JPH06260689A - 低温容器の液面計測器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超電導磁石などを冷却する液体ヘリウム、液
体窒素溜め（低温容器）の液面計測は温度センサをタン
ク下部と中央の２点で行っているため、車両に搭載した
超電導磁石装置などの場合、車両走行時に低温容器の液
面が傾斜したりして正確な液面の計測がやりにくい。常
に正確な液面計測が出来る計測器を得ることが目的であ
る。 【構成】 低温容器に繋がる計測用のサブタンク（計測
用パイプ）を設ける。これらの上下を夫々均圧管、絞り
つきの配管とで繋ぎ、振動などによる液面の急激な変化
にあまり関係なく測定できるようにして、正確な値を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、極低温に冷却する冷媒
を溜めておく低温容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の低温容器について図６を参照して
説明する。

【０００３】一般に超電導磁石を極低温に冷却する冷媒
を溜めておく低温容器１は、外部からの熱侵入量を低減
するため、内部を断熱真空雰囲気とした外槽２に収納し
た二重構造としている。

【０００４】この内槽である低温容器１に溜められた冷
媒の量を外部からモニタするため、液面センサ３が前記
低温容器に設けられており、センサのケーブル４は、容
器より専用の気密コネクタ５又は専用の配管を使って外
槽に設けた専用の計測ポート６に接続している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような低温容器１
において、容器に冷媒を注液する際、注液時の送圧が高
いと、容器内で冷媒が飛び跳ることで、液面が振動する
ため、液面の正確な計測が出来ない。

【０００６】又、超電導磁気浮上式鉄道の車両に搭載し
た超電導磁石などの場合、低温容器１は車両走行などで
発生する振動等の外乱で容器中の液面が振動し正確な液
面測定が出来にくい。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、構造が容易で、正確に液面測定が
可能な低温容器の液面計測器を得ることを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の低温容器は、冷
媒を溜める容器と液面を計測する測定用パイプ（サブタ
ンク）を、絞り効果のあるオリフィスを設けた配管で接
続する。また、液面センサを金属のブロックを介して測
定用パイプの外壁に取付けるか、外壁のセンサ取付部の
材質を変えて熱の伝達を良くして、正確な計測が出来る
ようにする。

【０００９】

【作用】このような構成により、低温容器中の冷媒が注
液時や車両走行に伴う振動の外乱等で変動しても、測定
用パイプの中の冷媒は影響を受けず、振動しにくい構造
であるので、常に正確な液量を測定出来る。

【００１０】

【実施例】本発明を図１に示す実施例により説明する。

【００１１】内部が真空雰囲気に保たれた外槽２内にふ
く射シールド板７で覆った低温容器（内槽）１が収納さ
れている。

【００１２】低温容器１内の冷媒の量を測定する液面セ
ンサ３は測定用パイプ８の中に取付けられ、気密コネク
タ５を介して外部へ計測ケーブル４を取り出している。
低温容器１と測定用パイプ８とは内部にオリフィス管の
ような絞り機構を持った絞り配管９で接続しておく。

【００１３】絞り配管９は、絞り機構の開度を調整する
ことにより、低温容器１の中の冷媒が、初期注液時ある
いは車両走行に伴う振動による外乱等で変動しても測定
パイプ８内の冷媒が変動しないようにしている。

【００１４】また、測定パイプ８の上部と低温容器１の
上部は均圧管１０で接続し、同じ圧力として、測定パイ
プ８の中のガス抜きを良好にしている。

【００１５】このような本発明によれば、最適な絞り量
で形成した絞り配管９で低温容器１と測定用パイプ８を
接続するので、測定用パイプ８の液面は常に低温容器１
の液面高さに対応し、しかも、冷媒を注液したり、車両
走行の振動による外乱等で低温容器１の液面が変動して
も、常に低温容器１の正確な液面高さが計測出来ること
となる。

【００１６】なお、本発明においては、液面センサを上
部（満たん検知）・下部（空検知）の２点方式として説
明しているが、連続型の液面センサとした場合において
も同様の効果を得ることができる。

【００１７】（他の実施例、図２〜図５）以上の場合
は、測定用パイプ８を低温容器１に絞り量を最適にした
配管で接続し、液面センサ３も測定用パイプ８内に取付
けているが、熱伝導性のよい銅や銀等のブロック１１を
介して測定用パイプ外壁にセンサ３を取付けたり（図
２）、センサ３の取付く部分だけ材質を熱伝導率の良い
銅や銀としても（図３）、上記の場合と同様の効果を得
ることが出来る。

【００１８】また、測定用パイプ８と容器１を絞り量を
最適にした配管で接続する代わりに、測定用パイプ８の
下部に絞り量を最適にした配管を取付けたものを低温容
器３内に組込んでも、同様の効果を得ることが出来る
（図４）。

【００１９】さらに、低温容器１と測定用パイプ８を絞
り管で接続する代わりに、配管にフィルタ１４を取付け
ても、同様の効果を得ることが出来る（図５）。

【００２０】

【発明の効果】本発明により、超電導磁石などの車両搭
載時でも、冷媒用の低温容器の液面を容易に正確に測定
でき、測定のために、外部から熱侵入する恐れも少な
く、低温容器の信頼性向上が得られる事となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液面計測器をつけた低温容器の正
面図、

【図２】本発明の他の実施例（ブロック上にセンサを取
付）による低温容器の正面図、

【図３】本発明の更に他の実施例（センサ取付部材質を
変えたもの）の図、

【図４】本発明の第４の実施例（測定用パイプを容器内
に組込）の図、

【図５】本発明の第５の実施例（絞り効果のあるフィル
タを取付）の図、

【図６】従来の低温容器の計測器の図である。

【符号の説明】

１…低温容器 ２…外槽 ３…液面センサ ８…測定用パイプ ９…絞り配管 １０…均圧管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山根 達視 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体ヘリウム或いは液体窒素の冷媒を溜
   めておく低温容器に、隣接して液面計測用パイプを設
   け、夫々の下部同士をオリフィスをつけた配管で、上部
   同士を均圧管で繋いだことを特徴とする低温容器の液面
   計測器。
2. 【請求項２】 オリフィスをつけた配管の代わりに絞り
   効果のあるフィルタとしたことを特徴とする請求項１記
   載の低温容器の液面計測器。
3. 【請求項３】 前記計測用パイプの外壁に熱伝導率の高
   い銅或いは銀による金属ブロックを介して液面センサを
   取付けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載
   の低温容器の液面計測器。
4. 【請求項４】 液面センサを取付ける計測用パイプの外
   壁部分を熱伝導率の良い銅或いはアルミニュームで構成
   したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の低温
   容器の液面計測器。