(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-27
(45)【発行日】2024-09-04
(54)【発明の名称】低温液化ガス移送用の輸送車
(51)【国際特許分類】
F17C 13/00 20060101AFI20240828BHJP
【ＦＩ】
F17C13/00 301Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2024101192
(22)【出願日】2024-06-24
【審査請求日】2024-06-25
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000158312
【氏名又は名称】岩谷産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100136098
【弁理士】
【氏名又は名称】北野 修平
(74)【代理人】
【識別番号】100137246
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 勝也
(72)【発明者】
【氏名】中根 章
(72)【発明者】
【氏名】浅海 貴男
【審査官】佐藤 正宗
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－０３２８３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１７０６４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２３６９２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－００１９９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第５７６２１１９（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１７－３０６６０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１７Ｃ １／００－１３／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
低温液化ガスの供給先に低温液化ガスを移送する輸送車であって、前記低温液化ガスを貯蔵するタンクと、
前記タンクから前記供給先に前記低温液化ガスを供給するための送液ラインと、
第一配管および第二配管を含み、前記第一配管および前記第二配管の間に前記タンクから前記第一配管を介して供給される前記低温液化ガスを気化させる蒸発器が設けられた加圧ラインであって、前記蒸発器において生成される加圧ガスを前記タンク内の上部空間に前記第二配管を介して供給するための加圧ラインと、
を備え、
前記第一配管は、外管と内管との間に断熱層を形成した多重管で構成された断熱多重管部と、単管で構成された単管部と、を含む、低温液化ガス輸送用の輸送車。
【請求項2】
前記単管部は、エルボ管を含む、請求項１に記載の低温液化ガス輸送用の輸送車。
【請求項3】
前記単管部は、前記エルボ管を少なくとも三つ含む、請求項２に記載の低温液化ガス輸送用の輸送車。
【請求項4】
前記単管部は、前記エルボ管として、前記低温液化ガスの流れを水平面に平行な第一方向と水平面に垂直な方向との間で変える第一エルボ管、前記低温液化ガスの流れを水平面に平行でありかつ前記第一方向と異なる第二方向と水平面に垂直な方向との間で変える第二エルボ管、および、前記低温液化ガスの流れを水平面に平行な二つの異なる方向の間で変える第三エルボ管のうちの少なくとも二種を含む、請求項３に記載の低温液化ガス輸送用の輸送車。
【請求項5】
前記単管部は、前記エルボ管として、前記第一エルボ管、前記第二エルボ管および前記第三エルボ管を少なくとも一つずつ含む、請求項４に記載の低温液化ガス輸送用の輸送車。
【請求項6】
前記エルボ管は、端部の外径よりも曲率半径が大きいロングタイプのエルボ管である、請求項２に記載の低温液化ガス輸送用の輸送車。
【請求項7】
前記第一配管において、前記断熱多重管部は前記タンク側に配置され、前記単管部は前記蒸発器側に配置される、請求項１に記載の低温液化ガス輸送用の輸送車。
【請求項8】
前記低温液化ガスは、大気圧下で液化する温度が２０Ｋ以下の極低温液化ガスである、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の低温液化ガス輸送用の輸送車。
【請求項9】
前記低温液化ガスは、液化水素である、請求項８に記載の低温液化ガス輸送用の輸送車。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、低温液化ガス移送用の輸送車に関する。
【背景技術】
【0002】
液化水素等の低温液化ガスは、低温の液体状態で、例えば低温液化ガスの製造設備から各種の低温液化ガスの供給先（以下、単に「供給先」という。）に移送される。低温液化ガスの移送は、低温液化ガスを液体状態で貯蔵できる貯槽設備を備えた輸送車により行われるのが一般的である。この種の輸送車としてはタンクローリーが知られており、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１のタンクローリーは、図９に示すように、低温液化ガスの貯槽設備１００として、低温液化ガスを貯蔵するタンク１０１と、送液ライン１０２と、加圧ライン１０３と、を少なくとも備える。
【0003】
送液ライン１０２は、タンク１０１内の低温液化ガスを供給先に供給するための配管である。タンク１０１内の低温液化ガスは、送液ライン１０２を流れることで供給先に供給される。低温液化ガスが送液ライン１０２に設けられた供給用バルブ１０４を通り、送液ライン１０２を介して供給先に供給されると、タンク１０１内の低温液化ガスの液面ｌは下降する。
【0004】
タンク１０１内の低温液化ガスは、タンク１０１内が設定圧力に維持されることで、送液ライン１０２を介して供給先に供給される。加圧ライン１０３は、タンク１０１内の低温液化ガスの液面ｌが下降した際に、タンク１０１内の圧力が低下しないようタンク１０１内を加圧することで、タンク１０１内の圧力を設定圧力に維持するための配管である。
【0005】
加圧ライン１０３は、蒸発器１０５と、タンク１０１および蒸発器１０５を接続する第一配管１０６および第二配管１０７と、第一配管１０６に設けられて蒸発器１０５の入口側に位置する加圧用バルブ１０８と、第二配管１０７に設けられて蒸発器１０５の出口側に位置する圧力調節用バルブ１０９と、を少なくとも含む。蒸発器１０５は、例えば外気を熱源とする熱交換器である。タンク１０１内の低温液化ガスが加圧用バルブ１０８を通り、第一配管１０６を介して蒸発器１０５に供給されると、低温液化ガスは外気との熱交換により気化して加圧ガスとなる。加圧ガスは第二配管１０７を介してタンク１０１内の上部空間（気相）に送られる。例えばタンク１０１内の低温液化ガスの液面ｌが下降した際には、圧力調節用バルブ１０９を開いて、タンク１０１から低温液化ガスを取り出し、蒸発器１０５においてガス化する。そして、圧力調節用バルブ１０９の弁開度を調節して、タンク１０１内の圧力が設定圧力まで加圧されるようにタンク１０１内に加圧ガスを送り込む。これにより、低温液化ガスをタンクローリーから供給先に供給する作業の効率が高められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１１－１９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
低温液化ガスの供給先においては、タンクローリー等の輸送車から低温液化ガスが供給される作業が迅速に行われることが望ましい。これに対して、輸送車の貯槽設備１００において、タンク１０１から蒸発器１０５に供給される低温液化ガスが第一配管１０６を流れる際に外部からの熱伝導により気化すると、タンク１０１から蒸発器１０５に供給される低温液化ガスの流量が低下する。その結果、蒸発器１０５においては加圧ガスが効率よく生成されず、タンク１０１内の加圧に時間を要することになると、低温液化ガスを輸送車から供給先に供給する作業に時間を要する。そのため、第一配管１０６は、低温液化ガスを低温の液体状態に維持するために断熱性が高く、外部からの熱伝導による低温液化ガスの気化を抑制できることが必要である。
【0008】
また、輸送車で低温液化ガスを移送する際、輸送車には、低温液化ガスの供給先までの走行中に様々な振動が発生する。輸送車の振動は、輸送車に設置された貯槽設備１００に伝わり、特に第一配管１０６等の配管や蒸発器１０５は大きな振動を受ける。第一配管１０６が輸送車の走行中の振動を繰り返し長期間にわたって受けると、第一配管１０６に疲労破壊が起こる危険がある。そのため、第一配管１０６は、輸送車の走行中の振動を緩和できる構造を有することが必要である。
【0009】
本開示の目的は、タンクから蒸発器に供給される低温液化ガスが流れる配管に高い断熱性を持たせかつ該配管に対する輸送車の走行中の振動を緩和できる、低温液化ガス移送用の輸送車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車は、低温液化ガスの供給先に低温液化ガスを移送する際に使用される。本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車は、前記低温液化ガスを貯蔵するタンクと、前記タンクから前記供給先に前記低温液化ガスを供給するための送液ラインと、第一配管および第二配管を含み、前記第一配管および前記第二配管の間に前記タンクから前記第一配管を介して供給される前記低温液化ガスを気化させる蒸発器が設けられた加圧ラインであって、前記蒸発器において生成される加圧ガスを前記タンク内の上部空間に前記第二配管を介して供給するための加圧ラインと、を備え、前記第一配管は、外管と内管との間に断熱層を形成した多重管で構成された断熱多重管部と、単管で構成された単管部と、を含む。
【発明の効果】
【0011】
本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車によれば、タンクから蒸発器に供給される低温液化ガスが流れる第一配管に高い断熱性を持たせることができる。
【0012】
また、本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車によれば、走行中に第一配管が受ける振動を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
［実施の形態の概要］
初めに、本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車の概要を列挙して説明する。
初めに、本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車の概要を列挙して説明する。
【0015】
本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車は、低温液化ガスの供給先に低温液化ガスを移送する際に使用される。本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車は、前記低温液化ガスを貯蔵するタンクと、前記タンクから前記供給先に前記低温液化ガスを供給するための送液ラインと、第一配管および第二配管を含み、前記第一配管および前記第二配管の間に前記タンクから前記第一配管を介して供給される前記低温液化ガスを気化させる蒸発器が設けられた加圧ラインであって、前記蒸発器において生成される加圧ガスを前記タンク内の上部空間に前記第二配管を介して供給するための加圧ラインと、を備え、前記第一配管は、外管と内管との間に断熱層を形成した多重管で構成された断熱多重管部と、単管で構成された単管部と、を含む。
【0016】
液化水素等の低温液化ガスを供給先に移送する輸送車は、低温液化ガスの供給先において、輸送車から供給先に低温液化ガスを迅速に供給することが求められる。そのため輸送車においては、低温液化ガスを供給先に供給する前および最中に、タンクに貯蔵された低温液化ガスを蒸発器に供給して気化させ、気化した低温液化ガス（加圧ガス）によりタンク内を加圧して、タンク内を設定圧力に維持している。輸送車において、タンク内を効率よく加圧するためには、低温液化ガスがタンクから蒸発器に供給される間に外部からの熱伝導によって気化せず、低温の液体状態で蒸発器に供給される必要がある。そこで、タンクから蒸発器に供給される低温液化ガスが流れる第一配管について、外部からの熱伝導による低温液化ガスの気化を抑制することを目的に、高い断熱性を有する断熱二重管（外管と内管との間に断熱層を形成した二重管）を用いることが本発明者によって検討された。
【0017】
しかし、本発明者の検討により、第一配管の全長にわたって断熱二重管を用いた場合には、以下の課題があることが判明した。輸送車で低温液化ガスを供給先に移送する際、輸送車には供給先までの走行中に様々な振動が発生する。輸送車の振動は、輸送車に設置された貯槽設備のタンク、第一配管、蒸発器等に伝わり、貯槽設備は輸送車の走行中の振動を繰り返し長期間にわたって受ける。ここで、第一配管は、高い断熱性という観点からは、全長にわたって断熱二重管を用いることが考えられる。ただし、第一配管の全長にわたって断熱二重管を用いると、第一配管はフレキシブル性に欠け、振動を緩和できないことから、輸送車の走行中の振動を繰り返し長期間にわたって受けることで第一配管に疲労破壊が起こる危険がある。そのため、本発明者の検討により、第一配管は、低温液化ガスの気化を抑制できる高断熱構造と、輸送車の走行中の振動を緩和できる構造とを両立する必要があることが見出された。
【0018】
本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車によれば、タンクから蒸発器に供給される低温液化ガスが流れる第一配管は、外管と内管との間に断熱層を形成した多重管で構成された断熱多重管部と、単管で構成された単管部と、を含んでおり、断熱多重管部によって高い断熱性を有する。そのため、低温液化ガスが第一配管を流れる際に外部からの熱伝導によって気化することを抑制できる。よって、低温液化ガスを低温の液体状態で蒸発器に供給できるので、輸送車においてタンク内の加圧を迅速に行える。その結果、低温液化ガスを輸送車から供給先に供給する作業を迅速に行える。
【0019】
加えて、本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車によれば、第一配管は、断熱多重管部に比べてフレキシブル性に優れる単管部を含んでいる。そのため、輸送車の走行中に第一配管が受ける振動を単管部において緩和できる。よって、第一配管に疲労破壊等が起こることで第一配管においてガス漏洩等が生じることを抑制できる。その結果、輸送車の安全性を向上できる。
【0020】
本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車については、前記単管部は、エルボ管を含む、ように構成してもよい。この構成の低温液化ガス移送用の輸送車によれば、単管部が曲がりやすくてたわみを吸収しやすいエルボ管を含んでいるため、輸送車の走行中に第一配管が受ける振動を効果的に緩和できる。
【0021】
なお、本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車について、前記単管部が前記エルボ管を少なくとも三つ含むように構成すれば、輸送車の走行中に第一配管が受ける振動をさらに効果的に緩和できる。
【0022】
本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車については、前記単管部は、前記エルボ管として、前記低温液化ガスの流れを水平面に平行な第一方向と水平面に垂直な方向との間で変える第一エルボ管、前記低温液化ガスの流れを水平面に平行でありかつ前記第一方向と異なる第二方向と水平面に垂直な方向との間で変える第二エルボ管、および、前記低温液化ガスの流れを水平面に平行な二つの異なる方向の間で変える第三エルボ管のうちの少なくとも二種を含む、ように構成してもよい。この構成の低温液化ガス移送用の輸送車によれば、輸送車の走行中に第一配管が受ける振動を効果的に緩和できる。
【0023】
なお、本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車について、前記単管部が前記エルボ管として、前記第一エルボ管、前記第二エルボ管および前記第三エルボ管を少なくとも一つずつ含むように構成すれば、輸送車の走行中に第一配管が受ける振動をさらに効果的に緩和できる。
【0024】
本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車については、前記エルボ管は、端部の外径よりも曲率半径が大きいロングタイプのエルボ管である、ように構成してもよい。この構成の低温液化ガス移送用の輸送車によれば、輸送車の走行中に第一配管が受ける振動を効果的に緩和できる。
【0025】
本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車については、前記第一配管において、前記断熱多重管部は前記タンク側に配置され、前記単管部は前記蒸発器側に配置される、ように構成してもよい。この構成の低温液化ガス移送用の輸送車によれば、フレキシブル性に優れた単管部が輸送車の走行中の振動を大きく受ける蒸発器側に配置されることで、輸送車の走行中に第一配管が受ける振動を効果的に緩和できる。
【0026】
本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車については、前記低温液化ガスは、大気圧下で液化する温度が２０Ｋ以下の極低温液化ガスである、ように構成してもよい。液化水素、液化ヘリウム等の極低温液化ガスは、液化窒素、液化天然ガス等と比べて液化する温度（沸点）が低く、低温液化ガスが第一配管によってタンクから蒸発器に供給される間に外部からの熱伝導によって気化しやすい。そのため、液化窒素、液化天然ガス等を輸送車で移送する際に、仮に第一配管に高い断熱性を有さない配管を用いた場合に第一配管において低温液化ガスが気化する量が多量ではなく、蒸発器に供給される低温液化ガスの流量低下がさほど大きな問題にならないとしても、液化水素、液化ヘリウム等の極低温液化ガスを輸送車で移送する場合は、液化窒素、液化天然ガス等を輸送車で移送する場合と同様にはならない。よって、極低温液化ガスを輸送車で移送する場合は、第一配管に高い断熱性を持たせる必要性が高い。この構成の低温液化ガス移送用の輸送車によれば、極低温液化ガスを輸送車によって供給先に安全に移送でき、かつ供給先において輸送車から液化水素を迅速に供給できる。
【0027】
本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車については、前記低温液化ガスは、液化水素である、ように構成してもよい。この構成の低温液化ガス移送用の輸送車によれば、液化水素を輸送車によって供給先に安全に移送でき、かつ供給先において輸送車から液化水素を迅速に供給できる。
【0028】
［実施の形態の具体例］
次に、本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車（以下では、単に「輸送車」という。）について、具体的な実施の形態の一例を添付の図面を参照しつつ説明する。本開示では、図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。
次に、本開示にかかる低温液化ガス移送用の輸送車（以下では、単に「輸送車」という。）について、具体的な実施の形態の一例を添付の図面を参照しつつ説明する。本開示では、図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。
【0029】
＜低温液化ガス＞
本開示において、低温液化ガスは、１２０Ｋ（約－１５３℃）以下の温度で液化する流体を意味する。低温液化ガスは、液化天然ガス、液化酸素、液化窒素、液化水素、液化ヘリウムが例示されるが、低温液化ガスは例示したものに限定されない。本開示にかかる輸送車は、低温液化ガスの中でも極低温液化ガスの移送に使用することが好適である。本開示において、極低温液化ガスは、２０Ｋ（約－２５３℃）以下の温度で液化する流体を意味する。極低温液化ガスとしては、液化水素、液化ヘリウムが例示されるが、極低温液化ガスは例示したものに限定されない。
本開示において、低温液化ガスは、１２０Ｋ（約－１５３℃）以下の温度で液化する流体を意味する。低温液化ガスは、液化天然ガス、液化酸素、液化窒素、液化水素、液化ヘリウムが例示されるが、低温液化ガスは例示したものに限定されない。本開示にかかる輸送車は、低温液化ガスの中でも極低温液化ガスの移送に使用することが好適である。本開示において、極低温液化ガスは、２０Ｋ（約－２５３℃）以下の温度で液化する流体を意味する。極低温液化ガスとしては、液化水素、液化ヘリウムが例示されるが、極低温液化ガスは例示したものに限定されない。
【0030】
＜輸送車＞
図１は、本開示の一例の実施の形態にかかる輸送車１０の概略構成を示す。輸送車１０は、低温液化ガスを低温の液体状態で各種の供給先に移送するための貯槽設備１を備える。輸送車１０は、タンクローリー等のタンクが取り付けられた車両、タンクコンテナを載せた車両が例示される。なお、輸送車１０は、貯槽設備１を備えて低温液化ガスを液体状態で移送可能な車両であれば、上述した例に限定されない。
図１は、本開示の一例の実施の形態にかかる輸送車１０の概略構成を示す。輸送車１０は、低温液化ガスを低温の液体状態で各種の供給先に移送するための貯槽設備１を備える。輸送車１０は、タンクローリー等のタンクが取り付けられた車両、タンクコンテナを載せた車両が例示される。なお、輸送車１０は、貯槽設備１を備えて低温液化ガスを液体状態で移送可能な車両であれば、上述した例に限定されない。
【0031】
＜貯槽設備＞
貯槽設備１は、低温液化ガスを貯蔵するタンク２と、タンク２から供給先に低温液化ガスを供給するための送液ライン３と、タンク２内を加圧する加圧ガスをタンク２に供給するための加圧ライン４と、を少なくとも備える。以下、タンク２、送液ライン３および加圧ライン４について説明する。なお、貯槽設備１は、タンク２、送液ライン３および加圧ライン４の他にも、供給先においてタンク２の内槽２０内のガスを回収するための回収ライン、並びに、タンク２の内槽２０内の圧力が上昇して異常値になった際に内槽２０内のガスを大気に放出するための放出ライン等を備え得るが、本開示では、これらの説明は省略する。
貯槽設備１は、低温液化ガスを貯蔵するタンク２と、タンク２から供給先に低温液化ガスを供給するための送液ライン３と、タンク２内を加圧する加圧ガスをタンク２に供給するための加圧ライン４と、を少なくとも備える。以下、タンク２、送液ライン３および加圧ライン４について説明する。なお、貯槽設備１は、タンク２、送液ライン３および加圧ライン４の他にも、供給先においてタンク２の内槽２０内のガスを回収するための回収ライン、並びに、タンク２の内槽２０内の圧力が上昇して異常値になった際に内槽２０内のガスを大気に放出するための放出ライン等を備え得るが、本開示では、これらの説明は省略する。
【0032】
＜タンク＞
タンク２は、低温液化ガスを低温の液体状態で貯蔵できる密閉容器である。タンク２は、低温液化ガスを液体状態に維持するために、高断熱構造を有する。高断熱構造のタンク２としては、低温液化ガスを収容する内槽２０および内槽２０を収容する外槽２１を備え、内槽２０および外槽２１の間の空間が真空断熱層２２とされた真空断熱構造のタンクが例示される。内槽２０および外槽２１の間の空間は、断熱材が充填されていてもよい。内槽２０は、例えば、低熱伝導率かつ高強度のＦＲＰ等からなるバンド状の支持体を用いて外槽２１の中央部に保持される。内槽２０に収容された低温液化ガスは、内槽２０を覆う真空断熱層２２によって断熱されることで、液体状態に維持される。なお、本開示において、「タンク内」とは基本的には「タンクの内槽内」を意味する。
タンク２は、低温液化ガスを低温の液体状態で貯蔵できる密閉容器である。タンク２は、低温液化ガスを液体状態に維持するために、高断熱構造を有する。高断熱構造のタンク２としては、低温液化ガスを収容する内槽２０および内槽２０を収容する外槽２１を備え、内槽２０および外槽２１の間の空間が真空断熱層２２とされた真空断熱構造のタンクが例示される。内槽２０および外槽２１の間の空間は、断熱材が充填されていてもよい。内槽２０は、例えば、低熱伝導率かつ高強度のＦＲＰ等からなるバンド状の支持体を用いて外槽２１の中央部に保持される。内槽２０に収容された低温液化ガスは、内槽２０を覆う真空断熱層２２によって断熱されることで、液体状態に維持される。なお、本開示において、「タンク内」とは基本的には「タンクの内槽内」を意味する。
【0033】
＜送液ライン＞
送液ライン３は、タンク２内の低温液化ガスを供給先に供給する際に低温液化ガスが流れる配管である。配管の素材は、特に限定されず、ステンレス鋼等の従来からこの種の配管に用いられる素材を採用できる。
送液ライン３は、タンク２内の低温液化ガスを供給先に供給する際に低温液化ガスが流れる配管である。配管の素材は、特に限定されず、ステンレス鋼等の従来からこの種の配管に用いられる素材を採用できる。
【0034】
送液ライン３は、一方の端である第一端３０がタンク２の内槽２０の下部に接続される。内槽２０の下部とは、内槽２０において内槽２０内の低温液化ガスの液面ｌよりも下方の部分である。送液ライン３の第一端３０は、例えばタンク２の内槽２０の底部に接続される。送液ライン３の他方の端である第二端３１は、供給先において管継手を介して充填ホースに接続される。送液ライン３の第一端３０および第二端３１の間には、供給用バルブ５が設けられる。供給用バルブ５は、送液ライン３を連通状態（ライン開）と閉止状態（ライン閉）とに切り換え可能である。タンク２内の低温液化ガスが供給用バルブ５を通り、送液ライン３を介して供給先に供給されると、タンク２内の低温液化ガスの液面ｌは下降する。
【0035】
送液ライン３は、低温液化ガスを低温の液体状態で供給先に供給できるように、高断熱構造を有する。高断熱構造の配管としては、外管と内管との間に真空断熱層を形成した二重管等の、真空断熱多重管が例示される。なお、外管および内管の間の空間は、断熱材が充填されてもよい。送液ライン３は、例えば、複数の高断熱構造の直管が高断熱構造のエルボ管やＴ字管等の管継手で連結されて構成される。
【0036】
送液ライン３は、タンク２内の低温液化ガスを供給先に供給することによってタンク２内の低温液化ガスが減少した際には、低温液化ガスの製造設備等において、低温液化ガスをタンク２内に充填するための配管（充填ライン）としても利用できる。低温液化ガスは、送液ライン３を通じて、液面ｌの位置が所定の位置に達するまでタンク２の内槽２０内に充填できる。タンク２内の低温液化ガスの液面ｌの位置は液面計で計測される。なお、必ずしも送液ライン３を低温液化ガスの供給と低温液化ガスの充填の二つの用途に用いる必要はなく、充填ラインを送液ライン３とは別にタンク２に接続するように構成してもよい。
【0037】
＜加圧ライン＞
加圧ライン４は、タンク２内の圧力が低下しないようタンク２内を加圧することで、タンク２内の圧力を設定圧力に維持するための配管である。タンク２内の圧力が設定圧力に維持されることで、タンク２内の低温液化ガスが送液ライン３を介して供給先に迅速に供給される。
加圧ライン４は、タンク２内の圧力が低下しないようタンク２内を加圧することで、タンク２内の圧力を設定圧力に維持するための配管である。タンク２内の圧力が設定圧力に維持されることで、タンク２内の低温液化ガスが送液ライン３を介して供給先に迅速に供給される。
【0038】
加圧ライン４は、一方の端である第一端４０がタンク２の内槽２０の下部に接続され、他方の端である第二端４１がタンク２の内槽２０の上部に接続される。内槽２０の上部とは、内槽２０において内槽２０内の低温液化ガスの液面ｌよりも上方の部分である。例えば、加圧ライン４の第一端４０はタンク２の内槽２０の底部に接続され、加圧ライン４の第二端４１はタンク２の内槽２０の頂部に接続されて内槽２０内のガス相に連通している。加圧ライン４の第一端４０および第二端４１の間には、加圧用バルブ６、蒸発器７および圧力調節用バルブ８が順に設けられる。
【0039】
加圧用バルブ６は、加圧ライン４を連通状態（ライン開）と閉止状態（ライン閉）とに切り換え可能である。タンク２内の低温液化ガスは、加圧用バルブ６を通って蒸発器７に供給される。
【0040】
蒸発器７は、例えば外気を熱源とする熱交換器である。蒸発器７は、加圧ライン４に少なくとも一つ設けられ、本実施の形態では、加圧ライン４に二つの蒸発器７が並列に設けられている。蒸発器７は、輸送車１０において、タンク２の後方に配置されてもよいし、図２Ａから図２Ｃに示すように、より前方のタンク２の下方に配置されてもよい。加圧ライン４に二つの蒸発器７が並列に設けられる場合、二つの蒸発器７は、タンク２の下方において、タンク２の左右の両側にそれぞれ一つずつ配置される。蒸発器７は、低温液化ガスを外気との熱交換により気化させることによって、加圧ガスを生成する。蒸発器７において生成される加圧ガスは、タンク２内の気相に送られる。
【0041】
圧力調節用バルブ８は、図１に示すように、蒸発器７からタンク２に供給される加圧ガスの流量を調節可能である。圧力調節用バルブ８の弁開度を調節して所定流量の加圧ガスをタンク２内の気相に送り込むことで、タンク２内の圧力が設定圧力に維持されるようにタンク２内を加圧する。これにより、タンク２から供給先に低温液化ガスを供給する作業効率が高められる。なお、タンク２内の圧力は圧力計で計測される。
【0042】
加圧ライン４は、図１に示すように、第一配管４２および第二配管４３を含み、第一配管４２および第二配管４３の間に蒸発器７が設けられている。タンク２の下部および蒸発器７の入口側の接続部７０に第一配管４２が接続される。蒸発器７の出口側の接続部７１およびタンク２の上部に第二配管４３が接続される。
【0043】
本実施の形態では、加圧ライン４には二つの蒸発器７が設けられる。そのため、第一配管４２において蒸発器７に接続される端側の一部分は二つに分岐して、二つに分岐したそれぞれの端が対応する蒸発器７の接続部７０に接続されている。また、第二配管４３において蒸発器７に接続される端側の一部分は二つに分岐しており、二つに分岐したそれぞれの端が対応する蒸発器７の接続部７１に接続されている。
【0044】
＜第一配管＞
第一配管４２は、加圧ライン４においてタンク２から蒸発器７に供給される低温液化ガスが流れる部分をなす。第一配管４２は、全長にわたって高断熱構造を有する配管であると、低温液化ガスを低温の液体状態でタンク２から蒸発器７に最も効果的に供給できる。ただし、本開示にかかる輸送車１０においては、第一配管４２は、低温液化ガスの気化を抑制できる高断熱構造と、輸送車１０の走行中における振動を緩和可能な構造との両立を実現することを目的としている。
第一配管４２は、加圧ライン４においてタンク２から蒸発器７に供給される低温液化ガスが流れる部分をなす。第一配管４２は、全長にわたって高断熱構造を有する配管であると、低温液化ガスを低温の液体状態でタンク２から蒸発器７に最も効果的に供給できる。ただし、本開示にかかる輸送車１０においては、第一配管４２は、低温液化ガスの気化を抑制できる高断熱構造と、輸送車１０の走行中における振動を緩和可能な構造との両立を実現することを目的としている。
【0045】
そのため、本開示にかかる輸送車１０においては、第一配管４２は、全長にわたって高断熱構造を有する配管とされておらず、高断熱構造を有する部分である断熱多重管部４４と、高断熱構造を有さない部分である単管部４７と、を含む。
【0046】
第一配管４２は、図１に示すように、断熱多重管部４４がタンク２側に配置され、単管部４７が蒸発器７側に配置されるように構成される。この構成では、断熱多重管部４４の一方の端がタンク２の下部に接続され、単管部４７は、断熱多重管部４４の他方の端および蒸発器７の入口側の接続部７０に接続される。なお、第一配管４２は、断熱多重管部４４が蒸発器７側に配置され、単管部４７がタンク２側に配置されるように構成されてもよい。
【0047】
＜断熱多重管部＞
断熱多重管部４４は、高断熱構造を有する配管である。配管の素材は、特に限定されず、ステンレス鋼等の従来からこの種の配管に用いられる素材を採用できる。高断熱構造を有する配管としては、図３に示すように、外管４４０と内管４４１との間に真空断熱層４４２を形成した二重管等の、真空断熱多重管が例示される。なお、外管４４０および内管４４１の間の空間は、断熱材が充填されてもよい。外管４４０の外径ｒ１は、例えば７５ｍｍ以上１６５ｍｍ以下である。内管４４１の内径ｒ２は、例えば２８ｍｍ以上４３ｍｍ以下である。
断熱多重管部４４は、高断熱構造を有する配管である。配管の素材は、特に限定されず、ステンレス鋼等の従来からこの種の配管に用いられる素材を採用できる。高断熱構造を有する配管としては、図３に示すように、外管４４０と内管４４１との間に真空断熱層４４２を形成した二重管等の、真空断熱多重管が例示される。なお、外管４４０および内管４４１の間の空間は、断熱材が充填されてもよい。外管４４０の外径ｒ１は、例えば７５ｍｍ以上１６５ｍｍ以下である。内管４４１の内径ｒ２は、例えば２８ｍｍ以上４３ｍｍ以下である。
【0048】
断熱多重管部４４は、例えば図２Ａから図２Ｃに示すように、複数の多重管構造の直管４５が、多重管構造のエルボ管（ベンド管を含む）、多重管構造のＴ字管等の高断熱構造の管継手４６によって連結されて構成される。なお、第一配管４２において、断熱多重管部４４の形態（直管４５および管継手４６の組み合わせ態様）は、図２Ａから図２Ｃに示す例に限定されない。
【0049】
＜単管部＞
単管部４７は、単管で構成された配管である。配管の素材は、特に限定されず、ステンレス鋼等の従来からこの種の配管に用いられる素材を採用できる。単管部４７は、断熱多重管部４４と比較して、断熱性では劣るが、フレキシブル性に優れる。単管部４７の外径は、例えば３４ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。単管部４７の内径は、例えば２８ｍｍ以上４３ｍｍ以下である。
単管部４７は、単管で構成された配管である。配管の素材は、特に限定されず、ステンレス鋼等の従来からこの種の配管に用いられる素材を採用できる。単管部４７は、断熱多重管部４４と比較して、断熱性では劣るが、フレキシブル性に優れる。単管部４７の外径は、例えば３４ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。単管部４７の内径は、例えば２８ｍｍ以上４３ｍｍ以下である。
【0050】
単管部４７は、例えば図４および図５に示すように、複数の単管構造の直管４８が、単管構造のエルボ管４９（ベンド管を含む）等の非高断熱構造の管継手によって連結されて構成される。本実施の形態では、単管部４７は、少なくとも三つのエルボ管４９を含む。なお、単管部４７は、エルボ管４９以外の単管構造の管継手５０を含んでいても構わない。
【0051】
＜エルボ管＞
エルボ管４９は、例えば二つの直管４８の向きを変えて接続するためにＬ字型に曲がった管継手である。エルボ管４９の角度αは、図６から図８に示すように、例えば９０°である。エルボ管４９の角度αは、エルボ管４９の一方の端における開口面に直交する第一中心軸線Ｃ１と、エルボ管４９の他方の端における開口面に直交する第二中心軸線Ｃ２とが交差する角度である。なお、エルボ管４９の角度αは９０°には限定されない。
エルボ管４９は、例えば二つの直管４８の向きを変えて接続するためにＬ字型に曲がった管継手である。エルボ管４９の角度αは、図６から図８に示すように、例えば９０°である。エルボ管４９の角度αは、エルボ管４９の一方の端における開口面に直交する第一中心軸線Ｃ１と、エルボ管４９の他方の端における開口面に直交する第二中心軸線Ｃ２とが交差する角度である。なお、エルボ管４９の角度αは９０°には限定されない。
【0052】
エルボ管４９は、輸送車１０の走行中に振動を受けた際に直管４８よりも曲がりやすく、たわみを吸収しやすい。エルボ管４９は、フレキシブル性が良好であるため、両端が固定された第一配管４２にエルボ管４９を少なくとも三つ備えた単管部４７が含まれることで、輸送車１０の走行中に第一配管４２が受ける振動を効果的に緩和できる。
【0053】
特に、フレキシブル性に優れた単管部４７が、輸送車１０の走行中の振動を大きく受ける蒸発器７側に配置されると、第一配管４２が輸送車１０の走行中に受ける振動を効果的に緩和できる。
【0054】
加えて、エルボ管４９は、配管の伸縮を吸収する役割を果たす。そのため、両端が固定された第一配管４２に温度変化等によって熱応力が生じ、熱応力により第一配管４２が伸縮しても、エルボ管４９が変形して伸縮を吸収する。これにより、熱応力によって第一配管４２が破壊されることを抑制できる。
【0055】
エルボ管４９は、図６から図８に示すように、湾曲部分の曲率半径Ｒが大きくて湾曲する長さが大きいロングタイプのエルボ管が用いられる。ロングエルボタイプのエルボ管は、湾曲部分の曲率半径Ｒが端部の外径Ｄよりも大きく、好ましくは曲率半径Ｒが外径Ｄの１．５倍以上である。エルボ管４９にロングエルボタイプのエルボ管を用いることで、輸送車１０の走行中に第一配管４２が受ける振動を効果的に緩和できる。そのうえ、第一配管４２の熱応力による伸縮をエルボ管４９において効果的に吸収できる。なお、エルボ管４９は、曲率半径Ｒが外径Ｄと等しいまたはほぼ等しいショートタイプのエルボ管が用いられてもよい。
【0056】
【0057】
第一エルボ管４９Ａは、図６に示すように、低温液化ガスの流れを水平面に平行な第一方向と水平面に垂直な方向との間で変えるように、Ｌ字に曲がる。第一エルボ管４９Ａは、Ｌ字に曲がった管の中心軸Ｃを含む平面が第一鉛直面（ＸＹ平面）となるよう縦向きに設置された垂直エルボ管である。第一エルボ管４９Ａは、第一鉛直面（ＸＹ平面）においてＬ字に曲がっており、輸送車１０の走行中に第一配管４２が受ける振動のうち、特に第一鉛直面（ＸＹ平面）に沿う方向の振動成分を効果的に緩和できる。
【0058】
第二エルボ管４９Ｂは、図７に示すように、低温液化ガスの流れを水平面に平行でありかつ前記第一方向と異なる第二方向と水平面に垂直な方向との間で変えるように、Ｌ字に曲がる。第二エルボ管４９Ｂは、Ｌ字に曲がった管の中心軸Ｃを含む平面が第一鉛直面（ＸＹ平面）とは異なる第二鉛直面となるよう縦向きに設置された垂直エルボ管である。本実施の形態では、水平面に平行な第一方向と第二方向とは直交しており、第二鉛直面は、第一鉛直面（ＸＹ平面）と直交する平面（ＹＺ平面）である。第二エルボ管４９Ｂは、第二鉛直面（ＹＺ平面）においてＬ字に曲がっており、輸送車１０の走行中に第一配管４２が受ける振動のうち、特に第二鉛直面（ＹＺ平面）に沿う方向の振動成分を効果的に緩和できる。
【0059】
第三エルボ管４９Ｃは、図８に示すように、低温液化ガスの流れを水平面に平行な二つの異なる方向の間で変えるように、Ｌ字に曲がる。第三エルボ管４９Ｃは、Ｌ字に曲がった管の中心軸Ｃを含む平面が水平面（ＸＺ平面）となるよう横向きに設置された水平エルボ管である。本実施の形態では、第三エルボ管４９Ｃは、水平面に平行な前記第一方向と、前記第一方向に直交する前記第二方向との間で低温液化ガスの流れを変える。第三エルボ管４９Ｃは、水平面（ＸＺ平面）においてＬ字に曲がっており、輸送車１０の走行中に第一配管４２が受ける振動のうち、特に水平面（ＸＺ平面）に沿う方向の振動成分を効果的に緩和できる。
【0060】
単管部４７は、図４に示すように、第一エルボ管４９Ａと第二エルボ管４９Ｂとの二種の垂直エルボ管だけを含むように構成されていてもよい。または、単管部４７は、第一エルボ管４９Ａまたは第二エルボ管４９Ｂと第三エルボ管４９Ｃとの一種の垂直エルボ管および水平エルボ管だけを含むように構成されていてもよい。これらの構成では、単管部４７は、第一エルボ管４９Ａ、第二エルボ管４９Ｂおよび第三エルボ管４９Ｃのうち、二種のエルボ管を含むが、単管部４７は二種ともに二つ以上含まれていると、振動を効果的に緩和できる。
【0061】
あるいは、単管部４７は、図５に示すように、第一エルボ管４９Ａ、第二エルボ管４９Ｂおよび第三エルボ管４９Ｃの全てを含むように構成されていてもよい。これにより、輸送車１０の走行中に第一配管４２が受ける振動について、第一鉛直面（ＸＹ平面）に沿う方向の振動成分、第二鉛直面（ＹＺ平面）に沿う方向の振動成分および水平面（ＸＺ平面）に沿う方向の振動成分を効果的に緩和できる。この構成では、単管部４７は、第一エルボ管４９Ａ、第二エルボ管４９Ｂおよび第三エルボ管４９Ｃの全種のエルボ管を含むが、単管部４７は三種のうちの少なくとも一種、より良くは少なくとも二種、より良くは三種について二つ以上含まれていると、振動を効果的に緩和できる。
【0062】
なお、単管部４７は、第一エルボ管４９Ａ、第二エルボ管４９Ｂおよび第三エルボ管４９Ｃのうちの一種だけを含んで構成されていてもよい。
【0063】
第一配管４２において、単管部４７の形態（直管４８およびエルボ管４９の組み合わせ態様）は、図４および図５に示す例に限定されない。単管部４７は、断熱多重管部４４と蒸発器７とを接続でき、かつ、エルボ管４９を少なくとも三つ含んでいれば、単管部４７を構成する直管４８およびエルボ管４９の組み合わせについて様々な態様を採用できる。図４および図５の例以外の単管部４７についても、単管部４７が第一エルボ管４９Ａ、第二エルボ管４９Ｂおよび第三エルボ管４９Ｃを少なくとも一つずつ含むように構成されると、輸送車１０の走行中に第一配管４２が受ける振動を効果的に緩和できる。
【0064】
＜第一配管における断熱多重管部および単管部の配管長さ＞
【0065】
第一配管４２の配管長さは、例えば３ｍ以上４ｍ以下である。第一配管４２において、断熱多重管部４４の占める割合と、単管部４７の占める割合とでは、断熱多重管部４４の占める割合の方が大きい。これにより、第一配管４２に対してより高い断熱性を持たせることができ、タンク２から蒸発器７に供給される低温液化ガスが第一配管４２を流れる際に、外部からの熱伝導により低温液化ガスが気化することを効果的に抑制できる。なお、低温液化ガスが第一配管４２を流れる際に外部からの熱伝導によって気化することを抑制できれば、第一配管４２において、断熱多重管部４４の占める割合の方が単管部４７の占める割合よりも小さくてもよい。
【0066】
第一配管４２において、単管部４７の配管長さは、片側が０．５ｍ以上１．５ｍ以下であることが好ましく、片側が０．５ｍ以上１．０ｍ以下であることがより好ましい。これにより、第一配管４２に対してより高い断熱性を持たせることができ、かつ、輸送車１０の走行中に第一配管４２が受ける振動を緩和できる。
【0067】
＜第二配管＞
第二配管４３は、図１に示すように、加圧ライン４において蒸発器７で生成された加圧ガスが流れる部分をなす。第二配管４３は、複数の直管が、エルボ管（ベンド管を含む）、Ｔ字管等の管継手によって連結されて構成される。第二配管４３は、真空断熱多重管等の高断熱構造を有する配管であってもよいし、高断熱構造を有さない単管構造の配管であってもよい。第二配管４３が単管構造の配管であると、輸送車１０の走行中に第二配管４３が受ける振動を緩和できる。配管の素材は、特に限定されず、ステンレス鋼等の従来からこの種の配管に用いられる素材を採用できる。第二配管４３の外径は、例えば４８ｍｍ以上７７ｍｍ以下である。第二配管４３の内径は、例えば４３ｍｍ以上７２ｍｍ以下である。
第二配管４３は、図１に示すように、加圧ライン４において蒸発器７で生成された加圧ガスが流れる部分をなす。第二配管４３は、複数の直管が、エルボ管（ベンド管を含む）、Ｔ字管等の管継手によって連結されて構成される。第二配管４３は、真空断熱多重管等の高断熱構造を有する配管であってもよいし、高断熱構造を有さない単管構造の配管であってもよい。第二配管４３が単管構造の配管であると、輸送車１０の走行中に第二配管４３が受ける振動を緩和できる。配管の素材は、特に限定されず、ステンレス鋼等の従来からこの種の配管に用いられる素材を採用できる。第二配管４３の外径は、例えば４８ｍｍ以上７７ｍｍ以下である。第二配管４３の内径は、例えば４３ｍｍ以上７２ｍｍ以下である。
【0068】
上述した実施の形態において、送液ライン３および加圧ライン４には、上述したバルブ以外にも、自動調節バルブ、手動バルブ、安全弁等の種々のバルブが必要に応じて適切な箇所に設けられる。
【0069】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【0070】
上述した実施の形態では、単管部４７はエルボ管４９を少なくとも三つ含むように構成されていたが、単管部４７はエルボ管４９を一つまたは二つ含むように構成されていてもよい。あるいは、単管部４７はエルボ管４９を含まないように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【0071】
１ 貯槽設備
２ タンク
３ 送液ライン
４ 加圧ライン
７ 蒸発器
１０ 輸送車
４２ 第一配管
４３ 第二配管
４９ エルボ管
４９Ａ 第一エルボ管
４９Ｂ 第二エルボ管
４９Ｃ 第三エルボ管
４４０ 外管
４４１ 内管
４４２ 真空断熱層
Ｄ エルボ管の外径
Ｒ エルボ管の曲率半径
２ タンク
３ 送液ライン
４ 加圧ライン
７ 蒸発器
１０ 輸送車
４２ 第一配管
４３ 第二配管
４９ エルボ管
４９Ａ 第一エルボ管
４９Ｂ 第二エルボ管
４９Ｃ 第三エルボ管
４４０ 外管
４４１ 内管
４４２ 真空断熱層
Ｄ エルボ管の外径
Ｒ エルボ管の曲率半径
【要約】
【課題】タンクから蒸発器に供給される低温液化ガスが流れる配管に高い断熱性を持たせかつ該配管に対する輸送車の走行中の振動を緩和できる、低温液化ガス移送用の輸送車を提供する。
【解決手段】輸送車は、低温液化ガスを貯蔵するタンクと、前記タンクから前記供給先に前記低温液化ガスを供給するための送液ラインと、第一配管および第二配管を含み、前記第一配管および前記第二配管の間に前記タンクから前記第一配管を介して供給される前記低温液化ガスを気化させる蒸発器が設けられた加圧ラインであって、前記蒸発器において生成される加圧ガスを前記タンク内の上部空間に前記第二配管を介して供給するための加圧ラインと、を備える。前記第一配管は、外管と内管との間に断熱層を形成した多重管で構成された断熱多重管部と、単管で構成された単管部と、を含む。
【選択図】図１
【解決手段】輸送車は、低温液化ガスを貯蔵するタンクと、前記タンクから前記供給先に前記低温液化ガスを供給するための送液ラインと、第一配管および第二配管を含み、前記第一配管および前記第二配管の間に前記タンクから前記第一配管を介して供給される前記低温液化ガスを気化させる蒸発器が設けられた加圧ラインであって、前記蒸発器において生成される加圧ガスを前記タンク内の上部空間に前記第二配管を介して供給するための加圧ラインと、を備える。前記第一配管は、外管と内管との間に断熱層を形成した多重管で構成された断熱多重管部と、単管で構成された単管部と、を含む。
【選択図】図１
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】