JPH05340622A - 蓄冷器式冷凍機 - Google Patents
蓄冷器式冷凍機Info
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- JPH05340622A JPH05340622A JP17374492A JP17374492A JPH05340622A JP H05340622 A JPH05340622 A JP H05340622A JP 17374492 A JP17374492 A JP 17374492A JP 17374492 A JP17374492 A JP 17374492A JP H05340622 A JPH05340622 A JP H05340622A
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Abstract
た蓄冷器式冷凍機において、低温状態にある冷却部を昇
温させる過程において、昇温時間を短縮すること、及び
冷却ステ−ジの温度を調節することを目的とする。 【構成】 冷却部を加熱させる手段として蓄冷器へ供給
するのと同じ周期と圧力の冷媒ガスを用い、常温部から
冷却部に冷媒ガスを導くための弁6,7を備えた導管22
a,23aと、この導管に接続された空間部(発熱部)22
と23を冷凍機の冷却部に設け、この空間部に冷媒ガス
が詰め込まれる際に発生する断熱圧縮熱によって加温さ
せるようにした。
Description
イクル等を用いた蓄冷器式冷凍機の改良に関するもので
ある。
態にある冷却部を昇温させる手段としては、1)断熱真
空を破壊させる方法、2)冷却ステ−ジに設けたヒ−タ
に電流を流し、発生するジュ−ル熱で昇温させる方法な
どがあるが、これらの方法は昇温時間が長くかかるこ
と、電源設備が必要であること、或いはヒ−タの劣化の
問題などの欠点がある。
ンサイクルなどを用いた蓄冷器式冷凍機において、低温
状態にある冷却部を昇温させる過程において、昇温時間
を短縮すること、及び冷却ステ−ジの温度を調節するこ
とを目的とする。
て、冷却部を加熱させる手段として蓄冷器へ供給するの
と同じ周期と圧力の冷媒ガスを用い、常温部から冷却部
に冷媒ガスを導くための弁を備えた導管と、この導管に
接続された空間部(発熱部)を冷凍機の冷却部に設け、
この空間部に冷媒ガスが詰め込まれる際に発生する断熱
圧縮熱によって加温させるようにした。
(以下GMサイクル式冷凍機という)の冷凍運転について
図1を参照して説明する。吸気弁2と排気弁3の開閉の
切り換えによって、ヘリウム圧縮機1によって圧縮され
た高圧のヘリウムガスとこの高圧のヘリウムガスが断熱
膨張して温度の下がった低圧のヘリウムガスが第1段蓄
冷器10と第2段蓄冷機14内を交互に逆方向に流れる
とき、高温高圧のヘリウムガスと低温低圧のヘリウムガ
スが蓄冷材を介して熱交換する。この繰返し手段によっ
て第1段膨張室20と第2段膨張室21のガスの温度が
下がり、その寒冷がシリンダを介して第1段冷却ステ−
ジ11および第2段冷却ステ−ジ15に伝わって冷却さ
れる。
ステ−ジを昇温または温度調節する場合の従来の方法
は、第1段及び第2段冷却ステ−ジ11,15に設けた
ヒ−タ16と18に電流を流し発生するジュ−ル熱で昇
温させ、温度センサ−と組合せた制御回路によって行う
のが一般的な方法である。
段の構成について図2を参照して説明する。第1段及び
第2段冷却ステ−ジ11,15に従来のヒ−タの代りに
設けた第1段と第2段発熱部22,23(ある容積の空
間部)に高低圧ガス流路4から分岐させた冷凍機の作動
ガスを温度調節弁6,7を介して冷却ステ−ジに熱的に
接触されている第1段と第2段発熱部22,23とが導
管22a及び23aとで接続されている。この発熱部22,2
3には第1段及び第2段蓄冷器10,14に供給される
のと同周期の圧力のガスが詰め込まれ(断熱圧縮)この際
に発生する圧縮熱を利用して昇温または温度調節を行う
もので、発熱の手段として特に電源などの設備を必要と
しない。図2の場合は、温度調節弁(A)6,と同じく
(B)7に電磁弁を用い、温度制御回路からの指示によっ
て電磁弁の開閉を制御する構成である。また、冷凍機の
冷却運転の場合や、冷却ステ−ジを昇温させない場合に
は、温度調節弁6,7は閉じられた状態である。
照して説明する。なお、冷凍機の各冷却ステ−ジ11,
15の温度は低温定常に達していて、第2段冷却ステ−
ジ15の温度のみを到達温度の10Kから50Kまで昇
温させる場合について説明する。
は閉)にすると蓄冷器10,14に供給されるのと同周
期の圧力のガスが第2段発熱部23の空間部に導管23a
を介して供給される。この際、ガスが空間部に詰め込ま
れて発生する断熱圧縮熱によって第2段発熱部23で熱
が発生する。この繰り返し手段によって第2発熱部23
が加熱されて第2段冷却ステ−ジ15は50Kに昇温さ
れる。第2段冷却ステ−ジ15が50Kに昇温される
と、第2段温度センサ−19からの温度を制御回路が検
出して温度調節弁B7は閉となる。
力:1段77K/20W・2段20K/4W・50H
Z)を用いた実施例(第2段冷却ステ−ジのみ昇温)につ
いて図3を参照して説明する。この場合、第2段発熱部
23は、材質C1100,重量0.5kg,空間部容積8.
0cm3の構成において、最低到達温度の10Kから50
Kまでの昇温時間は2分以内であった。また、温度調節
弁B7(実施例は手動弁)の流路を調節して2段冷却ステ
−ジ15を70Kに保持することも可能であった。ま
た、調節弁B7の流路を全開した場合の冷却ステ−ジ1
5の温度は約115Kで、使用した冷凍機に対する入熱
は約23Wに相当する発熱量であった。図4にこの実施
例における温度測定結果を示す。
物などに設けた空間部内に高圧のヘリウムガスが供給さ
れる際のガスの断熱圧縮による発熱作用を用いたので、
特に電源設備などを必要とせずに昇温や温度調節するこ
とが可能となった。また、冷凍機を停止させることなく
昇温することができる為、例えばクライオポンプ用冷凍
機として用いた場合、クライオパネルの再生作用に要す
る時間(クライオポンプとしてはロス時間)が大巾に短
縮される。尚、昇温手段として本装置の冷凍機駆動部5
を冷却モ−ドの回転と逆の方向に回転させることにより
更に高い昇温効果が得られる。
冷凍機を示す。
レイサ 10 第1段蓄冷器 11 第1段冷却ステ
−ジ 12 第2段シリンダ 13 第2段ディスプ
レイサ 14 第2段蓄冷器 15 第2段冷却ステ
−ジ 16 ヒ−タ 17 第1段温度セン
サ− 18 ヒ−タ 19 第2段温度セン
サ− 20 第1段膨張室 21 第2段膨張室 22 第1段発熱部 23 第2段発熱部 22a 導管 23a 導管
Claims (1)
- 【請求項1】 蓄冷器式冷凍機において、冷却部を加熱
させる手段として蓄冷器へ供給するのと同じ周期と圧力
の冷媒ガスを用い、常温部から冷却部に冷媒ガスを導く
ための弁を備えた導管と、この導管に接続された空間部
(発熱部)を冷凍機の冷却部に設け、この空間部に冷媒
ガスが詰め込まれる際に発生する断熱圧縮熱によって加
温させるようにしたことを特徴とする蓄冷器式冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4173744A JP2725689B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 蓄冷器式冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4173744A JP2725689B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 蓄冷器式冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05340622A true JPH05340622A (ja) | 1993-12-21 |
| JP2725689B2 JP2725689B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=15966331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4173744A Expired - Fee Related JP2725689B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 蓄冷器式冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2725689B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-06-09 JP JP4173744A patent/JP2725689B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2725689B2 (ja) | 1998-03-11 |
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