JPH068263A - スラッシュ混合物の固形物成分と全量の維持法とその装置 - Google Patents
スラッシュ混合物の固形物成分と全量の維持法とその装置Info
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- JPH068263A JPH068263A JP5116429A JP11642993A JPH068263A JP H068263 A JPH068263 A JP H068263A JP 5116429 A JP5116429 A JP 5116429A JP 11642993 A JP11642993 A JP 11642993A JP H068263 A JPH068263 A JP H068263A
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液体冷凍固体スラッシュ混合物を容器内に所
望の全スラッシュ混合物容積と所望の固形物成分で前記
容器内のスラッシュ混合物中の固形物が融解している状
態で維持する方法と装置。 【構成】 方法が未使用のスラッシュ混合物を前記容器
に導入する一方、液体を前記容器から除去する工程から
なり、その両速度が前記容器で固形物が融解する速度に
正比例する。又装置は、スラッシュ混合物を入れる補助
容器と、スラッシュ混合物を主容器にある速度で移送す
る手段と、液体を前記主容器から前記補助容器に別の速
度で移送する手段と、前記移送速度を所定の方法で調節
する手段とからなる。 【効果】 所望の固形分をもつスラッシュ水素の所望の
在庫を燃料タンクに維持できる。
望の全スラッシュ混合物容積と所望の固形物成分で前記
容器内のスラッシュ混合物中の固形物が融解している状
態で維持する方法と装置。 【構成】 方法が未使用のスラッシュ混合物を前記容器
に導入する一方、液体を前記容器から除去する工程から
なり、その両速度が前記容器で固形物が融解する速度に
正比例する。又装置は、スラッシュ混合物を入れる補助
容器と、スラッシュ混合物を主容器にある速度で移送す
る手段と、液体を前記主容器から前記補助容器に別の速
度で移送する手段と、前記移送速度を所定の方法で調節
する手段とからなる。 【効果】 所望の固形分をもつスラッシュ水素の所望の
在庫を燃料タンクに維持できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷凍「スラッシュ」混合
物を、前記スラッシュ混合物の固体成分が融解中、予め
決めた量で適当な時間維持する方法と装置に関する。詳
述すれば、この発明は容器内のスラッシュ混合物中の融
解図形物を補給するかたわら、容器内のスラッシュ混合
物のもとの量を予め決めた量で維持する方法と装置に関
するものである。
物を、前記スラッシュ混合物の固体成分が融解中、予め
決めた量で適当な時間維持する方法と装置に関する。詳
述すれば、この発明は容器内のスラッシュ混合物中の融
解図形物を補給するかたわら、容器内のスラッシュ混合
物のもとの量を予め決めた量で維持する方法と装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】「スラッシュ」と呼ばれる種類の固液混
合物のなにかを用いる色々異なる技術がある。一般に、
スラッシュは固体が混合物の液体部分の少くとも一部の
冷凍された形になっている固液混合物である。前記液体
は連続相であるが、固体は多数の離散粒子からなる分散
相であり、又混合物は流動性とポンプ吸上性又はそのい
ずれかのものである。スラッシュとその生産手段は技術
上周知である。スラッシュの生産法ならびにその用途の
特定の技術の説明は米国特許第４，３００，３５５号が
水・氷スラッシュとその用途を記述し、又１９９０年７
月２２−２７日ハワイで開催された第８回ワールド、ハ
イドロジェン、エナージ、コンファレンスで提出された
ロバートＢ．ムーア（Ｍｏｏｒｅ）、グレンＥ．キナア
ード（Ｋｉｎａｒｄ）とデヴィッドナーミアス（Ｎａｈ
ｍｉａｓ）による「スラッシュ．ハイドロジェン．プロ
ダクション．フォア．ザ．ナショナル．アエロ−スペー
ス．プレイン．プログラムズ（Ｓｌｕｓｈ Ｈｙｄｒｏ
ｇｅｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ａｅｒｏ−Ｓｐａｃｅ ＰｌａｎｅＰｒ
ｏｇｒａｍｓ）」と題する論文が固液水素スラッシュを
その用途を記述している。スラッシュ生産の技術はすべ
てが、「低」温−いくつかのものは水の凝固点近辺の温
度を必要とし、又、他のものは極低温度範囲の温度を必
要とする。容易に理解できることであるが、このような
スラッシュのどれも、その合成直後にその意図された目
的に用いることはむしろ簡単なことである。しかし、ス
ラッシュを直ちに使用できないか、あるいは使用しない
時、又、問題の本質をスラッシュ温度と周囲温度の間の
差によって悪化させる時、問題が起こる。米国特許第
４，３００，３５５号に記述された氷・水スラッシュの
場合、スラッシュと周囲温度の間の温度差が米国の夏季
の間に５０乃至７０°Ｆ（約１０℃乃至２１℃）の範囲
になることは極普通である。従って、例えば、前記米国
特許のスラッシュを直ちに用いない場合、漸進的氷解と
スラッシュの比較的大きい冷却能力損と、それに従い同
時に発生するこの特定のスラッシュを使用する利点が相
殺されることになる。
合物のなにかを用いる色々異なる技術がある。一般に、
スラッシュは固体が混合物の液体部分の少くとも一部の
冷凍された形になっている固液混合物である。前記液体
は連続相であるが、固体は多数の離散粒子からなる分散
相であり、又混合物は流動性とポンプ吸上性又はそのい
ずれかのものである。スラッシュとその生産手段は技術
上周知である。スラッシュの生産法ならびにその用途の
特定の技術の説明は米国特許第４，３００，３５５号が
水・氷スラッシュとその用途を記述し、又１９９０年７
月２２−２７日ハワイで開催された第８回ワールド、ハ
イドロジェン、エナージ、コンファレンスで提出された
ロバートＢ．ムーア（Ｍｏｏｒｅ）、グレンＥ．キナア
ード（Ｋｉｎａｒｄ）とデヴィッドナーミアス（Ｎａｈ
ｍｉａｓ）による「スラッシュ．ハイドロジェン．プロ
ダクション．フォア．ザ．ナショナル．アエロ−スペー
ス．プレイン．プログラムズ（Ｓｌｕｓｈ Ｈｙｄｒｏ
ｇｅｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ａｅｒｏ−Ｓｐａｃｅ ＰｌａｎｅＰｒ
ｏｇｒａｍｓ）」と題する論文が固液水素スラッシュを
その用途を記述している。スラッシュ生産の技術はすべ
てが、「低」温−いくつかのものは水の凝固点近辺の温
度を必要とし、又、他のものは極低温度範囲の温度を必
要とする。容易に理解できることであるが、このような
スラッシュのどれも、その合成直後にその意図された目
的に用いることはむしろ簡単なことである。しかし、ス
ラッシュを直ちに使用できないか、あるいは使用しない
時、又、問題の本質をスラッシュ温度と周囲温度の間の
差によって悪化させる時、問題が起こる。米国特許第
４，３００，３５５号に記述された氷・水スラッシュの
場合、スラッシュと周囲温度の間の温度差が米国の夏季
の間に５０乃至７０°Ｆ（約１０℃乃至２１℃）の範囲
になることは極普通である。従って、例えば、前記米国
特許のスラッシュを直ちに用いない場合、漸進的氷解と
スラッシュの比較的大きい冷却能力損と、それに従い同
時に発生するこの特定のスラッシュを使用する利点が相
殺されることになる。
【０００３】前記ムーアほかの論文のスラッシュ水素を
考える時、スラッシュと周囲の温度差が一般に約５００
°Ｆ（約２６０℃）の範囲であることがわかる。この場
合、用途の種類により高度の絶縁を妨げ、スラッシュを
すぐさま用いないと、スラッシュ中の固体の融解速度が
極めて速くなる。
考える時、スラッシュと周囲の温度差が一般に約５００
°Ｆ（約２６０℃）の範囲であることがわかる。この場
合、用途の種類により高度の絶縁を妨げ、スラッシュを
すぐさま用いないと、スラッシュ中の固体の融解速度が
極めて速くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】極超音速のスペースプ
レーンの応用には、一応考えられる給油手順には宇宙船
にスラッシュ水素を固定給油所で給油し、その後、その
宇宙船を滑走路の端まで３０分以上かかる牽引移動が必
要である。実用航空機では重量と空間に限度があるの
で、燃料タンクの断熱材がスラッシュ水素の固形成分の
実質的融解を前記航空機が完全に機能する前に防ぐには
十分ではない。そこで、移動「リスラッシュファイア
ー」をこのような航空機に牽引させて前記航空機燃料を
設計条件に保たせることを示唆してきた。これは、前記
スラッシュの補給速度が固定地上支援システムスラッシ
ュ発生装置の生産速度を１００倍も上回るので実施でき
るとは考えられない。
レーンの応用には、一応考えられる給油手順には宇宙船
にスラッシュ水素を固定給油所で給油し、その後、その
宇宙船を滑走路の端まで３０分以上かかる牽引移動が必
要である。実用航空機では重量と空間に限度があるの
で、燃料タンクの断熱材がスラッシュ水素の固形成分の
実質的融解を前記航空機が完全に機能する前に防ぐには
十分ではない。そこで、移動「リスラッシュファイア
ー」をこのような航空機に牽引させて前記航空機燃料を
設計条件に保たせることを示唆してきた。これは、前記
スラッシュの補給速度が固定地上支援システムスラッシ
ュ発生装置の生産速度を１００倍も上回るので実施でき
るとは考えられない。
【０００５】特別スラッシュ水素を燃料タンクに単純に
添加して、スラッシュ中の固形分を融解させることも十
分な問題解決ではない。それは、固形分が融解するに従
って燃料の膨脹に合う空間をつくる余分の初期ヘッドス
ペースが備わる大形燃料タンクの設計を必要とし、又燃
料を冷却液として離陸と飛行中に必要なだけ使用させる
性能を低下させることになるからである。
添加して、スラッシュ中の固形分を融解させることも十
分な問題解決ではない。それは、固形分が融解するに従
って燃料の膨脹に合う空間をつくる余分の初期ヘッドス
ペースが備わる大形燃料タンクの設計を必要とし、又燃
料を冷却液として離陸と飛行中に必要なだけ使用させる
性能を低下させることになるからである。
【０００６】本発明はスラッシュ混合物の固形分と全量
（重量と体積）を予め決められた数値で主要容器中で適
当な時間の間、前記主要容器内のスラッシュ混合物の固
形分が融解している間保持するのに有効な方法を提供す
ることを目的とする。
（重量と体積）を予め決められた数値で主要容器中で適
当な時間の間、前記主要容器内のスラッシュ混合物の固
形分が融解している間保持するのに有効な方法を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる方法は、
前記主要容器にその予め決められた容積容量一杯前記ス
ラッシュ混合物を充填することからなる。別の若干量の
スラッシュ混合物を入れる別の補助容器を用意する。前
記固形物が主要容器で溶融する速度に匹敵する速度で固
体粒子を主要容器に注入する速度でスラッシュ混合物を
前記補助容器から主要容器に移送する。液体も、固形物
が主要容器で溶融する速度に正比例する速度で主要容器
から補助容器に移送する。この方法により主要容器のス
ラッシュ混合物の重量を予め決められた値に維持する。
この方法は、前記主要容器のスラッシュ混合物の予め決
められた量が主要容器のほぼ容積容量である時、特に有
効である。
前記主要容器にその予め決められた容積容量一杯前記ス
ラッシュ混合物を充填することからなる。別の若干量の
スラッシュ混合物を入れる別の補助容器を用意する。前
記固形物が主要容器で溶融する速度に匹敵する速度で固
体粒子を主要容器に注入する速度でスラッシュ混合物を
前記補助容器から主要容器に移送する。液体も、固形物
が主要容器で溶融する速度に正比例する速度で主要容器
から補助容器に移送する。この方法により主要容器のス
ラッシュ混合物の重量を予め決められた値に維持する。
この方法は、前記主要容器のスラッシュ混合物の予め決
められた量が主要容器のほぼ容積容量である時、特に有
効である。
【０００８】なるべくなら、前記補助容器に上部と下部
領域が備わることである。その場合、この発明の方法
で、前記スラッシュ混合物を前記補助容器の下部領域か
ら前記主要容器に移送し、又液体を前記主要容器から前
記補助容器の上部領域に有利に移送できる。
領域が備わることである。その場合、この発明の方法
で、前記スラッシュ混合物を前記補助容器の下部領域か
ら前記主要容器に移送し、又液体を前記主要容器から前
記補助容器の上部領域に有利に移送できる。
【０００９】スラッシュ水素燃料をエネルギーとする航
空機に給油する場合を特に採り上げる時、例えば固定場
所の給油所で航空機の燃料タンクにスラッシュ水素をほ
ぼその容積容量一杯最初に充填する。前記地上システム
が切れ、給油停止の後、又航空機の運転前に、前記燃料
タンクのスラッシュ水素中の固形物が融解する。この特
定の適用では、補助タンクにスラッシュ水素をその容積
容量一杯より少ない量で充填する。スラッシュ水素を前
記補助タンクから燃料タンクに、燃料タンクで融解する
固形物の速度に匹敵する速度で固体水素粒子を導入する
速度で移送する。液体水素も燃料タンクから除去して補
助タンクに固形物が燃料タンクで融解する速度に正比例
する速度で移送する。なるべくなら、液体水素の補助タ
ンクへの移送速度が、スラッシュ水素の燃料タンクへの
移送に、燃料タンクでのスラッシュ水素が燃料タンクで
固体水素が融解するため容積増加分を加えた量の移送速
度に匹敵することである。この方法により、燃料タンク
のスラッシュ水素の重量を予め決められた量で維持する
一方、スラッシュ水素の容積をほぼ予め決められた値す
なわち燃料タンクの容量に維持できる。
空機に給油する場合を特に採り上げる時、例えば固定場
所の給油所で航空機の燃料タンクにスラッシュ水素をほ
ぼその容積容量一杯最初に充填する。前記地上システム
が切れ、給油停止の後、又航空機の運転前に、前記燃料
タンクのスラッシュ水素中の固形物が融解する。この特
定の適用では、補助タンクにスラッシュ水素をその容積
容量一杯より少ない量で充填する。スラッシュ水素を前
記補助タンクから燃料タンクに、燃料タンクで融解する
固形物の速度に匹敵する速度で固体水素粒子を導入する
速度で移送する。液体水素も燃料タンクから除去して補
助タンクに固形物が燃料タンクで融解する速度に正比例
する速度で移送する。なるべくなら、液体水素の補助タ
ンクへの移送速度が、スラッシュ水素の燃料タンクへの
移送に、燃料タンクでのスラッシュ水素が燃料タンクで
固体水素が融解するため容積増加分を加えた量の移送速
度に匹敵することである。この方法により、燃料タンク
のスラッシュ水素の重量を予め決められた量で維持する
一方、スラッシュ水素の容積をほぼ予め決められた値す
なわち燃料タンクの容量に維持できる。
【００１０】ここでも、補助タンクに上部と下部領域が
備わることと、スラッシュ水素を前記補助タンクの下部
領域から移送し、又液体水素を補助タンクの上部領域に
移送することが好ましい。
備わることと、スラッシュ水素を前記補助タンクの下部
領域から移送し、又液体水素を補助タンクの上部領域に
移送することが好ましい。
【００１１】この発明の装置は、スラッシュ混合物を入
れる主要容器と、これもスラッシュ混合物を入れる別の
補助容器からなる。なるべくなら、前記補助容器を高度
に断熱した容器にして、固形物のこの補助容器の中での
融解を本質的に排除することである。本装置は更に、前
記補助タンクと関連し、その下部領域と流体連絡し、又
補助容器から主要容器へのスラッシュ混合物の移送に適
応できる手段と、同様に、補助容器と関連し、その上部
領域と流体連絡し、又主要容器から補助容器への液体の
移送に適応できる手段からなる。これらの移送手段の双
方をそれぞれの移送機能が調節速度で達成できるよう設
計する。
れる主要容器と、これもスラッシュ混合物を入れる別の
補助容器からなる。なるべくなら、前記補助容器を高度
に断熱した容器にして、固形物のこの補助容器の中での
融解を本質的に排除することである。本装置は更に、前
記補助タンクと関連し、その下部領域と流体連絡し、又
補助容器から主要容器へのスラッシュ混合物の移送に適
応できる手段と、同様に、補助容器と関連し、その上部
領域と流体連絡し、又主要容器から補助容器への液体の
移送に適応できる手段からなる。これらの移送手段の双
方をそれぞれの移送機能が調節速度で達成できるよう設
計する。
【００１２】この発明の装置は更に、前記主要容器中の
固形物の融解速度の測定手段と、補助容器から主要容器
へのスラッシュ混合物の移送速度を、主要容器中の固形
物の融解速度に正比例させて調節する手段及び主要容器
中で融解する固形物の速度に正比例する速度で補助容器
への液体移送速度を調節する手段からなる。
固形物の融解速度の測定手段と、補助容器から主要容器
へのスラッシュ混合物の移送速度を、主要容器中の固形
物の融解速度に正比例させて調節する手段及び主要容器
中で融解する固形物の速度に正比例する速度で補助容器
への液体移送速度を調節する手段からなる。
【００１３】
【作用】本発明の装置の好ましい実施例では、補助容器
の下部容器に傾斜底すなわち底壁を設け、スラッシュ混
合物の更に密度の高い固体粒子を下方領域の最下部へ更
に推進するよう機能させる。スラッシュ混合物を補助容
器から主要容器へ転送する手段も、補助容器の最下部と
連絡している。これは、補助容器から移送されたスラッ
シュ混合物に濃度の高い固形物が含まれることを確実に
する作用をする。
の下部容器に傾斜底すなわち底壁を設け、スラッシュ混
合物の更に密度の高い固体粒子を下方領域の最下部へ更
に推進するよう機能させる。スラッシュ混合物を補助容
器から主要容器へ転送する手段も、補助容器の最下部と
連絡している。これは、補助容器から移送されたスラッ
シュ混合物に濃度の高い固形物が含まれることを確実に
する作用をする。
【００１４】容器中で融解する固形物の速度測定に利用
できる様々の手段と技術があるが、その一方、それらは
たまにややわかりにくくかつ複雑になる嫌いがある。こ
のような傾向を単純にする努力で、主要容器中のスラッ
シュ混合物の容積変化の速度が、スラッシュの追加乃至
除去のない時、前記主要容器で溶融する固形物の速度に
直接関係することがわかった。従って、スラッシュ混合
物の主要容器への移送速度と、液体の補助容器への移送
速度の両速度が主要容器のスラッシュ混合物の容積変化
の速度に正比例する速度で調節できる。これは融解した
固形物の速度に対する割合の維持に帰着する。
できる様々の手段と技術があるが、その一方、それらは
たまにややわかりにくくかつ複雑になる嫌いがある。こ
のような傾向を単純にする努力で、主要容器中のスラッ
シュ混合物の容積変化の速度が、スラッシュの追加乃至
除去のない時、前記主要容器で溶融する固形物の速度に
直接関係することがわかった。従って、スラッシュ混合
物の主要容器への移送速度と、液体の補助容器への移送
速度の両速度が主要容器のスラッシュ混合物の容積変化
の速度に正比例する速度で調節できる。これは融解した
固形物の速度に対する割合の維持に帰着する。
【００１５】これをスラッシュ水素燃料航空機に関する
本発明の装置の特定の実施例に関連する言い方をすれ
ば、燃料タンク中のスラッシュ水素の容積増加の速度を
測定する手段を提供する傍ら、燃料タンク中のスラッシ
ュ水素の容積増加速度に正比例する速度を調節する手段
と、そして燃料タンク中のスラッシュ水素の容積増加の
速度に正比例する補助タンクに燃料タンクからの液体水
素の移送速度を調節する手段も提供している。利用され
る特定の割合の係数はスラッシュ混合物の種類の１つ１
つで異なるが、当業者はこの開示を熟読の後で、使用し
たいと考えるものの確定には困難を感じないであろう。
本発明の装置の特定の実施例に関連する言い方をすれ
ば、燃料タンク中のスラッシュ水素の容積増加の速度を
測定する手段を提供する傍ら、燃料タンク中のスラッシ
ュ水素の容積増加速度に正比例する速度を調節する手段
と、そして燃料タンク中のスラッシュ水素の容積増加の
速度に正比例する補助タンクに燃料タンクからの液体水
素の移送速度を調節する手段も提供している。利用され
る特定の割合の係数はスラッシュ混合物の種類の１つ１
つで異なるが、当業者はこの開示を熟読の後で、使用し
たいと考えるものの確定には困難を感じないであろう。
【００１６】規定通りに、スラッシュ水素給油航空機を
扱う時、係数は次の通りである。燃料タンクから補助タ
ンクへの液体水素の移送速度は燃料タンク内のスラッシ
ュ水素の容積増加の速度にほぼ等しいが、補助タンクか
ら燃料タンクへのスラッシュ水素の移送速度は、燃料タ
ンク内のスラッシュ水素の容積増加の速度の約０．８５
乃至０．９０倍である。
扱う時、係数は次の通りである。燃料タンクから補助タ
ンクへの液体水素の移送速度は燃料タンク内のスラッシ
ュ水素の容積増加の速度にほぼ等しいが、補助タンクか
ら燃料タンクへのスラッシュ水素の移送速度は、燃料タ
ンク内のスラッシュ水素の容積増加の速度の約０．８５
乃至０．９０倍である。
【００１７】
【実施例】ここで図を参照して本発明の方法の特定の用
途を示し、スラッシュ水素給油航空機に関連して使用さ
れる本発明の装置の特定実施例がわかると思う。
途を示し、スラッシュ水素給油航空機に関連して使用さ
れる本発明の装置の特定実施例がわかると思う。
【００１８】スラッシュ水素燃料航空機１０と移動式支
援車１２を示す。支援車１２には二重壁体ジュワーフラ
スコ１４が傾斜位置に配置取付けられている。ジュワー
１４内にあるスラッシュ水素１６からなる最下層と、液
体水素１８の中間層と、気体水素２０の最上層を示す。
援車１２を示す。支援車１２には二重壁体ジュワーフラ
スコ１４が傾斜位置に配置取付けられている。ジュワー
１４内にあるスラッシュ水素１６からなる最下層と、液
体水素１８の中間層と、気体水素２０の最上層を示す。
【００１９】航空機１０上に、スラッシュ水素送込口２
４と液体水素送出口２６を備える燃料タンク２２を示
す。前記ジュワー１４に、その最下位置に取付けたスラ
ッシュ水素送出口２８と、ジュワー１４上の前記送出口
２８から離れた位置に取付けた液体水素送込口３０を備
えて示す。前記液体水素送込口３０がジュワー１４の最
上位置にある気体水素層２０を通って前記液体水素層１
８に下方方向に入って伸びることが注目される。
４と液体水素送出口２６を備える燃料タンク２２を示
す。前記ジュワー１４に、その最下位置に取付けたスラ
ッシュ水素送出口２８と、ジュワー１４上の前記送出口
２８から離れた位置に取付けた液体水素送込口３０を備
えて示す。前記液体水素送込口３０がジュワー１４の最
上位置にある気体水素層２０を通って前記液体水素層１
８に下方方向に入って伸びることが注目される。
【００２０】スラッシュ水素送出口２８を経由するジュ
ワー１４内の下部スラッシュ水素層１６と、スラッシュ
水素送込口２４経由する燃料２２の間の流体連絡を提供
するのは断熱スラッシュ水素移送管路３２である。更に
断熱液体水素管路３４が液体水素送出口２６経由する燃
料タンク２２と、液体水素送込口３０を経由するジュワ
ー１４にある液体水素層１８の間の流体連絡を提供する
ことを示している。スラッシュ水素移送管路３２と関連
し管路３２を経由して燃料タンク２２に水素スラッシュ
１６をポンピングするポンプ３６がある。同様に、液体
水素移送管路３４と関連して液体水素１８を燃料タンク
２２から管路３４を通ってジュワー１４にポンピングす
るポンプ３８がある。ポンプ３８を航空機１０の外部に
配置されたものとして示してあるが、ポンプ３８を航空
機の内部に配置することもできる。
ワー１４内の下部スラッシュ水素層１６と、スラッシュ
水素送込口２４経由する燃料２２の間の流体連絡を提供
するのは断熱スラッシュ水素移送管路３２である。更に
断熱液体水素管路３４が液体水素送出口２６経由する燃
料タンク２２と、液体水素送込口３０を経由するジュワ
ー１４にある液体水素層１８の間の流体連絡を提供する
ことを示している。スラッシュ水素移送管路３２と関連
し管路３２を経由して燃料タンク２２に水素スラッシュ
１６をポンピングするポンプ３６がある。同様に、液体
水素移送管路３４と関連して液体水素１８を燃料タンク
２２から管路３４を通ってジュワー１４にポンピングす
るポンプ３８がある。ポンプ３８を航空機１０の外部に
配置されたものとして示してあるが、ポンプ３８を航空
機の内部に配置することもできる。
【００２１】図では制御機構４０例えばマイクロプロセ
ッサで、燃料タンク２２のスラッシュ水素の容積変化の
速度を検出できる検出プローブ４２が備わっている。制
御機構４０は燃料タンク２２のスラッシュ水素の体積変
化の検出速度に比例する制御信号を発生できる。制御機
構４０は更に制御信号配線路４４と４６を備え、それぞ
れ、タンク２２のスラッシュ水素の容積変化の速度に比
例するポンプ３６と３８のおのおのポンピングの速度を
調節できるポンプ３６と３８と関連している。
ッサで、燃料タンク２２のスラッシュ水素の容積変化の
速度を検出できる検出プローブ４２が備わっている。制
御機構４０は燃料タンク２２のスラッシュ水素の体積変
化の検出速度に比例する制御信号を発生できる。制御機
構４０は更に制御信号配線路４４と４６を備え、それぞ
れ、タンク２２のスラッシュ水素の容積変化の速度に比
例するポンプ３６と３８のおのおのポンピングの速度を
調節できるポンプ３６と３８と関連している。
【００２２】気体水素ガス抜き４８を前記ジュワー１４
の最上部に示し、それはジュワー１４の気体水素層２０
と連絡している。ガス抜き４８はジュワー１４に発生す
る僅かな量の水素を装置から逃散させる作用をして、ス
ラッシュ水素１６をジュワー１４からポンピングで検出
されるよりも大きい速度で液体水素をジュワー１４にポ
ンピングで送り込まれる結果として起こるヘッドスペー
スの減少に従ってジュワー１４内に発生する圧力増大を
防ぐ。
の最上部に示し、それはジュワー１４の気体水素層２０
と連絡している。ガス抜き４８はジュワー１４に発生す
る僅かな量の水素を装置から逃散させる作用をして、ス
ラッシュ水素１６をジュワー１４からポンピングで検出
されるよりも大きい速度で液体水素をジュワー１４にポ
ンピングで送り込まれる結果として起こるヘッドスペー
スの減少に従ってジュワー１４内に発生する圧力増大を
防ぐ。
【００２３】実際に、図で示された装置は、航空機１０
の燃料タンク２２に所望の固形物のスラッシュ水素を固
定給油所によりほぼその容積容量一杯充填することで作
動する。ジュワー１４も同様にその容積容量のほぼ８０
％まで、固形分が同様もしくは多いスラッシュ水素１６
を充填する。航空機１０の給油が止められ、固定給油所
から切られる。この時点で、移動式支援車１２を用い、
スラッシュ水素移送管路３２をスラッシュ水素送込口２
４により燃料タンク２２との流体連絡ができるよう配置
し、液体水素移送管路３４を液体水素送出口２６により
燃料タンク２２と流体連絡ができるように配置する。
の燃料タンク２２に所望の固形物のスラッシュ水素を固
定給油所によりほぼその容積容量一杯充填することで作
動する。ジュワー１４も同様にその容積容量のほぼ８０
％まで、固形分が同様もしくは多いスラッシュ水素１６
を充填する。航空機１０の給油が止められ、固定給油所
から切られる。この時点で、移動式支援車１２を用い、
スラッシュ水素移送管路３２をスラッシュ水素送込口２
４により燃料タンク２２との流体連絡ができるよう配置
し、液体水素移送管路３４を液体水素送出口２６により
燃料タンク２２と流体連絡ができるように配置する。
【００２４】次に、検出プローブ４２を燃料タンク２２
に使用自在に取付けて燃料タンク２２のスラッシュ水素
の容積変化の速度を検出する。制御配線路４４と４６を
使用自在にそれぞれポンプ３６と３８に接続する。
に使用自在に取付けて燃料タンク２２のスラッシュ水素
の容積変化の速度を検出する。制御配線路４４と４６を
使用自在にそれぞれポンプ３６と３８に接続する。
【００２５】スラッシュ水素１６を移送管路３２により
燃料タンクに移送することと、液体水素を移送管路３４
により燃料タンク２２からジュワー１４へ移送すること
で作業を始める。検出プローブ４２が燃料タンク２２の
水素スラッシュの容積変化の速度を検出すると、制御機
構４０で信号を発信してポンプ３６と３８に制御配線路
４４と４６それぞれにより送る。
燃料タンクに移送することと、液体水素を移送管路３４
により燃料タンク２２からジュワー１４へ移送すること
で作業を始める。検出プローブ４２が燃料タンク２２の
水素スラッシュの容積変化の速度を検出すると、制御機
構４０で信号を発信してポンプ３６と３８に制御配線路
４４と４６それぞれにより送る。
【００２６】
【発明の効果】このように、本発明によれば所望の固形
分をもつスラッシュ水素の所望の在庫を燃料タンクに維
持できる。
分をもつスラッシュ水素の所望の在庫を燃料タンクに維
持できる。
【図１】スラッシュ水素燃料航空機に関連して使用され
る本発明の実施例を示す図である。
る本発明の実施例を示す図である。
１０ スラッシュ水素燃料航空機 １２ 移動式支援車 １４ ジュワーフラスコ １６ スラッシュ水素（層） １８ 液体水素（層） ２０ 気体水素 ２２ 燃料タンク ２４ スラッシュ水素送込口 ２６ 液体水素送出口 ２８ スラッシュ水素送出口 ３０ 液体水素送込口 ３２ 断熱スラッシュ水素移送管路 ３４ 断熱液体水素移送管路 ３６ ポンプ ３８ ポンプ ４０ 制御機構 ４２ 検出プローブ ４４ 制御信号配線路 ４６ 制御信号配線路 ４８ 気体水素ガス抜き
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディヴィッド．アラン．バトラー アメリカ合衆国．18062．ペンシルバニア 州．マッケンジー．ミルクリーク．ロー ド．1936 (72)発明者 ロバート．バイロン．ムーア アメリカ合衆国．18103．ペンシルバニア 州．アレンタウン．エッジモント．コー ト．2951
Claims (16)
- 【請求項１】 スラッシュ混合物の固形物成分と全量を
主要容器中に予め決められた数値で、前記主要容器内の
スラッシュ混合物の固形物成分が溶融している時、適当
な時間の間維持する方法であって、前記主要容器にほぼ
その予め決められた容積容量にまでスラッシュ混合物を
充填する工程と；適当な量のスラッシュ混合物を入れる
別の補助容器を設ける工程と；固体粒子を前記主要容器
に、前記固体粒子が主要容器で融解する速度に匹敵する
速度で注入する速度でスラッシュ混合物を前記補助容器
から主要容器に移送する工程と；前記固体粒子が融解す
る速度に正比例する速度で液体を前記主要容器から前記
補助容器に移送する工程と；からなり、前記主要容器中
のスラッシュ混合物の重量を予め決められた数値で維持
し、又主要容器中のスラッシュ混合物の容積を予め決め
られた容積値に維持することを特徴とする維持法。 - 【請求項２】 前記補助容器が上部と下部の領域を備
え、又前記スラッシュ混合物を前記補助容器の下部領域
から移送、液体を前記補助容器の上部領域に移送する工
程からなる請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記主要容器の予め決められた容積値が
ほぼその容量であることを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項４】 前記補助容器中のスラッシュ混合物の量
が前記補助容器の全容積容量を相当に下回ることを特徴
とする請求項１の方法。 - 【請求項５】 スラッシュ混合物を主要容器中に予め決
められた量で、前記主要容器内のスラッシュ混合物の固
体部分が融解している時、適当な時間の間維持する装置
であって、上部領域と下部領域を備える別の補助容器
と；前記補助タンクと関連し、その下部領域と流体連絡
してスラッシュ混合物を前記補助容器から主要容器に調
節速度で移送する手段と；前記補助容器と関連し、その
上部領域と流体連絡し液体を主要容器から補助容器に調
節速度で移送する手段と；からなる装置。 - 【請求項６】 前記補助容器が高度に断熱された容器で
あることを特徴とする請求項５の装置。 - 【請求項７】 前記装置が前記主要容器の固体の融解速
度を測定する手段と、主要容器の固形物の融解速度に正
比例する補助容器からのスラッシュ混合物の移送速度を
調節する手段と、主要容器で融解する固形物の速度に正
比例する補助容器への液体の移送の速度を調節する手段
を具備することを特徴とする請求項５の装置。 - 【請求項８】 前記補助容器が前記スラッシュ混合物の
固体成分をその下部領域の最下部に推進させる設計をし
た傾斜底壁により少くとも部分的に決まるその下部領域
を具備することと、前記スラッシュ混合物を補助容器か
ら移送する手段が前記最下部と連絡していることと、液
体を補助容器に移送する前記手段がその上部領域と、そ
の下部領域の最下部から離れた位置で連絡していること
を特徴とする請求項５の装置。 - 【請求項９】 スラッシュ水素燃料航空機の燃料タンク
中の固形物成分と燃料の量を予め決められた数値で、燃
料タンクの中の固形物が溶融している固定給油所での給
油停止から航空機の完全運転までの時間の間維持する方
法であって、燃料タンクに予め決められた量と固形物成
分値を充填する工程と；別のスラッシュ水素補助タンク
を設ける工程と；前記補助タンクにその全容積容量以下
の量に充填する工程と；スラッシュ水素を前記補助タン
クから燃料タンクに、固形物が燃料タンクで融解する速
度に匹敵して正比例する速度で固体水素粒子を導入する
ことになる速度で移送する工程と；補助タンクから燃料
タンクへのスラッシュ移送速度に加え、固体水素の燃料
タンク中での融解による燃料タンク中のスラッシュの容
積増加の速度に匹敵する速度で液体水素を燃料タンクか
ら補助タンクへ移送する工程と；からなり、燃料タンク
のスラッシュ水素の重量を予め決められた値で維持する
一方、スラッシュ水素の量を予め決められた値でほぼ維
持することを特徴とする維持方法。 - 【請求項１０】 前記補助タンクが上部と下部領域を備
えることと、スラッシュ水素を前記補助タンクの下部領
域から移送し、液体水素を前記補助タンクの上部領域へ
移送することを特徴とする請求項９の方法。 - 【請求項１１】 スラッシュ水素燃料航空機の燃料タン
クの固形物成分と量を予め決められた値で、固定給油所
での給油の停止から航空機の完全運転までの時間維持す
る装置であって、上部領域と下部領域を備える別のスラ
ッシュ水素補助タンクと；前記補助タンクと関連し、そ
の下部領域と流体連絡してスラッシュ水素を補助タンク
から燃料タンクに予め決められた速度で移送する手段
と；前記補助タンクと関連し、その上部領域と流体連絡
して液体水素を燃料タンクから補助タンクへ予め決めら
れた速度で移送する手段と；からなる装置。 - 【請求項１２】 前記補助タンクが高度に断熱された容
器であることを特徴とする請求項１１の装置。 - 【請求項１３】 前記装置が前記燃料タンクスラッシュ
水素の容積増加を測定する手段と；燃料タンクのスラッ
シュ水素の容積増加の速度に正比例する燃料タンクから
補助タンクへの液体水素の移送の速度を調節する手段
と；燃料タンクのスラッシュ水素の容積増加が融解する
速度に正比例するスラッシュ水素の補助タンクから燃料
タンクへの移送速度を調節する手段と；を具備すること
を特徴とする請求項１１の装置。 - 【請求項１４】 液体水素の燃料タンクから補助タンク
への移送の速度が、燃料タンクのスラッシュ水素の容積
増加の速度にほぼ等しいことを特徴とする請求項１１の
装置。 - 【請求項１５】 前記スラッシュ水素の前記補助タンク
から燃料タンクへの移送速度が、燃料タンクのスラッシ
ュ水素の容積増加の速度の約０．８５乃至０．９０倍で
あることを特徴とする請求項１１の装置。 - 【請求項１６】 前記補助タンクが、その下部領域の最
下部にスラッシュ水素の固体成分を推進させる設計の傾
斜底壁により少くとも部分的に決まる下部領域を具備す
るジュワーであることと；スラッシュ水素を補助タンク
から移送する手段が前記最下部と連絡していることと、
液体水素を補助タンクに移送する手段がその上部領域と
前記下部領域の最下部から離れた位置で連絡しているこ
とを特徴とする請求項１１の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/871258 | 1992-04-20 | ||
| US07/871,258 US5220801A (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Method and apparatus for maintenance of slush mixture at desired level during melt conditions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH068263A true JPH068263A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=25357051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5116429A Pending JPH068263A (ja) | 1992-04-20 | 1993-04-20 | スラッシュ混合物の固形物成分と全量の維持法とその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5220801A (ja) |
| JP (1) | JPH068263A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008215505A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水素供給ステーション |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4129020C2 (de) * | 1991-08-31 | 1997-07-24 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren und Betankungseinrichtung zum Befüllen eines Kryotanks |
| US5507146A (en) * | 1994-10-12 | 1996-04-16 | Consolidated Natural Gas Service Company, Inc. | Method and apparatus for condensing fugitive methane vapors |
| US6003300A (en) * | 1997-01-21 | 1999-12-21 | Stephen C. Bates | Technique for high mixing rate, low loss supersonic combustion with solid hydrogen and liquid helium fuel |
| US6260361B1 (en) | 1998-11-03 | 2001-07-17 | Lewis Tyree, Jr. | Combination low temperature liquid or slush carbon dioxide ground support system |
| US6131397A (en) * | 1999-03-04 | 2000-10-17 | Boeing North American Inc. | Slush producing process and device |
| US7043925B2 (en) * | 2001-01-17 | 2006-05-16 | Sierra Lobo, Inc. | Densifier for simultaneous conditioning of two cryogenic liquids |
| US7347053B1 (en) | 2001-01-17 | 2008-03-25 | Sierra Lobo, Inc. | Densifier for simultaneous conditioning of two cryogenic liquids |
| US7169489B2 (en) * | 2002-03-15 | 2007-01-30 | Fuelsell Technologies, Inc. | Hydrogen storage, distribution, and recovery system |
| DE102012104429B4 (de) * | 2012-05-23 | 2017-07-20 | Hubert Langheinz Kältetechnik | Binäreisherstellungsvorrichtung und Verfahren hierzu |
| US10843808B2 (en) * | 2016-11-29 | 2020-11-24 | Insitu, Inc. | Methods and apparatus for cryogenic fuel bayonet transfers |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE438135A (ja) * | 1939-02-28 | 1900-01-01 | ||
| US3473343A (en) * | 1968-05-10 | 1969-10-21 | United Aircraft Corp | Cold gas tank pressurizing system |
| US3810365A (en) * | 1972-06-12 | 1974-05-14 | Lox Equip | Method of distributing carbon dioxide |
| US4224801A (en) * | 1978-11-13 | 1980-09-30 | Lewis Tyree Jr | Stored cryogenic refrigeration |
| US4300355A (en) * | 1980-07-03 | 1981-11-17 | Air Products And Chemicals, Inc. | In-line lin slush making for concrete cooling |
-
1992
- 1992-04-20 US US07/871,258 patent/US5220801A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-04-20 JP JP5116429A patent/JPH068263A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008215505A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水素供給ステーション |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5220801A (en) | 1993-06-22 |
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