JPH04187B2 - - Google Patents
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- JPH04187B2 JPH04187B2 JP5882186A JP5882186A JPH04187B2 JP H04187 B2 JPH04187 B2 JP H04187B2 JP 5882186 A JP5882186 A JP 5882186A JP 5882186 A JP5882186 A JP 5882186A JP H04187 B2 JPH04187 B2 JP H04187B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- expansion space
- pressure tank
- space
- regenerator
- conduit
- Prior art date
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- Expired
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- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 13
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 13
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims 1
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は極低温を発生する冷ガス冷凍機に関す
るもので、例えば超電導マグネツトの冷却等に利
用される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a cold gas refrigerator that generates extremely low temperatures, and is used, for example, to cool superconducting magnets.
(従来の技術)
従来この種の装置として、特公昭46−40595号
公報に開示されたものがある。これを、第1図に
基づいて説明すると、膨張空間1は蓄冷器3及び
放熱器4を介して圧縮空間2と連通している。(Prior Art) A conventional device of this type is disclosed in Japanese Patent Publication No. 46-40595. To explain this based on FIG. 1, the expansion space 1 communicates with the compression space 2 via a regenerator 3 and a radiator 4.
導管7の一端は吐出弁5を介して膨張空間1と
連通し、その他端は吸入弁6を介して同じく膨張
空間1と連通している。そして、導管7上には冷
却される外部箇所8が配設されている。 One end of the conduit 7 communicates with the expansion space 1 via the discharge valve 5 , and the other end communicates with the expansion space 1 via the suction valve 6 . An external cooling point 8 is then arranged on the conduit 7 .
膨張空間1と圧縮空間2とは約90゜の位相差を
もつてその容積が変化し、膨張空間1と圧縮空間
2の間を作動ガスが往復動して、膨張空間1に低
温を発生させる。 The volumes of the expansion space 1 and the compression space 2 change with a phase difference of about 90 degrees, and the working gas reciprocates between the expansion space 1 and the compression space 2, generating a low temperature in the expansion space 1. .
ここで、膨張空間1内の作動ガスの圧力変動に
より、低温となつた作動ガスの一部が吐出弁5か
ら導管7を介して外部箇所8へと流出し、外部箇
所を冷却した後に吸入弁6を介して膨張空間1に
再流する。 Here, due to the pressure fluctuation of the working gas in the expansion space 1, a part of the working gas which has become low temperature flows out from the discharge valve 5 through the conduit 7 to the external part 8, and after cooling the external part, the suction valve 6 into the expansion space 1.
(発明が解決しようとする課題)
しかし、この従来技術のものでは、膨張空間1
内の作動ガスが高圧である時にしか吐出弁5より
作動ガスが外部箇所8へと流出しない。従つて、
作動ガス温度は作動ガス圧力に依存するので、外
部箇所8へと供給される作動ガス温度は膨張空間
1にて発生する最低温度よりも高くなつてしま
い、外部箇所8は効率的に冷却されるものではな
かつた。(Problem to be solved by the invention) However, in this prior art, the expansion space 1
The working gas flows out from the discharge valve 5 to the external location 8 only when the working gas inside is at high pressure. Therefore,
Since the working gas temperature depends on the working gas pressure, the working gas temperature supplied to the external location 8 will be higher than the lowest temperature occurring in the expansion space 1, so that the external location 8 is efficiently cooled. It wasn't something.
そこで、本発明では、外部箇所を冷凍機が発生
する最低温度にできるだけ近い温度にて効率よく
冷却することを、その技術的課題とする。 Therefore, the technical objective of the present invention is to efficiently cool an external location at a temperature as close as possible to the lowest temperature generated by the refrigerator.
(課題を解決するための手段)
上記した本発明の技術的課題を解決するために
講じた本発明の技術的手段は、冷ガス冷凍機を、
膨張空間と、膨張空間と蓄冷器および放熱器を介
して連通する膨張空間と、膨張空間と圧縮空間と
の間を往復動して熱を低温レベルから高温レベル
へと移送する作動ガスと、膨張空間又は蓄冷器の
低温側と熱的に接触し、膨張空間と吐出弁を介し
て連通する高圧タンクと、高圧タンクと膨張空
間、蓄冷器、放熱器又は圧縮空間とを連通する導
管と、導管上に高圧タンク側から直列に配設され
る流量調整弁、外部箇所、低圧タンク及び吸入弁
とから構成したことである。
(Means for Solving the Problems) The technical means of the present invention taken to solve the above-mentioned technical problems of the present invention are as follows:
an expansion space, an expansion space in communication with the expansion space via a regenerator and a radiator, a working gas that reciprocates between the expansion space and the compression space to transfer heat from a low temperature level to a high temperature level; A high-pressure tank that is in thermal contact with the low-temperature side of the space or regenerator and communicates with the expansion space via a discharge valve; a conduit that communicates the high-pressure tank with the expansion space, regenerator, radiator, or compression space; and a conduit. It consists of a flow rate adjustment valve, an external part, a low pressure tank, and a suction valve arranged in series from the high pressure tank side.
(作 用)
上述した本発明の技術的手段によれば、膨張空
間中の作動ガスの一部が吐出弁を通つて高圧タン
クに溜められ、ここで膨張空間又は蓄冷器の低温
側で膨張空間等の作動ガスの平均温度近くまで冷
却される。この冷却された作動ガスは流量調整弁
によつて調整され、ジユールトムソン膨張をして
更に低温となり、外部箇所を冷却した後低圧タン
クに入る。この低圧タンクに溜まつた作動ガスは
吸入弁を介して膨張空間、蓄冷器、放熱器又は圧
縮空間に流入する。(Function) According to the technical means of the present invention described above, a part of the working gas in the expansion space passes through the discharge valve and is stored in the high-pressure tank, where the working gas is stored in the expansion space or on the low temperature side of the regenerator. It is cooled to a temperature close to the average temperature of the working gas. This cooled working gas is regulated by a flow rate regulating valve, undergoes Joel-Thompson expansion, becomes even cooler, and enters the low pressure tank after cooling the external parts. The working gas stored in the low pressure tank flows into the expansion space, regenerator, radiator, or compression space via the suction valve.
従つて、外部箇所は冷凍機が発生する最低温度
にできるだけ近い温度にて効率よく冷却される。 Therefore, the external location is efficiently cooled to a temperature as close as possible to the lowest temperature generated by the refrigerator.
(実施例)
第2図において、膨張空間1は蓄冷器3及び放
熱器4を介して圧縮空間2と連通している。(Example) In FIG. 2, an expansion space 1 communicates with a compression space 2 via a regenerator 3 and a radiator 4.
高圧タンクは吐出弁5を介して膨張空間1と連
通すると共に、導管12の一端が連通している。
この高圧タンク9は、膨張空間1又は蓄冷器3の
低温側(膨張空間1側)と熱交換的に接触してい
る。 The high pressure tank communicates with the expansion space 1 via a discharge valve 5 and one end of a conduit 12.
This high-pressure tank 9 is in contact with the expansion space 1 or the low temperature side (expansion space 1 side) of the regenerator 3 for heat exchange.
導管12の他端は流量調整弁10の1端と連通
し、流量調整弁10の他端は導管13を介して被
冷却部である外部箇所8の一端に連通している。
また、外部箇所8の他端は導管14を介して低圧
タンク11の一端と連通し、低圧タンク11の他
端は導管15・吸入弁6を膨張空間1と連通して
いる。 The other end of the conduit 12 communicates with one end of a flow rate regulating valve 10, and the other end of the flow rate regulating valve 10 communicates via a conduit 13 with one end of an external location 8, which is a part to be cooled.
Further, the other end of the external portion 8 communicates with one end of a low pressure tank 11 via a conduit 14, and the other end of the low pressure tank 11 communicates a conduit 15 and an intake valve 6 with the expansion space 1.
ここで、吸入弁6は膨張空間1と連通している
が、蓄冷器3、放熱器4又は圧縮空間2と連通し
ていてもよい。 Although the suction valve 6 is in communication with the expansion space 1 here, it may also be in communication with the regenerator 3, the radiator 4, or the compression space 2.
以下、本発明実施例の作動を説明する。膨張空
間1と圧縮空間2は約90゜の位相差で容積変化し、
両空間1,2の間を作動ガスが蓄冷器3及び放熱
器4を介して往復動し、膨張空間1において低温
を発生し作動ガスが低温となる。この低温作動ガ
スの一部が、膨張空間1内の圧力が吐出弁5の開
弁圧を超えると高圧タンク9に流出し、膨張空間
1又は蓄冷器3の低温側と熱交換を行い冷却され
る。 The operation of the embodiment of the present invention will be explained below. The volume of expansion space 1 and compression space 2 changes with a phase difference of approximately 90°,
The working gas reciprocates between the spaces 1 and 2 via the regenerator 3 and the radiator 4, generates a low temperature in the expansion space 1, and the working gas becomes low temperature. When the pressure in the expansion space 1 exceeds the opening pressure of the discharge valve 5, a part of this low-temperature working gas flows into the high-pressure tank 9, exchanges heat with the low-temperature side of the expansion space 1 or the regenerator 3, and is cooled. Ru.
この低温高圧作動ガスは流量調整弁10によつ
て一定の流量でジユールトムソン膨張し、更に低
温となつて外部箇所8を流れ、外部箇所8を冷却
した後に低圧タンク11に流入する。この後、低
圧タンク11から吸入弁6を介して膨張空間1に
流入する。 This low-temperature, high-pressure working gas undergoes Joel-Thomson expansion at a constant flow rate by the flow rate regulating valve 10, becomes further cooled, flows through the external location 8, and after cooling the external location 8 flows into the low-pressure tank 11. Thereafter, it flows from the low pressure tank 11 into the expansion space 1 via the suction valve 6.
本発明によれば、高圧タンクに流出した作動ガ
スは膨張空間又は蓄冷器の低温側によつて予冷さ
れた後、流量調整弁の膨張作用によつて再冷却さ
れるため、外部箇所が十分に冷却される。
According to the present invention, the working gas flowing out into the high-pressure tank is precooled by the expansion space or the low temperature side of the regenerator, and then recooled by the expansion action of the flow rate regulating valve, so that the external location is sufficiently cooled. cooled down.
また、高圧タンクと低圧タンクの作用により、
導管を流れる作動ガスは膨張空間の圧力変動の影
響を受けにくく、外部箇所を継続的に冷却するこ
とが可能である。 Also, due to the action of high pressure tank and low pressure tank,
The working gas flowing through the conduit is less susceptible to pressure fluctuations in the expansion space, making it possible to continuously cool external locations.
第1図は、従来技術の冷ガス冷凍機の断面図を
示す。第2図は、本発明実施例の冷ガス冷凍機の
断面図を示す。
1……膨張空間、2……圧縮空間、3……蓄冷
器、4……放熱器、5……吐出弁、6……吸入
弁、9……高圧タンク、8……外部箇所、10…
…流量調整弁、11……低圧タンク、12,1
3,14……導管。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a prior art cold gas refrigerator. FIG. 2 shows a sectional view of a cold gas refrigerator according to an embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Expansion space, 2... Compression space, 3... Regenerator, 4... Heat radiator, 5... Discharge valve, 6... Suction valve, 9... High pressure tank, 8... External location, 10...
...Flow rate adjustment valve, 11...Low pressure tank, 12,1
3,14... Conduit.
Claims (1)
する圧縮空間と、 前記膨張空間と前記圧縮空間との間を往復動し
て熱を低温レベルから高温レベルへと移送する作
動ガスと、 前記膨張空間又は前記蓄冷器の低温側と熱的に
接触し、前記膨張空間と吐出弁を介して連通する
高圧タンクと、 該高圧タンクと前記膨張空間、前記蓄冷器、前
記放熱器又は前記圧縮空間とを連通する導管と、 該導管上に前記高圧タンク側から直列に配設さ
れる流量調整弁、外部箇所、低圧タンク及び吸入
弁とを有する冷ガス冷凍機。[Claims] 1. An expansion space, a compression space communicating with the expansion space via a regenerator and a radiator, and reciprocating movement between the expansion space and the compression space to transfer heat from a low temperature level to a high temperature. a high-pressure tank in thermal contact with the expansion space or the cold side of the regenerator and communicating with the expansion space via a discharge valve; the high-pressure tank and the expansion space; A cold gas refrigeration system comprising: a conduit that communicates with a regenerator, the heat radiator, or the compression space, a flow rate adjustment valve, an external location, a low pressure tank, and a suction valve arranged in series on the conduit from the high pressure tank side. Machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5882186A JPS62217061A (en) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | Cold gas refrigerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5882186A JPS62217061A (en) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | Cold gas refrigerator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62217061A JPS62217061A (en) | 1987-09-24 |
| JPH04187B2 true JPH04187B2 (en) | 1992-01-06 |
Family
ID=13095294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5882186A Granted JPS62217061A (en) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | Cold gas refrigerator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62217061A (en) |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP5882186A patent/JPS62217061A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62217061A (en) | 1987-09-24 |
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