(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
極低温流体を保持するコンテナ内を加圧手段で加圧することによりトランスファーチューブを介して前記極低温流体をクライオスタットに供給する極低温流体供給装置において、
前記トランスファーチューブと、前記コンテナまたは前記クライオスタットとの接続状態の有無を認識する認識手段と、
前記認識手段で接続状態にあると認識された場合に前記加圧手段を稼働可能とする制御手段と、を備えたことを特徴とする極低温流体供給装置。
【請求項２】
極低温流体を保持するコンテナ内を加圧手段で加圧することによりトランスファーチューブを介して前記極低温流体をクライオスタットに供給する極低温流体供給装置において、
前記トランスファーチューブに配設された開閉弁と、
前記開閉弁の開閉有無を認識する弁認識手段と、
前記弁認識手段で前記開閉弁が開いた状態にあると認識された場合に前記加圧手段を稼働可能とする制御手段と、を備えたことを特徴とする極低温流体供給装置。
【請求項３】
極低温流体を保持するコンテナ内を加圧手段で加圧することによりトランスファーチューブを介して前記極低温流体をクライオスタットに供給する極低温流体供給装置において、
前記トランスファーチューブと、前記コンテナまたは前記クライオスタットとの接続状態の有無を認識する認識手段と、
前記トランスファーチューブに配設された開閉弁と、
前記開閉弁の開閉有無を認識する弁認識手段と、
前記クライオスタット内に配設された極低温流体の液面センサを有し、
前記認識手段で接続状態にあると認識され、かつ、前記弁認識手段で前記開閉弁が開の状態にあると認識された場合に、前記液面センサで検知された信号に基づき前記クライオスタット内の極低温流体を所定液面に保持するよう前記加圧手段を駆動する制御手段と、を備えたことを特徴とする極低温流体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスファーチューブを使用して液体ヘリウムや超流動ヘリウム等極低温流体をクライオスタットに供給するための極低温流体供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンテナ内の極低温流体をトランスファーチューブを介してクライオスタットに供給する極低温流体供給装置では、図４に示すように、クライオスタット１１及び極低温流体コンテナ１４（いずれもトランスファーチューブ１２を差し込まない状態では、それぞれ内部が密閉され、内部の極低温流体が外部に漏れないよう構成されている。）にトランスファーチューブ１２を接続した後、トランスファーチューブ１２に配設された開閉弁を１３を開き、極低温流体コンテナ１４内部を加圧装置１５により加圧することで、極低温流体コンテナ１４内の極低温流体をクライオスタット１１に供給するよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クライオスタット１１及び極低温流体コンテナ１４にトランスファーチューブ１２を接続しないままで、加圧装置１５を稼動して極低温流体コンテナ１４内を加圧すると、極低温流体コンテナ１４にトランスファーチューブ１２が非接続の状態ではその内部が密閉され極低温流体が外部に漏れないよう構成されていることから、極低温流体コンテナ１４内が高圧となって内部が破裂するなど非常に危険な状態となる。
【０００４】
また、トランスファーチューブ１２に配設された弁１３を開かないまま、加圧装置１５を用いて加圧した場合も同様な危険性が生じる。
【０００５】
このため、従来の極低温流体供給装置では、極低温流体の供給作業が容易ではなく、特に、深夜における無人運転には適さないという不都合があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために創案されたもので、極低温流体コンテナ内の破裂等の危険性がない安全な極低温流体供給装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、極低温流体を保持するコンテナ内を加圧手段で加圧することによりトランスファーチューブを介して前記極低温流体をクライオスタットに供給する極低温流体供給装置において、前記トランスファーチューブと、前記コンテナまたは前記クライオスタットとの接続状態の有無を認識する認識手段と、前記認識手段で接続状態にあると認識された場合に前記加圧手段を稼働可能とする制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、極低温流体を保持するコンテナ内を加圧手段で加圧することによりトランスファーチューブを介して前記極低温流体をクライオスタットに供給する極低温流体供給装置において、前記トランスファーチューブに配設された開閉弁と、前記開閉弁の開閉有無を認識する弁認識手段と、前記弁認識手段で前記開閉弁が開いた状態にあると認識された場合に前記加圧手段を稼働可能とする制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、極低温流体を保持するコンテナ内を加圧手段で加圧することによりトランスファーチューブを介して前記極低温流体をクライオスタットに供給する極低温流体供給装置において、前記トランスファーチューブと、前記コンテナまたは前記クライオスタットとの接続状態の有無を認識する認識手段と、前記トランスファーチューブに配設された開閉弁と、前記開閉弁の開閉有無を認識する弁認識手段と、前記クライオスタット内に配設された極低温流体の液面センサを有し、前記認識手段で接続状態にあると認識され、かつ、前記弁認識手段で前記開閉弁が開の状態にあると認識された場合に、前記液面センサで検知された信号に基づき前記クライオスタット内の極低温流体を所定液面に保持するよう前記加圧手段を駆動する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる極低温供給装置を生体磁気計測装置に応用した場合の一実施例であり、クライオスタット１であるセンサユニット内に、ＳＱＵＩＤ（Superconducting QUantum Interference Device ）と呼ばれる高感度な磁束計Ｓ1 〜Ｓm が配設されており、被検体Ｍから生じた微小磁場は当該磁束計Ｓ1 〜Ｓm で検知され、データ収集ユニット２０を介してデータ処理ユニット２１で解析されて、被検体Ｍ内に生じた生体活動電流源の特定がなされる。
【００１１】
上述したＳＱＵＩＤは、超電導状態を保持するためにクライオスタット１に供給されたヘリウム等の極低温流体で常時冷却されており、極低温流体６は極低温流体コンテナ４内に保持されトランスファーケーブル２を介してクライオスタット１に供給されている。
【００１２】
図２は、図１における極低温流体供給部の詳細を示した概略図である。同図において、極低温流体コンテナ４に極低温流体６が保持されており、極低温流体コンテナ４とクライオスタット１は、トランスファーケーブル２を介して接続され、極低温流体コンテナ４内の極低温流体６がクライオスタット１に供給されるよう構成されている。
【００１３】
極低温流体コンテナ４とトランスファーケーブル２は、接合部４ａにおいて、極低温流体コンテナ４に配設されたコネクタ４ｂとトランスファーケーブル２に配設されたコネクタ２ｂにより接続され、また、クライオスタット１とトランスファーケーブル２は、接合部１ａにおいて、トランスファーケーブル２に配設されたコネクタ２ｃとクライオスタット１に配設されたコネクタ１ｃにより接続されている。
【００１４】
そして、コネクタ４ｂとコネクタ２ｂの接続状態の有無がセンサ７ｓにより、また、コネクタ２ｃとコネクタ１ｃの接続状態の有無がセンサ７ｓ’により検知され、それぞれの検知信号が配線７ａ、７ｂを介して制御手段７に供給される。トランスファーケーブル２には、電磁開閉弁３が配設されており、電磁開閉弁３は、弁の開閉状態を示す信号を制御手段７に供給すると共に、制御手段７によってその開閉状態が制御されるよう構成されている。
【００１５】
クライオスタット１には、極低温流体の液面位置を検知する液面センサ９が配設されており、その検知信号が配線９ａを介して制御手段７に供給される。
【００１６】
加圧装置５は、パイプ８を介して極低温流体コンテナ４内を加圧することで、極低温流体コンテナ４内の極低温流体６をトランスファーケーブル２を介してクライオスタット１に供給する。
【００１７】
加圧装置５には、制御手段７の指示に基づき、稼動可能状態であることを示す稼動可能表示灯５ａと、手動供給モードにおいて加圧装置５を稼動するための稼動スイッチ５ｂが配設されており、手動供給モードでは、制御手段７は、加圧装置５に対する稼動可能状態が制御する。
【００１８】
ここで、本実施例における極低温流体供給装置では、不図示のスイッチなどにより自動供給モードと手動供給モードが選択でき、自動供給モードは、クライオスタット１内に自動的に極低温液体を供給するためのモードを、また、手動供給モードは、クライオスタット１内への極低温液体の供給を加圧装置５の稼動スイッチ５ｂにて行うモードをそれぞれ示している。
【００１９】
次に、本発明の作用を制御手段７の自動供給モードにおける動作を示す図３のフローチャートにより説明する。
【００２０】
まず、センサ７ｓからの検知信号に基づき、極低温流体コンテナ４とトランスファーケーブル２、及びトランスファーケーブル２とクライオスタット１の接続状態を検知し（Ｓ１）、非接続状態であれば、加圧装置５に対して加圧動作を停止するよう指示を与えると共に、電磁開閉弁３に対して流路を閉じるよう指示する（Ｓ４，Ｓ５）。なお、このとき、加圧装置５に対しその稼動状態を検知するセンサを別途設けることで、加圧装置５が既に停止状態にあり、電磁開閉弁３が閉じた状態にあることを認識できる場合は、かかる状態を検知した場合のみ前記したＳ４，Ｓ５の動作を省略すればよい。
【００２１】
極低温流体コンテナ４とトランスファーケーブル２、及びトランスファーケーブル２とクライオスタット１の接続状態が確認された場合、制御手段７は、加圧装置５の稼動可能表示灯５ａを点灯させ（Ｓ２）、液面センサ９からの液面検知信号に基づき、極低温流体がクライオスタット１内で所定の液面まで供給されているか否かを判断する（Ｓ３）。
【００２２】
所定液面に達している場合は、極低温流体の供給を停止すべく上述したＳ４，Ｓ５の動作を行い、所定液面に達していない場合は、電磁開閉弁３の開閉の有無を判断する（Ｓ６）。そして、弁が閉じた状態にある場合は、電磁開閉弁３に対して流路を開くよう指示し（Ｓ７）、電磁開閉弁３が開いた状態にあるときは、加圧装置５に対して加圧指示を与える（Ｓ８）。
【００２３】
以上の動作により、クライオスタット１の極低温流体が自動的に所定液面となるよう供給制御されるとともに、極低温流体コンテナ４とトランスファーケーブル２、及びトランスファーケーブル２とクライオスタット１の接続状態にあり、しかも電磁開閉弁３が開いた状態にある場合のみ加圧装置５が稼動するため、極低温流体コンテナ４の破裂などの危険性も回避可能となる。
【００２４】
上述した作用は、自動供給モードの場合の一実施例であるが、本発明は、手動供給モードとしても用いることができる。
【００２５】
すなわち、制御手段７は、センサ７ｓ或いはセンサ７ｓ’からの検知信号により極低温流体コンテナ４とトランスファーケーブル２、及びトランスファーケーブル２とクライオスタット１が接続状態にあり、また、電磁開閉弁３が開いた状態にあることを確認した後、加圧装置５を稼動スイッチ５ｂにより稼動可能な状態にすると共に、加圧装置５が稼動スイッチ５ｂによって稼動可能な状態にあることを示すために稼動可能表示灯５ａを点灯させる。
【００２６】
これにより、操作者は、稼動スイッチ５ｂをオンにすることで、極低温流体コンテナ４内を加圧し、トランスファーケーブル２を介して極低温流体がクライオスタット１に供給することが可能となる。
【００２７】
なお、上記実施例では、極低温流体コンテナ４とトランスファーケーブル２、及びトランスファーケーブル２とクライオスタット１との接続状態を認識するのに、センサ７ｓ，センサ７ｓ’を用いたが、例えば、コネクタ２ｂとコネクタ４ｂ、コネクタ２ｃとコネクタ１ｃ、及び制御手段７が閉ループとなるようケーブルを配線することでそれらの接続状態を確認するようにしてもよい。
【００２８】
また、上述した実施例では、加圧手段として、加圧装置を用いたが、本発明はこれに限らず、加熱装置等極低温流体を加圧するものであれば何でもよい。
【００２９】
また、上述した実施例では、生体磁気計測装置を例に説明したが、本発明は、これに限るものではなく、例えば、超電導を用いた各種センサやＭＲＩ装置など極低温流体を用いるものであればすべてに適用可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、コンテナやクライオスタットとトランスファーケーブルとの接続状態を認識できるので、極低温流体供給装置において極低温流体コンテナ内の破裂等の危険性を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を生体磁気計測装置に応用した場合の一実施例を示す図である。
【図２】本発明にかかる極低温流体供給装置の全体概略図である。
【図３】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図４】従来の極低温流体供給装置の全体概略図である。
【符号の説明】
１    クライオスタット
２              トランスファーチューブ
３              電磁開閉弁
４      極低温流体コンテナ
１ａ，４ａ      接続部
５      加圧装置
７      制御手段
７ｓ，７ｓ’    センサ
９      液面センサ
【図１】
0003758238.tif 000002
【図２】
0003758238.tif 000003
【図３】
0003758238.tif 000004
【図４】
0003758238.tif 000005