JPH0728056B2 - 冷凍機付きクライオスタツト - Google Patents
冷凍機付きクライオスタツトInfo
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- JPH0728056B2 JPH0728056B2 JP21610884A JP21610884A JPH0728056B2 JP H0728056 B2 JPH0728056 B2 JP H0728056B2 JP 21610884 A JP21610884 A JP 21610884A JP 21610884 A JP21610884 A JP 21610884A JP H0728056 B2 JPH0728056 B2 JP H0728056B2
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- refrigerator
- container
- receiver
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C3/00—Vessels not under pressure
- F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
- F17C3/08—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by vacuum spaces, e.g. Dewar flask
- F17C3/085—Cryostats
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/01—Pure fluids
- F17C2221/014—Nitrogen
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- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/01—Pure fluids
- F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
- F17C2221/017—Helium
-
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- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/05—Applications for industrial use
- F17C2270/0509—"Dewar" vessels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は小形の冷凍機を直結して運転するクライオスタ
ット、特に超電導マグネットシステムに好適な冷凍機付
きクライオスタットに関するものである。
ット、特に超電導マグネットシステムに好適な冷凍機付
きクライオスタットに関するものである。
従来の冷凍機付きクライオスタットでは、冷凍機とクラ
イオスタットとを熱的に接続するために、例えば米国特
許第3,894,403号に記載のように、二組の放熱フィン間
をガスの自然対流により接続する手段が用いられてい
る。このため、熱的応答性が悪いばかりでなく、伝熱面
積の大きな放熱フィンを用いねばならないので、十分に
大きなスペースを確保する必要があるから大型化する恐
れがあった。
イオスタットとを熱的に接続するために、例えば米国特
許第3,894,403号に記載のように、二組の放熱フィン間
をガスの自然対流により接続する手段が用いられてい
る。このため、熱的応答性が悪いばかりでなく、伝熱面
積の大きな放熱フィンを用いねばならないので、十分に
大きなスペースを確保する必要があるから大型化する恐
れがあった。
〔発明の目的〕 本発明は上記目的を達成するために、熱的接続部の占め
る空間を小さくし、コンパクトな冷凍機付きクライオス
タットを提供することを目的とするものである。
る空間を小さくし、コンパクトな冷凍機付きクライオス
タットを提供することを目的とするものである。
本発明は、上記目的を達成するために、被冷却体および
冷却剤を収納する内部容器と、この内部容器の外部に設
置され前記内部容器を包囲する遮へい体と、１段または
２段の寒冷発生部を備える冷凍機と、この冷凍機、前記
内部容器および遮へい体を収納する真空容器と、この真
空容器に気密に取付けられ、かつ前記冷凍機のシリンダ
に嵌合する受容器と、該受容器の前記各寒冷発生部に対
向する部分に寒冷受領部をそれぞれ設け、これらの寒冷
受領部と前記寒冷発生部との間に狭いすき間を形成する
とともに熱歪を吸収するための熱伝導体もしくは熱伝動
部を寒冷受領部と前記寒冷発生部とを接触させるように
介在させて、該狭いすき間にヘリウムガスを封入し、前
記寒冷受領部の一方を前記遮へい体に結合したことを特
徴とする。
冷却剤を収納する内部容器と、この内部容器の外部に設
置され前記内部容器を包囲する遮へい体と、１段または
２段の寒冷発生部を備える冷凍機と、この冷凍機、前記
内部容器および遮へい体を収納する真空容器と、この真
空容器に気密に取付けられ、かつ前記冷凍機のシリンダ
に嵌合する受容器と、該受容器の前記各寒冷発生部に対
向する部分に寒冷受領部をそれぞれ設け、これらの寒冷
受領部と前記寒冷発生部との間に狭いすき間を形成する
とともに熱歪を吸収するための熱伝導体もしくは熱伝動
部を寒冷受領部と前記寒冷発生部とを接触させるように
介在させて、該狭いすき間にヘリウムガスを封入し、前
記寒冷受領部の一方を前記遮へい体に結合したことを特
徴とする。
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
第１図において、１は極低温で作動する被冷却体すなわ
ち超電導コイル、２は被冷却体１を冷却する第１冷却
剤、例えば液体ヘリウム、３は被冷却体１および液体ヘ
リウム２を収納する内部容器で、この容器３は放出管33
を備え、真空容器４内に断熱支持体５により支持されて
いる。６は真空容器４内に内部容器３を包囲するように
設けられた遮へい体、７は一端が内部容器３内に開口
し、冷却初期に液体ヘリウムまたは気体ヘリウムを給排
する配管、８はキホードマクマホンサイクルあるいはソ
ルベイサイクルと称される小型冷凍機の膨張機で、この
膨張機８は２段部9A,9Bを有する のシリンダ９と、このシリンダ９内に移動自在に収納さ
れ、かつそのシリンダ９と同形状に形成され、しかも蓄
熱器（図示せず）を内蔵するピストン10と、このピスト
ン10を往復動させる駆動部11とからなり、前記シリンダ
９の各段9A,9Bの先端部は、寒冷を発生する寒冷発生部9
Aa,9Baを形成している。前記駆動部11は配管20を介して
圧縮機19に接続されている。このように構成された冷凍
機は、前記液体ヘリウム２の蒸発速度を極力低減し、長
時間の使用を可能にするために設けられている。
ち超電導コイル、２は被冷却体１を冷却する第１冷却
剤、例えば液体ヘリウム、３は被冷却体１および液体ヘ
リウム２を収納する内部容器で、この容器３は放出管33
を備え、真空容器４内に断熱支持体５により支持されて
いる。６は真空容器４内に内部容器３を包囲するように
設けられた遮へい体、７は一端が内部容器３内に開口
し、冷却初期に液体ヘリウムまたは気体ヘリウムを給排
する配管、８はキホードマクマホンサイクルあるいはソ
ルベイサイクルと称される小型冷凍機の膨張機で、この
膨張機８は２段部9A,9Bを有する のシリンダ９と、このシリンダ９内に移動自在に収納さ
れ、かつそのシリンダ９と同形状に形成され、しかも蓄
熱器（図示せず）を内蔵するピストン10と、このピスト
ン10を往復動させる駆動部11とからなり、前記シリンダ
９の各段9A,9Bの先端部は、寒冷を発生する寒冷発生部9
Aa,9Baを形成している。前記駆動部11は配管20を介して
圧縮機19に接続されている。このように構成された冷凍
機は、前記液体ヘリウム２の蒸発速度を極力低減し、長
時間の使用を可能にするために設けられている。
上記内部容器３と遮へい体６との間には、別の遮へい板
23が設置され、この遮へい板23の端部は前記膨張機８を
収納する受容部24の端部に結合されている。この受容器
24の前記寒冷発生部9Aa,9Baに対向する部分には、寒冷
受領部24A,24Bがそれぞれ形成されると共に、この寒冷
受領部24Bの外側に凝縮器31が取付けられている。前記
寒冷発生部9Aa,9Baと寒冷受領部24A,24Bは、それぞれ熱
伝導体、例えば多数の短冊状体ばね32A,32Bを介して接
触している。
23が設置され、この遮へい板23の端部は前記膨張機８を
収納する受容部24の端部に結合されている。この受容器
24の前記寒冷発生部9Aa,9Baに対向する部分には、寒冷
受領部24A,24Bがそれぞれ形成されると共に、この寒冷
受領部24Bの外側に凝縮器31が取付けられている。前記
寒冷発生部9Aa,9Baと寒冷受領部24A,24Bは、それぞれ熱
伝導体、例えば多数の短冊状体ばね32A,32Bを介して接
触している。
前記遮へい体６上に配管27を介して供給される液体窒素
26を収納する外部容器25が取付けられ、これらの外部容
器25、配管29,30を介して前記凝縮器31に連通されてい
る。
26を収納する外部容器25が取付けられ、これらの外部容
器25、配管29,30を介して前記凝縮器31に連通されてい
る。
本実施例は上述したような構成からなり、内部容器３内
の液体ヘリウム２の蒸発ガス放出管33を経て放出され、
遮へい板23を冷却した後、受容器24の低温側（下部）か
ら高温側（上部）へ熱的に接触しながら流出し、最終的
には常温のガスとなってクライオスタットの外部へ排出
される。
の液体ヘリウム２の蒸発ガス放出管33を経て放出され、
遮へい板23を冷却した後、受容器24の低温側（下部）か
ら高温側（上部）へ熱的に接触しながら流出し、最終的
には常温のガスとなってクライオスタットの外部へ排出
される。
冷凍機の膨張機８は２個の寒冷発生部9Aa,9Baを有し、
これらで発生した寒冷熱は板ばね32A,32Bを介して受容
器24の寒冷受領部24A,24Bに吸収される。一方、外部容
器25内の液体窒素26の気化したガスは、配管29を経て前
記寒冷受領部24Bに対設した凝縮器31に流入し、ここで
再液化された後に配管30を経て再び外部容器25に戻され
る。
これらで発生した寒冷熱は板ばね32A,32Bを介して受容
器24の寒冷受領部24A,24Bに吸収される。一方、外部容
器25内の液体窒素26の気化したガスは、配管29を経て前
記寒冷受領部24Bに対設した凝縮器31に流入し、ここで
再液化された後に配管30を経て再び外部容器25に戻され
る。
この場合、必要に応じて液体窒素26の供給配管27に設け
た弁28を閉じることにより、外部容器25を密閉すること
ができる。また、前記寒冷受領部24Bの寒冷熱温度は20K
であり、この温度は遮へい板23へ熱伝導によって伝達さ
れる。一方、膨張機８の故障および修理の際には、弁28
を開いて膨張機８を受容器24から取り出すだけでよい。
あるいは、液体窒素26を使わず、配管27,29,30を除い
て、遮へい板６を受容器24の寒冷発生部24Aに接続して
もよい。
た弁28を閉じることにより、外部容器25を密閉すること
ができる。また、前記寒冷受領部24Bの寒冷熱温度は20K
であり、この温度は遮へい板23へ熱伝導によって伝達さ
れる。一方、膨張機８の故障および修理の際には、弁28
を開いて膨張機８を受容器24から取り出すだけでよい。
あるいは、液体窒素26を使わず、配管27,29,30を除い
て、遮へい板６を受容器24の寒冷発生部24Aに接続して
もよい。
本実施例では上記のように、寒冷発生部9Aa,9Baをシリ
ンダ９の段部9A,9Bの側面に、寒冷受領部24A,24Bを受容
器24の側面にそれぞれ形成すると共に、それらの寒冷発
生部9Aa,9Baと寒冷受領部24A,24Bを板ばね32A,32Bを介
してそれぞれ対向して接触させたが、これに代り第２図
〜第11図に示す実施例のように、シリンダ９および受容
器24の各段部端面を寒冷発生部9Cおよび寒冷受領部24C
にそれぞれ形成してもよい。
ンダ９の段部9A,9Bの側面に、寒冷受領部24A,24Bを受容
器24の側面にそれぞれ形成すると共に、それらの寒冷発
生部9Aa,9Baと寒冷受領部24A,24Bを板ばね32A,32Bを介
してそれぞれ対向して接触させたが、これに代り第２図
〜第11図に示す実施例のように、シリンダ９および受容
器24の各段部端面を寒冷発生部9Cおよび寒冷受領部24C
にそれぞれ形成してもよい。
すなわち、第２図に示す実施例は、膨張機のシリンダ９
および受容器24の各段部端面を寒冷発生部9Cおよび寒冷
受領部24Cにそれぞれ形成して互に対向させ、その両者9
Cと24Cとの間の空間に熱伝導性の良好な波状金属板40を
介在させて両者9C,24Cに接触させると共に、前記空間に
例えばヘリウムガスを封入した構造からなり、前記金属
板40の両面には、軟質金属、例えばインジウム，銀など
が被覆されている。
および受容器24の各段部端面を寒冷発生部9Cおよび寒冷
受領部24Cにそれぞれ形成して互に対向させ、その両者9
Cと24Cとの間の空間に熱伝導性の良好な波状金属板40を
介在させて両者9C,24Cに接触させると共に、前記空間に
例えばヘリウムガスを封入した構造からなり、前記金属
板40の両面には、軟質金属、例えばインジウム，銀など
が被覆されている。
第３図に示す実施例は、第２図の波状金属板40の代りに
多数の波形金属片41を用い、これらの金属片41の一端を
寒冷発生部9Cまたは寒冷受領部24Cに固着すると共に、
他端を寒冷受領部24Cまたは寒冷発生部9Cに接触させた
構造とする。前記金属片41および第２図の波状金属板40
の板厚を0.05〜1mmに、その相隣る金属片41,41間および
金属板40の相隣る波間の間隙を２〜10mmにそれぞれ設定
するのが適当である。
多数の波形金属片41を用い、これらの金属片41の一端を
寒冷発生部9Cまたは寒冷受領部24Cに固着すると共に、
他端を寒冷受領部24Cまたは寒冷発生部9Cに接触させた
構造とする。前記金属片41および第２図の波状金属板40
の板厚を0.05〜1mmに、その相隣る金属片41,41間および
金属板40の相隣る波間の間隙を２〜10mmにそれぞれ設定
するのが適当である。
第４図に示す実施例は、線0.1〜1mmのメッシュを複数枚
重ねて構成した弾性を有する網状金属42を、寒冷発生部
9Cに例えばインジウム43を介して固着すると共に、寒冷
受領部24Cに接触させた構造からなる。
重ねて構成した弾性を有する網状金属42を、寒冷発生部
9Cに例えばインジウム43を介して固着すると共に、寒冷
受領部24Cに接触させた構造からなる。
第５図に示す変形例は、寒冷発生部9Cの堰44を有する寒
冷受領部24Cとの間に２〜10mmの間隔を有する空間45を
設け、この空間45内に0.2〜2.0mmの直径の球体46を充填
した構造からなる。
冷受領部24Cとの間に２〜10mmの間隔を有する空間45を
設け、この空間45内に0.2〜2.0mmの直径の球体46を充填
した構造からなる。
第６図に示す実施例は、冷凍機48のシリンダ49を可撓部
49Aaおよび寒冷発生部49Abを有する第１段部49Aと、可
撓部49Baおよび寒冷発生部49Bbを有する第２段部49Bと
により構成し、前記寒冷発生部49Abと接して接触面51A
を形成する寒冷受領部50Aaを有する第１段部50Aと、前
記寒冷発生部49Bbと接して接触面51Bを形成する寒冷受
領部50Baを有する第２段部50Bとからなる受容器50内
に、前記シリンダ49を収納して構成されている。前記接
触面51A,51Bは軟質金属、例えばインジウムにより被覆
されている。また、前記寒冷発生部49Ab,49Bbは配管53
A,53B内を循環する冷媒により冷却され、前記寒冷受領
部50Aa,50Baにはクライオスタット側の冷媒の循環する
凝縮部52および熱伝導板54がそれぞれ取付けられてい
る。
49Aaおよび寒冷発生部49Abを有する第１段部49Aと、可
撓部49Baおよび寒冷発生部49Bbを有する第２段部49Bと
により構成し、前記寒冷発生部49Abと接して接触面51A
を形成する寒冷受領部50Aaを有する第１段部50Aと、前
記寒冷発生部49Bbと接して接触面51Bを形成する寒冷受
領部50Baを有する第２段部50Bとからなる受容器50内
に、前記シリンダ49を収納して構成されている。前記接
触面51A,51Bは軟質金属、例えばインジウムにより被覆
されている。また、前記寒冷発生部49Ab,49Bbは配管53
A,53B内を循環する冷媒により冷却され、前記寒冷受領
部50Aa,50Baにはクライオスタット側の冷媒の循環する
凝縮部52および熱伝導板54がそれぞれ取付けられてい
る。
上記シリンダ49と受容器50との間の空間55には、配管56
を経てヘリウムガスを封入してもよい。もし、シリンダ
49内が真空の場合には、空間55を1mmHg程度のヘリウム
ガス雰囲気にすれば、圧力差による接触力の低下を防止
することができる。また、シリンダ49の可撓部49Aa,49B
aの強さを調整することにより、前記接触面51A,51Bに十
分な接触応力を与えることが可能である。
を経てヘリウムガスを封入してもよい。もし、シリンダ
49内が真空の場合には、空間55を1mmHg程度のヘリウム
ガス雰囲気にすれば、圧力差による接触力の低下を防止
することができる。また、シリンダ49の可撓部49Aa,49B
aの強さを調整することにより、前記接触面51A,51Bに十
分な接触応力を与えることが可能である。
第７図に示す実施例は、シリンダ９の寒冷発生部9Cの外
側面および受容器24の寒冷受領部24Cの内側面にくし歯
状金属片60,61をそれぞれ取付けて互にかみ合せ、その
両金属片60,61を相隣る各歯の間隙を0.1mm以下に設定し
た構造からなる。
側面および受容器24の寒冷受領部24Cの内側面にくし歯
状金属片60,61をそれぞれ取付けて互にかみ合せ、その
両金属片60,61を相隣る各歯の間隙を0.1mm以下に設定し
た構造からなる。
第８図に示す実施例は、寒冷発生部9Cの外側面および寒
冷受領部24Cの内側面に、直径0.05〜0.5mmの針状フィン
62,63をそれぞれ多数取付け、冷凍機に装着時に前記フ
ィン62,63を無秩序にかみ合せるようにした構造からな
る。
冷受領部24Cの内側面に、直径0.05〜0.5mmの針状フィン
62,63をそれぞれ多数取付け、冷凍機に装着時に前記フ
ィン62,63を無秩序にかみ合せるようにした構造からな
る。
第９図に示す実施例は、寒冷発生部9Cの外側面に針状ま
たは断面三角形の突起64を適宜ピッチで任意数形成し、
これらの突起64を寒冷受領部24Cの内側面に装着した軟
質の金属体、例えばインジウム65に刺し込んだ構造から
なる。このように構成すれば、前記突起64と金属体65と
の間に、熱ひずみなどにより狭い隙間を生じても差支え
ない。
たは断面三角形の突起64を適宜ピッチで任意数形成し、
これらの突起64を寒冷受領部24Cの内側面に装着した軟
質の金属体、例えばインジウム65に刺し込んだ構造から
なる。このように構成すれば、前記突起64と金属体65と
の間に、熱ひずみなどにより狭い隙間を生じても差支え
ない。
第10図に示す実施例は、実冷発生部9Cの外側面に凹部66
を任意数設け、この各凹部66と寒冷受領部24Cの内側面
との間に、ばね67および可動金属片68を介在させた構造
からなる。
を任意数設け、この各凹部66と寒冷受領部24Cの内側面
との間に、ばね67および可動金属片68を介在させた構造
からなる。
上述の第７図ないし第10図に示す実施例では、熱の授受
は、相対向する金属体間に形成された挾い隙間に存在す
るガスの熱伝導によって行われる。
は、相対向する金属体間に形成された挾い隙間に存在す
るガスの熱伝導によって行われる。
第11図に示す実施例は、受容器24の側部凝縮器24Dおよ
び寒冷受領部24Cの内面に熱伝導性の良好なＬ字状金属
体69を装着し、この金属体69の水平部69aにシリンダ９
の寒冷発生部9Cを接触させ、受容器24の側部凝縮壁24D
の外側面に、流入管71と流出管72を有する凝縮器70を取
付けた構造からなる。
び寒冷受領部24Cの内面に熱伝導性の良好なＬ字状金属
体69を装着し、この金属体69の水平部69aにシリンダ９
の寒冷発生部9Cを接触させ、受容器24の側部凝縮壁24D
の外側面に、流入管71と流出管72を有する凝縮器70を取
付けた構造からなる。
このような構造の実施例では、寒冷発生部9Cで発生した
寒冷は、金属体69を介して寒冷受領部24Cに伝達される
と同時に、前記側部凝縮壁24Dにも伝達される。一方、
流入管71を介して凝縮器70内に導入されたガスは、凝縮
壁24Dで液化されて液体73となり、この液体73は流出管7
2を介してクライオスタット内の貯槽（図示せず）に戻
される。この場合、前記側部凝縮壁24Dに放熱フィンを
設ければより一層効果的である。
寒冷は、金属体69を介して寒冷受領部24Cに伝達される
と同時に、前記側部凝縮壁24Dにも伝達される。一方、
流入管71を介して凝縮器70内に導入されたガスは、凝縮
壁24Dで液化されて液体73となり、この液体73は流出管7
2を介してクライオスタット内の貯槽（図示せず）に戻
される。この場合、前記側部凝縮壁24Dに放熱フィンを
設ければより一層効果的である。
第12図および第13図に示す実施例は、第１図に示す実施
例と全体的にほぼ同様な構造からなるが、その異なる点
のみを次の詳述する。すなわち、液体窒素の温度に保持
された第１ステージ12Aおよび20Kの温度に保持された第
２ステージ12Bを有する冷凍機12は、第1,第２段部14A,1
4Bおよび柔軟性チューブ14C1,14C2からなる受容器14内
に収納され、かつ前記第1,第２ステージ12A,12Bにそれ
ぞれ設けたねじ12D1,12D2は、受容器14に設けたねじ14D
1,14D2とにかみ合わせている。
例と全体的にほぼ同様な構造からなるが、その異なる点
のみを次の詳述する。すなわち、液体窒素の温度に保持
された第１ステージ12Aおよび20Kの温度に保持された第
２ステージ12Bを有する冷凍機12は、第1,第２段部14A,1
4Bおよび柔軟性チューブ14C1,14C2からなる受容器14内
に収納され、かつ前記第1,第２ステージ12A,12Bにそれ
ぞれ設けたねじ12D1,12D2は、受容器14に設けたねじ14D
1,14D2とにかみ合わせている。
上記チューブ14C1は受容器14の第１段部14Aと第２段部1
4Bとを連結し、他方のチューブ14C2は、前記第２段部14
Bと遮へい板23とを連結している。前記チューブ14C1,14
C2の外側には、軸方向に溝16A,16Bをそれぞれ任意数設
けたサポート15A,15Bがそれぞれ設けられ、前記各溝16
A,16B内にサポート15A,15Bをガイドするピン17A,17Bが
それぞれ挿入されている。
4Bとを連結し、他方のチューブ14C2は、前記第２段部14
Bと遮へい板23とを連結している。前記チューブ14C1,14
C2の外側には、軸方向に溝16A,16Bをそれぞれ任意数設
けたサポート15A,15Bがそれぞれ設けられ、前記各溝16
A,16B内にサポート15A,15Bをガイドするピン17A,17Bが
それぞれ挿入されている。
本実施例は上記のように、受容器14の構成にチューブ14
C1,14C2を用い、かつ冷凍機12の第1,第２ステージ12A,1
2Bのねじ12D1,12D2と、受容器14の第1,第２段部14A,14B
のねじ14D1,14D2とをかみ合せ、これらのねじ14A,14Bと
14D1,14D2の表面接触により熱を伝達するようにしたも
のである。このような接触熱伝達は、ねじの表面積と接
触面圧に比例し、接触面の隙間に反比例する。したがっ
て、ねじ機構では、表面積が平滑面の約２倍であり、接
触面圧はねじの締付けにより任意に設定することがで
き、かつ接触面積の隙間をあける一定値に保持すること
が可能である。特にねじ機構は冷凍機の熱収縮に対し、
ねじの上面と下面のいずれか一方が必ず面接触するた
め、効率のよい熱伝達を行うことができる。
C1,14C2を用い、かつ冷凍機12の第1,第２ステージ12A,1
2Bのねじ12D1,12D2と、受容器14の第1,第２段部14A,14B
のねじ14D1,14D2とをかみ合せ、これらのねじ14A,14Bと
14D1,14D2の表面接触により熱を伝達するようにしたも
のである。このような接触熱伝達は、ねじの表面積と接
触面圧に比例し、接触面の隙間に反比例する。したがっ
て、ねじ機構では、表面積が平滑面の約２倍であり、接
触面圧はねじの締付けにより任意に設定することがで
き、かつ接触面積の隙間をあける一定値に保持すること
が可能である。特にねじ機構は冷凍機の熱収縮に対し、
ねじの上面と下面のいずれか一方が必ず面接触するた
め、効率のよい熱伝達を行うことができる。
従来は、低温下で固化した金属を溶融させる必要がな
く、狭いすき間を介して熱伝導体もしくは熱伝導部を熱
伝達するため、熱伝達性がよく、又遮へい体により熱侵
入を防止できるので、熱伝達の向上を図ると共に、小さ
な空間で熱の授受を行うことができるので、全体をコン
パクト化することができる。
く、狭いすき間を介して熱伝導体もしくは熱伝導部を熱
伝達するため、熱伝達性がよく、又遮へい体により熱侵
入を防止できるので、熱伝達の向上を図ると共に、小さ
な空間で熱の授受を行うことができるので、全体をコン
パクト化することができる。
第１図は本発明の冷凍機付きクライオスタットの一実施
例の断面図、第２図ないし第11図は本発明に係わる他の
実施例の要部断面図、第12図および第13図は本発明に係
わるさらに他の実施例の断面図およびその要部断面図で
ある。 １……被冷却体、２……第１冷却剤、３……内部容器、
４……真空容器、6,23……遮へい体、８……冷凍機、９
……シリンダ、9Aa,9Ba,9c……寒冷発生部、24……受容
部、24A,24B,24C……寒冷受領部、24A,25B……外部容
器、26……第２冷却剤、32,40〜69……熱伝導体。
例の断面図、第２図ないし第11図は本発明に係わる他の
実施例の要部断面図、第12図および第13図は本発明に係
わるさらに他の実施例の断面図およびその要部断面図で
ある。 １……被冷却体、２……第１冷却剤、３……内部容器、
４……真空容器、6,23……遮へい体、８……冷凍機、９
……シリンダ、9Aa,9Ba,9c……寒冷発生部、24……受容
部、24A,24B,24C……寒冷受領部、24A,25B……外部容
器、26……第２冷却剤、32,40〜69……熱伝導体。
Claims (1)
- 【請求項１】被冷却体および冷却剤を収納する内部容器
と、この内部容器の外部に設置され前記内部容器を包囲
する遮へい体と、１段または２段の寒冷発生部を備える
冷凍機と、この冷凍機、前記内部容器および遮へい体を
収納する真空容器と、この真空容器に気密に取付けら
れ、かつ前記冷凍機のシリンダに嵌合する受容器と、該
受容器の前記各寒冷発生部に対向する部分に寒冷受領部
をそれぞれ設け、これらの寒冷受領部と前記寒冷発生部
との間に狭いすき間を形成するとともに熱歪を吸収する
ための熱伝導体もしくは熱伝導部を寒冷受領部と前記寒
冷発生部とを接触させるように介在させて、該狭いすき
間にヘリウムガスを封入し、前記寒冷受領部の一方を前
記遮へい体に結合したことを特徴とする冷凍機付きクラ
イオスタット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21610884A JPH0728056B2 (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 冷凍機付きクライオスタツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21610884A JPH0728056B2 (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 冷凍機付きクライオスタツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6195585A JPS6195585A (ja) | 1986-05-14 |
| JPH0728056B2 true JPH0728056B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=16683364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21610884A Expired - Lifetime JPH0728056B2 (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 冷凍機付きクライオスタツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728056B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055452A1 (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 冷凍機の取付方法及び装置 |
| JP2005233461A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Scinics:Kk | 冷却装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6313308A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 | Hitachi Ltd | 超電導装置 |
| US4926647A (en) * | 1989-04-10 | 1990-05-22 | General Electric Company | Cryogenic precooler and cryocooler cold head interface receptacle |
| JPH0424394U (ja) * | 1990-06-21 | 1992-02-27 | ||
| JPH11288809A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Toshiba Corp | 超電導マグネット装置 |
| JP2007194258A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Hitachi Ltd | 超伝導磁石装置 |
| TWI395916B (zh) * | 2006-11-30 | 2013-05-11 | Ulvac Inc | 冷凍機 |
| JP6276033B2 (ja) * | 2013-01-15 | 2018-02-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 極低温装置及び被冷却体に対する冷凍機の接続及び切り離し方法 |
| US10614940B2 (en) | 2015-09-15 | 2020-04-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Superconducting magnet device |
| JP7186132B2 (ja) * | 2019-05-20 | 2022-12-08 | 住友重機械工業株式会社 | 極低温装置およびクライオスタット |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5986276A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-18 | Hitachi Ltd | クライオスタツト |
-
1984
- 1984-10-17 JP JP21610884A patent/JPH0728056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055452A1 (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 冷凍機の取付方法及び装置 |
| US7266954B2 (en) | 2002-12-16 | 2007-09-11 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd | Method and device for installing refrigerator |
| JP2005233461A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Scinics:Kk | 冷却装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6195585A (ja) | 1986-05-14 |
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