JPH0616223Y2 - 低温液体貯蔵容器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、ＬＮＧ（液化天然ガス）を長時間安全に貯
蔵する容器に関し、ＬＮＧを燃料とする自動車用エンジ
ンの燃料タンク等として好適なものである。

［従来の技術］ 硫黄分などの不純物を含まない理想的な燃料としてＬＮ
Ｇが注目されその需要は急速に増大している。

例えば自家発電用のエンジンの燃料としても天然ガスを
使用するものがあったり、空調用の冷凍機などの駆動用
としても天然ガスを燃料とするガスエンジンが採用され
つつある。

このようなエンジンの燃料として天然ガスを使用する場
合、エンジンを固定して設置する場合には、配管を敷設
して気体状態の天然ガスを供給するようにすることで簡
単に運転できる。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、自動車のようにエンジンが移動する車体に搭
載されている場合には、従来の燃料タンクと同じ量の燃
料をどのようにして搭載するかが大きな問題となる。

そこで、ＬＰＧを燃料とする自動車と同じように高圧容
器に液体状態のＬＮＧ（液化石油ガス）を入れ、これを
気化しながら供給することも考えられるが、ＬＰＧの場
合に比べ、ＬＮＧは外部からの侵入熱による圧力上昇が
大きく、安全上の問題がある。

また、ＬＮＧを、第２図に示すように、いわゆる魔法瓶
のような内槽１と外槽２との間に真空断熱層３を備えた
容器４に充填して搭載することも考えられるが、侵入熱
による圧力上昇が短時間に起こって内槽１が設計圧力を
越えてしまうという問題がある。

この考案は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされた
もので、長時間低温液体を安全に貯蔵して運ぶことがで
きる構造および製作が簡単な低温液体貯蔵容器を提供し
ようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記従来技術が有する問題点を解決するため、この考案
の低温液体貯蔵容器は、低温液体が貯蔵される内槽と、
この内槽の外表面に接触しながら取り囲んで取り付けら
れる複数の冷熱維持媒体用容器と、これら内槽および冷
熱維持媒体用容器を覆うように設けられる外槽と、この
外槽と内槽との間に設けられ外部からの侵入熱を抑える
断熱層と、前記冷熱維持媒体用容器に充填され低温液体
よりわずかに高い温度で凍結し融解後の圧力上昇が小さ
く低温液体の充填時に外部からの冷熱で凍結されて貯蔵
後の侵入熱で融解しながら凍結温度を維持する冷却維持
媒体とでなることを特徴とするものである。

［作用］ ＬＮＧなどの低温液体が入れられる容器を内槽，および
外槽の二層構造とし、内槽に接触して設けた複数の冷熱
維持媒体用容器の中に冷熱維持媒体を入れ、これを低温
液体の温度よりもわずかに高い温度で凍結する物体とし
ておき、低温液体の充填時に外部からの熱でこの冷熱維
持媒体を凍結するようにし、外部からの侵入熱を融解熱
として吸収することで、温度上昇を長時間抑えるように
するとともに、複数の冷熱維持媒体用容器を用いること
で製作を容易としている。

また、冷熱維持媒体として融解後の温度上昇があっても
圧力上昇が小さいものを使用することで、空の状態や融
解後の安全も考慮している。

［実施例］ 以下、この考案の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図はこの考案の低温液体貯蔵容器の一実施例にかか
る概略構成図である。

この低温液体貯蔵容器１０は、低温液が貯蔵される内槽
１１と、この内槽１１の外側に設けられる外槽１２とで
構成された二槽構造となっており、内槽１１と外槽１２
との間が真空断熱層１３となっている。

この内槽１１は、ＬＮＧ等の低温液を貯蔵できるように
その材質が選定されるとともに、貯蔵温度の上昇により
圧力が上昇しても十分安全な圧力容器として設計されて
いる。

この内槽１１の外側には、複数の冷熱維持媒体用容器１
４が接触して取り付けられており、内槽１１を覆うよう
になっている。それぞれの冷熱維持媒体用容器１４は、
容器本体１４ａと内槽１１への取付部となる脚部１４ｂ
とで構成されている。

この容器本体１４ａはパイプの両端を塞いで作られた
り、金属や合成樹脂などで内槽１１の表面に沿う形状に
作られ、脚部１４ｂは容器本体１４ａの支持と熱の伝達
ができるようになっている。

そして、この容器本体１４ａは、内槽１１に貯蔵される
低温液の貯蔵温度、例えばＬＮＧの場合には、−１６２
℃よりわずかに高い温度で凍結する冷熱維持媒体１５を
入れることができる容器として設計されており、例えば
冷熱維持媒体１５としてノルマルブタンを用いる場合に
は、−１６２℃の低温に耐えるとともに、ブタンが常温
になっても安全な圧力容器としてある。また、脚部１４
ｂは、熱伝導率の大きい金属等で作られ、冷熱維持媒体
１５の凍結を速やかにできるようにしている。

このような内槽１１および複数の冷熱維持媒体用容器１
４を取囲むように設けられる外槽１２は、内槽１１との
間で真空断熱を行うための容器であり、内側を高真空状
態としても安全な圧力容器としてある。

このように構成された低温液体貯蔵容器１０では、ＬＮ
Ｇの貯蔵容器として使用する場合、ＬＮＧの低温液の充
填に際して、ＬＮＧ自体や他の低温液体などを用いて内
槽１１の内面から冷熱維持媒体用容器１４内の冷熱維持
媒体１５を冷却して凍結させ、更に充填液と約同温度に
なるように十分な時間をかける。

そして、冷熱維持媒体１５を冷却することによって生じ
たＬＮＧ等の蒸発ガスは低温液体貯蔵容器１０の外部で
処理するようにする。

次いで、冷熱維持媒体１５が完全に凍結された後、低温
状態のＬＮＧを充填し、バルブをとじることで密閉状態
とする。

このようにしてＬＮＧを充填した状態では、低温のＬＮ
Ｇが入れられた内槽１１は−１３５℃のノルマルブタン
が凍結し、約−１６２℃に冷却された複数の冷熱維持媒
体用容器１４で覆われるとともに、この外側に真空断熱
層１３が設けられた状態となっている。

したがって、外部からの侵入熱に対し、真空断熱層１３
が第１のバリアとなり、真空断熱層１３を越えて侵入す
る熱は、冷熱維持媒体用容器１４内の凍結した冷熱維持
媒体１５を昇温後低温で融解し、融解が完全に終わるで
その温度は−１３５℃に保持されることとなり、この冷
熱維持媒体用容器１４が第２のバリアとなって相当の長
時間外部からの熱が低温液まで伝達されるのを防止す
る。

また、冷熱維持媒体１５としてノルマルブタンを使用し
ているので、使用しない常温状態でもその圧力１５Kg/c
m²程度と大きくならないので、冷熱維持媒体用容器１４
の破損などを招くこともなく安全である。

さらに、内槽１１の外側を覆うように複数の冷熱維持媒
体用容器１４を配置するようにしているので、一つ一つ
の大きさが小さくても全体の容積を相当確保することが
でき、保有熱を十分確保することができるとともに、一
つ一つの冷熱維持媒体用容器１４が小さいための設計が
容易となり、製作も容易である。

なお、上記実施例では、冷熱維持媒体としてノルマルブ
タンを用いる用にしたが、凍結温度が−１５９℃のペン
タンやフロンガス等他のものを用いても良く、低温液体
よりもわずかに高い温度で凍結するものであれば良い。

また、冷熱維持媒体の凍結を促進するため内槽の内側に
フィンを設けたり、冷熱維持媒体用容器の容器本体や脚
部にフィンを設けるようにしても良い。

さらに、この低温液体貯蔵容器は、自動車の燃料用に限
らず、他の用途に広く使用することができる。

［考案の効果］ 以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの考
案の低温液体貯蔵容器によれば、内外槽の間の真空断熱
層内の内槽に接触させて冷熱維持媒体用容器を複数設
け、この中に冷熱維持媒体を充填し、外部からの熱で凍
結した後、低温液体を充填貯蔵するようにしたので、冷
熱維持媒体が融解するまでの間低温液体に外部からの熱
が伝わる量を少なくでき、長時間低温液を低圧で安全に
貯蔵することができる。

また、複数の冷熱維持媒体用容器とし一つ一つを小さく
するようにしたので、構造や製作が簡単であり、自動車
などに搭載して使用する場合の大量生産にも適してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の低温液体貯蔵容器の一実施例にかか
る概略構成図、第２図は従来の低温容器の概略構成図で
ある。 １０：低温液体貯蔵容器、１１：内槽、１２：外槽、１
３：真空断熱層、１４：冷熱維持媒体用容器、１４ａ：
容器本体、１４ｂ：脚部、１５：冷熱維持媒体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】低温液体が貯蔵される内槽と、この内槽の
   外表面に接触しながら取り囲んで取り付けられる複数の
   冷熱維持媒体用容器と、これら内槽および冷熱維持媒体
   用容器を覆うように設けられる外槽と、この外槽と内槽
   との間に設けられ外部からの侵入熱を抑える断熱層と、
   前記冷熱維持媒体用容器に充填され低温液体よりわずか
   に高い温度で凍結し融解後の圧力上昇が小さく低温液体
   の充填時に外部からの冷熱で凍結されて貯蔵後の侵入熱
   で融解しながら凍結温度を維持する冷却維持媒体とでな
   ることを特徴とする低温液体貯蔵容器。