JPS618570A - 冷却装置 - Google Patents
冷却装置Info
- Publication number
- JPS618570A JPS618570A JP12855384A JP12855384A JPS618570A JP S618570 A JPS618570 A JP S618570A JP 12855384 A JP12855384 A JP 12855384A JP 12855384 A JP12855384 A JP 12855384A JP S618570 A JPS618570 A JP S618570A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- refrigerator
- working fluid
- temperature
- condenser
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/17—Re-condensers
Landscapes
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（本発明の対象）
本発明は、超電導磁石、あるいはスキッド等を冷却する
冷却装置に関するものである。
冷却装置に関するものである。
（産業上の利用分野）
本発明は、磁気浮上列車の浮上、推進用の超電導磁石、
あるいはスキッド等の冷却システムに利用される。
あるいはスキッド等の冷却システムに利用される。
（従来の技術）
磁気浮上列車の浮上、推進用の超電導磁石の冷却装置と
して、文献Ｔ）ＩＥ ５ＥＣＯＮＤ ＩＮＴＥＲＮＡＴ
ＩＯＮＡＬＳＥＭＩＮＡＲＯＮ ５ＵＰＥＲＣＯＮＤＩ
ＪＣＴＩＶＥ ＭＡＧＮＥＴＩＣＬＥＶＩＴＡＴＥＤＴ
ＲＡＩＮの６５〜７１ページに記載されている［車載冷
凍機（１冷凍機／車輌）」の６８ページの冷却装置があ
る。第１図は、その冷却装置を示したものである。圧縮
機７で圧縮された高圧（例えば１６ｋｇ／ｃｎｌＧ）に
なった作動流体く例えばヘリウムガス）は、順次、熱交
換機１１． １２． １’３゜１４、ｉ５に流入すると
、凝縮機５内を流れてきた低圧、低温の作動流体、ある
いは膨張エンジン１７．１８で膨張してきた低圧、低温
の作動流体によって冷却され、Ｊ−’Ｔ弁１６に流入す
ると、Ｊ−Ｔ弁１６によって、略等エンクルピ膨張し、
圧力も低圧（例えば０．１ ｋｇ ／ ｃＪ Ｇ ）に
なり、温度も下がり（例えば４．３Ｋ）、作動流体の一
部が液化し、気体と液体の２相流となって、凝縮機５に
流入する。凝縮１８５に流入した作動流体は、内槽２内
の超電導磁石１を冷却している第１冷媒３で蒸発し、凝
縮機５の外面にぬられている蒸気を液化せしめ、内槽２
内の第１冷媒３の液体の量をほぼ一定に保持し、内槽２
内の圧力もほぼ一定にせしめる。内槽２内の第１冷媒の
蒸気を液化せしめた凝縮器５内の作動流体は、順次、熱
交換器１５．４４．１３，１２．．１１を通って、温度
は常温（例えば、３１３Ｋ）、圧力も低圧（例えば略Ｏ
ｋｇ ／ ｃｎｌ Ｇ ）となって、圧縮器７の吸込み
口に流入する。尚、６は真空槽であり、冷凍機Ｂは、熱
交換器１１，１２，１３，１４，１５、Ｊ−Ｔ弁１Ｇ、
膨張エンジン１７．１８、そして凝縮器５から構成され
ている。また、第２図は磁気浮上列車の浮上、推進用の
超電導磁石の冷却システムとして、文献ＴＨＥ ５ＥＣ
ＯＮＤ ＩＮＴＥＲＮ八Ｔｌ０ＮへＬ ＳＥｌ’ｌｌＮ
＾Ｒ０ＮＳＵＰＥＲＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＭへＧＮ
ＥＴＩＣＬＥＶＩＴＡＴＥＤ ＴＲＡＩＮの ３８〜
４８ページに記載された「浮上式鉄導超電導磁石システ
ム」の冷却システムを示したもので、車体８に一台の圧
縮機７″と第１図の圧縮機７を除いた冷却装置を４台載
せ、一台の圧縮機７゛で４台の冷却装置に作動流体を供
給する冷却システムである。
して、文献Ｔ）ＩＥ ５ＥＣＯＮＤ ＩＮＴＥＲＮＡＴ
ＩＯＮＡＬＳＥＭＩＮＡＲＯＮ ５ＵＰＥＲＣＯＮＤＩ
ＪＣＴＩＶＥ ＭＡＧＮＥＴＩＣＬＥＶＩＴＡＴＥＤＴ
ＲＡＩＮの６５〜７１ページに記載されている［車載冷
凍機（１冷凍機／車輌）」の６８ページの冷却装置があ
る。第１図は、その冷却装置を示したものである。圧縮
機７で圧縮された高圧（例えば１６ｋｇ／ｃｎｌＧ）に
なった作動流体く例えばヘリウムガス）は、順次、熱交
換機１１． １２． １’３゜１４、ｉ５に流入すると
、凝縮機５内を流れてきた低圧、低温の作動流体、ある
いは膨張エンジン１７．１８で膨張してきた低圧、低温
の作動流体によって冷却され、Ｊ−’Ｔ弁１６に流入す
ると、Ｊ−Ｔ弁１６によって、略等エンクルピ膨張し、
圧力も低圧（例えば０．１ ｋｇ ／ ｃＪ Ｇ ）に
なり、温度も下がり（例えば４．３Ｋ）、作動流体の一
部が液化し、気体と液体の２相流となって、凝縮機５に
流入する。凝縮１８５に流入した作動流体は、内槽２内
の超電導磁石１を冷却している第１冷媒３で蒸発し、凝
縮機５の外面にぬられている蒸気を液化せしめ、内槽２
内の第１冷媒３の液体の量をほぼ一定に保持し、内槽２
内の圧力もほぼ一定にせしめる。内槽２内の第１冷媒の
蒸気を液化せしめた凝縮器５内の作動流体は、順次、熱
交換器１５．４４．１３，１２．．１１を通って、温度
は常温（例えば、３１３Ｋ）、圧力も低圧（例えば略Ｏ
ｋｇ ／ ｃｎｌ Ｇ ）となって、圧縮器７の吸込み
口に流入する。尚、６は真空槽であり、冷凍機Ｂは、熱
交換器１１，１２，１３，１４，１５、Ｊ−Ｔ弁１Ｇ、
膨張エンジン１７．１８、そして凝縮器５から構成され
ている。また、第２図は磁気浮上列車の浮上、推進用の
超電導磁石の冷却システムとして、文献ＴＨＥ ５ＥＣ
ＯＮＤ ＩＮＴＥＲＮ八Ｔｌ０ＮへＬ ＳＥｌ’ｌｌＮ
＾Ｒ０ＮＳＵＰＥＲＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＭへＧＮ
ＥＴＩＣＬＥＶＩＴＡＴＥＤ ＴＲＡＩＮの ３８〜
４８ページに記載された「浮上式鉄導超電導磁石システ
ム」の冷却システムを示したもので、車体８に一台の圧
縮機７″と第１図の圧縮機７を除いた冷却装置を４台載
せ、一台の圧縮機７゛で４台の冷却装置に作動流体を供
給する冷却システムである。
（発明が解決しようとする問題点）
この従来の冷却装置では、所要動力が大きいという欠点
がある。かかる欠点は、圧縮機７の吸込み口の作動流体
の温度が常温であるため、作動流体を圧縮１ｆｉ７で圧
縮するに要する仕事量が大きくなる。
がある。かかる欠点は、圧縮機７の吸込み口の作動流体
の温度が常温であるため、作動流体を圧縮１ｆｉ７で圧
縮するに要する仕事量が大きくなる。
そこで本発明は、圧縮機の吸込み口の作動流体を、圧縮
機で圧縮するに要する仕事量を小さくするために、冷凍
機の放熱器に、液槽内の第２冷媒を供給せしめるように
することをその技術的課題とするものである。
機で圧縮するに要する仕事量を小さくするために、冷凍
機の放熱器に、液槽内の第２冷媒を供給せしめるように
することをその技術的課題とするものである。
（問題点を解決するための手段）
上記技術的課題を解決するため講した技術的手段は、可
変圧縮空間１５１、放熱器１５２、蓄冷器１５３，１５
４．１５’５、可変膨張空間１５６．１５７．１５８か
ら基本的になる冷凍機Ａ（例えば、スターリングサイク
ル、ギホードマクマホンサイクル、ギホードサイクル、
ツルヘイサイクル、ビルミエールサイクル等の冷凍機）
の凝縮器１５９を第１冷媒１０３が入っている内槽１０
２の内部１０４に設け、液槽１０７内に温度の低い第２
冷媒１０８（例えば液体窒素、液体アルゴン等）に充填
せしめ、前記第２冷媒１０８を昇圧器１０９で、前記冷
凍機Ａの放熱器１５２に供給することである。
変圧縮空間１５１、放熱器１５２、蓄冷器１５３，１５
４．１５’５、可変膨張空間１５６．１５７．１５８か
ら基本的になる冷凍機Ａ（例えば、スターリングサイク
ル、ギホードマクマホンサイクル、ギホードサイクル、
ツルヘイサイクル、ビルミエールサイクル等の冷凍機）
の凝縮器１５９を第１冷媒１０３が入っている内槽１０
２の内部１０４に設け、液槽１０７内に温度の低い第２
冷媒１０８（例えば液体窒素、液体アルゴン等）に充填
せしめ、前記第２冷媒１０８を昇圧器１０９で、前記冷
凍機Ａの放熱器１５２に供給することである。
（作用）
上記技術的手段は、次のように作用する。すなわち、冷
凍機への可変圧縮空間１５１で圧縮された作動流体（例
えば、ヘリウム）は、放熱器１５２に流入すると、導管
１１１を通って放熱器１５２に流入してきた温度の低い
第２冷媒（例えば液体窒素）で冷却され、蓄冷器１５３
，１５４．’１５５を通って、可変膨張空間１５６，１
５７，１５８に流入し、そこで膨張し、可変膨張空間１
５６．１５７，１５８で、順次、低い温度の冷凍を発生
し、凝縮器１５９内の作動流体の温度は内槽１０２内の
第１冷媒の上記の温度より低くなり、凝縮器１５９の外
面にぬれている第１冷媒の蒸気を液化させ、内槽１０２
内の第１冷媒１０３の液量をほぼ一定にする。
凍機への可変圧縮空間１５１で圧縮された作動流体（例
えば、ヘリウム）は、放熱器１５２に流入すると、導管
１１１を通って放熱器１５２に流入してきた温度の低い
第２冷媒（例えば液体窒素）で冷却され、蓄冷器１５３
，１５４．’１５５を通って、可変膨張空間１５６，１
５７，１５８に流入し、そこで膨張し、可変膨張空間１
５６．１５７，１５８で、順次、低い温度の冷凍を発生
し、凝縮器１５９内の作動流体の温度は内槽１０２内の
第１冷媒の上記の温度より低くなり、凝縮器１５９の外
面にぬれている第１冷媒の蒸気を液化させ、内槽１０２
内の第１冷媒１０３の液量をほぼ一定にする。
ところで、冷凍機Ａの作動流体は、放熱器１５２内で低
い温度の第２冷凍（例えば液体窒素）で冷却されている
ので、冷凍機への所要動力Ｗは常温（例えば３１３Ｋ）
で圧縮した仕事量Ｗ。に、略、第２冷媒の温度を常温で
割った値（例えば、第となり、冷凍機Ａの所要動力が大
中に軽減される。
い温度の第２冷凍（例えば液体窒素）で冷却されている
ので、冷凍機への所要動力Ｗは常温（例えば３１３Ｋ）
で圧縮した仕事量Ｗ。に、略、第２冷媒の温度を常温で
割った値（例えば、第となり、冷凍機Ａの所要動力が大
中に軽減される。
（実施例）
第３図は本発明に係るスターリングサイクル冷凍機の実
施例である。冷凍機Ａは、可変圧縮空間１５１、放熱器
１５２、蓄冷器１５３． １５−４゜１５５、可変膨張
空間１５６，１５７，１５８より構成されている。圧縮
ピストン１５９、ディスプレイ号−ピストン１６０には
、それぞれロッド１６１．１６２が接続され、ロッド１
６１，１６２、シリンダー１６３は、図示していない駆
動部に接続せしめである。冷凍機Ａの内部には作動流体
（例えば、ヘリウム）が充填されている。内槽１０２内
には超電導磁石１０１が収納してあり、超電導磁石１０
１は内槽１０２内に入っている第１冷媒１０３につかっ
ており、内槽１０２内の内部（第１冷媒の気相部）１０
４には、冷凍機Ａの凝縮器１５９が設けてあり、液槽１
０７の内部には、第２冷媒１０８が入っており、第２冷
媒１０８は、昇圧器１０９で昇圧され配管１１１を通っ
て冷凍機Ａの放熱器１５２内を流れ、配管１１２を通っ
て真空槽１０６の外部に流出する。第２冷媒１０８は、
例えば液体窒素あるいは液体アルゴン等の極低温の冷媒
である。
施例である。冷凍機Ａは、可変圧縮空間１５１、放熱器
１５２、蓄冷器１５３． １５−４゜１５５、可変膨張
空間１５６，１５７，１５８より構成されている。圧縮
ピストン１５９、ディスプレイ号−ピストン１６０には
、それぞれロッド１６１．１６２が接続され、ロッド１
６１，１６２、シリンダー１６３は、図示していない駆
動部に接続せしめである。冷凍機Ａの内部には作動流体
（例えば、ヘリウム）が充填されている。内槽１０２内
には超電導磁石１０１が収納してあり、超電導磁石１０
１は内槽１０２内に入っている第１冷媒１０３につかっ
ており、内槽１０２内の内部（第１冷媒の気相部）１０
４には、冷凍機Ａの凝縮器１５９が設けてあり、液槽１
０７の内部には、第２冷媒１０８が入っており、第２冷
媒１０８は、昇圧器１０９で昇圧され配管１１１を通っ
て冷凍機Ａの放熱器１５２内を流れ、配管１１２を通っ
て真空槽１０６の外部に流出する。第２冷媒１０８は、
例えば液体窒素あるいは液体アルゴン等の極低温の冷媒
である。
（応用実施例）
第４図は、本発明の応用実施例を示す。即ち、第２冷媒
１０８の入っている液槽１０７” と昇圧器１０９”を
それぞれ１台、車体１１０に載せ、第１図に示した冷却
装置の液槽１０７、昇圧器１゛０９を除いた冷却装置を
４台、車体１１０に載せた場合の浮上列車の冷却システ
ムを示す。第１図の冷却装置と構造、及び作用は、同様
であるので、説明を省略する。
１０８の入っている液槽１０７” と昇圧器１０９”を
それぞれ１台、車体１１０に載せ、第１図に示した冷却
装置の液槽１０７、昇圧器１゛０９を除いた冷却装置を
４台、車体１１０に載せた場合の浮上列車の冷却システ
ムを示す。第１図の冷却装置と構造、及び作用は、同様
であるので、説明を省略する。
（更に他の変形実施例）
第５図は、本発明の更に他の変形実施例である。すなわ
ち、第３図の実施例の蓄冷器１５４，１５５をディスプ
レイサービストン１６０゛内に収納せしめ、シリンダー
１６３゛の先端部を凝縮器１５９°とし、凝縮器１５９
゛を内槽１０２″内に設けた実施例で、他の構成は第３
図の実施例と同じであるので説明を省略する。
ち、第３図の実施例の蓄冷器１５４，１５５をディスプ
レイサービストン１６０゛内に収納せしめ、シリンダー
１６３゛の先端部を凝縮器１５９°とし、凝縮器１５９
゛を内槽１０２″内に設けた実施例で、他の構成は第３
図の実施例と同じであるので説明を省略する。
第６図は、第５図の変形実施例を更に変形したものであ
る。すなわち、シリンダー１６３”の先端部にヒートパ
イプの一端を固着せしめ、他端を真空槽１０２”内に設
け、凝縮器１５９”とした実施例で、他の構成は、第５
図の実施例と同様であるので、説明を省略する。
る。すなわち、シリンダー１６３”の先端部にヒートパ
イプの一端を固着せしめ、他端を真空槽１０２”内に設
け、凝縮器１５９”とした実施例で、他の構成は、第５
図の実施例と同様であるので、説明を省略する。
本発明は、次の特有の効果を生じる。すなわち、冷凍機
Ａの作動流体の圧力は、比較的低い圧力であり、回転数
も低いので冷凍機Ａの寿命が長時間となる。冷凍機Ａの
所要動力が大巾に小さくなり、又昇圧器１０９の所要動
力もわずかであるので、冷凍装置の振動、騒音がほとん
どなくなる。
Ａの作動流体の圧力は、比較的低い圧力であり、回転数
も低いので冷凍機Ａの寿命が長時間となる。冷凍機Ａの
所要動力が大巾に小さくなり、又昇圧器１０９の所要動
力もわずかであるので、冷凍装置の振動、騒音がほとん
どなくなる。
第１図は、本発明に関する従来技術を示した冷却装置の
回路図であり、第２図は、本発明に関する、従来技術の
冷凍システムの回路図である。 第３図は、本発明に関する冷却装置の回路図を示したも
のであり、第４図は、本発明に関する磁気浮上列車に応
用した冷却システムの回路図をしめしたものである。そ
して、第５図と、第６図は、夫々本発明の更に他の実施
例を示す介す図である。 １０２．１０２’、１０２”・・・内槽、１０３・・・
第１冷媒、１５９．１５９“＋ １５９”・・・凝縮器
、Ａ・・・冷凍機、１０７，１０７゜・・・液槽、１０
８・・・第２冷媒、１５２・・・放熱器
回路図であり、第２図は、本発明に関する、従来技術の
冷凍システムの回路図である。 第３図は、本発明に関する冷却装置の回路図を示したも
のであり、第４図は、本発明に関する磁気浮上列車に応
用した冷却システムの回路図をしめしたものである。そ
して、第５図と、第６図は、夫々本発明の更に他の実施
例を示す介す図である。 １０２．１０２’、１０２”・・・内槽、１０３・・・
第１冷媒、１５９．１５９“＋ １５９”・・・凝縮器
、Ａ・・・冷凍機、１０７，１０７゜・・・液槽、１０
８・・・第２冷媒、１５２・・・放熱器
Claims (1)
- 第１冷媒を入れた内槽と、前記内槽の内部に凝縮器を設
けた冷凍機と、そして第２冷媒を貯えている液槽から成
り、前記冷凍機の放熱機に、前記液槽内の第２冷媒を供
給せしめて成る冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12855384A JPS618570A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12855384A JPS618570A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618570A true JPS618570A (ja) | 1986-01-16 |
Family
ID=14987603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12855384A Pending JPS618570A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS618570A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4891951A (en) * | 1987-12-26 | 1990-01-09 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Refrigeration system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57157963A (en) * | 1981-03-26 | 1982-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Helium refrigerating machine |
| JPS5963466A (ja) * | 1982-10-04 | 1984-04-11 | 株式会社日立製作所 | 極低温冷凍装置 |
-
1984
- 1984-06-21 JP JP12855384A patent/JPS618570A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57157963A (en) * | 1981-03-26 | 1982-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Helium refrigerating machine |
| JPS5963466A (ja) * | 1982-10-04 | 1984-04-11 | 株式会社日立製作所 | 極低温冷凍装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4891951A (en) * | 1987-12-26 | 1990-01-09 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Refrigeration system |
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