JPH0672264U - 低熱侵入クライオスタット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】超伝導コイルを冷却して収納するクライオスタ
ットにおいて、冷却媒体の気化ガスを有効に利用して、
熱の侵入を防止する。 【構成】真空槽４内の内槽３には、冷却媒体１に浸漬さ
れて超伝導コイル２が収納されている。内槽３の開口
は、中央部に透孔を有する上部フランジ５により塞がれ
ている。同フランジ５の下面には、中央部に冷却媒体１
の気化ガス放出用の放出口９が設けられた積層体８が装
着されている。この積層体８は、中央部にそれぞれ透孔
を有する第１のバッフルプレート６およびウレタンフォ
ーム７を交互に積層して形成されている。この積層体８
の下面と冷却媒体１の液面との間に離間して、第２のバ
ッフルプレート１０が、内槽３の内壁に接しないように
水平に配設されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、超伝導コイルを冷却して収納するのに好適な低熱侵入クライオスタ ットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、超伝導コイルを冷却して収納するのに用いられていたクライオスタット の構造を図２に示す。

【０００３】 図において、真空槽４の内部には、内槽３が設置されている。この内槽３には 、その内部に貯蔵されている冷却媒体１に超伝導コイル２が浸漬され収納される 。

【０００４】 一方、内槽３の開口は、上部フランジ５により塞がれている。この上部フラン ジ５の下面には、同フランジ５からの輻射熱侵入防止と冷却媒体１の気化ガスの 対流防止のために、ウレタンフォーム７と第１のバッフルプレート６とを交互に 積層して形成した積層体１８が設けられている。この積層体１８の中央部には、 冷却媒体１の気化ガスを放出するための気化ガス放出口９が設けられてる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記した従来のクライオスタットにおいて、積層体１８が上部フランジ５と接 しているため、上部フランジ５から積層体１８に伝導した熱が、積層体１８の最 下部の第１のバッフルプレート６から冷却媒体１の液表面に、輻射熱として侵入 していた。

【０００６】 また、内槽１の内壁を介して、上部フランジ５と冷却媒体１とが接続している ために、この内槽１の内壁から冷却媒体１に、熱伝導により、熱が侵入していた 。 さらに、気化ガス放出口９を通って、上部フランジ５の輻射熱が冷却媒体１の 液面に侵入していた。 一方、従来から、上記した輻射熱および上記伝導熱などの侵入熱は、冷却媒体 １の気化ガスによって、多少は吸収されることが知られていた。

【０００７】 本考案は、上記事情を考慮してなされたものであり、その目的は、冷却媒体の 気化ガスを有効に利用して、輻射熱および伝導熱等の熱侵入を防止する低熱侵入 クライオスタットを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、真空槽の内部に設置した内槽に冷却媒体を貯蔵し、その冷却媒体に 超伝導コイルを浸漬して収納するクライオスタットにおいて、中央部に前記冷却 媒体の気化ガス放出用の気化ガス放出口が設けられ、第１のプレートおよび断熱 部材を交互に積層して形成された積層体と、この積層体の下面と冷却媒体の液面 との間に離間して配設され、前記気化ガスを内槽の内壁周辺に案内するための、 気化ガス放出用の透孔を持たない第２のプレートとを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

上記した構成において、気化ガス放出口および積層体を介して外部から侵入し てくる熱は、気化ガス放出用の透孔を持たない第２のプレートにより遮断される 。これにより、外部からの侵入熱が冷却媒体に（直接）到達するのが防止される 。また、第２のプレートは、冷却媒体の気化ガスにより、冷却される。したがっ て、第２のプレートと冷却媒体液面との温度差はなくなるので、第２のプレート と冷却媒体との間の輻射熱の侵入は防止される。

【００１０】 また、冷却媒体の気化ガスは、第２のプレートにより、内槽の内壁周辺に案内 される。そして、この気化ガスは、積層体と第２のプレートとのすき間を通って 、積層体の気化ガス放出口により外部に排出される。

【００１１】 このとき、気化ガス放出口が積層体の中央部に設けられているので、気化ガス は、第２のプレートの周辺を均一に流れる。すなわち、第２のプレートにより案 内された気化ガスは、内槽の内壁周辺を均一に流れる。したがって、気化ガスに より内槽が十分に冷却されるので、内槽の伝導熱の冷却媒体への侵入は防止され る。

【００１２】

【実施例】

本考案の一実施例を図面を参照して説明する。 図１は、本実施例における低熱侵入クライオスタットの構造を示す側断面図で ある。なお、同図において、図２と同一部分には、同一符号を付している。

【００１３】 図において、真空槽４の内部には、内槽３が、真空槽４の内壁と離間されて設 置されている。内槽３には、同内槽３に貯蔵されている冷却媒体１に浸漬されて 超伝導コイル２が収納されている。

【００１４】 一方、内槽３の開口は、中央部に透孔を有する上部フランジ５により塞がれて いる。上部フランジ５の下面には、同フランジ５からの輻射熱の侵入防止および 冷却媒体１の気化ガスの対流防止のために積層体８が装着されている。この積層 体８は、中央部にそれぞれ透孔を有する第１のバッフルプレート６およびウレタ ンフォーム７を交互に積層して形成されている。積層体８の中央部には、上記積 層された第１のバッフルプレート６およびウレタンフォーム７に設けられた透孔 により気化ガス放出口９が形成されている。

【００１５】 そして、この積層体８の下面と冷却媒体１の液面との間には、第２のバッフル プレート１０が、例えば、積層体８に連結されて水平に装着されている。第２の バッフルプレート１０には、第１のバッフルプレート６と異なって気化ガス放出 用の透孔は形成されていない。この第２のバッフルプレート１０は、その周縁と 内槽３の内壁との間に間隙を保ちながら、積層体８の下面および冷却媒体１の液 面からいずれも離間して配設されている。

【００１６】 このような構成の低熱侵入クライオスタットにおいて、上部フランジ５から侵 入した熱は、積層体８を伝導して同積層体８の最下部に達する。そして、この積 層体８を伝導してきた熱は、その下方に輻射される。しかし、この輻射熱は、積 層体８の下方に配設された第２のバッフルプレート１０により遮断されて、冷却 媒体１には到達しない。また、気化ガス放出口９を通って侵入してくる上部フラ ンジ５からの輻射熱も同様に、第２のバッフルプレート１０により遮断される。

【００１７】 さらに、第２のバッフルプレート１０は冷却媒体１の液面からの気化ガスによ り冷却されるので、冷却媒体１と第２のバッフルプレート１０との温度差はなく なる。したがって、輻射熱は、冷却媒体１と第２のバッフルプレート１０とのす き間に侵入することはできない。

【００１８】 一方、冷却媒体１の気化ガスは、さらに第２のバッフルプレート１０により、 矢印ａに示すように、内槽３の内壁に案内される。この案内された気化ガスは、 さらに第２のバッフルプレート１０周縁と内槽３の内壁とのすき間を通り、矢印 ｂに示すように、積層体８と第２のバッフルプレート１０とのすき間を抜けて、 積層体８の中央部に形成されたガス放出口９に案内され、同放出口９により外部 に放出される。

【００１９】 このように、冷却媒体１の気化ガスは、第２のバッフルプレート１０により案 内されて、同プレート１０と冷却媒体１とのすき間、同プレート１０周縁と内槽 ３の内壁とのすき間、同プレート１０上面と積層体８下面とのすき間の経路を均 一に流れて、放出口９から放出される。この際、内槽３は、その内壁とプレート １０周縁との隙間を均一に流れる気化ガスにより十分に冷却されるため、上部フ ランジ５から内槽３を伝導する熱の侵入が防止される。

【００２０】

【考案の効果】

本考案によれば、中央部に気化ガス放出口が設けられた断熱部材および第１の プレートの交互積層体の下面と冷却媒体の液面との間に、気化ガス放出用の透孔 を持たない第２のプレートを配設したことにより、積層体等を介して外部から侵 入する熱を、この第２のプレートによって遮断することができる。

【００２１】 また、本考案によれば、上記第２のプレートを、上記積層体の下面と冷却媒体 の液面との間に離間して配設し、冷却媒体液面で発生する気化ガスを、この第２ のプレートによって内槽の内壁周辺に案内し、その内槽壁周辺から、積層体と第 ２のプレートとのすき間を通って、積層体の中央部に設けられた気化ガス放出口 より排出するようにしたので、気化ガスを内槽の内壁周辺に沿って均一に流すこ とができる。このため、内槽壁は十分冷却されるので、外部から内槽を伝わって くる熱の侵入を減少させることができる。 このように、本考案によれば、冷却媒体の気化ガスを有効に利用して、熱の侵 入を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例における低熱侵入クライオスタットの
構造を示す側断面図。

【図２】従来のクライオスタットの構造を示す側断面
図。

【符号の説明】

１…冷却媒体、 ２…超伝導コイル、 ３…内槽、
４…真空槽、 ５…上部フランジ、 ６…第１の
バッフルプレート、７…ウレタンフォーム（断熱部
材）、 ８…積層体、９…気化ガス放出口、
１０…第２のバッフルプレート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空槽の内部に設置された内槽の内部に
   冷却媒体を貯蔵し、その冷却媒体に超伝導コイルを浸漬
   して収納するクライオスタットにおいて、 中央部に気化ガス放出口が設けられ、第１のプレートお
   よび断熱部材を交互に積層して形成された積層体と、 前記積層体の下面と冷却媒体の液面との間に離間して配
   設され、前記気化ガスを前記内槽の内壁周辺に案内する
   ための、気化ガス放出用の透孔を持たない第２のプレー
   トとを具備し、 前記第２のプレートによって前記内槽の内壁周辺に案内
   された前記冷却媒体の気化ガスが、前記積層体と前記第
   ２のプレートとのすき間を通って、前記積層体に設けら
   れた気化ガス放出口から外部に排出されるようにしたこ
   とを特徴とするクライオスタット。