JPH0422621B2 - - Google Patents
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- JPH0422621B2 JPH0422621B2 JP62213329A JP21332987A JPH0422621B2 JP H0422621 B2 JPH0422621 B2 JP H0422621B2 JP 62213329 A JP62213329 A JP 62213329A JP 21332987 A JP21332987 A JP 21332987A JP H0422621 B2 JPH0422621 B2 JP H0422621B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/02—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering
- G01N25/12—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering of critical point; of other phase change
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、高温超電導体等の特性試験などに使
用する恒温槽の媒体循環式温度制御装置に関する
ものである。
用する恒温槽の媒体循環式温度制御装置に関する
ものである。
（従来の技術とその問題点）
従来、冷凍機の第２段冷却ステージに恒温部を
設け、該部内の被試験体をガスや固体の熱伝導に
よつて冷却するようにした試験装置や、真空容器
内に液体窒素又は液体ヘリウムの液溜を設け、該
液溜下端に恒温部を設け、該部内の被試験体を固
体の熱伝導によつて冷却するようにした試験装置
等が知られているが、いずれも恒温部内が狭く、
かつ、被試験体の温度制御が困難で効率が悪いた
め、用途が大幅に制約される。また、被試験体の
交換毎に冷凍機を停止させ、冷凍機の低温発生部
や被試験体を収納する真空容器の真空破壊をしな
ければならず、試験サイクルの時間が長くかかる
という欠点があつた。
設け、該部内の被試験体をガスや固体の熱伝導に
よつて冷却するようにした試験装置や、真空容器
内に液体窒素又は液体ヘリウムの液溜を設け、該
液溜下端に恒温部を設け、該部内の被試験体を固
体の熱伝導によつて冷却するようにした試験装置
等が知られているが、いずれも恒温部内が狭く、
かつ、被試験体の温度制御が困難で効率が悪いた
め、用途が大幅に制約される。また、被試験体の
交換毎に冷凍機を停止させ、冷凍機の低温発生部
や被試験体を収納する真空容器の真空破壊をしな
ければならず、試験サイクルの時間が長くかかる
という欠点があつた。
（発明の目的）
本発明は、前記従来の問台点を解決するために
なされたもので、被試験体の温度制御を低温域か
ら高温域まで容易かつ確実に行うことができると
共に、恒温槽の被試験体収納スペースを拡大する
ことができるようにすることを目的とする。
なされたもので、被試験体の温度制御を低温域か
ら高温域まで容易かつ確実に行うことができると
共に、恒温槽の被試験体収納スペースを拡大する
ことができるようにすることを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明に係る恒温槽の媒体循環式温度制御装置
は、真空容器内に恒温槽と冷凍機を挿設し、該冷
凍機の冷却ステージに熱交換器を設けると共に、
前記恒温槽に、該恒温槽内の被試験体配置部を循
環媒体が通過するように入口と出口を設けて循環
配管を介しポンプ（又は圧縮機）を接続し、該ポ
ンプの吐出側配管に前記熱交換器を接続し、該熱
交換器の出口側に循環媒体温度制御用手段を設け
たことを特徴とするものである。
は、真空容器内に恒温槽と冷凍機を挿設し、該冷
凍機の冷却ステージに熱交換器を設けると共に、
前記恒温槽に、該恒温槽内の被試験体配置部を循
環媒体が通過するように入口と出口を設けて循環
配管を介しポンプ（又は圧縮機）を接続し、該ポ
ンプの吐出側配管に前記熱交換器を接続し、該熱
交換器の出口側に循環媒体温度制御用手段を設け
たことを特徴とするものである。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面にて説明する。
図中１は真空容器で、該真空容器１には真空封
切弁２を介して配管３により真空ポンプ４が接続
されている。
切弁２を介して配管３により真空ポンプ４が接続
されている。
５はギフオード・マクマホン（Ｇ−Ｍ）サイク
ル等のヘリウム冷凍機で、第１段冷却ステージ６
ａと第２段冷却ステージ６ｂが容器内に位置する
ように真空容器１内に挿設されており、第１段冷
却ステージ６ａと第２段冷却ステージ６ｂには
夫々第１段熱交換器７a1，７a2Bと第２段熱交換
器７ｂが設けられている。そして、第２段冷却ス
テージ６ｂ及び第２段熱交換器７ｂは輻射熱シー
ルド４９で覆われている。
ル等のヘリウム冷凍機で、第１段冷却ステージ６
ａと第２段冷却ステージ６ｂが容器内に位置する
ように真空容器１内に挿設されており、第１段冷
却ステージ６ａと第２段冷却ステージ６ｂには
夫々第１段熱交換器７a1，７a2Bと第２段熱交換
器７ｂが設けられている。そして、第２段冷却ス
テージ６ｂ及び第２段熱交換器７ｂは輻射熱シー
ルド４９で覆われている。
８は有底筒状の恒温槽で、断熱真空層により囲
まれるように真空容器１内に挿設されており、該
恒温槽８の底部と中間部にはガス入口９とガス出
口１０が設けられ、該ガス出口１０の下部で、ガ
ス恒温槽８のほぼ中間部に熱良導体ハンドよりな
る冷却ステージ１１が設けられている。冷却ステ
ージ１１には熱交換器１２が設けられると共に、
恒温槽８の冷却ステージ１１より下部を覆う輻射
熱シールド１３が取付けられている。
まれるように真空容器１内に挿設されており、該
恒温槽８の底部と中間部にはガス入口９とガス出
口１０が設けられ、該ガス出口１０の下部で、ガ
ス恒温槽８のほぼ中間部に熱良導体ハンドよりな
る冷却ステージ１１が設けられている。冷却ステ
ージ１１には熱交換器１２が設けられると共に、
恒温槽８の冷却ステージ１１より下部を覆う輻射
熱シールド１３が取付けられている。
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１
４ｆはガス循環用配管で、配管１４ａによつて冷
凍機５の第１段冷却ステージ６ａに設けた第１段
熱交換器７a1と真空容器１外（常温部）に設置し
た循環ポンプ１５の吐出側が接続されている。配
管１４ｂ，１４ｃによつて恒温槽８の冷却ステー
ジ１１に設けた熱交換器１２と前記第一段熱交換
器７a1，７a2が接続されている。配管１４ｄによ
つて冷凍機５の第２段冷却ステージ６ｂに設けた
第２段熱交換器７ｂと前記第１段熱交換器７a2が
接続されている。配管１４ｅによつて恒温槽８の
底部に設けたガス入口９と前記第２段熱交換器７
ｂが接続されている。配管１４ｆによつて恒温槽
８の中間に設けたガス出口１０と前記循環ポンプ
１５の吸込側が接続されている。
４ｆはガス循環用配管で、配管１４ａによつて冷
凍機５の第１段冷却ステージ６ａに設けた第１段
熱交換器７a1と真空容器１外（常温部）に設置し
た循環ポンプ１５の吐出側が接続されている。配
管１４ｂ，１４ｃによつて恒温槽８の冷却ステー
ジ１１に設けた熱交換器１２と前記第一段熱交換
器７a1，７a2が接続されている。配管１４ｄによ
つて冷凍機５の第２段冷却ステージ６ｂに設けた
第２段熱交換器７ｂと前記第１段熱交換器７a2が
接続されている。配管１４ｅによつて恒温槽８の
底部に設けたガス入口９と前記第２段熱交換器７
ｂが接続されている。配管１４ｆによつて恒温槽
８の中間に設けたガス出口１０と前記循環ポンプ
１５の吸込側が接続されている。
前記配管１４ａには吐出側ストツプ弁１６が設
けられ、該ストツプ弁１６の出側に一端を接続
し、かつ、前記３つの熱交換器７a1，７a2，７
ｂ，１２をバイパイするように熱交換器７ｂの出
側に他端を接続した配管１７が付設されている。
そして、配管１４ａ，１７は受熱部を有し、該受
熱部を、配管１４ｆに組込んだ予冷器１８内に配
設されている。
けられ、該ストツプ弁１６の出側に一端を接続
し、かつ、前記３つの熱交換器７a1，７a2，７
ｂ，１２をバイパイするように熱交換器７ｂの出
側に他端を接続した配管１７が付設されている。
そして、配管１４ａ，１７は受熱部を有し、該受
熱部を、配管１４ｆに組込んだ予冷器１８内に配
設されている。
前記配管１７には、前記吐出側ストツプ弁１６
の出側に一端を接続し、かつ、予冷器１８をバイ
パスするようにその出側に他端を接続した配管１
９が付設されている。
の出側に一端を接続し、かつ、予冷器１８をバイ
パスするようにその出側に他端を接続した配管１
９が付設されている。
真空容器１外に位置するように、配管１４ａ，
１７，１９には夫々流路切換弁２０，２１，２２
が設けられ、配管１４ｆには吸込側ストツプ弁２
３と放熱器２４と流量計２５と流量制御弁２６お
よび配管３０を介し放出弁３１が設けられてい
る。さらに、配管１４ｆにはストツプ弁２７を介
して配管２８によりヘリウムガスボンベ２９が接
続されている。
１７，１９には夫々流路切換弁２０，２１，２２
が設けられ、配管１４ｆには吸込側ストツプ弁２
３と放熱器２４と流量計２５と流量制御弁２６お
よび配管３０を介し放出弁３１が設けられてい
る。さらに、配管１４ｆにはストツプ弁２７を介
して配管２８によりヘリウムガスボンベ２９が接
続されている。
３２はヒータ等の循環ガス温度制御用手段で、
前記配管１４ｅに配管１９接続位置より恒温槽８
側にて設けられており、ガス入口９の付近（実施
例では配管１４ｅの出側端部）に設けた温度計３
３によつて検出される恒温槽８内への循環ガス温
度モニターして制御される。
前記配管１４ｅに配管１９接続位置より恒温槽８
側にて設けられており、ガス入口９の付近（実施
例では配管１４ｅの出側端部）に設けた温度計３
３によつて検出される恒温槽８内への循環ガス温
度モニターして制御される。
３４は被試験体収納容器で、恒温槽８上部の開
閉蓋３５に吊パイプ３６を介して吊持されて恒温
槽８内の被試験体配置部（ガス入口９と冷却ステ
ージ１１との間）に配置されており、該収納容器
３４内には、吊パイプ３６が貫通したロツド３７
を介して被試験体Ｍが配置されている。
閉蓋３５に吊パイプ３６を介して吊持されて恒温
槽８内の被試験体配置部（ガス入口９と冷却ステ
ージ１１との間）に配置されており、該収納容器
３４内には、吊パイプ３６が貫通したロツド３７
を介して被試験体Ｍが配置されている。
尚、ロツド３７に替え、収熱容器３４のフラン
ジ内面に支持板をネジ止めし、該支持板に被試験
体を支持させる等適宜の支持手段が採用し得る。
ジ内面に支持板をネジ止めし、該支持板に被試験
体を支持させる等適宜の支持手段が採用し得る。
３８は液体供給管で、一端側を前記開閉蓋３５
に挿着させ、かつ、他端側を恒温槽８内下部まて
垂下させており、該管３８上端の液体入口にはキ
ヤツプ３９が装着されている。
に挿着させ、かつ、他端側を恒温槽８内下部まて
垂下させており、該管３８上端の液体入口にはキ
ヤツプ３９が装着されている。
４０は循環ガス外部取出管で、一端を配管１４
ｅのヒータ３２より恒温槽８側に接続し、かつ、
他端側を真空容器１上部に挿着させており、該管
４０上端のガス取出口にはキヤツプ４１が装着さ
れている。４２は循環ガス戻し管で、一端を配管
１４ｆの予冷器１８より恒温槽８側に接続し、か
つ、他端側を真空容器１上部に挿着させており、
該管４２上端のガス戻し口にはキヤツプ４３が装
着されている。４４は流路切換弁で、配管１４ｆ
の配管４２接続位置より恒温槽８側に設けられて
おり、流路切換操作ハンドル４５によつて開閉さ
れる。
ｅのヒータ３２より恒温槽８側に接続し、かつ、
他端側を真空容器１上部に挿着させており、該管
４０上端のガス取出口にはキヤツプ４１が装着さ
れている。４２は循環ガス戻し管で、一端を配管
１４ｆの予冷器１８より恒温槽８側に接続し、か
つ、他端側を真空容器１上部に挿着させており、
該管４２上端のガス戻し口にはキヤツプ４３が装
着されている。４４は流路切換弁で、配管１４ｆ
の配管４２接続位置より恒温槽８側に設けられて
おり、流路切換操作ハンドル４５によつて開閉さ
れる。
（作用）
次に、恒温槽８内を循環経路の一部とする３つ
の循環ガス系（予冷器１８及び熱交換器７a1，１
２，７a2，７ｂを経るものと、予冷器１８を経る
が前記熱交換器をバイパスするものと、前記予冷
器及び熱交換器をバイパスするもの）を選択的に
使用する方法を説明する。尚、使用時、ガス置換
により系内にヘリウムガスが封入される。
の循環ガス系（予冷器１８及び熱交換器７a1，１
２，７a2，７ｂを経るものと、予冷器１８を経る
が前記熱交換器をバイパスするものと、前記予冷
器及び熱交換器をバイパスするもの）を選択的に
使用する方法を説明する。尚、使用時、ガス置換
により系内にヘリウムガスが封入される。
(1) 被試験体の設定温度が77K〜10Kの場合、真
空仕切弁２を開き、真空ポンプ４を起動して真
空容器１内の真空度が５×10-2Torr程度に上
昇した後冷凍機５を起動する。クールダウンが
完了した時点で真空封切弁２を閉じ、真空ポン
プ４を停止する。
空仕切弁２を開き、真空ポンプ４を起動して真
空容器１内の真空度が５×10-2Torr程度に上
昇した後冷凍機５を起動する。クールダウンが
完了した時点で真空封切弁２を閉じ、真空ポン
プ４を停止する。
冷凍機５のクールダウン完了後、吐出側スト
ツプ弁１６、流路切換弁２０，４４，２３及び
流量制御弁２６を開き、かつ、流路切換弁２
１，２２を閉じる（定常時循環ガス系の選択）。
ツプ弁１６、流路切換弁２０，４４，２３及び
流量制御弁２６を開き、かつ、流路切換弁２
１，２２を閉じる（定常時循環ガス系の選択）。
循環ポンプ１５を起動すると、循環ガスは、
配管１４ａ内を流れて真空容器１内（断熱真空
部）に入り予冷器１８で配管１４ｆ内の戻りガ
スと熱交換して予冷され、次いで熱交換器７a1
で冷凍機５の第１段冷却ステージ６ａと熱交換
して冷却された後、配管１４ｂ内を流れ熱交換
器１２で恒温槽８の冷却ステージ１１と熱交換
してこれを冷却する。また、循環ガスは、配管
１４ｃ内を流れ熱交換器７a2で再び冷凍機５の
第１段冷却ステージ６ａと熱交換して冷却さ
れ、次いで配管１４ｄ内を流れ、熱交換器７ｂ
で冷凍機５の第２段冷却ステージ６ｂと熱交換
してさらに低温度に冷却された後、配管１４ｅ
内を流れ必要に応じヒータ３２により温度を制
御される。しかる後、この循環ガスは、恒温槽
８内にガス入口９を経て入り恒温槽８下部及び
被試験体収納容器３４を冷却しつつ上昇し、一
部を被試験体収納容器３４内にガス導入口４９
を経て流入させながら、ガス出口１０より恒温
槽８外に出て行く。従つて、被試験体収容器３
４を内蔵した恒温槽８下部は循環ガスにより下
方から冷却され、かつ、冷却ステージ１１によ
り上方から冷却されると共に、輻射熱シールド
１３により回りとの熱交換を阻止されているか
ら、循環ガスによつて被試験体が設定温度
（77K〜10K）に冷却保持されることになる。
配管１４ａ内を流れて真空容器１内（断熱真空
部）に入り予冷器１８で配管１４ｆ内の戻りガ
スと熱交換して予冷され、次いで熱交換器７a1
で冷凍機５の第１段冷却ステージ６ａと熱交換
して冷却された後、配管１４ｂ内を流れ熱交換
器１２で恒温槽８の冷却ステージ１１と熱交換
してこれを冷却する。また、循環ガスは、配管
１４ｃ内を流れ熱交換器７a2で再び冷凍機５の
第１段冷却ステージ６ａと熱交換して冷却さ
れ、次いで配管１４ｄ内を流れ、熱交換器７ｂ
で冷凍機５の第２段冷却ステージ６ｂと熱交換
してさらに低温度に冷却された後、配管１４ｅ
内を流れ必要に応じヒータ３２により温度を制
御される。しかる後、この循環ガスは、恒温槽
８内にガス入口９を経て入り恒温槽８下部及び
被試験体収納容器３４を冷却しつつ上昇し、一
部を被試験体収納容器３４内にガス導入口４９
を経て流入させながら、ガス出口１０より恒温
槽８外に出て行く。従つて、被試験体収容器３
４を内蔵した恒温槽８下部は循環ガスにより下
方から冷却され、かつ、冷却ステージ１１によ
り上方から冷却されると共に、輻射熱シールド
１３により回りとの熱交換を阻止されているか
ら、循環ガスによつて被試験体が設定温度
（77K〜10K）に冷却保持されることになる。
恒温槽８外に出た循環ガスは配管１４ｆ内を
流れ前述の如く予冷器１８で循環ポンプ１５か
らの吐出ガスと熱交換してこれを予冷した後、
真空容器１から出て放熱器２４及び流量計２５
を通過し循環ポンプ１５に戻る。
流れ前述の如く予冷器１８で循環ポンプ１５か
らの吐出ガスと熱交換してこれを予冷した後、
真空容器１から出て放熱器２４及び流量計２５
を通過し循環ポンプ１５に戻る。
恒温槽８内の被試験体の温度制御は、温度計
３３をモニターしてヒータ３２と流量制御弁２
６によつて行う。その他、冷凍機５の出力制御
によつても制御可能である。
３３をモニターしてヒータ３２と流量制御弁２
６によつて行う。その他、冷凍機５の出力制御
によつても制御可能である。
被試験体を交換する場合は、まず冷凍機５と
循環ポンプ１５の運転は継続しながら、吐出側
ストツプ弁１６、流路切換弁２２，２３，４４
及び流量制御弁２６を開き、かつ、流路切換弁
２０，２１を閉じる（被試験体交換時循環ガス
系の選択）。循環ガスは配管１４ａ内から配管
１９を介して配管１４ｅ内へ直接流れ、予冷器
１８と熱交換器７a1，７a2，１２，７ｂをバイ
パスする。そして、ガス入口９を経て恒温槽８
内に入り被試験体配置部を通過しガス出口１０
から恒温槽８から出て配管１４ｆ内を流れ循環
ポンプ１５に戻る。次いで、流路切換弁４４を
閉じ、かつ、ストツプ弁２７を開き、ヘリウム
ガスボンベ２９から循環ガスを供給すると共
に、恒温槽８上部から開閉蓋３５を取外し、恒
温槽８の上部開口からヘリウムガスを大気中へ
放出させながら被試験体収納容器１３を取出す
ことによつて、恒温槽８の内部を水や外気で汚
染させることなく被試験体の交換を行う。
循環ポンプ１５の運転は継続しながら、吐出側
ストツプ弁１６、流路切換弁２２，２３，４４
及び流量制御弁２６を開き、かつ、流路切換弁
２０，２１を閉じる（被試験体交換時循環ガス
系の選択）。循環ガスは配管１４ａ内から配管
１９を介して配管１４ｅ内へ直接流れ、予冷器
１８と熱交換器７a1，７a2，１２，７ｂをバイ
パスする。そして、ガス入口９を経て恒温槽８
内に入り被試験体配置部を通過しガス出口１０
から恒温槽８から出て配管１４ｆ内を流れ循環
ポンプ１５に戻る。次いで、流路切換弁４４を
閉じ、かつ、ストツプ弁２７を開き、ヘリウム
ガスボンベ２９から循環ガスを供給すると共
に、恒温槽８上部から開閉蓋３５を取外し、恒
温槽８の上部開口からヘリウムガスを大気中へ
放出させながら被試験体収納容器１３を取出す
ことによつて、恒温槽８の内部を水や外気で汚
染させることなく被試験体の交換を行う。
(2) 被試験体の設定温度が77K以上、300K以下
で、しかも被試験体を早く冷却させたい場合、
冷凍機５のクールダウン完了後、吐出側ストツ
プ弁１６、流路切換弁２０，４４，２３及び流
量制御弁２６を開き、かつ、流路切換弁２１，
２２を閉じ（定常時循環ガス系の選択）、設定
温度77K〜10Kの場合と同様に循環ポンプ４を
運転すると、被試験体を早く冷却することがで
きる。被試験体の温度が80K近くなつたところ
で、流路切換弁２１を開くと、循環ガスは吐出
側ストツプ弁１６を出た後、流路切換弁２０系
と流路切換弁２１系に分流して流れ、いずれも
真空容器１内に入つて予冷器１８で配管１４ｆ
の戻りガスと熱交換して予冷された後、流路切
換弁２１系を流れる循環ガスは冷凍機５に設け
た熱交換器７a1，７a2，７ｂと恒温槽８に設け
た熱交換器１２を流れないで、流路切換弁２０
系を流れて第２段熱交換器７ｂを出た循環ガス
と合流し、ガス入口９を経て恒温槽８内に入
る。
で、しかも被試験体を早く冷却させたい場合、
冷凍機５のクールダウン完了後、吐出側ストツ
プ弁１６、流路切換弁２０，４４，２３及び流
量制御弁２６を開き、かつ、流路切換弁２１，
２２を閉じ（定常時循環ガス系の選択）、設定
温度77K〜10Kの場合と同様に循環ポンプ４を
運転すると、被試験体を早く冷却することがで
きる。被試験体の温度が80K近くなつたところ
で、流路切換弁２１を開くと、循環ガスは吐出
側ストツプ弁１６を出た後、流路切換弁２０系
と流路切換弁２１系に分流して流れ、いずれも
真空容器１内に入つて予冷器１８で配管１４ｆ
の戻りガスと熱交換して予冷された後、流路切
換弁２１系を流れる循環ガスは冷凍機５に設け
た熱交換器７a1，７a2，７ｂと恒温槽８に設け
た熱交換器１２を流れないで、流路切換弁２０
系を流れて第２段熱交換器７ｂを出た循環ガス
と合流し、ガス入口９を経て恒温槽８内に入
る。
恒温槽８内の被試験体の温度制御は、温度計
３３をモニターして流路切換弁２０系と流路切
換弁２１系の流量割合を調整し、しかる後ヒー
タ３２によつて77K以上に制御する。
３３をモニターして流路切換弁２０系と流路切
換弁２１系の流量割合を調整し、しかる後ヒー
タ３２によつて77K以上に制御する。
また、被試験体を300Kから77Kまで徐々に
冷却する場合は、循環ガスを流し始める時点か
ら流路切換弁２０，２１を開き、温度計３３を
モニターしながら両弁２０，２１の開度調整
（分流流量の割合調整）とヒータ３２の制御と
によつて被試験体の冷却を行う。
冷却する場合は、循環ガスを流し始める時点か
ら流路切換弁２０，２１を開き、温度計３３を
モニターしながら両弁２０，２１の開度調整
（分流流量の割合調整）とヒータ３２の制御と
によつて被試験体の冷却を行う。
(3) 被試験体の設定温度が300K以上、500K以下
の場合、真空仕切弁２を開き、真空ポンプ４を
起動して試験中運転を継続する。冷凍機５は運
転しない。吐出側ストツプ弁１６、流路切換弁
２１，２２，４４，２３及び流路制御弁２６を
開き、かつ、流路切換弁２０を閉じて循環ポン
プ１５を起動すると、循環ガスは吐出側ストツ
プ弁１６を出た後、流路切換弁２１系と流路切
換弁２２系に分流して流れ、流路切換弁２２系
を流れる循環ガスは予冷器１８を流れないで、
流路切換弁２１系を流れて予冷器１８を出た循
環ガスと合流し、ガス入口９を経て恒温槽８内
に入る。
の場合、真空仕切弁２を開き、真空ポンプ４を
起動して試験中運転を継続する。冷凍機５は運
転しない。吐出側ストツプ弁１６、流路切換弁
２１，２２，４４，２３及び流路制御弁２６を
開き、かつ、流路切換弁２０を閉じて循環ポン
プ１５を起動すると、循環ガスは吐出側ストツ
プ弁１６を出た後、流路切換弁２１系と流路切
換弁２２系に分流して流れ、流路切換弁２２系
を流れる循環ガスは予冷器１８を流れないで、
流路切換弁２１系を流れて予冷器１８を出た循
環ガスと合流し、ガス入口９を経て恒温槽８内
に入る。
恒温槽８内の被試験体の温度制御は、流路切
換弁２１系と流路切換弁２２系の流量割合の調
整とヒータ３２の制御とによつて行う。上記流
量割合の調整は被試験体の温度が高い程流路切
切換弁２１系の流量を多くする。
換弁２１系と流路切換弁２２系の流量割合の調
整とヒータ３２の制御とによつて行う。上記流
量割合の調整は被試験体の温度が高い程流路切
切換弁２１系の流量を多くする。
上記本発明装置は恒温槽８以外の装置４６
（極低温装置や実験装置）の冷却に使用する場
合は、図示想像線で示す如く循環ガス外部取出
管４０と循環ガス戻し管４２に断熱移送管４
７，４８を介して別段の装置４６を接続し、流
路切換弁４４を閉じれば、前記恒温槽の場合と
同様に使用できる。また、流路切換弁４４を開
けば、恒温槽８と装置４６とに同時に使用する
ことも可能である。
（極低温装置や実験装置）の冷却に使用する場
合は、図示想像線で示す如く循環ガス外部取出
管４０と循環ガス戻し管４２に断熱移送管４
７，４８を介して別段の装置４６を接続し、流
路切換弁４４を閉じれば、前記恒温槽の場合と
同様に使用できる。また、流路切換弁４４を開
けば、恒温槽８と装置４６とに同時に使用する
ことも可能である。
尚、循環媒体としてヘリウムガスを使用した
例につき説明したが、使用温度に応じて窒素ガ
ス等を使用してもよい。また、循環ポンプ１５
の替りに圧縮機を使用し、循環系にＪ−Ｔ弁や
熱交換器等を設ければ、4Kまでの温度領域の
低温発生が可能となる。
例につき説明したが、使用温度に応じて窒素ガ
ス等を使用してもよい。また、循環ポンプ１５
の替りに圧縮機を使用し、循環系にＪ−Ｔ弁や
熱交換器等を設ければ、4Kまでの温度領域の
低温発生が可能となる。
（発明の効果）
以上の通り、本発明は、真空容器内に冷凍機と
恒温槽を別置し、該恒温槽内に、冷凍機で冷却
し、かつ、循環媒体自身の流量およびヒータで温
度制御した循環媒体を通過させ、循環媒体により
恒温槽内の被試験体を冷却又は加熱するため、被
試験体の温度を例えば4K〜500Kの広範囲な温度
領域で効率良く制御することが容易かつ確実に可
能となる。また、被試験体の交換時循環媒体によ
つて恒温槽内の汚染を防止して被試験体を交換で
き、真空容器等の真空破壊や冷凍機の停止を行わ
ずに済むから、被試験体の冷却サイクルの短縮が
図れる。さらに、冷凍機と別段の恒温槽は冷凍機
の冷却ステージに制約されることがないから、そ
の被試験体収納スペースを拡大して幅広い用途に
確実に対応できる。
恒温槽を別置し、該恒温槽内に、冷凍機で冷却
し、かつ、循環媒体自身の流量およびヒータで温
度制御した循環媒体を通過させ、循環媒体により
恒温槽内の被試験体を冷却又は加熱するため、被
試験体の温度を例えば4K〜500Kの広範囲な温度
領域で効率良く制御することが容易かつ確実に可
能となる。また、被試験体の交換時循環媒体によ
つて恒温槽内の汚染を防止して被試験体を交換で
き、真空容器等の真空破壊や冷凍機の停止を行わ
ずに済むから、被試験体の冷却サイクルの短縮が
図れる。さらに、冷凍機と別段の恒温槽は冷凍機
の冷却ステージに制約されることがないから、そ
の被試験体収納スペースを拡大して幅広い用途に
確実に対応できる。
図面は本発明の一実施例を示す断面図である。
１……真空容器、２……真空封切弁、３……配
管、４……真空ポンプ、５……ヘリウム冷凍機、
６ａ……第１段冷却ステージ、６ｂ……第２段冷
却ステージ、７a1，７a2……第１段熱交換器、７
ｂ……第２段熱交換器、８……恒温槽、９……ガ
ス入口、１０……ガス出口、１１……冷却ステー
ジ、１２……熱交換器、１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１７，１９……配
管、１５……循環ポンプ、１６……吐出側ストツ
プ弁、１８……予冷器、２０，２１，２２，４４
……流路切換弁、２３……吸込側ストツプ弁、２
６……流量制御弁、２７……ストツプ弁、２８…
…配管、２９……ヘリウムガスボンベ、３２……
循環ガス温度制御用ヒータ、３３……温度計、３
４……被試験体収納容器。
管、４……真空ポンプ、５……ヘリウム冷凍機、
６ａ……第１段冷却ステージ、６ｂ……第２段冷
却ステージ、７a1，７a2……第１段熱交換器、７
ｂ……第２段熱交換器、８……恒温槽、９……ガ
ス入口、１０……ガス出口、１１……冷却ステー
ジ、１２……熱交換器、１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１７，１９……配
管、１５……循環ポンプ、１６……吐出側ストツ
プ弁、１８……予冷器、２０，２１，２２，４４
……流路切換弁、２３……吸込側ストツプ弁、２
６……流量制御弁、２７……ストツプ弁、２８…
…配管、２９……ヘリウムガスボンベ、３２……
循環ガス温度制御用ヒータ、３３……温度計、３
４……被試験体収納容器。
Claims (1)
- １ 真空容器内に恒温槽と冷凍機を挿設し、該冷
凍機の冷却ステージに熱交換器を設けると共に、
前記恒温槽に、該恒温槽内の被試験体配置部を循
環媒体が通過するように入口と出口を設けて循環
配管を介しポンプ（又は圧縮機）を接続し、該ポ
ンプの吐出側配管に前記熱交換器を接続し、該熱
交換器の出口側に循環媒体温度制御用手段を設け
たことを特徴とする恒温槽の媒体循環式温度制御
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62213329A JPS6456151A (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Medium circulation type temperature control device of thermostatic chamber |
| US07/234,410 US4831845A (en) | 1987-08-27 | 1988-08-19 | Temperature testing device provided with sample-receiving chamber from which a specimen is easily detachable and in which temperature is controllable |
| DE8888113686T DE3870363D1 (de) | 1987-08-27 | 1988-08-23 | Temperaturmessungssystem mit einem probenbehaelter, woraus die probe leicht abnehmbar ist und in dem die temperatur kontrollierbar ist. |
| EP88113686A EP0305863B1 (en) | 1987-08-27 | 1988-08-23 | Temperature testing device provided with sample-receiving chamber from which a specimen is easily detachable and in which temperature is controllable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62213329A JPS6456151A (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Medium circulation type temperature control device of thermostatic chamber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6456151A JPS6456151A (en) | 1989-03-03 |
| JPH0422621B2 true JPH0422621B2 (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=16637354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62213329A Granted JPS6456151A (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Medium circulation type temperature control device of thermostatic chamber |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4831845A (ja) |
| EP (1) | EP0305863B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6456151A (ja) |
| DE (1) | DE3870363D1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5143450A (en) * | 1991-02-01 | 1992-09-01 | Aetrium, Inc. | Apparatus for handling devices under varying temperatures |
| US5263775A (en) * | 1991-02-01 | 1993-11-23 | Aetrium, Inc. | Apparatus for handling devices under varying temperatures |
| US5293750A (en) * | 1991-11-27 | 1994-03-15 | Osaka Gas Company Limited | Control system for liquefied gas container |
| JPH0626459A (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-01 | Hitachi Ltd | 極低温冷却装置およびその冷却方法 |
| US5400603A (en) * | 1993-06-14 | 1995-03-28 | International Business Machines Corporation | Heat exchanger |
| US5606870A (en) * | 1995-02-10 | 1997-03-04 | Redstone Engineering | Low-temperature refrigeration system with precise temperature control |
| JP5033772B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2012-09-26 | 株式会社日立製作所 | 試料低温保存容器および生体輸送支援システム |
| US9618257B2 (en) * | 2010-06-09 | 2017-04-11 | Quantum Design International, Inc. | Gas-flow cryostat for dynamic temperature regulation using a fluid level sensor |
| CN102288634B (zh) * | 2010-06-17 | 2013-03-13 | 中国科学院理化技术研究所 | 热物性测量装置 |
| US20120167598A1 (en) * | 2010-09-14 | 2012-07-05 | Quantum Design, Inc. | Vacuum isolated multi-well zero loss helium dewar |
| CN102854056A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-02 | 中国科学院理化技术研究所 | 制冷机做冷源的材料低温力学性能测试装置 |
| EP3132209A4 (en) * | 2014-04-17 | 2017-12-13 | Victoria Link Ltd | Cryogenic fluid circuit design for effective cooling of an elongated thermally conductive structure extending from a component to be cooled to a cryogenic temperature |
| CN105536907A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-05-04 | 安徽万瑞冷电科技有限公司 | 低温恒温池实验平台 |
| CN109632150B (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-07 | 合肥中科离子医学技术装备有限公司 | 一种用于gm制冷机制冷功率测量的装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4277949A (en) * | 1979-06-22 | 1981-07-14 | Air Products And Chemicals, Inc. | Cryostat with serviceable refrigerator |
| JPS5880474A (ja) * | 1981-11-06 | 1983-05-14 | 株式会社日立製作所 | 極低温冷却装置 |
| JPS5932758A (ja) * | 1982-08-16 | 1984-02-22 | 株式会社日立製作所 | 冷凍機付クライオスタツト |
| US4498046A (en) * | 1982-10-18 | 1985-02-05 | International Business Machines Corporation | Room temperature cryogenic test interface |
| JPS60104899A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 冷凍機と連結した低温容器 |
| DE3416790C2 (de) * | 1984-05-07 | 1986-09-04 | C. Reichert Optische Werke Ag, Wien | Vorrichtung zur Kryofixation nativer Objekte mittels eines flüssigen Kühlmediums oder eines Metallspiegels |
| JPS6220303A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-28 | Hitachi Ltd | 強制冷却超電導コイル装置 |
| JPH065648B2 (ja) * | 1985-09-30 | 1994-01-19 | 株式会社東芝 | 超電導磁石装置 |
-
1987
- 1987-08-27 JP JP62213329A patent/JPS6456151A/ja active Granted
-
1988
- 1988-08-19 US US07/234,410 patent/US4831845A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-08-23 EP EP88113686A patent/EP0305863B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-23 DE DE8888113686T patent/DE3870363D1/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0305863B1 (en) | 1992-04-22 |
| US4831845A (en) | 1989-05-23 |
| EP0305863A3 (en) | 1989-10-18 |
| JPS6456151A (en) | 1989-03-03 |
| EP0305863A2 (en) | 1989-03-08 |
| DE3870363D1 (de) | 1992-05-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |