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公開番号2025134602
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024109108
出願日2024-07-05
発明の名称液化ガス昇圧ポンプ
出願人株式会社酉島製作所
代理人個人,個人
主分類F04D 13/06 20060101AFI20250909BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ポンプ全体の大型化を抑えつつ、液化ガスを高効率で送出する。
【解決手段】液化ガス昇圧ポンプ10は、取入口16a及び送出口17aを有する貯留槽12と、吸込口26a、吐出口27a、及びこれらの間に形成されたインペラ配置部28を含む液化ガス送出路25を有するケーシング22と、インペラ配置部28内に配置されたインペラ52と、モータ本体46からインペラ配置部28内に突出してインペラ52が取り付けられたモータ軸49を有する超電導モータ45とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
取入口及び送出口を有し、前記取入口から取り入れた液化ガスを貯留する貯留槽と、
前記貯留槽内に配置されており、前記貯留槽内を臨むように開口した吸込口、前記送出口に連通した吐出口、及び前記吸込口と前記吐出口の間に形成されたインペラ配置部を含む液化ガス送出路を有するケーシングと、
前記インペラ配置部内に配置され、回転によって前記液化ガス送出路を通して前記貯留槽内の前記液化ガスを前記吸込口から吸い込んで前記送出口から送出するためのインペラと、
前記ケーシング内に配置されたモータ本体と、前記モータ本体から前記インペラ配置部内に向けて突出し、前記インペラを回転させるためのモータ軸とを有する超電導モータと
を備える、液化ガス昇圧ポンプ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記ケーシングには、
前記インペラ配置部に対して前記モータ軸の軸方向に隣接し、前記モータ本体を配置する空間であるモータ配置部と、
前記貯留槽内と前記モータ配置部内を空間的に連通させ、前記液化ガスによって前記超電導モータを冷却するための冷却流路と
が形成されている、請求項１に記載の液化ガス昇圧ポンプ。
【請求項３】
前記冷却流路は、前記インペラ配置部に連通し、前記液化ガス送出路を介して前記貯留槽内に前記モータ配置部を連通させた流入部と、前記モータ配置部に連通するとともに前記貯留槽内を臨むように開口した流出部とを有する、請求項２に記載の液化ガス昇圧ポンプ。
【請求項４】
前記モータ軸は、前記モータ本体から双方向に突出しており、
前記冷却流路は、前記モータ配置部に対して前記インペラ配置部とは反対側に設けられた空間であり、磁気軸受を配置するための軸受配置部を含み、
前記流出部は、前記軸受配置部を介して前記モータ配置部に連通している、請求項３に記載の液化ガス昇圧ポンプ。
【請求項５】
前記流出部には、前記貯留槽内よりも前記モータ配置部内を高圧にするための減圧装置が接続されている、請求項３に記載の液化ガス昇圧ポンプ。
【請求項６】
前記流入部には、前記液化ガス送出路内と前記モータ配置部内の差圧によって、前記モータ配置部内への前記液化ガスの流入量を調整可能なバランス装置が配置されている、請求項３に記載の液化ガス昇圧ポンプ。
【請求項７】
前記冷却流路は、前記モータ配置部に連通するとともに前記貯留槽内を臨むように開口した第１流入部と、前記液化ガス送出路に前記モータ配置部を連通させた第１流出部とを有する、請求項２に記載の液化ガス昇圧ポンプ。
【請求項８】
前記冷却流路は、前記モータ配置部に連通するとともに前記貯留槽内を臨むように開口した第１流入部と第１流出部を有する、請求項２に記載の液化ガス昇圧ポンプ。
【請求項９】
前記モータ軸は、前記モータ本体から双方向に突出しており、
前記インペラ配置部は、前記モータ軸の軸方向に間隔をあけて配置された第１配置部と第２配置部を含み、
前記インペラは、前記第１配置部内に配置された第１インペラと、前記第２配置部内に配置された第２インペラとを含み、
前記モータ配置部は、前記第１配置部と前記第２配置部の間に設けられており、
前記冷却流路は、前記第１配置部に連通し、前記液化ガス送出路を介して前記貯留槽内に前記モータ配置部を連通させた第１流入部と、前記モータ配置部に連通するとともに前記第２配置部に連通した第１流出部とを有する、請求項２に記載の液化ガス昇圧ポンプ。
【請求項１０】
前記ケーシングには、
前記インペラ配置部に対して前記モータ配置部とは反対側に設けられた空間であり、磁気軸受を配置するための軸受配置部と、
前記液化ガス送出路内と前記軸受配置部内を連通させた第２流入部と、
前記軸受配置部内と前記貯留槽内を連通させた第２流出部と
が形成されている、請求項７から９のいずれか１項に記載の液化ガス昇圧ポンプ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化ガス昇圧ポンプに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
同一温度において水よりも密度が低い液体水素等の液化ガスを昇圧して送出するポンプが知られている。特許文献１に開示されたポンプシステムは、定量の液化ガスを貯留可能なバレル内に、直列に接続された２つのポンプユニットを備える。個々のポンプユニットは、ケーシング内に、モータと、複数のインペラを直列に配置した多段インペラとを備える。これにより、動力を不足させることなくインペラを多段化し、液化ガスを昇圧して送出可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１８４０２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のポンプシステムでは、多段インペラを用いた２つのポンプユニットがバレル内に配置されているため、システム全体が大型化するという不都合がある。つまり、特許文献１では、ポンプ全体の大型化を抑えつつ、液化ガスを高効率で送出することについて、何ら考慮されていない。
【０００５】
本発明は、ポンプ全体の大型化を抑えつつ、液化ガスを高効率で送出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、取入口及び送出口を有し、前記取入口から取り入れた液化ガスを貯留する貯留槽と、前記貯留槽内に配置されており、前記貯留槽内を臨むように開口した吸込口、前記送出口に連通した吐出口、及び前記吸込口と前記吐出口の間に形成されたインペラ配置部を含む液化ガス送出路を有するケーシングと、前記インペラ配置部内に配置され、回転によって前記液化ガス送出路を通して前記貯留槽内の前記液化ガスを前記吸込口から吸い込んで前記送出口から送出するためのインペラと、前記ケーシング内に配置されたモータ本体と、前記モータ本体から前記インペラ配置部内に向けて突出し、前記インペラを回転させるためのモータ軸とを有する超電導モータとを備える、液化ガス昇圧ポンプを提供する。
【０００７】
水よりも低温である液体水素等の液化ガスを送出する駆動源として常電導モータ（汎用の三相モータ）を用いる場合、磁束が鎖交し難く誘導起電力が発生し難いことに起因して回転し難いため、起動が困難である。また、発生した熱損失によって液化ガスが昇温してガス化し得るため、液化ガスを送出する効率が低下するという不都合がある。ここで、水よりも低温とは、同一圧力下において、液体状態を維持できる温度が水よりも低いということを意味する。
【０００８】
本態様では、駆動源として、常電導モータよりもモータ効率が高い超電導モータが用いられているため、液化ガスを高効率で送出できる。また、熱損失による液化ガスの気化を抑制できる。しかも、常電導モータを用いた２つポンプユニットを配置する場合と比較してモータ軸の軸方向長さを短くでき、全体を小型化できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、ポンプ全体の大型化を抑えつつ、液化ガスを高効率で送出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の液化ガス昇圧ポンプを用いた水素受入設備の概略図。
第１実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
図２の流出部の拡大断面図。
第２実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第３実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第４実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第５実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第６実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第７実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
図９の一部を示す拡大断面図。
第８実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第９実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第１０実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの一部を示す断面図。
第１１実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの一部を示す断面図。
第１２実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第１３実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第１４実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第１５実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第１６実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第１７実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第１８実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
第１９実施形態に係る液化ガス昇圧ポンプの断面図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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