JPH109698A - ヘリウム冷凍システム - Google Patents
ヘリウム冷凍システムInfo
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- JPH109698A JPH109698A JP15951496A JP15951496A JPH109698A JP H109698 A JPH109698 A JP H109698A JP 15951496 A JP15951496 A JP 15951496A JP 15951496 A JP15951496 A JP 15951496A JP H109698 A JPH109698 A JP H109698A
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- cooling
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Abstract
(57)【要約】
【課題】被冷却体の予冷を効率良く行なえるＨｅ冷凍シ
ステムを提供する。 【解決手段】被冷却体の予冷用熱交換器を設け、予冷用
供給ガスと戻りガスを予冷用熱交換器で熱交換させ、予
冷用熱交換器を出た戻りガスをコールドボックスの８０
Ｋレベル低圧ガス流に合流させる。 【効果】被冷却体予冷時のコールドボックスＬＮ2消費
量、及び戻りガス加温器の消費電力を低減することがで
きる。
ステムを提供する。 【解決手段】被冷却体の予冷用熱交換器を設け、予冷用
供給ガスと戻りガスを予冷用熱交換器で熱交換させ、予
冷用熱交換器を出た戻りガスをコールドボックスの８０
Ｋレベル低圧ガス流に合流させる。 【効果】被冷却体予冷時のコールドボックスＬＮ2消費
量、及び戻りガス加温器の消費電力を低減することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はヘリウム冷凍システ
ムに係わり、特に被冷却重量の大きな被冷却体を有する
システムに好適なヘリウム冷凍システムに関する。
ムに係わり、特に被冷却重量の大きな被冷却体を有する
システムに好適なヘリウム冷凍システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ヘリウム（Ｈｅ）冷凍システムは常温か
ら４Ｋレベルの定常状態までの予冷が必要であり、一般
的に、被冷却体の予冷と並行してＨｅ冷凍機系の予冷、
液体ヘリウム（ＬＨｅ）貯槽への貯液を行ない、被冷却
体予冷の最終段階でＬＨｅ貯槽からＬＨｅの増送液を行
ない定常運転に移行する。
ら４Ｋレベルの定常状態までの予冷が必要であり、一般
的に、被冷却体の予冷と並行してＨｅ冷凍機系の予冷、
液体ヘリウム（ＬＨｅ）貯槽への貯液を行ない、被冷却
体予冷の最終段階でＬＨｅ貯槽からＬＨｅの増送液を行
ない定常運転に移行する。
【０００３】一方、大形の被冷却体では予冷時のサーマ
ル・ストレスの問題があり、予冷速度（温度降下速
度）、被冷却体内部の温度差等の条件を所定値以下にし
ながら予冷を進める必要がある。
ル・ストレスの問題があり、予冷速度（温度降下速
度）、被冷却体内部の温度差等の条件を所定値以下にし
ながら予冷を進める必要がある。
【０００４】このようなシステムで、従来は常温レベル
の高圧ガス流と液体窒素（ＬＮ2）温度レベルの高圧ガ
ス流とＬＮ2温度レベルより低温の高圧ガス流とを合
流、又は切換えることにより被冷却体に供給する予冷ガ
スの温度、流量を調整し、被冷却体からの戻りガスはＬ
Ｎ2温度レベルより高い場合は戻りガス加温器で加温し
常温レベルの低圧ガス流に合流させ、ＬＮ2温度レベル
に近くなってからＬＮ2温度レベルの低圧ガス流に合流
させていた。
の高圧ガス流と液体窒素（ＬＮ2）温度レベルの高圧ガ
ス流とＬＮ2温度レベルより低温の高圧ガス流とを合
流、又は切換えることにより被冷却体に供給する予冷ガ
スの温度、流量を調整し、被冷却体からの戻りガスはＬ
Ｎ2温度レベルより高い場合は戻りガス加温器で加温し
常温レベルの低圧ガス流に合流させ、ＬＮ2温度レベル
に近くなってからＬＮ2温度レベルの低圧ガス流に合流
させていた。
【０００５】この種の従来技術として、例えばＡｄｖａ
ｎｃｅｓ ｉｎ Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅ
ｒｉｎｇ、 Ｖｏｌ． ３７ Ｐａｒｔ Ａ（１９９
２）Ｐ６６７〜Ｐ６７４、 Ｆｕｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ２０（１９９
３） Ｐ４９１〜Ｐ４９８などがある。
ｎｃｅｓ ｉｎ Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅ
ｒｉｎｇ、 Ｖｏｌ． ３７ Ｐａｒｔ Ａ（１９９
２）Ｐ６６７〜Ｐ６７４、 Ｆｕｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ２０（１９９
３） Ｐ４９１〜Ｐ４９８などがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、被冷
却体からの戻りガス温度が高い場合には、Ｈｅ冷凍機本
体であるコールドボックスのＬＮ2温度レベル以下の熱
バランスが大幅に乱れるのを回避するために戻りガス加
温器（例えば電熱ヒータ）で常温レベルまで加温して低
圧ガス流に合流させている。
却体からの戻りガス温度が高い場合には、Ｈｅ冷凍機本
体であるコールドボックスのＬＮ2温度レベル以下の熱
バランスが大幅に乱れるのを回避するために戻りガス加
温器（例えば電熱ヒータ）で常温レベルまで加温して低
圧ガス流に合流させている。
【０００７】このために被冷却体予冷時にコールドボッ
クスで消費するＬＮ2が多くなると共に、戻りガス加温
器で消費する電力も大きくなりシステムのエネルギー効
率が悪くなるという問題があった。
クスで消費するＬＮ2が多くなると共に、戻りガス加温
器で消費する電力も大きくなりシステムのエネルギー効
率が悪くなるという問題があった。
【０００８】例えば、常温レベルを３００Ｋ、ＬＮ2温
度レベルを８０Ｋとし被冷却体に供給する予冷ガス温度
を１５０Ｋとすると、３００Ｋレベルのガスヘリウム
（ＧＨｅ）３２％と８０ＫレベルＧＨｅ６８％を合流さ
せて供給することになる。この場合に、供給ガス量を３
００ｇ／ｓ、戻りガス温度を２００Ｋとすると、 ＬＮ2消費量 ３００ｇ／ｓ ＊ ５．２Ｊ／ｇ．Ｋ ＊（３００−１
５０Ｋ）／（４７０−３３Ｊ／ｇ）＝ ５３５ｇ／ｓ ≒２４００ｌ／ｈ りガス加温器消費電力 ３００ｇ／ｓ ＊ ５．２Ｊ／ｇ．Ｋ ＊（３００−２
００Ｋ）／１０００ ＝ １５６ｋＷ になる。尚、供給する予冷ガス温度が下がると、さらに
上記の消費量は増大する。 本発明は上記従来技術の問
題点を解決し、被冷却体の予冷を効率良く行なえるＨｅ
冷凍システムを提供することを目的とする。
度レベルを８０Ｋとし被冷却体に供給する予冷ガス温度
を１５０Ｋとすると、３００Ｋレベルのガスヘリウム
（ＧＨｅ）３２％と８０ＫレベルＧＨｅ６８％を合流さ
せて供給することになる。この場合に、供給ガス量を３
００ｇ／ｓ、戻りガス温度を２００Ｋとすると、 ＬＮ2消費量 ３００ｇ／ｓ ＊ ５．２Ｊ／ｇ．Ｋ ＊（３００−１
５０Ｋ）／（４７０−３３Ｊ／ｇ）＝ ５３５ｇ／ｓ ≒２４００ｌ／ｈ りガス加温器消費電力 ３００ｇ／ｓ ＊ ５．２Ｊ／ｇ．Ｋ ＊（３００−２
００Ｋ）／１０００ ＝ １５６ｋＷ になる。尚、供給する予冷ガス温度が下がると、さらに
上記の消費量は増大する。 本発明は上記従来技術の問
題点を解決し、被冷却体の予冷を効率良く行なえるＨｅ
冷凍システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、被冷却体予冷用の熱交換器を設け、コールドボッ
クスのＬＮ2温度レベルの高圧ガス流を予冷用熱交換器
を介して被冷却体に供給し、被冷却体からの戻りガスを
予冷用熱交換器を介してコールドボックスのＬＮ2温度
レベルの低圧ガス流に合流させるようにした。
めに、被冷却体予冷用の熱交換器を設け、コールドボッ
クスのＬＮ2温度レベルの高圧ガス流を予冷用熱交換器
を介して被冷却体に供給し、被冷却体からの戻りガスを
予冷用熱交換器を介してコールドボックスのＬＮ2温度
レベルの低圧ガス流に合流させるようにした。
【００１０】
【作用】コールドボックスのＬＮ2温度レベルから導出
したＧＨｅは予冷用熱交換器で戻りガスと熱交換、温度
上昇して被冷却体に供給される。被冷却からの戻りガス
は予冷用熱交換器で供給ガスと熱交換・冷却されてコー
ルドボックスのＬＮ2温度レベル以下の熱バランスを大
幅に乱さない温度となりコールドボックスのＬＮ2温度
レベル低圧ガス流に合流する。
したＧＨｅは予冷用熱交換器で戻りガスと熱交換、温度
上昇して被冷却体に供給される。被冷却からの戻りガス
は予冷用熱交換器で供給ガスと熱交換・冷却されてコー
ルドボックスのＬＮ2温度レベル以下の熱バランスを大
幅に乱さない温度となりコールドボックスのＬＮ2温度
レベル低圧ガス流に合流する。
【００１１】上記の予冷ガス条件でのＬＮ2消費量等
は、 ＬＮ2消費量 ３００ｇ／ｓ ＊ ５．２Ｊ／ｇ．Ｋ ＊（３００−８
０＋１３０−２９５Ｋ）／（４７０−３３Ｊ／ｇ） ＝１９６ｇ／ｓ ≒ ８８０ｌ／ｈ 戻りガス加温器 消費電力 ０ｋＷ となり、被冷却体予冷時のエネルギー効率は大幅に向上
する。
は、 ＬＮ2消費量 ３００ｇ／ｓ ＊ ５．２Ｊ／ｇ．Ｋ ＊（３００−８
０＋１３０−２９５Ｋ）／（４７０−３３Ｊ／ｇ） ＝１９６ｇ／ｓ ≒ ８８０ｌ／ｈ 戻りガス加温器 消費電力 ０ｋＷ となり、被冷却体予冷時のエネルギー効率は大幅に向上
する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１に
より説明する。コールドボックスは常温の高圧ガス流を
ＬＮ2温度レベルまで冷却する冷却段階Ｉと、ＬＮ2温度
レベルの高圧ガス流をＬＨｅ温度レベルまで冷却するよ
うに複数の熱交換と複数の膨張タービンとを既知の方法
で構成した冷却段階IIとを含む。Ｈｅ冷凍機系は、コー
ルドボックスと圧縮機１とＧＨｅタンク２とＬＨｅ貯槽
１１を含む。Ｈｅ冷凍システムは、Ｈｅ冷凍機系と被冷
却体IIIで構成されている。
より説明する。コールドボックスは常温の高圧ガス流を
ＬＮ2温度レベルまで冷却する冷却段階Ｉと、ＬＮ2温度
レベルの高圧ガス流をＬＨｅ温度レベルまで冷却するよ
うに複数の熱交換と複数の膨張タービンとを既知の方法
で構成した冷却段階IIとを含む。Ｈｅ冷凍機系は、コー
ルドボックスと圧縮機１とＧＨｅタンク２とＬＨｅ貯槽
１１を含む。Ｈｅ冷凍システムは、Ｈｅ冷凍機系と被冷
却体IIIで構成されている。
【００１３】圧縮機１で圧縮された高圧ガス流は高圧ガ
スライン３を通り冷却段階Ｉに供給され、ガス窒素（Ｇ
Ｎ2）熱交換器６、ＬＮ2熱交換器７でＬＮ2温度レベル
（約８０Ｋ）まで冷却される。冷却段階Ｉで約８０Ｋま
で冷却された高圧ガス流は、冷却段階IIで既知の方法に
より、ＬＨｅ温度近くまで冷却されてＬＨｅ貯槽１１に
供給され気液分離される。ＬＨｅ貯槽１１を出た低圧ガ
ス流は冷却段階IIで寒冷回収され、ＬＮ2温度レベルと
なり冷却段階Ｉに戻る。冷却段階Ｉに戻った低圧ガス流
はＧＮ2熱交換器６で寒冷回収され、低圧ガスライン４
を通り圧縮機１に戻る。高圧ガスライン３と低圧ガスラ
イン４の圧力は、圧縮機１の吐出ガスの一部をＧＨｅタ
ンク２を介してバイパスさせることにより制御される。
ＬＮ2熱交換器７のＬＮ2ラインはＬＮ2気液分離器８と
自然循環式に構成され、必要なＬＮ2はＬＮ2制御弁９で
ＬＮ2気液分離器８の液面制御により供給される。
スライン３を通り冷却段階Ｉに供給され、ガス窒素（Ｇ
Ｎ2）熱交換器６、ＬＮ2熱交換器７でＬＮ2温度レベル
（約８０Ｋ）まで冷却される。冷却段階Ｉで約８０Ｋま
で冷却された高圧ガス流は、冷却段階IIで既知の方法に
より、ＬＨｅ温度近くまで冷却されてＬＨｅ貯槽１１に
供給され気液分離される。ＬＨｅ貯槽１１を出た低圧ガ
ス流は冷却段階IIで寒冷回収され、ＬＮ2温度レベルと
なり冷却段階Ｉに戻る。冷却段階Ｉに戻った低圧ガス流
はＧＮ2熱交換器６で寒冷回収され、低圧ガスライン４
を通り圧縮機１に戻る。高圧ガスライン３と低圧ガスラ
イン４の圧力は、圧縮機１の吐出ガスの一部をＧＨｅタ
ンク２を介してバイパスさせることにより制御される。
ＬＮ2熱交換器７のＬＮ2ラインはＬＮ2気液分離器８と
自然循環式に構成され、必要なＬＮ2はＬＮ2制御弁９で
ＬＮ2気液分離器８の液面制御により供給される。
【００１４】以上はＨｅ冷凍機の動作の説明だが、次に
被冷却体IIIの予冷動作について説明する。
被冷却体IIIの予冷動作について説明する。
【００１５】冷却段階ＩのＬＮ2温度レベル高圧ガス流
から分岐した予冷用供給ＧＨｅは、８０Ｋ供給弁２３を
通り、予冷用熱交換器２１で被冷却体IIIからの戻りガ
スと熱交換、温度上昇して被冷却体IIIに供給される。
被冷却体IIIからの戻りガスは予冷用熱交換器２１で供
給ガスと熱交換・冷却されて、８０Ｋ戻り弁２７を通り
８０Ｋレベル低圧ガス流と合流する。被冷却体IIIへの
供給ガスと戻りガスとの許容温度差は、被冷却体IIIの
有する特性によって決められる。この温度差を例えば５
０Ｋとした場合、予冷用熱交換器２１を出た戻りガスは
最大１３０Ｋ（８０Ｋ＋５０Ｋ）となり、ＧＮ2熱交換
器６を出た高圧ガス流はＨｅ冷凍機系定常状態より高め
になるが、ＬＮ2熱交換器７はこれを吸収しＬＮ2温度レ
ベルの高圧ガス流を生成できるように設計・製作され
る。予冷用熱交換器２１は非定常状態で使用されるた
め、最大負荷条件に合わせて設計・製作される。例え
ば、予冷用供給ＧＨｅ流量、及び被冷却体IIIのＧＨｅ
出入口温度差を一定として被冷却体IIIを予冷する場
合、戻りガス温度が常温の時に予冷用熱交換器２１の熱
交換量が最大となり、予冷用熱交換器２１の設計・製作
条件となる。この場合、被冷却体IIIの予冷の進行に伴
い戻りガス温度が低下し予冷用熱交換器２１での熱交換
量が減少するため、被冷却体IIIの出入口ガス温度差が
接近し予冷能力が低下する。これを避けるために、予冷
用熱交換器２１の供給側、又は戻り側にバイパスを設け
る。図１では供給側バイパスライン２６と、バイパス流
量調整手段として三方弁２５が設けられている。
から分岐した予冷用供給ＧＨｅは、８０Ｋ供給弁２３を
通り、予冷用熱交換器２１で被冷却体IIIからの戻りガ
スと熱交換、温度上昇して被冷却体IIIに供給される。
被冷却体IIIからの戻りガスは予冷用熱交換器２１で供
給ガスと熱交換・冷却されて、８０Ｋ戻り弁２７を通り
８０Ｋレベル低圧ガス流と合流する。被冷却体IIIへの
供給ガスと戻りガスとの許容温度差は、被冷却体IIIの
有する特性によって決められる。この温度差を例えば５
０Ｋとした場合、予冷用熱交換器２１を出た戻りガスは
最大１３０Ｋ（８０Ｋ＋５０Ｋ）となり、ＧＮ2熱交換
器６を出た高圧ガス流はＨｅ冷凍機系定常状態より高め
になるが、ＬＮ2熱交換器７はこれを吸収しＬＮ2温度レ
ベルの高圧ガス流を生成できるように設計・製作され
る。予冷用熱交換器２１は非定常状態で使用されるた
め、最大負荷条件に合わせて設計・製作される。例え
ば、予冷用供給ＧＨｅ流量、及び被冷却体IIIのＧＨｅ
出入口温度差を一定として被冷却体IIIを予冷する場
合、戻りガス温度が常温の時に予冷用熱交換器２１の熱
交換量が最大となり、予冷用熱交換器２１の設計・製作
条件となる。この場合、被冷却体IIIの予冷の進行に伴
い戻りガス温度が低下し予冷用熱交換器２１での熱交換
量が減少するため、被冷却体IIIの出入口ガス温度差が
接近し予冷能力が低下する。これを避けるために、予冷
用熱交換器２１の供給側、又は戻り側にバイパスを設け
る。図１では供給側バイパスライン２６と、バイパス流
量調整手段として三方弁２５が設けられている。
【００１６】被冷却体IIIの予冷の進行に合わせ供給ガ
ス温度をＬＮ2温度レベルよりも下げていくために、図
１では極低温供給弁２４が設けられている。常温供給弁
２２は、被冷却体IIIの加温時に有効な手段として設け
られている。
ス温度をＬＮ2温度レベルよりも下げていくために、図
１では極低温供給弁２４が設けられている。常温供給弁
２２は、被冷却体IIIの加温時に有効な手段として設け
られている。
【００１７】予冷用熱交換器２１に入る前の戻りガスを
分岐し、戻りガス加温器２９で常温まで加温し常温戻り
弁２８を介して常温低圧ガス流に合流させる系統は、戻
りガス温度が常温近くの予冷時に８０Ｋ戻り弁２７のラ
インの温度を低下させるのに有効であると共に、被冷却
体III加温時にも有効である。
分岐し、戻りガス加温器２９で常温まで加温し常温戻り
弁２８を介して常温低圧ガス流に合流させる系統は、戻
りガス温度が常温近くの予冷時に８０Ｋ戻り弁２７のラ
インの温度を低下させるのに有効であると共に、被冷却
体III加温時にも有効である。
【００１８】被冷却体IIIの出入口ガス温度差が所定の
値になるように被冷却体IIIに供給する予冷ガス温度を
制御する制御手段（図示省略）と、被冷却体IIIの予冷
速度が所定の値になるように被冷却体IIIに供給する予
冷ガス流量を制御する制御手段（図示省略）とを設ける
ことにより、被冷却体IIIの予冷を安定して、信頼性が
高く行なうことができる。
値になるように被冷却体IIIに供給する予冷ガス温度を
制御する制御手段（図示省略）と、被冷却体IIIの予冷
速度が所定の値になるように被冷却体IIIに供給する予
冷ガス流量を制御する制御手段（図示省略）とを設ける
ことにより、被冷却体IIIの予冷を安定して、信頼性が
高く行なうことができる。
【００１９】尚、図１の１２は定常供給弁、１３は定常
戻り弁である。
戻り弁である。
【００２０】以上、詳細に説明したように本実施側によ
れば、被冷却体の予冷用熱交換器を設け、予冷用供給ガ
スを予冷用熱交換器で被冷却体からの戻りガスと熱交
換、温度上昇させて被冷却体に供給し、被冷却体からの
戻りガスを予冷用熱交換器で供給ガスと熱交換・冷却し
ＬＮ2温度レベルの低圧ガス流に合流させるように構成
したため、被冷却体の予冷時に消費するＬＮ2、電力を
低減することができ効率の良いＨｅ冷凍システムとでき
る効果がある。
れば、被冷却体の予冷用熱交換器を設け、予冷用供給ガ
スを予冷用熱交換器で被冷却体からの戻りガスと熱交
換、温度上昇させて被冷却体に供給し、被冷却体からの
戻りガスを予冷用熱交換器で供給ガスと熱交換・冷却し
ＬＮ2温度レベルの低圧ガス流に合流させるように構成
したため、被冷却体の予冷時に消費するＬＮ2、電力を
低減することができ効率の良いＨｅ冷凍システムとでき
る効果がある。
【００２１】尚、上記実施例では８０Ｋ戻り弁２７のラ
インをＧＮ2熱交換器６の低圧入口ラインに合流させて
いるが、ＬＮ2熱交換器７でＬＮ2と熱交換させてからＧ
Ｎ2熱交換器６の低圧入口ラインに合流させても良く、
又、独立に設けたＬＮ2熱交換器でＬＮ2と熱交換させて
からＧＮ2熱交換器６の低圧入口ラインに合流させても
良い。
インをＧＮ2熱交換器６の低圧入口ラインに合流させて
いるが、ＬＮ2熱交換器７でＬＮ2と熱交換させてからＧ
Ｎ2熱交換器６の低圧入口ラインに合流させても良く、
又、独立に設けたＬＮ2熱交換器でＬＮ2と熱交換させて
からＧＮ2熱交換器６の低圧入口ラインに合流させても
良い。
【００２２】上記実施例の説明では低温部の真空断熱の
構成について言及しなかったが、予冷用熱交換２１など
を冷却段階Ｉ及び冷却段階IIと同一の真空断熱槽内に設
けても良く、又、配置上の制約等によって分割した真空
断熱槽とする場内もあり、これらは本発明を限定するも
のではないことは明らかである。
構成について言及しなかったが、予冷用熱交換２１など
を冷却段階Ｉ及び冷却段階IIと同一の真空断熱槽内に設
けても良く、又、配置上の制約等によって分割した真空
断熱槽とする場内もあり、これらは本発明を限定するも
のではないことは明らかである。
【００２３】
【発明の効果】被冷却体の予冷用熱交換器を設け、予冷
用供給ガスを予冷用熱交換器で被冷却体からの戻りガス
と熱交換、温度上昇させて被冷却体に供給し、被冷却体
からの戻りガスを予冷用熱交換器で供給ガスと熱交換・
冷却しＬＮ2温度レベルのコールドボックス低圧ガス流
と合流させるように構成したため、被冷却体予冷時にコ
ールドボックスで消費するＬＮ2、及び戻りガス加温器
で消費する電力を低減することができ効率の良いＨｅ冷
凍システムを実現できるという効果がある。
用供給ガスを予冷用熱交換器で被冷却体からの戻りガス
と熱交換、温度上昇させて被冷却体に供給し、被冷却体
からの戻りガスを予冷用熱交換器で供給ガスと熱交換・
冷却しＬＮ2温度レベルのコールドボックス低圧ガス流
と合流させるように構成したため、被冷却体予冷時にコ
ールドボックスで消費するＬＮ2、及び戻りガス加温器
で消費する電力を低減することができ効率の良いＨｅ冷
凍システムを実現できるという効果がある。
【図１】図１は、本発明の一実施例を示す系統図であ
る。
る。
III…、被冷却体、１…圧縮機、２…ガスヘリウムタン
ク、１１…液体ヘリウム貯槽、２１…予冷用熱交換器、
２３…８０Ｋ供給弁、２７…８０Ｋ戻り弁。
ク、１１…液体ヘリウム貯槽、２１…予冷用熱交換器、
２３…８０Ｋ供給弁、２７…８０Ｋ戻り弁。
Claims (7)
- 【請求項１】圧縮機とガスヘリウムタンクと液体窒素を
補助寒冷として使用するコールドボックスと液体ヘリウ
ム貯槽と被冷却体とを含むヘリウム冷凍システムにおい
て、前記被冷却体を予冷する予冷用熱交換器を設け、前
記コールドボックスの液体窒素温度レベルの高圧ガス流
を前記予冷用熱交換器を介して前記被冷却体に供給し、
前記被冷却体からの戻りガスを前記予冷用熱交換器を介
して前記コールドボックスの液体窒素温度レベルの低圧
ガス流に合流させるようにしたことを特徴とするヘリウ
ム冷凍システム。 - 【請求項２】前記予冷用熱交換器の供給側又は戻り側に
バイパスラインとバイパス流量調整手段とを設けたこと
を特徴とする請求項１記載のヘリウム冷凍システム。 - 【請求項３】常温レベルの高圧ガス流と液体窒素温度レ
ベルの高圧ガス流と液体窒素温度より低温の高圧ガス流
とを合流又は切換えて予冷用熱交換器に供給できるよう
に構成したことを特徴とする請求項１又は２記載のヘリ
ウム冷凍システム。 - 【請求項４】前記予冷用熱交換器に入る前の戻りガスを
分岐し、戻りガス加温手段を介して常温レベルの低圧ガ
ス流に合流させるように構成したことを特徴とする請求
項１、２又は３記載のヘリウム冷凍システム。 - 【請求項５】前記被冷却体に供給する予冷ガス温度を戻
りガス加温手段に導入する戻りガス流量の調整、予冷用
熱交換器のバイパス流量の調整、常温レベルの高圧ガス
流と液体窒素温度レベルの高圧ガス流と液体窒素温度よ
り低温の高圧ガス流との合流、又は切換えの調整によっ
て変えることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載
のヘリウム冷凍システム。 - 【請求項６】上記被冷却体に供給する予冷ガス温度と被
冷却体からの戻りガス温度との温度差が所定の値になる
ように被冷却体に供給する予冷ガス温度を制御する制御
手段を設けたことを特徴とする請求項５記載のヘリウム
冷凍システム。 - 【請求項７】上記被冷却体の予冷速度が所定の値になる
ように被冷却体に供給する予冷ガス流量を制御する制御
手段を設けたことを特徴とする請求項６記載のヘリウム
冷凍システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15951496A JPH109698A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | ヘリウム冷凍システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15951496A JPH109698A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | ヘリウム冷凍システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109698A true JPH109698A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15695442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15951496A Pending JPH109698A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | ヘリウム冷凍システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH109698A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005028132A (ja) * | 2003-07-03 | 2005-02-03 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 冷媒消費を低減するための予冷却器 |
| FR2927403A1 (fr) * | 2008-02-07 | 2009-08-14 | Linde Ag | Procede de refroidissement d'un reservoir |
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-
1996
- 1996-06-20 JP JP15951496A patent/JPH109698A/ja active Pending
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