JPS62129676A - 極低温冷凍装置およびその予冷方法 - Google Patents
極低温冷凍装置およびその予冷方法Info
- Publication number
- JPS62129676A JPS62129676A JP26925585A JP26925585A JPS62129676A JP S62129676 A JPS62129676 A JP S62129676A JP 26925585 A JP26925585 A JP 26925585A JP 26925585 A JP26925585 A JP 26925585A JP S62129676 A JPS62129676 A JP S62129676A
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- JP
- Japan
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- heat exchanger
- helium
- liquid nitrogen
- refrigerator
- vacuum
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- Granted
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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〕
本分明はガス液化冷凍装置に係り、特にガスの液化時間
を短縮させるために好適な小形ヘリウム冷凍機構造に関
するものである。
を短縮させるために好適な小形ヘリウム冷凍機構造に関
するものである。
ターホ機械第ｕ巻第７号（１９８３）、ＰＩ３の日立の
ヘリウム液化冷凍機の基本構成に蕾かれているように、
一般の大型の膨張タービン式ヘリウム冷凍では第１熱交
換器を３流体熱交換器とし液体窒素の予冷を行いながら
ヘリウムを液化させ構造となっていた。しかしこのよう
なタイプの冷凍機を小形化した場合に第１熱交換器を大
型化できない問題が生じ、液体窒素の予冷回路を用いな
い構造の小形ヘリウム冷凍機が必要となってきた。
ヘリウム液化冷凍機の基本構成に蕾かれているように、
一般の大型の膨張タービン式ヘリウム冷凍では第１熱交
換器を３流体熱交換器とし液体窒素の予冷を行いながら
ヘリウムを液化させ構造となっていた。しかしこのよう
なタイプの冷凍機を小形化した場合に第１熱交換器を大
型化できない問題が生じ、液体窒素の予冷回路を用いな
い構造の小形ヘリウム冷凍機が必要となってきた。
すなわち、このような液体窒素予冷回路がない膨張ター
ビン式小形ヘリウム冷凍機のヘリウム液化時間を短縮す
る構造については配慮されていなかった。
ビン式小形ヘリウム冷凍機のヘリウム液化時間を短縮す
る構造については配慮されていなかった。
上記従来技術は小形のヘリウム冷凍８！に適用した場合
の予冷方法について配慮されておらず、冷凍機の小型化
に対して問題があった。
の予冷方法について配慮されておらず、冷凍機の小型化
に対して問題があった。
本発明の目的は膨張タービン式小形ヘリウム冷凍機にお
いて特別な熱交換器を必要とせずに、ヘリウムガスが液
化するまでの時間を短縮するだめのガス液化冷凍装置を
提供することにある。
いて特別な熱交換器を必要とせずに、ヘリウムガスが液
化するまでの時間を短縮するだめのガス液化冷凍装置を
提供することにある。
上記目的は、ヘリウム冷凍機の中で特に熱容量の大きい
熱交換器群（熱交換器の温度レベルが液体窒素温度以下
の熱交換器）と配管を液体窒素で浸漬冷却して熱交換器
群が定常温度分布になる時間を短縮することによＩ）達
成される。
熱交換器群（熱交換器の温度レベルが液体窒素温度以下
の熱交換器）と配管を液体窒素で浸漬冷却して熱交換器
群が定常温度分布になる時間を短縮することによＩ）達
成される。
真空保冷槽内に貯えられた液体窒素は熱容量の大きい熱
交換器群及び配管を液体窒素温度までに冷却する。それ
番こよって窒素温度以下の温度レベルの熱交換器が定常
温度分布になる時間を短縮できるのでヘリウムの液化時
間も短縮できる。
交換器群及び配管を液体窒素温度までに冷却する。それ
番こよって窒素温度以下の温度レベルの熱交換器が定常
温度分布になる時間を短縮できるのでヘリウムの液化時
間も短縮できる。
以下本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図は例えば膨張タービン式小形ヘリウム冷凍機の構
成を示した本実施例の便宜的な断面図である。本実施例
でのヘリウム冷凍機はたとえば第１熱交換器３．第２熱
交換器４．第３熱交換器５゜第４熱交換器６．第５熱交
換器７０５つの熱交換器と第１膨張タービン９．第２膨
張タービン１０及びジュール・トムソン弁８より構成さ
れている。
成を示した本実施例の便宜的な断面図である。本実施例
でのヘリウム冷凍機はたとえば第１熱交換器３．第２熱
交換器４．第３熱交換器５゜第４熱交換器６．第５熱交
換器７０５つの熱交換器と第１膨張タービン９．第２膨
張タービン１０及びジュール・トムソン弁８より構成さ
れている。
またそれらは真空保冷槽１内に収納されている。
二の真空保冷槽１は真空槽２と真空槽２′の２つの真空
槽より構成される構造となっている。以下本実施例での
動作原理を説明する。まず最初は真空保冷槽１の真空槽
２′は真空槽としてではな４人口管Ｕより供給さｎる液
体窒素により液体窒素槽として使用する。この液体窒素
により５つの熱交換器及び配管群は液体窒素温度（７７
Ｋ）に冷却される。適当に予冷を行った後に、出口管校
により加圧窒素ガスを槽内に流し込み液体窒素を入口管
Ｕより外部へ逆に追い出し、ボート１３より真空ポンプ
１６を用いて真空引きを行う、真空が適当になった後に
通常の冷凍機運転を行う。すなわちコンプレッサーで圧
縮さした高圧ヘリウムガス（１６ａｉｍ）は高圧ライン
１４を通って第１熱交換器３の高圧側流路を流れ第２熱
交追器４の高圧側旅路に入るがその一部が第１膨張ター
ビン９に入り中圧（６ａｔｍ）まで膨張して冷却さｎる
。更に中圧ヘリウムガスは第３熱交換器５の中圧流路を
流れ温度低下して第２膨張タービン１０に入り、低圧（
１，２ａｔｍ）まで膨張して冷却され、第４熱交換器６
の゛ ３ 低圧入口に戻される。一方、その他の高圧ヘリウムは第
３熱交換器５．第４熱交換器６．第５熱交換器７の高圧
側流路を通ってジュール・トムソン弁８によって等エン
タルピー膨張して液体ヘリウムになる。一方、液化した
ヘリウムは適当な熱負荷を受けて気化し、第５熱交換器
７から第１熱交換器３の低圧流路を流ｎ、高圧ヘリウム
及び中圧ヘリウムガスを冷却しながら常温まで温度上昇
して低圧ライン１５を経てコンプレ９サーに戻される。
槽より構成される構造となっている。以下本実施例での
動作原理を説明する。まず最初は真空保冷槽１の真空槽
２′は真空槽としてではな４人口管Ｕより供給さｎる液
体窒素により液体窒素槽として使用する。この液体窒素
により５つの熱交換器及び配管群は液体窒素温度（７７
Ｋ）に冷却される。適当に予冷を行った後に、出口管校
により加圧窒素ガスを槽内に流し込み液体窒素を入口管
Ｕより外部へ逆に追い出し、ボート１３より真空ポンプ
１６を用いて真空引きを行う、真空が適当になった後に
通常の冷凍機運転を行う。すなわちコンプレッサーで圧
縮さした高圧ヘリウムガス（１６ａｉｍ）は高圧ライン
１４を通って第１熱交換器３の高圧側流路を流れ第２熱
交追器４の高圧側旅路に入るがその一部が第１膨張ター
ビン９に入り中圧（６ａｔｍ）まで膨張して冷却さｎる
。更に中圧ヘリウムガスは第３熱交換器５の中圧流路を
流れ温度低下して第２膨張タービン１０に入り、低圧（
１，２ａｔｍ）まで膨張して冷却され、第４熱交換器６
の゛ ３ 低圧入口に戻される。一方、その他の高圧ヘリウムは第
３熱交換器５．第４熱交換器６．第５熱交換器７の高圧
側流路を通ってジュール・トムソン弁８によって等エン
タルピー膨張して液体ヘリウムになる。一方、液化した
ヘリウムは適当な熱負荷を受けて気化し、第５熱交換器
７から第１熱交換器３の低圧流路を流ｎ、高圧ヘリウム
及び中圧ヘリウムガスを冷却しながら常温まで温度上昇
して低圧ライン１５を経てコンプレ９サーに戻される。
本実施例によしば各熱交換器が短時間のうちに液体窒素
温度まで冷却されるので常温から運転を開始するのに比
して簡単な構造でヘリウムの液化時間を短縮できる効果
がある（例えば、従来、３０時間要していたものを１０
〜１３時間に短縮できる）。
温度まで冷却されるので常温から運転を開始するのに比
して簡単な構造でヘリウムの液化時間を短縮できる効果
がある（例えば、従来、３０時間要していたものを１０
〜１３時間に短縮できる）。
次に第１熱交換器が液体窒素温度以下にならない場合の
実施例を第２図に示す、構成要素及び動作原理は第１図
と同様である。本実施例の場合、第１熱交換器３は液体
窒素温度以下にならない場合の冷凍サイクルとなってい
る。従って第２熱交換器４から第５熱交換器７までを予
冷すればよい、４ ことになる。従つて第２図において予冷に使われる液体
窒素の液面は第１熱交換器３の下端までの高さｈｌでと
し、その液面下に第２熱交換器４から第５熱交換器７を
配置している。適当に予冷を行った後に、第１図に示し
た実施例と同様な操作を行えば効果的にヘリウムの液化
時間を短縮できる効果がある。本実施例によｎば、第１
熱交換器を予冷しないですむので、さらに予冷時間が短
縮さｎる。
実施例を第２図に示す、構成要素及び動作原理は第１図
と同様である。本実施例の場合、第１熱交換器３は液体
窒素温度以下にならない場合の冷凍サイクルとなってい
る。従って第２熱交換器４から第５熱交換器７までを予
冷すればよい、４ ことになる。従つて第２図において予冷に使われる液体
窒素の液面は第１熱交換器３の下端までの高さｈｌでと
し、その液面下に第２熱交換器４から第５熱交換器７を
配置している。適当に予冷を行った後に、第１図に示し
た実施例と同様な操作を行えば効果的にヘリウムの液化
時間を短縮できる効果がある。本実施例によｎば、第１
熱交換器を予冷しないですむので、さらに予冷時間が短
縮さｎる。
本発明によれば、液体窒素の予冷回路を必要とせず、膨
張タービン式小形ヘリウム冷凍機のヘリウム液化時間を
容易に短縮できる。
張タービン式小形ヘリウム冷凍機のヘリウム液化時間を
容易に短縮できる。
第１図は、本発明の一実施例の真空保冷槽部の縦断面図
、第２図は、本発明の他の実施例の真空保冷槽部の縦断
面図である。 １・・・・・・真空保冷槽、２，２′・・・・・・真空
槽、３ないし７・・・・・・熱交換器、８・・・・・・
ジュール・トムソン弁、９．１０・・・・・・膨張ター
ビン、１１・・・・・・入口管、ν・・・・・・出口管 代理人 弁理士 小 川 勝 男 、 ７ 。
、第２図は、本発明の他の実施例の真空保冷槽部の縦断
面図である。 １・・・・・・真空保冷槽、２，２′・・・・・・真空
槽、３ないし７・・・・・・熱交換器、８・・・・・・
ジュール・トムソン弁、９．１０・・・・・・膨張ター
ビン、１１・・・・・・入口管、ν・・・・・・出口管 代理人 弁理士 小 川 勝 男 、 ７ 。
Claims (1)
- １、寒冷を発生させる複数の寒冷発生手段と複数の熱交
換器とにより構成されるガス液化冷凍装置において、少
なくとも前記熱交換器群を収納する真空保冷槽が二重の
真空槽となっており、内側の真空槽に予冷用の寒剤を供
給及び抜き出しができるような構造を有することを特徴
としたガス液化冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26925585A JPS62129676A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 極低温冷凍装置およびその予冷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26925585A JPS62129676A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 極低温冷凍装置およびその予冷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62129676A true JPS62129676A (ja) | 1987-06-11 |
| JPH028234B2 JPH028234B2 (ja) | 1990-02-22 |
Family
ID=17469805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26925585A Granted JPS62129676A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 極低温冷凍装置およびその予冷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62129676A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0529930A (ja) * | 1991-07-25 | 1993-02-05 | Nec Corp | Ｐｌｌ回路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929654U (ja) * | 1972-06-19 | 1974-03-14 | ||
| JPS5810667A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-21 | Masami Fujii | 誘導電圧の大きい場所における接地抵抗測定法 |
-
1985
- 1985-12-02 JP JP26925585A patent/JPS62129676A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929654U (ja) * | 1972-06-19 | 1974-03-14 | ||
| JPS5810667A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-21 | Masami Fujii | 誘導電圧の大きい場所における接地抵抗測定法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH028234B2 (ja) | 1990-02-22 |
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