JPS62109798A

JPS62109798A - 液体ヘリウムの自動供給システム

Info

Publication number: JPS62109798A
Application number: JP24041785A
Authority: JP
Inventors: 茂雄中山; 修川上; 村瀬　暁
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-29
Filing date: 1985-10-29
Publication date: 1987-05-20

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】〔発明の属する技術分野〕本発明は、液体ヘリウムをクライオスタットへ自動的に
一定量を注入する自動供給システムに関する。

〔従来技術とその問題点〕

超電導マグネットは、核融合炉、磁気浮上列車。

ＮＭＲ−Ｃ’Ｔ’等に用途が広まりつつある。超電導マ
クネット９はクライオスタット７（低温容器）に収納さ
れ冷媒（液体ヘリウム８）中でのみ動作するものである
。従来クライオスタット７へ液体ヘリウム３を注入する
には、第１図に示すようにヘリウムガスボンベ１から加
圧したガスを液体ヘリウム入りの液体ヘリウム容器４内
にかける。加圧によって押し上げられる液体ヘリウムは
トランスファーチューブ５を通りクライオスタット７へ
注入される。必要量が注入されるとトランスファーチュ
ーブについているバルブ６を閉める。加圧ガスは回収系
にもどすようにバルブ１１を開ける。

ガスボンベの加圧ガスはバルブ１０を閉めること等によ
り液体ヘリウムの注入作業は終了する。クライオスタッ
ト７に液体ヘリウム８がなくなってきたらまた前回と同
じ操作をくりかえしクライオスタットへ液体・＼リウム
を注入する。このように液体ヘリウム３をクライオスタ
ット７へ注入または注入停止あるには多くのバルブを開
けたり閉めたりしなければならない。さらに液体へ１１
ウムが必要量注入されるまで数時間かかり常に液面側で
監視していなければならないなどのわずられしさを生じ
ていた。

〔発明の目的と効果〕

本発明は、液体ヘリウム３をクライオスタット７へ注入
する際にかかるわずられしさをなくしバルブの開閉ヘリ
ウムガスの加圧１回収、注入量の設定尋従来人手によっ
ていたものを自動化することにより液体ヘリウムの注入
作業に長時間携ることなく省力化することにある。

［発明の実施例］本発明の実施例を第２図を参照して説明する。

クライオスタット７に液体へ１１ウムを自動注入する方
発明のシステムには、回収用電磁弁１７、加圧用電磁弁
１６、二重管電磁弁２２、連続液面計１５とこれらを制
御あるいは検出する制御部２３と熱交換器１８、圧力調
整器２４、トランスファーチューブ５等から成る。加圧
用電磁弁１６及び二重管電磁弁２２は通常（加圧スイッ
チがＯＮＩ、。

ていない場合）閉じているが、回収用電磁弁１７は開い
ている。クライオスタットへ液体ヘリウムを注入したい
とき、制御部２３の加圧スイッチ２６をＯＮする。する
と加圧用電磁弁１６と二重管電磁弁２２は開くが回収用
電磁弁１７は閉じる。

圧力調整器２４によって調整された加圧ガスが液体ヘリ
ウムデーツー４内にかかる。液体ヘリウム３は、トラン
スファーチューブ５を通り、開いている二重管電磁弁２
２を通りクライオスタット７へ入る。クライオスタット
７に注入された液体ヘリウム８は連続液面計１５の超電
導センサーによって注入量を検出する。注入量の調節は
ダイヤル２５を回し超電導センサーの抵抗を検出して行
なう。たとえば希望とする注入量（上限）２１で注入を
中止したい場合液体ヘリウムが上限２１に達したさき制
御部の加圧スイッチが自動的にｏｆｆ１９（加圧停止ス
イッチ）する。このとき電磁弁１６、二重管電磁弁２２
は閉じるが回収糸の電磁弁１７は開くので加圧ガスは大
気圧と同じ圧力を持つ回収系に流れるので液体ヘリウム
デーワーにかかっていた圧力は大気圧近くなる。

また、注入を途中で中止したい場合、加圧停止スイッチ
１９を押す（ＯＮ）ことにより加圧用電磁弁１６と二重
管電磁弁２２は閉じ、回収用電磁弁１７は開くので加圧
ガスは回収系に回り液体・＼リウムの注入が停止する。

加圧ガスが回収系に流れる過程において液体ヘリウムデ
ーワーから流れてくる加圧ガスはたいへん冷たく（０℃
以下−２６９℃以上）回収用電磁弁を冷却し動作不能に
陥いるのを防ぐために冷却された加圧ガスを常温あるい
は常温付近にもどすため熱交換器１８を設置した。クラ
イオスタット内の液体ヘリウムの最少必要量２０（下限
）に達すると、加圧用電磁弁１６と二重管電磁弁２２は
開き回収用電磁弁１７は閉じるので、液体ヘリウム３は
クライオスタット７に入る。希望とする必要量（上限）
２１に達すると加圧用電磁弁１６と二重管電磁弁２２は
閉じ回収用電磁弁１７は開くため加圧ガスは回収される
。以上のように液体ヘリウムは加圧スイッチ２６を押す
ことにより簡単にクライオスタット７へ必要量を注入で
き、または必要量最少量を検出し常に必要量少量以上の
液体ヘリウムかつ必要最大針の液体ヘリウムを自動で注
入するこきができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来方式ＪＣよって液体ヘリウムをクライオ
スタットへ注入する概略図、第２図は、本発明（自動で
）によって液体ヘリウムをクライオスタットへ注入する
概略図である。１・・・ヘリウムガスボンベ２・・ヘリウムガス加圧パイプ３・・・液体−＼１１ウム容器内液体ヘリウム４・・・
液体ヘリウム容器５・・トランスファーチューブ６・・・トランスファーチューブ用バルブ７・・・クラ
イオスタンド８・・クライオスタット内液体ヘリウム９・・・超電導
マグネット】０・・・圧力藺整器バルブ１１・・・ヘリウムガス回収バルブ（液体ヘリウム容器
側）１２・・・ヘリウムガス回収バルブ（クライオスタット
側）１３・・・圧力調整弁１４・・・連続型液面計１５・・・連続型液面計超電導センサー１６・・・加圧
用電磁弁１７・・・回収用電磁弁１８・・・熱交換器１９・・・加圧停止スイッチ２０・・・液体ヘリウム注入量下限２１・・・液体ヘリウム注入量上限２２・・・二重管用電磁弁２３・・・制御部２４・・・ヘリウムガス圧調整弁２５・・・注液量コントロールダイヤル２６・・・加圧
スタートスイッチ２７・・・液量表示器

Claims

【特許請求の範囲】液体ヘリウムの自動供給システムは駆動部及び制御部か
ら成り駆動部では液体ヘリウムが入っている容器を加圧
するヘリウムガスボンベと加圧ガスを一定圧に調整する
圧力調整弁と加圧ガスを液体ヘリウムが入っている容器
内に加圧あるいは加圧ガスを止めたり（加圧用電磁弁）
あるいは加圧ガスを回収系に流すために使用する電磁弁
（回収用電磁弁）と回収系に回収される圧力のかかった
かつ冷却されたガスを昇温する熱交換パイプと液体ヘリ
ウムが入っている容器から液体ヘリウムをクライオスタ
ット側へ流しまたは止めるための液体ヘリウム用の二重
管型電磁弁とクライオスタットへ注入された液体ヘリウ
ム量を検出する連続型液体ヘリウム液面計から成り、こ
れらを制御する制御部では、加圧スイッチと加圧停止ス
イッチ及びクライオスタットに注入された量を表示する
表示器及びクライオスタットへ注入される量の上限量及
び下限量を調整できるものから成り、加圧スイッチをオ
ンすることにより液体ヘリウムはクライオスタット内へ
注入され所定の量へ注入された場合には自動的に加圧停
止スイッチが入り加圧ガスは回収用電磁弁の開により回
収系へ回収され、また注入を途中で中止したい場合、加
圧停止スイッチを押すことにより加圧ガスは回収用電磁
弁の開、加圧用電磁弁の閉、二重管電磁弁の閉により回
収系へ回収し、注入は中止される。さらに、注入された液体ヘリウムが注入時に設定した下
限量に達した場合も電磁弁の開閉により自動注入される
ことを特長とした液体ヘリウムの自動供給システム。