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タービン型冷凍機の冷凍能力制御装置

国内特許コード P07A010853
整理番号 /NO31194
掲載日 2007年10月26日
出願番号 特願2005-195726
公開番号 特開2007-017010
登録番号 特許第4563269号
出願日 平成17年7月5日(2005.7.5)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
登録日 平成22年8月6日(2010.8.6)
発明者
  • 池田 和也
出願人
  • 財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 タービン型冷凍機の冷凍能力制御装置
発明の概要

【課題】一般に定常状態で冷凍発生能力も一定で運転されるタービン膨張機の、入口圧力、容量を変化させることなく、的確に冷凍機の冷凍能力を調整することができる冷凍能力の高いタービン型冷凍機の冷凍能力制御方法及び装置を提供する。
【解決手段】タービン型冷凍機の冷凍能力制御装置において、熱負荷が1~5kWの小型タービンであって、凝縮熱交換器2を有する冷媒が封入されたクライオスタット1と、前記凝縮熱交換器2に接続されるJT弁4と、このJT弁4と並列に接続されるタービン膨張機5と、前記JT弁4とタービン膨張機5に接続される熱交換器7と、この熱交換器7に並列に接続される圧縮機8と、前記クライオスタット1内に設けられる温度センサー3と、この温度センサー3からの出力信号に基づいて前記JT弁4の開度を調整する手段とを具備する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


従来、クライオスタット(低温容器:液体窒素貯蔵槽)内の液体窒素を、サブクール状態にするためには、ヘリウム冷凍機が用いられている。
ところで、熱負荷が変動する冷凍機内にある冷媒の温度を一定に保つためには、冷凍機の冷凍能力調整機構が必要とされる。そこで、冷凍負荷の変動にかかわらず、寒冷発生用の膨張機を常時安定して効率良く運転するために、膨張機の入口圧力を検出し、この検出圧力に基づいて膨張機の入口流量を制御すると同時に、JT弁(ジュールトムソン弁:流路に大きな絞りを与えることにより、流体を断熱膨張させ、流体の温度を低温まで下げる働きをする弁)出口側の冷媒を低圧ラインにおいて膨張機よりも高圧側の熱交換器の入口側に供給し、膨張機の入口温度を検出してこの入口温度を予め定めた目標温度に近づけるように膨張弁出口側の冷媒の供給量を制御するようにした液化冷凍装置の運転制御方法が提案されている(下記特許文献1)。

【特許文献1】特開平6-265230号公報

産業上の利用分野


本発明は、タービン膨張により寒冷を発生させるタービン型冷凍機の冷凍能力制御装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
熱負荷が1~5kWの小型タービンであって、
(a)凝縮熱交換器を有する冷媒が封入されたクライオスタットと、
(b)前記凝縮熱交換器の一端に接続されるJT弁と、
(c)前記凝縮熱交換器のもう一方の端に接続されるとともに、前記JT弁に直列に接続される第1の熱交換器と、
前記JT弁と直列に接続される第1の熱交換器が並列に接続されるタービン膨張機と、
前記JT弁と直列に接続される第1の熱交換器と前記タービン膨張機に接続される第2の熱交換器と、
)該第2の熱交換器に並列に接続される圧縮機と、
該圧縮機に並列に接続される自動バイパス弁と、
)前記クライオスタット内に設けられる温度センサーと、
(i)該温度センサーからの出力信号に基づいて前記JT弁の開度を調整するPID制御器とを具備することを特徴とするタービン型冷凍機の冷凍能力制御装置。

【請求項2】
請求項記載のタービン型冷凍機の冷凍能力制御装置において、前記冷媒として液体窒素を用いることを特徴とするタービン型冷凍機の冷凍能力制御装置。
産業区分
  • 加熱冷却
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2005195726thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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