载冷剂的冷却循环装置和载冷剂的冷却循环方法与流程

本发明涉及载冷剂的冷却循环装置和载冷剂的冷却循环方法，详细而言，涉及一边对载冷剂进行冷却一边使之循环而进行与负载部的热交换的装置以及方法。

背景技术：

1、以往，已知有利用液氮等低温液化气体所具的寒冷并对液体状态的载冷剂进行循环控制来将负载部维持在低温的方法和该方法所使用的装置(参照专利文献1、2)。图2表示该装置的一例。在上述方法中，为了使载冷剂为液体，需要使控制温度的下限值比该液体的冻结温度高，在这一点上存在界限。另外，对于在负载部51中要求更低的温度的情况，若使用在常温常压下为气体且比较容易液化的制冷剂来作为载冷剂，则存在如下可能性：其冷却下限温度比在常温常压下为液体的制冷剂的冷却下限温度低，能够以这样的冷却下限温度进行控制以及循环。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本特许第4068108号公报

5、专利文献2：日本特许第5306708号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、然而，在利用低温液化气体的寒冷并使作为比较容易液化的气体的载冷剂进行冷却循环的情况下，需要使该载冷剂液化的部分(气液分离部52)、以及进一步进行冷却并使该载冷剂循环的部分(热交换器53)，在此基础上需要能够分别进行精密的控制的连续控制盘，成本方面变得昂贵。另外，由于载冷剂为液体(液化气体)的循环，因此于在循环泵的喷出侧、负载部的负载供给侧等容易汽化的条件下，存在在路径中发生汽塞的可能性，因此为了进行稳定的循环，需要进一步下功夫。

3、鉴于以上问题，本发明以提供从整体上看装置成本低廉且能够进行稳定的循环的载冷剂的冷却循环方法和冷却循环装置为目的。

4、用于解决问题的方案

5、本发明的第1技术方案为一种载冷剂的冷却循环装置，其将通过与液化气体进行热交换而被冷却的载冷剂向负载部进行循环供给，其特征在于，该载冷剂的冷却循环装置具备：液化气体供给管线，其用于供给液化气体；载冷剂储罐，其将载冷剂作为液体来贮存；载冷剂循环管线，其使自所述载冷剂储罐供给的载冷剂循环；以及载冷剂热交换器，其通过使所述液化气体供给管线中的液化气体和所述载冷剂循环管线中的载冷剂进行热交换来对载冷剂进行冷却，对于所述液化气体供给管线，在被向所述载冷剂热交换器导入之后，贯穿所述载冷剂储罐内，形成使被供给至所述载冷剂储罐的载冷剂冷凝而液化的载冷剂冷凝部，在所述液化气体供给管线设有温度控制阀，该温度控制阀根据贮存于所述载冷剂储罐内的载冷剂的液面的预先设定好的高度来切换控制状态。

6、对于本发明的第2技术方案，其特征在于，在所述第1技术方案中，还具备负载部热交换器，该负载部热交换器用于通过使所述载冷剂循环管线中的载冷剂和所述负载部中的热流体进行热交换而对热流体进行冷却，使所述载冷剂循环管线在所述负载部热交换器处的流通位置为比用于切换所述控制状态的预先设定好的所述载冷剂储罐内的载冷剂的液面的高度中的最低位置低的位置。

7、对于本发明的第3技术方案，其特征在于，在所述第1或第2技术方案中，设有自所述载冷剂循环管线分支而使液体的载冷剂返回所述载冷剂储罐的载冷剂旁路管线以及自所述载冷剂循环管线分支而使气体的载冷剂返回所述载冷剂储罐的载冷剂放气管线。

8、本发明的第4技术方案为一种载冷剂的冷却循环方法，其使用作为上述第2或第3技术方案的冷却循环装置将载冷剂向负载部进行循环供给，其特征在于，当所述载冷剂储罐内的载冷剂的液面的高度位于比所述最低位置靠下方的位置时，基于所述载冷剂储罐内所贮存的载冷剂的温度来对所述温度控制阀的开闭进行控制，当所述载冷剂储罐内的载冷剂的液面的高度位于比所述最低位置靠上方的位置时，基于在载冷剂循环管线内流通的载冷剂的温度来对所述温度控制阀的开闭进行控制。

9、对于本发明的第5技术方案，其特征在于，在所述第4技术方案中，当所述载冷剂储罐内的载冷剂的液面的高度位于比用于切换所述控制状态的预先设定好的高度中的最高位置靠上方的位置时，使载冷剂向该载冷剂储罐的供给停止。

10、发明的效果

11、根据本发明的载冷剂的冷却循环方法和载冷剂的冷却循环装置，与以往相比，液化气体供给管线形成了载冷剂冷凝部，由此，通过简化其结构，能够使整体的装置结构从简，因此能够将装置成本整体上抑制得较为低廉。另外，通过在循环路径中设置载冷剂放气管线，能够在不发生由汽化引起的汽塞等的情况下进行载冷剂的稳定的循环。

技术特征：

1.一种载冷剂的冷却循环装置，其将通过与液化气体进行热交换而被冷却的载冷剂向负载部进行循环供给，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的冷却循环装置，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的冷却循环装置，其特征在于，

4.一种载冷剂的冷却循环方法，其使用权利要求2或3所述的冷却循环装置将载冷剂向负载部进行循环供给，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的载冷剂的冷却循环方法，其特征在于，

技术总结
一种将装置成本抑制得较为低廉且进行载冷剂的稳定的循环的载冷剂的冷却循环装置，其中，该冷却循环装置(1)具备：液化气体供给管线(2)；载冷剂储罐(5)，其将载冷剂作为液体来贮存；载冷剂循环管线(8)，其使自载冷剂储罐(5)供给的载冷剂循环；以及载冷剂热交换器(9)，其使液化气体供给管线(2)中的液化气体和载冷剂循环管线(8)中的载冷剂进行热交换，对于液化气体供给管线(2)，在被向载冷剂热交换器(9)导入之后，贯穿载冷剂储罐(5)内，形成使被供给至载冷剂储罐(5)的载冷剂冷凝而液化的载冷剂冷凝部(17)，在液化气体供给管线(2)设有温度控制阀(14)，该温度控制阀(14)根据贮存于载冷剂储罐(5)内的载冷剂的液面的高度来切换控制状态。

技术研发人员：米仓正浩
受保护的技术使用者：大阳日酸株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16