JPH05193693A - 低温貯蔵タンク内に使用される制御弁装置 - Google Patents
低温貯蔵タンク内に使用される制御弁装置Info
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- JPH05193693A JPH05193693A JP4087087A JP8708792A JPH05193693A JP H05193693 A JPH05193693 A JP H05193693A JP 4087087 A JP4087087 A JP 4087087A JP 8708792 A JP8708792 A JP 8708792A JP H05193693 A JPH05193693 A JP H05193693A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な設計でありかつ製造及び保守が比較的
低廉で済む、低温容器用のガス供給装置を提供する。 【構成】 本発明の調整弁装置３１は、蓄圧装置入口
と、エコノマイザ出口７５と、蓄圧装置出口／エコノマ
イザ入口７９とを備えている。弁はタンク１内のガスヘ
ッド３の圧力に応答して移動し、蓄圧装置出口／エコノ
マイザ入口７９を蓄圧装置入口又はエコノマイザ出口７
５の何れかに接続する。その結果、二重の機能を備える
本発明の単一の調整弁装置は、ガスヘッド３４の圧力に
従い、ガスヘッド３４又は液体２の何れかからガスを供
給することを許容する。蓄圧システムの隔離を許容する
手動の蓄圧弁９９が設けられる。
低廉で済む、低温容器用のガス供給装置を提供する。 【構成】 本発明の調整弁装置３１は、蓄圧装置入口
と、エコノマイザ出口７５と、蓄圧装置出口／エコノマ
イザ入口７９とを備えている。弁はタンク１内のガスヘ
ッド３の圧力に応答して移動し、蓄圧装置出口／エコノ
マイザ入口７９を蓄圧装置入口又はエコノマイザ出口７
５の何れかに接続する。その結果、二重の機能を備える
本発明の単一の調整弁装置は、ガスヘッド３４の圧力に
従い、ガスヘッド３４又は液体２の何れかからガスを供
給することを許容する。蓄圧システムの隔離を許容する
手動の蓄圧弁９９が設けられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全体として、低温容
器、特に、低温容器用の改良された制御弁装置及び供給
装置に関するものである。
器、特に、低温容器用の改良された制御弁装置及び供給
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】低温容器は、典型的に、液体酸素、窒素
又はアルゴンのような流体を極低温にて貯蔵する断熱し
た二重壁タンクから成る。この流体は、タンク内で液体
として貯蔵され、該タンクから分配し、ガスとして使用
される。例えば、医療又は工業分野で使用するため、液
体酸素をガス状の状態にて該タンクから分配することが
出来る。
又はアルゴンのような流体を極低温にて貯蔵する断熱し
た二重壁タンクから成る。この流体は、タンク内で液体
として貯蔵され、該タンクから分配し、ガスとして使用
される。例えば、医療又は工業分野で使用するため、液
体酸素をガス状の状態にて該タンクから分配することが
出来る。
【０００３】かかる低温容器は断熱されているが、タン
ク内部と外部環境との間の熱伝達を完全に阻止すること
は不可能である。その結果、酸素は液体状態でタンク内
に導入しても、ゆっくりではあるが、不断に気化し、液
体の上方にガス状の酸素ヘッドを形成する。
ク内部と外部環境との間の熱伝達を完全に阻止すること
は不可能である。その結果、酸素は液体状態でタンク内
に導入しても、ゆっくりではあるが、不断に気化し、液
体の上方にガス状の酸素ヘッドを形成する。
【０００４】酸素は、ガス状の状態で使用されるため、
貯蔵液体を気化させる前にこのヘッドガスを使用するこ
とは有利なことである。このヘッドガスを使用しなけれ
ば、このヘッドガスを最終的にタンクから排気してタン
クの内部圧力を維持しなければならない。このため、こ
のヘッドガスを最初に使用することで、排気に伴う酸素
の無駄が解消される。
貯蔵液体を気化させる前にこのヘッドガスを使用するこ
とは有利なことである。このヘッドガスを使用しなけれ
ば、このヘッドガスを最終的にタンクから排気してタン
クの内部圧力を維持しなければならない。このため、こ
のヘッドガスを最初に使用することで、排気に伴う酸素
の無駄が解消される。
【０００５】かかるガスヘッドから酸素を直接供給する
ことに伴う一つの問題点は、ガスヘッド圧力が使用条件
に適合するのに常に十分であるとは限らないことであ
る。ガスヘッド圧力が不十分である場合、液体を蒸発さ
せて使用条件に適合し得るようにし、その後、ガスヘッ
ド圧力を再蓄積させることが必要となる。
ことに伴う一つの問題点は、ガスヘッド圧力が使用条件
に適合するのに常に十分であるとは限らないことであ
る。ガスヘッド圧力が不十分である場合、液体を蒸発さ
せて使用条件に適合し得るようにし、その後、ガスヘッ
ド圧力を再蓄積させることが必要となる。
【０００６】ガスヘッド及び液体からの酸素の供給量を
均衡させるため、比較的複雑な供給装置が開発されてい
る。この公知の供給装置は図１及び図２に示してあり、
供給流体、例えば、符号２で示す液体酸素のような貯蔵
液体を保持する二重壁の低温貯蔵タンク１から成ってい
る。タンク内部と外部環境との間の熱伝達に起因して、
蒸発した酸素のガス状ヘッド３が形成される。液体酸素
をタンク１に供給するため、制御弁７を備える流体供給
管５が設けられる。
均衡させるため、比較的複雑な供給装置が開発されてい
る。この公知の供給装置は図１及び図２に示してあり、
供給流体、例えば、符号２で示す液体酸素のような貯蔵
液体を保持する二重壁の低温貯蔵タンク１から成ってい
る。タンク内部と外部環境との間の熱伝達に起因して、
蒸発した酸素のガス状ヘッド３が形成される。液体酸素
をタンク１に供給するため、制御弁７を備える流体供給
管５が設けられる。
【０００７】使用するため、液体酸素をタンクから分配
する場合、蓄圧コイル９をタンク１の底部に接続する。
液体酸素はタンク１から蓄圧コイル９内に自由に流動す
る。蓄圧コイル９はタンク１の外側に比較的近接して配
置されるため、外部環境と蓄圧コイル９内の液体との間
の熱伝達は比較的顕著である。その結果、液体酸素は気
化し、それに伴ない、蓄圧コイル９内に圧力が蓄積す
る。蓄圧コイル９は、蓄圧調整弁１３と、蓄圧弁１１
と、以下にその機能を説明する戻り管２３とを備える蓄
圧管８に接続される。
する場合、蓄圧コイル９をタンク１の底部に接続する。
液体酸素はタンク１から蓄圧コイル９内に自由に流動す
る。蓄圧コイル９はタンク１の外側に比較的近接して配
置されるため、外部環境と蓄圧コイル９内の液体との間
の熱伝達は比較的顕著である。その結果、液体酸素は気
化し、それに伴ない、蓄圧コイル９内に圧力が蓄積す
る。蓄圧コイル９は、蓄圧調整弁１３と、蓄圧弁１１
と、以下にその機能を説明する戻り管２３とを備える蓄
圧管８に接続される。
【０００８】気化装置管１０は、蓄圧管８を気化装置１
７に接続し、更に、エコノマイザ調整弁１５を備えてい
る。該気化装置１７は、ガス使用管９に接続され、タン
ク１の外壁に近接して配置されており、その結果、気化
装置１７内の熱伝達は、ガス使用管１９に供給前に残留
する液体酸素を気化させるのに十分程度に顕著である。
ガス使用管１９は、ガスの供給量をその所期の使用目的
に合うように制御するガス使用弁２１を備えている。
７に接続し、更に、エコノマイザ調整弁１５を備えてい
る。該気化装置１７は、ガス使用管９に接続され、タン
ク１の外壁に近接して配置されており、その結果、気化
装置１７内の熱伝達は、ガス使用管１９に供給前に残留
する液体酸素を気化させるのに十分程度に顕著である。
ガス使用管１９は、ガスの供給量をその所期の使用目的
に合うように制御するガス使用弁２１を備えている。
【０００９】エコノマイザ管２３は、タンク１内のガス
ヘッド３を蓄圧管８及び気化装置管１０に接続する。最
後に、通気装置２４を蓄圧管８及び気化装置管１０に接
続し、該通気装置２４は、通気弁２５と、圧力計２６
と、圧力制御弁２７とから成る。ヘッド３の圧力が所定
の限界値よりも上昇したとき、タンクからガスを排気す
ることが出来る。バーストディスク（Burst disk）２８
により、極端な状態のとき、異常に高い圧力の蓄積によ
ってタンク１及びその他の構成要素が損傷されないこと
が確実となる。
ヘッド３を蓄圧管８及び気化装置管１０に接続する。最
後に、通気装置２４を蓄圧管８及び気化装置管１０に接
続し、該通気装置２４は、通気弁２５と、圧力計２６
と、圧力制御弁２７とから成る。ヘッド３の圧力が所定
の限界値よりも上昇したとき、タンクからガスを排気す
ることが出来る。バーストディスク（Burst disk）２８
により、極端な状態のとき、異常に高い圧力の蓄積によ
ってタンク１及びその他の構成要素が損傷されないこと
が確実となる。
【００１０】このシステムの作用の説明の便宜上、貯蔵
液体酸素２がタンク１内にあり、ガスヘッド３が形成さ
れているものと仮定する。又、このシステム内の圧力は
圧力制御弁２７により設定された所定の圧力より低く、
その結果、システムからガスは排気されていないものと
仮定する。
液体酸素２がタンク１内にあり、ガスヘッド３が形成さ
れているものと仮定する。又、このシステム内の圧力は
圧力制御弁２７により設定された所定の圧力より低く、
その結果、システムからガスは排気されていないものと
仮定する。
【００１１】酸素ガスを分配するためには、ガス使用弁
２１を開放し、ヘッドガスを使用管１９を介して供給す
る。ガスヘッド３の圧力が十分に高い、即ち、エコノマ
イザ調整弁１５により設定した値より高圧である限り、
蓄圧弁１３は閉じ、その結果、ガスはガスヘッド３から
エコノマイザ管２３を通じて気化装置管１０に直接供給
される。ガスは気化装置管１０から気化装置１７を通
り、ガス使用管１９から供給され使用される。
２１を開放し、ヘッドガスを使用管１９を介して供給す
る。ガスヘッド３の圧力が十分に高い、即ち、エコノマ
イザ調整弁１５により設定した値より高圧である限り、
蓄圧弁１３は閉じ、その結果、ガスはガスヘッド３から
エコノマイザ管２３を通じて気化装置管１０に直接供給
される。ガスは気化装置管１０から気化装置１７を通
り、ガス使用管１９から供給され使用される。
【００１２】圧力ヘッド３の圧力がエコノマイザ弁１５
により設定した所定の値以下に低下した場合、蓄圧調整
弁１３は開放し、その結果、液体酸素はタンク１の底部
から排出され、蓄圧（気化装置）コイル９に入り、ここ
で液体酸素は気化されかつ蓄圧管８に供給される。蓄圧
調整弁１３は全体としてエコノマイザ弁１５よりも僅か
に低い圧力に設定されており、その結果、蓄圧調整弁１
３及びエコノマイザ調整弁１５は相互に関係するが、機
能が重複することはない。蓄圧調整弁１１を開放したと
き、ガスは蓄圧調整弁１３、エコノマイザ調整弁１５及
び戻り管２３の接合部２０に流動する。エコノマイザ調
整弁１５は閉じているため、ガスは管２３を介してヘッ
ド３のスペース内に入り、タンク圧力を蓄積しかつ維持
する。
により設定した所定の値以下に低下した場合、蓄圧調整
弁１３は開放し、その結果、液体酸素はタンク１の底部
から排出され、蓄圧（気化装置）コイル９に入り、ここ
で液体酸素は気化されかつ蓄圧管８に供給される。蓄圧
調整弁１３は全体としてエコノマイザ弁１５よりも僅か
に低い圧力に設定されており、その結果、蓄圧調整弁１
３及びエコノマイザ調整弁１５は相互に関係するが、機
能が重複することはない。蓄圧調整弁１１を開放したと
き、ガスは蓄圧調整弁１３、エコノマイザ調整弁１５及
び戻り管２３の接合部２０に流動する。エコノマイザ調
整弁１５は閉じているため、ガスは管２３を介してヘッ
ド３のスペース内に入り、タンク圧力を蓄積しかつ維持
する。
【００１３】ヘッド圧力がエコノマイザ調整弁１５の設
定圧力より低いときに弁２１により酸素ガスを供給する
ためには、液体酸素は管５から吸引し、この液体酸素は
気化装置コイル１７に入る。液体酸素はガス状酸素に変
換され、使用管１９を介して弁２１に供給される。
定圧力より低いときに弁２１により酸素ガスを供給する
ためには、液体酸素は管５から吸引し、この液体酸素は
気化装置コイル１７に入る。液体酸素はガス状酸素に変
換され、使用管１９を介して弁２１に供給される。
【００１４】このシステムは、十分なヘッド圧力が存在
する限り、ヘッド３からガスを取り出すことは許容する
が、該システムは、図２に最も良く図示するように、２
つの調整弁及び比較的複雑な配管を必要とする。その結
果、このシステムは、製造及び保守の費用が増大する。
する限り、ヘッド３からガスを取り出すことは許容する
が、該システムは、図２に最も良く図示するように、２
つの調整弁及び比較的複雑な配管を必要とする。その結
果、このシステムは、製造及び保守の費用が増大する。
【００１５】従って、簡単な設計でありかつ製造及び保
守が比較的低廉で済む、低温容器用の供給装置の開発が
要望されている。
守が比較的低廉で済む、低温容器用の供給装置の開発が
要望されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の全体的な目的
は、簡略化した供給装置を備える改良された低温容器を
提供することである。
は、簡略化した供給装置を備える改良された低温容器を
提供することである。
【００１７】本発明の別の目的は、従来技術の蓄圧調整
弁及びエコノマイザ調整弁に代えて、二重の機能を備え
る単一の調整弁を使用することである。
弁及びエコノマイザ調整弁に代えて、二重の機能を備え
る単一の調整弁を使用することである。
【００１８】本発明の更に別の目的は、製造及び保守が
簡単でかつ低廉に行い得る改良された低温容器を提供す
ることである。
簡単でかつ低廉に行い得る改良された低温容器を提供す
ることである。
【００１９】上記に掲げた以外の本発明の目的は、当業
者が本発明の以下の詳細な説明を読むことにより明らか
になるであろう。
者が本発明の以下の詳細な説明を読むことにより明らか
になるであろう。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明の供給装置は、従
来技術のエコノマイザ調整弁及び蓄圧調整弁に代えて、
これら装置の２つの機能を果たす単一の調整弁を使用す
るものである。一つの調整弁を不要にすることにより、
本発明に必要とされる配管は著しく簡略化される。その
結果、本発明の供給装置を採用する低温容器は、製造及
び保守が比較的低廉で済む簡単な設計のものとなる。
来技術のエコノマイザ調整弁及び蓄圧調整弁に代えて、
これら装置の２つの機能を果たす単一の調整弁を使用す
るものである。一つの調整弁を不要にすることにより、
本発明に必要とされる配管は著しく簡略化される。その
結果、本発明の供給装置を採用する低温容器は、製造及
び保守が比較的低廉で済む簡単な設計のものとなる。
【００２１】本発明の調整弁は、蓄圧装置入口と、エコ
ノマイザ出口と、蓄圧装置出口／エコノマイザ入口とを
備えている。システム内の圧力に応答して弁が作動し、
蓄圧装置出口／エコノマイザ入口を（１）蓄圧装置入
口、又は（２）エコノマイザ出口の何れかに接続する。
その結果、本発明の二重機能を備える単一の調整弁は、
システム内の圧力に従って、ガスヘッド又は液体の何れ
かからガスを供給することを許容する。システム内での
圧力の蓄積を許容するため、手動の蓄圧弁が設けられ
る。
ノマイザ出口と、蓄圧装置出口／エコノマイザ入口とを
備えている。システム内の圧力に応答して弁が作動し、
蓄圧装置出口／エコノマイザ入口を（１）蓄圧装置入
口、又は（２）エコノマイザ出口の何れかに接続する。
その結果、本発明の二重機能を備える単一の調整弁は、
システム内の圧力に従って、ガスヘッド又は液体の何れ
かからガスを供給することを許容する。システム内での
圧力の蓄積を許容するため、手動の蓄圧弁が設けられ
る。
【００２２】
【実施例】図３のＡ及びＢには、内部タンク３２を有す
る二重壁の貯蔵容器３０を含む本発明の低温供給装置の
概略図が示してある。本発明の二重機能を備える調整弁
は、全体として符号３１で示してある。蓄圧装置管３５
は、蓄圧コイル３６を調整弁３１の蓄圧装置入口に接続
する。蓄圧コイル３６は、従来技術の装置に関して上述
したように、タンク３２の底部に接続され、液体をガス
に変換する。気化装置管３７は、調整弁３１のエコノマ
イザ出口を気化装置４２に接続する一方、該気化装置４
２はガス使用管４１に接続される。浸漬管３９が気化装
置管３７に接続され、該浸漬管３９は液体充填弁１４を
介して外部から操作し、タンク３０内の貯蔵液体酸素を
補充することが出来る。システムからのガスの供給量を
制御するガス使用弁４５がガス使用管４１内に設けられ
る。エコノマイザ管３３は、タンク３０内のガスヘッド
３４に対して開口しており、蓄圧装置入口／調整弁３１
のエコノマイザ出口に接続される。
る二重壁の貯蔵容器３０を含む本発明の低温供給装置の
概略図が示してある。本発明の二重機能を備える調整弁
は、全体として符号３１で示してある。蓄圧装置管３５
は、蓄圧コイル３６を調整弁３１の蓄圧装置入口に接続
する。蓄圧コイル３６は、従来技術の装置に関して上述
したように、タンク３２の底部に接続され、液体をガス
に変換する。気化装置管３７は、調整弁３１のエコノマ
イザ出口を気化装置４２に接続する一方、該気化装置４
２はガス使用管４１に接続される。浸漬管３９が気化装
置管３７に接続され、該浸漬管３９は液体充填弁１４を
介して外部から操作し、タンク３０内の貯蔵液体酸素を
補充することが出来る。システムからのガスの供給量を
制御するガス使用弁４５がガス使用管４１内に設けられ
る。エコノマイザ管３３は、タンク３０内のガスヘッド
３４に対して開口しており、蓄圧装置入口／調整弁３１
のエコノマイザ出口に接続される。
【００２３】二重機能を備える調整弁３１は、第１の通
路６１が形成された本体６０から成り、図４に更に詳細
に示してある。第１の通路６１は、可撓性ダイヤフラム
６３により外部環境から隔離される。ハウジング６５
は、該可撓性ダイヤフラム６３と同程度伸長するように
本体６０に固定される。較正した圧縮ばね６７がハウジ
ング６５内に配置されており、この圧縮ばね６７は第１
の圧力板６９と第２の圧力板７１との間で圧縮され、そ
の結果、ダイヤフラム６３には、その全面に略均一に下
向きの力（図４に示すような力）が付与される。ハウジ
ング６５上に形成されたねじと協働するねじ部材７３が
圧力板６９に係合し、これにより、該ねじ部材７３が回
転することで圧力板７１により可撓性ダイヤフラム６３
に付与される力が変化する。圧縮ばね６７は、特定の範
囲用に設計されているため、較正したラベル７４と共に
ねじ部材７３を回転させることにより、正確な圧力設定
値の選択が可能となる。このように、調整弁を供給装置
から除去し、独立的な圧力源及び計器を使用して所望の
圧力に設定しなければならない従来技術と比較して、較
正が簡単である。
路６１が形成された本体６０から成り、図４に更に詳細
に示してある。第１の通路６１は、可撓性ダイヤフラム
６３により外部環境から隔離される。ハウジング６５
は、該可撓性ダイヤフラム６３と同程度伸長するように
本体６０に固定される。較正した圧縮ばね６７がハウジ
ング６５内に配置されており、この圧縮ばね６７は第１
の圧力板６９と第２の圧力板７１との間で圧縮され、そ
の結果、ダイヤフラム６３には、その全面に略均一に下
向きの力（図４に示すような力）が付与される。ハウジ
ング６５上に形成されたねじと協働するねじ部材７３が
圧力板６９に係合し、これにより、該ねじ部材７３が回
転することで圧力板７１により可撓性ダイヤフラム６３
に付与される力が変化する。圧縮ばね６７は、特定の範
囲用に設計されているため、較正したラベル７４と共に
ねじ部材７３を回転させることにより、正確な圧力設定
値の選択が可能となる。このように、調整弁を供給装置
から除去し、独立的な圧力源及び計器を使用して所望の
圧力に設定しなければならない従来技術と比較して、較
正が簡単である。
【００２４】第１の通路６１は、図３に関して説明した
ように、気化装置管３７に接続されたエコノマイザ出口
ポート７５に連通する。又、該第１の通路６１は、往復
運動する弁部材７７を受け入れる弁通路７６に連通す
る。弁通路７６は、蓄圧装置出口／エコノマイザ入口ポ
ート７９に中間点にて連通し、該エコノマイザ入口ポー
ト７９は、特に図１に関して説明したように、エコノマ
イザ管３３に接続される。
ように、気化装置管３７に接続されたエコノマイザ出口
ポート７５に連通する。又、該第１の通路６１は、往復
運動する弁部材７７を受け入れる弁通路７６に連通す
る。弁通路７６は、蓄圧装置出口／エコノマイザ入口ポ
ート７９に中間点にて連通し、該エコノマイザ入口ポー
ト７９は、特に図１に関して説明したように、エコノマ
イザ管３３に接続される。
【００２５】弁通路７６の他端は蓄圧装置入口ポート８
３に連通する第２の通路８１に接続される。蓄圧装置入
口８３は、特に、図１に関して説明したように蓄圧管３
５に接続される。
３に連通する第２の通路８１に接続される。蓄圧装置入
口８３は、特に、図１に関して説明したように蓄圧管３
５に接続される。
【００２６】弁部材７７は、弁通路７６内で往復運動す
ることが出来、エコノマイザシート８５及び蓄圧装置シ
ート８７を備えている。該エコノマイザシート８５は、
蓄圧装置入口８３と蓄圧装置出口／エコノマイザ入口７
９との間の連通を許容しつつ、本体６０の斜角部分８９
と協働し、第１の通路６１を蓄圧装置出口／エコノマイ
ザ入口７９から隔離する。同様に、蓄圧装置シート８７
は、エコノマイザ出口７５と蓄圧装置出口／エコノマイ
ザ入口７９との間の連通を許容しつつ、本体６０に形成
された環状リップ９１と協働し、蓄圧装置入口８３を蓄
圧装置出口／エコノマイザ入口７９から隔離する。
ることが出来、エコノマイザシート８５及び蓄圧装置シ
ート８７を備えている。該エコノマイザシート８５は、
蓄圧装置入口８３と蓄圧装置出口／エコノマイザ入口７
９との間の連通を許容しつつ、本体６０の斜角部分８９
と協働し、第１の通路６１を蓄圧装置出口／エコノマイ
ザ入口７９から隔離する。同様に、蓄圧装置シート８７
は、エコノマイザ出口７５と蓄圧装置出口／エコノマイ
ザ入口７９との間の連通を許容しつつ、本体６０に形成
された環状リップ９１と協働し、蓄圧装置入口８３を蓄
圧装置出口／エコノマイザ入口７９から隔離する。
【００２７】弁部材７７と可撓性ダイヤフラム６３との
間の接触を維持し、可撓性ダイヤフラム６３が動くと同
時に、弁部材７７が動くようにする圧縮ばね９２が設け
られる。キャップ部材９３が本体６０に螺合可能に係合
し、ばね９２及び弁部材７７を取り扱うために、該キャ
ップ部材９３は取り外し可能であるようにする。流体密
のシールを確保するため適当なシール９５が設けられ
る。
間の接触を維持し、可撓性ダイヤフラム６３が動くと同
時に、弁部材７７が動くようにする圧縮ばね９２が設け
られる。キャップ部材９３が本体６０に螺合可能に係合
し、ばね９２及び弁部材７７を取り扱うために、該キャ
ップ部材９３は取り外し可能であるようにする。流体密
のシールを確保するため適当なシール９５が設けられ
る。
【００２８】手動の蓄圧弁９９が第２の通路８１内に配
置され、圧力蓄圧装置回路を圧縮ばね６７の設定圧力以
下のタンク圧力にて隔離する働きをする。このことは、
容器を充填するときに望ましいことである。蓄圧弁９９
は、本体６０に固着された第１の部材１０１から成り、
その間には、可撓性ダイヤフラム１０３が配置される。
ハンドル１０５が該第１の部材１０１に螺合可能に係合
し、その結果、ハンドル１０５を第１の方向に回転させ
ると、該ハンドル１０５は可撓性ダイヤフラム１０３を
変形させる。摺動ブロック１０７は可撓性ダイヤフラム
１０３と反対側に配置されており、その結果、可撓性ダ
イヤフラム１０３の変形により、摺動ブロック１０７が
第２の通路８１内を摺動する。摺動ブロック１０７は、
第２の通路８１の径より小さい径を有する部分１０７ａ
を備えており、その結果、環状キャビティ８１ａが形成
され、これにより、蓄圧装置入口８３は第２の通路８１
と連通可能となる。摺動ブロック１０７は、環状弁座１
１１と係合可能なシール１１０をその端部に備えてお
り、これにより、蓄圧装置入口は調整弁３１の他の部分
から隔離することが出来る。ハンドル１０５を第２の方
向に回転させたとき、摺動ブロック１０７を図４におい
て左方向に動かすように圧縮ばね１１３が設けられる。
置され、圧力蓄圧装置回路を圧縮ばね６７の設定圧力以
下のタンク圧力にて隔離する働きをする。このことは、
容器を充填するときに望ましいことである。蓄圧弁９９
は、本体６０に固着された第１の部材１０１から成り、
その間には、可撓性ダイヤフラム１０３が配置される。
ハンドル１０５が該第１の部材１０１に螺合可能に係合
し、その結果、ハンドル１０５を第１の方向に回転させ
ると、該ハンドル１０５は可撓性ダイヤフラム１０３を
変形させる。摺動ブロック１０７は可撓性ダイヤフラム
１０３と反対側に配置されており、その結果、可撓性ダ
イヤフラム１０３の変形により、摺動ブロック１０７が
第２の通路８１内を摺動する。摺動ブロック１０７は、
第２の通路８１の径より小さい径を有する部分１０７ａ
を備えており、その結果、環状キャビティ８１ａが形成
され、これにより、蓄圧装置入口８３は第２の通路８１
と連通可能となる。摺動ブロック１０７は、環状弁座１
１１と係合可能なシール１１０をその端部に備えてお
り、これにより、蓄圧装置入口は調整弁３１の他の部分
から隔離することが出来る。ハンドル１０５を第２の方
向に回転させたとき、摺動ブロック１０７を図４におい
て左方向に動かすように圧縮ばね１１３が設けられる。
【００２９】本発明の調整弁の作用について、特に図３
及び図４に関して説明する。圧縮ばね６７により可撓性
ダイヤフラム６３に付与される圧縮力は、ねじ部材７３
を回転させるだけで第１の圧力板６９により制御するこ
とが出来る。圧縮ばねが付与する力は、組み立て前に較
正し、システム内の圧力と相関させ、較正ラベル７４は
ハウジング６５上に適正に配置する。
及び図４に関して説明する。圧縮ばね６７により可撓性
ダイヤフラム６３に付与される圧縮力は、ねじ部材７３
を回転させるだけで第１の圧力板６９により制御するこ
とが出来る。圧縮ばねが付与する力は、組み立て前に較
正し、システム内の圧力と相関させ、較正ラベル７４は
ハウジング６５上に適正に配置する。
【００３０】システム内の圧力により可撓性ダイヤフラ
ム６３に付与される力が圧縮ばね６７により付与される
力を上廻るとき、調整弁は、図４に示した位置となり、
システムは作動して、図３のＡに矢印で示すようにガス
を供給する。この位置にて、エコノマイザ管３３は、エ
コノマイザ出口７５、第１の通路６１及び蓄圧装置出口
／エコノマイザ入口７９を介して気化装置管３７に連通
する。このように、システム内の圧力が圧縮ばね６７に
より設定された所定の圧力に等しい場合、又はこれを上
廻る場合、ガスは、エコノマイザ管３３及び調整弁３１
を介してガスヘッド３４から気化装置４２に供給され次
いでガス使用管４１内に供給される。
ム６３に付与される力が圧縮ばね６７により付与される
力を上廻るとき、調整弁は、図４に示した位置となり、
システムは作動して、図３のＡに矢印で示すようにガス
を供給する。この位置にて、エコノマイザ管３３は、エ
コノマイザ出口７５、第１の通路６１及び蓄圧装置出口
／エコノマイザ入口７９を介して気化装置管３７に連通
する。このように、システム内の圧力が圧縮ばね６７に
より設定された所定の圧力に等しい場合、又はこれを上
廻る場合、ガスは、エコノマイザ管３３及び調整弁３１
を介してガスヘッド３４から気化装置４２に供給され次
いでガス使用管４１内に供給される。
【００３１】システム内の圧力が所定の値以下に低下し
たとき、圧縮ばね６７により可撓性ダイヤフラム６３に
付与される力は、システムの圧力により付与される力を
上廻り、その結果、エコノマイザシート８５が斜角部分
８９に係合するまで、弁７７は図４に示した位置から下
方に移動する。システムは、図３のＢに矢印で示すよう
に作動して、ガスを供給する。この位置にて、蓄圧管３
５は、通路８１、７６、蓄圧装置入口８３及び蓄圧装置
出口／エコノマイザ入口７９を介してエコノマイザ管３
３に接続される。その結果、液体酸素は、蓄圧コイル３
６に入り（液体からのヘッド圧力に起因して）蓄圧管３
５、調整弁３１を通り、エコノマイザ管３３を介して容
器３２に入り、ヘッド３４の圧力を蓄積させる。これと
同時に、弁４５が開放することにより圧力が低下する結
果、液体４６は浸漬管３９を通って上昇し、気化装置管
３７内に入る。該液体４６は気化装置４２に入り、ガス
状の状態にてガス使用管４１に供給される。
たとき、圧縮ばね６７により可撓性ダイヤフラム６３に
付与される力は、システムの圧力により付与される力を
上廻り、その結果、エコノマイザシート８５が斜角部分
８９に係合するまで、弁７７は図４に示した位置から下
方に移動する。システムは、図３のＢに矢印で示すよう
に作動して、ガスを供給する。この位置にて、蓄圧管３
５は、通路８１、７６、蓄圧装置入口８３及び蓄圧装置
出口／エコノマイザ入口７９を介してエコノマイザ管３
３に接続される。その結果、液体酸素は、蓄圧コイル３
６に入り（液体からのヘッド圧力に起因して）蓄圧管３
５、調整弁３１を通り、エコノマイザ管３３を介して容
器３２に入り、ヘッド３４の圧力を蓄積させる。これと
同時に、弁４５が開放することにより圧力が低下する結
果、液体４６は浸漬管３９を通って上昇し、気化装置管
３７内に入る。該液体４６は気化装置４２に入り、ガス
状の状態にてガス使用管４１に供給される。
【００３２】本発明の上記の説明から明らかであるよう
に、調整弁３１はシステム内の圧力に応答して作動し、
酸素をガスヘッド３４からエコノマイザ管３３を通じ、
又は液体４６から浸漬管３９を通じて選択的に供給す
る。このように、二重機能を備える本発明の調整弁によ
り、別個のエコノマイザ及び蓄圧調整弁を設けることが
不要となり、図２及び図５の比較から明らかであるよう
に、供給装置の構造が著しく簡略なものとなる。
に、調整弁３１はシステム内の圧力に応答して作動し、
酸素をガスヘッド３４からエコノマイザ管３３を通じ、
又は液体４６から浸漬管３９を通じて選択的に供給す
る。このように、二重機能を備える本発明の調整弁によ
り、別個のエコノマイザ及び蓄圧調整弁を設けることが
不要となり、図２及び図５の比較から明らかであるよう
に、供給装置の構造が著しく簡略なものとなる。
【００３３】以上本発明を幾分詳細に図示しかつ説明し
たが、本明細書及び添付図面は、単に一例としてのみ記
載したものであり、本発明の範囲は特許請求の範囲の記
載によってのみ限定されるべきである。
たが、本明細書及び添付図面は、単に一例としてのみ記
載したものであり、本発明の範囲は特許請求の範囲の記
載によってのみ限定されるべきである。
【図１】従来技術の低温容器供給装置の概略図である。
【図２】図１の従来技術の供給装置を示す低温容器の平
面図である。
面図である。
【図３】Ａはガスヘッドからガスを供給する装置の作用
を示す本発明のガス供給装置の概略図である。Ｂは液体
からガスを供給する装置の作用を示す本発明のガス供給
装置の概略図である。
を示す本発明のガス供給装置の概略図である。Ｂは液体
からガスを供給する装置の作用を示す本発明のガス供給
装置の概略図である。
【図４】本発明の二重機能を備える調整弁の断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の供給装置を示す低温容器の平面図であ
る。
る。
３１ 調整弁 ３２ 内部タン
ク ３３ 貯蔵容器 ３４ ガスヘッ
ド ３５ 蓄圧装置管 ３６ 蓄圧コイ
ル ３７ 気化装置管 ３９ 浸漬管 ４１ ガス使用管 ４２ 気化装置 ４５ ガス使用弁 ６３ 可撓性ダ
イヤフラム ６５ ハウジング ６７ 圧縮ばね ６９ 第１の圧力板 ７１ 第２の圧
力板 ７３ ねじ部材 ７４ ラベル ７５ エコノマイザ出口ポート ７６ 弁通路 ７９ 蓄圧装置出口／エコノマイザ入口ポート
ク ３３ 貯蔵容器 ３４ ガスヘッ
ド ３５ 蓄圧装置管 ３６ 蓄圧コイ
ル ３７ 気化装置管 ３９ 浸漬管 ４１ ガス使用管 ４２ 気化装置 ４５ ガス使用弁 ６３ 可撓性ダ
イヤフラム ６５ ハウジング ６７ 圧縮ばね ６９ 第１の圧力板 ７１ 第２の圧
力板 ７３ ねじ部材 ７４ ラベル ７５ エコノマイザ出口ポート ７６ 弁通路 ７９ 蓄圧装置出口／エコノマイザ入口ポート
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティモシー・エイ・ニーザー アメリカ合衆国ミネソタ州55378，サーヴ ェージ，ナッチェズ・アベニュー 13036 (72)発明者 ピーター・エル・ブリス アメリカ合衆国ミネソタ州55372，プライ アー・レイク，ツーハンドレッドアンドエ イス・ストリート 4625
Claims (15)
- 【請求項１】 液体及びガスヘッドを有する低温流体
と、前記液体内に伸長しタンクを充填するための浸漬管
と、液体を調整装置と接続する蓄圧管と、ガスヘッドを
調整装置に接続するエコノマイザ管と、ガス使用管を調
整装置に及び前記浸漬管に接続する気化装置管とを備え
るタンク内に使用される制御調整装置にして、 ａ）前記エコノマイザ管に接続された第１のポートと、 ｂ）前記気化装置管に接続された第２のポートと、 ｃ）前記蓄圧管に接続された第３のポートと、 ｄ）前記第１のポートが前記第２のポートに連通し、低
温流体がエコノマイザ管を介してガスヘッドからガス使
用管に供給される第１の位置と、前記第１のポートが前
記第３のポートに連通し、ガスヘッドの圧力が蓄圧管及
びエコノマイザ管を介して再蓄積される間に、前記低温
流体が液体から前記浸漬管を介して前記ガス使用管に供
給される第２の位置との間で選択的に移動可能な弁手段
とを備え、 前記弁手段が、タンク内の圧力が所定の最高圧力よりも
上昇したとき、前記第１の位置まで移動可能であること
を特徴とする制御調整装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の制御調整装置にして、
前記弁手段が、システム内の圧力に応答して選択的に移
動されることを特徴とする装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の制御調整装置にして、
前記第３のポート及び前記蓄圧管を前記第１及び第２の
ポートの双方から隔離し、これにより、タンクの充填中
にシステム内に圧力が蓄積されるようにする手段を更に
備えることを特徴とする装置。 - 【請求項４】 請求項２に記載の制御調整装置にして、
前記弁手段の動作が、システム内のヘッド圧力に相関す
るよう較正された偏倚手段により制御されることを特徴
とする装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の制御調整装置にして、
前記偏倚手段により前記弁手段に付与される圧力が可変
であることを特徴とする装置。 - 【請求項６】 低温流体供給装置にして、 ａ）液体及びガスヘッドを保持する断熱された貯蔵タン
クと、 ｂ）タンクの外部をタンクの内部と連通させ、タンクへ
の液体の供給を許容する浸漬管と、 ｃ）ガスを使用装置に供給するガス使用管と、 ｄ）前記ガス使用管への低温流体の供給量を制御する調
整装置と、 ｅ）ガスヘッドを調整装置の第１のポートに接続するエ
コノマイザ管と、 ｆ）ガス使用管を調整装置の第２のポートに及び浸漬管
に接続する気化装置管と、 ｇ）液体を調整装置の第３のポートに接続する蓄圧管と
を備え、 ｈ）前記調整装置が、システム内の圧力に応答して、流
体をガスヘッド又は液体の何れか一方からガス使用管に
選択的に供給する手段を備えることを特徴とする低温流
体供給装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の低温流体供給装置にし
て、流体を選択的に供給する前記手段が弁手段であっ
て、前記エコノマイザ管が前記気化装置管と連通し、ガ
スが使用されるべくエコノマイザ管を介してガスヘッド
から供給される第１の位置と、前記エコノマイザ管が前
記蓄圧装置管と連通し、ガスが使用されるべく液体から
浸漬管を介して供給される第２の位置との間で選択的に
可動である弁手段を備えることを特徴とする低温流体供
給装置。 - 【請求項８】 請求項６に記載の低温流体供給装置にし
て、前記調整装置が、ガスヘッド又は液体の何れかから
流体を選択的に供給する前記手段の作動圧力を制御する
手段を備えることを特徴とする低温流体供給装置。 - 【請求項９】 請求項６に記載の低温流体供給装置にし
て、流体を供給する前記手段の作動圧力を制御する前記
手段が、該作動圧力が可変であるように較正されること
を特徴とする低温流体供給装置。 - 【請求項１０】 低温液体供給装置にして、 ａ）液体及びガスヘッドを保持する断熱された貯蔵タン
クと、 ｂ）前記貯蔵タンクからガス使用装置への流体の供給量
を制御する調整装置と、 ｃ）ガスを前記ガス使用装置に供給するガス使用管と、 ｄ）ガスヘッドを調整装置の第１のポートに接続するエ
コノマイザ管と、 ｅ）ガス使用管を調整装置の第２のポートに接続する気
化装置管と、 ｆ）液体を気化装置管に接続する浸漬管と、 ｇ）液体を調整装置の第３のポートに接続する蓄圧管と
を備え、 ｈ）前記調整装置が、弁手段であって、エコノマイザ管
が前記気化装置管に連通し、前記第３のポートが閉じら
れ、ガスがガスヘッドからガス使用管に供給される第１
の位置と、エコノマイザ管が蓄圧管に連通し、第２のポ
ートが閉じられ、ガスが液体から浸漬管及び気化装置管
を通じて使用管に供給される第２の位置との間で可動で
ある弁手段を備え、タンク内の圧力が、蓄圧管及びエコ
ノマイザ管を通じて再蓄積されることを特徴とする低温
流体供給装置。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の供給装置にして、
前記タンク内の圧力が所定の値を上廻ったとき、前記弁
手段を第１の位置に移動させる手段を更に備えることを
特徴とする供給装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の供給装置にして、
前記弁手段の移動手段が前記エコノマイザ管内でガスに
露呈される部材を備えることを特徴とする供給装置。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の供給装置にして、
前記部材がダイヤフラムであることを特徴とする供給装
置。 - 【請求項１４】 請求項１０に記載の供給装置にして、
タンクの充填中、蓄圧管を隔離する手段を更に備えるこ
とを特徴とする供給装置。 - 【請求項１５】 請求項１１に記載の供給装置にして、
所定の圧力値を変化させる手段を更に備えることを特徴
とする供給装置。
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