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JP2010016082A - Vacuum insulating container and vacuum insulating device - Google Patents

Vacuum insulating container and vacuum insulating device Download PDF

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JP2010016082A
JP2010016082A JP2008173201A JP2008173201A JP2010016082A JP 2010016082 A JP2010016082 A JP 2010016082A JP 2008173201 A JP2008173201 A JP 2008173201A JP 2008173201 A JP2008173201 A JP 2008173201A JP 2010016082 A JP2010016082 A JP 2010016082A
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JP
Japan
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container
vacuum
cooled
heat insulating
actuator
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008173201A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Tanaka
弘之 田中
Norihide Saho
典英 佐保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2008173201A priority Critical patent/JP2010016082A/en
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Abstract

【課題】真空容器内において被冷却体の位置調整を容易に行うことができる真空断熱容器を提供する。
【解決手段】真空断熱容器10Aは、冷媒20を貯蔵した貯蔵容器11とこの貯蔵容器11に取り付けられた被冷却体14とが真空容器12の内部に収容された構造を有し、貯蔵容器11を動かすことによって被冷却体14の位置を調節する位置調節機構17を備えている。位置調節機構17は、伸縮性を有する弾性体15と、貯蔵容器11に圧力を加えるアクチュエータ16を具備し、弾性体15により貯蔵容器11と被冷却体14を釣支すると共に、アクチュエータ16により貯蔵容器11を動かして弾性体15の伸長させることにより被冷却体14の位置を調整する。
【選択図】図1
There is provided a vacuum heat insulating container capable of easily adjusting the position of an object to be cooled in a vacuum container.
A vacuum heat insulating container (10A) has a structure in which a storage container (11) storing a refrigerant (20) and a cooled object (14) attached to the storage container (11) are accommodated inside a vacuum container (12). Is provided with a position adjusting mechanism 17 that adjusts the position of the cooled object 14 by moving. The position adjusting mechanism 17 includes an elastic body 15 having elasticity and an actuator 16 that applies pressure to the storage container 11. The elastic body 15 supports the storage container 11 and the body 14 to be cooled, and the actuator 16 stores the elastic body 15. The position of the cooled object 14 is adjusted by moving the container 11 and extending the elastic body 15.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、内部が極低温に保持される真空断熱容器及びこの真空断熱容器を備えた真空断熱装置に関する。   The present invention relates to a vacuum heat insulating container whose inside is kept at a very low temperature and a vacuum heat insulating device including the vacuum heat insulating container.

近時、超電導現象を利用した各種装置が開発されている。例えば、核磁気共鳴分析装置(NMR:Nuclear Magnetic Resonance)や磁気共鳴画像診断(MRI:Magnetic Resonance Imaging)で使用されている強磁場マグネット用のコイルに、超電導材料が用いられている。超電導材料からなる線材を用いて作製されたコイル(超電導コイル)は、電気抵抗がゼロになるという超電導材料特有の現象を利用して、大きな電流を流すことができ、これにより強力な磁場を発生させることができる。   Recently, various devices utilizing the superconducting phenomenon have been developed. For example, a superconducting material is used for a coil for a strong magnetic field magnet used in a nuclear magnetic resonance analyzer (NMR) or a magnetic resonance imaging (MRI). A coil (superconducting coil) made using a wire made of a superconducting material can flow a large current by utilizing a phenomenon peculiar to superconducting materials that the electric resistance becomes zero, thereby generating a strong magnetic field. Can be made.

超電導コイルに代えて、所謂、超電導バルク磁石を用いることもできる。超電導バルク磁石は、超電導バルク(単結晶体)を超電導臨界温度以上で磁場中に置いた状態から冷却し、超電導状態に遷移する過程で超電導バルク内部に磁場をピン止めさせたものであり、冷却された状態で外部磁場をゼロにしても、強磁場を発生し続けることができ、しかも電流の供給を必要としない。超電導バルク磁石を用いることにより、冷却構造を含めた装置の小型化が可能になる。   Instead of the superconducting coil, a so-called superconducting bulk magnet can be used. A superconducting bulk magnet is a superconducting bulk (single crystal) that is cooled from the superconducting critical temperature in a magnetic field and is pinned in the superconducting bulk during the transition to the superconducting state. Even if the external magnetic field is made zero in this state, a strong magnetic field can be continuously generated, and no current supply is required. By using a superconducting bulk magnet, it is possible to reduce the size of the device including the cooling structure.

超電導現象を利用した素子として、超電導量子干渉素子(SQUID:Superconducting Quantum Interference Device)が知られており、このSQUIDは、地磁気の100万分の1以下の微弱な磁気信号の計測が可能であることから、脳の機能解明や心臓の診断をするための装置へ適用されている。また、磁気の乱れを計測することによる非破壊検査装置や異物検出装置等への応用も検討されている。   A superconducting quantum interference device (SQUID) is known as an element utilizing the superconducting phenomenon, and this SQUID can measure a weak magnetic signal of 1 / 1,000,000 or less of geomagnetism. It has been applied to devices for elucidating brain functions and diagnosing the heart. In addition, application to nondestructive inspection devices, foreign matter detection devices, etc. by measuring magnetic disturbance is also being studied.

これら超電導コイルや超電導バルク磁石、SQUIDでは、その動作温度である極低温を実現するための容器が必要になる。極低温を実現する容器として、液体窒素〔沸点:77K(−196℃)〕や液体ヘリウム〔沸点:4.2K(−269℃)〕等の冷媒を封入した真空断熱容器が用いられている。一般的に、真空断熱容器は、冷媒を貯蔵する貯蔵容器を、貯蔵容器の周囲に真空層が形成されるように真空容器内に支持した構造となっている。SQUID等は、貯蔵容器内に設置されるか又は貯蔵容器の外側に取り付けられて、貯蔵容器を介した冷媒からの熱伝導によって冷却される。   In these superconducting coils, superconducting bulk magnets, and SQUIDs, a container for realizing the cryogenic temperature that is the operating temperature is required. As a container for realizing an extremely low temperature, a vacuum heat insulating container in which a refrigerant such as liquid nitrogen [boiling point: 77K (−196 ° C.)] or liquid helium [boiling point: 4.2K (−269 ° C.)] is enclosed is used. Generally, the vacuum heat insulating container has a structure in which a storage container for storing a refrigerant is supported in the vacuum container so that a vacuum layer is formed around the storage container. The SQUID or the like is installed in the storage container or attached to the outside of the storage container, and is cooled by heat conduction from the refrigerant through the storage container.

このような真空断熱容器において、貯蔵容器は、冷媒が充填された際に冷却されて収縮する。この熱収縮によって貯蔵容器が破損することのないように、貯蔵容器はその一端が真空容器に固定され、他の部分は収縮自在となっている。したがって、貯蔵容器はこの固定端に向かって熱収縮する。例えば、超電導バルク磁石を冷却する貯蔵容器の場合には、この貯蔵容器の熱収縮に伴って超電導バルク磁石が真空容器の壁面から大きく離れてしまうと、真空容器外表面での磁場強度が小さくなる。また、SQUIDを冷却する貯蔵容器の場合には、この貯蔵容器の熱収縮に伴ってSQUIDが真空容器の壁面から大きく離れてしまうと、磁気検出感度が低下する。   In such a vacuum insulated container, the storage container is cooled and contracted when the refrigerant is filled. One end of the storage container is fixed to the vacuum container and the other part is contractible so that the heat storage does not damage the storage container. Therefore, the storage container is thermally contracted toward the fixed end. For example, in the case of a storage container that cools a superconducting bulk magnet, the magnetic field strength on the outer surface of the vacuum container decreases if the superconducting bulk magnet is greatly separated from the wall surface of the vacuum container due to thermal contraction of the storage container. . In the case of a storage container that cools the SQUID, if the SQUID is greatly separated from the wall surface of the vacuum container due to the thermal contraction of the storage container, the magnetic detection sensitivity is lowered.

このような問題を解決する方法として、例えば、真空容器にネジ部を設け、真空容器自体を貯蔵容器の熱収縮方向に移動可能とすることによって、貯蔵容器の下部に取り付けられた超電導磁気センサ(SQUID等)と真空容器の壁面との距離を自在に調整する真空断熱容器が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、貯蔵容器の支持部の熱収縮量と、超電導を利用したセンサを取り付けた熱伝導体の熱収縮量とが同じになるようにして、支持部の熱収縮方向と熱伝導体の熱収縮方向を逆方向にすることによって熱収縮量がゼロとなる構造を有する真空断熱容器が提案されている(例えば、特許文献2参照)。さらに、貯蔵容器の一部に極低温で熱膨張する特殊な材料を使用して熱収縮をゼロにした構造を有する真空断熱容器や、被検査物を真空容器の内部に設置する構造を有する真空断熱容器が提案されている(例えば、特許文献3、4参照)。
特開2000−180008号公報 特開2006−294664号公報 特開平8−167742号公報 特開平9−119918号公報
As a method for solving such a problem, for example, a superconducting magnetic sensor (attached to the lower part of the storage container) is provided by providing a screw part in the vacuum container and making the vacuum container itself movable in the direction of heat shrinkage of the storage container. There has been proposed a vacuum heat insulating container that freely adjusts the distance between the SQUID and the wall surface of the vacuum container (see, for example, Patent Document 1). Further, the heat shrinkage amount of the support portion and the heat shrinkage amount of the heat conductor are set so that the heat shrinkage amount of the heat conductor attached with the sensor using the superconductivity is the same. There has been proposed a vacuum heat insulating container having a structure in which the amount of heat shrinkage becomes zero when the direction is reversed (see, for example, Patent Document 2). Furthermore, a vacuum insulation container having a structure in which heat shrinkage is made zero by using a special material that thermally expands at a very low temperature as a part of the storage container, and a vacuum having a structure in which an object to be inspected is installed inside the vacuum container. Insulated containers have been proposed (see, for example, Patent Documents 3 and 4).
JP 2000-180008 A JP 2006-294664 A JP-A-8-167742 JP-A-9-119918

しかしながら、特許文献1に開示された真空断熱容器では、貯蔵容器と真空容器との螺合部を常圧雰囲気とする一方で真空容器内を真空にするためにシール部を設けているが、このシール部は、貯蔵容器と真空容器とを相対的に回転させた際に貯蔵容器及び真空容器と摺動するものであり、真空容器内を真空雰囲気に維持する機能が高いものではない。そのため、真空容器内の真空度が低下し、貯蔵容器への真空容器からの輻射熱が増加するという問題がある。一方、螺合部に緊密性を持たせると、真空容器内の真空度は維持されるが、貯蔵容器と真空容器との相対的な回転操作には、大きな力が必要となる。また、特許文献2,3に開示された真空断熱容器では、被冷却体と真空容器との間の距離を任意に調整することができないという問題がある。さらに、特許文献4の真空断熱容器では、被検査物の交換等の作業が繁雑になるという問題がある。   However, in the vacuum heat insulating container disclosed in Patent Document 1, a seal portion is provided to make the inside of the vacuum container vacuum while the screwed portion between the storage container and the vacuum container is set to a normal pressure atmosphere. The seal portion slides with the storage container and the vacuum container when the storage container and the vacuum container are relatively rotated, and does not have a high function of maintaining the inside of the vacuum container in a vacuum atmosphere. Therefore, there is a problem that the degree of vacuum in the vacuum container is lowered, and the radiant heat from the vacuum container to the storage container is increased. On the other hand, if the threaded portion is tight, the degree of vacuum in the vacuum vessel is maintained, but a large force is required for the relative rotation operation between the storage vessel and the vacuum vessel. Moreover, in the vacuum heat insulation container disclosed by patent document 2, 3, there exists a problem that the distance between a to-be-cooled body and a vacuum container cannot be adjusted arbitrarily. Furthermore, in the vacuum heat insulation container of Patent Document 4, there is a problem that work such as replacement of an inspection object becomes complicated.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、真空容器内での被冷却体の位置調整を容易に行うことができる真空断熱容器及びこの真空断熱容器を備えた真空断熱装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this situation, and provides the vacuum heat insulation container which can perform the position adjustment of the to-be-cooled body in a vacuum vessel easily, and the vacuum heat insulation apparatus provided with this vacuum heat insulation container. With the goal.

本発明に係る真空断熱容器は、真空容器の内部に被冷却体とこの被冷却体を冷却するための冷媒を貯蔵した冷媒貯蔵容器とを収容し、伸縮性のある弾性体を用いて冷媒貯蔵容器を真空容器に対して支持すると共に、アクチュエータを用いて冷媒貯蔵容器を動かして弾性体を伸長させることにより被冷却体の位置調節を行うものである。また、本発明に係る真空断熱装置は、真空断熱容器に収容された被冷却体の性能が発揮されるように、被冷却体の位置調節をアクチュエータの制御により行うものである。   A vacuum heat insulating container according to the present invention accommodates a body to be cooled and a refrigerant storage container that stores a refrigerant for cooling the body to be cooled, and stores the refrigerant using a stretchable elastic body. While supporting a container with respect to a vacuum container, a refrigerant | coolant storage container is moved using an actuator and the position of a to-be-cooled body is adjusted by extending | stretching an elastic body. The vacuum heat insulating device according to the present invention adjusts the position of the cooled object by controlling the actuator so that the performance of the cooled object accommodated in the vacuum insulated container is exhibited.

本発明によれば、真空容器内での被冷却体の位置調整を容易に行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the position adjustment of the to-be-cooled body in a vacuum vessel can be performed easily.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
《第1実施形態−真空断熱容器》
図1に本発明の第1実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図を示す。真空断熱容器10Aは、概略、所定の冷媒20を貯蔵する冷媒貯蔵容器(以下「貯蔵容器」という)11と、貯蔵容器11の周囲の空間を真空に維持するための真空容器12と、貯蔵容器11へ冷媒20を供給する冷媒供給管25とを備えている。貯蔵容器11の底面外側に被冷却体14が取り付けられており、被冷却体14は断熱材13を介して真空容器12の底板22と対向している。真空断熱容器10Aは、貯蔵容器11と被冷却体14の位置(高さ)を位置調節機構17によって調節することができる構造となっている。以下に真空断熱容器10Aの構造について詳しく説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<< First Embodiment-Vacuum Insulation Container >>
FIG. 1 is a schematic sectional view of a vacuum heat insulating container according to the first embodiment of the present invention. The vacuum heat insulating container 10A generally includes a refrigerant storage container (hereinafter referred to as “storage container”) 11 for storing a predetermined refrigerant 20, a vacuum container 12 for maintaining a space around the storage container 11 in a vacuum, and a storage container. 11 and a refrigerant supply pipe 25 for supplying the refrigerant 20 to the apparatus 11. A body to be cooled 14 is attached to the outside of the bottom surface of the storage container 11, and the body 14 to be cooled is opposed to the bottom plate 22 of the vacuum container 12 with the heat insulating material 13 interposed therebetween. The vacuum heat insulating container 10 </ b> A has a structure capable of adjusting the position (height) of the storage container 11 and the body 14 to be cooled by the position adjusting mechanism 17. Hereinafter, the structure of the vacuum heat insulating container 10A will be described in detail.

[貯蔵容器11と冷媒20]
貯蔵容器11の構成材料には、ステンレス(SUS)や銅(Cu)、アルミニウム(Al)、繊維強化プラスチック(FRP;Fiber Reinforced Plastics)等が用いられる。貯蔵容器11に貯蔵される冷媒20としては、ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、窒素(N)、アルゴン(Ar)、キセノン(Xe)等の液体冷媒が用いられる。冷媒20を貯蔵した貯蔵容器11は被冷却体14を冷却する冷却手段であり、被冷却体14は、貯蔵容器11を介した冷媒20からの熱伝導により、冷媒20の沸点又はそれ以下の温度に冷却される。貯蔵容器11において被冷却体14が取り付けられる部分(貯蔵容器11の底面)は、被冷却体14の冷却効率を高める観点から、熱伝導性に優れた材料で構成されていることが好ましい。
[Storage container 11 and refrigerant 20]
As the constituent material of the storage container 11, stainless steel (SUS), copper (Cu), aluminum (Al), fiber reinforced plastics (FRP), or the like is used. As the refrigerant 20 stored in the storage container 11, a liquid refrigerant such as helium (He), neon (Ne), nitrogen (N 2 ), argon (Ar), xenon (Xe), or the like is used. The storage container 11 that stores the refrigerant 20 is a cooling unit that cools the cooled object 14, and the cooled object 14 has a temperature equal to or lower than the boiling point of the refrigerant 20 due to heat conduction from the refrigerant 20 through the storage container 11. To be cooled. From the viewpoint of increasing the cooling efficiency of the body to be cooled 14, the portion (the bottom surface of the storage container 11) to which the body 14 is attached in the storage container 11 is preferably made of a material having excellent thermal conductivity.

なお、貯蔵容器11は、貯蔵した冷媒20によって極低温に冷却されることで、貯蔵容器11を構成する材料の熱膨張係数に依存して、常温での形状から収縮した形状へと変化する。この貯蔵容器11の熱収縮に伴って被冷却体14が移動するが、後記するように、被冷却体14の位置は、位置調節機構17によって調節される。   Note that the storage container 11 is cooled to a cryogenic temperature by the stored refrigerant 20 and thus changes from a shape at normal temperature to a contracted shape depending on the thermal expansion coefficient of the material constituting the storage container 11. Although the object to be cooled 14 moves with the thermal contraction of the storage container 11, the position of the object to be cooled 14 is adjusted by the position adjusting mechanism 17 as will be described later.

[被冷却体14]
被冷却体14は、超電導バルク磁石やSQUID、超電導コイル等であり、冷媒20の沸点以下で機能を良好に発揮する。被冷却体14がSQUIDである場合には、貯蔵容器11で渦電流が発生すると計測値に大きな誤差が生じてしまうために、貯蔵容器11の構成材料にはガラス繊維強化プラスチック(GFRP)等の非磁性・非金属材料が用いられる。被冷却体14に対して磁気を与え、又は、被冷却体14から磁気を受ける検査対象物30は、真空容器12の外側に配置される。
[Cooled object 14]
The body to be cooled 14 is a superconducting bulk magnet, SQUID, superconducting coil, or the like, and exhibits its function well below the boiling point of the refrigerant 20. When the body 14 to be cooled is a SQUID, if an eddy current is generated in the storage container 11, a large error occurs in the measurement value. Non-magnetic and non-metallic materials are used. The inspection object 30 that gives magnetism to the object to be cooled 14 or receives magnetism from the object to be cooled 14 is arranged outside the vacuum vessel 12.

[冷媒供給管25]
貯蔵容器11へは、真空容器12を貫通して配置された冷媒供給管25を通じて、冷媒20を外部から貯蔵容器11に供給することができるようになっている。この冷媒供給管25は、貯蔵容器11の内部で発生した冷媒20の蒸発に起因するガスを真空容器12の外部に放出する役割をも担っている。冷媒供給管25には、定期的に冷媒20を貯蔵容器11に供給する自動冷媒供給機構(図示せず)を設けることが好ましく、常時、一定量の冷媒20が貯蔵容器11に貯蔵されることにより、被冷却体14の温度上昇を抑制することができる。
[Refrigerant supply pipe 25]
The refrigerant 20 can be supplied to the storage container 11 from the outside to the storage container 11 through the refrigerant supply pipe 25 disposed through the vacuum container 12. The refrigerant supply pipe 25 also plays a role of releasing gas resulting from the evaporation of the refrigerant 20 generated inside the storage container 11 to the outside of the vacuum container 12. The refrigerant supply pipe 25 is preferably provided with an automatic refrigerant supply mechanism (not shown) that periodically supplies the refrigerant 20 to the storage container 11, and a constant amount of refrigerant 20 is always stored in the storage container 11. Thereby, the temperature rise of the to-be-cooled body 14 can be suppressed.

冷媒供給管25は、真空容器12内の一部に伸縮部26を有している。この伸縮部26は、真空容器12内で貯蔵容器11と被冷却体14の位置を調節するように位置調節機構17を駆動したときに、貯蔵容器11の移動量に追従して伸縮する部位であり、これにより貯蔵容器11と被冷却体14の動きが妨げられないようになっている。冷媒供給管25は、ステンレス(SUS)等からなるものが用いられる。   The refrigerant supply pipe 25 has an extendable part 26 in a part of the vacuum container 12. The expansion / contraction part 26 is a part that expands and contracts following the amount of movement of the storage container 11 when the position adjusting mechanism 17 is driven to adjust the positions of the storage container 11 and the cooled object 14 within the vacuum container 12. Yes, so that the movement of the storage container 11 and the cooled object 14 is not hindered. The refrigerant supply pipe 25 is made of stainless steel (SUS) or the like.

[真空容器12]
真空容器12は、胴部23と、胴部23の上面を閉塞する上蓋21と、胴部23の下面を閉塞する底板22とによって構成されている。上蓋21は、真空断熱容器10Aが用いられる装置(例えば、MRI装置、NMR装置、電子ビーム発生装置、SQUID装置等)のフレームに固定される固定端となる。上蓋21の裏面には円筒状の突起壁27が設けられている。この突起壁27は、後記する弾性体15を取り付けるためのものである。一方、底板22は自由端となっている。真空容器12には、真空容器12内を真空引きして真空に保持するための配管と開閉バルブ(図示せず)が設けられている。
[Vacuum container 12]
The vacuum container 12 includes a body portion 23, an upper lid 21 that closes the upper surface of the body portion 23, and a bottom plate 22 that closes the lower surface of the body portion 23. The upper lid 21 serves as a fixed end fixed to a frame of an apparatus (for example, an MRI apparatus, an NMR apparatus, an electron beam generating apparatus, a SQUID apparatus, etc.) in which the vacuum heat insulating container 10A is used. A cylindrical projection wall 27 is provided on the back surface of the upper lid 21. The protruding wall 27 is for attaching an elastic body 15 to be described later. On the other hand, the bottom plate 22 is a free end. The vacuum vessel 12 is provided with piping and an open / close valve (not shown) for evacuating the vacuum vessel 12 and maintaining the vacuum.

真空容器12はステンレスで作製されることが多いが、これに限定されるものではなく、真空断熱容器10Aの用途によって、適宜、構成材料を選択することができる。被冷却体14が、例えば、SQUIDである場合には、貯蔵容器11と同じ理由で、真空容器12は、ガラス繊維強化プラスチック等の非磁性・非金属材料で製作される。   The vacuum vessel 12 is often made of stainless steel, but is not limited to this, and a constituent material can be appropriately selected depending on the use of the vacuum heat insulating vessel 10A. For example, when the body 14 to be cooled is a SQUID, the vacuum container 12 is made of a nonmagnetic / nonmetallic material such as glass fiber reinforced plastic for the same reason as the storage container 11.

[断熱材13]
被冷却体14と真空容器12の底板22との間の空間には断熱材13が配置されている。また、貯蔵容器11と真空容器12の胴部23との間の空間にも、断熱材13が配置されている。これらの断熱材13は、真空容器12(底板22、胴部23)から貯蔵容器11へ輻射熱が伝わるのを抑制して、貯蔵容器11に貯蔵された冷媒20が蒸発するのを抑制する機能を有する。断熱材13としては、Al蒸着したフィルムと断熱スペーサとを交互に積層した積層断熱材が好適に用いられる。
[Insulation material 13]
A heat insulating material 13 is disposed in a space between the body to be cooled 14 and the bottom plate 22 of the vacuum vessel 12. Further, a heat insulating material 13 is also disposed in a space between the storage container 11 and the body portion 23 of the vacuum container 12. These heat insulating materials 13 have a function of suppressing the radiant heat from being transmitted from the vacuum vessel 12 (the bottom plate 22 and the body portion 23) to the storage vessel 11 and preventing the refrigerant 20 stored in the storage vessel 11 from evaporating. Have. As the heat insulating material 13, a laminated heat insulating material in which films deposited with Al and heat insulating spacers are alternately stacked is preferably used.

このような積層断熱材の断熱性能は、Al蒸着フィルムと断熱スペーサの積層枚数に比例することが知られており、積層枚数が多いほど断熱性能は高くなる。一方、積層断熱材の断熱性能は、Al蒸着フィルムと断熱スペーサの積層間隔にも依存し、積層間隔が大きいほど断熱性能は高く、積層間隔が短い場合には断熱性能が低下する。また、貯蔵容器11と被冷却体14は、断熱材13と接触した状態では断熱材13と接触していない状態に比べて、断熱材13からより多くの熱量を受けることになる。したがって、貯蔵容器11及び被冷却体14と真空容器12との間に形成される空間の広さと、この空間に配置する断熱材13の厚さは、貯蔵容器11及び被冷却体14への真空容器12からの輻射熱が小さくなるように、適宜、定められる。   It is known that the heat insulating performance of such a laminated heat insulating material is proportional to the number of laminated layers of the Al vapor deposition film and the heat insulating spacer, and the heat insulating performance increases as the number of laminated layers increases. On the other hand, the heat insulating performance of the laminated heat insulating material also depends on the stacking interval between the Al deposited film and the heat insulating spacer. The larger the stacking interval, the higher the heat insulating performance, and the shorter the stacking interval, the lower the heat insulating performance. Moreover, the storage container 11 and the to-be-cooled body 14 receive more heat quantity from the heat insulating material 13 in a state in contact with the heat insulating material 13 than in a state not in contact with the heat insulating material 13. Accordingly, the size of the space formed between the storage container 11 and the cooled object 14 and the vacuum container 12 and the thickness of the heat insulating material 13 disposed in this space are determined by the vacuum applied to the storage container 11 and the cooled object 14. It is determined appropriately so that the radiant heat from the container 12 is reduced.

[位置調節機構17]
位置調節機構17は、伸縮性を有する弾性体15と、伸縮駆動部18を備えたアクチュエータ16とを有している。弾性体15の伸縮方向の一端は、真空容器12の上蓋21に設けられた突起壁27に取り付けられている。また、貯蔵容器11の上面には断熱部材28が配設されており、弾性体15の伸縮方向の他端がこの断熱部材28に取り付けられている。こうして貯蔵容器11は真空容器12に対して支持(釣支)される。
[Position adjustment mechanism 17]
The position adjustment mechanism 17 includes an elastic body 15 having elasticity and an actuator 16 provided with an expansion / contraction drive unit 18. One end of the elastic body 15 in the expansion / contraction direction is attached to a protruding wall 27 provided on the upper lid 21 of the vacuum container 12. A heat insulating member 28 is disposed on the upper surface of the storage container 11, and the other end of the elastic body 15 in the expansion / contraction direction is attached to the heat insulating member 28. Thus, the storage container 11 is supported (fished) with respect to the vacuum container 12.

弾性体15としては、釣支する貯蔵容器11自体の重さと被冷却体14の重さ、貯蔵容器11に貯蔵される冷媒20の重さ等を考慮し、また、被冷却体14の位置調整量を考慮して、必要とされる機械的強度と弾性性能を備えたものが、適宜選択され、例えば、コイルばね、成形ベローズ、弾性樹脂等を用いることができる。冷媒20の重量は、冷媒20の密度と貯蔵容器11の容積から算出することができる。このとき、冷媒20の密度として、固体状態での密度を用いて算出した重量を用いてもよい。   As the elastic body 15, the weight of the storage container 11 itself to be supported and the weight of the cooled object 14, the weight of the refrigerant 20 stored in the storage container 11, and the like are taken into account, and the position of the cooled object 14 is adjusted. In consideration of the amount, those having the required mechanical strength and elastic performance are appropriately selected. For example, a coil spring, a molded bellows, an elastic resin, or the like can be used. The weight of the refrigerant 20 can be calculated from the density of the refrigerant 20 and the volume of the storage container 11. At this time, the weight calculated using the density in the solid state may be used as the density of the refrigerant 20.

真空断熱容器10Aでは、弾性体15として成形ベローズを用いた形態を示している。成形ベローズのような筒状体を用いた場合、その内部と外部とに差圧が生じていると、成形ベローズが変形して所望の伸縮性が得られなくなるおそれがある。そこで、突起壁27に孔部29を設けて、筒状体の内側と外側とが同じ真空雰囲気に保持されるようになっている。   In the vacuum heat insulating container 10 </ b> A, a form using a molded bellows as the elastic body 15 is shown. When a cylindrical body such as a molded bellows is used and there is a differential pressure between the inside and the outside, the molded bellows may be deformed and desired stretchability may not be obtained. Therefore, a hole 29 is provided in the protruding wall 27 so that the inside and outside of the cylindrical body are held in the same vacuum atmosphere.

断熱部材28を配置することにより、弾性体15を常温近傍に保持して伸縮性(弾性)を良好に発揮させることができ、また、突起壁27と弾性体15とを介して真空容器12の上蓋21から貯蔵容器11へ熱が伝わることを抑制することにより、冷媒20の蒸発を抑制することができる。断熱部材28の断面積や長さは、弾性体15が常温近傍に維持されるように設定される。断熱部材28には、貯蔵容器11と被冷却体14とを釣支するための機械的特性も要求されるため、断熱部材28は、例えば、熱伝導率の低いガラス繊維強化プラスチック等で構成される。   By disposing the heat insulating member 28, the elastic body 15 can be held near the normal temperature and the stretchability (elasticity) can be satisfactorily exhibited, and the vacuum vessel 12 can be provided via the protruding wall 27 and the elastic body 15. By suppressing heat from being transmitted from the upper lid 21 to the storage container 11, evaporation of the refrigerant 20 can be suppressed. The cross-sectional area and length of the heat insulating member 28 are set so that the elastic body 15 is maintained near the normal temperature. Since the heat insulating member 28 is also required to have mechanical characteristics for supporting the storage container 11 and the object 14 to be cooled, the heat insulating member 28 is made of, for example, glass fiber reinforced plastic having a low thermal conductivity. The

なお、弾性体15が断熱性を有する場合には、弾性体15において常温に保持される部分の伸縮性を利用することができる。したがって、この場合には、断熱部材28を配置することなく、弾性体15を直接に貯蔵容器11の上面に取り付けてもよい。   In addition, when the elastic body 15 has heat insulation, the stretchability of the part hold | maintained at normal temperature in the elastic body 15 can be utilized. Therefore, in this case, the elastic body 15 may be directly attached to the upper surface of the storage container 11 without arranging the heat insulating member 28.

アクチュエータ16は真空容器12の上蓋21に取り付けられており、伸縮駆動部18は、貯蔵容器11を真空容器12の底板22側に向けて押し出す。図1には、伸縮駆動部18による加圧力によって、断熱部材28が押し下げられ、弾性体15が伸長した状態が示されている。伸縮駆動部18の先端と断熱部材28とは固着されていない。そのため、伸縮駆動部18を図1に示した状態から引き上げて伸縮駆動部18の先端を断熱部材28から離すと、弾性体15は、貯蔵容器11と被冷却体14の重量に応じてこれらを安定して釣支する長さとなる。このように、真空断熱容器10Aでは、アクチュエータ16を用いて弾性体15を強制的に伸長させることは可能であるが、収縮させることはできないようになっている。   The actuator 16 is attached to the upper lid 21 of the vacuum container 12, and the telescopic drive unit 18 pushes the storage container 11 toward the bottom plate 22 side of the vacuum container 12. FIG. 1 shows a state in which the heat insulating member 28 is pushed down by the pressure applied by the telescopic drive unit 18 and the elastic body 15 is extended. The distal end of the extension / contraction drive unit 18 and the heat insulating member 28 are not fixed. Therefore, when the expansion / contraction drive unit 18 is lifted from the state shown in FIG. 1 and the tip of the expansion / contraction drive unit 18 is separated from the heat insulating member 28, the elastic body 15 will remove them according to the weight of the storage container 11 and the body 14 to be cooled. It is the length to stably support fishing. Thus, in the vacuum heat insulating container 10A, the elastic body 15 can be forcibly extended using the actuator 16 but cannot be contracted.

なお、貯蔵容器11は真空雰囲気に置かれることとなるため、貯蔵容器11において冷媒供給管25の直径により定められる面積の領域で、大気圧と真空との圧力差が生じる。例えば、冷媒供給管25にφ6.35mmのパイプを使用した場合には、この部分には、約3N(約0.3kgf)程度の力が作用する。この力によって貯蔵容器11の位置調節が妨げられることがないように、また、貯蔵容器11と被冷却体14を動かすために必要な力と変位量を考慮して、アクチュエータ16の仕様を決定すればよい。   Since the storage container 11 is placed in a vacuum atmosphere, a pressure difference between the atmospheric pressure and the vacuum is generated in an area having an area determined by the diameter of the refrigerant supply pipe 25 in the storage container 11. For example, when a φ6.35 mm pipe is used for the refrigerant supply pipe 25, a force of about 3 N (about 0.3 kgf) acts on this portion. The specification of the actuator 16 should be determined so that the position adjustment of the storage container 11 is not hindered by this force, and the force and displacement required to move the storage container 11 and the cooled object 14 are taken into consideration. That's fine.

[真空断熱容器10Aの使用形態]
上記の通りに構成された真空断熱容器10Aの組み立ては、貯蔵容器11に冷媒20が貯蔵されていない状態で、常温において行われるため、真空断熱容器10Aの組み立ての際の被冷却体14の真空容器12内での位置は、例えば、アクチュエータ16が貯蔵容器11を真空容器12の底板22側に押し出していない状態で、被冷却体14の下面が被冷却体14の下側(真空容器12の底板22の上側)に配置された断熱材13と接触していない位置とすることができる。例えば、真空断熱容器10Aの不使用時には、底板22側から被冷却体14へ熱が伝わり難くなるように、被冷却体14は底板22から離れた位置で保持され、真空断熱容器10Aの使用時には、検査対象物30に対して被冷却体14に要求される特性が得られるように、底板22側に近付けて保持することができるようにする。弾性体15の仕様は、このような状態が実現されるように、決定すればよい。
[Usage form of vacuum insulation container 10A]
Since the assembly of the vacuum heat insulating container 10A configured as described above is performed at room temperature in a state where the refrigerant 20 is not stored in the storage container 11, the vacuum of the body 14 to be cooled when the vacuum heat insulating container 10A is assembled. The position in the container 12 is, for example, in a state where the actuator 16 does not push the storage container 11 toward the bottom plate 22 side of the vacuum container 12, and the lower surface of the cooled object 14 is below the cooled object 14 (the vacuum container 12. It can be set as the position which is not in contact with the heat insulating material 13 arrange | positioned on the upper side of the baseplate 22. For example, when the vacuum heat insulating container 10A is not used, the cooled object 14 is held at a position away from the bottom plate 22 so that heat is not easily transmitted from the bottom plate 22 side to the cooled object 14, and when the vacuum heat insulating container 10A is used. The object to be cooled 30 can be held close to the bottom plate 22 side so as to obtain the characteristics required for the object to be cooled 14 with respect to the inspection object 30. What is necessary is just to determine the specification of the elastic body 15 so that such a state may be implement | achieved.

真空断熱容器10Aが組み立てられた後に、実際に貯蔵容器11に冷媒20が貯蔵されると、貯蔵容器11は収縮する。前記したように、貯蔵容器11は、真空容器12の固定端である上蓋21に、突起壁27、弾性体15及び断熱部材28を介して釣支されているため、貯蔵容器11の収縮は、その上面が固定端となり、その底面が自由端となって、底面が上面側に移動するように生じる。その結果、貯蔵容器11の底面外側に取り付けられている被冷却体14は、真空容器12の底板22から離れる。つまり、被冷却体14が検査対象物30から離れる。   When the refrigerant 20 is actually stored in the storage container 11 after the vacuum heat insulating container 10A is assembled, the storage container 11 contracts. As described above, the storage container 11 is supported by the upper lid 21, which is the fixed end of the vacuum container 12, via the protruding wall 27, the elastic body 15, and the heat insulating member 28. The upper surface becomes a fixed end, the bottom surface becomes a free end, and the bottom surface moves to the upper surface side. As a result, the object to be cooled 14 attached to the outside of the bottom surface of the storage container 11 is separated from the bottom plate 22 of the vacuum container 12. That is, the cooled object 14 is separated from the inspection object 30.

そこで、アクチュエータ16を駆動させて、貯蔵容器11と被冷却体14とを一体的に真空容器12の底板22側に向けて押し出す。アクチュエータ16の駆動は、被冷却体14が検査対象物30から受ける磁気に対して良好な検出感度や精度を示し、又は、検査対象物30へ十分な磁気を与えることができる位置に位置決めされるように、制御される。例えば、被冷却体14がSQUIDである場合には、検査対象物30で既知の強さの磁気を発生させ、その磁気をSQUIDで検知し、SQUIDが検知した値が所望される検出精度の範囲内の値となるように行うことができる。また、簡易的には、貯蔵容器11の形状と、貯蔵容器11を構成する材料の熱膨張係数、常温と冷媒20による冷却温度とから、貯蔵容器11の収縮長さを求め、その収縮長さ分だけ、貯蔵容器11と被冷却体14とを一体的に真空容器12の底板22側に向けて押し出して、保持してもよい。   Therefore, the actuator 16 is driven to push the storage container 11 and the cooled object 14 together toward the bottom plate 22 side of the vacuum container 12. The drive of the actuator 16 is positioned at a position that exhibits good detection sensitivity and accuracy with respect to the magnetism that the cooled object 14 receives from the inspection object 30 or that can give sufficient magnetic force to the inspection object 30. As controlled. For example, when the object to be cooled 14 is a SQUID, a magnetic field having a known strength is generated in the inspection object 30, the magnetism is detected by the SQUID, and the value detected by the SQUID is within a desired detection accuracy range. It can be done so that Further, simply, the contraction length of the storage container 11 is obtained from the shape of the storage container 11, the thermal expansion coefficient of the material constituting the storage container 11, the normal temperature and the cooling temperature by the refrigerant 20, and the contraction length thereof. The storage container 11 and the object to be cooled 14 may be integrally pushed toward the bottom plate 22 side of the vacuum container 12 and held.

真空断熱容器10Aの使用が終了した後には、伸縮駆動部18が断熱部材28から離れるようにアクチュエータ16を駆動し、弾性体15を収縮させて貯蔵容器11と被冷却体14とを引き上げることにより、真空容器12の底板22側から被冷却体14へ伝わる熱量を小さく抑えることができる。このように、真空断熱容器10Aでは、貯蔵容器11の底面外側に取り付けられた被冷却体14と底板22との間の距離を、真空断熱容器10Aの使用状況等に応じて、適宜、簡単かつ任意に調節することができる。   After the use of the vacuum heat insulating container 10A is finished, the actuator 16 is driven so that the expansion / contraction driving unit 18 is separated from the heat insulating member 28, the elastic body 15 is contracted, and the storage container 11 and the cooled object 14 are pulled up. The amount of heat transferred from the bottom plate 22 side of the vacuum vessel 12 to the cooled object 14 can be kept small. As described above, in the vacuum heat insulating container 10A, the distance between the body 14 to be cooled attached to the outer side of the bottom surface of the storage container 11 and the bottom plate 22 can be appropriately and easily determined according to the use state of the vacuum heat insulating container 10A and the like. Can be adjusted arbitrarily.

《第2実施形態−真空断熱容器》
図2に本発明の第2実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図を示す。前記した真空断熱容器10A(図1参照)では、貯蔵容器11の底面外側に被冷却体14を配設したが、第2実施形態に係る真空断熱容器10Bは、被冷却体14が貯蔵容器11の底面内側に配設された構造となっており、この点でのみ真空断熱容器10Aと異なっている。そのため、真空断熱容器10Bにおいて真空断熱容器10Aと共通する構成部分については、ここでの説明を省略することとする。
<< Second Embodiment-Vacuum Insulation Container >>
FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a vacuum heat insulating container according to the second embodiment of the present invention. In the vacuum heat insulating container 10A (see FIG. 1), the object to be cooled 14 is disposed outside the bottom surface of the storage container 11. However, in the vacuum heat insulating container 10B according to the second embodiment, the object to be cooled 14 is the storage container 11. This is different from the vacuum heat insulating container 10A only in this point. Therefore, the description of the components common to the vacuum heat insulating container 10A in the vacuum heat insulating container 10B will be omitted here.

被冷却体14を貯蔵容器11の内部に収容することにより、被冷却体14と真空容器12の底板22との間の間隔は、第1実施形態に係る真空断熱容器10Aよりも貯蔵容器11の底面の板厚分だけ広くなるが、被冷却体14は貯蔵容器11に貯蔵された冷媒20によって直接冷却されるために被冷却体14の冷却効率が高くなり、また、真空容器12から輻射熱は貯蔵容器11を介して冷媒20の蒸発に消費されるために被冷却体14の温度が上昇し難くなる。こうして、被冷却体14の特性は向上する。   By accommodating the body 14 to be cooled inside the storage container 11, the space between the body 14 to be cooled and the bottom plate 22 of the vacuum container 12 is greater than that of the vacuum insulation container 10 </ b> A according to the first embodiment. Although it is widened by the thickness of the bottom surface, the object to be cooled 14 is directly cooled by the refrigerant 20 stored in the storage container 11, so that the cooling efficiency of the object to be cooled 14 increases, and the radiant heat from the vacuum container 12 is increased. Since it is consumed by the evaporation of the refrigerant 20 through the storage container 11, the temperature of the cooled object 14 is difficult to rise. Thus, the characteristics of the cooled object 14 are improved.

また、真空断熱容器10Bでは、被冷却体14が貯蔵容器11の内部に収容されているために、外部からの力等による被冷却体14の損傷が防止される。   Moreover, in the vacuum heat insulating container 10B, since the cooled object 14 is accommodated in the storage container 11, damage to the cooled object 14 due to external force or the like is prevented.

《第3実施形態−真空断熱容器》
図3に本発明の第3実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図を示す。前記した真空断熱容器10A(図1参照)では、液体の冷媒20を貯蔵した貯蔵容器11を真空容器12による断熱効果を利用して極低温に保持する構造としたが、第3実施形態に係る真空断熱容器10Cは、貯蔵容器11に貯蔵された冷媒20を強制的に冷却する冷却機構を備えており、この点で真空断熱容器10Aと異なっている。ここでは、真空断熱容器10Cにおいて真空断熱容器10Aと共通する構成要素であって、その機能に違いのないものについては、その説明を省略することとし、以下、真空断熱容器10Cが具備する冷却機構の構成及び作用について詳細に説明する。
<< Third Embodiment-Vacuum Insulation Container >>
FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a vacuum heat insulating container according to the third embodiment of the present invention. In the vacuum heat insulating container 10A (see FIG. 1), the storage container 11 storing the liquid refrigerant 20 is held at an extremely low temperature by using the heat insulating effect of the vacuum container 12, but according to the third embodiment. The vacuum heat insulating container 10C includes a cooling mechanism for forcibly cooling the refrigerant 20 stored in the storage container 11, and is different from the vacuum heat insulating container 10A in this respect. Here, the description of the components that are common to the vacuum heat insulating container 10A in the vacuum heat insulating container 10C and that have no difference in function will be omitted, and the cooling mechanism provided in the vacuum heat insulating container 10C will be described below. The configuration and operation of the will be described in detail.

[冷却機構]
冷却機構は、冷熱を発生させる冷凍機31と、冷凍機31から冷熱を貯蔵容器11へ熱伝導する熱伝導部材32とを備えている。冷凍機31は真空容器12の上蓋21上面に取り付けられている。冷凍機31としては、スターリング型冷凍機やパルス管型冷凍機、ギフォード・マクマホン型冷凍機等の各種の極低温冷凍機を用いることができ、その選定にあたっては、冷却性能と貯蔵容器11に貯蔵する冷媒20の凝固点や沸点等を考慮すればよい。
[Cooling mechanism]
The cooling mechanism includes a refrigerator 31 that generates cold heat, and a heat conductive member 32 that conducts the cold heat from the refrigerator 31 to the storage container 11. The refrigerator 31 is attached to the upper surface of the upper lid 21 of the vacuum container 12. As the refrigerator 31, various cryogenic refrigerators such as a Stirling type refrigerator, a pulse tube type refrigerator, a Gifford-McMahon type refrigerator, and the like can be used. What is necessary is just to consider the freezing point, boiling point, etc. of the refrigerant | coolant 20 to perform.

熱伝導部材32は、冷凍機31に接続された第1熱伝導板33と、第1熱伝導板33に接続された伸縮性熱伝導体34と、伸縮性熱伝導体34に接続されると共に貯蔵容器11の上面に固定された第2熱伝導板35と、一端が第2熱伝導板35に接続され、他端が貯蔵容器11に貯蔵された冷媒20に挿入される熱伝導棒36とを有しており、これらは全て、熱伝導性に優れた金属、例えば、アルミニウム(Al)や銅(Cu)で構成されている。   The heat conducting member 32 is connected to the first heat conducting plate 33 connected to the refrigerator 31, the stretchable heat conductor 34 connected to the first heat conducting plate 33, and the stretchable heat conductor 34. A second heat conduction plate 35 fixed to the upper surface of the storage container 11; a heat conduction rod 36 having one end connected to the second heat conduction plate 35 and the other end inserted into the refrigerant 20 stored in the storage container 11; These are all made of a metal having excellent thermal conductivity, for example, aluminum (Al) or copper (Cu).

伸縮性熱伝導体34は、位置調節機構17による貯蔵容器11と被冷却体14の動きが妨げられないように伸縮し、例えば、純アルミニウム(Al)の撚り線が好適に用いられる。これは、純Alの撚り線は、柔軟性があるために、貯蔵容器11を昇降させる際の貯蔵容器11と冷凍機31(第1熱伝導板33)との間隔の変化に迅速に追従することができ、また、熱伝導率が高いために、冷凍機31と貯蔵容器11との間で生じる温度差を小さくすることができるからである。   The elastic heat conductor 34 expands and contracts so that the movement of the storage container 11 and the body 14 to be cooled by the position adjusting mechanism 17 is not hindered. For example, a pure aluminum (Al) stranded wire is preferably used. This is because the pure Al stranded wire has flexibility, so that it quickly follows the change in the distance between the storage container 11 and the refrigerator 31 (first heat conduction plate 33) when the storage container 11 is raised and lowered. This is because the temperature difference generated between the refrigerator 31 and the storage container 11 can be reduced because the thermal conductivity is high.

冷凍機31で発生させた冷熱は、第1熱伝導板33と伸縮性熱伝導体34とを介して第2熱伝導板35に伝えられ、第2熱伝導板35は貯蔵容器11を冷却すると共に熱伝導棒36を冷却し、熱伝導棒36は冷媒20を直接冷却する。こうして、冷媒20を凝固点以上沸点未満の所定温度(すなわち、冷媒20の蒸発が生じ難い温度)に冷却して保持し、又は、冷媒20を固化させることができる。   The cold generated in the refrigerator 31 is transmitted to the second heat conduction plate 35 via the first heat conduction plate 33 and the stretchable heat conductor 34, and the second heat conduction plate 35 cools the storage container 11. At the same time, the heat conduction rod 36 is cooled, and the heat conduction rod 36 directly cools the refrigerant 20. Thus, the refrigerant 20 can be cooled and held at a predetermined temperature not lower than the freezing point and lower than the boiling point (that is, a temperature at which the refrigerant 20 hardly evaporates), or the refrigerant 20 can be solidified.

貯蔵容器11に取り付けられた被冷却体14は、こうして極低温に保持された冷媒20によって冷却されることにより、例えば、被冷却体14が超電導バルク磁石である場合には、臨界電流値が向上して性能が安定する。また、被冷却体14がSQUIDである場合には、動作温度が下がることによって熱雑音が減少するため、感度が向上する。また、冷媒20をその凝固点以下に冷却して固化させた場合には、冷凍機31の運転が停止しても、固化した冷媒20の融解熱を利用して、被冷却体14の温度が上昇することを抑制することができる。   The object to be cooled 14 attached to the storage container 11 is cooled by the refrigerant 20 thus held at an extremely low temperature, so that, for example, when the object to be cooled 14 is a superconducting bulk magnet, the critical current value is improved. And the performance is stabilized. Further, when the cooled object 14 is a SQUID, the thermal noise is reduced as the operating temperature is lowered, so that the sensitivity is improved. Further, when the refrigerant 20 is cooled and solidified below its freezing point, the temperature of the object to be cooled 14 rises using the heat of fusion of the solidified refrigerant 20 even if the operation of the refrigerator 31 is stopped. Can be suppressed.

[冷凍機31とアクチュエータ16の制御]
冷凍機31を使用した場合、停電等によって冷凍機31が停止すると、冷凍機31から熱伝導部材32を介して貯蔵容器11に熱(冷媒20の温度に対して高温の熱)が伝わる。この熱は、貯蔵容器11の温度を上昇させて、貯蔵容器11に貯蔵していた冷媒20を融解したり、蒸発させたりする原因となる。貯蔵容器11の温度が上昇すると、貯蔵容器11がその構成材料の熱膨張率にしたがって膨張する。そのため、アクチュエータ16の駆動状態が維持されたままであると、被冷却体14が真空容器12の底板22上に配置された断熱材13と接触することで、断熱材13から被冷却体14へ伝わる熱が増大して、被冷却体14と貯蔵容器11の温度上昇が加速されるおそれがある。また、被冷却体14が断熱材13を強く圧縮すると、その力によって被冷却体14が損傷するおそれがある。
[Control of refrigerator 31 and actuator 16]
When the refrigerator 31 is used, when the refrigerator 31 is stopped due to a power failure or the like, heat (heat that is higher than the temperature of the refrigerant 20) is transmitted from the refrigerator 31 to the storage container 11 through the heat conducting member 32. This heat raises the temperature of the storage container 11 and causes the refrigerant 20 stored in the storage container 11 to melt or evaporate. When the temperature of the storage container 11 rises, the storage container 11 expands according to the coefficient of thermal expansion of its constituent materials. Therefore, if the driving state of the actuator 16 is maintained, the object to be cooled 14 is transmitted from the heat insulating material 13 to the object to be cooled 14 by contacting the heat insulating material 13 disposed on the bottom plate 22 of the vacuum vessel 12. There is a risk that the heat increases and the temperature rise of the cooled object 14 and the storage container 11 is accelerated. Moreover, if the to-be-cooled body 14 compresses the heat insulating material 13 strongly, there exists a possibility that the to-be-cooled body 14 may be damaged by the force.

これを防止するために、アクチュエータ16としては、停電時に、貯蔵容器11を下方に押し下げる加圧力を失うものを用いることが好ましい。これにより、弾性体15の伸縮性(弾性力)により、貯蔵容器11は真空容器12の上蓋21側へ移動し、被冷却体14が真空容器12の底板22側から離れる。こうして、被冷却体14が底板22側から離れると、底板22側から被冷却体14へ熱が伝わり難くなり、被冷却体14の温度上昇が抑えられる。また、貯蔵容器11が熱膨張しても被冷却体14が断熱材13に強く押し当てられることがないため、被冷却体14の損傷を防止することができる。   In order to prevent this, it is preferable to use the actuator 16 that loses the pressing force that pushes the storage container 11 downward during a power failure. Thereby, the storage container 11 moves to the upper lid 21 side of the vacuum container 12 due to the stretchability (elastic force) of the elastic body 15, and the cooled object 14 moves away from the bottom plate 22 side of the vacuum container 12. Thus, if the body 14 to be cooled is separated from the bottom plate 22 side, heat is hardly transmitted from the bottom plate 22 side to the body 14 to be cooled, and the temperature rise of the body 14 to be cooled is suppressed. Moreover, since the to-be-cooled body 14 is not strongly pressed against the heat insulating material 13 even if the storage container 11 is thermally expanded, damage to the to-be-cooled body 14 can be prevented.

停電時に加圧力を失うアクチュエータ16としては、例えば、人工筋肉等に使用されている導電性高分子を使用したアクチュエータが挙げられる。このような導電性高分子は、電気を印加することによって伸長する特性があるため、通電時に伸長する方向を弾性体15の伸縮方向と一致させて用いればよい。また、アクチュエータ16としては、停電時にバルブを自動的に開いて加圧力を逃がす構造を備えた空気式アクチュエータを用いることもできる。   As the actuator 16 that loses the applied pressure at the time of a power failure, for example, an actuator using a conductive polymer used for artificial muscles and the like can be mentioned. Since such a conductive polymer has a property of extending when electricity is applied, the direction of expansion when energized may be used so as to coincide with the expansion / contraction direction of the elastic body 15. The actuator 16 can also be a pneumatic actuator having a structure that automatically opens the valve in the event of a power failure to release the applied pressure.

アクチュエータ16としては、被冷却体14の位置を調節し、調節した位置で保持する必要がある場合にのみ、電源がオンにされて貯蔵容器11を押し下げる加圧力を発生させるものが好適に用いられる。被冷却体14の位置を調節等する場合とは、具体的には、貯蔵容器11の冷媒20による熱収縮に伴って真空容器12の底板22から離れる被冷却体14を底板22に近付けて、検査対象物30に対する被冷却体14の性能を確保する必要がある場合や、被冷却体14を底板22に強制的に近付けることによって検査対象物30に対する被冷却体14の性能を向上させる場合が挙げられる。真空断熱容器10Cの不使用時等には、被冷却体14を底板22側から遠ざけることができるため、底板22側から被冷却体14への熱の伝わりを抑えることができる。   As the actuator 16, one that generates a pressure force that is turned on to push down the storage container 11 only when the position of the cooled object 14 is adjusted and needs to be held at the adjusted position is preferably used. . In the case of adjusting the position of the body to be cooled 14, specifically, the body 14 to be cooled, which is separated from the bottom plate 22 of the vacuum container 12 with the thermal contraction by the refrigerant 20 of the storage container 11, is brought close to the bottom plate 22, When it is necessary to ensure the performance of the cooled object 14 with respect to the inspection object 30, or when the performance of the cooled object 14 with respect to the inspection object 30 is improved by forcibly bringing the cooled object 14 close to the bottom plate 22. Can be mentioned. When the vacuum heat insulating container 10C is not used, the object to be cooled 14 can be moved away from the bottom plate 22 side, so that the transfer of heat from the bottom plate 22 side to the object to be cooled 14 can be suppressed.

真空断熱容器10Cでも、真空断熱容器10Aと同様に位置調節機構17により、貯蔵容器11を動かして被冷却体14と真空容器12の底板22との間の間隔を、真空断熱容器10Cの使用状況等に応じて、適宜、簡単に調節することができる。これにより、被冷却体14を、速やかに要求されている性能が発揮される状態に移行させることができる。また、冷凍機31が停電等により使用できない状況となった際にアクチュエータ16の動力も切れるようにすることにより、貯蔵容器11及び被冷却体14へ底板22側から熱を伝わり難くして貯蔵容器11の温度を長く極低温に維持することができる。さらに、被冷却体14が底板22上に配置された断熱材13に押し付けられることもない。   In the vacuum heat insulating container 10C as well, the position adjustment mechanism 17 moves the storage container 11 by using the position adjusting mechanism 17 in the same manner as the vacuum heat insulating container 10A so that the space between the cooled object 14 and the bottom plate 22 of the vacuum container 12 is changed. It can be easily adjusted as appropriate according to the above. Thereby, the to-be-cooled body 14 can be changed to the state where the performance requested | required rapidly is exhibited. Further, when the refrigerator 31 becomes unusable due to a power failure or the like, the power of the actuator 16 is also turned off, so that it is difficult for heat to be transmitted from the bottom plate 22 side to the storage container 11 and the cooled object 14. 11 can be maintained at a very low temperature for a long time. Furthermore, the cooled object 14 is not pressed against the heat insulating material 13 disposed on the bottom plate 22.

《第4実施形態−真空断熱容器》
図4に本発明の第4実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図を示す。第4実施形態に係る真空断熱容器10Dは、前記した第2実施形態に係る真空断熱容器10Bに、前記した第3実施形態に係る真空断熱容器10Cが具備する冷却機構(冷凍機31、熱伝導部材32)を付加した構造を有する。
<< 4th Embodiment-Vacuum insulation container >>
FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of a vacuum heat insulating container according to the fourth embodiment of the present invention. The vacuum heat insulating container 10D according to the fourth embodiment includes a cooling mechanism (the refrigerator 31, heat conduction) provided in the vacuum heat insulating container 10C according to the third embodiment described above, in the vacuum heat insulating container 10B according to the second embodiment described above. The member 32) is added.

したがって、真空断熱容器10Dは、真空断熱容器10Bと真空断熱容器10Cの特徴とを併せ持つものであり、例えば、被冷却体14を冷媒の凝固点以下に冷却することができ、しかもその際の冷却効率が高く、被冷却体14を高い性能に維持することができるという特徴を有する。また、真空断熱容器10Dは、被冷却体14を収容した貯蔵容器11と真空容器12の底板22との間の間隔を、真空断熱容器10Dの使用状況等に応じて、適宜、簡単に調節することができるという特徴を有する。真空断熱容器10Dの各構成要素についての説明は、前記した説明と重複するため、ここでは省略することとする。   Therefore, the vacuum heat insulating container 10D has both the characteristics of the vacuum heat insulating container 10B and the vacuum heat insulating container 10C. For example, the object to be cooled 14 can be cooled below the freezing point of the refrigerant, and the cooling efficiency at that time Is high, and the cooled object 14 can be maintained at high performance. In addition, the vacuum heat insulating container 10D simply and appropriately adjusts the distance between the storage container 11 housing the object to be cooled 14 and the bottom plate 22 of the vacuum container 12 according to the usage state of the vacuum heat insulating container 10D. It has the feature that it can be. Since the description about each component of the vacuum heat insulation container 10D overlaps with the above description, it is omitted here.

《第5実施形態−真空断熱容器》
図5に本発明の第5実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図を示す。前記した第1〜4実施形態に係る真空断熱容器10A〜10Dは、冷媒20を用いて被冷却体14を冷却するものであったが、第5実施形態に係る真空断熱容器10Eは、冷凍機31を用いて直接に被冷却体14を冷却する構造を有している。そのため、真空断熱容器10Eは、貯蔵容器11と冷媒供給管25を備えておらず、熱伝導部材32は熱伝導棒36を備えていない。
<< Fifth Embodiment-Vacuum Insulation Container >>
FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of a vacuum heat insulating container according to the fifth embodiment of the present invention. Although the vacuum heat insulating containers 10A to 10D according to the first to fourth embodiments described above cool the cooled object 14 using the refrigerant 20, the vacuum heat insulating container 10E according to the fifth embodiment is a refrigerator. 31 has a structure for directly cooling the object 14 to be cooled. Therefore, the vacuum heat insulating container 10E does not include the storage container 11 and the refrigerant supply pipe 25, and the heat conducting member 32 does not include the heat conducting rod 36.

被冷却体14は、突起壁27と弾性体15と断熱部材28とを介して真空容器12の上蓋21に釣支されており、アクチュエータ16は断熱部材28を介して被冷却体14を真空容器12の底板22側に押し出すことが可能となっている。冷凍機31からの冷熱は、第1熱伝導板33と伸縮性熱伝導体34と第2熱伝導板35を介して、被冷却体14に熱伝導され、被冷却体14を冷却する。   The body to be cooled 14 is supported by the upper lid 21 of the vacuum vessel 12 via the projection wall 27, the elastic body 15, and the heat insulating member 28, and the actuator 16 holds the body 14 to be cooled via the heat insulating member 28. 12 can be pushed out to the bottom plate 22 side. The cold heat from the refrigerator 31 is thermally conducted to the body to be cooled 14 via the first heat conductive plate 33, the stretchable heat conductor 34 and the second heat conductive plate 35, thereby cooling the body 14 to be cooled.

真空断熱容器10Eは、冷媒を用いないために、コンパクトな構造となる。また、冷媒を貯蔵する貯蔵容器を用いないために、貯蔵容器の熱収縮分を補償する変位がアクチュエータ16には必要とされなくなる。そのため、アクチュエータ16として、伸長量(変位量)の短い小型のものを用いることができる等の利点がある。   The vacuum heat insulating container 10E has a compact structure because it does not use a refrigerant. Further, since the storage container for storing the refrigerant is not used, the actuator 16 does not require a displacement for compensating for the heat shrinkage of the storage container. Therefore, there is an advantage that a small actuator with a short extension amount (displacement amount) can be used as the actuator 16.

《第6実施形態−真空断熱装置》
図6に第6実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図を示す。この真空断熱装置100Aは、図3に示した真空断熱容器10Cを備えている。ここで、真空断熱容器10Cが具備する被冷却体14は一定の強さの磁気(磁場)を発生させるものとする。例えば、被冷却体14は、磁場を発生させる超電導バルク磁石である。
<< 6th Embodiment-Vacuum heat insulation apparatus >>
The schematic block diagram of the vacuum heat insulation apparatus which concerns on FIG. 6 at 6th Embodiment is shown. This vacuum heat insulating device 100A includes the vacuum heat insulating container 10C shown in FIG. Here, it is assumed that the object to be cooled 14 included in the vacuum heat insulating container 10C generates a certain amount of magnetism (magnetic field). For example, the cooled object 14 is a superconducting bulk magnet that generates a magnetic field.

真空断熱装置100Aは、真空断熱容器10Cが具備する被冷却体14の位置を最適化するための制御系を備えており、この制御系は、アクチュエータ16の駆動制御を行うアクチュエータ制御器101と、第1熱伝導板33〔熱伝導部材32の一部(図3参照)〕の温度を計測するための温度センサヘッド40と、温度センサヘッド40で発生した物理量(例えば、電圧)に基づいて第1熱伝導板33の温度を算出する計測器105とを備えている。なお、温度センサヘッド40と計測器105は、温度センサを構成する。   The vacuum heat insulating device 100A includes a control system for optimizing the position of the object to be cooled 14 included in the vacuum heat insulating container 10C. The control system includes an actuator controller 101 that performs drive control of the actuator 16, and Based on the temperature sensor head 40 for measuring the temperature of the first heat conduction plate 33 [a part of the heat conduction member 32 (see FIG. 3)] and the physical quantity (for example, voltage) generated in the temperature sensor head 40 1 is provided with a measuring device 105 for calculating the temperature of the heat conduction plate 33. The temperature sensor head 40 and the measuring device 105 constitute a temperature sensor.

また、真空断熱装置100Aの制御系は、被冷却体14が発生させた磁気を検出する検出ヘッド103と、検出ヘッド103で発生した物理量(例えば、電流)から検出ヘッド103が検出した磁気の強さを算出する計測器104とを備えている。検出ヘッド103と計測器104は、磁気計測器を構成する。真空断熱装置100Aの制御系は、さらに、計測器104で得られた磁気の強さと計測器105で得られた温度とに基づいて被冷却体14の位置調節が行われるようにアクチュエータ16の駆動制御を行う信号をアクチュエータ制御器101に送信する制御部として機能するパーソナルコンピュータ102を備えている。   The control system of the vacuum heat insulating device 100A includes a detection head 103 that detects the magnetism generated by the cooled object 14 and the strength of the magnetism detected by the detection head 103 from the physical quantity (for example, current) generated by the detection head 103. And a measuring instrument 104 for calculating the thickness. The detection head 103 and the measuring instrument 104 constitute a magnetic measuring instrument. The control system of the vacuum heat insulating device 100A further drives the actuator 16 so that the position of the cooled object 14 is adjusted based on the magnetic strength obtained by the measuring instrument 104 and the temperature obtained by the measuring instrument 105. A personal computer 102 that functions as a control unit that transmits a signal for performing control to the actuator controller 101 is provided.

アクチュエータ16で発生させる加圧力(貯蔵容器11を真空容器12の底板22側に向けて押し出す力)と、アクチュエータ16の変位量(伸縮駆動部18の長さ又は変位量)は、アクチュエータ制御器101を通じて、パーソナルコンピュータ102に記録されるようになっており、パーソナルコンピュータ102は、常に、アクチュエータ16の状態を監視している。   The applied pressure generated by the actuator 16 (force for pushing the storage container 11 toward the bottom plate 22 of the vacuum container 12) and the displacement amount of the actuator 16 (length or displacement amount of the expansion / contraction drive unit 18) are determined by the actuator controller 101. The personal computer 102 constantly monitors the state of the actuator 16.

温度センサヘッド40は、例えば、熱電変換素子であり、温度センサヘッド40で発生した電圧にしたがって計測器105が温度を算出し、その温度データがパーソナルコンピュータ102に記録される。図6に示されるように、温度センサヘッド40は第1熱伝導板33に取り付けられている。これは、被冷却体14の温度変化によって生じる冷凍機31への負荷の変化が、冷凍機31に最も近い第1熱伝導板33の温度に顕著に現れるからである。   The temperature sensor head 40 is, for example, a thermoelectric conversion element. The measuring device 105 calculates the temperature according to the voltage generated by the temperature sensor head 40, and the temperature data is recorded in the personal computer 102. As shown in FIG. 6, the temperature sensor head 40 is attached to the first heat conducting plate 33. This is because the change in the load on the refrigerator 31 caused by the temperature change of the body to be cooled 14 appears remarkably at the temperature of the first heat conduction plate 33 closest to the refrigerator 31.

被冷却体14が発生させた磁気は検出ヘッド103によって検出され、検出された磁気の強さが計測器104を介してパーソナルコンピュータ102に記録される。被冷却体14が超電導バルク磁石である場合、検出ヘッド103としてはコイルを用いることができ、磁気(磁場)の強さの変化がコイルに発生する電流の大きさとなって現れる。なお、図6には、検出ヘッド103が真空容器12の底板22の下面(大気側)に取り付けられた形態が示されているが、検出ヘッド103は、底板22から一定距離離れていてもよい。   The magnetism generated by the cooled object 14 is detected by the detection head 103, and the detected magnetic strength is recorded in the personal computer 102 via the measuring device 104. When the object to be cooled 14 is a superconducting bulk magnet, a coil can be used as the detection head 103, and a change in the strength of the magnetism (magnetic field) appears as the magnitude of the current generated in the coil. 6 shows a form in which the detection head 103 is attached to the lower surface (atmosphere side) of the bottom plate 22 of the vacuum vessel 12, the detection head 103 may be separated from the bottom plate 22 by a certain distance. .

前記の通りに構成された真空断熱装置100Aでは、アクチュエータ16を駆動して被冷却体14の位置を変化させると、検出ヘッド103によって検出される磁気の強さが変化する。このことを利用して、被冷却体14の最適位置決めを行う。アクチュエータ16を駆動する際には、計測器104を通して得られる磁気の強さが予めパーソナルコンピュータ102にインプットされた所望の設定値(この設定値は、適宜、任意に変更が可能である)となるように、アクチュエータ16を駆動制御するための制御信号がパーソナルコンピュータ102で作成され、この制御信号がアクチュエータ制御器101に送信されて、アクチュエータ16の駆動がフィードバック制御される。こうして、被冷却体14の最適な位置が決定された後には、アクチュエータ16の状態が維持され、被冷却体14はその位置で保持される。   In the vacuum heat insulating device 100A configured as described above, when the actuator 16 is driven to change the position of the cooled object 14, the magnetic strength detected by the detection head 103 changes. By utilizing this, the optimum positioning of the cooled object 14 is performed. When the actuator 16 is driven, the magnetic strength obtained through the measuring instrument 104 is a desired setting value that is input to the personal computer 102 in advance (this setting value can be arbitrarily changed as appropriate). As described above, a control signal for driving and controlling the actuator 16 is generated by the personal computer 102, and this control signal is transmitted to the actuator controller 101 to feedback control the driving of the actuator 16. Thus, after the optimum position of the cooled object 14 is determined, the state of the actuator 16 is maintained, and the cooled object 14 is held at that position.

このようなアクチュエータ16のフィードバック制御に際しては、温度センサ(温度センサヘッド40+計測器105)により計測される温度が、予め定められた所定範囲に維持されるように、アクチュエータ16の駆動を監視する。真空断熱容器10Cでは、前記したように、被冷却体14が真空容器12の底板22側に近付くほど、底板22側から伝わる熱によって被冷却体14の温度が上昇しやすくなり、これが冷凍機31の運転に対する負荷として現れる。そのため、温度センサにより計測される温度がその所定範囲から外れると予測される場合に、伸縮駆動部18の伸縮を反転させるようにアクチュエータ16の駆動をフィードフォワード制御することが好ましい。また、被冷却体14が底板22上に配置された断熱材13を圧縮すると、急激に被冷却体14へ輻射熱が伝達されるようになり、これが冷凍機31の運転に対する急激な負荷として現れる。このような急激な負荷が観測された場合には、例えば、アクチュエータ16の駆動電源が切られ、真空断熱容器10Cが初期状態(伸縮駆動部18が伸長していない状態)に戻るようにすることも好ましい。   In such feedback control of the actuator 16, the drive of the actuator 16 is monitored so that the temperature measured by the temperature sensor (temperature sensor head 40 + measuring device 105) is maintained within a predetermined range. In the vacuum heat insulating container 10C, as described above, the closer the object to be cooled 14 is to the bottom plate 22 side of the vacuum container 12, the more easily the temperature of the object to be cooled 14 is increased by the heat transmitted from the bottom plate 22 side. Appears as a load on driving. Therefore, when the temperature measured by the temperature sensor is predicted to be out of the predetermined range, it is preferable to feed-forward control the driving of the actuator 16 so as to reverse the expansion / contraction of the expansion / contraction driving unit 18. Moreover, if the to-be-cooled body 14 compresses the heat insulating material 13 disposed on the bottom plate 22, radiant heat is suddenly transmitted to the to-be-cooled body 14, and this appears as a sudden load on the operation of the refrigerator 31. When such a sudden load is observed, for example, the drive power supply of the actuator 16 is turned off, and the vacuum heat insulating container 10C is returned to the initial state (the state in which the expansion / contraction drive unit 18 is not extended). Is also preferable.

真空断熱装置100Aでは、被冷却体14の位置を最適化する過程で、被冷却体14の位置と、冷凍機31の運転負荷(第1熱伝導板33の温度)と、伸縮駆動部18の長さ(変位量)との関係を示すデータが得られ、そのデータがパーソナルコンピュータ102に記憶される。そのため、一度、被冷却体14の最適位置決めを行えば、次からは、パーソナルコンピュータ102に記憶されたデータに基づいてアクチュエータ16の駆動を制御することにより、被冷却体14を所望する位置にセットすることができる。   In the vacuum heat insulating device 100 </ b> A, in the process of optimizing the position of the cooled object 14, the position of the cooled object 14, the operating load of the refrigerator 31 (the temperature of the first heat conduction plate 33), Data indicating the relationship with the length (displacement amount) is obtained, and the data is stored in the personal computer 102. For this reason, once the optimum positioning of the cooled object 14 is performed, the driven object 14 is controlled at the desired position by controlling the driving of the actuator 16 based on the data stored in the personal computer 102. can do.

《第7実施形態−真空断熱装置》
図7に第7実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図を示す。この真空断熱装置100Bは、図3に示した真空断熱容器10Cを備えている。ここで、真空断熱容器10Cが具備する被冷却体14は、例えば、磁気を検出する磁気センサであるとし、例えば、SQUIDである。
<< 7th Embodiment-Vacuum heat insulation apparatus >>
FIG. 7 shows a schematic configuration diagram of a vacuum heat insulating device according to the seventh embodiment. This vacuum heat insulating device 100B includes the vacuum heat insulating container 10C shown in FIG. Here, the to-be-cooled body 14 included in the vacuum heat insulating container 10C is, for example, a magnetic sensor that detects magnetism, and is, for example, a SQUID.

真空断熱装置100Bは、真空断熱容器10Cが具備する被冷却体14の位置を最適化するための制御系を備えており、この制御系は、アクチュエータ制御器101、パーソナルコンピュータ102、温度センサ(温度センサヘッド40、計測器105)を備えており、これらは前記した真空断熱装置100Aが具備するものと同等である。被冷却体14で検出される磁気の強さは、計測器111で数値化されて、パーソナルコンピュータ102に送られ、そこで記憶される。真空断熱装置100Bの制御系は、また、被冷却体14が計測可能な強さの磁気信号を発生する信号源112と、信号源112で発生させる磁気信号を制御する信号源制御器113を備えている。   The vacuum heat insulating device 100B includes a control system for optimizing the position of the cooled object 14 included in the vacuum heat insulating container 10C. The control system includes an actuator controller 101, a personal computer 102, a temperature sensor (temperature The sensor head 40 and the measuring instrument 105) are provided, which are equivalent to those provided in the vacuum heat insulating device 100A. The strength of the magnetism detected by the cooled object 14 is digitized by the measuring instrument 111 and sent to the personal computer 102 where it is stored. The control system of the vacuum heat insulating device 100B also includes a signal source 112 that generates a magnetic signal having a strength that can be measured by the cooled object 14 and a signal source controller 113 that controls the magnetic signal generated by the signal source 112. ing.

このような構成を有する真空断熱装置100Bでは、アクチュエータ16を駆動して被冷却体14の位置を変化させると、被冷却体14が信号源112から受ける磁気の強さが変化することを利用して、被冷却体14の最適位置決めを行う。具体的には、アクチュエータ16を駆動する際には信号源112で一定の強さの磁気信号を発生させる。被冷却体14で計測される磁気の強さが予めパーソナルコンピュータ102にインプットされた所望の設定値となるように、アクチュエータ16を駆動制御するための制御信号がパーソナルコンピュータ102で作成され、この制御信号がアクチュエータ制御器101に送信されて、アクチュエータ16の駆動がフィードバック制御される。こうして、被冷却体14を最適な位置が決定された後には、アクチュエータ16の状態が維持され、被冷却体14はその位置で保持される。温度センサの用い方と、被冷却体14の最適位置決めを一度行った後の再セットの方法については、真空断熱装置100Aの場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。   The vacuum heat insulating device 100B having such a configuration utilizes the fact that when the actuator 16 is driven to change the position of the cooled object 14, the magnetic strength that the cooled object 14 receives from the signal source 112 changes. Thus, the optimum positioning of the cooled object 14 is performed. Specifically, when the actuator 16 is driven, the signal source 112 generates a magnetic signal having a certain strength. A control signal for driving and controlling the actuator 16 is generated by the personal computer 102 so that the strength of the magnetism measured by the cooled object 14 becomes a desired set value input to the personal computer 102 in advance. A signal is transmitted to the actuator controller 101, and the drive of the actuator 16 is feedback-controlled. Thus, after the optimum position of the cooled object 14 is determined, the state of the actuator 16 is maintained, and the cooled object 14 is held at that position. The method of using the temperature sensor and the resetting method after the optimum positioning of the object to be cooled 14 are the same as in the case of the vacuum heat insulating device 100A, and thus the description thereof is omitted here.

《第8実施形態−真空断熱装置》
図8に第8実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図を示す。この真空断熱装置100Cは、図2に示した真空断熱容器10Bを備えている。ここで、真空断熱容器10Bが具備する被冷却体14は一定の強さの磁気(磁場)を発生させるものとする。例えば、被冷却体14は、磁場を発生させる超電導バルク磁石である。
<< Eighth Embodiment-Vacuum Thermal Insulation Apparatus >>
The schematic block diagram of the vacuum heat insulation apparatus which concerns on FIG. 8 at 8th Embodiment is shown. This vacuum heat insulating device 100C includes the vacuum heat insulating container 10B shown in FIG. Here, it is assumed that the object to be cooled 14 included in the vacuum heat insulating container 10B generates magnetism (magnetic field) having a certain strength. For example, the cooled object 14 is a superconducting bulk magnet that generates a magnetic field.

真空断熱装置100Cは、真空断熱容器10Bが具備する被冷却体14の位置を最適化するための制御系を備えており、この制御系は、アクチュエータ制御器101、パーソナルコンピュータ102、磁気計測器(検出ヘッド103、計測器104)を備えており、これらは前記した真空断熱装置100Aが具備するものと同等である。   The vacuum heat insulating device 100C includes a control system for optimizing the position of the object to be cooled 14 included in the vacuum heat insulating container 10B. The control system includes an actuator controller 101, a personal computer 102, a magnetic measuring instrument ( A detection head 103 and a measuring instrument 104) are provided, which are equivalent to those provided in the vacuum heat insulating device 100A.

真空断熱装置100Cの制御系は、また、冷媒供給管25を通して放出される冷媒20の蒸発ガス流量を計測する流量センサを備えており、この流量センサは、流量計(マスフローメータ)121と、流量計121で検出される蒸発ガス流量を読み取る計測器122とを備えている。流量計121と計測器122は一体であってもよい。   The control system of the vacuum heat insulating device 100 </ b> C also includes a flow sensor that measures the evaporative gas flow rate of the refrigerant 20 discharged through the refrigerant supply pipe 25, and the flow sensor includes a flow meter (mass flow meter) 121 and a flow rate. And a measuring instrument 122 for reading the flow rate of the evaporative gas detected by the meter 121. The flow meter 121 and the measuring instrument 122 may be integrated.

真空貯蔵容器10Bでは、貯蔵容器11は冷媒20の沸点近傍で維持されているため、冷媒20に真空容器12からの輻射熱等の熱量が伝えられると、冷媒20が蒸発し、蒸発ガスが冷媒供給管25を通して外部に放出される。蒸発ガスの量は、貯蔵容器11に収容された被冷却体14及び貯蔵容器11へ伝わる熱量に依存するため、貯蔵容器11の底面と真空容器12の底板22との間の間隔を変化させると、冷媒供給管25から放出される蒸発ガス流量が変化する。そこで、流量計121で計測した蒸発ガス流量を、計測器122を介してパーソナルコンピュータ102に記録させる。   In the vacuum storage container 10B, since the storage container 11 is maintained near the boiling point of the refrigerant 20, when the amount of heat such as radiant heat from the vacuum container 12 is transmitted to the refrigerant 20, the refrigerant 20 evaporates and evaporated gas is supplied to the refrigerant. It is discharged outside through the tube 25. Since the amount of evaporative gas depends on the object to be cooled 14 stored in the storage container 11 and the amount of heat transmitted to the storage container 11, the distance between the bottom surface of the storage container 11 and the bottom plate 22 of the vacuum container 12 is changed. The flow rate of the evaporative gas discharged from the refrigerant supply pipe 25 changes. Therefore, the evaporative gas flow rate measured by the flow meter 121 is recorded in the personal computer 102 via the measuring device 122.

流量センサにより計測される蒸発ガス流量のデータは、前記した真空断熱装置100Aにおいて温度センサにより検出された温度データに代えて用いられる。すなわち、真空断熱装置100Cでは、前記した真空断熱装置100Aと同様に、アクチュエータ16を駆動する際には、検出ヘッド103及び計測器104を通して得られる磁気の強さが予めパーソナルコンピュータ102にインプットされた所望の設定値となるように、アクチュエータ16を駆動制御するための制御信号がパーソナルコンピュータ102で作成され、この制御信号がアクチュエータ制御器101に送信されて、アクチュエータ16の駆動がフィードバック制御される。このアクチュエータ16の駆動のフィードバック制御に際して、流量センサ(流量計121+計測器122)により計測される蒸発ガス流量が、予め定められた所定範囲に維持されるように、アクチュエータ16の駆動を監視する。   The evaporative gas flow rate data measured by the flow rate sensor is used in place of the temperature data detected by the temperature sensor in the vacuum heat insulating device 100A. That is, in the vacuum heat insulating device 100C, as in the vacuum heat insulating device 100A, when the actuator 16 is driven, the magnetic strength obtained through the detection head 103 and the measuring instrument 104 is input to the personal computer 102 in advance. A control signal for driving and controlling the actuator 16 is generated by the personal computer 102 so as to obtain a desired set value, and this control signal is transmitted to the actuator controller 101 to feedback control the driving of the actuator 16. During feedback control of driving of the actuator 16, the driving of the actuator 16 is monitored so that the evaporative gas flow rate measured by the flow sensor (flow meter 121 + measuring device 122) is maintained within a predetermined range.

流量センサにより計測される蒸発ガス流量が所定範囲から外れそうになると予測される場合には、伸縮駆動部18の伸縮を反転させるようにアクチュエータ16の駆動をフィードフォワード制御することが好ましい。また、被冷却体14が真空容器12の底板22上に配置された断熱材13を圧縮すると、被冷却体14へ急激に熱が伝わりやすくなって蒸発ガス流量が急増するため、この蒸発ガス流量の急増が観測された場合には、例えば、アクチュエータ16の駆動電源が切られて、真空断熱容器10Bが初期状態に戻るようにすることが好ましい。   When it is predicted that the evaporative gas flow rate measured by the flow rate sensor is likely to deviate from the predetermined range, it is preferable to feed-forward control the driving of the actuator 16 so as to reverse the expansion / contraction of the expansion / contraction driving unit 18. Further, when the object to be cooled 14 compresses the heat insulating material 13 disposed on the bottom plate 22 of the vacuum vessel 12, heat is easily transmitted to the object to be cooled 14 and the evaporative gas flow rate increases rapidly. In the case where a sudden increase in the temperature is observed, for example, it is preferable that the drive power source of the actuator 16 is turned off so that the vacuum heat insulating container 10B returns to the initial state.

真空断熱装置100Cでも、被冷却体14の位置を最適化する過程で、被冷却体14の位置と、蒸発ガス流量と、伸縮駆動部18の長さ(変位量)との関係を示すデータが得られ、そのデータがパーソナルコンピュータ102に記憶される。そのため、一度、被冷却体14の最適位置決めを行えば、次からは、パーソナルコンピュータ102に記憶されたデータに基づいてアクチュエータ16の駆動を制御すれば、被冷却体14を所望する位置にセットすることができる。   Even in the vacuum heat insulating device 100C, in the process of optimizing the position of the cooled object 14, data indicating the relationship between the position of the cooled object 14, the flow rate of the evaporating gas, and the length (displacement amount) of the expansion / contraction drive unit 18 is obtained. The data is obtained and stored in the personal computer 102. Therefore, once the optimum positioning of the cooled object 14 is performed, the driven object 14 is controlled at the desired position by controlling the driving of the actuator 16 based on the data stored in the personal computer 102. be able to.

《第9実施形態−真空断熱装置》
図9に第9実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図を示す。この真空断熱装置100Dは、図1に示した真空断熱容器10Aを備えている。ここで、真空断熱容器10Aが具備する被冷却体14は、例えば、磁気を検出する磁気センサであるとし、例えば、SQUIDである。
<< Ninth Embodiment-Vacuum Thermal Insulation Apparatus >>
FIG. 9 shows a schematic configuration diagram of a vacuum heat insulating device according to the ninth embodiment. This vacuum heat insulating device 100D includes the vacuum heat insulating container 10A shown in FIG. Here, the to-be-cooled body 14 included in the vacuum heat insulating container 10A is, for example, a magnetic sensor that detects magnetism, and is, for example, a SQUID.

真空断熱装置100Dは、真空断熱容器10Aが具備する被冷却体14の位置を最適化するための制御系を備えており、この制御系は、アクチュエータ制御器101とパーソナルコンピュータ102を備えており、これらは前記した真空断熱装置100A〜100Cが具備するものと同等である。真空断熱装置100Cの制御系は、流量計121と計測器122とを有する流量センサ(流量計121、計測器122)を備えており、この流量センサは、前記した真空断熱装置100Cが具備するものと同じである。真空断熱装置100Cの制御系は、信号源112と信号源制御器113とを備えており、これらは前記した真空断熱装置100Bが具備するものと同じである。また、真空断熱容器10Aと真空断熱容器10Bとの違いは、被冷却体14が貯蔵容器11の外側に配置されているか又は内側に配置されているかの違いのみである。   The vacuum heat insulating device 100D includes a control system for optimizing the position of the object to be cooled 14 included in the vacuum heat insulating container 10A. The control system includes an actuator controller 101 and a personal computer 102. These are equivalent to those included in the vacuum heat insulating devices 100A to 100C. The control system of the vacuum heat insulating device 100C includes a flow sensor (a flow meter 121 and a measuring device 122) having a flow meter 121 and a measuring instrument 122, and the flow sensor includes the above-described vacuum heat insulating apparatus 100C. Is the same. The control system of the vacuum heat insulating device 100C includes a signal source 112 and a signal source controller 113, which are the same as those included in the vacuum heat insulating device 100B. Further, the difference between the vacuum heat insulating container 10A and the vacuum heat insulating container 10B is only a difference in whether the body 14 to be cooled is disposed outside or inside the storage container 11.

真空断熱装置100Dでは、アクチュエータ16を駆動する際には、信号源112で一定の強さの磁気信号を発生させる。被冷却体14で計測される磁気の強さが予めパーソナルコンピュータ102にインプットされた所望の設定値となるように、アクチュエータ16を駆動制御するための制御信号がパーソナルコンピュータ102で作成され、この制御信号がアクチュエータ制御器101に送信されて、アクチュエータ16はフィードバック制御される。こうして、被冷却体14を最適な位置が決定された後には、アクチュエータ16の状態が維持される。このようなアクチュエータ16の駆動のフィードバック制御に際して、流量センサにより検出される蒸発ガス流量が、予め定められた所定範囲に維持されるように、アクチュエータ16の駆動を監視する。蒸発ガス流量が急増した場合のアクチュエータの制御方法や、被冷却体14の最適位置決めを一度行った後の再セットの方法については、真空断熱装置100Cの場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。   In the vacuum heat insulating device 100D, when the actuator 16 is driven, the signal source 112 generates a magnetic signal having a certain strength. A control signal for driving and controlling the actuator 16 is generated by the personal computer 102 so that the strength of the magnetism measured by the cooled object 14 becomes a desired set value input to the personal computer 102 in advance. A signal is transmitted to the actuator controller 101, and the actuator 16 is feedback-controlled. Thus, after the optimum position of the cooled object 14 is determined, the state of the actuator 16 is maintained. In such feedback control of driving of the actuator 16, the driving of the actuator 16 is monitored so that the evaporative gas flow rate detected by the flow sensor is maintained within a predetermined range. The method for controlling the actuator when the evaporative gas flow rate suddenly increases and the method for resetting after the optimum positioning of the object to be cooled 14 are the same as in the case of the vacuum heat insulating device 100C. Is omitted.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。例えば、真空断熱容器10A〜10Eはそれぞれ1個のアクチュエータ16を備えた構造を有しているが、これに限られず、複数のアクチュエータを用いてもよいし、その場合に、異なる種類のアクチュエータを用いても構わない。また、真空断熱容器10A〜10Dでは、1個の弾性体15が貯蔵容器11と被冷却体14とを釣支する構造としたが、複数の弾性体が貯蔵容器11と被冷却体14とを釣支する構造としてもよい。真空断熱装置100A,100Bは、真空断熱容器10Cを備えるとしたが、真空断熱容器10Cに代えて、真空断熱容器10D,10Eを備えていてもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment. For example, each of the vacuum heat insulating containers 10A to 10E has a structure including one actuator 16, but is not limited thereto, and a plurality of actuators may be used. In that case, different types of actuators may be used. You may use. Moreover, in the vacuum heat insulating containers 10A to 10D, one elastic body 15 is configured to support the storage container 11 and the cooled object 14, but a plurality of elastic bodies connect the storage container 11 and the cooled object 14 to each other. It is good also as a structure which supports fishing. Although the vacuum heat insulating devices 100A and 100B include the vacuum heat insulating container 10C, they may include the vacuum heat insulating containers 10D and 10E instead of the vacuum heat insulating container 10C.

真空断熱容器10A〜10Eでは、真空容器12の底板22上に断熱材13を配置したが、例えば、被冷却体14を底板22に極力近付けて用いたい場合(例えば、SQUIDであれば、より高感度にして用いたい場合)を想定して、底板22上には断熱材13を配置しない構造とすることもできる。この場合でも、真空断熱装置100A〜100Dの構成とすることにより、被冷却体14又は貯蔵容器11が直接に底板22に押し当てられる等してこれらが損傷することを未然に防止することができる。   In the vacuum heat insulating containers 10A to 10E, the heat insulating material 13 is disposed on the bottom plate 22 of the vacuum container 12. However, for example, when the object to be cooled 14 is to be used as close as possible to the bottom plate 22 (for example, if SQUID is higher, It is also possible to make a structure in which the heat insulating material 13 is not disposed on the bottom plate 22, assuming that it is used with sensitivity. Even in this case, by adopting the configuration of the vacuum heat insulating devices 100A to 100D, it is possible to prevent the object to be cooled 14 or the storage container 11 from being directly pressed against the bottom plate 22 and being damaged. .

本発明の第1実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the vacuum heat insulation container which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the vacuum heat insulation container which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the vacuum heat insulation container which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the vacuum heat insulation container which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る真空断熱容器の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the vacuum heat insulation container which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vacuum heat insulation apparatus which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vacuum heat insulating apparatus which concerns on 7th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vacuum heat insulation apparatus which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9実施形態に係る真空断熱装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vacuum heat insulating apparatus which concerns on 9th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10A,10B,10C,10D,10E 真空断熱容器
11 冷媒貯蔵容器
12 真空容器
13 断熱材
14 被冷却体
15 弾性体
16 アクチュエータ
17 位置調節機構
18 伸縮駆動部
21 上蓋
22 底板
23 胴部
25 冷媒供給管
26 伸縮部
27 突起壁
28 断熱部材
29 孔部
30 検査対象物
31 冷凍機
32 熱伝導部材
33 第1熱伝導板
34 伸縮性熱伝導体
35 第2熱伝導板
36 熱伝導棒
40 温度センサヘッド
100A,100B,100C,100D 真空断熱装置
101 アクチュエータ制御器
102 パーソナルコンピュータ
103 検出ヘッド
104,105,111,122 計測器
112 信号源
113 信号源制御器
121 流量計
10A, 10B, 10C, 10D, 10E Vacuum heat insulating container 11 Refrigerant storage container 12 Vacuum container 13 Heat insulating material 14 Cooled body 15 Elastic body 16 Actuator 17 Position adjustment mechanism 18 Telescopic drive part 21 Top cover 22 Bottom plate 23 Body part 25 Refrigerant supply pipe 26 Stretching part 27 Projection wall 28 Heat insulation member 29 Hole 30 Inspection object 31 Refrigerator 32 Heat conduction member 33 First heat conduction plate 34 Stretchable heat conductor 35 Second heat conduction plate 36 Heat conduction bar 40 Temperature sensor head 100A , 100B, 100C, 100D Vacuum heat insulating device 101 Actuator controller 102 Personal computer 103 Detection head 104, 105, 111, 122 Measuring instrument 112 Signal source 113 Signal source controller 121 Flow meter

Claims (10)

所定の冷媒が貯蔵される冷媒貯蔵容器と、
前記冷媒貯蔵容器に取り付けられて前記冷媒により冷却される被冷却体と、
真空に保持される内部に前記冷媒貯蔵容器及び前記被冷却体を収容する真空容器と、
前記冷媒貯蔵容器を動かすことによって前記被冷却体の位置を調節する位置調節機構と、を具備する真空断熱容器であって、
前記被冷却体は前記真空容器の一壁面と所定間隔で対向しており、
前記位置調節機構は、
伸縮性を有し、その伸縮方向の一端が前記真空容器に取り付けられ、その伸縮方向の他端が前記冷媒貯蔵容器に取り付けられて、前記真空容器に対して前記冷媒貯蔵容器及び前記被冷却体を支持する弾性体と、
前記冷媒貯蔵容器に圧力を加えて前記弾性体を伸長させることによって前記被冷却体と前記一壁面との間隔を調節するアクチュエータと、を具備することを特徴とする真空断熱容器。
A refrigerant storage container for storing a predetermined refrigerant;
A cooled object attached to the refrigerant storage container and cooled by the refrigerant;
A vacuum container that accommodates the refrigerant storage container and the object to be cooled inside a vacuum, and
A position adjusting mechanism for adjusting the position of the object to be cooled by moving the refrigerant storage container, and a vacuum heat insulating container comprising:
The object to be cooled is opposed to one wall surface of the vacuum vessel at a predetermined interval,
The position adjusting mechanism is
One end of the expansion / contraction direction is attached to the vacuum container, the other end of the expansion / contraction direction is attached to the refrigerant storage container, and the refrigerant storage container and the cooled object are attached to the vacuum container. An elastic body that supports
A vacuum heat insulation container comprising: an actuator that adjusts a distance between the object to be cooled and the one wall surface by applying pressure to the refrigerant storage container to extend the elastic body.
前記弾性体と前記冷媒貯蔵容器との間にこれらを連結する断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の真空断熱容器。   The vacuum heat insulating container according to claim 1, wherein a heat insulating member that connects the elastic body and the refrigerant storage container is provided. 外部から前記冷媒貯蔵容器に冷媒を供給するための冷媒供給管をさらに具備し、
前記冷媒供給管は、前記弾性体の伸縮方向と平行な方向に伸縮自在な伸縮部を前記真空容器内に有していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の真空断熱容器。
A refrigerant supply pipe for supplying a refrigerant to the refrigerant storage container from the outside;
The vacuum heat insulating container according to claim 1, wherein the refrigerant supply pipe has an expansion / contraction portion that can expand and contract in a direction parallel to the expansion / contraction direction of the elastic body. .
前記冷媒貯蔵容器に貯蔵された冷媒を冷却するための冷却機構をさらに具備し、
前記冷却機構は、
所定の冷熱を発生させる冷凍機と、
前記冷凍機が発生した冷熱を前記冷媒貯蔵容器へ熱伝導する熱伝導部材と、を具備し、
前記熱伝導部材は、前記弾性体の伸縮方向と平行な方向に伸縮自在な伸縮性熱伝導体を前記真空容器内に有していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の真空断熱容器。
A cooling mechanism for cooling the refrigerant stored in the refrigerant storage container;
The cooling mechanism is
A refrigerator that generates predetermined cold heat;
A heat conduction member that conducts heat from the cold generated by the refrigerator to the refrigerant storage container, and
4. The heat conduction member according to claim 1, wherein the vacuum container includes a stretchable heat conductor that is stretchable in a direction parallel to a stretch direction of the elastic body. The vacuum insulation container according to item 1.
内部が真空に保持される真空容器と、
前記真空容器の一壁面と所定間隔で対向するように前記真空容器の内部に収容される被冷却体と、
前記被冷却体の位置を調節する位置調節機構と、
前記被冷却体を冷却する冷却機構と、を具備する真空断熱容器であって、
前記位置調節機構は、
伸縮性を有し、その伸縮方向の一端が前記真空容器に取り付けられ、他端が前記被冷却体に取り付けられて、前記真空容器に対して前記被冷却体を支持する弾性体と、
前記被冷却体に圧力を加えて前記弾性体を伸長させることによって前記被冷却体と前記真空容器の一壁面との間隔を調節するアクチュエータと、を具備し、
前記冷却機構は、
所定の冷熱を発生させる冷凍機と、
前記冷凍機から冷熱を前記被冷却体へ熱伝導する熱伝導部材と、を具備し、
前記熱伝導部材は、前記弾性体の伸縮方向と平行な方向に伸縮自在な伸縮性熱伝導体を前記真空容器内に有していることを特徴とする真空断熱容器。
A vacuum vessel in which the inside is kept in vacuum,
A body to be cooled housed inside the vacuum container so as to face one wall surface of the vacuum container at a predetermined interval;
A position adjusting mechanism for adjusting the position of the cooled object;
A vacuum insulation container comprising a cooling mechanism for cooling the object to be cooled,
The position adjusting mechanism is
An elastic body having elasticity and having one end in the expansion / contraction direction attached to the vacuum container and the other end attached to the object to be cooled, and supporting the object to be cooled with respect to the vacuum container;
An actuator that adjusts an interval between the cooled body and one wall surface of the vacuum vessel by applying pressure to the cooled body and extending the elastic body;
The cooling mechanism is
A refrigerator that generates predetermined cold heat;
A heat conduction member that conducts cold heat from the refrigerator to the object to be cooled, and
The vacuum heat insulating container, wherein the heat conducting member has a stretchable heat conductor that can be stretched in a direction parallel to a stretching direction of the elastic body.
前記弾性体と前記冷媒貯蔵容器との間にこれらを連結する断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の真空断熱容器。   The vacuum heat insulating container according to claim 5, wherein a heat insulating member that connects the elastic body and the refrigerant storage container is provided. 請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の真空断熱容器であって、前記被冷却体が一定の強さの磁気を発生させる磁気発生装置である真空断熱容器と、
前記真空断熱容器が具備する位置調節機構のアクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御器と、
前記真空断熱容器が具備する冷却機構の熱伝導部材の温度を計測する温度センサと、
前記磁気発生装置が発生する磁気を計測する磁気計測器と、
前記アクチュエータを駆動して前記磁気発生装置を位置決めする際に、前記温度センサにより検出される温度が所定範囲に維持されるように、かつ、前記磁気計測器によって検出される磁気の強さが所望の強さとなるように、前記アクチュエータを駆動制御するための制御信号を前記アクチュエータ制御器に送信する制御部と、を具備することを特徴とする真空断熱装置。
The vacuum heat insulation container according to any one of claims 4 to 6, wherein the object to be cooled is a magnetism generator that generates magnetism of a certain strength,
An actuator controller for driving and controlling an actuator of a position adjusting mechanism provided in the vacuum heat insulating container;
A temperature sensor for measuring the temperature of the heat conducting member of the cooling mechanism provided in the vacuum heat insulating container;
A magnetometer for measuring magnetism generated by the magnetism generator; and
When the actuator is driven to position the magnetism generating device, the temperature detected by the temperature sensor is maintained within a predetermined range, and the strength of magnetism detected by the magnetometer is desired. And a control unit that transmits a control signal for driving and controlling the actuator to the actuator controller so as to have the strength of the vacuum heat insulating device.
請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の真空断熱容器であって、前記被冷却体が磁気検出素子である真空断熱容器と、
前記真空断熱容器が具備する位置調節機構のアクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御器と、
前記真空断熱容器が具備する冷却機構の熱伝導部材の温度を計測する温度センサと、
前記磁気検出素子が検出可能な強さの磁気を発生する磁気発生装置と、
前記磁気発生装置が発生した磁気に対して前記磁気検出素子が実際に検出した磁気の強さを求める磁気計測器と、
前記アクチュエータを駆動して前記磁気検出素子を位置決めする際に、前記温度センサにより検出される温度が所定範囲に維持されるように、かつ、前記磁気計測器によって求められる磁気の強さが所望の強さとなるように、前記アクチュエータを駆動制御するための制御信号を前記アクチュエータ制御器に送信する制御部と、を具備することを特徴とする真空断熱装置。
The vacuum heat insulation container according to any one of claims 4 to 6, wherein the object to be cooled is a magnetic insulation element,
An actuator controller for driving and controlling an actuator of a position adjusting mechanism provided in the vacuum heat insulating container;
A temperature sensor for measuring the temperature of the heat conducting member of the cooling mechanism provided in the vacuum heat insulating container;
A magnetic generator for generating magnetism of a strength that can be detected by the magnetic detection element;
A magnetic measuring instrument for determining the magnetic strength actually detected by the magnetic detection element with respect to the magnetism generated by the magnetic generator;
When the actuator is driven to position the magnetic detection element, the temperature detected by the temperature sensor is maintained within a predetermined range, and the magnetic strength required by the magnetic measuring instrument is desired. And a controller that transmits a control signal for driving and controlling the actuator to the actuator controller so as to be strong.
請求項3に記載の真空断熱容器であって、前記被冷却体が一定の強さの磁気を発生させる磁気発生装置である真空断熱容器と、
前記真空断熱容器が具備する位置調節機構のアクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御器と、
前記真空断熱容器が具備する冷媒貯蔵容器から蒸発する冷媒ガス流量を検出する流量センサと、
前記磁気発生装置が発生する磁気を計測する磁気計測器と、
前記アクチュエータを駆動して前記磁気発生装置を位置決めする際に、前記流量センサにより検出される冷媒ガス流量が所定範囲に維持されるように、かつ、前記磁気計測器によって検出される磁気の強さが所望の強さとなるように、前記アクチュエータを駆動制御するための制御信号を前記アクチュエータ制御器に送信する制御部と、を具備することを特徴とする真空断熱装置。
The vacuum heat insulation container according to claim 3, wherein the object to be cooled is a magnetic generator that generates magnetism of a certain strength,
An actuator controller for driving and controlling an actuator of a position adjusting mechanism provided in the vacuum heat insulating container;
A flow rate sensor for detecting a flow rate of the refrigerant gas evaporating from the refrigerant storage container included in the vacuum heat insulating container;
A magnetometer for measuring magnetism generated by the magnetism generator; and
When the actuator is driven to position the magnetism generator, the flow rate of the refrigerant gas detected by the flow sensor is maintained within a predetermined range, and the strength of the magnetism detected by the magnetometer And a controller that transmits a control signal for driving and controlling the actuator to the actuator controller so that the actuator has a desired strength.
請求項3に記載の真空断熱容器であって、前記被冷却体が磁気検出素子である真空断熱容器と、
前記真空断熱容器が具備する位置調節機構のアクチュエータを駆動制御するアクチュエータ制御器と、
前記真空断熱容器が具備する冷媒貯蔵容器から蒸発する冷媒ガス流量を検出する流量センサと、
前記磁気検出素子が検出可能な強さの磁気を発生する磁気発生装置と、
前記磁気発生装置が発生した磁気に対して前記磁気検出素子が実際に検出した磁気の強さを求める磁気計測器と、
前記アクチュエータを駆動して前記磁気検出素子を位置決めする際に、前記流量センサにより検出される冷媒ガス流量が所定範囲に維持されるように、かつ、前記磁気計測器によって求められる磁気の強さが所望の強さとなるように、前記アクチュエータを駆動制御するための制御信号を前記アクチュエータ制御器に送信する制御部と、を具備することを特徴とする真空断熱装置。
The vacuum heat insulating container according to claim 3, wherein the object to be cooled is a magnetic detection element;
An actuator controller for driving and controlling an actuator of a position adjusting mechanism provided in the vacuum heat insulating container;
A flow rate sensor for detecting a flow rate of the refrigerant gas evaporating from the refrigerant storage container included in the vacuum heat insulating container;
A magnetic generator for generating magnetism of a strength that can be detected by the magnetic detection element;
A magnetic measuring instrument for determining the magnetic strength actually detected by the magnetic detection element with respect to the magnetism generated by the magnetic generator;
When the actuator is driven to position the magnetic detection element, the magnetic strength required by the magnetic measuring instrument is such that the refrigerant gas flow detected by the flow sensor is maintained within a predetermined range. And a controller that transmits a control signal for driving and controlling the actuator to the actuator controller so that the actuator has a desired strength.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2359917A1 (en) 2010-01-27 2011-08-24 NAMCO BANDAI Games Inc. Input determination device and input determination method
CN103943404A (en) * 2014-04-16 2014-07-23 山东泰开高压开关有限公司 Transmission system for 550kV breaker
CN104771170A (en) * 2015-05-11 2015-07-15 合肥工业大学 Pneumatic supercharging excitation device and method oriented to magnetic resonance elasticity imaging

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