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液体ヘリウム再凝縮装置およびその装置に使用するトランスファ―ライン

シーズコード S130009550
掲載日 2013年6月5日
研究者
  • 武田 常広
技術名称 液体ヘリウム再凝縮装置およびその装置に使用するトランスファ―ライン
技術概要 液体ヘリウム再凝縮装置では、液体ヘリウム貯留槽で約300°Kにまで昇温したヘリウムガスを回収し、回収ガスの全量を冷凍機の第1段目の冷凍サイクルを利用して約40°Kにまで冷却して貯留槽に還流し、また、貯留槽内の液体ヘリウムの液面近傍に開口する管からは約10°Kの低温ヘリウムガスを回収し小型冷凍機の第2熱交換器を経て液化し、蒸発した分の液体ヘリウムを補充する。冷凍機で液化された液体ヘリウムは、少なくとも冷凍機で冷却されたヘリウムガスあるいは貯留槽から回収した低温ヘリウムガスによって高温部と接触することなく移送される。本発明では約10°Kの低温ヘリウムガスを液体ヘリウムとするため、液化するためのエネルギーを抑制でき、小型の冷凍機を使用できる。
画像

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研究分野
  • 医療用機器装置
展開可能なシーズ 従来の液体ヘリウム貯留槽では、蒸発ガスの大気への開放は高価なヘリウムを無駄に消費しており、貯留槽への液体ヘリウムの補充作業は煩雑かつコストが嵩む。液体ヘリウム再循環システムも開発中だが、液化する冷凍機に大きな電気エネルギーや大量の水が必要となる。トランスファーライン経由で液体ヘリウム貯留槽に循環する際に、液体ヘリウムを高温部と完全隔離が難しく装置の維持管理に莫大な運転コストが必要となる。経済効率に優れる液体ヘリウム再循環システムを開発する。
本発明の液体ヘリウム貯留槽内では冷却ヘリウムガスの顕熱で大量の熱を奪うため、蒸発ガスを極めて少量に抑制できる。また約300°Kの高温ヘリウムガスから約40°Kの冷却ガスへの冷却エネルギーは、約40°Kのガスから約4°Kの液体へのエネルギーより格段に少ない。貯留槽内の液体ヘリウムの液面近傍の低温ヘリウムガスを回収し液化することでヘリウムガスを液化するエネルギーを節約できランニングコストが低減する。冷凍機で液化したヘリウムを供給するラインの周囲に、冷却したヘリウムガスや低温のヘリウムガスを流して液体ヘリウム供給ラインを外部の高温部と遮断し、輸送中の液体ヘリウムの気化を防ぐ。
用途利用分野 液体ヘリウム再凝縮装置、トランスファーライン、冷凍機、気液分離器
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, . 液体ヘリウム再凝縮装置およびその装置に使用するトランスファーライン. 特開2000-193364. 2000-07-14
  • F25J   1/02     

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