JPH01183104A - 超電導装置 - Google Patents
超電導装置Info
- Publication number
- JPH01183104A JPH01183104A JP63006867A JP686788A JPH01183104A JP H01183104 A JPH01183104 A JP H01183104A JP 63006867 A JP63006867 A JP 63006867A JP 686788 A JP686788 A JP 686788A JP H01183104 A JPH01183104 A JP H01183104A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerator
- gap
- stage
- storage container
- convection
- Prior art date
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- Granted
Links
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- 238000007710 freezing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 abstract description 2
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
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Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、超電導マグネットを利用した装置に係り、特
に超電導マグネットを冷却する冷凍機を水平状態で用い
るのに好適な超電導装置に関する。。
に超電導マグネットを冷却する冷凍機を水平状態で用い
るのに好適な超電導装置に関する。。
従来の装置は、米国特許筒3,894,403号明細書
に記載のように、冷凍機を鉛直に取付け、冷凍機の第1
ステージ及び第2ステージとそれらを包み込んでいる冷
凍機収納容器間に流体を封入して冷凍機の第1及び第2
ステージの冷たい熱を冷凍機容器に伝達するものである
。
に記載のように、冷凍機を鉛直に取付け、冷凍機の第1
ステージ及び第2ステージとそれらを包み込んでいる冷
凍機収納容器間に流体を封入して冷凍機の第1及び第2
ステージの冷たい熱を冷凍機容器に伝達するものである
。
上記従来技術は、冷凍機および冷凍機収納容器を水平に
した状態で運転する場合、冷凍機と冷凍機収納容器のす
き間が大きいので、冷凍機と冷凍機収納容器のすき間に
介在する気体媒体が水平方向に対流をつくる。特に、2
つのステージを有する冷凍機では、第2ステージ(低温
側)の冷凍能力が水平方向の対流によって損なわれてし
まう。
した状態で運転する場合、冷凍機と冷凍機収納容器のす
き間が大きいので、冷凍機と冷凍機収納容器のすき間に
介在する気体媒体が水平方向に対流をつくる。特に、2
つのステージを有する冷凍機では、第2ステージ(低温
側)の冷凍能力が水平方向の対流によって損なわれてし
まう。
本発明の目的は、冷凍機の冷凍能力を冷凍機の収納容器
に十分に伝達することにある。
に十分に伝達することにある。
上記目的は、冷凍機と冷凍機の収納容器で形成される間
隙に、熱伝導率の対さい部材を挿入することにより、達
成される。
隙に、熱伝導率の対さい部材を挿入することにより、達
成される。
本発明の超電導装置は、水平に取付けた冷凍機の冷却部
とこの冷凍機の冷却部を挿入した容器とで形成された間
隙に気体媒体を封入して成るものであって、上記の間隙
に低熱伝導率の障害物を取り付けたことを特徴とする特 上記冷凍機は2つのコールドヘッドを有するもので、か
つ、障害物は2つのコールドヘッド間に取付けることが
望ましい。
とこの冷凍機の冷却部を挿入した容器とで形成された間
隙に気体媒体を封入して成るものであって、上記の間隙
に低熱伝導率の障害物を取り付けたことを特徴とする特 上記冷凍機は2つのコールドヘッドを有するもので、か
つ、障害物は2つのコールドヘッド間に取付けることが
望ましい。
水平状態の冷凍機と冷凍機の収納容器間の間隙は、低熱
伝導率の障害物を埋め込むことにより狭くなっている。
伝導率の障害物を埋め込むことにより狭くなっている。
それによって、冷凍機と冷凍機の収納容器のすき間に介
在している気体媒体は、水平方向の対流が起こりにくく
なる。このため、冷凍機から冷凍機の収納容器に熱を十
分伝えることができる。
在している気体媒体は、水平方向の対流が起こりにくく
なる。このため、冷凍機から冷凍機の収納容器に熱を十
分伝えることができる。
また、冷凍機と冷凍機の容器間隙の障害物を低熱伝導材
質にしたことで、部材からの伝導熱を小さくしている。
質にしたことで、部材からの伝導熱を小さくしている。
以下、本発明の一実施例を第1図から第4図を使って説
明する。
明する。
第1図の1は、超電導コイルで2は、超電導コイル1を
冷却する寒剤である。その寒剤2は、3の寒剤容器に収
納されている。また、寒剤2は、注入管4より注入され
、蒸発した寒剤のガスは5のガス管より大気中に放出さ
れる。6は、第2シールド、7は、第1シールドでそれ
ぞれふく射熱を遮へいしている。9は、真空容器で内部
を真空断熱するためのものである。10は、2つの冷却
部を有するキホード・マクマホン・サイクル小形冷凍機
である。11は、小形冷凍機の第1ステージ、12は第
2ステージで、それぞれ65W(80Kにて)と6W(
20Kにて)の冷凍能力をもつ。13は、冷凍機を収め
る冷凍機収納容器である。14は、気体媒体15を冷凍
機の冷却部11.12と冷凍機収納容器のすき間に注入
するパイプである。気体媒体は、熱伝導率が高いガス、
たとえばヘリウムがよい。16は、バルブで、このバル
ブを閉めることで、気体媒体は冷凍機収納容器13と冷
凍機10の冷却部(第1ステージ11と第2ステージ1
2)のすき間に密封される。
冷却する寒剤である。その寒剤2は、3の寒剤容器に収
納されている。また、寒剤2は、注入管4より注入され
、蒸発した寒剤のガスは5のガス管より大気中に放出さ
れる。6は、第2シールド、7は、第1シールドでそれ
ぞれふく射熱を遮へいしている。9は、真空容器で内部
を真空断熱するためのものである。10は、2つの冷却
部を有するキホード・マクマホン・サイクル小形冷凍機
である。11は、小形冷凍機の第1ステージ、12は第
2ステージで、それぞれ65W(80Kにて)と6W(
20Kにて)の冷凍能力をもつ。13は、冷凍機を収め
る冷凍機収納容器である。14は、気体媒体15を冷凍
機の冷却部11.12と冷凍機収納容器のすき間に注入
するパイプである。気体媒体は、熱伝導率が高いガス、
たとえばヘリウムがよい。16は、バルブで、このバル
ブを閉めることで、気体媒体は冷凍機収納容器13と冷
凍機10の冷却部(第1ステージ11と第2ステージ1
2)のすき間に密封される。
17は冷凍機10の第1ステージ11の近傍位置の冷凍
機収納容器13に取付けた第1コネクターである。同様
に、18は、冷凍機10の第2ステ−ジ12の近くの位
置の冷凍機収納容器13に取付けた第2コネクターであ
る。また、17と18のコネクタは、第1.第2シール
ド7.6と熱的に接続している。第1.第2コネクター
17゜18は、銅またはアルミニウム等のように熱を良
く伝える材質である。21は、0リングである。
機収納容器13に取付けた第1コネクターである。同様
に、18は、冷凍機10の第2ステ−ジ12の近くの位
置の冷凍機収納容器13に取付けた第2コネクターであ
る。また、17と18のコネクタは、第1.第2シール
ド7.6と熱的に接続している。第1.第2コネクター
17゜18は、銅またはアルミニウム等のように熱を良
く伝える材質である。21は、0リングである。
22は、第1ステージ11と第2ステージ12を結んだ
連結体23と冷凍機収納容器13の間に挿入した障害物
であ゛る。
連結体23と冷凍機収納容器13の間に挿入した障害物
であ゛る。
第2図は、A−A断面図である。第2図の19は第2コ
ネクターを締めて冷凍機収納容器13とコネクター18
との熱的接続を良くするためのボルトである。その他、
第1図と同一符号は、同じ物を示している。第3図は、
第1図のB−d断面図である。19は、第2図と同じ様
にコネクター17を締め付けてコネクター17と冷凍機
収納容器13との熱的接続を良くするためのボルトであ
る。第2図の他の符号と第1図゛と同一符号のものは、
同じ物を示している。第4図は、第1図C−Cの断面図
である。
ネクターを締めて冷凍機収納容器13とコネクター18
との熱的接続を良くするためのボルトである。その他、
第1図と同一符号は、同じ物を示している。第3図は、
第1図のB−d断面図である。19は、第2図と同じ様
にコネクター17を締め付けてコネクター17と冷凍機
収納容器13との熱的接続を良くするためのボルトであ
る。第2図の他の符号と第1図゛と同一符号のものは、
同じ物を示している。第4図は、第1図C−Cの断面図
である。
以下、実施例の動作の説明する。気体媒体15が冷凍機
収納容器13と冷凍機10の冷却部(第1、第2ステー
ジ1.1.12及び連結体23等)で形成された間隙に
封入されている。第2ステージ12の外径は、連結体2
3の径より大きいので、冷凍機10の冷却部を冷凍機収
納容器13に装着するため、連結体23まわりの冷凍機
収納容器13の内径は、第2ステージ12の外径以上の
大きさとなっている。従って、連結体23とその周りの
冷凍機収納容器13とのすき間が大きくなる。
収納容器13と冷凍機10の冷却部(第1、第2ステー
ジ1.1.12及び連結体23等)で形成された間隙に
封入されている。第2ステージ12の外径は、連結体2
3の径より大きいので、冷凍機10の冷却部を冷凍機収
納容器13に装着するため、連結体23まわりの冷凍機
収納容器13の内径は、第2ステージ12の外径以上の
大きさとなっている。従って、連結体23とその周りの
冷凍機収納容器13とのすき間が大きくなる。
もし障害物22を挿入しないとこのすき間に封入された
気体媒体が自由に流れやすくなる。特に、冷凍機10を
運転すると、第1ステージ11と第2ステージ12の温
度はそれぞれ20にと80にとなるので、連結体23周
りの気体媒体15が冷凍機収納容器13と連結体23で
形成された間隙内で大きな対流の渦をつくる。この対流
の渦は、第1ステージと第2ステージ間で熱交換をする
ので第2ステージから第2コネクターに伝達する冷凍能
力が低下する。本特許は、上記、気体媒体の対流を防止
するため冷凍機収納容器13と連結体23とのすき間に
障害物22を入れた。この障害物22は、すき間をでき
るだけ埋められる物で、しかも、熱伝導率の小さいもの
が良い。例えば、フェルト状の繊維、ガラス繊維の布や
マットなど、比較的弾性があって、対流を抑える程度に
空隙が制限され、かつ熱伝導率が低いものがよい。
気体媒体が自由に流れやすくなる。特に、冷凍機10を
運転すると、第1ステージ11と第2ステージ12の温
度はそれぞれ20にと80にとなるので、連結体23周
りの気体媒体15が冷凍機収納容器13と連結体23で
形成された間隙内で大きな対流の渦をつくる。この対流
の渦は、第1ステージと第2ステージ間で熱交換をする
ので第2ステージから第2コネクターに伝達する冷凍能
力が低下する。本特許は、上記、気体媒体の対流を防止
するため冷凍機収納容器13と連結体23とのすき間に
障害物22を入れた。この障害物22は、すき間をでき
るだけ埋められる物で、しかも、熱伝導率の小さいもの
が良い。例えば、フェルト状の繊維、ガラス繊維の布や
マットなど、比較的弾性があって、対流を抑える程度に
空隙が制限され、かつ熱伝導率が低いものがよい。
熱伝導率が大きいと、第1ステージ11から障害物23
を介して第2ステージ12に熱が伝わり第2コネクター
での冷却性能を低下する。障害物22は、気体媒体15
の対流を防止することで、第1.ステージの冷凍能力を
、第1コネクターに、第2ステージの冷凍能力を、第2
コネクターに伝達することができるので、第1.第2の
シールドともに良好に冷却され、寒剤の蒸発量の少ない
超電導装置となる。
を介して第2ステージ12に熱が伝わり第2コネクター
での冷却性能を低下する。障害物22は、気体媒体15
の対流を防止することで、第1.ステージの冷凍能力を
、第1コネクターに、第2ステージの冷凍能力を、第2
コネクターに伝達することができるので、第1.第2の
シールドともに良好に冷却され、寒剤の蒸発量の少ない
超電導装置となる。
なお、障害物22は第1ステージ11と室温のフランジ
24との区間にできる間隙にも挿入してよい。
24との区間にできる間隙にも挿入してよい。
又、冷凍機の冷却ステージが1段のみの場合でも本発明
の趣旨に沿って実施することができる。
の趣旨に沿って実施することができる。
本発明によれば、冷凍機の冷却部と冷凍機の冷却部を収
納した容器との間隙中の気体媒体は、障害物で間隙が狭
くなったために対流が起こりにくい状態となるので冷凍
機を鉛直状態で使ったときと同様に冷凍機の冷却能力を
被冷却体に伝達する効果がある。
納した容器との間隙中の気体媒体は、障害物で間隙が狭
くなったために対流が起こりにくい状態となるので冷凍
機を鉛直状態で使ったときと同様に冷凍機の冷却能力を
被冷却体に伝達する効果がある。
第1図は本発明の一実施例装置の縦断面図、第2図は第
1図のA−A線断面図、第3図は第1図のB−B線断面
図、第4図は第1図のC−C線断面図である。 10・・・冷凍機、11・・・第1ステージ、12・・
・第2ステージ、13・・・冷凍機収納容器、15・・
・気体媒体、17・・・第1コネクター、18・・・第
2コネクタ第 2 口 第4 旧 23・・・理砂4不
1図のA−A線断面図、第3図は第1図のB−B線断面
図、第4図は第1図のC−C線断面図である。 10・・・冷凍機、11・・・第1ステージ、12・・
・第2ステージ、13・・・冷凍機収納容器、15・・
・気体媒体、17・・・第1コネクター、18・・・第
2コネクタ第 2 口 第4 旧 23・・・理砂4不
Claims (1)
- 1.水平に取付けた冷凍機の冷却部と前記冷凍機の冷却
部を挿入した容器とで形成された間隙に気体媒体を封入
して成る超電導装置において、上記間隙に、低熱伝導率
の障害物を取付けたことを特徴とする超電導装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63006867A JPH01183104A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 超電導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63006867A JPH01183104A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 超電導装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01183104A true JPH01183104A (ja) | 1989-07-20 |
JPH0556005B2 JPH0556005B2 (ja) | 1993-08-18 |
Family
ID=11650189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63006867A Granted JPH01183104A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 超電導装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01183104A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5583472A (en) * | 1992-07-30 | 1996-12-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Superconductive magnet |
JPH11162726A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導磁石装置 |
JP2020031119A (ja) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 住友電気工業株式会社 | 超電導マグネット |
-
1988
- 1988-01-18 JP JP63006867A patent/JPH01183104A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5583472A (en) * | 1992-07-30 | 1996-12-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Superconductive magnet |
JPH11162726A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導磁石装置 |
JP2020031119A (ja) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 住友電気工業株式会社 | 超電導マグネット |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0556005B2 (ja) | 1993-08-18 |
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