JPH1137623A - 冷媒冷却装置 - Google Patents
冷媒冷却装置Info
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- JPH1137623A JPH1137623A JP19223197A JP19223197A JPH1137623A JP H1137623 A JPH1137623 A JP H1137623A JP 19223197 A JP19223197 A JP 19223197A JP 19223197 A JP19223197 A JP 19223197A JP H1137623 A JPH1137623 A JP H1137623A
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Abstract
に防止するとともに、プレート式熱交換器を含む各種構
造の熱交換器を使用可能とする。 【解決手段】 低温循環冷媒と低温液化ガスとが熱交換
する熱交換器3の冷媒出入口部(3a,3b)の冷媒温
度により低温液化ガス供給量を制御する手段と、冷媒出
入口部の冷媒差圧あるいは熱交換器の蒸発ガス出口部
(6b)の蒸発ガス温度により低温液化ガスの供給を遮
断する手段とを備えている。
Description
し、詳しくは、化学工業におけるファインケミカル等の
低温反応のための冷却源として用いられる冷媒を、低温
液化ガスを冷却源として熱交換器での熱交換により冷却
する装置に関する。
るときには、メタノール,エタノール,ケトン,アミ
ン,シリコーンオイル,有機ハロゲン化物等の一般にブ
ラインと呼ばれる冷媒が循環使用されている。このよう
な冷媒を通常の冷凍機では困難な低温域、例えば−50
℃以下に冷却するための冷却源としては、各種低温液化
ガス、例えば液体窒素や液体空気が用いられており、低
温液化ガスと冷媒とを熱交換器で熱交換させることによ
り冷媒を所定温度に冷却している。
分で冷媒が凍結しないように、タンク&コイル方式や恒
温槽方式が多く採用されていたが、近年は、製作の容易
性や冷却能力の変更が容易な点等から、二重管式熱交換
器を用いるようになってきている。
ガスにより冷媒を冷却する際には、該熱交換器の冷媒流
路内で冷媒が凍結しないようにする必要がある。すなわ
ち、冷媒流路内で冷媒の凍結が少しでも発生すると、冷
媒の粘度が上昇して流速が低下するとともに、熱交換器
の伝熱面に凍結物が付着し、流路抵抗が増加して更に冷
媒の凍結が促進される。このように、冷媒の凍結によっ
て冷媒流路の流路抵抗が増大すると、伝熱係数が低下し
て熱交換能力が損なわれるため、低温液化ガスが熱交換
器内で気化せずに、熱交換器から液状のまま吹き出して
しまうおそれがあった。
号公報に記載されている冷媒冷却装置では、冷媒流路の
複数箇所で冷媒温度を検出し、検出温度に応じて熱交換
器への低温液化ガス供給量を制御することにより、冷媒
流路内での冷媒の凍結を防止するようにしている。
を積層して各プレート間を流体流路としたプレート式熱
交換器は、前記タンク&コイル方式や恒温槽方式、二重
管式熱交換器等に比べて小型で高性能であることから、
冷媒冷却装置にも、このプレート式熱交換器を使用する
ことが望まれている。
途中の温度を正確に測定することが困難なため、前述の
冷媒流路の複数箇所で冷媒温度を検出するという制御方
式を採用することができなかった。
の冷媒の凍結を確実に防止することができ、プレート式
熱交換器を含む各種構造の熱交換器を使用することがで
きる冷媒冷却装置を提供することを目的としている。
め、本発明の冷媒冷却装置は、被冷却物を冷却する低温
循環冷媒と低温液化ガスとを熱交換器で熱交換させて前
記低温循環冷媒を冷却する冷媒冷却装置において、前記
熱交換器の冷媒入口部及び冷媒出口部の少なくともいず
れか一方に冷媒温度検出部を設け、該冷媒温度検出部で
検出した冷媒温度に応じて熱交換器に供給する低温液化
ガスの供給量を制御する制御手段を設けるとともに、前
記冷媒入口部及び冷媒出口部にそれぞれ設けた冷媒圧力
検出部と、低温液化ガス経路の熱交換器出口部に設けた
蒸発ガス温度検出部と、前記冷媒圧力検出部で検出した
冷媒差圧及び前記蒸発ガス温度検出部で検出した蒸発ガ
ス温度の少なくともいずれか一方の検出値によって熱交
換器への低温液化ガスの供給を遮断する遮断手段とを設
けたことを特徴とし、特に、前記熱交換器が、ブレージ
ングプレート式熱交換器であることを特徴としている。
一形態例を示す系統図である。この冷媒冷却装置は、低
温反応槽1を所定温度に冷却するための低温循環冷媒、
例えば塩化メチレンを、低温液化ガス、例えば液体窒素
との熱交換により冷却するためのものであって、冷却源
となる低温液化ガスを貯留する低温液化ガス貯槽2と、
低温液化ガスと循環冷媒とを熱交換させる熱交換器3
と、ポンプ4により低温循環冷媒を低温反応槽1と熱交
換器3とに循環させる冷媒循環経路5と、低温液化ガス
を低温液化ガス貯槽2から熱交換器3に供給する低温液
化ガス経路6とにより形成されている。
低温液化ガス供給量(流量)を調整するための流量調整
弁7と、低温液化ガスの供給を遮断するための遮断弁8
とが設けられている。さらに、熱交換器3内の液化ガス
流路6aで気化した蒸発ガスが流れる熱交換器出口流路
6bには、熱交換器3から導出される蒸発ガスの温度を
検出する蒸発ガス温度検出部(温度センサー)9が設け
られている。
冷媒出口部3aの冷媒温度を検出する冷媒温度検出部
(温度センサー)10と、熱交換器3の冷媒入口部3b
及び冷媒出口部3aにおける冷媒の圧力を検出するため
の冷媒圧力検出部(圧力センサー)11,12とが設け
られるとともに、ポンプ4から吐出された低温循環冷媒
を、熱交換器3に導入せずに低温反応槽1に戻すための
バイパス経路13及びバイパス弁14が設けられてい
る。
度は、第一温度指示調節計(TIC1)15に入力さ
れ、第一温度指示調節計15は、あらかじめ設定された
温度設定値と検出した冷媒温度とに基づいて前記流量調
整弁7の開度を調節し、熱交換器3に供給する低温液化
ガスの供給量を制御する。
ガス温度は、第二温度指示調節計(TIC2)16に入
力され、第二温度指示調節計16は、あらかじめ設定さ
れた温度設定値と検出した蒸発ガス温度とに基づいて前
記遮断弁8を作動させ、熱交換器3への低温液化ガスの
供給を遮断する。
検出した冷媒圧力は、差圧スイッチ(PS)17に入力
され、差圧スイッチ17は、冷媒圧力検出部11,12
の検出圧力の差、すなわち両経路を流れる冷媒の差圧
と、あらかじめ設定された差圧設定値とに基づいて、第
二温度指示調節計16と同様に、前記遮断弁8を作動さ
せ、熱交換器3への低温液化ガスの供給を遮断する。
イッチ17は、検出した蒸発ガス温度や冷媒差圧に応じ
て前記バイパス弁14の開度も制御する。
ス貯槽2から供給される低温液化ガスは、低温液化ガス
経路6の遮断弁8及び流量調整弁7を介して熱交換器3
内の液化ガス流路6aに導入され、冷媒循環経路5から
熱交換器3内の冷媒流路5aに導入される低温循環冷媒
を冷却することにより気化して蒸発ガスとなり、熱交換
器出口流路6bから流出する。一方、低温反応槽1で昇
温した低温循環冷媒は、ポンプ4によって熱交換器3に
導入され、冷媒流路5aで冷却された後、再び低温反応
槽1に戻される。
で検出した冷媒出口部3aの冷媒温度に応じて流量調整
弁7の開度が調節され、熱交換器3への低温液化ガスの
供給量が制御される。すなわち、冷媒出口部3aの冷媒
温度があらかじめ設定された温度より低下したら低温液
化ガスの供給量を減少させ、冷媒温度が設定温度より上
昇したら低温液化ガスの供給量を増加させる。これによ
り、低温反応槽1における通常の熱負荷の変動に対して
は十分に対処することが可能である。
3bに冷媒温度検出部を設け、熱交換器3に流入する冷
媒温度を検出しても同様の制御を行うことができ、冷媒
入口部3b及び冷媒出口部3aの双方の冷媒温度を検出
するようにしてもよい。
する場合、熱交換器3に流入する低温循環冷媒の粘度が
増大して冷媒の流動性が低下する。これにより、熱交換
器3の冷媒流路5aにおける流路抵抗が増加し、冷媒入
口部3bと冷媒出口部3aとの差圧が次第に上昇してく
る。この差圧の上昇の程度は、低温循環冷媒の種類や冷
媒流路5aの状態等の各種条件によって異なるが、通常
運転時の差圧が1.3〜1.4kgf/cm2 の場合、
2kgf/cm2 以上に差圧が上昇すると、冷媒の凍結
が急速に始まることが多い。
値を、例えば1.7kgf/cm2とし、差圧が1.7
kgf/cm2 に上昇したときに、差圧スイッチ17が
作動して前記遮断弁8を閉じ、熱交換器3への低温液化
ガスの供給を遮断するように設定すればよい。これによ
り、低温循環冷媒の温度がそれ以上低下することがなく
なり、冷媒流路5a内で低温循環冷媒が凍結することを
防止できる。
る低温循環冷媒の粘度が上昇すると、熱交換器3におけ
る熱交換能力が低下するので、低温循環冷媒と熱交換を
行う低温液化ガスを十分に加温することができなくな
る。これにより、熱交換器3の液化ガス流路6aから熱
交換器出口流路6bに流出する蒸発ガスの温度が次第に
低下してくる。この温度低下の程度も、前記差圧と同様
に、低温循環冷媒の種類や低温液化ガスの種類等、各種
条件によって異なるが、例えば、低温循環冷媒が塩化メ
チレンで、低温液化ガスが液体窒素である場合は、熱交
換器出口流路6bの蒸発ガス温度が−150℃以下にな
ると、低温循環冷媒が冷媒流路5a内で凍結するおそれ
がある。したがって、この場合は、蒸発ガス温度検出部
9で検出した蒸発ガス温度が−150℃になったら、第
二温度指示調節計16が作動して前記遮断弁8を閉じる
ように設定すればよい。
運転状態に応じて自動的に行うこともでき、手動で行っ
てもよい。また、遮断弁8を設けずに、第二温度指示調
節計16や差圧スイッチ17の信号で流量調整弁7を全
閉するようにしてもよい。
循環冷媒に凍結するおそれが発生した場合、第二温度指
示調節計16や差圧スイッチ17の信号で前記バイパス
弁14を開くようにしている。これにより、万一、熱交
換器3で低温循環冷媒が凍結して冷媒流路5aが閉塞さ
れた場合でも、低温循環冷媒の循環流路が確保されるの
で、ポンプ4に負荷を与えることがなくなり、冷媒入口
部3b側流路の圧力が異常に上昇したり、ポンプ4が破
損したりすることを防止できる。
循環冷媒の温度を検出して熱交換器3への低温液化ガス
の供給量を調整するだけでなく、冷媒入口部3bと冷媒
出口部3aとにおける冷媒差圧や、熱交換器3から流出
する蒸発ガスの温度を検出することによって低温循環冷
媒の凍結発生を未然に検知することができ、低温液化ガ
スの供給を遮断することによって低温循環冷媒の凍結を
確実に防止することができる。
に温度センサーや圧力センサー等の検出手段を設けるよ
うにしているので、各種構造の熱交換器に対応すること
が可能となり、従来は適用が困難だったプレート式熱交
換器、特に、各プレートをブレージング接合(ろう付
け)したブレージングプレート式熱交換器を使用するこ
とが可能となり、熱交換効率の大幅な向上が図れ、熱交
換器だけでなく装置全体の小型化や効率向上、製造コス
トの低減が図れる。
装置によれば、各種構造,形態の熱交換器を使用するこ
とが可能となり、特に、熱交換効率に優れたブレージン
グプレート式熱交換器を使用することができるので、装
置全体の小型化や低コスト化が図れる。
図である。
器、3a…冷媒出口部、3b…冷媒入口部、4…ポン
プ、5…冷媒循環経路、6…低温液化ガス経路、6a…
液化ガス流路、6b…熱交換器出口流路、7…流量調整
弁、8…遮断弁、9…蒸発ガス温度検出部、10…冷媒
温度検出部、11,12…冷媒圧力検出部、13…バイ
パス経路、14…バイパス弁、15…第一温度指示調節
計、16…第二温度指示調節計、17…差圧スイッチ
Claims (2)
- 【請求項1】 被冷却物を冷却する低温循環冷媒と低温
液化ガスとを熱交換器で熱交換させて前記低温循環冷媒
を冷却する冷媒冷却装置において、前記熱交換器の冷媒
入口部及び冷媒出口部の少なくともいずれか一方に冷媒
温度検出部を設け、該冷媒温度検出部で検出した冷媒温
度に応じて熱交換器に供給する低温液化ガスの供給量を
制御する制御手段を設けるとともに、前記冷媒入口部及
び冷媒出口部にそれぞれ設けた冷媒圧力検出部と、低温
液化ガス経路の熱交換器出口部に設けた蒸発ガス温度検
出部と、前記冷媒圧力検出部で検出した冷媒差圧及び前
記蒸発ガス温度検出部で検出した蒸発ガス温度の少なく
ともいずれか一方の検出値によって熱交換器への低温液
化ガスの供給を遮断する遮断手段とを設けたことを特徴
とする冷媒冷却装置。 - 【請求項2】 前記熱交換器は、ブレージングプレート
式熱交換器であることを特徴とする請求項1記載の冷媒
冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19223197A JP3839915B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 冷媒冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19223197A JP3839915B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 冷媒冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1137623A true JPH1137623A (ja) | 1999-02-12 |
| JP3839915B2 JP3839915B2 (ja) | 2006-11-01 |
Family
ID=16287848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19223197A Expired - Lifetime JP3839915B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 冷媒冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3839915B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006522309A (ja) * | 2003-04-07 | 2006-09-28 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 製品の外皮凍結/冷却/ディープフリージング処理のための方法および設備 |
| WO2009145078A1 (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-03 | 大陽日酸株式会社 | 冷媒冷却装置 |
| JP2013032896A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 熱媒温度制御方法及び熱媒温度制御装置 |
| WO2013054844A1 (ja) * | 2011-10-11 | 2013-04-18 | 大陽日酸株式会社 | 低温ガス供給装置、熱媒冷却装置、及び低温反応制御装置 |
| JP2015117916A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 大陽日酸株式会社 | 低温ガス製造装置 |
| JP2019078319A (ja) * | 2017-10-24 | 2019-05-23 | 中部電力株式会社 | 液体冷熱回収システム |
| JP2021053597A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 月島機械株式会社 | 熱媒体利用機器への熱媒体供給方法及び熱媒体利用設備 |
-
1997
- 1997-07-17 JP JP19223197A patent/JP3839915B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006522309A (ja) * | 2003-04-07 | 2006-09-28 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 製品の外皮凍結/冷却/ディープフリージング処理のための方法および設備 |
| US7805951B2 (en) | 2003-04-07 | 2010-10-05 | L'air Liquide Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method and apparatus for the crust-freezing/cooling/deep-freezing treatment of products |
| WO2009145078A1 (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-03 | 大陽日酸株式会社 | 冷媒冷却装置 |
| JP2013032896A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 熱媒温度制御方法及び熱媒温度制御装置 |
| WO2013054844A1 (ja) * | 2011-10-11 | 2013-04-18 | 大陽日酸株式会社 | 低温ガス供給装置、熱媒冷却装置、及び低温反応制御装置 |
| CN103874898A (zh) * | 2011-10-11 | 2014-06-18 | 大阳日酸株式会社 | 低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置 |
| CN103874898B (zh) * | 2011-10-11 | 2016-03-30 | 大阳日酸株式会社 | 低温气体供给装置、载热体冷却装置及低温反应控制装置 |
| JP2015117916A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 大陽日酸株式会社 | 低温ガス製造装置 |
| JP2019078319A (ja) * | 2017-10-24 | 2019-05-23 | 中部電力株式会社 | 液体冷熱回収システム |
| JP2021053597A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 月島機械株式会社 | 熱媒体利用機器への熱媒体供給方法及び熱媒体利用設備 |
| WO2021065600A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 月島機械株式会社 | 熱媒体利用機器への熱媒体供給方法及び熱媒体利用設備 |
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| JP3839915B2 (ja) | 2006-11-01 |
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