专利名称：低温液化气贮存罐的制作方法
技术领域：
本发明涉及低温液化气贮存罐的改进，这种低温液化气贮存罐(COLD EVAPORATER，以下称之为CE)是为了贮存氩液化气、氧液化气、氮液化气及二氧化碳液化气等的液化气、并据此把Ar、O2、N2、CO2等的各种气体供应给化工厂、半导体工厂及氩弧焊接装置等的需要场所，或为了贮存氧液化气和氮液化气并把贮存的O2和N2供应给人造空气制造装置、再把该人造空气制造装置制造的人造空气送至医院等医疗机构中的无菌室或人工呼吸器等的用途，而在规定用地上设立的。
现有的CE如图4所示，在竖立设置在用地A上的用轧制钢板等制成的外罐B内，通过夹装上用导热系数小的粉末绝热材料(珠光体)等形成的真空绝热层D，配置上由奥氏体相不锈钢钢板等在超低温下也不会发脆、能保持充分的强度和韧性的原材料制成的一个内罐C，再使与该内罐C连接的内部配管系统E经过真空绝热层D后从外罐B导出，并使该内部配管系统E与附设于外罐B的外部配管系统F连接。
因此，在上述的内罐C内只能贮存例如氧液化气之类的一种低温液化气，所以，当如前所述制造人造空气时，必须在规定的用地A上设置两台CE，即氧液化气用和氮液化气用各一台CE，因此当用地有限时，用地的选择就很困难，即使所用场地条件很好，也会占有相当大的空间，因此，例如在接受供给N2和O2等的市区医院等处，即不能确保其所需用地。
再有，在上述现有的CE中，如已知的那样，在上述外部配管系统F处，用液化气罐车等搬运来的规定的液化气LG如实线箭头所示，可以从其注入管道L1经液体入口阀a，再通过内部配管系统E中的下部内罐配管E1和E1’，分别从底部和上部供应至内罐C内，并如已知的那样，如上所述地供应给内罐C的液化气LG，又由于该内罐C内的气相部G’存在的内部压力而通过浸没在上述液化气LG内的液流内罐配管E2，流入外部配管系统F中的送气管道L2。在此，经送液阀b流入的液化气LG经送气蒸发器d被气化，由此获得的用虚线表示的气体G被供应给所需的用户即消费系统。这里，作为送气蒸发器d，一般使用铝翅片管制成的以空气为热源的空气加热式蒸发器。
此外，为了要使上述的气体G能恒定地供应给用户，所以在外部配管系统F上，如已知的那样，配设有加压管道L3。利用该加压管道L3，即使如上所述，因通过送气管道L2供给气体G而消耗掉了内罐C内的液化气LG，也仍能防止其气相部G’的压力下降，使内罐C内的压力保持一定，使液化气LG能被压入液流内罐配管E2内。
即，一旦上述内罐C内的的气相部G’中的内部压力下降，该加压管道L3中的加压自动阀e即自动开启，从内罐C的底部经下部内罐配管E1及加压阀f流来的液化气LG经加压蒸发器g而气化，由此获得的气体G如虚线箭头所示，经加压管道L3的加压气体阀h，从加压用内罐配管E3压入内罐C的气相部G’。
再有，当然，当达到所规定的内部压力时，加压自动阀e即关闭，因此能保持所规定的内部压力，该加压蒸发器g一般使用空气加热式蒸发器。又，图4中的i表示送气管道L2的气体出口阀。
此外，在该现有的CE中，不仅设有使上述内罐C的内部压力保持一定而用的加压自动阀e，而且如图4所示，还设有使内罐C的内部压力下降至一定值的降压阀k和内罐安全阀j。因为这些部件在低温液化气贮存罐的运行过程中频繁地动作，因此，目前这些部件的维护保养占了CE维护保养的大部分，并且，其结构和耐久性方面存在需改进之处。
具体是，作为上述的降压阀k，是在图4中的降压管道L4中与降压单向阀m串联连接，当因热量传入而使内罐C内的液化气LG气化、该内罐C的内部压力上升时，该气相部G’的气化气体如箭头EG1所示流入内部配管系统E的加压用内罐配管E3，通过加压气体阀h后，如箭头EG2所示，经自动开启的降压阀k及降压单向阀m，流入送气管道L2的内部配管系统E，与液化气LG一起无浪费地被供应给消费系统即送气管道L2，从而使气相部G’的内部压力下降。
再有，作为上述的内罐安全阀j，是当送气管道L2不向用户供气时，或在即使如上所述那样降压阀k动作了，也不能防止内罐C的压力上升，因而该内罐C的压力超过一定的安全值时，进行动作。通过该内罐安全阀j的开启，内罐C的气相部G’的气体被放出到外部，由此而使其内部压力下降到规定压力。
通过上述的说明可知，当CE的液化气从送气管道L2被送出而消费掉时，因内罐C的内部压力下降，故液体温度也下降，为了使该内部压力恢复到规定的压力，如前所述，使加压管道L3中的加压蒸发器g动作，而当液化气LG的消费停止时，或消费量降低时，通过从外部传入热量，CE内的液化气在内罐C内气化，其内部压力即上升。
因此，为了使其恢复规定的压力，要使上述的降压阀k、内罐安全阀j动作，其结果，在这种CE中，降压阀k、内罐安全阀j或加压自动阀e会随着CE的消费条件而频繁地动作。顺便说明一下，上述的加压自动阀e设定为在内罐C的内部压力为5.5-6.5kgf/m2以下时动作，降压阀k设定为7.0-8.0kgf/m2以上时动作，而内罐安全阀j则设定为其内部压力为9.5-10.5kgf/m2以上时动作。
本发明是为了消除上述现有CE存在的缺点而开发的，其首要目的在于，通过本发明第1技术方案，即，通过在竖立设置的外罐内，不仅设置用于氧气等的内罐，而且夹着绝热层再配置用于氮气等的内罐而成上下两级，或配置三种以上不同的液化气而成上下多级，从而提供一种即使在需要使用二种或三种以上的液化气且所需用地狭小的情况下也能设置、能节省空间的低温液化气贮存罐。
其次，本发明第2技术方案是在第1技术方案的基础之上，再在成上下两级的上部内罐和下部内罐间夹装上导热支承体，并在下部内罐贮存低沸点的液化气，而在上部内罐内贮存比前者沸点高的液化气，从而使下部内罐内的气相部的内部压力较大，而与之相比，上部内罐内的气相部的内部压力较小，减小该上、下部内罐的液体温度差，提高绝热性能。这样，由于上、下部内罐的液体温度的等温化，下部内罐的内部压力较大，设计为能承受该内部压力的该下部内罐的强度即能充分承受上部内罐的重量，且因下部内罐的壁也较厚，故CE的重心位置下降，有利于抗振设计，此为本技术方案的第1目的。
另外，上述的技术方案2通过如上所述，用导热支承体将上部内罐与下部内罐相连设置，不仅增大了整体的结构强度，而且，例如当上部内罐的液化气与下部内罐的液化气相比在大量消耗时，上部内罐的液化气温度下降其内部压力也下降，但是，贮存低沸点液化气的下部内罐的温度会使贮存高沸点液化气的上部内罐的温度上升，因此而两内罐有等温化的倾向，从而使上部内罐的气相部的内部压力不会大幅度变动，并使上部内罐所使用的外部配管系统中的加压蒸发器减少运行时间，改善其耐久性和维护保养性能，此也为本技术方案的目的。
接着的本发明技术方案3，是在上述技术方案1或技术方案2所涉及的CE中，再利用等温用另一种液化气内部配管，使下部内罐中的低沸点液化气通过设于上部内罐内的热交换部。由此而使上部内罐的液化气升温至与下部内罐中的低沸点液化气相同温度，这样，该上部内罐的液化气趋向恒温，其气相部中的气体的内部压力恒定化，使上部内罐的外部配管系统可以省略以往不可缺少的加压蒸发器，或可使其减少运行时间，此为本技术方案的目的。
本发明的技术方案4是在技术方案1的基础之上，不仅如技术方案3那样，通过利用等温用另一种液化气内部配管，使下部内罐中的液化气通过设于上部内罐内的热交换部，从而使上部内罐的液化气升温至与下部内罐中的液化气相同温度，而且再通过另外增设的等温用一种液化气内部配管，使上部内罐中的液化气通过设于下部内罐内的热交换部，从而使下部内罐的液化气降温至与上部内罐中的液化气相同温度，由此进一步促进两内罐的等温化，使两者能保持更理想的一定的内部压力。
因此，当采用上述的技术方案4时，对于降压阀、安全阀、加压蒸发器的加压自动阀，可以尽力抑制其运转，大幅度改善这些部件的耐久性，同时也减少了通过安全阀放出气体的浪费，使长期保存气体成为可能。此也为本发明的目的。
为了达到上述目的，本发明的第1技术方案为提供具有如下特征的一种低温液化气贮存罐，即，在竖立设置的外罐内，中间夹着绝热层，按所需级数上下配置不同种液化气用的多个内罐，所述各内罐配置有分别设于所述外罐的外侧、把各液化气供给各内罐且把该各液化气气化成的各种气体供给用户的各外部配管系统，与此相连接的各内部配管系统与各内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出。
本发明的第2技术方案为提供具有如下特征的一种低温液化气贮存罐，即，在竖立设置的外罐内，中间夹着绝热层，分别配置一种高沸点液化气用的上部内罐，以及通过导热支承体与该上部内罐相连设置的另一种低沸点液化气用的下部内罐，并具有设于所述外罐的外侧、把所述一种液化气供给所述上部内罐且把由该一种液化气气化成的一种气体供给用户的一种外部配管系统，与此相连接的一种内部配管系统与所述上部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出。与此同时，还具有设于所述外罐的外侧、把所述另一种液化气供给所述下部内罐且把由该另一种液化气气化成的另一种气体供给用户的另一种外部配管系统，与此相连接的另一种内部配管系统与所述下部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出。
本发明的第3技术方案为提供具有如下特征的一种低温液化气贮存罐，即，在竖立设置的外罐内，中间夹着绝热层，分别配置一种高沸点液化气用的上部内罐，以及在与该上部内罐绝热的条件下配置的、或通过导热支承体与该上部内罐相连设置的另一种低沸点液化气用的下部内罐，并具有设于所述外罐的外侧、把所述一种液化气供给所述上部内罐且把由该一种液化气气化成的一种气体供给用户的一种外部配管系统，与此相连接的一种内部配管系统与所述上部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出，并且，还具有设于所述外罐的外侧、把所述另一种液化气供给所述下部内罐且把由该另一种液化气气化成的另一种气体供给用户的另一种外部配管系统，与此相连接的另一种内部配管系统与所述下部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出，与此同时，上述另一种内部配管系统之中的、吸引下部内罐内的另一种液化气的等温用另一种液化气内罐配管通过设于上部内罐内的热交换部后，再经所述绝热层与另一种外部配管系统之中的、把另一种气体供应给用户的送气管道相连接。
本发明的第4技术方案为提供具有如下特征的一种低温液化气贮存罐，即，在竖立设置的外罐内，中间夹着绝热层，分别配置一种液化气用的上部内罐和多种液化气用的下部内罐，并具有设于所述外罐的外侧、把所述一种液化气供给所述上部内罐且把由该一种液化气气化成的一种气体供给用户的一种外部配管系统，与此相连接的一种内部配管系统与所述上部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出，并且，还具有设于所述外罐的外侧、把所述另一种液化气供给所述下部内罐且把由该另一种液化气气化成的另一种气体供给用户的另一种外部配管系统，与此相连接的另一种内部配管系统与所述下部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出。与此同时，把上述一种内部配管系统之中的、吸引上部内罐内的一种液化气的等温用一种液化气内罐配管经过设于下部内罐内的热交换部，再经所述绝热层与一种外部配管系统之中的、把一种气体供应给用户的送气管道相连设置，并把上述另一种内部配管系统之中的、吸引下部内罐内的另一种液化气的等温用另一种液化气内罐配管经过设于上部内罐内的热交换部后，再经所述绝热层与另一种外部配管系统之中的、把另一种气体供应给用户的送气管道相连设置。
当采用技术方案1的CE时，因为在一个外罐内，中间夹着绝热层上下配置有多个内罐，且各内罐的内部配管系统分别与设于外罐的各外部配管系统相连，所以，能把所需的多种液化气贮存在竖立设置一个外罐的用地面积之内，可以用作占地面积节省型的低温液化气贮存罐。
当采用技术方案2时，因为在通过导热支承体配置在外罐内的上下两级的上部内罐和下部内罐内，分别贮存例如氧液化气那样的高沸点液化气，以及如氮液化气那样的低沸点液化气，所以，通过上部内罐与下部内罐内的各液化气因导热支承体而被等温化，使下部内罐内的液化气产生的内部压力大于上部内罐内的液化气产生的内部压力。因此，下部内罐以该高压的内部压力进行设计，能获得能充分承受上部重量的强度，且因为下部内罐的壁也厚且重，故重心位置也下降，能提供抗振性能良好的CE。
再有，若用技术方案2，因为上部内罐与下部内罐通过导热支承体相连设置，所以不仅能增大整体强度，而且利用下部内罐的低沸点的液化气的温度，可以使上部内罐的高沸点的液化气的温度升高一些。因此，利用下部内罐的气相部温度，可以在一定程度上抑制上部内罐的温度变化，从而由于该两内罐的等温化的趋向，上部内罐的气相部内的内部压力不会大幅度地变化，其结果，该上部内罐的外部配管系统中的加压蒸发器不会频繁运作，能使该外部配管系统的加压管道中的各部件延长其耐久使用期间，同时能减少维修所需的作业。
技术方案3涉及的CE，不是如技术方案2那样，通过导热支承体来实现上部内罐和下部内罐内的液化气的等温化的，而是通过热交换器使下部内罐的液化气流过上部内罐，由此而使该液化气升温，因此能有效地使该两种液化气等温化，当然能更有效地发挥上述技术方案2的作用，而且，若通过其外部配管系统中的加压蒸发器使下部内罐的液化气保持适当的压力，则因此已规范的下部内罐的液化气与上部内罐中的液化气的温度会趋向相等，其结果，上部内罐的气相部的内部压力也趋向一定，能从上部内罐向送气管道供给规定量的气体，因此，该上部内罐的外部配管系统可以省略加压蒸发器或减少其运作时间。
当采用技术方案4的CE时，在上部内罐和下部内罐中的各液化气的使用量的差异相当大的情况下，或者，在仅消耗一个内罐内的液化气的情况下，将发挥如下的作用。即，以上述的前者为例，当从上部内罐和下部内罐分别向人造空气制造装置供给氧气和氮气时，因此时O2与N2的使用量之比约为1∶4，O2的消耗量较少，故上部内罐的内部压力呈上升趋向而升温，与此相比，因N2的消耗量较多，故下部内罐的内部压力呈下降趋向而降温。然而，当采用该种CE时，上部内罐的液化氧气通过其热交换器边使下部内罐的液化氮气升温边供应给人造空气制造装置的混合器，并且，下部内罐的液化氮气通过其热交换器边使上部内罐的液化氧气降温边供应给上述的混合器。
其结果，上部内罐的液化氧气和下部内罐的液化氮气的液体温度被有效地等温化，因此，上部内罐的降压阀的运转次数减少，而对下部内罐来说，则可减轻其加压蒸发器的载荷。又，如不是如上所述的人造空气制造装置，而是高压氧气治疗装置，则因与上述相反，氧的消耗量大，故所使用的O2与N2的关系与人造空气制造装置时的正相反，但能发挥同样性质的效果。
再有，当上部内罐与下部内罐中的各液化气不是如上所述在消耗量方面有大小差异，而是仅消耗一种液化气时，也能取得如下的效果虽然该不被消耗的内罐的内部压力会上升，但该不消耗的液化气因受到贮存在被消耗的内罐中的液化气的影响而降温，故此时，上述内罐安全阀的运作次数减少，对于其耐久性和维护保养作业带来良好的效果。
附图简介
图1为本发明技术方案1和2所述低温液化气贮存罐一实施例的使用状态的纵剖正面示意图。
图2为本发明技术方案3所述低温液化气贮存罐一实施例的使用状态的纵剖正面示意图。
图3为本发明技术方案4所述低温液化气贮存罐一实施例的使用状态的纵剖正面示意图。
图4为现有的一种低温液化气贮存罐的使用状态的纵剖正面示意图。
以下参照图示的实施例详细说明本发明。首先，在图1中，通过台脚1在用地A上竖立设置外罐2的底部2a，在该外罐2内夹着绝热层3以上下多级的配置相隔开设置所需个数的内罐4、4……。该图1中的5、6是上下部的内罐支承体，7是位于中间部分的导热支承体，在该图所示的例子中，内罐支承体5由固定设置于内罐4上的金属部件5a和支承于外罐2上的由酚醛塑料等材料构成的绝热构件5b所形成，而内罐支承体6由固定设置于最下部的内罐4上的金属部件6a所形成。
在图1所示的实施例中，配置有上下两级的内罐4、4，对于该各内罐4、4，在外罐2的外侧设置有与各内罐4、4对应的各外部配管系统8、8，这些外部配管系统8、8的结构都与图4所示现有例中所说明过的外部配管系统F的一样，如同用同一符号所示出的同一部件所示，具有注入管道L1、送气管道L2和加压管道L3，与之相连的各内部配管系统9、9与各内罐4、4连接，并经过上述的绝热层3从外罐2被导出。
此外，这又与上述的现有例子一样，能把氧液化气、氮液化气等的液化气LG1、LG2经过各注入管道L1分别供给各内罐4、4，且能通过各送气管道L2把各气体G1、G2供给用户10。这里，对于各外部配管系统8、8中的各注入管道L1、各送气管道L2及各加压管道L3的各构成部件，为了方便也标上与上述现有例子相同的符号，在注入管道L1上设有液体入口阀a、a’，注入管道L1通过内部配管系统9、9中的各下部内罐配管9a、9a’、9a、9a’，一直通到各内罐4、4的底部及上部。
此外，与现有例子一样，设有各气体出口阀i、各送气蒸发器d和各送液阀b的各送气管道L2贯穿设置到各内罐4、4的顶部，与浸渍在该内罐所贮存的各液化气LG1、LG2内的内部配管系统9、9中的液流内罐配管9b、9b相连，再有，具有各加压气体阀f、各加压蒸发器g、各加压自动阀e、各加压气体阀h及各内罐安全阀j的各加压管道L3通过内部配管系统9、9中的各加压内罐配管9c、9c，从各内罐4、4的顶部向由其各气体G1、G2形成的气相部4A、4B开口。至于各外部配管系统8、8及内部配管系统9、9的作用也与上述现有例子相同。
在此，图1中的内罐支承体5、6虽然并不是不可缺少的，但如在内部设置则可获得较好的强度，这样，当采用上述技术方案1所述的CE时，将大大有利于节省该建设用地的占地面积，而上述方案2所述的CE，与上述方案1所述的CE的不同之处在于，在外罐2内，位于其上部的上部内罐4a与位于下部的下部内罐4b如前所述那样，是通过导热支承体7相连设置的，并且，在上部内罐4a内，收容的是例如氧液化气那样的高沸点的一种液化气，而位于下部的下部内罐4b收容的是例如氮液化气那样的低沸点的另一种液化气，两者在其他方面是完全相同的。
当采用技术方案2时，如图1清楚示出的那样，在中间部分，上部内罐4a和下部内罐4b通过导热支承体7相连设置，因此，不仅可增大整体结构的强度，而且通过由所需金属材料等形成的该导热支承体，可以利用收容有低沸点的液化气的下部内罐4b的液体温度加热或冷却上部内罐4a。
因此，上部内罐4a因下部内罐4b的液体温度的影向而趋向一定温度，首先，由于上部内罐4a和下部内罐4b内的各自的液化气被等温化，下部内罐4b的气相部4B处的内部压力较高，把该内部压力作为设计的基础时，与上部内罐4a相比，下部内罐4b形成较厚的壁。因此，能安全地支承CE上部侧的重量，并使重心位置降低，CE的设计能获得良好的效果。
而且，由于上述原因，上部内罐4a的气相部4A中的内部压力因上述的趋向一定温度而不会大幅度变动，故当上部内罐4a内的高沸点液化气的消费量不那么大时，可以不必为了抑制液体温度的上升而使上部内罐系统的外部配管系统8中的降压管道L4的降压阀k等那样频繁运作，这有利于高效率的运转和保持耐久性。
此外，当上部内罐4a的液化气消费量大时，与上述相反，用下部内罐4b的液化气(具有相对高的液体温度)对上部内罐4a内的液化气(具有相对低的液体温度)进行加热，所以加压管道L3的加压蒸发器g等的运作频率下降。
以下参照图2对技术方案3所述的低温液化气贮存罐进行详细叙述。此时，上部内罐4a和下部内罐4b也如上所述，可以如图1所示在两者之间充填绝热层3，或通过采用导热支承体7，使该两内罐4a、4b处于导热状态。
在该技术方案3中应特别指出的是，在内部配管系统9中的、吸引下部内罐4b中的低沸点的另一种液化气LG2的等温用另一种液化气内罐配管9d，不是单纯地直接与外部配管系统8中的送气管道L2相连，而是从下部内罐4b引出后，被引入收容有高沸点的液化气LG1的上部内罐4a内，经过设于此处的热交换部11后，被再次引出到绝热层3，然后如上所述地与送气管道L2相连接。
上述的热交换部11可以如图示例子所示，浸没在上部内罐4a内的一种液化气LG1内，此外，也可以设于其气相部4A处，或者，也可以跨设于该一种液化气LG1和气相部4A之间。
当采用上述的结构时，上部内罐4a内的一种液化气LG1因下部内罐4b内的低沸点的另一种液化气LG2的液体的热量而被加热或冷却，其结果，被等温化成规定的温度，所以，上部内罐4a的气相部4A的内部压力也不会大幅上升或下降而趋向恒定。因此，在与上部内罐4a对应的外部配管系统8中，即使不设置具有以前所不可缺少的加压蒸发器g的加压管道L3及具有降压阀k的降压管道L4，由于能保持恒定压的气相部4A，也能确保对用户的气体供给，或者，在设有加压管道L3及降压管道L4时，其加压蒸发器g、加压自动阀e及降压阀k也不用那样频繁运作。
因此，当使用上部内罐4a中的氧液化气和下部内罐4b中的氮液化气、在用户10处制造人造空气后供应给医院等处时，尤其因为氧气的消费量较少，仅是氮气的1/4，所以，保持着与氮液化气相等的温度的氧液化气的因上部内罐外部传来热量引起的蒸发受到抑制，所以，内部压力不会上升，上部一侧的外部配管系统中的上述降压阀k或者不运作，或者仅有很少的运作，其供给可以有充分的余地。此外，当氧气使用量很多时，相反地，被下部内罐4b内的液化气的液体温度加热，加压蒸发器g不运转，或很少运转，其供给可以有充分的余地。顺便说明一下，当在内部容积为2500m3的上部内罐和下部内罐内分别装入氧液化气和氮液化气，并把两内罐的均等温度设定为-157℃时，该上部内罐的内部压力为7kgf/cm2，下部内罐的内部压力为20kgf/cm2。
此时，在如上所述设有导热支承体7的情况下，当下部内罐4b中的气体G2不供应给用户10时，因为另一种液化气LG2不再流过热交换部11，所以在这样的情况下，通过导热支承体7，利用下部内罐4b的低温，可防止一种液化气LG1的温度升高。又，上述的热交换部11也可以不设置在液相部而设置在上部内罐4a中的气相部4A处。
以下利用图3说明技术方案4中的CE。与上述的技术方案1一样，中间夹着绝热层3，在竖立设置的外罐2内配置一种液化气LG1用的上部内罐4a和另一种液化气LG2用的下部内罐4b，而且，这些内罐4a、4b具有分别配置于上述外罐2的外侧、把各液化气LG1、LG2供给各内罐4a、4b并把由各液化气LG1、LG2气化成的各气体G1、G2供给用户的各外部配管系统8、8，与之连接的各内部配管系统9、9与各内罐4a、4b连接，并通过上述绝热层3后被引出上述外罐2。
在该技术方案4中，在上述一种的液化气LG1所用的内部配管系统9中，吸引上部内罐4a中的液化气LG1的液流内罐配管9b不是如技术方案3对应的图2所示那样，直接与外部配管系统8中的送气管道L2相连，而是通过设于外罐2的绝热层3内的等温用一种液化气内罐配管9e，把上述液流内罐配管9b所吸引的液化气LG1引入设于下部内罐4b内的热交换部12，然后再通过绝热层3内的内部配管系统9，把气体G1送入供给用户用的送气管道L2。在此，该图3中的L4是通过图4已说明过的现有的降压管道，其与上部内罐4a的内部配管系统9相连接，与上部内罐4a的气相部4A及送气管道L2的流入侧相连通，其中的k和m分别是串联于该降压管道L4的降压阀和降压单向阀。
在本技术方案4中，不仅设置了上述的热交换部12，而且与上述的技术方案3所对应的图2清楚示出的一样，在上部内罐4a内设有热交换部11，下部内罐4b内的另一种液化气LG2通过液流内罐配管9b和等温用另一种液化气内罐配管9d被引入该热交换部11后，经下部内罐4b的内部配管系统9，流入其外部配管系统8的送气管道L2。又，在图3中下部的L4、k、m与上述关于上部内罐4a的说明一样，分别是下部内罐4b的降压管道、降压阀及降压单向阀。
因此，当采用上述结构时，即使上部内罐4a内的液化氧气的使用量比下部内罐4b内的液化氮气的少，因下部内罐4b的内部压力下降而呈降温状态的液化氮气也会通过热交换部12，被因上部内罐4a的内部压力上升而成升温状态的液化氧气加热，所以，由液化氮气气化成的氮气能持续充分地供应给图3中的人造空气制造装置的混合器。
因为在本技术方案4中，不仅设置了热交换部12，而且在上部内罐4a内也设置了热交换部11，所以，下部内罐4b的液化氮气也使上部内罐4a内的液化氧气成降温状态，在此状态把氧气供应给混合器10。因此，上部内罐4a与下部内罐4b会始终趋向相同温度，其结果，可使上部内罐4a的降压阀k和下部内罐4b的加压蒸发器e的运作次数都下降。
此外，不仅对于如上所述的人造空气制造装置，而且对于O2的消费量更高的高压氧气治疗装置，本技术方案4也能发挥与上述相同的效果。不仅如此，即使在O2、N2等气体中，仅有一种液化气被消费时，虽然不消费的那种液化气的内罐温度会上升，但被消费一方的内罐中的液化气会使前者即不消费的液化气降温，所以，内罐安全阀j的运作次数也可减少。
本发明是如上所述构成的，所以，当采用技术方案1时，可以在狭小的用地上建设能贮存多种液化气的CE，当采用技术方案2时，因为在上部内罐和下部内罐内分别收容高沸点和低沸点的液化气，并用导热支承体将上部内罐和下部内罐相连设置，所以，通过两内罐液体温度的等温化，下部内罐的内部压力变大，其壁厚也大，故重心下降，在抗振方面也可获得理想的效果，而且利用低温的下部内罐的液体温度，可使上部内罐的温度下降一定程度，对上部内罐的恒温化给予良好的影响，因此，与之相对应，可使上部内罐的外部配管系统的起压力稳定作用的加压蒸发器和加压自动阀及降压阀的运作时间相应减少，可延长其使用寿命。
又，当采用技术方案3的CE时，因为上部内罐的液化气通过热交换部被下部内罐的液化气冷却或加热，所以，上部内罐的液化气被恒温成该升温或降温导致的规定的温度，由于由此导致的内部压力的恒定化，故可以省略以往所必需的加压管道L3的加压蒸发器及起降压作用的降压阀，或者可大幅度减少其运作时间，可延长加压蒸发器和加压自动阀及降压阀的使用寿命，并可降低维修作业的频繁程度和劳动力。
再有，当采用技术方案4时，通过在两个内罐内分别设置热交换器，使上部内罐和下部内罐的温度互相起等温化的作用，可延长历来占了维修量大部分的安全阀、降压阀及加压蒸发器中的加压自动阀的使用寿命。又因为安全阀的动作也可减少，故可减少排放到外部的气体的浪费量，相对于供给规定量的气体，也可以长时期地保存液化气。
还有，对于如人造空气那样，上部内罐与下部内罐的消费量相差一定比率的用途，有些场合甚至也可望完全省略上部内罐的降压阀及下部内罐的加压蒸发器。
权利要求
1.一种低温液化气贮存罐，其特征在于，在竖立设置的外罐内，中间夹着绝热层，按所需级数上下配置不同种液化气用的多个内罐，所述各内罐分别配置有设于所述外罐的外侧、把各液化气供给各内罐且把该各液化气气化成的各种气体供给用户的各外部配管系统，与此相连接的各内部配管系统与各内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出。
2.一种低温液化气贮存罐，其特征在于，在竖立设置的外罐内，中间夹着绝热层，分别配置一种高沸点液化气用的上部内罐，以及通过导热支承体与该上部内罐相连设置的另一种低沸点液化气用的下部内罐，并具有设于所述外罐的外侧、把所述一种液化气供给所述上部内罐且把由该一种液化气气化成的一种气体供给用户的一种外部配管系统，与此相连接的一种内部配管系统与所述上部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出，与此同时，还具有设于所述外罐的外侧、把所述另一种液化气供给所述下部内罐且把由该另一种液化气气化成的另一种气体供给用户的另一种外部配管系统，与此相连接的另一种内部配管系统与所述下部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出。
3.一种低温液化气贮存罐，其特征在于，在竖立设置的外罐内，中间夹着绝热层，分别配置一种高沸点液化气用的上部内罐，以及配置在与该上部内罐绝热的条件下配置的、或通过导热支承体与该上部内罐相连设置的另一种低沸点液化气用的下部内罐，并具有设于所述外罐的外侧、把所述一种液化气供给所述上部内罐且把由该一种液化气气化成的一种气体供给用户的一种外部配管系统，与此相连接的一种内部配管系统与所述上部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出，并且，还具有设于所述外罐的外侧、把所述另一种液化气供给所述下部内罐且把由该另一种液化气气化成的另一种气体供给用户的另一种外部配管系统，与此相连接的另一种内部配管系统与所述下部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出，与此同时，上述另一种内部配管系统之中的、吸引下部内罐内的另一种液化气的等温用另一种液化气内罐配管通过设于上部内罐内的热交换部后，再经所述绝热层与另一种外部配管系统之中的、把另一种气体供应给用户的送气管道相连接。
4.一种低温液化气贮存罐，其特征在于，在竖立设置的外罐内，中间夹着绝热层，分别配置一种液化气用的上部内罐和多种液化气用的下部内罐，并具有设于所述外罐的外侧、把所述一种液化气供给所述上部内罐且把由该一种液化气气化成的一种气体供给用户的一种外部配管系统，与此相连接的一种内部配管系统与所述上部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出，并且，还具有设于所述外罐的外侧、把所述另一种液化气供给所述下部内罐且把由该另一种液化气气化成的另一种气体供给用户的另一种外部配管系统，与此相连接的另一种内部配管系统与所述下部内罐相连接，并通过所述绝热层后从所述外罐导出，与此同时，把上述一种内部配管系统之中的、吸引上部内罐内的一种液化气的等温用一种液化气内罐配管经过设于下部内罐内的热交换部，再经所述绝热层与一种外部配管系统之中的、把一种气体供应给用户的送气管道相连设置，并把上述另一种内部配管系统之中的、吸引下部内罐内的另一种液化气的等温用另一种液化气内罐配管经过设于上部内罐内的热交换部后，再经所述绝热层与另一种外部配管系统之中的、把另一种气体供应给用户的送气管道相连设置。
全文摘要
一种贮存氧气、氮气等多种液化气并将其气体供给医疗机构等用户的低温液化气贮存罐，在其外罐2内夹着绝热层3配置上下数个内罐4，可有效利用建设用地。再通过用热交换部11供给下部内罐4b内的低沸点液化气LG
文档编号F17C9/02GK1140243SQ96106298
公开日1997年1月15日 申请日期1996年5月8日 优先权日1995年6月29日
发明者铃木博昭, 森本裕司, 田中裕夫, 山内树 申请人:大同霍库桑株式会社