JP6009929B2 - Transport container for liquefied gas and cooling method of radiation shield - Google Patents

Transport container for liquefied gas and cooling method of radiation shield Download PDF

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Description

本発明は、液化ガス用輸送容器、及びこの液化ガス用輸送容器に備わる輻射シールドの冷却方法に関する。   The present invention relates to a liquefied gas transport container and a method for cooling a radiation shield provided in the liquefied gas transport container.

極低温の液化ガスを貯蔵する容器は、液化ガスへの断熱を図るため、液化ガスを貯蔵する内槽、及びこの内槽を包囲する外槽の二重構造で内外槽間を真空断熱とした構造が採られる。さらに外槽から内槽への輻射熱侵入を防止し内槽の断熱性能を向上させるため、内槽外面に輻射シールドを取り付けた構造が好ましい。
また、このような液化ガス貯蔵容器を輸送容器として用いる場合、例えばコンテナによる陸上輸送用の輸送容器では、より断熱性能を上げるため、上述の構造に、さらに輻射シールドを冷却するためのシステムを内外槽間に追加した構造を有する。 In order to insulate the liquefied gas from the container that stores the cryogenic liquefied gas, the inner and outer tanks are vacuum insulated with a double structure of the inner tank that stores the liquefied gas and the outer tank that surrounds the inner tank. Structure is taken. Furthermore, a structure in which a radiation shield is attached to the outer surface of the inner tank is preferable in order to prevent radiation heat from entering from the outer tank to the inner tank and improve the heat insulation performance of the inner tank.
In addition, when such a liquefied gas storage container is used as a transport container, for example, in a transport container for land transportation by a container, in order to further improve the heat insulation performance, a system for further cooling the radiation shield is added to the above structure. It has a structure added between tanks.

このような輻射シールドを冷却するシステムとして、例えば特許文献１には以下のような構成が提案されている。即ち、上記システムは、液化窒素を貯蔵するリザーバタンクと、パイプでリザーバタンクに接続されたアキュムレータタンクと、両タンク内圧力を制御する機構とを備え、両タンク内圧力の変化を利用して、図７に示すステップＳ１からＳ９の制御動作が自律的に行われる。特にこの制御動作内のステップＳ２及びステップＳ７によって、両タンク間で液化窒素のやり取りが行われ、これにより液化窒素が液滴状で系外へ排出されることを防ぎ、効率の良い消費が達成可能となる。   As a system for cooling such a radiation shield, for example, Patent Document 1 proposes the following configuration. That is, the system includes a reservoir tank that stores liquefied nitrogen, an accumulator tank that is connected to the reservoir tank by a pipe, and a mechanism that controls the pressure in both tanks. The control operation of steps S1 to S9 shown in FIG. 7 is performed autonomously. In particular, step S2 and step S7 in this control operation allow liquefied nitrogen to be exchanged between both tanks, thereby preventing the liquefied nitrogen from being discharged out of the system in the form of droplets and achieving efficient consumption. It becomes possible.

米国特許第４７１８２３９号明細書U.S. Pat. No. 4,718,239

上述のように、効率良く冷媒を消費する輻射シールド用の冷却システムは提案されているものの、リザーバタンク及びアキュムレータタンクの両方を要し、さらにその制御機構及び制御動作が複雑であり、動作上の不確実さが懸念される。
本発明は、可燃性液化ガス用輸送容器にも適用可能なように電気を必要とせずに制御するもので、従来に比べて簡素な構造を有しより確実に動作可能な、輻射シールド用冷却システムを備えた液化ガス用輸送容器、及び輻射シールドの冷却方法を提供することを目的とする。 As described above, although a cooling system for a radiation shield that efficiently consumes a refrigerant has been proposed, both a reservoir tank and an accumulator tank are required, and the control mechanism and control operation thereof are complicated. Uncertainty is a concern.
The present invention controls without requiring electricity so that it can be applied to a combustible liquefied gas transport container, and has a simpler structure and can operate more reliably compared to the conventional cooling for a radiation shield. It is an object of the present invention to provide a liquefied gas transport container equipped with a system and a radiation shield cooling method.

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様における液化ガス用輸送容器は、液化ガスを収納する内槽、及び外槽の二重殻構造で、内外槽間領域を真空断熱とし、かつ輻射シールドで内槽外側が覆われる、液化ガス用輸送容器であって、上記内外槽間領域に設けられ、上記輻射シールドへ液体窒素を供給する輻射シールド冷却システムをさらに備え、この輻射シールド冷却システムは、上記液体窒素を貯蔵し、鉛直方向における底部にて上記輻射シールドと連通する液体窒素タンクと、この液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給する圧力管理機構と、を備え、この圧力管理機構は、上記液体窒素タンクの鉛直方向における上部及び上記底部と接続され、液体窒素タンクの上記底部の圧力を一定に維持するために、液体窒素タンクの上記上部の圧力を自動的に調整することで、上記液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
That is, the transport container for liquefied gas in the first aspect of the present invention has a double shell structure of an inner tank and an outer tank for storing the liquefied gas, the area between the inner and outer tanks is made vacuum insulation, and the inner tank outside is formed by a radiation shield. A liquefied gas transport container, which is provided in a region between the inner and outer tanks, and further includes a radiation shield cooling system for supplying liquid nitrogen to the radiation shield, the radiation shield cooling system including the liquid nitrogen A liquid nitrogen tank that stores and communicates with the radiation shield at the bottom in the vertical direction, and a pressure management mechanism that supplies liquid nitrogen from the liquid nitrogen tank to the radiation shield, the pressure management mechanism comprising: In order to maintain a constant pressure at the bottom of the liquid nitrogen tank connected to the top and bottom of the nitrogen tank in the vertical direction, the pressure at the top of the liquid nitrogen tank The By automatically adjusting, and supplying liquid nitrogen to the radiation shield from the liquid nitrogen tank.

上述のように構成することで、圧力管理機構によって液体窒素タンクの底部圧力が一定の状態に管理され、これにより輻射シールドの冷却状態を一定に保つように液体窒素タンクから輻射シールドへ液体窒素を供給することができる。したがって、従来に比べて簡素な構造にて、より確実に動作可能な、輻射シールド用冷却システムを備えた液化ガス用輸送容器を提供することができる。   By configuring as described above, the pressure management mechanism manages the pressure at the bottom of the liquid nitrogen tank to a constant state, so that liquid nitrogen is transferred from the liquid nitrogen tank to the radiation shield so as to keep the cooling state of the radiation shield constant. Can be supplied. Therefore, it is possible to provide a liquefied gas transport container equipped with a radiation shield cooling system that can operate more reliably with a simpler structure than conventional ones.

また、本発明の第２態様における輻射シールドの冷却方法は、液化ガスを収納する内槽、及び外槽の二重殻構造で、内外槽間領域を真空断熱とし、かつ輻射シールドで内槽外側が覆われ、さらに、上記内外槽間領域に設けられ、上記輻射シールドへ液体窒素を供給する輻射シールド冷却システムを備えた液化ガス用輸送容器における上記輻射シールドの冷却方法であって、上記輻射シールド冷却システムは、上記液体窒素を貯蔵する液体窒素タンクと、この液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給する圧力管理機構とを有し、上記液体窒素タンクの鉛直方向における底部の圧力に基づく力が、上記圧力管理機構によって付与される所定の対抗力を超えた状態では上部圧力を大気へ開放し、一方、上記底部の圧力に基づく力が、上記対抗力以下の状態では上部圧力を大気へ非開放として、上記底部圧力が一定に維持されるように上部圧力を調整することで上記液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給して輻射シールドの冷却を行うことを特徴とする。   Further, the cooling method of the radiation shield in the second aspect of the present invention is a double shell structure of the inner tank and the outer tank for storing the liquefied gas, the area between the inner and outer tanks is made vacuum insulation, and the outer shield is outside the inner tank The method of cooling the radiation shield in a liquefied gas transport container provided with a radiation shield cooling system provided in a region between the inner and outer tanks and supplying liquid nitrogen to the radiation shield, the radiation shield comprising: The cooling system includes a liquid nitrogen tank that stores the liquid nitrogen, and a pressure management mechanism that supplies the liquid nitrogen from the liquid nitrogen tank to the radiation shield, and is based on the pressure at the bottom of the liquid nitrogen tank in the vertical direction. In a state where the force exceeds a predetermined counter force applied by the pressure management mechanism, the top pressure is released to the atmosphere, while the force based on the bottom pressure is In the state below the resisting force, the upper pressure is not released to the atmosphere, and the upper pressure is adjusted so that the bottom pressure is maintained constant, thereby supplying liquid nitrogen from the liquid nitrogen tank to the radiation shield to emit radiation. The shield is cooled.

本発明の態様における液化ガス用輸送容器及び輻射シールド冷却方法によれば、電気を用いずに輻射シールドの冷却状態を安定に保つことができ、積荷（液化ガス）のみならず冷媒（液体窒素）を無駄に消費することがない。輻射シールド冷却システムは、従来に比べて簡素な構造を有し、液化ガス輸送容器の輻射シールドをより確実に冷却動作することができる。   According to the transport container for liquefied gas and the radiation shield cooling method in the aspect of the present invention, the cooling state of the radiation shield can be kept stable without using electricity, and not only cargo (liquefied gas) but also refrigerant (liquid nitrogen) Is not wasted. The radiation shield cooling system has a simple structure as compared with the conventional one, and can more reliably cool the radiation shield of the liquefied gas transport container.

実施の形態における液化ガス用輸送容器の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the transport container for liquefied gas in embodiment. 図１に示す液化ガス用輸送容器に備わる圧力管理機構の一構成例を示し、上部圧力が排気されない状態を示す図である。It is a figure which shows one structural example of the pressure management mechanism with which the liquefied gas transport container shown in FIG. 1 is provided, and shows a state where the upper pressure is not exhausted. 図１に示す液化ガス用輸送容器に備わる圧力管理機構の一構成例を示し、上部圧力が排気されている状態を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the pressure management mechanism with which the liquefied gas transport container shown in FIG. 図２Ａ及び図２Ｂに示す圧力管理機構の別の構成例を示す図である。It is a figure which shows another structural example of the pressure management mechanism shown to FIG. 2A and 2B. 図２Ａ及び図２Ｂに示す圧力管理機構のさらに別の構成例を示す図である。It is a figure which shows another example of a structure of the pressure management mechanism shown to FIG. 2A and 2B. 図１に示す液化ガス用輸送容器に備わる圧力管理機構の別の構成例を示す図である。It is a figure which shows another structural example of the pressure management mechanism with which the transport container for liquefied gas shown in FIG. 1 is equipped. 図１に示す液化ガス用輸送容器における輻射シールドの冷却方法の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the cooling method of the radiation shield in the transport container for liquefied gas shown in FIG. 従来の液化ガス用輸送容器における輻射シールドの冷却方法の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the cooling method of the radiation shield in the conventional transport container for liquefied gas.

実施形態である、液化ガス用輸送容器、及びこの液化ガス用輸送容器に備わる輻射シールドの冷却方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。また、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け当業者の理解を容易にするため、既によく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、以下の説明及び添付図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。   An embodiment of a liquefied gas transport container and a method for cooling a radiation shield provided in the liquefied gas transport container will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same or similar components are denoted by the same reference numerals. In addition, in order to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art, a detailed description of already well-known matters and a duplicate description of substantially the same configuration may be omitted. . Further, the contents of the following description and the accompanying drawings are not intended to limit the subject matter described in the claims.

実施の形態１．
図１は、本実施の形態における液化ガス用輸送容器１００の概略構成を示している。この液化ガス用輸送容器１００は、液化ガス１として例えば液体ヘリウム、液体水素、液化天然ガス（ＬＮＧ）等を船舶等で輸送する際に使用する容器である。
このような液化ガス用輸送容器１００は、輸送される液化ガス１への断熱を図るため、液化ガス１を貯蔵する金属製の内槽１０１、及びこの内槽１０１を包囲する金属製の外槽１０２の二重構造であり、内外槽間領域１０３を真空断熱とした構造である。内槽１０１は、軸ロッド１０４及び吊ロッド１０５を介して外槽１０２内に支持される。外槽１０２は、図示しない鋼製のフレーム内に固定される。
尚、内槽１０１は約２．５ｍの直径で、その容量としては、一例として約４０ｍ３であり、液化ガス用輸送容器１００の全長は約１２ｍである。また、内外槽間領域１０３は、真空引きされた後、封じ切りで真空状態に維持される。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a liquefied gas transport container 100 in the present embodiment. The liquefied gas transport container 100 is a container used when transporting, for example, liquid helium, liquid hydrogen, liquefied natural gas (LNG) or the like as the liquefied gas 1 by a ship or the like.
In order to insulate the liquefied gas 1 to be transported, the liquefied gas transport container 100 has a metal inner tank 101 that stores the liquefied gas 1 and a metal outer tank that surrounds the inner tank 101. 102 is a double structure, and the region 103 between the inner and outer tubs is vacuum insulated. The inner tank 101 is supported in the outer tank 102 via the shaft rod 104 and the suspension rod 105. The outer tub 102 is fixed in a steel frame (not shown).
The inner tank 101 has a diameter of about 2.5 m, and its capacity is about 40 m 3 as an example, and the total length of the transport container 100 for liquefied gas is about 12 m. In addition, the inner and outer tank region 103 is kept in a vacuum state by being sealed after being evacuated.

さらに、外槽１０２から内槽１０１への輻射熱侵入を防止して内槽１０１の断熱性能を向上させるため、液化ガス用輸送容器１００は、内槽１０１の外面を覆って輻射シールド１１０を設け、さらにこの輻射シールド１１０の冷却を行う輻射シールド冷却システム１４０を備えている。ここで輻射シールド１１０は、シールド板１１１に冷却管１１２を巻回して構成され、冷却管１１２には冷媒として液体の不活性ガス、一例として本実施形態では液体窒素２が輻射シールド冷却システム１４０にて供給される。
本出願において、輻射シールド冷却システム１４０による輻射シールド１１０への液体窒素２の「供給」とは、輻射シールド１１０での液体窒素２の蒸発量に見合う程度の液体窒素量を「補給」するという意味である。
尚、輻射シールド冷却システム１４０も軸ロッド１０４あるいは吊ロッド１０５等によって支持されて内外槽間領域１０３に設置される。 Furthermore, in order to prevent the radiant heat intrusion from the outer tank 102 to the inner tank 101 and improve the heat insulation performance of the inner tank 101, the liquefied gas transport container 100 is provided with a radiation shield 110 covering the outer surface of the inner tank 101, Further, a radiation shield cooling system 140 for cooling the radiation shield 110 is provided. Here, the radiation shield 110 is configured by winding a cooling pipe 112 around a shield plate 111. In the cooling pipe 112, a liquid inert gas as a refrigerant, for example, liquid nitrogen 2 in this embodiment is added to the radiation shield cooling system 140. Supplied.
In the present application, the “supply” of the liquid nitrogen 2 to the radiation shield 110 by the radiation shield cooling system 140 means “supplementing” an amount of liquid nitrogen corresponding to the amount of evaporation of the liquid nitrogen 2 at the radiation shield 110. It is.
The radiation shield cooling system 140 is also supported by the shaft rod 104 or the suspension rod 105 and installed in the region 103 between the inner and outer tanks.

輻射シールド冷却システム１４０は、冷媒としての液体窒素を貯蔵する金属製の液体窒素タンク１２０と、この液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０へ液体窒素２を供給する圧力管理機構１３０とを有する。
液体窒素タンク１２０は、鉛直方向３におけるタンクの底部１２２にて輻射シールド１１０の冷却管１１２と連通する。尚、液体窒素タンク１２０の容量は、輸送される液化ガス１の輸送期間に依存する。このような液体窒素タンク１２０及び冷却管１１２には、内槽１０１に液化ガス１が供給される前に、外槽１０２の外側に設けた液体窒素ボンベ１０８から液体窒素２が供給される。 The radiation shield cooling system 140 includes a metallic liquid nitrogen tank 120 that stores liquid nitrogen as a refrigerant, and a pressure management mechanism 130 that supplies the liquid nitrogen 2 from the liquid nitrogen tank 120 to the radiation shield 110.
The liquid nitrogen tank 120 communicates with the cooling pipe 112 of the radiation shield 110 at the tank bottom 122 in the vertical direction 3. The capacity of the liquid nitrogen tank 120 depends on the transportation period of the liquefied gas 1 to be transported. The liquid nitrogen 2 is supplied to the liquid nitrogen tank 120 and the cooling pipe 112 from a liquid nitrogen cylinder 108 provided outside the outer tank 102 before the liquefied gas 1 is supplied to the inner tank 101.

圧力管理機構１３０は、液体窒素タンク１２０の鉛直方向３におけるタンクの上部１２１及び底部１２２と接続され、下記の圧力管理によって液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０へ液体窒素２を供給する機構である。この圧力管理は、液化ガス１の輸送期間中における輻射シールド１１０の冷却状態を一定に維持し、冷媒としての液体窒素を無駄に消費することがないように行われる。   The pressure management mechanism 130 is connected to the tank top 121 and bottom 122 in the vertical direction 3 of the liquid nitrogen tank 120 and supplies liquid nitrogen 2 from the liquid nitrogen tank 120 to the radiation shield 110 by the following pressure management. This pressure management is performed so that the cooling state of the radiation shield 110 during the transportation period of the liquefied gas 1 is maintained constant and liquid nitrogen as a refrigerant is not consumed wastefully.

詳しく説明すると、液体窒素２を輻射シールド１１０へ供給することで、輻射シールド１１０は、液体窒素２の沸点である−１９６℃に冷却され、このとき窒素は気化し、輻射シールド１１０の冷却管１１２に接続した排出弁１１３を介して外気へ排出される。ここで、液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０への液体窒素２の供給量が少ない場合には、輻射シールド１１０の温度が−１９６℃よりも上昇し、積荷である内槽１０１内の液化ガス１の蒸発量が多くなってしまう。一方、輻射シールド１１０への液体窒素２の供給量が過剰な場合には、液化ガス１の蒸発量は抑えられるが、輻射シールド１１０から液体のまま液体窒素２が排出され、液体窒素タンク１２０内の液体窒素２が短時間で消費されることになる。
したがって、内槽１０１内の液化ガス１への入熱を効果的に遮断し、つまり内槽１への入熱による液化ガス１の蒸発量を最低にし、かつ如何に液体窒素２の消費を抑制するかが重要事項となる。
また、液化ガス１が可燃性である場合、安全上、着火源となる電気関連部品は、圧力管理機構１３０には一切使用できない。 More specifically, by supplying liquid nitrogen 2 to the radiation shield 110, the radiation shield 110 is cooled to −196 ° C. which is the boiling point of the liquid nitrogen 2. At this time, nitrogen is vaporized, and the cooling pipe 112 of the radiation shield 110. It is discharged to the outside air through a discharge valve 113 connected to. Here, when the supply amount of the liquid nitrogen 2 from the liquid nitrogen tank 120 to the radiation shield 110 is small, the temperature of the radiation shield 110 rises above −196 ° C., and the liquefied gas 1 in the inner tank 101 that is a load. The amount of evaporation will increase. On the other hand, when the supply amount of the liquid nitrogen 2 to the radiation shield 110 is excessive, the evaporation amount of the liquefied gas 1 is suppressed, but the liquid nitrogen 2 is discharged from the radiation shield 110 while being in a liquid state, and the liquid nitrogen 2 is discharged. The liquid nitrogen 2 is consumed in a short time.
Therefore, the heat input to the liquefied gas 1 in the inner tank 101 is effectively cut off, that is, the evaporation amount of the liquefied gas 1 due to the heat input to the inner tank 1 is minimized, and the consumption of the liquid nitrogen 2 is suppressed. It is important to do it.
Further, when the liquefied gas 1 is flammable, for safety reasons, no electrical-related parts that are ignition sources can be used for the pressure management mechanism 130.

圧力管理機構１３０は、これらの事項を満足する構成を有する。即ち、液体窒素タンク１２０の上部圧力Ｐ１は、液体窒素タンク１２０内で気化した窒素の液体窒素タンク１２０の上部１２１における圧力であり、閉鎖していれば常に上昇し続ける。一方、液体窒素タンク１２０の底部圧力Ｐ２は、液体窒素タンク１２０の底部１２２における圧力であり、上部圧力Ｐ１に、液体窒素タンク１２０内に収納されている液体窒素２のヘッド圧（水頭圧）を加えた圧力である。よって、底部圧力Ｐ２を規定の圧力に留まるように、圧力管理機構１３０が上部圧力Ｐ１を制御することで、液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０への液体窒素２の供給条件が一定となり、液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０への液体窒素２の安定供給が可能となる。即ち、圧力管理機構１３０は、底部圧力Ｐ２が規定の圧力を超えた状態では、排気管１３９を通して外槽１０２の外側の大気へ上部圧力Ｐ１を開放することで底部圧力Ｐ２を低下させ、一方、底部圧力Ｐ２が規定の圧力以下の状態では、上部圧力Ｐ１の大気への開放を行わない機構である。
例えば、十分に輻射シールド１１０が冷却された状態で液体窒素タンク１２０の圧力が開放されていれば、液体窒素タンク１２０の液面と輻射シールド１１０の配管内の液面とは等しい。この初期の液面高さにおける底部圧力Ｐ２を維持するようにすれば、液体窒素タンク１２０の液面が下がっても輻射シールド１１０では常に初期の液面が保たれることになる。また、上部圧力Ｐ１を増加させ、それによって底部圧力Ｐ２を高めて液体窒素２の供給量を増やすことも可能で、この底部圧力Ｐ２を一定に保つことで、液体窒素２の供給量を一定に維持することができる。
以下に、このような圧力管理機構１３０の具体的構成について説明する。 The pressure management mechanism 130 has a configuration that satisfies these items. In other words, the upper pressure P1 of the liquid nitrogen tank 120 is the pressure of the nitrogen vaporized in the liquid nitrogen tank 120 at the upper part 121 of the liquid nitrogen tank 120, and continues to increase if the liquid nitrogen tank 120 is closed. On the other hand, the bottom pressure P2 of the liquid nitrogen tank 120 is the pressure at the bottom 122 of the liquid nitrogen tank 120, and the head pressure (water head pressure) of the liquid nitrogen 2 stored in the liquid nitrogen tank 120 is added to the top pressure P1. Applied pressure. Therefore, the pressure management mechanism 130 controls the upper pressure P1 so that the bottom pressure P2 remains at a specified pressure, so that the supply condition of the liquid nitrogen 2 from the liquid nitrogen tank 120 to the radiation shield 110 becomes constant, and the liquid nitrogen The liquid nitrogen 2 can be stably supplied from the tank 120 to the radiation shield 110. That is, the pressure management mechanism 130 reduces the bottom pressure P2 by releasing the top pressure P1 to the atmosphere outside the outer tank 102 through the exhaust pipe 139 in a state where the bottom pressure P2 exceeds the specified pressure, This is a mechanism that does not release the upper pressure P1 to the atmosphere when the bottom pressure P2 is equal to or lower than a specified pressure.
For example, if the pressure of the liquid nitrogen tank 120 is released while the radiation shield 110 is sufficiently cooled, the liquid level of the liquid nitrogen tank 120 is equal to the liquid level in the piping of the radiation shield 110. If the bottom pressure P2 at the initial liquid level is maintained, the initial liquid level is always maintained at the radiation shield 110 even if the liquid level in the liquid nitrogen tank 120 is lowered. It is also possible to increase the top pressure P1, thereby increasing the bottom pressure P2 to increase the supply amount of the liquid nitrogen 2. By keeping this bottom pressure P2 constant, the supply amount of the liquid nitrogen 2 is kept constant. Can be maintained.
Hereinafter, a specific configuration of the pressure management mechanism 130 will be described.

図２（図２Ａ及び図２Ｂ）は、圧力管理機構１３０の一構成例の概念図であり、金属製ダイヤフラムを備えた構成を図示している。図２に示す圧力管理機構１３０は、基本的構成部分として、第１室１３１と、第２室１３２と、弁機構１３３とを有する。本実施形態では、これらに加えて付勢部材１３４を備えている。
第１室１３１は、金属製の空胴体で構成され、その内部には導管１３１ｄを介して液体窒素タンク１２０の上部圧力Ｐ１が窒素ガス状態で作用する。第２室１３２は、第１室１３１とは隔壁１３１ｃで隔離された空間である第３室１３８内に配置され、金属製の空胴体で構成される。第２室１３２の内部には、導管１３２ｂを介して液体窒素タンク１２０の底部圧力Ｐ２が作用する。さらに第２室１３２の一側壁は、底部圧力Ｐ２に対抗して変位可能な金属製の変位壁１３２ａで構成する。本実施の形態では、この変位壁１３２ａとして金属製のダイヤフラムを用いる。 FIG. 2 (FIGS. 2A and 2B) is a conceptual diagram of a configuration example of the pressure management mechanism 130, and illustrates a configuration including a metal diaphragm. The pressure management mechanism 130 shown in FIG. 2 includes a first chamber 131, a second chamber 132, and a valve mechanism 133 as basic components. In the present embodiment, an urging member 134 is provided in addition to these.
The first chamber 131 is composed of a metal cavity, and the upper pressure P1 of the liquid nitrogen tank 120 acts in a nitrogen gas state via a conduit 131d in the first chamber 131. The second chamber 132 is disposed in a third chamber 138 that is a space separated from the first chamber 131 by a partition wall 131c, and is configured by a metal cavity. Inside the second chamber 132, the bottom pressure P2 of the liquid nitrogen tank 120 acts via the conduit 132b. Furthermore, one side wall of the second chamber 132 is formed of a metal displacement wall 132a that can be displaced against the bottom pressure P2. In the present embodiment, a metal diaphragm is used as the displacement wall 132a.

付勢部材１３４は、変位壁１３２ａの変位を抑制する力、換言すると底部圧力Ｐ２に対抗する力である対抗力を付与する部材であり、本実施形態では一例としてバネを用いている。本実施形態では、付勢部材１３４は、第３室１３８内であって、隔壁１３１ｃと、変位壁１３２ａとに挟まれた領域に設置され、変位壁１３２ａに対して上記対抗力Ｆｂを付勢する。   The urging member 134 is a member that applies a force that suppresses the displacement of the displacement wall 132a, in other words, a counter force that is a force that opposes the bottom pressure P2, and in the present embodiment, a spring is used as an example. In the present embodiment, the urging member 134 is installed in the third chamber 138 in a region sandwiched between the partition wall 131c and the displacement wall 132a, and urges the counter force Fb against the displacement wall 132a. To do.

したがって変位壁１３２ａには、底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力と、底部圧力Ｐ２とは逆向きに作用する対抗力Ｆｂとが作用する。上述したように、底部圧力Ｐ２は、液体窒素２のヘッド圧分だけ、上部圧力Ｐ１よりも高い圧力であるが、変位壁１３２ａには対抗力Ｆｂが作用している。よって圧力管理機構１３０は、通常状態では、上部圧力Ｐ１が弁機構１３３に作用して、第１室１３１内の窒素ガスを排出しないように対抗力Ｆｂを設定する。そして、底部圧力Ｐ２が初期の値を超えた状態において、変位壁１３２ａは、第２室１３２が膨らむ方向へ移動する。   Therefore, a force obtained by multiplying the bottom pressure P2 by the area of the displacement wall 132a and a counter force Fb acting in the opposite direction to the bottom pressure P2 act on the displacement wall 132a. As described above, the bottom pressure P2 is higher than the top pressure P1 by the head pressure of the liquid nitrogen 2, but the counter force Fb acts on the displacement wall 132a. Therefore, in the normal state, the pressure management mechanism 130 sets the counter force Fb so that the upper pressure P1 acts on the valve mechanism 133 and the nitrogen gas in the first chamber 131 is not discharged. In a state where the bottom pressure P2 exceeds the initial value, the displacement wall 132a moves in the direction in which the second chamber 132 swells.

圧力管理機構１３０において、液体窒素２の想定液面、換言すると対抗力Ｆｂの設定が、液体窒素２の消費量を決定するための条件の一つとなる。   In the pressure management mechanism 130, the assumed liquid level of the liquid nitrogen 2, in other words, the setting of the counter force Fb is one of the conditions for determining the consumption amount of the liquid nitrogen 2.

弁機構１３３は、変位壁１３２ａの変位に対応して第１室１３１内の上部圧力Ｐ１を外槽１０２の外側の大気へ開放する機構であり、弁棒１３３ａ及び弁体１３３ｂを有する。弁棒１３３ａは、金属製の棒材であり、その一端が変位壁１３２ａに取り付けられ、第１室１３１内を通り、弁座として作用する第１室１３１の側壁１３１ａに設けた流路用開口１３１ｂを貫通して延在し、その他端に弁体１３３ｂを取り付けている。なお、第１室１３１と第３室１３８とは、弁棒１３３ａと隔壁１３１ｃとの間に設けられる図示しないシール機構（Ｏリングなど）により隔離されており、第１室１３１内の窒素ガスが第３室１３８内に流入することはない。弁体１３３ｂは、流路用開口１３１ｂを覆い流路用開口１３１ｂの開閉を行う。尚、弁体１３３ｂが接する流路用開口１３１ｂの周囲には、適宜、パッキング等のシール部材が設けられている。
このような構成によって弁機構１３３は、変位壁１３２ａの変位に対応して弁棒１３３ａが変位方向１３３ｃに移動して、弁体１３３ｂが流路用開口１３１ｂの開閉を行う。尚、図２から図５に示す弁機構１３３は、構成の概念を図示しており、実際の構成とは異なる場合がある。また、上述のような弁機能を果たす限り図示する弁機構１３３の構成に限定されない。 The valve mechanism 133 is a mechanism that releases the upper pressure P1 in the first chamber 131 to the atmosphere outside the outer tank 102 in response to the displacement of the displacement wall 132a, and includes a valve rod 133a and a valve body 133b. The valve rod 133a is a metal rod, one end of which is attached to the displacement wall 132a, passes through the first chamber 131, and is provided on the side wall 131a of the first chamber 131 acting as a valve seat. The valve body 133b is attached to the other end. The first chamber 131 and the third chamber 138 are isolated by a seal mechanism (not shown) provided between the valve rod 133a and the partition wall 131c, and the nitrogen gas in the first chamber 131 is separated. There is no flow into the third chamber 138. The valve body 133b covers the channel opening 131b and opens and closes the channel opening 131b. A seal member such as a packing is appropriately provided around the flow passage opening 131b with which the valve body 133b is in contact.
With this configuration, in the valve mechanism 133, the valve rod 133a moves in the displacement direction 133c corresponding to the displacement of the displacement wall 132a, and the valve body 133b opens and closes the flow passage opening 131b. Note that the valve mechanism 133 shown in FIGS. 2 to 5 illustrates the concept of the configuration and may differ from the actual configuration. Further, the configuration of the valve mechanism 133 shown in the drawing is not limited as long as the valve function as described above is achieved.

また本実施形態では、所望の底部圧力Ｐ２で弁機構１３３を開口することができるように、第１室１３１に対して第２室１３２を変位方向１３３ｃに沿って移動可能とする調節機構１３５を設けている。調節機構１３５の一例として本実施形態では以下の構成を採る。即ち、図２に示すように、第１室１３１の外面に第１フランジを設け、その周面にはねじを形成する。一方、第２室１３２の外面にも第２フランジを設ける。そして両フランジ間にユニオンナット１３５ａを設け、このユニオンナット１３５ａを第１フランジのねじと螺合させ、そのねじ込み量によって第１室１３１に対して第２室１３２を移動させる。尚、第１室１３１に対して第２室１３２が移動可能なように、第１室１３１と第２室１３２とは伸縮性を有する金属性ベローズ１３５ｂで接続する。   Further, in the present embodiment, the adjusting mechanism 135 that allows the second chamber 132 to move along the displacement direction 133c with respect to the first chamber 131 so that the valve mechanism 133 can be opened at a desired bottom pressure P2. Provided. As an example of the adjustment mechanism 135, the present embodiment employs the following configuration. That is, as shown in FIG. 2, a first flange is provided on the outer surface of the first chamber 131, and a screw is formed on the peripheral surface thereof. On the other hand, a second flange is also provided on the outer surface of the second chamber 132. A union nut 135a is provided between the two flanges, the union nut 135a is screwed with a screw of the first flange, and the second chamber 132 is moved relative to the first chamber 131 by the screwing amount. Note that the first chamber 131 and the second chamber 132 are connected by a metal bellows 135b having elasticity so that the second chamber 132 can move with respect to the first chamber 131.

以上説明したように、圧力管理機構１３０は、機械的に動作する構成部分のみで構成しており、電気的に駆動される構成部分は一切存在しない。したがって、防爆上の仕様も満足する機構である。   As described above, the pressure management mechanism 130 includes only mechanically operated components, and there are no electrically driven components. Therefore, the mechanism satisfies the explosion-proof specifications.

以上説明したような構成を有する液化ガス用輸送容器１００の作用、特に圧力管理機構１３０の動作について、図６を併せて参照して以下に説明する。
既に説明したように、液化ガス用輸送容器１００における内外槽間領域１０３は、真空状態にされており、内槽１０１に液化ガス１が充填される前に、図６のステップＳ１０１では、外部の液体窒素ボンベ１０８から液体窒素タンク１２０内に液体窒素２が充填される。このとき、輻射シールド１１０の冷却管１１２に接続した排出弁１１３を開いておき、冷却管１１２内にも液体窒素２を充填する。液体窒素充填後、液体窒素タンク１２０は閉止される。 The operation of the liquefied gas transport container 100 having the above-described configuration, in particular, the operation of the pressure management mechanism 130 will be described below with reference to FIG.
As already described, the region 103 between the inner and outer tanks in the liquefied gas transport container 100 is in a vacuum state, and before the inner tank 101 is filled with the liquefied gas 1, in step S101 in FIG. Liquid nitrogen 2 is filled into the liquid nitrogen tank 120 from the liquid nitrogen cylinder 108. At this time, the discharge valve 113 connected to the cooling pipe 112 of the radiation shield 110 is opened, and the cooling pipe 112 is also filled with liquid nitrogen 2. After filling with liquid nitrogen, the liquid nitrogen tank 120 is closed.

液体窒素タンク１２０の閉止時点では、圧力管理機構１３０では、上述のように底部圧力Ｐ２は対抗力Ｆｂと同等である。よって、変位壁１３２ａは、閉止位置に留まったままである。したがって図２Ａに示すように、弁機構１３３の弁棒１３３ａを介して、弁体１３３ｂは流路用開口１３１ｂを閉じている。   When the liquid nitrogen tank 120 is closed, in the pressure management mechanism 130, the bottom pressure P2 is equal to the counter force Fb as described above. Therefore, the displacement wall 132a remains in the closed position. Therefore, as shown in FIG. 2A, the valve element 133 b closes the flow path opening 131 b via the valve rod 133 a of the valve mechanism 133.

液体窒素タンク１２０の閉止からの時間経過に伴い、液体窒素タンク１２０内の液体窒素２の蒸発により、液体窒素タンク１２０の上部圧力Ｐ１は上昇する（ステップＳ１０２）。これと同時に、液体窒素タンク１２０の底部圧力Ｐ２も上昇する（ステップＳ１０３）。ここで上部圧力Ｐ１の過剰上昇は、輻射シールド１１０への液体窒素２の過剰供給をもたらす。   As time elapses from the closing of the liquid nitrogen tank 120, the upper pressure P1 of the liquid nitrogen tank 120 increases due to the evaporation of the liquid nitrogen 2 in the liquid nitrogen tank 120 (step S102). At the same time, the bottom pressure P2 of the liquid nitrogen tank 120 also increases (step S103). Here, the excessive increase in the upper pressure P <b> 1 causes an excessive supply of the liquid nitrogen 2 to the radiation shield 110.

そして上部圧力Ｐ１の上昇に伴う底部圧力Ｐ２の上昇により、変位壁１３２ａにおける底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力が対抗力Ｆｂを超えたとき、変位壁１３２ａは、対抗力Ｆｂの作用方向とは反対方向に変位する。これにより、弁機構１３３では、図２Ｂに示すように、弁棒１３３ａを介して弁体１３３ｂは流路用開口１３１ｂを開き（ステップＳ１０４）、第１室１３１内の上部圧力Ｐ１は、流路用開口１３１ｂ及び排気管１３９を通り、外気へ開放される（ステップＳ１０５）。   When the force obtained by multiplying the bottom pressure P2 in the displacement wall 132a by the area of the displacement wall 132a exceeds the reaction force Fb due to the increase in the bottom pressure P2 accompanying the increase in the upper pressure P1, the displacement wall 132a Displacement in the direction opposite to the direction of action Thereby, in the valve mechanism 133, as shown in FIG. 2B, the valve body 133b opens the flow passage opening 131b via the valve rod 133a (step S104), and the upper pressure P1 in the first chamber 131 is It passes through the opening 131b and the exhaust pipe 139 and is released to the outside air (step S105).

この開放により、第１室１３１内の上部圧力Ｐ１は低下し、同時に底部圧力Ｐ２も低下する（ステップＳ１０６）。これにより再び、対抗力Ｆｂが底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力を超え、変位壁１３２ａは、対抗力Ｆｂの作用方向へ移動する。これにより、弁棒１３３ａを介して弁体１３３ｂは流路用開口１３１ｂを閉じ（ステップＳ１０７）、第１室１３１からの上部圧力Ｐ１の放出は停止する。これにより、輻射シールド１１０への液体窒素２の過剰供給を未然に防止することができる。   By this opening, the upper pressure P1 in the first chamber 131 decreases, and at the same time, the bottom pressure P2 also decreases (step S106). As a result, the counter force Fb again exceeds the force obtained by multiplying the bottom pressure P2 by the area of the displacement wall 132a, and the displacement wall 132a moves in the direction in which the counter force Fb acts. Thereby, the valve body 133b closes the flow passage opening 131b via the valve rod 133a (step S107), and the discharge of the upper pressure P1 from the first chamber 131 is stopped. Thereby, the excessive supply of the liquid nitrogen 2 to the radiation shield 110 can be prevented beforehand.

上述した、ステップＳ１０２からステップＳ１０７が、液化ガス用輸送容器１００の輸送中繰り返される。尚、輻射シールド１１０における液体窒素２の蒸発により液体窒素タンク１２０内の液体窒素量は減少することから、液体窒素２のヘッド圧は徐々にて下がっていく。しかしながらヘッド圧が低下してきた状況下でも、圧力管理機構１３０は、上部圧力Ｐ１が常に増加し続けるため、底部圧力Ｐ２を管理し続ける。
よって、液体窒素タンク１２０の上部圧力Ｐ１、つまり液体窒素タンク１２０の底部圧力Ｐ２を規定値に維持することが可能となり、輻射シールド１１０における液体窒素２の蒸発量に見合った液体窒素２が液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０へ供給可能となる。その結果、輻射シールド１１０が安定して冷却され、内槽１への入熱による液化ガス１の蒸発量を最低にした状態で、かつ液体窒素２の消費も最低とすることが可能になる。また、圧力管理機構１３０において電気的制御を使用することなく自動的に液体窒素の供給量を制御することができる。
このように本実施形態の液化ガス用輸送容器１００によれば、圧力管理機構１３０を備えることで、従来に比べて簡素な構造を有しより確実に動作可能な状態で、液化ガス１の輸送が可能となる。 Steps S102 to S107 described above are repeated during transportation of the liquefied gas transport container 100. In addition, since the amount of liquid nitrogen in the liquid nitrogen tank 120 decreases due to the evaporation of the liquid nitrogen 2 in the radiation shield 110, the head pressure of the liquid nitrogen 2 gradually decreases. However, even under a situation where the head pressure has decreased, the pressure management mechanism 130 continues to manage the bottom pressure P2 because the top pressure P1 constantly increases.
Therefore, the upper pressure P1 of the liquid nitrogen tank 120, that is, the bottom pressure P2 of the liquid nitrogen tank 120 can be maintained at a specified value, and the liquid nitrogen 2 corresponding to the evaporation amount of the liquid nitrogen 2 in the radiation shield 110 is the liquid nitrogen. Supply from the tank 120 to the radiation shield 110 is possible. As a result, the radiation shield 110 is stably cooled, the amount of evaporation of the liquefied gas 1 due to heat input to the inner tank 1 is minimized, and the consumption of the liquid nitrogen 2 can be minimized. Further, the supply amount of liquid nitrogen can be automatically controlled without using electrical control in the pressure management mechanism 130.
As described above, according to the transport container 100 for liquefied gas of the present embodiment, the liquefied gas 1 can be transported in a state where the pressure management mechanism 130 is provided and the structure is simpler than that of the prior art and can operate more reliably. Is possible.

上述の実施形態では、変位壁１３２ａへ対抗力Ｆｂを付与する付勢部材１３４としてバネを用いた。その理由は、極低温、及び輸送中の振動等の外部影響に対して確実に機能可能な点を考慮したからである。しかしながら、付勢部材１３４は、バネに限定するものではなく、対抗力Ｆｂを付与可能な手段を用いることができる。例えば、図３に示すように、付勢部材１３４−１として、磁石を同極同士が対向するように、第１室１３１内に設けた隔壁１３１ｃと、変位壁１３２ａとに設置してもよい。   In the above-described embodiment, a spring is used as the urging member 134 that applies the counter force Fb to the displacement wall 132a. The reason for this is that consideration is given to the fact that it can function reliably against cryogenic temperatures and external influences such as vibration during transportation. However, the biasing member 134 is not limited to a spring, and means capable of applying the counter force Fb can be used. For example, as shown in FIG. 3, as the urging member 134-1, magnets may be installed on the partition wall 131c provided in the first chamber 131 and the displacement wall 132a so that the same poles face each other. .

さらにまた、図４に示すように、第１室１３１内に設けた隔壁１３１ｃと、変位壁１３２ａとに挟まれた領域に、付勢部材１３４−２として弾性部材、例えばゴム材を設置することもできる。   Furthermore, as shown in FIG. 4, an elastic member such as a rubber member is installed as the biasing member 134-2 in a region sandwiched between the partition wall 131c provided in the first chamber 131 and the displacement wall 132a. You can also.

実施の形態２．
図５を参照して、実施の形態２における液化ガス用輸送容器１００−２について説明する。
液化ガス用輸送容器１００−２は、上述した液化ガス用輸送容器１００と比べて、圧力管理機構１３０の第２室１３２の構成を異にするのみである。したがって以下では、圧力管理機構の第２室を中心に説明を行い、同じ構成部分についてここでの説明は省略する。尚、液化ガス用輸送容器１００−２において、図５に示すように、圧力管理機構１３０−２、及び第２室１３２−２とそれぞれ符番する。 Embodiment 2. FIG.
With reference to FIG. 5, the liquefied gas transport container 100-2 in the second embodiment will be described.
The liquefied gas transport container 100-2 is different from the liquefied gas transport container 100 described above only in the configuration of the second chamber 132 of the pressure management mechanism 130. Therefore, in the following, description will be made mainly on the second chamber of the pressure management mechanism, and description of the same components will be omitted here. In the liquefied gas transport container 100-2, as shown in FIG. 5, the pressure management mechanism 130-2 and the second chamber 132-2 are respectively numbered.

第２室１３２−２は、第２室１３２−２の胴体部分を形成し上記変位方向１３３ｃに沿って伸縮性を有する金属製のベローズ１３６と、このベローズ１３６の一端に設けられ第２室１３２−２の一側壁を形成する変位壁１３７とを有する。ベローズ１３６は、第２室１３２−２に作用する底部圧力Ｐ２によって延びるが、この延びを抑えようとするベローズ１３６自身の対抗力Ｆｂを有する。このようなベローズ１３６に取り付けられた変位壁１３７には、変位壁１３２ａと同様に、底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力と、ベローズ１３６自身の対抗力Ｆｂとが作用する。また、変位壁１３７には、変位壁１３２ａと同様に弁機構１３３の弁棒１３３ａの一端が取り付けられる。   The second chamber 132-2 forms a body portion of the second chamber 132-2 and has a metal bellows 136 having elasticity along the displacement direction 133c, and the second chamber 132 provided at one end of the bellows 136. -2 and a displacement wall 137 forming one side wall. The bellows 136 is extended by the bottom pressure P2 acting on the second chamber 132-2, but has a counter force Fb of the bellows 136 itself that tries to suppress the extension. Similar to the displacement wall 132a, the force obtained by multiplying the bottom pressure P2 by the area of the displacement wall 132a and the counter force Fb of the bellows 136 itself act on the displacement wall 137 attached to the bellows 136. Further, one end of a valve rod 133a of the valve mechanism 133 is attached to the displacement wall 137 in the same manner as the displacement wall 132a.

尚、本実施形態では図５に示すように、第２室１３２−２の胴体部分は、ベローズ１３６のみで構成している。しかしながら、該構成に限定されず、第２室１３２−２の胴体部分は、その一部にベローズ１３６を有していれば良く、変位壁１３７は、ベローズ１３６を介して接続されていればよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the body portion of the second chamber 132-2 is composed of only the bellows 136. However, the configuration is not limited thereto, and the body portion of the second chamber 132-2 only needs to have the bellows 136 in a part thereof, and the displacement wall 137 only needs to be connected via the bellows 136. .

以上のように構成される第２室１３２−２における変位壁１３７は、上述の変位壁１３２ａと同様に機能する。即ち、簡略説明するが、底部圧力Ｐ２が上昇し、底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力が対抗力Ｆｂを超えたとき、変位壁１３７は、自身の対抗力Ｆｂの作用方向とは反対方向に変位する。これにより、弁機構１３３は、弁棒１３３ａを介して弁体１３３ｂが流路用開口１３１ｂを開く（図６のステップＳ１０４）。よって第１室１３１内の上部圧力Ｐ１は、外気へ放出される（図６のステップＳ１０５）。
この開放動作により、第１室１３１内の上部圧力Ｐ１は低下し、同時に底部圧力Ｐ２も低下する（図６のステップＳ１０６）。これにより再び対抗力Ｆｂが底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力を超え、変位壁１３７は、自身の対抗力Ｆｂの作用方向へ移動する。よって、弁棒１３３ａを介して弁体１３３ｂは流路用開口１３１ｂを閉じ（図６のステップＳ１０７）、第１室１３１からの上部圧力Ｐ１の放出は停止する。 The displacement wall 137 in the second chamber 132-2 configured as described above functions in the same manner as the displacement wall 132a described above. That is, as briefly described, when the bottom pressure P2 rises and the force obtained by multiplying the bottom pressure P2 by the area of the displacement wall 132a exceeds the counter force Fb, the displacement wall 137 has an action direction of its counter force Fb. Is displaced in the opposite direction. Accordingly, in the valve mechanism 133, the valve body 133b opens the flow passage opening 131b through the valve rod 133a (step S104 in FIG. 6). Therefore, the upper pressure P1 in the first chamber 131 is released to the outside air (step S105 in FIG. 6).
By this opening operation, the upper pressure P1 in the first chamber 131 decreases, and at the same time, the bottom pressure P2 also decreases (step S106 in FIG. 6). As a result, the counter force Fb again exceeds the force obtained by multiplying the bottom pressure P2 by the area of the displacement wall 132a, and the displacement wall 137 moves in the direction in which the counter force Fb acts. Therefore, the valve body 133b closes the flow passage opening 131b through the valve rod 133a (step S107 in FIG. 6), and the discharge of the upper pressure P1 from the first chamber 131 is stopped.

このような、圧力管理機構１３０−２の動作が、液化ガス用輸送容器１００−２の輸送中繰り返される。よって、内槽１への入熱による液化ガス１の蒸発量を最低にした状態で、かつ液体窒素２の消費も最低とすることが可能になる。   Such an operation of the pressure management mechanism 130-2 is repeated during transportation of the liquefied gas transport container 100-2. Therefore, it is possible to minimize the amount of evaporation of the liquefied gas 1 due to heat input to the inner tank 1 and to minimize the consumption of the liquid nitrogen 2.

さらに、実施の形態２における液化ガス用輸送容器１００−２では、ベローズ１３６を用いることにより、実施の形態１における構成のように別途、付勢部材１３４を設ける必要が無くなる。したがって、実施の形態２における液化ガス用輸送容器１００−２は、実施の形態１の液化ガス用輸送容器１００に比べて、さらに簡素な構造を有し、部材減少によって輻射シールド１１０をより確実に冷却動作可能である、という効果を得ることができる。   Further, in the transport container 100-2 for liquefied gas in the second embodiment, the use of the bellows 136 eliminates the need to separately provide the urging member 134 as in the configuration in the first embodiment. Therefore, the transport container for liquefied gas 100-2 in the second embodiment has a simpler structure than the transport container for liquefied gas 100 in the first embodiment, and the radiation shield 110 is more reliably secured by reducing the number of members. An effect that the cooling operation is possible can be obtained.

尚、以上の説明では、液化ガス用輸送容器１００、１００−２は輸送容器として説明したが、輸送用に限定するものではなく、単に、液化ガスを貯留、保持しておくための容器としても使用可能である。   In the above description, the transport containers 100 and 100-2 for liquefied gas have been described as transport containers. However, the transport containers are not limited to transport, and may be simply used as containers for storing and holding liquefied gas. It can be used.

本発明は、液化ガス用輸送容器、及びこの液化ガス用輸送容器に備わる輻射シールドの冷却方法に適用可能である。   The present invention is applicable to a liquefied gas transport container and a method for cooling a radiation shield provided in the liquefied gas transport container.

１…液化ガス、２…液体窒素、
１００，１００−２…液化ガス用輸送容器、１０１…内槽、１０２…外槽、
１０３…内外槽間領域、１１０…輻射シールド、１２０…液体窒素タンク、
１２１…上部、１２２…底部、１３０，１３０−２…圧力管理機構、
１３１…第１室、１３２…第２室、１３２ａ…変位壁、１３３…弁機構、
１３４…付勢部材、１３４−１…磁石、１３４−２…ゴム材、１３５…調節機構、
１３６…ベローズ、１３８…第３室、１４０…輻射シールド冷却システム。 1 ... liquefied gas, 2 ... liquid nitrogen,
100, 100-2 ... Transport container for liquefied gas, 101 ... Inner tank, 102 ... Outer tank,
103 ... Area between inner and outer tanks, 110 ... Radiation shield, 120 ... Liquid nitrogen tank,
121 ... Upper part, 122 ... Bottom part, 130, 130-2 ... Pressure management mechanism,
131: first chamber 132: second chamber 132a: displacement wall 133: valve mechanism
134 ... biasing member, 134-1 ... magnet, 134-2 ... rubber material, 135 ... adjusting mechanism,
136 ... Bellows, 138 ... Third chamber, 140 ... Radiation shield cooling system.

Claims (11)

液化ガスを収納する内槽、及び外槽の二重殻構造で、内外槽間領域を真空断熱とし、かつ輻射シールドで内槽外側が覆われる、液化ガス用輸送容器であって、
上記内外槽間領域に設けられ、上記輻射シールドへ液体窒素を供給する輻射シールド冷却システムをさらに備え、
この輻射シールド冷却システムは、
上記液体窒素を貯蔵し、鉛直方向における底部にて上記輻射シールドと連通する液体窒素タンクと、
この液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給する圧力管理機構と、を備え、
この圧力管理機構は、上記液体窒素タンクの鉛直方向における上部及び上記底部と接続され、液体窒素タンクの上記底部の圧力を一定に維持するために、液体窒素タンクの上記上部の圧力を自動的に調整することで、上記液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給する、
ことを特徴とする液化ガス用輸送容器。 A liquefied gas transport container having a double shell structure of an inner tank for storing liquefied gas, and an outer tank, and a region between the inner and outer tanks is vacuum-insulated, and the outer side of the inner tank is covered with a radiation shield,
A radiation shield cooling system that is provided in the region between the inner and outer tanks and supplies liquid nitrogen to the radiation shield;
This radiation shield cooling system
A liquid nitrogen tank that stores the liquid nitrogen and communicates with the radiation shield at a bottom in a vertical direction;
A pressure management mechanism for supplying liquid nitrogen from the liquid nitrogen tank to the radiation shield,
This pressure management mechanism is connected to the upper part and the bottom part of the liquid nitrogen tank in the vertical direction, and automatically maintains the pressure of the upper part of the liquid nitrogen tank in order to keep the pressure of the bottom part of the liquid nitrogen tank constant. By adjusting, supply liquid nitrogen from the liquid nitrogen tank to the radiation shield,
A liquefied gas transport container characterized by the above. 上記圧力管理機構は、上記底部圧力に基づく力が所定の対抗力を超えた状態では上記上部圧力を大気へ開放し、一方、上記底部圧力に基づく力が所定の対抗力以下の状態では上記上部圧力を大気へ非開放とする機構である、請求項１に記載の液化ガス用輸送容器。   The pressure management mechanism releases the upper pressure to the atmosphere in a state where the force based on the bottom pressure exceeds a predetermined counterforce, while the upper portion in a state where the force based on the bottom pressure is equal to or lower than a predetermined counterforce. The transport container for liquefied gas according to claim 1, which is a mechanism for releasing the pressure to the atmosphere. 上記圧力管理機構は、上記上部圧力が作用する第１室と、上記底部圧力が作用することによって変位可能な変位壁を有する第２室と、上記変位壁の変位に対応して上部圧力の大気への開放を行う弁機構とを有し、
上記対抗力は上記変位壁の変位を抑制する力であり、上記変位壁は、上記底部圧力に上記変位壁の面積を乗じた力が上記対抗力を超えた状態で変位する、請求項２に記載の液化ガス用輸送容器。 The pressure management mechanism includes a first chamber in which the upper pressure acts, a second chamber having a displacement wall that can be displaced by the action of the bottom pressure, and an atmosphere of an upper pressure corresponding to the displacement of the displacement wall. And a valve mechanism for opening to
The counter force is a force that suppresses displacement of the displacement wall, and the displacement wall is displaced in a state where a force obtained by multiplying the bottom pressure by the area of the displacement wall exceeds the counter force. The transport container for liquefied gas as described. 上記圧力管理機構は、さらに、上記対抗力を変更する調節機構を有する、請求項２又は３に記載の液化ガス用輸送容器。   The liquefied gas transport container according to claim 2, wherein the pressure management mechanism further includes an adjustment mechanism that changes the counter force. 上記底部圧力が作用することによって変位可能な変位壁を有する第２室は胴体にベローズを有し、上記変位壁は、ベローズを介して接続され、上記底部圧力に上記変位壁の面積を乗じた力がベローズ自体の対抗力を超えた状態で変位する、請求項３又は４に記載の液化ガス用輸送容器。 The second chamber having a displacement wall that can be displaced by the action of the bottom pressure has a bellows on the body, the displacement wall is connected via the bellows, and the bottom pressure is multiplied by the area of the displacement wall. The transport container for liquefied gas according to claim 3 or 4, wherein the force is displaced in a state exceeding a counter force of the bellows itself. 上記底部圧力が作用することによって変位可能な変位壁を有する第２室の変位壁は、金属製ダイヤフラムで形成され、
上記圧力管理機構は、上記上部圧力が作用する第１室内に取り付けた付勢部材をさらに有し、この付勢部材は、上記金属製ダイヤフラム上に配置されることにより上記対抗力を発生する、請求項３又は４に記載の液化ガス用輸送容器。 The displacement wall of the second chamber having a displacement wall that can be displaced by the action of the bottom pressure is formed of a metal diaphragm,
The pressure management mechanism further includes an urging member attached to the first chamber in which the upper pressure acts , and the urging member generates the counter force by being disposed on the metal diaphragm. The transport container for liquefied gas according to claim 3 or 4. 上記付勢部材は、弾性体である、請求項６に記載の液化ガス用輸送容器。   The transport container for liquefied gas according to claim 6, wherein the biasing member is an elastic body. 上記付勢部材は、磁石である、請求項６に記載の液化ガス用輸送容器。   The transport container for liquefied gas according to claim 6, wherein the biasing member is a magnet. 上記弾性体は、バネである、請求項７に記載の液化ガス用輸送容器。   The transport container for liquefied gas according to claim 7, wherein the elastic body is a spring. 上記弾性体は、ゴム材である、請求項７に記載の液化ガス用輸送容器。   The transport container for liquefied gas according to claim 7, wherein the elastic body is a rubber material. 液化ガスを収納する内槽、及び外槽の二重殻構造で、内外槽間領域を真空断熱とし、かつ輻射シールドで内槽外側が覆われ、さらに、上記内外槽間領域に設けられ、上記輻射シールドへ液体窒素を供給する輻射シールド冷却システムを備えた液化ガス用輸送容器における上記輻射シールドの冷却方法であって、
上記輻射シールド冷却システムは、上記液体窒素を貯蔵する液体窒素タンクと、この液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給する圧力管理機構とを有し、
上記液体窒素タンクの鉛直方向における底部の圧力に基づく力が、上記圧力管理機構によって付与される所定の対抗力を超えた状態では上部圧力を大気へ開放し、
一方、上記底部の圧力に基づく力が、上記対抗力以下の状態では上部圧力を大気へ非開放として、
上記底部圧力が一定に維持されるように上部圧力を調整することで上記液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給して輻射シールドの冷却を行う、
ことを特徴とする、液化ガス用輸送容器における輻射シールドの冷却方法。 The inner tank for storing the liquefied gas and the double shell structure of the outer tank, the area between the inner and outer tanks is vacuum-insulated, and the outer side of the inner tank is covered with a radiation shield, further provided in the area between the inner and outer tanks, A cooling method for the radiation shield in a liquefied gas transport container equipped with a radiation shield cooling system for supplying liquid nitrogen to the radiation shield,
The radiation shield cooling system includes a liquid nitrogen tank that stores the liquid nitrogen, and a pressure management mechanism that supplies the liquid nitrogen from the liquid nitrogen tank to the radiation shield.
In the state where the force based on the pressure at the bottom of the liquid nitrogen tank in the vertical direction exceeds a predetermined counter force applied by the pressure management mechanism, the upper pressure is released to the atmosphere,
On the other hand, when the force based on the pressure at the bottom is equal to or lower than the counter force, the top pressure is not released to the atmosphere.
Cooling the radiation shield by supplying liquid nitrogen from the liquid nitrogen tank to the radiation shield by adjusting the top pressure so that the bottom pressure is maintained constant,
The cooling method of the radiation shield in the transport container for liquefied gas characterized by the above-mentioned.
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