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多重循環式液体ヘリウム再凝縮装置および方法

シーズコード S130009538
掲載日 2013年6月5日
研究者
  • 武田 常広
技術名称 多重循環式液体ヘリウム再凝縮装置および方法
技術概要 開発した多重循環式液体ヘリウム再凝縮装置は、液体ヘリウム(He)貯留槽で約300Kにまで昇温したHeガスを回収し、回収Heガスの大部分を冷凍機の第1段目の冷凍サイクルを利用して約40Kにまで冷却して液体He貯留槽に還流し、残りの少量のHeガスを冷凍機の第2段目の冷凍サイクルを利用して液体Heにし液体He貯留槽に還流する構成となっている。そのため、約40KのHeガスが約300Kにまで昇温する間に奪う大量の熱量を液体He貯留槽の冷却用として有効に活用でき、貯留槽下部は液体Heによって約4Kに保たれるため冷却効果としては従来の装置と遜色のない装置とすることができる。また本技術では、減少した液体Heの補充は冷凍機の第2段目の冷凍サイクルで液化したHeを還流して使用するため、液体Heボンベからの補充作業が不要となる。さらに冷凍機で液化された液体Heは、高温部と接触することなく冷凍機で冷却されたHeガスによって移送されるため、移送中の気化減量を大幅に低減できる。また、液体Heの生成量は少ないため、液化するためのエネルギーを少なく抑えることができ、小型の冷凍機を使用できる。
画像

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研究分野
  • 低温工学
  • 医療用機器装置
展開可能なシーズ SQUIDなどを冷却するための液体ヘリウムの従来の再循環システムの問題点を明らかにし、経済効率に優れた新しい形態の液体ヘリウム再循環システムを開発する。
約40Kのヘリウムガスが約300Kにまで昇温する間に必要とする大量の顕熱を液体ヘリウム貯留槽を冷却するために有効利用できるため、従来装置のようにヘリウムガスを全量液体ヘリウムにする必要がなくなり、従来システムに比較して多大なエネルギー、費用を節約できる。貯留槽内で蒸発し減少した少量の液体ヘリウムは、装置内の小型冷凍機によって十分液化して補うことができ、液化するためのエネルギーが極めて少なくて済む。また、ヘリウムを完全回収して再利用できるため、煩雑なヘリウムガスの補充作業を不要にできるとともに液体ヘリウムに掛かる費用を大幅に低減できる。冷凍機で液化された液体ヘリウムは、前記冷凍機で冷却されたヘリウムガスによって高温部と接触すること無く移送できるため移送中に液体ヘリウムが気化することを防止でき、安定した状態で液体ヘリウムを槽内に還流できる等の優れた効果を有する。
用途利用分野 脳磁計、磁図、MRI
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人科学技術振興機構, . 武田 常広, . 多重循環式液体ヘリウム再凝縮装置および方法. 特開2000-105072. 2000-04-11
  • F25J   1/02     
  • F25B   9/00     

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