JP6612320B2 - 極低温冷却装置を調整するための方法および対応する装置 - Google Patents
極低温冷却装置を調整するための方法および対応する装置 Download PDFInfo
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Description
− 冷却装置/液化機は同一のものであり、装置は、前記動的平均値に関連するパラメータの瞬間値間の差に応じて少なくとも1つの冷却装置/液化機の少なくとも1つの作動ガス流れ制御弁のリアルタイム制御を実行し、それにより、様々な冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値を、決定された同一の値に収束させ、
− 冷却装置/液化機は同一のものであり、装置は、前記動的平均値に関連するパラメータの瞬間値間の差に応じて少なくとも1つの冷却装置/液化機の少なくとも1つの作動ガス流れ制御弁のリアルタイム制御を実行し、それにより、迅速に、圧縮ステーションに戻る作動ガスのリターン流れの流速の前記瞬間値を、決定された同一の流れ値に収束させ、低温室内の作動ガスの流出流れと、圧縮ステーションに戻る作動ガスのリターン流れとの間の作動ガスの温度の差を、決定された同一の温度差値に収束させ、および各低温室の出口における冷却された作動ガスの流れの流速を、決定された同一の流速値に収束させ、
− 各冷却装置/液化機の圧縮ステーションが、作動回路に直列に配置された2つの圧縮機であって、それぞれ「低圧圧縮機」および「中圧圧縮機」と称される2つの圧縮機と、少なくとも1つの可変開放式に制御される迂回弁を含む低圧圧縮機を選択的に迂回するための迂回回路とを含み、方法が、冷却装置/液化機のそれぞれについて、圧縮ステーションに戻る作動ガスのリターン流れの流速の瞬間値からなる作動パラメータの同時測定を含み、方法は、冷却装置/液化機の全てについての作動パラメータの動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、装置は、関係する冷却装置/液化機の作動パラメータの瞬間値間の差に応じて各迂回弁の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、様々な冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値をその動的平均値に収束させ、
− 方法は、冷却装置/液化機のそれぞれについて、低温室内の同じ温度レベルにおける、一方ではリターン流れと、他方では流出流れとの間の作動ガスの温度の差の同時測定を含み、各迂回弁の制御が、関係する冷却装置/液化機の前記温度差と、冷却装置/液化機の全てについて計算された前記温度差の平均との間の差異に応じて修正され、各迂回弁の開閉は、関係する冷却装置/液化機の温度差が絶対値の観点で前記温度差の平均に対して増大するとき、低減され、
− 圧縮ステーションの出口に、各冷却装置/液化機は、可変開放式に制御される出口弁を含み、方法は、冷却装置/液化機のそれぞれについて、作動ガスの出口流れの流速の瞬間値からなる作動パラメータの同時測定を含み、方法は、冷却装置/液化機の全てについての作動パラメータの動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、装置は、関係する冷却装置/液化機の作動パラメータの瞬間値間の差に応じて各出口弁の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、様々な冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値を動的平均値に収束させ、
− 各出口弁が、前記弁の出口で測定された圧力設定値に従って制御され、装置は、各出口弁の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、関係する冷却装置/液化機の圧縮ステーションの出口におけるガスの流れの流速の瞬間値が前記動的平均値より高いとき、圧力設定値を低減し、および逆の場合は逆を行い、
− 作動回路は、各冷却装置/液化機の低温室内に、液化作動ガスの極低温タンク内に浸漬された作動ガス冷却用熱交換器を含む主管と、極低温タンクの上流で主管の迂回路を形成し、かつ極低温タンク内に開口し、それにより、低温室によって生成された液化作動ガスを極低温タンクに送達できる副管とを含み、主管は、冷却用熱交換器の下流に配置された可変開放式に制御される下流弁を含み、方法は、冷却装置/液化機のそれぞれについて、冷却用熱交換器の下流の前記主管内の作動ガスの出口流れの流速の瞬間値からなる作動パラメータの同時測定を含み、方法は、冷却装置/液化機の全てについてのこの作動パラメータの動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、装置は、関係する冷却装置/液化機のこの作動パラメータの瞬間値間の差に応じて各下流弁の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、様々な冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値をこの動的平均値に収束させ、
− 副管は可変開放式分配弁を提供され、可変開放式分配弁の開放は、低温室内の液化作動ガスの生成が増大する場合に増大され、各下流弁の制御は分配弁の開放の状態に応じて修正され、それにより、分配弁の開放が増大するとき、下流弁の開放を低減し、および逆の場合は逆を行い、
− 各冷却装置/液化機の低温室は、作動流体を冷却するための複数の熱交換器と、低温室の出口で作動ガスを供給する前記熱交換器の少なくともいくつかを迂回するための迂回管とを含み、前記迂回管は、可変開放式にそれぞれ制御される迂回弁を経由して熱交換器と熱を交換する関係で作動回路の残りの部分に接続され、方法は、冷却装置/液化機のそれぞれについて、前記迂回管内のガスの流れの流速の瞬間値からなる作動パラメータの同時測定を含み、方法は、冷却装置/液化機の全てについてのこの作動パラメータの動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、装置は、関係する冷却装置/液化機の作動パラメータの瞬間値と動的平均値との間の差に応じて迂回弁の少なくとも1つの開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、様々な冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値をこの動的平均値に収束させ、
− 作動回路は、各冷却装置/液化機の低温室の内側に、冷却対象物と熱を交換した低温作動流体を加熱するための複数の熱交換器を含み、作動回路は、圧縮ステーションに戻る作動ガスのリターン流れを戻すための管を含み、戻り管は、それぞれ「高温」脚部および「低温」脚部と称される2つの平行な分岐部分に分割される部分を含み、高温脚部は加熱用熱交換器の少なくともいくつかを迂回し、低温脚部は加熱用熱交換器と熱的に結合され、冷却対象物と熱を交換した作動流体は、その温度が決定された閾値を超えるときには高温脚部を通して、またはその温度が決定された閾値未満であるときには低温脚部を通して分配されながら圧縮ステーションに戻り、各高温脚部は可変開放式に制御される調整弁を含み、方法は、冷却装置/液化機のそれぞれについて、前記高温脚部内のガスの流れの流速の瞬間値からなる作動パラメータの同時測定を含み、方法は、冷却装置/液化機の全てについてのこの作動パラメータの動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、装置は、関係する冷却装置/液化機の作動パラメータの瞬間値と動的平均値との間の差に応じて高温脚部の弁の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、様々な冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値をこの動的平均値に収束させ、
− 各低温脚部は、可変開放式に制御される調整弁を含み、方法は、冷却装置/液化機のそれぞれについて、前記低温脚部内のガスの流れの流速の瞬間値からなる作動パラメータの同時測定を含み、方法は、冷却装置/液化機の全てについてのこの作動パラメータの動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、装置は、関係する冷却装置/液化機の作動パラメータの瞬間値と動的平均値との間の差に応じて低温脚部の弁の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、様々な冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値をこの動的平均値に収束させる。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
[1] 同一の冷却対象物(1)を冷却するために並列に配置されたいくつかの冷却装置/液化機(L/R)を含む極低温冷却装置(100)を調整するための方法であって、各冷却装置/液化機(L/R)が、作動ガスの流れを制御するための少なくとも1つの弁(4、5、6、7、8、9、10、11)を取り付けられた作動ガス用の作動回路を含み、並列の前記冷却装置/液化機(L/R)は純粋な気体ヘリウムなどの同種類の作動ガスを使用し、各冷却装置/液化機は作動ガス圧縮ステーション(2)と、前記圧縮ステーション(2)を出る作動ガスの流れ(30)を、その液化温度に少なくとも近い極低温まで冷却するように意図された低温室(3)とを含み、前記冷却装置/液化機(L/R)の前記各低温室(3)のそれぞれによって冷却された作動ガスの前記流れ(30)は混合され、およびその後、前記冷却対象物(1)に冷気を引き渡すために前記冷却対象物(1)と熱を交換する関係で配置され、前記冷却対象物と熱を交換した前記低温作動ガスは次に、前記各圧縮ステーション(2)を通してそれぞれ分配されたいくつかのリターン流れ(31)に分割され、前記方法は、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの「リターン」流れ(31)と称されるものの流速と、前記圧縮ステーション(2)を出て前記低温室(3)を通って循環する作動ガスの「流出」流れ(30、32)と称されるものの流速と、両方の流れが同一の温度範囲内で前記低温室(3)内に配置されている、一方では作動ガスの前記流出流れ(32)と、他方では作動ガスの前記リターン流れ(31)との間の前記作動ガスの温度の差とに由来する少なくとも同一の作動パラメータの瞬間値の同時測定のステップを含み、および前記方法は、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記少なくとも1つの作動パラメータの動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記装置は、前記動的平均値に関連する前記パラメータの前記瞬間値間の差に応じて少なくとも1つの冷却装置/液化機(L/R)の前記少なくとも1つの作動ガス流れ制御弁(4、5、6、7、8、9、10、11)のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させる、方法。
[2] 前記冷却装置/液化機(L/R)が同一のものであること、および前記装置が、前記動的平均値に関連する前記パラメータの前記瞬間値間の差に応じて少なくとも1つの冷却装置/液化機(L/R)の前記少なくとも1つの作動ガス流れ制御弁(4、5、6、7、8、9、10、11)のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を、決定された同一の値に収束させることを特徴とする、[1]に記載の方法。
[3] 前記冷却装置/液化機(L/R)が同一のものであり、前記装置が、前記動的平均値に関連する前記パラメータの前記瞬間値間の差に応じて少なくとも1つの冷却装置/液化機(L/R)の前記少なくとも1つの作動ガス流れ制御弁(4、5、6、7、8、9、10、11)のリアルタイム制御を実行し、それにより、迅速に、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの前記リターン流れ(31)の前記流速の前記瞬間値を、決定された同一の流れ値に収束させ、前記低温室(3)内の作動ガスの前記流出流れ(320)と、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの前記リターン流れ(31)との間の前記作動ガスの温度の差を、決定された同一の温度差値に収束させ、および各低温室(3)の出口における冷却された作動ガスの前記流れ(30)の前記流速を、決定された同一の流速値に収束させることを特徴とする、[1]または[2]に記載の方法。
[4] 各冷却装置/液化機の前記圧縮ステーション(2)が、前記作動回路に直列に配置された2つの圧縮機(12、22)であって、それぞれ「低圧圧縮機」(12)および「中圧圧縮機」(22)と称される2つの圧縮機(12、22)と、少なくとも1つの可変開放式に制御される迂回弁(4)を含む前記低圧圧縮機(12)を選択的に迂回するための迂回回路(14)とを含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの前記リターン流れ(31)の前記流速の前記瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(13)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値間の差に応じて各迂回弁(14)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の方法。
[5] 前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記低温室(3)内の同じ温度レベルにおける、一方では前記リターン流れ(31)と、他方では前記流出流れ(32)との間の前記作動ガスの温度の差(DT=T31−T32)の同時測定(15)を含むこと、および各迂回弁(14)の制御が、関係する前記冷却装置/液化機(L/R)の前記温度差(DT=T31−T32)と、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについて計算された前記温度差(DT=T31−T32)の平均との間の差異に応じて修正され、各迂回弁(14)の開閉は、関係する前記冷却装置/液化機(L/R)の前記温度差(DT=T31−T32)が絶対値の観点で前記温度差の前記平均に対して増大するとき、低減されることを特徴とする、[4]に記載の方法。
[6] 前記圧縮ステーション(2)の出口に、各冷却装置/液化機(L/R)が、可変開放式に制御される出口弁(11)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、作動ガスの前記出口流れ(30)の前記流速の前記瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(16)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値間の差に応じて各出口弁(11)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の方法。
[7] 各出口弁(11)が、前記弁(11)の前記出口で測定された(17)圧力設定値(18)に従って制御され、前記装置が、各出口弁(11)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、関係する前記冷却装置/液化機の前記圧縮ステーション(2)の前記出口におけるガスの前記流れ(30)の前記流速の前記瞬間値が前記動的平均値より高いとき、前記圧力設定値を低減し、および逆の場合は逆を行うことを特徴とする、[6]に記載の方法。
[8] 前記作動回路が、各冷却装置/液化機の前記低温室(3)内に、液化作動ガスの極低温タンク(21)内に浸漬された作動ガス冷却用熱交換器(20)を含む主管(19)と、前記極低温タンク(21)の上流で前記主管の迂回路を形成し、かつ前記極低温タンク(21)内に開口し、それにより、前記低温室(3)によって生成された液化作動ガスを前記極低温タンク(21)に送達できる副管(23)とを含み、前記主管(23)は、前記冷却用熱交換器(20)の下流に配置された可変開放式に制御される下流弁(5)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記冷却用熱交換器(20)の下流の前記主管(23)内の作動ガスの前記出口流れの前記流速の前記瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(24)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値間の差に応じて各下流弁(5)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、[1]〜[7]のいずれか一項に記載の方法。
[9] 前記副管(23)が可変開放式分配弁(25)を提供され、前記可変開放式分配弁(25)の開放は、前記低温室(3)内の液化作動ガスの生成が増大する場合に増大されること、および各下流弁(5)の制御が前記分配弁(25)の開放の状態に応じて修正され、それにより、前記分配弁(25)の前記開放が増大するとき、前記下流弁(5)の前記開放を低減し、および逆の場合は逆を行うことを特徴とする、[8]に記載の方法。
[10] 各冷却装置/液化機(L/R)の前記低温室(3)が、前記作動流体を冷却するための複数の熱交換器(26)と、前記低温室(3)の前記出口で作動ガスを供給する前記熱交換器(26)の少なくともいくつかを迂回するための迂回管(27)とを含み、前記迂回管(27)が、可変開放式にそれぞれ制御される迂回弁(7、8、9)を経由して前記熱交換器(26)と熱を交換する関係で前記作動回路の残りの部分に接続され、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記迂回管(27)内のガスの流れの流速の瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(28)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値と前記動的平均値との間の差に応じて前記迂回弁(7、8、9)の少なくとも1つの開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、[1]〜[9]のいずれか一項に記載の方法。
[11] 前記作動回路が、各冷却装置/液化機(L/R)の前記低温室(3)の内側に、前記冷却対象物と熱を交換した前記低温作動流体を加熱するための複数の熱交換器を含み、前記作動回路が、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの前記リターン流れ(31)を戻すための管(29)を含み、前記戻り管(29)が、それぞれ「高温」脚部および「低温」脚部と称される2つの平行な分岐部分(129、229)に分割される部分を含み、前記高温脚部(129)は前記加熱用熱交換器(26)の少なくともいくつかを迂回し、前記低温脚部(229)は前記加熱用熱交換器と熱的に結合され、前記冷却対象物と熱を交換した前記作動流体は、その温度が決定された閾値を超えるときには前記高温脚部(129)を通して、またはその温度が前記決定された閾値未満であるときには前記低温脚部(229)を通して分配されながら前記圧縮ステーション(2)に戻り、各高温脚部(129)は可変開放式に制御される調整弁(9)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記高温脚部(129)内のガスの流れの流速の瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(30)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値と前記動的平均値との間の差に応じて前記高温脚部(129)の前記弁(9)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、[1]〜[10]のいずれか一項に記載の方法。
[12] 各低温脚部(229)が、可変開放式に制御される調整弁(10)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記低温脚部(229)内のガスの流れの流速の瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(131)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値と前記動的平均値との間の差に応じて前記低温脚部(229)の前記弁(10)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、[11]に記載の方法。
[13] 同一の冷却対象物(1)を冷却するために並列に配置されたいくつかの冷却装置/液化機(L/R)を含む極低温冷却装置(100)であって、各冷却装置/液化機(L/R)が、作動ガスの流れを制御するための少なくとも1つの弁(4、5、6、7、8、9、10、11)を取り付けられた作動ガス用の作動回路を含み、並列の前記冷却装置/液化機(L/R)が純粋な気体ヘリウムなどの同種類の作動ガスを使用し、各冷却装置/液化機が作動ガス圧縮ステーション(2)と、前記圧縮ステーション(2)を出る作動ガスの流れ(30)を、その液化温度に少なくとも近い極低温まで冷却するように意図された低温室(3)とを含み、前記冷却装置/液化機(L/R)の前記各低温室(3)のそれぞれによって冷却された作動ガスの前記流れ(30)が混合され、およびその後、前記冷却対象物(1)に冷気を引き渡すために前記冷却対象物(1)と熱を交換する関係で配置され、前記冷却対象物と熱を交換した前記低温作動ガスは次に、前記各圧縮ステーション(2)を通してそれぞれ分配されたいくつかのリターン流れ(31)に分割され、前記装置(100)が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの「リターン」流れ(31)と称されるものの流速と、前記低温室(3)を出た後、前記低温室を通って循環する作動ガスの「流出」流れ(30)と称されるものの流速と、一方では前記低温室(3)内の作動ガスの流出流れ(32)と、他方では前記低温室(3)内の作動ガスの前記リターン流れ(31)との間の前記作動ガスの温度の差とに由来する少なくとも同一の作動パラメータの瞬間値を測定するための同時測定手段に接続された電子制御ロジック(50)を含み、および前記電子ロジック(50)が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記少なくとも1つの作動パラメータの動的平均値のリアルタイム計算用に構成され、かつ前記動的平均値と比較された前記パラメータの前記瞬間値間の差に従って少なくとも1つの冷却装置/液化機(L/R)からの作動ガスの前記流れを制御する前記少なくとも1つの制御弁(4、5、6、7、8、9、10、11)のリアルタイム制御を実行するように構成され、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させる、極低温冷却装置(100)。
Claims (13)
- 同一の冷却対象物(1)を冷却するために並列に配置されたいくつかの冷却装置/液化機(L/R)を含む極低温冷却装置(100)を調整するための方法であって、各冷却装置/液化機(L/R)が、作動ガスの流れを制御するための少なくとも1つの作動ガス流れ制御弁(4、5、6、7、8、9、10、11)が取り付けられた作動ガス用の作動回路を含み、並列の前記いくつかの冷却装置/液化機(L/R)は同種類の作動ガスを使用し、各冷却装置/液化機は作動ガス圧縮ステーション(2)と、前記圧縮ステーション(2)を出る作動ガスの流れ(30)を、その液化温度に少なくとも近い極低温まで冷却するように意図された低温室(3)とを含み、前記冷却装置/液化機(L/R)の前記各低温室(3)のそれぞれによって冷却された低温作動ガスの流れ(30)は混合され、その後、前記冷却対象物(1)に冷気を引き渡すために前記冷却対象物(1)と熱を交換する関係で配置され、前記冷却対象物と熱を交換した前記低温作動ガスは次に、前記各圧縮ステーション(2)に戻されるいくつかのリターン流れ(31)に分割され、
前記方法は、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの「リターン」流れ(31)と称されるものの流速と、前記圧縮ステーション(2)を出て前記低温室(3)を通って循環する作動ガスの「流出」流れ(30、32)と称されるものの流速と、両方の流れが同一の温度範囲内で前記低温室(3)内に配置されている、一方では作動ガスの前記流出流れ(32)と、他方では作動ガスの前記リターン流れ(31)との間の前記作動ガスの温度の差と、に由来する少なくとも同一の作動パラメータの瞬間値を同時測定するステップを含み、
前記方法は、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記少なくとも1つの作動パラメータの動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記極低温冷却装置は、前記動的平均値に関連する前記作動パラメータの前記瞬間値間の差に応じて少なくとも1つの冷却装置/液化機(L/R)の前記少なくとも1つの作動ガス流れ制御弁(4、5、6、7、8、9、10、11)のリアルタイム制御を実行し、それにより、様々な前記冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させる、方法。 - 前記冷却装置/液化機(L/R)が同一のものであること、および前記極低温冷却装置が、前記動的平均値に関連する前記作動パラメータの前記瞬間値間の差に応じて少なくとも1つの冷却装置/液化機(L/R)の前記少なくとも1つの作動ガス流れ制御弁(4、5、6、7、8、9、10、11)のリアルタイム制御を実行し、それにより、様々な前記冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を、決定された前記動的平均値に収束させることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記冷却装置/液化機(L/R)が同一のものであり、前記極低温冷却装置が、前記動的平均値に関連する前記作動パラメータの前記瞬間値間の差に応じて少なくとも1つの冷却装置/液化機(L/R)の前記少なくとも1つの作動ガス流れ制御弁(4、5、6、7、8、9、10、11)のリアルタイム制御を実行し、それにより、迅速に、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの前記リターン流れ(31)の前記流速の前記瞬間値を、決定された前記動的平均値に収束させ、前記低温室(3)内の作動ガスの前記流出流れ(320)と、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの前記リターン流れ(31)との間の前記作動ガスの温度の差を決定された前記動的平均値に収束させ、および各低温室(3)の出口における冷却された作動ガスの流れ(30)の流速を、決定された前記動的平均値に収束させることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 各冷却装置/液化機の前記圧縮ステーション(2)が、前記作動回路に直列に配置された2つの圧縮機(12、22)であって、それぞれ「低圧圧縮機」(12)および「中圧圧縮機」(22)と称される2つの圧縮機(12、22)と、少なくとも1つの可変開放式に制御される迂回弁(4)を含む前記低圧圧縮機(12)を選択的に迂回するための迂回回路(14)とを含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの前記リターン流れ(31)の流速の前記瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(13)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記極低温冷却装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値間の差に応じて各迂回弁(14)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記低温室(3)内の同じ温度レベルにおける、一方では前記リターン流れ(31)と、他方では前記流出流れ(32)との間の前記作動ガスの温度差(DT=T31−T32)の同時測定(15)を含むこと、および各迂回弁(14)の制御が、関係する前記冷却装置/液化機(L/R)の前記温度差(DT=T31−T32)と、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについて計算された前記温度差(DT=T31−T32)の平均との間の差異に応じて修正され、各迂回弁(14)の開放は、関係する前記冷却装置/液化機(L/R)の前記温度差(DT=T31−T32)が絶対値の観点で前記温度差の前記平均に対して増大するとき、増大されることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記圧縮ステーション(2)の出口に、各冷却装置/液化機(L/R)が、可変開放式に制御される出口弁(11)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、作動ガスの出口流れ(30)の流速の瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(16)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記極低温冷却装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値間の差に応じて各出口弁(11)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 各出口弁(11)が、前記出口弁(11)の前記出口で測定された(17)圧力設定値(18)に従って制御され、前記極低温冷却装置が、各出口弁(11)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、関係する前記冷却装置/液化機の前記圧縮ステーション(2)の前記出口における作動ガスの流れ(30)の流速の瞬間値が前記動的平均値より高いとき、前記圧力設定値を低減し、および逆の場合は逆を行うことを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 前記作動回路が、各冷却装置/液化機の前記低温室(3)内に、液化作動ガスの極低温タンク(21)内に浸漬された作動ガス冷却用熱交換器(20)を含む主管(19)と、前記極低温タンク(21)の上流で前記主管の迂回路を形成し、かつ前記極低温タンク(21)内に開口し、それにより、前記低温室(3)によって生成された液化作動ガスを前記極低温タンク(21)に送達できる副管(23)とを含み、前記主管(23)は、前記作動ガス冷却用熱交換器(20)の下流に配置された可変開放式に制御される下流弁(5)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記作動ガス冷却用熱交換器(20)の下流の前記主管(23)内の作動ガスの出口流れの流速の瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(24)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記極低温冷却装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの瞬間値間の差に応じて各下流弁(5)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記副管(23)が可変開放式分配弁(25)を提供され、前記可変開放式分配弁(25)の開放は、前記低温室(3)内の液化作動ガスの生成が増大する場合に増大されること、および各下流弁(5)の制御が前記可変開放式分配弁(25)の開放の状態に応じて修正され、それにより、前記可変開放式分配弁(25)の前記開放が増大するとき、前記下流弁(5)の前記開放を低減し、および逆の場合は逆を行うことを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 各冷却装置/液化機(L/R)の前記低温室(3)が、作動流体を冷却するための複数の熱交換器(26)と、前記低温室(3)の出口で作動ガスを供給する前記熱交換器(26)の少なくともいくつかを迂回するための迂回管(27)とを含み、前記迂回管(27)が、可変開放式にそれぞれ制御される迂回弁(7、8、9)を経由して前記熱交換器(26)と熱を交換する関係で前記作動回路の残りの部分に接続され、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記迂回管(27)内のガスの流れの流速の瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(28)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記極低温冷却装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値と前記動的平均値との間の差に応じて前記迂回弁(7、8、9)の少なくとも1つの開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記作動回路が、各冷却装置/液化機(L/R)の前記低温室(3)の内側に、前記冷却対象物と熱を交換した低温作動流体を加熱するための複数の熱交換器を含み、前記作動回路が、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの前記リターン流れ(31)を戻すための管(29)を含み、前記戻り管(29)が、それぞれ「高温」脚部および「低温」脚部と称される2つの平行な分岐部分(129、229)に分割される部分を含み、前記高温脚部(129)は加熱用の前記熱交換器(26)の少なくともいくつかを迂回し、前記低温脚部(229)は加熱用の前記熱交換器と熱的に結合され、前記冷却対象物と熱を交換した前記低温作動流体は、その温度が決定された閾値を超えるときには前記高温脚部(129)を通して、またはその温度が前記決定された閾値未満であるときには前記低温脚部(229)を通して分配されながら前記圧縮ステーション(2)に戻り、各高温脚部(129)は可変開放式に制御される調整弁(9)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記高温脚部(129)内のガスの流れの流速の瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(30)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記極低温冷却装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値と前記動的平均値との間の差に応じて前記高温脚部(129)の前記調整弁(9)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 各低温脚部(229)が、可変開放式に制御される調整弁(10)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記低温脚部(229)内のガスの流れの流速の瞬間値からなる前記作動パラメータの同時測定(131)を含み、前記方法が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記作動パラメータの前記動的平均値のリアルタイム計算のステップを含み、前記極低温冷却装置が、関係する前記冷却装置/液化機の前記作動パラメータの前記瞬間値と前記動的平均値との間の差に応じて前記低温脚部(229)の前記調整弁(10)の開閉のリアルタイム制御を実行し、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させることを特徴とする、請求項11に記載の方法。
- 同一の冷却対象物(1)を冷却するために並列に配置されたいくつかの冷却装置/液化機(L/R)を含む極低温冷却装置(100)であって、各冷却装置/液化機(L/R)が、作動ガスの流れを制御するための少なくとも1つの制御弁(4、5、6、7、8、9、10、11)を取り付けられた作動ガス用の作動回路を含み、並列の前記いくつかの冷却装置/液化機(L/R)が同種類の作動ガスを使用し、各冷却装置/液化機が作動ガス圧縮ステーション(2)と、前記圧縮ステーション(2)を出る作動ガスの流れ(30)を、その液化温度に少なくとも近い極低温まで冷却するように意図された低温室(3)とを含み、前記冷却装置/液化機(L/R)の前記各低温室(3)のそれぞれによって冷却された作動ガスの前記流れ(30)が混合され、その後、前記冷却対象物(1)に冷気を引き渡すために前記冷却対象物(1)と熱を交換する関係で配置され、前記冷却対象物と熱を交換した低温作動ガスは次に、前記各圧縮ステーション(2)に戻されるいくつかのリターン流れ(31)に分割され、
前記極低温冷却装置(100)が、前記冷却装置/液化機(L/R)のそれぞれについて、前記圧縮ステーション(2)に戻る作動ガスの「リターン」流れ(31)と称されるものの流速と、前記低温室(3)を出た後、前記低温室を通って循環する作動ガスの「流出」流れ(30)と称されるものの流速と、一方では前記低温室(3)内の作動ガスの流出流れ(32)と、他方では前記低温室(3)内の作動ガスの前記リターン流れ(31)との間の前記作動ガスの温度の差と、に由来する少なくとも同一の作動パラメータの瞬間値を測定するための同時測定手段に接続された電子制御ロジック(50)を含み、
前記電子ロジック(50)が、前記冷却装置/液化機(L/R)の全てについての前記少なくとも1つの作動パラメータの動的平均値のリアルタイム計算用に構成され、かつ前記動的平均値と比較された前記パラメータの前記瞬間値間の差に従って少なくとも1つの冷却装置/液化機(L/R)からの作動ガスの前記流れを制御する前記少なくとも1つの制御弁(4、5、6、7、8、9、10、11)のリアルタイム制御を実行するように構成され、それにより、前記様々な冷却装置/液化機(R/L)の前記作動パラメータの前記瞬間値を前記動的平均値に収束させる、極低温冷却装置(100)。
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