JPH064567Y2 - 極低温容器 - Google Patents
極低温容器Info
- Publication number
- JPH064567Y2 JPH064567Y2 JP1988140457U JP14045788U JPH064567Y2 JP H064567 Y2 JPH064567 Y2 JP H064567Y2 JP 1988140457 U JP1988140457 U JP 1988140457U JP 14045788 U JP14045788 U JP 14045788U JP H064567 Y2 JPH064567 Y2 JP H064567Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerator
- condenser
- inner container
- container
- gas
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、極低温下で超電導現象を示す超電導マグネ
ットなどの超電導機器と、これを冷却するための冷媒、
例えば液体ヘリウムを収納する極低温容器に関するもの
である。
ットなどの超電導機器と、これを冷却するための冷媒、
例えば液体ヘリウムを収納する極低温容器に関するもの
である。
周知の極低温容器の中に、冷凍機を併用して内容器内冷
媒液の蒸発量を減少させる強制冷却式のものがある。例
えば、実開昭６３−７５００７号公報に示されるものも
この強制冷却式であるが、これは、内容器の周囲を囲う
熱シールド層を冷凍機で冷却して極低温容器の断熱性能
を向上させ、これにより、冷媒液の蒸発を抑制せんとす
るものであった。
媒液の蒸発量を減少させる強制冷却式のものがある。例
えば、実開昭６３−７５００７号公報に示されるものも
この強制冷却式であるが、これは、内容器の周囲を囲う
熱シールド層を冷凍機で冷却して極低温容器の断熱性能
を向上させ、これにより、冷媒液の蒸発を抑制せんとす
るものであった。
上述した如き従来の極低温容器は、外部からの侵入熱は
低減できるが、蒸発後のガスを積極的に再凝縮すること
は不可能なため、内容器に収納した超電導機器やその付
属品が発熱すると冷媒液の蒸発量が多くなると云う問題
があった。
低減できるが、蒸発後のガスを積極的に再凝縮すること
は不可能なため、内容器に収納した超電導機器やその付
属品が発熱すると冷媒液の蒸発量が多くなると云う問題
があった。
この考案は、かかる問題点を解決しようとするものであ
る。
る。
この考案の極低温容器は、冷媒液を収納する内容器内に
冷凍機の凝縮器部を導入し、さらに、上記凝縮器部の周
辺を下部が冷媒液中に浸される熱伝導体で囲んだことに
特徴づけられるものである。
冷凍機の凝縮器部を導入し、さらに、上記凝縮器部の周
辺を下部が冷媒液中に浸される熱伝導体で囲んだことに
特徴づけられるものである。
上の構成にすると、冷媒液の蒸発ガスを内容器内で効率
良く再凝縮することができる。
良く再凝縮することができる。
即ち、冷凍機の凝縮器部を内部器内に単に挿入するだけ
では、冷媒液の蒸発抑制効果は高まるにしても蒸発ガス
の効率的な再凝縮は望めない。しかし、この考案によれ
ば、凝縮器部を囲った熱伝導体が、蒸発ガスの温度上昇
を防止して液化温度近辺の温度に保つため、限られた能
力の冷凍機でも効率の良い再凝縮が可能になる。
では、冷媒液の蒸発抑制効果は高まるにしても蒸発ガス
の効率的な再凝縮は望めない。しかし、この考案によれ
ば、凝縮器部を囲った熱伝導体が、蒸発ガスの温度上昇
を防止して液化温度近辺の温度に保つため、限られた能
力の冷凍機でも効率の良い再凝縮が可能になる。
これを更に説明すると、例えば、臨界温度＝5.22kのヘ
リウムガスは5.22k以上の温度での液化は不能である
が、内容器内のガス滞留空間の全体を断熱性能のみで5.
22k以下に保持するのは非常に難しい。また、仮に5.22k
以下に保ったとしても、ヘリウムガスの大気圧化での液
化温度＝4.2kに対し、これの冷却に用いる冷凍機の凝縮
器の温度は一般に4.3k〜4.1kであるので、実際のガス温
度と液化温度との差が大きければ冷凍機の能力の大部分
は4.2kまでの冷却に費やされてしまい、液化（再凝縮）
能力は大きく減少する。しかるに、この考案によれば、
液体ヘリウム中に浸された熱伝導体が4.2kに冷やされて
内側のガスの昇温を防止するので、内側のガスは、大気
圧下では液化温度との開きが小さい4.2〜4.3k程度に保
持され、そのために、効率的な再凝縮が行なわれる。
リウムガスは5.22k以上の温度での液化は不能である
が、内容器内のガス滞留空間の全体を断熱性能のみで5.
22k以下に保持するのは非常に難しい。また、仮に5.22k
以下に保ったとしても、ヘリウムガスの大気圧化での液
化温度＝4.2kに対し、これの冷却に用いる冷凍機の凝縮
器の温度は一般に4.3k〜4.1kであるので、実際のガス温
度と液化温度との差が大きければ冷凍機の能力の大部分
は4.2kまでの冷却に費やされてしまい、液化（再凝縮）
能力は大きく減少する。しかるに、この考案によれば、
液体ヘリウム中に浸された熱伝導体が4.2kに冷やされて
内側のガスの昇温を防止するので、内側のガスは、大気
圧下では液化温度との開きが小さい4.2〜4.3k程度に保
持され、そのために、効率的な再凝縮が行なわれる。
第１図に、この考案の一実施例を示す。
図に示すように、極低温容器２０は、外容器１と内容器
５の間に真空断熱層２と液体窒素シールド槽３と多層断
熱層４を設けて断熱部を形成している。１７は槽３への
液体窒素の入口、１８は出口である。
５の間に真空断熱層２と液体窒素シールド槽３と多層断
熱層４を設けて断熱部を形成している。１７は槽３への
液体窒素の入口、１８は出口である。
内容器５には、パワーリート８とリード線１５を通じて
外部から通電される超電導マグネット１４が吊ロッド１
２で上蓋１９より吊下げられている。６は内容器５への
液体ヘリウム供給口、７は蒸発ヘリウムガスの出口、９
は熱遮蔽板である。
外部から通電される超電導マグネット１４が吊ロッド１
２で上蓋１９より吊下げられている。６は内容器５への
液体ヘリウム供給口、７は蒸発ヘリウムガスの出口、９
は熱遮蔽板である。
１０は先端に凝縮器１１をもつ冷凍機である。液体ヘリ
ウムＬHeの液面１６からの蒸発ガスは、内容器内に挿入
した上記凝縮器１１で冷却して凝縮させるが、ガス温度
が5.22kを越えると凝縮不能となる。そこで、銅等の良
電熱体で形成された筒体１３を、下部側はＬHe中に浸漬
し、上部側は凝縮器１１を外から囲う状態にして設け、
この筒体内にあって筒体による冷却で温度上昇が抑制さ
れる蒸発ガスを、凝縮器１１からの冷熱で再凝縮するよ
うにしてある。
ウムＬHeの液面１６からの蒸発ガスは、内容器内に挿入
した上記凝縮器１１で冷却して凝縮させるが、ガス温度
が5.22kを越えると凝縮不能となる。そこで、銅等の良
電熱体で形成された筒体１３を、下部側はＬHe中に浸漬
し、上部側は凝縮器１１を外から囲う状態にして設け、
この筒体内にあって筒体による冷却で温度上昇が抑制さ
れる蒸発ガスを、凝縮器１１からの冷熱で再凝縮するよ
うにしてある。
このようにすると、内容器内径300mm、液体ヘリウムへ
の熱侵入量５ｗと考えた場合、本願の工夫が有るものと
無いものとの間には、蒸発量に下記の差がでる。即ち、
液体ヘリウムは１ｗ当り蒸発量が約1.4／hrであるの
で、本願の工夫がなければ約７／hrの蒸発が生じる。
これに対し、本願の工夫を施したものは、３ｗの冷凍機
を使ったときの蒸発量が3.5／hrに抑制された。３ｗ
の冷凍機の液化能力は4.2／hrあるので、 の高効率で再凝縮が行われたことになる。
の熱侵入量５ｗと考えた場合、本願の工夫が有るものと
無いものとの間には、蒸発量に下記の差がでる。即ち、
液体ヘリウムは１ｗ当り蒸発量が約1.4／hrであるの
で、本願の工夫がなければ約７／hrの蒸発が生じる。
これに対し、本願の工夫を施したものは、３ｗの冷凍機
を使ったときの蒸発量が3.5／hrに抑制された。３ｗ
の冷凍機の液化能力は4.2／hrあるので、 の高効率で再凝縮が行われたことになる。
なお、筒体１３は、図はＬHe中のマグネット１４で支持
したが、吊ロッド１２等で支持してもよい。
したが、吊ロッド１２等で支持してもよい。
以上述べたように、この考案の極低温容器は内容器内に
挿入した冷凍機の凝縮器部を下部が冷媒液に浸される熱
伝導体で囲い、温度上昇が効果的に防止される熱伝導体
の内側の蒸発ガスを効率良く再凝縮するようにしたの
で、超電導機器やその付属品が発熱しても冷媒液の蒸発
量が少なくなり、これを利用する装置の運転コストの低
減化、冷媒液の供給時間の延長による手間の削減等が計
れると云う効果がある。
挿入した冷凍機の凝縮器部を下部が冷媒液に浸される熱
伝導体で囲い、温度上昇が効果的に防止される熱伝導体
の内側の蒸発ガスを効率良く再凝縮するようにしたの
で、超電導機器やその付属品が発熱しても冷媒液の蒸発
量が少なくなり、これを利用する装置の運転コストの低
減化、冷媒液の供給時間の延長による手間の削減等が計
れると云う効果がある。
添付図は、この考案の一実施例を示す断面図である。 １……外容器、５……内容器、 １０……冷凍器、１１……凝縮器、 １３……筒体、 １４……熱超電導マグネット。
Claims (1)
- 【請求項１】冷媒液を収納する内容器内に冷凍機の凝縮
器部を挿入し、さらに、上記凝縮器部の周辺を下部が冷
媒液中に浸される熱伝導体で囲み、冷媒液の蒸発ガスを
上記凝縮器部による冷却で再凝縮するようにしたことを
特徴とする極低温容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988140457U JPH064567Y2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 極低温容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988140457U JPH064567Y2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 極低温容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260207U JPH0260207U (ja) | 1990-05-02 |
| JPH064567Y2 true JPH064567Y2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=31404646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988140457U Expired - Lifetime JPH064567Y2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 極低温容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064567Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3446883B2 (ja) * | 1998-12-25 | 2003-09-16 | 科学技術振興事業団 | 液体ヘリウム再凝縮装置およびその装置に使用するトランスファーライン |
| JP2012146821A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-02 | Tokyo Denki Univ | 超電導コイル装置 |
| JP6628391B2 (ja) * | 2015-03-18 | 2020-01-08 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | 電流リード固定用フランジユニット及び電流リード付きフランジユニット |
-
1988
- 1988-10-27 JP JP1988140457U patent/JPH064567Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0260207U (ja) | 1990-05-02 |
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