JPS6353471B2 - - Google Patents
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- JPS6353471B2 JPS6353471B2 JP2966581A JP2966581A JPS6353471B2 JP S6353471 B2 JPS6353471 B2 JP S6353471B2 JP 2966581 A JP2966581 A JP 2966581A JP 2966581 A JP2966581 A JP 2966581A JP S6353471 B2 JPS6353471 B2 JP S6353471B2
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- pressure
- stage
- compressor
- helium
- stage compressor
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 19
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 16
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 101100321817 Human parvovirus B19 (strain HV) 7.5K gene Proteins 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は小型ヘリウム冷凍機の改良に関する
ものである。
ものである。
従来この種の装置として、第１図に示すものが
あつた。
あつた。
図において、１は低圧段圧縮機、２は高圧段圧
縮機、３はギフオード・マクマホン冷凍機（以下
Ｇ―Ｍ冷凍機と略す）、４はＧ―Ｍ冷凍機の１段
受冷器、５はＧ―Ｍ冷凍機の２段受冷器、６は第
１熱交換器、７は第２熱交換器、８は第３熱交換
器、９はジユール・トムソン弁、１０は被冷却体
の超電導マグネツトである。
縮機、３はギフオード・マクマホン冷凍機（以下
Ｇ―Ｍ冷凍機と略す）、４はＧ―Ｍ冷凍機の１段
受冷器、５はＧ―Ｍ冷凍機の２段受冷器、６は第
１熱交換器、７は第２熱交換器、８は第３熱交換
器、９はジユール・トムソン弁、１０は被冷却体
の超電導マグネツトである。
HPは高圧圧力を示し、高圧段圧縮機２の吐出
圧力で、20Kg／cm2である。
圧力で、20Kg／cm2である。
MPは中圧圧力を示し、高圧段圧縮機２の吸入
圧力で約５Kg／cm2である。
圧力で約５Kg／cm2である。
LPは低圧圧力を示すし、低圧段圧縮機１の吸
入圧力で約０Kg／cm2である。
入圧力で約０Kg／cm2である。
次に動作について説明する。
Ｇ―Ｍ冷凍機３は高圧段圧縮機２によつて、
HP＝20Kg／cm2程度に圧縮されたヘリウムガスの
断熱膨張効果により１段受冷器４は60K程度、２
段受冷器５は15K程度の温度に下がる。
HP＝20Kg／cm2程度に圧縮されたヘリウムガスの
断熱膨張効果により１段受冷器４は60K程度、２
段受冷器５は15K程度の温度に下がる。
一方、高圧圧力HPの一部のヘリウムガスは向
流型の第１熱交換器６を通り、Ｇ―Ｍ冷凍機３の
１段受冷器４で約60Kに冷却され、さらに第２熱
交換器７を通り、Ｇ―Ｍ冷凍機３の２段受冷器５
で約15Kに冷却され、第３熱交換器８を通つた
後、ジユール・トムソン弁９で等エンタルピ膨張
を行ない、ほゞ大気圧（０Kg／cm2）となる。
流型の第１熱交換器６を通り、Ｇ―Ｍ冷凍機３の
１段受冷器４で約60Kに冷却され、さらに第２熱
交換器７を通り、Ｇ―Ｍ冷凍機３の２段受冷器５
で約15Kに冷却され、第３熱交換器８を通つた
後、ジユール・トムソン弁９で等エンタルピ膨張
を行ない、ほゞ大気圧（０Kg／cm2）となる。
この時、ヘリウムガスの温度は、4.2K程度と
なり、一部のガスが液化する。
なり、一部のガスが液化する。
この低温のガスで、超電導マグネツト１０など
の被冷却体の温度を4.2Kに保持させている。
の被冷却体の温度を4.2Kに保持させている。
超電導マグネツト１０を冷却したヘリウムガス
は、第３熱交換器８、第２熱交換器７、第１熱交
換器６の低圧側を通り、それぞれの高圧側のヘリ
ウムガスと熱交換し、ほゞ室温となり、低圧段圧
縮機１に吸込まれ、中圧圧力MPとなり、さらに
高圧段圧縮機２で高圧圧力HPとなり、これを繰
り返えす。
は、第３熱交換器８、第２熱交換器７、第１熱交
換器６の低圧側を通り、それぞれの高圧側のヘリ
ウムガスと熱交換し、ほゞ室温となり、低圧段圧
縮機１に吸込まれ、中圧圧力MPとなり、さらに
高圧段圧縮機２で高圧圧力HPとなり、これを繰
り返えす。
従来の装置は以上のように構成されているが、
ヘリウムガスの熱力学状態からは、ジユール・ト
ムソン弁の入口圧力は10Kg／cm2以上であればよ
く、HP＝20Kg／cm2まで上げる必要はない。従来
装置では圧縮機を２台設置して高圧圧力HPを得
ているため、この圧力のガスの一部を分流してジ
ユール・トムソン弁へのガスを供給している。
ヘリウムガスの熱力学状態からは、ジユール・ト
ムソン弁の入口圧力は10Kg／cm2以上であればよ
く、HP＝20Kg／cm2まで上げる必要はない。従来
装置では圧縮機を２台設置して高圧圧力HPを得
ているため、この圧力のガスの一部を分流してジ
ユール・トムソン弁へのガスを供給している。
つまり、ジユール・トムソン弁へ供給するガス
の圧力を10Kg／cm2から20Kg／cm2に上昇するための
動力は本来不必要なものであり、装置の効率を低
下させる欠点があつた。
の圧力を10Kg／cm2から20Kg／cm2に上昇するための
動力は本来不必要なものであり、装置の効率を低
下させる欠点があつた。
この発明は上記従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、高圧段圧縮機を前、後段と
２段の圧縮機に分割することにより、ジユール・
トムソン弁へ供給するガスの圧力を10Kg／cm2とし
て、装置の効率を向上することを目的としてい
る。
めになされたもので、高圧段圧縮機を前、後段と
２段の圧縮機に分割することにより、ジユール・
トムソン弁へ供給するガスの圧力を10Kg／cm2とし
て、装置の効率を向上することを目的としてい
る。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。
る。
第２図において、１〜１０は第１図と同一であ
るため省略する。図中、２ａは高圧段前段圧縮
機、２ｂは高圧段後段圧縮機である。LPは低圧
圧力を示す低圧段圧縮機１の吸入圧力で、約０
Kg／cm2である。
るため省略する。図中、２ａは高圧段前段圧縮
機、２ｂは高圧段後段圧縮機である。LPは低圧
圧力を示す低圧段圧縮機１の吸入圧力で、約０
Kg／cm2である。
MP１は中圧圧力１を示す高圧段前段圧縮機２
ａの吸入圧力で、約５Kg／cm2である。
ａの吸入圧力で、約５Kg／cm2である。
MP２は中圧圧力２を示す高圧段前段圧縮機２
ａの吐出圧力で、約10Kg／cm2である。
ａの吐出圧力で、約10Kg／cm2である。
HPは高圧圧力を示す高圧段後段圧縮機２ｂの
吐出圧力で、約20Kg／cm2である。
吐出圧力で、約20Kg／cm2である。
Ｇ―Ｍ冷凍機３は、HP＝20Kg／cm2のガスを入
れて、MP１＝５Kg／cm2に膨張動作することによ
り、従来装置と同様に１段受冷器４の温度は60K
程度、２段受冷器５の温度は15K程度になる。
れて、MP１＝５Kg／cm2に膨張動作することによ
り、従来装置と同様に１段受冷器４の温度は60K
程度、２段受冷器５の温度は15K程度になる。
一方、高圧段前段圧縮機２ａの吐出部から導か
れた中圧圧力2MP２は、従来装置と同様に第１
熱交換器６、１段受冷器４、第２熱交換器７、２
段受冷器５、第３熱交換器８を通過した後、ジユ
ール・トムソン弁で膨張する。なお、ジユール・
トムソン弁の入口温度は7.5K、また出口膨張後
の圧力は１Kg／cm2以下となる。その後、被冷却体
の超電導マグネツトを冷却し、各熱交換器の低圧
側を通り、低圧圧力LPとなつて低圧段圧縮機に
吸入され、高圧段前段圧縮機２ａで圧縮され、上
記のループを循環する。
れた中圧圧力2MP２は、従来装置と同様に第１
熱交換器６、１段受冷器４、第２熱交換器７、２
段受冷器５、第３熱交換器８を通過した後、ジユ
ール・トムソン弁で膨張する。なお、ジユール・
トムソン弁の入口温度は7.5K、また出口膨張後
の圧力は１Kg／cm2以下となる。その後、被冷却体
の超電導マグネツトを冷却し、各熱交換器の低圧
側を通り、低圧圧力LPとなつて低圧段圧縮機に
吸入され、高圧段前段圧縮機２ａで圧縮され、上
記のループを循環する。
以上のようにこの発明により、高圧段圧縮機２
を前段、後段の圧縮機に分割して、ジユール・ト
ムソン弁９へ供給する圧力を20Kg／cm2から約10
Kg／cm2に下げることにより、余分なガスを圧縮す
る動力が不要となる。
を前段、後段の圧縮機に分割して、ジユール・ト
ムソン弁９へ供給する圧力を20Kg／cm2から約10
Kg／cm2に下げることにより、余分なガスを圧縮す
る動力が不要となる。
これにより、装置全体の効率が向上する効果が
得られる。
得られる。
なお、上記実施例では、ギフオード・マクマホ
ン冷凍機について説明したが、ソルベイサイクル
冷凍機等、蓄冷器、デイスプレーサを持ち、これ
によつて冷凍を発生する冷凍機でも同様の効果が
得られる。
ン冷凍機について説明したが、ソルベイサイクル
冷凍機等、蓄冷器、デイスプレーサを持ち、これ
によつて冷凍を発生する冷凍機でも同様の効果が
得られる。
第１図は従来の小型ヘリウム冷凍機のガスの流
れを示す模式図、第２図はこの発明の一実施例の
小型ヘリウム冷凍機のガスの流れを示す模式図で
ある。 １は低圧段圧縮機、２は高圧段圧縮機、２ａは
高圧段前段圧縮機、２ｂは高圧段後段圧縮機、３
はギフオード・マクマホン冷凍機、９はジユー
ル・トムソン弁、LPは低圧圧力、MP１は中圧
圧力１、MP２は中圧圧力２、HPは高圧圧力で
ある。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分
を示す。
れを示す模式図、第２図はこの発明の一実施例の
小型ヘリウム冷凍機のガスの流れを示す模式図で
ある。 １は低圧段圧縮機、２は高圧段圧縮機、２ａは
高圧段前段圧縮機、２ｂは高圧段後段圧縮機、３
はギフオード・マクマホン冷凍機、９はジユー
ル・トムソン弁、LPは低圧圧力、MP１は中圧
圧力１、MP２は中圧圧力２、HPは高圧圧力で
ある。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分
を示す。
Claims (1)
- １ 外部の圧縮機により高圧ガスを供給し、系内
で低圧に膨張させて冷凍を発生するヘリウム冷凍
機を利用して、他の外部の圧縮機を低圧段圧縮機
とし、上記ヘリウム冷凍機の圧縮機を高圧段圧縮
機として動作させて圧縮したヘリウムガスを供給
することにより、ジユール・トムソン弁の入口温
度および出口膨張後の圧力を所定値以下にせしめ
て、液化ヘリウムを生成するヘリウム冷凍サイク
ルにおいて、上記高圧段圧縮機として動作させる
ヘリウム冷凍機の圧縮機は、前段、後段圧縮用の
２台の圧縮機で２段圧縮する構成とし、上記前段
圧縮機の吐出部のガスを上記ジユール・トムソン
弁へ供給することを特徴としたヘリウム冷凍装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2966581A JPS57142458A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Helium refrigerating plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2966581A JPS57142458A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Helium refrigerating plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57142458A JPS57142458A (en) | 1982-09-03 |
| JPS6353471B2 true JPS6353471B2 (ja) | 1988-10-24 |
Family
ID=12282404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2966581A Granted JPS57142458A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Helium refrigerating plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57142458A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4484458A (en) * | 1983-11-09 | 1984-11-27 | Air Products And Chemicals, Inc. | Apparatus for condensing liquid cryogen boil-off |
-
1981
- 1981-02-27 JP JP2966581A patent/JPS57142458A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57142458A (en) | 1982-09-03 |
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