(57)【要約】【課題】貯蔵タンクの容積や重量の増加を抑えながら、貯蔵された低温液化燃料の蒸発ガス量をさらに低減する。【解決手段】貯蔵タンク１０Ａは容器状の隔壁１２の外側に断熱材層１４が形成されている。貯蔵タンク１０Ａの内部は仕切板１６によって２つの貯蔵空間Ｖ１、Ｖ２に区画され、貯蔵空間Ｖ１に液化水素ＬＨ２が貯蔵され、貯蔵空間Ｖ２にスラッシュ水素ＳＨ２が貯蔵されている。仕切板１６に多数のフィン１８が設けられ、液化水素ＬＨ２とスラッシュ水素ＳＨ２間の熱交換を促進し、液化水素ＬＨ２の蒸発ガス量を低減している。貯蔵空間Ｖ１に逃し管２０が接続され、貯蔵空間Ｖ１、Ｖ２に夫々燃料供給管２４ａ、２４ｂが接続されている。燃料供給管２４ａ、２４ｂは燃料主管２４を介して燃焼器２６に接続されている。【選択図】図１
2014081007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に貯蔵空間を形成した容器状の隔壁を有し、該隔壁には断熱材層が形成され、
前記貯蔵空間が仕切壁によって２つの貯蔵空間に区画され、第１の貯蔵空間に液化燃料が貯蔵され、第２の貯蔵空間に該液化燃料より低温で液相と固相とが混じったスラッシュ燃料が貯蔵され、
前記仕切壁に設けられ、液化燃料とスラッシュ燃料との間の熱伝達を促進する熱伝達手段と、
第１の貯蔵空間の圧力が設定圧力になったとき、第１の貯蔵空間の蒸発ガスを放出する放出口と、
第１の貯蔵空間及び第２の貯蔵空間から液化燃料を夫々燃焼器に供給する燃料供給系統とを備えていることを特徴とする液化燃料用貯蔵タンク。
【請求項２】
前記熱伝達促進手段が、前記仕切壁に取り付けられ、前記第１の貯蔵空間及び前記第２の貯蔵空間に突設された複数のフィンであることを特徴とする請求項１に記載の液化燃料用貯蔵タンク。
【請求項３】
前記熱伝達促進手段が、前記仕切壁に取り付けられ、前記第１の貯蔵空間に作動流体の加熱部が配置され、前記第２の貯蔵空間に作動流体の冷却部が配置されたヒートパイプであることを特徴とする請求項１に記載の液化燃料用貯蔵タンク。
【請求項４】
前記第２の貯蔵空間を形成する容器が、該容器の全周が前記第１の貯蔵空間に囲まれるように第１の貯蔵空間に設けられ、前記熱伝達手段が該容器の隔壁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液化燃料用貯蔵タンク。
【請求項５】
内部に貯蔵空間を形成した容器状の隔壁を有し、該隔壁の少なくとも一部が２重壁で構成されると共に、該２重壁間に形成される充填空間に、発熱反応を伴って低沸点媒体を吸着すると共に、吸熱反応を伴って該低沸点媒体を放出する吸着式冷媒が充填され、
前記充填空間を外部空間の圧力に応じて外部空間と連通させる連通機構と、
前記貯蔵空間の圧力が設定圧力になったら、該貯蔵空間の蒸発ガスを放出する放出口と、
前記貯蔵空間から液化燃料を夫々燃焼器に供給する燃料供給系統とを備えていることを特徴とする液化燃料用貯蔵タンク。
【請求項６】
前記２重壁の周囲に前記貯蔵空間を取り巻くように断熱材層を形成したことを特徴とする請求項５に記載の液化燃料用貯蔵タンク。
【請求項７】
前記吸着式冷媒がカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項５に記載の液化燃料用貯蔵タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯蔵された液化燃料の蒸発ガス量を低減できる液化燃料用貯蔵タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体水素は、エネルギ密度は高いが、極低温燃料（大気圧沸点２０．３Ｋ）のため、外部環境の影響（温度差、太陽光による入熱等）により蒸発し易い特性がある。そのため、初期貯蔵量が多くても貯蔵期間が長い場合、蒸発分だけ使用量が目減りする問題がある。特に、衛星などの打ち上げに使用されるロケットでは、打ち上げ後しばらく時間を置いてから再着火する場合があり、その間の蒸発ガスを低減する対策が求められる。この対策のひとつとして、ロケットの胴体の表面に発泡剤系の断熱材を被覆して太陽光の輻射熱等による入熱を抑える対策が考えられる。しかし、この対策のみでは、輻射熱による入熱量を低減することに限界があり、長期間の貯蔵では蒸発ガス量を低減できない。
【０００３】
特許文献１には、液化流体を貯蔵し、蒸発ガスの発生を低減するようにした貯蔵タンクの構成が開示されている。この貯蔵タンクは、隔壁２重壁とし、２重壁間に真空の断熱空間を形成して、侵入熱を遮断し、蒸発ガス量を低減するようにしている。また、貯蔵空間に液化燃料の液相と固相とを形成させ、貯蔵空間に侵入する熱を固相の融解熱により吸収し、液相への入熱を防止して蒸発ガス量を低減するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９３９２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
貯蔵タンクの隔壁を２重壁とし、断熱空間を形成する手段は、貯蔵タンクの容積及び重量が増すため、ロケットに搭載する場合には、貯蔵タンクの容積や重量の低減を考慮する必要がある。また、ロケットに搭載された貯蔵タンクは、宇宙空間でタンク中心を軸に回転させる。この理由は、タンク表面に平均的に光が当たるようにすることで、表面に極端な温度差を発生させないためである。そのため、中心から側壁に向かって回転による遠心力が働く。
【０００６】
特許文献１の貯蔵タンクでは、タンク内で液化流体の液相と固相とが完全に分離されておらず、液相が固相側に自由に流通できる状態で貯蔵されているため、前記の遠心力により液相と固相との間で貯蔵空間の全体に及ぶ自然対流が起こりやすい。この大きな自然対流の発生で熱伝達が促進され、タンクの外側から侵入する熱量が増加するおそれがある。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、貯蔵タンクの容積や重量の増加を抑えながら、貯蔵された液化燃料の蒸発ガス量をさらに低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、第１の本発明の液化燃料用貯蔵タンクは、内部に貯蔵空間を形成した容器状の隔壁を有し、該隔壁には断熱材層が形成され、貯蔵空間が仕切壁によって２つの貯蔵空間に区画され、第１の貯蔵空間に液化燃料が貯蔵され、第２の貯蔵空間に該液化燃料より低温で液相と固相とが混じったスラッシュ燃料が貯蔵され、仕切壁に液化燃料とスラッシュ燃料との間の熱伝達を促進する熱伝達手段と、第１の貯蔵空間の圧力が設定圧力になったとき、第１の貯蔵空間の蒸発ガスを放出する放出口と、第１の貯蔵空間及び第２の貯蔵空間から液化燃料を夫々燃焼器に供給する燃料供給系統とを備えている。
【０００９】
タンクの隔壁に形成される断熱材層は、例えば、硬質ウレタンやポリスチレンを発泡成形させた発泡剤系断熱材や、輻射断熱材を使用する。この断熱材層で太陽光や地球からの反射光による輻射熱を遮断する。スラッシュ燃料とは、液体燃料と固体燃料とがシャーベット状に混じり合った燃料をいう。また、液化燃料が貯蔵された第１の貯蔵空間と、スラッシュ燃料が貯蔵された第２の貯蔵空間とは仕切壁で遮断され、液化燃料とスラッシュ燃料とは熱伝達手段によって熱交換を行う。そのため、貯蔵空間に侵入する熱は、スラッシュ燃料の融解熱により吸収される。このように、スラッシュ燃料が保有する冷熱を利用するので、冷凍装置等を別途必要とせず、液化燃料の蒸発ガス量を低減できる。
【００１０】
第１の本発明では、液化燃料とスラッシュ燃料とは仕切壁で遮断されているので、貯蔵空間全体に及ぶ自然対流を抑制できる。そのため、外部との熱伝達が抑制され、蒸発ガス量を抑制できる。なお、液化燃料の蒸発量が多くなり、第１の貯蔵空間の圧力が設定値になったとき、放出口から気化燃料を放出して第１の貯蔵空間の圧力を設定値以下とするので、第１の貯蔵空間を設定圧力以下に保持できる。また、第１の貯蔵空間及び第２の貯蔵空間で融解した液化燃料は、燃料供給系統を介して燃焼器へ供給され、第２の貯蔵空間で融解した液化燃料も燃料として有効に利用できる。
【００１１】
熱伝達手段は、仕切壁に取り付けられ、第１の貯蔵空間及び第２の貯蔵空間に突設された複数のフィンであるとよい。これによって、熱伝達手段を簡易かつ低コストとすることができる。
【００１２】
熱伝達手段は、仕切り壁に取り付けられ、第１の貯蔵空間に冷却部が配置され、第２の貯蔵空間に加熱部が配置されたヒートパイプであるとよい。これによって、液化燃料とスラッシュ燃料との熱交換を促進でき、液化燃料の冷却効果を向上できる。
【００１３】
また、第２の貯蔵空間を形成する容器が、該容器の全周が第１の貯蔵空間に囲まれるように第１の貯蔵空間に設けられ、熱伝達手段が該容器の隔壁に設けられているとよい。これによって、スラッシュ燃料が吸熱する熱量は、すべて液化燃料から吸熱することになるので、液化燃料の冷却効果を向上できる。また、熱伝達手段を設置するスペースを増大でき、熱伝達手段の設置位置の自由度を広げることができる。
【００１４】
第２の本発明の液化燃料用貯蔵タンクは、内部に貯蔵空間を形成した容器状の隔壁を有し、該隔壁の少なくとも一部が２重壁で構成されると共に、該２重壁間に形成される充填空間に、発熱反応を伴って低沸点媒体を吸着すると共に、吸熱反応を伴って低沸点媒体を放出する吸着式冷媒が充填され、充填空間を外部空間の圧力に応じて外部空間と連通させる連通機構と、貯蔵空間の圧力が設定圧力になったとき、貯蔵空間の蒸発ガスを放出する放出口と、貯蔵空間から液化燃料を夫々燃焼器に供給する燃料供給系統とを備えている。
【００１５】
第２の本発明では、外部空間が低圧となったら、吸着式冷媒が充填された充填空間を外部空間と連通させ、該充填空間を減圧する。これによって、吸着式冷媒に吸着された低沸点媒体を吸着式冷媒から放出させる。こうして、吸着式冷媒に吸着された低沸点媒体を放出する時、吸熱反応が起こり、液化燃料を冷却すると共に、貯蔵空間に侵入しようとする熱を吸収できる。このように、吸着式冷媒の吸熱反応を利用するので、冷凍装置等を別途必要とせず、液化燃料の蒸発ガス量を低減できる。また、吸着式冷媒に吸着された低沸点媒体をすべて放出した後、充填空間を真空に近い低圧とすれば、貯蔵タンクへの入熱に対して、この充填空間である程度の断熱性を確保できる。
【００１６】
なお、液化燃料の蒸発量が多くなり、第１の貯蔵空間の圧力が設定値になったとき、放出口から蒸発ガスを放出して貯蔵空間の圧力を設定値以下とすることで、貯蔵空間を許容圧力以下に抑えることができる。また、貯蔵空間で液化した液化燃料は、燃料供給系統を介して燃焼器へ供給される。
【００１７】
第２の本発明において、２重壁の周囲に貯蔵空間を取り巻くように断熱材層を形成するとよい。これによって、吸着式冷媒による冷却効果と、断熱材による熱遮断効果との相乗効果で、貯蔵空間に貯蔵された液化燃料の冷却効果を向上できる。特に、２重壁の内側に断熱材層を形成した場合、連通機構を２重壁に設ける際に、断熱材層がじゃまにならず、連通機構の設置が容易になる。また、２重壁の外側に断熱材層を設けた場合、吸着式冷媒と液化燃料間に介在物がなくなるので、両者間の熱伝達が促進され、吸着式冷媒の吸熱反応による液化燃料の冷却効果を増大できる。さらに、２重壁の両側に断熱材層を設けた場合、断熱効果を大幅に増大できる。
【００１８】
また、吸着式冷媒としてカーボンナノチューブを用いるとよい。このように、耐熱性のあるカーボンナノチューブを用いることで、強い輻射熱が当たる宇宙空間でも、長寿命化できる。
【発明の効果】
【００１９】
第１の本発明及び第２の本発明によれば、貯蔵タンクを形成する隔壁の重量増加を抑えながら、貯蔵された液化燃料の蒸発ガス量を効果的に低減できる。また、冷熱源として用い、吸熱して融解したスラッシュ水素をそのまま燃料として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の本発明の第１実施形態に係る貯蔵タンクの正面視断面図である。
【図２】第１の本発明の第２実施形態に係る貯蔵タンクの正面視断面図である。
【図３】第１の本発明の第３実施形態に係る貯蔵タンクの正面視断面図である。
【図４】第１の本発明の第４実施形態に係る貯蔵タンクの正面視断面図である。
【図５】第１の本発明の第５実施形態に係る貯蔵タンクの正面視断面図である。
【図６】第２の本発明の第１実施形態に係る貯蔵タンクの正面視断面図である。
【図７】図６の貯蔵タンクの一部拡大断面図である。
【図８】第２の本発明の第２実施形態に係る貯蔵タンクの正面視断面図である。
【図９】図８の貯蔵タンクの一部拡大断面図である。
【図１０】第２の本発明の第３実施形態に係る貯蔵タンクの正面視断面図である。
【図１１】第２の本発明の第４実施形態に係る貯蔵タンクの正面視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２２】
（実施形態１）
第１の本発明を液化水素を貯蔵する貯蔵タンクに適用した第１実施形態を図１に基づいて説明する。本実施形態の貯蔵タンク１０Ａは、人口衛星等を打ち上げるロケットに搭載される。貯蔵タンク１０は容器状の隔壁１２で構成され、隔壁１２の外表面には、断熱材層１４が形成されている。断熱材層１４は、例えば、硬質ウレタンやポリスチレンを発泡成形させた発泡剤系断熱材、又は輻射断熱材などの断熱材から構成されている。貯蔵タンク１０Ａの内部は、平坦な鋼製の仕切板１６によって仕切られ、２分割されている。
【００２３】
仕切板１８の一方に形成された貯蔵空間Ｖ１には液化水素ＬＨ２が貯蔵され、仕切板１６の他方に形成された貯蔵空間Ｖ２にはスラッシュ水素（液化水素と固化水素とがシャーベット状に混じり合った水素）ＳＨ２が貯蔵されている。液化水素ＬＨ２は２０Ｋの温度を有し、スラッシュ水素ＳＨ２は１３Ｋの温度を有する。仕切板１６には、複数のフィン１８が仕切板１６の全域に取り付けられている。複数のフィン１８は、互いに間隔を置き貯蔵空間Ｖ１及びＶ２に突出するように方向に配置されている。
【００２４】
貯蔵空間Ｖ１を形成する隔壁１２には、貯蔵空間Ｖ１に連通する逃し管２０が接続され、逃し管２０には、貯蔵空間Ｖ１が設定圧力に達した時逃し管２０を開放する安全弁２２が設けられている。貯蔵タンク１０の隔壁１２の側面１２ａは、直接宇宙空間に曝されている。そのため、主として、隔壁１２の側壁１２ａは、太陽光や地球からの反射光に曝され、輻射熱ｈが侵入してくる。貯蔵空間Ｖ１及びＶ２には、夫々燃料供給管２４ａ及び２４ｂが接続され、燃料供給管２４ａ及び２４ｂは、燃料主管２４を介してロケットの燃焼器２６に接続されている。
【００２５】
かかる構成において、液化水素ＬＨ２より低温のスラッシュ水素ＳＨ２は、フィン１８を介して液化水素ＬＨ２と熱交換し、液化水素ＬＨ２を冷却する。そのため、貯蔵空間Ｖ１に侵入した熱は、液化水素ＬＨ２を介してスラッシュ水素ＳＨ２に伝達し、スラッシュ水素ＳＨ２の融解潜熱に使われる。そのため、液化水素ＬＨ２の蒸発ガス量を低減できる。貯蔵空間Ｖ２で融解したスラッシュ水素ＳＨ２は、燃焼器２６に送られ、燃料として利用できる。なお、もし貯蔵空間Ｖ１の液化水素ＬＨ２の蒸発量が多くなり、貯蔵空間Ｖ１の圧力が設定値に達したら、安全弁２２が開放し、蒸発ガスを放出するので、貯蔵空間Ｖ１の圧力を設定値以下にすることができる。
【００２６】
本実施形態によれば、液化水素ＬＨ２とスラッシュ水素ＳＨ２とは、フィン１８によって熱伝達が促進されるので、液化水素ＬＨ２の蒸発ガス量を低減できる。また、貯蔵空間Ｖ１と貯蔵空間Ｖ２とは仕切壁１６で遮断されているので、貯蔵空間全体に及ぶ自然対流は発生しない。これによって、液化水素ＬＨ２に伝達する熱量が抑制されるので、貯蔵空間Ｖ１の蒸発ガス量を抑制できる。このように、スラッシュ水素ＳＨ２が保有する冷熱を利用するので、冷凍装置等を別途必要とせず、液化水素ＬＨ２の蒸発ガス量を低減できる。さらに、液化水素ＬＨ２とスラッシュ水素ＳＨ２間の熱伝達手段として、フィン１８を設けているので、熱伝達手段を簡易かつ低コストにできる。
【００２７】
（実施形態２）
次に、第１の本発明の第２実施形態を図２により説明する。貯蔵タンクＶ１０Ｂは、貯蔵タンク１０Ａと同様ロケットに搭載される。貯蔵タンク１０Ｂは、熱伝達手段としてヒートパイプ３０を用いている。ヒートパイプ３０は、内部に作動流体が流れる中空の管で構成されている。作動流体として、例えば、高級アンモニア水溶液を用いる。貯蔵空間Ｖ１に液化水素ＬＨ２から熱を吸収する加熱部３２が設けられ、貯蔵空間Ｖ２にスラッシュ水素ＳＨ２に熱を放出する冷却部３４が設けられている。加熱部３２及び冷却部３４には、夫々熱伝達を促進する複数のフィン３６が設けられている。その他の構成は第１実施形態と同一であり、同一構成には同一符号を付している。これら同一部位の説明を省略する。
【００２８】
ヒートパイプ３０の作動流体は、加熱部３２で液化水素ＬＨ２から熱を吸収して蒸発する。蒸発した作動流体は、冷却部３４に移動し、冷却部３４でスラッシュ水素ＳＨ２を加熱して凝縮する。凝縮した作動流体は加熱部３２に移動する。本実施形態によれば、ヒートパイプ３０を設けたことにより、液化水素ＬＨ２とスラッシュ水素ＳＨ２間の熱伝達を促進し、液化水素ＬＨ２の冷却効果を高めることができる（ヒートパイプ３０の詳細は、特許第３４１６７３１号公報を参照）。
【００２９】
（実施形態３）
次に、第１の本発明の第３実施形態を図３により説明する。本実施形態の貯蔵タンク１０Ｃは、第２実施形態と比べて、２基以上のヒートパイプ３０Ａ及び３０Ｂを設けた例である。ヒートパイプ３０Ａ、３０Ｂの構成は第２実施形態のヒートパイプ３０と同一であり、加熱部３２ａ、３２ｂを貯蔵空間Ｖ１に配置し、冷却部３４ａ、３４ｂを貯蔵空間Ｖ２に配置している。ヒートパイプ３０Ａ、３０Ｂは、側壁１２ａの内側近傍に配置している。図３では、２基のヒートパイプ３０Ａ、３０Ｂを設けているが、周方向へ３基以上のヒートパイプを設けるようにしてもよい、その他の構成は第１実施形態と同一である。
【００３０】
本実施形態によれば、侵入熱量が多い側壁１２ａの内側近傍に複数のヒートパイプ３０Ａ、３０Ｂを配置したことで、侵入熱量に対するヒートパイプ３０Ａ、３０Ｂの吸熱量を増加できる。そのため、液化水素ＬＨ２の蒸発ガス量を低減できる。
【００３１】
（実施形態４）
次に、第１の本発明の第４実施形態を図４により説明する。本実施形態の貯蔵タンク１０Ｄは、液化水素ＬＨ２を充填した貯蔵空間Ｖ１の内部に、密閉形状の容器４０を配置している。容器４０の内部はスラッシュ水素ＳＨ２を充填した貯蔵空間Ｖ２を形成している。容器４０の隔壁４２には、全面に亘り適宜間隔で、液化水素ＬＨ２とスラッシュ水素ＳＨ２との熱交換を促進するための複数のフィン４４が設けられている。容器４０には燃料供給管２４ｂが接続され、燃料供給管２４ｂは貯蔵空間Ｖ１を通り燃料主管２４に接続されている。その他の構成は第１実施形態と同一である。
【００３２】
本実施形態によれば、スラッシュ水素ＳＨ２が吸収する熱量は、すべて液化水素ＬＨ２から吸熱することになるので、液化水素ＬＨ２の冷却効果を向上できる。そのため、液化水素ＬＨ２の蒸発ガス量を低減できる。また、フィン４４を設置するスペースを広く確保でき、フィン４４の設置位置の自由度を広げることができると共に、多数のフィン４４を設けることで、熱伝達量を増加できる。
【００３３】
（実施形態５）
次に、第１の本発明の第５実施形態を図５により説明する。本実施形態に係る貯蔵タンク１０Ｅは、第４実施形態の貯蔵タンク１０Ｄと比べて、熱伝達手段として、フィン４４の代わりに、複数のヒートパイプ４６を設けている。即ち、タンク４０の隔壁４２に、複数のヒートパイプ４６が設けられ、ヒートパイプ４６の加熱部は貯蔵空間Ｖ１に配置され、ヒートパイプ４６の冷却部は貯蔵空間Ｖ２に配置されている。その他の構成は第４実施形態と同一である。
【００３４】
本実施形態によれば、複数のヒートパイプ４６を設置するスペースを広く確保でき、ヒートパイプ４６の設置位置の自由度を広げることができる。また、複数のヒートパイプ４６を設けたことで、液化水素ＬＨ２の冷却効果を高め、その蒸発ガス量を効果的に低減できる。
【００３５】
（実施形態６）
次に、第２の本発明の第１実施形態を図６及び図７により説明する。図６において、本実施形態の貯蔵タンク１０Ｆは、人口衛星等を打ち上げるロケットに搭載される。貯蔵タンク１０Ｆの隔壁５０は、内壁５２と外壁５４とからなる２重壁で構成されている。また、内壁５２と外壁５４との間に充填空間ｓが形成され、充填空間ｓにカーボンナノチューブ５６が充填されている。充填空間ｓに配管５８が接続され、配管５８に充填空間ｓと外部空間との圧力差が設定値以上になると配管５８を開放する圧力調整弁６０が設けられている。
【００３６】
隔壁５０の内部に形成された貯蔵空間Ｖ１に液化水素ＬＨ２が貯蔵されている。隔壁５２には、貯蔵空間Ｖ１に連通する逃し管６２が接続され、逃し管６２には、貯蔵空間Ｖ１がと外部空間との圧力差が設定値に達した時、逃し管６２を開放する安全弁６４が設けられている。隔壁５０の側壁５０ａは、直接外部環境に曝されている。そのため、主として、側壁５０ａは、太陽光や地球からの反射光に曝され、輻射熱ｈが侵入してくる。貯蔵空間Ｖ１には、燃料供給管６６が接続されており、燃料供給管６６は、ロケットの燃焼器６８に接続され、燃焼器６８に液化水素ＬＨ２を供給する。
【００３７】
カーボンナノチューブ５６は、予め液化水素ＬＨ２と沸点が同等以下の低沸点媒体、例えば、水素又はヘリウムを吸蔵している。ロケットが宇宙空間を飛翔し、充填空間ｓと外部空間との圧力差が設定値以上になると、圧力調整弁６０が開放される。圧力調整弁６０が開放され、充填空間ｓが減圧すると、カーボンナノチューブ５６に吸蔵されていた低沸点媒体がカーボンナノチューブ５６から離脱する。低沸点媒体の離脱時に吸熱反応が起こり、貯蔵空間Ｖ１に貯蔵された液化水素ＬＨ２を冷却する。
【００３８】
本実施形態によれば、充填空間ｓと外部空間との圧力差が設定値以上になると、逃し管６２が自動的に開放され、これによって吸熱反応が起り、貯蔵空間Ｖ１の液化水素ＬＨ２を冷却できる。そのため、貯蔵空間Ｖ１に侵入しようとする輻射熱ｈを吸収できる。このように、カーボンナノチューブ５６の吸熱反応を利用するので、冷凍装置等を別途必要とせず、液化水素ＬＨ２の蒸発ガス量を低減できる。また、圧力調整弁６０を開放して低沸点媒体をすべて放出したとき、充填空間ｓは宇宙空間と同様の真空になるため、貯蔵タンク１０Ｆへの入熱に対して、充填空間ｓである程度の断熱性を確保できる。なお、本実施形態では、圧力調整弁６０の開閉動作を制御装置により制御するようにしてもよい。
【００３９】
（実施形態７）
次に、第２の本発明の第２実施形態を図８及び図９により説明する。本実施形態の貯蔵タンク１０Ｇの隔壁５０は、内壁５２と外壁５４との間に、金属製の中間壁７０を設けている。そして、外壁５４と中間壁７０との間に形成される充填空間ｓ１にカーボンナノチューブ５６を充填し、内壁５２と中間壁７０との間に形成される充填空間ｓ２に輻射断熱材からなる断熱材層７２を形成している。その他の構成は第１実施形態と同一である。
【００４０】
本実施形態によれば、カーボンナノチューブ５６による冷却効果と、断熱材層７２による断熱効果との相乗効果で、液化水素ＬＨ２の保冷効果を向上でき、貯蔵空間Ｖ１の蒸発ガス量をさらに低減できる。また、断熱材層７２を充填空間ｓ１の内側に設けたことで、配管５８の設置が容易になる。
【００４１】
（実施形態８）
次に、第２の本発明の第３実施形態を図１０により説明する。本実施形態の貯蔵タンク１０Ｈの隔壁５０は、図６及び図７の第１実施形態と比べて、外壁５４の外側に、輻射断熱材からなる断熱材層７４を形成した例である。その他の構成は第１実施形態と同一である。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、カーボンナノチューブ５６による冷却効果を得るのに加え、この冷却効果と断熱材層７４による断熱効果との相乗効果で、液化水素ＬＨ２の保冷効果を向上でき、貯蔵空間Ｖ１の蒸発ガス量を低減できる。さらに、断熱材層７４をカーボンナノチューブ５６の外側に配置したことで、カーボンナノチューブ５６と液化水素ＬＨ２との間に介在物がないため、これらの熱伝達を促進できる。
【００４２】
（実施形態９）
次に、第２の本発明の第４実施形態を図１１により説明する。本実施形態の貯蔵タンク１０Ｉは、夫々鋼製の内壁５２と外壁５４との間に、第１中間壁７０を設けている。そして、内壁５２と中間壁７０との間に形成される充填空間に、輻射断熱材からなる断熱材層７２を充填し、第１中間壁７０と外壁５４との間に形成される充填空間にカーボンナノチューブ５６を充填している。さらに外壁５４の外面に輻射断熱材からなる断熱材層７４を形成している。その他の構成は第３実施形態と同一である。
【００４３】
本実施形態によれば、カーボンナノチューブ５６の内側及び外側に、輻射断熱材からなる断熱材層７２及び７４を形成したことで、第２実施形態又は第３実施形態より、遮熱効果を大幅に高めることができる。従って、これら２層の断熱材層と、カーボンナノチューブ５６の冷却効果との相乗効果で、貯蔵空間Ｖ１の蒸発ガス量をさらに低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
第１の本発明及び第２の本発明によれば、貯蔵タンクの重量増加を抑えながら、貯蔵された低温液化燃料の蒸発ガス量を低減できる貯蔵タンクを実現できる。
【符号の説明】
【００４５】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉ    貯蔵タンク
１２、４２、５０                    隔壁
１２ａ、５０ａ                    側壁
１４、７２、７４                    断熱材層
１６                                仕切板
１８、３６、４４                    フィン
２０、６２                          逃し管
２２、６４                          安全弁
２４                                燃料主管
２４ａ、２４ｂ、６６                燃料供給管
２６、６８                          燃焼器
３０，３０Ａ、３０Ｂ、４６          ヒートパイプ
３２                              加熱部
３４                              冷却部
４０                                容器
５２                                内壁
５４                                外壁
５６                                カーボンナノチューブ
５８                                配管
６０                                圧力調整弁
７０                                中間壁
ＬＨ２                              液化水素
ＳＨ２                              スラッシュ水素
Ｖ１                                貯蔵空間（第１の貯蔵空間）
Ｖ２                                貯蔵空間（第２の貯蔵空間）
ｓ、ｓ１、ｓ２                      充填空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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