接，由此决定两凹凸部的相 对位置，使得在所述制冷机侧凹凸部与所述插入部侧凹凸部之间，针对与所述插入方向平 行的方向以及与其正交的冷头径向这两个方向确保间隙。该定位部仅通过向冷头插入部内 插入冷头的作业，就能够在所述两凹凸部彼此之间，针对冷头插入方向以及径向这两个方 向确保适当的间隙。
[0094] 具体而言，优选的是，在所述极低温装置中，作为所述定位部，具有制冷机侧定位 部和插入部侧定位部，该制冷机侧定位部与所述制冷机侧翅片一并从所述冷头的低温端朝 向所述冷头插入部的底部突出，该插入部侧定位部与所述插入部侧翅片一并从所述冷头插 入部的底部朝向所述冷头的低温端突出，两定位部具有相互抵接的抵接面，这些抵接面是 随着朝向所述冷头的径向上的内侧而向所述冷头插入部的底部侧位移的朝向上的锥面。这 些抵接面伴随着所述冷头的插入而将所述制冷机侧定位部引入所述插入部侧定位部的径 向上的内侧，由此能够针对冷头的插入方向以及径向这两个方向同时进行定位。
[0095] 优选的是，本发明所涉及的极低温装置还具备密封部，该密封部设置于所述冷头， 在向所述冷头插入部插入该冷头时，与所述被冷却体容器或所述冷头插入部接触而将该冷 头插入部内封闭。在该情况下，进一步优选的是，该极低温装置还具备气体供排管，该气体 供排管用于将被所述密封部封闭后的所述冷头插入部内的气体置换成由所述热传导介质 构成的气体。
[0096] 优选的是，所述极低温装置还具备温度控制装置，该温度控制装置在插入到所述 冷头插入部内的冷头的运转中，将所述热连结形成部的温度控制为用于将所述热传导介质 保持为液相的温度。使用了该温度控制装置的温度控制能够使供给至所述冷头插入部内 的热传导介质暂时成为液相而完全遍布在所述两凹凸部间的间隙中。此外，之后停止该温 度控制而使所述热传导介质凝固，由此能够使该热传导介质的凝固物可靠地介于所述间隙 内。
【主权项】
1. 一种极低温装置，其用于通过具有冷头的制冷机对被冷却体进行冷却，其中， 所述极低温装置具备： 被冷却体容器，其具有外壁，并且在该被冷却体容器的内侧收容所述被冷却体； 冷头插入部，其具有筒部和底部，该筒部形成从所述外壁起朝向所述被冷却体延伸、且 为了允许所述冷头从其低温端侧插入而向所述外壁的外侧开口的筒状，该底部以堵塞该筒 部的里侧端部的方式与该筒部相接，该冷头插入部具有通过该冷头的插入来封闭内部的形 状； 热连结形成部，其用于在所述冷头的低温端与所述冷头插入部的底部之间形成能够进 行热传导的热连结部；以及 热开关，其设置在所述冷头插入部的底部与所述被冷却体之间， 所述热连结形成部具有制冷机侧凹凸部和插入部侧凹凸部，该制冷机侧凹凸部设置在 所述冷头的低温端且在与该冷头的插入方向平行的方向上起伏，该插入部侧凹凸部设置在 所述冷头插入部的底部中的朝向所述冷头的低温端侧的面上，并且以能够与所述制冷机侧 凹凸部隔开间隙进行对置的方式在与该冷头的插入方向平行的方向上起伏，所述制冷机侧 凹凸部以及所述插入部侧凹凸部具有如下的形状：通过在所述制冷机侧凹凸部以及所述插 入部侧凹凸部彼此的间隙内使气体状的热传导介质在所述冷头的低温端的运转温度下凝 固，由此形成所述热连结部， 所述热开关具有插入部侧热开关元件以及被冷却体侧热开关元件，该插入部侧热开关 元件设置在所述底部中的朝向所述被冷却体侧的面、即被冷却体侧面，该被冷却体侧热开 关元件以相对于该插入部侧热开关元件在与所述冷头的插入方向平行的方向上对置的方 式配置于所述被冷却体，通过使两开关元件在与所述冷头的插入方向平行的方向上相对位 移而在接通状态与断开状态之间进行切换，在该接通状态下，所述插入部侧热开关元件以 及所述被冷却体侧热开关元件彼此接触而允许所述冷头插入部的底部与所述被冷却体之 间的热传导，在该断开状态下，所述插入部侧热开关元件以及所述被冷却体侧热开关元件 彼此分离而允许所述冷头插入部的底部与所述被冷却体之间的热传导。2. 根据权利要求1所述的极低温装置，其中， 所述冷头插入部的筒部能够在与所述冷头的插入方向平行的方向上伸缩，在该筒部的 收缩状态下，使所述插入部侧热开关元件与所述被冷却体侧热开关元件分离，在该筒部的 伸长状态下，使所述插入部侧热开关元件与所述被冷却体侧热开关元件接触。3. 根据权利要求2所述的极低温装置，其中， 所述筒部能够在所述冷头的插入方向上弹性地伸缩，并且在未插入所述冷头的状态 下，具有使所述插入部侧热开关元件与所述被冷却体侧热开关元件分离的自然长度，另一 方面，所述极低温装置具备操作力传递部，该操作力传递部分别设置在所述冷头以及所述 冷头插入部上，伴随着所述冷头的插入而所述操作力传递部在与冷头的插入方向平行的方 向上彼此抵接，所述操作力传递部将施加到所述冷头的插入方向上的操作力传递至所述冷 头插入部而使所述冷头插入部的筒部伸长，由此使所述插入部侧热开关元件与所述被冷却 体侧热开关元件接触。4. 根据权利要求3所述的极低温装置，其中， 所述操作力传递部被配置为，通过将所述操作力传递部彼此抵接而在所述制冷机侧凹 凸部与所述插入部侧凹凸部之间确保所述间隙。5. 根据权利要求3所述的极低温装置，其中， 所述被冷却体侧热开关元件借助包括能够弹性变形的编织体在内的支承体而被支承 在所述被冷却体上，所述编织体通过自身的弹性变形而允许所述被冷却体侧热开关元件朝 向靠近所述被冷却体侧的方向位移。6. 根据权利要求1所述的极低温装置，其中， 所述制冷机侧凹凸部与所述插入部侧凹凸部具有如下的形状：能够在这些凹凸部彼此 之间，在与所述插入方向平行的方向以及与其正交的冷头径向这两个方向上形成间隙。7. 根据权利要求6所述的极低温装置，其中， 所述制冷机侧凹凸部具有与所述插入部侧凹凸部对置的制冷机侧基面、以及从该制冷 机侧基面突出的多片制冷机侧翅片，所述插入部侧凹凸部包括与所述制冷机侧凹凸部对置 的插入部侧基面、以及从该插入部侧基面向所述制冷机侧翅片彼此之间突出的多片插入部 侧翅片。8. 根据权利要求6所述的极低温装置，其中， 所述极低温装置还具备定位部，该定位部分别设置于所述冷头以及所述冷头插入部， 伴随着所述冷头的插入而相互抵接，由此决定两凹凸部的相对位置，使得在所述制冷机侧 凹凸部与所述插入部侧凹凸部之间，在与所述插入方向平行的方向以及与其正交的冷头径 向这两个方向上确保间隙。9. 根据权利要求8所述的极低温装置，其中， 作为所述定位部，具有制冷机侧定位部和插入部侧定位部，该制冷机侧定位部与所述 制冷机侧翅片一并从所述冷头的低温端朝向所述冷头插入部的底部突出，该插入部侧定位 部与所述插入部侧翅片一并从所述冷头插入部的底部朝向所述冷头的低温端突出，两定位 部具有相互抵接的抵接面，这些抵接面是随着朝向所述冷头的径向上的内侧而向所述冷头 插入部的底部侧位移的朝向上的锥面。10. 根据权利要求1所述的极低温装置，其中， 所述极低温装置还具备密封部，该密封部设置于所述冷头，在向所述冷头插入部插入 该冷头时，该密封部与所述被冷却体容器或所述冷头插入部接触而将该冷头插入部内封 闭。11. 根据权利要求10所述的极低温装置，其中， 所述极低温装置还具备气体供排管，该气体供排管用于将被所述密封部封闭后的所述 冷头插入部内的气体置换成由所述热传导介质构成的气体。12. 根据权利要求1所述的极低温装置，其中， 所述极低温装置还具备温度控制装置，该温度控制装置在插入到所述冷头插入部内的 冷头的运转中，将所述热连结形成部的温度控制为用于将所述热传导介质保持为液相的温 度。13. -种被冷却体的冷却方法，其用于使用具有冷头的制冷机对被冷却体进行冷却，其 中， 所述被冷却体的冷却方法包括： 准备权利要求1至12中任一项所述的极低温装置； 将制冷机的冷头从其低温端侧插入到所述极低温装置的冷头插入部内，由此将该冷头 插入部内封闭，并且使设置在所述冷头的低温端处的制冷机侧凹凸部与所述插入部侧凹凸 部隔开间隙进行对置； 通过所述制冷机的运转，使气体状的热传导介质在所述间隙内凝固而形成热连结部； 以及 将所述热开关接通。14.根据权利要求13所述的被冷却体的冷却方法，其中， 所述被冷却体的冷却方法包括： 在通过所述制冷机的运转而使气体状的热传导介质在所述间隙内凝固之前，控制所述 热连结形成部的温度，使得该热传导介质暂时成为液相而遍布在该热连结形成部的两凹凸 部间的间隙中。
【专利摘要】本发明提供一种极低温装置，其能够在有效地抑制朝向被冷却体的热侵入的同时，将制冷机的冷头相对于被冷却体以能够高效率地进行热传递的方式连结为能够装卸。极低温装置具备被冷却体容器(16)、具有筒部(32)和底部(34)的冷头插入部(18)、在冷头(26)的低温端(28)与所述底部(34)之间形成热连结部的热连结形成部(60)、以及设置在底部(34)与被冷却体(12)之间的热开关(70)。热连结形成部(60)具有制冷机侧凹凸部(61、62)和插入部侧凹凸部(63、64)，通过使气体状的热传导介质在上述凹凸部的间隙(66)内凝固而形成热连结部。热开关(70)具有设置于所述底部(34)的插入部侧热开关元件和被冷却体侧热开关元件，通过两开关元件的接合分离来切换热传导的允许和切断。
【IPC分类】F25B9/00, H01F6/04
【公开号】CN104919258
【申请号】CN201480004951
【发明人】三木孝史
【申请人】株式会社神户制钢所
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年1月10日
【公告号】EP2947403A1, US20150338151, WO2014112343A1