(57)【要約】  本発明は、低温液化可燃性ガス、特に天然ガス（ＬＮＧ）の貯留及び／又は移送及び／又は輸送のための装置（１）に関する。装置は、低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）用の少なくとも１つの第１の貯留タンク（２）と、液体窒素（ＬＩＮ）用の少なくとも第２の貯留タンク（３）と、前記少なくとも１つの第１の貯留タンク（２）及び前記少なくとも１つの第２の貯留タンク（３）との間の少なくとも１つの熱伝達接続部品（４；２３）とを備える。接続部品（４；２３）は、液体窒素（ＬＩＮ）によって直接的または間接的に少なくとも１つの第１の貯留タンク（２）が冷却されるように設けられる。本発明は、さらに、低温液化可燃性ガス特に天然ガス（ＬＮＧ）と液体窒素（ＬＩＮ）の共同貯留及び／又は移送及び／又は輸送のための方法に関する。低温液化ガス（ＬＮＧ）はいかなる蒸発も避けるために液体窒素（ＬＩＮ）によって直接的または間接的に冷却される。さらに、窒素及び／又は可燃性ガスはさらに冷凍室（１０）を冷却するために採用される。本発明は低温液化可燃性ガス特に天然ガス（ＬＮＧ）の無損失貯留、移送及び／又は輸送を許容し、ガスのより高い沸騰成分を有する低温液化可燃性ガスの濃縮の抑制し、したがって低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）の貯留と移送の効率を向上する。冷凍移送、例えば冷凍商品を小売業者へ配送においてのための本発明の適用は、特に効果的である。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温液化可燃性ガス、特に天然ガス（ＬＮＧ）と液体窒素（ＬＩＮ）の共同貯留及び／又は移送及び／又は輸送のための方法であって、前記液体窒素（ＬＩＮ）によって直接的にまたは間接的に前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）が冷却され又はその沸点以下の温度に維持される方法。
【請求項２】
前記窒素（ＬＩＮ）及び／又は前記可燃性ガス（ＬＮＧ）が冷凍室を冷却するために採用される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記可燃性ガスが内燃機関（９）に供給される請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記内燃機関（９）が車両（８）の運転に用いられる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記低温液化可燃性ガス(ＬＮＧ)によって取り出された熱が調整される先の請求項の１つに記載の方法。
【請求項６】
前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）からの熱が少なくとも１つの熱交換器（５）を介して前記窒素（ＬＩＮ）に伝達される先の請求項の１つに記載の方法。
【請求項７】
前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）が蒸発されて求められた熱が前記冷凍室（１０）から取り出される請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）が断熱燃料ライン（２６）を介して蒸発器（１７）に供給され、蒸発のために必要な前記熱が第１の熱交換ループ（２０）を介して前記冷凍室（１０）から取り出される請求項７に記載の方法。
【請求項９】
車両（８）、特に冷却トラックに適用される請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
周囲から追加の熱が前記蒸発器（１７）に閉鎖可能な空気フラップ（２８）を介して供給される請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）用の少なくとも１つの第１の貯留タンク（２）と、
液体窒素（ＬＩＮ）用の少なくとも１つの第２の貯留タンク（３）と、
前記少なくとも１つの第１の貯留タンク（２）及び前記少なくとも１つの第２の貯留タンク（３）との間の少なくとも１つの熱伝達接続部品（４，２３）と、
を備え、
前記接続部品は、前記少なくとも１つの第２の貯留タンク（２）内の前記可燃性ガス（ＬＮＧ）が直接的または間接的に前記液体窒素（ＬＩＮ）によって冷却されるように設けられる
低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）特に天然ガスと液体窒素（ＬＩＮ）の共同貯留及び／又は移送及び／又は輸送のための装置（１）。
【請求項１２】
前記第２の貯留タンク（３）が前記第１の貯留タンクの中に配置される請求項１１に記載の装置（１）。
【請求項１３】
前記第１の貯留タンク（２）及び前記第２の貯留タンク（３）が共通の断熱ジャケット（１４）の中に配置される請求項１１又は１２に記載の装置（１）。
【請求項１４】
前記熱伝達接続部品（４；２３）が少なくとも１つの熱交換器（５）を有する請求項１１から１３の１つに記載の装置（１）。
【請求項１５】
熱伝達接続部品（４；２３）が少なくとも１つの弁（６）を有する請求項１１から１４の１つに記載の装置（１）。
【請求項１６】
前記第１の貯留タンク（２）及び／または前記第２の貯留タンク（３）内の温度及び／又は圧力を調整するための調整ユニット（７）を備える請求項１０から１４の１つに記載の装置（１）。
【請求項１７】
前記第１の貯留タンク（２）内の前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）が断熱燃料ライン（２６）及び好ましくは燃料ポンプ（１８）を介して蒸発のために蒸発器（１７）に供給され、蒸発のために要求された熱が冷凍室（１）から取り出される、冷凍室（１０）を冷却するための請求項１１から１６の１つに記載の装置（１）。
【請求項１８】
二次熱交換ループ（２０）が、熱交換ループ熱交換器（２１）と、第２冷凍室クーラ（２２ｂ）と、冷媒ポンプ（３０）とを備える請求項１１から１７の１つに記載の装置（１）。
【請求項１９】
前記第２の貯留タンク（３）又は第３の貯留タンク（３２）からの前記液体窒素（ＬＩＮ）が第１の冷凍室クーラ（２２ａ）へ、特に窒素ポンプ（１２）を介して、冷凍室（１０）を冷却するために、供給される請求項１１から１８の１つに記載の装置（１）。
【請求項２０】
前記第１の貯留タンク（２）からの前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）が前記蒸発器（１７）において液相から気相へ相転移の後で内燃機関（９）へ供給される請求項１１から１９の１つに記載の装置（１）。
【請求項２１】
前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）を蒸発させるために前記蒸発器（１７）に追加で周囲の空気を供給するために閉鎖可能な空気フラップ（２８）が車両（８）に設けられる請求項２０に記載の装置（１）。
【請求項２２】
補給所ユニット（１１）において請求項１１から１６の１つによる装置（１）の使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は、低温液化可燃性ガス、特に天然ガス、及び液体窒素の共同貯蔵及び／又は運搬及び／又は輸送のための方法及び装置、並びにその方法及び装置の利用に関する。
【０００２】
天然ガスで自動車の内燃機関を運転することが知られている。天然ガスは、自動車の特別なタンクの中で、加圧された状態又は低温の液化した形態で運ばれる。後者の場合、液化天然ガスは、大気圧で−１６１℃の温度を有しており、天然ガスの一部は、周囲から供給される熱によって絶えず気化する。特に自動車が運転中でない時に気化することは望ましくない。天然ガスのガス部は、高い蒸気圧または低い沸点を有した揮発性の成分を主に含むガスを主に含んでいる。貯蔵タンクにガスの形態で提供される天然ガスの一部の抽出物は、天然ガスの低温液化部分において、長期間、高級炭化水素、とりわけプロパン、の富化に導かれる。高級プロパンガスの一部は、後で供給すると、内燃気化にとって有害であるかもしれない。さらに、混合物組成は、経年変化し、これが望ましくない。極端な場合、高級炭化水素は、溶液から凝縮するかもしれない。
【０００３】
冷蔵された荷物の運搬のための冷凍室を有して天然ガスで運転される冷凍車において、冷凍室を低い温度に保つために天然ガスの蒸発エネルギーを利用することが欧州特許出願公開第０７８８９０８号明細書によって知られている。ガス状の天然ガスは、そのあと天然ガス用に設計された内燃機関に供給される。車両が運転されていない場合でも、冷凍室は保冷されなければならず、冷凍室は常時冷やされ、この場合常時冷却するエンジンは、順番に、天然ガスで運転されるだろう。特に、ほとんど内燃機関に近い天然ガスタンクから冷却ユニットまで、普段では冷凍室内又は冷凍室の近くに配置される、全経路に亘って天然ガスそれ自身が管理される必要があり、それは燃料供給経路における漏洩のような欠陥の場合に天然ガスの可燃性の特性に係る多くのリスクを意味している点において不利である。さらに、トラクタからトレーラを切り離す場合に必要であり燃料系統を切り離すために適切で機能し得るシステムが存在しないので、特にトレーラトラックにこのような冷却方法を利用することは、極めて限定的な場合にのみ適用される。したがって、たとえトラクタが天然ガスで運転されようとも、トレーラトラックのトレーラの冷凍室は、液体窒素によって又は単に従来のコンプレッサ冷却方法によって冷却される。
【０００４】
天然ガスをガス化することは、液体天然ガスを天然ガス駆動の自動車に利用可能にする補給所にて問題を示している。先行技術によれば、気化したガス状の天然ガスは、補給所で複雑な方法で圧縮され、適切なところでガス状の形態でさらに使用される。しかしながら、ここでまた、低い沸点の成分ガス部に気化するので、絶えず気化している天然ガスの結末は、タンクにまだ残留されている液体天然ガスがその後に高級炭化水素、特にプロパン、によって濃縮されることになる。上昇するプロパンの一部は、天然ガスで駆動される内燃機関にとって、ある制限を超えて、問題を構成する。
【０００５】
本発明の目的は、したがって、従来技術から知られている問題を少なくとも部分的に解決すること、特に、大気に放出されるこれらの一部を気化させることなく低温で可燃性ガスを貯留することを可能にする方法及び装置を特定するため、また、可燃性ガス混合物中の高沸点の一部、特に低温液化天然ガス中のプロパン、の濃縮を最小限にすることである。そのため、特に、低温液化可燃性天然ガスは、より効率的に貯留され運ばれる。
【０００６】
これらの目的は、請求項１の特徴に係る方法、請求項１１の特徴に係る装置、請求項２２の特徴に係る発明に係る装置の使用によって達成される。本発明の更なる有利な改良点は、従属的に構成された請求項によって特定される。特許請求の範囲及び明細書において個別に示された特徴がいかなる技術的に都合の良い方法で互いに結合されて本発明の更なる改良点が定義されるであろうことは、指摘されなければならない。さらに、特許請求の範囲において定義された特徴は、より正確に詳述されかつ説明され、さらに本発明の好適な実施形態が図面に描かれる。
【０００７】
特に、液体窒素によって直接的にまたは間接的に冷却されたあるいは保冷された低温液化可燃性ガス（特に天然ガス）及び液体窒素の共同貯蔵及び／又は輸送のための方法によって、目的は、達成される。
【０００８】
液体窒素は、常圧で高々−１９６℃の沸点を有し、−１９６℃より高い全ての成分の沸点を有した液相の低温液化可燃性ガスにおいて冷却することができる。液化窒素及び／又はガス状窒素とともに直接供給することによって低温液化可燃性ガスを冷却する理論的可能性がある。しかしながら、低温液化可燃性ガスから間接的に熱を放出するために、熱伝達がパイプラインシステムを介して間接的に行われるように、液体窒素及び／又はガス状窒素あるいは熱伝導媒体がパイプラインシステムの低温液化可燃性ガスに供給されることは、好ましい。
【０００９】
直接冷却または間接冷却は、周囲から熱が供給されることによって意図せずに低温液化可燃性ガスが気化することを防止する。それ故に、低温歴化可燃性ガスの無損失貯蔵を可能にする。これは、低温液化可燃性ガスがその含有成分を維持して高い沸点を有する低揮発成分で濃縮されないと言うさらなる利点を提供する。
【００１０】
窒素及び／又は可燃性ガスが冷凍室を直接または間接的に冷却することに採用されている本発明に係る方法の開発によって、低温液化可燃性ガス及び液体窒素の利用においてより高いエネルギー効率が達成される。さらに利用するために低温液化可燃性ガスがガス状の形態で提供されなければならないのであれば、気化エネルギーは、冷凍室を冷やすために液体から気体への相転移において採用されるだろう。可燃性ガスがこの後でガスの状態で利用されることが求められていない場合、液体窒素は、冷凍室を冷やすため及び貯留された可燃性ガスを冷却するために採用される。この利点は、ほとんどの可燃性ガスに比べて窒素は環境に対して無害に放出できることにある。シナジー効果は、液体窒素による低温液化可燃性ガスを冷却することと、冷凍室を冷却するために両方のガスを利用することとの組み合わせから達成される。この効果は、特に天然ガスによって運転される冷凍運送車及び主に窒素で冷却される冷凍室に採用される。
【００１１】
本発明の方法において、可燃性ガスが内燃機関に供給される場合、さらに効果がある。可燃性ガスは、したがって、冷凍室を冷却するため及び内燃機関を駆動するための両方に採用され得る。内燃機関が運転中であるとき、低温液化ガスは、内燃機関に供給される前に、相転移する間、冷凍室を冷却するために、最初に使用される。内燃機関が運転中でない場合、冷凍室及び貯留された可燃性ガスの冷却のために、液体窒素が使用される。
【００１２】
これは、低温液化可燃性ガス及び液体窒素を使用することによるエネルギーメリット及び環境的メリットをもたらす。
【００１３】
低温液化可燃性ガスから取り出された熱は、管理されると、特にメリットがある。低温液化可燃性ガスから取り出した熱の管理は、特に、低温液化可燃性ガスに供給される窒素の液体及び／又は気体の量の管理、あるいは熱伝達媒体、を介して行われる。低温液化可燃性ガスの温度は、この場合、少なくとも、蒸気圧が少なくとも０．５bar、好ましくは２bar、従来のタンクの過剰圧力安全装置の応答圧力より低くなるように選択される。この場合、規制は、必要なところに、その抽出及び利用のためにのために必要である最小の圧力は、貯留タンクで下回らないように構成されるべきである。
【００１４】
本発明に係る方法は、低温液化可燃性ガスからの熱が少なくとも１つの熱交換器を介して窒素に伝達される場合に、特に効率的に実施される。
【００１５】
本発明の他の観点によれば、低温液化可燃性ガス（特に天然ガス）および液体窒素が提案される共同貯蔵及び／又は輸送のための装置は、低温液化可燃性ガスのための少なくとも１つの第１の貯留タンクと、液体窒素のための少なくとも１つの第２の貯留タンクと、少なくとも１つの第１の貯留タンク及び少なくとも１つの第２の貯留タンクの間の少なくとも１つの熱伝達接続部品とを含み、この接続部品は、少なくとも１つの貯留タンクは直接的にまたは間接的に液体窒素で冷やされるように設計される。本発明に係る装置は、特に、本発明による方法を実施するために使用される。
【００１６】
第１の貯留タンク及び第２の貯留タンクは、原則として、できるだけ低い損失で、低温液化可燃性ガス又は液体窒素を貯留できるように、材料と断熱材を使用して、設計された、それらの構造によって、従来から知られている低温タンクである。断熱材は、一般に放射線防護を伴う高真空室として、設計される。このような貯留タンクにおいて、液化ガスは、通常ある圧力のもとで貯留され、そして、低温液体の気化のために圧力が高く上がり過ぎた場合、安全弁がガス状の気体の一部を放出することを許す。
【００１７】
熱伝達接合部品は、低温液化可燃性ガスを直接冷却することを達成するために液体窒素を直接第１の貯留タンクに導入するライン系統として設計される。しかしながら、これは、第１の貯留タンクの中で低温液化ガスの上で望まれない窒素雰囲気に導く。したがって、低温液化可燃性ガスからライン系統への熱伝達、したがって間接的に窒素へ、いきわたっている条件によって、窒素は、ガス状及び／又は液状の形態でライン系統に提供されるか、ライン系統内で凝縮体のその状態を変化させることができるように、単にライン系統に第１の貯留タンクを通して液体窒素を送ることは有益である。しかしながら、低温液化ガスの冷却は、第１の貯留タンク及び／又は第２の貯留タンクの外装又は他の部品を介して液体窒素へ熱伝導によって行うように、接合素材は、第１の貯留タンク及び第２の貯留タンクが機械的結合によって互いに配置されることで実施できる。この目的のために、２つのタンクが好ましくは共通の真空室に収納される。
【００１８】
低温液化可燃性ガスから窒素へ熱の伝達のために、本発明によって達成できることは、低温液化可燃性ガスを、周囲からの熱の追加導入のために低温液化可燃性ガスが気化しないように、絶えず冷却することである。低温液化可燃性ガスから液体窒素へ熱の伝達のために、後者のみが気化し、少なくとも部分的にガス状態になる。まだ冷たいガス状の窒素は、さらに冷凍室の冷却に利用され、次に大気へ送られるか、他の場所で、例えば、不活性化（inertization）のために利用されるだろう。窒素を自由な周囲空気に放出することは完全に安全である。
【００１９】
したがってこの状況は、可燃性ガスがガスの状態で大量に生じ複雑な方法で回収され溜められなければならないということを避けることができる。またさらに、少ない揮発成分、例えば天然ガスのプロパンといったようなもの、によって低温液化可燃性ガスの濃縮が生じると言う状況も避けられる。さらに、低温液化可燃性ガスの仮想的な損失無しの貯蔵は、達成される。
【００２０】
本発明に係る装置の開発において、第１の貯留タンクと第２の貯留タンクは、共通の断熱性ジャケット内に配置される。断熱性ジャケットは、第１の貯留タンクの低温液化ガス及び第１の貯留タンクの液体窒素が周囲の環境に対して熱的に遮断されるように設計されている。第１の貯留タンク及び第２の貯留タンクは、絶縁ジャケットの中で互いに対して、低温液化ガスから液体窒素へ第１の貯留タンクの外装を介して及び／又は第２の貯留タンクの外装を介して熱の伝達が熱伝導によって可能なように、配置される。さらに、低温液化可燃性ガスから窒素へ熱の搬送のためのライン系統は、設けられる。いかなる追加のライン系統が設けられない場合、断熱性ジャケットは、低温液化ガスから液体窒素へ熱を伝達する接続部品であるように見なす。第１の貯留タンク及び第２の貯留タンクが共通の絶縁ジャケットの中に配置されていることによって、本発明に係る装置は、小型のシステムを利用可能にする。直接熱接合における２つの貯留タンクのバージョンでは、その蒸気圧力線図によって所望される圧力に可燃性ガスの圧力をその温度が設定するように、窒素の圧力が選択されることを保証するために注意しなければならない。
【００２１】
さらに、第２の貯留タンクが第１の貯留タンクの中に配置される場合メリットがある。そのような配置において、第１の貯留タンクと第２の貯留タンクを互いに連通するさらなるライン系統が不要である。代わりに、接続部品は、この場合において、第１の貯留タンクと第２の貯留タンクの間の機械的結合装置である。第１の貯留タンクが第２の貯留タンクの中に配置される場合、第１の貯留タンクは、第２の貯留タンクに入っている液体窒素によって液体窒素の温度に一定に維持される。第１の貯留タンク内における低温液化可燃性ガスの蒸発は、したがって起こらない。第１の貯留タンクに入っている液体窒素のみが、周囲からの熱の供給のために蒸発し、大気に排出される。第２の貯留タンクの外側にのみ断熱材を配置しなければならないが、第２の貯留タンク中に配置された第１の貯留タンクによって、小型のシステムは、成し得る。
【００２２】
接続部品が少なくとも１つの熱交換器を有しているならば、メリットがある。使用される熱交換器によって、低温液化可燃性ガスから窒素へのエネルギー伝達は、特に効果的に行われる。第１の熱交換器（これを通して低温窒素が送られる）は、第１の貯留タンク内に設けられる。第１の熱交換器によって、低温液化可燃性ガスから低温窒素への効率的な熱伝達が行われる。
【００２３】
しかしながら、第１の熱交換器は第１の貯留タンク内に配置され、第２の熱交換器は第２の貯留タンク内に配置され、伝熱媒体が第１の熱交換器と第２の熱交換器の間を循環する。伝熱媒体は、液体窒素の温度でさえ流動可能な状態のままであり、明らかに５０℃以上の沸点を有しているものが好ましくは採用される。伝熱媒体がまだ利用可能である低温は、液体窒素にあてがわれた第２の熱交換器によって決定される。しかしながらこの場合、理念は、伝熱管の壁に層状に伝熱媒体は凍結してしまうことが知られており、液体窒素への熱の伝達が抑制され、いくらか高い温度の伝熱媒体の流れは、冷却管の中に維持される。伝熱媒体は、市販の油と同様のものである。
【００２４】
接合部品が少なくとも１つの弁、特に制御可能な弁である場合、同様にメリットがある。弁の補助で、第１の貯留タンクに供給された低温窒素の量または伝熱媒体の量は、影響を受ける。低温液化可燃性ガスから取り出される熱量は、したがって影響を受ける。
【００２５】
装置が第１の貯留タンク及び／又は第２の貯留タンクの温度及び／又は圧力を調整する調整ユニットを装備する場合、特にメリットがある。調整ユニットは、第１の貯留タンク及び／又は第１の貯留タンクの中の温度及び／又は圧力を監視する計測装置に接続される。さらに、調整ユニットは、制御可能な弁に接続され、したがって所望の作動パラメータに調整される。特に、第１の貯留タンクに供給されたガス化した又は液体の窒素または伝熱媒体は、低温液化可燃性ガスの所望の温度に設定されるため及び／又は第１の貯留タンク内の圧力を調整するために、調整される。第１の貯留タンク内の温度は、低温液化可燃性ガスの蒸発を防ぐために、−１６１℃未満の温度が第１の貯留タンク内にあるように調整されるべきである。しかしながら、設定は、貯留タンクが特定の要求された圧力以下に保持されることが可能であり、その結果、内容物の沸点は高く、可燃性ガス及び／又は窒素の抽出は、容易になる。本発明が採用されると、要求された可燃性ガスは、好ましくは液相すなわち第１の貯留タンクの底部に設けられた放出口から抽出される。
【００２６】
本発明の他の形態によれば、本発明の装置は、内燃機関を備える冷蔵車に使用される。可燃性ガスは、液相から気相へ相転移した後で、第１の貯留タンクから内燃機関に提供することができる。液体窒素は、冷凍室を冷却することに採用することができる。特に、本発明に係る装置は、本発明に係る方法を行なうための冷凍車に採用される。
【００２７】
この場合、方法によって、液体窒素の蒸発エンタルピーが燃料ガスの冷却に利用されることが、特に好都合である。しかしながら同時に、有効な冷たさの約５０％がガス状態の窒素にまだ残っている。この冷たさは車両を冷やすために直接利用される。窒素のエネルギーの１００％は、したがって、利用される。
【００２８】
欧州特許公開公報第０７８８９０６号明細書から知られる冷凍車において、可燃性ガスは、一方で、冷凍室を冷却するために利用され、さらに、内燃機関に供給される。その結果、冷凍室は冷やされ、内燃機関は運転される。しかしながら、内燃機関が運転中でない場合、冷凍室の従来の冷却が必要である。この冷却は、可燃性ガスによって運転されるが、可燃性ガスが冷却のため必要とされるよりも蒸発しないということが保証されない。これは、冷凍アッセンブリまたはその他で無益に燃焼させなければならなし、大気へ供給するか内部に貯留するかしなければならないが、ほとんど現実的ではない。低温液化天然ガスが補給されて、冷却する必要のない車両の停止期間のために都合のよい解決方法は、記載されていない。
【００２９】
冷凍車における本発明に係る使用において、液体窒素は、低温液化可燃性ガスが周囲からの熱の供給のために蒸発しないように、低温液化可燃性ガスの冷却のために採用される。さらに、冷凍車が運転されていないが冷凍室が冷却されなければならない場合に特に冷凍室の冷却のために必要に応じて液体窒素が採用される。したがって、内燃機関が停止しているとき、窒素のみが冷凍室の冷却のために採用され、大気中へ管理される。低温液化可燃性ガスは、その間に蒸発しないように、窒素によって冷却される。低温液化可燃性ガスと液体窒素の相互作用から、シナジー効果は達成され、漏れた天然ガスによる環境汚染をゼロにまで減少される。さらに、低温液化可燃性ガスは、損失が無く、第１の貯留タンクに貯留され、高い沸点の成分による低温液化可燃性ガスの濃縮が避けられる。
【００３０】
本発明に係る装置は、可燃性ガスの相転移のために求められる熱が冷凍室から取り出されるように、特に冷凍室及び二次熱交換ループの外側に配置された蒸発器によって、車両に有利に利用される。車両が運転中である場合、低温液化可燃性ガスは、第１の貯留タンクの液相から取り出され、最初は蒸発され、冷凍室を冷やすために採用され、その後で内燃機関に供給される。その結果、運転されている間、液体窒素が冷凍室に少しも又はまったく供給されないので、冷凍車の効率はさらに向上する。しかしながら、低温液化可燃性ガス及び液体窒素による冷凍室の冷却は、冷凍要求事項によって可能である。二次熱交換ループの使用は、安全上の理由により望ましい。従来技術において、冷凍室に配置された蒸発器を通して可燃性ガスを管理することが知られており、実用的であり効率的であるが、しかし、漏えいした場合にいくつかのリスクを冒す。冷凍室から蒸発器に熱を移動させる二次熱交換ループに接続された冷凍室の外側の蒸発器は、いかなる漏洩またはシステムの不具合の場合に、可燃性ガスが冷凍室に進入するというリスクを完全に避けることができる。また、より柔軟な蒸発器の局所的な配置及びより短い燃料供給ラインを許容する。
【００３１】
本発明の更なる形態によると、本発明に係る装置を補給所ユニットで使用すること、特に、本発明に係る方法を実施することが提案される。
【００３２】
本発明に係る補給所において、液体窒素は、冷凍車に補給するために低温液化可燃性ガスと同じくらいに良く提供する。低温液化可燃性ガスが貯留される第１の貯留タンクの燃焼、及び、液体窒素が保存される第２の貯留タンクの燃焼は、可燃性ガスの蒸発をもはや生じさせないので、より効率的な低温液化ガスの貯留を構成することを可能にさせる。より難揮発性成分、特に天然ガス中のプロパンなどのようなものでの濃縮は、効率的に防止される。しかしながら、これは、次に、例えば、一定の成分の混合で車両を満たすために可燃性ガスのための加圧タンクを有している、そのような補給所、で可能にさせる。この目的のために、低温可燃性ガス用の第１の貯留タンクから、特にその液相から供給され、天然ガス用に１つのみの追加の圧力タンクを設けなければならない。その結果、多目的補給所は、液体窒素及びいつも同じ成分の液体または加圧された可燃性ガスを入手できる。この場合、液体燃料ガスは、ポンプによって液体の状態に加圧され、高圧ガスとして車両に加えられる、または、補給所の圧力タンク内に管理される。後者の場合、高圧の補給所は、コンプレッサなしで運営されるかもしれない。
【００３３】
本発明に係る装置のために開示された詳細と利点は、本発明に係る方法に転用し適用される、とともにその逆も同様である。
【００３４】
発明及び技術的関係は、一例として、図面で、以下に説明される。図面は、とりわけ発明の好ましいデザインの変形を示すものであると指摘されるべきであるが、しかし、これらに制限されない。図面において、
図１は、本発明に係る貯留装置の原理を示し、
図２は、本発明に係る装置を備える冷凍車を概略的に示し、
図３は、本発明に係る装置をそれぞれ備える車両の貯留システム及び補給所ユニットを概略的にに示し、
図４は、冷凍トレーラにおける本発明の他の実施形態を概略的に示す。
【００３５】
図１は、低温液化可燃性ガスＬＮＧ用の第１のタンク２及び液体窒素ＬＩＮ用の第２のタンク３また接続部品４とともに本発明に係る装置１を概略的に示す。接続部品４は、ライン系統１５、熱交換器５、及び弁６を有する。第１の貯留タンク２及び第２の貯留タンク３は、共通の断熱ジャケット１４内に配置される。接続部品４は、運転されている間、第１の貯留タンク２内の低温液化可燃性ガスＬＮＧから第２の貯留タンク３内の液体窒素ＬＩＮによって熱が取り出され、第１の貯留タンク２内の低温液化可燃性ガスＬＮＧが冷却されるように配置される。
【００３６】
周囲から熱の供給による低温液化可燃性ガスＬＮＧの蒸発は、防がれる。低温液化可燃性ガスＬＮＧから窒素ＬＩＮへの所望の熱伝達を確実にするために、熱交換器５は、第１の貯留タンク２の中に配置される。天然ガスの加圧無貯蔵の場合、低温液化ガスＬＮＧの温度が−１６１℃に達する全ての成分の沸点より以下に維持されるように、熱交換器５に供給された窒素の量は、調整される。接続部品４を通して冷却するために送通された窒素は、次に、窒素放出口１３を通して環境又は別利用へ供給される。本発明に係る装置１は、不揮発性成分による低温液化可燃性ガスＬＮＧの濃縮を防ぐ。
【００３７】
装置１の図示されない実施形態において、その都度、熱交換器５は、第１の貯留タンク２及び第２の貯留タンク３の両方の中に設けられ、その熱交換器どうしはライン系統１５を介して接続される。そのようにして形成された熱交換器システムにおいて、液体窒素の温度でさえ流動し得る状態に保たれ明らかに５０℃以上の沸点を有した伝熱媒体は、循環する。伝熱媒体は、通常に市販の油と同様のものである。
【００３８】
図２は、冷凍室１０及び内燃機関９を備える自動車８における本発明に係る装置１の利用を概略的に示す。本発明の装置１は、一般的な保持装置に配置された第１の貯留タンク２及び第２の貯留タンク３を有している。第１の貯留タンク２及び第２の貯留タンク３は、熱伝達接続部品４で接合され、この部分を介して第１の貯留タンク２内の低温液化ガスＬＧＮが第２の貯留タンク３から液体窒素ＬＩＮによって冷却される。
【００３９】
冷却する間に気化された窒素は、窒素放出口１３を介して大気中へ直接放出するか、または冷凍室１０の更なる冷却のために使用される。
【００４０】
第１の貯留タンク２の中の媒体の液体部分は、燃料ポンプ１８を介して蒸発器１７内へ導かれる。第２の貯留タンク３の中の媒体の液体部分は、窒素ポンプ１２を介して第１の冷凍室クーラ２２ａへ導かれる。タンク２，３中の媒体の固有圧は、伝導として代替的に利用できる。冷凍ユニット１９は、冷凍室１０を冷やし、冷凍室１０の熱は、第１の冷凍室クーラ２２ａ及び／又は第１の冷凍室クーラ２２ｂを介して取り出される。窒素によって冷凍室を冷却するための他に知られた方法は、もちろん、平行してまたは代わりに採用される。
【００４１】
内燃機関が運転中である場合、低温液化ガスＬＮＧは、第１のタンク２から燃料ポンプ１８で取り出され、断熱された燃料ライン２６ａを介して冷凍ユニット１９へ供給される。
【００４２】
冷凍ユニット１９において、熱は二次熱交換ループ２０を介して冷凍室１０中の空気から取り出され、熱交換ループ熱交換器２１、第１の冷凍室クーラ２２ｂ並びに冷媒ポンプ３０、および蒸発器１７を備え、その結果、液体からガスへの可燃性ガスの相転移は蒸発器１７で行われる。蒸発器１７において低温天然ガスＬＮＧの気化にもっと熱が必要である場合、例えば、冷凍室１０に設定された温度が達している場合、温かい周囲の空気は、閉じることのできる空気フラップ２８を開けることによって、蒸発器１７に供給される。ファン２９は、冷凍室１０内において冷やされた空気の循環を確実にする。相転移した後の今はガス状である可燃性ガスは、燃料ライン２６ｂを介して可燃性ガスによって運転される内燃機関９に供給される。
【００４３】
低温液化可燃性ガスＬＮＧは、本質的に低温液化可燃性ガスＬＮＧが蒸発しないように、熱伝達接続部品４を介して液体窒素ＬＩＮによって冷却される。内燃機関９が運転中でない場合、液体窒素ＬＩＮは、冷凍ユニット１９に対する冷却媒体として第１の冷凍室クーラ２２ａに窒素ライン２７を介して供給される。この目的のために、液体窒素ＬＩＮは、第２の貯留タンク３から固有圧によってまたは窒素ポンプ１２を介して取り出される。
【００４４】
調整ユニット７は、連携された起動、調整、およびシステムのステアリング部品の制御を確実にするために車両８に備えられる。このために調整ユニット７は、特にステアリングライン４１を介して内燃機関９、窒素ポンプ１２、燃料ポンプ１８、ファン２９、及び冷媒ポンプ３０に、冷凍空間１０の現在の温度を収集するための複数のセンサ４０と同様に、接続されている。調整ユニット７は、有効な情報を評価し、そして対応するステアリング部品の操作のパラメータを適合させる。調整ユニット７のステアリング手順は、低温液化可燃性ガスＬＮＧが完全に蒸発され内燃機関９に供給される前にある温度まで加熱されることを確実にするために適合される。さらに、調整ユニット７は、内燃機関９が運転されて冷凍室１０からの熱が低温液化可燃性ガスの蒸発のために必要になると直ぐに、冷媒が二次熱交換ループ２０において循環することを確実にする。
【００４５】
図３は、本発明に係る装置１を備える補給所ユニット１１で補給作業の間の本発明に係る装置１を備える車両８の貯留システムを概略的に示している。自動車８は、第１の貯留タンク２と第２の貯留タンク３と接続部品４を備える本発明の装置１に加え、内燃機関９及び冷凍室１０を備える。第１の貯留タンク２の中に保存された低温液化可燃性ガスＬＮＧは、ライン１６を介して内燃機関９へ直接的に供給されないが、代わりに、最初に冷凍室１０に送られ、その後にのみ内燃機関９に送られる。冷凍室１０を通して回送されると、低温液化可燃性ガスＬＮＧは熱交換器を通して、低温液化可燃性ガスが内燃機関９へガス状で供給される必要がある場合は特に蒸発器１７を通して、送られる。これは、冷凍室１０内の空気から低温可燃性ガスＬＮＧへ、効率よい熱伝達を許容する。代わりに、図示されていない二次熱交換ループ２０は、冷凍室１０から熱を取り出してシステムの安全性を向上させるために備えられる。
【００４６】
第２の貯留タンク３の中に保存された液体窒素ＬＩＮは、低温液化可燃性ガスＬＮＧを有した第１の貯留タンク２を熱交換器５を介して冷却するため、及び／又は、第１の冷凍室クーラ２２ａを介して冷却室１０を冷却するために使用される。いずれの場合も、効率的な熱伝達を提供する。どちらの場合も、消費された窒素は、窒素放出口１３を介して大気に送られる。液体窒素ＬＩＮで低温液化可燃性ガスＬＮＧを冷却した結果、低温液化可燃性ガスＬＮＧのより揮発性の成分の蒸発が防がれ、ガスの揮発性の少ない成分による濃縮が防がれる。さらに、内燃機関９が停止している場合、大気中に放出されるか内部に保存しなければならない低温気化可燃性ガスＬＮＧの環境面で有害なガスが無いように、冷凍室１０の冷却は、液体窒素ＬＩＮの供給を介して行われる。
【００４７】
補給所ユニット１１は、低温液化可燃性ガスＬＮＧ用の第１の貯留タンク２と液体窒素ＬＩＮ用の第２の貯留タンク３と接続部品４とを備える本発明に係る装置１に加えて、接続部品４の複数のバルブ６に接続された調整ユニット７を含む。自動車８のアナログの調整ユニットに接続されるであろう調整ユニット７を介し、さらに、自動車８に補給する操作および第１の貯留タンク２への低温液化可燃性ガスＬＮＧの貯留の両方は、調整される。補給作業が補給所ユニット１１で行われない場合、調整ユニット７は、第１の貯留タンク２の温度を、適切であるなら圧力を、主に調整する。調整ユニット７は、図示されていない計測機器によって第１の貯留タンク２の温度及び／又は圧力を監視する。要求され得るパラメータと比較した後、調整ユニット７は、要求され得るパラメータが達成されるまで、窒素又は伝熱媒体を第１の貯留タンク２に制御可能なバルブを介して供給する。補給作業の間、調整ユニット７は、車両８に供給される液体窒素ＬＩＮ及び／又は低温液化可燃性ガスＬＮＧの量を調整し、同時に、調整ユニット７が補給所の第１の貯留タンク２内において起こり得る温度上昇または圧力降下を伝熱媒体の供給によって打ち消す。さらに、調整ユニット７の手順は、単に低温液化可燃性ガスＬＮＧの圧力および温度を調整することによって、補給所ユニット１１の対応する貯留タンクから車両８の貯留タンクへ、継手２４，２５を介して低温液化可燃性ガスＬＮＧ及び／又は液体窒素ＬＩＮの沸きこぼれ（boil-off）の無い移送を可能にする運転モードを含む。
【００４８】
車両８が液体可燃性ガスＬＮＧで満たされる場合に液体窒素ＬＩＮによって同時に冷却が行われるのであれば、特にメリットがある。このため、接続ライン２３は、後者を冷却するために後者が補給ラインに平行に送られる区画を通して設けられる。液体可燃性ガスＬＮＧ及び液体窒素ＬＩＮのための接続がそれによって同時に行われる、第１の二重結合２４を備える補給システムのバージョンを有していることが特に有益である。補給する間、補給ライン及び車両８の第１の貯留タンク２は、したがって、補給所ユニット１１からの窒素によって冷却され、車両８の中の液体窒素ＬＩＮの在庫は、消費されない。液体窒素ＬＩＮのための補給ラインは、二重になるように設計され、かつ、第２の二重継手２５を装備する。これは、補給ラインを通して車両８の第２の貯留タンク３から気体窒素が戻ることを許容する。それぞれの二重継手２４，２５は、２つの単独継手として設計されることもある。
【００４９】
補給所ユニット１１の例示的な実施形態において、ガスの難揮発性成分によって濃縮されない低温液化可燃性ガスＬＮＧの有効な無損失貯留は、補給所のために達成される。補給所ユニット１１は、同様に、車両８の第１の貯留タンク２に可燃性液体ガスＬＮＧの損失無し及びポンプ無し補給を可能にする。これは、調整ユニット７によって接続ライン２３を通った液体窒素ＬＩＮの適合する付加によって達成される。高すぎる圧力に代えて、車両８の第１の貯留タンク２に生じ得る、大気中に戻され、前述のタンクは、補給所ユニット１１の第１の貯留タンク２の圧力以下の値に冷却され、そして、媒体の固有圧力で、損失無しで、満たされる。
【００５０】
図４は、トラクタ３６及び分離できるセミトレーラ３７を含む冷凍車両８における本発明の他の実施形態を概略的に示す。トラクタ３６は、低温液化可燃性ガスＬＮＧ、好ましくは天然ガス用の第１の貯留タンク７を含む。低温液化可燃性ガスＬＮＧは、断熱燃料ライン２６ａ及びオプションで燃料ポンプ１８を介して、液化可燃性ガスが圧力下で保存されていない場合、蒸発のために蒸発器１７に導かれる。蒸発器１７における相転移の後、気体の可燃性ガスは、燃料ライン２６ｂを介して可燃性ガスで運転される内燃機関９へ導かれる。セミトレーラ３７は、第２の冷凍室クーラ２２ｂ及び第１の冷凍室クーラ２２ａ及び冷凍室１０の中で空気を循環させるファン２９で構成された第２の冷凍ユニット３８によって冷却される冷凍室１０を含み、したがって、空気は、第２の冷凍ユニット３８を通して導かれる。第２の冷凍ユニット３８は、冷凍室１０の熱が第２の冷凍室クーラ２２ｂ及び／又は第１の冷凍室クーラ２２ａを介して取り出され、冷凍室１０を冷却する。第１の冷凍室クーラ２２ａは、セミトレーラ３７の冷凍室１０の窒素冷却システムの不可欠部分であって、液体窒素ＬＩＮ用の断熱された第３の貯留タンク３２、窒素ライン２７、オプションで窒素ポンプ１２、液体窒素が圧力下で貯留されないならば、窒素放出口１３を備える。液体窒素ＬＩＮは、窒素ポンプ１２を介して窒素ライン２７を通り第１の冷凍室１０の第１の冷凍室クーラ２２ａに送通され、液体窒素ＬＩＮが蒸発され、液体窒素ＬＩＮを暖めるとともにその相転移のために要求された熱が、所望の間接冷却力が達成されたものによって、冷凍室１０から取られる。蒸発の後、窒素は窒素放出口１３を介して環境に放出することができる。窒素で冷凍室を冷却するための他の知られた方法は、並行して又は述べた一つと置き換えて、使用される。さらに、循環路を冷却することに基づく従来のコンプレッサの同時使用は、可能である。
【００５１】
さらに、セミトレーラ３７の冷凍室１０は、二次熱交換ループ２０を介して熱を熱交換ループ熱交換器２１に導くことによって第２の冷凍ユニット３８の第２の冷凍室クーラ２２ｂでその熱が取り出すことによって間接的に冷却され、熱交換ループ熱交換器２１はトラクタ３６の低温液化可燃性ガスＬＮＧ用の蒸発器１７の近くに配置され、その結果、液体から気体へ可燃性ガスの相転移は、蒸発器１７において行われる。二次熱交換ループ２０は、さらに、冷媒ポンプ３０による駆動手段によって、熱交換ループ２０内を循環する冷媒を含む。熱交換ループ２０は、トラクタ３６とセミトレーラ３７が分離される場合、二次熱交換ループ２０の分離を可能にする取り外し可能な継手３１と同様に可撓管路３９をさらに備え、したがって、安全性及び実用性を向上させるため、熱交換ループ２０のこれら２つの部分は、２つのより小さいループが作られるように、各車両の部分３６，３７で取り外し可能な継手３１を再接続することによって密閉される。取り外し可能な継手３１は、そのように設計されており、そして、切り離された全ての端部は、自ずと同時に密閉され、したがって、冷媒の損失は全く生じない。冷媒ポンプ３０は、トラクタ３６に搭載され、機械式ポンプ駆動３５、例えばＶベルト、を使用することで内燃機関９によって優先的に直接運転される。
【００５２】
蒸発器１７において低温液化可燃性ガスＬＮＧを蒸発させるためにもっと熱が要求される場合、例えば、設定された冷凍室１０の温度が達した場合、閉鎖可能なフラップ２８を開くことによって温かい周辺空気を蒸発器１７に供給できる。閉鎖可能なフラップ２８は、周辺空気が内燃機関９の排出された熱を吸収し、その後この追加の熱を蒸発器に供給するような方法で取り付けられ、したがって、たとえ周辺空気が蒸発器１７内で低温可燃性ガスＬＮＧの蒸発効率を援助するために十分にあたたかくなくても、充分な熱量は利用できる。内燃機関から排出されたこの追加の熱が必要であるかもしれない場合、冷凍室１０が周辺の温度よりも高い温度を要求する冷蔵食品を収納している場合、例えば冬に、ある設定値以下の温度にできない冷蔵食品を輸送する場合、がある。一般的に、熱交換ループ２０の上述の構成要素及び対応する図示されていないセンサに接続された調整ユニットは、異なる運転モードを制御し、冷凍室１０へ熱または冷たさの十分な供給および内燃機関９に液体可燃性ガスＬＮＧを供給することを避けるための蒸発器１７への充分な熱量の供給を確実にするためするために、冷凍車８に備えられる。
【００５３】
熱交換ループ２０のライン系統は、第２冷凍クーラ２２ｂ及び取り外し可能な継手３１を迂回するためのバイパス接続４２をさらに備える。冷媒流れの調整のために、トラクタ２６の継手３１と平行にかつ第１の冷凍クーラ２２ｂと平行に挿入されたバイパス弁３３がバイパス接続４２に含まれる。バイパス接続４２は、バイパス弁３３が開けられ熱交換ループ熱交換器２１に並んで挿入された切換弁３４が閉じられた場合、熱交換ループ熱交換器２１と冷媒ポンプ３０とバイパス弁３３とだけで構成されるループを備える。切換弁３４は、切換弁３４が閉じられバイパス弁３３が開かれている場合に熱交換ループ熱交換器２１が凍結しないために循環冷媒を通され続けるように、設置されている。バイパス接続４２は、冷凍室１０が設定温度に達しているので冷却を必要としない場合に適用される。また、２つの車両部分３６，３７が切り離され、したがって車両部分３６，３７の間の対応する継手３１が外される場合、バイパス弁３３は、開けられる。第２の冷凍クーラ２２Ｂを迂回し、したがってバイパス弁３３を開けて切換弁３４を閉じた場合、蒸発器１７において低温液化可燃性ガスＬＮＧの蒸発のために必要とされた熱は、閉鎖可能な空気フラップ２８を介して導かれる空気によって供給される。特に、冷凍室１０に導かれる低温液化可燃性ガスＬＮＧから十分に寒さがとられない場合に起こるであろう熱交換ループ熱交換器２１の凍結は、空気フラップ２８を開くことによって運ばれた空気によって暖められるので、避けられる。
【００５４】
この場合、ガス状の可燃性ガスＬＮＧが内燃機関９に求められかつプロセスの相乗効果を完全に利用できるので、車両８の内燃機関９が使用中である場合、前述したように二次熱交換ループ２０を使って冷凍室を冷却することは好ましく利用される。内燃機関９が運転中でない場合、またはトラクタ３６とセミトラクタ３７が分離され同時に冷凍室１０の冷却が必要である場合、必要な冷気は、説明したような液体窒素ＬＩＮ冷却方法によって供給される。この方法において、エネルギーの有効な形態を分配するために並はずれた効果的な技術は、実現され、したがって、特に、冷凍トラックにおける液体窒素ＬＩＮの消費は、最初にすることができる。低温液化可燃性ガスＬＮＧの蒸発のために冷凍室１０から取り出されたエネルギーは、冷凍室１０内に設定された温度に達するために充分でなくても、液体窒素冷却方法は同時に使用することができる。窒素消費のさらなる削減のために、特に、液体窒素ＬＩＮ及び低温液化ガスＬＮＧの冷却力が組み合わされるなら、第１の冷却室クーラ２２ａは、冷凍室１０の中の空気循環がまず第１に熱交換ループ熱交換器２１を通って流れるように、第２冷凍ユニット３８におけるファン２９による熱交換ループ熱交換器２１の背後に配置される。
【００５５】
トラクタ３６は、第１の貯留タンク２を液体窒素ＬＩＮ用の第２の貯留タンク３へ熱伝達接続部品４を介して接続を可能にする本発明に係る蒸発装置１をさらに装備している。低温液化可燃性ガスＬＮＧが第２の貯留タンク３の中の液体窒素ＬＩＮで直接的にまたは間接的に冷やされるので、蒸発装置１は、低温液体可燃性ガスＬＮＧ及び液体窒素ＬＩＮの例外的に有効な連結貯留及び／又は搬送を可能にする。周囲からの熱の供給のために低温液化可燃性ガスＬＮＧの蒸発は、したがって抑制される。さらに、蒸発装置１は、第１の貯留タンク２の中の低温液化可燃性ガスＬＮＧの温度は、天然ガスの無加圧貯留の場合、全ての成分の沸点である−１６１℃に等しい温度よりも低く維持されることを確実にする。それ故に、第１の貯留タンク２の中の、比較的高い沸点を有している低温液化可燃性ガスＬＮＧの成分の濃縮は、避けられる。低温液化可燃性ガスＬＮＧにおけるプロパンの部分の特に潜在的インダメージの増大は、未然に防がれる。
【００５６】
図４に示された実施形態は、冷凍及び冷蔵食品の分配のために小売業者に使用される天然ガスで運転された冷凍運送車に対して特に適合する。特に、トレーラトラックにおいて天然ガスで運転され、液体状態で天然ガスを貯留する燃焼機関の経済的採用、及び、冷凍室を冷却するためにこの冷気の複合利用は、必要となる全エネルギー量を明らかに軽減できるので、非常に有効である。
【００５７】
本発明は、低温液化可燃性ガスＬＮＧの無損失貯留及び／又は輸送を許容し、ガスのより高い沸騰成分で低温液化可燃性ガスが濃縮されることを抑制し、したがって、低温液化可燃性ガスＬＮＧの貯留及び移送の効率を向上させる。本発明を冷凍運送車、例えば、冷凍商品を小売業者に配達することに適用すると特に効果がある。
【００５８】
参照符号一覧
１      装置
２      第１の貯留タンク
３      第２の貯留タンク
４      熱伝達接続部品
５      熱交換器
６      弁
７      調整ユニット
８      車両
９      内燃機関
１０    冷凍室
１１    補給所ユニット
１２    窒素ポンプ
１３    窒素放出口
１４    断熱ジャケット
１５    ライン系統
１６    ライン
１７    蒸発器
１８    燃料ポンプ
１９    冷凍ユニット
２０    二次熱交換ループ
２１    熱交換ループ熱交換器
２２ａ  第１の冷凍室クーラ
２２ｂ  第２の冷凍室クーラ
２３    連結ライン
２４    第１の二重継手
２５    第２の二重継手
２６ａ  断熱燃料ライン
２６ｂ  燃料ライン
２７    窒素ライン
２８    閉鎖可能な空気フラップ
２９    ファン
３０    冷媒ポンプ
３１    継手
３２    第３の貯留タンク
３３    バイパス弁
３４    切換弁
３５    機械式ポンプ駆動
３６    トラクタ
３７    セミトレーラ
３８    第２の冷凍ユニット
３９    可撓管路
４０    センサ
４１    操縦ライン
４２    バイパス接続
ＬＩＮ  液体窒素
ＬＮＧ  液体天然ガス
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本発明に係る貯留装置の原理を示す図。
【図２】図２は、本発明に係る装置を備える冷凍車を概略的に示す図。
【図３】図３は、本発明に係る装置をそれぞれ備える車両の貯留システム及び補給所ユニットを概略的にに示しす図。
【図４】図４は、冷凍トレーラにおける本発明の他の実施形態を概略的に示す図。
【図１】
2013530863.tif 000003
【図２】
2013530863.tif 000004
【図３】
2013530863.tif 000005
【図４】
2013530863.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月26日(2013.4.26)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
これらの目的は、添付されたような特許請求の範囲に記載された方法及び装置によって達成される。本発明の更なる有利な改良点は、従属的に構成された請求項によって特定される。特許請求の範囲及び明細書において個別に示された特徴がいかなる技術的に都合の良い方法で互いに結合されて本発明の更なる改良点が定義されるであろうことは、指摘されなければならない。さらに、特許請求の範囲において定義された特徴は、より正確に詳述されかつ説明され、さらに本発明の好適な実施形態が図面に描かれる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
第１の貯留タンク２の中の媒体の液体部分は、燃料ポンプ１８を介して蒸発器１７内へ導かれる。第２の貯留タンク３の中の媒体の液体部分は、窒素ポンプ１２を介して第１の冷凍室クーラ２２ａへ導かれる。タンク２，３中の媒体の固有圧は、伝導として代替的に利用できる。冷凍ユニット１９は、冷凍室１０を冷やし、冷凍室１０の熱は、第１の冷凍室クーラ２２ａ及び／又は第２の冷凍室クーラ２２ｂを介して取り出される。窒素によって冷凍室を冷却するための他に知られた方法は、もちろん、平行してまたは代わりに採用される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
冷凍ユニット１９において、熱は二次熱交換ループ２０を介して冷凍室１０中の空気から取り出され、熱交換ループ熱交換器２１、第２の冷凍室クーラ２２ｂ並びに冷媒ポンプ３０、および蒸発器１７を備え、その結果、液体からガスへの可燃性ガスの相転移は蒸発器１７で行われる。蒸発器１７において低温天然ガスＬＮＧの気化にもっと熱が必要である場合、例えば、冷凍室１０に設定された温度が達している場合、温かい周囲の空気は、閉じることのできる空気フラップ２８を開けることによって、蒸発器１７に供給される。ファン２９は、冷凍室１０内において冷やされた空気の循環を確実にする。相転移した後の今はガス状である可燃性ガスは、燃料ライン２６ｂを介して可燃性ガスによって運転される内燃機関９に供給される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
本発明は、低温液化可燃性ガスＬＮＧの無損失貯留及び／又は輸送を許容し、ガスのより高い沸騰成分で低温液化可燃性ガスが濃縮されることを抑制し、したがって、低温液化可燃性ガスＬＮＧの貯留及び移送の効率を向上させる。本発明を冷凍運送車、例えば、冷凍商品を小売業者に配達することに適用すると特に効果がある。  
以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。 
［１］
低温液化可燃性ガス、特に天然ガス（ＬＮＧ）と液体窒素（ＬＩＮ）の共同貯留及び／又は移送及び／又は輸送のための方法であって、前記液体窒素（ＬＩＮ）によって直接的にまたは間接的に前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）が冷却され又はその沸点以下の温度に維持される方法。
［２］
前記窒素（ＬＩＮ）及び／又は前記可燃性ガス（ＬＮＧ）が冷凍室を冷却するために採用される［１］に記載の方法。
［３］
前記可燃性ガスが内燃機関（９）に供給される［１］または［２］に記載の方法。
［４］
前記内燃機関（９）が車両（８）の運転に用いられる［３］に記載の方法。
［５］
前記低温液化可燃性ガス(ＬＮＧ)によって取り出された熱が調整される［１］〜［４］の１つに記載の方法。
［６］
前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）からの熱が少なくとも１つの熱交換器（５）を介して前記窒素（ＬＩＮ）に伝達される［１］〜［５］の１つに記載の方法。
［７］
前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）が蒸発されて求められた熱が前記冷凍室（１０）から取り出される［２］に記載の方法。
［８］
前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）が断熱燃料ライン（２６）を介して蒸発器（１７）に供給され、蒸発のために必要な前記熱が第１の熱交換ループ（２０）を介して前記冷凍室（１０）から取り出される［７］に記載の方法。
［９］
車両（８）、特に冷却トラックに適用される［８］に記載の方法。
［１０］
周囲から追加の熱が前記蒸発器（１７）に閉鎖可能な空気フラップ（２８）を介して供給される［８］に記載の方法。
［１１］
低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）用の少なくとも１つの第１の貯留タンク（２）と、液体窒素（ＬＩＮ）用の少なくとも１つの第２の貯留タンク（３）と、前記少なくとも１つの第１の貯留タンク（２）及び前記少なくとも１つの第２の貯留タンク（３）との間の少なくとも１つの熱伝達接続部品（４，２３）と、を備え、前記接続部品は、前記少なくとも１つの第２の貯留タンク（２）内の前記可燃性ガス（ＬＮＧ）が直接的または間接的に前記液体窒素（ＬＩＮ）によって冷却されるように設けられる、低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）特に天然ガスと液体窒素（ＬＩＮ）の共同貯留及び／又は移送及び／又は輸送のための装置（１）。
［１２］
前記第２の貯留タンク（３）が前記第１の貯留タンクの中に配置される請求項１１に記載の装置（１）。
［１３］
前記第１の貯留タンク（２）及び前記第２の貯留タンク（３）が共通の断熱ジャケット（１４）の中に配置される［１１］又は［１２］に記載の装置（１）。
［１４］
前記熱伝達接続部品（４；２３）が少なくとも１つの熱交換器（５）を有する［１１］〜［１３］の１つに記載の装置（１）。
［１５］
熱伝達接続部品（４；２３）が少なくとも１つの弁（６）を有する［１１］〜［１４］の１つに記載の装置（１）。
［１６］
前記第１の貯留タンク（２）及び／または前記第２の貯留タンク（３）内の温度及び／又は圧力を調整するための調整ユニット（７）を備える［１０］〜［１４］の１つに記載の装置（１）。
［１７］
前記第１の貯留タンク（２）内の前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）が断熱燃料ライン（２６）及び好ましくは燃料ポンプ（１８）を介して蒸発のために蒸発器（１７）に供給され、蒸発のために要求された熱が冷凍室（１）から取り出される、冷凍室（１０）を冷却するための［１１］〜［１６］の１つに記載の装置（１）。
［１８］
二次熱交換ループ（２０）が、熱交換ループ熱交換器（２１）と、第２冷凍室クーラ（２２ｂ）と、冷媒ポンプ（３０）とを備える［１１］〜［１７］の１つに記載の装置（１）。
［１９］
前記第２の貯留タンク（３）又は第３の貯留タンク（３２）からの前記液体窒素（ＬＩＮ）が第１の冷凍室クーラ（２２ａ）へ、特に窒素ポンプ（１２）を介して、冷凍室（１０）を冷却するために、供給される［１１］〜［１８］の１つに記載の装置（１）。
［２０］
前記第１の貯留タンク（２）からの前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）が前記蒸発器（１７）において液相から気相へ相転移の後で内燃機関（９）へ供給される［１１］〜［１９］の１つに記載の装置（１）。
［２１］
前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）を蒸発させるために前記蒸発器（１７）に追加で周囲の空気を供給するために閉鎖可能な空気フラップ（２８）が車両（８）に設けられる［２０］に記載の装置（１）。
［２２］
補給所ユニット（１１）において［１１］〜［１６］の１つによる装置（１）の使用。
【手続補正６】
【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】
低温液化可燃性ガス（２）、特に天然ガス（ＬＮＧ）と液体窒素（ＬＩＮ／３）とを共同で貯留すると共に各構成を別々にまたは一緒に必要に応じて車両（８）に供給するために設計され、前記車両に搭載される供給ステーション（supply station）（１）。
【請求項２】
前記車両は、冷凍または冷蔵された荷物の輸送のために冷凍室（１０）と、前記可燃性ガスによって運転される前記車両のエンジン（９）と、前記車両の冷凍室を冷却するために採用される液体窒素及び／又は液化可燃性ガスと、を有する冷凍車である請求項１に記載の供給ステーション。
【請求項３】
前記供給ステーションは、前記液化可燃性ガスを貯留する少なくとも第１の貯留タンク（２）と；及び、前記液体窒素（ＬＩＮ）を貯留する少なくとも第２の貯留タンク（３）とを含み、前記供給ステーションは、少なくとも１つの第１の貯留タンク及び少なくとも１つの第２の貯留タンクの間に少なくとも１つの熱伝達接続部品（４）を含み、接続部品は、直接的または間接的に液体窒素（ＬＩＮ）によって、液化可燃性ガスを冷却できる、又は、その沸点よりも低い温度に維持できるのように、設けられている請求項１または２に記載の供給ステーション。
【請求項４】
前記第２の貯留タンク（３）は、前記第１の貯留タンク（２）の中に配置される請求項３に記載の供給ステーション。
【請求項５】
前記第１の貯留タンク（２）及び前記第２の貯留タンク（３）は、共通の断熱ジャケット（１４）内に配置される請求項３または請求項４に記載の供給ステーション。
【請求項６】
前記熱伝達接続部品（４；２３）は、少なくとも１つの熱交換器（５）を有する請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の供給ステーション。
【請求項７】
冷凍または冷蔵の在庫の輸送のための冷凍室（１０）、可燃性ガス特に天然ガス（ＬＮＧ）によって駆動される前記車両のエンジン（９）、を有する冷凍車両（８）であって、
−前記液化可燃性ガスを貯留するための少なくとも第１の貯留タンク（２）と、
−液体窒素（ＬＩＮ）を貯留するための少なくとも第２の貯留タンク（３）と、
を備える供給ステーション（１）を装備し、
−前記供給ステーションは、液体窒素及び／又は液化可燃性ガスを前記車両の前記冷凍室の冷却のために使用することができるように設計されており、
−前記供給ステーションは、前記少なくとも１つの第１の貯留タンク及び前記少なくとも１つの第２の貯留タンクの間に少なくとも１つの熱伝達接続部品（４）を有し、この接続部品は、直接的にまたは間接的に前記液体窒素（ＬＩＮ）によって前記液化可燃性ガスが冷却され又はその沸点よりも低い温度に維持されるように設計されている
ことを特徴とする車両。
【請求項８】
冷凍または冷蔵された在庫を輸送のための冷凍室（１０）、可燃性ガス特に天然ガス（ＬＮＧ）によって運転される車両のエンジンを備える車両（８）中の前記在庫の冷凍輸送のための方法であって、
Ａ／前記車両は、
ｉ）前記液化可燃性ガスを貯留するための少なくとも第１の貯留タンク（２）、及び
ｊ）液体窒素（ＬＩＮ）を貯留するための少なくとも第２の貯留タンク（３）を含む供給ステーションを装備し、この供給ステーションは、液体窒素及び／又は液化可燃性ガスが前記車両の前記冷凍室の冷却のために採用されるようにように設計されており、
Ｂ／必要な場合、前記可燃性ガスは、前記液体窒素（ＬＩＮ）によって直接的にまたは間接的に冷却され又はその沸点より低い温度に維持される
ことを特徴とする冷凍輸送のための方法。
【請求項９】
低温の液化可燃性ガス（ＬＮＧ）によって取り出された熱は、規制される請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
低温液化燃性ガス（ＬＮＧ）からの熱は、少なくとも１つの熱交換器（５）を介して窒素（ＬＩＮ）に伝達される請求項８又は請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記低温液化可燃性ガス（ＬＮＧ）は、蒸発器（１７）において液相から気相へ相転移ののち、前記第１の貯留タンク（２）から前記エンジンに供給され、この転移を実行するために要求される熱は、冷凍室（１０）から取り出される請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
蒸発のために要求される前記熱は、二次熱交換ループ（２０）を介して前記冷凍室（１０）から取り出される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記二次熱交換ループ（２０）は、熱交換ループ熱交換器（２１）、第２の冷凍室クーラ（２２ｂ）、及び冷媒ポンプ（３０）を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の貯留タンク（３）から又は第３の貯留タンク（３２）からの前記液体窒素（ＬＩＮ）は、第１の冷凍室クーラ（２２ａ）に、特に窒素ポンプ（１２）を介して、前記冷凍室（１０）を冷却するために供給される請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記エンジンが運転中である場合、
前記低温液化可燃性ガスは、第１の貯留タンクの液相から取り出され、蒸発され、冷凍室を冷却するためこの相転移の間、前記エンジンに供給される前に、利用され、
前記液体窒素は、必要であれば（２２ａ）前記冷凍室の冷却のために利用される
請求項８から請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記エンジンが運転中でない場合、
前記液体窒素は、前記液化可燃性ガスを冷却するため又はその沸点以下に維持するために必要であれば採用され、
前記液体窒素及び／又は液化可燃性ガスは、必要ならば、冷凍室を冷却するために使用される
請求項８から請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2013530863.tif 000007
2013530863.tif 000008
2013530863.tif 000009