JPH04129998U - 低温容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温容器に外部から侵入する熱の量を低減
可能とし、高価な冷媒の損失を低減することができる低
温容器を提供すること。 【構成】 外部から冷媒Ｃにいたる熱侵入経路を長く
することに着目したもので、内槽４内の底部に設けた冷
媒容器支持用の足２２により冷媒容器２１の底部をその
下方から支持して内槽４内に収容すること、冷媒容器３
１を内槽４内に吊り下げ支持する冷媒容器吊下げ柱３２
を有すること、被冷却物吊下げ柱１２に設けた輻射防止
板４１を有すること、あるいは冷媒容器２１を覆うスカ
ート部材５１により蒸発ガスをガイドして冷却効果を発
揮することを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は低温容器にかかるもので、とくに液体窒素や液体ヘリウムなどの極 低温冷媒を貯蔵するとともに、外部からの熱侵入経路を長くすることを可能とし た低温容器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に低温容器は、冷媒を用いて他の物体を冷却する場合や、冷媒自体を貯 蔵する場合に用いるものである。こうした低温容器では、容器自体を通じて高温 部から侵入する熱により冷媒が損失するという問題がある。なお公知例として、 特開昭６３−２５４７０７号などがある。

【０００３】 従来の低温容器の一例を図５にもとづき説明する。 この低温容器１は、真空容器２と、真空容器２の上部を閉鎖するフランジ３ とを有する。

【０００４】 真空容器２は、冷媒Ｃを貯蔵する内槽４と、外槽５と、高温部６とを有し、 内槽４と外槽５との間の空間を真空としてある。 フランジ３には、冷媒Ｃの注入管７、および冷媒Ｃの蒸発による冷媒ガスを 排気する排気管８を接続する。

【０００５】 こうした構成の低温容器１においては、外部からの熱が内槽４を通じて低温 容器１に侵入する。この侵入熱の熱量は、高温部６と冷媒Ｃの液面との間の距離 Ｌにより決まる。すなわち、内槽４を伝わってくる侵入熱の熱量は、冷媒Ｃの液 面から高温部６までの距離Ｌに反比例して大きくなる結果、従来はこの距離Ｌを 長く取ることにより侵入熱の低減を図っていた。

【０００６】 しかしながら、上記距離Ｌを長く取ることは内槽４の大型化、ないしは冷媒 Ｃの貯蔵容量の低下を来すという問題がある。

【０００７】 つぎに、図６は従来の他の低温容器１０に被冷却物１１（たとえば超伝導コ イルなど）を収容した場合を示す断面図であって、被冷却物吊下げ柱１２に被冷 却物１１を吊り下げて内槽４内の冷媒Ｃにこれを浸してある。

【０００８】 こうした構成の低温容器１０では、内槽４および被冷却物吊下げ柱ｌ２を通 して外部から熱が侵入するため、冷媒Ｃの損失はさらに大きくなるという問題が ある。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、低温容器に外部か ら侵入する熱の量を低減可能とし、高価な冷媒の損失を低減することができる低 温容器を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

すなわち第一の考案は、外部から冷媒にいたる熱侵入経路を長くすることに 着目したもので、内槽および外槽を有し、この内槽と外槽との間を真空とすると ともに、この内槽に所定温度の冷媒を貯蔵する低温容器であって、上記内槽内の 底部に設けた冷媒容器支持用の足と、この冷媒容器支持用の足によりその底部を 下方から支持して該内槽内に収容するとともに、上記冷媒を貯蔵する冷媒容器と を有することを特徴とする低温容器である。

【００１１】 第二の考案は、第一の考案と同じく、外部から冷媒にいたる熱侵入経路を長 くすることに着目したもので、内槽および外槽を有し、この内槽と外槽との間を 真空とするとともに、この内槽に所定温度の冷媒を貯蔵し被冷却物を収容する低 温容器であって、上記内槽内に位置させるとともに上記冷媒を貯蔵する冷媒容器 と、この冷媒容器を上記内槽内に吊り下げ支持する冷媒容器吊下げ柱と、上記冷 媒容器内の底部に設けるとともに上記被冷却物をその下方から支持する被冷却物 支持用の足とを有することを特徴とする低温容器である。

【００１２】 なお、上記冷媒容器と冷媒容器吊下げ柱との連結部分は、冷媒容器の底部で あることが望ましい。

【００１３】 第三の考案は、第一の考案に被冷却物吊下げ柱および輻射防止板を設けるこ とに着目したもので、内槽および外槽を有し、この内槽と外槽との間を真空とす るとともに、この内槽に所定温度の冷媒を貯蔵し被冷却物を収容する低温容器で あって、上記内槽内に収容するとともに上記冷媒を貯蔵する冷媒容器と、上記内 槽内の底部に設けるとともにこの冷媒容器をその下方から支持する冷媒容器支持 用の足と、上記冷媒容器内に上記被冷却物を吊り下げ支持する被冷却物吊下げ柱 と、この被冷却物吊下げ柱に設けた輻射防止板とを有することを特徴とする低温 容器である。

【００１４】 第四の考案は、第三の考案の輻射防止板に加えて、この輻射防止板から下方 に向かうとともに、上記冷媒容器の上端部および下端部との間に第１の連通路お よび第２の連通路をそれぞれ残した状態で該冷媒容器を覆うスカート部材とを有 することを特徴とする低温容器である。

【００１５】

【作用】

第一の考案による低温容器においては、内槽内の底部に設けた冷媒容器支持 用の足により冷媒容器をその下方から支持するようにしたので、高温部から内槽 を伝わってくる熱が冷媒にまで至るためには冷媒容器の底部まで伝導する必要が あり、従来より冷媒容器の高さ分だけその侵入経路の長さが長くなるので、侵入 熱を低減させることができる。

【００１６】 第二の考案による低温容器においては、冷媒容器吊下げ柱により冷媒容器を 内槽内に吊り下げ支持するとともに、冷媒容器内の底部に設けた被冷却物支持用 の足により被冷却物をその下方から支持するようにしたので、同じく侵入熱の経 路が長くなり、侵入熱の低減を実現可能である。

【００１７】 第三の考案による低温容器においては、輻射防止板を設けたので、冷媒容器 内の冷媒が輻射により蒸発することを防止可能であり、上述のような熱侵入経路 を長くすることとあいまって、冷媒の損失を極力低減することができる。

【００１８】 第四の考案による低温容器においては、輻射防止板に連続してスカート部材 を設けたので、冷媒の蒸発ガスが冷媒容器およびこのスカート部材の部分を通過 するときにこれらを冷却し、侵入経路の長さを長くするとともに、蒸発ガスによ る冷却効果も期待することができる。

【００１９】

【実施例】

つぎに、本考案の第一の実施例による低温容器２０を図１にもとづき説明す る。ただし、図５ないし図６と同様の部分については同一符号を付し、その詳述 はこれを省略する。

【００２０】 低温容器２０においては、内槽４内に収容した冷媒容器２１内に冷媒Ｃを貯 蔵する。この冷媒容器２１の材質としては、断熱性の良好なものを選択すること が望ましく、たとえば繊維強化樹脂などを使用することができる。

【００２１】 内槽４内の底部に冷媒容器支持用の足２２を設け、この冷媒容器支持用の足 ２２により冷媒容器２１をその下方から支持する。

【００２２】 この冷媒容器支持用の足２２の先端部を断面積を小さくし、冷媒容器２１と の熱的接触度を低下させることにより、この部分の熱抵抗を大きくしてある。

【００２３】 なお、内槽４と冷媒容器２１との間を任意の断熱材（図示せず）により充填 することもできる。

【００２４】 こうした構成の低温容器２０においては、高温部６から冷媒Ｃにいたる熱侵 入経路の距離が冷媒容器２１の高さ全体分だけ長くなる結果、伝導による侵入熱 の量を低減することが可能となる。

【００２５】 しかも、冷媒容器支持用の足２２から冷媒容器２１への部分における熱抵抗 を大きくするような材質を選択することにより、冷媒容器２１への熱の伝導をさ らに抑えることができる。

【００２６】 したがって、侵入熱の減少により冷媒の節約を実現することができるととも に、同じ断熱効果を得る場合には、従来の低温容器に比較して高さを低くするこ とが可能となり、省スペース化を図ることができる。

【００２７】 つぎに図２は、本考案の第二の実施例による低温容器３０の断面図である。 この低温容器３０においては、冷媒容器３１自体を冷媒容器吊下げ柱３２により フランジ３の部分から内槽４内に吊り下げている。

【００２８】 なお、冷媒容器３１と冷媒容器吊下げ柱３２との連結部３３は、これを冷媒 容器３１の底部に位置させている。

【００２９】 また、冷媒容器３１の底部に設けた被冷却物支持用の足３４により被冷却物 １１をその下方から支持している。

【００３０】 こうした構成の低温容器３０においては、高温部６ないしフランジ３から冷 媒Ｃにいたる熱侵入経路の距離が冷媒容器３１の高さ全体分だけ長くなる結果、 伝導による侵入熱の量を低減することが可能となる。

【００３１】 したがって、侵入熱の減少により冷媒の節約を実現することができるととも に、同じ断熱効果を得る場合には、従来の低温容器に比較して高さを低くするこ とが可能となり、省スペース化を図ることができる。

【００３２】 つぎに図３は、本考案の第三の実施例による低温容器４０の断面図である。 この低温容器４０においては、図１の低温容器２０の冷媒容器２１内に被冷却物 １１を収容することとしている。

【００３３】 すなわち、被冷却物吊下げ柱１２により、被冷却物１１をフランジ３から冷 媒容器２１内の冷媒Ｃに浸すように吊り下げている。

【００３４】 さらに、被冷却物吊下げ柱ｌ２に互いに所定間隔をおいて水平に設けた複数 枚の輻射防止板４１を有する。輻射防止板４１は冷媒容器２１の幅よりやや左右 に大きく広がった大きさを有し、この輻射防止板４１により外部からの輻射熱を 防止するものである。

【００３５】 こうした低温容器４０においては、図１の低温容器２０と同様な効果を有す るとともに、冷媒容器２１の上方からの輻射熱を輻射防止板４１により遮断可能 であるため、冷媒Ｃの損失を抑えることができる。

【００３６】 また、被冷却物吊下げ柱ｌ２ないしは輻射防止板４１を通じても熱が侵入す る可能性はあるが、冷媒Ｃの蒸発による低温のガスにより輻射防止板４１と内槽 ４との間は冷却されることとなる結果、侵入熱の量を極力低減可能である。

【００３７】 さらに図４は、本考案の第四の実施例による低温容器５０の断面図である。 低温容器５０は上述の図３における低温容器４０の改良型であって、この低温容 器５０においては、輻射防止板４１の端部から下方に向かってスカート部材５１ を設けてある。

【００３８】 ただしこのスカート部材５１は、冷媒容器２１の上端部との間に第１の連通 路５２を形成するとともに、冷媒容器２１の下端部との間には第２の連通路５３ を形成した状態で冷媒容器２１を覆うものである。

【００３９】 こうした構成の低温容器５０においては、冷媒Ｃの蒸発ガスは第１の連通路 ５２からスカート部材５１によりガイドされて、まずその内側を下方に向かって 流れることにより冷媒容器２１の外周面およびスカート部材５１の内周面を冷却 する。

【００４０】 さらに上記蒸発ガスは、第２の連通路５３からスカート部材５１の外側と内 槽４の内側との間を通って、これらスカート部材５１および内槽４の部分、さら には輻射防止板４１および被冷却物吊下げ柱１２を冷却しながら排気されること となる。

【００４１】 したがって、蒸発ガスは内槽４内の各部材を冷却しながら熱侵入経路に沿っ て流れてゆくので、侵入熱を奪いつつ排気されることとなり、この点からも侵入 熱の低減を図ることができる。

【００４２】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、冷媒容器、支持用の足、吊下げ柱、スカート 部材等を設けることにより熱侵入経路の長さを長くするとともに、蒸発ガスによ る当該経路の冷却をも行うようにしたので、熱伝導および輻射による侵入熱の低 減を実現することができ、低温容器の機能を向上可能である。

【００４３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一の実施例による低温容器２０の断
面図である。

【図２】本考案の第二の実施例による低温容器３０の断
面図である。

【図３】本考案の第三の実施例による低温容器４０の断
面図である。

【図４】本考案の第四の実施例による低温容器５０の断
面図である。

【図５】従来の低温容器１の断面図である。

【図６】従来の他の低温容器１０の断面図である。

【符号の説明】

１ 低温容器 ２ 真空容器 ３ フランジ ４ 内槽 ５ 外槽 ６ 高温部 ７ 注入管 ８ 排気管 １０ 低温容器 １１ 被冷却物（たとえば超伝導コイルなど） １２ 被冷却物吊下げ柱 ２０ 低温容器（第一の実施例） ２１ 冷媒容器 ２２ 冷媒容器支持用の足 ３０ 低温容器（第二の実施例） ３１ 冷媒容器 ３２ 冷媒容器吊下げ柱 ３３ 冷媒容器３１と冷媒容器吊下げ柱３２との連結部 ３４ 被冷却物支持用の足 ４０ 低温容器（第三の実施例） ４１ 輻射防止板 ５０ 低温容器（第四の実施例） ５１ スカート部材 ５２ 第１の連通路 ５３ 第２の連通路 Ｃ 冷媒 Ｌ 高温部６と冷媒Ｃの液面との間の距離

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内槽および外槽を有し、この内槽と外
   槽との間を真空とするとともに、この内槽に所定温度の
   冷媒を貯蔵する低温容器であって、前記内槽内の底部に
   設けた冷媒容器支持用の足と、この冷媒容器支持用の足
   によりその底部を下方から支持して該内槽内に収容する
   とともに、前記冷媒を貯蔵する冷媒容器とを有すること
   を特徴とする低温容器。
2. 【請求項２】 内槽および外槽を有し、この内槽と外
   槽との間を真空とするとともに、この内槽に所定温度の
   冷媒を貯蔵し被冷却物を収容する低温容器であって、前
   記内槽内に位置させるとともに前記冷媒を貯蔵する冷媒
   容器と、この冷媒容器を前記内槽内に吊り下げ支持する
   冷媒容器吊下げ柱と、前記冷媒容器内の底部に設けると
   ともに前記被冷却物をその下方から支持する被冷却物支
   持用の足とを有することを特徴とする低温容器。
3. 【請求項３】 内槽および外槽を有し、この内槽と外
   槽との間を真空とするとともに、この内槽に所定温度の
   冷媒を貯蔵し被冷却物を収容する低温容器であって、前
   記内槽内に収容するとともに前記冷媒を貯蔵する冷媒容
   器と、前記内槽内の底部に設けるとともにこの冷媒容器
   をその下方から支持する冷媒容器支持用の足と、前記冷
   媒容器内に前記被冷却物を吊り下げ支持する被冷却物吊
   下げ柱と、この被冷却物吊下げ柱に設けた輻射防止板と
   を有することを特徴とする低温容器。
4. 【請求項４】 内槽および外槽を有し、この内槽と外
   槽との間を真空とするとともに、この内槽に所定温度の
   冷媒を貯蔵し被冷却物を収容する低温容器であって、前
   記内槽内に収容するとともに前記冷媒を貯蔵する冷媒容
   器と、前記内槽内の底部に設けるとともにこの冷媒容器
   をその下方から支持する冷媒容器支持用の足と、前記冷
   媒容器内に前記被冷却物を吊り下げ支持する被冷却物吊
   下げ柱と、この被冷却物吊下げ柱に設けた輻射防止板
   と、この輻射防止板から下方に向かうとともに、前記冷
   媒容器の上端部および下端部との間に第１の連通路およ
   び第２の連通路をそれぞれ残した状態で該冷媒容器を覆
   うスカート部材とを有することを特徴とする低温容器。