JPH0652140B2 - Ｈｅガス精製装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はHeガス精製装置の改良に関するものである。
（従来技術） 従来の深冷式Heガス精製器は、第２図に示す如く真空断
熱容器１０内に収納された液体窒素容器１７内に熱交換
器２、気液分離フイルタ３、吸着器４等を納め、液体窒
素ＬN2で冷却し、100kg／cm2Ｇ以上の高圧力で運転され
ていた。従って液体窒素の入手および液体窒素の補給、
精製器再生時の液体窒素の排出の必要性、高圧力使用の
ための設備管理の必要性等の諸問題があった。
熱容器１０内に収納された液体窒素容器１７内に熱交換
器２、気液分離フイルタ３、吸着器４等を納め、液体窒
素ＬN2で冷却し、100kg／cm2Ｇ以上の高圧力で運転され
ていた。従って液体窒素の入手および液体窒素の補給、
精製器再生時の液体窒素の排出の必要性、高圧力使用の
ための設備管理の必要性等の諸問題があった。
（発明により解決しようとする問題点及び目的） 従来型Heガス精製器の問題点を改良し、性能の向上、省
力化、安全性並びに操作性の向上等を図ることを目的と
するものである。
力化、安全性並びに操作性の向上等を図ることを目的と
するものである。
（発明による解決手段） 真空断熱容器内に第１段熱交換器、第２段熱交換器並び
に蓄冷式He冷凍機を収納し、該蓄冷式He冷凍機の第１段
熱負荷フランジに気液分離フイルタと第１段吸着器を、
又蓄冷式He冷凍機の第２段熱負荷フランジに第２段吸着
器を設け、真空断熱容器外から流入した不純ガスを第１
段熱交換器から気液分離フイルタ、第１段吸着器、第２
段熱交換器、第２段吸着器を経て取出すようにした。
に蓄冷式He冷凍機を収納し、該蓄冷式He冷凍機の第１段
熱負荷フランジに気液分離フイルタと第１段吸着器を、
又蓄冷式He冷凍機の第２段熱負荷フランジに第２段吸着
器を設け、真空断熱容器外から流入した不純ガスを第１
段熱交換器から気液分離フイルタ、第１段吸着器、第２
段熱交換器、第２段吸着器を経て取出すようにした。
（実施例） 第１図に基いて説明する。８はギフォード・マクマホン
サイクル冷凍機（以下Ｇ−Ｍ冷凍機という）で、該Ｇ−
Ｍ冷凍機８の第１段熱負荷フランジ９に気液分離フイル
タ３と第１段吸着器４が、又第２段熱負荷フランジ9aに
第２段吸着器５が取付けられている。気液分離フイルタ
３の上部に第１段熱交換器２が、又第２段吸着器５の下
部に第２段熱交換器2aが取付けられている。これらは多
重層断熱材(SI)を巻付けられて真空断熱容器１０内に納
められている。
サイクル冷凍機（以下Ｇ−Ｍ冷凍機という）で、該Ｇ−
Ｍ冷凍機８の第１段熱負荷フランジ９に気液分離フイル
タ３と第１段吸着器４が、又第２段熱負荷フランジ9aに
第２段吸着器５が取付けられている。気液分離フイルタ
３の上部に第１段熱交換器２が、又第２段吸着器５の下
部に第２段熱交換器2aが取付けられている。これらは多
重層断熱材(SI)を巻付けられて真空断熱容器１０内に納
められている。
１は精製ガス入口弁で熱交換器２を経て気液分離フイル
タ３に通ずる配管に装置されている。７は液体排出弁で
気液分離フイルタ３の下部に設けられた液体排出管7aに
設けられている。６は圧力調整器で第２段吸着器５から
第２段熱交換器2a及び第１段熱交換器２を通る配管に設
けられている。１２は気液分離フイルタ３、吸着器４，
５に設けられた電熱ヒータ、１１はシールオフバルブ、
１３は熱負荷フランジ９に設けた温度計である。
タ３に通ずる配管に装置されている。７は液体排出弁で
気液分離フイルタ３の下部に設けられた液体排出管7aに
設けられている。６は圧力調整器で第２段吸着器５から
第２段熱交換器2a及び第１段熱交換器２を通る配管に設
けられている。１２は気液分離フイルタ３、吸着器４，
５に設けられた電熱ヒータ、１１はシールオフバルブ、
１３は熱負荷フランジ９に設けた温度計である。
以上で明らかな通り、本考案においては第２図の従来型
ガス精製器に見られたような液体窒素容器１７がない。
従ってＧ−Ｍ冷凍機によって第１段吸着器４と第２段吸
着器５の温度を液体窒素温度７７Ｋより低くすることが
できるようになっている。
ガス精製器に見られたような液体窒素容器１７がない。
従ってＧ−Ｍ冷凍機によって第１段吸着器４と第２段吸
着器５の温度を液体窒素温度７７Ｋより低くすることが
できるようになっている。
以上本発明はHe冷凍機、液化機用として発明したもので
あるが、第３図に示すように１段He冷凍機8aを用いれ
ば、Heガスの他H2，Neガス用の精製器としても使用する
ことができる。
あるが、第３図に示すように１段He冷凍機8aを用いれ
ば、Heガスの他H2，Neガス用の精製器としても使用する
ことができる。
又吸着器を電熱ヒータ１２で温度コントロールすればH
e，H2,Ne以外の沸点の高いガス用としても使用すること
ができる。
e，H2,Ne以外の沸点の高いガス用としても使用すること
ができる。
（作用） シールオフバルブ１１より真空度１×１０-5Torr以上に
真空断熱容器１０内を排気して、精製回路のHeガス置換
を常温で充分行ない、一般購入のHeガスを約９kg/cm2Ｇ
封入し、精製ガス入口弁１と圧力調整器６を閉じた状態
でＧ−Ｍ冷凍機８を起動する。数時間後第１段と第２段
の熱負荷フランジ９，9aを介して気液分離フイルタ３、
吸着器４及び２段吸着器５が冷却され、第１断熱負荷フ
ランジ９の温度を測定するための温度計１３が６５Ｋに
なると、精製ガス入口弁１を開いて不純Heガスを流入さ
せ、圧力調整器６を9.0〜9.9kg／cm2Ｇに調整する。精
製ガス入口弁１より流入した不純Heガスは第１段熱交換
器２の高温側を通り、低温側と熱交換して不純物H2O,
N2,O2,ＣＯ,CO2等の一部は液化または固化粉体化して気
液分離フイルタ３に入る。気液分離フイルタ３で分離さ
れた一部の粉体を含む液体は気液分離フイルタ３の下部
に溜り、液体排出管7aより液体排出弁７を通って大気側
へ排出させる。
真空断熱容器１０内を排気して、精製回路のHeガス置換
を常温で充分行ない、一般購入のHeガスを約９kg/cm2Ｇ
封入し、精製ガス入口弁１と圧力調整器６を閉じた状態
でＧ−Ｍ冷凍機８を起動する。数時間後第１段と第２段
の熱負荷フランジ９，9aを介して気液分離フイルタ３、
吸着器４及び２段吸着器５が冷却され、第１断熱負荷フ
ランジ９の温度を測定するための温度計１３が６５Ｋに
なると、精製ガス入口弁１を開いて不純Heガスを流入さ
せ、圧力調整器６を9.0〜9.9kg／cm2Ｇに調整する。精
製ガス入口弁１より流入した不純Heガスは第１段熱交換
器２の高温側を通り、低温側と熱交換して不純物H2O,
N2,O2,ＣＯ,CO2等の一部は液化または固化粉体化して気
液分離フイルタ３に入る。気液分離フイルタ３で分離さ
れた一部の粉体を含む液体は気液分離フイルタ３の下部
に溜り、液体排出管7aより液体排出弁７を通って大気側
へ排出させる。
一方気液分離フイルタ３の上部フイルタ部で、残りの粉
体が分離除去され吸着器４へ流れる。吸着器４では残り
の不純ガスがほぼ吸着除去され、第２段熱交換器2aの高
温側を通り、低温側と熱交換して約１８ＫのHeガスとな
る。さらに第２段吸着器５でHeガス以外の不純物H2,Ne
を吸着除去し、0.1ppm(V)以下の高純度Heガスとなっ
て、第１段熱交換器２と第２段熱交換器2aの低温側を通
って昇温し、圧力調整器６を通って流出する。
体が分離除去され吸着器４へ流れる。吸着器４では残り
の不純ガスがほぼ吸着除去され、第２段熱交換器2aの高
温側を通り、低温側と熱交換して約１８ＫのHeガスとな
る。さらに第２段吸着器５でHeガス以外の不純物H2,Ne
を吸着除去し、0.1ppm(V)以下の高純度Heガスとなっ
て、第１段熱交換器２と第２段熱交換器2aの低温側を通
って昇温し、圧力調整器６を通って流出する。
その後の運転で気液分離フイルタ３のフイルタ部の目づ
まりや第１段及び第２段吸着器４，５の破過をきたした
らＧ−Ｍ冷凍機８を停止して、精製ガス入口弁１と圧力
調整器６を閉じ精製運転を停止する。その後液体排出弁
７よりHeガスを放出して、気液分離フイルタ３、第１段
吸着器４及び第２段吸着器５を電熱ヒータ１２で温度計
１３が常温を示すまで昇温し、系内の不純物を排出して
再生し、次の精製運転に備える。
まりや第１段及び第２段吸着器４，５の破過をきたした
らＧ−Ｍ冷凍機８を停止して、精製ガス入口弁１と圧力
調整器６を閉じ精製運転を停止する。その後液体排出弁
７よりHeガスを放出して、気液分離フイルタ３、第１段
吸着器４及び第２段吸着器５を電熱ヒータ１２で温度計
１３が常温を示すまで昇温し、系内の不純物を排出して
再生し、次の精製運転に備える。
（効果） 深冷式Heガス精製器に蓄冷式He冷凍機を用いて冷却する
ようにしたので、 １）吸着器の運転温度を液体窒素温度（７７Ｋ）以下に
することが出来るので、ガス圧力が１０kg／cm2Ｇ以下
でも高性能の運転が可能となった。
ようにしたので、 １）吸着器の運転温度を液体窒素温度（７７Ｋ）以下に
することが出来るので、ガス圧力が１０kg／cm2Ｇ以下
でも高性能の運転が可能となった。
２）液体窒素を使用しないので運転操作が簡単となっ
た。
た。
３）より能力の向上を計ろうとするならば従来型の高圧
（１０kg／cm2Ｇ以上）精製も可能である。
（１０kg／cm2Ｇ以上）精製も可能である。
第１図は本発明に係るHeガス精製器を示す。 第２図は従来型Heガス精製器を示す。 第３図は１段He冷凍機付Heガス精製器を示す。 図において； １……精製ガス入口弁、２……第１段熱交換器 2a……第２段熱交換器、３……気液分離フイルタ ４……第１段吸着器、５……第２段吸着器 ６……圧力調整器、７……液体排出弁 7a……液体排出管、８……Ｇ−Ｍ冷凍機 ９……第１段熱負荷フランジ 9a……第２段熱負荷フランジ 10……真空断熱容器、11……シールオフバルブ 12……電熱ヒータ、13……温度計 14……液体窒素液面計、15……液体窒素供給弁 16……窒素ガス排出弁、17……液体窒素容器
Claims (1)
- 【請求項１】真空断熱容器内に第１段熱交換器、第２段
熱交換器並びに蓄冷式He冷凍機を収納し、該蓄冷式He冷
凍機の第１段熱負荷フランジに気液分離フイルタと第１
段吸着器を、又蓄冷式He冷凍機の第２段熱負荷フランジ
に第２段吸着器を設け、真空断熱容器外から流入した不
純ガスを第１段熱交換器から気液分離フイルタ、第１段
吸着器、第２段熱交換器、第２段吸着器を経て取出すよ
うにしたことを特徴とするHeガス精製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62160928A JPH0652140B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Ｈｅガス精製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62160928A JPH0652140B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Ｈｅガス精製装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS646656A JPS646656A (en) | 1989-01-11 |
| JPH0652140B2 true JPH0652140B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=15725292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62160928A Expired - Lifetime JPH0652140B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Ｈｅガス精製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652140B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230271105A1 (en) * | 2012-11-21 | 2023-08-31 | 1372934 B.C. Ltd. | Systems and methods for cryogenic refrigeration |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0812024B2 (ja) * | 1990-02-08 | 1996-02-07 | ダイキン工業株式会社 | 極低温冷凍機 |
| JP4145673B2 (ja) * | 2003-02-03 | 2008-09-03 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 汚染物質排出機能を備えた循環式液体ヘリウム再液化装置、その装置からの汚染物質排出方法、その装置に使用する精製器およびトランスファーチューブ |
| US10352617B2 (en) | 2014-09-25 | 2019-07-16 | University Of Zaragoza | Apparatus and method for purifying gases and method of regenerating the same |
| CN120667869B (zh) * | 2025-08-21 | 2025-10-24 | 江西省瑞科制冷科技有限公司 | 一种采用气液分离式冷却模块的真空镀膜水冷机 |
-
1987
- 1987-06-30 JP JP62160928A patent/JPH0652140B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230271105A1 (en) * | 2012-11-21 | 2023-08-31 | 1372934 B.C. Ltd. | Systems and methods for cryogenic refrigeration |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS646656A (en) | 1989-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |