JPS6099995A - 冷却方法および装置 - Google Patents

冷却方法および装置

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JPS6099995A
JPS6099995A JP59163750A JP16375084A JPS6099995A JP S6099995 A JPS6099995 A JP S6099995A JP 59163750 A JP59163750 A JP 59163750A JP 16375084 A JP16375084 A JP 16375084A JP S6099995 A JPS6099995 A JP S6099995A
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stream
temperature
permanent gas
gas
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ジヨン　マーシヤル
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BOC Group Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、永久気体を冷却する方法および装置に関す
る。この発明はそれに限るものではなし・が、特に比較
的高圧の永久気体流を比較的低圧の作動流体により熱交
換することにより、その気体の臨界湿度またはそれ以下
に冷却することに関し、かつ特に永久気体の液化に適用
できるものである。
永久気体ｔよ、その圧力の増大のろによって液化するこ
とができない性質を有している。ある圧力における気体
の冷却は、気体がその液体状態と平衡して存在できる温
度に到達するために必要になるＯ 永久気体を液比するだめの、すなわちその臨界温度より
下に冷却するための普通の方法は（一般に臨界圧力より
高い圧力の、適切な高圧で既に可能な場合を除いて）典
型的方法としてはその気体を圧縮することを必罰とし、
かつ比較的低圧の作動流体流に対して、一つまたげそれ
以上の熱交換器において熱交換される必要がある。この
作動流体流の少なくとも一部は下記のようにして、すな
わち作動流体を圧縮し、それを典型的には前記単一また
は複数の熱交換器において冷却し、次し・でそれを外部
仕事の遂行により膨張（「仕事膨張」）させることによ
り形成される。作動流体はそれ自体、高圧の永久気体流
から取出され、あるいは永久気体は作動流体から分離保
持される。後者の例においては、作動流体は永久気体と
同一組成を有し、あるいはそれとは異なる組成を有する
ことができる。
永久気体において温度に対してプロットされたｗｅ　立
方メートル当りのエンタルピのグラフ（以後、エンタル
ピー温度または温度−エンタルピ曲線とする）が、第１
図に示されている。単なる例示として、選択された気体
はＳＯ気圧の窒素である。エンタルピー温度曲線は、点
Ａから点Ｅまで走っている。点Ａは、いわば気体の冷却
が開始される温度におけるものである。点Ｅは、気体が
過冷却液体となる温度におけるものである。点Ａから始
まり曲線を下降すると、その第１セク／ヨンはセクショ
ンＡ−８であり、ここでは気体はその挙動が理想気体に
近似してし・る。それ力）らセククヨンＢ−Ｃがある。
このセクションにおし１ては、気体の挙動は理想気体の
それ力）らは逸脱し、液体のある性質を表わし始める。
このセクションＢ　−Ｃは気体遷移セクションと呼ぶこ
とにする。最終セクションはセク７ヨ７　Ｃ−Ｄ　−Ｅ
である。このセクションにおいては、気相力）ら液相へ
の遷移力１行なわれ、それが完了する。
後で認識されるように、この曲線のセクションＢ−Ｃが
、この発明の最重要部分である。点Ｂは、曲線の傾斜変
化率がより顕著になる位置に現われる。任意の温度にお
ける曲線の傾斜は、その温度における標準立方メートル
当りの気体の熱容量（定圧において）である。点Ｂはこ
こで以下のように定義、すなわち標準立方メートル当り
の気体の熱容量（定圧において）の値の変化率７！１Ｋ
、気体力（冷却される時にケルビン（ｋｅｌｖｌｎ　）
当り約／チ増大する点として定義される。点Ｂは気体遷
移セクションの温度上限を画定してしする。
点Ｃは、気体遷移セクションの温度下限を画定−科てい
る４つ点Ｃは、標準立方メートル当りの熱容量（定圧に
おいて）の５ｆＩｉＡ度による変化率が最大である温度
の位置にある。冷却される気体が臨界圧力より低圧にあ
るならば、点Ｃは液化気体の飽和湿度にあり、かつ気体
が冷却された時に液化を開始す゛る点にある。臨界圧力
より高圧の気体に対しては、点Ｃは臨界温度より高い温
度におしλて定銘される。
第２図において、臨界圧力より高いまたＬ低Ｉ／１異な
る圧力における、窒素に対する多数のエンタルピー温度
曲線上に、点ＢおよびＣがＳ詔されている。
実際、任意の与えられたエンタルピ値におし・て、冷却
される気体の圧力にのみ依存する与えられた温度が存す
る。各点において、作動流体には、より低温が要求され
る。この温度は温度−エンタルピ曲線」二にプロットで
きる。λつの温度−エンタルピ曲１１を、それら曲線間
に画定される面積を最小にするために、できるだけ近接
させ−るようにす入、＋　Ｊ−づ工ｑ主１．い−ｒｒＪ
−えば、米国特許第３　、３！；ｆ　、≠６０号明細書
においては、２つの曲線の間のずれは、実質的な動力の
消費に通じるものとして確認されており、これは冷却シ
ステムの効率を減じる。したがって、複数の仕事膨張工
程を再加熱の工程を介在させながら冷却剤の流れ成分に
施すことにより、冷却剤曲線の形状を永久気　“体曲線
の形状圧近似させることが開示されている。
前記米国特許明細書中では、仕事膨張された冷却剤の最
良展開に関する理論は、実質的に議論されていない。し
かし、米国特許第３．３．５Ｊ、≠６０号明細書の第２
および３図を相互に比較すると、以下の点すなわち、第
一図の冷却および加熱曲線間の領域の大部分が、標準立
方メートル当りの熱容量（定圧において）の最大変化率
の存する点（この出願図面におけるこの点の存する位置
を参照）より下方にあること、そしてしたがって両仕事
膨張の冷却剤流が前記米国特許明細書の第３図に示され
ており、これはこの点より低温に冷却される流れの温度
において冷却される流れと、熱交換関係を有するように
なされる。
我々の発明は独特の認識に基づくものであり、それは、
永久気体を冷却する時に動力消費量を最適にするために
は、永久気体流の温度−二／タルビ曲線の気体遷移セク
ション上の永久気体流の温度において、あるいはこのセ
クションの終端部を越えるｊケルビン以内において、主
作動流体に対して別の少なくともλつの仕事膨張をさＪ
ｚる作動流体流を熱交換システムに導入して、加熱され
る作動流体の温度曲線を、気体遷移セクションに沿って
冷却される永久気体流の温度曲線に対して、より近接さ
せなければならない、という認識である。
したがって、この発明は以下の工程からなる永久気体の
冷却方法を提供しており、その工程は、前記気体流を比
較的高圧において、この高圧気１体流に対して向流する
仕事膨張をする作動流体の主流と熱交換し、それにより
、前記高圧流体流の温度をその臨界温度またはそれより
低温に低下宮せることからなり、その場合、前記主流は
仕事膨張上される作動流体の少なくともλつの流れを追
加式れており、この流れは永久気体流と熱交換関係を有
するようにされるが、その熱交換関係は前記永久気体流
の温度−工／タルビ曲線の気体遷移セクション上の永久
気体流の温度において、あるいは前記セクションの終端
部を越える５に以内においてもたらされて、加熱される
時の作動流体の温度が、前記気体パ移セクションに沿っ
て冷却される時の永久気体流の温度に近接するようにな
されている。
この発明はさらに前記方法を実施する装置を提供してお
り、この装置は、少なくとも一つの熱交換器であって、
比較的高圧の永久気体流をこれと向流する低圧の、仕事
膨張をされる作動流体の主流と熱交換させて、前記高圧
気体流の温度をその臨界温度またはそれより低温に減少
させる熱交換通路を画定する前記少なくとも一つの熱交
換器、および前記作動流体の主流を提供する少なくとも
一つの仕事−ｊ膨張装置、および少なくともλつの追加
仕事膨張装置であって、仕事膨張をされる作動流体の少
なくともλつの追加流を、永久気体流に対して熱交換関
係にもたらし、その熱交換関係は前記永久気体流の温度
−・工／タルビ曲線の気体遷移セクションの永久気体温
度に１−３いて、あるいは前記セクションの終端を越え
る。３１’に以内においでも７とらされ、前記作動流体
の温度曲線を、前記気体遷移セクションにおける永久気
体の温度曲線に近接させるようにした少なくともλつの
追加仕！＄膨張装置から構成されている。
この発明による方法および装置により、永久気体を液化
するための通常の冷却処理を行なうのに必要な動力の６
ｑｌ）まで節約できるものと考えられる（通常の方法は
単一の仕事膨張エンジノまたはタービンを利用し、かつ
主作動流体流の少なくとも一部を形成している〕。さら
に、この発明の方法および験置け、等しい数の仕事膨張
段階を利用するこの発明の範囲外の方法よりも動力を節
約できるものと考えられる。
前記追加作動流体流の少なくとも一方は、気体遷移セク
ションの下限（すなわち、点Ｃ）の±ｊＫ以内における
、イー１．τ（や裏ン１ｆけ貞訂貨−Ｔ１ｍ小本５．２
に以内における永久気体流温度において、前記永久気体
流と熱交換関係にもたらされることが好ましい。
ここでは、気体遷移セクションの下限より下方にｊＫを
越える温度の永久気体流を冷却するにあたり、主仕事膨
張流以外の仕事膨張流を利用することは好ましくない。
≠つの仕事膨張される作動流体流が利用される場合は、
好ましくは３つの作動流体流が、気体遷移セクションま
たは前記セクションのいずれかの限度を越える合計以内
における、永久気体流の温度に対して熱交換関係に導か
れる。
さらに、：２）ＯＫまたはそれより低温までの永久気体
流の冷却には外部液体冷却剤、たとえばフレオン（ＲＴ
Ｍ）が利用される。
液化された永久気体がこの発明の方法および装置の製品
として収集されることが好ましい。
永久気体としてはたとえば、窒素、酸素、弗素。
ネオン、アルコ９ン、メタン、エタン、エチレン。
−酸化炭素、あるいはこれらの任意の気体のＭ合物があ
る。この発明は窒素、酸素、メタンおよび一酸化炭素の
液化に特に適している。
永久気体流が熱交換装置に供給される圧力は、必ずしも
そうする必要はないが典型的には永久気体の臨界圧を越
えており、たとえば≠θ気圧である。
すべであるいは任意＠（たとえば少なくとも一つ）の前
記追加作動流体流が主流体流中に導入され、それから典
型的には、主冷却剤と共に熱交換装置の温端部へ戻る。
もちろん、一つまたはそれ以上の前記追加作動流体流を
、主作動流体流に対して平行に、かつ同一流動状態で熱
交換装置を通過させることができる。
主作動流体流は一部以下のようにして、すなわち作動流
体を圧縮し、それを熱交換装置を温端部から冷端部付近
まで通過させ、次いで作動流体を仕事膨張させることに
より形成される。仕事膨張された流体は熱交換システム
を通過後、圧縮機へ戻される。すべであるいは一部の前
記仕事膨張された追加作動流体流は、前記主作動流体流
の形成に利用されるのと類似の回路を流動する。しかし
この発明のいくつかの実施例においては、一つの仕事膨
張された作動流体流が熱交換器からその中間位置で引出
されて、低圧へ仕事膨張されて、別の追加作動流体流が
形成され、これは続いて再加熱されて、典型的には主作
動流体流と共に圧縮機へ戻される。
作動流体流は永久気体とすること、そして相互に同一組
成とすること、あるいは異なる組成とすることができ、
また前記永久気体流と同一組成を有するようにすること
ができる。
この発明の方法および装置を図面を参照して例示的に説
明することにする。
前述のように、この発明において重要な点は、温度−工
／タルビ曲線の気体遷移セクションの永久気体温度にお
いて、少なくともＪつの仕事膨張された作動流体流を利
用することである。このセクションの限界は第１図によ
り一般的に限定されたが、このセクションの正確な限界
は表Ｉにより認識でき、この表は、ｊＯ気圧の圧力にお
ける標準立方メートルの窒素当りのエンタルピＨを示す
と共に、その温度量変化（ΔＨ）、すなわち／３０にの
温度、気体遷移セクションの温度下限より低い温度、お
よび３０θに１および気体遷移セクションの温度上限よ
り高い温度、の間の変化を示している。このセクショ／
におけるΔＨの比較的大きな変化率は、このセクション
外におけるΔＨの比較的小さな変化率と対比される。
表　１ ’／ｆＯ／／１１．．２≠ １：　引用値はケルビン当りの平均値である。
表　１　（続） ０．１Ａ０３ ｉ′７０　／／？−２７ ０，３１２ ２００／ス２．Ｏり θ、３６乙 ２２０　／２Ｚ２ど ０．３≠３ ．２≠０　７３乙、／３ ０．３３０ 、ｕｏ　／４＋−、！、７３ ０．３．２’ｌ− ２♂Ｏ／≠９．２０ θ、３／り ３００　／！；３−！；７ ０．３／Ｊ ム４３および≠図に示さ２しるグランドは共通の特徴を
有し、すなわち気体遷移−ヒクションより低温における
永久気体のための冷却が注作動流体流のみにより提供さ
れている（この発明により形成される高圧液化永久気体
流の／＜ルブ膨張から得られる、７ラソ／ユ〃スによる
冷却は何ら包含しない）。
第３図に示される方法およびグランドにおし１又は、エ
ンタルピー温度曲線の気体遷移−ヒクシ：１ノにおける
永久気困温度で、永久気体流と熱交換１月係を有するよ
うに導入される一つの追加仕事膨張流は、主作動ＺｆＩ
Ｌ体流内に直接俳人することはなし・。
この追加流は熱交換システム内で別に再加熱され、その
中間位置から引出されて、別の追加流をｊｂ成するため
に利用される仕事膨張工／ノ／またはタービンへ導入さ
れる◇ 第３図に示されるグランドは主熱交換システム４２を利
用しており、このシステム４２９よ一つの熱交換器とし
て表わされ”Ｃいるが、所望により、第１外部冷却源４
４および第１外部冷却源４６を含む複数の熱交換器を備
えることができる。さらに、産出物または永久気体用圧
縮機４８、および！段階を有する作動流体サイクル圧縮
機６２が設けられている、Ｊ式らに、≠つの仕事膨張タ
ービン６４，６６．６８，７０が利用され、それぞれ関
連ブースター圧縮機７２．７４，７６．７８がそれぞれ
’ｕｔ”Ｊえられている。典型的には、各ノ膨張タービ
ンおよびｉ４供ブースター圧縮機のロータ（図示しない
）は、共通／−１’、７）を共有している。第３図に示
されるグランドにおいて、ブースタ・圧縮機７２，７４
，７６．７８が、共に永久気体および作動流体の圧縮に
利用されている。どの目的に対してどのブースター圧縮
機が利用されるか、ということは重要ではなく、そして
その理由から、また図を明瞭にするだめに、ブースター
圧縮（張の種々の流動回路への接続状態は、第３１Ｊに
おいて省略されている。
冷却される永久気体は圧縮機４８へ引入れられ、圧縮さ
れ、■縮機４８に関連する水冷器（図示しない）により
冷却され、ぞして一つ−または２つの一＋１−ＦＡ−１
．ｒ？＋Ｊｉへ丘Ａ−ｈ７−−！ＬＬＦＩシりｊｐ（→
１−１４後、永久気体はブースタから導ｔ＃８０に沿っ
て戻される。それから永久気体の流れは分割され、その
一部は外部冷却源４４により冷却される。こうして冷却
された永久気体流の一部は、熱交換システム４２内の位
置で別の部分と合流される。この合流点より下流の位置
で、冷却された永久気体流５０は外部冷却源４６により
、さらに冷却される。
この冷却段階後、永久気体流５０は点Ｃよりもほぼ３０
にあるいはそれ以上高い温度を有している。
そして漸進的に冷却されて、永久気体の臨界温度より低
温にされて、液化される。そのだめの冷却は、主作動流
体流５２により一部提供されており、この主作動流体流
５０は熱交換システム４２の冷端部から温端部へ、流れ
５０に対して向流となって流れる。
作動流体流の形成に関して以下に説明する。
圧縮機６２の低圧ステージは圧縮気体状作動流体を、導
管８２を介して選択されたグースター圧縮機へ供給する
。選択されたブースター圧縮機からの作動流体は流れ８
４として戻され、かつ熱交換システム４２の温端部へ流
入し、そこを高圧気体流５０と同一流動状態で通過する
。次いで前記作動流体は熱交換システム４２の相対的ｌ
Ａ端部へ流入する。この流れ８４の一部８６が熱交換シ
ステム４２から選択された位置、すなわち永久気体の温
度−二／タルビ曲線上で、気体遷移セクションの上方の
点に対応する位置で引出される。引出はれた流７Ｌ８６
ｉｄ膨張タービン６４内で膨張され、こうして形成され
た膨張気体流９０は主作動流体流５２と合流されるが、
この合流は流れ５０（第１図参照〕の前記温度−工／タ
ルビ曲線の気体遷移セクション上の、点Ｂ　イＪ近の永
久気体温度（または典型的には、点ＢからｊＫ越えない
範囲の温度〕において行なわれる。流れ８４の残部は熱
交換システム４２を通過し、永久気体流５ｏの温朋−エ
ツタルビ曲線の点Ｃより低温へ冷却される。前記残部は
それから熱交換システム４２がら、ぞの冷端部の上流側
に比較旧知かい距離の位置から引出され”Ｃ１彦張ター
ビン７ｏにおいて仕事膨張される。こうして形成さ１し
た膨張作動流体は主作動流体流５２として、永久気体流
５０の向流方向に熱交換システム４２を通過する。
圧縮機６２の高圧ステージは圧縮冷却気体を流れ８９と
して、熱交換システムへ供給する。流れ８９は主作動流
体流５２に対して向流方向に熱交換システム４２を通過
する１、この流れ８９は熱交換システム４２から引出さ
れ、その引出し位置は、流れ５０の温度−工／タルビ曲
線の気体遷移セクションにおける点、またはそれに接近
する（上方から）点に対応する位置である。引出された
流れはそれから膨張タービン６６において、中間圧力ま
で仕事膨張され、得られた仕事膨張気体は流れ９２とし
て、熱交換システムヘ戻るが、その際の温度は、永久気
体流の温度−工／タルピ曲線の点Ｃに対応する永久気体
温度（あるいは、点Ｃ＋：５にの範囲内の温度）である
。流れ９２は熱交換システム４２で再加熱され、かつ流
れ５０の温度−工／タルピ曲線の気体遷移セクションの
点に対応する位置で、熱交換システム４２から引出され
る。
流れ９２はそれから膨張タービン６８でさらに膨張され
、得られた仕事膨張された作動流体流９４は）主冷却流
５２に合流されるが、その合流温度は、流れ９２が膨張
装置６６内での仕小膨張後に熱交換システム４２へ導入
される温度より少し高い永久気体温度である。作動流体
流５２はさらに圧縮を受けるため、λステージ型圧縮機
６２へ戻される。
典型的には、外部冷却剤４４．４６は第３図に示すしる
方法における総要求冷却量の６俤のオーダーのものを供
給する。
所望により、産出物圧縮機４８が多ステージ型圧縮ユニ
ットにおいて、冷却剤圧縮機６２およ！またはブースタ
ー圧縮機７２，７４，７６．７８と組合わせることがで
きる。
ここで、作動流体流の温朋曲線は、前記気体遷移セクシ
ョンに少なくとも沿っては、永久気体流５０に近似して
いるものと考えられる。この結果は主として、主作動流
体冷却剤流５２に対して、仕事膨張された作動流体冷却
剤流９０，１２．９４を法における動力消ａｍの最適化
という目的に関する限り、２つの曲線間の温度不一致を
臨界温度より低く減少させるように、仕事膨張構成を設
計することにより利点が得られることはない。
第≠図に示されるグランドは総体的に第３図のものと類
似のものであり、そこで両グランド間の相違点およびそ
の操作のみを以下に説明する。第≠図に示されるグラン
ドは前述の３つの仕事膨張装置（６４，６６＝７０）の
み（したがって・３つの関連ブースター圧縮機（７２，
７４，７８）のみ）を利用している。膨張装置ｉ！Ｔ、
Ｇ４け追加流９０を主作動流体流５２へ戻し、これは潤
度−工／タルピ曲線の気体遷移セクションの永久気体温
度において行なわれる。膨張装置６８はｉ１１加流９２
を別のａ’Ｇｆｆ装置ではなく、主作動流体流へ直接し
戻し、これは永久気体の工／タルビー品度曲線の気体源
イ多七りションの点ＣＳツたはぞ九に近い点のＡ（久気
体温度において行なわれる。
その結果、作動流体流の潤度曲線または輪郭は、永久気
体流の潟厩−エンタルビｄＪＪ線に対して、その気体遷
移セクションの温度において近似しているものと考えら
れ、これは最適動力消費麓という目的に対しては非常に
重要な点である。
典型的には、第３および≠図に示されるプラントにおい
て、冷却の完了後、得られた液化永久気体流は一つまた
杜２つの膨張（または絞り）パルプ（図示しない）を通
過きれて、保管のため（たとえは、ｌ気圧付近）および
フラッシュガスのために適切な圧力の液体製品が形成さ
れる。フラッシュガスは永久気体流と向流方向に熱交換
器を通して戻されて、流入永久気体と共に再土縮される
ことが好ましいっ
【図面の簡単な説明】
第１図はｊＯバールの圧力の窒素における、温度に対す
る標準立方メートルの気体の工／タルビのグラフ、第２
図は種々の異なる圧力の窒素における、温度に対する標
準立方メートルの気体の工／タルピのグラフ＃、第３図
は永久気体を冷却するこの発明の第１プラントを示す回
路図、第弘図は永久気体を冷却するこの発明の第１グラ
ンドを示す回路図である。 ４２・・・熱交換器、 ６４．６６．６８．７０・・・仕事膨張装置。 手続補正書く方式） １．事件の表示　昭和５９年特許願第１６３７５０号２
、発明の名称　冷却方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日刊　昭和５９年１１月２７日（ｊ、補
正の対象　明細書　全図面 ７、袖ｉＥの内容　別紙の通り 明細書及び図面の浄書（内答に変更なし）。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ／、　比較的高圧において永久気体流を、この高圧流と
    向流方向に流動する仕事膨張される作動流体の主流と熱
    交換して、前記高圧流の温度をその臨界温度またはそれ
    以下の温度に低下させると共に、その際、前記主流に対
    して少なくとも２つの仕事膨張される作動流体流を追加
    して、前記永久気体流に対して熱交換関係に導くと共に
    、この熱交換を、前記永久気体の温度−二／タルピ曲線
    の気体遷移セクション（前述の定義による）における温
    度、あるいは前記セクションのいずれかの端部からｊに
    を越えない範囲内で行なうようにして、加熱された時の
    前記作動流体の温度を、前記気体遷移セクションに沿っ
    て冷却された時の永久気体流の温度に一致させるように
    した永久気体の冷却方法。 ！、　少なくとも・、一つの前記追加作動ル体流が、前
    ！Ｐｙ４に２！！ｍＪｒ７／／ａソＭｉ胆ｆｆｉ４ｃｍ
    Ｖθ）ｍｕＭｍの永久気体流温度で、前記永久気体流と
    熱交換関係に導入される、特許請求の範囲第１項に記載
    の方法。 ３、　少なくとも２つの前記追加作動流体流が、前記気
    体遷移セクションの下限の士、２にの範囲内の永久気体
    流温度で、前記永久気体流と熱交換関係に導入される、
    特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ｌＡ　３または弘つの仕事−膨帳される作動流体流を利
    用し、その一つを前記主流とした、特許請求の範囲第１
    〜３項のいずれか一項に記載の方法０ 左　前記気体馨移セクションの下限より下方にｊＫを越
    える温度において、永久気体流を冷却するにあたり、前
    記仕小−膨張される主流体流以外に仕小−膨張される作
    動流体流を全熱利用しないようにした、特許請求の範囲
    第≠項に記載の方法。 乙、　≠つの仕小−膨張される作動流体流を利瑣し、そ
    の３つが前記気体這移セクションにおける永久気体流温
    度において、あるいは前記セクションのいずれかの限度
    からｊＫの範囲内において、前記永久気体流と熱交換関
    係に導入されるようにした、特許請求の範囲第≠または
    ５項に記載の方法。 Ｚ　少なくとも一つの追加作動流体流を前記主作動流体
    流へ導入し、前記主作動流体流と共に熱交換システムの
    湿端部へ戻すようにした、特許請求の範囲第１〜６項の
    いずれか一項に記載の方法。 と　すべてまたはいくつかの追加作動流体流がそれぞれ
    以Ｆの回路、すなわち、作動流体が圧縮され、熱交換装
    置内で冷却され、仕事−膨張され、熱交換装置内で再加
    熱され、かつ圧縮機へ戻る、という回路を流動するよう
    にした、特許請求の範囲第７項に記載の方法。 ２　一つの追加作動流体流が熱交換装置からその中間位
    置において引出され、より低い圧力まで仕事膨張されて
    、別の追加作動流体流を形成するようにした、特許請求
    の範囲第ｇ項に記載の方法０ ／θ、第３およびｔ図を参照して実質的にこ＼に述べら
    れた永久気体流の冷却方法。 ／／、少なくとも一つの熱交換器であって、比較的高圧
    の永久気体流を、仕事−膨張された作動流体の比較的低
    圧で向流方向に流動する主流と熱交換させて、前記高圧
    流の温度をその臨界温度またはそれより低温に低下させ
    る熱交換通路を画定する熱交換器、および前記作動流体
    の主流を提供する少なくとも一つの仕事−膨張装置、お
    よび仕事膨張される少なくともノつの追加作動流体流を
    、永久気体流と熱交換関係に導入すると共に、この熱交
    換を、永久気体流の温度−工／タルビ曲線の気体遷移セ
    クションの永久気体流温度、または前記セクションのい
    ずれかの端部からｊＫの範囲内で行ない、作動流体の温
    度曲線を前記気体遷移セクションにおける永久気体の温
    度曲線に一致させるようにした少なくともλつの追加仕
    事し張装置、全備えた特許請求の範囲第１〜ＩＯ項のい
    ずれか一項に記載の方法を実施する装置。 ７２３つまたは≠つの仕事膨張装置を備える、特許請求
    の範囲第１／項に記載の装置。 ／３．運転時に、前記主作動流体流を形成する仕事膨張
    装置のみが、前記気体遷移セクションの下限の下方５Ｋ
    を越える温朋において永久気体流を冷却するようにした
    、特許請求の範囲第７．２項に記載の装置。 ／ｌＡ　３つの追加仕事膨張装置を備える、特許請求の
    範囲第／／〜１３項のいずれか一項に記載の装置。 ／よ運転時に、少なくとも一つの追加仕事膨張装置が、
    その作動流体を前記主作動流体流中へ導入するようにし
    た、特許請求の範囲第１／〜／４Ｌ項のいずれか一項に
    記載の装置。 ／乙、第３または≠図を参照してこ−に実質的に説明さ
    れた永久気体流の冷却装置またはｆ２７ト。
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