JPH10132433A - Circulation method of refrigerant and cooling device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling technology capable of circulating a refrigerant with enough flow rate and liquefying the refrigerant once again in a closed system without using a mechanical pressure feeding means having a movable section, such as a forced circulation pump and moreover reducing power consumption and weight as well. SOLUTION: A first refrigerant chamber 1 is connected to a second refrigerant chamber 2 with a refrigerant passage 4 which receives heat load. On/off valves VA and VB are provided respectively in each of communication passages 35 and 36 which communicate the first and second refrigerant chambers 1 and 2 and a cooling chamber 30. The refrigerant is circulated by repeating a process which forces the refrigerant to flow from one refrigerant chamber to the other refrigerant chamber by way of the refrigerant passage 4. During the circuiting operation, the on/off valves VA and AB of each of the communication passages 35 and 36 are opened and or closed under control. The gasified refrigerant is introduced into the cooling chamber 30 so that the refrigerant may be liquefied once again. This produces a differential inner pressure between the mutual refrigerant chambers 1 and 2, thereby carrying out reiprocatingly an action which changes over the flowing direction of the refrigerant flowing in the refrigerant passages 1 and 2 and an action which drops the reliquefied refrigerant to either the refrigerant chambers 1 or 2 by self-weight.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液化ガスの気化熱
を利用して冷却するための冷媒を用いた冷却技術に関
し、特に、交通機関等に搭載される超伝導磁石の冷却装
置に適用した場合に好適な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling technology using a refrigerant for cooling by utilizing heat of vaporization of a liquefied gas, and more particularly, to a cooling device for a superconducting magnet mounted on transportation or the like. Technology suitable for the case.

【０００２】[0002]

【従来の技術】例えば、磁気浮上式鉄道の車両に搭載さ
れる超伝導磁石には、超伝導コイルの部分をそれに必要
な極低温に冷却するための冷却装置が装備されている。
この種の冷却装置としては、冷媒に液体ヘリウムを用い
た主冷却装置の他に、冷媒に液体窒素を用いた副冷却装
置を組み合わせて用いることがある。その場合における
主冷却装置は超伝導コイルを直接冷却し、副冷却装置は
超伝導コイルの部分を覆う輻射熱シールド板を冷却する
ようにしている。2. Description of the Related Art For example, a superconducting magnet mounted on a vehicle of a magnetic levitation railway is equipped with a cooling device for cooling a superconducting coil portion to an extremely low temperature required for the superconducting coil.
As this type of cooling device, in addition to a main cooling device using liquid helium as a refrigerant, a sub-cooling device using liquid nitrogen as a refrigerant may be used in combination. In this case, the main cooling device directly cools the superconducting coil, and the subcooling device cools the radiant heat shield plate covering the superconducting coil.

【０００３】このような従来の冷却装置の中で、冷媒に
液体窒素を用いる副冷却装置としては、熱負荷により気
化したガス状冷媒（窒素ガス）を大気に放出する開放系
のものと、気化したガス状冷媒を冷凍サイクルにより再
液化しつつ強制循環させる閉鎖系のものとが知られてい
る。[0003] Among such conventional cooling apparatuses, as an auxiliary cooling apparatus using liquid nitrogen as a refrigerant, there are an open system that discharges a gaseous refrigerant (nitrogen gas) vaporized by a heat load to the atmosphere, and an auxiliary system that vaporizes. There is known a closed system in which a gaseous refrigerant is forcibly circulated while being reliquefied by a refrigeration cycle.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
磁気浮上式鉄道の車両等においては、超伝導磁石の主要
部を構成する上記冷却装置を含む車両全体の軽量化、小
型化、省電力化、並びに経済性などが重要な研究開発テ
ーマになっている。Incidentally, in such a vehicle of a magnetically levitated railway, etc., the entire vehicle including the cooling device constituting the main part of the superconducting magnet is reduced in weight, size and power consumption. And economics are important R & D themes.

【０００５】この点、開放系の冷却装置では、気化した
ガス状冷媒を大気に放出するため、そのガス状冷媒を再
液化させるための冷凍機や、冷媒の強制循環ポンプ等が
不要となる。したがって、冷却系の簡素化、軽量化、小
スペース化、省電力化等を図ることができる。しかし、
その反面、冷媒としての液体窒素を消費してしまうこと
による経済性の問題、液体窒素の補給の問題、及び、車
両においては冷媒の補給無しでの走行時間や走行距離の
問題などがある。[0005] In this respect, in the open system cooling device, since the vaporized gaseous refrigerant is released to the atmosphere, a refrigerator for reliquefying the gaseous refrigerant and a forced circulation pump for the refrigerant are not required. Therefore, it is possible to simplify the cooling system, reduce the weight, reduce the space, and save power. But,
On the other hand, there is a problem of economy due to consumption of liquid nitrogen as a refrigerant, a problem of replenishment of liquid nitrogen, and a problem of a running time and a running distance without replenishment of a refrigerant in a vehicle.

【０００６】他方の閉鎖系の冷却装置では、開放系のよ
うに冷媒を消費するという問題は基本的に存在しないも
のの、冷凍機や、冷媒の強制循環ポンプ等を必要とする
ことから、次のような重要な問題がある。それは、冷却
系の複雑化及び重量の増大に加えて、冷媒循環用あるい
は圧送用にポンプ等の機械的手段を用いることによる問
題である。特に、冷媒の液化温度が液体ヘリウムや液体
窒素などのように極低温のものでは、その機械的手段の
可動部分が極低温による影響を受けてしまうだけでな
く、逆に可動部分から発生する熱や不純物等が冷媒自体
に影響を及ぼす原因を招く。[0006] On the other hand, the closed system cooling device basically does not have the problem of consuming the refrigerant as in the open system, but requires a refrigerator and a forced circulation pump for the refrigerant. There are such important issues. This is a problem due to the use of mechanical means such as a pump for circulating or pumping the refrigerant, in addition to increasing the complexity and weight of the cooling system. In particular, when the liquefaction temperature of the refrigerant is extremely low, such as liquid helium or liquid nitrogen, not only the movable part of the mechanical means is affected by the extremely low temperature, but also the heat generated from the movable part. Causes impurities and impurities to affect the refrigerant itself.

【０００７】なお、この種の閉鎖系の冷却装置として
は、例えば特開平５ー１３６４６９号公報に開示されて
いる。ここでは、気化した窒素ガスを再液化させて強制
循環ポンプにより循環させる冷却技術をリニアモーター
カーに適用した例が掲載されている。[0007] This type of closed-system cooling device is disclosed, for example, in JP-A-5-136469. Here, there is described an example in which a cooling technique in which vaporized nitrogen gas is reliquefied and circulated by a forced circulation pump is applied to a linear motor car.

【０００８】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、冷媒を消費しないように循環させる閉鎖系
の冷却技術に着目し、その利点を活かしつつ、如何にし
て欠点を最小限に抑えるかを目的としている。すなわ
ち、強制循環ポンプ等の可動部のある機械的圧送手段を
用いることなく、クローズドした系内で冷媒を再液化し
ながら必要十分な流量で循環させることができ、しか
も、使用電力の低減、及び重量の低減をも併せて図るこ
とができる冷却技術を提供しようとするものである。さ
らに、本発明では、比較的簡易な手法によって、冷却対
象部の熱負荷に応じた冷媒の流量調節を行うことができ
る冷却技術を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of the above points, and focuses on a closed-system cooling technique for circulating the refrigerant so as not to consume the refrigerant. The goal is to keep it to a minimum. That is, it is possible to circulate the refrigerant at a necessary and sufficient flow rate while reliquefying the refrigerant in a closed system without using a mechanical pumping means having a movable part such as a forced circulation pump, and furthermore, the power consumption is reduced, and An object of the present invention is to provide a cooling technique that can also reduce the weight. Further, the present invention is intended to provide a cooling technique capable of adjusting the flow rate of the refrigerant according to the heat load of the cooling target portion by a relatively simple method.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明に係る冷媒の循環方法では、冷媒を収容する
第１の冷媒室及び第２の冷媒室と、冷媒を冷却するため
の冷却室とを配置し、第１の冷媒室と第２の冷媒室と
を、冷却対象部から熱負荷を受ける冷媒通路で連絡し、
第１及び第２の冷媒室と冷却室とを冷媒の連絡通路でそ
れぞれ連絡し、各連絡通路にその連絡通路の開閉弁をそ
れぞれ設けておき、冷媒通路を介して第１及び第２の冷
媒室の一方から他方に冷媒を流動させる工程を交互に繰
り返すことにより循環させる方法であって、以下のＡ及
びＢの各作用を含むことを特徴としている。 Ａ 各連絡通路の開閉弁の開閉制御を行い、冷却室内へ
気化したガス状冷媒を導き、冷却室内で再液化させるこ
とにより、第１及び第２の冷媒室相互間に内圧差を生じ
させて、冷媒通路内を流れる冷媒の流動方向を切り替え
て往復させる作用。 Ｂ 再液化した冷媒を第１及び第２の冷媒室の何れか一
方へ自重により滴下させる作用。 ここで、第１及び第２の冷媒室の冷媒を交互に加熱する
ことにより、それら第１及び第２の冷媒室相互間の内圧
差の調整を行うこともできる。また、冷媒と同種の気体
を、第１及び第２の冷媒室内に交互に送り込むことによ
り、それら第１及び第２の冷媒室相互間の内圧差の調整
を行うこともできる。一方、本発明の冷却装置では、冷
却対象部に冷媒通路を添わせ、その冷媒通路内に液化ガ
スの気化熱を利用して冷却するための冷媒を流すことに
よって、冷却対象部を冷却する装置であって、冷媒を収
容する第１の冷媒室と第２の冷媒室を備え、それら第１
及び第２の冷媒室は冷媒通路によって連絡され、さら
に、第１及び第２の冷媒室よりも上方位置に冷却室が配
置され、その冷却室と第１及び第２の冷媒室との間に
は、冷媒の連絡通路がそれぞれ設けられ、各連絡通路に
は、当該連絡通路を開閉する開閉弁がそれぞれ設けら
れ、冷却室には、当該冷却室内のガス状冷媒を再液化す
るための凝縮熱交換器が配置されていることを特徴とし
ている。この冷却装置では、第１及び第２の冷媒室内の
冷媒量をそれぞれ検出する冷媒検出装置と、その冷媒検
出装置の検出結果に基づいて開閉弁の開閉制御を行う制
御装置とを備えている構成とすることができる。また、
第１及び第２の冷媒室内の冷媒を加熱するための加熱手
段、又は第１及び第２の冷媒室内に冷媒と同種の気体を
送り込むための送気手段の少なくとも一方を備えている
構成とすることができる。さらに、冷却対象部が、磁気
浮上式車両に搭載される超伝導磁石の輻射熱シールド板
であり、第１の冷媒室及び第２の冷媒室が、車両に搭載
される冷媒タンクで構成されているようにすることがで
きる。その場合、第１及び第２の冷媒室が、１つの冷媒
タンク内に区画されている構成とすることもできる。In order to solve the above-mentioned problems, in a refrigerant circulation method according to the present invention, a first refrigerant chamber and a second refrigerant chamber for accommodating a refrigerant, and cooling for cooling the refrigerant. A first refrigerant chamber and a second refrigerant chamber are connected by a refrigerant passage receiving a thermal load from a cooling target portion,
The first and second refrigerant chambers and the cooling chamber are connected to each other by refrigerant communication passages, and each communication passage is provided with an on-off valve for the communication passage, and the first and second refrigerants are connected via the refrigerant passages. A method of circulating a refrigerant by alternately repeating a step of flowing a refrigerant from one of the chambers to the other, and is characterized by including the following operations A and B. A Opening / closing control of the on-off valve of each communication passage is performed, and the vaporized gaseous refrigerant is guided into the cooling chamber and re-liquefied in the cooling chamber, thereby causing an internal pressure difference between the first and second refrigerant chambers. The function of switching the flow direction of the refrigerant flowing in the refrigerant passage to reciprocate. B. An action of dropping the reliquefied refrigerant into one of the first and second refrigerant chambers by its own weight. Here, by alternately heating the refrigerant in the first and second refrigerant chambers, the internal pressure difference between the first and second refrigerant chambers can be adjusted. Further, by alternately sending a gas of the same type as the refrigerant into the first and second refrigerant chambers, the internal pressure difference between the first and second refrigerant chambers can be adjusted. On the other hand, in the cooling device of the present invention, a device for cooling a cooling target portion by attaching a refrigerant passage to a cooling target portion and flowing a refrigerant for cooling by utilizing heat of vaporization of liquefied gas in the refrigerant passage. Comprising a first refrigerant chamber and a second refrigerant chamber for containing a refrigerant,
And the second refrigerant chamber are connected by a refrigerant passage, and further, a cooling chamber is disposed above the first and second refrigerant chambers, and between the cooling chamber and the first and second refrigerant chambers. Are provided with respective communication passages for the refrigerant, each communication passage is provided with an on-off valve for opening and closing the communication passage, and a cooling chamber is provided with a heat of condensation for reliquefying the gaseous refrigerant in the cooling chamber. It is characterized in that an exchanger is arranged. This cooling device includes a refrigerant detection device that detects the amounts of refrigerant in the first and second refrigerant chambers, respectively, and a control device that controls opening and closing of an on-off valve based on the detection result of the refrigerant detection device. It can be. Also,
At least one of a heating unit for heating the refrigerant in the first and second refrigerant chambers and an air supply unit for sending a gas of the same type as the refrigerant into the first and second refrigerant chambers is provided. be able to. Further, the cooling target is a radiant heat shield plate of a superconducting magnet mounted on the magnetic levitation type vehicle, and the first refrigerant chamber and the second refrigerant chamber are configured by refrigerant tanks mounted on the vehicle. You can do so. In that case, the first and second refrigerant chambers may be configured to be partitioned in one refrigerant tank.

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付の図１〜図６を参照して説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明を磁気浮上式車両等に
搭載される冷却装置に適用した場合に好適な実施の形態
を示す原理図である。同図に示す冷却装置Ｓは、液体窒
素からなる冷媒Ｌを収容する第１の冷媒室１及び第２の
冷媒室２と、冷媒Ｌを冷却するための冷却室３０とを備
える。第１の冷媒室１、第２の冷媒室２、及び冷却室３
０はそれぞれ独立している。即ち、それぞれが冷媒タン
クＡ、冷媒タンクＢ、及びタンクＣにより構成されてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. (Embodiment 1) FIG. 1 is a principle diagram showing a preferred embodiment when the present invention is applied to a cooling device mounted on a magnetic levitation type vehicle or the like. The cooling device S shown in FIG. 1 includes a first refrigerant chamber 1 and a second refrigerant chamber 2 for storing a refrigerant L made of liquid nitrogen, and a cooling chamber 30 for cooling the refrigerant L. First refrigerant chamber 1, second refrigerant chamber 2, and cooling chamber 3
0 is independent of each other. That is, each is constituted by the refrigerant tank A, the refrigerant tank B, and the tank C.

【００１１】第１の冷媒室１と第２の冷媒室２は、冷却
対象部３から熱負荷を受ける冷媒通路４によって連絡さ
れている。冷却対象部３としては、例えば図４ないし図
６に示すような、磁気浮上式車両Ｍの超伝導コイルＣを
覆う輻射熱シールド板３ａである。したがって、冷媒通
路４は、図１においては明確に示していないが、輻射熱
シールド板３ａの表面に添うように繰り返し湾曲する形
態で配置する冷媒循環用パイプ等により形成されること
になる。The first refrigerant chamber 1 and the second refrigerant chamber 2 are connected by a refrigerant passage 4 which receives a heat load from the cooling target 3. The cooling target section 3 is, for example, a radiant heat shield plate 3a that covers the superconducting coil C of the magnetic levitation vehicle M as shown in FIGS. Therefore, although not explicitly shown in FIG. 1, the refrigerant passage 4 is formed by a refrigerant circulation pipe or the like which is repeatedly bent and arranged along the surface of the radiant heat shield plate 3 a.

【００１２】冷媒通路４は、第１及び第２の冷媒室１、
２の下部と連絡しており、各冷媒室１、２内の冷媒Ｌが
その冷媒通路４を介して一方から他方へ、あるいはその
逆方向へと流れることができるように配慮している。し
たがって、各冷媒室１、２内に収容する液状冷媒Ｌの合
計量としては、各冷媒室１、２の合計容積の半分よりも
やや多めに設定される。その結果、各冷媒室１、２内の
上部には、気化したガス状冷媒を収容可能な上部空間１
ａ、２ａを有することになる。The refrigerant passage 4 includes first and second refrigerant chambers 1,
2, so that the refrigerant L in each of the refrigerant chambers 1 and 2 can flow through the refrigerant passage 4 from one side to the other, or vice versa. Therefore, the total amount of the liquid refrigerant L accommodated in each of the refrigerant chambers 1 and 2 is set slightly larger than half of the total volume of each of the refrigerant chambers 1 and 2. As a result, the upper space 1 in which the vaporized gaseous refrigerant can be stored is located in the upper part of each of the refrigerant chambers 1 and 2.
a, 2a.

【００１３】冷却室３０は、第１及び第２の各冷媒室
１、２よりも上方位置に配置され、その冷却室３０内
に、当該冷媒室３０内のガス状冷媒を再液化する凝縮熱
交換器部（冷凍機ヘッドの部分）３１を配置している。
この凝縮熱交換器部３１は図示しない圧縮機ユニットに
接続される。The cooling chamber 30 is disposed above the first and second refrigerant chambers 1 and 2, and has a condensing heat for reliquefying the gaseous refrigerant in the refrigerant chamber 30 in the cooling chamber 30. An exchange unit (a refrigerator head portion) 31 is arranged.
The condensing heat exchanger 31 is connected to a compressor unit (not shown).

【００１４】さらに、冷却室３０と第１及び第２の冷媒
室１、２との間に、冷却室３０内の液状冷媒Ｌを第１の
冷媒室１又は第２の冷媒室２内に自重により滴下させる
ための連絡通路３５、３６をそれぞれ設けている。Further, between the cooling chamber 30 and the first and second refrigerant chambers 1 and 2, the liquid refrigerant L in the cooling chamber 30 is self-weighted in the first refrigerant chamber 1 or the second refrigerant chamber 2. There are provided communication passages 35 and 36 for dropping, respectively.

【００１５】そして、各連絡通路３５、３６に、その連
絡通路３５、３６を開閉する通路開閉弁ＶＡ、ＶＢをそ
れぞれ設けている。この開閉弁ＶＡ、ＶＢには、電気的
制御が可能な電磁開閉弁などが用いられる。Each of the communication passages 35, 36 is provided with passage opening / closing valves VA, VB for opening and closing the communication passages 35, 36, respectively. As the on-off valves VA and VB, an electromagnetic on-off valve that can be electrically controlled is used.

【００１６】第１及び第２の冷媒室１、２内には、液状
冷媒Ｌの液面の上限位置を検出する上限センサーＨＡ、
ＨＢ、及び下限位置を検出するための下限センサーＬ
Ａ、ＬＢからなる冷媒検出装置が配設されている。セン
サーは温度センサーである。そして、この冷媒検出装置
の検出結果に基づいて、開閉弁ＶＡ、ＶＢに開閉信号を
出力するための制御装置７を備えている。冷媒タンク
Ａ、Ｂのうちの少なくとも一方には、その冷媒室内に液
体窒素を外部から供給するためのバルブ８付きの供給管
９が設けられている。また、第２の冷媒室２及び冷却室
３０には後述するような非常時に利用するための大気へ
の開放弁ＶＤ、ＶＣがそれぞれ設けられている。In the first and second refrigerant chambers 1 and 2, an upper limit sensor HA for detecting the upper limit position of the liquid level of the liquid refrigerant L,
HB and lower limit sensor L for detecting the lower limit position
A refrigerant detection device including A and LB is provided. The sensor is a temperature sensor. Further, a control device 7 for outputting an open / close signal to the open / close valves VA and VB based on the detection result of the refrigerant detection device is provided. At least one of the refrigerant tanks A and B is provided with a supply pipe 9 with a valve 8 for supplying liquid nitrogen into the refrigerant chamber from outside. Further, the second refrigerant chamber 2 and the cooling chamber 30 are respectively provided with open valves VD and VC to the atmosphere for use in an emergency as described later.

【００１７】次に、この冷却装置Ｓの冷却運転方法（冷
媒の循環方法）について述べる。第１の冷媒室１又は第
２の冷媒室２の何れかに、例えば第２の冷媒室２に液状
冷媒Ｌを満たした後の冷却対象部３の冷却運転方法とし
ては、制御装置７により開閉弁ＶＡ、ＶＢのうちの一方
を閉じ他方を開けるという制御を交互に行う。このタイ
ミングは、各冷媒室１、２内の液状冷媒Ｌの液面が下限
センサーＬＡ（ＬＢ）に達する毎に、開閉弁ＶＡ（Ｖ
Ｂ）を開けるタイミングとする。Next, a cooling operation method (a refrigerant circulation method) of the cooling device S will be described. As a cooling operation method of the cooling target section 3 after filling the liquid refrigerant L in either the first refrigerant chamber 1 or the second refrigerant chamber 2, for example, the second refrigerant chamber 2 is opened and closed by the control device 7. The control of closing one of the valves VA and VB and opening the other is performed alternately. At this timing, each time the liquid level of the liquid refrigerant L in each of the refrigerant chambers 1 and 2 reaches the lower limit sensor LA (LB), the on-off valve VA (V
It is time to open B).

【００１８】即ち、閉じられた方の冷媒室、例えば開閉
弁ＶＡが閉じられると、第１の冷媒室１の内圧は、開閉
弁ＶＢを介して冷却室３０と同圧の第２の冷媒室２の内
圧よりも上昇して相互に内圧差が生じる。この内圧上昇
は、冷媒タンクＡ及び連絡通路３５等を介して伝達する
外部からの熱伝導等により、その第１の冷媒室１内の液
状冷媒Ｌが気化して上部空間１ａ内に貯まることにより
生じる。That is, when the closed refrigerant chamber, for example, the on-off valve VA is closed, the internal pressure of the first refrigerant chamber 1 is increased via the on-off valve VB to the second refrigerant chamber having the same pressure as the cooling chamber 30. 2 and an internal pressure difference is generated. This increase in internal pressure is caused by the liquid refrigerant L in the first refrigerant chamber 1 being vaporized and stored in the upper space 1a by heat conduction from the outside transmitted through the refrigerant tank A and the communication passage 35 and the like. Occurs.

【００１９】それに対し、第２の冷媒室２に接続されて
いる開閉弁ＶＢは開状態にあるので、第２の冷媒室２内
の内圧は再液化により圧力上昇はしない。この際、開閉
弁ＶＢは開いているので、冷却室３０内に当初溜まって
いた液状冷媒Ｌはその自重により第２の冷媒室２へ滴下
していく。On the other hand, since the on-off valve VB connected to the second refrigerant chamber 2 is open, the internal pressure in the second refrigerant chamber 2 does not increase due to reliquefaction. At this time, since the on-off valve VB is open, the liquid refrigerant L initially stored in the cooling chamber 30 drops into the second refrigerant chamber 2 by its own weight.

【００２０】第１の冷媒室１と第２の冷媒室２の内圧差
により、第１の冷媒室１内の液状冷媒Ｌが押し出され
る。押し出された液状冷媒Ｌは冷媒通路４内を流れて第
２の冷媒室２へと流れ込む。The liquid refrigerant L in the first refrigerant chamber 1 is pushed out by the internal pressure difference between the first refrigerant chamber 1 and the second refrigerant chamber 2. The extruded liquid refrigerant L flows in the refrigerant passage 4 and flows into the second refrigerant chamber 2.

【００２１】液状冷媒Ｌが冷媒通路４を流れる際に冷却
対象部３から熱負荷を受け、その一部が気化してガス状
冷媒となるが、このガス状冷媒は液状冷媒Ｌの流れに伴
って冷媒通路４内に滞留することなく第２の冷媒室２へ
と円滑に運ばれる。そして、その第２の冷媒室２内の上
部空間２ａから連絡通路３６及び開閉弁ＶＢを通り抜け
て冷却室３０に流入した後、凝縮熱交換器３１により再
液化される。再液化された液状冷媒Ｌはそのまま第２の
冷媒室２内に自重により滴下していく、このとき、冷却
室３０及び第２の冷媒室２の内圧は再液化によって降下
する。When the liquid refrigerant L flows through the refrigerant passage 4, it receives a thermal load from the cooling target portion 3, and a part thereof is vaporized to become a gaseous refrigerant. As a result, it is smoothly carried to the second refrigerant chamber 2 without staying in the refrigerant passage 4. Then, after flowing from the upper space 2a in the second refrigerant chamber 2 through the communication passage 36 and the on-off valve VB into the cooling chamber 30, it is reliquefied by the condensing heat exchanger 31. The re-liquefied liquid refrigerant L is dropped into the second refrigerant chamber 2 by its own weight as it is. At this time, the internal pressures of the cooling chamber 30 and the second refrigerant chamber 2 decrease due to the re-liquefaction.

【００２２】第１の冷媒室１の液状冷媒Ｌの液面が低下
し、これが下限センサーＬＡにより検出されるか、又は
第２の冷媒室２の上限センサーＨＢによってその第２の
冷媒室２における液状冷媒Ｌの上限位置が検出される
と、制御装置７から制御信号が出力され、開閉弁ＶＡが
開となり、開閉弁ＶＢが閉となる。すると、今度は第１
の冷媒室１よりも第２の冷媒室２の内圧が上昇してい
き、その結果、第２の冷媒室２から反対側の第１の冷媒
室１へ向けて液状冷媒Ｌが送り出される。The liquid level of the liquid refrigerant L in the first refrigerant chamber 1 drops, and this is detected by the lower limit sensor LA, or in the second refrigerant chamber 2 by the upper limit sensor HB of the second refrigerant chamber 2. When the upper limit position of the liquid refrigerant L is detected, a control signal is output from the control device 7, and the on-off valve VA is opened and the on-off valve VB is closed. Then this time, the first
As a result, the liquid refrigerant L is sent from the second refrigerant chamber 2 toward the first refrigerant chamber 1 on the opposite side.

【００２３】第２の冷媒室２から送り出された液状冷媒
Ｌは、冷却対象部３を冷却しながら第１の冷媒室１に送
られ、気化したガス状冷媒だけが開閉弁ＶＡを通って冷
却室３０に流入した後、凝縮熱交換器３１により再液化
される。そして、再液化された液状冷媒Ｌはそのまま第
１の冷媒室１内に自重により滴下していく。このとき、
冷却室３０及び第１の冷媒室１の内圧は再液化によって
降下する。The liquid refrigerant L sent out of the second refrigerant chamber 2 is sent to the first refrigerant chamber 1 while cooling the cooling target portion 3, and only the vaporized gaseous refrigerant is cooled through the on-off valve VA. After flowing into the chamber 30, it is reliquefied by the condensing heat exchanger 31. Then, the reliquefied liquid refrigerant L is dropped into the first refrigerant chamber 1 as it is by its own weight. At this time,
The internal pressures of the cooling chamber 30 and the first refrigerant chamber 1 decrease due to reliquefaction.

【００２４】この実施の形態によれば、第１の冷媒室１
と第２の冷媒室２との間に内圧差を生じさせて冷媒を循
環させるようにしているので、強制循環ポンプ等の可動
部のある機械的圧送手段を用いることなく、クローズド
した系内で冷媒を再液化しながら必要十分な流量で冷媒
を循環させることができる。したがって、可動部分が極
低温による影響を受けたり、逆に可動部分から発生する
熱や不純物等が冷媒自体に悪影響を及ぼす原因を根本的
に除くことができる。According to this embodiment, the first refrigerant chamber 1
And the second refrigerant chamber 2 to generate an internal pressure difference so as to circulate the refrigerant. Therefore, without using a mechanical pumping means having a movable part such as a forced circulation pump, a closed system can be used. The refrigerant can be circulated at a necessary and sufficient flow rate while reliquefying the refrigerant. Therefore, it is possible to fundamentally eliminate the cause of the movable portion being affected by the extremely low temperature, or conversely the cause of heat or impurities generated from the movable portion adversely affecting the refrigerant itself.

【００２５】また、開閉弁ＶＡ、ＶＢの開閉制御の頻度
はタンクＡ、Ｂの大きさにもよるが、例えば数時間以上
の間隔をおいた間欠運転となるので消費電力も小さい。
したがって、従来のように連続運転に伴う電力消費の大
きい強制循環ポンプ等を必要とする同じ閉鎖系の冷却装
置に比べてその分、省電力化を図ることができる。しか
も、このように強制循環ポンプ等が不要となるので、重
量の低減も併せて図ることができる。Although the frequency of the opening / closing control of the on-off valves VA and VB depends on the size of the tanks A and B, the power consumption is small because the operation is intermittently performed at intervals of several hours or more, for example.
Therefore, it is possible to save power as much as compared with a conventional closed cooling device that requires a forced circulation pump or the like that consumes a large amount of power due to continuous operation. In addition, since a forced circulation pump or the like is not required, the weight can be reduced.

【００２６】なお、こうした冷媒の循環系では、冷媒と
しての液体窒素の供給は基本的に不要であるが、冷凍機
の故障時のような何かの必要時には、冷却室３０に設け
てある開放弁ＶＣを開けてその冷却室３０を大気に開放
した後、前述のような開閉弁ＶＢ、ＶＡの交互開閉動作
サイクルを、両冷媒室１、２の液面がどちらも下限セン
サーＬＡ、ＬＢに達するまで繰り返すことにより、冷却
対象部３を冷却することができる。これにより、気化し
たガス状冷媒を開放弁ＶＣを介して大気に放出しながら
冷却する、いわゆる開放系の冷却装置として利用するこ
とも可能になる。この点は、冷却系の補償機能の付加を
図る上で大変有効である。In such a refrigerant circulation system, supply of liquid nitrogen as a refrigerant is basically unnecessary. However, when something is necessary, such as when a refrigerator fails, an open state provided in the cooling chamber 30 is provided. After opening the valve VC and opening the cooling chamber 30 to the atmosphere, the above-described alternate opening / closing operation cycle of the opening / closing valves VB and VA is performed so that the liquid levels of the refrigerant chambers 1 and 2 are both set to the lower limit sensors LA and LB. By repeating until it reaches, the cooling target unit 3 can be cooled. This makes it possible to use the gaseous refrigerant as a so-called open type cooling device that cools the gaseous refrigerant while discharging it to the atmosphere via the open valve VC. This is very effective in adding a compensation function of the cooling system.

【００２７】この時には冷媒の供給が必要になるが、予
め決めておいた冷媒室、例えば第２の冷媒室２に設けて
ある大気開放弁ＶＤを開けて大気に開放した状態でバル
ブ８を介して液体窒素を供給すれば良い。そうすること
で、大気開放弁ＶＤを開けた後に、液状冷媒Ｌの液面が
上限センサーＨＢに達するまで液体窒素を供給すること
ができる。しかる後、開放弁ＶＤを閉じる。At this time, the supply of the refrigerant is required. And supply liquid nitrogen. By doing so, after opening the atmosphere release valve VD, liquid nitrogen can be supplied until the liquid level of the liquid refrigerant L reaches the upper limit sensor HB. Thereafter, the release valve VD is closed.

【００２８】（実施の形態２）図２は、冷媒通路４を流
れる液状冷媒Ｌの流量を積極的に増大させる方法として
好適な実施の形態を示す図１同様の原理図である。即
ち、冷媒タンクＡ、Ｂを良好な断熱構造とした場合、開
閉弁を閉じてもその閉じた冷媒室の内圧上昇が緩慢とな
り、冷媒通路４を流れる液状冷媒Ｌに必要十分な程度の
流量が一時的に得られない場合があることも考えられ
る。(Embodiment 2) FIG. 2 is a principle diagram similar to FIG. 1 showing a preferred embodiment as a method for positively increasing the flow rate of a liquid refrigerant L flowing through a refrigerant passage 4. That is, when the refrigerant tanks A and B have a good heat insulation structure, even if the on-off valve is closed, the internal pressure of the closed refrigerant chamber rises slowly, and the flow rate of the liquid refrigerant L flowing through the refrigerant passage 4 becomes necessary and sufficient. It is also conceivable that they may not be available temporarily.

【００２９】そうした場合の対策として、この実施の形
態では、第１及び第２の冷媒室１、２内の下部に、それ
ら各冷媒室１、２内の液状冷媒Ｌを加熱するための加熱
手段１０をそれぞれ設けたものである。加熱手段１０に
は、例えばプレート状の発熱体をもつ電気ヒーターなど
を用いている。この加熱手段１０は、制御装置７によっ
てオン・オフ制御される構成としている。As a countermeasure against such a case, in this embodiment, a heating means for heating the liquid refrigerant L in each of the first and second refrigerant chambers 1 and 2 is provided in the lower part of the first and second refrigerant chambers 1 and 2. 10 are provided. As the heating means 10, for example, an electric heater having a plate-like heating element is used. The heating means 10 is configured to be turned on and off by the control device 7.

【００３０】このような加熱手段１０を加えた場合、液
状冷媒Ｌを加熱して気化させることができるので、第１
の冷媒室１及び第２の冷媒室２の内圧制御を容易にしか
も積極的に行うことが可能になる。したがって、冷媒通
路４を流れる液状冷媒Ｌの流量制御を必要に応じて適宜
に行うことができる。これにより、液状冷媒Ｌの流量制
御を熱負荷に応じた流量に調節することが可能になる。
なお、図１と同一構成要素については同一符号を付して
その説明を省略する。When such a heating means 10 is added, the liquid refrigerant L can be heated and vaporized.
It is possible to easily and positively control the internal pressures of the refrigerant chamber 1 and the second refrigerant chamber 2. Therefore, the flow rate of the liquid refrigerant L flowing through the refrigerant passage 4 can be appropriately controlled as needed. This makes it possible to adjust the flow rate control of the liquid refrigerant L to a flow rate according to the heat load.
The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【００３１】（実施の形態３）図３は、液状冷媒Ｌの流
量を積極的に増大させるためのさらに他の実施の形態を
示す図１同様の原理図である。この実施の形態では、例
えば窒素ガスを詰めたガスボンベ２０からのガスを、ガ
スバルブＶ１、Ｖ２及びガス供給管２１、２２を介し
て、第１の冷媒室１及び第２の冷媒室２に交互に送り込
むことができるように構成したものである。なお、ガス
バルブＶ１、Ｖ２についても、その開閉のための制御性
を考慮して電磁バルブ等が用いられ、制御装置７によっ
て開閉制御可能に構成される。ガス供給管２１、２２は
冷媒液中まで伸ばす構成も可能である。(Embodiment 3) FIG. 3 is a principle diagram similar to FIG. 1, showing still another embodiment for positively increasing the flow rate of the liquid refrigerant L. In this embodiment, for example, gas from a gas cylinder 20 filled with nitrogen gas is alternately supplied to the first refrigerant chamber 1 and the second refrigerant chamber 2 via the gas valves V1 and V2 and the gas supply pipes 21 and 22. It is configured so that it can be sent. The gas valves V1 and V2 also use an electromagnetic valve or the like in consideration of the controllability for opening and closing the gas valves V1 and V2. A configuration in which the gas supply pipes 21 and 22 extend into the refrigerant liquid is also possible.

【００３２】このようなガス供給系を付加した場合、制
御装置７によりガスバルブＶ１、Ｖ２の開閉制御を行う
だけで、ガスボンベ２０からの窒素ガスを、第１及び第
２の冷媒室１、２に対し交互に送り込んで、その各冷媒
室１、２間に高低関係が交互に変化する内圧差を生じさ
せることができる。したがって、この実施の形態でも、
先の実施の形態２の場合と同様な作用効果が得られる。
ただ、この場合には圧縮ガスを用いるので、特にリアル
タイムに内圧差を生じさせることができる。なお、他の
ガス（気体）を用いることも可能であるが、液状冷媒Ｌ
と同種のものを用いる方が不純物の混入を無くすという
点などから好ましい。When such a gas supply system is added, the nitrogen gas from the gas cylinder 20 is supplied to the first and second refrigerant chambers 1 and 2 only by controlling the opening and closing of the gas valves V1 and V2 by the control device 7. On the other hand, it is possible to cause the internal pressure difference between the refrigerant chambers 1 and 2 to alternately change so that the height relationship changes alternately. Therefore, in this embodiment,
The same operation and effect as those in the second embodiment can be obtained.
However, in this case, since a compressed gas is used, an internal pressure difference can be generated particularly in real time. Note that other gases (gases) can be used, but the liquid refrigerant L
It is preferable to use the same type as above from the viewpoint of eliminating contamination of impurities.

【００３３】（実施の形態４）図４ないし図６では、本
実施の形態に係る冷却装置を装備した磁気浮上式車両Ｍ
の超伝導磁石Ｇの部分を概略的に示している。これらの
図から理解できるように、超伝導コイルＣは、内槽１
１、輻射熱シールド板３ａ、外槽１２によって覆われて
いる。内槽１１の中には液体ヘリウムが充填され、主冷
却装置（車載冷凍機）１３及び副冷却装置の冷却運転に
より超伝導コイルＣを目的とする極低温に保持してい
る。本実施の形態に係る冷却装置はこの副冷却装置とし
て用いられる。(Embodiment 4) FIGS. 4 to 6 show a magnetic levitation type vehicle M equipped with a cooling device according to the present embodiment.
Of the superconducting magnet G of FIG. As can be understood from these figures, the superconducting coil C is the inner tank 1
1. The radiation heat shield plate 3a is covered by the outer tank 12. The inner tank 11 is filled with liquid helium, and the superconducting coil C is maintained at a target cryogenic temperature by the cooling operation of the main cooling device (vehicle refrigerator) 13 and the subcooling device. The cooling device according to the present embodiment is used as this sub cooling device.

【００３４】内槽１１を覆う輻射熱シールド板３ａは、
外槽１２の内側の真空槽内にあり、その表面に冷媒通路
４を添わせて配設している。液体窒素を収容する第１の
冷媒室１及び第２の冷媒室２は、図５に示すように一つ
の冷媒タンクＴ内に区画して形成してあり、車軸方向に
並べて配置している。こうすることで、第１及び第２の
冷媒室１、２を含む冷媒タンクＴをコンパクトにレイア
ウトすることができる。The radiant heat shield plate 3a covering the inner tank 11 is
It is located in a vacuum chamber inside the outer tank 12, and the refrigerant passage 4 is provided on the surface thereof. As shown in FIG. 5, the first refrigerant chamber 1 and the second refrigerant chamber 2 for containing liquid nitrogen are formed separately in one refrigerant tank T, and are arranged side by side in the axle direction. By doing so, the refrigerant tank T including the first and second refrigerant chambers 1 and 2 can be laid out compactly.

【００３５】また、上限及び下限センサーの取付位置
は、車両の停止、加速時等における液体窒素の揺動を考
慮して、車軸方向の中央部分が好ましい。The upper and lower sensors are preferably mounted at the center in the axle direction in consideration of the swing of the liquid nitrogen when the vehicle is stopped or accelerated.

【００３６】なお、両冷媒室１、２をそれぞれ独立した
冷媒タンクで構成し、これを車幅方向に配置することも
できる。このようにした場合、車両の停止、加速時等に
おける液体窒素の揺動の影響あるいは流動の影響を受け
て、液体窒素が一方の冷媒室から他方の冷媒室へ無秩序
に流れ込むような現象を防止しやすい配置となる。図に
おいて、１４は液体ヘリウムタンク、１５は荷重支持
材、１６は永久電流スイッチ、１８はパワーリードを示
している。The two refrigerant chambers 1 and 2 may be constituted by independent refrigerant tanks, respectively, and may be arranged in the vehicle width direction. In this case, liquid nitrogen is prevented from flowing randomly from one refrigerant chamber to the other refrigerant chamber under the influence of fluctuation or flow of liquid nitrogen when the vehicle stops, accelerates, or the like. It is easy to arrange. In the figure, 14 is a liquid helium tank, 15 is a load supporting member, 16 is a permanent current switch, and 18 is a power lead.

【００３７】以上の各実施の形態では、上限センサー及
び下限センサーを一つの冷媒室について１対配置した例
を示したが、２対以上配置して全てのセンサーが所定温
度の時にのみ開閉弁を開くようにし、車両Ｍに揺れや振
動が生じても、より高精度に検出できるように配慮して
もよい。In each of the above embodiments, an example in which one pair of the upper limit sensor and the lower limit sensor is arranged for one refrigerant chamber is shown. Opening may be considered so that even if the vehicle M shakes or vibrates, it can be detected with higher accuracy.

【００３８】また、このように上限及び下限センサーを
配置して冷媒量を検出し、その検出結果に基づいて冷媒
の流動方向を制御するようにしているが、基本的には両
冷媒室１、２の内圧差を利用して冷媒を往復流動させる
ことになるので、例えば各冷媒室内に、さらに圧力セン
サーを設けるようにしても良い。このようにすれば、圧
力センサーの検出値を制御装置７にフィードバックして
冷媒の流動量を最も適正な量に制御することも可能にな
る。In addition, the upper and lower sensors are disposed as described above to detect the amount of the refrigerant, and the flow direction of the refrigerant is controlled based on the detection result. Since the refrigerant reciprocates using the internal pressure difference of 2, the pressure sensor may be further provided in each refrigerant chamber, for example. This makes it possible to control the flow amount of the refrigerant to the most appropriate amount by feeding back the detection value of the pressure sensor to the control device 7.

【００３９】なお、実施の形態では、本発明を主として
磁気浮上式車両に搭載される超伝導磁石の冷却系に適用
した場合に好適な技術について述べたが、本発明はこれ
に限定されず、他の同様な冷却対象部を冷却する技術に
対しても適用できることは勿論である。Although the preferred embodiment has been described with respect to a technique suitable for a case where the present invention is mainly applied to a cooling system of a superconducting magnet mounted on a magnetically levitated vehicle, the present invention is not limited to this. It is needless to say that the present invention can be applied to a technique for cooling other similar cooling target portions.

【００４０】[0040]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、冷媒室
相互間に内圧差を生じさせて冷媒を循環させることによ
り、ポンプ等の可動部のある機械的圧送手段を用いるこ
となく、そのクローズドした冷却系内で冷媒を再冷却し
ながら十分な流量で循環させることができる。したがっ
て、可動部分が及ぼす冷媒への影響あるいは冷媒から受
ける可動部自体の影響等を根本的に無くすことができ
る。また、冷却手段のみなので、ポンプ等により循環さ
せる場合よりも省電力化や軽量化を図ることができる。As described above, according to the present invention, the internal pressure difference is generated between the refrigerant chambers to circulate the refrigerant, thereby eliminating the need for mechanical pumping means having a movable part such as a pump. The refrigerant can be circulated at a sufficient flow rate while recooling the refrigerant in the closed cooling system. Therefore, the influence of the movable part on the refrigerant or the influence of the movable part itself from the refrigerant can be fundamentally eliminated. Further, since only the cooling means is used, power saving and weight reduction can be achieved as compared with the case where circulation is performed by a pump or the like.

【００４１】また、第１及び第２の冷媒室の冷媒を交互
に加熱することにより、或いは冷媒と同種の気体を両冷
媒室内に交互に送り込むことにより、両冷媒室相互間の
内圧差の調整を行うことができ、これにより比較的簡易
な手法で冷却対象部の熱負荷に応じた冷媒の流量調節を
行うことができる。The internal pressure difference between the two refrigerant chambers is adjusted by alternately heating the refrigerant in the first and second refrigerant chambers or by alternately sending the same kind of gas into the two refrigerant chambers. Accordingly, it is possible to adjust the flow rate of the refrigerant according to the heat load of the cooling target portion by a relatively simple method.

【００４２】また、第１及び第２の冷媒室内の冷媒量を
それぞれ検出する冷媒検出装置と、その冷媒検出装置の
検出結果に基づいて開閉弁の開閉制御を行う制御装置と
を備えている構成とすることによって、開閉弁の開閉制
御を自動的に行えるようにすることができる。Further, a configuration is provided that includes a refrigerant detection device for detecting the amount of refrigerant in the first and second refrigerant chambers, respectively, and a control device for controlling the opening and closing of the on-off valve based on the detection result of the refrigerant detection device. By doing so, it is possible to automatically control the opening and closing of the on-off valve.

【００４３】さらに、冷却対象部が、磁気浮上式車両に
搭載される超伝導磁石の輻射熱シールド板である場合に
おいて、第１の冷媒室及び第２の冷媒室を、車両に搭載
される冷媒タンクで構成することによって、タンク自体
を別途に配置することなく従来の冷媒タンクをそのまま
有効利用することもできる。Further, when the object to be cooled is a radiant heat shield plate of a superconducting magnet mounted on a magnetic levitation type vehicle, the first refrigerant chamber and the second refrigerant chamber are divided into a refrigerant tank mounted on the vehicle. , The conventional refrigerant tank can be effectively used as it is without separately arranging the tank itself.

【００４４】また、第１及び第２の冷媒室を１つの冷媒
タンク内に区画した場合、タンクスペースを変化させる
ことなくコンパクトに納めることができる。Further, when the first and second refrigerant chambers are partitioned in one refrigerant tank, the first and second refrigerant chambers can be stored compactly without changing the tank space.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の実施の形態１を示す原理図である。FIG. 1 is a principle diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図２】 本発明の実施の形態２を示す原理図である。FIG. 2 is a principle diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図３】 本発明の実施の形態３を示す原理図である。FIG. 3 is a principle diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図４】 本発明の実施の形態４を示す概略斜視図であ
る。FIG. 4 is a schematic perspective view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図５】 本発明の実施の形態４を示す一部切欠斜視図
である。FIG. 5 is a partially cutaway perspective view showing Embodiment 4 of the present invention.

【図６】 本発明の実施の形態４を示す要部の切欠斜視
図である。FIG. 6 is a cutaway perspective view of a main part showing Embodiment 4 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 第１の冷媒室 １ａ、２ａ 上部空間 ２ 第２の冷媒室 ３ 冷却対象部（熱負荷） ３ａ 輻射熱シールド板 ４ 冷媒通路 ７ 制御装置 ８ バルブ ９ 供給管 １０ 加熱手段 １１ 内槽 １２ 外槽 １３ 主冷却装置 ２０ ガスボンベ ２１、２２ ガス供給管 ３０ 冷却室 ３１ 凝縮熱交換器 ３５、３６ 連絡通路 Ｓ 冷却装置 Ａ、Ｂ 冷媒タンク Ｃ タンク ＶＡ、ＶＢ 開閉弁 ＶＣ、ＶＤ 開放弁 Ｖ１、Ｖ２ ガスバルブ ＨＡ、ＨＢ 上限センサー ＬＡ、ＬＢ 下限センサー Ｍ 車両 Ｇ 超伝導磁石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st refrigerant chamber 1a, 2a Upper space 2 2nd refrigerant chamber 3 Cooling target part (heat load) 3a Radiation heat shield plate 4 Refrigerant passage 7 Control device 8 Valve 9 Supply pipe 10 Heating means 11 Inner tank 12 Outer tank 13 Main cooling device 20 Gas cylinder 21, 22 Gas supply pipe 30 Cooling chamber 31 Condensing heat exchanger 35, 36 Communication passage S Cooling device A, B Refrigerant tank C Tank VA, VB Open / close valve VC, VD Open valve V1, V2 Gas valve HA, HB upper limit sensor LA, LB lower limit sensor M Vehicle G Superconducting magnet

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 冷媒を収容する第１の冷媒室及び第２の
冷媒室と、冷媒を冷却するための冷却室とを配置し、前
記第１の冷媒室と第２の冷媒室とを、冷却対象部から熱
負荷を受ける冷媒通路で連絡し、前記第１及び第２の冷
媒室と前記冷却室とを冷媒の連絡通路でそれぞれ連絡
し、各連絡通路にその連絡通路の開閉弁をそれぞれ設け
ておき、前記冷媒通路を介して第１及び第２の冷媒室の
一方から他方に冷媒を流動させる工程を交互に繰り返す
ことにより循環させる方法であって、以下のＡ及びＢの
各作用を含むことを特徴とする冷媒の循環方法。 Ａ 前記各連絡通路の開閉弁の開閉制御を行い、前記冷
却室内へ気化したガス状冷媒を導き、冷却室内で再液化
させることにより、前記第１及び第２の冷媒室相互間に
内圧差を生じさせて、前記冷媒通路内を流れる冷媒の流
動方向を切り替えて往復させる作用。 Ｂ 再液化した冷媒を第１及び第２の冷媒室の何れか一
方へ自重により滴下させる作用。1. A first refrigerant chamber and a second refrigerant chamber for accommodating a refrigerant, and a cooling chamber for cooling the refrigerant are disposed, and the first refrigerant chamber and the second refrigerant chamber are The first and second refrigerant chambers and the cooling chamber communicate with each other through a refrigerant communication passage, and an on-off valve of the communication passage is connected to each communication passage. A method of circulating the refrigerant by alternately repeating a step of flowing the refrigerant from one of the first and second refrigerant chambers to the other through the refrigerant passage, wherein each of the following operations A and B is performed. A method of circulating a refrigerant, comprising: A Opening / closing control of the opening / closing valves of each of the communication passages is performed, and the vaporized gaseous refrigerant is guided into the cooling chamber, and is re-liquefied in the cooling chamber, whereby an internal pressure difference between the first and second refrigerant chambers is reduced. An action of causing the refrigerant to flow and reciprocate by switching the flow direction of the refrigerant flowing in the refrigerant passage. B. An action of dropping the reliquefied refrigerant into one of the first and second refrigerant chambers by its own weight. 【請求項２】 前記第１及び第２の冷媒室の冷媒を交互
に加熱することにより、それら第１及び第２の冷媒室相
互間の内圧差の調整を行うことを特徴とする、請求項１
に記載の冷媒の循環方法。2. The method according to claim 1, wherein the internal pressure difference between the first and second refrigerant chambers is adjusted by alternately heating the refrigerant in the first and second refrigerant chambers. 1
The method for circulating a refrigerant according to the above. 【請求項３】 前記冷媒と同種の気体を、前記第１及び
第２の冷媒室内に交互に送り込むことにより、それら第
１及び第２の冷媒室相互間の内圧差の調整を行うことを
特徴とする、請求項１あるいは２に記載の冷媒の循環方
法。3. An internal pressure difference between the first and second refrigerant chambers is adjusted by alternately sending a gas of the same type as the refrigerant into the first and second refrigerant chambers. The refrigerant circulation method according to claim 1 or 2, wherein 【請求項４】 冷却対象部に冷媒通路を添わせ、その冷
媒通路内に液化ガスの気化熱を利用して冷却するための
冷媒を流すことによって、前記冷却対象部を冷却する装
置であって、冷媒を収容する第１の冷媒室と第２の冷媒
室を備え、それら第１及び第２の冷媒室は前記冷媒通路
によって連絡され、さらに、前記第１及び第２の冷媒室
よりも上方位置に冷却室が配置され、その冷却室と前記
第１及び第２の冷媒室との間には、冷媒の連絡通路がそ
れぞれ設けられ、各連絡通路には、当該連絡通路を開閉
する開閉弁がそれぞれ設けられ、前記冷却室には、当該
冷却室内のガス状冷媒を再液化するための凝縮熱交換器
が配置されていることを特徴とする冷却装置。4. An apparatus for cooling a cooling target part by attaching a refrigerant passage to a cooling target part and flowing a cooling medium for cooling by utilizing heat of vaporization of liquefied gas in the refrigerant passage. A first refrigerant chamber and a second refrigerant chamber accommodating a refrigerant, the first and second refrigerant chambers being connected by the refrigerant passage, and further above the first and second refrigerant chambers. A cooling chamber is disposed at a position, and a refrigerant communication passage is provided between the cooling chamber and the first and second refrigerant chambers, and each communication passage has an on-off valve for opening and closing the communication passage. And a condensing heat exchanger for reliquefying the gaseous refrigerant in the cooling chamber is disposed in the cooling chamber. 【請求項５】 前記第１及び第２の冷媒室内の冷媒量を
それぞれ検出する冷媒検出装置と、その冷媒検出装置の
検出結果に基づいて前記開閉弁の開閉制御を行う制御装
置とを備えていることを特徴とする、請求項４に記載の
冷却装置。5. A refrigerant detection device for detecting a refrigerant amount in each of the first and second refrigerant chambers, and a control device for controlling opening and closing of the on-off valve based on a detection result of the refrigerant detection device. The cooling device according to claim 4, wherein the cooling device is provided. 【請求項６】 前記第１及び第２の冷媒室内の冷媒を加
熱するための加熱手段、又は第１及び第２の冷媒室内に
前記冷媒と同種の気体を送り込むための送気手段の少な
くとも一方を備えていることを特徴とする、請求項４あ
るいは５に記載の冷却装置。6. A heating means for heating the refrigerant in the first and second refrigerant chambers, or at least one of an air supply means for feeding a gas of the same type as the refrigerant into the first and second refrigerant chambers. The cooling device according to claim 4, further comprising: 【請求項７】 前記冷却対象部が、磁気浮上式車両に搭
載される超伝導磁石の輻射熱シールド板であり、前記第
１の冷媒室及び第２の冷媒室が、前記車両に搭載される
冷媒タンクで構成されていることを特徴とする、請求項
４〜６の何れかに記載の冷却装置。7. The cooling target section is a radiant heat shield plate of a superconducting magnet mounted on a magnetic levitation type vehicle, and the first refrigerant chamber and the second refrigerant chamber are refrigerant mounted on the vehicle. The cooling device according to any one of claims 4 to 6, wherein the cooling device is configured by a tank. 【請求項８】 前記第１及び第２の冷媒室が、１つの冷
媒タンク内に区画されていることを特徴とする、請求項
７に記載の冷却装置。8. The cooling device according to claim 7, wherein the first and second refrigerant chambers are partitioned in one refrigerant tank.