(57)【要約】【課題】ガス相部における発熱抵抗体の過度の温度上昇を防止し、安定性の向上及び長寿命化を図ることができる低温液化ガス液面検出センサを提供する。【解決手段】発熱抵抗体１３と熱電対との組み合わせからなり、前記発熱抵抗体１３と前記熱電対の測温部１４とを保護管１２内に挿入した低温液化ガス液面検出センサ１１において、前記発熱抵抗体１３及び前記熱電対の測温部１４を収納した保護管１２の軸線を低温液化ガスの液面と平行に設置する。さらに、前記発熱抵抗体の温度が所定温度以上に上昇したときには、該発熱抵抗体への電力供給を遮断する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱抵抗体と熱電対との組み合わせからなり、前記発熱抵抗体と前記熱電対の測温部とを保護管内に挿入した低温液化ガス液面検出センサにおいて、前記保護管の軸線を低温液化ガスの液面と平行に設置したことを特徴とする低温液化ガス液面検出センサ。
【請求項２】
前記発熱抵抗体の温度が上昇したときに、該発熱抵抗体への電力供給を遮断する制御手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の低温液化ガス液面検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低温液化ガス液面検出センサに関し、詳しくは、貯槽内に貯留した液化窒素等の低温液化ガスの液面を検出するためのセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液化窒素等の低温液化ガスを貯留した貯槽内の液面を検出するセンサとして、発熱抵抗体と熱電対とを組み合わせたものが広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。このセンサは、ガス相部における自然対流領域と、液相部における核沸騰領域とにおける伝熱係数の違いにより、同一電力量を供給しても発熱抵抗体の温度が異なってくることを利用したものであって、図３の断面図に示すように、保護管５１の内部に発熱抵抗体５２と、この発熱抵抗体５２と熱的に接触した熱電対の測温部５３とを挿入した構造を有している。
【０００３】
このような構造を有する液面検出センサは、保護管５１の上部を適当な支持手段より支持されて低温液化ガス貯槽内の所定位置に設置される。この状態でリード線５４から前記発熱抵抗体５２に電力を供給すると、発熱抵抗体５２が液相中に存在しているときと、ガス相中に存在しているときとで発熱抵抗体５２の温度が異なるので、前記測温部５３に接続した電圧計で電圧変化を読み取ることにより、発熱抵抗体５２の温度変化を検出することができ、これによって発熱抵抗体５２を挿入した保護管５１がガス相部にあるか、液相部にあるかの判定、即ち液面の位置を判定するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特公平４−５９５７１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記構造の液化ガス液面検出センサでは、発熱抵抗体５２として液相中で必要とされる発熱量を有しているものを用いる必要があるため、ガス相部における自然対流領域で十分な熱伝達が行われない状態になると、発熱抵抗体５２の温度が過度に上昇することがある。さらに、液相中で核沸騰を維持可能な発熱量を有する発熱抵抗体５２は、ある程度の長さを必要とするため、図３に示すように、液面５５が発熱抵抗体５２の中間位置にある状態になると、ガス相中にある発熱抵抗体５２の上部５２ａが高温状態となり、発熱抵抗体５２に断裂が発生するおそれがあった。
【０００６】
そこで本発明は、ガス相部における発熱抵抗体の過度の温度上昇を防止し、安定性の向上及び長寿命化を図ることができる低温液化ガス液面検出センサを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の低温液化ガス液面検出センサは、発熱抵抗体と熱電対との組み合わせからなり、前記発熱抵抗体と前記熱電対の測温部とを保護管内に挿入した低温液化ガス液面検出センサにおいて、前記保護管の軸線を低温液化ガスの液面と平行に設置したことを特徴とし、さらに、前記発熱抵抗体の温度が上昇したときに、該発熱抵抗体への電力供給を遮断する制御部を備えていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明の低温液化ガス液面検出センサの一形態例を示すもので、図１は低温液化ガス液面検出センサの断面図、図２は使用状態を示す概略断面図である。この低温液化ガス液面検出センサ１１は、従来の液面検出センサと同様に、保護管１２の内部に発熱抵抗体１３と、この発熱抵抗体１３と熱的に接触した熱電対の測温部１４とを挿入した構造を有しており、保護管１２は、低温液化ガス貯槽内の支持手段（図示せず）に支持される支持部１２ａと、発熱抵抗体１３及び測温部１４を挿入した収納部１２ｂとで形成されている。
【０００９】
収納部１２ｂは、発熱抵抗体１３を収納するのに十分な長さを有するものであって、図２に示すように、低温液化ガス貯槽１５内に低温液化ガス液面検出センサ１１を設置し、支持部１２ａを適宜な支持手段で支持した状態で、収納部１２ｂの軸線が低温液化ガスの液面１６と平行になるように設定されている。なお、支持部１２ａは、支持手段の位置や構造に応じて適当な角度とすることができ、必ずしも液面と垂直にする必要はない。また、支持部１２ａと収納部１２ｂとの屈曲部の構造も任意であり、発熱抵抗体１３及び測温部１４を挿入した後に保護管１２の所定位置を適度な曲げ半径で屈曲成形してもよく、適当な接続部材を介して両者を接続するようにしてもよい。
【００１０】
このように形成することにより、液面が低下して保護管１２の収納部１２ａが液相中からガス相に露出した時点で発熱抵抗体１３の全体の温度が変化することになるので、温度変化に伴う測温部１４の電圧変化を監視することによって液面変化をより確実に検出できるとともに、発熱抵抗体１３の全体が同一温度となり、上部がガス相部に突出して温度が上昇することがないので、発熱抵抗体１３の一部が高温状態となって断裂するおそれもなくなる。
【００１１】
また、熱電対による測定温度が一定温度以上に上昇したときに、発熱抵抗体１３への電力供給を遮断する制御手段を設けておくことにより、ガス相部で発熱抵抗体１３が過度に温度上昇することを防止でき、センサ全体を保護することができるとともに安全性も向上する。なお、発熱抵抗体１３への電力供給の遮断は、熱電対の電圧変化に基づく簡単な制御手順で行うことができる。
【００１２】
さらに、保護管１２や発熱抵抗体１３及び測温部１４の基本構成及び低温液化ガス液面検出センサ１１の支持手段は、従来と同様にすることができ、本発明において特に限定されるものではない。また、液面を検出する低温液化ガスの種類も任意であり、低温液化ガス貯槽１５の形状も任意である。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の低温液化ガス液面検出センサによれば、ガス相部における発熱抵抗体の過度の温度上昇を防止し、安定性の向上及び長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態例を示す低温液化ガス液面検出センサの断面図である。
【図２】低温液化ガス液面検出センサの使用状態を示す概略断面図である。
【図３】従来の低温液化ガス液面検出センサの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１１…低温液化ガス液面検出センサ、１２…保護管、１２ａ…支持部、１２ｂ…収納部、１３…発熱抵抗体、１４…測温部、１５…低温液化ガス貯槽、１６…低温液化ガスの液面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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