(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気相部と液相部とを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンクと、
前記液相部から冷媒を圧送するポンプ、圧送された前記冷媒を冷却する冷凍部、及び冷却された前記冷媒によって冷却される冷却対象が設けられ、冷却後の前記冷媒を前記液相部に返送する循環ラインと、
前記循環ラインの、前記ポンプと前記冷却対象との間のいずれかの位置から分岐して前記冷媒の一部を分流させるとともに、前記気相部を通過するように配設した後に前記液相部に前記冷媒を返送する減圧ラインと、を備える、冷媒循環装置。
【請求項２】
前記気相部内に位置する前記減圧ラインには、凝縮器が設けられる、請求項１に記載の冷媒循環装置。
【請求項３】
前記減圧ラインには、流量調整弁が設けられる、請求項１又は２に記載の冷媒循環装置。
【請求項４】
前記気相部の圧力を測定する圧力測定装置を備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の冷媒循環装置。
【請求項５】
前記圧力測定装置及び前記流量制御弁と電気的に接続され、前記圧力測定装置の圧力値に基づいて、前記流量制御弁の開度を制御する制御部を備える、請求項４に記載の冷媒循環装置。
【請求項６】
前記冷媒が、液体窒素である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の冷媒循環装置。
【請求項７】
気相部と液相部とを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンクから冷媒を抜き出して冷却し、冷却対象を冷却した後に前記冷媒を前記液相部に返送する冷媒循環方法であって、
前記リザーバータンク内の圧力が上昇した際に、少なくとも前記冷却対象を冷却する前の冷媒の一部を分取して、前記リザーバータンク内の気相部を冷却させた後に前記液相部に返送する、冷媒循環方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒循環装置、及び冷媒循環方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高温超電導線材を使用した高温超電導電力機器の冷却には、サブクール（過冷却）状態の低温液化ガス（一般的には、液体窒素）が冷媒として使用されることが多い。具体的には、液体窒素をサブクール状態に維持しつつ、循環させる際に、超電導電力機器を冷却する。
【０００３】
ここで、液体窒素をサブクール状態に冷却・維持するための冷凍機としては、ブレイトン冷凍機やスターリング冷凍機などが一般的に知られている。なお、高温超電導電力機器を冷却する場合、冷却対象機器によって液体窒素の循環圧力や温度が異なるため、これらを適切に制御する必要がある。
【０００４】
ところで、特許文献１には、超電導装置の冷却方法が開示されている。また、図３には、
特許文献１に開示された、従来の冷媒循環装置の構成を示す。図３に示すように、従来の冷媒循環装置１０１は、冷媒が貯留されたリザーバータンク（貯留容器）１０２と、リザーバータンク１０２の気相部１０２Ａの圧力を測定する圧力測定器１０３と、冷媒が液体状態で循環する循環ラインＬ１０１と、循環ラインＬ１０１に設けられたポンプ１０４と冷凍機１０５と冷却対象となる高温超電導電力機器１０６と、一端がリザーバータンク１０２内の気相部１０２Ａに設けられ、他端が高温超電導電力機器１０６とリザーバータンク１０２との間の位置の循環ラインＬ１０１に合流したバイパスラインＬ１０２と、バイパスラインＬ１０２に設けられたバルブ１０７と、を備えて概略構成されている。
【０００５】
リザーバータンク１０２、循環ラインＬ１０１及びバイパスラインＬ１０２は、密閉状態である。また、リザーバータンク１０２内の温度と圧力については、サブクール状態の性質から液相部１０２Ｂの上部から下部に向かって温度差（〜数Ｋ）がついており、密度の差から底の方が冷たくなっている。また、気相部１０２Ａは、容器の上部側では室温であり、一方、液面側では液の表面温度になるように温度分布している。気相部１０２Ａの圧力は、液の表面温度で決まる飽和蒸気圧になっている。このように、気相部１０２Ａおよび液相部１０２Ｂに温度分布が存在することが好ましいとされている。
【０００６】
また、従来の冷媒循環装置１０１では、ポンプ１０４はリザーバータンク１０２の外側に設置されている。そして、ポンプ１０４から送り出された液体状態の冷媒は、冷凍機１０５でサブクール状態に冷却された後、高温超電導電力機器１０６を冷却し、再びリザーバータンク１０２の液相部１０２Ｂに返還されるという、循環サイクルを形成している。なお、上記循環サイクルにおいて、冷媒は連続的に冷凍機で冷却されており、サブクール状態に維持される。
【０００７】
ところで、冷却対象の冷却負荷の増加等によって冷媒の温度が上昇すると、リザーバータンク１０２内の気相部１０２Ａの体積が減少して、リザーバータンク１０２内の圧力が上昇する。そこで、リザーバータンク１０２内の圧力を調整するために、減圧機構が設けられている。
【０００８】
具体的には、初期の減圧機構としては、冷媒の気相部の一部をリザーバータンクの外部に放出する機構であった。
【０００９】
一方、特許文献１に開示された、従来の冷媒循環装置１０１では、リザーバータンク１０２内の気相部１０２Ａと、冷却対象である高温超電導電力機器１０６を冷却した後の循環ラインＬ１０１との間に設けられたバイパスラインＬ１０２と、バイパスラインＬ１０２に設けられたバルブ１０７と、から減圧機構が構成されている。この減圧機構を用いた減圧方法としては、先ず、バルブ１０７を開き、気体状態の冷媒を循環ラインＬ１０１中の液体状態の冷媒と接触させる。これにより、気体状態の冷媒は凝縮されるため液化する。そして、液化した冷媒をリザーバータンク１０２内の液相部１０２Ｂに返送することによってリザーバータンク１０２内を減圧する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−１２６２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の冷媒循環装置の減圧機構では、気体状態の冷媒の冷却や凝縮が、循環ラインとなる細い配管内の気液接触面だけで行われるため、冷却及び凝縮の効率が悪いという問題があった。また、冷却対象の冷却負荷が増加して冷媒の温度が上昇した場合、減圧能力が不足してしまうおそれがあった。また、気相部からガスを取出す際に、循環ラインと比較して圧力が低いため、効率的にガスを取り出せないおそれや、循環ラインからバイパスラインに冷媒が逆流してしまうおそれがあった。
【００１２】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、安全かつ効率よくリザーバータンク内を減圧することが可能な冷媒循環装置、及び冷媒循環方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
すなわち、請求項１に係る発明は、気相部と液相部とを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンクと、前記液相部から冷媒を圧送するポンプ、圧送された前記冷媒を冷却する冷凍部、及び冷却された前記冷媒によって冷却される冷却対象が設けられ、冷却後の前記冷媒を前記液相部に返送する循環ラインと、前記循環ラインの、前記ポンプと前記冷却対象との間のいずれかの位置から分岐して前記冷媒の一部を分流させるとともに、前記気相部を通過するように配設した後に前記液相部に前記冷媒を返送する減圧ラインと、を備える、冷媒循環装置である。
【００１４】
請求項２に係る発明は、前記気相部内に位置する前記減圧ラインには、凝縮器が設けられる、請求項１に記載の冷媒循環装置である。
【００１５】
請求項３に係る発明は、前記減圧ラインには、流量調整弁が設けられる、請求項１又は２に記載の冷媒循環装置である。
【００１６】
請求項４に係る発明は、前記気相部の圧力を測定する圧力測定装置を備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の冷媒循環装置である。
【００１７】
請求項５に係る発明は、前記圧力測定装置及び前記流量制御弁と電気的に接続され、前記圧力測定装置の圧力値に基づいて、前記流量制御弁の開度を制御する制御部を備える、請求項４に記載の冷媒循環装置である。
【００１８】
請求項６に係る発明は、前記冷媒が、液体窒素である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の冷媒循環装置である。
【００１９】
請求項７に係る発明は、気相部と液相部とを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンクから冷媒を抜き出して冷却し、冷却対象を冷却した後に前記冷媒を前記液相部に返送する冷媒循環方法であって、前記リザーバータンク内の圧力が上昇した際に、少なくとも前記冷却対象を冷却する前の冷媒の一部を分取して、前記リザーバータンク内の気相部を冷却させた後に前記液相部に返送する、冷媒循環方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の冷媒循環装置は、気相部と液相部とを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンクと、液相部から冷媒を圧送するポンプ、圧送された冷媒を冷却する冷凍部、及び冷却された冷媒によって冷却される冷却対象が設けられて、冷却後の冷媒を液相部に返送する循環ラインとを備える冷媒循環装置において、上記循環ラインの、ポンプと冷却対象との間のいずれかの位置から分岐して冷媒の一部を分流させるとともに、気相部を通過するように配設した後に液相部に冷媒を返送する減圧ラインを備える構成となっており、減圧ライン内の低温の冷媒（冷却対象を冷却する前の冷媒）と気相部との熱交換によって気相部の冷媒を冷却および凝縮することができるため、安全かつ効率よくリザーバータンク内を減圧することができる。さらに、気相部内に位置する減圧ラインに凝縮器を設けることにより、十分な減圧能力を持たせることが可能となる。
【００２１】
本発明の冷媒循環方法は、気相部と液相部とを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンクから冷媒を抜き出して冷却し、冷却対象を冷却した後に冷媒を液相部に返送する冷媒循環方法において、リザーバータンク内の圧力が上昇した際に、少なくとも冷却対象を冷却する前の冷媒の一部を分取して、リザーバータンク内の気相部を冷却させた後に液相部に返送する構成であるため、安全かつ効率よくリザーバータンク内を減圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用した一実施形態である冷媒循環装置の構成を示す系統図である。
【図２】本発明を適用した他の実施形態である冷媒循環装置の構成を示す系統図である。
【図３】従来の冷媒循環装置の構成を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を適用した一実施形態である冷媒循環装置について、これを用いた冷媒循環方法とともに、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２４】
先ず、本発明を適用した一実施形態である冷媒循環装置の構成の一例について説明する。
図１は、本発明を適用した一実施形態である冷媒循環装置の構成を示す系統図である。なお、図１中に示す矢印は、冷媒の移動方向を示している。
図１に示すように、本実施形態の冷媒循環装置１は、リザーバータンク２と、リザーバータンク２に設けられた圧力測定器３と、液体状態の冷媒が循環する循環ラインＬ１と、循環ラインＬ１に設けられたポンプ４、冷凍機５、及び冷却対象となる高温超電導電力機器６と、循環ラインＬ１におけるポンプ４と冷凍機５との間の位置Ｐから分岐し、リザーバータンク２内の気相部２Ａを通過するように配設した後に液相部２Ｂに冷媒を返送する減圧ラインＬ２と、減圧ラインＬ２に設けられたバルブ７及び凝縮器８とを備えて、概略構成されている。また、本実施形態では、冷媒として液体窒素を用いる場合について説明する。
【００２５】
リザーバータンク２は、密閉された構造を有する容器であり、その容器の内側に気相部と液相部とを設けた状態で冷媒を貯留する。リザーバータンク２としては、具体的には、例えば、内容積が１０００Ｌの、ＳＵＳ３０４製の密閉容器を用いることができる。なお、リザーバータンク２の構成は、低温耐性及び圧力耐性を有していれば、これに限定されるものではなく、任意のサイズや材質を適宜選択することができる。
【００２６】
圧力測定器３は、リザーバータンク２内の気相部２Ａの圧力を測定して、その値を表示する機能を有する。本実施形態に適用可能な圧力測定器３としては、例えば、ブルドン管型の圧力計が挙げられる。なお、圧力測定器３の構成は、これに限定されるものではなく、任意の機能を有する圧力測定器を適宜選択することができる。また、測定値の表示として、外部出力を有するものであってもよい。
【００２７】
循環ラインＬ１は、リザーバータンク２の液相部２Ｂから液体状態の冷媒を取り出し、リザーバータンク２の外側に設けられた被冷却対象に供給して冷却するとともに、冷却した後の冷媒を再びリザーバータンク２の液相部２Ｂに返送するための、冷媒供給経路である。具体的には、循環ラインＬ１の一端がリザーバータンク２の液相部２Ｂ内となるように設けられ、一度リザーバータンク２の外側を通って、他端がリザーバータンク２の液相部２Ｂ内となるように設けられている。これにより、液相部２Ｂの液体状態の冷媒をリザーバータンク２の外側に循環させることができる。
【００２８】
また、循環ラインＬ１には、液相部２Ｂから冷媒を圧送するポンプ４、圧送された冷媒を冷却する冷凍部５、及び冷却された冷媒によって冷却される高温超電導電力機器（冷却対象）６が設けられている。本実施形態に適用可能な循環ラインＬ１としては、例えば、外径約１２５ｍｍ、厚さ１ｍｍのＳＵＳ３０４製のフレキシブルな真空断熱配管等が挙げられる。なお、循環ラインＬ１の構成は、これに限定されるものではなく、任意のサイズや材質を適宜選択することができる。
【００２９】
ポンプ４は、循環ラインＬ１に設けられている。本実施形態に適用可能なポンプ４としては、例えば、全揚程約２４ｍ、吐出量３ｍ３／ｈ、液体窒素用の自吸式遠心式のポンプが挙げられる。なお、ポンプ４の構成は、これに限定されるものではなく、使用冷媒に対応した能力、様式のポンプを適宜選択することができる。
【００３０】
本実施形態では、ポンプ４がリザーバータンク２の内側の液相部２Ｂに設けられているが、設置位置はこれに限定されるものではない。例えば、液体状態の冷媒が満たされた別の容器内に設けられてもよいし、気相部２Ａやリザーバータンク２の外側に設けられていてもよい。
【００３１】
冷凍機５は、液体状態の冷媒を連続的に冷却してサブクール状態にするために、循環ラインＬ１に設けられている。本実施形態に適用可能な冷凍機５としては、例えば、冷凍能力２ｋＷのタービン式の冷凍機が挙げられる。なお、冷凍機５の構成は、これに限定されるものではなく、任意の能力、様式の冷凍機を適宜選択することができる。
【００３２】
高温超電導電力機器６は、本実施形態の冷媒循環装置１の冷却対象として、循環ラインＬ１に設けられている。しかしながら、冷媒によって冷却される冷却対象としては、これに限定されるものではなく、任意の対象を冷却することができる。
【００３３】
本実施形態の冷媒循環装置１では、上述したリザーバータンク２、循環ラインＬ１、ポンプ４、及び冷凍機５によって、冷却対象である高温超電導電力機器６を冷却するための冷却機構が構成される。
【００３４】
減圧ラインＬ２は、リザーバータンク２内の圧力が高くなった際に、これを減圧するために設けられた液体状態の冷媒の循環経路である。具体的には、減圧ラインＬ２の一端が、循環ラインＬ１のポンプ４と冷凍機５との間の位置Ｐに設けられ、リザーバータンク２の外側から気相部２Ａ内を通過するように配設した後、他端がリザーバータンク２の液相部２Ｂ内となるように設けられている。これにより、循環ラインＬ１内の液体状態の冷媒の一部を位置Ｐから減圧ラインＬ２内に分流させるとともに、減圧ラインＬ２内の冷媒を、気相部２Ａの気体状態の冷媒を冷却するために用いることができる。
【００３５】
本実施形態に適用可能な減圧ラインＬ２としては、例えば、外径約２１．７ｍｍ、厚さ１ｍｍのＳＵＳ３０４製の配管等が挙げられる。なお、減圧ラインＬ２の構成は、これに限定されるものではなく、任意のサイズや材質を適宜選択することができる。
【００３６】
バルブ７は、リザーバータンク２内の圧力が高くなった際に、これを減圧するために液体状態の冷媒を減圧ラインＬ２に供給するための開閉弁である。すなわち、バルブ７は、リザーバータンク２の減圧時に開状態とし、減圧しない時は閉状態とする。本実施形態に適用可能なバルブ７としては、例えば、玉型弁が挙げられる。なお、バルブ７の構成は、これに限定されるものではなく、任意の様式の弁を適宜選択することができる。
【００３７】
また、バルブ７は、流体の流量を制御できる態様であってもよい。この場合、予め十分な能力の凝縮器８を設置することによって、リザーバータンク２の急激な圧力上昇に対応することが可能となる。
【００３８】
凝縮器８は、リザーバータンク２内の圧力が高くなった際に、これを減圧するためにリザーバータンク２内の気相部２Ａに設けられた熱交換器である。この凝縮器８によって、減圧ラインＬ２内の冷媒と、気相部２Ａの気体状態の冷媒とを熱交換することで、気体状態の冷媒を冷却、凝縮することができる。これにより、リザーバータンク２内が減圧される。本実施形態に適用可能な凝縮器８としては、例えば、伝熱能力１０００Ｗ、渦巻管式のステンレス製の熱交換器が挙げられる。なお、凝縮器８の構成は、これに限定されるものではなく、任意の能力や様式の熱交換器を適宜選択することができる。
【００３９】
本実施形態の冷媒循環装置１では、上述した減圧ラインＬ２、バルブ７、及び凝縮器８によって、リザーバータンク２内を減圧するための減圧機構が構成される。
【００４０】
次に、上述した冷媒循環装置１を用いた、本実施形態の冷媒循環方法の構成の一例を説明する。
本実施形態の冷媒循環方法は、気相部２Ａと液相部２Ｂとを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンク２から冷媒を抜き出して冷却し、冷却対象を冷却した後に冷媒を液相部２Ｂに返送する冷媒循環方法であって、リザーバータンク２内の圧力が上昇した際に、少なくとも冷却対象を冷却する前の冷媒の一部を分取して、リザーバータンク２内の気相部２Ａを冷却させた後に２Ｂ液相部に返送する構成である。
【００４１】
具体的には、図１に示すように、先ず、ポンプ４を一定能力で稼働させ、循環ラインＬ１に液体状態の冷媒を連続して流す。次に、冷凍機５を一定能力で稼働させて、冷媒をサブクール状態とする。次いで、サブクール状態の冷媒を冷却対象である高温超電導電力機器６に供給して冷却する。その後、冷却対象を冷却した後の冷媒を循環ラインＬ１によってリザーバータンク２内の液相部２Ｂに返送する。上記サイクルを連続して行う（すなわち、冷却運転を行う）ことで、冷却対象となる高温超電導電力機器６を所望の温度に冷却することができる。
【００４２】
次に、リザーバータンク２内の圧力が上昇した際に、これを減圧させる方法について説明する。
先ず、冷媒循環装置１によって冷却運転を行う際、圧力測定器３を用いてリザーバータンク２の気相部２Ａの圧力を監視する。この圧力測定器３の圧力値が規定の圧力値を上回ったときに、減圧ラインＬ２に設けられたバルブ７を開く。なお、バルブ７が流量の調整が可能な場合は、減圧ラインＬ２に流れる冷媒の量を適宜調整する。
【００４３】
これにより、循環ラインＬ１を流れる液体状態の冷媒の一部が減圧ラインＬ２に分流されて、リザーバータンク２の内側の気相部２Ａ内に設けられた凝縮器８に液体状態の冷媒が供給される。この凝縮器８において、減圧ラインＬ２に流れる冷媒とリザーバータンク２内の気相部２Ａとの間で熱交換することで、気相部２Ａの熱を液体状態の冷媒に伝えることにより、気相部２Ａの気体状態の冷媒を冷却及び凝縮させる。これにより、リザーバータンク２内を減圧することができる。また、凝縮された冷媒は、静かにリザーバータンク２内の液相部２Ｂに送られる。その後、圧力測定器３の圧力値が規定の圧力値に達したときに、減圧ラインＬ２に設けられたバルブ７を閉じる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態の冷媒循環装置１によれば、気相部２Ａと液相部２Ｂとを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンク２と、気相部２Ａ内の圧力値を測定する圧力測定器３、液相部２Ｂから冷媒を圧送するポンプ４、圧送された冷媒を冷却する冷凍部５、及び冷却された冷媒によって冷却される高温超電導電力機器（冷却対象）６が設けられて、冷却後の冷媒を液相部２Ｂに返送する循環ラインＬ１と、上記循環ラインＬ１の、ポンプ４と冷凍部５との間の位置Ｐから分岐して冷媒の一部を分流させるとともに、バルブ７、及び気相部２Ａにおいて熱交換する凝縮器８が設けられて、液相部に冷媒を返送する減圧ラインＬ２と、を備える構成となっており、凝縮器８において減圧ラインＬ２内の低温の冷媒（冷却対象を冷却する前の冷媒）と気相部２Ａとの熱交換によって気相部２Ａの気体状態の冷媒を充分に冷却および凝縮することができるため、安全かつ効率よくリザーバータンク２内を減圧することができる。
【００４５】
本実施形態の冷媒循環方法によれば、気相部２Ａと液相部２Ｂとを設けた状態で冷媒を貯留するリザーバータンク２から冷媒を抜き出して冷却し、冷却対象を冷却した後に冷媒を液相部２Ｂに返送する冷却運転において、リザーバータンク２内の圧力が上昇した際に、冷却対象を冷却する前の低温の冷媒の一部を分取して、リザーバータンク２内の気相部２Ａとの熱交換によって気相部２Ａ内の気体状態の冷媒を冷却させた後に液相部２Ｂに返送する構成であるため、安全かつ効率よくリザーバータンク２内を減圧することができる。
【００４６】
また、本実施形態の冷媒循環装置１及び冷媒循環方法によれば、減圧ラインＬ２を気相部２Ａ内に配し、そこに設けた凝縮器８によって減圧ラインＬ２を流れる液体状態の冷媒と気相部２Ａ内の気体状態の冷媒との熱交換を行う構成であるため、気体状態の冷媒を効率良く冷却及び凝縮することができる。したがって、冷却対象の冷却負荷が増加して冷媒の温度が上昇した場合であっても、減圧能力が不足してしまうおそれがない。
【００４７】
また、本実施形態の冷媒循環装置１及び冷媒循環方法によれば、循環ラインＬ１から分岐した減圧ラインＬ２を気相部２Ａに配する構成によって、循環ラインＬ１と比較して圧力が低い気相部２Ａから気体状態の冷媒（冷媒ガス）を取り出して、リザーバータンク２の外側で液体状態の冷媒と気液接触させる必要がないため、効率的に冷媒ガスを取り出せないおそれや、冷媒ガスを取り出す配管内に液体状態の冷媒が逆流してしまうおそれがない。したがって、安全にリザーバータンク２内を減圧することができる。
【００４８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。上述した実施形態の冷媒循環装置１においては、作業者が手動でバルブ７の開閉を制御する構成を一例として説明したが、これに限定されるものではない。具体的には、例えば、圧力測定器３及びバルブ７と電気的に接続された制御部を設ける構成とし、この制御部によってバルブ７の開閉を自動で制御してもよい。さらには、バルブの開度を自動的に調節して、冷媒の流量を自動で制御する構成としてもよい。
【００４９】
また、上述した実施形態の冷媒循環装置１では、循環ラインＬ１のポンプ４と冷凍機５との間の位置Ｐから減圧ラインＬ２が分岐される構成について説明したが、これに限定されるものではなく、ポンプ６と冷却対象である高温超電導電力機器６との間のいずれかの位置（すなわち、冷却対象を冷却する前の冷媒）であればよい。具体的には、例えば、図２に示すように、減圧ラインＬ２の分岐を、冷凍機５と冷却対象である高温超電導電力機器６との間の位置Ｐ’から分岐する構成としてもよい。図２に示す構成の冷媒循環装置２１によれば、凝縮器８に供給する液体状態の冷媒をより低温とすることができるため、より効率よく気相部２Ａを冷却及び凝縮することができる。
【００５０】
また、上述した実施形態の冷媒循環装置１では、減圧ラインＬ２の他端が液相部２Ｂとなる構成について説明したが、これに限定されるものではなく、減圧ラインＬ２で運ばれた冷媒が、静かに液相部２Ｂに送られる構造であれば、減圧ラインＬ２の他端は気相部２Ａにあってもよい。この場合、気相部２Ａに放出された液体状態の冷媒により、気相部２Ａの冷却及び凝縮の、より高い効果が期待できる。なお、気相部２Ａへの液体状態の冷媒の放出が激しいと気相部２Ａ内の温度差がなくなってしまう状態となるため、均衡を大きく乱さないように留意することが好ましい。
【００５１】
また、上述した実施形態の冷媒循環装置１では、気相部２Ａ内に配設した減圧ラインＬ２に凝縮器８を設ける構成について説明したが、これに限定されるものではなく、気相部を通過するように配設した減圧ラインＬ２と気相部２Ａとが熱交換可能であれば、凝縮器８を設けない構成であってもよい。なお、凝縮器８を設けないで、減圧ラインＬ２で気相部２Ａと熱交換をする場合、気相部２Ａ内に設ける減圧ラインＬ２の距離を長くするとともに、熱導電性のよい材質とすることが好ましい。
【符号の説明】
【００５２】
１  冷媒循環装置
２  リザーバータンク
２Ａ  気相部
２Ｂ  液相部
３  圧力測定器
４  ポンプ
５  冷凍機
６  高温超電導電力機器（冷却対象９
７  バルブ
８  凝縮器
Ｐ，Ｐ’  分岐点（位置）
Ｌ１  循環ライン
Ｌ２  減圧ライン
【図１】
0006303246.tif 000002
【図２】
0006303246.tif 000003
【図３】
0006303246.tif 000004