JP4763656B2 - 極低温格納容器冷却システム及びその運用方法 - Google Patents
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- 冷媒に浸漬された状態で被冷却物を格納する貯蔵容器と、前記貯蔵容器の周囲に設置され、前記貯蔵容器との間に真空槽を形成する真空容器と、前記真空槽に設置された熱シールドにより構成される極低温格納容器を備え、前記熱シールドに冷媒配管が固定され、前記冷媒配管を流れる冷媒が極低温冷凍機により冷却されるようにした極低温格納容器冷却システムにおいて、
前記極低温冷凍機を搭載した冷却源と、前記冷却源を前記極低温格納容器と連結する冷媒輸送配管とを備え、前記極低温冷凍機により冷却された冷媒が前記輸送配管を通して前記極低温格納容器に送られ、
前記冷媒輸送配管の少なくとも一部にベローズ部が設けられ、
前記極低温格納容器が、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に前記熱シールドが2枚設置された部分と前記熱シールドが1枚設置された部分とを有し、
前記冷却源に、内部が真空となる第2の真空容器と、前記第2の真空容器に取り付けられた前記極低温冷凍機と、前記第2の真空容器の内部に設置され、前記極低温冷凍機の寒冷発生部に取り付けられた少なくとも1台の熱交換部と、前記第2の真空容器内に設置された少なくとも1台の向流熱交換器と、内部に冷媒が流れる第2の冷媒配管が備えられ、前記熱交換部と前記向流熱交換器が前記第2の冷媒配管により連結されており、
前記冷媒輸送配管が、内部に冷媒が流れる第3の冷媒配管と、前記第3の冷媒配管との間で真空層を形成する第3の真空容器を有し、
前記熱シールドに固定された冷媒配管と、前記冷却源に備えられている前記第2の冷媒配管および前記冷媒輸送配管における前記第3の冷媒配管が連結されていることを特徴とする極低温格納容器冷却システム。 - 請求項1において、前記極低温格納容器を構成する真空容器と、前記冷却源を構成する前記第2の真空容器が、前記冷媒輸送配管を構成する前記第3の真空容器により連結されていることを特徴とする極低温格納容器冷却システム。
- 請求項1に記載の極低温格納容器冷却システムの運用方法であって、
前記極低温格納容器を構成する前記貯蔵容器と前記真空容器との間に2枚設置された前記熱シールドのうち、前記貯蔵容器側に設置された熱シールドを前記冷却源で冷却された冷媒で最初に冷却し、
これにより温度上昇した前記冷媒を、前記冷却源における前記向流熱交換器の低温源として活用して、前記向流熱交換器で対向する冷媒との間で熱交換を行い、
これによって温度上昇した前記冷媒で、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に1枚設置された前記熱シールドを冷却し、
前記貯蔵容器と前記真空容器との間に1枚設置された前記熱シールドとの熱交換により温度上昇した冷媒で、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に2枚設置された前記熱シールドのうち、前記真空容器側に設置された熱シールドを冷却することを特徴とする極低温格納容器冷却システムの運用方法。 - 請求項1に記載の極低温格納容器冷却システムの運用方法であって、
前記極低温格納容器を構成する前記貯蔵容器と前記真空容器との間に2枚設置された前記熱シールドのうち、前記貯蔵容器側に設置された熱シールドを前記冷却源で冷却された冷媒で最初に冷却し、
これにより温度上昇した前記冷媒で、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に1枚設置された前記熱シールドを冷却し、
前記貯蔵容器と前記真空容器との間に1枚設置された前記熱シールドとの熱交換により温度上昇した冷媒を、前記冷却源における前記向流熱交換器の低温源として活用して、前記向流熱交換器で対向する冷媒との間で熱交換を行い、
これにより温度上昇した前記冷媒で、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に2枚設置された前記熱シールドのうち、前記真空容器側に設置された熱シールドを冷却することを特徴とする極低温格納容器冷却システムの運用方法。 - 冷媒を貯蔵し、被冷却物を格納する貯蔵容器と、前記貯蔵容器の周囲に設置され、前記貯蔵容器との間に真空槽を形成する真空容器と、前記真空槽に設置された熱シールドにより構成され、前記熱シールドが前記貯蔵容器と前記真空容器との間に2枚設置された部分と、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に1枚設置された部分を持ち、前記2枚設置された熱シールドのそれぞれと、前記1枚設置された熱シールドに固定された冷媒配管を持ち、前記冷媒配管の内部に、前記貯蔵容器に貯蔵された前記冷媒と異なる冷媒が流れ、その冷媒配管を流れる冷媒が前記2枚設置された熱シールドと前記1枚設置された熱シールドを冷却するように構成された極低温格納容器と、
内部が真空となる第2の真空容器と、前記第2の真空容器に取り付けられた極低温冷凍機と、前記第2の真空容器内部に設置され、前記極低温冷凍機の寒冷発生部に取り付けられた少なくとも1台の熱交換部と、前記第2の真空容器内に設置された少なくとも1台の向流熱交換器と、内部に冷媒が流れる第2の冷媒配管を持ち、前記熱交換部と前記向流熱交換器が前記第2の冷媒配管により連結されている冷却源と、
内部に冷媒が流れる第3の冷媒配管と、前記第3の冷媒配管との間で真空層を形成する第3の真空容器を有する輸送配管とを有し、
前記極低温格納容器に設置された前記熱シールドに固定された冷媒配管と、前記冷却源に設置された第2の冷媒配管が、前記第3の冷媒配管により連結され、前記極低温格納容器における前記真空容器と、前記冷却源における前記第2の真空容器が、前記第3の真空容器により連結されているとともに、前記輸送配管の少なくとも一部にベローズ部が設けられていることを特徴とする極低温格納容器冷却システム。 - 冷媒を貯蔵し、被冷却物を格納する貯蔵容器と、前記貯蔵容器の周囲に設置され、前記貯蔵容器との間に真空槽を形成する真空容器と、前記真空槽に設置された熱シールドにより構成され、前記熱シールドが前記貯蔵容器と前記真空容器との間に2枚設置された部分と、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に1枚設置された部分を持ち、前記2枚設置された熱シールドのそれぞれと、前記1枚設置された熱シールドに固定された冷媒配管を持ち、前記冷媒配管の内部に、前記貯蔵容器に貯蔵された前記冷媒と異なる冷媒が流れ、その冷媒配管を流れる冷媒が前記2枚設置された熱シールドと前記1枚設置された熱シールドを冷却するように構成された極低温格納容器と、
内部が真空となる第2の真空容器と、前記第2の真空容器に取り付けられた極低温冷凍機と、前記第2の真空容器内部に設置され、前記極低温冷凍機の寒冷発生部に取り付けられた少なくとも1台の熱交換部と、前記第2の真空容器内に設置された少なくとも1台の向流熱交換器と、内部に冷媒が流れる第2の冷媒配管を持ち、前記熱交換部と前記向流熱交換器が前記第2の冷媒配管により連結されている冷却源と、
内部に冷媒が流れる第3の冷媒配管と、前記第3の冷媒配管との間で真空層を形成する第3の真空容器を有する輸送配管とを有し、
前記極低温格納容器に設置された前記熱シールドに固定された冷媒配管と、前記冷却源に設置された第2の冷媒配管が、前記第3の冷媒配管により連結され、前記極低温格納容器における前記真空容器と、前記冷却源における前記第2の真空容器が、前記第3の真空容器により連結されているとともに、前記輸送配管の少なくとも一部にベローズ部が設けられている極低温格納容器冷却システムの運用方法であって、
前記低温格納容器における前記貯蔵容器と前記真空容器との間に2枚設置された前記熱シールドのうち、前記貯蔵容器側に設置された熱シールドを前記冷却源で冷却された冷媒で最初に冷却し、
これにより温度上昇した前記冷媒を、前記冷却源における前記向流熱交換器の低温源として活用して、前記向流熱交換器で対向する冷媒との間で熱交換を行い、
これにより温度が上昇した前記冷媒で、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に1枚設置された前記熱シールドを冷却し、
前記貯蔵容器と前記真空容器との間に1枚設置された前記熱シールドとの熱交換により温度上昇した冷媒で、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に2枚設置された前記熱シールドのうち、真空容器側に設置された熱シールドを冷却するようにしたことを特徴とする極低温格納容器冷却システムの運用方法。 - 冷媒を貯蔵し、被冷却物を格納する貯蔵容器と、前記貯蔵容器の周囲に設置され、前記貯蔵容器との間に真空槽を形成する真空容器と、前記真空槽に設置された熱シールドにより構成され、前記熱シールドが前記貯蔵容器と前記真空容器との間に2枚設置された部分と、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に1枚設置された部分を持ち、前記2枚設置された熱シールドのそれぞれと、前記1枚設置された熱シールドに固定された冷媒配管を持ち、前記冷媒配管の内部に、前記貯蔵容器に貯蔵された前記冷媒と異なる冷媒が流れ、その冷媒配管を流れる冷媒が前記2枚設置された熱シールドと前記1枚設置された熱シールドを冷却するように構成された極低温格納容器と、
内部が真空となる第2の真空容器と、前記第2の真空容器に取り付けられた極低温冷凍機と、前記第2の真空容器内部に設置され、前記極低温冷凍機の寒冷発生部に取り付けられた少なくとも1台の熱交換部と、前記第2の真空容器内に設置された少なくとも1台の向流熱交換器と、内部に冷媒が流れる第2の冷媒配管を持ち、前記熱交換部と前記向流熱交換器が前記第2の冷媒配管により連結されている冷却源と、
内部に冷媒が流れる第3の冷媒配管と、前記第3の冷媒配管との間で真空層を形成する第3の真空容器を有する輸送配管とを有し、
前記極低温格納容器に設置された前記熱シールドに固定された冷媒配管と、前記冷却源に設置された第2の冷媒配管が、前記第3の冷媒配管により連結され、前記極低温格納容器における前記真空容器と、前記冷却源における前記第2の真空容器が、前記第3の真空容器により連結されているとともに、前記輸送配管の少なくとも一部にベローズ部が設けられている極低温格納容器冷却システムの運用方法であって、
前記極低温格納容器における前記貯蔵容器と前記真空容器との間に2枚設置された前記熱シールドのうち、貯蔵容器側に設置された熱シールドを前記冷却源で冷却された冷媒で最初に冷却し、
これにより温度上昇した前記冷媒で、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に1枚設置された前記熱シールドを冷却し、
これにより温度上昇した前記冷媒を、前記冷却源における前記向流熱交換器の低温源として活用して、前記向流熱交換器で対向する冷媒との間で熱交換を行い、
これにより温度が上昇した前記冷媒で、前記貯蔵容器と前記真空容器との間に2枚設置された前記熱シールドのうち、真空容器側に設置された熱シールドを冷却するようにしたことを特徴とする極低温格納容器冷却システムの運用方法。
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2008
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