JPS62206351A - 極低温冷却装置 - Google Patents

極低温冷却装置

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JPS62206351A
JPS62206351A JP4616786A JP4616786A JPS62206351A JP S62206351 A JPS62206351 A JP S62206351A JP 4616786 A JP4616786 A JP 4616786A JP 4616786 A JP4616786 A JP 4616786A JP S62206351 A JPS62206351 A JP S62206351A
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JP
Japan
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refrigerant
gas
condensing
pipe
refrigerant flow
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JP4616786A
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JPH06105137B2 (ja
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典英 佐保
松田 紀元
今村 実
松本 孝三
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/17Re-condensers

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。

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、極低温冷却装置に係り、特1こ液化ガスを貯
払する手段で蒸発したガスを該手段内で再凝縮、液化し
て使用する極低温冷却装置に関するものである。 〔従来の技術〕 従来の装置は、例えば、第34回低温工学研究発表会予
稿集(1985年11月)の第88頁で論じられている
ように、ヘリウム冷凍板とクライオスタットと凝縮熱交
換器と低温配管とで構成され、kkn熱交換器は、クラ
イオスタットの液体ヘリウム貯槽のガス層に設けられて
いた。 〔発明か解決しようとする問題点〕 従来の凝縮熱交換器の大きさは、サービスポートの口径
に限定される。即ち、凝縮熱交換器は、サービスポート
を介してクライオスタットの液体ヘリウム貯槽のガス層
に設けられるため、凝縮熱交換器の大きさは、サービス
ポートに挿入可能な大きさでなければならない。一方、
凝縮熱交換器で再凝縮、液化できる蒸発ガス鼠は、凝縮
熱交換器の凝縮面の広さに比例する。従って、このよう
な凝縮熱交換器をクライオスタットの液体ヘリウム貯槽
のガス層に設ける極低温冷却装置では、液体ヘリウム貯
槽での蒸発ガスが茶飯になる場合、良好に対応できなく
なるといった問題がある。 本発明の目的は、液化ガス貯蔵手段での蒸発ガス伝が多
足になっても該ガスを液化ガス貯蔵手段内で充分に再凝
縮、 iFk化できる極低温冷却装置を提供することj
こある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、極低ム冷却装置を、冷媒を供給する冷媒供
給手段と、サービスポートを自する敵化ガス貯蔵手段と
、n’j記服化ガス貯蔵手段でのガス層と連通ずる凝縮
空間を有してiij記サーすスポート曇ζ種人され前記
冷媒が供給される&−紬手段とを1g+したものとする
ことにより達成される。 〔作用〕 液化カス貯i手段でのガス層と連通する凝縮空間を有し
冷媒が供給される凝縮手段を液化ガス貯蔵手段のサービ
スポート番ζ挿没することで、凝縮面を広くとることが
でき、このため、液化ガス貯蔵手段での蒸発ガスが多l
l1−となっても該ガスは液化ガス貯蔵手段内で充分に
再凝縮、液化される。 〔発明の実施例〕 本発明の一実施例を第1図、第2図番こより説明する。 XS 1114で、冷媒供給手段は、この場合、ヘリウ
ム冷凍機10である。ヘリウム冷dalOは、公知のも
のでありん、明を省略する。液化ガス貯蔵手段20は、
液体ヘリウムを貯蔵する内槽21と外槽22とで構成さ
れサービスポート23を有している。内槽21の外面と
サービスポート23と昇格22の内面とでなる空間は真
空に維持されている。 第1図、第2図で、凝縮手段30は、サービスポート2
3Iこ挿設されている。凝縮手段30は、冷媒流通管3
1と冷媒流通容器32とサポート33とで構成されてい
る。冷媒流通管31の外側には、冷媒流通用空間を形成
して冷媒流通容器32が配設されている。冷媒流通管3
1の下端部は開口し該開口は冷媒流通容器32の底部に
対応させられている。サポート33は、その内面と冷媒
流通容器32の外面との間に凝縮空間34を形成して冷
媒流通容器32化設けられている。凝縮空間34は、内
槽21内のガス層24に連通している。内槽21内のガ
ス層24は、サービスポート23の入口部に設けられた
シール材25とサポート33とにより気密保持されてい
る。この場合、冷媒流通容器32の下端部は、サービス
ポー)23 、サポート33より突出して内槽21内の
ガス槓24に位置している。 第1図、第2図で、ヘリウム冷凍機10と凝縮手段30
とは、配管40で連結されている。配管40は、フレキ
シビリティを有する外管41と冷媒供給用の供給w42
と戻り管43とで構成されている。供給’i’42と戻
り管43とは、外管41曇ζ挿設され、例えば、外管4
1内は、真空番ζ維持されている。供給管42の凝縮手
段側端は、冷媒流通管31に連結されている。kり管4
3の凝縮手段側端は、冷媒流通t31の外面と冷媒流通
容器32の内面とで形成された冷媒流通用空間に連通し
て冷媒流通容器321こ連結されている。外管41のに
細手段側端は、サポート33Iζ連結されている。外%
41内とサポート33内とは連通している。向、サポー
ト33のサービスポート23と対応する部分の構造は、
真空空間を有する二重構造となっている。また、内槽2
1内は、弁26が設けられサービスポート23に連結さ
れた配管
【 27を介して大気一連通可能になっている。 第1図、第21.ilJで、冷媒流通管31には、ヘリ
ウム清凍機10で生成された冷媒が供給管42を介して
供給される。冷媒流通管31に供給された冷媒は、冷媒
流通管31内を流下し、その下端部の開口より冷媒流通
容器IQjに入り該空…jを上昇して流通する。これ−
こより冷媒流通容器32は、ガス層24の蒸発ガスを再
凝縮、液化可能な温度に冷却される。冷媒流通容器32
を冷却した冷媒は、冷媒流通用空間から戻り管43 E
入り戻り管43を介してヘリウム冷凍[101ζ戻され
る。一方、ガス層24と凝縮空間34とkある蒸発ガス
は、ガス層24と凝縮空間24と1ζ対応する冷媒□流
通容器32の外面、即ち、凝縮面化再凝縮、液化される
。尚、再凝縮、液化された液体ヘリウムは、冷媒流通容
器32の凝縮面を流下した後1ζ内槽21内の液体ヘリ
ウム萎ζ滴下して戻される。 本実施例では、凝縮手段での凝縮面を広くとることかで
きるため、内槽内での液体ヘリウムからの蒸発ガス量が
多量になっても該ガスを内槽内で充分1ζ再凝縮、液化
させることができる。 第3図は、本発明の第2の実施例を説明するもので、本
発明の一実施例を示す第2図と異なる点は、凝縮手段3
0′の冷媒流通管31′を、例えは、U字型管とし、凝
縮空15i 34’を冷媒流通管31〆の外面とサポー
ト33の内m】とで形成した点である。 この場合、冷媒流通管31’の下部は、サービスポート
23.サポート33より突出して内槽21内のガス層2
4に位置している。また、冷媒流通管31’の一方の口
には、供給管42が連結され、他方の口lこは、戻り龜
43か連結されている。尚、第3図で、その他第2図と
同一部品等は同一符号で示し説明を省略する。 本実施例では、上記−実施例で得た効果の他に次のよう
な効果を得ることができる。 (1)凝縮面を更に広くできるため、更に夛澁の蒸発ガ
スを内槽内で再凝縮、液化できる。 (2)  冷媒流通容器を不用にできるため、凝縮手段
の構造を簡単化でき、製作を容易化できる。 第4図は、本発明の第3の実施例を説明するもので、本
発明の一実施例を示す第2図と異なる点は、凝縮空間3
4の他に凝縮空間34′を、冷媒流通t31′の内部に
対↓じ、して形成するように凝縮手段30′を構成した
点である。尚、第4図で、その他第2図と同一部品等は
同一符号で示し説明を省略する。 本実施例では、上記一実施例で得た効果の他に次のよう
な効果を得ることかできる。 (1)凝縮面を更に広くできるため、更に多量の蒸発ガ
スと内槽内で再凝縮、液化できる。 第5図は、本発明の第4の実施例を示すもので、本発明
の一実施例を示す第2図と異なる点は、冷媒流通容器3
2の外側で凝縮空間34とガス層24に蒸発ガスの案内
管35を設け、案内管35の下端部を液体ヘリウム1こ
漬は液シールした点である。 この場合、ガス層24の蒸発ガスは、サポート33と案
内管35との間を上昇し、上部でその流れ方向を変え、
案内管35と冷媒流通容器32の間を降下する。この間
、蒸発ガスは、冷媒流通容器32の凝縮面で再凝輪、P
Ik化し、該液は、蒸発ガスと共に降下する。 本実施例では、案内管と冷媒流通容器との間での蒸発ガ
スの流れ方向と凝縮液の流れ方向が同一方向であるため
、冷媒流通容器の凝縮面の凝縮液膜は更に薄くなる。従
って、冷媒流通容器の凝縮面での凝縮性能が更に向上し
て交換熱量が増加する。 第6図は、本発明の第5の実施例を示すもので、本発明
の一実施例を示す第2図と異なる点は、液体ヘリウム補
給用の補給管36を内槽21内に連通してサポート33
に連結した点である。尚、第6図で、その他第2因と同
一部品等は同一符号で示し説明を省略する。 本実施例では、上記一実施例で得た効果の他に次のよう
な効果を得ることができる。 (1)サービスポートに凝縮手段を挿設したままで、補
給管を介して外部より内槽内に液体ヘリウムを自由に、
しかも、内槽内での液体ヘリウムの蒸発を最小限にして
補給することができる。 尚、上記実施例では、冷媒供給手段としてヘリウム冷凍
機を用いているが、この他に、例えば、液体ヘリウムを
貯蔵するデユワ−と、該デエワー内の液体ヘリウムを凝
縮手段に供給する手段、例えば、液体ヘリウムポンプや
ガス圧を利用したものとで構成された冷媒供給手段を用
いても良い。 この場合、更に冷媒、液体ヘリウムの過冷却手段を設け
るようにすれば、更に低温、低圧の冷媒を凝縮手段番こ
供給できるので、内槽内の液体ヘリウムを更に低温、低
圧にすることかできる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、液化ガス貯蔵手段でのガス層と連刑す
る凝縮空間を有し冷媒が供給される凝縮手段を液化ガス
貯蔵手段のサービスポートに挿設することで、1li1
1細面を広くとることができるため、液化ガス貯蔵手段
での蒸発ガス瓜が多量になっても該ガスを液化ガス貯蔵
手段内で充分に再に縮。 液化できるという効果かある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す極低温冷却装置の構
成図、第2因は、第1図の要部縦断面図、第3−〜第6
図は、本発明の第2〜第5の実施例をそれぞれ示すもの
で、第2図と同一部位の縦断面図である。 lO・・・・・・ヘリウム冷凍機、2o・・・・・・液
化ガス貯蔵手段、23・・曲サービスポート、24・・
曲ガス層、30・・・・・・11GI縮手段、34・・
曲凝縮空間、40第1図 24−−−−−−7/゛ス4 第2図 牙3図 ′1′″4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、冷媒を供給する冷媒供給手段と、サービスポートを
    有する液化ガス貯蔵手段と、前記液化ガス貯蔵手段での
    ガス層と連通する凝縮空間を有して前記サービスポート
    に挿設され前記冷媒が供給される凝縮手段とを具備した
    ことを特徴とする極低温冷却装置。
JP61046167A 1986-03-05 1986-03-05 極低温冷却装置 Expired - Lifetime JPH06105137B2 (ja)

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JP61046167A JPH06105137B2 (ja) 1986-03-05 1986-03-05 極低温冷却装置

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JPS62206351A true JPS62206351A (ja) 1987-09-10
JPH06105137B2 JPH06105137B2 (ja) 1994-12-21

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55126168U (ja) * 1979-03-02 1980-09-06
JPS6073264A (ja) * 1983-09-30 1985-04-25 株式会社東芝 極低温冷却装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55126168U (ja) * 1979-03-02 1980-09-06
JPS6073264A (ja) * 1983-09-30 1985-04-25 株式会社東芝 極低温冷却装置

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