JPH01127876A - 極低温冷媒移送方法 - Google Patents
極低温冷媒移送方法Info
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- JPH01127876A JPH01127876A JP28536787A JP28536787A JPH01127876A JP H01127876 A JPH01127876 A JP H01127876A JP 28536787 A JP28536787 A JP 28536787A JP 28536787 A JP28536787 A JP 28536787A JP H01127876 A JPH01127876 A JP H01127876A
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- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 title claims abstract description 74
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 66
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 32
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 32
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 18
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 18
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、温度レベルの異なる複数の冷媒を移送する極
低温冷媒移送配管に係り、特に極低温冷媒に対する熱侵
入量を減少させることが重要なシステムに好適な極低温
冷媒移送配管に関するものである。
低温冷媒移送配管に係り、特に極低温冷媒に対する熱侵
入量を減少させることが重要なシステムに好適な極低温
冷媒移送配管に関するものである。
極低温装置において、被冷却体として超電導マ ゛グ
ネットを使用したものの場合、極低温冷媒には液体ヘリ
ウムを使用することになる。液体ヘリウムは液化温度が
極低温（約−２６９℃）のため、液化に要するエネルギ
ーは非常に大きくなる（液体ヘリウム温度でのＩＷの寒
冷を得るためには約５００Ｗ以上の動力が必要）、この
ために、液体ヘリウムを被冷却体に移送する極低温移送
配管は熱侵入量を減少させることが最も重要な課題であ
り、−数的に高真空断熱方式が採用されている。
ネットを使用したものの場合、極低温冷媒には液体ヘリ
ウムを使用することになる。液体ヘリウムは液化温度が
極低温（約−２６９℃）のため、液化に要するエネルギ
ーは非常に大きくなる（液体ヘリウム温度でのＩＷの寒
冷を得るためには約５００Ｗ以上の動力が必要）、この
ために、液体ヘリウムを被冷却体に移送する極低温移送
配管は熱侵入量を減少させることが最も重要な課題であ
り、−数的に高真空断熱方式が採用されている。
また、熱侵入量を減らすために液体窒素で冷却したシー
ルド管を設置する方式も広く採用されている０以上のよ
うに、極低温冷媒移送配管は特殊な断熱方式を採用する
ため非常に高価なものになっている。このようなことは
超電導マグネットの被冷却体側についてもいえ、液体ヘ
リウムに対する熱侵入量を減少させるために液体窒素で
冷却されたシールド板が一般的に採用されている。
ルド管を設置する方式も広く採用されている０以上のよ
うに、極低温冷媒移送配管は特殊な断熱方式を採用する
ため非常に高価なものになっている。このようなことは
超電導マグネットの被冷却体側についてもいえ、液体ヘ
リウムに対する熱侵入量を減少させるために液体窒素で
冷却されたシールド板が一般的に採用されている。
第２図は従来の極低温冷媒移送配管による極低温冷凍装
置の構成の一例を示すブロック図である。
置の構成の一例を示すブロック図である。
第２図において、ｌはヘリウム冷凍機、２は超電導マグ
ネット（図示せず）を内蔵したクライオスタット、３は
液体ヘリウム供給管、４はガスヘリウム戻り管、５はシ
ールド管、６は真空保冷された極低温冷媒移送配管、７
は液体窒素供給設備、８はクライオスタット２内のシー
ルド板に液体窒素を供給する真空保冷された冷媒配管、
９は戻りガス窒素のための真空保冷された冷媒配管、ｌ
Ｏａ〜１０ｎはシールド管５を冷却するための液体窒素
を供給するための真空保冷された冷媒配管、１１ａ−１
１ｎはシールド管５を冷却するための液体窒素量を制御
する制御弁、１２ａ−１２ｎはシールド管５を冷却した
後のガス窒素を流すための真空保冷された冷媒配管を示
す。
ネット（図示せず）を内蔵したクライオスタット、３は
液体ヘリウム供給管、４はガスヘリウム戻り管、５はシ
ールド管、６は真空保冷された極低温冷媒移送配管、７
は液体窒素供給設備、８はクライオスタット２内のシー
ルド板に液体窒素を供給する真空保冷された冷媒配管、
９は戻りガス窒素のための真空保冷された冷媒配管、ｌ
Ｏａ〜１０ｎはシールド管５を冷却するための液体窒素
を供給するための真空保冷された冷媒配管、１１ａ−１
１ｎはシールド管５を冷却するための液体窒素量を制御
する制御弁、１２ａ−１２ｎはシールド管５を冷却した
後のガス窒素を流すための真空保冷された冷媒配管を示
す。
次に、上記のように構成された従来の極低温冷媒移送配
管による極低温冷凍装置の動作について述べる。ヘリウ
ム冷凍機１にて生成した液体ヘリウムは極低温冷媒移送
配管６内に設置した液体へリウム供給管３を通りクライ
オスタット２に供給され、熱負荷を吸収しガス化したヘ
リウムガスはガスヘリウム戻り管４を通りヘリウム冷凍
機１に戻り寒冷回収される。液体窒素は、液体窒素供給
設備７より液体窒素供給用の冷媒配管８を通りクライオ
スタット２に供給され、シールド板の熱負荷を吸収しガ
ス化したガス窒素は冷媒配管９を通り大気放出される液
体窒素の一部は冷媒配管８の中途から分岐し、液体窒素
供給の冷媒配管１０ａ〜１０ｎを通りシールド管５を冷
却するために供給され、熱負荷を吸収しガス化したガス
窒素は冷媒配管１２ａ〜１２ｎを通りガス冷媒配管９に
合流するシールド管５冷却用液体窒素量は制御弁１１ａ
”ｌｌｎによって制御される。
管による極低温冷凍装置の動作について述べる。ヘリウ
ム冷凍機１にて生成した液体ヘリウムは極低温冷媒移送
配管６内に設置した液体へリウム供給管３を通りクライ
オスタット２に供給され、熱負荷を吸収しガス化したヘ
リウムガスはガスヘリウム戻り管４を通りヘリウム冷凍
機１に戻り寒冷回収される。液体窒素は、液体窒素供給
設備７より液体窒素供給用の冷媒配管８を通りクライオ
スタット２に供給され、シールド板の熱負荷を吸収しガ
ス化したガス窒素は冷媒配管９を通り大気放出される液
体窒素の一部は冷媒配管８の中途から分岐し、液体窒素
供給の冷媒配管１０ａ〜１０ｎを通りシールド管５を冷
却するために供給され、熱負荷を吸収しガス化したガス
窒素は冷媒配管１２ａ〜１２ｎを通りガス冷媒配管９に
合流するシールド管５冷却用液体窒素量は制御弁１１ａ
”ｌｌｎによって制御される。
なお、この種の装置として関連するものには。
例えば、特開昭５９−１４５４５７号等が挙げられる。
以上詳述したように、従来の極低温冷媒移送配管ではヘ
リウム用と窒素用で別々の真空保冷配管を使用していた
ため、高価な極低温冷媒移送配管が複数本になってトー
タル的に長さが長くなったりシールド管冷却用の分岐配
管が必要となると共に、シールド管冷却用の液体窒素量
の制御システムが必要となるなどの欠点があった。
リウム用と窒素用で別々の真空保冷配管を使用していた
ため、高価な極低温冷媒移送配管が複数本になってトー
タル的に長さが長くなったりシールド管冷却用の分岐配
管が必要となると共に、シールド管冷却用の液体窒素量
の制御システムが必要となるなどの欠点があった。
本発明の目的は、温度レベルの異なる複数の冷媒を供給
するシステムにおいて、安価で効率的な移送が行なえる
極低温冷媒移送配管を提供することにある。
するシステムにおいて、安価で効率的な移送が行なえる
極低温冷媒移送配管を提供することにある。
上記目的は、極低温冷媒を被冷却体に移送する配管と、
極低温冷媒より温度の高い熱シールド用の冷媒を被冷却
体に移送する配管とからなる極低温冷媒供給システムに
おいて、極低温冷媒を被冷却体に移送する前記配管に侵
入熱を減少させるためのシールド管を設け、極低温冷媒
より温度の高い熱シールド用の冷媒を被冷却体に移送す
る前記配管をシールド管と熱的に接するように配置する
ことにより、達成される。
極低温冷媒より温度の高い熱シールド用の冷媒を被冷却
体に移送する配管とからなる極低温冷媒供給システムに
おいて、極低温冷媒を被冷却体に移送する前記配管に侵
入熱を減少させるためのシールド管を設け、極低温冷媒
より温度の高い熱シールド用の冷媒を被冷却体に移送す
る前記配管をシールド管と熱的に接するように配置する
ことにより、達成される。
温度レベルの異なる複数の冷媒を移送するシステムにお
いて、被冷却体のシールド板冷却用の冷媒を移送する冷
媒配管を同一の真空保冷管内に設置し、更に比較的温度
の高い冷媒の寒冷によって比較的温度の低い冷媒に対す
る熱侵入量を減少させるためのシールド管の冷却を行な
うようにしたもので、それにより、極低温冷媒移送配管
の全長を減少させると共に、シールド管冷却用の冷媒分
岐配管をなくすることができ、安価で効率的な配管とす
ることができる。
いて、被冷却体のシールド板冷却用の冷媒を移送する冷
媒配管を同一の真空保冷管内に設置し、更に比較的温度
の高い冷媒の寒冷によって比較的温度の低い冷媒に対す
る熱侵入量を減少させるためのシールド管の冷却を行な
うようにしたもので、それにより、極低温冷媒移送配管
の全長を減少させると共に、シールド管冷却用の冷媒分
岐配管をなくすることができ、安価で効率的な配管とす
ることができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は本発明による極低温冷媒移送配管を使用した極低温
冷凍装置の一実施例の構成を示すブロック図である。第
１図において、第２図と同一部分は同一符号を付してそ
の説明を省略し、第２図と異なる部分を重点的に述べる
ことにする。
図は本発明による極低温冷媒移送配管を使用した極低温
冷凍装置の一実施例の構成を示すブロック図である。第
１図において、第２図と同一部分は同一符号を付してそ
の説明を省略し、第２図と異なる部分を重点的に述べる
ことにする。
１３は液体窒素をクライオスタット２に供給する配管で
シールド管５を冷却できるように熱的に接触した状態に
設置した極低温冷媒移送配管、ｌ４は液体窒素供給設備
７から液体窒素を極低温冷媒移送配管１３に導入する真
空保冷された冷媒配管、１５はクライオスタット２で熱
負荷を吸収しガス化したガス窒素を常温まで加温するた
めの加温器、１６は加温器１５で常温まで加温されたガ
ス窒素を大気放出するための配管である。
シールド管５を冷却できるように熱的に接触した状態に
設置した極低温冷媒移送配管、ｌ４は液体窒素供給設備
７から液体窒素を極低温冷媒移送配管１３に導入する真
空保冷された冷媒配管、１５はクライオスタット２で熱
負荷を吸収しガス化したガス窒素を常温まで加温するた
めの加温器、１６は加温器１５で常温まで加温されたガ
ス窒素を大気放出するための配管である。
次に、以上のように構成された本発明の極低温冷媒移送
配管を使用した極低温冷凍装置の動作についぞ説明する
。液体窒素は、液体窒素供給設備７より冷媒配管１４を
通って極低温冷媒移送配管１３に導入され、シールド管
５を冷却しクライオスタット２に導かれる。クライオス
タット２で熱負荷を吸収しガス化したガス窒素は、加温
器１５によって常温まで加温され配管１６を通り大気放
出される。
配管を使用した極低温冷凍装置の動作についぞ説明する
。液体窒素は、液体窒素供給設備７より冷媒配管１４を
通って極低温冷媒移送配管１３に導入され、シールド管
５を冷却しクライオスタット２に導かれる。クライオス
タット２で熱負荷を吸収しガス化したガス窒素は、加温
器１５によって常温まで加温され配管１６を通り大気放
出される。
以上のように、本実施例によれば液体窒素供給のための
真空保冷された冷媒配管をトータル的に短くできると共
に、極低温冷媒移送配管のシールド管冷却用の分岐配管
を設置する必要がないため、シールド管冷却用液体窒素
の流量制御も不要とな− る、更に、低温ガス窒素はク
ライオスタットからのみ出てくるためクライオスタット
に近接して加温器を設置することができ、ガス窒素のた
めの真空保冷された冷媒配管を大巾に短縮できる効果が
ある。
真空保冷された冷媒配管をトータル的に短くできると共
に、極低温冷媒移送配管のシールド管冷却用の分岐配管
を設置する必要がないため、シールド管冷却用液体窒素
の流量制御も不要とな− る、更に、低温ガス窒素はク
ライオスタットからのみ出てくるためクライオスタット
に近接して加温器を設置することができ、ガス窒素のた
めの真空保冷された冷媒配管を大巾に短縮できる効果が
ある。
本発明によれば、温度レベルの異なる複数の冷媒配管を
同一の真空保冷管内に設置し、比較的温度の高い冷媒を
シールド管の冷却に使用するため、真空保冷された冷媒
配管の長さをトータル的に減少させることができると共
にシールド管冷却用の冷媒の制御系も不要となるので、
経済性が向上すると共に効率的となり、システムの簡略
化ができる効果がある。
同一の真空保冷管内に設置し、比較的温度の高い冷媒を
シールド管の冷却に使用するため、真空保冷された冷媒
配管の長さをトータル的に減少させることができると共
にシールド管冷却用の冷媒の制御系も不要となるので、
経済性が向上すると共に効率的となり、システムの簡略
化ができる効果がある。
第１図は本発明の極低温冷媒移送配管による極低温冷凍
装置の一実施例を示すブロック図、第２図は従来の極低
温冷媒移送配管による極低温冷凍装置の構成を示すブロ
ック図である。 １−−−−−−ヘリウム冷凍機、２−−−−−−クライ
オスタット、３−−−−−一液体ヘリウム供給管、４−
−−−−−ガスヘリウム戻り管、５−−−−−−シール
ド管、７−−−−−−液体窒素供給設備、１３−一−−
極低温冷媒移送配管、１４−−−−−一冷媒配管、第２
１２１
装置の一実施例を示すブロック図、第２図は従来の極低
温冷媒移送配管による極低温冷凍装置の構成を示すブロ
ック図である。 １−−−−−−ヘリウム冷凍機、２−−−−−−クライ
オスタット、３−−−−−一液体ヘリウム供給管、４−
−−−−−ガスヘリウム戻り管、５−−−−−−シール
ド管、７−−−−−−液体窒素供給設備、１３−一−−
極低温冷媒移送配管、１４−−−−−一冷媒配管、第２
１２１
Claims (1)
- １、極低温冷媒を被冷却体に移送する配管と、前記極低
温冷媒より温度の高い熱シールド用の冷媒を被冷却体に
移送する配管とからなる極低温冷媒供給システムにおい
て、極低温冷媒を被冷却体に移送する前記配管に侵入熱
を減少させるためのシールド管を設け、極低温冷媒より
温度の高い熱シールド用の冷媒を被冷却体に移送する前
記配管を前記シールド管と熱的に接するように配置した
ことを特徴とする極低温冷媒移送配管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285367A JP2528909B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 極低温冷媒移送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285367A JP2528909B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 極低温冷媒移送方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01127876A true JPH01127876A (ja) | 1989-05-19 |
| JP2528909B2 JP2528909B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=17690633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62285367A Expired - Fee Related JP2528909B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 極低温冷媒移送方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2528909B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007278550A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Kanazawa Inst Of Technology | 冷却システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5589658A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-07 | Tokyo Shibaura Electric Co | Cryogenic refrigerant transfer pipe |
| JPS59134478A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-08-02 | 株式会社島津製作所 | ヘリウム冷凍液化装置 |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP62285367A patent/JP2528909B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5589658A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-07 | Tokyo Shibaura Electric Co | Cryogenic refrigerant transfer pipe |
| JPS59134478A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-08-02 | 株式会社島津製作所 | ヘリウム冷凍液化装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007278550A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Kanazawa Inst Of Technology | 冷却システム |
| JP4736047B2 (ja) * | 2006-04-04 | 2011-07-27 | 学校法人金沢工業大学 | 冷却システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2528909B2 (ja) | 1996-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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