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循環式液体ヘリウム再液化装置の制御装置および制御方法 実績あり

国内特許コード P110003124
整理番号 A091P44
掲載日 2011年6月16日
出願番号 特願2003-052338
公開番号 特開2004-263890
登録番号 特許第3708527号
出願日 平成15年2月28日(2003.2.28)
公開日 平成16年9月24日(2004.9.24)
登録日 平成17年8月12日(2005.8.12)
発明者
  • 内田 公
  • 武田 常広
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 循環式液体ヘリウム再液化装置の制御装置および制御方法 実績あり
発明の概要 【目的】循環式液体ヘリウム再液化装置内に備えたヒータ、ポンプ、冷凍機、弁など作動機器を制御するための制御装置を提供する。
【構成】循環式液体ヘリウム再液化装置を制御するための制御装置であって、前記制御装置は、制御内容を記載したスクリプトファイルと、そのスクリプトファイルからの命令を読み込むとともに計測装置からの計測値をもとに前記スクリプトファイル命令を実行する制御器と、前記制御器からの命令により作動する作動機器とを備え、前記スクリプトファイルの内容の書き換えにより循環式液体ヘリウム再液化装置の制御態様を自由に変更できるようにしたことを特徴とする循環式液体ヘリウム再液化装置の制御装置。
【選択図】 図5
従来技術、競合技術の概要


極めて多くの低温物性研究や超伝導素子を用いた計測器等の冷却に、液体ヘリウムは不可欠である。こうした機器において、現在ほとんどの場合、冷却のための液体ヘリウムは蒸発した後、大気に放出する形で利用されている。ところが液体ヘリウムは希少な資源であり、高価なため、蒸発したヘリウムガスを回収し再度液化して再利用したいという要求は極めて強いものがある。
このため、最近では、液体ヘリウム貯留槽で気化したヘリウムガスを全量回収し、システム内でヘリウムガス内の汚染物質を除去した後、再凝縮して液化する再循環システムが研究されている(特許文献1)。



【特許文献1】
特開2000-105072



ところで、前記従来型の循環システムでは、システム内の種々のシール箇所から、極微量の酸素や窒素等の汚染物質が少しずつヘリウムガス内に混入することを防ぐことができず、このためヘリウムガスを冷却する過程において、ガス内に混入している極微量の酸素や窒素等の汚染物質が装置内の種々の箇所で凍りつき、循環システムを閉塞しシステムが正常に運転できないという問題がでてきた。
こうした問題を解決するために、本発明者等は、すでにヘリウムガス精製器を開発し、上記汚染物質を凝固して取り除くことに成功している。このヘリウムガス精製器は、システム運転中に汚染物質を精製器内で凝固し、精製器内に汚染物質が所定量蓄積されると、精製器に付設したヒータによって凝固した汚染物質を液化し、液化した汚染物質を適宜手段により精製器から系外に排出できる仕組みとなっている(特許文献2)。



【特許文献2】
特願2002-16430〔特許請求の範囲〕

産業上の利用分野


本発明は循環式液体ヘリウム再液化装置の制御装置および制御方法に関するものであり、さらに具体的には、循環式液体ヘリウム再液化装置内に備えた精製器内部に凝固した不純物を、確実に精製器外部に排出することを保障するためのヒータ、ポンプ、冷凍機、弁など作動機器を制御するために好適な制御装置および制御方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
液体ヘリウム貯留槽から気化したヘリウムガスを循環ポンプで汲み上げて精製器で精製し、再び液化した後、液体ヘリウム貯留槽に循環利用できる循環式液体ヘリウム再液化装置を制御するための制御装置であって、前記制御装置は、制御内容を記載したスクリプトファイルと、そのスクリプトファイルからの命令を読み込むとともに計測装置からの計測値をもとに前記スクリプトファイル命令を実行する制御器と、前記制御器からの命令により作動する作動機器とを備え、前記作動機器は少なくとも前記精製器に設けた加熱ヒータと、前記精製器内のガスを排気する排気ポンプと、前記循環式液体ヘリウム再液化装置内に配置した弁であり、前記スクリプトファイルの内容の書き換えにより前記加熱ヒータと前記排気ポンプと前記弁の制御態様を自由に変更できるようにしたことを特徴とする循環式液体ヘリウム再液化装置の制御装置。

【請求項2】
前記制御装置は、状態記録ファイルを備えていることを特徴とする請求項1に記載の循環式液体ヘリウム再液化装置の制御装置。

【請求項3】
液体ヘリウム貯留槽から気化したヘリウムガスを循環ポンプで汲み上げて精製器で精製し、再び液化した後、液体ヘリウム貯留槽に循環利用できる循環式液体ヘリウム再液化装置の制御装置の制御方法であって、制御内容を記載したスクリプトファイルを制御器で読み込み、さらに制御器では計測装置からの計測値をもとに前記スクリプトファイルの命令を実行することにより、前記精製器に設けた加熱ヒータと、前記精製器内のガスを排気する排気ポンプと、前記循環式液体ヘリウム再液化装置内に配置した弁とを作動することを特徴とする循環式液体ヘリウム再液化装置の制御方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003052338thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 脳を創る 領域
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