(57)【要約】【課題】可撓性、断熱性に優れ、熱ロスを低減できる断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブを提供すること。【解決手段】フレキシブルトランスファーチューブで使用される断熱スペーサを、海綿状のプラスチック製で円筒状の熱伝導率が小さな海綿体で構成し、低温側の内管に巻付けた積層断熱材の外周面と高温側の外管内面との間に、この円筒状の海綿体を配置し、フレキシブルな内管の内圧や曲げ操作等により蛇行し、高温側の外管と局所的に強く接触するように変形した場合において、積層断熱材を巻付けた内管は剛性が積層断熱材より大きな海綿体を介して外管に接触するので、スペーサの厚さを維持し、伝導伝熱による熱侵入量が小さく断熱性能に優れ、かつ可撓性に優れた断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブの提供が可能となる。【選択図】図２
2014211194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも単数の低温冷媒を輸送する可撓性を有する低温配管を、可撓性を有する真空配管の内に内蔵しした断熱性機能を有するフレキシブルトランスファーチューブであって、
前記低温配管の外周部に積層断熱材を配管長手方向に連続的に配置し、積層断熱材と真空配管の間の真空空間の間隙に配置され、前記積層断熱材と前記真空配管の相互直接接触を防止し保持する断熱スペーサを有し、前記断熱スペーサを前記真空空間内において内部に残留ガスを有しない少なくとも一重の円筒状の海綿体で構成されていることを特徴とする断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブ。
【請求項２】
前記断熱スペーサを、円筒状のフイルムと、前記フイルムの外側もしくは内側の円周部に細長い棒状の海綿体を複数本、前記低温配管の長手方向に平行に、前記フイルムと前記細長い棒状の海綿体を、少なくとも部分的に一体化して構成としたことを特徴とする請求項１記載の断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブ。
【請求項３】
前記断熱スペーサを、円筒状のフイルムと、前記フイルムの外側もしくは内側の円周部に細長い棒状の海綿体を複数本、前記低温配管の長手方向に螺旋状に、前記フイルムと前記細長い棒状の海綿体を少なくとも部分的に一体化して構成としたことを特徴とする請求項１記載の断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブ。
【請求項４】
前記断熱スペーサを、円筒状のフイルムと、前記フイルムの外側もしくは内側の円周部にリング状の海綿体を前記低温配管の長手方向に複数個配置し、前記フイルムと前記海綿体を、少なくとも部分的に一体化して構成としたことを特徴とする請求項１記載の断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブ。
【請求項５】
前記断熱スペーサを、不織布を積層した積層体で構成としたことを特徴とする請求項１記載の断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブ。
【請求項６】
前記断熱スペーサを構成する前記海綿体、前記フイルム、前記不織布の少なくとも一部の素材がポリイミド樹脂製であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４および請求項５記載の断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱低温機器で使用されるトランスファーチューブに係り、とくに、トランスファーチューブ内の低温の低温流体流路を、高温の保持部材から断熱的に保持する断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体窒素、液体ネオンや液体ヘリウム等の液化ガス温度で超電導を生じるＭＥＧ（脳磁計）や、ＮＭＲ（超電導核磁気共鳴装置）、ＭＲＩ（磁気共鳴画像法）装置、超電導磁石や超電導ケーブル等の超電導装置では、それぞれの被冷却体を冷却温度に冷却保持する必要があり、冷却冷媒である液化ガスの貯蔵容器や、冷凍機の寒冷を冷却冷媒である例えばヘリウムガスを循環して移送する冷却装置と超電導装置とを連結する、真空断熱低温機器の一種である冷却冷媒移送用断熱移送管のトランスファーチューブが具備されている。
【０００３】
低温断熱容器の一つであるトランスファーチューブとしては、操作性の向上を目的に固定配管ではなく可撓性に優れたフレキシブルトランスファーチューブが使用され、主に室温の真空容器の外管と、低温流体が流動する低温の単数もしくは複数の内管との両管を接触させないように、真空空間で伝導伝熱を防止し断熱的におよび物理的に保持する断熱スペーサおよび内管の外周に巻付けて輻射熱の侵入を防止する積層断熱材とで構成され、優れた断熱性能を有している。従来のトランスファーチューブで用いられ、トランスファーチューブ内の低温の流体流路の内管をより高温の支持部材から保持する断熱保持材のスペーサの構造が、特開２００８−８４８２（特許文献１）に開示されている。
【０００４】
トランスファーチューブの断熱性能を上げることにより、冷却冷媒移送先の被冷却体をより低温に冷却することで、超電導体の機能を向上でき、超電導装置の測定機能の向上や走査型電子顕微鏡機器の画像の画質等を向上できる。また、トランスファーチューブの断熱性能を上げることにより、移送する液化ガスの蒸発量を低減し、液化ガスの移送効率を向上できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−８４８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、スペーサを構成する保持体が中実部材で構成されており、高温側から低温側の内管側に伝導伝熱で侵入する熱ロスが大きくなるために断熱性能が低下し、内管を流動する低温流体の寒冷量が減少して被冷却体の冷却温度が上昇し、超電導装置内の超電導体の超電導機能が低下する問題があった。
【０００７】
また、低温側の内管が、可撓性が高い例えば外径が６ｍｍ程度の金属ベロー管である場合、積層断熱材が巻付けられた内管に冷却冷媒の流体圧力が作用すると変形して蛇行し、高温側の外管の内側に強く接触し、接触部の積層断熱材が薄くなり、積層断熱材の最外層の温度が外管の室温近くの高温になるため、薄くなった積層断熱材内を通じての伝導伝熱量が増加して内管への熱侵入量が増加する問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、可撓性に優れ、かつ断熱性に優れ熱ロスを低減できる断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するために、本発明は、フレキシブルトランスファーチューブの断熱スペーサを海綿体で構成するようにしたものである。
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載のフレキシブルトランスファーチューブで使用される断熱スペーサを、スペーサをプラスチック製の海綿状で円筒状の海綿体で構成し、低温側の内管に巻付けた積層断熱材の外周面と高温側の外管内面との間に、この円筒状の海綿体を配置し、フレキシブルトランスファーチューブの断熱機能を得る構造を有したものである。
【００１１】
本スペーサ構造によれば、低温側のフレキシブルな内管が内圧や曲げ操作等により蛇行し、高温側の外管と局所的に強く接触するように変形した場合においても、積層断熱材を巻付けた内管は熱伝導率が小さな断熱スペーサの海綿体を介して外管に接触するので、熱侵入量を低減できるフレキシブルトランスファーチューブの提供が可能となる。
【００１２】
請求項２に記載のフレキシブルトランスファーチューブで使用される断熱スペーサは、前記円筒状の海綿体の代わりに、細長い棒状の海綿体をプラスチック製の薄い円筒状のフイルムの内側もしくは外側の円周部に所定のピッチで長尺方向に複数個配置して構成したことを特徴としている。
【００１３】
本スペーサの構造によれば、内管の外側に巻きつけられた積層断熱材の最外層と断熱スペーサの接触面積を低減させ、断熱スペーサの熱移動域を狭くできるので、さらに、熱侵入量を低減できるフレキシブルトランスファーチューブの提供が可能となる。
【００１４】
請求項３に記載のフレキシブルトランスファーチューブで使用される断熱スペーサは、前記円筒状の海綿体の代わりに、細長い棒状の海綿体をプラスチック製の薄い円筒状のフイルムの内側もしくは外側の円周部に所定のピッチで螺旋状に配置して構成したことを特徴としている。
【００１５】
本スペーサの構造によれば、フレキシブルトランスファーチューブの長手方向での曲げ変形に対し、断熱スペーサが螺旋であるため曲げ時の変形が少なく柔軟に追従できるので、断熱機能を維持し可撓性をも維持でき、可撓性に優れ、熱侵入量を低減できるフレキシブルトランスファーチューブの提供が可能となる。
【００１６】
請求項４に記載のフレキシブルトランスファーチューブで使用される断熱スペーサは、前記円筒状の海綿体の代わりに、リング状の海綿体をプラスチック製の薄い円筒状のフイルムの内側もしくは外側の円周部に所定のピッチで配置して構成したことを特徴としている。
【００１７】
本スペーサの構造によれば、フレキシブルトランスファーチューブの長手方向での曲げ変形に対し、複数の断熱スペーサがそれぞれ単独に配置されるため、さらに柔軟に追従できるので、さらに可撓性に優れ、熱侵入量を低減できるフレキシブルトランスファーチューブの提供が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、熱ロスを小さくした断熱スペーサを具備した可撓性および断熱性能に優れた断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施例のフレキシブルトランスファーチューブを用いた低温冷却装置を示す構成図である。
【図２】断熱スペーサを配置したフレキシブルトランスファーチューブの断面図である。
【図３】図２中のX-X矢視の断熱スペーサ配置部のトランスファーチューブの長尺方向断面図である。
【図４】本発明の第２実施例の断熱スペーサの断面図である。
【図５】本発明の第２実施例の断熱スペーサの側面図である。
【図６】本発明の第２実施例の断熱スペーサを配置したフレキシブルトランスファーチューブの断面図である。
【図７】本発明の第３実施例の断熱スペーサの断面図である。
【図８】本発明の第３実施例の断熱スペーサの側面図である。
【図９】本発明の第３実施例の断熱スペーサを配置したフレキシブルトランスファーチューブの断面図である。
【図１０】本発明の第４実施例の断熱スペーサの側面図である。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の複数の実施例について図を用いて説明する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
【００２１】
[実施例１]
本発明の第１実施例の真空断熱低温機器であるフレキシブルトランスファーチューブを用いた低温冷却装置について、図１、図２、図３を参照しながら、さらに具体的に説明する。図１は本発明の第１実施例のフレキシブルトランスファーチューブを用いた低温冷却装置を示す構成図、図２は断熱スペーサを配置したフレキシブルトランスファーチューブの断面図、図３は図２中のX-X矢視の断熱スペーサ配置部のフレキシブルトランスファーチューブの長手方向断面図である。また、図中矢印は、冷媒の流動方向を示す。
【００２２】
本実施例のフレキシブルトランスファーチューブおよび冷却装置は、超電導磁石の一種である超電導バルク磁石１の冷却装置として用いられるものである。往復路用のフレキシブルトランスファーチューブは、従来技術の問題点の解決を図りつつ、装置の性能向上を図ったものであり、第１真空断熱容器である細身の断熱真空容器２内に磁場発生手段となる高温超伝導バルク体３を内蔵し、これを低温に冷却する冷媒を移送するため、前記直径が小さくて、曲げ半径が小さく曲げ易い真空ベロー管で構成した真空配管４v、５v内に、金属ベロー管で構成した被保持体である低温冷媒の往復路管４f，５fをそれぞれ内蔵した可撓性に優れたフレキシブルトランスファーチューブ６g、6hを有するもので、細長い空間へ超電導磁石を挿入し、脱離する等の移動操作性を有している。
【００２３】
さらに、本実施例のフレキシブルトランスファーチューブおよび冷却装置は、移送する冷媒の温度を４０Ｋ以下の低温にし、被冷却体として例えばイットリウムーバリウムー銅―酸素系の高温超電導バルク体３の冷却温度を７７Ｋ以下（換言すれば、被冷却体の超伝導温度以下）にして、着磁用外部磁石７の磁場により、磁束密度の捕捉性能を向上させるようにしている。超電導バルク体３とその冷却ステージ８を細身の真空容器２内へ設置でき、冷媒を移送するフレキシブルトランスファーチューブを曲げ易い可撓性を有するものにすることで超電導バルク磁石１を細長い空洞内に設置できる。真空容器２内は、真空排気弁３０を通じ外部の真空ポンプ１００を使用して真空排気される。
【００２４】
高温超電導バルク体３を備えた超電導バルク磁石１において、超電導バルク体３は断熱のために大気と真空隔離した細身の真空容器２に配置され、熱伝導率が小さいステンレス製のスリーブ９の先端に気密性を有し冶金的に一体化した、熱伝導率が大きい銅製の冷却ステージ８上に、例えばアルミニウム合金製保護リング１０とともに熱的、機械的に一体化されている。
【００２５】
第２の真空容器１１を有する冷却装置９９は、螺管式熱交換器１２を有する冷凍機の冷却ステージ１３を有するヘリウム低温冷凍機１４を備えている。冷却装置９９は、さらに、冷媒の循環手段である圧縮機１５、向流式熱交換器１６を備える。向流式熱交換器１６では、移送往復路直管４s，５s内を流動する冷媒、例えばヘリウムガスの循環冷媒間で熱交換する。
【００２６】
圧縮機１５で加圧された、圧力約１MPaのヘリウムガスの高圧循環冷媒は、常温３００Ｋで冷却装置９９に流入し、向流式熱交換器１６の往路で向流式熱交換器１６の復路内の低温の循環冷媒と熱交換して温度約５０Ｋとなり、次に冷凍機の寒冷発生部である冷却ステージ１３で冷却された螺管式熱交換器１２で熱交換し、温度約３５Ｋとなる。
【００２７】
往路直管４sから金属ベロー管の往路管４fに流入した低温高圧循環冷媒は、フレキシブルトランスファーチューブ６gの出口から超電導バルク磁石１に流入し、スリーブ９を有するバイオネット継手を構成する循環冷媒供給直管１７に流入し、先端出口１８からスリーブ９先端の冷却ステージ８底面に吹きつけられ、冷却ステージ８を温度約４０Ｋに冷却し、超電導バルク体を約４０Ｋに冷却する。
【００２８】
ここで、循環冷媒による寒冷輸送性能は、循環冷媒の比熱を大きくすることにより、少ない流量の循環冷媒で大きな寒冷量を輸送できるので有利であり、循環冷媒がヘリウムガスである場合は、圧力を高めて冷媒の比熱を高めることが有効である。
【００２９】
冷却後の加温された高圧循環冷媒は、循環冷媒供給直管１７の外周部に真空空間１９aを確保する底付き円筒状隔壁２０の先端部２０aの外周部に取り付けたプラスチック製の筒状の支持体２１とスリーブ９の内壁との隙間２２を流動しながらスリーブ９を冷却してスリーブ９の常温フランジ２３部から低温部に熱伝導で侵入する熱侵入や、常温の真空容器２の内壁からスリーブ９に輻射熱で侵入する熱侵入で加温されるスリーブ９を冷却しながら流動し、通気孔２４から循環冷媒回収管２５に流入し、バイオネット継手の出口でフレキシブルトランスファーチューブ６hの金属ベロー管の復路管５fに流入し、冷却装置９９に回収される。
【００３０】
循環冷媒回収管２５の外周部は真空層１９bを隔壁２６で構成し、隔壁２６の長手方向長さを長くとることにより、バイオネットの常温フランジ２７から低温の循環冷媒回収管に熱伝導により侵入する侵入熱を低減している。
【００３１】
次に循環冷媒は、冷却装置９９内の向流式熱交換器１６の復路に流入し、向流式熱交換器１６内の往路の循環冷媒を冷却して向流式熱交換器１６を出て常温となり、流量調整弁２９を介して圧縮機１５に流入し、再度加圧されて常温の高圧循環冷媒となり、冷却装置９９内を循環する。
【００３２】
図２のフレキシブルトランスファーチューブ６g（フレキシブルトランスファーチューブ６hも同様な構造）の横断面図と、図２中のX-X矢視の断面図である図３のトランスファーチューブ６gの長手方向断面図に示すように、往路管４f（復路管５fも同様）は例えばステンレス製の金属ベロー管で構成され、それぞれの外周部は細いステンレス線を円筒状に編み込んだ金属製のブレード４b（ブレード５bも同様）で覆われており、ブレード４bの端部は、往路管４fの端部で冶金的に固定（図２、図３中に図示せず）されており、往路管４f内を流動する高圧の循環冷媒の圧力で往路管４fを構成する低温の金属ベロー管が、真空配管４v（トランスファーチューブ６hでは真空配管５v）内の真空空間１９内で伸びて、蛇行変形する量を低減している。
【００３３】
図１の往路管４f、復路管５fとブレード４b、５b（図１中には図示せず）のそれぞれ間の空間の排気はブレード４b、５b網目の隙間から行われ、排気抵抗は大きいが、時間をかければ真空排気され、真空断熱の機能を生じる。
【００３４】
ブレード４b、５bの外周部は、輻射熱を防止するため複層数の積層断熱材４c、５c（図１中には図示せず）が巻き付けられている。真空配管４v、５vの外周にも細いステンレス線を編み込んだブレード４vb、５vb（図１中には図示せず）が設けられ、その両端部はそれぞれの真空配管４v、５vの両端部と冶金的に一体化（図示せず）され、真空配管４v、５vの内部を真空排気した際に縮もうとするベロー管の収縮をブレード４vb、５vbで防止している。
【００３５】
冷凍機１４の低温部は真空容器１１に気密的に固定され、冷凍機内を循環するヘリウムガスの作動流体は、圧縮機３２から供給され、高圧ヘリウムガスは高圧配管３３で冷凍機１４に供給され、冷凍機内で断熱膨張して寒冷を発生し、膨張後の低圧ヘリウムガスは配管３４で圧縮機に回収され、再度圧縮される。
【００３６】
真空容器２のフランジ３５は、フランジ２３、２７とともにOリング（図示せず）を介して、ボルト（図示せず）等で締結され、それぞれの内部と大気を気密隔離している。フランジ２７は、他の２つのフランジと別に着脱ができるボルトピッチ構成となっており、このフランジは高圧の循環冷媒と大気間を気密隔離している。また、フレキシブルトランスファーチューブ６g、６hは真空容器１１と大気と気密的に連結されており真空空間１９を共有している。
【００３７】
高温超電導バルク体３の着磁手順を説明する。着磁用外部磁石７は例えばソレノイド超電導磁石で大気空間３７内に数テスラの磁場を励磁し、室温の超電導バルク体を図１中の位置に挿入する。その後、冷却装置９９内および冷却装置内と連通した循環冷媒の往復路用のフレキシブルトランスファーチューブ６g、６hの真空空間１９を外部の真空ポンプ１００により真空配管１０１を通じて十分に真空排気し、断熱機能を確保する。
【００３８】
その後、冷却装置９９で高圧ヘリウムガスの循環冷媒を冷凍機１４で冷却された螺管式熱交換器１２、向流式熱交換器１６で冷却され、フレキシブルトランスファーチューブ６g内の往路管４fを移送された低温冷媒で、冷却ステージ８が温度約４０Ｋに冷却し、冷却ステージ８に熱的に一体化された高温超電導バルク体３は超電導臨界温度以下の温度約４０Ｋに冷却され、冷却後の循環冷媒はフレキシブルトランスファーチューブ６h内の、復路管５fを通り冷却装置９９に回収される。
【００３９】
その後、着磁用外部磁石７の磁場を消磁すると、高温超電導バルク体３内の磁場変化に伴ってバルク体内に誘導電流が生じ、その電流は冷却されている限り電気抵抗がゼロのバルク体内に流れ続き、ほぼ励磁された着磁用外部磁石７の数テスラとほぼ同じ磁場を捕捉し、強力な超電導バルク磁石１となる。その後、着磁用外部磁石７を取り除く。
【００４０】
ここで、図２、図３において、フレキシブルトランスファーチューブ６gの円筒状の断熱スペーサは、積層断熱材４ｃの積層厚み方向の剛性より格段に大きい、材質が例えばポリイミド製の例えば引張強度が0.3  ＭＰaで、熱伝導率が非常に小さい０．０３５Ｗ/（ｍ・Ｋ）の海綿状プラスチックで、円周方向に半割状の円筒体の海綿体３８で構成され、発泡体内に残留ガスを有する気泡部は存在せず全発泡体内で通気性が確保されている。
【００４１】
海綿体３８の内部空洞内に積層断熱材４ｃを巻きつけられた往路管４fおよびそのブレード４bを貫通させ、重力方向が紙面下方向である場合、この往路管４fおよびそのブレード４b重量を海綿体３８の内周面で支持し、これらの重量を、真空配管４ｖの内周面で支持している。
【００４２】
本実施例におけるフレキシブルトランスファーチューブ６ｇで使用される断熱スペーサでは、低温の往路管４fおよびブレード４bに室温の往路管４fから熱伝導で侵入する熱侵入は、積層断熱材４ｃと往路管４fの間に海綿体３８が配置されている。
【００４３】
海綿体３８が無い場合には往路管４fおよびそのブレード４bはフリーな状態であるので、フレキシブルトランスファーチューブ６ｇを曲げた際の真空配管４ｖと往路管４fおよびそのブレード４bの曲げ半径が異なるためや、往路管４f内を移送される低温冷媒のヘリウムガスが１ＭＰaの高圧である際に、この内圧により往路管４fおよびそのブレード４b蛇行し、真空配管４ｖと往路管４fおよびそのブレード４bが局所的に積層断熱材４ｃを介して接触するように変形し、接触箇所の積層断熱材４ｃは剛性がないために積層厚みが薄くなり、室温の真空配管４ｖと往路管４fおよびそのブレード４b間の距離が狭まり、積層断熱材４ｃの最外層が室温の真空配管４ｖに直接接触し、室温近くの高温になるため、薄くなった積層断熱材４ｃ内を通じて往路管４fへの伝導伝熱量が増加して熱侵入量が増加する。
【００４４】
しかし、本実施例では上記接触箇所に海綿体３８が配置されているため、積層断熱材４ｃの最外層は熱伝導率が非常に小さい０．０３５Ｗ/（ｍ・Ｋ）の海綿状プラスチックを介して室温の真空配管４ｖと接触するので、最外層の温度は室温よりかなり低くなり、積層断熱材４ｃを介した伝導伝熱量は大幅に減少して熱侵入量が大幅に減少する。
【００４５】
海綿体３８を構成する発泡体状の殻構造における殻構成部材の内部の伝導伝熱は、伝導伝熱方向の伝熱距離が発砲体の殻構成部材に沿った、くの字状の連続の伝導長さであり、積層断熱材最外層温度は室温よりかなり低くなる。
【００４６】
したがって、本実施例におけるフレキシブルトランスファーチューブの断熱スペーサの構造によれば、可撓性に優れて、かつ熱ロスが小さい断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブを提供できる効果がある。なお、本実施例では半割の海綿体３８を一重の円筒体で構成したが、複数重に多重円筒体で構成してもよく、この場合は、多重円筒体間で滑りが可能であり、さらに可撓性に優れた、断熱スペーサを有するフレキシブルトランスファーチューブを提供できる効果がある。
【００４７】
[実施例２]
次に、本発明の第２実施例について図４、図５および図６を用いて説明する。図４は本発明の断熱スペーサの断面図、図５は断熱スペーサの側面図、図６は断熱スペーサを配置したフレキシブルトランスファーチューブの断面図を示す。
【００４８】
この第２実施例の断熱スペーサでは、前記円筒状の海綿体の代わりに、細長い棒状の海綿体３９をプラスチック製の例えば厚さ１００μｍの薄い円筒状のフイルム４０の外側に所定のピッチで長尺方向に複数個配置して断熱スペーサを構成している。
【００４９】
本スペーサの構造によれば、往路管４fの外側に巻きつけられた積層断熱材４ｃの最外層と断熱スペーサのフイルム４０との接触面積を低減させ、断熱スペーサの細い海綿体３９を介しての熱移動域を狭くできるので、さらに、熱侵入量を低減できるフレキシブルトランスファーチューブの提供が可能となる。
【００５０】
フイルム４０と細長い棒状の海綿体３９との一体化は、例えばエポキシ樹脂系の接着剤で合せ面全面もしくは部分的に接合して一体化しても、例えば綿や化学繊維の糸で、縫い付けて一体化しても良い。また、海綿体３９を薄い円筒状のフイルム４０の内側に所定のピッチで長尺方向に複数個配置して断熱スペーサを構成しても、同様な効果が生じる。
【００５１】
[実施例３]
次に、本発明の第３実施例について図７、図８および図９を用いて説明する。図７は本発明の断熱スペーサの断面図、図８は断熱スペーサの側面図、図９は断熱スペーサを配置したフレキシブルトランスファーチューブの断面図を示す。
【００５２】
この第３実施例の断熱スペーサでは、第2実施例の海綿体の配置構成と異なり、細長い棒状の海綿体４１をプラスチック製の薄い円筒状のフイルム４２の外側に所定のピッチで螺旋状に複数個配置して断熱スペーサを構成している。
【００５３】
本スペーサの構造によれば、フレキシブルトランスファーチューブの長手方向での曲げ変形に対し、細長い棒状の海綿体４１が螺旋状に配置されているため、フレキシブルトランスファーチューブを曲げる際、海綿体４１の変形が少なく柔軟に往路管４fおよび真空配管４ｖの曲げに追従でき、断熱機能を維持し可撓性をも維持できるので、可撓性に優れ、熱侵入量を低減できるフレキシブルトランスファーチューブの提供が可能となる。
【００５４】
フイルム４２と細長い棒状の海綿体４１との一体化は、例えばエポキシ樹脂系の接着剤で合せ面全面もしくは部分的に接合して一体化しても、例えば綿や化学繊維の糸で、縫い付けて一体化しても良い。
【００５５】
[実施例４]
次に、本発明の第４実施例について図１０を用いて説明する。図１０は本発明の断熱スペーサの側面図を示す。
【００５６】
請求項４に記載のフレキシブルトランスファーチューブで使用される断熱スペーサは、前記円筒状の海綿体の代わりに、リング状の海綿体４３をプラスチック製の薄い円筒状のフイルム４４の外側の円周部に所定のピッチで配置して構成したことを特徴としている。
【００５７】
本スペーサの構造によれば、フレキシブルトランスファーチューブの長手方向での往路管４fおよび真空配管４ｖの曲げ変形に対し、複数の海綿体４がそれぞれ単独に移動されるため、さらに柔軟に往路管４fおよび真空配管４ｖに追従できるので、さらに可撓性に優れ、熱侵入量を低減できるフレキシブルトランスファーチューブの提供が可能となる。なお、前記リング状の海綿体４３は、その円周方向で半割状に構成しても同様な効果が生じる。
【００５８】
以上、本発明になるフレキシブルトランスファーチューブによれば、断熱スペーサを可撓性に優れ、熱伝導率が小さい海綿状の海綿体で構成できるので、可撓性に優れ、断熱性能に優れた断熱スペーサを有するトランスファーチューブを提供できる効果がある。
【００５９】
また、以上の実施例では、海綿体の材料としてポリイミド樹脂系の発泡体を用いた場合について説明したが、他の素材例えばスチロール、ウレタン、ポリエチレン等の発泡体であっても、同様な効果が生じる。
【００６０】
また、以上の実施例では、断熱スペーサとして海綿状スペーサを用いた場合について説明したが、他の例えば熱伝導率が小さいポリイミド繊維で製作した不織布を積層したマット状スペーサを用いて断熱スペーサを構成しても、同様な効果が生じる。
【符号の説明】
【００６１】
１…超電導バルク磁石、２…断熱真空容器、３…高温超伝導バルク体、４b…ブレード、４f…往路管、４v…真空配管、５b、５f…復路管、５v…真空配管、６g…フレキシブルトランスファーチューブ、６b…ブレード、６h…フレキシブルトランスファーチューブ、７…着磁用外部磁石、８…冷却ステージ、９…スリーブ、１１…真空容器、１２…螺管式熱交換器、１３…冷却ステージ、１４…ヘリウム低温冷凍機、１５…圧縮機、１６…向流式熱交換器、１９…真空空間、３８、３９、４１，４３…海綿体、４０、４２、４４…フイルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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