JPH0230193B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0230193B2 JPH0230193B2 JP59007178A JP717884A JPH0230193B2 JP H0230193 B2 JPH0230193 B2 JP H0230193B2 JP 59007178 A JP59007178 A JP 59007178A JP 717884 A JP717884 A JP 717884A JP H0230193 B2 JPH0230193 B2 JP H0230193B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- container
- partition member
- cryogenic
- inner container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明の極低温寒剤を収納する内容器と、この
内容器を断熱的に包囲する常温の外容器と、内容
器から外容器に連結された水平あるいは水平に近
しガス放出用の配管とを有する極低温容器に関
し、特にこの水平配管を通して極低温寒剤を収納
する内容器内への熱侵入を著しく低減した極低温
容器に関するものである。
内容器を断熱的に包囲する常温の外容器と、内容
器から外容器に連結された水平あるいは水平に近
しガス放出用の配管とを有する極低温容器に関
し、特にこの水平配管を通して極低温寒剤を収納
する内容器内への熱侵入を著しく低減した極低温
容器に関するものである。
従来の極低温容器特に超電導コイルを収納する
寒剤の液体ヘリウム容器のガス放出管は、一般に
容器の上向きに取付けられるのが普通である。
寒剤の液体ヘリウム容器のガス放出管は、一般に
容器の上向きに取付けられるのが普通である。
ところが、配管を容器の上部に取付ける断熱空
間の余裕が全くないような極低温容器では、寒剤
を収納する内容器と断熱空間をはさんで包囲する
常温の外容器間を水平あるいは水平に近い配管で
連結さざるを得ない。このような構成では、配管
の両端に非常に大きな温度差（内容器側で−269
℃、外容器側で20℃）がつくため、配管内にガス
流が自然発生する。このため、外容器側から内容
器側へ暖かい気体が移動することによつて熱が運
び込まれる。この熱は内容器内の液体ヘリウムを
蒸発させ、冷凍の損失として無視できない程大き
くなる。特に配管の口径が大きい程管内の自然対
流も強く、熱損失も大きい。
間の余裕が全くないような極低温容器では、寒剤
を収納する内容器と断熱空間をはさんで包囲する
常温の外容器間を水平あるいは水平に近い配管で
連結さざるを得ない。このような構成では、配管
の両端に非常に大きな温度差（内容器側で−269
℃、外容器側で20℃）がつくため、配管内にガス
流が自然発生する。このため、外容器側から内容
器側へ暖かい気体が移動することによつて熱が運
び込まれる。この熱は内容器内の液体ヘリウムを
蒸発させ、冷凍の損失として無視できない程大き
くなる。特に配管の口径が大きい程管内の自然対
流も強く、熱損失も大きい。
本発明は上記の点に鑑み、配管内における自然
対流を抑制し、自然対流による熱損失を大幅に低
減することを目的としたものである。
対流を抑制し、自然対流による熱損失を大幅に低
減することを目的としたものである。
上記目的は配管中に管長手方向に沿つて支持体
を設け、その支持体の管長手方向の複数位置に、
ばね作用を付随した仕切部材を配管内壁とは間隙
をもつて設けて、（従つて仕切部材は管路を密閉
しない）該配管内における自然対流を該仕切部材
にて複数に分割することにより達成される。
を設け、その支持体の管長手方向の複数位置に、
ばね作用を付随した仕切部材を配管内壁とは間隙
をもつて設けて、（従つて仕切部材は管路を密閉
しない）該配管内における自然対流を該仕切部材
にて複数に分割することにより達成される。
上記構成により本来なら生じてしまう大きな自
然対流ループは小分けされて対流が抑制される。
またそれとともに内容器で気化した寒剤が大量に
放出されるときだけ仕切部材がばね力に抗して開
く。
然対流ループは小分けされて対流が抑制される。
またそれとともに内容器で気化した寒剤が大量に
放出されるときだけ仕切部材がばね力に抗して開
く。
管路は高温部（常温部）と低温部（極低温部）
とを結ぶ為、仕切部材がなければ大きな自然対流
のループが管路内に形成されて侵入熱も大きくな
るところ、本発明によりこの大きな自然対流を複
数に分割、つまり段階的に分割することから侵入
は減少することになる。
とを結ぶ為、仕切部材がなければ大きな自然対流
のループが管路内に形成されて侵入熱も大きくな
るところ、本発明によりこの大きな自然対流を複
数に分割、つまり段階的に分割することから侵入
は減少することになる。
加えて仕切部材は自然対流を分割するものゆえ
に管路内長手方向に複数の小さな自然対流が形成
される程度に管内壁とは間隙が形成されていなけ
ればならない。これは結果的には気化寒剤の大量
放出時に内容器側仕切部材から外容器側仕切部材
の方向に順次（段階的に）仕切部材が開くように
なるわけであり、一気放出による事故等が防止さ
れるから安全上も非常に有効である。
に管路内長手方向に複数の小さな自然対流が形成
される程度に管内壁とは間隙が形成されていなけ
ればならない。これは結果的には気化寒剤の大量
放出時に内容器側仕切部材から外容器側仕切部材
の方向に順次（段階的に）仕切部材が開くように
なるわけであり、一気放出による事故等が防止さ
れるから安全上も非常に有効である。
尚、本発明における仕切部材はいわゆる弁とは
異なり管路を密閉する必要はない。すなわち自然
対流の分割機能で足りるから常にガスの連通性が
ある。それ故管路を密閉する必要がない為に仕切
部材の設置（装置組立）が容易であるという副次
的効果もあるし、密閉用に用いる弁動作機構や高
真空化装置（真空ポンプ等）等の付滞設備も不要
である。またガス放出に適した充分な大きさの管
が使用可能である。
異なり管路を密閉する必要はない。すなわち自然
対流の分割機能で足りるから常にガスの連通性が
ある。それ故管路を密閉する必要がない為に仕切
部材の設置（装置組立）が容易であるという副次
的効果もあるし、密閉用に用いる弁動作機構や高
真空化装置（真空ポンプ等）等の付滞設備も不要
である。またガス放出に適した充分な大きさの管
が使用可能である。
〔実施例〕
以下本発明の極低温容器の実施例を第１図〜第
５図によつて説明する。
５図によつて説明する。
１は寒剤の液体ヘリウム６を収納する内容器、
２は内容器１を断熱的に包囲する外容器で、その
中間熱輻射を遮蔽するシールド３と高真空および
積層断熱材などからなる断熱空間５を形成する。
内容器１は断熱性の支持体４によつて外容器２に
支持固定される。内容器１内の液体ヘリウム６中
には、極低温において超電導現象を生じる材料に
よつて構成された超電導装置（図示せず）が収納
されている。液体ヘリウム６の上方には気体ヘリ
ウム７があつて、内部で急激な蒸発があつたとき
に気体ヘリウム７を外部に放出する緊急放出管８
が内容器１から外容器２へ水平あるいは水平に近
い状態で図に示すように一定の管径を保つて配管
され、その端部に安全弁９が設けられている。そ
してこの緊急放出管８はその内部の長手方向の複
数個所に自然対流を抑制するための仕切部材１０
が設けられている。この仕切部材１０は、平常時
はガスの大きな自然対流を複数に分割することに
より抑制する。
２は内容器１を断熱的に包囲する外容器で、その
中間熱輻射を遮蔽するシールド３と高真空および
積層断熱材などからなる断熱空間５を形成する。
内容器１は断熱性の支持体４によつて外容器２に
支持固定される。内容器１内の液体ヘリウム６中
には、極低温において超電導現象を生じる材料に
よつて構成された超電導装置（図示せず）が収納
されている。液体ヘリウム６の上方には気体ヘリ
ウム７があつて、内部で急激な蒸発があつたとき
に気体ヘリウム７を外部に放出する緊急放出管８
が内容器１から外容器２へ水平あるいは水平に近
い状態で図に示すように一定の管径を保つて配管
され、その端部に安全弁９が設けられている。そ
してこの緊急放出管８はその内部の長手方向の複
数個所に自然対流を抑制するための仕切部材１０
が設けられている。この仕切部材１０は、平常時
はガスの大きな自然対流を複数に分割することに
より抑制する。
第６図は仕切り部材１０が無い時、第７図は仕
切部材１０を設けた時の、自然対流の流れの状況
を概念的に示したものである。第６図では室温の
安全弁９付近で暖められたガスの流れ２０が直接
内容器１に流入しており、大きな侵入熱をもたら
していることがわかる。第７図は自然対流ループ
が細分化され、流れ２０の強さも弱くなり、侵入
熱も減ことを示している。内容器１内の寒剤５の
気化ガスが大量に放出される必要のあるときには
流動抵抗にならないようなものであり、具体的に
は第２図〜第５図に示すように構成されている。
切部材１０を設けた時の、自然対流の流れの状況
を概念的に示したものである。第６図では室温の
安全弁９付近で暖められたガスの流れ２０が直接
内容器１に流入しており、大きな侵入熱をもたら
していることがわかる。第７図は自然対流ループ
が細分化され、流れ２０の強さも弱くなり、侵入
熱も減ことを示している。内容器１内の寒剤５の
気化ガスが大量に放出される必要のあるときには
流動抵抗にならないようなものであり、具体的に
は第２図〜第５図に示すように構成されている。
第２図および第３図に示す例は、配管８の中心
に支持体１１を設け、この支持体１１に、らせん
形状で少しずつ重なり合うようにした弾力性の薄
板１０ａを取付けたものである。このような仕切
部材１０は、平常時は第２図に示すように位置し
て配管８内の端部９との内容器１内をつなぐ大き
な自然対流による流れを阻止しているが、安全弁
９の動作時は第３図に示すようにガス圧によつて
薄板１０ａが弾性力を抗して変形し、内容器１内
のガスを矢印１２の如く外容器の外へ放出する。
ただし、仕切り部材１は配管８を完全に閉塞する
ものではなく、配管内のガスの連通があつてもよ
い。
に支持体１１を設け、この支持体１１に、らせん
形状で少しずつ重なり合うようにした弾力性の薄
板１０ａを取付けたものである。このような仕切
部材１０は、平常時は第２図に示すように位置し
て配管８内の端部９との内容器１内をつなぐ大き
な自然対流による流れを阻止しているが、安全弁
９の動作時は第３図に示すようにガス圧によつて
薄板１０ａが弾性力を抗して変形し、内容器１内
のガスを矢印１２の如く外容器の外へ放出する。
ただし、仕切り部材１は配管８を完全に閉塞する
ものではなく、配管内のガスの連通があつてもよ
い。
また、第３図および第４図に示す例は、配管８
の中心に支持体１１を設け、この支持体１１に、
ばね１０ｂを介して中空部を有する可動板１０a1
とこの可動板１０a1の中空部を覆うような固定板
１０a2とを取付けたものである。このような仕切
部材１０は、平常時は第４図に示すようにばね１
０ｂの力によつて可動板１０a1が固定板１０a2に
圧接されて配管８内の流れを阻止しているが、安
全弁９の動作時は第５図に示すようにガス圧によ
つて可動板１０a1がばね１０ｂの力に抗して変位
し、内容器１内のガスを矢印１２の如く外容器の
外へ放出する。
の中心に支持体１１を設け、この支持体１１に、
ばね１０ｂを介して中空部を有する可動板１０a1
とこの可動板１０a1の中空部を覆うような固定板
１０a2とを取付けたものである。このような仕切
部材１０は、平常時は第４図に示すようにばね１
０ｂの力によつて可動板１０a1が固定板１０a2に
圧接されて配管８内の流れを阻止しているが、安
全弁９の動作時は第５図に示すようにガス圧によ
つて可動板１０a1がばね１０ｂの力に抗して変位
し、内容器１内のガスを矢印１２の如く外容器の
外へ放出する。
ばね作用を付随した仕切り部材は配管８内を完
全に閉塞する必要はないので、これを固定した支
持体１１を管径一定の配管８中に挿入するだけで
容易に組み立てができる。また、配管８の径もガ
ス放出に訂した十分に大きいものを使うことがで
き、安全性も高められる。
全に閉塞する必要はないので、これを固定した支
持体１１を管径一定の配管８中に挿入するだけで
容易に組み立てができる。また、配管８の径もガ
ス放出に訂した十分に大きいものを使うことがで
き、安全性も高められる。
以上述べられたように本発明によれば、緊急ガ
ス放出管としての機能を有する水平配管内におけ
る自然対流を大幅に抑制することができたので、
自然対流による熱損失の少ない効果的な極低温容
器を得ることができる。
ス放出管としての機能を有する水平配管内におけ
る自然対流を大幅に抑制することができたので、
自然対流による熱損失の少ない効果的な極低温容
器を得ることができる。
第１図は本発明の極低温容器の一実施例を示す
略示的断面図、第２図および第３図は夫々本発明
の極低温容器における仕切部材の一例を説明する
断面図、第４図及び第５図は夫々仕切部材の他の
例を説明する断面図、第６図及び第７図は夫々配
管内のガスの自然対流を示す模式図である。 １……内容器、２……外容器、６……液体ヘリ
ウム、７……気体ヘリウム、８……緊急放出管、
１０……仕切部材、１１……支持体、１２……ガ
スの流れ。
略示的断面図、第２図および第３図は夫々本発明
の極低温容器における仕切部材の一例を説明する
断面図、第４図及び第５図は夫々仕切部材の他の
例を説明する断面図、第６図及び第７図は夫々配
管内のガスの自然対流を示す模式図である。 １……内容器、２……外容器、６……液体ヘリ
ウム、７……気体ヘリウム、８……緊急放出管、
１０……仕切部材、１１……支持体、１２……ガ
スの流れ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 極低温寒剤を収納する内容器、前記内容器を
断熱的に包囲する常温の外容器および前記内容器
から前記外容器へほぼ水平に引出されるガス放出
用の配管とを有する極低容器において、前記配管
中に管長手方向に沿つて支持体を設け、その支持
体の管長手方向の複数位置に、ばね作用を付随し
た仕切部材を配管内壁とは間隙をもつて設けて、
該配管内における自然対流を該仕切部材にて複数
に分割することにより抑制すると共に前記内容器
で気化した寒剤が大量に放出されるときだけ前記
仕切部材がばね力に抗して開くように構成したこ
とを特徴とする極低温容器。 ２ 弾力性を有する薄板をらせん状に切込むと共
に切込み部が重ね合うようにして仕切部材を構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の極低温容器。 ３ 支持体にばねを介して取付けられた中空部を
有する可動板と前記可動板の中空部を覆うように
支持体に固定された固定板によつて仕切部材を構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の極低温容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59007178A JPS59139686A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 極低温容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59007178A JPS59139686A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 極低温容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59139686A JPS59139686A (ja) | 1984-08-10 |
| JPH0230193B2 true JPH0230193B2 (ja) | 1990-07-04 |
Family
ID=11658817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59007178A Granted JPS59139686A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 極低温容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59139686A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6362788B2 (ja) | 2015-09-15 | 2018-07-25 | 三菱電機株式会社 | 超電導電磁石装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5389695A (en) * | 1977-01-18 | 1978-08-07 | Toshiba Corp | Cooling device of superconductive magnet |
-
1984
- 1984-01-20 JP JP59007178A patent/JPS59139686A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59139686A (ja) | 1984-08-10 |
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