Pollution prevention method of the fluid storage tank that require temperature control, and its equipment

本発明は、温度管理を要する流動体貯蔵タンクにおいて、該貯蔵タンクの壁面の外側に設置した密閉式耐圧ジャケットを流動循環する冷熱媒が該貯蔵タンクの該壁面の破損時に該貯蔵タンク内に侵入するのを防止する方法及び装置に関する。

様々な製品製造の工業化が進むと共に、大量の物質を貯蔵することを目的とした貯蔵タンクが使用されるようになった。 このタンク内に貯蔵する流動体の性質・用途に合わせ、該タンク内の温度を管理（制御）または保持することが一般化している。 図９に示す流動体貯蔵タンク２２内の温度を管理（制御）または保持する従来の装置は、冷熱媒を加圧ポンプ２７により該タンク壁面に設置した密閉式耐圧ジャケット２４内を流動させ、冷熱媒貯液タンク２３に戻す装置により一般的に可能となっている。 冷熱媒貯液タンク２３内の冷熱媒は温度管理装置２８により温度を調節する。

しかし、上記の従来のタンク壁面の外側に設置した密閉式耐圧ジャケットに冷熱媒を加圧ポンプにより加圧循環し、該タンク内の流動体温度を管理（制御）または保持する方法及び装置では、タンク壁面に亀裂、ピンホール等の破損が発生したときには該冷熱媒が該タンク内に混入して該タンク内の流動体を汚染するという欠陥があった。 また、タンク壁面の亀裂、ピンホール等の破損が微小の場合は目視では確認できず、タンク内流動体の汚染を把握する事が出来なかった。 このように品質に問題を有する製品が市場に出回る可能性は十分に考えられる事であった。

本発明は、上記の従来の流動体貯蔵タンクが有していた問題を鑑みて、該流動体貯蔵タンク内の流動体の冷熱媒による汚染を防止する方法および装置を提供することを目的とする。

本発明はまた、流動体貯蔵タンクの壁面の亀裂、ピンホール等の破損を簡便に検出する方法および装置を提供することを目的とする。

本発明は上記の目的を達成するために、一定圧（ｘ）（加圧、減圧、又は常圧、通常は約１気圧の常圧）下にある流動体貯蔵タンクの壁面の外側周囲に設置した密閉式耐圧ジャケット内で冷熱媒を流動させて該冷熱媒により温度を管理する該流動体貯蔵タンクにおいて、該密閉式耐圧ジャケット内で冷熱媒を、該流動体貯蔵タンク内に加わる圧力ｘ（ａｔｍ）以下、好ましくはｘ（ａｔｍ）未満の圧力下、で流動させることにより、該流動体貯蔵タンク内の流動体の、該冷熱媒による汚染を防止する方法を提供する。

本発明はまた、上記の方法を実施するための装置であって、
（ａ）該流動体貯蔵タンクの壁面の外側に設置した、冷熱媒を流動循環させるための密閉式耐圧ジャケット；
（ｂ）一端が該密閉式耐圧ジャケットの底部と管路により連結された、通気口を有する冷熱媒貯液タンク又はサーバータンク、ここで該冷熱媒貯液タンク又はサーバータンクの液面は該流動体貯蔵タンクの底部よりも液面がＡ（ｍ）（Ａ＞０）だけ下方レベルになるように設置される；及び （ｃ）該密閉式耐圧ジャケットに設けた冷熱媒出口部に一端が連結し、且つ該冷熱媒貯液タンクと他端が連結する吸引ポンプを有し、
該冷熱媒貯液タンク又はサーバータンクの液面から該密閉式耐圧ジャケットの底部までの高さＡ（ｍ）を、
Ａ≧｛Ｗ（１−ｘ＋ｄ）｝／ρ
（ここで、
Ｗ（ｍ）は、真空状態での水の吸い上げ高さ（ｍ）（約１０ｍである）であり；
ｘ（ａｔｍ）は、該流動体貯蔵タンク内に加わる圧力（ａｔｍ）、即ち該流動体の液面に加わる圧力（ａｔｍ）であり、該流動体貯蔵タンクが開放されている場合は常圧、即ち、１ａｔｍであり；
ｄ（ａｔｍ）は、該吸引ポンプ停止時に該密閉式耐圧ジャケットの底部で必要とする、該流動体貯蔵タンク内の圧力ｘ（ａｔｍ）から該密閉式耐圧ジャケットの底部の圧力（ａｔｍ）を引いた差圧（ａｔｍ）であって、ｄ＞０であり；
ρは該冷熱媒の比重である）
とし、
該高さＡ（ｍ）と、該密閉式耐圧ジャケットの底部から最上部までの高さＢ（ｍ）と、該吸引ポンプによる該冷熱媒の吸い上げ高さＣ（ｍ）とが、
Ｂ≦Ｃ−Ａ （１）
〔ここで、
Ｃ（ｍ）は、Ｃ＝（Ｃ _ｍａｘ −Ｓ）／ρであり、
Ｃ _ｍａｘ （ｍ）は、該吸引ポンプによる該冷熱媒の最大吸い上げの高さ（ｍ）（但し、Ｃ _ｍａｘは冷熱媒を水とした場合の吸い上げ高さ）であり、
Ｓ（ｍ）は安全運用値であって、Ｓ＞０であり、
ρ及びＡは、上記の通りである〕
となるように設定した、温度管理を要する流動体貯蔵タンク内の流動体の、該冷熱媒による汚染を防止した装置を提供する。

本発明はまた、上記の方法を実施するための装置であって、
（ａ）該流動体貯蔵タンクの壁面の外側に設置した、冷熱媒を流動循環させるための密閉式耐圧ジャケット；
（ｂ）一端が該密閉式耐圧ジャケットの底部と管路により連結された、通気口を有する冷熱媒貯液タンク；
（ｃ）一端が該密閉式耐圧ジャケットに設けた冷熱媒出口部に管路で連結しそして他端が管路で該冷熱媒貯液タンクと連結する吸引ポンプ；及び（ｄ）一端が該密閉式耐圧ジャケットの底部とそして他端が該冷熱媒貯液タンクに管路で連結された減圧ユニット；
を有し、
該密閉式耐圧ジャケット底部から最上部までの高さＢ（ｍ）を、
Ｂ≦Ｃ−｛Ｗ（１−Ｅ）｝／ρ）
〔ここで、常圧を１ａｔｍとし、
Ｃ（ｍ）は該吸引ポンプによる該冷熱媒の吸い上げ高さＣ（ｍ）であって、
Ｃ＝（Ｃ _ｍａｘ −Ｓ）／ρであり、
Ｃ _ｍａｘ （ｍ）は該吸引ポンプによる水の最大吸い上げの高さ（ｍ）であり、
Ｓは安全運用値（ｍ）であって、Ｓ＞０であり、
ρは該冷熱媒の比重であり、
Ｗ（ｍ）は真空状態での水の吸い上げ高さ（約１０ｍである）であり、
Ｅ（ａｔｍ）は該減圧ユニットの設定圧力（ａｔｍ）であって、
Ｅ＝ｘ−ｄであり、
ｘ（ａｔｍ）は、該流動体貯蔵タンク内に加わる圧力（ａｔｍ）であり、
ｄ（ａｔｍ）は、該吸引ポンプ停止時に必要とする、該流動体貯蔵タンク内の圧力ｘ（ａｔｍ）から該密閉式耐圧ジャケットの底部の圧力（ａｔｍ）を引いた差圧（ａｔｍ）であって、ｄ＞０である〕
となるように設定した、温度管理を要する流動体貯蔵タンク内の流動体の、該冷熱媒による汚染を防止した装置を提供する。

本発明はまた、上記の方法を実施するための装置であって、該流動体貯蔵タンクの高さＨ（ｍ）（＝Ｂ（ｍ））が、吸引ポンプによる冷熱媒の吸い上げ高さＣ（ｍ）（Ｃ（ｍ）は、冷熱媒が水である場合の吸い上げ高さ（ｍ）とする）を越える大型タンクである場合（即ち、Ｈ＞Ｃの場合）は、密閉式耐圧ジャケットを多段構造として、密閉式耐圧ジャケットを２段以上の多段構造として、１段目は前記の構成とし、２段目以降の各段には、それぞれ密閉式耐圧ジャケットを設け、そして該冷熱媒貯液タンクと各段の密閉式耐圧ジャケットの底部との間にサーバータンク又は減圧ユニットを設け、
該サーバータンクを設けた場合は、各サーバータンクの液面から各密閉式耐圧ジャケットの底部までの高さＡ'を、
Ａ'≧｛Ｗ（１−ｘ＋ｄ）｝／ρ
（Ｗ，ｘ，ｄおよびρは、前記の通りである）とし、そして、各サーバータンクの液面から各密閉式耐圧ジャケットの最上部までの高さＡ'＋Ｂ'（ｍ）を、
Ａ'＋Ｂ'≦Ｃ
（ここで、Ｃ＝（Ｃ _ｍａｘ −Ｓ）／ρであり、Ｃ _ｍａｘ 、Ｓおよびρは前記の通りである）
とし、
該減圧ユニットを設けた場合は、各密閉式耐圧ジャケットの底部から最上部までの高さＢ'（ｍ）を、
Ｂ'≦Ｃ−｛Ｗ（１−Ｅ）｝／ρ）
（ここで、Ｃ、Ｗ、Ｅおよびρは前記の通りである）
とすればよい。 即ち、２段目以降も、１段目と同様に構成することができる。

更に本発明は、加圧された冷熱媒を減圧し且つ一定圧に保つ減圧弁と、該冷熱媒を更に減圧する差圧弁とから構成される減圧ユニットを提供する。

更に本発明は、一定圧下にある流動体貯蔵タンクの壁面の外側周囲に設置した密閉式耐圧ジャケット内で冷熱媒を流動させて該冷熱媒により該流動体貯蔵タンク内の流動体の温度を管理する該流動体貯蔵タンクにおいて、該密閉式耐圧ジャケット内で該冷熱媒を、該流動体貯蔵タンク内の圧力ｘ（ａｔｍ）以下、好ましくはｘ（ａｔｍ）未満、の圧力下で流動させ、該冷熱媒を該冷熱媒の通路に設けたエアーだまりからサンプリングし、該冷熱媒の成分を分析することを特徴とする、該流動体貯蔵タンクの亀裂の検出方法を提供する。

更に本発明は、減圧を必要とする液体が流動している空間において、何らかの原因により減圧が保たれない状況になりそうになった場合、その空間の流動を止めてその空間を密閉し、物理的および強制的に減圧する、上記の温度管理を要する流動体貯蔵タンク内の冷熱媒による汚染を防止した装置に使用し得る物理的減圧装置を提供する。

本発明によると、流動体貯蔵タンク内の流動体を冷熱媒により温度保持する際に、突然に該貯蔵タンク壁面に亀裂、ピンホール等の破損が発生したとしても、該貯蔵タンクの外側の密閉式耐圧ジャケット内が該貯蔵タンクの内側よりも減圧状態にあるので、該貯蔵タンク内流動体が該密閉式耐圧ジャケットに流れ込むため、該貯蔵タンク内流動体に該冷熱媒が混入することはない。 このため、該冷熱媒を介した該流動体の細菌汚染、異物混入などを防止することが出来、該貯蔵タンク内流動体の品質を保持する事が出来る。 また、該貯蔵タンク壁面の亀裂、ピンホール等の破損を、冷熱媒をサンプリングして、冷熱媒サンプルの汚染を検出することにより、容易に検出することができる。

本発明の一段の第１の実施形態を示す装置の配置図である。

本発明の一段の第２の実施形態を示す装置の配置図である。

本発明の一段の第３の実施形態を示す装置の配置図である。

本発明の一段の第４の実施形態を示す装置の配置図である。

大型流動体貯蔵タンクにおける本発明の多段の第１の実施形態を示す配置図である。

大型流動体貯蔵タンクにおける本発明の多段の第２の実施態様を示す装置の配置図である。

大型流動体貯蔵タンクにおける本発明の多段の第３の実施態様を示す装置の配置図である。

大型流動体貯蔵タンクにおける本発明の多段の第４実施形態を示す配置図である。

従来の温度管理流動体貯蔵タンクの装置の配置図である。

本発明の装置に使用する減圧ユニットの配置図である。

本発明では、冷熱媒が必要とする減圧状態を保ち、かつ減圧循環可能な高さに冷熱媒貯液タンク（又は冷熱媒サーバータンク）の液面と密閉式耐圧ジャケットの最上部の相対的位置を調整することが必要となる。 つまり、吸引ポンプによる冷熱媒の最大吸い上げの高さＣ _ｍａｘ （ｍ）から安全運用値Ｓ（ｍ）を差し引いて吸引ポンプによる冷熱媒吸い上げ高さＣ（ｍ）を設定し（Ｃ＝Ｃ _ｍａｘ −Ｓ）、冷熱媒貯液タンク（又は冷熱媒サーバータンク）の液面から流動体貯蔵タンク壁面上の密閉式耐圧ジャケット底面までの高さＡ（ｍ）と、該密閉式耐圧ジャケット底部からその最上部までの高さＢ（ｍ）を調整することが重要である。

吸引ポンプの冷熱媒の最大吸い上げの高さＣ _ｍａｘはポンプ性能に依存する。 そして、吸引ポンプの冷熱媒の最大吸い上げ高さＣ _ｍａｘを、より一般的な冷熱媒である水の最大吸い上げ高さ（ｍ）と定義づける。 本発明の冷熱媒の減圧状態を保つために、流動体貯蔵タンクと冷熱媒貯液タンクが大気に開放されている場合、上記の高さＡ，Ｂと吸引ポンプによる冷熱媒の吸い上げの高さＣとの間に次式（１）が成り立つようにＡ，Ｂ，Ｃを設定する。
Ａ＋Ｂ≦Ｃ （１）
Ａ：冷熱媒貯液タンク（又は冷熱媒サーバータンク）の液面から密閉式耐圧ジャケット底部までの高さ（ｍ）、
Ｂ：密閉式耐圧ジャケット底部から該ジャケットの最上部までの高さ（ｍ）、
Ｃ：吸引ポンプによる冷熱媒の吸い上げの高さ（ｍ）
冷熱媒が水の場合、標準状態であるならば、水の吸い上げ高さＷ（ｍ）は、真空状態（０ａｔｍ）で約１０ｍである（Ｗ＝約１０）。 このことから、吸引ポンプが停止した際、密閉式耐圧ジャケット底部、及びその最上部での圧力は次式（２）、（３）で示すことができる。
ジャケット底部の圧力（atm）＝（１−Ａ／Ｗ）×１ （２）
ジャケット最上部の圧力（atm）＝（１−（Ａ＋Ｂ）／Ｗ）×１ （３）

より一般的には、冷熱媒の比重をρとすると、吸引ポンプが停止した際、密閉式耐圧ジャケット底部、及びその最上部の圧力は次式（２'）、（３'）で示すことができる。
ジャケット底部の圧力（atm）＝（１−Ａρ／Ｗ）×１ （２'）
ジャケット最上部の圧力（atm）＝（１−（Ａ＋Ｂ）ρ／Ｗ）×１ （３'）
（２'）、（３'）式より、吸引ポンプ停止時に密閉式耐圧ジャケット底部の圧力が該ジャケット最上部の圧力よりも大きくなることが示され、吸引ポンプ停止時の該ジャケット底部の圧力を、該流動体貯蔵タンク内に加わる圧力ｘ（ａｔｍ）以下、好ましくはｘ未満、と設定することにより、該密閉式耐圧ジャケット内で冷熱媒を、該流動体貯蔵タンク内に加わる圧力ｘ（ａｔｍ）以下の圧力下で流動させること（ポンプ停止時も含めて）が可能となる。 吸引ポンプの稼動時は、吸引ポンプの停止時よりも密閉式耐圧ジャケット底部の圧力は低くなるため、該密閉式耐圧ジャケット底部の圧力は該流動体貯蔵タンク内に加わる圧力（ｘ）よりも低くなる。

冷熱媒の吸い上げ高さＣ（ｍ）は次式（４）により設定する。
Ｃ＝（Ｃ _ｍａｘ −Ｓ）／ρ （４）
Ｃ _ｍａｘ ：吸引ポンプによる冷熱媒の最大吸い上げの高さ（ｍ）
Ｓ：安全運用値（ｍ）
ρ：冷熱媒の比重（ｇ／ｃｍ ^３ ）
Ｃ _ｍａｘ （ｍ）は吸引ポンプによる冷熱媒の最大吸い上げの高さであり、Ｓ（ｍ）は安全運用値であり、ρは冷熱媒の比重である。 安全運用値Ｓ（ｍ）は金属疲労等による吸引ポンプの吸引性能の劣化等を考慮したもので、通常１ｍ以上、好ましくは２〜４（ｍ）である。
次に、冷熱媒貯液タンク（又は冷熱媒サーバータンク）の液面から流動体貯蔵タンク壁面上の密閉式耐圧ジャケット底面までの高さＡ（ｍ）を次式（５）により設定する。
Ａ≧｛Ｗ（１−ｘ＋ｄ）／ρ｝ （５）
ｘ：流動体貯蔵タンク内に加わる圧力（ａｔｍ）、
ｄ：吸引ポンプ停止時に必要とする、該流動体貯蔵タンク内の圧力ｘ（ａｔｍ）から該密閉式耐圧ジャケットの底部の圧力（ａｔｍ）を引いた差圧（ａｔｍ）であって、ｄ＞０、好ましくはｄは０．０５〜０．４（ａｔｍ）、特に０．２〜０．４（ａｔｍ）、
Ｗ：真空状態での水の吸い上げ高さ（約１０ｍ）、
である。
そして、下記式（１）となるようにＢ（ｍ）を設定する。
Ｂ≦Ｃ−Ａ （１）
即ち、
Ｂ≦（Ｃ _ｍａｘ −Ｓ）／ρ−Ｗ（１−ｘ＋ｄ）／ρ （６）
となる。
Ｓ（ｍ）及びｄ（ａｔｍ）を適切な値に設定した場合は、
Ａ＝｛Ｗ（１−ｘ＋ｄ）／ρ｝ （５'）
Ｂ＝Ｃ−Ａ＝（Ｃ _ｍａｘ −Ｓ）／ρ−｛Ｗ（１−ｘ＋ｄ）／ρ｝ （６'）
とすることができる。

このように、本発明は冷熱媒貯液タンクの液面から密閉式耐圧ジャケット底部の高さＡ（ｍ）と、該密閉式耐圧ジャケット底部から最上部までの高さＢ（ｍ）により、吸引ポンプ停止の際でも密閉式耐圧ジャケット内の相対的減圧を達成することが可能である。

これらの高さＡ，Ｂを、吸引ポンプによる冷熱媒の吸い上げの高さＣ、冷熱媒の比重、必要とする流動体貯蔵タンク内の圧力ｘと密閉式耐圧ジャケット内の圧力との差圧、安全運用値および大気圧などを考慮し、安全に循環が可能なように調節する。

冷熱媒貯液タンク又は冷熱媒サーバータンクの液面を密閉式耐圧ジャケット底部より下方レベルに設置できない場合（Ａ＝０の場合）は、減圧ユニットにより冷熱媒減圧循環が可能となり、さらに吸引ポンプ停止時は、電磁弁と物理的減圧装置の組み合わせにより密閉式耐圧ジャケット内の圧力を流動体貯蔵タンク内の圧力以下（減圧維持）とすることができる。
減圧ユニットによる減圧を実施する場合も、冷熱媒の吸い上げ高さＣ（ｍ）は式（４）：
Ｃ＝（Ｃ _ｍａｘ −Ｓ）／ρ （４）
（Ｃ _ｍａｘ 、Ｓ、ρは前記の通りである。）により設定する。 安全運用値Ｓ（ｍ）は金属疲労等による吸引ポンプの吸引性能の劣化等を考慮し、設定する必要がある。
Ｂは、次式（７）により設定する。
Ｂ≦Ｃ−Ｗ（１−Ｅ）／ρ （７）
Ｅ（ａｔｍ）は、減圧ユニットの設定圧力（ａｔｍ）であり、Ｃ、Ｗ、ρは前記の通りである。
減圧ユニットの設定圧力Ｅ（ａｔｍ）は、次式（８）により設定する。
Ｅ＝ｘ−ｄ （８）
ｘ、ｄは前記の通りである。

以下、本発明の装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
小型の流動体貯蔵タンクの場合
温度管理する小型の流動体貯蔵タンクに設けられる密閉式耐圧ジャケットの高さＢ（ｍ）が、気圧が１ａｔｍ、温度が２５度の標準状態で吸引ポンプによる冷熱媒の最大ポンプ吸い上げ高さ（＝ポンプ性能）Ｃ _ｍａｘ以下（冷熱媒の比重が１、ポンプ性能が８ｍの場合は、Ｂは８ｍ以下、好ましくはポンプ性能Ｃ _ｍａｘから安全運用値（好ましくは約２ｍ）を引いた６ｍ以下）の場合において、本発明の第１の態様（図１参照）では、大気に開放した冷熱媒貯液タンク３を、そのタンク３の液面が、上部を大気に開放した流動体貯蔵タンク２の底部よりもＡ（ｍ）だけ下方レベル（冷熱媒が水の場合、Ａ＝｛Ｗ（１−ｘ＋ｄ）／ρ｝＝０．５〜２ｍ下方レベル）になるように設置し、流動体貯蔵タンク２の壁面に設けられた密閉式耐圧ジャケット４内を、その冷熱媒出口部位付近に設けた吸引ポンプ１により吸引して、該貯蔵タンク２内よりも減圧状態にする（高さによる減圧）。 即ち、冷熱媒貯液タンク３から密閉式耐圧ジャケットの最上部までの高さＡ＋Ｂ（ｍ）が吸引ポンプ１による冷熱媒の吸い上げ高さＣ（ｍ）以下、即ちＡ＋Ｂ≦Ｃ、又はＳ及びｄを適切な値に設定した場合はＣ＝Ａ＋Ｂ、となるように設定して、冷熱媒を冷熱媒貯液タンク３から冷熱媒流動管路５を経て密閉式耐圧ジャケット４の底部に送り、該密閉式耐圧ジャケット４内を流動させて吸引し、ついで冷熱媒流動管路５を経て冷熱媒貯液タンク３に戻すことにより、密閉式耐圧ジャケット４内で冷熱媒を常に流動体貯蔵タンク２内よりも減圧状態（流動体貯蔵タンク２内の圧力に比べて相対的に圧力が低い状態、通常、１気圧以下）で流動させる。 さらに、吸引ポンプ１が停止した際も、上記式（２）、（３）又は（２'）、（３'）に示すように、密閉式耐圧ジャケット４内を減圧状態（流動体貯蔵タンク２内の圧力に比べて相対的に圧力が低い状態、通常、１気圧以下）に保つことが可能である。 吸引ポンプ１と冷熱媒貯液タンク３の間の冷熱媒流動管路５に、好ましくは冷熱媒貯液タンク３の近くで、且つ冷熱媒貯液タンク３の液面以下の高さにエアーだまり９を設けてもよい。 冷熱媒貯液タンク３内の冷熱媒は温度管理設備８により温度管理することができる。

冷熱媒貯液タンク３から流動体貯蔵タンク２まで距離がある場合や、冷熱媒貯液タンク３が大型であり、流動体貯蔵タンク２よりも低いレベル（高さ）に冷熱媒貯液タンクの設置が不可能である場合は、本発明の第２及び第３の態様として、図２及び図３に示すようにサーバータンク１０を流動体貯蔵タンク２の近くで且つ該流動体貯蔵タンク２よりも低いレベルに設置してもよい。
その場合、冷熱媒貯液タンク３から冷熱媒を加圧ポンプ１７で加圧し、該サーバータンク１０に送り込む。 その後、該冷熱媒を吸引ポンプ１で該サーバータンク１０から密閉式耐圧ジャケット４内を減圧循環させ、冷熱媒貯液タンク３に戻す構造となる。 この場合も、Ａ＋Ｂ（Ａはサーバータンク１０の液面から流動体貯蔵タンク２の底部までの高さ、Ｂは密閉式耐圧ジャケットの高さである）を吸引ポンプの吸い上げ高さＣ（ｍ）以下、即ちＡ＋Ｂ≦Ｃ、Ｓ及びｄを適切な値に設定した場合はＡ＋Ｂ＝Ｃとなるように設定する。

該サーバータンク１０に通気口（通気管）を設け、該サーバータンク１０を密閉系ではなく開放系としておき、ボールタップを設け、冷熱媒貯液タンク３からの冷熱媒の流量を調節するのが好ましい。 これにより、サーバータンク１０の液面を一定に保つことが可能となる。

吸引ポンプ１が停止した際も密閉式耐圧ジャケット４内を減圧状態に保つために、図２に示すように、吸引ポンプ１の下流に電磁弁１３を設けてもよい。

図３に示すように、密閉式耐圧ジャケット４の冷熱媒出口部位付近に設けた吸引ポンプ１と冷熱媒貯液タンク３の間に冷熱媒レシーバータンク１１を設け、吸引ポンプ１と連動するレベルセンサー（図示していない）を冷熱媒レシーバータンク１１に設けて、冷熱媒レシーバータンク１１の液面を調節することもできる。

冷熱媒貯液タンク３の液面をサーバータンク１０により流動体貯蔵タンク２の底部よりも下方レベルに設定して減圧状態を保持する（高さによる減圧）代わりに、減圧ユニット１２により圧力調整して、該密閉式耐圧ジャケット４内を該貯蔵タンク２内よりも減圧状態にしてもよい（減圧ユニットによる減圧）。

図４に示す本発明の第４の態様においては、冷熱媒貯液タンク３の液面を流動体貯蔵タンク２の底部よりも下方レベルにする代わりに、減圧ユニット１２により管路内を減圧して、ポンプ停止時に備えている。

密閉式耐圧ジャケット４の出口部と吸引ポンプ１の間に物理的減圧装置１４を設けて、密閉式耐圧ジャケット４内の減圧状態を強制減圧するなど、様々な方法で、該密閉式耐圧ジャケット内の減圧状態を高さで制御しない方法も本発明に含まれる。 吸引ポンプ１のポンプ停止時に備えて、電磁弁１３を設けて密閉式耐圧ジャケット４内を密閉してもよい。

いずれの態様においても、冷熱媒貯液タンク内部と該密閉式耐圧ジャケットの最下部（底部）を、場合によっては冷熱媒レシーバータンク１１を介して管路で接続し、密閉式耐圧ジャケット４の通常は頂部にある出口部と該吸引ポンプ１の吸入口とを管路で接続し、さらに吸引ポンプ１の吐出口と冷熱媒貯液タンク３内部とを管路で接続する。 ここで、該管路は該冷熱媒貯液タンクの液面内に入るようにするのが、空気の混入を防止する観点から好ましい。

冷熱媒貯液タンクには通気口（通気管）を設ける必要がある。 これは冷熱媒貯液タンク３を密閉系ではなく開放系としておく事が必要となるためである。 この理由は戻り（吸引ポンプ１から冷熱媒貯液タンク３へ）の管路内の加圧状態の冷熱媒を常気圧に戻すことにより、行き（冷熱媒貯液タンク３から密閉式耐圧ジャケット４へ）の管路内を常に減圧下におくためである。

冷熱媒の減圧状態で保つために、吸引ポンプ１を停止した際も密閉式耐圧ジャケット４内に冷熱媒が満たされた状態が必要である。 すなわち、吸引ポンプ１を停止した際は、冷熱媒が冷熱媒貯液タンク３に排出されるのではなく、ただ冷熱媒の流れが止まっただけの状態が望ましい。 これは吸引ポンプ１を停止した際も、密閉式耐圧ジャケット４内を減圧状態に保つために、冷熱媒が冷熱媒貯液タンク３に排出されては減圧状態が保たれなくなるからである。
従って、吸引ポンプ１の吐出口から冷熱媒貯液タンク３内部までの管路において、吸引ポンプ１の吐出口からの管路を、冷熱媒貯液タンク３内の液面に入った状態にするか、冷熱媒貯液タンク３の液面以下の冷熱媒貯液タンク壁に取り付けるとよい。 或いは、吸引ポンプ１の吐出口からの管路が冷熱媒貯液タンク３内の液面以上にあったとしても、密閉式耐圧ジャケット４と冷熱媒貯液タンク３との間に吸引ポンプ１が止まった時に閉じる電磁弁１３を設置してもよい。

流動体貯蔵タンク２の壁面上の密閉式耐圧ジャケット４内を減圧状態として流動体貯蔵タンク２内への冷熱媒の混入を防止する方法及び装置は、密閉式耐圧ジャケット４内を常に減圧状態（流動体貯蔵タンク２内の圧力に比べて相対的に圧力が低い状態）にする方法を意味するものであり、必ずしも上記に示す態様に限定されるものではない。

大型の流動体貯蔵タンクの場合
ポンプによる冷熱媒吸い上げの高さ（Ｃ）を越えるような高さの密閉式耐圧ジャケットを必要とする大型流動体貯蔵タンクに本発明を適用する場合は、密閉式耐圧ジャケットの構造を多段とし、必要に応じて各段にサーバータンクおよび／又は減圧ユニットと、吸引ポンプを設けるとよい。

即ち、密閉式耐圧ジャケットを多段にして、最下段の１段目を上記の小型の流動体貯蔵タンクの場合の装置と同様の構成とし、２段目以降の各段に１段目と同様の密閉式耐圧ジャケットを設け、２段目以降の構成を、１段目と同様の構成とするか（図５、図７参照）、或いは２段目以降の吸引ポンプを省略することもできる（図６、図８参照）。 この際も、各密閉式耐圧ジャケット４ａ，４ｂ，４ｃ等の高さＢ'（ｍ）を、吸引ポンプによる冷熱媒の最大吸い上げ高さ（Ｃ _ｍａｘ ）から安全運用値Ｓ（ｍ）を引いた値以下（Ｂ'≦（Ｃ _ｍａｘ −Ｓ）／ρ）とする。 各段にサーバータンクを設けた場合は、各サーバータンクの液面から対応する各密閉式耐圧ジャケットの底部までの高さＡ'（ｍ）も下記式（５'）を満たすように設定するのが好ましい。
Ａ'≧｛Ｗ（１−ｘ＋ｄ）／ρ｝ （５'）
Ｗ，ｘ，ｄ，ρは前記の通りである。

第５、６図に示す３段構造の態様では、各段には冷熱媒サーバータンク１０ａ、１０ｂ、１０ｃを設けて、各冷熱媒サーバータンクの液面が、冷熱媒を送る各密閉式耐圧ジャケット４ａ，４ｂ，４ｃの底部よりも下方になるように設置する。 各密閉式耐圧ジャケット４ａ，４ｂ，４ｃの出口部と冷熱媒貯液タンク３の間にそれぞれ吸引ポンプ１ａ、１ｂ、１ｃ等を設ける。 二段目以降の吸引ポンプ１ｂ、１ｃと冷熱媒貯液タンク３の間にそれぞれ冷熱媒レシーバータンク１１ｂ、１１ｃを設けてもよい（図５）。 或いは、二段目以降の密閉式耐圧ジャケット４ｂ、４ｃの各装置単位においては、各密閉式耐圧ジャケットの出口部と冷熱媒貯液タンク３との間の高さが、吸引ポンプによる冷熱媒の吸い上げ高さを超えるので、吸引ポンプ１ｂ、１ｃを省略して、その代わりに運転開始時の呼び水を供給するためのＴ型配管１６とバルブ１５を二段目以降の密閉式耐圧ジャケット４ｂ、４ｃの各出口部と冷熱媒貯液タンク３との間の各管路に設けてもよい（図６、図８）。

各段に冷熱媒サーバータンク１０ａ、１０ｂ、１０ｃ等を設ける代わりに、図７、８に示すように、各段に設けた減圧ユニット１２により冷熱媒貯液タンク３から直接、各密閉式耐圧ジャケット４ａ，４ｂ，４ｃの底部に冷熱媒を送ってもよい。 図７に示す態様では、各段に物理的減圧装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、及び電磁弁１３が設けられ、二段目以降には冷熱媒レシーバータンク１１ｂ、１１ｃが設けられている。 図８に示す態様では、一段目のみに物理的減圧装置１４及び電磁弁１３が設けられ、二段目以降には吸引ポンプ１ｂ、１ｃを省略して、その代わりに運転開始時の呼び水を供給するためのＴ型配管１６とバルブ１５を二段目以降の密閉式耐圧ジャケット４ｂ、４ｃの各出口部と冷熱媒貯液タンク３との間の各管路に設けている。

本発明で使用することのできる冷熱媒は、通常は常温、大気圧で液体の媒体であり、冷媒と熱媒を含む。 該冷媒とは、流動体貯蔵タンク内の流動体を冷却するための液体であって、その例としては、冷凍装置により冷却された冷却水や不凍液（一般にエチレングリコール液またはプロピレングリコール液）などが挙げられる。 冷熱媒貯液タンクの冷媒は冷却装置により必要に応じて摂氏−１０〜５度程度、通常は−２〜２度程度に冷却される。

該熱媒とは、流動体貯蔵タンク内の流動体を加温するための液体であって、本発明で使用することのできる熱媒の例は、加熱装置により加熱された熱水、熱油などである。

流動体貯蔵タンク内の流動体は、牛乳、ワイン、酒、飲料等、温度制御状態で液体のもの、又は粉体である。 該貯蔵タンクは通常、大気圧に開放されているが、加圧密閉系でもよく、加圧密閉系の場合は、密閉式耐圧ジャケットが該貯蔵タンク内よりも更に相対的に減圧状態となる。

本発明で使用することにできる吸引ホンプは自吸式ポンプが望ましく、自吸式の渦巻ポンプ、ピストンポンプなどである。 自吸式ポンプの自吸ポンプ性能（Ｃ _ｍａｘ ）は、冷熱媒貯液タンク（又はサーバータンク）の液面から自吸式ポンプの吸入口までの高低レベル、即ち、該液面から密閉式耐圧ジャケットの最上部までの高さ（Ａ＋Ｂ）以上が必要である。

流動体貯蔵タンクの亀裂の検出
吸引ポンプ１から冷熱媒貯液タンク３へ冷熱媒が戻っていく配管にエアーだまり９をもうけることが望ましい。 もしこのエアーだまりにエアーが溜まっていくようならば、装置自身になんらかの異常が生じていることが容易に察知可能である。

冷熱媒貯液タンク３の冷熱媒をエアーだまり９からサンプリングし、ガスクロマトグラフィーもしくは液体クロマトグラフィーのような成分分析機器を用い、冷熱媒の成分を分析することを定期的に実施する。 これにより、流動体貯蔵タンク２内の流動体が冷熱媒サンプルに検出された場合、密閉式耐圧ジャケット４と流動体貯蔵タンク２の間の壁面に何らかの亀裂が生じている可能性が高くなる。 即ち、本発明によると、流動体貯蔵タンク壁面における異常が容易に察知可能である。

このエアーだまり９は吸引ポンプ１から冷熱媒貯液タンク３へ冷熱媒が戻っていく配管中の、好ましくは冷熱媒貯液タンク３に近い位置で、且つ該貯液タンク３の液面以下の位置に取り付けることが望ましい。

図４，７，８に示す態様に使用し得る減圧ユニット１２は、図１０に例示するように、減圧弁１８と差圧弁１９から構成される。 減圧ユニット１２は、加圧ポンプ１７により加圧された冷熱媒を減圧弁１８により減圧し且つ一定圧に保ち、差圧弁１９により減圧状態にすることができる。 減圧弁１８通過後の冷熱媒の圧力が低すぎる（例えば、２気圧以下）と差圧弁１９による減圧が作用しにくい怖れがあるので、減圧弁１８通過後の冷熱媒の圧力は２気圧（ａｔｍ）以上、好ましくは２〜４気圧（ａｔｍ）にする。 減圧ユニットの設定圧力Ｅ（ａｔｍ）は、Ｅ＝ｘ−ｄであり、ここで、ｘ及びｄは前記の通りある。

［実施例１］
上部が大気に開放された流動体貯蔵タンク２の高さが約５ｍである、図１に示す一段式の装置において、冷熱媒（水）貯液タンク３の液面から密閉式耐圧ジャケット４の底部までの高さ（Ａ）を１ｍ、密閉式耐圧ジャケット４の底部から最上部までの高さ（Ｂ）を５ｍとし、自吸式渦巻ポンプ１（株式会社荏原製作所製、口径４０ｍｍの４０ＦＱＤ５．１５Ａ型、最大吸い上げ高さ（Ｃ _ｍａｘ ）７ｍ、出力１．５ＫＷ）を用い、これらを冷熱媒流動管路５（４０Ａの塩ビ管）で接続する。
冷熱媒貯液タンク３は接続する温度管理装置８により冷熱媒を任意の温度に冷却または加熱し、アイスバンカーまたはホットバンカーとして使用できるように常時温度管理装置８を自動運転して管理する。

流動体貯蔵タンク２では、流動体投入管６により流動体を投入し、流動体取出管７に送り出す。 流動体投入管６により流動体を流動体貯蔵タンク２に投入する前、又は投入の直後に、自吸式渦巻ポンプ１に冷熱媒をいれて運転を開始して、該冷熱媒を冷熱媒貯液タンク３から、冷熱媒流動管路５の冷熱媒流動方向５ａに、流動体貯蔵タンク２の壁面に設置した密閉式耐圧ジャケット４内を流動させて自吸式渦巻ポンプ１まで吸い上げ、ついで該冷熱媒を冷熱媒貯液タンク３に戻すように循環させる。 この冷熱媒の循環は、流動体貯蔵タンク２内に流動体が貯液されている間、その任意の温度管理状態を勘案して適宜に実施する。
上記装置では、ポンプ１が停止した場合も含めて、冷熱媒（水）は流動体貯蔵タンク２内よりも減圧状態で密閉式耐圧ジャケット４内を流動した。

１ 自吸式渦巻ポンプ（吸引ポンプ）
２ 流動体貯蔵タンク３ 冷熱媒貯液タンク４，４ａ，４ｂ，４ｃ 密閉式耐圧ジャケット５ 冷熱媒流動管路５ａ 冷熱媒流動方向６ 流動体投入管７ 流動体取出管８ 温度管理設備９ エアーだまり１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 液面調整式冷熱媒サーバータンク１１ｂ、１１ｃ 冷熱媒レシーバータンク１２ 減圧ユニット１３ 電磁弁１４ 物理的減圧装置１５ 運転開始時の呼び水用バルブ１６ Ｔ型配管１７ 加圧ポンプ１８ 減圧弁１９ 差圧弁