JPH02208472A

JPH02208472A - 低温容器

Info

Publication number: JPH02208472A
Application number: JP2749089A
Authority: JP
Inventors: Taiji Fujimoto; 藤本　泰司; Itsuo Sakatani; 阪谷　逸男
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-02-08
Filing date: 1989-02-08
Publication date: 1990-08-20
Anticipated expiration: 2013-04-28
Also published as: JP2744625B2

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】［産業上の利用分ｆｆＦ］この発明は、例えばリニアモータカーの磁気浮上用超電
導磁石などに用いられ、液相冷媒とこの液相冷媒が気化
した気相冷媒とを収容する低温容器に関するものである
。

［従来の技術］第３図は例えば特開昭５６−１５２２８５号公報に示さ
れた従来の低温容器を示す断面図であり、図において（
１）は磁気浮上車両などの移動体く図示せず）に取り付
けられた外容器、（２）は外容器（１）内に支持材（３
〉を介して取り付けられた内容器であり、外客器（１）
と内容器（２）との間は断熱のため高真空空間にされて
いる。（４）は外容器（１）、内容器（２）及び支持材
（３）からなる容器本体である。

（５）は内容器（２）に収容された窒素やヘリウムなど
の冷媒（寒剤）であり、この冷媒（５）は液相冷媒（５
ａ）とこの液相冷媒（５ａ）が気化した気相冷媒（５ｂ
）とからなっている。また、この液相冷媒（５ａ）の液
面は、この低温容器が取り付けられた移動体の加速度が
０のときは水平であるが、移動体が図の左右方向へ加減
速すると傾き、その加速度の向きや大きさに応じて図中
実線Ａの状官と破線Ｂの状態との間で変化する。これに
よって、気相冷媒（５ｂ）の位置も内容器（２）内の第
１領域（２ａ）と第２領域（２ｂ）との間で変化する。

（６）は基端部が容器本体（４）の外へ引き出され残部
が容器本体（４）内に設けられた第１ガス導出管であり
、気相冷ｊｘ（５ｂ）はこの第１ガス導出管（６）によ
って容器本体（４）外へ導出される。また、この第１ガ
ス導出管（６）は内容器（２）内の中央部で内容器（２
）の両端部へ向けて２方へ分岐された後、それぞれＵ字
状に折り曲げられている。さらに、第１ガス導出管（６
）の一方の先端部には第１領域（２ａ）に臨んだ第１開
口部（６ａ）が、他方の先端部には第２領域（２ｂ）に
臨んだ第２開口部（６ｂ）がそれぞれ設けられている。

（７）は第１ガス導出管（６）の基端部に設けられ安全
弁として働くバルブである。

上記のように構成された従来の低温容器においては、移
動体が静止しているときなど液相冷媒（５ａ）の液面が
水平なときは、第１及び第２開口部（６ａ　）　、　（
６ｂ　）の両方が気相冷媒（５ｂ）に開口している。こ
のため、気相冷媒（５ｂ）は、これら両開口部（６ａ　
）　、　（６ｂ　）から第１ガス導出管（６）に入り、
容器本体（４）外へと導出される。

また、移動体の加減速により、液相冷媒（５ａ）の液面
が実線Ａの状態になると、気相冷媒（５ｂ）は第１領域
（２ａ）に移動する。このとき、第２開口部（６ｂ）は
液相冷媒（５ａ）内に埋まってしまうが、第１開口部（
６ａ）は気相冷媒（５ｂ）に開口している。このため、
気相冷媒（５ｂ）は第１開口部（６ａ）のみから第１ガ
ス導出管（６）に入り導出され、液体のままの冷媒（５
）が導出されることはない。逆に、液面が破線Ｂの状態
になり、気相冷媒（５ｂ）が第２領域（２ｂ）に移動す
ると、第２開口部（６ｂ）のみが気相冷媒（５ｂ）に開
口し、こめ第２開口部（６ｂ）からのみ気相冷媒（５ｂ
）が容器外へ導出される。

このように、移動体の加速度がどちらの方向になろうと
も、気相冷媒（５ｂ）の位置は第１領域（２ａ）と第２
領域（２ｂ）との間で変化するだけなので、第１及び第
２開口部（６ａ　）　、　（８ｂ　）の少なくともいず
れか一方は、常に気相冷媒（５ｂ）に開口していること
となる。このため、移動体が加減速しても、気相冷媒（
５ｂ）のみが容器本体（４）外へ導出され、液体のまま
導出されることはない。

次に、第４図は第３図と同一公報に示された他の従来例
であり、容器本体（４）及び冷媒（５）は第３図と同一
である。

図において、（８）は基端部が容器本体（４）の外へ引
き出され残部が容器本体（４）内に設けられた第１配管
であり、この第１配管（８）の先端部は内容器（２）内
の第１領域（２ａ）で開口している。（９）は第１配管
（８）の一端部から第１配管（８）内に挿入された第２
配管であり、この第２配管（９）は第１配管（８）の先
端部がら出たところでＵ字状に折り曲げられている。ま
た、第２配管（９）はその一端部が第１配管（８〉内で
開口し、その他端部が内容器（２）内の第２領域（２ｂ
）で開口している。（１０）は第１配管（８）と第２配
管（９）とからなる第２ガス導出管である。

このような低温容器においても、第３図のものと同様に
、液相冷ｊＸ（５ａ）の液面が傾斜しても第１配管（８
）及び第２配管（９）のそれぞれの先端部の少なくとも
いずれか一方が気相冷媒（５ｂ）に開口するようになっ
ているので、移動体の加減速の向きによらず、第２ガス
導出管（１０〉によって、冷媒（５）のガスのみが容器
本体（４）外へ導出される。

［発明が解決しようとする課題］上記のように構成された従来の低温容器においては、第
１及び第２ガス導出管（６）　、（１０）はそれぞれ途
中でＵ字状に折り曲げられているため、第１ガス導出管
（６）では３本、第２ガス導出管（１０）では２本の配
管を、外観上並列に配置したような形となってしまう。

これに対して、内容器（２）の内部には、冷媒注入用や
計測用などの配管（図示せず）が配置されるので、内容
器（２）内の配管の配置が複雑になってしまうという問
題点があった。また、第１及び第２のガス導出管（６）
　、（１０）は、第１及び第２領域（２１１）　、（ｚ
ｂ）のそれぞれに開口させるため、内容器（２）内の限
られたスペースに配置しなければならないが、ガスを導
出するために必要な管径の外に、Ｕ字状に折り曲げたこ
とによって配管と配管との間隔が生じてしまうため、全
体が必要以上に大きくなってしまい、その配置がさらに
難しくなっそしようという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、ガス導出手段のスペースを縮小化でき、こ
れにより容器本体内へのガス導出手段の配置を容易する
ことができ、またガス導出手段の外観を単純化でき、こ
れにより容器本体内のガス導出手段及び配管の配置を単
純にすることができる低温容器を得ることを目的とする
。

［課題を解決するための手段］この発明に係る低温容器は、第１領域に臨んで第１ｒＭ
口部が設けられ、かつ第２領域内に第１連通孔が設けら
れ、内部に第１ガス流路を形成する第１流路形成体と、
この第１流路形成体を囲繞し、かつ第１領域内に第２連
通孔が設けられ、第１流路形成体の外周との間に第２ガ
ス流路を形成する第２流路形成体と、この第２流路形成
体を囲親し、かつ第２領域に臨んで第２１ｍ口部が設け
られ、第２流路形成体の外周との間に第３ガス流路を形
成する第３流路形成体と、一端部が第１．第２及び第３
ガス流路のいずれかに連通され、他端部が前記容器本体
から引き出され、内部に引出用ガス流路を形成する引出
部とを有するガス導出手段を用いたものである。

［作用］この発明においては、第１及び第２開口部からガス導出
手段内に入った気相冷媒が、それぞれの流路形成体内に
形成されるガス流路を経由して、引出部から容器本体外
へ導出される。

［実施例］以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の第１の実施例による低温容器を示す
断面図であり、第３図及び第４図と同−又は相当部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。

図において、（１１）は第１流路形成体として容器本体
（４）に取り付けられ内部に第１ガス流路（２１）を形
成する第１配管であり、この第１配管（１１）の先端部
（図の左端部）には第１領域（２ａ）に臨んで開口した
第１開口部（１ｌａ）が下方へ向けて設けられている。

また、この第１配管（１１）の基端部には、内部に引出
用ガス流路を形成する引出部（ｌｌｂ）が一体に設けら
れている。さらに、第１配管（１１）の第２領域（２ｂ
）内に位置する部分には、第１連通孔（１ｌｃ）が設け
られている。

（１２）は第２流路形成体として第１配管（１１）の中
間部外周を囲繞し第１配管（１１）の外周との間に第２
ガス流路（２２）を形成する第２配管であり、この第２
配管（１２）の第１領域（２ａ）内に位置する部分には
第２連通孔（１２ａ）が形成されている。また、第２配
管（１２）のもう一方の端部は第１配管（１１）が貫通
した第２配管用端ｆｉ（１２ｂ）で閉塞されている。さ
らに、第２ガス流路（２２）は、第１連通孔（１ｉｅ）
のみによって第１ガス流路（２１）に連通されている。

（１３）は第３流路形成体として第２配管（１２）の全
体の外周を囲繞し第２配管（１２）の外周との間に第３
ガス流路（２３）を形成する第３配管であり、この第３
配管（１３）には第２領域（２ｂ）に臨んで開口した第
２開口部（１３ａ）が下方へ向けて設けられている。ま
た、この第３配管（１３）の両端部はそれぞれ第１配管
（１１）に貫通された第３配管用端！！（１３ｂ）で閉
塞されている。さらに、第３ガス流路（２３）は、第２
連通孔（１２ａ）のみによって第２ガス流路（２２）に
連通されている。

（１４）はガス導出手段として第１配管（１１）　。

第２配管（１２）及び第３配管（１３）からなる第１ガ
ス導出管であり、この第１ガス導出管（１４）によって
気相冷媒（５ｂ）が容器本体（４）外へ導出される、ま
た、第１．第２及び第３配管（１１）（１２）　、（１
：Ｉｔ）は、その半径方向へ等間隔をおいて同心に配置
されている。

上記のように構成された低温容器においては、液相冷媒
（５ａ）の液面が水平なときには第１及び第２開口部（
１ｌａ）　、　（１３ａ）の両方が気相冷媒（５ｂ）中
に開口しているが、液相冷媒（５ａ）の液面が実線Ａの
状態になり、気相冷媒（５ｂ）が第１領域（２ａ）に移
動すると、第２開口部（１３ａ）は液相冷媒（５ａ）に
埋まってしまい、第１開口部（１ｌａ）のみが気相冷媒
（５ｂ）中に開口する。このとき、気相冷媒（５ｂ）は
第１開口部（１ｌａ）から第１ガス流路（２１）を通り
、引出部（ｌｌｂ）から容器本体（４）外へ導出される
。

逆に、液相冷媒（５ａ）の液面が破線Ｂの状９．４こな
り、気相冷媒（５ｂ）が第２領域（２ｂ）に移動すると
、第２開口部（１３ａ）のみが気相冷媒（５ｂ）中に開
口する。このとき、第２開口部（１３ａ）から第３配管
（１３）内に入った気相冷媒（５ｂンは、第３ガス流路
（２３）を通って反対側の端部へ流れ、第１連通孔（１
２ａ）から第２配管（１２）内に入り、第２ガス流路（
２２）を通って反対側の端部へ流れ、第２連通孔（ｌｌ
ｃ）から第１配管（１１）内に入って、引出部（１ｌｂ
）から容器本体（４）外へ導出される。

このように、従来例と同様に、第１及び第２開口部（１
ｌａ）　、　（１３ａ）少なくともいずれか一方が、常
に気相冷媒（５ｂ）に開口していることとなるため、移
動体が加減速しても、気相冷媒（５ｂ）のみが容器本体
（４）外へ導出され、液体のまま導出されることはない
。しかも、従来のようなＵ字状の折曲部がないので、各
配管（１１）　、（１２）　、＜１３）の管径をそれぞ
れ必要最小限にすれば、ガス流路以外に不要なスペース
を占めることもなく、第１ガス導出管（１４）を従来例
のものよりも縮小化できる。

また、中間部外周が第３配管（１３）で覆われているな
め、第１ガス導出管（１４）の外観は従来例のものより
単純である。

なお、上記実施例では移動体の加減速によって液相冷媒
（５ａ〉の液面の傾きが変化する場合について示したが
、振動などによって液面の傾きが変化する場合にもこの
発明は適用できる０例えば、第２図はこの発明の第２の
実施例を示す断面図であり、第１図の第１ガス導出管（
１４）の第１及び第２開口部（１，１ａ）　、　（１３
ａ）のそれぞれに、ガス導出手段である第２ガス導出管
（１５）を第１ガス導出管（１４）と垂直な方向へ向け
て取り付けたものである。

この第２ガス導出管（１５）は、引出部を第２ガス流路
に連通させたこと以外は、第１ガス導出管（１４）とほ
ぼ同様に構成されている。また、この場合、第１ガス導
出管（１４）自体が、第２ガス導出管（１５）の引出部
を構成している９リニアモータカーなどの移動体に取り
付けられた容器本体（４）においては、第１図に示した
ような加減速による液面変化の池に、移動体の進行方向
に対して直角な方向く第２図の左右方向）への揺れ（ロ
ーリング）による液面変化が生ずることも考えられる。

このローリングが生じた場合、液相冷媒（５ａ）の液面
は、第２図の実線Ｃと破線りとの間で変化する。このた
め、第２ガス導出管（１５）の第１及び第２開口部を実
線Ｃと破線りとのそれぞれの状態におけるガス頭載に配
置すれば、第１図のものと同様にして冷媒（５）のガス
のみを導出することができる。

また、このような第２ガス導出管（１５）を第１ガス導
出管（１４）の第１及び第２開口部（ｌｌａ）　。

（１３ａ）に取り付けたことによ１て、移動体の加減速
による液面揺れだけでなく、ローリングによる液面揺れ
をも同時にカバーできる。また、第２ガス導出管（１５
）に独立した引出部を設けてもよいことは言うまでもな
い。

また、上記実施例では容器本体（４）として移動体に取
り付けられる中空円柱状のものを示したが、池の機器な
どに取り付けられるものでもよく、また形状も特に限定
されない。さらに、容器本体は２層構造のものでなくて
もよい。

さらにまた、上記実施例では第１．第２及び第３流路形
成体として第１．第２及び第３配管（１１）（１２）　
、（１３ンを示したが、第１．第２及び第３流路形成体
は、例えば箱状のものなど、他の形状のむのであっても
よい。

また、上記実施例では第１流路形成体である第１配管（
１１）に引出部（１ｌｂ）を一体に設けたが、引出部は
他の流路形成体に一体に設けてもよく、また引出部は別
部材であってもよい。

さらに、冷媒は窒素、ヘリウム以外のものであってもよ
い。

さらにまた、第１及び第２開口部や第１及び第２連通孔
の形状２個数も上記実施例に限定されない。

［発明の効果］以上説明したように、この発明の低温容器は、第１流路
形成体と、これを外周から囲繞する第２流路形成体と、
さらにこれを外周から囲繞する第３流路形成体と、引出
部とでガス導出手段を構成したので、ガス導出手段のス
ペースを縮小化でき、これにより容器本体内へのガス導
出手段の配置を容易することができ、またガス導出手段
の外観を単純化でき、これにより容器本体内のガス導出
手段及び配管の配置を単純にすることができるなどの効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による低温容器を示す
断面図、第２図はこの発明の第２の実施例を示す断面図
、第３図は従来の低温容器の一例を示す断面図、第４図
は従来の低温容器の他の例を示す断面図である。図において、（２ａ）は第１領域、（２ｂ）は第２領域
、（４）は容器本体、（５ａ）は液相冷媒、（５ｂ）は
気相冷媒、（１１）は第１配管（第１流路形成体）、（
１ｌａ）は第１１７Ｆｉロ部、（ｌｌｂ）は引出部、（
１ｉｅ）は第１連通孔、（１２）は第２配管（第２流路
形成体）、（１２ａ）は第２連通孔、（１３）は第３配
管（第３流路形成体）、（１３ａ）は第２開口部、（１
４）は第１ガス導出管（ガス導出手段）、（１５）は第
２ガス導出管（ガス導出手段）、（２１）は第１ガス流
路、（２２）は第２ガス流路、（２３）は第３ガス流路
である。なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

液相冷媒とこの液相冷媒が気化した気相冷媒とを収容す
る容器本体と、この容器本体に取り付けられ、前記液相
冷媒の液面の傾きが変化して前記気相冷媒の位置が第１
領域と第２領域との間で変化するのに対して、少なくと
もいずれか一方が常に前記気相冷媒に臨んで開口するよ
うに配置された第１及び第２開口部を有し、前記気相冷
媒を前記容器本体外へ導出するガス導出手段とを備えた
低温容器において、前記ガス導出手段は、前記第１領域
に臨んで前記第１開口部が設けられ、かつ前記第２領域
内に第１連通孔が設けられ、内部に第１ガス流路を形成
する第１流路形成体と、この第１流路形成体を囲繞し、
かつ前記第１領域内に第２連通孔が設けられ、前記第１
流路形成体の外周との間に前記第１連通孔によって前記
第１ガス流路に連通された第２ガス流路を形成する第２
流路形成体と、この第２流路形成体を囲繞し、かつ前記
第２領域に臨んで前記第２開口部が設けられ、前記第２
流路形成体の外周との間に前記第２連通孔によつて前記
第２ガス流路に連通された第３ガス流路を形成する第３
流路形成体と、一端部が前記第１、第２及び第３ガス流
路のいずれかに連通され、他端部が前記容器本体から引
き出され、内部に引出用ガス流路を形成する引出部とを
有することを特徴とする低温容器。