JP2004514095A5

JP2004514095A5 - 超低温流体の搬送装置及び搬送方法

Info

Publication number: JP2004514095A5
Application number: JP2002542800A
Authority: JP
Filing date: 2001-11-08
Publication date: 2008-12-25
Anticipated expiration: 2021-11-08

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
超低温流体の搬送ラインであって、前記搬送ラインは前記超低温流体の少なくとも一部を搬送目的箇所と冷却対象のうちの少なくとも一方に配送するために使用され、前記搬送ラインの少なくとも一部は可撓性材料によって形成され、前記搬送ラインは、
（ａ）前記超低温流体の第１部分が通るように構成される内方導管（７２）と；
（ｂ）前記内方導管（７２）を包囲する外方導管（７４）であって、前記外方導管（７４）は前記内方導管（７２）との間に前記超低温流体の第２部分が通る環体を区画形成することと；
（ｃ）前記内方導管（７２）に前記第１部分を流し、前記環体に前記第２部分を流すように分配する流れ制御手段と
を備え、
前記流れ制御手段は、
（ｉ）前記超低温流体の受入れに適した流路入口（３０）と；
（ｉｉ）３方向連結器（６６）と；
（ｉｉｉ）前記流路入口（３０）から前記３方向連結器（６６）まで延びる第１流路であって、前記第１流路は前記３方向連結器（６６）によって前記内方導管（７２）に連結され、前記第１流路は前記流路入口（３０）から前記３方向連結器（６６）に向かって順に第１分岐部と第１結合部を有することと；
（ｉｖ）前記第１分岐部と前記第１連結部の間において前記第１流路に設けられる第１オンオフバルブ（６３）であって、前記第１オンオフバルブ（６３）は第１バイパスオリフィス（８６）を有し、前記第１バイパスオリフィス（８６）は前記第１オンオフバルブ（６３）の閉じ状態において前記第１流路を絞ることと；
（ｖ）前記第１分岐部において前記第１流路から分岐して前記３方向連結器（６６）まで延びる第２流路であって、前記第２流路は前記３方向連結器（６６）によって前記環体に連結され、前記３方向連結器は前記第１部分を前記内方導管に導入し、前記第２部分を前記外方導管に導入し、前記第２流路は前記第１分岐部と前記３方向連結器（６６）の間に第２分岐部を有することと；
（ｖｉ）前記第１分岐部と前記第２分岐部の間において前記第２流路に設けられる第２オンオフバルブ（６２）であって、前記第２オンオフバルブ（６２）は第２バイパスオ
リフィス（８８）を有し、前記第２バイパスオリフィス（８８）は前記第２オンオフバルブ（６２）の閉じ状態において前記第２流路を絞ることと；
（ｖｉｉ）前記第２分岐部において前記第２流路から分岐して、前記第１結合部において前記第１流路に連結される第３流路と；
（ｖｉｉｉ）前記第３流路に設けられる手動計量バルブ（６４）と
を備え、
前記流路入口（３０）から前記第１流路に受入れた前記超低温流体を前記第１部分と前記第２部分に分配し、前記第２部分の少なくとも一部の圧力を減少させ、前記環体内の前記第２部分の少なくとも少量は液体として前記環体内に分配されつつ前記内方導管（７２）内の前記第１部分を冷却し、前記第２部分の少なくとも一部は前記搬送目的箇所と前記冷却対象のうちの少なくとも一方に搬送されるように、前記第２オンオフバルブ（６２）の閉じ状態において前記手動計量バルブ（６４）が調整されることによって前記超低温流体の流れは圧力調整される、搬送ライン。
【請求項２】
前記外方導管（７４）は管であり、前記内方導管（７２）はほぼ非浸透性のポリマー物質によって形成される管である、請求項１に記載の搬送ライン。
【請求項３】
前記環体内の流体の第２部分の少なくとも少量は、同軸ノズルの作用によって前記内方導管（７２）内の液流とともに前記搬送目的箇所と前記冷却対象のうちの少なくとも一方にまで搬送され、
前記同軸ノズルは、
前記内方導管（７２）に連通する内方通路と、
前記環体に連通する外方通路と
を備える、請求項１に記載の搬送ライン。
【請求項４】
前記第２部分の少なくとも少量は、前記搬送目的箇所と前記冷却対象のうちの少なくとも一方から離間した前記環体から発散される、請求項１に記載の搬送ライン。
【請求項５】
前記可撓性材料は、炭素系ポリマー、フッ化炭素系ポリマー、コポリマー、およびそれらの混合物から選択されるポリマー物質である、請求項１に記載の搬送ライン。
【請求項６】
前記超低温流体は、窒素、アルゴン、およびそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の搬送ライン。
【請求項７】
前記搬送目的箇所と前記冷却対象のうちの少なくとも一方は
（ｉ）ストレススクリーニング電子コンポーネントに使用される環境試験チャンバー、
（ii）収縮させた後に締りばめされたコンポーネント、
（iii ）生物学的な保存用に使用される標本保存用コンテナ、
（iv）窒素飛沫ディスペンサー、
（ｖ）機械加工に使用される切削工具と被加工物のうちの少なくとも一方、および
（vi）冷凍手術システムのクリオプローブ
のうちから選択される、請求項１に記載の搬送ライン。
【請求項８】
ほぼ全ての前記内方導管（７２）とほぼ全ての前記外方導管（７４）は、可撓性を有するポリマー物質からなる、請求項１に記載の搬送ライン。
【請求項９】
ほぼ全ての前記外方導管（７４）は、可撓性を有するポリマー物質によって形成され、
ほぼ全ての前記内方導管（７２）は、（ｉ）銅やその合金、（ii）アルミニウムやその合金、（iii）ニッケルやその合金、（iv）オーステナイトステンレス鋼、（ｖ）高濃度のグラファイト（ｄｅｎｓｅｇｒａｐｈｉｔｅ）、および（vi）セラミックファイバー
編込管状製品から選択された可撓性を有する非ポリマー物質によって形成された、請求項１に記載の搬送ライン。
【請求項１０】
ほぼ全ての前記内方導管（７２）とほぼ全ての前記外方導管（７４）は、（ｉ）銅やその合金、（ii）アルミニウムやその合金、（iii）ニッケルやその合金、（iv）オーステナイトステンレス鋼、（ｖ）高濃度のグラファイト、および（vi）セラミックファイバー編込管状製品から選択された可撓性を有する非ポリマー物質から形成される、請求項１に記載の搬送ライン。
【請求項１１】
ほぼ全ての前記外方導管（７４）は、可撓性を有する断熱物質によって形成され、
ほぼ全ての前記内方導管（７２）は、（ｉ）銅やその合金、（ii）アルミニウムやその合金、（iii）ニッケルやその合金、（iv）オーステナイトステンレス鋼、（ｖ）高濃度のグラファイト、および（vi）セラミックファイバー編込管状製品から選択された可撓性を有する非ポリマー物質から形成される、請求項１に記載の搬送ライン。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の搬送ラインを用いて前記超低温流体を搬送する方法であって、前記方法は、
前記第１部分を前記内方導管（７２）に流すとともに前記第２部分を前記環体に流すことと、
前記流路入口（４０）から前記第１流路に受入れた前記超低温流体を前記第１部分と前記第２部分に分配し、前記第２部分の少なくとも一部の圧力を減少させ、前記環体内の前記第２部分の少なくとも少量は液体として前記環体内に分配されつつ前記内方導管（７２）内の前記第１部分を冷却し、前記第２部分の少なくとも一部は前記搬送目的箇所と前記冷却対象のうちの少なくとも一方に搬送されるように、前記オンオフバルブ（６２）の閉じ状態において前記手動計量バルブ（６４）を調整することと
を備える、方法。

搬送ラインの上流には、超低温流体の第一部分と第二部分の少なくとも一部を内方の導管と環体に対して分配する流れ制御手段、例えば図１に示す流れ制御ボックス２０が有効に配置されている。流れ制御手段は、一般に環体に分配される流体の第二部分の圧力を減少する手段（バルブなど）と一体化され、流体の第二部分の少なくとも少量が液体として環体内に分配される。この差圧により、環体内の液体が内方の管の内部の流体を冷却できる。内方の管が少なくとも部分的に浸透性を有する場合、内方の管から環体気体内への浸透は流れ制御ボックスによって実行される流体分配の少なくとも一部分を補完することができる。流れ制御ボックスの連結部及び内部コンポーネントは３つのオン／オフ（ソレノイド）バルブ６１，６２，６３と手動計量バルブ６４を備え、これらのバルブは入口３０を介して流れ制御ボックスに連通し、超低温の流れの受け入れ、圧力を制御する。流れ制御ボックス２０内部の主要コンポーネントは３方向連結器６６であり、これは内方の管と環体にそれぞれ超低温流体の第一部分と第二部分を導入する。ねじ連結部７８は３方向連結器６６を外方の管７４に連結する。任意の直線クランプ部材７６は、外方の管をねじ連結部に固定するために使用され得る。流れ制御ボックス２０は断熱ケーシングを有し、断熱フィルターを任意に備える。圧力リリーフ弁８４を設けてもよい。オン／オフバルブ６２、６３はその内壁又はバルブシートに開口が形成され、バイパスオリフィス（８６，８８）が設けられている。

Claims

外方の導管によって包囲された内方の導管を備える超低温流体の移動用搬送ラインで、
（ａ）超低温流体の第一部分が内方の導管を流れ、第二部分が内方の導管と外方の導管との間の環体を流れ、
（ｂ）中央の導管の圧力を環体よりも高くすることにより第一部分が第二部分より圧力が高く、
（ｃ）搬送ラインの少なくとも一部が可撓性材料にて形成され、
（ｄ）環体の内方の流体の第二部分の少なくとも一分画が内方の導管の内部の流体の第一部分を冷却する液体であることからなる搬送ライン。
内方の導管の周囲を外方の導管が覆い、内方の導管を超低温流体の第一部分が流れ、第二部分が内方の導管と外方の導管の間の環体を流れる工程で、
（ａ）中央の導管の圧力を環体よりも高くすることにより第一部分が第二部分より圧力が高く、
（ｂ）搬送ラインの少なくとも一部が可撓性を有する複合素材から形成される、
（ｄ）環体内部の流体の第二部分の少なくも一つの分画が内方の導管内部の流体の第一部分を冷却する、
ことからなる搬送ラインを使用する超低温流体を移動する方法。