JPS61164277A - 極低温容器 - Google Patents
極低温容器Info
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- JPS61164277A JPS61164277A JP60004888A JP488885A JPS61164277A JP S61164277 A JPS61164277 A JP S61164277A JP 60004888 A JP60004888 A JP 60004888A JP 488885 A JP488885 A JP 488885A JP S61164277 A JPS61164277 A JP S61164277A
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- JP
- Japan
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- piping
- inner container
- insertion tube
- inserting tube
- container
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- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
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- G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
- G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor
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- F17C3/00—Vessels not under pressure
- F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
- F17C3/08—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by vacuum spaces, e.g. Dewar flask
- F17C3/085—Cryostats
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
- H01F6/065—Feed-through bushings, terminals and joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F17C2203/03—Thermal insulations
- F17C2203/0391—Thermal insulations by vacuum
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- F17C2203/0612—Wall structures
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- F17C2203/0629—Two walls
-
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- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/068—Special properties of materials for vessel walls
- F17C2203/0687—Special properties of materials for vessel walls superconducting
-
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- F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
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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〕
この発明は極低温容器に関するもので、特に、ＮＭＲ（
核磁気共鳴）用などの超電導マグネットの極低温容器に
関するものである。
核磁気共鳴）用などの超電導マグネットの極低温容器に
関するものである。
従来の極低温容器には、例えば特公昭５ｔ−７７！！！
；０号公報に記載されたものがあって、これは第グ図に
示すように、液体ヘリウムなどの極低温寒剤（，２）を
収納する内容器（３）が、真空断熱容器（９）内に収容
されて、真空断熱され、内容器（３）と真空断熱容器（
りとの間には断熱性能をよくするため中間温度を持つ熱
シールド（Ｓ）が置かれている。（乙）は内容器（３）
、熱シールド（５）を支持するための支持材で、（７ａ
）は内容器（３）と真空断熱容器（り）とを連結する配
管で、概ね水平に設けられている。内容器（３）内の圧
力が規定以上に上昇すると薄板が破壊することによって
内部ガスを放出する破壊式安全弁（１７）が配管（７，
）の端部に設けられ、配管（７ａ）内には第Ｓ図に示す
ようにガスの対流を少なくし、内容器（３）への熱の侵
入を防止するための仕切板が配設されている。
；０号公報に記載されたものがあって、これは第グ図に
示すように、液体ヘリウムなどの極低温寒剤（，２）を
収納する内容器（３）が、真空断熱容器（９）内に収容
されて、真空断熱され、内容器（３）と真空断熱容器（
りとの間には断熱性能をよくするため中間温度を持つ熱
シールド（Ｓ）が置かれている。（乙）は内容器（３）
、熱シールド（５）を支持するための支持材で、（７ａ
）は内容器（３）と真空断熱容器（り）とを連結する配
管で、概ね水平に設けられている。内容器（３）内の圧
力が規定以上に上昇すると薄板が破壊することによって
内部ガスを放出する破壊式安全弁（１７）が配管（７，
）の端部に設けられ、配管（７ａ）内には第Ｓ図に示す
ようにガスの対流を少なくし、内容器（３）への熱の侵
入を防止するための仕切板が配設されている。
次に、配管（７ａ）の作用を説明する。内容器（３）内
には図示していない超電導マグネットが収納されていて
、この超電導マグネットが超電導破壊すると、保有して
いた電気エネルギが熱エネルギとなって短時間に放出さ
れ、このため、超電導マグネットを冷却していた内容器
（３）内の寒剤（，２）が急激にガス化し、内圧が上昇
する。配管（７ａ）はこのような場合に蒸発ガスを大気
中に放出するために設けられており、内容器（３）内の
圧力が上昇すると、配管（７ａ）の先端に取付ゆられた
破壊式安全弁（／り）の薄板が破壊され、蒸発ガスは内
容器（３）から配管（７ａ）を通って、真空断熱容器外
に放出される。このとき、配管（７ａ）内に配設された
仕切板（ｔｔｒ）は薄い弾性体で、中心部から周辺へ放
射状にスリットが入れられているので、蒸、しか 発ガスによって押開され、蒸発ガスの通過を阻止しない
。
には図示していない超電導マグネットが収納されていて
、この超電導マグネットが超電導破壊すると、保有して
いた電気エネルギが熱エネルギとなって短時間に放出さ
れ、このため、超電導マグネットを冷却していた内容器
（３）内の寒剤（，２）が急激にガス化し、内圧が上昇
する。配管（７ａ）はこのような場合に蒸発ガスを大気
中に放出するために設けられており、内容器（３）内の
圧力が上昇すると、配管（７ａ）の先端に取付ゆられた
破壊式安全弁（／り）の薄板が破壊され、蒸発ガスは内
容器（３）から配管（７ａ）を通って、真空断熱容器外
に放出される。このとき、配管（７ａ）内に配設された
仕切板（ｔｔｒ）は薄い弾性体で、中心部から周辺へ放
射状にスリットが入れられているので、蒸、しか 発ガスによって押開され、蒸発ガスの通過を阻止しない
。
一方、超電導マグネットが正常に超電導状態を維持して
いる場合は、配管（７ａ）の出口は［１式安全弁の薄板
によって閉塞され、ガスの流出は防止されている。また
配管（７ａ）内は仕切板（／ｌ）で仕切られ多数の小区
間に分割されているので、小区間内での温度差は仕切板
（７ｇ）の無い場合に比較し、小区間の数をｎとすれば
／／ｎどなり、配管内のガスの対流も／／／Ｉｌｓ度に
まで小さくなる。
いる場合は、配管（７ａ）の出口は［１式安全弁の薄板
によって閉塞され、ガスの流出は防止されている。また
配管（７ａ）内は仕切板（／ｌ）で仕切られ多数の小区
間に分割されているので、小区間内での温度差は仕切板
（７ｇ）の無い場合に比較し、小区間の数をｎとすれば
／／ｎどなり、配管内のガスの対流も／／／Ｉｌｓ度に
まで小さくなる。
また、ガスの対流部分が直列にｎ個連結することになり
、ガス対流による侵入熱量は仕切板（ｉｔ）の数の約２
乗で小さくなる。
、ガス対流による侵入熱量は仕切板（ｉｔ）の数の約２
乗で小さくなる。
従来の極低温容器は以上のように構成されているので、
ガスの対流による熱侵入量は仕切板によって少なくン孟
るが、配管（７ａ）を伝導によって侵入して来る熱は阻
止することができない。従って、配管（７ａ）からの熱
侵入量がまだ多いという問題点があった。
ガスの対流による熱侵入量は仕切板によって少なくン孟
るが、配管（７ａ）を伝導によって侵入して来る熱は阻
止することができない。従って、配管（７ａ）からの熱
侵入量がまだ多いという問題点があった。
この発明は従来装置の上記の問題点にかんがみてなされ
たもので、配管から伝導によって侵入子る熱量をも少な
くし、寒剤消費量が少なくてすむ極低温容器を得ること
を目的としている。
たもので、配管から伝導によって侵入子る熱量をも少な
くし、寒剤消費量が少なくてすむ極低温容器を得ること
を目的としている。
この発明に係る極低温容器は内容器と真空断熱容器とを
連結するほぼ水平な配管内に、内部に仕切板を配設した
挿入管を挿入すると共に、配管と挿入管との間に寒剤の
蒸発ガスを流す蒸発ガス流路を形成することを特徴とす
るものである。
連結するほぼ水平な配管内に、内部に仕切板を配設した
挿入管を挿入すると共に、配管と挿入管との間に寒剤の
蒸発ガスを流す蒸発ガス流路を形成することを特徴とす
るものである。
内容器と真空断熱容器とを連結する配管内に挿入管を挿
入し、挿入管は仕切板が配設されているので、配管内の
ガスの対流を防止する作用があると共に、配管と挿入管
との間の蒸発ガス流路に寒剤の蒸発ガスを流すことによ
って、配゛ａと挿入管とを冷却し、配管、挿入管を熱伝
導によって侵入する熱も少なくしうる作用がある。
入し、挿入管は仕切板が配設されているので、配管内の
ガスの対流を防止する作用があると共に、配管と挿入管
との間の蒸発ガス流路に寒剤の蒸発ガスを流すことによ
って、配゛ａと挿入管とを冷却し、配管、挿入管を熱伝
導によって侵入する熱も少なくしうる作用がある。
以下、図示する実施例について、この発明をさらに詳細
に説明する。
に説明する。
第１図において、（１）は超電導マグネットで、これを
寒剤（コ）と共に収納する内容器（３）、真空断熱容器
（り）、熱シールド（５）、支持材（６）は従来と同一
または相当部材であるから、説明は省略する、内容器（
３）と真空断熱容器（ＩＩ）とを連結する配管（７）内
には挿入管（ｇ）が挿入されていて、この挿入管＜ｇ＞
内にガスの対流を防止すると共に、超電導マグネツ）
（１）が超電導破壊し、内容器（３）内の圧力が上昇し
た場合には挿入管端部に設けられた破壊式安全弁（１０
）と共に破壊されて、寒剤・（コ）の蒸発ガスを大気に
放出する仕切板（９）が配設されている。仕切板（９）
は間隔筒（１１）によって所定間隔を保つように、挿入
管内に支持されでいる。配管（７）と挿入管（！ｒ）と
の間には蒸発ガス流路（／Ｊ）が形成され、この流路内
に通常寒剤の蒸発ガスが配管（７）、挿入管（ざ）を冷
却しながら流れるように流入口（１３）、流出口（／り
）が配管（７）に設けられている。蒸発ガス流路（ｌコ
）は第３図に示すように挿入管（ｆ）の外周の螺旋形の
突条（／、２ａ）によって、螺旋状の溝になっていると
よい。また挿入管（ｆ）内に配設された仕切板（９）に
は寒剤（コ）を補充する時生じる内容器（３）内の圧力
の変化で仕切板（９）が破壊することを防止する均圧孔
（１５）を設け、挿入管０＞はフランジ（１６）で配管
（り）に取付ける。
寒剤（コ）と共に収納する内容器（３）、真空断熱容器
（り）、熱シールド（５）、支持材（６）は従来と同一
または相当部材であるから、説明は省略する、内容器（
３）と真空断熱容器（ＩＩ）とを連結する配管（７）内
には挿入管（ｇ）が挿入されていて、この挿入管＜ｇ＞
内にガスの対流を防止すると共に、超電導マグネツ）
（１）が超電導破壊し、内容器（３）内の圧力が上昇し
た場合には挿入管端部に設けられた破壊式安全弁（１０
）と共に破壊されて、寒剤・（コ）の蒸発ガスを大気に
放出する仕切板（９）が配設されている。仕切板（９）
は間隔筒（１１）によって所定間隔を保つように、挿入
管内に支持されでいる。配管（７）と挿入管（！ｒ）と
の間には蒸発ガス流路（／Ｊ）が形成され、この流路内
に通常寒剤の蒸発ガスが配管（７）、挿入管（ざ）を冷
却しながら流れるように流入口（１３）、流出口（／り
）が配管（７）に設けられている。蒸発ガス流路（ｌコ
）は第３図に示すように挿入管（ｆ）の外周の螺旋形の
突条（／、２ａ）によって、螺旋状の溝になっていると
よい。また挿入管（ｆ）内に配設された仕切板（９）に
は寒剤（コ）を補充する時生じる内容器（３）内の圧力
の変化で仕切板（９）が破壊することを防止する均圧孔
（１５）を設け、挿入管０＞はフランジ（１６）で配管
（り）に取付ける。
次に、動作について説明する。
超電導マグネツ） （／’）が超電導状態を保持し、正
常に運転されている場合には、内容器（３）に侵入した
僅かの熱によって蒸発した寒剤の蒸発ガスは流入口（１
３）より配管（７）と挿入管＜ｇ＞との間の蒸発ガス流
路（ｌユ）を通って流出口（／４１）より出て大気中に
放出される。このとき、配管（７）、挿入管Ｃｇ）は冷
却され、伝導で侵入する熱は蒸発ガスに熱交換される。
常に運転されている場合には、内容器（３）に侵入した
僅かの熱によって蒸発した寒剤の蒸発ガスは流入口（１
３）より配管（７）と挿入管＜ｇ＞との間の蒸発ガス流
路（ｌユ）を通って流出口（／４１）より出て大気中に
放出される。このとき、配管（７）、挿入管Ｃｇ）は冷
却され、伝導で侵入する熱は蒸発ガスに熱交換される。
この結果、蒸発ガスは寒剤の沸点（例えば液体ヘリウム
では１Ａ−Ｋ）より室温に近い温度まで温度上昇する。
では１Ａ−Ｋ）より室温に近い温度まで温度上昇する。
従って、従来装れ
置の欠点であって配管（７）を伝わって侵入する熱も少
なくすることが出来る。又、挿入管＜ｇ）内を仕切板（
ｑ）によって小区間に仕切だことによって、ガスの対流
による熱侵入を低くすることが出来る。
なくすることが出来る。又、挿入管＜ｇ）内を仕切板（
ｑ）によって小区間に仕切だことによって、ガスの対流
による熱侵入を低くすることが出来る。
一方、超電導マグネット（１）が超電導破壊した場合、
大量の蒸発ガスは仕切板（９）を破壊し、挿入管（ｇ）
を通り破壊式安全弁（１０）を破壊し、大気に放出され
、内容器（３）の内圧上昇を低く保持することが出来る
。
大量の蒸発ガスは仕切板（９）を破壊し、挿入管（ｇ）
を通り破壊式安全弁（１０）を破壊し、大気に放出され
、内容器（３）の内圧上昇を低く保持することが出来る
。
なお、挿入管＜ｇ＞に配設する仕切板（り）は間隔筒（
／／）によって所定の間隔を保持すると、確実に保持す
ることが出来る。又、第３図に示すように、挿入管（す
）の外周に螺旋状突条（ｌ−ａ）を設けることによって
、蒸発ガス流路（ｌコ）を螺旋状にして長くし、通常の
蒸発ガス量が少ない場合でも、蒸発ガスは内容器（３）
より真空断熱容器（り側へ一方向に流れ、配管（７）内
を対流し、熱侵入が増加することがない。
／／）によって所定の間隔を保持すると、確実に保持す
ることが出来る。又、第３図に示すように、挿入管（す
）の外周に螺旋状突条（ｌ−ａ）を設けることによって
、蒸発ガス流路（ｌコ）を螺旋状にして長くし、通常の
蒸発ガス量が少ない場合でも、蒸発ガスは内容器（３）
より真空断熱容器（り側へ一方向に流れ、配管（７）内
を対流し、熱侵入が増加することがない。
次に、挿入管０＞の高温側端部に破壊式安全弁（ｌＯ）
を設けると共に、仕切板（ｑ）に均圧孔（１５）を設け
ることにより、仕切板の破壊圧力が破壊式安全弁（ｌＯ
）によって決定されることになり、信頼性を向上するこ
とが出来る。又、仕切板（９）の均圧孔（ｌＳ）により
、寒剤（コ）の補給時における圧力上昇でも破壊するこ
とがない。
を設けると共に、仕切板（ｑ）に均圧孔（１５）を設け
ることにより、仕切板の破壊圧力が破壊式安全弁（ｌＯ
）によって決定されることになり、信頼性を向上するこ
とが出来る。又、仕切板（９）の均圧孔（ｌＳ）により
、寒剤（コ）の補給時における圧力上昇でも破壊するこ
とがない。
上記実施例では、破壊式安全弁（１０）を挿入管＜ｇ＞
の高温側端部に取付けた場合について述べたが、第３図
に示すように、低温側端部に安全弁（１０ａ）を取付け
た場合にも、同等の機能をはだすことができる。
の高温側端部に取付けた場合について述べたが、第３図
に示すように、低温側端部に安全弁（１０ａ）を取付け
た場合にも、同等の機能をはだすことができる。
以上のように、この発明によれば、内容器と真空断熱容
器とを連結する概ね水平な配管内に、仕切板を管内に配
設した挿入管を挿入し、配管と挿入管との間を寒剤の蒸
発ガスの通る蒸発ガス流路に構成したので、内容器への
侵入熱量を少なくし、寒剤消費量を少なくする効果があ
る・
器とを連結する概ね水平な配管内に、仕切板を管内に配
設した挿入管を挿入し、配管と挿入管との間を寒剤の蒸
発ガスの通る蒸発ガス流路に構成したので、内容器への
侵入熱量を少なくし、寒剤消費量を少なくする効果があ
る・
第１図はこの発明による極低温容器の一実施例を示す断
面図、第２図は第１図の極低温容器の配管部分を示す詳
細部分断面図、第３図は第１図の極低温容器の挿入管の
みを示す部分側面図、第ダ図は従来の極低温容器を示す
断面図、第Ｓ図は第７図の容器の配管部分を示す部分断
面図である。 図において、（，２）は寒剤、（３）は内容器、（りは
真空断熱容器、（７）は配管、（Ｊ）は挿入管、（９）
は仕切板、（ｔｏ） 、 （ｌＯａ）ｋ！破壊式安全弁
、（／／）は間隔管、（１２）は蒸発ガス流路である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 手続補正書（自発） 昭和６ｏ！７ 、月３１−１
面図、第２図は第１図の極低温容器の配管部分を示す詳
細部分断面図、第３図は第１図の極低温容器の挿入管の
みを示す部分側面図、第ダ図は従来の極低温容器を示す
断面図、第Ｓ図は第７図の容器の配管部分を示す部分断
面図である。 図において、（，２）は寒剤、（３）は内容器、（りは
真空断熱容器、（７）は配管、（Ｊ）は挿入管、（９）
は仕切板、（ｔｏ） 、 （ｌＯａ）ｋ！破壊式安全弁
、（／／）は間隔管、（１２）は蒸発ガス流路である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 手続補正書（自発） 昭和６ｏ！７ 、月３１−１
Claims (5)
- （１）極低温寒剤を収納する内容器と、この内容器を収
納すると共に真空断熱する真空断熱容器と、前記内容器
と前記真空断熱容器とを連結してほぼ水平に配設された
配管とを備える極低温容器において、管内を複数の小区
間に区切る仕切板を具えた挿入管を前記配管内に挿入す
ると共に、前記配管と前記挿入管との間に寒剤の蒸発ガ
スを流す蒸発ガス流路を形成したことを特徴とする極低
温容器。 - （２）挿入管が間隔管によつて仕切板を内部に配設して
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の極低
温容器。 - （３）蒸発ガス流路が螺旋状溝に形成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の極低温容器。 - （４）挿入管が端部に破壊式安全弁を備えることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の極低温容器。 - （５）挿入管は高温側端部に破壊式安全弁を備えると共
に各仕切板が均圧孔を備えることを特徴とする特許請求
の範囲第４項記載の極低温容器。（６）挿入管は低温側
端部に破壊式安全弁を備えることを特徴とする特許請求
の範囲第４項記載の極低温容器。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60004888A JPS61164277A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 極低温容器 |
| DE19863689337 DE3689337T2 (de) | 1985-01-17 | 1986-01-17 | Kryogenisches Gefäss für einen supraleitenden Apparat. |
| US06/819,856 US4655045A (en) | 1985-01-17 | 1986-01-17 | Cryogenic vessel for a superconducting apparatus |
| DE8686300320T DE3679833D1 (de) | 1985-01-17 | 1986-01-17 | Kryogenisches gefaess fuer einen supraleitenden apparat. |
| EP19900101082 EP0375656B1 (en) | 1985-01-17 | 1986-01-17 | Cryogenic vessel for a superconducting apparatus |
| EP86300320A EP0188389B1 (en) | 1985-01-17 | 1986-01-17 | Cryogenic vessel for a superconducting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60004888A JPS61164277A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 極低温容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164277A true JPS61164277A (ja) | 1986-07-24 |
Family
ID=11596216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60004888A Pending JPS61164277A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 極低温容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61164277A (ja) |
-
1985
- 1985-01-17 JP JP60004888A patent/JPS61164277A/ja active Pending
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