JPS635504A - 超電導マグネツト装置 - Google Patents
超電導マグネツト装置Info
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- JPS635504A JPS635504A JP61148205A JP14820586A JPS635504A JP S635504 A JPS635504 A JP S635504A JP 61148205 A JP61148205 A JP 61148205A JP 14820586 A JP14820586 A JP 14820586A JP S635504 A JPS635504 A JP S635504A
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- F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
- F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は熱侵入を特に少なくすることを必要とする超電
導マグネット装置に関する。
導マグネット装置に関する。
（従来の技術）
核融合装置、磁気浮上列車または核磁気共鳴画像診断装
置（以下ＭＨＩとする）などの超電導マグネット装置の
コイルは液体ヘリウムによって約４Ｋに冷却保持されて
超電導状態となる。液体ヘリウムは１気圧において１
ｗａｔｔの侵入熱に対し、１．４ ｆｌ ／ｈの割合で
蒸発する。ヘリウム液化機を接続しない場合は、この蒸
発ヘリウムは大気に放散され、大きな損失となるばかり
でなく、超電導状態を保持するために繁雑な液体ヘリウ
ムの補給操作を必要とする。
置（以下ＭＨＩとする）などの超電導マグネット装置の
コイルは液体ヘリウムによって約４Ｋに冷却保持されて
超電導状態となる。液体ヘリウムは１気圧において１
ｗａｔｔの侵入熱に対し、１．４ ｆｌ ／ｈの割合で
蒸発する。ヘリウム液化機を接続しない場合は、この蒸
発ヘリウムは大気に放散され、大きな損失となるばかり
でなく、超電導状態を保持するために繁雑な液体ヘリウ
ムの補給操作を必要とする。
したがって、超電導マグネット装置においては超電導コ
イルを浸漬した液体ヘリウムを収容する極低温容器を、
断熱真空容器に入れ、２０Ｋまたは８０Ｋに冷却された
ふく射シールドで包囲し、低熱伝導材料を用いた断熱支
持装置を用いて支持し、極力侵入熱を少くしている。
イルを浸漬した液体ヘリウムを収容する極低温容器を、
断熱真空容器に入れ、２０Ｋまたは８０Ｋに冷却された
ふく射シールドで包囲し、低熱伝導材料を用いた断熱支
持装置を用いて支持し、極力侵入熱を少くしている。
一方、超電導マグネット装置の極低温容器には。
定常運転時は、その自重と外部磁性体との間の電磁相互
作用力が働き、断熱支持装置はこの荷重を支持するに足
るものでよい。ところが癲送時には、車載時に１０以上
の重力の加速度が働き、定常時の支持装置では支持し切
れず、破断に至ることも考えられる。そこで輸送時も考
慮すると断熱支持装置は大がかりなものとなり、したが
って熱伝導断面積が増加して、定常運転時の低熱侵入条
件を満さない。
作用力が働き、断熱支持装置はこの荷重を支持するに足
るものでよい。ところが癲送時には、車載時に１０以上
の重力の加速度が働き、定常時の支持装置では支持し切
れず、破断に至ることも考えられる。そこで輸送時も考
慮すると断熱支持装置は大がかりなものとなり、したが
って熱伝導断面積が増加して、定常運転時の低熱侵入条
件を満さない。
さらに数トンにもおよぶ大形超電導マグネット装置を現
地に据付後に室温から４Ｋにヘリウム冷凍液化機無しで
冷却するには、数千リットルの液体窒素と数百リットル
の高価な液体ヘリウムを消耗する。この多大な消耗を軽
減するには、工場試験で冷却した状態を現地まで保持し
て輸送すればよい。
地に据付後に室温から４Ｋにヘリウム冷凍液化機無しで
冷却するには、数千リットルの液体窒素と数百リットル
の高価な液体ヘリウムを消耗する。この多大な消耗を軽
減するには、工場試験で冷却した状態を現地まで保持し
て輸送すればよい。
ところが、前述のような事情で支持強度と伝導熱が相反
する関係にあり、極低侵入熱の超電導マグネット装置の
設計上の障害となっていた。
する関係にあり、極低侵入熱の超電導マグネット装置の
設計上の障害となっていた。
（発明が解決しようとする問題点）
この問題を解決するには、常時極低温容器を支持する第
一の支持装置の他に、第二の支持装置を設けて輸送時に
これを利かせる手段があるが、輸送後に第二の支持装置
の支持関係をしゃ断したとき、第二の支持装置のしゃ断
を確実にする手段がなく定常運転時の熱侵入量増加の不
安があった。
一の支持装置の他に、第二の支持装置を設けて輸送時に
これを利かせる手段があるが、輸送後に第二の支持装置
の支持関係をしゃ断したとき、第二の支持装置のしゃ断
を確実にする手段がなく定常運転時の熱侵入量増加の不
安があった。
これは、第二の支持装置の支持棒の断熱距離を長くとる
と、支持棒の自重が増加し、横方向取付時に自重で極低
温容器に接触する恐れがあった。しかも、支持棒の端部
は熱収縮差や機械振動を吸収し、かつ真空シールを行う
構造でなければならず、支持棒の自重を支えるに足る剛
性を持たせることは困廻であった。
と、支持棒の自重が増加し、横方向取付時に自重で極低
温容器に接触する恐れがあった。しかも、支持棒の端部
は熱収縮差や機械振動を吸収し、かつ真空シールを行う
構造でなければならず、支持棒の自重を支えるに足る剛
性を持たせることは困廻であった。
一方、ＭＨＩなどの超電導マグネット装置は病院に定置
する場合のほかに、移動型として各地に輸送して運用す
る方法も盛んになりつつあり、この場合、第二の支持装
置の着脱を手動で行うには熟練を要するため困菫を伴い
、自動化が必要である。
する場合のほかに、移動型として各地に輸送して運用す
る方法も盛んになりつつあり、この場合、第二の支持装
置の着脱を手動で行うには熟練を要するため困菫を伴い
、自動化が必要である。
またＭＲＩでは、地震などの衝撃的災害時に少くとも患
者の脱出完了までは超電導マグネットの破壊などの重大
事故を防止する必要があることはいうまでもない。
者の脱出完了までは超電導マグネットの破壊などの重大
事故を防止する必要があることはいうまでもない。
本発明の目的は、極低温容器を常に支持する第一の支持
装置の他に、輸送時に接続し輸送後にしゃ断する第二の
支持装置を設けた超電導マグネット装置において、第二
の支持装置の支持関係の断接を駆動機で支持棒を駆動し
、しかも地震などの衝撃的災害時には自動的に支持棒で
支持するような構造を有する第二の支持装置を備えた安
全性の高い極低熱侵入の超電導マグネット装置を提供す
ることにある。
装置の他に、輸送時に接続し輸送後にしゃ断する第二の
支持装置を設けた超電導マグネット装置において、第二
の支持装置の支持関係の断接を駆動機で支持棒を駆動し
、しかも地震などの衝撃的災害時には自動的に支持棒で
支持するような構造を有する第二の支持装置を備えた安
全性の高い極低熱侵入の超電導マグネット装置を提供す
ることにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、超電導マグネット装置を輸送する場合に使用
する第二の支持装置において支持装置の室温端部に駆動
装置を設け、これに超電導マグネットの加速度を検畠し
て、非常時の場合に駆動装置を駆動支持させる手段を用
いたものである。
する第二の支持装置において支持装置の室温端部に駆動
装置を設け、これに超電導マグネットの加速度を検畠し
て、非常時の場合に駆動装置を駆動支持させる手段を用
いたものである。
（作 用）
超電導マグネット装置に設けられた第二の支持装置に駆
動機構を設け、かつ超電導マグネット装置の加速度を検
知して過大な加速度に対して、駆動機構を駆動させるこ
とにより、極低温容器を真空容器に強固に支持し、非常
時に対応出来る。
動機構を設け、かつ超電導マグネット装置の加速度を検
知して過大な加速度に対して、駆動機構を駆動させるこ
とにより、極低温容器を真空容器に強固に支持し、非常
時に対応出来る。
（実施例）
以下１本発明の一実施例について、第１図、第２図を用
いて説明する。
いて説明する。
第１図において、超電導コイルを液体ヘリウムに浸漬し
て内蔵した極低温容器■は断熱真空容器■に第一の支持
装置■および第二の支持装置（イ）によって真空空間■
に支持される。また図示されない支持装置により、ふく
射シールド０が極低温容器■を包囲するように真空空間
■に支持される。
て内蔵した極低温容器■は断熱真空容器■に第一の支持
装置■および第二の支持装置（イ）によって真空空間■
に支持される。また図示されない支持装置により、ふく
射シールド０が極低温容器■を包囲するように真空空間
■に支持される。
第１図で叫コイル中心部に室温空間（５ａ）を有する超
電導マグネット装置を示している。第一、第二の支持装
置の低温端は極低温容器に取り付けられた荷重支持部材
■に支持され、他端は真空容器■に気密に支持されるが
、第二の支持装置（イ）では、この室温端部に油圧、空
圧、電動機などによる駆動機構■と加速度検出器（８ａ
）、電気制御系（８ｂ）を備える。
電導マグネット装置を示している。第一、第二の支持装
置の低温端は極低温容器に取り付けられた荷重支持部材
■に支持され、他端は真空容器■に気密に支持されるが
、第二の支持装置（イ）では、この室温端部に油圧、空
圧、電動機などによる駆動機構■と加速度検出器（８ａ
）、電気制御系（８ｂ）を備える。
次に、第２図を用いて第二の支持装置（イ）の支持構造
詳細を説明する。■）はステンレス鋼、チタン合金など
の金属材料または繊維強化プラスチックなどからなる荷
重支持棒で、極低温容器■の外側に設けた荷重支持部材
■と、室温の断熱真空容器■とを結合したり解離したり
するものである。支持棒■）の低温端は荷重支持用止め
金（１０）が設けられ、室温側端部にはねじが切られ、
支持着脱用ナツト（１１）と真空シールのためのシール
金具（１２）および０−リング（１３）で気密に保持し
、かつ着脱用ナツト（１１）を締付けたとき、止め金（
１０）が荷重支持部材■に当接し、荷重を支持する。ま
た荷重支持棒■の途中にステンレス鋼、チタン合金、繊
維強化プラスチックなどの断熱ガイド（１４）を適切な
断熱距離をもたせて取り付け、支持棒０を着脱ナツト（
１１）で着脱するとき低温の荷重支持部材■に支持棒■
）が直接接触しないように配置する。
詳細を説明する。■）はステンレス鋼、チタン合金など
の金属材料または繊維強化プラスチックなどからなる荷
重支持棒で、極低温容器■の外側に設けた荷重支持部材
■と、室温の断熱真空容器■とを結合したり解離したり
するものである。支持棒■）の低温端は荷重支持用止め
金（１０）が設けられ、室温側端部にはねじが切られ、
支持着脱用ナツト（１１）と真空シールのためのシール
金具（１２）および０−リング（１３）で気密に保持し
、かつ着脱用ナツト（１１）を締付けたとき、止め金（
１０）が荷重支持部材■に当接し、荷重を支持する。ま
た荷重支持棒■の途中にステンレス鋼、チタン合金、繊
維強化プラスチックなどの断熱ガイド（１４）を適切な
断熱距離をもたせて取り付け、支持棒０を着脱ナツト（
１１）で着脱するとき低温の荷重支持部材■に支持棒■
）が直接接触しないように配置する。
次に上記実施例の作用について説明する。
極低温容器■およびふく射シールド■など極低温部材は
断熱真空容器■に第一の支持装置■により固定支持され
るが、第二の支持装置（イ）を第一の支持装置■に併設
し、輸送時には第二の支持装置に）で極低温容器を支持
する。このとき第一の支持装置はフリーとなるか、又は
分担支持とする。第二の支持装置に）に設けられた遠隔
駆動装置（８）は必要箇所に設置された複数の第二の支
持装置に）が同時に均等にゆっくり必要なストロークだ
け駆動されるように制御される。
断熱真空容器■に第一の支持装置■により固定支持され
るが、第二の支持装置（イ）を第一の支持装置■に併設
し、輸送時には第二の支持装置に）で極低温容器を支持
する。このとき第一の支持装置はフリーとなるか、又は
分担支持とする。第二の支持装置に）に設けられた遠隔
駆動装置（８）は必要箇所に設置された複数の第二の支
持装置に）が同時に均等にゆっくり必要なストロークだ
け駆動されるように制御される。
地震などの万一の衝撃的災害時の過大加速度に対しては
、加速度検出器（８ａ）からの信号により、第二の支持
装置を自動駆動し、−時的に極低温容器■を強固に支持
し、加速度が平常値になれば、自動的に支持を解離する
。
、加速度検出器（８ａ）からの信号により、第二の支持
装置を自動駆動し、−時的に極低温容器■を強固に支持
し、加速度が平常値になれば、自動的に支持を解離する
。
次に第二の支持装置の解離後について説明する。
輸送が完了し、現地据付完了後、第二の支持装置■を駆
動機構を用いて解離する。解離は止め金（１０）を支持
棒０と共に荷重支持部材■から離れる方向に移動させ、
支持棒■と低温の荷重支持部材■の間に真空断熱空間を
保持する。このとき、断熱ガイド（１４）は荷重支持部
材■に一部接触するが、支持棒■）は接触しない。
動機構を用いて解離する。解離は止め金（１０）を支持
棒０と共に荷重支持部材■から離れる方向に移動させ、
支持棒■と低温の荷重支持部材■の間に真空断熱空間を
保持する。このとき、断熱ガイド（１４）は荷重支持部
材■に一部接触するが、支持棒■）は接触しない。
断熱ガイド（１４）の距離を適切にとれば、支持棒■）
から極低温容器への侵入熱を小さく押えられ、複数本の
第二の支持装置■を取り付けても、全体の熱侵入量は低
く押えられる。また極低温容器に液体ヘリウムを入れた
ままで輸送する場合も、支持棒■の長さと断面積を適切
に選らべば、第１の支持装置その他の侵入熱量を合せた
全熱浸入量も輸送中の液体ヘリウムをある程度保持出来
る値に押えられる。
から極低温容器への侵入熱を小さく押えられ、複数本の
第二の支持装置■を取り付けても、全体の熱侵入量は低
く押えられる。また極低温容器に液体ヘリウムを入れた
ままで輸送する場合も、支持棒■の長さと断面積を適切
に選らべば、第１の支持装置その他の侵入熱量を合せた
全熱浸入量も輸送中の液体ヘリウムをある程度保持出来
る値に押えられる。
なお、断熱ガイド（１４）の形状は荷重支持部材■との
接触面積を小さくするようにスリットを入れるか、接触
部を点または線接触の形状とすることも熱侵入を低下さ
せ。効果があるので、そのようにしてもよい。
接触面積を小さくするようにスリットを入れるか、接触
部を点または線接触の形状とすることも熱侵入を低下さ
せ。効果があるので、そのようにしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、超電導マグネッ
ト装置を輸送するときに第二の支持装置を装着すること
により、必要な支持強度が簡単な操作で得られ、しかも
輸送後の定常運転時には第二の支持装置を荷重支持部材
から解離して低熱侵入の特性を得ることが出来る。した
がって、超電導マグネット装置の安全輸送を可能たし、
地震など万一の衝撃的災害にも駆動機構を自動的に駆動
して第二の支持装置で極低温容器を支持するので安全性
を確保出来る。
ト装置を輸送するときに第二の支持装置を装着すること
により、必要な支持強度が簡単な操作で得られ、しかも
輸送後の定常運転時には第二の支持装置を荷重支持部材
から解離して低熱侵入の特性を得ることが出来る。した
がって、超電導マグネット装置の安全輸送を可能たし、
地震など万一の衝撃的災害にも駆動機構を自動的に駆動
して第二の支持装置で極低温容器を支持するので安全性
を確保出来る。
第１図は本発明の一実施例を示す横断面図、第２図は第
１図の要部拡大断面図である。 １・・・極低温容器、 ２・・・断熱真空容器、３
・・・第一の支持装置、 ４・・・第二の支持装置、７
・・・荷重支持部材、 ８・・・駆動機構、８ａ・・
・加速度検出器、 ８ｂ・・・電気制御系、９・・・
支持棒、１０・・・止め金、 １４・・・断熱ガイド。 第 １ 図 第２図
１図の要部拡大断面図である。 １・・・極低温容器、 ２・・・断熱真空容器、３
・・・第一の支持装置、 ４・・・第二の支持装置、７
・・・荷重支持部材、 ８・・・駆動機構、８ａ・・
・加速度検出器、 ８ｂ・・・電気制御系、９・・・
支持棒、１０・・・止め金、 １４・・・断熱ガイド。 第 １ 図 第２図
Claims (2)
- （１）液体ヘリウムに浸漬した超電導コイルを収容する
極低温容器を断熱真空容器に入れ、両容器間を断熱支持
装置で支持する超電導マグネット装置において、断熱支
持装置は常時支持する第一の支持装置の他に、輸送時に
は支持棒にて極低温容器に設けた荷重支持部材を介して
支持し、地震などの衝撃的災害時には超電導マグネット
装置に加わる速度を検出器にて検出し、必要に応じて電
気制御系にて自動的に駆動機構を制御し、前記支持棒を
駆動して支持し、不要のときは支持棒を荷重支持部材か
ら解離する第二の支持装置を備えたことを特徴とする超
電導マグネット装置。 - （２）第二の支持装置には解離時に支持棒が荷重支持部
材に接触するのを防止する断熱ガイドを設けたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電導マグネット
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61148205A JPS635504A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 超電導マグネツト装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61148205A JPS635504A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 超電導マグネツト装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635504A true JPS635504A (ja) | 1988-01-11 |
Family
ID=15447609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61148205A Pending JPS635504A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 超電導マグネツト装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS635504A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400668A (en) * | 1991-12-26 | 1995-03-28 | Hitachi, Ltd. | Superconducting magnet magnetically levitated transportation apparatus |
| JP2010262950A (ja) * | 2009-04-29 | 2010-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導電磁石及びその輸送方法 |
| JP2014007150A (ja) * | 2012-06-01 | 2014-01-16 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | サイクロトロン |
| JP2017028194A (ja) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | 電流リード付きフランジユニット |
-
1986
- 1986-06-26 JP JP61148205A patent/JPS635504A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400668A (en) * | 1991-12-26 | 1995-03-28 | Hitachi, Ltd. | Superconducting magnet magnetically levitated transportation apparatus |
| JP2010262950A (ja) * | 2009-04-29 | 2010-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導電磁石及びその輸送方法 |
| JP2014007150A (ja) * | 2012-06-01 | 2014-01-16 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | サイクロトロン |
| JP2017028194A (ja) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | 電流リード付きフランジユニット |
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