JPH0457372A - 極低温容器 - Google Patents
極低温容器Info
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- JPH0457372A JPH0457372A JP2170920A JP17092090A JPH0457372A JP H0457372 A JPH0457372 A JP H0457372A JP 2170920 A JP2170920 A JP 2170920A JP 17092090 A JP17092090 A JP 17092090A JP H0457372 A JPH0457372 A JP H0457372A
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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]
この発明は、超電導コイルなどを収納する極低温容器に
おける多層断熱材の施工法に関するものである。
おける多層断熱材の施工法に関するものである。
[従来の技術]
現在の極低温容器における断熱法及び多層断熱材の利用
について、簡単に説明する。一般に、高温部(二の場合
は室温レベル)から超電導コイルが入っている内槽くこ
こではほぼ一269℃となっている)への熱侵入の要因
には伝導・対流・ふく射の3つがある。伝導については
、高温部と低温部とを連結している部分の伝導距離をで
きる限り長(取れるよう構成することにより対処してい
る。対流については、機器内に真空空間を設けることに
より対処している。それは通常10−’torr以下の
真空度であれば対流の影響が無くなるからである。ふく
射については、例えば液体窒素で冷却された中間熱シー
ルドを設けることにより低減化を図っているが、これだ
けではまだ充分ではないため多層断熱材を内槽や中間シ
ールドに施工する二とによりさらなる低減化を図ってい
る。以上のように現在の超電導容器における熱侵入の原
因には主として伝導とふく射の2つがあるが、現状にお
ける熱侵入量の低減化は前記対策によりかなりのレベル
まで実現されているといえよう。しかしながら、最近で
はより高性能な超電導機器の要求が強く、これまで以上
の熱侵入量の低減化を図る必要がある。
について、簡単に説明する。一般に、高温部(二の場合
は室温レベル)から超電導コイルが入っている内槽くこ
こではほぼ一269℃となっている)への熱侵入の要因
には伝導・対流・ふく射の3つがある。伝導については
、高温部と低温部とを連結している部分の伝導距離をで
きる限り長(取れるよう構成することにより対処してい
る。対流については、機器内に真空空間を設けることに
より対処している。それは通常10−’torr以下の
真空度であれば対流の影響が無くなるからである。ふく
射については、例えば液体窒素で冷却された中間熱シー
ルドを設けることにより低減化を図っているが、これだ
けではまだ充分ではないため多層断熱材を内槽や中間シ
ールドに施工する二とによりさらなる低減化を図ってい
る。以上のように現在の超電導容器における熱侵入の原
因には主として伝導とふく射の2つがあるが、現状にお
ける熱侵入量の低減化は前記対策によりかなりのレベル
まで実現されているといえよう。しかしながら、最近で
はより高性能な超電導機器の要求が強く、これまで以上
の熱侵入量の低減化を図る必要がある。
さて、多層断熱材を施工する場合、超電導MR1(磁気
共鳴イメージングンステム)あるいは加速器用超電導マ
グネットなどでは水平に配置された円筒面に施工するこ
とになる。例えば第4図である。これについては、刊行
物(^dvances in Cryogenic E
ngineerig誌、31巻、64ページ)にはSS
C(Superconducting 5uper
Co11ider)用のドーナツ状極低温容器について
、また、刊行物(「冷凍」第63巻、第733号、P9
7)にはMRI用の水平に配置された円盲状極低温容器
について詳しく記載されている。図において、 (1)
は内槽であり内部に液体ヘリウムが充填され超伝導コイ
ルが設置されている。 (2)は中間熱シールドで液体
窒素等で冷却されている。 (3)は外槽、 (4)は
低電気抵抗金属を有する多層断熱材でこの例では中間熱
シールド(2)の外周に設置されている。
共鳴イメージングンステム)あるいは加速器用超電導マ
グネットなどでは水平に配置された円筒面に施工するこ
とになる。例えば第4図である。これについては、刊行
物(^dvances in Cryogenic E
ngineerig誌、31巻、64ページ)にはSS
C(Superconducting 5uper
Co11ider)用のドーナツ状極低温容器について
、また、刊行物(「冷凍」第63巻、第733号、P9
7)にはMRI用の水平に配置された円盲状極低温容器
について詳しく記載されている。図において、 (1)
は内槽であり内部に液体ヘリウムが充填され超伝導コイ
ルが設置されている。 (2)は中間熱シールドで液体
窒素等で冷却されている。 (3)は外槽、 (4)は
低電気抵抗金属を有する多層断熱材でこの例では中間熱
シールド(2)の外周に設置されている。
この従来例の熱的動作は前述のことがそのまま成り立つ
。場合によっては、より一層の熱侵入低減化を図るため
に、中間シールド(2)を2段とする事もある。
。場合によっては、より一層の熱侵入低減化を図るため
に、中間シールド(2)を2段とする事もある。
なお、通常利用される多層断熱材(4)はアルミニウム
などの低電気抵抗金属を蒸着したポリ系フィルムを反射
膜とし多層施工して用いる。また各層間の熱伝導を抑え
るため不ントなどをスペサとして挿入するかあるいは反
射膜自体に突起やしわを付は用いる。
などの低電気抵抗金属を蒸着したポリ系フィルムを反射
膜とし多層施工して用いる。また各層間の熱伝導を抑え
るため不ントなどをスペサとして挿入するかあるいは反
射膜自体に突起やしわを付は用いる。
[発明が解決しようとする課R]
従来の極低温容器では、水平に設置された円筒部に多層
断熱材を施工する場合10〜50層程度を一括してブラ
ンケット方式で利用する場合が多く、1つのブランテ−
71・に対し円周上1箇所に接続部を設は施工している
。このような施工状態では多層断熱材は自重により自己
圧縮を受け、特に頂点近傍では非常に大きな自己圧縮力
を受けることになる。この場合の自己圧縮力を解析した
結果を示したのが第5図である。これは文献(第2回低
温工学サマーセミナー用テキスト128、lまた多層断
熱材の長さと円葭部外周の長さの比を表し、通常施工で
は二の比は10−1以下である。この図から前記の通常
施工法でも最大自己圧縮力は自重の4倍にもなることが
わかる。そして全周に渡る積分平均では2倍となること
が導か九る。
断熱材を施工する場合10〜50層程度を一括してブラ
ンケット方式で利用する場合が多く、1つのブランテ−
71・に対し円周上1箇所に接続部を設は施工している
。このような施工状態では多層断熱材は自重により自己
圧縮を受け、特に頂点近傍では非常に大きな自己圧縮力
を受けることになる。この場合の自己圧縮力を解析した
結果を示したのが第5図である。これは文献(第2回低
温工学サマーセミナー用テキスト128、lまた多層断
熱材の長さと円葭部外周の長さの比を表し、通常施工で
は二の比は10−1以下である。この図から前記の通常
施工法でも最大自己圧縮力は自重の4倍にもなることが
わかる。そして全周に渡る積分平均では2倍となること
が導か九る。
般に、多層断熱材を通した熱侵入量は圧縮力の上昇に対
し単調増加する。つまりこの種の施工法では自己圧縮に
より熱侵入量が大きくなるという問題点があった。加え
て、例えば核融合用超電導マグネ−11・などのように
パルス的磁場が印加される場合には、蒸着金属面内に渦
電流損失が発生し、さらに熱侵入量が大きくなるという
問題点もあった。
し単調増加する。つまりこの種の施工法では自己圧縮に
より熱侵入量が大きくなるという問題点があった。加え
て、例えば核融合用超電導マグネ−11・などのように
パルス的磁場が印加される場合には、蒸着金属面内に渦
電流損失が発生し、さらに熱侵入量が大きくなるという
問題点もあった。
二の発明は上記のような問題点を解消するためなされた
もので、自己圧縮の影響を小さくしかつ交流損失の影響
も抑えられる極低温容器を得ることを目的としている。
もので、自己圧縮の影響を小さくしかつ交流損失の影響
も抑えられる極低温容器を得ることを目的としている。
[課題を解決するための手段]
この発明に係る極低温容器は、多層断熱材が円筒部の軸
方向に沿って複数箇所分割して配置されているものであ
る。
方向に沿って複数箇所分割して配置されているものであ
る。
[作用]
このように構成された極低温容器では、多層断熱材が水
平に配置された円筒の軸方向にほぼ平行方向に複数箇所
分割されているため、円筒上部に位置する多層断熱材の
重量が円筒上部に配置されている多層断熱材に掛からず
、自己圧縮力は小さく抑えられる。また、反射面を形成
しているアルミニウム等の低電気抵抗金属面が分割によ
り細分されることから、パルス磁場による渦電流損失が
小さ(抑えられる。
平に配置された円筒の軸方向にほぼ平行方向に複数箇所
分割されているため、円筒上部に位置する多層断熱材の
重量が円筒上部に配置されている多層断熱材に掛からず
、自己圧縮力は小さく抑えられる。また、反射面を形成
しているアルミニウム等の低電気抵抗金属面が分割によ
り細分されることから、パルス磁場による渦電流損失が
小さ(抑えられる。
[実施例コ
以下、この発明の一実施例を図をもとに説明する。第1
図はこの発明の一実施例による極低温容器を示す断面園
、第2図は第1図のものの要部を示−i斜視図である。
図はこの発明の一実施例による極低温容器を示す断面園
、第2図は第1図のものの要部を示−i斜視図である。
図において、 (1)は超i+i導コイル(図示されて
いない)が収納されている内槽、 (2)は中間シール
ド、 〈3)は外槽、 (4)は円筒部この例では中間
熱シールド(2)の外周に分割施工され、低電気抵抗金
属層を有する多層断熱材、 (5)は強調して図示した
多層断熱材の切れ目、 く6)は多層断熱材(4)を円
範部二の例では中間熱ノールド(2)に縛り付は固定す
る紐であり、例えばポリ系繊維で形成されている。
いない)が収納されている内槽、 (2)は中間シール
ド、 〈3)は外槽、 (4)は円筒部この例では中間
熱シールド(2)の外周に分割施工され、低電気抵抗金
属層を有する多層断熱材、 (5)は強調して図示した
多層断熱材の切れ目、 く6)は多層断熱材(4)を円
範部二の例では中間熱ノールド(2)に縛り付は固定す
る紐であり、例えばポリ系繊維で形成されている。
多層断熱材く4)の具体的な施工法としては、例えば、
始め従来例と同様に、10〜50層の多層断熱材(4)
を−括して円周上1箇所に接続部を設けて施工し、紐(
6)などで数箇所縛り付は固定した1組 数箇所程度紐
(6)を持ち上げながらカッター等で多層断熱材(4)
を切り込んで分割すれば良い。
始め従来例と同様に、10〜50層の多層断熱材(4)
を−括して円周上1箇所に接続部を設けて施工し、紐(
6)などで数箇所縛り付は固定した1組 数箇所程度紐
(6)を持ち上げながらカッター等で多層断熱材(4)
を切り込んで分割すれば良い。
このように構成された実施例による極低温容器内の熱侵
入に関する動作は従来例と同様である。
入に関する動作は従来例と同様である。
ただし実施例のように分割施工されることにより、水平
に配置された円筒部の上半周にある多層断熱材は下部に
位置する多層断熱材の自重を受けないため多層断熱材の
自己圧縮力の増大に起因する熱侵入量の増加が抑えられ
ることになる。
に配置された円筒部の上半周にある多層断熱材は下部に
位置する多層断熱材の自重を受けないため多層断熱材の
自己圧縮力の増大に起因する熱侵入量の増加が抑えられ
ることになる。
さらに、反射面が分割されたことにより、パルス的な磁
場変動による反射面内に生じる渦電流損失の低減化対策
にもなっている。
場変動による反射面内に生じる渦電流損失の低減化対策
にもなっている。
一般的に、渦電流損失はその対象となる面が細かく分割
される程小さくなることが知られている。
される程小さくなることが知られている。
低電気抵抗金属の蒸着面の分割を積極的に押し進めたも
のが第3図に示した実施例である。この図は本来円@部
に施工した状態を展開して示している。図において、
(7)はスIJ −/ l・であり、例えば低電気抵抗
金属の蒸着時にスリット部をテープで被)υしておき、
蒸着後にテープを剥すことによって形成される。つまり
、初めから蒸着反射面にスIJ l+・ く7)をいれ
た多層断熱材(4)を、スリー・1・方向と施工時の分
割方向とを角層をつけて施工する方法である。この実施
例ではほぼ直角としている。二のように構成することに
より、反射面はより一層細分化されるためパルス磁場に
よる渦電流損失を小さくできる。
のが第3図に示した実施例である。この図は本来円@部
に施工した状態を展開して示している。図において、
(7)はスIJ −/ l・であり、例えば低電気抵抗
金属の蒸着時にスリット部をテープで被)υしておき、
蒸着後にテープを剥すことによって形成される。つまり
、初めから蒸着反射面にスIJ l+・ く7)をいれ
た多層断熱材(4)を、スリー・1・方向と施工時の分
割方向とを角層をつけて施工する方法である。この実施
例ではほぼ直角としている。二のように構成することに
より、反射面はより一層細分化されるためパルス磁場に
よる渦電流損失を小さくできる。
ス’J −/ l・ (7)および施工時の分割数につ
いては円節部(2)の径にもより一層に雷光ないが、そ
の時の製作性と実効性との兼ね合いで決定すれば良い。
いては円節部(2)の径にもより一層に雷光ないが、そ
の時の製作性と実効性との兼ね合いで決定すれば良い。
なお、上記実施例では第2図に示されるようなMRIて
用いられるような円筒に多層断熱材を設置した場合につ
いて説明したが、SSCで用いられるようなドーナツ状
の円筒であってもよいのは言うまでもない。
用いられるような円筒に多層断熱材を設置した場合につ
いて説明したが、SSCで用いられるようなドーナツ状
の円筒であってもよいのは言うまでもない。
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、多層断熱材か円筒部
の軸方向に沿って複数箇所分割して配置されているので
、自重が掛かることによる自己圧縮の影判を抑えること
ができ、かつ低電気抵抗金属層におけるパルス磁場によ
る渦電流損失をも小さく抑えることができる効果がある
。
の軸方向に沿って複数箇所分割して配置されているので
、自重が掛かることによる自己圧縮の影判を抑えること
ができ、かつ低電気抵抗金属層におけるパルス磁場によ
る渦電流損失をも小さく抑えることができる効果がある
。
第1図はこの発明の一実施例による極低温容器の構成を
示す断面図、第2図は第1図のものの要部を示す斜視図
、第3図はこの発明の他の実施例に係わる多層断熱材施
工状態の展開図、第4図は従来の極低温容器の構成を示
す断面図、第5図は水平に配置された円筒に多層断熱材
を施工した時の多層断熱材の自重による最大自己圧縮力
を示す特性図である。 図において、 (1)は内槽、 (2)は中間熱シルト
、 (3)は外槽、 (4)は多層断熱材、 (5)は
多層断熱材の切れ目 (6)は紐、 く7)はスリ・/
1・である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分な示す。 代 理 人 大 岩 増 雄
示す断面図、第2図は第1図のものの要部を示す斜視図
、第3図はこの発明の他の実施例に係わる多層断熱材施
工状態の展開図、第4図は従来の極低温容器の構成を示
す断面図、第5図は水平に配置された円筒に多層断熱材
を施工した時の多層断熱材の自重による最大自己圧縮力
を示す特性図である。 図において、 (1)は内槽、 (2)は中間熱シルト
、 (3)は外槽、 (4)は多層断熱材、 (5)は
多層断熱材の切れ目 (6)は紐、 く7)はスリ・/
1・である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分な示す。 代 理 人 大 岩 増 雄
Claims (1)
- 低温部に水平に設置された円筒部を備え、高温部から
の熱ふく射による熱侵入を低減するため上記円筒部外周
に低電気抵抗金属による反射層を有する多層断熱材を配
置してなる極低温容器において、上記多層断熱材は上記
円筒部の軸方向に沿って複数箇所分割して配置されてい
ることを特徴とする極低温容器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2170920A JPH0457372A (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 極低温容器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2170920A JPH0457372A (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 極低温容器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0457372A true JPH0457372A (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=15913806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2170920A Pending JPH0457372A (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 極低温容器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0457372A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102705699A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-10-03 | 杭州富士达特种材料有限公司 | 用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜及低温绝热体 |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP2170920A patent/JPH0457372A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102705699A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-10-03 | 杭州富士达特种材料有限公司 | 用于电力超导低温环境支持系统中的镀铝薄膜及低温绝热体 |
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