JPS6099968A - Method of cooling brine - Google Patents

Method of cooling brine

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JPS6099968A
JPS6099968A JP20718083A JP20718083A JPS6099968A JP S6099968 A JPS6099968 A JP S6099968A JP 20718083 A JP20718083 A JP 20718083A JP 20718083 A JP20718083 A JP 20718083A JP S6099968 A JPS6099968 A JP S6099968A
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JP
Japan
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brine
temperature
cooling
cooled
ultra
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Application number
JP20718083A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
博久 山本
明 吉野
洋実 木山
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Daido Sanso Co Ltd
Fujisawa Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Daido Sanso Co Ltd
Fujisawa Pharmaceutical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Daido Sanso Co Ltd, Fujisawa Pharmaceutical Co Ltd filed Critical Daido Sanso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ブライン冷却法に間するものである。[Detailed description of the invention] This invention is an intermediary to the brine cooling method.

近年、化学工業の発達とともに各分野でより低温域での
プロセスが開発され、工業規模のより低温域での低温発
生装置の要求が増大してきている。
In recent years, with the development of the chemical industry, processes in lower temperature ranges have been developed in various fields, and the demand for low temperature generators in lower temperature ranges on an industrial scale has increased.

一般には、これに対応するものとして冷凍機使用による
従来のブライン冷却法が応用されているが、この方法で
は現在望む低温が得がたい。また液化窒素等による直接
冷却の冷熱利用の方法も行われているが、これは局所凍
結になりやず(、かつ精密な温度制御が得がたく、また
その気化ガスの再利用化も困難でありコスト的にも問題
がある。
Generally, a conventional brine cooling method using a refrigerator is applied as a solution to this problem, but it is difficult to obtain the desired low temperature with this method. There are also methods of using cold energy such as direct cooling using liquefied nitrogen, but this method does not result in local freezing (and it is difficult to achieve precise temperature control, and it is also difficult to reuse the vaporized gas). There is also a cost problem.

例えば食品薬品類の急速凍結を行うための冷熱利用ある
いは化学工業界における低温反応のための冷熱利用等そ
の用途は多種多様にわたっており、しかもますまずその
要求温度はより低く、また温度の制御精度もより高いも
のが望まれてきている。
For example, the applications are wide-ranging, such as the use of cold energy to quickly freeze foods and drugs, or the use of cold energy for low-temperature reactions in the chemical industry.Moreover, the required temperature is increasingly lower, and the accuracy of temperature control is also high. There is a growing desire for something higher.

各分野における低温域でのプロセスについてより詳しく
説明すると、食品薬品業界では、食品薬品類の凍結乾燥
の予備凍結を行うための冷却用として一60℃以下の低
温が要求されており、より低温で急速凍結すると緻密な
氷結粒が得られ、この結果、被冷却物の細胞破壊が防が
れて品質の向上が達成され、しかも凍結時間の短縮化も
実現される。また食品薬品類の冷凍庫においても、現在
のものよりさらに低温にすることにより、保存期間の延
長2品質の維持が計りうるようになる。しかも、これら
の特徴である頻繁な搬出入および搬入時に伴う物、外気
5人等による大きな熱の負荷変動(温度変動)にも速や
かに対処しうるようになる。また医薬品を含むファイン
ケミカル等の低温反応では、例えば−60°C以下の超
低温が必要であり、しかも回分反応が主体であるため反
応開始時には、急速冷却を行う必要上−90°C程度の
多量の低温ブラインで反応熱除去冷却を行い、その後反
応が安定すれば一90°C±2℃程度の高精度のブライ
ンを供給し、常に一定量の反応熱除去を行う必要がある
。しかし、このような超低温で、かつ急激な負荷変動(
温度変動)に充分追従でき高い温度制御精度を要求され
る冷却を行うことば、上述の従来のブライン冷却法なら
びに液化窒素等による直接冷却法では非常に困難である
。しかも多数基の低温反応釜の温度制御を同時に行う場
合等はなおさらである。従来は、より超低温を得るため
の方法として多元蒸気圧縮式冷凍機または多段発生、多
段吸収式冷凍機等の機械式冷凍機を使用した低温ブライ
ンによる方法、あるいは炭酸ガス、液化窒素等の冷熱を
直接利用した方法が用いられていた。しかし、従来の方
法では、下記のように温度条件、設備費用、取扱いの困
難さ等非常に問題点が多く、いずれの方法においても満
足しうる冷却が行えていないのが実情である。
To explain in more detail about low-temperature processes in each field, in the food and drug industry, a low temperature of -60℃ or less is required for pre-freezing food and drug products. Rapid freezing results in dense frozen particles, which prevents cell destruction of the object to be cooled, improves quality, and shortens freezing time. Furthermore, by lowering the temperature of food and drug freezers to even lower temperatures than current ones, it will be possible to extend shelf life and maintain quality. In addition, it is possible to quickly deal with the large heat load fluctuations (temperature fluctuations) due to frequent loading and unloading, items accompanying the loading and unloading, five people outside, etc. which are characteristic of these features. Furthermore, low-temperature reactions involving fine chemicals, including pharmaceuticals, require ultra-low temperatures of, for example, -60°C or lower.Moreover, since the reaction is mainly a batch reaction, rapid cooling is required at the start of the reaction, resulting in a large amount of water as low as -90°C. It is necessary to remove and cool the reaction heat with low-temperature brine, and then, when the reaction stabilizes, supply brine with high precision at about -90°C ± 2°C to always remove a constant amount of reaction heat. However, at such extremely low temperatures and rapid load fluctuations (
It is very difficult to perform cooling that requires high temperature control accuracy and can sufficiently follow temperature fluctuations, using the above-mentioned conventional brine cooling method and direct cooling method using liquefied nitrogen or the like. Moreover, this is especially true when temperature control of multiple low-temperature reactors is performed simultaneously. Conventionally, methods to obtain ultra-low temperatures include methods using low-temperature brine using mechanical refrigerators such as multi-vapor compression refrigerators, multi-stage generation and multi-stage absorption refrigerators, or using cold energy such as carbon dioxide gas or liquefied nitrogen. Direct methods were used. However, the conventional methods have many problems such as temperature conditions, equipment costs, and difficulty in handling as described below, and the reality is that none of the methods can achieve satisfactory cooling.

すなわち、従来のブライン冷却法では、ブラインを■蒸
気圧縮式冷凍機または■吸収式冷凍機を用いて冷却し、
この冷却されたブラインを用いて被冷却物を冷却するこ
とが行われているが、一般に、装置自体が大型となるう
え、急激な負荷変動(?A度変動)に追従出来ないとい
う欠点がある。
In other words, in the conventional brine cooling method, the brine is cooled using a vapor compression refrigerator or an absorption refrigerator.
This cooled brine is used to cool objects to be cooled, but the equipment itself is generally large and has the disadvantage of not being able to follow sudden load fluctuations (?A degree fluctuations). .

より詳しく説明すると、上記■の蒸気圧縮式冷凍機を用
いて一60℃以下の低温のブラインを得る場合には、2
種類以上の異種の冷媒を用いた2元あるいは3元以上の
多元冷凍方式のものが必要となる。上記2元式冷凍機と
は、低温側冷凍機と高温側冷凍機とを備え、低温側冷凍
機の凝縮部を高温側冷凍機で冷却するもので、冷媒とし
て高温側にR−502,R−22等が用いられ、低温側
にR−13,R−14等が用いられる。しかし、このよ
うな2元式冷凍機等の多元式冷凍機は、いわば複数の冷
凍機の組合せであり、これらの複数の冷凍機の運転状態
が一致してこそはじめて安定した性能が得られるもので
ある。しかしながら、実際には、このような複数の冷凍
機の運転状態のバランスをとることが困難であり、特に
負荷変動が大きなものを冷却するようなときには、それ
らをバランスよく運転させることが極めて困難である。
To explain in more detail, when obtaining brine at a low temperature of -60°C or less using the vapor compression refrigerator described in (1) above, 2.
A multicomponent refrigeration system using two or more different types of refrigerants is required. The above-mentioned two-way refrigerator is equipped with a low-temperature side refrigerator and a high-temperature side refrigerator, and the condensing part of the low-temperature side refrigerator is cooled by the high-temperature side refrigerator. -22, etc. are used, and R-13, R-14, etc. are used on the low temperature side. However, multicomponent refrigerators such as binary refrigerators are a combination of multiple refrigerators, and stable performance can only be achieved when the operating conditions of these multiple refrigerators match. It is. However, in reality, it is difficult to balance the operating states of multiple refrigerators, and it is extremely difficult to operate them in a well-balanced manner, especially when cooling something with large load fluctuations. be.

さらに、このような多元式冷凍方式は装置全体が複雑と
なるため、設備費が極めて高価となるとともに維持にも
多大な費用と要員が必要となる。
Furthermore, such a multicomponent refrigeration system requires a complex system as a whole, which results in extremely high equipment costs and requires a large amount of maintenance costs and personnel.

また、前記■の吸収式冷凍機は、アンモニアの蒸気を低
温低圧で水に吸収させ、高圧下で加熱してアンモニア蒸
気を分離し、これを凝縮器で液化させ膨張弁を経て蒸発
器を通ずことにより冷却を行うものであるが、この吸収
式冷凍機も前記の多元式冷凍機と同様多段発生、多段吸
収式となり、装置全体が複雑となって設備費も高くなり
、運転状態のバランスをとることが烈しい負荷変動の大
きいものを冷却する時は極めて困難である。さらに冷媒
にアンモニアという毒性・可燃性があるものを使用する
ため、運転および取扱いに極めて注意が必要となるとい
う問題もある。
In addition, in the absorption refrigerator mentioned above, ammonia vapor is absorbed into water at low temperature and low pressure, heated under high pressure to separate ammonia vapor, liquefied in a condenser, passed through an expansion valve, and passed through an evaporator. However, like the above-mentioned multi-component refrigerator, this absorption chiller is a multi-stage generation and multi-stage absorption type, making the entire device complex, increasing equipment costs, and making it difficult to balance the operating conditions. It is extremely difficult to cool down items with large load fluctuations. Furthermore, since the refrigerant used is ammonia, which is toxic and flammable, there is a problem in that extremely careful operation and handling are required.

このように、従来のブライン冷却法は、いずれも多段式
冷凍機や多段発生、多段吸収式冷凍機を用いるため、運
転取扱いが困難で負荷変動(温度変動)にも速やかに対
応できず、またブラインの温度制御を高い精度で行うこ
とも不可能であった。また、他の方法として炭酸ガス、
液化窒素等の冷熱を利用して直接被冷却物を冷却する方
法もあるが、炭酸ガスによる冷却の場合、冷却温度も一
78℃以上であり、しかもi1m常固形炭酸(ドライア
イス)の状態で使用されるため取扱いが非常に不便であ
る。一方液化窒素による直接冷却の場合には、液化窒素
の温度が一196℃という超低温であり、被冷却物の温
度とは温度差が大きすぎ被冷却物の温度制御が非常に難
しく、また−196℃という超低温であるので冷却方法
によりでは被冷却物が局所凍結を起こす恐れもあり、運
転方法および取扱いに非常に注意を要する。また冷熱源
として使用した超低温気体の気化ガスを再利用すること
は実質上不可能となり非経済的である。
In this way, conventional brine cooling methods all use multi-stage refrigerators, multi-stage generation, and multi-stage absorption refrigerators, which are difficult to operate and handle, and cannot quickly respond to load fluctuations (temperature fluctuations). It has also been impossible to control the temperature of the brine with high precision. In addition, as another method, carbon dioxide gas,
There is a method of directly cooling the object using cold energy such as liquefied nitrogen, but in the case of cooling with carbon dioxide gas, the cooling temperature is 178°C or higher, and moreover, it is in the state of solid carbonic acid (dry ice). It is extremely inconvenient to handle. On the other hand, in the case of direct cooling with liquefied nitrogen, the temperature of the liquefied nitrogen is extremely low at -196°C, and the temperature difference between the temperature of the object to be cooled is so large that it is extremely difficult to control the temperature of the object to be cooled, and the temperature of the object to be cooled is extremely low. Due to the extremely low temperature of ℃, depending on the cooling method, there is a risk that the object to be cooled may locally freeze, so extreme care must be taken in operating methods and handling. Furthermore, it is virtually impossible to reuse the vaporized ultra-low temperature gas used as a cold source, which is uneconomical.

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ブ
ラインを冷却するブライン冷却器と、被冷却物を冷却す
る被冷却物冷却部とをブラインが循環しうるよ・)にブ
ライン流路で結び、ブラインを循環させて被冷却物を冷
却するブライン冷却法であって、ブラインの冷却源とし
て超低温流体を用い、かつこの超低温流体によるブライ
ンの冷却が熱交換により行われることを特徴とするブラ
イン冷却法をその要旨とするものである。
This invention was made in view of the above circumstances, and includes a brine flow path in which brine can circulate between a brine cooler that cools brine and a cooled object cooling section that cools objects to be cooled. A brine cooling method in which an object to be cooled is cooled by circulating brine, characterized in that an ultra-low temperature fluid is used as a cooling source for the brine, and the brine is cooled by the ultra-low temperature fluid through heat exchange. Its gist is the cooling method.

すなわち、このブライン冷却法は、超低温流体をブライ
ンの冷却源として用い、超低温流体のもつ多量の冷熱で
ブラインを冷却するため、低温冷却の要求に充分応えう
るとともに、大きな負荷変動(温度変動)に速やかに対
応でき精密な温度制御をなしうるようになる。しかもこ
の方法は、簡易な設備で実現できるため、設備費も安く
、運転、取扱い、保全等も容易である。なお、この発明
の方法はアンモニア等の毒性・可燃性の強いものを用い
ないため安全である。
In other words, this brine cooling method uses ultra-low-temperature fluid as a cooling source for brine and cools the brine with the large amount of cold energy possessed by the ultra-low-temperature fluid, so it can fully meet the demand for low-temperature cooling and is resistant to large load fluctuations (temperature fluctuations). This will enable quick response and precise temperature control. Furthermore, since this method can be realized with simple equipment, the equipment cost is low and operation, handling, maintenance, etc. are easy. Note that the method of the present invention is safe because it does not use highly toxic and flammable materials such as ammonia.

ブライン冷却の冷却源となる超低温流体としては、例え
ば液化窒素、液化酸素、液化アルゴン等の超低温の流体
があげられる。しかしながら、通常は液化窒素が用いれ
る。
Examples of the ultra-low temperature fluid serving as a cooling source for brine cooling include ultra-low temperature fluids such as liquefied nitrogen, liquefied oxygen, and liquefied argon. However, liquid nitrogen is usually used.

ブラインとしては、例えは塩化カルシウム、エチレング
リコール、塩化メチレン等が通常使用されるが、これら
は−90℃以下のブラインとしては不可能であり、超低
温ブラインとしてフロン−11を用いると凝固点が低く
(−111℃)、沸点が高<(+23.8℃)、無毒・
不燃性であり、取扱い容易で一90℃付近の超低温ブラ
インとしては最適のものである。
As brine, for example, calcium chloride, ethylene glycol, methylene chloride, etc. are usually used, but these cannot be used as brine at temperatures below -90°C, and if Freon-11 is used as an ultra-low temperature brine, it has a low freezing point ( -111℃), boiling point is high (+23.8℃), non-toxic
It is nonflammable, easy to handle, and is ideal as an ultra-low temperature brine of around -90°C.

つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳しく説明する
Next, the present invention will be explained in detail based on examples.

すなわち、この実施例は超低温流体として液化窒素を、
ブラインとしてフロン−11を用いて=90±2°Cの
超低温ブラインを得、ブラインの冷却を終えて気化した
窒素ガスを有効に利用する系である。
In other words, this example uses liquefied nitrogen as the ultra-low temperature fluid.
This system uses Freon-11 as the brine to obtain an ultra-low temperature brine of 90±2°C, and effectively utilizes the nitrogen gas vaporized after cooling the brine.

この発明の一実施例の構成を示す第1図においては、■
はブライン循環系で、ブラインタンク2、ブライン循環
ポンプ3.ブライン冷却器4.熱交換器5を備えている
。6はそのブライン循環系1の高温側配管、7は同じく
そのブライン循環系1の低温側配管である。10は液化
窒素供給系で、液化窒素貯槽11.液化窒素蒸発器12
.液化窒素流量コントロール弁13.窒素ガス加温器1
4を備えている。15はその液化窒素供給系10の液化
窒素貯槽11から液化窒素をブライン冷却器4に導く液
化窒素配管、16はブライン冷却器4内において気化し
た窒素ガスを導く気化ガス導出管、17は蒸発器12に
より気化された窒素ガスを送り出す窒素ガス側配管であ
る。液化窒素配管15に設けられた液化窒素流量コント
ロール弁13は、ブライン循環系1の低温側配管7内を
流れるブライン温度を検出し、このブライン温度が一定
になるように信号を出力する温度指示開節計18によっ
て制御され、ブライン冷却器4に送り込む液化窒素の量
を自動的に増減するようになっている。20は窒素ガス
再利用系で、圧力調整弁21.18ガスチヤンバー22
および放出弁23を備えている。すなわち、この窒素ガ
ス再利用系20は、液化窒素供給系10のガス側配管1
7内の気化窒素ガスを、ガス圧を圧力調整弁21で調整
したのち窒素ガスチャンバー22に導くとともに、気化
ガス導出管16内の窒素ガスを同しく窒素ガスチャンバ
ー22内に導き、それを再利用(この実施例では被冷却
系24内へ送気する)するようになっている。この被冷
却系24に送気された窒素ガスはその系内の空気を追い
出して窒素ガス雰囲気にし、それによって被冷却物(図
示せず)の酸化を防止ならびに防爆等の安全に供される
。なお、再利用に必要な置板外の余剰窒素ガスまたは再
利用の必要のないときの全窒素ガスは放出弁23から大
気中に放出される。
In FIG. 1 showing the configuration of an embodiment of the present invention,
is a brine circulation system, which includes a brine tank 2, a brine circulation pump 3. Brine cooler4. A heat exchanger 5 is provided. 6 is a piping on the high temperature side of the brine circulation system 1, and 7 is a piping on the low temperature side of the brine circulation system 1. 10 is a liquefied nitrogen supply system, which includes a liquefied nitrogen storage tank 11. Liquefied nitrogen evaporator 12
.. Liquefied nitrogen flow control valve 13. Nitrogen gas warmer 1
It is equipped with 4. 15 is a liquefied nitrogen pipe that leads liquefied nitrogen from the liquefied nitrogen storage tank 11 of the liquefied nitrogen supply system 10 to the brine cooler 4; 16 is a vaporized gas outlet pipe that leads the nitrogen gas vaporized in the brine cooler 4; and 17 is an evaporator. This is a nitrogen gas side pipe that sends out nitrogen gas vaporized by 12. The liquefied nitrogen flow rate control valve 13 provided in the liquefied nitrogen pipe 15 detects the temperature of the brine flowing in the low-temperature side pipe 7 of the brine circulation system 1, and controls the temperature indication valve to output a signal so that the brine temperature becomes constant. It is controlled by a meter 18 to automatically increase or decrease the amount of liquefied nitrogen fed into the brine cooler 4. 20 is a nitrogen gas reuse system, pressure regulating valve 21.18 gas chamber 22
and a discharge valve 23. That is, this nitrogen gas reuse system 20 is connected to the gas side piping 1 of the liquefied nitrogen supply system 10.
The vaporized nitrogen gas in the vaporized gas outlet tube 16 is guided into the nitrogen gas chamber 22 after adjusting the gas pressure with the pressure regulating valve 21, and the nitrogen gas in the vaporized gas outlet pipe 16 is also introduced into the nitrogen gas chamber 22 and re-introduced. (In this embodiment, air is sent into the cooled system 24.) The nitrogen gas supplied to the cooled system 24 expels the air in the system to create a nitrogen gas atmosphere, thereby preventing oxidation of the cooled object (not shown) and providing safety such as explosion protection. Incidentally, surplus nitrogen gas outside the mounting plate necessary for reuse or total nitrogen gas when reuse is not necessary is released into the atmosphere from the release valve 23.

この構成において、被冷却系24内の被冷却物の冷却は
つぎのようにして行われる。すなわち、装置を作動させ
ると、ブラインタンク2に入れられたブラインがポンプ
3の作用により高温側配管6内を通ってブライン冷却器
4に送られる。このブライン冷却器4には、圧力差を利
用して液化窒素貯槽11から液化窒素が液化窒素配管1
5を通って送り込まれ、ここでブラインと液化窒素とが
熱交換し、ブラインは低温(−90℃以下)に冷却され
、液化窒素は気化し一1oo℃程度のガスとなる。冷却
されたブラインは、低温側配管7を通って被冷却系24
内の熱交換器5に達し、ここで被冷却物を冷却し、それ
自身は昇温してブラインタンク2的に戻る。そしてブラ
イン循環ポンプ3の作用により、再びブライン冷却器4
に送られ液化窒素と熱交換して低温になり、熱交換器5
に達し被冷却物を冷却する。このようにしてブラインが
循環し、被冷却物の冷却が連続的になされる。この場合
において、低温側配管7に設LJられた温度指示調節計
18が、その配管7内のブラインの温度を検出してその
温度が一定になるように信号を出力し液化窒素流量コン
トロール弁13を制御し、それによってブライン冷却器
4内への液化窒素の送入量を調節することにより低温側
配管7内のブラインの温度が高精度で一定に保たれるよ
うになされている。なお、ブライン冷却器4内において
、ブラインを冷却した液化窒素は気化して窒素ガス(−
100℃程度)となり、気化ガス導出管16を通って窒
素ガス加温器14に入り、ここで常温程度まで昇温され
窒素ガスチャンバー22に送り込まれ、放出#−23を
経て大気中に放出されるかもしくは配管25を経て被冷
却系24内に送気される。
In this configuration, cooling of the object to be cooled in the to-be-cooled system 24 is performed as follows. That is, when the apparatus is operated, brine placed in the brine tank 2 is sent to the brine cooler 4 through the high temperature side piping 6 by the action of the pump 3. The brine cooler 4 is supplied with liquefied nitrogen from the liquefied nitrogen storage tank 11 by utilizing the pressure difference to the liquefied nitrogen pipe 1.
5, where the brine and liquefied nitrogen exchange heat, the brine is cooled to a low temperature (-90°C or less), and the liquefied nitrogen is vaporized to become a gas at about -100°C. The cooled brine passes through the low temperature side piping 7 to the cooled system 24.
The brine reaches the heat exchanger 5 in the brine tank 2, where it cools the object to be cooled, and returns to the brine tank 2 at a raised temperature. Then, by the action of the brine circulation pump 3, the brine cooler 4 is again
It exchanges heat with liquefied nitrogen, becomes low temperature, and is sent to heat exchanger 5.
The object to be cooled is cooled. In this way, the brine circulates and the object to be cooled is continuously cooled. In this case, the temperature indicating controller 18 installed in the low temperature side pipe 7 detects the temperature of the brine in the pipe 7 and outputs a signal to keep the temperature constant, and the liquefied nitrogen flow rate control valve 13 By controlling the amount of liquefied nitrogen fed into the brine cooler 4, the temperature of the brine in the low temperature side pipe 7 is kept constant with high precision. In addition, in the brine cooler 4, the liquefied nitrogen that cooled the brine is vaporized and becomes nitrogen gas (-
100°C), enters the nitrogen gas warmer 14 through the vaporized gas outlet pipe 16, is heated to about room temperature, is sent to the nitrogen gas chamber 22, and is released into the atmosphere via release #-23. Alternatively, the air is sent into the cooled system 24 via the piping 25.

なお、気化した窒素ガスのみが必要なときは、液化窒素
配管15の流量コントロール弁13を閉じ、液化窒素貯
槽11内の液化窒素を液化窒素蒸発器12を通して窒素
ガス側配管17内に送り、これを圧力調整弁21を経由
させて窒素ガスチャンバー22に入れ、ここから取り出
すことが行われる。
When only vaporized nitrogen gas is required, the flow rate control valve 13 of the liquefied nitrogen pipe 15 is closed, and the liquefied nitrogen in the liquefied nitrogen storage tank 11 is sent through the liquefied nitrogen evaporator 12 into the nitrogen gas side pipe 17. is introduced into the nitrogen gas chamber 22 via the pressure regulating valve 21 and taken out from there.

このように、この実施例は、超低温の極めて大きな冷熱
をもつ液化窒素によりブラインを冷却するため、低温冷
却の要求に充分応えることができるとともに、被冷却物
の負荷変動(温度変動)が大きくても迅速に充分対応す
ることができる。さらにブラインの温度制御を、温度指
示調節計18と流量コントロール弁13とによりブライ
ン冷却器4に入る液化窒素の送入量を調節することによ
り行うため、高精度な温度制御が可能になる。また、こ
のように液化窒素の流量の調節によってブラインの温度
制御を行うため、従来の装置に比べて著しく装置が簡単
になり、かつその運転、取扱い、保全等も容易になり、
かつ設備費も安価となる。また、液化窒素の消費量も合
理的となり経済的である。なお、液化窒素を気化して窒
素ガスを他の設備等に使用する際に液化窒素の気化熱を
有効に利用してブライン冷却用に活用すればコストも著
しく低減しうる。
In this way, this embodiment cools the brine using liquefied nitrogen, which has an extremely large amount of cold energy at an ultra-low temperature, so it can fully meet the demands for low-temperature cooling, and can also avoid large load fluctuations (temperature fluctuations) of the object to be cooled. We can also respond quickly and adequately. Furthermore, since the temperature of the brine is controlled by adjusting the amount of liquefied nitrogen fed into the brine cooler 4 using the temperature indicator controller 18 and the flow rate control valve 13, highly accurate temperature control is possible. In addition, since the temperature of the brine is controlled by adjusting the flow rate of liquefied nitrogen, the equipment is significantly simpler than conventional equipment, and its operation, handling, and maintenance are also easier.
Moreover, the equipment cost is also low. Furthermore, the amount of liquefied nitrogen consumed is reasonable and economical. Note that when liquefied nitrogen is vaporized and the nitrogen gas is used for other equipment, the cost can be significantly reduced if the heat of vaporization of liquefied nitrogen is effectively utilized for brine cooling.

なお、上記の実施例では、液化窒素の流量の調節により
ブラインの温度制御を行っているが、ブラインの温度制
御は液化窒素の流量の調節による方法に限るものではな
く、ブライン流量を調節することによって、ブライン温
度制御を行う方法等信の方法によって行うようにしても
よい。また上記の実施例では、熱交換器5を被冷却系2
4内に設置して被冷却物を冷却するようにしているが熱
交換器5を用いず、ブラインを直接被冷却物に注いだり
、あるいはブライン回路中に被冷却物を浸漬したりして
冷却するようにしてもよい。
In addition, in the above embodiment, the temperature of the brine is controlled by adjusting the flow rate of liquefied nitrogen, but the temperature control of the brine is not limited to the method of adjusting the flow rate of liquefied nitrogen. Depending on the method, brine temperature control may be performed using other methods. Further, in the above embodiment, the heat exchanger 5 is connected to the cooled system 2.
4 to cool the object to be cooled, but instead of using the heat exchanger 5, it is possible to cool the object by pouring brine directly onto the object, or by immersing the object in the brine circuit. You may also do so.

この発明のブライン冷却法は、大きな冷熱をもつ超低温
流体でブラインを冷却し、それによって被冷却物を冷却
するため、低温冷却の要求に充分応えることができると
ともに被冷却物の大きな負荷変動(温度変動)に速やか
に対応しうるようになり精密な温度制御をなしうるよう
になる。また、ブラインの冷却を終えて気化したガスを
再利用しうる。さらに、この方法は、簡単な設備で実現
できるため、設備費も安く、運転、取扱い、保全等も容
易である。また、ブラインの温度制御を、ブライン流路
中のブラインの温度を基準にし超低温流体の送入量を調
節することによって行うようにするときは、一層精密な
ブラインの温度制御をなしうるようになり、超低温流体
の消費量も合理的となり経済的である。なお、この発明
の方法は、アンモニア等の毒性・可燃性の強いものを用
いないため安全である。
The brine cooling method of this invention cools the brine with an ultra-low temperature fluid that has a large amount of cold energy, and thereby cools the object to be cooled. Therefore, it can sufficiently meet the demand for low-temperature cooling, and also has large load fluctuations (temperature fluctuations) of the object to be cooled. This makes it possible to quickly respond to fluctuations in temperature and achieve precise temperature control. Moreover, the gas vaporized after cooling the brine can be reused. Furthermore, since this method can be realized with simple equipment, equipment costs are low and operation, handling, maintenance, etc. are easy. Furthermore, when controlling the temperature of the brine by adjusting the amount of ultra-low temperature fluid fed based on the temperature of the brine in the brine flow path, it becomes possible to control the brine temperature more precisely. In addition, the consumption of ultra-low temperature fluid is also reasonable and economical. The method of the present invention is safe because highly toxic and flammable materials such as ammonia are not used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面ばこの発明の一実施例の構成図である。 2・・・ブライン流路中 3・・・ブライン循環ポンプ
4・・・ブライン冷却器 5・・・熱交換器(11・・
・液化窒素貯槽 13・・・液化窒素流量コントロール
弁18・・・温度指示調節計 特許出願人 藤沢薬品工業株式会社 大同酸素株式会社 代理人 弁理士 西 藤 征 彦 (15) 手続補正書(自発 1.事件の表示 昭fロ58年特詐願第ジ07180号 2、発明の名称 ブライン冷却法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪府大阪r−+i区道(−口の3名 称 藤沢
薬品工業株式会社 代表者 代表取締役藤 澤友吉部 住 所 大阪府大阪市南区鰻谷中之町72番地の1名称
 大同酸素株式会社 代表者 代表取締役 山 田川部 明細書 6、 7ili正の内容 +11 明細書第2頁第4行目、「ブライン冷却法に間
する」とあるを「ブライン冷却法に関する」と訂正する
。 (2)明細書第3頁第19行目、r−90’C±2℃」
とあるを「−90±2℃」と訂正する。 (3)明細書第6頁第9行目、「難しい負荷変動の」と
あるを「難しく、負荷変動の」と訂正する。 (4)明細書第6頁第15行目、「多段式冷凍機」とあ
るを「多元式冷凍機」と訂正する。 (5)明細書第7頁第11行目、「超低温気体」とある
を「超低温流体」と訂正する。 (6)明細書第8頁第15行目、「液化窒素が用いれる
。」とあるを「液化窒素が用いられる。」と訂正する。 (7) 明細書第8頁第16行目、「例えは」とあるを
「例えば」と 訂正する。 (8)明細書第9頁第9行目、「利用する系」とあるを
「利用した系」と訂正する。 (9)明細書第9頁第12行目、[では、1はブライン
」とあるを「て、1はブライン」と訂正する。 以上
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the invention. 2... In the brine flow path 3... Brine circulation pump 4... Brine cooler 5... Heat exchanger (11...
・Liquid nitrogen storage tank 13...Liquid nitrogen flow rate control valve 18...Temperature indicating controller Patent applicant Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd. Daido Sanso Co., Ltd. Agent Patent attorney Yukihiko Nishifuji (15) Procedural amendment (voluntary 1) .Indication of the case 1978 Special Fraud Application No. 07180 2, Name of the invention Brine cooling method 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant address Osaka prefecture Osaka r-+i ward road (-guchi no. 3 Names Representative of Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd. Representative Director Tomoyoshibe Fujisawa Address 72 Unagidani Nakano-cho, Minami-ku, Osaka City, Osaka Prefecture 1 Name Representative of Daido Oxygen Co., Ltd. Representative Director Yama Tagawabe Statement 6, 7ili Masaru Contents +11 On page 2, line 4 of the specification, the phrase "relating to brine cooling method" is corrected to "relating to brine cooling method." (2) Page 3 of the specification, line 19, r-90 'C±2℃'
Correct the statement to "-90±2℃". (3) On page 6, line 9 of the specification, the phrase ``Difficult load fluctuations'' is corrected to ``Difficult load fluctuations.'' (4) On page 6, line 15 of the specification, "multi-stage refrigerator" is corrected to "multi-stage refrigerator." (5) On page 7, line 11 of the specification, the phrase "cryogenic gas" is corrected to "cryogenic fluid." (6) On page 8, line 15 of the specification, the phrase ``Liquid nitrogen is used.'' is corrected to ``Liquid nitrogen is used.'' (7) On page 8, line 16 of the specification, the words "for example" should be corrected to "for example." (8) On page 9, line 9 of the specification, the phrase "system used" is corrected to "system used." (9) On page 9, line 12 of the specification, the phrase [In, 1 is brine] should be corrected to ``In, 1 is brine.''that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 +11 ブラインを冷却するブライン冷却器と、被冷却
物を冷却する被冷却物冷却部とをブラインが循環しうる
ようにブライン流路で結び、ブラインを循環させて被冷
却物を冷却するブライン冷却法であつη、ブラインの冷
却源として超低温流体を用い、かっこの超低温流体によ
るブラインの冷却が熱交換により行われることを特徴と
するブライン冷却法。 (2)超低温流体によるブラインの冷却の制御が、ブラ
インの温度を基準にし、この温度が一定になるようにブ
ライン冷却器内への超低温流体の送入量を調節すること
により行われる特許請求の範囲第1項記載のブライン冷
却法。 (3)超低温流体が、液化窒素である特許請求の1i2
UJI第2UJIは第2項記載のブライン冷却法。 (4) ブラインがフロンである特許請求の範囲第1項
ないし第3項のいずれかに記載のブライン冷却法。
[Claims] +11 A brine cooler that cools brine and a cooled object cooling section that cools objects to be cooled are connected by a brine flow path so that the brine can circulate, and the objects to be cooled are cooled by circulating the brine. A brine cooling method for cooling η, using an ultra-low temperature fluid as a cooling source for the brine, and cooling the brine by the ultra-low temperature fluid in parentheses is performed by heat exchange. (2) A patent claim in which the cooling of the brine by the ultra-low temperature fluid is controlled by adjusting the amount of the ultra-low temperature fluid fed into the brine cooler so that the brine temperature remains constant. Brine cooling method according to scope 1. (3) Claim 1i2 in which the ultra-low temperature fluid is liquefied nitrogen
UJI 2nd UJI is the brine cooling method described in Section 2. (4) The brine cooling method according to any one of claims 1 to 3, wherein the brine is fluorocarbon.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0510408U (en) * 1991-07-22 1993-02-09 暁 森 Buddhist white coat
JPH0514116U (en) * 1991-08-05 1993-02-23 丸ノ内紙工株式会社 Shy

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