JP2002061971A - 多成分冷却剤を使用した極低温冷却のための圧縮システム - Google Patents

多成分冷却剤を使用した極低温冷却のための圧縮システム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極低温での冷却を行うための改善したシステ
ムを提供する。 【解決手段】 多成分冷却剤はポリアルファオレフィン
ベースのオイルで潤滑されたコンプレッサーで圧縮さ
れ、そのオイルは圧縮された冷却剤から除去され、そし
て、圧縮された冷却剤は冷却受容体への（冷却の）供給
準備のために極低温で冷却を生成するために膨張され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主に、冷却のための
設備、詳しく述べると、極低温での冷却のための設備に
関する。
【０００２】
【従来の技術】典型的な冷却システムにおいて、Ｒ−１
２、Ｒ−１３４ａ、または他のフロンタイプの冷却剤等
の冷却用の流体は圧縮され、冷却（または、低温状態）
を生成するために膨張され、さらに温められる。それに
より、冷却（または、低温状態）が冷却剤から冷却受容
体（または、冷却容器）に伝えられる。温められた冷却
剤はその後、コンプレッサーに戻され、冷却サイクルが
繰り返される。
【０００３】冷却サイクルで使用されるコンプレッサー
は通常、オイルで潤滑される。この潤滑油のうちのいく
らかは圧縮された冷却剤と共にコンプレッサーから出て
いってしまう。一般に、ポリオールエステル（polyoles
ter）を基本（または、基剤）とするオイル等の、冷却
剤に対して可溶性の高い潤滑油を使用するのが良いとさ
れている。この手法により、圧縮された冷却剤と共にコ
ンプレッサーから出ていく潤滑油のほとんど全てが再循
環する、温められた冷却剤と共にコンプレッサーに戻さ
れる。コンプレッサーを出た潤滑油のうち、ある程度の
量の潤滑油が冷却用の循環路に留まり、コンプレッサー
に戻されないままでいると、コンプレッサーの潤滑油が
不十分となり、コンプレッサーの効率を下げたり、故障
の原因となったりする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】エネルギーの生成、エ
ネルギーの伝達、及び電子工学の分野等において、非常
に低温の、または極低温の冷却はますます重要になって
きている。極低温での冷却（または、低温状態）を生成
及び提供する能力を高める、冷却システムの改善が非常
に望まれている。
【０００５】したがって、本発明の目的は極低温におい
て冷却（または、低温状態）を生成及び提供する、改善
したシステムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この開示を読むことによ
り、当業者に明らかになる上述及び他の目的は本発明の
以下の１つの特徴によって達成される。
【０００７】冷却受容体に冷却（または、低温状態）を
与えるために、冷却用の流体が圧縮され、冷却するため
に膨張され、さらに温められる、冷却するための方法に
おいて、改善された方法は以下の項目から成る： （Ａ）冷却用の流体として多成分の冷却剤を使用するこ
と； （Ｂ）ポリアルファオレフィン（polyalphaolefin）ベ
ースの（または、ポリアルファオレフィンを基剤とす
る）オイルを使用して潤滑されたコンプレッサーを使用
して多成分冷却剤を圧縮すること；及び、 （Ｃ）２２０Ｋ以下の温度で冷却を提供すること。
【０００８】本発明のもう１つの特徴は以下のものであ
る。冷却するための装置は以下の項目から成る： （Ａ）オイルで潤滑されたコンプレッサー、オイル分離
システム、多成分冷却剤をコンプレッサーからオイル分
離システムへ送るための手段、及び、潤滑油をオイル分
離システムからコンプレッサーへ送るための手段； （Ｂ）膨張装置、熱交換器、多成分冷却剤をオイル分離
システムから膨張装置へ、膨張装置から熱交換器へ、さ
らに、熱交換器からコンプレッサーへ送るための手段；
及び、 （Ｃ）熱交換器に冷却受容体を備え、それにより、他成
分冷却剤から冷却受容体に冷却を与えるための手段。
【０００９】本明細書で使用される用語「間接的熱交
換」は２つの流体を物理的接触（または、直接的な接
触）や混合させずに、熱交換関係にすることを意味す
る。
【００１０】本明細書で使用される用語「膨張」は圧力
を減少させることを意味する。
【００１１】本明細書で使用される用語「変動負荷冷却
剤（variable load refrigerant）」は多成分冷却剤、
すなわち、２種類またはそれ以上の種類の成分の液相
が、混合物の泡立ち点と露点との間で連続的で、かつ増
大する温度変化を起こすような割合で、混合された混合
物を意味する。混合物の泡立ち点は任意の圧力におい
て、混合物が全て液相であるが、熱を加えることによっ
て液相との平衡状態で気相の形成が始まる温度である。
混合物の露点は任意の圧力において、混合物が全て気相
であるが、熱を除去することによって気相との平衡状態
で液相の形成が始まる温度である。
【００１２】したがって、混合物の泡立ち点と露点との
間の領域は液相と気相の両方が平衡状態で共存する領域
である。本発明の実施において、他成分冷却剤流体の泡
立ち点と露点との間の温度差は少なくとも１０℃以上で
あり、好まれるものとして２０℃以上、さらに好まれる
ものとして５０℃以上である。
【００１３】本明細書で使用される用語「大気ガス」は
以下のもののうちどれかを意味する：窒素（N2）、アル
ゴン（Ar）、クリプトン（Kr）、キセノン（Xe）、ネオ
ン（Ne）、二酸化炭素（CO2）、亜酸化窒素（N2O）、酸
素（O2）、及びヘリウム（He）。
【００１４】本明細書で使用される用語「コンプレッサ
ー」は気体の圧力を増大させる装置を意味する。
【００１５】本明細書で使用される用語「潤滑（また
は、潤滑された）」は摩擦、熱、磨耗を減少させる能力
のある物質が、装置の堅い表面の間の皮膜（または、皮
膜状のもの）として導入された装置の特徴を意味する。
【００１６】本明細書で使用される用語「ポリアルファ
オレフィン（polyalphaolefin）」は６個または、それ
以上の炭素原子を持った直鎖のアルファオレフィン（ま
たは、α‐オレフィン）を意味する。
【００１７】本明細書で使用される用語「ポリアルファ
オレフィンベースのオイル」はその基本原料として、１
つまたは複数のポリアルファオレフィン化学種を使用し
たオイルの調合物を意味する。
【００１８】本明細書で使用される用語「混和」は気相
と液相の相互作用に対して使用する場合、可溶を意味
し、２つの液体の相互作用に対して使用する場合、（一
般的に使用される）混和を意味する。
【００１９】本明細書で使用される用語「混和性」は気
相と液相の相互作用に対して使用する場合、可溶性を意
味し、２つの液体の相互作用に対して使用する場合、
（一般的に使用される）混和性を意味する。
【００２０】
【発明の実施の形態】概略的に述べると、本発明は極低
温、すなわち２２０Ｋ以下の温度で冷却（または、低温
状態）を生成するための他成分冷却剤の使用、及び、ポ
リアルファオレフィンベースのオイルで潤滑された、こ
の冷却剤を圧縮するためのコンプレッサーの使用から構
成される。このオイルは冷却剤との混和性が非常に低い
ので、冷却剤が冷却サイクルの極低温区間に入る前に、
圧縮された冷却剤と共にコンプレッサーを出た潤滑油の
ほとんど全てを比較的簡単に冷却剤から分離することが
できる。この手法において、潤滑油が冷却剤と混合され
た場合に起こる、冷却サイクル内の潤滑油の凍結を防ぐ
ことができる。極低温区間の上流で多成分冷却剤から分
離された潤滑油は冷却剤とは別々に、コンプレッサーに
戻される。
【００２１】また、制限された冷却剤のオイルへの可溶
性は冷却剤が排出側から吸入側に迂回することを防ぐの
で、制限された冷却剤の潤滑油との混和性（通常、気体
と液体との間の、低い混和性に相当する、低い液相の混
和性）はスクリューコンプレッサーの高い能力を促進す
る。さらに、オイルとの循環を介しての冷却剤の迂回が
減少または、除去されるだろう。また、熱交換器内にオ
イルを入れないことは、熱交換器の長時間の使用による
劣化を防ぐので、非常に望ましいことである。オイルを
持ち越すことができる、２つの基本的な構造がある。
（１）小さなエアゾール状の液滴として、及び、（２）
蒸気圧による蒸気として、である。好まれる潤滑油はほ
とんど蒸気圧を持たないので、冷却剤蒸気中にはほとん
ど潤滑油が存在しない。好まれる潤滑油は非常に高純
度、すなわち、不純物をほとんど含まない。
【００２２】
【実施例】本発明は図面との参照と共に以下に詳細に説
明される。ここで、図１を参照すると、多成分冷却剤流
体１はコンプレッサー１０に送られ、そこにおいて、３
４０から６８９０ＫＰａ（５０から１０００ｐｓｉａ）
の範囲の圧力まで圧縮される。多成分冷却剤１は好まれ
るものとして、フルオロカーボン（fluorocarbon）、ヒ
ドロフルオロカーボン（hydrofluorocarbon）、ヒドロ
クロロフルオロカーボン（hydrochlorofluorocarbo
n）、フルオロエーテル（fluoroether）、ヒドロフルオ
ロエーテル（hydrofluoroether）、大気ガス、及び炭化
水素（hydrocarbon）から成るグループからの、少なく
とも２つの成分から成る。好まれるものとして、本発明
の実施に便利な多成分冷却剤は変動負荷冷却剤である。
【００２３】本発明に便利な多成分冷却剤は好まれるも
のとして、フルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボ
ン、フルオロエーテル、及びヒドロフルオロエーテルか
ら成るグループからの少なくとも１つの成分と、フルオ
ロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロフ
ルオロカーボン、フルオロエーテル、ヒドロフルオロエ
ーテル、大気ガス、及び炭化水素から成るグループから
の少なくとも１つの成分とから成る。
【００２４】本発明に便利なもう１つの好まれる多成分
冷却剤はフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、
フルオロエーテル、及びヒドロフルオロエーテルから成
るグループからの少なくとも２つの成分と、フルオロカ
ーボン、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオ
ロカーボン、フルオロエーテル、ヒドロフルオロエーテ
ル、大気ガス、及び炭化水素から成るグループからの少
なくとも１つの成分とから成る。
【００２５】本発明に便利なもう１つの好まれる多成分
冷却剤は少なくとも１つのフルオロカーボンと、ヒドロ
フルオロカーボン及び大気ガスから成るグループからの
少なくとも１つの成分とから成る。
【００２６】本発明に便利なもう１つの好まれる多成分
冷却剤は少なくとも１つのヒドロフルオロカーボンと、
少なくとも１つの大気ガスとから成る。
【００２７】本発明に便利なもう１つの好まれる多成分
冷却剤はフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、
フルオロエーテル、及びヒドロフルオロエーテルから成
るグループからの少なくとも３つの成分と、フルオロカ
ーボン、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオ
ロカーボン、フルオロエーテル、ヒドロフルオロエーテ
ル、炭化水素、及び大気ガスから成るグループからの少
なくとも１つの成分とから成る。
【００２８】本発明に便利なもう１つの好まれる多成分
冷却剤はフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、
フルオロエーテル、及びヒドロフルオロエーテルから成
るグループからの少なくとも２つの成分と、少なくとも
１つの大気ガスとから成る。
【００２９】本発明に便利なもう１つの好まれる多成分
冷却剤はフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、
フルオロエーテル、及びヒドロフルオロエーテルから成
るグループからの少なくとも２つの成分と、少なくとも
１つの大気ガスと、フルオロカーボン、ヒドロフルオロ
カーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、フルオロエ
ーテル、ヒドロフルオロエーテル、炭化水素、及び大気
ガスから成るグループからの少なくとも１つの成分とか
ら成る。
【００３０】本発明に便利なもう１つの好まれる多成分
冷却剤はフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、
フルオロエーテル、及びヒドロフルオロエーテルから成
るグループからの少なくとも２つの成分と、少なくとも
２つの大気ガスとから成る。
【００３１】本発明に便利なもう１つの好まれる多成分
冷却剤は少なくとも１つのフルオロエーテルを含む。す
なわち、少なくとも１つのフルオロエーテルと、フルオ
ロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、フルオロエーテ
ル、ヒドロフルオロエーテル、ヒドロクロロフルオロカ
ーボン、ヒドロカーボン、及び大気ガスから成るグルー
プからの少なくとも１つの成分とから成る。
【００３２】本発明の１つの好まれる実施例において、
多成分冷却剤はフルオロカーボンだけから成る。本発明
のもう１つの好まれる実施例において、多成分冷却剤は
フルオロカーボン及びヒドロフルオロカーボンだけから
成る。本発明のもう１つの好まれる実施例において、多
成分冷却剤はフルオロエーテルだけから成る。本発明の
もう１つの好まれる実施例において、多成分冷却剤はフ
ルオロエーテル及びヒドロフルオロエーテルだけから成
る。本発明のもう１つの好まれる実施例において、多成
分冷却剤はフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボ
ン、フルオロエーテル、及び、ヒドロフルオロエーテル
だけから成る。本発明のもう１つの好まれる実施例にお
いて、多成分冷却剤はフルオロカーボン、フルオロエー
テル、及び大気ガスだけから成る。最も好まれものとし
て、多成分冷却剤の全ての成分はフルオロカーボン、ヒ
ドロフルオロカーボン、フルオロエーテル、ヒドロフル
オロエーテル、または大気ガスのどれかである。
【００３３】本発明の実施で使用するために特に好まれ
る多成分冷却剤は約１２モルパーセントのジクロロトリ
フルオロエタン（dichlorotrifluoroethane）、約３６
モルパーセントのペンタフルオロエタン（pentafluoroe
thane）、約３９モルパーセントのテトラフルオロメタ
ン（tetrafluoromethane）、及び、約１３モルパーセン
トの窒素である。
【００３４】本発明の実施に便利な多成分冷却剤はジク
ロロトリフルオロエーテル、ペンタフルオロエーテル、
テトラフルオロメタン、窒素、ペレフルオロブトキシ−
メタン（perfluorobutoxy-methane）、デカフルオロペ
ンタン（decafluoropentane）、ジクロペンタフルオロ
プロパン（dichloropentafluoropropane）、ペレフルオ
ロプロポキシ−メタン（perfluoropropoxy-methane）、
ジクロロフルオロエタン（dichlorofluoroethane）、ペ
ンタフルオロプロパン（pentafluoropropane）、ヘキサ
フルオロプロパン（hexafluoropropane）、ヘキサフル
オロブタン（hexafluorobutane）、ペンタフルオロブタ
ン（pentafluorobutane）、テラフルオロエタン（tetra
fluoroethane）、アンモニア（ammonia）、ペンタフル
オロエタン（pentafluoroethane）、ペレフルオロプロ
パン（perfluoropropane）、ペレフルオロブタン（perf
luorobutane）、ペレフルオロペンタン（perfluoropent
ane）、ペレフルオロヘキサン（perfluorohexane）、ジ
フルオロメタン（difluoromethane）、ペレフルオロエ
タン（perfluoroethane）、トリフルオロメタン（trifl
uoromethane）、テラフルオロメタン（tetrafluorometh
ane）、クロロテトラフルオロエタン（chlorotetrafluo
roethane）、アルゴン（argon）、ネオン（neon）、ヘ
リウム（helium）、二酸化炭素（carbon dioxide）、及
び亜酸化窒素（nitrous oxide）から成るグループの１
つまたは複数の成分を含む。
【００３５】コンプレッサー１０はポリアルファオレフ
ィンベースのオイルで潤滑される。本発明の実施で使用
するために好まれるポリオレフィンはCnH2n+2（ｎは１
０から１２０）の化学式を持つ。ポリオレフィンの例は
C20H42、C30H62、C40H82、C5 0H102、C60H122、及びC70H
142である。
【００３６】気体（または、ガス）の可溶性は温度、圧
力、双極子モーメント、及び溶媒と溶質の間の相互作用
の特性の関数である。気体の可溶性はルイス酸−塩基相
互作用（Lewis acid-base interaction）、四極子モー
メント間の特定の化学的相互作用、または水素結合が存
在すると増大する。可溶性はまた、液相の混和性と共に
増大する。ポリアルファオレフィンは非極性で、通常中
性の酸性度を持つ、直鎖構造の炭化水素である。好まれ
る冷却剤の混合物の成分もまた、非極性であるか、極性
があってもその値は小さい。それらの可溶性は溶質−溶
媒相互作用のために増大しないだろう。結果として、オ
イル相中のこれらの成分の濃度は非常に小さく、通常、
１％未満であり、３００ｐｐｍ未満である。オイル中の
冷却剤の濃度を低くするか、またはオイル中から冷却剤
を無くすことにより、（１）コンプレッサーの排出での
オイルミスト（または、オイルのもや）の形成を最小に
し、（２）コンプレッサーの排出でのオイルの大きい液
滴の形成を可能にし、（３）大きめのエアゾールのサイ
ズにより、機械的な分離を容易にし、さらに、（４）液
滴が分解しないので、液滴の凝集速度が増大する。
【００３７】多成分冷却剤及び、潤滑油に使用される特
定のポリアルファオレヒンの成分は冷却剤中のオイルの
混和性が１％を、好まれるものとして５００ｐｐｍを超
えないように選択される。
【００３８】多成分冷却剤及び潤滑油は潤滑油で浸水さ
れたコンプレッサー１０で一緒に圧縮され、通常、重量
比で約１０から２０パーセントのオイルから成る、圧縮
冷却剤−オイル流体としてコンプレッサーから出てい
く。冷却剤−オイル流体２は好まれるものとして、重力
沈下タンクか、遠心分離方式の分離器であるバルクオイ
ル分離器（bulk oil separator）２０の中に送られる。
分離器２０内で、冷却剤中のオイルの非常に小さい混和
性により、冷却剤−オイル流体２中のオイルのほとんど
は流体から分離され、分離器２０の外へストリーム（ま
たは、流れ）３として送られ、潤滑油再循環流４により
コンプレッサー１０へ戻される。
【００３９】通常、約０．０１から５重量パーセント、
典型的には、約１重量パーセントの潤滑油を含む、オイ
ルの取り除かれた冷却剤流体流５は分離器２０から粗い
凝集フィルター（または、コアレッセントフィルター）
２５へ送られ、そこにおいて、オイルの含有量は５０か
ら１０００００ｐｐｂの範囲、通常、約７５００ｐｐｂ
まで減少される。そこからさらに、冷却剤流体はストリ
ーム６を通って細かい凝集フィルター（または、コアレ
ッセントフィルター）２６に送られ、そこにおいて、オ
イルの含有量は５ｐｐｂ未満まで減少される。機械的な
凝集フィルター２５及び２６はエアゾール状のオイル粒
子を取り出し、それらをフィルターエレメント内で大き
なオイルの液滴を形成するよう沈降させることによって
動作する。オイルはこの段階で気相（または、蒸気）で
ある多成分冷却剤より高い密度（または、重量密度）を
持っているので、オイルは下方に沈下し、オイルの液滴
の大きさが増大する。オイルの液滴は多成分冷却剤蒸気
（または、多成分冷却剤気体）から分離され、コンプレ
ッサーに戻される。
【００４０】図１に図示された本発明の実施例におい
て、潤滑油はストリーム７を通って凝集フィルターシス
テム２５から、及び、ストリーム８を通って凝集フィル
ターシステム２６から取り出され、ストリーム９を形成
するために合流し、コンプレッサー１０に戻るために再
循環流４に送られる。潤滑油は内部のフロート弁組立品
を経由してコンプレッサーに戻すことができる。オイル
を戻すための他の方法はオイルの排出口とコンプレッサ
ーのクランク室との間の固定式オリフィスかキャプチャ
ーの使用を含む。オイルの回収はソレノイド弁及びタイ
マー、またはソレノイド弁及び水位検知器を使用して電
子的に制御することもできる。所望であれば、多成分冷
却剤流体のオイルの含有量をさらに減少するために、１
つまたは複数の付加的な凝集フィルターが使用されても
よい。ただし、付加的なフィルターの使用はシステムの
圧力降下を増大させてしまう。
【００４１】実質的にオイルを含まない、多成分冷却剤
蒸気（または、気体）はストリーム１１を通って後置冷
却器３０に送られ、そこにおいて、圧縮された多成分冷
却剤ストリーム１２を形成するために、冷却流体との間
接的熱交換によって、圧縮による熱を冷却する（また
は、圧縮による熱を除去する）。ストリーム１２に凝集
（または、液化）が存在する場合、それは蒸気液体分離
器４０へ送られる。２相ストリーム１２は液体部分と蒸
気（または、気体）部分とに分離され、異なった管や経
路全体への均一な分布を促進するために、通常、別々の
ヘッダー（または、母管）を使用して熱交換器に導入さ
れる。いくつかの熱交換器の構成及び動作環境において
は、分離器４０は必ずしも必要ではなく、ストリーム１
２が熱交換器５０に直接送られてもよい。
【００４２】多成分冷却剤はストリーム３１に冷却され
た多成分冷却剤を生成するために、熱交換器５０に送ら
れ、後で説明する、温められる多成分冷却剤との間接的
熱交換によって冷却され、通常、２５０Ｋから８０Ｋの
範囲の温度を持つ。次に、多成分冷却剤３１はジュール
−トムソン膨張弁４５等の、膨張装置に送られ、そこに
おいて、それは冷却（または、低温状態）を生成するた
めに膨張される。その結果、通常７０から１３８０ＫＰ
ａ（１０から２００ｐｓｉａ）の範囲内の圧力状態にあ
り、２２０Ｋ未満の（通常、８０から２２０Ｋの範囲内
の）温度を持った多成分冷却剤ストリームを担う冷却
（または、低温状態）となる。ストリーム３１の膨張が
ストリーム内のいくらかの凝集（または、液化）を生ず
る場合、ストリーム３２は、図１に示されるように、蒸
気液体分離器４１で処理されてもよい。
【００４３】極低温で多成分冷却剤を担っている冷却
（または、低温状態）は熱交換器５０に送られ、上述し
たように、多成分冷却剤を冷やすために、そして冷却を
冷却受容体に与えるために温められる。図１に図示され
ている本発明の実施例において、冷却受容体はストリー
ム５１内の流体であり、それは温められる多成分冷却剤
との間接的熱交換によって冷やされ、液化され、さらに
（または）、過冷される。多成分冷却剤から冷却受容体
へ冷却を与えることは、図面に示されるように、多成分
冷却剤を膨張の前に冷やすために使用されたのと同じ熱
交換器を使用して行われてもよいし、別の熱交換手段の
使用によって行われてもよい。温められる多成分冷却剤
から冷却を受け取ることができる他の冷却受容体は冷蔵
庫や冷凍システム内の気体（または、空気）、及び壁や
棚等の堅い構造を含む。結果として生ずる、熱交換器５
０に存在する、温められた多成分冷却剤はストリーム５
２を通って、液体がコンプレッサーに入らないことを確
実にするためのサージタンク４６に送られる。さらに、
多成分冷却剤はサージタンク４６からストリーム１とし
てコンプレッサー１０の中に送られ、次の冷却サイクル
が開始される。
【００４４】
【発明の効果】本発明は冷却剤が冷却または膨張される
前に冷却剤から実質的に全ての潤滑油を除去することを
可能にするので、潤滑油が冷却剤と混合された場合に起
こる、冷却サイクル内の潤滑油の凍結を防ぐことができ
る。また、使用される冷却剤のオイルへの可溶性が低い
ので、冷却剤が排出側から吸入側に迂回することを防ぐ
と共に、コンプレッサーの高い能力を促進する。さら
に、熱交換器内にオイルを入れないことは、熱交換器の
長時間の使用による劣化を防ぐ。
【００４５】本発明は特定の好まれる実施例を参照して
詳細に説明されてきたが、請求の範囲の意図及び範囲内
に、本発明の他の実施例が存在するとは当業者に明白で
あろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が実施される、好まれる１つの実施例の
概略図である。
【符号の説明】
１ 多成分冷却剤流体のストリーム ２ 冷却剤−オイル流体のストリーム ３、４ オイルのストリーム ５、６ 冷却剤のストリーム ７−９ オイルのストリーム １０ コンプレッサー １１、１２ 冷却剤のストリーム ２０ バルクオイル分離器 ２５、２６ 凝集フィルター ３０ 後置冷却器 ３１、３２ 冷却剤のストリーム ４０、４１ 蒸気液体分離器 ４５ ジュール−トムソン膨張弁 ４６ サージタンク ５０ 熱交換器 ５１ 冷却受容体のストリーム ５２ 冷却剤のストリーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２５Ｂ 43/02 Ｆ２５Ｂ 43/02 Ａ (72)発明者 ダンテ・パトリック・ボナキスト アメリカ合衆国ニューヨーク州グランド・ アイランド、ランサム・ロード1036 Ｆターム(参考） 3H003 AA01 AB01 AC03 AD03 BD02

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷却剤流体が圧縮され、冷却を生成する
    ために膨張され、さらに冷却受容体に冷却を与えるため
    に温められる、冷却を与えるための方法において、改善
    された方法は： （Ａ）冷却流体として多成分冷却剤を使用すること； （Ｂ）ポリアルファオレフィンベースのオイルを使用し
    て潤滑されたコンプレッサーを使用して、多成分冷却剤
    を圧縮すること；及び、 （Ｃ）２２０Ｋ未満の温度の冷却を与えること、から成
    る。
  2. 【請求項２】 ポリアルファオレフィンベースのオイル
    が多成分冷却剤が膨張されるまえに圧縮された多成分冷
    却剤から分離され、その後に、前記分離されたオイルが
    コンプレッサーに送られる、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 多成分冷却剤の膨張の前に、圧縮された
    多成分冷却剤を冷やすために、温められる多成分冷却剤
    がさらに冷却を与える、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 多成分冷却剤がフルオロカーボン、ヒド
    ロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、
    フルオロエーテル、ヒドロフルオロエーテル、大気ガ
    ス、及び炭化水素から成るグループからの、少なくとも
    ２つの成分から成る、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 多成分冷却剤がフルオロカーボンだけか
    ら成る、請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 多成分冷却剤がヒドロフルオロエーテル
    だけから成る、請求項４に記載の方法。
  7. 【請求項７】 多成分冷却剤が少なくとも１つの大気ガ
    スを含む、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 冷却を与えるための装置であって： （Ａ）オイルで潤滑されたコンプレッサー、オイル分離
    システム、多成分冷却剤をコンプレッサーからオイル分
    離システムへ送るための手段、及び、潤滑油をオイル分
    離システムからコンプレッサーへ送るための手段； （Ｂ）膨張装置、熱交換器、多成分冷却剤をオイル分離
    システムから膨張装置へ、膨張装置から熱交換器へ、さ
    らに、熱交換器からコンプレッサーへ送るための手段；
    及び、 （Ｃ）冷却受容体を熱交換器に備え、それにより、多成
    分冷却剤から冷却受容体へ冷却を与えるための手段、か
    ら成る装置。
  9. 【請求項９】 オイル分離システムがバルクオイル分離
    器及び、少なくとも１つの凝集フィルターから成る、請
    求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 オイルがポリアルファオレフィンベー
    スのオイルである、請求項８に記載の装置。
JP2001196107A 2000-06-29 2001-06-28 多成分冷却剤を使用した極低温冷却のための圧縮システム Pending JP2002061971A (ja)

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