JPH0622698U - 液体ヘリウム貯槽の内圧保持装置 - Google Patents
液体ヘリウム貯槽の内圧保持装置Info
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- JPH0622698U JPH0622698U JP6040592U JP6040592U JPH0622698U JP H0622698 U JPH0622698 U JP H0622698U JP 6040592 U JP6040592 U JP 6040592U JP 6040592 U JP6040592 U JP 6040592U JP H0622698 U JPH0622698 U JP H0622698U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高純度ヘリウムガスを特別に用意することな
く、液体ヘリウム貯槽から液体ヘリウム容器内への液体
ヘリウムの移送をいつでも直ちに行えるようにする。 【構成】 液体ヘリウム貯槽１１から液体ヘリウム容器
１２内へ両者の内圧差を利用して液体ヘリウムを移送す
るにあたり、液体ヘリウム貯槽１１内の圧力を保持する
装置。上記液体ヘリウム貯槽１１内をガス導出管１５を
介してガスバッグ１８に接続する。このガスバッグ１８
の途中に、一次側圧力に応じて開閉作動することにより
液体ヘリウム貯槽１１の内圧を一定に保持する自力式圧
力調整弁３０を設ける。
く、液体ヘリウム貯槽から液体ヘリウム容器内への液体
ヘリウムの移送をいつでも直ちに行えるようにする。 【構成】 液体ヘリウム貯槽１１から液体ヘリウム容器
１２内へ両者の内圧差を利用して液体ヘリウムを移送す
るにあたり、液体ヘリウム貯槽１１内の圧力を保持する
装置。上記液体ヘリウム貯槽１１内をガス導出管１５を
介してガスバッグ１８に接続する。このガスバッグ１８
の途中に、一次側圧力に応じて開閉作動することにより
液体ヘリウム貯槽１１の内圧を一定に保持する自力式圧
力調整弁３０を設ける。
Description
【０００１】
本考案は、液体ヘリウム貯槽に貯蔵された液体ヘリウムを、これとは別の液体 ヘリウム容器に移送する際に、上記液体ヘリウム貯槽の内圧を良好な圧力に保持 するための装置に関するものである。
【０００２】
小規模の実験を行う場合等、液体ヘリウムを必要とする際にその都度液体ヘリ ウムを液化機より直接供給することは、時間の制約、液化機の運転効率などより みて好ましくない。このため、一般には上記液化機で生成された液体ヘリウムを 一旦貯留し、この貯留した液体ヘリウムを必要に応じて適宜汲み出すといったこ とが行われている。
【０００３】 図４は、従来の液体ヘリウムの貯留システムの一例を示したものである。ヘリ ウム液化機８０で液化された液体ヘリウムは、通路８７を通じて一旦液体ヘリウ ム貯槽（液化用デュワー）８１に貯留され、この液体ヘリウム貯槽８１で蒸発す るヘリウムガスは、ガス導出通路８３中に設けられた弁８６、流量調整弁８５、 及びガス流量計８４を通じてガスバッグ８８へ放出される。そして、超電導マグ ネットを冷却する場合等、液体ヘリウムを使用する場合には、上記液体ヘリウム 貯槽８１から移送管９０を介して容量100〜200リットルの液体ヘリウム容器（小 口デュワー）８２に液体ヘリウムが移され、再度、この液体ヘリウム容器８２か ら図略の実験用クライオスタットに移される。
【０００４】 上記移送管９０を通じての液体ヘリウム移送は、上記弁８６を閉じた状態で、 液体ヘリウム貯槽８１の内圧（約 0.2〜0.3kg/cm2Ｇ）と液体ヘリウム容器８２ の内圧（大気圧）との差を利用することにより行われる。ここで、液体ヘリウム を100リットル移送したとすると、液体ヘリウム貯槽８１内の液体ヘリウムは約1 30リットル減少し、このうち液30リットルは蒸発して液体ヘリウム容器８２から 放出され、弁８９及び通路９１を通じてガスバッグ８８に回収される。このガス バッグ８８に一定量以上のガス（例えば40ｍ3以上のガス）が溜った後は、この ガスが図略のガス回収用圧縮機で所定圧力（通常150kg/cm2Ｇ）まで加圧され、 ガスボンベに回収されて液化用ガスとして使用される。
【０００５】
上記移送管９０を通じて移送を行うには、液体ヘリウム貯槽８１の内圧と液体 ヘリウム容器８２の内圧との差を十分に保っておく必要がある。このため、上記 装置では、ガス流量計８４を見ながら流量調整弁８５で蒸発ガスの放出量を調整 することにより、液体ヘリウム貯槽８１の内圧保持が行われるが、前記放出量は ヘリウム蒸発量とは完全に一致せず、実際には液体ヘリウム貯槽８１の内圧が変 動するため、何度も流量調整弁８５の調整作業を行わなければならない。
【０００６】 また、この調整に際しては、安全管理上、液体ヘリウム貯槽８１の内圧が過度 に上昇しないように流量調整弁８５の弁開度は大きめに設定されており、このた め、液体ヘリウム貯槽８１の内圧は液体ヘリウム移送に要する圧力まで達してい ないことが多い。従って、実際に移送を行う前には、上述のように一旦弁８６を 閉じ、ヘリウムガスの蒸発によって液体ヘリウム貯槽８１内の圧力を十分に上昇 させる必要があり、このため、移送開始まで比較的長い時間（約一時間）も待た なければならない不便がある。
【０００７】 なお、このような不便を解消する手段として、従来は、別に用意したヘリウム ガスボンベから液体ヘリウム貯槽８１内にヘリウムガスを供給し、これによって 液体ヘリウム貯槽８１の内圧を保持することも行われているが、通常のヘリウム ガスボンベには100ppm程度の不純物が含まれており、これを液体ヘリウム貯槽８ １内にガスを導入すると上記不純物が液体ヘリウム貯槽８１内で冷却されて固化 、蓄積し、また移送時に細い移送管９０を閉塞させる不都合があるため、実際に は、上記ガスボンベよりも高価な高純度ヘリウムガスボンベを用いなければなら ない。しかも、供給ヘリウムガスを補うために定期的に上記ヘリウムガスボンベ を購入する必要がある。具体的には、１〜２ヵ月に１回は購入が必要であり、こ れがランニングコスト削減の大きな妨げとなっている。
【０００８】 本考案は、このような事情に鑑み、液体ヘリウム貯槽から液体ヘリウム容器ま での液体ヘリウム移送をいつでも直ちに行えるようにする装置を提供することを 目的とする。
【０００９】
本考案は、液体ヘリウム貯槽から液体ヘリウム容器内へ両者の内圧差を利用し て液体ヘリウムを移送するために液体ヘリウム貯槽の内圧を保持する装置であっ て、上記液体ヘリウム貯槽内のヘリウムガスを液体ヘリウム貯槽外へ導出するた めのガス導出通路と、このガス導出通路に設けられ、上記液体ヘリウム貯槽の内 圧をこの液体ヘリウム貯槽から上記液体ヘリウム容器内への移送が可能な圧力に 保持するように通路中のガスの流れを制御する圧力保持手段とを備えたものであ る（請求項１）。
【００１０】 上記圧力保持手段としては、上記ガス導出通路に設けられ、一次側圧力に応じ て開度の変化する自力式圧力調整弁や（請求項２）、上記ガス導出通路に設けら れ、液体ヘリウム貯槽の内圧が一定圧力以下の場合にはこの液体ヘリウム貯槽内 から外部へのガスの流れを阻止し、液体ヘリウム貯槽の内圧が一定圧力を超える 場合のみこの液体ヘリウム貯槽内から外部へのガスの流れを許容する逆止弁（請 求項３）、あるいは、上記液体ヘリウム貯槽の内圧を検出する圧力検出手段と、 上記ガス導出通路に設けられ、液体ヘリウム貯槽の内圧が一定になるように上記 圧力検出手段の検出値に応じて開閉する制御弁とで構成されたもの（請求項４） などが好適である。
【００１１】
上記構成によれば、液体ヘリウム貯槽からガス導出通路を通じてのヘリウムガ スの放出が内圧保持手段で制御されることにより、液体ヘリウム貯槽の内圧が一 定に保たれる。このため、上記状態より直ちに液体ヘリウム貯槽から液体ヘリウ ム容器へのヘリウム移送を行うことができる。
【００１２】
本考案の第１実施例を図１，２に基づいて説明する。
【００１３】 図１において、１０はヘリウム液化機、１１は液体ヘリウム貯槽（液化用デュ ワー）、１２は液体ヘリウム容器（小口デュワー）であり、ヘリウム液化機１０ で液化された液体ヘリウムは管１３を通じて適宜液体ヘリウム貯槽１１内に供給 されるようになっている。
【００１４】 液体ヘリウム貯槽１１内及び液体ヘリウム容器１２内は、それぞれガス導出管 １５，１６を通じて共通のガスバッグ１８に接続されている。ガス導出管１５の 途中には、弁２０、流量調整弁２１、及びガス流量計２２が液体ヘリウム貯槽１ １に近い側から順に設けられ、ガス導出管１６の途中には弁２４が設けられてお り、液体ヘリウム貯槽１１で蒸発するヘリウムガスは、上記ガス導出管１５を通 じてガスバッグ１８へ放出されるようになっている。
【００１５】 さらに、この装置の特徴として、上記ガス導出管１５の途中であって、上記弁 ２０と流量調整弁２１との間の位置に、自力式圧力調整弁３０が設けられている 。この自力圧力調整弁３０は、その一次側圧力（すなわち液体ヘリウム貯槽１１ 内圧）と設定圧との圧力差に応じて開度が変化することにより、液体ヘリウム貯 槽１１内の圧力を上記設定圧に保つように構成されており、この設定圧は、液体 ヘリウム貯槽１１から液体ヘリウム容器１２への液体ヘリウム移送を可能にする 最低の圧力（ここでは約0.3kg/cm2Ｇ）に設定されている。
【００１６】 このような装置によれば、上記自力式圧力調整弁３０の作動により、液体ヘリ ウム貯槽１１の内圧が常時、ヘリウム移送に十分な圧力に保持されているので、 上記液体ヘリウム貯槽１１内と液体ヘリウム容器１２内とを移送管２６で接続す れば、従来のように弁２０を閉じて液体ヘリウム貯槽１１内の昇圧を待つといっ た作業を行うことなく、液体ヘリウム貯槽１１の内圧（0.3kg/cm2Ｇ）と液体ヘ リウム容器１２の内圧（大気圧）との差を利用して、いつでも直ちに液体ヘリウ ム貯槽１１内の液体ヘリウムを液体ヘリウム容器１２内に移送することができる 。実際、上記自力式圧力調整弁３０が設けられていない従来の装置では、流量調 整弁２１によって液体ヘリウム貯槽１１の内圧を調節装置していたため、この内 圧は約 0.1〜0.4kg/cm2Ｇ間を変動していたが、本実施例装置では流量調整弁２ １による調整が不要であり、液体ヘリウム貯槽１１内の圧力が常に約0.3kg/cm2 Ｇに保たれているため、直ちにヘリウム移送を開始できることが判明した。
【００１７】 次に、第２実施例を図２に基づいて説明する。この実施例では、前記第１実施 例の自力式圧力調整弁３０に代え、これと同等の個所に逆止弁３２が設けられて いる。この逆止弁３２は、液体ヘリウム貯槽１１の内圧が前記第１実施例と同様 の設定圧、すなわち液体ヘリウム移送に要する圧力（この実施例では 0.3kg/cm2 Ｇ）以下の場合にはこの液体ヘリウム貯槽１１内からガスバッグ１８へのガスの 流れを阻止し、液体ヘリウム貯槽１１の内圧が上記設定圧以上となった場合のみ この液体ヘリウム貯槽１１内からガスバッグ１８へのガスの流れを許容するよう に構成されている。
【００１８】 このような逆止弁３２によっても、液体ヘリウム貯槽１１の内圧を適当な圧力 に保持しておくことができ、前記第１実施例と同様にいつでも直ちに液体ヘリウ ム移送を開始することができる。
【００１９】 次に、第３実施例を図３に基づいて説明する。この実施例では、前記第１実施 例の自力式圧力調整弁３０に代え、これと同等の個所に制御弁３４が設けられて いる。一方、上記液体ヘリウム貯槽１１には、その内圧を検出する圧力調節計３ ６が設けられており、その圧力検出値に応じて上記制御弁３４が適当に開閉する ように両者が接続されている。具体的には、液体ヘリウム貯槽１１の内圧が前記 第１実施例と同様の設定圧、すなわち液体ヘリウム移送に要する圧力（この実施 例では 0.3kg/cm2Ｇ）に保持するように、上記検出圧と制御弁３４の開度との関 係が設定されている。
【００２０】 このような機構によっても、液体ヘリウム貯槽１１の内圧を適当な圧力に保持 しておくことができ、前記第１実施例と同様にいつでも直ちに液体ヘリウム移送 を開始することができる。
【００２１】 なお、本考案において圧力保持機構の配設個所は特に問わず、ガス導出通路に 設けられてこの通路内のガスの流れを制御できるものであればよい。例えば、図 １〜３に示すガス流量計２２よりも出口側に設けるようにしてもよい。
【００２２】
以上のように本考案は、上記液体ヘリウム貯槽にその内部のヘリウムガスを液 体ヘリウム貯槽外へ導出するガス導出通路を接続し、このガス導出通路に、上記 液体ヘリウム貯槽の内圧をこの液体ヘリウム貯槽から上記液体ヘリウム容器内へ の移送が可能な圧力になるように通路中のガスの流れを制御する圧力保持手段を 設けたものであるので、この圧力保持手段により上記液体ヘリウム貯槽の内圧を 上記液体ヘリウム貯槽から液体ヘリウム容器への移送に十分な圧力に常時保持し ておくことにより、上記移送をいつでも直ちに行うことができ、これによって液 体ヘリウムの移送作業性を大幅に高めることができる効果がある。
【図１】本考案の第１実施例における液体ヘリウムの貯
留システムを示すフローシートである。
留システムを示すフローシートである。
【図２】本考案の第２実施例における液体ヘリウムの貯
留システムを示すフローシートである。
留システムを示すフローシートである。
【図３】本考案の第３実施例における液体ヘリウムの貯
留システムを示すフローシートである。
留システムを示すフローシートである。
【図４】従来の液体ヘリウムの貯留システムの一例を示
すフローシートである。
すフローシートである。
１１ 液体ヘリウム貯槽 １２ 液体ヘリウム容器 １５ ガス導出管 ２６ 移送管 ３０ 自力式圧力調整弁 ３２ 逆止弁 ３４ 制御弁 ３６ 圧力調節計（圧力検出手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 液体ヘリウム貯槽から液体ヘリウム容器
内へ両者の内圧差を利用して液体ヘリウムを移送するた
めに液体ヘリウム貯槽の内圧を保持する装置であって、
上記液体ヘリウム貯槽内のヘリウムガスを液体ヘリウム
貯槽外へ導出するためのガス導出通路と、このガス導出
通路に設けられ、上記液体ヘリウム貯槽の内圧をこの液
体ヘリウム貯槽から上記液体ヘリウム容器内への移送が
可能な圧力に保持するように通路中のガスの流れを制御
する圧力保持手段とを備えたことを特徴とする液体ヘリ
ウム貯槽の内圧保持装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の液体ヘリウム貯槽の内圧
保持装置において、上記圧力保持手段は、上記ガス導出
通路に設けられ、一次側圧力に応じて開度の変化する自
力式圧力調整弁であることを特徴とする液体ヘリウム貯
槽の内圧保持装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の液体ヘリウム貯槽の内圧
保持装置において、上記圧力保持手段は、上記ガス導出
通路に設けられ、液体ヘリウム貯槽の内圧が一定圧力以
下の場合にはこの液体ヘリウム貯槽内から外部へのガス
の流れを阻止し、液体ヘリウム貯槽の内圧が一定圧力を
超える場合のみこの液体ヘリウム貯槽内から外部へのガ
スの流れを許容する逆止弁であることを特徴とする液体
ヘリウム貯槽の内圧保持装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の液体ヘリウム貯槽の内圧
保持装置において、上記圧力保持手段は、上記液体ヘリ
ウム貯槽の内圧を検出する圧力検出手段と、上記ガス導
出通路に設けられ、液体ヘリウム貯槽の内圧が一定にな
るように上記圧力検出手段の検出値に応じて開閉する制
御弁とで構成されていることを特徴とする液体ヘリウム
貯槽の内圧保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6040592U JPH0622698U (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 液体ヘリウム貯槽の内圧保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6040592U JPH0622698U (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 液体ヘリウム貯槽の内圧保持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0622698U true JPH0622698U (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=13141241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6040592U Pending JPH0622698U (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 液体ヘリウム貯槽の内圧保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622698U (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022084066A (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | 大陽日酸株式会社 | 液体ヘリウム移液時の貯槽内圧力保持方法及び装置 |
| CN115435235A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-12-06 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 双腔式的地下恒温阶梯储气系统及其工作方法 |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP6040592U patent/JPH0622698U/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022084066A (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | 大陽日酸株式会社 | 液体ヘリウム移液時の貯槽内圧力保持方法及び装置 |
| CN115435235A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-12-06 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 双腔式的地下恒温阶梯储气系统及其工作方法 |
| CN115435235B (zh) * | 2022-08-10 | 2023-10-03 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 双腔式的地下恒温阶梯储气系统及其工作方法 |
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