JP2018009630A - Carbon dioxide supply method and supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二酸化炭素の供給方法および供給システムに関し、発砲樹脂を成形するための押出機に臨界圧力を超える圧力の二酸化炭素を供給するのに適する。 The present invention relates to a carbon dioxide supply method and a supply system, and is suitable for supplying carbon dioxide having a pressure exceeding a critical pressure to an extruder for molding a foamed resin.
ポリスチレン樹脂等から成形される発泡樹脂は、一般的な工業製品として製造され、例えば建材としての断熱材、食品や電気製品などの梱包材として使用されている。そのような発泡樹脂の製造に際しては、例えばポリスチレン樹脂をポリエステル樹脂等と混合したものが、押出機に発泡剤として供給される二酸化炭素と混練され、好適な温度に加熱調整されながら高圧で押し出され、押し出し後に減圧されることで発泡が行われる。すなわち二酸化炭素が無機系物理発泡剤として使用される。この際、押出機において樹脂は最大で10MPa(絶対圧)近くまで加圧されるので、押出機に発泡剤として供給される二酸化炭素の圧力を、臨界圧力である7.38MPa(絶対圧)を大きく超える10MPa以上まで上昇させる必要がある。 Foamed resin molded from polystyrene resin or the like is manufactured as a general industrial product, and is used as, for example, a heat insulating material as a building material, or a packing material for food or electrical products. In the production of such a foamed resin, for example, a mixture of a polystyrene resin and a polyester resin is kneaded with carbon dioxide supplied as a foaming agent to an extruder and extruded at a high pressure while being adjusted to a suitable temperature. Foaming is performed by reducing the pressure after extrusion. That is, carbon dioxide is used as an inorganic physical foaming agent. At this time, since the resin is pressurized up to nearly 10 MPa (absolute pressure) in the extruder, the pressure of carbon dioxide supplied as a foaming agent to the extruder is set to 7.38 MPa (absolute pressure) which is a critical pressure. It is necessary to raise it to 10 MPa or more which is greatly exceeded.
そのため、図7の従来例に示すような二酸化炭素の供給システム101が用いられている。供給システム101は、液化二酸化炭素を収容する供給タンク102と、供給タンク102に接続された容積形ポンプ103を備える。
Therefore, a carbon
供給タンク102内において液化二酸化炭素は液面Lを有し、例えば−20℃の温度で、その温度での飽和蒸気圧に対応する2.0MPa(絶対圧)の圧力で収容される。供給タンク102は真空断熱層102aにより保冷され、内部空間にコイル式熱交換器104が設けられている。冷凍機106により−30℃〜−25℃に冷却されたエチレングリコール冷媒107が、冷媒ポンプ108によりコイル式熱交換器104と冷媒タンク105の間で循環させられる。
In the
容積形ポンプ103としてはダイヤフラム式定量ポンプが用いられている。容積形ポンプ103は複数とされ、互いに並列に接続されている。容積形ポンプ103の吸入口103aは供給タンク102に接続され、吐出口103bは発泡樹脂の押出機109に接続される。供給タンク102に収容された液化二酸化炭素は容積形ポンプ103に吸い込まれ、容積形ポンプ103により加圧されることで、臨界圧力である7.38MPaを超える10MPa以上まで昇圧される。これにより臨界圧力を超える圧力の二酸化炭素が押出機109に送り出される。
As the
容積形ポンプ103に吸い込まれた液化二酸化炭素は、臨界圧力に到達する前に作動部の摩擦熱や外気からの侵入熱により温度が上昇すると飽和蒸気圧が大きくなり、一部が気化して気泡が発生し、容積形ポンプ103による加圧が阻害される。そこで、容積形ポンプ103における液化二酸化炭素を冷却することで飽和蒸気圧を低下させ、気化が抑制されている。すなわち、容積形ポンプ103は冷却ジャケット111により覆われ、冷凍機112により−30℃〜−25℃に冷却されたエチレングリコール冷媒113が、冷媒ポンプ114により冷却ジャケット111と冷媒タンク115の間で循環させられる。また、特許文献1に開示されているように、ダイヤフラム式定量ポンプの駆動油を冷媒により冷却することも提案されている。
The liquefied carbon dioxide sucked into the
従来の供給システム101における容積形ポンプ103は、二酸化炭素を供給タンク102における液体状態での収容圧力から、押出機109への臨界圧力を超える送り出し圧力まで加圧する。そのため、従来の容積形ポンプ103は圧縮比が大きく、それだけ作動部の摩擦熱が増大し、それに応じて冷却に必要なエネルギーが大きくなり、エネルギー効率が低下するという問題がある。
The
また、容積形ポンプ103としてダイヤフラム式定量ポンプのみを用いて二酸化炭素を送り出す場合、精度良く定量を送り出すのには適するが、送り出し量が多くなるとハウジングが大型化し、外部から内部の液化二酸化炭素を冷却するのが困難になる。そのため、送り出し量を多くするためには互いに並列に接続される容積形ポンプ103の数を多くしなければならず、エネルギー効率が低下するという問題がある。
Also, when carbon dioxide is sent out using only the diaphragm
さらに、供給タンク102に収容される液化二酸化炭素の圧力の上限は安全基準上から制限される。そのため、上記のような冷凍機106等を用いて供給タンク102に収容される液化二酸化炭素の温度上昇を抑制する必要があり、これによってもエネルギー効率が低下するという問題がある。
Furthermore, the upper limit of the pressure of the liquefied carbon dioxide stored in the
本発明は、上記従来の問題を解決できる二酸化炭素の供給方法および供給システムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the supply method and supply system of a carbon dioxide which can solve the said conventional problem.
本発明による二酸化炭素の供給方法は、供給タンクに収容された液化二酸化炭素を少なくとも一台の第1の容積形ポンプにより吸い込み、前記第1の容積形ポンプにより、液化二酸化炭素を加圧することで臨界圧力未満の圧力まで昇圧させて送り出し、前記第1の容積形ポンプにおいて液化二酸化炭素を冷却し、前記第1の容積形ポンプから送り出された液化二酸化炭素を、少なくとも一台の第2の容積形ポンプにより吸い込み、前記第2の容積形ポンプにより、液化二酸化炭素を加圧することで臨界圧力を超える圧力にまで昇圧させ、この臨界圧力を超える圧力の二酸化炭素を送り出すことを特徴とする。 According to the carbon dioxide supply method of the present invention, liquefied carbon dioxide contained in a supply tank is sucked by at least one first positive displacement pump, and the liquefied carbon dioxide is pressurized by the first positive displacement pump. The pressure is raised to a pressure lower than the critical pressure, and the liquefied carbon dioxide is cooled in the first positive displacement pump, and the liquefied carbon dioxide sent from the first positive displacement pump is sent to at least one second volume. The pump is sucked in by a pump, and the second positive displacement pump is used to pressurize liquefied carbon dioxide to a pressure exceeding the critical pressure, and carbon dioxide having a pressure exceeding the critical pressure is sent out.
本発明によれば、第1の容積形ポンプと第2の容積形ポンプにより、二酸化炭素を供給タンクにおける液体状態での収容圧力から臨界圧力を超える圧力まで段階的に加圧する。すなわち、従来は二酸化炭素を単段で圧縮して送り出していたのに対し、多段で圧縮して送り出す。よって、第1の容積形ポンプと第2の容積形ポンプそれぞれにおける圧縮比を従来よりも小さくでき、それぞれの作動部の摩擦熱を低減できる。さらに、供給タンクに収容された臨界圧力未満の液化二酸化炭素の圧力を、第1の容積形ポンプにより臨界圧力に近付けることで、第2の容積形ポンプにおいて液化二酸化炭素が臨界圧力に到達するまでの圧力上昇幅を小さくでき、これにより、第2の容積形ポンプにおいて臨界圧力に到達する前に液化二酸化炭素の一部が気化して気泡が発生するのを抑制するのに必要な冷却エネルギーを可及的に小さくでき、不要にすることも可能になる。すなわち、臨界圧力に到達する前に液化二酸化炭素中に気泡が発生するのを抑制する上で、従来よりも作動部の摩擦熱が低減された第1の容積形ポンプにおいて液化二酸化炭素を冷却すれば、第2の容積形ポンプにおいて必要な冷却エネルギーを小さくでき、不要にすることも可能であるので、冷却に必要なエネルギーの総和を従来よりも低減できる。 According to the present invention, the first positive displacement pump and the second positive displacement pump pressurize the carbon dioxide stepwise from the accommodation pressure in the liquid state in the supply tank to the pressure exceeding the critical pressure. That is, conventionally, carbon dioxide is compressed and sent out in a single stage, but is compressed and sent out in multiple stages. Therefore, the compression ratio in each of the first positive displacement pump and the second positive displacement pump can be made smaller than that of the conventional one, and the frictional heat of each operating portion can be reduced. Further, by bringing the pressure of the liquefied carbon dioxide below the critical pressure stored in the supply tank close to the critical pressure by the first positive displacement pump, until the liquefied carbon dioxide reaches the critical pressure in the second positive displacement pump. Thus, the cooling energy necessary for suppressing the generation of bubbles due to the vaporization of a part of the liquefied carbon dioxide before the critical pressure is reached in the second positive displacement pump. It can be made as small as possible and can be made unnecessary. That is, in order to suppress the generation of bubbles in the liquefied carbon dioxide before reaching the critical pressure, the liquefied carbon dioxide is cooled in the first positive displacement pump in which the frictional heat of the operating portion is reduced as compared with the prior art. For example, the cooling energy required in the second positive displacement pump can be reduced and can be eliminated. Therefore, the total energy required for cooling can be reduced as compared with the prior art.
本発明による二酸化炭素の供給システムは、液化二酸化炭素を収容する供給タンクと、前記供給タンクに収容された液化二酸化炭素を吸い込むように前記供給タンクに接続される少なくとも一台の第1の容積形ポンプと、前記第1の容積形ポンプにおいて液化二酸化炭素を冷却する冷却装置と、前記第1の容積形ポンプに直列に接続される少なくとも一台の第2の容積形ポンプとを備え、前記第1の容積形ポンプにより、液化二酸化炭素が加圧されることで臨界圧力未満の圧力まで昇圧されて送り出され、前記第1の容積形ポンプから送り出された液化二酸化炭素が前記第2の容積形ポンプにより吸い込まれ、前記第2の容積形ポンプにより、液化二酸化炭素が加圧されることで臨界圧力を超える圧力にまで昇圧され、この臨界圧力を超える圧力の二酸化炭素が送り出されることを特徴とする。
本発明システムによれば本発明方法を実施できる。
A carbon dioxide supply system according to the present invention includes a supply tank for storing liquefied carbon dioxide, and at least one first volume type connected to the supply tank so as to suck in the liquefied carbon dioxide stored in the supply tank. A pump, a cooling device for cooling liquefied carbon dioxide in the first positive displacement pump, and at least one second positive displacement pump connected in series to the first positive displacement pump, When the liquefied carbon dioxide is pressurized by the first positive displacement pump, the pressure is increased to a pressure lower than the critical pressure, and the liquefied carbon dioxide fed from the first positive displacement pump is sent to the second positive displacement pump. Inhaled by the pump, the second positive displacement pump pressurizes the liquefied carbon dioxide to a pressure exceeding the critical pressure and exceeds the critical pressure. Wherein the carbon dioxide forces are sent out.
According to the system of the present invention, the method of the present invention can be carried out.
本発明方法において、前記第1の容積形ポンプと前記第2の容積形ポンプとの間に中間タンクを介在させ、前記第1の容積形ポンプから送り出された液化二酸化炭素を、前記中間タンクに収容した後に前記第2の容積形ポンプにより吸い込み、前記中間タンクに収容された液化二酸化炭素の一部を、減圧弁により減圧することで温度低下させて前記供給タンクに還流させるのが好ましい。
これにより、第1の容積形ポンプの送り出し流量を第2の容積形ポンプの送り出し流量よりも過剰にし、その過剰な液化二酸化炭素を中間タンクを介して供給タンクに還流させることができる。供給タンクに還流される液化二酸化炭素は減圧されることで温度低下するので、供給タンクに収容された液化二酸化炭素の温度上昇を抑制できる。すなわち、供給タンクに収容される液化二酸化炭素の温度上昇を冷凍機を用いることなく抑制でき、冷却に要するエネルギーを低減できる。
また、第1の容積形ポンプから送り出される液化二酸化炭素が中間タンクに一時的に滞留され、中間タンクにおいて液化二酸化炭素が液面を有し、その液面の上方に気相が存在することにより、第1の容積形ポンプから送り出される液化二酸化炭素の圧力脈動を中間タンクにおいて吸収する緩衝作用を奏することができ、第2の容積形ポンプから送り出される二酸化炭素の圧力変動を低減できる。
この場合に本発明方法を実施するため、本発明システムは前記第1の容積形ポンプと前記第2の容積形ポンプとの間に介在する中間タンクと、前記中間タンクを前記供給タンクに接続する還流路と、前記還流路に設けられる減圧弁とを備え、前記第1の容積形ポンプから送り出された液化二酸化炭素が、前記中間タンクに収容された後に前記第2の容積形ポンプにより吸い込まれ、前記中間タンクに収容された液化二酸化炭素の一部が、前記減圧弁により減圧されることで温度低下され、前記減圧弁により減圧された液化二酸化炭素が前記還流路を介して前記供給タンクに還流されるのが好ましい。これにより、供給タンクに還流される液化二酸化炭素により、外部からの侵入熱による供給タンク内の二酸化炭素の温度上昇が抑制される。
In the method of the present invention, an intermediate tank is interposed between the first positive displacement pump and the second positive displacement pump, and liquefied carbon dioxide fed from the first positive displacement pump is supplied to the intermediate tank. It is preferable that after being accommodated, the second positive displacement pump sucks in and a part of the liquefied carbon dioxide accommodated in the intermediate tank is reduced in pressure by a pressure reducing valve to be returned to the supply tank.
As a result, the delivery flow rate of the first positive displacement pump can be made larger than the delivery flow rate of the second positive displacement pump, and the excess liquefied carbon dioxide can be recirculated to the supply tank via the intermediate tank. Since the temperature of the liquefied carbon dioxide recirculated to the supply tank is reduced by reducing the pressure, an increase in the temperature of the liquefied carbon dioxide contained in the supply tank can be suppressed. That is, the temperature rise of the liquefied carbon dioxide stored in the supply tank can be suppressed without using a refrigerator, and the energy required for cooling can be reduced.
Further, the liquefied carbon dioxide delivered from the first positive displacement pump is temporarily retained in the intermediate tank, and the liquefied carbon dioxide has a liquid level in the intermediate tank, and the gas phase exists above the liquid level. In addition, the buffer tank can absorb the pressure pulsation of the liquefied carbon dioxide delivered from the first positive displacement pump in the intermediate tank, and the pressure fluctuation of the carbon dioxide delivered from the second positive displacement pump can be reduced.
In this case, in order to carry out the method of the present invention, the system of the present invention connects an intermediate tank interposed between the first positive displacement pump and the second positive displacement pump, and connects the intermediate tank to the supply tank. A recirculation path; and a pressure reducing valve provided in the recirculation path. The liquefied carbon dioxide fed from the first positive displacement pump is sucked by the second positive displacement pump after being stored in the intermediate tank. The temperature of a part of the liquefied carbon dioxide stored in the intermediate tank is lowered by the pressure reducing valve, and the liquefied carbon dioxide decompressed by the pressure reducing valve is supplied to the supply tank through the reflux path. Preferably it is refluxed. Thereby, the temperature rise of the carbon dioxide in a supply tank by the intrusion heat from the outside is suppressed by the liquefied carbon dioxide recirculated to a supply tank.
さらに、前記供給タンクに収容される液化二酸化炭素を一定範囲内の圧力に保持し、前記中間タンクにおける液化二酸化炭素の圧力に対応する値を検出し、前記中間タンクにおける液化二酸化炭素の圧力変動が抑制されるように、その検出された値に応じて前記減圧弁の二次側圧力設定値を調節するのが好ましい。
これにより、中間タンクにおける液化二酸化炭素の圧力変動を小さくし、第2の容積形ポンプから送り出される二酸化炭素の圧力変動を低減できる。
この場合に本発明方法を実施するため、本発明システムは前記供給タンクに収容される液化二酸化炭素を一定範囲内の圧力に保持する手段と、前記中間タンクにおける液化二酸化炭素の圧力に対応する値の検出装置を備え、前記中間タンクにおける液化二酸化炭素の圧力変動が抑制されるように、前記検出装置により検出された値に応じて前記減圧弁の二次側圧力設定値を調節する制御装置が設けられているのが好ましい。
Further, the liquefied carbon dioxide stored in the supply tank is maintained at a pressure within a certain range, a value corresponding to the pressure of the liquefied carbon dioxide in the intermediate tank is detected, and the pressure fluctuation of the liquefied carbon dioxide in the intermediate tank is detected. It is preferable to adjust the secondary pressure setting value of the pressure reducing valve in accordance with the detected value so as to be suppressed.
Thereby, the pressure fluctuation of the liquefied carbon dioxide in the intermediate tank can be reduced, and the pressure fluctuation of the carbon dioxide delivered from the second positive displacement pump can be reduced.
In this case, in order to carry out the method of the present invention, the system of the present invention comprises means for holding the liquefied carbon dioxide contained in the supply tank at a pressure within a certain range, and a value corresponding to the pressure of the liquefied carbon dioxide in the intermediate tank. A control device that adjusts the secondary pressure setting value of the pressure reducing valve in accordance with the value detected by the detection device so that the pressure fluctuation of the liquefied carbon dioxide in the intermediate tank is suppressed. Preferably it is provided.
前記第1の容積形ポンプとしてプランジャー式定量ポンプが用いられ、前記第2の容積形ポンプとしてダイヤフラム式定量ポンプが用いられるのが好ましい。
液化二酸化炭素をプランジャーの往復駆動により圧縮するプランジャー式定量ポンプは、駆動シャフトの往復駆動によるダイヤフラムの動きにより圧縮するダイヤフラム式定量ポンプに比べ、一定の吐出量に必要な駆動部の機械的な運動量を大きくできるので、吐出量を大きく、ケーシングを薄くできる。よって、プランジャー式定量ポンプはダイヤフラム式定量ポンに比べ、ケーシングを小型化できるので外部からポンプ室内の液化二酸化炭素を冷却する際の冷却効果を高めることができる。
一方、プランジャー式定量ポンプにおいてはプランジャーをケーシングに対してグランド部においてシールを介して摺動させるため、プランジャーとケーシングとの間からの液化二酸化炭素の漏れが高圧になる程に多くなるのに比べ、ダイヤフラム式定量ポンプにおいては圧縮時にダイヤフラムはケーシングに対して摺動しないのでグランド部が不要で密閉性が高くなり、液化二酸化炭素の漏れを少なくして圧縮効率を向上できる。
本願発明における第2の容積形ポンプは第1の容積形ポンプよりも臨界圧力を超えた高圧で使用されるため、第2の容積形ポンプでの液化二酸化炭素の温度は約30℃以上に上昇する。そのため、第2の容積形ポンプを、内部温度が標準環境温度よりも高い状態で運転することが可能となり、冷却に要するエネルギーを低減することができる。よって、第1の容積形ポンプとして冷却効果を高くできるプランジャー式定量ポンプを用い、第2の容積形ポンプとして高圧での液化二酸化炭素の漏れの少ないダイヤフラム式定量ポンプを用いることで、エネルギー効率を高めることができる。
It is preferable that a plunger metering pump is used as the first positive displacement pump, and a diaphragm metering pump is used as the second positive displacement pump.
The plunger metering pump that compresses liquefied carbon dioxide by the reciprocating drive of the plunger is a mechanical part of the drive unit required for a fixed discharge amount compared to the diaphragm metering pump that compresses by the movement of the diaphragm by the reciprocating drive of the drive shaft. Since the momentum can be increased, the discharge amount can be increased and the casing can be made thinner. Therefore, since the plunger type metering pump can reduce the casing in size compared to the diaphragm type metering pump, the cooling effect when the liquefied carbon dioxide in the pump chamber is cooled from the outside can be enhanced.
On the other hand, in the plunger type metering pump, since the plunger is slid with respect to the casing through the seal at the gland, the leakage of liquefied carbon dioxide from between the plunger and the casing increases as the pressure increases. In contrast, in the diaphragm metering pump, the diaphragm does not slide with respect to the casing at the time of compression. Therefore, the gland portion is unnecessary, the airtightness is improved, and the leakage of liquefied carbon dioxide can be reduced to improve the compression efficiency.
Since the second positive displacement pump in the present invention is used at a pressure higher than the critical pressure than the first positive displacement pump, the temperature of the liquefied carbon dioxide in the second positive displacement pump rises to about 30 ° C. or more. To do. Therefore, the second positive displacement pump can be operated in a state where the internal temperature is higher than the standard environmental temperature, and energy required for cooling can be reduced. Therefore, energy efficiency can be obtained by using a plunger metering pump that can increase the cooling effect as the first positive displacement pump, and a diaphragm metering pump with low leakage of liquefied carbon dioxide at high pressure as the second positive displacement pump. Can be increased.
前記第1の容積形ポンプの数は単一でも複数でもよい。前記第1の容積形ポンプの数が複数の場合、前記第1の容積形ポンプそれぞれは互いに並列に接続されてもよい。 The number of the first positive displacement pumps may be single or plural. When the number of the first positive displacement pumps is plural, the first positive displacement pumps may be connected in parallel to each other.
前記第2の容積形ポンプの数は単一でも複数でもよい。前記第2の容積形ポンプの数が複数の場合、前記第2の容積形ポンプそれぞれは互いに並列に接続されるのがよい。 The number of the second positive displacement pumps may be single or plural. When there are a plurality of the second positive displacement pumps, the second positive displacement pumps may be connected in parallel to each other.
本発明による二酸化炭素の供給方法および供給システムによれば、容積形ポンプにより二酸化炭素を臨界圧力を超える圧力にまで昇圧させて送り出す際のエネルギー効率を向上できる。 According to the carbon dioxide supply method and supply system of the present invention, the energy efficiency when the carbon dioxide is raised to a pressure exceeding the critical pressure by the positive displacement pump and sent out can be improved.
図1に示す二酸化炭素の供給システム1は、工業的に発泡樹脂を成形するために用いられる高圧の液化二酸化炭素を収容する供給タンク2を備える。本実施形態の供給タンク2としては、液化二酸化炭素を一定範囲内の圧力に保持するための加圧蒸発器と圧力調整器のような圧力保持手段と真空断熱層2aのような保冷手段とを有する公知のコールドエバポレーターを用いることができる。供給タンク2に収容される液化二酸化炭素は液面Lを有する。供給タンク2は発泡樹脂を工業的に連続生産できるように大量の液化二酸化炭素を収容するのに適したものとされ、液化二酸化炭素の収容圧力は強度上から制限される。そのため、供給タンク2に液化二酸化炭素は一般的に常用される圧力、温度で収容され、また、収容圧力は収容温度での飽和蒸気圧に対応するよう収容圧力と収容温度はバランスし、さらに、収容圧力と収容温度はそれぞれ一定範囲内の値に保持されるのが好ましい。例えば、供給タンク2における液化二酸化炭素の収容温度の設定値が−20℃、収容圧力の設定値が収容温度の設定値での飽和蒸気圧に対応する2.0MPa(絶対圧)とされ、供給タンク2の運転操作により収容温度が設定値になるよう一定の変動幅で昇降されることに伴い、収容圧力が設定値になるよう一定の変動幅で昇降される。その収容温度の一定の変動幅はできるだけ小さくされるのが好ましく、例えば±1℃とされ、この場合、収容圧力の一定の変動幅は収容圧力が収容温度での飽和蒸気圧に対応するよう±0.1MPaとされる。これにより、収容温度は−20℃±1℃の範囲内の値に保持され、収容圧力は2.0MPa(絶対圧)±0.1MPaの範囲内であって収容温度での飽和蒸気圧に対応する値に保持される。なお、供給タンク2における液化二酸化炭素の収容温度は限定されないが、経済効率上から−20℃〜−25℃の間の値に設定されるのが好ましく、収容圧力は収容温度での飽和蒸気圧に対応すればよい。
A carbon
供給タンク2の下部出口2bに第1の容積形ポンプとしてプランジャー式定量ポンプ3の吸込口3aが配管接続される。供給タンク2に収容された液化二酸化炭素がプランジャー式定量ポンプ3により吸い込まれる。プランジャー式定量ポンプ3は、液化二酸化炭素を加圧することで臨界圧力未満の圧力まで昇圧させて吐出口3bから送り出す。すなわち、液化二酸化炭素はプランジャー式定量ポンプ3により圧縮されることで、圧力と温度が供給タンク2におけるよりも上昇され臨界点に近付けられて送り出される。
A suction port 3a of a
プランジャー式定量ポンプ3としては公知のものを用いることができる。例えば図2、図3に示すように、プランジャー式定量ポンプ3におけるプランジャー3cとケーシング3dにより囲まれるポンプ室3eは、吸込時に開く逆止弁により構成される吸入弁3fを介して吸込口3aに通じ、吐出時に開く逆止弁により構成される吐出弁3gを介して吐出口3bに通じる。プランジャー3cは図外の駆動装置により往復駆動され、ケーシング3dに対してグランド部3hにおいてO−リングなどのシールを介して摺動する。プランジャー3cが図2において二点鎖線で示すように右方移動することにより、ポンプ室3eにおける液化二酸化炭素は加圧されて吐出弁3gを介して送り出される。プランジャー3cが図2において実線で示すように左方移動することにより、ポンプ室3eへ吸入弁3fを介して液化二酸化炭素が吸い込まれる。
As the plunger
プランジャー式定量ポンプ3において液化二酸化炭素を、例えば−20℃以下に冷却する冷却装置4が設けられている。冷却装置4としては公知のものを用いることができ、プランジャー式定量ポンプ3のケーシング3dを覆う冷却ジャケット4eを介して液化二酸化炭素を冷却するため、冷媒タンク4aに収容されたエチレングリコール等の冷媒4bを冷凍機4cにより冷却する。冷媒4bの温度は、プランジャー式定量ポンプ3において液化二酸化炭素に気泡が発生するのを防止できるように設定すればよく、例えば冷凍機4cにより−30℃に冷却した冷媒4bを冷媒ポンプ4dにより配管を介して冷却ジャケット4eに入口4e′から送り込み、出口4e″から配管を介して−25℃で還流させる。
In the
プランジャー式定量ポンプ3における液化二酸化炭素は、冷却装置4により冷却されることで飽和蒸気圧が低減され、一部が気化して気泡発生するのが抑制される。すなわち、加圧前、加圧中、加圧後において液化二酸化炭素中の気泡発生を抑制できるように冷却により飽和蒸気圧が低減され、有効吸込みヘッドが十分大きくされる。プランジャー式定量ポンプ3における加圧前の液化二酸化炭素の温度と圧力は、供給タンク2とプランジャー式定量ポンプ3の間の配管での圧力損失、熱損失が小さく無視できる場合、供給タンク2における収容温度、収容圧力と同様とされるのが好ましい。また、プランジャー式定量ポンプ3における加圧後の液化二酸化炭素の温度は30℃〜−25℃の間の値とされ、圧力は7.0MPa〜7.3MPa(絶対圧)の間の値とされるのが好ましい。例えば、プランジャー式定量ポンプ3における液化二酸化炭素は、加圧前の吸込口3aにおいて温度が−20℃、圧力がその温度での飽和蒸気圧に対応する2.0MPa(絶対圧)とされる場合、加圧後の吐出口3bにおいては温度が−5℃、圧力がプランジャー式定量ポンプ3による液化二酸化炭素の圧縮比により定まる値とされ、圧縮比を約3.3として7.0MPa(絶対圧)とされる。
The liquefied carbon dioxide in the plunger-
第2の容積形ポンプとしてダイヤフラム式定量ポンプ5が、プランジャー式定量ポンプ3に密閉型の中間タンク6を介して直列に接続され、これによりプランジャー式定量ポンプ3とダイヤフラム式定量ポンプ5との間に中間タンク6が介在する。すなわち、プランジャー式定量ポンプ3の吐出口3bは中間タンク6の入口6aに配管を介して接続され、中間タンク6の主出口6bにダイヤフラム式定量ポンプ5の吸込口5aが配管を介して接続される。本実施形態のダイヤフラム式定量ポンプ5の数は複数とされ、ダイヤフラム式定量ポンプ5それぞれは互いに並列に接続され、異なる押出機7に接続される。
A diaphragm
プランジャー式定量ポンプ3から送り出された液化二酸化炭素は、中間タンク6に収容された後にダイヤフラム式定量ポンプ5により吸い込まれる。中間タンク6における液化二酸化炭素の収容圧力は臨界圧力未満とされ、プランジャー式定量ポンプ3と中間タンク6との間の配管での圧力損失が小さく無視できる場合、プランジャー式定量ポンプ3からの送り出し圧力と等しくされるのが好ましく、例えば約7.0MPa(絶対圧)とされる。中間タンク6において液化二酸化炭素は臨界温度未満の温度で収容され、プランジャー式定量ポンプ3と中間タンク6との間の配管での熱損失が小さく無視できる場合、プランジャー式定量ポンプ3から送り出される温度と等しい温度で収容されるのが好ましく、例えば−5℃で収容される。中間タンク6における液化二酸化炭素の圧力は7.0MPa〜7.3MPa(絶対圧)の間の値とされ、温度は30℃〜−25℃の間の値とされるのが好ましく、温度は−5℃前後とされるのが特に好ましい。なお、中間タンク6における二酸化炭素の温度変化を防止するため、中間タンク6を断熱材で覆って保冷したり、中間タンク6を覆う冷却ジャケットを設け、冷凍機により冷却される冷媒を冷却ジャケットと冷媒タンクの間でポンプにより循環させてもよい。
The liquefied carbon dioxide delivered from the
中間タンク6を供給タンク2に接続する還流路12が設けられ、還流路12に減圧弁8が設けられる。還流路12の一端は中間タンク6の還流口6cに接続され、他端は供給タンク2の上部入口2cに接続される。中間タンク6に収容された液化二酸化炭素の一部が減圧弁8により減圧され、減圧弁8により減圧された液化二酸化炭素が還流路12を介して供給タンク2に還流される。そのため、プランジャー式定量ポンプ3からの液化二酸化炭素の送り出し流量は、ダイヤフラム式定量ポンプ5による液化二酸化炭素の吸い込み流量と還流路12での液化二酸化炭素の流量との和に対応するものとされる。すなわち、プランジャー式定量ポンプ3からの液化二酸化炭素の送り出し流量(例えば30kg/h)は、押出機7における発泡樹脂の形成に必要な流量(例えば6kg/h)よりも過剰とされ、過剰分(例えば24kg/h)が供給タンク2に還流される。減圧弁8は二次側圧力設定値を調節可能な公知のものを用いることができ、例えば、バネの弾力と二次側圧力である供給タンク2の内圧との差により移動する弁体と、そのバネのバネ受け部材を変移させるアクチュエータを有するものを採用できる。これにより減圧弁8は、二次側圧力が低下する程に開度が増加するように弁体がバネの弾力に抗して移動することで二次側圧力を設定値に保持でき、また、バネ受け部材をアクチュエータにより変移させてバネの弾力を変化させることで二次側圧力設定値を調節できる。
A
供給タンク2に還流される液化二酸化炭素は、減圧されることで温度低下するので、供給タンク2に収容された液化二酸化炭素が外部からの侵入熱により温度上昇するのが抑制される。例えば、減圧弁8の二次側圧力設定値が供給タンク2に収容される液化二酸化炭素の収容圧力の設定値と等しくされ、中間タンク6に例えば7.0MPa(絶対圧)、−5℃で収容された液化二酸化炭素が、例えば2.0MPa(絶対圧)まで減圧弁8により減圧されて供給タンク2に還流される。これにより、中間タンク6の液化二酸化炭素は供給タンク2の液化二酸化炭素の収容温度の設定値、例えば−20℃まで温度低下されるので、供給タンク2に収容された液化二酸化炭素の温度上昇は抑制される。この際、還流される液化二酸化炭素は、図6における二酸化炭素の熱力学的な状態量と相との関係における三重点と臨界点を結ぶ沸騰線に沿うように温度、圧力が変化する。
Since the temperature of the liquefied carbon dioxide refluxed to the
中間タンク6における液化二酸化炭素の圧力に対応する値の検出装置9が設けられている。本実施形態の検出装置9は、液化二酸化炭素の圧力に対応する値として、中間タンク6において液化二酸化炭素の液面L′の高さを検出する液面計が用いられている。検出装置9として液化二酸化炭素の圧力そのものを検出する圧力センサを用いてもよい。
A
プランジャー式定量ポンプ3の送り出し流量からダイヤフラム式定量ポンプ5の吸い込み流量を差し引いた液化二酸化炭素の過剰分が変動した場合でも、過剰分の液化二酸化炭素を中間タンク6における圧力変動を抑制しつつ供給タンク2に還流させることができるように、検出装置9により検出された値に応じて減圧弁8の二次側圧力設定値を調節する制御装置10が設けられている。
Even when the excess amount of the liquefied carbon dioxide obtained by subtracting the suction flow rate of the diaphragm
すなわち、液化二酸化炭素の過剰分が一定である通常状態においては、予め設定された一定流量の液化二酸化炭素が過剰分として圧力変動することなく供給タンク2に還流されるものとされ、また、減圧弁8の二次側圧力設定値は初期値とされ、この時の中間タンク6における液化二酸化炭素の圧力が基準圧力とされる。
液化二酸化炭素の過剰分が予め設定された一定流量から変動した場合、その変動量に応じて中間タンク6における液化二酸化炭素の圧力が基準圧力から変動する。制御装置10は、検出装置9の検出圧力と基準圧力との差に応じて減圧弁8のアクチュエータを作動させる制御信号を出力する。これにより減圧弁8の二次側圧力設定値を、中間タンク6に収容された液化二酸化炭素の圧力が基準圧力よりも上昇する程に初期値よりも大きくし、基準圧力よりも下降する程に初期値よりも小さくするように、減圧弁8のバネ受け部材を変移させる。これにより、減圧弁8の二次側圧力設定値の初期値からの変更に応じ、中間タンク6から供給タンク2に還流させる液化二酸化炭素の流量を変更できる。よって、液化二酸化炭素の過剰分が変動しても、中間タンク6における圧力変動を抑制しつつ過剰分を供給タンク2に還流させ、ダイヤフラム式定量ポンプ5から送り出される二酸化炭素の流量、圧力の変動を防止できる。なお、検出圧力が基準圧力から変動した場合に制御装置10は警告ランプ等の警報装置にアラーム信号を出力してもよい。
That is, in a normal state where the excess amount of liquefied carbon dioxide is constant, a predetermined constant flow rate of liquefied carbon dioxide is returned to the
When the excess amount of liquefied carbon dioxide varies from a predetermined constant flow rate, the pressure of liquefied carbon dioxide in the
ダイヤフラム式定量ポンプ5は、液化二酸化炭素を加圧することで臨界点を超える圧力まで昇圧させて超臨界状態に転移させ、この超臨界状態の二酸化炭素を吐出口5bから送り出す。ダイヤフラム式定量ポンプ5それぞれの吐出口5bは発泡樹脂の押出機7それぞれに接続される。ダイヤフラム式定量ポンプ5により圧縮されることで、二酸化炭素は例えば10MPa(絶対圧)以上まで昇圧され、これにより温度も臨界温度である31.1℃を超える値に昇温される。押出機7は、例えばポリスチレン系樹脂の発泡板を成形する。なお、ダイヤフラム式定量ポンプ5から送り出されて押出機7に供給される二酸化炭素の温度は臨界温度未満でもよく、ダイヤフラム式定量ポンプ5は液化二酸化炭素を加圧することで臨界圧力を超える圧力にまで昇圧させ、この臨界圧力を超える圧力の二酸化炭素を送り出せればよい。
The diaphragm
ダイヤフラム式定量ポンプ5としては公知のものを用いることができる。例えば図4、図5に示すように、ダイヤフラム式定量ポンプ5におけるダイヤフラム5cの一面とケーシング5dにより囲まれるポンプ室5eは、吸込時に開く逆止弁により構成される吸入弁5fを介して吸込口5aに通じ、吐出時に開く逆止弁により構成される吐出弁5gを介して吐出口5bに通じる。また、ダイヤフラム5cの他面とケーシング5dと駆動シャフト5kにより囲まれる油室5hは、加圧時に開く逆止弁により構成される逃がし弁5iと加圧解除時に開く逆止弁により構成される流入弁5jを介して、ケーシング5に一体化された作動油5mのタンク5nに通じる。駆動シャフト5kは図外の駆動装置により往復駆動される。駆動シャフト5kの図4における左方移動によりダイヤフラム5cが作動油5mを介して変形することで、ポンプ室5eにおける液化二酸化炭素は加圧されて超臨界状態とされて吐出弁5gを介して押出機7に送り出され、右方移動により加圧解除されたダイヤフラム5cの変形によりポンプ室5eへ吸入弁5fを介して液化二酸化炭素が吸い込まれる。
A known pump can be used as the
ダイヤフラム式定量ポンプ5において二酸化炭素を冷却する冷却装置11が設けられている。冷却装置11としては公知のものを用いることができ、ダイヤフラム式定量ポンプ5のケーシング5dを覆う冷却ジャケット11eを介して二酸化炭素を冷却するため、冷媒タンク11aに収容されたエチレングリコール等の冷媒11bを冷凍機11cにより例えば−30℃に冷却し、冷媒11bを冷媒ポンプ11dにより配管を介して冷却ジャケット11eに入口11e′から送りこみ、出口11e″から配管を介して−25℃で還流させる。
A cooling
ダイヤフラム式定量ポンプ5において臨界点に到達する前の液化二酸化炭素は、冷却装置11により冷却されることで飽和蒸気圧が低減される。すなわち、加圧前、臨界点に到達するまでの加圧中において液化二酸化炭素中の気泡発生を抑制できるように冷却により飽和蒸気圧が低減され、有効吸込みヘッドが十分大きくされる。例えば、ダイヤフラム式定量ポンプ5における液化二酸化炭素は、中間タンク6とダイヤフラム式定量ポンプ5との間の配管での圧力損失、熱損失が小さく無視できる場合、加圧前の吸込口5aにおいて中間タンク6におけると同様に温度が−5℃、圧力が約7.0MPa(絶対圧)とされる。ダイヤフラム式定量ポンプ5における加圧前の液化二酸化炭素の温度は30℃〜−25℃の間の値とされ、圧力は7.0MPa〜7.3MPa(絶対圧)の間の値とされるのが好ましく、温度は−5℃前後とされるのが特に好ましい。これにより、臨界点に到達する前に液化二酸化炭素の一部が気化して気泡が発生するのが抑制される。なお、中間タンク6における液化二酸化炭素の温度が十分に低く、ダイヤフラム式定量ポンプ5における液化二酸化炭素の一部が臨界点に到達する前に気化して気泡発生するのを抑制できる場合、冷却装置11を設けなくてもよい。
The liquefied carbon dioxide before reaching the critical point in the
上記供給システム1によれば、供給タンク2に収容された液化二酸化炭素をプランジャー式定量ポンプ3により吸い込み、加圧することで臨界圧力未満の圧力まで昇圧させて送り出し、その送り出された液化二酸化炭素をダイヤフラム式定量ポンプ5により吸い込み、加圧することで臨界点を超える圧力と温度まで昇圧、昇温させて超臨界状態に転移させ、この超臨界状態の液化二酸化炭素を送り出す。すなわち、従来は二酸化炭素を単段で圧縮して送り出していたのに対し、プランジャー式定量ポンプ3とダイヤフラム式定量ポンプ5により、二酸化炭素を供給タンク2における液体状態での収容圧力から臨界圧力を超える圧力まで、2段階に分けて圧縮して送り出す。
According to the
このように二酸化炭素を段階的に加圧することで、プランジャー式定量ポンプ3とダイヤフラム式定量ポンプ5それぞれにおける圧縮比を従来よりも小さくでき、それぞれの作動部の摩擦熱を低減できる。さらに、供給タンク2に収容された臨界圧力未満の液化二酸化炭素の圧力を、プランジャー式定量ポンプ3により臨界圧力に近づけることで、ダイヤフラム式定量ポンプ5において液化二酸化炭素が臨界圧力に到達するまでの圧力上昇幅を小さくでき、これにより、ダイヤフラム式定量ポンプ5において臨界圧力に到達する前に液化二酸化炭素が気化するのを抑制するのに必要な冷却エネルギーを可及的に小さくでき、不要にすることも可能になる。すなわち、臨界圧力に到達する前に液化二酸化炭素の気化を抑制する上で、従来よりも作動部の摩擦熱が低減されたプランジャー式定量ポンプ3において液化二酸化炭素を冷却すれば、ダイヤフラム式定量ポンプ5において必要な冷却エネルギーは小さくでき、不要にすることも可能であるので、冷却に必要なエネルギーの総和を従来よりも低減できる。
By pressurizing the carbon dioxide stepwise in this way, the compression ratio in each of the plunger-
また、中間タンク6に収容された液化二酸化炭素の一部が減圧されて供給タンク2に還流され、その還流される液化二酸化炭素は減圧されることで温度低下するので、供給タンク2に収容された液化二酸化炭素の温度上昇を抑制できる。これにより、供給タンク2に収容される液化二酸化炭素の温度上昇を冷凍機を用いることなく抑制でき、冷却に要するエネルギーを低減できる。
In addition, a part of the liquefied carbon dioxide stored in the
また、プランジャー式定量ポンプ3から送り出された液化二酸化炭素は中間タンク6に一時的に滞留され、中間タンク6において液化二酸化炭素が液面L′を有し、その液面L′の上方に気相が存在することにより、プランジャー式定量ポンプ3から送り出される液化二酸化炭素の圧力脈動を吸収する緩衝作用を中間タンク6において奏することができ、ダイヤフラム式定量ポンプ5から送り出される超臨界二酸化炭素の圧力変動を低減できる。さらに、中間タンク6における液化二酸化炭素の圧力に応じて減圧弁8の二次側圧力設定値を調節することで、中間タンク6における液化二酸化炭素の圧力変動を小さくできる。
The liquefied carbon dioxide delivered from the plunger-
液化二酸化炭素をプランジャー3cの往復駆動により圧縮するプランジャー式定量ポンプ3は、駆動シャフト5kの往復駆動によるダイヤフラム5cの動きにより圧縮するダイヤフラム式定量ポンプ5に比べ、一定の吐出量に必要な駆動部の機械的な運動量を大きくできるので、吐出量を大きくでき、また、ケーシングを薄くできるので小型化が容易である。よって、プランジャー式定量ポンプ3はダイヤフラム式定量ポンプ5に比べ、ケーシング3dを薄く小型化することで外部からポンプ室3e内の液化二酸化炭素を冷却する際の冷却効果を高めることができる。一方、プランジャー式定量ポンプ3においてはプランジャー3cをケーシング3dに対してグランド部3hにおいてシールを介して摺動させるため、プランジャー3cとケーシング3dとの間からの液化二酸化炭素の漏れが高圧になる程に多くなるのに比べ、ダイヤフラム式定量ポンプ5においては圧縮時にダイヤフラム5cはケーシング5dに対して摺動しないのでグランド部が不要で密閉性が高くなり、液化二酸化炭素の漏れを少なくして圧縮効率を向上できる。また、第2の容積形ポンプは第1の容積形ポンプよりも、臨界圧力を超えた高圧で使用されるため、第2の容積形ポンプでの二酸化炭素の温度は約30℃以上に上昇する。そのため、第2の容積形ポンプを、内部温度が標準環境温度よりも高い状態で運転することが可能となり、冷却に要するエネルギーを低減することができる。よって、第1の容積形ポンプとして冷却効果を高くできるプランジャー式定量ポンプ3を用い、第2の容積形ポンプとして高圧での液化二酸化炭素の漏れが少ないダイヤフラム式定量ポンプ5を用いることで、エネルギー効率を高めることができる。
The plunger-
本発明は上記実施形態に限定されない。
例えば、第1の容積形ポンプとしてダイヤフラム式定量ポンプやギヤポンプ等を用いてもよいし、第2の容積形ポンプとしてプランジャー式定量ポンプやギヤポンプ等を用いても良い。
第1の容積形ポンプの数を複数としてもよく、この場合は第1の容積形ポンプそれぞれを互いに並列に接続してもよい。
また、第2の容積形ポンプの数は単一としてもよい。
中間タンク6において液化二酸化炭素を冷却したり、プランジャー式定量ポンプ3において液化二酸化炭素の冷却後の温度を上記実施形態におけるよりも低下させることで、ダイヤフラム式定量ポンプ5における液化二酸化炭素の冷却を不要にしてもよい。また、周囲環境温度が低く中間タンク6における液化二酸化炭素が冷却されるような場合、第2の容積形ポンプにおける液化二酸化炭素の冷却を不要にしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, a diaphragm type metering pump or a gear pump may be used as the first positive displacement pump, and a plunger type metering pump or a gear pump may be used as the second positive displacement pump.
The number of the first positive displacement pumps may be plural, and in this case, the first positive displacement pumps may be connected in parallel to each other.
The number of the second positive displacement pumps may be single.
Cooling the liquefied carbon dioxide in the
2…供給タンク、3…プランジャー式定量ポンプ(第1の容積形ポンプ)、4…冷却装置、5…ダイヤフラム式定量ポンプ(第2の容積形ポンプ)、6…中間タンク、8…減圧弁、9…検出装置、10…制御装置、12…還流路。 2 ... Supply tank, 3 ... Plunger type metering pump (first positive displacement pump), 4 ... Cooling device, 5 ... Diaphragm metering pump (second positive displacement pump), 6 ... Intermediate tank, 8 ... Pressure reducing valve , 9 ... detecting device, 10 ... control device, 12 ... reflux path.
Claims (9)
前記第1の容積形ポンプにより、液化二酸化炭素を加圧することで臨界圧力未満の圧力まで昇圧させて送り出し、
前記第1の容積形ポンプにおいて液化二酸化炭素を冷却し、
前記第1の容積形ポンプから送り出された液化二酸化炭素を、少なくとも一台の第2の容積形ポンプにより吸い込み、
前記第2の容積形ポンプにより、液化二酸化炭素を加圧することで臨界圧力を超える圧力にまで昇圧させ、この臨界圧力を超える圧力の二酸化炭素を送り出す二酸化炭素の供給方法。 Liquefied carbon dioxide contained in a supply tank is sucked by at least one first positive displacement pump,
By the first positive displacement pump, the liquefied carbon dioxide is pressurized to a pressure lower than the critical pressure and sent out.
Cooling the liquefied carbon dioxide in the first positive displacement pump;
Liquefied carbon dioxide delivered from the first positive displacement pump is sucked by at least one second positive displacement pump;
A method for supplying carbon dioxide, wherein the liquefied carbon dioxide is pressurized by the second positive displacement pump to a pressure exceeding the critical pressure, and carbon dioxide having a pressure exceeding the critical pressure is sent out.
前記第1の容積形ポンプから送り出された液化二酸化炭素を、前記中間タンクに収容した後に前記第2の容積形ポンプにより吸い込み、
前記中間タンクに収容された液化二酸化炭素の一部を、減圧弁により減圧することで温度低下させて前記供給タンクに還流させる請求項1に記載の二酸化炭素の供給方法。 An intermediate tank is interposed between the first positive displacement pump and the second positive displacement pump;
The liquefied carbon dioxide delivered from the first positive displacement pump is sucked by the second positive displacement pump after being stored in the intermediate tank,
The method for supplying carbon dioxide according to claim 1, wherein a part of the liquefied carbon dioxide stored in the intermediate tank is reduced in temperature by a pressure reducing valve to be refluxed to the supply tank.
前記供給タンクに収容された液化二酸化炭素を吸い込むように前記供給タンクに接続される少なくとも一台の第1の容積形ポンプと、
前記第1の容積形ポンプにおいて液化二酸化炭素を冷却する冷却装置と、
前記第1の容積形ポンプに直列に接続される少なくとも一台の第2の容積形ポンプとを備え、
前記第1の容積形ポンプにより、液化二酸化炭素が加圧されることで臨界圧力未満の圧力まで昇圧されて送り出され、
前記第1の容積形ポンプから送り出された液化二酸化炭素が前記第2の容積形ポンプにより吸い込まれ、
前記第2の容積形ポンプにより、液化二酸化炭素が加圧されることで臨界圧力を超える圧力にまで昇圧され、この臨界圧力を超える圧力の二酸化炭素が送り出される二酸化炭素の供給システム。 A supply tank containing liquefied carbon dioxide;
At least one first positive displacement pump connected to the supply tank to suck in liquefied carbon dioxide contained in the supply tank;
A cooling device for cooling the liquefied carbon dioxide in the first positive displacement pump;
And at least one second positive displacement pump connected in series to the first positive displacement pump,
By the first positive displacement pump, liquefied carbon dioxide is pressurized and sent to a pressure lower than the critical pressure,
The liquefied carbon dioxide delivered from the first positive displacement pump is sucked by the second positive displacement pump,
A carbon dioxide supply system in which liquefied carbon dioxide is pressurized by the second positive displacement pump to a pressure exceeding a critical pressure, and carbon dioxide having a pressure exceeding the critical pressure is sent out.
前記中間タンクを前記供給タンクに接続する還流路と、
前記還流路に設けられる減圧弁とを備え、
前記第1の容積形ポンプから送り出された液化二酸化炭素が、前記中間タンクに収容された後に前記第2の容積形ポンプにより吸い込まれ、
前記中間タンクに収容された液化二酸化炭素の一部が、前記減圧弁により減圧されることで温度低下され、
前記減圧弁により減圧された液化二酸化炭素が前記還流路を介して前記供給タンクに還流される請求項4に記載の二酸化炭素の供給システム。 An intermediate tank interposed between the first positive displacement pump and the second positive displacement pump;
A reflux path connecting the intermediate tank to the supply tank;
A pressure reducing valve provided in the reflux path,
The liquefied carbon dioxide delivered from the first positive displacement pump is sucked by the second positive displacement pump after being stored in the intermediate tank,
A part of the liquefied carbon dioxide stored in the intermediate tank is reduced in temperature by being depressurized by the pressure reducing valve,
The carbon dioxide supply system according to claim 4, wherein the liquefied carbon dioxide decompressed by the pressure reducing valve is refluxed to the supply tank through the reflux path.
前記中間タンクにおける液化二酸化炭素の圧力に対応する値の検出装置を備え、
前記中間タンクにおける液化二酸化炭素の圧力変動が抑制されるように、前記検出装置により検出された値に応じて前記減圧弁の二次側圧力設定値を調節する制御装置が設けられている請求項5に記載の二酸化炭素の供給システム。 Means for maintaining the liquefied carbon dioxide contained in the supply tank at a pressure within a certain range;
A detector for a value corresponding to the pressure of liquefied carbon dioxide in the intermediate tank;
The control apparatus which adjusts the secondary side pressure set value of the pressure-reducing valve according to the value detected by the detection device is provided so that the pressure fluctuation of liquefied carbon dioxide in the intermediate tank may be controlled. 5. The carbon dioxide supply system according to 5.
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