JPH01123974A - 媒体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は媒体供給装置に係り、特に液体ヘリウム、液体
水素、液体窒素等の極低温液化ガスの自動供給に好適な
媒体供給装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の装置は、低温工学　ｖｏｌ、　８　Ａ２　（１９
７３）３７頁から４８頁に論じられている。特に、Ｆｉ
ｇ、１４に示すように、デユワ−とクライオスタットと
の間はトランスファーチューブでつながれており、クラ
イオスタットは別な液化ガスで熱シールドされ、クライ
オスタット内で蒸発、ガス化したヘリウムガスはトラン
スフ１−チューブ内を戻り、トランスファーチューブ内
に設けたシールド管を冷却するようになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、極低温液化ガス（液体ヘリウム、以下
ＬＨｅと記す）を受入れるクライオスタット側には、ク
ライオスタット内で蒸発、ガス化したヘリウムによるシ
ールド槽はなく、別な液化ガス槽を設けて熱シールドし
、蒸発ガスを供給用トランスファーチューブ（移送管）
の予冷用に用いている。しかし、一般のクライオスタッ
トでは蒸発ガスを輻射シールド槽の冷却に使用するよう
にしているため、供給用トランスファーチューブの予冷
には使用できず、従って、クライオスタット内のＬＨｅ
が少なくなってＬＨｅを補供しようとした場合、トラン
スファーチューブは常温になっているため、トランスフ
ァーチューブが冷えるまではトランスファーチューブ内
でＬＨｅが蒸発し、クライオスタット側に溜った液中に
温度の高いガスを吹込むこと層こなリフライオスタット
内の液を蒸発させてしまう問題があった。

本発明の目的は、所定温度の媒体を確実に被供給体に供
給することのできる媒体供給装置を提供することにある
。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記目的は、所定温度の媒体を供給する供給手段と、媒
体が供給される被供給体と、供給手段と被供給体との間
に設けられ媒体を移送する移送配管とから成る媒体供給
装置において、移送配管の被供給媒体側の出口側につな
がる媒体の流路を分岐させ、分岐した流路のそれぞれに
弁を設け、弁から後の流路の一方を被供給体から出すよ
うに構成し、弁よりも前の流路に濃度測定手段を設け、
温度測定手段の測定値によってそれぞれの弁を制御する
制御手段を設けることにより、達成される。

〔作　　用〕

供給手段から媒体を供給するに当たり、移送配管内を被
供給体側に流れてきた媒体の温度を温度測定手段で測定
し、その値を制御手段に入力して媒体の温度が所定温度
になっているかどうか判断し、媒体の温度が所定温度に
なっていなかったら被供給体の外へ出る方の流路の弁を
開け、媒体を被供給体外へ出す。また、移送配管内に媒
体を流すことにより移送配管が媒体温度と同じになり、
移送配管から出る媒体の温度が所定温度になったら、制
御手段によって被供給体の方へ流れる流路の弁を開は被
供給体に供給する。これにより、被供給体には所定温度
の媒体が確実に供給される。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明す・　３　
・ る。

第１図は媒体供給装置を示す図で、この場合、液化ヘリ
ウム（以下、「ＬＨｅＪと呼ぶ。）を媒体とし、デユワ
−１０内のＬＨｅを被供給体であるクライオスタットｌ
に供給するものである。

供給手段は、この場合、ＬＨｅを貯蔵したデユワ−１０
と、デユワ−１０内へ加圧ガスを供給する加圧ガスボン
ベ１１とから成り、加圧ガスの供給、停止を行なう供給
弁１７によってＬＨｅの供給、停止が行なわれる。供給
弁１７は制御装置１５によって制御される。１８は加圧
ガスボンベＨの出口部に設けた減圧弁で、加圧ガスボン
ベ１１から出る加圧ガスの圧力を減するものである。

被供給体は、この場合、超電導マグネット５を冷却する
クライオスタットｌで、クライオスタット１は内部に超
電導マグネット５を収納しＬＨｅを貯蔵する液体ヘリウ
ム槽２と、液体ヘリウム槽２を囲み液体ヘリウム槓２内
部で蒸発、ガス化したヘリウムガス（以下、　　「ＧＨ
ｅＪ　と呼ぶ。）により冷却されるシールド槽とから成
る。４は液体へ・　４　・ リウム槽２内部で蒸発、ガス化したＧＨｅが流れるシー
ルド管で、シールド槽３を冷却した後は図示しないＧＨ
ｅの回収系蔭こつながる。１３は液体ヘリウム槽２内に
設けられＧＨｅの液量を測定する液面計で、制御装置１
５につながる。

移送配管は、この場合、デユワ−１０からマニホールド
１９につながる移送管９と、マニホールド１９からクラ
イオスタット１を除き図示を省略した複数個のクライオ
スタットにつながる移送管８とで構成され、マニホール
ド１９によって複数個のクライオスタットに分配される
。

クライオスタット１側で移送管８と接続するボートの内
部配管は途中で分岐され、一方は供給弁６を介して液体
ヘリウム榴２内につながり、他方は予冷弁７を介して図
示しないＧＨｅの回収系につながりクライオスタットエ
から出る。また、弁６゜７の前側の内部配管には温度測
定手段である温度計りを設け、温度計１２は制御装置１
４につながり。

制御装置１４は温度計ｎの測定値によって弁６，７をそ
れぞれ制御可能になっている。

次に、このように構成された装置の作用について説明す
る。

クライオスタットｌ内のＬＨｅの保有量を液明計１３に
より測定し、測定値を制御装置１５に入力する。

制御装置１５は液面計１３力）らの測定値と、あらかじ
め設定した値とを比較しており、例えば、クライオスタ
ットｌ内のＬＨｅの保有量が少なくなって、液面計１３
の測定値が下限の設定値よりも小さくなると、制御装置
１５は供給弁１７を開く方向に制御する。

これにより、加圧ガスボンベ１１内の加圧ガスが、減圧
弁１８を介して減圧され、さらに供給弁１７を介してデ
ユワ−１０内に入る。デユワ−１０内に入ったガスは、
デユワ−１０内のＬＨｅの液面を押し、移送管９にＬＨ
ｅを押し出す。デユワ−１０から押し出されたＬＨｅは
、移送管９を介してマニホールド１９に送られ、マニホ
ールド１９で分配され移送管８に流れる。このとき、移
送管９．マニホールド１９および移送管８へのＬＨｅの
流し初めは、移送管９，８およびマニホールド１８が常
温になっているため、これらの内部を流れる間に蒸発、
ガス化し、温度お高いＧＨｅになって移送管８からクラ
イオスタットｌ内の内部配管に流れ出る。

このとき、温度計１２が内部配管に流れ出たＧＨｅの温
度を測定するようになっており、１ｉＩｌ定植は制御装
置１４に入力される。制御装置１４は温度計化からの測
定値と、あらかじめ設定した値とを比較し。

この結果によって弁６および７を制御する。この場合、
移送管８からは温度の高いガスが流れ出るため、温度計
化の測定値は設定値よりも高いので、制御装置１４は供
給弁６を閉じ、予冷弁７を開いて。

移送管８からのＧＨｅを回収系に流し、液体ヘリウム槽
２内へ温度の高いＧＨｅが流れ込まないようにしである
。

このような状態で、移送管９にＬＨｅを流し続けると、
移送管９．マニホールド１９および移送管８がＬＨｅに
よって冷却され、ＬＨｅ温度と同じになってＬＨｅの蒸
発、ガス化がなくなりて、移送管８からはＬＨｅが流出
するようになる。このようになると、温度計球の測定値
は設定値に達し、制御装置・　７　・ １４は供給弁６を開は予冷弁７を閉じる。これにより、
液体ヘリウム槽２内にＬＨｅが供給される。

液体ヘリウム檜２内にＬＨｅが供給され、液面が上がる
に従い液面計１３による測定値が所定の設定値に近づき
、測定値が設定値に達すると、制御装置１５は供給弁１
７を閉じる。これにより、デユワ−１０への加圧ガスの
供給が止められ、デユワ−１０内のＬＨｅの供給が停止
される。

以上、本−実施例によれば、移送管８内の温度が高いと
きには液体ヘリウム槽２内へ高温ＧＨｅが流入しないの
で、液体ヘリウム槽２内に溜っているＬＨｅの蒸発、損
失を防く゛ことができ、移送管Ｂ内の温度が下ってから
液体ヘリウム槽２内へＬＨｅを供給するので、液体ヘリ
ウム槽２内へのＬＨｅの供給を確実に行なうことができ
るという効果がある。

また、予冷弁７を有した予冷ラインが供給弁６を有した
供給ラインとは分岐して回収系へ戻るよう蚤こ構成して
あり、移送管８の予冷時に流通抵抗の大きいシールド管
４側を通さずに予冷を行なう・　８　・ ことができるので、効率の良い予冷を行なうことができ
る。

さらに、予冷弁７を有する予冷ラインおよびシールド槽
３を冷却したシールド管４を回収系に接続しているので
、冷却後のＧＨｅを回収系に回収し再利用することがで
きる。

なお、本−実施例では温度計校によって移送管８から出
て（るＧＨｅまたはＬＨｅの温度を測定して、測定値を
制御装置１４に入力するようにしているが、ＬＨｅ１度
を検知して信号を発する温度センサとし、その信号を制
御装置１４に入力して供給弁６および予冷弁７を制御す
るようにしても良い。

また、供給手段としてデユワ−１０および加圧ガスボン
ベＵを用いているが、冷凍機で生成したＬＨｅをデユワ
−に溜めデユワ−内のＬＨｅをポンプで送り出すように
しても良いし、直接冷凍機に接続しても良い。

さらに、本−実施例は極低温のＬＨｅを媒体として使用
する装置について述べたが、液体窒素等でも良く、また
逆に、常温よりも高温の媒体を使用する装置にも適用す
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、所定温度の媒体を確実に被供給体に供
給することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である媒体供給装置を示す構
成図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定温度の媒体を供給する供給手段と、前記媒体が
   供給される被供給体と、前記供給手段と前記被供給体と
   の間に設けられ前記媒体を移送する移送配管とから成る
   媒体供給装置において、前記移送配管の被供給媒体側の
   出口側につながる媒体の流路を分岐させ、該分岐した流
   路のそれぞれに弁を設け、該弁から後の流路の一方を被
   供給体から出すように構成し、前記弁よりも前の流路に
   温度測定手段を設け、該温度測定手段の測定値によって
   前記それぞれの弁を制御する制御手段を設けたことを特
   徴とする媒体供給装置。 ２、前記媒体は極低温液化ガスである特許請求の範囲第
   １項記載の媒体供給装置。