JP6303246B2 - 冷媒循環装置、及び冷媒循環方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に開示された、従来の冷媒循環装置の構成を示す。図3に示すように、従来の冷媒循環装置101は、冷媒が貯留されたリザーバータンク(貯留容器)102と、リザーバータンク102の気相部102Aの圧力を測定する圧力測定器103と、冷媒が液体状態で循環する循環ラインL101と、循環ラインL101に設けられたポンプ104と冷凍機105と冷却対象となる高温超電導電力機器106と、一端がリザーバータンク102内の気相部102Aに設けられ、他端が高温超電導電力機器106とリザーバータンク102との間の位置の循環ラインL101に合流したバイパスラインL102と、バイパスラインL102に設けられたバルブ107と、を備えて概略構成されている。
すなわち、請求項1に係る発明は、気相部と液相部とを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンクと、前記液相部から冷媒を圧送するポンプ、圧送された前記冷媒を冷却する冷凍部、及び冷却された前記冷媒によって冷却される冷却対象が設けられ、冷却後の前記冷媒を前記液相部に返送する循環ラインと、前記循環ラインの、前記ポンプと前記冷却対象との間のいずれかの位置から分岐して前記冷媒の一部を分流させるとともに、前記気相部を通過するように配設した後に前記液相部に前記冷媒を返送する減圧ラインと、を備える、冷媒循環装置である。
図1は、本発明を適用した一実施形態である冷媒循環装置の構成を示す系統図である。なお、図1中に示す矢印は、冷媒の移動方向を示している。
図1に示すように、本実施形態の冷媒循環装置1は、リザーバータンク2と、リザーバータンク2に設けられた圧力測定器3と、液体状態の冷媒が循環する循環ラインL1と、循環ラインL1に設けられたポンプ4、冷凍機5、及び冷却対象となる高温超電導電力機器6と、循環ラインL1におけるポンプ4と冷凍機5との間の位置Pから分岐し、リザーバータンク2内の気相部2Aを通過するように配設した後に液相部2Bに冷媒を返送する減圧ラインL2と、減圧ラインL2に設けられたバルブ7及び凝縮器8とを備えて、概略構成されている。また、本実施形態では、冷媒として液体窒素を用いる場合について説明する。
本実施形態の冷媒循環方法は、気相部2Aと液相部2Bとを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンク2から冷媒を抜き出して冷却し、冷却対象を冷却した後に冷媒を液相部2Bに返送する冷媒循環方法であって、リザーバータンク2内の圧力が上昇した際に、少なくとも冷却対象を冷却する前の冷媒の一部を分取して、リザーバータンク2内の気相部2Aを冷却させた後に2B液相部に返送する構成である。
先ず、冷媒循環装置1によって冷却運転を行う際、圧力測定器3を用いてリザーバータンク2の気相部2Aの圧力を監視する。この圧力測定器3の圧力値が規定の圧力値を上回ったときに、減圧ラインL2に設けられたバルブ7を開く。なお、バルブ7が流量の調整が可能な場合は、減圧ラインL2に流れる冷媒の量を適宜調整する。
2 リザーバータンク
2A 気相部
2B 液相部
3 圧力測定器
4 ポンプ
5 冷凍機
6 高温超電導電力機器(冷却対象9
7 バルブ
8 凝縮器
P,P’ 分岐点(位置)
L1 循環ライン
L2 減圧ライン
Claims (7)
- 気相部と液相部とを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンクと、
前記液相部から冷媒を圧送するポンプ、圧送された前記冷媒を冷却する冷凍部、及び冷却された前記冷媒によって冷却される冷却対象が設けられ、冷却後の前記冷媒を前記液相部に返送する循環ラインと、
前記循環ラインの、前記ポンプと前記冷却対象との間のいずれかの位置から分岐して前記冷媒の一部を分流させるとともに、前記気相部を通過するように配設した後に前記液相部に前記冷媒を返送する減圧ラインと、を備える、冷媒循環装置。 - 前記気相部内に位置する前記減圧ラインには、凝縮器が設けられる、請求項1に記載の冷媒循環装置。
- 前記減圧ラインには、流量調整弁が設けられる、請求項1又は2に記載の冷媒循環装置。
- 前記気相部の圧力を測定する圧力測定装置を備える、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の冷媒循環装置。
- 前記圧力測定装置及び前記流量制御弁と電気的に接続され、前記圧力測定装置の圧力値に基づいて、前記流量制御弁の開度を制御する制御部を備える、請求項4に記載の冷媒循環装置。
- 前記冷媒が、液体窒素である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の冷媒循環装置。
- 気相部と液相部とを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンクから冷媒を抜き出して冷却し、冷却対象を冷却した後に前記冷媒を前記液相部に返送する冷媒循環方法であって、
前記リザーバータンク内の圧力が上昇した際に、少なくとも前記冷却対象を冷却する前の冷媒の一部を分取して、前記リザーバータンク内の気相部を冷却させた後に前記液相部に返送する、冷媒循環方法。
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