JP6969980B2 - マルチローブタンク - Google Patents

Description

本発明は、液化ガスなどの加圧液体を収容するためのマルチローブ貨物タンクに関する。

マルチローブタンクはよく知られており、特に液化ガスの貯蔵および／または輸送に使用されることが多い。そのようなタンクは、液化ガスを輸送するために船舶または他の軍事用船艇に取り付けられる。また、これらのタンクは、特定の場所で液化ガスを貯蔵するために陸上に設置することもできる。典型的には、マルチローブタンクは、横向きまたは水平姿勢で船舶に設けられるが、陸上のマルチローブタンクは通常、縦向きまたは垂直姿勢である。

これらのマルチローブタンクの欠点は、特に船艇に取り付けられるときに、タンクの重心、したがって船艇の重心が比較的高くなり、船艇の安定性に悪影響を及ぼすことである。これは、例えば輸送速度または最大積載量の面で船艇の性能を制限することがある。船舶の船体に対してマルチローブタンクを下げるための解決策がいくつか知られているが、これは、船舶の船体の形状に悪影響を及ぼし、やはり例えば安定性および／または輸送速度に悪影響を及ぼすことがある。

したがって、上述した欠点の少なくとも１つを少なくとも一部なくして船艇で液化ガスを輸送する必要性がある。

そこで、本発明は、船舶の船体に取り付けるための、液化ガスなどの加圧液体を収容するためのマルチローブタンクであって、少なくとも、中心線を有し長手方向に延在する第１のマルチローブタンク部分と、中心線を有し長手方向に延在する第２のマルチローブタンク部分とを備え、これらのマルチローブタンク部分が、互いに一列に配設されて、一直線に揃った中心線を有する前方マルチローブタンク部分と後方マルチローブタンク部分とを成し、第１の部分が、第１の部分の端部に向かって先細りしているマルチローブタンクを提供する。接続側で互いに結合され、一方の部分が先細りになっている前方タンク部分と後方タンク部分とを設けることによって、マルチローブタンクの形状は、船舶の船体により良く収まることができる。特に、先細り部分は、船体の船首側にうまく収まることができる。したがって、船舶の船体のより低い位置にタンクを取り付けることができ、その結果、船艇の重心がより低くなる。それにより、船艇の安定性を向上させることができ、これは、船舶の性能の向上につながり得る。また、タンクの配設位置がより低いことにより、マルチローブタンクをより大きくし、積載量をより大きくすることができる。

有利には、第１のタンク部分と第２のタンク部分はほぼ等しい長さであり、したがって、それぞれのタンク部分がタンクの長さの約半分を成す。それにより、タンクは、船舶の船体により良く収まることができる。代替実施形態では、タンクの軸方向全長の軸方向長さのうち先細りのタンク部分が占める割合が異なっていてもよい。例えば、３分の１または４分の１の区画であってよく、また半分を超えていてもよく、例えば長さの３分の２でもよい。別の実施形態では、中心軸を有する第３のタンク部分が設けられてもよく、第３のタンク部分は、中心軸が一直線に揃うように他のタンク部分と一列に配設されることがある。第３のタンク部分は、第２のタンク部分が第１と第３のタンク部分の間になるように、第２のタンク部分の後方に配設されてよい。さらなる実施形態では、第３のタンク部分も先細りしていてよい。第１のタンク部分および第２のタンク部分の軸方向分布は様々でよく、船舶の船体の設計に応じていてよいことを理解されたい。また、第３のタンク部分の有無は船舶の船体の設計に応じていてよく、および／または第１、第２、および第３のタンク部分の軸方向分布は様々でよく、設計要件に応じていてもよいことを理解されたい。

好ましい実施形態では、第１のタンク部分と第２のタンク部分とは別々に製造され、それぞれが、互いに接合することができる開端部と、それとは逆側の閉端部とを有する。このとき、第１のタンク部分と第２のタンク部分とは、それらの開端部で互いに接合される。開端部とは逆側に、第１および第２タンク部分は閉端部を有する。このとき、タンク部分はそれらの開端部で接合されて、マルチローブタンクを形成する。第１のタンク部分は、その閉端部に向かって先細りしていることがあり、それにより、第１のタンク部分の開端部での直径および／または断面積は、第１のタンク部分の閉端部またはその近くでの直径および／または断面積よりも大きく、したがって、一実施形態では、閉端部に向かって円錐状に先細りしている。好ましくは、第１のタンク部分と第２のタンク部分との接続部またはその近くに横方向ウェブが提供される。それにより、タンクの剛性がさらに高められる。また、第１の部分と第２の部分との間の液化ガスのスロッシングが減少される。有利には、横方向ウェブには穴が設けられて、好ましくは重大なスロッシングを避けながら、第１のタンク部分と第２のタンク部分との間の液体の運動を可能にする。

好ましい実施形態では、マルチローブタンクは、２つの底部ローブと１つの上部ローブとを有する３ローブタンクとして構成される。これは、充填タンクの重心を下げる有利な構成である。代替として、マルチローブタンクは、２つの底部ローブと２つの上部ローブとを有する４ローブタンクとして構成することもできる。

有利には、３ローブタンクにはＹ字形構成の長手方向補強ウェブが設けられて、長手方向および／または長手方向を横切る方向、すなわち断面平面内でタンクを強化する。Ｙ字形状の補強ウェブは、隣接するローブの外殻を接続する。有利には、Ｙ字形状の補強ウェブには、機器をタンクの頂部から底部に下降させ、底部から頂部に向かって引き戻すことを可能にするための開口部および／または穴が設けられる。好ましくは、開口部および／または穴は、開口部および／または穴を通る機器の案内も提供する。特に、ポンプなどの機器は、タンクから積荷を取り出して空にするために、タンクの底部まで下降させなければならない場合がある。有利には、そのようなポンプは、タンクの最低位置に位置され、これは、典型的には底部ローブの底部である。Ｙ字形状の長手方向ウェブの斜行アームに案内穴を設けるとき、そこを通して機器を下降させるおよび／または引き戻すことができる。

有利には、タンクは、サドル支持体に支持され、より有利には、サドル支持体の少なくとも１つが摺動支持体である。摺動支持体を設けることによって、温度変化によるタンク内の液化ガスの膨張や収縮など、タンクの動きに対応することができる。有利な実施形態では、摺動支持体は、互いに対して移動可能な木製ブロックを含む。典型的には、木材は有利な強度−断熱比を有し、これは、木材が比較的高い荷重、例えば圧縮荷重に耐え、かつ妥当なまたは有利な断熱を提供することができることを意味する。好ましくは、木製ブロックの接触面には金属シートが設けられて、摩耗を低減し、木製ブロックの金属シート同士の摺動中に金属−金属接触を提供する。また、支持体の位置ではタンクの断熱が中断されるので、木材を使用することによって、タンクとその環境（例えば船舶の船体）との間の熱伝導を低減させることができる。これにより、タンクの断熱性を改善し、タンクを冷却するためのエネルギー消費を低減することができる。

３つのローブのノードとＹ字形状の長手方向補強ウェブとの接続は、Ｙ字形継手として提供される。これは、接合された３つの構造、すなわち、１つのローブの外殻と、別のローブの外殻と、Ｙ字形状の長手方向補強ウェブの脚部とが一体に溶接される従来技術の接続とは異なる。熱的な力、極低温、および／または船舶の加速によるこの溶接部での高い応力の観点から、この溶接部は非常に重要性の高い部分であり、したがって通常は非常に重い。ここで、ノードに適合する専用のＹ字形継手を提供することによって、単一の大きい溶接を、重要性がより低い領域での３つの溶接によって置き換えることができる。このとき、Ｙ字形継手を一方のローブの一方の外殻に接続するための溶接継目、Ｙ字形継手を他方のローブの外殻に接続するための継目、およびＹ字形継手を長手方向のＹ字形状補強ウェブに接続するための継目が存在する。ここで、制御された環境でＹ字形継手を製造して、予想される荷重に特化させることができるので、これは特に有利である。また、Ｙ字形継手を構造に溶接することは、３つの構造が接合する複雑な接合部を溶接するよりも単純であり簡単である。これにより、構造の信頼性が大幅に向上し、製造および／またはメンテナンスのコストが低減される。

有利な構成では、３ローブタンクの底部ローブの中心軸間の距離は、底部ローブの中心軸から上方へ上部ローブの中心軸までの距離の２倍である。より有利な構成では、３つのローブの中心軸間の距離は全てほぼ等しい。したがって、３ローブタンクの構成は、船舶の船体での利用可能な空間を考慮して、充填タンクの重心を下げるために最適化することができる。

さらに有利な実施形態は、従属請求項に示されている。

本発明を、図面に表される例示的な実施形態に基づいてさらに説明する。例示的な実施形態は、非限定的な例として与えられている。

図１は、船艇内の本発明によるマルチローブタンクの全体構成を示す図である。 図２aは、マルチローブタンク、特に３ローブタンクの実施形態の正面図である。 図２ｂは、図２ａの実施形態の側面図である。 図２ｃは、図２ａの実施形態の上面図である。 図３は、マルチローブタンクのローブの底部にある液溜部の詳細図である。 図４は、Ｙ字形状の長手方向補強ウェブの案内開口部の位置でのマルチローブタンク、特に３ローブタンクの概略断面図である。 図５は、ローブをＹ字形状の補強ウェブに接続するためのＹ字形継手の詳細図である。 図６は、第１のタンク部分と第２のタンク部分との間の横方向ウェブの概略図である。 図７ａは、固定支持体の概略断面図である。 図７ｂは、摺動支持体の概略断面図である。 図８は、Ｂ−Ｂ断面での図２ｂの実施形態の断面図である。

添付図面は、非限定的な例として提示される本発明の実施形態の概略表現にすぎないことに留意されたい。図中、同一部分または対応する部分には同一の参照符号が付されている。

図１に、本発明によるマルチローブタンク２を備える船艇１の全体構成の概略図を示す。この実施形態では、マルチローブタンクは、船艇または船舶の船体に取り付けられた状態で示されている。他の実施形態では、マルチローブタンクは、液化ガスの貯蔵用に陸上に配設することができる。

マルチローブタンク２は、船舶の船体に横向き姿勢で取り付けられ、陸上構成では、マルチローブタンク２は通常、縦向き姿勢で取り付けられる。

マルチローブタンク２は、長手方向に延在する第１のマルチローブタンク部分２ａと、長手方向に延在する第２のマルチローブタンク部分２ｂとを備える。各タンク部分２ａ、２ｂは、中心軸Ａ、Ｂを有する。第１のタンク部分２ａと第２のタンク部分２ｂとは、互いに一列に配設されて、前方タンク部分（ここではタンク部分２ａ）および後方タンク部分（ここではタンク部分２ｂ）を成し、タンク部分の中心軸Ａ、Ｂは一直線に揃えられる。したがって、タンク部分２ａ、２ｂは互いに合致する。本発明によれば、第１のタンク部分２ａは、その端部に向かって先細りしている。ここで、第１のタンク部分２ａは、船艇の航行方向で見たときに前方のタンク部分である。

第１のタンク部分２ａを先細りさせることによって、第１のタンク部分２ａは、船首３を備える船舶の前方部分により良く収まる。したがって、タンク２を、船舶１の船体の積載空間内でより下方に取り付けることができ、これは、船舶の重心を低くし、したがって安定性を高めることができる。

図２ａに、マルチローブタンク２の正面図を概略的に示す。ここで、この実施形態では、マルチローブタンク２は、２つの底部ローブ４、５および１つの上部ローブ６を有する３ローブタンクである。図２ｂには、３ローブタンク２の側面図を概略的に示し、図２ｃには上面図を概略的に示す。各タンク部分２ａ、２ｂは、それぞれ２つの底部ローブ４ａ、５ａ、４ｂ、５ｂと１つの上部ローブ６ａ、６ｂとを有する。これらの図で見ることができるように、第１のタンク部分２ａと第２のタンク部分２ｂそれぞれの中心軸Ａ、Ｂは互いに一直線上である。各タンク部分２ａ、２ｂは、閉端部７ａ、７ｂと開端部８ａ、８ｂとを有する。タンク部分２ａ、２ｂは、開端部８ａ、８ｂで、通常は溶接によって互いに接合される。したがって、タンク部分２ａ、２ｂを別々に製造し、その後、接合してタンク２を形成することができる。これは、製造時間を短縮することができる。好ましくは、第１の部分２ａと第２の部分２ｂとの接合接続部には、横方向ウェブ９が設けられる。横方向ウェブ９は、タンク２の内部にあり、例えば図６に示されている。横方向ウェブ９は、タンク２を補強し、好ましくは穴１０を設けられ、第１のタンク部分２ａと第２のタンク部分２ｂとの間を液体が移動できるようにする。

図２ａ、２ｂ、２ｃの実施形態では、タンク２は、ほぼ等しい長さの２つのタンク部分２ａ、２ｂを備える。これは、製造面、および船舶の船体の積載空間への設置の面で有利であり得る。また、船舶の船体により良く収めるのにも有利であり得る。しかし、例えば特定の船体形状に応じて他の実施形態も想定することができ、第１のタンク部分が第２のタンク部分よりも大きいことも短いこともあり得る。また、別の実施形態では、タンク２は、３つ以上のタンク部分、例えば前方タンク部分、後方タンク部分、および中間タンク部分を備えてもよい。さらなる実施形態では、３ローブタンクの代わりに、４ローブタンクまたは２ローブタンクを考慮することもできる。多くの変形形態が可能である。

図２ａ、２ｂ、２ｃで見られるように、タンクの上に２つの入口１１、１２が設けられている。これらの入口、典型的には例えばマンホールを通って、ポンプなどの機器、または必要であれば作業者がタンクの内部に入り、例えばメンテナンスおよび／または修理、またはタンクの液抜きおよび／または清掃を行うことができる。各入口１１、１２は、それぞれのローブ４、５の最低位置の上方に配設される。入口開口部１１は、ローブ５の最低位置の上方に配設され、入口開口部１２は、ローブ４の最低位置の上方に配設される。これは、タンクを空にするためにポンプを下降させるときに特に有利である。このとき、ポンプを最低位置に下降させ、次いでタンク２を空にすることができる。有利な実施形態では、最低位置にポンプ受取り凹部１３、１４を設けることができる。これらの凹部１３、１４にポンプを配設することができる。このとき、ポンピング時に、ポンプは、最後の残りの液体をタンクからほぼ全て除去することもできる。図３に、凹部１３、１４の実施形態の概略断面詳細図を示す。

例えば図２ａで見られるように、マルチローブタンクは、ここでは、２つの底部ローブ４、５および１つの上部ローブ６を有する３ローブタンクである。各ローブ４、５、６は、それ自体の中心線Ｃ４、Ｃ５、およびＣ６をそれぞれ有する。上部ローブ６は、底部ローブ４、５の中心線Ｃ４、Ｃ５間の距離Ｄ１が、中心線Ｃ４、Ｃ５から上方へ中心線Ｃ６までの距離Ｄ２の約２倍になるように、底部ローブ４、５の上方に配設される。したがって、３ローブタンク２の重心を比較的低く保つことができ、それと同時にタンク２の容積を最適にすることができる。これは、運搬される積荷、すなわち輸送すべき液化ガスの最適化の面で有利である。

さらに、３ローブタンク２には補強ウェブ１５が設けられている。補強ウェブ１５は長手方向ウェブであり、図２ａの正面図で概略的に見ることができる。断面は、図８に示されている。Ｙ字形構成の長手方向補強ウェブ１５が、Ｙ字形構成でのローブの節点間に延びる。３つのローブ４、５、６は、ローブが交差する３つのノード１６、１７、１８をそれぞれ形成する。上面図、底面図、または側面図において、これらのノード１６、１７、１８は、ローブ４、５、６が交差する線を成す。Ｙ字形構成の補強ウェブ１５（図８／４）は、３つのウェブ脚、すなわち２つの斜行ウェブ１９、２０および１つの直立ウェブ２１を有する。有利には、横方向ウェブ９は３つの部分を含み、各部分が、横方向ウェブ９の位置にあるＹ字形構成の補強ウェブ１５のウェブ脚の間に収まる。

Ｙ字形構成の補強ウェブ１５は板状構造を有し、Ｙ字形構成の各ウェブ脚１９、２０、２１が板状構造である。これらの板状構造には、異なるローブ区室の間を液体が通過できるようにするための穴が設けられている（図４）。

斜行ウェブ１９、２０での特定の位置に案内開口部２２、２３が設けられており、そこを通して機器を下降させるおよび／または引き戻すことができるようになっている。特に、案内開口部２２、２３は、開口部１１、１２および凹部１３、１４の位置にほぼ対応する位置に設けられており、したがって、開口部１１、１２を通してタンクに入れられた機器を、案内開口部２２、２３を通して補強ウェブ１５を通過させ、凹部１３、１４に向けて案内することができる。いくつかの実施形態では、これらの開口部１１、１２および案内開口部２２、２３は、人が通過できるように十分に大きくすることができる。すなわち、開口部は最小の「マンホール」サイズを有する。このとき、作業者は、修理、点検、メンテナンスなどのためにタンクに入ることができる。有利な実施形態では、案内開口部２２、２３は、上方に延在する壁を有し、そこを通して機器を案内できる。上方に延在する壁は、筒状または管状でよく、様々な断面形状（例えば円形、正方形、三角形）を取り得る。案内壁の上端部および／または下端部には、機器を案内開口部に向けてさらに案内するために、外向きに広がるフランジが設けられてもよい。

有利には、図５で見られるように、Ｙ字形構成の補強ウェブ１５は、Ｙ字形継手２４によってノード１６、１７、１８でローブ４、５、６に接続される。このＹ字形継手２４を設けることによって、複雑な溶接操作を省くことができ、Ｙ字形継手２４は、それが受けることがある力に特化して製造することができる。したがって、制御された環境、例えば製造ホール（fabrication hall）においてＹ字形継手２４（典型的には鍛造品であるが他の製造法も可能である）を製造することができ、ローブ壁および補強ウェブとの接合前に入念に検査して制御することができる。これにより、ノードでの継手の信頼性および／または強度が向上する。

タンク２は、温度変化や荷重などによるタンク２の動きを許容するように固定支持体２５および摺動支持体２６によって支持される。固定支持体２５は、好ましくはサドル支持体であり、その一例が図７ａに示されている。固定支持体２５は、外部構造（固定体（fixed world））、例えばタンクを配置する船艇の積載空間の底に固定して取り付けられた下部またはホルダ２７を備える。さらに、支持体２５は、タンク２に固定して取り付けられた上部２８または材料のブロック２８を備える。材料のブロック２８は、下部またはホルダ２７に受け取られ、好ましくは比較的高い力に耐えることができ、例えば、木材、ゴム状材料、または複合材からなる。材料のブロック２８はそれ自体、タンク２に固定して取り付けられる。ここで、突出部２９がタンク壁に溶接され、ブロック材２８に挿入される。ブロック材は、ホルダ２７の形状に応じて任意の形状を有することができる。したがって、タンク２の外壁の断熱が妨げられることを制限することができ、かつ十分な支持を提供することができる。

摺動支持体２６は、固定体に固定して取り付けられた第１の部分または下部３０と、第２の部分または上部３１とを備える。摺動支持のために、上部３１は下部３０と摺動可能に係合される。有利には、上部３１および下部３０は木製ブロックとして構成される。より有利には、上部３１と下部３０との係合面に金属シートまたは金属層が設けられ、それにより、摺動可能に係合されたブロックに関して、金属と金属との接触または金属と木材との接触が提供される。したがって、タンク２の断熱材の中断を最小限に抑え、それにより支持体にわたるヒートブリッジを減少させながら、信頼性の高い摺動接続を得ることができる。特に、摺動支持体２６および／または固定支持体２５に木製ブロックを使用することによって、支持体２５、２６による中断にも関わらずヒートブリッジを減少させることができ、タンク２の断熱を有効な状態で保つことができる。

分かりやすいように、および簡潔に説明できるように、本明細書では、いくつかの特徴を同一または個別の実施形態の一部として述べているが、本発明の範囲は、記載される特徴の全てまたはいくつかの組合せを有する実施形態を含むことがあることを理解されたい。図示される実施形態は、構成要素が異なるものであると記載されている場合を除き、同一または類似の構成要素を有することを理解されよう。

例えば、図面では、実施形態を３ローブタンクで説明しているが、記載した全ての態様が、４ローブタンクまたはさらにはより多数のローブを有するタンク、例えば５ローブタンクにも同様に適用可能である。また、陸上など固定位置にある場合のようにタンクが縦向き姿勢であるときにも、全ての態様を同様に良く適用することができる。

多くの変形形態が当業者には明らかであろう。全ての変形形態が、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲に含まれるものと理解される。

Claims (5)

1. 船舶の船体に取り付けるための、液化ガスなどの加圧液体を収容するためのマルチローブタンクであって、
   少なくとも、中心線を有し長手方向に延在する第１のマルチローブタンク部分と、中心線を有し長手方向に延在する第２のマルチローブタンク部分とを備え、前記第１のマルチローブタンク部分の中心線および第２のマルチローブタンク部分の中心線は前記各マルチローブタンク部分の長手方向に沿って延在し、
   前記第２のマルチローブタンク部分は前記第１のマルチローブタンク部分の後方に配設されて、一直線に揃った中心線を有する前方マルチローブタンク部分と後方マルチローブタンク部分とを成し、
   前記第１のマルチローブタンク部分と前記第２のマルチローブタンク部分は接続部で互いに結合され、
   前記第１のマルチローブタンク部分が、前記接続部から前記第１のマルチローブタンク部分の端部に向かって円錐状に先細りしており、
   前記マルチローブタンクの内部には、さらに、前記第１のマルチローブタンク部分と前記第２のマルチローブタンク部分との間の前記接続部に、複数の穴を有する横方向ウェブが設けられ、
   前記マルチローブタンクが、２つの底部ローブと１つの上部ローブとを有する３ローブタンクであり、Ｙ字形構成の長手方向補強ウェブをさらに備え、
   機器を下降させるおよび／または引き戻すことができるように、前記Ｙ字形構成の補強ウェブの斜行ウェブに案内開口部が設けられ、
   ローブ同士の間、および／またはローブと前記補強ウェブとの間のノードにＹ字形継手が設けられている、マルチローブタンク。
2. 請求項１に記載のマルチローブタンクにおいて、
   前記第１のマルチローブタンク部分と前記第２のマルチローブタンク部分とがほぼ等しい長さである、マルチローブタンク。
3. 請求項１または２に記載のマルチローブタンクにおいて、
   前記マルチローブタンクを支持するためにサドル支持体をさらに備え、
   前記サドル支持体の少なくとも１つが摺動支持体である、マルチローブタンク。
4. 請求項３に記載のマルチローブタンクにおいて、
   前記摺動支持体が、摺動する木製ブロックを備える、マルチローブタンク。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のマルチローブタンクにおいて、
   前記底部ローブの中心線間の距離が、前記底部ローブの前記中心線から上方へ前記上部ローブの中心線までの距離の約２倍である、マルチローブタンク。

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