特許 7498848 三重殻タンク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-04

(45)【発行日】2024-06-12

(54)【発明の名称】三重殻タンク

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/00 20060101AFI20240605BHJP

   B65D 90/02 20190101ALI20240605BHJP

【ＦＩ】

F17C13/00 302E

B65D90/02 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023505334

(86)(22)【出願日】2022-03-02

(86)【国際出願番号】 JP2022008804

(87)【国際公開番号】W WO2022190980

(87)【国際公開日】2022-09-15

【審査請求日】2023-08-23

(31)【優先権主張番号】P 2021036044

(32)【優先日】2021-03-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】江上 武史

(72)【発明者】

【氏名】林 尚一郎

(72)【発明者】

【氏名】山口 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】菊川 隼輔

【審査官】加藤 信秀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－００４３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１６１７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０１７２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－２１７２６９５（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１７Ｃ １３／００

Ｂ６５Ｄ ９０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外槽と、
前記外槽内に配置された中間槽と、
前記中間槽内に配置され、内部に液化ガスが貯蔵される内槽と、
前記外槽、前記中間槽、及び前記内槽を貫通する配管とを備え、
前記配管は、前記外槽と第１伸縮管を介して連結され、前記内槽及び前記中間槽のうち一方と第２伸縮管を介して連結され、前記内槽及び前記中間槽のうち他方に接合されている、
三重殻タンク。

【請求項2】

前記中間槽は前記配管が挿通される挿通孔を有し、前記挿通孔の縁から外方へ向けて突出するように前記第２伸縮管の基端部が前記中間槽と接合され、前記第２伸縮管の先端部が前記配管と接合されている、
請求項１に記載の三重殻タンク。

【請求項3】

前記中間槽と前記外槽の槽間に粒状断熱材が充填されており、前記第２伸縮管の周囲への前記粒状断熱材の移動を阻害する防粒堤が前記第２伸縮管の周りに配置されている、
請求項２に記載の三重殻タンク。

【請求項4】

前記防粒堤と前記配管との前記配管の半径方向の間隙に繊維状断熱材が充填されている、
請求項３に記載の三重殻タンク。

【請求項5】

前記防粒堤は、前記第２伸縮管を包囲する筒状部材であって、前記筒状部材の第１端部と前記中間槽とが接合されている、又は、前記筒状部材の第２端部と前記配管とが接合されている、
請求項３又は４に記載の三重殻タンク。

【請求項6】

前記中間槽は前記配管が挿通される挿通孔を有し、前記挿通孔の縁から内方へ向けて突出するように前記第２伸縮管の基端部が前記中間槽と接合され、前記第２伸縮管の先端部が前記配管と接合されている、
請求項１に記載の三重殻タンク。

【請求項7】

前記内槽と前記中間槽の槽間に粒状断熱材が充填されており、前記第２伸縮管の周囲への前記粒状断熱材の移動を阻害する防粒堤が前記第２伸縮管の周りに配置されている、
請求項６に記載の三重殻タンク。

【請求項8】

前記防粒堤と前記配管との前記配管の半径方向の間隙に繊維状断熱材が充填されている、
請求項７に記載の三重殻タンク。

【請求項9】

前記防粒堤は、前記第２伸縮管を包囲する筒状部材であって、前記筒状部材の第１端部と前記中間槽とが接合されている、又は、前記筒状部材の第２端部と前記配管とが接合されている、
請求項７又は８に記載の三重殻タンク。

【請求項10】

前記内槽は前記配管が挿通される挿通孔を有し、前記挿通孔の縁から内方へ向けて突出するように前記第２伸縮管の基端部と前記内槽とが接合され、前記第２伸縮管の先端部と前記配管とが接合されている、
請求項１に記載の三重殻タンク。

【請求項11】

外槽と、
前記外槽内に配置された中間槽と、
前記中間槽内に配置され、内槽挿通孔を有し、内部に液化ガスが貯蔵される内槽と、
前記外槽、前記中間槽、及び前記内槽を貫通する配管とを備え、
前記配管と前記外槽とが第１伸縮管を介して連結され、前記配管と前記中間槽とが接合され、前記配管が前記内槽挿通孔に遊挿され、前記内槽挿通孔と前記配管との間隙を通じて前記内槽の内部と前記内槽と前記中間槽の槽間とが連通されている、三重殻タンク。

【請求項12】

前記内槽挿通孔の縁に固定されて前記配管が遊挿された筒体と、
前記第１槽間又は前記内槽内に前記筒体から離れて配置された、前記配管の外壁から半径方向に突出するフランジ状のカバープレートと、
前記筒体と前記カバープレートの間隙を通気可能に塞ぐ伸縮可能なフィルタとを、更に備える、
請求項１１に記載の三重殻タンク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、低温の液化ガスを貯溜する三重殻タンクに関し、特に三重殻を貫通するノズルの支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、低温の液化ガスを貯溜するための二重殻タンクが知られている。一般に、二重殻タンクは内槽及び外槽からなる二重殻と、内槽と外槽との間に充填された断熱材とにより構成される。二重殻タンクには、内槽に収容された低温の液体をタンク外部へ排出するための配管が設けられる。このような配管は、内槽及び外槽の両方を貫通している。

【0003】

二重殻タンクでは、内槽に低温の液化ガスが収容されるとその冷熱により内槽が収縮するため、内槽と外槽とに相対変位が生じる。各槽には液体及び／又は気体が収容されることから、各槽と配管との間の気密性が要求される。しかし、気密性を確保するために配管が内槽及び外槽の双方に直接的に結合されると、内槽と外槽の相対変位によって結合部に過大な応力が生じる。そこで、特許文献１及び２では、二重殻タンクにおける配管の支持構造が提案されている。

【0004】

特許文献１の低温タンク（二重殻タンク）では、内槽及び外槽の屋根に液注入排出用のノズルが貫入され、このノズルが外槽の屋根で吊り下げ支持されるとともに内槽の屋根にベローズを介して気密に連結されている。

【0005】

特許文献２の低温タンク（二重殻タンク）では、内槽及び外槽の屋根に液払い出しノズルが貫入され、内槽屋根の他の部分と比較して剛性の低い部分にノズルのアウターバーレルが結合され、外層屋根とアウターバーレルとがベローズを介して結合され、且つ、内槽底板に設けられた支持台にアウターバーレルが載せられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開昭５８－１７２９６号公報

【文献】実開昭５８－１４５９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、二重殻タンクの内槽と外槽との間に更に中間槽が設けられた三重殻タンクも知られている。三重殻タンクにおいても、内槽に低温液化ガスが収容された場合に内槽、中間槽、及び外槽の槽間距離が熱収縮によって変化する。内槽、中間槽、及び外槽の各槽の温度は異なることから、各槽の槽間距離の変化の度合も異なる。特許文献１及び２では、内槽及び外槽からなる二重殻タンクにおける配管支持構造が開示されているに過ぎない。また、特許文献１及び２では中間槽と配管との関係が開示されてないことから、これらの文献に開示された配管支持構造を三重殻タンクに適用することはできない。

【0008】

本開示は以上の事情に鑑みてなされたものであり、内槽、中間槽、及び外槽からなる三重殻を備える三重殻タンクにおいて、三重殻を貫通する配管の支持構造を提案することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の一態様に係る三重殻タンクは、
外槽と、
前記外槽内に配置された中間槽と、
前記中間槽内に配置され、内部に液化ガスが貯蔵される内槽と、
前記外槽、前記中間槽、及び前記内槽を貫通する配管とを備え、
前記配管は、前記外槽と第１伸縮管を介して連結され、前記内槽及び前記中間槽のうち一方と第２伸縮管を介して連結され、前記内槽及び前記中間槽のうち他方に接合又は挿通されていることを特徴としている。

【0010】

また、本開示の別の一態様に係る三重殻タンクは、
外槽と、
前記外槽内に配置された中間槽と、
前記中間槽内に配置され、内槽挿通孔を有し、内部に液化ガスが貯蔵される内槽と、
前記外槽、前記中間槽、及び前記内槽を貫通する配管とを備え、
前記配管と前記外槽とが第１伸縮管を介して連結され、前記配管と前記中間槽とが接合され、前記配管が前記内槽挿通孔に遊挿され、前記内槽挿通孔と前記配管との間隙を通じて前記内槽の内部と前記内槽と前記中間槽の槽間とが連通されていることを特徴としている。

【0011】

上記構成の三重殻タンクによれば、内槽に低温の液化ガスが収容されることにより内槽、中間槽、及び外槽の槽間距離が槽の熱収縮に起因して変化した場合に、伸縮管の伸縮によって槽間の距離が変化が吸収され、各槽と配管との接合部に生じる応力が軽減される。よって、上記構成の三重殻タンクが備える配管の支持構造は、内槽、中間槽、及び外槽からなる三重殻を備える三重殻タンクにおいて三重殻を貫通する配管の支持に好適な構造といえる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、内槽、中間槽、及び外槽からなる三重殻を備える三重殻タンクにおいて、三重殻を貫通する配管の支持構造を提案することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本開示の実施形態に係る三重殻タンクの全体的な構成を示す断面図である。

【図2】図２は、第１例に係る配管の支持構造を説明する図である。

【図3】図３は、第１例の変形例１に係る配管の支持構造を説明する図である。

【図4】図４は、第１例の変形例２に係る配管の支持構造を説明する図である。

【図5】図５は、第１例の変形例３に係る配管の支持構造を説明する図である。

【図6】図６は、第２例に係る配管の支持構造を説明する図である

【図7】図７は、第３例に係る配管の支持構造を説明する図である。

【図8】図８は、第３例の変形例１に係る配管の支持構造を説明する図である。

【図9】図９は、第３例の変形例２に係る配管の支持構造を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図面を参照して、本開示の実施形態を説明する。図１は、本開示の実施形態に係る三重殻タンク１の全体的な構成を示す断面図である。

【0015】

図１に示す三重殻タンク１は、地上据え置き式の平底型の三重殻タンクである。三重殻タンク１は、コンクリート製のタンク基礎７と、タンク基礎７の上に設けられた外槽５と、外槽５に内包された中間槽４と、中間槽４に内包された内槽３とを備える。外槽５、中間槽４、及び内槽３により三重殻が形成されている。

【0016】

内槽３は、低温液化ガスが貯蔵される容器である。低温液化ガスとして、液体ヘリウム、液体水素、液体窒素、ＬＮＧ、ＬＰＧなどが例示される。内槽３は、概ね平らな内槽底板３１と、内槽底板３１から起立する円筒状の内槽側板３２と、内槽側板３２の上部に設けられた内槽屋根３３とを有する。内槽側板３２とタンク基礎７とは、例えば、内槽３の周りに略等間隔で配置された複数のアンカーストラップなどの係留部材で連結されていてよい。

【0017】

中間槽４は、内槽３を包囲している。中間槽４は、概ね平らな中間槽底板４１と、中間槽底板４１から起立する円筒状の中間槽側板４２と、中間槽側板４２の上部に設けられた中間槽屋根４３とを有する。中間槽底板４１と内槽底板３１との上下間には、レベルコンクリート層３５及び内側底部保冷層３６が介設されている。なお、中間槽屋根４３は、内槽屋根３３を支持していてもよい。即ち、内槽屋根３３は吊り屋根であってもよい。中間槽側板４２とタンク基礎７とは、例えば、中間槽４の周りに略等間隔で配置された複数のアンカーストラップなどの係留部材で連結されていてよい。

【0018】

外槽５は、中間槽４を包囲している。外槽５は、タンク基礎７上に設けられた概ね平らな外槽底板５１と、外槽底板５１から起立する円筒状の外槽側板５２と、外槽側板５２の上部に設けられた外槽屋根５３とを有する。外槽底板５１と中間槽底板４１との上下間には、レベルコンクリート層４５及び外側底部保冷層４６が介設されている。外槽側板５２は、例えば、アンカーボルトなどの結合部材によって、タンク基礎７と連結されていてよい。或いは、外槽底板５１は、例えば、タンク基礎７に打設されたアンカープレートなどの結合部材によってタンク基礎７と連結されていてよい。

【0019】

内槽３の外壁と中間槽４の内壁との間には間隙が設けられて、第１槽間９１が形成されている。中間槽４の外壁と外槽５の内壁との間には間隙が設けられて、第２槽間９２が形成されている。第１槽間９１及び第２槽間９２には、断熱材９３が充填されている。断熱材９３は、例えば、パーライトやグラスウールなどの、従来二重殻タンクの断熱材として使用されてきたものであってよい。

【0020】

内槽屋根３３にはＢＯＧ配管２２が開口している。このＢＯＧ配管２２を通じて内槽３内で生じた気化ガスが三重殻タンク１の外部へ送られる。内槽３の下部には払出配管２５が開口している。この払出配管２５を通じて内槽３の液化ガスが外部へ送られる。但し、払出配管２５は内槽３内を上方へ向かって延び、三重殻タンク１の上部を通じて外部へ液化ガスを送るように構成されていてもよい。内槽３の内槽屋根３３には、内槽３内の上部と第１槽間９１とを連通させる連通管２１が設けられている。この連通管２１を通じて、内槽３で生じた液化ガスの気化ガスが第１槽間９１に流入する。これにより、第１槽間９１は液化ガスの気化ガスが充填されている。但し、第１槽間９１には、三重殻タンク１の外部から液化ガスの気化ガスと同等の低沸点の気体が導入されてもよいし、ＢＯＧ配管２２の分岐管と第１槽間９１とが接続されることによって第１槽間９１に液化ガスの気化ガスが導入されてもよい。

【0021】

第１槽間９１と第２槽間９２とを仕切る中間槽４の気密性によって、第１槽間９１と第２槽間９２とは空間として分離されている。第２槽間９２には、不活性ガス供給源２４から導入管２３を通じて不活性ガスが供給され、不活性ガスが充填されている。この不活性ガスは内槽３に貯蔵された液化ガスよりも沸点の高い気体である。このような不活性ガスとして、窒素が例示される。

【0022】

〔配管支持構造〕
上記構成の三重殻タンク１において、ＢＯＧ配管２２及び払出配管２５は、内槽３、中間槽４、及び外槽５から成る三重殻を貫通しており、内槽３の内部と外部とを連通させる配管である。以下では、ＢＯＧ配管２２及び払出配管２５に代表される三重殻を貫通する配管Ｐの第１－３例に係る支持構造Ｓ１－Ｓ３を説明する。なお、配管Ｐの支持構造Ｓ１－Ｓ３は、ＢＯＧ配管２２及び払出配管２５に限定されず三重殻を貫通するあらゆる配管に適用可能である。なお、以下に説明する配管Ｐは、本管と外装管からなる真空二重配管であるが、支持構造Ｓ１－Ｓ３が適用される配管Ｐは真空二重配管に限定されない。

【0023】

［第１例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ１］
図２は、第１例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ１を説明する図である。なお、図２では、配管Ｐの内槽３、中間槽４、及び外槽５の貫通部が拡大して示されている。

【0024】

図２に示す配管Ｐの支持構造Ｓ１では、配管Ｐは、内槽３と接合され、中間槽４と第２伸縮管６２を介して連結され、外槽５と第１伸縮管６１を介して連結されている。但し、配管Ｐは、内槽３と接合されずに、内槽３に挿通されていてもよい。この明細書において「接合」とは、配管Ｐと槽（内槽３、中間槽４、又は外槽５）とが両者の間に伸縮管を介さずに機械的又は冶金的に結合されていることを意味する。また、この明細書において「連結」とは、配管Ｐと槽（内槽３、中間槽４、又は外槽５）とが繋がれていることを意味し、「伸縮管を介して連結されている」とは両者の間に伸縮管を介在させて繋がれていることを意味する。

【0025】

内槽３には配管Ｐのための内槽挿通孔３４が設けられており、この内槽挿通孔３４に配管Ｐが挿通されている。内槽挿通孔３４の開口縁と配管Ｐとは、気密性が確保されるように溶接されている。より詳細には、内槽挿通孔３４の開口縁と配管Ｐの外装管とが、気密性を確保するように溶接されている。この溶接部を、内槽３と配管Ｐとの実質的な接合部７３と見做すことができる。

【0026】

中間槽４には、配管Ｐのための中間槽挿通孔４４が設けられており、この中間槽挿通孔４４に配管Ｐが挿通されている。中間槽挿通孔４４の開口縁には第２伸縮管６２が接合されている。第２伸縮管６２は中間槽４から外方（即ち、外槽５のある側）へ向かって突出する筒状部材であり、第２伸縮管６２に配管Ｐが挿入されている。配管Ｐの外周面と第２伸縮管６２の内周面との間には、グラスウールなどの繊維状断熱材６９が充填されている。

【0027】

第２伸縮管６２の基端部は中間槽４と接合されており、第２伸縮管６２の先端部は配管Ｐと接合されている。第２伸縮管６２と中間槽４との接合部、及び、第２伸縮管６２と配管Ｐとの接合部は、気密性が確保されるように溶接されていてよい。第２伸縮管６２の先端部と配管Ｐとの接合部は、中間槽４と配管Ｐとの実質的な接合部６５と見做すことができる。

【0028】

第２伸縮管６２は、少なくとも一部分に伸縮部６４を有する。伸縮部６４は、例えば、第２伸縮管６２の中途部に設けられたコルゲーションやベローズによって実現され得る。この伸縮部６４によって、第２伸縮管６２の基端部に対し先端部は第２伸縮管６２の径方向及び軸方向の双方への変位が許容される。換言すれば、中間槽４の本体に対し接合部６５の変位が許容される。

【0029】

外槽５には、配管Ｐのための外槽挿通孔５４が設けられており、この外槽挿通孔５４に配管Ｐが挿通されている。外槽挿通孔５４の開口縁には第１伸縮管６１が接合されている。第１伸縮管６１は、外槽５から外方へ向かって突出する筒状部材であり、第１伸縮管６１に配管Ｐが挿入されている。配管Ｐの外周面と第１伸縮管６１の内周面との間には、グラスウールなどの繊維状断熱材７０が充填されている。

【0030】

第１伸縮管６１の基端部は外槽５と接合されており、第１伸縮管６１の先端部は配管Ｐと接合されている。第１伸縮管６１と外槽５との接合部、及び、第１伸縮管６１と配管Ｐとの接合部は、気密性が確保されるように溶接されていてよい。第１伸縮管６１の先端部と配管Ｐとの接合部は、外槽５と配管Ｐとの実質的な接合部６６と見做すことができる。

【0031】

第１伸縮管６１は、少なくとも一部分に伸縮部６３を有する。伸縮部６３は、例えば、第１伸縮管６１の中途部に設けられたコルゲーションやベローズによって実現され得る。この伸縮部６３によって、第１伸縮管６１の基端部に対し先端部は第１伸縮管６１の径方向及び軸方向の双方への変位が許容される。換言すれば、外槽５の本体に対し接合部６６の変位が許容される。

【0032】

上記の支持構造Ｓ１を備える三重殻タンク１では、内槽３に低温の液化ガスが収容されると、内槽３の空載時を基準として、第１槽間９１の槽間距離（即ち、内槽３と中間槽４との間隔）、及び、第２槽間９２の槽間距離（即ち、中間槽４と外槽５との間隔）が変化する。このように第１槽間９１の槽間距離及び第２槽間９２の槽間距離が変化しても、その変化は伸縮管６１，６２の伸縮によって吸収され、内槽３と配管Ｐとの接合部７３、中間槽４と配管Ｐとの接合部６５、及び外槽５と配管Ｐとの接合部６６に生じる応力が低減される。

【0033】

図３に示すように、内槽３と中間槽４との間に、断熱材９３として粒状断熱材が充填されている場合には、上記の第１例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ１において、中間槽４に設けられた第２伸縮管６２の周囲に防粒堤６７が設けられてもよい。防粒堤６７は、第２槽間９２に配置され、第２伸縮管６２の周囲への粒状断熱材の流入を阻止するものである。

【0034】

図３に示す例では、防粒堤６７は第２伸縮管６２を包囲する円筒状の部材である。防粒堤６７は、例えば、ポリウレタンフォームで構成されている。防粒堤６７の一方の端部は中間槽４の表面に接着により接合されている。防粒堤６７と第２伸縮管６２との間は空間であってもよいが、グラスウールなどの繊維状断熱材７２が充填されていることが望ましい。

【0035】

なお、防粒堤６７は粒状断熱材の第２伸縮管６２の周囲への進入を阻害できるものであれば、図３の態様に限定されない。例えば、防粒堤６７は第２伸縮管６２を包囲する筒状部材であって、その両端部が配管Ｐ及び中間槽４のいずれにも接合されていないものであってよい。また、例えば、図４に示すように、防粒堤６７は第２伸縮管６２を包囲する筒状部材であって、配管Ｐと接合されていてもよい。この場合も、防粒堤６７と第２伸縮管６２との間は空間であってもよいが、グラスウールなどの繊維状断熱材７２が充填されていることが望ましい。

【0036】

以上の第１例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ１では、第２伸縮管６２は中間槽４から外方へ突出しているが、第２伸縮管６２は中間槽４から内方へ突出していてもよい。この場合、図５に示すように、第２伸縮管６２は、第１槽間９１に存在し、配管Ｐを包囲する筒状部材であって、第２伸縮管６２の基端部は中間槽４と接合されており、第２伸縮管６２の先端部は配管Ｐと接合されている。このように、第２伸縮管６２は中間槽４から内方に突出している場合にも、第１槽間９１に充填されている粒状断熱材が第２伸縮管６２の周囲へ流入することを防止するために、前述と同様に第２伸縮管６２の周囲に防粒堤６７が設けられることが望ましい。

【0037】

［第２例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ２］
図６は、第２例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ２を説明する図である。なお、図６では、配管Ｐの内槽３、中間槽４、及び外槽５の貫通部が拡大して示されている。

【0038】

図６に示す配管Ｐの支持構造Ｓ２では、配管Ｐは、中間槽４と接合され、内槽３と第２伸縮管６８を介して連結され、外槽５と第１伸縮管６１を介して連結されている。外槽５と配管Ｐとの第１伸縮管６１を介した連結構造は第１例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ１で示したものと実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。

【0039】

中間槽４には、配管Ｐのための中間槽挿通孔４４が設けられており、この中間槽挿通孔４４に配管Ｐが挿通されている。中間槽挿通孔４４の開口縁と配管Ｐとは、気密性が確保されるように溶接されている。より詳細には、中間槽挿通孔４４の開口縁と配管Ｐの外装管とは、気密性が確保されるように溶接されている。この溶接部を、中間槽４と配管Ｐとの実質的な接合部６５と見做すことができる。但し、中間槽４に気密性が要求されない場合には、配管Ｐは中間槽挿通孔４４に挿通されるが、両者は接合されていなくてもよい。

【0040】

内槽３には配管Ｐのための内槽挿通孔３４が設けられており、この内槽挿通孔３４に配管Ｐが挿通されている。内槽挿通孔３４の開口縁には第２伸縮管６８が接合されている。第２伸縮管６８は内槽３から内方（即ち、槽の内側）へ向かって突出する筒状部材であり、第２伸縮管６８に配管Ｐが挿入されている。配管Ｐの外周面と第２伸縮管６８の内周面との間には、グラスウールなどの繊維状断熱材７５が充填されている。

【0041】

第２伸縮管６８の基端部は内槽３と接合されており、第２伸縮管６８の先端部は配管Ｐと接合されている。第２伸縮管６８と内槽３との接合部、及び、伸縮管６８と配管Ｐとの接合部は、気密性が確保されるように溶接されていてよい。伸縮管６８の先端部と配管Ｐとの接合部は、内槽３と配管Ｐとの実質的な接合部７３と見做すことができる。

【0042】

第２伸縮管６８は、少なくとも一部分に伸縮部７４を有する。伸縮部７４は、例えば、第２伸縮管６８の中途部に設けられたコルゲーションやベローズによって実現され得る。この伸縮部７４によって、第２伸縮管６８の基端部に対し先端部は第２伸縮管６８の径方向及び軸方向の双方への変位が許容される。換言すれば、内槽３の本体に対し接合部７３の変位が許容される。

【0043】

上記の支持構造Ｓ２を備える三重殻タンク１では、内槽３に低温液化ガスが収容されると、内槽３の空載時を基準として、第１槽間９１の槽間距離及び第２槽間９２の槽間距離は変化する。ここで、第１槽間９１の槽間距離及び第２槽間９２の槽間距離が変化しても、その変化が伸縮管６８，６２の伸縮によって吸収され、内槽３と配管Ｐとの接合部７３、中間槽４と配管Ｐとの接合部６５、及び外槽５と配管Ｐとの接合部６６に生じる応力が低減される。

【0044】

以上の第２例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ２では、第２伸縮管６８は内槽３から内方へ突出しているので、第１槽間９１が狭い場合でも、内槽３に第２伸縮管６８を設けることができる。但し、伸縮管６８は、内槽３から外方へ突出して、第１槽間９１に配置されていてもよい。

【0045】

［第３例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ３］
図７は、第３例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ３を説明する図である。なお、図７では、配管Ｐの内槽３、中間槽４、及び外槽５の貫通部が拡大して示されている。第３例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ３は、特に、三重殻タンク１の屋根を貫通する配管（例えば、ＢＯＧ配管２２）に適用される。

【0046】

図７に示す配管Ｐの支持構造Ｓ３では、配管Ｐは、中間槽４と接合され、外槽５と第１伸縮管６１を介して連結され、内槽３とは接合されていない。外槽５と配管Ｐとの第１伸縮管６１を介した連結構造は第１例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ１で示したものと実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。また、中間槽４と配管Ｐとの接合構造は第２例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ２で示したものと実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。

【0047】

内槽３には配管Ｐのための内槽挿通孔３４が設けられており、この内槽挿通孔３４に配管Ｐが遊挿されている。内槽挿通孔３４の開口縁と配管Ｐとの間隙を通じて、内槽３内と内槽３と中間槽４との第１槽間９１とが連通されており、内槽３内のボイルオフガスが第１槽間９１へ流入する。よって、配管Ｐの支持構造Ｓ３が採用される場合、連通管２１は省略されてよい。

【0048】

内槽挿通孔３４を通じて断熱材９３が内槽３内へ進入しないように、内槽挿通孔３４の周囲には、繊維状断熱材、パネル状断熱材、或いはブロック状断熱材などの流動性を有しない断熱材９３が設けられることが望ましい。但し、内槽挿通孔３４と配管Ｐとの間隙から断熱材９３や塵等が内槽３内へ侵入しないように、第１槽間９１とを物理的に隔離してもよい。例えば、図８に示すように、内槽挿通孔３４に筒体８１が配管Ｐと略同心状に挿入されており、この筒体８１の外壁と内槽挿通孔３４の縁とが固定されている。筒体８１は、内槽３の壁から第１槽間９１内と内槽３内の両方へ突出している。第１槽間９１内において、配管Ｐに当該配管Ｐの外壁から半径方向に突出するフランジ状のカバープレート８３が固定されている。カバープレート８３は、筒体８１の端部と配管Ｐの間隙を覆い、且つ、筒体８１との干渉を避けて筒体８１から離れて配置されている。カバープレート８３の外縁と筒体８１の上端とは、フィルタ８２で接続されている。フィルタ８２により、カバープレート８３と筒体８１との間隙が通気可能に塞がれている。内槽３が収縮する内槽３に固定された筒体８１とカバープレート８３との間隔が大きくなるが、フィルタ８２は伸縮変形可能な材料で構成されていること又は伸縮代を有していることにより、間隙の大きさの変化に追従して変形する。フィルタ８２は、例えばガラスクロスなどの熱や化学的に安定した材料で構成されたものであることが望ましい。なお、図８に示す例では、カバープレート８３及びフィルタ８２は第１槽間９１内に配置されているが、図９に示すように、カバープレート８３及びフィルタ８２は内槽３内に配置されていてもよい。この場合、内槽３内において配管Ｐに当該配管Ｐの外壁から半径方向に突出するカバープレート８３が固定され、カバープレート８３の外縁と筒体８１の下端とがフィルタ８２で接続される。

【0049】

上記の支持構造Ｓ３を備える三重殻タンク１では、内槽３に低温液化ガスが収容されると、内槽３の空載時を基準として、第１槽間９１の槽間距離及び第２槽間９２の槽間距離は変化する。ここで、第２槽間９２の槽間距離が変化しても、その変化が第１伸縮管６１の伸縮によって吸収され、中間槽４と配管Ｐとの接合部６５、及び外槽５と配管Ｐとの接合部６６に生じる応力が低減される。また、配管Ｐが内槽３と接合されていないため、第１槽間９１の槽間距離が変化しても、中間槽４と配管Ｐとの接合部６５、及び、外槽５と配管Ｐとの接合部６６に生じる応力が低減される。そのうえ、連通管２１を省略することができる。

【0050】

〔総括〕
以上に説明したように、第１例及び第２例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ１，Ｓ２を備えた本実施形態に係る三重殻タンク１は、
外槽５と、
外槽５内に配置された中間槽４と、
中間槽４内に配置され、内部に液化ガスが貯蔵される内槽３と、
外槽５、中間槽４、及び内槽３を貫通する配管Ｐとを備え、
配管Ｐと外槽５とが第１伸縮管６１を介して連結され、配管Ｐと内槽３及び中間槽４のうち一方とが第２伸縮管６２／６８を介して連結され、配管Ｐと内槽３及び中間槽４のうち他方とが接合されている（又は、配管Ｐが内槽３及び中間槽４のうち他方に挿通されている）ことを特徴としている。

【0051】

上記構成の三重殻タンク１によれば、内槽３に低温の液化ガスが収容されることにより内槽３、中間槽４、及び外槽５の槽間の距離が槽の熱収縮に起因して変化した場合に、伸縮管６１，６２，６８の伸縮によって槽間の距離が変化が吸収され、各槽と配管Ｐとの接合部７３，６５，６６に生じる応力が軽減される。よって、上記構成の三重殻タンク１が備える配管Ｐの支持構造Ｓ１，Ｓ２は、内槽３、中間槽４、及び外槽５からなる三重殻を備える三重殻タンク１において三重殻を貫通する配管Ｐの支持に好適である。

【0052】

第１例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ１を備えた三重殻タンク１では、中間槽４は配管Ｐが挿通される中間槽挿通孔４４を有し、中間槽挿通孔４４の縁から外方へ向けて突出するように第２伸縮管６２の基端部が中間槽４と接合され、第２伸縮管６２の先端部が配管Ｐと接合されている。この配管Ｐの支持構造Ｓ１を備えた三重殻タンク１では、第２伸縮管６２が第２槽間９２に配置されることから、第２伸縮管６２が内槽３内や第１槽間９１に配置される場合と比較して施工が容易であり、第２伸縮管６２の耐冷熱性の度合も小さくてよい。

【0053】

第１例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ１を備えた三重殻タンク１において、中間槽４と外槽５との第２槽間９２に粒状断熱材が充填され、第２伸縮管６２の周囲への粒状断熱材の移動を阻害する防粒堤６７が第２伸縮管６２の周りに配置されてもよい。ここで、防粒堤６７と配管Ｐとの配管Ｐの半径方向の間隙に繊維状断熱材７２が充填されていてよい。また、防粒堤６７は、第２伸縮管６２を包囲する筒状部材であって、筒状部材の第１端部と中間槽４とが接合され、筒状部材の第２端部と配管Ｐとが接合されていてよい。

【0054】

また、第１例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ１を備えた三重殻タンク１では、中間槽４は配管Ｐが挿通される中間槽挿通孔４４を有し、中間槽挿通孔４４の縁から内方へ向けて突出するように第２伸縮管６２の基端部が中間槽４と接合され、第２伸縮管６２の先端部が配管Ｐと接合されている。この配管Ｐの支持構造Ｓ１を備えた三重殻タンク１では、内槽３と中間槽４の第１槽間９１に粒状断熱材が充填されており、第２伸縮管６２の周囲への粒状断熱材の移動を阻害する防粒堤６７が第２伸縮管６２の周りに配置されている。ここで、防粒堤６７と配管Ｐとの配管Ｐの半径方向の間隙に繊維状断熱材７２が充填されていてよい。また、防粒堤６７は、第２伸縮管６２を包囲する筒状部材であって、筒状部材の第１端部と中間槽４とが接合され、筒状部材の第２端部と配管Ｐとが接合されていてよい。

【0055】

上記のように第２伸縮管６２の周囲に防粒堤６７が設けられると、第２伸縮管６２の伸縮部６４に粒状断熱材が詰まったり圧接したりすることが回避され、第２伸縮管６２の伸縮や剪断変形が阻害されない。

【0056】

また、第２例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ２を備えた三重殻タンク１では、内槽３は配管Ｐが挿通される内槽挿通孔３４を有し、内槽挿通孔３４の縁から内方へ向けて突出するように第２伸縮管６８の基端部と内槽３とが接合され、第２伸縮管６８の先端部と配管Ｐとが接合されている。この第２例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ２を備えた三重殻タンク１では、第２伸縮管６８が内槽３の内方へ突出していることから、第２伸縮管６８に関し設置空間の制約が少なく、設計及び施工の自由度が高い。

【0057】

また、第３例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ３を備えた本実施形態に係る三重殻タンク１は、
外槽５と、
外槽５内に配置された中間槽４と、
中間槽４内に配置され、内槽挿通孔３４を有し、内部に液化ガスが貯蔵される内槽３と、
外槽５、中間槽４、及び内槽３を貫通する配管Ｐとを備え、
配管Ｐと外槽５とが第１伸縮管６１を介して連結され、配管Ｐと中間槽４とが接合され、配管Ｐが内槽挿通孔３４に遊挿され、内槽挿通孔３４と配管Ｐとの間隙を通じて内槽３の内部と内槽３と中間槽４の第１槽間９１とが連通されていることを特徴としている。

【0058】

上記構成の三重殻タンク１によれば、内槽３に低温の液化ガスが収容されることにより内槽３、中間槽４、及び外槽５の槽間の距離が熱収縮に起因して変化した場合に、第１伸縮管６１の伸縮によって槽間距離の変化が吸収され、中間槽４及び外槽５と配管Ｐとの接合部６５，６６に生じる応力が軽減される。よって、上記構成の三重殻タンク１が備える配管Ｐの支持構造Ｓ３は、内槽３、中間槽４、及び外槽５からなる三重殻を備える三重殻タンク１において三重殻を貫通する配管Ｐの支持に好適である。そのうえ、配管Ｐが遊挿された内槽挿通孔３４を通じて内槽３内と第１槽間９１とが連通されるので、連通管２１を省略することができる。

【0059】

上記の第３例に係る配管Ｐの支持構造Ｓ３を備えた三重殻タンク１は、内槽挿通孔３４の縁に固定されて配管Ｐが遊挿された筒体８１と、第１槽間９１又は内槽３内に筒体８１から離れて配置され、配管Ｐの外壁から半径方向に突出するフランジ状のカバープレート８３と、筒体８１とカバープレート８３の間隙を通気可能に塞ぐ伸縮可能なフィルタ８２とを、更に備えていてよい。

【0060】

上記構成の三重殻タンク１によれば、内槽挿通孔３４と配管Ｐとの間において、気体の通過が許容され、且つ、保冷材や粉塵などの固体の通過が阻止される。これにより、内槽挿通孔３４を通じて内槽３内の気体が第１槽間９１へ移動できるので、別途の連通管２１を省略することができる。また、内槽３から内槽挿通孔３４を通って第１槽間９１へ抜ける気体の流れが直接に中間槽４に衝突することを防止できる。

【0061】

以上に本開示の好適な実施の形態を説明したが、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び／又は機能の詳細を変更したものも本開示に含まれ得る。上記の構成は、例えば、以下のように変更することができる。

【0062】

例えば、上記実施形態において、内槽３、中間槽４、及び外槽５は、円筒状の平底タンクであるが、円筒状に限られず、略多角形筒状の平底タンクであってもよい。

【0063】

例えば、上記実施形態において、連通管２１は省略されてもよい。換言すれば、内槽３、中間槽４、及び外槽５のそれぞれが気密性を有してもよい。

【0064】

例えば、上記実施形態において、三重殻タンク１は陸上に設置されているが、三重殻タンク１の配管Ｐの支持構造Ｓ１－Ｓ３は船舶に搭載された三重殻タンクに適用されてもよい。

【符号の説明】

【0065】

１ ：三重殻タンク
３ ：内槽
４ ：中間槽
５ ：外槽
２２ ：ＢＯＧ配管
２５ ：払出配管
３４ ：内槽挿通孔
４４ ：中間槽挿通孔
５４ ：外槽挿通孔
６１ ：第１伸縮管
６２ ：第２伸縮管
６７ ：防粒堤
６８ ：第２伸縮管
６９，７０，７２，７５ ：繊維状断熱材
６５，６６，７３ ：接合部
９１，９２ ：槽間
９３ ：断熱材
Ｐ ：配管
Ｓ１－Ｓ３ ：支持構造

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】