機械式冷凍機とジュール・トムソン膨張を用いた極低温冷凍機

開放特許情報番号
L2005009743
開放特許情報登録日
2005/10/21
最新更新日
2015/9/18

基本情報

出願番号 特願2005-171569
出願日 2005/6/10
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2006-343075
公開日 2006/12/21
登録番号 特許第4595121号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 機械式冷凍機とジュール・トムソン膨張を用いた極低温冷凍装置
技術分野 機械・加工
機能 加熱・冷却
適用製品 GM冷凍機、スターリング冷凍機、パルス管冷凍機、温度計比較校正装置、分析機器
目的 小規模なガス循環装置と最低到達温度が6K程度の小型機械式冷凍機を使用してもジュール・トムソン回路と組み合わせることで、1.3K以下まで冷やすことのできる冷凍機の実現。
効果 凝縮液溜から冷却対象物を冷却して発生する凝縮液蒸気を排気する排気管の内部にジュール・トムソン対向流熱交換器を配置しても、凝縮液溜から室温部までの圧力損失が、冷却に必要なガス循環量の下で、数Paから数十Pa以下になるほどの充分太い排気管を用いており、ジュール・トムソン膨張により液化したガスが溜る凝縮液溜を効率良く排気することができ、凝縮液の蒸気圧を150Pa前後という極めて低い圧力まで排気することができるようになり、凝縮液溜の温度を1.3K以下の低温まで冷却することができる。
技術概要
本技術は、小規模なガス循環装置と最低到達温度が6K程度の小型機械式冷凍機を使用してもジュール・トムソン膨張段と組み合わせることで、1.3K以下まで冷やすことのできる冷凍機を実現するため、機械式冷凍機とジュール・トムソン効果により冷却を行うジュール・トムソン回路を組み合わせた冷却装置において、ジュール・トムソン回路中でジュール・トムソン膨張による液化ガスが溜る凝縮液溜から冷却対象物を冷却して発生する凝縮液蒸気を排気する排気管の内部に、蒸気が循環して機械式冷凍機の冷却段と熱交換した後のガスが対向して流れるジュール・トムソン対向流熱交換器を配置している。また、排気管における熱交換器配置部分の後流において、凝縮液溜の周囲を囲む輻射シールド部を貫通する排気管部分に、ベローズを介在して排気管を接続したものである。また、排気管は、ベローズと、冷凍部分及び熱交換部分を収容する真空容器外に連通する排気管出口との間に、クランク状に曲折した配管クランク部を配置したものが好ましい。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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