JP6296306B2 - Heat exchanger and hydrogen gas cooling device - Google Patents

Heat exchanger and hydrogen gas cooling device Download PDF

Info

Publication number
JP6296306B2
JP6296306B2 JP2016161607A JP2016161607A JP6296306B2 JP 6296306 B2 JP6296306 B2 JP 6296306B2 JP 2016161607 A JP2016161607 A JP 2016161607A JP 2016161607 A JP2016161607 A JP 2016161607A JP 6296306 B2 JP6296306 B2 JP 6296306B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen gas
heat transfer
heat exchanger
brine
transfer coil
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.)
Active
Application number
JP2016161607A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018031482A (en
Inventor
孝浩 中根
孝浩 中根
真也 丸山
真也 丸山
伸慎 荒川
伸慎 荒川
太田 浩一
浩一 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orion Machinery Co Ltd
Original Assignee
Orion Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orion Machinery Co Ltd filed Critical Orion Machinery Co Ltd
Priority to JP2016161607A priority Critical patent/JP6296306B2/en
Publication of JP2018031482A publication Critical patent/JP2018031482A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6296306B2 publication Critical patent/JP6296306B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/45Hydrogen technologies in production processes

Description

本発明は、水素ガスの通過が可能な管体が螺旋状に巻回された管体巻回部を有する複数の伝熱コイルと、熱媒液の通過が可能に筒状に形成されて各伝熱コイルが収容された容器体とを備えて構成された水素ガス冷却用の熱交換器、およびそのような熱交換器を備えて構成された水素ガス冷却装置に関するものである。   The present invention includes a plurality of heat transfer coils each having a tubular body wound portion in which a tubular body capable of passing hydrogen gas is spirally wound, and each tube is formed in a cylindrical shape so as to allow passage of a heat transfer fluid. The present invention relates to a heat exchanger for cooling a hydrogen gas configured to include a container body in which a heat transfer coil is accommodated, and a hydrogen gas cooling device configured to include such a heat exchanger.

この種の熱交換器として、出願人は、水素ガス冷却用熱交換器および水素ガス冷却装置(以下、単に「熱交換器」および「冷却装置」ともいう)の発明を下記の先行出願に開示している。この場合、出願人が開示している冷却装置の熱交換器は、水素ガスが通過可能な4つの外側伝熱コイルおよび4つの内側伝熱コイルが円筒状の容器体内に収容されると共に、ガスタンクからディスペンサーを介して給気対象に向かって流動させられる水素ガスを容器体内のブライン(熱媒液)との熱交換によって冷却することができるように構成されている。この熱交換器では、ディスペンサーから水素ガス導入部に導入される水素ガスが4本の水素ガス流路に分岐された状態でブラインと熱交換させられ、その後に1本に合流させられて水素ガス排出部から給気対象に給気される構成が採用されている。   As this type of heat exchanger, the applicant discloses the invention of a hydrogen gas cooling heat exchanger and a hydrogen gas cooling device (hereinafter also simply referred to as “heat exchanger” and “cooling device”) in the following prior application. doing. In this case, the heat exchanger of the cooling device disclosed by the applicant includes a gas tank in which four outer heat transfer coils and four inner heat transfer coils through which hydrogen gas can pass are housed in a cylindrical container. The hydrogen gas that is allowed to flow toward the air supply target through the dispenser can be cooled by heat exchange with the brine (heat medium liquid) in the container. In this heat exchanger, the hydrogen gas introduced from the dispenser into the hydrogen gas introduction part is heat-exchanged with the brine in a state where the hydrogen gas is branched into four hydrogen gas flow paths, and then merged into one to produce hydrogen gas. A configuration is employed in which air is supplied to the air supply target from the discharge unit.

この場合、各水素ガス流路は、水素ガス導入部(ディスペンサーに接続された部位)から、水素ガス配管(接続用の管体および分岐用の接続金具で構成された配管)、外側コイル接続部(継手:接続金具)、外側伝熱コイル、外側コイル接続部(継手:接続金具)、水素ガス配管(接続用配管)、内側コイル接続部(継手:接続金具)、内側伝熱コイル、内側コイル接続部(継手:接続金具)および水素ガス配管(接続用の管体および合流用の接続金具で構成された配管)を介して水素ガス排出部(給気対象に接続された部位)に至るようにそれぞれ構成されている。   In this case, each hydrogen gas flow path is connected from the hydrogen gas introduction part (part connected to the dispenser) to the hydrogen gas pipe (pipe made up of a connecting pipe and a branch fitting), an outer coil connecting part. (Fitting: Connection fitting), Outer heat transfer coil, Outer coil connection (Fitting: Connection fitting), Hydrogen gas pipe (Connection pipe), Inner coil connection (Fitting: Connection fitting), Inner heat transfer coil, Inner coil To reach the hydrogen gas discharge part (part connected to the air supply target) via the connection part (joint: connection fitting) and hydrogen gas pipe (pipe made up of the connecting pipe and the joining fitting) Each is composed.

この熱交換器を備えた冷却装置では、給気対象への水素ガスの充填(給気)に際して冷凍回路によって冷却したブラインを容器体内に導入することにより、ディスペンサーから給気対象に向かって流動させられる水素ガスをブラインと熱交換させて冷却する。これにより、この冷却装置では、ジュールトムソン効果によって温度上昇する水素ガスを十分に温度低下させることができる結果、給気対象への水素ガスの充填効率を十分に向上させることが可能となっている。   In the cooling device provided with this heat exchanger, the brine cooled by the refrigeration circuit is introduced into the container body when hydrogen gas is charged into the air supply object (supply air), thereby causing the dispenser to flow toward the air supply object. The resulting hydrogen gas is heat exchanged with brine and cooled. Thereby, in this cooling device, as a result of sufficiently reducing the temperature of the hydrogen gas whose temperature rises due to the Joule-Thompson effect, it is possible to sufficiently improve the charging efficiency of the hydrogen gas into the air supply target. .

先行出願1Prior application 1

特願2016−5817   Japanese Patent Application No. 2016-5817

ところが、出願人が開示している熱交換器、およびその熱交換器を備えた冷却装置には、以下のような改善すべき課題が存在する。すなわち、出願人が開示している熱交換器では、外側伝熱コイル、接続用配管および内側伝熱コイルを継手(接続金具)によって相互に連結することによって冷却対象の水素ガスを通過させる水素ガス流路が構成されている。   However, the heat exchanger disclosed by the applicant and the cooling device including the heat exchanger have the following problems to be improved. That is, in the heat exchanger disclosed by the applicant, the hydrogen gas that allows the hydrogen gas to be cooled to pass by connecting the outer heat transfer coil, the connecting pipe, and the inner heat transfer coil together by a joint (connecting bracket). A flow path is configured.

この場合、出願人が開示している熱交換器では、各伝熱コイルや接続用配管の製作に際して管体の端部に傷付きや変形が生じることのないように作業を行い、かつ組立てに際しても、接続部位(管体の端部および継手)への異物の付着や傷付きの発生を回避しつつ、継手の締め付けトルクを厳格に管理することにより、接続部位から水素ガスが漏出するのを確実に防止している。しかしながら、冷却装置の設置現場において想定を超える振動や衝撃が熱交換器に対して加えられたときに、継手(接続金具)と管体との間に隙間が生じて水素ガスが漏出する可能性がある。このため、この点を改善するのが好ましい。   In this case, in the heat exchanger disclosed by the applicant, when manufacturing each heat transfer coil and connection pipe, work is performed so that the end of the tube body is not damaged or deformed, and the heat exchanger coil is assembled. However, it is possible to prevent hydrogen gas from leaking out from the connection part by strictly controlling the tightening torque of the joint while avoiding the adhesion of foreign substances to the connection part (the end of the tube and the joint) and the occurrence of scratches. It is surely prevented. However, when excessive vibration or impact is applied to the heat exchanger at the installation site of the cooling device, there may be a gap between the joint (connecting bracket) and the pipe, and hydrogen gas may leak out. There is. For this reason, it is preferable to improve this point.

また、水素ガス冷却装置の構成部品のうち、水素ガス等の高圧の流体に接する部品については、その安全性が確保されているか否かの試験や、規格を満たす部品を使用していることを提示する申請を行う必要がある。このため、水素ガス冷却用の熱交換器に使用可能な継手(水素ガス流路の一部を構成する継手)は非常に高価となっている。したがって、出願人が開示している熱交換器では、継手の部品コストに起因して製造コストの低減が困難となっている現状があるため、この点を改善するのが好ましい。   In addition, among the components of the hydrogen gas cooling system, for parts that come into contact with high-pressure fluid such as hydrogen gas, it is necessary to test whether the safety is ensured and to use parts that meet the standards. It is necessary to apply for presentation. For this reason, the joint (joint which comprises a part of hydrogen gas flow path) which can be used for the heat exchanger for hydrogen gas cooling is very expensive. Therefore, in the heat exchanger disclosed by the applicant, it is difficult to reduce the manufacturing cost due to the component cost of the joint. Therefore, it is preferable to improve this point.

さらに、出願人が開示している熱交換器では、長尺の管体を曲げ加工することで外側伝熱コイルおよび内側伝熱コイルがそれぞれ製作されている。この場合、管体の巻数が多数の管体巻回部を有する伝熱コイルや、巻径が大径の管体巻回部を有する伝熱コイルを製作する際には十分な長さの管体が必要となる。   Further, in the heat exchanger disclosed by the applicant, the outer heat transfer coil and the inner heat transfer coil are respectively manufactured by bending a long tube body. In this case, a sufficient length of tube is required when manufacturing a heat transfer coil having a tube winding portion with a large number of turns of a tube or a tube winding portion having a large winding diameter. A body is needed.

一方、長尺の管体は、その保管時や搬送時の占有スペースを省スペース化するために、巻物の状態で市場に流通している。したがって、長尺の管体を使用して伝熱コイルを製作する際には、管体を所望の形状に曲げ加工するのに先立ち、巻物状態の管体を直線状に曲げ戻してから加熱処理することで巻物状態に復帰しようとする内部応力を除去する前処理が必要となっている。この結果、曲げ加工に先立って実行する前処理の分だけ製造工数が増加しており、また、前処理用の設備も必要となるため、その製造コストの低減が困難となっているため、この点を改善するのが好ましい。   On the other hand, long tubular bodies are distributed on the market in the form of scrolls in order to save space occupied during storage and transportation. Therefore, when manufacturing a heat transfer coil using a long tubular body, before bending the tubular body into a desired shape, the rolled tubular body is bent back into a straight line and then heat-treated. Thus, a pre-treatment for removing the internal stress to return to the scroll state is required. As a result, the number of man-hours for manufacturing is increased by the amount of pre-processing performed prior to bending, and equipment for pre-processing is also required, so it is difficult to reduce the manufacturing cost. It is preferable to improve the point.

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、製造コストの低減を図りつつ、水素ガスの漏出を確実に回避し得る熱交換器および水素ガス冷却装置を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem to be improved, and mainly aims to provide a heat exchanger and a hydrogen gas cooling device capable of reliably avoiding leakage of hydrogen gas while reducing the manufacturing cost. Objective.

上記目的を達成すべく、請求項1記載の熱交換器は、水素ガスの通過が可能な管体が螺旋状に巻回された管体巻回部を有する伝熱コイルと、熱媒液の通過が可能に筒状に形成されると共に前記伝熱コイルが収容された容器体とを備え、前記水素ガスと前記熱媒液とが前記容器体内において相互に熱交換可能に構成された熱交換器であって、前記管体で構成された連結部を介して複数の前記伝熱コイルが連結されて前記水素ガスの通過が可能な水素ガス流路が構成されると共に、当該水素ガス流路における一端部から他端部までの間が端面溶接によって相互に連結された複数の前記管体で一体的に構成され、かつ当該水素ガス流路を構成する当該各管体における当該端面溶接による連結部位が直線状に形成されている。 In order to achieve the above object, the heat exchanger according to claim 1 includes a heat transfer coil having a tube winding portion in which a tube capable of passing hydrogen gas is spirally wound, and a heat transfer fluid A heat exchanger that is formed in a cylindrical shape so as to be able to pass through and in which the heat transfer coil is housed, and in which the hydrogen gas and the heat transfer fluid are configured to exchange heat with each other in the container body. A hydrogen gas flow path in which a plurality of the heat transfer coils are connected via a connection portion formed of the tubular body and the hydrogen gas can pass therethrough, and the hydrogen gas flow path The one end portion to the other end portion of the pipe are integrally formed by the plurality of pipe bodies connected to each other by end face welding, and are connected by the end face welding in the pipe bodies constituting the hydrogen gas flow path. The part is formed linearly .

請求項記載の熱交換器は、請求項記載の熱交換器において、前記伝熱コイルは、前記管体巻回部の巻形が多角形状に形成されている。 The heat exchanger of claim 2, in the heat exchanger according to claim 1, wherein the heat transfer coils, the winding shape of the tubular body winding portion is formed in a polygonal shape.

請求項記載の水素ガス冷却装置は、請求項1または2記載の熱交換器と、前記熱媒液を冷却する冷凍回路とを備え、前記冷凍回路によって冷却された熱媒液と前記水素ガスとを前記熱交換器内において相互に熱交換させることで当該水素ガスを冷却可能に構成されている。 Hydrogen gas cooling apparatus according to the third aspect, a heat exchanger according to claim 1, and a refrigeration circuit for cooling the heat transfer fluid, the hydrogen gas and the heat transfer fluid cooled by the refrigeration circuit In the heat exchanger so that the hydrogen gas can be cooled.

請求項1記載の熱交換器では、連結部を介して複数の伝熱コイルが連結されて水素ガス流路が構成されると共に、水素ガス流路における一端部から他端部までの間が端面溶接によって相互に連結された複数の管体で一体的に構成されている。また、請求項記載の水素ガス冷却装置では、上記の熱交換器と、熱媒液を冷却する冷凍回路とを備えて水素ガスを冷却可能に構成されている。 In the heat exchanger according to claim 1, a plurality of heat transfer coils are connected via a connecting portion to form a hydrogen gas flow path, and an end surface from one end to the other end of the hydrogen gas flow path is formed. It is comprised integrally by the several pipe body mutually connected by welding. According to a third aspect of the present invention, the hydrogen gas cooling apparatus includes the heat exchanger and a refrigeration circuit that cools the heat medium liquid so that the hydrogen gas can be cooled.

したがって、請求項1記載の熱交換器、および請求項記載の水素ガス冷却装置によれば、振動や衝撃に起因して両伝熱コイルと連結部との連結部位から水素ガスが漏出する状態となるのを好適に回避できるだけでなく、継手(接続金具)を使用せずに水素ガス流路を構成した分だけ、その製造コストを十分に低減することができる。また、巻物状態で市場に流通している長尺の管体を使用せずに、短尺の管体を使用して水素ガス流路を製作することができるため、曲げ加工に先立って行う前処理が不要となる分だけ、その製造コストを一層低減することができる。 Therefore, according to the heat exchanger according to claim 1 and the hydrogen gas cooling device according to claim 3, a state in which hydrogen gas leaks from a connection portion between both the heat transfer coils and the connection portion due to vibration or impact. The manufacturing cost can be sufficiently reduced by the amount that the hydrogen gas flow path is configured without using a joint (connection fitting). In addition, the hydrogen gas flow path can be manufactured using a short tube body without using the long tube body that is distributed in the market in the form of a roll, so the pretreatment prior to bending is performed. The manufacturing cost can be further reduced by the amount that is unnecessary.

また、水素ガス流路を構成する各管体における端面溶接による連結部位を直線状に形成したことにより、端面溶接によって連結した連結部位に不要な外力(曲げ加工時に加えられる力)が加わっていないため、振動や衝撃に起因して連結部位から水素ガスが漏出する状態となるのを一層好適に回避できる。 In addition, since the connecting parts by end face welding in each pipe constituting the hydrogen gas flow path are formed in a straight line, unnecessary external force (force applied during bending) is not applied to the connecting parts connected by end face welding. For this reason, it is possible to more suitably avoid the hydrogen gas leaking from the connection portion due to vibration or impact.

請求項記載の熱交換器、およびそのような熱交換器を備えた水素ガス冷却装置によれば、伝熱コイルの管体巻回部の巻形を多角形状としたことにより、管体巻回部に直線状の部位が多数存在するため、管体巻回部を複数の管体で構成する必要があるときに、この直線状の部位において各管体を端面溶接によって連結することで連結部位に不要な外力(曲げ加工時に加えられる力)が加わっていない管体巻回部を製作することができる結果、振動や衝撃に起因して連結部位から水素ガスが漏出する状態となるのを好適に回避できる。 According to the heat exchanger according to claim 2 and the hydrogen gas cooling device provided with such a heat exchanger, the winding of the tube winding part of the heat transfer coil is made into a polygonal shape, so that the tube winding Since there are many straight parts in the turn part, when it is necessary to configure the pipe winding part with a plurality of pipes, the pipe parts are connected by end face welding in this straight part. As a result of being able to manufacture a tube winding part where unnecessary external force (force applied during bending) is not applied to the part, hydrogen gas leaks from the connected part due to vibration and impact. It can avoid suitably.

本発明の実施の形態に係る水素ガス給気システム100の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the hydrogen gas supply system 100 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of heat exchanger 30 for cooling a hydrogen gas according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of heat exchanger 30 for hydrogen gas cooling concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30における内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oの側面図である。It is a side view of the inner side heat transfer coil 60i and the outer side heat transfer coil 60o in the heat exchanger 30 for hydrogen gas cooling which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30における貫通金具46近傍の垂直断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view of the vicinity of a through metal fitting 46 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 according to the embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照して、熱交換器および水素ガス冷却装置の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of a heat exchanger and a hydrogen gas cooling device will be described with reference to the accompanying drawings.

最初に、水素ガス冷却用熱交換器30および水素ガス冷却装置1の構成について、添付図面を参照して説明する。   First, configurations of the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas and the hydrogen gas cooling device 1 will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に示す水素ガス給気システム100は、水素ガス燃料電池自動車等の給気対象Xに水素ガスを給気する水素ガスステーション用の設備であって、水素ガス冷却装置1、ガスタンク2およびディスペンサー3などを備えて構成されている。なお、同図では、水素ガス冷却装置1に関する理解を容易とするために、水素ガス給気システム100における水素ガス冷却装置1以外の構成要素に関して、ガスタンク2およびディスペンサー3や、水素ガス配管4a〜4cだけを図示し、その他の構成要素についての図示を省略している。   A hydrogen gas supply system 100 shown in FIG. 1 is a facility for a hydrogen gas station that supplies hydrogen gas to an air supply target X such as a hydrogen gas fuel cell vehicle, and includes a hydrogen gas cooling device 1, a gas tank 2, and a dispenser. 3 and so on. In the figure, in order to facilitate understanding of the hydrogen gas cooling device 1, regarding the components other than the hydrogen gas cooling device 1 in the hydrogen gas supply system 100, the gas tank 2, the dispenser 3, and the hydrogen gas pipes 4a to 4a. Only 4c is shown, and the other components are not shown.

水素ガス冷却装置1は、「水素ガス冷却装置」の一例であって、冷凍回路11、ブラインタンク12、ブライン配管13a〜13d、液送ポンプ14a,14b、制御部15および水素ガス冷却用熱交換器30を備え、「熱媒液」の一例であるブラインを冷却すると共に、冷却したブラインを水素ガス冷却用熱交換器30に供給することにより、水素ガスとブラインとの熱交換によって水素ガスを冷却することができるように構成されている。   The hydrogen gas cooling device 1 is an example of a “hydrogen gas cooling device”, and includes a refrigeration circuit 11, a brine tank 12, brine pipes 13a to 13d, liquid feed pumps 14a and 14b, a control unit 15, and heat exchange for hydrogen gas cooling. And cooling the brine, which is an example of the “heat medium liquid”, and supplying the cooled brine to the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas, so that the hydrogen gas is exchanged by heat exchange between the hydrogen gas and the brine. It is configured so that it can be cooled.

冷凍回路11は、「冷凍回路」の一例である一元冷凍回路であって、圧縮機21、凝縮器22、膨張弁23および蒸発器24を備え、後述するように、「冷媒」としてのフロンと「熱媒液」としてのブラインとの熱交換によってブラインを冷却することができるように構成されている。なお、実際の冷凍回路11には、回路内の冷媒圧力や冷媒温度を検出するためのセンサ、各種の冷媒バイパス回路、再熱回路、および圧縮機21からフロンと共に排出された潤滑油を圧縮機21に戻す潤滑油配管等の各種の構成要素が配設されているが、水素ガス冷却装置1についての理解を容易とするために、これらの構成要素についての図示および説明を省略する。   The refrigeration circuit 11 is a unitary refrigeration circuit that is an example of a “refrigeration circuit”, and includes a compressor 21, a condenser 22, an expansion valve 23, and an evaporator 24. As will be described later, It is comprised so that a brine can be cooled by heat exchange with the brine as a "heat medium liquid". The actual refrigeration circuit 11 includes a sensor for detecting refrigerant pressure and refrigerant temperature in the circuit, various refrigerant bypass circuits, a reheat circuit, and lubricating oil discharged together with Freon from the compressor 21 as a compressor. Various components such as a lubricating oil pipe to be returned to 21 are arranged, but in order to facilitate understanding of the hydrogen gas cooling device 1, illustration and description of these components are omitted.

ブラインタンク12は、後述するように冷凍回路11(蒸発器24)によって冷却されて水素ガス冷却用熱交換器30に供給されるブラインを貯留可能に構成されている。ブライン配管13a,13bは、冷凍回路11の蒸発器24とブラインタンク12とを相互に接続する。この場合、本例の水素ガス冷却装置1では、ブラインタンク12内のブラインがブライン配管13aを介して蒸発器24に供給されて冷却された後に、ブライン配管13bを介してブラインタンク12に案内されることにより、ブラインタンク12と蒸発器24との間をブラインが循環させられる構成が採用されている。   As will be described later, the brine tank 12 is configured to be capable of storing brine that is cooled by the refrigeration circuit 11 (evaporator 24) and supplied to the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas. The brine pipes 13a and 13b connect the evaporator 24 of the refrigeration circuit 11 and the brine tank 12 to each other. In this case, in the hydrogen gas cooling device 1 of this example, the brine in the brine tank 12 is supplied to the evaporator 24 via the brine pipe 13a and cooled, and then guided to the brine tank 12 via the brine pipe 13b. Thus, a configuration in which the brine is circulated between the brine tank 12 and the evaporator 24 is employed.

ブライン配管13c,13dは、ブラインタンク12と水素ガス冷却用熱交換器30とを相互に接続する。この場合、本例の水素ガス冷却装置1では、ブラインタンク12内のブラインがブライン配管13cを介して水素ガス冷却用熱交換器30に供給されて水素と熱交換させられた後に、ブライン配管13dを介してブラインタンク12に案内されることにより、ブラインタンク12と水素ガス冷却用熱交換器30との間をブラインが循環させられる構成が採用されている。   The brine pipes 13c and 13d connect the brine tank 12 and the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 to each other. In this case, in the hydrogen gas cooling device 1 of the present example, the brine in the brine tank 12 is supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 via the brine pipe 13c and heat-exchanged with hydrogen, and then the brine pipe 13d. The brine is circulated between the brine tank 12 and the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 by being guided to the brine tank 12 via the.

液送ポンプ14aは、制御部15の制御に従ってブラインタンク12内のブラインを蒸発器24に向けて圧送する。この場合、本例の水素ガス冷却装置1では、液送ポンプ14aがブラインタンク12内のブラインを蒸発器24に圧送することにより、蒸発器24内のブライン(蒸発器24において冷却されたブライン)がブラインタンク12に案内される構成が採用されている。   The liquid feed pump 14 a pumps the brine in the brine tank 12 toward the evaporator 24 under the control of the control unit 15. In this case, in the hydrogen gas cooling device 1 of this example, the liquid feed pump 14a pumps the brine in the brine tank 12 to the evaporator 24, so that the brine in the evaporator 24 (brine cooled in the evaporator 24). Is adopted that is guided to the brine tank 12.

液送ポンプ14bは、制御部15の制御に従ってブラインタンク12内のブラインを水素ガス冷却用熱交換器30に向けて圧送する。この場合、本例の水素ガス冷却装置1では、液送ポンプ14bがブラインタンク12内のブラインを水素ガス冷却用熱交換器30に圧送することにより、水素ガス冷却用熱交換器30内のブラインがブラインタンク12に案内される構成が採用されている。   The liquid feed pump 14 b pressure-feeds the brine in the brine tank 12 toward the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 according to the control of the control unit 15. In this case, in the hydrogen gas cooling device 1 of this example, the liquid feed pump 14b pressure-feeds the brine in the brine tank 12 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, thereby the brine in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. Is adopted that is guided to the brine tank 12.

なお、上記の水素ガス冷却装置1の構成に代えて、例えば、「貯液槽(ブラインタンク)」内のブラインを冷凍回路11(蒸発器24)に供給して冷却した後に水素ガス冷却用熱交換器30に直接供給して水素ガスを冷却すると共に、水素ガスの冷却によって温度上昇したブラインを「貯液槽」に回収するように「貯液槽」を配設することもできる(図示せず)。また、大量の水素ガスを連続して冷却する可能性がない環境下、すなわち、大量のブラインを備えている必要がない環境下で使用するときには、「貯液槽(ブラインタンク)」を不要として冷凍回路11(蒸発器24)と水素ガス冷却用熱交換器30との間でブラインを直接循環させる構成を採用することもできる(図示せず)。   Instead of the configuration of the hydrogen gas cooling device 1 described above, for example, the brine in the “liquid storage tank (brine tank)” is supplied to the refrigeration circuit 11 (evaporator 24) and cooled, and then the hydrogen gas cooling heat is supplied. While supplying hydrogen directly to the exchanger 30 to cool the hydrogen gas, it is also possible to arrange a “liquid storage tank” so as to collect the brine whose temperature has been raised by the cooling of the hydrogen gas in the “liquid storage tank” (not shown). ) In addition, when used in an environment where there is no possibility of continuously cooling a large amount of hydrogen gas, that is, an environment where it is not necessary to provide a large amount of brine, a “storage tank (brine tank)” is not required. A configuration in which brine is directly circulated between the refrigeration circuit 11 (evaporator 24) and the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 can also be employed (not shown).

制御部15は、水素ガス冷却装置1を総括的に制御する。具体的には、制御部15は、冷凍回路11(蒸発器24)によってブラインを冷却するブライン冷却処理の実行時に、冷凍回路11の圧縮機21を制御してブラインの冷却に必要かつ十分な量の冷媒を圧縮させると共に、膨張弁23を制御してブラインの冷却に必要かつ十分な量の冷媒を蒸発器24に供給させる。   The control unit 15 comprehensively controls the hydrogen gas cooling device 1. Specifically, the control unit 15 controls the compressor 21 of the refrigeration circuit 11 to execute the brine cooling process for cooling the brine by the refrigeration circuit 11 (evaporator 24), and is necessary and sufficient for cooling the brine. And the expansion valve 23 is controlled to supply the evaporator 24 with an amount of refrigerant necessary and sufficient for cooling the brine.

また、制御部15は、冷凍回路11によるブライン冷却処理と並行して液送ポンプ14aを制御することにより、ブラインタンク12と蒸発器24との間でブラインを循環させてブラインタンク12内のブラインの温度を規定温度(水素ガスの冷却に適した温度)に維持させる。さらに、制御部15は、液送ポンプ14bを制御してブラインタンク12と水素ガス冷却用熱交換器30との間でブラインを循環させることにより、ガスタンク2からディスペンサー3に向かって移動させられている水素ガスを、水素ガス冷却用熱交換器30においてブラインと熱交換させて冷却させる。   In addition, the control unit 15 controls the liquid feed pump 14 a in parallel with the brine cooling process by the refrigeration circuit 11, thereby circulating the brine between the brine tank 12 and the evaporator 24, so that the brine in the brine tank 12 is Is maintained at a specified temperature (a temperature suitable for cooling hydrogen gas). Further, the control unit 15 is moved from the gas tank 2 toward the dispenser 3 by controlling the liquid feed pump 14b to circulate the brine between the brine tank 12 and the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. The hydrogen gas is cooled by heat exchange with brine in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30.

一方、水素ガス冷却用熱交換器30は、「熱交換器」の一例であって、図2に示すように、容器体40および水素ガス配管50を備え、水素ガス配管4bを介してディスペンサー3に接続され、かつ水素ガス配管4cを介して給気対象Xに接続されると共に、ブライン配管13c,13dを介してブラインタンク12に接続されている。この水素ガス冷却用熱交換器30は、ガスタンク2から水素ガス配管4aおよびディスペンサー3を通過して給気対象Xに向かって流動させられる水素ガスをブラインとの熱交換によって予め規定された温度(一例として、−33℃〜−40℃の温度範囲内の温度)まで冷却する。なお、本例では、水素ガス冷却用熱交換器30を水素ガス冷却装置1の構成要素として備えた例について説明するが、水素ガス冷却用熱交換器30を外部機器として「水素ガス冷却装置」に接続して使用することもできる。   On the other hand, the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas is an example of a “heat exchanger”, and includes a container body 40 and a hydrogen gas pipe 50 as shown in FIG. 2, and the dispenser 3 via the hydrogen gas pipe 4b. And is connected to the air supply target X through the hydrogen gas pipe 4c and is connected to the brine tank 12 through the brine pipes 13c and 13d. This heat exchanger 30 for cooling a hydrogen gas has a temperature (predetermined by heat exchange with hydrogen) hydrogen gas that flows from the gas tank 2 through the hydrogen gas pipe 4a and the dispenser 3 toward the supply target X. As an example, the temperature is cooled to a temperature within a temperature range of −33 ° C. to −40 ° C. In this example, an example in which the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 is provided as a constituent element of the hydrogen gas cooling device 1 will be described. However, the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 is an external device that is a “hydrogen gas cooling device”. It can also be used by connecting to.

容器体40は、「容器体」に相当し、一例として、円筒状の筒状部41と、筒状部41の下端部を閉塞する蓋部42b、および筒状部41の上端部を閉塞する蓋部42tと、筒状部41および蓋部42b,42tによって形成される熱交換処理空間S内にブラインを導入するブライン導入部43と、熱交換処理空間Sからブラインを排出するブライン排出部44と、熱交換処理空間S内におけるブラインの流速を上昇させるための増速用シャフト45とを備えている。また、蓋部42tには、水素ガス配管50を貫通させるための貫通金具46,46・・が取り付けられている。   The container body 40 corresponds to a “container body”, and as an example, a cylindrical tubular portion 41, a lid portion 42 b that closes a lower end portion of the tubular portion 41, and an upper end portion of the tubular portion 41 are closed. A lid 42t, a brine introduction part 43 for introducing brine into the heat exchange processing space S formed by the tubular part 41 and the lid parts 42b, 42t, and a brine discharge part 44 for discharging the brine from the heat exchange processing space S. And a speed increasing shaft 45 for increasing the flow rate of the brine in the heat exchange processing space S. Further, penetrating metal fittings 46, 46,... For penetrating the hydrogen gas pipe 50 are attached to the lid portion 42t.

この場合、ブライン導入部43は、ブライン配管13cを介してブラインタンク12のブライン排出口に接続されている。また、ブライン排出部44は、ブライン配管13dを介してブラインタンク12のブライン流入口に接続されている。これにより、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、ブライン配管13cを介して供給されるブラインが、ブライン導入部43から熱交換処理空間S内に噴出され、容器体40の熱交換処理空間S内を上向きに移動させられた後に、ブライン排出部44からブライン配管13dを介してブラインタンク12に流入させられる。   In this case, the brine introduction part 43 is connected to the brine discharge port of the brine tank 12 via the brine pipe 13c. Moreover, the brine discharge part 44 is connected to the brine inflow port of the brine tank 12 via the brine piping 13d. Thereby, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present example, the brine supplied through the brine pipe 13c is ejected from the brine introduction part 43 into the heat exchange processing space S, and the heat exchange processing of the container body 40 is performed. After being moved upward in the space S, it is caused to flow from the brine discharge portion 44 into the brine tank 12 via the brine pipe 13d.

水素ガス配管50は、「水素ガス流路」を構成する配管であって、内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60o(「複数の伝熱コイル」の一例)が連結部60c(「管体で構成された連結部」の一例)によって相互に連結されて、水素ガス冷却用熱交換器30に対して冷却対象の水素ガスを導入する水素ガス導入部51a(「水素ガス流路における一端部」の一例)から、冷却を完了した水素ガスを排出する水素ガス排出部51b(「水素ガス流路における他端部」の一例)まで水素ガスを流動させることができるように構成されていている(「連結部を介して複数の伝熱コイルが連結されて」との構成の一例)。この場合、水素ガス配管50における水素ガス導入部51aには、接続金具F4を介して水素ガス配管4bが接続されると共に、水素ガス排出部51bには、接続金具F4を介して水素ガス配管4cが接続されている。   The hydrogen gas pipe 50 is a pipe constituting a “hydrogen gas flow path”, and an inner heat transfer coil 60 i and an outer heat transfer coil 60 o (an example of “a plurality of heat transfer coils”) are connected to a connecting portion 60 c (“tube body”). The hydrogen gas introduction part 51a ("one end part in the hydrogen gas flow path") is connected to each other by an example) and introduces a hydrogen gas to be cooled to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. ”) To a hydrogen gas discharge portion 51b (an example of“ the other end portion in the hydrogen gas flow path ”) that discharges the hydrogen gas that has been cooled. (An example of a configuration that “a plurality of heat transfer coils are connected via a connecting portion”). In this case, a hydrogen gas pipe 4b is connected to the hydrogen gas introduction part 51a in the hydrogen gas pipe 50 via the connection fitting F4, and a hydrogen gas pipe 4c is connected to the hydrogen gas discharge part 51b via the connection fitting F4. Is connected.

また、図2,4に示すように、内側伝熱コイル60iは、一端部(上端部)が水素ガス導入部51aを構成する立下り直線状部61i、一端部(上端部)が立下り直線状部61iの下端部に連結されている管体巻回部62i、および一端部(下端部)が管体巻回部62iの下端部に連結されると共に他端部(上端部)が連結部60cに連結されている立上り直線状部63iを備えている。この場合、図3に示すように、管体巻回部62iは、管体が螺旋状に巻回されて曲線状部65ciおよび直線状部65siが交互に設けられ、その巻形が平面視四角形状(丸みを帯びた略四角形)に形成されている(「巻形が多角形状」との構成の一例)。   As shown in FIGS. 2 and 4, the inner heat transfer coil 60 i has one end portion (upper end portion) falling linear portion 61 i constituting the hydrogen gas introduction portion 51 a and one end portion (upper end portion) falling linear. The tubular body winding portion 62i connected to the lower end portion of the shaped portion 61i, and one end portion (lower end portion) are connected to the lower end portion of the tubular body winding portion 62i, and the other end portion (upper end portion) is the connecting portion. A rising straight portion 63i connected to 60c is provided. In this case, as shown in FIG. 3, the tubular body winding portion 62 i has a tubular body wound spirally, and is provided with curved portions 65 ci and linear portions 65 si alternately. It is formed in a shape (substantially rounded quadrilateral) (an example of a configuration in which “the winding shape is a polygonal shape”).

さらに、図2,4に示すように、外側伝熱コイル60oは、一端部(上端部)が連結部60cに連結されている立下り直線状部61o、一端部(上端部)が立下り直線状部61oの下端部に連結されている管体巻回部62o、および一端部(下端部)が管体巻回部62oの下端部に連結されると共に他端部(上端部)が水素ガス排出部51bを構成する立上り直線状部63oを備えている。この場合、図3に示すように、管体巻回部62oは、管体が螺旋状に巻回されて曲線状部65coおよび直線状部65soが交互に設けられ、その巻形が平面視四角形状(丸みを帯びた略四角形)に形成されている(「巻形が多角形状」との構成の一例)。   Further, as shown in FIGS. 2 and 4, the outer heat transfer coil 60 o has a falling linear portion 61 o whose one end (upper end) is connected to the connecting portion 60 c, and one end (upper end) is a falling straight line. The tubular body winding portion 62o connected to the lower end portion of the shaped portion 61o, and one end portion (lower end portion) are connected to the lower end portion of the tubular body winding portion 62o, and the other end portion (upper end portion) is hydrogen gas. A rising straight portion 63o constituting the discharge portion 51b is provided. In this case, as shown in FIG. 3, the tubular body winding portion 62o is formed by spirally winding the tubular body and alternately providing curved portions 65co and linear portions 65so. It is formed in a shape (substantially rounded quadrilateral) (an example of a configuration in which “the winding shape is a polygonal shape”).

なお、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、図2に示すように、管体巻回部62i,62oの巻回軸方向が容器体40の筒長方向に沿うようにして内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oが容器体40内に収容されている。また、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、外側伝熱コイル60oの管体巻回部62oが内側伝熱コイル60iの管体巻回部62iよりも大径に形成されて外側伝熱コイル60oにおける管体巻回部62oの内側に内側伝熱コイル60iにおける管体巻回部62iが位置するように外側伝熱コイル60oおよび内側伝熱コイル60iが容器体40内に収容されている。   In the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of this example, as shown in FIG. 2, the winding direction of the tube winding portions 62 i and 62 o is along the tube length direction of the container body 40, so that the inner transmission is performed. The heat coil 60 i and the outer heat transfer coil 60 o are accommodated in the container body 40. Further, in the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas of this example, the tube winding part 62o of the outer heat transfer coil 60o is formed to have a larger diameter than the tube winding part 62i of the inner heat transfer coil 60i. The outer heat transfer coil 60o and the inner heat transfer coil 60i are accommodated in the container body 40 so that the tube winding part 62i of the inner heat transfer coil 60i is positioned inside the tube winding part 62o of the heat coil 60o. Yes.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、水素ガス配管50の水素ガス導入部51aから水素ガス排出部51bまでの間(内側伝熱コイル60i、連結部60cおよび外側伝熱コイル60o)が端面溶接によって相互に連結された複数の管体で一体的に構成されている。また、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、水素ガス配管50を構成する各管体における端面溶接による連結部位が直線状に形成されている。   In this case, in the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas of this example, between the hydrogen gas introduction part 51a and the hydrogen gas discharge part 51b of the hydrogen gas pipe 50 (the inner heat transfer coil 60i, the connecting part 60c and the outer heat transfer coil). 60o) is integrally formed of a plurality of pipes connected to each other by end face welding. Further, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present example, the connecting portions by end face welding in the respective pipe bodies constituting the hydrogen gas pipe 50 are formed in a straight line.

この水素ガス配管50では、後述するように、内側伝熱コイル60i、外側伝熱コイル60oおよび連結部60cを別個に製作しておき、これらを端面溶接によって相互に連結されて一体化されている。また、本例では、一例として、2m〜4m程度の複数の短管を端面溶接によって連結することで1本の水素ガス配管50が形成されている。   In this hydrogen gas pipe 50, as will be described later, an inner heat transfer coil 60i, an outer heat transfer coil 60o, and a connecting portion 60c are separately manufactured, and these are connected to each other by end face welding and integrated. . In this example, as an example, one hydrogen gas pipe 50 is formed by connecting a plurality of short pipes of about 2 m to 4 m by end face welding.

次に、水素ガス冷却用熱交換器30の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas will be described.

まず、内側伝熱コイル60i、外側伝熱コイル60oおよび連結部60cをそれぞれ製作する。この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oにおける管体巻回部62i,62oの巻数が多数のため、1本の管体で内側伝熱コイル60iを形成したり、1本の管体で外側伝熱コイル60oを形成しようとしたりした場合には、長尺の管体が必要となる。   First, the inner heat transfer coil 60i, the outer heat transfer coil 60o, and the connecting portion 60c are manufactured. In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of this example, since the number of turns of the tube winding parts 62i and 62o in the inner heat transfer coil 60i and the outer heat transfer coil 60o is large, the inner tube is formed with one tube. When the heat transfer coil 60i is formed or the outer heat transfer coil 60o is formed with a single tube, a long tube is required.

したがって、内側伝熱コイル60iの製作に際しては、一例として、立下り直線状部61iと、管体巻回部62iにおける上側巻回部62ia(図4参照)とを1本の管体で構成し、管体巻回部62iにおける下側巻回部62ib(図4参照)を他の1本の管体で構成し、かつ立上り直線状部63iをさらに他の1本の管体で構成すると共に、これらを端面溶接によって相互に連結することで一体化する。   Therefore, when manufacturing the inner heat transfer coil 60i, as an example, the falling linear portion 61i and the upper winding portion 62ia (see FIG. 4) of the tube winding portion 62i are configured by one tube. In addition, the lower winding portion 62ib (see FIG. 4) of the tubular body winding portion 62i is constituted by another one tubular body, and the rising straight portion 63i is further constituted by another one tubular body. These are integrated by connecting each other by end face welding.

具体的には、立下り直線状部61iおよび上側巻回部62iaを構成する管体を曲げ加工装置(パイプベンダー)にセットし、立下り直線状部61iとする部位を確保して管体巻回部62iの製作を開始させる。この際に、曲げ加工装置は、予め設定された加工情報に従い、曲線状部65ciおよび直線状部65siを交互に形成することによって管体巻回部62iにおける上側巻回部62iaを製作する。また、管体の端部近傍まで加工が進んだときに、曲げ加工装置を停止させ、加工中の管体に、下側巻回部62ibを製作するための管体を端面溶接する。   Specifically, the tubular body constituting the falling linear portion 61i and the upper winding portion 62ia is set in a bending apparatus (pipe bender), and a portion to be the falling linear portion 61i is secured to wind the tubular body. Production of the turning part 62i is started. At this time, the bending apparatus manufactures the upper winding part 62ia in the tubular body winding part 62i by alternately forming the curved part 65ci and the linear part 65si according to preset processing information. Further, when the processing proceeds to the vicinity of the end of the tube, the bending apparatus is stopped, and the tube for manufacturing the lower winding portion 62ib is end-welded to the tube being processed.

次いで、曲げ加工装置を再稼働させ、上側巻回部62iaの未製作部位および下側巻回部62ibを順次製作させる。これにより、最初の管体(立下り直線状部61iおよび上側巻回部62iaを構成する管体)と、下側巻回部62ibを構成する管体とが、図4に示す溶接箇所P1iにおいて溶接された状態で管体巻回部62iが製作される。この場合、上記の2本の管体は、管体巻回部62iにおける直線状部65siに溶接箇所P1iが位置するようにそれぞれの長さが予め調整されている。これにより、溶接箇所P1iを曲げ加工することなく管体巻回部62iが製作されて、立下り直線状部61iおよび管体巻回部62iが連結された中間体が完成する。   Next, the bending apparatus is restarted, and an unmanufactured portion of the upper winding portion 62ia and a lower winding portion 62ib are sequentially manufactured. Thereby, the first tubular body (the tubular body constituting the falling linear portion 61i and the upper winding portion 62ia) and the tubular body constituting the lower winding portion 62ib are welded at P1i shown in FIG. The tube winding part 62i is manufactured in a welded state. In this case, the length of each of the two pipe bodies is adjusted in advance so that the welding spot P1i is positioned at the linear portion 65si of the pipe winding portion 62i. Thereby, the tube winding part 62i is manufactured without bending the welded part P1i, and the intermediate body in which the falling linear part 61i and the tube winding part 62i are connected is completed.

続いて、立上り直線状部63iを構成する管体を上記の中間体における管体巻回部62iに端面溶接する。これにより、上記の下側巻回部62ibを構成する管体と、立上り直線状部63iを構成する管体とが、図4に示す溶接箇所P2iにおいて溶接された状態となる。この場合、上記の下側巻回部62ibを構成する管体は、水素ガス配管50における直線状の部位(同図に示す破線L2iの範囲内)に立上り直線状部63iとの溶接箇所P2iが位置するように長さが予め調整されている。これにより、溶接箇所P2iを曲げ加工することなく内側伝熱コイル60iが製作される。   Subsequently, the pipe constituting the rising straight part 63i is end-welded to the pipe winding part 62i in the intermediate body. Thereby, the tubular body constituting the lower winding portion 62ib and the tubular body constituting the rising straight portion 63i are welded at the welding point P2i shown in FIG. In this case, the pipe constituting the lower winding portion 62ib has a welded portion P2i with the rising linear portion 63i at the linear portion (within the range of the broken line L2i shown in the figure) in the hydrogen gas pipe 50. The length is adjusted in advance so as to be positioned. Thereby, the inner side heat transfer coil 60i is manufactured, without bending the welding location P2i.

また、外側伝熱コイル60oの製作に際しては、一例として、立下り直線状部61oと、管体巻回部62oにおける上側巻回部62oa(図4参照)とを1本の管体で構成し、管体巻回部62oにおける下側巻回部62ob(図4参照)を他の1本の管体で構成し、かつ立上り直線状部63oをさらに他の1本の管体で構成すると共に、これらを端面溶接によって相互に連結することで一体化する。なお、この外側伝熱コイル60oの製作工程については、上記の内側伝熱コイル60iの製作工程と同様のため、詳細な説明を省略する。   Further, when manufacturing the outer heat transfer coil 60o, as an example, the falling linear portion 61o and the upper winding portion 62oa (see FIG. 4) in the tube winding portion 62o are configured by one tube. The lower winding portion 62ob (see FIG. 4) in the tubular body winding portion 62o is constituted by another one tubular body, and the rising straight portion 63o is further constituted by another one tubular body. These are integrated by connecting each other by end face welding. The manufacturing process of the outer heat transfer coil 60o is the same as the manufacturing process of the inner heat transfer coil 60i, and a detailed description thereof will be omitted.

この外側伝熱コイル60oでは、最初の管体(立下り直線状部61oおよび上側巻回部62oaを構成する管体)と、下側巻回部62obを構成する管体とが、図4に示す溶接箇所P1oにおいて溶接された状態で管体巻回部62oが製作されている。この場合、上記の2本の管体は、管体巻回部62oにおける直線状部65soに溶接箇所P1oが位置するようにそれぞれの長さが予め調整されている。これにより、この外側伝熱コイル60oでは、溶接箇所P1oを曲げ加工することなく管体巻回部62oが製作されている。   In this outer heat transfer coil 60o, the first tubular body (the tubular body constituting the falling linear portion 61o and the upper winding portion 62oa) and the tubular body constituting the lower winding portion 62ob are shown in FIG. The tubular body winding portion 62o is manufactured in a state where it is welded at the welding spot P1o shown. In this case, the lengths of the two pipes are adjusted in advance so that the welding spot P1o is positioned at the linear part 65so in the pipe winding part 62o. Thereby, in this outer side heat transfer coil 60o, the tube winding part 62o is manufactured, without bending the welding location P1o.

また、この外側伝熱コイル60oでは、下側巻回部62obを構成する管体と、立上り直線状部63oを構成する管体とが、図4に示す溶接箇所P2oにおいて溶接された状態となっている。この場合、上記の下側巻回部62obを構成する管体は、水素ガス配管50における直線状の部位(同図に示す破線L2oの範囲内)に立上り直線状部63oとの溶接箇所P2oが位置するように長さが予め調整されている。これにより、この外側伝熱コイル60oでは、溶接箇所P2oを曲げ加工することなく製作されている。   Moreover, in this outer side heat transfer coil 60o, the pipe body which comprises the lower side winding part 62ob and the pipe body which comprises the rising linear part 63o will be in the state welded in the welding location P2o shown in FIG. ing. In this case, the pipe constituting the lower winding portion 62ob has a welded portion P2o with the rising linear portion 63o at the linear portion (within the range of the broken line L2o shown in the figure) in the hydrogen gas pipe 50. The length is adjusted in advance so as to be positioned. Thereby, in this outer side heat transfer coil 60o, it is manufactured, without bending the welding location P2o.

次いで、内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oを連結部60cによって連結する。具体的には、容器体40の蓋部42tに貫通金具46を取り付け、取り付けた貫通金具46を貫通させるようにして内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oを蓋部42tに組み付ける。   Next, the inner heat transfer coil 60i and the outer heat transfer coil 60o are connected by the connecting portion 60c. Specifically, the through metal fitting 46 is attached to the lid portion 42t of the container body 40, and the inner heat transfer coil 60i and the outer heat transfer coil 60o are assembled to the lid portion 42t so as to penetrate the attached through metal fitting 46.

この場合、図5に示すように、貫通金具46は、管体挿通用金具であって、基部71、締込み部72およびシール材73を備えて構成されている。また、基部71には、貫通(挿通)対象の管体(本例では、水素ガス配管50を構成している上記の管体)の外径よりも僅かに大径の挿通孔H71aと、締込み部72をねじ込み可能なねじ孔H71bとが連通形成されると共に、蓋部42tに形成された挿通孔H42にねじ込み可能なねじ山が外周面に形成されている。   In this case, as shown in FIG. 5, the through metal fitting 46 is a pipe insertion metal fitting, and includes a base 71, a tightening portion 72, and a sealing material 73. In addition, the base 71 has an insertion hole H71a slightly larger than the outer diameter of the tube to be penetrated (inserted) (in this example, the tube constituting the hydrogen gas pipe 50), and a fastening hole. A screw hole H71b through which the insertion portion 72 can be screwed is formed in communication, and a thread that can be screwed into the insertion hole H42 formed in the lid portion 42t is formed on the outer peripheral surface.

さらに、締込み部72には、貫通(挿通)対象の管体(本例では、水素ガス配管50を構成している上記の管体)の外径よりも僅かに大径で上記の挿通孔H71aと同径の挿通孔H72が形成されると共に、基部71のねじ孔H71bにねじ込み可能なねじ山が外周面に形成されている。また、シール材73は、基部71(ねじ孔H71b)に対して締込み部72をねじ込むことで圧縮変形可能な耐腐食性材料で環状に形成されている。   Further, the tightening portion 72 has a diameter slightly larger than the outer diameter of the pipe body to be penetrated (inserted) (in this example, the pipe body constituting the hydrogen gas pipe 50), and the insertion hole. An insertion hole H72 having the same diameter as H71a is formed, and a thread that can be screwed into the screw hole H71b of the base 71 is formed on the outer peripheral surface. The sealing material 73 is formed in an annular shape from a corrosion-resistant material that can be deformed by compression by screwing the tightening portion 72 into the base portion 71 (screw hole H71b).

蓋部42tへの内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oの組付けに際しては、まず、内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oの立下り直線状部61i,61oおよび立上り直線状部63i,63oを貫通させるべき位置に形成されている4つの挿通孔H42に貫通金具46の基部71をねじ込む。次いで、蓋部42tの裏面側(後に熱交換処理空間Sとなる側)から各基部71の挿通孔H71aおよびねじ孔H71bに、立下り直線状部61i,61oおよび立上り直線状部63i,63oをそれぞれ挿通させ、その先端部を蓋部42tの表面側(上面側)に大きく突出させる。   When the inner heat transfer coil 60i and the outer heat transfer coil 60o are assembled to the lid 42t, first, the falling linear portions 61i and 61o and the rising linear portion 63i of the inner heat transfer coil 60i and the outer heat transfer coil 60o are firstly used. , 63o, and the base 71 of the through metal fitting 46 is screwed into the four insertion holes H42 formed at positions where the through holes 63o should be penetrated. Next, falling linear portions 61i, 61o and rising linear portions 63i, 63o are inserted into the insertion holes H71a and screw holes H71b of the base portions 71 from the back side of the lid portion 42t (the side that will later become the heat exchange processing space S). Each of them is inserted, and its tip part is protruded largely to the surface side (upper surface side) of the lid part 42t.

続いて、突出させた立下り直線状部61i,61oおよび立上り直線状部63i,63oにシール材73および締込み部72をこの順でそれぞれ装着し、シール材73をねじ孔H71b内に嵌め込んだ後に、嵌め込んだシール材73が変形しない程度に締込み部72をねじ孔H71bに軽くねじ込む。この際には、立下り直線状部61i,61oおよび立上り直線状部63i,63oが蓋部42t(貫通金具46)に対して矢印U,Dの向きでスライド可能な状態となっている。   Subsequently, the sealing material 73 and the tightening portion 72 are respectively attached in this order to the projecting falling linear portions 61i and 61o and the rising linear portions 63i and 63o, and the sealing material 73 is fitted into the screw hole H71b. After that, the tightening portion 72 is lightly screwed into the screw hole H71b so that the fitted sealing material 73 is not deformed. At this time, the falling linear portions 61i and 61o and the rising linear portions 63i and 63o are slidable in the directions of arrows U and D with respect to the lid portion 42t (through metal fitting 46).

次いで、立下り直線状部61iおよび立上り直線状部63oに接続金具F4をそれぞれ装着する。なお、この接続金具F4の装着作業については、以下に説明する内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oの連結作業の完了後に行うこともできる。   Next, the fittings F4 are respectively attached to the falling linear part 61i and the rising linear part 63o. In addition, about the mounting | wearing operation | work of this connection metal fitting F4, it can also carry out after completion of the connection operation | work of the inner side heat transfer coil 60i and the outer side heat transfer coil 60o demonstrated below.

続いて、立上り直線状部63iおよび立下り直線状部61oを連結部60cによって連結する。具体的には、連結部60cを構成する管体の一端部を立上り直線状部63iに端面溶接すると共に、連結部60cを構成する管体の他端部を立下り直線状部61oに端面溶接する。これにより、内側伝熱コイル60i(立上り直線状部63i)と連結部60cとが図2に示す溶接箇所P1aにおいて溶接された状態になると共に、外側伝熱コイル60o(立下り直線状部61o)と連結部60cとが図2に示す溶接箇所P1bにおいて溶接された状態になる。   Subsequently, the rising linear portion 63i and the falling linear portion 61o are connected by the connecting portion 60c. Specifically, one end of the tube constituting the connecting portion 60c is end-face welded to the rising straight portion 63i, and the other end of the tube constituting the connecting portion 60c is end-welded to the falling straight portion 61o. To do. As a result, the inner heat transfer coil 60i (rising linear portion 63i) and the connecting portion 60c are welded at the welding point P1a shown in FIG. 2, and the outer heat transfer coil 60o (falling linear portion 61o). And the connection part 60c will be in the state welded in the welding location P1b shown in FIG.

この場合、連結部60cは、予めU字状に曲げ加工されている。また、上記の立上り直線状部63iを構成する管体は、水素ガス配管50における直線状の部位(同図に示す破線L1iの範囲内)に溶接箇所P1aが位置するように長さが予め調整されている。さらに、上記の立下り直線状部61oを構成する管体は、水素ガス配管50における直線状の部位(同図に示す破線L1oの範囲内)に溶接箇所P1bが位置するように長さが予め調整されている。これにより、溶接箇所P1a,P1bを曲げ加工することなく、内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oを連結部60cによって相互に連結して一体化させることが可能となっている。   In this case, the connecting portion 60c is previously bent into a U shape. Further, the length of the tubular body constituting the rising straight portion 63i is adjusted in advance so that the welding point P1a is located at a straight portion (within the range of the broken line L1i shown in the figure) in the hydrogen gas pipe 50. Has been. Further, the pipe constituting the falling straight portion 61o has a length in advance so that the welding spot P1b is located at a straight portion (within the range of the broken line L1o shown in the figure) in the hydrogen gas pipe 50. It has been adjusted. Accordingly, the inner heat transfer coil 60i and the outer heat transfer coil 60o can be connected and integrated with each other by the connecting portion 60c without bending the weld locations P1a and P1b.

次いで、蓋部42tに対して立下り直線状部61i,61oおよび立上り直線状部63i,63oをスライドさせることで蓋部42tに対する管体巻回部62i,62oの位置を調整した後に、各基部71に対して締込み部72をそれぞれ締め込む。この際には、基部71に対する締込み部72の締め込みによってシール材73が変形し、これにより、立下り直線状部61i,61oおよび立上り直線状部63i,63oの外周面と、基部71および締込み部72の内周面とがシール材73によってシーリングされ、かつ矢印U,Dへのスライドが規制されて、蓋部42tに対する内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oの取付けが完了する。   Next, after adjusting the positions of the tube winding portions 62i and 62o relative to the lid portion 42t by sliding the falling linear portions 61i and 61o and the rising linear portions 63i and 63o with respect to the lid portion 42t, each base portion The fastening portions 72 are fastened to 71 respectively. At this time, the sealing material 73 is deformed by tightening the tightening portion 72 with respect to the base portion 71, whereby the outer peripheral surfaces of the falling linear portions 61 i and 61 o and the rising linear portions 63 i and 63 o, the base portion 71 and The inner peripheral surface of the tightening portion 72 is sealed by the sealing material 73, and sliding to the arrows U and D is restricted, and the attachment of the inner heat transfer coil 60i and the outer heat transfer coil 60o to the lid portion 42t is completed. .

この後、筒状部41の内側に内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oを位置させるように筒状部41の上端部に蓋部42tを固定する。なお、筒状部41には、蓋部42b、ブライン導入部43およびブライン排出部44が予め固定され、蓋部42tには、増速用シャフト45が予め固定されている。これにより、図2に示すように、水素ガス冷却用熱交換器30が完成する。   Thereafter, the lid portion 42t is fixed to the upper end portion of the tubular portion 41 so that the inner heat transfer coil 60i and the outer heat transfer coil 60o are positioned inside the tubular portion 41. Note that the lid portion 42b, the brine introduction portion 43, and the brine discharge portion 44 are fixed in advance to the tubular portion 41, and the speed increasing shaft 45 is fixed in advance to the lid portion 42t. Thereby, as shown in FIG. 2, the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas is completed.

この水素ガス冷却装置1では、給気対象Xへの充填(給気)に際して水素ガスを冷却する構成が採用されている。具体的には、水素ガスの充填に際して、一例として、水素ガス給気システム100の主制御装置(図示せず)から水素ガス冷却装置1の制御部15に給気開始信号が出力されたときに、制御部15が、液送ポンプ14bを制御してブラインタンク12から水素ガス冷却用熱交換器30にブラインを供給させる。これにより、冷凍回路11によって予め冷却されてブラインタンク12に貯留されている低温のブラインがブライン配管13cを介して水素ガス冷却用熱交換器30に供給される。   The hydrogen gas cooling device 1 employs a configuration that cools the hydrogen gas when filling the air supply target X (supply air). Specifically, when charging hydrogen gas, for example, when a supply start signal is output from the main control device (not shown) of the hydrogen gas supply system 100 to the control unit 15 of the hydrogen gas cooling device 1. The control unit 15 controls the liquid feed pump 14b to supply brine from the brine tank 12 to the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas. As a result, the low-temperature brine that has been cooled in advance by the refrigeration circuit 11 and stored in the brine tank 12 is supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 via the brine pipe 13c.

この結果、ガスタンク2からディスペンサー3を通過して給気対象Xに向かって移動させられる水素ガスが水素ガス冷却用熱交換器30の水素ガス配管50の通過時に熱交換処理空間S内においてブラインと熱交換させられて冷却され、十分に温度低下した水素ガス(一例として、−33℃〜−40℃の温度範囲内の温度の水素ガス)が給気対象Xの燃料タンク(ガスタンク)内に充填される。これにより、給気対象Xへの水素ガスの充填効率を十分に向上させることができる。   As a result, the hydrogen gas that is moved from the gas tank 2 through the dispenser 3 toward the supply target X passes through the hydrogen gas piping 50 of the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas and the brine in the heat exchange processing space S. Filled in the fuel tank (gas tank) of the supply target X with hydrogen gas (for example, hydrogen gas having a temperature in the temperature range of −33 ° C. to −40 ° C.) that is cooled by heat exchange and cooled sufficiently. Is done. Thereby, the filling efficiency of the hydrogen gas to the air supply target X can be sufficiently improved.

このように、この水素ガス冷却用熱交換器30では、連結部60cを介して内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oが連結されて「水素ガス流路(水素ガス配管50)」が構成されると共に、「水素ガス流路」における水素ガス導入部51aから水素ガス排出部51bまでの間が端面溶接によって相互に連結された複数の管体で一体的に構成されている。また、この水素ガス冷却装置1では、上記の水素ガス冷却用熱交換器30と、「熱媒液」としてのブラインを冷却する冷凍回路11とを備えて水素ガスを冷却可能に構成されている。   Thus, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 30, the inner heat transfer coil 60i and the outer heat transfer coil 60o are connected via the connecting portion 60c to form the "hydrogen gas flow path (hydrogen gas pipe 50)". In addition, the portion from the hydrogen gas introduction part 51a to the hydrogen gas discharge part 51b in the “hydrogen gas flow path” is integrally configured by a plurality of pipes connected to each other by end face welding. In addition, the hydrogen gas cooling device 1 includes the above-described heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas and the refrigeration circuit 11 that cools the brine as the “heat medium liquid” so that the hydrogen gas can be cooled. .

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器30および水素ガス冷却装置1によれば、振動や衝撃に起因して内側伝熱コイル60i、外側伝熱コイル60oおよび連結部60cの連結部位から水素ガスが漏出する状態となるのを好適に回避できるだけでなく、継手(接続金具)を使用せずに水素ガス配管50を構成した分だけ、その製造コストを十分に低減することができる。また、巻物状態で市場に流通している長尺の管体を使用せずに、短尺の管体を使用して水素ガス配管50を製作することができるため、曲げ加工に先立って行う前処理が不要となる分だけ、その製造コストを一層低減することができる。   Therefore, according to the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas and the hydrogen gas cooling device 1, hydrogen gas is generated from the connection portions of the inner heat transfer coil 60 i, the outer heat transfer coil 60 o, and the connection portion 60 c due to vibration and impact. Not only can it be suitably prevented from leaking, but the manufacturing cost can be sufficiently reduced by the amount of the hydrogen gas pipe 50 configured without using a joint (connection fitting). In addition, since the hydrogen gas pipe 50 can be manufactured using a short tube body without using a long tube body that is distributed in the market in the form of a scroll, pre-processing performed prior to bending The manufacturing cost can be further reduced by the amount that is unnecessary.

また、この水素ガス冷却用熱交換器30および水素ガス冷却装置1によれば、「水素ガス流路」を構成する各管体における端面溶接による連結部位を直線状に形成したことにより、端面溶接によって連結した連結部位に不要な外力(曲げ加工時に加えられる力)が加わっていないため、振動や衝撃に起因して連結部位から水素ガスが漏出する状態となるのを一層好適に回避できる。   Further, according to the heat exchanger 30 for hydrogen gas cooling and the hydrogen gas cooling device 1, the end portions of the pipes constituting the “hydrogen gas flow path” are connected by end face welding so that the end faces are welded. Since unnecessary external force (force applied at the time of bending) is not applied to the connected parts connected by the above, it is possible to more suitably avoid a state in which hydrogen gas leaks from the connected parts due to vibration or impact.

さらに、この水素ガス冷却用熱交換器30および水素ガス冷却装置1によれば、内側伝熱コイル60iおよび外側伝熱コイル60oにおける管体巻回部62i,62oの巻形を多角形状としたことにより、管体巻回部62i,62oに直線状部65si,65soが多数存在するため、管体巻回部62i,62oを複数の管体で構成する必要があるときに、この直線状部65si,65soにおいて各管体を端面溶接によって連結することで連結部位に不要な外力(曲げ加工時に加えられる力)が加わっていない管体巻回部62i,62oを製作することができる結果、振動や衝撃に起因して連結部位から水素ガスが漏出する状態となるのを好適に回避できる。   Furthermore, according to the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas and the hydrogen gas cooling device 1, the winding shapes of the tube winding portions 62i and 62o in the inner heat transfer coil 60i and the outer heat transfer coil 60o are polygonal. By this, since there are a large number of linear portions 65si and 65so in the tubular body winding portions 62i and 62o, when the tubular body winding portions 62i and 62o need to be constituted by a plurality of tubular bodies, the linear portion 65si. , 65so, by connecting the pipes by end face welding, it is possible to manufacture the pipe winding parts 62i, 62o in which unnecessary external force (force applied during bending) is not applied to the connection part. It can be suitably avoided that hydrogen gas leaks from the connection site due to the impact.

なお、「熱交換器」および「水素ガス冷却装置」の構成は、上記の水素ガス冷却用熱交換器30および水素ガス冷却装置1の構成の例に限定されない。例えば、水素ガス導入部51aから水素ガス排出部51bまで1本の水素ガス配管50で「水素ガス流路」を構成した例について説明したが、水素ガスの「導入部」に「分岐部」を設けると共に水素ガスの「排出部」に「合流部」を設けることにより、「導入部」と「排出部」との間に複数本の「水素ガス流路」を並列的に設けることもできる(図示せず)。このような構成を採用する場合においても、各「水素ガス流路」における一端部および他端部の間を構成する各管体を端面溶接によって連結することにより、上記の水素ガス冷却用熱交換器30と同様の効果を奏することができる。   The configurations of the “heat exchanger” and the “hydrogen gas cooling device” are not limited to the configuration examples of the heat exchanger 30 for hydrogen gas cooling and the hydrogen gas cooling device 1 described above. For example, the example in which the “hydrogen gas flow path” is configured by one hydrogen gas pipe 50 from the hydrogen gas introduction part 51 a to the hydrogen gas discharge part 51 b has been described. However, a “branch part” is added to the hydrogen gas introduction part. A plurality of “hydrogen gas flow paths” can be provided in parallel between the “introducing portion” and the “discharging portion” by providing a “merging portion” in the “discharging portion” of the hydrogen gas. Not shown). Even when such a configuration is adopted, the above-described heat exchange for cooling the hydrogen gas is achieved by connecting the pipes constituting one end and the other end of each “hydrogen gas flow path” by end face welding. The same effect as the vessel 30 can be obtained.

また、平面視四角形状の管体巻回部62iを備えた内側伝熱コイル60i、および平面視略四角形状の管体巻回部62oを備えた外側伝熱コイル60oを連結部60cによって連結した水素ガス配管50を備えた構成を例に挙げて説明したが、「管体巻回部」の巻形は、上記の四角形状に限定されず、任意の多角形状(三角形状、または五角形以上の任意の多角形状)とすることができる。また、「管体巻回部」を複数の管体で構成しない場合には、平面視円形状や平面視楕円形状に形成することもできる。さらに、「管体巻回部」を複数の管体で構成する場合においても管体の連結部位が直線状であれば、他の部位の巻形については多角形以外の任意の形状とすることができる。   Further, the inner heat transfer coil 60i provided with the tubular body winding part 62i having a rectangular shape in plan view and the outer heat transfer coil 60o provided with the tubular body winding part 62o having a substantially rectangular shape in plan view are connected by a connecting part 60c. Although the configuration including the hydrogen gas pipe 50 has been described as an example, the winding shape of the “tubular winding portion” is not limited to the quadrangular shape described above, and may be any polygonal shape (triangular shape or pentagonal shape or more). Any polygonal shape). Further, when the “tubular winding portion” is not constituted by a plurality of tubular bodies, it can be formed in a circular shape in plan view or an elliptical shape in plan view. Furthermore, even when the “tubular winding part” is composed of a plurality of pipes, if the connecting part of the pipes is a straight line, the windings of other parts should have any shape other than a polygon. Can do.

また、立下り直線状部61iおよび上側巻回部62iaを1本の管体で形成し、その管体に別の管体を端面溶接して下側巻回部62ibを形成し、下側巻回部62ib(管体巻回部62i)に立上り直線状部63iを端面溶接することで形成した内側伝熱コイル60iや、立下り直線状部61oおよび上側巻回部62oaを1本の管体で形成し、その管体に別の管体を端面溶接して下側巻回部62obを形成し、下側巻回部62ob(管体巻回部62o)に立上り直線状部63oを端面溶接することで形成した外側伝熱コイル60oを備えた構成について説明したが、別個に形成した上側巻回部62ia(管体巻回部62i)に端面溶接によって立下り直線状部61iを連結したり、別個に形成した上側巻回部62oa(管体巻回部62o)に端面溶接によって立下り直線状部61oを連結したり、下側巻回部62ibおよび立上り直線状部63iを1本の管体で形成したり、下側巻回部62obおよび立上り直線状部63oを1本の管体で形成したりすることもできる。   Further, the falling linear portion 61i and the upper winding portion 62ia are formed by a single pipe, and another pipe is end-welded to the pipe to form the lower winding portion 62ib. The inner heat transfer coil 60i formed by end-welding the rising linear portion 63i to the turning portion 62ib (tubular winding portion 62i), the falling linear portion 61o, and the upper winding portion 62oa are formed as one tube. Then, another pipe is end-welded to the pipe to form the lower winding part 62ob, and the rising straight part 63o is end-welded to the lower winding part 62ob (tube winding part 62o). Although the structure provided with the outer heat transfer coil 60o formed by doing is described, the falling linear part 61i is connected to the upper winding part 62ia (tubular winding part 62i) separately formed by end surface welding. Separately formed upper winding part 62oa (tubular winding part 62o) The falling linear part 61o is connected by end face welding, the lower winding part 62ib and the rising linear part 63i are formed with one tube, or the lower winding part 62ob and the rising linear part 63o It can also be formed by a single tube.

さらに、外側伝熱コイル60oにおける管体巻回部62oの内側に内側伝熱コイル60iにおける管体巻回部62iを配置した構成を例に挙げて説明したが、2つ以上の「伝熱コイル」における「管体巻回部」を巻軸方向に沿って並べて配置することもできる。   Further, the configuration in which the tube winding part 62i in the inner heat transfer coil 60i is disposed inside the tube winding part 62o in the outer heat transfer coil 60o has been described as an example. "Tube winding part" can also be arranged side by side along the winding axis direction.

また、容器体40における下方部位にブライン導入部43を配設すると共に容器体40における上方部位にブライン排出部44を配設することで容器体40内を下方から上方に向かってブラインを流動させる構成を例に挙げて説明したが、このような構成に代えて、「容器体」の上方から下方に向かって「熱媒液(ブライン)」を流動させる構成を採用することもできる(図示せず)。このような構成を採用する場合には、「伝熱コイル」における「管体巻回部」を下方から上方に向かって水素ガスを流動させる構成を採用することにより、上記の水素ガス冷却用熱交換器30と同様にして、水素ガスと「熱媒液」とを対向する向きに流動させるのが好ましい。さらに、水素ガスや「熱媒液」が水平方向に移動するように「熱交換器」を横倒しにして使用する構成を採用することもできる(図示せず)。   Further, the brine introduction part 43 is disposed in the lower part of the container body 40 and the brine discharge part 44 is disposed in the upper part of the container body 40, whereby the brine flows in the container body 40 from below to above. The configuration has been described as an example, but instead of such a configuration, a configuration in which the “heating medium liquid (brine)” flows from the upper side to the lower side of the “container body” can be adopted (not shown). ) In the case of adopting such a configuration, the above-described heat for cooling the hydrogen gas is adopted by adopting a configuration in which the hydrogen gas flows in the “tube winding part” in the “heat transfer coil” from below to above. In the same manner as the exchanger 30, it is preferable to flow the hydrogen gas and the “heat medium liquid” in opposite directions. Furthermore, it is also possible to employ a configuration in which the “heat exchanger” is laid down so that the hydrogen gas or “heat medium liquid” moves in the horizontal direction (not shown).

また、「一元冷凍回路」の一例である冷凍回路11によって「熱媒液」の一例であるブラインを冷却する構成を例に挙げて説明したが、第1冷凍回路(高温側冷凍回路)の蒸発器によって第2冷凍回路(低温側冷凍回路)の凝縮器を冷却することで第2冷凍回路の凝縮器において十分な量の冷媒を短時間で凝縮させると共に、第2冷凍回路の蒸発器によって「熱媒液」を冷却することで、水素ガスの冷却に適した十分に低い温度まで「熱媒液」の温度を低下させ得る「二元冷凍回路」を採用することもできる(図示せず)。   In addition, the configuration in which the brine that is an example of the “heating medium liquid” is cooled by the refrigeration circuit 11 that is an example of the “unified refrigeration circuit” has been described as an example, but the evaporation of the first refrigeration circuit (the high temperature side refrigeration circuit). The condenser of the second refrigeration circuit (low temperature side refrigeration circuit) is cooled by the condenser to condense a sufficient amount of the refrigerant in the condenser of the second refrigeration circuit in a short time, and the evaporator of the second refrigeration circuit " It is also possible to adopt a “two-way refrigeration circuit” that can lower the temperature of the “heat transfer fluid” to a sufficiently low temperature suitable for cooling hydrogen gas by cooling the “heat transfer fluid” (not shown) .

100 水素ガス給気システム
1 水素ガス冷却装置
11 冷凍回路
12 ブラインタンク
13a〜13d ブライン配管
14a,14b 液送ポンプ
15 制御部
30 水素ガス冷却用熱交換器
40 容器体
41 筒状部
42b,42t 蓋部
43 ブライン導入部
44 ブライン排出部
45 増速用シャフト
46 貫通金具
50 水素ガス配管
51a 水素ガス導入部
51b 水素ガス排出部
60i 内側伝熱コイル
60o 外側伝熱コイル
60c 連結部
61i,61o 立下り直線状部
62i,62o 管体巻回部
62ia,62oa 上側巻回部
62ib,62ob 下側巻回部
63i,63o 立上り直線状部
65si,65so 直線状部
65ci,65co 曲線状部
71 基部
72 締込み部
73 シール材
F4 接続金具
P1a,P1b,P2i,P2o,P1i,P1o 溶接箇所
S 熱交換処理空間
X 給気対象
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Hydrogen gas supply system 1 Hydrogen gas cooling device 11 Refrigeration circuit 12 Brine tank 13a-13d Brine piping 14a, 14b Liquid feed pump 15 Control part 30 Heat exchanger for hydrogen gas cooling 40 Container body 41 Cylindrical part 42b, 42t Cover Part 43 Brine introduction part 44 Brine discharge part 45 Speed increasing shaft 46 Through metal fitting 50 Hydrogen gas pipe 51a Hydrogen gas introduction part 51b Hydrogen gas discharge part 60i Inner heat transfer coil 60o Outer heat transfer coil 60c Connection part 61i, 61o Falling straight line 62i, 62o Tubular winding part 62ia, 62oa Upper winding part 62ib, 62ob Lower winding part 63i, 63o Rising straight part 65si, 65so Linear part 65ci, 65co Curved part 71 Base 72 Tightening part 73 Seal material F4 Connection bracket P1a, P1b, P2 i, P2o, P1i, P1o Welding location S Heat exchange space X Air supply target

Claims (3)

水素ガスの通過が可能な管体が螺旋状に巻回された管体巻回部を有する伝熱コイルと、熱媒液の通過が可能に筒状に形成されると共に前記伝熱コイルが収容された容器体とを備え、前記水素ガスと前記熱媒液とが前記容器体内において相互に熱交換可能に構成された熱交換器であって、
前記管体で構成された連結部を介して複数の前記伝熱コイルが連結されて前記水素ガスの通過が可能な水素ガス流路が構成されると共に、当該水素ガス流路における一端部から他端部までの間が端面溶接によって相互に連結された複数の前記管体で一体的に構成され、かつ当該水素ガス流路を構成する当該各管体における当該端面溶接による連結部位が直線状に形成されている熱交換器。
A heat transfer coil having a tube winding portion in which a tube capable of passing hydrogen gas is spirally wound, and a heat transfer coil that is formed in a cylindrical shape so that the heat transfer fluid can pass therethrough and accommodates the heat transfer coil A heat exchanger configured such that the hydrogen gas and the heat transfer fluid can exchange heat with each other in the container,
A plurality of the heat transfer coils are connected via a connecting portion formed of the tubular body to form a hydrogen gas flow path through which the hydrogen gas can pass, and from one end of the hydrogen gas flow path to the other A plurality of the pipes connected to each other by end face welding are integrally formed up to the end , and the connection parts by the end face welding in the pipes constituting the hydrogen gas flow path are linear. Heat exchanger being formed .
前記伝熱コイルは、前記管体巻回部の巻形が多角形状に形成されている請求項記載の熱交換器。 It said heat transfer coil, heat exchanger according to claim 1, wherein the winding shape of the tubular body winding portion is formed in a polygonal shape. 請求項1または2記載の熱交換器と、前記熱媒液を冷却する冷凍回路とを備え、
前記冷凍回路によって冷却された熱媒液と前記水素ガスとを前記熱交換器内において相互に熱交換させることで当該水素ガスを冷却可能に構成されている水素ガス冷却装置。
A heat exchanger according to claim 1 or 2 , and a refrigeration circuit for cooling the heat transfer fluid,
A hydrogen gas cooling device configured to be capable of cooling the hydrogen gas by mutually exchanging heat in the heat exchanger and the hydrogen gas cooled by the refrigeration circuit.
JP2016161607A 2016-08-22 2016-08-22 Heat exchanger and hydrogen gas cooling device Active JP6296306B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016161607A JP6296306B2 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Heat exchanger and hydrogen gas cooling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016161607A JP6296306B2 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Heat exchanger and hydrogen gas cooling device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018031482A JP2018031482A (en) 2018-03-01
JP6296306B2 true JP6296306B2 (en) 2018-03-20

Family

ID=61305182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016161607A Active JP6296306B2 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Heat exchanger and hydrogen gas cooling device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6296306B2 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853253B2 (en) * 1976-02-13 1983-11-28 松下電器産業株式会社 Heat exchanger
JPS56168992A (en) * 1980-05-27 1981-12-25 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Manufacture of helical coil heat transfer tube
JPS63180381A (en) * 1987-01-23 1988-07-25 Sanou Kogyo Kk Piping joining method
JPH0611281A (en) * 1992-06-26 1994-01-21 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Heat exchanger and heat transfer pipe
JP2005083567A (en) * 2003-09-11 2005-03-31 Taiyo Nippon Sanso Corp Fuel filling device and method
JP5570894B2 (en) * 2010-07-14 2014-08-13 三菱重工業株式会社 Cooling device for shaft seal device
EP2728291A1 (en) * 2011-06-28 2014-05-07 Taiyo Nippon Sanso Corporation Heat exchanger
JP2014214987A (en) * 2013-04-26 2014-11-17 株式会社ノーリツ Heat exchanger
JP6473033B2 (en) * 2014-10-31 2019-02-20 株式会社神戸製鋼所 Gas supply system and hydrogen station

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018031482A (en) 2018-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130199460A1 (en) Condenser for water heater
US10914525B2 (en) Side mounted refrigerant distributor in a flooded evaporator and side mounted inlet pipe to the distributor
CN106711533B (en) Heat-exchange device
US8549873B2 (en) Heat exchanger, welding member and air conditioner
US11060666B2 (en) Method for filling tanks with pressurized gas
US11002487B2 (en) Counter flow heat exchanger
US20110126580A1 (en) Liquid supercooling system
WO2017010120A1 (en) Heat exchanger and air conditioning device
CN103154642A (en) Heat exchange device, evaporator, and refrigeration storage unit
JP6296306B2 (en) Heat exchanger and hydrogen gas cooling device
EP2187150A2 (en) Refrigerating Cycle
JP6643627B2 (en) Heat generation unit
CN103105014B (en) Refrigeration system for use in ship
KR20150098256A (en) a pipe with froze and burst Protection
JP6242289B2 (en) Refrigeration cycle equipment
KR100547917B1 (en) Integrated y type branch pipe for refrigeration and airconditioning system
KR101864279B1 (en) Coolant distributor and Connecting tube for coolant distributor
CN106152620A (en) The vaporizer of a kind of indoor apparatus of air conditioner and air-conditioning
JP6182803B1 (en) Heat exchanger and hydrogen gas cooling device
JP6149203B1 (en) Heat exchanger and hydrogen gas cooling device
CN205192045U (en) Refrigerating system and have its freezer
CN104279083A (en) Heat exchanger
CN113227679B (en) Heat exchanger and refrigeration cycle device
WO2015004156A1 (en) Heat exchanger and method of manufacturing a heat exchanger
KR100810918B1 (en) Gas-liquid separator of a heating system

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6296306

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250