(57)【要約】【課題】デュワ側のトランスファラインを常時差し込んだままの運用でも、冷媒の蒸発率を少なくすることができるトランスファライン装置を実現する。【解決手段】冷媒が貯蔵されたコンテナに一端が挿入され二重管よりなるコンテナ側トランスファラインと、デュワに一端が挿入され二重管よりなるデュワ側トランスファラインと、前記コンテナ側トランスファラインの他端と前記デュワ側トランスファラインの他端とを連結するバヨネットとを具備するトランスファライン装置において、前記デュワ側トランスファラインの他端の前記二重管の内管に設けられ前記冷媒の蒸発量を減少する蒸発量減少手段を具備したことを特徴とするトランスファライン装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が貯蔵されたコンテナに一端が挿入され二重管よりなるコンテナ側トランスファラインと、デュワに一端が挿入され二重管よりなるデュワ側トランスファラインと、前記コンテナ側トランスファラインの他端と前記デュワ側トランスファラインの他端とを連結するバヨネットとを具備するトランスファライン装置において、
前記デュワ側トランスファラインの他端の前記二重管の内管に設けられ前記冷媒の蒸発量を減少する蒸発量減少手段
を具備したことを特徴とするトランスファライン装置。
【請求項２】
前記蒸発量減少手段は、前記デュワ側トランスファラインの他端に設けられ前記デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、
この栓体に設けられ前記デュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通するピンホールと
を具備したことを特徴とする請求項１記載のトランスファライン装置。
【請求項３】
前記蒸発量減少手段は、前記デュワ側トランスファラインの他端に設けられ前記デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、
この栓体に設けられ前記デュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通する第１の連通孔と、
前記栓体に設けられ前記第１の連通孔を通る前記冷媒の流量を調整する流量調整弁と
を具備したことを特徴とする請求項１記載のトランスファライン装置。
【請求項４】
前記蒸発量減少手段は、前記デュワ側トランスファラインの他端に設けられ前記デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、
この栓体に一端が取り付けられ前記デュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通する中継パイプと、
この中継パイプに設けられこの中継パイプを通る前記冷媒の流量を調整する流量調整弁と、
前記中継パイプに設けられ前記中継パイプを通る前記冷媒の流量を計測する流量計と
を具備したことを特徴とする請求項１記載のトランスファライン装置。
【請求項５】
前記蒸発量減少手段は、前記デュワ側トランスファラインの他端に設けられ前記デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、
この栓体に設けられ前記デュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通する第２の連通孔と、
この第２の連通孔に設けられ前記冷媒の流量を規制する充填材と
を具備したことを特徴とする請求項１記載のトランスファライン装置。
【請求項６】
前記蒸発量減少手段は、前記デュワ側トランスファラインの他端に設けられ前記デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、
この栓体に一端が取り付けられ前記デュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通する中継パイプと、
この中継パイプに設けられ複数の充填材を有しこの中継パイプを通る前記冷媒の流量を規制する充填材ユニットと
を具備したことを特徴とする請求項１記載のトランスファライン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスファライン装置に関するものである。
更に詳述すれば、例えば、クライオスタットに冷媒を供給するときに使用するトランスファライン装置に関する発明である。更に詳しくは、トランスファライン装置からの熱侵入による冷媒蒸発を防ぐことができるトランスファライン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図で、ヘリウムなどの超低温の液状の冷媒を、冷媒コンテナからデュワに供給する際の要部構成説明図、図７は注液終了後の状態を示す要部構成説明図である。
図６において、コンテナ側トランスファライン１１は、冷媒１２が貯蔵された冷媒コンテナ１３に一端が挿入され、外管１１１と内管１１２との二重管よりなる。
外管１１１と内管１１２との間は、真空に保たれている。
【０００３】
デュワ側トランスファライン１４は、デュワ１５に一端が挿入され、外管１４１と内管１４２との二重管よりなる。
外管１４１と内管１４２との間は、真空に保たれている。
即ち、コンテナ側トランスファライン１１は真空断熱部をもつ真空２重管１１１、１１２で構成され、デュワ側トランスファライン１４は真空断熱部をもつ真空２重管１４１、１４２で構成されている。
【０００４】
バヨネット１６は、コンテナ側トランスファライン１１の他端とデュワ側トランスファライン１４の他端とを連結する。
加圧ガス管１７は、冷媒コンテナ１３に設けられている。
排気管１８は、デュワ１５に設けられている。
【０００５】
以上の構成において、冷媒の移送は、トランスファライン１１、１４をバヨネットと呼ばれる接合口１６で接続し、冷媒コンテナ１３に、加圧ガス管１７から加圧ガスで圧力を加え押し出すことで行われる。
即ち、冷媒１２が押し出されてトランスファライン１６、１４を通ってデュワ１５に供給される。
【０００６】
図７は注液終了後の状態で、コンテナ側のトランスファライン１１を抜いて、デュワ側トランスファライン１４に空気が侵入しないように栓体１９をバヨネット１６に差し込む。
注液が頻繁な場合、または、デュワ側のトランスファライン１４を引き抜きたくない用途の場合には、デュワ側トランスファライン１４はデュワ１５に差し込まれたままの状態で保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平０５−００３２００号公報
【特許文献２】特開平０５−０７９７１８号公報
【特許文献３】特開平０９−１０７１３１号公報
【特許文献４】特開２００３−２５４６５３号公報
【特許文献５】特開２００６−１０５５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような装置においては、以下の問題点がある。
トランスファライン１１，１４は、真空２重管となっており、また通常は、ステンレスなどの熱伝導の小さな材質で作られているため、常温からデュワ１５の内部に侵入する熱は小さなものであり、通常は問題になることはない。
【０００９】
しかし、デュワ側トランスファライン１４を常時差し込んだままにすると、デュワ１５の内のデュワ側トランスファライン１４の外側の管１４１は蒸発ガスの顕熱により冷却されるためデュワ１５の外部の常温部からデュワ１５の内部に伝導する熱は無視できるが、デュワ側トランスファライン１４の内側の管１４２は顕熱を利用できないため常温部からの侵入熱が無視できない。
【００１０】
すなわち、デュワ側トランスファライン１４をデュワ１５に差し込んだままにしておくと冷媒の蒸発量が多くなるという問題点がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、デュワ側のトランスファラインを常時差し込んだままの運用でも、冷媒の蒸発率を少なくすることができるトランスファライン装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のトランスファライン装置においては、
冷媒が貯蔵されたコンテナに一端が挿入され二重管よりなるコンテナ側トランスファラインと、デュワに一端が挿入され二重管よりなるデュワ側トランスファラインと、前記コンテナ側トランスファラインの他端と前記デュワ側トランスファラインの他端とを連結するバヨネットとを具備するトランスファライン装置において、前記デュワ側トランスファラインの他端の前記二重管の内管に設けられ前記冷媒の蒸発量を減少する蒸発量減少手段を具備したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２のトランスファライン装置においては、請求項１記載のトランスファライン装置において、
前記蒸発量減少手段は、前記デュワ側トランスファラインの他端に設けられ前記デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、この栓体に設けられ前記デュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通するピンホールとを具備したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３のトランスファライン装置においては、請求項１記載のトランスファライン装置において、
前記蒸発量減少手段は、前記デュワ側トランスファラインの他端に設けられ前記デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、この栓体に設けられ前記デュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通する第１の連通孔と、前記栓体に設けられ前記連通孔を通る前記冷媒の流量を調整する流量調整弁とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４のトランスファライン装置においては、請求項１記載のトランスファライン装置において、
前記蒸発量減少手段は、前記デュワ側トランスファラインの他端に設けられ前記デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、この栓体に一端が取り付けられ前記デュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通する中継パイプと、この中継パイプに設けられこの中継パイプを通る前記冷媒の流量を調整する流量調整弁と、前記中継パイプに設けられ前記中継パイプを通る前記冷媒の流量を計測する流量計とを具備したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項５のトランスファライン装置においては、請求項１記載のトランスファライン装置において、
前記蒸発量減少手段は、前記デュワ側トランスファラインの他端に設けられ前記デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、この栓体に設けられ前記デュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通する第２の連通孔と、この第２の連通孔に設けられ前記冷媒の流量を規制する充填材とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項６のトランスファライン装置においては、請求項１記載のトランスファライン装置において、
前記蒸発量減少手段は、前記デュワ側トランスファラインの他端に設けられ前記デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、この栓体に一端が取り付けられ前記デュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通する中継パイプと、この中継パイプに設けられ複数の充填材を有しこの中継パイプを通る前記冷媒の流量を規制する充填材ユニットとを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
内管を常時蒸発ガスの顕熱を利用して冷やすことができるため、常温部からデュワ内部に侵入する熱が低減できデュワ内の冷媒の蒸発量を減らすことが出来るトランスファライン装置が得られる。
また、デュワ内部の内管が予め冷却されているため、冷媒移送開始時に暖かいガス状冷媒がデュワ内に移送される量が少なくなり、移送時の損失が少なくなるトランスファライン装置が得られる。
【００１９】
さらに、内管の径を太くしても侵入熱を低減できるため、大径のトランスファラインが可能になる。
大径のトランスファラインは圧損が少ないため、ヘリウムでしばしば問題になるフラッシュロスと呼ばれる移送時の損失が少なくなるトランスファライン装置が得られる。
【００２０】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
蒸発量減少手段は、デュワ側トランスファラインの他端に設けられ、デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、この栓体に設けられ記デュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通するピンホールとが設けられたので、簡潔で安価な蒸発量減少手段を有するトランスファライン装置が得られる。
【００２１】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
蒸発量減少手段は、デュワ側トランスファラインの他端に設けられ、デュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、この栓体に設けられデュワ側トランスファラインの内管と外部とを連通する第１の連通孔と、栓体に設けられ第１の連通孔を通る冷媒の流量を調整する流量調整弁とが設けられたので、冷媒の流量を容易に調整できるトランスファライン装置が得られる。
【００２２】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
デュワ側トランスファラインの他端に設けられデュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、この栓体に一端が取り付けられた中継パイプと、この中継パイプに設けられこの中継パイプを通る冷媒の流量を調整する流量調整弁と、中継パイプに設けられ中継パイプを通る冷媒の流量を計測する流量計とが設けられたので、流量計を見ながら流量を調整できるため、微量ガスの調整が容易にできるトランスファライン装置が得られる。
【００２３】
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
充填材により、流量調整弁が省略できるとともに、空気の逆流を防止できる。
特に高分子膜または中空糸膜などの充填物は、ヘリウム等の微少分子は通過させるが、空気や水等のトランスファラインを閉塞させる気体は通さないという利点があるトランスファライン装置が得られる。
【００２４】
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
蒸発量減少手段は、デュワ側トランスファラインの他端に設けられデュワ側トランスファラインの栓をする栓体と、この栓体に一端が取り付けられた中継パイプと、この中継パイプに設けられ複数の充填材を有しこの中継パイプを通る冷媒の流量を調整する充填材ユニットとが設けられたので、中継パイプを取り替えることにより、流量の異なる充填材ユニットを有する中継パイプに取り替えることにより、冷媒の流量を容易に取り替えることができるトランスファライン装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図３】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図４】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図５】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図６】従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
【図７】図６の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図である。
図において、図６と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図６との相違部分のみ説明する。
【００２７】
図１において、蒸発量減少手段２１は、デュワ側トランスファライン１４の他端の二重管の内管１４２に設けられ、冷媒１２の蒸発量を減少する。
【００２８】
この場合は、蒸発量減少手段２１は、デュワ側トランスファライン１４の他端に設けられ、デュワ側トランスファライン１４の栓をする栓体２１１と、この栓体２１１に設けられ、デュワ側トランスファライン１４の内管１４２と外部とを連通するピンホール２１２とを有する。
以上の構成において、ピンホール２１２を通して、冷媒１２の蒸発ガスが流れる。
【００２９】
この結果、内管１４２を常時蒸発ガスの顕熱を利用して冷やすことができるため、常温部からデュワ１５の内部に侵入する熱が低減できデュワ１５内の冷媒の蒸発量を減らすことが出来るトランスファライン装置が得られる。
また、デュワ１５の内部の内管が予め冷却されているため、冷媒移送開始時に暖かいガス状冷媒がデュワ１５内に移送される量が少なくなり、移送時の損失が少なくなるトランスファライン装置が得られる。
【００３０】
さらに、内管１４２の径を太くしても侵入熱を低減できるため、大径のトランスファラインが可能になる。
大径のトランスファラインは圧損が少ないため、ヘリウムでしばしば問題になるフラッシュロスと呼ばれる移送時の損失が少なくなるトランスファライン装置が得られる。
【００３１】
蒸発量減少手段２１は、デュワ側トランスファライン１４の他端に設けられ、デュワ側トランスファライン１４の栓をする栓体２１１と、この栓体２１１に設けられデュワ側トランスファラインの内管１４２と外部とを連通するピンホール２１２とが設けられたので、簡潔で安価な蒸発量減少手段２１を有するトランスファライン装置が得られる。
【００３２】
図２は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
図２において、蒸発量減少手段３１は、デュワ側トランスファライン１４の他端に設けられ、デュワ側トランスファライン１４の栓をする栓体３１１と、この栓体３１１に設けられデュワ側トランスファラインの内管１４２と外部とを連通する第１の連通孔３１２と、栓体３１１に設けられ、連通孔３１２を通る冷媒１２の流量を調整する流量調整弁３１３とを有する。
【００３３】
以上の構成において、第１の連通孔３１２を通して、冷媒１２の蒸発ガスが流れる。
流量調整弁３１２は、第１の連通孔３１２を通る冷媒１２の流量を調整する。
【００３４】
この結果、蒸発量減少手段３１は、デュワ側トランスファライン１４の他端に設けられ、デュワ側トランスファライン１４の栓をする栓体３１１と、この栓体３１１に設けられデュワ側トランスファラインの内管１４２と外部とを連通する第１の連通孔３１２と、栓体３１１に設けられ第１の連通孔３１２を通る冷媒１２の流量を調整する流量調整弁３１３とが設けられたので、冷媒１２の流量を容易に調整できるトランスファライン装置が得られる。
【００３５】
図３は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
図３において、蒸発量減少手段４１は、デュワ側トランスファライン１４の他端に設けられ、デュワ側トランスファライン１４の栓をする栓体４１１と、この栓体４１１に一端が取り付けられデュワ側トランスファラインの内管１４２と外部とを連通する中継パイプ４１２と、この中継パイプ４１２に設けられこの中継パイプ４１２を通る冷媒１２の流量を調整する流量調整弁４１３と、中継パイプ４１２に設けられ、中継パイプ４１２を通る冷媒１２の流量を計測する流量計４１４とを有する。
【００３６】
以上の構成において、中継パイプ４１２を通して、冷媒１２の蒸発ガスが流れる。
流量調整弁４１３は、中継パイプ４１２を通る冷媒１２の流量を調整する。
流量計４１４は、中継パイプ４１２を通る冷媒１２の流量を計測する。
【００３７】
この結果、デュワ側トランスファライン１４の他端に設けられ、デュワ側トランスファライン１４の栓をする栓体４１１と、この栓体４１１に一端が取り付けられた中継パイプ４１２と、この中継パイプ４１２に設けられこの中継パイプ４１２を通る冷媒１２の流量を調整する流量調整弁４１３と、中継パイプ４１２に設けられ中継パイプ４１２を通る冷媒１２の流量を計測する流量計４１４とが設けられたので、流量計４１４を見ながら流量を調整できるため、微量ガスの調整が容易にできるトランスファライン装置が得られる。
【００３８】
図４は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
図４において、蒸発量減少手段５１は、デュワ側トランスファライン１４の他端に設けられ、デュワ側トランスファライン１４の栓をする栓体５１１と、この栓体５１１に設けられ、デュワ側トランスファラインの内管１４２と外部とを連通する第２の連通孔５１２と、この第２の連通孔５１２に設けられ冷媒１２の流量を規制する充填材５１３とを有する。
【００３９】
この場合は、充填材５１３は通気性充填材である多孔質材料やプラスチック中空糸膜またはガラス中空糸膜を束ねた分離膜モジュールが使用されている。
【００４０】
以上の構成において、第２の連通孔５１２を通して、冷媒１２の蒸発ガスが流れる。
この結果、充填材５１３により、流量調整弁が省略できるとともに、空気の逆流を防止できる。
特に高分子膜または中空糸膜などの充填物は、ヘリウム等の微少分子は通過させるが、空気や水等のトランスファラインを閉塞させる気体は通さないという利点があるトランスファライン装置が得られる。
【００４１】
図５は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
図５において、蒸発量減少手段６１は、デュワ側トランスファライン１４の他端に設けられ、デュワ側トランスファライン１４の栓をする栓体６１１と、この栓体６１１に一端が取り付けられ、デュワ側トランスファラインの内管１４２と外部とを連通する中継パイプ６１２と、この中継パイプ６１２に設けられ、複数の充填材６１３を有しこの中継パイプ６１２を通る冷媒１２の流量を規制する充填材ユニット６１４とを有する。
【００４２】
以上の構成において、中継パイプ６１２を通して、冷媒１２の蒸発ガスが流れる。
充填材ユニット６１４は、複数の充填材６１３を有しこの中継パイプ６１２を通る冷媒１２の流量を規制する。
【００４３】
この結果、蒸発量減少手段６１は、デュワ側トランスファライン１４の他端に設けられデュワ側トランスファライン１４の栓をする栓体６１１と、この栓体６１１に一端が取り付けられた中継パイプ６１２と、この中継パイプ６１２に設けられ複数の充填材６１３を有しこの中継パイプ６１２を通る冷媒１２の流量を調整する充填材ユニット６１４とが設けられたので、中継パイプ６１２を取り替えることにより、流量の異なる充填材ユニット６１４を有する中継パイプ６１２に取り替えることにより、冷媒１２の流量を容易に取り替えることができるトランスファライン装置が得られる。
【００４４】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【符号の説明】
【００４５】
１１    コンテナ側トランスファライン
１１１  外管
１１２  内管
１２    冷媒
１３    冷媒コンテナ
１４    デュワ側トランスファライン
１４１  外管
１４２  内管
１５    デュワ
１６    バヨネット
１７    加圧ガス管
１８    排気管
１９    栓体
２１    蒸発量減少手段
２１１  栓体
２１２  ピンホール
３１    蒸発量減少手段
３１１  栓体
３１２  第１の連通孔
３１３  流量調整弁
４１    蒸発量減少手段
４１１  栓体
４１２  中継パイプ
４１３  流量調整弁
４１４  流量計
５１    蒸発量減少手段
５１１  栓体
５１２  第２の連通孔
５１３  充填材
６１    蒸発量減少手段
６１１  栓体
６１２  中継パイプ
６１３  充填材
６１４  充填材ユニット
【図１】
2010236824.tif 000003
【図２】
2010236824.tif 000004
【図３】
2010236824.tif 000005
【図４】
2010236824.tif 000006
【図５】
2010236824.tif 000007
【図６】
2010236824.tif 000008
【図７】
2010236824.tif 000009