(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状冷媒が収納されると共に液状冷媒の液面上にガス状冷媒が収納される主室と、
液状冷媒が収納されると共に液状冷媒の液面上にガス状冷媒が収納される副室と、
該主室と該副室とをつなぐと共に途中に被冷却部を備え、該副室から送給された液状冷媒で該被冷却部を冷やした後に冷媒を該主室に帰還させる冷媒帰還通路と、
該主室の液状冷媒を該副室に補給する供給通路と、
該供給通路に配設され該供給通路を流れる冷媒の流量を規制する規制手段と、
該副室の冷媒を加熱し、加熱に伴い増圧した該副室のガス状冷媒のガス圧により該副室の液状冷媒を該冷媒帰還通路に送給すると共に該冷媒帰還通路を介して冷媒を該主室に帰還させる熱源手段と、
該主室のガス状冷媒のガス圧と該副室のガス状冷媒のガス圧との少なくとも一方を他方に対して調整可能な圧力調整手段とを具備し、
前記圧力調整手段は、前記主室のガス状冷媒が収納される空間と前記副室のガス状冷媒が収納される空間とをつなぐ均圧通路と、該均圧通路を開閉する開閉弁とを備えていることを特徴とする冷媒供給装置。
【請求項２】
規制手段は、開閉弁、一方向弁、オリフィスのうちの何れかであることを特徴とする請求項１に記載の冷媒供給装置。
【請求項３】
冷媒帰還通路から前記副室への冷媒の流れを阻止する逆流防止弁が、該冷媒帰還通路及び該副室の少なくとも一方に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷媒供給装置。
【請求項４】
前記副室は、該副室よりも容積の小さくかつ該副室の液状冷媒が進入する小室を備えており、熱源手段は該小室の冷媒を加熱することを特徴とする請求項１〜３に記載の冷媒供給装置。
【請求項５】
前記副室には、該副室の液状冷媒に浮遊するフロートが装備されており、該フロートは、該副室の液状冷媒の一部が進入すると共に副室よりも容積の小さな小室を備え、熱源手段は該小室の冷媒を加熱することを特徴とする請求項１〜４に記載の冷媒供給装置。
【請求項６】
液状冷媒が収納されると共に液状冷媒の液面上にガス状冷媒が収納される主室と、
液状冷媒が収納されると共に液状冷媒の液面上にガス状冷媒が収納され、第１副室と第２副室とを有する副室と、
該主室と該第１副室とをつなぐと共に途中に被冷却部を備える主通路と、該被冷却部の上流側と該第２副室とをつなぐ副通路とを有し、該第１、第２副室から送給された液状冷媒で該被冷却部を冷やした後に冷媒を該主室に帰還させる冷媒帰還通路と、
該主室の液状冷媒を該第１副室に補給する第１供給通路と、該主室の液状冷媒を該第２副室に補給する第２供給通路とを有する供給通路と、
該供給通路を流れる冷媒の流量を規制し、該第１供給通路に配設された第１規制手段と、該第２供給通路に配設された第２規制手段とを有する規制手段と、
該第１副室の冷媒を加熱する第１熱源手段と、該第２副室の冷媒を加熱する第２熱源手段とを有する熱源手段と、
該主室のガス状冷媒のガス圧と該第１副室のガス状冷媒のガス圧との少なくとも一方を他方に対して調整可能な第１圧力調整手段と、該主室のガス状冷媒のガス圧と該第２副室のガス状冷媒のガス圧との少なくとも一方を他方に対して調整可能な第２圧力調整手段とを有する圧力調整手段と、
該冷媒帰還通路の主通路から第１副室への冷媒の流れを阻止する第１逆流防止弁と、該冷媒帰還通路の副通路から第２副室への冷媒の流れを阻止する第２逆流防止弁とを有する逆流防止弁とを具備し、
前記第１圧力調整手段は、前記主室のガス状冷媒が収納される空間と前記第１副室のガス状冷媒が収納される空間とをつなぐ第１均圧通路と、該第１均圧通路を開閉する第１開閉弁とを備え、
前記第２圧力調整手段は、前記主室のガス状冷媒が収納される空間と前記第２副室のガス状冷媒が収納される空間とをつなぐ第２均圧通路と、該第２均圧通路を開閉する第２開閉弁とを備えていることを特徴とする冷媒供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液体窒素等の冷媒を送給して被冷却部を冷却した後にその冷媒を帰還させる冷媒供給装置に関する。本発明は、例えば、超電導磁石を収納している液体ヘリウムが装填された容器の極低温を維持するために容器を覆うシールド板を液体窒素等の冷媒で冷却する極低温装置に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特公平３−１７０５７号公報に示す「クライオスタット用輻射シールド板の冷却装置」が知られている。このものは、超電導磁石を冷却する液体ヘリウム槽と、液体ヘリウム槽を覆いこれを低温に維持するためのシールド板と、シールド板と熱接触する導管と、導管に液体窒素を送給するためのインペラー式ポンプとを備えている。このインペラー式ポンプでは、液体窒素の送給源となる圧力ヘッドに主羽車の回転の運動エネルギーを変換するため、主羽車を常時回転させなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし液体窒素等の低温の液状冷媒は潤滑性に欠けるため、主羽車を支えている軸受が摩耗し易く、インペラー式ポンプの寿命が短いという問題がある。更に主羽車を支える軸受における摩擦発熱も大きく、摩擦発熱に起因して低温の液状冷媒が蒸発し易く、冷却効率が低下するという問題がある。
【０００４】
本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、その目的は、冷媒を主室に帰還させるにあたりインペラー式ポンプを廃止し得、液体窒素等の低温の液状冷媒を送給して帰還させる際における軸受の摩耗、軸受の摩擦発熱といった不具合を改善して冷却効率を向上させ得るのに有利な冷媒供給装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決する手段】
請求項１の冷媒供給装置は、液状冷媒が収納されると共に液状冷媒の液面上にガス状冷媒が収納される主室と、
液状冷媒が収納されると共に液状冷媒の液面上にガス状冷媒が収納される副室と、
主室と副室とをつなぐと共に途中に被冷却部を備え、副室から送給された液状冷媒で被冷却部を冷やした後に冷媒を主室に帰還させる冷媒帰還通路と、
主室の液状冷媒を副室に補給する供給通路と、
供給通路に配設され供給通路を流れる冷媒の流量を規制する規制手段と、
副室の冷媒を加熱し、加熱に伴い増圧した副室のガス状冷媒のガス圧により副室の液状冷媒を冷媒帰還通路に送給すると共に冷媒帰還通路を介して冷媒を該主室に帰還させる熱源手段と、
主室のガス状冷媒のガス圧と副室のガス状冷媒のガス圧との少なくとも一方を他方に対して調整可能な圧力調整手段とを具備し、
前記圧力調整手段は、主室のガス状冷媒が収納される空間と副室のガス状冷媒が収納される空間とをつなぐ均圧通路と、該均圧通路を開閉する開閉弁とを備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
熱源手段は副室の液状冷媒を加熱できるものであればよく、例えば、電気ヒータ方式、装置外方の熱（外気温等）を伝熱する伝熱手段、ガス加熱方式、太陽光加熱方式等を採用できる。
請求項２の冷媒供給装置は、請求項１において、規制手段は、供給通路に配設された開閉弁、一方向弁、オリフィスのうちの何れかであることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の冷媒供給装置は、請求項１〜２において、冷媒帰還通路から副室への冷媒の流れを阻止する逆流防止弁が、冷媒帰還通路及び副室の少なくとも一方に配設されていることを特徴とする。従って何らかの原因で冷媒帰還通路が過剰に高圧となった場合においても、冷媒帰還通路の冷媒が副室に逆流することを防止できる。よって熱源によるポンプ作用を得るのに有利である。
【０００８】
請求項４の冷媒供給装置は、前記各請求項において、副室よりも容積の小さな小室が副室に連通して装備され、熱源手段は小室の冷媒を加熱することを特徴とする。
請求項５の冷媒供給装置は、前記各請求項において、副室には、副室の液状冷媒に浮遊するフロートが装備されており、フロートは、副室の液状冷媒の一部が進入する小室を備え、熱源手段は小室の冷媒を加熱することを特徴とする。
請求項６の冷媒供給装置は、液状冷媒が収納されると共に液状冷媒の液面上にガス状冷媒が収納される主室と、
液状冷媒が収納されると共に液状冷媒の液面上にガス状冷媒が収納され、第１副室と第２副室とを有する副室と、
主室と第１副室とをつなぐと共に途中に被冷却部を備える主通路と、被冷却部の上流側と該第２副室とをつなぐ副通路とを有し、第１、第２副室から送給された液状冷媒で被冷却部を冷やした後に冷媒を主室に帰還させる冷媒帰還通路と、  主室の液状冷媒を第１副室に補給する第１供給通路と、主室の液状冷媒を第２副室に補給する第２供給通路とを有する供給通路と、
供給通路を流れる冷媒の流量を規制し、第１供給通路に配設された第１規制手段と、第２供給通路に配設された第２規制手段とを有する規制手段と、
第１副室の冷媒を加熱する第１熱源手段と、第２副室の冷媒を加熱する第２熱源手段とを有する熱源手段と、
主室のガス状冷媒のガス圧と第１副室のガス状冷媒のガス圧との少なくとも一方を他方に対して調整可能な第１圧力調整手段と、主室のガス状冷媒のガス圧と第２副室のガス状冷媒のガス圧との少なくとも一方を他方に対して調整可能な第２圧力調整手段とを有する圧力調整手段と、
冷媒帰還通路の主通路から第１副室への冷媒の流れを阻止する第１逆流防止弁と、冷媒帰還通路の副通路から第２副室への冷媒の流れを阻止する第２逆流防止弁とを有する逆流防止弁とを具備し、
第１圧力調整手段は、主室のガス状冷媒が収納される空間と第１副室のガス状冷媒が収納される空間とをつなぐ第１均圧通路と、第１均圧通路を開閉する第１開閉弁とを備え、
第２圧力調整手段は、主室のガス状冷媒が収納される空間と第２副室のガス状冷媒が収納される空間とをつなぐ第２均圧通路と、第２均圧通路を開閉する第２開閉弁とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
【作用及び発明の効果】
請求項１においては、熱源手段による熱により副室の液状冷媒が加熱される。その結果、副室の液状冷媒の蒸発が促進され、副室の液状冷媒の液面上のガス状冷媒のガス圧が増加する。従って副室のガス状冷媒のガス圧に起因するポンプ作用が得られ、これにより副室の液状冷媒は冷媒帰還通路に送給される。冷媒帰還通路に送給された液状冷媒は、被冷却部を冷却した後に主室に帰還する。帰還の際には、帰還先である主室のガス圧が副室のガス圧よりも低圧とする必要があるが、これは圧力調整手段により実行する。
【００１０】
また副室のガス圧が主室のガス圧よりも過剰に増加すると、主室の液状冷媒を副室に補給するのに支障をきたす場合があるが、これは圧力調整手段により是正する。
また上記の様に副室のガス圧が過剰に増加すると、副室の液状冷媒が供給通路を介して主室に逆流するおそれがあるが、この逆流は、供給通路を流れる冷媒の流量を規制する機能をもつ規制手段により規制される。
【００１１】
上記した様に請求項１においては熱源手段からの熱により副室の液状冷媒の蒸発を促進させることにより副室のガス圧を増加させ、これによりポンプ作用を生ぜしめ、副室の液状冷媒を冷媒帰還通路に送給し、主室に帰還させ、これにより冷媒を循環させるものである。この様に請求項１においてはインペラー式ポンプを使用せずとも冷媒を循環させ得るので、インペラー式ポンプを廃止でき、インペラー式ポンプを採用していたときに生じる軸受の摩耗や軸受の摩擦発熱等を回避でき、冷却効率を向上させ得る効果が得られる。
【００１２】
請求項２においては、規制手段は、供給通路に配設された開閉弁、一方向弁またはオリフィスであるため、開閉弁、一方向弁やオリフィスの流量規制機能により、副室の液状冷媒が供給通路を介して主室へ逆流することを防止するのに有利である。規制手段として開閉弁や一方向弁を採用すれば、供給通路の閉塞を確実に行い得るので、副室の液状冷媒が供給通路を介して主室へ逆流することを防止するのに有利である。また規制手段としてオリフィスを採用すれば、オリフィスは絞り機構であるため機械的可動開閉機構が実質的になく、使用の際における摩耗の不具合を回避するのに一層有利である。
【００１３】
請求項１においては、圧力調整手段は、主室のガス状冷媒が収納される空間と副室のガス状冷媒が収納される空間とをつなぐ均圧通路と、均圧通路を開閉する開閉弁とで構成されている。そのため、開閉弁による開閉機能により均圧通路の開放を確実に行い得るので、副室のガス状冷媒を主室に短時間に移動でき、これにより主室のガス状冷媒と副室のガス状冷媒とを短時間のうちに同圧にできる。従って、主室の液状冷媒を供給通路を介して副室に補給するのに有利である。
【００１４】
請求項３においては、冷媒帰還通路から副室への冷媒の流れを阻止する逆流防止弁が配設されているため、万一、冷媒帰還通路側が高圧となった場合においても、冷媒帰還通路の冷媒が副室へ逆流することを防止できる。従って副室の冷媒を冷媒帰還通路に送給する送給性が確保され、被冷却部を冷却するのに有利である。
【００１５】
上記した様に各請求項によれば、機械的可動部は、開閉弁、一方向弁、逆流防止弁だけであり、しかもこれらの弁は従来用いられているインペラー式ポンプとは異なり、２４時間連続駆動しているのではなく、間欠的に僅かの時間動くだけである。例えば、主室の冷媒を副室に補給する時に開放作動させるものである。したがって、摩耗防止の面で有利であり、冷媒供給装置の耐久性を向上するのに有利である。
【００１６】
ところで、副室の液状冷媒の量が多い場合には、熱源手段によって副室の液状冷媒を加熱して蒸発を促進させる効率が低下し、副室のガス状冷媒のガス圧を増す効率が低下する。例えば、熱源手段からの熱によって副室の液状冷媒を加熱したとしても、副室の液状冷媒の量が多い場合には、一旦加熱された液状冷媒は他の液状冷媒により冷やされ、短時間のうちに低温に戻り、液状冷媒の蒸発量が確保されず、副室のガス状冷媒のガス圧の増加の程度が低減される不具合がある。この点請求項４においては、副室よりも容積の小さな小室が副室に連通して装備されており、熱源手段は小室の冷媒を加熱しその蒸発を促進させる。この様に冷媒量が少ない小室内の冷媒を加熱するので、冷媒の加熱効率が向上し、副室のガス状冷媒のガス圧を短時間のうちに高めるのに有利である。従って熱源手段によるポンプ作用の発揮に有利である。
【００１７】
請求項５においては、副室には、副室の液状冷媒に浮遊するフロートが装備されており、フロートは、副室の液状冷媒の一部が進入する小容積の小室を備え、熱源手段は小室の冷媒を加熱する。この様に副室の容積よりも冷媒量が少ない小室の冷媒を加熱するので、前述の様に冷媒の加熱効率が向上し、副室のガス状冷媒のガス圧を短時間のうちに高めるのに有利である。従って熱源手段によるポンプ作用の発揮に有利である。
【００１８】
請求項６によれば、主室から第１、第２副室の内の一方に液状冷媒を補給している際においても、他方の副室を加熱することで他方の副室内の液状冷媒を冷媒帰還通路に送給することができる。従って、被冷却部を効率良く冷却することができる。
【００１９】
【実施例】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１を示す。
図１に示す様に、主室を構成する大容積の冷媒主槽１０、副室を構成する小容積の冷媒副槽３が配設されている。双方には、極低温の液体窒素からなる液状冷媒が収納されている。この冷媒主槽１０の液相部１０ａは、開閉弁としての供給弁５及び供給通路５ｎを介して冷媒副槽３の下部に連通している。また冷媒主槽１０は、開閉弁としての均圧弁４及び均圧通路４ｎを介して冷媒副槽３の上部に連通している。ここで図１から理解できる様に、供給通路５ｎと冷媒副槽３との接続口５ｘよりも高い位置に均圧通路４ｎの一端４ａが接続しており、供給通路５ｎと冷媒主槽１０との接続口５ｙよりも高い位置に均圧通路４ｎの他端４ｂが接続している。
【００２０】
冷媒副槽３の液相部３ａの底部には導管６が接続されている。導管６の中間部は被冷却部としてのシールド板１１に熱的に接触している。導管６の他端は凝縮器７の入口に連通している。凝縮器７は熱交換面積が増加しており、冷凍を発生し得る冷凍機１ｐの低温部１との熱交換により冷却される。また冷媒主槽１０のガス相部１０ｂには、熱交換面積が増加した熱交換器９が設けられている。凝縮器７の出口は導管８を介して熱交換器９に連通している。なお導管６、８、凝縮器７、熱交換器９は、冷媒を冷媒主槽１０に帰還させる冷媒帰還通路を構成する。
【００２１】
更に、冷媒副槽３の液相部３ａの液状冷媒を加熱できる様に、液状冷媒に浸漬した状態で熱源１２（熱源手段）が設けられている。本実施例では熱源１２は電気ヒータ方式であり、発熱線と、発熱線を被覆する絶縁被覆層とを備えている。熱源１２は冷媒副槽３の内部に液状冷媒に浸漬状態で設けられているが、これに限らず冷媒副槽３の外部に設けても良いし、あるいは両方に設けても良い。
【００２２】
さて、冷媒副槽３のガス相部３ｂのガス圧が冷媒主槽１０のガス相部１０ｂのガス圧よりも高い場合であっても、均圧弁４を開にすれば均圧通路４ｎが連通するので、冷媒副槽３のガス相部３ｂのガス圧と、冷媒主槽１０のガス相部１０ｂのガス圧とが基本的には同圧となる。従って均圧弁４は、冷媒副槽３のガス相部３ｂ及び冷媒主槽１０のガス相部１０ｂのガス圧を調整する圧力調整手段として機能する。
【００２３】
この様にガス相部３ｂ及びガス相部１０ｂを同圧にした状態で供給弁５を開にすれば、液面が高い冷媒主槽１０の液相部１０ａの液状冷媒は、その液頭圧により、液面の低い冷媒副槽３に流入する。よって、冷媒副槽３の液相部３ａの液状冷媒の液面は、冷媒主槽１０の液相部１０ａの液状冷媒の液面と同じ高さになるまで自動的に補給される。
【００２４】
次に均圧弁４及び供給弁５を閉にする。この状態で、熱源１２からの熱により冷媒副槽３の液相部３ａの液状冷媒を加熱すれば、液相部３ａの液状冷媒の蒸発が促進される。その結果、冷媒副槽３のガス相部３ｂのガス圧Ｐ１が、帰還先である冷媒主槽１０のガス相部１０ｂのガス圧Ｐ２より高くなる。よって両者の差圧（Ｐ１−Ｐ２）に起因するポンプ作用が得られ、冷媒副槽３の液相部３ａの液状冷媒は導管６に流入し、シールド板１１を冷却する。
【００２５】
このとき液状冷媒の一部又は全部がシールド板１１との熱交換により蒸発し、凝縮器７に流入する。凝縮器７に流入した冷媒は、冷凍機１ｐの低温部１で発生している冷凍により更に一層冷却され、液化が促進される。よって、凝縮器７において冷媒は冷媒主槽１０内のガス相部１０ｂよりも低い温度となる。この様に低温部１で冷却された冷媒は、導管８を通って熱交換器９を経て冷媒主槽１０に帰還する。この様にして冷媒の循環がなされる。
【００２６】
ところで、外部より冷媒主槽１０に侵入する熱（伝導熱、輻射熱等）の影響により、冷媒主槽１０の液相部１０ａの液状冷媒は蒸発し、冷媒主槽１０内のガス相部１０ｂのガス圧が過剰に高くなり易い。この様にガス相部１０ｂのガス圧が過剰に高くなれば、帰還先である冷媒主槽１０のガス相部１０ｂのガス圧Ｐ２が冷媒副槽３のガス相部３ｂのガス圧Ｐ１よりも高くなる。その結果、冷媒副槽３の冷媒は導管６、８を通って熱交換器９に流入できず、つまり冷媒副槽３から送給された冷媒は冷媒主槽１０に帰還できない不具合が生じる。
【００２７】
この点本実施例では熱交換器９に流入する冷媒は前述した様に冷凍機１ｐの低温部１で一層低温に冷却されるので、熱交換器９の低温性は維持される。よって熱交換器９において冷媒主槽１０内のガス相部１０ｂのガス状冷媒を効果的に冷却して液化させることができる。液化した冷媒は冷媒主槽１０内の液相部１０ａに落下する。従って冷媒主槽１０内のガス相部１０ｂのガス圧の過剰の高圧化を防止でき、ひいては冷媒副槽３から冷媒主槽１０への冷媒の帰還性は確保される。
【００２８】
また本実施例では使用に伴い冷媒副槽３の液相部３ａの液状冷媒が不足し、その液面が低下する。この場合には、冷媒副槽３に冷媒主槽１０の液状冷媒を補給する必要がある。そこで再び均圧弁４を開とする。均圧弁４が開になると前述の様に均圧通路４ｎが連通するので、冷媒副槽３のガス相部３ｂのガス圧と冷媒主槽１０のガス相部１０ｂのガス圧とが短時間で同圧となる。この状態で供給弁５を開にすると供給通路５ｎが連通し、冷媒主槽１０の液相部１０ａの液状冷媒は液頭圧により供給通路５ｎ及び供給弁５を通って冷媒副槽３の液相部３ａに直ちに補給される。
【００２９】
上記の様にして本実施例では熱源１２からの熱によるポンプ作用により冷媒主槽１０の液状冷媒を循環させて再使用できるので、液状冷媒を外部より補給することなく操業でき、または補給するとしても液状冷媒の補給量を低減させ得、コスト低減に有利である。
ところで本実施例において機械式可動機構は均圧弁４及び供給弁５だけであり、しかも均圧弁４及び供給弁５は、従来のインペラー式ポンプの軸受と異なり、連続して動いているのではなく、冷媒主槽１０の液状冷媒を冷媒副槽３に補給する際に一時的に開放作動するだけである。従って均圧弁４や供給弁５の作動時間が短くなり、均圧弁４や供給弁５における摩耗を無くし得るか大幅に低減でき、摩耗や摩擦発熱に起因する不具合を解消でき、冷却装置の耐久性の向上に有利である。
【００３０】
上記した様に本実施例では熱源１２に熱量を供給し、冷媒副槽３の液相部３ａの液状冷媒を蒸発させれば、冷媒副槽３のガス相部３ａのガス圧を増加させることができ、ポンプ圧力を得ることができる。この様にポンプ圧力を得ることができるので、導管６の冷媒が冷媒副槽３へ逆流することを回避または軽減でき、即ち、導管６へ液状冷媒を確実に送給でき、シールド板１１を冷却する効率が高い。
【００３１】
また上記の様に供給弁５及び均圧弁４が共に閉の時に熱源１２により熱を加えると、冷媒副槽３のガス相部３ｂのガス圧を効果的に高圧にできる。よってポンプ効率が向上すると共に、導管６から冷媒副槽３への逆流を回避するのに有利である。
なお場合によっては熱源１２を常時オンとして、冷媒副槽３へ熱を常時加える様にしても良い。
【００３２】
本実施例では均圧弁４の開閉、供給弁５の開閉は手作業あるいは制御装置による制御により行い得る。
また図１に示す例において、冷媒主槽１０を冷媒副槽３よりも高い位置に配置することもできる。この場合には冷媒主槽１０内の液状冷媒の位置エネルギが増加する。よって供給弁５の開放時において冷媒主槽１０の液状冷媒を冷媒副槽３に補給し易くなると共に、冷媒副槽３の液状冷媒が冷媒主槽１０に逆流することを回避するのに有利である。
【００３３】
尚、供給弁５、均圧弁４等が万一、故障するおそれもある。この対策として次の様にできる。即ち、導管６と凝縮器７との間に非常時用の大気開放弁を配設すると共に凝縮器７の下流に非常時用の開閉弁を配設すれば、万一、供給弁５及び均圧弁４のうち少なくとも一方が故障した場合でもシールド板１１を冷却することができる。換言すれば、万一、供給弁５及び均圧弁４の内少なくとも一方が故障した場合であっても、供給弁５及び均圧弁４を開状態にし、前記非常時用の大気開放弁を開放すると共に前記非常時用の開閉弁を閉塞することにより、冷媒主糟１０内の液状冷媒が空になるまで、冷媒主槽１０内の液状冷媒を非常用の大気開放弁から大気に放出すれば、導管６を流れる冷媒によりシールド板１１を冷却することが期待できる。
【００３４】
（適用例）
図２は適用例を示す。この例は、超電導磁石２１を収納している容器２０と、容器２０の外側に配置されている常温側の真空槽２５と、液体ヘリウムが貯溜されている液体ヘリウム槽２０ａとを備えている。液体ヘリウム槽２０ａの液体ヘリウムが容器２０に装填されており、これにより容器２０に収納されている超電導磁石２１が約４．４Ｋ程度の極低温に維持されている。
【００３５】
更に真空槽２５から容器２０側に侵入する輻射熱、伝導熱を防ぐため、超電導磁石２１を収納した容器２０の周りを被冷却部としてのシールド板１１が覆っている。この例では、シールド板１１に熱的に接触している導管６に、冷媒副槽３内の液体窒素からなる液状冷媒を送給してシールド板１１を冷却する。これにより容器２０、超電導磁石２１の極低温性が維持され易くなる。
【００３６】
この例では、図２から理解できる様に、冷媒主槽１０は断熱支持材１６を介して真空槽２５に固定されている。
ここで容器２０は断熱支持材２３、２３ａ、シールド板１１、断熱支持材２４を介して真空槽２５に固定されている。なお図２において３０は液体ヘリウムを製造するジュールトムソン回路を備えた冷凍機であり、３０ａはコンプレッサ、３２は極低温を生成する第１段の膨張空間、３１はより低温の極低温を生成する第２段の膨張空間、３３は予冷熱交換器、３４ａはヘリウムの低圧導管、３４ｂはヘリウムの高圧導管、３４ｗはジュールトムソン弁を示す。
【００３７】
尚、図２に示す冷凍機１ｐとして、液体ヘリウムを作るジュールトムソン回路の冷凍機３０を併用しても良い。即ち、冷媒帰還通路を構成する凝縮器７を冷凍機３０の膨張空間３２、３３の少なくとも一方に熱的に接触させれば良い。これにより、図２に示す冷凍機１ｐが不要になることから、コスト、質量、占有空間及び所要電力等の点で一層有利になる。
【００３８】
（均圧弁４、供給弁５の作動）
タイムチャートである図３を参照して均圧弁４、供給弁５の開閉作動について更に説明を加える。基本的には、均圧弁４の開と供給弁５の開とは時間的に重なるものであり、均圧弁４の閉と供給弁５の閉とは時間的に重なるものである。しかし図３（Ａ）〜（Ｅ）に示す種々の形態で均圧弁４、供給弁５を開閉作動させることができる。
【００３９】
図３（Ａ）は、均圧弁４、供給弁５が時間的に同時に開閉した場合であり、均圧弁４、供給弁５が開直後に、冷媒副槽３のガス相部３ｂのガス状冷媒が均圧通路４ｎ及び均圧弁４を通って冷媒主槽１０のガス相部１０ｂに流入し、ガス相部３ｂとガス相部１０ｂとが同圧となる。これにより冷媒主槽１０の液相部１０ａの液状冷媒が供給弁５を介して冷媒副槽３に流入する。
【００４０】
図３（Ｂ）は、供給弁５を均圧弁４より僅かに遅れて（ΔＴ１）開にし、均圧弁４、供給弁５を同時に閉にせしめる場合である。この場合には、均圧弁４が開直後に、冷媒副槽３のガス相部３ｂのガス状冷媒が均圧弁４を通って冷媒主槽１０に流入し、冷媒副槽３のガス相部３ｂと冷媒主槽１０のガス相部１０ｂとが同圧となる。図３（Ｂ）に示す形態では、この様に同圧となった後に供給弁５が開になるので、供給弁５の開直後において冷媒副槽３の液相部３ａの液状冷媒が冷媒主槽１０の液相部１０ａに逆流することを確実に防止できる。
【００４１】
図３（Ｃ）は、供給弁５を均圧弁４より僅か早く（ΔＴ２）開にし、均圧弁４、供給弁５を同時に閉にする場合である。この場合には、供給弁５が開となった後、ΔＴ２経過後に均圧弁４が開になる。この様に均圧弁４の開がΔＴ２ぶん遅れるので、冷媒副槽３のガス相部３ｂと冷媒主槽１０のガス相部１０ｂの圧力が同圧になるまでの間、冷媒副槽３の液状冷媒は冷媒主槽１０に逆流するおそれがある。なおかかる逆流は場合によっては次の様に利用することも可能である。即ち、熱源１２により若干昇温した冷媒副槽３の余分の液状冷媒を極低温側の冷媒主槽１０に逆流させて戻すのに有利である。
【００４２】
図３（Ｄ）は、均圧弁４、供給弁５を同時に開とし、供給弁５を均圧弁４より僅か早く（ΔＴ３）閉にする場合である。ΔＴ３時間においては、均圧弁４は開であるものの供給弁５が既に閉になっているので、冷媒副槽３の液相部３ａの液状冷媒は冷媒主槽１０に逆流しない。
図３（Ｅ）は、均圧弁４、供給弁５を同時に開にし、供給弁５を均圧弁４より僅か遅く（ΔＴ４）閉にする場合である。
【００４３】
冷媒副槽３のガス相部３ｂの圧力が上昇するのに、ある程度の時間を要するので、供給弁５が均圧弁４より僅かに遅く（△Ｔ４後に）閉になっても、ΔＴ４時間が短時間であれば、冷媒副糟３から冷媒主糟１０に逆流する液状冷媒の量は、僅かであり、実質的に問題ない。
（実施例２）
図４は実施例２を示す。この例は基本的には前記した実施例１と同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。更にこの例では次の特徴をもつ。即ち、被冷却部としてのシールド板１１の熱容量が小さな場合にはシールド板１１は外部の熱の影響を受けて昇温し易い。この場合、熱源１２によるポンプ作用が休止している時、つまり冷却副槽３から導管６への液状冷媒の送給が休止すると（即ち、供給弁５、均圧弁４が開であり、冷媒主槽１０の液状冷媒を冷媒副槽３に補給している時）、昇温したシールド板１１からの伝熱により導管６内の冷媒が昇温蒸発して導管６内の圧力が急上昇し、導管６の圧力が冷媒副槽３の圧力より高くなるおそれがあり、正常なポンプ作用が得られない。この場合にはシールド板１１に冷媒が正常に送給されず、導管６内の冷媒が冷媒副槽３に逆流するおそれがある。この場合、導管６への冷媒送給に支障をきたし、被冷却部であるシールド板１１を冷却する効率が低下する。そこで図４に示す様に、冷媒副槽３と導管６の間に逆流防止弁１３を設け、そして冷媒副槽３から導管６への液状冷媒の送給が休止する際に、逆流防止弁１３を閉にし逆流防止作用を得る。
【００４４】
この様にすれば被冷却部としてのシールド板１１の熱容量が小さくシールド板１１が昇温し易い場合であっても、導管６の冷媒が冷媒副槽３に逆流することを防止でき、シールド板１１を効果的に冷却できる。
（実施例３）
図５は実施例３を示す。この例も基本的には前記した実施例１と同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。
【００４５】
この例では、図４に示す逆流防止弁１３に代えて、一方向弁１３ａを採用し、冷媒副槽３から導管６の方向にのみ冷媒が流れる様にせしめ、導管６から冷媒副槽３へは冷媒が流れぬ様にしている。また、図５に示す如く供給弁５として一方向弁を採用すれば、冷媒副槽３のガス相部３ｂの圧力が冷媒主槽１０のガス相部１０ｂの圧力よりも高い時に、冷媒副槽３から冷媒主槽１０に液状冷媒が逆流するのを防止できる。
【００４６】
（実施例４）
図６は実施例４を示す。この例は基本的には前記した実施例１と同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。この例では、冷媒主槽１０のガス相部１０ｂに連通する大気開放弁１４を設け、冷媒主槽１０のガス相部１０ｂの圧力が所定の圧力以上になると、大気開放弁１４を自動的に開にする様にしたものである。
【００４７】
シールド板１１より熱を受けて導管６内の冷媒は一部蒸発してガス化することがある。ここで、冷凍機１ｐの低温部１で発生する冷凍量が低下した場合、あるいは、冷凍機１ｐの冷凍能力が小さな場合には、導管６で一部蒸発した冷媒は凝縮器７で充分に液化されず、冷媒の一部は蒸発気体のまま導管８、熱交換器９を通って、冷媒主槽１０のガス相部１０ｂに流入するため、冷媒主槽１０のガス相部１０ｂの圧力が高くなる傾向となる。この結果、冷媒帰還先である冷媒主槽１０のガス相部１０ｂのガス圧が過剰に高くなると共に、循環する液状冷媒の温度が適温よりも上昇し、シールド板１１の温度が高くなるという不具合が生じる。又、冷媒主槽１０と冷媒副槽３のガス圧力が異常に上昇し、冷媒主槽１０や冷媒副槽３が破壊する恐れがあるという不具合を生じる。そこでこの例では冷媒主槽１０のガス相部１０ｂが所定の圧力以上になると、大気開放弁１４が自動的に開になり、冷媒主槽１０のガス状冷媒の過剰の圧力が大気開放弁１４を通って大気に放出される。よってこの例では冷凍機１ｐの低温部１で発生する冷凍量が低下した場合などであっても、冷媒主槽１０や冷媒副槽３の破壊を防止できる。
【００４８】
なお大気開放弁１４は、冷媒主槽１０のガス相部１０ｂのガス圧を調整する圧力調整手段として機能する。この大気開放弁１４は、所定の圧力以上になるとバネのバネ力に抗して自然に開になる圧力応答式のリリーフ弁でも良いし、電磁力、電動力、空圧、油圧等で作動する弁でも良い。
（実施例５）
図７に示す実施例５は実施例４の変形であり、大気開放弁１４に代えて、常時において大気に連通している大気連通パイプ１５（圧力調整手段）を採用したものである。
【００４９】
導管６の液状冷媒はシールド板１１を熱交換により冷却すると、冷媒の一部が蒸発し、液体と蒸気の二相流となって、冷媒主槽１０のガス相部１０ｂに流入することは前述の通りである。冷媒主槽１０においては液状冷媒は液相部１０ａに溜まり、過剰のガス状冷媒だけが大気連通パイプ１５を通って大気に放出される。したがって、冷媒主槽１０のガス相部１０ｂの過剰圧を防止しつつ液状冷媒を無駄に大気に放出せず、よって液状冷媒の有効利用に有利である。即ち冷凍機１ｐが設けられていない場合であっても、冷媒主槽１０のガス相部１０ｂの圧力の過剰化を防止できるので、熱源１２による良好なポンプ循環作用が得られ、かかるポンプ循環作用により液状冷媒を導管６に確実に送給でき、シールド板１１を効率良く冷却できる
（実施例６）
図８及び図９は実施例６を示す。この例も前記した実施例１と同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。
【００５０】
この例では、冷媒副槽１０２、１０３を２台並列に設けている。冷媒副槽１０２は第１副室として機能し、冷媒副槽１０３は第２副室として機能する。液体窒素等の低温の液状冷媒が入っている主室として機能する冷媒主槽１１２は、１個である。冷媒主槽１１２の液相部１１２ａは、第１供給通路１０６ｎ及び第１規制手段としての供給弁１０６を介して冷媒副槽１０２の液相部１０２ａに接続しており、均圧通路１０４ｎ及び第１圧力調整手段としての均圧弁１０４を介して冷媒副槽１０２のガス相部１０２ｂに接続している。
【００５１】
また冷媒主槽１１２の液相部１１２ａは、第２供給通路１０７ｎ及び第２規制手段としての供給弁１０７を介して冷媒副槽１０３の液相部１０３ａに接続しており、均圧通路１０５ｎ及び第２圧力調整手段としての均圧弁１０５を介して冷媒副槽１０３のガス相部１０３ｂに接続している。
冷媒副槽１０２の液相部１０２ａと導管１０８とをつなぐ導管１０８ｘには、第１逆流防止弁としての圧力応答式の一方向弁１１７が設けられている。冷媒副槽１０３の液相部１０３ａと導管１０８とをつなぐ副通路１１８ｙには、第２逆流防止弁としての圧力応答式の一方向弁１１８が設けられている。従って冷媒副槽１０２、１０３から導管１０８に向かう方向にのみ液状冷媒が流れる様にされ、逆方向には流れぬ様にされている。
【００５２】
この導管１０８は被冷却部としてのシールド板１１３に熱的に接触している。凝縮器１０９の出口は導管１１０を介して冷媒主槽１１２のガス相部１１２ｂの熱交換器１１１に連通している。従って図８において導管１０８ｘ、１０８、凝縮器１０９、導管１１０、熱交換器１１１は、冷媒副槽１０２の液状冷媒を冷媒主槽１１２に帰還させる主通路を構成する。
【００５３】
更に冷媒副槽１０２、１０３の液相部１０２ａ、１０３ａに熱が伝わる様にそれぞれ第１熱源手段としての熱源１１４、第２熱源手段としての熱源１１５が設けられている。熱源１１４、１１５は、冷媒副槽１０２、１０３の内部に設けられているが、外部でも、あるいは両方に設けても良い。
図９に示す様に冷媒主槽１１２は断熱支持材１１６を介して真空槽２５に固定されている。液体ヘリウム槽２０ａの液体ヘリウムが容器２０に装填されており、超電導磁石２１を約４．４Ｋに冷却している。被冷却部としてのシールド板１１３は、超電導磁石２１を収納している容器２０の周りを覆っており、これにより容器２０、超電導磁石２１の極低温性が維持され易くなっている。容器２０は、断熱支持材２３、２３ａ、シールド板１１３、断熱支持材２４を介して、常温側の真空槽２５に固定されている。
【００５４】
この例においても図８から理解できる様に冷媒主槽１１２の液相部１１２ａの液状冷媒が、順次、各々の冷媒副槽１０２、１０３、一方向弁１１７、１１８、導管１０８、凝縮器１０９、導管１１０、熱交換器１１１に送給され、そして冷媒主槽１１２に帰還する。
この例では図８において一方の冷媒副槽１０２に冷媒主槽１１２の液状冷媒を補給している時（即ち、均圧弁１０４と供給弁１０６は開の時）には、熱源１１５の熱によるポンプ作用により他方の冷媒副槽１０３の液状冷媒が一方向弁１１８を通って導管１０８に送給され（即ち、均圧弁１０５と供給弁１０７は閉の時）ている。
【００５５】
また逆に、他方の冷媒副槽１０３に冷媒主槽１１２の液状冷媒を補給している時（即ち、均圧弁１０５と供給弁１０７は開の時）には、熱源１１４によるポンプ作用により、一方の冷媒副槽１０２の液状冷媒が一方向弁１１７を通って導管１０８ｘ、導管１０８に送給される（即ち、均圧弁１０４と供給弁１０６は閉の時）。
【００５６】
この例では上記の様に冷媒副槽１０３及び１０２の双方で交互にポンプ作用が得られるので、液状冷媒を導管１０８ｘ、導管１０８に途切れることなく連続的に送給できる。この例でも液状冷媒を冷媒主槽１１２に帰還させて循環させ得、従って前記した実施例同様に冷媒を再使用できるので、冷媒を外部より補給することを回避でき、また補給するとしても少なくて済む。
【００５７】
図１０は、前記した均圧弁１０４、供給弁１０６の開閉状態と均圧弁１０５、供給弁１０７の開閉状態を示したタイムチャートを示す。図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す種々の形態で各弁を開閉させ得る。
図１０（Ａ）は、均圧弁１０４、供給弁１０６が開の時において均圧弁１０５、供給弁１０７を閉とすると共に、均圧弁１０４、供給弁１０６が閉の時に均圧弁１０５、供給弁１０７を開とする様にしている場合である。図１０（Ａ）に示す形態では、冷媒副槽１０３及び１０２の双方で交互にポンプ作用が得られるので、液状冷媒を導管１０８ｘ、導管１０８に途切れることなく連続的に送給するのに有利である。
【００５８】
図１０（Ｂ）は均圧弁１０４、供給弁１０６が開から閉になると同時に、均圧弁１０５、供給弁１０７が開となる様にした場合である。図１０（Ｂ）に示す形態でも、冷媒副槽１０３及び１０２の双方で交互にポンプ作用が得られるので、液状冷媒を導管１０８に途切れることなく連続的に送給するのに有利である。
図１０（Ｃ）は、均圧弁１０４、供給弁１０６が開から閉になる僅か（ΔＴ６）前に、均圧弁１０５、供給弁１０７を開になる様にした場合である。この形態では、均圧弁１０４と供給弁１０６、均圧弁１０５と供給弁１０７が同時に開となる短い時間（ΔＴ６）には導管１０８に液状冷媒が送給されない。
【００５９】
なお図８に示す例は、２台の冷媒副槽１０２、１０３を設けた例であるが、これに限定されず、冷媒副槽は３台以上でも良い。
（実施例７）
図示しない実施例７では、図８に示す一方向弁１１７、１１８を電磁力、電動力、空圧、油圧等で作動する逆流防止弁（図４に示す逆流防止弁１３と同じ形態のもの）に置き換えている。又、供給弁１０６、１０７を一方向弁に置き換えても良い。
【００６０】
（実施例８）
図１１に示す実施例８では冷媒主槽１１２のガス相部１１２ｂに大気開放弁１２１（図６に示す例の大気開放弁１４と同じもの）を設けた例である。そして、冷媒主槽１１２のガス相部１１２ｂの圧力が所定の圧力以上になると大気開放弁１２１を開放する。大気開放弁１２１は、バネ力で所定の圧力以上になると開になるリリーフ弁でも、電磁力、電動力、空圧、油圧等で作動する弁でも良い。
【００６１】
（実施例９）
図１２は実施例９を示す。この例では、副槽としての冷媒副槽２０３のうち、ガス相部２０３ｂと液相部２０３ａとを縦型の連通管２０２で連通する。連通管２０２の流路断面積を冷媒副槽２０３の断面積より小さくする。従って連通管２０２は小室を構成する。連通管２０２の外面に熱源２０５を設ける。この様にすれば、連通管２０２内の少量の液状冷媒を熱源２０５で加熱すれば良いため、加熱効率が向上し、少量の熱量を熱源２０５に供給するだけで、連通管２０２内の液状冷媒を短時間のうちに蒸発でき、従ってガス相部２０３ｂの圧力を短時間に増圧でき、良好なるポンプ作用を得ることができる。
【００６２】
ところで、振動や衝撃等が作用して冷媒副槽２０３の液状冷媒の液面が揺れる場合には、冷媒副槽２０３の液状冷媒を熱源２０５で加熱したとしても、加熱された液状冷媒が液面の揺動に伴い攪拌され、再び低温となり、これにより冷媒の蒸発が促進されず、充分なポンプ作用が得られないおそれがある。この点この例では、冷媒副槽２０３の液状冷媒にフロート２０４を浮遊させているので、フロート２０４で液状冷媒の液面の揺れを効果的に防ぐことができ、上記不具合を軽減または回避できる。従って本冷却装置を走行車両例えば磁気浮上車両に適用する場合において、冷媒副槽２０３の液状冷媒の液面の揺れを効果的に防ぐことができ、有利である。なお２００は冷凍機、２０１は冷凍発生部である。
【００６３】
更にこの例では冷媒副槽２０３の液状冷媒の液面にフロート２０４が浮遊しており、液状冷媒の液面からのフロート２０４の高さＨ１（図１２参照）が高い。そのため冷媒副槽２０３のガス相部２０３ｂの容積がそのぶん小さくなる。よって熱源２０５からの熱によりガス相部２０３ｂのガス圧を短時間のうちに増加するのに有利であり、ポンプ作用の応答性を高め得る。
【００６４】
（実施例１０）
図１３に示す実施例１０では、熱源として発熱ヒータ２０５ａを採用し、発熱ヒータ２０５ａを連通管２０２に固着せしめている。そして発熱ヒータ２０５ａの両端のリード線２０７、２０８を、真空槽２５に気密に固着されたハーメティックシール２１１を介して、真空槽２５の外の電源２０９に接続している。
【００６５】
この例においても前述同様にフロート２０４が浮遊しており、冷媒副槽２０３のガス相部２０３ｂの容積がそのぶん小さくなり、発熱ヒータ２０５ａの発熱によりガス相部２０３ｂのガス圧を短時間のうちに増加するのに有利である。
（実施例１１）
図１４に示す実施例１１では、熱源として、熱伝導性の良好な熱伝導板２０５ｂ（銅板、アルミ板、平網銅線等）を装備している。そして熱伝導板２０５ｂの一端側を連通管２０２に固着せしめ、他端側を連通管２０２より温度の高い所、例えば、真空槽２５に接続している。この例では、連通管２０２の容積は冷媒副室２０３の容積よりも小さいため、熱伝導板２０５ｂからの熱により連通管２０２の液状冷媒が効果的に加熱され、蒸発が促進される。
【００６６】
（実施例１２）
図１５に示す実施例１２では、冷媒副槽２０３の液状冷媒の液面にフロート２０４を浮遊させると共に、連通管２０２の液状冷媒の液面に小型のフロート２１７を浮遊させている。フロート２１７のうち液状冷媒に浸漬している軸状部分に、熱源として発熱ヒータ２０６をコイル状に巻き付け、発熱ヒータ２０６の両端をリード線２０７、２０８、ハーメティックシール２１０、２１１を介して、真空槽２５の外に設けた電源２０９に接続している。
【００６７】
この例では連通管２０２の液状冷媒の液面に浮遊するフロート２１７に発熱ヒータ２０６を装備するので、連通管２０２の液面付近の液状冷媒を集中的に加熱でき、従って液状冷媒の蒸発性の確保に有利であり、良好なるホンプ作用を得るのに有利である。なおこの例では冷媒副槽２０３が１台装備されているが、これに限らず２台以上でも良い。
【００６８】
（実施例１３）
図１６は実施例１３を示す。冷媒副槽２０３の外面、又は、内部に熱源２１５を設けている。熱源２１５は冷媒副槽２０３の液状冷媒の液面付近に位置しているので、液面付近の液状冷媒を集中的に加熱でき、冷媒副槽２０３のガス相部２０３ｂの圧力を効率よく増加させるのに有利となり、これにより良好なポンブ作用が得られ、液状冷媒を導管２１２に送給し得る。なお熱源２１５は発熱ヒータでも、熱伝導の良好な部材、例えば銅板、アルミ板、平網銅線等の伝導板でも良い。
【００６９】
（実施例１４）
図１７は実施例１４を示す。この例では冷媒副槽２０３の液状冷媒にフロート２１４が浮遊しており、フロート２１４の内部には小さな容積の小室２１４ｂが設けられている。小室２１４ｂの液状冷媒に熱源として発熱ヒータ２１６を配置している。そして、小室２１４ｂの下面に連通孔２１４ａ、上面にガス相部２０３ｂに連通するガス孔２１４ｃを設けている。そして、発熱ヒータ２１６の両端のリード線２０７、２０８をハーメティックシール２１０、２１１を介して、真空槽２５の外の電源２０９に接続している。
【００７０】
なお発熱ヒータ２１６によって加熱されて蒸発したガス状冷媒が、極低温の液相部２０３ａに流入すると、一旦加熱された冷媒が他の液状冷媒に触れて再び冷却され、液化されるので、ガス相部２０３ｂの圧力が高くなりにくく、良好なるポンプ作用が得られにくい。この点この例では、発熱ヒータ２１６によって加熱され蒸発したガス状冷媒は、フロート２１４に形成したガス孔２１４ｃを通って冷媒副槽２０３のガス相部２０３ｂに流入し、ガス相部２０３ｂの圧力を増加させ、良好なるポンプ作用を獲得するのに有利である。ポンプ作用により冷媒副槽２０３の液状冷媒は、逆流防止弁としての一方向弁１３ａを介して導管６に送給される。
【００７１】
更にこの例では、小室２１４ｂの少量の液状冷媒を加熱すれば良いので、少量の熱量を発熱ヒータ２１６に供給するだけで、ガス相部２０３ｂの圧力を短時間のうちに増圧できポンプ作用を発揮できる。
（実施例１５）
図１８は実施例１５を示す。冷媒主槽２２３の外面のうち真空槽２５と対面している領域に第１のスーパーインシュレイション２２４を多層に巻く。更に第１のスーパーインシュレイション２２４の外面に導管２１２、２１２ｘを熱的に接触せしめる。更に導管２１２、２１２ｘの外面側に第２のスーパーインシュレイション２２５を多層に巻く。スーパーインシュレイション２２４、２２５は、輻射熱を反射するアルミ蒸着フィルムと、断熱性をもつ樹脂製スペーサとを積層したものである。ここで、冷媒副槽２０３より圧送された液状冷媒は導管２１２、２１２ｘ内を流れている。この様にすれば、スーパーインシュレイション２２４、２２５は、導管２１２、２１２ｘ内を流れる液状冷媒で冷却されるので、第１のスーパーインシュレイション２２４の外面温度は、冷媒主槽２２３の液相部２２３ａの液状冷媒の温度にほぼ等しくなる。その結果、外部の熱が第１のスーパーインシュレイション２２４から冷媒主槽２２３に侵入することを効果的に防止でき、冷媒主槽２２３の極低温の維持に有利となる。
【００７２】
なお冷媒主槽２２３は断熱支持材２２２、シールド板２２０、断熱支持材２２２を介して真空槽２５に固定されている。
その他、本発明は上記しかつ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で必要に応じて適宜選択できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１を示し、装置の模式的構成図である。
【図２】適用例を示し、超電導磁石装置の断面図である。
【図３】均圧弁及び供給弁の開閉形態を示すタイムチャートである。
【図４】実施例２を示し、装置の模式的構成図である。
【図５】実施例３を示し、装置の模式的構成図である。
【図６】実施例４を示し、装置の模式的構成図である。
【図７】実施例５を示し、装置の模式的構成図である。
【図８】実施例６を示し、装置の模式的構成図である。
【図９】実施例６の適用例を示し、超電導磁石装置の断面図である。
【図１０】均圧弁及び供給弁の開閉形態を示すタイムチャートである。
【図１１】実施例８を示し、装置の模式的構成図である。
【図１２】実施例９を示し、装置の模式的構成図である。
【図１３】実施例１０を示し、装置の模式的構成図である。
【図１４】実施例１１を示し、装置の模式的構成図である。
【図１５】実施例１２を示し、装置の模式的構成図である。
【図１６】実施例１３の適用例を示し、超電導磁石装置の断面図である。
【図１７】実施例１４を示し、装置の模式的構成図である。
【図１８】実施例１５を示し、装置の模式的構成図である。
【符号の説明】
図中、３は冷媒副槽（副室）、４は均圧弁（圧力調整手段、開閉弁）、４ｎは均圧通路、５は供給弁（開閉弁）、５ｎは供給通路、６及び８は導管（冷媒帰還通路）、１０は冷媒主槽（主室）、１１はシールド板（被冷却部）、１２は熱源（熱源手段）、１３は逆流防止弁、１４は大気開放弁（圧力調整手段）、２０２は連通管（小室）、２０４及び２１７はフロート、２１４ｂは小室を示す。
【図１】
0003676407.tif 000002
【図２】
0003676407.tif 000003
【図３】
0003676407.tif 000004
【図４】
0003676407.tif 000005
【図５】
0003676407.tif 000006
【図６】
0003676407.tif 000007
【図７】
0003676407.tif 000008
【図８】
0003676407.tif 000009
【図９】
0003676407.tif 000010
【図１０】
0003676407.tif 000011
【図１１】
0003676407.tif 000012
【図１２】
0003676407.tif 000013
【図１３】
0003676407.tif 000014
【図１４】
0003676407.tif 000015
【図１５】
0003676407.tif 000016
【図１６】
0003676407.tif 000017
【図１７】
0003676407.tif 000018
【図１８】
0003676407.tif 000019