JP6396263B2

JP6396263B2 - 流体荷役装置の緊急離脱装置

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Publication number: JP6396263B2
Application number: JP2015139092A
Authority: JP
Inventors: 務河合; 智教高瀬; 峻太郎海野
Original assignee: TOKYO BOEKI ENGINEERING LTD.; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: TOKYO BOEKI ENGINEERING LTD.; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2018-09-26
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: EP3321552A1; CN107835912A; US10371298B2; EP3321552A4; US20180224034A1; WO2017010404A1; JP2017020584A; EP3321552B1; CN107835912B

Description

本発明は、流体、特に液体水素などの極低温流体を荷役するのに適した流体荷役装置の緊急離脱装置に関するものである。

近年、地球温暖化の問題が深刻化するなかで、石油・天然ガス等の化石燃料に代わるエネルギーとして、太陽光や風力、水力、地熱等の自然エネルギー（再生可能エネルギー）の利用拡大が推進されてきている。この自然エネルギーは、現状、ほぼ電気という形のエネルギーに変換されているが、電気は大量貯蔵には不向きなものであり、また、輸送ロスも大きいことから、近年、大量貯蔵、長距離輸送が可能な水素を、自然エネルギーを活用して製造し水素エネルギーとして積極的に利用してゆく取り組みが検討されている。

水素は、単に貯蔵、輸送が可能であるというメリットだけでなく、水や化合物として地球上に無尽蔵に存在する物質であることや、ロケット燃料として利用されるなどエネルギーとしてのパワーが大きいこと、更に、燃焼しても空気中の酸素と反応して水を生成するだけで二酸化炭素や大気汚染物質を排出しないクリーンエネルギーである等の様々なメリットがある。

また、日本国内の自然エネルギーは量的限界があるため、将来的には、国外の自然エネルギーを活用し水素を大量製造し、これを貯蔵、輸送することで日本国内のエネルギー問題を解消することも検討されている。

このような背景のもと、水素利用の拡大に伴い、この水素の貯蔵・輸送技術の確立が急務となっており、そのなかの一つとして、液体水素を荷役するための流体荷役装置（ローディングアーム）の開発が挙げられている。

この流体荷役装置は、海上のタンカーと陸上の貯蔵設備との間の液化天然ガスや液化石油ガス等の各種流体の荷役作業に用いられているものであり、従来、強風や高潮、或いは津波等によるタンカーの予期せぬ移動で海上側、陸上側の各流体荷役装置間で流体搬送ラインの破断が生じ、搬送中の流体が外部流出してしまう可能性があることから、前記不具合の発生を防止するために、或いは、海上側、陸上側の一方で火災など不測の事態が発生した際に、他方側への被害の拡大を防止するために、緊急時に速やかに流体の搬送（流通）を緊急遮断弁によって遮断して流体の外部への流出を確保した後、搬送ラインを海上側、陸上側の夫々に分離し、海上側、陸上側の搬送ライン夫々に掛かる負荷を低減する緊急離脱装置が設けられているものがある。

水素は常温では気体であり、この気体の状態では体積が大きく、貯蔵、輸送には不向きな形態であるため、一般的には液化状態で貯蔵・輸送される。

水素の沸点は、−２５３℃であるから、液化するためには温度を−２５３℃以下にする必要があり、また、液化した水素は非常に蒸発し易いため、液体水素の貯蔵、輸送においては−２５３℃以下の環境を保持することが必須要件である。

しかしながら、従来の緊急離脱装置は、断熱性能が低く、外部から侵入した熱が流体に伝わり易く、よって、液体水素を流通した場合、外気温の熱が流通する液体水素の液温を上げ、流通中に液体水素が蒸発して気体状態になってしまい効率的に輸送することができないという問題がある。

また、極低温の液体水素を流通することで装置表面温度が液体水素と同等の温度（−２５３℃）になり、これにより、配管の周囲に存在する酸素（沸点：−１８３℃）が液化して流体荷役装置の周囲に溜まってしまう。更に、緊急離脱動作が行われて、海上側、陸上側の夫々の配管を連結しているカプラー同士が分離状態になると、流体を遮断する弁体が露出状態となるが、この露出した弁体自体も表面温度が液体水素と同等の温度（−２５３℃）になるため、この露出する弁体付近に存在する酸素（沸点：−１８３℃）が液化して周囲に溜まってしまう。この液化酸素は支燃性であるため、万が一、トラブル等で火気が生じた場合、この支燃性ガスである液化酸素が周囲に存在してしまうことは非常に危険である。

本発明は、このような問題を解決し、連結状態、分離状態のいずれの状態においても断熱性に優れ、荷役する流体の蒸発を可及的に低減し効率的に荷役することができると共に、装置表面の極低温化を防止し、装置周囲に存在する酸素の液化を抑制し、支燃性のある液化酸素の発生を防止する、安全性に優れた従来にない画期的な流体荷役装置の緊急離脱装置を提案することを目的とする。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

荷役配管内を流通している流体の流通を遮断すると共にこの流体の外部流出を防止する弁体１を夫々に設けた第一カプラー２と第二カプラー３とを連結機構４により離脱可能に連結して緊急離脱自在に構成して、緊急時に前記第一カプラー２と前記第二カプラー３の夫々の前記弁体１が作動し閉弁状態となって前記流体の流通を遮断すると共に、前記連結機構４が前記第一カプラー２と前記第二カプラー３の連結を解除して、前記第一カプラー２と前記第二カプラー３とが分離するように構成した流体荷役装置の緊急離脱装置において、前記第一カプラー２及び前記第二カプラー３は、夫々、前記流体が流通する内管部５を外管部６で覆い、この内管部５と前記外管部６との間を真空状態にした真空二重構造とすると共に、前記内管部５内に二体の前記弁体１を前記流体の流通方向に並設した構成とし、緊急離脱時に、前記内管部５内に並設した前記二体の弁体１のカプラー開口部側に設けた第一弁体１Ａよりも奥側に設けた第二弁体１Ｂが夫々閉弁状態となった後、この第二弁体１Ｂよりも前記カプラー開口部側に残留する残留流体を、前記第二弁体１Ｂよりも奥側の前記内管部５内へ移送するための残留流体移送機構を設けた構成とし、前記残留流体移送機構は、前記内管部５の前記第二弁体１Ｂよりも前記カプラー開口部側に設けた流体移送用ガス導入部７を介して前記残留流体が残留している流体残留部内に流体移送用ガスを導入して、前記流体残留部から前記残留流体を排出すると共に、移送配管部８を通じて前記残留流体を前記第一カプラー２と前記第二カプラー３のいずれか若しくは双方の第二弁体１Ｂの奥側の前記内管部５内へ移送するように構成して、前記第一弁体１Ａと前記第二弁体１Ｂの夫々が閉弁状態となると共に、前記第一カプラー２と前記第二カプラー３とが分離した緊急離脱動作完了状態において、前記第一カプラー２及び前記第二カプラー３の夫々の閉弁状態の前記第一弁体１Ａと前記第二弁体１Ｂとで仕切り形成された空間部が断熱部９となり、この断熱部９と、前記内管部５と前記外管部６との間の真空部10とにより、前記内管部５及び前記第二弁体１Ｂへの熱伝導が可及的に低減されて、前記内管部５内の流体の蒸発が防止されると共に、前記外管部６及び前記第一弁体１Ａへの前記流体の冷熱の伝導が可及的に低減されて、カプラー表面付近の極低温化が防止されるように構成したことを特徴とする流体荷役装置の緊急離脱装置に係るものである。

また、前記流体は、液体水素であり、前記流体移送用ガスは、ヘリウムガスであることを特徴とする請求項１記載の流体荷役装置の緊急離脱装置に係るものである。

また、緊急離脱時は、前記第一カプラー２及び前記第二カプラー３の夫々の前記第二弁体１Ｂが閉弁状態になり、この閉弁状態となった前記第一カプラー２の第二弁体１Ｂと前記第二カプラー３の第二弁体１Ｂとの間に残留する残留流体を前記残留流体移送機構により前記第一カプラー２と前記第二カプラー３のいずれか一方若しくは双方の前記第二弁体１Ｂより奥側の前記内管部５内へ移送すると共に、前記第一カプラー２の第二弁体１Ｂと前記第二カプラー３の第二弁体１Ｂとの間を前記流体移送用ガスで置換した後、前記第一カプラー２及び前記第二カプラー３の夫々の前記第一弁体１Ａを閉弁状態にして、この第一弁体１Ａと前記第二弁体１Ｂとの間に前記断熱部９を形成し、この断熱部９を形成した後、前記連結機構４による連結を解除して前記第一カプラー２と前記第二カプラー３とが分離して緊急離脱するように構成としたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の流体荷役装置の緊急離脱装置に係るものである。

また、緊急離脱時は、前記連結機構４による連結を解除して前記第一カプラー２と前記第二カプラー３とを分離し、この第一カプラー２と第二カプラー３とが分離することによって、前記第一カプラー２及び前記第二カプラー３の夫々の前記第一弁体１Ａ及び前記第二弁体１Ｂが閉弁状態になり、この閉弁状態となった前記第一カプラー２及び前記第二カプラー３の夫々の前記第一弁体１Ａと前記第二弁体１Ｂとの間に残留する残留流体を前記残留流体移送機構により夫々の前記第二弁体１Ｂより奥側の前記内管部５内へ移送すると共に、前記第一カプラー２及び前記第二カプラー３の夫々の前記第一弁体１Ａと前記第二弁体１Ｂとの間を前記流体移送用ガスで置換して、この第一弁体１Ａと前記第二弁体１Ｂとの間に前記断熱部９を形成するように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の流体荷役装置の緊急離脱装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、第一カプラーと第二カプラーとが連結した状態（流体荷役中）においては、内管部と外管部との間に設けた真空部により、内管部と外管部との間の熱伝導が遮断されて優れた断熱性能を発揮する。

また、第一カプラーと第二カプラーとが分離した状態（緊急離脱後の状態）においては、前記真空部によって内管部と外管部との間の熱伝導が遮断されると共に、第一弁体と第二弁体との間に形成された断熱部により、第一弁体と第二弁体との間の熱伝導が可及的に低減されて、連結状態同様、優れた断熱性能を発揮する。

従って、例えば、液体水素等の極低温流体で且つ非常に蒸発し易い荷役が難しい流体を荷役する場合でも、流体の蒸発を可及的に低減して、効率的に荷役したり、蒸発による体積膨張によって配管破損などの不具合の発生を防止したりすることができると共に、流体の冷熱による緊急離脱装置表面の極低温化を防止でき、この装置表面の極低温化によって生ずる装置周囲に存在する酸素の液化を防止し、支燃性の液化酸素の生成を防止することができ、万が一、火気が生じるようなトラブルが発生しても被害の拡大を回避することができる。

しかも、第一弁体、第二弁体の二重弁体構造により、仮に、第二弁体に不具合が生じてこの第二弁体で流通を遮断している流体がリークしても、断熱部内でリークした流体がガス化すると共に、第一弁体により外部流出を阻止することができるから、流体の外部漏洩が防止されるので、漏洩した流体が作業者と接触する危険性を可及的に低減することができる。

このように、本発明は、極めて安全性に優れた従来にない画期的な流体荷役装置の緊急離脱装置となる。

また、請求項２記載の発明においては、流体移送用ガスをヘリウムガスとすることで、液体水素を荷役しても、流体移送用ガスが凍ることなく良好に内管部内の残留流体の液体水素を移送することができる実用性に優れた流体荷役装置の緊急離脱装置となる。

また、請求項３記載の発明においては、緊急離脱時の第一カプラーと第二カプラーとが分離した際の内管部から外部に漏出する流体の漏出量を可及的に低減することができ、一層安全性に優れた流体荷役装置の緊急離脱装置となる。

また、請求項４記載の発明においては、例えば、第一カプラーと第二カプラーとが連結している状態では、弁体（第一弁体）同士の押し合いにより付勢体を伸長付勢に抗して縮退させることで開弁状態にし、緊急離脱時、連結機構による連結が解除されて分離可能な状態になると、前記弁体同士を押し付け合わせる力の作用が無くなり、付勢体の伸長付勢により瞬時に各弁体（第一弁体及び第二弁体）が閉弁動作して自動的に各弁体を閉弁状態に切り替えられる構成とすることができ、これにより、弁体を開閉動作させる複雑な動作機構や駆動部を必要とせず、簡易に設計実現可能な実用性に優れた流体荷役装置の緊急離脱装置となる。

実施例１の流体荷役装置を示す概略図である。実施例１の緊急離脱装置を示す説明正断面図である。実施例１の緊急離脱時の動作説明図である。実施例１の緊急離脱時の動作説明図である。実施例１の緊急離脱時の動作説明図である。実施例１の緊急離脱時の動作説明図である。実施例１の緊急離脱時の動作説明図である。実施例２の緊急離脱装置（連結状態）を示す説明正断面図である。実施例２の緊急離脱装置（分離状態）を示す説明正断面図である。実施例２の緊急離脱時の動作説明図である。実施例２の緊急離脱時の動作説明図である。実施例２の緊急離脱時の動作説明図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

緊急離脱時は、例えば、先ず、第一カプラー２及び第二カプラー３の夫々の第二弁体１Ｂが閉弁状態となって流体の流通を遮断する。

そして、この閉弁状態の第一カプラー２の第二弁体１Ｂと第二カプラー３の第二弁体１Ｂとで仕切られた内側の内管部５内に流体移送機構により流体移送用ガスを導入して、この第二弁体１Ｂで仕切られた内管部５内に残留する残留流体を前記内管部５内から排出し、この排出した残留流体を移送配管部８を通じて第一カプラー２と第二カプラー３とのいずれか一方若しくは双方の第二弁体１Ｂより奥側の内管部５内へ移送して、第二弁体１Ｂで仕切られた内管部５内を流体移送用ガスで置換した状態（流体移送用ガス封入状態）にする。

この第二弁体１Ｂで仕切られた内管部５内の残留流体の排出及び流体移送用ガス置換が完了した後、第一カプラー２及び第二カプラー３の夫々の第一弁体１Ａが閉弁状態となり、第一カプラー２及び第二カプラー３の夫々に、閉弁状態の第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとにより仕切り形成された空間部が形成され、この空間部が形成された後、連結機構４が連結解除動作し、第一カプラー２と第二カプラー３との連結が解除されて、第一カプラー２と第二カプラー３とが分離して緊急離脱が完了する。

本発明は、上述のように緊急離脱することにより、第一カプラー２と第二カプラー３とが分離した際に、流体の外部流出が防止され、周囲への流体の飛散が防止される。

また、この第一カプラー２及び第二カプラー３の夫々の第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂが閉弁し、且つ第一カプラー２と第二カプラー３とが分離した緊急離脱動作完了状態においては、第一カプラー２及び第二カプラー３の夫々は、内管部５と外管部６との間に設けた真空部10によって、この内管部５と外管部６との間の熱伝導が遮断され断熱性能が向上し、また、閉弁状態の第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとにより仕切り形成された空間部が断熱作用を有する断熱部９となり、この断熱部９によって第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとの間の熱伝導性が低下して断熱性能が向上するから、第一カプラー２及び第二カプラー３は、夫々、分離状態においても優れた断熱性能を発揮し、これにより、外部からの内管部５内の流体への熱伝導が可及的に抑制されると共に、内管部５内の流体の冷熱の外管部６及び第一弁体１Ａへの伝導が可及的に抑制される。

これにより、例えば、極低温流体で且つ非常に蒸発し易く荷役が難しい液体水素を荷役する場合でも、外気の熱が内管部５内に殆ど伝導されず、よって、内管部５内の液体水素の温度上昇が殆ど生じず、液体水素の蒸発が可及的に低減され、この液体水素が蒸発することによって生じる不具合、例えば体積膨張により圧力上昇が生じて流体荷役装置の配管や緊急離脱装置自体が破損するなどの不具合を防止することができる。

更に、内管部５内の液体水素の冷熱が外管部６及び第一弁体１Ａに殆ど伝導されず、よって、液体水素による外管部６及び第一弁体１Ａの極低温化、言い換えると第一カプラー２及び第二カプラー３の表面付近の極低温化が防止され、この第一カプラー２及び第二カプラー３周辺に存在する酸素の液化が抑制され、支燃性の液化酸素が周囲に落下し溜まることを防止するので、万が一、火気が生じるようなトラブルが発生しても被害の拡大を抑制することができる。

このように、本発明は、緊急離脱後も優れた安全性を発揮する従来にない画期的な流体荷役装置の緊急離脱装置となる。

本発明の具体的な実施例１について図１〜図７に基づいて説明する。

本実施例は、図１に示すようなインボードアーム20，アウトボードアーム21，ジョイント先端部22等の荷役配管をスイベルジョイント23で回動自在に連結し、インボードアーム20に対するアウトボードアーム21の回動姿勢に応じてバランスを取るバランスウエイト機構24を備えた流体荷役装置に取り付けられる緊急離脱装置に係るものであり、荷役配管内を流通している流体の流通を遮断すると共にこの流体の外部流出を防止する弁体１を夫々に設けた第一カプラー２と第二カプラー３とを連結機構４により離脱可能に連結して緊急離脱自在に構成して、緊急時に第一カプラー２と第二カプラー３の夫々の弁体１が作動し閉弁状態となって流体の流通を遮断すると共に、連結機構４が第一カプラー２と第二カプラー３の連結を解除して第一カプラー２と第二カプラー３とが分離するように構成したものである。

また、本実施例の流体荷役装置の緊急離脱装置は、液体水素を荷役する液体水素用流体荷役装置の緊急離脱装置として構成したものであり、具体的には、第一カプラー２及び第二カプラー３は、夫々、液体水素が流通する内管部５を外管部６で覆い、この内管部５と外管部６との間に真空部10を設けた真空二重構造とした構成とすると共に、内管部５内に第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとを流体の流通方向に並設した構成とし、緊急離脱時、第一カプラー２及び第二カプラー３の夫々の第二弁体１Ｂが閉弁状態になり、この閉弁状態となった第一カプラー２の第二弁体１Ｂと第二カプラー３の第二弁体１Ｂとの間に残留する残留液体水素を残留流体移送機構により第一カプラー２と第二カプラー３のいずれか一方若しくは双方の第二弁体１Ｂより奥側の内管部５内へ移送すると共に、第一カプラー２の第二弁体１Ｂと第二カプラー３の第二弁体１Ｂとの間を流体移送用ガスで置換した後、第一カプラー２及び第二カプラー３の夫々の第一弁体１Ａを閉弁状態にして、この第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとの間に断熱部９を形成し、この断熱部９を形成した後、連結機構４による連結を解除して第一カプラー２と第二カプラー３とが分離して緊急離脱する構成としている。

以下、本実施例に係る構成各部について詳細に説明する。

本実施例は、図２に示すように、第一弁体１Ａ及び第二弁体１Ｂはボール弁を採用した構成とし、また、各第一弁体１Ａ及び各第二弁体１Ｂは夫々、駆動軸11と連設して開閉回動自在に設けた構成としている。

また、真空二重構造に構成した第一カプラー２及び第二カプラー３の夫々の内管部５は、フランジ部12を設けたカプラー開口部側（他方のカプラーと突き合わせ連結する側）に設けた第一弁体１Ａを配設する第一流体流通部13と、カプラー基端側（荷役配管を連設する側）に設けた第二弁体１Ｂを配設する第二流体流通部14と、この第二流体流通部14に連設し、真空二重構造の荷役配管の内管と連設する配管連設管部15とから成る構成としている。

また、残留流体移送機構は、内管部５の第二弁体１Ｂよりもカプラー開口部側に設けた流体移送用ガス導入部７を介して残留液体水素が残留している流体残留部内（閉弁状態となった第一カプラー２の第二弁体１Ｂと第二カプラー３の第二弁体１Ｂとの間）に流体移送用ガスを導入して、流体残留部から残留液体水素を排出すると共に、移送配管部８を通じて残留液体水素を第一カプラー２と第二カプラー３のいずれか若しくは双方の第二弁体１Ｂの奥側の内管部５内へ移送するように構成している。

具体的には、本実施例の残留流体移送機構は、第一カプラー２の第一流体流通部13に逆止弁構造のガス導入部７を設け、第二カプラー３の第一流体流通部13に逆止弁構造の流体排出部16を設け、第二カプラー３の配管連設管部15に逆止弁構造の流体導入部17を設け、この第二カプラー３に設けた流体排出部16と流体導入部17とを移送配管部８を介して連通状態にした構成として、緊急離脱時に、第一カプラー２と第二カプラー３の夫々の第二弁体１Ｂが閉弁した後、この閉弁状態となった各第二弁体１Ｂで仕切られた内管部５内（連通状態の第一カプラー２の第一流体流通部13と第二カプラー３の第一流体流通部13内）に、ガス導入部７から流体移送用ガスであるヘリウムガスを導入して、この連通状態の第一カプラー２の第一流体流通部13と第二カプラー３の第一流体流通部13内に残留する残留液体水素を流体排出部16から排出し、この流体排出部16から排出した残留液体水素を、移送配管部８を通じて流体導入部17から第二カプラー３の第二弁体１Ｂより奥側の内管部５である配管連設管部15内へ移送して、連通状態の第一カプラー２の第一流体流通部13と第二カプラー３の第一流体流通部13内をヘリウムガス置換する構成としている。

また、連結機構４は、クランプ形状に形成した構成とし、突き合わせ状態の第一カプラー２と第二カプラー３の夫々のフランジ部12を周方向に包囲するように被嵌係止し、第一カプラー２と第二カプラー３とを連結保持し、連結解除操作機構により前記被嵌係止状態が解除される構成としている。

上述のように構成した本実施例の作用・効果について以下に説明する。

図３は、流体荷役中の通常状態を示す図であり、第一カプラー２及び第二カプラー３の各第一弁体１Ａ、第二弁体１Ｂが開弁状態になっていて、第一カプラー２の第一流体流通部13、第二流体流通部14及び配管連設管部15と、第二カプラー３の第一流体流通部13、第二流体流通部14及び配管連設管部15とが連通状態となっている。

緊急離脱時は、上述した図３の状態から、まず、図４に示すように第一カプラー２及び第二カプラー３の各第二弁体１Ｂが閉弁して、流通している液体水素の流通を遮断する。

続いて、図５に示すように第一カプラー２に設けたガス導入部７から、第一カプラー２の第一流体流通部13内にヘリウムガスを導入して、第二弁体１Ｂで切られた内側の内管部５内、即ち、連通状態の第一カプラー２の第一流体流通部13と第二カプラー３の第一流体流通部13とに残留している残留液体水素を第二カプラー３の第一流体流通部13に設けた流体排出部16から排出し、移送配管部８を通じて第二カプラー３の第二弁体１Ｂの奥側、即ち配管連設管部15に設けた流体導入部17から配管連設管部15内に導入（移送）し、連通状態の第一カプラー２の第一流体流通部13と第二カプラー３の第一流体流通部13とをヘリウムガスで置換した状態(ヘリウムガス封入状態)にする。

この第一カプラー２及び第二カプラー３の各第一流体流通部13内のヘリウムガス置換が完了した後、図６に示すように第一カプラー２及び第二カプラー３の各第一弁体１Ａが閉弁する。

そして、各第一弁体１Ａが閉弁した後、図７に示すように連結機構４がフランジ部12から外れて第一カプラー２と第二カプラー３との連結を解除し、第一カプラー２と第二カプラー３とが分離し、緊急離脱動作が完了する。

本実施例は、上述したように、第一カプラー２と第二カプラー３との連結部となる各第一流体流通部13内の残留液体水素を第二カプラー３の配管連設管部15内へ移送することで、第一弁体１Ａが閉弁した状態において、この第一弁体１Ａの外側（カプラー開口部側）に液体水素が残留しないから、第一カプラー２と第二カプラー３とが分離した際に、残留液体水素の周囲への飛散が無く安全に分離動作が行われる。

また、緊急離脱動作が完了し、第一カプラー２及び第二カプラー３が夫々分離した状態において、第一カプラー２及び第二カプラー３は、夫々、内管部５と外管部６との間に設けた真空部10によって、この内管部５と外管部６との間の熱伝導が遮断され、また、閉弁状態の第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとで仕切り形成され、ヘリウムガスが封入された第一流体流通部13が断熱作用を有する断熱部９となり、この断熱部９によって第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとの間の熱伝導性が低下してこの第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとの間の断熱性能が向上する。

よって、第一カプラー２及び第二カプラー３は、夫々、分離離状態においても、断熱部９及び真空部10の断熱効果により、外部からの内管部５内の液体水素への熱伝導が可及的に抑制されると共に、内管部５内の液体水素の冷熱の外管部６及び第一弁体１Ａへの伝導が可及的に抑制される。

これにより、内管部５内の液体水素の温度上昇が殆ど生じず、液体水素の蒸発が可及的に低減され、この液体水素が蒸発することによって生じる不具合（例えば体積膨張により圧力上昇が生じて流体荷役装置の配管や緊急離脱装置自体が破損するなどの不具合）を防止することができる。

また更に、内管部５内の液体水素の冷熱が外管部６及び第一弁体１Ａに殆ど伝導されず、よって、液体水素による外管部６及び第一弁体１Ａの極低温化、言い換えると第一カプラー２及び第二カプラー３の表面付近の極低温化が防止され、この第一カプラー２及び第二カプラー３周辺に存在する酸素の液化が抑制され、支燃性の液化酸素が周囲に落下し溜まることを防止するので、万が一、火気が生じるようなトラブルが生じても被害の拡大を回避することができる。

本発明の具体的な実施例２について図８〜図１２に基づいて説明する。

本実施例は、実施例１と異なる弁体１を採用すると共に、実施例１と異なる緊急離脱動作を行う構成とした場合である。以下、本実施例について詳述する。

本実施例は、図８，９に示すように、弁体１として逆止弁（チャッキ弁）を採用した構成とし、第一カプラー２及び第二カプラー３共に、第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとを連設状態に並設した構成としている。

また、本実施例は、第一カプラー２と第二カプラー３とが連結している状態では、第一弁体１Ａ同士の押し合いにより付勢体18を伸長付勢に抗して縮退させることで、第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとを夫々開弁状態にし、緊急離脱時、連結機構４による連結が解除されて分離可能な状態になると、第一弁体１Ａ同士を押し付け合わせる力の作用が無くなり、付勢体18の伸長付勢により瞬時に第一カプラー２及び第二カプラー３の夫々の第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとが閉弁動作して自動的に閉弁状態に切り替えられる構成としている。

具体的には、第一カプラー２及び第二カプラー３の第一弁体１Ａ及び第二弁体１Ｂは、夫々、付勢体18（本実施例では例えばコイルばねや板バネ等の弾性体を採用）を連設して、第一カプラー２と第二カプラー３とが分離した状態では、各付勢体18の伸長付勢により第一弁体１Ａ及び第二弁体１Ｂがカプラー開口部側に移動し、第一弁体１Ａがカプラー開口部に圧接してカプラー開口部を閉塞し、第二弁体１Ｂが第一流体流通部13と第二流体流通部14との境界部を閉塞した状態になると共に、第一弁体１Ａの先端部がカプラー開口部から突出する構成とし、第一カプラー２と第二カプラー３とを突き合わせ連結することで、夫々のカプラー開口部から突出した第一弁体１Ａの先端部同士が付勢体18の伸長付勢に抗して互いに押し合い、各付勢体18が縮退して第一弁体１Ａ及び第二弁体１Ｂがカプラー開口部側と反対方向に移動してカプラー開口部及び第一流体流通部13と第二流体流通部14との境界部が開口状態となって、第一カプラー２の第一流体流通部13、第二流体流通部14及び配管連設管部15と、第二カプラー３の第一流体流通部13、第二流体流通部14及び配管連設管部15とが連通状態となるように構成している。

また、本実施例では、第一カプラー２と第二カプラー３との夫々に独立した残留流体移送機構を設けた構成としている。

具体的には、第一カプラー２及び第二カプラー３の夫々の第一流体流通部13にガス導入部７と流体排出部16とを設け、第二カプラー３の第二流体流通部14に流体導入部17を設け、流体排出部16と流体導入部17とを移送配管部８を介して連通状態にした構成として、緊急離脱時、第一カプラー２と第二カプラー３とが分離し、第一弁体１Ａ及び第二弁体１Ｂが閉弁した後、ガス導入部７からヘリウムガスを導入して、閉塞状態の第一流体流通部13内に残留する残留液体水素を流体排出部16を介して排出し、この流体排出部16から排出した残留液体水素を、移送配管部８を通じて流体導入部17から第二弁体１Ｂで仕切られた第二流体流通部14内へ移送して、第一流体流通部13内をヘリウムガス置換する構成としている。

その余の構成は実施例１と同様である。

図１０は、流体荷役中の通常状態を示す図であり、第一弁体１Ａ同士の押圧作用により各付勢体18が縮退して、第一カプラー２及び第二カプラー３の各第一弁体１Ａ、第二弁体１Ｂが開弁位置に移動した状態になっていて、第一カプラー２の第一流体流通部13、第二流体流通部14及び配管連設管部15と、第二カプラー３の第一流体流通部13、第二流体流通部14及び配管連設管部15とが連通状態となっている。

緊急離脱時は、上述した図１０の状態から、まず、図１１に示すように、連結機構４がフランジ部12から外れて第一カプラー２と第二カプラー３との連結を解除し、第一カプラー２と第二カプラー３とが分離し、この第一カプラー２と第二カプラー３とが分離することで、第一弁体１Ａ同士の押し合い作用がなくなり、各付勢体18の伸長付勢により第一カプラー２及び第二カプラー３の夫々の第一弁体１Ａ及び第二弁体１Ｂが閉弁位置に移動し、第一弁体１Ａがカプラー開口部を閉塞すると共に、第二弁体１Ｂが第一流体流通部13と第二流体流通部14との境界部を閉塞して（第一流体流通部13を閉塞状態にする）、流通している液体水素の流通を遮断する。

即ち、本実施例では、連結機構４の解除操作により、第一カプラー２と第二カプラー３との分離動作と、液体水素の流通遮断動作がほぼ同時に行われる。

そして、図１２に示すように第一カプラー２及び第二カプラー３は、夫々、ガス導入部７から第一流体流通部13内にヘリウムガスを導入して、第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとで仕切られ閉塞状態となった第一流体流通部13内に残留している残留液体水素を、この第一流体流通部13に設けた流体排出部16から排出し、移送配管部８を通じて第二弁体１Ｂの奥側、即ち第二流体流通部14に設けた流体導入部17からこの第二流体流通部14内に導入（移送）し、第一流体流通部13をヘリウムガスで置換した状態にして、緊急離脱動作が完了する。

この緊急離脱動作が完了した状態においては、実施例１同様、第一カプラー２、第二カプラー３は、夫々、内管部５と外管部６との間に設けた真空部10によって、この内管部５と外管部６との間の熱伝導が遮断され、また、ヘリウムガスが封入された第一流体流通部13が断熱作用を有する断熱部９となり、この断熱部９によって第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとの間の熱伝導性が低下してこの第一弁体１Ａと第二弁体１Ｂとの間の断熱性能が向上し、実施例１と同様の効果を発揮する。

また、本実施例は、第一カプラー２と第二カプラー３とが連結している状態では、第一弁体１Ａ同士の押し合いにより付勢体18を伸長付勢に抗して縮退させることで第一弁体１Ａ、第二弁体１Ｂを夫々開弁状態にし、緊急離脱時、連結機構４による連結が解除されて分離可能な状態になると、第一弁体１Ａ同士を押し付け合わせる力の作用が無くなり、付勢体18の伸長付勢により瞬時に第一カプラー２及び第二カプラー３の各第一弁体１Ａ、第二弁体１Ｂが閉弁動作して自動的に閉弁状態に切り替えられる構成としたから、第一弁体１Ａ及び第二弁体１Ｂを開閉動作させる複雑な動作機構や駆動部を必要とせず、簡易に設計実現可能な実用性に優れた流体荷役装置の緊急離脱装置となる。

尚、本発明は、実施例１，２に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１弁体
１Ａ第一弁体
１Ｂ第二弁体
２第一カプラー
３第二カプラー
４連結機構
５内管部
６外管部
７ガス導入部
８移送配管部
９断熱部
10 真空部

Claims

荷役配管内を流通している流体の流通を遮断すると共にこの流体の外部流出を防止する弁体を夫々に設けた第一カプラーと第二カプラーとを連結機構により離脱可能に連結して緊急離脱自在に構成して、緊急時に前記第一カプラーと前記第二カプラーの夫々の前記弁体が作動し閉弁状態となって前記流体の流通を遮断すると共に、前記連結機構が前記第一カプラーと前記第二カプラーの連結を解除して、前記第一カプラーと前記第二カプラーとが分離するように構成した流体荷役装置の緊急離脱装置において、前記第一カプラー及び前記第二カプラーは、夫々、前記流体が流通する内管部を外管部で覆い、この内管部と前記外管部との間を真空状態にした真空二重構造とすると共に、前記内管部内に二体の前記弁体を前記流体の流通方向に並設した構成とし、緊急離脱時に、前記内管部内に並設した前記二体の弁体のカプラー開口部側に設けた第一弁体よりも奥側に設けた第二弁体が夫々閉弁状態となった後、この第二弁体よりも前記カプラー開口部側に残留する残留流体を、前記第二弁体よりも奥側の前記内管部内へ移送するための残留流体移送機構を設けた構成とし、前記残留流体移送機構は、前記内管部の前記第二弁体よりも前記カプラー開口部側に設けた流体移送用ガス導入部を介して前記残留流体が残留している流体残留部内に流体移送用ガスを導入して、前記流体残留部から前記残留流体を排出すると共に、移送配管部を通じて前記残留流体を前記第一カプラーと前記第二カプラーのいずれか若しくは双方の第二弁体の奥側の前記内管部内へ移送するように構成して、前記第一弁体と前記第二弁体の夫々が閉弁状態となると共に、前記第一カプラーと前記第二カプラーとが分離した緊急離脱動作完了状態において、前記第一カプラー及び前記第二カプラーの夫々の閉弁状態の前記第一弁体と前記第二弁体とで仕切り形成された空間部が断熱部となり、この断熱部と、前記内管部と前記外管部との間の真空部とにより、前記内管部及び前記第二弁体への熱伝導が可及的に低減されて、前記内管部内の流体の蒸発が防止されると共に、前記外管部及び前記第一弁体への前記流体の冷熱の伝導が可及的に低減されて、カプラー表面付近の極低温化が防止されるように構成したことを特徴とする流体荷役装置の緊急離脱装置。
前記流体は、液体水素であり、前記流体移送用ガスは、ヘリウムガスであることを特徴とする請求項１記載の流体荷役装置の緊急離脱装置。
緊急離脱時は、前記第一カプラー及び前記第二カプラーの夫々の前記第二弁体が閉弁状態になり、この閉弁状態となった前記第一カプラーの第二弁体と前記第二カプラーの第二弁体との間に残留する残留流体を前記残留流体移送機構により前記第一カプラーと前記第二カプラーのいずれか一方若しくは双方の前記第二弁体より奥側の前記内管部内へ移送すると共に、前記第一カプラーの第二弁体と前記第二カプラーの第二弁体との間を前記流体移送用ガスで置換した後、前記第一カプラー及び前記第二カプラーの夫々の前記第一弁体を閉弁状態にして、この第一弁体と前記第二弁体との間に前記断熱部を形成し、この断熱部を形成した後、前記連結機構による連結を解除して前記第一カプラーと前記第二カプラーが分離して緊急離脱するように構成としたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の流体荷役装置の緊急離脱装置。
緊急離脱時は、前記連結機構による連結を解除して前記第一カプラーと前記第二カプラーとを分離し、この第一カプラーと第二カプラーとが分離することによって、前記第一カプラー及び前記第二カプラーの夫々の前記第一弁体及び前記第二弁体閉弁状態になり、この閉弁状態となった前記第一カプラー及び前記第二カプラーの夫々の前記第一弁体と前記第二弁体との間に残留する残留流体を前記残留流体移送機構により夫々の前記第二弁体より奥側の前記内管部内へ移送すると共に、前記第一カプラー及び前記第二カプラーの夫々の前記第一弁体と前記第二弁体との間を前記流体移送用ガスで置換して、この第一弁体と前記第二弁体との間に前記断熱部を形成するように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の流体荷役装置の緊急離脱装置。