JPH0436552A - 低温吸着筒を有する冷凍機 - Google Patents

低温吸着筒を有する冷凍機

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JPH0436552A
JPH0436552A JP2141423A JP14142390A JPH0436552A JP H0436552 A JPH0436552 A JP H0436552A JP 2141423 A JP2141423 A JP 2141423A JP 14142390 A JP14142390 A JP 14142390A JP H0436552 A JPH0436552 A JP H0436552A
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JP
Japan
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refrigerator
adsorbing
adsorption cylinder
cooled
cylinder
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JP2141423A
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Ikuo Kawamura
河村　郁生
Kozo Matsumoto
松本　孝三
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Techno Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷凍機における不純物除去に好適な低温吸着筒
を有する冷凍機−二関するものである。
〔従来の技術〕
冷凍機、特にヘリウム冷凍装置のような極低温の寒冷を
発生するシステムにおける不純物の除去としては、特開
昭６１−４９５９１号公報に記載のように冷凍機本体と
は別システムとしてガス回収および不純物除去のための
低温精製器を有し、低温状態の保持のためにＬＮ２を用
いたものがあった。このような装置では冷却用のＬＮ、
および再生用のＧＮ２が必要である。
また、特闘平１−１０７８２４号公報のように常温精製
をする場合においては、所定のＭ度を確保するために大
量の吸着材が必要となり、このための専用再生システム
も必要であった。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術においては不純物（特に、水分。
油等）除去のための専用装置が必要であり、その運転の
ためにユーティリティーの消費が発生した。
本発明の目的は、上記従来技術のような複雑な装置を必
要としないで不純物を除去することのできる低温吸着筒
な有する冷凍機を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、冷凍機の冷媒入口に冷凍機
の戻りの寒冷により冷却される吸着筒な設けることによ
り、室温における吸着材の吸着能力より向上させると共
に、吸着筒で冷却された高圧ラインの冷媒ガスをそのま
ま冷凍機に篤き、熱ロス等の発生なな鴫すようにしたも
のである。
〔作　　　用〕
冷凍機入口に設置された吸着筒は、冷凍機の寒冷により
室温よりも低温状態に保つことができる。
これにより、低温状態としない場合、すなわち、圧縮機
吐出温度域に設けた場合の吸着材の吸着能力より高い吸
着能力となり、吸着充填量も減少でき小型化できる。こ
れにより、従来のような複雑な装置を必要としないで不
純物を除去できる。
さらに、吸着筒を出た低温状態の高圧ラインの冷媒は、
そのまま冷凍機の高圧ラインに導かれるので、冷凍機と
して熱ロスがない。
〔実　施　例〕
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は吸着筒をコールドボックス（冷凍機本体）と同一真
空保冷槽内に収納した場合のものである。
第１図においてｌは圧縮機、２はコールドボックス（冷
凍機本体の真空保冷槽）、３は吸着筒（冷却熱交を含む
）、４は吸着筒冷却ガス供給弁、５および９〜１２は熱
交換器、６は膨張タービン人口弁、７，８は膨張タービ
ン、ｌはＪＴ弁、１４ｍ−１４ｄは継手、巧は被冷却体
である。
冷凍機の作動について説明すると、圧縮１ａｌにより圧
縮された冷媒ガスは、コールドボックス２に導かれ寒冷
の戻りにより熱交換器５および９〜［を通り冷却されな
がら、圧縮された冷媒ガスの一部は膨張タービン人口弁
６を介して膨張タービン７．８に入り断熱膨張により寒
冷を発して寒冷戻りラインに合流する。圧縮された冷媒
ガスは、最終的にはＪＴ弁Ｂにて膨張した後に被冷体巧
を冷却してコールドボックス２に戻る。
上記の冷凍機において、圧縮Ｉ！ｌにより圧縮された冷
媒ガスは、吸着筒３にて不純物（水分、油分等）を吸着
する。吸着筒３は、低温の寒冷戻りの一部を吸着筒冷却
ガス供給弁４を介して導くことにより低温状態に保たれ
、吸着能力向上の効果を有する。さら暮こ、吸着筒３は
継手１４　ａ〜１４　ｄにより容易に取り出せる構造と
なっており、水分。
油分等常温では取り除くことが困難な不純物を蓄積させ
た吸着筒３を取り外すことによって、定期的に吸着剤交
換および吸着筒の洗浄乾燥で取り除くことができ、これ
ら不浄物の冷ａｌ［機本体への蓄積を防止する効果があ
る。
なお、吸着筒３を取り外す際には、冷５［機成ロ弁１６
．膨張タービン人口弁ｓ、ＪＴ弁口、吸着筒冷却ガス供
給５’Ｆ４および弁１７を閉じて、冷媒ガスを止めてお
く。望だ、コールドボックス２内は図示を省略した排気
装置によって真空に減圧排気される。
また、吸着筒３は、戻り冷媒ガスの寒冷を用いて冷却し
ているが、冷凍機全体でみると熱ロスはない。すなわち
、図示を省略しているが、熱交換器５はＬＮ２によって
予冷されてもり、戻りの冷媒ガスの寒冷と共に圧縮機ｌ
からの高圧の冷媒ガスを冷却するようになっている。し
たがって、熱交換器５の前流側の戻り冷媒の一部を吸着
筒３′Ｉ）冷却に用いると、高圧の冷媒ガスの予冷が充
分に行なわれなくなる。しかし、このように冷却された
吸着筒３に導入された圧縮機ｌからの高圧の冷媒ガスは
、吸着筒３で不純物を除去されるとともに冷却される。
冷却された高圧の冷媒ガスは、冷却されたまま熱交換器
５へ送られるので、予冷のための寒冷は少なくてすむ。
このように、吸着筒３を冷却するのに用いられた寒冷は
、高圧の冷媒ガスの予冷で回収されるので熱ロスがない
。
次に、本発明の第２の実施例を第２因により説明する。
本図において、第１図と同一部分は図示を省略するとと
もに、一部は同符号で示す。本図が第１図と異なる点は
、真空保冷槽ムがコールドボックス２とは別に独立して
設け、図示を省略した排気装置によって真空に減圧排気
されるようになっており、真空保冷槽ガ内に吸着筒３を
設けた点である。また、吸着筒３の継手１４ｍ、１４ｂ
の前後に弁詔、１９を設けると共に、バイパス弁ｍを介
して吸着筒３のバイパスラインを設けである。
このように構成することにより、前記−実施例と同様に
作用し、同様の効果があると共に、吸着筒３を取り外す
際には、バイパス弁Ｉを開き、弁１７、１８．１９およ
び吸着筒冷却ガス供給弁４を閉じることによって、冷凍
機の運転を続行したまま吸着筒３を取り外すことができ
るという効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、従来室温で吸着していた不純物をコン
パクトな容量で吸着できる効果がある。
また、従来冷凍機へ同伴され低温部に蓄積される傾向に
あった水分、油分等も容易に取り除畷ことができるとい
う効果がある。
これにより、従来のように複雑な装置を必要としないで
、不純物を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例である低温吸着筒な有する冷
凍機を示す概略構成図、第２図は本発明の他の実施例を
示す部分概略構成図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、冷凍機の冷媒入口に該冷凍機の寒冷により冷却され
    た吸着筒を設けたことを特徴とする低温吸着筒を有する
    冷凍機。 ２、前記吸着筒を真空断熱槽に入れ、取合い配管を取り
    外し可能な継手構成とし、前記吸着筒を取り外し再生操
    作可能とした請求項１記載の低温吸着筒を有する冷凍機
    。 ３、前記冷凍機本体と前記吸着筒とを同一真空断熱槽中
    に収納した請求項２記載の低温吸着筒を有する冷凍機。 ４、前記冷凍機本体と前記吸着筒とを異なる真空断熱槽
    中に収納した請求項２記載の低温吸着筒を有する冷凍機
    。
JP2141423A 1990-06-01 1990-06-01 低温吸着筒を有する冷凍機 Pending JPH0436552A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6216467B1 (en) 1998-11-06 2001-04-17 Helix Technology Corporation Cryogenic refrigerator with a gaseous contaminant removal system
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
JP2019528395A (ja) * 2016-08-25 2019-10-10 レイボルド ゲーエムベーハー 冷凍機

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6216467B1 (en) 1998-11-06 2001-04-17 Helix Technology Corporation Cryogenic refrigerator with a gaseous contaminant removal system
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
JP2019528395A (ja) * 2016-08-25 2019-10-10 レイボルド ゲーエムベーハー 冷凍機

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