WO2007145029A1 - 低温スラッシュ状流体製造装置 - Google Patents

低温スラッシュ状流体製造装置 Download PDF

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Takanobu Kamiya
Takashi Maemura
Ryo Nakamura
Kenji Nakamichi
Seiichiro Kimura
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Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
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    • Y02E60/32Hydrogen storage

Definitions

  • the present invention relates to a slush-like low-temperature fluid (for example, slush hydrogen (solid hydrogen and liquid hydrogen mixed in a sherbet shape, having a higher density than liquid hydrogen and a large amount of cold) )) Is a low temperature slush fluid production equipment.
  • a slush-like low-temperature fluid for example, slush hydrogen (solid hydrogen and liquid hydrogen mixed in a sherbet shape, having a higher density than liquid hydrogen and a large amount of cold)
  • Non-Patent Document 1 As an apparatus for producing slush hydrogen, one disclosed in Non-Patent Document 1 is known.
  • Non-Patent Document 1 D.E. Daney, “HYDROGEN SLUSH PRODUCT! ON WITH A LARGE AUGER” (USA) Advancedin Cryogenic Engineering, Vol.35 Disclosure of Invention
  • Non-Patent Document 1 has a limit in reducing the particle size of hydrogenated hydrogen, and the weight solidification rate of slush hydrogen (in liquid hydrogen) There was a problem that the weight ratio of solidified hydrogen in the system could not be increased as expected.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a low-temperature slush fluid production apparatus that can increase the weight solidification rate of a slush fluid.
  • the present invention employs the following means in order to solve the above problems.
  • a low-temperature slush fluid production apparatus includes a heat exchanger having a heat transfer surface disposed in a liquid low-temperature fluid stored in a container, and a solid generated on the surface of the heat transfer surface.
  • the slush fluid production section having a scrubbing means for scooping off the liquid low-temperature fluid, and a temperature lower than that of the liquid low-temperature fluid stored inside the container inside the heat transfer surface!
  • a cryogenic slush fluid production device comprising a cryogenic fluid generator for supplying a cryogenic fluid, in accordance with the particle size of the solid cryogenic fluid that is scraped off by the scraping means, A flow rate of the cryogenic fluid flowing into the heat transfer surface; The temperature and the rotational speed or reciprocating speed of the scraping means can be adjusted.
  • the amount of heating by the heater 6 shown in FIG. 1, the valve opening of the first valve 7, the valve opening of the second valve 8, and the drive By adjusting (controlling) the rotational speed of the motor 19, the particle 22 of the low temperature fluid L that is scraped off by the blade 13a of the auger (scraping means) 13 is reduced to a small diameter Therefore, the weight solidification rate of the slush fluid can be increased.
  • slush fluid slush hydrogen with increased weight solidification rate
  • in-vehicle hydrogen-filled tanks installed in vehicles that run on hydrogen, such as fuel cell vehicles and hydrogen vehicles.
  • filling replenishing
  • the scraping means is an auger, and a central axis of the auger and a drive shaft of a driving motor for driving the auger More preferably, it is connected via a monkey joint.
  • the heat transferred from the drive shaft of the drive motor to the central shaft of the auger is greatly reduced at the universal joint.
  • Driving shaft force The heat that enters the central axis of the auger can be reduced.
  • the scraping means is an auger, and the auger is configured to be rotatable with respect to the heat transfer surface. It is more preferable that the bearings are supported via bearings at both ends of the shaft. According to such a low-temperature slush fluid production apparatus, the auger can be rotated in a stable state and is scraped off by the auger. The particle size of the cryogenic fluid can be kept substantially constant, and the production efficiency of the slush fluid can be improved.
  • a low temperature slush fluid storage facility includes a transfer device for transferring the low temperature slush fluid production device and the slush fluid stored in the bottom of the container to another place. And a low temperature slush fluid storage tank for storing the slush fluid that has been transferred by the transfer device.
  • the internal force of the low temperature slush fluid storage tank is filled with a slush fluid with a high weight solidification rate. It is possible to reduce the vaporization of the slush-like low-temperature fluid.
  • the weight solidification rate of the slush low temperature fluid stored in the low temperature slush fluid storage tank is configured to have a desired value! / ⁇ It is more preferable.
  • the particle size of the particles of the low temperature fluid produced by the slush fluid production department is adjusted, or the slush cryogenic fluid and liquid transferred by the transfer means are used.
  • the weight solidification rate of the slush low temperature fluid stored in the low temperature slush fluid storage tank becomes the desired value!
  • the vaporization (boiling off) of the low-temperature fluid stored in the low-temperature slush fluid storage tank can be reduced, and the storage period can be prolonged.
  • FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a low temperature slush fluid production apparatus according to the present invention, and is a schematic configuration diagram of the whole production apparatus.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the low temperature slush fluid production apparatus shown in FIG.
  • manufacturing apparatus a low temperature slush fluid manufacturing apparatus (hereinafter referred to as “manufacturing apparatus”) according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the entire manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment.
  • the production apparatus 1 includes a slush fluid production unit 2 that produces a slush fluid (for example, slush hydrogen), and a cryogenic fluid supplied to the slush fluid production unit 2.
  • the cryogenic fluid generator 3 that generates (eg, 13K gas helium) is the main element.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the slush fluid production section 2.
  • the cryogenic fluid generating unit 3 includes a cryogenic fluid storage tank 4 and a flow rate and temperature adjusting device 5.
  • a liquid cryogenic fluid for example, 4K liquid helium.
  • the cryogenic fluid storage tank 4 and the heat exchange 12 of the slush fluid production section 2 are connected (coupled) via a cryogenic fluid supply pipe 14.
  • the flow rate / temperature adjusting device 5 is disposed in the middle of the cryogenic fluid supply pipe 14 and heats the liquid cryogenic fluid sent (pressed) from the cryogenic fluid storage tank 4.
  • the heater 6 to be gasified (vaporized) and the cryogenic fluid supply pipe 14 located on the upstream side of the heater 6 are arranged and liquefied from the cryogenic fluid storage tank 4 to the heater 6.
  • the first valve 7 that regulates the flow rate of the cryogenic fluid and the downstream side of the heater 6
  • the flow rate of the gaseous cryogenic fluid (for example, 13K gas helium) flowing from the heater 6 to the heat exchanger 12 of the slush fluid production unit 2 is adjusted.
  • the second valve 8 is provided.
  • the slush fluid production unit 2 includes a container 10 for storing a liquid low-temperature fluid (for example, 13.8K liquid hydrogen) L and a cylindrical heat transfer surface 11 disposed in the container 10. And a heat exchanger 12 having an auger (scraping means) 13 for scraping (scraping off) a solid low-temperature fluid (for example, solid hydrogen) (not shown) generated on the surface of the heat transfer surface 11. ing.
  • a liquid low-temperature fluid for example, 13.8K liquid hydrogen
  • a cylindrical heat transfer surface 11 disposed in the container 10.
  • a heat exchanger 12 having an auger (scraping means) 13 for scraping (scraping off) a solid low-temperature fluid (for example, solid hydrogen) (not shown) generated on the surface of the heat transfer surface 11. ing.
  • the container 10 is housed in a heat insulating vacuum container (not shown) in which the inside is evacuated and a radiation shield plate (not shown) such as a copper plate is attached to the inner surface thereof.
  • a radiation shield plate such as a copper plate
  • a cryogenic fluid generated in the cryogenic fluid generator 3 (fluid having a temperature lower than that of the liquid cryogenic fluid L stored in the container 10) is supplied. It is like this.
  • the cryogenic fluid supplied to the inside of the heat exchanger 12 is heat-exchanged with the liquid cryogenic fluid L stored in the container 10 to generate a solid cryogenic fluid L on the surface of the heat transfer surface 11.
  • the cryogenic fluid generator 3 stores the cryogenic fluid. It will be returned to tank 4.
  • the auger 13 is supported by bearings 17 and 18 at both ends of the rotation shaft (center shaft) 16 and is rotatably accommodated along the heat transfer surface 11. It is a cylindrical member, and an outer peripheral surface (that is, a surface facing the heat transfer surface 11) is provided with a blade 13a formed in a spiral shape along the longitudinal direction.
  • the rotary shaft 16 and the drive shaft 20 (see FIG. 1) extending from the drive motor 19 (see FIG. 1) are connected (coupled) via a universal joint 21, and the drive motor 19 is connected to the drive shaft 20 (see FIG. 1).
  • the auger 13 rotates in the same way (in the direction of the arrow in FIG. 1 (clockwise as viewed from above in FIG. 1)), and the solid low-temperature fluid generated on the heat transfer surface 11
  • the slag fluid (for example, slush hydrogen) S is scraped off by the blade 13a of the oga 13 to become particles of the cryogenic fluid L (for example, solid hydrogen particles) 22 and falls to the bottom of the container 10. Is formed.
  • the heater 6, the first valve 7, the second valve 8, and the driving motor 19 are each connected to a controller (not shown) and scraped off by the blade 13a of the auger 13.
  • the particle size of the cryogenic fluid L particles (eg, solid hydrogen particles) 22 is controlled to have a desired size (eg, 1 m to: LO m).
  • the heating amount by the heater 6, the valve opening degree of the first valve 7, the valve opening degree of the second valve 8, and the rotational speed of the driving motor 19 By adjusting (controlling) the particle size of the low-temperature fluid L particles 22 that are scraped off by the blades 13a of the auger 13 can be reduced (atomized), so the weight solidification rate of the slush fluid ( Solidification rate) can be increased.
  • slush fluid slush hydrogen with increased weight solidification rate
  • in-vehicle hydrogen-filled tanks installed in vehicles that run on hydrogen, such as fuel cell vehicles and hydrogen vehicles.
  • filling replenishing
  • both ends of the rotating shaft 16 of the auger 13 are supported by bearings 17 and 18, the auger 13 can be rotated in a stable state, and the blade 13a of the auger 13 is rolled.
  • the particle size of the drops 22 of the low-temperature fluid L that is dropped can be kept substantially constant, and the production efficiency of the slush fluid can be improved.
  • the heating amount by the heater 6, the valve opening of the first valve 7, the valve opening of the second valve 8, and the rotational speed force controller of the driving motor 19 are controlled.
  • the force that is adjusted (controlled) by the present invention The present invention is not limited to this, and these adjustments may be made manually.
  • the auger 13 is configured to be rotatable along the heat transfer surface 11.
  • the present invention is not limited to this.
  • the auger 13 is configured to be reciprocable along the heat transfer surface 11, that is, reciprocating instead of the driving motor 19. It may be equipped with an actuator or an ultrasonic transducer.
  • a transfer means for transferring the slush-like cryogenic fluid accumulated at the bottom of the container 10 to another place, and the slush-like cryogenic fluid transferred by the transfer means are stored. More preferably, it has a low temperature slush fluid storage tank (not shown).
  • the internal force of the low temperature slush fluid storage tank is filled with the slush low temperature fluid with a high weight solidification rate, so that the slush low temperature fluid stored in the low temperature slush fluid storage tank is vaporized. (Boil-off) can be reduced.
  • the weight solidification rate of the slush-like low-temperature fluid stored in the low-temperature slush-like fluid storage tank is configured to have a desired value. This is to adjust the particle size of the particles 22 of the low temperature fluid L produced by the slush fluid production section 2, or to adjust the ratio between the slush fluid S transferred by the transfer means and the liquid low temperature fluid L. Can be realized.
  • the vaporization (boiling off) of the low-temperature fluid stored in the low-temperature slush fluid storage tank can be reduced, and the storage period can be prolonged.
  • low temperature used in the present specification refers to -273 ° C to-several tens of ° C.

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Abstract

スラッシュ状流体の重量固化率を増加させることができる低温スラッシュ状流体製造装置を提供する。容器10の内部に貯留された液体状の低温流体Lの中に配置された、伝熱面11を有する熱交換器12と、前記伝熱面11の表面に生成した固体状の低温流体を掻き落とす掻き落とし手段13とを備えたスラッシュ状流体製造部2と、前記伝熱面11の内部に、前記容器10の内部に貯留された液体状の低温流体Lよりも温度の低い極低温流体を供給する極低温流体発生部3と、を備えた低温スラッシュ状流体製造装置1であって、前記掻き落とし手段13によって掻き落とされる固体状の低温流体の粒径に応じて、前記伝熱面11の内部に流入する前記極低温流体の流量と温度、および前記掻き落とし手段13の回転速度または往復動速度が、調整され得るように構成されている。

Description

明 細 書
低温スラッシュ状流体製造装置
技術分野
[0001] 本発明は、スラッシュ状の低温流体 (例えば、スラッシュ水素(固体水素と液体水素 とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きぐ保有する 寒冷量が大きいもの))を製造する低温スラッシュ状流体製造装置に関するものであ る。
背景技術
[0002] 従来、スラッシュ水素を製造する装置としては、非特許文献 1に開示されたものが知 られている。
非特許文献 1 : D.E.ディ-一(D.E. Daney)著、「HYDROGEN SLUSH PRODUCT! ON WITH A LARGE AUGER」(米国) Advancedin Cryogenic Engineering, Vol.35 発明の開示
[0003] し力しながら、上記非特許文献 1に開示されたスラッシュ水素を製造する装置では、 固化水素の粒径を小さくするのに限界があり、スラッシュ水素の重量固化率 (液体水 素中における固化水素の重量割合)を思うように増加させることができないといった問 題点があった。
[0004] 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、スラッシュ状流体の重量固化率を 増加させることができる低温スラッシュ状流体製造装置を提供することを目的とする。
[0005] 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。
本発明による低温スラッシュ状流体製造装置は、容器の内部に貯留された液体状 の低温流体の中に配置された、伝熱面を有する熱交換器と、前記伝熱面の表面に 生成した固体状の低温流体を搔き落とす搔き落とし手段とを備えたスラッシュ状流体 製造部と、前記伝熱面の内部に、前記容器の内部に貯留された液体状の低温流体 よりも温度の低!ヽ極低温流体を供給する極低温流体発生部と、を備えた低温スラッ シュ状流体製造装置であって、前記搔き落とし手段によって搔き落とされる固体状の 低温流体の粒径に応じて、前記伝熱面の内部に流入する前記極低温流体の流量と 温度、および前記搔き落とし手段の回転速度または往復動速度が、調整され得るよう に構成されている。
このような低温スラッシュ状流体製造装置によれば、例えば、図 1に示す加熱器 6に よる加熱量、第 1のバルブ 7の弁開度、第 2のバルブ 8の弁開度、および駆動用のモ ータ 19の回転速度を調整 (制御)することにより、オーガ (搔き落とし手段) 13の刃 13 aによって搔き落とされる低温流体 Lの粒 22の粒径を小径ィ匕 (微粒化)することができ るので、スラッシュ状流体の重量固化率を増加させることができる。
また、このようなスラッシュ状流体 (重量固化率が増力!]したスラッシュ水素)を、例え ば、燃料電池自動車、水素自動車等の水素を燃料として走行する車両に搭載される 車載用水素充填タンクに充填 (補充)するような場合には、車載用水素充填タンク内 における水素の蒸発を低減させることができるとともに、水素の利用効率を向上させ ることがでさることとなる。
[0006] 上記低温スラッシュ状流体製造装置にお!ヽて、前記搔き落とし手段はオーガとされ 、該オーガの中心軸と、該オーガを駆動する駆動用のモータの駆動軸とが、ュニバ ーサルジョイントを介して接続されて ヽるとさらに好適である。
このような低温スラッシュ状流体製造装置によれば、駆動用のモータの駆動軸から オーガの中心軸に伝達される熱が、ユニバーサルジョイントのところで大幅に低減さ れることとなるので、駆動用のモータの駆動軸力 オーガの中心軸へ侵入する熱の 低減ィ匕を図ることができる。
[0007] 上記低温スラッシュ状流体製造装置にお!ヽて、前記搔き落とし手段はオーガとされ 、該オーガが、前記伝熱面に対して回転可能に構成されているとともに、前記オーガ の回転軸の両端部力 ベアリングを介して軸受け支持されているとさらに好適である このような低温スラッシュ状流体製造装置によれば、オーガを安定した状態で回転 させることができ、オーガによって搔き落とされる低温流体の粒の粒径を略一定に保 つことができるとともに、スラッシュ状流体の製造効率を向上させることができる。
[0008] 本発明による低温スラッシュ状流体貯蔵施設は、上記低温スラッシュ状流体製造装 置と、前記容器の底部に溜まったスラッシュ状の低温流体を別の場所に移送する移 送手段と、この移送手段により移送されてきたスラッシュ状の低温流体を貯蔵しておく 低温スラッシュ状流体貯蔵タンクと、を備えている。
このような低温スラッシュ状流体貯蔵施設によれば、低温スラッシュ状流体貯蔵タン クの内部力 重量固化率の高いスラッシュ状の低温流体で満たされることとなるので、 低温スラッシュ状流体貯蔵タンク内に貯蔵されたスラッシュ状の低温流体の気化 (ボ イノレ才フ)を低減させることができる。
[0009] 上記低温スラッシュ状流体貯蔵施設において、前記低温スラッシュ状流体貯蔵タン ク内に貯蔵されるスラッシュ状の低温流体の重量固化率が、所望の値となるように構 成されて!/ヽるとさらに好適である。
このような低温スラッシュ状流体貯蔵施設によれば、例えば、スラッシュ状流体製造 部により製造される低温流体の粒の粒径を調整したり、移送手段により移送されるス ラッシュ状の低温流体と液体状の低温流体との割合を調整することで、低温スラッシ ュ状流体貯蔵タンク内に貯蔵されるスラッシュ状の低温流体の重量固化率が、所望 の値となるようになって!/、る。
これにより、低温スラッシュ状流体貯蔵タンク内に貯蔵された低温流体の気化 (ボイ ルオフ)を低減させることができ、貯蔵期間の長期化を図ることができる。
[0010] 本発明によれば、スラッシュ状流体の重量固化率を増カロさせることができるという効 果を奏する。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明による低温スラッシュ状流体製造装置の一実施形態を示す図であって、 製造装置全体の概略構成図である。
[図 2]図 1に示す低温スラッシュ状流体製造装置の要部拡大断面図である。
符号の説明
[0012] 1 低温スラッシュ状流体製造装置
2 スラッシュ状流体製造部
3 極低温流体発生部
10 容器
11 伝熱面 12 熱交換器
13 オーガ (搔き落とし手段)
16 回転軸(中心軸)
17 ベアリング
18 ベアリング
19 駆動用のモータ
20 駆動軸
21 ユニバーサルジョイント
L 液体状の低温流体
S スラッシュ状の低温流体
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、本発明による低温スラッシュ状流体製造装置 (以下、「製造装置」 、う。)の 一実施形態について、図 1および図 2を参照しながら説明する。
図 1は、本実施形態に係る製造装置 1全体の概略構成図である。図 1に示すよう〖こ 、製造装置 1は、スラッシュ状の低温流体 (例えば、スラッシュ水素)を製造するスラッ シュ状流体製造部 2と、このスラッシュ状流体製造部 2に供給される極低温流体 (例え ば、 13Kの気体へリウム)を発生させる極低温流体発生部 3とを主たる要素として構 成されている。また、図 2は、スラッシュ状流体製造部 2の要部拡大断面図である。
[0014] 極低温流体発生部 3は、極低温流体貯蔵タンク 4と、流量,温度調整装置 5とを備え ている。
極低温流体貯蔵タンク 4の内部には、液体状の極低温流体 (例えば、 4Kの液体へ リウム)が貯留されている。また、この極低温流体貯蔵タンク 4と、スラッシュ状流体製 造部 2の熱交 12とは、極低温流体供給管 14を介して接続 (連結)されている。 流量 ·温度調整装置 5は、極低温流体供給管 14の途中に配置されるとともに、極低 温流体貯蔵タンク 4から送られてきた (圧送されてきた)液体状の極低温流体を加熱 してガス化 (気化)させる加熱器 6と、この加熱器 6の上流側に位置する極低温流体 供給管 14に配置されるとともに、極低温流体貯蔵タンク 4から加熱器 6に流入する液 化された極低温流体の流量を調整する第 1のバルブ 7と、加熱器 6の下流側に位置 する極低温流体供給管 14に配置されるとともに、加熱器 6からスラッシュ状流体製造 部 2の熱交換器 12に流入する気体状の極低温流体 (例えば、 13Kの気体へリウム) の流量を調整する第 2のバルブ 8とを備えて 、る。
[0015] スラッシュ状流体製造部 2は、液体状の低温流体 (例えば、 13. 8Kの液体水素) L を貯留する容器 10と、この容器 10内に配置された円筒状の伝熱面 11を有する熱交 換器 12と、伝熱面 11の表面に生成した図示しない固体状の低温流体 (例えば、固 体水素)を搔き落とす (削り落とす)オーガ (搔き落とし手段) 13とを備えている。
[0016] 容器 10は、その内部が真空とされ、かつその内面に、例えば、銅板等の輻射シー ルド板 (図示せず)が貼られた断熱真空容器 (図示せず)の中に収容されており、これ により、容器 10の外部から内部へ侵入する熱の低減ィ匕が図られるようになつている。
[0017] 熱交換器 12の内部には、極低温流体発生部 3で発生した極低温流体 (容器 10内 に貯留された液体状の低温流体 Lよりも温度の低 、流体)が供給されるようになって いる。熱交換器 12の内部に供給された極低温流体は、容器 10内に貯留された液体 状の低温流体 Lと熱交換させられて伝熱面 11の表面に固体状の低温流体 Lを生成 させた後、極低温流体戻り管 15を通って貯蔵タンク(図示せず)に一且貯留され、液 化装置(図示せず)により液化されてから、極低温流体発生部 3の極低温流体貯蔵タ ンク 4に戻されるようになって 、る。
[0018] 図 2に示すように、オーガ 13は、その回転軸(中心軸) 16の両端部がベアリング 17 , 18によって軸受け支持されるとともに、伝熱面 11に沿って回転可能に収容された 円筒状の部材であり、その外周面 (すなわち、伝熱面 11と対向する面)には、長手方 向に沿って螺旋状に形成された刃 13aが設けられて 、る。
また、回転軸 16と、駆動用のモータ 19 (図 1参照)から延びる駆動軸 20 (図 1参照) とは、ユニバーサルジョイント 21を介して接続 (連結)されており、駆動用のモータ 19 が回転すると、その回転に伴ってオーガ 13も同じように(図 1中の矢印の方向(図 1の 上方から見て時計方向)に回転し、伝熱面 11に生成した固体状の低温流体が、ォー ガ 13の刃 13aによって搔き落とされ、低温流体 Lの粒 (例えば、固体水素の粒) 22と なって、容器 10の底部へ落下し、スラッシュ状流体 (例えば、スラッシュ水素) Sを形 成するようになっている。 さらに、加熱器 6、第 1のバルブ 7、第 2のバルブ 8、および駆動用のモータ 19はそ れぞれ、図示しない制御器に接続されており、オーガ 13の刃 13aによって搔き落とさ れる低温流体 Lの粒 (例えば、固体水素の粒) 22の粒径が所望の大きさ(例えば、 1 m〜: LO m)となるように制御されるようになって!/、る。
[0019] 本実施形態による製造装置 1によれば、加熱器 6による加熱量、第 1のバルブ 7の 弁開度、第 2のバルブ 8の弁開度、および駆動用のモータ 19の回転速度を調整 (制 御)することにより、オーガ 13の刃 13aによって搔き落とされる低温流体 Lの粒 22の粒 径を小径化 (微粒化)することができるので、スラッシュ状流体の重量固化率(固化率 )を増カロさせることができる。
また、このようなスラッシュ状流体 (重量固化率が増力!]したスラッシュ水素)を、例え ば、燃料電池自動車、水素自動車等の水素を燃料として走行する車両に搭載される 車載用水素充填タンクに充填 (補充)するような場合には、車載用水素充填タンク内 における水素の蒸発を低減させることができるとともに、水素の利用効率を向上させ ることがでさることとなる。
[0020] さらに、オーガ 13の回転軸 16と、駆動用のモータ 19から延びる駆動軸 20と力 ュ 二バーサルジョイント 21を介して接続 (連結)されて ヽるので、駆動用のモータ 19の 駆動軸 20からオーガ 13の回転軸 16に伝達される熱が、ユニバーサルジョイント 21 のところで大幅に低減されることとなるので、駆動用のモータ 19および駆動軸 20の 側から回転軸 16およびオーガ 13の側に伝達される熱の低減ィ匕を図ることができる。
[0021] さらにまた、オーガ 13の回転軸 16の両端部がベアリング 17, 18によって軸受け支 持されているので、オーガ 13を安定した状態で回転させることができ、オーガ 13の刃 13aによって搔き落とされる低温流体 Lの粒 22の粒径を略一定に保つことができると ともに、スラッシュ状流体の製造効率を向上させることができる。
[0022] なお、上述した実施形態では、加熱器 6による加熱量、第 1のバルブ 7の弁開度、 第 2のバルブ 8の弁開度、および駆動用のモータ 19の回転速度力 制御器により調 整 (制御)されるようになつている力 本発明はこれに限定されるものではなぐこれら の調整を手動で行うようにしてもょ ヽ。
[0023] また、上述した実施形態では、オーガ 13が、伝熱面 11に沿って回転可能に構成さ れたものについて説明した力 本発明はこれに限定されるものではなぐオーガ 13が 、伝熱面 11に沿って往復動可能に構成されたもの、すなわち、駆動用のモータ 19の 代わりに往復動ァクチユエータまたは超音波振動子を備えたものであってもよ 、。
[0024] さらに、容器 10の底部に溜まったスラッシュ状の低温流体を別の場所に移送する 移送手段(図示せず)と、この移送手段により移送されてきたスラッシュ状の低温流体 を貯蔵しておく低温スラッシュ状流体貯蔵タンク(図示せず)とを備えているとさらに好 適である。
これにより、低温スラッシュ状流体貯蔵タンクの内部力 重量固化率の高いスラッシ ュ状の低温流体で満たされることとなるので、低温スラッシュ状流体貯蔵タンク内に貯 蔵されたスラッシュ状の低温流体の気化 (ボイルオフ)を低減させることができる。
[0025] さらにまた、低温スラッシュ状流体貯蔵タンク内に貯蔵されたスラッシュ状の低温流 体の重量固化率が、所望の値となるように構成されているとさらに好適である。これは 、スラッシュ状流体製造部 2により製造される低温流体 Lの粒 22の粒径を調整したり、 移送手段により移送されるスラッシュ状流体 Sと液体状の低温流体 Lとの割合を調整 することで実現することができる。
これにより、低温スラッシュ状流体貯蔵タンク内に貯蔵された低温流体の気化 (ボイ ルオフ)を低減させることができ、貯蔵期間の長期化を図ることができる。
[0026] さらにまた、本明細書中において使用した「低温」とは、— 273°C〜—数 10°Cのこと を指している。

Claims

請求の範囲
[1] 容器の内部に貯留された液体状の低温流体の中に配置された、伝熱面を有する 熱交^^と、前記伝熱面の表面に生成した固体状の低温流体を搔き落とす搔き落と し手段とを備えたスラッシュ状流体製造部と、
前記伝熱面の内部に、前記容器の内部に貯留された液体状の低温流体よりも温度 の低!ゝ極低温流体を供給する極低温流体発生部と、を備えた低温スラッシュ状流体 製造装置であって、
前記搔き落とし手段によって搔き落とされる固体状の低温流体の粒径に応じて、前 記伝熱面の内部に流入する前記極低温流体の流量と温度、および前記搔き落とし 手段の回転速度または往復動速度が、調整され得るように構成されていることを特徴 とする低温スラッシュ状流体製造装置。
[2] 前記搔き落とし手段はオーガとされ、該オーガの中心軸と、該オーガを駆動する駆 動用のモータの駆動軸とが、ユニバーサルジョイントを介して接続されていることを特 徴とする請求項 1に記載の低温スラッシュ状流体製造装置。
[3] 前記搔き落とし手段はオーガとされ、該オーガが、前記伝熱面に対して回転可能に 構成されているとともに、前記オーガの回転軸の両端部が、ベアリングを介して軸受 け支持されていることを特徴とする請求項 1または 2に記載の低温スラッシュ状流体製 造装置。
[4] 請求項 1から 3のいずれか一項に記載の低温スラッシュ状流体製造装置と、前記容 器の底部に溜まったスラッシュ状の低温流体を別の場所に移送する移送手段と、こ の移送手段により移送されてきたスラッシュ状の低温流体を貯蔵しておく低温スラッ シュ状流体貯蔵タンクと、を備えてなることを特徴とする低温スラッシュ状流体貯蔵施 設。
[5] 前記低温スラッシュ状流体貯蔵タンク内に貯蔵されるスラッシュ状の低温流体の重 量固化率が、所望の値となるように構成されていることを特徴とする請求項 4に記載 の低温スラッシュ状流体貯蔵装置。
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