WO2024069967A1 - 液体水素タンク及びその運転方法 - Google Patents

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太一郎 下田
和宏 黒田
優 松尾
宏之 武田
貴志 下垣
洋明 前田
広崇 ▲高▼田
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Definitions

  • This disclosure relates to a liquid hydrogen tank that contains liquid hydrogen.
  • double-shell tanks have been known as liquefied gas tanks for storing low-temperature liquefied gas, and are equipped with an inner tank and an outer tank surrounding the inner tank, with the inter-tank area between the inner and outer tanks filled with gas.
  • Patent Document 1 discloses a double-shell tank having an inner and outer tank, in which the space between the inner and outer tanks is filled with boil-off gas discharged from the inner tank. In addition, the space between the tanks is packed with insulating material.
  • the gas filled between the tanks may condense and liquefy due to pressure fluctuations in the area between the tanks. If the gas between the tanks liquefies, the tank components may fall below their allowable lower limit temperature and be damaged, the insulation material placed between the tanks may deteriorate, or the heat input may increase due to the heat pipe effect.
  • This disclosure has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to suppress liquefaction of the gas in the inter-tank region in a liquid hydrogen tank having an inner tank containing liquid hydrogen, an outer tank surrounding the inner tank, and the inter-tank region between the inner tank and the outer tank filled with vaporized liquid hydrogen gas.
  • a liquid hydrogen tank comprises: an inner tank for accommodating liquid hydrogen; An outer tank surrounding the inner tank; a thermal barrier layer disposed in an inter-tank region between the inner tank and the outer tank and covering an outer wall of the inner tank, During storage, when the inter-cell region is filled with hydrogen gas and the inner tank contains liquid hydrogen, the inter-cell pressure, which is the pressure in the inter-cell region, is lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a specified temperature.
  • a method for operating a liquid hydrogen tank is a method for operating a liquid hydrogen tank comprising an inner tank for accommodating liquid hydrogen, an outer tank surrounding the inner tank, and a thermal barrier layer disposed in an inter-tank region between the inner tank and the outer tank and covering an outer wall of the inner tank, the method comprising the steps of: During storage, when the inter-cell region is filled with hydrogen gas and the inner tank contains liquid hydrogen, the inter-cell pressure, which is the pressure in the inter-cell region, is maintained lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a specified temperature.
  • a liquid hydrogen tank having an inner tank containing liquid hydrogen, an outer tank surrounding the inner tank, and the space between the inner and outer tanks filled with vaporized liquid hydrogen gas, liquefaction of the gas in the space between the tanks can be suppressed.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a liquid hydrogen tank according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of a liquid hydrogen tank according to a modified example.
  • Fig. 1 is a vertical cross-sectional view showing the schematic configuration of a liquid hydrogen tank 1 according to one embodiment of the present disclosure.
  • the liquid hydrogen tank 1 shown in Fig. 1 is a container that contains cryogenic liquid hydrogen.
  • the liquid hydrogen tank 1 may be a cargo tank that stores liquid hydrogen as cargo, or a fuel tank that stores liquid hydrogen as fuel.
  • the liquid hydrogen tank 1 may be mounted on a ship or a floating structure, or may be installed on land.
  • the liquid hydrogen tank 1 comprises an inner tank 21 that contains liquid hydrogen L, and an outer tank 22 that surrounds the inner tank 21.
  • the liquid hydrogen tank 1 is not limited to being a double-shelled tank, and may be a triple or more multi-shelled tank that comprises at least one tank that surrounds the outer tank 22.
  • the ship's hull may function as the outer tank 22.
  • the inner tank 21 and the outer tank 22 are spaced apart in the radial direction of the liquid hydrogen tank 1, and an intertank region 23 is provided between the inner tank 21 and the outer tank 22.
  • a thermal barrier layer 24 is disposed in the intertank region 23.
  • the thermal barrier layer 24 covers the outer wall of the inner tank 21 in the intertank region 23.
  • the thermal barrier layer 24 is made of a heat insulating material, and examples of the heat insulating material include a heat insulating panel, a heat insulating sheet, and a fibrous heat insulating material.
  • annular region 25 the region between the outer wall of the inner tank 21 and the thermal barrier layer 24 in the intertank region 23 is referred to as the "annular region 25", and the region between the thermal barrier layer 24 and the inner wall of the outer tank 22 is referred to as the thermal barrier outer peripheral region 26.
  • the annular region 25 may be formed by a gap provided between the outer wall of the inner tank 21 and the thermal barrier layer 24, or the annular region 25 may be formed by gaps or holes formed on the surface of the thermal barrier layer 24 facing the outer wall of the inner tank 21.
  • the inter-tank region 23 is filled with the same type of gas as the vaporized gas of the liquid hydrogen L contained in the inner tank 21, i.e., hydrogen gas G.
  • the hydrogen gas G may be a vaporized gas produced by vaporizing the liquid hydrogen L inside the inner tank 21, or it may be a gas supplied from outside the liquid hydrogen tank 1.
  • the pressure in the inter-tank region 23 is adjusted so that the hydrogen gas G in the inter-tank region 23 does not liquefy due to condensation.
  • the interior of the inner tank 21 and the intertank region 23 are independent spaces.
  • the intertank region 23 may be (i) connected to the annular region 25 and the outer periphery region 26 of the thermal insulation layer, or (ii) independent spaces between the annular region 25 and the outer periphery region 26 of the thermal insulation layer. If the thermal insulation layer 24 is an airtight layer, the annular region 25 and the outer periphery region 26 of the thermal insulation layer will be independent spaces between each other. Therefore, the following describes a method of adjusting the pressure in the intertank region 23 of the liquid hydrogen tank 1 during storage in both cases (i) and (ii).
  • the inner tank 21 is filled with liquid hydrogen L and the inter-tank region 23 is filled with hydrogen gas G so that the inner tank pressure P1 is a predetermined inner tank standard pressure and the inter-tank pressure P3 is a predetermined inter-tank standard pressure.
  • the liquid hydrogen tank 1 is provided with an inner tank pressure sensor 31 and an inner tank safety valve 32.
  • the inner tank pressure sensor 31 detects the pressure of the gas phase portion of the inner tank 21, i.e., the inner tank pressure P1.
  • the inner tank safety valve 32 is configured to open when the inner tank pressure P1 exceeds a specified inner tank allowable pressure to release the vaporized gas in the inner tank 21 to the outside, so that the inner tank pressure P1 does not exceed a specified inner tank design pressure.
  • the inner tank allowable pressure is equal to or lower than the inner tank design pressure and is sufficiently higher than the inner tank standard pressure.
  • the liquid hydrogen tank 1 is equipped with a pressure regulating device 3 that adjusts the pressure in the inter-tank region 23.
  • the pressure regulating device 3 adjusts the inter-tank pressure P3 in the liquid hydrogen tank 1 during storage to be lower than the inner tank pressure P1 and lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a specified temperature.
  • the pressure regulating device 3 in this embodiment includes an inter-tank safety valve 33, a connecting pipe 36, and a differential pressure safety valve 35.
  • the inter-tank safety valve 33 is provided in the outer tank 22 or in a pipe connected to the inter-tank region 23.
  • the inter-tank safety valve 33 is normally closed and opens when the inter-tank pressure P3 exceeds the inter-tank allowable pressure, and corresponds to the first valve in the claims.
  • the inter-tank safety valve 33 is a self-acting automatic valve that operates using the force generated by the fluid pressure, pilot pressure, spring pressure, etc.
  • the inter-tank safety valve 33 is not limited to a self-acting automatic valve, and a control valve (i.e., a passive automatic valve) that opens when the inter-tank allowable pressure is exceeded by an actuator controlled by a control device, or a manual valve may be used.
  • the forced exhaust system may include a compressor that forcibly exhausts hydrogen gas G, a release tower that safely releases hydrogen gas G into the atmosphere, and a hydrogen fuel consuming device that consumes hydrogen gas G as fuel, etc.
  • the inter-vessel allowable pressure is lower than the inner vessel standard pressure and lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a predetermined temperature.
  • the predetermined temperature is the temperature of the liquid hydrogen contained in the inner vessel 21, the temperature of the inner surface of the inner vessel 21, the outer surface of the inner vessel 21, or the temperature of the hydrogen gas G filled in the inter-vessel region 23, and is not limited to the actually measured temperature, and may be an estimated or set temperature between -259°C and -240°C.
  • the inter-vessel allowable pressure may be set to the expected minimum value of the inner vessel pressure P1.
  • the inter-vessel pressure P3 becomes a negative pressure less than 0 KPaG, so the minimum value of the inner vessel pressure P1 is higher than 0 KPaG, preferably higher than 5 KPaG. In this way, liquefaction due to condensation of the hydrogen gas G in the inter-vessel region 23 is prevented by adjusting the inter-vessel pressure P3 not to exceed the predetermined inter-vessel allowable pressure.
  • the pressure regulating device 3 may be provided with an on-off valve 37 provided in a pipe or the like connected to the intertank region 23, in addition to the intertank safety valve 33.
  • the liquid hydrogen tank 1 has two discharge flow paths, a first discharge flow path which is a discharge flow path of hydrogen gas G from the intertank region 23 through the on-off valve 37, and a second discharge flow path which is a discharge flow path of hydrogen gas G from the intertank region 23 through the intertank safety valve 33.
  • the first discharge flow path and the second discharge flow path are preferably independent of each other, and although these flow paths may merge on the way, it is preferable that they are independent of each other at least at the outlet from the intertank region 23.
  • the on-off valve 37 is closed in a normal state, and when it is opened, the hydrogen gas G in the intertank region 23 is released to the outside of the liquid hydrogen tank 1 through the first discharge flow path.
  • the on-off valve 37 may be a manual valve operated by an operator, or a control valve whose opening and closing is controlled by a control device.
  • intertank allowable pressure When the liquid hydrogen tank 1 has two discharge flow paths from the intertank region 23 as described above, two levels of intertank allowable pressure are provided: a first intertank allowable pressure and a second intertank allowable pressure higher than the first intertank allowable pressure. Both the first intertank allowable pressure and the second intertank allowable pressure are lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a predetermined temperature.
  • the on-off valve 37 is set to open when the intertank pressure P3 exceeds the first allowable pressure
  • the intertank safety valve 33 is set to open when the intertank pressure P3 exceeds the second intertank allowable pressure.
  • the on-off valve 37 When the intertank pressure P3 exceeds the first intertank allowable pressure, the on-off valve 37 is first opened and the hydrogen gas G in the intertank region 23 is released to the outside through the first discharge flow path.
  • An intertank pressure sensor 38 for detecting the intertank pressure P3 is provided in the liquid hydrogen tank 1, and an alarm may be issued to notify the pressure detected by the intertank pressure sensor 38 of the first intertank allowable pressure.
  • the opening of the on-off valve 37 does not cause the inter-tank pressure P3 to fall below the first inter-tank allowable pressure, but the inter-tank safety valve 33 opens if the inter-tank pressure P3 exceeds the second inter-tank allowable pressure.
  • the on-off valve 37 and the inter-tank safety valve 33 By opening the on-off valve 37 and the inter-tank safety valve 33, hydrogen gas G is released to the outside through the first release flow path and the second release flow path, and the inter-tank pressure P3 falls to below the first inter-t
  • the connecting pipe 36 is a pipe that connects the gas phase in the inner tank 21 to the intertank region 23.
  • the differential pressure safety valve 35 is a valve that opens and closes the flow path in the connecting pipe 36, and corresponds to the first valve in the claims.
  • the differential pressure safety valve 35 maintains the differential pressure between the inner tank pressure P1 and the intertank pressure P3 greater than 0 and equal to or less than the differential pressure set value by introducing the vaporized gas of the inner tank 21 into the intertank region 23.
  • the differential pressure safety valve 35 is configured to open while the differential pressure between the inner tank pressure P1 and the intertank pressure P3 exceeds the differential pressure set value, thereby communicating the inner tank 21 and the intertank region 23 via the connecting pipe 36, and introducing the vaporized gas of the inner tank 21 into the intertank region 23.
  • the differential pressure set value is an arbitrary value that suppresses condensation of hydrogen gas G in the intertank region 23.
  • the differential pressure safety valve 35 maintains the pressure difference between the inner tank pressure P1 and the inter-tank pressure P3, thereby keeping the pressure difference between the inter-tank area 23 and the inner tank 21 within an appropriate range and preventing excessive load from being placed on the components of the liquid hydrogen tank 1.
  • differential pressure safety valve 35 is a self-acting automatic valve that operates based on the pressure difference between the inner tank pressure P1 and the inter-tank pressure P3, but it may also be a control valve that opens when the pressure difference between the inner tank pressure P1 and the inter-tank pressure P3 exceeds a set pressure difference value using an actuator controlled by a control device.
  • the liquid hydrogen tank 1 includes an inner tank pressure sensor 31, an inner tank safety valve 32, and a pressure regulating device 3.
  • the pressure regulating device 3 includes an inter-tank safety valve 33, a connecting pipe 36, and a differential pressure safety valve 35.
  • the annular region 25 is spatially independent from other regions of the intertank region 23 (i.e., the outer peripheral region 26 of the thermal insulation layer).
  • the pressure in the annular region 25 of the intertank region 23 is referred to as the annular pressure P2
  • the pressure in the region of the intertank region 23 other than the annular region 25 is referred to as the intertank pressure P3.
  • the annular region 25 is filled with hydrogen gas G in advance to achieve the annular standard pressure.
  • the annular pressure P2 becomes lower than the annular standard pressure due to the cold heat of the liquid hydrogen L contained in the inner tank 21 when loaded, but never becomes higher than the annular standard pressure.
  • the annular standard pressure is lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at the temperature of the liquid hydrogen contained in the inner tank 21.
  • the temperature of the liquid hydrogen contained in the inner tank 21 is not limited to the actually measured temperature, and may be an estimated or set temperature between -259°C and -240°C. In this way, liquefaction due to condensation of hydrogen gas G in the annular region 25 is prevented by setting the annular standard pressure.
  • the inter-tank pressure P3 becomes lower than the annular pressure P2, there is a risk that the thermal insulation layer 24 supported by the inner tank 21 may float up or the support portion may be damaged, so the inter-tank pressure P3 is adjusted to be equal to or higher than the annular pressure P2.
  • the annular pressure P2 is equal to or lower than the standard annular pressure, so the inter-tank pressure P3 may be adjusted to be equal to or higher than the standard annular pressure.
  • the standard inter-tank pressure is set to a value equal to or higher than the standard annular pressure
  • the differential pressure setting value of the differential pressure safety valve 35 is set so that the inter-tank pressure P3 is equal to or higher than the standard annular pressure.
  • the liquid hydrogen tank 1 comprises: An inner tank 21 in which liquid hydrogen L is contained; An outer tank 22 surrounding the inner tank 21; a heat insulating layer 24 disposed in an inter-tank region 23 between the inner tank 21 and the outer tank 22 and covering an outer wall of the inner tank 21;
  • the inter-tank region 23 is filled with hydrogen gas G and the inner tank 21 contains liquid hydrogen L during storage, the inter-tank pressure P3, which is the pressure in the inter-tank region 23, is lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a specified temperature.
  • the hydrogen gas G filled in the inter-chamber region 23 can drop to substantially the same temperature as the liquid hydrogen L contained in the inner tank 21. Therefore, if the inter-chamber pressure P3 becomes lower than the saturated vapor pressure at the temperature of the liquid hydrogen L stored in the inner tank 21, the hydrogen gas G in the inter-chamber region 23 may condense. In the liquid hydrogen tank 1 configured as above, the inter-chamber pressure P3 is maintained at a value lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a predetermined temperature so that the hydrogen gas G does not condense and liquefy even if the temperature of the hydrogen gas G in the inter-chamber region 23 drops.
  • the liquid hydrogen tank 1 according to the second item is the liquid hydrogen tank 1 according to the first item, in which during storage, the inter-tank pressure P3 is lower than the inner tank pressure P1, which is the pressure of the gas phase portion inside the inner tank 21.
  • the inter-tank pressure P3 is maintained at a value lower than the inner tank pressure P1
  • the inter-tank pressure P3 is maintained at a value lower than the saturated vapor pressure at the temperature of the liquid hydrogen L contained in the inner tank 21. Therefore, with the liquid hydrogen tank 1 configured as described above, even if the temperature of the hydrogen gas G in the inter-tank region 23 drops, liquefaction due to condensation of the hydrogen gas G in the inter-tank region 23 is suppressed.
  • the liquid hydrogen tank 1 pertaining to the third item is the liquid hydrogen tank 1 pertaining to the first or second item, in which the predetermined temperature is the temperature of the liquid hydrogen contained in the inner tank 21, the temperature of the inner surface of the inner tank 21, or the temperature of the outer surface of the inner tank 21.
  • the inter-vessel pressure P3 is maintained at a value lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at the temperature of the liquid hydrogen L contained in the inner vessel 21, so that liquefaction due to condensation of the hydrogen gas G can be prevented even if the temperature of the hydrogen gas G filled in the inter-vessel region 23 drops.
  • the liquid hydrogen tank 1 according to the fourth item is a liquid hydrogen tank 1 according to any one of the first to third items, and is equipped with a pressure adjustment device 3 that adjusts the inter-tank pressure P3.
  • the liquid hydrogen tank 1 according to the fifth item is the liquid hydrogen tank 1 according to the fourth item, in which the pressure adjustment device 3 has a first valve that releases hydrogen gas G in the inter-tank region 23 to the outside when the inter-tank pressure P3 exceeds a predetermined inter-tank allowable pressure that is lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at the temperature of the liquid hydrogen L contained in the inner tank 21.
  • the liquid hydrogen tank 1 according to the fourth and fifth items can prevent liquefaction of hydrogen gas G in the inter-tank region 23 without relying on the operator's operation.
  • the first valve corresponds to the inter-tank safety valve 33 in the above embodiment.
  • the liquid hydrogen tank 1 according to the sixth item is a liquid hydrogen tank 1 according to any one of the first to fifth items, in which the inter-tank region 23 includes an airtight annular region 25 filled with hydrogen gas G between the inner tank 21 and the thermal insulation layer 24, and during storage, the pressure P2 of the annular region 25 is lower than the inner tank pressure P1.
  • the liquid hydrogen tank 1 according to the seventh item is the liquid hydrogen tank 1 according to the sixth item, in which the pressure P2 in the annular region 25 is lower than the pressure P3 in the inter-vessel region 23 excluding the annular region 25.
  • the liquid hydrogen tank 1 according to the eighth item is the liquid hydrogen tank 1 according to the fourth item, in which the pressure adjustment device 3 maintains the differential pressure between the inner tank pressure P1 and the inter-tank pressure P3 at or below a predetermined differential pressure setting value.
  • the liquid hydrogen tank 1 according to the ninth item is the liquid hydrogen tank 1 according to the eighth item, in which the pressure adjustment device 3 has a connecting pipe 36 that connects the gas phase of the inner tank 21 to the inter-tank region 23, and a second valve that introduces vaporized gas from the gas phase of the inner tank 21 into the inter-tank region 23 through the connecting pipe 36 when the pressure difference between the inner tank pressure P1 and the inter-tank pressure P3 exceeds the set pressure difference value.
  • the second valve corresponds to the differential pressure safety valve 35 in the above embodiment.
  • the pressure difference between the inside of the inner tank 21 and the inter-tank region 23 is managed without relying on the operation of an operator.
  • the inter-tank pressure P3 can be adjusted based on the relative relationship between the inner tank pressure P1 and the inter-tank pressure P3 without measuring the pressure of the inter-tank pressure P3.
  • a method for operating a liquid hydrogen tank 1 is a method for operating a liquid hydrogen tank 1 comprising an inner tank 21 for accommodating liquid hydrogen L, an outer tank 22 surrounding the inner tank 21, and a thermal barrier layer 24 disposed in an inter-tank region 23 between the inner tank 21 and the outer tank 22 and covering an outer wall of the inner tank 21, comprising:
  • the inter-tank pressure P3 which is the pressure in the inter-tank region 23, is maintained lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a specified temperature.
  • the operating method of the liquid hydrogen tank 1 according to the eleventh item is the operating method of the liquid hydrogen tank 1 according to the tenth item, in which, during storage, when the inter-tank pressure P3 exceeds a predetermined inter-tank allowable pressure that is lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a predetermined temperature, hydrogen gas G is released from the inter-tank region 23 to reduce the inter-tank pressure P3 to below the inter-tank allowable pressure.
  • the inter-tank pressure P3 is maintained at a value lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a predetermined temperature, so that liquefaction due to condensation of the hydrogen gas G is suppressed even if the temperature of the hydrogen gas G in the inter-tank region 23 drops.
  • This makes it possible to suppress damage to the tank components caused by liquefaction of the hydrogen gas G in the inter-tank region 23, deterioration of the thermal insulation layer 24 arranged in the inter-tank region 23, and an increase in the amount of heat input due to the heat pipe effect.
  • the operating method of the liquid hydrogen tank 1 according to the twelfth item is the operating method of the liquid hydrogen tank 1 according to the tenth item, in which, during storage, when the inter-tank pressure P3 exceeds a predetermined first inter-tank allowable pressure that is lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a predetermined temperature, hydrogen gas G is released from the inter-tank region 23 through the first release flow path, and when the inter-tank pressure P3 exceeds a second inter-tank allowable pressure that is lower than the saturated vapor pressure of hydrogen at a predetermined temperature and higher than the first inter-tank allowable pressure, hydrogen gas G is released from the inter-tank region 23 through the first and second release flow paths, thereby lowering the inter-tank pressure P3 to below the first inter-tank allowable pressure.
  • the first release flow path corresponds to the release flow path that releases hydrogen gas G from the inter-tank region 23 through the on-off valve 37 in the above embodiment.
  • the second release flow path corresponds to the release flow path that releases hydrogen gas G from the inter-tank region 23 through the inter-tank safety valve 33 in the above embodiment.
  • hydrogen gas G can be released from the inter-tank region 23 of the liquid hydrogen tank 1 in two stages: a first stage using the first release flow path, and a second stage using the first and second release flow paths.
  • the functions performed by the control device described herein may be implemented in a circuitry or processing circuit, including general purpose processors, application specific processors, integrated circuits, ASICs (Application Specific Integrated Circuits), CPUs (Central Processing Units), conventional circuits, and/or combinations thereof, programmed to perform the described functions.
  • Processors include transistors and other circuits and are considered to be circuitry or processing circuitry.
  • a processor may be a programmed processor that executes a program stored in a memory.
  • a circuitry, unit, or means is hardware that is programmed to perform or executes the described functions.
  • the hardware may be any hardware disclosed in this specification or any hardware that is programmed to perform or is known to perform the described functions. If the hardware is a processor, which is considered to be a type of circuitry, the circuitry, means, or unit is a combination of hardware and software used to configure the hardware and/or processor.

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Abstract

液体水素タンクは、液体水素が収容される内槽と、内槽を囲む外槽と、内槽と外槽との間の槽間領域に配置されて内槽の外壁を被覆する防熱層と、を備える。液体水素タンクでは、槽間領域に水素ガスが充填され、且つ、内槽に液体水素が収容されている貯蔵時に、槽間領域の圧力である槽間圧力が所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い。

Description

液体水素タンク及びその運転方法
　本開示は、液体水素を収容する液体水素タンクに関する。
　従来から、低温の液化ガスを収容する液化ガスタンクとして、内槽と、内槽を囲む外槽とを備え、内槽と外槽との間の槽間領域にガスが充填された二重殻タンクが知られている。例えば、特許文献１には、内槽と外槽とを有する二重殻タンクが開示されており、この二重殻タンクにおける内槽と外槽との間の槽間には、内槽から排出されたボイルオフガスが充填されている。また、槽間には断熱材が詰め込まれている。
国際公開第２０２０／２０２５７８号
　槽間領域の圧力変動等によって槽間に充填されたガスは凝縮して液化する可能性がある。槽間ガスが液化すると、タンクの構成要素が当該構成要素の許容下限温度以下となって損傷したり、槽間に配置された断熱材が劣化したり、ヒートパイプ効果によって入熱量が増加するおそれがある。
　本開示は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、液体水素を収容した内槽と、内槽を囲む外槽と、内槽と外槽の槽間領域に液体水素の気化ガスが充填された液体水素がタンクにおいて、槽間領域のガスの液化を抑制することにある。
　上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る液体水素タンクは、
液体水素が収容される内槽と、
前記内槽を囲む外槽と、
前記内槽と前記外槽との間の槽間領域に配置されて前記内槽の外壁を被覆する防熱層と、を備え、
前記槽間領域に水素ガスが充填され、且つ、前記内槽に前記液体水素が収容されている貯蔵時に、前記槽間領域の圧力である槽間圧力が所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低いものである。
　また、本開示の一態様に係る液体水素タンクの運転方法は、液体水素が収容される内槽と、前記内槽を囲む外槽と、前記内槽と前記外槽との間の槽間領域に配置されて前記内槽の外壁を被覆する防熱層と、を備える液体水素タンクの運転方法であって、
前記槽間領域に水素ガスが充填され、且つ、前記内槽に前記液体水素が収容されている貯蔵時に、前記槽間領域の圧力である槽間圧力を所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低く保持するものである。
　本開示によれば、液体水素を収容した内槽と、内槽を囲む外槽と、内槽と外槽の槽間領域に液体水素の気化ガスが充填された液体水素がタンクにおいて、槽間領域のガスの液化を抑制できる。
図１は、本開示の一態様に係る液体水素タンクの概略構成を示す垂直断面図である。 図２は、変形例に係る液体水素タンクの概略構成を示す垂直断面図である。
　次に、図面を参照して本開示の実施の形態を説明する。図１は本開示の一態様に係る液体水素タンク１の概略構成を示す垂直断面図である。図１に示す液体水素タンク１は、極低温の液体水素を収容する容器である。液体水素タンク１は、貨物としての液体水素を貯蔵する貨物タンクであってもよいし、燃料としての液体水素を貯蔵する燃料タンクであってもよい。液体水素タンク１は、船舶や浮体構造物に搭載されてもよいし、地上に設置されてもよい。
　液体水素タンク１は、液体水素Ｌを収容する内槽２１と、内槽２１を囲む外槽２２とを備える。但し、液体水素タンク１は二重殻タンクに限定されず、外槽２２を包囲する少なくとも１つの槽を備える三重以上の多重殻タンクであってもよい。また、液体水素タンク１が船体に搭載されたものである場合には、船体が外槽２２として機能してもよい。
　内槽２１と外槽２２は液体水素タンク１の径方向に離間しており、内槽２１と外槽２２の間に槽間領域２３が設けられている。槽間領域２３には防熱層２４が配置されている。防熱層２４は槽間領域２３において内槽２１の外壁を被覆している。防熱層２４は断熱材で構成されており、断熱材としては、断熱パネルや、断熱シート、繊維状断熱材等が例示される。本明細書では、槽間領域２３のうち、内槽２１の外壁と防熱層２４との間の領域を「アニュラ領域２５」と称し、防熱層２４と外槽２２の内壁との間の領域を防熱層外周領域２６と称する。ここで、内槽２１の外壁と防熱層２４の間に設けられた隙間によってアニュラ領域２５が形成されていてもよいし、内槽２１の外壁と対峙する防熱層２４の表面に形成された空隙や空孔によってアニュラ領域２５が形成されていてもよい。
　槽間領域２３には、内槽２１に収容された液体水素Ｌの気化ガスと同種のガス、即ち、水素ガスＧが充填されている。水素ガスＧは、内槽２１の内部で液体水素Ｌが気化することよって生じた気化ガスであってもよいし、液体水素タンク１の外部から供給されたガスであってもよい。内槽２１に液体水素Ｌが収容された状態の貯蔵時の液体水素タンク１では、槽間領域２３の水素ガスＧが凝縮によって液化しないように、槽間領域２３の圧力が調整されている。
　内槽２１の内部と槽間領域２３は、互いに独立した空間である。一方で、槽間領域２３は、（ｉ）アニュラ領域２５と防熱層外周領域２６とが連通されている場合と、（ii）アニュラ領域２５と防熱層外周領域２６が互いに独立した空間である場合とがある。防熱層２４が気密層であれば、アニュラ領域２５と防熱層外周領域２６が互いに独立した空間となる。そこで、以下では、上記（ｉ）（ii）の両ケースにおける貯蔵時の液体水素タンク１の槽間領域２３の圧力調整方法を説明する。
（ｉ）アニュラ領域２５と防熱層外周領域２６とが連通されている場合
　内槽２１の内部の圧力を「内槽圧力Ｐ１」と称し、槽間領域２３の圧力を「槽間圧力Ｐ３」と称する。アニュラ領域２５と防熱層外周領域２６は連通されているので、これらの領域の圧力はいずれも槽間圧力Ｐ３である。
　液体水素タンク１に液体水素Ｌが収容される初期設定時に、内槽圧力Ｐ１は所定の内槽標準圧力であり、槽間圧力Ｐ３は所定の槽間標準圧力であるように、内槽２１に液体水素Ｌが充填され、槽間領域２３に水素ガスＧが充填される。
　液体水素タンク１には、内槽圧力センサ３１と内槽安全弁３２が設けられている。内槽圧力センサ３１は、内槽２１の気相部分の圧力、即ち、内槽圧力Ｐ１を検出する。内槽安全弁３２は、内槽圧力Ｐ１が所定の内槽設計圧力を超えないように、内槽圧力Ｐ１が所定の内槽許容圧力を超えると開放されて内槽２１内の気化ガスを外部へ逃がすように構成されている。内槽許容圧力は、内槽設計圧力以下であり、且つ、内槽標準圧力よりも十分に高い。
　液体水素タンク１は、槽間領域２３の圧力を調整する圧力調整装置３を備える。圧力調整装置３は、貯蔵時の液体水素タンク１において、槽間圧力Ｐ３を、内槽圧力Ｐ１より低く、且つ、所定の温度における水素の飽和蒸気圧よりも低くなるように調整する。本実施形態に係る圧力調整装置３は、槽間安全弁３３と、接続管３６及び差圧安全弁３５とを含む。
　槽間安全弁３３は、外槽２２、又は、槽間領域２３と連通された配管等に設けられている。槽間安全弁３３は、定常時閉止しており、槽間圧力Ｐ３が槽間許容圧力を超えると開放される弁であって、請求の範囲の第１弁に相当する。槽間安全弁３３は流体の圧力、パイロット圧、及びバネ圧等により発生する力を利用して作動する自力式自動弁である。但し、槽間安全弁３３は自力式自動弁に限定されず、制御装置によって制御されるアクチュエータによって槽間許容圧力を超えると開放される制御弁（即ち、他動式自動弁）や手動弁が用いられてもよい。槽間安全弁３３が開放されると、槽間領域２３の水素ガスＧが強制排気系統を介して液体水素タンク１の外部へ逃がされ、槽間圧力Ｐ３は槽間許容圧力以下まで低下する。なお、強制排気系統には、水素ガスＧを強制的に排気させる圧縮機と、水素ガスＧを安全に大気へ放出する放出塔や、水素ガスＧを燃料等として消費する水素燃料消費機器等とが含まれていてよい。
　槽間許容圧力は、内槽標準圧力よりも低く、所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い。ここで、所定の温度は、内槽２１に収容される液体水素の温度、内槽２１の内表面の温度、内槽２１の外表面、又は、槽間領域２３に充填された水素ガスＧの温度であって、実測温度に限らず、－２５９℃から－２４０℃までの間の推定又は設定された温度であってよい。槽間許容圧力は、内槽圧力Ｐ１の想定される最低値に設定されてよい。内槽圧力Ｐ１が０ＫＰａＧを下回ると槽間圧力Ｐ３が０ＫＰａＧ未満の負圧となることから、内槽圧力Ｐ１の最低値は０ＫＰａＧより高く、好ましくは５ＫＰａＧより高い。このように、槽間圧力Ｐ３が所定の槽間許容圧力を超えないように調整されることによって、槽間領域２３における水素ガスＧの凝縮による液化が防止される。
　上記において、図２に示すように、圧力調整装置３は、槽間安全弁３３とは別に、槽間領域２３と連通された配管等に設けられたる開閉弁３７を備えていてもよい。これにより、液体水素タンク１は、開閉弁３７を通じた槽間領域２３からの水素ガスＧの放出流路である第１放出流路と、槽間安全弁３３を通じた槽間領域２３からの水素ガスＧの放出流路である第２放出流路との、２つの放出流路を備える。第１放出流路と第２放出流路は、互いに独立した流路であることが好ましく、これらの流路は途中で合流してもよいが少なくとも槽間領域２３からの出口において互いに独立していることが好ましい。開閉弁３７は、定常時は閉止されており、開放されると槽間領域２３の水素ガスＧが第１放出流路を介して液体水素タンク１の外部へ逃がされる。開閉弁３７は、オペレータによって操作される手動弁であってもよいし、制御装置によって開閉制御される制御弁であってもよい。
　上記のように液体水素タンク１が槽間領域２３からの２系統の放出流路を有する場合、第１槽間許容圧力と、第１槽間許容圧力よりも高い第２槽間許容圧力との二段階の槽間許容圧力が与えられる。第１槽間許容圧力及び第２槽間許容圧力はいずれも所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い値である。開閉弁３７は槽間圧力Ｐ３が第１許容圧力を超えると開放され、槽間安全弁３３は槽間圧力Ｐ３が第２槽間許容圧力を超えると開放するように設定される。槽間圧力Ｐ３が第１槽間許容圧力を超えると、まず、開閉弁３７が開放されて槽間領域２３の水素ガスＧが第１放出流路を通じて外部へ逃がされる。槽間圧力Ｐ３を検出する槽間圧力センサ３８が液体水素タンク１に設けられ、槽間圧力センサ３８で検出された圧力が第１槽間許容圧力を超えると、それを報知するために警報が発されてもよい。そして、開閉弁３７の開放では槽間圧力Ｐ３が第１槽間許容圧力以下に低下せずに、槽間圧力Ｐ３が第２槽間許容圧力を超えた場合は、槽間安全弁３３が開放される。開閉弁３７と槽間安全弁３３の開放によって、水素ガスＧは第１放出流路及び第２放出流路を通じて外部へ放出され、槽間圧力Ｐ３が第１槽間許容圧力以下まで低下する。
　図１に戻って、接続管３６は、内槽２１内の気相部と槽間領域２３とを接続する配管である。差圧安全弁３５は、接続管３６内の流路を開閉する弁であって、請求の範囲の第１弁に相当する。差圧安全弁３５は、内槽２１の気化ガスを槽間領域２３へ導入することによって、内槽圧力Ｐ１と槽間圧力Ｐ３の差圧を０より大きく差圧設定値以下に保持する。例えば、差圧安全弁３５は、内槽圧力Ｐ１と槽間圧力Ｐ３の差圧が差圧設定値を超えている間は開放して内槽２１と槽間領域２３とを接続管３６を介して連通させ、内槽２１の気化ガスを槽間領域２３へ導入するように構成されている。差圧設定値は、槽間領域２３の水素ガスＧの凝縮が抑制されるような任意の値である。差圧安全弁３５によって、内槽圧力Ｐ１と槽間圧力Ｐ３の差圧が保持されることによって、槽間領域２３と内槽２１内の圧力差が適正範囲に保たれて液体水素タンク１の構成要素に過大な負荷がかかることを防止できる。なお、差圧安全弁３５は内槽圧力Ｐ１と槽間圧力Ｐ３の差圧によって動作する自力式自動弁であるが、制御装置によって制御されるアクチュエータによって内槽圧力Ｐ１と槽間圧力Ｐ３の差圧が差圧設定値を超えると開放される制御弁であってもよい。
（ii）アニュラ領域２５と防熱層外周領域２６とが互いに独立した空間である場合
　上記と同様に、液体水素タンク１は、内槽圧力センサ３１、内槽安全弁３２、及び圧力調整装置３を備える。圧力調整装置３は、槽間安全弁３３、接続管３６、及び差圧安全弁３５を含む。
　槽間領域２３において、アニュラ領域２５は槽間領域２３の他の領域（即ち、防熱層外周領域２６）から空間的に独立している。ここでは、槽間領域２３のうちアニュラ領域２５の圧力をアニュラ圧力Ｐ２とし、槽間領域２３のうちアニュラ領域２５を除く領域（即ち、防熱層外周領域２６）の圧力を槽間圧力Ｐ３とする。
　アニュラ領域２５には、内槽２１に液体水素Ｌが収容されていないとき又は初期設定時に、予めアニュラ標準圧力となるように水素ガスＧが充填されている。アニュラ圧力Ｐ２は、積載時には内槽２１に収容された液体水素Ｌの冷熱によってアニュラ標準圧力より低くなるが、アニュラ標準圧力より高くなることはない。アニュラ標準圧力は、内槽２１に収容される液体水素の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い。ここで、内槽２１に収容される液体水素の温度は、実測温度に限らず、－２５９℃から－２４０℃までの間の推定又は設定された温度であってよい。このように、アニュラ標準圧力が設定されることによって、アニュラ領域２５における水素ガスＧの凝縮による液化が防止される。
　槽間圧力Ｐ３がアニュラ圧力Ｐ２よりも低くなると、内槽２１に支持されている防熱層２４が浮き上がったり、支持部が損傷したりするおそれがあることから、槽間圧力Ｐ３はアニュラ圧力Ｐ２以上となるように調整される。前述の通りアニュラ圧力Ｐ２はアニュラ標準圧力以下であるから、槽間圧力Ｐ３はアニュラ標準圧力以上となるように調整されればよい。例えば、槽間標準圧力はアニュラ標準圧力以上の値に設定され、槽間圧力Ｐ３がアニュラ標準圧力以上となるように差圧安全弁３５の差圧設定値が設定される。
〔総括〕
　本開示の第１の項目に係る液体水素タンク１は、
液体水素Ｌが収容される内槽２１と、
内槽２１を囲む外槽２２と、
内槽２１と外槽２２との間の槽間領域２３に配置されて内槽２１の外壁を被覆する防熱層２４と、を備え、
槽間領域２３に水素ガスＧが充填され、且つ、内槽２１に液体水素Ｌが収容されている貯蔵時に、槽間領域２３の圧力である槽間圧力Ｐ３が所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低いものである。
　上記構成の液体水素タンク１において、槽間領域２３に充填された水素ガスＧは、内槽２１に収容された液体水素Ｌと実質的に同じ温度まで低下し得る。したがって、槽間圧力Ｐ３が内槽２１内に貯蔵された液体水素Ｌの温度における飽和蒸気圧よりも低い状態となれば、槽間領域２３の水素ガスＧが凝縮するおそれがある。上記構成の液体水素タンク１では、槽間領域２３の水素ガスＧの温度が低下しても水素ガスＧが凝縮して液化しないように、槽間圧力Ｐ３が所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い値に保持されている。よって、槽間領域２３内の水素ガスＧの液化に起因するタンク構成要素の損傷や、槽間領域２３に配置された防熱層２４の劣化や、ヒートパイプ効果による入熱量の増加を抑制できる。
　第２の項目に係る液体水素タンク１は、第１の項目に係る液体水素タンク１において、貯蔵時に、槽間圧力Ｐ３は内槽２１内の気相部分の圧力である内槽圧力Ｐ１よりも低いものである。
　内槽２１内の液体水素Ｌの温度は、内槽圧力Ｐ１に応じた温度（即ち、圧力Ｐ１の飽和温度）に収束する。ここで、仮に、槽間圧力Ｐ３が内槽圧力Ｐ１以上であれば、槽間領域２３の水素ガスＧの飽和温度は液体水素Ｌの温度（＝内槽２１の温度）以上となり、槽間領域２３では内槽２１の外表面において水素ガスＧの液化が起こる。これに対し、本開示に係る液体水素タンク１では、槽間圧力Ｐ３を内槽圧力Ｐ１より低い値に維持することによって、槽間圧力Ｐ３は内槽２１に収容された液体水素Ｌの温度における飽和蒸気圧よりも低い値に維持されることとなる。したがって、上記構成の液体水素タンク１によれば、槽間領域２３内の水素ガスＧの温度が低下しても、槽間領域２３内の水素ガスＧの凝縮による液化が抑制される。よって、槽間領域２３内の水素ガスＧの液化に起因するタンク構成要素の損傷や、槽間領域２３に配置された防熱層２４の劣化や、ヒートパイプ効果による入熱量の増加を抑制できる。
　第３の項目に係る液体水素タンク１は、第１又は２の項目に係る液体水素タンク１において、前記所定の温度が、内槽２１に収容されている液体水素の温度、内槽２１の内表面の温度、又は、内槽２１の外表面の温度であるものである。
　上記構成の液体水素タンク１によれば、槽間圧力Ｐ３が内槽２１に収容されている液体水素Ｌの温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い値に保持されているので、槽間領域２３に充填された水素ガスＧの温度が低下しても水素ガスＧの凝縮による液化を防止できる。
　第４の項目に係る液体水素タンク１は、第１乃至３のいずれかの項目に係る液体水素タンク１において、槽間圧力Ｐ３を調整する圧力調整装置３を備えるものである。
　第５の項目に係る液体水素タンク１は、第４の項目に係る液体水素タンク１において、圧力調整装置３は、槽間圧力Ｐ３が、内槽２１に収容されている液体水素Ｌの温度における水素の飽和蒸気圧よりも低い所定の槽間許容圧力を超えると、槽間領域２３の水素ガスＧを外部へ逃がす第１弁を有するものである。
　第４及び第５の項目に係る液体水素タンク１によれば、オペレータのオペレーションに拠らずに槽間領域２３の水素ガスＧの液化を防止できる。上記の第１弁は、上記実施形態において槽間安全弁３３に相当する。
　第６の項目に係る液体水素タンク１は、第１乃至５のいずれかの項目に係る液体水素タンク１において、槽間領域２３は内槽２１と防熱層２４との間に水素ガスＧが充填された気密なアニュラ領域２５を含み、貯蔵時に、アニュラ領域２５の圧力Ｐ２は内槽圧力Ｐ１よりも低いものである。
　これにより、アニュラ領域２５に充填された水素ガスＧの温度が低下しても、当該水素ガスＧの凝縮による液化を防止できる。
　第７の項目に係る液体水素タンク１は、第６の項目に係る液体水素タンク１において、アニュラ領域２５の圧力Ｐ２は、アニュラ領域２５を除く槽間領域２３の圧力Ｐ３よりも低いものである。
　これにより、防熱層２４やその支持部材の損傷や、防熱層２４の浮き上がりを防止できる。
　第８の項目に係る液体水素タンク１は、第４の項目に係る液体水素タンク１において、圧力調整装置３は、内槽圧力Ｐ１と槽間圧力Ｐ３の差圧を所定の差圧設定値以下に保持するものである。
　このように、内槽２１の内部と槽間領域２３との差圧が差圧設定値内に管理されることによって、差圧が過大となることに起因するタンク構成要素の損傷を防止できる。
　第９の項目に係る液体水素タンク１は、第８の項目に係る液体水素タンク１において、圧力調整装置３は、内槽２１の気相部と槽間領域２３とを接続する接続管３６と、内槽圧力Ｐ１と槽間圧力Ｐ３の差圧が差圧設定値を超えると、接続管３６を通じて内槽２１の気相部の気化ガスを槽間領域２３へ導入する第２弁を有するものである。第２弁は、上記実施形態において差圧安全弁３５に相当する。
　上記構成の液体水素タンク１では、内槽２１の内部と槽間領域２３との差圧がオペレータのオペレーションに拠らずに管理される。また、槽間圧力Ｐ３の圧力を測定することなく、内槽圧力Ｐ１と槽間圧力Ｐ３の相対的関係によって槽間圧力Ｐ３を調整できる。
　本開示の第１０の項目に係る液体水素タンク１の運転方法は、液体水素Ｌが収容される内槽２１と、内槽２１を囲む外槽２２と、内槽２１と外槽２２との間の槽間領域２３に配置されて内槽２１の外壁を被覆する防熱層２４と、を備える液体水素タンク１の運転方法であって、
槽間領域２３に水素ガスＧが充填され、且つ、内槽２１に液体水素Ｌが収容されている貯蔵時に、槽間領域２３の圧力である槽間圧力Ｐ３を所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低く保持するものである。
　また、第１１の項目に係る液体水素タンク１の運転方法は、第１０の項目に係る液体水素タンク１の運転方法において、貯蔵時に、槽間圧力Ｐ３が所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い所定の槽間許容圧力を超えると槽間領域２３から水素ガスＧを逃がして槽間圧力Ｐ３を槽間許容圧力未満に低下させるものである。
　第１０及び第１１の項目に係る液体水素タンク１の運転方法によれば、槽間圧力Ｐ３が所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い値に保持されることによって、槽間領域２３の水素ガスＧの温度が低下しても水素ガスＧの凝縮による液化が抑制される。よって、槽間領域２３内の水素ガスＧの液化に起因するタンク構成要素の損傷や、槽間領域２３に配置された防熱層２４の劣化や、ヒートパイプ効果による入熱量の増加を抑制できる。
　第１２の項目に係る液体水素タンク１の運転方法は、第１０の項目に係る液体水素タンク１の運転方法において、貯蔵時に、槽間圧力Ｐ３が所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い所定の第１槽間許容圧力を超えると第１放出流路を通じて槽間領域２３から水素ガスＧを逃がし、槽間圧力Ｐ３が所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低く且つ第１槽間許容圧力よりも高い第２槽間許容圧力を超えると第１放出流路及び第２放出流路を通じて槽間領域２３から水素ガスＧを逃がして、槽間圧力Ｐ３を第１槽間許容圧力未満に低下させるものである。第１放出流路は、上記実施形態において開閉弁３７を通じて槽間領域２３から水素ガスＧを放出する放出流路に相当する。第２放出流路は、上記実施形態において槽間安全弁３３通じて槽間領域２３から水素ガスＧを放出する放出流路に相当する。
　上記液体水素タンク１の運転方法によれば、液体水素タンク１の槽間領域２３から、第１放出流路を利用した第１段階、第１放出流路及び第２放出流路を利用した第２段階の二段階で水素ガスＧを放出できる。
　本明細書中に記載されている制御装置により実現される機能は、当該記載された機能を実現するようにプログラムされた、汎用プロセッサ、特定用途プロセッサ、集積回路、ASICs（Application Specific Integrated Circuits）、CPU（Central Processing Unit）、従来型の回路、及び／又は それらの組合せを含む、circuitry又は processing circuitryにおいて実装されてもよい。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含み、circuitry又はprocessing circuitryとみなされる。プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを実行する、programmed processorであってもよい。本明細書において、circuitry、ユニット、手段は、記載された機能を実現するようにプログラムされたハードウェア、又は実行するハードウェアである。当該ハードウェアは、本明細書に開示されているあらゆるハードウェア、又は、当該記載された機能を実現するようにプログラムされた、又は、実行するものとして知られているあらゆるハードウェアであってもよい。当該ハードウェアがcircuitryのタイプであるとみなされるプロセッサである場合、当該circuitry、手段、又はユニットは、ハードウェアと、当該ハードウェア及び又はプロセッサを構成する為に用いられるソフトウェアの組合せである。
　以上の本開示の議論は、例示及び説明の目的で提示されたものであり、本開示を本明細書に開示される形態に限定することを意図するものではない。例えば、前述の詳細な説明では、本開示の様々な特徴は、本開示を合理化する目的で１つの実施形態に纏められているが、複数の特徴のうち幾つかが組み合わされてもよい。また、本開示に含まれる複数の特徴は、上記で論じたもの以外の代替の実施形態、構成、又は態様に組み合わされてもよい。

Claims (12)

  1. 　液体水素が収容される内槽と、
    　前記内槽を囲む外槽と、
    　前記内槽と前記外槽との間の槽間領域に配置されて前記内槽の外壁を被覆する防熱層と、を備え、
    　前記槽間領域に水素ガスが充填され、且つ、前記内槽に前記液体水素が収容されている貯蔵時に、前記槽間領域の圧力である槽間圧力が所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い、
    液体水素タンク。
  2. 　前記貯蔵時に、前記槽間圧力は前記内槽内の気相部分の圧力である内槽圧力よりも低い、
    請求項１に記載の液体水素タンク。
  3. 　前記所定の温度が、前記内槽に収容されている前記液体水素の温度、前記内槽の内表面の温度、又は、前記内槽の外表面の温度である、
    請求項１又は２に記載の液体水素タンク。
  4. 　前記槽間圧力を調整する圧力調整装置を備える、
    請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体水素タンク。
  5. 　前記圧力調整装置は、前記槽間圧力が、前記所定の温度における水素の飽和蒸気圧よりも低い所定の槽間許容圧力を超えると、前記槽間領域の前記水素ガスを外部へ逃がす第１弁を有する、
    請求項４に記載の液体水素タンク。
  6. 　前記槽間領域は前記内槽と前記防熱層との間に前記水素ガスが充填された気密なアニュラ領域を含み、
    　前記貯蔵時に、前記アニュラ領域の圧力は前記内槽の圧力よりも低い、
    請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体水素タンク。
  7. 　前記貯蔵時に、前記アニュラ領域の圧力は、前記アニュラ領域を除く前記槽間領域の圧力よりも低い、
    請求項６に記載の液体水素タンク。
  8. 　前記圧力調整装置は、前記内槽の圧力と前記槽間圧力の差圧を所定の差圧設定値以下に保持する、
    請求項４に記載の液体水素タンク。
  9. 　前記圧力調整装置は、前記内槽の気相部と前記槽間領域とを接続する接続管と、前記内槽圧力と前記槽間圧力の差圧が前記差圧設定値を超えると、前記接続管を通じて前記内槽の気相部の気化ガスを前記槽間領域へ導入する第２弁を有する、
    請求項８に記載の液体水素タンク。
  10. 　液体水素が収容される内槽と、前記内槽を囲む外槽と、前記内槽と前記外槽との間の槽間領域に配置されて前記内槽の外壁を被覆する防熱層と、を備える液体水素タンクの運転方法であって、
    前記槽間領域に水素ガスが充填され、且つ、前記内槽に前記液体水素が収容されている貯蔵時に、前記槽間領域の圧力である槽間圧力を所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低く保持する、
    液体水素タンクの運転方法。
  11. 　前記貯蔵時に、前記槽間圧力が前記所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い所定の槽間許容圧力を超えると前記槽間領域から前記水素ガスを逃がして前記槽間圧力を前記槽間許容圧力未満に低下させる、
    請求項１０に記載の液体水素タンクの運転方法。
  12. 　前記貯蔵時に、前記槽間圧力が前記所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低い所定の第１槽間許容圧力を超えると第１放出流路を通じて前記槽間領域から前記水素ガスを逃がし、前記槽間圧力が前記所定の温度の水素の飽和蒸気圧よりも低く且つ前記第１槽間許容圧力よりも高い第２槽間許容圧力を超えると前記第１放出流路及び第２放出流路を通じて前記槽間領域から前記水素ガスを逃がして、前記槽間圧力を前記第１槽間許容圧力未満に低下させる、
    請求項１０に記載の液体水素タンクの運転方法。
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