(57)【要約】デュワー瓶のような極低温流体コンテナの出口に連結された移送導管として微孔性の閉じたチューブを採用する、改良された極低温流体送出しシステムが開示されている。微孔性移送導管は、その微孔性の壁構造を通して液体を好ましく引出し、同時に流体から汚れを濾過する。
2004526910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極低温液体を収容することができ、少なくとも一つの出口を有する密閉コンテナと；
前記出口に取り付けられたポリマーの微孔形成物品であって、使用時において微孔形成物品の表面の少なくとも一部がコンテナ内の極低温液体と接触するように配置されたポリマーの微孔形成物品と；を具備する極低温液体送出しシステム。
【請求項２】
該微孔形成物品が、少なくとも第一端と第二端とを有するチューブの形をしているところの、請求項１に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項３】
該微孔形成物品が、袋の形をしているところの、請求項１に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項４】
該微孔形成物品が、ビードの形をしているところの、請求項１に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項５】
該微孔形成物品が、少なくとも二つの同心の円筒の形をしていて、前記少なくとも二つの同心の円筒が、それらの間に少なくとも一つの環状部分を形成するところの、請求項１に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項６】
ポリマーが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含んでなるところの、請求項１に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項７】
ＰＴＦＥが、延伸膨張ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）であるところの、請求項６に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項８】
微孔形成物品が、セルロース系材料を含んでなるところの、請求項１〜５のいずれか一項に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項９】
コンテナがデュワー瓶であるところの、請求項１に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項１０】
極低温液体送出しシステムが、極低温液体を前記少なくとも一つの出口で提供するように配置されているところの、請求項１に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項１１】
コンテナが通常の方向から任意の姿勢にあるとき、極低温液体送出しシステムが極低温液体を送出するように構成されているところの、請求項１０に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項１２】
チューブの一方の端が閉じられているところの、請求項２に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項１３】
チューブが螺旋の形をしているところの、請求項２に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項１４】
チューブがコンテナの中で無作為に配置されているところの、請求項２に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項１５】
該微孔形成物品が少なくとも一つの構造部材によって支持されているところの、請求項１に記載の極低温液体送出しシステム。
【請求項１６】
極低温液体をコンテナのどんな姿勢でも送出することができる、改良された、極低温液体のコンテナ及び送出しシステムであって：
極低温液体を収容することができ、少なくとも一つの出口を有する密閉コンテナと；
前記出口に取り付けられたポリマーの微孔形成物品であって、使用時において微孔形成物品の表面の少なくとも一部がコンテナ内部の極低温液体と接触するように配置されたポリマーの微孔形成物品と；を具備する、改良された、極低温液体のコンテナ及び送出しシステム。
【請求項１７】
微孔形成物品が、少なくとも第一端と第二端とを有するチューブを具備するところの、請求項１６に記載の極低温液体のコンテナ及び送出しシステム。
【請求項１８】
チューブが螺旋の形をしているところの、請求項１７に記載の極低温液体のコンテナ及び送出しシステム。
【請求項１９】
チューブがコンテナの中で無作為に配置されているところの、請求項１７に記載の極低温液体のコンテナ及び送出しシステム。
【請求項２０】
チューブの少なくとも一つの端が閉じられているところの、請求項１７に記載の極低温液体のコンテナ及び送出しシステム。
【請求項２１】
微孔形成物品が袋を含んでなるところの、請求項１６に記載の極低温液体のコンテナ及び送出しシステム。
【請求項２２】
ポリマーがＰＴＦＥを含んでなるところの、請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の極低温液体のコンテナ及び送出しシステム。
【請求項２３】
ＰＴＦＥが延伸膨張ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）を含んでなるところの、請求項２３に記載の極低温液体のコンテナ及び送出しシステム。
【請求項２４】
コンテナの内部と出口との間に正の圧力差を作り出すために、手段が備えられているところの、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２５】
前記手段が、コンテナの内部を加圧するように動作可能であるところの、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記手段がポンプであるところの、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記手段が、コンテナの中で液体冷却剤の気化を生み出し、そして従ってコンテナを加圧するように構成されているところの、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記手段が、加圧された気体をコンテナの中に導入するように構成されているところの、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２９】
前記手段が、コンテナの出口に真空を作用させるように構成されているところの、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３０】
微孔形成物品が、濾過装置として働くように構成されているところの、請求項１〜２９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３１】
コンテナがデュワー瓶であるところの、請求項１６〜３０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３２】
極低温液体をコンテナのどんな姿勢でも送出することができる、改良された、極低温液体のコンテナ及び分配システムであって：
極低温液体を収容し、少なくとも一つの出口を有する密閉デュワー瓶と；
微孔性の延伸膨張ＰＴＦＥを含んでなるチューブであって、少なくとも第一端と第二端とを有して、前記出口に取り付けらたチューブと；を具備する、改良された、極低温液体のコンテナ及び分配システムにおいて、
前記チューブが、その表面の少なくとも一部に沿って、前記デュワー瓶の中の前記極低温液体に接触するところの、改良された、極低温液体のコンテナ及び分配システム。
【請求項３３】
極低温液体を収容することができ、少なくとも一つの出口を有するコンテナと；
前記出口に動作可能に結合されたポリマーの微孔形成物品であって、使用時において微孔形成物品の表面の少なくとも一部がコンテナ内の極低温液体と接触するように配置されたポリマーの微孔形成物品と；を具備する極低温液体送出しシステム。
【請求項３４】
極低温液体の送出し方法であって：
極低温液体を収容するコンテナを準備する段階と；
ポリマーの微孔形成物品を、該微孔形成物品の表面の少なくとも一部が前記極低温液体に接触するように、前記コンテナの出口に連結する段階と；
微孔形成物品を通ってコンテナから極低温液体を送出する段階と；を含んでなる極低温液体の送出し方法。
【請求項３５】
極低温液体が前記コンテナの出口で提供されるところの、請求項３４に記載の極低温液体の送出し方法。
【請求項３６】
前記コンテナが通常の方向から任意の姿勢にあるとき、極低温液体が前記コンテナの出口で提供されるところの、請求項３５に記載の極低温液体の送出し方法。
【請求項３７】
コンテナの内部と出口との間に正の圧力差が提供されるところの、請求項３３、３４、又は３５のいずれか一項に記載の極低温液体の送出し方法。
【請求項３８】
流体が微孔形成物品を通過することにより濾過されるところの、請求項３３〜３７のいずれか一項に記載の極低温液体の送出し方法。
【請求項３９】
極低温流体コンテナの中に延びるための、及び極低温流体をコンテナの外へ送出するための浸漬チューブであって、該チューブが、壁と、ポリマーの微孔性構造を有する壁の少なくとも一部分とを形成することにより、極低温流体が前記壁の一部分を通過する、浸漬チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極低温流体の移送のための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多種多様なチューブ及びパイプが液体を送出するために使用されている。そのようなチューブを漏れないようにするつもりなら、それらは一般的に無孔である。したがって、従来技術の浸漬チューブは、チューブの開放端が関連する液体貯槽の中に沈められた場合にのみ液体を送出する。その結果チューブは、チューブの開放端がチューブの運動に起因して液体との接触を失う場合には、液体を送出することができない。液体を送出することについての同じ失敗が、チューブが所定の位置で固定されているが貯槽の運動に起因して液体貯槽が逆さにされるかまたは液体レベルが転移する場合に生じる。これらの状況は、携帯型極低温デュアー瓶のような用途で生じる。
【０００３】
米国特許第３５７２０４８号（The Wiremold Company 社）が、液体冷却剤の多方向の収集の問題と、液体空気だけが熱交換蒸発器システムに供給されることを保証することによる呼吸空気の適切な組成の維持とを取り扱っている。液体の収集は、貯蔵タンクの先端に位置決めされた重り付きで且つ回動する二つの収集部により達成され、回動軸は、ばね状コイル導管からなるものである。関連する収集部が液体で包まれない場合は、重力作動の切替弁が熱交換器の中への気体相の流れを遮断する。
【０００４】
米国特許第３６９９７７５号（Sub-Marine Systems Incorporated 社）明細書が、液体冷却剤をタンクから非直立方向で移送するためのステンレス鋼布状コンジットを含んでいる、水中呼吸器具で使用される装置を記載している。
【０００５】
他の特許で、Martin D. Andonianに対する米国特許第５３５７７５８号が、“全姿勢極低温液化ガスコンテナ”に関係しているが、しかしその特許は液体冷却剤の全姿勢アクセスの問題を取り扱わないで、全姿勢における通常気体の流れだけを取り扱っている。デュアー瓶からの上端出口及び底部出口を加えた一連の制御弁と熱交換器とを通して、その特許は気体のほぼ一定な流れを求めに応じて提供する。
【０００６】
米国特許第５３６１５９１号（Oceaneering Int. Inc.社）明細書が、冷却用の呼吸可能な空気を衣服または被服の着用者へ液体冷却剤から供給するためのシステムを記載している。その特許は、熱交換と呼吸空気とのための制御システムに焦点を合わせているが、液体冷却剤をピストンの上に積極的に移動させるためにデュワー瓶の中に取り付けられたピストンを使うことによる、使用者の方向の問題も取り扱っている。ピストンは気化された冷却剤によって下から加圧される。ピストンの下の圧力を制御することは、気体相がピストンの上になく従って液体だけがデュワー瓶に存在することを保証する。
【０００７】
これは、気化器、制御弁、及びデュワー瓶から安定した液体を与えるための調整器を含んだ複雑なシステムである。この特許の一部継続出願の米国特許第５３６５７４５号（Oceaneering Int. Inc.社）は、多方向デュワー瓶に関する新規事項を追加していない。多方向能力は、前述の特許においてと同じような積極的移動技術により達成される。デュワー瓶に対する改良点が、ピストンの気体相側に弾性ゴムベローズの形で付加され、前記弾性ゴムベローズは、デュワー瓶の下側部分が水で満たされることを可能にし、その結果システムが水中で使用される場合で液体冷却剤が使い果たされるとき、着用者の浮力のバランスが乱されることがない。ベローズは、デュワー瓶の汚染を防ぎ、又、デュワー瓶の上側部分における極低温液体の温度上昇を制限する。
【０００８】
米国特許第５４３８８３７号（Oceaneering Int. Inc.社）は、冷却剤を貯蔵して生命維持装置に送出するためのデュワー瓶に関するものである。デュワー瓶は、多様な方向で液体を送出し、また気体を通気することができる。デュワー瓶は、“急速充填”設備を有することで特許請求されており、またデュワー瓶の中の液体レベルを監視するために静電容量ゲージも有している。
【０００９】
デュワー瓶の作用は、自由に回転する導管システムに頼っており、前記導管の一方はベントとして働き、他方は液体送出しチューブとして働く。液体送出し導管はその先端に、導管の主要部に対して直角に蝶番式に取り付けられた導管の部分を有しており、前記導管の部分は、重力の影響の下で液体の中に沈められるような方向を向き、また重力の影響の下でデュワー瓶の中で動くように自由でもある。ベント導管は、液体送出し導管の先端から常に１８０度転置されるように液体送出し導管に取り付けられ、それと共にベント導管の開放端がデュワー瓶の中の気体相の中に常にあることを保証する。両方の導管は、デュワー瓶から出る更に別の導管に接続する回転カップリングに、ハブを介して取り付けられる。
【００１０】
そのシステムは、デュワー瓶が、直径が高さよりも大きい円筒若しくは切頭球体の形をしていて、導管が円筒又は球体の短軸を中心にして回動する場合にのみ働くことができる。
【００１１】
米国特許第６０１２４５３号明細書（Figgie International）が、閉鎖コンテナからコンテナの空間的方向に関係なく液体を引き出す装置を記載している。そのシステムは、コンテナの中で吊るされている一つ以上の可撓性導管を使用しており、前記可撓性導管はそれらの末端に取り付けられた穴のあいた球体を有して、重くされている。液体の中への浸漬を保証するために、穴のあいた球体は吸上げ材料を充填されており、前記吸上げ材料は、コンテナ内の液体レベル若しくはコンテナの方向に関係なく、液体を吸上げて導管末端に接触させる。その明細書は、呼吸気が、コンテナ内の液体相から引き出されることを確実にする問題に取り組んでおり、また、導管寸法として０．１５２４ｍｍ（０．００６ｉｎ）から０．２５４ｍｍ（０．０１０ｉｎ）の肉厚を有する直径０．７６２ｍｍ（０．０３０ｉｎ）のＰＴＦＥチューブを好ましく選択している。引用は、チューブ端部を穴のあいた球体で覆われた開放端チューブの使用を教示しているだけである。多孔性チューブの使用については言及されていない。
【００１２】
開放端をもつ無孔のチューブが、コンテナの位置に無関係に液体を送出するために液体コンテナ内で使用される。一般にチューブは、可撓性を有しており、またチューブの端部が液体中に残るようにチューブの端部は重くされている。
【００１３】
前記の引用のいずれも、極低温液体を送出するために多孔性若しくは閉鎖端のポリマーチューブを使用することを検討又は開示していない。さらに引用のいずれもが、液体を濾過するための働きもする極低温液体送出しチューブを記載していない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一つの態様は、コンテナの出口に接続された微孔形成物品をコンテナの中で採用した、極低温液体の移送システムを含んでなる。極低温液体は、コンテナから引き出されて微孔形成物品の微孔性構造を介して微孔形成物品の中に入る。微孔形成物品は、微孔形成物品のいずれかの部分が液体と接触しているとき極低温液体を送出するので、本発明の微孔形成物品を使って、液体コンテナの広範囲の姿勢を通じて極低温液体が効果的に移送されることができる。さらに、微孔形成物品の微孔性構造が、極低温液体を移送中に濾過するようにも働く。
【００１５】
好適な微孔形成物品は、ポリマーの結節とフィブリルとの微細構造を含む延伸膨張ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）から作られた物品を含んでなるものである。延伸膨張ＰＴＦＥは、不活性で、可撓性があり、また、極低温においても非常に耐久性があり、広範囲の動作条件の下で各種の液体との使用に適応するようにする。この極低温液体移送システムは、自給式呼吸器及び環境衣服で採用されるようなデュワー瓶との使用に特に適している。他の適切なコンテナが、別の用途のために使用されることがある。
【００１６】
本発明で採用される微孔形成物品は、限定するものではないが、例えばチューブ、袋、ビーズ、及び二以上の同軸円筒若しくは同軸チューブであってそれらの間に少なくとも一つの環状部分を形成する二以上の同軸円筒若しくは同軸チューブのような多くの形態を採ることができる。更に、微孔形成物品は、それらの構造全体にわたって微孔性であるか、又はそれらの構造の一部もしくはいくつかの部分のみが微孔性で、それらの構造の残りの部分で無孔のもしくはマクロ細孔性であってよい。
【００１７】
本発明の働きは、添付図と共に考察されたとき以下の説明から明らかになるはずである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好適な実施態様は、極低温液体の送出のために、チューブの形をした微孔形成物品を採用しており、特にチューブの一部分のみが液体と接触していてチューブの残りの部分が気体に取り囲まれているときでさえも液体を供給する微孔性チューブを採用している。チューブは、チューブが端を閉じられた場合の状態の下でも液体を送出する。微孔性チューブの驚くべき特徴は、チューブの一部分が液体の中に沈められていない場合でさえも、チューブが気体よりも優先的に液体を送出することである。液体は、チューブが適切な微細孔構造を有する場合は必ずチューブの中に入ることができる。チューブの微孔性の特質は、さらにそれが液体フィルタ装置として働くことを可能にする。
【００１９】
微孔性のチューブは、内側で若しくは外側で若しくは両方でそれに取り付けられているか、又はそれと接触している、支持部材若しくは補強部材も有していることがあり、前記支持部材若しくは補強部材は、デュワー瓶の中でチューブの位置を維持するように働く、ばね、ワイヤ、ポリマービーズ、リング、若しくはその他適切な構造物のようなものである。チューブが、一つ以上の追加的な同軸のチューブとの組み合わせで提供されてもよい。
【００２０】
これに関連して“極低温”は、温度が約１２３Ｋ未満の物理的状態を表していることを意味している。“極低温流体”は、その温度が約１２３Ｋ未満でかつそれが大気圧において約１２３Ｋ（−１５０℃）未満の温度で沸騰する流体として定義してもよい。従って極低温流体は、気体または液体のいずれかである。これに関連して“冷却剤”とは、極低温流体を意味している。極低温流体は、限定するものではないが、液体窒素、液体空気、及び液体アルゴンを含んでいる。
【００２１】
“微孔性”とは、微細孔が裸眼では普通には見れないような多孔性物質の組織を意味する。
【００２２】
“マクロ細孔性”とは、微細孔が裸眼で普通に見れるような多孔性物質の組織を意味する。
【００２３】
微孔性ビード(bead)若しくはビーディング（beading）は、その断面の全体にわたってほぼ微孔性である物品を意味しており、そのような断面は、円形、半円形、三角形、四角形、若しくは他の適切な幾何学的形状である。
【００２４】
これに関連して“デュワー瓶”とは、極低温液体を貯蔵するために使用される断熱コンテナを意味する。
【００２５】
本発明の一つの実施態様では、チューブが、極低温液体貯蔵・送出デュワー瓶の中で浸漬チューブとして働く。チューブがその全長に沿って微孔性であり、そしてチューブの一部分だけが液体と接触しているとしても、液体はチューブを通って流れそしてデュワー瓶から出てゆく。したがって、巻かれたチューブ若しくは螺旋状のチューブが、チューブの一部分が液体と常に接触するようにデュワー瓶の内側に配置されることが可能であり、その結果チューブはデュワー瓶の姿勢にかかわりなく液体を送出する。デュワー瓶は、必要に応じて、他の用途のための非断熱のコンテナに置き換えられることがある。
【００２６】
デュワー瓶からの液体の流れは、デュワー瓶の内部と出口チューブの出口ポートとの間に正の圧力差を生み出すことにより獲得される。そのような正の圧力差は、密封されたデュワー瓶内側の極低温液体の気化により、あるいは加圧気体をデュワー瓶の中へ導くことにより、あるいは圧力をポンプからデュワー瓶の内部に供給することにより、あるいは真空ポンプを使ってより低い圧力を出口に与えることにより作り出すことが可能である。
【００２７】
これに関連して“浸漬チューブ”とは、流体貯槽の外へ流体を送出する目的のために流体貯槽の中に延びるチューブを意味する。
【００２８】
“密閉端”とは、開放していない端部を意味している。“開放端”とは、流体流入に対して、チューブの壁を通すよりも小さな制限を有するチューブの端部を意味している。例えば、流体が、同じ流体にチューブの壁を通過させるのに必要とするより小さな原動力でチューブのその端部を通過することができるなら、多孔性チューブは開放端を有しているとみなされる。多孔性チューブの端部は、それ故メッシュ若しくはフィルタ若しくは同等のもので蓋をされ、そしてチューブの端部を通る流れに対する抵抗がチューブの壁を通る流れに対する抵抗より小さいことが提供されて、依然として開放しているとみなされる。
【００２９】
本発明の別の実施態様では、液体と気体とがチューブの内側に存在する。例えばチューブ内側の流体を加圧することにより、あるいはチューブの外側を減圧することによるような適切な原動力を作用させることにより、液体は壁を通ってチューブの外側へ押し出される。
【００３０】
紙及び多孔性金属（例えば黄銅）のような様々な材料が、本発明のチューブを構築するために使用されてよい。延伸膨張ＰＴＦＥ微孔性材料が、その耐薬品性、可撓性、強度、及び広い使用温度範囲の故に特によく適している。これらの属性は、極低温液体の送出に関して延伸膨張ＰＴＦＥ微孔性材料をなお更に有用にする。
【００３１】
チューブは図１に示された装置で試験される。デュワー瓶１０（５００ｍｌ、Cryomedical Instruments, Ltd.社、英国）が、液体窒素（今後“ＬＮ２”と呼ぶ）１１で約半分まで満たされている。試験されるチューブ１２が、デュワー瓶キャップ１４の底面から延びるステンレス鋼チューブ１３にクランプ１５を使って接続されている。チューブの末端は、折り重ねられてクランプ２３で密封されている。各々のチューブは、チューブの一部分がＬＮ２の中に沈められて、残りの部分が気体窒素１６の中に位置するように位置決めされている。デュワー瓶キャップはデュワー瓶コンテナの上に確実にねじ込まれている。流量開閉制御弁１７が開放している。外からの圧力が、圧縮空気タンク１８を介して、ＬＮ２の上の気体空間である空槽部空間に加えられている。空気供給弁１９は開放されていて、空気タンクレギュレータ２０は、圧力変換器２１で計測された３５０と４００ｍｂａｒの間にある圧力を提供するように調節されている。リリーフ弁２４が、安全の理由のために回路に含まれている。ＬＮ２の流れが、一枚の紙を出口ポート２２の直前に置いて、ＬＮ２によって濡らされた形跡がないかについて紙を調べることにより検出される。様々なチューブがこのように試験される。
【００３２】
これらの試験はデュワー瓶を利用しているが、極低温流体との使用に適したどんなコンテナも使用することができる。
【００３３】
様々な、多孔性の、ポリマー材料若しくは金属材料若しくは他の材料から作られたチューブが使用されてよい。これらの材料は、限定するものではないが、微孔性ポリエチレン、微孔性焼結金属、微孔性セラミック、及び紙を含んでいる。
【００３４】
チューブは、図３で示されるようにチューブ５０の内側を真空に引くことにより圧力駆動力が提供されるところにおいても試験される。真空は、ゴムホースの水栓アダプタ５９を使って水栓５８に接続されている水流吸引ポンプ（Bilby Sterling Ltd.社、英国スタッフォードストン）を使って作り出される。真空度は真空計５２を使って計測される。透明なプラスチック管材５３（外径９．５ｍｍ、内径６．５ｍｍ；Tygon、McMaster Carr 社、カリフォルニア州サンタフェスプリングズ）及び５３Ａ（Copely Developments Ltd.社、英国レスター）が、チューブ５０を吸引ジェットポンプに接続している。接続部はステンレス鋼クランプ５４で固定されている。液体窒素５６は、開放デュワー瓶５５に収容されていて、チューブ５０は、図３で示されるように、３１５ｍｍの長さの中の１５５ｍｍがＬＮ２の中に浸されるように、ループになって位置決めされる。チューブを通るＬＮ２の流れが、透明な管材５３の中の液体の監視により測定される。液体窒素の送出は、チューブの端部が折り重ねられてクランプ５７で固定されたとき及び開放されたままのとき観察される。
【００３５】
原動圧力が、水流吸引ポンプではなく、真空ポンプ、若しくは、限定するものではないが、外部ポンプ、及び沸騰冷却剤により生み出される圧力、及び流体圧縮用ピストンの使用を含んだ他の適切な圧力源を介して加えられてもよい。
【００３６】
チューブは、図１と同じ試験装置を使って、異なった姿勢でも試験される。チューブは、図４ａに示されるようにステンレス鋼チューブ１３からまっすぐ吊るされた場合、及び図４ｂに示されるようにデュワー瓶１０の底面にある場合で試験される。
【００３７】
チューブは、微孔性部分が極低温液体と接触を維持することを規定されて、無孔の若しくはマクロ細孔性の部分を含んでいることがある。チューブの適切に有孔な部分が極低温液体と接触するという条件で、チューブは極低温液体を送出するように働く。チューブの様々な構造形が、チューブが液体と接触することを保証するために採用される。そのような構造形は、限定するものではないが、コイリング、螺旋巻き、及び多様な配置、その他を含んでいる。加えて、チューブの端部が重くされてもよい。
【００３８】
チューブは、その全長に沿って同じ有孔構造を保有していて、可撓性があり、また、端部を密閉されていることが好ましい。
【００３９】
チューブ材料とチューブ径とチューブ全長とチューブの有孔部分の長さとの適切な組み合わせが、意図されたとおりに機能するチューブを提供するために選択され得ることが、本技術分野に知識を有するものには明らかであろうし、また、本発明の範囲の限定を意図することなしに、次の例は、本発明がどのように作られて実行されるかを例示している。
【００４０】
例１（ａ）
０．０８ｍｍの厚さと、０．１２ＭＰａのイソプロパノールバブルポイントと、１５．１秒のガーレー数とを有する延伸膨張ＰＴＦＥフィルムが調達される。フィルムの厚さは、（日本国のミツトヨから市販されている、２８０４−１０型はさみゲージのような）はさみゲージで計測される。フィルムのバブルポイントは、ＡＳＴＭ  Ｆ３１  ６−８６の手順に従って計測される。フィルムはイソプロパノール（ＩＰＡ）で濡らされる。試料の空気流に対する抵抗は、例えば W. & L. E. Gurley & Sons 社により製造されたガーレーデンソメーターにより、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ７２６−５８に記載されているような従来からの計測手順に従って計測される。結果は、ガーレー数又はガーレー秒の形で報告され、前記ガーレー秒は、１００ｃｍ３の空気が、６．４５ｃｍ２（１ｉｎ２）の試験試料を１２．４ｃｍ（４．８８ｉｎ）の水の圧力降下で通過する際の秒時間である。その時このｅＰＴＦＥフィルムは、直径３．２ｍｍで長さ９００ｍｍのステンレス鋼マンドレルの周囲に、結果として生じるチューブの長さにほぼ平行にフィルムの幅が重ねられるように巻き付けられる。１８層のフィルムの層がマンドレルの周りに巻き付けられる。層状チューブ構造の断面幾何形状は螺旋形である。
【００４１】
層状フィルムとベースチューブ構造との端部は、後に続く加熱処理の間に構造の縦方向（マンドレルの縦軸）に収縮することを防ぐためにクランプ手段によって拘束される。
【００４２】
拘束されたチューブ構造は、ｅＰＴＦＥ層を接合して形状の安定性をチューブに与えるために、３８５℃の伝導炉の中に８分間沈められる。チューブは冷却される。クランプが取り外されて、チューブがマンドレルの端部を越えて取り外される。チューブの全長は約６８０ｍｍである。外径は４．９８ｍｍで壁の厚さは０．８９ｍｍである。
【００４３】
チューブが、前述されて図１に示された試験のために提供される。クランプ２３と、デュワー瓶キャップに取り付けられたステンレス鋼チューブ１３に対するシール１５との間のチューブ１２の全長は３２５ｍｍである。チューブは図１に示されるようにループになって位置決めされる。
【００４４】
流量制御弁１７が開放位置にある状態で、空槽部気体圧力が３５０と４００ｍｂａｒとの間に高められる。ＬＮ２の流れが出口ポートの前における紙の濡れによって確認される。
【００４５】
例１（ｂ）
５ｍｍ薄肉ゴアテックス（登録商標）人工血管の管材料（品目VT05100L、ロット番号315850BA-046、W.L. Gore and Associates, Inc.社）の長さが取得される。外径は約５．７８ｍｍで肉厚は約０．３９ｍｍである。チューブ１２は前述された試験のために提供される。端部クランプ２３と、デュワー瓶キャップに取り付けられたステンレス鋼チューブ１３に対するシール１５との間のチューブの全長は３２５ｍｍである。チューブは図１に示されたようにループになって位置決めされる。
【００４６】
流量制御弁１７が開放位置にある状態で、空槽部は３５０と４００ｍｂａｒとの間に加圧される。ＬＮ２の流れが出口ポートの前における紙の濡れによって確認される。
【００４７】
同一タイプの管材の５ｍｍ薄肉ゴアテックス（登録商標）人工血管（品目VT05100L、ロット番号315850BA-047、 W.L. Gore and Associates, Inc.社）の別の長さが取得される。このチューブは、このチューブが図４Ｂに示されるように位置決めされることを除いて、前述のように試験される。ＬＮ２の流れが、出口ポートの前における紙の濡れによって確認される。試験は、ＬＮ２の全てがデュワー瓶から排出されるまで続けられる。
【００４８】
例１（ｃ）
チューブは、０．０７ｍｍの厚さを有する一枚の紙（Guilbert Niceday, Ltd.社、英国アンドーバー）から作られる。シートは、縦方向の縁から丸められて、チューブになるように丸められる。チューブ１２は、７層で作られ、そしてＰＴＦＥ縫い糸（RASTEX（登録商標）、部品番号S012T1、W.L. Gore and Associates, Inc.社、メリーランド州エルクトン）をチューブの長さで一度上下して螺旋状に巻くことによりその形状に拘束される。連続する外被の間隔は約８ｍｍである。外径は約５ｍｍであり、肉厚は約０．８ｍｍである。チューブは前述の試験のために提供される。端部クランプ２３と、デュワー瓶キャップに取り付けられたステンレス鋼チューブ１３に対するシール１５との間のチューブの全長は１１８ｍｍである。チューブ５０は、図４ａに示されるようにステンレス鋼チューブ１３から吊るされた真っ直ぐなチューブとして位置決めされる。
【００４９】
流量制御弁１７が開放位置にある状態で、空槽部が３５０と４００ｍｂａｒの間に加圧される。ＬＮ２の流れが、出口ポートの前における紙の濡れによって確認される。
【００５０】
例１（ｄ）
チューブが、０．２ｍｍの厚さを有する一枚の紙ハンドタオル（２層Ｃ折畳みハンドタオル、再注文コード280242、Kruger Tissue Ind. Ltd.社、英国チャーチストレットンマンチェスターハウス）から作られる。シートは、縦方向の縁から丸められて、チューブになるように丸められる。チューブは、８層で作られ、そしてＰＴＦＥ縫い糸（RASTEX（登録商標）、部品番号S012T1、W.L. Gore and Associates, Inc.社、メリーランド州エルクトン）をチューブの長さで一度上下して螺旋状に巻くことによりその形状に拘束される。連続する外被の間隔は約８ｍｍである。外径は５．５ｍｍで、肉厚は１．１ｍｍである。チューブは、前述の試験のために提供される。末端クランプ２３と、デュワー瓶キャップに取り付けられたステンレス鋼チューブ１３に対するシール１５との間のチューブの全長は１２９ｍｍである。チューブは、図４ａに示されるようにステンレス鋼チューブ１３から吊るされた真っ直ぐなチューブ５０として位置決めされる。
【００５１】
流量制御弁１７が開放位置にある状態で、空槽部が３５０と４００ｍｂａｒの間に加圧される。ＬＮ２の流れが、出口ポートの前における紙の濡れによって確認される。
【００５２】
例１（ｅ）
チューブは、図２で示されるように四つの多孔性焼結黄銅マフラー３０（焼結空気圧マフラー、部品番号U-M5、M5ねじ、Festo AG 社、独国エスリンゲン）を使って作られている。二対のマフラーが、約８ｍｍの内径を有する空気圧配管材３１（Festa AG 社、独国エスリンゲン）を使って接続されている。多孔性マフラーの外径は８．６ｍｍである。四つのステンレス鋼クランプ３２が、マフラー組立体を透明プラスチック配管材３４（外径６．３５ｍｍ、内径約４．４ｍｍ、Norgen Ltd.社、英国リッチフィールド）に接続している。チューブの一方の端は、閉鎖終端プラグ３３で終端されている。チューブは前述の試験のために提供される。マフラー部分の全長は３３ｍｍである。
【００５３】
チューブは、図４ａで示されるようにステンレス鋼チューブ１３から吊るされる真っ直ぐなチューブとして位置決めされる。
【００５４】
流量制御弁１７が開放位置にある状態で、空槽部が３５０と４００ｍｂａｒの間に加圧される。ＬＮ２の流れがないことは、出口ポートの前における紙に濡れが生じてないことにより確認される。試験は、繰り返され、今度はデュワー瓶がＬＮ２で完全に満たされた状態で始まる。流量制御弁が開放されて、圧力が３５０と４００ｍｂａｒの間に高められる。ＬＮ２の流れが、出口ポートの前における紙の濡れによって確認される。しかしながら流れは、ＬＮ２のレベルが図２で示されるチューブ上のほぼＡ点まで降下すると止まる。
【００５５】
例１（ｆ）
チューブは、マクロ細孔性の材料である吸音メラミン樹脂連続気泡発泡体（BASOTECT（登録商標）、BASF会社、独国ルートヴィヒスハーフェン）の矩形ブロックから作られている。直径４ｍｍ穴が、外径４ｍｍのステンレス鋼打抜きチューブを使って縦中心線に沿ってあけられている。ブロックの矩形断面は２０及び２３ｍｍの寸法を有している。チューブは、前述された試験のために提供される。チューブは、ステンレス鋼チューブ１３の代替としての３．１７５ｍｍ（１/８ｉｎ）アメリカテーパ管用ねじ（ＮＰＴ）継手を用いて図１のデュワー瓶キャップ１４に接続される。末端クランプ２３と、（図１に示されるような）デュワー瓶キャップに取り付けられたＮＰＴ継手に対するシール１５との間のチューブの長さは１３０ｍｍである。チューブは図４ａに示されるように真っ直ぐ垂れ下がるように位置決めされる。
【００５６】
流量制御弁が開放した状態で、空槽部が３５０と４００ｍｂａｒの間に加圧される。ＬＮ２の流れがないことは、出口ポートの前における紙に濡れがないことにより確認される。
【００５７】
例１（ｇ）
直径２５．４ｍｍ（１ｉｎ）のゴアテックス（登録商標）ジョイントシーラント（Joint Sealant）（W.L. Gore & Associates社、メリーランド州エルクトン）が取得される。この物品は、微孔性延伸膨張ＰＴＦＥビーディング（beading）６０である。図６に示されるように、熱収縮チューブ６２の部分が、ジョイントシーラント６０と浸漬チューブコネクタ管継手６４との間の接続を提供するために熱成形される。熱収縮チューブ６２は浸漬チューブコネクタ管継手にホースクランプ６６を使って固定される。ジョイントシーラント６０は、熱収縮チューブの内側に挿入されて、Silastic 734 RTV シーラント（Dow Corning社、ミュンヘン）６８を用いて接着される。管継手６４はデュワー瓶蓋の液体送出ポートに接続される。ジョイントシーラント６０はデュワー瓶の中で真っ直ぐ垂れ下がるように位置決めされる。
【００５８】
デュワー瓶は、ＬＮ２で半分まで満たされる。流量制御弁が開放位置にありまたデュワー瓶が直立姿勢にある状態で、空槽部が６００ｍｂａｒまで加圧される。ＬＮ２が存在しないことは、出口ポートの前に置かれた紙に濡れがないことにより確認される。露出したジョイントシーラント６０が完全に沈む程に液体レベルが高くなるまで、追加のＬＮ２がデュワー瓶に加えられる。
【００５９】
流量制御弁が開放位置にありまたデュワー瓶が直立姿勢にある状態で、空槽部が３５０ｍｂａｒまで加圧される。ＬＮ２の流れが、出口ポートの前における紙の濡れにより確認される。流量は、出口ポートからの一様な滴にまですぐに低下する。大部分のＬＮ２は、流れが止んだ後デュワー瓶の中に残る。
【００６０】
ジョイントシーラントは従ってＬＮ２を供給するが、実質的により多くのＬＮ２を供給する本発明の好適な実施態様のように効率的ではない。
【００６１】
例２
例１（ｂ）とは別の長さ（３１５ｍｍ）のチューブが試験され、そこでは圧力駆動力が、図３に示されるようにチューブ５０の内側を真空に引くことによって提供される。液体窒素５６が開放デュワー瓶５５に収容されており、またチューブ５０は図３に示されるように、３１５ｍｍの全長の中の１５５ｍｍがＬＮ２に浸されるようにループになって位置決めされる。チューブを通るＬＮ２の流れが透明管材５３の中の液体を観察することにより確認される。液体窒素の送出しは、チューブの端部が図３に示されるように折り重ねられてクランプ５７で固定されたとき及び周囲の蒸気若しくは大気に開放されたときの両方で観察される。チューブを通る流れは、計器の指針がゼロ位置から動かない程の低真空度の下でさえ観察される。高真空度の使用が望まれるなら、チューブは、崩壊を予防するために支えられることが必要であろう。
【００６２】
デュワー瓶のあらゆる姿勢においてチューブが液体と接触することを保証するために、チューブの様々な構造形が採用されることが可能である。このチューブ配置で、デュワー瓶は、デュワー瓶の姿勢に無関係に液体を優先的に送出する。
【００６３】
更に別のいくつかのチューブ構造形が図５Ａ及び５Ｂに示されており、図５Ａは、比較的長くて無作為に構成された閉鎖端チューブ８０を示しており、図５Ｂは、コイルバネ９２によって支えられた螺旋チューブ９０を示しており、前記コイルばね９２は、チューブ９０の好ましい形を維持するためにチューブ９０の中に配置されている。
【００６４】
本発明の詳細な実施態様が、本明細書において図解されて説明されてきたが、本発明はそのような図解及び説明に限定されるべきではない。変更形態及び変形形態が、次の請求項の範囲内で本発明の部分として組み入れられて具体化され得ることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、デュワー瓶を採用していて、デュワー瓶の中で微孔形成物品が一方の端が閉じられたＵ字チューブの形をしている、本発明の流体移送システムの第一実施態様の概略正面図である。
【図２】図２は、本発明の流体移送極低温液体送出しシステムの第二実施態様の概略正面図である。
【図３】図３は、本発明の流体移送極低温液体送出しシステムの第三実施態様の正面図である。
【図４ａ】図４ａは、本発明の別のデュワー瓶実施態様の概略正面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、本発明の更に別のデュワー瓶の概略正面図である。
【図５ａ】図５ａは、チューブの形をした微孔形成物品がデュワー瓶のなかでランダムな方向で配置されている、本発明のデュワー瓶実施態様の概略正面図である。
【図５ｂ】図５ｂは、微孔形成物品がデュワー瓶の中で螺旋状に配置されているチューブの形をしている、本発明のデュワー瓶の概略正面図である。
【図６】図６は、極低温液体移送装置として使用されるビーディングを試験するための配置における本発明の微孔性ビーディングの概略部分断面図である。
【国際公開パンフレット】
2004526910.tif 000003
2004526910.tif 000004
2004526910.tif 000005
2004526910.tif 000006
2004526910.tif 000007
2004526910.tif 000008
2004526910.tif 000009
2004526910.tif 000010
2004526910.tif 000011
2004526910.tif 000012
2004526910.tif 000013
2004526910.tif 000014
2004526910.tif 000015
2004526910.tif 000016
2004526910.tif 000017
2004526910.tif 000018
2004526910.tif 000019
2004526910.tif 000020
2004526910.tif 000021
2004526910.tif 000022
2004526910.tif 000023
2004526910.tif 000024
2004526910.tif 000025
2004526910.tif 000026
2004526910.tif 000027
2004526910.tif 000028
2004526910.tif 000029
2004526910.tif 000030
2004526910.tif 000031
2004526910.tif 000032
【国際調査報告】
2004526910.tif 000033
2004526910.tif 000034
2004526910.tif 000035