JPH0126474B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はガス凝縮装置に関するものである。

従来のこの種の装置について説明する。従来
は、凝縮させたい気体中に寒冷発生装置と熱的に
凍結された凝縮部を設置し、フアン等の装置で凝
縮させたい気体を強制的に送り込んで凝縮部と接
触させるか、あるいは気体の流れの中に凝縮部を
設置することにより熱交換させるものであつた。
しかしながら、フアン等の機械的・電気的動力を
必要とする装置を設置することは不利であり、ま
た構造的に設置することが出来ない場合がある。
あるいは気体の流れが無い場合等には単に気体中
に凝縮容量の大きい凝縮部を設置するという構成
であつた。その一例が第１図である。図におい
て、１が凝縮タンク、１ａが凝縮液化させたい気
体の気相部、１ｂが液相部、２が図示されていな
い寒冷発生装置と熱的に連結された（この場合、
冷媒流体が流れている）凝縮部である。

図示されていない寒冷発生部と熱的に凍結され
た凝縮部２に凝縮液化させたい気体を接触させる
ことにより、凝縮部２と気体とを凝縮熱伝達によ
つて熱交換させ気体を液化させる。

第１図のように単に気体を凝縮部２に接触させ
る場合には、凝縮部２に気体が接触することによ
り、凝縮熱伝達によつて熱交換をし、凝縮液化す
る。この時の熱交換は自然対流によるものであ
り、これは強制対流によるものと比べて熱交換特
性が落ちる。また、凝縮部２に液膜が生じて、凝
縮部２に気体が直接接触することが出来なくな
り、この液膜が熱抵抗となつて熱交換特性が落ち
るという欠点があつた。そこで熱交換特性を良く
するため、凝縮部に強制的に気体を流して、強制
対流により熱交換特性を向上させるよう、また強
制対流により液膜を取り除き気体と凝縮部２を直
接接触させ熱交換特性を向上させるよう、フアン
等の送風装置で強制対流を発生させるか、あるい
は流れている気体中に凝縮部２を置くといつた方
法がとられていた。しかしそのような方法をとる
ことが出来ない場合、あるいは不利な場合、例え
ば、ヘリウムを容器内で凝縮器によつて液化させ
たい場合では凝縮温度が−269℃と極低温条件に
あるためフアン等の取り付けが困難でありまた高
価になる欠点がある。

この発明は、上記のような欠点を除くためのも
ので、凝縮部に、少なくとも一組の流体入口と流
体出口とを有し、煙突効果（ここで言う煙突効果
とは煙突の内外の圧力差によつて煙突外部の気体
が内部に引き込まれる現象を言う。以下同じ）を
生じるような対流構造体、例えば円筒状のものを
設置し強制対流を起こすことによつて、より良好
な熱交換特性を有するようなガス凝縮装置を提供
することを目的としている。

以下にこの発明の一実施例について説明する。
第２図において図示されていない寒冷発生装置と
熱的に連結された（この場合、冷媒となる流体が
流れている）凝縮部２を被い、その上部及び下部
に少なくとも一組の流体入口４と流体出口５とを
有し、煙突効果を生じるような対流構造体３を適
当な取り付け冶具及び方法で設置した構成であ
る。この対流構造体３に関しては強制対流を誘起
する煙突効果を持つものであれば、どのような形
状にでも任意で良い。例えば図にあるように円筒
部の下部に絞り部６を付けた形状でも良いし、円
筒部だけでも良い。流体入口４と流体出口５につ
いても、その形状・寸法・数などは任意で良い。
また、この対流構造体３は凝縮部２に取り付けて
も、他のもの、例えば凝縮タンク１等に取り付け
ても良く、取り付けに当つては、凝縮部２あるい
は凝縮タンク１等と熱的に絶縁されていてもされ
てなくても良い。

上記で説明したように構成することにより、図
示されていない寒冷発生装置と熱的に連結された
凝縮部２と接触した気相部１ａの気体は、凝縮熱
伝達によつて、熱交換をし、より低温の気体とな
り降下するかあるいは液化して落下することにな
る。この際、対流構造体３の内外で圧力差を生じ
煙突効果によつて、流体入口４より気体が内部に
引き込まれることになる。この時、気体が引き込
まれることによつて出来る流れは、対流構造体３
の存在によつて絞られることになり、通常の自然
対流による流れより、流速が大きくなり、強制対
流とみなせる流れとなる。従つて、凝縮部２の周
囲に強制的な流れが生じることになり、この強制
対流によつて、凝縮部２と気体との熱交換特性が
良好となる。また、凝縮部２に液膜が生じたなら
ば、強制対流がこれを除去する作用をし、非常に
良好な熱交換特性が得られることになる。

上記の実施例以外にも例えば第３図、第４図の
ように、種々の形状が考えられる。つまり前述の
ことは流体の流れを機械的・電気的な動力による
送風機構によつて作るのではなく、煙突効果を利
用して誘起させるような対流構造体を設けたガス
凝縮装置全般に渡つて適用されるものである。

この発明によれば、機械的・電気的動力による
送風機構の取り付けが出来ない場合、及び不利な
場合等にこの発明を適用することにより、良好な
熱交換特性が得られる。また、従来と比べ送風機
構を含めて考えた場合装置のコンパクト化、安価
が計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のガス凝縮装置を示す断面側面
図、第２図は、この発明の一実施例のガス凝縮装
置を示す断面側面図、第３図、第４図はそれぞれ
他の実施例を示す断面側面図である。 図中、１は凝縮タンク、１ａは気相部、１ｂは
液相部、２は凝縮部、３は対流構造体、４は流体
入口、５は流体出口、６は絞り部である。なお図
中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 凝縮タンクの気相部に凝縮部を配設するガス
   凝縮装置において、凝縮部を被う対流構造体を設
   けたことを特徴とするガス凝縮装置。 ２ 対流構造体の上部および下部に少なくとも一
   組の流体入口と流体出口とを設けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のガス凝縮装置。