JPS6196299A - 低温槽貫入管用の支持体 - Google Patents

低温槽貫入管用の支持体

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JPS6196299A
JPS6196299A JP60219298A JP21929885A JPS6196299A JP S6196299 A JPS6196299 A JP S6196299A JP 60219298 A JP60219298 A JP 60219298A JP 21929885 A JP21929885 A JP 21929885A JP S6196299 A JPS6196299 A JP S6196299A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発　　明　　の　　背　　景 本発明は低温槽の構造に関するものであって、更に詳し
く言えば、貫入管中に過度の応力を生じることなく低温
槽の外側容器壁と内側容器壁との間の相対運動を可能に
するようにして水平形の薄肉貫入管を支持するための手
段に関する。本発明はまた、医学診断用核磁気共鳴（Ｎ
ＭＲ）―彰装置の主磁石の超伝導巻線を冷却するために
使用される冷却材（たとえば液体ヘリウム）を収容する
低温・槽に関するものである。
ＮＭＲ踊影装置用の従来の低温槽においては、輸送に際
して磁石および内部部品を保護するための臨時の補強支
持体を挿入する目的で低温槽の真空を破ることが通例必
要とされる。それ故、かかる超伝導磁石の輸送後には、
磁石を分解して臨時の支持体を取外した後に内部の真空
状態を再設定する必要のあることがわかる。これは、多
くの時間を要号る作業である。従来の低温槽においては
、組立および分解を容易にするため大形のエラストマー
１１＋Ｌ　＋Ａが通例使用されてきた。更にまた、別の
低温槽構造においては、ＮＭＲ勾配コイルの駆動時に渦
電流による電界のひずみが起こるのを防１１−するため
低温槽中空部に非金属中空管が含まれでいた。なお、か
かる勾配］イルは磁石アセンブリの中空部内に配置され
るのが通例である。しか　　　　するに、このＪニー）
なエラストマー封止材おＪ：び非金属中空管はいずれも
気体に対して透過性を示すため、いずれの場合にも装置
の長期運転に際しては内部真空状態の低下が起こること
になる。それ故、低温槽の定期的な排気が必要とされる
。そのト、封止材交換のため定期的に装向全体の運転を
停止し、そして超伝導巻線を周囲温度条件にまで温める
ことも必要とされる。従って、輸送および長期運転のい
ずれの目的にとっても、低温槽の内部に永続的に真空状
態を維持できれば望ましいことがわかるｆｆ　　　　　
、 従来の低温槽構造においてまた、円筒形の低温槽構造物
の上部の不便な位置に冷却材（たとえば液体ヘリウム）
添加用の操作口が設置されているのが通例である。従来
、かかる冷加材温加用操作口は低温槽の湾曲側面一にに
配置されており、そのため低温槽の総合寸法を顕著に増
大させる。ＮＭＲ全身縮彰用途のための強力磁界を生み
出１゛ために使用される超伝導巻線を収容するために使
用すべき低温槽にとっては、これは大きな欠点である。
磁石アセンブリの中空管は人体を収容し得るだけの寸法
（通例は直径約１１１１）を有していなければならない
から、磁石および低温槽の総合寸法は装置（特に磁石本
体）の原価およびそれを収容するための部屋または構造
物の原価に顕著な影響を及ぼす。従って、低温槽の端面
に位置する、液体冷却材添加用おＪ：び電気リード線導
入用の水平形操作口、を具備した低温槽外被が１ｑられ
れば望ましいわけである。
低温槽の内側容器と外側容器との間にお（プる熱伝導を
低減するため、薄肉の貫入管が使用されている。、イの
Ｌ−１、低温槽の内側容器と外側容器との間には真空状
態が維持されており、また外側容器の内部に内側容器を
支持するため内側容器の両端には支持連結機構が設けら
れている。このような低温槽構造においてはまた、通例
、低温槽の効率を増大ざ１！るために中間容器および熱
遮蔽材が存右することも認められる。ところで、支持連
結機構は内側容器の軸方向運動を許して輸送時に内側容
器を一定の姿勢に固定し得るように構成されていること
が好ましい。このようにすれば、低温槽７１′！ンブリ
を完全に充填した状態、１なわち超伝導磁石およびコイ
ルを既に臨界温麿以下にまで冷却した状態で輸送するこ
とが可能となる。それはまた、迅速な装置の据付けをも
可能にするわけである。
しかるに、低温槽の内側容器と外側容器との相対運動は
薄肉の貫入管に顕著な応力を及ぼすことがある。従って
、本発明の目的の１つはこのように比較的デリケートな
貫入管用の支持体を提供することにある。輸送に際して
低温槽の内側容器を一定の姿勢に固定するために意図的
に採用される軸方向運動に加えて、内側容器の横方向運
動おにび揺動運動も起こることがある。もし薄肉の貫入
管が低温槽の内側容器および外側容器の両方に固定され
ていると、低温槽の内側容器と外側容器との間における
相対運動の結果として貫入管は損傷をもたらすほどの機
械的応力を受ける可能性がある。その上、内側容器壁お
よび外側容器壁の両方に固着された貫入管中には、熱に
よる膨張収縮効果の違いに基づいて応力が誘起されるこ
ともある。
輸送中に内側容器の大幅な横方向変位や揺動運動が起こ
ると、薄肉の貫入管は耐力を越える大きな曲げ応力を受
けることがある。更にまた１、かかる貫入管は低温槽の
真空状態および外部の強磁性物体との磁気的相互作用の
結果として生じる軸方向荷車にも耐えなければｔ【らな
い。
発　　明　　の　　概　　要 本発明の好適な実施の態様に従って述べれば、低温横用
の貫入管アレンブリは低温槽の内壁に固定されかつ低温
槽の外壁の開口を貫通した貫入管を含み、かかる貫入管
の外端には外側フランジが固定され、また外壁の開口を
包囲するようにして気密ベローが外側フランジに固定さ
れかつ外側フランジから外壁に向って伸びている。史に
また、座金形の軸受おＪ、びかかる軸受を外壁に対して
実質的に平行な平面内に保持する手段も設けられている
。かかる軸受は、たとえば軸受保持手段に設置１られた
半径方向の溝穴を貫通して配置されたねじボルトにＪ：
す、外側フランジに固定されている。　　　　（かかる
軸受は、横方向運動を容易に可能とするにう（７被覆表
面を有りることが好ましい。それ故、上記の貫入管アセ
ンブリにおいては、ベローが必要に応じて軸方向運動を
可能にすることがわかる。
また、横方向運動および揺動運動はベローと（本質的に
スラスト軸受として機能する）軸受アセンブリとの組合
せによって可能となることがわかる。
このように、本発明の目的の１つは低温槽の薄肉貫入管
用の支持手段を提供することにある。
また、内部の真空状態を維持するような貫入管支持構造
物を提供することも本発明の目的の１つである。
更にまた、低温槽の内側容器と外側容器との間において
低レベルの熱伝導を示すような貫入管を提供することも
本発明の目的の１つである。
最後に、しかしこれらにのみ限定されるわけではないが
、低温槽の貫入管中に大きな曲げ応力が生じるのを防止
することも本発明の目的の１つである。
本発明の内容を構成すると見なされる要旨は、前記特許
請求の範囲中に詳細かつ明確に記載されている。とは言
え、本発明の構成や実施方法並びに上記以外の目的や利
点は添付の図面を参照しながら以下の説明を読むことに
よって最も良く理解できよう。
発明の詳細な記載 添付の図面中には、低温槽の内側容器壁１２と外側容器
壁１３との間に伸びる貫入管１１が断面図として示され
ている。図示されｊこ構造物は、軸受１８上の被験２１
を除けば全てが金属製である。
特に、かかる金属製構造物はアルミニウムやステンレス
鋼のごとき非磁性体から成ることが好ましい。中でも貫
入管１１はステンレス鋼から成ることが好ましい。
貫入管１１の内端または低温端においては、貫入管１１
は好ましくはアルミニウムから成る中間つば１４を介し
て低温槽の内側容器壁１２に接合されている。つば１４
は一端において貫入管１１にろう付けされており、かつ
図示のごとく内側容器壁１２に溶接されている。貫入管
１１は低温槽の外側容器壁１３の開口２２を貫通してい
る。貫入管１１は外側フランジ１５に溶接されているが
、この外側フランジ１５もステン１ノス鋼から成ること
が好ましい。貫入管１１を包囲しかつ外側容器壁１３に
向って伸びるようにして、金属ベロー１６が外側フラン
ジ１５に対し密封状態で固定されている。かかるベロー
１６は、開口２２を包囲するようにして、外側容器壁１
３に対し直接的まｔこは間接的に密封状態で固定されて
いる。ベロー１６は大きい横方向変位を吸収するために
十分な柔軟性を付与するものである。ベロー１６は外側
容器壁１３に対して直接に固定してもよいが、溶接継手
２７によって外側容器壁１３に固定された円形のボス２
６に対して固定してもよい。内側容器壁１２、つば１４
、貫入管１１、外側フランジ１５、ベロー１６、ボス２
６および外側容器壁２３はいずれも、低温槽の外側容器
と内側容器との間に維持される排気可能な空間を形成す
るために役立っている。
任意適当な手段（たとえば、図示のごときナツト２４お
よび２５）により、ボルト１７（１個のみ図示されてい
る）が外側フランジ１５に固定されている。かかるボル
ト１７の一端は外側フランジ１５に固定されており、ま
た他端はボス２６とカップ形保持フランジ１９との間に
配置された割り軸受（ｓｐｌｉｔ　ｒｉｎｇ　ｂｅａｒ
ｉｎｏ）　１８に固定されている３、なお、保持フラン
ジ１９はｉＴ意適当な手段（Ｉ、二とえば、図示のごと
きボルト２３）によってボス２６に固定されている。軸
受１８はポリテトラフルオロエチレン゛（ＰＴＦＦ）の
ごとき滑り被膜を具備している。かかる目的のためには
、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ　）　［σ録商標１およびル
ーロン＜Ｒｕ１ｏｎ）　　［登録商標］のごとき材Ｆ１
を使用することができる。ボルト１７は軸受１８中に直
接ねじ込まれている。イの結宋、ボス２６と保持フラン
ジ１９とによって形成された溝の内部において、軸受１
８は外側容器壁１３の平面と実質的に平行な横方向運動
を示し得ることがわかる。軸受１８上の被膜２１はこの
ような運動を容易にすると共に、結着によって薄肉の貫
入管１１′中に応力が誘　　　　　）起されるのを防止
するために役立つ。更にまた、ポル１−１７は保持フラ
ンジ１９に設けられた半径１１一 方向の溝孔２０を貫通して配置されていることもわかる
。軸受１８は保持フランジ１９によって軸方向の束縛を
受けるが、横方向には自由に運動してスラスト軸受とし
ての機能を東たす。また、貫入管１１の小さな揺動運動
を吸収するため、軸受１８とそれの外被との間には軸方
向の隙間が設けられている。
上記の説明から理解される通り、本発明の貫入管アセン
ブリは薄肉の構造物中に過大な応力が生じるのを防１卜
するために所望される貫入管の運動を可能にするもので
ある。また、ベロー１６は内側容器および外側容器の所
望の軸方向位置決定を可能にすると同時に、被覆された
スラスト軸受１８との協働により、特に低温槽の輸送に
付随するような所望程度の横方向運動および揺動連動を
も可能にすることもわかる。更にまた、本発明の貫入管
アセンブリは特に冷却材充填作業時における低温槽の内
側容器と外側容器との間の熱膨張度および熱膨張率の違
いを補償する手段を提供するものであることもわかる。
以」−１若干の好適な実施の態様に関連して本発明の詳
細な説明したが、それらに様々な変更を加え得ることは
当業者にとって自明であろう。従って、本発明の精神お
よび範囲から逸脱しない限り、前記特許請求の範囲はか
かる変更態様の全てを包括するものど解づ−べきである
。
【図面の簡単な説明】
図面は、低調槽の内側容器と外側容器との間に伸びる貫
入管を含ｌυだ本発明の貫入管アセンブリを示す側断面
図である。□ 図中、′１１は趙入管、１２は内側容器壁、１３は外側
容器壁、１７１は中間つば、１５は外側フランジ、１６
は金属べ０−１１７はボルト、１８は座金形の軸受、１
９は軸受保持フランジ、２０は溝穴、２１は滑り被膜、
２２は開口、そして２６は円形のボスを表わす。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、内壁および外壁を有する低温槽用の貫入管アセンブ
    リにおいて、（ａ）前記内壁に固定されかつ前記外壁の
    開口を貫通する貫入管、（ｂ）前記貫入管の外端に固定
    された外側フランジ、（ｃ）前記外側フランジに固定さ
    れかつ前記外側フランジから前記外壁に向って伸び、し
    かも前記開口を包囲するようにして前記外壁に対し固定
    された気密ベロー、（ｄ）前記外壁と前記外側フランジ
    との間に配置されかつ前記貫入管を包囲する座金形の軸
    受、（ｅ）前記軸受が前記外壁に対して実質的に平行な
    平面内においてのみ運動し得るように前記軸受を保持す
    る手段、および（ｆ）前記外側フランジを前記軸受に固
    定する手段の諸要素から成る貫入管アセンブリ。 ２、前記軸受が減摩材で被覆された支持面を有する特許
    請求の範囲第１項記載の貫入管アセンブリ。 ３、前記減摩材がポリテトラフルオロエチレンから成る
    特許請求の範囲第２項記載の貫入管アセンブリ。 ４、前記軸受保持手段が前記外壁に固定されたカップ形
    の保持フランジから成る特許請求の範囲第１項記載のア
    センブリ。 ５、前記保持フランジが前記外壁に固定された円形のボ
    スに固定されている特許請求の範囲第４項記載の貫入管
    アセンブリ。 ６、前記ベローが前記ボスに固定されている特許請求の
    範囲第５項記載の貫入管アセンブリ。 ７、前記貫入管がステンレス鋼およびアルミニウムから
    成る群より選ばれた材料で作られている特許請求の範囲
    第１項記載の貫入管アセンブリ。 ８、前記外側フランジがステンレス鋼およびアルミニウ
    ムから成る群より選ばれた材料で作られている特許請求
    の範囲第１項記載の貫入管アセンブリ。 ９、前記軸受がステンレス鋼およびアルミニウムから成
    る群より選ばれた材料で作られている特許請求の範囲第
    １項記載の貫入管アセンブリ。 １０、前記ボスがステンレス鋼およびアルミニウムから
    成る群より選ばれた材料で作られている特許請求の範囲
    第１項記載の貫入管アセンブリ。 １１、前記保持フランジがステンレス鋼およびアルミニ
    ウムから成る群より選ばれた材料で作られている特許請
    求の範囲第４項記載の貫入管アセンブリ。 １２、前記貫入管がつばを介して前記内壁に固定されて
    いる特許請求の範囲第１項記載の貫入管アセンブリ。
JP60219298A 1984-10-15 1985-10-03 低温槽貫入管用の支持体 Granted JPS6196299A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US06/661,013 US4526015A (en) 1984-10-15 1984-10-15 Support for cryostat penetration tube
US661013 1984-10-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6196299A true JPS6196299A (ja) 1986-05-14
JPH0418189B2 JPH0418189B2 (ja) 1992-03-27

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60219298A Granted JPS6196299A (ja) 1984-10-15 1985-10-03 低温槽貫入管用の支持体

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US (1) US4526015A (ja)
EP (1) EP0178560B1 (ja)
JP (1) JPS6196299A (ja)
CN (1) CN1004223B (ja)
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