JPH0227780A - 超電導機器用建屋 - Google Patents
超電導機器用建屋Info
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- JPH0227780A JPH0227780A JP63176918A JP17691888A JPH0227780A JP H0227780 A JPH0227780 A JP H0227780A JP 63176918 A JP63176918 A JP 63176918A JP 17691888 A JP17691888 A JP 17691888A JP H0227780 A JPH0227780 A JP H0227780A
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Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、超電導機器を冷却するために必要な液化窒素
を供給する手段に関する。
を供給する手段に関する。
従来、液化窒素による冷却を必要とする機器では、機器
に液化窒素タンクを設けて、この液化窒素タンクへ窒素
液化装置、あるいは、別の大型の液化窒素タンクから定
期的に液化窒素を移送して供給していた。
に液化窒素タンクを設けて、この液化窒素タンクへ窒素
液化装置、あるいは、別の大型の液化窒素タンクから定
期的に液化窒素を移送して供給していた。
上記従来技術は、液化窒素移送の手段の自動化、あるい
は簡便さの点について考慮がされておらず、多種多数の
機器を同時に液化窒素で冷却する場合に、液化窒素の移
送回数が増大し、そのため、多数の人力が必要とされる
という問題があった。
は簡便さの点について考慮がされておらず、多種多数の
機器を同時に液化窒素で冷却する場合に、液化窒素の移
送回数が増大し、そのため、多数の人力が必要とされる
という問題があった。
本発明の目的は、液化窒素の冷却を必要とする機器(例
えば、超電導機器)を多数使用する建屋に、冷却系を設
け、個々の機器の冷却器を不要とすることにある。
えば、超電導機器)を多数使用する建屋に、冷却系を設
け、個々の機器の冷却器を不要とすることにある。
[1ll1題を解決するための手段]
上記目的は、液化窒素の冷却を必要とする機器を多数使
用する建屋に、窒素液化装置、ポンプ。
用する建屋に、窒素液化装置、ポンプ。
供給配管、戻り配管からなる流路を形成し、配管に弁を
もつ分岐管を複数個設けることにより達成される。特に
、供給配管を戻り配管と良好な熱伝導特性をもつ材料を
介して結合させ、戻り配管内の圧力を供給配管内の圧力
より低くすることにより達成される。
もつ分岐管を複数個設けることにより達成される。特に
、供給配管を戻り配管と良好な熱伝導特性をもつ材料を
介して結合させ、戻り配管内の圧力を供給配管内の圧力
より低くすることにより達成される。
窒素液化装置は、空気中の窒素ガスから断熱膨張の作用
により液化窒素を生成する。ポンプはこの液化窒素を液
相の状態で供給配管の中に流す。
により液化窒素を生成する。ポンプはこの液化窒素を液
相の状態で供給配管の中に流す。
液化窒素は、供給配管と戻り配管の間に設けたミニマム
フローラインにおいて減圧沸騰し、気液二相の状態とな
る。このミニマムフローラインは、オリフィス等のよう
に流体に圧力損失を作用させるもので構成される。ミニ
マムフローラインで低圧に仕切られた戻り配管の中を液
相と気相の状態で窒素は流れる。戻り配管と供給配管は
良好な熱伝導材料を介して結合しており1両方の配管は
断熱材により被覆されている。外部から断熱材を通して
配管の中に侵入してくる熱は、戻り配管内の液化窒素の
蒸発の潜熱として消費され、供給配管は戻り配管により
常に冷却される。その結果、液化窒素は供給配管内で気
液二相に分離することなく、液相のままで個々の機器に
供給される。気液二相の状態となって戻り配管の中を流
れる窒素は、窒素液化装置に回収され、断熱膨張の作用
により液化窒素が再生成される。この場合、温度の低い
窒素から液化窒素を生成することになるので、窒素液化
装置の消費電力は空気中の窒素ガスを利用するよりも経
済的である。
フローラインにおいて減圧沸騰し、気液二相の状態とな
る。このミニマムフローラインは、オリフィス等のよう
に流体に圧力損失を作用させるもので構成される。ミニ
マムフローラインで低圧に仕切られた戻り配管の中を液
相と気相の状態で窒素は流れる。戻り配管と供給配管は
良好な熱伝導材料を介して結合しており1両方の配管は
断熱材により被覆されている。外部から断熱材を通して
配管の中に侵入してくる熱は、戻り配管内の液化窒素の
蒸発の潜熱として消費され、供給配管は戻り配管により
常に冷却される。その結果、液化窒素は供給配管内で気
液二相に分離することなく、液相のままで個々の機器に
供給される。気液二相の状態となって戻り配管の中を流
れる窒素は、窒素液化装置に回収され、断熱膨張の作用
により液化窒素が再生成される。この場合、温度の低い
窒素から液化窒素を生成することになるので、窒素液化
装置の消費電力は空気中の窒素ガスを利用するよりも経
済的である。
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第4図により説
明する。
明する。
第1図は、本発明による液化窒素の冷却系を示すもので
ある。窒素液化装置lは、空気中の窒素ガスから断熱膨
張の作用により液化窒素を生成する。ポンプ2はこの液
化窒素を液相の状態で供給配管3の中に流す、液化窒素
は、供給配・管3と戻り配管5の間に設けたミニマムフ
ローライン4において減圧沸騰し、気液二相の状態とな
る。このミニマムフローライン4は、オリフィス等のよ
うに流体に圧力損失を作用させるもので構成される。
ある。窒素液化装置lは、空気中の窒素ガスから断熱膨
張の作用により液化窒素を生成する。ポンプ2はこの液
化窒素を液相の状態で供給配管3の中に流す、液化窒素
は、供給配・管3と戻り配管5の間に設けたミニマムフ
ローライン4において減圧沸騰し、気液二相の状態とな
る。このミニマムフローライン4は、オリフィス等のよ
うに流体に圧力損失を作用させるもので構成される。
ミニマムフa−ライン4で低圧に仕切られた戻り配管5
の中を液相と気相の状態で窒素は流れる。
の中を液相と気相の状態で窒素は流れる。
戻り配管5と供給配管3は良好な熱伝導材料を介して結
合しており、両方の配管は断熱材により被覆されている
。外部から断熱材を通して配管の中に侵入してくる熱は
、戻り配管5内の液化窒素の蒸発の潜熱として消費され
低圧の戻り配管の方が飽和温度が低いので、供給配管3
は戻り配管5により常に冷却される。その結果、液化窒
素は供給配管3内で気液二相に分離することなく、液相
のままで個々の機器に供給される。気液二相の状態とな
って戻り配管5の中を流れる窒素は、窒素液化装置1に
回収され、断熱膨張の作用により液化窒素が再生成され
る。この場合、温度の低い窒素から液化窒素を生成する
ことになるので、窒素液化装置1の消費電力は空気中の
窒素ガスを利用するよりも経済的である。一方、液化窒
素使用機器10は分岐管7.弁8、及び連絡管9を通し
て、供給配管3と戻り配管5に接続される。なお、事故
時に供給配管3内で液化窒素が蒸発しても、管内の圧力
により管が破損しないように安全弁6が設けられている
。
合しており、両方の配管は断熱材により被覆されている
。外部から断熱材を通して配管の中に侵入してくる熱は
、戻り配管5内の液化窒素の蒸発の潜熱として消費され
低圧の戻り配管の方が飽和温度が低いので、供給配管3
は戻り配管5により常に冷却される。その結果、液化窒
素は供給配管3内で気液二相に分離することなく、液相
のままで個々の機器に供給される。気液二相の状態とな
って戻り配管5の中を流れる窒素は、窒素液化装置1に
回収され、断熱膨張の作用により液化窒素が再生成され
る。この場合、温度の低い窒素から液化窒素を生成する
ことになるので、窒素液化装置1の消費電力は空気中の
窒素ガスを利用するよりも経済的である。一方、液化窒
素使用機器10は分岐管7.弁8、及び連絡管9を通し
て、供給配管3と戻り配管5に接続される。なお、事故
時に供給配管3内で液化窒素が蒸発しても、管内の圧力
により管が破損しないように安全弁6が設けられている
。
第2図に本発明の変形例を示す。この例では。
分岐管7と連絡管9の接続部から空気中の水蒸気が管内
へ混入した場合を考え、管内に蓄積した氷(固形物、液
化窒素より比重は大きい)をトラップするストレーナ1
1を供給配管3.及び、戻り配管5の最下部に位置する
流路途中に設けている。
へ混入した場合を考え、管内に蓄積した氷(固形物、液
化窒素より比重は大きい)をトラップするストレーナ1
1を供給配管3.及び、戻り配管5の最下部に位置する
流路途中に設けている。
このストレーナ11は、金属製のメツシュにより氷(固
形物)を濾過する構造となっている。濾過された氷(固
形物)は、ストレーナ11を定期的に交換することによ
り、除去される。これにより、不純物混入による配管内
の流動抵抗の増大を防止できる。
形物)を濾過する構造となっている。濾過された氷(固
形物)は、ストレーナ11を定期的に交換することによ
り、除去される。これにより、不純物混入による配管内
の流動抵抗の増大を防止できる。
第3図は1本発明による配管の製造方法を説明する図で
ある。この例では、先ず、供給配管3と戻り配管5を束
ねて、これを伸縮自在な管で被覆する。この伸縮自在な
管は1例えば、金属製のばね状の管で利用できる。次に
、被覆管21と配管(供給配管3.及び、戻り配管5)
の隙間に融点の低い液体金属を充填する。この液体金属
は、例えば、鉛、ビスマス等からなる比較的廉価な合金
が利用できる。これらの合金は、融点が摂氏数十度程度
であるので、充填時に配管内に温水を流す等の加熱手段
を用いる必要がある。最後に、液体金属の充填が終了し
た配管の内に冷水を流す等の冷却手段を用いて、液体金
属を固化し、供給配管3と戻り配管5を良好な熱伝導材
料22(液体金属が固化したもの)を介して結合させる
。この例によれば、WB便な方法により、供給配管3と
戻り配管5を良好な熱伝導特性をもつ材料を介して結合
させることができる。
ある。この例では、先ず、供給配管3と戻り配管5を束
ねて、これを伸縮自在な管で被覆する。この伸縮自在な
管は1例えば、金属製のばね状の管で利用できる。次に
、被覆管21と配管(供給配管3.及び、戻り配管5)
の隙間に融点の低い液体金属を充填する。この液体金属
は、例えば、鉛、ビスマス等からなる比較的廉価な合金
が利用できる。これらの合金は、融点が摂氏数十度程度
であるので、充填時に配管内に温水を流す等の加熱手段
を用いる必要がある。最後に、液体金属の充填が終了し
た配管の内に冷水を流す等の冷却手段を用いて、液体金
属を固化し、供給配管3と戻り配管5を良好な熱伝導材
料22(液体金属が固化したもの)を介して結合させる
。この例によれば、WB便な方法により、供給配管3と
戻り配管5を良好な熱伝導特性をもつ材料を介して結合
させることができる。
この他、供給配管と戻り配管を二重管とし、外側を戻り
配管として、供給配管の冷却を確実にすることもできる
。
配管として、供給配管の冷却を確実にすることもできる
。
第4図は、連絡管の構造を示した図である。第1図にお
いて、分岐管7は、供給配管3と戻り配管5より形成さ
れている。一方、液化窒素使用機器10に接続している
連絡管9は、第4図に示すように、供給配管3の内径と
戻り配管5の内径にそれぞれ等しい外径をもつ二個の配
管からなっている。また、分岐管7と接続する連絡管9
の端部は、被覆管3及び熱伝導材料22が取り除かれて
いる。一方、連絡管9と接続する分岐管7の端部は、断
熱材23が取り除かれている。このことにより、連絡管
9は、分岐管7のうちの供給配管3と戻り配管5に挿入
可能となる。こうして結合された連絡管9と分岐管7は
、バンド24により締められ接続される。この例では、
電源コンセントへつなぐような簡便さで、液化窒素用の
配管を接続する手段を提供している。
いて、分岐管7は、供給配管3と戻り配管5より形成さ
れている。一方、液化窒素使用機器10に接続している
連絡管9は、第4図に示すように、供給配管3の内径と
戻り配管5の内径にそれぞれ等しい外径をもつ二個の配
管からなっている。また、分岐管7と接続する連絡管9
の端部は、被覆管3及び熱伝導材料22が取り除かれて
いる。一方、連絡管9と接続する分岐管7の端部は、断
熱材23が取り除かれている。このことにより、連絡管
9は、分岐管7のうちの供給配管3と戻り配管5に挿入
可能となる。こうして結合された連絡管9と分岐管7は
、バンド24により締められ接続される。この例では、
電源コンセントへつなぐような簡便さで、液化窒素用の
配管を接続する手段を提供している。
本実施例によれば、液化窒素の冷却を必要とする多種多
数の機器(例えば、超電導機器)を同時に、しかも、経
済的に液化窒素の温度で冷却するという効果がある。
数の機器(例えば、超電導機器)を同時に、しかも、経
済的に液化窒素の温度で冷却するという効果がある。
本発明によれば、個々の機器に冷却器を設ける必要がな
く、多数の機器を同時に、経済的に液化窒素の温度で冷
却することができる。
く、多数の機器を同時に、経済的に液化窒素の温度で冷
却することができる。
第1図は本発明の一実施例の液化窒素の冷却系の系統図
、第2図は本発明の他の実施例の系統図、第3図は供給
配管と戻り配管を含む配管の断面斜視図、第4図は連絡
管の断面斜視図である。 1・・・窒素液化装置、2・・・ポンプ、3・・・供給
配管。 4・・・ミニマムフローライン、5・・・戻り配管、6
・・・安全弁、7・・・分岐管、8・・・弁、9・・・
連絡管、10・・・液化窒素使用機器、11・・・スト
レーナ、21・・・被覆管、22・・・熱伝導材料、2
3・・断熱材、24・・・バンド。 粥 図 第 図 第 図 7ど 第 図
、第2図は本発明の他の実施例の系統図、第3図は供給
配管と戻り配管を含む配管の断面斜視図、第4図は連絡
管の断面斜視図である。 1・・・窒素液化装置、2・・・ポンプ、3・・・供給
配管。 4・・・ミニマムフローライン、5・・・戻り配管、6
・・・安全弁、7・・・分岐管、8・・・弁、9・・・
連絡管、10・・・液化窒素使用機器、11・・・スト
レーナ、21・・・被覆管、22・・・熱伝導材料、2
3・・断熱材、24・・・バンド。 粥 図 第 図 第 図 7ど 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、窒素液化装置、ポンプ、供給配管、戻り配管からな
る流路を含み、配管に弁を設けた分岐管を複数個設けた
ことを特徴とする超電導機器用建屋。 2、特許請求の範囲第1項において、 前記供給配管と前記戻り配管が金属等の熱伝導材を介し
て結合していて、前記戻り配管内の圧力を前記供給配管
内の圧力より低くしたことを特徴とする超電導機器用建
屋。 3、特許請求の範囲第1項において、 前記供給配管及び前記戻り配管の最下部の流路途中に固
形物を捕捉する装置を設けたことを特徴とする超電導機
器用建屋。 4、供給配管と戻り配管とを束ねて、この束ねた配管を
伸縮自在の管で被覆し、前記被覆管と前記配管の隙間に
融点の低い液体金属を充填した後、前記配管を冷却する
ことにより前記液体金属を固化させることを特徴とする
配管の製造方法。 5、特許請求の範囲第2項において、 前記供給配管と前記戻り配管が二重配管となつているこ
とを特徴とする超電導機器用建屋。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63176918A JPH0227780A (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 超電導機器用建屋 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63176918A JPH0227780A (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 超電導機器用建屋 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0227780A true JPH0227780A (ja) | 1990-01-30 |
Family
ID=16022040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63176918A Pending JPH0227780A (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 超電導機器用建屋 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0227780A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5432488A (en) * | 1992-12-29 | 1995-07-11 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Electrical signal filter |
JP2014007242A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導機器 |
KR101421387B1 (ko) * | 2010-08-06 | 2014-07-18 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 방향성 전기 강판 및 그 제조 방법 |
-
1988
- 1988-07-18 JP JP63176918A patent/JPH0227780A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5432488A (en) * | 1992-12-29 | 1995-07-11 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Electrical signal filter |
KR101421387B1 (ko) * | 2010-08-06 | 2014-07-18 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 방향성 전기 강판 및 그 제조 방법 |
JP2014007242A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導機器 |
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