超导磁铁制造技术

超导磁铁(100)具备超导线圈(110)、制冷剂容器(120)、辐射屏蔽件(140)、第一配管(150)、第二配管(160)、制冷机(165)、以及连接配管(170)。制冷机(165)以将第二配管(160)的末端密封的方式固定，且以在与第二配管(160)之间构成制冷剂(10G)的流路的方式插入于第二配管(160)。连接配管(170)在真空容器(130)的内侧使第一配管(150)与第二配管(160)的内部连通。连接配管(170)包括与第一配管(150)连接的第一连接部(171)和与第二配管(160)连接的第二连接部(172)。第二连接部(172)位于真空容器(130)与辐射屏蔽件(140)之间。(130)与辐射屏蔽件(140)之间。(130)与辐射屏蔽件(140)之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超导磁铁


[0001]本专利技术涉及超导磁铁。

技术介绍

[0002]作为公开了超导磁铁的结构的现有文献，存在日本特许第5868562号(专利文献1)。专利文献1记载的超导磁铁具备超导线圈、制冷剂容器、辐射屏蔽件、真空容器、制冷机、第一排气管以及第一放压阀。制冷机插入到以从真空容器连接至制冷剂容器的方式设置的缸体中。制冷机的第一制冷台与辐射屏蔽件间接地接触。制冷机的第二制冷台位于制冷剂容器的内部的上部，对气化的氦气进行再液化。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特许第5868562号

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]在一般的超导磁铁中，为了将由于与制冷剂容器连接的配管的导热及来自辐射屏蔽件的辐射而侵入到制冷剂容器的热量向制冷剂容器之外排出，在超导磁铁运行时，使制冷机连续运转，因此消耗电力变大。
[0008]作为减少制冷机的消耗电力的方法之一，存在进行使制冷机的运转与停止反复的间歇运转的方法。在对制冷机进行间歇运转的情况下，在制冷机停止时制冷剂容器内的压力上升所需的时间越长，且在制冷机再次开始运转时制冷剂容器内的压力下降所需的时间越短，则越能够缩短制冷机的工作时间。
[0009]为了延长制冷机停止时的制冷剂容器内的压力上升所需的时间，需要减少向制冷剂容器的热侵入量。为了缩短制冷机再次开始运转时的制冷剂容器内的压力下降所需的时间，需要提高制冷剂容器内的冷却效率。
[0010]本专利技术鉴于上述的问题点而作出，其目的在于提供一种通过减少向制冷剂容器内的热侵入量并提高制冷剂容器内的冷却效率，从而能够减少制冷机的消耗电力的超导磁铁。
[0011]用于解决课题的方案
[0012]基于本专利技术的超导磁铁具备超导线圈、制冷剂容器、辐射屏蔽件、第一配管、第二配管、制冷机以及连接配管。制冷剂容器收容用于对超导线圈进行冷却的制冷剂及超导线圈。辐射屏蔽件配置在制冷剂容器与收容制冷剂容器的真空容器之间，包围制冷剂容器的周围。第一配管从真空容器的外侧连接于制冷剂容器。第二配管从真空容器的外侧连接于制冷剂容器。制冷机以将第二配管的末端密封的方式固定，并以在与第二配管之间构成制冷剂的流路的方式插入于第二配管。连接配管在真空容器的内侧使第一配管的内部与第二配管的内部连通。连接配管包括与第一配管连接的第一连接部和与第二配管连接的第二连
接部。第二连接部位于真空容器与辐射屏蔽件之间。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本专利技术，通过连接配管使第一配管的内部与第二配管的内部连通，由此能够产生制冷剂因密度差而自然循环的循环流。当该循环流在制冷机与第二配管之间构成的流路中通过时对制冷剂进行冷却，由此能够提高制冷剂容器内的冷却效率。而且，由于制冷剂在第一配管及第二配管中分别流通，因此能够抑制在第一配管及第二配管中分别通过的热传导引起的向制冷剂容器内的热侵入。进而，能够减少超导磁铁中的制冷机的消耗电力。
附图说明
[0015]图1是表示本专利技术的实施方式1的超导磁铁的主视图。
[0016]图2是从箭头II方向观察图1的超导磁铁的侧视图。
[0017]图3是从III-III线箭头方向观察图1的超导磁铁的剖视图。
[0018]图4是放大图3的IV部而示出气化了的制冷剂的循环流的图。
[0019]图5是表示本专利技术的实施方式2的超导磁铁的结构的剖视图。
[0020]图6是图5的超导磁铁的从VI-VI线箭头方向观察的剖视图。
[0021]图7是表示本专利技术的实施方式2的变形例的超导磁铁的结构的剖视图。
[0022]图8是表示本专利技术的实施方式3的超导磁铁的结构的剖视图。
[0023]图9是放大图8的IX部而示出气化了的制冷剂的循环流的图。
[0024]图10是表示本专利技术的实施方式4的超导磁铁的结构的剖视图。
[0025]图11是表示本专利技术的实施方式5的超导磁铁的结构的剖视图。
[0026]图12是放大图11的XII部而示出气化了的制冷剂的循环流的图。
具体实施方式
[0027]以下，参照附图说明本专利技术的各实施方式的超导磁铁。在以下实施方式的说明中，对图中相同或彼此相当的部分标注同一附图标记，不重复其说明。在以下的实施方式中，对圆筒型的超导磁铁进行说明，但是未必限定为圆筒型的超导磁铁，在开放型的超导磁铁中也可以适用本专利技术。
[0028]实施方式1.
[0029]图1是表示本专利技术的实施方式1的超导磁铁的主视图。图2是从箭头II方向观察图1的超导磁铁的侧视图。图3是从III-III线箭头方向观察图1的超导磁铁的剖视图。需要说明的是，在图3中，仅图示超导磁铁的上侧的剖面。而且，在图1～图3中，为了简便起见而简化地示出各结构。
[0030]如图1～图3所示，本实施方式1的超导磁铁100具备超导线圈110、制冷剂容器120、真空容器130、辐射屏蔽件140、第一配管150、第一放压阀151、第二配管160、制冷机165、第三配管155、第二放压阀156以及连接配管170。但是，超导磁铁100可以不必具备第三配管155和第二放压阀156。在超导磁铁100不具备第三配管155和第二放压阀156的情况下，可以使用从真空容器130的外侧插入的电极棒等作为后述的电极。
[0031]制冷剂容器120收容有用于对超导线圈110进行冷却的制冷剂及超导线圈110。在本实施方式中，制冷剂容器120以将超导线圈110浸渍于液状的制冷剂10的状态收容超导线
圈110。液状的制冷剂10在本实施方式中为液态氦，但是也可以为液态氮等。制冷剂容器120内的除超导线圈110及液状的制冷剂10以外的部分由气化的制冷剂10G充满。在液状的制冷剂10为液态氦的情况下，制冷剂容器120作为用于将超导线圈110维持为5K以下的极低温的低温容器发挥功能。
[0032]在制冷剂容器120设有使制冷剂容器120的内部与外部连通的两个开口部，在一方的开口部连接有第一配管150，在另一方的开口部连接有第二配管160。制冷剂容器120例如由不锈钢构成。
[0033]真空容器130收容制冷剂容器120。真空容器130具有与制冷剂容器120的外形大致相似的中空圆筒状的形状。在真空容器130中，在与制冷剂容器120的两个开口部对应的位置设有两个开口部。真空容器130的内部为了提高制冷剂容器120的隔热性而被减压至高真空状态。更具体而言，从真空容器130的内侧至制冷剂容器120的外侧的部分被减压至高真空状态。真空容器130例如由不锈钢构成。
[0034]辐射屏蔽件140配置在制冷剂容器120与真空容器130之间，包围制冷剂容器120的周围。辐射屏蔽件140具有与制冷剂容器120大致相似的中空圆筒状的形状。在辐射屏蔽件140中，在与制冷剂容器120的两个开口部对应的位置设有两个开口部。辐射屏蔽件140为了减少从真空容器130向制冷剂容器12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超导磁铁，其中，所述超导磁铁具备：超导线圈；制冷剂容器，所述制冷剂容器收容用于对所述超导线圈进行冷却的制冷剂及所述超导线圈；辐射屏蔽件，所述辐射屏蔽件配置在所述制冷剂容器与收容该制冷剂容器的真空容器之间，包围所述制冷剂容器的周围；第一配管，所述第一配管从所述真空容器的外侧连接于所述制冷剂容器；第二配管，所述第二配管从所述真空容器的外侧连接于所述制冷剂容器；制冷机，所述制冷机以将所述第二配管的末端密封的方式固定，且以在与所述第二配管之间构成所述制冷剂的流路的方式插入于所述第二配管；及连接配管，所述连接配管在所述真空容器的内侧，使所述第一配管的内部与所述第二配管的内部连通，所述连接配管包括与所述第一配管连接的第一连接部和与所述第二配管连接的第二连接部，所述第二连接部位于所述真空容器与所述辐射屏蔽件之间。2.根据权利要求1所述的超导磁铁，其中，所述制冷机包括第一制冷台和第二制冷台，所述第一制冷台在所述第二配管的内部位于所述真空容器与所述辐射屏蔽件之间的区域，所述第二制冷台...

【专利技术属性】
技术研发人员：五明泰作，岩本直树，井上达也，田中知德，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：