JPH09303675A - 極低温流体移送用の真空断熱配管 - Google Patents
極低温流体移送用の真空断熱配管Info
- Publication number
- JPH09303675A JPH09303675A JP8112657A JP11265796A JPH09303675A JP H09303675 A JPH09303675 A JP H09303675A JP 8112657 A JP8112657 A JP 8112657A JP 11265796 A JP11265796 A JP 11265796A JP H09303675 A JPH09303675 A JP H09303675A
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- Japan
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- shield plate
- radiation shield
- pipe
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空断熱配管を構成する熱輻射シールド板と
冷却管との熱接触が良好で、かつ、製作も容易な構造の
極低温流体移送用の断熱配管を提供する。 【解決手段】 熱輻射シールド板４を冷却するための冷
却管１１に座部１２を一体成形し、該座部１２と熱輻射
シールド板４とをすみ肉溶接，ろう付又はつき合せ溶接
により取付ける。
冷却管との熱接触が良好で、かつ、製作も容易な構造の
極低温流体移送用の断熱配管を提供する。 【解決手段】 熱輻射シールド板４を冷却するための冷
却管１１に座部１２を一体成形し、該座部１２と熱輻射
シールド板４とをすみ肉溶接，ろう付又はつき合せ溶接
により取付ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、極低温流体移送用
の真空断熱配管に関し、詳しくは、ヘリウム液化機やヘ
リウム冷凍機等の極低温発生装置で発生した極低温流体
を移送するための真空断熱配管における熱輻射シールド
板の冷却構造に関する。
の真空断熱配管に関し、詳しくは、ヘリウム液化機やヘ
リウム冷凍機等の極低温発生装置で発生した極低温流体
を移送するための真空断熱配管における熱輻射シールド
板の冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヘリウム液化機やヘリウム冷凍機等の極
低温流体を発生する設備において、発生した極低温流体
を貯槽あるいは被冷却体へ移送するため、真空断熱を利
用した配管、即ち真空断熱配管が用いられている。
低温流体を発生する設備において、発生した極低温流体
を貯槽あるいは被冷却体へ移送するため、真空断熱を利
用した配管、即ち真空断熱配管が用いられている。
【０００３】図４は、極低温流体移送用の真空断熱配管
の一例を示す断面図であって、極低温流体が流れる内管
１ａ，１ｂと、該内管１ａ，１ｂとの間に真空断熱空間
２を形成するための外管３と、内管１ａ，１ｂに対する
外管３からの熱輻射を低減するために内管１ａ，１ｂと
外管３との間の真空断熱空間２内に設けられた熱輻射シ
ールド板４と、該熱輻射シールド板４を冷却するための
冷却管５とにより形成されている。なお、内管の本数は
任意であり、図示は省略するが、内管や熱輻射シールド
板の外表面には、通常、輻射熱反射材（商品名：スーパ
ーインシュレーション（Ｓ．Ｉ．））が巻付けられてお
り、断熱性能をより高めるようにしている。
の一例を示す断面図であって、極低温流体が流れる内管
１ａ，１ｂと、該内管１ａ，１ｂとの間に真空断熱空間
２を形成するための外管３と、内管１ａ，１ｂに対する
外管３からの熱輻射を低減するために内管１ａ，１ｂと
外管３との間の真空断熱空間２内に設けられた熱輻射シ
ールド板４と、該熱輻射シールド板４を冷却するための
冷却管５とにより形成されている。なお、内管の本数は
任意であり、図示は省略するが、内管や熱輻射シールド
板の外表面には、通常、輻射熱反射材（商品名：スーパ
ーインシュレーション（Ｓ．Ｉ．））が巻付けられてお
り、断熱性能をより高めるようにしている。
【０００４】前記熱輻射シールド板４の材質としては、
一般的に、熱伝導率の高い銅やアルミニウムが使用さ
れ、パイプ材又は板巻き加工により内管１ａ，１ｂを覆
えるような形状に加工されたものが用いられている。
一般的に、熱伝導率の高い銅やアルミニウムが使用さ
れ、パイプ材又は板巻き加工により内管１ａ，１ｂを覆
えるような形状に加工されたものが用いられている。
【０００５】一方、熱輻射シールド板４を冷却するため
に、熱輻射シールド板４に取付けられる冷却管５には、
液体窒素や低温ガス窒素、あるいは、前記ヘリウム液化
機やヘリウム冷凍機等の設備で発生した低温流体の一部
を流し、１００Ｋ以下の環境を作るようにしている。
に、熱輻射シールド板４に取付けられる冷却管５には、
液体窒素や低温ガス窒素、あるいは、前記ヘリウム液化
機やヘリウム冷凍機等の設備で発生した低温流体の一部
を流し、１００Ｋ以下の環境を作るようにしている。
【０００６】熱輻射シールド板４は、前述のように、極
低温流体が流れる内管１ａ，１ｂへの輻射熱を低減する
ために設けられるもので、これは、極低温液化機や冷凍
機の必要性能を小さくすることにつながる。このため、
熱輻射シールド板４を十分に冷却する必要があることか
ら、冷却管５との熱接触が極めて重要な要件になる。
低温流体が流れる内管１ａ，１ｂへの輻射熱を低減する
ために設けられるもので、これは、極低温液化機や冷凍
機の必要性能を小さくすることにつながる。このため、
熱輻射シールド板４を十分に冷却する必要があることか
ら、冷却管５との熱接触が極めて重要な要件になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の熱輻射シールド
板４と冷却管５とは、図４に示すようなろう付６による
方法や、図５に示すように、薄い金属製帯板７を用いて
リベット８等で冷却管５を熱輻射シールド板４に取付け
る方法が採られていた。
板４と冷却管５とは、図４に示すようなろう付６による
方法や、図５に示すように、薄い金属製帯板７を用いて
リベット８等で冷却管５を熱輻射シールド板４に取付け
る方法が採られていた。
【０００８】しかし、図４に示すろう付６の場合は、熱
接触は良いが製作方法に難点がある。すなわち、真空ろ
う付けで製作する場合には、炉を使うので真空断熱配管
の大きさによっては製作が不可能になることがある。こ
れを通常のろう付け方法で行うとすると、現在のろう付
け技術では、熱輻射シールド板４及び冷却管５の一部が
汚れ、放射率が高くなり、内管１ａ，１ｂへの輻射熱が
増大するので、ろう付け後にこれらを研磨する必要が生
じる。また、これらの材料に銅を使用した場合は、表面
が酸化するため、同様に内管１ａ，１ｂへの輻射熱が増
大する。
接触は良いが製作方法に難点がある。すなわち、真空ろ
う付けで製作する場合には、炉を使うので真空断熱配管
の大きさによっては製作が不可能になることがある。こ
れを通常のろう付け方法で行うとすると、現在のろう付
け技術では、熱輻射シールド板４及び冷却管５の一部が
汚れ、放射率が高くなり、内管１ａ，１ｂへの輻射熱が
増大するので、ろう付け後にこれらを研磨する必要が生
じる。また、これらの材料に銅を使用した場合は、表面
が酸化するため、同様に内管１ａ，１ｂへの輻射熱が増
大する。
【０００９】一方、図５に示す接合方法の場合は、熱輻
射シールド板４と冷却管５との熱接触が悪く、熱輻射シ
ールド板４を十分に冷却することができない。いずれに
しても、従来の真空断熱配管の構造，製作方法では、熱
輻射シールド板４と冷却管５との熱接触の良好さと製作
の容易さとの両方を兼ね備えることは困難であった。
射シールド板４と冷却管５との熱接触が悪く、熱輻射シ
ールド板４を十分に冷却することができない。いずれに
しても、従来の真空断熱配管の構造，製作方法では、熱
輻射シールド板４と冷却管５との熱接触の良好さと製作
の容易さとの両方を兼ね備えることは困難であった。
【００１０】そこで本発明は、真空断熱配管を構成する
熱輻射シールド板と冷却管との熱接触が良好で、かつ、
製作も容易な構造の極低温流体移送用の断熱配管を提供
することを目的としている。
熱輻射シールド板と冷却管との熱接触が良好で、かつ、
製作も容易な構造の極低温流体移送用の断熱配管を提供
することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の極低温流体移送用の断熱配管は、第１の構
成として、極低温流体が流れる内管と、該内管との間に
真空断熱空間を画成する外管と、内管と外管との間に設
けられた熱輻射シールド板と、該熱輻射シールド板を冷
却するための冷却管とを備えた極低温流体移送用の真空
断熱配管において、前記冷却管の外周部に略接線方向の
座部を一体成形するとともに、該座部と熱輻射シールド
板とをすみ肉溶接又はろう付して熱輻射シールド板に冷
却管を取付けたことを特徴としている。
め、本発明の極低温流体移送用の断熱配管は、第１の構
成として、極低温流体が流れる内管と、該内管との間に
真空断熱空間を画成する外管と、内管と外管との間に設
けられた熱輻射シールド板と、該熱輻射シールド板を冷
却するための冷却管とを備えた極低温流体移送用の真空
断熱配管において、前記冷却管の外周部に略接線方向の
座部を一体成形するとともに、該座部と熱輻射シールド
板とをすみ肉溶接又はろう付して熱輻射シールド板に冷
却管を取付けたことを特徴としている。
【００１２】また、本発明の第２の構成は、前記冷却管
の外周部に両方向に突出する座部を一体成形するととも
に、熱輻射シールド板の軸方向に冷却管取付け用の開口
部を設け、該開口部内に前記座部を嵌込んで前記熱輻射
シールド板の開口縁と冷却管の座部の両側縁とをつき合
せ溶接することにより、熱輻射シールド板に冷却管を取
付けたことを特徴としている。
の外周部に両方向に突出する座部を一体成形するととも
に、熱輻射シールド板の軸方向に冷却管取付け用の開口
部を設け、該開口部内に前記座部を嵌込んで前記熱輻射
シールド板の開口縁と冷却管の座部の両側縁とをつき合
せ溶接することにより、熱輻射シールド板に冷却管を取
付けたことを特徴としている。
【００１３】さらに、本発明の第３の構成は、前記熱輻
射シールド板を板材の曲げ加工により周壁の一部が開口
した円筒状に形成するとともに、前記冷却管の外周部に
両方向に突出する座部を一体成形し、前記熱輻射シール
ド板の開口縁と冷却管の座部の両側縁とをつき合せ溶接
することにより、熱輻射シールド板に冷却管を取付けた
ことを特徴としている。
射シールド板を板材の曲げ加工により周壁の一部が開口
した円筒状に形成するとともに、前記冷却管の外周部に
両方向に突出する座部を一体成形し、前記熱輻射シール
ド板の開口縁と冷却管の座部の両側縁とをつき合せ溶接
することにより、熱輻射シールド板に冷却管を取付けた
ことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面を参照して
さらに詳細に説明する。図１は、本発明の極低温流体移
送用の断熱配管の一例を示すもので、従来と同様に、極
低温流体が流れる内管１ａ，１ｂと、該内管１ａ，１ｂ
の外側に配置される熱輻射シールド板４と、さらにこの
熱輻射シールド板４の外側を気密に覆うことにより、真
空断熱空間２を画成する外管３と、熱輻射シールド板４
を冷却するための冷却管１１とにより形成されている。
さらに詳細に説明する。図１は、本発明の極低温流体移
送用の断熱配管の一例を示すもので、従来と同様に、極
低温流体が流れる内管１ａ，１ｂと、該内管１ａ，１ｂ
の外側に配置される熱輻射シールド板４と、さらにこの
熱輻射シールド板４の外側を気密に覆うことにより、真
空断熱空間２を画成する外管３と、熱輻射シールド板４
を冷却するための冷却管１１とにより形成されている。
【００１５】そして、本形態例に示す冷却管１１は、そ
の外周部に略接線方向の両方向に突出する座部１２が一
体成形されており、該座部１２の両側縁と熱輻射シール
ド板４の内周面とをすみ肉溶接１３により接合して熱輻
射シールド板４に冷却管１１を取付けている。
の外周部に略接線方向の両方向に突出する座部１２が一
体成形されており、該座部１２の両側縁と熱輻射シール
ド板４の内周面とをすみ肉溶接１３により接合して熱輻
射シールド板４に冷却管１１を取付けている。
【００１６】このようにして冷却管１１を取付けること
により、熱輻射シールド板４と冷却管１１との熱接触を
良好な状態にすることができ、冷却管１１内を流れる低
温流体の寒冷を熱輻射シールド板４に効率よく熱伝達で
き、輻射熱の低減が図れる。また、前記冷却管１１の溶
接は、該冷却管１１の座部１２の両側縁で行うので、管
体部には全く影響を与えることがない。すなわち、管体
を板材に直接溶接すると、管体に孔が開き易く、非常に
困難であるが、座部１２部分を溶接することにより、管
体部に孔が開くことがなく、溶接性も非常に良好で、溶
接部を研磨する必要もない。
により、熱輻射シールド板４と冷却管１１との熱接触を
良好な状態にすることができ、冷却管１１内を流れる低
温流体の寒冷を熱輻射シールド板４に効率よく熱伝達で
き、輻射熱の低減が図れる。また、前記冷却管１１の溶
接は、該冷却管１１の座部１２の両側縁で行うので、管
体部には全く影響を与えることがない。すなわち、管体
を板材に直接溶接すると、管体に孔が開き易く、非常に
困難であるが、座部１２部分を溶接することにより、管
体部に孔が開くことがなく、溶接性も非常に良好で、溶
接部を研磨する必要もない。
【００１７】上記冷却管１１としては、座部１２を一体
成形することから、アルミニウムの押出成形材を使用す
ることが好ましく、熱輻射シールド板４としても、アル
ミニウム製の冷却管１１と溶接を行うことからアルミニ
ウム製のものを使用することが好ましい。また、熱輻射
シールド板４は、小口径の場合には既成の配管を用いる
ことができ、大口径の場合には、板材を巻いて円筒形と
すればよい。
成形することから、アルミニウムの押出成形材を使用す
ることが好ましく、熱輻射シールド板４としても、アル
ミニウム製の冷却管１１と溶接を行うことからアルミニ
ウム製のものを使用することが好ましい。また、熱輻射
シールド板４は、小口径の場合には既成の配管を用いる
ことができ、大口径の場合には、板材を巻いて円筒形と
すればよい。
【００１８】また、熱輻射シールド板４が比較的大口径
の場合は、本形態例に示すように、熱輻射シールド板４
の内周に冷却管１１を取付ければよいが、溶接の作業性
を考慮すると、熱輻射シールド板４が小口径のものの場
合は、図２に示すように、冷却管１１の外周面に取付け
るようにすればよい。
の場合は、本形態例に示すように、熱輻射シールド板４
の内周に冷却管１１を取付ければよいが、溶接の作業性
を考慮すると、熱輻射シールド板４が小口径のものの場
合は、図２に示すように、冷却管１１の外周面に取付け
るようにすればよい。
【００１９】なお、ろう材やフラックスとして、ろう付
け後の洗浄や研磨等が不要なものが得られれば、上記す
み肉溶接に代えてろう付により両者を接合することが可
能である。また、座部１２の熱輻射シールド板４との接
触面は、平面状であってもよいが、取付けられる熱輻射
シールド板４の曲面に応じた曲面形状とすることによ
り、熱接触性をさらに向上させることができる。
け後の洗浄や研磨等が不要なものが得られれば、上記す
み肉溶接に代えてろう付により両者を接合することが可
能である。また、座部１２の熱輻射シールド板４との接
触面は、平面状であってもよいが、取付けられる熱輻射
シールド板４の曲面に応じた曲面形状とすることによ
り、熱接触性をさらに向上させることができる。
【００２０】図３に示す形態例は、熱輻射シールド板４
の少なくとも一部に、軸方向に冷却管取付け用の開口部
１４を設け、この部分に前記同様に形成した冷却管１１
の座部１２を嵌込み、その両側縁と開口部１４の両側縁
とをつき合せ溶接１５により接合し、熱輻射シールド板
４に冷却管１１を取付けている。
の少なくとも一部に、軸方向に冷却管取付け用の開口部
１４を設け、この部分に前記同様に形成した冷却管１１
の座部１２を嵌込み、その両側縁と開口部１４の両側縁
とをつき合せ溶接１５により接合し、熱輻射シールド板
４に冷却管１１を取付けている。
【００２１】このように冷却管１１を取付けることによ
り、図１又は図２に示す場合に比べて熱輻射シールド板
４からの冷却管１１の出っ張りを小さくすることがで
き、小口径の熱輻射シールド板４の場合でも、冷却管１
１の取付け方向を熱輻射シールド板４の内周側に向ける
ことができる。
り、図１又は図２に示す場合に比べて熱輻射シールド板
４からの冷却管１１の出っ張りを小さくすることがで
き、小口径の熱輻射シールド板４の場合でも、冷却管１
１の取付け方向を熱輻射シールド板４の内周側に向ける
ことができる。
【００２２】前記熱輻射シールド板４の開口部１４は、
パイプ材の一部を切欠いて形成してもよく、板材を円筒
状に形成するときに曲げ先端部同士を接合して完全に円
筒状にすることなく、曲げ先端部同士を所定距離離した
状態として開口部１４を形成するようにしてもよい。
パイプ材の一部を切欠いて形成してもよく、板材を円筒
状に形成するときに曲げ先端部同士を接合して完全に円
筒状にすることなく、曲げ先端部同士を所定距離離した
状態として開口部１４を形成するようにしてもよい。
【００２３】また、図３に示す形態例では、座部１２を
冷却管１１の管体外周に接線方向に設けたが、座部１２
は、管体の中心部直径方向の両方向に向けてそれぞれ突
出するように形成してもよく、熱輻射シールド板４の曲
率に合わせることもでき、適宜最適な形状で形成するこ
とができる。
冷却管１１の管体外周に接線方向に設けたが、座部１２
は、管体の中心部直径方向の両方向に向けてそれぞれ突
出するように形成してもよく、熱輻射シールド板４の曲
率に合わせることもでき、適宜最適な形状で形成するこ
とができる。
【００２４】なお、従来と同様に、内管や熱輻射シール
ド板の外表面に輻射熱反射材（スーパーインシュレーシ
ョン）を巻付けて輻射熱を更に低減させることもでき
る。
ド板の外表面に輻射熱反射材（スーパーインシュレーシ
ョン）を巻付けて輻射熱を更に低減させることもでき
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の極低温流
体移送用の断熱配管によれば、熱輻射シールド板と冷却
管との熱接触性を高めることができるので、冷却管内の
低温流体の寒冷が熱輻射シールド板に良好に伝達され、
かつ、その製作も容易となる。
体移送用の断熱配管によれば、熱輻射シールド板と冷却
管との熱接触性を高めることができるので、冷却管内の
低温流体の寒冷が熱輻射シールド板に良好に伝達され、
かつ、その製作も容易となる。
【図１】 本発明の断熱配管の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図２】 同じく変形例を示す断面図である。
【図３】 本発明の他の形態例を示す要部の断面図であ
る。
る。
【図４】 従来の断熱配管の一例を示す断面図である。
【図５】 同じく従来の他の形状例を示す要部の断面図
である。
である。
１ａ，１ｂ…内管、２…真空断熱空間、３…外管、４…
熱輻射シールド板、１１…冷却管、１２…座部、１３…
すみ肉溶接、１４…開口部、１５…つき合せ溶接
熱輻射シールド板、１１…冷却管、１２…座部、１３…
すみ肉溶接、１４…開口部、１５…つき合せ溶接
Claims (3)
- 【請求項１】 極低温流体が流れる内管と、該内管との
間に真空断熱空間を画成する外管と、内管と外管との間
に設けられた熱輻射シールド板と、該熱輻射シールド板
を冷却するための冷却管とを備えた極低温流体移送用の
真空断熱配管において、前記冷却管の外周部に略接線方
向の座部を一体成形するとともに、該座部と熱輻射シー
ルド板とをすみ肉溶接又はろう付して熱輻射シールド板
に冷却管を取付けたことを特徴とする極低温流体移送用
の真空断熱配管。 - 【請求項２】 極低温流体が流れる内管と、該内管との
間に真空断熱空間を画成する外管と、内管と外管との間
に設けられた熱輻射シールド板と、該熱輻射シールド板
を冷却するための冷却管とを備えた極低温流体移送用の
真空断熱配管において、前記冷却管の外周部に両方向に
突出する座部を一体成形するとともに、熱輻射シールド
板の軸方向に冷却管取付け用の開口部を設け、該開口部
内に前記座部を嵌込んで前記熱輻射シールド板の開口縁
と冷却管の座部の両側縁とをつき合せ溶接することによ
り、熱輻射シールド板に冷却管を取付けたことを特徴と
する極低温流体移送用の真空断熱配管。 - 【請求項３】 極低温流体が流れる内管と、該内管との
間に真空断熱空間を画成する外管と、内管と外管との間
に設けられた熱輻射シールド板と、該熱輻射シールド板
を冷却するための冷却管とを備えた極低温流体移送用の
真空断熱配管において、前記熱輻射シールド板を板材の
曲げ加工により周壁の一部が開口した円筒状に形成する
とともに、前記冷却管の外周部に両方向に突出する座部
を一体成形し、前記熱輻射シールド板の開口縁と冷却管
の座部の両側縁とをつき合せ溶接することにより、熱輻
射シールド板に冷却管を取付けたことを特徴とする極低
温流体移送用の真空断熱配管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8112657A JPH09303675A (ja) | 1996-05-07 | 1996-05-07 | 極低温流体移送用の真空断熱配管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8112657A JPH09303675A (ja) | 1996-05-07 | 1996-05-07 | 極低温流体移送用の真空断熱配管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09303675A true JPH09303675A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14592221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8112657A Pending JPH09303675A (ja) | 1996-05-07 | 1996-05-07 | 極低温流体移送用の真空断熱配管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09303675A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2454571A (en) * | 2007-10-16 | 2009-05-13 | Siemens Magnet Technology Ltd | A method of constructing a thermal radiation shield in a cryostat |
| JP2011122675A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 真空断熱配管 |
-
1996
- 1996-05-07 JP JP8112657A patent/JPH09303675A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2454571A (en) * | 2007-10-16 | 2009-05-13 | Siemens Magnet Technology Ltd | A method of constructing a thermal radiation shield in a cryostat |
| GB2457422A (en) * | 2007-10-16 | 2009-08-19 | Siemens Magnet Technology Ltd | Cooled cryostat radiation shield |
| GB2454571B (en) * | 2007-10-16 | 2009-10-21 | Siemens Magnet Technology Ltd | A method of constructing a thermal radiation shield in a cryostat |
| GB2457422B (en) * | 2007-10-16 | 2010-01-06 | Siemens Magnet Technology Ltd | Cooled cryostat radiation shield |
| JP2011122675A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 真空断熱配管 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A977 | Report on retrieval |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061205 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070201 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070417 |