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公開番号2025158477
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2024061050
出願日2024-04-04
発明の名称低温ガス発生装置
出願人大陽日酸株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類F25D 9/00 20060101AFI20251009BHJP(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】温度制御精度の向上及び流量変動幅を低減可能な低温ガス発生装置を提供する。
【解決手段】低温ガス発生装置は、液化ガスと、液化ガスの沸点よりも高い温度を有する気体状の第1ガスと、を用いて、気体状の低温ガスを得る低温ガス発生装置であって、液化ガスを気化させることで第2ガスを発生し、かつ、第1ガスと第2ガスの混合気体から低温ガスを得る熱交換器と、低温ガスの第1温度と目標温度との差異に基づいて前記液化ガスの供給流量を制御する第1制御手段と、前記液化ガスを液体状態で供給できる第1安定機構と、第1ガスと前記第2ガスとの合流部に設けられる第2安定機構と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液化ガスと、
前記液化ガスの沸点よりも高い温度を有する気体状の第１ガスと、
を用いて、気体状の低温ガスを得る低温ガス発生装置であって、
前記液化ガスを気化させることで第２ガスを発生し、かつ、前記第１ガスと前記第２ガスの混合気体から前記低温ガスを得る熱交換器と、
前記低温ガスの第１温度と目標温度との差異に基づいて前記液化ガスの供給流量を制御する第１制御手段と、
前記液化ガスを液体状態で供給できる第１安定機構と、
前記第１ガスと前記第２ガスとの合流部に設けられる第２安定機構と、
を備える低温ガス発生装置。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
前記第１安定機構が、気液分離器、サブクーラーまたは向流式熱交換器であることを特徴とする請求項１に記載の低温ガス発生装置。
【請求項３】
前記第２安定機構が、アキュムレーターまたはバッファータンクであることを特徴とする請求項１または２に記載の低温ガス発生装置。
【請求項４】
前記熱交換器に導入する前の前記液化ガスの供給圧力を２００ｋＰａ以下とする請求項１または２に記載の低温ガス発生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温ガス発生装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
有機合成などの化学反応プロセスにおいて、低温域での精度の高い温度制御が求められる。例えば、低温反応で用いられる低温反応装置には、反応槽の外側に熱媒が流通可能な独立した槽(ジャケット)を有する２重構造の容器が用いられる。このジャケットに低温に温度制御された熱媒を供給し、反応槽内の反応液を一定温度に冷却調整する。
【０００３】
反応槽へ供給する熱媒を供給する方法として、特許文献1には低温液化ガスを貯留する断熱容器内にガスをバブリングすることで低温ガスを発生させる方法が開示されている。
【０００４】
熱媒を供給する別の方法として、特許文献２には低温液化ガス、前記気化ガス及び前記気化ガスより温度の高いガス互いに熱交換させることにより、低温ガスを発生させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平４－２８５５５３号公報
国際公開第２０１３／０５４８４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の方法では低温液化ガスを断熱容器内に補充する際に気液二相流で断熱容器内に送られるため、低温液化ガスを補充する際にガス流量が大きくなり、全体のガス流量のコントロールが困難という問題がある。また、特許文献２の方法では液化ガスの流量が全体ガスの流量に大きく影響を与え、液化ガスの気液二相流状態や脈動状態が全体流量や交換熱量に影響し、温度制御精度や流量幅が悪くなる傾向にある。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みなされた発明であり、温度制御精度の向上及び流量変動幅を低減可能な低温ガス発生装置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】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
＜１＞本発明の態様１の低温ガス発生装置は、
液化ガスと、
前記液化ガスの沸点よりも高い温度を有する気体状の第１ガスと、
を用いて、気体状の低温ガスを得る低温ガス発生装置であって、
前記液化ガスを気化させることで第２ガスを発生し、かつ、前記第１ガスと前記第２ガスの混合気体から前記低温ガスを得る熱交換器と、
前記低温ガスの第１温度と目標温度との差異に基づいて前記液化ガスの供給流量を制御する第１制御手段と、
前記液化ガスを液体状態で供給できる第１安定機構と、
前記第１ガスと前記第２ガスとの合流部に設けられる第２安定機構と、
を備える。
＜２＞本発明の態様２は、態様１の低温ガス発生装置において、
前記第１安定機構が、気液分離器、サブクーラーまたは向流式熱交換器であってもよい。
＜３＞本発明の態様３は、態様１または２の低温ガス発生装置において、
前記第２安定機構が、アキュムレーターまたはバッファータンクであってもよい。
＜４＞本発明の態様４は、態様１または２の低温ガス発生装置において、
前記熱交換器に導入する前の前記液化ガスの供給圧力を２００ｋＰａ以下としてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の上記各態様によれば、温度制御精度の向上及び流量変動幅を低減可能な低温ガス発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第1実施形態に係る低温ガス発生装置の構成を示す系統図である。
第２実施形態に係る低温ガス発生装置の構成を示す系統図である。
第３実施形態に係る低温ガス発生装置の構成を示す系統図である。
実施例３の低温ガス発生装置の構成を示す系統図である。
比較例１の低温ガス発生装置の構成を示す系統図である。
比較例1の低温ガスの流量および温度の時間変化である。
実施例1の低温ガスの流量および温度の時間変化である。
実施例１の低温ガスの流量および温度の時間変化である。
実施例２の低温ガスの流量および温度の時間変化である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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