JP2006153208A - Storage tank for low temperature fluid - Google Patents

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Takanobu Kamiya
卓伸 神谷
Akira Nakamura
亮 中村
Kenji Nakamichi
憲治 中道
Shuichi Kawasaki
秀一 川崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low temperature fluid storage tank capable of reducing evaporation (boil off) of low temperature fluid in the low temperature fluid storage tank. <P>SOLUTION: The storage tank 10 for the low temperature fluid for storing the low temperature fluid while keeping the low temperature is provided with the low temperature fluid storage tank 10b for storing the low temperature fluid, and a thermally insulated vacuum tank 10a housing the low temperature fluid storage tank 10b, and the low temperature slush state fluid is stored in the low temperature storage tank 10b. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、低温流体を貯蔵しておくための低温流体用貯蔵タンクに関するものである。   The present invention relates to a cryogenic fluid storage tank for storing cryogenic fluid.

従来、低温の流体（例えば、液体水素や液体窒素等）を貯蔵しておく低温流体用貯蔵タンクとしては、その内部に低温流体貯蔵槽を備えるものが知られている（たとえば、非特許文献１参照）。
ダブリュー・ペシュカ（W PESCHKA）著、「ザ・フューチャー・クリョフューエル・イン・インターナル・コンバッション・エンジンズ（The futurecryofuel in internal combustion engines）」、（英国）、イント・ジェイ・ハイドロジェン・エナジー（Int.J.HydrogenEnergy）、Vol23、No.1、p.27−43、1998 Conventionally, as a low temperature fluid storage tank for storing a low temperature fluid (for example, liquid hydrogen or liquid nitrogen), a tank having a low temperature fluid storage tank therein is known (for example, Non-Patent Document 1). reference).
W PESCHKA, “The futurecryofuel in internal combustion engines” (UK), Into J Hydrogen Energy ( Int.J.HydrogenEnergy), Vol23, No.1, p.27-43, 1998

このような低温流体貯蔵槽の内部には、液体状態の低温流体（あるいは液体状態の低温流体と気体状態の低温流体とが混じり合ったもの）が貯蔵されるようになっている。このとき、低温流体貯蔵槽内における低温流体の温度は、例えば液体水素の場合、約２０．３Ｋであり、低温流体が気化（ボイルオフ）してしまう割合は、一日当たり約３〜５％となって、低温流体の蒸発量をこれ以上に低く抑えるのは困難であった。   In such a cryogenic fluid storage tank, a liquid cryogenic fluid (or a mixture of a liquid cryogenic fluid and a gaseous cryogenic fluid) is stored. At this time, the temperature of the cryogenic fluid in the cryogenic fluid storage tank is, for example, about 20.3 K in the case of liquid hydrogen, and the rate at which the cryogenic fluid is vaporized (boiled off) is about 3 to 5% per day. Therefore, it has been difficult to keep the evaporation amount of the low temperature fluid lower than this.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、低温流体貯蔵槽内における低温流体の気化（ボイルオフ）を低減させることができる低温流体貯蔵槽を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of said situation, and it aims at providing the low temperature fluid storage tank which can reduce vaporization (boil-off) of the low temperature fluid in a low temperature fluid storage tank.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の低温流体用貯蔵タンクは、低温流体を低温のまま貯蔵する低温流体用貯蔵タンクであって、低温流体が貯蔵される低温流体貯蔵槽と、前記低温流体貯蔵槽が収容される断熱真空槽とを具備してなり、前記低温流体貯蔵槽内に、低温スラッシュ状の流体が貯蔵されていることを特徴とする。
このような低温流体用貯蔵タンクによれば、低温流体貯蔵槽内には、液状の低温流体（例えば、液体水素）とスラッシュ状の低温流体（例えば、スラッシュ水素）とが混在した状態で、あるいはスラッシュ状の低温流体が液状の低温流体の上表面を覆うように貯蔵されていることとなる。液状の低温流体よりも温度の低いスラッシュ状の低温流体は、液状の低温流体を冷却して、液状の低温流体の温度を低下させる。温度が低下させられた液状の低温流体は蒸発しにくくなる。また、液状の低温流体の上表面がスラッシュ状の低温流体により覆われることにより液状の低温流体は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽内に貯蔵された低温流体の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなる。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The storage tank for cryogenic fluid according to claim 1 is a cryogenic fluid storage tank for storing cryogenic fluid at a low temperature, and the cryogenic fluid storage tank in which cryogenic fluid is stored and the cryogenic fluid storage tank are accommodated. A low-temperature slush fluid is stored in the low-temperature fluid storage tank.
According to such a cryogenic fluid storage tank, the cryogenic fluid storage tank is mixed with a liquid cryogenic fluid (for example, liquid hydrogen) and a slush cryogenic fluid (for example, slush hydrogen), or The slush-like cryogenic fluid is stored so as to cover the upper surface of the liquid cryogenic fluid. The slush cryogenic fluid having a temperature lower than that of the liquid cryogenic fluid cools the liquid cryogenic fluid and lowers the temperature of the liquid cryogenic fluid. The liquid cryogenic fluid whose temperature has been lowered is less likely to evaporate. Further, since the upper surface of the liquid low-temperature fluid is covered with the slush low-temperature fluid, the liquid low-temperature fluid is difficult to evaporate. That is, the vaporization (boil-off) of the low temperature fluid stored in the low temperature fluid storage tank is reduced.

請求項２に記載の低温流体用貯蔵タンクは、前記低温スラッシュ状の流体が流入する前記低温流体貯蔵槽の入口に、前記低温スラッシュ状の流体を捕捉する捕捉手段が設けられていることを特徴とする。
このような低温流体用貯蔵タンクによれば、スラッシュ状の低温流体は捕捉手段によりその移動が完全に制限（拘束）されているので、低温流体貯蔵槽の内面がスラッシュ状の低温流体により傷つけられてしまうことを防止することができるとともに、スラッシュ状の低温流体が低温流体貯蔵槽の下流側に流れていくことを防止することができ、低温流体貯蔵槽の下流側における目詰まりを防止することができる。 The storage tank for cryogenic fluid according to claim 2, wherein a trapping means for capturing the cryogenic slush fluid is provided at an inlet of the cryogenic fluid storage tank into which the cryogenic slush fluid flows. And
According to such a cryogenic fluid storage tank, the movement of the slush-like cryogenic fluid is completely restricted (restrained) by the trapping means, so that the inner surface of the cryogenic fluid storage tank is damaged by the slush-like cryogenic fluid. Can prevent the slush-like cryogenic fluid from flowing to the downstream side of the cryogenic fluid storage tank and prevent clogging on the downstream side of the cryogenic fluid storage tank. Can do.

請求項３に記載の低温流体用貯蔵タンクは、前記低温流体貯蔵槽の内部に、前記低温流体を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする。
このような低温流体用貯蔵タンクによれば、冷却手段により作り出されたスラッシュ状の低温流体、あるいは冷却手段の表面に成長した氷により低温流体貯蔵槽に溜められた液状の低温流体が冷却され、液状の低温流体が蒸発しにくくなる。これにより、低温流体貯蔵槽内に貯蔵された低温流体の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなる。 The cryogenic fluid storage tank according to claim 3 is characterized in that a cooling means for cooling the cryogenic fluid is provided inside the cryogenic fluid storage tank.
According to such a cryogenic fluid storage tank, the slush-like cryogenic fluid created by the cooling means or the liquid cryogenic fluid stored in the cryogenic fluid storage tank is cooled by ice grown on the surface of the cooling means, The liquid cryogenic fluid is less likely to evaporate. Thereby, vaporization (boil-off) of the low temperature fluid stored in the low temperature fluid storage tank is reduced.

請求項４に記載の燃料供給装置は、請求項１から３のいずれか一項に記載の低温流体用貯蔵タンクと、前記低温流体用貯蔵タンクから、車両を駆動する内燃機関に前記低温流体を導く燃料供給ラインと、前記低温流体用貯蔵タンクから前記燃料供給ラインを介して導かれた低温流体を昇圧する低温流体用昇圧ポンプとを具備してなる燃料供給装置であって、前記低温流体用貯蔵タンクと前記低温流体用昇圧ポンプとの間に、熱交換器が設けられていることを特徴とする。
このような燃料供給装置によれば、ガス化しにくい過冷却状態の流体（例えば、１８Ｋの過冷却水素）が低圧流体用昇圧ポンプに供給されるようになっているので、ポンプ効率の向上を図ることができるとともに、吐出圧力の向上を図ることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fuel supply apparatus comprising: the cryogenic fluid storage tank according to any one of the first to third aspects; A fuel supply apparatus comprising: a fuel supply line that guides; and a cryogenic fluid booster pump that boosts a cryogenic fluid introduced from the cryogenic fluid storage tank via the fuel supply line. A heat exchanger is provided between the storage tank and the pressure pump for the cryogenic fluid.
According to such a fuel supply device, a supercooled fluid that is difficult to gasify (for example, 18K supercooled hydrogen) is supplied to the booster pump for low-pressure fluid, thereby improving pump efficiency. In addition, the discharge pressure can be improved.

請求項５に記載の車両は、請求項４に記載の燃料供給装置を具備してなることを特徴とする。
このような車両によれば、低温流体貯蔵槽内における低温流体の気化（ボイルオフ）を低減させることができる低温流体貯蔵槽を具備しているので、燃料としての低温流体の消費を抑えることができて、燃費を向上させることができる。 A vehicle according to a fifth aspect includes the fuel supply device according to the fourth aspect.
According to such a vehicle, since the low-temperature fluid storage tank that can reduce vaporization (boil-off) of the low-temperature fluid in the low-temperature fluid storage tank is provided, consumption of the low-temperature fluid as fuel can be suppressed. Thus, fuel consumption can be improved.

本発明によれば、低温流体を加熱することなく昇圧させることができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to increase the pressure of a low-temperature fluid without heating it.

以下、本発明による低温流体用貯蔵タンクの第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク１０を具備する燃料供給装置１の概略構成図である。この図１に示すように、燃料供給装置１は、低温流体用貯蔵タンク１０と、第１の熱交換器１１と、低温流体用昇圧ポンプ１２と、第２の熱交換器１３と、燃料供給ライン１４とを主たる要素として構成されたものである。
なお、図中の符号Ｅ、ＪＨはそれぞれ、内燃機関（以下、「エンジン」という。）、高圧用の燃料噴射装置（直接噴射式の燃料噴射装置）を示している。 Hereinafter, a first embodiment of a cryogenic fluid storage tank according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device 1 including a cryogenic fluid storage tank 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the fuel supply device 1 includes a cryogenic fluid storage tank 10, a first heat exchanger 11, a cryogenic fluid booster pump 12, a second heat exchanger 13, and a fuel supply. The line 14 is a main element.
Reference numerals E and JH in the figure respectively indicate an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) and a high-pressure fuel injection device (direct injection type fuel injection device).

低温流体用貯蔵タンク１０は、断熱真空槽１０ａと低温流体貯蔵槽１０ｂとを有するものである。
断熱真空槽１０ａは、その内部が真空とされ、かつその内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が貼られた容器であり、この断熱真空槽１０ａ内には、低温流体貯蔵槽１０ｂが収容されるようになっている。
低温流体貯蔵層１０ｂは、その内部に低温（例えば、１６Ｋ）の流体（例えば、液体水素とスラッシュ水素（スラッシュ状の流体：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）とが混じり合ったもの）を貯蔵するものである。 The cryogenic fluid storage tank 10 has an adiabatic vacuum tank 10a and a cryogenic fluid storage tank 10b.
The adiabatic vacuum chamber 10a is a container in which the inside is evacuated and a radiation shield plate (not shown) such as a copper plate is affixed to the inner surface of the adiabatic vacuum chamber 10a. The storage tank 10b is accommodated.
The low-temperature fluid storage layer 10b has a low-temperature (for example, 16K) fluid (for example, liquid hydrogen and slush hydrogen (slush-like fluid: solid hydrogen and liquid hydrogen mixed in a sherbet shape), It has a higher density than that of a large amount of cold and possesses a large amount of cold).

第１の熱交換器１１は、燃料供給ライン１４を介して導かれた低温流体（スラッシュ状の流体を含まない液状の流体）を昇温（あるいは加熱）して過冷却状態の低温流体（例えば、１８Ｋの過冷却水素）にするものである。
低温流体用昇圧ポンプ１２は、第１の熱交換器１１により過冷却状態とされた低温流体を圧縮するものである。
第２の熱交換器１３は、低温流体用昇圧ポンプ１２により昇圧され、燃料供給ライン１４を介して導かれた低温流体を気化（ガス化）するものであり、第２の熱交換器１３で気化された低温流体（ガス）は、燃料供給ライン１４を介してエンジンＥに搭載された高圧用の燃料噴射装置ＪＨに供給されるようになっている。
第１の熱交換器１１および第２の熱交換器１３には、それぞれエンジン冷却水が導かれるようになっており、このエンジン冷却水と低温流体との間で熱交換が行われるようになっている。 The first heat exchanger 11 raises (or heats) a low-temperature fluid (liquid fluid not containing a slush-like fluid) guided through the fuel supply line 14 to supercool the low-temperature fluid (for example, , 18K supercooled hydrogen).
The low-temperature fluid booster pump 12 compresses the low-temperature fluid that has been supercooled by the first heat exchanger 11.
The second heat exchanger 13 is configured to vaporize (gasify) the low-temperature fluid that has been pressurized by the low-temperature fluid booster pump 12 and led through the fuel supply line 14. The vaporized low temperature fluid (gas) is supplied to the high pressure fuel injection device JH mounted on the engine E through the fuel supply line 14.
Engine cooling water is guided to each of the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 13, and heat exchange is performed between the engine cooling water and the low-temperature fluid. ing.

低温流体用昇圧ポンプ１２と低温流体用貯蔵タンク１０の低温流体貯蔵槽１０ｂとは、戻り管１５を介して接続されているとともに、この戻り管１５にはミニタンク（バッファ）１６がさらに接続されている。なお、図中において低温流体用昇圧ポンプ１２とミニタンク１６との間の戻り管１５は省略している。
ミニタンク１６は、低温流体用昇圧ポンプ１２から低温流体貯蔵槽１０ｂに戻される低温流体を一時貯留しておくための容器である。そして、このミニタンク１６よりも下流側で、かつ低温流体貯蔵槽１０ｂの上流側に位置する戻り管１５には、図示しないバッテリーからの供給される電力により駆動される冷凍機（例えば、パルス管冷凍機や磁気冷凍機等）Ｒが設けられている。
また、この冷凍機Ｒと低温流体貯蔵槽１０ｂとは、再冷却ライン１７により接続されている。
冷凍機Ｒにより冷却された液状あるいはスラッシュ状の低温流体は、戻り管１５を介して低温流体貯蔵槽１０ｂに再び戻されるようになっている。 The cryogenic fluid booster pump 12 and the cryogenic fluid storage tank 10 b of the cryogenic fluid storage tank 10 are connected via a return pipe 15, and a mini tank (buffer) 16 is further connected to the return pipe 15. ing. In the figure, the return pipe 15 between the cryogenic fluid booster pump 12 and the mini tank 16 is omitted.
The mini tank 16 is a container for temporarily storing the low temperature fluid returned from the low temperature fluid booster pump 12 to the low temperature fluid storage tank 10b. A refrigerator (for example, a pulse tube) driven by electric power supplied from a battery (not shown) is provided in a return pipe 15 located downstream of the mini tank 16 and upstream of the cryogenic fluid storage tank 10b. R, such as a refrigerator or a magnetic refrigerator.
The refrigerator R and the low-temperature fluid storage tank 10 b are connected by a recooling line 17.
The liquid or slush-like low-temperature fluid cooled by the refrigerator R is returned again to the low-temperature fluid storage tank 10b through the return pipe 15.

さらに、低温流体貯蔵槽１０ｂには、充填ライン１８、およびカプラ１９が設けられている。これら充填ライン１８、およびカプラ１９は、屋外（あるいは屋内）に設置された充填ステーションＳｔに具備された充填ライン１８ａ、およびカプラ１９ａに接続され、充填ステーションＳｔから低温流体貯蔵槽１０ｂに低温流体（例えば、２０．３Ｋの液体水素または、例えば、１３．８Ｋのスラッシュ水素）が充填（補充）可能になっている。   Further, a filling line 18 and a coupler 19 are provided in the cryogenic fluid storage tank 10b. The filling line 18 and the coupler 19 are connected to the filling line 18a and the coupler 19a provided in the filling station St installed outdoors (or indoors), and the cryogenic fluid (from the filling station St to the cryogenic fluid storage tank 10b is connected to the cryogenic fluid storage tank 10b. For example, 20.3K liquid hydrogen or 13.8K slush hydrogen) can be charged (replenished).

本実施形態による低温流体用貯蔵タンク１０によれば、低温流体貯蔵槽１０ｂ内には、液状の低温流体（例えば、液体水素）とスラッシュ状の低温流体（例えば、スラッシュ水素）とが混在した状態で、あるいはスラッシュ状の低温流体が液状の低温流体の上表面を覆うように貯蔵されていることとなる。液状の低温流体よりも温度の低いスラッシュ状の低温流体は、液状の低温流体を冷却して、液状の低温流体の温度を低下させる。温度が低下させられた液状の低温流体は蒸発しにくくなる。また、液状の低温流体の上表面がスラッシュ状の低温流体により覆われることにより液状の低温流体は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽１０ｂ内に貯蔵された低温流体の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより低温流体が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。   According to the cryogenic fluid storage tank 10 according to this embodiment, a liquid cryogenic fluid (for example, liquid hydrogen) and a slush-like cryogenic fluid (for example, slush hydrogen) are mixed in the cryogenic fluid storage tank 10b. Alternatively, the slush-like cryogenic fluid is stored so as to cover the upper surface of the liquid cryogenic fluid. The slush cryogenic fluid having a temperature lower than that of the liquid cryogenic fluid cools the liquid cryogenic fluid and lowers the temperature of the liquid cryogenic fluid. The liquid cryogenic fluid whose temperature has been lowered is less likely to evaporate. Further, since the upper surface of the liquid low-temperature fluid is covered with the slush low-temperature fluid, the liquid low-temperature fluid is difficult to evaporate. That is, the vaporization (boil-off) of the low-temperature fluid stored in the low-temperature fluid storage tank 10b is reduced, and thereby the rate at which the low-temperature fluid is vaporized (boil-off) is, for example, 1% or less per day. be able to.

また、このような低温流体用貯蔵タンク１０を具備する燃料供給装置１によれば、ガス化しにくい過冷却状態の流体（例えば、１８Ｋの過冷却水素）が低圧流体用昇圧ポンプ１２に供給されるようになっているので、ポンプ効率の向上を図ることができるとともに、吐出圧力の向上を図ることができる。   Further, according to the fuel supply device 1 including such a low temperature fluid storage tank 10, a supercooled fluid that is difficult to gasify (for example, 18 K supercooled hydrogen) is supplied to the booster pump 12 for low pressure fluid. Thus, the pump efficiency can be improved and the discharge pressure can be improved.

本発明による低温流体用貯蔵タンクの第２実施形態を、図２を用いて説明する。
図２は、本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク２０を具備する燃料供給装置２の概略構成図である。
本実施形態における低温流体用貯蔵タンク２０は、低温流体貯蔵槽１０ｂの入口部に、スラッシュ状の低温流体を捕捉する捕捉手段２１が設けられているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。 A second embodiment of the cryogenic fluid storage tank according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the fuel supply device 2 including the cryogenic fluid storage tank 20 according to the present embodiment.
The cryogenic fluid storage tank 20 in the present embodiment is the same as that of the first embodiment described above in that the inlet 21 of the cryogenic fluid storage tank 10b is provided with a capturing means 21 for capturing a slush-like cryogenic fluid. Different. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.

捕捉手段２１は、低温流体貯蔵槽１０ｂの入口部、すなわち、戻り管１５および充填ライン１８との接続部に配置されて、戻り管１５または充填ライン１８から低温流体貯蔵槽１０ｂに供給されるスラッシュ状の低温流体を捕捉するものであり、例えば、金属製（ステンレスやアルミニウム合金等）のメッシュ部材である。   The capturing means 21 is disposed at the inlet of the cryogenic fluid storage tank 10b, that is, the connection between the return pipe 15 and the filling line 18, and is supplied from the return pipe 15 or the filling line 18 to the cryogenic fluid storage tank 10b. For example, a mesh member made of metal (stainless steel, aluminum alloy, or the like) is used.

本実施形態による低温流体用貯蔵タンク２０によれば、低温流体貯蔵槽１０ｂ内に設けられた捕捉手段２１内に、液状の低温流体よりも温度の低いスラッシュ状の低温流体が収容されることとなる。液状の低温流体よりも温度の低いスラッシュ状の低温流体は、液状の低温流体を冷却して、液状の低温流体の温度を低下させる。温度が低下させられた液状の低温流体は蒸発しにくくなる。これにより、低温流体貯蔵槽１０ｂ内に貯蔵された低温流体の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、低温流体が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。   According to the cryogenic fluid storage tank 20 according to the present embodiment, the slush-like cryogenic fluid having a temperature lower than that of the liquid cryogenic fluid is accommodated in the capturing means 21 provided in the cryogenic fluid storage tank 10b. Become. The slush cryogenic fluid having a temperature lower than that of the liquid cryogenic fluid cools the liquid cryogenic fluid and lowers the temperature of the liquid cryogenic fluid. The liquid cryogenic fluid whose temperature has been lowered is less likely to evaporate. Thereby, vaporization (boil-off) of the low-temperature fluid stored in the low-temperature fluid storage tank 10b is reduced, and the rate at which the low-temperature fluid is vaporized (boil-off) is, for example, 1% or less per day. Can do.

また、スラッシュ状の低温流体は捕捉手段２１によりその移動が完全に制限（拘束）されているので、低温流体貯蔵槽１０ｂの内面がスラッシュ状の低温流体により傷つけられてしまうことを防止することができるとともに、燃料供給ライン１４の入口部に到達（あるいは流入）することを防止することができて、スラッシュ状の低温流体によって燃料供給ライン１４が目詰まりしてしまうことを防止することができる。
その他の作用効果は、前述した第１実施形態のものと同じであるのでここではその説明を省略する。
なお、捕捉手段２１の内部でスラッシュ状から液状に変化した低温流体は、捕捉手段２１の網目を通って低温流体貯蔵槽１０ｂ内に溜められた液状の低温流体と混ざり合うようになっている。 Moreover, since the movement of the slush-like cryogenic fluid is completely restricted (restrained) by the capturing means 21, it is possible to prevent the inner surface of the cryogenic fluid storage tank 10b from being damaged by the slush-like cryogenic fluid. In addition, the fuel supply line 14 can be prevented from reaching (or flowing in) the inlet portion of the fuel supply line 14, and the fuel supply line 14 can be prevented from being clogged by the slush-like low-temperature fluid.
Other functions and effects are the same as those of the first embodiment described above, and therefore the description thereof is omitted here.
The cryogenic fluid that has changed from slush to liquid in the trapping means 21 is mixed with the liquid cryogenic fluid stored in the cryogenic fluid storage tank 10b through the mesh of the trapping means 21.

本発明による低温流体用貯蔵タンクの第３実施形態を、図３を用いて説明する。
図３は、本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク３０を具備する燃料供給装置３の概略構成図である。
本実施形態における低温流体用貯蔵タンク３０は、低温流体貯蔵槽１０ｂの内部に、液状の低温流体を冷却する冷却手段３１が設けられているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。 A third embodiment of a cryogenic fluid storage tank according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the fuel supply device 3 including the cryogenic fluid storage tank 30 according to the present embodiment.
The cryogenic fluid storage tank 30 in the present embodiment is different from that in the first embodiment described above in that a cooling means 31 for cooling the liquid cryogenic fluid is provided inside the cryogenic fluid storage tank 10b. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.

冷却手段３１は、低温流体貯蔵槽１０ｂの内部空間に向かって延びる（突出する）金属製（ステンレスやアルミニウム合金等）の棒状部材であり、冷凍機Ｒあるいは図示しない別置きの冷凍機により冷却されるものである。冷却手段３１が冷凍機により冷却されると、低温流体貯蔵槽１０ｂの内部に貯留された液状の低温流体が冷却されてスラッシュ状の低温流体が作り出されたり、あるいは冷却手段３１の表面で低温流体が氷状に成長するようになっている。   The cooling means 31 is a rod-shaped member made of metal (stainless steel, aluminum alloy, etc.) extending (protruding) toward the internal space of the cryogenic fluid storage tank 10b, and is cooled by the refrigerator R or a separate refrigerator not shown. Is. When the cooling means 31 is cooled by the refrigerator, the liquid low-temperature fluid stored in the low-temperature fluid storage tank 10b is cooled to create a slush-like low-temperature fluid, or the surface of the cooling means 31 has a low-temperature fluid. Grows like ice.

本実施形態による低温流体用貯蔵タンク３０によれば、冷却手段３１により作り出されたスラッシュ状の低温流体、あるいは冷却手段３１の表面に成長した氷により低温流体貯蔵槽１０ｂに溜められた液状の低温流体が冷却され、液状の低温流体が蒸発しにくくなる。これにより、低温流体貯蔵槽１０ｂ内に貯蔵された低温流体の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、低温流体が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
その他の作用効果は、前述した第１実施形態のものと同じであるのでここではその説明を省略する。 According to the cryogenic fluid storage tank 30 according to the present embodiment, the slush-like cryogenic fluid created by the cooling means 31 or the liquid low temperature accumulated in the cryogenic fluid storage tank 10b by the ice grown on the surface of the cooling means 31. The fluid is cooled, and the liquid low-temperature fluid is difficult to evaporate. Thereby, vaporization (boil-off) of the low-temperature fluid stored in the low-temperature fluid storage tank 10b is reduced, and the rate at which the low-temperature fluid is vaporized (boil-off) is, for example, 1% or less per day. Can do.
Other functions and effects are the same as those of the first embodiment described above, and therefore the description thereof is omitted here.

本発明による低温流体用貯蔵タンクの第４実施形態を、図４を用いて説明する。
図４は、本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク４０を具備する燃料供給装置４の概略構成図である。
本実施形態における低温流体用貯蔵タンク４０は、低温流体貯蔵槽１０ｂの内部に、液状の低温流体を冷却する冷却手段４１が設けられているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。 A fourth embodiment of the cryogenic fluid storage tank according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the fuel supply device 4 including the cryogenic fluid storage tank 40 according to the present embodiment.
The cryogenic fluid storage tank 40 in this embodiment is different from that in the first embodiment described above in that a cooling means 41 for cooling the liquid cryogenic fluid is provided inside the cryogenic fluid storage tank 10b. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.

冷却手段４１は、低温流体貯蔵槽１０ｂの内壁面を覆うように設けられた金属製（ステンレスやアルミニウム合金等）の板状部材であり、冷凍機Ｒあるいは図示しない別置きの冷凍機により冷却されるものである。冷却手段４１が冷凍機により冷却されると、低温流体貯蔵槽１０ｂの内部に貯留された液状の低温流体が冷却されてスラッシュ状の低温流体が作り出されたり、あるいは冷却手段４１の表面で低温流体が氷状に成長するようになっている。   The cooling means 41 is a plate member made of metal (stainless steel, aluminum alloy or the like) provided so as to cover the inner wall surface of the cryogenic fluid storage tank 10b, and is cooled by the refrigerator R or a separate refrigerator not shown. Is. When the cooling means 41 is cooled by the refrigerator, the liquid low-temperature fluid stored in the low-temperature fluid storage tank 10b is cooled to create a slush-like low-temperature fluid, or the surface of the cooling means 41 has a low-temperature fluid. Grows like ice.

本実施形態による低温流体用貯蔵タンク４０によれば、冷却手段４１により作り出されたスラッシュ状の低温流体、あるいは冷却手段４１の表面に成長した氷により低温流体貯蔵槽１０ｂに溜められた液状の低温流体が冷却され、液状の低温流体が蒸発しにくくなる。これにより、低温流体貯蔵槽１０ｂ内に貯蔵された低温流体の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、低温流体が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
その他の作用効果は、前述した第１実施形態のものと同じであるのでここではその説明を省略する。 According to the cryogenic fluid storage tank 40 according to the present embodiment, the slush-like cryogenic fluid created by the cooling means 41 or the liquid low temperature accumulated in the cryogenic fluid storage tank 10b by the ice grown on the surface of the cooling means 41. The fluid is cooled, and the liquid low-temperature fluid is difficult to evaporate. Thereby, vaporization (boil-off) of the low-temperature fluid stored in the low-temperature fluid storage tank 10b is reduced, and the rate at which the low-temperature fluid is vaporized (boil-off) is, for example, 1% or less per day. Can do.
Other functions and effects are the same as those of the first embodiment described above, and therefore the description thereof is omitted here.

本発明による低温流体用貯蔵タンクの第５実施形態を、図５を用いて説明する。
図５は、本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク５０を具備する燃料供給装置５の概略構成図である。
本実施形態における低温流体用貯蔵タンク５０は、低温流体貯蔵槽１０ｂの入口部に、スラッシュ状の低温流体を捕捉する捕捉手段５１が設けられているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。 A fifth embodiment of a cryogenic fluid storage tank according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the fuel supply device 5 including the cryogenic fluid storage tank 50 according to the present embodiment.
The cryogenic fluid storage tank 50 in the present embodiment is the same as that of the first embodiment described above in that the capturing means 51 for capturing the slush-like cryogenic fluid is provided at the inlet of the cryogenic fluid storage tank 10b. Different. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.

捕捉手段５１は、低温流体貯蔵槽１０ｂの入口部、すなわち、戻り管１５および充填ライン１８との接続部に配置されて、戻り管１５または充填ライン１８から低温流体貯蔵槽１０ｂに供給されるスラッシュ状の低温流体を捕捉するものであり、例えば、金属製（ステンレスやアルミニウム合金等）の密閉容器５２と、逃がし弁５３とを具備するものである。
密閉容器５２内には戻り管１５または充填ライン１８を介してスラッシュ状の低温流体が供給されるようになっており、密閉容器５２内に供給されたスラッシュ状の低温流体は、低温流体貯蔵槽１０ｂ内に収容された液状の低温流体を冷却して液状に変化すると、逃がし弁５３が開かれることにより低温流体貯蔵槽１０ｂ内に液状の低温流体として放出されるようになっている。 The trapping means 51 is disposed at the inlet of the cryogenic fluid storage tank 10b, that is, the connection between the return pipe 15 and the filling line 18, and is supplied from the return pipe 15 or the filling line 18 to the cryogenic fluid storage tank 10b. For example, a closed container 52 made of metal (stainless steel, aluminum alloy, etc.) and a relief valve 53 are provided.
A slush-like cryogenic fluid is supplied into the sealed container 52 via the return pipe 15 or the filling line 18, and the slush-like cryogenic fluid supplied into the sealed container 52 is a cryogenic fluid storage tank. When the liquid low-temperature fluid accommodated in 10b is cooled and changed into a liquid state, the relief valve 53 is opened to be discharged into the low-temperature fluid storage tank 10b as a liquid low-temperature fluid.

本実施形態による低温流体用貯蔵タンク５０によれば、低温流体貯蔵槽１０ｂ内に設けられた密閉容器５２内に、液状の低温流体よりも温度の低いスラッシュ状の低温流体が収容されることとなる。液状の低温流体よりも温度の低いスラッシュ状の低温流体は、液状の低温流体を冷却して、液状の低温流体の温度を低下させる。温度が低下させられた液状の低温流体は蒸発しにくくなる。これにより、低温流体貯蔵槽１０ｂ内に貯蔵された低温流体の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、低温流体が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
その他の作用効果は、前述した第１実施形態のものと同様であるのでここではその説明を省略する。 According to the cryogenic fluid storage tank 50 according to the present embodiment, the slush-like cryogenic fluid having a temperature lower than that of the liquid cryogenic fluid is accommodated in the sealed container 52 provided in the cryogenic fluid storage tank 10b. Become. The slush cryogenic fluid having a temperature lower than that of the liquid cryogenic fluid cools the liquid cryogenic fluid and lowers the temperature of the liquid cryogenic fluid. The liquid cryogenic fluid whose temperature has been lowered is less likely to evaporate. Thereby, vaporization (boil-off) of the low-temperature fluid stored in the low-temperature fluid storage tank 10b is reduced, and the rate at which the low-temperature fluid is vaporized (boil-off) is, for example, 1% or less per day. Can do.
Other functions and effects are the same as those of the first embodiment described above, and therefore the description thereof is omitted here.

なお、本発明は上述した実施形態のものに限定されるものではなく、例えば、第２実施形態のところで述べた捕捉手段２１あるいは第５実施形態のところで述べた捕捉手段５１を、第３実施形態あるいは第４実施形態のところで述べた低温流体用貯蔵タンクに設けるようにすることもできる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the capturing means 21 described in the second embodiment or the capturing means 51 described in the fifth embodiment is used in the third embodiment. Alternatively, it can be provided in the cryogenic fluid storage tank described in the fourth embodiment.

本明細書中において使用した「低温」とは、０Ｋ〜約２５０Ｋのことを指し、また、「高圧」とは、２０ＭＰａ〜４０ＭＰａのことを指している。   As used herein, “low temperature” refers to 0 K to about 250 K, and “high pressure” refers to 20 MPa to 40 MPa.

本発明による低温流体用貯蔵タンクの第１実施形態を示す図であって、本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクを具備する燃料供給装置の概略構成図である。1 is a diagram illustrating a first embodiment of a cryogenic fluid storage tank according to the present invention, and is a schematic configuration diagram of a fuel supply apparatus including the cryogenic fluid storage tank according to the present embodiment. 本発明による低温流体用貯蔵タンクの第２実施形態を示す図であって、本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクを具備する燃料供給装置の概略構成図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the storage tank for cryogenic fluid by this invention, Comprising: It is a schematic block diagram of the fuel supply apparatus which comprises the storage tank for cryogenic fluid which concerns on this embodiment. 本発明による低温流体用貯蔵タンクの第３実施形態を示す図であって、本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクを具備する燃料供給装置の概略構成図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment of the storage tank for cryogenic fluid by this invention, Comprising: It is a schematic block diagram of the fuel supply apparatus which comprises the storage tank for cryogenic fluid which concerns on this embodiment. 本発明による低温流体用貯蔵タンクの第４実施形態を示す図であって、本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクを具備する燃料供給装置の概略構成図である。It is a figure which shows 4th Embodiment of the storage tank for cryogenic fluid by this invention, Comprising: It is a schematic block diagram of the fuel supply apparatus which comprises the storage tank for cryogenic fluid which concerns on this embodiment. 本発明による低温流体用貯蔵タンクの第５実施形態を示す図であって、本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクを具備する燃料供給装置の概略構成図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a fifth embodiment of a cryogenic fluid storage tank according to the present invention, and is a schematic configuration diagram of a fuel supply apparatus including the cryogenic fluid storage tank according to the present embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 燃料供給装置
２ 燃料供給装置
３ 燃料供給装置
４ 燃料供給装置
５ 燃料供給装置
１０ 低温流体用貯蔵タンク
１０ａ 断熱真空槽
１０ｂ 低温流体貯蔵槽
１１ 第１の熱交換器（熱交換器）
１２ 低温流体用昇圧ポンプ
１４ 燃料供給ライン
２０ 低温流体用貯蔵タンク
２１ 捕捉手段
３０ 低温流体用貯蔵タンク
３１ 冷却手段
４０ 低温流体用貯蔵タンク
４１ 冷却手段
５０ 低温流体用貯蔵タンク
５１ 捕捉手段
Ｅ エンジン（内燃機関） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel supply apparatus 2 Fuel supply apparatus 3 Fuel supply apparatus 4 Fuel supply apparatus 5 Fuel supply apparatus 10 Low temperature fluid storage tank 10a Heat insulation vacuum tank 10b Low temperature fluid storage tank 11 1st heat exchanger (heat exchanger)
12 Low Pressure Fluid Booster Pump 14 Fuel Supply Line 20 Low Temperature Fluid Storage Tank 21 Capture Means 30 Low Temperature Fluid Storage Tank 31 Cooling Means 40 Low Temperature Fluid Storage Tank 41 Cooling Means 50 Low Temperature Fluid Storage Tank 51 Capture Means E Engine (internal combustion) organ)

Claims (5)

低温流体を低温のまま貯蔵する低温流体用貯蔵タンクであって、
低温流体が貯蔵される低温流体貯蔵槽と、
前記低温流体貯蔵槽が収容される断熱真空槽とを具備してなり、
前記低温流体貯蔵槽内に、低温スラッシュ状の流体が貯蔵されていることを特徴とする低温流体用貯蔵タンク。 A cryogenic fluid storage tank for storing cryogenic fluid at a low temperature,
A cryogenic fluid storage tank in which cryogenic fluid is stored;
An insulating vacuum chamber in which the cryogenic fluid storage tank is accommodated,
A cryogenic fluid storage tank, wherein a cryogenic slush fluid is stored in the cryogenic fluid storage tank. 前記低温スラッシュ状の流体が流入する前記低温流体貯蔵槽の入口に、前記低温スラッシュ状の流体を捕捉する捕捉手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の低温流体用貯蔵タンク。   2. The cryogenic fluid storage tank according to claim 1, wherein a trapping means for capturing the low temperature slush fluid is provided at an inlet of the cryogenic fluid storage tank into which the low temperature slush fluid flows. . 前記低温流体貯蔵槽の内部に、前記低温流体を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の低温流体用貯蔵タンク。   The cryogenic fluid storage tank according to claim 1 or 2, wherein a cooling means for cooling the cryogenic fluid is provided inside the cryogenic fluid storage tank. 請求項１から３のいずれか一項に記載の低温流体用貯蔵タンクと、
前記低温流体用貯蔵タンクから、車両を駆動する内燃機関に前記低温流体を導く燃料供給ラインと、
前記低温流体用貯蔵タンクから前記燃料供給ラインを介して導かれた低温流体を昇圧する低温流体用昇圧ポンプとを具備してなる燃料供給装置であって、
前記低温流体用貯蔵タンクと前記低温流体用昇圧ポンプとの間に、熱交換器が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。 A cryogenic fluid storage tank according to any one of claims 1 to 3,
A fuel supply line that guides the cryogenic fluid from the cryogenic fluid storage tank to an internal combustion engine that drives a vehicle;
A fuel supply device comprising a cryogenic fluid booster pump for boosting a cryogenic fluid introduced from the cryogenic fluid storage tank via the fuel supply line;
A fuel supply apparatus, wherein a heat exchanger is provided between the cryogenic fluid storage tank and the cryogenic fluid booster pump. 請求項４に記載の燃料供給装置を具備してなることを特徴とする車両。   A vehicle comprising the fuel supply device according to claim 4.
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