(57)【要約】  極低温装置ユニットは、断熱の対象となる装備の少なくとも１つの部材（２、６Ａ〜６Ｈ、１５）、上記装備の少なくとも１つの部材を収容する構造体（１）、この構造体に収容される主断熱材（３）、および、この主断熱材と関連する主断熱材より低い熱伝導率の副断熱材（５）を有し、この副断熱材（５）は、真空断熱パネルから成る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱される装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）のうちの少なくとも１つの部材と、
上記装備の少なくとも１つの部材を収容するための構造体（１）と、
上記構造体に収容される固体の主断熱材（３、１３）と、
上記主断熱材と関連した、該主断熱材より低い熱伝導率の副断熱材（５）と、を有し、
上記副断熱材は、少なくとも１つの真空断熱パネルを含むことを特徴とする極低温蒸留装置。
【請求項２】
上記副断熱材（５）の熱伝導率は、上記主断熱材（３）の熱伝導率の少なくとも２倍も低い請求項１に記載の装置。
【請求項３】
断熱される装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）のうちの少なくとも１つには、装置の動作中、極低温の少なくとも１つの流体が流れる請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
上記主断熱材（３）は、粉末状であり、例えばパーライト粉末である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
上記副断熱材（５）は、上記構造体（１）の開口部を覆う位置から外される請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
上記副断熱材（５）は、上記断熱される装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）に取り付けられる請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
上記副断熱材（５）は、上記構造体（１）の外側ケースおよび／或いは内側ケースに取り付けられる請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
上記副断熱材（５）は、（コールドボックスの）構造体（１）の外側ケース或いは内側ケースに組み込まれ、および／或いは上記装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）に組み込まれる請求項５、請求項６、および請求項７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
上記副断熱材（５）は、上記断熱される装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）と（上記コールドボックスの）上記構造体（１）の上記外側ケースとの間にある請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
上記断熱される装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）は、上記構造体（１）に最も近い第１の部位を構成する部位から距離ｘの位置にあり、上記構造体の第２の部位は、断熱される最も近い装備から距離ｎｘで離れており、ｎは２よりも大きく、上記第２の部位と上記装備との間の空間は、真空断熱パネルを有していない請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
上記副断熱材（５）は、上記コールドボックス（１）の上記構造体の上記外側ケースの外面にある請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
上記副断熱材（５）は、例えば、筋違、梁、角部など、上記コールドボックス（１）の上記構造体の少なくとも１つの突出部分に配置される請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
上記副断熱材（５）は、好ましくは、所定のしきい値を下回る距離で上記構造体から離れた位置にある上記装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）の少なくとも１つの部位、および／或いは、所定のしきい値を下回る距離で上記装備から離れた位置にある上記構造体の少なくとも１つの部位に、ちょうど取り付けられている請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
上記副断熱材（５）は、所定のしきい値を下回る距離で上記構造体から離れた位置にある上記装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）の上記全ての部位、および／或いは、所定のしきい値を下回る距離で上記装備から離れた位置にある上記構造体の上記部位全体、に取り付けられている請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
所定のしきい値を下回る距離で上記構造体の最も近い部位から離れた位置にある上記全ての装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）の部位全体、および／或いは、所定のしきい値を下回る距離で上記装備の最も近い部位から離れた位置にある上記構造体の全ての部位は、副断熱材（５）の手段によって断熱されている請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
上記装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）は、貯蔵タンク、位相分離器、カラム（２）、熱交換器、配管（２、６Ａ〜６Ｊ）、ポンプ、バルブ（１５）、或いはタービンである請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
上記装備は、上記構造体の内側の領域に配置され、この領域の一側は少なくとも１つの真空断熱パネルによって閉じられ、上記領域は上記構造体の内側に置かれたバリアによって隔離されている請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
上記装備が配置された上記領域は、断熱材を収容した少なくとも１つのバッグを自由に動ける状態で収容している請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
上記構造体（１）は、極低温空気蒸留ユニットを収容している請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
上記副断熱材（５）は、動作状態における平均温度が所定のしきい値より低く或いは所定のしきい値より高い構造体、および／或いは、上記構造体の他の部位を上回り或いは下回る程度に日光に晒される構造体の少なくとも１つの部位に取り付けられている請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
上記副断熱材（５）の厚さは、動作状態における平均温度が所定のしきい値より低く或いは所定のしきい値より高い構造体、および／或いは、上記構造体の他の部位を上回り或いは下回る程度に日光に晒される構造体の少なくとも１つの部位で厚くされている請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
極低温の適用のため、現時点で最も妥協した断熱技術は、しばしば、１９８５年の”Tieftemperaturtechnik[Cryogenics]”の４９０−４９５ページに説明されているコールドボックスである。
【０００２】
コールドボックスは、断熱の対象となる装備が収容されて、一般に粉末状の断熱材（極低温分野において最も使用頻度の高い断熱材の１つはパーライトである）で満たされる構造体である。この断熱材は、一般に、上記装備の複数の部材間の全ての空間、および上記装備と上記構造体との間の全ての空間を満たす。
【０００３】
上記構造体の主機能は、
・断熱材を保持すること、および
・上記装備を部分的に保持することである。
【０００４】
また、上記断熱材の主機能は、
・上記装備の複数の部材と上記構造体の外側との間の熱損失を制限すること、および
・上記装備の複数の部材間における熱交換を制限することである。
【０００５】
コールドボックスを設計するとき、選択される断熱技術は、以下のいくつかの制約の間の歩み寄りである。すなわち、
・安全性（断熱される製品などに対する断熱材の適合性）および環境問題（断熱材の毒性、使用済の断熱材の再利用など）、
・上記装備の疲労を加速し、または安全の問題を阻害する霜着きが無いこと、或いは霜着きが僅かであること、
・上記装備への近付き易さ、
・投資コスト、および
・以下のように分けられるエネルギー損失、
-コールドボックス外側への熱損失
-コールドボックス内の装備の種々の部材間における熱交換である。
【０００６】
コールドボックスの効果の１つは、上記装備の複数の部材を１つずつ断熱しなければならない代りに、装備一式（この発明に関連して、“装備”という言葉は、配管などを含む断熱の対象となる全ての部材を含む）を全体的に断熱することであり、これにより、投資コストに関連して時間と労力を実質的に節約できる。
【０００７】
コールドボックスの複数の欠点の中で、以下の欠点が注目される。つまり、
・断熱材を保持して収容するための外殻構造を組み立てる必要があること。この外殻構造は、特に嵩張ってそして高価であり、そのコストは、確かな評価として、その体積に比例する。ここで言う体積とは、特に、
-上記装備のサイズ、
-上記装備の据え付けに要する空間の大きさ、および
-断熱材に必要とされる厚さ、に依存し、
・装置の動作中に上記装備への近付き易さが制限されること（特に、粉末状の断熱材を使用したとき）。このことは、つまり、上記装備の個々の部材に近付くため、しばしば、多量の断熱材を排出する必要がある。
【０００８】
この発明の目的は、上記コールドボックスの原理を維持しつついくつかの断熱技術を組み合わせることにより、上記装備の断熱を最適化することにある。
【発明の概要】
【０００９】
この発明の目的は、装備の１つまたは同様の部材、或いは１つのまたは同様の装備の組み合わせに対し、いくつかの断熱技術を用いることによって、装備の断熱、特に極低温装備の断熱を最適化することにある。
【００１０】
従って、この発明は、
・ボックスの外側に関し、または装備の他の部材に関し、断熱される装備の部材と、
・上記装備の部材およびその断熱材を収容し、上記断熱材を保持するとともに上記装備の部材を部分的に保持するよう機能する構造体と、
・主断熱材と、および
・この主断熱材に関連した副断熱材と、
を含むコールドボックスから成る。
【００１１】
これら副断熱材は、設計上の制約を満たして局所的に作用することにより、その効果を維持しつつコールドボックスの欠点を減少させることができる。
【００１２】
従って、上記主断熱材より低い熱伝導率の副断熱材を局所的に使用することで、
・上記装備の配置に必要とされる空間を減らし、
・断熱材の厚さを減らし、そして、
・同じ熱損失で上記構造体のサイズを小さくでき、これにより、投資コストを低減できる。
【００１３】
この副断熱材は、一般的な断熱材の設計上の制約に適合しなければならない。
【００１４】
従って、移動が容易な副断熱材の局所的な使用は、例えば定期的なメンテナンスが必要なボックス内にある上記装備の部材への容易且つ素早いアクセスを許容することになる。
【００１５】
１つの実施例によると、この発明の主題は、
・断熱される装備のうちの少なくとも１つの部材と、
・上記装備の少なくとも１つの部材を収容するための構造体と、
・上記構造体に収容される固体の主断熱材と、
・上記主断熱材と関連した、該主断熱材より低い熱伝導率の副断熱材と、を有し、
上記副断熱材は、少なくとも１つの真空断熱パネルを含むことを特徴とする極低温蒸留装置である。
【００１６】
上記真空断熱パネルは、水や空気を通さないケース内に断熱の材料を入れて形成されている。このケースを閉じる前に、上記断熱の材料は、ケース内に真空状態を生じせしめるため、減圧下に置かれる。
【００１７】
使用される上記断熱の材料は、グラスファイバー、パーライト、ポリスチレンなどを含む。
【００１８】
上記閉じられたケースは、平らな或いは曲がった板状に形成される。
【００１９】
他の追加の実施例によると、
・上記副断熱材の熱伝導率は、上記主断熱材の熱伝導率の少なくとも２倍も低く、
・断熱される装備の少なくとも１つの部材には、装置の動作中、極低温の少なくとも１つの流体が流れ、
・上記主断熱材は、粉末状の、例えばパーライト粉末であり、
・上記副断熱材は、上記外側ケースの開口部を覆う位置から外され、
・上記副断熱材は、上記断熱される装備に取り付けられ、
・上記副断熱材は、上記構造体の外側ケースおよび／或いは内側ケースに取り付けられ、
・上記構造体は、コールドボックスであり、
・上記副断熱材は、特に接着或いは貼り合せによって、上記構造体の外側ケース或いは内側ケースに組み込まれ、および／或いは上記装備に組み込まれ、
・上記副断熱材は、上記断熱される装備と上記構造体の上記外側ケースとの間にあり、
・上記断熱される装備は、上記構造体に最も近い第１の部位を構成する部位から距離ｘの位置にあり、上記構造体の第２の部位は、断熱される最も近い装備から距離ｎｘで離れており、ｎは５より、或いは１０よりも大きく、上記第２の部位と上記装備との間の空間は、真空断熱パネルを有しておらず、
・上記副断熱材は、上記構造体の上記外側ケースの外面にあり、
・上記副断熱材は、例えば、筋違、梁、角部など、上記コールドボックスの上記構造体の少なくとも１つの突出部分に配置され、
・上記副断熱材は、好ましくは、所定のしきい値を下回る距離で上記構造体から離れた位置にある上記装備の少なくとも１つの部位、および／或いは、所定のしきい値を下回る距離で上記装備から離れた位置にある上記構造体の少なくとも１つの部位に、ちょうど取り付けられ、
・上記副断熱材は、所定のしきい値を下回る距離で上記構造体から離れた位置にある上記装備の上記全ての部位、および／或いは、所定のしきい値を下回る距離で上記装備から離れた位置にある上記構造体の上記部位全体、に取り付けられ、
・所定のしきい値を下回る距離で上記構造体の最も近い部位から離れた位置にある上記全ての装備の部位全体、および／或いは、所定のしきい値を下回る距離で上記装備の最も近い部位から離れた位置にある上記構造体の全ての部位は、副断熱材の手段によって断熱され、
・上記装備は、貯蔵タンク、位相分離器、カラム、熱交換器、配管、ポンプ、バルブ、或いはタービンであり、
・上記装備は、上記構造体の内側の領域に配置され、この領域の一側は少なくとも１つの真空断熱パネルによって閉じられ、上記領域は上記構造体の内側に置かれたバリアによって隔離され、
・上記装備が配置された上記領域は、断熱材を収容した少なくとも１つのバッグを自由に動ける状態で収容し、
・上記構造体は、極低温蒸留ユニット、好ましくは空気蒸留ユニットを収容し、
・上記副断熱材は、動作状態における平均温度が所定のしきい値より低く或いは所定のしきい値より高い構造体、および／或いは、上記構造体の他の部位を上回り或いは下回る程度に日光に晒される構造体の少なくとも１つの部位に取り付けられ、
・上記副断熱材の厚さは、動作状態における平均温度が所定のしきい値より低く或いは所定のしきい値より高い構造体、および／或いは、上記構造体の他の部位を上回り或いは下回る程度に日光に晒される構造体の少なくとも１つの部位で厚くされ、
・上記副断熱材は、全体的或いは部分的に、不燃性材料から成る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明は、複数の図面を参照してより詳細に説明される。図１は、従来技術を示し、図２〜図４は、この発明の装置を上方から見た概略断面図であり、図５〜図９は、この発明の装置の一部を横から見た概略断面図である。
【００２２】
従来技術によると、“コールドボックス”装置は、空気分離ユニットの最も低い温度で動作する装備の複数の部材を収容し、特に、１つ或いはそれ以上のカラム、配管、サブクーラーとして機能する熱交換器を含む１つ或いはそれ以上の熱交換器、可能であれば少なくとも１つのタービン、および、可能であれば少なくとも１つのポンプを収容している。図１は、カラム２、例えば空気分離ダブルカラム、および種々の配管部材６Ａ〜６Ｊを収容している立方形の構造体１の四角い部分を示す。この構造体１は、円形の断面であっても良い。カラムおよび配管は、例えばパーライトなどの断熱材３によって包囲されている。
【００２３】
図２に示すように、本発明によると、所定のしきい値を下回る距離で配置された部分をその表面に有する装備の少なくともいくつかの部材は、上記構造体１の内部空間を満たす主断熱材３より低い熱伝導率を有する副断熱材５によって少なくともその表面のこの部分をカバーされる。特に、カラム２の表面の部分、および配管６Ａ、６Ｂ、６Ｅの表面の部分が真空断熱パネルの形の副断熱材５によってカバーされることに注目すべきである。
【００２４】
費用の理由から、或いは、装備の部材の熱容量が低い場合、或いは、装備の部材をたまにしか使わない場合、上記しきい値を下回る距離に配置された表面をカバーしないことも可能である。装備６Ｇの部材は、水平方向（カラムから離れる方向）に指向する第１の直角折り曲げ部、および垂直方向に延びるための第２の直角折り曲げ部を有する垂直パイプである。
【００２５】
代りに、図３に示すように、カバーは、上記構造体１の内側ケースに取り付けても良い。この場合、内側ケースの表面の上述した複数の部分は、構造体１内に収容された装備の部材からしきい値を下回る距離で配置されている。従って、装備２、６Ａ、６Ｃ、６Ｅの部材に対面し且つこれら部材からしきい値を下回る距離で離間した上記内側ケースの複数の表面部分が、上記構造体１の内部空間を満たす主断熱材３より低い熱伝導率を有する真空断熱パネルの形の副断熱材５のシートでカバーされる。
【００２６】
費用の理由から、或いは、装備の部材の熱容量が低い場合、或いは、装備の部材をたまにしか使わない場合、上記しきい値を下回る距離に配置された表面をカバーしないことも可能である。
【００２７】
より低い熱伝導率の副断熱材をコールドボックス内で局所的（図２に示す位置）に配置することの特別な利益は、例えば、極低温液体貯蔵タンクに対向させたとき、極低温流体と外部との間の断熱厚さがより一定になることであることに注目すべきである。
【００２８】
このことは、つまり（図１の場合）、コールドボックス内において、極低温流体と外部との間の断熱厚さが大きく変わるためである。このように、装備の他の部材が、構造体および極低温流体、すなわちこの流体を収容した冷たい部材、により近いのに対し、装備の特定の部材は、断熱材の大きな厚さによって、上記構造体から離されている。
【００２９】
分離ユニットでは、構造体の他の部位において、最も近い構成要素が、構造体から１．５ｍの距離にあるのに対し、上記構造体から３０ｃｍの距離に極低温で複数の構成要素があっても良い。従って、構造体のある部位から上記最も近い構成要素までの距離の、構造体の別の部位から上記最も近い構成要素までの距離に対する割合は、１／２から１／１０の範囲にあっても良い。
【００３０】
極低温流体を貯蔵する場合、断熱は一般に所定温度の断熱材や流体で満たされた２重壁ジャケットによって与えられ、断熱材の略一定厚さによって外部から断熱される。図４において、装置の構造体１は、四角い外面構造のボックスである。このボックス内には、断熱の対象となる直径Ｄの円筒形状の装備２の主たる部材がある。上記装備のこの部材は、例えば空気蒸留カラムなどのカラム、或いは、極低温液貯蔵タンクのような貯蔵タンクである。最小断熱距離ｅmin1は、構造体１のサイズを決める。上記装備と構造体との間の空間は、例えばパーライトなどの主断熱材３で満たされる。しきい値ｅ(α)を下回る距離にある構造体１の外側表面は、真空断熱パネルの形の副断熱材５によってカバーされる。したがって、しきい値を超えて離れた４つ目の表面がカバーされないのに対し、全表面のうちの３つは、断熱材５で部分的にカバーされる。
【００３１】
断熱対称となる装備の少なくとも１つの部材、および／或いは、上記構造体１の内面、および／或いは、上記構造体１の外面を、真空断熱パネルの形の副断熱材５でカバーすることによって、図２、３、４に示す３つのタイプの断熱材を組み合わせることは明らかに可能である。また、上記副断熱材５を断熱対象となる装備の部材と上記構造体との間に配置し、上記副断熱材が上記主断熱材３によって包囲されるようにすることも考えられる。
【００３２】
図４では、上記構造体の表面を平らなものとして図示してある。実際、上記構造体は、一般に、垂直な複数本の柱、水平は複数本の梁、および斜めに取り付けられた複数本の筋違によって補強された複数枚のシート状の金属プレートによって形成されている。これら補強部材は、上記構造体の内面側および／或いは外面側に配置可能である。
【００３３】
図５は、ケース１１の外側に突出部分を形成する矩形断面の水平な梁７を設けた内側ケース１１を有する構造体１を有する装置を図示している。真空断熱パネルの形の上記副断熱材５は、その表面の一部が所定のしきい値を下回って上記梁７から離間した位置に配置された垂直な配管６の円筒プレート内に配置されても良い。パーライト３もまた、装備６とケース１１との間の空間を埋める。
【００３４】
図６において、水平な梁７は、上記構造体の内側に配置され、上記梁７と装備６との間に介在された真空断熱パネルの形のシート状の副断熱材５およびパーライト３によって断熱される。
【００３５】
図７において、真空断熱パネルの形のシート状の副断熱材５はケース１１の内側に配置され、水平な梁７は上記構造体の外側に配置されている。パーライト３およびシート状の副断熱材５は、上記梁７と装備６との間に介在されている。
【００３６】
図８において、梁７は、上記構造体の内側に配置され、上記梁７と装備６との間の（図面に付与できる）パーライト３によって断熱されている。しかしながら、上記梁も、上記装備６の表面から所定のしきい値を下回る距離で配置されたその表面の一部が、真空断熱パネルの形の副断熱材５によってカバーされている。
【００３７】
副断熱材５を上記構造体１の外壁面に真空断熱パネルの形で取り付けることによって、ｅmin1を減少させることができ、その結果、上記構造体１の断面積を減少させることができる。
【００３８】
シート状に形成された副断熱材５の長さをＬとする。この副断熱材５は、上記ボックスから外部への熱損失を一定に保持するために取り付けられる。
【００３９】
Ｌは、以下の方法で評価される。
【００４０】
・装備の主たる部材２と上記構造体１の最も近い部位との間の最短距離をｅmin1とし、
・（外部への熱損失などの）制約を与えて、主断熱材を使った場合における、装備の主たる部材２と上記構造体１の最も近い部位との間の計算によって与えられる断熱の最小距離をｅmin1（主断熱材）とし、
・（外部への熱損失などの）制約を与えて、副断熱材を使った場合における、装備の主たる部材２と上記構造体１の最も近い部位との間の計算によって与えられる断熱の最小距離をｅmin1（副断熱材）とし、
・上記装備２の直径をＤとし、
・図４で示す角度をαとし、この所定角度αにおける装備の主たる部材２と上記構造体１との間の距離をｅ（α）とし、
・ｅ（α）＝ｅmin1（主断熱材）のとき、ｅmin1＝ｅmin1（副断熱材）である場合、Ｌ＝Ｄｓｉｎαである。
【００４１】
下記の表は、主断熱材より２〜５倍より効果的な副断熱材を用いた場合に達成されるボックス体積の減少率を示している。
【表１】
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【００４２】
長さ２メートルを超える副断熱材５を取り付けることによって、構造体１の体積の２０から３０％の減少率が達成される。
【００４３】
この計算結果は、熱損失の場合における確かな形の事実を考慮に入れないため近似値であるが、上記副断熱材の使用が非常に効果的であることを示している。
【００４４】
好ましくは、副断熱材５は、１つ或いはそれ以上のシートの形をとる。断熱の目的とされる表面をカバーするため、スタンダードサイズのいくつかのシートを並べて配置しても良い。
【００４５】
上記副断熱材５は、真空断熱パネルによって形成される。特に、この断熱材は、ＵＳ−Ａ−４７２６９７４、ＵＳ−Ａ−５４４５８５７、ＵＳ−Ａ−３８９４３７２、またはＵＳ−Ａ−６３３５０７４に開示された真空断熱パネルであっても良い。代りに、上記副断熱材５は、カラム、パイプ、貯蔵タンク、或いは円筒構造の構成要素（柱、梁、または筋違）のような装備の円筒部材の一部を巻くように、円筒の一部を形作っても良い。また、代りに、上記副断熱材５は、四角い或いは矩形の断面を有する梁、柱、或いは筋違に取り付けられるＵ形であっても良い。
【００４６】
日光に晒される状況に従って上記副断熱材５を位置決めすることも考えられ、（北半球における）南側の表面が副断熱材（或いは装置の他の表面より比較的大きい副断熱材）によってカバーされる。逆に、霜着きを防止するため、ほどほどに日光に晒される表面、或いは冷たい部位における上記副断熱材５の厚さが増大されても良い。
【００４７】
高温で動作して上記装置へ熱を伝えるであろう複数のユニットが装置に近接して配置されることを考慮に入れることも有効である。これらユニットに近い上記構造体１の表面は、当該装置を他のユニットに近づけて配置することを許容するため、断熱材５でカバーされても良い。
【００４８】
上記カラム２は、シングル空気分離カラム、アルゴンカラム、混合カラム、或いは空気からガスを分離するための他のいかなるカラムであっても良い。同様に、上記構造体１は、複数のカラムのシステム、および／或いは、いくつかの熱交換器、および／或いは、いくつかの配管システムを収容しても良い。
【００４９】
図９において、バルブ１５が、ケース１１の壁の近くに配置されている。このケース１１は、上記バルブ１５への時たまのアクセスを許容する開口部を有する。通常使用において、この開口部は、ケース１１に取り付けられた真空断熱パネル５によって閉じられてシールされている。
【００５０】
上記バルブの周りの空間は、例えば、ガラスウール、ロックウール、或いはパーライトなどを包装した断熱材１３によって満たされても良い。この詰め物は、密集させる必要はないが、熱架橋および着氷の形成を避けることが望ましい。複数のバッグ１３の間の空間は、パージガスによって満たされても良く、上記主断熱材３（例えばパーライト）は、バリア１７によって支持される。このバリア１７は、好ましくは上記パージガスを染み通さないものであり、上記主断熱材（特に、粉末状である場合）とともに使用されても良い。複数の穿孔は、乾いたパージガスによってバルブ１５の周りの空間を換気することを許容する。また、この構造は、コールドボックス全体にわたってバルブのレベルまで主断熱材（特に、固体の粉末状である場合）を除去することなく、バルブへの急なアクセスを許容する。
【００５１】
上記複数の真空断熱パネル５は、好ましくは、非常に低い熱膨張率を有する金属、例えばＮｉ−３６で形成される。このときの熱膨張率は、５×１０−５ｍ／Ｋを超えるべきではない。
【００５２】
この発明は、空気蒸留ユニットについて説明されたが、特に、水素や一酸化炭素の蒸留のために使用されるユニットのように低温で動作する他の蒸留動作や方法に明白に適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年3月10日(2009.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【図１】図１は、従来技術を示す図である。
【図２】図２は、この発明の装置を上方から見た概略断面図である。
【図３】図３は、この発明の装置を上方から見た概略断面図である。
【図４】図４は、この発明の装置を上方から見た概略断面図である。
【図５】図５は、この発明の装置の一部を横から見た概略断面図である。
【図６】図６は、この発明の装置の一部を横から見た概略断面図である。
【図７】図７は、この発明の装置の一部を横から見た概略断面図である。
【図８】図８は、この発明の装置の一部を横から見た概略断面図である。
【図９】図９は、この発明の装置の一部を横から見た概略断面図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えば、貯蔵タンク、位相分離器、カラム（２）、熱交換器、配管（２、６Ａ〜６Ｊ）、ポンプ、バルブ（１５）、またはタービンなどの、断熱される装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）のうちの少なくとも１つの部材と、
例えば、極低温空気蒸留ユニットなどの、上記装備の少なくとも１つの部材を収容するための構造体（１）と、
上記構造体に収容される固体の主断熱材（３、１３）と、
上記主断熱材と関連した、該主断熱材より低い熱伝導率の副断熱材（５）と、を有し、
上記副断熱材は、少なくとも１つの真空断熱パネルを含むことを特徴とする極低温蒸留装置。
【請求項２】
上記副断熱材（５）の熱伝導率は、上記主断熱材（３）の熱伝導率の少なくとも２倍も低い請求項１に記載の装置。
【請求項３】
断熱される装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）のうちの少なくとも１つには、装置の動作中、極低温の少なくとも１つの流体が流れる請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
上記副断熱材（５）は、上記構造体（１）の開口部を覆う位置から外される請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
上記副断熱材（５）は、上記断熱される装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）に取り付けられる請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
上記副断熱材（５）は、上記構造体（１）の外側ケースおよび／或いは内側ケースに取り付けられる請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
上記副断熱材（５）は、（コールドボックスの）構造体（１）の外側ケース或いは内側ケースに組み込まれ、および／或いは上記装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）に組み込まれる請求項４、請求項５、および請求項６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
上記副断熱材（５）は、上記断熱される装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）と（上記コールドボックスの）上記構造体（１）の上記外側ケースとの間にある請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
上記断熱される装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）は、上記構造体（１）に最も近い第１の部位を構成する部位から距離ｘの位置にあり、上記構造体の第２の部位は、断熱される最も近い装備から距離ｎｘで離れており、ｎは２よりも大きく、上記第２の部位と上記装備との間の空間は、真空断熱パネルを有していない請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
上記副断熱材（５）は、上記コールドボックス（１）の上記構造体の上記外側ケースの外面にある請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
上記副断熱材（５）は、例えば、筋違、梁、角部など、上記コールドボックス（１）の上記構造体の少なくとも１つの突出部分に配置される請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
上記副断熱材（５）は、好ましくは、所定のしきい値を下回る距離で上記構造体から離れた位置にある上記装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）の少なくとも１つの部位、および／或いは、所定のしきい値を下回る距離で上記装備から離れた位置にある上記構造体の少なくとも１つの部位だけに取り付けられている請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
上記副断熱材（５）は、所定のしきい値を下回る距離で上記構造体から離れた位置にある上記装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）の上記全ての部位、および／或いは、所定のしきい値を下回る距離で上記装備から離れた位置にある上記構造体の上記部位全体、に取り付けられている請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
所定のしきい値を下回る距離で上記構造体の最も近い部位から離れた位置にある上記全ての装備（２、６Ａ〜６Ｊ、１５）の部位全体、および／或いは、所定のしきい値を下回る距離で上記装備の最も近い部位から離れた位置にある上記構造体の全ての部位は、副断熱材（５）の手段によって断熱されている請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
上記装備は、上記構造体の内側の領域に配置され、この領域の一側は少なくとも１つの真空断熱パネルによって閉じられ、上記領域は上記構造体の内側に置かれたバリアによって隔離されている請求項１４に記載の装置。
【国際調査報告】
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