JPS6163069A - クライオスタツト - Google Patents
クライオスタツトInfo
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- JPS6163069A JPS6163069A JP59184493A JP18449384A JPS6163069A JP S6163069 A JPS6163069 A JP S6163069A JP 59184493 A JP59184493 A JP 59184493A JP 18449384 A JP18449384 A JP 18449384A JP S6163069 A JPS6163069 A JP S6163069A
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- Japan
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- liquid nitrogen
- container
- rocking
- piping
- cryostat
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Links
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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
-
- 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
- F17C2221/014—Nitrogen
-
- 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)
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は超電導核磁気共鳴イメージングｉ装置などに用
いられるクライオスタットに係り、特にその液体窒素槽
や液体ヘリウム槽に接続された配管に生ずる強制変形を
抑制する装置に関する。
いられるクライオスタットに係り、特にその液体窒素槽
や液体ヘリウム槽に接続された配管に生ずる強制変形を
抑制する装置に関する。
従来のこの種タライオスタットは、第５図に示すように
、中心軸が水平方向に配置された超電導コイル１を液体
ヘリウム２中に浸漬してこれを極低温に保つ液体ヘリウ
ム槽３欠、その左右両側にｊＯいて互に周方向に間隔に
あけて設けられた複数の断熱連結体４に介して、その外
側を囲みかつ液体窒素５が満たされた液体窒素槽６に連
結し、さらに液体窒素槽６火、その左右両側の上部にお
いて引張棒７により、これらの外側を囲む真空槽８に水
平方向ＩＣ揺動可能に吊り下げ支持しているのが一般的
である（特開昭５８−２７３８４号公報参照）。
、中心軸が水平方向に配置された超電導コイル１を液体
ヘリウム２中に浸漬してこれを極低温に保つ液体ヘリウ
ム槽３欠、その左右両側にｊＯいて互に周方向に間隔に
あけて設けられた複数の断熱連結体４に介して、その外
側を囲みかつ液体窒素５が満たされた液体窒素槽６に連
結し、さらに液体窒素槽６火、その左右両側の上部にお
いて引張棒７により、これらの外側を囲む真空槽８に水
平方向ＩＣ揺動可能に吊り下げ支持しているのが一般的
である（特開昭５８−２７３８４号公報参照）。
このような従来の構造では、地震時や輸送時に加わる水
平方向の外力に対して、引張棒７の傾斜角θを変化させ
、その水平方向の分力によって対抗支持させている。し
かし、引張棒７は通常時は、液体ヘリウム槽３、液体窒
素槽６などの重量をその垂直方向の分力によって吊り下
げ支持しているものであるため、傾斜角θ火あまり大さ
くできす、したかって引張棒７の水平方向の分力も小さ
く、水平方向の外力に対して大きな拘束力火持っていな
い。このため、水平方向の外力が加わると、引張棒７で
吊り下げ支持された液体ヘリウム槽３および液体窒素槽
６が破線で示すように水平方向に揺動するが、この際、
液体ヘリウム槽３および液体窒素槽６とボート外筒９の
蓋ｌＯとの間を接続している配管１１は、ごの揺動によ
る変位を抑える程の剛さを持っていないため、破線で示
すよう忙強制的に変形を受ける。この強制変形により配
管１１には応力が生ずるが、この応力は通常、配管１１
の許容応力大違えるため、配管１１の途中にベローズ１
２を設けて前記強制変形を吸収し。
平方向の外力に対して、引張棒７の傾斜角θを変化させ
、その水平方向の分力によって対抗支持させている。し
かし、引張棒７は通常時は、液体ヘリウム槽３、液体窒
素槽６などの重量をその垂直方向の分力によって吊り下
げ支持しているものであるため、傾斜角θ火あまり大さ
くできす、したかって引張棒７の水平方向の分力も小さ
く、水平方向の外力に対して大きな拘束力火持っていな
い。このため、水平方向の外力が加わると、引張棒７で
吊り下げ支持された液体ヘリウム槽３および液体窒素槽
６が破線で示すように水平方向に揺動するが、この際、
液体ヘリウム槽３および液体窒素槽６とボート外筒９の
蓋ｌＯとの間を接続している配管１１は、ごの揺動によ
る変位を抑える程の剛さを持っていないため、破線で示
すよう忙強制的に変形を受ける。この強制変形により配
管１１には応力が生ずるが、この応力は通常、配管１１
の許容応力大違えるため、配管１１の途中にベローズ１
２を設けて前記強制変形を吸収し。
この応力を緩和している。
ところで、近年全身用核磁気共鳴イメージング装置に使
用するクライオスタットのように火影になるに伴って、
この吸収すべき変位量が増大してきており、長いベロー
ズ１２を使用するなどの対策が採られている。しかし、
ベローズ１２は長くなるにつれて座屈に対する強度が低
下するため、特別にベローズ１２を補強するサポートが
必要忙なってポー）１３内の構造が複雑となり、そのた
め、ボート１３内の全問が狭くなって点検などが不便で
ある、という問題があった。
用するクライオスタットのように火影になるに伴って、
この吸収すべき変位量が増大してきており、長いベロー
ズ１２を使用するなどの対策が採られている。しかし、
ベローズ１２は長くなるにつれて座屈に対する強度が低
下するため、特別にベローズ１２を補強するサポートが
必要忙なってポー）１３内の構造が複雑となり、そのた
め、ボート１３内の全問が狭くなって点検などが不便で
ある、という問題があった。
本発明の目的は、簡単な構造により配管の強制変位量を
少なくし得るクライオスタットを提供することＶＣある
。
少なくし得るクライオスタットを提供することＶＣある
。
この目的を達成するため、本発明は、液体窒素容器の水
平方向の揺動を阻止する揺動阻止体を設け、これ和より
水平方向の外力か加わっても液体窒素容器および液体ヘ
リウム容器の水平方向の揺動を抑制し、もってこれらの
容器に接続された配管の強制変位量を少なくしたことを
特徴とする。
平方向の揺動を阻止する揺動阻止体を設け、これ和より
水平方向の外力か加わっても液体窒素容器および液体ヘ
リウム容器の水平方向の揺動を抑制し、もってこれらの
容器に接続された配管の強制変位量を少なくしたことを
特徴とする。
以下、本発明の一実施例火薬１図ないし第３図について
説明する。なお、これら図中、第５図と同一符号は同一
物または均等物を示す。
説明する。なお、これら図中、第５図と同一符号は同一
物または均等物を示す。
二の実施例では、第３図に示すようなステンレス鋼の薄
い帯状体１４からなる揺動阻止連結体が配管用ボート１
３付近に３いてほは水平方向に配置され、これにより真
空槽８と液体窒素槽６との間が連結されている。すなわ
ち、帯状体１４の両端部はポート外筒９の外側領域にお
いて、取付座１５を介してボルト１６により真空槽８に
締付は固定され、その中央部はポート外筒９のＰ３Ｍ
惟域、つｆｒ）第２図に示すように上刃から見て見える
領域において、取付座１７を介してポル）１８により液
体窒素槽６に締付は固定されている。
い帯状体１４からなる揺動阻止連結体が配管用ボート１
３付近に３いてほは水平方向に配置され、これにより真
空槽８と液体窒素槽６との間が連結されている。すなわ
ち、帯状体１４の両端部はポート外筒９の外側領域にお
いて、取付座１５を介してボルト１６により真空槽８に
締付は固定され、その中央部はポート外筒９のＰ３Ｍ
惟域、つｆｒ）第２図に示すように上刃から見て見える
領域において、取付座１７を介してポル）１８により液
体窒素槽６に締付は固定されている。
したがって、水平方向の外力が加わっても液体窒素槽６
、およびこれに連結された液体ヘリウム＠３の水平方向
の揺動、すなわち真空槽８に対する相対的なすれは帯状
体１４によって抑制されるので、配管１１の強制変位景
火少なくすることができる。その結果、従来のような応
力緩和のためのベローズは不要となり、構造が非常に簡
単になる。ただ、冷却時に熱収縮が生ずるので、配管の
若干の強制変形は避けられない、そこで、この例では配
管を曲げろことにより熱収縮による応力火緩和している
。なお、構造上配管を曲げることができない部分にはベ
ローズを設けているが、このベローズは伸縮量が小さい
ので、小形のもので充分である。
、およびこれに連結された液体ヘリウム＠３の水平方向
の揺動、すなわち真空槽８に対する相対的なすれは帯状
体１４によって抑制されるので、配管１１の強制変位景
火少なくすることができる。その結果、従来のような応
力緩和のためのベローズは不要となり、構造が非常に簡
単になる。ただ、冷却時に熱収縮が生ずるので、配管の
若干の強制変形は避けられない、そこで、この例では配
管を曲げろことにより熱収縮による応力火緩和している
。なお、構造上配管を曲げることができない部分にはベ
ローズを設けているが、このベローズは伸縮量が小さい
ので、小形のもので充分である。
また、帯状体１４の液体窒素槽６に対する固定部なポー
ト外筒９の内側領域に位置させたので、帯状体１４の両
端部を予め真空槽８に固定しておけば、その後の組立途
中で上方から手を入れてポート１３内で帯状体１４の中
央部を液体窒素槽６に固定することができ、その取付作
業が極めて容易である。
ト外筒９の内側領域に位置させたので、帯状体１４の両
端部を予め真空槽８に固定しておけば、その後の組立途
中で上方から手を入れてポート１３内で帯状体１４の中
央部を液体窒素槽６に固定することができ、その取付作
業が極めて容易である。
さらに、揺動阻止連結体として薄い帯状体１４に用いた
ので、真空槽８と液体窒素槽６との間の間隙が狭い場合
でも容易に取付けることができ、また、帯状体１４０両
端部を真空槽８に固定し、中央部を液体窒素槽６に固定
することにより、水平方向の揺動を左右両方向について
帯状体１４の引張力で阻止しているため、その断面積を
小さくしても圧縮座屈を生ずることがなく、帯状体１４
火介しての低温部への熱侵入を減らすことができろ。
ので、真空槽８と液体窒素槽６との間の間隙が狭い場合
でも容易に取付けることができ、また、帯状体１４０両
端部を真空槽８に固定し、中央部を液体窒素槽６に固定
することにより、水平方向の揺動を左右両方向について
帯状体１４の引張力で阻止しているため、その断面積を
小さくしても圧縮座屈を生ずることがなく、帯状体１４
火介しての低温部への熱侵入を減らすことができろ。
この実施例では、揺動阻止連結体として薄い帯状体１４
を用いているが、真空槽８と液体窒素槽６との間の間隙
を比較的大きくしてもよい場合には、薄い帯状体に代え
て、ａ維強化プラスチックなどの断熱材を使用すること
ができ゛る。一般に繊維強化プラスチックなどの断熱材
は、引張強度がステンレス鋼などより低いので、その断
面積を大きくする必要があり、前記したように真空槽８
と液体窒素槽６との間の間隙を太きくしなけれはならな
いがステンレス鋼の帯状体を用いる場合よりも低温部へ
の熱侵入を減らすことができる。
を用いているが、真空槽８と液体窒素槽６との間の間隙
を比較的大きくしてもよい場合には、薄い帯状体に代え
て、ａ維強化プラスチックなどの断熱材を使用すること
ができ゛る。一般に繊維強化プラスチックなどの断熱材
は、引張強度がステンレス鋼などより低いので、その断
面積を大きくする必要があり、前記したように真空槽８
と液体窒素槽６との間の間隙を太きくしなけれはならな
いがステンレス鋼の帯状体を用いる場合よりも低温部へ
の熱侵入を減らすことができる。
また、揺動阻止連結体は、その断面積をある程度大きく
丁れば、圧縮力でも水平方向の揺動を阻止することがで
きろ。すなわち、圧縮座屈荷重ｆでは圧縮力に耐えるこ
とができるので、第４図に示すような、一端部な真空槽
８に対する固定部分とし、他端部を液体窒素槽６に対す
る固定部分とした、例えば繊維強化プラスチツク積層板
１９などを用いることができろ。このよっな揺動阻止連
結体を用いた場合には、水平方向の揺動のうち、一方向
に対しては引張力で、他方向に対しては圧縮力で阻止す
ることができろが、一端部からだけの熱侵入となるので
、熱浸入ケ減らすことができろ。
丁れば、圧縮力でも水平方向の揺動を阻止することがで
きろ。すなわち、圧縮座屈荷重ｆでは圧縮力に耐えるこ
とができるので、第４図に示すような、一端部な真空槽
８に対する固定部分とし、他端部を液体窒素槽６に対す
る固定部分とした、例えば繊維強化プラスチツク積層板
１９などを用いることができろ。このよっな揺動阻止連
結体を用いた場合には、水平方向の揺動のうち、一方向
に対しては引張力で、他方向に対しては圧縮力で阻止す
ることができろが、一端部からだけの熱侵入となるので
、熱浸入ケ減らすことができろ。
なお、帯状体１４の固定方法として、溶接なども考えら
れるが、極低温に冷却さ１するときの局部的な熱応力に
よって割れる虞れがあるので、微小すれを許容し得る前
記したゲルトによる締付は固定方法を採用するのが望ま
しい。
れるが、極低温に冷却さ１するときの局部的な熱応力に
よって割れる虞れがあるので、微小すれを許容し得る前
記したゲルトによる締付は固定方法を採用するのが望ま
しい。
以上説明したように、不発明によれば、墓に揺動阻止体
を設けろという簡単な構造により、真空容器と液体窒素
容器３よび液体へ１１ウム容器との間の水平方向の相対
的なずｎ、すなわち液体窒素容器２よび液体ヘリウム容
器の揺動を阻止して配管の強’ＪＩＪ ’ｆ位量を少な
くすることができる。その結果、ポート内における配管
の応力緩和構造を簡単化し、ポート内の空間を広くとり
得て、点検なども容易になる。
を設けろという簡単な構造により、真空容器と液体窒素
容器３よび液体へ１１ウム容器との間の水平方向の相対
的なずｎ、すなわち液体窒素容器２よび液体ヘリウム容
器の揺動を阻止して配管の強’ＪＩＪ ’ｆ位量を少な
くすることができる。その結果、ポート内における配管
の応力緩和構造を簡単化し、ポート内の空間を広くとり
得て、点検なども容易になる。
第１図Ｓよひ第２図は本発明の一実施例に係るクライオ
スタットの配管用ポート付近の縦断正面図２よぴ＠断平
面図、第３図および第４図は本発明のクライオスタット
で使用する揺動阻止体の各例欠示す斜視図、第５図は従
来のクライオスタットの縦断正面図である。 ｌ・・・超電導コイル、２・・・液体ヘリウム、３・・
・液体ヘリウム槽、４・・・断熱連結体、５・・・液体
輩素、６・・・液体窒素槽、７・・・引張棒（吊下支持
体〕、８・・・真空槽、１１・・・配管、１３・・・配
管用？−ト、１４・・・ステンレス＠製帯状体（揺動阻
止体）、１９・・・繊維強化プラスチツク積層板〔揺動
阻止体〕。 才１ｒ ρ Ｉｆ ／Ｚ 才 ２ 囚 １″ ５ 同
スタットの配管用ポート付近の縦断正面図２よぴ＠断平
面図、第３図および第４図は本発明のクライオスタット
で使用する揺動阻止体の各例欠示す斜視図、第５図は従
来のクライオスタットの縦断正面図である。 ｌ・・・超電導コイル、２・・・液体ヘリウム、３・・
・液体ヘリウム槽、４・・・断熱連結体、５・・・液体
輩素、６・・・液体窒素槽、７・・・引張棒（吊下支持
体〕、８・・・真空槽、１１・・・配管、１３・・・配
管用？−ト、１４・・・ステンレス＠製帯状体（揺動阻
止体）、１９・・・繊維強化プラスチツク積層板〔揺動
阻止体〕。 才１ｒ ρ Ｉｆ ／Ｚ 才 ２ 囚 １″ ５ 同
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、中心軸が水平方向に配置された超電導コイルを収納
し、液体ヘリウムによつてこれを極低温に保つ液体ヘリ
ウム容器と、この液体ヘリウム容器の外側を囲み、液体
窒素によつて内部を低温に保つ液体窒素容器と、これら
の液体ヘリウム容器および液体窒素容器の外側を囲み、
かつ外方へ突出する配管用ポートを有する真空容器と、
前記液体ヘリウム容器と前記液体窒素容器との間を断熱
的に連結する断熱連結体と、連結された前記液体ヘリウ
ム容器および液体窒素容器を前記真空容器に対して水平
方向に揺動可能に吊り下げ支持する吊下支持体と、前記
液体ヘリウム容器および液体窒素容器に接続され前記配
管用ポートを通して外部に導出される複数の配管とを備
えたものにおいて、前記液体窒素容器の水平方向の揺動
を阻止する揺動阻止体を設けたことを特徴とするクライ
オスタット。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記揺動阻止体は
、前記配管用ポート付近において前記真空容器と前記液
体窒素容器との間を連結する揺動阻止連結体からなり、
この揺動阻止連結体の前記液体窒素容器への固定部分が
前記配管用ポートの領域内に位置していることを特徴と
するクライオスタット。 ３、特許請求の範囲第２項において、前記揺動阻止連結
体は、両端部が前記真空容器に固定され、中間部が前記
液体窒素容器に固定されていることを特徴とするクライ
オスタット。 ４、特許請求の範囲第２項において、前記揺動阻止連結
体は、一端部が前記真空容器に固定され、他端部が前記
液体窒素容器に固定されていることを特徴とするクライ
オスタット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59184493A JPS6163069A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | クライオスタツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59184493A JPS6163069A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | クライオスタツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6163069A true JPS6163069A (ja) | 1986-04-01 |
Family
ID=16154139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59184493A Pending JPS6163069A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | クライオスタツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6163069A (ja) |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP59184493A patent/JPS6163069A/ja active Pending
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