JP3122538B2 - Superconducting magnet and cleaning device therefor - Google Patents
Superconducting magnet and cleaning device thereforInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、極低温冷凍機を備え
た超電導マグネットに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting magnet provided with a cryogenic refrigerator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１１は従来の超電導マグネットの一例
を示す断面図であり、図において１は超電導コイルであ
り、この超電導コイル１は極低温冷媒槽としてのヘリウ
ム槽２内に満たされている極低温冷媒としての液体ヘリ
ウム３に浸漬され、極低温に保持されている。４はヘリ
ウム槽２を包囲するように配設された真空槽であり、こ
の真空槽４とヘリウム槽２との間を真空排気して断熱し
ている。2. Description of the Related Art FIG. 11 is a sectional view showing an example of a conventional superconducting magnet. In the drawing, reference numeral 1 denotes a superconducting coil, and the superconducting coil 1 is filled in a helium tank 2 as a cryogenic refrigerant tank. It is immersed in liquid helium 3 as a cryogenic refrigerant and is kept at a cryogenic temperature. Numeral 4 is a vacuum tank arranged so as to surround the helium tank 2, and the space between the vacuum tank 4 and the helium tank 2 is evacuated and insulated.
【０００３】５は第２熱シールド、６は第１熱シールド
であり、これらの第１および第２熱シールド５、６は、
ヘリウム槽２と真空槽４との間にヘリウム槽２を包囲す
るように同軸円筒状に配設され、ヘリウム槽２への熱侵
入を減少させている。７は第１熱シールド６の一部に構
成された液体窒素容器であり、この液体窒素容器７内に
は液体窒素８が収納されている。[0005] 5 is a second heat shield, 6 is a first heat shield, and these first and second heat shields 5 and 6 are
A helium tank 2 is disposed between the helium tank 2 and the vacuum tank 4 so as to surround the helium tank 2 so as to surround the helium tank 2 to reduce heat penetration into the helium tank 2. Reference numeral 7 denotes a liquid nitrogen container formed as a part of the first heat shield 6. The liquid nitrogen container 7 contains liquid nitrogen 8.
【０００４】９は絶対温度８０Ｋ（ケルビン）の第１段
ヒートステージ１０、２０Ｋの第２段ヒートステージ１
１およびモータ部１２を備えた例えばギホードマクマホ
ン型２段式冷凍機であり、この冷凍機９は上方から磁石
の軸方向に対して垂直に配設され、第１段および第２段
ヒートステージ１０、１１がそれぞれ第１および第２熱
シールド６、５を冷却するように構成されている。１３
は液体ヘリウム３を注入したり、超電導コイル１に通電
する電流リードを挿入するために設けられたポート部で
ある。１４は常温ボアである。Reference numeral 9 denotes a first heat stage 10 having an absolute temperature of 80 K (Kelvin) and a second heat stage 1 having an absolute temperature of 20 K.
1 and a motor unit 12, for example, a two-stage type refrigerator with a gilead McMahon type. The refrigerator 9 is disposed vertically from the top with respect to the axial direction of the magnet, and includes a first stage and a second stage heat stage. 10 and 11 are configured to cool the first and second heat shields 6 and 5, respectively. 13
A port portion is provided for injecting liquid helium 3 or inserting a current lead for energizing the superconducting coil 1. 14 is a normal temperature bore.
【０００５】つぎに、上記従来の超電導マグネットの動
作について説明する。第１熱シールド６は、液体窒素容
器７内に収納された液体窒素８および冷凍機９の第１段
ヒートステージ１０により８０Ｋに冷却されている。ま
た、第２熱シールド５は、冷凍機９の第２段ヒートステ
ージ１１により２０Ｋに冷却されている。そこで、外部
からの侵入熱は、真空槽４により真空断熱されるととも
に、第１および第２熱シールド６、５により遮断され、
ヘリウム槽２への熱侵入が低減されている。超電導コイ
ル１は、ヘリウム槽２内の液体ヘリウム３により極低温
（例えば４．２Ｋ）に冷却され、超電導状態を保持して
おり、電流リード（図示せず）を介して外部の超電導マ
グネット用電源（図示せず）から励磁電流が供給され
て、所要の磁場を発生している。Next, the operation of the above-described conventional superconducting magnet will be described. The first heat shield 6 is cooled to 80K by the liquid nitrogen 8 contained in the liquid nitrogen container 7 and the first heat stage 10 of the refrigerator 9. The second heat shield 5 is cooled to 20K by the second heat stage 11 of the refrigerator 9. Therefore, the invasion heat from the outside is vacuum-insulated by the vacuum chamber 4 and cut off by the first and second heat shields 6 and 5,
Heat intrusion into the helium tank 2 is reduced. The superconducting coil 1 is cooled to a very low temperature (for example, 4.2 K) by the liquid helium 3 in the helium tank 2 and maintains a superconducting state, and an external power supply for the superconducting magnet via a current lead (not shown). An excitation current is supplied from a (not shown) to generate a required magnetic field.
【０００６】しかし、上記従来の超電導マグネットは、
横向中空マグネットであり、冷凍機９を上方から磁石の
軸方向に対して垂直に配設しているので、冷凍機９の冷
却性能を達成するためにディスプレーサとよばれるピス
トンの往復移動の長さを確保する必要があり、第１熱シ
ールド６と第２熱シールド５との間隙および真空槽４と
第１熱シールド６との間隙を大きくとらなければなら
ず、装置の高さが高くなるとともに大形化してしまうと
いう欠点あった。さらに、ヘリウム槽２内で蒸発するヘ
リウムガスを再液化しておらず、液体ヘリウム３の消費
量が多くなるという欠点もあった。However, the above-mentioned conventional superconducting magnet,
Since the refrigerator 9 is a horizontal hollow magnet and the refrigerator 9 is disposed perpendicularly to the axial direction of the magnet from above, the reciprocating length of a piston called a displacer is required to achieve the cooling performance of the refrigerator 9. It is necessary to increase the gap between the first heat shield 6 and the second heat shield 5 and the gap between the vacuum chamber 4 and the first heat shield 6. There was a disadvantage that it would become large. Further, there is a disadvantage that the helium gas evaporated in the helium tank 2 is not reliquefied, and the consumption of the liquid helium 3 increases.
【０００７】そこで、本出願人は上記欠点を解決するた
めに、極低温冷凍機を略水平に配置して小形化を図ると
ともに、ヘリウム槽内で蒸発するヘリウムガスを再液化
する超電導マグネットを先に提案している（特願平４ー
７０９２２号）。[0007] In order to solve the above-mentioned drawbacks, the present applicant has attempted to reduce the size by arranging a cryogenic refrigerator substantially horizontally, and to use a superconducting magnet for reliquefying helium gas evaporated in a helium tank. (Japanese Patent Application No. 4-70922).
【０００８】図１２は特願平４ー７０９２２号に記載さ
れた従来の超電導マグネットを示す一部破断斜視図であ
り、図において３０は円筒形の超電導コイル１の軸方向
と略平行に真空槽４の端面に取り付けられた３段式蓄冷
型冷凍機、３１は鉄製の磁気シールドフランジ３２とと
もに真空槽４を包囲して配設された鉄製の磁気シール
ド、３３はボア、３４はポート部１３に設けられた放圧
弁、３５は超電導マグネットの据付足、３６はヘリウム
槽２内の圧力を制御する圧力コントローラユニットであ
る。FIG. 12 is a partially cutaway perspective view showing a conventional superconducting magnet described in Japanese Patent Application No. 4-70922. In FIG. 12, reference numeral 30 denotes a vacuum chamber substantially parallel to the axial direction of the cylindrical superconducting coil 1. Reference numeral 31 denotes a three-stage regenerative refrigerator attached to the end face, 31 denotes an iron magnetic shield disposed around the vacuum chamber 4 together with an iron magnetic shield flange 32, 33 denotes a bore, and 34 denotes a port 13. A pressure release valve provided, 35 is a foot for mounting a superconducting magnet, and 36 is a pressure controller unit for controlling the pressure in the helium tank 2.
【０００９】ここで、この超電導マグネットでは、超電
導コイル１を収納するヘリウム槽２、第２熱シールド
５、第１熱シールド６および真空槽４を同軸配置して、
横向中空マグネットを構成している。Here, in this superconducting magnet, a helium tank 2 for accommodating a superconducting coil 1, a second heat shield 5, a first heat shield 6, and a vacuum tank 4 are coaxially arranged.
It constitutes a horizontal hollow magnet.
【００１０】つぎに、上記従来の超電導マグネットに用
いられる３段式蓄冷型冷凍機３０について、図１３に基
づいて詳細に説明する。３段式蓄冷型冷凍機３０は、例
えばホーニングパイプで作られ３段になっているシリン
ダ４０内に、第１段ディスプレーサ１６、第２段ディス
プレーサ１７および第３段ディスプレーサ４１が摺動可
能に配設され、シリンダ４０と第１段、第２段および第
３段ディスプレーサ１６、１７、４１のそれぞれの間に
はヘリウムガス２４が漏れることを防止する第１段シー
ル１８、第２段シール１９および第３段シール４２が配
設され、さらにシリンダ４０の各段外周面のそれぞれに
第１段ヒートステージ１０、第２段ヒートステージ１１
および第３段ヒートステージ４３が配設されて構成され
ている。Next, the three-stage regenerative refrigerator 30 used in the conventional superconducting magnet will be described in detail with reference to FIG. In the three-stage regenerative refrigerator 30, a first-stage displacer 16, a second-stage displacer 17, and a third-stage displacer 41 are slidably disposed in a three-stage cylinder 40 made of, for example, a honing pipe. A first-stage seal 18, a second-stage seal 19, which prevents the helium gas 24 from leaking between the cylinder 40 and each of the first, second and third displacers 16, 17 and 41. A third-stage seal 42 is provided, and a first-stage heat stage 10 and a second-stage heat stage 11
And a third heat stage 43.
【００１１】また、第３段ディスプレーサ４１内の第３
段蓄冷器４５は、２０Ｋから７．５Ｋで比熱が大きいＧ
ｄＲｈを蓄冷材とする高温部４５ａと、７．５Ｋ以下で
比熱が大きいＧｄ0.5Ｅｒ0.5Ｒｈを蓄冷材とする低温部
４５ｂとから構成されている。The third stage displacer 41 has a third
The regenerator 45 has a large specific heat G from 20K to 7.5K.
a high-temperature portion 45a of the dRh and cold storage material, and a low temperature section 45b to the large specific heat Gd 0.5 Er 0.5 Rh cold accumulating material below 7.5K.
【００１２】このように構成された３段式蓄冷型冷凍機
３０はつぎのように動作する。まず、第１段、第２段お
よび第３段ディスプレーサ１６、１７、４１が最下端に
あり、吸気バルブ２６が開き、排気バルブ２７が閉じて
いる状態で、第１段、第２段および第３段膨張室２２、
２３、４６内には、ヘリウムガス圧縮手段であるヘリウ
ム圧縮機２５で圧縮された高圧のヘリウムガス２４が導
入され、高圧状態となっている。The three-stage regenerative refrigerator 30 constructed as above operates as follows. First, in a state where the first, second and third stage displacers 16, 17, and 41 are at the lowermost end, the intake valve 26 is opened, and the exhaust valve 27 is closed, the first, second and third stages are displaced. Three-stage expansion chamber 22,
A high-pressure helium gas 24 compressed by a helium compressor 25, which is a helium gas compression means, is introduced into 23 and 46, and is in a high-pressure state.
【００１３】つぎに、第１段、第２段および第３段ディ
スプレーサ１６、１７、４１が上方に動き、それに伴い
高圧のヘリウムガス２４が第１段、第２段および第３段
蓄冷器２０、２１、４５を通じて、第１段、第２段およ
び第３段膨張室２２、２３、４６に導入される。この
間、吸気および排気バルブ２６、２７は動かない。高圧
のヘリウムガス２４は、第１段蓄冷器２２、第２段蓄冷
器２３および第３段蓄冷器４５を通過する際に、それぞ
れの蓄冷材により所定温度に冷却される。第１段、第２
段および第３段ディスプレーサ１６、１７、４１が最上
端になった時に、吸気バルブ２６が閉じ、排気バルブ２
７が開き、高圧のヘリウムガス２４が低圧部に膨張して
冷凍が発生する。この時、ヘリウムガス２４は、低温低
圧ガスとなる。Next, the first-stage, second-stage and third-stage displacers 16, 17, and 41 move upward, and accordingly, high-pressure helium gas 24 is supplied to the first-stage, second-stage and third-stage regenerators 20. , 21, 45 into the first, second and third stage expansion chambers 22, 23, 46. During this time, the intake and exhaust valves 26, 27 do not move. The high-pressure helium gas 24 is cooled to a predetermined temperature by each regenerator material when passing through the first-stage regenerator 22, the second-stage regenerator 23, and the third-stage regenerator 45. 1st stage, 2nd stage
When the stage and third stage displacers 16, 17, 41 are at their uppermost ends, the intake valve 26 closes and the exhaust valve 2
7 is opened, the high-pressure helium gas 24 expands to the low-pressure part, and freezing occurs. At this time, the helium gas 24 becomes a low-temperature low-pressure gas.
【００１４】ついで、第１段、第２段および第３段ディ
スプレーサ１６、１７、４１が下方に移動することによ
り、低温低圧のヘリウムガス２４が、第１段、第２段お
よび第３段蓄冷器２０、２１、４５を通過して排気バル
ブ２７から排気される。この時、低温低圧のヘリウムガ
ス２４は、第１段、第２段および第３段蓄冷器２０、２
１、４５の蓄冷材を冷却した後、ヘリウム圧縮機２５に
戻る。Then, the first, second, and third stage displacers 16, 17, 41 move downward, and the low-temperature, low-pressure helium gas 24 is cooled by the first, second, and third stage regenerators. The gas passes through the vessels 20, 21, and 45 and is exhausted from the exhaust valve 27. At this time, the low-temperature and low-pressure helium gas 24 is supplied to the first-stage, second-stage and third-stage regenerators 20 and 2.
After cooling the cold storage materials 1 and 45, the process returns to the helium compressor 25.
【００１５】その後、第１段、第２段および第３段膨張
室２２、２３、４６の容積が最小となった状態で、排気
バルブ２７が閉じ、吸気バルブ２６が開き、ヘリウム圧
縮機２５で圧縮された高圧のヘリウムガス２４が導入さ
れ、第１段、第２段および第３段膨張室２２、２３、４
６の圧力が低圧から高圧になる。Thereafter, with the volumes of the first, second, and third-stage expansion chambers 22, 23, and 46 minimized, the exhaust valve 27 is closed, the intake valve 26 is opened, and the helium compressor 25 The compressed high-pressure helium gas 24 is introduced, and the first, second and third-stage expansion chambers 22, 23, 4
The pressure of 6 changes from low pressure to high pressure.
【００１６】ここで、高圧、例えば２０バールのヘリウ
ムガス２４は、第１段蓄冷器２０で６０Ｋに冷却され、
第２段蓄冷器２１で１５Ｋに冷却され、さらに第３段蓄
冷器４５で冷却されて第３膨張室４６に導かれる。例え
ば、第３段蓄冷器４５の蓄冷材を鉛とすると、比熱がヘ
リウムガス２４より小さいのでヘリウムガス２４は十分
冷却されずに第３段膨張室４６に導かれ、膨張室の温度
が上昇して損失が生じてしまい、６．５Ｋ程度の到達温
度しか得られず、また蓄冷材としてＧｄＲｈを用いる
と、比熱が鉛より大きいので損失が小さくなり、５．５
Ｋの到達温度が得られている。Here, the helium gas 24 at a high pressure, for example, 20 bar, is cooled to 60K in the first stage regenerator 20,
It is cooled to 15K by the second-stage regenerator 21, further cooled by the third-stage regenerator 45, and guided to the third expansion chamber 46. For example, if the regenerator material of the third-stage regenerator 45 is lead, the specific heat is smaller than that of the helium gas 24, so that the helium gas 24 is not sufficiently cooled and guided to the third-stage expansion chamber 46, and the temperature of the expansion chamber rises. When GdRh is used as a cold storage material, the specific heat is larger than that of lead, so that the loss is reduced.
The ultimate temperature of K is obtained.
【００１７】さらに、蓄冷材としてＧｄＲｈとＧｄ0.5
Ｅｒ0.5Ｒｈ（ＧｄＲｈの重量比を４５〜６５％）とす
ると、４．２Ｋの到達温度が得られ、さらにまた、シリ
ンダ４０の内面の表面粗さを０．５μｍＲＭＳとしてシ
ール部の漏れを低減させたところ、３．６８Ｋの到達温
度を達成できた。ここで、蓄冷材としてＧｄＲｈに代え
てＥｒ3Ｎｉを用いても、同様の到達温度が得られた。
なお、ヘリウムガス２４の高圧は２０バール、低圧は６
バールとしている。Furthermore, GdRh and Gd 0.5
Assuming that Er 0.5 Rh (the weight ratio of GdRh is 45 to 65%), an ultimate temperature of 4.2 K can be obtained. Further, the surface roughness of the inner surface of the cylinder 40 is set to 0.5 μm RMS to reduce the leakage of the seal portion. As a result, an ultimate temperature of 3.68K was achieved. Here, even when Er 3 Ni was used instead of GdRh as the cold storage material, the same ultimate temperature was obtained.
The high pressure of the helium gas 24 is 20 bar, and the low pressure is 6 bar.
And bur.
【００１８】このように、銅金網を蓄冷材とする第１段
蓄冷器２０と、鉛玉を蓄冷材とする第２段蓄冷器２１
と、ＧｄＲｈを蓄冷材とする高温部４５ａとＧｄ0.5Ｅ
ｒ0.5Ｒｈを蓄冷材とする低温部４５ｂからなる第３段
蓄冷器４５とから３段式蓄冷型冷凍機３０を構成してい
るので、第１段ヒートステージ１０の到達温度が５０〜
８０Ｋ、第２段ヒートステージ１１の到達温度が１０〜
２０Ｋ、第３段ヒートステージ４３の到達温度が２〜
４．５Ｋの優れた冷凍性能が得られ、超電導マグネット
を安定して運転できる。As described above, the first-stage regenerator 20 using a copper wire mesh as a regenerator, and the second-stage regenerator 21 using a lead ball as a regenerator.
And a high temperature part 45a using GdRh as a cold storage material and Gd 0.5 E
Since the r 0.5 Rh from the third-stage regenerator 45. consisting of the low temperature portion 45b to cold accumulating material constitute a three-stage regenerative refrigerator 30, it reaches the temperature of the first heat stage 10 50
80K, the temperature reached by the second heat stage 11 is 10
20K, the temperature reached by the third heat stage 43 is 2
Excellent refrigerating performance of 4.5K is obtained, and the superconducting magnet can be operated stably.
【００１９】図１４に３段式蓄冷型冷凍機３０の取り付
け構造を示す。一端がヘリウム槽２内で蒸発するヘリウ
ムガスの雰囲気に臨むようにヘリウム槽２の上部に引出
部としてのステンレス製のＬ字管５０が設けられてい
る。また、真空槽４の端面には、ステンレス製の３段の
冷凍機取付シリンダ５１が超電導コイル１の軸方向と略
平行に取り付けられている。Ｌ字管５０と冷凍機取付シ
リンダ５１とはベロー５２で接続されている。この冷凍
機取付シリンダ５１には、銅製の第１段ヒートステージ
５３および第２段ヒートステージ５４が設けられ、それ
ぞれが第１熱シールド６および第２熱シールド５に熱接
続されている。また、第１段および第２段ヒートステー
ジ５３、５４と第１および第２熱シールド６、５との熱
接続部を覆うように、銅製の第１および第２輻射カバー
５６、５５が配設され、さらにステンレス製の封口板５
７が真空層４に取り付けられ、外部からの熱侵入を低減
している。FIG. 14 shows a mounting structure of the three-stage regenerative refrigerator 30. An L-shaped pipe 50 made of stainless steel is provided at the upper part of the helium tank 2 so that one end faces the atmosphere of the helium gas evaporated in the helium tank 2. Further, a stainless steel three-stage refrigerator mounting cylinder 51 is mounted on the end face of the vacuum chamber 4 substantially in parallel with the axial direction of the superconducting coil 1. The L-shaped tube 50 and the refrigerator mounting cylinder 51 are connected by a bellows 52. This refrigerator mounting cylinder 51 is provided with a first heat stage 53 and a second heat stage 54 made of copper, which are thermally connected to the first heat shield 6 and the second heat shield 5, respectively. Further, copper first and second radiation covers 56 and 55 are provided so as to cover the thermal connection portions between the first and second heat stages 53 and 54 and the first and second heat shields 6 and 5. And a stainless steel sealing plate 5
7 is attached to the vacuum layer 4 to reduce external heat intrusion.
【００２０】３段式蓄冷型冷凍機３０は、第３段ヒート
ステージ４３がＬ字管５０内に引き出されるヘリウムガ
ス雰囲気中に露出するように冷凍機取付シリンダ５１内
に挿入され取り付けられている。この時、第１段ヒート
ステージ１０および第２段ヒートステージ１１に取り付
けられた冷凍機側熱伝導体６５と、冷凍機取付シリンダ
５１の第１段および第２段ヒートステージ５３、５４の
取付位置の内壁面に配設された冷凍機取付シリンダ側熱
伝導体６４とがそれぞれ熱接続するように構成されてい
る。The three-stage regenerative refrigerator 30 is inserted and mounted in the refrigerator mounting cylinder 51 so that the third heat stage 43 is exposed to the helium gas atmosphere drawn into the L-shaped tube 50. . At this time, the refrigerator-side heat conductor 65 attached to the first stage heat stage 10 and the second stage heat stage 11 and the attachment positions of the first stage and second stage heat stages 53 and 54 of the refrigerator attachment cylinder 51 And the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64 disposed on the inner wall surface of the refrigerator is thermally connected to each other.
【００２１】このように、冷凍機取付シリンダ５１が真
空槽４の端面から超電導コイル１の軸方向と略平行に取
り付けられているので、ヘリウム槽２、第２熱シールド
５、第１熱シールド６および真空槽４のそれぞれの間隙
を大きくすることなく、３段式蓄冷型冷凍機３０の冷凍
性能に寄与する各ディスプレーサの往復移動距離を確保
でき、超電導マグネットの小形化が図られるとともに、
３段式蓄冷型冷凍機３０が冷凍機取付シリンダ５１に着
脱可能に取り付けられているので、装置を分解すること
なく３段式蓄冷型冷凍機３０を取り外すことができ、メ
ンテナンス性が向上する。As described above, since the refrigerator mounting cylinder 51 is mounted substantially parallel to the axial direction of the superconducting coil 1 from the end face of the vacuum chamber 4, the helium chamber 2, the second heat shield 5, and the first heat shield 6 And without increasing the gaps between the vacuum chambers 4, the reciprocating distance of each displacer contributing to the refrigerating performance of the three-stage regenerative refrigerator 30 can be secured, and the superconducting magnet can be downsized.
Since the three-stage regenerative refrigerator 30 is detachably attached to the refrigerator mounting cylinder 51, the three-stage regenerative refrigerator 30 can be removed without disassembling the device, and the maintenance performance is improved.
【００２２】また、３段式蓄冷型冷凍機３０の第３段ヒ
ートステージ４３がＬ字管５０内に露呈しているので、
ヘリウム槽２内で蒸発したヘリウムガスがＬ字管５０内
に引き出されて第３段ヒートステージ４３により凝縮液
化され、高価な液体ヘリウム３の消費量を低減できる。Since the third heat stage 43 of the three-stage regenerative refrigerator 30 is exposed in the L-shaped tube 50,
The helium gas evaporated in the helium tank 2 is drawn into the L-shaped tube 50 and condensed and liquefied by the third heat stage 43, so that the consumption of expensive liquid helium 3 can be reduced.
【００２３】[0023]
【発明が解決しようとする課題】従来の超電導マグネッ
トは以上のように、第１および第２熱シールド６、５を
冷却するように冷凍機９を磁石の軸方向に垂直に配設し
ているので、液体ヘリウム３の消費量が多くなるととも
に、磁石装置の高さが高くなって大形化してしまうとい
う課題があった。As described above, in the conventional superconducting magnet, the refrigerator 9 is disposed perpendicularly to the axial direction of the magnet so as to cool the first and second heat shields 6,5. Therefore, there has been a problem that the consumption of the liquid helium 3 increases and the height of the magnet device increases to increase the size.
【００２４】また、本出願人が先に提案している超電導
マグネットでは、ヘリウム槽２内で蒸発するヘリウムガ
スを再液化できるように３段式蓄冷型冷凍機３０を略水
平に配設しているので、液体ヘリウム３の消費量を低減
でき、装置の高さが低くなり小形化できるとともに、デ
ィスプレーサの往復運動の長さが確保され冷凍性能を向
上できる。しかし、メンテナンス時に３段式蓄冷型冷凍
機３０を取り外す際に、ヘリウム槽２内と外気との圧力
差によりヘリウムガスがＬ字管５０、冷凍機取付シリン
ダ５１を介して噴出し、さらにこの噴出するヘリウムガ
スにより冷凍機取付シリンダ５１の内壁面に凍結水分が
付着して、３段式蓄冷型冷凍機３０の取り付け、取り外
しの作業性を低下させるという課題があった。In the superconducting magnet previously proposed by the present applicant, a three-stage regenerative refrigerator 30 is disposed substantially horizontally so that helium gas evaporated in the helium tank 2 can be reliquefied. Therefore, the consumption of the liquid helium 3 can be reduced, the height of the apparatus can be reduced and the size can be reduced, and the reciprocating length of the displacer can be ensured to improve the refrigeration performance. However, when the three-stage regenerative refrigerator 30 is removed during maintenance, helium gas is ejected through the L-shaped tube 50 and the refrigerator mounting cylinder 51 due to the pressure difference between the helium tank 2 and the outside air. The helium gas causes frozen water to adhere to the inner wall surface of the refrigerator-mounting cylinder 51, thereby reducing the workability of attaching and detaching the three-stage regenerative refrigerator 30.
【００２５】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、極低温冷媒ガスを再液化して極
低温冷媒の消費量を抑えるとともに、冷凍機の取り付
け、取り外しの作業性を向上できる超電導マグネットお
よびそのクリーニング装置を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the cryogenic refrigerant gas is reliquefied to suppress the consumption of the cryogenic refrigerant. It is an object of the present invention to obtain a superconducting magnet and a cleaning device for the superconducting magnet, which can improve the performance.
【００２６】[0026]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る超電導マグネットは、超電導コイルと、超電導コイル
を収納し、超電導コイルを冷却する極低温冷媒を貯液す
る極低温冷媒槽と、極低温冷媒槽を包囲する熱シールド
と、熱シールドを包囲する真空槽と、一端が極低温冷媒
槽内で蒸発する極低温冷媒ガスの雰囲気中に臨み、他端
が真空槽に取り付けられた冷凍機取付シリンダと、冷凍
機取付シリンダ内に挿入固定され、少なくともヒートス
テージの一部で冷凍機取付シリンダ内に引き出された極
低温冷媒ガスを再液化する多段式蓄冷型冷凍機とを備え
た超電導マグネットであって、多段式蓄冷型冷凍機の取
り外し時に冷凍機取付シリンダの冷凍機の挿入口を閉塞
するシャッタを配設したものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a superconducting magnet, comprising: a superconducting coil; a cryogenic refrigerant tank containing the superconducting coil and storing a cryogenic refrigerant for cooling the superconducting coil; A heat shield surrounding the low-temperature refrigerant tank, a vacuum tank surrounding the heat shield, and a refrigerator having one end facing the atmosphere of the cryogenic refrigerant gas evaporating in the cryogenic refrigerant tank and the other end attached to the vacuum tank. A superconducting magnet including a mounting cylinder and a multi-stage regenerative refrigerator that is inserted and fixed in the refrigerator mounting cylinder and reliquefies the cryogenic refrigerant gas drawn into the refrigerator mounting cylinder at least at a part of the heat stage. And a shutter that closes an insertion opening of the refrigerator in the refrigerator mounting cylinder when the multistage regenerative refrigerator is removed.
【００２７】また、この発明の請求項２に係る超電導マ
グネットは、超電導コイルと、超電導コイルを収納し、
超電導コイルを冷却する極低温冷媒を貯液する極低温冷
媒槽と、極低温冷媒槽を包囲する熱シールドと、熱シー
ルドを包囲する真空槽と、一端が極低温冷媒槽内で蒸発
する極低温冷媒ガスの雰囲気中に臨み、他端が真空槽に
取り付けられた冷凍機取付シリンダと、冷凍機取付シリ
ンダ内に挿入固定され、少なくともヒートステージの一
部で冷凍機取付シリンダ内に引き出された極低温冷媒ガ
スを再液化する多段式蓄冷型冷凍機とを備えた超電導マ
グネットであって、多段式蓄冷型冷凍機の挿脱動作に連
動して冷凍機取付シリンダ内への極低温冷媒ガスの流入
を開閉制御する逆止弁シャッタを配設したものである。Further, a superconducting magnet according to a second aspect of the present invention houses a superconducting coil and a superconducting coil,
A cryogenic refrigerant tank that stores a cryogenic refrigerant that cools the superconducting coil, a heat shield that surrounds the cryogenic refrigerant tank, a vacuum tank that surrounds the heat shield, and a cryogenic refrigerant whose one end evaporates in the cryogenic refrigerant tank. A refrigerator mounting cylinder attached to the vacuum chamber, the other end of which is inserted into and fixed to the refrigerator mounting cylinder, and the other end of which is drawn out into the refrigerator mounting cylinder at least in a part of the heat stage. A superconducting magnet comprising a multi-stage regenerative refrigerator for reliquefying low-temperature refrigerant gas, wherein the flow of cryogenic refrigerant gas into a refrigerator mounting cylinder is linked to the insertion / removal operation of the multi-stage regenerative refrigerator. A check valve shutter for controlling the opening and closing of the valve.
【００２８】また、この発明の請求項３に係る超電導マ
グネットは、超電導コイルと、超電導コイルを収納し、
超電導コイルを冷却する極低温冷媒を貯液する極低温冷
媒槽と、極低温冷媒槽を包囲する熱シールドと、熱シー
ルドを包囲する真空槽と、一端が極低温冷媒槽内で蒸発
する極低温冷媒ガスの雰囲気中に臨み、他端が真空槽に
取り付けられた冷凍機取付シリンダと、冷凍機取付シリ
ンダ内に挿入固定され、少なくともヒートステージの一
部で冷凍機取付シリンダ内に引き出された極低温冷媒ガ
スを再液化する多段式蓄冷型冷凍機とを備えた超電導マ
グネットであって、極低温冷媒槽に極低温冷媒ガス出口
孔と極低温冷媒入口孔とを設け、極低温冷媒槽と冷凍機
取付シリンダとを連通したものである。A superconducting magnet according to a third aspect of the present invention houses a superconducting coil and a superconducting coil.
A cryogenic refrigerant tank that stores a cryogenic refrigerant that cools the superconducting coil, a heat shield that surrounds the cryogenic refrigerant tank, a vacuum tank that surrounds the heat shield, and a cryogenic refrigerant whose one end evaporates in the cryogenic refrigerant tank. A refrigerator mounting cylinder attached to the vacuum chamber, the other end of which is inserted into and fixed to the refrigerator mounting cylinder, and the other end of which is drawn out into the refrigerator mounting cylinder at least in a part of the heat stage. A superconducting magnet comprising a multistage regenerative refrigerator for reliquefying a low-temperature refrigerant gas, wherein a cryogenic refrigerant gas outlet and a cryogenic refrigerant inlet are provided in a cryogenic refrigerant tank, It communicates with the machine mounting cylinder.
【００２９】また、この発明の請求項４に係る超電導マ
グネットのクリーニング装置は、超電導コイルと、超電
導コイルを収納し、超電導コイルを冷却する極低温冷媒
を貯液する極低温冷媒槽と、極低温冷媒槽を包囲する熱
シールドと、熱シールドを包囲する真空槽と、一端が極
低温冷媒槽内で蒸発する極低温冷媒ガスの雰囲気中に臨
み、他端が真空槽に取り付けられた冷凍機取付シリンダ
と、冷凍機取付シリンダ内に挿入固定され、少なくとも
ヒートステージの一部で冷凍機取付シリンダ内に引き出
された極低温冷媒ガスを再液化する多段式蓄冷型冷凍機
とを備えた超電導マグネットのクリーニング装置であっ
て、冷凍機取付シリンダのヒートステージ取付位置の内
壁面に取り付けられた冷凍機取付シリンダ側熱伝導体に
対応するように設けられたステージと、冷凍機取付シリ
ンダ側熱伝導体とのステージの対応面に加温ガスを供給
するガス配管とを備えるものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a cleaning apparatus for a superconducting magnet, comprising: a superconducting coil; a cryogenic refrigerant tank containing the superconducting coil and storing a cryogenic refrigerant for cooling the superconducting coil; A heat shield surrounding the refrigerant tank, a vacuum tank surrounding the heat shield, and a refrigerator mounted with one end facing the atmosphere of the cryogenic refrigerant gas evaporating in the cryogenic refrigerant tank and the other end attached to the vacuum tank. A superconducting magnet comprising a cylinder and a multi-stage regenerative refrigerator inserted and fixed in the refrigerator mounting cylinder and reliquefied the cryogenic refrigerant gas drawn into the refrigerator mounting cylinder at least in part of the heat stage. The cleaning device is provided so as to correspond to the heat conductor on the refrigerator mounting cylinder side mounted on the inner wall surface of the refrigerator mounting cylinder on the heat stage mounting position. A stage that is, those having a gas pipe for supplying heated gas to the corresponding surface of the stage of fastening the refrigerator cylinder side thermal conductor.
【００３０】また、この発明の請求項５に係る超電導マ
グネットのクリーニング装置は、超電導コイルと、超電
導コイルを収納し、超電導コイルを冷却する極低温冷媒
を貯液する極低温冷媒槽と、極低温冷媒槽を包囲する熱
シールドと、熱シールドを包囲する真空槽と、一端が極
低温冷媒槽内で蒸発する極低温冷媒ガスの雰囲気中に臨
み、他端が真空槽に取り付けられた冷凍機取付シリンダ
と、冷凍機取付シリンダ内に挿入固定され、少なくとも
ヒートステージの一部で冷凍機取付シリンダ内に引き出
された極低温冷媒ガスを再液化する多段式蓄冷型冷凍機
とを備えた超電導マグネットのクリーニング装置であっ
て、冷凍機取付シリンダのヒートステージ取付位置の内
壁面に取り付けられた冷凍機取付シリンダ側熱伝導体に
当接するように設けられたステージと、冷凍機取付シリ
ンダ側熱伝導体とのステージの当接面を加温する電気ヒ
ータとを備えるものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a superconducting magnet cleaning apparatus, comprising: a superconducting coil; a cryogenic refrigerant tank containing the superconducting coil and storing a cryogenic refrigerant for cooling the superconducting coil; A heat shield surrounding the refrigerant tank, a vacuum tank surrounding the heat shield, and a refrigerator mounted with one end facing the atmosphere of the cryogenic refrigerant gas evaporating in the cryogenic refrigerant tank and the other end attached to the vacuum tank. A superconducting magnet comprising a cylinder and a multi-stage regenerative refrigerator inserted and fixed in the refrigerator mounting cylinder and reliquefied the cryogenic refrigerant gas drawn into the refrigerator mounting cylinder at least in part of the heat stage. A cleaning device, which is provided so as to contact a heat conductor on a refrigerator mounting cylinder side mounted on an inner wall surface of a refrigerator mounting cylinder at a heat stage mounting position. A stage that is, the contact surface of the stage of fastening the refrigerator cylinder side thermal conductor in which and a electric heater for heating.
【００３１】[0031]
【作用】この発明の請求項１に係る超電導マグネットに
おいては、多段式蓄冷型冷凍機の取り外し時にシャッタ
が冷凍機取付シリンダの冷凍機の挿入口を閉塞するの
で、極低温冷媒ガスの噴出が防止される。In the superconducting magnet according to the first aspect of the present invention, when the multi-stage regenerative refrigerator is removed, the shutter closes the insertion opening of the refrigerator of the refrigerator mounting cylinder, thereby preventing the ejection of the cryogenic refrigerant gas. Is done.
【００３２】また、この発明の請求項２に係る超電導マ
グネットにおいては、逆止弁シャッタが多段式蓄冷型冷
凍機の挿脱動作に連動して冷凍機取付シリンダ内への極
低温冷媒ガスの流入を開閉制御しているので、多段式蓄
冷型冷凍機の挿入時には冷凍機取付シリンダ内に極低温
冷媒ガスが流入して、極低温冷媒ガスが再液化され、ま
た多段式蓄冷型冷凍機の取り外し時には冷凍機取付シリ
ンダ内への極低温冷媒ガスの流入が阻止されて、極低温
冷媒ガスの噴出が防止される。In the superconducting magnet according to a second aspect of the present invention, the non-return valve shutter flows the cryogenic refrigerant gas into the refrigerator mounting cylinder in conjunction with the insertion / removal operation of the multi-stage regenerative refrigerator. When a multi-stage regenerative refrigerator is inserted, cryogenic refrigerant gas flows into the refrigerator mounting cylinder, re-liquefies the cryogenic refrigerant gas, and removes the multi-stage regenerative refrigerator. At times, the flow of the cryogenic refrigerant gas into the refrigerator mounting cylinder is prevented, and the ejection of the cryogenic refrigerant gas is prevented.
【００３３】また、この発明の請求項３に係る超電導マ
グネットにおいては、極低温冷媒槽に極低温冷媒ガス出
口孔と極低温冷媒入口孔とを設けて、極低温冷媒槽と冷
凍機取付シリンダとを連通しているので、多段式蓄冷型
冷凍機の挿入時には、極低温冷媒ガスが極低温冷媒ガス
出口孔から冷凍機取付シリンダ内に引き出され、多段式
蓄冷型冷凍機により再液化された極低温冷媒が極低温冷
媒入口孔から極低温冷媒槽に戻され、また多段式蓄冷型
冷凍機の取り外し時には、極低温冷媒ガス出口孔および
極低温冷媒入口孔の開口が小さく、極低温冷媒槽から極
低温冷媒ガスの流出量が少なく、極低温冷媒ガスの噴出
が抑えられ、かつ、外部からの空気の流入が抑えられ
る。In the superconducting magnet according to a third aspect of the present invention, a cryogenic refrigerant gas outlet hole and a cryogenic refrigerant inlet hole are provided in the cryogenic refrigerant tank, and the cryogenic refrigerant tank, the refrigerator mounting cylinder, When the multi-stage regenerative refrigerator is inserted, the cryogenic refrigerant gas is drawn out of the cryogenic refrigerant gas outlet hole into the refrigerator mounting cylinder and re-liquefied by the multi-stage regenerative refrigerator. The low-temperature refrigerant is returned from the low-temperature refrigerant inlet to the low-temperature refrigerant tank, and when the multi-stage regenerative refrigerator is removed, the openings of the low-temperature refrigerant gas outlet and the low-temperature refrigerant inlet are small. The outflow of the cryogenic refrigerant gas is small, the ejection of the cryogenic refrigerant gas is suppressed, and the inflow of air from the outside is suppressed.
【００３４】また、この発明の請求項４に係る超電導マ
グネットのクリーニング装置においては、多段式蓄冷型
冷凍機を取り外した後に装着することにより、ステージ
が冷凍機取付シリンダのヒートステージ取付位置の内壁
面に取り付けられた冷凍機取付シリンダ側熱伝導体に対
応し、加温ガスをガス配管によりステージの対応面に供
給できるので、多段式蓄冷型冷凍機の取り外しの際に極
低温冷媒ガスの冷却により冷凍機取付シリンダ側熱伝導
体表面に付着した凍結水分が除去される。In the cleaning apparatus for a superconducting magnet according to a fourth aspect of the present invention, by mounting the multistage regenerative refrigerator after removing it, the stage can be mounted on the inner wall surface of the refrigerator mounting cylinder at the heat stage mounting position. Heating gas can be supplied to the corresponding surface of the stage by gas piping in response to the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor attached to the chiller, so cooling the cryogenic refrigerant gas when removing the multi-stage regenerative refrigerator The frozen moisture adhering to the surface of the heat conductor on the cylinder attached to the refrigerator is removed.
【００３５】また、この発明の請求項５に係る超電導マ
グネットのクリーニング装置においては、多段式蓄冷型
冷凍機を取り外した後に装着することにより、ステージ
が冷凍機取付シリンダのヒートステージ取付位置の内壁
面に取り付けられた冷凍機取付シリンダ側熱伝導体に当
接し、電気ヒータによりステージの当接面を加温できる
ので、多段式蓄冷型冷凍機の取り外しの際に極低温冷媒
ガスの冷却により冷凍機取付シリンダ側熱伝導体表面に
付着した凍結水分が除去される。In the apparatus for cleaning a superconducting magnet according to a fifth aspect of the present invention, the multi-stage regenerative refrigerator is detached and mounted, so that the stage can be mounted on the inner wall surface of the refrigerator mounting cylinder at the heat stage mounting position. The abutment surface of the stage can be heated by an electric heater by contacting the heat conductor on the side of the cylinder attached to the refrigerator attached to the refrigerator. Therefore, when the multi-stage regenerative refrigerator is removed, the cryogenic refrigerant gas is cooled to cool the refrigerator. The frozen moisture adhering to the surface of the mounting cylinder side heat conductor is removed.
【００３６】[0036]
【実施例】この発明は本出願人が先に提案している図１
２乃至図１４に示す超電導マグネット（特願平４ー７０
９２２号）の改良に関するものであり、同一または相当
部分には同一符号を付してその説明を省略し、発明の特
徴部分について以下に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is based on FIG.
2 to 14 (Japanese Patent Application No. 4-70).
No. 922), the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and characteristic features of the invention will be described below.
【００３７】実施例１．この実施例１は、この発明の請
求項１に係る一実施例である。図１および図２はそれぞ
れこの発明の実施例１を示す超電導マグネットにおける
３段式蓄冷型冷凍機の取り付け時および取り外し時の状
態の要部断面図であり、図において１００は冷凍機取付
シリンダ５１の取付フランジ６７に回動可能に取り付け
られたシャッタであり、このシャッタ１００は３段式蓄
冷型冷凍機３０を取り外した際に冷凍機取付シリンダ５
１の冷凍機の挿入口を閉塞するように構成されている。Embodiment 1 Embodiment 1 is an embodiment according to claim 1 of the present invention. FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views of a superconducting magnet according to a first embodiment of the present invention when a three-stage regenerative refrigerator is attached and detached. The shutter 100 is rotatably mounted on the mounting flange 67 of the refrigerator. The shutter 100 is mounted on the refrigerator mounting cylinder 5 when the three-stage regenerative refrigerator 30 is removed.
The first refrigerator is configured to close the insertion port.
【００３８】上記実施例１では、３段式蓄冷型冷凍機３
０を取り付ける場合には、まずシャッタ１００をあけて
冷凍機取付シリンダ５１の冷凍機の挿入口を開放し、そ
の後３段式蓄冷型冷凍機３０を冷凍機取付シリンダ５１
内に挿入し、皿バネ７０を介してのボルト６９の締着に
より取付シリンダ６７にフランジ６８を取り付けてい
る。この時、Ｏリング７１により冷凍機取付シリンダ５
１と外部との気密性が保たれている。In the first embodiment, the three-stage regenerative refrigerator 3
In order to mount the refrigerator 0, first, the shutter 100 is opened to open the refrigerator insertion opening of the refrigerator mounting cylinder 51, and then the three-stage regenerative refrigerator 30 is moved to the refrigerator mounting cylinder 51.
And a flange 68 is attached to the mounting cylinder 67 by tightening a bolt 69 via a disc spring 70. At this time, the refrigerator mounting cylinder 5 is
Airtightness between 1 and the outside is maintained.
【００３９】また、３段式蓄冷型冷凍機３０を取り外す
場合には、ボルト６９の締着を解除して３段式蓄冷型冷
凍機３０を冷凍機取付シリンダ５１から引き出すと、図
２に示すように冷凍機取付シリンダ５１の冷凍機の挿入
口がシャッタ１００により閉塞される。When the three-stage regenerative refrigerator 30 is to be removed, the bolts 69 are released and the three-stage regenerative refrigerator 30 is pulled out of the refrigerator mounting cylinder 51, as shown in FIG. Thus, the insertion opening of the refrigerator of the refrigerator mounting cylinder 51 is closed by the shutter 100.
【００４０】このように、上記実施例１によれば、冷凍
機取付シリンダ５１の取付フランジ６７に回動可能にシ
ャッタ１００が取り付けられているので、３段式蓄冷型
冷凍機３０を取り外した際にシャッタ１００が冷凍機取
付シリンダ５１の冷凍機の挿入口を閉塞して、ヘリウム
槽２内で蒸発したヘリウムガスの噴出が防止でき、液体
ヘリウム３の消費量を低減できるとともに、冷凍機の取
り外し作業の安全性が確保され、作業性を向上できる。As described above, according to the first embodiment, since the shutter 100 is rotatably attached to the mounting flange 67 of the refrigerator mounting cylinder 51, when the three-stage regenerative refrigerator 30 is removed. In addition, the shutter 100 closes the insertion opening of the refrigerator of the refrigerator mounting cylinder 51, so that the helium gas evaporated in the helium tank 2 can be prevented from being ejected, the consumption of the liquid helium 3 can be reduced, and the refrigerator can be removed. Work safety is ensured, and workability can be improved.
【００４１】実施例２．この実施例２は、この発明の請
求項２に係る一実施例である。図３はこの発明の実施例
２を示す超電導マグネットにおける３段式蓄冷型冷凍機
の取り付け時の要部断面図であり、図において１０１は
冷凍機取付シリンダ５１のＬ字管５０側の開口部にジョ
イント１０２により回動可能に取り付けられた逆止弁シ
ャッタとしての逆止弁、１０３は逆止弁１０１にあけら
れた排気孔である。Embodiment 2 FIG. Embodiment 2 is an embodiment according to claim 2 of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of a main part of a superconducting magnet according to a second embodiment of the present invention when a three-stage regenerative refrigerator is mounted. In the figure, reference numeral 101 denotes an opening on the L-shaped tube 50 side of a refrigerator mounting cylinder 51. A check valve as a check valve shutter rotatably attached to the check valve 101 by a joint 102. Reference numeral 103 denotes an exhaust hole opened in the check valve 101.
【００４２】上記実施例２では、３段式蓄冷型冷凍機３
０を取り付ける場合には、逆止弁１０１は、３段式蓄冷
型冷凍機３０が挿入されるにしたがい第３段ヒートステ
ージ４３により押し上げられ、ついには、図３に実線で
示すように、冷凍機取付シリンダ３０のＬ字管５０側が
開口される。一方、３段式蓄冷型冷凍機３０を取り外す
場合には、逆止弁１０１は、３段式蓄冷型冷凍機３０が
引き出されるにしたがい下方に回動し、ついには、図３
に破線で示すように、冷凍機取付シリンダ５１のＬ字管
５０側の端面（弁座）に当接し、冷凍機取付シリンダ５
１のＬ字管５０側の開口部が閉塞される。In the second embodiment, the three-stage regenerative refrigerator 3
0, the check valve 101 is pushed up by the third heat stage 43 as the three-stage regenerative refrigerator 30 is inserted, and finally, as shown by a solid line in FIG. The L-shaped tube 50 side of the machine mounting cylinder 30 is opened. On the other hand, when the three-stage regenerative refrigerator 30 is to be removed, the check valve 101 pivots downward as the three-stage regenerative refrigerator 30 is pulled out, and finally, as shown in FIG.
As shown by a broken line in FIG. 4, the end surface (valve seat) of the refrigerator mounting cylinder 51 on the L-shaped tube 50 side is brought into contact with the refrigerator mounting cylinder 5.
The opening on the side of the L-shaped tube 50 is closed.
【００４３】このように、上記実施例２によれば、冷凍
機取付シリンダ５１のＬ字管５０側の開口部に回動可能
に逆止弁１０１が取り付けられているので、逆止弁１０
１が３段式蓄冷型冷凍機３０の挿脱動作に連動して冷凍
機取付シリンダ５１のＬ字管５０側の開口部を開閉でき
る。As described above, according to the second embodiment, since the check valve 101 is rotatably attached to the opening of the refrigerator mounting cylinder 51 on the L-shaped tube 50 side, the check valve 10 is rotatable.
1 can open and close the opening on the L-shaped tube 50 side of the refrigerator mounting cylinder 51 in conjunction with the insertion / removal operation of the three-stage regenerative refrigerator 30.
【００４４】従って、３段式蓄冷型冷凍機３０を取り外
すと同時に冷凍機取付シリンダ５１のＬ字管５０側の開
口部が逆止弁１０１により閉塞されて、冷凍機取付シリ
ンダ５１内へのヘリウムガスの流入が阻止されるので、
ヘリウムガスの噴出が防止でき、液体ヘリウム３の消費
量を低減できるとともに、冷凍機の取り外し作業の安全
性が確保され、作業性を向上できる。この時、ヘリウム
槽２内で蒸発したヘリウムガスが逆止弁１０１に設けら
れた排気孔１０３から冷凍機取付シリンダ５１内に微流
量流れ込み、外部から冷凍機取付シリンダ５１内への空
気の大量の流入が防止できる。Therefore, at the same time as the three-stage regenerative refrigerator 30 is removed, the opening of the refrigerator mounting cylinder 51 on the side of the L-shaped tube 50 is closed by the check valve 101, and helium is introduced into the refrigerator mounting cylinder 51. Since the inflow of gas is blocked,
The ejection of the helium gas can be prevented, the consumption of the liquid helium 3 can be reduced, and the safety of the removal operation of the refrigerator can be ensured, and the workability can be improved. At this time, the helium gas evaporated in the helium tank 2 flows through the exhaust hole 103 provided in the check valve 101 into the refrigerator mounting cylinder 51 at a small flow rate, and a large amount of air flows from the outside into the refrigerator mounting cylinder 51. Inflow can be prevented.
【００４５】実施例３．この実施例３は、この発明の請
求項２に係る他の実施例である。図４はこの発明の実施
例３を示す超電導マグネットにおける３段式蓄冷型冷凍
機の取り付け時の要部断面図であり、図において１０４
は冷凍機取付シリンダ５１のＬ字管５０側の開口部に取
り付けられた弁取付具、１０５は弁取付具１０４に取り
付けられた弁軸受、１０６は冷凍機取付シリンダ５１の
軸方向に移動可能に弁軸受１０５に軸支された弁軸、１
０７は弁軸１０６の一端に設けられた弁、１０８は弁１
０７を冷凍機取付シリンダ５１側にバネ付勢するスプリ
ング、１０９は弁１０７に設けられた排気孔である。Embodiment 3 FIG. The third embodiment is another embodiment according to the second aspect of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a superconducting magnet according to a third embodiment of the present invention when a three-stage regenerative refrigerator is mounted.
Is a valve fitting attached to the opening of the refrigerator mounting cylinder 51 on the L-shaped pipe 50 side, 105 is a valve bearing attached to the valve fitting 104, and 106 is movable in the axial direction of the refrigerator mounting cylinder 51. A valve shaft supported by a valve bearing 105;
07 is a valve provided at one end of the valve shaft 106, and 108 is a valve 1
Reference numeral 07 denotes a spring that biases the spring toward the refrigerator mounting cylinder 51, and reference numeral 109 denotes an exhaust hole provided in the valve 107.
【００４６】ここで、弁取付具１０４、弁軸受１０５、
弁軸１０６、弁１０７およびスプリング１０８から逆止
弁シャッタを構成しており、逆止弁シャッタが開けられ
た際には、該構成要素はヘリウムガスの冷凍機取付シリ
ンダ５１内への流入の障害とならないように構成されて
いる。Here, the valve fitting 104, the valve bearing 105,
A check valve shutter is constituted by the valve shaft 106, the valve 107, and the spring 108. When the check valve shutter is opened, the component prevents the helium gas from flowing into the refrigerator mounting cylinder 51. It is configured not to be.
【００４７】上記実施例３では、３段式蓄冷型冷凍機３
０を取り付ける場合には、弁１０７は、スプリング１０
８の付勢力に抗して３段式蓄冷型冷凍機３０が挿入され
るにしたがい第３段ヒートステージ４３により押し戻さ
れ、ついには、冷凍機取付シリンダ３０のＬ字管５０側
が開口される。一方、３段式蓄冷型冷凍機３０を取り外
す場合には、弁１０７は、スプリング１０８の付勢力に
より３段式蓄冷型冷凍機３０が引き出されるにしたがい
前進し、ついには、冷凍機取付シリンダ５１のＬ字管５
０側の端面（弁座）に当接し、冷凍機取付シリンダ５１
のＬ字管５０側の開口部が閉塞される。In the third embodiment, the three-stage regenerative refrigerator 3
0 is installed, the valve 107
As the three-stage regenerative refrigerator 30 is inserted against the urging force of No. 8, it is pushed back by the third heat stage 43, and finally the L-shaped tube 50 side of the refrigerator mounting cylinder 30 is opened. On the other hand, when removing the three-stage regenerative refrigerator 30, the valve 107 moves forward as the three-stage regenerative refrigerator 30 is pulled out by the urging force of the spring 108. L-shaped tube 5
Abutting against the end surface (valve seat) on the 0 side, and
Of the L-shaped tube 50 is closed.
【００４８】このように、上記実施例３によれば、冷凍
機取付シリンダ５１のＬ字管５０側の開口部に冷凍機取
付シリンダ５１の軸方向に移動可能に弁１０７が取り付
けられているので、弁１０７が３段式蓄冷型冷凍機３０
の挿脱動作に連動して冷凍機取付シリンダ５１のＬ字管
５０側の開口部を開閉できる。As described above, according to the third embodiment, the valve 107 is attached to the opening of the refrigerator mounting cylinder 51 on the L-shaped tube 50 side so as to be movable in the axial direction of the refrigerator mounting cylinder 51. , Valve 107 is a three-stage regenerative refrigerator 30
The opening on the L-shaped tube 50 side of the refrigerator mounting cylinder 51 can be opened and closed in conjunction with the insertion / removal operation of the cylinder.
【００４９】従って、３段式蓄冷型冷凍機３０を取り外
すと同時に冷凍機取付シリンダ５１のＬ字管５０側の開
口部が弁１０７により閉塞されて、冷凍機取付シリンダ
５１内へのヘリウムガスの流入が阻止されるので、ヘリ
ウムガスの噴出が防止でき、液体ヘリウム３の消費量が
低減できるとともに、冷凍機の取り外し作業の安全性が
確保され、作業性を向上できる。この時、ヘリウム槽２
内で蒸発したヘリウムガスが弁１０７に設けられた排気
孔１０９から冷凍機取付シリンダ５１内に微流量流れ込
み、外部から冷凍機取付シリンダ５１内への空気の大量
の流入が防止できる。Therefore, at the same time as the three-stage regenerative refrigerator 30 is removed, the opening of the refrigerator mounting cylinder 51 on the side of the L-shaped tube 50 is closed by the valve 107, so that the helium gas flows into the refrigerator mounting cylinder 51. Since the inflow is prevented, the ejection of the helium gas can be prevented, the consumption of the liquid helium 3 can be reduced, and the safety of the work of removing the refrigerator can be ensured, and the workability can be improved. At this time, Helium tank 2
The helium gas evaporated inside flows into the refrigerator mounting cylinder 51 from the exhaust hole 109 provided in the valve 107 at a very small flow rate, so that a large amount of air can be prevented from flowing into the refrigerator mounting cylinder 51 from outside.
【００５０】実施例４．この実施例４は、この発明の請
求項３に係る一実施例である。図５はこの発明の実施例
４を示す超電導マグネットの要部断面図である。図にお
いて、１１０はヘリウム槽２にパイプを立てて構成され
た極低温冷媒ガス出口孔としてのヘリウムガス出口孔、
１１１はヘリウム槽２に穿設して形成された極低温冷媒
入口孔としての液体ヘリウム入口孔であり、ヘリウムガ
ス出口孔１１０と液体ヘリウム入口孔１１１とによりヘ
リウム槽２とＬ字管５０とが連通している。Embodiment 4 FIG. Embodiment 4 is an embodiment according to claim 3 of the present invention. FIG. 5 is a sectional view of a main part of a superconducting magnet according to a fourth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 110 denotes a helium gas outlet as a cryogenic refrigerant gas outlet formed by setting up a pipe in a helium tank 2;
Reference numeral 111 denotes a liquid helium inlet as a cryogenic refrigerant inlet formed by drilling in the helium tank 2. The helium tank 2 and the L-shaped tube 50 are formed by the helium gas outlet 110 and the liquid helium inlet 111. Communicating.
【００５１】上記実施例４では、ヘリウム槽２内で蒸発
したヘリウムガスはヘリウムガス出口孔１１０を通って
Ｌ字管５０内に流入し、３段式蓄冷型冷凍機３０の第３
段ヒートステージ４３により凝縮液化され、液化した液
体ヘリウムはＬ字管５０の底部に溜まり、液体ヘリウム
入口孔１１１を通ってヘリウム槽２内に戻される。ここ
で、ヘリウムガス出口孔１１０が液体ヘリウム入口孔１
１１より高い位置に設けられているので、ヘリウムガス
はＬ字管５０の底部に溜まる液体ヘリウムに邪魔される
ことなくヘリウムガス出口孔１１０を通過できる。In the fourth embodiment, the helium gas evaporated in the helium tank 2 flows into the L-shaped tube 50 through the helium gas outlet hole 110, and flows into the third stage regenerative refrigerator 30 of the three-stage type.
The liquid helium condensed and liquefied by the stage heat stage 43 accumulates at the bottom of the L-shaped tube 50 and returns to the helium tank 2 through the liquid helium inlet hole 111. Here, the helium gas outlet hole 110 is connected to the liquid helium inlet hole 1.
Since the helium gas is provided at a position higher than 11, the helium gas can pass through the helium gas outlet hole 110 without being disturbed by the liquid helium accumulated at the bottom of the L-shaped tube 50.
【００５２】また、ヘリウムガス出口孔１１０および液
体ヘリウム入口孔１１１の径（本実施例では、５〜１０
ｍｍφとしている）が小さいので、３段式蓄冷型冷凍機
３０を取り外しても、ヘリウム槽２内からヘリウムガス
出口孔１１０および液体ヘリウム入口孔１１１を通って
Ｌ字管５０、冷凍機取付シリンダ５１に流入するヘリウ
ムガスの流量が少なく、ヘリウムガスの噴出には至らな
い。The diameters of the helium gas outlet hole 110 and the liquid helium inlet hole 111 (5 to 10 in this embodiment)
mmφ), the L-shaped tube 50 and the refrigerator mounting cylinder 51 can be passed through the helium gas outlet hole 110 and the liquid helium inlet hole 111 from inside the helium tank 2 even if the three-stage regenerative refrigerator 30 is removed. The flow rate of helium gas flowing into the helium gas is small, and helium gas is not ejected.
【００５３】このように、上記実施例４によれば、小さ
な径のヘリウムガス出口孔１１０および液体ヘリウム入
口孔１１１によりヘリウム槽２とＬ字管５０、即ち冷凍
機取付シリンダ５１とを連通しているので、３段式蓄冷
型冷凍機３０を取り外しても、ヘリウムガスの噴出が防
止でき、液体ヘリウム３の消費量を低減できるととも
に、冷凍機の取り外し作業の安全性が確保され、作業性
を向上できる。As described above, according to the fourth embodiment, the helium tank 2 and the L-shaped tube 50, that is, the refrigerator mounting cylinder 51 are connected to each other by the helium gas outlet hole 110 and the liquid helium inlet hole 111 having a small diameter. Therefore, even if the three-stage regenerative refrigerator 30 is removed, the helium gas can be prevented from being ejected, the consumption of the liquid helium 3 can be reduced, and the safety of the refrigerator removal operation can be ensured. Can be improved.
【００５４】実施例５．この実施例５は、この発明の請
求項３に係る他の実施例である。上記実施例４では、ヘ
リウム槽２にパイプを立てるとともに穿設して設けられ
たヘリウムガス出口孔１１０と液体ヘリウム入口孔１１
１とによりヘリウム槽２と冷凍機取付シリンダ５１とを
連通しているものとしているが、この実施例５では、図
６に示すように、冷凍機取付シリンダ５１にベロー５２
を介して取り付けられた配管１１２とヘリウム槽２とを
連通するように内パイプ１１３（極低温冷媒ガス出口
孔）と外パイプ１１４（極低温冷媒入口孔）とを同軸配
置し、内パイプ１１３を配管１１２内に突出させるもの
とし、同様の効果を奏する。Embodiment 5 FIG. Embodiment 5 is another embodiment according to claim 3 of the present invention. In the fourth embodiment, a helium gas outlet hole 110 and a liquid helium inlet hole 11 provided by piercing and piercing a pipe in the helium tank 2 are provided.
1, the helium tank 2 and the refrigerator mounting cylinder 51 communicate with each other. In the fifth embodiment, as shown in FIG.
The inner pipe 113 (cryogenic refrigerant gas outlet hole) and the outer pipe 114 (cryogenic refrigerant inlet hole) are coaxially arranged so as to communicate the pipe 112 attached through the helium tank 2 with the helium tank 2. The same effect is exerted by projecting into the pipe 112.
【００５５】実施例６．この実施例６は、この発明の請
求項４に係る一実施例である。図７はこの発明の実施例
６を示す超電導マグネットのクリーニング装置の断面図
であり、図において１１５はクリーニング装置を装着し
た際に、冷凍機取付シリンダ５１の第１段および第２段
ヒートステージ５３、５４の取付位置の内壁面に取り付
けられた冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４と当接する
ように設けられたステージであり、このステージ１１５
は熱伝導性および軽量化からアルミで作製している。１
１６はステージ１１５の冷凍機取付シリンダ側熱伝導体
６４との当接面に形成された環状の溝、１１７はガス供
給口１１８とステージ１１５の溝１１６とを連通するガ
ス配管、１１９はガス排気口、１２０はクリーニング装
置のフランジ部、１２１はクリーニング装置を装着した
際に、３段式蓄冷型冷凍機３０のシリンダ４０の第１段
のシリンダが収納される領域に相当する冷凍機取付シリ
ンダ５１の内壁面を保温する、例えば天然ゴムの発泡体
からなる保温材である。Embodiment 6 FIG. Embodiment 6 is an embodiment according to claim 4 of the present invention. FIG. 7 is a sectional view of a superconducting magnet cleaning device according to a sixth embodiment of the present invention. In FIG. 7, reference numeral 115 denotes a first stage and a second stage heat stage 53 of the refrigerator mounting cylinder 51 when the cleaning device is mounted. , 54 are provided so as to come in contact with the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64 mounted on the inner wall surface at the mounting position.
Is made of aluminum for thermal conductivity and weight reduction. 1
Reference numeral 16 denotes an annular groove formed on the contact surface of the stage 115 with the heat conductor 64 on the refrigerator-mounting cylinder side, 117 denotes a gas pipe communicating the gas supply port 118 with the groove 116 of the stage 115, and 119 denotes gas exhaust. An opening 120 is a flange portion of the cleaning device, and 121 is a refrigerator mounting cylinder 51 corresponding to an area where the first cylinder of the cylinder 40 of the three-stage regenerative refrigerator 30 is stored when the cleaning device is mounted. Is a heat insulator made of, for example, a natural rubber foam.
【００５６】つぎに、上記実施例６におけるクリーニン
グ装置の装着動作を図８に基づいて説明する。３段式蓄
冷型冷凍機３０のメンテナンスが必要な場合、３段式蓄
冷型冷凍機３０を取り外すと、ヘリウム槽２と外部とが
連通し、ヘリウムガスの流出および外部空気の侵入が起
こる。その結果、冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４表
面に凍結水分が付着するとともに、３段式蓄冷型冷凍機
３０のシリンダ４０の第１段のシリンダが収納される領
域に相当する冷凍機取付シリンダ５１の内壁面が過度に
冷却されてしまう。Next, the mounting operation of the cleaning device in the sixth embodiment will be described with reference to FIG. When maintenance of the three-stage regenerative refrigerator 30 is necessary, when the three-stage regenerative refrigerator 30 is detached, the helium tank 2 communicates with the outside, and helium gas flows out and external air enters. As a result, frozen moisture adheres to the surface of the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64, and the refrigerator-mounted cylinder corresponding to the area where the first-stage cylinder of the cylinder 40 of the three-stage regenerative refrigerator 30 is stored. 51 is excessively cooled.
【００５７】冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４表面へ
の凍結水分の付着は、３段式蓄冷型冷凍機３０を再挿入
する際に、冷凍機側熱伝導体６５と冷凍機取付シリンダ
側熱伝導体６４との良好な熱接続の妨げになるととも
に、取付不具合の原因となる。また、３段式蓄冷型冷凍
機３０のシリンダ４０の第１段のシリンダが収納される
領域に相当する冷凍機取付シリンダ５１の内壁面の過度
の冷却は、３段式蓄冷型冷凍機３０を再挿入した際に、
３段式蓄冷型冷凍機３０の第１段シール１８を過度に冷
却してシール性の低下をもたらすことになる。The adhesion of the frozen water to the surface of the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64 is caused by the refrigerating machine-side heat conductor 65 and the refrigerator-mounted cylinder-side heat when the three-stage regenerative refrigerator 30 is reinserted. In addition to hindering good thermal connection with the conductor 64, it also causes mounting failure. Excessive cooling of the inner wall surface of the refrigerator mounting cylinder 51 corresponding to the area where the first-stage cylinder of the cylinder 40 of the three-stage regenerative refrigerator 30 is stored is performed by the three-stage regenerative refrigerator 30. When re-inserted,
The first-stage seal 18 of the three-stage regenerative refrigerator 30 is excessively cooled, thereby deteriorating the sealing performance.
【００５８】そこで、クリーニング装置を冷凍機取付シ
リンダ５１内に挿入し、取付フランジ６７にフランジ部
１２０をボルト締めして装着する。この時、ステージ１
１５と冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４とが当接する
とともに、３段式蓄冷型冷凍機３０のシリンダ４０の第
１段のシリンダが収納される領域に相当する冷凍機取付
シリンダ５１の内壁面が保温材１２１と当接している。Therefore, the cleaning device is inserted into the refrigerator mounting cylinder 51, and the flange portion 120 is mounted on the mounting flange 67 by bolting. At this time, stage 1
The inner wall surface of the refrigerator-mounting cylinder 51 corresponding to a region where the first stage 15 of the cylinder 40 of the three-stage regenerative refrigerator 30 is housed while the heat conductor 15 contacts the refrigerator-mounting cylinder-side heat conductor 64. Are in contact with the heat insulating material 121.
【００５９】ついで、ヘリウムガス供給口１１８に接続
されたヘリウムガスボンベ１２２から加温ガスとしての
ヘリウムガスを供給する。ヘリウムガスは、ガス配管１
１７を介して環状の溝１１６に供給され、冷凍機取付シ
リンダ側熱伝導体６４表面に吹き付けられ、冷凍機取付
シリンダ側熱伝導体６４を加温する。このヘリウムガス
の吹き付けによる加温により、冷凍機取付シリンダ側熱
伝導体６４表面に付着している凍結水分が除去される。
さらに、ヘリウムガスはヘリウムガス排気口１１９から
外部に排気される。ここで、本クリーニング装置は、３
段式蓄冷型冷凍機３０のシリンダ４０の第３段のシリン
ダが収納される領域に相当する冷凍機取付シリンダ５１
の内壁面にもヘリウムガスを吹き付けられるように構成
されている。Next, helium gas as a heating gas is supplied from a helium gas cylinder 122 connected to the helium gas supply port 118. Helium gas is supplied to the gas pipe 1
The heat is supplied to the annular groove 116 via the nozzle 17 and is sprayed on the surface of the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64 to heat the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64. By the heating by the spraying of the helium gas, the frozen water adhering to the surface of the refrigerator-cylinder-mounted cylinder-side heat conductor 64 is removed.
Further, the helium gas is exhausted from the helium gas exhaust port 119 to the outside. Here, the cleaning device is
Refrigerator mounting cylinder 51 corresponding to an area in which the third-stage cylinder of cylinder 40 of stage-type regenerative refrigerator 30 is stored
It is configured such that helium gas can also be blown onto the inner wall surface of the.
【００６０】また、３段式蓄冷型冷凍機３０のシリンダ
４０の第１段のシリンダが収納される領域に相当する冷
凍機取付シリンダ５１の内壁面に保温材１２１が当接
し、過度に冷却されないように保温している。Further, the heat insulating material 121 abuts on the inner wall surface of the refrigerator mounting cylinder 51 corresponding to the area where the first-stage cylinder of the cylinder 40 of the three-stage regenerative refrigerator 30 is housed, and is not excessively cooled. I keep it warm.
【００６１】このように、上記実施例６によれば、クリ
ーニング装置を装着した際に、冷凍機取付シリンダ５１
の第１段および第２段ヒートステージ５３、５４の取付
位置の内壁面に取り付けられた冷凍機取付シリンダ側熱
伝導体６４と当接するようにステージ１１５を設け、ス
テージ１１５の冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４との
当接面に環状の溝１１６を設け、ステージ１１５の溝１
１６に加温ガスであるヘリウムガスを供給するガス配管
１１７を設けているので、３段式蓄冷型冷凍機３０の取
り外しの際に冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４表面に
付着する凍結水分を除去することができ、３段式蓄冷型
冷凍機３０の再挿入における良好な熱接続を達成でき、
さらに３段式蓄冷型冷凍機３０のスムーズな挿入取付が
でき、取付作業性を向上できる。As described above, according to the sixth embodiment, when the cleaning device is mounted, the refrigerator mounting cylinder 51
The stage 115 is provided so as to contact the refrigerator-mounting cylinder-side heat conductor 64 attached to the inner wall surface of the first stage and the second-stage heat stages 53 and 54 at the mounting position. An annular groove 116 is provided on the contact surface with the heat conductor 64, and the groove 1 of the stage 115 is provided.
16 is provided with a gas pipe 117 for supplying a helium gas as a heating gas, so that when the three-stage regenerative refrigerator 30 is detached, frozen moisture adhering to the surface of the cylinder-side heat conductor 64 on the refrigerator mounting cylinder is removed. Can be removed, and a good thermal connection in reinsertion of the three-stage regenerative refrigerator 30 can be achieved;
Further, the three-stage regenerative refrigerator 30 can be smoothly inserted and mounted, and the mounting workability can be improved.
【００６２】また、クリーニング装置を装着した際に、
３段式蓄冷型冷凍機３０のシリンダ４０の第１段のシリ
ンダが収納される領域に相当する冷凍機取付シリンダ５
１の内壁面を保温する保温材１２１を設けているので、
３段式蓄冷型冷凍機３０のシリンダ４０の第１段のシリ
ンダが収納される領域に相当する冷凍機取付シリンダ５
１の内壁面の過度の冷却を防止し、３段式蓄冷型冷凍機
３０を再挿入した際に発生する３段式蓄冷型冷凍機３０
の第１段シール１８シール性の低下を抑えることができ
る。When the cleaning device is attached,
Refrigerator mounting cylinder 5 corresponding to the area where the first cylinder of cylinder 40 of three-stage regenerative refrigerator 30 is stored
Since the heat insulating material 121 for keeping the inner wall surface of 1 is provided,
Refrigerator mounting cylinder 5 corresponding to the area where the first cylinder of cylinder 40 of three-stage regenerative refrigerator 30 is stored
1. The three-stage regenerative refrigerator 30 which is generated when the inner wall surface of the rechargeable refrigerator 1 is prevented from being excessively cooled and the three-stage regenerative refrigerator 30 is reinserted
The first-stage seal 18 can suppress a decrease in sealing performance.
【００６３】実施例７．この実施例７は、この発明の請
求項４に係る他の実施例である。上記実施例６では、冷
凍機取付シリンダ５１の冷凍機の挿入口からクリーニン
グ装置を挿入し、取付フランジ６７にフランジ部１２０
をボルト締めしてクリーニング装置を装着するものとし
ているが、この実施例７では、フランジ部１２０を取付
フランジ６７に皿バネを介してボルト締めし弾性的に取
り付けるものとしている。Embodiment 7 FIG. Embodiment 7 Embodiment 7 is another embodiment according to claim 4 of the present invention. In the sixth embodiment, the cleaning device is inserted from the insertion opening of the refrigerator in the refrigerator mounting cylinder 51, and the flange portion 120 is attached to the mounting flange 67.
In the seventh embodiment, the cleaning unit is mounted by bolting the flange 120 to the mounting flange 67 via a disc spring.
【００６４】この実施例７によれば、冷凍機取付シリン
ダ側熱伝導体６４表面に凍結水分が付着した状態でクリ
ーニング装置を装着しても、該凍結水分の厚み分が皿バ
ネで吸収され、その後凍結水分が除去されても皿バネの
付勢力により冷凍機側熱伝導体６５と冷凍機取付シリン
ダ側熱伝導体６４とが当接され、クリーニング装置の装
着作業性を向上できる。According to the seventh embodiment, even if the cleaning device is mounted in a state in which the frozen moisture adheres to the surface of the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64, the thickness of the frozen moisture is absorbed by the disc spring, Thereafter, even if the frozen water is removed, the refrigerator-side heat conductor 65 and the refrigerator-mounting cylinder-side heat conductor 64 are brought into contact with each other by the urging force of the disc spring, and the mounting workability of the cleaning device can be improved.
【００６５】実施例８．この実施例８は、この発明の請
求項４に係る他の実施例である。上記実施例６では、ク
リーニング装置を装着した際に、冷凍機取付シリンダ５
１の第１段および第２段ヒートステージ５３、５４の取
付位置の内壁面に取り付けられた冷凍機取付シリンダ側
熱伝導体６４と当接するようにステージ１１５を設ける
ものとしているが、この実施例８では、クリーニング装
置を装着した際に、冷凍機取付シリンダ５１の第１段お
よび第２段ヒートステージ５３、５４の取付位置の内壁
面に取り付けられた冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４
と微小間隙をもって相対するようにステージ１１５を設
けるものとし、同様の効果を奏する。Embodiment 8 FIG. Embodiment 8 Embodiment 8 is another embodiment according to claim 4 of the present invention. In the sixth embodiment, when the cleaning device is mounted, the refrigerator mounting cylinder 5
In this embodiment, the stage 115 is provided so as to be in contact with the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64 mounted on the inner wall surface at the mounting position of the first and second heat stages 53 and 54. 8, when the cleaning device is mounted, the refrigerator-mounting cylinder-side heat conductor 64 attached to the inner wall surface of the mounting position of the first-stage and second-stage heat stages 53 and 54 of the refrigerator-mounting cylinder 51.
The stage 115 is provided so as to face with a small gap, and the same effect is obtained.
【００６６】なお、上記実施例６〜８では、冷凍機取付
シリンダ５１の第１段および第２段ヒートステージ５
３、５４の取付位置の内壁面に取り付けられた冷凍機取
付シリンダ側熱伝導体６４のそれぞれに対応するステー
ジ１１５を設けるものとしているが、凍結水分の付着は
主に第１段ヒートステージ５３の取付位置の内壁面に取
り付けられた冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４に付着
することから、少なくとも第１段ヒートステージ５３の
取付位置の内壁面に取り付けられた冷凍機取付シリンダ
側熱伝導体６４に対応するステージ１１５があればよ
い。In the sixth to eighth embodiments, the first and second heat stages 5 of the refrigerator mounting cylinder 51 are used.
Stages 115 are provided for each of the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductors 64 mounted on the inner wall surfaces of the mounting positions 3 and 54, but the adhesion of frozen moisture is mainly caused by the first-stage heat stage 53. Since it adheres to the refrigerator-mounting cylinder-side heat conductor 64 attached to the inner wall surface of the mounting position, at least the refrigerator-mounting cylinder-side heat conductor 64 mounted to the inner wall surface of the mounting position of the first stage heat stage 53. It is sufficient that there is a stage 115 corresponding to.
【００６７】実施例９．この実施例９は、この発明の請
求項５に係る一実施例である。図９はこの発明の実施例
９を示す超電導マグネットのクリーニング装置の断面図
であり、図において１２３はクリーニング装置を装着し
た際に、冷凍機取付シリンダ５１の第１段および第２段
ヒートステージ５３、５４の取付位置の内壁面に取り付
けられた冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４と当接する
ように設けられたステージ、１２４はステージ１２３の
冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４との当接面を加温す
る電気ヒータである。なお、他の構成は、上記実施例６
と同様の構成である。Embodiment 9 FIG. Embodiment 9 is an embodiment according to claim 5 of the present invention. FIG. 9 is a sectional view of a superconducting magnet cleaning device according to a ninth embodiment of the present invention. In FIG. 9, reference numeral 123 denotes a first stage and a second stage heat stage 53 of the refrigerator mounting cylinder 51 when the cleaning device is mounted. , 54, a stage provided so as to come into contact with the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64 attached to the inner wall surface at the mounting position, and 124 is a contact surface of the stage 123 with the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64. Is an electric heater for heating the heater. Note that the other configuration is the same as that of the sixth embodiment.
This is the same configuration as.
【００６８】つぎに上記実施例９によるクリーニング装
置の装着動作を図１０に基づいて説明する。クリーニン
グ装置は、ステージ１２３が冷凍機取付シリンダ側熱伝
導体６４と当接した状態で装着される。そこで、電源１
２５を電気ヒータ１２４に接続してステージ１２３を加
温する。冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４表面に付着
する凍結水分はステージ１２３の加温により除去され
る。Next, the mounting operation of the cleaning device according to the ninth embodiment will be described with reference to FIG. The cleaning device is mounted with the stage 123 in contact with the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64. So, power supply 1
25 is connected to an electric heater 124 to heat the stage 123. The frozen moisture adhering to the surface of the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64 is removed by heating the stage 123.
【００６９】また、３段式蓄冷型冷凍機３０のシリンダ
４０の第１段および第２段のシリンダが収納される領域
に相当する冷凍機取付シリンダ５１の内壁面には保温材
１２１が当接し、過度に冷却されないように保温してい
る。A heat insulating material 121 is in contact with the inner wall surface of the refrigerator mounting cylinder 51 corresponding to the area where the first and second cylinders of the cylinder 40 of the three-stage regenerative refrigerator 30 are stored. , To keep it cool.
【００７０】このように、上記実施例９によれば、クリ
ーニング装置を装着した際に、冷凍機取付シリンダ５１
の第１段および第２段ヒートステージ５３、５４の取付
位置の内壁面に取り付けられた冷凍機取付シリンダ側熱
伝導体６４と当接するようにステージ１２３を設け、ス
テージ１２３の冷凍機取付シリンダ側熱伝導体６４との
当接面を加温する電気ヒータ１２４を設けているので、
３段式蓄冷型冷凍機３０の取り外しの際に冷凍機取付シ
リンダ側熱伝導体６４表面に付着する凍結水分を除去す
ることができ、３段式蓄冷型冷凍機３０の再挿入におけ
る良好な熱接続を達成でき、さらに３段式蓄冷型冷凍機
３０のスムーズな挿入取付ができ、取付作業性を向上で
きる。As described above, according to the ninth embodiment, when the cleaning device is mounted, the refrigerator mounting cylinder 51
The stage 123 is provided so as to be in contact with the refrigerator-mounting cylinder-side heat conductor 64 mounted on the inner wall surface at the mounting position of the first and second stage heat stages 53 and 54. Since the electric heater 124 for heating the contact surface with the heat conductor 64 is provided,
When the three-stage regenerative refrigerator 30 is removed, frozen water adhering to the surface of the refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor 64 can be removed. The connection can be achieved, and the three-stage regenerative refrigerator 30 can be smoothly inserted and mounted, and the mounting workability can be improved.
【００７１】また、クリーニング装置を装着した際に、
３段式蓄冷型冷凍機３０のシリンダ４０の第１段のシリ
ンダが収納される領域に相当する冷凍機取付シリンダ５
１の内壁面を保温する保温材１２１を設けているので、
３段式蓄冷型冷凍機３０のシリンダ４０の第１段のシリ
ンダが収納される領域に相当する冷凍機取付シリンダ５
１の内壁面の過度の冷却を防止し、３段式蓄冷型冷凍機
３０を再挿入した際に発生する３段式蓄冷型冷凍機３０
の第１段シール１８シール性の低下を抑えることができ
る。When the cleaning device is attached,
Refrigerator mounting cylinder 5 corresponding to the area where the first cylinder of cylinder 40 of three-stage regenerative refrigerator 30 is stored
Since the heat insulating material 121 for keeping the inner wall surface of 1 is provided,
Refrigerator mounting cylinder 5 corresponding to the area where the first cylinder of cylinder 40 of three-stage regenerative refrigerator 30 is stored
1. The three-stage regenerative refrigerator 30 which is generated when the inner wall surface of the rechargeable refrigerator 1 is prevented from being excessively cooled and the three-stage regenerative refrigerator 30 is reinserted
The first-stage seal 18 can suppress a decrease in sealing performance.
【００７２】なお、上記実施例９では、ステージ１２３
に加温手段として電気ヒータ１２４を設けるものとして
いるが、加温手段として電気ヒータ１２４と上記実施例
６に示すヘリウムガスを供給するガス配管１１７とを併
設してもよい。In the ninth embodiment, the stage 123
Although the electric heater 124 is provided as a heating unit in the present embodiment, the electric heater 124 and the gas pipe 117 for supplying helium gas described in the sixth embodiment may be provided as the heating unit.
【００７３】また、上記各実施例における超電導マグネ
ットおよびそのクリーニング装置は、磁気共鳴画像診断
装置、磁気浮上列車、シンクロトロンラジエーション、
結晶引き上げ装置等に適用することができる。Further, the superconducting magnet and the cleaning device in each of the above embodiments are a magnetic resonance imaging diagnostic device, a magnetic levitation train, a synchrotron radiation,
The present invention can be applied to a crystal pulling apparatus and the like.
【００７４】また、上記各実施例では、円筒形の超電導
コイル１の軸方向と略平行に配設された３段式蓄冷型冷
凍機３０を備えた超電導マグネットとして説明している
が、この発明は、これに限定されるものではなく、３段
式蓄冷型冷凍機３０によりヘリウム槽２内で蒸発するヘ
リウムガスを直接再液化する超電導マグネットであれば
よく、例えばレーストラック形状の超電導コイルでもよ
く、３段式蓄冷型冷凍機３０を超電導コイル１の軸方向
に垂直に配設してもよい。Further, in each of the above embodiments, the superconducting magnet having the three-stage regenerative refrigerator 30 disposed substantially parallel to the axial direction of the cylindrical superconducting coil 1 has been described. The superconducting magnet is not limited to this, but may be a superconducting magnet that directly reliquefies the helium gas evaporated in the helium tank 2 by the three-stage regenerative refrigerator 30, for example, a racetrack-shaped superconducting coil. Alternatively, the three-stage regenerative refrigerator 30 may be arranged perpendicular to the axial direction of the superconducting coil 1.
【００７５】また、上記各実施例では、３段式蓄冷型冷
凍機３０を用いるものとして説明しているが、ヒートス
テージの一部が液体ヘリウムを再液化できる冷凍性能を
有するものであればよく、２段式蓄冷型冷凍機であって
も、４段式蓄冷型冷凍機であってもよい。In each of the above embodiments, the three-stage regenerative refrigerator 30 is used. However, it is sufficient that a part of the heat stage has a refrigerating performance capable of reliquefying liquid helium. It may be a two-stage regenerative refrigerator or a four-stage regenerative refrigerator.
【００７６】また、上記各実施例では、多段式蓄冷型冷
凍機の蓄冷材としてＧｄＲｈ、Ｇｄ0.5Ｅｒ0.5Ｒｈ、Ｅ
ｒ3Ｎｉを用いるものとして説明しているが、蓄冷材は
これらに限らずヘリウムガスを液化できる冷凍性能が得
られるものであればよく、例えばＥｒ0.9Ｙｂ0.1Ｎｉ、
Ｅｒ0.5Ｄｙ0.5Ｎｉ2、ＤｙＮｉ2等の希土類金属の合金
または化合物、あるいはヘリウムガスを用いることがで
きる。[0076] In the above-described embodiments, GdRh as cold accumulating material of the multi-stage regenerative refrigerator, Gd 0.5 Er 0.5 Rh, E
Although described as using r 3 Ni, cold storage material as long as the refrigeration performance can be liquefied helium gas is not limited to these is obtained, for example, Er 0.9 Yb 0.1 Ni,
An alloy or compound of a rare earth metal such as Er 0.5 Dy 0.5 Ni 2 or DyNi 2 or helium gas can be used.
【００７７】また、上記各実施例では、３段式蓄冷型冷
凍機３０を用いるものとして説明しているが、本発明
は、蓄冷型冷凍機に限らずヘリウムガスを液化できる冷
凍性能を有するヘリウム液化装置であればよく、例えば
ジュールトムソン膨張を利用する従来のヘリウム液化装
置を用いた場合にも適用できることは言うまでもないこ
とである。In each of the embodiments described above, the three-stage regenerative refrigerator 30 is used. However, the present invention is not limited to the regenerative refrigerator and has a refrigerating performance capable of liquefying helium gas. It is needless to say that the present invention can be applied to any liquefaction apparatus, for example, when a conventional helium liquefaction apparatus utilizing the Joule-Thomson expansion is used.
【００７８】[0078]
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【００７９】この発明の請求項１に係る超電導マグネッ
トは、多段式蓄冷型冷凍機の取り外し時に冷凍機取付シ
リンダの冷凍機の挿入口を閉塞するシャッタを配設して
いるので、シャッタが多段式蓄冷型冷凍機の取り外し時
に冷凍機取付シリンダの冷凍機の挿入口を閉塞し、極低
温冷媒槽からの極低温冷媒ガスの噴出が防止でき、冷凍
機の取り外しの安全性を確保できるとともに、作業性を
向上できる。In the superconducting magnet according to the first aspect of the present invention, since the shutter for closing the insertion opening of the refrigerator in the refrigerator mounting cylinder is provided when the multi-stage regenerative refrigerator is removed, the shutter is a multi-stage type. When the regenerative refrigerator is removed, the insertion port of the refrigerator in the refrigerator mounting cylinder is closed, preventing the cryogenic refrigerant gas from escaping from the cryogenic refrigerant tank, ensuring the safe removal of the refrigerator and performing work. Performance can be improved.
【００８０】また、この発明の請求項２に係る超電導マ
グネットは、多段式蓄冷型冷凍機の挿脱動作に連動して
冷凍機取付シリンダ内への極低温冷媒ガスの流入を開閉
制御する逆止弁シャッタを配設しているので、逆止弁シ
ャッタが多段式蓄冷型冷凍機の取り外し時に連動して冷
凍機取付シリンダ内への極低温冷媒ガスの流入が阻止さ
れて、極低温冷媒槽からの極低温冷媒ガスの噴出が防止
でき、冷凍機の取り外しの安全性を確保できるととも
に、作業性を向上できる。A superconducting magnet according to a second aspect of the present invention is a non-return type for controlling the opening and closing of the flow of a cryogenic refrigerant gas into a refrigerator mounting cylinder in conjunction with the insertion / removal operation of a multistage regenerative refrigerator. Since the valve shutter is provided, the check valve shutter is interlocked with the removal of the multi-stage regenerative refrigerator to prevent the flow of the cryogenic refrigerant gas into the refrigerator mounting cylinder, and from the cryogenic refrigerant tank. Cryogenic refrigerant gas can be prevented, the safety of the removal of the refrigerator can be ensured, and the workability can be improved.
【００８１】また、この発明の請求項３に係る超電導マ
グネットは、極低温冷媒槽に極低温冷媒ガス出口孔と極
低温冷媒入口孔とを設け、極低温冷媒槽と冷凍機取付シ
リンダとを連通しているので、多段式蓄冷型冷凍機の取
り外されても、極低温冷媒槽から冷凍機取付シリンダ内
への極低温冷媒ガスの流入量が低減し、極低温冷媒槽か
らの極低温冷媒ガスの噴出が防止でき、冷凍機の取り外
しの安全性を確保できるとともに、作業性を向上でき
る。In the superconducting magnet according to a third aspect of the present invention, a cryogenic refrigerant gas outlet hole and a cryogenic refrigerant inlet hole are provided in the cryogenic refrigerant tank, and the cryogenic refrigerant tank and the refrigerator mounting cylinder communicate with each other. Therefore, even if the multi-stage regenerative refrigerator is removed, the flow rate of the cryogenic refrigerant gas from the cryogenic refrigerant tank into the refrigerator mounting cylinder is reduced, and the cryogenic refrigerant gas from the cryogenic refrigerant tank is reduced. Can be prevented, the safety of removing the refrigerator can be secured, and the workability can be improved.
【００８２】また、この発明の請求項４に係る超電導マ
グネットのクリーニング装置は、冷凍機取付シリンダの
ヒートステージ取付位置の内壁面に取り付けられた冷凍
機取付シリンダ側熱伝導体と対応するステージを設け、
冷凍機取付シリンダ側熱伝導体を加温する加温ガスを供
給するガス配管を設けているので、多段式蓄冷型冷凍機
の取り外された際に、冷凍機取付シリンダ側熱伝導体表
面に付着する凍結水分を除去することができ、多段式蓄
冷型冷凍機の再取付の作業性を向上できる。The superconducting magnet cleaning apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes a stage corresponding to the refrigerator-cylinder mounting cylinder-side heat conductor mounted on the inner wall surface of the refrigerator mounting cylinder at the heat stage mounting position. ,
A gas pipe is provided to supply heating gas to heat the cylinder-side heat conductor attached to the refrigerator, so when the multi-stage regenerative refrigerator is removed, it adheres to the surface of the cylinder-mounted heat conductor. It is possible to remove the frozen water, and improve the workability of reattaching the multi-stage regenerative refrigerator.
【００８３】また、この発明の請求項５に係る超電導マ
グネットのクリーニング装置は、冷凍機取付シリンダの
ヒートステージ取付位置の内壁面に取り付けられた冷凍
機取付シリンダ側熱伝導体に当接するステージを設け、
冷凍機取付シリンダ側熱伝導体を加温する電気ヒータを
設けているので、多段式蓄冷型冷凍機の取り外された際
に、冷凍機取付シリンダ側熱伝導体表面に付着する凍結
水分を除去することができ、多段式蓄冷型冷凍機の再取
付の作業性を向上できる。The superconducting magnet cleaning apparatus according to a fifth aspect of the present invention is provided with a stage which comes into contact with a refrigerator-cylinder mounting cylinder-side heat conductor mounted on the inner wall surface of the refrigerator mounting cylinder at the heat stage mounting position. ,
An electric heater that heats the heat conductor on the cylinder attached to the refrigerator is provided, so that when the multi-stage regenerative refrigerator is removed, frozen water adhering to the surface of the heat conductor on the cylinder attached to the refrigerator is removed. Thus, the workability of reattaching the multi-stage regenerative refrigerator can be improved.
【図１】この発明の実施例１を示す超電導マグネットに
おける３段式蓄冷型冷凍機の取り付け時の状態の要部断
面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a superconducting magnet according to a first embodiment of the present invention when a three-stage regenerative refrigerator is mounted.
【図２】この発明の実施例１を示す超電導マグネットに
おける３段式蓄冷型冷凍機の取り外し時の状態の要部断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the superconducting magnet according to the first embodiment of the present invention when a three-stage regenerative refrigerator is removed.
【図３】この発明の実施例２を示す超電導マグネットに
おける３段式蓄冷型冷凍機の取り付け時の状態の要部断
面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a superconducting magnet according to a second embodiment of the present invention when a three-stage regenerative refrigerator is mounted.
【図４】この発明の実施例３を示す超電導マグネットに
おける３段式蓄冷型冷凍機の取り付け時の状態の要部断
面図である。FIG. 4 is a sectional view of a main part of a superconducting magnet according to a third embodiment of the present invention when a three-stage regenerative refrigerator is mounted.
【図５】この発明の実施例４を示す超電導マグネットの
要部断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a main part of a superconducting magnet according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】この発明の実施例５を示す超電導マグネットの
要部断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a main part of a superconducting magnet according to a fifth embodiment of the present invention.
【図７】この発明の実施例６を示す超電導マグネットの
クリーニング装置の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a superconducting magnet cleaning apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
【図８】この発明の実施例６を示す超電導マグネットの
クリーニング装置の装着状態の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a superconducting magnet cleaning device according to a sixth embodiment of the present invention in a mounted state.
【図９】この発明の実施例９を示す超電導マグネットの
クリーニング装置の断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a superconducting magnet cleaning apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.
【図１０】この発明の実施例９を示す超電導マグネット
のクリーニング装置の装着状態の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a superconducting magnet cleaning device according to a ninth embodiment of the present invention in a mounted state.
【図１１】従来の超電導マグネットの一例を示す断面図
である。FIG. 11 is a sectional view showing an example of a conventional superconducting magnet.
【図１２】従来の超電導マグネットの他の例を示す一部
破断斜視図である。FIG. 12 is a partially cutaway perspective view showing another example of a conventional superconducting magnet.
【図１３】従来の超電導マグネットにおける３段式蓄冷
型冷凍機の構成を示す模式的断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a three-stage regenerative refrigerator in a conventional superconducting magnet.
【図１４】従来の超電導マグネットにおける３段式蓄冷
型冷凍機の取付構造を示す模式的断面図である。FIG. 14 is a schematic sectional view showing a mounting structure of a three-stage regenerative refrigerator in a conventional superconducting magnet.
１ 超電導コイル ２ ヘリウム槽（極低温冷媒槽） ３ 液体ヘリウム（極低温冷媒） ４ 真空槽 ５ 第２熱シールド ６ 第１熱シールド １０ 第１段ヒートステージ １１ 第２段ヒートステージ ３０ ３段式蓄冷型冷凍機 ４３ 第３段ヒートステージ ５１ 冷凍機取付シリンダ ５３ 第１段ヒートステージ ５４ 第２段ヒートステージ ６４ 冷凍機取付シリンダ側熱伝導体 １００ シャッタ １０１ 逆止弁（逆止弁シャッタ） １０４ 弁取付具（逆止弁シャッタ） １０５ 弁軸受（逆止弁シャッタ） １０６ 弁軸（逆止弁シャッタ） １０７ 弁（逆止弁シャッタ） １０８ スプリング（逆止弁シャッタ） １１０ ヘリウムガス出口孔（極低温冷媒ガス出口孔） １１１ 液体ヘリウム入口孔（極低温冷媒入口孔） １１３ 内パイプ（極低温冷媒ガス出口孔） １１４ 外パイプ（極低温冷媒入口孔） １１５ ステージ １１７ ガス配管 １２３ ステージ １２４ 電気ヒータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Superconducting coil 2 Helium tank (cryogenic refrigerant tank) 3 Liquid helium (cryogenic refrigerant) 4 Vacuum tank 5 2nd heat shield 6 1st heat shield 10 1st stage heat stage 11 2nd stage heat stage 30 3 stage type cold storage Type refrigerator 43 third stage heat stage 51 refrigerator attachment cylinder 53 first stage heat stage 54 second stage heat stage 64 refrigerator attachment cylinder side heat conductor 100 shutter 101 check valve (check valve shutter) 104 valve attachment Tool (check valve shutter) 105 Valve bearing (check valve shutter) 106 Valve shaft (check valve shutter) 107 Valve (check valve shutter) 108 Spring (check valve shutter) 110 Helium gas outlet hole (cryogenic refrigerant) Gas outlet hole) 111 Liquid helium inlet hole (cryogenic refrigerant inlet hole) 113 Inner pipe (cryogenic refrigerant gas outlet hole) 11 The outer pipe (cryogenic coolant inlet hole) 115 stage 117 gas pipe 123 stage 124 electric heater
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 収二 赤穂市天和651番地 三菱電機株式会社 赤穂製作所内 (72)発明者 岸田 光弘 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (72)発明者 吉村 秀人 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (72)発明者 長尾 政志 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (72)発明者 稲口 隆 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01F 6/04 ZAA H01F 6/00 ZAA ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Seiji Ando 651 Tenwa, Ako City Mitsubishi Electric Corporation Ako Works (72) Inventor Mitsuhiro Kishida 8-1-1 Honcho Tsukaguchi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Central Research Laboratory (72) Inventor Hideto Yoshimura 8-1-1, Tsukaguchi Honcho, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Central Research Laboratory (72) Inventor, Masashi Nagao 8-1-1, Tsukaguchi Honmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Takashi Inaguchi 8-1-1, Tsukaguchi-Honmachi, Amagasaki-shi Mitsubishi Electric Corporation Central Research Laboratory (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01F 6/04 ZAA H01F 6/00 ZAA
Claims (5)
納し、前記超電導コイルを冷却する極低温冷媒を貯液す
る極低温冷媒槽と、前記極低温冷媒槽を包囲する熱シー
ルドと、前記熱シールドを包囲する真空槽と、一端が前
記極低温冷媒槽内で蒸発する極低温冷媒ガスの雰囲気中
に臨み、他端が前記真空槽に取り付けられた冷凍機取付
シリンダと、前記冷凍機取付シリンダ内に挿入固定さ
れ、少なくともヒートステージの一部で前記冷凍機取付
シリンダ内に引き出された前記極低温冷媒ガスを再液化
する多段式蓄冷型冷凍機とを備えた超電導マグネットで
あって、前記多段式蓄冷型冷凍機の取り外し時に前記冷
凍機取付シリンダの冷凍機の挿入口を閉塞するシャッタ
を配設したことを特徴とする超電導マグネット。1. A superconducting coil, a cryogenic refrigerant tank containing the superconducting coil and storing a cryogenic refrigerant for cooling the superconducting coil, a heat shield surrounding the cryogenic refrigerant tank, and the heat shield And a refrigerator mounting cylinder, one end of which faces the atmosphere of the cryogenic refrigerant gas that evaporates in the cryogenic refrigerant tank, and the other end of which is mounted on the vacuum tank. A superconducting magnet comprising: a multi-stage regenerative refrigerator that reliquefyes the cryogenic refrigerant gas drawn into the refrigerator mounting cylinder at least in a part of the heat stage. A superconducting magnet, wherein a shutter for closing a refrigerator insertion opening of the refrigerator mounting cylinder is provided when the regenerative refrigerator is removed.
納し、前記超電導コイルを冷却する極低温冷媒を貯液す
る極低温冷媒槽と、前記極低温冷媒槽を包囲する熱シー
ルドと、前記熱シールドを包囲する真空槽と、一端が前
記極低温冷媒槽内で蒸発する極低温冷媒ガスの雰囲気中
に臨み、他端が前記真空槽に取り付けられた冷凍機取付
シリンダと、前記冷凍機取付シリンダ内に挿入固定さ
れ、少なくともヒートステージの一部で前記冷凍機取付
シリンダ内に引き出された前記極低温冷媒ガスを再液化
する多段式蓄冷型冷凍機とを備えた超電導マグネットで
あって、前記多段式蓄冷型冷凍機の挿脱動作に連動して
前記冷凍機取付シリンダ内への前記極低温冷媒ガスの流
入を開閉制御する逆止弁シャッタを配設したことを特徴
とする超電導マグネット。2. A superconducting coil, a cryogenic refrigerant tank containing the superconducting coil and storing a cryogenic refrigerant for cooling the superconducting coil, a heat shield surrounding the cryogenic refrigerant tank, and the heat shield. And a refrigerator mounting cylinder, one end of which faces the atmosphere of the cryogenic refrigerant gas that evaporates in the cryogenic refrigerant tank, and the other end of which is mounted on the vacuum tank. A superconducting magnet comprising a multi-stage regenerative refrigerator that reliquefies the cryogenic refrigerant gas drawn into the refrigerator mounting cylinder at least in part of the heat stage. A superconducting magnet, characterized in that a check valve shutter for controlling opening and closing of the flow of the cryogenic refrigerant gas into the refrigerator mounting cylinder in conjunction with the insertion / removal operation of the regenerative refrigerator is provided. G.
納し、前記超電導コイルを冷却する極低温冷媒を貯液す
る極低温冷媒槽と、前記極低温冷媒槽を包囲する熱シー
ルドと、前記熱シールドを包囲する真空槽と、一端が前
記極低温冷媒槽内で蒸発する極低温冷媒ガスの雰囲気中
に臨み、他端が前記真空槽に取り付けられた冷凍機取付
シリンダと、前記冷凍機取付シリンダ内に挿入固定さ
れ、少なくともヒートステージの一部で前記冷凍機取付
シリンダ内に引き出された前記極低温冷媒ガスを再液化
する多段式蓄冷型冷凍機とを備えた超電導マグネットで
あって、前記極低温冷媒槽に極低温冷媒ガス出口孔と極
低温冷媒入口孔とを設け、前記極低温冷媒槽と前記冷凍
機取付シリンダとを連通したことを特徴とする超電導マ
グネット。3. A superconducting coil, a cryogenic refrigerant tank containing the superconducting coil and storing a cryogenic refrigerant for cooling the superconducting coil, a heat shield surrounding the cryogenic refrigerant tank, and the heat shield. And a refrigerator mounting cylinder, one end of which faces the atmosphere of the cryogenic refrigerant gas that evaporates in the cryogenic refrigerant tank, and the other end of which is mounted on the vacuum tank. A superconducting magnet comprising a multistage regenerative refrigerator for reliquefying the cryogenic refrigerant gas drawn into the refrigerator mounting cylinder at least in a part of the heat stage. A superconducting magnet, wherein a cryogenic refrigerant gas outlet hole and a cryogenic refrigerant inlet hole are provided in a refrigerant tank, and the cryogenic refrigerant tank and the refrigerator mounting cylinder communicate with each other.
納し、前記超電導コイルを冷却する極低温冷媒を貯液す
る極低温冷媒槽と、前記極低温冷媒槽を包囲する熱シー
ルドと、前記熱シールドを包囲する真空槽と、一端が前
記極低温冷媒槽内で蒸発する極低温冷媒ガスの雰囲気中
に臨み、他端が前記真空槽に取り付けられた冷凍機取付
シリンダと、前記冷凍機取付シリンダ内に挿入固定さ
れ、少なくともヒートステージの一部で前記冷凍機取付
シリンダ内に引き出された前記極低温冷媒ガスを再液化
する多段式蓄冷型冷凍機とを備えた超電導マグネットの
クリーニング装置であって、前記冷凍機取付シリンダの
ヒートステージ取付位置の内壁面に取り付けられた冷凍
機取付シリンダ側熱伝導体に対応するように設けられた
ステージと、前記冷凍機取付シリンダ側熱伝導体との前
記ステージの対応面に加温ガスを供給するガス配管とを
備え、前記多段式蓄冷型冷凍機の取り外し後に装着して
前記冷凍機取付シリンダ側熱伝導体表面に付着する凍結
水分を除去することを特徴とする超電導マグネットのク
リーニング装置。4. A superconducting coil, a cryogenic refrigerant tank containing the superconducting coil and storing a cryogenic refrigerant for cooling the superconducting coil, a heat shield surrounding the cryogenic refrigerant tank, and the heat shield. And a refrigerator mounting cylinder, one end of which faces the atmosphere of the cryogenic refrigerant gas that evaporates in the cryogenic refrigerant tank, and the other end of which is mounted on the vacuum tank. A superconducting magnet cleaning device comprising a multi-stage regenerative refrigerator that re-liquefies the cryogenic refrigerant gas drawn into the refrigerator mounting cylinder at least at a part of the heat stage. A stage provided so as to correspond to a refrigerator-mounted cylinder-side heat conductor mounted on an inner wall surface of the refrigerator mounting cylinder at a heat stage mounting position; A gas pipe for supplying a warming gas to a surface of the stage corresponding to the machine-mounting cylinder-side heat conductor; and a mounting surface after the multi-stage regenerative refrigerator is removed after being mounted. A superconducting magnet cleaning device characterized by removing frozen water adhering to a surface.
納し、前記超電導コイルを冷却する極低温冷媒を貯液す
る極低温冷媒槽と、前記極低温冷媒槽を包囲する熱シー
ルドと、前記熱シールドを包囲する真空槽と、一端が前
記極低温冷媒槽内で蒸発する極低温冷媒ガスの雰囲気中
に臨み、他端が前記真空槽に取り付けられた冷凍機取付
シリンダと、前記冷凍機取付シリンダ内に挿入固定さ
れ、少なくともヒートステージの一部で前記冷凍機取付
シリンダ内に引き出された前記極低温冷媒ガスを再液化
する多段式蓄冷型冷凍機とを備えた超電導マグネットの
クリーニング装置であって、前記冷凍機取付シリンダの
ヒートステージ取付位置の内壁面に取り付けられた冷凍
機取付シリンダ側熱伝導体に当接するように設けられた
ステージと、前記冷凍機取付シリンダ側熱伝導体との前
記ステージの当接面を加温する電気ヒータとを備え、前
記多段式蓄冷型冷凍機の取り外し後に装着して前記冷凍
機取付シリンダ側熱伝導体表面に付着する凍結水分を除
去することを特徴とする超電導マグネットのクリーニン
グ装置。5. A superconducting coil, a cryogenic refrigerant tank containing the superconducting coil and storing a cryogenic refrigerant for cooling the superconducting coil, a heat shield surrounding the cryogenic refrigerant tank, and the heat shield. And a refrigerator mounting cylinder, one end of which faces the atmosphere of the cryogenic refrigerant gas evaporating in the cryogenic refrigerant tank, and the other end of which is mounted on the vacuum tank. A superconducting magnet cleaning device comprising a multi-stage regenerative refrigerator that re-liquefies the cryogenic refrigerant gas drawn into the refrigerator mounting cylinder at least at a part of the heat stage. A stage provided so as to abut a refrigerator-cylinder-mounting cylinder-side heat conductor attached to an inner wall surface of the refrigerator-mounting cylinder at a heat stage mounting position; An electric heater for heating the contact surface of the stage with the heat conductor on the cylinder mounting cylinder side, and attached after removing the multi-stage regenerative refrigerator to adhere to the surface of the heat conductor on the cylinder mounting cylinder side. A cleaning device for a superconducting magnet, which removes freezing moisture.
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