JP2006194337A - Nitrogen supply system - Google Patents
Nitrogen supply system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006194337A JP2006194337A JP2005006013A JP2005006013A JP2006194337A JP 2006194337 A JP2006194337 A JP 2006194337A JP 2005006013 A JP2005006013 A JP 2005006013A JP 2005006013 A JP2005006013 A JP 2005006013A JP 2006194337 A JP2006194337 A JP 2006194337A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat exchange
- nitrogen
- temperature
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
本発明は、窒素供給システムに関する。 The present invention relates to a nitrogen supply system.
液化窒素が気化して生成された窒素ガスは、様々な用途に用いられていて、例えば半導体産業では、半導体装置の各製造工程の中で、ウエハ表面の酸化を防止に用いたり、半導体の製造装置内から材料ガスをパージするといった用途に用いられている。
ところで、このような液化窒素及び窒素ガスの他の用途として、液化窒素が気化する際の気化熱を利用し、コンピュータや大容量の通信機器等が発生する熱を冷却する。そして、液化窒素が気化して窒素ガスとなった際の体積の増加によって生じた高圧の窒素ガスを利用することで、タービンを回転させて、このタービンによって発電機を駆動させて発電する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この技術では電力を発生した後に、窒素ガスを大気中に放出しているため、液化窒素の有効活用ができていなかった。
また、液化窒素等を含む液体材料を気化させる方法として、例えば工場等で発生した廃熱を利用することで、液体材料を気化させて高圧ガスを生成し、その高圧ガスによってタービン及び発電機等からなる発電手段を駆動させて発電する技術もある（例えば、特許文献２参照）。
Nitrogen gas generated by the vaporization of liquefied nitrogen is used in various applications. For example, in the semiconductor industry, in each manufacturing process of a semiconductor device, it is used for preventing oxidation of the wafer surface, or manufacturing a semiconductor. It is used for the purpose of purging material gas from inside the apparatus.
By the way, as another use of such liquefied nitrogen and nitrogen gas, heat generated by vaporization of liquefied nitrogen is used to cool heat generated by a computer, a large-capacity communication device, and the like. And, by utilizing the high-pressure nitrogen gas generated by the increase in volume when the liquefied nitrogen is vaporized to become nitrogen gas, there is a technique for rotating the turbine and driving the generator by this turbine to generate electricity. It is known (see, for example, Patent Document 1). However, in this technique, nitrogen gas is released into the atmosphere after generating electric power, so that liquefied nitrogen cannot be effectively used.
Further, as a method of vaporizing a liquid material containing liquefied nitrogen or the like, for example, by using waste heat generated in a factory or the like, the liquid material is vaporized to generate a high-pressure gas, and the high-pressure gas generates a turbine, a generator, or the like. There is also a technique for generating power by driving a power generation means (see, for example, Patent Document 2).
そこで、これらの技術を用いることで、廃熱を利用して液化窒素を気化させ、発生した高圧の窒素ガスを利用して発電し、発電後の窒素ガスを無駄にすることなく、例えば窒素ガスを使用する装置まで窒素を移送する技術が考えられる。
しかしながら、液化窒素を気化させる際に廃熱を利用する場合に、廃熱源での廃熱の発生量によって液化窒素に与える熱量が異なってしまう。すると、液化窒素から生成される窒素ガスの量が一定とならず、発電手段によって安定した発電を行うことができない。また、発生した窒素ガスの量が一定でないため、発電のエネルギとして利用した後の窒素ガスの圧力を一定とすることが難しかった。 However, when using waste heat when vaporizing liquefied nitrogen, the amount of heat given to liquefied nitrogen differs depending on the amount of waste heat generated in the waste heat source. Then, the amount of nitrogen gas generated from liquefied nitrogen is not constant, and stable power generation cannot be performed by the power generation means. Further, since the amount of generated nitrogen gas is not constant, it is difficult to keep the pressure of nitrogen gas after being used as energy for power generation constant.
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、液化窒素を気化させて窒素ガスを供給するに際して、安定した電力を発生し、発電後の窒素ガスの圧力を安定させる、窒素供給システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a nitrogen supply system that generates stable power and stabilizes the pressure of nitrogen gas after power generation when vaporizing liquefied nitrogen and supplying nitrogen gas. For the purpose.
上記課題を解決するため、本発明の窒素供給システムは、液化窒素を貯留した貯留タンクと、該貯留タンクから前記液化窒素を移送する配管と、を備えた窒素供給システムであって、前記配管に設けられて、該配管中を流れる前記液化窒素と熱交換することで該液化窒素を気化させるための熱交換部と、廃熱源を冷却した後の熱媒を前記熱交換部に供給するとともに、供給した熱媒の前記熱交換部での熱交換量を、略一定にする熱交換手段と、前記配管の、前記熱交換部より下流側に設けられて、前記熱交換部で熱交換されて気化した窒素ガスが流入することで発電する発電手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a nitrogen supply system according to the present invention is a nitrogen supply system including a storage tank storing liquefied nitrogen and a pipe for transferring the liquefied nitrogen from the storage tank. A heat exchange part for vaporizing the liquefied nitrogen by exchanging heat with the liquefied nitrogen flowing in the pipe, and supplying a heat medium after cooling the waste heat source to the heat exchange part, Heat exchange means for making the heat exchange amount of the supplied heat medium in the heat exchange part substantially constant, and the pipe are provided downstream of the heat exchange part, and heat exchange is performed in the heat exchange part. And a power generation means for generating power when the vaporized nitrogen gas flows in.
本発明の窒素供給システムによれば、熱交換部に廃熱源を冷却した後の熱媒を供給することで、配管中を流れる液化窒素を気化させるようにしている。このとき、前記熱交換部に供給した熱媒とこの熱交換部との熱交換量が略一定となるように液化窒素を気化しているので、配管内には前記熱交換量に対応した略一定量の窒素ガスが発生するようになる。ここで、液化窒素が気化して窒素ガスとなる場合、体積が膨張するようになる。よって、配管内が膨張した一定量の窒素ガスによって満たされることで、前記配管内には略一定の圧力となる高圧窒素ガスが発生するようになる。
そして、このような一定の圧力の高圧窒素ガスが流入することで発電手段を駆動することで、一定の発電量を得ることができる。
また、前記発電手段によって発電すると、高圧窒素ガスの圧力は発電したエネルギ分だけ低下するようになる。よって、例えば前記発電手段が発電する際の高圧窒素ガスのエネルギ使用量を一定とすれば、前記発電手段で発電した後の窒素ガスの圧力は一定となる。また、窒素ガスを前記配管内に一定の圧力で圧送することができ、窒素ガスを圧送するためのポンプを不要とすることができる。
したがって、貯留タンクから窒素ガスを供給する際に、安定した電力を発生し、一定の圧力の窒素ガスを安定して供給するとができる。
According to the nitrogen supply system of the present invention, the liquefied nitrogen flowing in the piping is vaporized by supplying the heat exchange unit after cooling the waste heat source to the heat exchange unit. At this time, since the liquefied nitrogen is vaporized so that the heat exchange amount between the heat medium supplied to the heat exchange unit and the heat exchange unit is substantially constant, the pipe has an approximate amount corresponding to the heat exchange amount. A certain amount of nitrogen gas is generated. Here, when liquefied nitrogen vaporizes and becomes nitrogen gas, the volume expands. Therefore, when the inside of the pipe is filled with the expanded amount of nitrogen gas, high-pressure nitrogen gas having a substantially constant pressure is generated in the pipe.
A constant amount of power generation can be obtained by driving the power generation means by the flow of such high-pressure nitrogen gas at a constant pressure.
Further, when power is generated by the power generation means, the pressure of the high-pressure nitrogen gas decreases by the amount of energy generated. Therefore, for example, if the energy usage of the high-pressure nitrogen gas when the power generation means generates power is constant, the pressure of the nitrogen gas after the power generation by the power generation means is constant. Moreover, nitrogen gas can be pumped into the piping at a constant pressure, and a pump for pumping nitrogen gas can be dispensed with.
Therefore, when supplying nitrogen gas from a storage tank, stable electric power can be generated and nitrogen gas at a constant pressure can be stably supplied.
また、前記窒素供給システムにおいては、前記廃熱源の廃熱が工場で生成した廃熱であることが好ましい。
このようにすれば、工場が生成した、例えば余分な電力等の廃熱を冷却する熱媒を液化窒素を気化させる際に利用しているので、工場の廃熱から得られるエネルギを効率的に利用することができる。
In the nitrogen supply system, it is preferable that the waste heat of the waste heat source is waste heat generated in a factory.
In this way, the heat medium generated by the factory, for example, for cooling waste heat such as excess power, is used when vaporizing the liquefied nitrogen, so that the energy obtained from the factory waste heat can be efficiently used. Can be used.
また、前記窒素供給システムにおいては、前記熱交換手段が、前記熱交換部で前記液化窒素との熱交換を行う前の熱媒の温度を検出する前記温度検出手段と、前記熱交換部に供給される熱媒の温度を調節する温度調節手段と、前記温度検出手段の結果を基に前記温度調節手段を制御し、前記熱媒が予め設定した温度となるように制御する温度制御部と、を備えたことが好ましい。
このようにすれば、温度検出手段によって前記熱交換部で液化窒素との熱交換を行う前の熱媒の温度を検出した際に、熱媒の温度が予め設定した温度より低い場合は、例えば温度調節手段として設けたヒータを加熱制御することで熱媒の温度を前述した設定した温度に調節することができる。よって、予め設定した温度の熱媒によって液化窒素と熱交換を行うことによって、前記熱媒と前記液化窒素との間の熱交換量を一定とすることができる。
また、例えば熱媒の温度が予め定めた温度より高い場合は、例えば温度調節手段として設けた冷却装置を制御することで熱媒を冷却の温度を予め設定した温度に調整することができる。よって、予め設定した温度の熱媒によって液化窒素と熱交換を行うことによって、前記熱媒と前記液化窒素との間の熱交換量を一定とすることができる。
よって、前記熱交換部に供給する前の熱媒の温度が一定でない場合でも、液化窒素に対して一定の熱交換を行うことができる。
In the nitrogen supply system, the heat exchanging means supplies the temperature detecting means for detecting the temperature of the heat medium before heat exchange with the liquefied nitrogen in the heat exchanging section and the heat exchanging section. A temperature adjusting means for adjusting the temperature of the heating medium, a temperature control section for controlling the temperature adjusting means based on the result of the temperature detecting means, and controlling the heating medium to have a preset temperature; It is preferable to have provided.
In this way, when the temperature of the heat medium is lower than a preset temperature when the temperature of the heat medium before the heat exchange with the liquefied nitrogen is detected by the temperature detection means, By controlling the heating of the heater provided as the temperature adjusting means, the temperature of the heat medium can be adjusted to the set temperature described above. Therefore, the amount of heat exchange between the heat medium and the liquefied nitrogen can be made constant by performing heat exchange with the liquefied nitrogen using a heat medium having a preset temperature.
For example, when the temperature of the heating medium is higher than a predetermined temperature, the cooling temperature of the heating medium can be adjusted to a preset temperature by controlling a cooling device provided as a temperature adjusting unit, for example. Therefore, the amount of heat exchange between the heat medium and the liquefied nitrogen can be made constant by performing heat exchange with the liquefied nitrogen using a heat medium having a preset temperature.
Therefore, even when the temperature of the heat medium before being supplied to the heat exchange unit is not constant, constant heat exchange can be performed on the liquefied nitrogen.
また、前記窒素供給システムにおいては、前記熱交換手段が、前記熱交換部で前記液化窒素との熱交換を行う前の熱媒の温度を検出する温度検出手段と、前記熱交換部での熱媒の流量を調節する流量調節手段と、前記温度検出手段の結果を基に前記流量調節手段を制御する流量制御部と、を備えたことが好ましい。
このようにすれば、温度検出手段によって前記熱交換部で液化窒素との熱交換を行う前の熱媒の熱媒の温度を検出した際に、熱媒の温度が予め定めた温度より高い場合は、例えば流量調節手段として、前記熱交換部を流れる熱媒を分岐するバイパス管を設け、このバイパス管を流れる熱媒の流量を調節する流量調節弁の開度を調節して熱媒の流量を減少させることで、前記熱交換部に流れ込んだ熱媒の持つ熱交換量を一定とし、前記熱媒と液化窒素との熱交換量を一定とすることができる。
また、熱媒の温度が予め定めた温度より低い場合にも、熱媒の温度が予め定めた温度より高い場合と同様に、前記バイパス管を流れる熱媒の流量を調節し、熱交換部に供給される熱媒の流量を増加させることで、前記熱交換部に流れ込んだ熱媒の持つ熱交換量を一定とし、前記熱媒と液化窒素との熱交換量を一定とすることができる。
Further, in the nitrogen supply system, the heat exchanging means detects temperature of a heat medium before heat exchange with the liquefied nitrogen in the heat exchanging section, and heat in the heat exchanging section. It is preferable to include a flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of the medium, and a flow rate control unit that controls the flow rate adjusting unit based on the result of the temperature detecting unit.
In this case, when the temperature of the heat medium before the heat exchange with the liquefied nitrogen is detected by the temperature detection means by the temperature detection means, the temperature of the heat medium is higher than a predetermined temperature. For example, as a flow rate adjusting means, a bypass pipe that branches the heat medium flowing through the heat exchange section is provided, and the flow rate of the heat medium is adjusted by adjusting the opening of a flow rate adjusting valve that adjusts the flow rate of the heat medium flowing through the bypass pipe. As a result, the heat exchange amount of the heat medium flowing into the heat exchange section can be made constant, and the heat exchange amount between the heat medium and liquefied nitrogen can be made constant.
In addition, when the temperature of the heat medium is lower than a predetermined temperature, the flow rate of the heat medium flowing through the bypass pipe is adjusted in the same manner as in the case where the temperature of the heat medium is higher than the predetermined temperature. By increasing the flow rate of the supplied heat medium, the heat exchange amount of the heat medium flowing into the heat exchange unit can be made constant, and the heat exchange amount between the heat medium and liquefied nitrogen can be made constant.
また、前記窒素供給システムにおいては、前記熱交換手段が、前記熱交換部で熱交換した後の熱媒を前記廃熱源に循環することが好ましい。
このようにすれば、廃熱源の冷却に利用した熱媒を液化窒素との熱交換に利用し、熱交換後の熱媒を排出することなく廃熱源に循環させているので、熱媒を効率的に利用し、環境に与える負荷を無くすことができる。
Moreover, in the nitrogen supply system, it is preferable that the heat exchanging means circulates the heat medium after exchanging heat in the heat exchanging section to the waste heat source.
In this way, the heat medium used for cooling the waste heat source is used for heat exchange with liquefied nitrogen, and the heat medium after the heat exchange is circulated to the waste heat source without being discharged. Can be used efficiently and the load on the environment can be eliminated.
また、前記窒素供給システムにおいては、前記熱交換手段が、前記熱交換部で熱交換した後の熱媒を冷却する冷却槽を備えたことが好ましい。
このようにすれば、前記熱交換部に供給されることで前記液化窒素との熱交換に使用した熱媒を、冷却槽によって自然冷却させることで一定温度とした後、前記廃熱源を冷却する際の熱媒とすることで、熱媒の温度を一定温度にでき、したがって、熱媒の持つ廃熱源に対する冷却能力を一定に保つことができる。
Moreover, in the said nitrogen supply system, it is preferable that the said heat exchange means was equipped with the cooling tank which cools the heat medium after heat-exchanged in the said heat exchange part.
If it does in this way, after making the heat medium used for the heat exchange with the liquefied nitrogen by being supplied to the heat exchange part naturally cool by a cooling tank, the waste heat source is cooled. By using the heat medium at the time, the temperature of the heat medium can be made constant, and therefore the cooling capacity of the heat medium with respect to the waste heat source can be kept constant.
以下、本発明の窒素供給システムについて説明する。
図１は、本発明の窒素供給システムを模式的に示した図である。
図１に示すように、窒素供給システム１は、液化窒素を貯留した窒素貯留タンク（貯留タンク）２と、この窒素貯留タンク２から前記液化窒素を移送する配管４と、を備えている。そして、この窒素供給システム１は、例えば工場内に設けられた半導体装置の製造装置などの窒素ガスを使用する窒素使用装置３に、前記液化窒素を後述するように気化させて窒素ガスとして供給するようになっている。なお、液化窒素は、例えば窒素貯留タンク２と配管４との接続部に設けられた弁（図示せず）を開くことで、前記貯留窒素タンク２内から自重によって配管４内に流れ込むようになっている。
Hereinafter, the nitrogen supply system of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a nitrogen supply system of the present invention.
As shown in FIG. 1, the nitrogen supply system 1 includes a nitrogen storage tank (storage tank) 2 that stores liquefied nitrogen, and a pipe 4 that transfers the liquefied nitrogen from the nitrogen storage tank 2. The nitrogen supply system 1 evaporates the liquefied nitrogen and supplies it as nitrogen gas to a nitrogen using device 3 that uses nitrogen gas such as a semiconductor device manufacturing apparatus provided in a factory, for example. It is like that. The liquefied nitrogen flows into the pipe 4 from the stored nitrogen tank 2 by its own weight, for example, by opening a valve (not shown) provided at a connection portion between the nitrogen storage tank 2 and the pipe 4. ing.
また、前記配管４には、前記貯留窒素タンク３から配管４内を流れてきた液化窒素に対して熱交換を行うことで、この液化窒素を気化させて窒素ガスを生成するための熱交換部５が設けられている。なお、前記窒素貯留タンク２から前記配管４内に流れる液化窒素の流量は一定となっていて、この配管４に設けられた前記熱交換部５には一定流量の液化窒素が流れ込むようになっている。
前記熱交換部５は、図１に示すように例えば、配管４の一部がＵ字形状に複数回折り返され、見掛け上の大きさが小さくなるように形成されたものである。よって、後述するように、工場内の廃熱を冷却するための熱媒との熱交換面積を大きくすることで、この熱交換部５に供給される前記熱媒と配管４内の液化窒素との熱交換率が高くなるようにしている。なお、前記熱交換部５の配管４の表面に冷却フィン形状（図示せず）を設けることで、熱媒との接触面積をより拡大して、熱交換率をより向上させるようにしてもよい。
The pipe 4 has a heat exchanging unit for generating nitrogen gas by vaporizing the liquefied nitrogen by performing heat exchange with respect to the liquefied nitrogen flowing in the pipe 4 from the storage nitrogen tank 3. 5 is provided. Note that the flow rate of liquefied nitrogen flowing from the nitrogen storage tank 2 into the pipe 4 is constant, and a fixed flow rate of liquefied nitrogen flows into the heat exchange section 5 provided in the pipe 4. Yes.
As shown in FIG. 1, for example, the heat exchanging portion 5 is formed such that a part of the pipe 4 is folded back into a U shape and the apparent size is reduced. Therefore, as will be described later, by increasing the heat exchange area with the heat medium for cooling the waste heat in the factory, the heat medium supplied to the heat exchange unit 5 and the liquefied nitrogen in the pipe 4 The heat exchange rate of is increased. In addition, by providing a cooling fin shape (not shown) on the surface of the pipe 4 of the heat exchanging section 5, the contact area with the heat medium may be further expanded to further improve the heat exchange rate. .
ところで、例えば工場（廃熱源）の装置の無駄となった動力等が廃熱となるが、工場内には、この廃熱を冷却するための冷却装置２０が設けられている。この冷却装置２０は、熱媒として水を工場内に循環させることで工場内で発生した廃熱を冷却するようにしている。
また、本発明では、この冷却装置（熱交換手段）２０を循環する循環水（熱媒）が、前述した配管４に設けられた熱交換部５に供給されることで、前記配管４内の液化窒素と熱交換し、窒素ガスを生成するようになっている。また、前記冷却装置２０は、後述するように前記液化窒素と前記循環水との熱交換量が略一定となるようにして前記液化窒素を気化させるようになっている。なお、熱交換量を略一定にするとは、前記熱交換部５に供給する前記液化窒素と熱交換する循環水の温度を完全に一定にするのでなく、液化窒素の気化量に実質的な変動を与えない、許容される範囲内となるように制御するとの意味である。
By the way, for example, power that is wasted in a factory (waste heat source) device becomes waste heat, and a cooling device 20 for cooling the waste heat is provided in the factory. The cooling device 20 cools waste heat generated in the factory by circulating water as the heat medium in the factory.
Moreover, in this invention, the circulating water (heat medium) which circulates through this cooling device (heat exchange means) 20 is supplied to the heat exchange part 5 provided in the pipe 4 described above, so that the inside of the pipe 4 It exchanges heat with liquefied nitrogen to generate nitrogen gas. The cooling device 20 vaporizes the liquefied nitrogen so that the amount of heat exchange between the liquefied nitrogen and the circulating water is substantially constant, as will be described later. Note that making the heat exchange amount substantially constant does not mean that the temperature of the circulating water that exchanges heat with the liquefied nitrogen supplied to the heat exchanging unit 5 is completely constant, but substantially changes the vaporization amount of liquefied nitrogen. This means that control is performed within an allowable range.
前記冷却装置２０には、循環水が流れる管路２１が設けられていて、この管路２１には前記循環水を循環させるための移送ポンプ（図示せず）が設けられている。よって、この移送ポンプによって前記冷却装置２０内を一定流量の循環水が流れるようになっている。
本実施形態では、例えば前記管路２１内を流れる循環水が前記熱交換部５と接触することで、前記熱交換部５内を流れる液化窒素と非接触に熱交換を行い窒素ガスを生成するようになっている。
The cooling device 20 is provided with a pipeline 21 through which circulating water flows, and the pipeline 21 is provided with a transfer pump (not shown) for circulating the circulating water. Accordingly, a constant flow of circulating water flows through the cooling device 20 by this transfer pump.
In the present embodiment, for example, circulating water flowing in the pipe line 21 comes into contact with the heat exchanging unit 5, thereby generating heat and nitrogen gas in a non-contact manner with liquefied nitrogen flowing in the heat exchanging unit 5. It is like that.
本実施形態では、前記循環水は工場内で発生した廃熱を冷却（熱交換）した後、この廃熱によって温められた循環水は、工場内で発生した平均的な廃熱を冷却した場合、３０℃の循環水となり液化窒素と熱交換を行うようになっている。このとき、液化窒素を気化させる際の熱交換を行う熱媒として３０℃の循環水は、液化窒素の気化温度（−１９６℃）に対して十分な温度差を有しているので、前記熱交換部５での熱交換を良好に行うことができる。
本実施形態においては、３０℃の循環水が前記熱交換部５において液化窒素と熱交換する量を設定値とし、循環水の温度が３０℃となるように冷却装置２０を駆動するものとした。
なお、前記循環水の設定温度は、工場で使用する冷却温度や必要とする熱交換量等により適宜設定できるものである。
In this embodiment, the circulating water cools the waste heat generated in the factory (heat exchange), and then the circulating water heated by the waste heat cools the average waste heat generated in the factory. , 30 ° C. circulating water is exchanged with liquefied nitrogen. At this time, circulating water at 30 ° C. as a heat medium for performing heat exchange when vaporizing liquefied nitrogen has a sufficient temperature difference with respect to the vaporization temperature of liquefied nitrogen (−196 ° C.). The heat exchange in the exchange part 5 can be performed satisfactorily.
In the present embodiment, the amount of circulating water at 30 ° C. that exchanges heat with liquefied nitrogen in the heat exchange section 5 is set as a set value, and the cooling device 20 is driven so that the temperature of the circulating water becomes 30 ° C. .
The set temperature of the circulating water can be set as appropriate depending on the cooling temperature used in the factory, the amount of heat exchange required, and the like.
前記循環水は図１中矢印方向に流れるようになっている。ここで、工場内の廃熱を冷却した循環水が流れ出す管路２１側を上流とし、この循環水が熱交換部５によって液化窒素を気化させた後、再び工場内に戻る管路２１側を下流とする。
そして、本実施形態では、前述した熱交換部５よりも上流側の管路２１には、前記熱交換部５で前記液化窒素との熱交換を行う前の循環水の温度を検出する温度検出手段として、温度計２２が設けられている。また、前記温度計２２よりも下流側の管路２１には、この温度計２２の検出した温度に基づいて、循環水を加熱するためのヒータＨが設けられている。また、例えばコンピュータなどからなる温度制御部２６が、前記温度計２２及びヒータＨに電気的に接続されていることで、前記温度計２２の検出温度に基づいて、前記ヒータＨを予め設定した温度に制御するようになっている。
このヒータＨは、例えば、工場内で発生した廃熱が小さい場合には、前記熱交換部５で液化窒素を気化させるための熱量の不足を補うようになっている。よって、前記ヒータＨによって加熱されて予め設定した温度（３０℃）となった循環水によって液化窒素と熱交換を行うことによって、前記熱媒と前記液化窒素との間の熱交換量を一定とすることができる。
The circulating water flows in the direction of the arrow in FIG. Here, the pipe 21 side from which the circulating water that has cooled the waste heat in the factory flows out is the upstream, and after the circulating water vaporizes the liquefied nitrogen by the heat exchanging unit 5, the pipe 21 side that returns to the factory again. Downstream.
And in this embodiment, the temperature detection which detects the temperature of the circulating water before performing the heat exchange with the said liquefied nitrogen in the said heat exchange part 5 in the pipe line 21 upstream from the heat exchange part 5 mentioned above. As a means, a thermometer 22 is provided. In addition, a heater H for heating the circulating water is provided in the pipe line 21 on the downstream side of the thermometer 22 based on the temperature detected by the thermometer 22. Further, a temperature control unit 26 made of, for example, a computer is electrically connected to the thermometer 22 and the heater H, so that the heater H is set in advance based on the temperature detected by the thermometer 22. It comes to control.
For example, when the waste heat generated in the factory is small, the heater H compensates for a shortage of heat for vaporizing the liquefied nitrogen in the heat exchange unit 5. Therefore, the amount of heat exchange between the heating medium and the liquefied nitrogen is kept constant by performing heat exchange with the liquefied nitrogen by circulating water heated by the heater H and having a preset temperature (30 ° C.). can do.
また、前記温度計２２と前記熱交換部５との間の管路２１には、前記管路２１内の循環水を前記熱交換部５への流れと、熱交換部５を迂回する流れとに分岐する分岐部２４ａが形成されている。また、この分岐部２４ａには、熱交換部５を迂回する循環水が流れるバイパス管２３ａが接続されている。そして、このバイパス管２３は、熱交換部５によって液化窒素と熱交換をした後の循環水が流れる管路２１と再び合流部２４ｂによって合流するようになっている。前記バイパス管２３ａには、前記温度計２２の検出した温度に基づいて、このバイパス管２３ａ内を流れる循環水の流量を調節するための流量調節弁（流量調節手段）２３が設けられている。また、例えばコンピュータなどからなる流量制御部２７が、前記温度計２２及び流量調節弁２３に電気的に接続されていて、前記温度計２２の検出温度に基づいて、前記流量調節弁２３の開度を制御することで、前記バイパス管２３ａに流れる循環水の流量を調節するようにしている。
また、例えば工場内で発生した廃熱の量が通常時より多い場合に、前記熱交換部２２に流れ込む循環水の流量を調節するようになっている。そこで、工場内で発生した廃熱が大きい場合には、前記バイパス管２３ａに循環水が流れることで、前記熱交換部５に流れる循環水の量が減って、熱交換部５と液化窒素との熱交換量を間接的に減少させるようになっている。よって、前記熱交換部５を介して略一定の熱交換量によって液化窒素を気化させることができる。
The pipe 21 between the thermometer 22 and the heat exchange unit 5 includes a flow of circulating water in the pipe 21 to the heat exchange unit 5 and a flow that bypasses the heat exchange unit 5. A branching portion 24a is formed to branch into the right. In addition, a bypass pipe 23a through which circulating water that bypasses the heat exchanging section 5 flows is connected to the branch section 24a. And this bypass pipe | tube 23 merges with the pipe line 21 through which the circulating water after heat-exchange with liquefied nitrogen by the heat exchange part 5 flows again by the merge part 24b. The bypass pipe 23a is provided with a flow rate adjusting valve (flow rate adjusting means) 23 for adjusting the flow rate of the circulating water flowing through the bypass pipe 23a based on the temperature detected by the thermometer 22. Further, a flow rate control unit 27 composed of, for example, a computer is electrically connected to the thermometer 22 and the flow rate adjustment valve 23, and the opening degree of the flow rate adjustment valve 23 is based on the detected temperature of the thermometer 22. By controlling this, the flow rate of the circulating water flowing through the bypass pipe 23a is adjusted.
For example, when the amount of waste heat generated in the factory is larger than normal, the flow rate of the circulating water flowing into the heat exchanging unit 22 is adjusted. Therefore, when the waste heat generated in the factory is large, circulating water flows through the bypass pipe 23a, so that the amount of circulating water flowing through the heat exchange unit 5 is reduced, and the heat exchange unit 5, liquefied nitrogen, The amount of heat exchange is reduced indirectly. Therefore, liquefied nitrogen can be vaporized with a substantially constant heat exchange amount via the heat exchanging section 5.
また、前記バイパス管２３ａと管路２１との合流部２４ｂの下流側となる管路２１には、熱交換した後の循環水を冷却するための冷却槽２５が設けられている。この冷熱槽２５は、例えば循環水を一定時間貯留することで自然冷却するようになっている。そして、前記冷熱槽２５で冷却された後に、循環水は略一定の温度（２５℃）となるようにしている。よって、前記冷却装置２０は、常に一定温度(２５℃)の循環水で工場内の廃熱を冷却することで前記冷却装置２０の冷却の信頼性を向上するようにしている。 Further, a cooling tank 25 for cooling the circulating water after heat exchange is provided in the pipe line 21 on the downstream side of the junction 24b between the bypass pipe 23a and the pipe line 21. The cold water tank 25 is naturally cooled by storing circulating water for a certain period of time, for example. Then, after being cooled in the cold water tank 25, the circulating water is set to a substantially constant temperature (25 ° C.). Therefore, the cooling device 20 always improves the reliability of cooling of the cooling device 20 by cooling the waste heat in the factory with circulating water at a constant temperature (25 ° C.).
前記配管４には、前記熱交換器５による熱交換によって配管４内に発生した窒素ガスが流入することで発電するタービン型の発電機（発電手段）６が設けられている。
ところで、液化窒素が気化して窒素ガスとなる場合、体積が膨張するようになる。よって、配管４内が膨張した窒素ガスによって満たされることで、前記配管４内には高圧窒素ガスが発生するようになっている。
よって、前記発電機６は、高圧の窒素ガスによって駆動することで発電するようになっている。
The pipe 4 is provided with a turbine-type generator (power generation means) 6 that generates electric power when nitrogen gas generated in the pipe 4 by heat exchange by the heat exchanger 5 flows.
By the way, when liquefied nitrogen vaporizes and becomes nitrogen gas, the volume expands. Therefore, high-pressure nitrogen gas is generated in the pipe 4 by filling the inside of the pipe 4 with the expanded nitrogen gas.
Therefore, the generator 6 generates power by being driven by high-pressure nitrogen gas.
前記熱交換部５と前記発電機６との間の配管４には、前記発電機６に流入する前の窒素ガスの入力圧力Ｐｉｎを測定するための圧力計８ａが設けられている。また、前記発電機６と前記窒素使用装置３との間の配管４には、発電に使用された後前記発電機６から出力される窒素ガスの出力圧力Ｐｏｕｔを測定するための圧力計８ｂが設けられている。よって、発電機６によってＰｉｎ−Ｐｏｕｔの圧力変化のエネルギ量が、電気エネルギに変換されることで、前記発電機６が発電するようになっている。 The pipe 4 between the generator 6 and the heat exchanger 5, the pressure gauge 8a for measuring input pressure P in the nitrogen gas before flowing into the generator 6 is provided. In addition, a pipe 4 between the generator 6 and the nitrogen using device 3 is provided with a pressure gauge 8b for measuring the output pressure Pout of nitrogen gas output from the generator 6 after being used for power generation. Is provided. Therefore, the generator 6 converts the amount of energy of the pressure change of P in -P out into electric energy, so that the generator 6 generates power.
このような構成の基に、本発明の窒素供給システム１は、液化窒素を気化させて窒素ガスとした後、工場内に設けられた窒素使用装置３に供給するようになっている。 Based on such a configuration, the nitrogen supply system 1 of the present invention vaporizes liquefied nitrogen to form nitrogen gas, and then supplies the nitrogen gas to a nitrogen using device 3 provided in the factory.
次に、本発明の窒素供給システム１の使用形態について説明する。
まず、工場内で使用する液化窒素を貯留した窒素貯留タンク２から、例えば重力を利用することで、配管４内を液化窒素が流れ込む。そして、前述したように前記窒素貯留タンク２から前記配管４内に流れ込む液化窒素の量は一定となっているので、熱交換部５内には常に一定量の液化窒素が流れる。
Next, the usage pattern of the nitrogen supply system 1 of the present invention will be described.
First, liquefied nitrogen flows into the piping 4 by using, for example, gravity from the nitrogen storage tank 2 storing liquefied nitrogen used in the factory. As described above, since the amount of liquefied nitrogen flowing into the pipe 4 from the nitrogen storage tank 2 is constant, a constant amount of liquefied nitrogen always flows in the heat exchange section 5.
そして、前記配管４に設けられた前記熱交換部５を介して、工場内の廃熱を冷却した循環水と配管４内の液化窒素との熱交換を行う。ここで、前記熱交換部５によって気化される液化窒素の量は循環水の温度に依存するので、本実施形態においては、前記熱交換部５との熱交換には、前述したように循環水の温度が３０℃となるように調節することで、液化窒素と循環水との熱交換量を略一定としている。 Then, heat exchange between the circulating water that has cooled the waste heat in the factory and the liquefied nitrogen in the pipe 4 is performed via the heat exchange section 5 provided in the pipe 4. Here, since the amount of liquefied nitrogen vaporized by the heat exchange unit 5 depends on the temperature of the circulating water, in the present embodiment, the heat exchange with the heat exchange unit 5 is performed as described above. The amount of heat exchange between the liquefied nitrogen and the circulating water is made substantially constant by adjusting the temperature so that it becomes 30 ° C.
工場内の廃熱を冷却するための循環水は、前述したように冷却槽２５によって略一定の温度（２５℃）となる。そして、この循環水は、工場内で発生した廃熱の量によって、冷却後の温度が変動する。なお、この循環水は冷却装置２０の管路２１内を、ポンプによって熱交換部５に向かって圧送される。
このとき、前記循環水の温度を前記管路２１に設けた温度計２２が検出する。このとき、工場内で発生した廃熱が低く冷却後の循環水の温度が予め設定した温度（３０℃）よりも低い場合には、前記温度計２２が検出した温度データに基づいて、温度制御部２６からヒータＨを制御することで循環水を加熱して、３０℃の循環水とする。すなわち、ヒータＨによって予め設定した温度の循環水とすることで、液化窒素と熱交換を行うことによって、前記循環水と前記液化窒素との間の熱交換量を一定とすることができる。
Circulating water for cooling waste heat in the factory is brought to a substantially constant temperature (25 ° C.) by the cooling tank 25 as described above. And this circulating water changes the temperature after cooling according to the quantity of the waste heat which generate | occur | produced in the factory. The circulating water is pumped through the pipe 21 of the cooling device 20 toward the heat exchange unit 5 by a pump.
At this time, the thermometer 22 provided in the pipe line 21 detects the temperature of the circulating water. At this time, when the waste heat generated in the factory is low and the temperature of the circulating water after cooling is lower than a preset temperature (30 ° C.), temperature control is performed based on the temperature data detected by the thermometer 22. The circulating water is heated by controlling the heater H from the section 26 to obtain 30 ° C. circulating water. That is, by making the circulating water at a preset temperature by the heater H, heat exchange with the liquefied nitrogen can be performed, so that the heat exchange amount between the circulating water and the liquefied nitrogen can be made constant.
また、前記循環水の温度を前記管路２１に設けた温度計２２が検出した際に、工場内で発生した廃熱が高く冷却後の循環水の温度が予め設定した温度（３０℃）よりも高い場合には、前記温度計２２が検出した温度データに基づいて、前記流量制御部２７が熱交換部５を迂回するバイパス管２３ａの流量調節弁２３の開度を制御することで循環水の流量を調節し、このバイパス管２３ａ内に循環水を流すことで、管路２１内に流れる循環水の流れを分岐する。そして、熱交換器５に供給する循環水の量を減少させる。すると、単位流量辺りの熱量が高い循環水の流量を減らすことで、前記熱交換器５に供給する熱交換量を、予め設定した温度における循環水が持つ熱交換量と等しくすることができる。
よって、前記熱交換部５に供給する熱媒の持つ熱交換量を略一定とし、前記熱媒と液化窒素との熱交換量を一定とすることができる。
また、バイパス管２３ａ内を流れた循環水は、管路２１の合流部２４ｂにて再び合流する。そして、前記熱交換部５によって液化窒素と熱交換した後の循環水は、前記冷熱槽２５で一定時間貯留し、一定の温度（２５℃）になるまで自然冷却される。このようにして、前記冷却装置２０は、常に一定温度(２５℃)の循環水で工場内の廃熱を冷却し、廃熱に対する熱交換量を一定とすることができる。よって、冷却装置２０は、工場の廃熱に対して信頼性の高い熱交換能力を備えたものとなる。
また、前記冷却装置２０は、廃熱の冷却に利用した循環水を液化窒素との熱交換に利用し、熱交換後の循環水を排出することなく工場内の廃熱に循環させているので、循環水を効率的に利用し、環境に与える負荷を無くすようにしている。
Moreover, when the thermometer 22 provided in the pipe line 21 detects the temperature of the circulating water, the waste heat generated in the factory is high, and the temperature of the circulating water after cooling is higher than a preset temperature (30 ° C.). If the flow rate is higher, the flow rate control unit 27 controls the opening degree of the flow rate control valve 23 of the bypass pipe 23a that bypasses the heat exchange unit 5 based on the temperature data detected by the thermometer 22, thereby circulating water. The flow of the circulating water flowing in the pipe line 21 is branched by adjusting the flow rate of the water and flowing the circulating water in the bypass pipe 23a. Then, the amount of circulating water supplied to the heat exchanger 5 is reduced. Then, the amount of heat exchange supplied to the heat exchanger 5 can be made equal to the amount of heat exchange of the circulating water at a preset temperature by reducing the flow rate of circulating water having a high amount of heat per unit flow rate.
Therefore, the heat exchange amount of the heat medium supplied to the heat exchange unit 5 can be made substantially constant, and the heat exchange amount between the heat medium and liquefied nitrogen can be made constant.
In addition, the circulating water that has flowed through the bypass pipe 23 a joins again at the joining portion 24 b of the pipe line 21. And the circulating water after heat-exchanging with liquefied nitrogen by the said heat exchange part 5 is stored for a fixed time in the said cold storage tank 25, and is naturally cooled until it becomes fixed temperature (25 degreeC). In this way, the cooling device 20 can always cool the waste heat in the factory with circulating water at a constant temperature (25 ° C.), and can keep the heat exchange amount for the waste heat constant. Therefore, the cooling device 20 has a highly reliable heat exchange capability with respect to the waste heat of the factory.
Further, the cooling device 20 uses the circulating water used for cooling the waste heat for heat exchange with the liquefied nitrogen, and circulates it to the waste heat in the factory without discharging the circulating water after the heat exchange. , Use the circulating water efficiently and eliminate the load on the environment.
ところで、配管４に設けられた熱交換部５に液化窒素との熱交換量が略一定となるように循環水を供給することで、液化窒素を気化しているので、配管４内には前記熱交換量に対応した一定量の窒素ガスが発生する。
ここで、窒素ガスの体積は、例えば常圧の条件では液化窒素の体積の約７００倍に膨張する。したがって、前記配管４内で膨張した窒素ガスは、この配管４内で高圧の窒素ガスとなる。このようにして発生した窒素ガスは、配管４内を流れて発電機６に流入する。本実施例では、このとき、前記発電機６に流入した窒素ガスの圧力は、２０ｋｇ／ｃｍ２となっている。
By the way, the liquefied nitrogen is vaporized by supplying circulating water to the heat exchanging unit 5 provided in the pipe 4 so that the amount of heat exchange with the liquefied nitrogen is substantially constant. A certain amount of nitrogen gas corresponding to the heat exchange amount is generated.
Here, the volume of nitrogen gas expands to about 700 times the volume of liquefied nitrogen, for example, under normal pressure conditions. Therefore, the nitrogen gas expanded in the pipe 4 becomes high-pressure nitrogen gas in the pipe 4. The nitrogen gas generated in this way flows through the pipe 4 and flows into the generator 6. In the present embodiment, the pressure of the nitrogen gas flowing into the generator 6 at this time is 20 kg / cm 2 .
すなわち、発電機６は、高圧の窒素ガスが流入することでタービン部が回転することで駆動し発電する。このとき、発電された電力は、例えば工場内の照明を点ける電力として利用したり、前記ヒータＨを動作するための電力として利用することができる。
そして、前記発電機６によって電力に変換された後の窒素ガスの圧力は、圧力計８ｂから、７ｋｇ／ｃｍ２となる。すなわち、差圧分となる１３ｋｇ／ｃｍ２の窒素ガスのエネルギが発電機６を回転駆動させることで、電力として変換されたことになる。
また、発電機６から出力された後の窒素ガスの圧力（７ｋｇ／ｃｍ２）は、窒素使用装置３に圧送されるまでに配管４内における圧損分を含んだ圧力となっている。
In other words, the generator 6 is driven to generate electric power by rotating the turbine section when high-pressure nitrogen gas flows in. At this time, the generated electric power can be used, for example, as electric power for lighting in a factory or as electric power for operating the heater H.
Then, the pressure of the nitrogen gas after being converted into electric power by the generator 6 is 7 kg / cm 2 from the pressure gauge 8b. That is, the energy of 13 kg / cm 2 of nitrogen gas, which is a differential pressure component, is converted into electric power by rotating the generator 6.
Further, the pressure of nitrogen gas (7 kg / cm 2 ) after being output from the generator 6 is a pressure including the pressure loss in the pipe 4 before being sent to the nitrogen using device 3.
前述したように、本発明の窒素供給システム１は、前記熱交換部５と液化窒素との熱交換量を一定となるようにして、窒素ガスを発生しているので、発電機６に流入する窒素ガスの圧力は、常に２０ｋｇ／ｃｍ２となる。
また、本発明では、前記発電機６が発電する際に窒素ガスのエネルギの使用量（１３ｋｇ／ｃｍ２）を一定とした。よって、前記発電機６で発電した後の窒素ガスの圧力は所定の一定値（７ｋｇ／ｃｍ２）となる。
従来は工場に窒素ガスの圧力を供給するために必要な移送ポンプが設けてあり、その移送ポンプにより窒素ガスの圧力を７ｋｇ／ｃｍ２まで加圧していた。そこで、本実施例では、発電機で発電した後の窒素ガスの圧力が７ｋｇ／ｃｍ２となるように調節した。
したがって、前記発電後の窒素ガスの圧力を所定の一定値とすることで、配管４に窒素ガスを圧送するための移送ポンプを設けることなく窒素ガスを前記配管４内に安定的に圧送することができ、窒素ガスの移送経路の構造を簡略化することができる。よって、例えば窒素貯留タンク２から略一定の圧力の窒素ガスを安定し確実に供給することができる。
このようにして、窒素貯留タンク２から液化窒素を工場内に設けられた窒素使用装置３に安定供給することができる。
As described above, the nitrogen supply system 1 of the present invention generates nitrogen gas with a constant heat exchange amount between the heat exchange unit 5 and liquefied nitrogen, and therefore flows into the generator 6. The pressure of nitrogen gas is always 20 kg / cm 2 .
Moreover, in this invention, when the said generator 6 generated electric power, the usage-amount (13 kg / cm < 2 >) of the energy of nitrogen gas was made constant. Therefore, the pressure of the nitrogen gas after power generation by the generator 6 becomes a predetermined constant value (7 kg / cm 2 ).
Conventionally, a transfer pump necessary for supplying nitrogen gas pressure to a factory is provided, and the pressure of nitrogen gas is increased to 7 kg / cm 2 by the transfer pump. Therefore, in this example, the pressure of nitrogen gas after power generation by the generator was adjusted to 7 kg / cm 2 .
Therefore, by setting the pressure of the nitrogen gas after power generation to a predetermined constant value, the nitrogen gas can be stably pumped into the pipe 4 without providing a transfer pump for pumping the nitrogen gas into the pipe 4. Therefore, the structure of the nitrogen gas transfer path can be simplified. Therefore, for example, nitrogen gas having a substantially constant pressure can be stably and reliably supplied from the nitrogen storage tank 2.
Thus, liquefied nitrogen can be stably supplied from the nitrogen storage tank 2 to the nitrogen using device 3 provided in the factory.
本発明の窒素供給システム１によれば、配管４に設けられた熱交換部５を介して、液化窒素と工場から発生した廃熱を冷却する循環水との熱交換量が略一定となるように液化窒素を気化させているので、配管４内には前記熱交換量に対応した略一定量の高圧窒素ガスが発生するようになる。
本発明の窒素供給システム１によれば、熱交換部５に工場の廃熱を冷却した後の循環水を供給することで、この循環水と熱交換部５との熱交換量が略一定となるように液化窒素を気化しているので、配管４内には前記熱交換量に対応した略一定量の窒素ガスが発生するようになる。
そして、このような一定圧力の高圧窒素ガスが流入することで発電機６を駆動することで、一定の発電量を得ることができる。また、配管４に一定圧力の窒素ガスを供給するため窒素ガスを圧送するための移送ポンプを不要にでき、配管４の構造を簡単にできる。
よって、例えば貯留タンク２から略一定の圧力の窒素ガスを安定し、確実に窒素使用装置３に供給することができる。
According to the nitrogen supply system 1 of the present invention, the amount of heat exchange between the liquefied nitrogen and the circulating water for cooling the waste heat generated from the factory is made substantially constant via the heat exchange unit 5 provided in the pipe 4. Since the liquefied nitrogen is vaporized, a substantially constant amount of high-pressure nitrogen gas corresponding to the heat exchange amount is generated in the pipe 4.
According to the nitrogen supply system 1 of the present invention, the amount of heat exchange between the circulating water and the heat exchange unit 5 is substantially constant by supplying the heat exchange unit 5 with the circulating water after cooling the waste heat of the factory. Since the liquefied nitrogen is vaporized as described above, a substantially constant amount of nitrogen gas corresponding to the heat exchange amount is generated in the pipe 4.
And the constant power generation amount can be obtained by driving the generator 6 by such high-pressure nitrogen gas flowing in at a constant pressure. Further, since a constant pressure of nitrogen gas is supplied to the pipe 4, a transfer pump for pumping the nitrogen gas can be eliminated, and the structure of the pipe 4 can be simplified.
Therefore, for example, nitrogen gas having a substantially constant pressure can be stably supplied from the storage tank 2 to the nitrogen using device 3.
また、廃熱源としての工場が生成した廃熱を、例えば余分な電力等の廃熱を冷却する循環水を液化窒素を気化させる際に利用しているので、工場の廃熱から得られるエネルギを効率的に利用できる。 In addition, the waste heat generated by the factory as a waste heat source is used when vaporizing liquefied nitrogen, for example, to circulate water that cools waste heat such as excess power. It can be used efficiently.
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本実施形態においては、工場内の廃熱が低い場合に、温度調整手段としてヒータＨを用いて循環水を加熱することで、熱交換量を一定にするようにしたが、例えば循環水がバイパス管２３及び管路２１に流れるようにしておくことで、前記バイパス管２３を流れる循環水の流量を流量調節弁２３によって調節し、熱交換部５に供給される循環水を増加させることで、循環水と液化窒素との熱交換量を一定にするようにしてもよい。
また、本実施形態においては、工場内の廃熱が高い場合に、バイパス管２３ａと流量調節弁２３とを用いることで、熱交換部５に供給する循環水の流量を減少させて熱交換量を一定にするようにしたが、例えば冷却器を循環水の管路２１に設けることで、循環水を冷却することで、循環水と液化窒素との熱交換量を一定にしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the present embodiment, when the waste heat in the factory is low, the amount of heat exchange is made constant by heating the circulating water using the heater H as a temperature adjusting means. Is caused to flow through the bypass pipe 23 and the pipe line 21 so that the flow rate of the circulating water flowing through the bypass pipe 23 is adjusted by the flow rate adjusting valve 23 to increase the circulating water supplied to the heat exchange unit 5. Thus, the amount of heat exchange between the circulating water and liquefied nitrogen may be made constant.
Moreover, in this embodiment, when the waste heat in the factory is high, the flow rate of circulating water supplied to the heat exchanging unit 5 is reduced by using the bypass pipe 23a and the flow rate control valve 23, and the heat exchange amount. However, the amount of heat exchange between the circulating water and the liquefied nitrogen may be made constant by cooling the circulating water by, for example, providing a cooler in the pipe 21 of the circulating water.
１…窒素供給システム、２…窒素貯留タンク（貯留タンク）、４…配管、
５…熱交換部、６…発電機（発電手段）、２０…冷却装置（熱交換手段）、
２２…温度計（温度検出手段）、２５…冷熱槽、２６…温度制御部、
２７…流量制御部、Ｈ…ヒータ（温度調節手段）
1 ... nitrogen supply system, 2 ... nitrogen storage tank (storage tank), 4 ... piping,
5 ... heat exchange section, 6 ... generator (power generation means), 20 ... cooling device (heat exchange means),
22 ... Thermometer (temperature detection means), 25 ... Cooling tank, 26 ... Temperature controller,
27: Flow control unit, H: Heater (temperature adjusting means)
Claims (6)
前記配管に設けられて、該配管中を流れる前記液化窒素と熱交換することで該液化窒素を気化させるための熱交換部と、
廃熱源を冷却した後の熱媒を前記熱交換部に供給するとともに、供給した熱媒の前記熱交換部での熱交換量を、略一定にする熱交換手段と、
前記配管の、前記熱交換部より下流側に設けられて、前記熱交換部で熱交換されて気化した窒素ガスが流入することで発電する発電手段と、を備えたことを特徴とする窒素供給システム。 A nitrogen supply system comprising a storage tank storing liquefied nitrogen and a pipe for transferring the liquefied nitrogen from the storage tank,
A heat exchanging part for vaporizing the liquefied nitrogen by exchanging heat with the liquefied nitrogen flowing in the pipe;
Heat exchange means for supplying the heat medium after cooling the waste heat source to the heat exchange unit, and making the amount of heat exchange in the heat exchange part of the supplied heat medium substantially constant,
A nitrogen supply comprising: a power generation means provided on a downstream side of the heat exchange part of the pipe and generating electricity by flowing in nitrogen gas that has been heat exchanged and vaporized in the heat exchange part. system.
The nitrogen supply system according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat exchange means includes a cooling tank that cools the heat medium after heat exchange is performed in the heat exchange unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005006013A JP2006194337A (en) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | Nitrogen supply system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005006013A JP2006194337A (en) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | Nitrogen supply system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006194337A true JP2006194337A (en) | 2006-07-27 |
Family
ID=36800586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005006013A Withdrawn JP2006194337A (en) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | Nitrogen supply system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006194337A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101034824B1 (en) | 2008-12-22 | 2011-05-16 | 한국항공우주연구원 | open loop thermal control system for multi channel temperature simulation |
| WO2018225683A1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | 住友精化株式会社 | Liquefied fuel gas vaporization system and liquid heat medium temperature controlling method for same |
| CN113339695A (en) * | 2021-07-29 | 2021-09-03 | 中建安装集团有限公司 | LNG storage tank automatic precooling system and method based on efficient communication |
-
2005
- 2005-01-13 JP JP2005006013A patent/JP2006194337A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101034824B1 (en) | 2008-12-22 | 2011-05-16 | 한국항공우주연구원 | open loop thermal control system for multi channel temperature simulation |
| WO2018225683A1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-13 | 住友精化株式会社 | Liquefied fuel gas vaporization system and liquid heat medium temperature controlling method for same |
| JPWO2018225683A1 (en) * | 2017-06-06 | 2019-06-27 | 住友精化株式会社 | Liquefied fuel gas vaporization system and liquid heat medium temperature control method therefor |
| CN113339695A (en) * | 2021-07-29 | 2021-09-03 | 中建安装集团有限公司 | LNG storage tank automatic precooling system and method based on efficient communication |
| CN113339695B (en) * | 2021-07-29 | 2021-10-19 | 中建安装集团有限公司 | LNG storage tank automatic precooling system and method based on efficient communication |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102053387B1 (en) | Device for cooling a consumer with a super-cooled liquid in a cooling circuit | |
| CN104120409B (en) | The temperature control system of substrate-placing platform and temperature-controlled process thereof | |
| CN1942979B (en) | Circulation cooling system for cryogenic cable | |
| KR101936425B1 (en) | Chiller system for rapid heating and cooling | |
| KR101324958B1 (en) | Heat transfer system of ship | |
| JP2009299942A (en) | Hot water supply system | |
| JP2009299941A (en) | Hot water supply system | |
| US20190024540A1 (en) | Hybrid power generating system | |
| KR20160088266A (en) | Apparatus and Method for Regasification of Liquefied Gas | |
| JP2006194337A (en) | Nitrogen supply system | |
| JP5828219B2 (en) | Cogeneration system, waste heat utilization apparatus, cogeneration system control method, and heat pump hot water supply apparatus | |
| JP6477249B2 (en) | Heat storage system | |
| JP6152155B2 (en) | LNG satellite equipment | |
| JP2004301186A (en) | Liquefied gas vaporization system | |
| JP2004095360A (en) | Fuel cell system and operating method therefor | |
| JP2019035479A (en) | Hydrogen storage system, control program and energy supply system | |
| US20170234169A1 (en) | Supercritical CO2 Generation System Applying Plural Heat Sources | |
| JP6581396B2 (en) | Binary power generation system and binary power generation method | |
| JP4749161B2 (en) | FUEL SUPPLY APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING MOTOR WITH THE FUEL SUPPLY | |
| JP2011106469A (en) | Fuel supply system | |
| JP2010181049A (en) | Cogeneration system | |
| JP4408269B2 (en) | Waste heat recovery system and cogeneration system | |
| JP5107548B2 (en) | Circulating fluid supply device | |
| JP6828612B2 (en) | Binary power generation system | |
| JP2011114279A (en) | Temperature control unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080401 |