低温流体用昇圧装置
【課題】シリンダブロックの温度上昇を防止することができ、加圧室内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができて、加圧室内に吸い込まれた低温流体を所望の圧力にまで効率よく昇圧させることができる低温流体用昇圧装置を提供すること。
【解決手段】シリンダライナ７６の外周面には、その上端が開放端とされ、その下端が閉塞端とされて上下方向に延びる凹所７６ｂが、周方向に沿って複数本設けられており、シリンダブロック７４の側面には、前記シリンダブロック７４と断熱真空容器７５との間に形成された空間内に溜められた低温流体Ｌを、前記シリンダライナ７６の外周面に設けられた前記凹所７６ｂ内に導く貫通穴７４ａが、周方向に沿って複数個設けられている。
【解決手段】シリンダライナ７６の外周面には、その上端が開放端とされ、その下端が閉塞端とされて上下方向に延びる凹所７６ｂが、周方向に沿って複数本設けられており、シリンダブロック７４の側面には、前記シリンダブロック７４と断熱真空容器７５との間に形成された空間内に溜められた低温流体Ｌを、前記シリンダライナ７６の外周面に設けられた前記凹所７６ｂ内に導く貫通穴７４ａが、周方向に沿って複数個設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温の流体を圧縮して昇圧させる低温流体用昇圧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、低温（０℃以下）の流体（例えば、水素）を圧縮して昇圧させる低温流体用昇圧装置としては、ピストンヘッドにピストンリングを有するピストン式のものが知られている（たとえば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】遠藤拓也ほか著、「新エネルギー自動車」、山海堂、１９９５年１月、ｐ．２２１−２２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、最近では低温流体を大気圧から１．３ＭＰａ程度にまで圧縮するピストンを備えた低温流体用昇圧装置が提案されている。
しかしながら、このような低温流体用昇圧装置では、ピストンにより低温流体が１．３ＭＰａ程度にまで圧縮されることとなる。そのため、ピストンのピストンリングの内周面側に流れ込んだ高圧の低温流体が、ピストンリングの外周面をシリンダの内周面に強く押しつけるように作用し、これらピストンリングとシリンダ壁との摩擦が激しくなって、摩擦による発熱が著しく増加し、この熱がピストンに伝わってピストンの側に吸い込まれた大気圧状態の低温流体の一部が蒸発気化（ボイルオフ）してしまい、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで圧縮することができないといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、シリンダブロックの温度上昇を防止することができ、加圧室内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができて、加圧室内に吸い込まれた低温流体を所望の圧力にまで効率よく昇圧させることができる低温流体用昇圧装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の低温流体用昇圧装置は、外周面にピストンリングを有するピストンと、前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの一端面により低温流体が圧縮される加圧室を有するシリンダライナと、その内周面が前記シリンダライナの外周面と接するようにして前記シリンダライナを収容するシリンダブロックと、前記ピストンおよび前記シリンダブロックを収容する断熱真空容器と、を備えるとともに、前記シリンダブロックと前記断熱真空容器との間に形成された空間内に、低温流体が溜められた低温流体用昇圧装置であって、前記シリンダライナの外周面には、その上端が開放端とされ、その下端が閉塞端とされて上下方向に延びる凹所が、周方向に沿って複数本設けられており、前記シリンダブロックの側面には、前記シリンダブロックと前記断熱真空容器との間に形成された空間内に溜められた前記低温流体を、前記シリンダライナの外周面に設けられた前記凹所内に導く貫通穴が、周方向に沿って複数個設けられていることを特徴とする。
このような低温流体用昇圧装置によれば、シリンダブロックとシリンダライナとの間に凹所が設けられ、この凹所内には低温流体が常に満たされているので、ピストンリングがシリンダライナの内壁面に沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体で十分に冷却されたシリンダライナを介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダライナ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器内に貯められた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
【０００７】
請求項２に記載の低温流体用昇圧装置は、外周面にピストンリングを有するピストンと、前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの一端面により低温流体が圧縮される加圧室を有するシリンダライナと、その内周面が前記シリンダライナの外周面と接するようにして前記シリンダライナを収容するとともに、大気圧状態の前記低温流体を前記加圧室に導く流体流入口、および前記ピストンの一端面により圧縮された前記低温流体が流出する流体流出口が底面に設けられたシリンダブロックと、を備えた低温流体用昇圧装置であって、前記シリンダライナの肉厚部には、その上端および下端が開放端とされて上下方向に延びる連通穴が、周方向に沿って複数本設けられており、前記連通穴内にはそれぞれ、その外周面が前記連通穴の内周面と接するパイプが嵌入されているとともに、前記パイプのうち、一のパイプの上流端と、前記流体流出口とは、配管を介して接続され、前記一のパイプの下流端と、前記一のパイプに隣接して配置された他のパイプの上流端とは、接続管を介して接続されており、前記流体流出口から前記シリンダブロックの外部に導き出された前記低温流体が、前記パイプ内を、周方向に沿って順次通過していくように構成されていることを特徴とする。
このような低温流体用昇圧装置によれば、シリンダライナの肉厚部内に複数本のパイプが設けられ、これらパイプ内には低温流体が常時通過させられているので、ピストンリングがシリンダライナの内壁面に沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体で十分に冷却されたシリンダライナを介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダライナ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
【０００８】
請求項３に記載の燃料供給装置は、上記いずれかの低温流体用昇圧装置と、前記低温流体用昇圧装置により昇圧された低温流体をガス化する蒸発器と、前記蒸発器によりガス化された低温流体を一時貯溜しておく気蓄器とが設けられていることを特徴とする。
このような燃料供給装置によれば、低温流体用昇圧装置により昇圧された低温流体は、蒸発器によりガス化されて一時気蓄器に溜められた後、ユースポイント（例えば、エンジン等）に供給されることとなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シリンダブロックの温度上昇を防止することができ、加圧室内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができて、加圧室内に吸い込まれた低温流体を所望の圧力にまで効率よく昇圧させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による低温流体用昇圧装置の第１参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図２】本発明による低温流体用昇圧装置の第２参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図３】本発明による低温流体用昇圧装置の第３参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図４】本発明による低温流体用昇圧装置の第４参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図５】本発明による低温流体用昇圧装置の第５参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図６】本発明による低温流体用昇圧装置の第６参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図７】本発明による低温流体用昇圧装置の第７参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図８】本発明による低温流体用昇圧装置の第１実施形態を示す図であって、（ａ）は概略縦断面図、（ｂ）シリンダライナの全体斜視図である。
【図９】本発明による低温流体用昇圧装置の第２実施形態を示す図であって、（ａ）は概略縦断面図、（ｂ）シリンダライナの全体斜視図である。
【図１０】本発明による低温流体用昇圧装置の第２実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図１１】本発明による低温流体用昇圧装置の第８参考実施形態を示す概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による低温流体用昇圧装置の第１参考実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る低温流体用昇圧装置１は、第１段圧縮部１０と、第２段圧縮部２０とを主たる要素として構成されたものである。
第１段圧縮部１０は、ピストン（第１のピストン）１１と、ピストンロッド１２と、シリンダブロック（第１のシリンダブロック）１３と、断熱真空容器（第１の断熱真空容器）１４とを備えたものである。
ピストン１１は、シリンダブロック１３の内部に形成されたシリンダ１３ａ内に往復動可能に収容された概略円筒状を呈する部材であり、その一端面（図１において下側の端面）により低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）が圧縮され得るようになっている。
また、ピストン１１の外周面（すなわち、シリンダ１３ａの内周面（シリンダ壁）と対向する面）には図示しないリング溝が形成されているとともに、このリング溝内にはピストンリング１１ａが配置されている。
【００１２】
ピストンロッド１２は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン１１の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、図示しない駆動源からの動力によりピストンロッド１２を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００１３】
シリンダブロック１３は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ１３ａを有する部材である。シリンダ１３ａの底面（図１において下側の面）には、大気圧状態の低温流体が流入する流体流入口１３ｂが設けられており、また、シリンダ１３ａの内周面（図１において右側の面）には、圧縮された（１．３ＭＰａ程度に昇圧された）低温流体が流出する流体流出口１３ｃが設けられている。流体流入口１３ｂの上流側近傍および流体流出口１３ｃの下流側近傍に位置する配管１７にはそれぞれ逆止弁（チェック弁）１５，１６が設けられている。
【００１４】
断熱真空容器１４は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が配置された容器である。この断熱真空容器１４内には、低温流体Ｌが貯溜（あるいは別途供給）されるようになっており、前述したシリンダブロック１３の略全体が低温流体Ｌ内に浸かるように収容されている。
【００１５】
以上の構成から、第１段圧縮部１０では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド１２により、このピストンロッド１２の一端部に接続されたピストン１１がシリンダ１３ａ内を往復動し、流体流入口１３ｂからシリンダ１３ａ内に吸入された低温流体が、ピストン１１の一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、流体流出口１３ｃからシリンダブロック１４の外部に導き出されるようになっている。
【００１６】
第２段圧縮部２０は、ピストン（第２のピストン）２１と、ピストンロッド２２と、シリンダブロック（第２のシリンダブロック）２３と、断熱真空容器（第２の断熱真空容器）２４とを備えたものである。
ピストン２１は、シリンダブロック２３の内部に形成されたシリンダ２３ａ内に往復動可能に収容された概略円筒状を呈する部材であり、その一端面（図１において下側の端面）により第１段圧縮部１０で圧縮された低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）がさらに圧縮され得るようになっている。
また、ピストン２１の外周面（すなわち、シリンダ２３ａの内周面（シリンダ壁）と対向する面）には図示しないリング溝が形成されているとともに、このリング溝内にはピストンリング２１ａが配置されている。
【００１７】
ピストンロッド２２は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン２１の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、図示しない駆動源からの動力によりピストンロッド２２を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００１８】
シリンダブロック２３は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ２３ａを有する部材である。シリンダ２３ａの底面（図１において下側の面）には、第１段圧縮部１０で圧縮された低温流体が流入する流体流入口２３ｂが設けられており、また、シリンダ２３ａの内周面（図１において右側の面）には、圧縮された（１００ＭＰａ程度に昇圧された）低温流体が流出する流体流出口２３ｃが設けられている。流体流入口２３ｂの上流側に位置する配管１７には前述した逆止弁（チェック弁）１６が配置されており、流体流出口２３ｃの下流側近傍に位置する配管１７には逆止弁（チェック弁）２５が設けられている。
【００１９】
断熱真空容器２４は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が配置された容器であり、その内部に前述したシリンダブロック２３が収容されている。
【００２０】
以上の構成から、第２段圧縮部２０では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド２２により、このピストンロッド２２の一端部に接続されたピストン２１がシリンダ２３ａ内を往復動し、流体流入口２３ｂからシリンダ２３ａ内に吸入された低温流体が、ピストン２１の一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１００ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、流体流出口２３ｃから断熱真空容器２４の外部に導き出されるようになっている。
【００２１】
そして、逆止弁２５よりも下流側に位置する配管１７には、第２段圧縮部２０により圧縮された低温流体を加熱してガス化させる蒸発器（熱交換器）３０と、この蒸発器３０によりガス化された低温流体を一時（一旦）貯めておく（貯溜しておく）気蓄器（蓄圧器）４０とが設けられている。気蓄器４０内のガス化された低温流体は、配管１７を介してユースポイント（例えば、エンジン等）に供給されるとともに消費される。そして、これら蒸発器３０と、気蓄器４０と、低温流体用昇圧装置１とを主たる要素として燃料供給装置が構成されている。
【００２２】
本実施形態による低温流体用昇圧装置１によれば、第１段圧縮部１０と第２段圧縮部２０とが分離独立して設けられている（構成されている）ので、発熱量の多い第２段圧縮部２０の熱が第１段圧縮部１０に伝達されることを防止することができて、第１段圧縮部１０の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ１３ａ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器１４内に貯められた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
【００２３】
本発明による低温流体用昇圧装置の第２参考実施形態を、図２を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置１ａは、第１段圧縮部１０の流体流出口１３ｃと第２段圧縮部２０の流体流入口２３ｂとを連通する配管１７ａが、低熱伝導率の材料（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、チタン合金等）で構成されているという点で前述した第１参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２４】
本実施形態による低温流体用昇圧装置１ａによれば、第１段圧縮部１０と第２段圧縮部２０とが、低熱伝導率の材料からなる配管１７ａにより接続されているので、発熱量の多い第２段圧縮部２０の熱が第１段圧縮部１０に伝達されることをさらに防止することができて、第１段圧縮部１０の温度上昇をさらに防止することができる。
これにより、シリンダ１３ａ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまでさらに効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器１４内に貯められた低温流体の蒸発気化をさらに防止することができる。
なお、第２段圧縮部２０における発熱量が数百Ｗとした場合に、第１段圧縮部１０に伝達される熱量が１０Ｗ以下となるように、配管１７ａの材料、管長さ、および管厚みが選択されていればさらに好適である。
これにより、第１段圧縮部１０における低温流体の蒸発気化量を略ゼロ（零）にすることができる。
【００２５】
本発明による低温流体用昇圧装置の第３参考実施形態を、図３を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置１ｂは、シリンダブロック２３を冷却するための第１冷却部２７と、輻射シールド板２６を冷却するための第２冷却部２８とを具備しているという点で前述した第１参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２６】
第１冷却部２７は、シリンダブロック２３の外周面に接するようにして配置された配管１７からなり、この配管１７内を通過する低温流体によってシリンダ２３ａ内で発生した熱が持ち去られる（奪われる）とともに、第２段圧縮部２０ａの低温化が図られるようになっている。
第２冷却部２８は、輻射シールド板２６の外周面（あるいは内周面）に接するようにして配置された配管１７からなり、この配管１７内を通過する低温流体によって輻射シールド板２６全体が冷却され、第２段圧縮部２０ａのさらなる低温化が図られるようになっている。
【００２７】
本実施形態による低温流体用昇圧装置１ｂによれば、第１段圧縮部１０と第２段圧縮部２０ａとが分離独立して設けられている（構成されている）ので、発熱量の多い第２段圧縮部２０ａの熱が第１段圧縮部１０に伝達されることを防止することができて、第１段圧縮部１０の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ１３ａ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器１４内に貯められた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
また、第１冷却部２７および第２冷却部２８内を通過する低温流体に、第２段圧縮部２０ａで発生した熱が奪い去られることとなるので、第２段圧縮部２０の温度上昇をより一層防止することができて、第１段圧縮部１０の温度上昇をより一層防止することができる。
【００２８】
なお、本実施形態では第１冷却部２７および第２冷却部２８の双方を具備させたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方の冷却部のみを具備させることも可能である。
また、これら冷却部の双方あるいはいずれか一方と、第２参考実施形態のところで説明した配管１７ａとを組み合わせることも可能であり、これによりさらなる効果が期待できる。
【００２９】
本発明による低温流体用昇圧装置の第４参考実施形態を、図４を用いて説明する。
図４に示すように、本実施形態に係る低温流体用昇圧装置２は、ピストン５１と、ピストンロッド５２と、シリンダブロック５３と、断熱真空容器５４とを主たる要素として構成されたものである。
ピストン５１は、シリンダブロック５３の内部に形成されたシリンダ５３ａ内に往復動可能に収容された断面視略十字状を呈する概略円筒状の部材であり、その大径部５１ａの一端面（図１において上側の端面）および小径部５１ｂの一端面（図１において下側の面）により低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）がそれぞれ圧縮され得るようになっている。
また、これらピストン５１の大径部５１ａおよび小径部５１ｂの外周面（すなわち、シリンダ５３ａの内周面（シリンダ壁）と対向する面）にはそれぞれリング溝が形成されているとともに、これらリング溝内にはピストンリング５１ａ’，５１ｂ’がそれぞれ配置されている。
【００３０】
大径部５１ａを挟んで小径部５１ｂと反対の側には、シリンダヘッド５５の中央部を貫通する中径部５１ｃが設けられている。この中径部５１ｃの外周面（すなわち、シリンダヘッド５５の内周面と対向する面）にはリング溝が形成されているとともに、このリング溝内にはピストンリング５１ｃ’が配置されている。
ピストン５１の内部には、大径部５１ａの一端面に向かって開口する流路入口５１ｄ’と、小径部５１ｂの一端面に開口する流路出口５１”とを連通する連通路５１ｄが形成されている。また、流路出口５１”の下流側近傍には、第１の吐出ポート５１ｅが設けられている。
【００３１】
ピストンロッド５２は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、中径部５１ｃの一端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、図示しない駆動源からの動力によりピストンロッド５２を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００３２】
シリンダブロック５３は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ５３ａを有する部材である。また、シリンダ５３ａは、ピストン５１の大径部５１ａを摺動可能に収容する第１のシリンダ５３ａ’と、ピストン５１の小径部５１ｂを摺動可能に収容する第２のシリンダ５３ａ”とを有している。この第２のシリンダ５３ａ”の外側には、シリンダブロック５３の外周面に接するようにして配置された配管５７からなる第１冷却部６７が設けられており、この配管５７内を通過する低温流体によって第２のシリンダ５３ａ”内で発生した熱が持ち去られる（奪われる）ようになっている。
シリンダブロック５３の底部（図４における下端部）には、第２の吐出ポート５３ｂが設けられているとともに、シリンダブロック５３の頂部（図４における上端部）には、シリンダヘッド５５が設けられている。
シリンダヘッド５５は、シリンダブロック５３の一端面（図４において上側の端面）を覆って、シリンダブロック５３の内部に形成された第１のシリンダ５３ａ’の開口端を塞ぐものである。
このシリンダヘッド５５の一端面（図４において下側の端面）、すなわち、大径部５１ａの一端面と対向する側の面には、吸入ポート５５ａが設けられている。この吸入ポート５５ａおよび前述した第１の吐出ポート５１ｅ、第２の吐出ポート５３ｂにはそれぞれ、ボール型チェックバルブ５６（簡略化のためスプリングは図示していない）が設けられており、低温流体の吸入および吐出が制御されるようになっている。
また、吸入ポート５５ａおよび第２の吐出ポート５３ｂには、それぞれ配管５７が接続されている。
【００３３】
断熱真空容器５４は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板６６が配置された容器であり、その内部に前述したシリンダブロック５３が収容されている。輻射シールド板６６の外周面には、この外周面に接するようにして配置された配管５７からなる第２冷却部６８が設けられており、この配管５７内を通過する低温流体によって輻射シールド板６６全体が冷却されるようになっている。
【００３４】
以上の構成から、駆動源からの動力によりピストンロッド５２が上下方向へ直線的に往復動させられると、このピストンロッド５２に連結されたピストン５１が上下方向へ直線的に往復動し、配管５７を通って吸入ポート５５ａから第１加圧室（すなわち、大径部５１ａの一端面、シリンダヘッド５５の一端面、および第１のシリンダ５３ａ’の内周面により囲まれた空間）Ｓ１内に低温流体が吸入される。第１加圧室Ｓ１内に吸入された低温流体は、大径部５１ａの一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、連通路５１ｄおよび第１の吐出ポート５１ｅを通って第２加圧室（すなわち、小径部５１ｂの一端面、第２のシリンダ５３ａ”の底面、および第２のシリンダ５３ａ”の内周面により囲まれた空間）Ｓ２内に導かれる。第２加圧室Ｓ２内に導かれた低温流体は、小径部５１ｂの一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１００ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、第２の吐出ポート５３ｂから配管５７を通って断熱真空容器５４の外部に導き出されるようになっている。
【００３５】
そして、断熱真空容器５４の下流側に位置する配管５７には、第２の吐出ポート５３ｂから吐出された低温流体を加熱してガス化させる蒸発器（熱交換器）３０と、この蒸発器３０によりガス化された低温流体を一時（一旦）貯めておく（貯溜しておく）気蓄器（蓄圧器）４０とが設けられている。気蓄器４０内のガス化された低温流体は、配管５７を介してユースポイント（例えば、エンジン等）に供給されるとともに消費される。そして、これら蒸発器３０と、気蓄器４０と、低温流体用昇圧装置１とを主たる要素として燃料供給装置が構成されている。
【００３６】
本実施形態による低温流体用昇圧装置２によれば、第１冷却部６７により第２加圧室Ｓ２側のシリンダブロック５３が冷却されるとともに、第２冷却部６８により輻射シールド板６６全体が冷却されるようになっているので、発熱量の多い第２加圧室Ｓ２の熱が第１加圧室Ｓ１に伝達されることを防止することができて、第１加圧室Ｓ１の温度上昇を防止することができる。
これにより、第１加圧室Ｓ１内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では第１冷却部６７および第２冷却部６８の双方を具備させたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方の冷却部のみを具備させることも可能である。
【００３８】
本発明による低温流体用昇圧装置の第５参考実施形態を、図５を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置２ａは、少なくとも第１のシリンダ５３ａ’と第２のシリンダ５３ａ”との間に位置するシリンダブロック１５３のフランジ部Ｆが、低熱伝導率の材料（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、チタン合金等）で構成されているという点で前述した第４参考実施形態のものと異なる。すなわち、第４参考実施形態のところで説明した第１冷却部６７および第２冷却部６８の代わりに、低熱伝導率の材料からなるフランジ部Ｆを有するシリンダブロック１５３が設けられているという点で前述した第４参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第４参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３９】
本実施形態による低温流体用昇圧装置２ａによれば、低熱伝導率の材料からなるフランジ部Ｆにより発熱量の多い第２加圧室Ｓ２の熱が第１加圧室Ｓ１に伝達されることを防止することができて、第１加圧室Ｓ１の温度上昇を防止することができる。
これにより、第１加圧室Ｓ１内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
なお、第２加圧室Ｓ２における発熱量が数百Ｗとした場合に、第１加圧室Ｓ１に伝達される熱量が１０Ｗ以下となるように、フランジ部Ｆの材料および板厚が選択されていればさらに好適である。
これにより、第１加圧室Ｓ１における低温流体の蒸発気化量を略ゼロ（零）にすることができる。
【００４０】
本発明による低温流体用昇圧装置の第６参考実施形態を、図６を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置２ｂは、第４参考実施形態のところで説明した第１冷却部６７および第２冷却部６８の代わりに、断熱真空容器１５４の内部にタンクＴが設けられているという点で前述した第４参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第４参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４１】
タンクＴは、断熱真空容器１５４の上部に配置されており、その内部には低温流体Ｌが貯溜（あるいは別途供給）されている。また、図６に示すように、シリンダブロック５３の上部（すなわち、内部に第１加圧室Ｓ１が存する部分）のみが低温流体Ｌ中に浸かるように構成されている。
【００４２】
本実施形態による低温流体用昇圧装置２ｂによれば、タンクＴ内に貯溜（あるいは別途供給）された低温流体Ｌにより第１加圧室Ｓ１側のシリンダブロック５３が常に冷却されることとなるので、発熱量の多い第２加圧室Ｓ２の熱が第１加圧室Ｓ１に伝達されることを防止することができて、第１加圧室Ｓ１の温度上昇を防止することができる。
これにより、第１加圧室Ｓ１内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
【００４３】
本発明による低温流体用昇圧装置の第７参考実施形態を、図７を用いて説明する。
本実施形態に係る低温流体用昇圧装置３は、図３に示す第１段圧縮部１０が省略されているとともに、第２段圧縮部２０ａを構成する断熱真空容器２４とシリンダブロック２３との間に低温流体Ｌが貯溜（あるいは別途供給）されているという点で前述した第３参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第３参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
また、符号３５は流体流入口２３ｂの上流側近傍に位置する配管１７に設けられた逆止弁（チェック弁）である。
【００４４】
本実施形態による低温流体用昇圧装置３によれば、断熱真空容器２４とシリンダブロック２３との間に貯溜（あるいは別途供給）された低温流体Ｌと、第１冷却部２７および第２冷却部２８内を通過する低温流体とにより、シリンダブロック２３の内部で発生した熱が奪い去られることとなるので、シリンダブロック２３の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ２３ａ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１００ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。また、装置の構成を簡略化することができる。
【００４５】
本発明による低温流体用昇圧装置の第１実施形態を、図８を用いて説明する。
図８（ａ）に示すように、低温流体用昇圧装置７０は、図示しない駆動部と、この駆動部により駆動されるポンプ部７１とを主たる要素として構成されたものである。
ポンプ部７１は、ピストン７２と、ピストンロッド７３と、シリンダブロック７４と、断熱真空容器７５とを備えたものである。
ピストン７２は、シリンダブロック７４の内側に接して設けられた（嵌入された）シリンダライナ７６内に往復動可能に収容された概略円筒状を呈する部材であり、その一端面（図８（ａ）において下側の端面）により低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）が圧縮され得るようになっている。
また、ピストン７２の外周面（すなわち、シリンダライナ７６の内周面（シリンダ壁）７６ａと対向する面）には、周方向に沿って複数本（本実施形態では３本）のリング溝７７が形成されているとともに、これらリング溝７７内には、ピストンリング（図示せず）がそれぞれ配置されている。
【００４６】
ピストンロッド７３は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン７２の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない駆動部の動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、駆動源からの動力によりピストンロッド７３を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００４７】
シリンダブロック７４は、その内部に概略中空円筒状のシリンダライナ７６が配置されたものであり、例えば、オーステナイト系のステンレス（例えば、ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３０４等）から作られている。また、シリンダブロック７４の側面（例えば、図８（ａ）において左側および右側の面）には、断熱真空容器７５内に溜められた低温流体Ｌを、シリンダライナ７６の外周面に形成された凹所７６ａ内に導くための複数個（本実施形態では６個）の貫通穴７４ａが、周方向に沿って等間隔（本実施形態では６０度間隔）に設けられている。シリンダブロック７４の底面（図８（ａ）において下側の面）には、大気圧状態の低温流体をシリンダライナ７６の内側に導く流体流入口７８と、ピストン７２の一端面により圧縮された（１．３ＭＰａ程度に昇圧された）低温流体が流出する流体流出口７９とが設けられている。これら流体流入口７８および流体流出口７９には配管８０がそれぞれ接続されており、流体流入口７８の上流側近傍および流体流出口７９の下流側近傍に位置する配管８０にはそれぞれ逆止弁（チェック弁）８１，８２が設けられている。
また、シリンダブロック７４の上面（図８（ａ）において上側の面）には、ピストンロッド７３が貫通する貫通穴８３が設けられているとともに、ピストンロッド７３と貫通穴８３との間には低温シール８４が設けられている。
【００４８】
断熱真空容器７５は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が配置された容器である。この断熱真空容器７５内には、低温流体Ｌが貯留（あるいは別途供給）されるようになっており、前述したシリンダブロック７４全体が低温流体Ｌ内に浸かるように収容されている。
【００４９】
以上の構成により、低温流体用昇圧装置７０では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド７３により、このピストンロッド７３の一端部に接続されたピストン７２がシリンダライナ７６内を往復動し、流体流入口７８からシリンダライナ７６内に吸入された低温流体が、ピストン７２の一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、流体流出口７９からシリンダブロック７４の外部に導き出されるようになっている。
【００５０】
つぎに、シリンダライナ７６ついて、図８（ｂ）を用いてさらに詳しく説明する。
ピストンライナ７６は、摩耗しにくい金属材料（例えば、ステライト、マルテンサイト系のステンレス（例えば、ＳＵＳ４４０Ｃ）等）からなり、その外周面には、高さ方向（図８において上下方向）に沿って複数本（本実施形態では６本）の凹所７６ｂが設けられている。これら凹所７６ｂは、その一端（図８において上側の端）が開放端（開放状態）とされ、その下端（図８において下側の端）が閉塞端（閉塞状態）とされている。
そして、各凹所７６ｂ内には、各凹所７６ｂに対応して設けられた貫通穴７４ａを通って断熱真空容器７５内に溜められた低温流体Ｌが流入するようになっており、これにより、シリンダライナ７６全体が効率よく冷却されることとなる。また、シリンダライナ７６からの熱を受けて蒸発気化した低温流体Ｌは、凹所７６ｂの開放端から流出していくようになっている。
【００５１】
本実施形態による低温流体用昇圧装置７０によれば、シリンダブロック７４とシリンダライナ７６との間に凹所７６ｂが設けられ、この凹所７６ｂ内には低温流体Ｌが常に満たされているので、ピストンリングがシリンダライナ７６の内壁面７６ａに沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体Ｌで十分に冷却されたシリンダライナ７６を介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダライナ７６内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器７５内に貯められた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
【００５２】
本発明による低温流体用昇圧装置の第２実施形態を、図９および図１０を用いて説明する。
図９（ａ）に示すように、低温流体用昇圧装置９０は、図示しない駆動部と、この駆動部により駆動されるポンプ部９１とを主たる要素として構成されたものである。
ポンプ部９１は、ピストン９２と、ピストンロッド９３と、シリンダブロック９４とを備えたものである。
ピストン９２は、シリンダブロック９４の内側に接して設けられた（嵌入された）シリンダライナ９６内に往復動可能に収容された概略円筒状を呈する部材であり、その一端面（図９（ａ）において下側の端面）により低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）が圧縮され得るようになっている。
また、ピストン９２の外周面（すなわち、シリンダライナ９６の内周面（シリンダ壁）９６ａと対向する面）には、周方向に沿って複数本（本実施形態では３本）のリング溝９７が形成されているとともに、これらリング溝９７内には、ピストンリング（図示せず）がそれぞれ配置されている。
【００５３】
ピストンロッド９３は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン９２の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない駆動部の動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、駆動源からの動力によりピストンロッド９３を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００５４】
シリンダブロック９４は、その内部に概略中空円筒状のシリンダライナ９６が配置されたものであり、例えば、オーステナイト系のステンレス（例えば、ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３０４等）から作られている。また、シリンダブロック９４の底面（図９（ａ）において下側の面）には、大気圧状態の低温流体をシリンダライナ９６の内側に導く流体流入口９８と、ピストン９２の一端面により圧縮された（１．３ＭＰａ程度に昇圧された）低温流体が流出する流体流出口９９とが設けられている。これら流体流入口９８および流体流出口９９には配管１００がそれぞれ接続されており、流体流入口９８の上流側近傍および流体流出口９９の下流側近傍に位置する配管１００にはそれぞれ逆止弁（チェック弁）１０１，１０２が設けられている。
また、シリンダブロック９４の上面（図９（ａ）において上側の面）には、ピストンロッド９３が貫通する貫通穴１０３が設けられているとともに、ピストンロッド９３と貫通穴１０３との間には低温シール１０４が設けられている。
【００５５】
以上の構成により、低温流体用昇圧装置９０では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド９３により、このピストンロッド９３の一端部に接続されたピストン９２がシリンダライナ９６内を往復動し、流体流入口９８からシリンダライナ９６内に吸入された低温流体が、ピストン９２の一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、流体流出口９９からシリンダブロック９４の外部に導き出されるようになっている。
【００５６】
つぎに、シリンダライナ９６ついて、図９（ｂ）を用いてさらに詳しく説明する。
ピストンライナ９６は、摩耗しにくい金属材料（例えば、ステライト、マルテンサイト系のステンレス（例えば、ＳＵＳ４４０Ｃ）等）からなり、その肉厚部には、高さ方向（図９において上下方向）に沿って、その両端（図９において上側の端および下側の端）が開放端（開放状態）とされた、複数本（本実施形態では６本）の連通穴が設けられている。また、これら連通穴内にはそれぞれ、例えば、銅やステンレスから作られたパイプ９６ｂが、連通穴の内側に接するように、冷やし嵌めにより嵌入されている。一のパイプ９６ｂと、この一のパイプ９６ｂに隣接して配置された他のパイプ９６ｂとは、例えば、銅やステンレスから作られた複数本（本実施形態では５本）の接続管１０６により接続されている。また、流体流出口９９の下流側に設けられた配管１００は、一のパイプ９６ｂに接続されており、流体流出口９９からシリンダブロック９４の外部に導き出された低温流体が、シリンダライナ９６の肉厚部に設けられたパイプ９６ｂ内を、周方向に沿って順次通過していくようになっている（図９（ｂ）または図１０参照）。
【００５７】
そして、最も下流側に位置するパイプ９６ｂの出口端には配管１００が接続されているとともに、この配管１００には、低温流体用昇圧装置９０により圧縮された低温流体を加熱してガス化させる蒸発器（熱交換器）３０と、この蒸発器３０によりガス化された低温流体を一時（一旦）貯めておく（貯溜しておく）気蓄器（蓄圧器）４０とが設けられている。気蓄器４０内のガス化された低温流体は、配管１００を介してユースポイント（例えば、エンジン等）に供給されるとともに消費される。そして、これら蒸発器３０と、気蓄器４０と、低温流体用昇圧装置９０とを主たる要素として燃料供給装置が構成されている。なお、図１０中の符号１０７，１０８はそれぞれ、バルブ（開閉弁）を示している。
【００５８】
本実施形態による低温流体用昇圧装置９０によれば、シリンダライナ７６の肉厚部内に複数本のパイプ９６ｂが設けられ、これらパイプ９６ｂ内には低温流体が常時通過させられているので、ピストンリングがシリンダライナ９６の内壁面９６ａに沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体で十分に冷却されたシリンダライナ９６を介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダライナ９６内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
【００５９】
本発明による低温流体用昇圧装置の第８参考実施形態を、図１１を用いて説明する。
図１１に示すように、低温流体用昇圧装置１１０は、図示しない駆動部と、この駆動部により駆動されるポンプ部１１１とを主たる要素として構成されたものである。
ポンプ部１１１は、ピストン１１２と、ピストンロッド１１３と、シリンダブロック１１４と、断熱真空容器１１５とを備えたものである。
ピストン１１２は、その高さ方向における中間部に、周方向に沿って凹所１１２ａが形成された、断面視Ｉ字状を呈する概略円筒状の部材で、シリンダブロック１１４の内部に形成されたシリンダ１１４ｂ内に往復動可能に収容されており、その一端面（図１１において下側の端面）により低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）が圧縮され得るようになっている。
ピストン１１２の一端部（図１１において凹所１１２ａの下側に位置する拡径した部分）および他端部（図１１において凹所１１２ａの上側に位置する拡径した部分）の外周面（すなわち、シリンダ１１４ｂの内周面（シリンダ壁）と対向する面）には、周方向に沿ってそれぞれリング溝１１７が一本ずつ形成されているとともに、これらリング溝１１７内には、ピストンリング（図示せず）がそれぞれ配置されている。
また、ピストン１１２の他端部の周端部には、板厚方向（図１１において上下方向）に貫通する連通穴１１２ｂが、周方向に沿って複数個（例えば、６０度間隔で６個）設けられている。
【００６０】
ピストンロッド１１３は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン１１２の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない駆動部の動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、駆動源からの動力によりピストンロッド１１３を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００６１】
シリンダブロック１１４は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ１１４ｂを有する部材であり、その側面（例えば、図１１において左側および右側の面）には、断熱真空容器１１５内に溜められた低温流体Ｌを、シリンダ１１４ｂ内に導くための複数個（例えば、６個）の貫通穴１１４ａが、周方向に沿って等間隔（例えば、６０度間隔）に設けられている。シリンダブロック１１４の底面（図１１において下側の面）には、大気圧状態の低温流体をシリンダ１１４ｂの内側に導く流体流入口１１８と、ピストン１１２の一端面により圧縮された（１．３ＭＰａ程度に昇圧された）低温流体が流出する流体流出口１１９とが設けられている。これら流体流入口１１８および流体流出口１１９には配管１８０がそれぞれ接続されており、流体流入口１１８の上流側近傍および流体流出口１１９の下流側近傍に位置する配管１８０にはそれぞれ逆止弁（チェック弁）１８１，１８２が設けられている。
また、シリンダブロック１１４の上面（図１１において上側の面）には、ピストンロッド１１３が貫通する貫通穴１８３が設けられているとともに、ピストンロッド１１３と貫通穴８３との間には低温シール８４が設けられている。
【００６２】
断熱真空容器１１５は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が配置された容器である。この断熱真空容器１１５内には、低温流体Ｌが貯留（あるいは別途供給）されるようになっており、前述したシリンダブロック１１４全体が低温流体Ｌ内に浸かるように収容されている。
【００６３】
以上の構成により、低温流体用昇圧装置１１０では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド１１３により、このピストンロッド１１３の一端部に接続されたピストン１１２がシリンダ１１４ｂ内を往復動し、流体流入口１１８からシリンダ１１４ｂ内に吸入された低温流体が、ピストン１１２の一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、流体流出口１１９からシリンダブロック１１４の外部に導き出されるようになっている。
また、ピストン１１２が下死点から上死点に移動するときには、ピストン１１２の凹所１１２ａ内に、シリンダブロック１１４の側面に形成された貫通穴１１４ａおよびピストン１１２の他端部に形成された連通穴１１２ｂを通って断熱真空容器１１５内に溜められた低温流体Ｌが流入するようになっており、これにより、ピストン１１２全体が効率よく冷却されることとなる。一方、ピストン１１２が上死点から下死点に移動するときには、ピストン１１２（あるいはシリンダ１１４）からの熱を受けて蒸発気化した低温流体Ｌが、連通穴１１２ｂおよび貫通穴１１４ａを通って断熱真空容器１１５内に戻されるようになっている。
【００６４】
本実施形態による低温流体用昇圧装置１１０によれば、ピストン１１２の凹所１１２ａ内に低温流体Ｌが導かれ、ピストン１１２全体が冷却されることとなるので、ピストンリングがシリンダ１１４ｂの内壁面に沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体Ｌで十分に冷却されたピストン１１２（あるいはシリンダ１１４）を介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ１１４ｂ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
【００６５】
なお、本実施形態では第１冷却部２７および第２冷却部２８の双方を具備させたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方の冷却部のみを具備させることも可能である。
また、第３参考実施形態のところで説明した第１冷却部２７および第２冷却部２８は、第１段圧縮部１０のシリンダブロック１３および断熱真空容器１４にも適用することができる。
【００６６】
さらに、第３参考実施形態、第４参考実施形態、および第７参考実施形態のところで説明した第２冷却部２８，６８は、これら第２冷却部２８，６８を構成する配管１７，５７が、輻射シールド板２６，６６の外周面（あるいは内周面）に沿って、上方から下方に（あるいは下方から上方に）向かって巻き付けられているとさらに好適である。
これにより、輻射シールド板２６，６６全体を最も効果的に冷却することができる。
【００６７】
さらに、第３参考実施形態および第７参考実施形態のところで説明した第１冷却部２７の代わりに、第１実施形態および第２実施形態のところで説明した構成（すなわち、シリンダライナ７６，９６を低温流体で冷却する構成）を採用することもできる。
【００６８】
さらにまた、第１実施形態および第２実施形態のところで説明した構成（すなわち、シリンダライナ７６，９６を低温流体で冷却する構成）は、第１参考実施形態ないし第３参考実施形態のところで説明したシリンダブロック１３、第１参考実施形態および第２参考実施形態のところで説明したシリンダブロック２３、および第４参考実施形態ないし第６参考実施形態のところで説明したシリンダブロック５３，１５３にも適宜必要に応じて適用することができる。
【００６９】
さらにまた、第１参考実施形態ないし第３参考実施形態、および第７参考実施形態のところで説明した逆止弁１６，２５は、断熱真空容器１４，２４の内側に配置されているとさらに好適である。このようにすることにより、デッドスペースを低減させることができ、装置を配置するときの自由度が増すこととなる。
【００７０】
さらにまた、第２実施形態のところで説明したシリンダライナ９６は、第１実施形態と同様、断熱真空容器７５内に貯留（あるいは別途供給）された低温流体Ｌ内に、直接漬けるようにすることもできる。これにより、パイプ９６ｂおよび接続管１０６を省略することができて、製造コストの低減化を図ることができる。
【００７１】
さらにまた、第２実施形態のところで説明したパイプ９６ｂおよび接続管１０６は、単なる一本のパイプで構成することもできる。このようにすることにより、パイプ９６ｂと接続管１０６とを接続する継ぎ手をなくすことができるので、製造コストの低減化を図ることができるとともに、継ぎ手からのリークをなくすことができ、装置の信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７２】
３０ 蒸発器
４０ 気蓄器
７０ 低温流体用昇圧装置
７２ ピストン
７４ シリンダブロック
７４ａ 貫通穴
７５ 断熱真空容器
７６ シリンダライナ
７６ｂ 凹所
７７ ピストンリング
９０ 低温流体用昇圧装置
９２ ピストン
９４ シリンダブロック
９６ シリンダライナ
９６ｂ パイプ
９７ ピストンリング
９８ 流体流入口
９９ 流体流出口
１００ 配管
１０６ 接続管
Ｌ 低温流体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温の流体を圧縮して昇圧させる低温流体用昇圧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、低温（０℃以下）の流体（例えば、水素）を圧縮して昇圧させる低温流体用昇圧装置としては、ピストンヘッドにピストンリングを有するピストン式のものが知られている（たとえば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】遠藤拓也ほか著、「新エネルギー自動車」、山海堂、１９９５年１月、ｐ．２２１−２２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、最近では低温流体を大気圧から１．３ＭＰａ程度にまで圧縮するピストンを備えた低温流体用昇圧装置が提案されている。
しかしながら、このような低温流体用昇圧装置では、ピストンにより低温流体が１．３ＭＰａ程度にまで圧縮されることとなる。そのため、ピストンのピストンリングの内周面側に流れ込んだ高圧の低温流体が、ピストンリングの外周面をシリンダの内周面に強く押しつけるように作用し、これらピストンリングとシリンダ壁との摩擦が激しくなって、摩擦による発熱が著しく増加し、この熱がピストンに伝わってピストンの側に吸い込まれた大気圧状態の低温流体の一部が蒸発気化（ボイルオフ）してしまい、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで圧縮することができないといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、シリンダブロックの温度上昇を防止することができ、加圧室内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができて、加圧室内に吸い込まれた低温流体を所望の圧力にまで効率よく昇圧させることができる低温流体用昇圧装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の低温流体用昇圧装置は、外周面にピストンリングを有するピストンと、前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの一端面により低温流体が圧縮される加圧室を有するシリンダライナと、その内周面が前記シリンダライナの外周面と接するようにして前記シリンダライナを収容するシリンダブロックと、前記ピストンおよび前記シリンダブロックを収容する断熱真空容器と、を備えるとともに、前記シリンダブロックと前記断熱真空容器との間に形成された空間内に、低温流体が溜められた低温流体用昇圧装置であって、前記シリンダライナの外周面には、その上端が開放端とされ、その下端が閉塞端とされて上下方向に延びる凹所が、周方向に沿って複数本設けられており、前記シリンダブロックの側面には、前記シリンダブロックと前記断熱真空容器との間に形成された空間内に溜められた前記低温流体を、前記シリンダライナの外周面に設けられた前記凹所内に導く貫通穴が、周方向に沿って複数個設けられていることを特徴とする。
このような低温流体用昇圧装置によれば、シリンダブロックとシリンダライナとの間に凹所が設けられ、この凹所内には低温流体が常に満たされているので、ピストンリングがシリンダライナの内壁面に沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体で十分に冷却されたシリンダライナを介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダライナ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器内に貯められた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
【０００７】
請求項２に記載の低温流体用昇圧装置は、外周面にピストンリングを有するピストンと、前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの一端面により低温流体が圧縮される加圧室を有するシリンダライナと、その内周面が前記シリンダライナの外周面と接するようにして前記シリンダライナを収容するとともに、大気圧状態の前記低温流体を前記加圧室に導く流体流入口、および前記ピストンの一端面により圧縮された前記低温流体が流出する流体流出口が底面に設けられたシリンダブロックと、を備えた低温流体用昇圧装置であって、前記シリンダライナの肉厚部には、その上端および下端が開放端とされて上下方向に延びる連通穴が、周方向に沿って複数本設けられており、前記連通穴内にはそれぞれ、その外周面が前記連通穴の内周面と接するパイプが嵌入されているとともに、前記パイプのうち、一のパイプの上流端と、前記流体流出口とは、配管を介して接続され、前記一のパイプの下流端と、前記一のパイプに隣接して配置された他のパイプの上流端とは、接続管を介して接続されており、前記流体流出口から前記シリンダブロックの外部に導き出された前記低温流体が、前記パイプ内を、周方向に沿って順次通過していくように構成されていることを特徴とする。
このような低温流体用昇圧装置によれば、シリンダライナの肉厚部内に複数本のパイプが設けられ、これらパイプ内には低温流体が常時通過させられているので、ピストンリングがシリンダライナの内壁面に沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体で十分に冷却されたシリンダライナを介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダライナ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
【０００８】
請求項３に記載の燃料供給装置は、上記いずれかの低温流体用昇圧装置と、前記低温流体用昇圧装置により昇圧された低温流体をガス化する蒸発器と、前記蒸発器によりガス化された低温流体を一時貯溜しておく気蓄器とが設けられていることを特徴とする。
このような燃料供給装置によれば、低温流体用昇圧装置により昇圧された低温流体は、蒸発器によりガス化されて一時気蓄器に溜められた後、ユースポイント（例えば、エンジン等）に供給されることとなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シリンダブロックの温度上昇を防止することができ、加圧室内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができて、加圧室内に吸い込まれた低温流体を所望の圧力にまで効率よく昇圧させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による低温流体用昇圧装置の第１参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図２】本発明による低温流体用昇圧装置の第２参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図３】本発明による低温流体用昇圧装置の第３参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図４】本発明による低温流体用昇圧装置の第４参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図５】本発明による低温流体用昇圧装置の第５参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図６】本発明による低温流体用昇圧装置の第６参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図７】本発明による低温流体用昇圧装置の第７参考実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図８】本発明による低温流体用昇圧装置の第１実施形態を示す図であって、（ａ）は概略縦断面図、（ｂ）シリンダライナの全体斜視図である。
【図９】本発明による低温流体用昇圧装置の第２実施形態を示す図であって、（ａ）は概略縦断面図、（ｂ）シリンダライナの全体斜視図である。
【図１０】本発明による低温流体用昇圧装置の第２実施形態を具備した燃料供給装置の概略構成図である。
【図１１】本発明による低温流体用昇圧装置の第８参考実施形態を示す概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による低温流体用昇圧装置の第１参考実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る低温流体用昇圧装置１は、第１段圧縮部１０と、第２段圧縮部２０とを主たる要素として構成されたものである。
第１段圧縮部１０は、ピストン（第１のピストン）１１と、ピストンロッド１２と、シリンダブロック（第１のシリンダブロック）１３と、断熱真空容器（第１の断熱真空容器）１４とを備えたものである。
ピストン１１は、シリンダブロック１３の内部に形成されたシリンダ１３ａ内に往復動可能に収容された概略円筒状を呈する部材であり、その一端面（図１において下側の端面）により低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）が圧縮され得るようになっている。
また、ピストン１１の外周面（すなわち、シリンダ１３ａの内周面（シリンダ壁）と対向する面）には図示しないリング溝が形成されているとともに、このリング溝内にはピストンリング１１ａが配置されている。
【００１２】
ピストンロッド１２は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン１１の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、図示しない駆動源からの動力によりピストンロッド１２を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００１３】
シリンダブロック１３は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ１３ａを有する部材である。シリンダ１３ａの底面（図１において下側の面）には、大気圧状態の低温流体が流入する流体流入口１３ｂが設けられており、また、シリンダ１３ａの内周面（図１において右側の面）には、圧縮された（１．３ＭＰａ程度に昇圧された）低温流体が流出する流体流出口１３ｃが設けられている。流体流入口１３ｂの上流側近傍および流体流出口１３ｃの下流側近傍に位置する配管１７にはそれぞれ逆止弁（チェック弁）１５，１６が設けられている。
【００１４】
断熱真空容器１４は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が配置された容器である。この断熱真空容器１４内には、低温流体Ｌが貯溜（あるいは別途供給）されるようになっており、前述したシリンダブロック１３の略全体が低温流体Ｌ内に浸かるように収容されている。
【００１５】
以上の構成から、第１段圧縮部１０では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド１２により、このピストンロッド１２の一端部に接続されたピストン１１がシリンダ１３ａ内を往復動し、流体流入口１３ｂからシリンダ１３ａ内に吸入された低温流体が、ピストン１１の一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、流体流出口１３ｃからシリンダブロック１４の外部に導き出されるようになっている。
【００１６】
第２段圧縮部２０は、ピストン（第２のピストン）２１と、ピストンロッド２２と、シリンダブロック（第２のシリンダブロック）２３と、断熱真空容器（第２の断熱真空容器）２４とを備えたものである。
ピストン２１は、シリンダブロック２３の内部に形成されたシリンダ２３ａ内に往復動可能に収容された概略円筒状を呈する部材であり、その一端面（図１において下側の端面）により第１段圧縮部１０で圧縮された低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）がさらに圧縮され得るようになっている。
また、ピストン２１の外周面（すなわち、シリンダ２３ａの内周面（シリンダ壁）と対向する面）には図示しないリング溝が形成されているとともに、このリング溝内にはピストンリング２１ａが配置されている。
【００１７】
ピストンロッド２２は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン２１の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、図示しない駆動源からの動力によりピストンロッド２２を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００１８】
シリンダブロック２３は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ２３ａを有する部材である。シリンダ２３ａの底面（図１において下側の面）には、第１段圧縮部１０で圧縮された低温流体が流入する流体流入口２３ｂが設けられており、また、シリンダ２３ａの内周面（図１において右側の面）には、圧縮された（１００ＭＰａ程度に昇圧された）低温流体が流出する流体流出口２３ｃが設けられている。流体流入口２３ｂの上流側に位置する配管１７には前述した逆止弁（チェック弁）１６が配置されており、流体流出口２３ｃの下流側近傍に位置する配管１７には逆止弁（チェック弁）２５が設けられている。
【００１９】
断熱真空容器２４は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が配置された容器であり、その内部に前述したシリンダブロック２３が収容されている。
【００２０】
以上の構成から、第２段圧縮部２０では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド２２により、このピストンロッド２２の一端部に接続されたピストン２１がシリンダ２３ａ内を往復動し、流体流入口２３ｂからシリンダ２３ａ内に吸入された低温流体が、ピストン２１の一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１００ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、流体流出口２３ｃから断熱真空容器２４の外部に導き出されるようになっている。
【００２１】
そして、逆止弁２５よりも下流側に位置する配管１７には、第２段圧縮部２０により圧縮された低温流体を加熱してガス化させる蒸発器（熱交換器）３０と、この蒸発器３０によりガス化された低温流体を一時（一旦）貯めておく（貯溜しておく）気蓄器（蓄圧器）４０とが設けられている。気蓄器４０内のガス化された低温流体は、配管１７を介してユースポイント（例えば、エンジン等）に供給されるとともに消費される。そして、これら蒸発器３０と、気蓄器４０と、低温流体用昇圧装置１とを主たる要素として燃料供給装置が構成されている。
【００２２】
本実施形態による低温流体用昇圧装置１によれば、第１段圧縮部１０と第２段圧縮部２０とが分離独立して設けられている（構成されている）ので、発熱量の多い第２段圧縮部２０の熱が第１段圧縮部１０に伝達されることを防止することができて、第１段圧縮部１０の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ１３ａ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器１４内に貯められた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
【００２３】
本発明による低温流体用昇圧装置の第２参考実施形態を、図２を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置１ａは、第１段圧縮部１０の流体流出口１３ｃと第２段圧縮部２０の流体流入口２３ｂとを連通する配管１７ａが、低熱伝導率の材料（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、チタン合金等）で構成されているという点で前述した第１参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２４】
本実施形態による低温流体用昇圧装置１ａによれば、第１段圧縮部１０と第２段圧縮部２０とが、低熱伝導率の材料からなる配管１７ａにより接続されているので、発熱量の多い第２段圧縮部２０の熱が第１段圧縮部１０に伝達されることをさらに防止することができて、第１段圧縮部１０の温度上昇をさらに防止することができる。
これにより、シリンダ１３ａ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまでさらに効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器１４内に貯められた低温流体の蒸発気化をさらに防止することができる。
なお、第２段圧縮部２０における発熱量が数百Ｗとした場合に、第１段圧縮部１０に伝達される熱量が１０Ｗ以下となるように、配管１７ａの材料、管長さ、および管厚みが選択されていればさらに好適である。
これにより、第１段圧縮部１０における低温流体の蒸発気化量を略ゼロ（零）にすることができる。
【００２５】
本発明による低温流体用昇圧装置の第３参考実施形態を、図３を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置１ｂは、シリンダブロック２３を冷却するための第１冷却部２７と、輻射シールド板２６を冷却するための第２冷却部２８とを具備しているという点で前述した第１参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２６】
第１冷却部２７は、シリンダブロック２３の外周面に接するようにして配置された配管１７からなり、この配管１７内を通過する低温流体によってシリンダ２３ａ内で発生した熱が持ち去られる（奪われる）とともに、第２段圧縮部２０ａの低温化が図られるようになっている。
第２冷却部２８は、輻射シールド板２６の外周面（あるいは内周面）に接するようにして配置された配管１７からなり、この配管１７内を通過する低温流体によって輻射シールド板２６全体が冷却され、第２段圧縮部２０ａのさらなる低温化が図られるようになっている。
【００２７】
本実施形態による低温流体用昇圧装置１ｂによれば、第１段圧縮部１０と第２段圧縮部２０ａとが分離独立して設けられている（構成されている）ので、発熱量の多い第２段圧縮部２０ａの熱が第１段圧縮部１０に伝達されることを防止することができて、第１段圧縮部１０の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ１３ａ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器１４内に貯められた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
また、第１冷却部２７および第２冷却部２８内を通過する低温流体に、第２段圧縮部２０ａで発生した熱が奪い去られることとなるので、第２段圧縮部２０の温度上昇をより一層防止することができて、第１段圧縮部１０の温度上昇をより一層防止することができる。
【００２８】
なお、本実施形態では第１冷却部２７および第２冷却部２８の双方を具備させたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方の冷却部のみを具備させることも可能である。
また、これら冷却部の双方あるいはいずれか一方と、第２参考実施形態のところで説明した配管１７ａとを組み合わせることも可能であり、これによりさらなる効果が期待できる。
【００２９】
本発明による低温流体用昇圧装置の第４参考実施形態を、図４を用いて説明する。
図４に示すように、本実施形態に係る低温流体用昇圧装置２は、ピストン５１と、ピストンロッド５２と、シリンダブロック５３と、断熱真空容器５４とを主たる要素として構成されたものである。
ピストン５１は、シリンダブロック５３の内部に形成されたシリンダ５３ａ内に往復動可能に収容された断面視略十字状を呈する概略円筒状の部材であり、その大径部５１ａの一端面（図１において上側の端面）および小径部５１ｂの一端面（図１において下側の面）により低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）がそれぞれ圧縮され得るようになっている。
また、これらピストン５１の大径部５１ａおよび小径部５１ｂの外周面（すなわち、シリンダ５３ａの内周面（シリンダ壁）と対向する面）にはそれぞれリング溝が形成されているとともに、これらリング溝内にはピストンリング５１ａ’，５１ｂ’がそれぞれ配置されている。
【００３０】
大径部５１ａを挟んで小径部５１ｂと反対の側には、シリンダヘッド５５の中央部を貫通する中径部５１ｃが設けられている。この中径部５１ｃの外周面（すなわち、シリンダヘッド５５の内周面と対向する面）にはリング溝が形成されているとともに、このリング溝内にはピストンリング５１ｃ’が配置されている。
ピストン５１の内部には、大径部５１ａの一端面に向かって開口する流路入口５１ｄ’と、小径部５１ｂの一端面に開口する流路出口５１”とを連通する連通路５１ｄが形成されている。また、流路出口５１”の下流側近傍には、第１の吐出ポート５１ｅが設けられている。
【００３１】
ピストンロッド５２は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、中径部５１ｃの一端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、図示しない駆動源からの動力によりピストンロッド５２を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００３２】
シリンダブロック５３は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ５３ａを有する部材である。また、シリンダ５３ａは、ピストン５１の大径部５１ａを摺動可能に収容する第１のシリンダ５３ａ’と、ピストン５１の小径部５１ｂを摺動可能に収容する第２のシリンダ５３ａ”とを有している。この第２のシリンダ５３ａ”の外側には、シリンダブロック５３の外周面に接するようにして配置された配管５７からなる第１冷却部６７が設けられており、この配管５７内を通過する低温流体によって第２のシリンダ５３ａ”内で発生した熱が持ち去られる（奪われる）ようになっている。
シリンダブロック５３の底部（図４における下端部）には、第２の吐出ポート５３ｂが設けられているとともに、シリンダブロック５３の頂部（図４における上端部）には、シリンダヘッド５５が設けられている。
シリンダヘッド５５は、シリンダブロック５３の一端面（図４において上側の端面）を覆って、シリンダブロック５３の内部に形成された第１のシリンダ５３ａ’の開口端を塞ぐものである。
このシリンダヘッド５５の一端面（図４において下側の端面）、すなわち、大径部５１ａの一端面と対向する側の面には、吸入ポート５５ａが設けられている。この吸入ポート５５ａおよび前述した第１の吐出ポート５１ｅ、第２の吐出ポート５３ｂにはそれぞれ、ボール型チェックバルブ５６（簡略化のためスプリングは図示していない）が設けられており、低温流体の吸入および吐出が制御されるようになっている。
また、吸入ポート５５ａおよび第２の吐出ポート５３ｂには、それぞれ配管５７が接続されている。
【００３３】
断熱真空容器５４は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板６６が配置された容器であり、その内部に前述したシリンダブロック５３が収容されている。輻射シールド板６６の外周面には、この外周面に接するようにして配置された配管５７からなる第２冷却部６８が設けられており、この配管５７内を通過する低温流体によって輻射シールド板６６全体が冷却されるようになっている。
【００３４】
以上の構成から、駆動源からの動力によりピストンロッド５２が上下方向へ直線的に往復動させられると、このピストンロッド５２に連結されたピストン５１が上下方向へ直線的に往復動し、配管５７を通って吸入ポート５５ａから第１加圧室（すなわち、大径部５１ａの一端面、シリンダヘッド５５の一端面、および第１のシリンダ５３ａ’の内周面により囲まれた空間）Ｓ１内に低温流体が吸入される。第１加圧室Ｓ１内に吸入された低温流体は、大径部５１ａの一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、連通路５１ｄおよび第１の吐出ポート５１ｅを通って第２加圧室（すなわち、小径部５１ｂの一端面、第２のシリンダ５３ａ”の底面、および第２のシリンダ５３ａ”の内周面により囲まれた空間）Ｓ２内に導かれる。第２加圧室Ｓ２内に導かれた低温流体は、小径部５１ｂの一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１００ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、第２の吐出ポート５３ｂから配管５７を通って断熱真空容器５４の外部に導き出されるようになっている。
【００３５】
そして、断熱真空容器５４の下流側に位置する配管５７には、第２の吐出ポート５３ｂから吐出された低温流体を加熱してガス化させる蒸発器（熱交換器）３０と、この蒸発器３０によりガス化された低温流体を一時（一旦）貯めておく（貯溜しておく）気蓄器（蓄圧器）４０とが設けられている。気蓄器４０内のガス化された低温流体は、配管５７を介してユースポイント（例えば、エンジン等）に供給されるとともに消費される。そして、これら蒸発器３０と、気蓄器４０と、低温流体用昇圧装置１とを主たる要素として燃料供給装置が構成されている。
【００３６】
本実施形態による低温流体用昇圧装置２によれば、第１冷却部６７により第２加圧室Ｓ２側のシリンダブロック５３が冷却されるとともに、第２冷却部６８により輻射シールド板６６全体が冷却されるようになっているので、発熱量の多い第２加圧室Ｓ２の熱が第１加圧室Ｓ１に伝達されることを防止することができて、第１加圧室Ｓ１の温度上昇を防止することができる。
これにより、第１加圧室Ｓ１内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では第１冷却部６７および第２冷却部６８の双方を具備させたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方の冷却部のみを具備させることも可能である。
【００３８】
本発明による低温流体用昇圧装置の第５参考実施形態を、図５を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置２ａは、少なくとも第１のシリンダ５３ａ’と第２のシリンダ５３ａ”との間に位置するシリンダブロック１５３のフランジ部Ｆが、低熱伝導率の材料（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、チタン合金等）で構成されているという点で前述した第４参考実施形態のものと異なる。すなわち、第４参考実施形態のところで説明した第１冷却部６７および第２冷却部６８の代わりに、低熱伝導率の材料からなるフランジ部Ｆを有するシリンダブロック１５３が設けられているという点で前述した第４参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第４参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３９】
本実施形態による低温流体用昇圧装置２ａによれば、低熱伝導率の材料からなるフランジ部Ｆにより発熱量の多い第２加圧室Ｓ２の熱が第１加圧室Ｓ１に伝達されることを防止することができて、第１加圧室Ｓ１の温度上昇を防止することができる。
これにより、第１加圧室Ｓ１内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
なお、第２加圧室Ｓ２における発熱量が数百Ｗとした場合に、第１加圧室Ｓ１に伝達される熱量が１０Ｗ以下となるように、フランジ部Ｆの材料および板厚が選択されていればさらに好適である。
これにより、第１加圧室Ｓ１における低温流体の蒸発気化量を略ゼロ（零）にすることができる。
【００４０】
本発明による低温流体用昇圧装置の第６参考実施形態を、図６を用いて説明する。
本実施形態における低温流体用昇圧装置２ｂは、第４参考実施形態のところで説明した第１冷却部６７および第２冷却部６８の代わりに、断熱真空容器１５４の内部にタンクＴが設けられているという点で前述した第４参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第４参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４１】
タンクＴは、断熱真空容器１５４の上部に配置されており、その内部には低温流体Ｌが貯溜（あるいは別途供給）されている。また、図６に示すように、シリンダブロック５３の上部（すなわち、内部に第１加圧室Ｓ１が存する部分）のみが低温流体Ｌ中に浸かるように構成されている。
【００４２】
本実施形態による低温流体用昇圧装置２ｂによれば、タンクＴ内に貯溜（あるいは別途供給）された低温流体Ｌにより第１加圧室Ｓ１側のシリンダブロック５３が常に冷却されることとなるので、発熱量の多い第２加圧室Ｓ２の熱が第１加圧室Ｓ１に伝達されることを防止することができて、第１加圧室Ｓ１の温度上昇を防止することができる。
これにより、第１加圧室Ｓ１内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
【００４３】
本発明による低温流体用昇圧装置の第７参考実施形態を、図７を用いて説明する。
本実施形態に係る低温流体用昇圧装置３は、図３に示す第１段圧縮部１０が省略されているとともに、第２段圧縮部２０ａを構成する断熱真空容器２４とシリンダブロック２３との間に低温流体Ｌが貯溜（あるいは別途供給）されているという点で前述した第３参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第３参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
また、符号３５は流体流入口２３ｂの上流側近傍に位置する配管１７に設けられた逆止弁（チェック弁）である。
【００４４】
本実施形態による低温流体用昇圧装置３によれば、断熱真空容器２４とシリンダブロック２３との間に貯溜（あるいは別途供給）された低温流体Ｌと、第１冷却部２７および第２冷却部２８内を通過する低温流体とにより、シリンダブロック２３の内部で発生した熱が奪い去られることとなるので、シリンダブロック２３の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ２３ａ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１００ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。また、装置の構成を簡略化することができる。
【００４５】
本発明による低温流体用昇圧装置の第１実施形態を、図８を用いて説明する。
図８（ａ）に示すように、低温流体用昇圧装置７０は、図示しない駆動部と、この駆動部により駆動されるポンプ部７１とを主たる要素として構成されたものである。
ポンプ部７１は、ピストン７２と、ピストンロッド７３と、シリンダブロック７４と、断熱真空容器７５とを備えたものである。
ピストン７２は、シリンダブロック７４の内側に接して設けられた（嵌入された）シリンダライナ７６内に往復動可能に収容された概略円筒状を呈する部材であり、その一端面（図８（ａ）において下側の端面）により低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）が圧縮され得るようになっている。
また、ピストン７２の外周面（すなわち、シリンダライナ７６の内周面（シリンダ壁）７６ａと対向する面）には、周方向に沿って複数本（本実施形態では３本）のリング溝７７が形成されているとともに、これらリング溝７７内には、ピストンリング（図示せず）がそれぞれ配置されている。
【００４６】
ピストンロッド７３は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン７２の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない駆動部の動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、駆動源からの動力によりピストンロッド７３を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００４７】
シリンダブロック７４は、その内部に概略中空円筒状のシリンダライナ７６が配置されたものであり、例えば、オーステナイト系のステンレス（例えば、ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３０４等）から作られている。また、シリンダブロック７４の側面（例えば、図８（ａ）において左側および右側の面）には、断熱真空容器７５内に溜められた低温流体Ｌを、シリンダライナ７６の外周面に形成された凹所７６ａ内に導くための複数個（本実施形態では６個）の貫通穴７４ａが、周方向に沿って等間隔（本実施形態では６０度間隔）に設けられている。シリンダブロック７４の底面（図８（ａ）において下側の面）には、大気圧状態の低温流体をシリンダライナ７６の内側に導く流体流入口７８と、ピストン７２の一端面により圧縮された（１．３ＭＰａ程度に昇圧された）低温流体が流出する流体流出口７９とが設けられている。これら流体流入口７８および流体流出口７９には配管８０がそれぞれ接続されており、流体流入口７８の上流側近傍および流体流出口７９の下流側近傍に位置する配管８０にはそれぞれ逆止弁（チェック弁）８１，８２が設けられている。
また、シリンダブロック７４の上面（図８（ａ）において上側の面）には、ピストンロッド７３が貫通する貫通穴８３が設けられているとともに、ピストンロッド７３と貫通穴８３との間には低温シール８４が設けられている。
【００４８】
断熱真空容器７５は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が配置された容器である。この断熱真空容器７５内には、低温流体Ｌが貯留（あるいは別途供給）されるようになっており、前述したシリンダブロック７４全体が低温流体Ｌ内に浸かるように収容されている。
【００４９】
以上の構成により、低温流体用昇圧装置７０では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド７３により、このピストンロッド７３の一端部に接続されたピストン７２がシリンダライナ７６内を往復動し、流体流入口７８からシリンダライナ７６内に吸入された低温流体が、ピストン７２の一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、流体流出口７９からシリンダブロック７４の外部に導き出されるようになっている。
【００５０】
つぎに、シリンダライナ７６ついて、図８（ｂ）を用いてさらに詳しく説明する。
ピストンライナ７６は、摩耗しにくい金属材料（例えば、ステライト、マルテンサイト系のステンレス（例えば、ＳＵＳ４４０Ｃ）等）からなり、その外周面には、高さ方向（図８において上下方向）に沿って複数本（本実施形態では６本）の凹所７６ｂが設けられている。これら凹所７６ｂは、その一端（図８において上側の端）が開放端（開放状態）とされ、その下端（図８において下側の端）が閉塞端（閉塞状態）とされている。
そして、各凹所７６ｂ内には、各凹所７６ｂに対応して設けられた貫通穴７４ａを通って断熱真空容器７５内に溜められた低温流体Ｌが流入するようになっており、これにより、シリンダライナ７６全体が効率よく冷却されることとなる。また、シリンダライナ７６からの熱を受けて蒸発気化した低温流体Ｌは、凹所７６ｂの開放端から流出していくようになっている。
【００５１】
本実施形態による低温流体用昇圧装置７０によれば、シリンダブロック７４とシリンダライナ７６との間に凹所７６ｂが設けられ、この凹所７６ｂ内には低温流体Ｌが常に満たされているので、ピストンリングがシリンダライナ７６の内壁面７６ａに沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体Ｌで十分に冷却されたシリンダライナ７６を介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダライナ７６内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができるとともに、断熱真空容器７５内に貯められた低温流体の蒸発気化を防止することができる。
【００５２】
本発明による低温流体用昇圧装置の第２実施形態を、図９および図１０を用いて説明する。
図９（ａ）に示すように、低温流体用昇圧装置９０は、図示しない駆動部と、この駆動部により駆動されるポンプ部９１とを主たる要素として構成されたものである。
ポンプ部９１は、ピストン９２と、ピストンロッド９３と、シリンダブロック９４とを備えたものである。
ピストン９２は、シリンダブロック９４の内側に接して設けられた（嵌入された）シリンダライナ９６内に往復動可能に収容された概略円筒状を呈する部材であり、その一端面（図９（ａ）において下側の端面）により低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）が圧縮され得るようになっている。
また、ピストン９２の外周面（すなわち、シリンダライナ９６の内周面（シリンダ壁）９６ａと対向する面）には、周方向に沿って複数本（本実施形態では３本）のリング溝９７が形成されているとともに、これらリング溝９７内には、ピストンリング（図示せず）がそれぞれ配置されている。
【００５３】
ピストンロッド９３は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン９２の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない駆動部の動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、駆動源からの動力によりピストンロッド９３を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００５４】
シリンダブロック９４は、その内部に概略中空円筒状のシリンダライナ９６が配置されたものであり、例えば、オーステナイト系のステンレス（例えば、ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３０４等）から作られている。また、シリンダブロック９４の底面（図９（ａ）において下側の面）には、大気圧状態の低温流体をシリンダライナ９６の内側に導く流体流入口９８と、ピストン９２の一端面により圧縮された（１．３ＭＰａ程度に昇圧された）低温流体が流出する流体流出口９９とが設けられている。これら流体流入口９８および流体流出口９９には配管１００がそれぞれ接続されており、流体流入口９８の上流側近傍および流体流出口９９の下流側近傍に位置する配管１００にはそれぞれ逆止弁（チェック弁）１０１，１０２が設けられている。
また、シリンダブロック９４の上面（図９（ａ）において上側の面）には、ピストンロッド９３が貫通する貫通穴１０３が設けられているとともに、ピストンロッド９３と貫通穴１０３との間には低温シール１０４が設けられている。
【００５５】
以上の構成により、低温流体用昇圧装置９０では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド９３により、このピストンロッド９３の一端部に接続されたピストン９２がシリンダライナ９６内を往復動し、流体流入口９８からシリンダライナ９６内に吸入された低温流体が、ピストン９２の一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、流体流出口９９からシリンダブロック９４の外部に導き出されるようになっている。
【００５６】
つぎに、シリンダライナ９６ついて、図９（ｂ）を用いてさらに詳しく説明する。
ピストンライナ９６は、摩耗しにくい金属材料（例えば、ステライト、マルテンサイト系のステンレス（例えば、ＳＵＳ４４０Ｃ）等）からなり、その肉厚部には、高さ方向（図９において上下方向）に沿って、その両端（図９において上側の端および下側の端）が開放端（開放状態）とされた、複数本（本実施形態では６本）の連通穴が設けられている。また、これら連通穴内にはそれぞれ、例えば、銅やステンレスから作られたパイプ９６ｂが、連通穴の内側に接するように、冷やし嵌めにより嵌入されている。一のパイプ９６ｂと、この一のパイプ９６ｂに隣接して配置された他のパイプ９６ｂとは、例えば、銅やステンレスから作られた複数本（本実施形態では５本）の接続管１０６により接続されている。また、流体流出口９９の下流側に設けられた配管１００は、一のパイプ９６ｂに接続されており、流体流出口９９からシリンダブロック９４の外部に導き出された低温流体が、シリンダライナ９６の肉厚部に設けられたパイプ９６ｂ内を、周方向に沿って順次通過していくようになっている（図９（ｂ）または図１０参照）。
【００５７】
そして、最も下流側に位置するパイプ９６ｂの出口端には配管１００が接続されているとともに、この配管１００には、低温流体用昇圧装置９０により圧縮された低温流体を加熱してガス化させる蒸発器（熱交換器）３０と、この蒸発器３０によりガス化された低温流体を一時（一旦）貯めておく（貯溜しておく）気蓄器（蓄圧器）４０とが設けられている。気蓄器４０内のガス化された低温流体は、配管１００を介してユースポイント（例えば、エンジン等）に供給されるとともに消費される。そして、これら蒸発器３０と、気蓄器４０と、低温流体用昇圧装置９０とを主たる要素として燃料供給装置が構成されている。なお、図１０中の符号１０７，１０８はそれぞれ、バルブ（開閉弁）を示している。
【００５８】
本実施形態による低温流体用昇圧装置９０によれば、シリンダライナ７６の肉厚部内に複数本のパイプ９６ｂが設けられ、これらパイプ９６ｂ内には低温流体が常時通過させられているので、ピストンリングがシリンダライナ９６の内壁面９６ａに沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体で十分に冷却されたシリンダライナ９６を介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダライナ９６内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
【００５９】
本発明による低温流体用昇圧装置の第８参考実施形態を、図１１を用いて説明する。
図１１に示すように、低温流体用昇圧装置１１０は、図示しない駆動部と、この駆動部により駆動されるポンプ部１１１とを主たる要素として構成されたものである。
ポンプ部１１１は、ピストン１１２と、ピストンロッド１１３と、シリンダブロック１１４と、断熱真空容器１１５とを備えたものである。
ピストン１１２は、その高さ方向における中間部に、周方向に沿って凹所１１２ａが形成された、断面視Ｉ字状を呈する概略円筒状の部材で、シリンダブロック１１４の内部に形成されたシリンダ１１４ｂ内に往復動可能に収容されており、その一端面（図１１において下側の端面）により低温流体（例えば、液体水素、液体窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス、液化プロパンガス等）が圧縮され得るようになっている。
ピストン１１２の一端部（図１１において凹所１１２ａの下側に位置する拡径した部分）および他端部（図１１において凹所１１２ａの上側に位置する拡径した部分）の外周面（すなわち、シリンダ１１４ｂの内周面（シリンダ壁）と対向する面）には、周方向に沿ってそれぞれリング溝１１７が一本ずつ形成されているとともに、これらリング溝１１７内には、ピストンリング（図示せず）がそれぞれ配置されている。
また、ピストン１１２の他端部の周端部には、板厚方向（図１１において上下方向）に貫通する連通穴１１２ｂが、周方向に沿って複数個（例えば、６０度間隔で６個）設けられている。
【００６０】
ピストンロッド１１３は、断面視円形を呈する概略棒状の部材であり、その一端部は、ピストン１１２の他端面中央部に連結されているとともに、その他端部は、図示しない駆動部の動力伝達部に接続されている。
動力伝達部は、駆動源からの動力によりピストンロッド１１３を、例えば、２ｍｍのストロークで上下方向に直線的に往復動させるものである。
【００６１】
シリンダブロック１１４は、その内部に概略中空円筒状のシリンダ１１４ｂを有する部材であり、その側面（例えば、図１１において左側および右側の面）には、断熱真空容器１１５内に溜められた低温流体Ｌを、シリンダ１１４ｂ内に導くための複数個（例えば、６個）の貫通穴１１４ａが、周方向に沿って等間隔（例えば、６０度間隔）に設けられている。シリンダブロック１１４の底面（図１１において下側の面）には、大気圧状態の低温流体をシリンダ１１４ｂの内側に導く流体流入口１１８と、ピストン１１２の一端面により圧縮された（１．３ＭＰａ程度に昇圧された）低温流体が流出する流体流出口１１９とが設けられている。これら流体流入口１１８および流体流出口１１９には配管１８０がそれぞれ接続されており、流体流入口１１８の上流側近傍および流体流出口１１９の下流側近傍に位置する配管１８０にはそれぞれ逆止弁（チェック弁）１８１，１８２が設けられている。
また、シリンダブロック１１４の上面（図１１において上側の面）には、ピストンロッド１１３が貫通する貫通穴１８３が設けられているとともに、ピストンロッド１１３と貫通穴８３との間には低温シール８４が設けられている。
【００６２】
断熱真空容器１１５は、その内部が真空とされ、かつその内部に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が配置された容器である。この断熱真空容器１１５内には、低温流体Ｌが貯留（あるいは別途供給）されるようになっており、前述したシリンダブロック１１４全体が低温流体Ｌ内に浸かるように収容されている。
【００６３】
以上の構成により、低温流体用昇圧装置１１０では、駆動源からの動力により上下方向へ直線的に往復動するピストンロッド１１３により、このピストンロッド１１３の一端部に接続されたピストン１１２がシリンダ１１４ｂ内を往復動し、流体流入口１１８からシリンダ１１４ｂ内に吸入された低温流体が、ピストン１１２の一端面により圧縮されて、所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）に加圧（昇圧）された後、流体流出口１１９からシリンダブロック１１４の外部に導き出されるようになっている。
また、ピストン１１２が下死点から上死点に移動するときには、ピストン１１２の凹所１１２ａ内に、シリンダブロック１１４の側面に形成された貫通穴１１４ａおよびピストン１１２の他端部に形成された連通穴１１２ｂを通って断熱真空容器１１５内に溜められた低温流体Ｌが流入するようになっており、これにより、ピストン１１２全体が効率よく冷却されることとなる。一方、ピストン１１２が上死点から下死点に移動するときには、ピストン１１２（あるいはシリンダ１１４）からの熱を受けて蒸発気化した低温流体Ｌが、連通穴１１２ｂおよび貫通穴１１４ａを通って断熱真空容器１１５内に戻されるようになっている。
【００６４】
本実施形態による低温流体用昇圧装置１１０によれば、ピストン１１２の凹所１１２ａ内に低温流体Ｌが導かれ、ピストン１１２全体が冷却されることとなるので、ピストンリングがシリンダ１１４ｂの内壁面に沿って摺動することにより発生する摩擦熱を、低温流体Ｌで十分に冷却されたピストン１１２（あるいはシリンダ１１４）を介して効率よく回収することができ、装置全体の温度上昇を防止することができる。
これにより、シリンダ１１４ｂ内に吸い込まれた低温流体の蒸発気化を防止することができ、低温流体を所望の圧力（例えば、１．３ＭＰａ程度）にまで効率よく圧縮することができる。
【００６５】
なお、本実施形態では第１冷却部２７および第２冷却部２８の双方を具備させたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方の冷却部のみを具備させることも可能である。
また、第３参考実施形態のところで説明した第１冷却部２７および第２冷却部２８は、第１段圧縮部１０のシリンダブロック１３および断熱真空容器１４にも適用することができる。
【００６６】
さらに、第３参考実施形態、第４参考実施形態、および第７参考実施形態のところで説明した第２冷却部２８，６８は、これら第２冷却部２８，６８を構成する配管１７，５７が、輻射シールド板２６，６６の外周面（あるいは内周面）に沿って、上方から下方に（あるいは下方から上方に）向かって巻き付けられているとさらに好適である。
これにより、輻射シールド板２６，６６全体を最も効果的に冷却することができる。
【００６７】
さらに、第３参考実施形態および第７参考実施形態のところで説明した第１冷却部２７の代わりに、第１実施形態および第２実施形態のところで説明した構成（すなわち、シリンダライナ７６，９６を低温流体で冷却する構成）を採用することもできる。
【００６８】
さらにまた、第１実施形態および第２実施形態のところで説明した構成（すなわち、シリンダライナ７６，９６を低温流体で冷却する構成）は、第１参考実施形態ないし第３参考実施形態のところで説明したシリンダブロック１３、第１参考実施形態および第２参考実施形態のところで説明したシリンダブロック２３、および第４参考実施形態ないし第６参考実施形態のところで説明したシリンダブロック５３，１５３にも適宜必要に応じて適用することができる。
【００６９】
さらにまた、第１参考実施形態ないし第３参考実施形態、および第７参考実施形態のところで説明した逆止弁１６，２５は、断熱真空容器１４，２４の内側に配置されているとさらに好適である。このようにすることにより、デッドスペースを低減させることができ、装置を配置するときの自由度が増すこととなる。
【００７０】
さらにまた、第２実施形態のところで説明したシリンダライナ９６は、第１実施形態と同様、断熱真空容器７５内に貯留（あるいは別途供給）された低温流体Ｌ内に、直接漬けるようにすることもできる。これにより、パイプ９６ｂおよび接続管１０６を省略することができて、製造コストの低減化を図ることができる。
【００７１】
さらにまた、第２実施形態のところで説明したパイプ９６ｂおよび接続管１０６は、単なる一本のパイプで構成することもできる。このようにすることにより、パイプ９６ｂと接続管１０６とを接続する継ぎ手をなくすことができるので、製造コストの低減化を図ることができるとともに、継ぎ手からのリークをなくすことができ、装置の信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７２】
３０ 蒸発器
４０ 気蓄器
７０ 低温流体用昇圧装置
７２ ピストン
７４ シリンダブロック
７４ａ 貫通穴
７５ 断熱真空容器
７６ シリンダライナ
７６ｂ 凹所
７７ ピストンリング
９０ 低温流体用昇圧装置
９２ ピストン
９４ シリンダブロック
９６ シリンダライナ
９６ｂ パイプ
９７ ピストンリング
９８ 流体流入口
９９ 流体流出口
１００ 配管
１０６ 接続管
Ｌ 低温流体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にピストンリングを有するピストンと、
前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの一端面により低温流体が圧縮される加圧室を有するシリンダライナと、
その内周面が前記シリンダライナの外周面と接するようにして前記シリンダライナを収容するシリンダブロックと、
前記ピストンおよび前記シリンダブロックを収容する断熱真空容器と、を備えるとともに、
前記シリンダブロックと前記断熱真空容器との間に形成された空間内に、低温流体が溜められた低温流体用昇圧装置であって、
前記シリンダライナの外周面には、その上端が開放端とされ、その下端が閉塞端とされて上下方向に延びる凹所が、周方向に沿って複数本設けられており、
前記シリンダブロックの側面には、前記シリンダブロックと前記断熱真空容器との間に形成された空間内に溜められた前記低温流体を、前記シリンダライナの外周面に設けられた前記凹所内に導く貫通穴が、周方向に沿って複数個設けられていることを特徴とする低温流体用昇圧装置。
【請求項２】
外周面にピストンリングを有するピストンと、
前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの一端面により低温流体が圧縮される加圧室を有するシリンダライナと、
その内周面が前記シリンダライナの外周面と接するようにして前記シリンダライナを収容するとともに、大気圧状態の前記低温流体を前記加圧室に導く流体流入口、および前記ピストンの一端面により圧縮された前記低温流体が流出する流体流出口が底面に設けられたシリンダブロックと、を備えた低温流体用昇圧装置であって、
前記シリンダライナの肉厚部には、その上端および下端が開放端とされて上下方向に延びる連通穴が、周方向に沿って複数本設けられており、
前記連通穴内にはそれぞれ、その外周面が前記連通穴の内周面と接するパイプが嵌入されているとともに、
前記パイプのうち、一のパイプの上流端と、前記流体流出口とは、配管を介して接続され、前記一のパイプの下流端と、前記一のパイプに隣接して配置された他のパイプの上流端とは、接続管を介して接続されており、前記流体流出口から前記シリンダブロックの外部に導き出された前記低温流体が、前記パイプ内を、周方向に沿って順次通過していくように構成されていることを特徴とする低温流体用昇圧装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の低温流体用昇圧装置と、
前記低温流体用昇圧装置により昇圧された低温流体をガス化する蒸発器と、
前記蒸発器によりガス化された低温流体を一時貯溜しておく気蓄器と、が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項１】
外周面にピストンリングを有するピストンと、
前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの一端面により低温流体が圧縮される加圧室を有するシリンダライナと、
その内周面が前記シリンダライナの外周面と接するようにして前記シリンダライナを収容するシリンダブロックと、
前記ピストンおよび前記シリンダブロックを収容する断熱真空容器と、を備えるとともに、
前記シリンダブロックと前記断熱真空容器との間に形成された空間内に、低温流体が溜められた低温流体用昇圧装置であって、
前記シリンダライナの外周面には、その上端が開放端とされ、その下端が閉塞端とされて上下方向に延びる凹所が、周方向に沿って複数本設けられており、
前記シリンダブロックの側面には、前記シリンダブロックと前記断熱真空容器との間に形成された空間内に溜められた前記低温流体を、前記シリンダライナの外周面に設けられた前記凹所内に導く貫通穴が、周方向に沿って複数個設けられていることを特徴とする低温流体用昇圧装置。
【請求項２】
外周面にピストンリングを有するピストンと、
前記ピストンを摺動可能に収容し、前記ピストンの一端面により低温流体が圧縮される加圧室を有するシリンダライナと、
その内周面が前記シリンダライナの外周面と接するようにして前記シリンダライナを収容するとともに、大気圧状態の前記低温流体を前記加圧室に導く流体流入口、および前記ピストンの一端面により圧縮された前記低温流体が流出する流体流出口が底面に設けられたシリンダブロックと、を備えた低温流体用昇圧装置であって、
前記シリンダライナの肉厚部には、その上端および下端が開放端とされて上下方向に延びる連通穴が、周方向に沿って複数本設けられており、
前記連通穴内にはそれぞれ、その外周面が前記連通穴の内周面と接するパイプが嵌入されているとともに、
前記パイプのうち、一のパイプの上流端と、前記流体流出口とは、配管を介して接続され、前記一のパイプの下流端と、前記一のパイプに隣接して配置された他のパイプの上流端とは、接続管を介して接続されており、前記流体流出口から前記シリンダブロックの外部に導き出された前記低温流体が、前記パイプ内を、周方向に沿って順次通過していくように構成されていることを特徴とする低温流体用昇圧装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の低温流体用昇圧装置と、
前記低温流体用昇圧装置により昇圧された低温流体をガス化する蒸発器と、
前記蒸発器によりガス化された低温流体を一時貯溜しておく気蓄器と、が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１６３１０５（Ｐ２０１２−１６３１０５Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８３８８６（Ｐ２０１２−８３８８６）
【出願日】平成２４年４月２日（２０１２．４．２）
【分割の表示】特願２０１０−１１８３８２（Ｐ２０１０−１１８３８２）の分割
【原出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１５年１１月２８日付け 平成１５年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「水素安全利用等基盤技術開発／水素インフラに関する研究開発／液体水素直接高圧ガス化昇圧ポンプの開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月２日（２０１２．４．２）
【分割の表示】特願２０１０−１１８３８２（Ｐ２０１０−１１８３８２）の分割
【原出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１５年１１月２８日付け 平成１５年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「水素安全利用等基盤技術開発／水素インフラに関する研究開発／液体水素直接高圧ガス化昇圧ポンプの開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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