JPS6098690A - クライオスタツト - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術／７）！Ｌ！ｆ］ 本発明ｌｌ−を極低温にて使用する’！’（１′Ｉｉ＋
：　；ｉ、乍コイルを冷却ρす体中に浸漬するためのイ
φ（低温容器（クライオスタット）にかかり、特に安全
弁の改良に１９４するものである。

し発明の技術的背負ｔとその問題点］１一般に（α低温
にて使用するＭｉ　′１１１、魯コイル（以下単にコイ
ルと月−ぶ）は、クライオスタット内の冷却媒体例えば
液体ヘリウム（ＬＨｅ）に浸漬されて極低温を保ちなが
ら通電され、通電中に発生するヘリウムガス（ＧＨｅ）
はガス回収装置に導かれる。

コイルの通電中にコイル電流の急激なしゃ断やコイル特
性劣化等によりクライオスタット内での発熱景が増加す
ると、　ＧＨｅの発生量も増加しガス回収装置が追従出
来ずにクライオスタット内圧が増大することがある。

クライオスタットの内圧が異常に増加するとクライオス
タンドの破裂に至ることも治り、危険なので、通常は安
全弁を用いて内圧異席上昇時ＧＨｅを大気中へ放出して
いる。

このようなりライオスタットは内圧上昇時は安全弁が作
動して、異常上昇を防止することが出来るが、（ｌＨｅ
の大気放出中に安全弁に大気中の水分が付着して霜とな
り、この１１ｆが内圧Ｉ！ｊＪイシ後の復旧作業の障害
となることがある。

第１図に安全弁を有するクライオスタットの一般的な構
成を示す。

第１図（：おいて、クライオスタット１内のＬＨｅ２中
には超π１−導コイル３が浸漬さノ１、コイル３の発熱
寸た４外部からの熱ｆう入によＩＪ　Ｌｌ−１ｅ　２が
蒸発するとＯＨｅ　４となり、クライオスタット内上部
に’ＢＮ′（す、通常は配管５を経由してヘリウムガス
回収装置ｊｑ、　６で回収される。

コイル３の発熱（１ｊが増加してクライオスタット内の
Ｏｌ　ｅ圧が所だの値よｌψＩ加すると、安全弁７から
大気８（：　Ｇ１−１ｃを放出し内圧の６’＋Ｅ、鹿上
昇を防止する。

一般り月］いられ、る安全弁の（ＩＩＩ竜を第２図に示
す。

安全弁の２ｊ１人ロアａをタライメスタットに接和１し
たとき、（ｔ）Ｉｅ圧力が油気孔７ｂを１・１１トして
いるストツバ７Ｃを州１えているコイルバネ７ｄの押ノ
ヒカを超】１」すると、ストッパ７Ｃが押さｉｌ、て通
ブ孔７ｂンシ、開き、Ｇ１１ｅ　ｉづＪ（ｉ１気ロアｅ
から大気中に）１υ出智ハ、２）。

安全弁作動中に安全ヲＰから放出バれる（ＩＨｅ　ｉｊ
クー全弁７および削性５に強い冷）ζ１ｊ仕用を及はず
ので、大気中の水分が多−′Ｉ′ｌＩのλ１１となる。

この：（１）が、ストッパ７Ｃのガイド７ｆに付着する
と、クライオスタット内圧が回複してコイルバイ・７ｄ
の押圧力が加えられていても、ガイド７ｆが移動出来ず
安全弁Ｖｉ動作した捷まとなる。

以上のように従来の安全弁を有するクライオスタットで
に、内圧異常上昇によって安全弁が作動した後、内圧が
回復（低下）しても、安全弁に１１１が付着し、安全弁
自身の＋１）閉塞が兄全になされないことがある。

このため、クライオスタット内圧が回ゆしても、安全弁
が開状態のままになり、クライオスタット内の全ＬＨｅ
が蒸発して大気中に放出される。

また安全弁の閉塞が遅れると１周しく１温度の変動によ
る呼吸作用によってクライオスタット内に空気が吸込ま
れ、これによって空気中の水分がコイル表υ■１に付着
（結氷）することがある。

クライオスタット内に空気が吸込まｔ＋、　ｆｃ　ｇに
安全弁を閉基し、ＬＨｅを再注入すると、コイル２〈面
に付着した結氷はそのまま残り、コイル表面がＬｌ−１
ｅと重接接触しなくなって冷却効果が低下する。

この状態でコイル電流をθＩＣすと、氷の付着した部分
のコイル温度が上昇して常電導に転移する所謂クエンチ
現象を生じ、超電、導コーｒルとして使えないことにな
る。

クエンチ現象発生をｖノ止するに仁１クジイオスタット
内の十分な再乾操が必要であり、このために多大な時間
と経費を要する。

すなわち安全弁作動後クライオスタット内圧回イリ時に
速やかに安全弁の再閉？〜が必要であるが、従来の）：
ｔ？）　３７Ｊでは１′■１の付着−を防止出来ず、上
記したかｉ々の間層（を生じている。

［発明の目的］ 本発明はクライオスタットの内圧￥１’、　’帛上昇促
生による安全弁作動後、内圧回ツｊノ時に１虫やかに安
全５１゛が杓閉？、’ｌｑ　して、クライオスタット内
のＬＨｅの無駄な蒸発や外気の没入を防止する合」す１
的なクライオスタットを保有（することを目的としてい
る。

［発明の柚、要］ 奉を明Ｑづ、内部冷却！１？１体の一１！゛６常Ｌ１−
カガスを放出する安全弁をイ〕するクライオスタットに
おいて、安７１）弁に温風を吹付けて安全フ１゛を加熱
し安全弁が′４，１によって固、′＃、するのを防止、
するτＴ１’Ａ　ｌｌ１１．ｔ、送ｊ虱機と、安全弁の
放出動作オたは内部冷却媒体の異常圧力を杉・出して温
風送風板を起動させる起動回路を備え、こノ゛１によっ
て放出０ノ作後の安全弁の再閉２〈動作を砕実にしたも
のである。

［発明の実施例］ 本発明の一実力１１例を第３図に示す。第３図において
第１図と同一部分は同一記号で示している。

第３図において、クライオスタット内圧ニ接点付■、力
検出器用にカムされ内圧が安全弁動作値を超過すると接
点１０ａが閉じて安全弁７に温風を吹イ弓ける？７八Ｊ
虱送Ｊ虱根１１を起Ｄ１力゛する。

温風が安全弁７に吹イ」られると、安全弁作動中にＧＨ
ｅによる冷囚１作用が生じても、安全弁７の周１ｉｒｌ
にｆ’ｌ”ｈ２した大気中の水分が結氷するのが防止さ
れ内圧回復時安全弁７け自ｄｌｂ的に再［メーｊ基して
０１１ｅの大気への放出および外気の侵入を阻止する。

すなわち本実施例（−よる構成では、安全弁動作後、ク
ライオスタット内圧が回復（低下）した時、安全弁が自
動的に再閉塞するので、　０１ｌｅの大気への放出）べ
−を節約出来ると同時に、クライオスタツト内への大シ
の侵入をも１ｉ）４止できる。

大気の↑ジ入がｌＳｉ＋止出来るの−Ｃ１コイルに水分
が付治せず、水分の結氷も生じない。こオＬにより１Ｆ
）ｊ１ｒドｔｌｉ時のコイルに付着した氷による冷却効
果低下がノ皇因となるクウェンチも発生することがなく
なり、再乾燥も不要となり、デ１１転経イ′（の節約と
、能率的なユ軍転が１−１止となる。

第４図に木＠す」の他の実施（？！ｉ　’ａ：示す。第
４１ン１は安全弁７０動作に＝　ａ１ツノするりミツト
スイッチ１２を取付け、リミットスイッチ１２によって
温ｊ虱送ｊ戦拭１１をｆ弓ｒｉｉ力＋　’Ｉ’ｆｉ止メ
ーＦ！こるようにしｋもので４ブリ、第３は１とｆｉｌ
　ｅスｌｌ来が債ら才りる。

なお上記の実施例では、目１ｊｌ）　イリツ１１：式の
安全弁を用いた当合について説明したが、手ｌ１ＩＩＩ
伎帰式の安全弁を用いたｊ）４合にも木’ｉｂ　Ｌｌｔ
Ｊのｉｆ’ｆ月１が４１０１；である０「うれ明の効果
」 以上説明したように本発明によ八に１″、内Ｆ’ｄ（（
’６却ｆｉｌ／体の異常圧力ガスを放出する安全弁をイ
ｊ′するクライオスタットにおいて、安全−ｉｐの放出
４ｉ１）作Ｉ１．１に温風を吹付けて安全弁を加熱して
いるので、安全弁が１゛バの付佑−によって固りｔｌす
ることなく、内ハ１房イ０力が正゛１・Ｒに１カ帰する
と回ｌｌ−１ｒに安全弁が１「Ｌちに閉り、′。

され、４智、ガスがメ・１シ駄に外（（中にｈシ出さえ
したり、昇速（が内ｉ７１＋に侵入ず２）のが１（１ｊ
止さｉｌ、クライオスタットのべ）却効果を安全に保持
することができ４）０

【図面の簡単な説明】

第１図は七ｒ：来のクライオスタットσ）−ｊｒｌｌ　
ヲ示ス構成図、第２図を；［安全弁の１山陥イＩい１４
．を示すＩ４ｊ［面図、第３し］は本発明の一実施例を
７１りす怜成し１、第４図は本発明の他の実ｈｉＱ　９
１１を示す４１’ｉ　Ｊ人口で２ｆ・る。 １・・・クライオスタンド ２・油体ヘリウム（Ｌｌｌｅ）　３・・紹ｉｉ：’：　
２ｊ’ｈコイル４・・ヘリウムガス（Ｕｔｌｅ）　５・
・配％゛（逼　ヘリウムガス回収装置１（７・安全弁８
　外気　１（）・・・俤点イ：１圧力４すｒ　１１．１
　’＜：ｊｒｌｌ・・・τｈ１冑虱送凧４羨　１２・・
リミットスイッチ化」−１・人　グ「坤士　則　近　屋
　佑Ｃｌ’ｉか１名）治２図 第　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部冷却媒体の異常圧力ガスを放出する安全弁な五する
   クライオスタットにおいて、上記安全弁に温風を吠角け
   て安全弁を加熱する温風送風機と、上記安全弁の放出動
   作またｔｆＪ上記内部冷却媒体の異常圧力を検出して上
   記温Ｊ虱迭凧磯を起動させる起ｄＩｈ　Ｉｃｊ回路を（
   ｎ！ｉえたことを特徴とするクライオスタット