特許 7236450 極低温流体移送システムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-01

(45)【発行日】2023-03-09

(54)【発明の名称】極低温流体移送システムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   F17C 5/02 20060101AFI20230302BHJP

   F17C 13/02 20060101ALI20230302BHJP

【ＦＩ】

F17C5/02 Z

F17C13/02 301Z

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2020546449

(86)(22)【出願日】2019-03-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-07-01

(86)【国際出願番号】 US2019020908

(87)【国際公開番号】W WO2019173445

(87)【国際公開日】2019-09-12

【審査請求日】2021-08-31

(31)【優先権主張番号】62/639,311

(32)【優先日】2018-03-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】519209819

【氏名又は名称】チャート・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【氏名又は名称】中西 基晴

(74)【代理人】

【識別番号】100101373

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 茂雄

(72)【発明者】

【氏名】グスタフソン，エリック

【審査官】金丸 治之

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００２７１３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１４８７５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０８－２００５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１４９５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１７Ｃ ５／０２

Ｆ１７Ｃ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ａ．分配タンクヘッドスペースを有する分配タンクであって、極低温液体の備蓄の上方に前記分配タンクヘッドスペースを位置させるような形で前記極低温液体の備蓄を保存するように構成される、分配タンクと、
ｂ．受け取りタンクヘッドスペースを有する受け取りタンクと、
ｃ．入口および出口を有する圧縮機と、
ｄ．前記受け取りタンクヘッドスペースおよび前記圧縮機入口に流体連通される圧縮機入口ラインと、
ｅ．前記圧縮機出口および前記分配タンクヘッドスペースに流体連通される圧縮機出口ラインと、
ｆ．前記分配タンクおよび前記受け取りタンクに流体連通される液体移送ラインであって、前記受け取りタンクヘッドスペースから前記分配タンクヘッドスペースに蒸気を移送して前記分配タンクと前記受け取りタンクとの間に圧力差を生じさせるように前記圧縮機が起動されると、前記分配タンクから前記受け取りタンクに極低温液体を移送するように構成される、液体移送ラインと、
ｇ．前記分配タンクおよび前記受け取りタンクの圧力を均一化するために、前記分配タンクヘッドスペースおよび前記受け取りタンクヘッドスペースに選択的に流体連通される圧縮機バイパスラインと、
を備える極低温流体移送システム。

【請求項2】

前記受け取りタンクヘッドスペースに流体連通される入口および前記圧縮機の前記入口に流体連通される出口を有する熱交換機をさらに備え、前記熱交換機は、前記受け取りタンクヘッドスペースからの蒸気が、前記圧縮機の前記入口まで移動する前に前記熱交換機の中で温められるように構成される、請求項１に記載の移送システム。

【請求項3】

前記熱交換機は、周囲空気熱交換機である、請求項２に記載の移送システム。

【請求項4】

ａ．分配タンクヘッドスペースを有する分配タンクであって、極低温液体の備蓄の上方に前記分配タンクヘッドスペースを位置させるような形で前記極低温液体の備蓄を保存するように構成される、分配タンクと、
ｂ．受け取りタンクヘッドスペースを有する受け取りタンクと、
ｃ．入口および出口を有する圧縮機と、
ｄ．前記受け取りタンクヘッドスペースおよび前記圧縮機入口に流体連通される圧縮機入口ラインと、
ｅ．前記圧縮機出口および前記分配タンクヘッドスペースに流体連通される圧縮機出口ラインと、
ｆ．前記分配タンクおよび前記受け取りタンクに流体連通される液体移送ラインであって、前記受け取りタンクヘッドスペースから前記分配タンクヘッドスペースに蒸気を移送して前記分配タンクと前記受け取りタンクとの間に圧力差を生じさせるように前記圧縮機が起動されると、前記分配タンクから前記受け取りタンクに極低温液体を移送するように構成される、液体移送ラインと、
ｇ．前記受け取りタンクヘッドスペースからの蒸気が、前記圧縮機の前記入口まで移動する前に前記熱交換機の中で温められるように構成される熱交換機と、
を備え、
前記熱交換機は、互いに熱交換関係にある第１の通路および第２の通路を有し、前記第２の通路は、前記受け取りタンクヘッドスペースに流体連通される入口、および前記圧縮機の前記入口に流体連通される出口を有し、前記第１の通路は、前記圧縮機の前記出口に流体連通される入口、および前記分配タンクヘッドスペースに流体連通される出口を有し、前記熱交換機は、前記圧縮機内で圧縮によって温められる蒸気が前記熱交換機の前記第１の通路を通って移動して、前記熱交換機の前記第２の通路を通って流れる蒸気を加熱するように構成される、極低温液体の移送システム。

【請求項5】

前記分配タンク内の液体レベルを感知するように構成されるセンサをさらに備え、前記センサは、前記分配タンク内の液体レベルが所定のレベル未満まで低下すると前記圧縮機を停止させるように構成される制御装置と通信している、請求項１に記載の移送システム。

【請求項6】

前記受け取りタンク内の液体レベルを感知するように構成されるセンサをさらに備え、前記センサは、前記受け取りタンク内の液体レベルが所定のレベルを超えると前記圧縮機を停止させるように構成される制御装置と通信している、請求項１に記載の移送システム。

【請求項7】

前記分配タンクおよび前記受け取りタンクの圧力を均一化するために、前記分配タンクヘッドスペースおよび前記受け取りタンクヘッドスペースに選択的に流体連通される圧縮機バイパスラインをさらに備える、請求項４に記載の移送システム。

【請求項8】

ａ．分配タンクヘッドスペースを有する分配タンクであって、極低温液体の備蓄の上方に前記分配タンクヘッドスペースを位置させるような形で前記極低温液体の備蓄を保存するように構成される、分配タンクと、
ｂ．受け取りタンクヘッドスペースを有する受け取りタンクと、
ｃ．入口および出口を有する圧縮機と、
ｄ．前記受け取りタンクヘッドスペースおよび前記圧縮機入口に流体連通される圧縮機入口ラインと、
ｅ．前記圧縮機出口および前記分配タンクヘッドスペースに流体連通される圧縮機出口ラインと、
ｆ．前記分配タンクおよび前記受け取りタンクに流体連通される液体移送ラインであって、前記受け取りタンクヘッドスペースから前記分配タンクヘッドスペースに蒸気を移送して前記分配タンクと前記受け取りタンクとの間に圧力差を生じさせるように前記圧縮機が起動されると、前記分配タンクから前記受け取りタンクに極低温液体を移送するように構成される、液体移送ラインと、
ｇ．システム全体の圧力が所定のレベルを超えないようにするために、前記受け取りタンクの前記蒸気が前記分配タンクの液体スペースの中まで流れることを選択的に可能にする均一化ラインと、
を備える、極低温液体の移送システム。

【請求項9】

ａ．分配タンクヘッドスペースを有する分配タンクであって、極低温液体の備蓄の上方に前記分配タンクヘッドスペースを位置させるような形で前記極低温液体の備蓄を保存するように構成される、分配タンクと、
ｂ．受け取りタンクヘッドスペースを有する受け取りタンクと、
ｃ．入口および出口を有する圧縮機と、
ｄ．前記受け取りタンクヘッドスペースおよび前記圧縮機入口に流体連通される圧縮機入口ラインと、
ｅ．圧縮機出口ラインであって、前記圧縮機出口および前記分配タンクヘッドスペースに流体連通され、その結果、前記圧縮機が起動されると、前記受け取りタンクヘッドスペースからの蒸気が前記分配タンクヘッドスペースまで流れ、それにより前記分配タンクと前記受け取りタンクとの間に圧力差を生じさせる、圧縮機出口ラインと、
ｆ．前記分配タンクおよび前記受け取りタンクに流体連通され、前記分配タンクと前記受け取りタンクとの間の圧力差により前記分配タンクから前記受け取りタンクに極低温液体を移送するように構成される、液体移送ラインと、
ｇ．前記分配タンクおよび前記受け取りタンクの圧力を均一化するために、前記分配タンクヘッドスペースおよび前記受け取りタンクヘッドスペースに選択的に流体連通される圧縮機バイパスラインと、
を備える、極低温流体移送システム。

【請求項10】

前記受け取りタンクヘッドスペースに流体連通される入口および前記圧縮機の前記入口に流体連通される出口を有する熱交換機をさらに備え、前記熱交換機は、前記受け取りタンクヘッドスペースからの蒸気が、前記圧縮機の前記入口まで移動する前に前記熱交換機の中で温められるように構成される、請求項９に記載の移送システム。

【請求項11】

前記熱交換機は、周囲空気熱交換機である、請求項１０に記載の移送システム。

【請求項12】

ａ．分配タンクヘッドスペースを有する分配タンクであって、極低温液体の備蓄の上方に前記分配タンクヘッドスペースを位置させるような形で前記極低温液体の備蓄を保存するように構成される、分配タンクと、
ｂ．受け取りタンクヘッドスペースを有する受け取りタンクと、
ｃ．入口および出口を有する圧縮機と、
ｄ．前記受け取りタンクヘッドスペースおよび前記圧縮機入口に流体連通される圧縮機入口ラインと、
ｅ．前記圧縮機出口および前記分配タンクヘッドスペースに流体連通される圧縮機出口ラインであり、前記圧縮機が起動されると、前記受け取りタンクヘッドスペースからの蒸気が前記分配タンクヘッドスペースに流れて、前記分配タンクと前記受け取りタンクとの間に圧力差を生じさせるようになっている、前記圧縮機出口ラインと、
ｆ．前記分配タンクおよび前記受け取りタンクに流体連通される液体移送ラインであって、前記分配タンクと前記受け取りタンクとの間の圧力差により前記分配タンクから前記受け取りタンクへ極低温液体を移送するように構成される、前記液体移送ラインと、
ｇ．前記受け取りタンクヘッドスペースからの蒸気が、前記圧縮機の前記入口まで移動する前に熱交換機の中で温められるように構成される熱交換機であって、前記熱交換機は、互いに熱交換関係にある第１の通路および第２の通路を有し、前記第２の通路は、前記受け取りタンクヘッドスペースに流体連通される入口、および前記圧縮機の前記入口に流体連通される出口を有し、前記第１の通路は、前記圧縮機の前記出口に流体連通される入口、および前記分配タンクヘッドスペースに流体連通される出口を有し、前記熱交換機は、前記圧縮機内で圧縮によって温められる蒸気が前記熱交換機の前記第１の通路を通って移動して、前記熱交換機の前記第２の通路を通って流れる蒸気を加熱するように構成される、極低温液体の移送システム。

【請求項13】

前記分配タンク内の液体レベルを感知するように構成されるセンサをさらに備え、前記センサは、前記分配タンク内の液体レベルが所定のレベル未満まで低下すると前記圧縮機を停止させるように構成される制御装置と通信している、請求項９に記載の移送システム。

【請求項14】

前記受け取りタンク内の液体レベルを感知するように構成されるセンサをさらに備え、前記センサは、前記受け取りタンク内の液体レベルが所定のレベルを超えると前記圧縮機を停止させるように構成される制御装置と通信している、請求項９に記載の移送システム。

【請求項15】

前記分配タンクおよび前記受け取りタンクの圧力を均一化するために、前記分配タンクヘッドスペースおよび前記受け取りタンクヘッドスペースに選択的に流体連通される圧縮機バイパスラインをさらに備える、請求項１２に記載の移送システム。

【請求項16】

ａ．分配タンクヘッドスペースを有する分配タンクであって、極低温液体の備蓄の上方に前記分配タンクヘッドスペースを位置させるような形で前記極低温液体の備蓄を保存するように構成される、分配タンクと、
ｂ．受け取りタンクヘッドスペースを有する受け取りタンクと、
ｃ．入口および出口を有する圧縮機と、
ｄ．前記受け取りタンクヘッドスペースおよび前記圧縮機入口に流体連通される圧縮機入口ラインと、
ｅ．前記圧縮機出口および前記分配タンクヘッドスペースに流体連通される圧縮機出口ラインであり、前記圧縮機が起動されると、前記受け取りタンクヘッドスペースからの蒸気が前記分配タンクヘッドスペースに流れて、前記分配タンクと前記受け取りタンクとの間に圧力差を生じさせるようになっている、前記圧縮機出口ラインと、
ｆ．前記分配タンクおよび前記受け取りタンクに流体連通される液体移送ラインであって、前記分配タンクと前記受け取りタンクとの間の圧力差により前記分配タンクから前記受け取りタンクへ極低温液体を移送するように構成される、前記液体移送ラインと、
ｇ．システム全体の圧力が所定のレベルを超えないようにするために、前記受け取りタンクの前記蒸気が前記分配タンクの液体スペースの中まで流れることを可能にする均一化ラインと
を備える、極低温流体移送システム。

【請求項17】

前記受け取りタンクヘッドスペースに流体連通される入口および前記圧縮機の前記入口に流体連通される出口を有する熱交換機をさらに備え、前記熱交換機は、前記受け取りタンクヘッドスペースからの蒸気が、前記圧縮機の前記入口まで移動する前に前記熱交換機の中で温められるように構成される、請求項８に記載の極低温液体の移送システム。

【請求項18】

前記分配タンクおよび前記受け取りタンクの圧力を均一化するために、前記分配タンクヘッドスペースおよび前記受け取りタンクヘッドスペースに選択的に流体連通される圧縮機バイパスラインを更に備える、請求項８に記載の極低温液体の移送システム。

【請求項19】

前記分配タンク内の液体レベルを感知するように構成されるセンサをさらに備え、前記センサは、前記分配タンク内の液体レベルが所定のレベル未満まで低下すると前記圧縮機を停止させるように構成される制御装置と通信している、請求項８に記載の極低温液体の移送システム。

【請求項20】

前記受け取りタンク内の液体レベルを感知するように構成されるセンサをさらに備え、前記センサは、前記受け取りタンク内の液体レベルが所定のレベルを超えると前記圧縮機を停止させるように構成される制御装置と通信している、請求項８に記載の極低温液体の移送システム。

【請求項21】

システム全体の圧力が所定のレベルを超えないようにするために、前記受け取りタンクの前記蒸気が前記分配タンクの液体スペースの中まで流れることを選択的に可能にする均一化ラインをさらに備える、請求項４に記載の極低温液体の移送システム。

【請求項22】

前記分配タンク内の液体レベルを感知するように構成されるセンサをさらに備え、前記センサは、前記分配タンク内の液体レベルが所定のレベル未満まで低下すると前記圧縮機を停止させるように構成される制御装置と通信している、請求項４に記載の極低温液体の移送システム。

【請求項23】

前記受け取りタンク内の液体レベルを感知するように構成されるセンサをさらに備え、前記センサは、前記受け取りタンク内の液体レベルが所定のレベルを超えると前記圧縮機を停止させるように構成される制御装置と通信している、請求項４に記載の極低温液体の移送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

優先権の主張
[0001]本出願は、２０１８年３月６日に出願された米国仮特許出願第６２／６３９，３１１号の利益および優先権を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

[0002]本開示は、概して、極低温流体移送システムに関し、より詳細には、圧縮機を組み込む、無損失または準無損失の閉ループ極低温流体移送システムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

[0001]極低温流体は通常は圧力容器の中に保存されるものであり、したがって、容器が加熱されると、容器の中にある、温められて一部蒸発した極低温流体が、製品の損失なしに、容器を加圧する。しかし、極低温流体のすべてまたは一部を１つの圧力容器から別の圧力容器に移送することが所望されるような状況および用途が存在する。この例には、大型の極低温タンクから可搬の極低温シリンダに対して充填を行うこと、燃料補給所の大型のタンクから車両設置式の液化天然ガス（ＬＮＧ）燃料タンクに対して充填を行うこと、または第１のシリンダの修理を実施するために流体を第１のシリンダから第２のシリンダに移送すること、が含まれる。

【0004】

[0002]様々な従来技術の方法が、極低温流体を１つの容器から別の容器に移送するために広く使用されている。移送される流体が比較的安価である場合（液体窒素など）、移送は、通常、「通気充填（ｖｅｎｔ ｆｉｌｌ）」方法によって実施され、単一のホースで分配タンクの液相を受け取りタンクに接続する。受け取りタンクの通気口が大気に対して開いている場合、分配タンクのヘッドスペース内の蒸気圧力が液相を分配タンクから「押し出す」ことで、液体が分配タンクから受け取りタンクに移送され得る。しかし、この移送には本質的な損失が生じる。その理由は、受け取りタンクが、分配タンクの圧力より低い圧力を維持するために蒸気を放出しなければならないからである。充填を達成するのを可能にする最低量の蒸気を自動で放出することによりこれらの移送損失を最小するための自動システムが設計されている。このようなシステムの例として、ジョージア州、ボールグラウンドのＣｈａｒｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手可能であるＬｏ－Ｌｏｓｓ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ Ｆｉｌｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍがある。しかし、このようなシステムおよび方法は、物理法則で許容される最小値となるように損失を最小にすることしかできず、それでも通常は約５％の損失を被る。

【0005】

[0003]より高価な流体（液体アルゴンまたはＬＮＧなど）は、低損失または無損失の移送を実施するためのより高機能な（および高価な）解決策を必要とする。最も単純な解決策は、分配タンクにより、通気なしで受け取りタンクに対して充填を行うのに十分なヘッド圧力を発生させて維持することである。これは、当業者によく知られている標準的な圧力発生回路を用いて行われ得るが、これには、限定しないが、１つまたは複数の熱交換機を使用してタンクの液体側から液体を蒸発させて、得られた蒸気をタンクのヘッドスペースまで誘導するような圧力発生回路が含まれる。

【0006】

[0004]しかし、分配タンクが大型の保存タンクである場合には、大容量の高圧タンクを構成することがコスト的に不可能である可能性がある。また、一般に、受け取りタンク（しばしば、可搬のシリンダである）が大型の保存タンクより高い動作圧力を有することが分かっている。このような状況では、極低温液体ポンプが、分配タンクから受け取りタンクに液体を移送するのに使用され得るが、このポンプは非常に高価である可能性がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

[0005]以下で説明されて特許請求されるデバイスおよびシステムで個別にまたはまとめて具現化され得る本発明の主題には複数の態様が存在する。これらの態様は、単独で、または本明細書で説明される主題の他の態様との組合せで、採用され得、まとめた形のこれらの態様の説明は、これらの態様の個別の使用を排除することも、個別で、もしくは本明細書に添付の特許請求の範囲に記載される異なる組合せでこれらの態様を特許請求するのを排除することも意図されていない。

【0008】

[0006]一態様では、極低温流体移送システムが、分配タンクヘッドスペースを有する分配タンクを有し、ここでは、分配タンクは、備蓄された極低温液体の上方に分配タンクヘッドスペースを位置させるような形で極低温液体の備蓄を保存するように構成される。受け取りタンクが、受け取りタンクヘッドスペースを有する。圧縮機が、入口および出口を有する。圧縮機入口ラインが、受け取りタンクヘッドスペースおよび圧縮機入口に流体連通される。圧縮機出口ラインが、圧縮機出口および分配タンクのヘッドスペースに流体連通される。液体移送ラインが、分配タンクおよび受け取りタンクに流体連通され、受け取りタンクのヘッドスペースから分配タンクのヘッドスペースに蒸気を移送して分配タンクと受け取りタンクとの間に圧力差を生じさせるように圧縮機が起動されると分配タンクから受け取りタンクに極低温液体を移送するように構成される。

【0009】

[0007]別の態様では、極低温流体移送システムが、分配タンクヘッドスペースを有する分配タンクを有し、分配タンクは、備蓄された極低温液体の上方に分配タンクヘッドスペースを位置させるような形で極低温液体の備蓄を保存するように構成される。受け取りタンクが、受け取りタンクヘッドスペースを有する。圧縮機が、入口および出口を有する。圧縮機入口ラインが、受け取りタンクヘッドスペースおよび圧縮機入口に流体連通される。圧縮機出口ラインが、圧縮機出口および分配タンクのヘッドスペースに流体連通され、その結果、圧縮機が起動されると、受け取りタンクのヘッドスペースからの蒸気が分配タンクのヘッドスペースまで流れ、それにより分配タンクと受け取り側タンクとの間に圧力差を生じさせる。液体移送ラインが、分配タンクおよび受け取りタンクに流体連通され、分配タンクと受け取りタンクとの間の圧力差により分配タンクから受け取りタンクに極低温液体を移送するように構成される。

【0010】

[0008]別の態様では、分配タンクから受け取りタンクに極低温液体を移送するための方法が、分配タンクと受け取りタンクとの間に圧力差が生じるように、受け取りタンクのヘッドスペースから蒸気を引き出して、蒸気を分配タンクのヘッドスペースに供給するステップを含む。圧力差により分配タンクから受け取りタンクまで極低温液体が移動させられるように、分配タンクの液体側が受け取り側タンクに流体連通される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】[0009]本開示の極低温流体移送システムの第１の実施形態を示す概略図である。

【図2】[0010]本開示の極低温流体移送システムの第２の実施形態を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

[0011]本開示の実施形態は、流体移送システムおよび方法を提供し、流体移送システムおよび方法は、圧縮機を利用して受け取りタンクから分配タンクまで蒸気を移動させ、それにより受け取りタンクの圧力を低下させかつ分配タンクの圧力を増大させ、極低温液体が別個の接続ラインを通って自由に流れることができるようにする。

【0013】

[0012]図１は、分配タンク１０から受け取りタンク１２に極低温液体６を移送することができる本開示の極低温流体移送システムの第１の実施形態を示す。分配タンク１０が極低温液体の上方にあるヘッドスペース７を有し、対して受け取りタンク１２がヘッドスペース８を有する。本明細書で使用される場合の「ヘッドスペース」という用語はタンク１０または１２内の蒸気スペースと同じものを意味する。

【0014】

[0013]液体移送ライン１３が、分配タンク１０の液体側すなわち液体スペースを、受け取りタンク１２の液体側すなわち液体スペースに接続する。分配タンクの内部および受け取りタンクの内部の一部分が、タンク内の液体レベルに応じて、蒸気スペースまたは液体スペースのいずれかであってよいことを理解されたい。

【0015】

[0014]熱交換機入口ライン１４が受け取り側タンク１２のヘッドスペースを熱交換機１７の入口に接続する。圧縮機入口ライン１５ｂが熱交換機１７の出口と圧縮機１６の入口との間に延在し、対して圧縮機出口ライン１５ａが圧縮機１６の出口と分配タンク１０のヘッドスペースとの間に延在する。

【0016】

[0015]図１の移送システムが如何にして動作するかは以下のように説明される。
[0016]タンク１０および１２が等しい圧力で開始され、少なくとも、分配タンク１０が備蓄された極低温液体６を含んでおり、圧縮機１６が電源を入れられる。圧縮機１６が、ライン１４を通して受け取りタンク１２のヘッドスペース８から蒸気を引き入れて蒸気を熱交換機１７の中で温めることにより、２つのタンク１０および１２の間に圧力差を生じさせる。矢印１８によって示されるように、圧縮機１６が、ライン１５ｂを介して、温められた蒸気を受け取り、温められた蒸気をライン１５ａを介して分配タンク１０のヘッドスペース７まで押し込む。タンク１０および１２の間で得られる圧力差が、矢印１９によって示されるように、極低温液体６を分配タンク１０から液体ライン１３を介して受け取りタンク１２まで流す。この移送は、圧縮機１６の電源を切るかまたは分配タンク１０からすべての液体が取り出されるまで、行われる。

【0017】

[0017]図１のシステムが、任意選択で、フィードバック制御装置を装備することができ、その結果、圧縮機１６の動作が自動化され得る。単に１つの例として、液体レベルセンサが分配タンク１０のために提供されてよく、制御装置に接続されていてよく、この制御装置は、分配タンク１０内の液体レベルが所定のレベル未満まで低下すると圧縮機１６を停止させるように構成されている。別の例として、受け取りタンク１２が、制御装置に接続される液体レベルセンサを装備することができ、ここでは、制御装置が、受け取りタンク内の液体レベルが所定のレベルを超えて上昇すると圧縮機１６を停止させるように構成される。当技分野で既知の他の種類のセンサおよびフィードバック構成が別法として採用されてもよい。

【0018】

[0018]極低温蒸気を取り扱うことができる圧縮機１６が使用される場合に図１の熱交換機１７が省略され得ることに留意されたい。しかし、低温の蒸気が温かい蒸気より高い密度を有することを理由として、このような実施形態では移送速度が低下する。さらに、図１では周囲空気熱交換機が示されているが、当技術分野で既知の代替の種類の熱交換機が図１のシステムで使用されてもよい。使用され得る熱交換機の種類の例には、限定しないが、電気熱交換機、シェル・チューブ熱交換機、および／またはフラットプレート熱交換機が含まれる。

【0019】

[0019]図２は、極低温液体２１を分配タンク２０から受け取りタンク２２に移送することができる本開示の極低温流体移送システムの代替的実施形態を示す。分配タンク２０が極低温液体の上方にあるヘッドスペース２７を有し、対して受け取りタンク２２がヘッドスペース２９を有する。

【0020】

[0020]液体移送ライン２３が、分配タンク２０の液体側すなわち液体スペースを、受け取りタンク２２の液体側すなわち液体スペースに接続する。分配タンクの内部および受け取りタンクの内部の一部分が、タンク内の液体レベルに応じて、蒸気スペースまたは液体スペースのいずれかであってよいことを理解されたい。

【0021】

[0021]熱交換機入口ライン２４ｂが受け取りタンク２２のヘッドスペースを熱交換機通路３０ｂの入口に接続する。圧縮機入口ライン２５ｂが熱交換機２８の通路３０ｂの出口と圧縮機２６の入口との間に延在する。圧縮機出口ライン２５ａが圧縮機の出口から熱交換機２８の通路３０ａの入口まで延びる。熱交換機出口ライン２４ａが熱交換機通路３０ａの出口から分配タンク２０のヘッドスペース２７まで延びる。

【0022】

[0022]図２のシステムが、図１の単一路式熱交換機１７の代わりに、通路３０ａおよび３０ｂを有する二路式熱交換機２８を装備し、通路３０ａおよび３０ｂが互いに熱交換関係にある。二路式熱交換機２８がシステム全体に加えられる熱の量を最小にする。図１の熱交換機１７のように、圧縮機の手前の段階で、受け取りタンク２２のヘッドスペース２９からの蒸気を温めるのに外部熱に依存するのではなく、二路式熱交換機２８は、通路３０ｂ内の入ってくる低温の蒸気を温めるのに、熱交換機通路３０ａを通って流れる流体中に存在する圧縮熱を使用し、入熱を節約する。これは、入熱が懸案事項であるような事例において所望される可能性がある。

【0023】

[0023]熱交換機２８を除くと、図２の移送システムは図１の移送システムと同様に動作する。より具体的には、タンク２０および２２が等しい圧力で開始され、少なくとも、分配タンク２０が極低温液体２１の備蓄を含んでおり、圧縮機２６が電源を入れられる。圧縮機２６が、ライン２４ｂを通して受け取りタンク２２のヘッドスペース２９から蒸気を引き入れて蒸気を熱交換機２８の通路３０ｂの中で温め、次いでライン２５ｂを介して蒸気を受け取ることにより、２つのタンクの間に圧力差を生じさせる。次いで、矢印３２によって示されるように、圧縮機が、ライン２５ａ、熱交換機通路３０ａ、およびライン２４ａを通して、分配タンク２０のヘッドスペース２７まで、蒸気を押す。タンク２０および２２の間で得られる圧力差が、矢印３４によって示されるように、極低温液体２１を分配タンク２０から液体ライン２３を介して受け取りタンク２２まで流す。この移送は、圧縮機２６の電源を切るかまたは分配タンク２０からすべての液体が取り出されるまで、行われる。

【0024】

[0024]図１のシステムと同様に、図２のシステムが、任意選択で、フィードバック制御装置を装備することができ、その結果、圧縮機２６の動作が自動化され得る。単に１つの例として、液体レベルセンサが分配タンク２０のために提供されてよく、制御装置に接続されていてよく、この制御装置は、分配タンク２０内の液体レベルが所定のレベル未満まで低下すると圧縮機２６を停止させるように構成されている。別の例として、受け取りタンク２２が、制御装置に接続される液体レベルセンサを装備することができ、ここでは、制御装置は、受け取りタンク内の液体レベルが所定のレベルを超えて上昇すると圧縮機２６を停止させるように構成される。当技分野で既知の他の種類のセンサおよびフィードバック構成が別法として採用されてもよい。

【0025】

[0025]本開示の移送システムの追加の実施形態が、使用者便益を向上させるのを可能にするために追加的にラインを配管することおよび追加的にバルブを設置することを含んでよい。

【0026】

[0026]１つの例は、圧縮機の周りにある、図１において４０および４２のところにそれぞれ示されるバルブを装備するバイパスラインである。バルブ４２を開けることによりタンク１０および１２の圧力が均一化され得る。バイパスラインが圧縮機および熱交換機の両方を迂回すること（図１に示されるように）ができるか、またはバイパスラインが圧縮機のみを迂回することができる（つまり、ライン１５ａおよび１５ｂの間を接続する）。

【0027】

[0027]別の例として、図２を参照すると、バルブ５４を装備する均一化ライン５２が、バルブ５４を開けている場合に、受け取りタンクの蒸気が分配タンクの液体スペースの中まで流れることを可能にして、システム全体の圧力が所定のレベルを超えて上昇しないようにする。

【0028】

[0028]バルブ４２（図１）および５４（図２）が、任意選択で、フィードバック制御システムを使用して自動化され得、ここでは、バルブが、分配タンクおよび／または受け取りタンクの圧力を感知する制御装置によって制御される。

【0029】

[0029]これらの修正形態および他の修正形態が、分配タンクと受け取り側タンクとの間を流れる蒸気に作用する圧縮機を利用する閉ループ移送システムである本開示の一般的な概念から逸れたりまたは本開示の一般的な概念を変えたりすることなく、可能である。

【0030】

[0030]単に１つの例として、本開示のシステムは、極低温移送トレーラから大型の極低温タンクに対して充填を行うのに使用され得る。このような用途の冷寒剤の例には、限定しないが、液体水素が含まれる。別の例として、本開示のシステムが、液体水素補給ステーションにおいて液体水素燃料タンクまたは液体水素燃料車両に対して充填を行うのに使用され得る。

【0031】

[0031]本開示の好適な実施形態を示して説明してきたが、以下の特許請求によりその範囲が定義される本開示の精神から逸脱することなく、本発明において変更形態および修正形態が作られ得ることが当業者には明らかであろう。

【図1】

【図2】