JP2009008230A - Cryogenic fluid storage and delivery device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cryogenic fluid storage and delivery device capable of supplying gas fluid to a user even when the cryogenic fluid storage and delivery device is subject to any condition (for example, an inverted condition). <P>SOLUTION: The cryogenic fluid storage and delivery device is provided with a cryogenic fluid storage tank 2a storing cryogenic liquid fluid in the inner side and applying pressure to the cryogenic liquid fluid to deliver it without changing the liquid state and with a first gasification means 12 for gasifying the liquid fluid delivered from the cryogenic fluid storage tank 2a. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、極低温流体貯蔵および送出装置に関し、例えば、宇宙空間や水中（海中）で人が呼吸するのに用いたり、あるいは病院外で在宅酸素療養者が用いたりして好適な極低温流体貯蔵および送出装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cryogenic fluid storage and delivery device, for example, a cryogenic fluid suitable for use by a person breathing in outer space or underwater (underwater) or used by a home oxygen therapy person outside a hospital. It relates to a storage and delivery device.

酸素や燃料用ガスを利用するための貯蔵・供給には従来高圧ボンベを利用した装置が用いられてきた。これらの装置は重く嵩張るため携行性に乏しく、また貯蔵できるガスの量が少なかったため利用が限られていた。近年になってガスを極低温の液体状態で貯蔵・供給する装置が開発されている。この装置の利点は、高圧ボンベに比して小さな容量でガスを貯蔵できることにあり、例えば医療分野において病院外で在宅酸素療養者が用いる酸素供給装置として利用されている。
病院外で在宅酸素療養者が用いるものとしては、例えば、特許文献１に開示された高性能液体酸素貯蔵および送出システムが知られている。
特表２００３−５１２９１１号公報 Conventionally, a device using a high-pressure cylinder has been used for storage and supply for using oxygen and gas for fuel. Since these devices are heavy and bulky, their portability is poor, and the amount of gas that can be stored is small, so their use is limited. In recent years, devices for storing and supplying gas in a cryogenic liquid state have been developed. The advantage of this apparatus is that gas can be stored with a smaller capacity than that of a high-pressure cylinder. For example, this apparatus is used as an oxygen supply apparatus used by home oxygen therapists outside a hospital in the medical field.
For example, a high-performance liquid oxygen storage and delivery system disclosed in Patent Document 1 is known as one used by a home oxygen therapy person outside a hospital.
Special table 2003-512911 gazette

しかしながら、上記特許文献１に開示された装置は、液体酸素（極低温流体）を貯蔵する容器内でガス化（気化）した酸素ガスを、容器内の上方に開口する取出管を介して取り出し、患者（在宅酸素療養者）に供給するものである。そのため、容器内部で液層と気層に分かれており、酸素ガスを取り出すためには取り出し口を気層側（即ちボンベ上側）に設ける必要があり、方向性を持つ。このため、例えば、容器が逆さまになったりして、取出管内に液体酸素が流入すると、取出管が液体酸素で閉塞されてしまい、酸素ガスが患者に供給されなくなってしまうといった問題点があった。   However, the apparatus disclosed in Patent Document 1 takes out oxygen gas that has been gasified (vaporized) in a container that stores liquid oxygen (cryogenic fluid) through an extraction pipe that opens upward in the container, It is supplied to the patient (home oxygen therapy person). Therefore, it is divided into a liquid layer and a gas layer inside the container, and in order to take out oxygen gas, it is necessary to provide a take-out port on the gas layer side (that is, on the upper side of the cylinder), which has directionality. For this reason, for example, when the container is turned upside down and liquid oxygen flows into the take-out pipe, the take-out pipe is blocked with liquid oxygen and oxygen gas is not supplied to the patient. .

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、極低温流体貯蔵および送出装置がどのような状態（例えば、天地が逆さまになった状態）に置かれたとしても、使用者にガス状流体を供給することができる極低温流体貯蔵および送出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and no matter what state the cryogenic fluid storage and delivery device is placed (for example, upside down), the gaseous state is presented to the user. It is an object to provide a cryogenic fluid storage and delivery device capable of supplying fluid.

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。
本発明に係る極低温流体貯蔵および送出装置は、内部に極低温の液状流体を貯蔵するとともに、前記極低温の液状流体に圧力を加えて液体のまま送出する機構を有する極低温流体貯蔵槽と、前記極低温流体貯蔵槽から送出された前記極低温の液状流体をガス化する第１のガス化手段とを備えている。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
A cryogenic fluid storage and delivery device according to the present invention includes a cryogenic fluid storage tank having a mechanism for storing a cryogenic liquid fluid therein and applying pressure to the cryogenic liquid fluid to deliver the liquid as it is. And a first gasification means for gasifying the cryogenic liquid fluid delivered from the cryogenic fluid storage tank.

本発明に係る極低温流体貯蔵および送出装置によれば、極低温流体貯蔵槽からは、極低温の液状流体が送出され、この液状流体を第１のガス化手段によりガス化し、使用者に供給することとしたので、極低温流体貯蔵および送出装置がどのような状態（例えば、極低温流体貯蔵槽の天地が逆さまになった状態、あるいは重力の何倍もの力が作用するような状態、もしくは無重力の状態）に置かれたとしても、使用者にガス状流体を確実に供給することができる。なお第１のガス化手段は例えば熱交換器のようなものでも、あるいはエネルギーを供給して熱を加えるようなものでもよい。   According to the cryogenic fluid storage and delivery apparatus according to the present invention, a cryogenic liquid fluid is delivered from the cryogenic fluid storage tank, and the liquid fluid is gasified by the first gasification means and supplied to the user. In what state of the cryogenic fluid storage and delivery device (e.g., the upside down of the cryogenic fluid storage tank, or the force of many times the force of gravity, or Even when placed in a weightless state, the gaseous fluid can be reliably supplied to the user. The first gasification means may be, for example, a heat exchanger, or may be one that supplies heat by supplying energy.

上記極低温流体貯蔵および送出装置において、前記極低温流体貯蔵槽を収容するケースを備え、このケースの内周面と、前記極低温流体貯蔵槽の外周面との間に形成された空間内に、前記極低温流体貯蔵槽から送出された前記極低温の液状流体の一部をガス化する第２のガス化手段を通過した低温のガス状流体が供給されるように構成されているとさらに好適である。   The cryogenic fluid storage and delivery device includes a case for accommodating the cryogenic fluid storage tank, and a space formed between an inner peripheral surface of the case and an outer peripheral surface of the cryogenic fluid storage tank. The low-temperature gaseous fluid that has passed through the second gasification means for gasifying a part of the cryogenic liquid fluid delivered from the cryogenic fluid storage tank is further provided. Is preferred.

このような極低温流体貯蔵および送出装置によれば、ケースの内周面と、極低温流体貯蔵槽の外周面との間に形成された空間内は、低温のガス状流体で満たされていることとなるので、外部から極低温流体貯蔵槽への熱の伝達を遮断することができて、極低温流体貯蔵槽内に貯蔵された極低温の液状流体のボイルオフ（気化）を防止することができる。   According to such a cryogenic fluid storage and delivery device, the space formed between the inner peripheral surface of the case and the outer peripheral surface of the cryogenic fluid storage tank is filled with a low temperature gaseous fluid. Therefore, heat transfer from the outside to the cryogenic fluid storage tank can be blocked, and boil-off (vaporization) of the cryogenic liquid fluid stored in the cryogenic fluid storage tank can be prevented. it can.

上記極低温流体貯蔵および送出装置において、前記低温のガス状流体のガス圧が、前記極低温流体貯蔵槽から前記極低温の液状流体に圧力を加えて液体のまま送出する際の動力として利用されるとさらに好適である。   In the above cryogenic fluid storage and delivery device, the gas pressure of the low temperature gaseous fluid is used as power when the cryogenic fluid fluid is pressurized and delivered as a liquid from the cryogenic fluid storage tank. It is more preferable.

このような極低温流体貯蔵および送出装置によれば、極低温流体貯蔵槽から前記極低温の液状流体に圧力を加えて液体のまま送出する際の動力源を別途必要としないので、装置全体の小型化を図ることができる。   According to such a cryogenic fluid storage and delivery device, a separate power source is not required when applying pressure to the cryogenic liquid fluid from the cryogenic fluid storage tank and delivering it as a liquid. Miniaturization can be achieved.

上記極低温流体貯蔵および送出装置において、前記極低温流体貯蔵槽が少なくともその一部に可撓性もしくは変形性を有し、前記低温のガス状流体のガス圧により前記極低温の液状流体に圧力を加えて液体のまま送出すると共に送出した液状流体の量に応じてその容積を減少するように構成されているとさらに好適である。   In the cryogenic fluid storage and delivery apparatus, the cryogenic fluid storage tank has flexibility or deformability in at least a part thereof, and is pressurized to the cryogenic liquid fluid by a gas pressure of the cryogenic gaseous fluid. It is more preferable that the liquid is delivered as it is and the volume is reduced according to the amount of the delivered liquid fluid.

このような極低温流体貯蔵および送出装置によれば、液状流体の残存量が貯蔵層の最低容量以下に減少した時期を除く試用期間を通じて、極低温流体貯蔵槽の内部を液層で充填された状態に維持することができるので、極低温流体貯蔵槽内部での流体の揺動を抑制できる。   According to such a cryogenic fluid storage and delivery device, the inside of the cryogenic fluid storage tank was filled with the liquid layer throughout the trial period except when the remaining amount of the liquid fluid decreased below the minimum capacity of the storage layer. Since it can be maintained in a state, the oscillation of the fluid inside the cryogenic fluid storage tank can be suppressed.

上記極低温流体貯蔵および送出装置において、前記空間内を通過した前記低温のガス状流体を加熱する加熱手段を備えているとさらに好適である。   In the cryogenic fluid storage and delivery device, it is more preferable that the cryogenic fluid storage and delivery device further includes a heating means for heating the low temperature gaseous fluid that has passed through the space.

このような極低温流体貯蔵および送出装置によれば、極低温流体貯蔵槽から送出された液状流体のすべてが、ガス化された後に使用者に供給されることとなるので、極低温流体貯蔵槽に貯蔵された液状流体を無駄なく消費することができて、装置全体の小型化を図ることができるとともに、長時間携行して使用することができる。   According to such a cryogenic fluid storage and delivery apparatus, since all of the liquid fluid delivered from the cryogenic fluid storage tank is supplied to the user after being gasified, the cryogenic fluid storage tank The liquid fluid stored in the container can be consumed without waste, and the entire apparatus can be miniaturized and can be carried and used for a long time.

本発明によれば、極低温流体貯蔵および送出装置がどのような状態（例えば、天地が逆さまになった状態）に置かれたとしても、使用者にガス状流体を供給することができるという効果を奏する。   According to the present invention, the cryogenic fluid storage and delivery device can be supplied with a gaseous fluid to the user regardless of the state (for example, the upside-down state). Play.

以下、本発明に係る極低温流体貯蔵および送出装置の第１実施形態について、図１を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置の概略構成図である。 Hereinafter, a first embodiment of a cryogenic fluid storage and delivery device according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cryogenic fluid storage and delivery device according to this embodiment.

図１に示すように、極低温流体貯蔵および送出装置１は、貯蔵タンク２と、第１の供給ライン３と、加圧ライン４と、第２の供給ライン５と、第１のガス供給ライン６と、本体ケース（図示せず）とを主たる要素として構成されたものであり、貯蔵タンク２、第１の供給ライン３、加圧ライン４、第２の供給ライン５、および第１のガス供給ライン６は、本体ケース（筐体）の内部に収容されて（収められて）いる。   As shown in FIG. 1, a cryogenic fluid storage and delivery device 1 includes a storage tank 2, a first supply line 3, a pressurization line 4, a second supply line 5, and a first gas supply line. 6 and a main body case (not shown) as main elements, the storage tank 2, the first supply line 3, the pressurization line 4, the second supply line 5, and the first gas. The supply line 6 is accommodated (contained) in the main body case (housing).

貯蔵タンク２は、極低温流体貯蔵槽２ａと、内部（内側）ケース２ｂと、外部（外側）ケース２ｃとを有するものである。
極低温流体貯蔵槽２ａは、例えば中空円筒状を有する密閉容器で、その内部に極低温の液状流体（例えば、液体酸素、液体窒素、液体アセチレン等）を貯蔵するものであり、その材料としては、例えば、ステンレス等の金属材料が使用されている。また、極低温流体貯蔵槽２ａは、その側部が蛇腹（ベローズ：bellows）で構成されている。この極低温流体貯蔵槽２ａの頂部側面には、極低温流体充填ライン７の一端部が接続（連結）されており、この極低温流体充填ライン７の他端部（極低温流体貯蔵槽２ａに接続されている一端部と反対側の端部）には、カプラ８が接続（連結）されている構成としてもよい。このカプラ８を、極低温流体供給源（図示せず）から延びる極低温流体充填ライン（図示せず）の一端部に接続（連結）されたカプラ（図示せず）と接続（連結）できるように構成することで、極低温流体供給源から極低温流体貯蔵槽２ａ内に、極低温の液状流体を充填（補充）できる。一方、この極低温流体貯蔵槽２ａの頂部上面には、第１の供給ライン３の一端部（より詳しくは、配管９の一端部）が接続（連結）されており、極低温流体貯蔵槽２ａの蛇腹が縮むことによって、極低温流体貯蔵槽２ａ内に貯蔵された極低温の液状流体が、第１の供給ライン３（より詳しくは、配管９）内に押し出され（送出され：吐出され）るようになっている。 The storage tank 2 has a cryogenic fluid storage tank 2a, an inner (inner) case 2b, and an outer (outer) case 2c.
The cryogenic fluid storage tank 2a is a sealed container having a hollow cylindrical shape, for example, and stores cryogenic liquid fluid (for example, liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid acetylene, etc.) therein, and the material thereof is as follows. For example, a metal material such as stainless steel is used. Further, the cryogenic fluid storage tank 2a is configured with bellows at the side thereof. One end of the cryogenic fluid filling line 7 is connected (connected) to the top side surface of the cryogenic fluid storage tank 2a, and the other end of the cryogenic fluid filling line 7 (in the cryogenic fluid storage tank 2a). The coupler 8 may be connected (coupled) to the end on the side opposite to the connected one end. The coupler 8 can be connected (coupled) to a coupler (not shown) connected (coupled) to one end of a cryogenic fluid filling line (not shown) extending from a cryogenic fluid supply source (not shown). With this configuration, the cryogenic fluid storage tank 2a can be filled (supplemented) with the cryogenic fluid from the cryogenic fluid supply source. On the other hand, one end of the first supply line 3 (more specifically, one end of the pipe 9) is connected (connected) to the top surface of the top of the cryogenic fluid storage tank 2a, and the cryogenic fluid storage tank 2a is connected. By contracting the bellows, the cryogenic liquid fluid stored in the cryogenic fluid storage tank 2a is pushed out (sent out: discharged) into the first supply line 3 (more specifically, the pipe 9). It has become so.

内部ケース２ｂは、例えば中空円筒状を有する密閉容器で、その内部に極低温流体貯蔵槽２ａを収容するものであり、その材料としては、例えば、ステンレス等の金属材料が使用されている。また、この内部ケース２ｂの頂部上面には、加圧ライン４の一端部（より詳しくは、配管１０の一端部）と、第２の供給ライン５の一端部（より詳しくは、配管１１の一端部）とが接続されており、加圧ライン４から極低温流体貯蔵槽２ａの外表面と内部ケース２ｂの内表面との間に形成された空間Ｓ１内に、低温のガス状流体（例えば、酸素ガス、窒素ガス、アセチレンガス等）が流入するようになっているとともに、空間Ｓ１内の低温のガス状流体は、第２の供給ライン５（より詳しくは、配管１１）内に流入するようになっている。   The inner case 2b is a sealed container having a hollow cylindrical shape, for example, and houses the cryogenic fluid storage tank 2a therein. As the material thereof, for example, a metal material such as stainless steel is used. Further, one end of the pressure line 4 (more specifically, one end of the pipe 10) and one end of the second supply line 5 (more specifically, one end of the pipe 11) are formed on the top surface of the top of the inner case 2b. In the space S1 formed between the outer surface of the cryogenic fluid storage tank 2a and the inner surface of the inner case 2b from the pressure line 4 (for example, a low-temperature gaseous fluid (for example, Oxygen gas, nitrogen gas, acetylene gas or the like) flows in, and the low-temperature gaseous fluid in the space S1 flows into the second supply line 5 (more specifically, the pipe 11). It has become.

外部ケース２ｃは、中空円筒状を有する密閉容器で、その内部に内部ケース２ｂを収容するものであり、その材料としては、例えば、高強度アルミニウム合金や、カーボンステンレス等の金属材料が使用されている。また、この外部ケース２ｃは、その内部が真空とされており、かつ、その内表面には、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）や、断熱材（図示せず）が貼られている。   The outer case 2c is a sealed container having a hollow cylindrical shape, and accommodates the inner case 2b therein. As a material thereof, for example, a metal material such as a high-strength aluminum alloy or carbon stainless steel is used. Yes. The outer case 2c has a vacuum inside, and a radiation shield plate (not shown) such as a copper plate or a heat insulating material (not shown) is pasted on the inner surface thereof. ing.

第１の供給ライン３は、配管９と、第１の熱交換器（第１のガス化手段）１２とを有するものである。
配管９は、その一端部が外部ケース２ｃおよび内部ケース２ｂを板厚方向に貫通して、極低温流体貯蔵槽２ａの頂部上面に接続されているとともに、その他端部が三方弁（安全弁）１３に接続（連結）されている。また、配管９の他端部側（三方弁１３の側の端部）には、第１の熱交換器１２が接続（連結）されている。この第１の熱交換器１２よりも上流側に位置する配管９（すなわち、貯蔵タンク２と第１の熱交換器１２との間に位置し、かつ、加圧ライン４の他端部（より詳しくは、配管１０の他端部）との接続部１４よりも下流側に位置する配管９）に、ベントバルブ（リリーフバルブ）１５が接続されて（取り付けられて）いてもよい。このベントバルブ１５は、極低温流体充填ライン７およびカプラ８を介して、極低温流体供給源から極低温流体貯蔵槽２ａ内に極低温の液状流体を充填する際に開放されるものであり、これにより、極低温流体供給源から極低温流体貯蔵槽２ａ内への極低温の液状流体の充填が、短時間で（よりスムーズに）行えるようになる。 The first supply line 3 has a pipe 9 and a first heat exchanger (first gasification means) 12.
One end of the pipe 9 penetrates the outer case 2c and the inner case 2b in the plate thickness direction and is connected to the top surface of the cryogenic fluid storage tank 2a, and the other end is a three-way valve (safety valve) 13. Connected (concatenated). The first heat exchanger 12 is connected (linked) to the other end side of the pipe 9 (the end on the three-way valve 13 side). Piping 9 located upstream of the first heat exchanger 12 (that is, located between the storage tank 2 and the first heat exchanger 12 and the other end of the pressurizing line 4 (from Specifically, a vent valve (relief valve) 15 may be connected (attached) to the pipe 9) located downstream of the connecting portion 14 with the other end portion of the pipe 10). The vent valve 15 is opened when the cryogenic fluid storage tank 2a is filled with the cryogenic liquid fluid from the cryogenic fluid supply source via the cryogenic fluid filling line 7 and the coupler 8. Thereby, the cryogenic fluid storage tank 2a can be filled with the cryogenic fluid from the cryogenic fluid supply source in a short time (smoothly).

第１の熱交換器１２は、極低温流体貯蔵槽２ａから送出され、配管９を介して導かれた極低温の液状流体を気化（あるいは加熱）してガス化（気化）するものであり、第１の熱交換器１２でガス化された常温のガス状流体（例えば、酸素ガス、窒素ガス、アセチレンガス等）は、配管９を介して三方弁１３に導かれる（供給される）ようになっている。   The first heat exchanger 12 vaporizes (or heats) and gasifies (vaporizes) a cryogenic liquid fluid sent from the cryogenic fluid storage tank 2a and guided through the pipe 9. A room-temperature gaseous fluid (for example, oxygen gas, nitrogen gas, acetylene gas, etc.) gasified by the first heat exchanger 12 is guided (supplied) to the three-way valve 13 via the pipe 9. It has become.

加圧ライン４は、配管１０と、第２の熱交換器（第２のガス化手段）１６とを有するものである。
配管１０は、その一端部が外部ケース２ｃを板厚方向に貫通して、内部ケース２ｂの頂部上面に接続されているとともに、その他端部が接続部１４のところで配管９に接続（連結）されている。また、第２の熱交換器１６よりも上流側に位置する配管１０（すなわち、第２の熱交換器１６と接続部１４との間に位置する配管１０）には、チェックバルブ（逆止弁）１７が接続されて（取り付けられて）いる。このチェックバルブ１７は、第２の熱交換器１６から接続部１４への流体（より詳しくは、低温のガス状流体（例えば、酸素ガス、窒素ガス、アセチレンガス等））の逆流を防止するものである。さらに、第２の熱交換器１６よりも下流側に位置する配管１０（すなわち、第２の熱交換器１６と貯蔵タンク２との間に位置する配管１０）には、バルブ（開閉弁）１８が接続されて（取り付けられて）いる。このバルブ１８は、使用者の要求（すなわち、使用者が常温のガス状流体をどれくらい必要としているか）に応じて、制御装置（図示せず）により自動的に開閉されるものである。 The pressurization line 4 has a pipe 10 and a second heat exchanger (second gasification means) 16.
One end of the pipe 10 penetrates the outer case 2 c in the plate thickness direction and is connected to the top surface of the top of the inner case 2 b, and the other end is connected (coupled) to the pipe 9 at the connection portion 14. ing. In addition, a check valve (check valve) is provided in the pipe 10 positioned upstream of the second heat exchanger 16 (that is, the pipe 10 positioned between the second heat exchanger 16 and the connection portion 14). ) 17 is connected (attached). This check valve 17 prevents backflow of fluid (more specifically, low-temperature gaseous fluid (for example, oxygen gas, nitrogen gas, acetylene gas, etc.)) from the second heat exchanger 16 to the connection portion 14. It is. Furthermore, a valve (open / close valve) 18 is provided in the pipe 10 positioned downstream of the second heat exchanger 16 (that is, the pipe 10 positioned between the second heat exchanger 16 and the storage tank 2). Is connected (attached). The valve 18 is automatically opened and closed by a control device (not shown) in accordance with a user's request (that is, how much the user needs a room-temperature gaseous fluid).

第２の熱交換器１６は、極低温流体貯蔵槽２ａにより昇圧され、配管１０を介して導かれた極低温の液状流体を気化（あるいは加熱）してガス化（気化）するものであり、第２の熱交換器１６でガス化された低温のガス状流体は、配管１０を介して空間Ｓ１内に導かれる（供給される）ようになっている。低温のガス状流体は、例えば極低温の液状流体と同程度（好適例として温度差５度以下）とすることによりさらに好ましい結果を得られる。   The second heat exchanger 16 is pressurized by the cryogenic fluid storage tank 2a, and vaporizes (or heats) and gasifies (vaporizes) the cryogenic liquid fluid introduced through the pipe 10. The low-temperature gaseous fluid gasified by the second heat exchanger 16 is guided (supplied) into the space S <b> 1 via the pipe 10. A more preferable result can be obtained by setting the low temperature gaseous fluid to, for example, the same level as a cryogenic liquid fluid (preferably a temperature difference of 5 degrees or less).

第２の供給ライン５は、配管１１と、第３の熱交換器（加熱手段）１９とを有するものである。
配管１１は、その一端部が外部ケース２ｃを板厚方向に貫通して、内部ケース２ｂの頂部上面に接続され、その他端部が三方弁１３に接続（連結）されているとともに、配管１１の他端部側（三方弁１３の側の端部）には、第３の熱交換器１９が接続（連結）されている。また、第３の熱交換器１９よりも上流側に位置する配管１１（すなわち、第３の熱交換器１９と貯蔵タンク２との間に位置する配管１１）には、チェックバルブ１７が接続されて（取り付けられて）いる。このチェックバルブ１７は、第３の熱交換器１９から空間Ｓ１内への流体（より詳しくは、常温のガス状流体（例えば、酸素ガス、窒素ガス、アセチレンガス等））の逆流を防止するものである。 The second supply line 5 includes a pipe 11 and a third heat exchanger (heating means) 19.
One end of the pipe 11 penetrates the outer case 2 c in the thickness direction, is connected to the top surface of the top of the inner case 2 b, and the other end is connected (coupled) to the three-way valve 13. A third heat exchanger 19 is connected (coupled) to the other end side (the end on the three-way valve 13 side). In addition, a check valve 17 is connected to the pipe 11 located upstream of the third heat exchanger 19 (that is, the pipe 11 located between the third heat exchanger 19 and the storage tank 2). (Attached). This check valve 17 prevents backflow of fluid (more specifically, gaseous fluid at normal temperature (for example, oxygen gas, nitrogen gas, acetylene gas)) from the third heat exchanger 19 into the space S1. It is.

第３の熱交換器１９は、空間Ｓ１内から配管１１を介して導かれた（供給された）低温のガス状流体を昇温（あるいは加熱）して常温のガス状流体にするものであり、第３の熱交換器１９で昇温された常温のガス状流体は、配管１１を介して三方弁１３に導かれる（供給される）ようになっている。   The third heat exchanger 19 heats (or heats) a low-temperature gaseous fluid introduced (supplied) from the space S1 through the pipe 11 into a room-temperature gaseous fluid. The room-temperature gaseous fluid heated by the third heat exchanger 19 is guided (supplied) to the three-way valve 13 via the pipe 11.

三方弁１３は、配管９と第１のガス供給ライン６（より詳しくは、配管２０）とを連通する第１の流路（図示せず）と、この第１の流路を開閉する第１のバルブ（図示せず）と、配管１１と第１のガス供給ライン６（より詳しくは、配管２０）とを連通する第２の流路（図示せず）と、この第２の流路を開閉する第２のバルブ（図示せず）とを備え、これら第１のバルブおよび第２のバルブはそれぞれ、使用者の要求（すなわち、使用者が常温のガス状流体をどれくらい必要としているか）に応じて、制御装置（図示せず）により自動的に開閉されるようになっている。例えば、使用者が常温のガス状流体を多量に必要としてる場合には、第１のバルブが全開、第２のバルブが全閉（または微開）となり、使用者が常温のガス状流体をあまり必要としていない場合には、第１のバルブが全閉、第２のバルブが全開となるように調整される。   The three-way valve 13 includes a first flow path (not shown) that connects the pipe 9 and the first gas supply line 6 (more specifically, the pipe 20), and a first flow path that opens and closes the first flow path. Valve (not shown), a second flow path (not shown) communicating the pipe 11 and the first gas supply line 6 (more specifically, the pipe 20), and the second flow path A second valve (not shown) that opens and closes, each of these first and second valves at the user's requirement (ie, how much room temperature gaseous fluid is required by the user). In response, it is automatically opened and closed by a control device (not shown). For example, when the user needs a large amount of room temperature gaseous fluid, the first valve is fully opened and the second valve is fully closed (or slightly opened), so that the user can use the room temperature gaseous fluid. If it is not so necessary, adjustment is made so that the first valve is fully closed and the second valve is fully open.

第１のガス供給ライン６は、例えば、以下に説明する配管２０と、流量調整弁（図示せず）とを備えていてもよい。
配管２０は、その一端部が三方弁１３に接続（連結）されているとともに、その他端部が流量調整弁に接続（連結）されている。また、配管２０の途中には、接続部（図示せず）を介して第２のガス供給ライン（図示せず）の一端部が接続（連結）されており、この第２のガス供給ラインの他端部には、コネクタ（図示せず）が接続（連結）されている。このコネクタは、ガス状流体貯蔵槽（図示せず）から延びるガス状流体供給ライン（図示せず）の一端部に接続（連結）されたコネクタ（図示せず）と接続（連結）できるように構成されており、ガス状流体貯蔵槽から使用者に直接、常温のガス状流体（例えば、酸素ガス、窒素ガス、アセチレンガス等）を供給できるようになっている。 The first gas supply line 6 may include, for example, a pipe 20 described below and a flow rate adjustment valve (not shown).
One end of the pipe 20 is connected (coupled) to the three-way valve 13, and the other end is connected (coupled) to the flow rate adjusting valve. In addition, one end of a second gas supply line (not shown) is connected (connected) to the middle of the pipe 20 via a connection part (not shown). A connector (not shown) is connected (coupled) to the other end. This connector can be connected (connected) to a connector (not shown) connected (connected) to one end of a gaseous fluid supply line (not shown) extending from a gaseous fluid storage tank (not shown). It is configured, and a normal temperature gaseous fluid (for example, oxygen gas, nitrogen gas, acetylene gas, etc.) can be supplied directly to the user from the gaseous fluid storage tank.

流量調整弁は、使用者に供給される常温のガス状流体の流量を調整するバルブであり、使用者の要求（すなわち、使用者が常温のガス状流体をどれくらい必要としているか）に応じて、制御装置（図示せず）により自動的に開閉されるものである。   The flow rate adjusting valve is a valve that adjusts the flow rate of the gaseous fluid at normal temperature supplied to the user, and according to the user's request (that is, how much gaseous fluid the user needs), It is automatically opened and closed by a control device (not shown).

本実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置１によれば、空間Ｓ１内に導かれた低温のガス状流体により極低温流体貯蔵槽２ａの蛇腹が縮み、極低温流体貯蔵槽２ａ内に貯蔵された極低温の液状流体が第１の供給ライン３内に送出されて、第１の熱交換器１２、または第２の熱交換器１６および第３の熱交換器１９で完全にガス化された後、使用者に供給されることとなる。すなわち、極低温流体貯蔵槽２ａから第１の供給ライン３には、極低温の液状流体が送出され、使用者には、常温のガス状流体が供給されることとなる。
これにより、極低温流体貯蔵および送出装置１がどのような状態（例えば、極低温流体貯蔵槽２ａの天地が逆さまになった状態、あるいは重力の何倍もの力が作用するような状態、もしくは無重力の状態）に置かれたとしても、極低温流体貯蔵槽２ａから第１の供給ライン３に極低温の液状流体を送出することができるとともに、使用者に常温のガス状流体を供給することができる。 According to the cryogenic fluid storage and delivery device 1 according to the present embodiment, the bellows of the cryogenic fluid storage tank 2a is contracted by the low-temperature gaseous fluid introduced into the space S1, and stored in the cryogenic fluid storage tank 2a. The cryogenic liquid fluid thus produced is fed into the first supply line 3 and completely gasified by the first heat exchanger 12 or the second heat exchanger 16 and the third heat exchanger 19. After that, it will be supplied to the user. That is, a cryogenic liquid fluid is delivered from the cryogenic fluid storage tank 2a to the first supply line 3, and a gaseous fluid at ordinary temperature is supplied to the user.
As a result, the cryogenic fluid storage and delivery device 1 is in any state (for example, a state in which the top of the cryogenic fluid storage tank 2a is turned upside down, a state in which a force many times the gravity acts, or weightlessness) The cryogenic fluid storage tank 2a can deliver the cryogenic liquid fluid to the first supply line 3 and supply the user with a gaseous fluid at ordinary temperature. it can.

また、外部ケース２ｃの内部は真空とされ、かつ、空間Ｓ１内は低温のガス状流体で満たされていることとなるので、外部ケース２ｃから極低温流体貯蔵槽２ａへの熱の伝達を遮断することができて、極低温流体貯蔵槽２ａ内に貯蔵された極低温の液状流体のボイルオフ（気化）を防止することができる。   Further, since the inside of the outer case 2c is evacuated and the space S1 is filled with a low-temperature gaseous fluid, heat transfer from the outer case 2c to the cryogenic fluid storage tank 2a is cut off. Therefore, boil-off (vaporization) of the cryogenic liquid fluid stored in the cryogenic fluid storage tank 2a can be prevented.

さらに、空間Ｓ１内に供給された低温のガス状流体のガス圧が、極低温流体貯蔵槽２ａから前記極低温の液状流体に圧力を加えて液体のまま送出する際の動力として利用されるので、極低温流体貯蔵槽２ａから前記極低温の液状流体に圧力を加えて液体のまま送出する際の動力源を不要とすることができて、装置全体の小型化を図ることができる。   Furthermore, since the gas pressure of the low-temperature gaseous fluid supplied in the space S1 is used as power when applying pressure to the cryogenic liquid fluid from the cryogenic fluid storage tank 2a and sending it out as a liquid. The power source for applying pressure to the cryogenic liquid fluid from the cryogenic fluid storage tank 2a and delivering it as a liquid can be eliminated, and the entire apparatus can be downsized.

さらにまた、空間Ｓ１内を通過した低温のガス状流体が、第３の熱交換器１９を通って使用者に供給されることとなる。すなわち、極低温流体貯蔵槽２ａから送出された液状流体のすべてが、ガス化された後に使用者に供給されることとなる。
これにより、極低温流体貯蔵槽２ａに貯蔵された液状流体を無駄なく消費することができて、装置全体の小型化を図ることができるとともに、長時間携行して使用することができる。 Furthermore, the low-temperature gaseous fluid that has passed through the space S <b> 1 is supplied to the user through the third heat exchanger 19. That is, all of the liquid fluid delivered from the cryogenic fluid storage tank 2a is supplied to the user after being gasified.
Thereby, the liquid fluid stored in the cryogenic fluid storage tank 2a can be consumed without waste, the entire apparatus can be reduced in size, and can be carried and used for a long time.

さらにまた、極低温流体貯蔵槽２ａ内には、極低温の液状流体が貯蔵され、使用者は、この極低温の液状流体をガス化して使用することとなるので、装置全体の小型化を図ることができるとともに、長時間携行して使用することができる。   Furthermore, since the cryogenic liquid fluid is stored in the cryogenic fluid storage tank 2a and the user gasifies and uses the cryogenic liquid fluid, the entire apparatus is reduced in size. Can be used for a long time.

本発明に係る極低温流体貯蔵および送出装置の第２実施形態について、図２を参照しながら説明する。
図２は本実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置の概略構成図である。
本実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置３１は、貯蔵タンク２の代わりに貯蔵タンク３２を備えているという点で上述した第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上述した第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。 A second embodiment of the cryogenic fluid storage and delivery device according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the cryogenic fluid storage and delivery device according to the present embodiment.
The cryogenic fluid storage and delivery device 31 according to this embodiment is different from that of the first embodiment described above in that a storage tank 32 is provided instead of the storage tank 2. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.

貯蔵タンク３２は、極低温流体貯蔵槽３２ａと、内部（内側）ケース２ｂと、外部（外側）ケース２ｃとを有するものである。
極低温流体貯蔵槽３２ａは、ピストン３３と、シリンダブロック３４と有し、ピストンポンプとしても機能する密閉容器で、その内部（すなわち、ピストン３３の一端面（図２において上側の端面）とシリンダ３４ａとで囲まれた空間内）に極低温の液状流体（例えば、液体酸素、液体窒素、液体アセチレン等）を貯蔵するものであり、その材料としては、例えば、ステンレス等の金属材料が使用されている。
ピストン３３は、シリンダブロック３４の内部に形成されたシリンダ３４ａ内に往復動可能に収容された概略円筒状を呈する部材であり、ピストン３３の外周面（すなわち、シリンダ３４ａの内周面（シリンダ壁）と対向する面）には、リング溝（図示せず）が形成されているとともに、このリング溝内にはピストンリング（図示せず）が配置されている。
シリンダブロック３４は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ３４ａを有する部材である。シリンダブロック３４の頂部側面には、極低温流体充填ライン７の一端部が接続（連結）されており、この極低温流体充填ライン７の他端部（シリンダブロック３４に接続されている一端部と反対側の端部）には、カプラ８が接続（連結）されている。また、このカプラ８は、極低温流体供給源（図示せず）から延びる極低温流体充填ライン（図示せず）の一端部に接続（連結）されたカプラ（図示せず）と接続（連結）できるように構成されており、極低温流体供給源から極低温流体貯蔵槽３２ａ内に、極低温の液状流体を充填（補充）できるようになっている。一方、このシリンダブロック３４の頂部上面には、第１の供給ライン３の一端部（より詳しくは、配管９の一端部）が接続（連結）されており、加圧ライン４から極低温流体貯蔵槽３２ａの外表面と内部ケース２ｂの内表面との間に形成された空間Ｓ１内に、低温のガス状流体（例えば、酸素ガス、窒素ガス、アセチレンガス等）が流入することによりピストン３３が移動して（押し上げられて）、極低温流体貯蔵槽３２ａ内に貯蔵された極低温の液状流体が、第１の供給ライン３（より詳しくは、配管９）内に押し出され（送出され：吐出され）るようになっている。
なお、図２中の符号３５は、ピストン３３を一方向（図２において上方向）または他方向（図２において下方向）に付勢する付勢部材（例えば、バネ）である。 The storage tank 32 has a cryogenic fluid storage tank 32a, an inner (inner) case 2b, and an outer (outer) case 2c.
The cryogenic fluid storage tank 32a has a piston 33 and a cylinder block 34, and is a sealed container that also functions as a piston pump. The inside thereof (that is, one end surface of the piston 33 (the upper end surface in FIG. 2) and the cylinder 34a). And a cryogenic liquid fluid (for example, liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid acetylene, etc.) is stored in the space surrounded by and, for example, a metal material such as stainless steel is used. Yes.
The piston 33 is a member having a substantially cylindrical shape that is accommodated in a cylinder 34a formed inside the cylinder block 34 so as to be able to reciprocate. The piston 33 has an outer peripheral surface (that is, an inner peripheral surface of the cylinder 34a (cylinder wall)). ) Is formed with a ring groove (not shown), and a piston ring (not shown) is disposed in the ring groove.
The cylinder block 34 is a member having an approximately hollow cylindrical cylinder 34a therein. One end of the cryogenic fluid filling line 7 is connected (connected) to the top side surface of the cylinder block 34, and the other end of the cryogenic fluid filling line 7 (one end connected to the cylinder block 34 and The coupler 8 is connected (coupled) to the opposite end. The coupler 8 is connected (coupled) to a coupler (not shown) connected (coupled) to one end of a cryogenic fluid filling line (not shown) extending from a cryogenic fluid supply source (not shown). The cryogenic fluid storage tank 32a can be filled (supplemented) with a cryogenic liquid fluid from a cryogenic fluid supply source. On the other hand, one end portion of the first supply line 3 (more specifically, one end portion of the pipe 9) is connected (connected) to the top surface of the top of the cylinder block 34. A low-temperature gaseous fluid (for example, oxygen gas, nitrogen gas, acetylene gas, etc.) flows into the space S1 formed between the outer surface of the tank 32a and the inner surface of the inner case 2b. The cryogenic liquid fluid that has moved (pushed up) and stored in the cryogenic fluid storage tank 32a is pushed out (sent out: discharged) into the first supply line 3 (more specifically, the pipe 9). Be).
2 denotes a biasing member (for example, a spring) that biases the piston 33 in one direction (upward in FIG. 2) or the other direction (downward in FIG. 2).

本実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置３１によれば、空間Ｓ１内に導かれた低温のガス状流体により、極低温流体貯蔵槽３２ａ内に貯蔵された極低温の液状流体が圧縮（加圧）される方向にピストン３３が移動し、極低温流体貯蔵槽３２ａ内に貯蔵された極低温の液状流体が第１の供給ライン３内に送出されて、第１の熱交換器１２、または第２の熱交換器１６および第３の熱交換器１９で完全にガス化された後、使用者に供給されることとなる。すなわち、極低温流体貯蔵槽３２ａから第１の供給ライン３には、極低温の液状流体が送出され、使用者には、常温のガス状流体が供給されることとなる。
これにより、極低温流体貯蔵および送出装置３１がどのような状態（例えば、極低温流体貯蔵槽３２ａの天地が逆さまになった状態、あるいは重力の何倍もの力が作用するような状態、もしくは無重力の状態）に置かれたとしても、極低温流体貯蔵槽３２ａから第１の供給ライン３に極低温の液状流体を送出することができるとともに、使用者に常温のガス状流体を供給することができる。
その他の作用効果は、上述した第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 and delivery device 31 according to the present embodiment, the cryogenic liquid fluid stored in the cryogenic fluid storage tank 32a is compressed by the low temperature gaseous fluid introduced into the space S1 ( The piston 33 moves in the direction in which the pressure is applied), and the cryogenic liquid fluid stored in the cryogenic fluid storage tank 32a is sent into the first supply line 3, and the first heat exchanger 12, Alternatively, after being completely gasified by the second heat exchanger 16 and the third heat exchanger 19, it is supplied to the user. That is, a cryogenic liquid fluid is delivered from the cryogenic fluid storage tank 32a to the first supply line 3, and a gaseous fluid at ordinary temperature is supplied to the user.
As a result, the cryogenic fluid storage and delivery device 31 is in any state (for example, a state in which the top of the cryogenic fluid storage tank 32a is turned upside down, a state in which a force many times the gravity acts, or weightlessness) The cryogenic fluid storage tank 32a can deliver the cryogenic liquid fluid to the first supply line 3 and can supply the user with the gaseous fluid at room temperature. it can.
Other functions and effects are the same as those of the above-described first embodiment, and thus description thereof is omitted here.

本発明に係る極低温流体貯蔵および送出装置の第３実施形態について、図３を参照しながら説明する。
図３は本実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置の概略構成図である。
本実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置４１は、貯蔵タンク２の代わりに貯蔵タンク４２を備えているという点で上述した第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上述した第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。 A third embodiment of the cryogenic fluid storage and delivery device according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a cryogenic fluid storage and delivery device according to this embodiment.
The cryogenic fluid storage and delivery device 41 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment described above in that a storage tank 42 is provided instead of the storage tank 2. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.

貯蔵タンク４２は、極低温流体貯蔵槽４２ａと、内部（内側）ケース２ｂと、外部（外側）ケース２ｃとを有するものである。
極低温流体貯蔵槽４２ａは、中空円筒状を有する容器で、その内部に極低温の液状流体（例えば、液体酸素、液体窒素、液体アセチレン等）を貯蔵するものであり、その材料としては、例えば、ステンレス等の金属材料が使用されている。また、極低温流体貯蔵槽４２ａの内部には、その内部空間を上下に二分する（区画する）膜４３が設けられており、この膜４３よりも下方に位置する極低温流体貯蔵槽４２ａの側面および底面には、板厚方向に貫通する孔４４が多数設けられて（形成されて）いる。そして、膜４３よりも下方に位置する極低温流体貯蔵槽４２ａの側面には、極低温流体充填ライン７の一端部が接続（連結）されており、この極低温流体充填ライン７の他端部（極低温流体貯蔵槽４２ａに接続されている一端部と反対側の端部）には、カプラ８が接続（連結）されている。また、このカプラ８は、極低温流体供給源（図示せず）から延びる極低温流体充填ライン（図示せず）の一端部に接続（連結）されたカプラ（図示せず）と接続（連結）できるように構成されており、極低温流体供給源から極低温流体貯蔵槽４２ａ内に、極低温の液状流体を充填（補充）できるようになっている。一方、内部ケース２ｂおよび外部ケース２ｃの頂部側面には、第１の供給ライン３の一端部（より詳しくは、配管９の一端部）が接続（連結）されており、加圧ライン４から極低温流体貯蔵槽４２ａ内の膜４３よりも上方に位置する空間Ｓ３内に、低温のガス状流体（例えば、酸素ガス、窒素ガス、アセチレンガス等）が流入することにより膜４３が膨らんで（押し下げられて）、貯蔵タンク４２内に貯蔵された極低温の液状流体が、孔４４および空間Ｓ２内を通って第１の供給ライン３（より詳しくは、配管９）内に押し出され（送出され：吐出され）るようになっている。 The storage tank 42 has a cryogenic fluid storage tank 42a, an inner (inner) case 2b, and an outer (outer) case 2c.
The cryogenic fluid storage tank 42a is a container having a hollow cylindrical shape, and stores therein a cryogenic liquid fluid (for example, liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid acetylene, etc.). Metal materials such as stainless steel are used. The cryogenic fluid storage tank 42 a is provided with a film 43 that bisects (divides) the internal space vertically, and the side surface of the cryogenic fluid storage tank 42 a positioned below the film 43. A large number of holes 44 penetrating in the thickness direction are provided (formed) on the bottom surface. One end of the cryogenic fluid filling line 7 is connected (connected) to the side surface of the cryogenic fluid storage tank 42 a located below the membrane 43, and the other end of the cryogenic fluid filling line 7 is connected. The coupler 8 is connected (linked) to (the end opposite to the one end connected to the cryogenic fluid storage tank 42a). The coupler 8 is connected (coupled) to a coupler (not shown) connected (coupled) to one end of a cryogenic fluid filling line (not shown) extending from a cryogenic fluid supply source (not shown). The cryogenic fluid storage tank 42a can be filled (supplemented) with a cryogenic liquid fluid from a cryogenic fluid supply source. On the other hand, one end of the first supply line 3 (more specifically, one end of the pipe 9) is connected (connected) to the top side surfaces of the inner case 2b and the outer case 2c. The low temperature gaseous fluid (for example, oxygen gas, nitrogen gas, acetylene gas, etc.) flows into the space S3 located above the film 43 in the low temperature fluid storage tank 42a, and the film 43 expands (presses down). The cryogenic liquid fluid stored in the storage tank 42 is pushed out (sent out) through the hole 44 and the space S2 and into the first supply line 3 (more specifically, the pipe 9). Discharged).

本実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置４１によれば、空間Ｓ３内に導かれた低温のガス状流体により、極低温流体貯蔵槽４２ａ内に貯蔵された極低温の液状流体が圧縮（加圧）される方向に膜４３が膨らんで、極低温流体貯蔵槽４２ａ内に貯蔵された極低温の液状流体が孔４４および空間Ｓ２内を通って第１の供給ライン３内に送出されて、第１の熱交換器１２、または第２の熱交換器１６および第３の熱交換器１９で完全にガス化された後、使用者に供給されることとなる。すなわち、貯蔵タンク４２から第１の供給ライン３には、極低温の液状流体が送出され、使用者には、常温のガス状流体が供給されることとなる。
これにより、極低温流体貯蔵および送出装置４１がどのような状態（例えば、貯蔵タンク４２の天地が逆さまになった状態、あるいは重力の何倍もの力が作用するような状態、もしくは無重力の状態）に置かれたとしても、貯蔵タンク４２から第１の供給ライン３に極低温の液状流体を送出することができるとともに、使用者に常温のガス状流体を供給することができる。
その他の作用効果は、上述した第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 and delivery device 41 according to the present embodiment, the cryogenic liquid fluid stored in the cryogenic fluid storage tank 42a is compressed by the low temperature gaseous fluid introduced into the space S3 ( The membrane 43 swells in the direction in which the pressure is applied, and the cryogenic liquid fluid stored in the cryogenic fluid storage tank 42a passes through the hole 44 and the space S2 and is sent into the first supply line 3. The first heat exchanger 12 or the second heat exchanger 16 and the third heat exchanger 19 are completely gasified and then supplied to the user. That is, a cryogenic liquid fluid is sent from the storage tank 42 to the first supply line 3, and a normal temperature gaseous fluid is supplied to the user.
As a result, the cryogenic fluid storage and delivery device 41 is in any state (for example, a state in which the top of the storage tank 42 is turned upside down, a state in which many times the force of gravity acts, or a state in which there is no gravity). Even if it is placed in the storage tank 42, the cryogenic liquid fluid can be sent from the storage tank 42 to the first supply line 3, and the normal temperature gaseous fluid can be supplied to the user.
Other functions and effects are the same as those of the above-described first embodiment, and thus description thereof is omitted here.

本発明に係る極低温流体貯蔵および送出装置の第４実施形態について、図４を参照しながら説明する。
図４は本実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置の概略構成図である。
本実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置５１は、貯蔵タンク２の代わりに貯蔵タンク５２を備えているという点で上述した第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上述した第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。 A fourth embodiment of the cryogenic fluid storage and delivery device according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a cryogenic fluid storage and delivery device according to the present embodiment.
The cryogenic fluid storage and delivery device 51 according to this embodiment is different from that of the first embodiment described above in that a storage tank 52 is provided instead of the storage tank 2. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.

貯蔵タンク５２は、極低温流体貯蔵槽５２ａと、内部（内側）ケース２ｂと、外部（外側）ケース２ｃとを有するものである。
極低温流体貯蔵槽５２ａは、中空円筒状を有する密閉容器で、その内部に極低温の液状流体（例えば、液体酸素、液体窒素、液体アセチレン等）を貯蔵するものであり、その材料としては、例えば、ステンレス等の金属材料が使用されている。また、極低温流体貯蔵槽５２ａの内部には、その内部空間を上下に二分する（区画する）膜５３が設けられており、この膜５３よりも下方に位置する極低温流体貯蔵槽５２ａの内部には、中空糸膜からなる複数本のチューブ（管）５４が設けられている。そして、膜５３よりも下方に位置する極低温流体貯蔵槽５２ａの側面には、極低温流体充填ライン７の一端部が接続（連結）されており、この極低温流体充填ライン７の他端部（極低温流体貯蔵槽５２ａに接続されている一端部と反対側の端部）には、カプラ８が接続（連結）されている。また、このカプラ８は、極低温流体供給源（図示せず）から延びる極低温流体充填ライン（図示せず）の一端部に接続（連結）されたカプラ（図示せず）と接続（連結）できるように構成されており、極低温流体供給源から極低温流体貯蔵槽５２ａ内に、極低温の液状流体を充填（補充）できるようになっている。一方、極低温流体貯蔵槽５２ａの側面には、第１の供給ライン３の一端部（より詳しくは、配管９の一端部）が接続（連結）されており、加圧ライン４から極低温流体貯蔵槽５２ａ内の膜５３よりも上方に位置する空間Ｓ３内に、低温のガス状流体（例えば、酸素ガス、窒素ガス、アセチレンガス等）が流入することにより膜５３が膨らんで（押し下げられて）、極低温流体貯蔵槽５２ａ内に貯蔵された極低温の液状流体が、チューブ５４内に押し込まれた後、第１の供給ライン３（より詳しくは、配管９）内に押し出され（送出され：吐出され）るようになっている。 The storage tank 52 includes a cryogenic fluid storage tank 52a, an inner (inner) case 2b, and an outer (outer) case 2c.
The cryogenic fluid storage tank 52a is a sealed container having a hollow cylindrical shape, and stores cryogenic liquid fluid (for example, liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid acetylene, etc.) in the inside thereof. For example, a metal material such as stainless steel is used. The cryogenic fluid storage tank 52 a is provided with a film 53 that bisects (divides) the internal space into the upper and lower parts, and the inside of the cryogenic fluid storage tank 52 a positioned below the film 53. Are provided with a plurality of tubes (tubes) 54 made of hollow fiber membranes. One end of the cryogenic fluid filling line 7 is connected (connected) to the side surface of the cryogenic fluid storage tank 52 a located below the membrane 53, and the other end of the cryogenic fluid filling line 7 is connected. The coupler 8 is connected (linked) to (an end portion opposite to the one end portion connected to the cryogenic fluid storage tank 52a). The coupler 8 is connected (coupled) to a coupler (not shown) connected (coupled) to one end of a cryogenic fluid filling line (not shown) extending from a cryogenic fluid supply source (not shown). The cryogenic fluid storage tank 52a can be filled (supplemented) with a cryogenic liquid fluid from a cryogenic fluid supply source. On the other hand, one end of the first supply line 3 (more specifically, one end of the pipe 9) is connected (connected) to the side surface of the cryogenic fluid storage tank 52a. A low-temperature gaseous fluid (for example, oxygen gas, nitrogen gas, acetylene gas, etc.) flows into the space S3 located above the film 53 in the storage tank 52a, so that the film 53 expands (is pushed down). ) After the cryogenic liquid fluid stored in the cryogenic fluid storage tank 52a is pushed into the tube 54, it is pushed out (sent out) into the first supply line 3 (more specifically, the pipe 9). : Discharged).

本実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置５１によれば、空間Ｓ３内に導かれた低温のガス状流体により、極低温流体貯蔵槽５２ａ内に貯蔵された極低温の液状流体が圧縮（加圧）される方向に膜５３が移動し、貯蔵タンク５２内に貯蔵された極低温の液状流体が第１の供給ライン３内に送出されて、第１の熱交換器１２、または第２の熱交換器１６および第３の熱交換器１９で完全にガス化された後、使用者に供給されることとなる。すなわち、貯蔵タンク５２から第１の供給ライン３には、極低温の液状流体が送出され、使用者には、常温のガス状流体が供給されることとなる。
これにより、極低温流体貯蔵および送出装置５１がどのような状態（例えば、貯蔵タンク５２の天地が逆さまになった状態、あるいは重力の何倍もの力が作用するような状態、もしくは無重力の状態）に置かれたとしても、貯蔵タンク５２から第１の供給ライン３に極低温の液状流体を送出することができるとともに、使用者に常温のガス状流体を供給することができる。
その他の作用効果は、上述した第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 and delivery device 51 according to the present embodiment, the cryogenic liquid fluid stored in the cryogenic fluid storage tank 52a is compressed by the low temperature gaseous fluid introduced into the space S3 ( The membrane 53 moves in the direction in which the pressure is applied, and the cryogenic liquid fluid stored in the storage tank 52 is sent into the first supply line 3, and the first heat exchanger 12 or second The gas is completely gasified by the heat exchanger 16 and the third heat exchanger 19 and then supplied to the user. That is, a cryogenic liquid fluid is sent from the storage tank 52 to the first supply line 3, and a normal temperature gaseous fluid is supplied to the user.
As a result, the cryogenic fluid storage and delivery device 51 is in any state (for example, a state in which the storage tank 52 is turned upside down, a state in which a force many times the gravity acts, or a state in which there is no gravity). Even if it is placed in the storage tank 52, the cryogenic liquid fluid can be sent from the storage tank 52 to the first supply line 3, and the gaseous fluid at room temperature can be supplied to the user.
Other functions and effects are the same as those of the above-described first embodiment, and thus description thereof is omitted here.

なお、上述した実施形態では、貯蔵タンクと、第１の供給ラインと、加圧ラインと、第２の供給ラインと、第１のガス供給ラインとが、本体ケース内にそれぞれ一つずつ収容されたものについて説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、貯蔵タンクと、第１の供給ラインと、加圧ラインと、第２の供給ラインと、第１のガス供給ラインとを、本体ケース内にそれぞれ二つ以上備え、各貯蔵タンク内に別の極低温流体を貯蔵して使用することもできる。例えば、一つの貯蔵タンクに液体酸素が貯蔵され、もう一つの貯蔵タンクに液体窒素が貯蔵されている場合には、使用者に空気と略同じ成分の混合ガスを供給することができることとなる。また、一つの貯蔵タンクに液体酸素が貯蔵され、もう一つの貯蔵タンクに液体アセチレンが貯蔵されている場合には、使用者にガス溶接に必要な混合ガスを供給することができることとなる。   In the above-described embodiment, the storage tank, the first supply line, the pressurization line, the second supply line, and the first gas supply line are each stored in the main body case. However, the present invention is not limited to this, and a storage tank, a first supply line, a pressurization line, a second supply line, and a first gas supply line are provided. Can be used by storing two or more of them in the main body case and storing another cryogenic fluid in each storage tank. For example, when liquid oxygen is stored in one storage tank and liquid nitrogen is stored in another storage tank, the user can be supplied with a mixed gas having substantially the same components as air. Further, when liquid oxygen is stored in one storage tank and liquid acetylene is stored in the other storage tank, a mixed gas necessary for gas welding can be supplied to the user.

本発明の第１実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a cryogenic fluid storage and delivery device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the cryogenic fluid storage and delivery apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the cryogenic fluid storage and delivery apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る極低温流体貯蔵および送出装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the cryogenic fluid storage and delivery apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 極低温流体貯蔵および送出装置
２ａ 極低温流体貯蔵槽
２ｂ 内部ケース（ケース）
１２ 第１の熱交換器（第１のガス化手段）
１６ 第２の熱交換器（第２のガス化手段）
１９ 第３の熱交換器（加熱手段）
３１ 極低温流体貯蔵および送出装置
３２ａ 極低温流体貯蔵槽
４１ 極低温流体貯蔵および送出装置
４２ａ 極低温流体貯蔵槽
５１ 極低温流体貯蔵および送出装置
５２ａ 極低温流体貯蔵槽
Ｓ１ 空間 1 Cryogenic fluid storage and delivery device 2a Cryogenic fluid storage tank 2b Inner case
12 1st heat exchanger (1st gasification means)
16 2nd heat exchanger (2nd gasification means)
19 Third heat exchanger (heating means)
31 Cryogenic Fluid Storage and Delivery Device 32a Cryogenic Fluid Storage Tank 41 Cryogenic Fluid Storage and Delivery Device 42a Cryogenic Fluid Storage Tank 51 Cryogenic Fluid Storage and Delivery Device 52a Cryogenic Fluid Storage Tank S1 Space

Claims (5)

内部に極低温の液状流体を貯蔵するとともに、前記極低温の液状流体に圧力を加えて液体のまま送出する機構を有する極低温流体貯蔵槽と、
前記極低温流体貯蔵槽から送出された前記極低温の液状流体をガス化する第１のガス化手段とを備えてなることを特徴とする極低温流体貯蔵および送出装置。 A cryogenic fluid storage tank having a mechanism for storing a cryogenic liquid fluid therein and applying pressure to the cryogenic fluid fluid to deliver the liquid as it is,
A cryogenic fluid storage and delivery apparatus comprising: a first gasification means for gasifying the cryogenic liquid fluid delivered from the cryogenic fluid storage tank. 前記極低温流体貯蔵槽を収容するケースを備え、このケースの内周面と、前記極低温流体貯蔵槽の外周面との間に形成された空間内に、前記極低温流体貯蔵槽から送出された前記極低温の液状流体の一部をガス化する第２のガス化手段を通過した低温のガス状流体が供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の極低温流体貯蔵および送出装置。   A case for accommodating the cryogenic fluid storage tank, and is delivered from the cryogenic fluid storage tank into a space formed between an inner peripheral surface of the case and an outer peripheral surface of the cryogenic fluid storage tank. 2. The pole according to claim 1, wherein a low-temperature gaseous fluid that has passed through a second gasification means that gasifies a part of the cryogenic liquid fluid is supplied. Cryogenic fluid storage and delivery device. 前記低温のガス状流体のガス圧が、前記極低温流体貯蔵槽から前記極低温の液状流体に圧力を加えて液体のまま送出する際の動力として利用されることを特徴とする請求項２に記載の極低温流体貯蔵および送出装置。   The gas pressure of the low-temperature gaseous fluid is used as motive power when pressure is applied to the cryogenic liquid fluid from the cryogenic fluid storage tank and the liquid is sent out as a liquid. A cryogenic fluid storage and delivery device as described. 前記極低温流体貯蔵槽は少なくともその一部に可撓性もしくは変形性を有し、
前記低温のガス状流体のガス圧により前記極低温の液状流体に圧力を加えて液体のまま送出すると共に送出した液状流体の量に応じてその容積を減少するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の極低温流体貯蔵および送出装置。 The cryogenic fluid storage tank has flexibility or deformability in at least a part thereof,
Pressure is applied to the cryogenic liquid fluid by the gas pressure of the low temperature gaseous fluid and the liquid is sent out as a liquid, and the volume is reduced according to the amount of the delivered liquid fluid. A cryogenic fluid storage and delivery device according to claim 3. 前記空間内を通過した前記低温のガス状流体を加熱する加熱手段を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の極低温流体貯蔵および送出装置。   The cryogenic fluid storage and delivery device according to claim 2 or 3, further comprising heating means for heating the low temperature gaseous fluid that has passed through the space.
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