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公開番号2025012357
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115134
出願日2023-07-13
発明の名称液化装置及び液化方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F25J 1/00 20060101AFI20250117BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】原料ガスの液化効率を向上する。
【解決手段】液化装置は、原料ガスが流れる原料配管と、原料配管を流れる原料ガスを冷媒により冷却する原料冷却部と、原料冷却部よりも、原料配管内での原料ガスの流れの下流側に設けられ、冷却された原料ガスを磁性体により冷却して原料ガスを液化する磁気冷凍部と、原料ガスを冷却した磁性体を、冷媒により冷却する磁性体冷却部と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
原料ガスが流れる原料配管と、
前記原料配管を流れる原料ガスを冷媒により冷却する原料冷却部と、
前記原料冷却部よりも、前記原料配管内での前記原料ガスの流れの下流側に設けられ、冷却された前記原料ガスを磁性体により冷却して前記原料ガスを液化する磁気冷凍部と、
前記原料ガスを冷却した前記磁性体を、前記冷媒により冷却する磁性体冷却部と、
を有する、
液化装置。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記原料配管内での前記原料ガスの流れにおいて、前記原料冷却部と前記磁気冷凍部との間に設けられ、前記冷媒により冷却された前記原料ガスを膨張させて、前記原料ガスの一部を液化する原料膨張部を更に有する、請求項１に記載の液化装置。
【請求項３】
前記原料膨張部として、二相膨張タービン又はジュールトムソン弁を用いる、請求項２に記載の液化装置。
【請求項４】
前記冷媒を膨張させて冷却する冷媒膨張部を更に有し、
前記磁性体冷却部は、前記冷媒膨張部により冷却された前記冷媒により前記磁性体を冷却し、
前記原料冷却部は、前記磁性体を冷却した後の前記冷媒により前記原料ガスを冷却する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液化装置。
【請求項５】
前記原料ガスを冷却した前記冷媒を圧縮する冷媒圧縮部と、圧縮した前記冷媒を冷却する冷媒冷却部と、を更に有する、請求項４に記載の液化装置。
【請求項６】
前記原料ガスが水素ガスである、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液化装置。
【請求項７】
原料ガスを冷媒により冷却するステップと、
前記冷媒により冷却された前記原料ガスを磁性体により冷却して前記原料ガスを液化するステップと、
前記原料ガスを冷却した前記磁性体を、前記冷媒により冷却するステップと、
を含む、液化方法。
【請求項８】
前記冷媒により冷却された前記原料ガスを膨張させて、前記原料ガスの一部を液化するステップをさらに含み、
前記磁性体により前記原料ガスを液化するステップにおいては、膨張により液化しなかった前記原料ガスを液化する、請求項７に記載の液化方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、液化装置及び液化方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
水素ガスなどの原料ガスを液化して貯蔵する技術が知られている。例えば非特許文献１には、原料水素ガスを、液体窒素で冷却し、ジュールトムソン弁で膨張させることにより、原料水素ガスを液化する旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
山下誠二他、「水素液化貯蔵システムの開発」、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪａｐａｎＳｏｃｉｅｔｙｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ジュールトムソン弁によるガスの液化は、等エンタルピー膨張の原理を利用しているため、液化効率が低くなるおそれがある。従って、原料ガスの液化効率を高くすることが求められている。
【０００５】
本開示は、原料ガスの液化効率を向上可能な液化装置及び液化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る液化装置は、原料ガスが流れる原料配管と、前記原料配管を流れる原料ガスを冷媒により冷却する原料冷却部と、前記原料冷却部よりも、前記原料配管内での前記原料ガスの流れの下流側に設けられ、冷却された前記原料ガスを磁性体により冷却して前記原料ガスを液化する磁気冷凍部と、前記原料ガスを冷却した前記磁性体を、前記冷媒により冷却する磁性体冷却部と、を有する。
【０００７】
本開示に係る液化方法は、原料ガスを冷媒により冷却するステップと、前記冷媒により冷却された前記原料ガスを磁性体により冷却して前記原料ガスを液化するステップと、前記原料ガスを冷却した前記磁性体を、前記冷媒により冷却するステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、原料ガスの液化効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本実施形態に係る液化装置の模式図である。
図２は、磁気冷凍部の冷凍サイクルの一例を説明する模式図である。
図３は、原料ガスの液化方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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