[发明专利]极低温冷却装置

说明书

本发明提供能够以维持冷却的状态更换制冷机、并且被冷却体的冷却性能优异的极低温冷却装置。极低温冷却装置(10A)具备：真空容器(16)，在内部收容被冷却体(11)；第一波纹管(31)，形成伸缩自如的连通空间(18)；凸缘(34)，固定制冷机(20)；套筒(51)，形成收容制冷机(20A)的收容空间(41)；导热块(61)，与制冷机(20A)的冷能块(21)抵接，并热连结被冷却体(11)；以及第二波纹管(32)，对应于插入的制冷机(20A)而使收容空间(41)伸缩。

技术领域

本发明的实施方式涉及将被冷却体冷却到极低温的极低温冷却装置。

背景技术

为了维持超导状态，要求使用液态氦(helium)等制冷剂或者制冷机将超导磁体(magnet)等被冷却体稳定地冷却到80K以下的极低温的技术。其中，使用制冷机的冷却方法由于操作容易，因此近年来应用范围扩大。

然而，关于该制冷机，滑动密封件的更换等维护(maintenance)需要一年一次左右，且该维护作业需要通过分解取出内装物。若以超导磁体被冷却的状态实施维护作业，则担心制冷机的内部冻结且其性能降低。

因此，需要将超导磁体升温至室温，但大型的超导磁体的再次冷却花费时间，这之中有时需要几周。因此，提出了以维持超导磁体的冷却的状态下更换制冷机的极低温冷却装置。

作为这种装置，具有日本公开专利公报特开2004－53068号公报(以下称作专利文献1)以及同样是日本公开专利公报特开2007－303814号公报(以下称作专利文献2)。

发明内容

发明将要解决的课题

但是，在以维持了冷却的状态更换制冷机的以往的极低温冷却装置中，设备的组装误差、热收缩引起的偏离导致接触变得不充分，制冷机中产生的冷能的传导性能恶化，因此存在被冷却体的冷却性能降低的课题。

本发明的实施方式考虑这种情况而完成，目的在于提供能够以维持了冷却的状态更换制冷机、并且被冷却体的冷却性能优异的极低温冷却装置。

用于解决课题的手段

在实施方式的极低温冷却装置中，其特征在于，具备：真空容器，形成能够抽真空的气密空间，并且在内部收容第一被冷却体；第一波纹管(bellows)，与设于所述真空容器的开口的周缘部连接，外周接触大气，内周形成与所述气密空间连通且伸缩自如的连通空间；凸缘(flange)，设于所述第一波纹管的与所述真空容器的开口相反的一侧的前端，将制冷机固定；第一套筒(sleeve)，连接于供所述制冷机插入的所述凸缘的开口的周缘部，外周接触所述气密空间，内周形成收容所述制冷机的第一收容空间；以及第一导热块(block)，设于所述第一套筒的与所述凸缘相反一侧的前端，与所述制冷机的第一冷能块抵接，并热连结于所述第一被冷却体；以及第二波纹管，形成于所述第一套筒的一部分，对应于插入的所述制冷机而使所述收容空间伸缩。

发明效果

根据本发明的实施方式，可提供能够以维持冷却的状态更换制冷机、并且被冷却体的冷却性能优异的极低温冷却装置。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的极低温冷却装置的构成图。

图2是从第一实施方式的极低温冷却装置取下了制冷机的状态的说明图。

图3的(A)是在第一实施方式的极低温冷却装置中安装了制冷机的状态的说明图，(B)是作为比较例的、在未装备有第一波纹管的极低温冷却装置中安装了制冷机的状态的说明图。

图4的(A)是作为比较例的、未由第一波纹管形成连通空间的极低温冷却装置的冷却特性的说明图，(B)是关于第一实施方式的极低温冷却装置的实施例1的冷却特性的说明图，(C)是关于第一实施方式的极低温冷却装置的实施例2的冷却特性的说明图。