JPH0349025B2 - - Google Patents
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- JPH0349025B2 JPH0349025B2 JP2280684A JP2280684A JPH0349025B2 JP H0349025 B2 JPH0349025 B2 JP H0349025B2 JP 2280684 A JP2280684 A JP 2280684A JP 2280684 A JP2280684 A JP 2280684A JP H0349025 B2 JPH0349025 B2 JP H0349025B2
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- flow rate
- pressure
- circuit
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Links
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 3
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Landscapes
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、極低温冷凍装置の運転制御方法に係
り、特に膨張機並びにジユール・トムソン弁（以
下、JT弁と略）を有する極低温冷凍装置の運転
制御方法に関するものである。
り、特に膨張機並びにジユール・トムソン弁（以
下、JT弁と略）を有する極低温冷凍装置の運転
制御方法に関するものである。
〔発明の背景〕
ヘリウム液化冷凍機、水素液化機等の膨張機並
びにJT弁を有する極低温冷凍装置において膨張
機のガス流量は膨張機の入口圧力を一定に保つよ
うに定値制御する方法等により制御されている。
びにJT弁を有する極低温冷凍装置において膨張
機のガス流量は膨張機の入口圧力を一定に保つよ
うに定値制御する方法等により制御されている。
膨張機のガス流量すなわち膨張機の入口圧力に
は運転状況に応じた最適値が存在するが、しか
し、この最適値に制御することが困難であるた
め、膨張機にガスを流し過ぎて圧縮機能力をオー
バーしてしまつたり、逆に不足して圧縮機吐出ガ
スのバイパスによる無駄な電力消費が生ずるとい
つた欠点があつた。
は運転状況に応じた最適値が存在するが、しか
し、この最適値に制御することが困難であるた
め、膨張機にガスを流し過ぎて圧縮機能力をオー
バーしてしまつたり、逆に不足して圧縮機吐出ガ
スのバイパスによる無駄な電力消費が生ずるとい
つた欠点があつた。
本発明の目的は、膨張機のガス流量を運転状況
に応じて適正に制御することで、圧縮機での能力
オーバーと無駄な電力消費とを防止できる極低温
冷凍装置の運転制御方法を提供することにある。
に応じて適正に制御することで、圧縮機での能力
オーバーと無駄な電力消費とを防止できる極低温
冷凍装置の運転制御方法を提供することにある。
本発明は、バイパス回路に流れ込む高圧回路か
らのガス流量を検出し、該流量が多い場合は膨張
機の入口圧力設定値を高くし膨張機の入口弁開度
を開方向に制御し、該流量が少ない場合は膨張機
の入口圧力設定値を低くし膨張機の入口弁開度を
閉方向に制御して、バイパス流量を用いて膨張機
のガス流量を運転状況に応じて適正に制御するも
のである。
らのガス流量を検出し、該流量が多い場合は膨張
機の入口圧力設定値を高くし膨張機の入口弁開度
を開方向に制御し、該流量が少ない場合は膨張機
の入口圧力設定値を低くし膨張機の入口弁開度を
閉方向に制御して、バイパス流量を用いて膨張機
のガス流量を運転状況に応じて適正に制御するも
のである。
ヘリウム液化冷凍機、水素液化機等の膨張機並
びにJT弁を有する極低温冷凍装置で、圧縮機の
吐出ガスは冷凍機に導入され、冷凍機内部の膨張
機並びにJT弁で膨張して寒冷を発生した後、圧
縮機の吸収側に戻されるが、圧縮機吐出量が冷凍
機内の流量よりも多い場合は、この過剰分はバイ
パスラインを通り冷凍機をバイパスする。一方、
冷凍機内の流量はJT弁並びに膨張機の入口弁に
よつて決定されるが、JT弁の液化、冷凍等の各
運転モードによつて弁開度が決定されるのに対し
て、膨張機の入口弁は開けば開くほど膨張機での
寒冷発生量が増加して装置能力が向上する。但
し、膨張機の入口弁の弁開度をあまり大きくし過
ぎると圧縮機での能力をオーバーしてしまう。
びにJT弁を有する極低温冷凍装置で、圧縮機の
吐出ガスは冷凍機に導入され、冷凍機内部の膨張
機並びにJT弁で膨張して寒冷を発生した後、圧
縮機の吸収側に戻されるが、圧縮機吐出量が冷凍
機内の流量よりも多い場合は、この過剰分はバイ
パスラインを通り冷凍機をバイパスする。一方、
冷凍機内の流量はJT弁並びに膨張機の入口弁に
よつて決定されるが、JT弁の液化、冷凍等の各
運転モードによつて弁開度が決定されるのに対し
て、膨張機の入口弁は開けば開くほど膨張機での
寒冷発生量が増加して装置能力が向上する。但
し、膨張機の入口弁の弁開度をあまり大きくし過
ぎると圧縮機での能力をオーバーしてしまう。
本発明者は、このような点につき種々検討を行
つた結果、バイパス流量を検知して、このバイパ
ス流量が最小となるように膨張機の入口弁の弁開
度を制御すれば、膨張機の入口圧力の最適制御を
行うことができ膨張機のガス流量を運転状況に応
じて適正に制御できるという知見を得た。
つた結果、バイパス流量を検知して、このバイパ
ス流量が最小となるように膨張機の入口弁の弁開
度を制御すれば、膨張機の入口圧力の最適制御を
行うことができ膨張機のガス流量を運転状況に応
じて適正に制御できるという知見を得た。
以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。
る。
図面は、クロードサイクルを用いたヘリウム冷
凍機で、圧縮機１を出たガスはコールドボツクス
２に入り、第１熱交換器３で戻りガス及び液体窒
素（LN2）により冷却された後に膨張機ライン４
とJT弁ライン５とに分流する。膨張機ライン４
に分流したガスは第１膨張機６及び第２膨張機７
で断熱膨張して自身の温度を降下させた後に低圧
ライン８のガスに合流する。一方、JT弁ライン
５に分流したガスは第２熱交換器９〜第５熱交換
器１２で低圧ライン８を流れる戻りガスにより冷
却された後にJT弁１３で断熱膨張して一部液化
する。その後、被冷却体１４を冷却し第５熱交換
器１２に戻り低圧ライン８を通りJT弁ライン５
を流れるガスを冷却し自身の温度を上昇させ常温
になつた後に圧縮機１の吸入側に導かれる。
凍機で、圧縮機１を出たガスはコールドボツクス
２に入り、第１熱交換器３で戻りガス及び液体窒
素（LN2）により冷却された後に膨張機ライン４
とJT弁ライン５とに分流する。膨張機ライン４
に分流したガスは第１膨張機６及び第２膨張機７
で断熱膨張して自身の温度を降下させた後に低圧
ライン８のガスに合流する。一方、JT弁ライン
５に分流したガスは第２熱交換器９〜第５熱交換
器１２で低圧ライン８を流れる戻りガスにより冷
却された後にJT弁１３で断熱膨張して一部液化
する。その後、被冷却体１４を冷却し第５熱交換
器１２に戻り低圧ライン８を通りJT弁ライン５
を流れるガスを冷却し自身の温度を上昇させ常温
になつた後に圧縮機１の吸入側に導かれる。
この場合、圧縮機１を出たガスは、コールドボ
ツクス２に流れる流量が少ない間はバイパスライ
ン１５のバイパス弁１６，１７を通り一部バイパ
スする。一方、膨張機入口弁１８は第２膨張機７
の入口圧力を検出し圧力指示調節計１９によつて
制御されている。この圧力指示調節計１９の設定
値は、バイパスライン１５に流れるガス流量を検
出する流量指示調節計２０によつてカスケード制
御して設定される。この場合、バイパスライン１
５にバイパスするガスの流量が設定値より多い場
合には、圧力指示調節計１９の圧力設定値を高く
し膨張機へのガス導入量を多くするようにし、逆
に、バイパスするガスの流量が設定値より少なく
なつた場合には、圧力指示調節計１９の圧力設定
値を低くして膨張機へのガス導入量を少なくする
ように制御する。なお、流量指示調節計２０の設
定値は、最小値にしておく。また、圧力指示調節
計１９は、入口圧力が高い場合は膨張機入口弁１
８を絞る方向に制御し、入口圧力が低い場合は膨
張機入口弁１８を開く方向に制御する。
ツクス２に流れる流量が少ない間はバイパスライ
ン１５のバイパス弁１６，１７を通り一部バイパ
スする。一方、膨張機入口弁１８は第２膨張機７
の入口圧力を検出し圧力指示調節計１９によつて
制御されている。この圧力指示調節計１９の設定
値は、バイパスライン１５に流れるガス流量を検
出する流量指示調節計２０によつてカスケード制
御して設定される。この場合、バイパスライン１
５にバイパスするガスの流量が設定値より多い場
合には、圧力指示調節計１９の圧力設定値を高く
し膨張機へのガス導入量を多くするようにし、逆
に、バイパスするガスの流量が設定値より少なく
なつた場合には、圧力指示調節計１９の圧力設定
値を低くして膨張機へのガス導入量を少なくする
ように制御する。なお、流量指示調節計２０の設
定値は、最小値にしておく。また、圧力指示調節
計１９は、入口圧力が高い場合は膨張機入口弁１
８を絞る方向に制御し、入口圧力が低い場合は膨
張機入口弁１８を開く方向に制御する。
本実施例によれば、膨張機のガス流量を運転状
況に応じて適正化できるので、圧縮機での能力オ
ーバーと無駄な電力消費とを防止することができ
る。また、バイパスラインに流れるガス流量を最
小にできるので、圧縮機の吐出ガスのほぼ全量を
寒冷の発生に利用でき装置能力および効率を向上
させることができる。
況に応じて適正化できるので、圧縮機での能力オ
ーバーと無駄な電力消費とを防止することができ
る。また、バイパスラインに流れるガス流量を最
小にできるので、圧縮機の吐出ガスのほぼ全量を
寒冷の発生に利用でき装置能力および効率を向上
させることができる。
本発明は、以上説明したように膨張機の入口圧
力を圧縮機のバイパス流量を用いて制御すること
で、膨張機のガス流量を運転状況に応じて適正に
制御できるので、圧縮機での能力オーバーと無駄
な電力消費を防止できるという効果がある。
力を圧縮機のバイパス流量を用いて制御すること
で、膨張機のガス流量を運転状況に応じて適正に
制御できるので、圧縮機での能力オーバーと無駄
な電力消費を防止できるという効果がある。
図面は本発明を実施したヘリウム冷凍機の一例
を示すフローシートである。 １……圧縮機、７……第２膨張機、１３……
JT弁、１８……膨張機入口弁、１９……圧力指
示調節計、２０……流量指示調節計。
を示すフローシートである。 １……圧縮機、７……第２膨張機、１３……
JT弁、１８……膨張機入口弁、１９……圧力指
示調節計、２０……流量指示調節計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機によつて圧縮した高圧冷媒ガスを冷凍
機内に供給する高圧回路と、該高圧回路から分岐
し前記冷凍機内の熱交換器およびジユールトムソ
ン弁を介して極低温冷媒を生成するJT回路と、
該JT回路から前記熱交換器を逆に介して前記圧
縮機の吸入側に戻す戻り回路と、前記分岐された
高圧回路の他方であつて膨張機を介して寒冷を発
生し前記戻り回路に合流する膨張機回路と、前記
圧縮機の吐出側と吸入側とを圧力調整弁を介して
つなぐバイパス回路とを有した極低温冷凍装置の
運転制御方法において、 前記バイパス回路に流れ込む前記高圧回路から
のガス流量を検出し、該流量が多い場合は前記膨
張機の入口圧力設定値を高くし前記膨張機の入口
弁開度を開方向に制御し、該流量が少ない場合は
前記膨張機の入口圧力設定値を低くし前記膨張機
の入口弁開度を閉方向に制御して、前記バイパス
流量を調整することを特徴とする極低温冷凍装置
の運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2280684A JPS60169060A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 極低温冷凍装置の運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2280684A JPS60169060A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 極低温冷凍装置の運転制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60169060A JPS60169060A (ja) | 1985-09-02 |
| JPH0349025B2 true JPH0349025B2 (ja) | 1991-07-26 |
Family
ID=12092929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2280684A Granted JPS60169060A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 極低温冷凍装置の運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60169060A (ja) |
-
1984
- 1984-02-13 JP JP2280684A patent/JPS60169060A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60169060A (ja) | 1985-09-02 |
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