大型低温氦制冷机采用氦压缩机来获得高压氦气，部分高压氦气在透平膨胀机中膨胀制冷，其余高压氦气在多级热交换器中逐级冷却，最后通过焦-汤节流阀节流后获得液氦，为用户设备提供液氦温区的恒温冷却，蒸发的氦气返回冷箱回收冷量后循环利用，这样的制冷设备称作氦制冷机。
FHR-140氦制冷机
氦制冷机流程示意图
图1氦制冷机系统基本构成
>>> 4.5K氦制冷机基本构成包括图1所示几部分 <<<
1）循环气源系统包括：氦压缩机、氦气油分离器及氦气储罐。
2）液氦温区冷箱：液氦温区冷箱为真空绝热冷箱，冷箱中包含有多级换热器、氦透平膨胀机、内吸附筒、低温阀门、测量元件等部件。
3）液氦储存系统包括：液氦杜瓦、冷箱到液氦杜瓦的同轴传输管、用于转注液氦的输液管。
4） 控制系统包括：控制系统硬件、软件、组态及远程控制等。
5） 公用设施包括：液氮储罐、仪表空气系统、冷却水系统。
>>> 4.5K氦制冷机主要性能指标 <<<
大型低温氦制冷机在超导加速器、核聚变装置、超导强磁场、超导电力设备、宇宙深低温环境模拟、反应堆冷中子源CNS、散裂中子源SNS、超导磁悬浮等领域有着广泛的应用，是大科学工程、 航空航天、新能源等高技术产业的核心技术设备。