JP4051365B2 - Liquefied gas tank inner tank support device - Google Patents
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Description
本発明は、断熱用真空を保持する外槽の内部に、内部に液化ガス、例えば液体水素が充填される内槽を支持する液化ガスタンクの内槽支持装置の改善に係り、より詳しくは、トレーラ等による横積載運搬を可能にし、しかも据え付け後において、液体水素の充填により内槽が熱収縮しても、その熱収縮量を吸収し、内槽の熱収縮に起因する不具合を回避し得るようにした液化ガスタンクの内槽支持装置に関するものである。 The present invention relates to an improvement of an inner tank support device for a liquefied gas tank that supports an inner tank filled with a liquefied gas, for example, liquid hydrogen, inside an outer tank that holds a vacuum for heat insulation. Even if the inner tank is thermally contracted by filling with liquid hydrogen after installation, the amount of heat shrinkage can be absorbed and problems caused by the thermal contraction of the inner tank can be avoided. The present invention relates to an inner tank support device for a liquefied gas tank.
断熱用真空を保持する外槽と、極低温の液化ガスを収納する内槽とからなる二重殻断熱構成になる液化ガスタンクでは、液化ガスの蒸発量を少なくするために、内槽支持装置は外槽からの伝熱量を少なくする必要がある。また、内槽は液化ガスの冷熱により冷却されて熱収縮する為、熱収縮により生じる応力を緩和する機構が内槽支持装置に必要となる。そのため、繊維強化プラスチックからなるバンド状荷重支持体を用いると共に、ばねを用いた内槽支持装置により、外槽の中央部に内槽を支持するようにした断熱支持装置が公知である（特許文献１参照）。
以下、この従来例に係る断熱支持装置を、この断熱支持装置を用いたクライオスタットの図４と、この断熱支持装置を示す図５を参照しながら説明する。
符号５１は超電導コイルを示し、この超電導コイル５１はヘリウム槽５３内の液体ヘリウム５２に浸漬されている。このヘリウム槽５３は、このヘリウム槽５３の側壁に設けられた取付座５６に、後述する複数の断熱支持体５５により支持されて、ヘリウム槽５３を真空断熱する真空槽５４内に収容されている。
Hereinafter, the heat insulating support device according to the conventional example will be described with reference to FIG. 4 of a cryostat using the heat insulating support device and FIG. 5 showing the heat insulating support device.
Reference numeral 51 denotes a superconducting coil, and the superconducting coil 51 is immersed in liquid helium 52 in a helium tank 53. The helium tank 53 is supported on a mounting seat 56 provided on the side wall of the helium tank 53 by a plurality of heat insulating supports 55 described later, and is accommodated in a vacuum tank 54 that thermally insulates the helium tank 53. .
即ち、前記断熱支持体５５の一端側は、図５に示すように真空槽５４に設けられたフランジ５８に取付けられてなる支持棒５７に、ピン６８を介して連結されている。また、支持棒５７のピン６８の反対側には、ナット６２が螺着されることにより押さえ板６０が取付けられており、この押さえ板６０はフランジ５８に取付けられた座６１内に組込まれてなるばね５９の弾発力を受けるように構成されている。 That is, one end side of the heat insulating support 55 is connected via a pin 68 to a support rod 57 attached to a flange 58 provided in the vacuum chamber 54 as shown in FIG. A holding plate 60 is attached to the opposite side of the pin 68 of the support rod 57 by screwing a nut 62, and this holding plate 60 is assembled in a seat 61 attached to the flange 58. It is comprised so that the elastic force of the spring 59 may be received.
そして、前記断熱支持体５５の他端側は、ピン７４を介してフック部材７３に連結されており、このフック部材７３のフック部７３ａは、前記取付座５６に設けられたピン部７２に掛止させるように構成されている。また、下部真空槽５４ｂに設けられた穴の外側に設けられた溝に、フランジ５８の下部真空槽５４ｂ側の面に接して真空槽５４内の真空気密を保持するＯリング６３が嵌着されている。さらに、フランジ５８に開けられた内穴に周設された溝に、支持棒５７の外周に接して真空槽５４内の真空気密を保持するＯリング６４が嵌着されている。なお、フランジ５８、座６１、ナット６２等を囲ってなるものは断熱支持装置を保護するカバー６５である。 The other end of the heat insulating support 55 is connected to a hook member 73 via a pin 74, and the hook portion 73 a of the hook member 73 is hooked on a pin portion 72 provided on the mounting seat 56. It is configured to stop. Further, an O-ring 63 that holds the vacuum airtight in the vacuum chamber 54 in contact with the surface of the flange 58 on the lower vacuum chamber 54b side is fitted in a groove provided outside the hole provided in the lower vacuum chamber 54b. ing. Further, an O-ring 64 that is in contact with the outer periphery of the support rod 57 and holds the vacuum tightness in the vacuum chamber 54 is fitted in a groove provided in an inner hole opened in the flange 58. In addition, what surrounds the flange 58, the seat 61, the nut 62, and the like is a cover 65 that protects the heat insulating support device.
この従来例に係る装置は、下記の手順によって組立られる。即ち、ヘリウム槽５３が吊り下げられている上部真空槽５４ａと下部真空槽５４ｂとの組み合わせ後、この装置の取付部の穴から、断熱支持体５５、支持棒５７，ピン６８，フック部材７３およびピン７４を組み合せたものを挿入する。そして、フック部材７３を回転させてフック部７３ａをピン部７２に引っ掛ける。その後、フランジ５８、座６１、ばね５９、押さえ板６０、ナット６２およびＯリング６３、６４を取付け、次いで、カバー６５を取付ける。勿論、分解は以上の逆順で行われる。従って、この断熱支持装置によれば、ヘリウム槽５３および真空槽５４を組み立てた状態のままで着脱が可能で、断熱支持体５５の交換時に、冷却装置全体を分解、再組立する必要がないため、メンテナンスが容易かつ安価である。 The device according to this conventional example is assembled by the following procedure. That is, after the combination of the upper vacuum tank 54a and the lower vacuum tank 54b in which the helium tank 53 is suspended, the heat insulating support 55, the support rod 57, the pin 68, the hook member 73 and the A combination of pins 74 is inserted. Then, the hook member 73 is rotated to hook the hook portion 73 a on the pin portion 72. Thereafter, the flange 58, the seat 61, the spring 59, the pressing plate 60, the nut 62 and the O-rings 63 and 64 are attached, and then the cover 65 is attached. Of course, the decomposition is performed in the reverse order. Therefore, according to this heat insulating support device, the helium tank 53 and the vacuum tank 54 can be attached and detached with the assembled state, and it is not necessary to disassemble and reassemble the entire cooling device when the heat insulating support 55 is replaced. Easy to maintain and inexpensive.
周知のとおり、近年では地球温暖化の要因となる二酸化炭素の発生量を削減することができる燃料電池が脚光を浴びてきている。そのため、まだ設置件数は少ないが、燃料電池を搭載した自動車に、燃料となる液体水素を供給する水素ステーションが設けられるようになってきている。このような水素ステーションには、断熱用真空を保持する外槽と、この外槽の内部に断熱連結具により支持され、内部に液化ガスである液体水素が充填される内槽とからなる二重殻断熱構成になる液体水素タンクである液化ガスタンクが据え付けられている。このような液化ガスタンクは、設置コストの観点から、工場において製造すると共に組み立て、例えばトレーラ等に横向き搭載（一般に、縦長構成である。）して運搬し、設置すべき水素ステーションにおいて縦向きに据え付けるようにすることが好ましい。 As is well known, in recent years, fuel cells that can reduce the amount of carbon dioxide that is a cause of global warming have attracted attention. For this reason, although the number of installations is still small, a hydrogen station for supplying liquid hydrogen as fuel has been provided in an automobile equipped with a fuel cell. Such a hydrogen station includes a double tank comprising an outer tank that holds a vacuum for heat insulation, and an inner tank that is supported by a heat insulating connector inside the outer tank and is filled with liquid hydrogen that is a liquefied gas. A liquefied gas tank, which is a liquid hydrogen tank with a shell insulation structure, is installed. Such a liquefied gas tank is manufactured and assembled in a factory from the viewpoint of installation cost, for example, mounted horizontally on a trailer (generally in a vertically long configuration), transported, and installed vertically in a hydrogen station to be installed. It is preferable to do so.
このような液化ガスタンクの内槽を、ばねを備えた上記従来例に係る断熱支持装置により外槽の内部に支持すれば、液体水素の冷熱（大気圧における沸点：２０Ｋ）による内槽の熱収縮量を吸収するので、縦向きの内槽の熱収縮による引張力の発生により断熱支持装置が破損するような虞がない。一方、工場から据え付け現場である水素ステーションまでの横向き運搬に際して、外槽に対して相対的に内槽がトレーラ等の急減速、急発進、および坂道走行時により前後進方向に揺れたり、右折左折走行により左右方向に揺れたり、また走行道路の凹凸により上下方向にも揺れたりするため、これらの加振力に対して収縮量が小さくて、かつ上記の内槽の熱収縮量を吸収できるコイルばねを選定しなければならない。しかし運搬時の加振力は熱収縮による引張力よりも大きいため、前記のようなコイルばねを選定することは不可能である。すなわち上記従来例に係る断熱支持装置を運搬時と液化ガスの使用時の両方で使用することは不可能である。 If the inner tank of such a liquefied gas tank is supported inside the outer tank by the heat insulating support device according to the conventional example provided with a spring, the thermal contraction of the inner tank due to the cold of liquid hydrogen (boiling point at atmospheric pressure: 20K). Since the amount is absorbed, there is no possibility that the heat insulating support device is damaged due to the generation of the tensile force due to the thermal contraction of the vertical inner tank. On the other hand, when transporting sideways from the factory to the hydrogen station at the installation site, the inner tank sways in the forward / rearward direction due to sudden deceleration, sudden start, and running on a slope, etc. Coil that swings left and right as it travels and also swings up and down due to unevenness on the road, so the amount of shrinkage is small with respect to these excitation forces, and it can absorb the heat shrinkage of the inner tank A spring must be selected. However, since the excitation force during transportation is larger than the tensile force due to thermal contraction, it is impossible to select the coil spring as described above. That is, it is impossible to use the heat insulating support device according to the conventional example both during transportation and when using liquefied gas.
また、上記従来例によれば、内槽に相当するヘリウム槽および外槽に相当する真空槽を組み立てた状態のままで断熱支持装置の着脱が可能な為、断熱支持体の交換時に、冷却装置全体を分解、再組立する必要がない。従って、工場から運搬するに際してばねのない運搬専用の支持装置で内槽を支持すれば、運搬時に生じる不具合を回避することが可能である。しかしながら、運搬専用の支持装置を用意する必要があり、運搬専用の支持装置の取外工事、正規の断熱支持装置の取付工事、長時間を要する真空排気工事を要するだけでなく、複数の断熱支持装置を用いる必要があるから、外槽に相当する真空槽自体の全体構成も、ばね取付け部の構造が複雑になるから、コスト高になるという経済上のデメリットもある。 In addition, according to the above conventional example, the heat insulating support device can be attached and detached while the helium tank corresponding to the inner tank and the vacuum tank corresponding to the outer tank are assembled. There is no need to disassemble and reassemble the whole. Therefore, if the inner tank is supported by a supporting device dedicated for transportation without a spring when transporting from a factory, it is possible to avoid problems that occur during transportation. However, it is necessary to prepare a dedicated support device for transportation, and not only the removal work of the support device dedicated to transportation, the installation work of the regular heat insulation support device, the time-consuming evacuation work is required, but also multiple heat insulation supports Since it is necessary to use an apparatus, the overall structure of the vacuum chamber itself corresponding to the outer tank also has an economic demerit that the structure of the spring mounting portion is complicated and the cost is increased.
従って、本発明の目的は、トレーラ等による横積載運搬に際して、内槽が外槽に対して相対的に揺れるのを防止することができ、しかも据え付け後において、支持装置を交換するまでもなく、液化ガスの充填により内槽が熱収縮しても内槽の熱収縮量を吸収し、内槽の熱収縮に起因する不具合を回避することができる液化ガスタンクの内槽支持装置を提供することである。 Accordingly, the object of the present invention is to prevent the inner tank from shaking relative to the outer tank during lateral loading and transportation by a trailer or the like, and without having to replace the support device after installation, By providing an inner tank support device for a liquefied gas tank that can absorb the amount of heat shrinkage of the inner tank even if the inner tank is thermally contracted due to filling of the liquefied gas and avoid problems caused by the thermal contraction of the inner tank. is there.
上記従来例に係る課題を解決するために、本発明に係る液化ガスタンクの内槽支持装置は、下記のように構成されている。即ち、本発明の請求項１に係る液化ガスタンクの内槽支持装置は、断熱用真空を保持する外槽２の内部に、極低温の液化ガスを収納する内槽３を支持する液化ガスタンクの内槽支持装置において、前記液化ガスタンクが据え付けられたとき、内槽３の上側になる一端側に先端部にばね収容室４１ａが設けられた第１柱状金具４１を突設するとともに、内槽３の下側になる他端側に第２柱状金具４２を突設し、前記第１柱状金具４１に摺動筒４４を摺動可能に外嵌し、この摺動筒４４を前記ばね収容室４１ａに組込まれたばね４３により上方に付勢し、摺動筒４４の外周に設けられた第１連結金具４５と、外槽２の内壁における第１連結金具４５より下位位置に設けられた第３連結金具４７とを断熱機能を有する第１断熱連結具４８で連結し、第２柱状金具４２の外周に設けられた第２連結金具４６と、外槽２の内壁における第２連結金具４６より上位位置に設けられた第３連結金具４７とを断熱機能を有する第２断熱連結具４９で連結し、これら第１・２断熱連結具４８・４９はそれぞれ液化ガスタンクの径中心に対して放射状になるように複数個配設されていることを特徴とする。 In order to solve the problems related to the conventional example, the inner tank support device for a liquefied gas tank according to the present invention is configured as follows. In other words, an inner tank support device for a liquefied gas tank according to claim 1 of the present invention includes an liquefied gas tank that supports an inner tank 3 for storing a cryogenic liquefied gas inside an outer tank 2 that holds a heat insulating vacuum. In the tank support device, when the liquefied gas tank is installed, a first columnar metal fitting 41 provided with a spring accommodating chamber 41a at the tip is provided on one end side which is the upper side of the inner tank 3, and the inner tank 3 A second columnar metal fitting 42 projects from the other end on the lower side, and a sliding cylinder 44 is slidably fitted to the first columnar metal fitting 41, and the sliding cylinder 44 is fitted into the spring accommodating chamber 41a. and urged upwardly by a spring 43 incorporated, the first connecting fitting 45 provided on the outer periphery of the sliding tube 44, a third connecting fitting which is provided from the first connecting fitting 45 on the inner wall of the outer tub 2 to the lower position and 47 are connected by the first adiabatic coupling 48 having a heat insulating function, A second connecting fitting 46 provided on the outer periphery of the second columnar fitting 42, a second insulation connecting with a third connecting fitting 47 insulation function provided in the upper position than the second connecting fitting 46 on the inner wall of the outer tub 2 connected by tool 49, characterized that you have been plurality arranged such that radially with respect to diameter center of each of these first-2 adiabatic coupling 48, 49 is liquefied gas tank.
本発明の請求項１に係る液化ガスタンクの内槽支持装置では、内槽は断熱機能を有する第１断熱連結具と第２断熱連結具とにより外槽の内部に支持されている。そして、液化ガスタンクが縦向きに据え付けられたときには、液化ガスタンクの径中心に対して放射状になるように配設された各第１断熱連結具は外槽の内壁側に連結する端部が、内槽に連結する端部よりも下位位置になるように傾斜し、液化ガスタンクの径中心に対して放射状になるように配設された各第２断熱連結具は外槽の内壁側に連結する端部が、内槽に連結する端部よりも上位位置になるように傾斜している。 In the inner tank support device for a liquefied gas tank according to claim 1 of the present invention, the inner tank is supported inside the outer tank by a first heat insulating connector and a second heat insulating connector having a heat insulating function . When the liquefied gas tank is installed vertically , each first heat-insulating connector disposed so as to be radial with respect to the center of the diameter of the liquefied gas tank has an end connected to the inner wall side of the outer tank. inclined to become lower position than the end portion connected to the vessel, the second insulation coupling arranged so as to be radially with respect to center diametric liquefied gas tank is connected to the inner wall of the outer tub edge The part is inclined so as to be higher than the end connected to the inner tank .
従って、本発明の請求項１に係る液化ガスタンクの内槽支持装置によれば、例えば第１断熱連結具側が前進側に向けられて横向き状態で搬送される場合、即ち、トレーラ等の急減速時には第１断熱連結具により内槽の慣性力を受け止め、急発進時には第２断熱連結具により内槽の慣性力を受け止める。また、登り坂走行時の内槽の後方向の荷重は第２断熱連結具により、下り坂走行時の前方向の荷重は第１断熱連結具により受け止められる。さらに、右折左折走行による左右方向の揺れ、走行道路の凹凸による上下方向の揺れに起因して生じる荷重は第１，２断熱連結具の連携作用により受け止められる。 Therefore, according to the inner tank support device for a liquefied gas tank according to claim 1 of the present invention, for example, when the first heat-insulating connector side is directed to the forward side and conveyed sideways, that is, at the time of sudden deceleration of a trailer or the like The inertial force of the inner tank is received by the first heat insulating connector, and the inertial force of the inner tank is received by the second heat insulating connector when suddenly starting. Further, the backward load of the inner tank during traveling uphill is received by the second heat insulating connector, and the forward load during downhill traveling is received by the first heat insulating connector. Further, the load generated due to the left-right swing due to the right turn and left turn traveling and the vertical swing due to the unevenness of the traveling road is received by the cooperative action of the first and second heat insulating connectors.
さらに、本発明の請求項１に係る液化ガスタンクの内槽支持装置によれば、充填、払出しによる液化ガス量の増減の如何にかかわらず、液化ガスを含む内槽の重量は第２断熱連結具によって受け止められ、そして液化ガスの冷熱により内槽が熱収縮してもその熱収縮量は、第１柱状金具の先端部のばね収容室に組込まれたばねの伸縮によって吸収される。
そして、第１断熱連結具の一端側が第１連結金具を介して連結されている摺動筒がばねによって上方向きに付勢されているので、第１断熱連結具に設計範囲内の張力が付与され続ける。従って、内槽が熱収縮しても第１断熱連結具が緩むようなことがないから、第１断熱連結具によって内層を前後左右方向の所定位置に維持し続けることができる。勿論、内槽３の下位位置は、第２柱状金具の長さ及び径は内槽と比較して小さく熱収縮寸法も内槽と比較して僅かであるから、第２断熱連結具によって所期の高さ位置に維持し続けることができる。
Further, according to the inner tank support device for a liquefied gas tank according to claim 1 of the present invention, the weight of the inner tank containing the liquefied gas is the second heat insulating connector regardless of whether the amount of the liquefied gas is increased or decreased by filling and discharging. Even if the inner tank is thermally contracted by the cold heat of the liquefied gas, the amount of thermal contraction is absorbed by the expansion and contraction of the spring incorporated in the spring accommodating chamber at the tip of the first columnar bracket.
And since the sliding cylinder with which the one end side of the 1st heat insulation connector is connected via the 1st metal fitting is urged | biased upwards with the spring, the tension | tensile_strength in a design range is provided to a 1st heat insulation connector. Continue to be. Therefore, even if the inner tub is thermally contracted, the first heat insulating connector does not loosen, so that the inner layer can be maintained at a predetermined position in the front-rear and left-right directions by the first heat insulating connector. Of course, the lower position of the inner tub 3 is that the length and diameter of the second columnar metal fittings are smaller than the inner tub and the heat shrinkage is slightly smaller than that of the inner tub. Can continue to be maintained at the height position.
従って、本発明の請求項１に係る液化ガスタンクの内槽支持装置によれば、前記従来例に係る断熱支持装置のように、液化ガスタンクの内槽が外槽に対して相対的に揺れるようなことがなく、断熱支持装置の破損という不具合が生じるようなことがない。また、本発明の請求項１に係る液化ガスタンクの内槽支持装置によれば、上記従来例に係る断熱支持装置のように、運搬専用の支持装置を用意したり、運搬専用の支持装置の取外工事、正規の断熱支持装置の取付工事、長時間を要する真空排気工事をしたりする必要がなく、構成も簡単であるから、コスト的に有利になるという経済上の効果がある。 Therefore, according to the inner tank support device of the liquefied gas tank according to the first aspect of the present invention, the inner tank of the liquefied gas tank swings relative to the outer tank as in the heat insulation support device according to the conventional example. There is no such a problem that the heat insulating support device is broken. Further, according to the inner tank support device for a liquefied gas tank according to claim 1 of the present invention, a support device dedicated for transportation, such as the heat insulation support device according to the conventional example, is prepared, or the support device dedicated for transport is removed. There is no need to perform external work, installation work of a regular heat insulating support device, and vacuum exhaust work that requires a long time, and since the structure is simple, there is an economic effect of being advantageous in terms of cost.
以下、本発明に係る液化ガスタンクの内槽支持装置を、液化ガスが液体水素である場合を例として、添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る内槽支持装置を用いて組立てた二重殻断熱構成になる液化ガスタンクの模式的縦断面図、図２は内槽が熱収縮していない場合の図１のＡ部における拡大断面図、図３は内槽が熱収縮している場合の図１のＡ部における拡大断面図である。 Hereinafter, an inner tank support device for a liquefied gas tank according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, taking as an example the case where the liquefied gas is liquid hydrogen. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a liquefied gas tank having a double-shell insulation structure assembled using an inner tank support device according to the present invention, and FIG. 2 is a part A of FIG. 1 when the inner tank is not thermally contracted. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view at a portion A in FIG. 1 when the inner tank is thermally contracted.
図に示す符号１は、二重殻断熱構成になる液化ガスタンクを示す。この液化ガスタンク１は断熱用真空を保持し、一端側の底部付近に据え付け支脚２ｂが突設されてなる外槽２を備えている。そして、この外槽２の内部の中心部には、低温脆性をおこすことがなく、かつ機械的強度に優れた材料、例えばオーステナイト系ステンレス鋼等の材料から構成され、極低温の液化ガスである液体水素（大気圧における沸点：２０Ｋ）を収納する内槽３が設けられている。そして、液体水素を収容するこの内槽３は、後述する構成になる内槽支持装置４によって支持されている。なお、前記内槽３の外周部を囲繞してなるものは、例えばアルミニウム箔とガラス繊維製布の積層体からなる断熱層３ａである。
The code | symbol 1 shown to a figure shows the liquefied gas tank used as a double shell heat insulation structure. The liquefied gas tank 1 holds a heat insulating vacuum and includes an outer tub 2 in which a mounting support leg 2b is projected near the bottom on one end side. The central portion of the outer tub 2 is made of a material that does not cause low temperature brittleness and has excellent mechanical strength, such as austenitic stainless steel, and is a cryogenic liquefied gas. An inner tank 3 for storing liquid hydrogen (boiling point at atmospheric pressure: 20K) is provided. And this inner tank 3 which accommodates liquid hydrogen is supported by the inner
前記内槽支持装置４は、液化ガスタンク１が据え付け支脚２ｂを介して据え付けられたとき、内槽３の上側になる一端側に突設されてなる第１柱状金具４１と、内槽３の下側になる他端側に突設されてなる第２柱状金具４２とを備えている。この第１柱状金具４１の先端部には、上側に開口するばね収容室４１ａが設けられており、このばね収容室４１ａにコイルばね４３が組込まれている。前記第１柱状金具４１の先端部には、前記コイルばね４３により上方に付勢され、コイルばね４３の付勢力を受けるばね受け座４４ａに息抜き孔４４ｂが開けられてなる摺動筒４４が摺動可能に外嵌されている。なお、第１柱状金具４１の先端部の外周面、または摺動筒４４の内周面の何れか一方、または両面に低摩擦部材からなるコーティング層が形成されている。
When the liquefied gas tank 1 is installed via the installation support leg 2b, the inner
前記摺動筒４４の外周には第１連結金具４５が設けられると共に、外槽２の内壁２ａの前記第１連結金具４５の対応位置よりも下位位置に第３連結金具４７が設けられている。
そして、これら第１連結金具４５と第３連結金具４７とに、例えば繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰという。）からなるバンド状断熱支持体４８ａを用いた第１断熱連結具４８の端部のそれぞれが連結されている。また、前記第２柱状金具４２の先端部の外周には第２連結金具４６が設けられると共に、外槽２の内壁２ａの前記第２連結金具４６の対応位置よりも上位位置に第３連結金具４７が設けられている。そして、これら第２連結金具４６と第３連結金具４７とに、ＦＲＰからなるバンド状断熱支持体４９ａを用いた第２断熱連結具４９の端部のそれぞれが連結されている。
A first connection fitting 45 is provided on the outer periphery of the sliding cylinder 44, and a third connection fitting 47 is provided at a position lower than the corresponding position of the first connection fitting 45 on the inner wall 2 a of the outer tub 2. .
And each of the edge part of the 1st heat insulation connector 48 using the band-shaped heat insulation support body 48a which consists of fiber reinforced plastics (henceforth FRP) is used for these 1st connection metal fitting 45 and the 3rd connection metal fitting 47, for example. Are connected. Further, a second connection fitting 46 is provided on the outer periphery of the distal end portion of the second columnar fitting 42, and the third connection fitting is positioned higher than the corresponding position of the second connection fitting 46 on the inner wall 2 a of the outer tub 2. 47 is provided. And each of the edge part of the 2nd heat insulation coupling tool 49 using the band-shaped heat insulation support body 49a which consists of FRP is connected with these 2nd connection metal fittings 46 and the 3rd connection metal fittings 47. As shown in FIG.
この形態においては、第１断熱連結具４８と第２断熱連結具４９とは全く同構成、同寸法になるものであり、また第１柱状金具４１と第１断熱連結具４８、および第２柱状金具４２と第２断熱連結具４９とのなす角度θは、組立て時において何れも６０度になるように設定されている。なお、第１断熱連結具４８と第２断熱連結具４９の構成、寸法は相違していても良く、また角度θについては６０度でなければならないという理由はなく、例えば外槽２、内槽３等の寸法、形状や第１柱状金具４１、第２柱状金具４２等の長さ寸法によって適宜決定すれば良いものである。 In this embodiment, the first heat-insulating connector 48 and the second heat-insulating connector 49 have the same configuration and dimensions, and the first columnar metal fitting 41, the first heat-insulating connector 48, and the second columnar shape. The angle θ formed by the metal fitting 42 and the second heat insulating connector 49 is set to be 60 degrees in assembling. Note that the configurations and dimensions of the first heat-insulating connector 48 and the second heat-insulating connector 49 may be different, and there is no reason that the angle θ should be 60 degrees. For example, the outer tank 2 and the inner tank 3 and the like, and the length of the first columnar bracket 41, the second columnar bracket 42, and the like may be determined as appropriate.
ところで、液化ガスタンク１の外槽２や内槽３は何れも製缶製品であるから高寸法精度を望むことができない。つまり、これら外槽２や内槽３の寸法精度は機械加工製品のそれに比較して遥に劣っている。従って、ペアとなる第１連結金具４５と第３連結金具４７、第２連結金具４６と第３連結金具４７の位置精度も良くなく、例えば引張に強くても、曲げに弱いバンド状断熱支持体４８ａ、４９ａに曲げ力が作用し、第１断熱連結具４８や第２断熱連結具４９が損傷する恐れがある。そのため、第１断熱連結具４８および第２断熱連結具４９の両端の連結金具に連結するための連結ロッドは、図示省略しているが、相互に摺接する凹曲面と凸曲面とを有し、これら曲面に低摩擦部材からなるコーティング層が形成されてなるすりこぎ運動を許容する座金ユニットを介して連結金具に連結されている。 By the way, since both the outer tank 2 and the inner tank 3 of the liquefied gas tank 1 are canned products, high dimensional accuracy cannot be desired. That is, the dimensional accuracy of the outer tub 2 and the inner tub 3 is far inferior to that of the machined product. Accordingly, the positional accuracy of the paired first connecting fitting 45 and third connecting fitting 47, second connecting fitting 46 and third connecting fitting 47 is not good, for example, a band-shaped heat insulating support that is strong against tension but weak against bending. Bending force acts on 48a and 49a, and there is a possibility that the first heat insulation connector 48 and the second heat insulation connector 49 may be damaged. Therefore, the connecting rod for connecting to the connecting fittings at both ends of the first heat-insulating connector 48 and the second heat-insulating connector 49 is not shown, but has a concave curved surface and a convex curved surface that are in sliding contact with each other. These curved surfaces are connected to the connecting metal fittings via a washer unit that allows a plowing motion in which a coating layer made of a low friction member is formed.
これら第１断熱連結具４８と第２断熱連結具４９とは、液化ガスタンク１の径中心に対して放射状になるように、それぞれ３セットずつ設けられている。なお、本形態においては、これら第１断熱連結具４８と第２断熱連結具４９とは、それぞれ３セットずつ設けられているが、特に３セットずつでなければならない訳ではなく、例えば４セットずつ以上であっても良いので、上記形態に係る構成に限定されるものではない。 Three sets each of the first heat insulation connector 48 and the second heat insulation connector 49 are provided so as to be radial with respect to the center of the diameter of the liquefied gas tank 1. In the present embodiment, the first heat-insulating connector 48 and the second heat-insulating connector 49 are each provided in three sets. However, the number of the first heat-insulating connector 48 and the second heat-insulating connector 49 is not particularly limited. Since it may be above, it is not limited to the structure which concerns on the said form.
ところで、前記コイルばね４３の圧縮量は、液体水素の冷熱（大気圧における沸点：２０Ｋ）による内槽３の熱収縮量を吸収すると共に、図３に示すように、内槽３が収縮しても摺動筒４４に対して、例えば５０〜１００ｋｇ程度の付勢力を作用させ得るように考慮されている。そして、常温状態においては、図２に示すように、ばね収容室４１ａに組込まれているコイルばね４３の上端が、第１柱状金具４１の上端面に当接する摺動筒４４の上底面の中心部に形成されてなるばね受け座４４ａに当接するように設定されている。これにより、常温時には勿論のこと、液体水素の冷熱（大気圧における沸点：２０Ｋ）により内槽３が熱収縮しても、コイルばね４３の付勢力が摺動筒４４を介して第１断熱連結具４８に伝達されるので、第１断熱連結具４８に張力が付与され、第１断熱連結具４８が緩むようなことがない。 By the way, the compression amount of the coil spring 43 absorbs the amount of thermal contraction of the inner tank 3 due to the cold of liquid hydrogen (boiling point at atmospheric pressure: 20K), and the inner tank 3 contracts as shown in FIG. Is also considered so that an urging force of, for example, about 50 to 100 kg can be applied to the sliding cylinder 44. In the normal temperature state, as shown in FIG. 2, the upper end of the coil spring 43 incorporated in the spring accommodating chamber 41 a is the center of the upper bottom surface of the sliding cylinder 44 that abuts on the upper end surface of the first columnar bracket 41. It is set so as to abut on a spring seat 44a formed on the portion. Thereby, even when the inner tub 3 is thermally contracted by the cold of liquid hydrogen (boiling point at atmospheric pressure: 20 K) at normal temperature, the urging force of the coil spring 43 is connected through the sliding cylinder 44 to the first heat insulating connection. Since the force is transmitted to the tool 48, tension is applied to the first heat insulating connector 48, and the first heat insulating connector 48 is not loosened.
以下、本発明の実施形態に係る液化ガスタンク１の内槽支持装置４の作用態様を説明する。
即ち、本発明の実施形態に係る液化ガスタンク１の内槽支持装置４では、内槽３は第１断熱連結具４８と、第２断熱連結具４９とにより第１柱状金具４１と第２柱状金具４２とを介して外槽２の内部の中央部に支持されている。そして、液化ガスタンク１が縦向きに据え付けられたときには、この液化ガスタンク１の径中心に対して放射状になるように配設された第１断熱連結具４８の外槽２の内壁２ａ側が、下位位置になるように傾斜している。
また、液化ガスタンク１の径中心に対して放射状になるように配設された第２断熱連結具４９の外槽２の内壁２ａ側が、上位位置になるように傾斜している。
Hereinafter, the operation mode of the inner
That is, in the inner
Further, the inner wall 2a side of the outer tub 2 of the second heat-insulating connector 49 arranged so as to be radial with respect to the diameter center of the liquefied gas tank 1 is inclined so as to be in a higher position.
従って、本発明の実施形態に係る液化ガスタンク１の内槽支持装置４によれば、例えば第１断熱連結具４８側がトレーラ等の運搬車両の前進側に向けられて横向き状態で搬送される場合、即ち、運搬車両の急減速時には第１断熱連結具４８により内槽３の慣性力が受け止められ、急発進時には第２断熱連結具４９により内槽３の慣性力が受け止められる。また、運搬車両の登り坂走行時の内槽３の後方向の荷重は第２断熱連結具４９により、下り坂走行時の前方向の荷重は第１断熱連結具４８により受け持たれる。さらに、運搬車両の右折左折走行による左右方向の揺れ、走行道路の凹凸による上下方向の揺れに起因して生じる荷重は第１・２断熱連結具４８・４９の連携作用により受け止められる。
Therefore, according to the inner
さらに、本発明の実施形態に係る液化ガスタンク１の内槽支持装置４によれば、充填、払出しによる液体水素量の増減の如何にかかわらず、液体水素を含む内槽３の重量は第２断熱連結具４９によって支持され、そして液体水素の冷熱（大気圧における沸点：２０Ｋ）により内槽３が熱収縮してもその熱収縮量は、第１柱状金具４１の先端部のばね収容室４１ａに組込まれたコイルばね４３によって吸収される。そして、第１断熱連結具４８の一端側が第１連結金具４５を介して連結されている摺動筒４４がコイルばね４３によって上方向きに付勢されているので、第１断熱連結具４８に設計範囲内の張力が付与され続ける。従って、内槽３が熱収縮しても第１断熱連結具４８が緩むようなことがないから、第１断熱連結具４８によって内槽３は前後左右方向の所定位置に起立状態に維持され続ける。第２柱状金具の長さ及び径は内槽と比較して小さく熱収縮寸法も内槽と比較して僅かであるから、第２断熱連結具によって所期の高さ位置に維持し続けることができる。
Furthermore, according to the inner
従って、本発明の形態に係る液化ガスタンク１の内槽支持装置４によれば、上記従来例に係る断熱支持装置のように、液化ガスタンク１の内槽３が外槽２に対して相対的に揺れるようなことがなく、内槽３は外槽２と一体に揺れるので、断熱支持装置の破損という不具合が生じるようなことがない。また、本発明の形態に係る液化ガスタンク１の内槽支持装置４によれば、上記従来例に係る断熱支持装置のように、運搬専用の支持装置を用意したり、運搬専用の支持装置の取外工事、正規の断熱支持装置の取付工事、長時間を要する真空排気工事をしたりする必要がなく、構成も簡単であるから、コスト的に有利になるという経済上の優れた効果がある。
Therefore, according to the inner
なお、以上の形態に係る液化ガスタンクの内槽支持装置においては、液体水素を収納する内槽を有する液化ガスタンクを例として説明した。しかしながら、本発明の技術的思想を、例えば液体空気、液体酸素、液体窒素、液体アルゴン、ＬＮＧ等を収納する内槽を有する液化ガスタンクに対しても適用することができる。従って、上記形態に係る液化ガスタンクの構成に限定されるものではない。また、上記形態に係る液化ガスタンクの内槽支持装置は本発明の１具体例に過ぎないから、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。 In the liquefied gas tank inner tank support device according to the above embodiment, a liquefied gas tank having an inner tank for storing liquid hydrogen has been described as an example. However, the technical idea of the present invention can be applied to a liquefied gas tank having an inner tank for storing, for example, liquid air, liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid argon, LNG and the like. Therefore, it is not limited to the configuration of the liquefied gas tank according to the above embodiment. In addition, since the inner tank support device for a liquefied gas tank according to the above embodiment is only one specific example of the present invention, design changes and the like can be freely made without departing from the technical idea of the present invention.
１…液化ガスタンク
２…外槽，２ａ…内壁，２ｂ…据え付け支脚
３…内槽，３ａ…断熱層，
４…内槽支持装置
４１…第１柱状金具，４１ａ…ばね収容室
４２…第２柱状金具
４３…コイルばね
４４…摺動筒，４４ａ…ばね受け座，４４ｂ…息抜き孔
４５…第１連結金具
４６…第２連結金具
４７…第３連結金具
４８…第１断熱連結具，４８ａ…バンド状断熱支持体
４９…第２断熱連結具，４９ａ…バンド状断熱支持体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquefied gas tank 2 ... Outer tank, 2a ... Inner wall, 2b ... Installation support leg 3 ... Inner tank, 3a ... Thermal insulation layer,
4 ... Inner tank support device 41 ... 1st columnar metal fitting, 41a ... Spring accommodating chamber 42 ... 2nd columnar metal fitting 43 ... Coil spring 44 ... Sliding cylinder, 44a ... Spring seat, 44b ... Breathing hole 45 ... 1st connection metal fitting 46 ... 2nd connection metal fitting 47 ... 3rd connection metal fitting 48 ... 1st heat insulation connector, 48a ... Band-shaped heat insulation support body 49 ... 2nd heat insulation connection tool, 49a ... Band-shaped heat insulation support body
Claims (1)
前記液化ガスタンクが据え付けられたときに、内槽(３)の上側となる一端側での先端部にばね収容室(41a)が設けられた第１柱状金具(41)を突設するとともに、内槽(３)の下側となる他端側に第２柱状金具(42)を突設し、前記第１柱状金具(41)に摺動筒(44)を摺動可能に外嵌し、この摺動筒(44)を前記ばね収容室(41a)に組込まれたばね(43)により上方に付勢し、摺動筒(44)の外周に設けられた第１連結金具(45)と、外槽(２)の内壁における第１連結金具(45)より下位位置に設けられた第３連結金具(47)とを断熱機能を有する第１断熱連結具(48)で連結し、第２柱状金具(42)の外周に設けられた第２連結金具(46)と、外槽(２)の内壁における第２連結金具(46)より上位位置に設けられた第３連結金具(47)とを断熱機能を有する第２断熱連結具(49)で連結し、これら第１・２断熱連結具(48)・(49)はそれぞれ液化ガスタンクの径中心に対して放射状になるように複数個配設されていることを特徴とする液化ガスタンクの内槽支持装置。 In the inner tank support device of the liquefied gas tank that supports the inner tank (3) that stores the cryogenic liquefied gas inside the outer tank (2) that holds the vacuum for heat insulation,
Wherein when the liquefied gas tank is mounted, as well as projecting spring receiving chamber at the distal end portion of the upper to become one end of the first columnar fitting (41a) is provided (41) of the inner tank (3), the inner A second columnar metal fitting (42) is projected from the other end, which is the lower side of the tank (3), and a sliding cylinder (44) is slidably fitted on the first columnar metal fitting (41). sliding cylinder (44) the spring accommodation chamber and urged upward by a spring incorporated in (41a) (43), first connecting fitting provided on the outer periphery of the sliding tube (44) (45), the outer The second columnar bracket is connected to the third coupling bracket (47) provided at a position lower than the first coupling bracket (45) on the inner wall of the tank (2) by the first thermal coupling coupler (48) having a thermal insulation function. The second connection fitting (46) provided on the outer periphery of (42) and the third connection fitting (47) provided at a position higher than the second connection fitting (46) on the inner wall of the outer tub (2) are insulated. connected by a second adiabatic coupling having a function (49), these first and 2 Thermal coupling (48), (49) the inner tank support device of the liquefied gas tank, characterized that you have been plurality arranged such that radially relative diameter center of each liquefied gas tank.
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