(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
寒剤容器用の過圧力制限構成であって、
下端部において寒剤容器への出入を提供するためのアクセス首部（２０）と、
前記アクセス首部を通って延在する管状構造体（２１）と、
漏れの生じない方法で前記寒剤容器に結合され、かつ、保護弁または破裂板によって大気から隔離されると共に前記アクセス首部（２０）および前記管状構造体（２１）の上端部を包囲する内部容積を画定するタレット外側組立体（２４）と、
寒剤ガスが前記タレット外側組立体から抜けるように経路を画定する出口通路（４０）と、
前記出口通路を前記タレット外側組立体の内部から封止し、前記タレット外側組立体の内部と前記出口通路の内部との間の所定値を超える差圧に応答して開くように作動可能な圧力制限装置（３２）と、
を備える過圧力制限構成において、
前記過圧力制限構成は、前記管状構造体（２１）に取り付けられた補助破裂板（５０）であって、前記補助破裂板（５０）の内側面（５０ａ）が前記管状構造体の内部に曝され、かつ、前記補助破裂板の外側面（５０ｂ）が前記タレット外側組立体（２４）の前記内部容積に曝される補助破裂板（５０）をさらに備えることを特徴とする過圧力制限構成。
【請求項２】
前記補助破裂板は前記タレット外側組立体（２４）内に配置される、請求項１に記載の過圧力制限構成。
【請求項３】
前記補助破裂板は前記管状構造体（２１）内に配置される、請求項１に記載の過圧力制限構成。
【請求項４】
前記管状構造体（２１）は、寒剤容器内に配置された超電導磁石への電流または前記超電導磁石からの電流を送るための電流リードとして機能するように配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載の過圧力制限構成。
【請求項５】
前記補助破裂板は、柱（５２）によって着脱可能カバー板（５４）に取り付けられる保持体（５１）に取り付けられる、請求項１から４のいずれか一項に記載の過圧力制限構成。
【請求項６】
前記着脱可能カバー板（５４）は、前記タレット外側組立体（２４）の構造の一部である保守入口板（６２）のポートを封止する、請求項５に記載の過圧力制限構成。
【請求項７】
点検窓が、前記補助破裂板（５０）の真上で、前記着脱可能カバー板（５４）に位置付けられる、請求項５または６に記載の過圧力制限構成。
【請求項８】
管（６４）が、前記補助破裂板（５０）に接合され、設置されるとき、前記管状構造体（２１）の内部へと通る、請求項１から７のいずれか一項に記載の過圧力制限構成。
【請求項９】
前記管（６４）は、前記補助破裂板（５０）も保持する保持体（５１）に接合される、請求項８に記載の過圧力制限構成。
【請求項１０】
保持体（５１）が前記補助破裂板を保持し、前記保持体は前記管状構造体の上端へと封止される、請求項１から７のいずれか一項に記載の過圧力制限構成。
【請求項１１】
寒剤容器用の過圧力制限構成であって、
下端部において寒剤容器への出入を提供するためのアクセス首部（２０）と、
前記アクセス首部を通って延在する管状構造体（２１）と、
漏れの生じない方法で前記寒剤容器に結合され、かつ、保護弁または破裂板によって大気から隔離されると共に前記アクセス首部（２０）および前記管状構造体（２１）の上端部を包囲する内部容積を画定するタレット外側組立体（２４）と、
寒剤ガスが前記タレット外側組立体から抜けるように経路を画定する出口通路（４０）と、
前記出口通路を前記タレット外側組立体の内部から封止し、前記タレット外側組立体の内部と前記出口通路の内部との間の所定値を超える差圧に応答して開くように作動可能な圧力制限装置（３２）と、
を備える過圧力制限構成において、
前記過圧力制限構成は、前記管状構造体（２１）に取り付けられた弁（６８）であって、前記弁の内側面（７２ａ）が前記管状構造体の内部に曝され、かつ、前記弁の外側面（７２ｂ）が前記タレット外側組立体（２４）の前記内部容積に曝される弁（６８）をさらに備えることを特徴とする過圧力制限構成。
【請求項１２】
前記弁（６８）は前記タレット外側組立体（２４）内に配置される、請求項１１に記載の過圧力制限構成。
【請求項１３】
前記弁は前記管状構造体（２１）内に配置される、請求項１１に記載の過圧力制限構成。
【請求項１４】
前記管状構造体（２１）は、寒剤容器内に配置された超電導磁石への電流または前記超電導磁石からの電流を送るための電流リードとして機能するように配置される、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の過圧力制限構成。
【請求項１５】
前記さらなる弁は、柱（５２）によって着脱可能カバー板（５４）に取り付けられる保持体（５１）に取り付けられる、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の過圧力制限構成。
【請求項１６】
前記着脱可能カバー板（５４）は、前記タレット外側組立体（２４）の構造の一部である保守入口板（６２）のポートを封止する、請求項１５に記載の過圧力制限構成。
【請求項１７】
点検窓が、前記さらなる弁の真上で、前記着脱可能カバー板（５４）に位置付けられる、請求項１５または１６に記載の過圧力制限構成。
【請求項１８】
前記さらなる弁（６８）は管（６４）に取り付けられ、設置されるとき、前記管（６４）は前記管状構造体（２１）の内部へと通る、請求項１１から１７のいずれか一項に記載の過圧力制限構成。
【請求項１９】
前記管（６４）は前記さらなる弁に接合される、請求項１８に記載の過圧力制限構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、寒剤（ｃｒｙｏｇｅｎ）容器の、特に磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムの超電導磁石を含む寒剤容器についての、安全圧力を制限する特徴に関する。詳細には、本出願は、超電導磁石の急冷の場合に寒剤容器内の圧力を制限するために提供された、補助通気路の構成部品の有利な構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、寒剤容器１２内の冷却された超電導磁石１０の従来の構成を示しており、寒剤容器１２自体は外側真空容器（ＯＶＣ）１４内に保持されている。１つまたは複数の熱放射遮蔽体１６が、寒剤容器１２と外側真空容器１４との間の真空空間に設けられている。ある公知の構成では、冷却装置１７が、目的のために設けられたタレット１８に配置された冷却装置ソック１５に、クライオスタットの側面に向かって取り付けられている。代替で、冷却装置は、クライオスタットの上部に取り付けられたアクセス首部（通気管）２０を保持するアクセスタレット１９内に配置されてもよい。冷却装置は、ある構成では寒剤ガスを液体２２へと再凝縮することで、寒剤容器１２内で典型的にはヘリウムといった寒剤ガスを冷却するために、能動的な冷却を提供する。冷却装置は、放射遮蔽体１６を冷却するように作用もする。図１に示すように、冷却装置１７は二段階の冷却装置であってもよい。第１の冷却段は、放射遮蔽体１６に熱的につなげられており、典型的には８０〜１００Ｋの範囲といった、第１の温度までの冷却を提供する。第２の冷却段は、典型的には４〜１０Ｋの範囲といった、かなり低い温度まで寒剤ガスの冷却を提供する。
【０００３】
負電気接続部２１ａが、一般的に、クライオスタットの本体部を通じて磁石１０に提供される。正電気接続部２１が、一般的に、通気管２０を貫通する導体によって提供される。
【０００４】
固定した電流リード（ＦＣＬ）の設計のために、分離した通気路（補助通気）（図１には示していない）が、通気管２０が塞がれた場合の安全用通気部として提供されている。この補助通気路こそが、本発明の主題である。
【０００５】
図２は、例えば磁石の急冷に続いて発生し得る過圧力の場合に、寒剤ガスを寒剤容器から放出するように設計された、従来の過圧力制限保護構成３０の例を示している。
【０００６】
超電導磁石１０は、図１に関連して詳述したように、寒剤容器１２内に収容されている。タレット外側組立体２４は、アクセス首部（通気管）２０の上端部および正電流リード２１の上端部を包囲しており、寒剤容器１２からの寒剤ガスに対して通常出口路２６を提供している。タレット外側組立体２４は、漏れの生じない方法で寒剤容器に結合されており、保護弁および／または破裂板によって大気（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）から隔離されると共に通常出口路２６の一部を形成する内部容積を画定している。図示した例における保護弁および／または破裂板は、急冷弁３２である。
【０００７】
急冷が起きた場合には、寒剤容器１２は、タレット外側組立体２４の内部容積および急冷弁３２を通じて、アクセスタレット１９の通気管２０を介して大気へと放出される。
急冷弁３２は弁板３４を備えており、当該弁板３４は、バネ構成３８によって弁座３６に対して保持される。寒剤出口管４０が、出口路２６を、大気へと、または、必然的に大気の温度で寒剤回収設備へと導いている。寒剤容器１２内で過圧力の場合、弁板３４の内側面３４ａに作用するタレット外側組立体２４の寒剤ガスの対応する圧力は、バネ構成３８の力に打ち勝って弁３２を開けるように、弁板の外側面３４ｂに作用する圧力を十分に超えることになる。寒剤ガスが抜けて、寒剤容器内の圧力を許容可能な程度に維持することになる。ひとたび寒剤容器とタレット外側組立体２４の内部容積との圧力が急冷弁３２を開いたままに維持するのに必要とされる圧力よりも下がると、バネ３８は弁板３４を弁座３６に接触させるように押し戻すことになる。
【０００８】
弁板３４の一部は破裂板によって形成されてもよく、その破裂板は、弁板３４の平面に位置しているため、図面では確認できない。例えば、急冷弁３２が固着したり、または、寒剤容器内の圧力増加が急激もしくは重度であったりといった、弁板の前後における差圧が、急冷弁３２が開くべき圧力よりはるかに高くなった場合、破裂板は破裂し、そして寒剤ガスが、破裂板によって残された孔を通って抜け、タレット外側組立体２４の内部容積および出口管４０を通って寒剤容器１２から出て行く。この破裂板は、典型的には、急冷弁が不具合の場合に破裂するように提供された定格規制圧力除去安全装置である。
【０００９】
定格安全装置に加えて、補助通気路４２が、管状の正電流リード２１を通って、補助破裂板４６が嵌められた外部の室温管４４を介して大気まで提供されている。補助通気路４２は、タレット外側組立体２４の内部容積を通過していない。補助破裂板４６は、その前後の差圧が、急冷弁３２が開くように設計された差圧を超えて、かつ、弁板３４内の破裂板が破裂するように設計された差圧を超えて、特定の値を満たすとき、破裂するように設計されている。
【００１０】
アクセス首部２０への空気の進入は、アクセス首部２０の内側壁と正電流リード２１との間で、領域４８に氷を形成させる可能性があることが知られている。多くの氷がこの領域で形成する場合、その氷が狭窄（ｃｏｎｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）を形成し、寒剤ガスは急冷の場合に自由に抜けることができない可能性がある。差圧が妨害物の前後で生じ、急冷弁３２の前後の差圧を小さくする可能性もある。
【００１１】
一方、正電流リード２１は、氷の形成する領域４８よりさらに深くまで寒剤容器に入っており、アクセス首部２０に進入するあらゆる空気が正電流リード２１の下端に到達し得る前に領域４８のアクセス首部で氷結するほど通常は冷えている温度まで達している。そのため、管状の正電流リード２１の内部は、氷がないと仮定できる。正電流リードに障害物がないため、寒剤容器１２の内部と出口管４０の大気圧との間の全差圧は、補助破裂板４６の前後で作用することになる。破裂板４６は、急冷弁３２およびその破裂板が前述のように寒剤容器を保護し損ねた場合にのみ達し得るだけの高さの圧力で、破裂するように設計されている。
【００１２】
典型的には、急冷弁３２は、タレット外側組立体２４の内部容積に曝される高圧側面３４ａと、出口管４０の内部に曝される低圧側面３４ｂとの間の０．５ＢＡＲ（５０ｋＰａ）の差圧に応答して開くように設計される。急冷弁内の破裂板は、典型的には、１．４ＢＡＲ（１４０ｋＰａ）の差圧に応答して破裂するように設計されており、補助破裂板４６は、典型的には、１．８ＢＡＲ（１８０ｋＰａ）の差圧に応答して破裂するように設計されている。これらの値は、寒剤容器をすべての状況において保護するために選択されるが、急冷弁３２が詰まっていない場合に急冷弁内の破裂板を損傷させることなく開き、かつ、補助破裂板４６が、急冷弁３２または急冷弁内の破裂板のいずれもが開こうとしないことが明確であるだけの高さの寒剤容器の圧力にだけ応答して破裂するように、十分に分けられている。
【００１３】
この構成は、本発明が緩和しようと模索しているいくつかの欠点を有している。
【００１４】
図２に示すものなどの現在の構成では、補助破裂板４６は、一方の側におけるタレット外側組立体２４および寒剤容器の内側容積と、他方の側におけるほぼ大気圧となっている出口通路４０との間の全差圧に永久的に従うことになる。この差圧は、補助破裂板４６が破裂するように設計された圧力に近づく可能性がある。
【００１５】
補助破裂板４６を通じて通気される急冷事象の間、寒剤容器内の圧力は、「室温」管４４で抜けていくガスの狭窄のため、および、「室温」管４４を通過するにつれて加熱による寒剤ガスの急速な膨張のため、寒剤容器の最大許容作動圧力に近づく可能性がある。この観点から、より大きな断面の室温管４４を提供することが好ましいだろうが、これは、システム全体の高さを増加させるという望ましくない影響を有している。
【００１６】
補助破裂板４６の破裂の事象では、空気は、寒剤容器内の過圧力がひとたび収まると、補助通気路４２内へと引き戻され得る。これは、管状の正電流リード２１内に、検出または除去するのが難しい氷の蓄積を発生させる可能性がある。
【００１７】
さらなる欠点は、補助通気路４２を機器の他の部分に接続するのに必要な外部の室温管加工物４４およびシールの費用である。外部の管加工物４４がシステム全体の高さに加わり、これがクライオスタットの据え付けに統合上の問題を引き起こす。任意の外部の連結、シール、溶接などは、すべて、通常の役務の間に通気路への漏れを引き起こす可能性があり、そのため、それらの数は好ましくは減らされるべきである。
【００１８】
本発明は、補助破裂板を、管状の正電流リード２１に、好ましくは、タレット外側組立体２４内で管状の正電流リード２１の上部に移すことによって、これらの問題およびさらなる問題に対処する。通常出口路２６が塞がれるかまたは制限される事象において、寒剤ガスは、管状の正電流リードを介して大気へと、タレット外側組立体を介して、および、急冷弁または破裂板を通じて導く。
【００１９】
英国特許第２４７２５８９号明細書は、同様の用途において単一の通気路を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】英国特許第２４７２５８９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２１】
したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲に定められるような装置を提供する。
【００２２】
本発明の上記の目的、特性、および特徴、ならびに、さらなる目的、特性、および特徴は、添付の図面と併せて、特定の実施形態の以下の説明からより明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】超電導磁石を収容する従来のクライオスタット構成の図である。
【図２】従来の過圧力制限構成の図である。
【図３】本発明の実施形態による過圧力制限構成の図である。
【図４】図３の過圧力保護機構のための保守方法における一段階を示す図である。
【図５Ａ】本発明のある実施形態で用いられ得る弁の図である。
【図５Ｂ】本発明のある実施形態で用いられ得る弁の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図３に示すように、本発明の実施形態による過圧力制限構成は、タレット外側組立体２４内において、管状の正電流リード２１の上端またはその上端の近くに位置付けられた補助破裂板５０を備えている。補助破裂板５０の内側面５０ａは、管状の正電流リード２１の内部、延いては寒剤容器１２の内部に露出されている。補助破裂板５０の外側面５０ｂは、タレット外側組立体２４の内部に露出されている。補助破裂板は、柱５２によって着脱可能カバー板５４に取り付けられる保持体５１に取り付けられてもよく、その着脱可能カバー板５４は、ボルト５６によってタレット外側組立体２４に締結されてもよく、また、Ｏリング５８によってタレット外側組立体２４に封止されてもよい。
【００２５】
図２の従来の構成に関しては、図３の構成の通常出口路２６は、アクセス首部２０、タレット外側組立体２４、および急冷弁３２を通っている。しかしながら、本発明によれば、補助通気路４２も、タレット外側組立体２４および急冷弁３２を通っている。抜けていく寒剤ガスは、補助破裂板５０を通じて流れ、さらに、図示するように、補助破裂板５０を取り囲んで保持体５１を着脱可能カバー板５４に取り付ける柱５２同士の間を流れることができる。
【００２６】
通常出口路２６が塞がれていないと仮定すると、寒剤容器内の過圧力は、急冷弁３２の弁要素３４の内側面３４ａと外側面３４ｂとの間の差圧を増加させることになる。その差圧がバネ３８によって加えられる力に打ち勝つだけの大きさにひとたびなると、急冷弁３２は開き、寒剤ガスをタレット外側組立体２４の内部容積から出口管４０へと放出し、寒剤容器の圧力を低下させることになる。十分な量の寒剤ガスが抜けて寒剤容器内の圧力を通常の程度まで低下すると、バネ３８によって加えられる力は急冷弁３２を閉じるに十分となる。
【００２７】
典型的にはアクセス首部２０の内壁と管状の正電流リード２１との間の領域４８での氷の蓄積によって、通常出口路２６が塞がれるかまたは制限される事象において、寒剤容器内の圧力は、補助破裂板５０の内側面５０ａと外側面５０ｂとの間の差圧が補助破裂板を破裂させるに十分な大きさとなるまで高くなる。そして、寒剤ガスは管状の正電流リード２１を通って大気（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）へと、タレット外側組立体２４を介して急冷弁３２を通過して抜けていく。図２の従来の補助破裂板の構成と異なり、十分な量の寒剤ガスが抜けて寒剤容器内の圧力を通常の程度まで低下すると、補助通気路４２は閉じ、そして、バネ３８によって加えられる力は急冷弁３２を閉じるに十分となる。
【００２８】
本発明のこのような構成では、補助破裂板５０は、比較的低い差圧で破裂するように設計できる。これは、寒剤容器１２とタレット外側組立体２４との間に十分な圧力差がある場合に起こり、ある障害物が通常出口路２６にある場合だけ起こることになる。補助破裂板は、急冷弁３２が開いているか閉じているかに拘わらず、０．５ｂａｒ（５０ｋＰａ）の差圧で開くように設計できる。急冷弁３２は、典型的な０．５ＢＡＲ（５０ｋＰａ）の差圧で開くように設計でき、そのため、補助破裂板５０は、通常出口路２６が領域４８において完全に塞がれていると仮定して、寒剤容器１２と出口通路４０との間の１ＢＡＲ（１００ｋＰａ）の圧力差に応答して破裂すべきである。補助通気路４２の狭窄（ｃｏｎｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）のため、寒剤容器の圧力は、通気の間に上昇し得るが、この例では、典型的には大気圧となっている出口管４０の圧力を上回る１．４ＢＡＲ（１４００ｋＰａ）を超えることは起こりそうにない。
【００２９】
代替の構成では、補助破裂板５０は弁で置き換えられ得る。この方法で実現できるある利点がある。弁は、破裂板よりも低い開口圧力を有することができ、アクセス首部と正電流リード２１との間の隙間に障害物があるかどうか（ｃｌｅａｒ  ｏｒ  ｎｏｔ）に拘わらず、あらゆる急冷の間に開くように構成できるため、寒剤の流れを通常出口路２６と補助通気路４２との間で分配することになる。
【００３０】
弁は、急冷の後に再び封じるように構成されるべきであり、破裂板の場合のように、弁が開くたびに交換することを必要としない。弁のある程度の漏れは、急冷弁３２が閉じたままであるとき、通常の条件において出口管４０への寒剤の漏れがないため、許容可能である。最も簡単な形態では、バネ留めされたフラップ弁が用いられ得る。弁内に破裂板を含むことが、急冷弁３２と共に用いられた構成と同様に、弁が固着して閉じたままの場合であっても補助通気路４２が開くのを確実とするために、好ましいとされ得る。着脱可能カバー板５４は、弁の点検および交換を可能とするために、なおも提供されるべきである。
【００３１】
本発明は、通常の作動において補助通気路４２を閉じる補助破裂板５０または弁を提供し、その補助破裂板５０または弁は、必要なときに、急冷弁３２の上流で、タレット外側組立体２４内へと開く。
【００３２】
したがって、補助急冷路が、通常の出口通路２６と同様の方法で、定格規制圧力除去安全装置および急冷弁３２の破裂板によって保護されている。
【００３３】
補助破裂板５０の前後の差圧は、図２に示されるような従来の構成の補助破裂板４６が受ける差圧と比較して、大幅に低減されるが、これは、補助破裂板５０の前後の差圧が、ここでは、寒剤容器１２と大気との間の圧力差ではなく、寒剤容器１２とタレット外側組立体２４の内部との間の圧力差であるためである。この圧力差はおよそ半分とされており、破裂板の破裂圧力が対応して低下され得ることを意味している。補助破裂板５０の破裂する時点におけるタレット外側組立体２４内の圧力は、計算流体力学の従来の方法によって予測できるか、または、実験によって測定できる。
【００３４】
本発明は、補助通気を通じた急冷の事象において、より低い寒剤容器圧力での、補助破裂板５０および補助通気路４２の信頼できる作動を可能にする。通常の定常状態では、補助破裂板５０の前後の差圧は、管状の正電流リード２１内の圧力が通常出口路２６を通る寒剤ガスの流れによってタレット外側組立体２４内の圧力と均一になるため、ゼロである。これは、補助破裂板の望ましくない破裂を非常に起こしにくくさせる。寒剤容器１２とタレット外側組立体２４によって包囲された容積との間に差圧が存在する場合のみ、補助破裂板５０が破裂する。これは、通常出口路２６がアクセスタレット２０において実質的に塞がれ、かつ、寒剤が通常出口路２６を通って流れてタレットの圧力と均一になるよりも寒剤容器内の圧力が素早く増加した場合、または、急冷弁３２が少なくとも部分的に開いてタレット外側組立体２４内の圧力を低下させる場合のいずれかの場合においてのみ起こることになる。領域４８における氷の形成は狭窄を形成するが、通常出口路２６を完全に塞ぐことは起きにくい。寒剤容器内の過圧力の場合、一部のガスは領域４８における狭窄を通って流れ、急冷弁３２を部分的に開くことになる。この急冷弁を部分的に開くことは、補助破裂板５０の前後の差圧を増加させ、補助破裂板５０を破壊してしまう。通常出口路２６および急冷弁３２を通って流れる寒剤ガスがあったとしても、補助破裂板５０の前後の差圧は、通常出口流路が典型的には領域４８で氷の蓄積によって制限されるようになるため、増加することになる。
【００３５】
補助破裂板５０は、タレット外側組立体２４内に隠されており、そのため、非常に機械的に損傷されにくくなっている。図２の従来の構成では、補助破裂板４６の外殻はクライオスタットの最上部において、据え付けまたは保守作業の間に機械的な損傷に曝され得る位置に配置されている。
【００３６】
補助破裂板５０は、通常の役務の間、タレット外側組立体２４内において、空気のない状態にある。管状の正電流リード２１内の通気路４２へと何らかの空気が進入する可能性は、非常に低い。
【００３７】
破裂した補助破裂板５０を通って寒剤ガスが通気した後、管状の正電流リード２１内の通気路４２へと空気が進入する可能性は、急冷弁３２がタレット外側組立体２４を大気から再び封じるため、非常に低い。急冷弁３２の破裂板が破裂した場合、空気の進入が破裂した補助破裂板５０を超えて達することだけが可能である。これらの状況において、空気の進入は、通常通気路２６と補助通気路４２との間で分配されることになる。
【００３８】
従来の外部室温配管４４の提供、取付、および維持の費用は、そのシールなど共に、節約されることになる。
【００３９】
クライオスタットの高さおよび設置の複雑性は、本発明の構成によって低減される。
【００４０】
図２の従来の構成の補助破裂板４６を通る寒剤ガスの通気を引き起こす急冷の場合、寒剤容器１２と出口管４０との間の圧力低下の相当の割合は、断面がシステムの全体の高さを抑えるために最小化される傾向のある狭窄した室温配管４４にある。本発明の構成では、狭窄した室温配管４４は、タレット外側組立体２４、急冷管６０、および急冷弁３２またはその破裂板のより大きな断面によって機能的に置き換えられる。
【００４１】
タレット外側組立体２４および急冷弁３２は室温で作動し、その結果、氷はないままである。通常出口路２６および補助通気路４２は、タレット外側組立体２４および急冷弁３２における氷の蓄積によって妨害された状態になる危険性はない。傾斜する作業および満たす作業の間の冷えている間であっても、氷がこれらの領域に蓄積することはない。
【００４２】
有利には、補助破裂板５０は、柱５２によって、タレット外側組立体２４の構造の一部である保守入口板６２のポートを封止する板５４に取り付けできる。図４に示すように、このような構造は、補助破裂板５０を交換のために容易に取り外しできるか、または、補助破裂板５０に他の保守作業の実施を許容させることができる。
【００４３】
それ自体では従来からあるように、補助破裂板５０は、補助破裂板の破裂の事象において、警報信号を磁石管理システムに送ることができる電気接点と適合され得る。これは、板の破裂の遠隔からの診断を可能にするという利点があり、適切な保守活動を計画することができる。例の実施形態では、板破裂検出接点は冷却装置圧力センサ入力と直列に配線でき、その冷却装置圧力センサ入力は、補助破裂板の破裂の事象において、冷却装置１７を切るように構成され得る。これは、磁石管理システムに何の変更もする必要なく、補助破裂板の破裂の遠隔表示を提供することになる。また、このような構成は、冷却装置を直ぐに切り、それによって、急冷弁３２であり得る安全弁が開くまで寒剤容器の圧力を上昇させることによって、空気の進入の可能性を低減することになる。寒剤ガスは、寒剤容器への熱流入によって決定される速さで寒剤容器から流れ出ていくことになり、空気の進入を大幅に減らす。
【００４４】
代替の実施形態では、点検窓が、補助破裂板５０が交換される必要があるかどうかを決定するために、目視点検が急冷に続いて実施されるように適合され得る。これは、点検窓を補助破裂板５０の真上でカバー板５４に位置付けることができるため、図３および図４に示すような構成の場合には特に簡単である。
【００４５】
磁石１０への電流を傾斜させる間、液体の寒剤２２は沸騰され、抜けていく冷たい寒剤ガスが補助破裂板５０を冷却する。同様に、補助破裂板５０は、寒剤容器１２が液体の寒剤２２で満たされるか、または、継ぎ足されるとき、冷却されることになる。典型的な破裂板の材料特性のため、この冷却は、おおよそ１０〜２０％だけ破裂板の破裂圧力を上昇させることになる。本発明の好ましい実施形態では、補助破裂板５０の破裂圧力は、前述のように、従来の構成の補助破裂板４６の破裂圧力より実質的に低くでき、そのため、冷却における破裂圧力の上昇も比例してより低くなる。本発明の構成における補助破裂板５０の位置は、破裂圧力の増加の深刻さも低減する。破裂板の破裂圧力のこのような温度依存変化は、当業者にはよく理解されており、このような変化は製造の間に補償できる。ＩＮＣＯＮＥＬ（ＲＴＭ）オーステナイト系のニッケルクロム基の超合金を板材料に用いることは、例えばステンレス鋼といった、破裂板に一般的に用いられる他の材料と比較して、最大で５０％まで影響を低減できる。
【００４６】
図３に示されるが、図４でより明確に見ることができるように、管６４は、補助破裂板５０に接合されて、補助破裂板と管状の正電流リード２１との間の何らかの隙間を通って通気路への空気進入を防止し得る。設置されるとき、管６４は管状の正電流リード２１の内部を通って、図３の領域４８によって示される空気構成部品の凍結の予測される深さを超えた深さへと達する。図示するように、これは、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＲＰ）の管６４を、補助破裂板５０をも保持する保持体５１に接合することで、都合よく達成できる。代替で、破裂板保持体５１は、管状の正電流リードの上部に封止させることができる。しかしながら、通常の作動状態では、タレット外側組立体２４における空気の濃度は非常に低いレベルに既にあり、小さな漏れを通じての著しい空気の流入の危険性は最小であると考えることができる。
【００４７】
図４は、交換のために取り外されている補助破裂板を示している。図示するように、ボルト５６を取り外してカバー板５４を引き出し、保持体５１にある補助破裂板５０を保持体５１と共に持ち出すことは比較的簡単なことである。必要であれば、破裂板５０は交換され得るが、より都合よくは、新しい破裂板を保持する破裂板保持体５１が交換され得る。破裂板保持体５１に取り付けられた任意の管６４は、取り外され、交換する破裂板保持体５１に取り付けられてもよい。破裂板の交換または保守が必要とされるとき、破裂板５０、破裂板保持体５１、柱５２、カバー板５４、および任意の管６４の全体の組立体を単純に交換することは、好ましいとされ得る。
【００４８】
図５Ａおよび図５Ｂに示すような代替の一連の実施形態では、補助破裂板５０は、管状の正電流リード２１の上端に取り付けられた弁６８によって置き換えられている。このような弁は、説明した急冷弁と同様の構造のものであってもよいし、または、抜けていく寒剤の所望の流量を送るのに適した任意の公知の種類の安全弁であってもよい。図５Ａでは、適切なバネ留めされたフラップ弁６８が閉じられており、断面において、管状の正電流リード２１の上端に取り付けられている。弁の内側面７２ａが管状構造体の内部に曝され、かつ、弁の外側面７２ｂがタレット外側組立体２４の内部容積に曝されている。
【００４９】
図５Ｂは、同じ弁６８が開いているのを示している。バネ留めされたフラップ弁６８は、管状の正電流リード２１の頂部に取り付けられた弁座７０を備えている。弁フラップ７２は弁座の貫通孔７３を閉じる。弁フラップは、典型的には旋回軸７４において旋回させられ、コイルバネ７６によって閉じた位置へと付勢される。このようなフラップ弁は、一般的な機械的構成であるが、本発明においてフラップ弁用に選択される材料は、寒剤の温度での作動に適していなければならない。図４に示すような管６４の頂部の弁などを取り付けて、弁の容易な取り外しおよび交換を可能にすることは、好ましいとされ得る。しかしながら、その本質により、弁６８は、作動ごとに交換される必要があるべきではなく、図５Ａおよび図５Ｂに示すような管状の正電流リード２１に直に取り付けることが、十分であると見出されてもよい。
【００５０】
図３および図４の示す構成と同様に、弁６８は、柱５２によって着脱可能カバー板５４に取り付けられる保持体５１に取り付けられてもよい。
【００５１】
上記のフラップ弁以外の種類の弁が、必要に応じて用いられてもよい。ある構成では、弁は、管状の正電流リード構造２１内に配置されてもよい。
【００５２】
このように、弁は、通気路に漏れ得る空気の量が取るに足らないと見なされ得るタレット外側組立体内の寒剤の濃い状態に、据え付けられることになる。また、この弁は、好ましくは自動閉止であり、補助破裂板５０が用いられる場合に必要な点検および交換のための必要性を排除する。
【００５３】
本発明を、限られた数の特定の実施形態を参照しつつ説明したが、多くの変形形態が、添付の特許請求の範囲内で、当業者には明らかであろう。例えば、補助破裂板５０またはその機能を実施する弁は、正電流リード２１の上部に位置付けられる必要はなく、正電流リード２１の内部など、正電流リード２１の下端と急冷弁３２との間で補助通気路４２に沿う任意の都合のよい位置に位置付けられてもよい。本発明は、符号２１の特徴を「正の」電流リードとして説明したが、この用語は、現在の従来の電気的構成を反映する非限定的で説明的な方法で用いられている。本発明は、磁石１０が寒剤容器の材料を通じて正の供給端子に接続される一方で、図面で示した符号２１の特徴と同様に、負の電流リードが、磁石と負の供給端子との間の接続を提供する状況に、同様に適用できる。さらに、本発明は、図面において符号２１で示されるものと同様の、電流リードとして全く用いられていない管状構造体を採用できる。
【００５４】
急冷弁３２は、例えば単純な破裂板といった、任意適切な圧力制限装置によって置き換えることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０  超電導磁石
１２  寒剤容器
１４  外側真空容器
１５  冷却装置ソック
１６  熱放射遮蔽体
１７  冷却装置
１８  タレット
１９  アクセスタレット
２０  アクセス首部
２０  通気管
２１  正電流リード
２１  正電気接続部
２１ａ  負電気接続部
２２  液体
２４  タレット外側組立体
２６  通常出口路
３０  過圧力制限保護構成
３２  急冷弁
３４  弁板
３４  弁要素
３４ａ  内側面
３４ａ  高圧側面
３４ｂ  外側面
３４ｂ  低圧側面
３６  弁座
３８  バネ構成
４０  寒剤出口管
４０  出口通路
４２  補助通気路
４４  室温管
４６  補助破裂板
４８  領域
５０  補助破裂板
５０ａ  内側面
５０ｂ  外側面
５１  保持体
５２  柱
５４  着脱可能カバー板
５６  ボルト
５８  Ｏリング
６０  急冷管
６２  保守入口板
６４  管
６８  弁
７０  弁座
７２ａ  内側面
７２ｂ  外側面
７２  弁フラップ
７３  貫通孔
７４  旋回軸
７６  コイルバネ
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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