冷卻容器制造技術

具有：制冷劑容器(20)，其在內側收納冷卻對象物(90)和液體制冷劑(60)；蓋體(30)，其能夠封閉制冷劑容器的上部開口；冷卻單元(40)，其懸吊支撐于蓋體且在該冷卻單元(40)的下端部具有冷卻部；以及電流導線(91)，其懸吊支撐于蓋體，用于使電流流過制冷劑容器內部的冷卻對象物，電流導線在制冷劑容器內的比液體制冷劑的液面靠上方的位置具有熱阻高于其周圍的熱阻部(92)，在熱阻部與冷卻單元的冷卻部之間設置有由隔熱材料構成的間隔壁部(50)，該間隔壁部(50)的下端部垂下至比熱阻部低的位置。由此，能夠抑制侵入熱的影響，效率良好地冷卻制冷劑容器的內部。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】冷卻容器
本專利技術涉及在容器內借助于液體制冷劑進行被冷卻物的冷卻的冷卻容器。
技術介紹
在SMES(SuperconductingMagneticEnergyStorage：超導磁儲能裝置)、超導變壓器、超導限流器以及NMR(NuclearMagneticResonance：核磁共振)、半導體吸合裝置等中作為強磁場的產生源的超導磁鐵等的領域中，使用超導線材或超導薄膜，該超導線材或超導薄膜使用以釔類和鉍類為代表的超導體。要對這些超導線進行超導化時必須冷卻至極低溫的溫度。通常，超導線材為進行冷卻而以超導線圈的狀態(tài)收納于被稱作低溫恒溫器的真空隔熱化的冷卻容器中。現(xiàn)有的低溫恒溫器具有：在內部收納超導線圈和制冷劑的制冷劑容器、冷卻制冷劑容器內的制冷劑的冷凍機、向超導線圈注入電流的成對的電流導線(例如，參照專利文獻1)。在該低溫恒溫器中，必須將制冷劑容器內的制冷劑維持在極低溫，然而必須通過電流導線連接內部的超導線圈與外部的電源，無法避免來自連通內外的電流導線的熱侵入的產生。于是，在現(xiàn)有的低溫恒溫器中，在制冷劑容器的外側使電流導線的一部分為線圈狀，來實質上延長基于電流導線的熱傳遞路徑，從而實現(xiàn)了傳遞熱量的減少帶來的熱侵入的減少。此外，在專利文獻2和3中，作為用于降低電流導線引起的熱侵入的技術，公開了具有收納電流流過的導線主體和絕緣部件的配管、在配管內部形成有使制冷劑氣體流通的流路的結構。現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開平07-045420號公報專利文獻2:日本特開平09-092893號公報專利文獻3:日本特開平11-121222號公報
技術實現(xiàn)思路
專利技術要解決的課題然而，在上述專利文獻1中所述的低溫恒溫器中，雖然能夠降低從電流導線到制冷劑的直接的熱侵入，然而無法抑制經過氣體對流的來自電流導線的熱侵入的影響。此外，在實現(xiàn)專利文獻2和3的電流導線的冷卻的情況下，需要有向該電流導線內的流路輸送制冷劑氣體的裝置，存在會產生低溫恒溫器整體結構的復雜化、裝置成本的上升、裝置的大型化等的問題。此外，雖然也可以考慮將制冷劑容器內的制冷劑氣體送入電流導線的流路內，然而此時制冷劑容器內的制冷劑的消耗量會增加，因而還存在需要不斷進行制冷劑的補充的問題。本專利技術的目的在于提供一種降低向制冷劑容器內的侵入熱的影響、進行高效的冷卻的冷卻容器。用于解決課題的手段本專利技術的冷卻容器的特征在于，具有：制冷劑容器，其在內側收納冷卻對象物和液體制冷劑；蓋體，其能夠封閉所述制冷劑容器的上部開口；冷卻單元，其懸吊支撐于所述蓋體且在該冷卻單元的下端部具有冷卻部；以及電流導線，其懸吊支撐于所述蓋體，用于使電流流過所述制冷劑容器內部的所述冷卻對象物，所述電流導線在所述制冷劑容器內的比所述液體制冷劑的液面靠上方的位置具有熱阻部，該熱阻部的熱阻高于其上側和下側的部分的熱阻，在所述熱阻部與所述冷卻單元的冷卻部之間設置有由隔熱材料構成的間隔壁部，該間隔壁部的下端部延伸至比所述熱阻部低的位置。上述結構中，可以為覆蓋所述電流導線的所述熱阻部及其上方部位的外周的結構。此外，上述結構中，所述間隔壁部可以為覆蓋所述冷凍機的冷卻部的外周的結構。此外，上述結構中，所述熱阻部可以是截面積相比于所述電流導線的其他部位縮小的結構。或者，所述熱阻部可以由分離的導體彼此接合起來而成的部位構成。或者，所述熱阻部可以是夾有熱阻值比所述電流導線的其他部位高的導電材料的結構。專利技術效果本專利技術在電流導線的中途設置有熱阻部，因此侵入熱不易傳遞至熱阻部的下側。假設在電流導線上不存在熱阻部，則在從電流導線的上端部到液體制冷劑的液面之間表現(xiàn)出隨著朝下方溫度以大致恒定的降低率逐漸變低的分布，而若設置了熱阻部，則以該熱阻部為界，在其上側和下側以一定的溫度差產生劇烈的溫度變化。因此，在制冷劑容器的比熱阻部靠上方的區(qū)域為較高的溫度，而在比熱阻部靠下方的區(qū)域為較低的溫度。而且，在熱阻部與冷卻單元的冷卻部之間，設置有垂下至低于熱阻部的位置的間隔壁部，因此能夠抑制由于高溫的制冷劑氣體的對流而產生的從電流導線向冷卻單元的熱侵入。因此，能夠有效降低向制冷劑容器的內側容器內的侵入熱對冷卻單元的影響，冷卻單元不需要用于將因通過電流導線而侵入制冷劑容器的內部的熱而被加熱的制冷劑氣體冷卻至沸點附近的工作量的冷卻能力，即使在通過電流導線產生了熱侵入的情況下也能夠進行高效的冷卻。此外，在將間隔壁部形成為覆蓋電流導線的熱阻部及比其靠上方的部位的結構的情況下，能夠隔離被熱阻部及比其靠上方的部位加熱的制冷劑氣體。即，該能夠將冷卻部與被加熱的制冷劑氣體隔開，能夠進行高效的冷卻。此外，在將間隔壁部形成為覆蓋冷卻單元的冷卻部的周圍的結構的情況下，能夠將冷卻部與被間隔壁部的下端部的上側的侵入熱而加熱的制冷劑氣體隔開，進行高效的冷卻。另外，間隔壁部還可以形成為分別覆蓋電流導線的熱阻部及其上方部位以及冷卻單元的冷卻部周圍的結構。此外，在將熱阻部形成為將導體彼此連結的結構、使其截面積相比于電流導線的其他部位縮小的結構、或夾有熱阻值比電流導線的其他部位高的導電材料的結構的情況下，都能夠通過熱阻部提高熱阻值，能夠以該熱阻部為界形成顯著的溫度差。由此，能夠更有效地將冷卻單元的冷卻部與被侵入熱加熱的制冷劑氣體隔斷，能夠進行更高效的冷卻。附圖說明圖1是專利技術的第1實施方式的低溫恒溫器的沿著豎直平面的剖視圖。圖2是表示電流導線的上下方向上的溫度分布的線圖。圖3是表示電流導線的上下方向的各部分的熱阻和每單位長度的熱阻的圖表。圖4A是表示未在電流導線上設置熱阻部的低溫恒溫器的概要圖。圖4B是表示將電流導線的熱阻部設置于比間隔壁部的下端部低的位置上的低溫恒溫器的概要圖。圖4C表示與圖1相同的低溫恒溫器，是表示各處的侵入熱的影響的概要圖。圖5是專利技術的第2實施方式的低溫恒溫器的沿著豎直平面的剖視圖。圖6A是表示設置于電流導線上的熱阻部位于比冷凍機的間隔壁部的下端部低的位置、電流導線的間隔壁部的下端部位于比熱阻部高的位置的低溫恒溫器的概要圖。圖6B表示與圖5相同的低溫恒溫器，是表示各處的侵入熱的影響的概要圖。圖7是表示在圖1、圖5和圖6A的低溫恒溫器中，對電流導線通電，測定當時的電流導線的多個部位的溫度而求出的侵入熱量的圖表。圖8A是熱阻部的另一例，是表示在構成電流導線的導體間夾入有熱阻較大的材料的例子的圖。圖8B是熱阻部的另一例，是表示縮小了構成電流導線的導體的一部分的截面積的例子的圖。具體實施方式[第1實施方式]以下，根據附圖詳細說明本專利技術的第1實施方式。在該第1實施方式中，說明收納成為冷卻對象物的作為超導設備的超導線圈90實現(xiàn)冷卻的、作為冷卻容器的低溫恒溫器10。圖1是低溫恒溫器10的沿著豎直平面的剖視圖。該低溫恒溫器10具有：制冷劑容器20，其具有真空隔熱的內側容器21和外側容器22，收納作為液體制冷劑的液氮60和超導線圈90；蓋體30，其能夠封閉制冷劑容器20的上部開口；作為冷卻單元的冷凍機40，其冷卻內側容器21內的液氮60；間隔壁部50，其遮蔽來自冷凍機40的冷卻部(后述)的周圍和上方的對流的制冷劑氣體；以及超導線圈90的每個相的一對電流導線91、91，其用于進行超導線圈90與低溫恒溫器10的外部之間的通電。[制冷劑容器]制冷劑容器20由內側容器21和外側容器2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種冷卻容器，其特征在于，具有：制冷劑容器，其在內側收納冷卻對象物和液體制冷劑；蓋體，其能夠封閉所述制冷劑容器的上部開口；冷卻單元，其懸吊支撐于所述蓋體且在該冷卻單元的下端部具有冷卻部；以及電流導線，其懸吊支撐于所述蓋體，用于使電流流過所述制冷劑容器內部的所述冷卻對象物，所述電流導線在所述制冷劑容器內的比所述液體制冷劑的液面靠上方的位置具有熱阻部，該熱阻部的熱阻高于其上側和下側的部分的熱阻，在所述熱阻部與所述冷卻單元的冷卻部之間設置有由隔熱材料構成的間隔壁部，該間隔壁部的下端部延伸至比所述熱阻部低的位置。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.05.29 JP 2012-1216971.一種冷卻容器，其特征在于，具有：制冷劑容器，其在內側收納冷卻對象物和液體制冷劑；蓋體，其能夠封閉所述制冷劑容器的上部開口；冷卻單元，其懸吊支撐于所述蓋體且在該冷卻單元的下端部具有冷卻部；以及電流導線，其懸吊支撐于所述蓋體，用于使電流流過所述制冷劑容器內部的所述冷卻對象物，所述電流導線在所述制冷劑容器內的比所述液體制冷劑的液面靠上方的位置具有熱阻部，該熱阻部的熱阻高于其上側和下側的部分的熱阻，在所述熱阻部與所述冷卻單元的冷卻部之間設置有由隔熱材料構成的間隔壁部，該間隔壁...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：笠原甫，松岡太郎，松井正和，
申請(專利權)人：古河電氣工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP