低温（連載）
温度計の話 （低温）
2010年8月22日 21:28
液体窒素や液体ヘリウム、電気式冷凍機など「低温」に関する
ことを解き明かす「低温 小太郎」さんの連載シリーズ第四回目で
す。
ガスのことを知っていても、極低温のことを理解しているかどうか？
これはまた別のことなんです。
それでははじめましょうか！
３．温度計の話
今回は温度計の話をいたします。現在、温度はＩＴＳ－９０（国際
温度目盛）によって規定されています。本章では低温を中心としてお話
を致しますので、主に室温以下の定義を簡単にご説明致します。
・１Ｋ以下
暫定低温度目盛（PLTS-2000）が2000年に国際度量衡委員会で採択
されました。この温度計は融解圧温度計と呼ばれています。PLTS-2000
は900 µK～1 Kの温度範囲でヘリウムの同位体の一つであるヘリウム３の
融解圧曲線により規定されています。
・０．６５～５Ｋまで
ITS-90は0.65 K～5 Kの温度範囲ではヘリウム蒸気圧温度目盛を用いて
規定されています。
・３Ｋ～２４Ｋまで
ヘリウム定積気体温度計で定義されています。
・１３Ｋ～９６０℃まで
純物質（水素、スズ、金）の３重点で定義されています。
上記の定義は一次標準温度計と呼ばれています。実際の温度を計測する
場合、上記方法では大変不便であるため、各定義温度で校正された熱電対
や測温抵抗体で温度を計測します。（二次標準温度計と呼びます）
上記温度を計測する場合良く使用されている温度計は下記があります。
１５以下 シリコンダイオード温度計、ゲルマニウム温度計等（一部熱電対）
１５Ｋ～９６０℃ 白金抵抗温度計、（一部熱電対）
その他、色々な温度センサーがありますが、それぞれ特徴があり、温度
領域・環境によって使い分けをしています。低温領域では、熱電対、測
温抵抗体をよく利用しますので、次の章で少し詳しくお話したいと思い
ます。
by 低温小太郎
液体窒素、液体ヘリウムを利用してのプローバー測定や
ｸﾗｲｵｽﾀｯﾄ、液体窒素真空二重配管、液体窒素自動供給装置
液体窒素発生装置など
川口液化ケミカル株式会社までご相談ください。
E-mail : CutHere_info@klchem.co.jp
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今日の埼玉のお天気は？
8月22日 日曜日
天気 はれ
気温 29℃
です。
今日の中央高速道路は良く渋滞してます。
山梨甲府辺りを午後4時に出発し、さいたま市に帰還するのに
午後10時過ぎてまだ到着できません。
少年サッカーの子供たちを乗せた観光バス車内は、もうストレス
の限界のようです。
引率の指導者・役員・父兄はもっとたいへんです。
ｂｙ との
－４０℃くらいの温度を作る
2010年6月 6日 00:18
「低温」に関する連載コーナーの第三回目になります。
講師の「低温 小太郎」さんは、長く低温業界でお仕事を
され、「冷やす」世界の艱難辛苦を知り尽くす技術職人
さんでもあります。
それでは、お話をはじめていただきましょう！
２、－４０℃くらいの温度を作る
前回は水を使用し、温度を下げるお話を致しましたが、今回は
さらに温度を下げる方法をお話致します。
・ドライアイスを使用する
冷凍食品を運搬する場合、ドライアイスを使用します。製造方法
は二酸化炭素を１３０気圧程度に加圧させ液化させます。その後、
急速に圧力を開放させる事で、パウダー状に個体化します。それを
固めて形成をします。（水が若干添付されています）
ドライアイスの原料は二酸化炭素であり、恒に酸欠のおそれがある
ため、多量に使用する場合注意が必要となります。また密閉状態に
ある場合、急速に圧力が上昇し爆発の危険があるため、必ず開放状
態で使用する事が重要です。
温度は１気圧で－７９℃と低いため、ちょっとした実験に使用出来
ます。
・ペルチェ素子冷却
次の章で温度計のお話を致しますが、温度計の一つに熱電対があ
ります。熱電対とは異種金属線二本の片方を接触（結合）させ、接
触部の温度を変化させると電圧が発生します。この電圧を"ゼーベ
ック電圧（熱起電力という名称が一般的）"と言います。
ゼーベック電圧は温度に対する再現性が良いため、温度計として利
用されています。
逆に、熱電対に電圧をかけた場合、逆の現象が起こり、接触部と非
接触部に温度差が発生します。この効果をペルチェ効果と呼びます。
ただし、１対だけですと冷却力がわずかであるため、ぺルチェ素子
は数十本のジャンクションで構成されています。
ペルチェ素子
これがもっとも基本的な形で、直流電流を流してやりますと、
片面が冷却され、逆面が暖まります。通常、暖まる方に空冷ファン
などを付け放熱させる事で冷却を維持させます。
うまく放熱させますと、－２０℃程度まで冷却させる事が可能です。
多段にすることで、さらに冷却する事が可能ですが、－６０℃程度
になりますと、材質の関係でペルチェ素子の効率が落ちて行くため、
－６０℃から－８０℃程度が限界と思われます。無振動（水冷にす
るとかで・・・）で直流電源があれば冷却・加熱が可能な為、小型
の温度試験装置によく利用されています。（車載冷凍庫などにも使
用されています。）
その他、代替フロンを用いたヒートポンプ冷却法などがあります。
by 低温 小太郎
低温ｽﾃｰｼﾞ、ｸﾗｲｵｽﾀｯﾄ、液体窒素・液体ﾍﾘｳﾑの冷熱機器や
ﾄﾗﾝｽﾌｧｰﾁｭｰﾌﾞ、液体窒素自動供給装置、液体窒素滴下装置など
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今日の埼玉のお天気は？
6月6日 日曜日
天気 はれ
気温 19℃(PM11:50)
です。
ﾅｲﾁﾝｹﾞｰﾙが説く住環境と健康
「汚物の山積みだけでなく、家の中を不潔物の溜まり場にする
ものが他にもある。何年も張り替えない古い壁紙、汚れた敷物
掃除をしない家具、これらは地下室に馬糞の山を置くと同じくら
い、空気を不潔にする立派な原因となる。世の人々は、受けた
教育や習慣のせいで、住居の健康法には無関心で、そんなこと
は考えもしない。そして、全ての病気は当然の成り行きと受止め
「神の御手のもたらすもの」として「身を委ねて」しまう。また、家
族の健康を守ることを自分の義務として考えることはあっても、
さてそれを実施しようとなると、必ずといってよいほど、いろいろ
な「怠慢と無知」に負けてしまい、元の木阿弥になってしまう。」
by ﾌﾛﾚﾝｽ・ﾅｲﾁﾝｹﾞｰﾙ著
「怠慢と無知」を要約すると・・・
１、自分の目で建物の中を毎日隅々まで見回る必要があるとは考えていない。
２、空き部屋についても換気と陽光と清掃とが必要などとは考えていない。
３、たった一つの窓を開ければ部屋の換気が十分などと考えている。
など。
by との
少し低い低温を作る
2010年5月 9日 23:56
ブログ連載シリーズ「低温」第二回目です。
高圧ガス・真空のエキスパート「低温 小太郎さん」による解説コーナーです。
低温は、簡単なようで奥が深い、いわゆるマニアックな世界です。それでは
覗いてみましょうか？
１．少し低い低温を作る
一般的には簡単に低温を作るために考えることは、まず氷を使用することで
しょう。容器に氷を入れ水を入れ温度で測ると０℃を示します。これが一つの
温度定点（融点）となります。
熱電対などで、定点温度を作る場合良く利用されます。水は導電性のため、水
に浸す部分は、電気的絶縁が必要になります。また、水の上部と下部では温度
が異なるため、時々かきまわす事（拡散）が必要です。
ちなみに・・・
水の３重点と似ていますが、微妙に異なります。水の３重点の定義は下記の様になります
水の三重点セル
水の三重点を実現するためのガラス製密封セルで、三相が接する部分の温度が 273.16 K となります。
水の状態図
水の固相（氷）、液相（水）、気相（水蒸気）の三相が共存する状態を水の三重点という。
（計量標準要覧より引用）
さらに温度を下げる場合には、理科の実験でアイスクリームを作ったように、氷に塩をかけてやります。すると氷の一部が融けて水になることで熱を奪い、塩水が凍る温度は最大でマイナス２１℃程度まで温度を下げることが可能です。
水と真空ポンプを使用することで温度を下げることもできます。これも良く実験で目にする光景ですが、硝子容器の中に水を入れ、真空ポンプで排気します。しばらくしますと、水が沸騰を始め、一瞬のうちに、氷になります。これは、水を強制的に排気する事で、水の気化熱を奪い氷となります。
※この実験は危険を伴いますのでおすすめしません。真空に排気しますと、容器 に圧力が掛かり、破裂する場合があります。また油回転ポンプは水が混入しま すと排気能力が落ちるため、注意が必要です。
by 低温小太郎
低温機器、クライオスタット、液体窒素機器など
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今日の埼玉のお天気は？
5月9日 日曜日
天気 はれ
気温 16℃(PM11:30)
です。
今日は日中運動しているとクラクラするくらいの暑さでした。
夜になったら、すっかり冷え込んでＴシャツでは風邪をひきそうです。
寒暖の差にご注意くださいね。
ｂｙ との
新規連載ｼﾘｰｽﾞ 「低温」
2009年9月 8日 19:00
川口液化ケミカル株式会社のブログ連載シリーズに新たなカテゴリーの登場です。
題材は 「低温」 です。
日常生活から、高圧ガスや真空の世界でも幅広く利用されている世界について、専門
家である 低温 小太郎さん が解説してまいります。どうぞよろしくお願い致します。
では、第一回目の「低温」シリーズのはじまりはじまりィ〜！
低温の話
はじめに
わたしたちが低温という言葉を聞いたとき、みなさんはどのくらいの温度が低温と
感じられるでしょう？日本で観測された最低気温は−４１．５℃（北海道美深町）、
世界では南極のボストーク基地（ロシア）で記録した−８９．２℃なのだそうです。
一般的には−５〜１０℃位が低温と感じられる温度でしょうか。
では、人工的にどのくらいまで温度を下げられるかご存じでしょうか？
理論的な絶対零度は−２７３．１５・・・℃と定義されています（それ以下の温度は
ありません）。「℃」はセルシウス度という単位ですが、一般的に
低温の世界では「Ｋ」 （ケルビン）という単位を使用します。つまり
ケルビン単位を使用すると０（ゼロ）Ｋが絶対零度となります。（セルシウス度とケルビン
度の間隔は同じです。）現在のところ、人工的に作られた温度は１０μＫと報告されてい
ます（０．００００１Ｋ）。これは限りなく絶対零度の近い温度ですね。そしてこの環境を用
意するには非常に高価な装置（技術）、環境、時間を必要とします。
では、なぜこのような低温（極低温）をわざわざ作るのでしょう？
それは温度を下げるとさまざまなメリットや、おもしろい現象が観測されるからです。
次回より以下のような現象や低温を作る方法を少しずつご紹介していこうと思います。
１．少し低い温度を作る。
２．−４０℃くらいの温度を作る。
３．温度計の話
４．真空の話
５．−１００℃くらいの温度を作る。
６．−２００℃くらいの温度を作る。
７．超電導の話
８．−２６９℃くらいの温度を作る
９．絶対零度に近い温度を作る
また、イメージがわいた内容や、そのとき話題のトピックスなど織り交ぜてお話したいと
考えています。
それでは、次回 「少し低い温度を作る」 のお話に入ろうと思います。
ｂｙ （低温 小太郎）
みなさん、いかがでしたでしょうか？
「低温」は奥が深く、面白い現象がたくさん見られる興味深い世界です。
次回をおたのしみに！
液体窒素、液体窒素用低温機器、液体窒素供給設備など
低温機器のことなら川口液化ケミカル株式会社まで
どうぞご相談ください。
TEL ０５０−８８８１−７３９３
ありがとうございます
今日の埼玉のお天気は？
9月8日 火曜日
天気 はれ時々あめ
ボンベ庫の温度 朝24℃、昼26℃、夜26℃
です。
政権交代がなされ、受験生のいる家族では学校の授業料の話題で
もちきりです。マニフェスト公約に掲げられた公立高校の授業料が
本当に改正されたら、だめでもともとの公立校受験生が殺到する
かもしれないと、井戸端会議のお母さんたちの夢は膨らんでいます。
さあ、がんばれ鳩山首相！