特許ウォッチ

公開番号2024165955
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023082576
出願日2023-05-18
発明の名称極低温冷凍機用蓄冷材、極低温冷凍機用蓄冷器および極低温冷凍機
出願人住友重機械工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C09K 5/14 20060101AFI20241121BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】靱性を向上した極低温冷凍機用蓄冷材、およびこれを用いた極低温冷凍機用蓄冷器および極低温冷凍機を提供する。
【解決手段】極低温冷凍機10用の蓄冷材、例えば高温側蓄冷材28aは、ビスマスを主成分として備えるとともに、多くとも10重量%の銀を添加物として備える。また、極低温冷凍機10用の蓄冷器、例えば第2蓄冷器28は、ビスマスを主成分として備えるとともに、多くとも10重量%の銀を添加物として備えるビスマス銀蓄冷材と、蓄冷器の軸方向においてビスマス銀蓄冷材とは異なる場所に配置された磁性蓄冷材と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ビスマスを主成分として備えるとともに、
多くとも１０重量％の銀を添加物として備えることを特徴とする極低温冷凍機用蓄冷材。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
多くとも５重量％の銀を添加物として備えることを特徴とする請求項１に記載の極低温冷凍機用蓄冷材。
【請求項３】
多くとも２重量％の銀を添加物として備えることを特徴とする請求項１に記載の極低温冷凍機用蓄冷材。
【請求項４】
多くとも１重量％の銀を添加物として備えることを特徴とする請求項１に記載の極低温冷凍機用蓄冷材。
【請求項５】
銀のみを添加物として備えることを特徴とする請求項１に記載の極低温冷凍機用蓄冷材。
【請求項６】
粒状であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の極低温冷凍機用蓄冷材。
【請求項７】
ビスマスを主成分として備えるとともに、多くとも１０重量％の銀を添加物として備えるビスマス銀系蓄冷材と、
蓄冷器の軸方向において前記ビスマス銀系蓄冷材とは異なる場所に配置された磁性蓄冷材と、を備えることを特徴とする極低温冷凍機用蓄冷器。
【請求項８】
蓄冷器の軸方向において前記ビスマス銀系蓄冷材に対して前記磁性蓄冷材と反対側に配置された亜鉛系蓄冷材をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の極低温冷凍機用蓄冷器。
【請求項９】
請求項７または８に記載の極低温冷凍機用蓄冷器を備えることを特徴とする極低温冷凍機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、極低温冷凍機用蓄冷材、およびこれを用いた極低温冷凍機用蓄冷器および極低温冷凍機に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、極低温冷凍機用の蓄冷材として、球状の鉛が用いられていた。鉛は、およそ５０Ｋ以下の低い温度領域で他の材料より高い比熱を持ち、安価でもあることから、過去において広く使われていた。しかしながら、現在では、環境および人体への悪影響を考慮して、鉛の使用は規制または禁止されている。鉛に代替する蓄冷材として、粒状に成形した純ビスマスを用いることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－１３７６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
純ビスマスは脆いので、極低温冷凍機の製造工程において蓄冷器に充填する際に、粉状に割れてしまうことがある。また、極低温冷凍機の運転中に、蓄冷材間の空隙を流れる作動ガス（例えばヘリウムガス）から蓄冷材に加わる力によって、純ビスマスの蓄冷材が割れるリスクも想定される。
【０００５】
本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、靱性を向上した極低温冷凍機用蓄冷材、およびこれを用いた極低温冷凍機用蓄冷器および極低温冷凍機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によると、極低温冷凍機用蓄冷材は、ビスマスを主成分として備えるとともに、多くとも１０重量％の銀を添加物として備える。
【０００７】
本発明のある態様によると、極低温冷凍機用蓄冷器は、ビスマスを主成分として備えるとともに、多くとも１０重量％の銀を添加物として備えるビスマス銀系蓄冷材と、蓄冷器の軸方向においてビスマス銀系蓄冷材とは異なる場所に配置された磁性蓄冷材と、を備える。
【０００８】
本発明のある態様によると、極低温冷凍機は、上述の態様の極低温冷凍機用蓄冷器を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、靱性を向上した極低温冷凍機用蓄冷材、およびこれを用いた極低温冷凍機用蓄冷器および極低温冷凍機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態に係る極低温冷凍機を概略的に示す図である。
実施の形態に係る極低温冷凍機を概略的に示す図である。
実施の形態に関連して、いくつかの金属材料の容積比熱を示すグラフである。
実施の形態に係り、極低温冷凍機の第２蓄冷器の軸方向温度プロファイルを示す模式図である。
実施の形態に係り、ビスマス銀系蓄冷材における銀の含有率と極低温冷凍機の第１段の冷却温度との関係を示すグラフである。
実施の形態に係り、ビスマス銀系蓄冷材における銀の含有率と極低温冷凍機の第２段の冷却温度との関係を示すグラフである。
変形例に係る極低温冷凍機の第２蓄冷器を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許