JP4969532B2 - Low temperature liquefied gas pressure pump - Google Patents
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Description
本発明は、低温液化ガス(例えば、液体水素や液化天然ガス)を圧送するために用いられる低温液化ガス昇圧ポンプに関するものである。 The present invention relates to a low-temperature liquefied gas pressure pump used for pumping low-temperature liquefied gas (for example, liquid hydrogen or liquefied natural gas).
低温液化ガスを圧送するために用いられる低温液化ガス昇圧ポンプとしては、例えば、特許文献1に開示されたものが知られている。
また、ポンプ効率を向上させる観点から、できるだけ多くの低温液化ガスが液体のままシリンダ内へ吸入され、圧縮されることが望ましい。そのため、近年では、液状の低温液化ガスがその内部に供給される円筒状の容器内にシリンダを収容し、シリンダが液状の低温液化ガスに浸漬した状態で運転されるシリンダ浸漬方式の低温液化ガス昇圧ポンプが提案されている。 Further, from the viewpoint of improving the pump efficiency, it is desirable that as much low-temperature liquefied gas as possible be sucked into the cylinder while being liquid and compressed. Therefore, in recent years, a cylinder-immersed low-temperature liquefied gas is operated in which a cylinder is housed in a cylindrical container into which liquid low-temperature liquefied gas is supplied, and the cylinder is immersed in the liquid low-temperature liquefied gas. A booster pump has been proposed.
しかしながら、低温液化ガス昇圧ポンプをシリンダ浸漬方式にした場合、運転時にシリンダ全体が液状の低温液化ガスに浸漬した状態にしなければならず、円筒状の容器を直立または斜めの状態に配置しなければならない。また、メンテナンス時には円筒状の容器を軸方向に抜き出す必要がある。そのため、円筒状の容器を直立の状態に配置した場合には、円筒状の容器の下方に作業用のスペースを確保しておかなければならず、高さ方向の寸法が大きくなってしまうといった問題点があった。一方、円筒状の容器を斜めの状態に配置した場合、メンテナンス時における作業性は向上するが、横方向あるいは幅方向の寸法が大きくなってしまうといった問題点があった。 However, when the low-temperature liquefied gas booster pump is immersed in the cylinder, the entire cylinder must be immersed in the liquid low-temperature liquefied gas during operation, and the cylindrical container must be placed upright or obliquely. Don't be. Further, it is necessary to pull out the cylindrical container in the axial direction during maintenance. Therefore, when the cylindrical container is placed in an upright state, a working space must be secured below the cylindrical container, and the height dimension becomes large. There was a point. On the other hand, when the cylindrical container is arranged in an oblique state, the workability during maintenance is improved, but there is a problem that the dimensions in the lateral direction or the width direction become large.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、装置全体の小型化を図ることができ、かつ、メンテナンス時における作業性を向上させることができる高効率の低温液化ガス昇圧ポンプ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 provides a high-efficiency low-temperature liquefied gas booster pump capable of reducing the size of the entire apparatus and improving workability during maintenance. For the purpose.
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。
本発明に係る低温液化ガス昇圧ポンプは、シリンダと、このシリンダ内を往復動するピストンと、その内部に前記シリンダを収容するとともに、液状の低温液化ガスが供給される容器とを備えたポンプ本体と、設置面上に固定されるベースと、このベースの上面から鉛直上方に延びて前記ポンプ本体を回動可能に支持するフレームとを備えた架台とを具備し、運転時には、前記ポンプ本体が直立の状態に保たれて、前記シリンダが液状の低温液化ガス中に浸漬された状態に保たれ、メンテナンス時には、前記ポンプ本体が斜めの状態に保たれるように構成されている。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The low-temperature liquefied gas booster pump according to the present invention includes a cylinder, a piston that reciprocates in the cylinder, and a container that houses the cylinder and is supplied with a liquid low-temperature liquefied gas. And a base having a base fixed on the installation surface and a frame that extends vertically upward from the upper surface of the base and rotatably supports the pump body. The cylinder is kept in an upright state, the cylinder is kept immersed in a liquid low-temperature liquefied gas, and the pump main body is kept in an inclined state during maintenance.
本発明に係る低温液化ガス昇圧ポンプによれば、ポンプ本体は、垂直に立てられ、低温の液化したガス中にシリンダ全体が浸漬した状態で運転され、斜め(例えば、45度斜め)にして、ポンプ本体の底部とベースの上面との間に作業用のスペースを確保し、かつ、ポンプ本体の底部が作業員の腰の位置に上がった状態でメンテナンスされることとなるので、低温の液化したガスを確実に圧縮することができ、メンテナンス性を向上させることができる。 According to the low-temperature liquefied gas booster pump according to the present invention, the pump body is set up vertically and is operated in a state where the entire cylinder is immersed in the low-temperature liquefied gas, and is inclined (for example, inclined 45 degrees), Since the work space is secured between the bottom of the pump body and the top surface of the base, and maintenance is performed with the bottom of the pump body raised to the waist of the operator, it is liquefied at a low temperature. Gas can be reliably compressed, and maintainability can be improved.
上記低温液化ガス昇圧ポンプにおいて、前記ポンプ本体が、複数個のシリンダ、ピストン、および容器を備えているとさらに好適である。 In the low-temperature liquefied gas booster pump, it is more preferable that the pump body includes a plurality of cylinders, pistons, and containers.
このような低温液化ガス昇圧ポンプによれば、一のピストンが圧縮工程にあるとき、他のピストンが吸入工程にあり、一のピストンが吸入工程にあるとき、他のピストンが圧縮工程にあるように構成されているので、回生エネルギーを利用することができ、電動モータ6の動力を低減させることができて、ランニングコストを低減させることができる。
According to such a low-temperature liquefied gas booster pump, when one piston is in the compression process, the other piston is in the suction process, and when one piston is in the suction process, the other piston is in the compression process. Therefore, the regenerative energy can be used, the power of the
上記低温液化ガス昇圧ポンプにおいて、一のシリンダ内で圧縮された液状の低温液化ガスが、他のシリンダ内でさらに圧縮される多段圧縮構造とされているとさらに好適である。
すなわち、液状の低温液化ガスを大気圧から高圧に一気に昇圧しようとするのではなく、液状の低温液化ガスを一旦中間圧に加圧した後、その液状の低温液化ガスを所望の圧力(高圧)に加圧するように構成されているとさらに好適である。
In the low-temperature liquefied gas booster pump, it is more preferable that the liquid low-temperature liquefied gas compressed in one cylinder has a multistage compression structure in which it is further compressed in another cylinder.
That is, rather than trying to increase the pressure of the liquid low-temperature liquefied gas from atmospheric pressure to high pressure at once, the liquid low-temperature liquefied gas is once pressurized to an intermediate pressure, and then the liquid low-temperature liquefied gas is brought to a desired pressure (high pressure) More preferably, it is configured to pressurize.
このような低温液化ガス昇圧ポンプによれば、ピストンのストロークを小さくすることができ、ポンプ全体の高さ方向の大きさを短縮することができて、ポンプをさらに小型化することができる。 According to such a low-temperature liquefied gas booster pump, the stroke of the piston can be reduced, the overall height of the pump can be shortened, and the pump can be further miniaturized.
本発明に係る低温液化ガス昇圧ポンプによれば、装置全体の小型化を図ることができ、かつ、メンテナンス時における作業性を向上させることができるという効果を奏する。 According to the low-temperature liquefied gas booster pump of the present invention, the entire apparatus can be reduced in size, and the workability during maintenance can be improved.
以下、本発明に係る低温液化ガス昇圧ポンプ(以下「昇圧ポンプ」という。)の一実施形態について、図1から図11を参照しながら説明する。
図1は本実施形態に係る昇圧ポンプの斜視図であって、運転時の状態を示す図、図2は図1に示す昇圧ポンプの正面図、図3は図1に示す昇圧ポンプの背面図、図4は図1に示す昇圧ポンプの右側面図、図5は図1に示す昇圧ポンプの左側面図、図6は図1に示す昇圧ポンプの平面図、図7は図1に示す昇圧ポンプの底面図、図8は本実施形態に係る昇圧ポンプの斜視図であって、メンテナンス時の状態を示す図、図9は図8に示す昇圧ポンプの正面図、図10は図8に示す昇圧ポンプの右側面図、図11は図8に示す昇圧ポンプの底面図である。
Hereinafter, an embodiment of a low-temperature liquefied gas booster pump (hereinafter referred to as “a booster pump”) according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
1 is a perspective view of a booster pump according to the present embodiment, showing a state during operation, FIG. 2 is a front view of the booster pump shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a rear view of the booster pump shown in FIG. 4 is a right side view of the booster pump shown in FIG. 1, FIG. 5 is a left side view of the booster pump shown in FIG. 1, FIG. 6 is a plan view of the booster pump shown in FIG. 8 is a bottom view of the pump, FIG. 8 is a perspective view of the booster pump according to this embodiment, showing a state during maintenance, FIG. 9 is a front view of the booster pump shown in FIG. 8, and FIG. 10 is shown in FIG. FIG. 11 is a bottom view of the booster pump shown in FIG. 8.
図1および図11に示すように、本実施形態に係る昇圧ポンプ1は、ポンプ本体2と、架台3とを主たる要素として構成されている。
ポンプ本体2は、複数個(本実施形態では2個)のシリンダ(図示せず)と、各シリンダ内を往復動する複数個(本実施形態では2個)のピストン(図示せず)とを備えている。また、各シリンダは、各シリンダに対応して設けられたサンプ(容器)4内に収容されている。そして、運転時、サンプ4内には、低温の液化したガス(例えば、液体水素)が溜められ、低温の液化したガス中にシリンダが浸漬した状態で、シリンダ内に吸入された低温の液化したガスが圧縮されることとなる。
As shown in FIGS. 1 and 11, the
The
各ピストンは、各ピストンに対応して設けられたピストンロッド(図示せず)の一端部(下端部)と連結されており、ピストンロッドの他端部(上端部)は、コネクティングロッド(図示せず)を介してクランクシャフト(図示せず)のアーム部に取り付けられている。
なお、クランクシャフトのアーム部は、一のアーム部が他のアーム部と反対側に突出するように、すなわち、一のピストンが下死点にあるとき、他のピストンが上死点にあるように、そして、一のピストンが上死点にあるとき、他のピストンが下死点にあるように形成されている。
Each piston is connected to one end (lower end) of a piston rod (not shown) provided corresponding to each piston, and the other end (upper end) of the piston rod is connected to a connecting rod (not shown). To the arm portion of a crankshaft (not shown).
It should be noted that the arm portion of the crankshaft is such that one arm portion projects to the opposite side of the other arm portion, that is, when one piston is at the bottom dead center, the other piston is at the top dead center. And, when one piston is at the top dead center, the other piston is formed at the bottom dead center.
クランクシャフトは、その中央部およびその両端部が、複数個(本実施形態では3個)の自由偏心コロ軸受(図示せず)を介してケーシング5に軸受け支持されている。クランクシャフトの一端部の先端には、Vプーリ(図示せず)が取り付けられており、このVプーリと、駆動源となる電動モータ5の回転軸の一端部の先端に取り付けられたVプーリ(図示せず)との間には、Vベルト(図示せず)が巻き回されている。そして、電動モータ6に電力が供給されて、電動モータ6の回転軸およびVプーリが回転すると、Vベルトおよびクランクシャフトの一端部の先端に取り付けられたVプーリがともに回転し、クランクシャフトが回転するとともに、各ピストンが対応するシリンダ内を往復動し、シリンダ内に吸入された低温の液化したガスを圧縮する。
なお、図中の符号7および8はそれぞれ、サンプ4内に低温の液化したガスを供給する供給管、およびサンプ4内で蒸発(気化)したボイルオフガス(BOG)をサンプ4外に排出する排気管である。
また、クランクシャフトの一端部の先端に取り付けられたVプーリ、電動モータ5の回転軸の一端部の先端に取り付けられたVプーリ、およびこれらVプーリの間に巻き回されたVベルトは、ポンプ本体2の一側部(図2において左側の側部、図6において上側の側部)を回動可能に支持する、フレームを兼ねたケーシング10内に収容されている。
The center portion and both end portions of the crankshaft are supported by the
Further, a V pulley attached to the tip of one end of the crankshaft, a V pulley attached to the tip of one end of the rotating shaft of the
架台3は、設置面(図示せず)上に固定されるベース9と、このベース9の上面から鉛直上方に延びてポンプ本体2の一端部を回動可能に支持するフレームを兼ねたケーシング10と、ベース9の上面から鉛直上方に延びてポンプ本体2の他端部(図2において右側の側部、図6において下側の側部)を回動可能に支持するフレーム11とを備えている。
なお、ベース9は、平面視および底面視長方形状を呈し、その上面には、電動モータ6が固定されている。
The
The
本実施形態に係る昇圧ポンプ1によれば、ポンプ本体2は、垂直に立てられ、低温の液化したガス中にシリンダ全体が浸漬した状態で運転され、斜め(例えば、45度斜め)にして、ポンプ本体2の底部とベース9の上面との間に作業用のスペースを確保し、かつ、ポンプ本体2の底部が作業員の腰の位置に上がった状態でメンテナンスされることとなるので、装置全体の小型化を図ることができ、低温の液化したガスを確実に圧縮することができて、メンテナンス性を向上させることができる。
また、一のピストンが圧縮工程にあるとき、他のピストンが吸入工程にあり、一のピストンが吸入工程にあるとき、他のピストンが圧縮工程にあるように構成されているので、回生エネルギーを利用することができ、電動モータ6の動力を低減させることができて、ランニングコストを低減させることができる。
According to the
Further, when one piston is in the compression process, the other piston is in the suction process, and when one piston is in the suction process, the other piston is in the compression process. The power of the
なお、上述した実施形態において、一のシリンダ内で圧縮された液状の低温液化ガスが他のシリンダ内に導かれ、他のシリンダ内でさらに圧縮されるように構成されているとさらに好適である。
すなわち、液状の低温液化ガスを大気圧から高圧に一気に昇圧しようとするのではなく、液状の低温液化ガスを一旦中間圧に加圧した後、その液状の低温液化ガスを所望の圧力(高圧)に加圧するように構成されている。
これにより、ピストンのストロークを小さくすることができ、ポンプ全体の高さ方向の大きさを短縮することができて、ポンプをさらに小型化することができる。
In the above-described embodiment, it is more preferable that the liquid low-temperature liquefied gas compressed in one cylinder is guided into another cylinder and further compressed in another cylinder. .
That is, rather than trying to increase the pressure of the liquid low-temperature liquefied gas from atmospheric pressure to high pressure at once, the liquid low-temperature liquefied gas is once pressurized to an intermediate pressure, and then the liquid low-temperature liquefied gas is brought to a desired pressure (high pressure) It is comprised so that it may pressurize.
Thereby, the stroke of a piston can be made small, the magnitude | size of the height direction of the whole pump can be shortened, and a pump can be further reduced in size.
また、上述した実施形態では、シリンダ、ピストン、および容器をそれぞれ2個ずつ備えたポンプ本体2を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポンプ本体は、シリンダ、ピストン、および容器をそれぞれ1個ずつまたは3個以上ずつ備えたものであってもよい。
In the above-described embodiment, the pump
1 低温液化ガス昇圧ポンプ
2 ポンプ本体
3 架台
4 サンプ(容器)
9 ベース
10 ケーシング(フレーム)
11 フレーム
1 Low-temperature liquefied gas pressure pump 2
9
11 frames
Claims (3)
設置面上に固定されるベースと、このベースの上面から鉛直上方に延びて前記ポンプ本体を回動可能に支持するフレームとを備えた架台とを具備し、
運転時には、前記ポンプ本体が直立の状態に保たれて、前記シリンダが液状の低温液化ガス中に浸漬された状態に保たれ、メンテナンス時には、前記ポンプ本体が斜めの状態に保たれるように構成されていることを特徴とする低温液化ガス昇圧ポンプ。 A pump body including a cylinder, a piston that reciprocates in the cylinder, and a container in which the cylinder is housed and supplied with a liquid low-temperature liquefied gas;
A base having a base fixed on the installation surface, and a frame extending vertically upward from the upper surface of the base and rotatably supporting the pump body;
The pump body is kept upright during operation, the cylinder is kept immersed in a liquid low-temperature liquefied gas, and the pump body is held in an inclined state during maintenance. A low-temperature liquefied gas pressure pump characterized by being made.
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