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LOW-TEMPERATURE VESSEL commons

Patent code P110002088
File No. S2008-0821-N0
Posted date Mar 31, 2011
Application number P2008-195576
Publication number P2010-034334A
Patent number P5470599
Date of filing Jul 30, 2008
Date of publication of application Feb 12, 2010
Date of registration Feb 14, 2014
Inventor
  • (In Japanese)都丸 隆行
  • (In Japanese)鈴木 敏一
Applicant
  • (In Japanese)大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構
Title LOW-TEMPERATURE VESSEL commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-temperature vessel reduced in a thermal load caused by heat radiation.
SOLUTION: The low-temperature vessel 10 includes a pipe 12 as piping connecting a high-temperature part (300K side) to a low-temperature side (4K side). A radiant wave inhibition part inhibiting transmission of radiant waves is formed in the vicinity 30 of a power distribution maximum value of radiation transmission of the pipe 12. The radiant wave inhibition part has a baffle structure 20 preventing radiant waves entering in the pipe 12 from the high-temperature part from transmitting to the inside of the pipe 12. The baffle structure 20 has a plurality of ring-like projecting parts 21 each formed of an infrared absorber. Part of infrared rays entering in the pipe 12 is effectively absorbed by the ring-like projecting parts 21 of the baffle structure 20 formed in the vicinity 30 of the power distribution maximum value of the radiation transmission of the pipe 12.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来、各種の低温容器、例えば、液体ヘリウム等によって超電導磁石を極低温にして磁石の超電導状態を保つようにした低温容器が知られている(例えば、特許文献1参照)。



図9乃至図11は、高温部と低温部を繋ぐ配管(円形状配管)を有する従来の低温容器を示している。このような低温容器では、熱輻射による熱侵入量はStefan-Boltzmann則を用いて推定されることが一般的であり、配管を屈曲させたり、長くしたりして熱負荷を低減する方法が広く用いられている。



図9に示す低温容器100は、液体ヘリウムを貯留するヘリウムデュワーであり、内部の液体ヘリウムを取り出すための配管101を有している。図10に示す低温容器110は、デュワー型クライオスタットであり、高温部と低温部を繋ぐ配管として、液体ヘリウム槽111内と外部の真空排気装置(図示省略)とを連通するパイプ112を有する。この低温容器110では、熱輻射による熱負荷を低減するためにそのパイプ112を屈曲させている。図11に示す低温容器120は、真空容器121内に収容され、加速器に用いる超電導磁石122を液体ヘリウム等によって極低温にするためのもので、高温部と低温部を繋ぐ配管123を有している。この低温容器120では、熱輻射による熱負荷を低減するために配管123を長くしている。
【特許文献1】
特開2008-109035号公報

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は、高温部と低温部を繋ぐ配管を有する低温容器に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
高温部と前記高温部より低温の低温部とを繋ぐ配管を有する低温容器において、
前記配管中の輻射伝搬現象の下記の式1の解析式に基づいて得られる、前記配管の内面の輻射伝搬のパワー分布最大値を与える位置に基づいて、輻射波の伝搬を阻害する輻射波阻害部を設けたことを特徴とする低温容器。
【数1】
 


ここで、P0は前記高温部から放射される全パワーであり、aは前記配管の半径であり、Lは前記配管の長さであり、N(x)は前記配管での赤外線の反射回数を表すxの関数であり、Rは前記配管の内面の反射率である

【請求項2】
 
前記輻射波阻害部は、前記高温部から前記配管内に入射する輻射波を吸収する吸収体または前記輻射波を反射する反射体の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1に記載の低温容器。

【請求項3】
 
前記輻射波は赤外線であり、前記吸収体は赤外線吸収体であり、かつ、前記反射体は赤外線反射体であることを特徴とする請求項2に記載の低温容器。

【請求項4】
 
前記輻射波阻害部は、前記配管の内周面から突出した1或いは複数のリング状突起部からなるバッフル構造を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れかの項に記載の低温容器。

【請求項5】
 
前記複数のリング状突起部の高温部側表面に赤外線反射体を、前記リング状突起部の低温側表面に赤外線吸収体をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項4に記載の低温容器。

【請求項6】
 
前記輻射波阻害部は、前記配管内壁面の輻射伝搬のパワー分布最大値を与える位置に基づいて、赤外線吸収率の大きい材料で形成された赤外線吸収膜であることを特徴とする請求項1に記載の低温容器。

【請求項7】
 
前記輻射波阻害部は、前記配管の内壁面の輻射伝搬のパワー分布最大値を与える位置に基づいて形成されたベローズからなることを特徴とする請求項1に記載の低温容器。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2008195576thum.jpg
State of application right Registered
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