JPS6145872Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はクライオスタツトに関するものであ
る。従来のクライオスタツトは、第１図に示すよ
うに、外部容器１の内部に寒剤を入れる内容器２
を備えている。外部容器１と内容器２との間に、
熱シールドのために寒剤を入れる第２の内容器を
前述の内容器２を取り囲むようにして設けた構造
のものもある。しかし、第２の内容器は本考案の
本質には関係ないので、説明の都合上、第１図に
示した構造のクライオスタツトについて話を進め
る。

寒剤を入れる内容器２の下部３は、通常、電磁
石の極間などの狭い場所で小さな試料を冷やせる
ように細くなつている。試料は内容器２の下部３
の下端に取り付けるが、通常は第１図に示したよ
うに内容器下部下端に取り付けた試料ホルダー４
に保持される。このような従来構造では、試料が
保持されている部位、すなわち、試料ホルダー下
部は試料ホルダー上部との熱伝導によつて冷却さ
れるため、試料が冷えるまでに時間がかかる。ま
た、外部からの熱輻射により熱の流入があるた
め、試料が最終的に到達しうる温度は寒剤温度よ
りも高くなつてしまう。このような欠点を防ぐた
め、作業性は劣るが、試料ホルダー４を使わず、
試料を直接内容器下端部に取り付けることが考え
られる。このような場合は試料はほぼ寒剤温度に
まで冷える。しかし、試料を冷やした状態で、そ
の各種特性を測定する際、他の測定装置とのかね
あいもあり、内容器下部３を、例えば30mmφ、20
mmφ等のように、非常に細くする場合が生じる。
このような場合、内容器２に寒剤を注入したと
き、内容器下部３に溜つていた空気が逃げ出せ
ず、底部に閉じ込められ凍つてしまう。このよう
な状態になると、試料を内容器下部に直接取り付
けた効果は無くなり、前述の試料ホルダーを用い
た場合と同様、試料は充分冷えないという欠点が
生じる。

本考案はこのような欠点を除去して、内容器下
部が細くても試料を寒剤温度にまで冷やせる構造
のクライオスタツトを提供することを目的とする
ものである。

本考案のクライオスタツトは外部容器内に格納
されている内容器の下部の試料取り付け部内底部
附近に一方の先端がある寒剤循環用パイプを備え
た構造となつている点に特徴がある。

以下本考案を図面に基いて詳説する。第２図は
本考案の基本的な構造を示す図で、Ａは寒剤循環
用パイプ６が内容器内に在り、先端部のみが内容
器上部から突出て外部容器１の外まで延びている
構造のものである。Ｂは寒剤循環用パイプの一方
の先端が内容器下部５の壁を貫通して内容器底部
近傍まで達しており、寒剤循環用パイプ中間部が
内容器２と外部容器１との間に生じた空隙１０を
通り、他端が外部容器外まで延びている構造のも
のである。ＣはＢの変形で、外部容器外に出てい
るパイプの先端が内容器上部につながつている構
造である。

外部容器１の中に内容器２を備えており、さら
に、外部容器上部には蓋１１を備え、外部容器１
と内容器２との間に生じた空隙１０を密閉する構
造となつている。通常、空隙部を真空にするため
の排気用バルブ１２が外部容器１の任意の位置に
取り付けられる。第２図には蓋１１に排気用バル
ブ１２を取り付けた例を示している。内容器２の
上部１３は蓋１１を貫ぬいて外部容器１の外に出
ている。内容器下部３の試料取付け部底部近傍に
寒剤循環用パイプ６の先端が在る。

第３図は本考案の一実施例を示す図で、本考案
の特徴を示す試料取付け部位のみを示している。
第３図Ａは正面から、Ｂは側面から見た図であ
る。この実施例では試料が取り付け易いように試
料取付け部５は平坦な部位を備えた形状となつて
いる。内容器下部３の試料取付け部５の上部７に
脹らみをもたせ、その下部の試料取付け部の形状
を中空部８を備えた箱形としている。寒剤循環用
パイプ６は７の部分を貫通し試料取付け部底部近
傍まで達している。

第４図は本考案のもう一つの実施例を示す図
で、試料取付け部５が着脱可能な構造としてい
る。この実施例の場合は、内容器下部３と試料取
付け部との接合部（第４図中矢印で示した）で真
空漏れのないようＯリング９を用いてシールして
いる。本実施例では試料取付け部が着脱可能であ
るため試料の取付け作業が容器になる利点があ
る。

次に第３の実施例について説明する。この実施
例は試料取付け部は前述の第１、第２の実施例と
同じであるが、寒剤循環用パイプの先端は外部容
器外に出す代りに、内容器上部に接続した構造と
なつている（第２図Ｃに該当する）。この構造で
は蒸発した寒剤は再び内容器内にもどるため寒剤
の消費量が少なくてすむという利点がある。

本考案の構造では寒剤は内容器下部を経て試料
取付部に入り、循環用パイプ内まで満たされる。
したがつて内容器下部が細くても空気の逃げ道が
循環用パイプで確保されているのですみやかに試
料取付け部５まで寒剤が注入される。この結果、
試料は試料取付け部５の薄い壁を介して寒剤に接
することになり、すみやかに寒剤温度にまで冷や
される。

内容器下部３が非常に細く、寒剤が試料取付け
部５まで容易に入りこまないときは、寒剤循環用
パイプ６に排気ポンプを接続して寒剤注入と同時
に、内容器２内部の空気を排気すると、容易に試
料取付部５まで寒剤が注入される。この結果、従
来構造では寒剤温度まで冷やすのが不可能であつ
たが、本考案によれば容易に寒剤温度まで試料を
冷やすことが可能となる。

寒剤に液体窒素を用いた場合について、本考案
の構造のものと従来のものとの冷却効果を第５図
に示した。図中の曲線イは従来のクライオスタツ
トによる冷却曲線で、曲線ロは本考案によるもの
である。図からも判るように、本考案によれば冷
却速度も速く、すみやかに寒剤温度まで試料が冷
える。さらに、寒剤循環用パイプにバルブを設け
て寒剤循環用パイプ部から排出される寒剤の量を
調節すると試料取付け部内の寒剤量が制御でき、
加熱用ヒータと組合せると第６図に示すように、
少ない寒剤消費量で試料温度を自由にコントロー
ルすることができる利点も生じる。従来の構造で
このような温度制御を行う場合は、加熱用ヒータ
を用いて試料を加熱すると内容器内の寒剤が無く
なつてはじめて温度の上昇が起るため、寒剤の消
費量が大きいばかりか、第６図に示したように、
温度上昇途中で再び試料を冷やすことは不可能で
ある。

以上説明したように本考案によれば試料を容易
に寒剤温度まで冷やすことができ、さらに、寒剤
の消費量が少なく、試料温度を任意の温度にコン
トロールすることができる効果がある。

尚、実施例はいずれも寒剤循環用パイプが内容
器と外部容器との間を通る構造のものについて示
したが、寒剤循環用パイプが内容器内部を通り外
部容器外にまで延びている構造でも効果は変らな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のクライオスタツトを示す図、第
２図は本考案の基本的構造を示す図、第３図は本
考案の一実施例を示す図で、試料取付け部のみを
拡大して画いた図、第４図は本考案の別の実施例
を示す図、第５図は本考案と従来のクライオスタ
ツトの冷却効果を示す図、第６図は本考案の冷却
効果を示す図である。 図中、１は外部容器、２は内容器、３は内容器
下部、５は内容器下部の試料取付け部、６は寒剤
循環用パイプである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外部容器内に寒剤を入れる内容器を備えたクラ
   イオスタツトにおいて、内容器下部の試料取付け
   部は内部に寒剤が入るように中空とし、さらに、
   一方の先端が前記試料取付け部内底部近傍にある
   寒剤循環用パイプを備えたことを特徴とするクラ
   イオスタツト。