(57)【要約】【課題】  安全性が極めて高く、冷凍保安規則に準じた製作および維持管理が可能な冷却システムを提供する。【解決手段】  送液ポンプ１の出口に一端が接続された送液管２の他端が、冷凍機側熱交換器３と負荷側熱交換器４を経て送液ポンプ１の入口に接続されて構成した循環回路内に冷却媒体たる液化ガスが充填され、前記送液ポンプの駆動により前記冷凍機側熱交換器３にて冷却された液化ガスが前記負荷側熱交換器４に送られて負荷側に冷熱を供給するように構成された液化ガスを冷却媒体とする冷却システムにおいて、前記液化ガスの循環回路よりも上方に、液化ガスの液相７と気相８が形成される液タンク５を設け、同液タンク内の液相に一端が臨む連通管６の他端を、送液ポンプ１吸入側の送液管２に接続し、かつ、前記液タンク内の液相に、液化ガスの加熱手段９を設けた。【選択図】  図１
2007010215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送液ポンプの出口に一端が接続された送液管の他端が、冷凍機側熱交換器と負荷側熱交換器を経て送液ポンプの入口に接続されて構成した循環回路内に冷却媒体たる液化ガスが充填され、前記送液ポンプの駆動により前記冷凍機側熱交換器にて冷却された液化ガスが前記負荷側熱交換器に送られて負荷側に冷熱を供給するように構成された液化ガスを冷却媒体とする冷却システムにおいて、
前記液化ガスの循環回路よりも上方に、液化ガスの液相と気相が形成される液タンクを設け、同液タンク内の液相に一端が臨む連通管の他端を、送液ポンプ吸入側の送液管に接続し、かつ、前記液タンク内の液相に、液化ガスの加熱手段を設けてなる液化ガスを冷却媒体とする冷却システム。
【請求項２】
前記連通管を、液タンク側と循環回路側の液温の差を維持することができる十分な長さを有するもので構成してなる液化ガスを冷却媒体とする冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍機からの冷熱を負荷側に伝達する冷却システムに関し、より詳しくは液化ガスを冷却媒体として冷熱を伝達する冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍機にて生成した冷熱を直接負荷側に供給するのではなく、冷凍機側の熱交換器でブライン等の冷却媒体を一端冷却し、この冷却されたブラインを負荷側の熱交換器に送って冷熱を伝達する冷却システムは従来から広く普及している。
【０００３】
ところで、上記ブラインは当然のことながら凍結点よりも高い温度で使用しなければならないので、負荷側に例えば−４０℃程度の低温冷熱を供給する必要がある場合には、一般的なブラインを使うことができない。
【０００４】
そこで従来の冷却システムにおいては、ブラインに代えて冷却媒体として例えば液化二酸化炭素等の液化ガスを使用している。
【０００５】
液化ガスは負荷側熱交換器での熱交換によって温度が上昇した後、送液ポンプによって再び冷凍機側の熱交換器に送られるのであるが、送液ポンプ内においては温度が上昇していることと、送液ポンプ内における圧力変化により、キャビテーションを生じることがあり、このキャビテーションは送液ポンプだけでなく、冷却媒体の配管や熱交換器の損傷を惹き起こすおそれがある。
【０００６】
上述のようなキャビテーションを防止するには、液化ガスを常に加圧した状態で使用すればよく、この加圧手段として液化ガスに化学的影響を与えにくい窒素ガス等の高圧ガスの圧力を用いている。
【０００７】
しかしながら、高圧ガスを用いた加圧を行う冷却システムの場合、高圧ガス保安法の冷凍保安規則よりも規制事項の多い一般高圧ガスに基づく規制に準じなければならず、設備の製作コストだけでなく、安全管理にもコストが嵩むという問題がある。
【０００８】
なお、上述の高圧ガスを用いた加圧によるキャビテーション防止方法に関し、出願人は同防止方法が記載されている特許文献および非特許文献を開示すべく鋭意調査したが、同防止方法について記載されている先行技術文献を発見することはできなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、安全性が極めて高く、冷凍保安規則に準じた製作および維持管理が可能な冷却システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る冷却システムは、送液ポンプの出口に一端が接続された送液管の他端が、冷凍機側熱交換器と負荷側熱交換器を経て送液ポンプの入口に接続されて構成した循環回路内に冷却媒体たる液化ガスが充填され、前記送液ポンプの駆動により前記冷凍機側熱交換器にて冷却された液化ガスが前記負荷側熱交換器に送られて負荷側に冷熱を供給するように構成された液化ガスを冷却媒体とする冷却システムにおいて、前記液化ガスの循環回路よりも上方に、液化ガスの液相と気相が形成される液タンクを設け、同液タンク内の液相に一端が臨む連通管の他端を、送液ポンプ吸入側の送液管に接続し、かつ、前記液タンク内の液相に、液化ガスの加熱手段を設けてなる構成のものとしてある。
【００１１】
また前記連通管を、液タンク側と循環回路側の液温の差を維持することができる十分な長さを有するもので構成したものとしてある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液化ガスの循環回路を閉回路として液化ガスをキャビテーションが発生しない圧力に維持することができ、しかも液化ガス以外に加圧用の他のガスを用いる必要がなくて、一般高圧ガスの適用を受けずに済み、安全性が高くて設備コストおよびランニングコストの低減を期すことのできる冷却システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る冷却システムの実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図において、符号１は送液ポンプ、２は送液管、３は冷凍機側熱交換器、４は負荷側熱交換器をそれぞれ示し、送液管２によって接続された送液ポンプ１、冷凍機側熱交換器３および負荷側熱交換器４で循環回路が構成され、この循環回路内には冷却媒体たる液化ガスが充填され、この液化ガスには例えば液化二酸化炭素を用いる。
【００１５】
しかして、本発明の冷却システムは、上述した循環回路よりも上方（高い位置）に液タンク５を備えており、この液タンクは内部と送液管２内とが連通管６によって連通させられている。
【００１６】
ところで、前記液タンク５内には液化ガスの液相７と気相８が形成されており、連通管６は、前記前記送液管２における送液ポンプ１の吸入側に一端が接続され、他端が前記液タンクの底部すなわち液相に臨むように接続されている。
【００１７】
しかして、前記液タンク５の液相７には、例えば電熱ヒータよりなる加熱手段９の加熱部を臨ませてあり、液相７における液化ガスの加熱に伴って気相８内のガス圧が上昇し、このガス圧が液相および連通管内の液化ガスを介して循環回路内に掛けられる。
【００１８】
したがって、循環回路内の液化ガスは連通管を介して付与される液タンク５内からの圧力によって常に加圧された状態となり、送液ポンプ１におけるキャビテーションが防止される。また、連通管６は液タンク５内の液化ガスの温度が循環回路内の液化ガスに殆ど伝わらない程度の長さを有するものとしてあり、冷却システムによる冷熱の伝達を阻害しないように構成してある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る冷却システムの実施例を示す構成図。
【符号の説明】
【００２０】
１  送液ポンプ
２  送液管
３  冷凍機側熱交換器
４  負荷側熱交換器
５  液タンク
６  連通管
７  液相
８  気相
９  加熱手段
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年7月4日(2005.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記連通管を、液タンク側と循環回路側の液温の差を維持することができる十分な長さを有するもので構成してなる請求項１に記載の液化ガスを冷却媒体とする冷却システム。