JP2000269022A - 超電導磁石装置 - Google Patents
超電導磁石装置Info
- Publication number
- JP2000269022A JP2000269022A JP7348599A JP7348599A JP2000269022A JP 2000269022 A JP2000269022 A JP 2000269022A JP 7348599 A JP7348599 A JP 7348599A JP 7348599 A JP7348599 A JP 7348599A JP 2000269022 A JP2000269022 A JP 2000269022A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- gas
- superconducting magnet
- volume
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/17—Re-condensers
Abstract
ナンス費用を低減することができる超電導磁石装置を提
供する。 【解決手段】 本発明は、液体の冷媒に浸漬された超電
導コイルを内蔵した冷媒容器と、前記冷媒が蒸発したガ
スを前記冷媒容器内にて再凝縮する冷凍機とを具備し、
励磁や消磁時等に発生する前記冷媒が蒸発したガスを前
記冷媒容器のガス空間をバッファ空間とすることにより
吸収し、この吸収されたガスを前記冷凍機によって前記
冷媒容器内において再凝縮することを特徴とする超電導
磁石装置である。
Description
磁、消磁における冷媒ガスを大気に放出せずに再凝縮す
る超電導磁石装置に関する。
導磁石装置を示す断面図である。
おいては、液体冷媒1中に浸漬した超電導コイル2を冷
媒容器3に内蔵し、冷媒容器3を包囲する第1段輻射シ
ールド4a、第2段輻射シールド4bに小型冷凍機5を
取り付けている。そして、この小型冷凍機5により、第
1段輻射シールド4a、第2段輻射シールド4bを冷却
している。
射シールド4bおよび冷媒容器3を包囲し、かつ断熱真
空を形成するように真空容器6が設けられている。真空
容器6には、ポート7を介し液体冷媒1を注液する注液
口8、安全弁9、破裂板10及び逆止弁11が設けてあ
り、これらは、冷媒容器3にベローズ12aを介してガ
ス空間部冷媒ガス13が断熱真空側へ漏れないよう接続
されている。超電導コイル2は、口出し線14を介して
ガス冷却式電流リード15に接続され、中空絶縁管16
を通り電磁弁17接続されている。
来の超電導磁石の課題は次の通りである。
ら低温部への自然入熱がある。そして、この自然入熱に
より、冷媒容器内の液体冷媒がガス化され圧力が上昇す
ると、このガス化された冷媒がベロー部を介し逆止弁よ
り大気へ放出される。このため、液体冷媒を定期的に注
液する必要がある。また、注液間隔を減らすためガス空
間容積を10%程度取り、真空容器の内容積の90%程
度に液体冷媒を注液している。
るため、超電導コイルを励磁、消磁する場合、電流リー
ドが通電熱により損傷しやすい。そのため、液体冷媒の
蒸発冷媒ガスにより電流リードを冷却する必要がある。
容器内の冷媒ガスを電流リード内に流して熱を取り、電
磁弁を介し冷媒ガスが大気へ放出される。この場合、励
磁、消磁間隔が長いと冷媒容器内のガス空間に溜められ
た冷媒ガスは、電磁弁を開にすることにより一気に放出
されることになる。また、励磁、消磁による超電導コイ
ルの熱的損失(ACロス)により、液体冷媒は、さらに
ガス化されるため内圧が上昇し、逆止弁より大気へ放出
される液体冷媒が減少する。そして、液体冷媒が最低励
磁下限になると液体冷媒の注液が必要になる。
液体冷媒を注液する必要があり、また、液体冷媒は高価
であるためメンテナンス費用が増加する欠点があった。
であり、液体冷媒を注液する必要がなく、かつメンテナ
ンス費用を低減することができる超電導磁石装置を提供
することを目的とする。
1の発明によれば、液体の冷媒に浸漬された超電導コイ
ルを内蔵した冷媒容器と、前記冷媒が蒸発したガスを前
記冷媒容器内にて再凝縮する冷凍機とを具備し、励磁や
消磁時等に発生する前記冷媒が蒸発したガスを前記冷媒
容器のガス空間をバッファ空間とすることにより吸収
し、この吸収されたガスを前記冷凍機によって前記冷媒
容器内において再凝縮することを特徴とする超電導磁石
装置である。
び励磁、消磁によるガス化された冷媒ガスを冷媒容器の
ガス空間をバッファ空間として流用し冷凍機により冷媒
ガスを再液化することができる。
おいて、前記超電導コイルに電流を供給するための酸化
物高温超電導体にて形成された電流リードをさらに具備
することを特徴とする超電導磁石装置である。
導電流リードを採用することで大容量の電気をながすこ
とができ、さらに低熱浸入である為、液体冷媒の消費が
少なくすることができる。
において、前記冷媒容器内のガス空間の圧力を制御する
手段をさらに具備することを特徴とする超電導磁石装置
である。
大きく、冷媒容器内が負圧になるような場合に、冷媒容
器内のガス空間の圧力を制御することができる。
において、前記冷媒容器内のガス空間の容積と、液体冷
媒の容積との比率が略一定にするための逆止弁をさらに
具備することを特徴とする超電導磁石装置である。
ACロスを加味し、ガス空間冷媒容積と液体冷媒の容積
の比率を一定かつ高圧にならないように圧力を決定する
ことができる。
において、前記冷媒容器の内容積に対するガス空間の容
積の割合を30%以上としたことを特徴とする超電導磁
石装置である。
効率よくガス空間にて吸収することができる。
一実施の形態に係る超電導磁石装置を説明する。
導磁石装置を示す断面図である。
液体冷媒1の容積との比率は、ACロスを加味し、高圧
にならないように一定に設定されている。すなわち、本
実施の形態においては、冷媒容器3のガス空間容積をX
とし、液体冷媒の容積をYとした場合において、冷媒容
器3の内容積(X+Y)に対するガス空間容積Xの割合
(X/(X+Y))×100%を少なくとも30%以上
となるように設定している。
超電導コイル2が内蔵されている。冷媒容器3を包囲す
る第1段輻射シールド4a、第2段輻射シールド4bに
は、小型冷凍機5を取り付け、熱を吸収している。
射シールド4bおよび冷媒容器3を包囲し、かつ断熱真
空を形成する真空容器6が設けられている。
1を注液する注液口8、安全弁9及び破裂板10が設け
てあり、これらは、ベロー12aを介しガス空間冷媒ガ
スが断熱真空側に漏れない様に冷媒容器3に接続されて
いる。
し、安全弁9より低い吹き出し圧力のものが用いられて
おり、逆止弁11の上流側には、冷媒容器3の内圧測定
用の圧力センサ18が設けられている。
容器3のガス空間13上に設け、ベロー12bを介し真
空容器6に取り付ける。冷媒容器3内の超電導コイル2
は、口出し線14を介し酸化物高温超電導電流リード2
0に接続されている。この様に構成された冷媒容器3で
は、ACロスを加味し、ガス空間冷媒13容積と液体冷
媒1の容積の比率を決定しているため、ガス空間冷媒1
3容積をバッファ空間として流用することが出来る。
ガス空間部冷媒ガス13を再液化することが出来るた
め、圧力上昇がなくなり、ガスが逆止弁11から大気へ
放出されることが無い。
流リード20にすることで、低熱浸入であり大容量の電
気を流すことができ、前記の如く液体冷媒1の容積比率
を決定してあるため、冷媒ガス13が逆止弁11から大
気へ放出されることが無い。
能力が大きい時には、冷媒容器3内が負圧になる場合が
ある。この時は、冷媒容器3の圧力センサ18により冷
媒容器3の内圧を測定し、ガス空間部ヒータ21a、液
体冷媒部ヒータ21bのON、OFFを図示していない
外部制御盤で制御する。
がある。
の容積(Yリットル)、ACロスによって蒸発した冷媒のガス
容積(Zリットル)、逆止弁吹き出し圧(Pkg/cm2)としたとき
に、逆止弁吹き出し圧Pを設計(算出)する際に、簡易
式であるP=Z/Xを用いることが一般的に知られてい
る。この簡易式で算出される圧力Pに逆止弁吹き出し圧
を設定しているため、励磁・消磁による冷媒容積内の圧
力上昇および自然蒸発による圧力上昇を吸収でき、逆止
弁から冷媒ガスを大気へ放出する必要がない。この場
合、液体冷媒の容積は前記計算値を最大注液量とし最小
注液量は最低励磁領域とする。
とで低熱浸入で大容量の電気を流すことができ、ガス空
間部冷媒容積はACロス分を加味して決定してあるた
め、ガスを大気に放出されることは無い。
ガス空間部の冷媒ガスは、再液化され消費することなく
定期的に注液する必要が無い。
ンサにより内圧を測定し、負圧になる前にヒータをON
させヒータのOFF条件は逆止弁の吹き出し圧手前でO
FFさせることにより超電導磁石の信頼性が向上する。
となく環境問題に貢献でき、高価な液体冷媒の注液をな
くすことができメンテナンス費用を削減出来る。
液体冷媒を注液する必要がなく、かつメンテナンス費用
を低減することができる超電導磁石装置を提供すること
ができる。
示す断面図。
Claims (5)
- 【請求項1】 液体の冷媒に浸漬された超電導コイルを
内蔵した冷媒容器と、前記冷媒が蒸発したガスを前記冷
媒容器内にて再凝縮する冷凍機とを具備し、励磁や消磁
時等に発生する前記冷媒が蒸発したガスを前記冷媒容器
のガス空間をバッファとすることにより吸収し、この吸
収されたガスを前記冷凍機によって前記冷媒容器内にお
いて再凝縮することを特徴とする超電導磁石装置。 - 【請求項2】 前記超電導コイルに電流を供給するため
の酸化物高温超電導体にて形成された電流リードをさら
に具備することを特徴とする請求項1記載の超電導磁石
装置。 - 【請求項3】 前記冷媒容器内のガス空間の圧力を制御
する手段をさらに具備することを特徴とする請求項1記
載の超電導磁石装置。 - 【請求項4】 前記冷媒容器内のガス空間の容積と、液
体冷媒の容積との比率を略一定にするための逆止弁をさ
らに具備することを特徴とする請求項1記載の超電導磁
石装置。 - 【請求項5】 前記冷媒容器の内容積に対するガス空間
の容積の割合を30%以上としたことを特徴とする請求
項1記載の超電導磁石装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7348599A JP2000269022A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 超電導磁石装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7348599A JP2000269022A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 超電導磁石装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000269022A true JP2000269022A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13519638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7348599A Pending JP2000269022A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 超電導磁石装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000269022A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100454702B1 (ko) * | 2002-06-26 | 2004-11-03 | 주식회사 덕성 | 지엠냉각기를 구비한 극저온용기 및 극저온용기의 제어방법 |
JP2010180890A (ja) * | 2005-01-07 | 2010-08-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 低温流体用昇圧装置 |
CN104916395A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-09-16 | 南车株洲电机有限公司 | 一种变压器的支撑装置 |
US9410725B2 (en) | 2012-02-01 | 2016-08-09 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Refrigerator installing structure |
-
1999
- 1999-03-18 JP JP7348599A patent/JP2000269022A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100454702B1 (ko) * | 2002-06-26 | 2004-11-03 | 주식회사 덕성 | 지엠냉각기를 구비한 극저온용기 및 극저온용기의 제어방법 |
JP2010180890A (ja) * | 2005-01-07 | 2010-08-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 低温流体用昇圧装置 |
JP2010209919A (ja) * | 2005-01-07 | 2010-09-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 低温流体用昇圧装置 |
US9410725B2 (en) | 2012-02-01 | 2016-08-09 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Refrigerator installing structure |
CN104916395A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-09-16 | 南车株洲电机有限公司 | 一种变压器的支撑装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20190212049A1 (en) | Apparatus and method for super-cooled operation of a cryostat with low quantities of coolant | |
US10655783B2 (en) | Cryogen-free magnet system comprising a heat sink connected to the gas circuit of a cryocooler | |
US7318318B2 (en) | Superconducting magnet system with refrigerator | |
JP2008027780A (ja) | 液冷媒循環冷却システム | |
US20160116555A1 (en) | Superconducting Magnet, MRI Apparatus and NMR Apparatus | |
JP4855990B2 (ja) | 再凝縮装置、その取り付け方法およびそれを用いた超電導磁石 | |
JP4814630B2 (ja) | 超電導電磁石装置 | |
US20090224862A1 (en) | Magnetic apparatus and method | |
JP6616717B2 (ja) | 極低温冷却装置および極低温冷却方法 | |
US20110120147A1 (en) | Pressurized Superfluid Helium Cryostat | |
KR20070006590A (ko) | 과냉각된 수평 저온유지장치 | |
JP2000269022A (ja) | 超電導磁石装置 | |
US10732239B2 (en) | Cryogen-free magnet system comprising a magnetocaloric heat sink | |
US20110039707A1 (en) | Superconducting magnet systems | |
JP5175595B2 (ja) | 冷却装置及び超電導装置 | |
JP6021791B2 (ja) | 永久電流スイッチ及びこれを備える超電導装置 | |
JP3529437B2 (ja) | 超電導磁石装置 | |
JP2007078310A (ja) | 極低温冷却装置 | |
JP2004116914A (ja) | 冷却管及びこれを用いた極低温クライオスタット | |
US20220068530A1 (en) | Apparatus and System to Maximize Heat Capacity in Cryogenic Devices | |
JP2002208511A (ja) | 冷凍機冷却型超電導マグネット装置 | |
JPH05335636A (ja) | 超電導マグネット装置 | |
JPS632122B2 (ja) | ||
JP2007088146A (ja) | クライオスタット | |
RU2011129C1 (ru) | Криостат для транспортного средства на магнитной подвеске |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040616 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060509 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060630 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060808 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061005 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20061116 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20070302 |