JPH08285420A - Slush hydrogen manufacturing device and manufacturing method - Google Patents
Slush hydrogen manufacturing device and manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液体水素と固体水素が
混じったスラッシュ水素を製造する装置とその装置によ
るスラッシュ水素の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for producing slush hydrogen in which liquid hydrogen and solid hydrogen are mixed and a method for producing slush hydrogen by the apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液体水素は大気圧下で２０．３Ｋの液体
であり酸素と混合して燃焼すると水しか生成しないため
クリーンな燃料として再び注目されている。液体水素は
状態図によれば圧力５２．８Torr（５２．８mmHg) 、温
度１３．８Ｋで固体となり密度及び寒冷保有量が約２２
％，４３％それぞれ増加する。2. Description of the Related Art Liquid hydrogen is a liquid of 20.3K under atmospheric pressure, and when it is mixed with oxygen and burned, only water is produced, so that it is regained attention as a clean fuel. According to the phase diagram, liquid hydrogen becomes solid at a pressure of 52.8 Torr (52.8 mmHg) and a temperature of 13.8 K, and has a density and cold storage capacity of about 22.
% And 43% respectively.
【０００３】このような液体水素と固体水素がほど良く
混合した状態の液体水素をスラッシュ水素と呼び、この
スラッシュ水素は密度、寒冷保有量が通常の液体水素よ
り増加する特長を活かして将来の航空、宇宙機器の燃料
として注目されその製造装置や製造方法が検討されつつ
ある。Liquid hydrogen in a state where such liquid hydrogen and solid hydrogen are mixed properly is called slush hydrogen, and this slush hydrogen makes use of the characteristics that the density and the amount of cold storage are higher than that of normal liquid hydrogen. As a fuel for space equipment, its manufacturing equipment and manufacturing method are being studied.
【０００４】従来スラッシュ水素の製造はア）ヘリウム
冷凍法，イ）間欠減圧法により実験室規模で行われてい
たので従来の技術としてこのア）ヘリウム冷凍法と、
イ）間欠減圧法についての一例を説明する。Conventionally, the production of slush hydrogen has been carried out on a laboratory scale by a) helium refrigeration method and b) intermittent decompression method.
B) An example of the intermittent decompression method will be described.
【０００５】ア）ヘリウム冷凍法 このヘリウム冷凍法によるスラッシュ水素製造装置の例
を図２に示してあり、この図２において、０１は液体水
素、０２は容器、０３は水素の氷を示している。０４は
氷削機、０５は伝熱面、０６は熱交換室、０７は断熱
層、０８は回転軸を示している。上記の要素を持った図
２のヘリウム冷凍法によるスラッシュ水素製造装置では
次のようにしてスラッシュ水素がつくられる。2) Helium Refrigeration Method An example of a slush hydrogen production apparatus by this helium refrigeration method is shown in FIG. 2, in which 01 is liquid hydrogen, 02 is a container, and 03 is hydrogen ice. . Reference numeral 04 is an ice shaving machine, 05 is a heat transfer surface, 06 is a heat exchange chamber, 07 is a heat insulating layer, and 08 is a rotating shaft. In the slush hydrogen production apparatus using the helium refrigeration method of FIG. 2 having the above elements, slush hydrogen is produced as follows.
【０００６】すなわち、このヘリウム冷凍法による製造
装置では、ヘリウム冷凍機で発生する極低温ヘリウムガ
スを液体水素０１中に設置した熱交換室０６へ導入し、
液体水素０１側に位置する伝熱面０５上に生成する水素
の氷０３を機械的に氷削機０４でかき落すやり方でスラ
ッシュ水素を製造する。That is, in this helium refrigeration manufacturing apparatus, the cryogenic helium gas generated in the helium refrigerator is introduced into the heat exchange chamber 06 installed in the liquid hydrogen 01,
Slash hydrogen is produced by mechanically scraping off hydrogen ice 03 generated on the heat transfer surface 05 located on the liquid hydrogen 01 side with the ice shaving machine 04.
【０００７】図２において氷削機０４の寸法は直径７０
mm×長さ９０mm程度の大きさでら線状に刃が設けられて
いる。熱交換室０６、断熱層０７が氷削機０４を二重に
囲む構造で液体水素０１中にそれ等が設置されている。
氷削機０４の一端には回転軸０８を連結していて容器０
２の外から氷削機０４を回転させることが出来る構成と
なっている。In FIG. 2, the size of the ice shaving machine 04 is 70 mm in diameter.
The blade is provided in a linear shape with a size of mm × length 90 mm. The heat exchange chamber 06 and the heat insulating layer 07 have a structure that double surrounds the ice shaving machine 04, and they are installed in the liquid hydrogen 01.
A rotating shaft 08 is connected to one end of the ice shaving machine 04 to form a container 0.
The ice shaving machine 04 can be rotated from the outside.
【０００８】前記したように容器０２外に設置したヘリ
ウム冷凍機で発生した１０Ｋ程度のガスを熱交換室０６
へ導入すると伝熱面０５の温度が低下し１３．８Ｋ以下
になると伝熱面０５上に水素の氷０３が生成しはじめ
る。As described above, the gas of about 10 K generated in the helium refrigerator installed outside the container 02 is supplied to the heat exchange chamber 06.
When the temperature of the heat transfer surface 05 is reduced to 13.8 K or less, hydrogen ice 03 starts to be generated on the heat transfer surface 05.
【０００９】伝熱面０５の温度低下に伴い氷０３の厚さ
が増加し回転している氷削機０４の刃に接触すると水素
の氷０３が削り落されてゆく。容器０２の外から見れば
容器０２の底には液体水素０１と水素の氷０３が共存し
たスラッシュ水素が製造されたことになる。As the temperature of the heat transfer surface 05 decreases, the thickness of the ice 03 increases, and when it contacts the blade of the rotating ice shaving machine 04, the hydrogen ice 03 is scraped off. When viewed from the outside of the container 02, slush hydrogen in which liquid hydrogen 01 and hydrogen ice 03 coexist is produced at the bottom of the container 02.
【００１０】イ）間欠減圧法 図３にこの間欠減圧法によるスラッシュ水素製造装置の
構成と製造の状況を示している。図３に於て、０１は液
体水素（２０．３Ｋ）、０１−１は液体水素（１３．８
Ｋ）、０２は容器、０３は水素の氷、０９は弁、０１０
は真空排気装置である。液体水素０１を充填した容器０
２の上部には真空排気装置０１０及び弁０９を具備した
排気ラインが結合されている。（なお、容器０２の内容
積は約２０リットル、真空排気量６００リットル毎分の装置を使
用した。）A) Intermittent depressurization method FIG. 3 shows the construction of the slush hydrogen production apparatus and the production situation by this intermittent depressurization method. In FIG. 3, 01 is liquid hydrogen (20.3K), 01-1 is liquid hydrogen (13.8K).
K), 02 is a container, 03 is hydrogen ice, 09 is a valve, 010
Is an evacuation device. Container 0 filled with liquid hydrogen 01
An exhaust line equipped with a vacuum exhaust device 010 and a valve 09 is connected to the upper part of 2. (The container 02 has an inner volume of about 20 liters, and an apparatus having an evacuation volume of 600 liters per minute was used.)
【００１１】このように構成された図３の装置におい
て、真空排気装置０１０を運転して容器０２内を減圧し
てゆくと容器０２内の液体水素０１の温度は２０．３Ｋ
から徐々に低下し１３．８Ｋに到達し状態が変化した液
体水素０１−１に成る（圧力５２．８Torr，温度１３．
８Ｋの飽和液状態）。この状態を（ａ）図が示してい
る。In the apparatus of FIG. 3 thus constructed, the temperature of the liquid hydrogen 01 in the container 02 is 20.3K when the vacuum exhaust device 010 is operated to reduce the pressure in the container 02.
Liquid hydrogen 01-1 is gradually changed from 13.8K to reach 13.8K and the state is changed (pressure 52.8 Torr, temperature 13.
8K saturated liquid state). This state is shown in FIG.
【００１２】容器０２内の真空排気を続けると、液面に
水素の氷０３が生成される。この状態を（ｂ）図が示し
ている。ここで弁０９を閉めて真空排気を停止すると外
気から容器０２への熱侵入により水素の氷０３が溶けは
じめ、容器０２の内壁とのブリッジも壊れ（ｃ）図に示
すように水素の氷０３が液体水素０１内に落下する。When the chamber 02 is continuously evacuated, hydrogen ice 03 is produced on the liquid surface. This state is shown in FIG. Here, when the valve 09 is closed and the vacuum exhaust is stopped, the hydrogen ice 03 starts to melt due to the heat entry from the outside air into the container 02, and the bridge with the inner wall of the container 02 is also broken (c). Fall into the liquid hydrogen 01.
【００１３】次に弁０９を開いて再び液面に氷０３を生
成する。この様な操作を繰り返し行うことで液体水素０
１−１と水素の氷０３が共存したスラッシュ水素を製造
する。Next, the valve 09 is opened to generate ice 03 on the liquid surface again. By repeating such an operation, liquid hydrogen is reduced to zero.
Produce slush hydrogen in which 1-1 and hydrogen ice 03 coexist.
【００１４】スラッシュ水素を工業的に大量に製造する
ためには装置設計の容易さ、低コストなこと、製造効率
の良さ等が重要である。前記した従来技術のア）の場
合、付帯設備としてヘリウム冷凍機が必要なこと、氷削
機の刃と伝熱面隙間の設計が難しいこと、氷削機及び伝
熱面を含めた機構が複雑なこと、などの問題点がある。In order to industrially produce a large amount of slush hydrogen, it is important that the device is designed easily, the cost is low, and the production efficiency is good. In the case of the above-mentioned conventional technology a), a helium refrigerator is required as an auxiliary equipment, it is difficult to design the clearance between the blade of the ice shaving machine and the heat transfer surface, and the mechanism including the ice shaving machine and the heat transfer surface is complicated. There are problems such as that.
【００１５】また、従来技術のイ）の場合、間欠式であ
るので製造に時間を要するという問題があり、また、従
来技術ア）イ）共通の欠点として製造効率が低いという
問題がある。Further, in the case of the prior art a), there is a problem that it takes time to manufacture because it is an intermittent type, and there is a problem that the manufacturing efficiency is low as a common drawback of the prior art a) a).
【００１６】本発明は、製造率及び製造効率が高いスラ
ッシュ水素の製造装置と、それによるスラッシュ水素の
製造方法を提供することを課題としている。なお、製造
率（％）、製造効率（kg/s）は、それぞれ、次式による
値を示している。An object of the present invention is to provide a slush hydrogen production apparatus having a high production rate and a high production efficiency, and a slush hydrogen production method using the same. The production rate (%) and production efficiency (kg / s) are shown by the following equations.
【００１７】[0017]
【数１】 [Equation 1]
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、スラッシュ水素製造槽、同槽内を減圧する
ための真空排気ライン、前記槽内へ液体水素を供給する
ための液体水素噴射ノズルを具備した液体水素供給ライ
ン、前記槽内の固体水素と液体水素を混合するための攪
拌装置、前記槽内からスラッシュ水素を移送するための
スラッシュ水素移送ライン、及び前記槽に連通され同槽
内の圧力調整のためのガス加圧ラインとガス排気ライン
を有するスラッシュ水素の製造装置を提供する。In order to solve the above problems, the present invention provides a slush hydrogen production tank, a vacuum exhaust line for reducing the pressure in the tank, and a liquid hydrogen for supplying liquid hydrogen into the tank. A liquid hydrogen supply line equipped with an injection nozzle, a stirrer for mixing solid hydrogen and liquid hydrogen in the tank, a slush hydrogen transfer line for transferring slush hydrogen from the tank, and the same connected to the tank. Provided is a slush hydrogen production apparatus having a gas pressurization line and a gas exhaust line for adjusting the pressure in the tank.
【００１９】また、本発明は、このスラッシュ水素製造
装置におけるスラッシュ水素製造槽内で固体水素を製造
したのち、同槽内でその固体水素に液体水素を混合して
スラッシュ水素を製造するスラッシュ水素の製造方法を
提供する。Further, according to the present invention, the solid hydrogen is produced in the slush hydrogen producing tank of the slush hydrogen producing apparatus, and then the solid hydrogen is mixed with the liquid hydrogen to produce slush hydrogen. A manufacturing method is provided.
【００２０】[0020]
【作用】本発明によるスラッシュ水素の製造装置では、
前記したようにそのスラッシュ水素製造槽に液体水素噴
射ノズル、攪拌装置が内装されている。また、スラッシ
ュ水素製造槽には液体水素供給ライン、真空排気ライ
ン、ガス加圧ライン、ガス排気ラインとスラッシュ水素
移送ラインがある。In the apparatus for producing slush hydrogen according to the present invention,
As described above, the slush hydrogen production tank is equipped with the liquid hydrogen injection nozzle and the stirring device. The slush hydrogen production tank has a liquid hydrogen supply line, a vacuum exhaust line, a gas pressurization line, a gas exhaust line and a slush hydrogen transfer line.
【００２１】スラッシュ水素移送ラインの他端は例えば
大型のスラッシュ水素貯槽に連結しその貯槽にも攪拌装
置、ガス加圧系、ガス排気系、スラッシュ水素供給系を
それぞれ装備するのが好ましい。The other end of the slush hydrogen transfer line is preferably connected to, for example, a large slush hydrogen storage tank, and the storage tank is also preferably equipped with a stirrer, a gas pressurization system, a gas exhaust system, and a slush hydrogen supply system.
【００２２】このように構成されたスラッシュ水素の製
造装置において、スラッシュ水素製造槽内の真空度を調
整しながら液体水素を噴射ノズルから噴射すると蒸発熱
により液体水素が固化し固体水素となりスラッシュ水素
製造槽内に貯ってゆく。In the slush hydrogen production apparatus thus constructed, when liquid hydrogen is injected from the injection nozzle while adjusting the degree of vacuum in the slush hydrogen production tank, the heat of vaporization solidifies the liquid hydrogen to form solid hydrogen and produces slush hydrogen. Store in the tank.
【００２３】適当量の固体がスラッシュ水素製造槽内に
貯った状態で真空排気を停止して更に液体水素を噴射し
続けると槽内圧力が大気圧側へ上昇し、もはや固体水素
は製造出来なくなり液体水素だけが先に製造されている
固体水素上に貯ってゆく。When vacuum evacuation is stopped and liquid hydrogen is continuously injected while a proper amount of solid is stored in the slush hydrogen production tank, the pressure in the tank rises to the atmospheric pressure side, and solid hydrogen can no longer be produced. Only the liquid hydrogen will be stored on the solid hydrogen produced earlier.
【００２４】適当量で液体水素の噴射を止めると同槽内
は固体水素と液体水素が共存したスラッシュ水素とな
る。ここで攪拌装置を運転し大型貯槽等への充填準備を
整え、ガス加圧管からの押圧によりスラッシュ水素の移
充填を行う。スラッシュ製造容器からの排出が終った時
点で再び固体水素の製造を始める。このようにしてスラ
ッシュ水素を製造することにより製造率の高い製造が出
来る。When the injection of liquid hydrogen is stopped at an appropriate amount, the inside of the tank becomes slush hydrogen in which solid hydrogen and liquid hydrogen coexist. Here, the stirrer is operated to prepare for filling into a large-scale storage tank or the like, and transfer of slush hydrogen is performed by pressing from a gas pressurizing pipe. When the discharge from the slush production container is finished, the production of solid hydrogen is started again. By producing slush hydrogen in this manner, production with a high production rate can be performed.
【００２５】また、本発明によるスラッシュ水素製造装
置においては、複雑な機構、新規開発要素が無いため低
コストな装置となる。更にこの装置によれば大量製造及
び貯蔵が可能になり工業的に有益である。Further, the slush hydrogen producing apparatus according to the present invention is a low-cost apparatus because it has no complicated mechanism and no newly developed element. Furthermore, this device enables mass production and storage, which is industrially beneficial.
【００２６】[0026]
【実施例】以下、本発明によるスラッシュ水素の製造装
置とそれによるスラッシュ水素の製造方法を図１に示し
た一実施例に係るスラッシュ水素製造装置により具体的
に説明する。なお、図１はスラッシュ水素貯槽を配置し
て構成した大規模システムの例を示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The slush hydrogen producing apparatus according to the present invention and the slush hydrogen producing method therefor will be described in detail below with reference to the slush hydrogen producing apparatus according to one embodiment shown in FIG. Note that FIG. 1 shows an example of a large-scale system configured by arranging a slush hydrogen storage tank.
【００２７】図１に於て、１は液体水素、２はスラッシ
ュ水素製造槽、３は固体水素、４は真空排気ライン、５
は液体水素供給ラインを示している。６はガス排気ライ
ン、７はガス加圧ライン、８は攪拌装置である。また、
９は液体水素噴射ノズル、１０はバッフル板、１１は連
結棒、１２はスラッシュ水素移送ライン、１３はスラッ
シュ水素貯槽である。１４は攪拌装置、１５はスラッシ
ュ水素供給ライン、１６はガス加圧ライン、１７はガス
排気ラインである。In FIG. 1, 1 is liquid hydrogen, 2 is slush hydrogen production tank, 3 is solid hydrogen, 4 is a vacuum exhaust line, 5
Indicates a liquid hydrogen supply line. 6 is a gas exhaust line, 7 is a gas pressurizing line, and 8 is a stirrer. Also,
9 is a liquid hydrogen injection nozzle, 10 is a baffle plate, 11 is a connecting rod, 12 is a slush hydrogen transfer line, and 13 is a slush hydrogen storage tank. Reference numeral 14 is a stirrer, 15 is a slush hydrogen supply line, 16 is a gas pressurizing line, and 17 is a gas exhaust line.
【００２８】スラッシュ水素製造槽２における機器及び
配管類の設置及び結合は次のとおりである。まず、内装
品としての攪拌装置８には槽２の外部から駆動出来る攪
拌羽根が複数個付けられている。弁を具備した液体水素
供給ライン５の先端にはノズルを槽２の底部に向けた液
体水素噴射ノズル９が取付けられている。また、弁を具
備したスラッシュ水素移送ライン１２は一端が同槽２の
底部近くまで挿入されている。The installation and connection of equipment and pipes in the slush hydrogen production tank 2 are as follows. First, the stirring device 8 as an interior component is provided with a plurality of stirring blades that can be driven from the outside of the tank 2. A liquid hydrogen injection nozzle 9 having a nozzle facing the bottom of the tank 2 is attached to the tip of the liquid hydrogen supply line 5 equipped with a valve. The slush hydrogen transfer line 12 equipped with a valve has one end inserted near the bottom of the tank 2.
【００２９】一方、槽２内の頂部には複数個のバッフル
板１０が複数個の連結棒１１により頂部内壁に固着され
ている。その他、槽２には真空排気装置及び弁を具備し
た真空排気ライン７が連結されている。On the other hand, at the top of the tank 2, a plurality of baffle plates 10 are fixed to the inner wall of the top by a plurality of connecting rods 11. In addition, a vacuum exhaust line 7 equipped with a vacuum exhaust device and a valve is connected to the tank 2.
【００３０】スラッシュ水素貯槽１３にはスラッシュ水
素移送ライン１２の他端が、そしてスラッシュ水素供給
ライン１５がそれぞれ挿入されている。この貯槽１３に
も攪拌装置１４、ガス加圧ライン１６、ガス排気ライン
１７がそれぞれ連結されている。The other end of the slush hydrogen transfer line 12 and the slush hydrogen supply line 15 are inserted into the slush hydrogen storage tank 13, respectively. A stirring device 14, a gas pressurization line 16 and a gas exhaust line 17 are also connected to the storage tank 13, respectively.
【００３１】このように構成された図１の装置における
スラッシュ水素製造の基本手順は、固体水素の製造→液
体水素を混合しスラッシュ水素を製造→スラッシュ水素
貯槽への移送の順に繰り返し実施する。The basic procedure for producing slush hydrogen in the apparatus of FIG. 1 thus constructed is repeatedly carried out in the order of producing solid hydrogen → mixing liquid hydrogen to produce slush hydrogen → transferring to a slush hydrogen storage tank.
【００３２】スラッシュ水素製造槽２でのスラッシュ
水素の製造。 真空排気ライン４に接続されている真空排気装置を運転
し、スラッシュ水素製造槽２内の圧力を減圧して固体水
素製造範囲の圧力（５０〜２０Torr）に調整する。同槽
２の圧力が例えば５０Torrで液体水素供給ライン５から
液体水素１を噴射ノズル９から噴射すると、液体水素１
の蒸発によって同槽２の圧力は５０Torrから大気圧方向
へ高くなる。Production of slush hydrogen in the slush hydrogen production tank 2. The evacuation device connected to the evacuation line 4 is operated to reduce the pressure in the slush hydrogen production tank 2 to a pressure in the solid hydrogen production range (50 to 20 Torr). When the pressure of the tank 2 is, for example, 50 Torr and liquid hydrogen 1 is injected from the liquid hydrogen supply line 5 from the injection nozzle 9, liquid hydrogen 1
The pressure in the tank 2 increases from 50 Torr in the atmospheric pressure direction due to the evaporation of.
【００３３】そこで真空排気ライン４に具備されている
弁をより大きな開度になるよう操作し、固体水素製造が
可能な圧力範囲にしてやれば噴射ノズル９から噴射され
た液体水素１の蒸発潜熱により水素は液体から固体へと
状態が変化しスラッシュ水素製造槽２の底部に固体水素
３が貯ってゆく。Therefore, if the valve provided in the vacuum exhaust line 4 is operated so as to have a larger opening, and the pressure range is set so that solid hydrogen can be produced, the evaporation latent heat of the liquid hydrogen 1 injected from the injection nozzle 9 causes The state of hydrogen changes from liquid to solid, and solid hydrogen 3 accumulates at the bottom of the slush hydrogen production tank 2.
【００３４】適当量の固体水素３が製造された時点で、
真空排気を停止すると液体水素噴射ノズル９から噴射さ
れ続けている液体水素１の蒸発ガスにより同槽２内の圧
力上昇が始まる。同槽２内の圧力が大気圧になればガス
排気ライン６から蒸発ガスを放出する。When a proper amount of solid hydrogen 3 is produced,
When the vacuum evacuation is stopped, the pressure in the tank 2 starts to rise due to the vaporized gas of the liquid hydrogen 1 which is continuously jetted from the liquid hydrogen jet nozzle 9. When the pressure in the tank 2 reaches the atmospheric pressure, the vaporized gas is discharged from the gas exhaust line 6.
【００３５】液体水素噴射ノズル９からの液体水素１の
供給は要求されたスラッシュ水素の固体含有率になるま
で続ける。この時点での槽２の内部の状況は二層に分か
れた状態、つまり、下層には固体水素３、上層には液体
水素１となっている。この状態では移送が出来ないので
攪拌装置８を運転し、混合し移送準備を整える。The supply of liquid hydrogen 1 from the liquid hydrogen injection nozzle 9 is continued until the required solid content of slush hydrogen is reached. At this point, the inside of the tank 2 is divided into two layers, that is, the lower layer is solid hydrogen 3 and the upper layer is liquid hydrogen 1. In this state, transfer cannot be performed, so the stirrer 8 is operated to mix and prepare for transfer.
【００３６】スラッシュ水素貯槽１３への移送。 移送に必要な圧力までガス加圧ライン７からスラッシュ
水素製造槽２内に水素ガスを供給する。一方、スラッシ
ュ水素貯槽１３側ではガス排気ライン１７を開放し攪拌
装置１４を運転しておく。この状態でスラッシュ水素移
送ライン１２に具備された弁を開けるとスラッシュ水素
製造槽２に在るスラッシュ水素がスラッシュ水素貯槽１
３へ移送される。このようにスラッシュ水素の製造、移
送を繰り返すことによって大量のスラッシュ水素が製造
されスラッシュ水素貯槽１３に貯蔵されてゆく。Transfer to the slush hydrogen storage tank 13. Hydrogen gas is supplied from the gas pressurization line 7 into the slush hydrogen production tank 2 up to the pressure required for transfer. On the other hand, on the slush hydrogen storage tank 13 side, the gas exhaust line 17 is opened and the stirring device 14 is operated. In this state, when the valve provided in the slush hydrogen transfer line 12 is opened, the slush hydrogen in the slush hydrogen production tank 2 is replaced by the slush hydrogen storage tank 1
Transferred to 3. By repeating the production and transfer of slush hydrogen in this manner, a large amount of slush hydrogen is produced and stored in the slush hydrogen storage tank 13.
【００３７】スラッシュ水素の供給。 航空、宇宙機器の燃料タンクあるいは他の容器へスラッ
シュ水素を供給する場合は、先述したスラッシュ水素製
造槽２からスラッシュ水素貯槽１３へ移送する時と同様
であり、まず、スラッシュ水素貯槽１３の内圧を移送に
必要な圧力までガス加圧ライン１６から水素ガスを供給
しスラッシュ水素供給ライン１５に設けている弁を開け
れば移充填が行われる。Supply of slush hydrogen. When supplying slush hydrogen to a fuel tank of aviation or space equipment or another container, it is the same as when transferring the slush hydrogen storage tank 2 to the slush hydrogen storage tank 13 described above. Hydrogen gas is supplied from the gas pressurization line 16 up to the pressure required for transfer and the valve provided in the slush hydrogen supply line 15 is opened to perform transfer and filling.
【００３８】なお、以上の説明においてスラッシュ水素
の製造、貯槽、配管系の大きさ寸法等について明記して
いないのは次の理由による。すなわち、固体水素の製造
量（Kg/Hr 又はリットル/Hr ）は真空排気能力で左右される
からである。試算では１０００リットル/minの排気装置を使
用すると液体水素の供給量は約１００リットル/Hr で固体水
素は約７０リットル/Hr 製造出来る。それゆえに各槽の大き
さ、配管系の寸法はスラッシュ水素の供給規模によって
決めなければならない。In the above description, the production of slush hydrogen, the storage tank, the size of the piping system, etc. are not specified for the following reason. That is, the production amount of solid hydrogen (Kg / Hr or liter / Hr) depends on the evacuation capacity. According to a trial calculation, if an exhaust device of 1000 liter / min is used, the supply amount of liquid hydrogen is about 100 liter / hr and solid hydrogen can be produced at about 70 liter / hr. Therefore, the size of each tank and the dimensions of the piping system must be determined by the supply scale of slush hydrogen.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるスラ
ッシュ水素の製造装置とその方法では、スラッシュ水素
製造槽内の真空雰囲気中へ液体水素を噴射することによ
り固体水素を製造し出来た固体水素に液体水素を同一槽
内で混合させてスラッシュ水素を製造することができ
る。As described above, in the apparatus and method for producing slush hydrogen according to the present invention, solid hydrogen produced by injecting liquid hydrogen into the vacuum atmosphere in the slush hydrogen production tank can be produced. Liquid hydrogen can be mixed in the same tank to produce slush hydrogen.
【００４０】従って、本発明によれば、製造率、製造効
率の高いスラッシュ水素製造が出来る。また、装置に複
雑な機構、新規開発要素が無いので低コストな装置とな
る。本発明の製造装置では、そのスラッシュ水素製造槽
と貯槽を配管で連結した構成とすれば大量消費に対応出
来る。また、このような貯槽を設けなくても製造槽から
直接他の容器等へも移充填することが出来る。Therefore, according to the present invention, slush hydrogen production with high production rate and high production efficiency can be performed. In addition, the device does not have a complicated mechanism or a newly developed element, so that the device becomes a low cost device. In the production apparatus of the present invention, if the slush hydrogen production tank and the storage tank are connected by piping, it is possible to cope with a large amount of consumption. Further, it is possible to directly transfer the material from the production tank to another container or the like without providing such a storage tank.
【図１】本発明の一実施例に係るスラッシュ水素製造装
置における構成要素の配置図。FIG. 1 is a layout view of components in a slush hydrogen production apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来のガス冷凍法によるスラッシュ水素製造装
置の主要構成要素を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing main constituent elements of a conventional slush hydrogen production apparatus by a gas refrigeration method.
【図３】従来の間欠法によるスラッシュ水素製造の状況
を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a situation of slush hydrogen production by a conventional intermittent method.
１ 液体水素 ２ スラッシュ水素製造槽 ３ 固体水素 ４ 真空排気ライン ５ 液体水素供給ライン ６ ガス排気ライン ７ ガス加圧ライン ８ 攪拌装置 ９ 液体水素噴射ノズル １２ スラッシュ水素移送ライン １３ スラッシュ水素貯槽 1 Liquid Hydrogen 2 Slush Hydrogen Production Tank 3 Solid Hydrogen 4 Vacuum Exhaust Line 5 Liquid Hydrogen Supply Line 6 Gas Exhaust Line 7 Gas Pressurization Line 8 Stirrer 9 Liquid Hydrogen Injection Nozzle 12 Slash Hydrogen Transfer Line 13 Slash Hydrogen Storage Tank
Claims (2)
るための真空排気ライン、前記槽内へ液体水素を供給す
るための液体水素噴射ノズルを具備した液体水素供給ラ
イン、前記槽内の固体水素と液体水素を混合するための
攪拌装置、前記槽内からスラッシュ水素を移送するため
のスラッシュ水素移送ライン、及び前記槽に連通され同
槽内の圧力調整のためのガス加圧ラインとガス排気ライ
ンを有することを特徴とするスラッシュ水素の製造装
置。1. A slush hydrogen production tank, a vacuum evacuation line for reducing the pressure in the tank, a liquid hydrogen supply line equipped with a liquid hydrogen injection nozzle for supplying liquid hydrogen into the tank, and a solid in the tank. A stirrer for mixing hydrogen and liquid hydrogen, a slush hydrogen transfer line for transferring slush hydrogen from the inside of the tank, and a gas pressurizing line for communicating with the tank for adjusting the pressure in the tank and a gas exhaust. An apparatus for producing slush hydrogen having a line.
を製造したのち、同槽内でその固体水素と液体水素を混
合してスラッシュ水素を製造する請求項１記載の装置に
よるスラッシュ水素の製造方法。2. The method for producing slush hydrogen by the apparatus according to claim 1, wherein after producing solid hydrogen in the slush hydrogen producing tank, the solid hydrogen and liquid hydrogen are mixed in the same vessel to produce slush hydrogen. .
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|---|---|---|---|
| JP7092301A JPH08285420A (en) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | Slush hydrogen manufacturing device and manufacturing method |
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| JP7092301A JPH08285420A (en) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | Slush hydrogen manufacturing device and manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08285420A true JPH08285420A (en) | 1996-11-01 |
Family
ID=14050595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7092301A Pending JPH08285420A (en) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | Slush hydrogen manufacturing device and manufacturing method |
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|---|---|
| JP (1) | JPH08285420A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000258053A (en) * | 1999-03-04 | 2000-09-22 | Boeing Co:The | Process and device for generating slash |
| JP2006052921A (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Mayekawa Mfg Co Ltd | Cooling method and device using slash refrigerant and superconducting current limiter |
| WO2006114887A1 (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd | Process for producing slush fluid and apparatus therefor |
| US7155930B2 (en) | 2003-03-11 | 2007-01-02 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Apparatus for producing slush nitrogen and method for producing the same |
| JP2007182918A (en) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Hydrogen supply station |
| WO2007145029A1 (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Low-temperature slush fluid production apparatus |
| WO2008122582A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-16 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method and device for cooling a liquid |
| US7526925B2 (en) | 2004-02-06 | 2009-05-05 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Method and apparatus for producing slush nitrogen |
-
1995
- 1995-04-18 JP JP7092301A patent/JPH08285420A/en active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4709342B2 (en) * | 1999-03-04 | 2011-06-22 | ザ・ボーイング・カンパニー | Slash generation process and slash generation device |
| JP2000258053A (en) * | 1999-03-04 | 2000-09-22 | Boeing Co:The | Process and device for generating slash |
| US7155930B2 (en) | 2003-03-11 | 2007-01-02 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Apparatus for producing slush nitrogen and method for producing the same |
| US7370481B2 (en) | 2003-03-11 | 2008-05-13 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Apparatus and method for cooling super conductive body |
| US7526925B2 (en) | 2004-02-06 | 2009-05-05 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Method and apparatus for producing slush nitrogen |
| JP2006052921A (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Mayekawa Mfg Co Ltd | Cooling method and device using slash refrigerant and superconducting current limiter |
| JP4686149B2 (en) * | 2004-08-16 | 2011-05-18 | 株式会社前川製作所 | Cooling system using slush nitrogen |
| US7591138B2 (en) | 2005-04-25 | 2009-09-22 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Process for producing slush fluid and apparatus therefor |
| WO2006114887A1 (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd | Process for producing slush fluid and apparatus therefor |
| JP4619408B2 (en) * | 2005-04-25 | 2011-01-26 | 株式会社前川製作所 | Method and apparatus for producing slush fluid |
| JPWO2006114887A1 (en) * | 2005-04-25 | 2008-12-11 | 株式会社前川製作所 | Method and apparatus for producing slush fluid |
| JP4563320B2 (en) * | 2006-01-05 | 2010-10-13 | 三菱重工業株式会社 | Hydrogen supply station |
| JP2007182918A (en) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Hydrogen supply station |
| JP2007333264A (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Low-temperature slush-like fluid manufacturing device |
| JP4648247B2 (en) * | 2006-06-13 | 2011-03-09 | 三菱重工業株式会社 | Low temperature slush fluid production equipment |
| WO2007145029A1 (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Low-temperature slush fluid production apparatus |
| WO2008122582A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-16 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method and device for cooling a liquid |
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