JPH04187B2 - - Google Patents

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

〔発明の構成〕

（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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔発明の効果〕

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 膨張空間と、 該膨張空間と蓄冷器および放熱器を介して連通
   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。