JPH0416059Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、極低温寒剤を断熱保持する極低温
容器の構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の容器としては、例えば
CRYOGENIC CONSULTANTS LIMITED（英
国）製GLASSFIBRE HELIUM
CRYOSTAT；Buket Cryostatのカタログに示
されるものがある。第４図にその概略構造を示
す。図において、１は開口部を有し内部に極低温
寒剤６が収容される内槽であり、この内槽１の開
口部の常温部側の熱が内槽１の極低温寒剤６を収
容している極低温部側へ流入する。２は内槽１の
外周側にその内槽１を囲繞して配置された外槽、
３は内槽１の開口部を覆うフタ、４は極低温寒剤
６の注入管、５は蒸発した極低温寒剤６の排気管
である。内槽１と外槽２の間は図示していないが
真空空間であり、機種によつては輻射熱シールド
が設けられることがある。また、フタ３と極低温
寒剤６の間の空間にはフタ３からの輻射による熱
流入及び対流による熱流入を減少させるためのバ
ツフル板（図示せず）が設けられることがある。

次に動作について説明する。内槽１と外槽２は
組合せにより一種の魔法ビンを形成しており、両
者間空間を真空断熱している。内槽１内部に収容
されている極低温寒剤６は注入管４、排気管５を
通して常温空間との間で出し入れされる。内槽１
は極低温寒剤６を収容するのみでなく、その重量
の支持と、内・外側の圧力差に耐える圧力容器と
しての機能も同時に果たしている。内槽１は常温
から極低温への熱伝導体であるため、その設計に
あたつては、伝熱面積の削減、伝熱距離の長大を
目指しているが、上述の通り、極低温寒剤６の重
量の支持体でかつ圧力容器であるという機械的制
約、また限られたスペース内へ収納させなければ
ならないという幾何学的制約のため、十分な断熱
性能を得ることが不可能となつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来の極低温容器の内槽１は、機械的制約であ
る強度の検討を簡単のため常温における材料強度
のみで行い、その円筒部は得られた同一肉厚で極
低温側まで構成されている。そのため内槽１を通
じての常温部から極低温部への熱流入量が不必要
に大きくなり、収容されている極低温寒剤６の断
熱保持性能に支障をきたしている。

この考案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、内槽の常温部から極低温部へ
の熱流入を減少させることにより断熱保持性能を
向上させることができる極低温容器を得ることを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係る極低温容器は、内槽の肉厚を、
常温部側が肉厚大、極低温側が肉厚小に構成した
ものである。

〔作用〕

この考案における内槽は、その伝熱面積を、強
度を損なうことなく減少させることにより、この
内槽の熱伝導による常温部から極低温部への熱流
入が減少する。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例を図について説明す
る。第１図において、２，３，４，５，６は上述
した従来のものと同様である。７は常温部側の肉
厚を大、極低温部側の肉厚を小に構成させた内槽
であり、図では一例として、内槽の肉厚を常温部
側から極低温部側に向つて徐々に減少させた場合
を示している。即ち、テーパ状に構成している。

次に動作について説明する。外槽２、フタ３、
注入管４、排気管５については従来のものと同様
である。内槽７は常温と極低温にそれぞれ接して
いるため、長サ（軸）方向に温度分布が生じる。
また一般に構造材料は低温になるとその強度が向
上する性質がある。この材料の性質を利用して長
サ方向の各微小長サ毎に温度に合わせた強度計算
を行い、強度上必要な断面積を求めていくと、常
温部側から極低温側に向つて徐々に断面積は小さ
くなり、平均伝熱面積は従来技術で設計された内
槽７のそれよりも小さくなり、従つて内槽７を伝
つて流入してくる熱流入を小さくすることができ
る。

なお、上記実施例では、内槽７の強度計算を微
小長さ毎に行つていたが、第２図に示すように長
さ（軸）方向の分割を数分割程度の大きな分割毎
に計算を行つて設計してもよい。即ち、階段状に
構成してもよい。

また、上記実施例では極低温寒剤６のみを断熱
保持する容器の場合について説明したが、極低温
寒剤６として液体ヘリウムを使用する超電導コイ
ル８を内槽７内に収容し、電流リード９がフタ３
から取り出されている極低温容器であつてもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば、内槽の肉厚
を常温部側が肉厚大、極低温側が肉厚小となるよ
うに構成したので、内槽の平均伝熱面積を小さく
でき、内槽を伝つて流入してくる熱量を小さくす
ることができ、また、容器全体としても熱流入が
その分小さくなり、断熱保持性能を向上させるこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による極低温容器
を示す断面図、第２図はこの考案の他の実施例に
よる極低温容器を示す断面図、第３図はこの考案
のさらに他の実施例による極低温容器を示す断面
図、第４図は従来の極低温容器を示す断面図であ
る。 図において、２は外槽、６は極低温寒剤、７は
内槽である。なお、図中、同一符号は同一又は相
当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 開口部を有し内部に極低温寒剤が収容され、開
   口部の常温部側の熱が極低温寒剤の収容部の極低
   温部側へ流入する内槽と、この内槽の外周側にそ
   の内槽を囲繞して配置された外槽とから成り、極
   低温寒剤を断熱収納する極低温容器において、上
   記内槽の肉厚を、常温部側が肉厚大、極低温部側
   が肉厚小に構成したことを特徴とする極低温容
   器。