JPS63302280A - ヘリウム液化方法 - Google Patents
ヘリウム液化方法Info
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- JPS63302280A JPS63302280A JP62136378A JP13637887A JPS63302280A JP S63302280 A JPS63302280 A JP S63302280A JP 62136378 A JP62136378 A JP 62136378A JP 13637887 A JP13637887 A JP 13637887A JP S63302280 A JPS63302280 A JP S63302280A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
- F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
- F25J1/0276—Laboratory or other miniature devices
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明はヘリウムガスの液化方法に関する。本発明は超
高速コンピュータ、赤外線検出器、核磁気共鳴装置など
に使用される液体ヘリウムを得ることができる。
高速コンピュータ、赤外線検出器、核磁気共鳴装置など
に使用される液体ヘリウムを得ることができる。
（従来の技術）
従来の液体ヘリウムを得る方法としては、Ｊ−Ｔループ
付蓄冷式冷凍サイクルが知られている。
付蓄冷式冷凍サイクルが知られている。
この方法は、スターリング（ｓｔｉｒｌｉｎｇ） 、ギ
フオード−マクマフオン（ｇｉｆｆｏｒｄ−ｍｅｍａｈ
ｏｎ ） 、ツルベイ（ｓｏｌｖａｙ＞およびブイリウ
ｖ （ｖｕｉｌｌｅｕｍｅｒ）等の蓄冷式冷凍サイクル
で１５〜２０に程度の冷凍温度を得、これによりヘリウ
ムガスを１５〜２０Ｋに冷却する。次ぎにＪ−Ｔルーズ
により１５〜２ＯＫに冷却されたヘリウムガスをジュー
ルトムソンバルブを通して断熱膨張さＶ一部のガスを液
化させて液体ヘリウムを得るものである。
フオード−マクマフオン（ｇｉｆｆｏｒｄ−ｍｅｍａｈ
ｏｎ ） 、ツルベイ（ｓｏｌｖａｙ＞およびブイリウ
ｖ （ｖｕｉｌｌｅｕｍｅｒ）等の蓄冷式冷凍サイクル
で１５〜２０に程度の冷凍温度を得、これによりヘリウ
ムガスを１５〜２０Ｋに冷却する。次ぎにＪ−Ｔルーズ
により１５〜２ＯＫに冷却されたヘリウムガスをジュー
ルトムソンバルブを通して断熱膨張さＶ一部のガスを液
化させて液体ヘリウムを得るものである。
Ｊ−Ｔループ付蓄冷式冷凍サイクルを利用した冷凍機の
代表的なものを第４図に示す。この冷凍機は蓄冷式第１
冷却装［１００とＪ−Ｔループ式第２冷却装置！２００
とからなる。蓄冷式第１冷却装置１００はコンプレッサ
ー１０１と第１膨脹室１０２、第２膨脹室１０３を有す
る膨張器１０４とからなる。Ｊ−Ｔ式第２冷ｍ装置２０
０はコンプレッサー２０１と第１熱交換器２０２、第２
熱交Ｍ器２０３、第３熱交換器２０４と第１冷却部２０
５、第２冷却部２０６とＪ−’ｒバルブ２０７と液体ヘ
リウム槽２０８とからなる。そしてヘリウムガスのルー
プはコンプレッサー２０１から第１熱交換器２０２、第
１冷却部２０５、第２熱交換器２０３、第２冷却部２０
６、第３熱交換器２０４、Ｊ−Ｔバルブ２０７を通り液
体ヘリウム槽２０８に至る往路と、さらに、この液体ヘ
リウム槽２０８より第３熱交換器２０４、第２熱交ｙＡ
器２０３、第１熱交換器２０２を通りコンプレッサー２
０１に戻る復路とからなる。この冷凍機ではＪ−Ｔ式第
２冷却装Ｃ２００のヘリウムガスが蓄冷式第１冷凍装置
１００の第１冷却部２０５、第２冷却部２０６を通って
充分に予冷され、Ｊ−Ｔパルプ２０７において等エンタ
ルピー膨張しガスの一部が液化し、液体ヘリウム槽２０
８内に蓄えられる。液化しなかった大部分のヘリウムガ
スは復路を液体ヘリウム槽２０８より第３熱交換器２０
４、第２熱交換器２０３、第１熱交換器２０２とつぎつ
ぎと熱交換しコンプレッサー２０１に戻る。
代表的なものを第４図に示す。この冷凍機は蓄冷式第１
冷却装［１００とＪ−Ｔループ式第２冷却装置！２００
とからなる。蓄冷式第１冷却装置１００はコンプレッサ
ー１０１と第１膨脹室１０２、第２膨脹室１０３を有す
る膨張器１０４とからなる。Ｊ−Ｔ式第２冷ｍ装置２０
０はコンプレッサー２０１と第１熱交換器２０２、第２
熱交Ｍ器２０３、第３熱交換器２０４と第１冷却部２０
５、第２冷却部２０６とＪ−’ｒバルブ２０７と液体ヘ
リウム槽２０８とからなる。そしてヘリウムガスのルー
プはコンプレッサー２０１から第１熱交換器２０２、第
１冷却部２０５、第２熱交換器２０３、第２冷却部２０
６、第３熱交換器２０４、Ｊ−Ｔバルブ２０７を通り液
体ヘリウム槽２０８に至る往路と、さらに、この液体ヘ
リウム槽２０８より第３熱交換器２０４、第２熱交ｙＡ
器２０３、第１熱交換器２０２を通りコンプレッサー２
０１に戻る復路とからなる。この冷凍機ではＪ−Ｔ式第
２冷却装Ｃ２００のヘリウムガスが蓄冷式第１冷凍装置
１００の第１冷却部２０５、第２冷却部２０６を通って
充分に予冷され、Ｊ−Ｔパルプ２０７において等エンタ
ルピー膨張しガスの一部が液化し、液体ヘリウム槽２０
８内に蓄えられる。液化しなかった大部分のヘリウムガ
スは復路を液体ヘリウム槽２０８より第３熱交換器２０
４、第２熱交換器２０３、第１熱交換器２０２とつぎつ
ぎと熱交換しコンプレッサー２０１に戻る。
〈発明が解決しようとする問題点）
このＪ−Ｔループ付蓄冷式冷凍サイクルを利用した冷凍
機は多聞のヘリウムガスをＪ−Ｔループにそって循環す
る必要があるため、冷凍機そのものが大型になるという
問題がある。
機は多聞のヘリウムガスをＪ−Ｔループにそって循環す
る必要があるため、冷凍機そのものが大型になるという
問題がある。
また、Ｊ−Ｔバルブによる膨張ではヘリウムガスは１〜
２に程度わずかに冷却されるにすぎず、ジュールトムソ
ン膨張を利用した作動媒体の冷部には限界があった。
２に程度わずかに冷却されるにすぎず、ジュールトムソ
ン膨張を利用した作動媒体の冷部には限界があった。
本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、より
簡単に液体ヘリウムが得られるヘリウム液化方法を提供
するものである。
簡単に液体ヘリウムが得られるヘリウム液化方法を提供
するものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明のヘリウム液化方法は、作動媒体としてのヘリウ
ムが圧縮される圧縮室と、圧縮されたヘリウムの圧縮熱
を放出する放熱部と、該放熱部と連通する蓄冷器と、該
蓄冷器を経た該ヘリウムが膨張づる膨脹室とを有する冷
凍機の該蓄冷器および該膨脹室の間に設けた熱交換器に
より該冷凍機の作動媒体であるヘリウムと別個のヘリウ
ムガスを冷却液化することを特徴とするものである。
ムが圧縮される圧縮室と、圧縮されたヘリウムの圧縮熱
を放出する放熱部と、該放熱部と連通する蓄冷器と、該
蓄冷器を経た該ヘリウムが膨張づる膨脹室とを有する冷
凍機の該蓄冷器および該膨脹室の間に設けた熱交換器に
より該冷凍機の作動媒体であるヘリウムと別個のヘリウ
ムガスを冷却液化することを特徴とするものである。
本発明はヘリウムガスを作動媒体とする蓄冷式冷凍機で
放熱部を２０に程度の冷凍で冷却づることによりヘリウ
ムの液化湿度以下の冷凍が得られることを発見したこと
にもとすく。
放熱部を２０に程度の冷凍で冷却づることによりヘリウ
ムの液化湿度以下の冷凍が得られることを発見したこと
にもとすく。
本発明のヘリウム液、化方法に使用される冷凍機は、作
動媒体としてのヘリウムが圧縮される圧縮全と、圧縮さ
れたヘリウムの圧縮熱を放出する放熱部と、該放熱部と
連通ずる蓄冷器と、該蓄冷器を経た該ヘリウムが膨張す
る膨脹室とを有する。
動媒体としてのヘリウムが圧縮される圧縮全と、圧縮さ
れたヘリウムの圧縮熱を放出する放熱部と、該放熱部と
連通ずる蓄冷器と、該蓄冷器を経た該ヘリウムが膨張す
る膨脹室とを有する。
かかる冷凍機としてはスターリング、ギフオード−マク
マフオン、ツルベイおよびブイリウマ等の蓄冷式冷凍サ
イクルで作動づる冷凍機を使用できる。この冷凍機の放
熱部は少なくとも４０１１ｆの冷凍、より好ましくは２
０により低い冷凍で冷却する必要がある。この冷Ｗ機に
はその蓄冷部および膨脹室の間に作ｅ媒体のヘリウムと
は別のヘリウムガスを冷却するための熱交換器を設ける
必要がある。
マフオン、ツルベイおよびブイリウマ等の蓄冷式冷凍サ
イクルで作動づる冷凍機を使用できる。この冷凍機の放
熱部は少なくとも４０１１ｆの冷凍、より好ましくは２
０により低い冷凍で冷却する必要がある。この冷Ｗ機に
はその蓄冷部および膨脹室の間に作ｅ媒体のヘリウムと
は別のヘリウムガスを冷却するための熱交換器を設ける
必要がある。
液化されるヘリウムガスも予め４０に以下より好ましく
は２０に以下の温度に冷却する。この予冷については公
知の冷凍機を使用できる。この予冷されたヘリウムガス
を冷凍機の熱交換器に送りここでヘリウムの液化温度以
下に冷却して液体ヘリウムを得るものである。
は２０に以下の温度に冷却する。この予冷については公
知の冷凍機を使用できる。この予冷されたヘリウムガス
を冷凍機の熱交換器に送りここでヘリウムの液化温度以
下に冷却して液体ヘリウムを得るものである。
ヘリウムガスが液化される熱交換器内のヘリウムガスの
圧力は冷凍機の膨張Ｔ内の最低圧力より高く維持される
必要がある。この条件が満たされないと液化効率がｔ（
ｉ端に悪くなり、また、液化が不可能になる。液化され
るヘリウムガスは熱交換器により冷却液化される前に断
熱膨張させることもできる。これにより液化されるヘリ
ウムガスの温度をさらに低下さぜ、液化湯度に予めちか
ずけることができる。
圧力は冷凍機の膨張Ｔ内の最低圧力より高く維持される
必要がある。この条件が満たされないと液化効率がｔ（
ｉ端に悪くなり、また、液化が不可能になる。液化され
るヘリウムガスは熱交換器により冷却液化される前に断
熱膨張させることもできる。これにより液化されるヘリ
ウムガスの温度をさらに低下さぜ、液化湯度に予めちか
ずけることができる。
液化された液体ヘリウムは液体ヘリウム槽に蓄える。な
Ｊ３外部からの熱の侵入により気化するヘリウムガスは
熱交換器に戻して再度液化しても、あるいはヘリウムガ
スボンベに戻してもよい。
Ｊ３外部からの熱の侵入により気化するヘリウムガスは
熱交換器に戻して再度液化しても、あるいはヘリウムガ
スボンベに戻してもよい。
「作用効果」
本発明のヘリウム液化方法は、ヘリウムを作動媒体とす
る蓄冷式冷凍機の蓄冷器および膨脹室の間に設（プた熱
交ｔＩＡ器に作動媒体と別のヘリウムガスを送り、熱交
換器内でヘリウムガスの液化温度以下に冷却して液体ヘ
リウムを得るものである。
る蓄冷式冷凍機の蓄冷器および膨脹室の間に設（プた熱
交ｔＩＡ器に作動媒体と別のヘリウムガスを送り、熱交
換器内でヘリウムガスの液化温度以下に冷却して液体ヘ
リウムを得るものである。
本発明のヘリウム液化方法では、Ｊ−Ｔループによる冷
却で液体ヘリウムを１ｑるのではなく、熱交換器内で液
化温度以下に冷却してヘリウムを液化する。このため使
用する冷１機が小形化され、単純になる。
却で液体ヘリウムを１ｑるのではなく、熱交換器内で液
化温度以下に冷却してヘリウムを液化する。このため使
用する冷１機が小形化され、単純になる。
［実施例］
本発明のヘリウム液化方法に使用した極低温冷凍機のシ
ステム構成図を第１図に、要部断面図を第２図に示す。
ステム構成図を第１図に、要部断面図を第２図に示す。
この極低温冷凍機は、逆スターリングサイクルで寒冷を
取出す第１冷凍装置１と、同じく逆スターリングサイク
ルでさらに一層低湿度の寒冷を取出す第２冷凍装置２と
、ヘリウム供給袋［３とから構成されている。
取出す第１冷凍装置１と、同じく逆スターリングサイク
ルでさらに一層低湿度の寒冷を取出す第２冷凍装置２と
、ヘリウム供給袋［３とから構成されている。
第１冷凍ｔｉｌ１１は、ヘリウムを作動媒体とし、第１
膨脹室１１と第２膨脹室１２の２個の膨脹室をもつ通常
のスターリング冷凍機で、２段シリンダ１３に圧縮用の
２段ピストン（図示せず）が摺動自在にはめこまれ、ピ
ストンとシリンダ１３とで、容積が変動する上記第１膨
脹室１１と第２１ｋｌｌ張室１２が形成されている。
膨脹室１１と第２膨脹室１２の２個の膨脹室をもつ通常
のスターリング冷凍機で、２段シリンダ１３に圧縮用の
２段ピストン（図示せず）が摺動自在にはめこまれ、ピ
ストンとシリンダ１３とで、容積が変動する上記第１膨
脹室１１と第２１ｋｌｌ張室１２が形成されている。
この第１冷凍装ｕ１は図示しない圧縮室と第１膨脹室１
１との間に図示しない放熱部、第１蓄冷室をもち、さら
に第１膨脹室１１と第２膨張空１２の間に図示しない第
２蓄冷室をもつ。そして図示しない駆動部で圧縮室と第
１膨脹室１１および第２膨脹室１２間にヘリウムガスを
往復動させ、第１膨脹室１１に第１寒冷、第２膨脹室１
２に約２０ＫＶ１度の第２寒冷を作るものである。
１との間に図示しない放熱部、第１蓄冷室をもち、さら
に第１膨脹室１１と第２膨張空１２の間に図示しない第
２蓄冷室をもつ。そして図示しない駆動部で圧縮室と第
１膨脹室１１および第２膨脹室１２間にヘリウムガスを
往復動させ、第１膨脹室１１に第１寒冷、第２膨脹室１
２に約２０ＫＶ１度の第２寒冷を作るものである。
第２冷凍装置２は、同じくヘリウムを作ｖＪ媒体とする
第１シリンダ２１、第２シリンダ２２および第３シリン
ダ２３をもつ２段膨張式のスターリング冷凍機である。
第１シリンダ２１、第２シリンダ２２および第３シリン
ダ２３をもつ２段膨張式のスターリング冷凍機である。
第１シリンダ２１には摺動自在に第１ピストン２１１が
装着され、それら先端部にシール２１２でシールされた
圧縮室２１５が形成されている。第２シリンダ２２およ
び第３シリンダ２３にはそれぞれ第２ピストン２２１、
第３ピストン２３１がｈｖされ、それぞれの先端部には
各々シール２２２、シール２３２でシールされた第１膨
張窄２２５および第２膨脹室２３５が形成されている。
装着され、それら先端部にシール２１２でシールされた
圧縮室２１５が形成されている。第２シリンダ２２およ
び第３シリンダ２３にはそれぞれ第２ピストン２２１、
第３ピストン２３１がｈｖされ、それぞれの先端部には
各々シール２２２、シール２３２でシールされた第１膨
張窄２２５および第２膨脹室２３５が形成されている。
なお、各シリンダ２１．２２．２３のシールに近い外周
部には第１冷凍装置１の第１ｒｔＪ３張至１１の寒冷を
伝える銅製の第１冷却部０１４が当接している。また、
第１シリンダ２１の先端外周部には第１冷凍装置１の第
２１１５張室１２の寒冷を伝える銅製の第２冷却部材１
５が当接し、圧縮室２１５と第１１１張室２２５との間
で圧縮室２１５側に設けられた放熱部２７を冷却してい
る。さらに圧縮室２１５と第１膨脹室２２５の間で第１
膨脹室２２５側に第１蓄冷室２４、第１膨脹室２２５と
第２膨脹室２３５の間で第１膨脹室２２５側に第２蓄冷
室２５、第２ＩｌｌＩ！張室２３５側に熱交換器２６が
段けられている。
部には第１冷凍装置１の第１ｒｔＪ３張至１１の寒冷を
伝える銅製の第１冷却部０１４が当接している。また、
第１シリンダ２１の先端外周部には第１冷凍装置１の第
２１１５張室１２の寒冷を伝える銅製の第２冷却部材１
５が当接し、圧縮室２１５と第１１１張室２２５との間
で圧縮室２１５側に設けられた放熱部２７を冷却してい
る。さらに圧縮室２１５と第１膨脹室２２５の間で第１
膨脹室２２５側に第１蓄冷室２４、第１膨脹室２２５と
第２膨脹室２３５の間で第１膨脹室２２５側に第２蓄冷
室２５、第２ＩｌｌＩ！張室２３５側に熱交換器２６が
段けられている。
この第２冷凍装置２は、図示しない駆動部で第１ピスト
ン２１１、第２ピストン２２１および第３ピストン２３
１・を駆動し、作動媒体であるヘリウムを圧縮室２１５
と第１膨脹室２２５および第２膨脹室２３５との間で往
復動させ、熱交換器２６を４．２に以下に冷却するもの
である。
ン２１１、第２ピストン２２１および第３ピストン２３
１・を駆動し、作動媒体であるヘリウムを圧縮室２１５
と第１膨脹室２２５および第２膨脹室２３５との間で往
復動させ、熱交換器２６を４．２に以下に冷却するもの
である。
ヘリウム供給袋ｅ３は、ヘリウムガスボンベ３１、ポン
プ３２、第１冷凍装置１の第１膨脹室１１を形成するシ
リンダ１３の外周に当接して巻き付けられた第１コイル
３３１、第２膨脹室１２を形成するシリンダ１３の外周
に当接して巻き付けられた第２コイル３３２、第１蓄冷
室２４および第２蓄冷室２５の外周に当接して巻き付け
られた第３コイル３３３、上記した熱交換器２６、液体
ヘリウム槽３４、第３コイル３３３、第２コイル３３２
お↓び第１コイル３３１のそれぞれ外周に当接して巻き
付けられた第４コイル３３４、第５コイル３３５および
第６コイル３３６とよりなるループで構成されている。
プ３２、第１冷凍装置１の第１膨脹室１１を形成するシ
リンダ１３の外周に当接して巻き付けられた第１コイル
３３１、第２膨脹室１２を形成するシリンダ１３の外周
に当接して巻き付けられた第２コイル３３２、第１蓄冷
室２４および第２蓄冷室２５の外周に当接して巻き付け
られた第３コイル３３３、上記した熱交換器２６、液体
ヘリウム槽３４、第３コイル３３３、第２コイル３３２
お↓び第１コイル３３１のそれぞれ外周に当接して巻き
付けられた第４コイル３３４、第５コイル３３５および
第６コイル３３６とよりなるループで構成されている。
ヘリウム供給装置３はヘリウムガスボンベ３１内のヘリ
ウムガスをポンプ３２で圧縮し、第１コイル３３１、第
２コイル３３２、第３コイル３３３を通して次々に冷却
し、最後に熱交換器２６内で４．２に以下に冷却してヘ
リウムガスを液化し、液体ヘリウム槽３４に蓄えるもの
である。なお、液化しなかったヘリウムガスおよび外部
からの熱で気化したヘリウムガスは第４コイル３３４、
第５コイル３３５および第６コイル３３６で次々に熱交
換されて寒冷を失い、最後にヘリウムガスボンベ３１に
戻る。
ウムガスをポンプ３２で圧縮し、第１コイル３３１、第
２コイル３３２、第３コイル３３３を通して次々に冷却
し、最後に熱交換器２６内で４．２に以下に冷却してヘ
リウムガスを液化し、液体ヘリウム槽３４に蓄えるもの
である。なお、液化しなかったヘリウムガスおよび外部
からの熱で気化したヘリウムガスは第４コイル３３４、
第５コイル３３５および第６コイル３３６で次々に熱交
換されて寒冷を失い、最後にヘリウムガスボンベ３１に
戻る。
本実施例のヘリウム液化方法は、この極低温冷ａ４機で
実施される。すなわち、第１冷凍装置１を作動させ、第
２冷凍装置２の放熱部２７を２０に程度に冷却するとと
もに、ヘリウム供給装置３の第２コイル３３２を同じく
２０に程度に冷却する。
実施される。すなわち、第１冷凍装置１を作動させ、第
２冷凍装置２の放熱部２７を２０に程度に冷却するとと
もに、ヘリウム供給装置３の第２コイル３３２を同じく
２０に程度に冷却する。
また、第２冷凍装置２を駆動し、作ｖＪ媒体のヘリウム
を圧縮室２１５と第１膨脹室２２５および第２膨脹室２
３５との間を往復動させ、熱交換器２６を４．２に以下
に冷却する。（なお、ヘリウムを作動媒体に使用してヘ
リウムの液化温度より低い寒冷が得られるのか不明であ
るが、逆スターリングサイクルで放熱部を２０に程度の
寒冷で冷却した場合には４．２に以下の寒冷が１９られ
ることを実証している。）この状態でヘリウム供給装置
３のポンプ３２を駆動してヘリウムガスを第２冷凍装置
２の第２膨脹室２３５の最低圧力より高い１ 、６ｋｇ
ｍｃｍ ２程度に高める。そして熱交換器２６にヘリウ
ムガスを導き、熱交換器２６内で液化させ、液化した液
体ヘリウムを液体ヘリウム槽３４に蓄える。
を圧縮室２１５と第１膨脹室２２５および第２膨脹室２
３５との間を往復動させ、熱交換器２６を４．２に以下
に冷却する。（なお、ヘリウムを作動媒体に使用してヘ
リウムの液化温度より低い寒冷が得られるのか不明であ
るが、逆スターリングサイクルで放熱部を２０に程度の
寒冷で冷却した場合には４．２に以下の寒冷が１９られ
ることを実証している。）この状態でヘリウム供給装置
３のポンプ３２を駆動してヘリウムガスを第２冷凍装置
２の第２膨脹室２３５の最低圧力より高い１ 、６ｋｇ
ｍｃｍ ２程度に高める。そして熱交換器２６にヘリウ
ムガスを導き、熱交換器２６内で液化させ、液化した液
体ヘリウムを液体ヘリウム槽３４に蓄える。
本実施例に使用した極低温冷凍機の代りに、第３図にシ
ステム構成図を示す極低温冷＊ｉを使用して本発明のヘ
リウム液化方法を実施することができる。
ステム構成図を示す極低温冷＊ｉを使用して本発明のヘ
リウム液化方法を実施することができる。
この極低温冷凍機は上記した極低温冷２１２機の第３コ
イル３３３と熱交換器２６との間にジュールトムソンバ
ルブ３５を設けたもので、他の構成は同じである。この
極低温冷凍機では、比較的高圧で第３コイル３３３によ
り４．２に近くにまで冷ｌｎされているヘリウムガスが
ジュールトムソンバルブ３５を通過することにより断熱
膨張し、ヘリウムガスの温度はさらに低下する。これに
より熱交換器２６内での液化をより容易にするものであ
る。
イル３３３と熱交換器２６との間にジュールトムソンバ
ルブ３５を設けたもので、他の構成は同じである。この
極低温冷凍機では、比較的高圧で第３コイル３３３によ
り４．２に近くにまで冷ｌｎされているヘリウムガスが
ジュールトムソンバルブ３５を通過することにより断熱
膨張し、ヘリウムガスの温度はさらに低下する。これに
より熱交換器２６内での液化をより容易にするものであ
る。
第１図は実施例で使用した極低温装置のシステム構成図
、第２図はその極低温装置の要部断面図、国 １・・・第１冷凍装置 ２・・・第２冷凍装置３・・
・ヘリウム供給装置 ２４・・・第１蓄冷室 ２５・・・第２蓄冷室２６・
・・熱交換器 ２７・・・放熱部３４・・・液体ヘ
リウム槽 ２１５・・・圧縮室 ２２５・・・第１膨脹室２３
５・・・第２膨脹室 特許出願人 アイシン精機株式会社 代理人 弁理士 大川 宏 第２図
、第２図はその極低温装置の要部断面図、国 １・・・第１冷凍装置 ２・・・第２冷凍装置３・・
・ヘリウム供給装置 ２４・・・第１蓄冷室 ２５・・・第２蓄冷室２６・
・・熱交換器 ２７・・・放熱部３４・・・液体ヘ
リウム槽 ２１５・・・圧縮室 ２２５・・・第１膨脹室２３
５・・・第２膨脹室 特許出願人 アイシン精機株式会社 代理人 弁理士 大川 宏 第２図
Claims (5)
- （１）作動媒体としてのヘリウムが圧縮される圧縮室と
、圧縮されたヘリウムの圧縮熱を放出する放熱部と、該
放熱部と連通する蓄冷器と、該蓄冷器を経た該ヘリウム
が膨脹する膨脹室とを有する冷凍機の該蓄冷器および該
膨脹室の間に設けた熱交換器により該冷凍機の作動媒体
であるヘリウムと別個のヘリウムガスを冷却液化するこ
とを特徴とするヘリウム液化方法。 - （２）放熱部は４０Ｋ以下の寒冷により冷却される特許
請求の範囲第１項記載のヘリウム液化方法。 - （３）ヘリウムガスが液化される熱交換器内のヘリウム
ガス圧力は冷凍機の膨脹室内の最低圧力より高く維持さ
れている特許請求の範囲第１項記載のヘリウム液化方法
。 - （４）液化されるヘリウムガスは熱交換器により冷却液
化される前に断熱膨脹して該熱交換器に導入される特許
請求の範囲第１項記載のヘリウム液化方法。 - （５）冷凍機は逆スターリング冷凍機である特許請求の
範囲第１項記載のヘリウム液化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62136378A JP2636240B2 (ja) | 1987-05-31 | 1987-05-31 | ヘリウム液化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62136378A JP2636240B2 (ja) | 1987-05-31 | 1987-05-31 | ヘリウム液化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302280A true JPS63302280A (ja) | 1988-12-09 |
| JP2636240B2 JP2636240B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=15173757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62136378A Expired - Fee Related JP2636240B2 (ja) | 1987-05-31 | 1987-05-31 | ヘリウム液化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2636240B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006343075A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 機械式冷凍機とジュール・トムソン膨張を用いた極低温冷凍機 |
| JP2007085700A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Taiyo Nippon Sanso Corp | ヘリウム凝縮装置 |
-
1987
- 1987-05-31 JP JP62136378A patent/JP2636240B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006343075A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 機械式冷凍機とジュール・トムソン膨張を用いた極低温冷凍機 |
| JP2007085700A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Taiyo Nippon Sanso Corp | ヘリウム凝縮装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2636240B2 (ja) | 1997-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |