JPS5924933Y2 - 低温度恒温装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は断熱容器内に設置した被冷却体の温度を室温
から液体冷媒の温度までの範囲で任意の温度に恒温制御
する低温度恒温装置に関するものである。

従来極低温とした試験片の衝撃試験を行なうためには、
当該試験片を液体ヘリウム等の冷媒に浸漬して冷却し、
これを室内に取出した後ハンマーでたたくなどの手段が
採られていた。

従って試験片の温度は液体冷媒の温度によって決定され
、他の温度条件を設定することができないだけでなく、
冷却後衝撃が与えられるまでに可成りの時間がかかるた
め衝撃時における試験片の温度は室温の影響を受け、液
体冷媒の温度よりも可成り昇温し、当該温度を測知する
こともできないので、精度の高い試験を実施することが
できなかった。

本考案は、このような欠陥を解消しようとするもので、
断熱容器に設置した試験片等の被冷却体を室温から液体
冷媒の温度までの広範囲にわたって、任意の温度に恒温
制御でき、しかも当該制御に際し、低温による制御機構
の誤作動が生じないようにすると共に、衝撃試験等にあ
っては、所定制御温度とした試験片に対し、可及的に時
間の遅れなく衝撃が与えられるようにしたものである。

以下これを図示の実施例で詳記すれば、１はヘリウムガ
スなどのガス２を収納した高圧容器で、この容器１に連
結した配管３は、サーボモータ式流量調整バルブ４を介
して液体ヘリウムなどを収納した液体冷媒容器５の内空
に挿入し、同容器５内の当該液体冷媒６を上記ガス２に
より押圧自在としである。

一方断熱壁で囲んである断熱容器７には前記試験片の如
き被冷却体８を図示しない適宜の保持手段により所定位
置に設置できるようになし、上記液体冷媒容器５の液体
冷媒６中に浸漬した液体冷媒供給管９を断熱容器７内に
気密状態で導入し、その先端に設けたスプレーノズル１
０を上記被冷却体８に向は臨設し、このスプレーノズル
１０から噴射される液体冷媒６によって被冷却体８を冷
却できるようにしてあり、図中９′は液体冷媒供給管９
に被嵌した真空断熱部、１４は容器１の出口に付設の圧
力調整器を示す。

さらに上記被冷却体８には、その温度を感知可能な温度
センサ１１が当接され、そのリード線１１′が断熱容器
７を貫通してその感温出力信号を導入すべ（ＰＩＤ制御
方式等による電気制御器１２に接続され、同制御器１２
の出力側からは、被冷却体８を恒温冷却すべき設定温度
と温度センサ１１による感温出力信号との相差に対応し
た出力が、前記サーボモータ式流量調整バルブ４に印加
され、かくて電気制御器１２の出力により同バルブ４の
開度が制御され、これにより、高圧容器１から液体冷媒
容器５に送られるガス２の流量が加減されるよう構成さ
れたものである。

そこでこれを稼動させれば、被冷却体８が所定の恒温状
態に達しない場合には、電気制御器１２からの出力によ
りサーボモータ式流量調整バルブ４が大きく開成され、
多量のガス２が液体冷媒容器５内に流入し、これにより
、同容器５内の液体冷媒６か所定圧で加圧されることに
なるから、当該圧力に対応した量の液体冷媒６が、液体
冷媒供給管９を介して、そのスプレーノズル１０から噴
射され、これが被冷却体８に噴当して、その温度を低下
させ、当該低下温度の高低に応した液体冷媒６の噴出量
が、上記電気制御器１２とサーボモータ式流量調整バル
ブ４とによって制御され、被冷却体８を所定の恒温に冷
却し得ることになる。

尚このようにして恒温状態が得られたならば、前記衝撃
試験の場合にあっては、断熱容器７にセットされている
衝撃用重錘１３を落下させて、当該試験片たる被冷却体
８に、これを衝当させることが可能となる。

本考案は上記実施例によって具現される通り、高圧容器
１内のガス２を、サーボモータ式流量調整バルブ４を介
して液体冷媒６が収納された液体冷媒容器５の内空に供
与自在とし、この液体冷媒６に浸漬した液体冷媒供給管
９を断熱容器７内に導入して、同供給管９のスプレーノ
ズル１０を、同断熱容器７に設置した被冷却体８に指向
臨設し、該被冷却体８の温度を感知する温度センサ１１
のリード線１１′を電気制御器１２に接続すると共に、
同制御器１２による設定温度と温度センサ１１による感
知温度との相差によって生ずる出力を、前記サーボモー
タ式流量調整バルブ４に印加するよう構成したので、被
冷却体８を液体冷媒に浸漬して冷却することなく、液体
冷媒の噴当であるから、恒温冷却状態が得られたならば
、直ちに衝撃用重錘１３などにより、被冷却体８に対し
衝撃を与えるといった操作ができることとなり、この結
果被冷却体８を外部に取り出すことも不要となり時間的
遅れも僅少なものとなるから、所望恒温に極めて近似し
た温度での衝撃試験等を行ない得ることになる。

また上記の如く温度センサ１１．電気制御器１２、サー
ボモータ式流量調整バルブ４の配在により、液体冷媒６
の噴当量を被冷却体８の温度に適応して制御できるから
、同体８の温度を液体冷媒６の温度から室温までの広範
囲にわたり任意の温度に恒温制御でき、各種条件下の衝
撃試験等を手軽に実施することができる。

さらに本考案で重要なことは、上記液体冷媒６の噴当量
を制御するのに、高圧容器１から液体冷媒容器５に供与
されるガス２を利用し、このガス通路に前記サーボモー
タ式流量調整バルブ４を設ける構成としたことであり、
これにより流量を調整するため作動する当該バルブ４に
は、常温のガス２が流れ、液体冷媒６か流過することが
ないので、同バルブ４が液体冷媒６による低温の影響を
受けず、従って低温によって生じ易い故障の発生がなく
、信頼性の高い装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本案装置の一実施例を示す配管説明図である。 １・・・・・・高圧容器、２・・・・・・ガス、４・・
・・・・サーボモータ式流量調整バルブ、５・・・・・
・液体冷媒容器、６・・・・・・液体冷媒、７・・・・
・・断熱容器、８・・・・・・被冷却体、９・・・・・
・液体冷媒供給管、１０・・・・・・スプレーノズル、
１１・・・・・・温度センサ、１２・・・・・・電気制
御器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高圧容器内のガスを、サーボモータ式流量調整バルブを
   介して液体冷媒が収納された液体冷媒容器の内空に供与
   自在とし、当該液体冷媒に浸漬した液体冷媒供給管を断
   熱容器内に導入して、同供給管のスプレーノズルを、同
   断熱容器に設置した被冷却体に指向臨設し、該被冷却体
   の温度を感知する温度センサのリード線を電気制御器に
   接続すると共に、同制御器による設定温度と上記温度セ
   ンサによる感知温度との相差によって生ずる出力を、前
   記サーボモータ式流量調整バルブに印加してなる低温度
   恒温装置。