JPH0363484A - 極低温容器 - Google Patents
極低温容器Info
- Publication number
- JPH0363484A JPH0363484A JP19770889A JP19770889A JPH0363484A JP H0363484 A JPH0363484 A JP H0363484A JP 19770889 A JP19770889 A JP 19770889A JP 19770889 A JP19770889 A JP 19770889A JP H0363484 A JPH0363484 A JP H0363484A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- shield plate
- inner container
- heat shield
- container
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- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、超電導マグネットを利用する機器、例えばＭ
ＨＩ（核磁気共鳴撮像装置）等に適用される極低温容器
に関するものである。
ＨＩ（核磁気共鳴撮像装置）等に適用される極低温容器
に関するものである。
［従来の技術］
ＭＲＩ等では、超電導マグネットの冷却のために液体ヘ
リウムなどの極低温寒剤が使用される。
リウムなどの極低温寒剤が使用される。
そして、これらの寒剤を充填するために、一般に第５図
に示すような特殊な極低温容器が用いられている。この
ものは、極低温寒剤ａが充填される内容器１と、この内
容器１を真空断熱下に被包する外容器２と、これら内容
器１及び外容器２の間に介設される熱シールド板３と、
この熱シールド板３及び前記外容器２を貫通して前記内
容器１の内部空間を外部に連通させる配管４とを具備し
てなる。内容器１、外容器２及び配管４は熱伝導性の低
い材料でつくられ、逆に熱シールド板３は熱伝導性の高
い材料でつくられている。内容器１と熱シールド板３と
は、断熱支持棒５によって外容器２に保持されている。
に示すような特殊な極低温容器が用いられている。この
ものは、極低温寒剤ａが充填される内容器１と、この内
容器１を真空断熱下に被包する外容器２と、これら内容
器１及び外容器２の間に介設される熱シールド板３と、
この熱シールド板３及び前記外容器２を貫通して前記内
容器１の内部空間を外部に連通させる配管４とを具備し
てなる。内容器１、外容器２及び配管４は熱伝導性の低
い材料でつくられ、逆に熱シールド板３は熱伝導性の高
い材料でつくられている。内容器１と熱シールド板３と
は、断熱支持棒５によって外容器２に保持されている。
配管４は、極低温寒剤ａに侵潰される超電導マグネット
に通電励磁用のリード線を引き込むために必要であり、
また、超電導が破れた時に（これをクエンチと呼ぶ）内
容器１の内部空間に増殖する蒸発ガスで該内容器１が破
損しないよう、圧力を逃がす通路としての役割をも担っ
ている。６は破壊式の安全弁である。
に通電励磁用のリード線を引き込むために必要であり、
また、超電導が破れた時に（これをクエンチと呼ぶ）内
容器１の内部空間に増殖する蒸発ガスで該内容器１が破
損しないよう、圧力を逃がす通路としての役割をも担っ
ている。６は破壊式の安全弁である。
しかし、このような配管４を設けると、管壁４ａにおけ
る伝導とその内部における対流とによって熱侵入が生じ
易くなり、その結果、内容器１の温度が上昇して寒剤ａ
の蒸発量を増大させる不都合を招く。
る伝導とその内部における対流とによって熱侵入が生じ
易くなり、その結果、内容器１の温度が上昇して寒剤ａ
の蒸発量を増大させる不都合を招く。
そこで、従来では管壁４ａの一部に第６図に示すような
サーマルアンカ（銅線等）７を埋設し、ここを一定の温
度に冷却して温度定点とすることで伝導および対流を防
止すべく図っている。この場合、冷却には熱シールド板
３が利用され、サーマルアンカ７はこの熱シールド板３
に熱伝導可能に接続されているのが通例である。また、
熱シールド板３は、外容器２から内容器１への熱輻射を
低減させるために、図示しない冷凍機に連接される冷却
バイブ８が添接させてあり、該パイプ８内を流通する蒸
発ガスで一定の温度に冷却されたり、図示しない冷凍機
で冷却されているものである。
サーマルアンカ（銅線等）７を埋設し、ここを一定の温
度に冷却して温度定点とすることで伝導および対流を防
止すべく図っている。この場合、冷却には熱シールド板
３が利用され、サーマルアンカ７はこの熱シールド板３
に熱伝導可能に接続されているのが通例である。また、
熱シールド板３は、外容器２から内容器１への熱輻射を
低減させるために、図示しない冷凍機に連接される冷却
バイブ８が添接させてあり、該パイプ８内を流通する蒸
発ガスで一定の温度に冷却されたり、図示しない冷凍機
で冷却されているものである。
また、配管４はスペース上の得失から略水平に延在され
ていることもあり、この場合対流による熱侵入が活発に
ならないように、図のような対流防止機構９が設けられ
るのが一般的である。この対流防止機構９は、複数の仕
切板９ａを管軸に沿って間欠配置し、これらの仕切板９
ａを越えて対流が生じないようにしたもので、クエンチ
時は仕切板９ａを破砕または変形させて圧力を逃がす。
ていることもあり、この場合対流による熱侵入が活発に
ならないように、図のような対流防止機構９が設けられ
るのが一般的である。この対流防止機構９は、複数の仕
切板９ａを管軸に沿って間欠配置し、これらの仕切板９
ａを越えて対流が生じないようにしたもので、クエンチ
時は仕切板９ａを破砕または変形させて圧力を逃がす。
また、これではクエンチ時の抵抗になるとの理由から、
第７図に示すようなストロ−状の対流防止機構１０を設
けたものもある。このものは、流路１０ａの高温端に自
重式密閉弁１０ｂが取着されており、各流路１０ａ内で
のみ対流を許容し、クエンチ時は弁１０ｂが開いて圧力
を逃がすようになっている。
第７図に示すようなストロ−状の対流防止機構１０を設
けたものもある。このものは、流路１０ａの高温端に自
重式密閉弁１０ｂが取着されており、各流路１０ａ内で
のみ対流を許容し、クエンチ時は弁１０ｂが開いて圧力
を逃がすようになっている。
何れにしても、配管４における熱侵入に善処することは
、内容器１の極低温状態を安定させ、超電導マグネット
の適正な作動を確保する上で極めて重要な要素と言える
。
、内容器１の極低温状態を安定させ、超電導マグネット
の適正な作動を確保する上で極めて重要な要素と言える
。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、これら従来のものは何れも、配管４内の温度分
布が実際には寒剤の蒸発ガス流量が極く少ない場合は第
８図に示すように中心部にいくほど低温側に、また蒸発
ガス流量が大きい場合は図と逆の方向に高温側にずれ込
んでおり、温度勾配が不均一かつ急俊で、対流の防止対
策として十分なものになり得ていない。
布が実際には寒剤の蒸発ガス流量が極く少ない場合は第
８図に示すように中心部にいくほど低温側に、また蒸発
ガス流量が大きい場合は図と逆の方向に高温側にずれ込
んでおり、温度勾配が不均一かつ急俊で、対流の防止対
策として十分なものになり得ていない。
その原因の一つとして、サーマルアンカ７が管壁４ａに
温度定点をつくることはできても、その内部空間にまで
効果を及ぼすことができない点にあると考えられる。
温度定点をつくることはできても、その内部空間にまで
効果を及ぼすことができない点にあると考えられる。
本発明は、このような着眼点にたってなされたものであ
って、より効果的な温度定点を設けることにより、配管
における熱侵入を更に低減することを目的としている。
って、より効果的な温度定点を設けることにより、配管
における熱侵入を更に低減することを目的としている。
［課題を解決するための手段］
本発明は、かかる目的を遠戚するために、次のような手
段を講じたものである。
段を講じたものである。
すなわち、本発明の極低温容器は、極低温寒剤が充填さ
れる内容器と、この内容器を真空断熱下に被包する外容
器と、これら内容器及び外容器の間に介設される熱シー
ルド板と、この熱シールド板及び前記外容器を貫通して
前記内容器の内部空間を外部に連通させる配管とを具備
してなるものにおいて、前記配管内に多数のガス通過穴
を有した熱交換板を配設し、この熱交換板を配管外部の
熱シールド板に熱伝導可能に接続したことを特徴として
いる。
れる内容器と、この内容器を真空断熱下に被包する外容
器と、これら内容器及び外容器の間に介設される熱シー
ルド板と、この熱シールド板及び前記外容器を貫通して
前記内容器の内部空間を外部に連通させる配管とを具備
してなるものにおいて、前記配管内に多数のガス通過穴
を有した熱交換板を配設し、この熱交換板を配管外部の
熱シールド板に熱伝導可能に接続したことを特徴として
いる。
［作用］
このようにすれば、熱交−換板が熱シールド板によって
冷却されることで、この部位における配管内部の横断面
が均一に一定温度となり、内容器との温度勾配も有効に
低減される。その結果、従来に比してより対流が起こり
難い環境を整えることが可能になる。しかも、熱交換板
はガス通過穴を有しているので、クエンチ時の流路抵抗
となることもない。
冷却されることで、この部位における配管内部の横断面
が均一に一定温度となり、内容器との温度勾配も有効に
低減される。その結果、従来に比してより対流が起こり
難い環境を整えることが可能になる。しかも、熱交換板
はガス通過穴を有しているので、クエンチ時の流路抵抗
となることもない。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。なお、第５図と共通する部分には同一符号
が付しである。
て説明する。なお、第５図と共通する部分には同一符号
が付しである。
この実施例の極低温容器は、第５図に示した基本構成に
おいて、熱伝導性の低い芯材１１に管軸方向に沿って間
欠的に複数の仕切板９ａを取着し、これを配管４内に挿
入している。これらの仕切板９ａは、柔軟な高分子シー
ト等で作られており、径方向に数本の切り込みが入れら
れている。この切り込みによってできる若干の隙間にガ
スの流通を許容しているとともに、クエンチ時には仕切
板は円錐形に変形し、ガスをスムーズに通過させる。
おいて、熱伝導性の低い芯材１１に管軸方向に沿って間
欠的に複数の仕切板９ａを取着し、これを配管４内に挿
入している。これらの仕切板９ａは、柔軟な高分子シー
ト等で作られており、径方向に数本の切り込みが入れら
れている。この切り込みによってできる若干の隙間にガ
スの流通を許容しているとともに、クエンチ時には仕切
板は円錐形に変形し、ガスをスムーズに通過させる。
そして、これらの仕切板９ａの間に、第１図および第２
図に示すような熱交換板１３を取着している。この熱交
換板１３は、薄肉リング状をなす枠体１３ａの開口部に
熱伝導性の良好な銅網１３ｂを貼着したもので、この銅
網１３ｂは、枠体１３ａの外周に取着した導電性フィン
ガ１３ｃに接続されている。そして、挿入位置でこれら
のフィンガ１３ｃを管壁４Ｃに埋設したサーマルアンカ
７に添接させている。サーマルアンカ７は従来と同様の
銅線等で、熱シールド板３に熱伝導可能に接続されてい
る。
図に示すような熱交換板１３を取着している。この熱交
換板１３は、薄肉リング状をなす枠体１３ａの開口部に
熱伝導性の良好な銅網１３ｂを貼着したもので、この銅
網１３ｂは、枠体１３ａの外周に取着した導電性フィン
ガ１３ｃに接続されている。そして、挿入位置でこれら
のフィンガ１３ｃを管壁４Ｃに埋設したサーマルアンカ
７に添接させている。サーマルアンカ７は従来と同様の
銅線等で、熱シールド板３に熱伝導可能に接続されてい
る。
しかして、このような構造によると、熱交換板１３が熱
シールド板３によって冷却されることで、銅網１３ｂ全
体が冷却され、この部位が面一に一定温度となる。この
ため、配管４内の上層空間と下層空間とでは温度差が殆
ど存在し得なくなる。
シールド板３によって冷却されることで、銅網１３ｂ全
体が冷却され、この部位が面一に一定温度となる。この
ため、配管４内の上層空間と下層空間とでは温度差が殆
ど存在し得なくなる。
しかも、このように面一な温度定点ができることで内容
器１との間の温度勾配も確実に小さくなり、その結果対
流の可能性が従来に比して効果的に低減されたものとす
ることができる。しかも、銅網１３ｂのなす目地の間が
ガス通過穴となるため、クエンチ時の噴流をスムーズに
通過させ、配管４の本来的機能を損なう流路抵抗とはな
らない。このため、従来に比してより優れた対流防止効
果を奏するものとして実用に供することが可能になる。
器１との間の温度勾配も確実に小さくなり、その結果対
流の可能性が従来に比して効果的に低減されたものとす
ることができる。しかも、銅網１３ｂのなす目地の間が
ガス通過穴となるため、クエンチ時の噴流をスムーズに
通過させ、配管４の本来的機能を損なう流路抵抗とはな
らない。このため、従来に比してより優れた対流防止効
果を奏するものとして実用に供することが可能になる。
また、この構造を逆に利用して冷却パイプ８を不要にす
ることもできる。すなわち、以上における説明は、熱シ
ールド板３から熱交換板１３に冷熱を与えるためのもの
であったが、図示構成において蒸発ガスを配管４内を通
じて僅かづつ外部に流すようにすると、蒸発ガスの冷熱
を銅網１３ｂが奪って熱シールド板３に与えることにな
る。このため、冷却パイプ８を設ける必要がなくなる。
ることもできる。すなわち、以上における説明は、熱シ
ールド板３から熱交換板１３に冷熱を与えるためのもの
であったが、図示構成において蒸発ガスを配管４内を通
じて僅かづつ外部に流すようにすると、蒸発ガスの冷熱
を銅網１３ｂが奪って熱シールド板３に与えることにな
る。このため、冷却パイプ８を設ける必要がなくなる。
冷却パイプ８は、従来から配管４とともに伝熱因子であ
り、気密溶接部の製作や検査にも労が多く原価高につな
がっていたため、これを除去し得ることが多大なメリッ
トをもたらすことになるのは言うを待たない。
り、気密溶接部の製作や検査にも労が多く原価高につな
がっていたため、これを除去し得ることが多大なメリッ
トをもたらすことになるのは言うを待たない。
以上、本発明の一実施例について説明したが、各部の構
成は図示例に限定されない。例えば、熱シールド板が２
重、３重に設けられている場合は、第３図や第４図に示
すように熱交換板１３ａを順次低温側の熱シールド板に
接続して温度定点を増やすこともできる。逆に、各熱交
換板１３ａから各熱シールド板に冷熱を与えるようにも
できることは勿論である。また、熱交換板は銅網に限ら
ず、多孔質の比較的厚肉の板などであってもよい。さら
に、配管が鉛直または傾斜した状態で配設されていても
、本発明を適用することで同様の効果を上げることがで
きる。
成は図示例に限定されない。例えば、熱シールド板が２
重、３重に設けられている場合は、第３図や第４図に示
すように熱交換板１３ａを順次低温側の熱シールド板に
接続して温度定点を増やすこともできる。逆に、各熱交
換板１３ａから各熱シールド板に冷熱を与えるようにも
できることは勿論である。また、熱交換板は銅網に限ら
ず、多孔質の比較的厚肉の板などであってもよい。さら
に、配管が鉛直または傾斜した状態で配設されていても
、本発明を適用することで同様の効果を上げることがで
きる。
［発明の効果］
本発明は、以上のような構成であるから、熱交換板を介
して蒸発ガスと熱シールド板とを熱交換させることがで
き、熱シールド板から蒸発ガスに冷熱を与えるときは温
度定点を確実にとって対流を抑止することができ、逆に
蒸発ガスから熱シールド板に冷熱を与えるときは冷却パ
イプを不要とすることが可能になる。
して蒸発ガスと熱シールド板とを熱交換させることがで
き、熱シールド板から蒸発ガスに冷熱を与えるときは温
度定点を確実にとって対流を抑止することができ、逆に
蒸発ガスから熱シールド板に冷熱を与えるときは冷却パ
イプを不要とすることが可能になる。
第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
は配管の縦断面図、第２図は熱交換板を示す斜視図であ
る。第３図および第４図は、本発明の他の実施例に係る
配管を模式的に示す図である。 第５図〜第８図は従来例を示し、第５図は極低温容器の
概略的な全体図、第６図および第７図は配管を模式的に
示す図、第８図は作用説明図である。
は配管の縦断面図、第２図は熱交換板を示す斜視図であ
る。第３図および第４図は、本発明の他の実施例に係る
配管を模式的に示す図である。 第５図〜第８図は従来例を示し、第５図は極低温容器の
概略的な全体図、第６図および第７図は配管を模式的に
示す図、第８図は作用説明図である。
Claims (1)
- 極低温寒剤が充填される内容器と、この内容器を真空断
熱下に被包する外容器と、これら内容器及び外容器の間
に介設される熱シールド板と、この熱シールド板及び前
記外容器を貫通して前記内容器の内部空間を外部に連通
させる配管とを具備してなるものにおいて、前記配管内
に多数のガス通過穴を有した熱交換板を配設し、この熱
交換板を配管外部の熱シールド板に熱伝導可能に接続し
たことを特徴とする極低温容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19770889A JPH0363484A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 極低温容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19770889A JPH0363484A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 極低温容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0363484A true JPH0363484A (ja) | 1991-03-19 |
Family
ID=16379040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19770889A Pending JPH0363484A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 極低温容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0363484A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5900306A (en) * | 1995-05-02 | 1999-05-04 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven-film laminates |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP19770889A patent/JPH0363484A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5900306A (en) * | 1995-05-02 | 1999-05-04 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven-film laminates |
| US6190758B1 (en) | 1995-05-02 | 2001-02-20 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven-film laminates |
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