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公開番号2024151309
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-24
出願番号2024046442
出願日2024-03-22
発明の名称低温流体用の機械的圧力調整器
出願人ネクサン
代理人弁理士法人航栄事務所
主分類G05D 16/06 20060101AFI20241017BHJP(制御;調整)
要約【課題】低温流体用の機械的圧力調整器を提供する。
【解決手段】流体用の圧力調整器を説明する。圧力調整器(100)は、移送ライン内の設定圧力を維持するためにセンサー手段(118)によって生成される圧力信号に応じて制御要素(119)によって作動される制御弁(112、113)を含む本体(108)を含む。本体(108)、制御弁(112、113)、制御要素(119)及びセンサー手段(118)は、ハウジング(123)によって囲まれている内部空間(124)に含まれている。大気圧未満の圧力は、内部空間(124)に行き渡る。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
流体用の圧力調整器であって、前記圧力調整器（１００）は、移送ライン内の設定圧力を維持するためにセンサー手段（１１８）によって生成される圧力信号に応じて制御要素（１１９）によって作動される制御弁（１１２、１１３）を含む本体（１０８）を含み、
前記本体（１０８）、前記制御弁（１１２、１１３）、前記制御要素（１１９）及び前記センサー手段（１１８）は、ハウジング（１２３）によって囲まれている内部空間（１２４）に含まれており、大気圧未満の圧力は、前記内部空間（１２４）に行き渡る
ことを特徴とする、流体用の圧力調整器。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記移送ラインは、多重壁移送ラインであり、前記ハウジング（１２３）は、前記多重壁移送ラインの外管（１０４ａ、ｂ）と内管（１０３ａ、ｂ）との間に囲まれているリング空間（１０７ａ、ｂ）が前記内部空間（１２４）に流体接続されるように、前記多重壁移送ラインの外管（１０４ａ、ｂ）に接続されている、請求項１に記載の圧力調整器。
【請求項３】
前記内部空間（１２４）及び前記リング空間（１０７ａ、ｂ）は、排気される、請求項２に記載の圧力調整器。
【請求項４】
沸点が流体温度未満である気体を内部に充填する気密容器で囲まれている、請求項１に記載の圧力調整器。
【請求項５】
前記移送ラインの上流部分（１０１）と下流部分（１０２）との間に設置されている、請求項１に記載の圧力調整器。
【請求項６】
前記センサー手段は、膜（１１８）である、請求項１に記載の圧力調整器。
【請求項７】
前記センサー手段は、前記膜（１１８）にばね力を及ぼすばね（１２２）を更に含み、前記ばねは、前記圧力調整器の前記ハウジング（１２３）に含まれている、請求項６に記載の圧力調整器。
【請求項８】
前記圧力調整器の異なる設定圧力を選択することができるように、前記ばねに調整可能な力を及ぼすために前記ばね（１２２）の予荷重を可能にする圧力手段（特に、スピンドル）が設けられている、請求項７に記載の圧力調整器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、流体用の圧力調整器に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
多くの規模で、殆ど無数の流体用の移送システムは、国際的なサプライチェーン基盤の不可欠な部分である。例えば、二酸化炭素排出を削減するための国際的な努力の状況で、代替エネルギー源（例えば、液化天然ガス（ＬＮＧ）及び液化水素（ＬＨ２））への関心が促進されている。なぜなら、これらのエネルギー源は、二酸化炭素排出の削減、及び地球規模の気候変動の抑制又は停止に貢献することがあるからである。ＬＮＧ及びＬＨ２は、極低温（例えば、ＬＮＧの場合に１１０Ｋ、及びＬＨ２の場合に２０Ｋ）で低温流体として液体状態で移送される。移送システムは、多くのモジュール及び構成要素（柔軟移送ライン、パイプ、連結器、タンク、弁、圧力調整器など）からなる。殆どの場合、固定貯蔵タンクと移動収容タンクとの間で様々な液体又は気体物質を移送するために、移送システムを使用する。典型的な用途は、タンカー荷積み、貨物船用の燃料補給、及び鉄道輸送タンク及びタンク車の荷積み／荷降ろし（但し、これらに限定されない）を含む。
【０００３】
上述のＬＮＧ及びＬＨ２だけでなく、多くの装入物質を、装入物質の特性を維持するために、例えば、装入物質をそのまま液体状態に保つために、サプライチェーン全体にわたって特定の温度に保つ必要がある。低温流体を移送する１つの重要な問題は、少ない熱量でもボイルオフ損失を引き起こすことがあるので、低温流体を低温に保つことである。更に、ＬＨ２のような酸素の凝縮温度未満の動作温度を有する極低温流体の場合、大気中の酸素は、移送システムに沿って冷点に凝縮し、酸素を豊富に含む大気のために、燃焼の危険性を高める。移送システムにおいて、移送ラインに負荷をかけ過ぎることなく、十分な移送容量を達成するために、温度だけでなく、システム圧力も制御する必要がある。システム圧力の要件を満たすための２つの主な選択肢がある。第１の選択肢は、移送ライン内の圧力を所望の範囲に保つために、供給ポンプの電力を制御することである。あまり複雑でない第２の選択肢は、移送ライン内の圧力を所望の範囲に保つために制御弁を動作させることによって、移送ライン内の圧力を調整する圧力調整器を移送ラインに含むことである。しかし、現在の圧力調整器は絶縁されていない。これらの圧力調整器を低温流体のために使用する場合、高分子発泡体のような絶縁材料を用いて移送システムに設置した後、デバイスを覆う。残念なことに、高分子発泡体は、低品質の断熱材である。ＬＨ２移送デバイスに関連して、高分子発泡体を利用する場合、非常に厚いカバーが、適切な断熱を得るために必要である。この手法は、少なくとも次の理由で不利である。設定圧力を変更すべきである、又は、圧力調整器における保守、修理、又は任意の他の操作が必要である場合、高分子発泡体製の絶縁カバーを、取り外して廃棄する必要がある。圧力調整器における作業を終えた後、新しい発泡体カバーを付ける。
【０００４】
更に、圧力調整器における発泡体カバーに関する安全性関連の問題は、更に深刻である。大気中の酸素は、設置及び動作中に、絶縁としての機能を果たす発泡体カバーと圧力調整器の低温壁との間に入ることがある。低温壁が、例えば、２０Ｋまで冷却すると、酸素の凝縮温度は９０Ｋであるので、絶縁カバーの下の酸素は、凝縮し、液体酸素のたまりを形成する。再度、液体酸素の存在は、燃焼の危険性を高める酸素を豊富に含む大気をもたらすことがある。更に、厚い発泡体カバーにより、圧力調整器の漏れ及び流体からの漏れを検出するのが非常に難しい。最後に、従来の圧力調整器は、第２の閉じ込めを与えることなく、単一壁デバイスであることに留意せよ。第２の閉じ込めは、環境有害流体を移送する場合、被害から環境又は運転要員を保護することに非常に関連することがある。
【０００５】
既存の圧力調整器の制限を考慮して、上述の問題のうち１つ又は複数の問題を克服する又は少なくとも改善する圧力調整器の要望が残る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、流体用の圧力調整器を提案する。圧力調整器は、移送ライン内の設定圧力を維持するためにセンサー手段によって生成される圧力信号に応じて制御要素によって作動される制御弁を含む本体を含む。本体、制御弁、制御要素及びセンサー手段は、ハウジングによって囲まれている内部空間に含まれている。大気圧未満の圧力は、内部空間に行き渡る。
【０００７】
ハウジング以外の圧力調整器の構成要素を、ハウジングによって完全に囲み、環境から絶縁する。特に、高感度流体を移送する場合、これは、重要な利点である。
【０００８】
好ましい実施形態において、移送ラインは、多重壁移送ラインである。ハウジングは、多重壁移送ラインの外管と内管との間に囲まれているリング空間が内部空間に流体接続されるように、多重壁移送ラインの外管に接続されている。
【０００９】
この実施形態は、移送ラインと同じ方法で圧力調整器を環境から絶縁するという利点を有する。
【００１０】
有利なことに、内部空間及びリング空間は、排気される。本開示の文脈で、用語「排気」は、１ｈＰａから１０
－７
ｈＰａの範囲にある圧力を有する真空に関する。しかし、本開示は、このような圧力に限定されない。
（【００１１】以降は省略されています）

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