JPH06213400A - 車輌に燃料として液化天然ガスを補給する方法および装置 - Google Patents

車輌に燃料として液化天然ガスを補給する方法および装置

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JPH06213400A
JPH06213400A JP5304245A JP30424593A JPH06213400A JP H06213400 A JPH06213400 A JP H06213400A JP 5304245 A JP5304245 A JP 5304245A JP 30424593 A JP30424593 A JP 30424593A JP H06213400 A JPH06213400 A JP H06213400A
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JP
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natural gas
liquefied natural
tank
conduit
pressure
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Application number
JP5304245A
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English (en)
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Richard J Kooy
リチャード・ジョン・クーイ
Don H Coers
ドン・ヘンリー・コウアース
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Chicago Bridge and Iron Technical Services Co
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Chicago Bridge and Iron Technical Services Co
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/002—Automated filling apparatus
    • F17C5/007—Automated filling apparatus for individual gas tanks or containers, e.g. in vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/01—Intermediate tanks

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】液化天然ガスを安全に収容して貯蔵できる装置
および方法の提供。 【構成】一次断熱貯蔵タンク内１０に貯蔵され、低圧お
よび沸点に近い温度にある液化天然ガス１２を取出し；
取出して液化天然ガスの圧力を高め、次いで加圧液化天
然ガスを熱交換器３６に送って、液化天然ガスを、圧力
が約５０ｐｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇのときに約−２
２０°Ｆないし−１２６°Ｆの温度にある過冷または近
飽和液体状態に温め；さらに該加温加圧液化天然ガス
を、車輌上の燃料補給設備の断熱タンクに給送し、なお
前記車輌が燃料として液化天然ガスを用い、また断熱車
輌燃料タンクが、温度約−２２０°Ｆないし−１２６°
Ｆおよび圧力約５０ｐｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇのほ
ぼ飽和状態において貯蔵する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】この発明は燃料エンジンに用いられる流体
燃料の貯蔵および分配に関する。より詳細には、この発
明は、あらゆる種類の車輌のエンジン用燃料としての液
化天然ガス（ＬＮＧ）または液化メタンを貯蔵し、分配
する装置および方法に関する。
【０００２】発明の背景 自動車、トラック、バス、ボート、船舶、航空機、トラ
クターおよびオフロード建設機械、たとえばクレーン、
アースムーバーおよびブルトーザー、これらはすべてこ
の発明の目的からは車輌と見なされるが、これらのエン
ジン用エネルギー源としての液体燃料、たとえばガソリ
ンやディーゼル燃料の価格が高騰しているため、該エン
ジンに補給する燃料として天然ガスを用いることに関心
が高まりつつある。また世界の多くの地域で、天然ガス
が豊富に入手できる一方、ガソリンやディーゼル燃料の
ような石油製品は極めて乏しくかつ高価である。さら
に、天然ガスを燃料とするエンジンは、概してガソリン
やディーゼル燃料を燃料とするエンジンよりも汚染の影
響がはるかに少ない燃焼生成物を生成する。
【０００３】外界温度および大気圧下の天然ガスは容積
エネルギー含量が比較的少ないので、天然ガスを車輌の
燃料タンク内に、前記条件下で貯蔵することは実際的で
はない。従って、約２０００ないし４０００ｐｓｉｇと
いう極めて高い圧力下で燃料タンク中に天然ガスを貯蔵
するのが通例である。Ｓｗｅｎｓｏｎらの米国特許第
５，１０７，９０６号；Ｐｉｅｒｓｏｎの米国特許第
４，９８７，９３２号；Ｆｉｓｈｅｒらの米国特許第
４，５２７，６００号；およびＹｏｕｎｇの米国特許第
４，５０５，２４９号を参照されたい。
【０００４】液体と気体とが平衡状態にある飽和熱力学
状態において、液化天然ガスのような低温液体燃料を断
熱燃料タンク内に貯蔵することが従来提案されてきた。
Ｍｉｌｌｓの米国特許第４，４０６，１２９号は、車輌
タンク内の低温液体燃料ならびに車輌エンジンの燃料補
給用に液体および蒸気の使用を開示している。しかし、
この特許は、低温液体燃料源、車輌のタンク内に燃料を
分配または充填する方法ならびにタンク内の温度および
圧力を開示していない。
【０００５】大量の液化ガスをタンク内に貯蔵する極め
て実際的な方法は低圧、低温下であることは多年にわた
り認められている。たとえば、液化天然ガスは約１５ｐ
ｓｉｇないし４５ｐｓｉｇの圧力および約−２４２°Ｆ
ないし−２２２°Ｆの温度で貯蔵することができる。Ｍ
ａｈｅｒらの米国特許第３，１９５，３１６号を参照さ
れたい。しかし、そのような低圧で車輌タンク内に液化
天然ガスを貯蔵することは、あるエンジン、とくに燃料
噴射エンジンの実際の操作にとって低圧は不適当なこと
があるので、好ましくないかもしれない。従って、液化
天然ガスを車輌の燃料タンクに充填するすぐれた装置な
らびに方法に対する要望が存在する。
【０００６】発明の要約 この発明によれば、低圧および沸点に近い温度において
一次断熱貯蔵タンク内に貯蔵された液体天然ガスを取り
出し；液体天然ガスをタンクから取り出し、加圧または
ポンプ輸送して熱交換器を通過させて、約５０ｐｓｉｇ
ないし５５０ｐｓｉｇの圧力に相当する約−２２０°Ｆ
ないし−１２６°Ｆの過冷状態または近飽和液体状態に
加圧液化天然ガスを温め；さらに該加温加圧液化天然ガ
スを燃料補給設備のある車輌上の断熱タンクに給送し、
なお、該車輌は燃料として液化天然ガスを用い、断熱車
輌タンクは約５０ｐｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇの圧力
に相当する約−２２０°Ｆないし−１２６°Ｆにおいて
液状にて前記液化天然ガスを安全に収容し、貯蔵できる
ようにしてあることを含む方法が提供される。
【０００７】一次断熱貯蔵タンク内の液化天然ガスは約
１５ｐｓｉａないし４５ｐｓｉａおよび約−２５８°Ｆ
ないし−２３０°Ｆの温度にあるのが好ましい。
【０００８】ここで用いている「液化天然ガス」には液
体メタンも含むつもりである。
【０００９】一次断熱貯蔵タンク内に蓄積する天然ガス
蒸気は圧縮機で取出され、、一次断熱貯蔵タンクから取
出される液化天然ガスと混合して、さらに熱交換器に送
られる混合流となる。このことによって、有効に用いら
れる燃料の量は最大に増し、環境へのガス排出物は最小
量になる。
【００１０】この発明は、また、低圧および沸点に近い
温度で一次断熱貯蔵タンク内に貯蔵された液化天然ガス
を取り出して、加圧またはポンプ輸送し；取り出して加
圧した液化天然ガスを熱交換器に送って、加圧液化天然
ガスを約−２２０°Ｆないし−１２６°Ｆの近飽和温度
および対応する約５０ｐｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇの
圧縮に温め；加温加圧液化天然ガスを車輌の液化天然ガ
ス燃料補給設備に配設される定置断熱天然ガス分配タン
クに給送し、約−２２０°Ｆないし−１２６°Ｆの温度
および約５０ｐｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇの圧力のほ
ぼ飽和状態において、分配タンク内に液化天然ガスを貯
蔵し；さらに燃料補給設備に車輌が到着し、該車輌が燃
料として液化天然ガスを使用し、かつ液化天然ガスを液
状で安全に収容し、貯蔵できるようにしてある断熱車輌
燃料タンクを備えていると、液化天然ガスが約−２２０
°Ｆないし−１２６°Ｆおよび約５０ｐｓｉｇないし５
５０ｐｓｉｇの圧力下の近飽和液体状態にあるように、
液化天然ガスを分配タンクから車輌タンクに移すことを
含む方法の別の態様を含んでいる。
【００１１】分配タンク内に生成する過剰の蒸気は、一
次断熱貯蔵タンクに戻して、環境へのガス排出物を減ら
すことができる。また、液化天然ガスは一次貯蔵タンク
から取出して、給送し、直接、分配タンクから取り出し
た液化天然ガスと混合して、車輌タンクに給送される配
合混合物を生成させる。
【００１２】また、この発明によって、低圧および沸点
に近い温度下の液化天然ガスを含む一次断熱貯蔵タン
ク；熱交換器；一次タンク内の液化天然ガスを移送させ
かつ熱交換器と連通する導管で、該導管は一次タンクか
ら液化天然ガスを取出し、取出した液化天然ガスの圧力
を高め、かつ、加圧液化天然ガスを約−２２０°Ｆない
し−１２６°Ｆの過冷または近飽和温度および約５０ｐ
ｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇという対応圧力に温める熱
交換器に液化天然ガスを給送するポンプを含む導管；燃
料として液化天然ガスを使用し、かつ加温加圧液化天然
ガスを受容して、燃料として使用するまで、そのかなり
の量を液状に保つために搭載された断熱車輌燃料タンク
を有する車輌；および熱交換器から加温加圧液化天然ガ
スを受容して、車輌燃料タンクに給送し、その中で約−
２２０°Ｆないし−１２６°Ｆの温度および約５０ｐｓ
ｉｇないし５５０ｐｓｉｇの対応圧力下のほぼ飽和状態
において液体として貯蔵するための熱交換器および車輌
燃料タンクと連通する導管を含む装置も提供される。
【００１３】一次貯蔵タンクは天然ガス蒸気空間を有す
ることができ；天然ガス蒸気取出し導管は一次タンク蒸
気空間ならびに一次タンクおよび熱交換器と連通する導
管と連通することができ；かつ該導管は蒸気圧縮機を包
含して、熱交換器に蒸気を移すことができる。
【００１４】この発明は、また、低圧および沸点に近い
温度下の液化天然ガスを含有する一次断熱貯蔵タンク；
熱交換器；一次タンク内の液化天然ガスを移送し、かつ
熱交換器と連通する導管で、該導管は、一次タンクから
加圧液化天然ガスを取出し、取出した液化天然ガスの圧
力を高めて、該液化天然ガスを熱交換器に給送し、そこ
で、加圧液化天然ガスが飽和液体状態に近くなるよう
に、約−２２０°Ｆないし−１２６°Ｆの温度および約
５０ｐｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇの圧力に、加圧液化
天然ガスを温めるポンプを含む導管；車輌の液化天然ガ
ス燃料補給設備に配設された定置断熱天然ガス分配タン
ク；加温加圧液化天然ガスを熱交換器から定置断熱天然
ガス分配タンクに給送して、該分配タンク内にほぼ飽和
状態で、約−２２０°Ｆないし−１２６°Ｆの温度およ
び約５０ｐｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇの圧力で貯蔵す
るための導管；液化天然ガスを燃料として使用し、かつ
液化天然ガスを受容して、燃料として使用するまでその
相当量を液状に保つために搭載した断熱燃料タンクを有
する車輌；ならびに、分配タンクおよび車輌燃料タンク
と連通し、加温液化天然ガスを分配タンクから受容し
て、それを車輌燃料タンクに給送し、その中に、約−２
２０°Ｆないし−１２６°Ｆの温度および約５０ｐｓｉ
ｇないし５５０ｐｓｉｇの圧力で、ほぼ飽和状態で貯蔵
する導管を含む別の装置態様を提供する。
【００１５】一次貯蔵タンクは天然ガス蒸気空間を有す
ることができ、また圧縮機を包含する天然ガス蒸気取出
し導管は、一次タンク蒸気空間および、また、一次タン
ク内の液化天然ガスを移行させ、かつ蒸気と液化天然ガ
スとを混合するために熱交換器と連通する導管とも連通
することができる。
【００１６】装置は、一次貯蔵タンクから液化天然ガス
を取出し、取出した液化天然ガスを加圧し、さらに給送
して、熱交換器から取出した加温液化天然ガスと混合
し、それにより加温加圧液化天然ガスの混合流を生成さ
せて、車輌燃料タンクが分配タンクに給送する導管手段
を含むことができる。
【００１７】装置は、また、液化天然ガスを一次貯蔵タ
ンクから取出し、取出した液化天然ガスを加圧し、さら
にそれを給送して、分配タンクから取出した加温液化天
然ガスと混合し、それによって加温加圧液化天然ガスの
混合流を生成させて、車輌燃料タンクに給送する導管手
段を有することもできる。さらに、導管手段は、分配タ
ンクから天然ガス蒸気を取出して、それを一次貯蔵タン
クに戻す導管を含むことができる。
【００１８】図面の詳細な説明 妥当かつ実際的である程度には、種々の図面中に現われ
る同一または類似要素は同一数字で表わすことにする。
【００１９】この発明の第一の態様を表わす図１につい
ては、断熱一次タンク１０が大量の液化天然ガスまたは
メタン１２を、比較的低圧、たとえば約１５ｐｓｉｇな
いし４５ｐｓｉｇおよび約−２４２°Ｆないし−２２２
°Ｆという対応飽和温度において安全に貯蔵できるよう
な適当な材料でつくられている。一次タンク１０の上部
の蒸気空間１４はタンク内の雰囲気による熱流の結果と
して生成する蒸気１６を蓄積するように設けられてい
る。導管１８はタンク１０の内部と連通して、液化天然
ガスをタンクに充填する手段となる。
【００２０】導管２０はタンクの下方内部空間１２およ
び熱交換器３６と連通している。ポンプ２２が導管２０
内に配設される。したがって導管２０は液化天然ガス流
を一次タンク１０から取出して、それを熱交換器３６に
給送する手段となる。
【００２１】蒸気空間１６内に蓄積する天然ガス蒸気は
場合により、ただし必然的ではないが、そこから、蒸気
空間および熱交換器３６の上流、ただしポンプ２２の下
流の導管と連通する導管２６を通って取出される。導管
２０へ送られる蒸気の圧力を高めるために導管２６中に
真空ポンプまたは圧縮機２９が設けられる。導管２６か
らの蒸気流を導管２０中の液化天然ガス流と混合するこ
とによって、蒸気は凝縮し、液体は若干温められる。
【００２２】次に、液化天然ガス流を導管２０によっ
て、制御弁３０と連通して、制御弁３０に該液体を給送
する導管２８に送出する。導管３２は上流で制御弁３０
と連通し、下流で熱交換器３６と連通する。また、導管
３４は制御弁３０および車輌燃料タンク４２と連通する
導管４０と連通する。液化天然ガスは導管３２から熱交
換器３６の入口側に送られる。液化天然ガスは熱交換器
内を流れると、高温になって、約５０ｐｓｉｇないし５
５０ｐｓｉｇの対応圧力において約−２２０°Ｆないし
−１２６°Ｆのような飽和状態に近づくことができる。
液化天然ガスの温度を上げるのに必要な熱は間接的に周
囲すなわち加熱空気もしくは水により、または、バイパ
ス導管３４を必要とせずに所望の程度まで液化天然ガス
の温度を高めるような流速で熱交換器に送ることができ
る他の適当な熱交換流体によって与えることができる。
【００２３】温められた液化天然ガスは導管３８によっ
て熱交換器３６から取出されて、導管３４に送られる。
導管３４および３８からの液化天然ガスの混合流は導管
４０に送られ、導管４０の末端はバス４４の後部に配設
される断熱車輌燃料タンク４２と一時的かつ脱着可能に
連通する。加温された液化天然ガスは、断熱燃料タンク
４２が実質的に満たされるまで、導管４０から該タンク
内に給送される。次にポンプ２２を止めて、導管４０の
下流端を車輌燃料タンク４２から取り外して、タンク４
２に蓋をする。
【００２４】導管４０から給送される液化天然ガスの温
度は制御弁３０を調節する温度調節器４６によって制御
される。導管３２と３４との間の制御弁３０によって配
分される液化天然ガスの量が車輌燃料タンク４２に送ら
れる液化天然ガス流の温度および圧力を調節するのに役
立つ。
【００２５】図２はこの発明の第二の態様を示す。この
態様がタンク１０および熱交換器３６のみならず図１に
示す第一の態様の一部を形成する多数の導管類、ポンプ
２２および圧縮器２９を具備することは容易にわかろ
う。しかし、図２に示す第二の態様では、導管２０およ
び２６はそれぞれの流体流を、導管２８に類似の導管２
８１に送る。導管２８１は、制御弁３０に類似の制御弁
３０１と連通して、生成した液化天然ガス流を制御弁３
０１に送る。
【００２６】導管３２０は制御弁３０１および熱交換器
３６と連通して、冷たい液化天然ガスを制御弁３０１か
ら熱交換器３６へ送るのに役立ち、液化天然ガスは熱交
換器３６内で温められて、次にそこから液化天然ガス流
を導管４０１に送る導管３８１中に給送される。
【００２７】導管３４１は、また、制御弁３０１および
導管４０１と連通する。導管３４１は冷たい液化天然ガ
スを熱交換器３６の周り、または熱交換器３６の先に送
って、導管３８１によって導管４０１に送られる液化天
然ガスと混合させる手段となる。これは導管４０１によ
って断熱分配タンク５０に送られる液化天然ガスの温度
および本質的に圧力を制御することができるシステムと
なる。このように、温度調節器４６１は分配タンク５０
内の液化天然ガスの温度に反応し、導管２８１によって
制御弁３０１に送られる液化天然ガスが導管３２０と３
４１との間で配分されるように信号手段によって制御弁
３０１を作動させる。適切な状況下では、導管３２０中
の流れは導管２８１中の流れの０ないし１００％となろ
うし、また導管３４１中の流れは導管２８１中の流れの
０ないし１００％となるであろうが、導管３２０と３４
１中の流れの合計は導管２８１中の流れに等しい。
【００２８】液化天然ガス５２は分配タンク５０内に約
−２２０°Ｆないし−１２６°Ｆの温度および約５０ｐ
ｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇの対応圧力において飽和状
態で貯蔵される。分配タンク５０の上方内部空間に蓄積
する蒸気５４は導管５６から取出されて、一次貯蔵タン
ク１０の内部に戻される。導管５６中の圧力調整弁５８
は、分配タンク５０の蒸気空間内に通常存在する圧力よ
りも高い予定蒸気圧で開くようにセットする。
【００２９】導管６０は上流で分配タンク４０の下方内
部空間と連通する。導管６０の下流端は制御弁６２と連
通し、それによって液化天然ガスを分配タンク５０から
制御弁６２に流すことができる。導管６４は導管２０お
よび制御弁６２と連通し、それによって冷たい液化天然
ガスを一次タンク１０から制御弁６２に送ることができ
る。
【００３０】制御弁６２を出た液化天然ガスは導管６６
に給送される。導管６６を流れる液化天然ガス流の温度
は温度調節器６８によって測定され、温度調節器６８は
制御弁６２に信号を送って、制御弁６２に送られる導管
６０および導管６４からの液化天然ガスの量を適切に配
分する。導管６６を流れる液化天然ガスの量は実際の状
況によって導管６０から０％ないし１００％および導管
６４から０ないし１００％であることができる。
【００３１】導管６６の下流端はカップリングは車輌燃
料タンク４２に連通する燃料充填パイプ７６の外端に着
脱自在に接続させることができる。約−２２０°Ｆない
し−１２６°Ｆの温度および約５０ｐｓｉｇないし５５
０ｐｓｉｇの圧力下の液化天然ガスは、導管６０によっ
て、分配タンク５０から取出され、制御弁６２を経て導
管６６に、さらに、バス４４に燃料を補給するようなと
きには、導管６６によって燃料を車輌燃料タンク４２に
給送するパイプ７６に送ることができる。燃料タンク４
２が満たされた後、導管６６をパイプ７６から切り離し
て、パイプ７６の端部をキャップで密封する（図示せ
ず）。
【００３２】図２に示す装置は、また、この発明の任意
の実施方法を可能にする。したがって、導管６４によっ
て、一次タンク１０から取出した極めて冷たい液化天然
ガスを給送し、制御弁６２内で、導管６０によって供給
されるより温かい液化天然ガスと混合させて混合物と
し、次いで混合物を、分配タンク５０内の液温よりも低
い温度で車輌燃料タンク４２内に給送することができ
る。このようにして、分配タンク内の圧力を、液化燃料
を分配するのに必要な原動力となるように、車輌燃料タ
ンクの圧力よりも高く保つことができる。これは、ま
た、時々、実質的に空の燃料タンク４２によって与えら
れる加温効果および充填操作中に燃料に入る熱を補うの
に望ましい。
【００３３】図３に示す装置は図１に示すものに極めて
類似している。しかし、図３の装置は、図１に示す装置
の一部をなす間接熱交換器３６を含んでいない。
【００３４】図３に関し、蒸気空間１６内に蓄積する天
然ガス蒸気は、そこから導管２６を経て取出されて、さ
らに制御弁３０に給送される導管３２に送られる。液化
天然ガス流は導管２８によって制御弁３０に送られ、そ
こで蒸気は液化天然ガスと直接接触して凝縮し、それに
よって若干温かくなる。この態様では、制御弁３０が直
接接触熱交換器として働く。加温された液化天然ガス流
は制御弁３０から導管３４に送られ、さらに導管３４に
よって導管４０に給送されて、車輌タンク４２に送出さ
れる。導管４０を通って送られる液化天然ガスの温度は
温度調節器４６によって制御され、温度調節器４６は制
御弁３０および導管２６によって制御弁３０に供給され
る蒸気に対して導管３８によって制御弁に送られる液化
天然ガスの量を制御する。
【００３５】次の実施例においては、熱力学点の決定を
単純化するために、ＬＮＧの組成を実質的に１００％メ
タンと仮定した。
【００３６】実施例１ 輸送バス４４は断熱車輌タンク４２中に搭載した液化天
然ガスを貯蔵している。燃料は車輌タンクから取出して
燃料噴射内燃機関に送られる。エンジンの適切な操作に
は車輌タンク内に１００ｐｓｉｇの圧力（対応飽和温度
は略−２００°Ｆ）が必要である。
【００３７】バスの燃料充填場では、液化天然ガスを３
０ｐｓｉｇ（対応飽和温度はほぼ−２３１°Ｆ）におい
て、大量貯蔵タンクすなわち一次タンク１０に貯蔵す
る。車輌タンク４２に大量貯蔵タンクから直接−２３１
°Ｆの液体を満たすならば、車輌タンク４２の圧力は１
００ｐｓｉｇを著しく下回る圧力に低下して、バスのエ
ンジンは適正に作動しない。
【００３８】バス４４はしばらく駐車していると、燃料
タンク４２内に温かい液化天然ガスの若干の層状化が生
じた。車輌タンク４２内の液体のほとんどは−２００°
Ｆであるけれども、大気からの熱放散が、タンク４２内
の上部の液化天然ガスを−２００°Ｆから−１９４°Ｆ
に温め、タンクの圧力を約１００ｐｓｉｇから約１２０
ｐｓｉｇに高めた。
【００３９】図１に示す態様の一例では、液化天然ガス
を、−２３１°Ｆという飽和温度で導管２０によって、
大量貯蔵タンクすなわち一次タンクから取出して、ポン
プ２２により圧力を１４０ｐｓｉｇに高める。冷たい流
れがポンプ２２から導管２０、２８および３２に流れ
る。冷たい液化天然ガス流がタンク１０から導管２６に
よって導管２０に供給される過剰蒸気を凝縮させ、次に
熱交換器３６に流入し、そこで導管３８への出口温度が
−２００°Ｆとなるように液化天然ガスを調節して加熱
する。１４０ｐｓｉｇという液化天然ガス供給圧力は、
車輌タンクへの流れを達成するために、１２０ｐｓｉｇ
という車輌タンクの背圧、に加えて熱交換器３６および
導管２０、３８の圧力低下を上回る。したがってバスの
車輌タンクに−２００°Ｆの液化天然ガスが充填され、
充填手順の終りに１００ｐｓｉｇに近い作動圧力を維持
し、バスのエンジンを始動させてバスを走らせる。
【００４０】実施例２ 図２に示す態様の一例において、液化天然ガスを、−２
３１°Ｆという飽和温度および３０ｐｓｉｇにある大量
貯蔵タンクから取り出し、ポンプ２２により圧力を１４
０ｐｓｉｇに高めた。過冷液化天然ガスが、タンク１０
から導管２６および導管２０に流れ込む過剰蒸気を凝縮
させる。液化天然ガスは導管２８１、３２０によって熱
交換器３６に流入し、熱交換器３６では、槽５０内で蒸
気と液体が１４０ｐｓｉｇの飽和平衡にあるように、液
化天然ガスを−１８９°Ｆの飽和温度近くまで、調節し
て加熱する。導管６０内で、１４０ｐｓｉｇおよび約−
１８９°Ｆにある加温液化天然ガスを導管６４からの１
４０ｐｓｉｇおよび−２３１°Ｆにある冷たい液化天然
ガスと制御弁６２内で混合して、１４０ｐｓｉｇおよび
−２００°Ｆの液化天然ガスを生成させる。１４０ｐｓ
ｉｇという液化天然ガス供給圧力は１２０ｐｓｉｇの車
輌タンク背圧に加えて導管６０、６４による圧力低下を
上回って、流れを達成させ、バスに−２００°Ｆの液化
天然ガスを充填可能にすると同時に１００ｐｓｉｇに近
い作動圧力を維持することができて、バスを走らせるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施するのに有効な装置の第一態様
を示す線図である。
【図２】この発明を実施するのに有効な装置の第二態様
を示す線図である。
【図３】この発明を実施するのに有効な装置の第三態様
を示す線図である。
【符号の説明】
１０ 一次断熱貯蔵タンク １２ 液化天然ガス １６ 蒸気空間 ２２ ポンプ ２９ 圧縮機 ３６ 熱交換器 ４２ 車輌燃料タンク ４４ バス ４６ 温度調節器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード・ジョン・クーイ アメリカ合衆国イリノイ州60558，ウエス ターン・スプリングス，セントラル・アベ ニュー 5417 (72)発明者 ドン・ヘンリー・コウアース アメリカ合衆国イリノイ州60540，ネイパ ーヴィル，ヒーゼートン・コート 1533

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一次断熱貯蔵タンク内に貯蔵される、低
    圧および沸点に近い温度下にある液化天然ガスを取出
    し；取出した液化天然ガスの圧力を高め、ついで該加圧
    液化天然ガスを熱交換器に通して、液化天然ガスを、圧
    力が約５０ｐｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇのときに、約
    −２２０°Ｆないし−１２６°Ｆの温度にある過冷却ま
    たは近飽和液体状態に温め；さらに該加温加圧液化天然
    ガスを車輌上の燃料補給設備の断熱タンクに給送するこ
    とを含み、なお、該車輌燃料として液化天然ガスを使用
    し、また、断熱車輌燃料タンクが温度約−２２０°Ｆな
    いし−１２６°Ｆおよび圧力約５０ｐｓｉｇないし５５
    ０ｐｓｉｇのほぼ飽和状態において、前記液化天然ガス
    を液状にて安全に収容しかつ貯蔵できるようになってい
    ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 天然ガス蒸気が一次断熱貯蔵タンク内に
    蓄積し；さらに天然ガス蒸気を一次断熱貯蔵タンクから
    取出して、一次断熱貯蔵タンクから取出した液化天然ガ
    スと、取出した液化天然ガスの圧力を高めた後に、混合
    して、熱交換器に給送する混合流を生成させることを特
    徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 一次貯蔵タンクから取出して、圧力を高
    めた液化天然ガスの一部を、熱交換器から出る加温加圧
    液化天然ガスと混合し、得られた混合物を車輌タンクに
    給送することを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 一次断熱貯蔵タンク内に貯蔵される、低
    圧および沸点に近い温度下の液化天然ガスを取出し；取
    出した液化天然ガスの圧力を高め、次いで加圧液化天然
    ガスを熱交換器に通して、圧力が約５０ｐｓｉｇないし
    ５５０ｐｓｉｇのときに温度が約−２２０°Ｆないし−
    １２６°Ｆの近飽和液体状態に液化天然ガスを温め；加
    温加圧液化天然ガスを熱交換器から車輌の液化天然ガス
    燃料補給設備に配設される定置断熱天然ガス分配タンク
    に給送して、温度約−２２０°Ｆないし−１２６°Ｆか
    つ圧力約５０ｐｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇのほぼ飽和
    状態において、分配タンク内に液化天然ガスを貯蔵し；
    さらに燃料補給設備に車輌が到着し、該車輌が燃料とし
    て液化天然ガスを使用し、かつ液化天然ガスを液状で安
    全に収容して貯蔵するようにできている断熱車輌タンク
    を備えていると、液化天然ガスが温度約−２２０°Ｆな
    いし−１２６°Ｆかつ圧力約５０ｐｓｉｇないし５５０
    ｐｓｉｇのほぼ飽和状態にあるように、液化天然ガスを
    分配タンクから車輌燃料タンクに移すことを特徴とする
    方法。
  5. 【請求項５】 液化天然ガス分配タンク内に貯蔵されて
    いるときと温度および圧力を実質的に変えずに、液化天
    然ガスを車輌タンクに送出することを特徴とする請求項
    ４記載の方法。
  6. 【請求項６】 天然ガス蒸気が一時断熱貯蔵タンク内に
    蓄積し；かつ天然ガス蒸気を一次断熱貯蔵タンクから取
    出して、一次断熱貯蔵タンクから取出した液化天然ガス
    と、取出した液化天然ガスの圧力を高めた後に、混合し
    て熱交換器に給送する混合流を生成させることを特徴と
    する請求項４記載の方法。
  7. 【請求項７】 蒸気分配タンク内に生成し、該蒸気を一
    次断熱貯蔵タンクに戻すことを特徴とする請求項４記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 一次貯蔵タンクから取出し、次いで圧力
    を高めた液化天然ガスの一部を給送して、分配タンクか
    ら取出した液化天然ガスと混合して、車輌タンクに送る
    限定された温度および圧力を有する配合混合物を生成さ
    せることを特徴とする請求項４記載の方法。
  9. 【請求項９】 一次貯蔵タンクから取出し、次いで圧力
    を高めに液化天然ガスの一部を給送して、熱交換器から
    の加温加圧液化天然ガスと混合し、次ぎに生成した配合
    混合物を分配タンクに給送することを特徴とする請求項
    ４記載の方法。
  10. 【請求項１０】 大気圧に近い圧力および沸点に近い温
    度にある液化天然ガスを収容する一次断熱貯蔵タンク；
    熱交換器；一次タンク内の液化天然ガスを移送し、かつ
    熱交換器と連通する第一導管で、該導管は、一次タンク
    から液化天然ガスを取出し、取出した液化天然ガスの圧
    力を高めて熱交換器に送り、そこで加圧液化天然ガス
    を、圧力が約５０ｐｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇのとき
    に、わずか約−２２０°Ｆないし−１２６°Ｆの温度に
    温めるポンプを含む導管；燃料として液化天然ガスを使
    用し、かつ液化天然ガスを受容するために搭載した断熱
    燃料タンクを有する車輌；および加温加圧液化天然ガス
    を熱交換器から受容して、それを車輌燃料タンクに給送
    し、その中で温度約−２２０°Ｆないし−１２６°Ｆか
    つ圧力約５０ｐｓｉｇないし５５０ｐｓｉｇでほぼ飽和
    状態において液体として液化天然ガスを貯蔵するために
    熱交換器および車輌燃料タンクと連通する第二導管を含
    むことを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 一次貯蔵タンクが天然ガス蒸気空間を
    有し；さらに天然ガス蒸気取出し導管が一次タンク蒸気
    空間ならびに一次タンクおよび熱交換器と連通する導管
    と連通することを特徴とする請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 第一導管および第二導管と連通して、
    第一および第二導管から第三導管に給送される液化天然
    ガス流を混合して、混合流を生成させ、さらに該混合流
    を車輌燃料タンクに送出する第三導管を含むことを特徴
    とする請求項１０記載の装置。
  13. 【請求項１３】 大気圧に近い圧力および沸点に近い温
    度にある液化天然ガスを収容する一次断熱貯蔵タンク；
    熱交換器；一次タンク内の液化天然ガスを移送し、かつ
    熱交換器と連通する第一導管で、該導管は液化天然ガス
    を一次タンクから取出し、取出した液化天然ガスの圧力
    を高めて、それを熱交換器に給送し、そこで加圧液化天
    然ガスがほぼ飽和状態になるように、圧力が約５０ｐｓ
    ｉｇないし５５０ｐｓｉｇのときに約−２２０°Ｆない
    し−１２６°Ｆの温度に加圧液化天然ガスを温めるポン
    プを含む導管；車輌の液化天然ガス燃料補給設備に配設
    される定置断熱天然ガス分配タンク；加温加圧液化天然
    ガスを熱交換器から定置断熱天然ガス分配タンクに給送
    して、ほぼ飽和状態において、温度約−２２０°Ｆない
    し−１２６°Ｆおよび圧力約５０ｐｓｉｇないし５５０
    ｐｓｉｇにて前記分配タンク内に貯蔵する第二導管；燃
    料として液化天然ガスを使用し、かつ液化天然ガスを受
    容するために搭載される断熱燃料タンクを有する車輌；
    および分配タンクおよび車輌燃料タンクと連通して、加
    温加圧液化天然ガスを分配タンクから受容して、それを
    車輌燃料タンクに給送し、その中で、温度が約−２２０
    °Ｆないし−１２６°Ｆおよび圧力が約５０ｐｓｉｇな
    いし５５０ｐｓｉｇにあるほぼ飽和状態において貯蔵す
    る第三導管を含むことを特徴とする装置。
  14. 【請求項１４】 一次貯蔵タンクが天然ガス蒸気空間を
    有し；かつ天然ガス蒸気取出し導管が一次タンク蒸気空
    間ならびに一次タンク内の液化天然ガスを移送し、かつ
    熱交換器と連通して、蒸気と液化天然ガスと混合させる
    導管と連通することを特徴とする請求項１３記載の装
    置。
  15. 【請求項１５】 第一導管および第三導管と連通して、
    加圧液化天然ガスを給送して、分配タンクから取出され
    る加温液化天然ガスと混合し、それにより液化天然ガス
    の混合流を生成させて車輌タンクに給送する第四導管を
    含むことを特徴とする請求項１３記載の装置。
  16. 【請求項１６】 分配タンクから天然ガス蒸気を取出し
    て、それを一次貯蔵タンクに戻す導管手段を含むことを
    特徴とする請求項１３記載の装置。
  17. 【請求項１７】 第一導管および第二導管と連通し、加
    圧液化天然ガスを給送して、熱交換器から取出した加温
    液化天然ガスと混合し、それにより液化天然ガスの混合
    流を生成させて分配タンクに給送する第四導管を含むこ
    とを特徴とする請求項１３記載の装置。
  18. 【請求項１８】 一次断熱貯蔵タンク内の液化天然ガス
    が約１５ｐｓｉａないし４５ｐｓｉａおよび約−２５８
    °Ｆないし−２３０°Ｆの温度にあることを特徴とする
    請求項１記載の方法。
  19. 【請求項１９】 熱交換器が直接接触熱交換器であり、
    加圧液化天然ガスをその中で、一次断熱貯蔵タンクから
    取出す蒸気との直接接触によって温めることを特徴とす
    る請求項１記載の方法。
  20. 【請求項２０】 熱交換器が直接接触熱交換器であり、
    加圧液化天然ガスを、その中で一次断熱貯蔵タンクから
    取出す蒸気との直接接触によって温めることを特徴とす
    る請求項１０記載の装置。
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