JPS633200Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、荷電粒子加速装置のイオン源、電磁
石など高電圧部位に設置される機器を冷却するた
めの冷却装置に関する。

荷電粒子加速装置のイオン源、電磁石などの機
器は、例えば100KV〜1000KV（DC）もの高電圧
部位に設置されるが、この種加速装置を効率よく
運転するには、これらイオン源等を冷却する必要
がある。このため従来は低電圧部位からの冷却液
を配管などを介してイオン源等冷却されるべき機
器（以下、被冷却体という）に循還供給するよう
にしている。この場合、高電圧部位近傍の流路と
しては、絶縁性のチユーブが用いられるが、冷却
液を含め直流高電圧に耐えうるものでなければな
らない。また、リーク電流も極小（例えば、数
μA〜数百μA以下）でなければならない。一例を
あげると、冷却液として純水を用いる場合、
300KV（DC）の高電圧で使用できるようにする
ためには、チユーブ口径が20φmmのものを用いる
とその長さは15ｍ必要となる。

さて、従来のこの種装置は、第１図に示すよう
に、被冷却体１を収納した高電圧ケージ２を搭載
した絶縁支持物、例えば支持碍子３に、絶縁性の
チユーブ４を所定の長さだけ巻回し、このチユー
ブ４を介して冷却液体源５からの冷却液６を被冷
却体１に供給するようにしている。なお、図にお
いて、７は直流高電圧電源、８は高電圧ケーブ
ル、９はベース、１０はポンプ、１１は熱交換
器、１２は液体配管である。

而して、荷電粒子加速装置は、一般に空調され
た建屋内に設置されるが、近年、この種装置は大
型化される傾向にあり、従つて建屋の内容積も大
となり、必然的に空調スペースも増大する。この
結果、費用的な面などより必らずしも完全な空調
が行なえず、従つて建屋内の湿度を十分下げ得な
いことが生ずる。

このため、加速装置周辺の空気中の水分が冷え
た冷却液６の通るチユーブ４の外側面で凝集して
水滴となり、高電圧の印加されたチユーブ４の外
側面において沿面放電が生じたり、大気に触れて
いるから当然ほこりが付着する。そして、水滴が
流れると、チユーブ外側面ではチユーブの長手方
向に沿つて同電位の部分が生ずるが、内側面は、
ほぼ均等に分圧されるのでチユーブ内、外面は異
る電位となり、チユーブ４の肉厚方向に異常電圧
が加わり、貫通放電を起すなどしてチユーブ４に
穴があいたり、これらに起因して被冷却体を損傷
することがあつた。

本考案者は、高電圧が印加されているチユーブ
が空気中に露出しており、しかも、前述の異常電
圧がチユーブの肉厚方向にじかに印加されている
ところに上述の放電の原因があることに着目し、
絶縁ガスを充填した容器内にチユーブの大半を収
納するとともに、該チユーブの両端部にそれぞれ
継手金具を設け、かつ同じ電圧部位側にある前記
継手金具と前記容器のフタとをそれぞれ電気的に
同電位となるように接続して、上述の問題点を解
決するようにしたものである。

以下、本考案を図面に示す一実施例に基づいて
説明する。第２図において、１３はチユーブ４を
収納する容器で、例えば高圧ケージ２の下部に設
けられる。第３図は、前記容器１３及びその周辺
の構成を示すもので、胴体１４は樹脂などの絶縁
材で形成されてあり、その上下に金属製の板より
なるフタ１５，１６を備えている。そして容器１
３の内部には例えば巻枠１７を設け、これに絶縁
油、フレオン液又は純水などの冷却液６を通す絶
縁性のチユーブ４が巻回されて収納されるととも
に、チユーブ４の両端部４ａ，４ｂがそれぞれフ
タ１５、フタ１６を貫挿して容器１３外に引き出
される。なお、１８は押え金具である。そして、
容器１３の内部は、バルブ１９を介して一旦真空
引きし、改めてSF₆ガス、N₂ガス、CO₂ガス等の
絶縁ガス２０を所定の圧力で封入する。２１は継
手金具、２２は冷却液体源側の液体配管、２３は
被冷却体側の液体配管である。２４は同じ電圧部
位にある前記継手金具２１，２１とフタ１５，１
６とをそれぞれ電気的に同電位となるように接続
する接続線である。

以上の構成によれば、冷却液６の通る絶縁性の
チユーブ４の大半を、絶縁ガス２０が充填された
容器１３内に収納しているので、被冷却体１が設
置されている室内が多湿状態となつても、前記チ
ユーブ４の外側面に水滴が付着することがなくな
る外、ほこりが付着しなくなる。したがつて、チ
ユーブ４外側面の汚損湿潤にともなう沿面放電や
これに基因するチユーブ４内外面の分圧電圧の相
違が生じなくなり、チユーブ４の厚み方向に異常
電圧が加わることがなくなる。更に、チユーブ４
の両端部４ａ，４ｂは、それぞれ容器１３の金属
製のフタ１５，１６を貫挿しているが、同じ電位
側にある継手金具２１，２１とフタ１５，１６と
がそれぞれ電気的に同電位となるように接続線２
４で接続されているので、チユーブ４のフタ１
５，１６貫挿部分および容器１３外に露出してい
る部分のチユーブ４の内外面の電位差は極めて小
さく、チユーブ４の厚み方向に印加される電圧は
実質的に０となる。

第４図はこの考案の他の実施例で、下側のフタ
１６におけるチユーブ４の引出し部分の詳細を示
す。低電圧部位側の継手金具２１の一端にはチユ
ーブ４の端部４ａが挿入され、コネクタ２５で締
め付けを行なうとともに、他端には液体配管２２
が挿入され、コネクタ２５によつて同様に締めつ
けられている。液体配管２２の他端は接続金具２
６、ターミナル２７を介して冷却液体源に接続さ
れている。前記継手金具２１は接続線２４と、電
流計２８と抵抗２９とを並列接続したものを介し
て接地電位の下側のフタ１６に電気的に接続し、
リーク電流の測定を行なえるようにしている。な
お、前記抵抗２９は、電流計２８の断線時を考慮
して、その10〜20倍程度の抵抗値に設定すること
が好ましい。また、30は０リングである。

以上の構成によつても、チユーブ４内のＸ点
と、下側のフタ１６のＸ点との電位差は極めて小
さくすることができるが、第５図に示すように、
チユーブ４内にインサート金具３１を挿入し、こ
れを継手金具２１と電気的に接続し、該部におけ
るチユーブ４内外面の電位差をなくしてチユーブ
４の厚み方向に電圧が印加されないように構成し
てもよいのは勿論である。

なお、図示は省略するが、上側のフタ１５にお
いても同様の構成にすることは勿論である。

以上詳述したように、本考案によれば、極めて
簡単な構成により、冷却液の通るチユーブに基因
する沿面放電や貫通放電が防止できる。この結
果、冷却装置の損傷がなくなり、被冷却体の損傷
を防止できる。

さらに、この考案によれば、従来と同様被冷却
体は、空気に触れた状態で設置すればよく、特別
な配慮を必要としないとともに、従来のこの種装
置に比して、保守点検作業などが簡略化されると
いう実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示す側面図、第２図は本考
案の概略を示す側面図、第３図は本考案の要部を
示す一部断面側面図、第４図は下側のフタ付近の
一実施例を示す拡大断面図、第５図は下側のフタ
付近の他の実施例を示す拡大断面図である。 １……被冷却体、４……チユーブ、５……冷却
液体源、１３……容器、１５，１６……フタ、２
１……継手金具、２２，２３……液体配管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高電圧部位に設置された被冷却体に低電圧部位
   に設けられた冷却液体源からの冷却用液体を絶縁
   性のチユーブを介して供給するものにおいて、前
   記被冷却体を空気に触れた状態でベース上に絶縁
   支持物により支持するとともに、絶縁材で形成さ
   れた胴体の上下に金属性のフタを備え、その内部
   に絶縁ガスを充填した容器を設け、この容器内に
   前記チユーブの大半を収納し、このチユーブの両
   端部をそれぞれ前記フタを貫挿するようにして容
   器外に引き出し、その一方の端部を継手金具を介
   して冷却液体源側の液体配管に、又他方の端部を
   継手金具を介して前記被冷却体側の液体配管にそ
   れぞれ接続し、かつ同じ電圧部位側にある前記継
   手金具とフタとをそれぞれ電気的に同電位となる
   ように接続したことを特徴とする高電圧装置用冷
   却装置。