JPH04278145A - 極低温冷却装置 - Google Patents
極低温冷却装置Info
- Publication number
- JPH04278145A JPH04278145A JP3039788A JP3978891A JPH04278145A JP H04278145 A JPH04278145 A JP H04278145A JP 3039788 A JP3039788 A JP 3039788A JP 3978891 A JP3978891 A JP 3978891A JP H04278145 A JPH04278145 A JP H04278145A
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- Japan
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- cryogenic
- space
- refrigerator
- container
- cooling device
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】請求項１及び請求項２に係る発明
は、極低温冷却装置、例えば磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ
）用超電導マグネットの熱シールドを冷却する極低温冷
却装置に関するものである。
は、極低温冷却装置、例えば磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ
）用超電導マグネットの熱シールドを冷却する極低温冷
却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は例えば実開昭６３−４３０６３号
公報に示されている従来の極低温冷却装置を示す断面図
である。
公報に示されている従来の極低温冷却装置を示す断面図
である。
【０００３】図において、符号１は超電導コイル（図示
せず）等が収納されているとともに、極低温冷媒である
液体ヘリウムが注液されて温度が４．２Ｋに保たれてい
る極低温容器としての液体ヘリウム容器、２は液体ヘリ
ウム容器１へ入る輻射熱を遮蔽する第１の熱シールド、
３は第１の熱シールド２へ入る輻射熱を遮蔽する第２の
熱シールド、４は液体ヘリウム容器１、第１の熱シール
ド２、第２の熱シールド３を収納し、内部を真空に保持
することにより真空断熱する真空容器である。
せず）等が収納されているとともに、極低温冷媒である
液体ヘリウムが注液されて温度が４．２Ｋに保たれてい
る極低温容器としての液体ヘリウム容器、２は液体ヘリ
ウム容器１へ入る輻射熱を遮蔽する第１の熱シールド、
３は第１の熱シールド２へ入る輻射熱を遮蔽する第２の
熱シールド、４は液体ヘリウム容器１、第１の熱シール
ド２、第２の熱シールド３を収納し、内部を真空に保持
することにより真空断熱する真空容器である。
【０００４】５は第１及び第２の熱シールド２，３を冷
却する冷凍機であり、この冷凍機５は、１段挿入部５ａ
及び２段挿入部５ｂを有している。６は１段挿入部５ａ
に取り付けられたリング状の１段冷却部であり、この１
段冷却部６は約８０Ｋまで冷却される。７は２段挿入部
５ｂに取り付けられたリング状の２段冷却部であり、こ
の２段冷却部７は約２０Ｋまで冷却される。８は真空容
器４内に設けられ、１段挿入部５ａ及び１段冷却部６を
囲繞している第１のジャケット容器、９は２段挿入部５
ｂ及び２段冷却部７を囲繞している第２のジャケット容
器である。
却する冷凍機であり、この冷凍機５は、１段挿入部５ａ
及び２段挿入部５ｂを有している。６は１段挿入部５ａ
に取り付けられたリング状の１段冷却部であり、この１
段冷却部６は約８０Ｋまで冷却される。７は２段挿入部
５ｂに取り付けられたリング状の２段冷却部であり、こ
の２段冷却部７は約２０Ｋまで冷却される。８は真空容
器４内に設けられ、１段挿入部５ａ及び１段冷却部６を
囲繞している第１のジャケット容器、９は２段挿入部５
ｂ及び２段冷却部７を囲繞している第２のジャケット容
器である。
【０００５】１０は１段冷却部６と熱接触し、第２の熱
シールド３を冷却する第１の熱接続部であり、冷凍機５
を保守する際には取り外しが可能となっている。１１は
第１の熱接続部１０と熱接触している第１の熱伝導板、
１２は第１の熱伝導板１１と第２の熱シールド３とを熱
接続しているとともに、第１のジャケット容器８及び第
２の熱シールド３の温度変化による熱収縮等を吸収する
たわみ導体である。１３は２段冷却部７と熱接触し、第
１の熱シールド２を冷却する第２の熱接続部、１４は第
２の熱伝導板、１５は第２のたわみ導体である。
シールド３を冷却する第１の熱接続部であり、冷凍機５
を保守する際には取り外しが可能となっている。１１は
第１の熱接続部１０と熱接触している第１の熱伝導板、
１２は第１の熱伝導板１１と第２の熱シールド３とを熱
接続しているとともに、第１のジャケット容器８及び第
２の熱シールド３の温度変化による熱収縮等を吸収する
たわみ導体である。１３は２段冷却部７と熱接触し、第
１の熱シールド２を冷却する第２の熱接続部、１４は第
２の熱伝導板、１５は第２のたわみ導体である。
【０００６】１６は冷凍機５の振動を吸収するベローズ
、１７は冷凍機５が取り付けられている取付フランジ、
１８は冷凍機５に圧縮ヘリウムガスを供給するとともに
冷凍機５内に内蔵されているバルブ駆動用モータ（図示
せず）に電力を供給する圧縮機ユニットである。
、１７は冷凍機５が取り付けられている取付フランジ、
１８は冷凍機５に圧縮ヘリウムガスを供給するとともに
冷凍機５内に内蔵されているバルブ駆動用モータ（図示
せず）に電力を供給する圧縮機ユニットである。
【０００７】次に、上記従来装置の動作について説明す
る。液体ヘリウム容器１に侵入する熱量は、熱シールド
温度が低い程少なくなる。従って、熱シールド温度を低
くすれば、液体ヘリウム容器１内に収納された超電導コ
イル冷却用の液体ヘリウムの消費量を少なくすることが
できる。上記の装置では、第１及び第２の熱シールド２
，３を冷凍機５により冷却することによって、液体ヘリ
ウムの消費量を減らしている。
る。液体ヘリウム容器１に侵入する熱量は、熱シールド
温度が低い程少なくなる。従って、熱シールド温度を低
くすれば、液体ヘリウム容器１内に収納された超電導コ
イル冷却用の液体ヘリウムの消費量を少なくすることが
できる。上記の装置では、第１及び第２の熱シールド２
，３を冷凍機５により冷却することによって、液体ヘリ
ウムの消費量を減らしている。
【０００８】冷凍機５を運転すると、１段冷却部６が約
８０Ｋに、２段冷却部７が約２０Ｋに冷却され、その結
果第２の熱シールド３は第１の熱接続部１０，第１の熱
伝導板１１及び第１のたわみ導体１２を介して、また第
１の熱シールド２は第２の熱接続部１３，第２の熱伝導
板１４及び第２のたわみ導体１５を介してそれぞれ冷却
される。このため、第１及び第２のジャケット容器８，
９内の空間部１９は、極低温に冷却され、運転前の圧力
よりも低い圧力になる。そして、この空間部１９は、冷
凍機５の運転中は常時この低圧力、即ち負圧に保持され
ることになる。
８０Ｋに、２段冷却部７が約２０Ｋに冷却され、その結
果第２の熱シールド３は第１の熱接続部１０，第１の熱
伝導板１１及び第１のたわみ導体１２を介して、また第
１の熱シールド２は第２の熱接続部１３，第２の熱伝導
板１４及び第２のたわみ導体１５を介してそれぞれ冷却
される。このため、第１及び第２のジャケット容器８，
９内の空間部１９は、極低温に冷却され、運転前の圧力
よりも低い圧力になる。そして、この空間部１９は、冷
凍機５の運転中は常時この低圧力、即ち負圧に保持され
ることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の極低温冷却装置においては、冷凍機５の運転に
より、空間部１９が負圧となるため、シール部分から外
気が空間部１９に侵入し、これが空間部１９内で氷結す
るという問題点があった。また、冷凍機５を交換する場
合には、ガスバッグ（図示せず）により冷凍機５及びそ
の取付部を覆い、ガスバック内をヘリウムガスで置換し
た後、ガスバック内で交換作業をする必要があるため、
作業に手間がかかるという問題点もあった。
た従来の極低温冷却装置においては、冷凍機５の運転に
より、空間部１９が負圧となるため、シール部分から外
気が空間部１９に侵入し、これが空間部１９内で氷結す
るという問題点があった。また、冷凍機５を交換する場
合には、ガスバッグ（図示せず）により冷凍機５及びそ
の取付部を覆い、ガスバック内をヘリウムガスで置換し
た後、ガスバック内で交換作業をする必要があるため、
作業に手間がかかるという問題点もあった。
【００１０】請求項１に係る発明は、上記のような問題
点を解決することを課題としてなされたものであり、冷
凍機の運転中にもジャケット容器内の空間部を正圧に保
ち、空間部内への外気の侵入を防止することができる極
低温冷却装置を得ることを目的とする。請求項２に係る
発明は、上記のような問題点を解決することを課題とし
てなされたものであり、冷凍機の運転中にもジャケット
容器内の空間部を正圧に保ち、空間部内への外気の侵入
を防止することができるとともに、冷凍機の交換作業を
容易にすることができる極低温冷却装置を得ることを目
的とする。
点を解決することを課題としてなされたものであり、冷
凍機の運転中にもジャケット容器内の空間部を正圧に保
ち、空間部内への外気の侵入を防止することができる極
低温冷却装置を得ることを目的とする。請求項２に係る
発明は、上記のような問題点を解決することを課題とし
てなされたものであり、冷凍機の運転中にもジャケット
容器内の空間部を正圧に保ち、空間部内への外気の侵入
を防止することができるとともに、冷凍機の交換作業を
容易にすることができる極低温冷却装置を得ることを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の極
低温冷却装置は、ジャケット容器内の空間部を正圧の極
低温冷媒ガス貯留部に連通する連通管を設けたものであ
る。請求項２に係る発明の極低温冷却装置は、ジャケッ
ト容器内の空間部の冷凍機側端部を正圧の極低温冷媒ガ
ス貯留部に連通する連通管を設けるとともに、連通管の
空間部への開口部に、極低温冷媒ガスを吹き出してガス
スクリーンを形成する吹出部を設けたものである。
低温冷却装置は、ジャケット容器内の空間部を正圧の極
低温冷媒ガス貯留部に連通する連通管を設けたものであ
る。請求項２に係る発明の極低温冷却装置は、ジャケッ
ト容器内の空間部の冷凍機側端部を正圧の極低温冷媒ガ
ス貯留部に連通する連通管を設けるとともに、連通管の
空間部への開口部に、極低温冷媒ガスを吹き出してガス
スクリーンを形成する吹出部を設けたものである。
【００１２】
【作用】請求項１に係る発明においては、冷凍機の運転
によりジャケット容器内の空間部が冷却され減圧される
と、連通管により極低温冷媒ガス貯留部から空間部に極
低温冷媒ガスを供給して、空間部を正圧に保持する。請
求項２に係る発明においては、冷凍機の運転によりジャ
ケット容器内の空間部が冷却され減圧されると、連通管
により極低温冷媒ガス貯留部から空間部に極低温冷媒ガ
スを供給して空間部を正圧に保持し、また冷凍機の交換
時には、吹出部から極低温冷媒ガスを吹き出させてガス
スクリーンを形成し、空間部への外気の侵入を防止する
。
によりジャケット容器内の空間部が冷却され減圧される
と、連通管により極低温冷媒ガス貯留部から空間部に極
低温冷媒ガスを供給して、空間部を正圧に保持する。請
求項２に係る発明においては、冷凍機の運転によりジャ
ケット容器内の空間部が冷却され減圧されると、連通管
により極低温冷媒ガス貯留部から空間部に極低温冷媒ガ
スを供給して空間部を正圧に保持し、また冷凍機の交換
時には、吹出部から極低温冷媒ガスを吹き出させてガス
スクリーンを形成し、空間部への外気の侵入を防止する
。
【００１３】
【実施例】以下、請求項１及び請求項２に係る発明の実
施例を図について説明する。図１は請求項１及び請求項
２に係る発明の一実施例による極低温冷却装置の断面図
であり、図２と同一又は相当部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。図において、符号２１は空間部１
９と液体ヘリウム容器１内の極低温冷媒ガス貯溜部１ａ
との間に設けられ、両者の間を連通させている金属製の
連結管であり、この連通管２１は、取付フランジ２２を
介して、空間部１９の冷凍機５側端部（図の上端部）に
開口している。また、連通管２１の空間部１９への開口
部である取付フランジ２２の内周部には、ヘリウムガス
を吹き出してガススクリーン（ガスカーテン）を形成す
る吹出部２２ａが設けられている。
施例を図について説明する。図１は請求項１及び請求項
２に係る発明の一実施例による極低温冷却装置の断面図
であり、図２と同一又は相当部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。図において、符号２１は空間部１
９と液体ヘリウム容器１内の極低温冷媒ガス貯溜部１ａ
との間に設けられ、両者の間を連通させている金属製の
連結管であり、この連通管２１は、取付フランジ２２を
介して、空間部１９の冷凍機５側端部（図の上端部）に
開口している。また、連通管２１の空間部１９への開口
部である取付フランジ２２の内周部には、ヘリウムガス
を吹き出してガススクリーン（ガスカーテン）を形成す
る吹出部２２ａが設けられている。
【００１４】上記のような極低温冷却装置においては、
冷凍機５を運転すると、従来例と同様に、１段冷却部６
が約８０Ｋに、２段冷却部７が約２０Ｋにそれぞれ冷却
され、これにより第１及び第２の熱シールド２，３が冷
却される。このとき、空間部１９も極低温に冷却される
が、空間部１９は連通管２１によって液体ヘリウム容器
１に連通されているため、この連通管２１を通して空間
部１９にヘリウムガスが供給されることにより負圧にな
るのが防止され、空間部１９は常に正圧に保持される。 従って、空間部１９への外気の侵入が防止され、空間部
１９内での外気の氷結も防止されることになる。
冷凍機５を運転すると、従来例と同様に、１段冷却部６
が約８０Ｋに、２段冷却部７が約２０Ｋにそれぞれ冷却
され、これにより第１及び第２の熱シールド２，３が冷
却される。このとき、空間部１９も極低温に冷却される
が、空間部１９は連通管２１によって液体ヘリウム容器
１に連通されているため、この連通管２１を通して空間
部１９にヘリウムガスが供給されることにより負圧にな
るのが防止され、空間部１９は常に正圧に保持される。 従って、空間部１９への外気の侵入が防止され、空間部
１９内での外気の氷結も防止されることになる。
【００１５】また、冷凍機５の交換を実施する際には、
取付フランジ２２の内側にある吹出部２２ａからヘリウ
ムガスが空間部１９に吹き出してガススクリーンが形成
される。このガススクリーンにより、空間部１９への外
気の侵入が防止されるので、冷凍機５の引抜時や挿入時
にガスバック等の特別な道具を用いる必要がなく、冷凍
機５の交換作業が容易に行える。
取付フランジ２２の内側にある吹出部２２ａからヘリウ
ムガスが空間部１９に吹き出してガススクリーンが形成
される。このガススクリーンにより、空間部１９への外
気の侵入が防止されるので、冷凍機５の引抜時や挿入時
にガスバック等の特別な道具を用いる必要がなく、冷凍
機５の交換作業が容易に行える。
【００１６】なお、上記実施例では極低温冷媒として液
体ヘリウムを示したが、例えば窒素など、他のものでも
よい。また、上記実施例では極低温冷媒ガス貯溜部１ａ
として液体ヘリウム容器１内に位置するものを示したが
、例えば極低温冷却装置と別に置かれたヘリウムガスボ
ンベなどであってもよい。さらに、連通管２１は、空間
部１９と極低温冷媒ガス貯溜部１ａとを連通するもので
あればよく、その本数や配管経路などは特に限定される
ものではない。また、連通管２１は金属管に限定される
ものではなく、他の材料のものでもよい。さらにまた、
上記実施例では冷凍機５として２段式のものを示したが
、１段のものや３段以上のものであってもよい。また、
上記実施例では磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ）に用いられ
る極低温冷却装置について説明したが、これに限定され
るものではない。
体ヘリウムを示したが、例えば窒素など、他のものでも
よい。また、上記実施例では極低温冷媒ガス貯溜部１ａ
として液体ヘリウム容器１内に位置するものを示したが
、例えば極低温冷却装置と別に置かれたヘリウムガスボ
ンベなどであってもよい。さらに、連通管２１は、空間
部１９と極低温冷媒ガス貯溜部１ａとを連通するもので
あればよく、その本数や配管経路などは特に限定される
ものではない。また、連通管２１は金属管に限定される
ものではなく、他の材料のものでもよい。さらにまた、
上記実施例では冷凍機５として２段式のものを示したが
、１段のものや３段以上のものであってもよい。また、
上記実施例では磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ）に用いられ
る極低温冷却装置について説明したが、これに限定され
るものではない。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明の極低温冷却装置は、ジャケット容器内の空間部を正
圧の極低温冷媒ガス貯留部に連通する連通管を設けたの
で、冷凍機の運転によりジャケット容器内の空間部が冷
却され減圧されると、連通管を通して空間部に極低温冷
媒ガスが供給され、空間部が正圧に保たれ、従って空間
部への外気の侵入を防止することができ、空間部での空
気の氷結を防止できるという効果を奏する。また、請求
項２に係る発明の極低温冷却装置は、ジャケット容器内
の空間部の冷凍機側端部を正圧の極低温冷媒ガス貯留部
に連通する連通管を設けるとともに、連通管の空間部へ
の開口部に、極低温冷媒ガスを吹き出してガススクリー
ンを形成する吹出部を設けたので、上記の効果に加えて
、冷凍機の交換時にも空間部への外気の侵入を防止する
ことができ、冷凍機の交換作業を容易にすることができ
るという効果も奏する。
明の極低温冷却装置は、ジャケット容器内の空間部を正
圧の極低温冷媒ガス貯留部に連通する連通管を設けたの
で、冷凍機の運転によりジャケット容器内の空間部が冷
却され減圧されると、連通管を通して空間部に極低温冷
媒ガスが供給され、空間部が正圧に保たれ、従って空間
部への外気の侵入を防止することができ、空間部での空
気の氷結を防止できるという効果を奏する。また、請求
項２に係る発明の極低温冷却装置は、ジャケット容器内
の空間部の冷凍機側端部を正圧の極低温冷媒ガス貯留部
に連通する連通管を設けるとともに、連通管の空間部へ
の開口部に、極低温冷媒ガスを吹き出してガススクリー
ンを形成する吹出部を設けたので、上記の効果に加えて
、冷凍機の交換時にも空間部への外気の侵入を防止する
ことができ、冷凍機の交換作業を容易にすることができ
るという効果も奏する。
【図１】請求項１及び請求項２に係る発明の一実施例に
よる極低温冷却装置を示す断面図である。
よる極低温冷却装置を示す断面図である。
【図２】従来の極低温冷却装置の一例を示す断面図であ
る。
る。
１ 液体ヘリウム容器（極低温容器）１ａ 極
低温冷媒ガス貯溜部 ２ 第１の熱シールド ３ 第２の熱シールド ５ 冷凍機 ６ １段冷却部 ７ ２段冷却部 ８ 第１のジャケット容器 ９ 第２のジャケット容器 １９ 空間部 ２１ 連通管 ２２ａ 吹出部
低温冷媒ガス貯溜部 ２ 第１の熱シールド ３ 第２の熱シールド ５ 冷凍機 ６ １段冷却部 ７ ２段冷却部 ８ 第１のジャケット容器 ９ 第２のジャケット容器 １９ 空間部 ２１ 連通管 ２２ａ 吹出部
Claims (2)
- 【請求項１】 極低温容器の周囲に設けられた熱シー
ルドを、ジャケット容器内に挿入された冷凍機の冷却部
により冷却する極低温冷却装置において、前記ジャケッ
ト容器内の空間部が、連通管により正圧の極低温冷媒ガ
ス貯留部に連通されていることを特徴とする極低温冷却
装置。 - 【請求項２】 極低温容器の周囲に設けられた熱シー
ルドを、ジャケット容器内に挿入された冷凍機の冷却部
により冷却する極低温冷却装置において、前記ジャケッ
ト容器内の空間部の前記冷凍機側端部が、連通管により
正圧の極低温冷媒ガス貯留部に連通されているとともに
、前記連通管の前記空間部への開口部に、極低温冷媒ガ
スを吹き出してガススクリーンを形成する吹出部が設け
られていることを特徴とする極低温冷却装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3039788A JP2562847B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 極低温冷却装置 |
| GB9118963A GB2248490B (en) | 1990-09-05 | 1991-09-05 | Cryostat |
| DE4143393A DE4143393C2 (de) | 1990-09-05 | 1991-09-05 | Cyrostat |
| US07/755,238 US5176003A (en) | 1990-09-05 | 1991-09-05 | Cryostat |
| DE4129547A DE4129547C2 (de) | 1990-09-05 | 1991-09-05 | Cryostat |
| DE4143392A DE4143392C2 (de) | 1990-09-05 | 1991-09-05 | Cryostat |
| US07/961,350 US5235818A (en) | 1990-09-05 | 1992-10-15 | Cryostat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3039788A JP2562847B2 (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 極低温冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04278145A true JPH04278145A (ja) | 1992-10-02 |
| JP2562847B2 JP2562847B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=12562685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3039788A Expired - Fee Related JP2562847B2 (ja) | 1990-09-05 | 1991-03-06 | 極低温冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2562847B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5934082A (en) * | 1995-09-11 | 1999-08-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Indirect cooling system for an electrical device |
| WO2006003937A1 (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-12 | Hitachi Medical Corporation | 磁気共鳴イメージング装置及びその保守方法 |
| JP2021134951A (ja) * | 2020-02-25 | 2021-09-13 | 住友重機械工業株式会社 | 極低温冷凍機および極低温システム |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3039788A patent/JP2562847B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5934082A (en) * | 1995-09-11 | 1999-08-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Indirect cooling system for an electrical device |
| WO2006003937A1 (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-12 | Hitachi Medical Corporation | 磁気共鳴イメージング装置及びその保守方法 |
| JPWO2006003937A1 (ja) * | 2004-07-02 | 2008-04-17 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置及びその保守方法 |
| US8893516B2 (en) | 2004-07-02 | 2014-11-25 | Hitachi Medical Corporation | Magnetic resonance imaging device and method of replacing a cryo-cooler therein |
| JP2021134951A (ja) * | 2020-02-25 | 2021-09-13 | 住友重機械工業株式会社 | 極低温冷凍機および極低温システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2562847B2 (ja) | 1996-12-11 |
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