JPH0459505B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は、核磁気共鳴撮像装置等に用いられる
極低温寒剤容器の内圧を所定値以下に抑制するリ
リーフ弁に関する。

Ｂ 従来の技術 核磁気共鳴撮像装置は、液体ヘリウム等の極低
温寒剤が封入された極低温寒剤容器を有し、この
中にニオブチタン等から成るコイルを持つ超電導
磁石に浸漬させて高磁場を発生させ、これにより
人体の断面写真を得るものである。この種の装置
では、超電導が破れ（これをクエンチと呼ぶ）コ
イルの一部に抵抗が発生すると発熱して液体ヘリ
ウムが蒸発し、その蒸発ガスにより極低温寒剤容
器内の圧力が高まり容器が破壊するおそれがあ
る。

そこで従来は、第２図に示すように、極低温寒
剤容器と外部とを連通する管路１にリリーフ弁２
と固定絞りまたは手動のニードル弁よりなるリー
ク弁３とを介装し、これにより容器内部の圧力を
外部に逃すようにしている。すなわち、通常の熱
浸入により発生する小流量のガスはリーク弁３よ
り放出され、リリーフ弁２には、管路１の上下部
を遮断するアルミニウム等の非磁性体からなる金
属薄膜２ａが設けられ、容器内の圧力が所定値に
達するとこの金属薄膜２ａが破壊して管路１の上
下部に連通され、その結果、容器内の蒸発ガスが
外部に排出されて容器内圧力が抑制される。

Ｃ 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述のリーク弁３では、外気圧
の変動などにより放出ガス流量が極く少くなつた
ときには外部より湿気が浸入して凍結の原因にな
つたり、リリーフ弁２にあつては、金属薄膜２ａ
が破壊した場合にはその都度新しいものと交換し
なければならず、作業効率が悪い。また、金属薄
膜２ａの破壊後は、極低温寒剤容器の内圧が定常
値に復帰しても蒸発ガスが不所望に排出されるの
に加えて、管路１を通つて外気が極低温寒剤容器
に逆流し、寒剤の蒸発を促進するおそれがある。
更に、一時的にクエンチ状態となり再び超電導状
態に復帰することもあるが、いつたんクエンチが
起きると金属薄膜２ａが破壊されてしまい、超電
導状態に復帰していつたん運転を停止しなければ
ならず、効率が悪い。

本発明の目的は、上述の問題点を解決した極低
温寒剤容器保護用リリーフ弁を提供することにあ
る。

Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明は、極低温寒剤が封入された極低温寒剤
容器と外部との連通路に設けられる極低温寒剤容
器保護用リリーフ弁に実施される。そして上述の
問題点は、開位置と閉位置との間で変位し、閉位
置では連通路を閉塞する薄膜を含む弁体と、容器
内圧力が第１の所定値に達するまでは弁体を閉位
置に付勢する弾性体とを備え、第１の所定値以上
になると弾性体の力に打ち勝つて弁体が浮上して
圧力に応じて通路を開放し、さらに圧力が第１の
所定値より大きい第２の所定値に達すると、薄膜
が破壊して連通路を開放せしめることにより解決
される。

Ｅ 作用 弁体は、容器内圧力が第１の所定値に達するま
では弾性体により閉位置に付勢され、容器内圧力
が第１の所定値に達すると開位置に変位し、これ
により極低温寒剤容器内の蒸発ガスが外部に排出
されて容器内圧力が抑制される。また、例えば弾
性体等の氷結により弁体が作動不能となり容器内
圧力が第２の所定値に達した場合は、弁体を構成
する薄膜が破壊して連通路を開放せしめ、これに
より容器内のの蒸発ガスが外部に排出されて容器
内圧力が抑制される。

Ｆ 実施例 第１図に基づいて本発明の一実施例を説明す
る。

() 実施例の構成 第１図は本発明に係る極低温寒剤容器用リリ
ーフ弁を核磁気共鳴撮像装置に実施した場合を
示す正面断面図である。

核磁気共鳴撮像装置１０の真空容器１１の内
部には極低温寒剤容器１２が設けられ、この極
低温寒剤容器１２内に封入された液体ヘリウム
（極低温寒剤）に超電導磁石（図示せず）が浸
漬される。真空容器１１は、極低温寒剤容器１
２に外部からの熱が伝達するのを防止するため
のものであり、この真空容器１１と極低温寒剤
容器１２とにより画成される空間１３は真空と
されている。２１は、極低温寒剤容器１１と外
部とを連通する管路（連通路）であり、この管
路２１の先端にリリーフ弁３０が設けられてい
る。

以下、このリリーフ弁３０について説明す
る。

管路２１先端の周面にはフランジ３１が取付
けられ、このフランジ３１の上面に外筒３２と
内筒３３とが管路２１と同心状に設けられる。
外筒３２はそのフランジ３２ａを介してフラン
ジ３１に螺着され、外筒３２の内部と筒外部と
はＯリング４１により封止される。内筒３３の
内部には、一対の環状円盤３４ａ，３４ｂに金
属薄膜３４ｃを挟持して成る弁体３４が開位置
と閉位置との間に摺動可能に設けられ、内筒３
３の内部と筒外部とはＯリング４２により封止
される。

弁体３４は、ばね３５によりフランジ３１に
押圧され、常時開位置に付勢され金属薄膜３４
ｃにより管路２１の出口を閉塞している。ばね
３５の他端を保持するばね受け３６は、内筒３
３の頂面に螺合貫通する調節ねじ３７により位
置決めされ、この調節ねじ３７の進退によりば
ね３５のばね力、すなわちリリーフ圧力（例え
ば、0.1Kg／cm²Ｇ、第１の所定値）が調節可能
である。なお、上述の金属薄膜３４ｃとして、
アルミニウム、ステンレスあるいは銅などの非
磁性体材料が用いられる。

また、内筒３３の側壁には連通孔３３ａが、
頂面には連通孔３３ｂが開口され、外筒３２と
内筒３３との間の室３８が内筒３３の内部と連
通される。さらに外筒３２の上端は開口されて
管路（連通路）２２と接続され、この管路２２
を介して核磁気共鳴撮像装置１０の設置室外に
連通される。

()実施例の動作 極低温寒剤容器１２の外部より輻射等による
小量の熱浸入があると、その熱量に応じて小流
量のガスが発生する。また、極低温寒剤容器１
２内の液体ヘリウムに浸漬された超電導磁石の
超電導状態が破れコイルに抵抗が生じると、熱
が発生して液体ヘリウムが急激に蒸発する。そ
の蒸発ガスにより容器１２の内圧が上昇してば
ね３５の付勢力に打ち勝つと、弁体３４が開位
置に変位して、容器１２内の液体ヘリウムの蒸
発ガスは、管路２１、内筒３３の連通孔３３ａ
から室３８に導かれた後、管路２２に通つて外
部に排出される。蒸発ガスが外部に排出される
ことにより容器１２の内圧が低下すると、ばね
３５の付勢力により弁体３４が閉位置に変位し
て管路２１と室３８とが遮断される。

また、極低温寒剤である液体ヘリウムの影響
で円盤３４ａ、Ｏリング４２、ばね３５等が氷
結すると、開閉運動が妨げられ、弁体３４が作
動しなくなる。これにより容器１２の内圧が上
昇し上記ばね３５で設定したリリーフ圧力以上
の所定値（例えば0.7Kg／cm²Ｇ、第２の所定値）
に達すると、金属薄膜３４ｃが破壊し、蒸発ガ
スが同様に管路２２を通つて外部に排出され
る。

以上のように、極低温寒剤容器１２内部の圧
力が所定のリリーフ圧力に達すると、弁体３４
が開位置に変位して容器１２内の蒸発ガスが外
部に排出され、容器１２内の圧力がこのリリー
フ圧力より低下すると、ばね３５の付勢力によ
り弁体３４が閉位置に変位する。したがつて、
従来のリリーフ弁の場合のように、蒸発ガス排
出の都度薄膜を交換する作業が不要となる。ま
た、容器１２内部の圧力が所定値以下になつた
場合に不所望な蒸発ガスの排出が防止されると
ともに、外気が容器１２内に進入して液体ヘリ
ウムの蒸発を促進することも防止される。さら
に、ばね３５の氷結等により弁体３４が作動し
ない場合には、金属薄膜３４ｃが破壊して管路
２１と２２とが連通され、これにより蒸発ガス
の排出が十分に行えるので、安全性が向上す
る。

Ｇ 発明の効果 本発明は、上述のように構成したから、容器内
圧力が第１の所定値に達すると弁体が開いて極低
温寒剤容器内の蒸発ガスが外部に排出され、これ
により従来のように薄膜を交換することなく容器
内圧力を抑制することができ、以つて作業効率の
向上が図れる。加えて、極低温寒剤容器内の圧力
が定常値に復帰した後は弁体が閉じ、これにより
蒸発ガスの不所望な排出が防止されるとともに、
外気の逆流による極低温寒剤の蒸発促進が防止さ
れる。したがつて、高価な液体ヘリウムを無駄に
流出するのが防止される。また、例えば弾性体の
氷結等により弁体が作動しなくても容器内圧力が
第２の所定値に達すると弁体を構成する薄膜が破
壊して蒸発ガスの流出が行なわれ、以つて安全性
の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る極低温寒剤容器保護用リ
リーフ弁の一実施例を示す正面断図面である。第
２図は第１図に相当する従来例を示す図である。 １０：核磁気共鳴撮像装置、１２：極低温寒剤
容器、２１，２２：管路、３０：リリーフ弁、３
４：弁体、３４ａ，３４ｂ：環状円盤、３４ｃ：
金属薄膜、３５：ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 極低温寒剤が封入された極低温寒剤容器と外
   部との連通路に設けられる極低温寒剤容器保護用
   リリーフ弁において、開位置と閉位置との間で変
   位し、閉位置では前記連通路を閉塞する薄膜を含
   む弁体と、前記容器内圧力が第１の所定値に達す
   るまでは前記弁体を閉位置に付勢する弾性体とを
   備え、前記第１の所定値以上になると前記弾性体
   の力に打ち勝つて弁体が浮上して圧力に応じて通
   路を開放し、さらに前記圧力が前記第１の所定値
   より大きい第２の所定値に達すると、前記薄膜が
   破壊して前記連通路を開放せしめることを特徴と
   する極低温寒剤容器保護用リリーフ弁。