JPS63187067A - 極低温液化冷凍装置 - Google Patents
極低温液化冷凍装置Info
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- JPS63187067A JPS63187067A JP1844887A JP1844887A JPS63187067A JP S63187067 A JPS63187067 A JP S63187067A JP 1844887 A JP1844887 A JP 1844887A JP 1844887 A JP1844887 A JP 1844887A JP S63187067 A JPS63187067 A JP S63187067A
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- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 36
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Landscapes
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
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、極低温液化冷凍装置ｌ？ｔに係り、特に、長
期間の運転上の信頼性を向上させるのに好適な極低温液
化冷凍装置に関するものである。
期間の運転上の信頼性を向上させるのに好適な極低温液
化冷凍装置に関するものである。
従来の極低温液化冷凍機においては、第３図にを循環さ
せることができなかった。
せることができなかった。
なお、この種の装置として関連するもの疹こは、例えば
、第３３回低温工学研究発表会（予櫓集）（１９８５年
、５月）第１６６頁に記載されているＨｅ冷凍装置等が
挙げられる。
、第３３回低温工学研究発表会（予櫓集）（１９８５年
、５月）第１６６頁に記載されているＨｅ冷凍装置等が
挙げられる。
上記従来技術は、中圧タンク内の冷媒ガスの循環に関し
て配慮されておらず、長期運転等において中圧タンク内
に不純物が入った場合に、冷媒ガスを精製循環する運転
が行なえないという問題があった。
て配慮されておらず、長期運転等において中圧タンク内
に不純物が入った場合に、冷媒ガスを精製循環する運転
が行なえないという問題があった。
本発明の目的は、経済的な精製循環運転を実現し、極低
温液化冷凍装置の信頼性を向上させることのできる極低
温液化冷凍装置を提供することにぶる。
温液化冷凍装置の信頼性を向上させることのできる極低
温液化冷凍装置を提供することにぶる。
上記目的は、冷媒を圧縮循環する圧縮機と、冷媒を断熱
膨張して極低温冷媒を生成するコールドボックスと、圧
縮機とコールドボックスとの間の冷媒の循環系に設けた
中圧タンクと、中圧タンク。
膨張して極低温冷媒を生成するコールドボックスと、圧
縮機とコールドボックスとの間の冷媒の循環系に設けた
中圧タンクと、中圧タンク。
内の冷媒の循環手段とを具備することにより、違成され
る。
る。
通常運転時は、中圧タンクと冷媒の循環系とは連結して
おくが、中圧タンク内の冷媒の循環手段は閉止しておく
。中圧タンク内の冷媒ガスを精製する場合には、循環手
段を開くことにより、循環用配管にガスが流れ、中圧タ
ンクから精製系にガスが流れる。このガスの流れにより
、中圧タンク内ガスを漸次、循環用配管に放出し、中圧
タンクへは必要に応じて、中圧ラインよりガスが供給さ
れ、中圧タンク内ガスは、漸次入れ替わってゆき、滞留
することがなくなるので、不純物成分も漸次中圧タンク
より出ていく。これにより、循環精製運転が可能となり
、長期運転時の極低温液化冷凍機の信頼性も向上する。
おくが、中圧タンク内の冷媒の循環手段は閉止しておく
。中圧タンク内の冷媒ガスを精製する場合には、循環手
段を開くことにより、循環用配管にガスが流れ、中圧タ
ンクから精製系にガスが流れる。このガスの流れにより
、中圧タンク内ガスを漸次、循環用配管に放出し、中圧
タンクへは必要に応じて、中圧ラインよりガスが供給さ
れ、中圧タンク内ガスは、漸次入れ替わってゆき、滞留
することがなくなるので、不純物成分も漸次中圧タンク
より出ていく。これにより、循環精製運転が可能となり
、長期運転時の極低温液化冷凍機の信頼性も向上する。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
圧縮！！１１で圧縮された冷媒ガスである１例えば、ヘ
リウムガスは、吐出配管２を通ってコールドボックス９
Ｉこ供給される。ヘリウムガスは、コールドボックス９
内で、熱交換器１０により冷却され、一部は膨張機１１
により膨張し、寒冷を発生し低圧ガスとなる。残りのガ
スはＪＴ弁稔で膨張し、一部域化し断熱真空配管１３を
通って被冷却体１４に供給される。被冷却体１４におい
て、蒸発したヘリウムガスは、断熱真空配管１５を経て
コールドボックス９に戻り吸入配管３を経て圧縮機１の
吸入側に入る。
リウムガスは、吐出配管２を通ってコールドボックス９
Ｉこ供給される。ヘリウムガスは、コールドボックス９
内で、熱交換器１０により冷却され、一部は膨張機１１
により膨張し、寒冷を発生し低圧ガスとなる。残りのガ
スはＪＴ弁稔で膨張し、一部域化し断熱真空配管１３を
通って被冷却体１４に供給される。被冷却体１４におい
て、蒸発したヘリウムガスは、断熱真空配管１５を経て
コールドボックス９に戻り吸入配管３を経て圧縮機１の
吸入側に入る。
圧縮機ｌの吐出圧力は、調節弁４でコントロールされ、
圧力が上昇すると吐出配管２からバイパスライン６ヘガ
スが流れる。吸入圧力は、調節弁５でコントロールされ
吸入圧力が低くなると、バイパスライン６から吸入配管
３ヘガスが流れる。
圧力が上昇すると吐出配管２からバイパスライン６ヘガ
スが流れる。吸入圧力は、調節弁５でコントロールされ
吸入圧力が低くなると、バイパスライン６から吸入配管
３ヘガスが流れる。
したがって、バイパスライン６と中圧タンク８を結ぶ連
絡配管７においては、定常状態ではほぼガスの流れがな
鳴、中圧タンク８内のヘリウムガスは滞留することにな
る。一方、被冷却体１４等から不純物成分が発生した発
生、系内のヘリウムガスに不純物が混ざり、その不純物
を含んだヘリウムガスは次第に中圧タンク８内に拡散す
る。一般に。
絡配管７においては、定常状態ではほぼガスの流れがな
鳴、中圧タンク８内のヘリウムガスは滞留することにな
る。一方、被冷却体１４等から不純物成分が発生した発
生、系内のヘリウムガスに不純物が混ざり、その不純物
を含んだヘリウムガスは次第に中圧タンク８内に拡散す
る。一般に。
不純物としては、水分＋ ＣＯ２＋ Ｎ２Ｏ２等が考
れられるが、いづれも鎚固点がヘリウムより高いため、
再液化する時、系内の弁、フィルター等を閉塞させ、運
転不能となる危険性がある。
れられるが、いづれも鎚固点がヘリウムより高いため、
再液化する時、系内の弁、フィルター等を閉塞させ、運
転不能となる危険性がある。
ヘリウムガスは高価であり、系内のヘリウムガスを捨て
高純度のヘリウムガスを再び充填することは経済的負担
が大きくなる。そこで１本実施例においては、循環用弁
１７を中圧タンク８と吸入ライン３とを結ぶ循環用配管
犯に設置し、弁１７を開けることにより、中圧タンク内
のヘリウムガスは、弁１７．循壌用配管１８を経て吸入
配管３に達し、圧縮１ａ１に至る。流れ出たガス員だけ
吐出配管２からバイパスライン６を経て、中圧タンク８
ヘガスが供給される。
高純度のヘリウムガスを再び充填することは経済的負担
が大きくなる。そこで１本実施例においては、循環用弁
１７を中圧タンク８と吸入ライン３とを結ぶ循環用配管
犯に設置し、弁１７を開けることにより、中圧タンク内
のヘリウムガスは、弁１７．循壌用配管１８を経て吸入
配管３に達し、圧縮１ａ１に至る。流れ出たガス員だけ
吐出配管２からバイパスライン６を経て、中圧タンク８
ヘガスが供給される。
二のようにして、中圧タンク８内のガスは循環すること
になる。圧縮″ａｔの吐出ガスは、一部コールドボック
ス９に入り、ＬＮ２ライン１６により冷却され、不純物
が固化する。固化した不純物はコールドボックス９を締
切った後加温パージすることＩこより、系内から取り除
かれる。以上により循環精製運転が可能となり、系内ガ
スの純度を高く保つことができるので、信頼性の高い運
転が可能となる。
になる。圧縮″ａｔの吐出ガスは、一部コールドボック
ス９に入り、ＬＮ２ライン１６により冷却され、不純物
が固化する。固化した不純物はコールドボックス９を締
切った後加温パージすることＩこより、系内から取り除
かれる。以上により循環精製運転が可能となり、系内ガ
スの純度を高く保つことができるので、信頼性の高い運
転が可能となる。
次に、本発明の他の実施例を第２図に示す。第２図にお
いては、循環用配管１８はガスバブグ１９に接続され、
循環用配管１８内のガスは回収精製圧縮機濁により加圧
され、精製器２１にて精製され、減圧弁ｎで減圧され中
圧タンク８に戻される。精製器２１を出た高純度ガスは
、ボンベρに充填することも可能である。
いては、循環用配管１８はガスバブグ１９に接続され、
循環用配管１８内のガスは回収精製圧縮機濁により加圧
され、精製器２１にて精製され、減圧弁ｎで減圧され中
圧タンク８に戻される。精製器２１を出た高純度ガスは
、ボンベρに充填することも可能である。
水仙の実施例によれば、中圧タンクのガスを循環精製運
転することが可能であるので、系内ガスの純度を高く保
つことができ、４′：１相性の晶い運転ができる効果が
ある。
転することが可能であるので、系内ガスの純度を高く保
つことができ、４′：１相性の晶い運転ができる効果が
ある。
なお、圧縮機風崖が１１０００ＯＮゝ／ ｈ ｒクラス
のヘリウム液化冷凍機においては、吐出配管は１５０Ａ
、吸入配管は４００Ａクラスの口径となり、これらの配
管を直接中圧タンク８に連絡したのでは、圧縮８！１と
中圧タンク８間が離れている場合に、著しく経済的でな
くなるが、本実施例の場合バイパスライン６と中圧タン
ク８を結ぶ連絡配管７は、起動時等の条件を考慮しても
８０Ａクラスの配管であり、循環精製運転は頻繁ではな
く、精製能力３０ＯＮｍ”／ｈｒで循環運転する場合に
は、循環用配管１８は５０Ａで十分であるから、連絡配
管および循環用配管１８は、吐出配管２および吸入配管
３に比して、小口径とすることができ、圧縮機ｌと中圧
タンク８が離れている場合に著しく経済的である。
のヘリウム液化冷凍機においては、吐出配管は１５０Ａ
、吸入配管は４００Ａクラスの口径となり、これらの配
管を直接中圧タンク８に連絡したのでは、圧縮８！１と
中圧タンク８間が離れている場合に、著しく経済的でな
くなるが、本実施例の場合バイパスライン６と中圧タン
ク８を結ぶ連絡配管７は、起動時等の条件を考慮しても
８０Ａクラスの配管であり、循環精製運転は頻繁ではな
く、精製能力３０ＯＮｍ”／ｈｒで循環運転する場合に
は、循環用配管１８は５０Ａで十分であるから、連絡配
管および循環用配管１８は、吐出配管２および吸入配管
３に比して、小口径とすることができ、圧縮機ｌと中圧
タンク８が離れている場合に著しく経済的である。
また１本実施例においては、冷媒がヘリウムガスの場合
について述べたが、他の極低温冷媒であっても適用でき
ることは、いうまでもないことである。
について述べたが、他の極低温冷媒であっても適用でき
ることは、いうまでもないことである。
本発明によれば、中圧タンク内のガスを経済的に、循環
精製運転ができるので、長期間の運転において、極低温
液化冷凍装置の信頼性が向上するという効果かめる。
精製運転ができるので、長期間の運転において、極低温
液化冷凍装置の信頼性が向上するという効果かめる。
第１図は、本発明の一実施例の極低温液化冷凍装置ｚの
構成を示すブロック図、第２図は１本発明の他の一実施
例の極低温液化冷凍装置の構成を示すブロック図、第３
図は、従来例の極低温液化冷凍装置の構成を示すブロッ
ク図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・吐出配管、３・
・・・・−吸入配管、４．５・・・・・・調節弁、６・
・・・・・バイパスライン、７・・・・・・連絡配管、
８・・・・・・中圧タンク、９・・・・・・コールドボ
ックス、１０・・・・・・熱交換器、１６・・・・・・
＃Ｎ２ライン、１７・・・・・・弁、１８・・・・・・
循環用配管、冴・・曲端製糸１６−−−ＬＮｚ之イン １７−−−升 １−−一搏Ｊｆ２ｊ［舌 第２図
構成を示すブロック図、第２図は１本発明の他の一実施
例の極低温液化冷凍装置の構成を示すブロック図、第３
図は、従来例の極低温液化冷凍装置の構成を示すブロッ
ク図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・吐出配管、３・
・・・・−吸入配管、４．５・・・・・・調節弁、６・
・・・・・バイパスライン、７・・・・・・連絡配管、
８・・・・・・中圧タンク、９・・・・・・コールドボ
ックス、１０・・・・・・熱交換器、１６・・・・・・
＃Ｎ２ライン、１７・・・・・・弁、１８・・・・・・
循環用配管、冴・・曲端製糸１６−−−ＬＮｚ之イン １７−−−升 １−−一搏Ｊｆ２ｊ［舌 第２図
Claims (1)
- １、冷媒を圧縮循環する圧縮機と、前記冷媒を断熱膨張
して極低温冷媒を生成するコールドボックスと、前記圧
縮機と前記コールドボックスとの間の前記冷媒の循環系
に設けた中圧タンクと、前記中圧タンク内の冷媒の循環
手段とを具備することを特徴とする極低温液化冷凍装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62018448A JPH0721358B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 極低温液化冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62018448A JPH0721358B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 極低温液化冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187067A true JPS63187067A (ja) | 1988-08-02 |
| JPH0721358B2 JPH0721358B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=11971906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62018448A Expired - Lifetime JPH0721358B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 極低温液化冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721358B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012047350A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 冷凍液化機及び冷凍液化機の運転方法 |
| JP2014173819A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | クライオポンプシステム、クライオポンプシステムの運転方法、及び圧縮機ユニット |
| JP2015161482A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 住友重機械工業株式会社 | 冷凍機用作動流体封入装置、及び冷凍機への作動流体封入方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56138655A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-29 | Kobe Steel Ltd | Cryocooler |
| JPS5880470A (ja) * | 1981-11-06 | 1983-05-14 | 株式会社日立製作所 | 装置系内の不純物除去方法 |
| JPS58148364A (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-03 | 株式会社日立製作所 | 極低温冷凍装置 |
-
1987
- 1987-01-30 JP JP62018448A patent/JPH0721358B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56138655A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-29 | Kobe Steel Ltd | Cryocooler |
| JPS5880470A (ja) * | 1981-11-06 | 1983-05-14 | 株式会社日立製作所 | 装置系内の不純物除去方法 |
| JPS58148364A (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-03 | 株式会社日立製作所 | 極低温冷凍装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012047350A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 冷凍液化機及び冷凍液化機の運転方法 |
| JP2014173819A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | クライオポンプシステム、クライオポンプシステムの運転方法、及び圧縮機ユニット |
| JP2015161482A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 住友重機械工業株式会社 | 冷凍機用作動流体封入装置、及び冷凍機への作動流体封入方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0721358B2 (ja) | 1995-03-08 |
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