EA014658B1 - Резервуар для хранения веществ и/или приборов при низких температурах - Google Patents

Abstract

Резервуар для приема подлежащих хранению при низких температурах криогенных сред и/или устройств, с внешней оболочкой (1) и соединенной с ней стабильно по положению напрямую или опосредованно изолирующей оболочкой (10), которая по мере необходимости окружена одной или несколькими следующими изолирующими оболочками (10), причем внутренняя оболочка (2) для хранения криогенных сред соединена стабильно по положению с помощью крепежных элементов (3) с внешней оболочкой (1), с целью надежного обеспечения расстояния между изолирующими слоями (10) и внешней и внутренней оболочками (1, 2). Каждая изолирующая оболочка (10) выполнена по меньшей мере из двух частей и укреплена на внешней оболочке (1) и/или на внутренней оболочке (2) с помощью независимых от крепежных элементов (3) позиционирующих элементов (11, 26, 27), причем изолирующая оболочка (10) находится на расстоянии от внешней или внутренней оболочки (1, 2) или следующей изолирующей оболочки (10) без соприкосновения с образованием зазора (15).

Description

Изобретение касается резервуара для хранения веществ и/или приборов при низких температурах, предпочтительно ниже 150 К (-123°С), содержащего внешнюю оболочку и соединенную с ней напрямую или опосредованно с помощью позиционирующих элементов стабильно по положению или опирающуюся на нее напрямую или опосредованно изолирующую оболочку, которая также окружена несколькими последующими изолирующими оболочками, причем либо устройство, либо одна внутренняя оболочка для хранения криогенных веществ соединена стабильно по положению с помощью крепежных элементов с внешней оболочкой.

Под криогенными веществами или средами следует понимать сжиженные газы, например, гелий, азот, кислород, природный газ или водород. В жидком состоянии температура этих газов составляет обычно менее 150 К (-123°С). Для хранения этих веществ предусмотрена внутренняя оболочка, которая встроена во внешнюю оболочку.

Для термоизоляции резервуара для криогенных сред, впоследствии называемых криорезервуарами, целесообразно обеспечить максимально возможную изоляцию внутренней оболочки для максимально возможного предотвращения потерь тепла. Промежуточное пространство между внутренней оболочкой и внешней оболочкой в большинстве случаев вакуумируется. Внутренняя оболочка должна крепиться во внешней оболочке с помощью предусмотренных между обеими оболочками тепловых перемычек, количество которых должно быть минимальным, поскольку через указанные тепловые перемычки, являющиеся структурными элементами крепления, происходят принудительные потери тепла.

В заявке И8 2926810 описан резервуар, состоящий из внешней оболочки и внутренней оболочки, причем внутренняя оболочка соединена с внешней оболочкой с помощью распорок. Распорки из материала с малой теплопроводностью имеют минимальный диаметр, чтобы удерживать тепловые переходы на минимальном уровне.

Кроме того, для дополнительного изолирования внутренней оболочки в промежуточное пространство между внешней и внутренней оболочками могут вводиться изолирующие оболочки и/или экраны для отражения излучений. Так, например, из заявки ΌΕ 19546619 известен криорезервуар, в котором внутренняя оболочка окружена несколькими изолирующими матами.

Далее, из заявки И8 4988014 известен криорезервуар, в котором между внешней оболочкой и внутренней оболочкой предусмотрен тепловой экран из алюминия или меди. Этот тепловой экран, также как внутренняя оболочка, подвешен на двух подвесных элементах в противоположных концевых областях криорезервуара.

Из заявки ЕВ 2711640 известен криорезервуар с одной внутренней оболочкой и одной внешней оболочкой, в котором в промежуточном пространстве расположены набивка или подушки из чередующихся проводящего материала и изолирующего материала.

Из заявки νθ 2006/034521 А1 известен способ, при котором внутренняя оболочка без соприкосновения с внешней оболочкой удерживается парящей с помощью магнитов постоянного тока. Между внутренней оболочкой и внешней болочкой не предусмотрено дополнительных изолирующих слоев.

В заявке И8 2006/0196876 А1 предусмотрены магнитные изолирующие слои для криорезервуара между внешней и внутренней чашами, в результате чего между слоями или между слоями внешней и внутренней чаш также образуются изолирующие пространства.

Из заявки АТ 502191 В1 известен криорезервуар, в котором внутренняя чаша опирается с помощью опорной структуры о внешнюю чашу, причем предусмотрены барьеры излучения, которые обладают высокой отражательной способностью, которые обеспечивают многочисленные тепловые переходы, так как сами барьеры излучения либо непосредственно контактируют с внутренней чашей, либо также непосредственно опираются друг на друга.

Криорезервуар описанного выше типа известен, например, из заявки ЕР 0014250 В1, причем внутренняя оболочка опирается на внешнюю оболочку с помощью составленных из отдельных элементов крепежных лент. Между внутренней и внешней оболочкой расположены несколько изолирующих оболочек, которые укреплены на крепежных лентах. Эти изолирующие оболочки предусмотрены на расстоянии друг от друга и на расстоянии от внутренней и от внешней оболочки. Криорезервуар этого типа сложен в конструктивном отношении и его сборка является затруднительной. К тому же изолирующие оболочки нагружают крепежные элементы, с помощью которых внутренняя оболочка прикреплена к внешней оболочке.

Изобретение имеет задачей устранение этих недостатков и трудностей и создание резервуара описанного выше типа, в котором внутренняя оболочка не только надежно подвешена во внешней оболочке и хорошо защищена от возникающих механических и термических нагрузок, но и наряду с незначительными потерями тепла обеспечивает простоту сборки, что снижает производственные расходы даже при большом количестве изолирующих оболочек. Еще одна задача заключается в том, чтобы обеспечить надежную фиксацию изолирующей оболочки в промежуточном пространстве между внутренней и внешней оболочками с соблюдением по возможности постоянного расстояния как относительно внутренней, так и относительно внешней оболочки, а также предусмотренных по мере надобности следующих изолирующих оболочек.

В соответствии с изобретением эта задача решается за счет того, что каждая изолирующая оболочка

- 1 014658 выполнена по меньшей мере из двух частей и укреплена на внешней оболочке и/или устройстве и/или на внутренней оболочке с помощью независимых от крепежных элементов позиционирующих элементов, причем изолирующая оболочка расположена без соприкосновения на расстоянии от внешней или внутренней оболочки или устройства или от следующей изолирующей оболочки с образованием зазора.

Следующим преимуществом изобретения является факт, что заявленный криорезервуар изготавливается полностью без суперизолирующих слоев или без МЬ1 (многослойной изоляции), что обеспечивает преимущества как в отношении цены, так и технологии изготовления.

Для обеспечения эффективного изолирования в качестве экранов излучения предпочтительно, чтобы изолирующие оболочки находились на расстоянии друг от друга, причем за счет находящегося между ними вакуума может быть достигнуто дальнейшее увеличение изолирующего эффекта. Для экономии пространства, в частности при использовании в автомобилях, предпочтительно, чтобы изолирующие оболочки располагались на по возможности минимальном расстоянии друг от друга.

В соответствии с изобретением несложным образом удается избежать в состоянии покоя прямого контакта стенок между внутренней и внешней чашами и изолирующей оболочки с устройством.

Предпочтительно, чтобы позиционирующие элементы были образованы болтами.

Предпочтительно также, чтобы позиционирующие элементы были выполнены в качестве пружинных элементов, в частности в качестве элементов в форме винтовых пружин.

Целесообразно, чтобы позиционирующие элементы прижимали изолирующую оболочку к внутренней оболочке или внешней оболочке и в соответствии с этим были укреплены или зафиксированы, с одной стороны, на изолирующей оболочке и, с другой стороны, на внутренней или внешней оболочке.

При наличии двух или более изолирующих оболочек позиционирующие элементы закреплены или зафиксированы, с одной стороны, на первой изолирующей оболочке и, с другой стороны, на последующих изолирующих оболочках, соседних с первой изолирующей оболочкой.

Предпочтительно, чтобы изолирующие оболочки или внешняя оболочка были оснащены в местах, в которых предусмотрены позиционирующие элементы, проходящими вдоль позиционирующих элементов выпуклостями для местного приема каждого позиционирующего элемента, а позиционирующие элементы крепились в концевых областях выпуклостей или фиксировались в них. За счет этого обеспечивается возможность расположения позиционирующих элементов максимально возможной длины, в результате чего может быть снижена до минимума теплопередача через позиционирующие элементы.

Предпочтительно, чтобы болты крепились или фиксировались на внутренней или внешней оболочке или на изолирующей оболочке, с одной стороны, с помощью предусмотренного на одной из сторон болта пояска и, с другой стороны, с помощью самозапирающегося стопорного кольца, которое насажено на другой конец болта.

Предпочтительно также, чтобы болты были оснащены предусмотренными на их концах защелкивающимися выступами, которые служат для ввода в отверстия и для фиксации болтов в этих отверстиях, причем отверстия предусмотрены на устройстве или на внутренней или внешней оболочке или на изолирующей оболочке.

Для регулирования усилий затяжки и/или для компенсации тепловых деформаций предпочтительно, чтобы болты фиксировались одним концом с помощью резьбового соединения в устройстве или внутренней или внешней оболочках или изолирующей оболочке.

Предпочтительно также, чтобы продольная ось позиционирующих элементов проходила под наклоном к поверхности изолирующей оболочки или устройства или внутренней и внешней оболочек в области крепления позиционирующих элементов.

Возможно также использование магнитов в качестве позиционирующих элементов.

Целесообразно, чтобы позиционирующие элементы равномерно располагались относительно продольной оси криорезервуара вокруг этой продольной оси, а вокруг продольной оси в случае с распределением были расположены три позиционирующих элемента.

Предпочтительно, чтобы изолирующая оболочка или изолирующие оболочки были образованы двумя половинчатыми оболочками, которые посредством вставного соединения могли соединяться между собой в виде изолирующей оболочки, и каждая из половинчатых оболочек с помощью позиционирующих элементов была прямо или косвенно укреплена на внешней и/или внутренней оболочке или на последующей изолирующей оболочке.

Предпочтительно также, чтобы изолирующая оболочка (оболочки) была укреплена (укреплены) на внешней и/или внутренней оболочке с помощью позиционирующих элементов с образованием сил, защищающих относительно друг друга части изолирующей оболочки, вызванных предпочтительно пружинами.

Части одной изолирующей оболочки могут быть также зафиксированы относительно друг друга по положению, например, с помощью крюков, клеевого соединения или с помощью сварного шва.

Предпочтительно также, чтобы позиционирующие элементы были выполнены в качестве винтовых пружин, а винтовые пружины для крепления соседних изолирующих оболочек были расположены соосно относительно друг друга и изолирующие оболочки содержали отверстия для доступа к винтовым пружинам.

- 2 014658

Предпочтительно, чтобы с помощью крепежных элементов с внешней оболочкой стабильно по положению была соединена катушка электромагнита.

Предпочтительно также, чтобы изолирующие оболочки были соединены через, в частности, гибкие или упругие подвесные ремни или ленты как между собой, так и с выполненной в качестве внутреннего резервуара изолирующей оболочкой и/или выполненной в качестве внешнего резервуара внешней оболочкой.

Для поддержания потерь тепла на незначительном уровне предпочтительно, чтобы подвесные ремни были выполнены с максимально возможной длиной.

В соответствии с этим предпочтительно располагать подвесные ремни таким образом, что только за счет особого типа имеющей форму меандра обмотки и вытекающих из этого сил повышается стабильность изолирующих оболочек или криорезервуара.

В основном возможны две формы выполнения соответствующего изобретению криорезервуара, причем при первой форме выполнения изолирующие оболочки расположены на внешнем резервуаре, а при второй форме выполнения изолирующие оболочки укреплены на внутреннем резервуаре. Первая форма выполнения имеет преимущества в отношении изолирующего эффекта.

В дополнительных п.22-39 формулы изобретения определены другие предпочтительные варианты. Изобретение поясняется ниже более подробно на основании нескольких примеров выполнения, которые схематически изображены на чертежах. Фиг. 1 изображает продольное сечение резервуара по линиям Ι-Ι фиг. 3 в соответствии с первой формой выполнения, фиг. 2 показывает деталь II фиг. 1, и фиг. 3 показывает вид спереди резервуара в направлении стрелки III фиг. 1. Следующая форма выполнения поясняется аналогичными фиг. 1 и 2 изображениями на фиг. 4 и 5, причем фиг. 5 поясняет деталь V фиг. 4. Фиг. 6 представляет собой изображение наклонной проекции позиционирующего элемента в соответствии с формой выполнения по фиг. 4 и 5. Фиг. 7 и 8 вновь показывают в аналогичных фиг. 1 и 2 изображениях следующую форму выполнения, причем фиг. 8 поясняет изображение наклонной проекции детали фиг. 7. Фиг. 9 показывает форму выполнения в аналогичном Фиг. 1 сечении. Другие варианты поясняются на фиг. 10 и 11 также аналогично фиг. 1. Фиг. 12 показывает изображение детали в сечении, а фиг. 13 - на виде сверху. Фиг. 14 показывает состав отдельных частей изолирующих оболочек. Фиг. 15 показывает в аналогичном фиг. 5 изображении вариант формы выполнения в соответствии с фиг. 5, а фиг. 16 показывает вариант изображенной на фиг. 10 формы выполнения в аналогичном фиг. 5 изображении. Фиг. 17 показывает деталь варианта в соответствии с фиг. 16. Варианты сечения резервуара для размещения магнитной катушки поясняются на фиг. 18 и 19. Фиг. 20 и 21 показывают варианты в аналогичном фиг. 18 и 19 изображении. Фиг. 22 показывает вид в изометрии верхней половины одной формы выполнения соответствующего изобретению криорезервуара, при котором изолирующие оболочки укреплены на внешнем резервуаре. Фиг. 23 показывает детальный вид первого крепежного элемента в соответствии с фиг. 21. Фиг. 24 показывает детальный вид отдельных изолирующих оболочек криорезервуара по фиг. 21. Фиг. 25 показывает детальный вид крепления отдельных изолирующих оболочек. Фиг. 26 показывает альтернативную форму выполнения криорезервуара, при котором изолирующие оболочки укреплены на внутреннем резервуаре. Фиг. 27 показывает детальный вид укрепленных на внутреннем резервуаре изолирующих оболочек в соответствии с фиг. 26. Фиг. 28, 29 и 30 показывают процесс сборки для компоновки криорезервуара в соответствии с фиг. 21. Фиг. 31 и 32 показывают компоновку отдельных частичных оболочек изолирующих оболочек. Фиг. 33 и 34 показывают технологические этапы при сборке для еще одного варианта. Фиг. 35 показывает специальный технологический этап при монтаже.

Изображенный на фиг. 1 в продольном сечении, имеющий в основном цилиндрическую форму криорезервуар содержит одну внешнюю чашу 1, в которой на равноудаленном расстоянии размещена внутренняя чаша 2. Эта внутренняя чаша с помощью крепежных элементов 3 (возможно также использование магнитов) стабильно по положению соединена с внешней чашей 1. Для заполнения и опорожнения на расположенном на торцовой стороне конце криорезервуара через внешнюю и внутреннюю чашу проходят две трубы 4, 5. Крепежные элементы 3 проходят с наклоном к продольной оси 6 криорезервуара по обеим торцовым сторонам 7, 8 криорезервуара от внутренней чаши к внешней чаше.

В пространстве 9 между внешней чашей и внутренней чашей, которое должно быть вакууумировано, предусмотрены изолирующие оболочки 10 - в случае изображенного примера в количестве трех, однако возможно также наличие только одной изолирующей оболочки 10 или любое их количество. Во избежание соприкосновений между изолирующими оболочками 10 и внутренней и внешней чашей, изолирующие оболочки 10, которые составлены из двух половин 10' и 10, - плоскость разъема находится приблизительно в центре длины продольной оси 6 и проходит поперечно к ней, -укреплены с помощью позиционирующих элементов 11 на внутренней оболочке 2 или внешней оболочке 1 или на следующей изолирующей оболочке 10.

Позиционирующие элементы 11, которые выполнены в качестве болтов, размещены таким образом, что с помощью позиционирующих элементов 11 обе части 10' и 10 - впоследствии называемые также половинчатыми оболочками 10', 10 - изолирующей оболочки 10 вырабатываются взаимно растягивающие силы. В соответствии с изображенным на фиг. 1 примером выполнения с помощью позиционирующих элементов 11, с помощью которых самая внутренняя изолирующая оболочка 10 укреплена на внут

- 3 014658 ренней оболочке 2; части 10' и 10 этой изолирующей оболочки 10 подвергаются взаимно прижимающим усилиям за счёт действующих в позиционирующих элементах 11 усилий растяжения, в то время как части 10' и 10 самой внешней изолирующей оболочки, которая предусмотрена рядом с внешней оболочкой

I, нагружены с помощью действующих в позиционирующих элементах усилий растяжения оказывающих друг на друга силами.

Как, в частности, видно из фиг. 2, позиционирующие элементы образованы болтами, концы которых соединены с внутренней оболочкой 2 или внешней оболочкой 1 или изолирующими оболочками 10 с помощью защелкивающихся соединений, которые образованы расположенными на язычках 12 пружин защелкивающимися выступами 13. Позиционирующие элементы 11 ориентированы с наклоном к продольной оси 6 криорезервуара, так что позиционирующие элементы, которые в данном случае обеспечивают непосредственный контакт между внутренней оболочкой 2 и изолирующими оболочками 10 или внешней оболочкой 1 и изолирующими оболочками, могут иметь максимально большую длину, в результате чего минимизируется тепловой переход. С этой целью дополнительно на внешней оболочке 1 в позициях позиционирующих элементов 11, а также на изолирующих оболочках 10 в тех же самых местах могут дополнительно предусматриваться выпуклости 14, которые проходят вдоль позиционирующих элементов 11. За счет этого удается, несмотря на малое расстояние или зазор 15 между внутренней оболочкой 2 и первой изолирующей оболочкой 10 или между изолирующими оболочками 10 или между внешней оболочкой 1 и соседними с ней изолирующими оболочками 10, предусматривать позиционирующие элементы 11 с очень большой длиной.

Сами позиционирующие элементы 11 вставлены с защелкиванием одним концом в отверстия 17 вставок 16, которые предусмотрены на внутренней оболочке 2 или на изолирующих оболочках 10, а противолежащие концы проходят через отверстия 17 изолирующих оболочек 10 или через отверстие 18 предусмотренной во внешней оболочке 1 вставки 19, также с язычками пружины, причем предусмотрены имеющие форму бортика заплечики 20 для фиксации положения, в результате чего болты 11 могут также воспринимать силы давления.

Позиционирующие элементы 11 расположены с равномерным распределением вокруг продольной оси 6 криорезервуара, причем в соответствии с изображенным на фиг. 1 примером выполнения (ср., в частности, фиг. 3) для каждого уровня крепления предусмотрены три позиционирующих элемента 11, в результате чего угловое расстояние между соседними позиционирующими элементами 11 вокруг продольной оси 6 составляет 120°.

Обе части 10' и 10 изолирующих оболочек соединены с симплексным разъемным соединением 21, в результате чего обеспечивается защита положения обеих, вставленных друг в друга частей 10', 10 поперечно продольной оси 6 криорезервуара.

В соответствии с изображенным на фиг. 4-6 примером выполнения позиционирующие элементы также образованы болтами 11, которые укреплены, с одной стороны, с помощью проушины 21 на вставке 16, которая укреплена на внутренней чаше 2 или на изолирующем слое 10, и, с другой стороны, другой конец каждого болта 11 оснащен внутренней резьбой 23, в которую ввинчивается болт 24, проходящий через изолирующую оболочку 10 через отверстие 17. С помощью этого болта обеспечивается возможность регулировки тягового усилия для болтов 11 между обеими опорными точками каждого болта

II, так что каждые две части 10' и 10 одной изолирующей оболочки 10 прижимаются друг к другу.

В соответствии с формой выполнения по фиг. 7 и 8 каждый из болтов 11 на одном конце фиксируется на изолирующих оболочках с помощью самозапирающегося стопорного кольца 25, причем стопорное кольцо 25 насаживается настолько глубоко, что болты 11 находятся под воздействием напряжения растяжения.

Фиг. 9 показывает форму выполнения, при которой позиционирующие элементы образованы не болтами 11, а магнитами 26, в результате чего силы, прижимающие части 10', 10 изолирующей оболочки 10 друг к другу, вырабатываются магнитными полями.

Фиг. 10 показывает форму выполнения, при которой позиционирующие элементы 27 выполнены в качестве пружинных элементов, а именно в качестве элементов 27 с винтовыми пружинами, центральные оси 28 которых проходят аналогично осям болтов 11, которые изображены на фиг. 1. В соответствии с фиг. 10 изолирующая оболочка 10 укреплена на внешней чаше 1, в результате чего пружинные элементы 27 выполнены в качестве пружин сжатия, так что с помощью их обе части 10' и 10 изолирующей оболочки подвергаются воздействию действующих в направлении друг против друга сжимающим усилиям. При креплении изолирующей оболочки 10 на внутренней оболочке 2 эти пружинные элементы 27 выполнены в качестве пружин растяжения. Пружинные элементы 27 могут быть предусмотрены также в локальных выемках или выпуклостях 14 аналогично фиг. 1. При достаточном размере этих выпуклостей 14 продольные оси 28 пружинных элементов 27 могут быть также нормально выровнены относительно поверхности изолирующей оболочки 10.

Фиг. 11 показывает соединение двух частей 10' и 10 изолирующей оболочки 10, которое осуществлено с помощью сварного шва 29. В данном случае было бы возможным использование также клееевого соединения. В соответствии с фиг. 12 для взаимной фиксации частей 10' и 10 изолирующей оболочки показано крюковое соединение 30, которое изображено в сечении на фиг. 12 и общем виде на фиг. 13.

- 4 014658

На фиг. 14 видно, что отдельные части 10' и 10 изолирующих оболочек содержат проходящие по части периметра возвышения 31, которые разнесены относительно друг друга относительно периметра. Возвышение 31 самой внешней нижней части 10' самой внешней изолирующей оболочки 10 смещено, например, относительно возвышения 31 следующей части 10' соседней изолирующей оболочки 10 влево и т.д. Возвышение 31 самой внутренней части 10' нижней изолирующей оболочки смещено максимально вправо. Таким образом, по меньшей мере один частичный участок каждого возвышения 31 является незакрытым.

Таким образом, обеспечивается возможность захвата отдельных изолирующих слоев 10 с помощью специального инструмента и переведения их в правильную позицию относительно друг друга, чтобы обеспечить соединение между верхней и сообщающейся нижней частями 10' и 10 и облегчить процесс сборки. Выступающие наружу кромки 32 также обеспечивают поверхности захвата для инструментов.

Возможно также предусмотреть вместо возвышений 31 другие средства, например, входящие между собой в рабочее соединение цапфы или буксы или пазы и пружины.

Как видно из фиг. 15, при одной форме выполнения, аналогично тому, как она изображена на фиг. 5, между головками болтов 24 и выпуклостями 14 предусмотрены тарельчатые пружины 33, которые позволяют регулировать предварительное натяжение при монтаже изолирующей оболочки 10, то есть между ее обеими половинами 10' и 10. Кроме того, тарельчатые пружины 33 обеспечивают возможность улавливания тепловых деформаций, которые возникают при охлаждении и нагревании различных слоев.

В соответствии с фиг. 16 использование винтовых пружин 27 в качестве позиционирующих элементов изображено в деталях, причем винтовые пружины 27 изолирующих оболочек 10 расположены на одной линии. Изолирующие оболочки 10 содержат расположенные концентрично к осям 28 винтовых пружин 27 отверстия 34 доступа. Каждая из винтовых пружин 27 прилегает одним концом к выпуклости 14 изолирующей оболочки 10 через упругую зажимную шайбу 35 (ср. фиг. 17), которая оснащена частью 36 захвата. Он позволяет при сборке изолирующих слоев 10 сжимать винтовые пружины 27 с помощью крюка, вставляемого снаружи, то есть через отверстия 34 доступа, в результате чего может быть встроена следующая изолирующая оболочка 10, после чего сжатая винтовая пружина 27 за счет извлечения крюка вновь деблокируется и винтовая пружина может перейти в изображенное на фиг. 16 положение. Внешняя оболочка 1 также содержит отверстие доступа, которое может запираться крышкой 37.

Фиг. 18 показывает сечение в соответствии с линией ΧνΐΙΙ-ΧνίΙΙ по фиг. 19, а фиг. 19 показывает сечение в соответствии с линией ΧΙΧ-ΧΙΧ по фиг. 18.

На фиг. 18 и 19 показан резервуар для приема магнитной катушки 38, причем магнитная катушка расположена во внутренней оболочке 2, которая заполнена гелием. Эта внутренняя оболочка 2 с помощью крепежных элементов 3 стабильно по положению соединена с внешней оболочкой 1. Между внутренней оболочкой 2 и внешней оболочкой 1 предусмотрена изолирующая оболочка 10, которая укреплена на внешней оболочке 1 с помощью позиционирующих элементов, выполненных в качестве пружинных элементов 27. Как внутренняя оболочка 2, так и внешняя оболочка 1, а также изолирующая оболочка 10 выполнены в качестве тороидальных тел.

На фиг. 20 и 21 аналогично фиг. 18 и 19 изображен вариант, при котором магнитная катушка 38 в сухом состоянии, то есть без резервуара с гелием, окружена изолирующей оболочкой 10, которая предусмотрена внутри внешней оболочки 1. В этом случае сама магнитная катушка 38 укреплена с помощью крепежных элементов 3 на внешней оболочке 1, причем изолирующая оболочка 10 вновь фиксируется по положению на внешней оболочке 1 с помощью позиционирующих элементов, выполненных в качестве пружинных элементов 27.

В заявленном резервуаре могут быть предусмотрены подлежащие охлаждению или подлежащие хранению в охлажденном состоянии устройства любого типа, причем в этом случае целесообразно, чтобы само устройство было укреплено на внешней оболочке с помощью крепежных элементов, так что в этом случае отпадает необходимость во внутренней оболочке, за исключением случаев, когда устройство само должно быть окружено криогенной жидкостью, в случае чего устройство предусмотрено во внутренней оболочке, причем в таком случае внутренняя оболочка крепится стабильно по положению с помощью крепежных элементов на внешней оболочке.

Таким образом, соответствующий изобретению резервуар пригоден для хранения сверхпроводников, конструктивных элементов холодильных установок, для хранения чувствительных электронных логических ячеек, для криогенных насосов, для любых проб материалов, таких как органические субстанции, например, подлежащих хранению при низких температурах семян, яйцеклеток и т. п.

Изобретение не ограничивается примерами выполнения, проиллюстрированными на фигурах, но может иметь ряд модификаций. Например, возможно, как уже указывалось, наличие любого количества изолирующих оболочек 10 с целью удовлетворения различных требований к температурному изолированию.

Изолирующие оболочки могут также составляться из нескольких частей, причем частичные элементы могут также насаживаться вдоль оси, отличной от главных осей насадки хвостовиков (основание или части изолирующих оболочек, где крепятся позиционирующие элементы) изолирующих оболочек. Эти части склеиваются, либо свариваются или фиксируются крюком, либо фиксируются относительно

- 5 014658 друг друга с помощью разъемного соединения за счет сил, которые фиксируют обе концевых части относительно друг друга.

В отношении позиционирующих элементов специалист имеет свободный выбор. Так, может быть необходимым, при особых требованиях к стабильности, например, для использования криорезервуара в тяжелых строительных машинах, расположение более чем трех позиционирующих элементов 11 для каждой плоскости крепления. Для стабилизации изолирующей оболочки 10 может быть предпочтительным размещение по меньшей мере одного позиционирующего элемента 11 при рассмотрении в направлении оси 6, иначе, чем радиально-симметрично. В качестве позиционирующих элементов могут использоваться также наклеенные на изолирующую оболочку или на внутреннюю и/или внешнюю оболочку или интегрально выполненные с ней зажимные элементы или петли. Важно избежать прямого контакта оболочек, как это происходит в соответствии с заявкой АТ 502 191 В1.

На фиг. 22 в изометрии изображен фрагмент верхней части соответствующего изобретению криорезервуара 41. Криорезервуар 41 содержит внешний резервуар 42 и внутренний резервуар 43, причем внутренний резервуар 43 находится внутри внешнего резервуара 42. Внутренний резервуар 43, как видно из фиг. 22, позиционирован соосно относительно продольной оси 44 криорезервуара 41 и центрально относительно общей центральной точки во внешнем резервуаре 42. Не являющееся соосным и/или децентрализованное выравнивание внутреннего резервуара 43 во внешнем резервуаре 42 возможно и является предпочтительным для некоторых случаев использования.

Как внешний резервуар 42, так и внутренний резервуар 43 имеют в основном цилиндрическую базовую форму, причем кромки верхней и нижней поверхности, на которые переходит поверхность оболочки на верхнюю и нижнюю поверхность, выполнены закругленными. Кроме того, возможно, например, выполнение криорезервуара со сферической формой или выполнение в форме эллипсоида.

Внутренний резервуар 43 подвешен или удерживается стабильно по положению на своем верхнем конце с помощью первого крепежного элемента 45а и на своем нижнем конце - с помощью второго крепежного элемента 45Ь, предпочтительно одного конструктивного типа - во внешнем резервуаре 42. В случае первого и второго крепежных элементов или внутренних подвесок 45а, 45Ь речь идет о крутильно-жестких петлях, однако могут использоваться также жесткие распорки. Крепежные элементы 45а, 45Ь могут быть также выполнены в качестве перемещаемых или вдвигаемых друг в друга соосных труб. Крепежные элементы 45а, 45Ь состоят из усиленного углеводородным волокном пластика СРК.

На противолежащих сторонах криорезервуара 41 предусмотрены по меньшей мере по три первых крепежных элемента 45а и по меньшей мере по три вторых крепежных элемента 45Ь. Они равномерно распределены по периметру, то есть с угловым расстоянием 120°.

На полюсах криорезервуара 41 расположена первая подвеска 52а, а на нижнем конце расположена вторая подвеска 52Ь, которые жестко связаны с резервуаром. Верхняя первая подвеска 52а и нижняя вторая подвеска 52Ь жестко соединяются с внешним резервуаром только в качестве одного из последних этапов монтажа. На этих первой и второй подвесках 52а, 52Ь выполнены первый и второй подвесные болты 53а и 53Ь, которые проходят вовнутрь в направлении внутреннего резервуара 43. Первый и второй подвесные болты 53а и 53Ь выполнены с возможностью поворота с целью обеспечения возможности последующей фиксации крепежных элементов 45а, 45Ь. Кроме того, за счет этого достигается экономия места.

На поверхности внутреннего резервуара 43, а именно в области перехода поверхности оболочки к верхней поверхности или нижней поверхности, выполнены по три болта 51а, 51Ь внутреннего резервуара, которые выступают от поверхности внутреннего резервуара 43. Первый и второй болты 51а, 51Ь внутреннего резервуара расположены в углублениях 67 и полностью заходят в эти углубления. За счет этого предотвращается выскальзывание вниз крепежных элементов 54а, 45Ь с болтов 51а, 51Ь с помощью самой внутренней изолирующей оболочки 47', если она находится в своей конечной позиции.

Крепежные элементы 45а, 45Ь проходят между первым и вторым болтами 51а, 51Ь внутреннего резервуара и первым или вторым подвесными болтами 53 а, 53Ь. Таким образом, обеспечивается стабильная по положению подвеска внутреннего резервуара 43 во внешнем резервуаре 42.

За счет этого между внешним резервуаром 42 и внутренним резервуаром 43 образовано промежуточное пространство 46, в котором может быть создано разрежение. В этом промежуточном пространстве 46 в форме выполнения в соответствии с фиг. 22 расположены шесть отдельных изолирующих оболочек 47', 47'', 47''' и т.д. Изолирующие оболочки 47, выполненные в качестве экранов излучения, служат для лучшего теплоизолирования и состоят из материала с характеристиками, благоприятными применительно к теплопередаче посредством излучения, например, алюминия или меди. Могут использоваться также пластиковые пленки с металлическим покрытием, например алюминием, медью или золотом и т. д. с толщиной между 100 и 500 Ангстрем.

Изолирующие оболочки 47 окружают внутренний резервуар в форме слоев луковицы и проходят большей частью параллельно друг другу. Расстояние между отдельными изолирующими слоями 47 составляет в области поверхности оболочки и в области полюсов криорезервуара 41 приблизительно от 1 до 10 мм и имеет максимально возможную малую величину. Отдельные изолирующие слои 47 не соприкасаются между собой и не прилегают друг к другу. Более того, они расположены на расстоянии друг от

- 6 014658 друга и соединены между собой исключительно с помощью описанных ниже подвесных ремней 48а, 48Ь.

На фиг. 23 в детальном представлении изображена верхняя сторона криорезервуара 41. На фигуре изображен первый подвесной болт 53а, исходя из которого первый крепежный элемент 45а проходит вниз в направлении первого болта 51а внутреннего резервуара. Хорошо распознаются также проходящие в области верхнего полюса криорезервуара 41 шесть различных по величине изолирующих оболочек, причем самая внутренняя изолирующая оболочка 47' расположена ближе всех к внутреннему резервуару, а самая внешняя изолирующая оболочка 47......расположена ближе всех к внешнему резервуару 42.

Крепежные элементы 45а, 45Ь радиально выровнены или пересекаются в их виртуальных продолжениях в продольной оси 44 криорезервуара 41.

Криорезервуар 41 или внешний резервуар 42 содержат определенное количество обтекателей 49, которые выполнены на внешней и внутренней сторонах. Эти обтекатели 49 расположены в области болтов 51 внутреннего резервуара и подвесных болтов 53 и проходят радиально наружу. Внутри этих обтекателей 49 расположены описываемые ниже подвесные ремни 48а, 48Ь, а также крепежные элементы 45а, 45Ь, в результате чего в области этих обтекателей 49 отдельные изолирующие оболочки 47 соединены между собой или с внешним резервуаром 42 или внутренним резервуаром 43. Каждая отдельная изолирующая оболочка, а также внешний резервуар 42 содержат такого рода обтекатели 49, причем обтекатели 49 выполнены во внешнем резервуаре 42 соответствующим образом с максимальным размером, а обтекатели 49 отдельных изолирующих оболочек 47 постоянно уменьшаются в направлении вовнутрь.

Обтекатели 49 служат, с одной стороны, для приема соединительных средств, которые должны быть выполнены максимально длинными, в форме описанных ниже подвесных ремней 48а, 48Ь. Кроме того, обтекатели служат для улучшения структурной целостности, а также стабильности или жесткости изолирующих оболочек 47 и внешнего резервуара 42.

На фиг. 24 такого типа обтекатель 49 изображен в детальном виде. На фигуре изображен первый крепежный элемент 45а, который затянут, исходя от подвесного болта 53 к первому болту 51а внутреннего резервуара. Крепежный элемент 45а выполнен в форме петли, которая может быть насажена через болты 51а, 53 а.

Крепежные элементы 45а, 45Ь проходят при этом через выемки 68, которые выполнены в каждой изолирующей оболочке 47. По причинам изолирования выемки 68 имеют предпочтительно по возможности малые размеры. Выемки 68 отдельных изолирующих оболочек 47 расположены относительно друг друга на одной прямой линии и на одной оси. Между верхней стороной и нижней стороной криорезервуара 41 выемки 68 могут быть выполнены с различными размерами, в зависимости от метода монтажа криорезервуара. Так, выемки 68 для проведения в ходе технологического процесса позже монтируемых вторых крепежных элементов 45Ь больше, чем выемки 68 для проведения первых крепежных элементов 45а, которые монтируются первыми.

На фиг. 24 показано сечение через первый обтекатель 49, причем можно распознать расположенную сверху стенку внешнего резервуара, а также расположенные снизу, проходящие в основном параллельно друг другу отдельные изолирующие оболочки от 47'''''' до 47'. В нижней области обтекателя 49 на фиг. 24 изображены соединительные средства, которые будут описаны ниже более подробно.

Как уже упоминалось, отдельные изолирующие оболочки 47 либо закреплены на внутренней стороне внешнего резервуара 42, либо, при альтернативной форме выполнения, закреплены на внешней стороне внутреннего резервуара. Крепление изолирующих оболочек 47 осуществляется с помощью подвесных ремней или лент 48а, 48Ь, которые предусмотрены в краевой области или переходной области верхней части и нижней части к поверхности оболочки. Таким образом, на каждой стороне расположены по меньшей мере по три, расположенных в основном на равномерных расстояниях друг от друга, первых и вторых подвесных ремня 48а, 48Ь. Эти подвесные ремни или ленты 48а, 48Ь состоят из гибкого эластичного материала с высоким пределом прочности при растяжении и малой теплопроводимостью, предпочтительно из углеродного волокна без матрицы.

Фиг. 25 показывает детальный вид сечения через обтекатель 49, например, из фиг. 24, при первой форме выполнения криорезервуара 41. Видно, что первая подвесная лента 48а проложена между внешним резервуаром 42 и самой внутренней оболочкой 47' в форме шланга или меандра. Каждая изолирующая оболочка 47 содержит расположенную на одной линии выемку 70, среднюю выемку 71 и заднюю выемку 72, через которые проведен подвесной ремень 48а. Подвесной ремень 48а фиксирован с помощью зажимных устройств 61, 63. Изменение направления осуществляется с помощью закругленных отклоняющих элементов 60 или закругленных кромок зажимных устройств 61.

Подвесные ремни 48а, 48Ь выполнены предпочтительно максимально длинными, в результате чего обеспечивается ограниченный отвод тепла.

Как видно из фиг. 25, первый подвесной ремень 48а при помощи внешнего крепежного устройства 65 жестко соединен с внешним резервуаром 42. Первый подвесной ремень 48а проходит от этого внешнего крепежного устройства 65 к переднему отверстию 70......и проведен через него. С помощью отклоняющего элемента 60 подвесной ремень 48а отклоняется приблизительно несколько более чем на 180°. Отклоняющий элемент 60'''''' выполнен в качестве трубчатого элемента, который имеет осевое продольное сечение. С этим продольным сечением от передней выемки 70'''''' он надвигается или насаживается на

- 7 014658 самую внешнюю изолирующую оболочку 47....... Противолежащая продольному шлицу сторона составленного из отрезка труб элемента проходит насквозь через переднюю выемку 70....... В дальнейшем подвесной ремень проходит через среднюю выемку 71......и вновь назад на внешнюю, обращенную ко внешнему резервуару 42 сторону самой внешней изолирующей оболочки 47....... В области позади средней выемки 71...... на самой внешней изолирующей оболочке 47...... расположено зажимное устройство 61......,

63....... Это зажимное устройство состоит из в основном продолговатой пластинки 61......, а также хомута

Подвесной ремень 48а зафиксирован между пластинкой 61 и хомутом 63 и, соответственно, неподвижно укреплен на самой внешней изолирующей оболочке 47....... Далее подвесной ремень 48а проходит насквозь через заднюю выемку 72......в направлении следующей внутренней оболочки 47.....и поворачивается вокруг закругленной кромки продолговатого зажимного элемента 61......приблизительно на

160-170°. В завершение подвесной ремень 48а проходит в направлении передней выемки 70.....или к отклоняющему элементу 60.....следующей внутренней изолирующей оболочки 47...... Таким образом, продолжается путь подвесного ремня 48а через все изолирующие оболочки с 47......по 47'.

Подвесные ремни 48а, 48Ь проложены в форме меандра таким образом, что за счет этого возникает силовая составляющая, сжимающая между собой изолирующие оболочки 47. Направление подвесных ремней или лент 48а, 48Ь вырабатывает силовую составляющую, которая прижимает друг к другу каждую из противолежащих сообщающихся изолирующих оболочек 27а, 47Ь, в результате чего при креплении подвесных ремней или лент 48а, 48Ь на внешнем резервуаре 42 обеспечивается возможность приподнимания изолирующих оболочек.

Следующая форма выполнения альтернативного криорезервуара 41 изображена на фиг. 26 и 27. При этой форме выполнения изолирующие оболочки 47 в отличие от формы выполнения по фиг. 22 укреплены не на внешнем резервуаре 42, а лишь на внутреннем резервуаре.

На фиг. 26 изображено детальное сечение верхнего участка криорезервуара 41, причем показано сечение через выпуклость 49. На фигуре распознается подвесной болт 53а, исходя из которого первый крепежный элемент 45а проходит в направлении болта 51 внутреннего резервуара. Болт 51а внутреннего резервуара расположен в углублении 67. Изображенный криорезервуар 41 также содержит шесть изолирующих оболочек с 47а' по 47а''''''. Снаружи расположена стенка внешнего резервуара 42.

На фиг. 27 показано увеличенное изображение отдельных изолирующих оболочек 47. Первый подвесной ремень 48а фиксированно соединен с помощью внутреннего крепежного устройства 66 с внутренним резервуаром 43. Внутреннее крепежное устройство 66 также расположено внутри углубления 67 в радиальном углублении в направлении к болту 51а внутреннего резервуара. Исходя от этого внутреннего крепежного устройства 66 подвесной ремень 48а проходит к задней выемке 72' самой внутренней изолирующей оболочки 47'. Подвесной ремень 48а проводится через эту заднюю выемку 72' и поворачивается приблизительно на 160-170°. Непосредственно сзади этой задней выемки 72' предусмотрено зажимное устройство 61', 63', причем подвесной ремень 48а отклоняется вокруг закругленного концевого края зажимной пластинки 61' . Подвесной ремень 48а в этом зажимном устройстве 61', 63' жестко соединен с самой внутренней изолирующей оболочкой 47' и фиксирован на ней. Далее подвесной ремень 48а проходит далее через среднюю выемку 71' вновь назад к обращенной к внутреннему резервуару 43 внутренней стороне самой внутренней изолирующей оболочки 47'. В завершение он проходит вокруг отклоняющего элемента 60', который укреплен на самой внутренней изолирующей оболочке 47', и поворачивается, тем самым, приблизительно на 180° и проводится через переднюю выемку 70'. Далее подвесной ремень 48а проходит в направлении нижней выемки 72 следующей внешней изолирующей оболочки 47. Таким образом подвесной ремень 48а проходит по траектории в форме меандра изнутри наружу через все изолирующие оболочки 47 и фиксирует их в той или иной позиции или относительно внутреннего резервуара 43. Подвесной ремень 48а конечным образом фиксируется на зажимном устройстве 61......,

63'''''' самой внешней изолирующей оболочки 47'''''' и оканчивается там. Соединение с внешним резервуаром 42 отсутствует.

На предшествующих фигурах показано, что между крепежными элементами 45а, 45Ь и подвесными ремнями 48а, 48Ь не существует ни механического соединения, ни функциональных соединений другого рода. Оба элемента являются независимыми друг от друга элементами и механически отделены друг от друга. На фиг. 31 и 32 показано, что криорезервуар 41 или внешний резервуар 42 или изолирующие оболочки 47 выполнены из по меньшей мере двух стыкующихся отдельных элементов. На фиг. 32 изображены, например, нижние частичные оболочки 47Ь. Такого рода криорезервуар 41 состоит при этом из верхней частичной или полуоболочки 47а и нижней полуоболочки 47Ь, причем внешний резервуар 42 также содержит верхнюю половину 42а и нижнюю половину 42Ь. При монтаже эти отдельные элементы или частичные оболочки 47а, 47Ь соединяются между собой, например, посредством разъемных или фиксирующих соединений 80 и/или по мере надобности склеиваются.

На фиг. 31 и 32 детально изображена структура отдельных частичных оболочек 47а, 47Ь. На фиг. 32 детально изображено разъемное или фиксирующее соединение 80. Две верхних первых частичных оболочки 47а' и 47а уже соединены с двумя нижними вторыми частичными оболочками 47Ь', 47Ь'', следующие две нижних частичных оболочки 47Ь''' по 47Ь......еще не соединены или свободны. Каждая вторая или нижняя частичная оболочка 47Ь содержит несколько нижних вторых позиционирующих средств в

- 8 014658 форме возвышений 81Ь, равномерно распределенных по ее периметру, имеющих в основном прямоугольную форму и согласованных с кривизной второй частичной оболочки 47Ь. Каждое из этих возвышений 81Ь содержит выступающую под наклоном вверх нижнюю кромку 82Ь. Каждая первая или верхняя частичная оболочка 47а также содержит несколько равномерно распределенных по ее периметру, имеющих в основном прямоугольную форму, верхних первых позиционирующих средств в форме возвышений 81а, которые по своим размерам и распределению или относительному позиционированию относительно друг друга соответствуют или приданы возвышениями 81Ь. Каждое верхнее возвышение 81а также содержит кромку 82а, которая выступает наружу под наклоном вниз.

Как видно из фиг. 31, при монтаже возвышения 81а, 81Ь расположены друг против друга. Сборка или соединение обеих частичных оболочек 47а, 47Ь осуществляется путем вдвигания верхней частичной оболочки 47а во внешнюю частичную оболочку 47Ь. При этом выступающие наружу нижние кромки 82Ь обеспечивают возможность необходимого для соединения процесса вдвигания.

Нижние частичные оболочки 47Ь содержат, далее, проходящую вокруг, параллельную концевой кромке и находящуюся на расстоянии от нее фиксирующую планку 83, в которую входит выступающая наружу кромка 82а соответствующей верхней частичной оболочки 47а и удерживается там с силовым замыканием за счет натяжения и давления.

Из фиг. 31 и фиг. 32 видно, что отдельные частичные оболочки 47а, 47Ь или возвышения 61а, 81Ь отдельных частичных оболочек 47а, 47Ь расположены разнесенными по периметру относительно друг друга. Возвышение 81Ь......самой внешней нижней частичной оболочки 47Ь......смещено, например, влево относительно возвышения 81Ь следующей частичной оболочки 47Ь и т.д. Возвышение 81Ь' самой внутренней нижней частичной оболочки 47Ь' смещено в основном вправо. Таким образом, по меньшей мере один частичный участок каждого возвышения 81 является незакрытым.

Таким образом, обеспечивается возможность захватывания отдельных изолирующих оболочек 47а, 47Ь с помощью специально выполненных для этого инструментов и расположения их в правильной позиции относительно друг друга, чтобы обеспечить соединение между верхними и сообщающимися нижними частичными оболочками и облегчить процесс вдвигания. Выступающие наружу кромки 82а, 82Ь также образуют поверхности захвата для инструментов.

Возможно также выполнение позиционирующих элементов 81 иным образом, например, в качестве входящих во взаимодействие друг с другом цапф и букс или пазов и пружин.

В частичных оболочках 47а, 47Ь и во внешнем резервуаре 42 дополнительно предусмотрены не изображенные проходные отверстия для трубопроводов, ведущих к внутреннему резервуару 43. Они могут располагаться, например, вдоль или параллельно продольной оси 44.

В соответствии с фиг. 33 и 34 изолирующая оболочка содержит выемку 100, которая позволяет осуществлять передвигание частей 47а' и 47Ь' изолирующей оболочки с помощью укрепленной посредством крепежных элементов 45а или 45Ь на внутренней оболочке 43 подвески 52а или 52Ь, которая обеспечивает стабильное по положению крепление внутренней оболочки 43 на внешней оболочке 42.

Выемка 100 после передвижения изолирующей оболочки закрывается крышкой 58Ь'.

В последующем описывается структура и способ для сборки первой формы выполнения криорезервуара 41, как это показано на фиг. 22, причем три изолирующие оболочки 47', 47'' и 47''' укреплены на внешнем резервуаре 42.

Способ охватывает следующие этапы, причем отдельные этапы могут выполняться также одновременно или в легко изменяемой последовательности.

a) Крепление первой части 42а внешнего резервуара с помощью первого, самого внешнего позиционирующего кольца 55а в позиции, при которой отверстие первой части 42а внешнего резервуара направлено вниз (фиг. 29).

b) Подвешивание первых трех подвесных ремней 48а на внутренней стороне первой части 42а внешнего резервуара на предусмотренных для этого точках, а именно на внешних крепежных устройствах 65 (фиг. 29).

c) Предварительное позиционирование первой частичной оболочки 47а''' с помощью первого следующего позиционирующего кольца 55а''', однако, еще вне отверстия первой части 42а внешнего резервуара таким образом, что отверстие первой, самой внешней частичной оболочки 47а''' направлено в том же направлении, что и отверстие первой части 42а внешнего резервуара (фиг. 29).

б) Проведение первых подвесных ремней 48а через выемки 70, 71, 72 или вокруг зажимных устройств 61, 63 или отклоняющий элемент 60 первой частичной оболочки 47а''' (фиг. 29).

е) Введение в и крепление первой, самой внешней оболочки 47а''' в первой части 42а внешнего резервуара с помощью соответствующих позиционирующих колец 55а''' и 55а (фиг. 30). Позиционирующие кольца соединяются между собой посредством разъемного соединения.

ί) Продевание первых трех крепежных элементов 45а через шлицы или выемки 68 в первой, самой внешней частичной оболочке 47а''' (фиг. 30). Указанные элементы висят в этот момент свободно. Этапы б), е) и ί) выполняются одновременно или в любой последовательности.

д) Приложение предварительного напряжения к первому подвесному ремню 48а (фиг. 30).

11) Фиксация первого подвесного ремня 48а с помощью первых зажимных устройств 61, 63 (фиг.

- 9 014658

30). При этом подвесные ремни 48а вырабатывают силу, которая отжимает первую, самую внешнюю оболочку 47а''' вниз из первой части 42а внешнего резервуара. Эта сила воспринимается с помощью позиционирующих колец или посредством арретирования между обоими позиционирующими кольцами.

ί) Установка двух следующих первых частичных оболочек 47а', 47а',... путем аналогичного повторения этапов с с) по 11).

_)) Укорачивание первого подвесного ремня 48а после монтажа самой внутренней частичной оболочки 47а'. Таким образом, оказывается смонтированной половина криорезервуара 41. Расположение поддерживается с помощью позиционирующих колец 55.

k) Установка внутреннего резервуара 43 путем введения в отверстие первой, самой внутренней частичной оболочки 47а'.

l) Перевешивание первого крепежного элемента 54а вокруг первого болта 51а внутреннего резервуара внутреннего резервуара 43, пока внутренний резервуар 43 не окажется в достаточной близости. Это возможно за счет еще достаточной длины петли 45а, так как она еще не уложена вокруг подвесных болтов 53а. Этапы к) и 1) могут выполняться одновременно или в любой последовательности.

т) Монтаж первой подвески 52а на внешней стороне первой части 42а внешнего резервуара.

п) Крепление первого крепежного элемента 45а на первом подвесном болте 53а первой подвески 52а и фиксация посредством закручивания первого подвесного болта 53а. Таким образом, внутренний резервуар 43 подвешен на первой подвеске 52а.

о) Соединение второй части оболочки внутреннего резервуара 43 путем аналогичного повторения этапов с а) по _)) монтажа для трех вторых частичных оболочек 47Ь', 47Ъ, 47Ъ' или второй части 42Ь внешнего резервуара. В результате этого возникает конструкция, которая содержит вторую часть 42Ь внешнего резервуара и трех вторых частичных оболочек 47Ъ', 47Ъ'', 47Ъ''', соединенных между собой и со второй частью 42Ь внешнего резервуара.

р) Удаление всех позиционирующих колец 55Ь второй части оболочки и насаживание второй части оболочки с самой внутренней второй частичной оболочкой 47Ь' снизу через еще свободный от частичных оболочек свободный конец внутреннего резервуара 43. Эта вторая конструкция оболочки после ее монтажа ставится вертикально, чтобы обеспечить возможность ее перемещения снизу через внутренний резервуар 43.

с.|) Удаление самого внутреннего первого позиционирующего кольца 55а' самой внутренней первой частичной оболочки 47а', в результате чего оно опускается и прилегает к стороне внутреннего резервуара 43, расположенного вблизи первой подвески 52а.

г) Подъем самой внутренней второй частичной оболочки 47Ь' и соединение самой внутренней первой частичной оболочки 47а' с самой внутренней второй частичной оболочкой 47Ь' посредством фиксирующего или разъемного соединения 80. Это разъемное соединение должно иметь достаточно большие размеры, чтобы нести вес нижней, самой внутренней частичной оболочки 47Ь' в процессе монтажа. Нижняя, самая внутренняя частичная оболочка 47Ь' может подниматься, поскольку подвесные ремни 48Ь выполнены эластичными.

8) Крепление второго крепежного элемента 45Ь на втором болте 51Ь внутреннего резервуара 43 во время подъема. Соскальзывание крепежных элементов 45а, 45Ь вниз предотвращается самой внутренней частичной оболочкой 47а' и 47Ь', пока она находится в конечной позиции. Этапы г) и 8) могут выполняться одновременно или в любой последовательности.

1) Монтаж обеих частичных оболочек 47Ь'', 47''' посредством аналогичного повторения этапов с д) по г). Первая частичная оболочка 47а'' опускается после удаления позиционирующего кольца 55а'' до момента растягивания подвесных ремней 48а.

и) Монтаж второй части 42Ь' внешнего резервуара и сваривание первой части 42а внешнего резервуара со второй частью 42Ь внешнего резервуара.

ν) Прикрепление второй подвески 52Ь на внешней стороне второй части 42Ь внешнего резервуара в позиции, которая расположена напротив первой подвески 52а.

и) Накладывание вторых крепежных элементов 45Ь на второй подвесной болт 53Ь и при необходимости фиксация путем вращения второго подвесного болта 53Ь.

х) Регулировка искомого предварительного натяжения в крепежных элементах 45 путем вытягивания подвесок 52.

у) Сварка обеих подвесок 52 с внешним резервуаром 42.

ζ) Установка крышки для вакуум-плотного закрывания подвесок 52.

Альтернативно к этому каждая из подвесок 52 может опираться на волнистую гайку 110. В этом случае этапы регулировки предварительного натяжения и сварки могут осуществляться одновременно.

Фиг. 45 показывает возможность подъема частичной оболочки по отношению к соседней частичной оболочке или по отношению к внутреннему резервуару или внешнему резервуару, в результате чего может производиться существенно более простой монтаж, то есть сборка двух частичных оболочек, вследствие улучшения доступа.

Claims (39)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Резервуар для приема криогенных сред и/или устройств, подлежащих хранению при низких температурах, предпочтительно ниже 150 К (-123°С), с внешней оболочкой (1) и напрямую или опосредованно соединенной с ней или укрепленной на ней стабильно по положению с помощью позиционирующих элементов изолирующей оболочкой (10), которая при необходимости окружена одной или несколькими последующими изолирующими оболочками (10), причем либо устройство, либо внутренняя оболочка (2) для хранения криогенных сред соединена стабильно по положению с помощью крепежных элементов (3) с внешней оболочкой (1), отличающийся тем, что каждая изолирующая оболочка (10) выполнена по меньшей мере из двух частей и укреплена на внешней оболочке (1) и/или на устройстве и/или на внутренней оболочке (2) с помощью позиционирующих элементов (11, 26, 27), независимых от крепежных элементов (3), причем изолирующая оболочка (10) размещена с зазором (15) на расстоянии от внешней или внутренней оболочки (1, 2) или от устройства или от последующих изолирующих оболочек (10).
2. 2. Резервуар по п.1, отличающийся тем, что позиционирующие элементы (11) выполнены в виде болтов.
3. 3. Резервуар по п.1 или 2, отличающийся тем, что позиционирующие элементы выполнены в качестве пружинных элементов (27), в частности винтовых пружинных элементов.
4. 4. Резервуар по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что позиционирующие элементы (11, 26, 27) прижимают изолирующую оболочку (10) к внутренней оболочке (2) или внешней оболочке (1) и крепятся или фиксируются с одной стороны на изолирующей оболочке (10) и с другой стороны на внутренней или внешней оболочке (1, 2).
5. 5. Резервуар по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что при наличии двух или более изолирующих оболочек (10) позиционирующие элементы (11, 27) крепятся или фиксируются, с одной стороны, на первой изолирующей оболочке (10) и, с другой стороны, на последующей изолирующей оболочке (10), соседней с первой изолирующей оболочкой (10).
6. 6. Резервуар по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что изолирующие оболочки (10) или внешняя оболочка (1) оснащены в местах, в которых предусмотрены позиционирующие элементы (11, 26, 27), проходящими вдоль позиционирующих элементов (11, 26, 27) выпуклостями (14) для локального приема одного позиционирующего элемента (11, 26, 27), причем позиционирующие элементы (11, 26, 27) укреплены или зафиксированы в конечных областях выпуклостей (14).
7. 7. Резервуар по одному из пп.2 или 4-6, отличающийся тем, что болты (11), с одной стороны, с помощью предусмотренного на одном своем конце пояска и, с другой стороны, с помощью самозапирающегося стопорного кольца (25), которое насаживается на другой конец болта (11), крепятся или фиксируются на устройстве или внутренней или внешней оболочке (1, 2) или на изолирующей оболочке (10).
8. 8. Резервуар по одному из пп.2 или 4-6, отличающийся тем, что болты оснащены предусмотренными на их концах защелкивающимися выступами (13), которые служат для вставления в отверстия (17, 18) и для фиксации болтов (11) в этих отверстиях (17, 18), причем отверстия (17, 18) предусмотрены на устройстве или на внутренней или внешней оболочке (1, 2) или на одной изолирующей оболочке (10).
9. 9. Резервуар по одному из пп.2 или 4-6, отличающийся тем, что болты (11) одним концом с помощью резьбового соединения жестко соединены с устройством или с внутренней или внешней оболочкой (1, 2) или с одной изолирующей оболочкой (10).
10. 10. Резервуар по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что продольная ось позиционирующих элементов (11, 27) проходит в области крепления позиционирующих элементов (11) под наклоном к поверхности изолирующей оболочки (10) или устройства или внутренней или внешней оболочки (1, 2).
11. 11. Резервуар по одному из пп.1, 4 или 6, отличающийся тем, что позиционирующие элементы образованы магнитами (26).
12. 12. Резервуар по одному из пп.1-11, отличающийся тем, что позиционирующие элементы (11, 26, 27) применительно к продольной оси (6) резервуара расположены равномерно распределенными вокруг этой продольной оси (6).
13. 13. Резервуар по п.12, отличающийся тем, что вокруг продольной оси (6) расположены отделенные друг от друга три позиционирующих элемента (11, 26, 27).
14. 14. Резервуар по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что изолирующая оболочка (10) или каждая из изолирующих оболочек (10) образована двумя полуоболочками (10', 10), выполненными с возможностью взаимного соединения с помощью разъемного соединения (21) в одну изолирующую оболочку (10).
15. 15. Резервуар по п.14, отличающийся тем, что каждая из полуоболочек (10', 10) напрямую или опосредованно укреплена с помощью позиционирующих элементов (11, 27) на устройстве или внешней или внутренней оболочке (1, 2) или на последующей изолирующей оболочке (10).
16. 16. Резервуар по одному из пп.1-15, отличающийся тем, что изолирующая оболочка (оболочки) укреплена на внешней и/или внутренней оболочке с помощью позиционирующих элементов (11, 26, 27) с выработкой сил, фиксирующих части (10', 10) изолирующей оболочки (оболочек) (10) относительно друг друга и обусловленных предпочтительно пружинами.

    - 11 014658
17. 17. Резервуар по одному из пп.1-16, отличающийся тем, что части (10', 10) одной изолирующей оболочки (10) зафиксированы по положению относительно друг друга с помощью крюка (30).
18. 18. Резервуар по одному из пп.1-17, отличающийся тем, что части (10', 10) изолирующей оболочки соединены посредством клеевого или сварочного соединения (29).
19. 19. Резервуар с большим количеством изолирующих оболочек (10) по одному из пп.3-6, 10 или 1218, отличающийся тем, что позиционирующие элементы выполнены в качестве винтовых пружин (27), причем винтовые пружины (27) для крепления соседних изолирующих оболочек (10) расположены на одной прямой, а изолирующие оболочки (10) содержат отверстия (34) доступа к винтовым пружинам (27).
20. 20. Резервуар по одному из пп.1-19, отличающийся тем, что магнитная катушка (38) с помощью крепежных элементов (3) стабильно по положению соединена с внешней оболочкой (1).
21. 21. Криорезервуар по одному из пп.1, 4-6 или 12-18, отличающийся тем, что изолирующие оболочки (47', 47, 47''') соединены посредством гибких или эластичных подвесных ремней или лент (48а, 48Ь) между собой и с выполненной в качестве внутреннего резервуара (43) изолирующей оболочкой и/или выполненной в качестве внешнего резервуара (42) внешней оболочкой.
22. 22. Криорезервуар по п.21, отличающийся тем, что первый подвесной ремень или лента (48а) расположены в области верхней стороны или верхней области полюса внутреннего резервуара (43) и внешнего резервуара (42), в частности в краевой области или области перехода верхней стороны к поверхности оболочки, а второй подвесной ремень или лента (48Ь) расположены в области противолежащей нижней стороны или нижней области полюса внутреннего резервуара (43) и внешнего резервуара (42), в частности в краевой области или области перехода нижней стороны к поверхности оболочки.
23. 23. Криорезервуар по одному из пп.21, 22, отличающийся тем, что предусмотрено по меньшей мере по три, равномерно распределенных по периметру, первых и вторых подвесных ремня (48а, 48Ь).
24. 24. Криорезервуар по одному из пп.21-23, отличающийся тем, что подвесные ремни или ленты (48а, 48Ь) с помощью внешних крепежных элементов (65) укреплены непосредственно на внутренней стороне внешнего резервуара (42) и каждая изолирующая оболочка (47', 47, 47''') фиксирована стабильно по положению относительно внешнего резервуара (42) и других изолирующих оболочек (47', 47, 47'''), причем внутренний резервуар (43) укреплен без соприкосновения с подвесными ремнями или лентами (48а, 48Ь).
25. 25. Криорезервуар по одному из пп.21-23, отличающийся тем, что подвесные ремни или ленты (48а, 48Ь) укреплены с помощью внутренних крепежных устройств (66) непосредственно на внешней стороне внутреннего резервуара (43) и каждая изолирующая оболочка (47', 47, 47''',...) зафиксирована стабильно по положению относительно внутреннего резервуара (43) и других изолирующих оболочек (47', 47, 47''',...), причем внешний резервуар (42) укреплен без соприкосновения с подвесными ремнями или лентами (48а, 48Ь).
26. 26. Криорезервуар по п.25, отличающийся тем, что внутренние крепежные устройства (66) расположены в углублениях (67).
27. 27. Криорезервуар по одному из пп.21-26, отличающийся тем, что каждая изолирующая оболочка (47', 47, 47''',...) содержит выемки (70, 71, 72), через которые проходят подвесные ремни или ленты (48а, 48Ь).
28. 28. Криорезервуар по одному из пп.21-27, отличающийся тем, что подвесные ремни или ленты (48а, 48Ь) проходят в форме меандра от изолирующей оболочки (47'...) к изолирующей оболочке (47'...) между выемками (70, 71, 72) отдельных изолирующих оболочек (47'...), причем подвесные ремни или ленты (48а, 48Ь) предпочтительно вырабатывают составляющие силы, которые сжимают друг с другом противолежащие сообщающиеся частичные оболочки (47а, 47Ь), в результате чего при креплении подвесных ремней или лент (48а, 48Ь) на внешнем резервуаре (42) обеспечивается возможность подъема частичных оболочек (47а, 47Ь).
29. 29. Криорезервуар по одному из пп.21-28, отличающийся тем, что подвесные ремни (48а, 48Ь) зафиксированы через зажимное устройство (61, 63) на той или иной изолирующей оболочке (47'...).
30. 30. Криорезервуар по одному из пп.21-29, отличающийся тем, что на каждой изолирующей оболочке (47'...) предусмотрены закругленные отклоняющие элементы (60), которые расположены в передних выемках (70).
31. 31. Криорезервуар по одному из пп.24 или 27-30, отличающийся тем, что каждый подвесной ремень (48а, 48Ь), начиная от внешнего крепежного устройства (65) внешнего резервуара (42), проходит к передней выемке (70'''''') самой внешней изолирующей оболочки (47''''''), проведен через эту переднюю выемку (70'''''') и, в частности, с помощью отклоняющего элемента (60'''''') самой внешней изолирующей оболочки (47.......) отклонен приблизительно на 180°, далее, через среднюю выемку (71......) вновь отведен к внешней стороне самой внешней изолирующей оболочки (47'''''') и зафиксирован в зажимном устройстве (61......, 63......) самой внешней изолирующей оболочки (47......), затем проведен через заднюю выемку (72......) самой внешней изолирующей оболочки (47'''''') и отклонен приблизительно на 180° и проведен в направлении передней выемки (70''''') или к отклоняющему элементу (60''''') расположенной следующей вовнутрь изолирующей оболочки (47''''') и этот путь вовнутрь через все изолирующие оболочки (47) продолжается до тех пор, пока подвесной ремень (48а, 48Ь) не закончится на зажимном устройстве (61', 63')

    - 12 014658 самой внутренней изолирующей оболочки (47') или пока не будет произведена его конечная фиксация.
32. 32. Криорезервуар по одному из пп.25-30, отличающийся тем, что каждый подвесной ремень (48а,

    48Ь), начиная с внутреннего крепежного устройства (66) внутреннего резервуара (43), проходит к задней выемке (72') самой внутренней изолирующей оболочки (47'), проведен через эту заднюю выемку (72') и отклонен приблизительно на 180°, зафиксирован в зажимном устройстве (61', 63') самой внутренней изолирующей оболочки (47'), затем через среднюю выемку (71') вновь отведен к внутренней стороне самой внутренней изолирующей оболочки (47'), далее, проведен через переднюю выемку (70') и, в частности, с помощью отклоняющего элемента (60') самой внутренней изолирующей оболочки (47') отклонен приблизительно на 180° и направлен в направлении задней выемки (72) следующей наружной изолирующей оболочки (47) и этот путь через все изолирующие оболочки (47) наружу продолжается до тех пор, пока подвесной ремень (48а, 48Ь) не закончится на зажимном устройстве (61......, 63......) самой внешней изолирующей оболочки (47''''''') или пока не произойдет его конечная фиксация.
33. 33. Криорезервуар по одному из пп.21-32, отличающийся тем, что подвесные ремни (48а, 48Ь), крепежные элементы (45а, 45Ь), отклоняющие элементы (60) и/или зажимные устройства (61, 63) расположены в выпуклостях (49), образованных из поверхности внешнего резервуара (42) и изолирующих оболочек (47) или формируют эти выпуклости (49).
34. 34. Криорезервуар по одному из пп.21-33, отличающийся тем, что криорезервуар (41), или внешний резервуар (42), или изолирующие оболочки (47', 47, 47''', ...) состоят из по меньшей мере двух, состоящих из одной или нескольких частей, отдельных элементов, например из первой и второй частей (42а, 42Ь) внешнего резервуара, или из первой и второй частичных оболочек (47а, 47Ь), или из скрепляемых между собой отдельных элементов, которые в ходе монтажа соединяются, образуя готовый криорезервуар (41).
35. 35. Криорезервуар по п.34, отличающийся тем, что отдельные элементы или первые и вторые частичные оболочки (47а, 47Ь) могут соединяться посредством разъемного соединения, склеивания и/или фиксирующих соединений (80).
36. 36. Криорезервуар по п.35, отличающийся тем, что на каждой первой частичной оболочке (47а', 47а,...) и на каждой второй частичной оболочке (47Ь', 47Ь,...) выполнено по нескольку, в частности, равномерно распределенных вдоль его края или периметра позиционирующих средств (81а', 81Ь', 81а, 81Ь,...), например в основном прямоугольные, согласованные с кривизной частичных оболочек (47а, 47Ь) возвышения или входящие друг в друга с зацеплением цапфы и втулки, причем позиционирующие средства (81а', 81а,...) первых частичных оболочек (47а', 47а,...) могут находиться в рабочем соединении с позиционирующими средствами (81Ь', 81Ь,...), в частности, посредством соединения давлением и/или тягового соединения, например, посредством фиксирующего и/или клеевого соединения, и причем позиционирующие средства (81а', 81а,...) первых частичных оболочек (47а', 47а,...) расположены смещенными относительно друг друга относительно периметра первых частичных оболочек (47а', 47а,...) или частично накладываются друг на друга со смещением, а позиционирующие средства (81Ь', 81Ь,...) вторых частичных оболочек (47Ь', 47Ь,...) расположены смещенными относительно друг друга относительно периметра вторых частичных оболочек (47Ь', 47Ь,...) или частично накладываются друг на друга со смещением, причем каждый из частичных участков или областей позиционирующих средств (81а', 81Ь', 81а, 81Ь,...) выступают или являются незакрытыми таким образом, что они могут нагружаться в качестве поверхностей захвата для соответствующих монтажных инструментов.
37. 37. Криорезервуар по п.36, отличающийся тем, что позиционирующие средства (81а', 81Ь', 81а, 81Ь,...) выполнены в качестве в основном прямоугольных, согласованных с кривизной частичных оболочек (47а, 47Ь) возвышений (81а', 81Ь', 81а, 81Ь,...), причем возвышения (81а', 81Ь', 81а, 81Ь,...), в свою очередь, содержат, в частности, выступающую со скосом наружу кромку (42а, 42Ь), причем отдельные вторые частичные оболочки (47а) и каждая из соответствующих первых частичных оболочек (47Ь) могут вдвигаться друг в друга и соединяться между собой таким образом, что кромки (82) вторых частичных оболочек (47а) входят каждая с силовым замыканием в фиксирующую планку (83), выполненную в каждой первой частичной оболочке (47Ь), или наоборот, и обеспечивается соединение давлением и/или натяжением.
38. 38. Криорезервуар по одному из пп.21-37, отличающийся тем, что в частичных оболочках (47а, 47Ь) выполнены выемки (100), закрываемые состоящей из одной части или нескольких частей крышки (58).
39. 39. Криорезервуар по одному из пп.21-38, отличающийся тем, что промежуточное пространство (46) свободно от суперизолирующих слоев, в частности от слоев многослойного изолирования.