JP2001522968A - 天然ガス式車両用高圧燃料供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、内燃エンジンおよび他の低温システム用の媒体および高圧液体天然ガス燃料システムに関するものである。低温ポンプは、（ａ）圧縮ガスおよび／または液体を収容するための容器と、（ｂ）その中に吸込口を備える前記容器内にあって、ガスおよび／または液体を受け入れるための第１のチャンバと、（ｃ）ガスおよび／または液体を受け入れ、除去するための、前記第１のチャンバと通じる前記容器内の第２のチャンバと、（ｄ）ガスおよび／または液体を受け入れ、そして除去するための、前記第２のチャンバと通じる前記容器内の第３のチャンバと、（ｅ）前記第１、第２および第３のチャンバを互いに分離し、前記第１、第２および第３チャンバの内の、いずれか一つのチャンバにおいて、ガスおよび／または液体を引き込み、圧縮するための往復手段と、（ｆ）ガスおよび／または液体を前記第１のチャンバに通すことができるようにするための前記吸込口内にある第１の一方向手段と、（ｇ）前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間にあって、ガスおよび／または液体を前記第１のチャンバから前記第２のチャンバに通すことができるようにするための第２の一方向手段と、（ｈ）ガスおよび／または液体を前記第２のチャンバから前記第１のチャンバへ戻すことができるようにするための第３の一方向手段と、（ｉ）前記第２と第３のチャンバ間にあって、ガスおよび／または液体を前記第２のチャンバから前記第３のチャンバに通すことができるようにするための第４の一方向手段と、（ｊ）ガスおよび／または液体を、前記第３のチャンバから前記容器の外側へ放出できるようにするための第５の一方向手段と、を備えることを特徴とする。また、本発明は、狭い空間から容易に取り外せる単動吸込および複動排出ポンプに関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 技術分野 本発明は、内燃エンジンおよび他の低温システム用の媒体および高圧液化天然
ガス燃料システムに関するものである。

【０００２】 背景 天然ガスは、ピストンエンジン駆動式車両用の燃料として５０年以上に渡って
使用されているが、効率を高め、公害を減らすための努力によって、利用可能な
技術は、絶え間なく変化し、改善を続けている。従来は、天然ガス駆動式車両（
ＮＧＶ）では、ガスは自然に引き込まれていた。すなわち、天然ガスは、吸気マ
ニホルドを介してシリンダに導かれ、そして、吸気と混合され比較的低圧でシリ
ンダに送られていた。かかる天然ガス駆動式車両用の燃料供給システムは、比較
的単純なものである。燃料は、液化天然ガス（ＬＮＧ）車両用タンクに収められ
、そこからエンジンの吸気口の圧力よりわずかに高い作動圧力で供給されるか、
若しくは、エンジンの吸気口の圧力まで減圧させる調整装置を介して、圧縮天然
ガス（ＣＮＧ）シリンダから供給される。

【０００３】 圧縮天然ガス（ＣＮＧ）は、通常、温度は周囲温度で、圧力は最高３，６００
ｐｓｉ（２４，９２５ｋＰａ）の圧力で貯蔵され、作動範囲が限られておりＣＮ
Ｇ貯蔵タンクは重いため、トラックやバス用としては不向きである。

【０００４】 一方、液化天然ガス（ＬＮＧ）は、通常、温度が約−２４０°Ｆから−２００
°Ｆの間（約−１５０℃から−１３０℃の間）、および、圧力が約１５および１
００ｐｓｉｇの間（２０４から７９０ｋＰａの間）で、低温タンクに貯蔵され、
ＣＮＧの約４倍のエネルギ密度を提供する。

【０００５】 しかしながら、ピストンの圧縮工程の上死点において、天然ガスを高圧下で直
接シリンダ内に噴射すれば、効率をさらに高めることができ、また排気をより良
い状態で実現することができる。このためには、天然ガスを３，０００ｐｓｉｇ
以上の圧力で供給できる燃料供給システムが必要である。このような燃料供給シ
ステムを用いた場合、燃料を直接、従来のＬＮＧ式車両タンクから供給すること
ができなくなり、また、このように高い作動圧を有するＬＮＧタンクを製造する
のことは、実用的ではなく、また経済的に困難である。同様に、このようなタン
ク内の圧力は、ごく少量の燃料がＣＮＧタンクから引き出されるとすぐに、噴射
圧力より低くなってしまうため、従来のＣＮＧタンクから天然ガス燃料を直接供
給することはできなくなる。両者の場合、圧力を貯蔵圧力から噴射圧力まで昇圧
するために増圧ポンプが必要である。

【０００６】 液体天然ガス（ＬＮＧ）ポンプ 高圧低温ポンプは、長年市販されているが、これらのポンプを車両用ポンプの
大きさや要求内容に適合させることは困難であるということが分かっている。一
般的に、低温ポンプは、正の吸入圧力が必要である。従って、液体の水頭によっ
て必要な圧力が供給されるように、ポンプを直接液体の中に配置することが一般
的な方法となっている。この方法における問題点は、漏洩した熱が、ＬＮＧ貯蔵
タンクに多量に導かれ、結果的に、タンクの滞留時間が短くなってしまうことで
ある。滞留時間は、圧力が安全弁の設定圧力に達するまでの時間のことである。

【０００７】 製造者の中には、ポンプを貯蔵タンクの外部に配置し、大型の一次吸入チャン
バを用いて、要求される吸入圧力を下げたものもあったが、かかるチャンバに引
き込まれた余剰なＬＮＧは、一次吸入チャンバから溢れ出て、二次のチャンバを
満たし、再びＬＮＧタンクに戻るが、熱が追加してＬＮＧに導かれてしまうため
、好ましいものではなかった。

【０００８】 ポンプによってＬＮＧを供給することのもう一つの問題は、ＬＮＧ貯蔵タンク
から蒸気を排除することが難しいことである。これは、低圧ガス供給システムを
用いると、容易に行うことができる。ＬＮＧタンク内の圧力が高い場合、燃料は
気相から供給されるため、圧力が下がる。圧力が低い場合、燃料は液相から供給
される。低圧システムにはこのような特徴があるため、滞留時間が大幅に長くな
り、これは、上述したように、非常に好ましいことである。液相のみから引き込
み、蒸気を排除できない従来のＬＮＧポンプシステムでは、滞留時間を長くする
ことは不可能である。

【０００９】 １９９５年５月２日に発行されたグラム（Ｇｒａｍ）による米国特許第５，４
１１，３７４号、並びに、その２つの分割特許の１９９９年１２月２６日に発行
された第５，４７７，６９０号および１９９６年９月３日に発行された第５，５
５１，４８８号には、低温液体ポンプシステムおよび低温液体をポンプで汲み上
げる方法の実施例が開示されている。低温流体ピストンポンプは、固定式定量ポ
ンプ、車載用燃料ポンプなどとして機能し、負のフィード圧においてさえ、効率
的に蒸気および液体をポンプで汲み上げることができるため、ポンプを液体容器
の外側に配置することができる。このピストンは、吸込口導管内の液体が熱を吸
収して気化する前に、吸込口導管内の液体から蒸気を排除して流体を導き入れる
ことができる。また、このピストンは、吸込工程全体を通して基本的に等速移動
し、吸込ポートを通過する流れにほとんど制限されず、基本的に一定状態の吸込
流量を生じる。ピストン工程の押し退け容積は、ピストン工程が切替わる間にシ
リンダ内に生じる残留空間あるいは上死点空間より、少なくとも２倍の大きさが
なければならず、また、吸込口導管の容積より大きくなければならない。燃料ポ
ンプとしてのこのポンプは、低温液体および蒸気を、タンクに通じている各々の
導管から選択的に受け入れ、エンジンによる比較的大きい燃料需要を満たすため
に、低温液体をポンプで汲み上げる。また、エンジンの需要が満たされている場
合、ポンプは、蒸気を汲み上げて、タンク内の蒸気圧を減圧し、時々、比較的小
さい燃料の需要を満たしながらこの工程を行う。

【００１０】 従来技術の低温ポンプは、通常、遠心ポンプであり、貯蔵タンクの内側の液体
中から、あるいは、タンクから通じる大きな吸入管を備える独立したチャンバ内
の貯蔵タンクの下に配置される。この場合、ポンプおよび吸入管はしっかりと絶
縁されている。低温液体は、貯蔵中は、常に沸点に達しているため、わずかでも
吸入管へ熱が漏洩したり、わずかでも圧力が低下したりすると、蒸気が形成され
てしまう。従って、遠心ポンプは、タンクの外側に配置されると、蒸気が形成さ
れ、その蒸気によって、ポンプ内に空洞が生じ、流れが停止してしまう。結果的
に、従来技術の低温ポンプは、ポンプのキャビテーション形成の傾向を防止また
は低減するために、正のフィード圧が必要である。据付式システムにおいて、正
のフィード圧は、通常、ポンプを数メートル、例えば、タンク内の液体の一番低
い位置より約２乃至３メートル（５乃至１０フィート）下に配置することによっ
て達成されるが、このように据え付けると、通常、非常に高価なものとなってし
まう。車両用の搭載式貯蔵燃料システムでは、他の方法を用いて正のフィード圧
を得ている。また、遠心ポンプにおいては、燃料供給時間を低減するために必要
だと考えられている高排出圧を生じることは容易なことではない。

【００１１】 往復ピストンポンプは、高排出圧が必要な際に、ＬＮＧを汲み上げるために用
いられてきたが、このようなポンプは、また、ピストンポンプが比較的に高速な
状態で生じる効率損失を低減するために正のフィード圧が必要である。従来技術
のＬＮＧピストンポンプは、約１６４立方センチメートル（１０立方インチ）の
比較的に小さい押し退け量を有しており、２００から５００ＲＰＭの間で、クラ
ンクシャフトによって駆動される。このようなポンプは、一般にＣＮＧシリンダ
を充填ために必要な高圧を生じるために使用されており、通常、毎分約２０リッ
トル（毎分約５ガロン）までの比較的低い排出量を有している。このようなポン
プは単動、すなわち、吸込工程の後に排出工程が起こる一つのチャンバを有して
おり、このため、吸込口の流れは、ピストンが排出工程を行っている間、その半
分の時間停止する。さらに、ピストンは、疑単振動を発生させるクランクシャフ
トによって駆動されるため、ピストンの速度は、ピストン工程全体を通して常に
変化しており、この際、ピストンの押し退け量の７０％は、該当サイクルの半分
の時間内に行われる。すなわち、残りの半分の工程、つまり３０％のピストン押
し退けは、残りの半分のサイクル中に発生する。ピストンの速度変化は、毎分２
００乃至５００回繰り返され、吸込口導管内に対応する圧脈が生じ、これによっ
て、液体は急速に気化あるいは凝縮する。この結果、重力あるいは液体の沸騰圧
より高い吸込口の圧力によって、強制的に液体をポンプ内に流れ込ませない限り
、吸込口の流れは無くなる。さらに、これらのポンプの押し退け量は比較的に少
ないため、吸込口の弁も比較的に小型であり、開いている時、弁からの流れに対
する制限が過度に行われる傾向がある。従って、このようなポンプは、吸込口の
弁が、低温液体中に浸漬されており、フィード圧が減圧できる場合を除いては、
往復ポンプの供給口または吸込口において、約５乃至１０ｐｓｉｇ（１３５乃至
１７０ｋＰａ）の正の吸込口圧力またはフィード圧が必要である。毎分約１５０
リットル（毎分約４０ガロン）の容量を持つ大型の低温ピストンポンプが、製造
されているが、このようなポンプは、かなりの高圧が出るように設計されており
、正のフィード圧が必要で、非常に高価なものとなる。

【００１２】 発明の要約 本発明は、低温ポンプに関するものであり、（ａ）圧縮ガスおよび／または液
体を収容するための容器と、（ｂ）その中に吸込口を備える前記容器内にあって
、ガスおよび／または液体を受け入れるための第１のチャンバと、（ｃ）ガスお
よび／または液体を受け入れ、除去するための、前記第１のチャンバと通じる前
記容器内の第２のチャンバと、（ｄ）ガスおよび／または液体を受け入れ、そし
て除去するための、前記第２のチャンバと通じる前記容器内の第３のチャンバと
、（ｅ）前記第１、第２および第３のチャンバを互いに分離し、前記第１、第２
および第３チャンバの内の、いずれか一つのチャンバにおいて、ガスおよび／ま
たは液体を引き込み、圧縮するための往復手段と、（ｆ）ガスおよび／または液
体を前記第１のチャンバに通すことができるようにするための前記吸込口内にあ
る第１の一方向手段と、（ｇ）前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間に
あって、ガスおよび／または液体を前記第１のチャンバから前記第２のチャンバ
に通すことができるようにするための第２の一方向手段と、（ｈ）ガスおよび／
または液体を前記第２のチャンバから前記第１のチャンバへ戻すことができるよ
うにするための第３の一方向手段と、（ｉ）前記第２と第３のチャンバ間にあっ
て、ガスおよび／または液体を前記第２のチャンバから前記第３のチャンバに通
すことができるようにするための第４の一方向手段と、（ｊ）ガスおよび／また
は液体を、前記第３のチャンバから前記容器の外側へ放出できるようにするため
の第５の一方向手段と、を備えることを特徴とする低温ポンプである。

【００１３】 前記容器は、中空の第１のシリンダを用いることができ、前記往復手段は、前
記シリンダの内を長手方向に往復可能なピストンを用いることができ、また、前
記往復手段は、前記往復手段を外部の往復動力源と連結する長手方向に延在する
シャフトによって往復駆動することができる。前記往復ピストンおよびシャフト
は、油圧シリンダによって駆動することができる。

【００１４】 前記往復ピストンは、前記長手方向に延在することができるシャフトに向かい
合う前記ピストンの横から延在する中空ロッドを有することができ、前記中空ロ
ッドは、第２の中空シリンダ内を往復移動することができ、前記中空ロッドは、
前記第２のチャンバと前記第３のチャンバを連結している。前記第３のチャンバ
は、前記第２の中空シリンダの内側に配置されている。

【００１５】 前記ポンプの外側は、絶縁されており、前記シャフトと前記第１のシリンダ間、
および前記第１のシリンダと前記第２のシリンダの間に断熱材を配置することが
できる。

【００１６】 前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間にある前記第２の一方向手段は、
前記往復手段内に配置することができる逆止弁を用いることができる。さらに前
記第２のチャンバと前記第３のチャンバとを連結する前記第４の一方向手段は、 逆止弁を用いることができ、前記第４の一方向手段は、前記往復手段から延在
する前記中空ロッド内に配置することができる。

【００１７】 前記第１の一方向手段は、逆止弁を用いることができ、また、前記第３のチャ
ンバの内側を前記容器の外側と連結する前記第５の一方向手段は、逆止弁を用い
ることができる。

【００１８】 前記第３の一方向手段は，往復ピストン内に配置することができる液体圧力大
気放出用逆止弁を用いることができ、また、前記第３の一方向手段は、所定の圧
力で開くように設定することができ、これによって、前記第２のチャンバ内のガ
スおよび液体が、前記第１のチャンバに戻ることができる。

【００１９】 前記容器の前記第１のチャンバに通じる前記吸込口は、中空の吸込管によって
、液化天然ガス貯蔵タンクに連結することができ、前記吸込管の前記中空吸込口
は、前記液化天然ガス貯蔵タンク内の液面より下に配置される。

【００２０】 前記ポンプは、前記液化天然ガス貯蔵タンクのガス蒸気領域から前記中空液体
吸込管へ連結可能な中空のガス管を含むことができる。制御弁および絞り弁を、
前記液化天然ガス貯蔵タンクの前記ガス蒸気領域と前記中空液体吸込管とを連結
する前記中空ガス管内に配置することができる。

【００２１】 前記ポンプの前記第３のチャンバにある前記排出口は、蒸発器に連結すること
ができ、蒸発器は、ガスアキュムレータに連結することができ、ガスアキュムレ
ータは、内燃エンジンに連結することができる。前記アキュムレータ内の前記ガ
ス圧が、指定されたレベルまで降下した場合、前記容器の前記第１のチャンバが
、前記中空液体吸込管からの液体のみを受け入れるように、前記制御弁が閉じる
ことができる。

【００２２】 前記ポンプは、前記容器の前記第２のチャンバ、および前記液化天然ガス貯蔵
タンクの前記ガス蒸発領域との間に連結されている中空ガス管を含むことができ
る。前記ガス管は、その中に制御弁を有することができ、前記制御弁は、所定の
条件の下で開き、前記第２のチャンバからガスを、前記貯蔵タンクの前記ガス蒸
発領域へ送ることができようになっている。

【００２３】 前記液化天然ガス貯蔵タンクは、封止された内側ケースおよび封止された外側
ケースを備えることができ、前記内側ケースおよび前記外側ケースの間の前記空
間の中には、断熱真空部を有することができる。

【００２４】 本発明による前記ポンプにおいて、前記容器内の前記第２のチャンバは、その
中に、ガスおよび／または液体を受け入れるための吸込口を有することができ、
また、前記第２のチャンバ吸込口内に、ガスおよび／または液体を前記第２のチ
ャンバに通すことができるようにするための、第６の一方向手段を含むことがで
きる。

【００２５】 前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間にある前記逆止弁が、所定の条
件の下で開くことができ、これによって、前記第１のチャンバ内のガスおよび／
または液体が、前記第２のチャンバ内に放出される前に、圧縮されるようにする
ことができ、また、ガスおよび／または液体が、前記第２のチャンバへ、その中
の前記吸込口を介して、引き込まれるようにすることができる。

【００２６】 本発明は、また、低温ポンプに関するものであり、（ａ）圧縮ガスおよび／ま
たは液体を収納するための容器と、（ｂ）その中に吸込口を有し、ガスおよび／
または液体を受け入れるための、ガスおよび／または液体源に連結可能な液溜め
と、（ｃ）ガスおよび／または液体を前記液溜めから受け入れるための、前記液
溜めに通じている前記容器内の第１のチャンバと、（ｄ）ガスおよび／または液
体を前記第１のチャンバに通すことができるようにするための、前記液溜めと前
記第１のチャンバとの間にある第１の一方向吸込口手段と、（ｅ）ガスおよび／
または液体を受け入れ、除去するための、前記第１のチャンバと通じる前記容器
内の第２のチャンバと、（ｆ）前記第１のチャンバと前記第２のチャンバを互い
に分離し、前記第１および第２のチャンバ内の、いずれか一つのチャンバにおい
て、ガスおよび／または液体を引き込み圧縮するための往復ピストンと、（ｇ）
ガスおよび／または液体を前記第１のチャンバから前記第２のチャンバに通すこ
とができるようにするための、前記第１および前記第２のチャンバの間にある往
復ピストン内の第２の一方向手段と、さらに、（ｈ）ガスおよび／または液体を
前記第２のチャンバから前記容器の外部へ放出できるようにするための手段とを
備える。

【００２７】 前記第１および前記第２のチャンバは、円筒形であり、また、前記液溜め内に
脱着自在に嵌合することができ、前記液溜めは、中空シリンダを用いることがで
き、互いに長手方向に位置合わせすることができる。前記往復手段は、前記第１
および第２の円筒形のチャンバ内部において長手方向に往復移動することができ
るピストンを用いることができる。前記往復ピストンは、前記往復ピストンを外
部の往復エネルギ源と連結する長手方向に延在するシャフトによって往復駆動さ
れる。前記第２のチャンバは、前記シャフトの外部と前記円筒形の容器との間に
ある環状の容積体を用いることができる。

【００２８】 前記第２の中空環状容積体は、前記液溜め吸込口に対向して、前記容器の外部
に延在する中空管に連結することができる。前記第１の一方向吸込手段が逆止弁
を用いることができる。前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間にある前
記第２の一方向手段は、前記往復ピストン内に配置することができる逆止弁を用
いることができる。

【００２９】 前記第２のチャンバを前記容器の外側と連結する手段には、パイプと、ポンプ
の外側に配置することができる逆止弁を用いることができる。前記ポンプは、長
手方向に延在するシャフトおよび前記第２のチャンバとの間に封止部を含むこと
ができ、また、前記封止を通過して流れ出る液体が、前記液溜めに戻ることがで
きるようにするための、前記封止を迂回する通路を含むことができる。

【００３０】 前記液溜めに通じる前記吸込口は、中空吸込管によって、液化天然ガス貯蔵タ
ンクに連結することができ、前記吸込管の前記中空吸込口は、前記液化天然ガス
貯蔵タンク内の液面より下に配置される。前記ポンプは、前記中空液体吸込管を
、前記液化天然ガス貯蔵タンク内に配置されたガス蒸気領域に連結する中空ガス
管を含むことができる。

【００３１】 制御弁および絞り弁は、前記液化天然ガス貯蔵タンク内の前記ガス蒸気領域を
、前記中空液体吸込管に連結する前記中空ガス管内に配置することができる。前
記液化天然ガス貯蔵タンクは、封止された内側ケースおよび封止された外側ケー
スを備えることができ、前記内側ケースおよび前記外側ケースの間にある前記空
間は、その中に断熱真空部を有することができる。前記外側ケースは、その中に
、前記内側ケースおよび前記外側ケースの間に前記ポンプを取付けることができ
る領域を有することができる。

【００３２】 前記ポンプは、前記貯蔵タンクの前記内側ケースおよび外側ケースの間にある
前記領域の液溜め内に勘合することができ、前記貯蔵タンクから前記ポンプへの
吸込口は、前記内側ケースおよび前記外側ケースとの間の内部にある前記液溜め
に連結することができ、また、前記ポンプからの排出口は、前記貯蔵タンクの外
部へと延在することができる。前記貯蔵タンクの前記内側および外側ケースの間
に配置される前記ポンプは、誘導部を含むことができ、前記誘導部は、その中に
、前記第１の往復ピストンに連結することができる第２の往復ピストンを含むこ
とができ、また、前記誘導部内の前記第２の往復ピストンは、前記誘導部の内部
を第３および第４のチャンバに分離している。前記第３および第４のチャンバは
、逆止弁、安全弁によって、内部連結することができる。前記第３のチャンバは
、逆止弁によって、前記第１のチャンバと連結されており、また、前記第４のチ
ャンバは、逆止弁および真空絶縁吸入管によって、前記貯蔵タンクからの前記吸
込管に連結されている。

【００３３】 前記誘導部の前記第４のチャンバに通じる前記吸込管は、中空ガス蒸気管およ
び前記吸込管を前記貯蔵タンクの前記ガス蒸気領域と連結する真空絶縁吸入管を
含むことができ、前記中空ガス蒸気管は、その中に、前記ガス蒸気吸込管を流れ
るガスの流量を調整することができる制限器を有する。前記第１のチャンバの容
積は、前記第２のチャンバの少なくとも２倍にすることができる。

【００３４】 説明 天然ガス燃焼エンジンは、二種類に大別される。すなわち、低圧燃料システム
を有するエンジンおよび高圧燃料システムを有するエンジンに分類される。低圧
燃料システムは、タンクの最低作動圧力より低い燃料圧で作動するエンジンの燃
料システムとして定義されるシステムである。この形式の低圧燃料システムにお
いては、燃料ポンプは不要であり、タンクには、タンクから蒸気を抜き取るため
の蒸気用導管、およびタンクから液体を抜き取るための液体用導管が設けてある
。各々の導管は、個々の弁によって制御されており、この弁は少なくとも一つの
圧力センサによって制御されている。エンジンは、通常、液体用導管を介して、
燃料の供給を受けるが、タンクの圧力が所定の圧力、例えば、約６０ｐｓｉｇ（
５１６ｋＰａ）を超える場合、蒸気用導管が開き、蒸気の一部がエンジンに放出
される。これによって、タンク内の圧力が下がり、タンクからの液体により連続
して稼動することが可能となる。これは、単純なシステムであるが、このシステ
ムによって、タンク内の圧力が所定の圧力レベルを超えた場合はいつでも、タン
クから気相の状態の燃料を得ることによって、タンクの圧力が低く保たれている
。

【００３５】 対照的に、高圧燃料システムには、約３，０００ｐｓｉｇ（２０，７７１ｋＰ
ａ）の圧力において、燃料システムパラメータにもよるが、燃料を供給する燃料
ポンプが必要である。このことは、通常、車両タンク内に配置され、正の供給圧
を保証するために吸込口を液中に浸漬した小容積形ピストンポンプで実現されて
いる。このような装置は、取付けや使用方法が難しく、燃料タンクやポンプ組立
品も相対的に大きくなってしまう。このポンプは、液体だけしか汲み上げること
ができないため、熱の漏洩およびポンプの動作によって生成される全蒸気が、タ
ンクの滞留時間を著しく短くする。また、この蒸気は、タンクに燃料が補給され
る前に、排気しなければならないため、結果として、燃料の損失を大きくしてし
まうことになる。このように蒸気が排気されることによって、車両のタンクの有
効容量はさらに小さくなり、ＬＮＧを車両のタンクに用いることは、一層難しい
ものとなる。本発明者が知る限り、一つのポンプで、液体と蒸気の両方、或いは
、両者の混合物を効率的に汲み上げることができるポンプは存在しない。従って
、高圧燃料システムに対しては、エンジン内の蒸気を排出し燃焼できるシステム
は、入手不可能である。また、従来のピストンポンプは、吸込ポートにおいて、
正圧が必要であり、これによってポンプの取付位置が大きく制限されるため、特
に、このようなポンプは、従来の“上部取付け型”液体供給口を有する車両用タ
ンクに使用することはできない。負の吸入圧力で動作可能な車両用ポンプが開発
できれば、多くの問題を解決することができ、また車両用ポンプを車両のタンク
の外部に取付けたり、車両内の利用可能な空間ならどこでも配置することが可能
となるであろう。

【００３６】 図１および図２において、本発明によるＬＮＧポンプ組立品の断面図、および
、ＬＮＧポンプをＬＮＧタンクの外部に設けた、本発明によるＬＮＧ供給システ
ムからエンジンまでの概略系統図をそれぞれ示す。図１は、往復ピストン６をシ
リンダ４内に保持している円筒形ポンプ２を示しており、往復ピストン６は、外
部の駆動力に連結されている円筒形シャフト８によって駆動される。シリンダの
端部は、ヘッド１０、１１およびボルト１２で蓋をしてあり、テフロン（商標）
あるいはＵＨＭＷ（有名であるが、テフロンより安価な低温絶縁材）等の同じよ
うな絶縁材１４によって、シャフト８は覆われており、熱損失を低減している。
シャフト８の反対側に位置するピストン６の端部は、中空円筒形ロッド１６を有
しており、スリーブ１８の中を往復移動し、また、テフロン２０または同様な材
料によって絶縁されている。この構成によって、チャンバ２１、２３および２５
が形成されている。逆止弁２４および２７は、ピストン６内に配置され、逆止弁
２６は、シャフト１６内に配置され、また、逆止弁２８は、ヘッド１０内に配置
されている。また、一方向逆止弁７は、吸込口５と共に配置されている。また、
図１には、示していないが、ポンプ２の外側は、熱がポンプに伝わらないように
絶縁されている。また、ポンプに通じる管およびポンプから通じる管は、この技
術分野で従来から行われているように絶縁が施されている。

【００３７】 ピストン６によって分離されている第１のチャンバ２１および第２のチャンバ
２３を備える第１の主チャンバの大きさは、第２のチャンバ２５の約５倍である
。ピストン６が左側に引き込んだ場合、天然ガス液体および蒸気は、吸込口５お
よびシリンダ４の外側に配置されている逆止弁７を介して、シリンダ４の第１の
チャンバ２１に引き込まれる。ピストン６が、右側に延びた場合、チャンバ２１
内の液体と蒸気との混合物は、ピストン６内の逆止弁２４を介して、第２のチャ
ンバ２３に移動する。ピストン６が、再度、左側に引き込んだ場合、チャンバ２
３内の液体と蒸気との混合物は、圧縮され、中空のピストンロッド１６および逆
止弁２６内の通路を介して、強制的にチャンバ２５に送られる。

【００３８】 ピストン６が左側に移動する引込み吸入工程中は、チャンバ２１内の液体と蒸
気との混合物の圧力および温度は、飽和状態となっている。この混合物が、二回
目の引込み工程で、チャンバ２３において圧縮される際、蒸気は液化し、全容積
は小さくなり、液体は中空ロッド１６および逆止弁２６内の通路を介して、チャ
ンバ２５に押し出される。チャンバ２３に初めに引き込まれた液体が多すぎる場
合は、安全弁２７が所定の圧力で開き、余剰流体をチャンバ２１に逆戻りさせる
。これによって、通常の動作条件下では、液体がＬＮＧ貯蔵タンク３０に戻るこ
とはない。

【００３９】 図２は、ＬＮＧポンプをＬＮＧタンクの外部に設けた、本発明によるＬＮＧ供
給システムからエンジンまでの概略系統図を示す図である。図２は、ＬＮＧタン
ク３０および油圧ポンプ３２を示しており、油圧ポンプ３２は、ＬＮＧポンプ２
、蒸発器３４、アキュムレータ３６およびエンジン３８を駆動する。ＬＮＧタン
ク３０は、内側ケース４２を有しており、外側ケースと内側ケース４２の間に絶
縁のための真空部を有している。ピストン６が右側に延びた場合、逆止弁２６を
介してチャンバ２５に入った液体は、要求された高圧に圧縮される。そして、こ
の液体は、チャンバ２５から放出され、逆止弁２８を介して、蒸発器３４へと流
れ、そこで、ガスに変換されて、圧縮天然ガスとしてアキュムレータ３６に送ら
れ、エンジン３８の噴射器によって用いることが可能となる。

【００４０】 通常の動作において、ポンプ２は、蒸気と液体との混合物を、ＬＮＧタンク３
０から引き込む。吸入管３１は、管３１の端部がタンク３０内の液面より低くな
っているタンクの液相部に連結されているだけではなく、管３３、電磁弁３９お
よび絞り弁４０を介して、タンク３０内の上部の気相部にも連結されている。通
常の動作中は、電磁弁３９は開いており、管３１に引き込まれる蒸気の量は、絞
り弁４０の設定によって決定される。ＬＮＧタンク３０から除去された飽和蒸気
は、図１を参照して上記において説明したように、チャンバ２３において、圧縮
および凝縮され、ＬＮＧポンプ２のチャンバ２５において、アキュムレータ３６
で必要とされるガス圧に達するまでさらに圧縮される。

【００４１】 電磁弁３９が開いている場合、ポンプ２の能力は低下する。しかしながら、ア
キュムレータ３６における圧力が低くなりすぎた場合、すなわち、エンジン３８
が燃料の増量を要求したために、その圧力がエンジンの噴射圧力に接近しすぎた
場合、制御装置４３のコンピュータ・プログラム制御によって、電磁弁３９が閉
じられ、タンク３０の底からＬＮＧだけが、ポンプ２に流れ込み、これによって
ＬＮＧポンプ２の燃料容積が飛躍的に増大する。

【００４２】 図２は、ＬＮＧタンク３０の外部に配置されているポンプ２を示す図である。
ポンプ２が、タンクの外部に配置されている場合、ポンプの外側は、通常の絶縁
材でしっかりと絶縁されており、燃料がＬＮＧタンク３０に流れることができな
いため、漏洩した熱がＬＮＧタンク３０に戻ってくることはない。また、ポンプ
２の内側は、絶縁材１４および２０によって、しっかりと絶縁されている。それ
にもかかわらず、車両が駐車されている場合のように、車両のエンジン３８が、
長時間、動作しない場合は、ポンプ２の温度が、ＬＮＧタンク３０の液体と比較
して高くなることがある。ポンプ２内のこの残留熱によって、ポンプ２に引き込
まれたＬＮＧが沸騰することがあり、これによって、ポンプ２の能力が著しく低
下してしまうことがある。

【００４３】 ポンプ２の冷却時間を短縮するために、ポンプ２が、動作を再開した時、プロ
グラム制御によって、第２の電磁弁４１が開くようにしても良い。電磁弁４１が
開くと、温度が上昇したポンプ２によって生成された蒸気は、チャンバ２３から
、ガス管４５および管３３を介して、ＬＮＧタンク３０の上部の蒸気空間へと、
ポンプによって汲み上げることができる。これによって、タンク３０内の圧力が
上がり、タンク３０の底からポンプ２へ強制的に流れる液体の量が増えるため、
電磁弁４１が開いていない場合と比較し、ポンプ２の冷却の速度が速くなる。

【００４４】 もう一つの実施例において、ポンプ２は、ＬＮＧタンク３０の外側ケース３０
と内側ケース４２の間にある真空空間内の液溜め空間４４に配置しても良い。か
かる実施例を、図３に示す。ポンプ２をＬＮＧタンク３０の真空空間内に配置す
ることによって、高効率化を図ることができ、また熱洩れの削減を実現すること
ができる。しかしながら、この目的を達成するためには、独自の機能をいくつか
ポンプ２の設計に盛り込まれなければならない。また、液溜め空間４４を、外側
ケース３０内に組込まなければならない。

【００４５】 既に説明したように、ＬＮＧタンク３０は、外側ケース３０と内側ケース４２
の間にある真空部によって絶縁されている。保守管理のためには、タンク３０を
絶縁している高真空に支障をきたすことなく、ポンプ２を、液溜め空間４４から
取り外せることが必要である。このことは、液体吸入管３１を、内側タンク４２
から、外側ケース３０の拡張部の液溜め空間に配置されている小型の液溜め４６
に恒久的に連結することによって実現することができる。また、このことは、ポ
ンプ２の右端を、ポンプ２の底の冷えた端部だけが、ＬＮＧによって囲まれるよ
うに配置してある圧力封止部４７を有する液溜め４６内に取付けることによって
実現可能である。ポンプ２は、内側タンク４２内のＬＮＧが空の場合に限り、取
り外すことができる。そうでない場合、ＬＮＧが、管３１を介して流れることが
ある。このように内蔵ポンプを構成することによって、始動時、ポンプの冷却手
順が不要となるという利点が追加される。ＬＮＧは、ポンプが始動するとすぐに
、管３１を介して、液溜め４６に自由に流れ、また、ポンプが長時間停止してい
ると、管３１および液溜め４６のＬＮＧは、蒸気圧によって、内側タンク４２へ
と押し戻されるため、熱損失が減少する。

【００４６】 一般的に、複動ポンプを用いることは、ポンプが両方向に働くため、効率の観
点から、非常に好ましいことである。しかしながら、従来の複動ポンプは、通常
、どちらか一方側に弁を有しているため、かかる設計は、内蔵ポンプとしては、
不向きである。また、液溜め４６が極端に大きくない限り、ポンプ２を取り外す
ことは困難である。この問題は、排気弁を外側の端にパイプで連結してある図３
および図４に示してあるポンプ４８の独自の実施例によって解決されている。

【００４７】 図４は、ＬＮＧポンプ４８が、ＬＮＧタンク３０内に組込まれている、本発明
による第２の実施例の詳細拡大断面図を示す図である。図４は、低温技術および
ＬＮＧ技術では常識的なことであるが、ガストラップを行うために環状に構成し
てある吸入管３１を示す図である。ポンプ４８は、液溜め４６の端に形成されて
いる封止４７に対して、ボルトまたは同様な保持機構によって取付けられている
。ポンプ４８は、封止４７から外し、固定ボルトを取り外すことによって、引き
抜くことができる。内側タンク４２（図３を参照）からのＬＮＧは、吸入管３１
を介して、液溜め４６とポンプ４８の外部ケーシングの間にある空間４９へと流
れる。液溜め空間４４（図３を参照）の真空部は、液溜め４６の外部およびスリ
ーブ５０によって維持されている。ポンプ４８は、空間４４（図６を参照）の真
空部に支障をきたすことなく、スリーブ５０の内部から引き抜くことができる。
液溜め４６は、接合部５２において、スリーブ５０に対して封止してある。

【００４８】 内蔵ポンプ４８は、ポンプ２と同様な方法で動作する。ピストン５４が左側に
引き込んだ場合、ＬＮＧは、管３１および逆止弁６３を介して、第１のチャンバ
５１へと引き込まれる。ピストン５４が右側へ延びた場合、ＬＮＧは、ピストン
５４内に配置されている逆止弁５３を介して、シリンダ５８およびピストンロッ
ド５６の間のチャンバ空間５５へ押し出される。ピストンロッド５６の直径は、
チャンバ空間５５の容積が、第１のチャンバ５１が有する容積の約半分になるよ
うに、その大きさを合わせてある。従って、チャンバ５１内にある液体の半分の
容積は、チャンバ５５に流れ、残りの液体は、排出管６４および一方向逆止弁６
６（図３を参照）を介して、左側に押し出される。チャンバ５１およびチャンバ
５５の圧力は、ピストン５４が、再び右側に延び始めるとすぐに、排出圧力と等
しくなる。

【００４９】 ピストン５４が、再び左側に引き込むと、より多くのＬＮＧが、管３１を介し
て、チャンバ５１に引き込まれ、また同時に、既にチャンバ５５に送られたＬＮ
Ｇは、排出管６４を介して、排出される。すなわち、ピストンがいずれかの方向
へ一工程を行う毎に、同じ量のＬＮＧが排出される。これは、ポンプが円滑に動
作するためには、好都合なことである。また、一方向逆止弁（図３の逆止弁６６
を参照）を、手が届きやすく保守が容易なポンプ４８の外側の排出管６４に配置
できるということは、ポンプの設計において、非常に好都合なことである。また
、図４は、通路７４を示しており、この通路７４によって、液体が、シャフト封
止部７６を越えて流れ出し、液溜め４６に戻ることができる。

【００５０】 図４に示すポンプは、貯蔵タンク３０内に熱を誘発することなく、ＬＮＧを高
圧で汲み上げる。但し、より長い滞留時間が必要な動作条件の場合には、図１お
よび図２に示してある実施例と同様な誘導部の機能を追加することもできる。図
５は、本発明による第３の実施例の詳細拡大断面図を示す図である。これは、Ｌ
ＮＧポンプが、ＬＮＧタンクに内蔵され、誘導部と連携していることを特徴とす
る。図５は、説明のためだけのものであり、必ずしも図示した通りに組立てられ
てはいないことを理解されたい。液溜め４６の左端は狭いため、ポンプ４８およ
び誘導部を引き抜くことができるように、層状にしなければならないこともある
。

【００５１】 図５に示した実施例において、誘導チャンバ６８は、ポンプ４８の吸込口の端
部に取付けられている。誘導チャンバ６８の容積は、チャンバ５１の４倍程度の
大きさである。すなわち、チャンバ６８の直径は、チャンバ５１の直径の２倍で
ある。小型のピストンロッド５９は、第１の底プラグ６０を介して延在し、もう
一つのピストン６１は、ロッド５９の端に取付けてある。このピストン６１は、
対向する一対の逆止弁７０および７２を有しており、この逆止弁７０および７２
は、図１および図２に示してあるポンプ２の逆止弁２４および２７と同じように
動作する。タンク４２の蒸気空間に連結されているチューブ６２は、制限オリフ
ィス６２を介して供給され、液体ををポンプ４８に供給する主吸入管３１に戻さ
れる。この制限オリフィス６２は、図２に示してあるポンプ２の絞り弁４１と同
じように動作する。上述のように、図５に示してある実施例は、タンク４２から
、液体と同様に蒸気も引き込むため、液体が沸騰して排出される前の滞留時間を
著しく長くすることが可能である。制限オリフィス６２が制限を行うための最適
な大きさは、調整可能オリフィスを用いて設定することができる。

【００５２】 他の実施例において、第１のチャンバ５１と第２のチャンバ５５の比率が、２
対１以上になっている場合、図５に示してある誘導チャンバ６８は、取り外すこ
とができる。この場合、主吸入管３１および制限オリフィス６２付きチューブ６
９は、液溜め４６に直接、連結することができる。

【００５３】 図６は、ＬＮＧポンプ４８が、ＬＮＧタンクから分離されている時の液溜め４
６およびスリーブ５０を詳細に示す図である。ポンプ４８が引き抜かれた後も、
環状吸込み口３１付きの液溜め４６およびスリーブ５０は、ＬＮＧタンクの外側
ケース３０と内側ケース４２の間にある真空を維持するために、液溜め空間４４
内の所定の位置に取付けられたままとなる。スリーブ５０の液溜め４６と反対側
の端は、外側ケース３０（図６には図示せず。図３を参照）に対して、封止７３
において封止されている。また、スリーブ５０および液溜め４６内に取付けられ
た場合の、ポンプ４８からの圧力に対する圧力封止部４７は、図６に示す。

【００５４】 図１乃至図６に示されているＬＮＧポンプ２および４８は、小型であり、主に
車両に使用することを目的としている。しかしながら、いずれの構成においても
、ポンプを大きくし、液体乃至圧縮ガス燃料補給所（ＬＣＮＧ燃料補給所として
知られている）のように他の低温用分野に用いることが可能なことは理解された
い。

【００５５】 前述の開示に照らして、当業者には明白であるように、本発明の実施において
多くの変更および修正が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく可能で
ある。従って、本発明の範囲は、下記の請求の範囲によって限定される内容に基
づいて解釈されるものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるＬＮＧポンプ組立品の断面図を示す図である。

【図２】 本発明によるＬＮＧ供給システムからエンジンまでの概略系統図
であり、ＬＮＧポンプがＬＮＧタンクの外部に設けてある供給システムを示す図
である。

【図３】 本発明による第２の実施例の断面図であり、ＬＮＧポンプが、Ｌ
ＮＧタンクの液溜め内に組込まれている例を示す図である。

【図４】 本発明による第２の実施例の詳細拡大断面図であり、ＬＮＧポン
プが、ＬＮＧタンクの液溜め内に組込まれている例を示す図である。

【図５】 本発明による第３の実施例の詳細拡大断面図であり、ＬＮＧポン
プが、誘導部と共にＬＮＧタンクに内蔵されている例を示す図である。

【図６】 ＬＮＧポンプが、ＬＮＧタンクから引き抜かれている状態の液溜
めの断面図を示す図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年９月１５日（１９９９．９．１５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】 本発明は、全般的には、内燃エンジンおよび他の低温システム用の媒体および
高圧液化天然ガス燃料システムに関し、特に、低温流体と共に用いるポンプに関
するものである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】 往復ピストンポンプは、高排出圧が必要な際に、ＬＮＧを汲み上げるために用
いられてきたが、このようなポンプは、また、ピストンポンプが比較的に高速な
状態で生じる効率損失を低減するために正のフィード圧が必要である。従来技術
のＬＮＧピストンポンプは、約１６４立方センチメートル（１０立方インチ）の
比較的に小さい押し退け量を有しており、２００から５００ＲＰＭの間で、クラ
ンクシャフトによって駆動される。このようなポンプは、一般にＣＮＧシリンダ
を充填ために必要な高圧を生じるために使用されており、通常、毎分約２０リッ
トル（毎分約５ガロン）までの比較的低い排出量を有している。このようなポン
プは単動、すなわち、吸込工程の後に排出工程が起こる一つのチャンバを有して
おり、このため、吸込口の流れは、ピストンが排出工程を行っている間、その半
分の時間停止する。さらに、ピストンは、疑単振動を発生させるクランクシャフ
トによって駆動されるため、ピストンの速度は、ピストン工程全体を通して常に
変化しており、この際、ピストンの押し退け量の７０％は、該当サイクルの半分
の時間内に行われる。すなわち、残りの半分の工程、つまり３０％のピストン押
し退けは、残りの半分のサイクル中に発生する。ピストンの速度変化は、毎分２
００乃至５００回繰り返され、吸込口導管内に対応する圧脈が生じ、これによっ
て、液体は急速に気化あるいは凝縮する。この結果、重力あるいは液体の沸騰圧
より高い吸込口の圧力によって、強制的に液体をポンプ内に流れ込ませない限り
、吸込口の流れは無くなる。さらに、これらのポンプの押し退け量は比較的に少
ないため、吸込口の弁も比較的に小型であり、開いている時、弁からの流れに対
する制限が過度に行われる傾向がある。従って、このようなポンプは、吸込口の
弁が、低温液体中に浸漬されており、フィード圧が減圧できる場合を除いては、
往復ポンプの供給口または吸込口において、約５乃至１０ｐｓｉｇ（１３５乃至
１７０ｋＰａ）の正の吸込口圧力またはフィード圧が必要である。毎分約１５０
リットル（毎分約４０ガロン）の容量を持つ大型の低温ピストンポンプが、製造
されているが、このようなポンプは、かなりの高圧が出るように設計されており
、正のフィード圧が必要で、非常に高価なものとなる。 これまで、低温ポンプを改善するための種々の試みが行われて来ている。 ゲルツ（ＧＯＬＺ）に付与された１９８０年１２月１６日付、米国特許第４，
２３９，４６０号には、“液体ガス用低温ポンプ”が説明されており、これは、
ハウジング内に、逆止弁を介して溢れ管へと通じる液化ガスの供給部と連結され
たシリンダを備えるポンプに関するものである。ピストンは、吸入チャンバおよ
び排出チャンバとの境界を定めるシリンダ内を移動することができ、このピスト
ンは、ピストンと協働するスカートを有しており、また、このスカートは、圧縮
チャンバとの境界を定めるハウジングに強固に固定してある。この圧縮チャンバ
は、逆止弁を介して、ポンプの高圧排出口に連結され、また、逆止弁を備える少
なくとも一つの通路によって、吸入チャンバに連結されている。このポンプには
幾つかの欠点があり、第１に、吸入チャンバからのオーバフローが、貯蔵タンク
に戻るということである。このため、相当量の熱が、貯蔵タンクに導かれてしま
う。第２に、このポンプに採用されている排出形式のため、強い振動による排出
が起こる。第３に、排出チャンバから、溢れ管および貯蔵タンクに伝えられる強
い振動によって、貯蔵タンクの熱源となってしまう。第４に、クランクシャフト
によって駆動されるピストンの速度が、加速および減速によって、変化する。結
果的に、蒸発量が増えることとなる。このように、ゲルツの構造概念および作動
方法は、本願とは異なっており、重大な欠点を含んでいる。 ウィリアムス（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）らに付与された１９９６年１１月２０日付
、米国特許第３，２５１，６０２号には、シリンダおよび往復ピストンを備える
“液化ガス処理装置”が説明されている。シリンダおよび往復ピストンの間に挿
入された封止は、複数のアセンブリを含んでおり、ポンプは、タンクの外部ケー
シングに固定されている本体を備えている。このケーシングは、ポンプの本体と
協働するハウジングを含んでおり、ガスチャンバおよび液体ポンプとの境界を定
めている。ピストンを往復移動させるために、液体ポンプは、玉継ぎ手を介して
、連結ロッドに連結されている。ピストンの吸入工程中、液体は、ポンプから、
シリンダ・ヘッドを介して、吸込チャンバへと引き込まれる。この流体は、フィ
ルタ・スクリーンを通りぬけ、そこから、複数の間隔をおいて設けられた開口へ
送られる。また、開口は、それぞれ、吸込口の弁球によって制御される。すべて
の弁球は、環状の支持ケースに取付けられている。弁球は、それぞれ、一対の平
行な溝によってガイドされ、環状の支持ケース上を動く。この一対の平行な溝は
、環状の支持ケースの両側に形成されている。この複雑な構造の主な欠点は、初
期費用が多額になることであり、さらに困難なまたそれ故に費用がかさむ保守お
よび修理が付加されることは明らかである。 ブラウン（Ｂｒｏｗｎ）らにより１９９６年１１月２０日に出願された“液体
ポンプ”のための欧州特許出願第０，７４３，４５１号には、一つの容器から別
の容器へ液体ガスを送り込むための、あるいは印刷用途のポンプが開示されてい
る。ポンプは、シリンダとの境界を定める主ハウジングを有しており、このシリ
ンダの中で、中空ピストンは、ピストンロッドによって往復移動され、主ハウジ
ングの内部は、過給チャンバおよび液溜めチャンバに分割されている。主ハウジ
ングの下部端は、中空ピストン内の高圧チャンバとの境界を定めている固定ピス
トン、並びに、液溜めチャンバに通じる吸込ポートで形成されている部分によっ
て、閉じられている。外側のハウジングは、主ハウジングの予圧チャンバとの境
界を定めている。中空ピストンが往復移動する間、液体は、吸込ポートを介して
引き込まれ、逆止弁、液溜めチャンバ、予圧チャンバ、過給チャンバおよび高圧
チャンバを介して、排出管へと連続的にポンプによって送られる。前述の開示か
ら分かるように、ブラウンらの構成は、液溜めチャンバ内を延在する固定ピスト
ンを用いて、往復および固定ピストン間の可変容積の高圧チャンバを形成してい
るという点において、本出願人の構成とは異なるものである。さらに、ブラウン
の低温ポンプは液中に浸漬されており、また、この装置には、多くのチャンバが
含まれており、相対的に機械的部品数が多いため、流れのパターンは非常に複雑
である。 １９９６年４月３０日に、ブラウン（Ｂｒｏｗｎ）らに付与された“低温ポン
プ”に対する米国特許第５，５１１，９５５号には、第１のハウジング、すなわ
ち、内側の円筒ハウジングが説明されている。可動ピストンは、内側のハウジン
グ内に配置され、その中を往復移動し、また、ピストンは、作動ロッドと一体形
成されており、内側のハウジングの後方に延在する部分を介して延びる。可動ピ
ストンは前方に延在するスカートを有しており、そのスカートは、外側に延在す
る一体形成されたリングを備えており、また、そのリングは、ハウジングの中央
部の内壁に係合している。可動ピストンは、ハウジングの内側を過給チャンバお
よび排出チャンバに分割している。固定ピストンは、排出チャンバ内に延在して
いる。固定ピストンは、スカートによって、保持されているスリーブの内壁と係
合するピストンリングを含んおり、可動および固定ピストンの間の高圧チャンバ
を形成している。この特許はゲルツの米国特許第４，２３９，４６０の改良型で
はあるが、次に挙げる特許と同じ欠点が含まれている。 １９９６年６月１１日に、チェン（Ｃｈｅｎ）に付与された“高圧ガスコンプ
レッサ”に対する米国特許第５，５２５，０４４号には、軸方向に整合された第
１および第２の円筒形チャンバを含むガスコンプレッサが開示されており、第２
の円筒形チャンバの内径は、第１のチャンバより小さい。ロッド手段は、第１の
チャンバから、第２のチャンバ内へ延在し、環状の突出部は、第１のハウジング
の端部から、第２のチャンバ内へ延在している。円筒形の端部は、ロッド手段に
固定され、環状の突出部上に、第２のチャンバ内において、摺動可能に設けられ
ている。ピストンは、ロッド手段に取付けられ、第１のチャンバ内に摺動可能に
設けられている。作動中、３段階の圧縮は、ロッド手段によって駆動されるピス
トンおよび端部によって行われる。このコンプレッサには２つの重大な欠点があ
る。１つ目は、圧縮が数段階において、冷却なしで行われることである。２つ目
は、構成部品が複雑であることである。 １９９３年５月１３日に出願されたバーネット（Ｂｅｒｎｅｔｔ）による欧州
特許第０，５７６，１３３号には、“ガスコンプレッサ”が開示されている。各
々のガスコンプレッサは、その中に、複数の弁アセンブリ付きのシリンダ、およ
び、シリンダの半分の長さ内に設定された円筒形スリーブを有する。コンプレッ
サは、段階的に作動する。すなわち、吸込ポートに通されたガスを２段階で圧縮
し、排出部から圧縮空気を排出する。４つの一方向弁アセンブリがあり、その内
の２つは、シリンダの端に隣接して配置され、１つはシリンダの中に、もう１つ
は、スリーブの中に配置されている。残りの弁アセンブリは、他の弁アセンブリ
の間を往復移動するために、被駆動ピストンロッドに取付けられている。作動中
、ガスは、２つの弁アセンブリの間に形成されている第１段で圧縮され、その後
すぐに、他の２つの弁アセンブリ間にある第２段に送られ、さらに圧縮される。
前記全ての弁アセンブリは、ピストンとして機能する。この欧州特許出願のガス
コンプレッサは、また、ピストン内に弁を有しており、本発明に類似しているが
、ストローク毎に圧縮を行う単動であり、２相の流れを処理するように設計され
ておらず、冷却用の絶縁がなされておらず、低速では作動しない。 マーガード（Ｍａｒｇａｒｄ）による“１９９３年８月２３日に出願されたド
イツ連邦共和国公開出願第４，３２８，２６０号には、分割部材が設けられたハ
ウジングを備える“ガス用油圧コンプレッサ”が開示されている。往復ピストン
は、ハウジングおよび分割部材の間に配置されている。二つの死点を有する３段
階圧縮サイクルを利用している。このピストンは、円筒形の拡張部を備えている
。また、３つの分割チャンバがあり、１つはピストンの上、もう１つはピストン
の外側、第３のピストンは、円筒形の拡張部の端にある。この開示から分かるよ
うに、このコンプレッサは、構造上および機能上、本願の構成とは異なるもので
ある。このピストンおよび分割部材は、複雑であるため、面倒で大掛かりな製造
工程が必要である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】 発明の要約 従って、従来技術の欠点を克服する低温ポンプが必要である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】 本発明の主たる目的は、信頼性が高く、効率が良い低温ポンプを提供すること
である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】 本発明の他の目的は、低速、且つ、安定した作動速度を有する低温ポンプを提
供することである。本発明のさらに他の目的は、大型弁用の空間をより広く提供
する単動吸込を行う低温ポンプを開発することである。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】 本発明のさらに他の目的は、液体をシステム中に連続して流すことである。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】 本発明のさらに他の目的は、従来の実証済み設計の弁を用いることである。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】 概して、本発明の1つの変更形態による低温流体用ポンプは、第１のシリンダ および第２のシリンダ有しており、前記第２のシリンダは、前記第１のシリンダ
と同軸上に位置決めされ、前記第１のシリンダより直径が小さいことを特徴とす
る。前記第１および前記第２のシリンダは、共通の面で終端している。第１のピ
ストンおよび第２のピストンは、中空の端部によって境界を定められ、前記第１
のピストンの片側から延在しており、前記両ピストンは、共に用いられる。前記
第１のピストンは、前記第１のシリンダの内径に密着嵌合し、その内部で往復移
動する。前記第２のピストンは、前記第２のシリンダ内に密着嵌合し、その内部
で往復移動する。第１の一方向弁は、前記第１のピストンに組込まれ、また、前
記第１の一方向弁は、前記ピストンの一側面からその反対側へ低温流体を通過さ
せるようにしてある。第２の一方向弁は、前記第１のピストンに組込まれ、前記
第１の一方向弁の動作方向とは反対の方向に低温流体を通過させるための安全弁
として動作するようにしてある。第３の一方向弁は、前記第１のピストンとは反
対の端部である前記第２のピストンの端部に組込まれている。ヘッドは、前記第
１のシリンダの端部、および前記第２のシリンダの端部を閉じるために用いられ
ている。前記ヘッドは、前記第１および前記第２のシリンダの前記共通平面と同
一平面にあり、ここで、前記第１および前記第２のシリンダは、終端する。第４
の一方向弁は、前記ヘッドに組込まれている。ポートは、前記第１のシリンダに
取付けられ、第５の一方向弁（７）用として用いられるようにしてある。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】 前記第１のピストンは、前記第１のシリンダを第１のチャンバおよび第２のチ
ャンバに分割している。前記第１のチャンバは、前記第１のシリンダの内壁、前
記第１のピストンの一側面、およびもう1つの壁面によって閉ざされ、また、前 記第１のピストンは、前記第１のシリンダおよび前記第２のシリンダ間に配置し
、任意に、第１の絶縁部とすることができ、前記第１のチャンバは、低温流体を
受け入れるための前記吸込ポートと通じている。前記第２のチャンバは、また、
前記第１のピストン側にある前記第１のシリンダ内に配置されており、前記第１
のチャンバの反対側に配置されている。また、前記第２のチャンバは、前記第１
のチャンバから前記第１の一方向手段弁を介して、低温流体を受け入れることを
目的としている。第３のチャンバは、前記第２のシリンダの内壁と、前記ヘッド
に面する前記第２のピストンの端部と、前記ヘッド自体によって、閉ざされてい
る。また、前記第３のチャンバは、前記第２のピストンおよび前記第３の一方向
低温弁を介して、前記第２のチャンバから低温流体を受け入れることを目的とし
ている。前記第３のチャンバは、前記第４の一方向弁を介して、低温流体を放出
することを目的としている。前記第１のチャンバが膨張する方向に前記第１のピ
ストンが移動する時、前記吸込ポートおよび前記第５の一方向弁を介して流入す
る低温流体は、前記第１のチャンバへ引き込まれる。同時に、前記第１のチャン
バが膨張する方向に、前記第１のピストンが移動する上記の動作中に、前記収縮
する第２のチャンバにおける低温流体は、前記第２のピストンおよび前記第３の
一方向弁を介して、前記第３のチャンバに排出され、前記第３のチャンバを満た
す。前記第３のチャンバが満たされると、前記第２のチャンバの余剰な低温流体
は、排出され、前記第２の一方向弁を介して、前記第１のチャンバへ戻される。
前記ピストンが向きを変え、前記第１のチャンバが収縮する方向に前記ピストン
が移動する時、前記第１のチャンバの低温流体は、前記第１の一方向弁を介して
、前記膨張する第２のチャンバに排出される。前記第１のシリンダが収縮する方
向に前記ピストンが移動する前述の動作と同時に、前記収縮する第３のチャンバ
における前記低温流体は、前記第４の一方向弁を介して、排出される。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】 前記第２のチャンバの容積は、前記第３のチャンバの容積より大きくすること
ができる。任意に、低温流体天然ガスを用いた場合、前記第２のチャンバの、前
記第３のチャンバに対する容積比は、基本的に、５対１である。前述の本発明の
一変更態様において、前記第１のピストンを前記第２のピストンおよび外部動力
源と連結する円筒形シャフトが用いられている。上記発明の他の態様において、
前記第１のシリンダと前記シリンダ・シャフト間に第２の絶縁材を用いている。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】 上記本発明のさらに他の態様において、前記第２の一方向弁は、前記第２のチ
ャンバ内の余剰な低温流体を排出し前記第１のチャンバへ戻すために、所定の圧
力で開くようにしてある。本発明のさらに他の態様において、前記第１および前
記第２のピストンは、油圧往復アクチュエータによって駆動されるようにしてあ
る。上記本発明の他の態様において、前記吸込ポートを、外側ケースによって境
界を定められているタンクと連結する吸入管が、用いられている。前記吸入管の
前記吸込口は、前記タンクにおける液面下に配置されている。本発明のさらに他
の態様においては、前記第２のチャンバを、前記タンクのガス蒸発領域に連結す
る吸込管を用いている。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】 上記本発明のさらに他の態様において、制御弁および絞り弁が用いられており
、両方とも前記吸込管および前記吸入管に通じている。上記発明のさらに他の態
様において、前記第３のチャンバは、前記第４の一方向弁を介して、蒸発器に連
結され、前記蒸発器は、ガスアキュムレータに連結され、前記ガスアキュムレー
タは、内燃エンジンに連結されている。前記ガスアキュムレータの前記ガス圧が
、所定のレベルまで降下した時、前記第１のチャンバは、前記吸入管から流体の
みを受け入れるように、前記制御弁が閉じる。上記本発明の1つの態様において 、前記第２のチャンバを前記タンクのガス蒸発領域に連結する前記吸込弁は、制
御弁を有している。前記制御弁は、液体を前記第２のチャンバから前記タンクの
前記ガス蒸発領域へ送れるように、所定の圧力の下で動作する。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】 上記本発明の他の態様において、前記タンクは、内側ケースおよび外側ケース
から構成され、前記両ケース間に断熱真空部がある。都合良く、前記ポンプは、
前記内側ケースと前記外側ケースの間の前記空間に配置されている。上記本発明
の一態様において、吸入管は、恒久的に、液溜め空間に位置する小型の液溜めに
連結されている。前記ポンプの端部は、前記ポンプの底部の低温端だけが低温流
体で囲まれるように、前記小型の液溜めに連結されている。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】 概して、本発明の他の変更形態によれば、低温流体用前記ポンプは、誘導チャ
ンバの壁面によって境界を定められる第１のシリンダ、並びに、チャンバの壁面
によって境界を定められる第２のシリンダを有し、前記第１および第２のシリン
ダは、直列配列するように同軸上に位置決めされていることを特徴とするもので
ある。前記第１のシリンダの直径は、前記第２のシリンダの直径より大きい。第
１のピストンは、前記第１のシリンダに配置され、一方、第２のピストンは、前
記第２のシリンダに配置されている。前記第１および前記第２のピストンは、共
に、ロッドに連結されている。前記第１のピストンは、前記第１のシリンダに密
着嵌合し、その内部で、往復移動する。一方、前記第２のシリンダは、前記第２
のシリンダに密着嵌合し、その内部で、往復移動する。第１の一方向弁は、前記
第１のピストンに組込まれ、また前記第１のピストンの一側面からその反対側へ
低温流体を通過させるようにしている。前記第２の一方向弁は、前記第１のピス
トンに組込まれ、また、前記第１の一方向弁（７２）の動作方向とは反対の方向
に前記低温流体を通過させるための安全弁として動作するようにてある。前記第
３の一方向弁は、前記第２のピストンに組込まれている。第４の一方向弁は、前
記シリンダに連結された前記端部に対向する前記第１のシリンダに組込まれてい
る。底部栓は、前記第１のシリンダおよび前記第２のシリンダ間に配置されてい
る。第５の一方向弁は、前記底部栓に配置されている。前記第１のピストンは、
前記シリンダを、前記第４の一方向弁を介して外部供給源から低温流体を受け入
れるための第１のチャンバへ分割する。第１のチャンバは、前記第１のシリンダ
の内壁と、前記第４の一方向弁に面する前期第１のピストンの側面と、前記第４
の一方向弁を含む前記第１のシリンダの端部とによって、閉ざされている。第２
のチャンバは、前記第１のシリンダの内壁と、前記第１のピストンの反対側にあ
る面と、底部栓によって、閉ざされている。底部栓は、前記第２のチャンバを、
前記第２のシリンダの内壁と、前記第２のピストンと、前記底部栓自体によって
閉ざされている前記第２のチャンバとから分割している。第４のチャンバは、前
記第２のシリンダの内壁と、ピストンロッドと、前記底部栓と対向する前記第２
のシリンダの端部と、前記第２のピストンによって、閉ざされている。前記第２
のシリンダは、前記底部栓と共に前記第５の一方向弁を組み込み、前記第２のピ
ストンと共に前記第３の一方向弁を組み込み、また前記ピストンロッドと共に前
記ポンプの高圧ユニットを構成する。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】 前記第１のチャンバが膨張する方向に、前記第１のピストンが移動する時、前
記第４の一方向弁を介して流入する低温流体は、前記第１のチャンバへ引き込ま
れる。前記第１のチャンバが膨張する方向に前記第１のピストンが移動する上記
動作と同時に、前記収縮する第２のチャンバにおける低温流体は、前記第５の一
方向弁を介して前記第３のチャンバに排出される。前記第３のチャンバが満たさ
れた時は、前記第２のチャンバにおける余剰の低温流体は、排出され、前記第２
の一方向弁を介して前記第１のチャンバへ戻される。上記動作と同時に、前記収
縮する第４のチャンバの低温流体は、排出される。前記第１のピストンが向きを
変え、前記第１のチャンバが収縮する方向に前記第１のピストンが移動する時、
前記第１のチャンバにおける低温流体は、前記第１の一方向弁を介して、前記第
２のチャンバへ排出される。前記第１のチャンバが収縮する方向に前記第１のピ
ストンが移動する上記動作と同時に、前記収縮する第３のチャンバにおける低温
流体は、前記第３の一方向弁を介して前記膨張する第４のチャンバへ排出される
。前記第４のチャンバが低温流体で満たされると、前記膨張する第４のチャンバ
の低温流体も、また、排出され、前記第３のチャンバは膨張し、前記満ちている
第４のチャンバからのすべての流体も排出される。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】 前記第３のチャンバの容積は、前記第４のチャンバの容積よりも大きくするこ
とができる。任意に、前記第３のチャンバの、前記第４のチャンバに対する容積
比は、基本的に、２対１である。その結果、前記第４のチャンバが収縮している
か、あるいは前記第４チャンバが膨張していて、さらに前記収縮している第４の
チャンバからの低温流体を受け入れている場合、前記第４のチャンバからの低温
流体は連続的に排出される。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】 前記第１のチャンバの容積は、前記第３のチャンバの容積よりも大きくするこ
とができる。任意に、前記第１のチャンバの、前記第３のチャンバに対する容積
比は、基本的に、４対１である。

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】 本発明の一変形態様において、前記第１のシリンダと前記第２のシリンダは、
外側ケースと内側ケースの間にある空間に脱着可能に配置されている。本発明の
他の変形形態において、前記タンクは、外側ケースと内側ケースから構成され、
前記内側ケースと前記外側ケースの間にある前記空間は、断熱真空部を形成する
ようになっている。

【手続補正１９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】 本発明のさらに他の変形態様において、前記ポンプと前記タンクとの間に流体
を通じさせる吸入管を用いている。本発明の他の変形態様において、管を用いて
、前記管において低温流体を計測するために前記管に制限機能を組み込んだ状態
で、前記タンクのガス蒸気領域を前記吸入管に連結している。

【手続補正２０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】 低温流体用のポンプの高圧ユニットは、第２のシリンダ、第２のピストンを有
しており、前記第２のピストンが、前記第２のシリンダに密着嵌合し、またその
内部で往復移動することを特徴とする。前記第３の一方向弁は、前記第２のピス
トンに組込まれている。前記高圧ユニットは、底部栓は、前記第２のシリンダの
一端を閉じ、第５の一方向弁は、前記底部栓に組込まれている。ピストンロッド
は、前記第２のピストンに取付けられている。第３のチャンバは、前記第２のシ
リンダの内壁と、前記第２のピストンの一面と、さらに前記底部栓とにより閉ざ
されている。第４のチャンバは、前記第２のシリンダの内壁と、前記ピストンロ
ッドと、前記第２のピストンの反対面と、封止部とによって閉ざされている。

【手続補正２１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】 前述の高圧ユニットの一態様において、内側ケースと外側ケースとから構成さ
れる外側ケースによって境界を定められたタンクを用いており、前記内側ケース
と前記外側ケースの間にある前記空間は、断熱真空部を形成するようになってお
り、また、前記ピストンの高圧ユニットを、据え付けるようにしてある。

【手続補正２２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】 前記ユニットの他の態様において、前記高圧ユニットが、同軸上に位置決めさ
れ、封止され、また脱着自在に嵌合されている前記ユニット内に、液溜めを用い
ている。前記ユニットの他の態様において、前記第２のシリンダは、封止部によ
って前記液溜めの前記端部において所定の位置に保持されており、前記封止部を
越えて流れ出す流体が前記液溜めに戻ることができるように、前記第２のシリン
ダ内に、経路が備えてある。

【手続補正２３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】 前記ユニットの一態様において、前記ユニットと前記タンクとの間で流体が通
じるようにする吸入管を用いている。

【手続補正２４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】 前記ユニットの他の一態様において、前記吸入管に対向する前記ユニットの端
部に配置された排出管を用いており、その排出管内には、分離した一方向弁が配
置されている。前記排出管は、前記第４のチャンバを前記外部に連結する。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１月３日（２０００．１．３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項１】 第１のシリンダ（４）を有し、前記第１のシリンダ（４）と
同軸上に位置決めされ、また前記第１のシリンダ（４）より小さい直径の第２の
シリンダ（１８）を有し、前記第１のシリンダ（４）と前記第２のシリンダ（１
８）は共通の面で終端し、さらに第１のピストン（６）を有し、前記第１のピス
トン（６）の一側面から延在する第２のピストン（１６）を有し、前記第１のピ
ストン（６）は、前記第１のシリンダ（４）の内径に密着嵌合し、またその内部
で往復移動し、さらに、前記第２のピストン（１６）は、前記第２のシリンダ（
１８）の内径に密着嵌合し、またその内部で往復移動する、低温流体を用いるポ
ンプであって、 （ａ）前記第１のピストン（６）に組み込まれ、また前記第１のピストン（６
）の一側面からその反対側へ低温流体を通過させるようにした第１の一方向弁（
２４）と、 （ｂ）前記第１のピストン（６）に組み込まれ、また前記第１の一方向弁（２
４）の動作方向とは反対の方向に低温流体を通過させるための安全弁として動作
するようにした第２の一方向弁（２７）と、 （ｃ）前記第１のピストン（６）とは反対の前記第２のピストン（１６）端部
に組み込まれた第３の一方向弁（２６）と、 （ｄ）前記第１のシリンダ（４）と前記第２のシリンダ（１８）の前記端部を
閉じるヘッド（１０）と、前記ヘッド（１０）は、前記共通平面と同一平面にあ
り、ここで前記第１のシリンダ（４）と前記第２のシリンダ（１８）は終端し、 （ｅ）前記ヘッド（１０）に組み込まれた第４の一方向弁（２８）と、 （ｆ）前記第１のシリンダ（４）の壁面に組み込まれ、また第５の一方向弁（
７）と共に用いるようにされた吸込ポート（５）と、を特徴とし、さらに、 （ｇ）前記第１のピストン（６）は、前記第１のシリンダ（４）を、 （ｉ）前記第１のシリンダ（４）の内壁と、前記第１のピストン（６）の
一側面、および前記第１のシリンダ（４）と前記第２のシリンダ（１８）の間に
配置された第２の壁面とによって閉ざされた第１のチャンバ（２１）と、前記第
１のチャンバ（２１）は、低温流体を受け入れるための前記吸込ポート（５）と
通じており、 （ｉｉ）前記第１のチャンバ（２１）と反対側にある前記第１のピストン
（６）の一側面上にある前記第１のシリンダ（４）内に配置され、前記第１の一
方向弁（２４）を介して前記第１のチャンバ（２１）から低温流体を受け取るた
めの第２のチャンバと、さらに、 （ｉｉｉ）前記第２のシリンダ（１８）と、前記ヘッド（１０）と前記ヘ
ッド（１０）に面する前記第２のピストン（１６）の端部とにより閉ざされ、前
記第２のピストン（１６）と第３の一方向弁（２６）を介して前記第２のチャン
バ（２３）から低温流体を受け取るための、前記第４の一方向弁（２８）を介し
て前記低温流体を排出するようにした第３のチャンバ（２５）と、に分割し、 これによって、前記第１のチャンバ（２１）が膨張する方向に前記第１のピス
トン（６）が移動する時、低温流体が前記吸込ポート（５）を介して流入し、前
記第１のチャンバ（２１）へ引き込まれ、また 同時に、前記第１のチャンバ（２１）が膨張する方向に前記第１のピストン（
６）が移動する時、前記第２のチャンバ（２３）は、収縮し、また収縮する第２
のチャンバ（２３）における低温流体は、前記第２のピストン（１６）および前
記第３の一方向弁（２６）を介して前記第３のチャンバ（２５）に排出され、ま
た前記第３のチャンバ（２５）が低温流体で満たされた時は、前記第２のチャン
バ（２３）における余剰の低温流体は、前記第２の一方向弁（２７）を介して前
記第１のチャンバ（２１）へ排出され、さらに 前記第１のピストン（６）が向きを変え、前記第１のチャンバ（２１）が収縮
する方向に前記第１のピストン（６）が移動する時、前記第１のチャンバ（２１
）における低温流体は、前記第１の一方向弁（２４）を介して膨張する第２のチ
ャンバ（２３）へ排出され、また、 同時に、前記第１のチャンバ（２１）が収縮する方向に前記第１のピストン（
６）が移動する時、収縮する第３のチャンバ（２５）における低温流体は前記第
４の一方向弁（２８）を介して排出される、ことを特徴とするポンプ。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１月２４日（２０００．１．２４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】 ピストン６が左側に移動する引込み吸入工程中は、チャンバ２１内の液体と蒸
気との混合物の圧力および温度は、飽和状態となっている。この混合物が、二回
目の引込み工程で、チャンバ２３において圧縮される際、蒸気は液化し、全容積
は小さくなり、液体は中空ロッド１６および逆止弁２６内の通路を介して、チャ
ンバ２５に押し出される。チャンバ２３に初めに引き込まれた液体が多すぎる場
合は、安全弁２７が所定の圧力で開き、余剰流体をチャンバ２１に逆戻りさせる
。これによって、通常の動作条件下では、液体がＬＮＧ貯蔵タンク３０ａに戻る
ことはない。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】 図２は、ＬＮＧポンプをＬＮＧタンクの外部に設けた、本発明によるＬＮＧ供
給システムからエンジンまでの概略系統図を示す図である。図２は、ＬＮＧタン
ク３０ａおよび油圧ポンプ３２を示しており、油圧ポンプ３２は、ＬＮＧポンプ
２、蒸発器３４、アキュムレータ３６およびエンジン３８を駆動する。ＬＮＧタ
ンク３０ａは、内側ケース４２を有しており、外側ケースと内側ケース４２の間
に絶縁のための真空部を有している。ピストン６が右側に延びた場合、逆止弁２
６を介してチャンバ２５に入った液体は、要求された高圧に圧縮される。そして
、この液体は、チャンバ２５から放出され、逆止弁２８を介して、蒸発器３４へ
と流れ、そこで、ガスに変換されて、圧縮天然ガスとしてアキュムレータ３６に
送られ、エンジン３８の噴射器によって用いることが可能となる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】 通常の動作において、ポンプ２は、蒸気と液体との混合物を、ＬＮＧタンク３
０ａから引き込む。吸入管３１は、管３１の端部がタンク３０ａ内の液面より低
くなっているタンクの液相部に連結されているだけではなく、管３３、電磁弁３
９および絞り弁４０を介して、タンク３０ａ内の上部の気相部にも連結されてい
る。通常の動作中は、電磁弁３９は開いており、管３１に引き込まれる蒸気の量
は、絞り弁４０の設定によって決定される。ＬＮＧタンク３０ａから除去された
飽和蒸気は、図１を参照して上記において説明したように、チャンバ２３におい
て、圧縮および凝縮され、ＬＮＧポンプ２のチャンバ２５において、アキュムレ
ータ３６で必要とされるガス圧に達するまでさらに圧縮される。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】 電磁弁３９が開いている場合、ポンプ２の能力は低下する。しかしながら、ア
キュムレータ３６における圧力が低くなりすぎた場合、すなわち、エンジン３８
が燃料の増量を要求したために、その圧力がエンジンの噴射圧力に接近しすぎた
場合、制御装置４３のコンピュータ・プログラム制御によって、電磁弁３９が閉
じられ、タンク３０ａの底からＬＮＧだけが、ポンプ２に流れ込み、これによっ
てＬＮＧポンプ２の燃料容積が飛躍的に増大する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】 図２は、ＬＮＧタンク３０ａの外部に配置されているポンプ２を示す図である
。ポンプ２が、タンク３０ａの外部に配置されている場合、ポンプの外側は、通
常の絶縁材でしっかりと絶縁されており、燃料がＬＮＧタンク３０ａに流れるこ
とができないため、漏洩した熱がＬＮＧタンク３０ａに戻ってくることはない。
また、ポンプ２の内側は、絶縁材１４および２０によって、しっかりと絶縁され
ている。それにもかかわらず、車両が駐車されている場合のように、車両のエン
ジン３８が、長時間、動作しない場合は、ポンプ２の温度が、ＬＮＧタンク３０
ａの液体と比較して高くなることがある。ポンプ２内のこの残留熱によって、ポ
ンプ２に引き込まれたＬＮＧが沸騰することがあり、これによって、ポンプ２の
能力が著しく低下してしまうことがある。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】 ポンプ２の冷却時間を短縮するために、ポンプ２が、動作を再開した時、プロ
グラム制御によって、第２の電磁弁４１が開くようにしても良い。電磁弁４１が
開くと、温度が上昇したポンプ２によって生成された蒸気は、チャンバ２３から
、ガス管４５および管３３を介して、ＬＮＧタンク３０ａの上部の蒸気空間へと
、ポンプによって汲み上げることができる。これによって、タンク３０ａ内の圧
力が上がり、タンク３０ａの底からポンプ２へ強制的に流れる液体の量が増える
ため、電磁弁４１が開いていない場合と比較し、ポンプ２の冷却の速度が速くな
る。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】 もう一つの実施例において、ポンプ２は、ＬＮＧタンク３０ａの外側ケース３
０と内側ケース４２の間にある真空空間内の液溜め空間４４に配置しても良い。
かかる実施例を、図３に示す。ポンプ２をＬＮＧタンク３０ａの真空空間内に配
置することによって、高効率化を図ることができ、また熱洩れの削減を実現する
ことができる。しかしながら、この目的を達成するためには、独自の機能をいく
つかポンプ２の設計に盛り込まれなければならない。また、液溜め空間４４を、
外側ケース３０内に組込まなければならない。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】 既に説明したように、ＬＮＧタンク３０ａは、外側ケース３０と内側ケース４
２の間にある真空部によって絶縁されている。保守管理のためには、タンク３０
ａを絶縁している高真空に支障をきたすことなく、ポンプ２を、液溜め空間４４
から取り外せることが必要である。このことは、液体吸込管３１を、内側タンク
４２から、外側ケース３０の拡張部の液溜め空間に配置されている小型の液溜め
４６に恒久的に連結することによって実現することができる。また、このことは
、ポンプ２の右端を、ポンプ２の底の冷えた端部だけが、ＬＮＧによって囲まれ
るように配置してある圧力封止部４７を有する液溜め４６内に取付けることによ
って実現可能である。ポンプ２は、内側タンク４２内のＬＮＧが空の場合に限り
、取り外すことができる。そうでない場合、ＬＮＧが、管３１を介して流れるこ
とがある。このように内蔵ポンプを構成することによって、始動時、ポンプの冷
却手順が不要となるという利点が追加される。ＬＮＧは、ポンプが始動するとす
ぐに、管３１を介して、液溜め４６に自由に流れ、また、ポンプが長時間停止し
ていると、管３１および液溜め４６のＬＮＧは、蒸気圧によって、内側タンク４
２へと押し戻されるため、熱損失が減少する。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】 図４は、ＬＮＧポンプ４８が、ＬＮＧタンク３０ａ内に組込まれている、本発
明による第２の実施例の詳細拡大断面図を示す図である。図４は、低温技術およ
びＬＮＧ技術では常識的なことであるが、ガストラップを行うために環状に構成
してある吸込管３１を示す図である。ポンプ４８は、液溜め４６の端に形成され
ている封止４７に対して、ボルトまたは同様な保持機構によって取付けられてい
る。ポンプ４８は、封止４７から外し、固定ボルトを取り外すことによって、引
き抜くことができる。内側タンク４２（図３を参照）からのＬＮＧは、吸入管３
１を介して、液溜め４６とポンプ４８の外部ケーシングの間にある空間４９へと
流れる。液溜め空間４４（図３を参照）の真空部は、液溜め４６の外部およびス
リーブ５０によって維持されている。ポンプ４８は、空間４４（図６を参照）の
真空部に支障をきたすことなく、スリーブ５０の内部から引き抜くことができる
。液溜め４６は、接合部５２において、スリーブ５０に対して封止してある。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】 図４に示すポンプは、貯蔵タンク３０ａ内に熱を誘発することなく、ＬＮＧを
高圧で汲み上げる。但し、より長い滞留時間が必要な動作条件の場合には、図１
および図２に示してある実施例と同様な誘導部の機能を追加することもできる。
図５は、本発明による第３の実施例の詳細拡大断面図を示す図である。これは、
ＬＮＧポンプが、ＬＮＧタンク３０ａに内蔵され、誘導部と連携していることを
特徴とする。図５は、説明のためだけのものであり、必ずしも図示した通りに組
立てられてはいないことを理解されたい。液溜め４６の左端は狭いため、ポンプ
４８および誘導部を引き抜くことができるように、層状にしなければならないこ
ともある。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】 図５に示した実施例において、誘導チャンバ６８は、ポンプ４８の吸込口の端
部に取付けられている。誘導チャンバ６８の容積は、チャンバ５１の４倍程度の
大きさである。すなわち、チャンバ６８の直径は、チャンバ５１の直径の２倍で
ある。小型のピストンロッド５９は、第１の底プラグ６０を介して延在し、もう
一つのピストン６１は、ロッド５９の端に取付けてある。このピストン６１は、
対向する一対の逆止弁７０および７２を有しており、この逆止弁７０および７２
は、図１および図２に示してあるポンプ２の逆止弁２４および２７と同じように
動作する。内側タンク４２の蒸気空間に連結されているチューブ６２は、制限オ
リフィス６２を介して供給され、液体をポンプ４８に供給する主吸入管３１に戻
される。この制限オリフィス６２は、図２に示してあるポンプ２の絞り弁４１と
同じように動作する。上述のように、図５に示してある実施例は、内側タンク４
２から、液体と同様に蒸気も引き込むため、液体が沸騰して排出される前の滞留
時間を著しく長くすることが可能である。制限オリフィス６２が制限を行うため
の最適な大きさは、調整可能オリフィスを用いて設定することができる。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】 図６は、ＬＮＧポンプ４８が、ＬＮＧタンクから分離されている時の液溜め４
６およびスリーブ５０を詳細に示す図である。ポンプ４８が引き抜かれた後も、
環状吸込み口３１付きの液溜め４６およびスリーブ５０は、ＬＮＧタンク３０ａ
の外側ケース３０と内側ケース４２の間にある真空を維持するために、液溜め空
間４４内の所定の位置に取付けられたままとなる。スリーブ５０の液溜め４６と
反対側の端は、外側ケース３０（図６には図示せず。図３を参照）に対して、封
止７３において封止されている。また、スリーブ５０および液溜め４６内に取付
けられた場合の、ポンプ４８からの圧力に対する圧力封止部４７は、図６に示す
。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正１５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正１６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ノーブル、スティーブン ダンカン カナダ国 Ｖ７Ｖ ２Ｒ４ ブリティッシ ュ コロンビア ウエスト バンクーバー ネルソン アベニュー 2426 Ｆターム(参考） 3G066 AB05 AD02 BA61 BA63 CA01T CA04Z CA08 CA09 CA34 CB09 CC01 CE12 3H075 AA03 BB03 BB12 CC10 CC34 DA03 DA04 DA09 DB10 DB45 3H076 AA02 BB21 BB38 CC28 CC31 CC43 CC44 CC92 CC93 CC94 【要約の続き】 とができるようにするための第２の一方向手段と、 （ｈ）ガスおよび／または液体を前記第２のチャンバか ら前記第１のチャンバへ戻すことができるようにするた めの第３の一方向手段と、（ｉ）前記第２と第３のチャ ンバ間にあって、ガスおよび／または液体を前記第２の チャンバから前記第３のチャンバに通すことができるよ うにするための第４の一方向手段と、（ｊ）ガスおよび ／または液体を、前記第３のチャンバから前記容器の外 側へ放出できるようにするための第５の一方向手段と、 を備えることを特徴とする。また、本発明は、狭い空間 から容易に取り外せる単動吸込および複動排出ポンプに 関する。

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低温ポンプであって、 （ａ）圧縮ガスおよび／または液体を収容するための容器と、 （ｂ）その中に吸込口を備える前記容器内にあって、ガスおよび／または液体
   を受け入れるための第１のチャンバと、 （ｃ）ガスおよび／または液体を受け入れ、除去するための、前記第１のチャ
   ンバと通じる前記容器内の第２のチャンバと、 （ｄ）ガスおよび／または液体を受け入れ、そして除去するための、前記第２
   のチャンバと通じる前記容器内の第３のチャンバと、 （ｅ）前記第１、第２および第３のチャンバを互いに分離し、前記第１、第２
   および第３チャンバの内の、いずれか一つのチャンバにおいて、ガスおよび／ま
   たは液体を引き込み、圧縮するための往復手段と、 （ｆ）ガスおよび／または液体を前記第１のチャンバに通すことができるよう
   にするための前記吸込口内にある第１の一方向手段と、 （ｇ）前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間にあって、ガスおよび／
   または液体を前記第１のチャンバから前記第２のチャンバに通すことができるよ
   うにするための第２の一方向手段と、 （ｈ）ガスおよび／または液体を前記第２のチャンバから前記第１のチャンバ
   へ戻すことができるようにするための第３の一方向手段と、 （ｉ）前記第２と第３のチャンバ間にあって、ガスおよび／または液体を前記
   第２のチャンバから前記第３のチャンバに通すことができるようにするための第
   ４の一方向手段と、 （ｊ）ガスおよび／または液体を、前記第３のチャンバから前記容器の外側へ
   放出できるようにするための第５の一方向手段と、を備えることを特徴とする低
   温ポンプ。
2. 【請求項２】 前記容器は、中空の第１のシリンダであり、前記往復手段は
   、前記シリンダの内を長手方向に往復するピストンであり、前記往復手段は、前
   記往復手段を外部の往復動力源と連結する長手方向に延在するシャフトによって
   往復駆動されることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 【請求項３】 前記往復ピストンは、前記長手方向に延在するシャフトに向
   かい合う前記ピストンの横から延在する中空ロッドを有し、前記中空ロッドは、
   第２の中空シリンダ内を往復移動し、前記中空ロッドは、前記第２のチャンバと
   前記第３のチャンバを連結している。前記第３のチャンバは、前記第２の中空シ
   リンダの内側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
4. 【請求項４】 前記ポンプの外側は、絶縁されており、前記シャフトと前記
   第１のシリンダ間、および前記第１のシリンダと前記第２のシリンダの間に断熱
   材が配置されていることを特徴とする請求項３に記載のポンプ。
5. 【請求項５】 前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間にある前記第
   ２の一方向手段は、前記往復手段内に配置された逆止弁であり、さらに前記第２
   のチャンバと前記第３のチャンバとを連結する前記第４の一方向手段は、前記往
   復手段から延在する前記中空ロッド内に配置された逆止弁であることを特徴とす
   る請求項１に記載のポンプ。
6. 【請求項６】 前記第１の一方向手段は、逆止弁であり、また、前記第３の
   チャンバの内側と前記容器の外側とを連結する前記第５の一方向手段は、逆止弁
   であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
7. 【請求項７】 前記第３の一方向手段は，前記往復ピストン内に配置された
   液体圧力大気放出用逆止弁であり、また、所定の圧力で開くように設定され、こ
   れによって、前記第２のチャンバ内のガスおよび液体が、前記第１のチャンバに
   戻れるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
8. 【請求項８】 前記往復ピストンおよびシャフトは油圧シリンダで駆動され
   ることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
9. 【請求項９】 前記容器の前記第１のチャンバに通じる前記吸込口は、中空
   の吸込管によって、液化天然ガス貯蔵タンクに連結され、前記吸込管の前記中空
   吸込口は、前記液化天然ガス貯蔵タンク内の液面より下に配置されることを特徴
   とする請求項１に記載のポンプ。
10. 【請求項１０】 前記液化天然ガス貯蔵タンクのガス蒸気領域から前記中空
    液体吸込管へ連結される中空のガス管を含むことを特徴とする請求項９に記載の
    ポンプ。
11. 【請求項１１】 制御弁および絞り弁が、前記液化天然ガス貯蔵タンクの前
    記ガス蒸気領域を前記中空液体吸込管とを連結する前記中空ガス管内に配置され
    ていることを特徴とする請求項１０に記載のポンプ。
12. 【請求項１２】 前記ポンプの前記第３のチャンバにある前記排出口は、蒸
    発器に連結されており、蒸発器はガスアキュムレータに連結され、ガスアキュム
    レータは内燃エンジンに連結されていることを特徴とする請求項１１に記載のポ
    ンプ。
13. 【請求項１３】 前記アキュムレータ内の前記ガス圧が、指定されたレベル
    まで降下した場合、前記容器の前記第１のチャンバが、前記中空液体吸込管から
    の液体のみを受け入れるように、前記制御弁が閉じることを特徴とする請求項１
    ２に記載のポンプ。
14. 【請求項１４】 前記容器の前記第２のチャンバ、および前記液化天然ガス
    貯蔵タンクの前記ガス蒸発領域との間に連結されている中空ガス管を含み、前記
    ガス管は、その中に制御弁を有し、前記制御弁は、所定の条件の下で開き、前記
    第２のチャンバからのガスを、前記貯蔵タンクの前記ガス蒸発領域へ送ることが
    できるようになっていることを特徴とする請求項１３に記載のポンプ。
15. 【請求項１５】 前記液化天然ガス貯蔵タンクは、封止された内側ケースお
    よび封止された外側ケースを備えており、前記内側ケースおよび前記外側ケース
    の間にある前記空間の中には、断熱真空部を有することを特徴とする請求項９に
    記載のポンプ。
16. 【請求項１６】 請求項１に記載のポンプであって、 （ａ）前記容器内の前記第２のチャンバは、その中に、ガスおよび／または液
    体を受け入れるための吸込口を有し、また、 （ｂ）前記第２のチャンバ吸込口内に、ガスおよび／または液体を前記第２の
    チャンバに通すことができるようにするための、第６の一方向手段を含むことを
    特徴とするポンプ。
17. 【請求項１７】 前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間にある前記
    第２の一方向手段は、前記往復手段に配置された逆止弁であることを特徴とする
    請求項９に記載のポンプ。
18. 【請求項１８】 前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間にある前記
    逆止弁が、所定の条件の下で開くことによって、前記第１のチャンバ内のガスお
    よび／または液体が、前記第２のチャンバ内に放出される前に、圧縮されるよう
    にすることができ、また、ガスおよび／または液体が、前記第２のチャンバへ、
    その中の前記吸込口を介して、引き込まれるようにすることができることを特徴
    とする請求項１７に記載のポンプ。
19. 【請求項１９】 低温ポンプであって、 （ａ）圧縮ガスおよび／または液体を収納するための容器と、 （ｂ）その中に吸込口を有し、ガスおよび／または液体を受け入れるための、
    ガスおよび／または液体源に連結可能な液溜めと、 （ｃ）ガスおよび／または液体を前記液溜めから受け入れるための、前記液溜
    めに通じている前記容器内の第１のチャンバと、 （ｄ）ガスおよび／または液体を前記第１のチャンバに通すことができるよう
    にするための、前記液溜めと前記第１のチャンバとの間にある第１の一方向吸込
    口手段と、 （ｅ）ガスおよび／または液体を受け入れ、除去するための、前記第１のチャ
    ンバと通じる前記容器内の第２のチャンバと、 （ｆ）前記第１のチャンバと前記第２のチャンバを互いに分離し、前記第１お
    よび第２のチャンバ内の、いずれか一つのチャンバにおいて、ガスおよび／また
    は液体を引き込み圧縮するための往復ピストンと、 （ｇ）ガスおよび／または液体を前記第１のチャンバから前記第２のチャンバ
    に通すことができるようにするための、前記第１および前記第２のチャンバの間
    にある往復ピストン内の第２の一方向手段と、さらに、 （ｈ）ガスおよび／または液体を前記第２のチャンバから前記容器の外部へ放
    出できるようにするための手段と、を備えることを特徴とする低温ポンプ。
20. 【請求項２０】 前記第１および前記第２のチャンバは、円筒形であり、ま
    た、前記液溜め内に脱着自在に嵌合し、前記液溜めは、中空シリンダであり、互
    いに長手方向に位置合わせされており、前記往復手段は、前記第１および第２の
    円筒形のチャンバ内部において長手方向に往復移動するピストンであり、前記往
    復ピストンは、前記往復ピストンを外部の往復エネルギ源と連結する長手方向に
    延在するシャフトによって往復駆動され、前記第２のチャンバは、前記シャフト
    の外部と前記円筒形の容器との間にある環状の容積体であることを特徴とする請
    求項１９に記載のポンプ。
21. 【請求項２１】 前記第２の中空環状容積体が、前記液溜め吸込口に対向し
    て、前記容器の外部に延在する中空管に連結されていることを特徴とする請求項
    １９に記載のポンプ。
22. 【請求項２２】 前記第１の一方向吸込手段が逆止弁であることを特徴とす
    る請求項１９に記載のポンプ。
23. 【請求項２３】 前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの間にある前記
    第２の一方向手段は、前記往復ピストン内に配置された逆止弁であることを特徴
    とする請求項２１に記載のポンプ。
24. 【請求項２４】 前記第２のチャンバを前記容器の外部と連結する手段が、
    パイプであり、またポンプの外側に配置された逆止弁であることを特徴とする請
    求項１９に記載のポンプ。
25. 【請求項２５】 長手方向に延在するシャフトおよび前記第２のチャンバと
    の間に封止部を含み、また、前記封止を通過して流れ出る液体が、前記液溜めに
    戻ることができるようにするための、前記封止を迂回する通路を含むことを特徴
    とする請求項２０に記載のポンプ。
26. 【請求項２６】 前記液溜めに通じる前記吸込口は、中空吸込管によって、
    液化天然ガス貯蔵タンクに連結され、前記吸込管の前記中空吸込口は、前記液化
    天然ガス貯蔵タンク内の液面より下に配置されることを特徴とする請求項１９に
    記載のポンプ。
27. 【請求項２７】 前記中空液体吸込管を、前記液化天然ガス貯蔵タンク内に
    配置されたガス蒸気領域に連結する中空ガス管を含むことを特徴とする請求項２
    ６に記載のポンプ。
28. 【請求項２８】 制御弁および絞り弁を、前記液化天然ガス貯蔵タンク内の
    前記ガス蒸気領域を、前記中空液体吸込管に連結する前記中空ガス管内に配置す
    ることを特徴とする請求項２７に記載のポンプ。
29. 【請求項２９】 前記液化天然ガス貯蔵タンクは、封止された内側ケースお
    よび封止された外側ケースを備えており、前記内側ケースおよび前記外側ケース
    の間にある前記空間は、その中に断熱真空部を有することを特徴とする請求項２
    ８に記載のポンプ。
30. 【請求項３０】 前記外側ケースは、その中に、前記内側ケースおよび前記
    外側ケースの間に前記ポンプを取付けることができる領域を有することを特徴と
    する請求項２９に記載のポンプ。
31. 【請求項３１】 前記ポンプは、前記貯蔵タンクの前記内側ケースおよび外
    側ケースの間にある前記領域の液溜め内に勘合し、前記貯蔵タンクから前記ポン
    プへの吸込口は、前記内側ケースおよび前記外側ケースとの間の内部にある前記
    液溜めに連結されており、また、前記ポンプからの排出口は、前記貯蔵タンクの
    外部へと延在していることを特徴とする請求項３０に記載のポンプ。
32. 【請求項３２】 前記貯蔵タンクの前記内側および外側ケースの間に配置さ
    れる前記ポンプは、誘導部を含み、前記誘導部は、その中に、前記第１の往復ピ
    ストンに連結される第２の往復ピストンを含み、前記誘導部内の前記第２の往復
    ピストンは、前記誘導部の内部を第３および第４のチャンバに分離し、前記第３
    および第４のチャンバは、逆止弁、安全弁によって、内部連結され、前記第３の
    チャンバは、逆止弁によって、前記第１のチャンバと連結されており、また、前
    記第４のチャンバは、逆止弁および真空絶縁吸入管によって、前記貯蔵タンクか
    らの前記吸込管に連結されていることを特徴とする請求項３１に記載のポンプ。
33. 【請求項３３】 前記誘導部の前記第４のチャンバに通じる前記吸込管は、
    中空ガス蒸気管および前記吸込管を前記貯蔵タンクの前記ガス蒸気領域と連結す
    る真空絶縁吸入管を含み、前記中空ガス蒸気管は、その中に、前記ガス蒸気吸込
    管を流れるガスの流量を調整する制限器を有することを特徴とする請求項３２に
    記載のポンプ。
34. 【請求項３４】 前記第１のチャンバの容積は、前記第２のチャンバの少な
    くとも２倍であることを特徴とする請求項１９に記載のポンプ。