特表 2024-539095 液化ガスを貯蔵及び／又は輸送するための密閉断熱タンク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-28

(54)【発明の名称】液化ガスを貯蔵及び／又は輸送するための密閉断熱タンク

(51)【国際特許分類】

   F17C 3/04 20060101AFI20241018BHJP

   B63B 25/16 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

F17C3/04

B63B25/16 F

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024523423

(86)(22)【出願日】2022-09-26

(85)【翻訳文提出日】2024-06-05

(86)【国際出願番号】 EP2022076724

(87)【国際公開番号】W WO2023066613

(87)【国際公開日】2023-04-27

(31)【優先権主張番号】2111112

(32)【優先日】2021-10-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515220317

【氏名又は名称】ギャズトランスポルト エ テクニギャズ

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】デ コンバリユ ギヨーム

(72)【発明者】

【氏名】モレル ベノワ

(72)【発明者】

【氏名】サルモン ルガニュール ギヨーム

【テーマコード（参考）】

3E172

【Ｆターム（参考）】

3E172AA03

3E172AA06

3E172AB01

3E172BA06

3E172BB02

3E172BB12

3E172BB17

3E172BD02

3E172BD05

3E172CA10

3E172DA03

3E172DA05

3E172DA12

3E172DA13

3E172DA15

(57)【要約】

本発明は、液化ガスを貯蔵及び／又は輸送するための密閉断熱タンク（１）であって、前記タンクは、内側から外側に向かって連続的に、密封され自立した内部リザーバ（２）であって、前記液化ガスと接触するように意図された内面と、外面とを有する前記内部リザーバ（２）と、前記内部リザーバの前記外面を覆い、前記内部リザーバに取り付けられた断熱バリア（５）と、前記断熱バリアの外面を覆い、ベローズ又は波形（８）を備えた１つのシートメタルを備え、前記断熱バリア又は前記内部リザーバに取り付けられる外側密封メンブレン（６）と、を備え、前記内部リザーバと前記外側密封メンブレンとの間に位置する中間空間には、前記外側密封メンブレンを前記断熱バリアの外面に押し付けるために、減圧下の気相が含まれており、ことを特徴とする密閉断熱タンク（１）に関する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液化ガスを貯蔵及び／又は輸送するための密閉断熱タンク（１）であって、前記タンクは、内側から外側に向かって連続的に、
密封され自立した内部リザーバ（２）であって、前記液化ガスと接触するように意図された内面と、外面とを有する前記内部リザーバ（２）と、
前記内部リザーバの前記外面を覆い、前記内部リザーバに取り付けられた断熱バリア（５）と、
前記断熱バリアの外面を覆い、弾性変形を可能にするようにベローズ又は波形（８）を備えた１つのシートメタルを備え、前記断熱バリア又は前記内部リザーバに取り付けられる外側密封メンブレン（６）と、
を備え、
前記内部リザーバと前記外側密封メンブレンとの間に位置する中間空間には、前記外側密封メンブレン（６）を前記断熱バリア（５）の前記外面に押し付けるために、減圧下の気相が含まれており、
前記減圧は、前記中間空間内の圧力と大気圧との差からなる
ことを特徴とする密閉断熱タンク（１）。

【請求項2】

前記内部リザーバ（２）が、１０ｍｍを超える厚さを有する金属シェルを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の密閉断熱タンク。

【請求項3】

前記内部リザーバ（２）は、非合金鋼及び低合金鋼、ステンレス鋼、熱膨張係数の低いニッケルを含む合金鋼、並びに熱膨張係数の低いマンガンを含む合金鋼、アルミニウムから選択される材料から製造されることを特徴とする請求項１又は２に記載の密閉断熱タンク。

【請求項4】

前記内部リザーバの前記内面に内部補強材（１１）が取り付けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項5】

前記内部補強材（１１）は、前記内面（３）上に突出するリブを含むことを特徴とする請求項４に記載の密閉断熱タンク。

【請求項6】

前記内部リザーバ（２）は、２００ｋＰａを超える相対内部圧力に耐えるような寸法である
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項7】

前記タンクは、設備（５２、５３）内で前記タンクを支持することを目的とした支持システム（５０、５１、６０、１６０）を更に備え、
前記支持システムは、前記内部リザーバに取り付けられた内部部分（６１、１６１）と、前記外側密封メンブレン（６）の外側に延びる外部部分（６３、１６３）と、を有する少なくとも１つの支持要素（６０）を備え、
前記支持要素（６０）は、前記断熱バリア（５）の厚さを通って延在し、前記外側密封メンブレン（６）を密閉的に通過する
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項8】

前記支持要素（５０）は前記内部リザーバの下部に取り付けられており、
前記タンクは前記支持要素によって支持される
ことを特徴とする請求項７に記載の密閉断熱タンク。

【請求項9】

前記支持要素（５１）は前記内部リザーバの上部に取り付けられており、
前記タンクは前記支持要素によって吊り下げられる
ことを特徴とする請求項７に記載の密閉断熱タンク。

【請求項10】

前記断熱バリア（５）は、ポリマー発泡体、ミネラルウール、ポリエステル又はセルロースの詰め物、パーライト、ヒュームドシリカ、圧縮シリカ及びエアロゲルから選択される材料を含む
ことを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項11】

前記断熱バリア（５）は、ミネラルウール、ポリエステルの詰め物、及びセルロースの詰め物から選択される材料で作られる
ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項12】

前記断熱バリア（５）は、前記内部リザーバ（２）と前記外側密封メンブレン（６）との間で厚さ方向に予め圧縮されている
ことを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項13】

前記断熱バリアは、前記内部リザーバの前記外面に並置された断熱要素（２０、４０）を備える
ことを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項14】

前記断熱要素（４０）は、前記内部リザーバの前記外面に平行な層の形態で配置された断熱ライニングを含む
ことを特徴とする請求項１３に記載の密閉断熱タンク。

【請求項15】

前記断熱要素は、ボックス（４０）の形で製造され、
前記ボックスは、第１のプレート（４１）と、第２のプレート（４２）と、前記ボックスの内部空間を囲むように前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に延びるサイドプレート（４３）と、を含み、
前記ボックスの前記内部空間は、前記断熱ライニングで満たされている
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の密閉断熱タンク。

【請求項16】

前記断熱要素は、前記内部リザーバの反対側の外面に、前記外側密封メンブレンを前記断熱バリア上に溶接によって取り付けるための少なくとも１つの金属部品（４６）を担持する
ことを特徴とする請求項１３～１５のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項17】

前記断熱バリア（５）の前記厚さは、２００ｍｍと８００ｍｍの間である
ことを特徴とする請求項１～１６のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項18】

前記内部リザーバの前記外面（４）には、複数の機械的カプラ（３５、１３５）が取り付けられており、
前記断熱バリア（５）は、前記機械的カプラ（３５、１３５）によって前記内部リザーバの前記外面に取り付けられる
ことを特徴とする請求項１～１７のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項19】

前記機械的カプラ（１３５）は、
前記断熱バリア（５）を厚さ方向に貫通するロッド（１３８）と、
前記内部リザーバとは反対側の前記ロッド（１３８）の一端に取り付けられ前記断熱バリア（５）の外面に付着するエンドピース（１３７）と、
を備える
ことを特徴とする請求項１８に記載の密閉断熱タンク。

【請求項20】

前記外側密封メンブレン（６）は、前記エンドピース（１３７）に取り付けられている
ことを特徴とする請求項１９に記載の密閉断熱タンク。

【請求項21】

前記外側密封メンブレン（６）の厚さは、２ｍｍ未満である
ことを特徴とする請求項１～２０のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項22】

前記シートメタルは、非合金鋼及び低合金鋼、ステンレス鋼、熱膨張係数の低いニッケルを含む合金鋼、並び熱膨張係数の低いマンガンを含む合金鋼から選択される合金で作られることを特徴とする請求項１～２１のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項23】

前記外側密封メンブレン（６）は、波形であり、
前記外側密封メンブレン（６）は、
第１の一連の平行な波形（１６）と、
前記平行な波形の間に位置し、前記断熱バリアの上に置かれる部分と、
を備え、
前記平行な波形は、第１方向に平行に配置される
ことを特徴とする請求項１～２２のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項24】

前記外側密封メンブレンは、更に、
第２の一連の平行な波形（１７）と、
前記平行な波形の間に位置し、前記断熱バリア上に置かれる平らな部分と、
を備え、
前記平行な波形は、前記第１方向に対して垂直に配置される
ことを特徴とする請求項２３に記載の密閉断熱タンク。

【請求項25】

前記外側密封メンブレン（６）は、略球形の形状を有し、前記第１方向は子午線方向である、又は、
前記外側密封メンブレンは、略円筒形状を有し、前記第１方向は、軸方向である、又は、
前記外側密封メンブレンは、略平行六面体の形状を有し、前記第１方向は、長手方向である
ことを特徴とする請求項２３～２４のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項26】

前記外側密封メンブレン（６）は、厚さに垂直な少なくとも一方向に、好ましくは厚さに垂直な任意の方向に、周囲温度で０．２％を超える弾性変形能力を持ち、好ましくは０．２～１．８％の弾性変形能力を持つ
ことを特徴とする請求項１～２５のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項27】

前記減圧下の気相は、１５℃の温度で１ｋＰａ（１０ミリバール）未満、好ましくは０．１ｋＰａ（１ミリバール）未満の絶対圧力を有する
ことを特徴とする請求項１～２６のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク。

【請求項28】

請求項１～２７のいずれか１項に記載の密閉断熱タンクを備える陸上貯蔵施設。

【請求項29】

陸、空、又は海の乗り物、特に輸送船（７０）であって、
推進又はエネルギー生成装置と、
前記推進又はエネルギー生成装置の燃料リザーバとして、請求項１～２７のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク（１）と、
を備える輸送船（７０）。

【請求項30】

水素を貯蔵及び／又は輸送するための、請求項１～２７のいずれか１項に記載の密閉断熱タンク（１）の使用方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、密閉断熱タンクの分野に関する。特に、本発明は、液体水素を輸送するタンクなどの、大気圧で約－２５３℃であるが高圧で保管することもできる、液化ガスを低温で保管及び／又は輸送するための、密閉断熱タンクの分野に関する。これらのタンクは、固定場所に設置することも、陸上の乗り物や浮遊する乗り物に設置することもできる。

【背景技術】

【0002】

米国機械学会（ＡＳＭＥ（American Society of Mechanical Engineers））の「ボイラー及び圧力容器規定」（ＢＰＶＣ（Boiler & Pressure Vessel Code））により、固定式液化水素貯蔵タンクは従来技術において知られており、このタンクは２つの密封された剛性の自立シェルで構成され、一方が他方の内側に入れ子になっている。２つのシェルは非常に厚いため、この技術を使用して大容量タンクを製造するには、材料コストが非常に高く、製造が困難になる。具体的には、このようなタンクは、その製造に多大な人的資源を必要とする一方で、特に溶接箇所の品質管理を行う必要があるため、タンクの製造コストが大幅に増加する。

【0003】

米国特許第４０５０６０９号明細書は、球形の液化ガス貯蔵タンクで、内側から外側に向かって、
密封され自立する内部リザーバであって、液化ガスと接触するように意図された内面と外面を有する内部リザーバと、
前記内部リザーバの外面を覆う断熱バリアであって、前記内部リザーバに取り付けられる前記断熱バリアと、
前記断熱バリアの外面を覆い、前記断熱バリアに取り付けられた外側密封メンブレンと、
を連続して備える液化ガスリザーバを開示する。

【0004】

米国特許第４０５０６０９号明細書では、外側密封メンブレンとして、断熱ブロックの合板プレートに接着されたアルミニウムシートと、グラスファイバー布地の接続と、が使用されている。ただし、この外側密封メンブレンは壊れやすく、スタッドを覆うグラスファイバー布地の接続において破れやすい。従って、断熱バリアを真空下に置くことは考えられない。

【発明の概要】

【0005】

本発明の基礎となるアイデアは、液化ガスを収容するための二重密閉バリアを有する密閉断熱タンクを提供することであり、これは、非常に冷たい製品、例えば周囲圧力での液体水素の貯蔵に高い断熱性能を提供するように適合されている。本発明の基礎となる別のアイデアは、非常に大きな容量であっても競争力のあるコストで製造できる密閉断熱タンクを提供することである。

【0006】

この目的のために、一実施形態によれば、本発明は、液化ガスを貯蔵及び／又は輸送するための密閉断熱タンクであって、前記タンクは、内側から外側に向かって連続的に、密封され自立した内部リザーバであって、前記液化ガスと接触するように意図された内面と、外面とを有する前記内部リザーバと、前記内部リザーバの前記外面を覆い、前記内部リザーバに取り付けられた断熱バリアと、前記断熱バリアの外面を覆い、弾性変形を可能にするようにベローズ又は波形を備えた１つのシートメタルを備え、前記断熱バリア又は前記内部リザーバに取り付けられる外側密封メンブレンと、を備え、前記内部リザーバと前記外側密封メンブレンとの間に位置する中間空間には、前記外側密封メンブレンを前記断熱バリアの外面に押し付けるために、減圧下の気相が含まれていることを特徴とする密閉断熱タンクを提供する。

【0007】

これらの特徴により、断熱バリアの断熱性能を高めるために、断熱バリア内に多かれ少なかれ高真空を作り出すことが可能である。更に、外側密閉メンブレンはベローズ又は波形で構成されているため、外側密閉メンブレンが破れることなく、弾性変形による寸法変化を吸収することができる。これらの寸法の変動は、特に、タンクが冷たい液体で満たされているときに冷却される際の熱収縮と、断熱バリアを含む中間空間が真空下に置かれることによって引き起こされる可能性があり、つまり、大気圧と中間空間の内部に広がる圧力との差によって生成される圧縮力によって発生する。

【0008】

更に、外側メンブレンが断熱バリアの表面を覆っているため、外側メンブレンの寸法は貨物の圧力に対する抵抗によって決まるものではなく、大気圧によって決まるものでもなく、中間空間の気相の低下によって決まるものでもない。換言すれば、非常に薄いメンブレンを使用することができる。更に、このようなタンクにより、内部リザーバが受ける圧力を軽減することができる。実際、内部リザーバが受ける圧力は、例えば、大気圧が内部リザーバの外面に伝達されなかった場合に存在する状況に比べて１００ｋＰａ減少する。

【0009】

特定の実施形態によれば、密閉断熱タンクは、以下に説明する特徴のうちの１つ以上を単独で、又は技術的に可能な任意の組み合わせで有する。

【0010】

添付の図面を参照し、非限定的な例としてのみ提供される、本発明の多くの特定の実施形態に関する以下の説明から本発明はよりよく理解され、その他の目的、詳細、特徴及び利点はより明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、第１実施形態に係る密閉断熱タンクを示す概略断面図である。

【図2】図２は、第２実施形態に係る密閉断熱タンクを示す図１と同様の図である。

【図3】図３は、外側密封メンブレンとして使用できる波形金属プレートの斜視図である。

【図4】図４は、断熱バリアを作成するために使用できる断熱ブロックを示す概略断面図である。

【図5】図５は、別の実施形態によるタンク壁の一部を取り除いた斜視図である。

【図6】図６は、支持脚を備えた密閉断熱タンクを示す図１と同様の図である。

【図7】図7は、ハンガーを備えた密閉断熱タンクを示す図1と同様の図である。

【図8】図８は、別の実施形態によるタンク壁の一部を取り除いた斜視図である。

【図9】図９は、内部補強材の格子を備えた密閉断熱タンクを示す、図１と同様の図である。

【図10】図１０は、別の実施形態に係る密閉断熱タンクを示す概略断面図である。

【図11】図１１は、燃料リザーバとして密閉断熱タンクを備えたキャリアの概略斜視図である。

【図12】図１２は、支持脚を取り付けたタンク壁の断面図である。

【図13】図１３は、一実施形態によるタンク壁に使用できる機械的カプラを示す。

【図14】図１４は、第１の実施形態による、図１３の機械的カプラによって保持される断熱バリアの断面図を示す。

【図15】図１５は、第２の実施形態による、図１４と同様の図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、液化ガスの貯蔵及び／又は輸送用の密閉断熱タンクの幾つかの実施形態について説明する。図面において、同一の参照番号は類似又は同一の要素を示す。

【0013】

密封断熱タンクは、様々な形状であってよく、例えば、以下の図のほとんどのように平坦な面を有する角柱形状、又は球形状、又はその準線が円形又は多角形である円筒形状であってもよい。円筒形タンクの場合、タンクの軸方向端は平らな壁又は半球状の壁によって閉じられていてもよい。密封断熱タンクは、二葉の形状又は別の形状を有していてもよい。

【0014】

例えば図１及び２に示されるように、前記タンク１は、内側から外側に向かって連続的に、
－密封され自立した内部リザーバ２であって、前記液化ガスと接触するように意図された内面３と、外面４とを有する前記内部リザーバ２と、
－前記内部リザーバ２の前記外面４を覆い、前記内部リザーバ２に取り付けられた断熱バリア５と、
－前記断熱バリア５の外面７を覆う外側密封メンブレン６と、
を備える。

【0015】

外側密封メンブレン６は、弾性変形を可能にするようにベローズ又は波形８を備えた１つのシートメタルを備える。外側密封メンブレン６は、前記断熱バリア５に取り付けられる。

【0016】

前記内部リザーバ２と前記外側密封メンブレン６との間に位置する中間空間には、前記外側密封メンブレン６を前記断熱バリア５の外面７に押し付けるために、前記断熱バリア５に加えて、減圧下の気相が含まれている。

【0017】

内部リザーバ２は自立しており、液化ガスの積荷を直接収容する内部空間９を画定している。この目的のために、Ｃ型タンクと同様の技術が使用されてもよく、タイプＣは、国際海事機関（International Maritime Organization）のＩＧＣコードの意味の範囲内で理解される。ただし、内部リザーバ２は、Ｃ型タンクとは異なり、厚さ方向に二重壁ではなく、一層の壁を有している。

【0018】

内部リザーバ２は、意図した用途の要件に応じて大きく異なる容量で設計でき、例えば、約１０^３ｍ^３～１０^５ｍ^３、又はそれ以上の容量であってもよい。

【0019】

一実施形態によれば、内部リザーバは、１０ｍｍを超える、又は更には２０ｍｍを超える厚さを有する金属シェルを備えることができる。好ましくは、この厚さは５０ｍｍ未満である。

【0020】

内部リザーバは、非合金鋼及び低合金鋼、ステンレス鋼、例えばＩｎｖａｒ（登録商標）などの熱膨張係数の低いニッケルを含む合金鋼、並びに熱膨張係数の低いマンガンを含む合金鋼、アルミニウムから選択される材料から製造されてもよい。

【0021】

好ましくは、内部リザーバは、２００ｋＰａを超える、更には１０００ｋＰａを超える相対内部圧力に耐えるような寸法である。このような寸法により、液化ガスを加圧下で保管することが可能になり、蒸気漏れなく保管期間を長くすることができる。

【0022】

この目的のために、一実施形態によれば、内部補強材が内部リザーバ２の内面３に取り付けられる。

【0023】

補強材は、内部リザーバ２の耐圧性を高めるために使用される。それらはさまざまな方法で製造される場合がある。一実施形態によれば、内部補強材は内面３上に突出リブを含む。一実施形態によれば、タンクが直方体形状である場合、隅部のリブは、内部リザーバ２の内側に向けて回転した円弧の形の構造を有する。

【0024】

例えば図９に示す一実施形態によれば、内部補強材は、格子構造１０を形成するように内面３の両側間に延びるロッド１１を備える。

【0025】

このような格子構造１０の例は、例えば国際公開第２０２０／０２１２１２号に記載されている。

【0026】

冒頭で述べた剛性の二重ジャケットを備えたタンクとは異なり、外側密封メンブレン６は自立型ではなく、厚さが内部リザーバ２よりもはるかに薄いシートメタルで構成されている。一実施形態によれば、外側密封メンブレン６の厚さは２ｍｍ未満であり、例えば１又は１．５ｍｍに等しい。

【0027】

外側密封メンブレン６は、種々の金属から作製することができる。一実施形態によれば、シートメタルは、非合金鋼及び低合金鋼、ステンレス鋼、熱膨張係数の低いニッケルを含む合金鋼、並び熱膨張係数の低いマンガンを含む合金鋼から選択される合金で作られる。

【0028】

特に、シートメタルは、Ｉｎｖａｒ（登録商標）で作ることができ、言い換えると、鉄とニッケルの合金で、通常１．２×１０^－６～２×１０^－６Ｋ^－１の膨張係数を持ち、約６４％の鉄と３６％のニッケルを含む合金、又は、マンガン含有量が高く、通常約７～９×１０^－６Ｋ^－１の膨張係数を有する鉄合金で作ることができる。

【0029】

外側密封メンブレン６を形成するシートメタルには、ベローズ又は波形８が設けられている。これらのベローズ又は波形８は、図１のようにタンク１の内側に向かって、又は図２のようにタンク１の外側に向かって突出することができる。両方向に交互に走るベローズや波形も使用できる。

【0030】

ベローズ又は波形８は、外側密封メンブレン６の弾性変形を可能にする。従って、外側密封メンブレン６は弾性変形の能力を有し、特に内部リザーバの熱収縮による動きに追従することができる。一実施形態によれば、外側密封メンブレン６は、厚さに垂直な少なくとも１つの方向において、好ましくは、厚さに垂直な任意の方向において、周囲温度で０．２％を超える弾性変形能力を有し、好ましくは、０．２～１．８％の間の弾性変形能力を有する。外側密封メンブレン６の変形の大きさは、内部リザーバ２の変形に基づいて計算され、従って、内部リザーバ２の熱膨張係数に動作時の温度変化を乗算することによって行われる。例えば、０．３％の弾性変形能力は、１１×１０^－６ｍｍ／ｍｍ．Ｋに２７３Ｋを乗じた鋼の膨張係数に相当する。

【0031】

この目的のために、外側密封メンブレン６は、一連の平行な波形、又は好ましくは２つの一連の平行な波形を備え、これら２つの一連は、シートメタルの中央面においてそれぞれ交差又は直交する方向にある。２つの一連の波形を含むシートメタルプレート１５が図３に例示として示されている。シートメタルプレート１５は、例えば、厚さ１．２ｍｍのステンレス鋼からなる。波形は、曲げることによって得ることができる。

【0032】

この実施形態によれば、前記外側密封メンブレン６は、波形であり、前記外側密封メンブレン６は、第１の一連の平行な波形１６と、前記平行な波形の間に位置し、前記断熱バリア５の上に置かれる平らな部分１８と、を備え、前記平行な波形１６は、第１方向に平行に配置される。

【0033】

実施形態によれば、第１及び／又は第２の一連の波形の波形は、連続的であっても不連続であってもよい。

【0034】

この実施形態によれば、前記外側密封メンブレン６は、更に、第２の一連の平行な波形１７と、前記平行な波形１７の間に位置し、前記断熱バリア５上に置かれる平らな部分１８と、を備え、前記平行な波形１７は、前記第１方向に対して垂直に配置される。

【0035】

外側密封メンブレン６は、複数のシートメタルプレート１５を重ね溶接により、密閉された様態で組み立てることにより、必要な範囲全体にわたって製造することができる。従って、外側密封メンブレン６によって覆われた表面全体にわたって、１つのシートメタルプレートから次のシートメタルプレートへと連続的に延びる波形を得ることが可能である。

【0036】

或いは、波形は、例えばスタンピングによって不連続に形成されてもよい。不連続な波形を有する金属メンブレンの例は、例えば、特開昭５５－１３９５９７号公報に見出すことができる。

【0037】

更に、シートメタルプレート１５は全体として平坦であり、多面体タンクの平面に適している。当然のことながら、シートメタルは、覆われるべきタンク壁の形状に応じて、１つ以上の曲率半径に従って湾曲してもよく、これは例えば球形又は円筒形であってもよいことが理解される。従って、波形１６及び／又は１７は、湾曲した方向に沿ってもよい。

【0038】

一実施形態によれば、前記外側密封メンブレン６は、略球形の形状を有し、例えば平行な波形１７に対応する前記第１方向は子午線方向である。一実施形態によれば、前記外側密封メンブレン６は、略円筒形状を有し、例えば平行な波形１７に対応する前記第１方向は、軸方向である。一実施形態によれば、前記外側密封メンブレン６は、略角柱又は平行六面体の形状を有し、例えば平行な波形１７に対応する前記第１方向は、長手方向である。

【0039】

断熱バリア５の実施形態を以下に示す。断熱バリア５は内部リザーバ２に取り付けられ、外側密封メンブレン６は断熱バリア５に取り付けられる。断熱バリア５は、ある程度変形しても真空下に留まるような寸法になっており、外側密封メンブレン６の弾性伸び能力を超えてはならない。断熱バリア５は、好ましくは、内部リザーバ２の外面４全体を覆う。

【0040】

この目的のために、様々な構造及び材料が使用されてもよい。実施形態によれば、断熱バリア５は、例えば、繊維で強化されているかどうかに関係なく、ポリウレタン、ポリビニル、ポリプロピレン又はポリエチレンフォーム、メラミンフォーム（バソテクト（BASOTECT）（登録商標）フォームとも呼ばれる）などの、ポリマー発泡体、ミネラルウール、ポリエステル又はセルロースの詰め物（wadding）、パーライト、ヒュームドシリカ、圧縮シリカ及びエアロゲルから選択される材料を含む。

【0041】

一実施形態によれば、断熱バリア５は、ミネラルウール、ポリエステルの詰め物、及びセルロースの詰め物から選択される材料で作られる。例えば、これらの材料は、２００～４００ｍｍ、好ましくは２００～３００ｍｍの厚さを有する。

【0042】

このような断熱材料は、事前の調整を行わずに、内部リザーバ２の外面４に直接堆積させることができる。例えば、グラスウール又はポリエステルの詰め物若しくはセルロースの詰め物を、例えば平行なストリップの形態で、内部リザーバ２の外面４上に直接堆積させることができる。別の例によれば、ポリマー発泡体は、内部リザーバ２の外面４全体にわたってその場で直接重合されることができる。

【0043】

一実施形態によれば、グラスウール又は詰め物のストリップは、例えば、ガラス糸、複合糸、又はプラスチック糸を使用してステッチによって互いに接合される。

【0044】

一実施形態によれば、断熱バリア５は、内部リザーバ２と外側密封メンブレン６との間で厚さ方向に予め圧縮されている。この予圧縮は、以下に説明する機械的カプラによって適用することができる。

【0045】

特に、断熱バリア５がミネラルウール、ポリエステル詰め物、セルロース詰め物などの圧縮可能な材料で作られている場合、予圧縮応力により、外側密封メンブレン６をより良く支持することが可能になる。それは、例えば、０．１ＭＰａと０．２ＭＰａとの間である。

【0046】

予圧縮とは、中間空間が押し下げられる前に存在する応力を意味し、外側密封メンブレン６を介して断熱バリア５に追加の圧縮を加える可能性がある。

【0047】

断熱バリア５のモジュール製造は、断熱材を設置する方法の標準化を促進することができる。

【0048】

実施形態によれば、断熱バリア５は、内部リザーバ２の外面４に並置された断熱要素を含む。

【0049】

例えば図４に示す一実施形態では、断熱要素２０は、
内部リザーバ２の外面４に隣接する第１のプレート２１と、
第１のプレート２１と平行であり、断熱要素２０の厚さ方向に第１のプレート２１から離間し、外側密封メンブレン６に隣接する第２のプレート２２と、
第１のプレートと第２のプレートとの間に配置される断熱ライニング２３と、
を備える。

【0050】

この断熱ライニングは、例えば、周囲雰囲気と中間空間との間の圧力差に伴う小さな圧縮力に耐え、安全マージンを考慮するのに十分な相対密度を有するポリマー発泡体を含む。一実施形態によれば、相対密度は、４０ｋｇ／ｍ^３から９０ｋｇ／ｍ^３の間であり、好ましくは４０ｋｇ／ｍ^３から７０ｋｇ／ｍ^３の間であり、例えば、５０ｋｇ／ｍ^３に等しい。これは、ガラス繊維で強化されているか否かにかかわらず、例えば、ポリウレタン、ポリビニル、又はポリエチレン若しくはポリプロピレンの発泡体であってもよい。

【0051】

プレート２１及び２２は、合板又は複合材料で作製されてもよい。それらは断熱ライニング２３に接着されてもよい。

【0052】

並置される断熱要素は、パネル間に空間を有していてもよい。次に、断熱バリアの連続性を確保するために、パネル間のスペースにシールを挿入する必要がある。シールは、例えばグラスウールで作られる。換言すれば、本発明によるタンクでは、断熱バリア５は材料の連続性を示すことができる。材料の連続性は、断熱ライニングなどの断熱材料によって確保される。このバリアには隙間が残らないように最小のスペースが埋められる。従って、断熱バリア５は全方向、すなわちタンクの厚さ方向及びこの方向に垂直な方向に連続している。この連続性は、タンクの表面に垂直及び平行な方向において、少なくとも断熱材の１つの層に存在する。

【0053】

一実施形態においては、断熱要素は、例えば、前述の材料で作られ、内部リザーバの外面に平行な層の形態で配置された断熱ライニングを含む。断熱ライニングは、例えば、パーライト、シリカエアロゲル、又はそれらの混合物である。

【0054】

一実施形態においては、支持要素は、力を吸収するために断熱ライニングの厚さを通って上に伸びる。図４に示す断熱要素２０に適用可能な例では、支持要素は第１のプレート２１と第２のプレート２２との間に配置され、
断熱ライニング２３は支持要素の間に配置される。それらが存在すると、支持要素が力を少なくとも部分的に吸収するため、断熱ライニング２３の相対密度が減少するかもしれない。

【0055】

別の実施形態では、例えば図５に示すように、断熱要素は、第１のプレート４１、第２のプレート４２、及び第１のプレート４１と第２のプレート４２との間に延びるサイドプレート４３を備えるボックス４０の形態で製造される。ボックス４０の内部空間は、断熱ライニングで満たされている。

【0056】

ボックス４０は圧縮力を受けるので、断熱ライニング（図示せず）は、例えばパーライト、グラスウールなどの粉末などの非構造材料であってもよい。

【0057】

一実施形態によれば、支持要素は、内部空間を断熱ライニングで満たされた複数の区画に分割し、第１のプレート４１を第２のプレート４２から距離を置いて保持する支持パーティションを備える。

【0058】

このような断熱バリアの製造に関するさらなる詳細は、国際公開第２０１７／０６４４２６号に記載されている。

【0059】

ボックス４０、支持要素又はプレート２１及び２２などの断熱バリア５の剛性要素は、合板又は複合材料で作ることができる。

【0060】

一実施形態によれば、断熱バリアの厚さは、２００ｍｍより大きく、好ましくは２００ｍｍから８００ｍｍの間である。

【0061】

断熱バリアを内部リザーバに取り付けるには、様々な解決策が可能である。

【0062】

一実施形態によれば、断熱バリア５は、好ましくはマスチックのビーズを介して接着結合によって内部リザーバ２の外面４に取り付けられる。

【0063】

ボックス４０を外面４に接着するために使用できるマスチックのビーズ４５が、例えば図５に示されている。このようなマスチックのビーズは、完全に平坦ではない外面４の領域を補償することも可能にする。

【0064】

別の実施形態によれば、内部リザーバ２の外面４は複数の機械的カプラを有し、断熱バリア５は機械的カプラによって内部リザーバ２の外面４に取り付けられる。

【0065】

このような機械的カプラは、特に、並置された断熱要素とともに使用されうる。従って、図５は、断熱要素４０及びボックス４０のそれぞれの隅に配置された機械的カプラ３５を示している。このような機械的カプラは、このような機械的カプラーは、断熱要素のいずれかの領域を介して断熱要素を所定の位置に、例えば、底部プレートやカバープレートなどに、保持することができる。従って、図５では、機械的カプラ３５はプレート４１上に載っているバテン（batten）３６と相互作用する。他の機械的カプラ、例えば、仏国特許出願公開第２７９８９０２号に記載されているカプラを使用することもできる。

【0066】

例えば図５に見られるように、機械的カプラは断熱バリア５の接着結合と組み合わせて使用されてもよい。また、機械的カプラが使用される場合、接着結合は必須ではないことにも留意されたい。マスチックのビード４５は、外面４の平坦度の欠陥を補償するために使用されてもよい。

【0067】

別の実施形態による機械的カプラ１３５が図１３から１５に示されている。機械的カプラ１３５は、断熱バリア５をその厚さ方向に貫通するロッド１３８と、内部リザーバとは反対側のロッド１３８の一端に取り付けられ、断熱バリア５の外面に当接するエンドピース１３７と、を備える。好ましくは、外側密封メンブレン６はエンドピース１３７に取り付けられる。

【0068】

より具体的には、機械的カプラ１３５は、ロッド１３８と、ロッド１３８の両端に配置された第１のエンドピース１３６及び第２のエンドピース１３７とを備える。第１及び第２のエンドピース１３６、１３７へのロッド１３８の取り付けは、例えば、ねじ止め又はクリップによって行われる。

【0069】

機械的カプラは、例えば金属から作られる。熱伝導を制限するために、特にロッド１３８には非金属材料、例えば複合材料を使用することが好ましい。

【0070】

第１のエンドピース１３６は内部リザーバ２の外面４に取り付けられ、ロッド１３８を担持する。例えば、第１のエンドピース１３６は金属で作られ、溶接によって取り付けられる。

【0071】

第２のエンドピース１３７は、ロッド１３８の他端に取り付けられており、断熱バリア５に負担をかけるようにロッド１３８よりも広い断面を有する。従って、機械的カプラ１３５は、断熱バリア５に圧力を加えることができ、それは、例えばプレート又はワッシャーを備える。第２のエンドピース１３７は、例えば複合材料又はプラスチックで作られる。

【0072】

別の実施形態によれば、第２のエンドピース１３７は金属でできており、これにより外側密封メンブレン６をその上に溶接することもできる。従って、機械的カプラ１３５は、断熱バリア５と外側密封メンブレン６の両方を所定の位置に保持するために使用されてもよい。

【0073】

図１４は、機械的カプラ１３５と断熱バリア５との相互作用を示す。この実施形態では、機械的カプラ１３５は、断熱バリア５の断熱要素１４０を通過し、断熱要素１４０は、例えば、断熱フォームのブロック又はグラスウール若しくはポリエステルの詰め物のストリップである。

【0074】

図１５は、第２の実施形態における機械的カプラ１３５と断熱バリア５との相互作用を示す。この場合、機械的カプラ１３５は、２つの断熱要素１４５の間に位置する断熱要素１４１を通過する。
隣接する断熱要素１４５を内部リザーバ２の外面４に押し付けるために、断熱要素１４１は、各側面部分に、隣接する断熱要素１４５の対応する突出部を押す肩部１４２を有する。

【0075】

言うまでもなく、機械的カプラ１３５は、断熱バリア５全体を内部リザーバ２上に保持するように適切に配置された、例えば、カプラーの平行な列の形態、又は正方形若しくは長方形のメッシュなどを備えたグリッドの形態の複数のユニットとして存在する。一実施形態によれば、機械的カプラは、０．５ｍ～２ｍの間隔で互いに離間される。機械的カプラは、外側密封メンブレン６を所定の位置に保持するために使用されてもよいし、使用されなくてもよい。一実施形態においては、機械式カプラには、この機能を実行するものと実行しないものがある。

【0076】

外側密封メンブレン６を断熱バリア５上に保持するには、様々な可能性が存在する。

【0077】

一実施形態によれば、断熱要素は、内部リザーバの反対側の外面上に、溶接によって外側密封メンブレンを断熱バリアに取り付けるための少なくとも１つの金属部品を担持する。

【0078】

この実施形態は、例えば図５に示されており、金属固定ストリップ４６がボックス４０のカバープレート４２に取り付けられている。

【0079】

図示されていない変形例によれば、外側密封メンブレン６の固定は、内部リザーバ２の外面４に取り付けられた第１の端部を有する断熱発泡パッドを使用して実行される。断熱発泡パッドは、第１の端部の反対側の第２の端部に金属プレートを備える。金属プレートは外側密封メンブレン６を取り付けることを目的としている。例えば、突出するネジ付きロッドが内部リザーバ２の外面４に溶接され、例えば、相補的な形状のねじ穴にねじ込むことによって、断熱フォームパッドがネジ付きロッドに取り付けられる。

【0080】

述べたように、断熱バリア５は、内部リザーバ２と外側密封メンブレン６との間に密閉され、減圧下の気相を含む中間空間に位置する。この減圧、言い換えれば部分真空により、断熱バリア５内の熱伝達を低下させ、断熱性能を高めることができる。

【0081】

一実施形態によれば、減圧下の気相は、１５℃の温度で１ｋＰａ（１０ミリバール）未満、好ましくは０．１ｋＰａ（１ミリバール）未満の絶対圧力を有する。

【0082】

気相の低下により、例えば、外側密封メンブレン６が断熱バリア５に対して約０．１ＭＰａの追加の圧縮を及ぼしうる。

【0083】

外側密封メンブレン６は薄いため、タンク１を支持したり吊り下げたりするために使用されるべきではない。

【0084】

従って、一実施形態によれば、タンク１は、設備内でタンクを支持することを目的とした支持システムを備え、支持システムは、内部リザーバ２に取り付けられた内部部分と、外側密封メンブレン６の外側に延びる外部部分とを有する少なくとも１つの支持要素を備え、支持要素は、断熱バリア５の厚さを通って延在し、外側密封メンブレン６を密閉的に通過する。

【0085】

一実施形態によれば、例えば図６に示すように、支持要素５０は内部リザーバ２の下部に取り付けられ、タンク１は支持要素５０によって支持される。従って、設備は、例えば、タンク１が１つ又は複数の支持要素５０を介してその上に支持される床壁５２である。

【0086】

一実施形態によれば、例えば図７に示すように、支持要素５１は内部リザーバ２の上部に取り付けられ、タンク１は支持要素５１によって吊り下げられる。従って、設備は例えば天井壁５３であり、その下にタンク１が、１つ以上の支持要素５１を介して吊り下げられる。

【0087】

図６及び図７に示す位置とは別に、同様の支持要素を内部リザーバ２上の任意の適切な位置に配置することができる。従って、タンク１は、内部リザーバ２の１つ又は複数の側面から水平に延びる支持体によって垂直壁に取り付けることもできる。

【0088】

図８は、支持要素５０又は５１を製造するために使用され得る支持脚６０の実施形態を示す。支持脚６０は、断熱バリア５を形成する断熱要素間の外面４に取り付けられた、例えば溶接されたベース６１を備え、この場合は、断熱バリア５はボックス４０である。ベース６１は、断熱バリア５の厚さを通って外面４から外側密封メンブレン６の高さまで延びる。ベース６１は、金属封止プレート６２を支持し、これにより、外側密封メンブレン６（図示せず）に作られた開口部の輪郭全体が密閉的に溶接されることが可能になる。変形例によれば、ベース６１は、金属封止プレート６２を支持できる、例えば木材やグラスファイバー複合材で作られている断熱材料から形成される。この実施形態は、断熱材の品質を損なう可能性のある熱橋を低減できるという点で有利である。

【0089】

金属封止プレート６２は、外側密封メンブレン６を越えて突出し、内部リザーバ２上の支持脚６０の位置によって、床壁５２又は天井壁５３と相互作用することを可能にする１つ又は複数の脚６３を担持する。このような支持脚の製造に関するさらなる詳細は、国際公開第２０１７／１７４９３８号に記載されている。

【0090】

図１２は支持システムの別の実施形態を示す。支持システムは、第１の内部部分１６１と第２の外部部分１６３と、それらの間に配置された金属封止プレート１６２とを備える支持脚１６０である。第１の内部部分１６１は、内部リザーバ２の外面４と密封メンブレン６の内面との間に位置する。第２の外部部分１６３は、密封メンブレン６の外面７から外部支持体９０、例えば床まで延在する。第１の部分１６１は、例えば、内部リザーバ２に取り付けられ、外側密封メンブレン６まで延びる木製又はグラスファイバーのくさびである。内部リザーバ２は、第１の部分１６１上に載置される。従って、この第１の部分により、特に断熱バリア５を通る熱橋を制限することが可能になる。第２の部分１６３は、第１の部分に面して配置された、例えば金属製の支持体である。従って、支持脚１６０は、断熱バリア５の断熱材を押しつぶしたり変形させたりすることなく、タンクの重量又は重量の一部を支持することを可能にする。支持脚の数、並びに第１の部分１６１及び第２の部分１６３の寸法は、タンクの形状及び重量を考慮して選択される。複数の支持脚１６０が必要な場合、それらの寸法は同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。シェル２の重量をよりよく支持するために、部品１６１とシェル２との間に金属部品を挿入してもよい。これは示されていない。

【0091】

図１２には、外側密封メンブレン６を金属封止プレート１６２に接続するための溶接ゾーン９５も示されている。

【0092】

上述したように、タンク１は様々な形状をとりえる。球形タンクを図１０に概略的に示す。支持要素５０の部分５５は、すでに説明したように、断熱バリア５の厚さを貫通していることを明確にするために破線で示されている。

【0093】

このようなタンクは、例えば液化天然ガス、液化石油ガス、アンモニアなどの様々な液化ガスを貯蔵するために使用されうる。好ましくは、密封された断熱タンクは水素を収容するように意図されている。

【0094】

このタイプのタンクは、例えばＬＮＧを貯蔵するために、陸上の貯蔵施設の一部を形成することができ、又は、浮体構造体、沿岸構造体、若しくは深海構造体、特にＬＮＧ船、浮体式貯蔵再ガス化施設（Floating Storage and Regasification Unit（FSRU））、浮体式生産貯蔵積出（Floating Production Storage and Offloading（FPSO））などに設置することもできる。一実施形態によれば、陸上の貯蔵施設は、例えば都市に電気や熱を供給するために電気又は熱エネルギーの生産装置にガスを供給したり、例えば都市に天然ガスを供給するためにネットワークにガスを供給したりすることを目的としている。

【0095】

特に、推進装置又はエネルギー生成装置を備える、陸、空、海の乗り物では、密閉断熱タンク１は、輸送船７０を参照して図１１に示すように、推進装置又はエネルギー生成装置用の燃料リザーバとして機能することができる。

【0096】

一実施形態によれば、液化ガス燃料の移送システムは、上記乗り物と、乗り物の燃料リザーバを浮体式又は陸上の貯蔵施設に接続するように配置された断熱パイプラインと、液化ガス燃料の流れを断熱されたパイプラインを介して浮体式又は陸上の貯蔵施設から燃料リザーバまで送り出すためのポンプと、を含む。

【0097】

上述のような乗り物に積み込む方法では、液化ガス燃料は、断熱されたパイプラインを通って浮体式又は陸上の貯蔵施設から乗り物の燃料リザーバまで輸送される。

【0098】

例えば、図１１を参照すると、輸送船７０は、輸送船の船体７２に取り付けられた、例えば略角柱状の密閉断熱タンク１を含む。

【0099】

それ自体知られている方法で、輸送船の上甲板に配置された積み込み／積み下ろしパイプラインを移送ライン７３によってポートターミナル７５に接続して、液化ガス燃料の貨物をタンク１に移送することができる。

【0100】

液化ガスの移送に必要な圧力を発生させるために、輸送船７０に搭載されたポンプ及び／又はポートターミナル７５に取り付けられたポンプが使用される。

【0101】

本発明をいくつかの特定の実施形態に関連して説明してきたが、決してそれに限定されるものではなく、記載された手段のすべての技術的等価物及びそれらの組み合わせが本発明の範囲内にある場合、本発明に含まれることは明らかである。

【0102】

動詞「含む」又は「含む」及びその活用形の使用は、特許請求の範囲に記載されているものに加えて、他の要素又は他のステップの存在を排除するものではない。

【0103】

特許請求の範囲において、括弧内の参照符号は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【国際調査報告】