JPH0418189B2 - - Google Patents

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JPH0418189B2
JPH0418189B2 JP60219298A JP21929885A JPH0418189B2 JP H0418189 B2 JPH0418189 B2 JP H0418189B2 JP 60219298 A JP60219298 A JP 60219298A JP 21929885 A JP21929885 A JP 21929885A JP H0418189 B2 JPH0418189 B2 JP H0418189B2
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tube assembly
penetration tube
bearing
cryostat
penetration
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は低温槽の構造に関するものであつて、
更に詳しく言えば、貫入管中に過度の応力を生じ
ることなく低温槽の外側容器壁と内側容器壁との
間の相対運動を可能にするようにして水平形の薄
肉貫入管を支持するための手段に関する。本発明
はまた、医学診断用核磁気共鳴（NMR）撮影装
置の主磁石の超伝導巻線を冷却するために使用さ
れる冷却材（たとえば液体ヘリウム）を収容する
低温槽に関するものである。
NMR撮影装置用の従来の低温槽においては、
輸送に際して磁石および内部部品を保護するため
の臨時の補強支持体を挿入する目的で低温槽の真
空を破ることが通例必要とされる。それ故、かか
る超伝導磁石の輸送後には、磁石を分解して臨時
の支持体を取外した後に内部の真空状態を再設定
する必要のあることがわかる。これは、多くの時
間を要する作業である。従来の低温槽において
は、組立および分解を容易にするため大形のエラ
ストマー封止材が通例使用されてきた。更にま
た、別の低温槽構造においては、NMR勾配コイ
ルの駆動時に渦電流のひずみが起こるのを防止す
るため低温槽中空部に非金属中空管が含まれてい
た。なお、かかる勾配コイルは磁石アセンブリの
中空部内に配置されるのが通例である。しかる
に、このようなエラストマー封止材および非金属
中空管はいずれも気体に対して透過性を示すた
め、いずれの場合にも装置の長期運転に際しては
内部真空状態の低下が起こることになる。それ
故、低温槽の定期的な排気が必要とされる。その
上、封止材交換のため定期的に装置全体の運転を
停止し、そして超伝導巻線を周囲温度条件にまで
温めることも必要とされる。従つて、輸送および
長期運転のいずれの目的にとつても、低温槽の内
部に永続的に真空状態を維持できれば望ましいこ
とがわかる。
従来の低温槽構造においてまた、円筒形の低温
槽構造物の上部の不便な位置に冷却材（たとえば
液体ヘリウム）添加用の操作口が設置されている
のが通例である。従来、かかる冷却材添加用操作
口は低温槽の湾曲側面上に配置されており、その
ため低温槽の総合寸法を顕著に増大させる。
NMR全身撮影用途のための強力磁界を生み出す
ために使用される超伝導巻線を収容するために使
用すべき低温槽にとつては、これは大きな欠点で
ある。磁石アセンブリの中空管は人体を収容し得
るだけの寸法（通例は直径７約１ｍ）を有してい
なければならないから、磁石および低温槽の総合
寸法は装置（特に磁石本体）の原価およびそれを
収容するための部屋または構造物の原価に顕著な
影響を及ぼす。従つて、低温槽の端面に位置す
る、液体冷却材添加用および電気リード線導入用
の水平形操作口を具備した低温槽外被が得られれ
ば望ましいわけである。
低温槽の内側容器と外側容器との間における熱
伝導を低減するため、薄肉の貫入管が使用されて
いる。その上、低温槽の内側容器と外側容器との
間には真空状態が維持されており、また外側容器
の内部に内側容器を支持するため内側容器の両端
には支持連結機構が設けられている。このような
低温槽構造においてはまた、通例、低温槽の効率
を増大させるために中間容器および熱遮蔽材が存
在することも認められる。ところで、支持連結機
構は内側容器の軸方向運動を許して輸送時に内側
容器を一定の姿勢に固定し得るように構成されて
いることが好ましい。このようにすれば、低温槽
アセンブリを完全に充填した状態、すなわち超伝
導磁石およびコイルを既に臨界温度以下にまで冷
却した状態で輸送することが可能となる。それは
また、迅速な装置の据付けをも可能にするわけで
ある。
しかるに、低温槽の内側容器と外側容器との相
対運動は薄肉の貫入管に顕著な応力を及ぼすこと
がある。従つて、本発明の目的の１つはこのよう
に比較的デリケートな貫入管用の支持体を提供す
ることにある。輸送に際して低温槽の内側容器を
一定の姿勢に固定するために意図的に採用される
軸方向運動に加えて、内側容器の横方向運動およ
び揺動運動も起こることがある。もし薄肉の貫入
管が低温槽の内側容器および外側容器の両方に固
定されていると、低温槽の内側容器と外側容器と
の間における相対運動の結果として貫入管は損傷
をもたらすほどの機械的応力を受ける可能性があ
る。その上、内側容器壁および外側容器壁の両方
に固着された貫入管中には、熱による膨張収縮効
果の違いに基づいて応力が誘起されることもあ
る。輸送中に内側容器の大幅な横方向変位や揺動
運動が起こると、薄肉の貫入管は耐力を越える大
きな曲げ応力を受けることがある。更にまた、か
かる貫入管は低温槽の真空状態および外部の強磁
性物体との磁気的相互作用の結果として生じる軸
方向荷重にも耐えなければならない。
発明の概要 本発明の好適な実施の態様に従つて述べれば、
低温槽用の貫入管アセンブリは低温槽の内壁に固
定されかつ低温槽の外壁の開口を貫通した貫入管
を含み、かかる貫入管の外端には外側フランジが
固定され、また外壁の開口を包囲するようにして
気密ベローが外側フランジに固定されかつ外側フ
ランジから外壁に向つて伸びている。更にまた、
座金形の軸受およびかかる軸受を外壁に対して実
質的に平行な平面内に保持する手段も設けられて
いる。かかる軸受は、たとえば軸受保持手段に設
けられた半径方向の溝穴を貫通して配置されたね
じボルトにより、外側フランジに固定されてい
る。かかる軸受は、横方向運動を容易に可能とす
るような被覆表面を有することが好ましい。それ
故、上記の貫入管アセンブリにおいては、ベロー
が必要に応じて軸方向を可能にすることがわか
る。また、横方向運動および揺動運動はベローと
（本質的にスラスト軸受として機能する）軸受ア
センブリとの組合せによつて可能となることがわ
かる。
このように、本発明の目的の１つは低温槽の薄
肉貫入管用の支持手段を提供することにある。
また、内部の真空状態を維持するような貫入管
支持構造物を提供することも本発明の目的の１つ
である。
更にまた、低温槽の内側容器と外側容器との間
において低レベルの熱伝導を示すような貫入管を
提供することも本発明の目的の１つである。
最後に、しかしこれらにのみ限定されるわけで
はないが、低温槽の貫入管中に大きな曲げ応力が
生じるのを防止することも本発明の目的の１つで
ある。
本発明の内容を構成すると見なされる要旨は、
前記特許請求の範囲中に詳細かつ明確に記載され
ている。とは言え、本発明の構成や実施方法並び
に上記以外の目的や利点は添付の図面を参照しな
がら以下の説明を読むことによつて最も良く理解
できよう。
発明の詳細な記載 添付の図面中には、低温槽の内側容器壁１２と
外側容器壁１３との間に伸びる貫入管１１が断面
図として示されている。図示された構造物は、軸
受１８上の被膜２１を除けば全てが金属製であ
る。特に、かかる金属製構造物はアルミニウムや
ステンレス鋼のごとき非磁性体から成ることが好
ましい。中でも貫入管１１はステンレス鋼から成
ることが好ましい。
貫入管１１の内端または低温端においては、貫
入管１１は好ましくはアルミニウムから成る中間
つば１４を介して低温槽の内側容器壁１２に接合
されている。つば１４は一端において貫入管１１
にろう付けされており、かつ図示のごとく内側容
器壁１２に溶接されている。貫入管１１は低温槽
の外側容器壁１３の開口２２を貫通している。貫
入管１１は外側フランジ１５に溶接されている
が、この外側フランジ１５もステンレス鋼から成
ることが好ましい。貫入管１１を包囲しかつ外側
容器壁１３に向つて伸びるようにして、金属ベロ
ー１６が外側フランジ１５に対し密封状態で固定
されている。かかるベロー１６は、開口２２を包
囲するようにして、外側容器壁１３に対し直接的
または間接的に密封状態で固定されている。ベロ
ー１６は大きい横方向変位を吸収するために十分
な柔軟性を付与するものである。ベロー１６は外
側容器壁１３に対して直接に固定してもよいが、
溶接継手２７によつて外側容器壁１３に固定され
た円形のボス２６に対して固定してもよい。内側
容器壁１２、つば１４、貫入管１１、外側フラン
ジ１５、ベロー１６、ボス２６および外側容器壁
１３はいずれも、低温槽の外側容器の内側容器と
の間に維持される排気可能な空間を形成するため
に役立つている。
任意適当な手段（たとえば、図示のごときナツ
ト２４および２５）により、ボルト１７（１個の
み図示されている）が外側フランジ１５に固定さ
れている。かかるボルト１７の一端は外側フラン
ジ１５に固定されており、また他端はボス２６と
カツプ形保持フランジ１９との間に配置された割
り軸受（split ring bearing）１８に固定されて
いる。なお、保持フランジ１９は任意適当な手段
（たとえば、図示のごときボルト２３）によつて
ボス２６に固定されている。軸受１８はポリテト
ラフルオロエチレン（PTFE）のごとき滑り被膜
を具備している。かかる目的のためには、テフロ
ン（Teflon）［登録商標］およびルーロン
（Rulon）［登録商標］のごとき材料を使用するこ
とができる。ボルト１７は軸受１８中に直接ねじ
込まれている。その結果、ボス２６と保持フラン
ジ１９とによつて形成された溝の内部において、
軸受１８は外側容器壁１３の平面と実質的に平行
な横方向運動（交軸方向運動）を示し得ることが
わかる。軸受１８上の被膜２１はこのような運動
を容易にすると共に、結着によつて薄肉の貫入管
１１中に応力が誘起されるのを防止するために役
立つ。更にまた、ボルト１７は保持フランジ１９
に設けられた半径方向の溝孔２０を貫通して配置
されていることもわかる。軸受１８は保持フラン
ジ１９によつて軸方向の束縛を受けるが、横方向
には自由に運動してスラスト軸受としての機能を
果たす。また、貫入管１１の小さな揺動運動を吸
収するため、軸受１８とそれの外被との間には軸
方向の隙間が設けられている。
上記の説明から理解される通り、本発明の貫入
管アセンブリは薄肉の構造物中に過大な応力が生
じるのを防止するために所望される貫入管の運動
を可能にするものである。また、ベロー１６は内
側容器および外側容器の所望の軸方向位置決定を
可能にすると同時に、被覆されたスラスト軸受１
８との協働により、特に低温槽の輸送に付随する
ような所望程度の横方向運動および揺動運動をも
可能にすることもわかる。更にまた、本発明の貫
入管アンセンブリは特に冷却材充填作業時におけ
る低温槽の内側容器と外側容器との間の熱膨張度
および熱膨張率の違いを補償する手段を提供する
ものであることもわかる。
以上、若干の好適な実施の態様の関連して本発
明を詳細に説明したが、それらに様々な変更を加
え得ることは当業者にとつて自明であろう。従つ
て、本発明の精神および範囲から逸脱しない限
り、前記特許請求の範囲はかかる変更態様の全て
を包括するものと解すべきである。
【図面の簡単な説明】
図面は、低温槽の内側容器と外側容器との間に
伸びる貫入管を含んだ本発明の貫入管アセンブリ
を示す側断面図である。 図中、１１は貫入管、１２は内側容器壁、１３
は外側容器壁、１４は中間つば、１５は外側フラ
ンジ、１６は金属ベロー、１７はボルト、１８は
座金形の軸受、１９は軸受保持フランジ、２０は
溝穴、２１は滑り被膜、２２は開口、そして２６
は円形のボスを表わす。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 内側容器壁１２および外側容器壁１３を有す
    る低温槽用の貫入管アセンブリにおいて、 前記内側容器壁１２に固定されかつ前記外側容
    器壁１３の開口２２を貫通する貫入管１１、 前記貫入管１１の外端に固定された外側フラン
    ジ１５、 前記外側フランジ１５に固定されかつ前記外側
    フランジから前記外側容器壁に向つて伸び、しか
    も前記開口２２に包囲するようにして前記外側容
    器壁１３に対し固定された気密ベロー１６、 前記外側容器壁１３と前記外側フランジ１５と
    の間に配置され、かつ前記貫入管１１が貫通して
    配置された座金形の軸受１８、 前記軸受が前記外側容器壁１３に対して実質的
    に平行な平面内においてのみ運動し得るように前
    記軸受１８を保持する手段１９、および 前記外側フランジ１５を前記軸受１８に固定す
    る手段１７を含む貫入管アセンブリ。 ２ 前記軸受１８が減摩材で被覆された支持面２
    １を有する特許請求の範囲第１項記載の貫入管ア
    センブリ。 ３ 前記減摩材がポリテトラフルオロエチレンか
    ら成る特許請求の範囲第２項記載の貫入管アセン
    ブリ。 ４ 前記軸受保持手段が前記外側容器壁１３に固
    定されたカツプ形の保持フランジ１９から成る特
    許請求の範囲第１項記載の貫入管アセンブリ。 ５ 前記保持フランジ１９が前記外側容器壁１３
    に固定された円形のボス２６に固定されている特
    許請求の範囲第４項記載の貫入管アセンブリ。 ６ 前記ベロー１６が前記ボス２６に固定されて
    いる特許請求の範囲第５項記載の貫入管アセンブ
    リ。 ７ 前記貫入管１１がステンレス鋼およびアルミ
    ニウムから成る群より選ばれた材料で作られてい
    る特許請求の範囲第１項記載の貫入管アセンブ
    リ。 ８ 前記外側フランジ１５がステンレス鋼および
    アルミニウムから成る群より選ばれた材料で作ら
    れている特許請求の範囲第１項記載の貫入管アセ
    ンブリ。 ９ 前記軸受１８がステンレス鋼およびアルミニ
    ウムから成る群より選ばれた材料で作られている
    特許請求の範囲第１項記載の貫入管アセンブリ。 １０ 前記ボス２６がステンレス鋼およびアルミ
    ニウムから成る群より選ばれた材料で作られてい
    る特許請求の範囲第１項記載の貫入管アセンブ
    リ。 １１ 前記保持フランジ１９がステンレス鋼およ
    びアルミニウムから成る群より選ばれた材料で作
    られている特許請求の範囲第４項記載の貫入管ア
    センブリ。 １２ 前記貫入管１１がつば１４を介して前記内
    側容器１２に固定されている特許請求の範囲第１
    項記載の貫入管アセンブリ。
JP60219298A 1984-10-15 1985-10-03 低温槽貫入管用の支持体 Granted JPS6196299A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/661,013 US4526015A (en) 1984-10-15 1984-10-15 Support for cryostat penetration tube
US661013 1984-10-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6196299A JPS6196299A (ja) 1986-05-14
JPH0418189B2 true JPH0418189B2 (ja) 1992-03-27

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ID=24651841

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60219298A Granted JPS6196299A (ja) 1984-10-15 1985-10-03 低温槽貫入管用の支持体

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4526015A (ja)
EP (1) EP0178560B1 (ja)
JP (1) JPS6196299A (ja)
CN (1) CN1004223B (ja)
CA (1) CA1258663A (ja)
DE (1) DE3564478D1 (ja)
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