JPS62280571A - 液化冷凍装置の予冷方法及びその装置 - Google Patents
液化冷凍装置の予冷方法及びその装置Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
［産業上の利用分野］
本発明は、ヘリウムや水素の液化冷凍装置の予冷方法及
びその装置に係り、特に、液化すべきヘリウムや水素を
圧縮したのち、これをガス化温度近くまで冷却するにお
いて、その圧縮直後のガスを液体窒素で予冷するための
液化冷凍装置の予冷方法及びその装置に関するものであ
る。
びその装置に係り、特に、液化すべきヘリウムや水素を
圧縮したのち、これをガス化温度近くまで冷却するにお
いて、その圧縮直後のガスを液体窒素で予冷するための
液化冷凍装置の予冷方法及びその装置に関するものであ
る。
し従来の技術］
従来、ヘリウムや水素を液化する液化冷凍装置を第５図
により説明する。
により説明する。
図において、１は汗ｔ１機で、その吐出側１ａと吸込側
１ｂに熱交換器２〜８が多段（図示では７段）に接続さ
れ、その最終の第７熱交換器８に液化ガス９を貯留する
液化タンク１Ｃｌ接続される。各熱交換器２〜８は、圧
縮１１の吐出側１ａからの圧縮ガスを通す圧縮ガス通路
１１と、液化タンク１ｏ内で液化♂ず或いは蒸発した低
温ガスを圧縮機１の吸込１１１１１ｂに戻すと共に、そ
の顕然で圧縮ガス通路１１内の圧縮ガスを冷却するため
の戻りガス通路１２が形成される。この第７熱交換器８
の圧縮ガス通路１１はジュールトムソン弁１３を介して
液化タンク１ｏに接続され、また戻りガス通路１２が液
化タンク１０に接続される。
１ｂに熱交換器２〜８が多段（図示では７段）に接続さ
れ、その最終の第７熱交換器８に液化ガス９を貯留する
液化タンク１Ｃｌ接続される。各熱交換器２〜８は、圧
縮１１の吐出側１ａからの圧縮ガスを通す圧縮ガス通路
１１と、液化タンク１ｏ内で液化♂ず或いは蒸発した低
温ガスを圧縮機１の吸込１１１１１ｂに戻すと共に、そ
の顕然で圧縮ガス通路１１内の圧縮ガスを冷却するため
の戻りガス通路１２が形成される。この第７熱交換器８
の圧縮ガス通路１１はジュールトムソン弁１３を介して
液化タンク１ｏに接続され、また戻りガス通路１２が液
化タンク１０に接続される。
第１熱交換器２及び第２熱交換器３にはその圧縮ガス通
路１１の圧縮ガスを液体窒素で冷ね】するための予冷通
路１５が形成される。液体窒素タンク１６からの液体窒
素を第２熱交換器３から第１熱交換器２の予冷通路１５
を通って排出するようにされる。
路１１の圧縮ガスを液体窒素で冷ね】するための予冷通
路１５が形成される。液体窒素タンク１６からの液体窒
素を第２熱交換器３から第１熱交換器２の予冷通路１５
を通って排出するようにされる。
口の液化冷凍ＶＬ雪において、例えばヘリウムガスを液
化する場合、ヘリウムなどの供給タンク１７から圧縮態
１に常温（３００Ｋ＞のヘリウムガスが供給され、圧縮
機１で１６ｋｇ／ ｃｍ２程度に圧縮され、その圧縮ガ
スが第１〜７熱交換器２〜８の圧縮ガス通路１１を通る
間に凝縮温度近くまで冷却される。
化する場合、ヘリウムなどの供給タンク１７から圧縮態
１に常温（３００Ｋ＞のヘリウムガスが供給され、圧縮
機１で１６ｋｇ／ ｃｍ２程度に圧縮され、その圧縮ガ
スが第１〜７熱交換器２〜８の圧縮ガス通路１１を通る
間に凝縮温度近くまで冷却される。
すなわち、第１熱交換器２と第２熱交換器３とを通った
圧縮ガスは液体窒素通路１５の液体窒素の蒸発潜熱およ
び顕熱により冷却され、第３熱交換４へ流れる間に約８
０ｋに予冷され、第３熱交換器４で５０ｋ 、第４熱交
換器５で３２に１第５熱交換器６で２０ｋ、第６熱交換
器７で１１ｋ、第７熱交換器８で７に程度に冷却され、
ジュールトムソン弁１３より減圧され液化タンク１０内
で膨張されることにより液化する。この液化タンク１０
内で液化しないガス或いは蒸発ガスなどの低温ガスが第
７熱交換器８から第１熱交換器２の戻りガス通路１２を
通り、その間に圧縮ガスを冷Ｗして昇温し、略常温のガ
スとなって圧縮機１に戻り、再度圧縮される。この戻り
ガスの冷却能力が低いので第３熱交換器４を出た圧縮ガ
スの一部を高温膨張タービン１８を通して膨張させて、
そのタービン１８を回したのち、低温となったガスを第
４熱交換器５の戻りガス通路１２へ流してその第４熱交
換器５の圧縮ガスの冷却に用いる。また同様第５熱交換
器６を出た圧縮ガスを低温膨張タービン１つへ通し、そ
の低温ガスを第６熱交換器７の冷却に用いるようにして
いる。
圧縮ガスは液体窒素通路１５の液体窒素の蒸発潜熱およ
び顕熱により冷却され、第３熱交換４へ流れる間に約８
０ｋに予冷され、第３熱交換器４で５０ｋ 、第４熱交
換器５で３２に１第５熱交換器６で２０ｋ、第６熱交換
器７で１１ｋ、第７熱交換器８で７に程度に冷却され、
ジュールトムソン弁１３より減圧され液化タンク１０内
で膨張されることにより液化する。この液化タンク１０
内で液化しないガス或いは蒸発ガスなどの低温ガスが第
７熱交換器８から第１熱交換器２の戻りガス通路１２を
通り、その間に圧縮ガスを冷Ｗして昇温し、略常温のガ
スとなって圧縮機１に戻り、再度圧縮される。この戻り
ガスの冷却能力が低いので第３熱交換器４を出た圧縮ガ
スの一部を高温膨張タービン１８を通して膨張させて、
そのタービン１８を回したのち、低温となったガスを第
４熱交換器５の戻りガス通路１２へ流してその第４熱交
換器５の圧縮ガスの冷却に用いる。また同様第５熱交換
器６を出た圧縮ガスを低温膨張タービン１つへ通し、そ
の低温ガスを第６熱交換器７の冷却に用いるようにして
いる。
このように圧縮ガスを始めに液体窒素で予冷し、その後
は液化後の低温ガス或いは途中で圧縮ガスを膨張させた
低温ガスで圧縮ガスを凝縮温度近くまで下げ、その後ジ
ュールトムソン弁により膨張させて液化するようにして
いる。
は液化後の低温ガス或いは途中で圧縮ガスを膨張させた
低温ガスで圧縮ガスを凝縮温度近くまで下げ、その後ジ
ュールトムソン弁により膨張させて液化するようにして
いる。
し発明が解決しようとする問題点］
しかしながら圧縮ガスを予冷するにおいて、液体窒素は
大気圧（約１．０２ｂａｒ）のまま予冷するため、その
液体窒素の温度７７ｋ （−１９６℃）以下に圧縮ガ
スを予冷することはできない。
大気圧（約１．０２ｂａｒ）のまま予冷するため、その
液体窒素の温度７７ｋ （−１９６℃）以下に圧縮ガ
スを予冷することはできない。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、液化すべ
きガスを圧縮後、液体窒素で予冷するにおいて、よりそ
の圧縮ガスを予冷できる液化冷凍装置の予冷方法及びそ
の装置を提供することを目的とする。
きガスを圧縮後、液体窒素で予冷するにおいて、よりそ
の圧縮ガスを予冷できる液化冷凍装置の予冷方法及びそ
の装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段及び作用コ本発明は、上
記の目的を達成するために、ヘリウムや水素など液化す
べきガスを液体窒素で予冷して液化する液化冷凍装置の
予冷方法において、その液化すべきガスを大気圧下に減
圧して液体窒素で予冷する方法で、また、ヘリウム等の
液化すべきガスを圧縮する圧縮樫の吐出側に、多段に熱
交換器を接続すると共に最終段の熱交換器にジュールト
ムソン弁を介して液化タンクを接続し、その液化タンク
内で液化ガスと分離したガスを上記熱交換器の！ｔＡｎ
段から前段側へ流すと共に圧縮機の吸込側に戻す戻りガ
ス通路を形成し、上記前段の熱交換器に液体窒素の予冷
通路を形成した液化冷凍装置の予冷装置において、上記
予冷通路に接続され液体窒素を気液分離するフラッシュ
タンクと、そのフラッシュタンク内を大気圧以下に減圧
すると共にその気液分離された液分を予冷通路に供給す
る排気ポンプとを備えた装置で例えば液体窒素を０．１
５ｂａｒｋ：減圧することにより、その蒸発湿度を６４
ｋ （−２０９℃）まで下げることができ、その温度
（６４ｋ ）近くまで圧縮ガスを予冷することができる
と共に、液体窒素の寒冷を最大限に利用でき、さらに、
圧縮機などの負荷を低減できるようにしたものである。
記の目的を達成するために、ヘリウムや水素など液化す
べきガスを液体窒素で予冷して液化する液化冷凍装置の
予冷方法において、その液化すべきガスを大気圧下に減
圧して液体窒素で予冷する方法で、また、ヘリウム等の
液化すべきガスを圧縮する圧縮樫の吐出側に、多段に熱
交換器を接続すると共に最終段の熱交換器にジュールト
ムソン弁を介して液化タンクを接続し、その液化タンク
内で液化ガスと分離したガスを上記熱交換器の！ｔＡｎ
段から前段側へ流すと共に圧縮機の吸込側に戻す戻りガ
ス通路を形成し、上記前段の熱交換器に液体窒素の予冷
通路を形成した液化冷凍装置の予冷装置において、上記
予冷通路に接続され液体窒素を気液分離するフラッシュ
タンクと、そのフラッシュタンク内を大気圧以下に減圧
すると共にその気液分離された液分を予冷通路に供給す
る排気ポンプとを備えた装置で例えば液体窒素を０．１
５ｂａｒｋ：減圧することにより、その蒸発湿度を６４
ｋ （−２０９℃）まで下げることができ、その温度
（６４ｋ ）近くまで圧縮ガスを予冷することができる
と共に、液体窒素の寒冷を最大限に利用でき、さらに、
圧縮機などの負荷を低減できるようにしたものである。
［実施例］
以下本発明に係る液化冷凍装置の予冷方法及びその装置
の好適一実施例を添付図面に基づいて説明する。
の好適一実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１図において、１は圧縮別で、その吐出側１ａと吸込
側１ｂ間に複数段、例えば第１〜７段の熱交換器２〜８
が接続され、その各熱交換器２〜８に圧縮ガス通路１１
と戻りガス通路１２が形成され、最侵段の第７熱交換器
８の圧縮ガス通路１１にジュールトムソン弁１３を介し
て液化ガス９を貯留する液化タンク１０が接続されまた
、戻りガス通路１２が液化タンク１０に接続される。
側１ｂ間に複数段、例えば第１〜７段の熱交換器２〜８
が接続され、その各熱交換器２〜８に圧縮ガス通路１１
と戻りガス通路１２が形成され、最侵段の第７熱交換器
８の圧縮ガス通路１１にジュールトムソン弁１３を介し
て液化ガス９を貯留する液化タンク１０が接続されまた
、戻りガス通路１２が液化タンク１０に接続される。
第３熱交換器４を出た圧縮ガスの一部は高温膨張タービ
ン１８に導入されて膨張され、タービン１８を回転した
のち、第４熱交換＠５の戻りガス通路１２に導入され、
そこで圧縮ガス通路１１内の圧縮ガスを冷却するように
され、また同様第５熱交換器６の圧縮ガス通路１１の出
口側に低温膨張タービン１つが接続され、その低温膨張
タービン１つの出口側が第６熱交換器７の戻りガス通路
１２の入口側に接続され、低温膨張タービン１９内で膨
張した低温ガスで第６熱交換器７を通る圧縮ガスを冷却
するようにされる。圧縮機１の吸込側１ｂには液化タン
ク１０内で生成された液化ガス９日に見合った量のヘリ
ウムや水素などの供給タンク１７が接続される。
ン１８に導入されて膨張され、タービン１８を回転した
のち、第４熱交換＠５の戻りガス通路１２に導入され、
そこで圧縮ガス通路１１内の圧縮ガスを冷却するように
され、また同様第５熱交換器６の圧縮ガス通路１１の出
口側に低温膨張タービン１つが接続され、その低温膨張
タービン１つの出口側が第６熱交換器７の戻りガス通路
１２の入口側に接続され、低温膨張タービン１９内で膨
張した低温ガスで第６熱交換器７を通る圧縮ガスを冷却
するようにされる。圧縮機１の吸込側１ｂには液化タン
ク１０内で生成された液化ガス９日に見合った量のヘリ
ウムや水素などの供給タンク１７が接続される。
この第１図の液化冷凍装置において、第１熱交換器２及
び第２熱交換器３を通る圧縮ガスを、大気圧以下に減圧
した液体窒素で予冷する予冷装置２０Ｓ設けられる。
び第２熱交換器３を通る圧縮ガスを、大気圧以下に減圧
した液体窒素で予冷する予冷装置２０Ｓ設けられる。
この予冷装置２０は、第２熱交換器３及び第１熱交換器
２に夫々設けられた液体窒素およびその蒸発ガスの予冷
通路２２’、２１と、液体窒素を貯留してその液体窒素
を減圧雰囲気に維持するフラッシュタンク２３と、フラ
ッシュタンク２３内を減圧すると共にその減圧した液体
窒素及びその蒸発ガスを第２熱交換器３及び第１熱交換
器２の予冷通路２２．２１へ流すための排気ポンプ２４
とからなる。すなわち、フラッシュタンク２３の下部と
、第２熱交換器３の予冷通路２２の入口側とがバイブ２
５で接続され、その予冷通路２２の出口側が排気ポンプ
２４の吸込側２４ｂに接続され、その吐出（ｔ１２４ａ
が第１熱交換器２の予冷通路２１の入口側にバイブ２６
を介して接続され、その予冷通路２１の出口側に蒸発し
た窒素の排出部２７が接続される。またフラッシュタン
ク２３の上部は排気バイブ２８を介して排気ポンプ２４
の吸込Ｉ１２４ ｂに接続されると共に士の排気パイプ
２８に圧力制御手段である圧力調節弁２つが接続される
。圧力調節弁２９は、フラッシュタンク２３内の圧力を
検出する圧力発信器３０と、その圧力発信器３０の信号
が入力された圧力調節器３１とによりその開度が調節さ
れ、フラッシュタンク２３内の圧力を所定圧力（例えば
０１５ｂａｒ）に維持する。フラッシュタンク２３には
排出部２７で排出された窒素に見合った液体窒素が液体
窒素タンク３２から制御弁１４を介して供給される。こ
の場合、排出部２７での窒素を液化冷凍して再度液体窒
素とし、それをフラッシュタンク２３に循環するように
してもよい。
２に夫々設けられた液体窒素およびその蒸発ガスの予冷
通路２２’、２１と、液体窒素を貯留してその液体窒素
を減圧雰囲気に維持するフラッシュタンク２３と、フラ
ッシュタンク２３内を減圧すると共にその減圧した液体
窒素及びその蒸発ガスを第２熱交換器３及び第１熱交換
器２の予冷通路２２．２１へ流すための排気ポンプ２４
とからなる。すなわち、フラッシュタンク２３の下部と
、第２熱交換器３の予冷通路２２の入口側とがバイブ２
５で接続され、その予冷通路２２の出口側が排気ポンプ
２４の吸込側２４ｂに接続され、その吐出（ｔ１２４ａ
が第１熱交換器２の予冷通路２１の入口側にバイブ２６
を介して接続され、その予冷通路２１の出口側に蒸発し
た窒素の排出部２７が接続される。またフラッシュタン
ク２３の上部は排気バイブ２８を介して排気ポンプ２４
の吸込Ｉ１２４ ｂに接続されると共に士の排気パイプ
２８に圧力制御手段である圧力調節弁２つが接続される
。圧力調節弁２９は、フラッシュタンク２３内の圧力を
検出する圧力発信器３０と、その圧力発信器３０の信号
が入力された圧力調節器３１とによりその開度が調節さ
れ、フラッシュタンク２３内の圧力を所定圧力（例えば
０１５ｂａｒ）に維持する。フラッシュタンク２３には
排出部２７で排出された窒素に見合った液体窒素が液体
窒素タンク３２から制御弁１４を介して供給される。こ
の場合、排出部２７での窒素を液化冷凍して再度液体窒
素とし、それをフラッシュタンク２３に循環するように
してもよい。
次にヘリウム等を液化冷凍する場合を説明する。
ヘリウムや水素など液化すべきガスが圧縮機１で圧縮さ
れ、第１〜７熱交換器２〜８の圧縮ガス通路１１を通る
間に順次冷却されてン疑縮濡度近くまで温度が下げられ
たのち、液化タンク１ｏ内で膨張されて液化ガス９とな
る。この液化タンク１゜内で液化しなかった低温ガス或
いは蒸発した低温ガスは後段の第７熱交換器８がら前段
の第１熱交換器２の戻りガス通路１２を通って圧縮ガス
通路１１内の圧縮ガスを冷却したのち圧縮機１に戻され
、また同時に液化タンク１０で生じた液化ガス９分のヘ
リウムや水素が供給タンク１７から圧縮機１に供給され
上述のようにヘリウム等のガス液化が行なわれる。
れ、第１〜７熱交換器２〜８の圧縮ガス通路１１を通る
間に順次冷却されてン疑縮濡度近くまで温度が下げられ
たのち、液化タンク１ｏ内で膨張されて液化ガス９とな
る。この液化タンク１゜内で液化しなかった低温ガス或
いは蒸発した低温ガスは後段の第７熱交換器８がら前段
の第１熱交換器２の戻りガス通路１２を通って圧縮ガス
通路１１内の圧縮ガスを冷却したのち圧縮機１に戻され
、また同時に液化タンク１０で生じた液化ガス９分のヘ
リウムや水素が供給タンク１７から圧縮機１に供給され
上述のようにヘリウム等のガス液化が行なわれる。
第１熱交換器２と第２熱交換器３の圧縮ガス通路１１を
通る圧縮ガスは予冷装置２０により大気圧下に減圧され
た液体窒素で予冷される。すなわち、フラッシュタンク
２３はその上部から排気バイア２８を介して排気ポンプ
２４で吸引され、かつ圧力調節弁２っで所定圧力（例え
ば０，１５ ｂａｒ ）に維持されるため、そのフラッ
シュタンク２３内の液体窒素３３はその温度が大気圧下
の沸点７７ｋ ＜−１９６℃）より低い温度となり、
その液体窒素３３が、バイブ２５を介して第２熱交換器
３の予冷通路２２を通ってその第２熱交換器３内の圧縮
ガス通路１１内の圧縮ガスを、その蒸発潜熱で予冷した
のら、排気ポンプ２４より第１熱交換器２の予冷通路２
１を通り、蒸発窒素ガスの顕熱で圧縮ガスを予冷するこ
ととなる。
通る圧縮ガスは予冷装置２０により大気圧下に減圧され
た液体窒素で予冷される。すなわち、フラッシュタンク
２３はその上部から排気バイア２８を介して排気ポンプ
２４で吸引され、かつ圧力調節弁２っで所定圧力（例え
ば０，１５ ｂａｒ ）に維持されるため、そのフラッ
シュタンク２３内の液体窒素３３はその温度が大気圧下
の沸点７７ｋ ＜−１９６℃）より低い温度となり、
その液体窒素３３が、バイブ２５を介して第２熱交換器
３の予冷通路２２を通ってその第２熱交換器３内の圧縮
ガス通路１１内の圧縮ガスを、その蒸発潜熱で予冷した
のら、排気ポンプ２４より第１熱交換器２の予冷通路２
１を通り、蒸発窒素ガスの顕熱で圧縮ガスを予冷するこ
ととなる。
この予冷において、第４図に示すように窒素のＰ−ｉ線
図で示すように大気圧（１，０２ｂａｒ）では液体窒素
の湿度が７７ｋ （−１９６℃）でその飽和液線犯と
飽和蒸気線１間の蒸発潜熱ａに対し、本発明においては
液体窒素を例えば０，１５ｂａｒに減圧することにより
、その温度を６４ｋ （−２０９℃）と従来より低温
にでき、しかも従来の蒸発潜熱ａより大きい蒸発潜熱す
とすることができ、従って第２熱交換器３を出た圧縮ガ
スは６４に近くまでその温度を下げることができると共
に減圧した液体窒素の蒸発潜熱すが大きいため効率のよ
い予冷が可能となる。
図で示すように大気圧（１，０２ｂａｒ）では液体窒素
の湿度が７７ｋ （−１９６℃）でその飽和液線犯と
飽和蒸気線１間の蒸発潜熱ａに対し、本発明においては
液体窒素を例えば０，１５ｂａｒに減圧することにより
、その温度を６４ｋ （−２０９℃）と従来より低温
にでき、しかも従来の蒸発潜熱ａより大きい蒸発潜熱す
とすることができ、従って第２熱交換器３を出た圧縮ガ
スは６４に近くまでその温度を下げることができると共
に減圧した液体窒素の蒸発潜熱すが大きいため効率のよ
い予冷が可能となる。
第２図は本発明の他の実施例を示すもので、予冷装置２
ｏにおける排気ポンプ２４の接続位置を変形したもので
ある。
ｏにおける排気ポンプ２４の接続位置を変形したもので
ある。
すなわち、フラッシュタンク２３の排気パイプ２８を、
第１熱交換器２と第２熱交換器３の予冷通路２１．２２
間に接続し、排気ポンプ２４を、第１熱交換器２の予冷
通路２１の出口側に接続したものである。本例において
は排気ポンプ２４は第１熱交換器２で予冷後の窒素を排
気するので、略常温の窒素を排気でき、低温用の排気ポ
ンプを用いる必要がない。
第１熱交換器２と第２熱交換器３の予冷通路２１．２２
間に接続し、排気ポンプ２４を、第１熱交換器２の予冷
通路２１の出口側に接続したものである。本例において
は排気ポンプ２４は第１熱交換器２で予冷後の窒素を排
気するので、略常温の窒素を排気でき、低温用の排気ポ
ンプを用いる必要がない。
第３図は本発明のさらに他の実施例を示し、排気ポンプ
２４は第１図と同様にし、フラッシュタンク２３の圧力
をｆＩＩＪ ＩＮする調節弁２９ａをフラッシュタンク
２３の圧ノ〕を検出して制御する代りにフラッシュタン
ク２３内の液体窒素３３の温度を検出して制御するよう
にしたもので、フラッシュタンク２３の下部の液溜部に
温度発信器３４を設け、その温度発信器３４からの検出
温度信号を温度調節器３１ａに入力し、その温度調節器
３１ａがフラッシュタンク２３内の液体窒素３３の温度
を、例えば６４ｋ （−２０９℃）となるよう温度調
整手段である温度調節弁２９ａの開度を調節するように
したものである。すなわち、フラッシュタンク２３内の
液体窒素３３の温度が高ければフラッシュタンク２３内
での蒸発量が多くなるよう温度調節弁２９ａの弁開度を
開けるよう調節すれば、その蒸発潜熱で液体窒素３３の
温度は下がり、逆に温度が下がれば弁開度を閉じるよう
に調節すれば蒸発量を少なくすることでその温度を高く
でき、フラッシュタンク２３内の液体窒素３３の温度を
制御することができる。
２４は第１図と同様にし、フラッシュタンク２３の圧力
をｆＩＩＪ ＩＮする調節弁２９ａをフラッシュタンク
２３の圧ノ〕を検出して制御する代りにフラッシュタン
ク２３内の液体窒素３３の温度を検出して制御するよう
にしたもので、フラッシュタンク２３の下部の液溜部に
温度発信器３４を設け、その温度発信器３４からの検出
温度信号を温度調節器３１ａに入力し、その温度調節器
３１ａがフラッシュタンク２３内の液体窒素３３の温度
を、例えば６４ｋ （−２０９℃）となるよう温度調
整手段である温度調節弁２９ａの開度を調節するように
したものである。すなわち、フラッシュタンク２３内の
液体窒素３３の温度が高ければフラッシュタンク２３内
での蒸発量が多くなるよう温度調節弁２９ａの弁開度を
開けるよう調節すれば、その蒸発潜熱で液体窒素３３の
温度は下がり、逆に温度が下がれば弁開度を閉じるよう
に調節すれば蒸発量を少なくすることでその温度を高く
でき、フラッシュタンク２３内の液体窒素３３の温度を
制御することができる。
［発明の効果］
以上詳述してきたことから明らかなように本発明によれ
ば次のごとき優れた効果を発揮する。
ば次のごとき優れた効果を発揮する。
（１） 液化すべきガスを圧縮したのち、大気圧以下
に減圧した液体窒素で予冷するので、その予冷温度を低
くできると共にヘリウム側の冷凍負荷を減少させ圧縮機
の動力を軽減できる。
に減圧した液体窒素で予冷するので、その予冷温度を低
くできると共にヘリウム側の冷凍負荷を減少させ圧縮機
の動力を軽減できる。
ＣＤ 液体窒素を減圧するので液体窒素の蒸発潜熱が増
加して液体窒素の寒冷を最大限に利用でき圧縮機の負荷
が低減できる。
加して液体窒素の寒冷を最大限に利用でき圧縮機の負荷
が低減できる。
第１図は本発明の液化冷凍装置の予冷方法を実施する装
置の一実施例を示す図、第２図は同じく本発明の他の実
施例を示す図、第３図は本発明のざらに他の実施例を示
す要部図、第４図は本発明における液体窒素の予冷にお
いて、その窒素のＰ−ｉ線図、第５図は従来の液化冷凍
！Ａ置を示す図である。 図中、１は圧縮機、２〜８は熱交換器、１゜は液化タン
ク、１１は圧縮ガス通路、１２は戻りガス通路、２０は
予冷装置、２１．２２は予冷通路、２３はフラッシュタ
ンク、２４は排気ポンプである。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
絹 谷 信 雄第１図 第２図 第３図 エンタ１しご−（ 第４図 第５図
置の一実施例を示す図、第２図は同じく本発明の他の実
施例を示す図、第３図は本発明のざらに他の実施例を示
す要部図、第４図は本発明における液体窒素の予冷にお
いて、その窒素のＰ−ｉ線図、第５図は従来の液化冷凍
！Ａ置を示す図である。 図中、１は圧縮機、２〜８は熱交換器、１゜は液化タン
ク、１１は圧縮ガス通路、１２は戻りガス通路、２０は
予冷装置、２１．２２は予冷通路、２３はフラッシュタ
ンク、２４は排気ポンプである。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
絹 谷 信 雄第１図 第２図 第３図 エンタ１しご−（ 第４図 第５図
Claims (4)
- （１）ヘリウムや水素など液化すべきガスを液体窒素で
予冷して液化する液化冷凍装置の予冷方法において、そ
の液化すべきガスを大気圧以下に減圧した液化窒素で予
冷することを特徴とする液化冷凍装置の予冷方法。 - （２）ヘリウム等の液化すべきガスを圧縮する圧縮機の
吐出側に、多段に熱交換器を接続すると共に最終段の熱
交換器にジュールトムソン弁を介して液化タンクを接続
し、その液化タンク内で液化ガスと分離したガスを上記
熱交換器の最終段から前段側へ流すと共に圧縮機の吸込
側に戻す戻りガス通路を形成し、上記前段の熱交換器に
液体窒素の予冷通路を形成した液化冷凍装置の予冷装置
において、上記予冷通路に接続され液体窒素を気液分離
するためのフラッシュタンクと、該フラッシュタンク内
を大気圧以下に減圧すると共に気液分離された液分を上
記予冷通路に供給するための排気ポンプ系とを備えたこ
とを特徴とする液化冷凍装置の予冷装置。 - （３）ヘリウム等の液化すべきガスを圧縮する圧縮機の
吐出側に、多段に熱交換器を接続すると共に最終段の熱
交換器にジュールトムソン弁を介して液化タンクを接続
し、その液化タンク内で液化ガスと分離したガスを上記
熱交換器の最終段から前段段へ流すと共に圧縮機の吸込
側に戻す戻りガス通路を形成し、上記前段の熱交換器に
液体窒素の予冷通路を形成した液化冷凍装置の予冷装置
において、上記予冷通路に接続され液体窒素を気液液分
離するためのフラッシュタンクと、該フラッシュタンク
内を大気圧以下に減圧すると共に気液分離された液分を
上記予冷通路に供給するための排気ポンプ系と、上記フ
ラッシュタンク内の圧力を検出してフラッシュタンク内
の圧力を一定に制御する圧力制御手段とを備えた液化冷
凍装置の予冷装置。 - （４）ヘリウム等の液化すべきガスを圧縮する圧縮機の
吐出側に、多段に熱交換器を接続すると共に最終段の熱
交換器にジュールトムソン弁を介して液化タンクを接続
し、その液化タンク内で液化ガスと分離したガスを上記
熱交換器の最終段から前段側へ流すと共に圧縮機の吸込
側に戻す戻りガス通路を形成し、上記前段の熱交換器に
液体窒素の予冷通路を形成した液化冷凍装置の予冷装置
において、上記予冷通路に接続され液体窒素を気液分離
するためのフラッシュタンクと、該フラッシュタンク内
を大気圧以下に減圧すると共に、気液分離された液分を
上記予冷通路に供給するための排気ポンプ系と、上記フ
ラッシュタンク内の液分の温度を検出し、この温度が一
定となるようフラッシュタンク内温度を制御する温度調
整手段とを備えたことを特徴とする液化冷凍装置の予冷
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61123596A JPS62280571A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 液化冷凍装置の予冷方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61123596A JPS62280571A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 液化冷凍装置の予冷方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62280571A true JPS62280571A (ja) | 1987-12-05 |
Family
ID=14864525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61123596A Pending JPS62280571A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 液化冷凍装置の予冷方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62280571A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0385565A3 (en) * | 1989-02-02 | 1990-11-28 | Oscar Mayer Foods Corporation | Food package containing a reclosable means |
| JP2005274127A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Air Products & Chemicals Inc | 水素を液化する方法及び装置 |
| WO2019189409A1 (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 川崎重工業株式会社 | 液体水素製造設備及び水素ガス製造設備 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP61123596A patent/JPS62280571A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0385565A3 (en) * | 1989-02-02 | 1990-11-28 | Oscar Mayer Foods Corporation | Food package containing a reclosable means |
| JP2005274127A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Air Products & Chemicals Inc | 水素を液化する方法及び装置 |
| JP2012237554A (ja) * | 2004-03-24 | 2012-12-06 | Air Products & Chemicals Inc | 水素を液化する方法及び装置 |
| WO2019189409A1 (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 川崎重工業株式会社 | 液体水素製造設備及び水素ガス製造設備 |
| CN111919077A (zh) * | 2018-03-29 | 2020-11-10 | 川崎重工业株式会社 | 液态氢制造设备和氢气制造设备 |
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