JP3497440B2 - Low temperature mechanical heat switch - Google Patents

Low temperature mechanical heat switch

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JP3497440B2
JP3497440B2 JP2000097763A JP2000097763A JP3497440B2 JP 3497440 B2 JP3497440 B2 JP 3497440B2 JP 2000097763 A JP2000097763 A JP 2000097763A JP 2000097763 A JP2000097763 A JP 2000097763A JP 3497440 B2 JP3497440 B2 JP 3497440B2
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cooled
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茂 吉田
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大陽東洋酸素株式会社
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D19/00Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
    • F25D19/006Thermal coupling structure or interface
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

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  • Thermally Actuated Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は低温において熱的
なオンオフを行なうための熱スイッチに関し、特に機械
的な操作によって作動して、冷却部と被冷却部との間の
熱的なオンオフ、すなわち熱伝導状態と断熱状態との切
替えを行なう低温機械的熱スイッチに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal switch for performing thermal on / off at a low temperature, and in particular, it is activated by mechanical operation to perform thermal on / off between a cooling part and a cooled part. The present invention relates to a low temperature mechanical heat switch for switching between a heat conduction state and an adiabatic state.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の低温科学の発展に伴ない、液体窒
素温度程度の低温領域あるいはそれよりさらに低い液体
ヘリウム温度程度の極低温領域で運転あるいは作動させ
る装置が種々開発されるようになっており、それに伴な
い、液体ヘリウム等の冷却媒体を有する冷却部と、冷却
すべき対象となる被冷却部との間を熱的にオンオフをす
るための低温熱スイッチの需要が多くなっている。
2. Description of the Related Art With the development of low temperature science in recent years, various devices have been developed which are operated or operated in a low temperature range of about liquid nitrogen temperature or an extremely low temperature range of about lower liquid helium temperature. Along with this, there is an increasing demand for a low-temperature heat switch for thermally turning on and off a cooling unit having a cooling medium such as liquid helium and a cooled unit to be cooled.

【0003】従来の低温熱スイッチの代表的なものとし
ては、熱交換ガスを利用した熱スイッチ、機械的スイッ
チ、超伝導熱スイッチ等がある。熱交換ガスを利用した
スイッチは、被冷却部材を容器内に断熱的に配置し、そ
の容器を液体ヘリウム等の冷媒内に浸漬させておき、容
器内にヘリウムガス等の熱交換ガスを導入して、その気
体伝熱によって被冷却部材を冷媒温度と等温とした状態
(熱的オン状態)を得、また熱交換ガスを真空排気して
断熱状態(熱的オフ状態)に切替えるように構成したも
のである。また機械的熱スイッチは、良伝熱材料の機械
的な接触/非接触を利用し、冷却部側と被冷却部側との
間を良伝熱材料によって機械的に接触させて熱伝導状態
(熱的オン状態)とし、また機械的に非接触として断熱
状態(熱的オフ状態)に切替えるようにしたものであ
る。さらに超伝導熱スイッチは、超伝導状態での熱伝導
率が常伝導状態よりも小さいことを利用したもので、冷
却部と被冷却部との間を超伝導体によって結合してお
き、その超伝導体に磁界を加えて熱的にオフとした状態
と、消磁して熱的にオンとした状態とを得るものであ
る。
Typical conventional low-temperature heat switches include heat switches using heat exchange gas, mechanical switches, and superconducting heat switches. In a switch using heat exchange gas, a member to be cooled is adiabatically arranged in a container, the container is immersed in a refrigerant such as liquid helium, and heat exchange gas such as helium gas is introduced into the container. By the heat transfer of the gas, the member to be cooled has a temperature equal to the temperature of the refrigerant (thermally-on state), and the heat exchange gas is evacuated to adiabatic state (thermally-off state). It is a thing. Further, the mechanical heat switch utilizes mechanical contact / non-contact of the good heat transfer material to mechanically contact the cooling part side and the cooled part side with the good heat transfer material to achieve a heat conduction state ( The thermal on state) and the mechanical non-contact state are switched to the adiabatic state (thermal off state). Furthermore, the superconducting heat switch utilizes the fact that the thermal conductivity in the superconducting state is smaller than that in the normal conducting state. A state in which a magnetic field is applied to the conductor to turn it off thermally and a state in which it demagnetizes to turn it on thermally are obtained.

【0004】ところで一般に熱スイッチのスイッチ特性
は、熱的オン状態での熱伝導率と熱的オフ状態での熱伝
導率との比で評価されるが、前述のような各種の熱スイ
ッチのうちでも機械的熱スイッチが最もスイッチ特性が
良好であり、また応答速度も早い等の利点を有するか
ら、一般には機械的熱スイッチが最も広く利用されてい
る。
By the way, generally, the switch characteristic of a thermal switch is evaluated by the ratio of the thermal conductivity in the thermal ON state and the thermal conductivity in the thermal OFF state. However, the mechanical thermal switch is generally most widely used because it has advantages such as the best switching characteristics and a high response speed.

【0005】従来の低温機械的熱スイッチとしては、図
9に示すように、冷却部1として例えば液体ヘリウム等
の冷媒3を収容した容器5を設けておき、その冷却部1
に銅等の良伝熱材料からなる進退ロッド7を挿通させ、
かつその進退ロッド7の先端側の部分をベローズ9によ
って取囲み、進退ロッド7を進退させることによって、
ベローズ9の先端部の中間伝熱部材11を介して進退ロ
ッド7を被冷却部13に機械的に接触させた状態(熱的
オン状態)と、進退ロッド7が被冷却部13から離隔し
た状態(熱的オフ状態)とに切替えるようにしたものが
知られている。
As a conventional low-temperature mechanical heat switch, as shown in FIG. 9, a container 5 containing a coolant 3 such as liquid helium is provided as a cooling unit 1, and the cooling unit 1 is provided.
Insert the retractable rod 7 made of a good heat transfer material such as copper into the
Moreover, by enclosing the part on the tip side of the advancing / retreating rod 7 with the bellows 9 and advancing / retreating the advancing / retreating rod 7,
A state in which the advancing / retreating rod 7 is mechanically brought into contact with the cooled portion 13 via the intermediate heat transfer member 11 at the tip of the bellows 9 (a thermal ON state), and a state in which the advancing / retreating rod 7 is separated from the cooled portion 13. It is known to switch to (thermally off state).

【0006】また同じく従来の低温機械的熱スイッチと
しては、図10に示すように、冷却部1にベローズ15
を設けるとともに、そのベローズ15の先端にベローズ
15の伸縮によって開閉する良伝熱材料からなる機械的
クランプ17を取付け、さらにベローズ15を伸縮させ
ることによりクランプ17を開閉させる線状あるいは棒
状の操作部材19を設けておき、クランプ17の先端部
対向面17A,17B間において被冷却部13を機械的
に挟む状態(熱的オン状態)と、被冷却部13を開放さ
せた状態(熱的オフ状態)とを切替えるようにしたもの
も知られている。
Similarly, as a conventional low-temperature mechanical heat switch, as shown in FIG.
And a mechanical clamp 17 made of a good heat transfer material that is opened and closed by expanding and contracting the bellows 15 is attached to the tip of the bellows 15, and the bellows 15 is expanded and contracted to open and close the clamp 17. 19 is provided so that the cooled portion 13 is mechanically sandwiched between the front end facing surfaces 17A and 17B of the clamp 17 (thermally-on state) and the cooled portion 13 is open (thermally-off state). ) And is also known to switch.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図9に示すような従来
の低温機械的熱スイッチにおいては、進退ロッド7の先
端面を、中間伝熱部材11を介して被冷却部13の表面
に押し付けることによって熱的なオン状態が得られるた
め、進退ロッド7を押し付ける力の大きさによってオン
状態での熱伝導状態がばらついてしまい、そのためスイ
ッチ特性が安定せず、オン状態での信頼性が低いという
問題があった。
In the conventional low temperature mechanical heat switch as shown in FIG. 9, the tip end surface of the advancing / retreating rod 7 is pressed against the surface of the cooled portion 13 via the intermediate heat transfer member 11. Since a thermal ON state is obtained by the above, the heat conduction state in the ON state varies depending on the magnitude of the force pressing the advancing / retreating rod 7, and therefore the switch characteristics are not stable and the reliability in the ON state is low. There was a problem.

【0008】また図10に示される従来の低温機械的熱
スイッチにおいては、クランプ17の先端部対向面17
A,17B間において被冷却部13の両側面を挟み付け
ることによって熱的なオン状態が得られるため、クラン
プ17により挟み込む力(したがって操作部材19を引
く力)の大きさによってオン状態での熱伝導状態がばら
ついてしまうから、図9の機械的熱スイッチの場合と同
様に、スイッチ特性が安定せず、オン状態での信頼性が
低いという問題がある。
Further, in the conventional low temperature mechanical thermal switch shown in FIG.
Since the thermal ON state is obtained by sandwiching both side surfaces of the cooled portion 13 between A and 17B, the heat in the ON state depends on the magnitude of the force (that is, the force pulling the operating member 19) sandwiched by the clamp 17. Since the conduction state varies, there is a problem that the switch characteristics are not stable and the reliability in the ON state is low, as in the case of the mechanical thermal switch of FIG.

【0009】さらに図9や図10に示される従来の機械
的熱スイッチにおいては、前述のようにオン状態での熱
伝導状態がばらつくため、例えば被冷却部が充分に冷却
されない場合等においては、高い熱伝導状態を得ようと
して、図9に示される機械的熱スイッチの進退ロッド7
を著しく大きな力で押し付けたり、また図10に示され
る機械的熱スイッチの操作部材19を著しく大きな力で
引張ったりしてしまうことがあり、これらの場合には限
界以上の力が加わって、機械的熱スイッチの一部が変形
したり、破壊されたりしてしまうこともあった。
Further, in the conventional mechanical heat switch shown in FIGS. 9 and 10, the heat conduction state in the ON state varies as described above, so that, for example, when the cooled portion is not sufficiently cooled, In order to obtain a high heat conduction state, the forward / backward moving rod 7 of the mechanical heat switch shown in FIG.
May be pressed with a remarkably large force, or the operating member 19 of the mechanical heat switch shown in FIG. 10 may be pulled with a remarkably large force. In these cases, a force exceeding the limit is applied, and Part of the dynamic heat switch could be deformed or even destroyed.

【0010】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、低温で使用する機械的熱スイッチとして、常
に安定なスイッチ特性、特に熱的オン状態での安定した
熱伝導状態を得ることができ、しかも過大な操作力によ
って構成部材を変形させたり破壊させたりするおそれの
少ない低温機械的熱スイッチを提供することを目的とす
るものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and as a mechanical heat switch used at a low temperature, it is possible to always obtain stable switch characteristics, particularly a stable heat conduction state in a thermal ON state. Moreover, it is an object of the present invention to provide a low-temperature mechanical thermal switch that is less likely to deform or destroy the constituent members by an excessive operating force.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前述のような課題を解決
するため、本発明者等が従来の低温機械的熱スイッチに
ついて検討を加えたところ、図9や図10に示される従
来の機械的熱スイッチにおいては、熱的オフ状態から熱
的オン状態に切替えるために被冷却部に対して冷却部側
の部材(例えば図9における進退ロッド7あるいは図1
0におけるクランプ17の先端部)を移動させる方向
が、被冷却部の接触面に対して直交しているため、前述
のような問題が生じることを見出した。すなわち、熱的
オン状態とするために冷却部側の部材を被冷却部に押し
付けたり、挟み付けたりする力が、被冷却部の接触面に
対して直角に加わり、そのため押し付け力や挟み付け力
によって接触圧が変化し、それによって熱的オン状態で
の熱伝導状態がばらついてしまうことが判明した。そこ
でこの発明の熱スイッチでは、熱的オン状態とするため
の作動力が接触面に対して直角に加わらないようにし、
これによって前述の問題を一掃することとした。
In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention studied a conventional low temperature mechanical thermal switch, and found that the conventional mechanical mechanical switch shown in FIGS. In the thermal switch, in order to switch from the thermal off state to the thermal on state, a member on the cooling portion side with respect to the cooled portion (for example, the advancing / retreating rod 7 in FIG. 9 or FIG.
It has been found that the above-mentioned problem occurs because the direction in which the tip 17 of the clamp 17 at 0 is moved is orthogonal to the contact surface of the cooled portion. That is, the force of pressing or pinching the member on the cooling part side against the cooled part in order to make it into the thermal ON state is applied at a right angle to the contact surface of the cooled part. It was found that the contact pressure changes due to the change of the contact pressure, which causes the heat conduction state in the thermal ON state to fluctuate. Therefore, in the thermal switch of the present invention, the operating force for making the thermal ON state is not applied at a right angle to the contact surface,
This decided to eliminate the above problems.

【0012】具体的には、請求項1の発明の低温熱スイ
ッチは、冷却対象となる被冷却部と、その被冷却部を冷
却するための冷却部との間を熱的にオンオフするための
低温機械的熱スイッチにおいて、前記被冷却部と冷却部
とのうち、いずれか一方の側に、その一方の側の部材に
常時熱的に接続されかつ所定方向へ進退可能な良伝熱材
料からなる作動軸を設け、前記被冷却部と冷却部とのう
ちの他方の側には、前記作動軸が挿入されてその作動軸
が進退し得る孔部を形成しておき、かつ前記作動軸と孔
部とのうち、いずれか一方に、作動軸の進退方向に対し
て直交する方向への付勢力を有する良伝熱材料からなる
バネ部材を取付けておき、そのバネ部材が前記付勢力に
よって作動軸と孔部のうちの他方に接触するように構成
し、前記作動軸の進退によって、作動軸が前記バネ部材
を介して孔部内面に接している熱的オン状態と、作動軸
がバネ部材を介して孔部内面に接触していない熱的オフ
状態とを切替えるようにしたことを特徴とするものであ
る。
Specifically, the low-temperature heat switch according to the invention of claim 1 thermally turns on and off between the cooled portion to be cooled and the cooling portion for cooling the cooled portion. In the low-temperature mechanical heat switch, one of the cooled part and the cooled part, from a good heat transfer material that is always thermally connected to a member on that side and is capable of advancing and retracting in a predetermined direction. And an operating shaft is formed on the other side of the cooled part and the cooling part to allow the operating shaft to advance and retreat. A spring member made of a good heat transfer material having an urging force in a direction orthogonal to the forward / backward direction of the operating shaft is attached to one of the holes, and the spring member is operated by the urging force. It is configured to contact the other of the shaft and the hole, By retracting, the thermal ON state in which the operating shaft is in contact with the inner surface of the hole via the spring member and the thermal OFF state in which the operating shaft is not in contact with the inner surface of the hole via the spring member are switched. It is characterized by having done.

【0013】このような請求項1の発明の低温熱スイッ
チにおいては、冷却部側(もしくは被冷却部側)に常時
熱的に接続されている作動軸がバネ部材を介して被冷却
部(もしくは冷却部)の孔部に接触している状態では、
冷却部(もしくは被冷却部)から作動軸、バネ部材、孔
部を介して被冷却部(もしくは冷却部)までの熱伝導が
なされる状態、すなわち熱的オン状態となる。そしてそ
の位置から作動軸を進出もしくは後退させて、作動軸を
被冷却部(もしくは冷却部)の孔部にバネ部材を介して
接触しない位置まで移動させれば、前述のような熱伝導
がなされない断熱状態、すなわち熱的オフ状態となる。
ここで、バネ部材は作動軸の進退方向に対して直交する
方向への付勢力(バネ弾発力)を有しており、この付勢
力によって作動軸の外面もしくは孔部の内面に対して機
械的な接触圧力が得られ、その接触圧力によって熱的オ
ン状態での熱伝導状態が得られるのであるが、このバネ
部材の付勢力は前述のように作動軸の進退方向に対して
直交する方向に作用するから、その付勢力による接触圧
力は作動軸の進退とは無関係となる。すなわち、作動軸
がバネ部材を介して冷却部(もしくは被冷却部)の孔部
内面に接している状態では、熱的オン状態を得るための
接触圧は、作動軸に加えられる操作力とは無関係に常に
一定となる。したがって熱的オン状態では常に一定の熱
伝導状態を保つことができるから、作動軸の操作力に影
響されることなく、スイッチ特性を安定化することがで
きる。
In the low temperature thermal switch according to the first aspect of the present invention, the operating shaft, which is always thermally connected to the cooling portion side (or the cooled portion side), is the cooled portion (or the cooled portion) via the spring member. In the state where it is in contact with the hole of (cooling part),
A state in which heat is conducted from the cooling part (or the cooled part) to the cooled part (or the cooling part) via the actuating shaft, the spring member and the hole, that is, the thermal ON state. Then, if the actuating shaft is advanced or retracted from that position and the actuating shaft is moved to a position where it does not come into contact with the hole of the cooled part (or the cooling part) via the spring member, the heat conduction as described above will not occur. It is in an adiabatic state that is not controlled, that is, a thermal off state.
Here, the spring member has an urging force (spring elastic force) in a direction orthogonal to the advancing / retreating direction of the operating shaft, and this urging force causes the mechanical force with respect to the outer surface of the operating shaft or the inner surface of the hole. The contact pressure is obtained, and the contact pressure provides the heat conduction state in the thermal ON state.The biasing force of this spring member is, as described above, the direction orthogonal to the forward / backward direction of the operating shaft. The contact pressure due to the urging force is independent of the forward / backward movement of the operating shaft. That is, when the operating shaft is in contact with the inner surface of the hole of the cooling part (or the cooled part) via the spring member, the contact pressure for obtaining the thermal ON state is not equal to the operating force applied to the operating shaft. It is always constant regardless of the relationship. Therefore, in the thermal ON state, a constant heat conduction state can always be maintained, so that the switch characteristics can be stabilized without being affected by the operating force of the operating shaft.

【0014】ここでバネ部材の具体的な構成は、基本的
には特に限定されるものではないが、通常は請求項2で
規定しているように、全体として帯状をなしかつ全体の
板面に対し直交する方向への付勢力を有するものを用
い、そのバネ部材を、被冷却部の孔部の内面もしくは作
動軸の外面に沿ってその全周にわたり取付けた構成とす
ることが望ましい。
The specific structure of the spring member is not particularly limited in principle, but normally, as defined in claim 2, it has a band shape as a whole and the entire plate surface. It is preferable to use a member having an urging force in a direction orthogonal to, and to attach the spring member over the entire circumference along the inner surface of the hole of the cooled portion or the outer surface of the operating shaft.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0016】[0016]

【実施例】図1、図2にこの発明の一実施例の低温機械
的熱スイッチを示す。なお図1は熱的オン状態を示し、
図2は熱的オフ状態を示す。
1 and 2 show a low temperature mechanical thermal switch according to an embodiment of the present invention. Note that FIG. 1 shows a thermal ON state,
FIG. 2 shows the thermal off state.

【0017】図1、図2において、冷却部21は、例え
ば冷媒としての液体ヘリウム(4He)を収容した容器
23と、その容器23から水平方向へ延出する銅等の良
伝熱材料からなる冷却部側熱伝導板24と、その冷却部
側熱伝導板24の固定された銅等の良伝熱材料からなる
冷却部側熱伝導ブロック25とによって構成されてい
る。一方被冷却部27は、例えば冷却対象としての3H
eガスを収容する容器29と、その容器29から水平方
向へ延出する銅等の良伝熱材料からなる被冷却部側熱伝
導板30と、その被冷却部側熱伝導板30の端部上面に
固定された銅等の良伝熱材料からなる被冷却部側熱伝導
ブロック31とによって構成されている。
In FIGS. 1 and 2, the cooling unit 21 is made of, for example, a container 23 containing liquid helium (4He) as a refrigerant, and a good heat transfer material such as copper extending horizontally from the container 23. The cooling section side heat conduction plate 24 and the cooling section side heat conduction block 25 made of a good heat transfer material such as copper are fixed to the cooling section side heat conduction plate 24. On the other hand, the cooled portion 27 is, for example, 3H as a cooling target.
A container 29 for containing e-gas, a heat conducting plate 30 on the cooled part side, which is made of a good heat transfer material such as copper, which extends horizontally from the container 29, and an end part of the heat conductive plate 30 on the cooled part side. It is composed of a heat conducting block 31 which is fixed to the upper surface and which is made of a good heat transfer material such as copper.

【0018】前記被冷却部側熱伝導ブロック31には、
上面側へ開口する円穴状の孔部33が垂直に穿設されて
おり、この孔部33の内周面には、その全周にわたって
帯状のバネ部材35が取付けられている。このバネ部材
35は、ベリリウム銅などの弾性を有する良伝熱材料か
らなるものであって、後に改めて説明するように、孔部
33の中心軸線位置へ向かう方向(水平方向)の付勢力
(バネ弾発力)を示すように構成されている。そしてこ
の孔部33に対しては、上方から例えば丸棒状の作動軸
37の先端部37Aが挿入されるようになっており、こ
の作動軸先端部37Aの外周面が孔部33内において前
記バネ部材35に接し得るようになっている。
In the heat conducting block 31 on the cooled side,
A circular hole-shaped hole portion 33 opening to the upper surface side is vertically formed, and a belt-shaped spring member 35 is attached to the inner peripheral surface of the hole portion 33 over the entire circumference thereof. The spring member 35 is made of a highly heat-conductive material having elasticity such as beryllium copper, and, as will be described later, the biasing force (spring) in the direction toward the central axis of the hole 33 (horizontal direction). Repulsive force) is shown. A distal end portion 37A of a round rod-shaped operating shaft 37 is inserted into the hole portion 33 from above, and an outer peripheral surface of the operating shaft distal end portion 37A is provided in the hole portion 33 with the spring. It can contact the member 35.

【0019】前記作動軸37は、銅等の良伝熱材料から
なるものであって、前記孔部33に挿入、離脱されるよ
うに上下方向に進退可能とされている。そして作動軸3
7の上端部はFRP等の熱伝導率の低い材料からなる中
間連結軸39を介して操作軸41に延長接続され、その
操作軸41は、中間部において固定基盤43を上下に摺
動可能に貫通し、さに固定基盤43よりも上方の操作軸
先端に水平棒状等の任意の形状の把持操作部45が取付
けられている。そしてまた操作軸41が固定基盤43を
貫通する部分には、真空シール部47が設けられてい
て、固定基盤43よりも下方の部分全体を真空断熱し得
るように構成されている。
The operating shaft 37 is made of a good heat transfer material such as copper and can be moved up and down so as to be inserted into and removed from the hole 33. And operating axis 3
The upper end portion of 7 is extendedly connected to an operating shaft 41 through an intermediate connecting shaft 39 made of a material having a low thermal conductivity such as FRP, and the operating shaft 41 can slide a fixed base 43 up and down in the intermediate portion. A gripping operation portion 45 having an arbitrary shape such as a horizontal rod is attached to the tip of the operation shaft above the fixed base plate 43 so as to penetrate therethrough. In addition, a vacuum seal portion 47 is provided at a portion where the operation shaft 41 penetrates the fixed base 43, and is configured so that the entire portion below the fixed base 43 can be vacuum-insulated.

【0020】一方前記作動軸37の上部は、前記冷却側
熱伝導ブロック25に垂直に形成された貫通孔25Aを
上下に摺動可能に貫通しており、この貫通孔25Aの内
面には、前記バネ部材35と同様なベリリウム銅等の良
伝熱バネ材料からなるバネ部材49が取付けられ、その
バネ部材49が作動軸37の上部外周面に常時圧接され
ている。したがって作動軸37は、バネ部材49を介し
て冷却部側熱伝導ブロック25(ひいては冷却部21)
に対して常時熱的に接続されていることになる。
On the other hand, the upper part of the actuating shaft 37 penetrates through a through hole 25A vertically formed in the cooling side heat conduction block 25 so as to be slidable up and down. The inner surface of the through hole 25A has the above-mentioned structure. A spring member 49 made of a good heat transfer spring material such as beryllium copper, which is similar to the spring member 35, is attached, and the spring member 49 is constantly pressed against the outer peripheral surface of the upper portion of the operating shaft 37. Therefore, the operating shaft 37 is connected to the cooling unit side heat conduction block 25 (and thus the cooling unit 21) via the spring member 49.
Will always be thermally connected to.

【0021】さらに前記バネ部材35の一例を図3、図
4に詳細に示す。なお図3はバネ部材35の展開図であ
り、図4はその断面図である。
Further, an example of the spring member 35 is shown in detail in FIGS. 3 is a development view of the spring member 35, and FIG. 4 is a sectional view thereof.

【0022】図3、図4において、バネ部材35はベリ
リウム銅等の良伝熱バネ材料からなる板材36によって
全体として帯状に作られており、かつその幅方向両縁部
より内側の領域には、長さ方向に対し実質的に直交する
方向に沿う多数の切込部35Aが長さ方向に所定間隔を
置いて形成され、かつその切込部35Aの間の部分35
Bが全体の板面に対し傾斜するように変形せしめられて
いる。すなわち切込部35Aの間の部分は切り起こし部
35Bとなっており、このような多数の切り起こし部3
5Bが長さ方向に列設されていることになる。そしてこ
のようなバネ部材35は、図5に示すようにその長さ方
向が被冷却部側熱伝導ブロック31の孔部33の内周方
向に沿うように孔部33内に嵌め込まれている。したが
って孔部33に作動軸37の先端部が挿入された状態で
は、バネ部材35の各切り起こし部35Bが、作動軸3
7のほぼ中心軸線へ向う方向の力(すなわち作動軸37
の進退方向に対し直交する方向)の付勢力をもって、作
動軸37に弾性的に接することになる。なお冷却部側の
バネ部材49も全く同様に作られていれば良い。
In FIGS. 3 and 4, the spring member 35 is formed in a band shape as a whole by a plate member 36 made of a good heat transfer spring material such as beryllium copper, and in the region inside both widthwise edges thereof. , A plurality of notches 35A formed along the direction substantially orthogonal to the length direction at predetermined intervals in the length direction, and a portion 35 between the notches 35A.
B is deformed so as to be inclined with respect to the entire plate surface. That is, the portion between the cut portions 35A is the cut-and-raised portion 35B, and a large number of such cut-and-raised portions 3 are formed.
5B are arranged in the length direction. As shown in FIG. 5, such a spring member 35 is fitted in the hole portion 33 so that its length direction is along the inner circumferential direction of the hole portion 33 of the cooled part side heat conduction block 31. Therefore, in the state in which the tip of the operating shaft 37 is inserted into the hole 33, each cut-and-raised portion 35B of the spring member 35 is connected with the operating shaft
The force in the direction toward the central axis of 7 (that is, the operating shaft 37
With the urging force in the direction orthogonal to the advancing / retreating direction), it comes into elastic contact with the operating shaft 37. The spring member 49 on the cooling unit side may be made in the same manner.

【0023】以上の実施例において、把持操作部45を
手指などにより引上げて、作動軸37を上昇させた状
態、すなわち図2に示すように作動軸37の先端部37
Aを被冷却部側熱伝導ブロック31の孔部33から引上
げた状態では、冷却部21と被冷却部27との間の熱伝
導が断たれているため、熱的オフ状態となっている。そ
して把持操作部45を手指などにより押し下げて、作動
軸37を下降させ、その先端部37Aを被冷却部側熱伝
導ブロック31の孔部33に挿入させれば、図1に示す
ように冷却部21の冷媒容器23から冷却部側熱伝導板
24、冷却部側熱伝導ブロック25、バネ部材49、作
動軸37、バネ部材35、被冷却部側熱伝導ブロック3
1、被冷却部側熱伝導板30を経て、被冷却部27の容
器29に至る熱伝導経路が形成されて、熱的オン状態と
なり、例えば容器29内の3Heを容器23内の液体ヘ
リウム(4He)によって冷却することができる。その
状態から逆に作動軸37を上昇させれば、前述のように
熱的オフ状態とすることができる。したがって作動軸3
7の下降/上昇(進退)によって、熱的オン状態と熱的
オフ状態とを交互に切替えることができる。
In the above embodiment, the operating shaft 37 is raised by pulling up the grip operating portion 45 with a finger or the like, that is, the distal end portion 37 of the operating shaft 37 as shown in FIG.
In the state where A is pulled up from the hole 33 of the heat transfer block 31 to be cooled, the heat conduction between the cooling part 21 and the cooled part 27 is cut off, so that it is in a thermal off state. Then, the gripping operation part 45 is pushed down by a finger or the like to lower the operating shaft 37, and the tip end 37A thereof is inserted into the hole 33 of the heat transfer block 31 on the cooled part side, as shown in FIG. 21 to the cooling section side heat conduction plate 24, the cooling section side heat conduction block 25, the spring member 49, the operating shaft 37, the spring member 35, and the cooled section side heat conduction block 3.
1. A heat conduction path is formed through the cooled part side heat conduction plate 30 to the container 29 of the cooled part 27 to be in a thermal ON state. For example, 3 He in the container 29 becomes liquid helium in the container 23 ( It can be cooled by 4 He). Conversely, if the actuating shaft 37 is raised from that state, it can be brought into the thermal off state as described above. Therefore, the operating shaft 3
By descending / increasing (advancing / retreating) 7 it is possible to alternately switch between the thermal on state and the thermal off state.

【0024】ここで、熱的オン状態におけるバネ部材3
5と作動軸37の先端部37Aの外周面との間の接触圧
力は、作動軸37の進退方向に直交する方向に加えられ
るから、その接触圧は作動軸37の進退には影響され
ず、一定の接触圧力が維持される。したがって熱的オン
状態では、接触圧の変動により熱伝導状態が変動するこ
とがなく、安定したスイッチ特性を確保することができ
る。
Here, the spring member 3 in the thermal ON state
5, the contact pressure between the outer peripheral surface of the tip portion 37A of the operating shaft 37 is applied in the direction orthogonal to the advancing / retreating direction of the operating shaft 37, so that the contact pressure is not affected by the advancing / retreating of the operating shaft 37, A constant contact pressure is maintained. Therefore, in the thermal ON state, the heat conduction state does not change due to the change in contact pressure, and stable switch characteristics can be secured.

【0025】なお以上の実施例においては、被冷却部2
7における熱伝導ブロック31に形成された孔部33の
内周面にバネ部材35を取付けた構成としているが、場
合によっては作動軸37の先端部37Aの外周面にバネ
部材35を取付けておき、バネ部材35が作動軸37と
一体に進退するように構成しても良い。この場合、作動
軸37を上昇させた熱的オフ状態では、バネ部材35は
作動軸先端部37Aとともに孔部33から離隔してお
り、一方作動軸37を下降させた時にバネ部材35が作
動軸先端部37Aとともに孔部33内に挿入され、その
バネ部材35が孔部33の内周面に接して熱伝導状態、
すなわち熱的オン状態が得られることになる。
In the above embodiment, the cooled portion 2
7, the spring member 35 is attached to the inner peripheral surface of the hole 33 formed in the heat conduction block 31. However, in some cases, the spring member 35 is attached to the outer peripheral surface of the distal end portion 37A of the actuating shaft 37. The spring member 35 may be configured to advance and retreat integrally with the operating shaft 37. In this case, the spring member 35 is separated from the hole 33 together with the operating shaft tip portion 37A in the thermal off state in which the operating shaft 37 is raised, while the spring member 35 is moved when the operating shaft 37 is lowered. The tip end portion 37A is inserted into the hole portion 33, and the spring member 35 is in contact with the inner peripheral surface of the hole portion 33 to be in a heat conductive state,
That is, a thermal ON state is obtained.

【0026】さらに前述の実施例では、作動軸37を丸
棒状に作ったものとして説明したが、場合によっては作
動軸37を角棒状に作るとともに孔部33もそれに対応
して角孔状としても良い。その場合バネ部材35を孔部
33の内側の4面、もしくは作動軸37の先端部37A
の外側の4面に取付ければ良いが、場合によっては対称
側の2面のみにバネ部材35を取付けても良い。。
Further, in the above-described embodiment, the operating shaft 37 was described as being formed into a round bar shape, but in some cases, the operating shaft 37 may be formed into a square bar shape, and the hole portion 33 may also be formed into a square hole shape correspondingly. good. In that case, the spring member 35 is provided on the inner surface of the hole 33 on four sides or the tip portion 37A of the operating shaft 37.
The spring members 35 may be attached only to the two surfaces on the symmetry side. .

【0027】さらに前述の実施例では、冷却部21の側
と作動軸37とがバネ部材49を介して常時熱的に接続
された構成とし、その作動軸37を進退させた時に作動
軸37と被冷却部27の側の孔部33の内周面との間で
バネ部材35を介して熱的オンオフを行なうようにして
いるが、場合によっては冷却部と被冷却部の配置関係を
逆転させても良い。すなわち、被冷却部と作動軸とが常
時熱的に接続しているように構成し、その作動軸が冷却
部の側の熱伝導ブロックに形成された孔部に挿入/離脱
されるように構成するとともに、その孔部の内周面もし
くは作動軸の外周面に前記同様なバネ部材を設けておい
て、作動軸の進退に伴なって冷却部の側の孔部と作動軸
との間でバネ部材を介して熱的なオンオフを行なうよう
に構成しても良い。
Further, in the above-described embodiment, the cooling section 21 side and the operating shaft 37 are always thermally connected via the spring member 49, and when the operating shaft 37 is moved back and forth, Although thermal on / off is performed via the spring member 35 between the inner peripheral surface of the hole 33 on the side of the cooled portion 27, the arrangement relationship between the cooling portion and the cooled portion may be reversed in some cases. May be. That is, it is configured such that the cooled portion and the operating shaft are always thermally connected, and the operating shaft is inserted into or removed from the hole formed in the heat conducting block on the cooling unit side. In addition, a spring member similar to the above is provided on the inner peripheral surface of the hole or the outer peripheral surface of the operating shaft, and as the operating shaft moves forward and backward, the hole is provided between the hole on the cooling unit side and the operating shaft. It may be configured to perform thermal on / off via a spring member.

【0028】次にこの発明の低温機械的熱スイッチを実
際の極低温機器に適用した例について、図6〜図8を参
照して説明する。
Next, an example in which the low temperature mechanical thermal switch of the present invention is applied to an actual cryogenic device will be described with reference to FIGS.

【0029】先ず図6は3He冷凍機にこの発明の低温
機械的熱スイッチを適用した例を示すものである。3H
e冷凍機は、3He液体を収容した3Heポット内を排
気減圧することによって、0.3K程度までの極低温を
得るものであるが、このような3He冷凍機では、排気
減圧のために活性炭吸着剤を用い、その活性炭吸着剤層
や3Heポットを冷却するために4Heの液体ヘリウム
を用いており、これらの制御のためにこの発明の熱スイ
ッチを有効に利用することができる。
First, FIG. 6 shows an example in which the low temperature mechanical thermal switch of the present invention is applied to a 3He refrigerator. 3H
The e-refrigerator obtains a cryogenic temperature of up to about 0.3K by depressurizing the inside of the 3He pot containing the 3He liquid by exhaust gas depressurization. A liquid helium of 4He is used for cooling the activated carbon adsorbent layer and the 3He pot using the agent, and the thermal switch of the present invention can be effectively used for controlling these.

【0030】すなわち図6において、前述の図1の実施
例における冷却部21に相当する液体ヘリウム容器10
1内には、冷媒としての液体ヘリウム4Heが収容され
ており、この液体ヘリウム容器101内の液体ヘリウム
4Heは、真空ポンプ103による排気減圧によって
1.2〜1.5K程度の低温とすることができる。また
その液体ヘリウム容器101の下面には銅等の良伝熱材
料からなる熱伝導ブロック105が取付けられており、
さらにその下方には、熱伝導ブロック105から離れた
位置に、前述の図1の実施例の被冷却部27に相当する
3Heポット107および活性炭吸着装置109が配設
されている。3Heポット107は図示しない支持手段
によって固定された熱伝導ブロック111上に取付けら
れ、また活性炭吸着装置109は図示しない支持手段に
よって前記熱伝導ブロック111から離れた位置に固定
された熱伝導ブロック113上に取付けられている。そ
して液体ヘリウム容器101の側の熱伝導ブロック10
5と3Heポット107の側の熱伝導ブロック111と
の間に第1の熱スイッチ115が設けられ、また液体ヘ
リウム容器101の側の熱伝導ブロック105と活性炭
吸着装置109の側の熱伝導ブロック113との間に第
2の熱スイッチ117が設けられている。ここで第1の
熱スイッチ115および第2の熱スイッチ117は、い
ずれも図1、図2に示したこの発明の実施例の低温機械
的熱スイッチと同様なものであれば良い。
That is, referring to FIG. 6, a liquid helium container 10 corresponding to the cooling unit 21 in the embodiment shown in FIG.
Liquid helium 4He as a refrigerant is accommodated in 1 and liquid helium 4He in the liquid helium container 101 can be kept at a low temperature of about 1.2 to 1.5 K by decompressing the exhaust gas by the vacuum pump 103. it can. Further, a heat conduction block 105 made of a good heat transfer material such as copper is attached to the lower surface of the liquid helium container 101,
Further below that, a 3He pot 107 and an activated carbon adsorption device 109, which correspond to the cooled portion 27 of the embodiment of FIG. 1 described above, are disposed at positions apart from the heat conduction block 105. The 3He pot 107 is mounted on a heat conduction block 111 fixed by a support means (not shown), and the activated carbon adsorbing device 109 is mounted on a heat conduction block 113 fixed at a position separated from the heat conduction block 111 by a support means (not shown). Installed on. The heat conduction block 10 on the liquid helium container 101 side
The first heat switch 115 is provided between the heat conduction block 111 on the side of the 5 and 3 He pots 107, and the heat conduction block 105 on the side of the liquid helium container 101 and the heat conduction block 113 on the side of the activated carbon adsorption device 109. A second thermal switch 117 is provided between and. Here, both the first thermal switch 115 and the second thermal switch 117 may be the same as the low temperature mechanical thermal switch of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2.

【0031】さらに前記3Heポット107の上端には
吸排気管119が接続されている。この吸排気管119
は、外部の3Heガス供給源121から開閉弁123を
介して活性炭吸着装置109の下端へ導かれてその活性
炭吸着装置109を貫通し、その上端から3Heポット
107に導かれてその上端に接続されている。活性炭吸
着装置109は、吸着剤としての活性炭層109Aを収
容したものであって、その外周面にはヒータ109Bが
設けられており、また前述の吸排気管119における活
性炭層109A内を貫通する部分には、吸排気管119
の内外を貫通する多数の小孔(図示せず)が形成されて
いる。
Further, an intake / exhaust pipe 119 is connected to the upper end of the 3He pot 107. This intake / exhaust pipe 119
Is guided from the external 3He gas supply source 121 to the lower end of the activated carbon adsorption device 109 through the on-off valve 123, penetrates the activated carbon adsorption device 109, is guided from the upper end to the 3He pot 107, and is connected to the upper end thereof. ing. The activated carbon adsorption device 109 accommodates an activated carbon layer 109A as an adsorbent, a heater 109B is provided on the outer peripheral surface thereof, and a portion of the intake / exhaust pipe 119 that penetrates the activated carbon layer 109A. Is the intake / exhaust pipe 119
A large number of small holes (not shown) are formed penetrating the inside and outside.

【0032】以上のような図6に示される3He冷凍機
の動作を以下に説明する。
The operation of the 3He refrigerator shown in FIG. 6 will be described below.

【0033】予め液体ヘリウム容器101内には4K程
度の大気圧の飽和液体ヘリウム4Heを収容しておく。
そして第1の熱スイッチ115および第2の熱スイッチ
117を熱的オン状態とし、かつ開閉弁123を開放す
る。なおヒータ109Bはオフ状態としておく。この状
態では3Heガス供給源から吸排気管119を経て3H
eガスが3Heポット107内に導かれるばかりでな
く、活性炭吸着装置109の活性炭層109A中にも、
吸排気管119の図示しない小孔を経て3Heガスが導
かれる。このとき、前述の第1の熱スイッチ115およ
び第2の熱スイッチ117が熱的オン状態となっている
ため、液体ヘリウム容器101内の4K程度の4Heに
より、第1、第2の熱スイッチ115,117および熱
伝導ブロック111,113を介して3Heポット10
7および活性炭吸着装置109が4K近くまで冷却され
る。ここで活性炭は一般に低温であるほど吸着能力が大
きくなり、4K程度では著しく大きな吸着能力を示すか
ら、活性炭層109A内には多量の3Heガスが吸着保
持されることになる。
In the liquid helium container 101, saturated liquid helium 4He having an atmospheric pressure of about 4K is stored in advance.
Then, the first thermal switch 115 and the second thermal switch 117 are brought into a thermal ON state, and the on-off valve 123 is opened. The heater 109B is kept off. In this state, from the 3He gas supply source through the intake / exhaust pipe 119, 3H
Not only is the e gas introduced into the 3He pot 107, but also in the activated carbon layer 109A of the activated carbon adsorption device 109,
3He gas is introduced through a small hole (not shown) of the intake / exhaust pipe 119. At this time, since the first thermal switch 115 and the second thermal switch 117 described above are in the thermal ON state, the first and second thermal switches 115 are heated by 4 He of about 4K in the liquid helium container 101. , 117 and the heat conduction blocks 111, 113 through the 3He pot 10
7 and the activated carbon adsorption device 109 are cooled to near 4K. Here, the activated carbon generally has a larger adsorption capacity at lower temperatures, and exhibits a remarkably large adsorption capacity at about 4K, so that a large amount of 3He gas is adsorbed and held in the activated carbon layer 109A.

【0034】このようにして活性炭吸着装置109にお
ける3Heガスの吸着が終了した後、開閉弁123を閉
じて3Heガスの供給を停止させるとともに、真空ポン
プ103を作動させて液体ヘリウム容器101内を排気
減圧することにより液体ヘリウム4Heを1.2〜1.
5K程度まで温度降下させる。また第1の熱スイッチ1
15は熱的オン状態を保ったまま、第2の熱スイッチ1
17を熱的オフ状態に切替え、さらにヒータ109Bを
オン状態に切替えて、活性炭吸着装置109における活
性炭層109Aを20K程度まで温度上昇させる。この
ように活性炭層109Aを20K程度まで温度上昇させ
ることにより、それ以前の約4K程度の時よりも吸着能
力が大幅に低下し、その結果それ以前の約4K程度の段
階で吸着されていた多量の3Heガスが、活性炭層10
9Aから排出され、吸排気管119を経て3Heポット
107に至る。この3Heポット107は、第1の熱ス
イッチ115により液体ヘリウム容器101に熱的に接
続されているため、1.5K程度に冷却されており、そ
のため活性炭層109Aから排出されて3Heポット1
07に至った3Heガスは、3Heポット107内にお
いて液化する。このようにして、活性炭吸着装置109
の活性炭層109Aに吸着されていた3Heガスは、そ
の多くが活性炭層109Aから排出されて、3Heポッ
ト107内において液化し、3Heポット107内に3
He液体が溜まることになる。
After the adsorption of 3He gas in the activated carbon adsorption device 109 is completed in this way, the on-off valve 123 is closed to stop the supply of 3He gas and the vacuum pump 103 is operated to exhaust the inside of the liquid helium container 101. By reducing the pressure, liquid helium 4He was added to 1.2-1.
Lower the temperature to about 5K. Also the first thermal switch 1
15 is the second thermal switch 1 while keeping the thermal ON state.
17 is switched to a thermal OFF state, and further, the heater 109B is switched to an ON state to raise the temperature of the activated carbon layer 109A in the activated carbon adsorption device 109 to about 20K. In this way, by raising the temperature of the activated carbon layer 109A to about 20K, the adsorption capacity is significantly lower than that before about 4K, and as a result, the large amount of adsorbed at about 4K before that was adsorbed. 3He gas of the activated carbon layer 10
It is discharged from 9A and reaches the 3He pot 107 through the intake / exhaust pipe 119. Since this 3He pot 107 is thermally connected to the liquid helium container 101 by the first thermal switch 115, it has been cooled to about 1.5K, and therefore is discharged from the activated carbon layer 109A and the 3He pot 1
The 3He gas reaching 07 is liquefied in the 3He pot 107. In this way, the activated carbon adsorption device 109
Most of the 3He gas adsorbed on the activated carbon layer 109A of No. 3 is discharged from the activated carbon layer 109A, liquefied in the 3He pot 107, and liquefied in the 3He pot 107.
He liquid will accumulate.

【0035】次いで第1の熱スイッチ115を熱的オフ
状態に切替えるとともに、ヒータ109Bをオフ状態に
切替え、さらに第2の熱スイッチ117を熱的オン状態
に切替える。また液体ヘリウム容器101の排気減圧は
停止して大気圧に戻し、液体ヘリウム容器101内の液
体ヘリウム4Heを4K程度に戻す。これによって活性
炭吸着装置109における活性炭層109Aは4K程度
まで温度降下され、再びその吸着能力が大きくなって3
Heガスの吸着を開始し、3Heポット107内におけ
る3He液体の液面上の空間および吸排気管119内が
減圧される。すなわち3Heポット107が排気減圧さ
れるため、その3Heポット107内の液体3Heが
0.3K程度まで温度降下されることになる。
Next, the first thermal switch 115 is switched to the thermal off state, the heater 109B is switched to the off state, and the second thermal switch 117 is switched to the thermal on state. Further, the exhaust pressure reduction of the liquid helium container 101 is stopped and returned to atmospheric pressure, and the liquid helium 4He in the liquid helium container 101 is returned to about 4K. As a result, the temperature of the activated carbon layer 109A in the activated carbon adsorption device 109 is lowered to about 4K, and the adsorption capacity is increased again.
He gas adsorption is started, and the space above the liquid surface of the 3He liquid in the 3He pot 107 and the intake / exhaust pipe 119 are decompressed. That is, since the exhaust pressure of the 3He pot 107 is reduced, the temperature of the liquid 3He in the 3He pot 107 is lowered to about 0.3K.

【0036】以上のようにして、熱スイッチ115,1
17の切替動作などによって、最終的に3Heポット1
07において0.3K程度の極低温を得ることが可能と
なるのである。
As described above, the thermal switches 115, 1
By switching operation of 17 etc., finally 3 He pot 1
At 07, it becomes possible to obtain an extremely low temperature of about 0.3K.

【0037】図7には、この発明の低温機械的熱スイッ
チを断熱消磁冷凍機に適用した例を示すものである。断
熱消磁冷凍機は、“CMN”すなわち2Ce3+(N
33・3Mg(NO32・24H2Oで代表される常
磁性塩が、断熱してエントロピー不変としておいて磁場
を加えた状態から磁場を除去(消磁)すれば温度が低下
して極低温が得られることを利用したものであり、常磁
性塩としてCMNを用いた場合は、数mK程度の極低温
が得られることが知られている。そしてこの場合、常磁
性塩を真空断熱層中に保持して、液体ヘリウム等の冷媒
によって1.5K程度に冷却して磁場を加えた状態か
ら、断熱層中において磁場の印加を停止(消磁)すると
ともに冷媒からの熱伝導を切断するためにこの発明の低
温機械的熱スイッチを利用する。
FIG. 7 shows an example in which the low temperature mechanical heat switch of the present invention is applied to an adiabatic degauss refrigerator. The adiabatic demagnetization refrigerator is "CMN", that is, 2Ce 3+ (N
O 3) 3 · 3Mg (NO 3) paramagnetic salts typified by 2 · 24H 2 O is, the temperature is lowered by removing the magnetic field (deenergized) from the state plus the magnetic field had been entropy invariant with insulation It is known that a cryogenic temperature of about several mK can be obtained when CMN is used as a paramagnetic salt. Then, in this case, the paramagnetic salt is held in the vacuum heat insulating layer, cooled to about 1.5 K with a coolant such as liquid helium, and the magnetic field is applied, and then the application of the magnetic field is stopped (demagnetization) in the heat insulating layer. In addition, it utilizes the low temperature mechanical thermal switch of the present invention to disconnect heat conduction from the refrigerant.

【0038】すなわち図7において、全体容器131内
の下部には主冷媒としての液体ヘリウム133を保持す
る主冷媒容器135(図1の実施例における冷却部21
に相当)が配設され、その主冷媒容器135の上方には
バックアップ冷媒としての液体窒素137を保持するバ
ックアップ冷媒容器139が配設されている。また主冷
媒容器135およびバックアップ冷媒容器139の外面
と全体容器131の内面との間は真空断熱層141とさ
れている。主冷媒容器135における下底部中央は凹部
135Aとされ、その凹部135Aの内側(主冷媒容器
135から見ればその外部に相当する)には、冷却対象
となるCMNで代表される常磁性塩143(図1の実施
例における被冷却部27に相当)およびその常磁性塩1
43に熱的に一体化された熱伝導ブロック147が配置
され、この熱伝導ブロック147に試料144が取付け
られている。また主冷却容器135の内部における常磁
性塩143を取囲む位置には、常磁性塩143に磁場を
加えるための超電導マグネット145が配置されてい
る。そして前記常磁性塩143に熱的に一体化された熱
伝導ブロック147と、前記主冷媒容器135に熱的に
一体化された熱伝導ブロック149との間にこの発明の
低温機械的熱スイッチ151が設けられている。
That is, in FIG. 7, a main refrigerant container 135 holding a liquid helium 133 as a main refrigerant is provided in the lower part of the whole container 131 (the cooling unit 21 in the embodiment of FIG. 1).
Is provided, and a backup refrigerant container 139 holding liquid nitrogen 137 as a backup refrigerant is provided above the main refrigerant container 135. A vacuum heat insulating layer 141 is formed between the outer surfaces of the main refrigerant container 135 and the backup refrigerant container 139 and the inner surface of the whole container 131. The center of the lower bottom portion of the main refrigerant container 135 is a recess 135A, and inside the recess 135A (corresponding to the outside when viewed from the main refrigerant container 135), a paramagnetic salt 143 represented by CMN to be cooled ( (Corresponding to the cooled portion 27 in the embodiment of FIG. 1) and its paramagnetic salt 1
A heat conduction block 147 which is thermally integrated with 43 is arranged, and the sample 144 is attached to this heat conduction block 147. A superconducting magnet 145 for applying a magnetic field to the paramagnetic salt 143 is arranged at a position surrounding the paramagnetic salt 143 inside the main cooling container 135. The low temperature mechanical heat switch 151 of the present invention is provided between the heat conduction block 147 thermally integrated with the paramagnetic salt 143 and the heat conduction block 149 thermally integrated with the main refrigerant container 135. Is provided.

【0039】以上のような図7に示される断熱消磁冷凍
機においては、先ず熱スイッチ151を熱的オン状態と
するとともに超電導マグネット145を作動させ、常磁
性塩143を1.5K程度の温度域とした状態でその常
磁性塩143に数テスラ以上の強力な磁場を加える。次
いで熱スイッチ151を熱的オフ状態に切替えるととも
に、超電導マグネット145の動作を停止させ、常磁性
塩143に対する磁場の印加を停止する。このとき、常
磁性塩143は断熱状態となるから、等エントロピー変
化によって常磁性塩143の温度が数mK程度まで低下
することになる。結局、熱スイッチ151および超電導
マグネット145の制御によって、数mK程度の極低温
を得ることができるのである。
In the adiabatic demagnetization refrigerator shown in FIG. 7 as described above, first, the heat switch 151 is turned on thermally and the superconducting magnet 145 is operated to set the paramagnetic salt 143 to a temperature range of about 1.5K. In this state, a strong magnetic field of several tesla or more is applied to the paramagnetic salt 143. Next, the thermal switch 151 is switched to the thermal OFF state, the operation of the superconducting magnet 145 is stopped, and the application of the magnetic field to the paramagnetic salt 143 is stopped. At this time, since the paramagnetic salt 143 is in an adiabatic state, the temperature of the paramagnetic salt 143 is lowered to about several mK due to isentropic change. After all, by controlling the thermal switch 151 and the superconducting magnet 145, it is possible to obtain an extremely low temperature of about several mK.

【0040】さらに図8には、この発明の低温スイッチ
を低温活性炭トラップ装置に適用した例を示す。低温活
性炭トラップ装置は、各種の極低温機器、低温機器にお
いて、3Heガスあるいは窒素ガスなどのガスを低温に
冷却した活性炭層中に通し、ガス中に含まれる油分など
を捕捉除去するためのものであって、ガス中に含まれる
油分等を低温で固化させて活性炭層中にトラップし、ま
た固化しない成分は活性炭の吸着能により吸着除去する
ように構成される。例えば希釈冷凍機においては、ロー
タリーポンプによって3Heガスを循環させることが行
なわれるが、ロータリーポンプにはオイルシールを用い
るのが通常であり、そのためガス中に油分が含まれてし
まうことが多く、そこでこのような油分を除去するため
に、低温活性炭トラップを用いるのが通常である。但し
従来一般の低温活性炭トラップ装置では、液体窒素を用
いて活性炭層を低温に冷却することが行われているが、
ここではより低温に活性炭層を冷却するため、冷凍機を
用いて20K程度まで冷却してトラップを行なう低温活
性炭トラップ装置として示している。ここで、低温活性
炭トラップ装置は、活性炭層中に多量の油分等がトラッ
プされてガス流通が阻害されるような事態に至る前、あ
るいは活性炭の吸着能力が低下する前に、活性炭を交換
したり、あるいは再生したりする必要がある。そこで図
8に示す例では、2台の活性炭トラップを用い、その2
台のトラップを、低温熱スイッチにより低温での運転状
態(トラップ対象となるガスを流通させている状態)と
高温での再生操作状態とに交互に切替えるようにしてい
る。
Further, FIG. 8 shows an example in which the low temperature switch of the present invention is applied to a low temperature activated carbon trap device. The low-temperature activated carbon trap device is used in various types of cryogenic equipment and low-temperature equipment to pass a gas such as 3He gas or nitrogen gas through the activated carbon layer cooled to a low temperature to capture and remove oil contained in the gas. Therefore, the oil component contained in the gas is solidified at a low temperature to be trapped in the activated carbon layer, and the component that is not solidified is adsorbed and removed by the adsorption capacity of the activated carbon. For example, in a dilution refrigerator, a 3He gas is circulated by a rotary pump, but an oil seal is usually used for the rotary pump, and therefore, the gas often contains an oil component. A low temperature activated carbon trap is usually used to remove such oil. However, in the conventional general low temperature activated carbon trap device, the activated carbon layer is cooled to a low temperature using liquid nitrogen.
Here, in order to cool the activated carbon layer to a lower temperature, it is shown as a low temperature activated carbon trap device in which a refrigerator is used to cool the activated carbon layer to about 20K for trapping. Here, the low-temperature activated carbon trap device replaces the activated carbon before a situation in which a large amount of oil or the like is trapped in the activated carbon layer and gas flow is obstructed, or before the activated carbon adsorption capacity decreases. , Or need to play. Therefore, in the example shown in FIG. 8, two activated carbon traps are used.
The trap of the table is alternately switched between a low-temperature operating state (a state in which the gas to be trapped is flowing) and a high-temperature regenerating operation state by a low-temperature heat switch.

【0041】図8の例について具体的に説明すれば、真
空チャンバ161内には、図1の実施例における被冷却
部27に相当する2基の活性炭トラップ163A,16
3Bが配設されている。各活性炭トラップ163A,1
63Bは、それぞれ全体として環状をなす容器165
A,165Bの内部に活性炭層167A,167Bを収
納し、かつ容器165A,165Bの外周面にヒータ1
69A,169Bを設けたものであって、それぞれその
一端にはガス導入口171A,171Bが、他端にはガ
ス排出口173A,173Bが設けられている。そして
環状容器165A,165Bの中空部分には熱伝導ブロ
ック175A,175Bが配設されている。
Explaining in detail the example of FIG. 8, in the vacuum chamber 161, two activated carbon traps 163A, 16 corresponding to the cooled portion 27 in the embodiment of FIG.
3B is provided. Each activated carbon trap 163A, 1
63B is a container 165 that has an annular shape as a whole.
A, 165B contains activated carbon layers 167A, 167B, and heaters 1 are provided on the outer peripheral surfaces of the containers 165A, 165B.
69A and 169B are provided with gas inlets 171A and 171B at one end and gas outlets 173A and 173B at the other end. Further, heat conduction blocks 175A and 175B are arranged in the hollow portions of the annular containers 165A and 165B.

【0042】また前記真空チャンバ161内には、図1
の実施例における冷却部21に相当する冷凍機177の
冷却ヘッド177Aが上方から垂直に挿入されており、
この冷却ヘッド177Aから熱伝導基板179が水平に
延出されており、その熱伝導基板179上には第1およ
び第2の熱伝導ブロック180A,180Bが設けられ
ている。そして第1の活性炭トラップ163Aにおける
熱伝導ブロック175Aと冷却ヘッド側の第1の熱伝導
ブロック180Aとの間に第1の低温熱スイッチ181
Aが、また第2の活性炭トラップ163Bにおける熱伝
導ブロック175Bと冷却ヘッド側の第2の熱伝導ブロ
ック180Bとの間に第2の低温熱スイッチ181Bが
配設されている。
Further, the inside of the vacuum chamber 161 is shown in FIG.
The cooling head 177A of the refrigerator 177 corresponding to the cooling unit 21 in the above embodiment is vertically inserted from above,
A heat conducting substrate 179 extends horizontally from the cooling head 177A, and first and second heat conducting blocks 180A and 180B are provided on the heat conducting substrate 179. The first low temperature heat switch 181 is provided between the heat conduction block 175A in the first activated carbon trap 163A and the first heat conduction block 180A on the cooling head side.
A, and a second low temperature thermal switch 181B is arranged between the heat conduction block 175B in the second activated carbon trap 163B and the second heat conduction block 180B on the cooling head side.

【0043】一方、希釈冷凍機等の極低温機器183か
ら3Heガス等のガスが導出される導出管路185に
は、ガス循環用のロータリーポンプ187が配設されて
おり、このロータリーポンプ187の吐出側は、管路1
89、開閉弁193Aおよび管路191Aを介して第1
の活性炭トラップ163Aのガス導入口171Aに接続
されるとともに、管路189、開閉弁193Bおよび管
路191Bを介して第2の活性炭トラップ163Bのガ
ス導入口171Bに接続されている。また第1の活性炭
トラップ163Aのガス排出口173Aは、管路195
Aおよび開閉弁197Aを介して前記極低温機器183
のガス戻り管路199に接続されるとともに、管路20
1Aおよび開閉弁203Aを介して減圧排気用の真空ポ
ンプ205の吸引側に接続されている。さらに第2の活
性炭トラップ163Bのガス排出口173Bは、管路1
95Bおよび開閉弁197Bを介して極低温機器183
のガス戻り管路199に接続されるとともに、管路20
1Bおよび開閉弁203Bを介して前記真空ポンプ20
5の吸引側に接続されている。
On the other hand, a gas circulating rotary pump 187 is arranged in the outlet pipe 185 through which a gas such as 3He gas is discharged from the cryogenic device 183 such as a dilution refrigerator. Line 1 on the discharge side
89, the opening / closing valve 193A and the pipe 191A
Is connected to the gas introduction port 171A of the activated carbon trap 163A, and is also connected to the gas introduction port 171B of the second activated carbon trap 163B via the pipe line 189, the opening / closing valve 193B and the pipe line 191B. Further, the gas discharge port 173A of the first activated carbon trap 163A is connected to the pipe 195.
The cryogenic device 183 via A and the on-off valve 197A.
The gas return line 199 of the
It is connected to the suction side of a vacuum pump 205 for decompressing exhaust through 1A and an on-off valve 203A. Further, the gas outlet 173B of the second activated carbon trap 163B is connected to the conduit 1
Cryogenic device 183 via 95B and on-off valve 197B
The gas return line 199 of the
1B and the opening / closing valve 203B through the vacuum pump 20.
5 is connected to the suction side.

【0044】以上のような図8に示される低温活性炭ト
ラップ装置の動作について次に説明する。
The operation of the above-described low temperature activated carbon trap device shown in FIG. 8 will be described below.

【0045】初期の運転状態では、例えば第1の活性炭
トラップ163Aの側の第1の熱スイッチ181Aを熱
的オン状態に設定しておき、また第1の活性炭トラップ
163Aのヒータ169Aをオフ状態としておく。さら
に開閉弁193A,197Aは開放し、開閉弁193
B,197B,203Aは閉じておく。
In the initial operating state, for example, the first thermal switch 181A on the side of the first activated carbon trap 163A is set to the thermal ON state, and the heater 169A of the first activated carbon trap 163A is turned OFF. deep. Further, the opening / closing valves 193A and 197A are opened, and the opening / closing valve 193 is opened.
B, 197B and 203A are closed.

【0046】以上のような初期状態において、冷凍機1
77の冷却ヘッド177Aは、冷凍機の運転により例え
ば20K程度の低温となっており、また第1の熱スイッ
チ181Aが熱的オン状態となっていることから、冷却
ヘッド177Aから熱伝導基板179、熱伝導ブロック
180A、第1の熱スイッチ181A、熱伝導ブロック
175Aを経て第1の活性炭トラップ163Aに至る熱
伝導経路が形成されているから、第1の活性炭トラップ
163A内の活性炭層167Aが20K近くに冷却さ
れ、その状態で極低温機器183からのガスが、管路1
85、ロータリーポンプ187、管路189、開閉弁1
93A、管路191Aを経て第1の活性炭トラップ16
3A内に導かれ、前述のように油分等のトラップや吸着
がなされる。なお上述のような状態では第2の活性炭ト
ラップ163Bには極低温機器183からのガスは導入
されない。
In the initial state as described above, the refrigerator 1
The cooling head 177A of 77 is at a low temperature of, for example, about 20K due to the operation of the refrigerator, and the first thermal switch 181A is in the thermal ON state. Since the heat conduction path from the heat conduction block 180A, the first heat switch 181A, and the heat conduction block 175A to the first activated carbon trap 163A is formed, the activated carbon layer 167A in the first activated carbon trap 163A is close to 20K. The gas from the cryogenic device 183 is cooled to the pipeline 1 in that state.
85, rotary pump 187, pipe line 189, open / close valve 1
First activated carbon trap 16 via 93A and pipe 191A
It is introduced into 3A and traps or adsorbs oil or the like as described above. In the state as described above, the gas from the cryogenic device 183 is not introduced into the second activated carbon trap 163B.

【0047】ここで、上述のような初期状態での第1の
活性炭トラップ163Aによるトラップ動作が続けば、
第1の活性炭トラップ163Aの活性炭層167Aに詰
りが生じ、流路抵抗が大きくなるともに、吸着能力も低
下する。そこでこのような事態に至る前に、極低温機器
183からのガスの流路を第2の活性炭トラップ163
Bの側に切替える。すなわち開閉弁193A,197A
を閉じるとともに、開閉弁193B,197Bを開放
し、また第2の熱スイッチ181Bを熱的オン状態とす
る。このようにすれば第2の活性炭トラップ163Bの
側にガスが流れて、油分等のトラップ、吸着がなされ
る。
Here, if the trapping operation by the first activated carbon trap 163A in the initial state as described above continues,
The activated carbon layer 167A of the first activated carbon trap 163A is clogged, the flow path resistance increases, and the adsorption capacity also decreases. Therefore, before such a situation occurs, the flow path of the gas from the cryogenic device 183 is connected to the second activated carbon trap 163.
Switch to B side. That is, the on-off valves 193A and 197A
Is closed, the on-off valves 193B and 197B are opened, and the second thermal switch 181B is turned on. In this way, the gas flows to the side of the second activated carbon trap 163B to trap and adsorb oil and the like.

【0048】以上のようにして極低温機器183からロ
ータリーポンプ187によって循環されるガスを、第1
の活性炭トラップ163Aに流す運転状態と、第2の活
性炭トラップ163Bに流す運転状態とを交互に切替え
ることができる。
As described above, the gas circulated by the rotary pump 187 from the cryogenic device 183 is fed to the first
The operating state of flowing into the activated carbon trap 163A and the operating state of flowing into the second activated carbon trap 163B can be switched alternately.

【0049】そして一方の側の活性炭トラップにガスを
流している運転状態の間に、他方の側の活性炭トラップ
において活性炭の再生操作を行なうことができる。例え
ば図8に示すように第1の活性炭トラップ163Aの側
にガスを流している運転状態において、第2の活性炭ト
ラップ163Bの側の再生操作を行なうためには、第2
の活性炭トラップ163Bの側の第2の熱スイッチ18
1Bを熱的オフ状態とし、ヒータ169Bを作動させ
る。これによって第2の活性炭トラップ163Bの活性
炭層167Bの温度が、例えば常温近くまで上昇する。
また同時に開閉弁193B,197Bを閉じたまま、真
空ポンプ205を作動させるとともに開閉弁203Bを
開放させて、第2の活性炭トラップ163B内を排気減
圧する。このような温度上昇および排気減圧によって第
2の活性炭トラップ163Bの活性炭層167Bを再生
させることができる。また同様にして、第2の活性炭ト
ラップ163Bの側に極低温機器183からのガスを流
している運転状態の間に、第1の活性炭トラップ163
Aの側の再生操作を行なうことができる。
While the gas is flowing through the activated carbon trap on one side, the activated carbon can be regenerated in the activated carbon trap on the other side. For example, in order to perform the regeneration operation on the second activated carbon trap 163B side in the operating state in which the gas is flowing to the first activated carbon trap 163A side as shown in FIG.
Second thermal switch 18 on the side of the activated carbon trap 163B of
1B is brought into a thermal off state, and the heater 169B is operated. As a result, the temperature of the activated carbon layer 167B of the second activated carbon trap 163B rises, for example, to near room temperature.
At the same time, while the on-off valves 193B and 197B are closed, the vacuum pump 205 is operated and the on-off valve 203B is opened to exhaust and decompress the inside of the second activated carbon trap 163B. By such temperature rise and exhaust pressure reduction, the activated carbon layer 167B of the second activated carbon trap 163B can be regenerated. Similarly, during the operating state in which the gas from the cryogenic device 183 is flowing to the second activated carbon trap 163B side, the first activated carbon trap 163 is activated.
The reproduction operation on the A side can be performed.

【0050】以上のように、図8に示される低温活性炭
トラップ装置においては、2基の活性炭トラップ163
A,163Bを用いて、交互にトラップ運転を行なうと
ともに、一方の側のトラップ運転中に他方の側において
再生操作を行なうことができ、したがってガスを循環さ
せるべき極低温機器183の作動を停止させることな
く、長期間連続して運転することができる。
As described above, in the low temperature activated carbon trap device shown in FIG. 8, two activated carbon traps 163 are provided.
A and 163B can be used to alternately perform trap operation and regenerative operation can be performed on the other side during trap operation on one side, thus stopping operation of the cryogenic device 183 through which gas is to be circulated. Without it, it can be operated continuously for a long time.

【0051】[0051]

【発明の効果】この発明の低温機械的熱スイッチにおい
ては、作動軸の進退によりバネ部材と作動軸外面もしく
は孔部内面とが接触することにより熱的オン状態が得ら
れるが、バネ部材の付勢方向、したがって作動軸もしく
は孔部内面に熱的オン状態で接触圧力が加えられる方向
が、作動軸の進退方向に対して直交しているため、作動
軸の進退移動がバネ部材による接触圧力に影響を及ぼす
ことが回避され、そのため熱的オン状態では常に一定の
熱伝導状態を保つことができ、したがって作動軸の操作
力に影響されることなく、スイッチ特性を安定化するこ
とができ、また作動軸に過大な操作力を加えることによ
って熱的スイッチを構成している部材を変形させたり破
壊させたりするおそれもなく、信頼性、耐久性を従来の
機械的熱スイッチと比較して格段に向上させることがで
きる。
In the low temperature mechanical heat switch of the present invention, a thermal ON state can be obtained by contact between the spring member and the outer surface of the operating shaft or the inner surface of the hole due to the forward / backward movement of the operating shaft. The biasing direction, and hence the direction in which the contact pressure is applied to the operating shaft or the inner surface of the hole in the thermal ON state, is orthogonal to the advancing / retreating direction of the operating shaft. The influence is avoided, so that a constant heat conduction state can always be maintained in the thermal ON state, so that the switch characteristics can be stabilized without being affected by the operating force of the operating shaft, and There is no risk of deforming or destroying the members that make up the thermal switch by applying excessive operating force to the operating shaft, and the reliability and durability of the conventional mechanical thermal switch It can be remarkably improved in comparison.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例の低温機械的熱スイッチを
示すもので、熱的オン状態での縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a low temperature mechanical thermal switch according to an embodiment of the present invention in a thermal ON state.

【図2】図1に示される実施例の低温機械的熱スイッチ
の熱的オフ状態における縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the low temperature mechanical thermal switch of the embodiment shown in FIG. 1 in a thermally off state.

【図3】図1の低温機械的熱スイッチに使用される帯状
のバネ部材の一例を示す展開図である。
3 is a development view showing an example of a strip-shaped spring member used in the low temperature mechanical thermal switch of FIG. 1. FIG.

【図4】図3のIV−IV線における縦断面図である。4 is a vertical cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.

【図5】図3、図4に示されるバネ部材を低温機械的熱
スイッチに組込んだ状態の部分拡大横断面図である。
FIG. 5 is a partially enlarged transverse sectional view showing a state where the spring member shown in FIGS. 3 and 4 is incorporated in a low temperature mechanical heat switch.

【図6】この発明の機械的熱スイッチを用いた3He冷
凍機の一例の要部を示す略解的な縦断面図である。
FIG. 6 is a schematic vertical sectional view showing a main part of an example of a 3He refrigerator using the mechanical thermal switch of the present invention.

【図7】この発明の機械的熱スイッチを用いた断熱消磁
冷凍機の一例の要部を示す略解的な断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a main part of an example of an adiabatic demagnetization refrigerator using the mechanical heat switch of the present invention.

【図8】この発明の機械的熱スイッチを用いた低温活性
炭トラップ装置の一例を示す略解図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a low temperature activated carbon trap device using the mechanical thermal switch of the present invention.

【図9】従来の低温機械的熱スイッチの一例を示す略解
図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a conventional low temperature mechanical thermal switch.

【図10】従来の低温機械的熱スイッチの他の例を示す
略解図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing another example of a conventional low temperature mechanical thermal switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 冷却部 27 被冷却部 33 孔部 35 バネ部材 37 作動軸 21 Cooling unit 27 Cooled part 33 holes 35 Spring member 37 Working axis

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 冷却対象となる被冷却部と、その被冷却
部を冷却するための冷却部との間を熱的にオンオフする
ための低温機械的熱スイッチにおいて、 前記被冷却部と冷却部とのうち、いずれか一方の側に、
その一方の側の部材に常時熱的に接続されかつ所定方向
へ進退可能な良伝熱材料からなる作動軸を設け、前記被
冷却部と冷却部とのうちの他方の側には、前記作動軸が
挿入されてその作動軸が進退し得る孔部を形成してお
き、かつ前記作動軸と孔部とのうち、いずれか一方に、
作動軸の進退方向に対して直交する方向への付勢力を有
する良伝熱材料からなるバネ部材を取付けておき、その
バネ部材が前記付勢力によって作動軸と孔部のうちの他
方に接触するように構成し、前記作動軸の進退によっ
て、作動軸が前記バネ部材を介して孔部内面に接してい
る熱的オン状態と、作動軸がバネ部材を介して孔部内面
に接触していない熱的オフ状態とを切替えるようにした
ことを特徴とする低温機械的熱スイッチ。
1. A low-temperature mechanical thermal switch for thermally turning on and off between a cooled part to be cooled and a cooling part for cooling the cooled part, wherein the cooled part and the cooling part. On one of the two sides,
An operating shaft made of a good heat transfer material that is always thermally connected to one of the members and is capable of moving forward and backward in a predetermined direction is provided, and the operating shaft is provided on the other side of the cooled part and the cooling part. A hole is formed in which the shaft is inserted so that the operating shaft can move forward and backward, and in either one of the operating shaft and the hole,
A spring member made of a good heat transfer material having an urging force in a direction orthogonal to the forward / backward direction of the operating shaft is attached, and the spring member contacts the operating shaft and the other of the holes by the urging force. With such a configuration, the operating shaft is moved forward and backward, and the operating shaft is in contact with the inner surface of the hole through the spring member, and the operating shaft is not in contact with the inner surface of the hole through the spring member. A low-temperature mechanical thermal switch characterized by being switched between a thermal off state.
【請求項2】 請求項1に記載の低温機械的熱スイッチ
において、 前記バネ部材として、全体として帯状をなしかつ全体の
板面に対し直交する方向への付勢力を有するものを用
い、そのバネ部材を、被冷却部の孔部の内面もしくは作
動軸の外面に沿ってその全周にわたり取付けたことを特
徴とする低温機械的熱スイッチ。
2. The low-temperature mechanical heat switch according to claim 1, wherein the spring member is a member having a strip shape as a whole and having a biasing force in a direction orthogonal to a plate surface of the spring, and the spring is used. A low-temperature mechanical heat switch characterized in that a member is attached along the entire inner circumference of the inner surface of the hole of the cooled portion or the outer surface of the operating shaft.
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