(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流れ中に含まれている凝縮可能な蒸気を除去するための低温蒸気回収方法であって、
（ａ）ガス流れと冷媒流れとの間で間接的熱交換を行い、冷却されたガス流れと加熱された冷媒流れとを生成させて、ガス流れから凝縮可能な蒸気を凝縮させる工程と、
（ｂ）加熱された冷媒流れの少なくとも一部と冷却されたガス流れとの間で間接的熱交換をさらに行い、加熱された冷媒流れから冷却された冷媒流れを生成させる工程と、
（ｃ）冷却された冷媒流れの少なくとも一部を低温流れと合流させて、冷媒流れを生成させる工程と、
を含む低温蒸気回収方法。
【請求項２】
工程（ａ）において、前記ガス流れと前記冷媒流れとの間の間接的熱交換は、２つの凝縮器内で行われ、
２つの凝縮器は、オンライン状態では前記ガス流れと前記冷媒流れとの間の間接的熱交換を行って前記凝縮可能な蒸気の少なくとも一部を含む霜を形成し、オフライン状態では前記加熱された冷媒流れの一部によって除霜を行うサイクルに従い、交互に、一方がオンライン状態となり、他方がオフライン状態となり、
オンライン状態の凝縮器に前記ガス流れを進める
請求項１に記載の低温蒸気回収法。
【請求項３】
前記加熱された冷媒流れの少なくとも一部を、オフライン状態になっている凝縮器に導入することによって、該凝縮器を除霜する、請求項２記載の低温蒸気回収法。
【請求項４】
前記加熱された冷媒流れを各凝縮器に導入する前に、前記加熱された冷媒流れの少なくとも一部を加熱器に通す工程をさらに含む、請求項３記載の低温蒸気回収法。
【請求項５】
各凝縮器をオンライン状態で使用する前に、前記冷媒流れを２つの部分に分け、これら２つの部分を前記２つの凝縮器にそれぞれ導入して、各凝縮器をオフライン状態の時に予備冷却し、これによって各凝縮器を通った後の冷媒流れの２つの部分から２つの加熱された冷媒部分流れを形成させ；
前記２つの加熱された冷媒部分流れを合流して、加熱された冷媒合流流れを形成させ；
前記加熱された冷媒合流流れから、前記ガス流れとの間で間接的熱交換を行うよう作用する加熱された冷媒流れの少なくとも一部を形成させる、
請求項２記載の低温蒸気回収法。
【請求項６】
各凝縮器がオフライン状態の時に、前記加熱された冷媒流れの一部を導入することによって各凝縮器を除霜し、これによってさらに冷却された冷媒流れを形成させ；
さらに冷却された冷媒流れを、前記冷却された冷媒流れの少なくとも一部および前記低温流れと合流させることによって前記冷媒流れを生成させ；
前記加熱された冷媒流れの残部の少なくとも一部が、前記ガス流れとの間で間接的熱交換を行うよう作用する前記加熱された冷媒流れの少なくとも一部を形成し；
前記低温流れの質量流量に等しい質量流量を有する前記加熱された冷媒流れの一部をプロセスから排出する；
請求項２記載の低温蒸気回収法。
【請求項７】
前記加熱された冷媒流れを各凝縮器に導入する前に、前記加熱された冷媒流れの少なくとも一部を加熱器に通す工程をさらに含む、請求項６記載の低温蒸気回収法。
【請求項８】
前記加熱された冷媒流れの残部を、前記低温流れの質量流量に等しい質量流量を有する加熱された冷媒流れの一部を含む部分と、前記ガス流れとの間で間接的熱交換を行うよう作用する前記加熱された冷媒流れの残部の少なくとも一部を含む部分との2つの部分に分けることを含む、請求項６記載の低温蒸気回収法。
【請求項９】
各凝縮器をオンライン状態で使用する前に、前記冷媒流れを２つの部分に分け、これら２つの部分を前記２つの凝縮器にそれぞれ導入して、各凝縮器をオフライン状態の時に予備冷却し、これによって各凝縮器を通った後の冷媒流れの２つの部分から２つの加熱された冷媒部分流れを形成させ；
前記２つの加熱された冷媒部分流れを合流して、加熱された冷媒合流流れを形成させ；
前記加熱された冷媒合流流れから、前記ガス流れとの間で間接的熱交換を行うよう作用する加熱された冷媒流れの少なくとも一部を形成させる、
請求項６記載の低温蒸気回収法。
【請求項１０】
前記工程（ｃ）において、前記冷却された冷媒流れの少なくとも一部と合流する際に前記低温流れを気化させる、請求項１記載の低温蒸気回収法。
【請求項１１】
ガス流れ中に含まれている凝縮可能な蒸気を除去するための低温蒸気回収装置であって、
前記ガス流れと冷媒流れとの間で間接的熱交換を行い、これにより冷却されたガス流れと加熱された冷媒流れを生成させて、前記ガス流れから前記凝縮可能な蒸気を凝縮させるための凝縮手段；
前記加熱された冷媒流れの少なくとも一部と前記冷却されたガス流れとの間でさらに熱交換を行い、前記加熱された冷媒流れから冷却された冷媒流れを形成させるための、前記凝縮手段に接続された効率アップ用熱交換手段；および
前記冷媒流れを前記凝縮手段に流して加熱された冷媒流れを生成させ、加熱された冷媒流れの少なくとも一部を前記効率アップ用熱交換手段に流して冷却された冷媒流れを生成させ、冷却された冷媒流れの少なくとも一部を前記効率アップ用熱交換手段から流出させて低温流れと合流させて前記冷媒流れを生成させ、前記装置内での循環を生じさせる合流・循環生成手段；
を含む前記回収装置。
【請求項１２】
前記凝縮手段は、オンライン状態では前記ガス流れと前記冷媒流れとの間の間接的熱交換を行って前記凝縮可能な蒸気の少なくとも一部を含む霜を形成し、オフライン状態では前記加熱された冷媒流れの一部によって除霜を行うサイクルに従って、交互に、一方がオンライン状態となり、他方がオフライン状態となる２つの凝縮器を含み；
前記オンライン状態の凝縮器に前記冷媒流れを導入して加熱された冷媒流れを生成させ、次いで加熱された冷媒流れの一部を前記オフライン状態の凝縮器に導入するための、前記２つの凝縮器と前記合流・循環生成手段との間に接続されている逆転流れ回路手段；および
前記効率アップ用熱交換手段と連通してオンライン状態の凝縮器に前記ガス流れを進めるための枝分かれした流路を有するガス流れ手段；
をさらに含む、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記加熱された冷媒流れを前記オンライン状態の凝縮器に導入する前に、前記加熱された冷媒流れのさらなる部分をさらに加熱するための、前記逆転流れ回路手段中に介在させた加熱器をさらに含む、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記逆転流れ回路手段は、前記冷媒流れを２つの部分に分ける手段と、前記冷媒流れの２つの部分を２つの凝縮器に同時に導入してオンライン状態で作用させる前に前記２つの凝縮器のそれぞれを予備冷却して前記２つの部分から２つの加熱された冷媒部分流れを形成させる手段と、前記２つの加熱された冷媒部分流れを再び合流して加熱された冷媒合流流れを形成させる手段とをさらに有し；
前記逆転流れ回路手段は、前記冷媒流れが前記２つの部分に分けられる時に、前記ガス流れとの間で間接的熱交換するよう作用する前記加熱された冷媒流れの少なくとも一部が前記加熱された冷媒合流流れから形成されるよう設計されている；
請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
前記逆転流れ回路は、オフライン状態にある前記各凝縮器を前記合流・循環生成手段に連通させるよう設計されていて、前記オフライン状態の凝縮器を流れた後の加熱された冷媒流れの一部がさらに冷却された冷媒流れに変えられ、このさらに冷却された冷媒流れが、前記冷却された冷媒流れの少なくとも一部および前記低温流れと合流して前記冷媒流れを形成する、請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
前記加熱された冷媒流れを前記オンライン状態の凝縮器に導入する前に、前記加熱された冷媒流れのさらなる部分をさらに加熱するための、前記逆転流れ回路手段中に介在させた加熱器をさらに含む、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記逆転流れ回路は、前記低温流れの質量流量と等しい質量流量を有する前記加熱された冷媒流れの残部の一部を排出するためのベントを有し、前記加熱された冷媒流れの残部の他の部分が、前記効率アップ用熱交換手段において前記冷却されたガス流れと間接的熱交換を行うよう作用する前記加熱された冷媒流れの少なくとも一部を形成するよう、前記ベントが前記逆転流れ回路中に配置されている、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記合流・循環生成手段が、ミキシングチャンバーと連通状態にあり前記低温流れを受け入れる高圧入口及び前記加熱された冷媒流れの少なくとも一部を受け入れる低圧入口と、前記冷媒流れを排出するための高圧出口と、を有するエジェクターを含む、請求項１１記載の装置。
【請求項１９】
前記合流・循環生成手段が、ミキシングチャンバーと連通状態にある高圧入口と低圧入口を有するエジェクターを含み、前記高圧入口は前記装置が作動中の時に前記低温流れを受け入れ、前記低圧入口は前記効率アップ用熱交換手段および前記逆転回路に接続されていて前記冷却された冷媒流れおよび前記さらに冷却された冷媒流れをそれぞれ受け入れ、前記エジェクターはさらに前記逆転回路と連通状態にある前記冷媒流れを排出する高圧出口を有する、請求項１７記載の装置。
【請求項２０】
前記冷却された冷媒流れから前記低温流れに、さらなる熱を液体の形で間接的に伝えるための再循環熱交換手段をさらに含む、請求項１８または１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低温蒸気回収法およびガス流れから凝縮可能な蒸気を凝縮によって除去するための装置に関する。さらに詳細には本発明は、凝縮のための冷却ポテンシャルが低温冷媒によって供給され、低温冷媒によってガス流れに与えられた冷却ポテンシャルが少なくとも一部は回収される、という方法および装置に関する。さらに詳細には本発明は、２つの凝縮器の一方が、オンライン状態になっていて、ガス流れから蒸気を凝縮させるよう作動していると同時に、他方の凝縮器が、オフライン状態になっていて、オンライン状態にされる前に除霜されているよう２つの凝縮器が非同調的に作動される、という方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
ガス流れ中に含まれている凝縮可能な蒸気を除去するための低温蒸気回収装置が従来技術により提供されている。このような装置の例が米国特許第５,２９１,７５１号に開示されており、該特許によれば、ガス流れ中に含まれている凝縮可能な蒸気が、ハイブリッド装置によってガス流れから除去される。このハイブリッド装置においては、ガス流れが先ず１つ以上の機械的冷却工程を通過し、次いでガス流れから凝縮可能な蒸気を凝縮させるために、低温熱交換器を有する２つの低温冷却工程に送られる。この２つの低温冷却工程は、一方の熱交換器が固体凝縮物で完全に充填されているときに、作動が他方の熱交換器に変換されて（この逆の場合も）、相対する熱交換器が除霜されている間に熱交換器のそれぞれが凝縮器として作動できるよう、非同調的に作動される。米国特許第３,９６７,９３８号は、具体的に、プロパンを冷媒として使用して、ガソリンタンクからガソリン蒸気を凝縮させるよう設計された低温蒸気回収装置を開示している。
【０００３】
低温蒸気回収装置の他の例が米国特許第５,２９１,７３８号に開示されており、該装置では、ガス流れが、機械的冷却器、効率アップ用熱交換器（economizing heat exchanger）、液体窒素ループによって冷却されるメイン凝縮器、およびミスト除去装置を通過する。窒素ループによってガス流れに与えられる冷却ポテンシャルを効率アップ用熱交換器にて少なくとも一部回収し、この熱交換器において、装置に入るときのガス流れと装置から排出される前のガス流れとの間で熱を間接的に交換させる。加熱器を通して加熱された後に、ガス流れの一部を再循環することによって、メイン凝縮器を除霜する。除霜処理は装置の運転停止を必要とするので、連続運転を可能にするためには複式装置を作動させなければならない。上記の特許とは対照的に米国特許第５,２９１,７３８号は、冷却ポテンシャルがガス流れに与えられ、ガス流れを再循環しなければ冷却ポテンシャルが失われる、ということを説明している。しかしながら、凝縮器の上流にて冷却ポテンシャルが回収されるので、凝縮器の前で凝縮可能物質の凍結が起こって装置の閉塞を引き起こすことがある。
【０００４】
後述するように、本発明は、装置全体を複式にすることなく、装置を連続運転しやすいような仕方で、処理しようとするガスからの冷却ポテンシャルを少なくとも一部回収し、また凝縮可能物質の凍結が装置に関連して使用される凝縮器内で起こるのを抑制するという低温蒸気回収装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガス流れ中に含まれている凝縮可能な蒸気を除去するための低温蒸気回収法を提供する。本発明の方法によれば、熱をガス流れから冷媒流れに間接的に交換させて冷却されたガス流れと加熱された冷媒流れを生成させることによって、ガス流れから凝縮可能な蒸気を凝縮させる。加熱冷媒流れの少なくとも一部から冷却ガス流れに熱を交換させて、加熱冷媒流れから冷却された冷媒流れを形成させる。低温流れ（液状クライオジェンもしくはガス状クライオジェン、あるいはクライオジェンの液相と気相の混合物を含んだ流れ）と冷却冷媒流れの少なくとも一部とを合流させることによって冷媒流れを生成させる。
【０００６】
他の態様においては、本発明は、ガス流れ中に含まれている凝縮可能な蒸気を除去するための低温蒸気回収装置を提供する。本装置は、熱をガス流れから冷媒流れに間接的に交換させるための凝縮手段を含む。この凝縮手段は、ガス流れから凝縮可能な蒸気を凝縮し、冷却されたガス流れと加熱された冷媒流れを生成する。さらなる熱を加熱冷媒流れの少なくとも一部から冷却ガス流れに交換させて、加熱冷媒流れから冷却された冷媒流れを形成させるための熱交換手段が前記凝縮手段に接続されている。冷却冷媒流れの少なくとも一部と低温流れを合流させるための手段が組み込まれている。この合流により冷媒流れが生成する。この手段はさらに、冷媒流れが凝縮手段に流れていき、加熱冷媒流れの少なくとも一部が効率アップ用熱交換手段に流れていき、そして冷却冷媒流れの少なくとも一部が効率アップ用熱交換手段から流れ出て、冷却冷媒流れの少なくとも一部と合流するよう、装置内に循環を生成させる。
【０００７】
本発明は、連続運転ができるように複数の凝縮器を使用している低温蒸気回収装置の設計物中に極めて組み込みやすい。なぜなら、処理しようとするガス流れよりむしろ冷媒流れにおいて冷却ポテンシャルが回収されるからである。さらに、冷却ポテンシャルが凝縮器の下流で回収され、次いで冷媒流れにおいて回収されるので、凝縮可能物質の早すぎる凍結が凝縮器の上流にて起こる可能性はない。
【０００８】
本明細書は、発明者らが発明であるとみなす主題を明確に指摘している特許請求の範囲で結論を明記しているが、添付の図面を参照しつつ考察すれば、本発明の理解がより深まるものと考える。
【０００９】
図１を参照すると、ガス流れから凝縮可能な蒸気を除去するよう設計されている低温蒸気回収装置１が示されている。図示されていないが、ガス流れは、機械的冷却器または他の冷却装置によって予備冷却することもできる。例えば、低温蒸気回収装置１において使用される低温冷媒ガスで冷却を果たすことができる。
【００１０】
ガス流れは、装置において処理する前には凝縮可能な蒸気を含む。未処理のガス流れが、装置入口１０を介して装置１に入り、次いで２つの交互流路１２と１４のどちらかを通って流れることができる。流路１２においては、ガス流れが凝縮器１６を通って進み、次いで効率アップ用熱交換器１８を通って進む。凝縮器１６においてガス流れから凝縮可能な蒸気を除去し、凝縮器１６においてガス流れに与えられた冷却ポテンシャルを、効率アップ用熱交換器１８にて少なくとも一部回収する。上記の説明からわかるように、凝縮器１６中でガス流れから凝縮可能な蒸気が除去されつつあるので、冷却ポテンシャルの一部だけを回収することができる。ガス流れは、凝縮可能な蒸気の除去によって処理されると、装置出口２０を介して装置１から排出される。流路１４においては、ガス流れが凝縮器２２を介して流れて凝縮可能な蒸気が凝縮し、次いで効率アップ用熱交換器１８を介して流れて冷却ポテンシャルが回収される。その後、装置出口２０を介して装置１からガス流れが排出される。
【００１１】
これまでの説明からわかるように、処理しようとするガス流れの種類に応じて、凝縮可能な蒸気の一部または全部が凝縮器１６および２２上に霜として生じる。この点に関して、ほとんどの応用においては、凝縮可能な蒸気の主要部分が液体として凝縮する。したがって、図示してはいないが、凝縮器１６と２２には排液装置を取り付けなければならない。しかしながら、作動を継続させるために２つの凝縮器１６と２２のそれぞれを除霜しなければならない場合は、あるポイントに達するはずである。交互流路（前述）を使用すれば、２つの凝縮器１６と２２の一方をオンライン状態のままにしておきながら、２つの凝縮器１６と２２の他方をオフライン状態にして除霜することによって連続的な作動が可能となる。２つの凝縮器１６と２２の他方を除霜した後、それまでオフライン状態の凝縮器をオンライン状態に活性化させると同時に、それまでオンライン状態の凝縮器をオフライン状態にして除霜する。
【００１２】
交互流路１２と１４を介しての流れは、オンオフ制御弁２４と２６によって制御される。弁２４を開ポジションにセットし、弁２６を閉ポジションにセットすると、流路１２を介してガス流れが進む。弁２６を開ポジションにセットし、弁２４を閉ポジションにセットすると、流路１４を介してガス流れが進む。弁２４と２６は、自動制御装置からの遠隔操作で起動されるタイプ〔例えば、プログラム可能な制御器（デジタルでもアナログでもよい）〕であるのが好ましい。当然のことながら、自動化装置を使用せずに手動操作で本発明を実施することもできる。弁が流れ方向を制御するための逆止弁であると明記してある場合を除いて、弁はいずれもこのようなオンオフ弁である。
【００１３】
凝縮器１６または凝縮器２２内での凝縮可能な蒸気の凝縮は、冷媒流れを凝縮器１６のパス３０に、次いで凝縮器２２のパス３２に（そしてこの逆の場合も）導入するための弁と入口２８とを有する逆転流れ回路に沿って流れる冷媒流れによって果たされる。凝縮器１６がオンライン状態にあるとき、弁３４を開ポジションにセットし、そして弁３６を閉ポジションにセットして、凝縮器１６のパス３０を通る冷媒流れを加熱冷媒流れにすることができる。逆止弁４０、４２、４４、および４６は協同的に作用して、凝縮器１６からの加熱冷媒流れの一部が、逆止弁４６、従来構造物である加熱器４８、逆止弁４４、および凝縮器２２のパス３２に流れていくのを可能にする。凝縮器２２がオフライン状態となり、加熱冷媒流れが凝縮器２２を除霜するよう作用する。詳細については後述するが、弁５０を開ポジションにセットして加熱冷媒流れの残部の一部を効率アップ用熱交換器１８に送り、圧力調整弁５２が、装置１からの加熱冷媒流れの残部の他の部分を排出するよう作用する。詳細については後述するが、弁５４を閉ポジションにセットする一方で弁５６を開ポジションにセットして、加熱冷媒流れの一部を、凝縮器２２のパス３２を通過させた後にエジェクター（詳細については後述する）に送り、冷却ポテンシャルの回収を行う。
【００１４】
凝縮器２２を除霜した後、および／または凝縮器１６が連続運転のために除霜を必要とするようになった後、弁３４を閉ポジションにセットし、そして弁３６を開ポジションにセットして冷媒流れの方向を逆転させ、今度は凝縮器２２のパス３２を通って加熱冷媒流れになる。この点に関して、加熱冷媒流れの一部が、凝縮器２２から逆止弁４２、加熱器４８、逆止弁４０、および凝縮器１６のパス３０を通って流れる。したがって凝縮器１６はオフライン状態になっていて、加熱冷媒流れによって除霜されつつあり、また凝縮器２２はオンライン状態になっていて、ガス流れからの凝縮可能な蒸気を凝縮させるよう作動している。上記目的のために再び弁５０を開ポジションにセットし、弁５２が装置ベントとして作用する。今度は弁５４を開ポジションにセットし、弁５６を閉ポジションにセットして、加熱冷媒流れの一部を、凝縮器１６のパス３０を通過させた後にエジェクターに送る。
【００１５】
図示の実施態様においては、加熱冷媒流れの一部だけが除霜の役目を果たす必要がある。上記したように、残りの加熱冷媒流れ（除霜作用には使用されない）が、この目的のために開ポジションにセットされている弁５０を流れる。弁５０を流れる加熱冷媒流れのこのような残部が効率アップ用熱交換器１８中のパス５７を通り、ここで冷媒流れが凝縮器１６または２２を通過することによってガス流れに与えられる冷却ポテンシャルの一部を回収するために冷却される。加熱冷媒流れの一部は、効率アップ用熱交換器１８のパス５７を通った後に冷却冷媒流れになる。蒸気回収装置１に入る補給液体クライオジェン（liquid cryogen make-up）の質量流量に等しい加熱冷媒流れの質量流量を排出するよう作用する圧力調整弁５２を介して、加熱冷媒流れの他の残部が排出される。
【００１６】
前述したように、弁３４が開ポジションにセットされると、弁５４が閉ポジションに、そして弁５６が開ポジションにセットされて、除霜サイクルにおいて凝縮器２２のパス３２を通った冷媒の一部が、効率アップ用熱交換器１８内にて冷却された冷却冷媒流れと混合できるようになる。除霜作用中においては、冷媒流れの一部が冷却されつつあるので、これを別のもしくはさらなる冷却冷媒流れとして考えることができ、コスト上の観点から再循環させることができる。弁３６が開ポジションにセットされているときに、弁５６を閉ポジションにセットして、凝縮器１６のパス３０を通った冷媒の当該部分から形成される他のまたはさらなる冷却冷媒流れを、冷却冷媒流れと混合することができる。こうして得られる混合物を流入する低温流れと合流させて、逆転流れ回路の入口２８に導入すべき冷媒流れを形成させる。
【００１７】
留意すべきことは、弁５０が、オンオフ弁の代わりに比例弁であってもよいということである。このような場合においては、遮断弁５０によって、より加熱された冷媒を、効率アップ用熱交換器１８内での冷却ポテンシャルの回収よりむしろ除霜目的に対して使用できるようになる。弁５４と５６は、凝縮器１６と２２および効率アップ用熱交換器１８の間の加熱冷媒流れのバランスを調整するよう作用する比例弁であってもよい。
【００１８】
凝縮器１６と２２のどちらかに関して、オンライン状態とオフライン状態との間の切り換えの前に、弁３４と３６を開ポジションに、そして弁５４と５６を閉ポジションにセットすることができる。これにより、冷媒流れが２つの部分に分けられる。例えば、凝縮器１６がオンライン状態になっていて、凝縮器２２がオフライン状態になっている場合、凝縮器１６に入る部分が凝縮作用を果たしつづける。凝縮器２２に入る冷媒流れの一部が予備冷却作用を果たしており、凝縮器２２の除霜がちょうど完了している。冷媒流れの２つの部分は、凝縮器１６と２２を通った後に２つの加熱冷媒部分流れを形成し、これらが逆止弁４６と４２を通った後に合流して加熱冷媒合流流れを形成し、一部は開ポジションにセットされている弁５０を介して効率アップ用熱交換器１８に再循環され、そして一部は弁５２から排出される。
【００１９】
凝縮器１６と２２を除霜するのに使用される加熱冷媒流れの一部と冷却冷媒流れとの混合物と、流入する補給液体クライオジェンとの合流は、エジェクター５８によって行われる。エジェクター５８はさらに、前述したように冷媒の循環を起こさせる。エジェクター５８は、冷却冷媒流れと加熱冷媒流れの一部との混合物のための低圧入口６０を有する。低温流れを導入するための高圧入口６２が設けられている。加圧された液体クライオジェン流れが、制御弁６３を介して装置１に入る。流入する加圧液体クライオジェンに、再循環熱交換器６４（効率アップ用熱交換器１８から出てくる冷却冷媒流れと液体クライオジェン流れ６２との間で熱を間接的に交換させるよう作用する）を介してエンタルピーを加えることができる。このような熱交換の結果、高圧入口６２に入る低温流れは液体であっても、気体であっても、あるいは二相であってもよい。エンタルピーを増大させると、流入液体クライオジェンによって生成させることのできる循環仕事が増大する。エジェクター５８はミキシングチャンバー６６を有しており、このミキシングチャンバーにおいてベンチュリを通して低温流れが注入される。これによりミキシングチャンバー６６内に低圧区域が生じ、冷却冷媒流れと加熱冷媒流れとの混合物が引き寄せられて低温流れと合流する。エジェクター５８のディフューザーセクション６８を介して圧力を回収した後、得られた冷媒流れを逆転回路の入口２８に排出する。
【００２０】
当業者にとっては周知のことであるが、エジェクター５８は、ベンチュリのような装置（この装置においては、低温流れが、低圧区域を生成して冷却冷媒流れとさらなる冷却冷媒流れを引き寄せるための原動力となる流体として作用できる）で置き換えることができる。エジェクター５８はさらに、冷媒を循環させるための循環ポンプおよびミキシングチャンバーとして作用するための配管ティーで置き換えることもできるし、あるいはこれらを付け加えることもできる。エジェクター５８がポンプを凌ぐ利点は、操作が単純であること、およびポンプの場合に必要とされるような外部のエネルギー消費が無いことである。さらに、ポンプは、装置１に対する顕熱のインプットとして作用する。
【００２１】
本発明にしたがった他の多くの実施態様が可能であるということに留意しなければならない。例えば、本発明に対するアプリケーションによっては、加熱器（例えば加熱器４８）は必要ないことがある。さらに、加熱冷媒流れの全部が、除霜すべき凝縮器を通って効率アップ用熱交換器１８に流れてもよい。いかなる実施態様においても、冷媒の排出は、効率アップ用熱交換器１８の上流であっても下流であってもよい。図２を参照すると、加熱器と逆止弁のない低温蒸気回収装置２が示されている。装置２では、さらなる冷却冷媒流れの予備冷却も再循環も不可能である。弁５４と５６を操作することにより、加熱冷媒流れの全部を、除霜作用を果たした後に効率アップ用熱交換器１８の方向に送る。圧力調整弁５２ａ（凝縮器１６と２２の間に設置されている）を介して加熱冷媒流れの一部を排出する。排出はさらに、効率アップ用熱交換器１８の上流で行っても、あるいは下流で行ってもよい。この処置は、ベント５２ａの配置に比べて有利とは言えない。本発明はさらに、単一の凝縮器を組み込んだ可能な実施態様も含んでいる。このような実施態様においては、連続運転を可能にするために装置の重複（system duplication）がなければならない。
【００２２】
本発明にしたがった実施態様においては、凝縮器１６と２２のいずれにおいても気化が起こらないよう、冷媒流れは、流入する補給液体クライオジェン流れの完全な気化による蒸気を含むのが好ましい。蒸気で構成された冷媒流れを使用することにより、冷媒の加熱・冷却曲線と凝縮器１６と２２内のプロセスガスとの間のより密な整合が可能となる。この整合により、流入液体クライオジェンが凝縮器中で気化するという従来技術の装置が示す効率より優れた凝縮効率に変えることができるような運転効率が得られる。このタイプの運転（本発明において可能）は、従来技術を凌ぐ本発明のさらに別の利点である。
【００２３】
好ましい実施態様に関して本発明を説明してきたが、当技術者にとっては、本発明の精神と範囲を逸脱することなく多くの変形、付加形、および簡略形が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にしたがった低温蒸気回収装置の概略図である。
【図２】本発明にしたがった低温蒸気回収装置の他の実施態様の概略図である。本実施態様の説明においては、不必要な繰り返しを避けるため、共通の機能を果たすエレメントに関して図１の参照番号を使用している。
【図１】
0003880653.tif 000002
【図２】
0003880653.tif 000003