JP7633680B2 - Multi-hull cryogenic tank - Google Patents
Multi-hull cryogenic tank Download PDFInfo
- Publication number
- JP7633680B2 JP7633680B2 JP2022009433A JP2022009433A JP7633680B2 JP 7633680 B2 JP7633680 B2 JP 7633680B2 JP 2022009433 A JP2022009433 A JP 2022009433A JP 2022009433 A JP2022009433 A JP 2022009433A JP 7633680 B2 JP7633680 B2 JP 7633680B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shell
- pressure
- insulation layer
- tank
- inner shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 69
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 7
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
この発明は、多重殻の低温タンクに関する。 This invention relates to a multi-shell cryogenic tank.
内殻と外殻との間に真空断熱層を設けた二重殻低温タンクは、タンク外部の大気圧と内殻と外殻の間の高真空の真空断熱層との圧力差に耐え得るように内殻、外殻の板厚を設計する必要がある。 Double-shell cryogenic tanks with a vacuum insulation layer between the inner and outer shells must have the thickness of the inner and outer shells designed to withstand the pressure difference between the atmospheric pressure outside the tank and the high vacuum insulation layer between the inner and outer shells.
また、内殻と外殻の間に真空断熱層を設けた二重殻低温タンクの製作には、内殻と外殻の間を所定の高真空に達するまで減圧排気する作業に時間と手間を必要とする。特に、二重殻低温タンクの大型化においては内殻と外殻の間の真空断熱層の容積が増大するため、その減圧排気に要する時間や手間が大幅に増加する。 In addition, the production of a double-shelled cryogenic tank with a vacuum insulation layer between the inner and outer shells requires time and effort to evacuate the space between the inner and outer shells until a specified high vacuum is reached. In particular, when making larger double-shelled cryogenic tanks, the volume of the vacuum insulation layer between the inner and outer shells increases, so the time and effort required to evacuate the space increases significantly.
これまで、二重殻を含む多重殻タンクの従来技術(特許文献1~3)が開示されている。
To date, conventional technologies for multi-shell tanks, including double-shell tanks, have been disclosed (
特許文献1には、複数の貯蔵室が区画形成され、多種類の圧力の流体を貯蔵できる多重殻高圧タンクが開示されている。
特許文献2には、真空断熱層を第1と第2の真空断熱層の二重にし、液体水素等の極低温の液体を貯蔵し、真空断熱層のそれぞれの容積が減少し、真空排気に掛かる手間や時間を減らす真空断熱タンクが開示されている。
特許文献3は、内槽と中間槽、及び外槽と中間槽との間に真空断熱層を備えた三重殻式真空断熱タンクであり、外槽をタンク外部の大気圧と内部の真空との圧力差に耐え得るような剛構造で形成する真空断熱タンクが開示されている。
特許文献1~3に記載されている従来技術は、タンクの内殻と外殻の間に単数又は複数の中間殻を設け、タンク外部と真空断熱層との差圧を小さくして、真空断熱層を囲繞する側部の板厚を薄くする多重殻タンクの技術に関するものではない。
The prior art described in
内殻と外殻の間に真空断熱層を設けている二重殻低温タンクを大型化する場合、真空断熱層の容積が大きくなり、タンク外部の大気圧と高真空を要する真空断熱層との圧力差に耐え得るようにするために、内殻と外殻の板厚が過大となる。 When enlarging a double-shelled cryogenic tank with a vacuum insulation layer between the inner and outer shells, the volume of the vacuum insulation layer becomes larger, and the thickness of the inner and outer shells becomes excessive in order to withstand the pressure difference between the atmospheric pressure outside the tank and the vacuum insulation layer, which requires a high vacuum.
加えて、二重殻低温タンクの真空断熱層の容積が増大すると、真空断熱層を所定の高真空まで減圧排気するための大掛かりな設備が必要になるうえ、真空状態にするまで長時間を必要とするため、製作工期が延びる原因となる。 In addition, if the volume of the vacuum insulation layer of a double-shelled cryogenic tank increases, large-scale equipment is required to reduce the pressure and evacuate the vacuum insulation layer to the specified high vacuum, and it takes a long time to create a vacuum, which causes the production period to be extended.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、タンクの内殻と外殻の間に単数又は複数の中間殻を設け、タンク外部と真空断熱層との間の差圧を緩衝して、真空断熱層を形成する多重殻の各殻の側部の板厚を減らすことができる多重殻低温タンクを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a multi-shell cryogenic tank that has one or more intermediate shells between the inner and outer shells of the tank, which buffers the pressure difference between the outside of the tank and the vacuum insulation layer, thereby reducing the thickness of the side of each shell of the multiple shells that form the vacuum insulation layer.
本発明は、
低温液体を貯蔵する内槽を形成する内殻と、
前記内殻と間隔をおいて前記内殻を囲繞して外気に接する外殻と、
前記内殻と前記外殻の間の空間を複数の断熱層に区画する1以上の中間殻とを有しており、
少なくとも1つの前記断熱層が減圧に保持されている、多重殻低温タンク
を提供する。
The present invention relates to
an inner shell forming an inner vessel for storing a cryogenic liquid;
an outer shell that is spaced apart from the inner shell and surrounds the inner shell and is in contact with outside air;
and one or more intermediate shells that divide a space between the inner shell and the outer shell into a plurality of insulating layers;
At least one of the insulating layers is maintained at a reduced pressure.
また、本発明は、
前記中間殻の数は1であり、
前記断熱層の前記内殻又は前記外殻に隣接する断熱層が真空断熱層であって、
該真空断熱層に隣接する断熱層の圧力が前記真空断熱層の圧力よりも大気圧に近い値である、前記の多重殻低温タンク
を提供する。
The present invention also provides a method for producing a semiconductor device comprising the steps of:
The number of intermediate shells is 1;
The insulation layer adjacent to the inner shell or the outer shell of the insulation layer is a vacuum insulation layer,
the pressure of the insulating layer adjacent to the vacuum insulating layer is closer to atmospheric pressure than the pressure of the vacuum insulating layer.
さらに、本発明は、
前記中間殻の数は2であり、
前記中間殻に挟まれた断熱層が真空断熱層であり、
前記内殻と第1の中間殻との間に形成され、前記内殻内の気相部の半分の圧力に減圧された第1の断熱層と、
第2の中間殻と前記外殻との間に形成され、大気圧の半分の圧力に減圧された第2の断熱層とを有している、
前記の多重殻低温タンク
を提供する。
Furthermore, the present invention provides a method for producing a
The number of intermediate shells is two;
The insulating layer sandwiched between the intermediate shells is a vacuum insulating layer,
a first insulating layer formed between the inner shell and a first intermediate shell and decompressed to half the pressure of the gas phase in the inner shell;
a second insulating layer formed between the second intermediate shell and the outer shell and depressurized to half atmospheric pressure;
The multi-shell cryogenic tank is provided.
本発明の多重殻低温タンクは、真空断熱層を形成する多重殻の各殻の側部の板厚を減らすことができる。 The multi-shell cryogenic tank of the present invention can reduce the thickness of the side of each shell of the multi-shell that forms the vacuum insulation layer.
本発明に係る多重殻低温タンクの実施形態例について図1から図3を参照しながら説明する。本発明は下記の実施形態にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記の構成要素の省略または付加、構成要素の形状等の実施形態の変更を加えることが出来るのはもちろんである。なお、図は概略を示すもので、一部のみを描き詳細構造は省略した。 An embodiment of a multi-shell cryogenic tank according to the present invention will be described with reference to Figures 1 to 3. The present invention is not limited to the following embodiment. Of course, the following components can be omitted or added, and the shape of the components can be modified without departing from the spirit of the present invention. Note that the figures are schematic, depicting only a portion and omitting the detailed structure.
図1は、本発明に係る多重殻低温タンクの一実施例にかかる縦断面図である。多重殻低温タンク1は、低温液体9を貯蔵する内槽を形成する内殻2と、内殻2と間隔を置いて囲繞して外気に接する外殻3と、内殻2と外殻3の間の空間を3つの断熱層に区画する2つの中間殻4、5とを有している。すなわち、第1の中間殻4と第2の中間殻5とが設けられた多重殻低温タンク1の事例を示している。
多重殻低温タンク1は、図1に示すように、コンクリート製の基礎12上に底板13が設けられ、この底板13上にパーライトコンクリート等の底部断熱材11を介し、底板10が設けられ、底板10上に内殻側部2aが立設されている。また、底板13上の底部断熱材11よりも外側に第1の中間殻側部4aと第2の中間殻側部5aと外殻側部3aが立設されている。
低温液体9は、例えばマイナス253℃の液体水素である。
内殻2はステンレス鋼板、第1の中間殻4と第2の中間殻5は低温用鋼板、外殻3は軟鋼板によって形成することができる。なお、内殻2、第1の中間殻4、第2の中間殻5、外殻3の各殻をCFRP(炭素繊維強化プラスチック)で形成しても良い。
内殻屋根2b、第1の中間殻屋根4b、第2の中間殻屋根5b、外殻屋根3bの屋根形状は、何れも半球状又は欠球状の屋根を採用することができる。図1では、欠球状よりも必要板厚が薄い半球状の屋根形状を採用する事例を示している。
なお、多重殻低温タンク1は、図1に示すような平底円筒形だけでなく、縦置円筒形、横置円筒形、球形等の形状の多重殻低温タンク1とすることもできる。また、図1に示すような地上式だけでなく、敷地にピットを掘って、所定の高さを埋設した半地下式、或いは地中に埋設した地下式、或いは盛土式の多重殻低温タンク1とすることもできる。
1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a multi-shell cryogenic tank according to the present invention. The multi-shell
As shown in Fig. 1, the multi-shell
The cryogenic liquid 9 is, for example, liquid hydrogen at minus 253 degrees Celsius.
The
The roof shapes of the
The multi-shell
内殻2と外殻3の間に2つの中間殻4,5が設けられているので、3つの断熱層があることになる。例として、内殻2と第1の中間殻4(内側の中間殻)との間を第1の断熱層6とし、第1の中間殻4と第2の中間殻5(外側の中間殻)との間を高真空を要する真空断熱層7とし、第2の中間殻5と外殻3との間を第2の断熱層8とすることができる。
第1の断熱層6、真空断熱層7、第2の断熱層8の各断熱層は、独立した空間として区画され、各断熱層にポリウレタンフォーム(PUF)や粒状パーライト等の断熱材を充填することができる。各断熱層間において断熱材や気体の移動はない。各断熱層において、減圧を行うことができる。第1の断熱層6、真空断熱層7、第2の断熱層8のいずれかまたは複数に断熱材を充填しない構造とすることもできる。
なお、多重殻低温タンク1の真空断熱層7を囲繞する第1の中間殻4と第2の中間殻5の内側又は外側あるいはその両方に輻射熱遮蔽材を設けたり、遮熱塗装を施して、外部からの輻射熱により、低温液体9が加熱されることを抑制することができる。
Since two
Each of the
In addition, by providing a radiant heat shielding material or applying a heat insulating paint to the inside or outside or both of the first
図2は、本発明に係る多重殻低温タンクの一実施例にかかる各部の圧力を示すタンクの縦断面の模式図を示す。各部にかかる圧力を理解するために、圧力分布の仮想例を下記に示す。圧力はゲージ圧とする。なお、各部の圧力はこの例に限定されるものでは一切なく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。
内殻2の気相部の圧力をP1とする。通常、P1は、内殻2が貯蔵する低温液体9の種類に応じた設計圧力とし、内殻2内に液体水素を貯蔵する場合は、0.02MPaの圧力に保たれる。
内殻2と第1の中間殻4との間に形成される第1の断熱層6の圧力P2は、例えば、P1の半分の圧力に減圧した圧力とすることができる。
第1の中間殻4と第2の中間殻5との間に形成された真空断熱層7の圧力P3は、概ね大気圧に相当する圧力を減圧した圧力とすることができる。
第2の中間殻5と外殻3との間に形成される第2の断熱層8の圧力のP4は、大気圧の半分に減圧した圧力とすることができる。
2 is a schematic diagram of a vertical cross section of a tank showing the pressures of each part in one embodiment of a multi-shell cryogenic tank according to the present invention. In order to understand the pressures acting on each part, a hypothetical example of pressure distribution is shown below. The pressures are gauge pressures. Note that the pressures of each part are not limited to this example, and various modifications are possible based on the technical concept of the present invention.
The pressure of the gas phase of the
The pressure P2 of the first insulating
The pressure P3 of the
The pressure P4 of the second
多重殻低温タンク1の内殻側部2a、第1の中間殻側部4a、第2の中間殻側部5a、外殻側部3aに作用する差圧力は、以下の通りである。
内殻側部2aには、P1-P2=P1-P1/2=P1/2の差圧力が作用する。
P2=P1/2であるので、第1の中間殻側部4aには、P2-(-P3)=P1/2+P3の差圧力が作用する。
第2の中間殻側部5aには、-P3-(-P4)=-P3+P3/2=-P3/2の差圧力が作用する。
外殻側部3aは、外気に接しているため、-P4=-P3/2の差圧力が作用する。
The differential pressures acting on the
A differential pressure of P1-P2=P1-P1/2=P1/2 acts on the inner
Since P2=P1/2, a differential pressure of P2-(-P3)=P1/2+P3 acts on the first intermediate
A differential pressure of -P3-(-P4)=-P3+P3/2=-P3/2 acts on the second intermediate
Since the outer
図3は、従来の二重殻低温タンクの各断熱層の圧力を示す縦断面の模式図を示す。内殻22と外殻23の2層構造で、中間殻はなく、同じ材料、貯蔵液、断熱材を使用し、同じ直径、高さの二重殻タンク21の内殻22と外殻23の間を減圧して真空断熱層24とした場合に、内殻側部22aと外殻側部23aに作用する差圧力は、以下の通りとなる。
なお、二重殻低温タンク21の内殻22の気相部の圧力は、多重殻低温タンク1と同じP1の圧力に保持され、真空断熱層24の圧力は、多重殻低温タンク1の圧力と同じP3まで減圧する。
内殻側部22aには、P1-(-P3)=P1+P3の差圧力が作用する。
外殻側部23aは、外気に接しているため、真空断熱層24の圧力-P3の差圧力が作用することになる。
Fig. 3 is a schematic diagram of a vertical cross section showing the pressure of each insulation layer of a conventional double-shelled cryogenic tank. When a double-shelled
The pressure of the gas phase of the
A differential pressure of P1-(-P3)=P1+P3 acts on the inner
Since the outer
本発明の多重殻低温タンク1の内殻側部2a、外殻側部3aと二重殻タンク21の内殻側部22a、外殻側部23aに作用する差圧力をそれぞれ比較した場合について述べる。
従来の二重殻タンク21の内殻側部22aに作用する差圧力P1+P3と、本発明の多重殻低温タンク1の内殻側部2aに作用する差圧力P1/2を比較すると、二重殻タンク21の内殻側部22aにP1/2+P3の分だけ余分に差圧力が掛かることになり、その差に応じて内殻側部の板厚を厚くする必要がある。
同様に、二重殻タンク21の外殻側部23aに作用する差圧力-P3と、本発明の多重殻低温タンク1の外殻側部3aに作用する差圧力-P3/2を比較すると、二重殻タンク21の外殻側部23aに作用する差圧が多重殻低温タンク1の外殻側部3aに作用する差圧の2倍となり、その差に応じて外殻側部の板厚を厚くする必要がある。
A comparison of the differential pressure acting on the
Comparing the differential pressure P1+P3 acting on the
Similarly, when comparing the pressure difference -P3 acting on the
また、従来の二重殻タンク21の真空断熱層24を囲う内殻側部22aと外殻側部23aに相当する、本発明の多重殻低温タンク1の真空断熱層7を囲う第1の中間殻側部4a(内側)、第2の中間殻側部5a(外側)に作用する差圧力をそれぞれ比較した場合についても述べる。
二重殻タンク21の内殻側部22aに作用する差圧力P1+P3と、本発明の多重殻低温タンク1の第1の中間殻側部4aに作用する差圧力P1/2+P3を比較すると、二重殻タンク21の内殻側部22aにP1/2の分だけ余分に差圧力が掛かることになり、その差に応じて側部の板厚を厚くする必要がある。
同様に、二重殻タンク21の外殻側部23aに作用する差圧力-P3と、本発明の多重殻低温タンク1の第2の中間殻側部5aに作用する差圧力-P3/2を比較すると、二重殻タンク21の外殻側部23aに作用する差圧が多重殻低温タンク1の第2の中間殻側部5aに作用する差圧の2倍となり、その差に応じて側部の板厚を厚くする必要がある。
We will also describe a comparison of the differential pressures acting on the first
Comparing the differential pressure P1+P3 acting on the
Similarly, when comparing the pressure difference -P3 acting on the
以上より、本発明の多重殻低温タンク1は、従来の二重殻タンク21と比較し、真空断熱層を形成する各殻の側部の板厚を減らせるという効果を有しており、特に内殻の板厚軽減において、絶大な効果がある。
As described above, the multi-shell
以上、本発明の一実施態様につき述べたが、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、本発明に係る多重殻低温タンク1は、第1の断熱層6を気相部の半分の圧力P2に減圧に保持し、第2の断熱層8を大気圧の半分の圧力P4に減圧に保持しているが、気相部や大気の半分の圧力でなくても良く、気相部や大気の数分の1の圧力とすることで、第1の中間殻側部4aと第2の中間殻側部5aに作用する差圧力が減少し、二重殻タンク21と比較して真空断熱層を形成する各殻の側部の板厚を薄くすることができる。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications and changes are possible based on the technical concept of the present invention.
For example, the multi-shelled low-
本発明は、図1、図2の3層の中間層構造の多重殻低温タンクの実施態様に限らず、種々の構成を適用することが可能である。例えば、図示しないが、1つの中間殻を設けた2層の中間層構造の三重殻低温タンクとしたり、3以上の中間殻を設けた4層以上の中間層構造の多重殻低温タンクとすることも可能である。
2層の中間層構造の三重殻低温タンクとする場合、内殻と中間殻で真空断熱層をはさみ、真空断熱層に隣り合う断熱層の圧力を大気圧の半分程度の圧力とすることで、使用する側部の材料の板厚を薄くすることができる。また、外殻と中間殻で真空断熱層を形成する場合は、真空断熱層に隣り合う断熱層の圧力を気相部の半分の圧力とすることで、使用する側部の材料の板厚を薄くすることができる。
4層以上の中間層構造の多重殻低温タンクとする場合は、真空断熱層7から外殻3にかけて形成された複数の断熱層を段階的に減圧し、外殻3に向かうにつれて断熱層の圧力を大気圧に近い値に近付けることで、各々の断熱層を形成する側部に作用する差圧力が減少し、側部の板厚を薄くすることができる。また、同様に、内殻2から真空断熱層7にかけて形成された複数の断熱層を段階的に減圧し、内殻2に向かうにつれて断熱層の圧力を気相部の圧力に近い値に近付けることで、各々の断熱層を形成する側部に作用する差圧力が減少し、側部の板厚を薄くすることもできる。
The present invention is not limited to the embodiment of the multi-shell cryogenic tank having a three-layer intermediate layer structure shown in Figures 1 and 2, and various configurations can be applied. For example, although not shown, it is possible to use a triple-shell cryogenic tank having a two-layer intermediate layer structure with one intermediate shell, or a multi-shell cryogenic tank having a four-layer or more intermediate layer structure with three or more intermediate shells.
In the case of a triple-shell cryogenic tank with a two-layer intermediate layer structure, the thickness of the material used for the sides can be reduced by sandwiching a vacuum insulation layer between the inner and intermediate shells and setting the pressure of the insulation layer adjacent to the vacuum insulation layer to about half of atmospheric pressure. Also, in the case of forming a vacuum insulation layer between the outer and intermediate shells, the thickness of the material used for the sides can be reduced by setting the pressure of the insulation layer adjacent to the vacuum insulation layer to half the pressure of the gas phase.
In the case of a multi-shell cryogenic tank with a four or more intermediate layer structure, the pressure difference acting on the side portions forming each insulating layer can be reduced and the plate thickness of the side portions can be made thinner by gradually reducing the pressure in the multiple insulating layers formed from the
また、本発明の多重殻低温タンク1の内殻2が貯蔵する低温液体9としては、液体水素に限らず、LPGやLNG、液体アンモニア等、種々の液体を使用することが可能である。
The cryogenic liquid 9 stored in the
上記の本発明の本実施形態の多重殻低温タンク1は、下記の効果を少なくとも1以上有している。
従来と比べて、真空断熱層と隣り合う断熱層との差圧力を小さくすることにより、真空断熱層を形成する側部の板厚を減らすことができる。つまり、従来より薄い板厚で座屈に対抗する構造とすることができる。
容積が小さい断熱層を複数設ける構造とすることで、従来と比べ、全体として断熱層の幅を広くとることができ、結果として、低温タンクの大型化が実現できる。また、各断熱層を従来より小さい容積とすることで、減圧排気する設備を従来より小型化できる。
多重殻の各殻の側部を形成する鋼板の板厚を薄くすることにより、各殻の側部を厚板で形成する場合と比較して、鋼板相互の溶接が容易である。
The multi-shell
By reducing the pressure difference between the vacuum insulation layer and the adjacent insulation layer compared to the conventional method, the thickness of the plate on the side that forms the vacuum insulation layer can be reduced. In other words, a structure that resists buckling can be achieved with a thinner plate thickness than before.
By using multiple small-volume insulation layers, the width of the insulation layers can be made wider overall compared to conventional methods, which results in a larger cryogenic tank. Also, by making each insulation layer smaller in volume than conventional methods, the equipment for decompression and exhaust can be made smaller than conventional methods.
By making the steel plates forming the sides of each shell of the multi-shell structure thinner, welding of the steel plates to each other is easier than when the sides of each shell are made of thick plates.
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の構成変更が可能である。 This invention is not limited to the above embodiment, and various configuration changes are possible without departing from the spirit of the invention.
1 多重殻低温タンク
2 内殻
2a 内殻側部
2b 内殻屋根部
3 外殻
3a 外殻側部
3b 外殻屋根部
4 第1の中間殻
4a 第1の中間殻側部
4b 第1の中間殻屋根部
5 第2の中間殻
5a 第2の中間殻側部
5b 第2の中間殻屋根部
6 第1の断熱層
7 真空断熱層
8 第2の断熱層
9 低温液体
10 底板
11 底部断熱材
12 基礎
13 底板
21 二重殻低温タンク
22 内殻
22a 内殻側部
23 外殻
23a 外殻側部
24 真空断熱層
P1 内殻2、22の気相部の圧力
P2 第1の断熱層6の圧力
P3 真空断熱層7、24の圧力
P4 第2の断熱層8の圧力
1. Multi-hull cryogenic tank
2. Inner shell
2a Inner
4a: first intermediate
21 Double-shelled
P1: Pressure of the gas phase of the
Claims (3)
前記内殻と間隔をおいて前記内殻を囲繞して外気に接する外殻と、
前記内殻と前記外殻の間の空間を二つの断熱層に区画する一つの中間殻とを有しており、
前記断熱層のうちの前記外殻に隣接する断熱層が真空断熱層であって、該真空断熱層に隣接する断熱層の圧力は、前記内殻が貯蔵する前記低温液体の種類に応じた設計圧力の半分の圧力である、多重殻低温タンク。 an inner shell forming an inner vessel for storing a cryogenic liquid;
an outer shell that is spaced apart from the inner shell and surrounds the inner shell and is in contact with outside air;
and an intermediate shell that divides a space between the inner shell and the outer shell into two insulating layers.
A multi-shell cryogenic tank, wherein the insulation layer adjacent to the outer shell among the insulation layers is a vacuum insulation layer, and the pressure of the insulation layer adjacent to the vacuum insulation layer is half the design pressure for the type of cryogenic liquid stored in the inner shell .
前記内殻と間隔をおいて前記内殻を囲繞して外気に接する外殻と、
前記内殻と前記外殻の間の空間を三つの断熱層に区画する二つの中間殻とを有しており、
前記中間殻に挟まれた断熱層が真空断熱層であって、該真空断熱層に隣接する断熱層は、前記内殻と第1の中間殻との間に形成された第1の断熱層と、第2の中間殻と前記外殻との間に形成された第2の断熱層であり、前記第1の断熱層と前記第2の断熱層は、それぞれ前記内殻が貯蔵する前記低温液体の種類に応じた設計圧力と大気圧に対して減圧に保持されている、多重殻低温タンク。 an inner shell forming an inner vessel for storing a cryogenic liquid;
an outer shell that is spaced apart from the inner shell and surrounds the inner shell and is in contact with outside air;
The space between the inner shell and the outer shell is divided into three insulation layers.
A multi-shell cryogenic tank, wherein the insulating layer sandwiched between the intermediate shells is a vacuum insulating layer, and the insulating layers adjacent to the vacuum insulating layer are a first insulating layer formed between the inner shell and a first intermediate shell and a second insulating layer formed between a second intermediate shell and the outer shell, and the first insulating layer and the second insulating layer are respectively maintained at reduced pressure relative to a design pressure corresponding to the type of cryogenic liquid stored in the inner shell and atmospheric pressure.
前記第2の断熱層は、大気圧の半分の圧力に減圧されている、請求項2に記載の多重殻低温タンク。 The first insulation layer is depressurized to half the design pressure,
3. The multi-shell cryogenic tank of claim 2 , wherein said second insulation layer is evacuated to half atmospheric pressure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022009433A JP7633680B2 (en) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | Multi-hull cryogenic tank |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022009433A JP7633680B2 (en) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | Multi-hull cryogenic tank |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023108356A JP2023108356A (en) | 2023-08-04 |
| JP7633680B2 true JP7633680B2 (en) | 2025-02-20 |
Family
ID=87475351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022009433A Active JP7633680B2 (en) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | Multi-hull cryogenic tank |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7633680B2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002089983A (en) | 2000-09-19 | 2002-03-27 | Air Water Inc | Cool storage refrigerator and liquefied gas storage device using the same |
| JP2010505067A (en) | 2006-09-27 | 2010-02-18 | レベルニク,マティーアス | Containers for storing media and / or devices stored at low temperatures |
| JP2015004382A (en) | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 川崎重工業株式会社 | Double shell tank and liquefied gas carrying vessel |
| WO2020177924A1 (en) | 2019-03-06 | 2020-09-10 | Linde Gmbh | Transport container and method |
| WO2022012867A1 (en) | 2020-07-16 | 2022-01-20 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Device for storing cryogenic fluid and vehicle comprising such a device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2572305Y2 (en) * | 1992-09-22 | 1998-05-20 | 三井造船株式会社 | Liquefied gas tank for underwater equipment |
-
2022
- 2022-01-25 JP JP2022009433A patent/JP7633680B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002089983A (en) | 2000-09-19 | 2002-03-27 | Air Water Inc | Cool storage refrigerator and liquefied gas storage device using the same |
| JP2010505067A (en) | 2006-09-27 | 2010-02-18 | レベルニク,マティーアス | Containers for storing media and / or devices stored at low temperatures |
| JP2015004382A (en) | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 川崎重工業株式会社 | Double shell tank and liquefied gas carrying vessel |
| WO2020177924A1 (en) | 2019-03-06 | 2020-09-10 | Linde Gmbh | Transport container and method |
| WO2022012867A1 (en) | 2020-07-16 | 2022-01-20 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Device for storing cryogenic fluid and vehicle comprising such a device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023108356A (en) | 2023-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116348702B (en) | Tanks suitable for cryogenic service | |
| JP2021017920A (en) | Liquefied gas storage tank and construction method thereof | |
| JP7082662B2 (en) | Sealed insulation tank with multiple areas | |
| CN114294555A (en) | Land film liquid hydrogen storage tank with high vacuum insulation box | |
| US20250164073A1 (en) | Membrane tank feasible for cryogenic service | |
| KR20240029773A (en) | System and method for storage of liquid hydrogen at low pressure | |
| Park et al. | Structural design of flexible vacuum insulation system for large-scale LH2 storage | |
| JP7633680B2 (en) | Multi-hull cryogenic tank | |
| KR102291818B1 (en) | Liquefied natural gas tank adapted heat insulated structure technology, manufacturing method, and transport method of liquefied natural gas | |
| KR101350804B1 (en) | Structure of storing container for liquefied natural gas | |
| CN114962981A (en) | Storage container for storing liquefied gas | |
| CN115720615A (en) | Double-layer shell can | |
| CN105378368A (en) | Lagging element suited to the creation of insulating barrier in sealed and insulating tank | |
| KR102951210B1 (en) | liquefied gas storage tank and ship having the same | |
| KR102351594B1 (en) | Insulation Box Of Cargo Tank And Manufacturing Method Of The Same | |
| KR20250126813A (en) | Cryogenic pumping resistant LH2 storage vessel | |
| KR20140021198A (en) | Insulation system for membrane type lng cargo tank | |
| KR20190109829A (en) | Insulation box structure for liquefied natural gas storage tank with composite insulation and method of manufacturing the same | |
| KR20230138222A (en) | Separable double-layered thermal insulation tank for projectile | |
| KR102142993B1 (en) | Insulation System of Liquefied Gas Storage Tank | |
| Peshkov et al. | Using Mathematical Modeling to Analyze the Strength Properties of Different Designs of Liquid Hydrogen Transportation Tank | |
| JP7261007B2 (en) | double shell tank | |
| KR102929676B1 (en) | Liquefied gas storage tank | |
| KR102929675B1 (en) | Liquefied gas storage tank | |
| KR102929662B1 (en) | Liquefied gas storage tank |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240628 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20240701 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240809 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241008 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250131 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7633680 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |