JPS59147974A - Heガスの液化装置 - Google Patents

Heガスの液化装置

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JPS59147974A
JPS59147974A JP58022576A JP2257683A JPS59147974A JP S59147974 A JPS59147974 A JP S59147974A JP 58022576 A JP58022576 A JP 58022576A JP 2257683 A JP2257683 A JP 2257683A JP S59147974 A JPS59147974 A JP S59147974A
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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】 本発明は原料Heガスを導入し、これに適すな冷却処理
を施すこと(こより液化Heガスを得るための装置1こ
関する。
この種装置としては従来から第1図の如きものが用いら
れており、その構成はHeガフボンベ1、圧縮機2、そ
して冷却装置3および液化He受容器4が、適所+cJ
−Tバルブ5(ジュールトムソン効果を発揮するバルブ
)、リターンバルブ6、開閉バルブ7.8を介設するこ
とで配管連結したものとなっており、これ昏こより液化
He受容器41こ液化Heガス(LHe)を得る液化始
動fこ先立って、次のような予備的諸操作が行なわれて
いる。
先ず上記J=Tバルブ5とリターンバルブ6とを閉じた
状態として圧縮機2を稼動すると共に、同4iffl 
2へHeガスボンベ1からHeガス(GHe)を導入し
、当該圧縮機2によって圧縮したGHek、上記冷却装
置3に送入するのであるが、同装置3は既知の如く所要
複数段の熱又換器9+ 、92.93.9.、g、と所
要個数の膨張エンジン10..10.、とを具備すると
共1C1これら各熱交換器(こよる直列液化ライン11
と直列返送ライン12とが、逆流熱交換配置にて並設さ
れたもので、上記の圧縮されたGHeが直列液化ライン
11の入口11′から冷却装置3【こ導入されると、第
2熱又換器92と第4熱交換器94と)こは、その直列
液化ライン11と直列返送ライン12との間に上記の膨
張エンジン1o1.10.が夫々並接されているため、
第1熱文換器9.の直列液化ライン11から出たGHe
は第1膨張エンジン10Iに分流して、こ\で膨張し、
これ(こより温度降下したG I−1eが順次筒2、第
1熱又換器9□−91の直列返送ライン12を通って、
前記圧縮器2の人口Eこ帰還されて流動循回することN
なり、かくてGHeは第1、第2熱交換器9゜、92昏
こよって次第1こ冷却されていく。
同様にして第2膨張エンジン102 Iり第3熱交換器
93から分流したGHeを冷却し、順次筒4、第3、第
2、第1熱交換器94−93−9□−9,を経て、GH
2を圧縮器2(こ帰還させること\なるから、当該循環
経路によってもGHeの冷却が進行し、かくて第4熱文
換器94までGHeが循環して温度降下のための第1予
備操作が行なわれることになる。
この上うにして第2膨張エンジン102の入口温度が2
0に以下壕で降下したならば、それまで液化He受容器
4に一点鎖線の如く連結されていたテリバリーチューブ
13.14を抜きとり、これを図示の如くアダプター1
5(こ連結するのであり、当該アダプター15はバルブ
16、配管1了を介してリカバリーライン18と連通し
ており、このリカバリーライン8は図示のよう(こ直列
返送ライン12の出口12′および圧縮機20入口側に
連通されているのである0 そして上記の如くアダプター16を連結したならば、J
−Tバルブ6とリターンバルブ6、そしてバルブ16も
開いてヘリウムガスGHeをアダプター16から、バル
ブ16、配管1了を介してリカバリーライン18)こ戻
シ、これ【こよりデリバリ−チューブ13.14をGH
eiこよって冷却するのであり、当該アダプター15の
液体空気たるW?関が付きはしめたならば、J−Tバル
ブ6とリターンバルブ6とを閉じ、アダプアー15i外
してデリバリ−チューブ13.14を、液化He受容器
4に復帰連結して予備的諸操作を完結し、次いでJ−T
バルブ6とリターンバルブ6とを少しずつ開いて液化始
動運転に入るようIc している。
上記の通り従来の装置←こよれば、その予備操作による
冷却のため(こ、アダプター15を取り付けたり、取り
外したり、またバルブを手動操作したりしなければ匁ら
ないため、極めて作業性が悪いものとなるたけでなく、
前記の如くデリバリ−チューブ13.14の冷却度合を
知る(7) lコ、アダプター16の外壁全観察するこ
と「こ頼るので、正確な4卯状態を知ること5はならず
、光分な冷却が完了しないう′c)Iこ液化始動が開始
され、これにより冷却効率が悪化してしまうといった欠
陥があった。
本発明は適所(こ温度計、圧力t+ヲ具備させるたけで
すく、液化He受容器とりカバリ−ラインとの間【こ、
リカバリーバルフヲ介接すること1こよって、前記従来
例の如き手間をかけることなく、しかも準備操作段階の
完全自動化をも容易(こしようとするのが、その目的で
ある。
本発明を図示の実施例tこよって詳記すれば、第2図に
示す如く第1図のHeガヌボンベ1、圧縮機2、そして
9.〜95,10..102.11.12を具備した冷
却装置3および液化He受容器4、そしてJ−Tバルブ
6、リターンバルブ6を備えたデリバリ−チューブ13
.14、さら【こりカバリ−ライン18を有すること、
また同チューブ13.14が、液化He受容器41こ連
結挿入されていることは、従来例と同じであるが、これ
と相違する点は液化He受容器4とリカバリーライン1
8との間+コ、リカバリーバルブ19が介接されており
、図示の当該バルブ19としては、並列に分岐バルブ1
9192を連結してもよく、−箇だけのバルブを設けて
、その開成度合番こよって流量を調整するよう(こして
もよい。
さら(こ本発明では第2図に示されている通り、最終段
の前記膨張エンジン102における入口側(こ第1温度
計20が、そして前記リターンバルブ6自体のボディ温
度を検知する第3温度計21が、さら昏こJ−Tバルブ
6の入口側(こ第3温度計22が、そしてまたりカバリ
−バルブ19の入口側に圧力計23が、夫々設けられて
いる。
また、第2図え示した24は、上記した温度計20.2
1,22そして圧力計23からの信号を受けて、後述の
通りリターンバルブ6、J−Tバルブ5、リカバリーバ
ルブ19の開閉または聞取度合を制御するコントローラ
ーである。
そこで上記装置を用いて、前記の如く予備的諸操作を行
なうには、それ以前に先ず圧縮機2を作動させて供給圧
を15.5 K9/ crl程度まで上昇させておき、
第1の操作としてはJ−Tバルブ6、リターンバルブ6
を閉となし、リカバリーバルブ19を開状態として冷却
装置3の稼動により、最終段の膨張エンジン102iこ
おける入口温度が、20°に程度になる址で冷却すると
共■こ、液化He受容器4内のガスはリカバ’J −バ
ルブ19を介してリカバリーライン18(こ戻すO p+こ第2の操作として、リターンパルフロを全開とし
、J −Tバルブ6を徐々に開いていき、リカバリーバ
ルブ19は開状態のま\で、J−Tバルブ6の入口温度
が20°に程度、液化He受容器4の内圧力が0.4 
Kg/ crux以下の条件1こなるまで、当該バルブ
状態を保持するが、この際直列返送ライン12における
GHeの流れは、熱交換器91〜9.の抵抗が大きいた
め、通常の流れとは逆向の12’ −6−4−19−1
8となるか、正流であっても少量しか流れず、この結果
熱交換器91〜95が加温されてしまうことはない。
さらに第3の操作として、第2の操作特番こおける各バ
ルブの状態から、J−Tバルブ6を、さら;こ開成し、
リターン・ζホブ6のボディ温度が300に以下の状態
となるよう【こし、第4の操作では液化He受容器4の
内圧力が0,4Kg/crlG以下、J−Tバルブ6の
入口温度が20°に以下の条件を満すように、リカバリ
ーバルブ19を段階的に閉状態とするのであるが、図示
例では分岐バルブ19+ 、192 S:順吹閉成して
いけばよく、もちろん1個のバルブ1こより、その開度
を調整して流量を制御するよう番こしてもよい0こ\で
上記の通りリカバリーノくルブ19k、段階的に閉とし
ていくのは、液化He受容器4の急激な圧力上昇を防止
するためである。
最後1こ第5の操作を行なうが、こ3ではりカバリ−バ
ルブ19を全閉となし、J −Tバルブ5、リターンバ
ルブ6を設定位置まで開くのであり、これ番こより液化
始動の状態となる。
尚上記の説示では、第1、第2、第3温度語20.21
,22および圧力計23の指示を確認して、J−Tノく
ルブ6、リターンノくルブ6、リカバリーバルブ19を
手動制御しているが、図示のコントローラー24(こ、
上記温度計、圧力計からの設定値に達したことにより発
せられる電気信号を導入し、同コントローラー24の出
力【こよって、諸バルブの開閉およびその開度を自動制
御するよう【こしてもよく、この際当該バルブは外部か
らヌテンプモーターにより作動サセ、夫々のバルブ開度
はパルスカウンターなど番こよりモニタニするようにす
ればよV)。
不発明は上記の実施例(こよって具現される通り、原料
Heガスが導入される圧縮機2の出口を、所要複数段の
熱交換器91〜95と、所要個数の膨張エンジン10.
.102とからなる冷却装置3にめって、その各、熱交
換器9、〜95による直列液化ライン11の入口11′
 (こ連結し、当該液化ライン11の出口がJ −T 
”ルブ6を介して液化He受容器4に導入され、この冷
却装置3における各熱交換器9.〜9゜を、上記直列液
化ライン11と逆流熱交換配置とした直列返送ライン1
2は、その出口12′を前記圧縮機2の入口1こ連結す
ると共心、同ライン12の入口はリターンバルブ6を介
して前記液化He受容器4【こ連通させ、さらに当該受
容器4がリカバリーバルブ19を介設したりカバリ−ラ
イン18により、前記圧縮器2の入口(こ連結され、最
終段の前記膨張エンジン10□)入口1011 fこ第
1温度計20を、前記リターンバルブ61こ第2温度計
21を、J−Tバルブ5の入口側fこ第3温度計22を
、そして前記りカバリ−バルブ19の入口側1こ圧力計
23を夫々設けるよう1こしたので、デリバリ−チュー
ブ13.14を液化He受容器4cこ装着したま\で、
予備的開操作を完結させることかでき、従ってその操作
性が向上すると共【こ、第1〜第3温度計20.21.
22、圧力計23の指示番こよってバルブの制?Ht行
なうことができるから、必要かつ充分な予備的操作を実
施でき、かつ同操作の完全自動化をも容易なものとする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のHeガス液化装置を示した配管系統図、
第2図は本発明(こ係る装置の一実施例を示した配管系
統図である。 2・・・・・圧縮機 3・・・・・冷却装置 4・・・・・液化He受容器 6・・・・唾J −Tバルブ 6−・・・9リターンバルブ 9、〜9.  ・・・・・熱交換器 101.102 ・・・・・膨張エンジン11・・・・
・直列液化ライン 11′・・・・・入口 12・・・・・直列返送ライン 12′・・・・・出口 18・・・・・リカバリーライン 19・・・・・リカバリーバルブ 20・・・・・第1温度計 21・・・・・第2温度計 22・・・・・第3温度計 23・・・・・圧力計

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 原料Heガスが導入される圧縮機の出口を、所要複数段
    の熱交換器と、所要個数の膨張エンジンとからなる冷却
    装置【こあって、その各熱交換器1こよる直列液化ライ
    ンの入口【こ連結し、当該液化ラインの出口がJ−Tバ
    ルブを介して液化I−I e受容器(こ導入され、この
    冷却装置1こおける各熱交換器を、上記直列液化ライン
    と逆流熱文換配置とした直列返送ラインは、その出口を
    前記圧縮機の入口に連結すると共1こ、同ラインの入口
    はリターンバルブを介して前記液化He受容器に連通さ
    せ、さらに当該受容器がりカバリ−バルブに介設したり
    カバリ−ラインにより、前記圧縮器の入口に連結され、
    最終段の前記膨張エンジンの入口側iこ第1温度計を、
    前記リターンバルブ番こ第2温度計を、J−Tバルブの
    人口1ItlIに、第3温度計を、そして前記リカバリ
    ーバルブの入口側(こ圧力計を夫り設けるようにしたこ
    とを特徴とするH eガスの液化装置0
JP58022576A 1983-02-14 1983-02-14 Heガスの液化装置 Granted JPS59147974A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58022576A JPS59147974A (ja) 1983-02-14 1983-02-14 Heガスの液化装置
US06/579,671 US4531958A (en) 1983-02-14 1984-02-13 Helium gas liquefying apparatus
EP84300935A EP0116477A3 (en) 1983-02-14 1984-02-14 Helium gas liquefying apparatus

Applications Claiming Priority (1)

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JP58022576A JPS59147974A (ja) 1983-02-14 1983-02-14 Heガスの液化装置

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JPS59147974A true JPS59147974A (ja) 1984-08-24
JPS6137538B2 JPS6137538B2 (ja) 1986-08-25

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EP (1) EP0116477A3 (ja)
JP (1) JPS59147974A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Also Published As

Publication number Publication date
EP0116477A3 (en) 1985-08-28
JPS6137538B2 (ja) 1986-08-25
EP0116477A2 (en) 1984-08-22
US4531958A (en) 1985-07-30

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