[發明專利]超低溫制冷裝置及超低溫制冷裝置的控制方法

有效

• 申請號: 201410067853.7
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN104034078B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 高橋走;松井孝聰
• 申請（專利權）人: 住友重機械工業株式會社
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14;F25B49/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司44202
• 代理人: 溫旭,郝傳鑫

本申請主張基于2013年3月4日申請的日本專利申請第2013-041438號的優先權。該申請的所有內容通過參考援用于本說明書中。

技術領域

本發明涉及一種超低溫制冷裝置及超低溫制冷裝置的控制方法。

背景技術

已知有一種蓄冷式制冷裝置，其構成為向制冷機供給通過壓縮機進行壓縮的高壓氦氣，且使在制冷機中膨脹且壓力下降的低壓氦氣重新返回到壓縮機，其中，在制冷機側設置溫度傳感器，并設置具備被基于該溫度傳感器產生的信號所控制的流量控制閥的旁通通路，且通過控制工作氣體的高壓側與低壓側之間的壓力差，從而能夠控制制冷機的溫度。

專利文獻1：日本特開平11-281181號公報

上述制冷裝置中相對于1臺壓縮機設置有1臺制冷機。最近，為了節能及降低成本，取而代之的有相對于1臺壓縮機設置有多臺制冷機。多臺制冷機例如安裝于一種大型裝置的多處，或安裝于多個同種裝置中的每一個。這種超低溫制冷裝置中，使用其共同的壓縮機來同時運行多臺制冷機，進行所謂多種運行。

發明內容

本發明的一種方式的示例性目的之一在于，在能夠進行多種運行的超低溫制冷裝置中，對多個制冷機的制冷能力分別進行調整。

根據本發明的一種方式，提供一種超低溫制冷裝置，其中，具備：工作氣體源；多個制冷機；及氣體管路，其將所述多個制冷機并聯連接于所述工作氣體源，以使工作氣體在所述多個制冷機中的每一個與所述工作氣體源之間循環，所述氣體管路具備控制要件，該控制要件能夠對所述多個制冷機中相對應的制冷機的工作氣體流動的壓力損失分別進行控制，所述控制要件串聯設置于所述對應的制冷機上。

根據本發明的一種方式，提供一種超低溫制冷裝置的控制方法，其具備：使用共同的工作氣體源來同時運行多個制冷機，及對所述工作氣體源與所述多個制冷機之間的工作氣體流動的壓力損失分別進行控制。

另外，以上構成要件的任意組合和對本發明的構成要件及表現,在方法、裝置及系統等之間彼此替換也作為本發明的方式仍然有效。

發明效果

根據本發明，能夠在可進行多種運行的超低溫制冷裝置中，對多個制冷機的制冷能力分別進行調整。

附圖說明

圖1是概略地表示本發明的一實施方式所涉及的超低溫制冷裝置的整體結構圖。

圖2是用于說明本發明的一實施方式所涉及的超低溫制冷裝置的控制方法的流程圖。

圖中：10-超低溫制冷裝置，12-壓縮機，14-制冷機，16-氣體管路，42-主高壓配管，46-高壓個別配管，48-主低壓配管，52-低壓個別配管，54-流量控制閥，58-壓縮機控制部，62-溫度控制部。

具體實施方式

圖1是概略地表示本發明的一實施方式所涉及的超低溫制冷裝置10的整體結構圖。該實施方式中，超低溫制冷裝置10例如設置于具備超導設備或其他被冷卻物1的裝置2上。該裝置2例如為核磁共振圖像裝置，此時被冷卻物1為超導磁體。裝置2也可為低溫泵，此時被冷卻物1為低溫板。

超低溫制冷裝置10具備具有壓縮機12的工作氣體源和多個制冷機14。并且，超低溫制冷裝置10具備將多個制冷機14并聯連接于壓縮機12的氣體管路16。氣體管路16構成為使工作氣體在多個制冷機14的每一個與壓縮機12之間循環。工作氣體例如為氦氣。

壓縮機12具備：吸入端口18，用于從氣體管路16接收低壓工作氣體；及吐出端口20，用于向氣體管路16輸出高壓工作氣體。壓縮機12具備：壓縮機主體（未圖示），用于壓縮工作氣體；及壓縮機馬達21，用于驅動壓縮機主體。壓縮機12具備：第1壓力傳感器22，用于測定低壓工作氣體的壓力；及第2壓力傳感器24，用于測定高壓工作氣體。這些壓力傳感器也可設置于氣體管路16的適當的部位。

制冷機14例如為吉福德-麥克馬洪式制冷機（所謂GM制冷機）或脈沖管制冷機這種蓄冷式超低溫制冷機。制冷機14具備：高壓端口26，用于從氣體管路16接收高壓工作氣體；及低壓端口28，用于向氣體管路16輸出低壓工作氣體。制冷機14具備用于測定制冷機14的冷卻溫度的至少1個溫度傳感器。制冷機14例如為二級式制冷機，此時制冷機14具備：第1溫度傳感器30，用于測定第1級低溫端的溫度；及第2溫度傳感器32，用于測定第2級的低溫端的溫度。