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JPH0565994A - 低温液体供給装置 - Google Patents

低温液体供給装置

Info

Publication number
JPH0565994A
JPH0565994A JP22719391A JP22719391A JPH0565994A JP H0565994 A JPH0565994 A JP H0565994A JP 22719391 A JP22719391 A JP 22719391A JP 22719391 A JP22719391 A JP 22719391A JP H0565994 A JPH0565994 A JP H0565994A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
cryogenic liquid
storage container
low
temperature liquid
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.)
Pending
Application number
JP22719391A
Other languages
English (en)
Inventor
Motoo Tsuchie
基夫 土江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP22719391A priority Critical patent/JPH0565994A/ja
Publication of JPH0565994A publication Critical patent/JPH0565994A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C9/00Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03Thermal insulations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612Wall structures
    • F17C2203/0626Multiple walls
    • F17C2203/0629Two walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146Two-phase
    • F17C2223/0153Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/04Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
    • F17C2223/042Localisation of the removal point
    • F17C2223/046Localisation of the removal point in the liquid
    • F17C2223/047Localisation of the removal point in the liquid with a dip tube

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、外部加圧装置を用いることな
く、連続して安定に低温液体を外部に供給できる小形の
低温液体供給装置を得ることを目的とする。 【構成】 低温液体貯蔵容器2は、低温液体1を貯蔵す
る内槽3、この内槽3の外側に内槽3との間を真空に保
つって配設された外槽4およびこの外槽4の外側に配設
された保護カバー5から構成されている。内槽3と外槽
4との間には、スーパーインシュレーション6が収納さ
れている。液体輸送要細管10は、液汲出用ポート9に
挿入されて低温液体貯蔵容器2に装着されている。支持
棒20は、挿入用ポート24に挿入されて低温液体貯蔵
容器2に装着されている。この支持棒20の先端部に
は、電源用電池23にリード線22で接続されたカーボ
ンシート21が低温液体1に浸漬するように取り付けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液体窒素、液体ヘリ
ウム等の低温液体供給時に低温液体を連続的に供給でき
る低温液体供給装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の低温液体供給装置を示す断
面図であり、図において1は低温液体、2は低温液体貯
蔵容器であり、この低温液体貯蔵容器2は低温液体1を
貯蔵する内槽3、この内槽3の外側に内槽2との間を真
空に保つために配設された外槽4、外槽4の外側に配設
された保護カバー5、および内槽3と外槽4との間に配
設され、内槽3への入熱を防止するスーパーインシュレ
ーション6から構成されている。
【0003】7は低温液体貯蔵容器2に設けられた液汲
入用ポート、8、9はそれぞれ各種液体輸送用細管10
が挿入できるように低温液体貯蔵容器2に設けられた穴
径の異なる液汲出用ポート、11は加圧用ガスボンベで
ある。12は低温液体貯蔵容器2と加圧用ガスボンベ1
1とを連通する配管、13は配管12の経路中に設けら
れたガス放出弁、14は安全弁、15は安全元弁、16
は圧力計、17は圧力計元弁、18は緊急放出弁、19
は逆止弁である。
【0004】つぎに、図5に示した従来の低温液体供給
装置の動作について説明する。まず、低温液体1を液汲
入用ポート7から内槽3内に供給し、貯蔵しておく。低
温液体貯蔵容器2は内槽3と外槽4との間を真空とする
とともにスーパーインシュレーション6を配設した密封
二重槽構造で構成され、外部からの入熱を防止し、貯蔵
されている低温液体1の蒸発にともなう消費を低減して
いる。
【0005】ここで、ガス置換により内部の水分や空気
を追い出した液体輸送用細管10を液汲出用ポート9か
ら挿入し、液体輸送用細管10の先端を低温液体1に浸
漬させる。この時、液体輸送用細管10の温度が低温液
体1に比べて非常に高温であるので、低温液体1に浸漬
している液体輸送用細管10の先端部表面で低温液体1
の気化が起こり、低温液体1の液面上の圧力が一時的に
上昇する。しかしながら、液体輸送用細管10の先端部
の熱容量はそれほど大きくないので、圧力はすぐに液体
輸送用細管10の出口の圧力とつりあってしまう。
【0006】そこで、ガス放出弁13を開け、加圧用ガ
スボンベ11から配管12を介して内槽3内にガスを導
入して、内槽3内を所定の圧力に加圧する。内槽3内の
圧力は、圧力計16で監視でき、ガス放出弁13、安全
弁14、安全元弁15の開閉で制御される。また、例え
ば低温液体1の突沸等で内槽3内の圧力が異常に上昇し
た場合には、緊急放出弁18を開放して内槽3内の圧力
をさげるようになっている。このようにして内槽3内の
圧力を液体輸送用細管10の出口の圧力より高くするこ
とにより、低温液体1が液体輸送用細管10を通って外
部に連続的に輸送供給される。
【0007】ここで、低温液体1が液体ヘリウムの場合
には、凝固点の関係上加圧ガスはヘリウムガスを使用す
る必要がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の低温液体供給装
置は以上のように、加圧用ガスボンベ11により内槽3
内を加圧して低温液体1を連続的に供給しているので、
加圧用ガスボンベ11が必要となり装置が大形化すると
いう課題があった。
【0009】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、外部加圧装置を用いることな
く、低温液体を安定して連続的に供給できる小形の低温
液体供給装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の第1の発明に
係る低温液体供給装置は、低温液体を貯蔵する低温液体
貯蔵容器と、この低温液体貯蔵容器に着脱可能に取り付
けられる支持棒と、この支持棒が低温液体貯蔵容器に取
り付けられた時に低温液体に浸漬するように支持棒に取
り付けられた低温液体気化手段とを備えるものである。
【0011】また、この発明の第2の発明に係る低温液
体供給装置は、低温液体を貯蔵する低温液体貯蔵容器
と、この低温液体貯蔵容器に着脱可能に取り付けられる
液体輸送用細管と、この液体輸送用細管が低温液体貯蔵
容器に取り付けられた時に低温液体に浸漬するように液
体輸送用細管に取り付けられた低温液体気化手段とを備
えるものである。
【0012】
【作用】この発明においては、低温液体気化手段が、支
持棒あるいは液体輸送用細管が低温液体貯蔵容器に取り
付けられた時に、低温液体に浸漬するように支持棒ある
いは液体輸送用細管に取り付けられているので、低温液
体を外部に供給する場合にのみ、支持棒あるいは液体輸
送用細管を低温液体貯蔵容器に取り付け、低温液体を気
化して低温液体貯蔵容器内の圧力を上昇して外部に低温
液体を供給することができる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例1.図1の(a)、(b)はそれぞれこの発明の
第1の発明に係る低温液体供給装置の一実施例を示す断
面図および要部拡大斜視図であり、図において図5に示
した従来の低温液体供給装置と同一または相当部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。
【0014】図において、20は中空の支持棒、21は
支持棒20の先端部に取り付けられた低温液体気化手段
としてのカーボンシート、22は支持棒20の中空部に
配設され、一端がカーボンシート21に接続され、他端
が電源用電池23に接続された一対のリード線、24は
挿入用ポートである。
【0015】つぎに、上記実施例1の動作について説明
する。低温液体1を供給したい場合には、液体輸送用細
管10を液汲出用ポート9から挿入し、液体輸送用細管
10の先端を低温液体1に浸漬させ、さらに支持棒20
を挿入用ポート24から挿入し、支持棒20の先端部に
取り付けられているカーボンシート21を低温液体1に
浸漬させる。そこで、電源用電池23からリード線22
を介してカーボンシート21に電力を供給し、カーボン
シート21を発熱させる。この熱エネルギにより低温液
体1は気化し、内槽3内の圧力が上昇し、低温液体1が
液体輸送用細管10を通って外部に供給される。この低
温液体1の外部への供給は、カーボンシート21への電
力の供給を続けることにより、連続的に供給でき、ま
た、供給電力を制御することにより、供給量を制御する
ことができる。
【0016】一般に液体は熱エネルギが加わると、発熱
体からの放射熱で液体が気化する。熱の伝達には、放
射、伝導、対流の3種類があり、このうち放射熱は次式
で表され、伝達の寄与が他の2つに比べてはるかに大き
い。 Q=σA(T4−t4)ε1ε2/(ε1+ε2−ε1ε2) ここで、Qは運ばれるエネルギ、σはステファン定数
(5.7×10-12W・cm-2・K-2)、Aは面積、Tは高温側の温
度、tは低温側の温度、ε1、ε2はそれぞれ高温側およ
び低温側の放射率で、通常0.01〜1の値をとる。特に、液
体ヘリウムのような極低温の液体においては、Tがそれ
ほど大きな値でなくとも、tがあまりにも小さいので、
大きなエネルギとなる。沸点における蒸発潜熱は、ヘリ
ウムで20.9J/g、窒素で126.1J/gである。また、気化気
体の量は、ヘリウムが液体4gの気化で気体22.4lとなり、
窒素が液体28gの気化で気体22.4lとなる。したがって、ヘ
リウムの方がより少ない液体の気化で大量の気体が得ら
れる。
【0017】ヘリウム4gを気化させるには83.6Jのエネ
ルギが必要であり、5分で83.6Jのエネルギを得るとすれ
ば、0.27J/sec、すなわち0.27Wとなる。一方、窒素28gを気
化させるには3528Jのエネルギが必要となり、これを5分
で供給するとなると12J/sec、すなわち12Wとなる。
【0018】ここで、低温液体1に対して与える熱量が
大きすぎると、低温液体貯蔵容器2内の圧力が上昇しす
ぎ、安全弁14から過剰の気体が放出され、逆に与える
熱量が小さすぎると、低温液体1の気化が起こりにく
く、低温液体1に与える熱量を制御する必要がある。例
えば、熱容量の大きなニクロム線のような金属ヒータを
低温液体1、例えば液体ヘリウムに浸漬した場合には、
突沸が起こって、必要以上の液体ヘリウムが放出されて
しまうことがある。
【0019】上記実施例1によれば、低温液体気化手段
としてカーボンシート21を用いているので、金属ヒー
タに比べて熱容量が小さく、低温液体1に与える熱量の
制御が容易であり、連続的に安定して低温液体1を外部
に供給できる効果がある。
【0020】また、低温液体貯蔵容器2に低温液体気化
手段を常設的に取り付けた場合には、低温液体気化手段
の固定部分からの熱侵入を防ぎきれず、低温液体1の供
給時以外にもこの熱侵入により低温液体1の気化が絶え
ずおこり、低温液体1の蒸発消費量が多く、さらに熱侵
入を少なくするような構造とする必要があるが、上記実
施例1によれば、カーボンシート21を低温液体1の供
給時にのみ低温液体貯蔵容器2に取り付けるようになっ
ているので、構造が簡便であり、低温液体1の供給時以
外での低温液体1の蒸発消費量が低減でき、さらにカー
ボンシート21の故障等の保守が容易となる効果があ
る。
【0021】実施例2.図2の(a)、(b)はそれぞ
れこの発明の第1の発明に係る低温液体供給装置の他の
実施例を示す断面図および要部拡大斜視図であり、図に
おいて25は低温液体気化手段としての超音波振動体、
26はリード線22に接続された電源用端子であり、こ
の超音波振動体25は支持棒20の先端部に取り付けら
れ、リード線22の一端が接続されている。
【0022】つぎに、上記実施例2の動作について説明
する。挿入用ポート24から支持棒20を挿入し、超音
波振動体25を低温液体1に浸漬させ、電源用端子26
からリード線22を介して超音波振動体25に電力を供
給し、超音波振動体25を振動させる。低温液体1に振
動エネルギが加わると、超音波振動体25との界面で揺
らぎが生じる。液体ヘリウムや液体窒素のような低温液
体1では、比較的弱いエネルギの超音波でも超音波振動
体25の表面から気化が生じ、内槽3内の圧力が上昇
し、液体輸送用細管10を通って低温液体1が外部に供
給される。
【0023】上記実施例1では、低温液体気化手段をカ
ーボンシート21とするものとしているが、この実施例
2では、低温液体気化手段を超音波振動体25とするも
のとし、同様の効果を奏する。
【0024】実施例3.図3の(a)、(b)はそれぞ
れこの発明の第2の発明に係る低温液体供給装置の一実
施例を示す断面図および要部拡大斜視図であり、液体輸
送用細管10の先端部にカーボンシート21を取り付
け、電源用電池23とカーボンシート21とをリード線
22で接続して構成するものとしている。この実施例3
によれば、上記実施例1における支持棒20および挿入
用ポート24が不要となり、装置の構造が簡単となる。
【0025】実施例4.図4の(a)、(b)はそれぞ
れこの発明の第2の発明に係る低温液体供給装置の他の
実施例を示す断面図および要部拡大斜視図であり、液体
輸送用細管10の先端部に超音波振動体25を取り付
け、電源用端子26と超音波振動体25とをリード線2
2で接続して構成するものとしている。上記実施例3で
は、低温液体気化手段をカーボンシート21とするもの
としているが、この実施例4では、低温液体気化手段を
超音波振動体25とし、同様の効果を奏する。
【0026】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、低温液
体気化手段が、低温液体貯蔵容器に着脱可能に取り付け
られる支持棒あるいは液体輸送用細管に取り付けられて
いるので、外部加圧装置を用いることなく、低温液体を
安定して連続的に供給できる小形の低温液体供給装置が
得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)はそれぞれこの発明の第1の発
明に係る低温液体供給装置の一実施例を示す断面図およ
び要部拡大斜視図である。
【図2】(a)、(b)はそれぞれこの発明の第1の発
明に係る低温液体供給装置の他の実施例を示す断面図お
よび要部拡大斜視図である。
【図3】(a)、(b)はそれぞれこの発明の第2の発
明に係る低温液体供給装置の一実施例を示す断面図およ
び要部拡大斜視図である。
【図4】(a)、(b)はそれぞれこの発明の第2の発
明に係る低温液体供給装置の他の実施例を示す断面図お
よび要部拡大斜視図である。
【図5】従来の低温液体供給装置の一例を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 低温液体 2 低温液体貯蔵容器 10 液体輸送用細管 20 支持棒 21 カーボンシート(低温液体気化手段) 25 超音波振動体(低温液体気化手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低温液体を貯蔵する低温液体貯蔵容器
    と、前記低温液体貯蔵容器に着脱可能に取り付けられる
    支持棒と、前記支持棒が前記低温液体貯蔵容器に取り付
    けられた時に前記低温液体に浸漬するように前記支持棒
    に取り付けられた低温液体気化手段とを備えたことを特
    徴とする低温液体供給装置。
  2. 【請求項2】 低温液体を貯蔵する低温液体貯蔵容器
    と、前記低温液体貯蔵容器に着脱可能に取り付けられる
    液体輸送用細管と、前記液体輸送用細管が前記低温液体
    貯蔵容器に取り付けられた時に前記低温液体に浸漬する
    ように前記液体輸送用細管に取り付けられた低温液体気
    化手段とを備えたことを特徴とする低温液体供給装置。
JP22719391A 1991-09-06 1991-09-06 低温液体供給装置 Pending JPH0565994A (ja)

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JP22719391A JPH0565994A (ja) 1991-09-06 1991-09-06 低温液体供給装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006312115A (ja) * 2005-05-06 2006-11-16 Tokyo Electric Power Co Inc:The ガス圧入装置及びガス圧入方法
CN106159187A (zh) * 2016-08-25 2016-11-23 大连比克动力电池有限公司 具有加热功能的电池注液装置及其注液方法
US11383963B2 (en) 2017-03-03 2022-07-12 Jlg Industries, Inc. Obstacle detection system for an aerial work platform

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