JPH0629056A - 着脱式電流リード装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接続プラグと接続ソケットでなる着脱式接続
部において発生する熱が液体ヘリウムへ侵入することを
抑制する。 【構成】 着脱式電流リード装置の接続部である接続ソ
ケット８と接続プラグ９の外側にヘリウムガスを導くた
めのガイド管１１を設け、ガイド管１１は電流リード本
体６につながっている。 【効果】 ガイド管１１を設けることにより、液体ヘリ
ウム２から蒸発した温度の低いヘリウムガスはガイド管
１１の内部を流れて、発熱している接続ソケット８と接
続プラグ９を冷却し、接続リード４を介して液体ヘリウ
ム２へ侵入する熱を抑制する効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液体ヘリウム中に置
かれた導体或いは装置に電流を流すための着脱式電流リ
ードの接続部に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は例えば第３５回１９８６年度低温
工学研究発表会予稿集に示された従来の着脱式電流リー
ドを示す断面図であり、図において、１は冷媒としての
液体ヘリウム２が入れられている容器としてのクライオ
スタット、３は液体ヘリウム２に浸漬されている導体或
いは装置、４はこの導体或いは装置３から取り出した接
続リード、５はクライオスタット上部に取付けられてい
る上フランジ、６は上下方向に移動することができるよ
うに上フランジ５に取付けられた電流リード本体（ガス
冷却電流リード）、７はこの電流リード本体６の下端に
取付けられた接続リード、８はこの接続リード７の下端
に取付けられた、接続部を構成する接続ソケット、９は
上記接続リード４の上端に取付けられて固定され、接続
ソケット８と対になって接続部を構成する接続プラグで
ある。図１０ａは接続部の構造を示した断面図であり、
図において、１０は接続ソケット８と接続プラグ９との
間を電流が流れるように接続するための接触子である。
また同図ｂはａのＡ−Ａ線の断面図であり、接触子１０
はバネの力により接続ソケット８に固定されている。な
お、導体或いは装置３に電流を流すためには正負２極の
着脱式電流リードが必要となるが、ここでは１本の着脱
式リードについて示している。

【０００３】次に動作について説明する。液体ヘリウム
は蒸発潜熱が小さく、また高価なものであるため、液体
ヘリウムを用いるシステムは液体ヘリウム２の蒸発をで
きるだけ少なくするような対策を必要とする。このた
め、接続リード４の下につながっている導体或いは装置
３に電流を供給しないときには、クライオスタット１の
外側の常温部からの伝熱によって液体ヘリウム２に侵入
する熱を小さくしなければならない。図１１は接続ソケ
ット８を接続プラグ９から切り離して電流リード本体６
及び接続リード７と共に上方向に移動させた状態を示し
ており、これにより、導体或いは装置３に電流を流さな
いときは、常温部からの熱の侵入が小さくなり、液体ヘ
リウム２の消費量が抑えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の接続プラグ８と接続ソケット９を有する着脱式
リード装置においては、導体或いは装置３に通電を行う
ときに接続プラグ８と接触子１０との間にある電気抵抗
と、接続ソケット９と接触子１０との間にある電気抵抗
によりジュール発熱が生じ、この発熱によって液体ヘリ
ウム２へ接続リード４を介して熱が侵入して液体ヘリウ
ム消費量が増加するという問題点があった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、液体ヘリウムへ侵入する熱
を小さくすることができ、液体ヘリウムの蒸発量を抑制
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る着脱式電
流リード装置は、接続プラグと接続ソケットの間で発生
するジュール発熱を、液体ヘリウムから蒸発した温度の
低いヘリウムガスで取り除くためのガイド管を接続部に
設けたものである。

【０００７】また、この発明に係る着脱式電流リード装
置は、温度の低いヘリウムガスを接続部の中心に流して
接続部を冷却するため、接続部に直接ヘリウムガスが流
れる穴とガイド管を設けたものである。

【０００８】

【作用】この発明における着脱式電流リード装置は、接
続部である接続プラグと接続ソケットとの間で発生する
発熱を取り除くために接続プラグと接続ソケットを温度
の低いヘリウムガスによる冷却を良くする構造にするこ
とにより、接続プラグと接続ソケットの温度上昇を抑制
して、接続リードを介して液体ヘリウムに侵入する熱を
小さくすることができ、液体ヘリウムの蒸発量を少なく
することができる。

【０００９】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図に基づいて説
明する。図１において、１１は接続ソケット８と接続プ
ラグ９の外側にこれらを囲うように配置された、ヘリウ
ムガスを導くためのガイド管であり、このガイド管１１
の上部は電流リード本体の下部に該ガイド管を通過した
ヘリウムガスが電流リード本体６に流れるように取付け
られている。

【００１０】以上のように構成された着脱式電流リード
装置においては、液体ヘリウム２から蒸発した温度の低
いヘリウムガスは、ガイド管１１の内部を通って、電流
リード本体を流れて、クライオスタット外部の常温部に
ぬける。そして温度の低いヘリウムガスがガイド管１１
を流れるときに、接続ソケット８と接続プラグ９が冷却
され、この効果により、接続部の発熱が接続ソケット８
と接続プラグ９を介して取り除かれて、液体ヘリウム２
への熱侵入が小さくなる。

【００１１】実施例２．図２はこの発明の実施例２を示
すもので、実施例１に加えて、接続部である接続ソケッ
ト８と接続プラグ９の表面を凹凸１２に加工したもの
で、こうすることで、図１に示した接続ソケット８及び
接続プラグ９に比べて温度の低いヘリウムガスとの接触
面積が大きくなるので、実施例１に比べて接続ソケット
と接続リプラグはさらに良く冷却され、液体ヘリウム２
へ侵入する熱が小さくなる。

【００１２】実施例３．図３はこの発明の実施例３を示
す上面図ａと断面図ｂであり、接続ソケット８と接続プ
ラグ９の外周に冷却フィン１３，１４を設けたものであ
り、この実施例３においては、接続ソケット８と接続プ
ラグ９は、図２に示した接続ソケット８及び接続プラグ
９に比べて温度の低いヘリウムガスとの接触面積が大き
くなるので、実施例２に比べて接続ソケットと接続プラ
グはさらに良く冷却され、液体ヘリウム２へ侵入する熱
が小さくなる。

【００１３】実施例４．図４はこの発明の実施例４を示
す上面図ａと断面図ｂであり、１５，１６は接続ソケッ
ト８と接続プラグ９の縦方向に設けられた、ヘリウムガ
スが流れる複数の円形の穴である。このようにすると、
上記実施例３に比べて、接続部の占める体積が小さくな
るので、接続部がコンパクトに構成される利点があり、
また実施例２に比べて接続部とヘリウムガスとの接触面
積が大きくなるので、実施例２に比べて接続部がヘリウ
ムガスによって良く冷却されて、液体ヘリウム２へ侵入
する熱が小さくなる利点を有する。

【００１４】実施例５．図５はこの発明の実施例５を示
す上面図ａと断面図ｂであり、１７，１８は接続ソケッ
ト８と接続プラグ９の縦方向に設けられ、ヘリウムガス
が流れる表面積を大きく形成したギザ状の穴である。こ
のようにすると、実施例４に比べて穴の表面積が大きく
なり、ヘリウムガスとの接触面積が大きくなるので、上
記実施例４に比べて接続部がヘリウムガスによってさら
に良く冷却され、液体ヘリウム２へ侵入する熱が小さく
なる利点を有する。

【００１５】実施例６．図６はこの発明の実施例６を示
すもので、図において、１９は接続ソケット８のほぼ中
心部に開けた穴、２０は接続プラグ９のほぼ中心部に開
けた穴、２１は接続ソケット８の上方に取付けた、ヘリ
ウムガスが流れるガイド管で、上部は電流リード本体６
に接続されている。以上の構造においては、接続ソケッ
ト８と接続プラグ９の内部を温度の低いヘリウムガスが
流れることにより、接続ソケット８と接続プラグ９は温
度の低いヘリウムガスに冷却され実施例１と同等の効果
を奏する。また、実施例１に比べてガイド管の占める体
積が小さくなるので、クライオスタット１に占める着脱
式電流リード装置をコンパクトにすることができる利点
を有する。

【００１６】実施例７．図７はこの発明の実施例７を示
すもので、図において、２２は接続ソケット８と接触子
１０に対して半田付けを行う部分である。以上のように
接続ソケット８と接触子１０を半田付けすることによ
り、接続ソケット８と接触子１０との間の電気抵抗を小
さくしてジュール発熱を小さくすることができるので、
液体ヘリウム２へ侵入する熱を小さくすることができ、
実施例１と同等の効果を有する。

【００１７】実施例８．図８はこの発明の実施例８を示
すもので、図において、２３は接続ソケット、２４は接
続プラグ、２５は接続ソケット２３にバネの力により取
付けられた接触子、２６は接続プラグ２４にバネの力に
より取付けられた接触子である。このように接続ソケッ
トに対する接触子の数を複数にすることによって、接続
ソケット２３と接続プラグ２４との電気抵抗は小さくな
るので、接続部におけるジュール発熱を小さくすること
ができ、実施例７と同等の効果を奏する。

【００１８】

【発明の効果】この発明によれば、液体ヘリウムから蒸
発した温度の低いヘリウムガスが、ガイド管の内部を流
れるときに、接続ソケットと接続プラグが冷却されて、
接続部の発熱が接続ソケットと接続プラグを通して取り
除かれて液体ヘリウム２への熱侵入が小さくなるという
効果がある。

【００１９】またこの発明によれば、接続ソケット８と
接続プラグ９の内部を温度の低いヘリウムガスが流れる
ことにより、接続ソケット８と接続プラグ９は温度の低
いヘリウムガスに冷却されて上記と同等の効果があると
ともに、ガイド管の占める体積が小さくなるので、クラ
イオスタットに占める着脱式電流リード装置をコンパク
ト化し得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す着脱式電流リード装
置の断面図である。

【図２】この発明の実施例２を示す着脱式電流リード装
置における接続部の断面図である。

【図３】この発明の実施例３を示す着脱式電流リード装
置における接続部の上面図ａと断面図ｂである。

【図４】この発明の実施例４を示す着脱式電流リード装
置における接続部の上面図ａと断面図ｂである。

【図５】この発明の実施例５を示す着脱式電流リード装
置における接続部の上面図ａと断面図ｂである。

【図６】この発明の実施例６を示す着脱式電流リード装
置における接続部の断面図である。

【図７】この発明の実施例７を示す着脱式電流リード装
置における接続部の断面図である。

【図８】この発明の実施例８を示す着脱式電流リード装
置における接続部の断面図である。

【図９】従来の着脱式電流リード装置の接続状態を示す
断面図である。

【図１０】従来の着脱式電流リード装置の接続部を示す
断面図ａとそのＡ−Ａ断面図ｂである。

【図１１】従来の着脱式電流リード装置の切離し状態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ クライオスタット ２ 液体ヘリウム ３ 超電導コイル ４ 接続リード ６ 電流リード本体 ７ 接続リード ８，２３ 接続ソケット ９，２４ 接続プラグ １０，２５，２６ 接触子 １１，２１ ガイド管 １２ 凹凸 １３，１４ 冷却フィン １５，１６，１７，１８，１９，２０ 穴 ２２ 半田付け部分

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体ヘリウム中に浸漬された導体或いは
   装置にリードを介して取付けられた接続プラグと、この
   接続プラグと対向して着脱自在に配置されており電流リ
   ード本体につながっている接続ソケットとからなる接続
   部を備えた着脱式電流リード装置において、上記接続部
   を取り囲んで内部をヘリウムガスが流れ一端が電流リー
   ド本体につながるガイド管を備えたことを特徴とする着
   脱式電流リード装置。
2. 【請求項２】 接続部の表面または内部に突起または穴
   を設け、ヘリウムガスが流通する表面積を大にしたこと
   を特徴とする請求項１記載の着脱式電流リード装置。
3. 【請求項３】 液体ヘリウム中に浸漬された導体或いは
   装置にリードを介して取付けられた接続プラグと、この
   接続プラグと対向して着脱自在に配置されており電流リ
   ード本体につながっている接続ソケットとからなる接続
   部を備えた着脱式電流リード装置において、上記接続部
   の中心付近を連通する穴を開けるとともに、接続ソケッ
   トと電流リード本体の間にガイド管を設け、上記穴及び
   ガイド管の中にヘリウムガスが流れるようにしたことを
   特徴とする着脱式電流リード装置。