JPH0212033B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0212033B2 JPH0212033B2 JP57126573A JP12657382A JPH0212033B2 JP H0212033 B2 JPH0212033 B2 JP H0212033B2 JP 57126573 A JP57126573 A JP 57126573A JP 12657382 A JP12657382 A JP 12657382A JP H0212033 B2 JPH0212033 B2 JP H0212033B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid helium
- evaporated gas
- helium
- heat
- temperature
- Prior art date
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- Expired
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、極低温冷却装置に関するものであ
り、さらに詳しくいうと、超電導コイルなどを収
納して極低温に保持するための、液体ヘリウム減
圧槽を備えた極低温冷却装置に関するものであ
る。
り、さらに詳しくいうと、超電導コイルなどを収
納して極低温に保持するための、液体ヘリウム減
圧槽を備えた極低温冷却装置に関するものであ
る。
従来この種の装置として第１図に示すものがあ
つた。図において極低温容器１内の下部に超電導
コイル２を収納し、極低温容器１は断熱材３で上
下に仕切られ、断熱材３を貫通して液体ヘリウム
減圧槽４、減圧用配管５が配設され、減圧用配管
５の上端は減圧口６となつており、下方に液体ヘ
リウム導入パイプ７が設けてある。この液体ヘリ
ウム導入パイプ７の内端にはニードルバルブ８が
結合されている。極低温容器１内には、液体ヘリ
ウムが満たされており、断熱材３の細孔３ａを通
つて超電導コイル２の周囲にも液体ヘリウムが満
たされている。この液体ヘリウムは存在する所に
より状態が異なる。すなわち、表面近傍は飽和液
体ヘリウム９ａ、液体ヘリウム減圧槽４内は減圧
液体ヘリウム９ｂ、超電導コイル２周囲は過冷却
液体ヘリウム９ｃである。
つた。図において極低温容器１内の下部に超電導
コイル２を収納し、極低温容器１は断熱材３で上
下に仕切られ、断熱材３を貫通して液体ヘリウム
減圧槽４、減圧用配管５が配設され、減圧用配管
５の上端は減圧口６となつており、下方に液体ヘ
リウム導入パイプ７が設けてある。この液体ヘリ
ウム導入パイプ７の内端にはニードルバルブ８が
結合されている。極低温容器１内には、液体ヘリ
ウムが満たされており、断熱材３の細孔３ａを通
つて超電導コイル２の周囲にも液体ヘリウムが満
たされている。この液体ヘリウムは存在する所に
より状態が異なる。すなわち、表面近傍は飽和液
体ヘリウム９ａ、液体ヘリウム減圧槽４内は減圧
液体ヘリウム９ｂ、超電導コイル２周囲は過冷却
液体ヘリウム９ｃである。
かかる構成により、液体ヘリウム導入パイプ７
を通つて、液体ヘリウム減圧槽４に入つた液体ヘ
リウムは、減圧口６より真空ポンプで減圧され、
飽和液体ヘリウム９ａより温度の低い減圧液体ヘ
リウム９ｂとなる。従つて液体ヘリウム減圧槽４
内の温度は下がり、この液体ヘリウム減圧槽４外
に接している液体ヘリウム、すなわち超電導コイ
ル２の周囲の液体ヘリウムは温度が下がり過冷却
液体ヘリウム９ｃとなる。超電導コイル２の周囲
に存在する過冷却液体ヘリウムｃは断熱材３によ
り、断熱材３より上部にある温度の高い液体ヘリ
ウムと熱的に絶縁され、液体ヘリウム減圧槽４内
の減体液体ヘリウム９ｂよりも圧力は高いが、温
度は同じ状態（過冷却状態）が実現される。かく
して過冷却液体ヘリウム９ｃで冷却された超電導
コイル２は、飽和液体ヘリウム９ａで冷却された
場合にくらべて、より高い磁場を発生させること
が可能となる。
を通つて、液体ヘリウム減圧槽４に入つた液体ヘ
リウムは、減圧口６より真空ポンプで減圧され、
飽和液体ヘリウム９ａより温度の低い減圧液体ヘ
リウム９ｂとなる。従つて液体ヘリウム減圧槽４
内の温度は下がり、この液体ヘリウム減圧槽４外
に接している液体ヘリウム、すなわち超電導コイ
ル２の周囲の液体ヘリウムは温度が下がり過冷却
液体ヘリウム９ｃとなる。超電導コイル２の周囲
に存在する過冷却液体ヘリウムｃは断熱材３によ
り、断熱材３より上部にある温度の高い液体ヘリ
ウムと熱的に絶縁され、液体ヘリウム減圧槽４内
の減体液体ヘリウム９ｂよりも圧力は高いが、温
度は同じ状態（過冷却状態）が実現される。かく
して過冷却液体ヘリウム９ｃで冷却された超電導
コイル２は、飽和液体ヘリウム９ａで冷却された
場合にくらべて、より高い磁場を発生させること
が可能となる。
従来の極低温冷却装置は以上のように構成され
ていたので、減圧口６から真空ポンプで減圧した
場合、蒸発ヘリウムガス（以下蒸発ガス）の非常
に大きな顕熱を有効に利用することができず、極
低温冷却装置システムの効率が低いという欠点が
あつた。
ていたので、減圧口６から真空ポンプで減圧した
場合、蒸発ヘリウムガス（以下蒸発ガス）の非常
に大きな顕熱を有効に利用することができず、極
低温冷却装置システムの効率が低いという欠点が
あつた。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、蒸発ガス層を貫
く減圧用配管をフイン状の熱交換器とすることに
より、高率の高い極低温冷却装置を提供すること
を目的とするものである。
除去するためになされたもので、蒸発ガス層を貫
く減圧用配管をフイン状の熱交換器とすることに
より、高率の高い極低温冷却装置を提供すること
を目的とするものである。
以下、この発明の一実施例を図面について説明
する。第２図において、減圧用配管５の飽和液体
ヘリウム９ａの上部で蒸発ガス層を貫く外周部に
フインを備えた熱交換器１０が形成される。その
他は第１図におけると同様である。
する。第２図において、減圧用配管５の飽和液体
ヘリウム９ａの上部で蒸発ガス層を貫く外周部に
フインを備えた熱交換器１０が形成される。その
他は第１図におけると同様である。
次に動作について説明する。減圧用配管が液体
ヘリウムの蒸発ガス層を貫きフインを備えた熱交
換器を形成することにより、減圧液体ヘリウム９
ｂからの蒸発ガスの顕熱を有効に利用することが
できる。すなわち、減圧液体ヘリウム９ｂからの
蒸発ガスの顕熱（冷熱）は、フイン熱交換器１０
を介して、飽和液体ヘリウム９ａの蒸発ガスに与
えられ、この蒸発ガスを再液化することができ
る。また、室温の上部フランジからの軸射、及び
ガスの伝導により低温部へ侵入する熱も減圧液体
ヘリウム９ｂからの蒸発ガスで冷却されたフイン
熱交換器１０で減少させることができる。
ヘリウムの蒸発ガス層を貫きフインを備えた熱交
換器を形成することにより、減圧液体ヘリウム９
ｂからの蒸発ガスの顕熱を有効に利用することが
できる。すなわち、減圧液体ヘリウム９ｂからの
蒸発ガスの顕熱（冷熱）は、フイン熱交換器１０
を介して、飽和液体ヘリウム９ａの蒸発ガスに与
えられ、この蒸発ガスを再液化することができ
る。また、室温の上部フランジからの軸射、及び
ガスの伝導により低温部へ侵入する熱も減圧液体
ヘリウム９ｂからの蒸発ガスで冷却されたフイン
熱交換器１０で減少させることができる。
なお、上記実施例では、減圧液体ヘリウム９ｂ
からの蒸発ガスの顕熱を、飽和液体ヘリウム９ａ
からの蒸発ガスの再液化、上部フランジからの輻
射、及びガスの伝導により低温部へ侵入する熱を
減少させることに利用したが、フイン熱交換器
に、計測線や、超電導コイル用電流リード線を接
触させることにより、これらを伝わつて侵入する
熱も減少させることが可能となる。
からの蒸発ガスの顕熱を、飽和液体ヘリウム９ａ
からの蒸発ガスの再液化、上部フランジからの輻
射、及びガスの伝導により低温部へ侵入する熱を
減少させることに利用したが、フイン熱交換器
に、計測線や、超電導コイル用電流リード線を接
触させることにより、これらを伝わつて侵入する
熱も減少させることが可能となる。
以上のように、この発明によれば、減圧用配管
にフイン熱交換器を取り付けることにより蒸発へ
リウムガスの顕熱を有効に利用でき、システム効
率を向上させることができる。ちなみに、１気圧
下の液体ヘリウムは、温度が42Kと非常に低いた
め、液体ヘリウム温度近傍での1wattエネルギ節
約は、常温下におる液体ヘリウム用液体機の入力
としては、300wattの節約となる。
にフイン熱交換器を取り付けることにより蒸発へ
リウムガスの顕熱を有効に利用でき、システム効
率を向上させることができる。ちなみに、１気圧
下の液体ヘリウムは、温度が42Kと非常に低いた
め、液体ヘリウム温度近傍での1wattエネルギ節
約は、常温下におる液体ヘリウム用液体機の入力
としては、300wattの節約となる。
第１図は従来の装置の縦断面図、第２図はこの
発明の一実施例の縦断面図である。 １……極低温容器、２……超電導コイル、３…
…断熱材、３ａ……細孔、４……液体ヘリウム減
圧槽、５……減圧用配管、６……減圧口、７……
液体ヘリウム導入パイプ、８……ニードルバル
ブ、９ａ……飽和液体ヘリウム、９ｂ……減圧液
体ヘリウム、９ｃ……過冷却液体ヘリウム、１０
……フイン熱交換器。なお、図中、同一符号は同
一または相当部分を示す。
発明の一実施例の縦断面図である。 １……極低温容器、２……超電導コイル、３…
…断熱材、３ａ……細孔、４……液体ヘリウム減
圧槽、５……減圧用配管、６……減圧口、７……
液体ヘリウム導入パイプ、８……ニードルバル
ブ、９ａ……飽和液体ヘリウム、９ｂ……減圧液
体ヘリウム、９ｃ……過冷却液体ヘリウム、１０
……フイン熱交換器。なお、図中、同一符号は同
一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 液体ヘリウムを収納した容器内を細孔を有す
る断熱材で上方部下方部に仕切り、前記下方部に
被冷却物を収納し前記上方部に前記液体ヘリウム
の蒸発ガス層が形成される極低温溶器と、前記下
方部の前記液体ヘリウム内に位置し内部に保有す
る減圧液体ヘリウムにより前記液体ヘリウムを過
冷却液体ヘリウムに冷却する減圧槽と、該減圧槽
に連通して減圧路を形成する減圧配管とを備えた
極低温冷却装置において、前記減圧用配管が前記
蒸発ガス層を貫きフインを備えた熱交換器を形成
することを特徴とする極低温冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57126573A JPS5914684A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 極低温冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57126573A JPS5914684A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 極低温冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5914684A JPS5914684A (ja) | 1984-01-25 |
| JPH0212033B2 true JPH0212033B2 (ja) | 1990-03-16 |
Family
ID=14938504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57126573A Granted JPS5914684A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 極低温冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914684A (ja) |
-
1982
- 1982-07-16 JP JP57126573A patent/JPS5914684A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5914684A (ja) | 1984-01-25 |
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