JP5107390B2 - Booster for cryogenic fluid - Google Patents
Booster for cryogenic fluid Download PDFInfo
- Publication number
- JP5107390B2 JP5107390B2 JP2010118382A JP2010118382A JP5107390B2 JP 5107390 B2 JP5107390 B2 JP 5107390B2 JP 2010118382 A JP2010118382 A JP 2010118382A JP 2010118382 A JP2010118382 A JP 2010118382A JP 5107390 B2 JP5107390 B2 JP 5107390B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- low
- temperature fluid
- fluid
- cylinder block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、低温の流体を圧縮して昇圧させる低温流体用昇圧装置に関するものである。 The present invention relates to a low-temperature fluid booster that compresses and pressurizes a low-temperature fluid.
従来、低温(0℃以下)の流体(例えば、水素)を圧縮して昇圧させる低温流体用昇圧装置としては、ピストンヘッドにピストンリングを有するピストン式のものが知られている(たとえば、非特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a low-temperature fluid pressure increasing device that compresses and pressurizes a low-temperature (0 ° C. or lower) fluid (for example, hydrogen), a piston-type device having a piston ring in a piston head is known (for example, non-patent Reference 1).
また、最近では低温流体を大気圧から100MPa程度にまで圧縮するピストンを備えた低温流体用昇圧装置が提案されている。
しかしながら、このような低温流体用昇圧装置では、ピストンにより低温流体が100MPa程度にまで圧縮されることとなる。そのため、ピストンのピストンリングの内周面側に流れ込んだ高圧の低温流体が、ピストンリングの外周面をシリンダの内周面に強く押しつけるように作用し、これらピストンリングとシリンダ壁との摩擦が激しくなって、摩擦による発熱が著しく増加し、この熱がピストンに伝わってピストンの側に吸い込まれた大気圧状態の低温流体の一部が蒸発気化(ボイルオフ)してしまい、所望の圧力(100MPa程度)にまで圧縮することができないといった問題点があった。
Moreover, the cryogenic fluid boosting device provided with a piston for compressing until the cryogen at atmospheric pressure or al 1 MPa approximately has recently been proposed.
However, in such a low temperature fluid booster device, so that the by piston low temperature fluid is compressed to approximately 100 MPa. Therefore, the high pressure of the cryogen flowing into the inner peripheral surface of the piston ring of the piston is, the outer peripheral surface of the piston rings act to press strongly on the inner peripheral surface of the cylinder, the friction between these piston rings and the cylinder wall has intensified, heat generation due to friction is significantly increased, a portion of cryogen atmospheric pressure sucked into the side of the piston ends up evaporates (boil-off) transmitted to the heat Gapi piston, desired pressure There was a problem that it could not be compressed to (about 100 MPa).
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、シリンダブロックの温度上昇を防止することができ、加圧室内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができて、加圧室内に吸い込まれた低温流体を所望の圧力にまで効率よく昇圧させることができる低温流体用昇圧装置を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, can prevent the temperature rise of the cylinder block, can prevent evaporation of the low-temperature fluid sucked into the pressurizing chamber, The main object of the present invention is to provide a cryogenic fluid booster capable of efficiently boosting the cryogenic fluid sucked into the pipe to a desired pressure.
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昇圧装置は、外周面にピストンリングを有するピストンと、前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの一端面により低温流体が圧縮される加圧室を有するシリンダブロックと、前記ピストンおよび前記シリンダブロックを収容する断熱真空容器と、を備える低温流体用昇圧装置であって、前記シリンダブロックの外周面に接するようにして配置された配管からなる第1冷却部が設けられており、前記配管内を、前記加圧室から吐出された低温流体が通過することを特徴とする。
このような低温流体用昇圧装置によれば、シリンダブロックが第1冷却部により冷却されることとなるので、シリンダブロックの温度上昇を防止することができて、加圧室内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The pressurizing device for low-temperature fluid according to
According to such a low-temperature fluid booster, the cylinder block is cooled by the first cooling unit, so that the temperature rise of the cylinder block can be prevented, and the low-temperature fluid sucked into the pressurized chamber can be prevented. Can be prevented from evaporating.
請求項2に記載の低温流体用昇圧装置は、前記断熱真空容器の内部に輻射シールド板が設けられているとともに、この輻射シールド板に、第2冷却部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昇圧装置によれば、断熱真空容器の内部に設けられた輻射シールドが第2冷却部により冷却されることとなるので、断熱真空容器内の温度を低下させることができるとともに、シリンダブロックの温度上昇を防止することができて、加圧室内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
The booster for a cryogenic fluid according to
According to such a low-temperature fluid booster, the radiation shield provided inside the heat-insulated vacuum container is cooled by the second cooling unit, so that the temperature in the heat-insulated vacuum container can be lowered. The temperature rise of the cylinder block can be prevented, and evaporation of the low-temperature fluid sucked into the pressurized chamber can be prevented.
請求項3に記載の低温流体用昇圧装置は、前記シリンダブロックと前記断熱真空容器との間に形成された空間内に、低温流体が溜められていることを特徴とする。
このような低温流体用昇圧装置によれば、シリンダブロックが低温流体により冷却されることとなるので、加圧室内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、100MPa程度)にまで効率よく圧縮することができる。
The pressurizing device for low-temperature fluid according to
According to such a low-temperature fluid booster, the cylinder block is cooled by the low-temperature fluid. Therefore, evaporation of the low-temperature fluid sucked into the pressurized chamber can be prevented, and the low-temperature fluid can be obtained in a desired manner. It can compress efficiently to a pressure (for example, about 100 MPa).
請求項4に記載の低温流体用昇圧装置は、外周面にピストンリングを有するピストンと、前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの一端面により低温流体が圧縮される加圧室を有するシリンダブロックと、前記ピストンおよび前記シリンダブロックを収容する断熱真空容器と、を備える低温流体用昇圧装置であって、前記ピストンの外周面に、周方向に沿って凹所が設けられているとともに、前記断熱真空容器内に溜められた低温流体が、前記凹所内に導かれるように構成されていることを特徴とする。
このような低温流体用昇圧装置によれば、ピストンの凹所内に低温流体が導かれて、これによりピストン全体が冷却されることとなり、ピストンリングがシリンダブロックの内壁面に沿って摺動することにより発生する摩擦熱が、低温流体で十分に冷却されたピストン(あるいはシリンダブロック)を介して効率よく回収され、装置全体の温度上昇が防止されることとなる。
これにより、シリンダ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)にまで効率よく圧縮することができる。
The pressurizing device for cryogenic fluid according to claim 4 has a piston having a piston ring on an outer peripheral surface, and a pressurizing chamber in which the piston is slidably received and the cryogenic fluid is compressed by one end surface of the piston. A pressurizing device for a low-temperature fluid comprising a cylinder block, and a heat insulating vacuum vessel that accommodates the piston and the cylinder block, and a recess is provided along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the piston. The low-temperature fluid stored in the heat insulating vacuum vessel is configured to be guided into the recess.
According to such a pressurizing device for low-temperature fluid, the low-temperature fluid is guided into the recess of the piston, whereby the whole piston is cooled, and the piston ring slides along the inner wall surface of the cylinder block. The frictional heat generated by the above is efficiently recovered through the piston (or cylinder block) sufficiently cooled by the low-temperature fluid, and the temperature rise of the entire apparatus is prevented.
Thereby, evaporation of the low temperature fluid sucked into the cylinder can be prevented, and the low temperature fluid can be efficiently compressed to a desired pressure (for example, about 1.3 MPa).
請求項5に記載の燃料供給装置は、請求項1から4のいずれか一項に記載の低温流体用昇圧装置と、前記低温流体用昇圧装置により昇圧された低温流体をガス化する蒸発器と、前記蒸発器によりガス化された低温流体を一時貯溜しておく気蓄器と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、低温流体用昇圧装置により昇圧された低温流体は、蒸発器によりガス化されて一時気蓄器に溜められた後、ユースポイント(例えば、エンジン等)に供給されることとなる。
A fuel supply device according to claim 5 is a cryogenic fluid booster according to any one of
According to such a fuel supply device, the low-temperature fluid boosted by the low-temperature fluid booster is gasified by the evaporator and stored in the temporary air reservoir, and then supplied to a use point (for example, an engine or the like). Will be.
本発明によれば、シリンダブロックの温度上昇を防止することができ、加圧室内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができて、加圧室内に吸い込まれた低温流体を所望の圧力にまで効率よ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, the temperature rise of the cylinder block can be prevented, the evaporation of the low-temperature fluid sucked into the pressurizing chamber can be prevented, and the desired low-temperature fluid sucked into the pressurizing chamber can be prevented . There is an effect that the pressure can be efficiently increased to the pressure.
以下、本発明による低温流体用昇圧装置の第1参考実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る低温流体用昇圧装置1は、第1段圧縮部10と、第2段圧縮部20とを主たる要素として構成されたものである。
第1段圧縮部10は、ピストン(第1のピストン)11と、ピストンロッド12と、シリンダブロック(第1のシリンダブロック)13と、断熱真空容器(第1の断熱真空容器)14とを備えたものである。
ピストン11は、シリンダブロック13の内部に形成されたシリンダ13a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、その一端面(図1において下側の端面)により低温流体(例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等)が圧縮され得るようになっている。
また、ピストン11の外周面(すなわち、シリンダ13aの内周面(シリンダ壁)と対向する面)には図示しないリング溝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11aが配置されている。
Hereinafter, a first reference embodiment of a booster for a cryogenic fluid according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
The first
The
A ring groove (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the piston 11 (that is, the surface facing the inner peripheral surface (cylinder wall) of the
ピストンロッド12は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン11の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、図示しない駆動源からの動力によりピストンロッド12を、例えば、2mmのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
The
The power transmission unit linearly reciprocates the
シリンダブロック13は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ13aを有する部材である。シリンダ13aの底面(図1において下側の面)には、大気圧状態の低温流体が流入する流体流入口13bが設けられており、また、シリンダ13aの内周面(図1において右側の面)には、圧縮された(1.3MPa程度に昇圧された)低温流体が流出する流体流出口13cが設けられている。流体流入口13bの上流側近傍および流体流出口13cの下流側近傍に位置する配管17にはそれぞれ逆止弁(チェック弁)15,16が設けられている。
The
断熱真空容器14は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板(図示せず)が配置された容器である。この断熱真空容器14内には、低温流体Lが貯溜(あるいは別途供給)されるようになっており、前述したシリンダブロック13の略全体が低温流体L内に浸かるように収容されている。
The
以上の構成から、第1段圧縮部10では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド12により、このピストンロッド12の一端部に接続されたピストン11がシリンダ13a内を往復動し、流体流入口13bからシリンダ13a内に吸入された低温流体が、ピストン11の一端面により圧縮されて、所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)に加圧(昇圧)された後、流体流出口13cからシリンダブロック14の外部に導き出されるようになっている。
From the above configuration, in the first
第2段圧縮部20は、ピストン(第2のピストン)21と、ピストンロッド22と、シリンダブロック(第2のシリンダブロック)23と、断熱真空容器(第2の断熱真空容器)24とを備えたものである。
ピストン21は、シリンダブロック23の内部に形成されたシリンダ23a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、その一端面(図1において下側の端面)により第1段圧縮部10で圧縮された低温流体(例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等)がさらに圧縮され得るようになっている。
また、ピストン21の外周面(すなわち、シリンダ23aの内周面(シリンダ壁)と対向する面)には図示しないリング溝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21aが配置されている。
The second
The
A ring groove (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the piston 21 (that is, the surface facing the inner peripheral surface (cylinder wall) of the
ピストンロッド22は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン21の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、図示しない駆動源からの動力によりピストンロッド22を、例えば、2mmのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
The
The power transmission unit linearly reciprocates the
シリンダブロック23は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ23aを有する部材である。シリンダ23aの底面(図1において下側の面)には、第1段圧縮部10で圧縮された低温流体が流入する流体流入口23bが設けられており、また、シリンダ23aの内周面(図1において右側の面)には、圧縮された(100MPa程度に昇圧された)低温流体が流出する流体流出口23cが設けられている。流体流入口23bの上流側に位置する配管17には前述した逆止弁(チェック弁)16が配置されており、流体流出口23cの下流側近傍に位置する配管17には逆止弁(チェック弁)25が設けられている。
The
断熱真空容器24は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板(図示せず)が配置された容器であり、その内部に前述したシリンダブロック23が収容されている。
The
以上の構成から、第2段圧縮部20では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド22により、このピストンロッド22の一端部に接続されたピストン21がシリンダ23a内を往復動し、流体流入口23bからシリンダ23a内に吸入された低温流体が、ピストン21の一端面により圧縮されて、所望の圧力(例えば、100MPa程度)に加圧(昇圧)された後、流体流出口23cから断熱真空容器24の外部に導き出されるようになっている。
With the above configuration, in the second
そして、逆止弁25よりも下流側に位置する配管17には、第2段圧縮部20により圧縮された低温流体を加熱してガス化させる蒸発器(熱交換器)30と、この蒸発器30によりガス化された低温流体を一時(一旦)貯めておく(貯溜しておく)気蓄器(蓄圧器)40とが設けられている。気蓄器40内のガス化された低温流体は、配管17を介してユースポイント(例えば、エンジン等)に供給されるとともに消費される。そして、これら蒸発器30と、気蓄器40と、低温流体用昇圧装置1とを主たる要素として燃料供給装置が構成されている。
The
本実施形態による低温流体用昇圧装置1によれば、第1段圧縮部10と第2段圧縮部20とが分離独立して設けられている(構成されている)ので、発熱量の多い第2段圧縮部20の熱が第1段圧縮部10に伝達されることを防止することができて、第1段圧縮部10の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ13a内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)にまで効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器14内に貯められた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
According to the
Thereby, evaporation of the low temperature fluid sucked into the
本発明による低温流体用昇圧装置の第2参考実施形態を、図2を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置1aは、第1段圧縮部10の流体流出口13cと第2段圧縮部20の流体流入口23bとを連通する配管17aが、低熱伝導率の材料(例えば、SUS304、SUS316、チタン合金等)で構成されているという点で前述した第1参考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1参考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 reference embodiment of the pressure booster for cryogenic fluid according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st reference embodiment mentioned above.
本実施形態による低温流体用昇圧装置1aによれば、第1段圧縮部10と第2段圧縮部20とが、低熱伝導率の材料からなる配管17aにより接続されているので、発熱量の多い第2段圧縮部20の熱が第1段圧縮部10に伝達されることをさらに防止することができて、第1段圧縮部10の温度上昇をさらに防止することができる。
これにより、シリンダ13a内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)にまでさらに効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器14内に貯められた低温流体の蒸発気化をさらに防止することができる。
なお、第2段圧縮部20における発熱量が数百Wとした場合に、第1段圧縮部10に伝達される熱量が10W以下となるように、配管17aの材料、管長さ、および管厚みが選択されていればさらに好適である。
これにより、第1段圧縮部10における低温流体の蒸発気化量を略ゼロ(零)にすることができる。
According to the
Thereby, evaporation of the low temperature fluid sucked into the
In addition, when the calorific value in the second
Thereby, the evaporation amount of the low temperature fluid in the 1st
本発明による低温流体用昇圧装置の第3参考実施形態を、図3を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置1bは、シリンダブロック23を冷却するための第1冷却部27と、輻射シールド板26を冷却するための第2冷却部28とを具備しているという点で前述した第1参考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1参考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 reference embodiment of the cryogenic fluid booster according to the present invention will be described with reference to FIG.
The low-
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st reference embodiment mentioned above.
第1冷却部27は、シリンダブロック23の外周面に接するようにして配置された配管17からなり、この配管17内を通過する低温流体によってシリンダ23a内で発生した熱が持ち去られる(奪われる)とともに、第2段圧縮部20aの低温化が図られるようになっている。
第2冷却部28は、輻射シールド板26の外周面(あるいは内周面)に接するようにして配置された配管17からなり、この配管17内を通過する低温流体によって輻射シールド板26全体が冷却され、第2段圧縮部20aのさらなる低温化が図られるようになっている。
The
The
本実施形態による低温流体用昇圧装置1bによれば、第1段圧縮部10と第2段圧縮部20aとが分離独立して設けられている(構成されている)ので、発熱量の多い第2段圧縮部20aの熱が第1段圧縮部10に伝達されることを防止することができて、第1段圧縮部10の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ13a内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)にまで効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器14内に貯められた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
また、第1冷却部27および第2冷却部28内を通過する低温流体に、第2段圧縮部20aで発生した熱が奪い去られることとなるので、第2段圧縮部20の温度上昇をより一層防止することができて、第1段圧縮部10の温度上昇をより一層防止することができる。
According to the
Thereby, evaporation of the low temperature fluid sucked into the
Further, since the heat generated in the second
なお、本実施形態では第1冷却部27および第2冷却部28の双方を具備させたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方の冷却部のみを具備させることも可能である。
また、これら冷却部の双方あるいはいずれか一方と、第2参考実施形態のところで説明した配管17aとを組み合わせることも可能であり、これによりさらなる効果が期待できる。
In addition, although this embodiment demonstrated what comprised both the
Moreover, it is also possible to combine both or any one of these cooling parts, and the piping 17a demonstrated in 2nd reference embodiment, and can anticipate the further effect by this.
本発明による低温流体用昇圧装置の第4参考実施形態を、図4を用いて説明する。
図4に示すように、本実施形態に係る低温流体用昇圧装置2は、ピストン51と、ピストンロッド52と、シリンダブロック53と、断熱真空容器54とを主たる要素として構成されたものである。
ピストン51は、シリンダブロック53の内部に形成されたシリンダ53a内に往復動可能に収容された断面視略十字状を呈する概略円筒状の部材であり、その大径部51aの一端面(図1において上側の端面)および小径部51bの一端面(図1において下側の面)により低温流体(例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等)がそれぞれ圧縮され得るようになっている。
また、これらピストン51の大径部51aおよび小径部51bの外周面(すなわち、シリンダ53aの内周面(シリンダ壁)と対向する面)にはそれぞれリング溝が形成されているとともに、これらリング溝内にはピストンリング51a’,51b’がそれぞれ配置されている。
A fourth reference embodiment of the cryogenic fluid booster according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, the pressurizing
The
In addition, ring grooves are formed on the outer peripheral surfaces of the large-
大径部51aを挟んで小径部51bと反対の側には、シリンダヘッド55の中央部を貫通する中径部51cが設けられている。この中径部51cの外周面(すなわち、シリンダヘッド55の内周面と対向する面)にはリング溝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51c’が配置されている。
ピストン51の内部には、大径部51aの一端面に向かって開口する流路入口51d’と、小径部51bの一端面に開口する流路出口51”とを連通する連通路51dが形成されている。また、流路出口51”の下流側近傍には、第1の吐出ポート51eが設けられている。
On the opposite side of the large-
Inside the
ピストンロッド52は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、中径部51cの一端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、図示しない駆動源からの動力によりピストンロッド52を、例えば、2mmのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
The
The power transmission unit linearly reciprocates the
シリンダブロック53は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ53aを有する部材である。また、シリンダ53aは、ピストン51の大径部51aを摺動可能に収容する第1のシリンダ53a’と、ピストン51の小径部51bを摺動可能に収容する第2のシリンダ53a”とを有している。この第2のシリンダ53a”の外側には、シリンダブロック53の外周面に接するようにして配置された配管57からなる第1冷却部67が設けられており、この配管57内を通過する低温流体によって第2のシリンダ53a”内で発生した熱が持ち去られる(奪われる)ようになっている。
シリンダブロック53の底部(図4における下端部)には、第2の吐出ポート53bが設けられているとともに、シリンダブロック53の頂部(図4における上端部)には、シリンダヘッド55が設けられている。
シリンダヘッド55は、シリンダブロック53の一端面(図4において上側の端面)を覆って、シリンダブロック53の内部に形成された第1のシリンダ53a’の開口端を塞ぐものである。
このシリンダヘッド55の一端面(図4において下側の端面)、すなわち、大径部51aの一端面と対向する側の面には、吸入ポート55aが設けられている。この吸入ポート55aおよび前述した第1の吐出ポート51e、第2の吐出ポート53bにはそれぞれ、ボール型チェックバルブ56(簡略化のためスプリングは図示していない)が設けられており、低温流体の吸入および吐出が制御されるようになっている。
また、吸入ポート55aおよび第2の吐出ポート53bには、それぞれ配管57が接続されている。
The
A
The
A
A
断熱真空容器54は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板66が配置された容器であり、その内部に前述したシリンダブロック53が収容されている。輻射シールド板66の外周面には、この外周面に接するようにして配置された配管57からなる第2冷却部68が設けられており、この配管57内を通過する低温流体によって輻射シールド板66全体が冷却されるようになっている。
The
以上の構成から、駆動源からの動力によりピストンロッド52が上下方向へ直線的に往復動させられると、このピストンロッド52に連結されたピストン51が上下方向へ直線的に往復動し、配管57を通って吸入ポート55aから第1加圧室(すなわち、大径部51aの一端面、シリンダヘッド55の一端面、および第1のシリンダ53a’の内周面により囲まれた空間)S1内に低温流体が吸入される。第1加圧室S1内に吸入された低温流体は、大径部51aの一端面により圧縮されて、所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)に加圧(昇圧)された後、連通路51dおよび第1の吐出ポート51eを通って第2加圧室(すなわち、小径部51bの一端面、第2のシリンダ53a”の底面、および第2のシリンダ53a”の内周面により囲まれた空間)S2内に導かれる。第2加圧室S2内に導かれた低温流体は、小径部51bの一端面により圧縮されて、所望の圧力(例えば、100MPa程度)に加圧(昇圧)された後、第2の吐出ポート53bから配管57を通って断熱真空容器54の外部に導き出されるようになっている。
From the above configuration, when the
そして、断熱真空容器54の下流側に位置する配管57には、第2の吐出ポート53bから吐出された低温流体を加熱してガス化させる蒸発器(熱交換器)30と、この蒸発器30によりガス化された低温流体を一時(一旦)貯めておく(貯溜しておく)気蓄器(蓄圧器)40とが設けられている。気蓄器40内のガス化された低温流体は、配管57を介してユースポイント(例えば、エンジン等)に供給されるとともに消費される。そして、これら蒸発器30と、気蓄器40と、低温流体用昇圧装置1とを主たる要素として燃料供給装置が構成されている。
The
本実施形態による低温流体用昇圧装置2によれば、第1冷却部67により第2加圧室S2側のシリンダブロック53が冷却されるとともに、第2冷却部68により輻射シールド板66全体が冷却されるようになっているので、発熱量の多い第2加圧室S2の熱が第1加圧室S1に伝達されることを防止することができて、第1加圧室S1の温度上昇を防止することができる。
これにより、第1加圧室S1内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)にまで効率よく圧縮することができる。
According to the
Thereby, evaporation of the low temperature fluid sucked into the first pressurizing chamber S1 can be prevented, and the low temperature fluid can be efficiently compressed to a desired pressure (for example, about 1.3 MPa).
なお、本実施形態では第1冷却部67および第2冷却部68の双方を具備させたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方の冷却部のみを具備させることも可能である。
In addition, although this embodiment demonstrated what comprised both the
本発明による低温流体用昇圧装置の第5参考実施形態を、図5を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置2aは、少なくとも第1のシリンダ53a’と第2のシリンダ53a”との間に位置するシリンダブロック153のフランジ部Fが、低熱伝導率の材料(例えば、SUS304、SUS316、チタン合金等)で構成されているという点で前述した第4参考実施形態のものと異なる。すなわち、第4参考実施形態のところで説明した第1冷却部67および第2冷却部68の代わりに、低熱伝導率の材料からなるフランジ部Fを有するシリンダブロック153が設けられているという点で前述した第4参考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4参考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 reference embodiment of the cryogenic fluid booster according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 4th reference embodiment mentioned above.
本実施形態による低温流体用昇圧装置2aによれば、低熱伝導率の材料からなるフランジ部Fにより発熱量の多い第2加圧室S2の熱が第1加圧室S1に伝達されることを防止することができて、第1加圧室S1の温度上昇を防止することができる。
これにより、第1加圧室S1内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)にまで効率よく圧縮することができる。
なお、第2加圧室S2における発熱量が数百Wとした場合に、第1加圧室S1に伝達される熱量が10W以下となるように、フランジ部Fの材料および板厚が選択されていればさらに好適である。
これにより、第1加圧室S1における低温流体の蒸発気化量を略ゼロ(零)にすることができる。
According to the
Thereby, evaporation of the low temperature fluid sucked into the first pressurizing chamber S1 can be prevented, and the low temperature fluid can be efficiently compressed to a desired pressure (for example, about 1.3 MPa).
Note that the material and thickness of the flange portion F are selected so that the amount of heat transmitted to the first pressurizing chamber S1 is 10 W or less when the heat generation amount in the second pressurizing chamber S2 is several hundred W. If so, it is more preferable.
Thereby, the evaporation amount of the low temperature fluid in the first pressurizing chamber S1 can be made substantially zero (zero).
本発明による低温流体用昇圧装置の第6参考実施形態を、図6を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置2bは、第4参考実施形態のところで説明した第1冷却部67および第2冷却部68の代わりに、断熱真空容器154の内部にタンクTが設けられているという点で前述した第4参考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4参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
A sixth reference embodiment of the cryogenic fluid booster according to the present invention will be described with reference to FIG.
The
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 4th reference embodiment mentioned above.
タンクTは、断熱真空容器154の上部に配置されており、その内部には低温流体Lが貯溜(あるいは別途供給)されている。また、図6に示すように、シリンダブロック53の上部(すなわち、内部に第1加圧室S1が存する部分)のみが低温流体L中に浸かるように構成されている。
The tank T is disposed on the upper part of the heat insulating
本実施形態による低温流体用昇圧装置2bによれば、タンクT内に貯溜(あるいは別途供給)された低温流体Lにより第1加圧室S1側のシリンダブロック53が常に冷却されることとなるので、発熱量の多い第2加圧室S2の熱が第1加圧室S1に伝達されることを防止することができて、第1加圧室S1の温度上昇を防止することができる。
これにより、第1加圧室S1内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)にまで効率よく圧縮することができる。
According to the
Thereby, evaporation of the low temperature fluid sucked into the first pressurizing chamber S1 can be prevented, and the low temperature fluid can be efficiently compressed to a desired pressure (for example, about 1.3 MPa).
本発明による低温流体用昇圧装置の第1実施形態を、図7を用いて説明する。
本実施形態に係る低温流体用昇圧装置3は、図3に示す第1段圧縮部10が省略されているとともに、第2段圧縮部20aを構成する断熱真空容器24とシリンダブロック23との間に低温流体Lが貯溜(あるいは別途供給)されているという点で前述した第3参考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3参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
また、符号35は流体流入口23bの上流側近傍に位置する配管17に設けられた逆止弁(チェック弁)である。
A first embodiment of a cryogenic fluid booster according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 3rd reference embodiment mentioned above.
本実施形態による低温流体用昇圧装置3によれば、断熱真空容器24とシリンダブロック23との間に貯溜(あるいは別途供給)された低温流体Lと、第1冷却部27および第2冷却部28内を通過する低温流体とにより、シリンダブロック23の内部で発生した熱が奪い去られることとなるので、シリンダブロック23の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ23a内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、100MPa程度)にまで効率よく圧縮することができる。また、装置の構成を簡略化することができる。
According to the low-
Thereby, evaporation of the low temperature fluid sucked into the
本発明による低温流体用昇圧装置の第7参考実施形態を、図8を用いて説明する。
図8(a)に示すように、低温流体用昇圧装置70は、図示しない駆動部と、この駆動部により駆動されるポンプ部71とを主たる要素として構成されたものである。
ポンプ部71は、ピストン72と、ピストンロッド73と、シリンダブロック74と、断熱真空容器75とを備えたものである。
ピストン72は、シリンダブロック74の内側に接して設けられた(嵌入された)シリンダライナ76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、その一端面(図8(a)において下側の端面)により低温流体(例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等)が圧縮され得るようになっている。
また、ピストン72の外周面(すなわち、シリンダライナ76の内周面(シリンダ壁)76aと対向する面)には、周方向に沿って複数本(本実施形態では3本)のリング溝77が形成されているとともに、これらリング溝77内には、ピストンリング(図示せず)がそれぞれ配置されている。
A seventh reference embodiment of the cryogenic fluid booster according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8A, the
The
The
A plurality of (three in this embodiment)
ピストンロッド73は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン72の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない駆動部の動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、駆動源からの動力によりピストンロッド73を、例えば、2mmのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
The
The power transmission unit linearly reciprocates the
シリンダブロック74は、その内部に概略中空円筒状のシリンダライナ76が配置されたものであり、例えば、オーステナイト系のステンレス(例えば、SUS316やSUS304等)から作られている。また、シリンダブロック74の側面(例えば、図8(a)において左側および右側の面)には、断熱真空容器75内に溜められた低温流体Lを、シリンダライナ76の外周面に形成された凹所76a内に導くための複数個(本実施形態では6個)の貫通穴74aが、周方向に沿って等間隔(本実施形態では60度間隔)に設けられている。シリンダブロック74の底面(図8(a)において下側の面)には、大気圧状態の低温流体をシリンダライナ76の内側に導く流体流入口78と、ピストン72の一端面により圧縮された(1.3MPa程度に昇圧された)低温流体が流出する流体流出口79とが設けられている。これら流体流入口78および流体流出口79には配管80がそれぞれ接続されており、流体流入口78の上流側近傍および流体流出口79の下流側近傍に位置する配管80にはそれぞれ逆止弁(チェック弁)81,82が設けられている。
また、シリンダブロック74の上面(図8(a)において上側の面)には、ピストンロッド73が貫通する貫通穴83が設けられているとともに、ピストンロッド73と貫通穴83との間には低温シール84が設けられている。
The
In addition, a through
断熱真空容器75は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板(図示せず)が配置された容器である。この断熱真空容器75内には、低温流体Lが貯留(あるいは別途供給)されるようになっており、前述したシリンダブロック74全体が低温流体L内に浸かるように収容されている。
The
以上の構成により、低温流体用昇圧装置70では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド73により、このピストンロッド73の一端部に接続されたピストン72がシリンダライナ76内を往復動し、流体流入口78からシリンダライナ76内に吸入された低温流体が、ピストン72の一端面により圧縮されて、所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)に加圧(昇圧)された後、流体流出口79からシリンダブロック74の外部に導き出されるようになっている。
With the above configuration, in the
つぎに、シリンダライナ76ついて、図8(b)を用いてさらに詳しく説明する。
ピストンライナ76は、摩耗しにくい金属材料(例えば、ステライト、マルテンサイト系のステンレス(例えば、SUS440C)等)からなり、その外周面には、高さ方向(図8において上下方向)に沿って複数本(本実施形態では6本)の凹所76bが設けられている。これら凹所76bは、その一端(図8において上側の端)が開放端(開放状態)とされ、その下端(図8において下側の端)が閉塞端(閉塞状態)とされている。
そして、各凹所76b内には、各凹所76bに対応して設けられた貫通穴74aを通って断熱真空容器75内に溜められた低温流体Lが流入するようになっており、これにより、シリンダライナ76全体が効率よく冷却されることとなる。また、シリンダライナ76からの熱を受けて蒸発気化した低温流体Lは、凹所76bの開放端から流出していくようになっている。
Next, the
The
Then, the low temperature fluid L stored in the heat insulating
本実施形態による低温流体用昇圧装置70によれば、シリンダブロック74とシリンダライナ76との間に凹所76bが設けられ、この凹所76b内には低温流体Lが常に満たされているので、ピストンリングがシリンダライナ76の内壁面76aに沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体Lで十分に冷却されたシリンダライナ76を介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダライナ76内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)にまで効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器75内に貯められた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
According to the
Thereby, evaporation of the low temperature fluid sucked into the
本発明による低温流体用昇圧装置の第8参考実施形態を、図9および図10を用いて説明する。
図9(a)に示すように、低温流体用昇圧装置90は、図示しない駆動部と、この駆動部により駆動されるポンプ部91とを主たる要素として構成されたものである。
ポンプ部91は、ピストン92と、ピストンロッド93と、シリンダブロック94とを備えたものである。
ピストン92は、シリンダブロック94の内側に接して設けられた(嵌入された)シリンダライナ96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、その一端面(図9(a)において下側の端面)により低温流体(例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等)が圧縮され得るようになっている。
また、ピストン92の外周面(すなわち、シリンダライナ96の内周面(シリンダ壁)96aと対向する面)には、周方向に沿って複数本(本実施形態では3本)のリング溝97が形成されているとともに、これらリング溝97内には、ピストンリング(図示せず)がそれぞれ配置されている。
An eighth embodiment of the cryogenic fluid booster according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 9 (a), the
The
The
In addition, a plurality of (three in the present embodiment)
ピストンロッド93は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン92の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない駆動部の動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、駆動源からの動力によりピストンロッド93を、例えば、2mmのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
The
The power transmission unit linearly reciprocates the
シリンダブロック94は、その内部に概略中空円筒状のシリンダライナ96が配置されたものであり、例えば、オーステナイト系のステンレス(例えば、SUS316やSUS304等)から作られている。また、シリンダブロック74の底面(図9(a)において下側の面)には、大気圧状態の低温流体をシリンダライナ96の内側に導く流体流入口98と、ピストン92の一端面により圧縮された(1.3MPa程度に昇圧された)低温流体が流出する流体流出口99とが設けられている。これら流体流入口98および流体流出口99には配管100がそれぞれ接続されており、流体流入口98の上流側近傍および流体流出口99の下流側近傍に位置する配管100にはそれぞれ逆止弁(チェック弁)101,102が設けられている。
また、シリンダブロック94の上面(図9(a)において上側の面)には、ピストンロッド93が貫通する貫通穴103が設けられているとともに、ピストンロッド93と貫通穴103との間には低温シール104が設けられている。
The
Further, a through hole 103 through which the
以上の構成により、低温流体用昇圧装置90では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド93により、このピストンロッド93の一端部に接続されたピストン92がシリンダライナ96内を往復動し、流体流入口98からシリンダライナ96内に吸入された低温流体が、ピストン92の一端面により圧縮されて、所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)に加圧(昇圧)された後、流体流出口99からシリンダブロック94の外部に導き出されるようになっている。
With the above configuration, in the
つぎに、シリンダライナ96ついて、図9(b)を用いてさらに詳しく説明する。
ピストンライナ96は、摩耗しにくい金属材料(例えば、ステライト、マルテンサイト系のステンレス(例えば、SUS440C)等)からなり、その肉厚部には、高さ方向(図9において上下方向)に沿って、その両端(図9において上側の端および下側の端)が開放端(開放状態)とされた、複数本(本実施形態では6本)の連通穴が設けられている。また、これら連通穴内にはそれぞれ、例えば、銅やステンレスから作られたパイプ96bが、連通穴の内側に接するように、冷やし嵌めにより嵌入されている。一のパイプ96bと、この一のパイプ96bに隣接して配置された他のパイプ96bとは、例えば、銅やステンレスから作られた複数本(本実施形態では5本)の接続管106により接続されている。また、流体流出口99の下流側に設けられた配管100は、一のパイプ96bに接続されており、流体流出口99からシリンダブロック94の外部に導き出された低温流体が、シリンダライナ96の肉厚部に設けられたパイプ96b内を、周方向に沿って順次通過していくようになっている(図9(b)または図10参照)。
Next, the
The
そして、最も下流側に位置するパイプ96bの出口端には配管100が接続されているとともに、この配管100には、低温流体用昇圧装置90により圧縮された低温流体を加熱してガス化させる蒸発器(熱交換器)30と、この蒸発器30によりガス化された低温流体を一時(一旦)貯めておく(貯溜しておく)気蓄器(蓄圧器)40とが設けられている。気蓄器40内のガス化された低温流体は、配管100を介してユースポイント(例えば、エンジン等)に供給されるとともに消費される。そして、これら蒸発器30と、気蓄器40と、低温流体用昇圧装置90とを主たる要素として燃料供給装置が構成されている。なお、図10中の符号107,108はそれぞれ、バルブ(開閉弁)を示している。
A
本実施形態による低温流体用昇圧装置90によれば、シリンダライナ76の肉厚部内に複数本のパイプ96bが設けられ、これらパイプ96b内には低温流体が常時通過させられているので、ピストンリングがシリンダライナ96の内壁面96aに沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体で十分に冷却されたシリンダライナ96を介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダライナ96内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)にまで効率よく圧縮することができる。
According to the pressurizing
Thereby, evaporation of the low temperature fluid sucked into the
本発明による低温流体用昇圧装置の第2実施実施形態を、図11を用いて説明する。
図11に示すように、低温流体用昇圧装置110は、図示しない駆動部と、この駆動部により駆動されるポンプ部111とを主たる要素として構成されたものである。
ポンプ部111は、ピストン112と、ピストンロッド113と、シリンダブロック114と、断熱真空容器115とを備えたものである。
ピストン112は、その高さ方向における中間部に、周方向に沿って凹所112aが形成された、断面視I字状を呈する概略円筒状の部材で、シリンダブロック114の内部に形成されたシリンダ114b内に往復動可能に収容されており、その一端面(図11において下側の端面)により低温流体(例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等)が圧縮され得るようになっている。
ピストン112の一端部(図11において凹所112aの下側に位置する拡径した部分)および他端部(図11において凹所112aの上側に位置する拡径した部分)の外周面(すなわち、シリンダ114bの内周面(シリンダ壁)と対向する面)には、周方向に沿ってそれぞれリング溝117が一本ずつ形成されているとともに、これらリング溝117内には、ピストンリング(図示せず)がそれぞれ配置されている。
また、ピストン112の他端部の周端部には、板厚方向(図11において上下方向)に貫通する連通穴112bが、周方向に沿って複数個(例えば、60度間隔で6個)設けられている。
A second embodiment of the pressurizing device for cryogenic fluid according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 11, the
The
The
The outer peripheral surface (namely, the diameter-expanded part located in the lower side of the
Further, a plurality of
ピストンロッド113は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン112の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない駆動部の動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、駆動源からの動力によりピストンロッド113を、例えば、2mmのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
The
The power transmission unit linearly reciprocates the
シリンダブロック114は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ114bを有する部材であり、その側面(例えば、図11において左側および右側の面)には、断熱真空容器115内に溜められた低温流体Lを、シリンダ114b内に導くための複数個(例えば、6個)の貫通穴114aが、周方向に沿って等間隔(例えば、60度間隔)に設けられている。シリンダブロック114の底面(図11において下側の面)には、大気圧状態の低温流体をシリンダ114bの内側に導く流体流入口118と、ピストン112の一端面により圧縮された(1.3MPa程度に昇圧された)低温流体が流出する流体流出口119とが設けられている。これら流体流入口118および流体流出口119には配管180がそれぞれ接続されており、流体流入口118の上流側近傍および流体流出口119の下流側近傍に位置する配管180にはそれぞれ逆止弁(チェック弁)181,182が設けられている。
また、シリンダブロック114の上面(図11において上側の面)には、ピストンロッド113が貫通する貫通穴183が設けられているとともに、ピストンロッド113と貫通穴83との間には低温シール84が設けられている。
The
A through
断熱真空容器115は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板(図示せず)が配置された容器である。この断熱真空容器115内には、低温流体Lが貯留(あるいは別途供給)されるようになっており、前述したシリンダブロック114全体が低温流体L内に浸かるように収容されている。
The
以上の構成により、低温流体用昇圧装置110では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド113により、このピストンロッド113の一端部に接続されたピストン112がシリンダ114b内を往復動し、流体流入口118からシリンダ114b内に吸入された低温流体が、ピストン112の一端面により圧縮されて、所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)に加圧(昇圧)された後、流体流出口119からシリンダブロック114の外部に導き出されるようになっている。
また、ピストン112が下死点から上死点に移動するときには、ピストン112の凹所112a内に、シリンダブロック114の側面に形成された貫通穴114aおよびピストン112の他端部に形成された連通穴112bを通って断熱真空容器115内に溜められた低温流体Lが流入するようになっており、これにより、ピストン112全体が効率よく冷却されることとなる。一方、ピストン112が上死点から下死点に移動するときには、ピストン112(あるいはシリンダ114)からの熱を受けて蒸発気化した低温流体Lが、連通穴112bおよび貫通穴114aを通って断熱真空容器115内に戻されるようになっている。
With the above configuration, in the
Further, when the
本実施形態による低温流体用昇圧装置110によれば、ピストン112の凹所112a内に低温流体Lが導かれ、ピストン112全体が冷却されることとなるので、ピストンリングがシリンダ114bの内壁面に沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体Lで十分に冷却されたピストン112(あるいはシリンダ114)を介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ114b内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力(例えば、1.3MPa程度)にまで効率よく圧縮することができる。
According to the
Thereby, evaporation of the low temperature fluid sucked into the
なお、本実施形態では第1冷却部27および第2冷却部28の双方を具備させたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方の冷却部のみを具備させることも可能である。
また、第3参考実施形態のところで説明した第1冷却部27および第2冷却部28は、第1段圧縮部10のシリンダブロック13および断熱真空容器14にも適用することができる。
In addition, although this embodiment demonstrated what comprised both the
The
さらに、第3参考実施形態、第4参考実施形態、および第1実施形態のところで説明した第2冷却部28,68は、これら第2冷却部28,68を構成する配管17,57が、輻射シールド板26,66の外周面(あるいは内周面)に沿って、上方から下方に(あるいは下方から上方に)向かって巻き付けられているとさらに好適である。
これにより、輻射シールド板26,66全体を最も効果的に冷却することができる。
Further, in the
Thereby, the
さらに、第3参考実施形態および第1実施形態のところで説明した第1冷却部27の代わりに、第7参考実施形態および第8参考実施形態のところで説明した構成(すなわち、シリンダライナ76,96を低温流体で冷却する構成)を採用することもできる。
Furthermore, instead of the
さらにまた、第7参考実施形態および第8参考実施形態のところで説明した構成(すなわち、シリンダライナ76,96を低温流体で冷却する構成)は、第1参考実施形態ないし第3参考実施形態のところで説明したシリンダブロック13、第1参考実施形態および第2参考実施形態のところで説明したシリンダブロック23、および第4参考実施形態ないし第6参考実施形態のところで説明したシリンダブロック53,153にも適宜必要に応じて適用することができる。
Furthermore, the configuration described in the seventh reference embodiment and the eighth reference embodiment (that is, the configuration in which the
さらにまた、第1参考実施形態ないし第3参考実施形態、および第1実施形態のところで説明した逆止弁16,25は、断熱真空容器14,24の内側に配置されているとさらに好適である。このようにすることにより、デッドスペースを低減させることができ、装置を配置するときの自由度が増すこととなる。
Furthermore, it is more preferable that the
さらにまた、第8参考実施形態のところで説明したシリンダライナ96は、第7参考実施形態と同様、断熱真空容器75内に貯留(あるいは別途供給)された低温流体L内に、直接漬けるようにすることもできる。これにより、パイプ96bおよび接続管106を省略することができて、製造コストの低減化を図ることができる。
Furthermore, the
さらにまた、第8参考実施形態のところで説明したパイプ96bおよび接続管106は、単なる一本のパイプで構成することもできる。このようにすることにより、パイプ96bと接続管106とを接続する継ぎ手をなくすことができるので、製造コストの低減化を図ることができるとともに、継ぎ手からのリークをなくすことができ、装置の信頼性を向上させることができる。
Furthermore, the
1 低温流体用昇圧装置
1a 低温流体用昇圧装置
1b 低温流体用昇圧装置
2 低温流体用昇圧装置
2a 低温流体用昇圧装置
2b 低温流体用昇圧装置
3 低温流体用昇圧装置
10 第1段圧縮部
11 ピストン(第1のピストン)
11a ピストンリング
13 シリンダブロック(第1のシリンダブロック)
14 断熱真空容器(第1の断熱真空容器)
17a 配管
20 第2段圧縮部
20a 第2段圧縮部
21 ピストン(第2のピストン)
21a ピストンリング
23 シリンダブロック(第2のシリンダブロック)
24 断熱真空容器(第2の断熱真空容器)
26 輻射シールド板
27 第1冷却部
28 第2冷却部
30 蒸発器
40 気蓄器
51 ピストン
51a’ピストンリング
51b’ピストンリング
51c’ピストンリング
53 シリンダブロック
54 断熱真空容器
66 輻射シールド板
67 第1冷却部
68 第2冷却部
70 低温流体用昇圧装置
72 ピストン
74 シリンダブロック
75 断熱真空容器
90 低温流体用昇圧装置
91 ピストン
94 シリンダブロック
110 低温流体用昇圧装置
112 ピストン
112a 凹所
114 シリンダブロック
115 断熱真空容器
153 シリンダブロック
154 断熱真空容器
F フランジ部
S1 第1加圧室
S2 第2加圧室
T タンク
L 低温流体
DESCRIPTION OF
14 Insulated vacuum container (first insulated vacuum container)
24 Insulated vacuum container (second insulated vacuum container)
26
Claims (5)
前記シリンダブロックの外周面に接するようにして配置された配管からなる第1冷却部が設けられており、前記配管内を、前記加圧室から吐出された低温流体が通過することを特徴とする低温流体用昇圧装置。 A piston having a piston ring on its outer peripheral surface, a cylinder block having a pressurizing chamber in which the piston is slidably received and a low-temperature fluid is compressed by one end surface of the piston, and the piston and the cylinder block are accommodated A cryogenic fluid booster comprising a heat insulating vacuum vessel,
A first cooling part comprising a pipe arranged so as to contact the outer peripheral surface of the cylinder block is provided, and the low-temperature fluid discharged from the pressurizing chamber passes through the pipe. Booster for cryogenic fluid.
前記ピストンの外周面に、周方向に沿って凹所が設けられているとともに、前記断熱真空容器内に溜められた低温流体が、前記凹所内に導かれるように構成されていることを特徴とする低温流体用昇圧装置。 A piston having a piston ring on its outer peripheral surface, a cylinder block having a pressurizing chamber in which the piston is slidably received and a low-temperature fluid is compressed by one end surface of the piston, and the piston and the cylinder block are accommodated A cryogenic fluid booster comprising a heat insulating vacuum vessel,
The outer peripheral surface of the piston is provided with a recess along the circumferential direction, and the low-temperature fluid stored in the heat insulating vacuum container is configured to be guided into the recess. A booster for low temperature fluid.
前記低温流体用昇圧装置により昇圧された低温流体をガス化する蒸発器と、
前記蒸発器によりガス化された低温流体を一時貯溜しておく気蓄器とが設けられていることを特徴とする燃料供給装置。 A pressurizing device for cryogenic fluid according to any one of claims 1 to 4,
An evaporator for gasifying the low-temperature fluid boosted by the low-temperature fluid booster;
A fuel supply device comprising: an air accumulator for temporarily storing a low-temperature fluid gasified by the evaporator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010118382A JP5107390B2 (en) | 2005-01-07 | 2010-05-24 | Booster for cryogenic fluid |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005003140 | 2005-01-07 | ||
JP2005003140 | 2005-01-07 | ||
JP2010118382A JP5107390B2 (en) | 2005-01-07 | 2010-05-24 | Booster for cryogenic fluid |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005304221A Division JP4658769B2 (en) | 2005-01-07 | 2005-10-19 | Booster for cryogenic fluid |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012083886A Division JP5345227B2 (en) | 2005-01-07 | 2012-04-02 | Booster for cryogenic fluid |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010180890A JP2010180890A (en) | 2010-08-19 |
JP5107390B2 true JP5107390B2 (en) | 2012-12-26 |
Family
ID=42762589
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010118382A Expired - Fee Related JP5107390B2 (en) | 2005-01-07 | 2010-05-24 | Booster for cryogenic fluid |
JP2010118381A Expired - Fee Related JP5107389B2 (en) | 2005-01-07 | 2010-05-24 | Booster for cryogenic fluid |
JP2012083886A Expired - Fee Related JP5345227B2 (en) | 2005-01-07 | 2012-04-02 | Booster for cryogenic fluid |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010118381A Expired - Fee Related JP5107389B2 (en) | 2005-01-07 | 2010-05-24 | Booster for cryogenic fluid |
JP2012083886A Expired - Fee Related JP5345227B2 (en) | 2005-01-07 | 2012-04-02 | Booster for cryogenic fluid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (3) | JP5107390B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2642123A4 (en) * | 2010-11-16 | 2017-10-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Cooling structure for cylinder block and swash plate-type hydraulic device equipped with same |
CN105201816B (en) * | 2015-09-07 | 2017-03-22 | 福州大学 | Self-cooling structure for cylinder of swashplate type plunger pump |
CN110177942A (en) * | 2017-02-03 | 2019-08-27 | 伊格尔工业股份有限公司 | Liquid-supplying system |
JP7146538B2 (en) * | 2018-09-12 | 2022-10-04 | 株式会社三井E&Sマシナリー | Compressor and LNG tanker |
JP7146539B2 (en) * | 2018-09-12 | 2022-10-04 | 株式会社三井E&Sマシナリー | compression cylinder |
FR3090756B1 (en) * | 2018-12-19 | 2021-04-09 | Air Liquide | Pumping device, installation and method of supplying liquid hydrogen |
JP6781795B2 (en) * | 2019-04-09 | 2020-11-04 | 株式会社Ihi回転機械エンジニアリング | Reciprocating compressor |
CN110425419A (en) * | 2019-07-31 | 2019-11-08 | 三一石油智能装备有限公司 | Supercritical carbon dioxide producing equipment and supercritical carbon dioxide preparation method |
FR3107572B1 (en) * | 2020-02-21 | 2022-02-25 | Air Liquide | Compression apparatus and filling station comprising such apparatus |
DE102020113548A1 (en) * | 2020-05-19 | 2021-11-25 | Tge Marine Gas Engineering Gmbh | Provision of fuel gas for a fuel gas machine |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4156584A (en) * | 1976-07-19 | 1979-05-29 | Carpenter Technology Corporation | Liquid cryogen pump |
JPS6075776A (en) * | 1983-09-30 | 1985-04-30 | Nippon Sanso Kk | Reciprocating pump for low-temperature liquefied gas |
JPH0756256B2 (en) * | 1985-06-17 | 1995-06-14 | 大阪酸素工業株式会社 | Double-acting liquefied gas pump |
DE3621727A1 (en) * | 1986-06-28 | 1988-01-14 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | PISTON PUMP FOR CRYOGENIC LIQUIDS |
JPH04291772A (en) * | 1991-03-20 | 1992-10-15 | Hitachi Ltd | Cryostat |
JP3341910B2 (en) * | 1992-11-16 | 2002-11-05 | 株式会社ユニシアジェックス | Liquid hydrogen pump |
US6203288B1 (en) * | 1999-01-05 | 2001-03-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Reciprocating pumps with linear motor driver |
JP2000230478A (en) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Asahi Eng Co Ltd | Liquefied gas compression device |
JP2000269022A (en) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Toshiba Corp | Superconducting magnet |
-
2010
- 2010-05-24 JP JP2010118382A patent/JP5107390B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-05-24 JP JP2010118381A patent/JP5107389B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-04-02 JP JP2012083886A patent/JP5345227B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012163105A (en) | 2012-08-30 |
JP5107389B2 (en) | 2012-12-26 |
JP5345227B2 (en) | 2013-11-20 |
JP2010180890A (en) | 2010-08-19 |
JP2010209919A (en) | 2010-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5107390B2 (en) | Booster for cryogenic fluid | |
EP2071190B1 (en) | Booster pump and feeder for low-temperature-fluid comprising the same | |
US7356996B2 (en) | Apparatus and method for holding a cryogenic fluid and removing cryogenic fluid therefrom with reduced heat leak | |
US4156584A (en) | Liquid cryogen pump | |
CA2614195C (en) | Cryogenic tank system | |
US4559786A (en) | High pressure helium pump for liquid or supercritical gas | |
US4447195A (en) | High pressure helium pump for liquid or supercritical gas | |
CN104105875A (en) | Cryogenic pump | |
JP4658769B2 (en) | Booster for cryogenic fluid | |
JP4950092B2 (en) | Piston ring of booster pump for cryogenic fluid | |
US10578099B2 (en) | Cooling device fitted with a compressor | |
CN114718852A (en) | Hydrogen compression method and device | |
US20150168026A1 (en) | Regenerative refrigerator | |
JP5936938B2 (en) | Method for manufacturing a cryogenic regenerator | |
US9453662B2 (en) | Cryogenic refrigerator | |
JP4146419B2 (en) | Low temperature liquefied gas pressure pump | |
US20230220954A1 (en) | Minimizing recycle flow in pump operation | |
JP2023027976A (en) | Liquefied gas transfer system | |
JP2007100645A (en) | Booster pump for low temperature fluid | |
JP2006275025A (en) | Pressure boosting pump for low temperature fluid | |
CA1212309A (en) | Method for compressing a low temperature high density liquid gas | |
JP2010185461A (en) | Booster pump for low temperature fluid | |
Carden | Manufacture of high-pressure nitrogen gas from the liquid phase |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100524 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120131 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120402 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120911 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121003 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |