[发明专利]包括用于容纳泵组件的贮存器的低温储存容器

说明书

低温储存容器，具有：内部容器，该内部容器限定低温空间；外部容器，该外部容器与内部容器间隔开并环绕内部容器，在内部容器和外部容器之间限定绝热空间；及贮存器，该贮存器限定用于将液化气体从低温空间输送到低温储存容器外部的通路。贮存器具有：细长外套筒，该细长外套筒限定与绝热空间流体连通的内部空间，该内部空间相对于低温空间密封；细长内套筒，该细长内套筒延伸到由细长外套筒限定的内部空间中，并且限定与绝热空间流体隔离的内部贮存器空间；及衬圈，该衬圈围绕细长内套筒的内表面延伸，当泵组件安装在低温储存容器中时，衬圈密封抵靠泵组件的配合表面，从而将贮存器划分为暖端和冷端。用于驱动泵的马达可安装在低温储存容器内。

技术领域

本申请涉及一种低温储存容器，更特别地涉及一种具有泵贮存器(receptacle)的双壁式低温储存容器。

背景技术

气体燃料用于燃料内燃机。在一些应用中，当需要储存大量的燃料时并且当用于储存这样的燃料的空间(例如车载)有限时，已知的是通过将气体燃料(如天然气)以液化的形式(LNG)进行储存来增大燃料储存密度，从而增加车辆的操作范围。低温储存容器通常可以储存与容纳压缩天然气(CNG)的相似大小的储存容器相比约4倍以上的燃料。为了将气体燃料输送给发动机，采用低温泵将气体燃料增压至喷射压力，然而该气体燃料仍然处于液化形式。燃料通常在被泵送后进行汽化，所以当其被输送到发动机时不再处于液化形式。取决于发动机的设计以及下游喷射系统是低压喷射系统还是高压喷射系统，输送压力可以处于较宽的压力范围内。例如，除其他因素外，输送压力取决于燃料是被引入到进气系统中还是直接被引入到燃烧室中，并且如果燃料被引入燃烧室中，则输送压力还取决于燃料被引入的时间。

在已知的系统中，低温泵可以位于与由低温储存容器限定的低温空间(cryogenspace，制冷剂空间)分离的外部槽(sump)中，或者可以安装有延伸到低温空间中的泵组件(如在申请人共有的美国专利第7,293,418号中所公开的)。以泵部分浸没在液化气体中并且驱动部分在低温空间外部的方式安装低温泵组件具有若干优点，所述优点包括减少泵的启动时间，这是因为与需要时间冷却至低温温度以有效运作的外部泵不同，只要低温容器内储存有液化气体，位于低温空间内的泵就保持在低温温度。另外，当外部槽通过管路连接至低温空间时，这样的管路必须是绝热的，以减少液化燃料在流至槽然后最终流至泵之前的热泄漏和蒸发。

气体燃料是在标准温度和压力下处于气态的任何燃料，上述标准温度和压力在本申请的上下文中是指20摄氏度(℃)和1大气压(atm)。例如，可以以液化形式储存的典型气体燃料包括但不限于：天然气、丙烷、氢气、甲烷、丁烷、乙烷、具有相似能含量(energycontent，内能)的其他已知燃料，以及包括这些燃料中至少一种的混合物。天然气本身就是一种混合物，并且是一种用于内燃机的受欢迎的气体燃料，这是因为其与基于燃油的液体燃料相比更充足、较便宜并且燃烧更清洁，并且其来源在地域上广泛分布于世界各地。先前在实验性的铁路应用中使用的纯化形式LNG被称为冷冻液态甲烷(RLM)。

在高马力应用中，例如在船舶、矿业和铁路应用中，每个发动机所消耗的燃料的量与货车载运应用所用的发动机相比显著更大。因此，消耗更多燃料的应用需要更大的燃料储存容器。作为示例，与重型卡车上所采用的低温储存容器的典型150加仑容量相比，用于机车(locomotive，火车头)的包括低温储存容器的煤水车可以承载27,000加仑的液化天然气(LNG)。在货车载运应用中，在低温泵需要维修的情况下，可以在移除泵时使储存容器排空。在高马力应用中，由于燃料储存容器的尺寸显著更大并且可以储存在其中的液化燃料的量显著更大，所以当必须移除低温泵以用于维修时，将液化燃料从低温储存容器中排空是不实际、耗时并且较昂贵的。