JPH1130599A - ドライアイスの蓄熱を利用する二元冷却設備の蓄熱量 計測方法及び同二元冷却設備 - Google Patents
ドライアイスの蓄熱を利用する二元冷却設備の蓄熱量 計測方法及び同二元冷却設備Info
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- JPH1130599A JPH1130599A JP9199431A JP19943197A JPH1130599A JP H1130599 A JPH1130599 A JP H1130599A JP 9199431 A JP9199431 A JP 9199431A JP 19943197 A JP19943197 A JP 19943197A JP H1130599 A JPH1130599 A JP H1130599A
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- Y02E60/14—Thermal energy storage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低元冷凍サイクルにおける冷媒に二酸化炭素を
使用し、この二酸化炭素を低元蒸発器内にドライアイス
と液化二酸化炭素の混合状態で蓄えるようにした二元冷
却設備において、低元蒸発器内における蓄熱量を容易に
知ることのできる蓄熱量の計測方法及び二元冷却設備を
提供する。 【解決手段】高元冷凍サイクル１と低元冷凍サイクル３
を有し、二酸化炭素よりなる低元冷媒をドライアイス１
５Ｃと液１５Ａの混合状態で蓄えるタンク構造の低元蒸
発器２３を備える二元冷却設備の前記低元蒸発器２３に
液位検知手段３０を設け、液位検知手段により検知した
低圧蒸発器内の液位変化量に低圧蒸発器の断面積および
ドライアイスと液化二酸化炭素の密度差を乗じてドライ
アイスの生成質量を求め、このドライアイスの生成質量
にドライアイスの融解熱を乗じて低圧蒸発器内の蓄熱量
を求めるようにした。
使用し、この二酸化炭素を低元蒸発器内にドライアイス
と液化二酸化炭素の混合状態で蓄えるようにした二元冷
却設備において、低元蒸発器内における蓄熱量を容易に
知ることのできる蓄熱量の計測方法及び二元冷却設備を
提供する。 【解決手段】高元冷凍サイクル１と低元冷凍サイクル３
を有し、二酸化炭素よりなる低元冷媒をドライアイス１
５Ｃと液１５Ａの混合状態で蓄えるタンク構造の低元蒸
発器２３を備える二元冷却設備の前記低元蒸発器２３に
液位検知手段３０を設け、液位検知手段により検知した
低圧蒸発器内の液位変化量に低圧蒸発器の断面積および
ドライアイスと液化二酸化炭素の密度差を乗じてドライ
アイスの生成質量を求め、このドライアイスの生成質量
にドライアイスの融解熱を乗じて低圧蒸発器内の蓄熱量
を求めるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低元側冷凍サイク
ルの低圧蒸発器内にドライアイスを蓄えることにより蓄
熱する二元冷却設備の蓄熱量計測方法及び二元冷却設備
に関する。
ルの低圧蒸発器内にドライアイスを蓄えることにより蓄
熱する二元冷却設備の蓄熱量計測方法及び二元冷却設備
に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】従来、マイナス数十度とい
う非常に低い温度へ冷却を行うためには、高温側と低温
側の２つの冷凍サイクルを組み合わせた二元冷却設備が
用いられる。すなわち、高温側（以下、高元という）の
冷媒が流れる高元冷凍サイクルと、低温側（以下、低元
という）の冷媒が流れる低元冷凍サイクルとを組み合わ
せ、カスケードコンデンサを構成する高元冷凍サイクル
側の蒸発器により、同じくカスケードコンデンサを構成
する低元冷凍サイクルの凝縮器を冷却することによって
非常に低い温度の冷却を行うものである。
う非常に低い温度へ冷却を行うためには、高温側と低温
側の２つの冷凍サイクルを組み合わせた二元冷却設備が
用いられる。すなわち、高温側（以下、高元という）の
冷媒が流れる高元冷凍サイクルと、低温側（以下、低元
という）の冷媒が流れる低元冷凍サイクルとを組み合わ
せ、カスケードコンデンサを構成する高元冷凍サイクル
側の蒸発器により、同じくカスケードコンデンサを構成
する低元冷凍サイクルの凝縮器を冷却することによって
非常に低い温度の冷却を行うものである。
【０００３】しかしながら、従来の二元冷却設備におい
ては一般的に熱負荷の変動が激しく、冷却は主に日中に
行われ、夜間は熱負荷がないかまたは非常に小さな低熱
負荷となることが多かった。このような場合、通常の冷
却設備では夜間の安価な電力を利用して冷熱の蓄熱を行
い、これによって冷却設備は冷却能力の小さなもので済
み、設備コストも低く済ませることができるが、二元冷
却設備のように非常に低い温度への冷却を行う冷却設備
では蓄熱が行える適当な蓄熱材がなかったために、夜間
電力を利用した蓄熱が行えず、設備コストやランニング
コストを高めてしまうという問題点があった。
ては一般的に熱負荷の変動が激しく、冷却は主に日中に
行われ、夜間は熱負荷がないかまたは非常に小さな低熱
負荷となることが多かった。このような場合、通常の冷
却設備では夜間の安価な電力を利用して冷熱の蓄熱を行
い、これによって冷却設備は冷却能力の小さなもので済
み、設備コストも低く済ませることができるが、二元冷
却設備のように非常に低い温度への冷却を行う冷却設備
では蓄熱が行える適当な蓄熱材がなかったために、夜間
電力を利用した蓄熱が行えず、設備コストやランニング
コストを高めてしまうという問題点があった。
【０００４】上述した従来技術の問題点に対し、出願人
会社は低元冷凍サイクルにおける冷媒に二酸化炭素を使
用し、この二酸化炭素を低元蒸発器内にドライアイスと
液化二酸化炭素の混合状態で蓄えるようにした二元冷却
設備を開発した。本発明は低元蒸発器内における蓄熱量
を容易に知ることのできる蓄熱量の計測方法及び二元冷
却設備を提供することを目的としている。
会社は低元冷凍サイクルにおける冷媒に二酸化炭素を使
用し、この二酸化炭素を低元蒸発器内にドライアイスと
液化二酸化炭素の混合状態で蓄えるようにした二元冷却
設備を開発した。本発明は低元蒸発器内における蓄熱量
を容易に知ることのできる蓄熱量の計測方法及び二元冷
却設備を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、高元冷凍サイクルと低元冷凍
サイクルを有し、二酸化炭素よりなる低元冷媒をドライ
アイスと液の混合状態で蓄えるタンク構造の低元蒸発器
を備える二元冷却設備の前記低元蒸発器に液位検知手段
を設け、液位検知手段により検知した低圧蒸発器内の液
位変化量に低圧蒸発器の断面積およびドライアイスと液
化二酸化炭素の密度差を乗じてドライアイスの生成質量
を求め、このドライアイスの生成質量にドライアイスの
融解熱を乗じて低圧蒸発器内の蓄熱量を求めるドライア
イスの蓄熱を利用する二元冷却設備の蓄熱計測方法であ
る。
めに、請求項１の発明は、高元冷凍サイクルと低元冷凍
サイクルを有し、二酸化炭素よりなる低元冷媒をドライ
アイスと液の混合状態で蓄えるタンク構造の低元蒸発器
を備える二元冷却設備の前記低元蒸発器に液位検知手段
を設け、液位検知手段により検知した低圧蒸発器内の液
位変化量に低圧蒸発器の断面積およびドライアイスと液
化二酸化炭素の密度差を乗じてドライアイスの生成質量
を求め、このドライアイスの生成質量にドライアイスの
融解熱を乗じて低圧蒸発器内の蓄熱量を求めるドライア
イスの蓄熱を利用する二元冷却設備の蓄熱計測方法であ
る。
【０００６】また、請求項２の発明は、高元冷凍サイク
ルと低元冷凍サイクルを有し、二酸化炭素よりなる低元
冷媒をドライアイスと液の混合状態で蓄えるタンク構造
の低元蒸発器を備え、同低元蒸発器に液位検知手段を設
け、同液位検知手段により検知した低元蒸発器内の液位
変化量からの換算により同低元蒸発器内の蓄熱量が求め
られるようにしたドライアイスの蓄熱を利用する二元冷
却設備である。
ルと低元冷凍サイクルを有し、二酸化炭素よりなる低元
冷媒をドライアイスと液の混合状態で蓄えるタンク構造
の低元蒸発器を備え、同低元蒸発器に液位検知手段を設
け、同液位検知手段により検知した低元蒸発器内の液位
変化量からの換算により同低元蒸発器内の蓄熱量が求め
られるようにしたドライアイスの蓄熱を利用する二元冷
却設備である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係る二元冷
却設備を添付図面に基づいて説明する。この二元冷却設
備を構成する二つの冷凍サイクル１、３のうち、一方の
高元冷凍サイクル１は例えば従来と同様の冷媒であるフ
ロンＲ２２（ＣＨＦ２ＣＬ）を用いるものとしてあり、
高元圧縮機５の吐出口に一端が接続された管路４の他端
が高元凝縮器７の冷媒入口に接続され、同高元凝縮器７
の冷媒出口に一端が接続された管路６の他端が余剰の高
元冷媒８を受ける高元受液器９の冷媒入口に接続され、
さらに同高元受液器の冷媒出口に一端が接続された管路
１０の他端が高元側膨脹弁１１、管路１２を介して高元
熱交換器１３の冷媒入口に接続され、同高元熱交換器１
３の冷媒出口は管路１４を介して前記高元圧縮機５の吸
入口に接続されている。
却設備を添付図面に基づいて説明する。この二元冷却設
備を構成する二つの冷凍サイクル１、３のうち、一方の
高元冷凍サイクル１は例えば従来と同様の冷媒であるフ
ロンＲ２２（ＣＨＦ２ＣＬ）を用いるものとしてあり、
高元圧縮機５の吐出口に一端が接続された管路４の他端
が高元凝縮器７の冷媒入口に接続され、同高元凝縮器７
の冷媒出口に一端が接続された管路６の他端が余剰の高
元冷媒８を受ける高元受液器９の冷媒入口に接続され、
さらに同高元受液器の冷媒出口に一端が接続された管路
１０の他端が高元側膨脹弁１１、管路１２を介して高元
熱交換器１３の冷媒入口に接続され、同高元熱交換器１
３の冷媒出口は管路１４を介して前記高元圧縮機５の吸
入口に接続されている。
【０００８】他方、低元冷凍サイクル３は低元冷媒１５
として二酸化炭素が用いられ、低元圧縮機１７の吐出口
に一端が接続された管路１８の他端が低元凝縮器１９の
冷媒入口に接続され、同低元凝縮器１９の冷媒出口に一
端が接続された管路２０の他端が低元膨脹弁２１、管路
２２を介してタンク構造の低元蒸発器２３の冷媒入口に
接続されている。
として二酸化炭素が用いられ、低元圧縮機１７の吐出口
に一端が接続された管路１８の他端が低元凝縮器１９の
冷媒入口に接続され、同低元凝縮器１９の冷媒出口に一
端が接続された管路２０の他端が低元膨脹弁２１、管路
２２を介してタンク構造の低元蒸発器２３の冷媒入口に
接続されている。
【０００９】この低元蒸発器２３は、液化二酸化炭素１
５Ａを蒸発させて二酸化炭素ガス１５Ｂになる際の気化
熱を周囲から奪う蒸発器の働きに加え、二酸化炭素を蓄
熱材として液体（液化二酸化炭素１５Ａ）と固体（ドラ
イアイス１５Ｃ）が混合した状態で蓄える蓄熱タンクお
よび低元受液器をも兼ねていて、低元蒸発器２３内には
液状の二酸化炭素が満たされ、満液型冷却を行う。ま
た、一端がタンク構造の低元蒸発器２３の頂部に一端が
接続された管路２４の他端は前記低元圧縮器１７の吸入
口に接続されており、さらに、前記低元蒸発器２３の上
部には大気へ開放する安全弁２５を有する放出管２５ａ
が設けられていて、低元蒸発器２３内部の圧力がある程
度以上になると内部を大気に開放して安全を維持する構
成となっている。前記高元冷凍サイクル１の高元蒸発器
１３と、低元冷凍サイクル３の低元凝縮器１９は１つの
カスケードコンデンサ２６を構成する。
５Ａを蒸発させて二酸化炭素ガス１５Ｂになる際の気化
熱を周囲から奪う蒸発器の働きに加え、二酸化炭素を蓄
熱材として液体（液化二酸化炭素１５Ａ）と固体（ドラ
イアイス１５Ｃ）が混合した状態で蓄える蓄熱タンクお
よび低元受液器をも兼ねていて、低元蒸発器２３内には
液状の二酸化炭素が満たされ、満液型冷却を行う。ま
た、一端がタンク構造の低元蒸発器２３の頂部に一端が
接続された管路２４の他端は前記低元圧縮器１７の吸入
口に接続されており、さらに、前記低元蒸発器２３の上
部には大気へ開放する安全弁２５を有する放出管２５ａ
が設けられていて、低元蒸発器２３内部の圧力がある程
度以上になると内部を大気に開放して安全を維持する構
成となっている。前記高元冷凍サイクル１の高元蒸発器
１３と、低元冷凍サイクル３の低元凝縮器１９は１つの
カスケードコンデンサ２６を構成する。
【００１０】前記低元蒸発器２３の底部には管路２７が
接続されていて、ポンプ２８を介して熱負荷側へ接続さ
れており、熱負荷側からの管路２９は低元蒸発器２３に
接続されている。熱負荷側としては、例えば空調機の冷
却用熱交換器や塩素ガス凝縮用冷凍装置の冷却用熱交換
器等が挙げられる。
接続されていて、ポンプ２８を介して熱負荷側へ接続さ
れており、熱負荷側からの管路２９は低元蒸発器２３に
接続されている。熱負荷側としては、例えば空調機の冷
却用熱交換器や塩素ガス凝縮用冷凍装置の冷却用熱交換
器等が挙げられる。
【００１１】しかして、前記低元蒸発器２３は図２に示
すように側面に液位検知手段たる透視窓３０を有してお
り、この透視窓には目盛り３１を付してあって、低元蒸
発器内の液化二酸化炭素の液面を目視して前記目盛りの
値を読み取るようになっており、目盛りの具体例につい
ては後述する。
すように側面に液位検知手段たる透視窓３０を有してお
り、この透視窓には目盛り３１を付してあって、低元蒸
発器内の液化二酸化炭素の液面を目視して前記目盛りの
値を読み取るようになっており、目盛りの具体例につい
ては後述する。
【００１２】上述のように構成した二元冷却設備におい
ては、高元圧縮機５から吐出されたガス状の高元冷媒が
高元凝縮器７、高元受液器９を経て高元膨脹弁１１にて
降圧され、高元蒸発器１３で低元凝縮器１９内の低圧冷
媒たる二酸化炭素から熱を奪って冷却し、ガス状になっ
て高元圧縮機５に戻される。
ては、高元圧縮機５から吐出されたガス状の高元冷媒が
高元凝縮器７、高元受液器９を経て高元膨脹弁１１にて
降圧され、高元蒸発器１３で低元凝縮器１９内の低圧冷
媒たる二酸化炭素から熱を奪って冷却し、ガス状になっ
て高元圧縮機５に戻される。
【００１３】他方、低元冷凍サイクル３では、低元冷媒
である二酸化炭素ガス１５Ｂが低元圧縮器１７で圧縮さ
れ、低元凝縮器１９において前述したように高元蒸発器
１３から熱を奪われて凝縮し、この低元凝縮器１９で液
体となった二酸化炭素は低元膨脹弁２１を通って降圧さ
せられ、低元蒸発器２３内の冷却を行い、内部に蓄えら
れていた液化二酸化炭素１５Ａをドライアイス１５Ｃへ
と固化せしめる。この固化により、低元蒸発器２３の内
部に蓄えられるドライアイス１５Ｃの割合が大となり、
蓄熱が行われる。
である二酸化炭素ガス１５Ｂが低元圧縮器１７で圧縮さ
れ、低元凝縮器１９において前述したように高元蒸発器
１３から熱を奪われて凝縮し、この低元凝縮器１９で液
体となった二酸化炭素は低元膨脹弁２１を通って降圧さ
せられ、低元蒸発器２３内の冷却を行い、内部に蓄えら
れていた液化二酸化炭素１５Ａをドライアイス１５Ｃへ
と固化せしめる。この固化により、低元蒸発器２３の内
部に蓄えられるドライアイス１５Ｃの割合が大となり、
蓄熱が行われる。
【００１４】また、低元蒸発器２３内部の液化二酸化炭
素１５Ａはポンプ２７によって、熱負荷側へ送られる。
熱負荷側から戻ってきた液状の二酸化炭素は温度が上昇
しており、低元蒸発器２３の内部の温度を上昇させるの
で、蒸発器内部に蓄えられているドライアイス１５Ｃの
割合が小となり、さらには液状の二酸化炭素１５Ａが蒸
発して二酸化炭素ガス１５Ｂとなる。この二酸化炭素ガ
ス１５Ｂは低元圧縮機１７へ送られ、再び圧縮される。
素１５Ａはポンプ２７によって、熱負荷側へ送られる。
熱負荷側から戻ってきた液状の二酸化炭素は温度が上昇
しており、低元蒸発器２３の内部の温度を上昇させるの
で、蒸発器内部に蓄えられているドライアイス１５Ｃの
割合が小となり、さらには液状の二酸化炭素１５Ａが蒸
発して二酸化炭素ガス１５Ｂとなる。この二酸化炭素ガ
ス１５Ｂは低元圧縮機１７へ送られ、再び圧縮される。
【００１５】次に本発明に係る蓄熱量計測方法を具体的
に説明する。二酸化炭素は大気圧（１．０３３ｋｇ／ｃ
ｍ2 Ｇ）などの低い圧力では温度上昇にともない固体か
ら気体へ昇華するが、圧力が大きくなると温度上昇にと
もない固体から一度液体となった後に沸騰して気体とな
る。したがって、液体（液化二酸化炭素１５Ａ）、気体
（二酸化炭素ガス１５Ｂ）および固体（ドライアイス１
５Ｃ）の３態が低圧蒸発器内で現れるのは三重点たる圧
力が５．２８ｋｇ／ｃｍ2 Ｇで温度が−５６．６℃の状
態であり、低圧蒸発器内は前記圧力、温度に維持され
る。
に説明する。二酸化炭素は大気圧（１．０３３ｋｇ／ｃ
ｍ2 Ｇ）などの低い圧力では温度上昇にともない固体か
ら気体へ昇華するが、圧力が大きくなると温度上昇にと
もない固体から一度液体となった後に沸騰して気体とな
る。したがって、液体（液化二酸化炭素１５Ａ）、気体
（二酸化炭素ガス１５Ｂ）および固体（ドライアイス１
５Ｃ）の３態が低圧蒸発器内で現れるのは三重点たる圧
力が５．２８ｋｇ／ｃｍ2 Ｇで温度が−５６．６℃の状
態であり、低圧蒸発器内は前記圧力、温度に維持され
る。
【００１６】本発明方法においては、上述した三重点に
おける液化二酸化炭素の密度（１．５１２ｋｇ／ｌ）と
ドライアイスの密度（１．１７８ｋｇ／ｌ）の差に着目
し、ドライアイスの密度が液化二酸化炭素の密度よりも
大であることから、液化二酸化炭素が固化してドライア
イスになると、液化二酸化炭素とドライアイスの体積の
和が小となって液位が低下することを応用する。
おける液化二酸化炭素の密度（１．５１２ｋｇ／ｌ）と
ドライアイスの密度（１．１７８ｋｇ／ｌ）の差に着目
し、ドライアイスの密度が液化二酸化炭素の密度よりも
大であることから、液化二酸化炭素が固化してドライア
イスになると、液化二酸化炭素とドライアイスの体積の
和が小となって液位が低下することを応用する。
【００１７】すなわち、液化二酸化炭素が固化してドラ
イアイスになると、ドライアイスの密度ρ1 が液化二酸
化炭素の密度ρ2 よりも大であることから平均密度が大
となって液化二酸化炭素とドライアイスの体積の和が小
となり、液位がΔＨ減少する。
イアイスになると、ドライアイスの密度ρ1 が液化二酸
化炭素の密度ρ2 よりも大であることから平均密度が大
となって液化二酸化炭素とドライアイスの体積の和が小
となり、液位がΔＨ減少する。
【００１８】液化二酸化炭素とドライアイスの体積の和
の変化量ΔＶは前記液位の変化量ΔＨに低元蒸発器の断
面積Ｓを乗じた値であるから、 ΔＶ＝Ｓ・ΔＨ ・・・(1) で表される。
の変化量ΔＶは前記液位の変化量ΔＨに低元蒸発器の断
面積Ｓを乗じた値であるから、 ΔＶ＝Ｓ・ΔＨ ・・・(1) で表される。
【００１９】ここでドライアイスの質量がΔＷ増加した
とすると、液化二酸化炭素は質量ΔＷ減少するから、 ΔＶ＝ΔＷ／（ρ1 −ρ2 ） ・・・(2) となり、上記(1)、(2) 式よりドライアイスの増加質量Δ
Ｗは、 ΔＷ＝（ρ1 −ρ2 ）Ｓ・ΔＨ ・・・(3) で表される。
とすると、液化二酸化炭素は質量ΔＷ減少するから、 ΔＶ＝ΔＷ／（ρ1 −ρ2 ） ・・・(2) となり、上記(1)、(2) 式よりドライアイスの増加質量Δ
Ｗは、 ΔＷ＝（ρ1 −ρ2 ）Ｓ・ΔＨ ・・・(3) で表される。
【００２０】ここで、三重点におけるドライアイスの昇
華熱は１２９．８８ｋｃａｌ／ｋｇであり、液化二酸化
炭素の気化熱は、８３．１２ｋｃａｌ／ｋｇであるか
ら、液化二酸化炭素がドライアイスになると融解熱４
６．７６ｋｃａｌ／ｋｇが蓄熱される。したがって、上
記ドライアイスの増加質量ΔＷに融解熱を乗じることに
より蓄熱量を求めることができるから増加蓄熱量ΔＱ
（ｋｃａｌ）は、 ΔＱ＝（ρ1 −ρ2 ）Ｓ・ΔＨ×４６．７６ ・・・(4) で求められる。上式(4) においては、ρ1 、ρ2 、Ｓが
既知の値であるから増加蓄熱量ΔＱは液位の変化量ΔＨ
に正比例する。
華熱は１２９．８８ｋｃａｌ／ｋｇであり、液化二酸化
炭素の気化熱は、８３．１２ｋｃａｌ／ｋｇであるか
ら、液化二酸化炭素がドライアイスになると融解熱４
６．７６ｋｃａｌ／ｋｇが蓄熱される。したがって、上
記ドライアイスの増加質量ΔＷに融解熱を乗じることに
より蓄熱量を求めることができるから増加蓄熱量ΔＱ
（ｋｃａｌ）は、 ΔＱ＝（ρ1 −ρ2 ）Ｓ・ΔＨ×４６．７６ ・・・(4) で求められる。上式(4) においては、ρ1 、ρ2 、Ｓが
既知の値であるから増加蓄熱量ΔＱは液位の変化量ΔＨ
に正比例する。
【００２１】したがって、低元蒸発器２３における透視
窓３０の目盛りは、蓄熱量に相当する目盛りを予め計算
によって求めて透視窓に付すようにしてもよいし、ある
いは目盛りは単に液位を目視するための目盛りとしてお
き、目視によって得た液位から換算表等を用いて蓄熱量
を求めるようにしてもよい。
窓３０の目盛りは、蓄熱量に相当する目盛りを予め計算
によって求めて透視窓に付すようにしてもよいし、ある
いは目盛りは単に液位を目視するための目盛りとしてお
き、目視によって得た液位から換算表等を用いて蓄熱量
を求めるようにしてもよい。
【００２２】また、上述した実施形態では低元蒸発器内
の液位検知手段を同蒸発器に設けた透視窓３０とこの透
視窓に付した目盛り３１で構成してあるが、フロート式
や超音波式等の各種の液面計を使用することもでき、特
に液位を電気信号で出力する液面計を使用すれば、電気
信号として出力される液位をマイクロプロセッサ等で演
算することにより、さらに容易に蓄熱量を計測すること
ができる。
の液位検知手段を同蒸発器に設けた透視窓３０とこの透
視窓に付した目盛り３１で構成してあるが、フロート式
や超音波式等の各種の液面計を使用することもでき、特
に液位を電気信号で出力する液面計を使用すれば、電気
信号として出力される液位をマイクロプロセッサ等で演
算することにより、さらに容易に蓄熱量を計測すること
ができる。
【００２３】また、以上の実施形態では熱負荷側への冷
熱の供給は液状の二酸化炭素を直接に送ることで行って
いるが、二酸化炭素を直接に送るものではなく、非常な
低温（例えば−５６℃）でも凍結せずに液の状態を保つ
ことができるブラインを用いることもできる。
熱の供給は液状の二酸化炭素を直接に送ることで行って
いるが、二酸化炭素を直接に送るものではなく、非常な
低温（例えば−５６℃）でも凍結せずに液の状態を保つ
ことができるブラインを用いることもできる。
【００２４】
【発明の効果】本発明の二元冷却設備によれば、冷媒を
兼ねる蓄熱材に二酸化炭素を用い、低元冷凍サイクルの
低元蒸発器をタンク構造として、この低元蒸発器の中に
前記二酸化炭素を固体（ドライアイス）と液の混合状態
で蓄えることにより、非常に低い温度においても蓄熱す
ることができ、しかも低元蒸発器には液位検知手段を設
けてあるので、本発明方法に基づいて低圧蒸発器内の液
位から蓄熱量を容易に求めることができる。
兼ねる蓄熱材に二酸化炭素を用い、低元冷凍サイクルの
低元蒸発器をタンク構造として、この低元蒸発器の中に
前記二酸化炭素を固体（ドライアイス）と液の混合状態
で蓄えることにより、非常に低い温度においても蓄熱す
ることができ、しかも低元蒸発器には液位検知手段を設
けてあるので、本発明方法に基づいて低圧蒸発器内の液
位から蓄熱量を容易に求めることができる。
【図１】本発明の一実施形態を示す二元冷却設備の全体
概略回路図。
概略回路図。
【図２】低元蒸発器の一例を示す正面図。
１ 高元冷凍サイクル ３ 低元冷凍サイクル ５ 高元圧縮器 １１ 膨脹弁 １３ 高元蒸発器 １５Ａ 液化二酸化炭素 １５Ｂ 二酸化炭素ガス １５Ｃ ドライアイス １７ 低元圧縮器 １９ 低元凝縮器 ２３ 低元蒸発器 ２６ カスケードコンデンサ ２７ ポンプ ３０ 透視窓 ３１ 透視窓の目盛り
Claims (2)
- 【請求項１】高元冷凍サイクルと低元冷凍サイクルを有
し、二酸化炭素よりなる低元冷媒をドライアイスと液の
混合状態で蓄えるタンク構造の低元蒸発器を備える二元
冷却設備の前記低元蒸発器に液位検知手段を設け、液位
検知手段により検知した低圧蒸発器内の液位変化量に低
圧蒸発器の断面積およびドライアイスと液化二酸化炭素
の密度差を乗じてドライアイスの生成質量を求め、この
ドライアイスの生成質量にドライアイスの融解熱を乗じ
て低圧蒸発器内の蓄熱量を求めるドライアイスの蓄熱を
利用する二元冷却設備の蓄熱計測方法。 - 【請求項２】高元冷凍サイクルと低元冷凍サイクルを有
し、二酸化炭素よりなる低元冷媒をドライアイスと液の
混合状態で蓄えるタンク構造の低元蒸発器を備え、同低
元蒸発器に液位検知手段を設け、同液位検知手段により
検知した低元蒸発器内の液位変化量からの換算により同
低元蒸発器内の蓄熱量が求められるようにしたドライア
イスの蓄熱を利用する二元冷却設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9199431A JPH1130599A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | ドライアイスの蓄熱を利用する二元冷却設備の蓄熱量 計測方法及び同二元冷却設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9199431A JPH1130599A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | ドライアイスの蓄熱を利用する二元冷却設備の蓄熱量 計測方法及び同二元冷却設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1130599A true JPH1130599A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16407712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9199431A Pending JPH1130599A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | ドライアイスの蓄熱を利用する二元冷却設備の蓄熱量 計測方法及び同二元冷却設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1130599A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1997
- 1997-07-09 JP JP9199431A patent/JPH1130599A/ja active Pending
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