JPH01312299A

JPH01312299A - トランスファーチューブ

Info

Publication number: JPH01312299A
Application number: JP63140417A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Miura; 三浦　秋彦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1989-12-18

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明の液体ヘリウム、液体窒素などの極低温冷媒を低
熱損失で移送するトランスファーチューブ（極低温断熱
移送管）に関する。

（従来の技術）超電装置その他の極低温装置では液体ヘリウムや液体窒
素などの極低温冷媒を使用するが、これ等の冷媒を移送
するのに、真空断熱構造のトランスファーチューブを用
いる。

このトランスファーチューブは冷媒の通る内管と真空断
熱層を形成する外管、これ等の内外管の間に設けられた
ふく射熱軽減のためのふく射シールド板などで形成され
る６内管上にはふく射熱の侵入をさらに減少させるため
アルミ箔蒸着マイラーを積層して多層断熱層（スーパー
インシュレーション）を形成する。アルミ箔蒸着内管と
ふく射シールドは外管内の真空層内に配置され、互いに
ガラスエポキシ積層材（ＦＲＰ）その他の熱絶縁材から
成るスペーサにより熱侵入が最少となるように外管に支
持され、真空層で切り構造とする。

ふく射シールド板は通常液体窒素などで約８０にに冷却
され、特に低熱侵入を必要とする場合に設けられる。

また、内管および外管は、冷却時の熱収縮による変形防
止および取扱上便利なように、ベローズなとの可撓継子
を備える。

また、トランスファーチューブの一端には流量調整弁が
設けられることが多い。

内管を流れる冷媒への熱侵入は両端部の外管。

内管接続部、スペーサ、Ｗ１４整弁などからの熱伝導や
真空層、スーパーインシュレーションを通じての熱ふく
射による。

このうち、両端接続部の伝導熱の減少には管肉厚を減ら
すしかなく、ふく射熱の減少にも限度がある。スペーサ
については出来るだけ数を少くすればよいが、従来の方
法では良い方法がなかった。

（発明が解決しようとする課題）上述のように、従来のトランスファーチューブはスペー
サにより内管を保持するため、管路が長い程スペーサ数
が増えて侵入熱が増加する。管路が短かい場合でもスペ
ーサはどうに必要で、侵入熱の低減には限度があった。

本発明の目的は、内管を支持するスペーサを無くし、ス
ペーサからの伝導熱をゼロにすることによって低熱侵入
のトランスファーチューブを供給しようとするものであ
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明のトランスファーチューブは、内管の外側に超電
導線を巻いてソレノイドコイルを作り、このコイルに対
応する部分の外管に永久磁石をコイルと適当なギャップ
をもって非接触に取りつけた構成とする。

（作　用）内管に冷媒が流れるとソレノイドコイルが冷却されて超
電導状態となり、コイルに通電することによってコイル
両端に磁極が生じ、外管の永久磁石と互いに反挾し合っ
て、内管が外管の中に非接触に保持される。

（実施例）本発明の実施例のトランスファーチューブを第１図と第
２図によって説明する。

（構　成）第１図において、１は外管、２は内管で、両者はトラン
スファーチューブの両端で結合されて、真空断熱空間３
を形成している。

４は内管２の上に電気絶縁物を介して巻れた超電導コイ
ルで、内管の必要箇所に複数個巻かれる。

５は永久磁石で、超電導コイル４に近接して外管１に固
定される。このときの磁極の向きは、超電導コイル４と
電磁気的に反撲する方向に取り付ける。ただし吸引する
側で力が安定に平衡するならばこの限りではない。

超電導コイル４は超電導接続線６によって直列に接続さ
れる。超電導接続線６は内管２に密着させて配線するか
、その他の手段により、内管２と同程度の温度に冷却さ
れるようｌこ配置する。最終端子は電流リード７として
、トランスファーチューブ外部に取り出す、超電導接続
線６の材質は基本的に超電導コイル４と同材質とし、電
流リードの材質は銅を主体とする。

８は内管２の上に積層された多層断熱材である。

９はスペーサで、ＦＲＰその他による熱伝導の低い材質
から成り、外管１に固定され、トランスファーチューブ
の定常使用時は内管と非接触で、非使用時は永久磁石５
と超電導コイル４が互いに接触しないように内管を支持
する。１１は内管２の熱収縮を吸収するベローズである
。

第２図は２輻射シールドがある場合の実施例である。１
０は外管１と内管２の間に配置されたふく射シールドで
、この場合はふく射シールド１０はスペーサ９により外
管から支持され、永久磁石５はふく射シールド１０に固
定される。

トランスファーチューブの内管に冷媒を供給すると超電
導コイル４が超電導状態となり、通電すると電磁石とな
る。対応する位置にある永久磁石５と超電導コイル４が
電磁気的に作用し、互いの磁気力が適正であれば、内管
２は真空断熱層３内に非接触に保持されしかもコイルの
発熱はない。

冷媒の供給が止まれば、超電導コイルは常電導となり、
磁気力を失なって、内管２はスペーサ９で支持される。

この状態で必要に応じ超電コイル４に通電すれば、コイ
ルは発熱し、ヒータとなり内管２を加温し、空気、水な
どの不純物を蒸発させる。これに室温の冷媒ガスを供給
することにより、速やかにパージ出来、トランスファー
チューブの閉塞の除去や、クリーニングが可能である。

超電導コイルに酸化物系や金属系の超電導材料を使い分
けることにより、液体窒素などの冷媒の移送も可能であ
る。また、使用超電導材料の臨界温度以上の冷媒に対し
てはコイルはヒータとして使用するため、冷媒を選択的
にガス化したり出来る。

なお、超電導コイルの代りに永久磁石を用い永久磁石同
志の磁気力で支持することも出来るが、この場合ヒータ
効果は無い。

（効　果）本実施例においては、トランスファーチューブの内管を
磁気力により非接触に真空断熱空間に保持するので、低
侵入熱のトランスファーチューブが得られる。この効果
は特に長尺トランスファーチューブにおいて効果が大で
ある。

また、水、空気などの不純物の同化によるトランスファ
ーチューブの閉塞に際し、冷媒を止めて。

超電導コイルに通電することによりコイルをヒータとし
て使用出来、閉塞部の速やがな触凍、クリーニングを行
うことが出来る。

また、超電導材料を選択することにより、コイルの臨界
温度以上の冷媒はヒータの作用により、ガス化されるな
どの冷媒の選別作用も得ることが出来る。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明のトランスファーチューブは、内
管を磁気力によって非接触に支持するので、従来の支持
用スペーサを無くし、移送損失を少なくすることが出来
る。また、万一不純物により閉塞した場合にも、超電導
コイルをヒータとして使用し、閉塞部の解凍、クリーニ
ングを速やかに行えるメンテナンスのおこないやすいト
ランスファーチューブとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実弟１の実施例のトランスファーチュ
ーブの断面図、第２図は他の実施例の断面図である。１・・・外管　　　　　　　　２・・・内管４・・・超
電導コイル　　　　５・・・永久磁石９・・・スペーサ
　　　　　　１ｏ・・・ふく射シールド１１・・・ベロ
ーズ代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　第子丸　　　健第２図手続補正書（自発）６３．９．−２昭和　年　月　　日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）極低温冷媒の流通する内管と、この内管を真空断
熱層を介して包囲する外管とを有するトランスファーチ
ューブにおいて、内管の表面に超電導線を巻回してコイ
ルを形成し、このコイルに対応する外管の内側にコイル
と非接触に永久磁石を取り付けたことを特徴とするトラ
ンスファーチューブ。
（２）永久磁石を、トランスファーチューブの内管と外
管の間に設けたふく射シールドに取り付けた請求項（１
）記載のトランスファーチューブ。
（３）超電導コイルの代りに永久磁石を用いたことを特
徴とする請求項（１）記載のトランスファーチューブ。