JP2014119058A - 液化ガス用輸送容器、及び輻射シールドの冷却方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて簡素でありながら過剰な冷媒消費を防止でき、電気を用いずに動作可能な、輻射シールド用冷却システムを備えた液化ガス用輸送容器、及び輻射シールドの冷却方法を提供する。
【解決手段】液化ガス１を収納する内槽１０１及び外槽１０２の二重殻構造で真空断熱とし、かつ内槽を輻射シールド１１０で覆い、輻射シールドへの液体窒素２の供給を管理する圧力管理機構１３０を有する液化ガス用輸送容器１００であって、圧力管理機構は、液体窒素タンク１２０の上部及び底部と接続され、液体窒素タンクの上記底部の圧力Ｐ２を一定に維持するために、液体窒素タンクの上記上部の圧力Ｐ１を自動的に調整することで輻射シールドの冷却状態を一定に維持し、液体窒素タンクから輻射シールドへ液体窒素を安定的に供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液化ガス用輸送容器、及びこの液化ガス用輸送容器に備わる輻射シールドの冷却方法に関する。

極低温の液化ガスを貯蔵する容器は、液化ガスへの断熱を図るため、液化ガスを貯蔵する内槽、及びこの内槽を包囲する外槽の二重構造で内外槽間を真空断熱とした構造が採られる。さらに外槽から内槽への輻射熱侵入を防止し内槽の断熱性能を向上させるため、内槽外面に輻射シールドを取り付けた構造が好ましい。
また、このような液化ガス貯蔵容器を輸送容器として用いる場合、例えばコンテナによる陸上輸送用の輸送容器では、より断熱性能を上げるため、上述の構造に、さらに輻射シールドを冷却するためのシステムを内外槽間に追加した構造を有する。

このような輻射シールドを冷却するシステムとして、例えば特許文献１には以下のような構成が提案されている。即ち、上記システムは、液化窒素を貯蔵するリザーバタンクと、パイプでリザーバタンクに接続されたアキュムレータタンクと、両タンク内圧力を制御する機構とを備え、両タンク内圧力の変化を利用して、図７に示すステップＳ１からＳ９の制御動作が自律的に行われる。特にこの制御動作内のステップＳ２及びステップＳ７によって、両タンク間で液化窒素のやり取りが行われ、これにより液化窒素が液滴状で系外へ排出されることを防ぎ、効率の良い消費が達成可能となる。

米国特許第４７１８２３９号明細書

上述のように、効率良く冷媒を消費する輻射シールド用の冷却システムは提案されているものの、リザーバタンク及びアキュムレータタンクの両方を要し、さらにその制御機構及び制御動作が複雑であり、動作上の不確実さが懸念される。
本発明は、可燃性液化ガス用輸送容器にも適用可能なように電気を必要とせずに制御するもので、従来に比べて簡素な構造を有しより確実に動作可能な、輻射シールド用冷却システムを備えた液化ガス用輸送容器、及び輻射シールドの冷却方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様における液化ガス用輸送容器は、液化ガスを収納する内槽、及び外槽の二重殻構造で、内外槽間領域を真空断熱とし、かつ輻射シールドで内槽外側が覆われる、液化ガス用輸送容器であって、上記内外槽間領域に設けられ、上記輻射シールドへ液体窒素を供給する輻射シールド冷却システムをさらに備え、この輻射シールド冷却システムは、上記液体窒素を貯蔵し、鉛直方向における底部にて上記輻射シールドと連通する液体窒素タンクと、この液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給する圧力管理機構と、を備え、この圧力管理機構は、上記液体窒素タンクの鉛直方向における上部及び上記底部と接続され、液体窒素タンクの上記底部の圧力を一定に維持するために、液体窒素タンクの上記上部の圧力を自動的に調整することで、上記液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給することを特徴とする。

上述のように構成することで、圧力管理機構によって液体窒素タンクの底部圧力が一定の状態に管理され、これにより輻射シールドの冷却状態を一定に保つように液体窒素タンクから輻射シールドへ液体窒素を供給することができる。したがって、従来に比べて簡素な構造にて、より確実に動作可能な、輻射シールド用冷却システムを備えた液化ガス用輸送容器を提供することができる。

また、本発明の第２態様における輻射シールドの冷却方法は、液化ガスを収納する内槽、及び外槽の二重殻構造で、内外槽間領域を真空断熱とし、かつ輻射シールドで内槽外側が覆われ、さらに、上記内外槽間領域に設けられ、上記輻射シールドへ液体窒素を供給する輻射シールド冷却システムを備えた液化ガス用輸送容器における上記輻射シールドの冷却方法であって、上記輻射シールド冷却システムは、上記液体窒素を貯蔵する液体窒素タンクと、この液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給する圧力管理機構とを有し、上記液体窒素タンクの鉛直方向における底部の圧力に基づく力が、上記圧力管理機構によって付与される所定の対抗力を超えた状態では上部圧力を大気へ開放し、一方、上記底部の圧力に基づく力が、上記対抗力以下の状態では上部圧力を大気へ非開放として、上記底部圧力が一定に維持されるように上部圧力を調整することで上記液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給して輻射シールドの冷却を行うことを特徴とする。

本発明の態様における液化ガス用輸送容器及び輻射シールド冷却方法によれば、電気を用いずに輻射シールドの冷却状態を安定に保つことができ、積荷（液化ガス）のみならず冷媒（液体窒素）を無駄に消費することがない。輻射シールド冷却システムは、従来に比べて簡素な構造を有し、液化ガス輸送容器の輻射シールドをより確実に冷却動作することができる。

実施の形態における液化ガス用輸送容器の概略構成を示す図である。 図１に示す液化ガス用輸送容器に備わる圧力管理機構の一構成例を示し、上部圧力が排気されない状態を示す図である。 図１に示す液化ガス用輸送容器に備わる圧力管理機構の一構成例を示し、上部圧力が排気されている状態を示す図である。 図２Ａ及び図２Ｂに示す圧力管理機構の別の構成例を示す図である。 図２Ａ及び図２Ｂに示す圧力管理機構のさらに別の構成例を示す図である。 図１に示す液化ガス用輸送容器に備わる圧力管理機構の別の構成例を示す図である。 図１に示す液化ガス用輸送容器における輻射シールドの冷却方法の動作を説明するためのフローチャートである。 従来の液化ガス用輸送容器における輻射シールドの冷却方法の動作を説明するためのフローチャートである。

実施形態である、液化ガス用輸送容器、及びこの液化ガス用輸送容器に備わる輻射シールドの冷却方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。また、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け当業者の理解を容易にするため、既によく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、以下の説明及び添付図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態における液化ガス用輸送容器１００の概略構成を示している。この液化ガス用輸送容器１００は、液化ガス１として例えば液体ヘリウム、液体水素、液化天然ガス（ＬＮＧ）等を船舶等で輸送する際に使用する容器である。
このような液化ガス用輸送容器１００は、輸送される液化ガス１への断熱を図るため、液化ガス１を貯蔵する金属製の内槽１０１、及びこの内槽１０１を包囲する金属製の外槽１０２の二重構造であり、内外槽間領域１０３を真空断熱とした構造である。内槽１０１は、軸ロッド１０４及び吊ロッド１０５を介して外槽１０２内に支持される。外槽１０２は、図示しない鋼製のフレーム内に固定される。
尚、内槽１０１は約２．５ｍの直径で、その容量としては、一例として約４０ｍ^３であり、液化ガス用輸送容器１００の全長は約１２ｍである。また、内外槽間領域１０３は、真空引きされた後、封じ切りで真空状態に維持される。

さらに、外槽１０２から内槽１０１への輻射熱侵入を防止して内槽１０１の断熱性能を向上させるため、液化ガス用輸送容器１００は、内槽１０１の外面を覆って輻射シールド１１０を設け、さらにこの輻射シールド１１０の冷却を行う輻射シールド冷却システム１４０を備えている。ここで輻射シールド１１０は、シールド板１１１に冷却管１１２を巻回して構成され、冷却管１１２には冷媒として液体の不活性ガス、一例として本実施形態では液体窒素２が輻射シールド冷却システム１４０にて供給される。
本出願において、輻射シールド冷却システム１４０による輻射シールド１１０への液体窒素２の「供給」とは、輻射シールド１１０での液体窒素２の蒸発量に見合う程度の液体窒素量を「補給」するという意味である。
尚、輻射シールド冷却システム１４０も軸ロッド１０４あるいは吊ロッド１０５等によって支持されて内外槽間領域１０３に設置される。

輻射シールド冷却システム１４０は、冷媒としての液体窒素を貯蔵する金属製の液体窒素タンク１２０と、この液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０へ液体窒素２を供給する圧力管理機構１３０とを有する。
液体窒素タンク１２０は、鉛直方向３におけるタンクの底部１２２にて輻射シールド１１０の冷却管１１２と連通する。尚、液体窒素タンク１２０の容量は、輸送される液化ガス１の輸送期間に依存する。このような液体窒素タンク１２０及び冷却管１１２には、内槽１０１に液化ガス１が供給される前に、外槽１０２の外側に設けた液体窒素ボンベ１０８から液体窒素２が供給される。

圧力管理機構１３０は、液体窒素タンク１２０の鉛直方向３におけるタンクの上部１２１及び底部１２２と接続され、下記の圧力管理によって液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０へ液体窒素２を供給する機構である。この圧力管理は、液化ガス１の輸送期間中における輻射シールド１１０の冷却状態を一定に維持し、冷媒としての液体窒素を無駄に消費することがないように行われる。

詳しく説明すると、液体窒素２を輻射シールド１１０へ供給することで、輻射シールド１１０は、液体窒素２の沸点である−１９６℃に冷却され、このとき窒素は気化し、輻射シールド１１０の冷却管１１２に接続した排出弁１１３を介して外気へ排出される。ここで、液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０への液体窒素２の供給量が少ない場合には、輻射シールド１１０の温度が−１９６℃よりも上昇し、積荷である内槽１０１内の液化ガス１の蒸発量が多くなってしまう。一方、輻射シールド１１０への液体窒素２の供給量が過剰な場合には、液化ガス１の蒸発量は抑えられるが、輻射シールド１１０から液体のまま液体窒素２が排出され、液体窒素タンク１２０内の液体窒素２が短時間で消費されることになる。
したがって、内槽１０１内の液化ガス１への入熱を効果的に遮断し、つまり内槽１への入熱による液化ガス１の蒸発量を最低にし、かつ如何に液体窒素２の消費を抑制するかが重要事項となる。
また、液化ガス１が可燃性である場合、安全上、着火源となる電気関連部品は、圧力管理機構１３０には一切使用できない。

圧力管理機構１３０は、これらの事項を満足する構成を有する。即ち、液体窒素タンク１２０の上部圧力Ｐ１は、液体窒素タンク１２０内で気化した窒素の液体窒素タンク１２０の上部１２１における圧力であり、閉鎖していれば常に上昇し続ける。一方、液体窒素タンク１２０の底部圧力Ｐ２は、液体窒素タンク１２０の底部１２２における圧力であり、上部圧力Ｐ１に、液体窒素タンク１２０内に収納されている液体窒素２のヘッド圧（水頭圧）を加えた圧力である。よって、底部圧力Ｐ２を規定の圧力に留まるように、圧力管理機構１３０が上部圧力Ｐ１を制御することで、液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０への液体窒素２の供給条件が一定となり、液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０への液体窒素２の安定供給が可能となる。即ち、圧力管理機構１３０は、底部圧力Ｐ２が規定の圧力を超えた状態では、排気管１３９を通して外槽１０２の外側の大気へ上部圧力Ｐ１を開放することで底部圧力Ｐ２を低下させ、一方、底部圧力Ｐ２が規定の圧力以下の状態では、上部圧力Ｐ１の大気への開放を行わない機構である。
例えば、十分に輻射シールド１１０が冷却された状態で液体窒素タンク１２０の圧力が開放されていれば、液体窒素タンク１２０の液面と輻射シールド１１０の配管内の液面とは等しい。この初期の液面高さにおける底部圧力Ｐ２を維持するようにすれば、液体窒素タンク１２０の液面が下がっても輻射シールド１１０では常に初期の液面が保たれることになる。また、上部圧力Ｐ１を増加させ、それによって底部圧力Ｐ２を高めて液体窒素２の供給量を増やすことも可能で、この底部圧力Ｐ２を一定に保つことで、液体窒素２の供給量を一定に維持することができる。
以下に、このような圧力管理機構１３０の具体的構成について説明する。

図２（図２Ａ及び図２Ｂ）は、圧力管理機構１３０の一構成例の概念図であり、金属製ダイヤフラムを備えた構成を図示している。図２に示す圧力管理機構１３０は、基本的構成部分として、第１室１３１と、第２室１３２と、弁機構１３３とを有する。本実施形態では、これらに加えて付勢部材１３４を備えている。
第１室１３１は、金属製の空胴体で構成され、その内部には導管１３１ｄを介して液体窒素タンク１２０の上部圧力Ｐ１が窒素ガス状態で作用する。第２室１３２は、第１室１３１とは隔壁１３１ｃで隔離された空間である第３室１３８内に配置され、金属製の空胴体で構成される。第２室１３２の内部には、導管１３２ｂを介して液体窒素タンク１２０の底部圧力Ｐ２が作用する。さらに第２室１３２の一側壁は、底部圧力Ｐ２に対抗して変位可能な金属製の変位壁１３２ａで構成する。本実施の形態では、この変位壁１３２ａとして金属製のダイヤフラムを用いる。

付勢部材１３４は、変位壁１３２ａの変位を抑制する力、換言すると底部圧力Ｐ２に対抗する力である対抗力を付与する部材であり、本実施形態では一例としてバネを用いている。本実施形態では、付勢部材１３４は、第３室１３８内であって、隔壁１３１ｃと、変位壁１３２ａとに挟まれた領域に設置され、変位壁１３２ａに対して上記対抗力Ｆｂを付勢する。

したがって変位壁１３２ａには、底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力と、底部圧力Ｐ２とは逆向きに作用する対抗力Ｆｂとが作用する。上述したように、底部圧力Ｐ２は、液体窒素２のヘッド圧分だけ、上部圧力Ｐ１よりも高い圧力であるが、変位壁１３２ａには対抗力Ｆｂが作用している。よって圧力管理機構１３０は、通常状態では、上部圧力Ｐ１が弁機構１３３に作用して、第１室１３１内の窒素ガスを排出しないように対抗力Ｆｂを設定する。そして、底部圧力Ｐ２が初期の値を超えた状態において、変位壁１３２ａは、第２室１３２が膨らむ方向へ移動する。

圧力管理機構１３０において、液体窒素２の想定液面、換言すると対抗力Ｆｂの設定が、液体窒素２の消費量を決定するための条件の一つとなる。

弁機構１３３は、変位壁１３２ａの変位に対応して第１室１３１内の上部圧力Ｐ１を外槽１０２の外側の大気へ開放する機構であり、弁棒１３３ａ及び弁体１３３ｂを有する。弁棒１３３ａは、金属製の棒材であり、その一端が変位壁１３２ａに取り付けられ、第１室１３１内を通り、弁座として作用する第１室１３１の側壁１３１ａに設けた流路用開口１３１ｂを貫通して延在し、その他端に弁体１３３ｂを取り付けている。なお、第１室１３１と第３室１３８とは、弁棒１３３ａと隔壁１３１ｃとの間に設けられる図示しないシール機構（Ｏリングなど）により隔離されており、第１室１３１内の窒素ガスが第３室１３８内に流入することはない。弁体１３３ｂは、流路用開口１３１ｂを覆い流路用開口１３１ｂの開閉を行う。尚、弁体１３３ｂが接する流路用開口１３１ｂの周囲には、適宜、パッキング等のシール部材が設けられている。
このような構成によって弁機構１３３は、変位壁１３２ａの変位に対応して弁棒１３３ａが変位方向１３３ｃに移動して、弁体１３３ｂが流路用開口１３１ｂの開閉を行う。尚、図２から図５に示す弁機構１３３は、構成の概念を図示しており、実際の構成とは異なる場合がある。また、上述のような弁機能を果たす限り図示する弁機構１３３の構成に限定されない。

また本実施形態では、所望の底部圧力Ｐ２で弁機構１３３を開口することができるように、第１室１３１に対して第２室１３２を変位方向１３３ｃに沿って移動可能とする調節機構１３５を設けている。調節機構１３５の一例として本実施形態では以下の構成を採る。即ち、図２に示すように、第１室１３１の外面に第１フランジを設け、その周面にはねじを形成する。一方、第２室１３２の外面にも第２フランジを設ける。そして両フランジ間にユニオンナット１３５ａを設け、このユニオンナット１３５ａを第１フランジのねじと螺合させ、そのねじ込み量によって第１室１３１に対して第２室１３２を移動させる。尚、第１室１３１に対して第２室１３２が移動可能なように、第１室１３１と第２室１３２とは伸縮性を有する金属性ベローズ１３５ｂで接続する。

以上説明したように、圧力管理機構１３０は、機械的に動作する構成部分のみで構成しており、電気的に駆動される構成部分は一切存在しない。したがって、防爆上の仕様も満足する機構である。

以上説明したような構成を有する液化ガス用輸送容器１００の作用、特に圧力管理機構１３０の動作について、図６を併せて参照して以下に説明する。
既に説明したように、液化ガス用輸送容器１００における内外槽間領域１０３は、真空状態にされており、内槽１０１に液化ガス１が充填される前に、図６のステップＳ１０１では、外部の液体窒素ボンベ１０８から液体窒素タンク１２０内に液体窒素２が充填される。このとき、輻射シールド１１０の冷却管１１２に接続した排出弁１１３を開いておき、冷却管１１２内にも液体窒素２を充填する。液体窒素充填後、液体窒素タンク１２０は閉止される。

液体窒素タンク１２０の閉止時点では、圧力管理機構１３０では、上述のように底部圧力Ｐ２は対抗力Ｆｂと同等である。よって、変位壁１３２ａは、閉止位置に留まったままである。したがって図２Ａに示すように、弁機構１３３の弁棒１３３ａを介して、弁体１３３ｂは流路用開口１３１ｂを閉じている。

液体窒素タンク１２０の閉止からの時間経過に伴い、液体窒素タンク１２０内の液体窒素２の蒸発により、液体窒素タンク１２０の上部圧力Ｐ１は上昇する（ステップＳ１０２）。これと同時に、液体窒素タンク１２０の底部圧力Ｐ２も上昇する（ステップＳ１０３）。ここで上部圧力Ｐ１の過剰上昇は、輻射シールド１１０への液体窒素２の過剰供給をもたらす。

そして上部圧力Ｐ１の上昇に伴う底部圧力Ｐ２の上昇により、変位壁１３２ａにおける底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力が対抗力Ｆｂを超えたとき、変位壁１３２ａは、対抗力Ｆｂの作用方向とは反対方向に変位する。これにより、弁機構１３３では、図２Ｂに示すように、弁棒１３３ａを介して弁体１３３ｂは流路用開口１３１ｂを開き（ステップＳ１０４）、第１室１３１内の上部圧力Ｐ１は、流路用開口１３１ｂ及び排気管１３９を通り、外気へ開放される（ステップＳ１０５）。

この開放により、第１室１３１内の上部圧力Ｐ１は低下し、同時に底部圧力Ｐ２も低下する（ステップＳ１０６）。これにより再び、対抗力Ｆｂが底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力を超え、変位壁１３２ａは、対抗力Ｆｂの作用方向へ移動する。これにより、弁棒１３３ａを介して弁体１３３ｂは流路用開口１３１ｂを閉じ（ステップＳ１０７）、第１室１３１からの上部圧力Ｐ１の放出は停止する。これにより、輻射シールド１１０への液体窒素２の過剰供給を未然に防止することができる。

上述した、ステップＳ１０２からステップＳ１０７が、液化ガス用輸送容器１００の輸送中繰り返される。尚、輻射シールド１１０における液体窒素２の蒸発により液体窒素タンク１２０内の液体窒素量は減少することから、液体窒素２のヘッド圧は徐々にて下がっていく。しかしながらヘッド圧が低下してきた状況下でも、圧力管理機構１３０は、上部圧力Ｐ１が常に増加し続けるため、底部圧力Ｐ２を管理し続ける。
よって、液体窒素タンク１２０の上部圧力Ｐ１、つまり液体窒素タンク１２０の底部圧力Ｐ２を規定値に維持することが可能となり、輻射シールド１１０における液体窒素２の蒸発量に見合った液体窒素２が液体窒素タンク１２０から輻射シールド１１０へ供給可能となる。その結果、輻射シールド１１０が安定して冷却され、内槽１への入熱による液化ガス１の蒸発量を最低にした状態で、かつ液体窒素２の消費も最低とすることが可能になる。また、圧力管理機構１３０において電気的制御を使用することなく自動的に液体窒素の供給量を制御することができる。
このように本実施形態の液化ガス用輸送容器１００によれば、圧力管理機構１３０を備えることで、従来に比べて簡素な構造を有しより確実に動作可能な状態で、液化ガス１の輸送が可能となる。

上述の実施形態では、変位壁１３２ａへ対抗力Ｆｂを付与する付勢部材１３４としてバネを用いた。その理由は、極低温、及び輸送中の振動等の外部影響に対して確実に機能可能な点を考慮したからである。しかしながら、付勢部材１３４は、バネに限定するものではなく、対抗力Ｆｂを付与可能な手段を用いることができる。例えば、図３に示すように、付勢部材１３４−１として、磁石を同極同士が対向するように、第１室１３１内に設けた隔壁１３１ｃと、変位壁１３２ａとに設置してもよい。

さらにまた、図４に示すように、第１室１３１内に設けた隔壁１３１ｃと、変位壁１３２ａとに挟まれた領域に、付勢部材１３４−２として弾性部材、例えばゴム材を設置することもできる。

実施の形態２．
図５を参照して、実施の形態２における液化ガス用輸送容器１００−２について説明する。
液化ガス用輸送容器１００−２は、上述した液化ガス用輸送容器１００と比べて、圧力管理機構１３０の第２室１３２の構成を異にするのみである。したがって以下では、圧力管理機構の第２室を中心に説明を行い、同じ構成部分についてここでの説明は省略する。尚、液化ガス用輸送容器１００−２において、図５に示すように、圧力管理機構１３０−２、及び第２室１３２−２とそれぞれ符番する。

第２室１３２−２は、第２室１３２−２の胴体部分を形成し上記変位方向１３３ｃに沿って伸縮性を有する金属製のベローズ１３６と、このベローズ１３６の一端に設けられ第２室１３２−２の一側壁を形成する変位壁１３７とを有する。ベローズ１３６は、第２室１３２−２に作用する底部圧力Ｐ２によって延びるが、この延びを抑えようとするベローズ１３６自身の対抗力Ｆｂを有する。このようなベローズ１３６に取り付けられた変位壁１３７には、変位壁１３２ａと同様に、底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力と、ベローズ１３６自身の対抗力Ｆｂとが作用する。また、変位壁１３７には、変位壁１３２ａと同様に弁機構１３３の弁棒１３３ａの一端が取り付けられる。

尚、本実施形態では図５に示すように、第２室１３２−２の胴体部分は、ベローズ１３６のみで構成している。しかしながら、該構成に限定されず、第２室１３２−２の胴体部分は、その一部にベローズ１３６を有していれば良く、変位壁１３７は、ベローズ１３６を介して接続されていればよい。

以上のように構成される第２室１３２−２における変位壁１３７は、上述の変位壁１３２ａと同様に機能する。即ち、簡略説明するが、底部圧力Ｐ２が上昇し、底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力が対抗力Ｆｂを超えたとき、変位壁１３７は、自身の対抗力Ｆｂの作用方向とは反対方向に変位する。これにより、弁機構１３３は、弁棒１３３ａを介して弁体１３３ｂが流路用開口１３１ｂを開く（図６のステップＳ１０４）。よって第１室１３１内の上部圧力Ｐ１は、外気へ放出される（図６のステップＳ１０５）。
この開放動作により、第１室１３１内の上部圧力Ｐ１は低下し、同時に底部圧力Ｐ２も低下する（図６のステップＳ１０６）。これにより再び対抗力Ｆｂが底部圧力Ｐ２に変位壁１３２ａの面積を乗じた力を超え、変位壁１３７は、自身の対抗力Ｆｂの作用方向へ移動する。よって、弁棒１３３ａを介して弁体１３３ｂは流路用開口１３１ｂを閉じ（図６のステップＳ１０７）、第１室１３１からの上部圧力Ｐ１の放出は停止する。

このような、圧力管理機構１３０−２の動作が、液化ガス用輸送容器１００−２の輸送中繰り返される。よって、内槽１への入熱による液化ガス１の蒸発量を最低にした状態で、かつ液体窒素２の消費も最低とすることが可能になる。

さらに、実施の形態２における液化ガス用輸送容器１００−２では、ベローズ１３６を用いることにより、実施の形態１における構成のように別途、付勢部材１３４を設ける必要が無くなる。したがって、実施の形態２における液化ガス用輸送容器１００−２は、実施の形態１の液化ガス用輸送容器１００に比べて、さらに簡素な構造を有し、部材減少によって輻射シールド１１０をより確実に冷却動作可能である、という効果を得ることができる。

尚、以上の説明では、液化ガス用輸送容器１００、１００−２は輸送容器として説明したが、輸送用に限定するものではなく、単に、液化ガスを貯留、保持しておくための容器としても使用可能である。

本発明は、液化ガス用輸送容器、及びこの液化ガス用輸送容器に備わる輻射シールドの冷却方法に適用可能である。

１…液化ガス、２…液体窒素、
１００，１００−２…液化ガス用輸送容器、１０１…内槽、１０２…外槽、
１０３…内外槽間領域、１１０…輻射シールド、１２０…液体窒素タンク、
１２１…上部、１２２…底部、１３０，１３０−２…圧力管理機構、
１３１…第１室、１３２…第２室、１３２ａ…変位壁、１３３…弁機構、
１３４…付勢部材、１３４−１…磁石、１３４−２…ゴム材、１３５…調節機構、
１３６…ベローズ、１３８…第３室、１４０…輻射シールド冷却システム。

Claims (11)

1. 液化ガスを収納する内槽、及び外槽の二重殻構造で、内外槽間領域を真空断熱とし、かつ輻射シールドで内槽外側が覆われる、液化ガス用輸送容器であって、
   上記内外槽間領域に設けられ、上記輻射シールドへ液体窒素を供給する輻射シールド冷却システムをさらに備え、
   この輻射シールド冷却システムは、
   上記液体窒素を貯蔵し、鉛直方向における底部にて上記輻射シールドと連通する液体窒素タンクと、
   この液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給する圧力管理機構と、を備え、
   この圧力管理機構は、上記液体窒素タンクの鉛直方向における上部及び上記底部と接続され、液体窒素タンクの上記底部の圧力を一定に維持するために、液体窒素タンクの上記上部の圧力を自動的に調整することで、上記液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給する、
   ことを特徴とする液化ガス用輸送容器。
2. 上記圧力管理機構は、上記底部圧力に基づく力が所定の対抗力を超えた状態では上記上部圧力を大気へ開放し、一方、上記底部圧力に基づく力が所定の対抗力以下の状態では上記上部圧力を大気へ非開放とする機構である、請求項１に記載の液化ガス用輸送容器。
3. 上記圧力管理機構は、上記上部圧力が作用する第１室と、上記下部圧力が作用することによって変位可能な変位壁を有する第２室と、上記変位壁の変位に対応して上部圧力の大気への開放を行う弁機構とを有し、
   上記対抗力は上記変位壁の変位を抑制する力であり、上記変位壁は、上記底部圧力に上記変位壁の面積を乗じた力が上記対抗力を超えた状態で変位する、請求項２に記載の液化ガス用輸送容器。
4. 上記圧力管理機構は、さらに、上記対抗力を変更する調節機構を有する、請求項２又は３に記載の液化ガス用輸送容器。
5. 上記第２室は胴体にベローズを有し、上記変位壁は、ベローズを介して接続され、上記底部圧力に上記変位壁の面積を乗じた力がベローズ自体の対抗力を超えた状態で変位する、請求項３又は４に記載の液化ガス用輸送容器。
6. 上記第２室の変位壁は、金属製ダイヤフラムで形成され、
   上記圧力管理機構は、上記第１室内に取り付けた付勢部材をさらに有し、この付勢部材は、上記金属製ダイヤフラム上に配置されることにより上記対抗力を発生する、請求項３又は４に記載の液化ガス用輸送容器。
7. 上記付勢部材は、弾性体である、請求項６に記載の液化ガス用輸送容器。
8. 上記付勢部材は、磁石である、請求項６に記載の液化ガス用輸送容器。
9. 上記弾性体は、バネである、請求項７に記載の液化ガス用輸送容器。
10. 上記弾性体は、ゴム材である、請求項７に記載の液化ガス用輸送容器。
11. 液化ガスを収納する内槽、及び外槽の二重殻構造で、内外槽間領域を真空断熱とし、かつ輻射シールドで内槽外側が覆われ、さらに、上記内外槽間領域に設けられ、上記輻射シールドへ液体窒素を供給する輻射シールド冷却システムを備えた液化ガス用輸送容器における上記輻射シールドの冷却方法であって、
    上記輻射シールド冷却システムは、上記液体窒素を貯蔵する液体窒素タンクと、この液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給する圧力管理機構とを有し、
    上記液体窒素タンクの鉛直方向における底部の圧力に基づく力が、上記圧力管理機構によって付与される所定の対抗力を超えた状態では上部圧力を大気へ開放し、
    一方、上記底部の圧力に基づく力が、上記対抗力以下の状態では上部圧力を大気へ非開放として、
    上記底部圧力が一定に維持されるように上部圧力を調整することで上記液体窒素タンクから上記輻射シールドへ液体窒素を供給して輻射シールドの冷却を行う、
    ことを特徴とする、液化ガス用輸送容器における輻射シールドの冷却方法。

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