JPH07105528B2 - 超電導マグネツト装置 - Google Patents
超電導マグネツト装置Info
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- JPH07105528B2 JPH07105528B2 JP1932284A JP1932284A JPH07105528B2 JP H07105528 B2 JPH07105528 B2 JP H07105528B2 JP 1932284 A JP1932284 A JP 1932284A JP 1932284 A JP1932284 A JP 1932284A JP H07105528 B2 JPH07105528 B2 JP H07105528B2
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- port
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- F17C3/00—Vessels not under pressure
- F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
- F17C3/08—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by vacuum spaces, e.g. Dewar flask
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F17C2201/0104—Shape cylindrical
- F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/068—Special properties of materials for vessel walls
- F17C2203/0687—Special properties of materials for vessel walls superconducting
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- F17C2205/01—Mounting arrangements
- F17C2205/0153—Details of mounting arrangements
- F17C2205/018—Supporting feet
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- F17C2221/01—Pure fluids
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- F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2223/0146—Two-phase
- F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
- F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、円筒形横置の超電導マグネツト装置に関す
る。
る。
従来、核磁気共鳴診断装置用の如き円筒形横置の超電導
マグネツト装置は、第１図に示すような概観を有し、外
周容器（１）内に収納された超電導コイルの予冷、およ
び液溜への注液、コイルの励磁は、全て、外周容器
（１）の上部に設けた箱部（２）上のポート（３）に配
置された注入口，回収口，電流供給リード等の周辺構成
要素を操作して行う。この場合、冷媒の装置への注入
は、真空断熱された二重管を利用し、作業者がはしご
（４）を登り箱部（２）上に立つて、冷媒をためた図示
されていないデユワーからポート（３）を介して行う。
この時、液注入に際して使用する二重管は、スパン長約
2m両端各々、1mおよび1.5〜2mの長さを有するコの字形
状を成しており、使用時には、ポート（３）から上方に
2m以上の空間を有しておかなければ作業が不可能であ
る。仮にフレキシブルな二重管を用いた場合も1m以上必
要である。又、同様に、コイルを励磁する為の電流供給
リードは、熱侵入の低減の為、着脱を可能とした構造を
持ち、長さは、0.5〜1mである為、ポート（３）から上
方に1m以上の空間を必要とする。一方、本装置の操作に
際しては、ポート（３）上での作業がほとんどであり、
その作業性も非常に悪い。本装置の使用場所は主として
医療機関がほとんどであり、おのずと使用場所，作業性
の点から種々の制約をうけるなどの欠点、不都合があつ
た。
マグネツト装置は、第１図に示すような概観を有し、外
周容器（１）内に収納された超電導コイルの予冷、およ
び液溜への注液、コイルの励磁は、全て、外周容器
（１）の上部に設けた箱部（２）上のポート（３）に配
置された注入口，回収口，電流供給リード等の周辺構成
要素を操作して行う。この場合、冷媒の装置への注入
は、真空断熱された二重管を利用し、作業者がはしご
（４）を登り箱部（２）上に立つて、冷媒をためた図示
されていないデユワーからポート（３）を介して行う。
この時、液注入に際して使用する二重管は、スパン長約
2m両端各々、1mおよび1.5〜2mの長さを有するコの字形
状を成しており、使用時には、ポート（３）から上方に
2m以上の空間を有しておかなければ作業が不可能であ
る。仮にフレキシブルな二重管を用いた場合も1m以上必
要である。又、同様に、コイルを励磁する為の電流供給
リードは、熱侵入の低減の為、着脱を可能とした構造を
持ち、長さは、0.5〜1mである為、ポート（３）から上
方に1m以上の空間を必要とする。一方、本装置の操作に
際しては、ポート（３）上での作業がほとんどであり、
その作業性も非常に悪い。本装置の使用場所は主として
医療機関がほとんどであり、おのずと使用場所，作業性
の点から種々の制約をうけるなどの欠点、不都合があつ
た。
本発明は、上記のような欠点に鑑みなされたもので、円
筒形横置の超電導マグネツト装置の使用場所に伴う制約
を大幅に軽減するとともに、作業性，操作性のよい超電
導マグネツト装置を提供することを目的とする。
筒形横置の超電導マグネツト装置の使用場所に伴う制約
を大幅に軽減するとともに、作業性，操作性のよい超電
導マグネツト装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成する為、本発明の超電導マグネット装
置は、円筒形横置の超電導マグネット装置の使用環境に
伴う制約を大幅に軽減し、作業性、操作性を良好にする
ため、冷媒である液体ヘリウムの充填口、ガスヘリウム
の回収口、マグネット励磁の為の電流供給部（電流供給
リード）などを集合したポートを真空容器の横側面に配
置し、高さ方向の寸法を低減するとともに、マグネット
異常（クエンチ）時の極低温容器内の圧力上昇に伴う安
全性の確保が実現できる構成としたことを特徴とする。
置は、円筒形横置の超電導マグネット装置の使用環境に
伴う制約を大幅に軽減し、作業性、操作性を良好にする
ため、冷媒である液体ヘリウムの充填口、ガスヘリウム
の回収口、マグネット励磁の為の電流供給部（電流供給
リード）などを集合したポートを真空容器の横側面に配
置し、高さ方向の寸法を低減するとともに、マグネット
異常（クエンチ）時の極低温容器内の圧力上昇に伴う安
全性の確保が実現できる構成としたことを特徴とする。
以下、本発明を第２図に示す一実施例について説明す
る。超電導コイル（５）はヘリウム容器（６）に収納さ
れ、その空間には液体ヘリウム（７）が充填される。ヘ
リウム容器（６）の側面下部に、電流供給リード，液体
ヘリウム注入口等を接続する為のポート（８）を設け
る。内部ポート（８）の端部は、フランジ（９）によつ
て真空域（10）と完全に隔離される構造となる。フラン
ジ（９）には、超電導コイル（５）に電力を供給する為
の着脱式のパワーリードの接続部（11）や液体ヘリウム
注入用パイプ（12）が溶接してある。接続部（11）に
は、フランジ（９）の真空域側にパワーリードを蒸発ヘ
リウムガスにて冷却する為のガスヘリウム回収管（13）
が接続してある。一方、ヘリウム容器（６）の上部に
は、ヘリウム容器（６）の外周に沿つて配置された液体
ヘリウム注入用パイプ（14）が一度立ちあげてからヘリ
ウム容器（６）内に貫通して溶接してある。ヘリウム容
器（６）の外には、交互に真空域（10）を介して20Kシ
ールド（15）、液体窒素（16）を溜めた80Kシールド（1
7）、真空容器（18）が配置されている。又、ヘリウム
容器（６）の上部には、液体ヘリウム注入用パイプ（1
4）の他に放圧管（19）が溶接されており、蒸発したガ
スヘリウムは、この放圧管（19）を介して図示されてい
ない回収系へ接続される。一方この放圧管（19）は途中
より分岐してガスヘリウム回収管（13）にも接続されて
いる。又、接続部（11）の真空域（10）側には、超電導
コイル（５）に電力を供給する為の着脱式のパワーリー
ド（20）がスムーズに挿入でき、尚かつ蒸発ガスの冷却
流路を構成するよう案内管（21）がベローズを介して真
空容器（18）に設けたフランジ（22）に接続されてい
る。更に、このフランジ（22）を取りつける外部ポート
（23）には液体ヘリウムを、図示していないデユワーか
ら供給する為の供給口（24）や、液体ヘリウムの流れる
流路や流量を調節するための低温バルブ（25）も設置し
てある。この他、図示していないが80Kシールド（17）
用液体窒素（16）の供給、回収配管やバルブなども設置
してある。
る。超電導コイル（５）はヘリウム容器（６）に収納さ
れ、その空間には液体ヘリウム（７）が充填される。ヘ
リウム容器（６）の側面下部に、電流供給リード，液体
ヘリウム注入口等を接続する為のポート（８）を設け
る。内部ポート（８）の端部は、フランジ（９）によつ
て真空域（10）と完全に隔離される構造となる。フラン
ジ（９）には、超電導コイル（５）に電力を供給する為
の着脱式のパワーリードの接続部（11）や液体ヘリウム
注入用パイプ（12）が溶接してある。接続部（11）に
は、フランジ（９）の真空域側にパワーリードを蒸発ヘ
リウムガスにて冷却する為のガスヘリウム回収管（13）
が接続してある。一方、ヘリウム容器（６）の上部に
は、ヘリウム容器（６）の外周に沿つて配置された液体
ヘリウム注入用パイプ（14）が一度立ちあげてからヘリ
ウム容器（６）内に貫通して溶接してある。ヘリウム容
器（６）の外には、交互に真空域（10）を介して20Kシ
ールド（15）、液体窒素（16）を溜めた80Kシールド（1
7）、真空容器（18）が配置されている。又、ヘリウム
容器（６）の上部には、液体ヘリウム注入用パイプ（1
4）の他に放圧管（19）が溶接されており、蒸発したガ
スヘリウムは、この放圧管（19）を介して図示されてい
ない回収系へ接続される。一方この放圧管（19）は途中
より分岐してガスヘリウム回収管（13）にも接続されて
いる。又、接続部（11）の真空域（10）側には、超電導
コイル（５）に電力を供給する為の着脱式のパワーリー
ド（20）がスムーズに挿入でき、尚かつ蒸発ガスの冷却
流路を構成するよう案内管（21）がベローズを介して真
空容器（18）に設けたフランジ（22）に接続されてい
る。更に、このフランジ（22）を取りつける外部ポート
（23）には液体ヘリウムを、図示していないデユワーか
ら供給する為の供給口（24）や、液体ヘリウムの流れる
流路や流量を調節するための低温バルブ（25）も設置し
てある。この他、図示していないが80Kシールド（17）
用液体窒素（16）の供給、回収配管やバルブなども設置
してある。
案内管（21）は、温度レベルごとに20Kシールド（1
5）、80Kシールド（17）と接続され、定常時の熱侵入を
減少させるようなされている。又各配管は熱収縮に対応
できるよう要所要所にベローズを用いてある。一方、安
全の為、ヘリウム容器（６）の上部には、各シールド，
真空層を貫通して真空容器（18）の外へ放圧管（19）を
設け、超電導コイル（５）のクエンチ等による急激な内
圧上昇に対処できるよう構成してある。
5）、80Kシールド（17）と接続され、定常時の熱侵入を
減少させるようなされている。又各配管は熱収縮に対応
できるよう要所要所にベローズを用いてある。一方、安
全の為、ヘリウム容器（６）の上部には、各シールド，
真空層を貫通して真空容器（18）の外へ放圧管（19）を
設け、超電導コイル（５）のクエンチ等による急激な内
圧上昇に対処できるよう構成してある。
次に上記のように構成した本発明の超電導マグネツト装
置の操作を説明する。80Kシールド（17）およびヘリウ
ム容器（６）に液体窒素を充填してまず超電導コイル
（５）の予冷をおこなう。次にヘリウム容器（６）から
液体窒素をおいだして液体ヘリウムの注液を行う。供給
口（24）より低温バルブ（25）を操作して液体ヘリウム
注入用パイプ（12）にて超電導コイル（５）の下部から
液体ヘリウム（７）を送液する。ヘリウム容器（６）の
下部に液体ヘリウム（７）がある程度溜まつた段階で低
温バルブ（25）を操作し、液体ヘリウム注入用パイプ
（14）を用いてヘリウム容器（６）の上部より液体ヘリ
ウム（７）を供給する。又、この液体ヘリウム注入用パ
イプ（14）は、液面より高くなるよう一度立ちあげてあ
り、液体ヘリウム（７）が外部へ流出しないようほどこ
されている。ヘリウム容器（６）に十分液体ヘリウム
（７）が保液された段階で超電導コイル（５）の励磁を
行う。励磁にあたりパワーリード（20）をフランジ（2
2）に装着し、接続部（11）に接続する。ヘリウム容器
（６）は一種の密閉容器であるため、貯液された液体ヘ
リウム（７）の気化ガスによる内圧上昇で、外気圧と圧
力差を生じる。この圧力差を利用してヘリウム容器
（６）の外周にはわせたガスヘリウム回収管（13）を介
してヘリウムガスが接続部（11）に導びかれる。接続部
（11）には、図示されていないバネ機構の封鎖弁がつい
ておりパワーリード（20）の接続によつてこの弁が開く
構造になつている。この為、接続部（11）まで導びかれ
たガスヘリウムは、この弁を通つて案内管（21）とパワ
ーリード（20）とで構成される冷却流路を流れて冷却を
行い、パワーリード（20）の大気側端部から回収され
る。所定励磁し終えた後、ただちにこのパワーリード
（20）はとりはずされ、ヘリウム容器（６）への熱侵入
を極力低下させる。
置の操作を説明する。80Kシールド（17）およびヘリウ
ム容器（６）に液体窒素を充填してまず超電導コイル
（５）の予冷をおこなう。次にヘリウム容器（６）から
液体窒素をおいだして液体ヘリウムの注液を行う。供給
口（24）より低温バルブ（25）を操作して液体ヘリウム
注入用パイプ（12）にて超電導コイル（５）の下部から
液体ヘリウム（７）を送液する。ヘリウム容器（６）の
下部に液体ヘリウム（７）がある程度溜まつた段階で低
温バルブ（25）を操作し、液体ヘリウム注入用パイプ
（14）を用いてヘリウム容器（６）の上部より液体ヘリ
ウム（７）を供給する。又、この液体ヘリウム注入用パ
イプ（14）は、液面より高くなるよう一度立ちあげてあ
り、液体ヘリウム（７）が外部へ流出しないようほどこ
されている。ヘリウム容器（６）に十分液体ヘリウム
（７）が保液された段階で超電導コイル（５）の励磁を
行う。励磁にあたりパワーリード（20）をフランジ（2
2）に装着し、接続部（11）に接続する。ヘリウム容器
（６）は一種の密閉容器であるため、貯液された液体ヘ
リウム（７）の気化ガスによる内圧上昇で、外気圧と圧
力差を生じる。この圧力差を利用してヘリウム容器
（６）の外周にはわせたガスヘリウム回収管（13）を介
してヘリウムガスが接続部（11）に導びかれる。接続部
（11）には、図示されていないバネ機構の封鎖弁がつい
ておりパワーリード（20）の接続によつてこの弁が開く
構造になつている。この為、接続部（11）まで導びかれ
たガスヘリウムは、この弁を通つて案内管（21）とパワ
ーリード（20）とで構成される冷却流路を流れて冷却を
行い、パワーリード（20）の大気側端部から回収され
る。所定励磁し終えた後、ただちにこのパワーリード
（20）はとりはずされ、ヘリウム容器（６）への熱侵入
を極力低下させる。
以上のような構造および作用により、本発明の超電導マ
グネツト装置を用いれば、操作箇所が横面に配置される
為、使用場所特に天井寸法等の制約をほとんど受けるこ
となく、又作業場所も低位置であるため、従来の装置の
ように操作時における高所作業に伴う墜落、工具等の落
下などを防止することができる。又バルブ操作や液体ヘ
リウムの注入、パワーリードの着脱作業が、すみやかか
つ安全に行なうことが可能である。さらに、コイル予冷
時におけるヘリウム容器内への液体窒素を追いだす際液
体ヘリウム注入用パイプ（12）が低位置に配置している
ため、十分なガスヘリウムとの置換が可能である。
グネツト装置を用いれば、操作箇所が横面に配置される
為、使用場所特に天井寸法等の制約をほとんど受けるこ
となく、又作業場所も低位置であるため、従来の装置の
ように操作時における高所作業に伴う墜落、工具等の落
下などを防止することができる。又バルブ操作や液体ヘ
リウムの注入、パワーリードの着脱作業が、すみやかか
つ安全に行なうことが可能である。さらに、コイル予冷
時におけるヘリウム容器内への液体窒素を追いだす際液
体ヘリウム注入用パイプ（12）が低位置に配置している
ため、十分なガスヘリウムとの置換が可能である。
上記の実施例においては、ポート（８）および（23）を
円筒形横置の超電導コイル（５）の円周横面に設置した
が、ポート（８）と（23）は円筒形横置の超電導コイル
（５）の開口端横面に設置してもよい。
円筒形横置の超電導コイル（５）の円周横面に設置した
が、ポート（８）と（23）は円筒形横置の超電導コイル
（５）の開口端横面に設置してもよい。
また、上記実施例においてはポートを真空容器の円周横
側面の下半部に設けたが、これは上半部に設けてもよ
い。さらに、液体ヘリウム注入用のポートと、パワーリ
ード用のポートを別に設けてもよい。このようにして
も、本発明の効果はかなりの程度得られる。
側面の下半部に設けたが、これは上半部に設けてもよ
い。さらに、液体ヘリウム注入用のポートと、パワーリ
ード用のポートを別に設けてもよい。このようにして
も、本発明の効果はかなりの程度得られる。
以上説明したように本発明によれば、円筒形横置の超電
導マグネツト装置の使用場所に伴う寸法制約を大幅に軽
減するとともに、操作時における墜落、工具などの落下
を防ぐなど作業性、操作性の改善に加え、マグネット異
常（クエンチ）時の極低温容器内圧力上昇に伴う安全性
の問題を生じることのない超電導マグネツト装置を得る
ことができる。
導マグネツト装置の使用場所に伴う寸法制約を大幅に軽
減するとともに、操作時における墜落、工具などの落下
を防ぐなど作業性、操作性の改善に加え、マグネット異
常（クエンチ）時の極低温容器内圧力上昇に伴う安全性
の問題を生じることのない超電導マグネツト装置を得る
ことができる。
第１図は従来の超電導マグネツト装置の外観図、第２図
は本発明の一実施例の超電導マグネツト装置の縦断面図
である。 ５……超電導コイル、６……ヘリウム容器、8,23……ポ
ート、11……接続部、12,14……液体ヘリウム注入用パ
イプ、20……パワーリード、24……供給口、25……低温
バルブ。
は本発明の一実施例の超電導マグネツト装置の縦断面図
である。 ５……超電導コイル、６……ヘリウム容器、8,23……ポ
ート、11……接続部、12,14……液体ヘリウム注入用パ
イプ、20……パワーリード、24……供給口、25……低温
バルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 6/04 ＺＡＡ 6/06 ＺＡＡ Ｈ０１Ｆ 5/08 ＺＡＡ Ｇ 7/22 ＺＡＡ Ｆ
Claims (1)
- 【請求項１】液体ヘリウムが充填され超電導コイルを収
容したヘリウム容器を内包して円筒形をなし横置される
真空容器の前記ヘリウム容器内の液体ヘリウム液面下で
かつその側面下部に、それぞれ前記ヘリウム容器、真空
容器を貫通して前記超電導コイルを励磁するための電流
供給リード、超電導コイルを冷却するための液体ヘリウ
ム注入口、前記電流供給リードをガスヘリウムにて冷却
するためのガスヘリウム回収口等を接続する為のポート
を設けるとともに、前記ヘリウム容器の上部にヘリウム
容器および前記真空容器を貫通して放圧管を設け、この
放圧管と前記ポートに接続されたガスヘリウム回収口と
を連通させたことを特徴とする超電導マグネット装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1932284A JPH07105528B2 (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 超電導マグネツト装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1932284A JPH07105528B2 (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 超電導マグネツト装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60164374A JPS60164374A (ja) | 1985-08-27 |
| JPH07105528B2 true JPH07105528B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=11996165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1932284A Expired - Lifetime JPH07105528B2 (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 超電導マグネツト装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105528B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1984
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＣＲＹＯＧＥＮＩＣＳ（ＪＵＬＹ１９８２）ＰＰ．３３５−３４３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60164374A (ja) | 1985-08-27 |
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