(57)【要約】【課題】冷熱源からの冷熱が供給されるブラインにより冷媒ガスを液化し、冷媒液を受液器に収容してから冷却負荷に送るようにした冷熱供給システムにおいて、該冷熱供給システムの構造を簡単化して構成機器数を減少し、装置コストを低減し得る冷熱供給方法及びその装置を提供する。【解決手段】冷熱源からの冷却流体によりブラインを冷却して該冷却流体の冷熱をブラインに供給し、該ブラインと冷媒ガスとを熱交換することにより該冷媒ガスを液化して冷媒液を受液器に収容し、該受液器内の冷媒液を冷却負荷に送るようにした冷熱供給手段において、冷却負荷に冷熱を供給後受液器側に戻されるガス混入冷媒液の一部をブラインと熱交換した後、受液器に戻すことを特徴とする。【選択図】      図１
2004211949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷熱源からの冷却流体と不凍液からなるブラインとを第１の熱交換器にて熱交換して該冷却流体の冷熱をブラインに供給し、該ブラインと冷媒ガスとを第２の熱交換器にて熱交換することにより該冷媒ガスを液化してこの冷媒液を受液器に収容し、該受液器内の冷媒液を冷却負荷に送るようにした冷熱利用方法において、
前記冷却負荷に冷熱を供給後前記受液器側に戻されるガス混入冷媒液の一部を前記第２の熱交換器に送って前記ブラインと熱交換した後、前記受液器に戻すことを特徴とする冷熱利用方法。
【請求項２】
前記冷熱源としてＬＮＧ（液化天然ガス）を用い、前記第１の熱交換器において該ＬＮＧにより前記ブラインを冷却することを特徴とする請求項１記載の冷熱利用方法。
【請求項３】
前記冷却負荷に冷熱を供給後前記受液器側に戻されるガス混入冷媒液の一部を前記第２の熱交換器に送る位置より、前記第２の熱交換器で前記ブラインと熱交換した後、前記受液器に戻す位置を低圧受液器側に設定し、前記冷却負荷に冷熱を供給後前記受液器側に戻される戻し冷媒と合流させて低圧受液器に戻すようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷熱利用方法。
【請求項４】
冷熱源からの冷却流体と不凍液からなるブラインとを熱交換して該冷却流体の冷熱を該ブラインに供給する第１の熱交換器と、前記第１の熱交換器からのブラインと冷媒ガスとを熱交換することにより該冷媒ガスを液化する第２の熱交換器と、前記第２の熱交換器にて液化された冷媒液を収容する受液器と、該受液器内の冷媒液を冷却負荷に供給する冷媒液供給手段とを備えた冷熱利用装置において、
前記冷却負荷にて冷熱を供給後のガス混入冷媒液を前記受液器に戻すとともに前記ガス混入冷媒液の一部を前記冷媒管路に供給するように構成された冷媒戻し管路を備え、前記ガス混入冷媒液の一部を前記冷媒戻し管路から前記第２の熱交換器に送り該第２の熱交換器にて液化してからこの冷媒液を冷媒液管路を通して前記受液器に戻すように構成されたことを特徴とする冷熱利用装置。
【請求項５】
前記受液器を複数個設けるとともに、各受液器の内部間を連通する連通管を設け、該連通管を前記冷媒液管路に接続してなることを特徴とする請求項４記載の冷熱利用装置。
【請求項６】
前記複数個の受液器内の冷媒ガス収容部間を連通する均圧管を設け、該均圧管を前記第２の熱交換器への冷媒ガス通路に接続してなることを特徴とする請求項４記載の冷熱利用装置。
【請求項７】
前記冷却負荷にて冷熱を供給後のガス混入冷媒液を前記受液器に戻す冷媒戻し管路に前記ガス混入冷媒液の一部を分岐部を介して若しくはヘッダ上部を介して前記冷媒戻し管路から前記第２の熱交換器に送るとともに、前記第２の熱交換器にて液化してからこの冷媒液を前記受液器に戻す冷媒液管路の出口部を前記戻し管路の分岐部若しくはヘッダ上部より冷媒戻し管路下流側の受液器側に設定したことを特徴とする請求項４記載の冷熱利用装置。
【請求項８】
前記受液器の液レベルを検知する液レベル検知器を設けるとともに、前記第２の熱交換器への冷媒管路の通路面積を調整する第１の調整弁と、凝縮器から前記受液器に戻される冷媒液が通流する冷媒液管路の通路面積を調整する第２の調整弁とを備え、前記液レベル検知器からの前記受液器の液レベル検出値に基づき前記第１の調整弁を前記第２の調整弁に対して優先的に開度制御するように構成されてなることを特徴とする請求項４記載の冷熱利用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＮＧ（液化天然ガス）の冷熱利用システム等に適用され、冷熱源からの冷却流体の冷熱をブラインに供給し、該ブラインにより冷媒ガスを液化してこの冷媒液を受液器に収容してから冷却負荷に送るようにした冷熱利用方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＮＧ（液化天然ガス）の冷熱を、冷熱負荷の冷却源として利用するシステムは種々提供されているが、その中の１つに特許文献１（特許２６４１５８７号公報）に記載の技術がある。
かかる技術においては、ＬＮＧを第１の熱交換器（ＬＮＧ熱交換器）に導き、不凍液からなるブラインと熱交換して該ブラインを冷却し、この低温ブラインを第２の熱交換器に送り込む一方、低圧の受液器内の炭酸ガス（ＣＯ２）を圧縮機に吸引し、凝縮圧力まで加圧して前記第２の熱交換器に送り込み、該第２の熱交換器において前記低温ブラインにより炭酸ガスを冷却して液化し、この液化炭酸ガスを発電用冷凍サイクルの凝縮器の冷却熱源に利用している。
【０００３】
【特許文献１】
特許２６４１５８７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の技術にあっては、ＬＮＧから冷熱が供給された低温ブラインと熱交換する冷媒として炭酸ガスを用い、炭酸ガス循環路における低圧の受液器からの気体炭酸ガスを圧縮機にて凝縮圧力まで加圧し、第２の熱交換器において気体炭酸ガスを低温ブラインにより冷却して液体炭酸ガスとしている。
このため、かかる従来技術にあっては、ブラインと熱交換を行う冷媒炭酸ガスの循環路に低圧受液器からの気体炭酸ガスを凝縮圧力まで加圧する圧縮機を装備することを要し、ＬＮＧ（冷熱源）からの冷熱供給システムの構造が複雑になって構成機器数が多くなり、装置コストが高くなる。
等の問題点を有している。
【０００５】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、冷熱源からの冷熱が供給されるブラインにより冷媒ガスを液化し、冷媒液を受液器に収容してから冷却負荷に送るようにした冷熱供給システムにおいて、該冷熱供給システムの構造を簡単化して構成機器数を減少し、装置コストを低減し得る冷熱利用方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる目的を達成するもので、その第１発明は、冷熱源からの冷却流体と不凍液からなるブラインとを第１の熱交換器にて熱交換して該冷却流体の冷熱をブラインに供給し、該ブラインと冷媒ガスとを第２の熱交換器にて熱交換することにより該冷媒ガスを液化してこの冷媒液を受液器に収容し、該受液器内の冷媒液を冷却負荷に送るようにした冷熱利用方法において、前記冷却負荷に冷熱を供給後前記受液器側に戻されるガス混入冷媒液の一部を前記第２の熱交換器に送って前記ブラインと熱交換した後、前記受液器に戻すことを特徴とする。
【０００７】
かかる第１発明において好ましくは、前記冷熱源としてＬＮＧ（液化天然ガス）を用い、前記第１の熱交換器において該ＬＮＧにより前記ブラインを冷却する。
【０００８】
また本発明の第２発明は、前記第１発明を実施するための装置の発明に係り、冷熱源からの冷却流体と不凍液からなるブラインとを熱交換して該冷却流体の冷熱を該ブラインに供給する第１の熱交換器と、前記第１の熱交換器からのブラインと冷媒ガスとを熱交換することにより該冷媒ガスを液化する第２の熱交換器と、前記第２の熱交換器にて液化された冷媒液を収容する受液器と、該受液器内の冷媒液を冷却負荷に供給する冷媒液供給手段とを備えた冷熱利用装置において、
前記冷却負荷にて冷熱を供給後のガス混入冷媒液を前記受液器に戻すとともに前記ガス混入冷媒液の一部を前記冷媒管路に供給するように構成された冷媒戻し管路を備え、前記ガス混入冷媒液の一部を前記冷媒戻し管路から前記第２の熱交換器に送り該第２の熱交換器にて液化してからこの冷媒液を冷媒液管路を通して前記受液器に戻すように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
かかる第２発明において好ましくは、前記受液器を複数個設けるとともに、各受液器の内部間を連通する連通管を設け、該連通管を前記冷媒液管路に接続してなる。
【００１０】
また第２発明において好ましくは、前記複数個の受液器内の冷媒ガス収容部間を連通する均圧管を設け、該均圧管を前記第２の熱交換器への冷媒ガス通路に接続してなる。
【００１１】
かかる発明によれば、第１の熱交換器にてＬＮＧ等の冷熱源からの冷却流体により不凍液からなるブラインを冷却して該冷却流体の冷熱をブラインに供給して低温ブラインにする一方、冷凍サイクルから１段膨張されて低圧の受液器内に供給されている低温の冷媒液を冷媒液ポンプにより冷却負荷に送って該冷却負荷に冷熱を供給し、かかる冷熱供給により昇温されて受液器側に戻されるガス混入冷媒液の一部つまり冷媒ガスの部分を自然循環により第２の熱交換器に送り、該第２の熱交換器にて前記低温ブラインにより前記冷媒ガスを冷却して完全に液化し、この冷媒液を前記受液器に戻して冷却負荷の冷却に供する。
【００１２】
従って、かかる発明によれば、低圧の受液器内に冷凍サイクルから１段膨張された冷媒が供給され、冷媒液ポンプにより加圧された該受液器内の冷媒液を冷却負荷に送って該冷却負荷に冷熱を供給し、かかる冷熱供給により昇温されたガス混入冷媒液の一部つまり冷媒ガスの部分を自然循環によって第２の熱交換器に送ることにより、該第２の熱交換器において前記のように自然循環する冷媒ガスと低温のブラインとを熱交換して該冷媒ガスを液化することが可能となる。
【００１３】
また、前記受液器を複数個設けた場合においては、複数個の受液器間を連通管により接続するとともに該連通管を前記第２の熱交換器からの冷却液管路に接続し、さらに複数個の受液器内の冷媒ガス収容部間を連通する均圧管を設けて該均圧管を前記第２の熱交換器への冷媒ガス通路に接続したので、好ましくは各受液器の液レベルを検出して連通管の各受液器下部に設けたレベル調整弁の開度を調節することにより、各受液器内の液レベルを常時均一に保持することができるとともに、前記複数個の受液器間の圧力レベルを常時均一に保持することができる。
【００１４】
また第２発明において、好ましくは、前記受液器の液レベルを検知する液レベル検知器を設けるとともに、前記第２の熱交換器への冷媒管路の通路面積を調整する第１の調整弁と、凝縮器から前記受液器に戻される冷媒液が通流する冷媒液管路の通路面積を調整する第２の調整弁とを備え、前記液レベル検知器からの前記受液器の液レベル検出値に基づき前記第１の調整弁を前記第２の調整弁に対して優先的に開度制御するように構成されてなる。
このように構成すれば、前記第２の熱交換器からの冷熱の利用度を、常時高精度で制御できる。
【００１５】
そして前記第１発明において、前記冷却負荷に冷熱を供給後前記受液器側に戻されるガス混入冷媒液の一部を前記第２の熱交換器に送る位置より、前記第２の熱交換器で前記ブラインと熱交換した後、前記受液器に戻す位置を低圧受液器側に設定し、前記冷却負荷に冷熱を供給後前記受液器側に戻される戻し冷媒と合流させて低圧受液器に戻すようにするのがよい。
【００１６】
具体的には図１（Ｂ）若しくは（Ｃ）に示すように、前記冷却負荷にて冷熱を供給後のガス混入冷媒液を前記受液器に戻す冷媒戻し管路に該前記ガス混入冷媒液の一部を分岐部を介して若しくはヘッダ上部を介して前記冷媒戻し管路から前記第２の熱交換器に送るとともに、前記第２の熱交換器にて液化してからこの冷媒液を前記受液器に戻す冷媒液管路の出口部を、前記戻し管路の分岐部若しくはヘッダ上部より冷媒戻し管路下流側の受液器側に設定される。
【００１７】
このように構成することにより、冷却負荷により冷却された冷媒戻し管の湿り蒸気分（混合冷媒ガス分）が確実に前記第２の熱交換器側に流れて液化され、前記第２の熱交換器にて液化された冷媒液が前記戻し管路の液分とともに受液器側に戻す循環経路が形成され、冷媒の円滑利用が可能となる。
【００１８】
これにより冷熱利用の幅が拡大されるとともに、特許文献１のように、第２の熱交換器において冷媒としての炭酸ガスを圧縮して第２の熱交換器に送り込み凝縮、液化させるとともに、受液器内から冷媒ガスを吸引する機能をなす圧縮機を装備することを必要とせず、ＬＮＧ等の冷熱源からの冷熱供給システムの構造が簡単になって構成機器数が少なくなり、装置コストが低減される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２０】
図１（Ａ）は本発明の実施例に係るＬＮＧ冷熱供給装置の全体構成図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＹ部拡大図の第１例、（Ｃ）は（Ａ）におけるＹ部拡大図の第２例である。図２は低圧受液器の他の実施例を示す構成図である。図３は前記実施例の作用説明用線図である。
【００２１】
図１において、４はＬＮＧ熱交換器（第１の熱交換器）で、サテライトタイプのＬＮＧ供給管１（主管から分岐して対応する小地域毎にサークル状に分岐させたＬＮＧ配管系）からＬＮＧポンプ２によりＬＮＧ（液化天然ガス）が導入され、後述するブラインと熱交換を行うものである。５はＬＮＧ加熱器で、前記ＬＮＧ熱交換器４にて気化したＬＮＧを負荷と熱交換して必要に応じて常温まで加熱して、使用先に供給可能とするものである。
６は前記ＬＮＧ熱交換器４とブラインタンク７及び冷媒液化熱交換器９との間を接続するブライン管で、ブラインポンプ８により該ブライン管６をブラインが循環するようになっている。該ブラインにはアルコール系不凍液等の−７０℃若しくはそれ以下の低温でも凍結しない超低温不凍液が用いられる。
【００２２】
９は前記ブライン管６に設けられた冷媒液化熱交換器（第２の熱交換器）で、前記ＬＮＧ熱交換器４にて冷却、降温されたブラインと後述する冷媒管１０Ａ、冷媒液管１０Ｂを循環する冷媒ガスとを熱交換することにより、該冷媒ガスを液化するものである。
１０Ａ、１０Ｂは前記冷媒液化熱交換器９と後述する低圧受液器１１との間を接続して冷媒を循環させる冷媒（液）管である。
１５は該冷媒管１０Ａ、冷媒液管１０Ｂ内を通流する冷媒の流量を調節する調整弁である。
【００２３】
１１は冷却負荷１４により冷却された冷媒戻し管１６及び冷媒液化熱交換器９で液化後の冷媒液が収容される低圧受液器、１４は冷却負荷、１２は該低圧受液器１１の下部（冷媒液収容部）と冷却負荷１４とを接続する冷媒液管、１３は該冷媒管１２に介装されて前記低圧受液器１１内の冷媒液を冷却負荷１４に送給する冷媒液ポンプである。
１６は前記冷却負荷１４の出口側と前記低圧受液器１１の上部（冷媒ガス溜り部）とを接続する冷媒戻し管である。図１（Ｂ）に示されるように、該冷媒戻し管１６の低圧受液器１１戻り口近傍から前記冷媒管１０Ａの入口部Ａが分岐されている。
【００２４】
２９は前記低圧受液器１１内における冷媒液のレベルを検知するための液レベル検知器である。
該液レベル検知器２９からの前記低圧受液器１１の液レベル検出値は、前記冷媒管１０Ａ、冷媒液管１０Ｂ内を通流する冷媒の流量を調節する調整弁１５、及び後述する凝縮器２１からの冷媒液管に設けられた調整弁２８に伝送され、該液レベル検出値に基づき前記冷熱利用側の調整弁１５を、冷凍サイクル側の調整弁２８に対して優先的に開度制御する。
【００２５】
また前記冷媒液化熱交換器９で液化後の冷媒液は冷媒液管１０Ｂを介して低圧受液器１１側に戻すが、その戻し位置Ｂは前記冷媒管１０Ａの入口部Ａの分岐位置より下方の低圧受液器１１側で合流させている。
このように冷媒液管１０Ｂの戻し位置Ｂを、前記冷媒管１０Ａの入口部Ａの分岐位置より下方の低圧受液器１１側で合流させている構成することにより、調整弁１５のみの制御によって、冷却負荷１４により冷却された冷媒戻し管１６の湿り蒸気分（冷媒ガス）が冷媒管１０Ａ側に流れ、冷媒液化熱交換器９液化後の冷媒液が冷媒液管１０Ｂを介して低圧受液器１１側に戻す循環経路が形成され、冷媒の円滑利用が可能となる。
【００２６】
１８は低段側圧縮機、１９は高段側圧縮機、２６は該低段側圧縮機１８及び後段側圧縮機１９を駆動するモータである。１７は前記低圧受液器１１の上部（冷媒ガス溜り部）と前記低段側圧縮機１８の入口とを接続する冷媒管で、前記低圧受液器１１の上部（冷媒ガス溜り部）に溜まった蒸発冷媒ガスが該冷媒管１７を通って前記低段側圧縮機１８に供給されるようになっている。
２１は前記高段側圧縮機１９からの高圧冷媒ガスを凝縮、液化する凝縮器、２３は該凝縮器２１にて液化された高圧の冷媒液が収容される高圧受液器である。２５はインタークーラで、前記高圧受液器２３から膨張弁２５ａで減圧、ガス化された冷媒ガスを前記高圧受液器２３からの冷媒液により冷却し、前記低段側圧縮機１８出口の冷媒ガスと合流して高段側圧縮機１９の冷媒ガス入口に送給する。
２７は前記インタークーラ２５の冷媒出口と前記低圧受液器１１とを接続する冷媒管、２８は該冷媒管２７の通路面積を調整して気化蒸発させる膨張弁兼用の調整弁である。
該調整弁２８の開度は、前記のように、液レベル検知器２９からの低圧受液器１１の液レベル検出値によって制御するようになっている。
【００２７】
かかるＬＮＧ冷熱供給装置において、ＬＮＧ（液化天然ガス）は、ＬＮＧポンプ２によりＬＮＧ供給管１を通して前記ＬＮＧ熱交換器４に送給され、該ＬＮＧ熱交換器４においてブラインポンプ８によりブライン管を循環せしめられる不凍液からなる−５０℃程度のブラインと熱交換して、−７０℃程度に冷却する。
該ブラインと熱交換した後のＬＮＧは、前記ＬＮＧ加熱器５にて負荷と熱交換により例えば常温まで加熱され、所定の使用先に供給される。
【００２８】
一方、インタークーラ２５よりの低圧の冷媒ガスは前記調整弁２８により膨張されて低圧受液器１１の上部（冷媒ガス溜り部）から冷媒管１７を通って低段側圧縮機１８に導入されて中間圧まで第１段の圧縮がなされた後、後述するようにインタークーラ２５を経た冷媒ガスと合流して高段側圧縮機１９の冷媒ガス入口に送給され、該高段側圧縮機１９において所定の凝縮圧力まで圧縮される。前記インタークーラ２５においては、前記高圧受液器２３から膨張弁２５ａで減圧、ガス化された冷媒ガスを前記高圧受液器２３からの冷媒液により冷却する。
該インタークーラ２５にて冷却、降温された中間圧冷媒ガスは冷媒管２２を通って前記高段側圧縮機１９に送給され、該高段側圧縮機１９において所定の凝縮圧力まで圧縮される。
【００２９】
そして、該高段側圧縮機１９出口の高圧冷媒ガスは、冷媒管２０を通って前記凝縮器２１に送給され、該凝縮器２１において水等の冷却媒体によって冷却されて液化せしめられ、前記高圧受液器２３に溜められる。該高圧受液器２３内の冷媒液は前記インタークーラ２５に導入され、該インタークーラ２５において前記のようにして冷媒ガスを冷却した後、冷媒管２７及び調整弁２８を通って前記低圧受液器１１に導入される。
以上に示したＬＮＧによるブライン冷却システム、及び高、低段側圧縮機を用いての２段圧縮冷凍サイクルは従来技術と同様である。
【００３０】
前記低圧受液器１１に溜められた冷媒液は、冷媒液ポンプ１３により冷媒管１２を通って冷却負荷１４に送られ、該冷却負荷１４に冷熱を供給して昇温されてガス混入冷媒液となり、該ガス混入冷媒液は冷媒戻し管１６を通って前記低圧受液器１１に戻される。
かかるガス混入冷媒液が冷媒戻し管１６を通って低圧受液器１１に戻される際において、図１（Ｂ）に示されるように、前記冷媒戻し管１６内のガス混入冷媒液の一部、具体的には冷媒流の上部側を流れている湿り蒸気である冷媒ガス４０ｂが、該冷媒戻し管１６から分岐された冷媒管１０Ａに流入する。また、前記ガス混入冷媒液中の冷媒液４０ａは前記低圧受液器１１に戻される。
この際に冷媒液管１０Ｂの戻し位置Ｂを、前記冷媒管１０Ａの入口部Ａの分岐位置よりも下方の低圧受液器１１側で合流させるように構成しているので、調整弁１５のみの制御により、冷却負荷１４により冷却された冷媒戻し管１６の湿り蒸気分（冷媒ガス）が冷媒管１０Ａ側に流れ、冷媒液化熱交換器９液化後の冷媒液が冷媒液管１０Ｂを介して低圧受液器１１側に戻す循環経路が形成され、冷媒の円滑利用が可能となる。
【００３１】
一方、前記冷媒管１０Ａに導入された冷媒ガスは、冷媒液化熱交換器９に導入され、該冷媒液化熱交換器９において、前記ブライン管６からの低温ブラインと熱交換し、前記ＬＮＧからの冷熱を受け取って冷却、液化される。
前記冷媒液化熱交換器９において前記のような冷熱供給により低温化された冷媒液は、冷媒液管１０Ｂを通って前記低圧受液器１１に戻され、該低圧受液器１１に溜められた後、その冷熱が前記のようにして冷却負荷１４に供給される。
【００３２】
また、図１（Ｂ）の構造に代えて、図１（Ｃ）に示されるように、前記冷媒管１０Ａの入口部Ａにヘッダー４１を設置し、該ヘッダー４１の側部に冷媒戻し管１６及び冷媒液管１０Ｂを接続するとともに、該ヘッダー４１の上部に冷媒管１０Ａを下部に低圧受液器１１側の冷媒戻し管１６を夫々接続するように構成してもよい。
又冷媒液化熱交換器９で液化後の冷媒液は冷媒液管１０Ｂを介して低圧受液器１１側に戻すが、その戻し位置Ｂは冷媒管１０Ａの入口部Ａのヘッダー４１の上部位置より下方のヘッダー４１下部より下側の低圧受液器１１側で合流させている。
【００３３】
このように冷媒液管１０Ｂの戻し位置Ｂを前記冷媒管１０Ａの入口部Ａのヘッダー４１の上部位置よりも下方の、ヘッダー４１下部よりも下側の低圧受液器１１側で合流させて構成することにより、調整弁１５のみの制御によって、冷却負荷１４により冷却された冷媒戻し管１６の湿り蒸気分（冷媒ガス）が冷媒管１０Ａ側に流れ、冷媒液化熱交換器９液化後の冷媒液が冷媒液管１０Ｂを介して低圧受液器１１側に戻す循環経路が形成され、冷媒の円滑利用が可能となる。
【００３４】
前記作動を、図３のモリエル線図に基づき説明すると、冷媒液ポンプ１２入口のＣ点で乾き度ｘ＝０の冷媒液が該冷媒液ポンプ１３で加圧されて、Ｄ点まで昇圧されて冷却負荷１４に送られ、該冷却負荷１４に冷熱を供給することにより昇温、降圧されてＥ点において乾き度（ｘ＝ｘ１）のガス混入冷媒液となる。尚、前記冷媒液ポンプ１３の加圧によるＣ点からＤ点までの圧力上昇は僅かである。
【００３５】
そして、前記ガス混入冷媒液のガス部分（冷媒ガス）が前記のようにして冷媒液化熱交換器９への冷媒管１０Ａに導入され、冷媒管１０Ａ、冷媒液管１０Ｂを循環して冷媒液化熱交換器９にてブラインにより冷却され、乾き度ｘ＝０の冷媒液となってＣ点に戻る。
即ち、かかる実施例においては、冷却負荷１４で冷熱を放出した後のガス混入冷媒液中の冷媒ガスを冷媒液化熱交換器９に自然循環させることにより、該冷媒液化熱交換器９においてブラインの冷熱を該冷媒ガスに伝達することが可能となる。
【００３６】
図２に示される前記低圧受液器の他の実施例においては、低圧受液器１１を複数個（この例では３個）設けて、各低圧受液器１１の下部つまり冷媒液収容部間を連通管３１により接続している。該連通管３１は、前記冷媒液化熱交換器９からの冷媒液管１０Ｂに接続されている。
０３１は前記複数個の低圧受液器１１における冷媒ガス収容部間を連通する均圧管で、該均圧管０３１は前記冷媒液化熱交換器９への冷媒管１０Ａに接続されて、各該低圧受液器１１における冷媒ガス収容部間を冷媒管１０Ａに開放することにより圧力バランスをなしている。これにより、前記複数個の低圧受液器１１間の圧力レベルを常時均一に保持することができる。
３１ａ、３１ｂ、３１ｃは各低圧受液器１１と前記連通管３１とを接続する接続管、３３ａ、３３ｂ、３３ｃは該接続管３１ａ、３１ｂ、３１ｃに設けられた調整弁である。
【００３７】
前記各低圧受液器１１に溜められた冷媒液は、冷媒液ポンプ１３により冷媒管１２を通って冷却負荷１４に送られ、該冷却負荷１４に冷熱を供給して昇温されてガス混入冷媒液となり、該ガス混入冷媒液は冷媒戻し管１６を通って前記各低圧受液器１１に戻されるようになっている。
また、前記ガス混入冷媒液が冷媒戻し管１６を通って各低圧受液器１１に戻される際において、前記冷媒戻し管１６内のガス混入冷媒液の一部の湿り蒸気である冷媒ガスが、該冷媒戻し管１６から分岐された冷媒管１０Ａに流入する。また、前記ガス混入冷媒液中の冷媒液は前記各低圧受液器１１に戻される。
そして、前記冷媒管１０Ａに流入した冷媒ガスは、冷媒液化熱交換器９に導入され、該冷媒液化熱交換器９において、前記ブライン管６からの低温ブラインと熱交換し、前記ＬＮＧからの冷熱を受け取って冷却、液化され、冷媒液管１０Ｂを通って前記各低圧受液器１１に戻される。
【００３８】
さらに、前記インタークーラ２５において冷媒ガスを冷却した冷媒液は、冷媒管２７及び調整弁２８ａ、２８ｂ、２８ｃを通って前記各低圧受液器１１に導入される。
前記調整弁３３ａ、３３ｂ、３３ｃは前記各低圧受液器１１の液レベル検知器２９からの低圧受液器１１液レベル検出値によって制御回線３２ａ、３２ｂ、３２ｃを介して開度が制御される。
また、前記調整弁２８ａ、２８ｂ、２８ｃは前記液レベル検知器２９からの低圧受液器１１液レベル検出値によって制御回線３４ａ、３４ｂ、３４ｃを介して開度が制御される。
かかる実施例においては、前記各低圧受液器１１の液レベルを液レベル検知器２９で検知し、この検知信号に基づき調整弁３３ａ、３３ｂ、３３ｃの開度を調整することにより、各低圧受液器１１内の液レベルを常時均一に保持することができる。
また、かかる実施例においては、前記冷熱利用側の調整弁３３ａ、３３ｂ、３３ｃを、冷凍サイクル側の前記調整弁２８ａ、２８ｂ、２８ｃよりも優先して作動するようにして、冷熱の有効利用を図っている。
その他の構成は図１に示す実施例と同一であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００３９】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、低圧の受液器内に冷凍サイクルから１段膨張された冷媒が供給され、冷媒液ポンプにより加圧された該受液器内の冷媒液を冷却負荷に送って該冷却負荷に冷熱を供給し、かかる冷熱供給により昇温されたガス混入冷媒液の一部つまり冷媒ガスの部分を前記冷媒液ポンプの出口圧力で付勢された自然循環によって第２の熱交換器に送ることにより、該第２の熱交換器において自然循環する冷媒ガスと低温のブラインとを熱交換して該冷媒ガスを液化することが可能となる。
【００４０】
これにより冷熱利用の幅が拡大されるとともに、従来技術のように、第２の熱交換器において冷媒を圧縮して第２の熱交換器に送り込み凝縮、液化させるとともに受液器内から冷媒ガスを吸引する機能をなす圧縮機を装備することを必要とせず、ＬＮＧ等の冷熱源からの冷熱供給システムの構造が簡単になって構成機器数が少なくなり、装置コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の実施例に係るＬＮＧ冷熱供給装置の全体構成図である。（Ｂ）は（Ａ）におけるＹ部拡大図の第１例、（Ｃ）は（Ａ）におけるＹ部拡大図の第２例である。
【図２】低圧受液器の他の実施例を示す構成図である。
【図３】前記実施例の作用説明用線図である。
【符号の説明】
１  ＬＮＧ供給管
２  ＬＮＧポンプ
４  ＬＮＧ熱交換器
５  ＬＮＧ加熱器
６  ブライン管
８  ブラインポンプ
９  冷媒液化熱交換器
１７，２０、２７  冷媒管
１１  低圧受液器
１３  冷媒液ポンプ
１４  冷却負荷
１６  冷媒戻し管
１８  低段側圧縮機
１９  高段側圧縮機
２１  凝縮器
２３  高圧受液器
２５  インタークーラ
２９  液レベル検知器
３１  連通管
０３１  均圧管
【図１】
2004211949.tif 000003
【図２】
2004211949.tif 000004
【図３】
2004211949.tif 000005