JPH04116363A - 極低温装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば磁気共鳴診断装置の超電導マグネッ
トの冷却などに用いられる極低温装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第６図は従来の極低温装置を示す断面図てあり、図にお
いて、（１）は液化ガスである液体ヘリウム、（２）は
液体ヘリウム（１）と図示しない超電導マクネットを収
容した液体ヘリウム容器、（３）は液体ヘリウム容器（
２）内のヘリウムガスで、液体ヘリウム（１）が気化し
て液面上に溜ったものである。（４〕は液体ヘリウム容
器（２）を包囲するように設けられた熱シールド、（５
）は熱シールド（４）を包囲し、内部を真空状態に保つ
真空容器、（６）は熱シールド（４）を冷却するととも
に、液体ヘリウム容器（２）内のヘリウムガス（３）を
再凝縮させる冷凍機、（７）は真空容器（５）を貫通し
て熱シールド（（１）と液体ｌ＼ツリウム器（２）につ
ながった冷凍機ユニット、（８）は冷凍機ユニットを動
作させる圧縮機ユニットであり、冷凍機ユニツ１へ（刀
と圧１ｉｌｉ機ユニツ１−　（８）で冷凍機（６）を構
成している。

次に動作について説明する。液体ヘリウム（］）により
超電導マグネットが冷却される。熱シールド（／ｌ）に
より、液体ヘリウム容器（■へ外部から入る熱を少なく
し、更に真空容器（５）で包囲して真空断熱しているが
、それでもある程度の熱侵入かあり、そのため液体ヘリ
ウム（１）が気化してヘリウムガス（３）となる。そこ
で、冷凍機（６）によりヘリウムガス（３）を再凝縮さ
せて、液体ヘリウム（１）の鼠が減少するのを防＋ｈ　
Ｌでいる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の極低温装置は以上のように構成されているので、
冷凍機によって冷却し過ぎることがあり、その場合は液
化ガスを収容した容器内が負圧になって、そのため外部
へ引き出されている配管から容器内へ空気を吸い込み、
また、上記容器の内圧変化により容器が変形して、例え
ば容器内に超電導マグネットが収容されている場合はこ
れが変形して磁場強度、磁場均一度が変化するなどの問
題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、液化ガスを収容した容器の内圧をほぼ一定の
正圧にすることができる極低温装置を得ることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る極低温装置は、容器内のガスの圧力を検
出する圧力センサと、容器内を加熱するヒータとを設け
、圧カセンザの信ぢによりヒータの動作を制御するよう
にしたものである。また、容器内のガスの圧力を検出す
る圧力センサを設け、圧力センサの信号により冷凍機の
運転を制御するようにしたものである。

〔作用〕

この発明における極低温装置は、容器内のガスの圧力が
低下ずれはヒータを動作させたり、冷凍機を停止または
低速回転にしたりてきるので、容器内の温度を−Ｆけて
その内圧を正圧てほぼ・定の圧力に保つことができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による極低温装置を示す断
面図であり、図において、（１）・〜（８）は第６図の
従来例と同様であるので説明を省略する。

（１１）はヘリウムガス（３）の圧力を検出する圧力セ
ンサ、＜１２）は液体ヘリウム容器（２）内を加熱して
液体ヘリウム（２）を蒸発させる電気ヒータ、（１３）
は圧力センサ（１１）からの信号を受けて電気ヒータ（
１２）への通電を制御する圧力制御装置である。

次に動作について説明する。冷凍機（６）による冷却し
過ぎのためにヘリウムガス（３）の圧力が負圧になれば
圧力センサ（１１）がそれを検出し、圧力制御装置（１
３）により電気ヒータ（１２）に通電して液体ヘリウム
容器（２）内の温度を上げ、そのため液体ヘリウム（１
）が蒸発する。ヘリウムガス（３）の圧力が正圧に戻れ
ば通電を止める。

従って、冷凍機（６）により過度に冷却されても、ヘリ
ウムガス（３）の圧力はほぼ一定の正圧になる。

第２図はこの発明の他の実施例による極低温装置を示す
断面図で、圧力制御装置（１３）により圧縮機ユニット
（８）の運転を制御するようになっている。

すなわち、ヘリウムガス（３）の圧力が負圧になれは圧
力センサ（１１）がそれを検出して、圧力制御装置（Ｉ
３）により圧ｌｌｉｉ機ユニット（８）の運転を止める
。これにより液体ヘリウム容器（２１、熱シールド（４
）の温度が上がり、液体ヘリウｌ＼（１）か蒸発する。

へりラムガス（３）の圧力か正圧に戻れは圧縮機ユニッ
１〜（８）を運転する。

この実施例では圧縮機ユニッｌ〜（８）の運転を停止１
−するようにしたが、第３図に示すように冷凍機ユニッ
ト（７）の運転を停止するようにしてもよい、。

第４図はこの発明の更に他の実施例による極低温装置を
示す断面図で、（１４）はインバータであり、圧力制御
装置（１３）によりインバータ（１４）を介して圧縮機
ユニッＩ〜（８）の運転を制御するようにしたもので゛
ある。すなわち、ヘリウムガス（３）の圧力が負圧にな
れは、圧力制御装置（１３）によりインバータ（１４）
を制御し、圧縮機ユニッｌ〜（８）の回転を下げて冷凍
機（６）の能力を低下させ、液体ヘリウム容器（２）、
熱シールＦ　（４１の温度を上昇させる。そして、液体
ヘリウｌ＼（１）が蒸発してヘリウムガス（３）の圧力
が正圧になれば、圧縮機ユニツｌ−（８）の回転を元の
状態まで上げる。

この実施例ではインバータ（１４）を介して圧縮機ユニ
ッｌ−（８ｊを低速回転させるようにしたが、第５図に
示すようにインバータ（１４）により冷凍機ユニット（
′７１を低速回転させるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれは、液化ガスを収容した容
器内のガスの圧力を検出する圧力センサの信号により、
ヒータや冷凍機の運転を制御するように構成したので、
冷凍機による過度の冷却のためにガスの圧力か低下した
ときに、ヒータの発熱や冷凍機の運転停止、能力抑制に
よりガスの圧力を上昇させることができ、従って、容器
の内圧をほぼ一定の正圧にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による極低温装置を示す断
面図、第２図〜第５図はこの発明のそれぞれ異なる他の
実施例による極低温装置を示ず断面図、第６図は従来の
極低温装置を示す断面図である。 図において、（１）は液体ヘリウム、（２１番ｊ′ａ、
体ヘリウム容器、（３）はヘリウムガス、（６）は冷凍
機、（１１）は圧力センサ、（１２）は電気ヒータ、（
１３）は圧力制御装置である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液化ガスを収容した容器と、上記液化ガスが気化
   して生じたガスを再凝縮する冷凍機とを備えたものにお
   いて、上記ガスの圧力を検出する圧力センサと、上記容
   器内を加熱するヒータとを設け、上記圧力センサの信号
   により上記ヒータの動作を制御するようにしたことを特
   徴とする極低温装置。
2. （２）液化ガスを収容した容器と、上記液化ガスが気化
   して生じたガスを再凝縮する冷凍機とを備えたものにお
   いて、上記ガスの圧力を検出する圧力センサを設け、こ
   の圧力センサの信号により上記冷凍機の運転を制御する
   ようにしたことを特徴とする極低温装置。