JPS63194163A - 極低温冷凍装置 - Google Patents
極低温冷凍装置Info
- Publication number
- JPS63194163A JPS63194163A JP2457887A JP2457887A JPS63194163A JP S63194163 A JPS63194163 A JP S63194163A JP 2457887 A JP2457887 A JP 2457887A JP 2457887 A JP2457887 A JP 2457887A JP S63194163 A JPS63194163 A JP S63194163A
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- JP
- Japan
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- heat exchanger
- temperature
- refrigerant
- pressure line
- compressor
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- Pending
Links
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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〕
本発明は極低温冷凍装置に係り、特に補助寒冷源を用い
たものに好適な極低温冷凍装置に関するものである。
たものに好適な極低温冷凍装置に関するものである。
従来の装置は、例えば、特公昭６１−３０１８１号に記
載のように、コールドボックス内に内股した熱交換器に
圧縮機からの吐出側の配管と、圧縮機への戻りの配管と
を通し、圧縮機に近い側の熱交換器に補助寒冷源である
液体窒素を流す流路を形成し、圧縮機から送られるガス
を冷却するようにしていた。
載のように、コールドボックス内に内股した熱交換器に
圧縮機からの吐出側の配管と、圧縮機への戻りの配管と
を通し、圧縮機に近い側の熱交換器に補助寒冷源である
液体窒素を流す流路を形成し、圧縮機から送られるガス
を冷却するようにしていた。
上記従来技術は補助寒冷源を流す熱交換器での圧縮機か
ら送られるガスの温度制御の点について配慮されておら
ず、外乱等の発生により、圧縮機の吐出側である高圧ラ
インの前記熱交換器での出口温度および圧縮機の吸込側
である低圧ラインの前記熱交換器での出口温度が一定に
保持されず、為 安定した運転が行えないという問題が枦っだ。
ら送られるガスの温度制御の点について配慮されておら
ず、外乱等の発生により、圧縮機の吐出側である高圧ラ
インの前記熱交換器での出口温度および圧縮機の吸込側
である低圧ラインの前記熱交換器での出口温度が一定に
保持されず、為 安定した運転が行えないという問題が枦っだ。
本発明の目的は、補助寒冷源を流す熱交換器での冷媒の
温度を一定に保つように制御し、安定した運転を行うこ
とのできる極低温冷凍装置な提供することにある。
温度を一定に保つように制御し、安定した運転を行うこ
とのできる極低温冷凍装置な提供することにある。
上記目的は、冷媒を圧縮循環させる圧縮機と、冷媒を断
熱膨張して寒冷を発生させる膨張機と、断熱膨張して発
生させた寒冷および補助寒冷源からの寒冷を用いて圧縮
機からの冷媒を冷却する熱交換器とを具備し、熱交換器
に設けた補助寒冷源の流路な途中から分岐し、分岐した
流路のそれぞれを調整可能な生新を設けることにより、
達成される。
熱膨張して寒冷を発生させる膨張機と、断熱膨張して発
生させた寒冷および補助寒冷源からの寒冷を用いて圧縮
機からの冷媒を冷却する熱交換器とを具備し、熱交換器
に設けた補助寒冷源の流路な途中から分岐し、分岐した
流路のそれぞれを調整可能な生新を設けることにより、
達成される。
熱交換器に設けた補助寒冷源の流路を途中から分岐して
、それぞれに調整可能にしているので、熱交換器の人口
部と出口部とを流れる補助寒冷源の流量を変えることが
でき、熱交換器を流れる冷媒の入口部温度と出口部温度
とをそれぞれに変えられ、外乱が発生した場合にでも、
圧縮機から吐出された冷媒の熱交換器出口部の温度を一
定に保つことができ、安定した運転を行シことができる
。
、それぞれに調整可能にしているので、熱交換器の人口
部と出口部とを流れる補助寒冷源の流量を変えることが
でき、熱交換器を流れる冷媒の入口部温度と出口部温度
とをそれぞれに変えられ、外乱が発生した場合にでも、
圧縮機から吐出された冷媒の熱交換器出口部の温度を一
定に保つことができ、安定した運転を行シことができる
。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図において、ｌはこの場合、ヘリウム圧縮機、２は
コールドボックス、３は第１熱交換器（液体窒素熱交換
器）、４はメインライン液体窒素の調節弁、５はバイパ
スライン液体窒素の調節弁、６は第２熱交換器、フは第
３熱交換器、８は第４熱交換器、９は第５熱交換器、１
０は第６熱交換器、１１はタービン人口弁、認はｍｌ膨
張タービン、１３は第２膨張タービン、１４はＪＴ弁、
１５は被冷却体、１６は中圧タンク、１７は中圧ライン
圧力の調節弁、１８は低圧ライン圧力の調節弁、１９は
低圧ライン出口の温度調節器、■は高圧ライン液体窒素
熱交換器出口の温度調節器である。
コールドボックス、３は第１熱交換器（液体窒素熱交換
器）、４はメインライン液体窒素の調節弁、５はバイパ
スライン液体窒素の調節弁、６は第２熱交換器、フは第
３熱交換器、８は第４熱交換器、９は第５熱交換器、１
０は第６熱交換器、１１はタービン人口弁、認はｍｌ膨
張タービン、１３は第２膨張タービン、１４はＪＴ弁、
１５は被冷却体、１６は中圧タンク、１７は中圧ライン
圧力の調節弁、１８は低圧ライン圧力の調節弁、１９は
低圧ライン出口の温度調節器、■は高圧ライン液体窒素
熱交換器出口の温度調節器である。
上記の構成において、ヘリウム圧縮！１１１で圧縮され
たヘリウムガスは、コールドボックス２に供給され第１
熱交換器３．第２熱交換器６で冷却された後、膨張ター
ビンラインとＪＴラインに分岐する。膨張タービンライ
ンに分岐したガスは第１膨張タービン丘および第２膨張
タービン１３で断熱膨張を行い寒冷を発生する。またＪ
Ｔラインガスは、膨張タービンの寒冷および低圧ライン
の戻りら 寒冷によって、第１熱交換器３か今第６熱交換器１０を
通過するまでの間に熱交換されて冷却され、最終的には
ＪＴ弁１４でクユールトムソン膨張を行い液体ヘリウム
を生成して被冷却体１５を冷却する。
たヘリウムガスは、コールドボックス２に供給され第１
熱交換器３．第２熱交換器６で冷却された後、膨張ター
ビンラインとＪＴラインに分岐する。膨張タービンライ
ンに分岐したガスは第１膨張タービン丘および第２膨張
タービン１３で断熱膨張を行い寒冷を発生する。またＪ
Ｔラインガスは、膨張タービンの寒冷および低圧ライン
の戻りら 寒冷によって、第１熱交換器３か今第６熱交換器１０を
通過するまでの間に熱交換されて冷却され、最終的には
ＪＴ弁１４でクユールトムソン膨張を行い液体ヘリウム
を生成して被冷却体１５を冷却する。
通常状態においては、高圧ラインのヘリウムガスは被冷
却体６からの戻り低圧ヘリウムの寒冷を回収しつつ、不
足分をメインライン液体窒素の調整弁４で流量を調整さ
れた液体窒素（ＬＮ２）によって補い、低圧ライン出口
温度の調整器１９によって低圧ライン出口の戻り低圧ヘ
リウムガスの温度が常温近辺になるように調整弁４を調
整して運転している。外乱等により第１熱文換器３の中
の温度バランスがくずれて高圧ライン出口温度が上昇し
た場合には、高圧ライン液体窒素熱交換器出口の温度調
整器美が上昇分の濃度を噴出してバイパスライン液体窒
素の調節弁５を開け、これによりｆＪｌ熱交換器３の高
圧ライン入口近傍すなわち低圧ライン出口近傍の液体窒
素の粒量は変えずに、高圧ライン出口近傍の液体窒素の
流量を増やして、第１熱交換！Ｉ３の高圧ライン出口の
温度を下げ、低圧ライン出口温度を下げることなく高圧
ライン環 出口温度を一定に襖つことができる。
却体６からの戻り低圧ヘリウムの寒冷を回収しつつ、不
足分をメインライン液体窒素の調整弁４で流量を調整さ
れた液体窒素（ＬＮ２）によって補い、低圧ライン出口
温度の調整器１９によって低圧ライン出口の戻り低圧ヘ
リウムガスの温度が常温近辺になるように調整弁４を調
整して運転している。外乱等により第１熱文換器３の中
の温度バランスがくずれて高圧ライン出口温度が上昇し
た場合には、高圧ライン液体窒素熱交換器出口の温度調
整器美が上昇分の濃度を噴出してバイパスライン液体窒
素の調節弁５を開け、これによりｆＪｌ熱交換器３の高
圧ライン入口近傍すなわち低圧ライン出口近傍の液体窒
素の粒量は変えずに、高圧ライン出口近傍の液体窒素の
流量を増やして、第１熱交換！Ｉ３の高圧ライン出口の
温度を下げ、低圧ライン出口温度を下げることなく高圧
ライン環 出口温度を一定に襖つことができる。
以上、本実施例によれば、従来発生していた低圧戻りラ
インの温度低下、液体窒素熱交換器の中圧出口温度の外
乱による変動がなく、液体窒素を用いた予冷制御を安定
に行える。
インの温度低下、液体窒素熱交換器の中圧出口温度の外
乱による変動がなく、液体窒素を用いた予冷制御を安定
に行える。
なお、本実施例は冷媒としてヘリウムを用いた極低温冷
凍装置について述べたが、これに限る必要はない。
凍装置について述べたが、これに限る必要はない。
本発明によれば、従来装置で発生していた低圧戻りライ
ンの温度低下、補助寒冷源を通す熱交換器の高圧出口温
度の外乱による変動をなくすことができ、補助寒冷源を
用いた予冷制御を安定させ、安定した極低温冷凍装置の
運転が行えるという効果がある。
ンの温度低下、補助寒冷源を通す熱交換器の高圧出口温
度の外乱による変動をなくすことができ、補助寒冷源を
用いた予冷制御を安定させ、安定した極低温冷凍装置の
運転が行えるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の極低温冷凍装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
Claims (1)
- １、冷媒を圧縮循環させる圧縮機と、前記冷媒を断熱膨
張して寒冷を発生させる膨張機と、前記断熱膨張して発
生させた寒冷および補助寒冷源からの寒冷を用いて前記
圧縮機からの冷媒を冷却する熱交換器とを具備し、前記
熱交換器に設けた補助寒冷源の流路を途中から分岐し、
該分岐した流路のそれぞれを調整可能な手段を設けたこ
とを特徴とする極低温冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2457887A JPS63194163A (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | 極低温冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2457887A JPS63194163A (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | 極低温冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63194163A true JPS63194163A (ja) | 1988-08-11 |
Family
ID=12142046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2457887A Pending JPS63194163A (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | 極低温冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63194163A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63188468U (ja) * | 1987-05-26 | 1988-12-02 | ||
| JPH0480558A (ja) * | 1990-07-23 | 1992-03-13 | Hitachi Ltd | ヘリウム液化冷凍機 |
| JP2016503876A (ja) * | 2012-12-18 | 2016-02-08 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 冷凍及び／又は液化装置、並びにこれらに関連する方法 |
| JP2016504558A (ja) * | 2013-01-03 | 2016-02-12 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 冷凍及び／又は液化装置、並びにこれらに対応する方法 |
-
1987
- 1987-02-06 JP JP2457887A patent/JPS63194163A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63188468U (ja) * | 1987-05-26 | 1988-12-02 | ||
| JPH0480558A (ja) * | 1990-07-23 | 1992-03-13 | Hitachi Ltd | ヘリウム液化冷凍機 |
| JP2016503876A (ja) * | 2012-12-18 | 2016-02-08 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 冷凍及び／又は液化装置、並びにこれらに関連する方法 |
| US10465981B2 (en) | 2012-12-18 | 2019-11-05 | L'Air Liquide Societe Anonyme pour l'Etude et l'Exoloitation des Procedes Georqes Claude | Refrigeration and/or liquefaction device, and associated method |
| JP2016504558A (ja) * | 2013-01-03 | 2016-02-12 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 冷凍及び／又は液化装置、並びにこれらに対応する方法 |
| US10520225B2 (en) | 2013-01-03 | 2019-12-31 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Refrigeration and/or liquefaction device using selective pre-cooling, and corresponding method |
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