JPS634871Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、極低温配管の伸縮継手に係り、特
に、極低温物質の移送効率を向上させるのに好適
な極低温配管の伸縮継手に関するものである。

従来、液体ヘリウム等の極低温物質を移送する
配管として、外部からの熱侵入により極低温物質
が蒸発、気化するのを防止するため、内部を極低
温物質が流通する内管と、該内管の外部に真空層
を形成する外管とが同心状に配設され真空断熱さ
れる極低温配管が慣用されている。また、極低温
物質の流通時に、内管と外管との間には極低温と
常温との温度差が生じ、熱伸縮量に差が生じるた
め、内管をベローズで伸縮可能に連結し、熱伸縮
量を吸収している。

このような従来の極低温配管の伸縮継手例を第
１図により説明する。

第１図は、従来の極低温配管の伸縮継手部の縦
断面図で、内管１０ａに周設された固定側エンド
プレート１１と、内管１０ｂに固設され内管１０
ａに緩挿された稼動側エンドプレート１２とにベ
ローズ１３の両端がそれぞれ固設されている。な
お、内管１０ａ，１０ｂおよびベローズ１３と外
管１４との間には真空層１５が形成されている。

内管１０ａ，１０ｂを極低温物質が流通する時
に、内管１０ａ，１０ｂと外管１４との間で生じ
る熱伸縮量差は、ベローズ１３が伸縮し可動側エ
ンドプレート１２が移動（第１図では、左右方
向）することにより吸収される。

このような極低温配管の伸縮継手では、外部か
らの輻射熱を受けるベローズの表面積が大きいた
めに、内管への外部からの侵入熱量が大きくなり
極低温物質の移送効率が低下するといつた欠点が
あつた。

本考案の目的は、上記欠点をなくし、外管から
内管への侵入熱量を減少させて極低温物質の移送
効率を向上できる極低温配管の伸縮継手を提供す
ることにある。

本考案は、極低温配管の伸縮継手において、ベ
ローズの表面積よりも小さい表面積で且つ極低温
での熱伝導率が優れたシールド材によりベローズ
の外管側をベローズと隙間をあげて包囲し、シー
ルド材の一端を内管に熱伝導可能に取り付けるこ
とにより、外管から内管への侵入熱量を減少で
き、極低温物質の移送効率を向上させることがで
きる。

以下、本考案の一実施例を第２図により説明す
る。

第２図は、本考案による極低温配管の伸縮継手
部の縦断面図を示す。本図において、第１図と同
符号のものは同一部品を示し、説明を省略する。
本図が第１図と異なる点は、ベローズ１３外周の
伸縮範囲をシールド材１６で包囲している点であ
る。シールド材１６は、ベローズ１３および可動
側エンドプレート１２が移動可能なようにベロー
ズ１３および可動側エンドプレート１２との間に
隙間を設けてあり、シールド材１６の一端が固定
側エンドプレート１１に取り付けて支持してあ
る。また、シールド材１６は、極低温での熱伝導
率が優れた材料で成り、ベローズ１３の表面積よ
り小さい表面積となるように軸方向の断面が一直
線状になつている。

上記の様に構成した極低温配管の伸縮継手にお
いて、内管１０ａ，１０ｂを極低温物質が流通す
ると、内管１０ａ，１０ｂが冷却され、内管１０
ａ，１０ｂと外管１４との間に温度差が生じる。
これによつて内管１０ａ，１０ｂと外管１４との
間に熱伸縮量差が生じる。この熱伸縮量差は、ベ
ローズ１３が伸縮し（この場合は伸びる）可動側
エンドプレート１２が内管１０ａとシールド材１
６との間で移動（第２図の右方向に移動）するこ
とにより吸収される。なお、ベローズ１３は、シ
ールド杆１６がベローズ１３の伸縮範囲を覆つて
いるので、伸び状態になつてもシールド材１６の
端部から食み出すことはない。

また、冷却された内管１０ａ，１０ｂの熱が、
固定側エンドプレート１１および可動側エンドプ
レート１２を介してベローズ１３に伝わり、ベロ
ーズ１３を両端側から冷却するとともに、また、
固定側エンドプレート１１を介してシールド材１
６に伝わり、シールド材１６を冷却する。シール
ド材１６は熱伝導率が優れているので固定側エン
ドプレート１１側だけからでも充分に冷却され、
ベローズ１３とシールド材１６とが均一な温度に
なる。

このようにシールド材１６が、ベローズ１３と
同じ温度で、且つベローズ１３の表面積より小さ
い表面積でベローズ１３を覆つているので、常温
部である外管１４からの輻射熱は受熱面積の少な
いシールド材１６で受けられ、シールド材１６に
伝わつた僅かな侵入熱が固定側エンドプレート１
１および内管１０ａを介して極低温物質に侵入す
る。しかし、その侵入熱は従来のベローズ１６に
伝わつて侵入する場合に比べて少なく、また、シ
ールド材１６とベローズ１３との間には温度差が
ないので、この間の輻射熱は発生せず、ベローズ
１３からの侵入熱はない。

以上、本一実施例によれば、シールド材１６を
極低温での熱伝導率が優れた材料で形成している
ので、内管の一部を構成するベローズ１３とシー
ルド材１６との温度の均一化が図れ、ベローズ１
３とシールド材１６との間での輻射熱の発生を防
止でき、ベローズ１３に外管１４からの輻射熱の
影響を与えることがない。

さらに、シールド材１６の表面積をベローズ１
３の表面積よりも小さくしているので、外管１４
からの輻射熱を受ける面積がベローズ１３に比べ
て少なく、侵入熱量を減少でき極低温物質の移送
効率が向上する。

なお、本一実施例ではシールド材１６を固定側
エンドプレート１１に取り付けて熱の伝導を行な
うようにしているが、固定側エンドプレート１１
ではなく可動側エンドプレート１２でも良いし、
シールド材１６を直接に内管１０ａまたは１０ｂ
に設けても良い。

本考案は、以上説明したように、極低温配管の
伸縮継手において、ベローズの表面積よりも小さ
い表面積で且つ極低温での熱伝導率の優れた材料
から成るシールド材をベローズの伸縮範囲を覆う
ようにして内管と熱伝導可能に取り付けているの
で、外管から内管への侵入熱量を減少させること
ができ、極低温物質の移送効率を向上できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の極低温配管の伸縮継手例を説
明するもので、従来の極低温配管の伸縮継手部の
縦断面図、第２図は、本考案の一実施例を説明す
るもので、本考案による極低温配管の伸縮継手部
の縦断面図である。 １０ａ，１０ｂ……内管、１３……ベローズ、
１４……外管、１５……真空層、１６……シール
ド材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベローズにより伸縮可能に連結され内部を極低
   温物質が流通する内管と、該内管の外側を真空断
   熱する外管とから成る極低温配管の伸縮継手にお
   いて、前記ベローズの表面積よりも小さい表面積
   で且つ極低温での熱伝導率が優れたシールド材に
   より前記ベローズの外管側をベローズと隙間をあ
   けて包囲し、前記シールド材の一端を前記内管側
   に熱伝導可能に取り付けたことを特徴とする極低
   温配管の伸縮継手。