JPS6150312A - Ｆｒｐクライオスタツト - Google Patents
ＦｒｐクライオスタツトInfo
- Publication number
- JPS6150312A JPS6150312A JP59172289A JP17228984A JPS6150312A JP S6150312 A JPS6150312 A JP S6150312A JP 59172289 A JP59172289 A JP 59172289A JP 17228984 A JP17228984 A JP 17228984A JP S6150312 A JPS6150312 A JP S6150312A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flange
- inner container
- helium
- container
- inner case
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/04—Cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/01—Pure fluids
- F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
- F17C2221/017—Helium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/05—Applications for industrial use
- F17C2270/0509—"Dewar" vessels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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）
本発明のＦＲＰクライオスタンドは超電導マグネット等
の収納に利用するものである。
の収納に利用するものである。
（従来の技術）
現在、超電導マグネット等を収納するクライオスタンド
は金鴎製のものに代って、パルス磁場が印加された場合
でも渦′ｌｔ流損失がなく、また熱伝導率か小さいため
に常温ｆｆ１ｓからの熱侵入ｔ！が小さく、さらに絶縁
物であるという理由から、ＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プ
ラスチックス）、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック
ス）製のものが採用されつ−ある。
は金鴎製のものに代って、パルス磁場が印加された場合
でも渦′ｌｔ流損失がなく、また熱伝導率か小さいため
に常温ｆｆ１ｓからの熱侵入ｔ！が小さく、さらに絶縁
物であるという理由から、ＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プ
ラスチックス）、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック
ス）製のものが採用されつ−ある。
上述のｐ Ｉｔ Ｐ製のクライオスタンドの断面図を、
〒、 第３図にルで説明する。同図において１は液体ヘリウム
、２は内容器、３は外容器、４は真空引目。
〒、 第３図にルで説明する。同図において１は液体ヘリウム
、２は内容器、３は外容器、４は真空引目。
５は積層り丁熱材（スーパーインンユレーション）。
６は真空断熱層、７は内容器と外容器のギャップ（真空
断熱層の厚さ）、８は内容器フランジ、９は外容器フラ
ンジ、１０は０リング、１１はクライオスタンドフラン
ジ（量）、１２は締付ボルト、１３は接着部（内容器と
内容器フランジ）である。
断熱層の厚さ）、８は内容器フランジ、９は外容器フラ
ンジ、１０は０リング、１１はクライオスタンドフラン
ジ（量）、１２は締付ボルト、１３は接着部（内容器と
内容器フランジ）である。
ＦＲＰ製のクライオスタンドでは、フランジと容器部等
の接続部分（内容器２と内容器フランジ８との接層部、
外容器３と外容器フランジ９との接着部）はエポキシ等
の樹脂による接着方式をとらざるを得ない。このため金
属（ステンレス）製のもの＼溶接方式に比べて接合部の
信頼性が劣ることは明白である。もともと有機材料（樹
脂類）はヘリウムの透過が避けられないものであること
から、接着部分１３からヘリウムが透過してしまい、こ
のために真空断熱層６の真空度が低下して、断熱性能が
極端に悪化して、貯液していた液体ヘリウム１の蒸発ｔ
が大量に増加してしまうという問題点をか＼えていた。
の接続部分（内容器２と内容器フランジ８との接層部、
外容器３と外容器フランジ９との接着部）はエポキシ等
の樹脂による接着方式をとらざるを得ない。このため金
属（ステンレス）製のもの＼溶接方式に比べて接合部の
信頼性が劣ることは明白である。もともと有機材料（樹
脂類）はヘリウムの透過が避けられないものであること
から、接着部分１３からヘリウムが透過してしまい、こ
のために真空断熱層６の真空度が低下して、断熱性能が
極端に悪化して、貯液していた液体ヘリウム１の蒸発ｔ
が大量に増加してしまうという問題点をか＼えていた。
もう少し説明を加えると、内容器２に液体ヘリウム１を
注入した場合、液体ヘリウムにより徐々に内容器は冷却
され、径、軸方向共に収縮していくか、内容器フランジ
８．外容器フランジ９は常温部にあること＼、内容器よ
り熱容量が大であることから、温良変化が小さく、従っ
て収縮も小さい。よって締めしろ以上の両者の収縮量の
差が出てきて接着剥離の方向へと進行し、接層部が剥離
し、・＼リウムガスが透過する。また、ヘリウムガスか
接層部分を介して透過、流入するこｋから、真空断熱層
６の真空度が低下し、断熱性能が大きく劣化する。
注入した場合、液体ヘリウムにより徐々に内容器は冷却
され、径、軸方向共に収縮していくか、内容器フランジ
８．外容器フランジ９は常温部にあること＼、内容器よ
り熱容量が大であることから、温良変化が小さく、従っ
て収縮も小さい。よって締めしろ以上の両者の収縮量の
差が出てきて接着剥離の方向へと進行し、接層部が剥離
し、・＼リウムガスが透過する。また、ヘリウムガスか
接層部分を介して透過、流入するこｋから、真空断熱層
６の真空度が低下し、断熱性能が大きく劣化する。
現在の接層部の構造を第４因に示して詳述する。
同図において、２０はＦＲＰ製内容詣または外容器。
２１はＦＲＰ製内製器容器フランジは外容器７ランンで
、それぞれの淳さは３Ｍ１程度、３０關程度で、２２は
樹脂接着部である。
、それぞれの淳さは３Ｍ１程度、３０關程度で、２２は
樹脂接着部である。
上記の樹脂接層部の構成には締りはめ方式（締り代−０
，７ｍ以上）を採り、容器の接層部に樹脂（エポキシ等
）を塗った後フランジを圧入治具により水平に押し入れ
てはめ込み、結合させ接層する方式である。なお、容器
はフィラメントワインディング方式、フランジはホット
プレス方式で成形したものが一般に用いられている。
，７ｍ以上）を採り、容器の接層部に樹脂（エポキシ等
）を塗った後フランジを圧入治具により水平に押し入れ
てはめ込み、結合させ接層する方式である。なお、容器
はフィラメントワインディング方式、フランジはホット
プレス方式で成形したものが一般に用いられている。
（発明が解決しよ、うとする問題点）
接層部の構造を改良して、接層部からのヘリウムの透過
を防止し７、真空断熱層の真空度低下を避け、信頼性の
高いＦＲＰクライオスタンドを得ることである。
を防止し７、真空断熱層の真空度低下を避け、信頼性の
高いＦＲＰクライオスタンドを得ることである。
（問題点を解決するための手段）
内容器と内容器フランジとの接着・面積（接着長さ、即
ちヘリウム透過のパス長）を大きくとるために、内容器
にツバを付け、内容器とツバを一体化した溶造にする。
ちヘリウム透過のパス長）を大きくとるために、内容器
にツバを付け、内容器とツバを一体化した溶造にする。
（作用）
接着面積を大きくしたので、接着性が向上するとともに
、内容器の接着部の熱容量が大きくなり、液体ヘリウム
、ガスによる冷却の悪影響即ち内容器の温度影響を接着
部に及ぼさない。
、内容器の接着部の熱容量が大きくなり、液体ヘリウム
、ガスによる冷却の悪影響即ち内容器の温度影響を接着
部に及ぼさない。
（実施例）
第１図に本発明のポイントである内容器と内容器フラン
ジの接着構造の実施例を示して説明する。
ジの接着構造の実施例を示して説明する。
内容器２に接着用ツバ３０を設け、これを内容器２と一
体成形して作製する。（フィラメントワインディング法
により成形する時に、第２図（イ）のようにこのソバの
部分４０だけは厚く成形する。そして成形後、機械加工
により第２図（すのように所望の形状、規定寸法に仕上
げる。なおツバのないパイプ状のものでも接着部表面は
機械加工により、規定寸法に仕上げるため、特別の加工
とはならない。） この時ツバ３０の巾ノは外容器とのギヤノブ７の長さよ
り／〜ノ闘小さ目、厚み亡はできるだけ厚く（フランジ
８の厚みｔと同程度あれは６■）すれは冷却されにくい
ので、接着部の剥離の懸念は非常に小さくなる。（熱容
量をできるだけ大きくする） 本構造の場合でも、内容器とフラノンは第１図の矢印の
ように圧入接着線りばめ方式とし、締り代は従来通りの
０．Ｉｎ程度以上でよい。
体成形して作製する。（フィラメントワインディング法
により成形する時に、第２図（イ）のようにこのソバの
部分４０だけは厚く成形する。そして成形後、機械加工
により第２図（すのように所望の形状、規定寸法に仕上
げる。なおツバのないパイプ状のものでも接着部表面は
機械加工により、規定寸法に仕上げるため、特別の加工
とはならない。） この時ツバ３０の巾ノは外容器とのギヤノブ７の長さよ
り／〜ノ闘小さ目、厚み亡はできるだけ厚く（フランジ
８の厚みｔと同程度あれは６■）すれは冷却されにくい
ので、接着部の剥離の懸念は非常に小さくなる。（熱容
量をできるだけ大きくする） 本構造の場合でも、内容器とフラノンは第１図の矢印の
ように圧入接着線りばめ方式とし、締り代は従来通りの
０．Ｉｎ程度以上でよい。
（発明の効果）
本発明のＦＲＰクライオスタンドの効果は、ｉｌ＋
ヘリウム透過パス長が長くなったので、ヘリウムガスが
透過しにく＼なる。
ヘリウム透過パス長が長くなったので、ヘリウムガスが
透過しにく＼なる。
（２） 内容器にツバを設け、内容器の接着部の熱容
量を大きくしたから、接着部が冷えにく＼なり、よって
寸法変化が小さくなるため、接層が剥離しに〈＼なる。
量を大きくしたから、接着部が冷えにく＼なり、よって
寸法変化が小さくなるため、接層が剥離しに〈＼なる。
（３）仮りに、締りばめ接着させている内容器部（ツバ
でない部分第２図Ａの部分）が剥離しても、ツバの部分
の接着（第２図のＢ部）を完全にしておけば、口の部分
でヘリウムの透過を防止できる。
でない部分第２図Ａの部分）が剥離しても、ツバの部分
の接着（第２図のＢ部）を完全にしておけば、口の部分
でヘリウムの透過を防止できる。
（４） 内容器に設けたソバがフランジを圧入した場
合の受は座となり、位置決め等が容易となるので、接着
か容易となる。
合の受は座となり、位置決め等が容易となるので、接着
か容易となる。
等である。
第１図は本発明のＦＲＰクライオスタットの内容器と内
容器フランジとの接着部を構成する説明図、第２図は本
発明のツバ付内容器を作製する説明図で（イ）はフィラ
メントワインディングでツバの部分を作った図、（すは
所望の形状、規定寸法に仕上げた図、第３図は従来のＦ
ＲＰクライオスタットの断面説明図、第４図は内容器と
内容器フランジとの従来の接合部の説明図である。 １・・・液体ヘリウム、２・・・内容器、３・・・外容
器、４ 真空引口、５・・・積層断熱材、６ ・真空断
熱層、’ ７−１１Ｑ 、、、□ｔｅｌ −ｆ ”
ｒ ７２．８００．。７，２２．９・外容器フランジ、
１０・・・０リング、１トタライオスタットフランン（
蓋） 、１２・・・締付ボルト、１３２８．内容器と内
容器フランジとの接着部、２０・ＦＲＰ製内製器容器は
外容器、２１・・ＦＲＰ製内製器容器フランジは外容器
フランジ、２２・樹脂接着部、３０・・ソバ、４０・・
・ツバとなる部分、ｔ 内容器フランジの厚み、ｔ／・
・ツバの厚み、ｌ・ ツバの巾、Ａ。 Ｂ・・接着部。 肴１図 第２図
容器フランジとの接着部を構成する説明図、第２図は本
発明のツバ付内容器を作製する説明図で（イ）はフィラ
メントワインディングでツバの部分を作った図、（すは
所望の形状、規定寸法に仕上げた図、第３図は従来のＦ
ＲＰクライオスタットの断面説明図、第４図は内容器と
内容器フランジとの従来の接合部の説明図である。 １・・・液体ヘリウム、２・・・内容器、３・・・外容
器、４ 真空引口、５・・・積層断熱材、６ ・真空断
熱層、’ ７−１１Ｑ 、、、□ｔｅｌ −ｆ ”
ｒ ７２．８００．。７，２２．９・外容器フランジ、
１０・・・０リング、１トタライオスタットフランン（
蓋） 、１２・・・締付ボルト、１３２８．内容器と内
容器フランジとの接着部、２０・ＦＲＰ製内製器容器は
外容器、２１・・ＦＲＰ製内製器容器フランジは外容器
フランジ、２２・樹脂接着部、３０・・ソバ、４０・・
・ツバとなる部分、ｔ 内容器フランジの厚み、ｔ／・
・ツバの厚み、ｌ・ ツバの巾、Ａ。 Ｂ・・接着部。 肴１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液体ヘリウム等を貯える内容器、この内容器と空隙
を有する外容器とから成り、かつ両容器間の空隙に真空
断熱層を形成する二重容器のＦＲＰクライオスタットに
おいて、内容器と内容器フランジとの接着部の面積を大
きくとるために、内容器の外側にツバ部を内容器と一体
に成形してなることを特徴とするＦＲＰクライオスタッ
ト。 ２、ツバの厚みはフランジの厚みとほゞ等しく、巾は内
容器と外容器とのギャップより１〜２ｍｍ小さいことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＦＲＰクライオ
スタット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59172289A JPS6150312A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | Ｆｒｐクライオスタツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59172289A JPS6150312A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | Ｆｒｐクライオスタツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6150312A true JPS6150312A (ja) | 1986-03-12 |
Family
ID=15939167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59172289A Pending JPS6150312A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | Ｆｒｐクライオスタツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6150312A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008078167A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ケースモールド型コンデンサ |
-
1984
- 1984-08-18 JP JP59172289A patent/JPS6150312A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008078167A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ケースモールド型コンデンサ |
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