低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置制造方法
【专利摘要】本发明的低温气体供给装置具备：第一换热器，通过导入混合有低温液化气体气化后的气化气体及与所述低温液化气体相比温度高的气体的混合气体和所述低温液化气体，且使所述混合气体和所述低温液化气体彼此进行热交换，从而将所述混合气体作为低温气体制冷剂排出，并且将所述低温液化气体作为所述气化气体排出；混合机构，混合所述气体和从所述第一换热器排出的所述气化气体，并且作为所述混合气体排出；和第一控制机构，基于对所述低温气体制冷剂检测出的温度与所述低温气体制冷剂的目标温度间的差异，调整导入到所述混合机构的所述气体及所述气化气体各自的量，从而将所述低温气体制冷剂的温度控制为所述目标温度。
【专利说明】低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置。
[0002]本申请基于2011年10月11日在日本提出的特愿2011-223716号要求优先权，并在此援引其内容。
【背景技术】
[0003]在有机合成和结晶等化学反应过程中，要求在低温区下的精度高的温度控制。因此，如后述的专利文献所示，有时使用低温反应装置。在所述的低温反应装置中，使用在反应槽的外侧设置有能够使载热体流通的独立的槽(套管)的双层结构的容器，向该套管部供给温度被控制为低温的载热体，从而将反应槽内部的反应液冷却调整为规定的温度。
[0004]向反应槽供给的载热体，在换热器中与低于热载体的凝固点的温度的低温液化气体(如液化氮)等进行热交换，从而以冷却至规定的温度以下的方式温度受控后，被供给到反应槽的套管中。
[0005]在这种冷却装置中，需要防止换热器内的载热体的冻结。即，这是因为当换热器内的载热体冻结时，会闭塞流道，因此具有载热体循环无法进行的情况。另外，当由于载热体冻结而流道闭塞时，换热器的压力损失变大，从而在设计方面需要技术要求苛刻的泵，并且增加泵的热侵入，因此增加冷却用低温液化气体的使用量。
[0006]以往，为了防止载热体冻结的进行，必须将热载体的冷却温度设定为足够高于载热体凝固点的温度。即，无法充分发挥载热体本应所具有的低温特性。
[0007]已公开有若干个用于避免如上述的载热体冻结的技术。例如，专利文献I通过设置根据换热器的载热体出入口部的载热体的差压或者换热器的低温液化气体出口部的蒸发气体温度来阻断低温气体的供给的机构而实现。另外，专利文献2通过检测换热器传热面的温度以控制低温液化气体供给量而实现。
[0008]根据上述专利文献中公开的技术，虽然能够防止因低温液化气体的过多供给引起的换热器内部的载热体凝固的进行，但会产生程度不轻的载热体的凝固。
[0009]另一方面，作为进一步确实地抑制换热器内部的载热体凝固的方法，可以考虑调整向换热器供给的低温液化气体的温度的方法，具体来讲将低温液化气体在升温的状态下向换热器供给的方法。
[0010]在使低温液化气体升温的一个方法为将低温液化气体和与其相比温度高的气体例如同一种类的常温气体混合的方法。然而，当使用简单的混合器时，具有混合后的低温气体中产生温度不稳定和脉动的问题。例如，由于液化氮与常温氮气之间的温度差较大，并且液化氮以较少的流量具有较大的低温热量，因此具有难以控制微小流量，并且产生因混合后的低温氮气的流量的脉动或混合不良引起的温度不稳定的问题。为了解决上述问题，需要例如在专利文献3中所公开的效率优良或较大的混合器，并且引起设备的成本提高。
[0011]专利文献1:特开平11-037623号公报
[0012]专利文献2:特开2009-287822号公报[0013]专利文献3:特开平09-287883号公报
【发明内容】
[0014]本发明是鉴于上述问题而提出的，提供一种低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置，所述低温气体供给装置能够供给被准确地且稳定地控制的低温气体制冷剂，所述载热体冷却装置导入该低温气体制冷剂，并能排出通过与该低温气体制冷剂之间的热交换，被准确地且稳定地控制且不凝固的载热体，所述低温反应控制装置能够利用该载热体，在宽范围的温度区下实现稳定的控制。
[0015]本发明为了解决上述问题，采用以下的技术方案。
[0016](I) 一种低温气体供给装置，具备:
[0017]第一换热器，通过导入混合有低温液化气体气化后的气化气体及与所述低温液化气体相比温度高的气体的混合气体和所述低温液化气体，且使所述混合气体和所述低温液化气体彼此进行热交换，从而将所述混合气体作为低温气体制冷剂排出，并且将所述低温液化气体作为所述气化气体排出；
[0018]混合机构，混合所述气体和从所述第一换热器排出的所述气化气体，并且作为所述混合气体排出；和
[0019]第一控制机构，基于对所述低温气体制冷剂检测出的温度与所述低温气体制冷剂的目标温度间的差异，调整导入到所述混合机构的所述气体及所述气化气体各自的量，从而将所述低温气体制冷剂的温度控制为所述目标温度。
[0020](2) 一种低温气体供给装置，具备:
[0021]第一换热器，通过导入低温液化气体及与所述低温液化气体相比温度高的气体，且使所述低温液化气体和所述气体彼此进行热交换，从而分别作为所述低温液化气体气化后的气化气体及热交换后气体排出，其中，所述热交换后气体为热交换后的所述气体；
[0022]混合机构，混合从所述第一换热器排出的所述热交换后气体和所述气化气体，并且作为低温气体制冷剂排出；和
[0023]第一控制机构，基于对所述低温气体制冷剂检测出的温度与所述所述低温气体制冷剂的目标温度间的差异，调整与导入到所述第一换热器的所述低温液化气体相比温度高的气体的量和导入到所述混合机构的所述气化气体的量，从而将所述低温气体制冷剂的温度控制为所述目标温度。
[0024](3)如(I)或(2)所述的低温气体供给装置，所述混合机构为喷射器。
[0025](4) 一种载热体冷却装置，具备:
[0026]如(I)所述的低温气体供给装置或如(2)所述的低温气体供给装置；
[0027]第二换热器，使从所述低温气体供给装置排出的所述温度受控的所述低温气体制冷剂和在循环路径中巡回的载热体彼此进行热交换；和
[0028]第二控制机构，基于对所述载热体检测出的温度与该载热体的目标温度间的差异，调整导入到所述第二换热器的所述低温气体制冷剂的量，从而将所述载热体的温度控制为所述载热体的目标温度。
[0029](5) 一种低温反应控制装置,具备:
[0030]如(4)所述的载热体冷却装置；和[0031]低温反应槽，被构成为导入在所述循环路径中循环的所述温度受控的所述载热体,从而将反应槽内部的反应液冷却调整为所需温度。
[0032](6)—种载热体冷却装置,具备:
[0033]第一换热器，通过导入混合有低温液化气体气化后的气化气体及与所述低温液化气体相比温度高的气体的混合气体和所述低温液化气体，且使所述混合气体和所述低温液化气体彼此进行热交换，从而将所述混合气体作为低温气体制冷剂排出，并且将所述低温液化气体作为所述气化气体排出；
[0034]混合机构，混合所述气体和从所述第一换热器排出的所述气化气体，并且作为所述混合气体排出；
[0035]第一控制机构，基于对所述低温气体制冷剂检测出的温度与所述低温气体制冷剂的目标温度间的差异，调整导入到所述混合机构的所述气体的量，从而将所述低温气体制冷剂的温度控制为所述目标温度；
[0036]第二换热器，使从所述第一换热器排出的所述温度受控的所述低温气体制冷剂和在循环路径中巡回的载热体彼此进行热交换；和
[0037]第二控制机构，基于对所述载热体检测出的温度与该载热体的目标温度间的差异，调整所述气体的量，从而将所述载热体的温度控制为所述载热体的目标温度。
[0038](7) 一种载热体冷却装置，具备:
[0039]第一换热器，通过导入低温液化气体及与所述低温液化气体相比温度高的气体，且使所述低温液化气体和所述气体彼此进行热交换，从而分别作为所述低温液化气体气化后的气化气体及热交换后气体排出，其中，所述热交换后气体为热交换后的所述气体；
[0040]混合机构，混合从所述第一换热器排出的所述热交换后气体和所述气化气体，并且作为低温气体制冷剂排出；
[0041]第一控制机构，基于对所述低温气体制冷剂检测出的温度与所述低温气体制冷剂的目标温度间的差异，调整导入到所述混合机构的所述气化气体的量，从而将所述低温气体制冷剂的温度控制为所述目标温度；
[0042]第二换热器，使从所述第一换热器排出的所述温度受控的所述低温气体制冷剂和在循环路径中巡回的载热体彼此进行热交换；和
[0043]第二控制机构，基于对所述载热体检测出的温度与该载热体的目标温度间的差异，调整所述气体的量，从而将所述载热体的温度控制为所述载热体的目标温度。
[0044](8) 一种低温反应控制装置,具备:
[0045]如(6)所述的载热体冷却装置或如(7)所述的载热体冷却装置；和
[0046]低温反应槽，被构成为导入在所述循环路径中循环的所述温度受控的所述载热体,从而将反应槽内部的反应液冷却调整为所需温度。
[0047]本发明的低温气体供给装置由于对低温液化气体和温度高于该低温液化气体温度的气体在减少温度差后进行混合，因此实现均匀的混合，并且能够避免混合机构的特殊性，扩大混合机构的选择范围。另外，由于混合了温度相近的两种气体，因此通过混合前的各气体的流量调整所进行的低温气体制冷剂的温度控制稳定。特别是，由于能够避免起因于由混合不良引起的温度的脉动变化的流量的脉动控制，因此控制变得稳定。另外，即使低温气体制冷剂的目标温度改变，也能够适当地追随目标温度的值。另一方面，能够将低温液化气体的低温热量有效利用于低温气体制冷剂的生成中。
[0048]另外，在选择喷射器作为混合机构的情况下，即使在温度相近的两种气体的压力彼此不同的情况下也容易进行混合。另外，能够与使用一般的混合器的情况相比使装置小型化。
[0049]本发明的载热体冷却装置由于通过向第二换热器导入温度稳定的低温气体制冷齐U，从而准确地且稳定地控制在循环路径中巡回的载热体的温度，因此能够将考虑了载热体的凝固点的载热体的目标温度设定得更理想。即，能够在第二交换器内不产生载热体的冻结的情况下，将载热体的目标温度设定为接近该载热体的凝固点。由此，能够防止由冻结引起的循环路径的闭塞和由该闭塞引起的路径内的压力损失，并且抑制过度的热侵入，作为装置整体能够省力化。
[0050]本发明的低温反应控制装置由于能够使用被准确地且稳定地控制在接近载热体的凝固点的低温的载热体，对反应槽进行低温控制，因此在宽范围温度区下的稳定的控制成为可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]图1是表示作为适用本发明的第一实施方式的低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置的系统图。
[0052]图2是表示作为适用本发明的第二实施方式的低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置的系统图。
[0053]图3是表示作为适用本发明的第三实施方式的低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置的系统图。
[0054]图4是表示作为适用本发明的第四实施方式的低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置的系统图。
【具体实施方式】
[0055]下面，采用附图对作为适用本发明的第一实施方式的低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置进行详细说明。
[0056]此外，在下面的说明中采用的附图，为了易于理解特征，从方便起见有时放大表示特征部分，各结构要素的尺寸比例等不一定与实际相同。
[0057](第一实施方式)
[0058]首先，对适用本发明的第一实施方式所涉及的低温气体供给装置100A、载热体冷却装置200A及低温反应控制装置300A的结构进行说明。图1是本发明的低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置的第一实施方式的系统图。
[0059]如图1所示，本发明的第一实施方式所涉及的低温气体供给装置100A具备:常温路径1A，从一端导入与后述的低温液化气体相比为高温气体的常温氮气(GN2) NNG ;低温路径2A，从一端导入作为低温液化气体的液化氮(LN2) LN (例如，-196°C );混合路径3A，供后述的混合气体及低温氮气制冷剂流过；喷射器(混合机构)4A，混合从常温路径IA的另一端导入的常温氮气NNG和从低温路径2A的另一端导入的、液化氮LN气化后的气体(下称“液化氮气化气体”)，以生成混合气体CG ;第一换热器5A，通过低温路径2A对第一换热器5A的贯通，导入上述液化氮LN并将上述液化氮LN作为液化氮气化气体LNG而排出，另一方面通过混合路径3A对第一换热器5A的贯通，导入上述混合气体CG并将上述混合气体CG作为低温氮气制冷剂CNG而排出；第一温度检测器6A，检测在混合路径3A中的第一换热器5A的下游流动的低温氮气制冷剂CNG的温度；第一温度调节器(第一控制机构)7A，基于由第一温度检测器6A测出的检测温度，输出第一控制信号CSl ;流量调整阀8A，基于第一控制信号CS1，调整流向常温路径IA的常温氮气NNG的流量；和第一流量调整阀9A，基于第一控制信号CS1，调整在低温路径2A中的第一换热器5A的下游流动的液化氮气化气体LNG的流量。
[0060]此外，在第一换热器5A的内部，低温路径2A和混合路径3A并行，并且构成为分别在低温路径2A和混合路径3A中流动的液化氮LN和混合气体CG彼此进行热交换。特别是，低温路径2A及混合路径3A配设为这些液化氮LN和混合气体CG沿彼此相反的方向流动，即成为逆流。
[0061]另外，本发明的第一实施方式所涉及的载热体冷却装置200A由以下结构构成:如上述结构的低温气体供给装置100A ;再加上载热体循环路径21，供载热体HM循环；第二换热器22，被构成为通过混合路径3A和载热体循环路径21的并行且对第二换热器22的贯通，使分别在混合路径3A和载热体循环路径21中流动的低温氮气制冷剂CNG和载热体HM彼此进行热交换；载热体循环泵23，使载热体HM在载热体循环路径21内循环；第二温度检测器24，检测在载热体循环路径21内循环的载热体HM的温度；第二温度调节器25，基于由第二温度检测器24测出的检测温度，输出第二控制信号CS2 ;第二流量调整阀26，基于第二控制信号CS2，调整在混合路径3A中流动的低温氮气制冷剂CNG的流量；和备用箱27，用于吸收载热体的伴随温度变化的膨胀和收缩。
[0062]另外，本发明的第一实施方式所涉及的低温反应控制装置300A由如上述结构的载热体冷却装置200A和再加上低温反应槽31构成。在此，低温反应槽31至少具备能够使载热体HM流通的套管31a和用于搅拌反应液的搅拌电机31b。
[0063]下面，对如上述构成的第一实施方式所涉及的低温气体供给装置100A、载热体冷却装置200A及低温反应控制装置300A的动作和其作用进行说明。
[0064]从低温路径2A的一端导入液化氮(LN2)LN,并且导入到第一换热器5A。液化氮LN通过在第一换热器5A内的与混合路径3A内的混合气体CG之间的热交换，成为液化氮气化气体LNG。从第一换热器5A排出的液化氮气化气体LNG和另一方面从常温路径IA的一端导入的常温氮气NNG被导入喷射器4A内，并且利用这些气体的压力差而进行混合。从喷射器4A排出的混合气体CG被导入第一换热器5A内，进行与低温路径2A内的液化氮LN之间的热交换，并且通过湍流效果而被均温化，并作为低温氮气制冷剂CNG而排出。
[0065]第一温度检测器6A检测在混合路径3A中的第一换热器5A的下游流动的低温氮气制冷剂CNG的温度。第一温度调节器7A输出与由第一温度检测器6A测出的检测温度和低温氮气制冷剂CNG的所需温度(目标温度)间的差异相应的第一控制信号CSl。流量调整阀8A基于第一控制信号CS1，调整流向常温路径IA的常温氮气NNG的流量。第一流量调整阀9A基于第一控制信号CS1，调整在低温路径2A中的第一换热器5A的下游流动的液化氮气化气体LNG的流量。如此，通过以第一温度检测器6A、第一温度调节器7A、流量调整阀8A及第一流量调整阀9A为结构的反馈控制，低温氮气制冷剂CNG被调整为所需温度。
[0066]此外，可以在第一换热器5A的一次侧调整导入到喷射器4A的液化氮气化气体LNG的流量，但因为如此成为调整第一换热器5A的二次侧、即液化氮气化气体LNG、即作为气化后的单一相的气体的流量的结构，所以与调节第一换热器5A的一次侧、即伴随相变的液化氮LN的流量情况相比，能够进行精密的流量调节。
[0067]如上，被调整为所需温度的低温氮气制冷剂CNG被供给到第二换热器22，并通过热交换，对于在载热体循环路径21中流动的载热体HM进行冷却。在此，第二温度检测器24检测在载热体循环路径21内循环的载热体HM的温度。第二温度调节器25输出与由第二温度检测器24测出的检测温度和载热体HM的所需温度(目标温度)间的差异相应的第二控制信号CS2。第二流量调整阀26基于第二控制信号CS2，调整在混合路径3A中流动的低温氮气制冷剂CNG的流量。如此，通过以第二温度检测器24、第二温度调节器25及第二流量调整阀26为结构的反馈控制，载热体HM被调整为所需温度。
[0068]如上被调整为所需温度的载热体HM通过载热体循环泵23的动作而供给到低温反应槽31的套管31a。由此，反应槽内部的反应液被冷却调整为规定的温度。
[0069]如上，根据本发明的第一实施方式，由于通过第一换热器5A将液化氮LN变换为接近常温氮气NNG的温度的液化氮气化气体LNG，并且混合所述常温氮气NNG和所述液化氮气化气体LNG，因此能够实现均匀的混合。另外，由于在该混合中采用喷射器4A，因此即使所述常温氮气NNG和所述液化氮气化气体LNG的压力彼此不同，也能够容易实现混合，另外，与使用一般的混合器的情况相比能够使装置小型化。
[0070]另外，由于通过第一换热器5A将液化氮LN变换为接近常温氮气NNG的温度的液化氮气化气体LNG，并且混合所述常温氮气NNG和所述液化氮气化气体LNG，因此通过常温氮气NNG及液化氮气化气体LNG的流量调整所进行的低温氮气制冷剂CNG的温度控制稳定。特别是，由于能够避免起因于由混合不良引起的温度的脉动变化的流量的脉动控制，因此使控制稳定化。另外，即使低温氮气制冷剂CNG的目标温度改变，也能够适当地追随该目标温度值。另一方面，能够将液化氮LN的低温热量有效利用于低温氮气制冷剂CNG的生成中。
[0071]另外，由于通过控制温度稳定的低温氮气制冷剂CNG的流量，准确地且稳定地控制在载热体循环路径21中巡回的载热体HM的温度，因此能够更加理想地设定考虑了载热体HM的凝固点的载热体HM的目标温度。即，能够在第二换热器22内不产生载热体HM的冻结的情况下，将载热体HM的目标温度设定为接近该载热体HM的凝固点。由此，能够防止由冻结引起的载热体循环路径21的闭塞和由该闭塞引起的路径内的压力损失，并且抑制过度的热侵入，作为装置总体能够省力化。
[0072]另外，当低温反应槽31使用准确地且稳定地控制至接近载热体HM的凝固点的低温的载热体HM时，能够在更低的温度下稳定地控制反应槽，从而能够进行宽范围的温度控制。
[0073](第二实施方式)
[0074]其次，对本发明的第二实施方式进行说明。图2是本发明的低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置的第二实施方式的系统图。
[0075]如图2所示，本发明的第二实施方式所涉及的低温气体供给装置100B具备:常温路径1B，从一端导入常温氮气(GN2) NNG ;低温路径2B，从一端导入液化氮(LN2) LN (例如，_196°C);混合路径3B，供后述的低温氮气制冷剂流动；第一换热器5B，通过使从常温路径IB导入的常温氮气NNG和从低温路径2B导入的液化氮LN彼此进行热交换，从而分别作为热交换后氮气CNNG和液化氮LN气化结果的气体(下称“液化氮气化气体”)LNG而排出；喷射器4B，混合从第一换热器5B排出的热交换后氮气CNNG和液化氮气化气体LNG，并且生成低温氮气制冷剂CNG ;第一温度检测器6B，检测在混合路径3B中流动的低温氮气制冷剂CNG的温度；第一温度调节器7B，基于由第一温度检测器6B测出的检测温度，输出第一控制信号CSl ;流量调整阀8B，基于第一控制信号CS1，调整流向常温路径IB的常温氮气NNG的流量；和第一流量调整阀9B，基于第一控制信号CS1，调整在低温路径2B中的第一换热器5B的下游流动的液化氮气化气体LNG的流量。
[0076]此外，在第一换热器5B的内部，常温路径IB和低温路径2B并行，并且构成为分别在常温路径IB和低温路径2B中流动的常温氮气NNG和液化氮LN彼此进行热交换。特别是，常温路径IB和低温路径2B配设为这些常温氮气NNG和液化氮LN沿相同的方向流动。
[0077]另外，本发明的第二实施方式所涉及的载热体冷却装置200B除包括如上述结构的低温气体供给装置100B以外，与第一实施方式所涉及的载热体冷却装置200A相同。
[0078]另外，本发明的第二实施方式所涉及的低温反应控制装置300B除包括如上述结构的载热体冷却装置200B以外，与第一实施方式所涉及的低温反应控制装置300A相同。
[0079]下面，对如上述构成的第一实施方式所涉及的低温气体供给装置100B、载热体冷却装置200B及低温反应控制装置300B的动作和其作用进行说明。
[0080]从常温路径IB的一端导入常温氮气NNG，并且导入到第一换热器5B。另外，从低温路径2B的一端导入液化氮(LN2) LN,并且导入到第一换热器5B。第一换热器5B通过使从常温路径IB导入的常温氮气NNG和从低温路径2B导入的液化氮LN彼此进行热交换，从而作为减少了温度差的热交换后氮气CNNG和液化氮LN气化结果的气体(下称“液化氮气化气体”)LNG而排出。喷射器4B将从第一换热器5B排出的热交换后氮气CNNG和液化氮气化气体LNG，利用这些气体的压力差来混合，以生成低温氮气制冷剂CNG。
[0081]第一温度检测器6B检测在混合路径3B中流动的低温氮气制冷剂CNG的温度。第一温度调节器7B输出与由第一温度检测器6B测出的检测温度和低温氮气制冷剂CNG的所需温度(目标温度)间的差异相应的第一控制信号CS1。流量调整阀SB基于第一控制信号CSl，调整在常温路径IB中的第一换热器5B的上游流动的常温氮气NNG的流量。第一流量调整阀9B基于第一控制信号CS1，调整在低温路径2B中的第一换热器5B的下游流动的液化氮气化气体LNG的流量。如此，通过以第一温度检测器6B、第一温度调节器7B、流量调整阀8B及第一流量调整阀9B为结构的反馈控制，低温氮气制冷剂CNG被调整为所需温度。
[0082]此外，可以在第一换热器5B的一次侧调整导入到喷射器4B的气化气体流量，但因为如此成为调整第一换热器5B的二次侧的、即液化氮气化气体LNG的、即作为气化后的单一相的气体的流量的结构，所以与调节第一换热器5B的一次侧的、即伴随相变的液化氮LN的流量的情况相比，能够进行精密的流量调节。
[0083]如上，被调整为所需温度的低温氮气制冷剂CNG供给到第二换热器22，通过热交换，对于在载热体循环路径21中流动的载热体HM进行冷却。在此，第二温度检测器24检测在载热体循环路径21内循环的载热体HM的温度。第二温度调节器25输出与由第二温度检测器24测出的检测温度和载热体HM的所需温度间的差异相应的第二控制信号CS2。第二流量调整阀26基于第二控制信号CS2，调整在混合路径3B中流动的低温氮气制冷剂CNG的流量。如此，通过以第二温度检测器24、第二温度调节器25及第二流量调整阀26为结构的反馈控制，载热体HM被调整为所需温度。
[0084]如上被调整为所需温度的载热体HM通过载热体循环泵23的动作而被供给到低温反应槽31的套管31a。由此，反应槽内部的反应液被冷却调整为规定的温度。
[0085]如上，根据本发明的第二实施方式，由于混合所述热交换后氮气CNNG和所述液化氮气化气体LNG，因此能够实现均匀的混合。另外，由于在该混合中采用喷射器4B，因此即使所述热交换后氮气CNNG和所述液化氮气化气体LNG的压力彼此不同，也能够容易实现混合，另外，与使用一般的混合器的情况相比能够使装置小型化。
[0086]另外，由于通过第一换热器5B将常温氮气NNG和液化氮LN变换为减少了温度差的热交换后氮气CNNG和液化氮气化气体LNG，并且混合这些气体，因此通过常温氮气NNG及液化氮气化气体LNG的流量调整所进行的低温氮气制冷剂CNG的温度控制稳定。特别是，由于能够避免起因于由混合不良引起的温度的脉动变化的流量的脉动控制，因此使控制稳定化。另外，即使低温氮气制冷剂CNG的目标温度改变，也能够适当地追随目标温度值。另一方面，能够将液化氮LN的低温热量有效利用于低温氮气制冷剂CNG的生成中。
[0087]另外，由于通过控制温度稳定的低温氮气制冷剂CNG的流量，准确地且稳定地控制在载热体循环路径21中巡回的载热体HM的温度，因此能够更加理想地设定考虑了载热体HM的凝固点的载热体HM的目标温度。即，能够在第二换热器22内不产生载热体HM的冻结的情况下，将载热体HM的目标温度设定为接近该载热体HM的凝固点。由此，能够防止由冻结引起的载热体循环路径21的闭塞和由该闭塞引起的路径内的压力损失，并且抑制过度的热侵入，作为装置整体能够省力化。
[0088]另外，当低温反应槽31使用准确地且稳定地控制至接近载热体HM的凝固点的低温的载热体HM时，能够在更低的温度下稳定地控制反应槽，从而能够进行宽范围的温度控制。
[0089](第三实施方式)
[0090]其次，对本发明的第三实施方式进行说明。图3是本发明的低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置的第三实施方式的系统图。
[0091]如图3所示，本发明的第三实施方式所涉及的低温气体供给装置100C具备:常温路径1C，从一端导入与后述的低温液化气体相比为高温气体的常温氮气(GN2) NNG ;低温路径2C，从一端导入作为低温液化气体的液化氮(LN2) LN (例如，-196°C );混合路径3C，供后述的混合气体及低温氮气制冷剂流动；喷射器(混合机构)4C，混合从常温路径IC的另一端导入的常温氮气NNG和从低温路径2C的另一端导入的、液化氮LN气化结果的气体(下称“液化氮气化气体”)LNG,生成混合气体CG ;第一换热器5C，通过低温路径2C对第一换热器5C的贯通，导入上述液化氮LN并作为液化氮气化气体LNG而排出，另一方面通过混合路径3C对第一换热器5C的贯通，导入上述混合气体CG并作为低温氮气制冷剂CNG而排出；第一温度检测器6C，检测在混合路径3C中的第一换热器5C的下游流动的低温氮气制冷剂CNG的温度；第一温度调节器(第一控制机构)7C，基于由第一温度检测器6C测出的检测温度，输出第一控制信号CSl ;流量调整阀8C，基于从后述的第二温度调节器25输出的第二控制信号CS2，调整流向常温路径IC的常温氮气NNG的流量；和第一流量调整阀9C，基于第一控制信号CSl，调整在低温路径2C中的第一换热器5C的下游流动的液化氮气化气体LNG的流量。
[0092]此外，在第一换热器5C的内部，低温路径2C和混合路径3C并行，并且构成为分别在低温路径2C和混合路径3C中流动的液化氮LN和混合气体CG彼此进行热交换。特别是，低温路径2C及混合路径3C配设为这些液化氮LN和混合气体CG沿彼此相反的方向流动，即成为逆流。
[0093]另外，本发明的第三实施方式所涉及的载热体冷却装置200C由以下的结构构成:如上述结构的低温气体供给装置100C ;再加上载热体循环路径21，供载热体HM循环；第二换热器22，被构成为通过混合路径3C和载热体循环路径21的并行且对第二换热器22的贯通，使分别在混合路径3C和载热体循环路径21中流动的低温氮气制冷剂CNG和载热体HM彼此进行热交换；载热体循环泵23，使载热体HM在载热体循环路径21内循环；第二温度检测器24，检测在载热体循环路径21内循环的载热体HM的温度；第二温度调节器25，基于由第二温度检测器24测出的检测温度，输出第二控制信号CS2 ;和备用箱27，用于吸收载热体的伴随温度变化的膨胀和收缩。
[0094]另外，第三实施方式所涉及的低温反应控制装置300C除包括如上述结构的载热体冷却装置200C以外，与第一及第二实施方式所涉及的低温反应控制装置300A、300B相同。
[0095]下面，对如上述构成的第三实施方式所涉及的低温气体供给装置100C、载热体冷却装置200C及低温反应控制装置300C的动作和其作用进行说明。
[0096]从低温路径2C的一端导入液化氮(LN2)LN,并且导入到第一换热器5C。液化氮LN通过在第一换热器5C内的与混合路径3A内的混合气体CG之间的热交换，成为液化氮气化气体LNG。从第一换热器5C排出的液化氮气化气体LNG和另一方面从常温路径IC的一端导入的常温氮气NNG被导入喷射器4C内，并且利用这些气体的压力差而进行混合。从喷射器4C排出的混合气体CG被导入第一换热器5C内，进行与低温路径2C内的液化氮LN之间的热交换，并且通过湍流效果而被均温化，作为低温氮气制冷剂CNG而被排出。
[0097]第一温度检测器6C检测在混合路径3C中的第一换热器5C的下游流动的低温氮气制冷剂CNG的温度。第一温度调节器7C输出与由第一温度检测器6C测出的检测温度和低温氮气制冷剂CNG的所需温度(目标温度)间的差异相应的第一控制信号CSl。流量调整阀8C基于从第二温度调节器25输出的第二控制信号CS2，调整在常温路径IC中流动的常温氮气NNG的流量。第一流量调整阀9C基于第一控制信号CS1，调整在低温路径2C中的第一换热器5C的下游流动的液化氮气化气体LNG的流量。
[0098]此外，可以在第一换热器5C的一次侧调整导入到喷射器4C的液化氮气化气体LNG的流量，但因为如此成为调整第一换热器5C的二次侧、即液化氮气化气体LNG、即作为气化后的单一相的气体的流量的结构，因此与调节第一换热器5C的一次侧、即伴随相变的液化氮LN的流量的情况相比，能够进行精密的流量调节。
[0099]从换热器5C导出的低温氮气制冷剂CNG被供给到第二换热器22，通过热交换冷却在载热体循环路径21中流动的载热体HM。在此，第二温度检测器24检测在载热体循环路径21内循环的载热体HM的温度。第二温度调节器25输出与由第二温度检测器24测出的检测温度和载热体HM的所需温度(目标温度)间的差异相应的第二控制信号CS2。
[0100]如上，通过以第一温度检测器6C、第一温度调节器7C、流量调整阀SC、第一流量调整阀9C、第二温度检测器24及第二温度调节器25为结构的反馈控制，低温氮气制冷剂CNG及载热体HM被调整为所需温度。
[0101]被调整为所需温度的载热体HM通过载热体循环泵23的动作而被供给到低温反应槽31的套管31a。由此，反应槽内部的反应液被冷却调整为规定的温度。
[0102]如上，根据本发明的第三实施方式，由于通过第一换热器5C将液化氮LN变换为接近常温氮气NNG的温度的液化氮气化气体LNG，并且混合所述常温氮气NNG和所述液化氮气化气体LNG，因此能够实现均匀的混合。另外，由于在该混合中采用喷射器4C，因此即使所述常温氮气NNG和所述液化氮气化气体LNG的压力彼此不同，也能够容易实现混合，另外，与使用一般的混合器的情况相比能够使装置小型化。
[0103]另外，由于通过第一换热器5C将液化氮LN变换为接近常温氮气NNG的温度的液化氮气化气体LNG，并且混合所述常温氮气NNG和所述液化氮气化气体LNG，因此通过常温氮气NNG及液化氮气化气体LNG的流量调整所进行的低温氮气制冷剂CNG的温度控制稳定。特别是，由于能够避免起因于由混合不良引起的温度的脉动变化的流量的脉动控制，因此使控制稳定化。另外，即使低温氮气制冷剂CNG的目标温度改变，也能够适当地追随目标温度值。另一方面，能够将液化氮LN的低温热量有效利用于低温氮气制冷剂CNG的生成中。
[0104]另外，由于通过向第二换热器22导入温度稳定的低温氮气制冷剂CNG，从而准确地且稳定地控制在载热体循环路径21中巡回的载热体HM的温度，因此能够更加理想地设定考虑了载热体HM的凝固点的载热体HM的目标温度。即，能够在第二换热器22内不产生载热体HM的冻结的情况下，将载热体HM的目标温度设定为接近该载热体HM的凝固点。由此，能够防止由冻结引起的载热体循环路径21的闭塞和由该闭塞引起的路径内的压力损失，并且抑制过度的热侵入，作为装置整体能够省力化。
[0105]另外，当低温反应槽31使用准确地且稳定地控制至接近载热体HM的凝固点的低温的载热体HM时，能够在更低的温度下稳定地控制反应槽，从而能够进行宽范围的温度控制。
[0106]但是，上述的第一实施方式的低温气体供给装置100A、载热体冷却装置200A及低温反应控制装置300A为基于由温度检测器6A检测的低温氮气制冷剂CNG的温度(即，在混合路径3A中的第一换热器5A的下游流动的低温氮气制冷剂CNG的温度)，调整向常温路径IA导入的常温氮气NNG及向低温路径2A导入的液化氮气化气体LNG的流量的结构。因此，具有由温度检测器6A检测的低温氮气制冷剂CNG的温度为所需范围内后，从换热器5A导出的低温氮气制冷剂CNG的流量不会变动且稳定的优点。
[0107]另一方面，对低温反应控制装置300A来说，在由于低温反应槽31中的负荷增大而载热体HM中需要的低温热量增大的情况下，具有需要增加用于与载热体HM进行热交换的低温氮气制冷剂CNG的流量的情况。在第一实施方式的低温气体供给装置100A、载热体冷却装置200A及低温反应控制装置300A中，在将流量调整阀26的开度设为最大的情况下，低温氮气制冷剂CNG的流量最大。
[0108]与此相比，第三实施方式的低温气体供给装置100C、载热体冷却装置200C及低温反应控制装置300C为基于由第二温度检测器24检测的载热体HM的温度(即，在载热体循环路径21中的第二换热器22的下游流动的载热体HM的温度)，调整作为用于使低温氮气制冷剂CNG的流量增减的基本流量的常温氮气NNG的流量的结构。因此，在由于低温反应槽31中的负荷增大而载热体HM中需要的低温热量增大，从而需要增加用于与载热体HM进行热交换的低温氮气制冷剂CNG的流量的情况下，能够使从第一热交器5C导出的低温氮气制冷剂CNG的流量按照载热体HM的温度增减为所需的值。因此，为了得到载热体HM的冷却所需的低温热量，能够调整低温氮气制冷剂CNG的温度及流量这两者，并实现载热体HM的更加稳定的温度控制。
[0109]进一步，由于能够省略在第一实施方式中使用的流量调整阀26，因此装置的小型化及低成本化成为可能。
[0110](第四实施方式)
[0111]其次，对本发明的第四实施方式进行说明。图4是本发明的低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置的第四实施方式的系统图。
[0112]如图4所示，本发明的第四实施方式所涉及的低温气体供给装置100D具备:常温路径1D，从一端导入常温氮气(GN2) NNG ;低温路径2D，从一端导入液化氮(LN2) LN (例如，_196°C);混合路径3D，供后述的低温氮气制冷剂流过；第一换热器通过使从常温路径ID导入的常温氮气NNG和从低温路径2D导入的液化氮LN彼此进行热交换，从而分别作为热交换后氮气CNNG和液化氮LN气化结果的气体(下称“液化氮气化气体”)LNG而排出；喷射器4D，混合从第一换热器排出的热交换后氮气CNNG和液化氮气化气体LNG，生成低温氮气制冷剂CNG ;第一温度检测器6D，检测在混合路径3D中流动的低温氮气制冷剂CNG的温度；第一温度调节器7D，基于由第一温度检测器6D测出的检测温度，输出第一控制信号CSl ;流量调整阀8D，基于后述的第二控制信号CS2，调整流向常温路径ID的常温氮气NNG的流量；和第一流量调整阀9D，基于第一控制信号CSl，调整在低温路径2D中的第一换热器的下游流动的液化氮气化气体LNG的流量。
[0113]此外，在第一换热器5B的内部，常温路径ID和低温路径2D并行，并且构成为分别在常温路径ID和低温路径2D中流动的常温氮气NNG和液化氮LN彼此进行热交换。特别是，常温路径ID和低温路径2D配设为使这些常温氮气NNG和液化氮LN沿相同的方向流动。
[0114]另外，本发明的第四实施方式所涉及的载热体冷却装置200D由以下的结构构成:如上述结构的低温气体供给装置100D ;再加上载热体循环路径21，供载热体HM循环；第二换热器22，被构成为通过混合路径3A和载热体循环路径21的并行且对第二换热器22的贯通，使分别在混合路径3A和载热体循环路径21中流动的低温氮气制冷剂CNG和载热体HM彼此进行热交换；载热体循环泵23，使载热体HM在载热体循环路径21内循环；第二温度检测器24，检测在载热体循环路径21内循环的载热体HM的温度；第二温度调节器25，基于由第二温度检测器24测出的检测温度，输出第二控制信号CS2 ;和备用箱27，用于吸收载热体的伴随温度变化的膨胀和收缩。
[0115]另外，本发明的第四实施方式所涉及的低温反应控制装置300D除包括如上述结构的载热体冷却装置200D以外，与第一至第三实施方式所涉及的低温反应控制装置300A、300B、300C 相同。
[0116]下面，对如上述构成的第四实施方式所涉及的低温气体供给装置100D、载热体冷却装置200D及低温反应控制装置300D的动作和其作用进行说明。
[0117]从常温路径ID的一端导入常温氮气NNG，并且导入到第一换热器另外，从低温路径2D的一端导入液化氮(LN2) LN,并且导入到第一换热器第一换热器通过使从常温路径ID导入的常温氮气NNG和从低温路径2D导入的液化氮LN彼此进行热交换，从而作为减少了温度差的热交换后氮气CNNG和液化氮LN气化结果的气体(下称“液化氮气化气体”)LNG而排出。喷射器4D将从第一换热器排出的热交换后氮气CNNG和液化氮气化气体LNG，利用这些气体的压力差来混合，以生成低温氮气制冷剂CNG。
[0118]第一温度检测器6D检测在混合路径3D中流动的低温氮气制冷剂CNG的温度。第一温度调节器7D输出与由第一温度检测器6D测出的检测温度和低温氮气制冷剂CNG的所需温度(目标温度)间的差异相应的第一控制信号CS1。流量调整阀8D基于由第二温度调节器25输出的第二控制信号CS2，调整在常温路径ID中的第一换热器5D的上游流动的常温氮气NNG的流量。第一流量调整阀9D基于第一控制信号CSl，调整在低温路径2D中的第一换热器的下游流动的液化氮气化气体LNG的流量。
[0119]此外，可以在第一换热器的一次侧调整导入到喷射器4D的气化气体流量，但因为如此成为调整第一换热器的二次侧、即液化氮气化气体LNG、即作为气化后的单一相的气体的流量的结构，因此与调整第一换热器的一次侧、即伴随相变的液化氮LN的流量的情况相比，能够进行精密的流量调整。
[0120]从喷射器4D导出的低温氮气体制冷剂CNG被供给到第二热交器22，通过热交换对在载热体循环路径21中流动的载热体HM进行冷却。在此，第二温度检测器24检测在载热体循环路径21内循环的载热体HM的温度。第二温度调节器25输出与由第二温度检测器24测出的检测温度和载热体HM的所需温度间的差异相应的第二控制信号CS2。
[0121]如上，通过以第一温度检测器6D、第一温度调节器7D、流量调整阀8D、第一流量调整阀9D、第二温度检测器24及第二温度调节器25为结构的反馈控制，低温氮气制冷剂CNG及载热体HM被调整为所需温度。
[0122]被调整为所需温度的载热体HM通过载热体循环泵23的动作而被供给到低温反应槽31的套管31a。由此，反应槽内部的反应液被冷却调整为规定的温度。
[0123]如上，根据本发明的第四实施方式，由于混合所述热交换后氮气和所述液化氮气化气体，因此能够实现均匀的混合。另外，由于在该混合中采用喷射器4D，因此即使所述热交换后氮气和所述液化氮气化气体的压力彼此不同，也能够容易实现混合，另外，与使用一般的混合器的情况相比能够使装置小型化。
[0124]另外，由于通过第一换热器将常温氮气NNG和液化氮LN变换为减少了温度差的热交换后氮气CNNG和液化氮气化气体LNG，并且混合这些气体，因此通过常温氮气NNG及液化氮气化气体LNG的流量调整所进行的低温氮气制冷剂CNG的温度控制稳定。特别是，由于能够避免起因于由混合不良引起的温度的脉动变化的流量的脉动控制，因此使控制稳定化。另外，即使低温氮气制冷剂CNG的目标温度改变，也能够适当地追随目标温度值。另一方面，能够将液化氮LN的低温热量有效利用于低温氮气制冷剂CNG的生成中。
[0125]另外，由于通过向第二换热器22导入温度稳定的低温氮气制冷剂CNG，从而准确地且稳定地控制在载热体循环路径21中巡回的载热体HM的温度，因此能够更加理想地设定考虑了载热体HM的凝固点的载热体HM的目标温度。即，能够在第二换热器22内不产生载热体HM的冻结的情况下，将载热体HM的目标温度设定为接近载热体HM的凝固点。由此，能够防止由冻结引起的载热体循环路径21的闭塞和由该闭塞引起的路径内的压力损失，并且抑制过度的热侵入，作为装置整体能够省力化。[0126]另外，当低温反应槽31使用准确地且稳定地控制至接近载热体HM的凝固点的低温的载热体HM时，能够在更低的温度下稳定地控制反应槽，从而能够进行宽范围的温度控制。
[0127]但是，上述的第二实施方式的低温气体供给装置100B、载热体冷却装置200B及低温反应控制装置300B为基于由温度检测器6B检测的低温氮气制冷剂CNG的温度(即，在混合路径3B中的喷射器4B的下游流动的低温氮气制冷剂CNG的温度)，来调整向常温路径IB导入的常温氮气NNG及向低温路径2B导入的液化氮气化气体LNG的流量的结构。因此，具有由温度检测器6B检测的低温氮气制冷剂CNG的温度为所需范围内后，从喷射器4B导出的低温氮气制冷剂CNG的流量不会变动且稳定的优点。
[0128]另一方面，对低温反应控制装置300B来说，在由于低温反应槽31中的负荷增大而载热体HM中需要的低温热量增大的情况下，具有需要增加用于与载热体HM进行热交换的低温氮气制冷剂CNG的流量的情况。在第二实施方式的低温气体供给装置100B、载热体冷却装置200B及低温反应控制装置300B中，在将流量调整阀26的开度设为最大的情况下，低温氮气制冷剂CNG的流量最大。
[0129]与此相比，第四实施方式的低温气体供给装置100D、载热体冷却装置200D及低温反应控制装置300D为基于由第二温度检测器24检测的载热体HM的温度(即，在载热体循环路径21中的第二换热器22的下游流动的载热体HM的温度)，来调整作为用于使低温氮气制冷剂CNG的流量增减的基本流量的常温氮气NNG的流量的结构。因此，在由于低温反应槽31中的负荷增大而载热体HM中需要的低温热量增大，从而需要增加用于与载热体HM进行热交换的低温氮气制冷剂CNG的流量的情况下，能够使从喷射器4D导出的低温氮气制冷剂CNG的流量按照载热体HM的温度增减为所需的值。因此，能够调整低温氮气制冷剂CNG的温度及流量这两者，以获得载热体HM的冷却所需的低温热量，并实现载热体HM的更加稳定的温度控制。
[0130]进一步，由于能够省略第二实施方式中使用的流量调整阀26，因此装置的小型化及低成本化成为可能。
[0131](各实施方式的变形例)
[0132]上述的第一至第四实施方式所涉及的低温气体供给装置100A至100D，除载热体冷却装置200A至200D外，还可以适用于以下的装置中。
[0133]S卩，可适用于进行食品冻结或金属热处理的冷却槽中，通过向槽内供给预先被温度调整的低温气体，从而无需搅拌风扇等且能够均匀地冷却对象物。另外，可适用于具有存积反应液的反应槽和反应槽周围的套管或设置于反应槽内的换热器，向套管或换热器内供给低温气体的低温反应控制装置，能够通过供给预先被温度调整的低温气体，从而在不使传热面的反应液冻结的情况下进行冷却。进一步，可适用于使用螺线管或其他换热器来冷却、凝缩或凝固蒸气的冷槽中，能够通过使预先被温度调整的低温气体通过换热器内部，从而在准确且均匀的温度下凝缩及凝固蒸气。
[0134]此外，在上述本发明的各实施方式的说明中，将流量调整阀作为常温氮气NNG的流量调整机构及液化氮气化气体LNG的流量调整机构来示出，但不限于此，可以采用例如质量流量控制器等其他适当的流量调整机构。
[0135]另外，可采用例如双管式换热器、板式换热器、散热片式换热器、管壳式换热器、罐与盘管式换热器作为第二换热器。特别是，优选板式换热器。因为该换热器为高效率换热器，且有助于装置的小型化。另外，优选将板式等高效率换热器作为第一换热器。因为由于温端温度差小，能够容易进行混合，且能实现小型化。
[0136]进一步,在上述的各实施方式中,米用了常温氮气NNG和液化氮LN,但未必为同一种类，还可以混合不同种类的气体。作为对象气体，除了氮以外，可使用氧、氩、二氧化碳、LNG或氟氯碳化合物或氢氟碳化合物等的氟类制冷剂等。另外，只要是高于低温液化气体的温度，则不限于常温，即使是任何温度的气体，也能够与低温液化气体进行混合。
[0137]产业上的可利用性
[0138]本发明的低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置可利用于有机合成和结晶等化学反应过程中的温度控制中。
[0139]附图标记说明
[0140]100A、100B、100C、100D…低温气体供给装置 [0141]1A、1B、1C、1D …常温路径
[0142]2A、2B、2C、2D …低温路径
[0143]3A、3B、3C、3D …混合路径
[0144]4A、4B、4C、4D…喷射器(混合机构)
[0145]5A、5B、5C、5D …第一换热器
[0146]6A、6B、6C、6D…第一温度检测器
[0147]7A、7B、7C、7D…第一温度调节器(第一控制机构)
[0148]8A、8B、8C、8D…流量调整阀
[0149]9A、9B、9C、9D …第一调节阀
[0150]200A、200B、200C、200D …载热体冷却装置
[0151]21…载热体循环路径
[0152]22…第二换热器
[0153]23…载热体循环泵
[0154]24…第二温度检测器
[0155]25…第二温度调节器
[0156]26…第二调节阀
[0157]27…备用箱
[0158]300A、300B、300C、300D…低温反应控制装置
[0159]31…低温反应槽
[0160]31a…套管
[0161]31b…搅拌电机
【权利要求】
1.一种低温气体供给装置，具备: 第一换热器，通过导入混合有低温液化气体气化后的气化气体及与所述低温液化气体相比温度高的气体的混合气体和所述低温液化气体，且使所述混合气体和所述低温液化气体彼此进行热交换，从而将所述混合气体作为低温气体制冷剂排出，并且将所述低温液化气体作为所述气化气体排出； 混合机构，混合所述气体和从所述第一换热器排出的所述气化气体，并且作为所述混合气体排出；和 第一控制机构，基于对所述低温气体制冷剂检测出的温度与所述低温气体制冷剂的目标温度间的差异，调整导入到所述混合机构的所述气体及所述气化气体各自的量，从而将所述低温气体制冷剂的温度控制为所述目标温度。
2.一种低温气体供给装置，具备: 第一换热器，通过导入低温液化气体及与所述低温液化气体相比温度高的气体，且使所述低温液化气体和所述气体彼此进行热交换，从而分别作为所述低温液化气体气化后的气化气体及热交换后气体排出，其中，所述热交换后气体为热交换后的所述气体； 混合机构，混合从所述第一换热器排出的所述热交换后气体和所述气化气体，并且作为低温气体制冷剂排出；和 第一控制机构，基于对所述低温气体制冷剂检测出的温度与所述低温气体制冷剂的目标温度间的差异，调整与导入到所述第一换热器的所述低温液化气体相比温度高的气体的量和导入到所述混合机构的所述气化气体的量，从而将所述低温气体制冷剂的温度控制为所述目标温度。
3.根据权利 要求1或2所述的低温气体供给装置，其中， 所述混合机构为喷射器。
4.一种载热体冷却装置，具备: 如权利要求1所述的低温气体供给装置或如权利要求2所述的低温气体供给装置；第二换热器，使从所述低温气体供给装置排出的所述温度受控的所述低温气体制冷剂和在循环路径中巡回的载热体彼此进行热交换；和 第二控制机构，基于对所述载热体检测出的温度与该载热体的目标温度间的差异，调整导入到所述第二换热器的所述低温气体制冷剂的量，从而将所述载热体的温度控制为所述载热体的目标温度。
5.一种低温反应控制装置，具备: 如权利要求4所述的载热体冷却装置；和 低温反应槽，被构成为导入在所述循环路径中循环的所述温度受控的所述载热体，从而将反应槽内部的反应液冷却调整为所需温度。
6.一种载热体冷却装置，具备: 第一换热器，通过导入混合有低温液化气体气化后的气化气体及与所述低温液化气体相比温度高的气体的混合气体和所述低温液化气体，且使所述混合气体和所述低温液化气体彼此进行热交换，从而将所述混合气体作为低温气体制冷剂排出，并且将所述低温液化气体作为所述气化气体排出； 混合机构，混合所述气体和从所述第一换热器排出的所述气化气体，并且作为所述混合气体排出； 第一控制机构，基于对所述低温气体制冷剂检测出的温度与所述低温气体制冷剂的目标温度间的差异，调整导入到所述混合机构的所述气体的量，从而将所述低温气体制冷剂的温度控制为所述目标温度； 第二换热器，使从所述第一换热器排出的所述温度受控的所述低温气体制冷剂和在循环路径中巡回的载热体彼此进行热交换；和 第二控制机构，基于对所述载热体检测出的温度与该载热体的目标温度间的差异，调整所述气体的量，从而将所述载热体的温度控制为所述载热体的目标温度。
7.一种载热体冷却装置，具备: 第一换热器，通过导入低温液化气体及与所述低温液化气体相比温度高的气体，且使所述低温液化气体和所述气体彼此进行热交换，从而分别作为所述低温液化气体气化后的气化气体及热交换后气体排出，其中，所述热交换后气体为热交换后的所述气体； 混合机构，混合从所述第一换热器排出的所述热交换后气体和所述气化气体，并且作为低温气体制冷剂排出； 第一控制机构，基于对所述低温气体制冷剂检测出的温度与所述低温气体制冷剂的目标温度间的差异，调整导入到所述混合机构的所述气化气体的量，从而将所述低温气体制冷剂的温度控制为所述目标温度； 第二换热器，使从所述第一换热器排出的所述温度受控的所述低温气体制冷剂和在循环路径中巡回的载热体彼此进行热交换；和 第二控制机构，基于对所述载热体检测出的温度与该载热体的目标温度间的差异，调整所述气体的量，从而将所述载热体的温度控制为所述载热体的目标温度。`
8.—种低温反应控制装置，具备: 如权利要求6所述的载热体冷却装置或如权利要求7所述的载热体冷却装置；和低温反应槽，被构成为导入在所述循环路径中循环的所述温度受控的所述载热体，从而将反应槽内部的反应液冷却调整为所需温度。
【文档编号】F25D3/10GK103874898SQ201280048779
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年10月11日 优先权日:2011年10月11日
【发明者】山住成正, 米仓正浩, 武内雅弘 申请人:大阳日酸株式会社