JPH0616224Y2 - 球形断熱タンクにおける脚柱支持部の断熱構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、プロパンやプロピレン、アンモニアなどの
低温液化ガスを貯蔵する球形断熱タンクにおける脚柱支
持部の断熱構造に関するものである。

（従来の技術） 一般に球形断熱タンクは、貯液を収納する容器本体が球
形であるため、低温、無圧の状態でも、やや温度、圧力
が上がった状態でも液化ガスを安全に貯蔵できるという
特徴がある。

特に圧力を利用した貯液の送液や再液化、温度調節を簡
略化することができ低温液化ガスの貯蔵にきわめて好都
合なタンクとして広く利用されている。

ところで、この球形断熱タンクの構造は、貯蔵すべき低
温液化ガスの沸点によって若干相違するが、プロパンや
プロピレンあるいはアンモニアなどのように、比較的に
低沸点（−50℃以下）の液化ガスを貯蔵するものにあっ
ては、第３図の従来例に示すような構造となっているの
が普通である。

すなわち、第３図で例示するように、球形の容器本体
(1)の外周に一定の間隙をもって外殻(2)を被覆させ、そ
の容器本体(1)と外殻(2)との間に発泡ウレタンやパーラ
イト粒などの断熱材をつめ込んで保冷層(3)を構成し、
全体を管状脚柱(4)の数本で地上に支える構造となって
いる。

しかも全体を支える管状脚柱(4)は、第４図の従来例の
断面拡大図で示すように、その上端を球形の容器本体
(1)に直接接合して地上にて容器全体を支持している。
そして、管状脚柱(4)の上半部(5)を前記外殻(2)に連設
したジャケット(6)で囲い、そのジャケット(6)内に発泡
ウレタンないしパーライト粒などの断熱材をつめ込んで
断熱保冷の構造としてある。

（従来技術の問題点） 第４図の従来例で示すように、管状脚柱(4)の下半部(7)
は、外気温に直接さらされた状態にあり、その結果、外
気温による熱がその管状脚柱(4)を通って、低温液を収
納する球形の容器本体(1)へ矢印の方向に流れ貯蔵液に
影響を与える。

すなわち貯液の蒸発をうながし、容器本体(1)の圧力が
上がる。さらに容器本体(1)に直接接合した管状脚柱(4)
は、内部が中空であり、しかもその下半部(7)が前述し
た通り外気温に直接さらされる構造になっているため、
その下半部(7)から侵入する外気温と上半部(5)の冷熱と
の間で対流現象を起こし、管状脚柱(4)の中空部を通し
て容器本体(1)の貯蔵液に影響を及ぼす。また管状脚柱
(4)の下半部(7)に霜を付着するといった現象を引き起こ
す。

すなわち従来の脚柱支持部の構造では、いかに球形断熱
タンクが温度や圧力変化に対し順応性が高いとはいって
も、上述の影響を無視することは安定した貯蔵を行う上
から問題である。従って、外気温の影響をより抑制する
構造に改良することが必要である。

また、管状脚柱(4)はその上部が容器本体(1)に直接接合
され、その下半部が外気に直接さらされる構造となって
いるため、容器全体を地上に支える脚柱は冷気によって
低温脆化を受け易いという難点があるばかりでなく、管
状脚柱(4)の周壁が膨張、収縮の繰り返し応力を直接受
けるなどの問題点も有していた。

そこで、上記問題点を解決する単純な手段としては、管
状脚柱(4)の外周を全周にわたって、断熱保冷構造とす
るか、管状脚柱(4)の全中空部に断熱材をつめ込むかの
方法が考えられる。

しかし、管状脚柱(4)の全長ないし中空部全体を断熱保
冷の構造とすることは、管状脚柱(4)の本数を考えれ
ば、きわめて不経済である。ちなみに、脚柱の本数は容
量により相違するが、６〜８本あるいはそれ以上の場合
もある。したがって各脚柱に断熱処理を施すことはきわ
めて割高となる問題がある。

ところで、外気温からの熱の侵入については、管状脚柱
(4)自体の熱伝導によるものと、脚柱の中空部におこる
空気の対流による熱移動が大きな影響力をもつものとさ
れている。

そこで、このような事情をふまえて、上半部(5)が熱伝
導を防止するジャケット(6)に囲われた管状脚柱(4)内で
の対流や伝導による熱移動を最小限の仕切り材で効率よ
く防止し、外気温の影響を防止するとともに、冷気によ
る管状脚柱(4)の低温脆化の防止を図るように改善した
ものを、第１図に示す。

第１図における管状脚柱上半部(5)は、外殻(2)に連設し
て断熱材を充填したジャケット(6)で囲い、球形の容器
本体(1)に直接に接合した管状脚柱(4)の上半部(5)の位
置に、合成ゴムなどのゴム材でなる隔膜などの薄い円形
を呈する蓋状の仕切り(8)をつめて管状脚柱(4)の中空部
を上下に仕切った構造としたものである。この仕切り
(8)の取付け位置は、ジャケット(6)に囲われた管状脚柱
上半部(5)のうちの下部位置の中空部内に設ける。この
断熱材に囲われた位置に、仕切り(8)を設けることによ
り、中空部内の冷気と外気温による対流熱をここで阻止
することができる。

しかし、この改善した構造では、合成ゴムなどのゴム材
でなる隔膜などの薄い円形を呈する蓋状の仕切り(8)で
形成しているために、管状脚柱(4)内の上下動する対流
熱を遮ることはできるものの、管状脚柱(4)の上半部(5)
と下半部(7)の中空部内の温度変化に伴って生ずる圧力
の繰り返し変動を隔膜が吸収して上下に伝え、この圧力
を管状脚柱(4)の管壁が受けて、殊に荷重と応力が管状
脚柱(4)の中央部に集中し易いという点で充分ではなか
った。

そこで、さらに管状脚柱(4)の中空部内に設ける仕切り
(8)が、管状脚柱(4)内の温度変化による圧力変動を防止
し、熱伝導をも確実に防止して、ひいては管状脚柱(4)
の中央部が荷重と応力集中にも強い構造にすることを目
的としたものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、球形容器本体(1)と外殻(2)との間に断熱材を
つめて保冷層(3)を形成し、前記球形容器本体(1)を適数
本の管状脚柱(4)で支持した球形断熱タンクにおいて、
管状脚柱上半部(5)が、外殻(2)に連設して断熱材を充填
したジャケット(6)で囲われ、該ジャケット(6)に囲われ
た管状脚柱上半部(5)のうちの下部位置の中空部内に、
温度変化により管状脚柱(4)内が圧力変動を受けない程
度の厚さをもった熱伝導性の低いパーライトコンクリー
トの円柱状の仕切り用つめもの(9)を設けたものであ
る。

（実施例） 第２図は、本考案の実施例を示すものである。

図示のとおり、管状脚柱上半部(5)は、外殻(2)に連設し
て断熱材を充填したジャケット(6)で囲い、このジャケ
ット(6)に囲われた管状脚柱(4)の上半部(5)のうちの下
部位置の中空部にパーライト粒をセメントで固めた、非
圧縮性断熱材であるいわゆるパーライトコンクリート製
の円柱状の仕切り用つめもの(9)を充填し、管状脚柱(4)
の中空部を上下に仕切った構造にしたものである。

このパーライトコンクリート製の円柱状の仕切り用つめ
もの(9)は温度変化により管状脚柱(4)内が圧力変動を受
けない程度の厚さに形成し、かつその仕切り用つめもの
(9)の取付け位置は、ジャケット(6)に囲われた管状脚柱
上半部(5)のうちの下部位置の中空部内に設ける。

これにより効率よく対流と伝導による冷熱損失防止を図
るとともに、さらに、管状脚柱(4)の上半部(5)と下半部
(7)相互間の中空部内の温度変化による圧力変動が生じ
ないように、固定して動かない非圧縮性断熱材である仕
切り用つめもの(9)で押えて防止して、管状脚柱(4)の管
壁に圧力による繰り返し応力を伝えることなく、ひいて
は管状脚柱(4)の中央部分の補強材としての役割をも果
すようにしたものである。

（作用効果） 本考案は以上説明したように管状脚柱(4)の上半部の上
側を断熱材充填のジャケット(6)で囲むとともに、その
ジャケット(6)で囲まれた中空部内の下部位置に、温度
変化により管状脚柱(4)内が圧力変動を受けない程度の
厚さをもった熱伝導性の低い非圧縮部材よりなるパーラ
イトコンクリートの円柱状の仕切り用つめもの(9)を設
けたことにより、単に中空部内の対流熱を仕切って遮る
だけでなく、仕切り部の熱伝導をも確実に防止するとと
もに、固定して動かない仕切り用つめもの(9)で、管状
脚柱(4)の上半部(5)と下半部(7)の相互間の中空部内の
温度変化による圧力変動を防止して、管状脚柱(4)の管
壁に圧力による繰り返し応力を伝えないため、長期間に
及ぶ疲労破壊を生ずることがない。

さらに加えて、この構造では、荷重と曲げ応力が集中し
易い球形断熱タンクにおける脚柱の中央部が強度部材で
ある充填物で補強されるため、低温脆化や膨張・収縮の
繰り返し応力を受けて弱くなることがなく、脆性破壊や
疲労破壊等による座屈等の危険がない、より一層強い脚
柱となる。

また、ジャケット(6)で囲まれた中空部内に仕切り用つ
めもの(9)を設けて管状脚柱(4)を上下に区分したことに
より、管状脚柱(4)の下半部(7)が外気温にさらされてい
ても、ジャケット(6)と仕切り用つめもの(9)とが相俟っ
て少ない材料で効率よくその下半部(7)より熱の侵入お
よび冷気の損失防止も図られる。

すなわち、管状脚柱(4)の上半部(5)との間に空気の対流
による熱の移動は僅かな量の仕切り材を使用するだけ
で、効果的に阻止され、管状脚柱(4)の外周全長にわた
って断熱保冷処置を施すとか、中空部全体に断熱材をつ
め込むとかの不経済な処置を施すことは必要なく、簡単
な手段で効果的な断熱保冷の効果を発揮させることがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第２図は本考案に係る球形断熱タンクにおける脚柱支持
部の断熱構造を示す実施例の部分縦断面図、第１図は従
来の他の構造を示す部分縦断面図、第３図は従来の構造
を示す断面図、第４図は第３図の管状脚柱取付部まわり
の断面拡大図である。 １……球形容器本体、２……外殻 ３……保冷層、４……管状脚柱 ５……管状脚柱上半部、６……ジャケット ７……管状脚柱下半部、８……仕切り ９……仕切り用つめもの

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】球形容器本体(1)と外殻(2)との間に断熱材
   をつめて保冷層(3)を形成し、前記球形容器本体(1)を適
   数本の管状脚柱(4)で支持した球形断熱タンクにおい
   て、管状脚柱上半部(5)が、外殻(2)に連設して断熱材を
   充填したジャケット(6)で囲われ、該ジャケット(6)に囲
   われた管状脚柱上半部(5)のうちの下部位置の中空部内
   に、温度変化により管状脚柱(4)内が圧力変動を受けな
   い程度の厚さをもった熱伝導性の低いパーライトコンク
   リートの円柱状の仕切り用つめもの(9)を設けたことを
   特徴とする球形断熱タンクにおける脚柱支持部の断熱構
   造。