JPH0324045B2 - - Google Patents
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- JPH0324045B2 JPH0324045B2 JP26615585A JP26615585A JPH0324045B2 JP H0324045 B2 JPH0324045 B2 JP H0324045B2 JP 26615585 A JP26615585 A JP 26615585A JP 26615585 A JP26615585 A JP 26615585A JP H0324045 B2 JPH0324045 B2 JP H0324045B2
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- JP
- Japan
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- liquid helium
- tank
- helium tank
- cooling pipe
- shield plate
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C3/00—Vessels not under pressure
- F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
- F17C3/10—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by liquid-circulating or vapour-circulating jackets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
- F25D3/10—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
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- F17C2201/0147—Shape complex
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/01—Reinforcing or suspension means
- F17C2203/011—Reinforcing means
- F17C2203/013—Reinforcing means in the vessel, e.g. columns
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- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/03—Thermal insulations
- F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
- F17C2203/0308—Radiation shield
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
- F17C2203/0612—Wall structures
- F17C2203/0626—Multiple walls
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- F17C2221/01—Pure fluids
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- F17C2221/017—Helium
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- F17C2223/0146—Two-phase
- F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
- F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- 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〕
この発明は、極低温容器に関し、特に輻射熱が
液体ヘリウム槽内に侵入するのを防止するのに役
立つ極低温容器に関するものである。
液体ヘリウム槽内に侵入するのを防止するのに役
立つ極低温容器に関するものである。
第2図は例えば特開昭56−116555号公報に示さ
れた従来の極低温容器を示す断面図であり、液体
ヘリウム1中に浸漬された超電導コイル2が、強
度および溶接性の点からステンレス鋼からなる液
体ヘリウム槽3内に収納されている。この液体ヘ
リウム槽3の外側には真空層4を介して室温にあ
る外槽5が設けられている。真空層4中には断熱
材からなる第1の支持部材7aと第2の支持部材
7bとで支持された輻射熱シールド板8が設けら
れている。輻射熱シールド板8の表面には入口9
aが液体ヘリウム槽3の上部中央から液体ヘリウ
ム槽3内に臨んでいる冷却管9が設けられてい
る。冷却管9の出口9bは外槽5から外部に臨ん
でいる。
れた従来の極低温容器を示す断面図であり、液体
ヘリウム1中に浸漬された超電導コイル2が、強
度および溶接性の点からステンレス鋼からなる液
体ヘリウム槽3内に収納されている。この液体ヘ
リウム槽3の外側には真空層4を介して室温にあ
る外槽5が設けられている。真空層4中には断熱
材からなる第1の支持部材7aと第2の支持部材
7bとで支持された輻射熱シールド板8が設けら
れている。輻射熱シールド板8の表面には入口9
aが液体ヘリウム槽3の上部中央から液体ヘリウ
ム槽3内に臨んでいる冷却管9が設けられてい
る。冷却管9の出口9bは外槽5から外部に臨ん
でいる。
次に、上記構成の動作について説明する。外槽
5と液体ヘリウム槽3との間には、約300Kの温
度差があり、輻射熱シールド板8がなければステ
フアン・ボルツマンの法則から解るように絶対温
度の4乗の差に比例する大きな輻射熱が、外槽5
から液体ヘリウム槽3に入射し、大量の液体ヘリ
ウム1を蒸発させる。輻射熱シールド板8は、外
槽5から直接液体ヘリウム槽3に入射する輻射熱
を防止するものであり、この輻射熱シールド板8
の温度が低いほど液体ヘリウム槽3への入射熱は
少ない。したがつて、輻射熱シールド板8の表面
には、冷却管9を取り付け、蒸発したヘリウムガ
スの寒冷を利用して輻射熱シールド板8を冷却す
るようになつている。冷却管9の入口9aは通常
1箇所であり、液体ヘリウム槽3の上部の中央部
付近にある。
5と液体ヘリウム槽3との間には、約300Kの温
度差があり、輻射熱シールド板8がなければステ
フアン・ボルツマンの法則から解るように絶対温
度の4乗の差に比例する大きな輻射熱が、外槽5
から液体ヘリウム槽3に入射し、大量の液体ヘリ
ウム1を蒸発させる。輻射熱シールド板8は、外
槽5から直接液体ヘリウム槽3に入射する輻射熱
を防止するものであり、この輻射熱シールド板8
の温度が低いほど液体ヘリウム槽3への入射熱は
少ない。したがつて、輻射熱シールド板8の表面
には、冷却管9を取り付け、蒸発したヘリウムガ
スの寒冷を利用して輻射熱シールド板8を冷却す
るようになつている。冷却管9の入口9aは通常
1箇所であり、液体ヘリウム槽3の上部の中央部
付近にある。
従来の極低温容器は以上のように構成されてい
るので、液体ヘリウム1が液体ヘリウム槽3内に
充分に満たされている場合には、液体ヘリウム槽
3の上部もヘリウムガスにより冷却されており、
液体ヘリウム槽3の上部から液体ヘリウム1への
輻射熱は充分小さい値であり、液体ヘリウム1の
蒸発量は少ない。しかしながら、液体ヘリウム1
が蒸発し、液面が下がると、ヘリウムガスの流れ
は第3図に示すように液体ヘリウム槽3の上部の
隅の部分を通過する量が少なくなり、その隅の部
分の冷却効果は悪くなるという問題点があつた。
特に、液体ヘリウム槽3は、ステンレス鋼から作
られているので熱伝導が悪く、外槽5からの輻射
熱で上記隅の部分の温度が上昇し、液体ヘリウム
1への輻射熱が多くなり、その結果液体ヘリウム
1の蒸発量がさらに増加するといつた問題点があ
つた。
るので、液体ヘリウム1が液体ヘリウム槽3内に
充分に満たされている場合には、液体ヘリウム槽
3の上部もヘリウムガスにより冷却されており、
液体ヘリウム槽3の上部から液体ヘリウム1への
輻射熱は充分小さい値であり、液体ヘリウム1の
蒸発量は少ない。しかしながら、液体ヘリウム1
が蒸発し、液面が下がると、ヘリウムガスの流れ
は第3図に示すように液体ヘリウム槽3の上部の
隅の部分を通過する量が少なくなり、その隅の部
分の冷却効果は悪くなるという問題点があつた。
特に、液体ヘリウム槽3は、ステンレス鋼から作
られているので熱伝導が悪く、外槽5からの輻射
熱で上記隅の部分の温度が上昇し、液体ヘリウム
1への輻射熱が多くなり、その結果液体ヘリウム
1の蒸発量がさらに増加するといつた問題点があ
つた。
この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、液体ヘリウムの液面が降下しても
液体ヘリウム槽の上部全体を低温のままに保ち、
液体ヘリウムの蒸発量の少ない極低温容器を得る
ことを目的とする。
されたもので、液体ヘリウムの液面が降下しても
液体ヘリウム槽の上部全体を低温のままに保ち、
液体ヘリウムの蒸発量の少ない極低温容器を得る
ことを目的とする。
この発明に係る極低温容器は、冷却管を液体ヘ
リウム槽の上部および輻射シールド板の周面に連
設したものである。
リウム槽の上部および輻射シールド板の周面に連
設したものである。
この発明においては、液体ヘリウム槽内の液体
ヘリウムの蒸発したヘリウムガスが冷却管を通過
することにより、液体ヘリウム槽の上部は一様に
冷却される。
ヘリウムの蒸発したヘリウムガスが冷却管を通過
することにより、液体ヘリウム槽の上部は一様に
冷却される。
以下、この発明の実施例を図について説明す
る。第1図はこの発明の一実施例を示す断面図で
あり、第2図、第3図と同一または相対部分は同
一符号を付し、その説明は省略する。図におい
て、冷却管10は、液体ヘリウム槽3の上部およ
び輻射熱シールド板8の全表面に連設されてい
る。冷却管10の入口部10aは液体ヘリウム槽
3の上部中央から槽内に臨んでおり、その出口部
10bは外槽5から外部に臨んでいる。
る。第1図はこの発明の一実施例を示す断面図で
あり、第2図、第3図と同一または相対部分は同
一符号を付し、その説明は省略する。図におい
て、冷却管10は、液体ヘリウム槽3の上部およ
び輻射熱シールド板8の全表面に連設されてい
る。冷却管10の入口部10aは液体ヘリウム槽
3の上部中央から槽内に臨んでおり、その出口部
10bは外槽5から外部に臨んでいる。
このように構成された極低温容器においては、
液体ヘリウム槽3の液体ヘリウム1の蒸発したヘ
リウムガスは、冷却管10の入口部10aから入
つて液体ヘリウム槽3の上部を通過し、その後輻
射熱シールド板8の表面を通過して冷却管10の
出口部10bから外部に放出される。ヘリウムガ
スが液体ヘリウム槽3の上部を通過するとき、そ
の上部全体を冷却するので、液体ヘリウム1の液
面が降下してもヘリウム槽3の上部で温度上昇す
る箇所はなく、液体ヘリウム槽3内の液体ヘリウ
ム1の蒸発量は抑制される。
液体ヘリウム槽3の液体ヘリウム1の蒸発したヘ
リウムガスは、冷却管10の入口部10aから入
つて液体ヘリウム槽3の上部を通過し、その後輻
射熱シールド板8の表面を通過して冷却管10の
出口部10bから外部に放出される。ヘリウムガ
スが液体ヘリウム槽3の上部を通過するとき、そ
の上部全体を冷却するので、液体ヘリウム1の液
面が降下してもヘリウム槽3の上部で温度上昇す
る箇所はなく、液体ヘリウム槽3内の液体ヘリウ
ム1の蒸発量は抑制される。
なお、上記実施例では冷却管10を液体ヘリウ
ム槽3の外側に設けたが、冷却管10を液体ヘリ
ウム槽3の内側に取り付けても上記実施例と同様
の効果奏する。
ム槽3の外側に設けたが、冷却管10を液体ヘリ
ウム槽3の内側に取り付けても上記実施例と同様
の効果奏する。
以上のように、この発明によれば、液体ヘリウ
ム槽の上部にも冷却管を設けたことにより、ヘリ
ウムガスが冷却管を通過するときに液体ヘリウム
槽の上部は一様に冷却される。その結果、液体ヘ
リウム槽内の液体ヘリウムに侵入する輻射熱は液
体ヘリウムの液面降下に関係なく常に小さく、液
体ヘリウムの蒸発量を低く抑えることができると
いう効果がある。
ム槽の上部にも冷却管を設けたことにより、ヘリ
ウムガスが冷却管を通過するときに液体ヘリウム
槽の上部は一様に冷却される。その結果、液体ヘ
リウム槽内の液体ヘリウムに侵入する輻射熱は液
体ヘリウムの液面降下に関係なく常に小さく、液
体ヘリウムの蒸発量を低く抑えることができると
いう効果がある。
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図、第
2図は従来の極低温容器の一例を示す断面図、第
3図は第2図の極低温容器の別の使用態様を示す
断面図である。 1……液体ヘリウム、2…超電導コイル、3…
…液体ヘリウム槽、4……真空層、5……外槽、
10……冷却管、10a……入口部、10b……
出口部。なお、各図中、同一符号は同一または相
当部分を示す。
2図は従来の極低温容器の一例を示す断面図、第
3図は第2図の極低温容器の別の使用態様を示す
断面図である。 1……液体ヘリウム、2…超電導コイル、3…
…液体ヘリウム槽、4……真空層、5……外槽、
10……冷却管、10a……入口部、10b……
出口部。なお、各図中、同一符号は同一または相
当部分を示す。
Claims (1)
- 1 液体ヘリウム中に浸漬された超電導コイルを
収納している液体ヘリウム槽と、この液体ヘリウ
ム槽の外側に真空層を介して設けられている外槽
と、前記真空層中に前記液体ヘリウム槽を囲つて
設けられている輻射シールド板と、前記液体ヘリ
ウム槽の上部および前記輻射シールド板の周面に
連設され、前記液体ヘリウムの蒸発したヘリウム
ガスが通過して液体ヘリウム槽の上部および輻射
シールド板を冷却する冷却管とを備えていること
を特徴とする極低温容器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266155A JPS62126605A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 極低温容器 |
| DE19863639760 DE3639760A1 (de) | 1985-11-28 | 1986-11-21 | Kuehlmittelbehaelter |
| US06/934,992 US4713941A (en) | 1985-11-28 | 1986-11-26 | Cryogenic vessel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266155A JPS62126605A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 極低温容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62126605A JPS62126605A (ja) | 1987-06-08 |
| JPH0324045B2 true JPH0324045B2 (ja) | 1991-04-02 |
Family
ID=17427053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60266155A Granted JPS62126605A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 極低温容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62126605A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01113310U (ja) * | 1988-01-26 | 1989-07-31 |
-
1985
- 1985-11-28 JP JP60266155A patent/JPS62126605A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62126605A (ja) | 1987-06-08 |
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