JPS60253769A - ヘリウム冷凍機 - Google Patents
ヘリウム冷凍機Info
- Publication number
- JPS60253769A JPS60253769A JP10830984A JP10830984A JPS60253769A JP S60253769 A JPS60253769 A JP S60253769A JP 10830984 A JP10830984 A JP 10830984A JP 10830984 A JP10830984 A JP 10830984A JP S60253769 A JPS60253769 A JP S60253769A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- helium
- adsorber
- valve
- refrigerator
- Prior art date
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- Pending
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ヘリウム冷凍機に係り、特に、被冷却体と直
結して閉サイクルを形成するヘリウム冷凍機に関するも
のである。
結して閉サイクルを形成するヘリウム冷凍機に関するも
のである。
ヘリウム冷凍機に使われているヘリウムガスは、資源的
に限られており、容易にいつもは入手できず、また高価
なため、ヘリウムガスは再生をして利用されている。そ
のため、ヘリウム冷凍機には、ヘリウムガスを回収し、
精製する装置が付属されている。この回収精製装置は、
ガスバッグ、回収Ｊヶ 圧縮機、精製器、弊蔵用ガスカードルで構成される。
に限られており、容易にいつもは入手できず、また高価
なため、ヘリウムガスは再生をして利用されている。そ
のため、ヘリウム冷凍機には、ヘリウムガスを回収し、
精製する装置が付属されている。この回収精製装置は、
ガスバッグ、回収Ｊヶ 圧縮機、精製器、弊蔵用ガスカードルで構成される。
この方式は、外部精製方式と言われるが、ガス回収時に
ガスバッグを通すので、閉サイクルで使用された汚れの
少ないヘリウムガスを必要以上に汚してしまう。それゆ
え、精製器には、必要以上の精製能力を持たせることに
なる３、また、この外部精製方式は、ヘリウムを液化し
、各種実験などで利用した後、このガスを回収し、精製
するシステム用であるので、処理量も余り大きくなく、
長時間連続運転向きでなく、バッチ運転を前提に考えら
れている。
ガスバッグを通すので、閉サイクルで使用された汚れの
少ないヘリウムガスを必要以上に汚してしまう。それゆ
え、精製器には、必要以上の精製能力を持たせることに
なる３、また、この外部精製方式は、ヘリウムを液化し
、各種実験などで利用した後、このガスを回収し、精製
するシステム用であるので、処理量も余り大きくなく、
長時間連続運転向きでなく、バッチ運転を前提に考えら
れている。
なお、この種の装置として関連するものには、例えば、
特開昭５４−１４７１７４号公報記載のものがある。
特開昭５４−１４７１７４号公報記載のものがある。
本発明の目的は、ヘリウム冷凍機の運転と並行してヘリ
ウムガスの精製を可能とすることで、長時間連続運転が
可能なヘリウム冷凍機を提供することにある。
ウムガスの精製を可能とすることで、長時間連続運転が
可能なヘリウム冷凍機を提供することにある。
本発明は、ヘリウムガス中の不純物を除去する機能を有
する吸着器をコールドボックス内の高圧ガスラインに吸
着、再生切替え可能に設けたことを特徴とするもので、
ヘリウム冷凍機の運転と並行してヘリウムガスの精製を
可能νしたものである。
する吸着器をコールドボックス内の高圧ガスラインに吸
着、再生切替え可能に設けたことを特徴とするもので、
ヘリウム冷凍機の運転と並行してヘリウムガスの精製を
可能νしたものである。
ヘリウム冷凍機と被冷却体で構成される閉サイクルのシ
ステムにおいて、系内のヘリウムガス中の不純物はほと
んど空気である。この空気は、システム運転中に外から
入ることはほとんどな曵、装置の点検、改造などで、系
内が空気にさらされるので、運転前に系内置換を行なう
が、１００％完全には置換ができず、その時の残留空気
が徐々にヘリウムガス内に出てくるものである。
ステムにおいて、系内のヘリウムガス中の不純物はほと
んど空気である。この空気は、システム運転中に外から
入ることはほとんどな曵、装置の点検、改造などで、系
内が空気にさらされるので、運転前に系内置換を行なう
が、１００％完全には置換ができず、その時の残留空気
が徐々にヘリウムガス内に出てくるものである。
この不純物の空気は、活性炭低温吸着法により除去する
ため、活性炭の入った吸着器を、コールドボックス内の
高圧ガスライン、好ましくは液体窒素温度近辺の高圧ガ
スラインの途中に設けたものである。これにより、従来
の外部装置は一切不要にできる。
ため、活性炭の入った吸着器を、コールドボックス内の
高圧ガスライン、好ましくは液体窒素温度近辺の高圧ガ
スラインの途中に設けたものである。これにより、従来
の外部装置は一切不要にできる。
また、先に述べたように、不純物は発生源から考えると
装置起動後に集中することにより、吸着器にバイパスラ
インを設けておき、不純物の除去が一段落したら、プロ
セスガスなバイパスライン側に流し、その間、吸着器中
の不純物を排出する再生を行ない、次の切替えに備える
ようにすれば、連続的に長時間運転が可能である。
装置起動後に集中することにより、吸着器にバイパスラ
インを設けておき、不純物の除去が一段落したら、プロ
セスガスなバイパスライン側に流し、その間、吸着器中
の不純物を排出する再生を行ない、次の切替えに備える
ようにすれば、連続的に長時間運転が可能である。
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
プロセスガスのヘリウムガスは主圧縮ｍｌにて所定圧力
まで昇圧され、コールドボックス１９内に入り、窒素子
冷熱文２で、予冷寒剤の液体窒素（ＬＮ２）および低圧
戻りライン加を流れる低温ガスにて、４０〜７０Ｋ（プ
ロセスによって幅がある）まで冷却され、活性炭低温吸
着法に必要な温度８０に以下となる。このヘリウムガス
は、窒素予冷熱交２の後流側で高圧ガスライン２１に設
けられた吸着器人口弁７を通り、吸着器人口弁７の後流
側で高圧ガスライン２１に設けられた吸着器３に入り、
この中に充填されている活性炭にて空気などの不純物が
吸着除去され、きれいになったヘリウムガスは、吸着器
３の後流側で高圧ガスライン２１に設けられた吸着器出
口弁８を通り、その後一部のガスがタービン流となり、
第１タービン５．第２タービン６で断熱膨張して低圧戻
りライン（９）に入り、低温戻りガスとなる。一方残り
゛のガスはＪＴ流となり熱交４にて冷却され、ＪＴ弁ｌ
Ｏ，トラン玉ファーチューブ１１を通って被冷却休校に
入り、液体ヘリウムの潜熱で対象物の冷却などを行ない
、蒸発ガスは、トランスファーチューブ１１を通って低
圧戻りライン囚に入り、熱交４．窒素予冷熱交２で顕熱
を回収され、主圧縮機１に戻って鳴る。
まで昇圧され、コールドボックス１９内に入り、窒素子
冷熱文２で、予冷寒剤の液体窒素（ＬＮ２）および低圧
戻りライン加を流れる低温ガスにて、４０〜７０Ｋ（プ
ロセスによって幅がある）まで冷却され、活性炭低温吸
着法に必要な温度８０に以下となる。このヘリウムガス
は、窒素予冷熱交２の後流側で高圧ガスライン２１に設
けられた吸着器人口弁７を通り、吸着器人口弁７の後流
側で高圧ガスライン２１に設けられた吸着器３に入り、
この中に充填されている活性炭にて空気などの不純物が
吸着除去され、きれいになったヘリウムガスは、吸着器
３の後流側で高圧ガスライン２１に設けられた吸着器出
口弁８を通り、その後一部のガスがタービン流となり、
第１タービン５．第２タービン６で断熱膨張して低圧戻
りライン（９）に入り、低温戻りガスとなる。一方残り
゛のガスはＪＴ流となり熱交４にて冷却され、ＪＴ弁ｌ
Ｏ，トラン玉ファーチューブ１１を通って被冷却休校に
入り、液体ヘリウムの潜熱で対象物の冷却などを行ない
、蒸発ガスは、トランスファーチューブ１１を通って低
圧戻りライン囚に入り、熱交４．窒素予冷熱交２で顕熱
を回収され、主圧縮機１に戻って鳴る。
装置起動後、数日間にて系内のヘリウムガス中の不純物
はかなり除去され、装置運転に支障のない濃度まで低減
される。このような時期に来たならば、吸着器３の再生
を行なっておｐ、いつでも吸着器を使えるように準備を
する。
はかなり除去され、装置運転に支障のない濃度まで低減
される。このような時期に来たならば、吸着器３の再生
を行なっておｐ、いつでも吸着器を使えるように準備を
する。
吸着器３の再生は、吸着器入口弁７および吸着器出口弁
８を閉止して、プロセスガスはバイパス弁９を開き、こ
のバイパスラインｎを通しながら行なうものである。
８を閉止して、プロセスガスはバイパス弁９を開き、こ
のバイパスラインｎを通しながら行なうものである。
まず、加温ガス人口弁１３を開き、続いて加温ガス出口
弁１５も開き、主圧縮機１からのプロセスガスな加温ガ
スとして導き、吸着器３の中の巻き込み管１４の中にこ
の加温ガスを通し、活性炭などの常温までの昇温を行な
う。吸着器３内がほぼ常温に戻ったならば、真空引き弁
五６を關いて、真空ポンプ１７にて吸着器３内の不純物
を除去する。その後、加温ガス人口弁１３．加温ガス出
口弁１５を閉止し予冷寒剤人ロ弁幻、予冷寒剤出口弁囚
を開き、窒素予冷熱交２に供給されるＬＮ２を冷却用寒
剤として導き、吸着器３の中の巻込み管Ｚの中にこのＬ
Ｎ２を通し活性炭などの冷却を行なう。これにより吸着
器３の再生は完了する。
弁１５も開き、主圧縮機１からのプロセスガスな加温ガ
スとして導き、吸着器３の中の巻き込み管１４の中にこ
の加温ガスを通し、活性炭などの常温までの昇温を行な
う。吸着器３内がほぼ常温に戻ったならば、真空引き弁
五６を關いて、真空ポンプ１７にて吸着器３内の不純物
を除去する。その後、加温ガス人口弁１３．加温ガス出
口弁１５を閉止し予冷寒剤人ロ弁幻、予冷寒剤出口弁囚
を開き、窒素予冷熱交２に供給されるＬＮ２を冷却用寒
剤として導き、吸着器３の中の巻込み管Ｚの中にこのＬ
Ｎ２を通し活性炭などの冷却を行なう。これにより吸着
器３の再生は完了する。
本実施例のようなヘリウム冷凍機では、次のような効果
を得ることができる。
を得ることができる。
（１） ヘリウム冷凍機の運転と並行してヘリウムガス
の精製を行なうことができるので、ヘリウム冷凍機を長
時間連続運転できる。
の精製を行なうことができるので、ヘリウム冷凍機を長
時間連続運転できる。
（２）ガスバッグなどによる二次的な汚れがないため、
ヘリウムガスの汚れが少なく吸着器の不純物吸着負荷を
軽減できる。
ヘリウムガスの汚れが少なく吸着器の不純物吸着負荷を
軽減できる。
本発明は、以上説明したように、ヘリウムガス中の不純
物を除去する機能を有する吸着器をコールドボックス内
の高圧ガスラインに吸着、再生切替え可能に設けたこと
で、ヘリウム冷凍機の運転と並行してヘリウムガスの精
製を行なうことができるので、長時間連続運転が可能な
ヘリウム冷凍機を提供できる効果がある。
物を除去する機能を有する吸着器をコールドボックス内
の高圧ガスラインに吸着、再生切替え可能に設けたこと
で、ヘリウム冷凍機の運転と並行してヘリウムガスの精
製を行なうことができるので、長時間連続運転が可能な
ヘリウム冷凍機を提供できる効果がある。
図面は、本発明によるヘリウム冷凍機の一実施例を示す
系統図である。 ３・・・・・・吸着器、１９・・・・・・コールドボッ
クス、２１・・・３・・−・・咄１益
系統図である。 ３・・・・・・吸着器、１９・・・・・・コールドボッ
クス、２１・・・３・・−・・咄１益
Claims (1)
- １ ヘリウム中の不純物を除去する機能を有する吸着器
をコールドボックス内の高圧ガスラインに吸着、再生切
替え可能に設けたことを特徴とするヘリウム冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10830984A JPS60253769A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | ヘリウム冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10830984A JPS60253769A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | ヘリウム冷凍機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60253769A true JPS60253769A (ja) | 1985-12-14 |
Family
ID=14481436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10830984A Pending JPS60253769A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | ヘリウム冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60253769A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03267659A (ja) * | 1990-03-16 | 1991-11-28 | Hitachi Ltd | ヘリウム冷凍機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56138655A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-29 | Kobe Steel Ltd | Cryocooler |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP10830984A patent/JPS60253769A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56138655A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-29 | Kobe Steel Ltd | Cryocooler |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03267659A (ja) * | 1990-03-16 | 1991-11-28 | Hitachi Ltd | ヘリウム冷凍機 |
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