超低温制冷机及超低温系统技术方案

本发明专利技术提供一种在超低温制冷机的制冷能力下降时使超低温制冷机与被冷却物自动分开的新型机构。超低温制冷机(100)能够安装于真空容器(23)，且其对液体制冷剂容器(21)进行冷却。超低温制冷机(100)具备：安装凸缘(106)，在将超低温制冷机安装于真空容器(23)的安装口(26)时，在安装凸缘与安装口之间形成制冷剂气体室(112)，并且安装凸缘基于制冷剂气体室的升压而能够朝向拆卸方向移动；及冷却台(110a、110b)，对配置于真空容器内的被冷却物进行冷却，并且伴随安装凸缘朝向拆卸方向移动而能够从与被冷却物接触的冷却位置移动到与被冷却物分开的非冷却位置。制冷剂气体室与液体制冷剂容器连通。剂容器连通。剂容器连通。

【技术实现步骤摘要】
超低温制冷机及超低温系统
[0001]本申请主张基于2020年2月25日申请的日本专利申请第2020
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029619号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。


[0002]本专利技术涉及一种超低温制冷机及超低温系统。

技术介绍

[0003]以往，已知有一种热开关，其能够切断或连接超低温制冷机与被冷却物(例如，超导线圈等)的热连接。在通过供电检测继电器检测到制冷机未运转的情况下，通过升降装置的驱动使冷头从被冷却物分离。
[0004]专利文献1：日本特开2016
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211803号公报

技术实现思路

[0005]本专利技术的一种实施方式的示例性目的之一在于，提供一种在超低温制冷机的制冷能力下降时能够使超低温制冷机与被冷却物自动分开的新的机构。
[0006]根据本专利技术的一种实施方式，超低温制冷机能够安装于真空容器，且其冷却液体制冷剂容器。超低温制冷机具备：安装凸缘，在将超低温制冷机安装于真空容器的安装口时，在安装凸缘与安装口之间形成制冷剂气体室，并且安装凸缘基于制冷剂气体室的升压而能够朝向拆卸方向移动；及冷却台，对配置于真空容器内的被冷却物进行冷却，并且伴随安装凸缘朝向拆卸方向移动而能够从与被冷却物接触的冷却位置移动到与被冷却物分开的非冷却位置。制冷剂气体室与液体制冷剂容器连通。
[0007]根据本专利技术的一种实施方式，超低温系统具备：液体制冷剂容器，配置于真空容器内，液体制冷剂容器具备从真空区域隔开液体制冷剂的容器壁和设置于容器壁的再冷凝部；及超低温制冷机，安装于真空容器，并且对液体制冷剂容器进行冷却。超低温制冷机具备：安装凸缘，在将超低温制冷机安装于真空容器的安装口时，在安装凸缘与安装口之间形成制冷剂气体室，并且安装凸缘基于制冷剂气体室的升压而能够朝向拆卸方向移动；及冷却台，配置于真空区域并对再冷凝部进行冷却，并且伴随安装凸缘朝向拆卸方向移动而能够从与再冷凝部接触的冷却位置移动到与再冷凝部分开的非冷却位置。制冷剂气体室与液体制冷剂容器连通。
[0008]另外，以上构成要件的任意组合或将本专利技术的构成要件和表述在方法、装置、系统等之间相互置换的方式也作为本专利技术的实施方式而有效。
[0009]根据本专利技术，在超低温制冷机的制冷能力下降时能够使超低温制冷机与被冷却物自动分开。
附图说明
[0010]图1是概略地表示第1实施方式所涉及的超低温系统的图。
[0011]图2表示图1所示的超低温制冷机的冷却位置和非冷却位置。
[0012]图3是概略地表示第2实施方式所涉及的超低温制冷机的图。
[0013]图中：10
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超低温系统，14
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液体制冷剂，21
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液体制冷剂容器，21a
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容器壁，23
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真空容器，24
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真空区域，25
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再冷凝部，26
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安装口，100
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超低温制冷机，106
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安装凸缘，112
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制冷剂气体室，113
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制冷剂气体室形成面，114
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制冷剂气体配管，116
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止回阀，131
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第1凸缘周面，132
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第2凸缘周面，141
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第1引导面，142
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第2引导面，151
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第1密封件，152
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第2密封件，160
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按压机构。
具体实施方式
[0014]以下，参考附图，对本专利技术的实施方式进行详细说明。在以下说明及附图中，对相同或相等的构成要件、部件及处理标注相同的符号，并适当地省略重复说明。为了便于说明，在各附图中，适当设定各部的缩尺或形状，只要没有特别说明，其并不用于限定性解释。实施方式仅为示例，其对本专利技术的范围并不作任何限定。实施方式中记载的所有特征或其组合并非一定是专利技术的本质性内容。
[0015]图1是概略地表示第1实施方式所涉及的超低温系统10的图。超低温系统10构成为通过浸渍冷却对被冷却体12进行冷却。即，被冷却体12与超低温的液体制冷剂14进行热交换从而被冷却至超低温。被冷却体12的整体或一部分浸渍于液体制冷剂14中，从而与液体制冷剂14直接接触。或者，也可以在被冷却体12的内部和/或周围设置使液体制冷剂14流过的流路和/或配管，从而使液体制冷剂14和被冷却体12经由流路和/或配管进行热交换。
[0016]在该实施方式中，超低温系统10例如可以是磁共振成像(MRI)系统或具有超导电磁体等超导设备的超导系统的一部分，被冷却体12可以是超导线圈。液体制冷剂14例如是液氦。通过将超导线圈浸渍于液体制冷剂14中，超导线圈被冷却至表现出超导性的临界温度以下的超低温。
[0017]超低温系统10具备低温恒温器20和超低温制冷机100。低温恒温器20构成为在其内部提供超低温真空环境，且其容纳被冷却体12及液体制冷剂14，并将它们保持在超低温真空环境中。低温恒温器20搭载有用于冷却液体制冷剂14的超低温制冷机100。超低温制冷机100能够利用液体制冷剂14间接地冷却被冷却体12。
[0018]低温恒温器20具备液体制冷剂容器21、热屏蔽罩22及真空容器23。
[0019]液体制冷剂容器21构成为容纳被冷却体12及液体制冷剂14。或者，在被冷却体12上设置有使液体制冷剂14流过的流路和/或配管的情况下，液体制冷剂容器21可以用作液体制冷剂14的储槽，被冷却体12可以配置于液体制冷剂容器21的外部。由于液体制冷剂14通常使用液氦，因此液体制冷剂容器21还可以称为液氦槽。
[0020]液体制冷剂容器21配置于真空容器23内，且其具备从真空区域24隔开液体制冷剂14的容器壁21a和设置于容器壁21a上的再冷凝部25。超低温制冷机100从液体制冷剂容器21的外部冷却再冷凝部25。再冷凝部25具有暴露于液体制冷剂容器21的外侧且与超低温制冷机100接触的传热面25a。为了增加再冷凝部25的与液体制冷剂14接触的表面积，再冷凝部25可以在液体制冷剂容器21的内部具有凸片或凹凸。
[0021]作为示例性结构，液体制冷剂容器21可以具有容纳液体制冷剂14(及被冷却体12)的第1室和设置有再冷凝部25的第2室。第1室和第2室可以构成为彼此连通，以便能够使在
第1室气化的液体制冷剂14的气体从第1室进入第2室并使在第2室再冷凝的液体制冷剂14从第2室返回到第1室。或者，再冷凝部25和液体制冷剂14也可以容纳在同一室内。
[0022]热屏蔽罩22配置在真空容器23内且配置于液体制冷剂容器21的周围。热屏蔽罩22构成为，从来自热屏蔽罩22的外部的辐射热保护液体制冷剂容器21及被冷却体12。
[0023]真空容器23构成为，从低温恒温器20的周围环境隔离在其内部形成的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低温制冷机，其能够安装于真空容器，且其对液体制冷剂容器进行冷却，所述超低温制冷机的特征在于，具备：安装凸缘，在将所述超低温制冷机安装于所述真空容器的安装口时，在所述安装凸缘与所述安装口之间形成制冷剂气体室，并且所述安装凸缘基于所述制冷剂气体室的升压而能够朝向拆卸方向移动；及冷却台，对配置于所述真空容器内的被冷却物进行冷却，并且伴随所述安装凸缘朝向所述拆卸方向移动而能够从与所述被冷却物接触的冷却位置移动到与所述被冷却物分开的非冷却位置，所述制冷剂气体室与所述液体制冷剂容器连通。2.根据权利要求1所述的超低温制冷机，其特征在于，所述安装凸缘具备：第1凸缘周面，可滑动地与所述真空容器的第1引导面接触；第2凸缘周面，可滑动地与所述真空容器的第2引导面接触，且其直径小于所述第1凸缘周面的直径；及制冷剂气体室形成面，连接所述第1凸缘周面与所述第2凸缘周面，并且面朝与所述拆卸方向相反的方向。3.根据权利要求2所述的超低温制冷机，其特征在于，所述安装凸缘具备：第1密封件，保持在所述第1引导面与所述第1凸缘周面之间，从而从所述真空容器的外部环境密封所述制冷剂气体室；及第2密封件，保持在所述第2引导面与所述第2凸缘周面之间，从而从所述真空容器内的真空区域密封所述制冷剂气体室。4.根据权利要求1至3中任一项所述的超低温制冷机，其特征在于，所述安装凸缘具备按压机构，所述按压机构朝向与所述拆卸方向相反的方向弹性按压所述安装凸缘以使其按压向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：水野阳治，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：