JPH0685334A - 断熱支持体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】内容器１には液体ヘリウム等の冷媒２が満さ
れ、これを熱輻射シールド板３が取り囲み、全体を断熱
真空の外容器５内に収納。内容器１とシールド板３は断
熱支持体６を介して、外容器５より支持。断熱支持体６
の軸方向先端は、フランジ６ａで内容器を支持。中間温
度部はフランジ６ｃでシールド板を支持。後端部常温側
は外容器との間に弾性機構を挿入。 【効果】シールド板の熱収縮量を安全に吸収し、断熱支
持体の破損を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は断熱支持体に係り、特
に、液体ヘリウム，液体水素などの内容器を常温部から
支持するのに好適な断熱支持体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の極低温装置で、比較的に熱伝導率
の小さな非金属により内容器と外容器を断熱的に支持す
る技術が特開昭56−134786号公報に開示されている。図
３はこれを説明するための極低温装置の概略断面図であ
る。

【０００３】図において、内容器１は、液体ヘリウムな
どの冷媒２を満している。シールド板３は、輻射熱を遮
蔽するためにこれらを取り囲み、冷却４には液体窒素な
どの冷媒を流す。断熱真空のための外容器５は、これら
全体を収納している。

【０００４】内容器１とシールド板３は、断熱支持体６
を介して、外容器５に取付けられる。

【０００５】断熱支持体６の軸方向先端部は、フランジ
６ａを介して極低温の内容器に取付けられる。

【０００６】中間温度部は、フランジ６ｃを介してシー
ルド板に取付けられる。

【０００７】後端部常温側は、フランジ６ｅを介して外
容器に取付けられる。

【０００８】フランジ間の断熱体６ｂ，６ｃは、比較的
熱伝導率の小さな非金属の材料である。

【０００９】図３に示す通り、断熱支持体の数は支持す
べき内容器の大きさにより、複数個が配置される。

【００１０】このように複数個配置される時に発生する
問題としては、シールド板の冷却に伴う熱収縮である。
この熱収縮により、複数個の断熱支持体間には互いに引
き合う内力が作用する。この内力により、特に、外容器
に取付けられる側の断熱体６ｃの発生応力が高く、時と
して、図３の（Ａ），（Ｂ）部分で破損するという問題
があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】シールド板の熱収縮に
より、複数個の断熱支持体間には変位拘束の内力が作用
し、断熱支持体を破損するという問題があった。

【００１２】本発明の目的は、シールド板の熱収縮があ
っても破損しない断熱支持体を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明はシールド板の熱
収縮量を吸収するために、断熱支持体の常温側に弾性機
構を組込むことにより、上記目的を達成するようにした
ものである。

【００１４】

【作用】断熱支持体の後端部常温側に弾性機構を組込む
ことにより、シールド板の熱収縮量とこの部で吸収で
き、従って断熱支持体間に作用する内力の大きさを大幅
に低減できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１６】図１は本発明の一実施例を示したものであ
る。

【００１７】図のように、本実施例では、弾性機構６ｆ
を、断熱支持体の軸方向後端部の常温側に配置したもの
である。

【００１８】弾性機構は、軸方向には剛性を高くして断
熱支持体全長の剛性を保持し、内容器１と外容器５間の
固有振動数をある許容値以上に確保する。これと同時
に、軸直角方向には、弾性機構の剛性を低くして、シー
ルド板の熱収縮量を安全に吸収出来るようにする。

【００１９】弾性機構６ｆは、従来の常温側フランジ６
ｅと外容器５との間に、金属性の薄い折り返し構造を設
け、軸方向剛性を高くし、軸直角方向剛性を低くし、こ
の部でシールド板３の熱収縮を吸収するものである。こ
れにより、断熱体６ｂに作用する力の大きさも低減で
き、従って、破損する問題を無くすことができる。

【００２０】本発明の実施例によれば、断熱支持体の弾
性機構部がシールド板の熱収縮を吸収する結果、断熱体
の破損を防ぐことができる効果がある。

【００２１】また、弾性機構６ｆを非金属材のアルミナ
樹脂、又はゴム等の材料にて構成すれば、外容器５とシ
ールド板３及び内容器１との間を電気的に絶縁出来る効
果がある。

【００２２】図２は、本発明の他の実施例を示す。

【００２３】図１と異なるのは、弾性機構を６ｇとする
ことである。弾性機構の特徴は、前記折り返し構造のよ
うに軸方向と軸直角方向との剛性の異方性を構造で出す
のに対して、材料の有する異方性を利用するものであ
る。材料の例としては、補強繊維の配向，本数等で異方
性を出す樹脂，材料の引張・圧縮方向とせん断方向の異
方性を出すゴム等の非金属材がある。

【００２４】この例でも、弾性機構によりシールド板の
熱収縮量を吸収できる結果、断熱体６ｄの破損を防ぐこ
とができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、シールド板の熱収縮量
を断熱支持体の常温側の弾性機構で吸収出来るので、断
熱支持体に作用する力を低減でき、断熱体の破損を防ぎ
得る効果がある。

【００２６】また、弾性機構の一部を絶縁材で構成する
ことにより、外容器とシールド板及び内容器との間を電
気的に絶縁し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の断熱支持体の一実施例を示す要部の断
面図。

【図２】本発明の断熱支持体の他の実施例を示す要部断
面図。

【図３】従来の断熱支持体の実施例を示す要部の断面
図。

【符号の説明】

１…内容器、２…液体ヘリウムなどの冷媒、３…シール
ド板、４…冷却管、５…外容器、６…断熱支持体、６ａ
…内容器取付フランジ、６ｂ，６ｄ…断熱体、６ｃ…シ
ールド板取付フランジ、６ｅ…高温側フランジ、６ｆ…
弾性機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星 亮 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 青山 博 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 高橋 寿晴 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向先端部で液体ヘリウムなどの内容器
   を支持し、中間部で熱輻射のシールド板を支持し、後端
   部を断熱外容器に取付ける断熱支持体において、前記後
   端部の常温側に弾性機構を組込んだことを特徴とする断
   熱支持体。
2. 【請求項２】請求項１において、前記弾性機構は、軸方
   向剛性を剛とし、軸直角方向の剛性を柔とする断熱支持
   体。
3. 【請求項３】請求項１において、弾性機構は、軸方向折
   り返し構造とする断熱支持体。
4. 【請求項４】請求項１において、弾性機構の材質は、金
   属，樹脂，ゴムのいずれか、又は、これらの組合わせに
   した断熱支持体。
5. 【請求項５】請求項３において、弾性機構の材質は、金
   属とする断熱支持体。
6. 【請求項６】請求項１において、弾性機構の材質に、絶
   縁材を一部含む断熱支持体。