JPH0389099A - 低温液化ガス移送管構造及びその継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、液化ヘリウム、液化水素等の低温液化ガスを
移送する低温液化ガス移送管に係り、。

特に、外部入熱による熱損失を低減できる低温液化ガス
移送管構造及びその継手構造に関する。

［従来の技術］ 一般に、液化ヘリウム、液化水素等の低温液化ガスの移
送には、移送管内の低温液化ガスが蒸発することによっ
て生じる熱損失を低減するために、第３図に示すような
二重真空断熱配管が用いられる。

図示するようにこの移送管ａは、内管すと外管Ｃとから
なる二重管Ｊｆｆ４遣になっており、その内管すに液化
ヘリウム等の低温液化ガスを流し、その外管Ｃを真空状
態にして真空断熱層ｄを形成するものである。

よって、移送管ａ外から移送管ａ内へ侵入する外部入熱
は、上記外管Ｃ内に形成される真空断熱層ｄによって断
熱され、内管す内を流れる低温液化ガスに対しての熱影
響が低減されることになる。

このような移送管ａ同志を接続する継手構造として、継
手部からの外部入熱による低温液化ガスの蒸発ロスを低
減するために、第４図に示すようなバイオネット継手構
造ｅが用いられている。

図示するようにこのバイオネット継手構造ｅは、一方の
移送管ａ＋の内管す、の端部を折り返して二重管構造に
した雄形バイオネツ１〜筒ｆと、この折り返し端部から
外管Ｃ１を横断するように管ａ、の径方向外方へ延出さ
れた第一フランジｇと、他方の移送管ａ２の内管ｂ２を
上記錐形バイオネットｌ！ｊｆが挿入できるようにこれ
よりも若干大径に拡管して成形した雌形バイオネヅト筒
りと、その端部から外管Ｃ３を横断するように管ａ２の
径方向外方へ延出された第二フランジｉとから主に構成
されている。

よって、移送管ａ　１＋　ａ　２同志を接続すべく上記
第一フランジｇと第二フランジ１とをＯリングｊを挟ん
でボルト等の締結具で接合すると、第４図に示すように
、上記雌形バイオネット筒りに雄形バイオネット筒′ｆ
が挿入されてそれぞれの移送管ａ、、ａ、の内管ｂ＋　
、ｂ＊が連通することになる。この際、雄形バイオネッ
ト簡ｆとこれより若干大径に成形された雌形バイオネッ
ト簡りとの間隙ｋに内管ｂ＋　、ｂ２内の低温液が侵入
しここに滞留することになる。

従って、上記第一７ランジｇ及び第二フランジ１から移
送管ａ＋＋ａｔ内に侵入する外部入熱は、上記間隙に内
に滞留する低温液によって緩衝され、内管ｂ＋、ｂｉ内
を流れる低温液化ガスに対しての熱影響が低減されるこ
とになる。

［発明が解決しようとする課題〕 ところで、このような低温液化ガス移送管構造及びその
継手構造を用いて、第５図に示すように、低温液タンク
１から使用機器側のタンクｍに低温液化ガスを移送する
と、使用機器間のタンクｍにおいて、低温液化ガスが蒸
発して蒸発ロスであるＢＯＧ　（Ｂｏｉｌ　Ｏｆｆ　　
Ｇａ５）が生じる。

そこで、このＢＯＧを低温液タンクｊｌｌｌ！Ｉへ戻す
ために上記移送管ａとは別にＢＯＧ還流用のＢＯＧ還流
移送管ｎが必要となっていた。

このように、低温液タンク１内の低温液化ガスを使用機
器間のタンクｍに移送するに際して、上記ＢＯＧ還流移
送管ｎと上記低温液化ガス移送管ａとの二つの移送管を
用いることは、コストアップを招くと共に、それぞれの
移送管ａ、ｎにそれぞれ外部入熱が加わることになり、
大きな熱損失が生じることになる。

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、液化
ヘリウムや液化水素等の低温液化ガスを低温液タンク側
から使用機器間に移送するに際して、一つの移送管によ
って、上記低温液化ガスを移送すると共に、使用機器側
に生じるＤＯＧを還流でき、熱損失を低減する低温液化
ガス移送管構造及びその継手構造を提供するものである
。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を遺戒するために第一の発明の低温液化ガス移
送管＃Ｊ造は、低温液タンクから使用機器へ低温液化ガ
スを移送すると共に、使角機器内に発生する蒸発ガスを
上記低温液タンク側へ還流させる低温液化ガス移送管に
おいて、上記低温液タンクから使用機器へ低温液化ガス
を移送する液相内管を形成し、該液相内管の外側にこれ
を囲繞するように上記使用機器から蒸発ガスを低温液タ
ンクへ還流するためのガス相外管を形成し、該ガス相外
管の外側にこれを囲繞して真空相を形成するための真空
相等を形成したことから構成されている。

また、第二の発明の低温液化ガス移送管の継手構造は、
軸芯部に低温液化ガスを移送するための液相内管を形成
し、該液相内管の外側に同軸上に蒸発ガスを還流させる
ガス相外管を形成すると共に、最外側に真空相を形成す
る真空相等を形成した低温液化ガス移送管の継手構造に
おいて、一方の移送管に、その液相内管から所定の間隙
を隔ててガス相外管と真空相等とを横断して径方向外方
に拡径された第一フランジを設け、該第一フランジの内
周部と上記液相内管の端部とを結ぶ雌形バイオネット筒
を設け、他方の移送管に、上記雌形バイネット筒がら所
定の間隙を隔ててガス相外管と真空相等とをｗ１断して
径方向外方に拡径された第二フランジを設け、該第二フ
ランジの内周部に、上記雛形バイオネット筒との間に液
相内管がらの低温液化ガスを滞留させる滞留部を形成す
べく液相内管の端部と結ぶ雌形バイオネヅト筒を設け、
該雌形バイオネット筒に上記雄形バイオネッｌ−筒を挿
入すべく上記第一フランジと第二フランジとを接続する
と共に上記第一及び第二フランジに上記ガス相外管同志
を連通ずる流通孔を具備したことから構成されている。

［作用コ 第一の発明である上記構成の低温液化ガス移送管構造に
よれば、液相内管によって低温液タンク内の低温液化ガ
スを使用機器へ移送すると共に、この液相内管の外側に
形成されたガス層外管によって使用機器内に発生する低
温の蒸発ガス（ＢＯＧ）を低温タンク開へ還流する。す
なわち、上記移送管は、低温液化ガス移送管とＢＯＧ還
流移送管とを兼ねることになる。

よって、通常、低温液化ガス移送管とは別体に必要とな
るＢＯＧ還流用のＢＯＧ還流移送管を設けることなく、
上記構成の一本の移送管によって低温液化ガスの移送及
びＢＯＧの還流が達成される。

また、上記ガス層外管内を流れる低温のＢＯＧは、最外
側に形成される真空相等と共に液相内管内を流れる低温
液化ガスに対する断熱層を形成することになる。

よって、移送管外から移送管内に侵入する外部入熱は、
上記断熱層を形成するガス相外管内の低温のＢＯＧと真
空相管内の真空相とによって断熱され、液相内管内を流
れる低温液化ガスの熱損失が低減されることになる。

第二の発明である上記構成の低温液化ガス移送管の継手
構造によれば、第一フランジ及び第二フランジから移送
管内に侵入する外部入熱は、それぞれのフランジに成形
された雌形バイオネット筒と雌形バイオネヅト筒゛との
間の滞留部に滞留する低温液化ガスによって緩衝され、
液相内管内を流れる低温液化ガスへの熱影響が低減され
る。

また、この継手構造によれば、それぞれの移送管の液相
内管同志は、上記雌形バイオネット筒に雌形バイオネッ
ト筒を挿入することによって連通し、ガス相外管同志は
第一及び第二フランジに形成された流通孔によって連通
ずることになる。

［実施例］ 先ず、第一の発明に係る低温液化ガス移送管構造の一実
施例を添付図面に従って説明する。第１図に示すように
、液化ヘリウムや液化水素等の低温液化ガスを貯蔵する
低温液タンク側１がらこれら低温液化ガスを利用する使
用機器１１１２へ低温液化ガスを移送するための液相内
管３が形成され、この液相内管３の外側にこれを囲繞す
るように上記使用機器＠２に発生する蒸発ガスＢＯＧを
低温タンク測１へ還流するためのガス相外管４が形成さ
れ、このガス相外管４の外側にこれを囲繞して内部を真
空状態に保った真空相を形成するための真空相等５が形
成されている。

すなわち、この低温液化ガス移送管６ｖＪ造は、軸芯部
に形成された液相内管３と、その外側に形成されたガス
相外管４と、さらにその外（則の最外側に形成された真
空相管５とからなる三重管梢遣になっており、上記液相
内管３によって、低温タンク側１から使用機器側２へ低
温液化ガスを移送すると共に、上記ガス相外管４によっ
て、使用機器側２に生じる低温の蒸発ガス（ＢＯＧ＞を
低温タンクＩＦＪ１へ還流するものである。

また、この移送管の材質は、低温強度に優れる５ＵＳ３
０４，５ＵＳ３１６等のステンレス材によって成形され
ている。

なお、上記ガス相外管４の外周面に、輻射熱を遮１ｔｆ
ｒするスーパーインシュレータを巻き付けてもよい。

以上の構成からなる本実施例に係る低温液化ガス移送管
６１１Ｊ造の作用について述べる。

上記構成によれば、上記液相内管３によって低温タンク
ｌ側から使用機器側２へ低温液化ガスを移送すると共に
、この液相内管３の外側に形成された上記ガス相外管４
によって使用機器側２のＢＯＧを低温タンク測１へ還流
する。

すなわち、上記移送管６は、低温液化ガス移送管とＢＯ
Ｇ還流移送管とを兼ねることになる。

よって、通常、低温液化ガス移送管とは別体に必要とな
るＢＯＧＭ流用のＢＯＧ還流移送管を設けることなく、
上記構成の一本の移送管によって低温液化ガスの移送及
びＢＯＧの還流が達成される。

したがって、コンパクトで低コストの低温液移送系が達
成できる。

また、上記ガス相外管４内を流れる低温のＢＯＧは、最
外側に形成される真空相管５と共に軸芯部の液相内管３
を流れる低温液化ガスに対する断熱層を形成する。

よって、移送管６外がら移送管６内に侵入する外部入熱
は、ガス相外管４の低温のＢＯＧと真空相管５の真空相
とによって形成される上記断熱層によって断熱され、液
相内管３内を流れる低温液化ガスの熱損失が低減される
ことになる。

次に、第二の発明に係る低温液移送管の継手構造の一実
施例を添付図面に従って説明する。

第２図は、軸芯部に低温液ガスを移送するための液相内
管３を形成し、この液相内管３の外側に同軸上に蒸発ガ
ス（ＢＯＧ＞を還流させるガス相外管４を形成すると共
に、最外側に真空相管５を形成した第１図に示す低温液
化ガス移送管６の継手構造を示すものである。

図示するように、一方の移送管６ａに、その液相内管３
ａから所定の間隙７を隔ててガス相外管４ａと真空相管
５ａとを横断して径方向外方に拡径された第一フランジ
８ａが設けられ、この第一フランジ８ａの内周部９と上
記液相内管３ａの端部１０とを結ぶ、錐形バイオネット
筒１１ａが設けられている。

また、他方の移送管６ｂに、上記錐形バイオネット筒１
１ａから所定の間隙１２を隔ててガス相外管４ｂと真空
相管５ｂとを横断して径方向外方に拡径された第二フラ
ンジ８ｂが設けられ、この第二フランジ８ｂの内周部１
３に、上記錐形バイオネット筒１１ａとの間に液相内管
３ａ、３ｂ内の低μ液化ガスを滞留させる滞留部１４を
形成すべく、液相内管３ｂの端部１５と結ぶ雌形バイオ
ネット筒１１ｂが設けられている。

そして、上記移送管６ａ、６ｂ同志を接続すべく上記第
一フランジ８ａと第二フランジ８ｂとを０リング１６を
挟んでボルト等の締結具で接合すると、第２図に示すよ
うに、上記雌形バイオネッＨ！Ｊｌｌｂに雄形バイオネ
ットｍ　１１　ａが挿入されて夫々の移送管６ａ、６ｂ
の液相内管３ａ。

３ｂが連通ずることになる。

この際、上記錐形バイオネッＪ□１Ｗ１１ａと雌形バイ
オネットＩ！Ｊｌｌｂとの間に形成される上記滞留部１
４には、液相内管３ａ、３ｂがら低温液化ガスが侵入し
滞留することになる。

また、上記第一及び第二フランジ８ａ、８ｂには、上記
ガス相外管４ａ、４ｂ同志を連通ずる流通孔１７が穿孔
されている。この流通孔１７は、ガス相外管４ａ、４ｂ
内を流れるＢＯＧの流量に応じて、孔径・孔数が決定さ
れている。

以上の構成からなる本実施例に係る低温液化ガス移送管
６ａ、６ｂの継手構造の作用について述べる。上記構成
によれば、第一フランジ８ａ及び第二フランジ８ｂから
移送管６ａ、６ｂ内に侵入する外部入熱は、夫々の継手
フランジ８ａ、８ｂに成形された錐形バイオネットｆＩ
　１１　ａと雌形バイオネット筒１１ｂとの間の滞留部
１４に滞留する低温液化ガスによって緩衝され、液相内
管３ａ。

３ｂ内を流れる低温液化ガスへの熱影響が低減される。

また、この継手構造によれば、夫々の移送管６ａ、６ｂ
の液相内管３ａ、３ｂ同志は、上記雌形バイオネット筒
１１ｂに雄形バイオネット筒１１ａを挿入することによ
って連通し、ガス相外管４ａ、４ｂ同志は、第一及び第
二フランジ８ａ。

８ｂに穿孔された流通孔１７によって連通ずることにな
る。

従って、液相内管３とガス相外管４と真空相等５とから
なる第１図に示す三重管構造の低温液移送管６は、第２
図に示すこのような継手構造を用いることによって、熱
損失を低減しつつ接続されることになる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、外部入熱による熱
損失が低減でき、且つ低コストな低温液化ガス移送管構
造及びその継手ＷＪ造が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の発明に係る一実施例を示す低温
液化ガス移送管構造の部分断面図、第２図は本発明の第
二の発明に係る一実施例を示す低温液化ガス移送管の継
手構造の側断面図、第３図は従来例を示す低温液化ガス
移送管構造の部分断面図、第４図は従来例を示す低温液
化ガス移送管の継手構造の開断面図、第５図は従来の低
温液タンクがら使用機器への低温液化ガスの移送を示す
概略図である。 図中、１は低温液タンク測、２は使用機器側、３は液相
内管、４はガス相外管、５は真空相等、６は低温液移送
管、８ａは、第一フランジ、８ｂは第二フランジ　９は
第一フランジの内周部、１０は液相内管の端部、ｌｌａ
は雄形バイオネット筒、ｌｌｂは雌形バイオネット筒、
１３は第二フランジの内周部、１４は滞留部、１７は流
通孔である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、低温液タンクから使用機器へ低温液化ガスを移送す
   ると共に、使用機器内に発生する蒸発ガスを上記低温液
   タンク側へ還流させる低温液化ガス移送管において、上
   記低温液タンクから使用機器へ低温液化ガスを移送する
   液相内管を形成し、該液相内管の外側にこれを囲繞する
   ように上記使用機器から蒸発ガスを低温液タンクへ還流
   するためのガス相外管を形成し、該ガス相外管の外側に
   これを囲繞して真空相を形成するための真空相管を形成
   したことを特徴とする低温液化ガス移送管構造。 ２、軸芯部に低温液化ガスを移送するための液相内管を
   形成し、該液相内管の外側に同軸上に蒸発ガスを還流さ
   せるガス相外管を形成すると共に、最外側に真空相を形
   成する真空相管を形成した低温液化ガス移送管の継手構
   造において、一方の移送管に、その液相内管から所定の
   間隙を隔ててガス相外管と真空相管とを横断して径方向
   外方に拡径された第一フランジを設け、該第一フランジ
   の内周部と上記液相内管の端部とを結ぶ雄形バイオネッ
   ト筒を設け、他方の移送管に、上記雄形バイネット筒か
   ら所定の間隙を隔ててガス相外管と真空相管とを横断し
   て径方向外方に拡径された第二フランジを設け、該第二
   フランジの内周部に、上記雄形バイオネット筒との間に
   液相内管からの低温液化ガスを滞留させる滞留部を形成
   すべく液相内管の端部と結ぶ雌形バイオネット筒を設け
   、該雌形バイオネット筒に上記雄形バイオネット筒を挿
   入すべく上記第一フランジと第二フランジとを接続する
   と共に、上記第一及び第二フランジに上記ガス相外管同
   志を連通する流通孔を具備したことを特徴とする低温液
   化ガス移送管の継手構造。