JP2003185093A

JP2003185093A - 二重殻タンクおよびその製法

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Publication number: JP2003185093A
Application number: JP2001385048A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Kato; 保宣加藤; Teiji Watabe; 鼎士渡部; Hiroo Tanaka; 裕夫田中
Original assignee: Air Water Inc
Current assignee: Air Water Inc
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】所望の断熱性能を安定して維持することができ
る二重殻タンクおよびその製法を提供する。【解決手段】内槽２が真空断熱空間３を介して外槽１に
包囲されている二重殻タンクであって、上記外槽１の内
周面に複数のスタッドピン４が内槽２に向かう方向に突
設され、これらスタッドピン４にマット状断熱材５が貫
通されて固定され、このマット状断熱材５で上記真空断
熱空間３が充填されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液化ガス等を収容
する貯槽や容器等の二重殻タンクおよびその製法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液化窒素，液化酸素等の液化ガ
スは、断熱構造を備えた二重殻タンクに収容される。こ
の二重殻タンクは、図１５に示すように、液化ガスを収
容する内槽２２が真空断熱空間を介して外槽２１に包囲
されており、その真空断熱空間は、断熱材である粉末パ
ーライトで充填されているとともに真空に保持されてい
る。これにより、上記真空断熱空間では、熱伝導，熱放
射，および対流伝熱が抑制され、断熱性能が発揮されて
いる。なお、液化ガスを収容する二重殻タンクには、地
面に固定されるタイプの縦型（鉛直方向に長い）または
横型（水平方向に長い）の液化ガス貯槽と、トラック等
に固定されそのトラック等とともに移動して液化ガスを
輸送するタイプの液化ガス容器とがあり、図１５に示す
ものは、それらのうちの縦型の液化ガス貯槽である。

【０００３】このような二重殻タンクは、つぎのように
して作製される。すなわち、まず、外槽２１を構成する
底部鏡板２１ａの上に内槽２２をその脚部２５で固定す
るとともに、上記内槽２２に取り付けた配管２７を上記
底部鏡板２１ａに形成された配管挿通孔２６に挿通す
る。ついで、上記配管２７と配管挿通孔２６と間の隙間
を気密状に密封する。つぎに、上記底部鏡板２１ａの上
に外槽２１を構成する胴体部２１ｂを同軸状に配設し、
この胴体部２１ｂの下端部と上記底部鏡板２１ａの上端
部とを溶接して一体化する。つぎに、胴体部２１ｂの上
端開口部を、外槽２１を構成する天井部鏡板２１ｃで蓋
し、この天井部鏡板２１ｃの下端部と胴体部２１ｂの上
端部とを溶接して一体化する。これにより、上記内槽２
２が外槽２１に包囲される。つぎに、真空ポンプ２９を
用いて外槽２１と内槽２２との間に形成される空間２４
を真空排気し、真空測定弁３０および真空測定子３５に
より各溶接部の気密性を確認する。そして、その確認が
とれたのちに、上記天井部鏡板２１ｃに形成された真空
破壊装置の蓋２８を取り外し、その開口部から上記空間
２４に粉末パーライト２３を充填する。そののち、上記
開口部を上記真空破壊装置の蓋２８で閉蓋し、真空ポン
プ２９で上記空間２４を真空排気する。これにより、上
記空間２４が粉末パーライト２３で充填されているとと
もに真空に保持されている真空断熱空間に形成される。

【０００４】そして、作製された二重殻タンクは、その
二重殻タンクが液化ガス貯槽の場合には、固定される場
所までトラック等で搬送され、液化ガス容器の場合に
は、トラック等に固定されてそのトラック等とともに移
動する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の二重殻タンクでは、断熱材が粉末パーライト２３で
あるため、上記搬送や移動の際の振動等により、粉末パ
ーライト２３が流動したり沈降したりして上記真空断熱
空間内に空隙部が生じる。この空隙部では、僅かながら
対流伝熱が起こるため、外槽２１の表面に霜付きが発生
する。すなわち、上記二重殻タンクは、真空断熱空間内
に空隙部が生じると、所望の断熱性能を発揮することが
できなくなる。

【０００６】そこで、上記空隙部が生じた場合もしくは
定期的に、真空破壊装置の蓋２８を取り外し、上記空間
２４に粉末パーライト２３を補充し、再び真空破壊装置
の蓋２８を取り付けて真空排気を行っている。しかしな
がら、粉末パーライト２３は、上記空間２４内に高密度
で充填されているため、空気は排出され難く、真空排気
に長い時間を要する。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、所望の断熱性能を安定して維持することができ
る二重殻タンクおよびその製法の提供をその目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、内槽が、断熱材内蔵の真空断熱空間を介
して外槽に包囲されている二重殻タンクであって、上記
断熱材がマット状断熱材で外槽の内周に沿って配設さ
れ、このマット状断熱材が上記外槽の内周面に内槽に向
かう方向に突設された複数の棒状突起の貫通により固定
されている二重殻タンクを第１の要旨とし、その二重殻
タンクの製法であって、上記外槽による内槽の包囲に先
立って、上記外槽の内周面に複数の棒状突起を内向きに
突設し、これら棒状突起にマット状断熱材を貫通して保
持させ、その状態で上記マット状断熱材で囲われた外槽
の内部空間に内槽を配設する二重殻タンクの製法を第２
の要旨とする。

【０００９】すなわち、本発明の二重殻タンクは、マッ
ト状断熱材が、外槽の内周に沿って配設され、上記外槽
の内周面に内槽に向かう方向に突設された複数の棒状突
起の貫通により固定されているため、振動等が加わって
も、マット状断熱材がずれたり移動したりすることがな
く、真空断熱空間に空隙部が生じない。したがって、本
発明の二重殻タンクでは、所望の断熱性能を安定して維
持することができる。

【００１０】また、本発明の二重殻タンクの製法は、外
槽による内槽の包囲に先立って、上記外槽の内周面に複
数の棒状突起を内向きに突設し、これら棒状突起にマッ
ト状断熱材を貫通して保持させ、その状態で上記マット
状断熱材で囲われた外槽の内部空間に内槽を配設するた
め、振動等が加わっても、マット状断熱材がずれたり移
動したりすることがなく、真空断熱空間に空隙部が生じ
ない二重殻タンクを作製することができる。したがっ
て、本発明の二重殻タンクの製法により、所望の断熱性
能を安定して維持することができる二重殻タンクを作製
することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を図
面にもとづいて詳しく説明する。

【００１２】図１および図２は、本発明の二重殻タンク
の一実施の形態を示している。この実施の形態の二重殻
タンクは、トラック等とともに移動するタイプの液化ガ
ス容器であり、液化ガスを収容する内槽２が真空断熱空
間３を介して外槽１に包囲されている。そして、外槽１
の内周面には、その全面にわたって、複数のスタッドピ
ン（棒状突起）４が所定の間隔で外槽１の内周面に垂直
にスタッド溶接されており、これらスタッドピン４に
は、複数層のマット状断熱材５が貫通されて積層され固
定されている。この積層により、上記真空断熱空間３
は、マット状断熱材５で充填されている。さらに、各ス
タッドピン４の先端部（溶接部とは反対側の端部）に
は、貫通されている上記マット状断熱材５がスタッドピ
ン４から抜けないように、マット状断熱材５を支受する
受け具６が設けられている。

【００１３】より詳しく説明すると、上記マット状断熱
材５としては、通常、硝子繊維同士が空間を保って絡み
合った弾性を有する嵩高のマット状のもの、またはその
マット状のものの片面にアルミニウム箔が取り付けられ
ているものが用いられるが、断熱材として作用する上記
マット状のものであれば、硝子繊維以外の繊維が用いら
れていてもよい。また、上記マット状断熱材５は、通
常、厚み方向に圧縮された状態で各スタッドピン４に貫
通され、それらスタッドピン４の先端に設けられた上記
受け具６で支受されるが、その圧縮の程度（真空断熱空
間３におけるマット状断熱材５の密度）は、特に限定さ
れるものではない。

【００１４】上記スタッドピン４は、外槽１の内周面と
内槽２の外周面との間の距離よりも少し短いものが用い
られ、スタッドピン４の先端が内槽２に当接しないよう
にしている。また、スタッドピン４には、先端部に螺子
部が螺刻されているものとされていないものとがある
が、螺子部が螺刻されているものを用いる場合には、マ
ット状断熱材５の受け具６として、その螺子部に係合す
るナットの緩み止めリングや、先端部を折り曲げた折り
曲げ部分を利用し、螺子部が螺刻されていないものを用
いる場合には、先端部を折り曲げた折り曲げ部分を受け
具６として利用する（この実施の形態では、スタッドピ
ン４として、先端部に螺子部が螺刻されているものを用
い、受け具６として、緩み止めリングを図示してい
る）。さらに、スタッドピン４の溶接間隔は、隣り合う
スタッドピン４とスタッドピン４との距離が通常３０〜
５０ｃｍの範囲になるようにするが、特に限定されるも
のではない。そして、スタッドピン４の材質は、溶接す
る外槽１と同じとし、通常、外槽１が鉄製であるため、
スタッドピン４も鉄製にする。

【００１５】このような二重殻タンクは、例えば、つぎ
のようにして作製される。すなわち、まず、図３に示す
ように、外槽１を構成する略半球殻状の前部鏡板１ｃ，
略円筒状の胴体部１ｂ，および略半球殻状の後部鏡板１
ａを準備し、これら前部鏡板１ｃ，胴体部１ｂ，および
後部鏡板１ａの内周面にスタッドピン４を所定間隔でス
タッド溶接する。この実施の形態では、胴体部１ｂに
は、その軸方向から見ると、図４に示すようにスタッド
ピン４がスタッド溶接されており、後部鏡板１ａには、
内側から見ると、図５に示すようにスタッドピン４がス
タッド溶接されている。また、前部鏡板１ｃにおけるス
タッドピン４のスタッド溶接は、図５と同様になってい
る（図示せず）。ついで、図６に示すように、それらス
タッド溶接されたスタッドピン４に所定の厚みのマット
状断熱材５を貫通させたのちに、スタッドピン４の先端
部に受け具６を設ける。つぎに、図７に示すように、内
槽２を準備し、上記マット状断熱材５を取り付けた胴体
部１ｂにその内槽２を挿通する。そして、図８に示すよ
うに、その胴体部１ｂの内周面に設けられている支持部
（図示せず）にその内槽２を位置決めして固定したのち
に、その胴体部１ｂの両端開口部を上記マット状断熱材
５を取り付けた前部鏡板１ｃおよび後部鏡板１ａでそれ
ぞれ蓋する。このとき、上記内槽２に取り付けた配管７
を上記後部鏡板１ａに形成された配管挿通孔８に挿通す
る。つぎに、図９に示すように、胴体部１ｂと前部鏡板
１ｃおよび後部鏡板１ａとをそれぞれ溶接して外槽１を
形成する。これにより、上記内槽２が外槽１に包囲され
る。つぎに、上記配管７と配管挿通孔８と間の隙間を気
密状に密封したのちに、真空ポンプ２９を用いて外槽１
と内槽２の間に形成される空間２４を真空排気し、真空
測定弁３０および真空測定子３５により各溶接部の気密
性を確認する。これにより、上記空間２４がマット状断
熱材５で充填されているとともに真空に保持されている
真空断熱空間３に形成される。このようにして、図１お
よび図２に示す上記二重殻タンクが作製される。

【００１６】このように、上記実施の形態の二重殻タン
クでは、外槽１の内周面に複数のスタッドピン４がスタ
ッド溶接され、それらスタッドピン４にマット状断熱材
５が貫通されて積層され固定されることにより、真空断
熱空間３がマット状断熱材５で充填されているため、ト
ラック等とともに移動する際に振動等が加わっても、マ
ット状断熱材５がずれたり移動したりすることがなく、
真空断熱空間３に空隙部が生じない。したがって、上記
実施の形態の二重殻タンクによれば、所望の断熱性能を
安定して維持することができる。また、断熱材を定期的
に補充する作業が不要となる。

【００１７】また、スタッドピン４の先端部にマット状
断熱材５を支受する受け具６が設けられているため、マ
ット状断熱材５を厚み方向に圧縮した状態で上記スタッ
ドピン４に貫通させていても、マット状断熱材５をスタ
ッドピン４から抜けないようにすることができる。

【００１８】さらに、真空断熱空間３におけるマット状
断熱材５の充填密度は、従来技術における粉末パーライ
トの充填密度と比較すると、低くすることができる。例
えば、断熱材が粉末パーライトである場合と硝子繊維お
よびアルミニウム箔からなるマット状断熱材５である場
合とで比較すると、粉末パーライトの充填密度が１００
ｋｇ／ｍ³であるのに対して、硝子繊維とアルミニウム
箔とからなるマット状断熱材５の充填密度は１６〜４０
ｋｇ／ｍ³で、同等の断熱効率を示す。したがって、上
記実施の形態の二重殻タンクによれば、従来技術の二重
殻タンクと比較すると、外槽１と内槽２の間の空間２４
を真空排気する際には、空気がスムーズに排出され易く
なり、その真空排気に要する時間を短縮することができ
る。また、上記のように真空断熱空間３におけるマット
状断熱材５の充填密度を低くすることができるため、二
重殻タンクの重量を軽量化することができる。その結
果、トラック等とともに移動して液化ガスを輸送するタ
イプの液化ガス容器においては、内槽２に収容する液化
ガスの重量を増加させることができ、液化ガスの輸送効
率を上昇させることができる。

【００１９】なお、地面に固定されるタイプの横型の液
化ガス貯槽も上記実施の形態と同様の構成であり、上記
実施の形態と同様にして作製される。

【００２０】図１０は、本発明の二重殻タンクの他の実
施の形態を示している。この実施の形態の二重殻タンク
は、地面に固定されるタイプの縦型の液化ガス貯槽であ
り、上記実施の形態の二重殻タンクを立てた状態のもの
で、上記実施の形態と同様の構成を有している。

【００２１】このような二重殻タンクは、例えば、つぎ
のようにして作製される。すなわち、まず、図３〜図５
と同様にして、外槽１１を構成する略半球殻状の底部鏡
板１１ａ，略円筒状の胴体部１１ｂ，および略半球殻状
の天井部鏡板１１ｃを準備し、これら底部鏡板１１ａ，
胴体部１１ｂ，および天井部鏡板１１ｃの内周面にスタ
ッドピン４を所定間隔でスタッド溶接する。ついで、図
６と同様にして、それらスタッド溶接されたスタッドピ
ン４に所定の厚みのマット状断熱材５を貫通させたのち
に、スタッドピン４の先端部に受け具６を設ける。つぎ
に、図１１に示すように、内槽１２を準備し、上記マッ
ト状断熱材５を取り付けた底部鏡板１１ａの上に内槽１
２の脚部（図示せず）で固定するとともに、上記内槽１
２に取り付けた配管１７を上記底部鏡板１１ａに形成さ
れた配管挿通孔１８に挿通する。ついで、図１２に示す
ように、上記底部鏡板１１ａの上にマット状断熱材５を
取り付けた胴体部１１ｂを同軸状に配設する。そして、
図１３に示すように、この胴体部１１ｂの下端部と上記
底部鏡板１１ａの上端部とを溶接して一体化したのち
に、胴体部１１ｂの上端開口部を、マット状断熱材５を
取り付けた天井部鏡板１１ｃで蓋する。つぎに、図１４
に示すように、天井部鏡板１１ｃの下端部と胴体部１１
ｂの上端部とを溶接して外槽１１を形成する。これによ
り、上記内槽１２が外槽１１に包囲される。つぎに、上
記配管１７と配管挿通孔１８と間の隙間を気密状に密封
したのちに、真空ポンプ２９を用いて外槽１１と内槽１
２との間に形成される空間２４を真空排気し、真空測定
弁３０および真空測定子３５により各溶接部の気密性を
確認する。これにより、上記空間２４がマット状断熱材
５で充填されているとともに真空に保持されている真空
断熱空間３に形成される。このようにして、図１０に示
す上記二重殻タンクが作製される。

【００２２】この実施の形態の二重殻タンクも、上記実
施の形態と同様に、真空断熱空間３に空隙部が生じず、
所望の断熱性能を安定して維持することができる。ま
た、断熱材を定期的に補充する作業が不要となる。さら
に、外槽１１と内槽１２の間の空間２４を真空排気する
際には、その真空排気に要する時間を短縮することがで
きる。また、それ自体の重量を軽量化することができ
る。そして、この軽量化により、地面に固定されるタイ
プの液化ガス貯槽は、縦型でも横型でも、固定される場
所までトラック等で搬送される際に要する労力や費用を
軽減することができる。

【００２３】なお、上記各実施の形態では、複数層のマ
ット状断熱材５を積層させて真空断熱空間３を充填させ
たが、真空断熱空間３を充填させることができれば、１
層のマット状断熱材５でもよい。

【００２４】また、上記各実施の形態では、マット状断
熱材５をスタッドピン４に貫通させたが、マット状断熱
材５を貫通させることができれば、スタッドピン４以外
の棒状突起でもよい。

【００２５】そして、マット状断熱材５として片面にア
ルミニウム箔が取り付けられているものを用いる場合に
は、アルミニウム箔を内槽２，１２の外周面に接触させ
ないことが好ましい。その理由は、アルミニウム箔と内
槽２，１２の外周面とでコンデンサのように作用するか
らである。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明の二重殻タンクに
よれば、マット状断熱材が、外槽の内周に沿って配設さ
れ、上記外槽の内周面に内槽に向かう方向に突設された
複数の棒状突起の貫通により固定されているため、振動
等が加わっても、マット状断熱材がずれたり移動したり
することがなく、真空断熱空間に空隙部が生じないよう
にすることができる。したがって、本発明の二重殻タン
クによれば、所望の断熱性能を安定して維持することが
できる。

【００２７】また、本発明の二重殻タンクにおいて、マ
ット状断熱材が厚み方向に圧縮された状態で上記棒状突
起に貫通され、貫通した棒状突起の先端に、圧縮された
マット状断熱材を支受する受け具が設けられている場合
には、マット状断熱材を棒状突起から抜けないようにす
ることができる。

【００２８】そして、本発明の二重殻タンクの製法によ
れば、外槽による内槽の包囲に先立って、上記外槽の内
周面に複数の棒状突起を内向きに突設し、これら棒状突
起にマット状断熱材を貫通して保持させ、その状態で上
記マット状断熱材で囲われた外槽の内部空間に内槽を配
設するため、振動等が加わっても、マット状断熱材がず
れたり移動したりすることがなく、真空断熱空間に空隙
部が生じない二重殻タンクを作製することができる。し
たがって、本発明の二重殻タンクの製法によれば、所望
の断熱性能を安定して維持することができる二重殻タン
クを作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の二重殻タンクの一実施の形態を示す説
明図である。

【図２】上記二重殻タンクの一部を拡大した説明図であ
る。

【図３】上記二重殻タンクの製法を示す説明図である。

【図４】上記二重殻タンクの製法を示す説明図である。

【図５】上記二重殻タンクの製法を示す説明図である。

【図６】上記二重殻タンクの製法を示す説明図である。

【図７】上記二重殻タンクの製法を示す説明図である。

【図８】上記二重殻タンクの製法を示す説明図である。

【図９】上記二重殻タンクの製法を示す説明図である。

【図１０】本発明の二重殻タンクの他の実施の形態を示
す説明図である。

【図１１】上記二重殻タンクの製法を示す説明図であ
る。

【図１２】上記二重殻タンクの製法を示す説明図であ
る。

【図１３】上記二重殻タンクの製法を示す説明図であ
る。

【図１４】上記二重殻タンクの製法を示す説明図であ
る。

【図１５】従来の二重殻タンクを示す説明図である。

【符号の説明】

１外槽２内槽３真空断熱空間４スタッドピン５マット状断熱材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中裕夫北海道石狩市新港３丁目703番地１エア・ウォーター・プラントエンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 3E070 AA03 AA08 AB32 DA01 NA01 NA04 SA11 VA07 3E073 AA01 CA01 CA03 CB06 CC02 CD00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内槽が、断熱材内蔵の真空断熱空間を介
して外槽に包囲されている二重殻タンクであって、上記
断熱材がマット状断熱材で外槽の内周に沿って配設さ
れ、このマット状断熱材が上記外槽の内周面に内槽に向
かう方向に突設された複数の棒状突起の貫通により固定
されていることを特徴とする二重殻タンク。
【請求項２】上記マット状断熱材が厚み方向に圧縮さ
れた状態で上記棒状突起に貫通され、貫通した棒状突起
の先端に、圧縮されたマット状断熱材を支受する受け具
が設けられている請求項１記載の二重殻タンク。
【請求項３】上記請求項１の二重殻タンクの製法であ
って、上記外槽による内槽の包囲に先立って、上記外槽
の内周面に複数の棒状突起を内向きに突設し、これら棒
状突起にマット状断熱材を貫通して保持させ、その状態
で上記マット状断熱材で囲われた外槽の内部空間に内槽
を配設することを特徴とする二重殻タンクの製法。