JPS6073267A - 冷凍機 - Google Patents
冷凍機Info
- Publication number
- JPS6073267A JPS6073267A JP18279083A JP18279083A JPS6073267A JP S6073267 A JPS6073267 A JP S6073267A JP 18279083 A JP18279083 A JP 18279083A JP 18279083 A JP18279083 A JP 18279083A JP S6073267 A JPS6073267 A JP S6073267A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cold storage
- gadolinium
- refrigerator
- storage material
- dysprosium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、スターリングサイクル冷凍機、ギフオードマ
クマホンヤイクル冷凍機等の蓄冷器を用いた冷凍機に係
わシ、特に最低到達温度の引下げを図った冷凍機に関す
る。。
クマホンヤイクル冷凍機等の蓄冷器を用いた冷凍機に係
わシ、特に最低到達温度の引下げを図った冷凍機に関す
る。。
／
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、超電導現象を利用した各種の電気機器、エネルギ
ー発生装置筒の開発が活発化してきた。
ー発生装置筒の開発が活発化してきた。
これに伴なって、たとえばＨｅ液化製品等の極低温生成
装置のニーズも高まっている。
装置のニーズも高まっている。
極低温生成装置として、従来、知られているものに、ス
ターリング冷凍１イクル、ギフオードマクマホン冷凍ラ
イフル等を利用した冷凍様がある。これらの冷凍機は、
蓄冷材にヘリウムがヌ等の冷媒全通流させて、冷媒の冷
却な行うものであり、冷媒のｉ（ｐ到達温度を引下げる
ためには、蓄冷効果の大きい蓄冷材が必要不可欠となる
。従来、このような冷凍様の蓄冷材には鉛が用いられて
いだが、鉛は、１０°に以下の温度において、その比熱
がヘリウムガスの比熱に比べ急激に低下してしまい、蓄
冷材としての機能を果たさなくなるという不具合があっ
た。このため、このような冷Ｗ、機では２０°に程度ま
での冷却が限度であり、オＵ用範囲が限定されてし捷う
という問題があった。
ターリング冷凍１イクル、ギフオードマクマホン冷凍ラ
イフル等を利用した冷凍様がある。これらの冷凍機は、
蓄冷材にヘリウムがヌ等の冷媒全通流させて、冷媒の冷
却な行うものであり、冷媒のｉ（ｐ到達温度を引下げる
ためには、蓄冷効果の大きい蓄冷材が必要不可欠となる
。従来、このような冷凍様の蓄冷材には鉛が用いられて
いだが、鉛は、１０°に以下の温度において、その比熱
がヘリウムガスの比熱に比べ急激に低下してしまい、蓄
冷材としての機能を果たさなくなるという不具合があっ
た。このため、このような冷Ｗ、機では２０°に程度ま
での冷却が限度であり、オＵ用範囲が限定されてし捷う
という問題があった。
本発明は、かかる問題点に鑑みなされたものでアシ、そ
の目的とするところは、絶対零度近傍においても、高い
比熱を維持できる蓄冷器を用い、冷媒の最低到達温度の
引下げを図った冷凍機を提供することにある。
の目的とするところは、絶対零度近傍においても、高い
比熱を維持できる蓄冷器を用い、冷媒の最低到達温度の
引下げを図った冷凍機を提供することにある。
本発明は、希土類磁性体からなる蓄冷材と。
この蓄冷材に所定の磁場を与える手段とを具備したこと
′ｆｆ：特徴としている。
′ｆｆ：特徴としている。
蓄冷材として使用できる希土類磁性体としては、ガドリ
ニウムガリウムガーネット （Ｇｄ、Ｇａ、Ｏ，、） 、 ｆ’イスグロシウム７ル
ミガーネント（Ｄ）’５ＡｄｅＯ＋ｔ ） ＊ディスプ
ロシウムガリウムガーネット（Ｄ ｙ ｓ Ｇ ａ５０
□）、ガドリニワムアルミガーネント（Ｇｄ５Ａ（５，
０，、）、リン酸デイヌプロシウム（Ｄｙ ＰＯ２）
ｓ流岐ガドリニウム（Ｇｄｓ （８０４）ａ・８Ｉ４，
０）、硫化ユウロピウム（ｇｕＳ）が挙げられる。
ニウムガリウムガーネット （Ｇｄ、Ｇａ、Ｏ，、） 、 ｆ’イスグロシウム７ル
ミガーネント（Ｄ）’５ＡｄｅＯ＋ｔ ） ＊ディスプ
ロシウムガリウムガーネット（Ｄ ｙ ｓ Ｇ ａ５０
□）、ガドリニワムアルミガーネント（Ｇｄ５Ａ（５，
０，、）、リン酸デイヌプロシウム（Ｄｙ ＰＯ２）
ｓ流岐ガドリニウム（Ｇｄｓ （８０４）ａ・８Ｉ４，
０）、硫化ユウロピウム（ｇｕＳ）が挙げられる。
本発明によれば、希土類磁性体からなる蓄冷材を所定の
磁場内で用いるようにしている。このため、５°に以下
の蓄冷温度においても、蓄冷材の高い比熱を維持させる
ことかできる。ちなみに、−例としてガドリニウムガリ
ウムガーネットを３Ｔの磁場中に役向した場合の各温度
に対する比熱を第１図にａで示す。なお、比較のだめに
鉛をす、磁場を与えない場合の流化ユウロピウムおよび
ｆドリニウムロソワム（ＧｄＲｈ）をそれぞれＣおよび
ｄで示す。甘だ、図中ｅは２Ｑ ａｉｍにおけるヘリウ
ムの比熱である。
磁場内で用いるようにしている。このため、５°に以下
の蓄冷温度においても、蓄冷材の高い比熱を維持させる
ことかできる。ちなみに、−例としてガドリニウムガリ
ウムガーネットを３Ｔの磁場中に役向した場合の各温度
に対する比熱を第１図にａで示す。なお、比較のだめに
鉛をす、磁場を与えない場合の流化ユウロピウムおよび
ｆドリニウムロソワム（ＧｄＲｈ）をそれぞれＣおよび
ｄで示す。甘だ、図中ｅは２Ｑ ａｉｍにおけるヘリウ
ムの比熱である。
同図からも明らかなように、鉛す、流化ユウロピウムＣ
およびガドリニワムロヅウムｄの比熱が１５°に以下で
、それぞれ急激に下降するのに対し、３Ｔの磁場中に設
置されだガドリニウムガリワムガーネツ）ａは５°に以
下においても高い比熱を維持している。
およびガドリニワムロヅウムｄの比熱が１５°に以下で
、それぞれ急激に下降するのに対し、３Ｔの磁場中に設
置されだガドリニウムガリワムガーネツ）ａは５°に以
下においても高い比熱を維持している。
このように１本発明によれば、蓄冷材の高い蓄熱効果を
得ることかでき、冷凍機の最低到達温度を大幅に引下げ
ることができる。
得ることかでき、冷凍機の最低到達温度を大幅に引下げ
ることができる。
以下、不発ツ」の詳細を図示の実施例に基づき説明する
。
。
第１図はスターリング冷イクル冷凍ｔｊｉ）を示したも
のであｐ、図中１はディスプレーサである。
のであｐ、図中１はディスプレーサである。
このディスプレーサ１は、シリンダ２と、このシリンダ
２内を往復運動するピストン３とで形成される２つの苗
量４および５を有し、これら空間４とを間５とを連通ず
る流路には、冷却器６、蓄冷器７および寒冷取出し用熱
交換器８が直列に接続されている。首だ、上記苗量４と
冷却器６との間には圧ｊ、ｉｌ！ｉ機９からの流路が接
続さ・ れている。
２内を往復運動するピストン３とで形成される２つの苗
量４および５を有し、これら空間４とを間５とを連通ず
る流路には、冷却器６、蓄冷器７および寒冷取出し用熱
交換器８が直列に接続されている。首だ、上記苗量４と
冷却器６との間には圧ｊ、ｉｌ！ｉ機９からの流路が接
続さ・ れている。
蓄冷器７は、たとえばガドリニウムガリウムガーネット
からなる蓄冷材８と、この蓄冷材１０に、′（Ｔの磁場
を与える励磁装置１１とから惜成されている。しかして
、蓄冷材１０には絶対零度近傍までの蓄冷がなされてい
る。なお、冷媒にはヘリウムガヌか使用される。
からなる蓄冷材８と、この蓄冷材１０に、′（Ｔの磁場
を与える励磁装置１１とから惜成されている。しかして
、蓄冷材１０には絶対零度近傍までの蓄冷がなされてい
る。なお、冷媒にはヘリウムガヌか使用される。
このように構成されたスターリングライフル冷凍機の動
作について説明する。
作について説明する。
スターリング冷凍１イクルでは１通常、４つの過程によ
って冷却か行われる。第１の過程では、初め、ディスプ
レーサ１のピストン３は１死点、すなわち、を間４か最
太各槓となる位置にあり、圧縮機９のピストン１２は上
死点にある。圧縮機９のピストンノ２（ｌ−１：下死点
へ向けて移動し、乙）妹分圧縮する。この時１発生ずる
用絹熱は冷却器６において、たとえは水冷によって取り
去られる。
って冷却か行われる。第１の過程では、初め、ディスプ
レーサ１のピストン３は１死点、すなわち、を間４か最
太各槓となる位置にあり、圧縮機９のピストン１２は上
死点にある。圧縮機９のピストンノ２（ｌ−１：下死点
へ向けて移動し、乙）妹分圧縮する。この時１発生ずる
用絹熱は冷却器６において、たとえは水冷によって取り
去られる。
り８２の過程では、圧縮様９のピストン１２は下死点に
静止し、ディスプレーサＪのピストン３か上死点へ向け
て移動する。こわによって、冷媒は空間４〜冷却器６〜
蓄冷器２〜熱交便器８〜空間５の順に等容積的に移動す
る。蓄冷器７を通流した冷媒は、室ｊＭ近傍から急激に
冷却されて空間５へ送り込まれる。この時、冷媒（は等
容積変化を行うため理想気体の法則に従い。
静止し、ディスプレーサＪのピストン３か上死点へ向け
て移動する。こわによって、冷媒は空間４〜冷却器６〜
蓄冷器２〜熱交便器８〜空間５の順に等容積的に移動す
る。蓄冷器７を通流した冷媒は、室ｊＭ近傍から急激に
冷却されて空間５へ送り込まれる。この時、冷媒（は等
容積変化を行うため理想気体の法則に従い。
圧力が低下する。
第３の過程では、圧縮機９のピストンノ２は上死点へ向
けて移動し、冷媒の圧力がさらに低下する。これによっ
て、熱交換器８に寒冷が発生し、冷却対象の冷却がなさ
れる。
けて移動し、冷媒の圧力がさらに低下する。これによっ
て、熱交換器８に寒冷が発生し、冷却対象の冷却がなさ
れる。
そして、第４の過程では、ディスプレーブｌのピストン
３が下死点に戻シ、冷媒は空間５〜熱交換器８〜蓄冷器
７〜冷却器６〜柴間４の順に等客積的に移動する。これ
によって１周期が終了する。
３が下死点に戻シ、冷媒は空間５〜熱交換器８〜蓄冷器
７〜冷却器６〜柴間４の順に等客積的に移動する。これ
によって１周期が終了する。
このように、スターリングライフル冷凍機では、蓄冷器
の蓄冷効果によって、その冷却性能が左右されるか１本
実施例によれば、蓄？＠器７がガドリニワムガリウムガ
ーネントからなる蓄熱材ｌＯが３Ｔの磁場中に設面され
ているので、―ｉＪ述した如く５°に以下の極低２：ｔ
ｒ！にお・いても高い蓄冷効果を維持することが可能と
なる。このため、最低到達温度を大幅に引下げることが
可能な冷凍機が提供できる。
の蓄冷効果によって、その冷却性能が左右されるか１本
実施例によれば、蓄？＠器７がガドリニワムガリウムガ
ーネントからなる蓄熱材ｌＯが３Ｔの磁場中に設面され
ているので、―ｉＪ述した如く５°に以下の極低２：ｔ
ｒ！にお・いても高い蓄冷効果を維持することが可能と
なる。このため、最低到達温度を大幅に引下げることが
可能な冷凍機が提供できる。
なお１本発明は上記実施例に限定されるものではない。
たとえば蓄冷材１０にディスプロシワムアルミガーネッ
ト、ディスプロシウムガリウムガーネット、ガドリニワ
ムアルミガーネット、リン酸ディスプロシウム、磁散ガ
ドリニヮムまたは硫化ユワロピウム等の希土類磁性体を
用いてもよい。
ト、ディスプロシウムガリウムガーネット、ガドリニワ
ムアルミガーネット、リン酸ディスプロシウム、磁散ガ
ドリニヮムまたは硫化ユワロピウム等の希土類磁性体を
用いてもよい。
また１本発明は、上記スターリングブイクル′ｆ！？ｉ
凍機に限らず、たとえばギフオードマクマホンライフル
冷凍機等の他の蓄冷器を用いた冷凍機にも、もちろん適
゛用可能である。
凍機に限らず、たとえばギフオードマクマホンライフル
冷凍機等の他の蓄冷器を用いた冷凍機にも、もちろん適
゛用可能である。
第１図は１本発明の効果余水す特性図で、−例として３
Ｔの磁場中のガドリニウムガリヮムガーネントの温度に
対する比熱分水した図、第２図は本発明の一実施例に係
るスターリンダフイクｆｉｖ冷凍機の構成を示すヴイク
ル図である。 ａ・・・３Ｔにおけるガドリニウムガリウムが−ネット
、ｂ・・・ｆｉ’ＬＣ−（ｉ化コウロビウム、ｄ・・・
ガドリニウムガリウム、１・・・ディヌグレーツ。 ２・・・シリンダ、、ｉ、１２・・・ピストン、４，５
・・・空間、６・・・冷却器、７・・・蓄冷器、８・・
・寒冷取出し用熱交換器、９・・・圧縮機Ｓ １０・・
・蓄冷材。 １）・・・励磁装置。
Ｔの磁場中のガドリニウムガリヮムガーネントの温度に
対する比熱分水した図、第２図は本発明の一実施例に係
るスターリンダフイクｆｉｖ冷凍機の構成を示すヴイク
ル図である。 ａ・・・３Ｔにおけるガドリニウムガリウムが−ネット
、ｂ・・・ｆｉ’ＬＣ−（ｉ化コウロビウム、ｄ・・・
ガドリニウムガリウム、１・・・ディヌグレーツ。 ２・・・シリンダ、、ｉ、１２・・・ピストン、４，５
・・・空間、６・・・冷却器、７・・・蓄冷器、８・・
・寒冷取出し用熱交換器、９・・・圧縮機Ｓ １０・・
・蓄冷材。 １）・・・励磁装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ０）希土類磁性体からなる蓄冷材と７．この蓄冷材に所
定の磁場を与える手段と多具備したことを特徴とする冷
凍機。 （２）蓄冷材はガドリニウムガリウムガーネット（Ｇｄ
、Ｇａ、Ｏ□）、ディスプロシウムアルミガーネット（
ＤｙｓＡｌｓＯ□）、ディスプロシウムガリウムガーネ
ット（Ｄｙ５ＧａａＯｔ２）＊ガドリニウムアルミガー
ネット（Ｇｄｓ Ａ１５０＋ｚ ） ｈリン酸ディスプ
ロシウム（Ｄｙｐｏ、）、硫酸ガドリニウム（ｏｄｔ（
８０４）ｓ・８Ｈ，Ｏ）ｋたは硫化ニウロビウム（Ｅｕ
８）からなるものである特許請求の範囲第１Ｊｊ８ｉ記
載の冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18279083A JPS6073267A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18279083A JPS6073267A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6073267A true JPS6073267A (ja) | 1985-04-25 |
| JPH0317055B2 JPH0317055B2 (ja) | 1991-03-07 |
Family
ID=16124463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18279083A Granted JPS6073267A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6073267A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02309159A (ja) * | 1989-05-23 | 1990-12-25 | Toshiba Corp | 蓄冷材の製造方法及び極低温冷凍機 |
| JPH0464877A (ja) * | 1990-07-02 | 1992-02-28 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 極低温冷凍機 |
| WO2002103259A1 (fr) * | 2001-06-18 | 2002-12-27 | Konoshima Chemical Co., Ltd. | Matiere d'entreposage au froid a base d'un oxysulfure metallique de terre rare et dispositif d'entreposage au froid |
| WO2003081145A1 (en) * | 2002-03-22 | 2003-10-02 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Cryogenic temperature cool storage device and refrigerator |
| JP2007155237A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Toshiba Corp | 熱輸送装置 |
| JP2017095332A (ja) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | 国立大学法人室蘭工業大学 | 多結晶ユーロピウム硫化物の焼結体、並びに該焼結体を用いた磁気冷凍材料及び蓄冷材 |
| JP2020031160A (ja) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 住友重機械工業株式会社 | 超伝導磁石冷却装置および超伝導磁石冷却方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58127064A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-28 | 橋本 巍洲 | 磁気冷凍機 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP18279083A patent/JPS6073267A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58127064A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-28 | 橋本 巍洲 | 磁気冷凍機 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02309159A (ja) * | 1989-05-23 | 1990-12-25 | Toshiba Corp | 蓄冷材の製造方法及び極低温冷凍機 |
| JPH0464877A (ja) * | 1990-07-02 | 1992-02-28 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 極低温冷凍機 |
| WO2002103259A1 (fr) * | 2001-06-18 | 2002-12-27 | Konoshima Chemical Co., Ltd. | Matiere d'entreposage au froid a base d'un oxysulfure metallique de terre rare et dispositif d'entreposage au froid |
| US7226543B2 (en) * | 2001-06-18 | 2007-06-05 | Konoshima Chemical Co., Ltd. | Rare earth metal oxysulfide regenerative material and regenerator |
| KR100859347B1 (ko) | 2001-06-18 | 2008-09-19 | 고노시마 가가쿠고교 가부시키가이샤 | 희토류 산황화물 축냉재 및 축냉기 |
| WO2003081145A1 (en) * | 2002-03-22 | 2003-10-02 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Cryogenic temperature cool storage device and refrigerator |
| CN1300521C (zh) * | 2002-03-22 | 2007-02-14 | 住友重机械工业株式会社 | 极低温蓄冷器以及冷冻机 |
| US7404295B2 (en) * | 2002-03-22 | 2008-07-29 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Ultra-low temperature regenerator and refrigerator |
| JP2007155237A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Toshiba Corp | 熱輸送装置 |
| JP2017095332A (ja) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | 国立大学法人室蘭工業大学 | 多結晶ユーロピウム硫化物の焼結体、並びに該焼結体を用いた磁気冷凍材料及び蓄冷材 |
| JP2020031160A (ja) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 住友重機械工業株式会社 | 超伝導磁石冷却装置および超伝導磁石冷却方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0317055B2 (ja) | 1991-03-07 |
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