(57)【要約】【課題】外槽の中央部に内槽を保持するに際して、バンド状荷重支持体に作用する位置ズレや捩れ力を軽減し得る液化ガスタンクの内槽支持装置を提供する。【解決手段】  内槽支持装置１を、相反する向きに突出する一対の平板状ブラケット２ａの先端部で、中間部軸３を互いに直交する向きに支持する二軸支持金具２と、この二軸支持金具２を挟む両側に配設され、一対の平板状ブラケット４ａの先端部で端部軸５を支持する一軸支持金具４と、中間部軸３と端部軸５とに掛装され、無端ベルト状に形成されたバンド状荷重支持体６と、前記一軸支持金具４に取付けたねじロッド７を、凸曲面を有する第一座金８ａと凹曲面を有する第２座金８ｂとからなり、前記ねじロッド７のスリコギ運動および回動運動を許容する座金ユニット８を介して、外槽に設けた外槽側金具５３と内槽ブラケットに設けた内槽側金具５４に連結する構成とする。【選択図】図２
2006057786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外槽(51)の内部に設けられた外槽側金具(53)に一端側が、内槽(52)の外部に配置される内槽ブラケットに設けられた内槽側金具(54)に他端側がそれぞれ連結され、前記内槽(52)を前記外槽(51)の中央部に保持する液化ガスタンクの内槽支持装置であって、
上記内槽支持装置(1)は、前記外槽側金具(53)と内槽側金具(54)とを結ぶ連結線に沿ってそれぞれ配設され、中間部に位置する二軸支持金具(2)と、それぞれ外槽側金具(53)と内槽側金具(54)とにそれぞれねじロッド(7)を介して連結された一対の一軸支持金具(4) (4)と、上記二軸支持金具(2)と一軸支持金具(4) (4) とを連結する一対のバンド状荷重支持体(6)(6)とから成り、
上記二軸支持金具(2)は、連結線に沿って相反突設された一対の平板状ブラケット(2a)(2a)を備え、各平板状ブラケット(2a)は、上記連結線上で互いに直交する軸穴に中間部軸(3)を挿脱自在に嵌挿して成り、
各一軸支持金具(4)は、上記二軸支持金具(2)の平板状ブラケット(2a)に対向する平板状ブラケット(4a)を備え、この平板状ブラケット(4a)に設けられた軸穴に端部軸(5)を挿脱自在に嵌挿して成り、
上記各バンド状荷重支持体(6)は前記中間部軸(3)と端部軸(5)とに跨って掛装され、上記ねじロッド(7)はその一端にスリコギ運動および回転運動を許容する座金ユニット(8)を備える、ことを特徴とする液化ガスタンクの内槽支持装置。
【請求項２】
前記座金ユニット(8)は、第一座金(8a)が凹曲面を有する場合には、この第一座金(8a)の凹曲面を摺接する凸曲面を有する第二座金(8b)であり、第一座金(8a)が凸曲面を有する場合には、この第一座金(8a)の凸曲面を摺接する凹曲面を有する第二座金(8b)であることを特徴とする請求１に記載の液化ガスタンクの内槽支持装置。
【請求項３】
前記第一座金(8a)と第二座金(8b)との曲面の表面に、低摩擦材からなるコーティング層が形成されてなることを特徴とする請求項２に記載の液化ガスタンクの内槽支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱用真空を保持する外槽と、内部に液化ガス、例えば液化水素が充填される内槽とからなり、前記外槽の内部に設けられた外槽側金具に一端側が、また前記内槽の外部に設けられた内槽側金具に他端側が連結されて、前記内槽を前記外槽の内側の中央部に保持する液化ガスタンクの内槽支持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
断熱用真空を保持する外槽と、極低温の液化ガスを収納する内槽とからなる二重殻断熱構成になる液化ガスタンクでは、液化ガスの蒸発量を少なくするために、大気からの入熱量を少なくする必要がある。そのため、繊維強化プラスチックからなるバンド状荷重支持体を用いて、外槽の中央部に内槽を支持するようにしている。このような内槽を支持するバンド状荷重支持体としては、例えば後述する構成になる、クライオスタットにおけるバンド状荷重支持体の支持構造が公知である。
【０００３】
以下、この従来例に係るクライオスタットにおけるバンド状荷重支持体の支持構造の概要構成を、支持構造を備えたバンド状荷重支持体の全体構成説明図の図３を参照しながら説明する。即ち、常温側真空容器（外槽に相当）１０１で低温側被支持体（内槽に相当）１０２を支持する繊維強化プラスチックで構成したバンド状荷重支持体１０３の支持構造において、バンド状荷重支持体１０３の両端を支持する金属ピン１０４に、外球面リング１０８とこの外球面リング１０８の外側に嵌合した内球面リング１０９との組合せ体（球面べアリング）を嵌め、この組合せ体の外周面にバンド状荷重支持体１０３を巻掛けて支持する。そのため、バンド状荷重支持体１０３の支点間に位置ずれが生じても、このバンド状荷重支持体１０３の支持部で即座に自動調心される。なお、常温側真空容器１０１、および低温側被支持体１０２に固着され、金属ピン１０４を支持してなるものはフォーク１０５である。
【０００４】
従って、この従来例に係るクライオスタットにおけるバンド状荷重支持体の支持構造によれば、バンド状荷重支持体１０３と金属ピン１０４間の位置ずれに起因するバンド状荷重支持体と金属ピンの接触部に生じる応力集中の問題が解決され、バンド状荷重支持体１０３による支持構造の一層の安全性向上が可能になる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平５−８２００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
外槽の中央部に内槽を支持するのに用いられるバンド状荷重支持体は、引張荷重に対して優れた強度を発揮する為、二重殻断熱構成になる液化ガスタンクを大気温度中で組立てるに際して、バンド状荷重支持体の繊維方向にのみ引張荷重が作用するように精度良く組立る必要がある。しかしながら、二重殻断熱構成になる液化ガスタンクの断熱用真空を保持する外槽と、極低温の液化ガスを収納する内槽は、何れも平板を曲げ加工、溶接加工を経て円筒状に製造され、そして円筒状の外槽と内槽の両端の開口部は、何れも鏡板で閉塞されている。つまり、これら外槽と内槽は製缶製品であり、寸法精度は機械加工製品に比較して遥に劣っている。
【０００６】
そのため、バンド状荷重支持体の繊維方向にのみ引張荷重が作用するように精度良く組立てる作業は非常に煩雑である。寸法精度を無視して組立てると、バンド状荷重支持体の支点間の位置ズレによって適切な引張荷重が作用しなかったり、バンド状荷重支持体に捩りが作用する恐れが生じる。さらに、液化ガスタンクの内槽に極低温の液化ガスを充填すると、内槽及びバンド状荷重支持体が熱収縮し、大気温中での組立時と寸法精度が変化するため、バンド状荷重支持体に位置ズレや捩り荷重が作用し、バンド状荷重支持体に適切な引張荷重が作用しない恐れが生じる。
【０００７】
上記従来例に係るバンド状荷重支持体の支持構造の場合には、バンド状荷重支持体の支点間に位置ずれが生じても、外球面リングの外側に嵌合した内球面リングが回動することになる。従って、バンド状荷重支持体の支持部で自動調心されるから、支点間の位置ずれに起因するバンド状荷重支持体と、金属ピンの接触部に生じる応力集中の問題が解決されると説明されている。しかしながら、外球面リングと内球面リングとの接触面は金属面であって、真空中における摩擦係数が非常に大きい。従って、二重殻断熱構成になる液化ガスタンクが大気温度中において精度良く組立られたとしても、極低温の液化ガスの充填による温度低下により、外球面リングの外側に嵌合した内球面リングの回動が困難になる。
そのため、内槽、バンド状荷重支持体の収縮により、バンド状荷重支持体に位置ズレや捩り荷重が作用し、バンド状荷重支持体に適切な引張荷重が作用しない恐れが生じる。
【０００８】
さらに、バンド状荷重支持体は、二重殻断熱構成になる液化ガスタンクの組立に複数用いられる。上記のとおり、外槽と内槽は製缶製品であり、寸法精度は機械加工製品に比較して遥に劣っているため、バンド状荷重支持体が使用される個所での支点間の寸法は相違する。従って、従来例に係るバンド状荷重支持体では、金属ピンを支持するフォークの寸法を使用される個所に応じて決定し、フォークを機械加工しなければならないので、組立作業が煩雑で、高コストになる。
【０００９】
従って、本発明の目的は、二重殻断熱構成になる液化ガスタンクの組立に際して、バンド状荷重支持体に適切な引張荷重が作用し、しかも寸法精度に起因する取付間寸法の相違に容易に対応することを可能ならしめる液化ガスタンクの内槽支持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１は、下記のように構成されている。即ち、本発明の請求項１に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１は、外槽５１の内部に設けられた外槽側金具５３に一端側が、内槽５２の外部に設置された内槽ブラケットに設けられた内槽側金具５４に他端側がそれぞれ連結され、前記内槽５２を前記外槽５１の中央部に保持する液化ガスタンクの内槽支持装置１において、外槽側金具５３と内槽側金具５４の間を結ぶ連結線に沿って相反する向きに突出する一対の平板状ブラケット２ａ、２ａの先端側において、連結線に対し中心軸が垂直となすように設けられた軸穴がその中心軸を互いに直交するよう配置され、この軸穴に挿脱自在に嵌挿される中間部軸３を支持する二軸支持金具２と、この二軸支持金具２を挟む両側に配設され、一対の平板状ブラケット４ａの先端側に設けられた軸穴に挿脱自在に嵌挿される端部軸５を支持する一軸支持金具４と、前記中間部軸３と端部軸５とに跨って掛装され、繊維強化プラスチックからなるバンド状荷重支持体６と、前記外槽側金具５３または内槽側金具５４に設けられたロッド穴に嵌挿されて前記一軸支持金具４を連結するねじロッド７と、このねじロッド７のねじ部に外嵌され、前記ねじロッド７のスリコギ運動および回動運動を許容する座金ユニット８と、前記ねじロッド７のねじ部の前記座金ユニット８からの突出端に螺着されるナット９とからなることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１は、前記座金ユニット８は、第一座金８ａが凹曲面を有する場合には、この第一座金８ａの凹曲面を摺接する凸曲面を有する第二座金８ｂであり、第一座金８ａが凸曲面を有する場合には、この第一座金８ａの凸曲面を摺接する凹曲面を有する第二座金８ｂであることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１は、請求項２に記載の液化ガスタンクの内槽支持装置１において、前記第一座金８ａと第二座金８ｂとの曲面に、低摩擦材からなるコーティング層が形成されてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１乃至３に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１では、内槽支持装置１の連結線と、バンド状荷重支持体の繊維方向に位置ずれが生じたとしても、バンド状荷重支持体を支持する中間部軸と端部軸との中心を通る軸中心線およびねじロッド７のスリコギ運動および回動運動を許容する座金ユニット８の働きによりねじロッド固定部を通る中心線が一致する。従って、本発明の請求項１乃至３に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１によれば、バンド状荷重支持体に適切な引張荷重が作用する。また、ねじロッド７へのナットのねじ込み量の調整により、内槽支持装置１のねじロッド７の連結間の距離を加減することができるので、外槽側金具５３や内槽側金具５４をねじロッドの連結間の距離に応じて製造する必要がない。さらに、二軸支持金具２に支持されるバンド状荷重支持体のバンド面は直交しているので、たとえ位置ズレや捩り荷重が作用したとしても位置ズレや捩り荷重は従来例よりも小さくなる。
【００１４】
本発明の請求項３に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１では、座金ユニット８の第一座金８ａと第二座金８ｂとの曲面に、低摩擦材からなるコーティング層が形成されており、内槽支持装置１が真空中で低温になっても小さな力でねじロッド７の向きが変わり、しかも回動することができる。従って、本発明の請求項３に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１によれば、内槽支持装置１のバンド状荷重支持体の繊維方向が内槽支持装置１の作用する引張荷重の軸と容易に一致し、バンド状荷重支持体には捩りのない適切な引張荷重が作用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１を説明する。図１（ａ）は本発明に係る内槽支持装置１を用いて組立てた二重殻断熱構成になる液化ガスタンクの模式的断面図、図１（ｂ）は内槽支持装置１の取付部の拡大図、図２は本発明に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１の構成説明図である。
【００１６】
図に示す符号５０は、二重殻断熱構成になる液化ガスタンクである。この液化ガスタンク５０は、断熱用真空を保持する外槽５１を備えており、この外槽５１の内部の中心部に極低温の液化ガスを収納する内槽５２が設けられている。この内槽５２は、前記外槽５１の内部に設けられた外槽側金具５３に一端側が、前記内槽５２の外部に設けられた内槽側金具５４に他端側がそれぞれ連結される、後述する構成になる内槽支持装置１によって支持されている。なお、前記内槽５２を囲繞してなるものは、例えばアルミニウム箔とガラス繊維製布の積層体からなる断熱層５５である。
【００１７】
前記内槽支持装置１は、図２に示すように、二軸支持金具２を備えている。この二軸支持金具２は、相反する方向に突出する一対の平板状ブラケット２ａ、２ａを備えており、各平板状ブラケット２ａの先端側に軸穴が設けられている。各軸穴には中間部軸３が挿脱自在に嵌挿されており、これら中間部軸３は互いに直交する向きになるように構成されている。これら中間部軸３の両端には雄ねじが螺刻されており、これらの雄ねじにワッシャ３ａが嵌められると共に、ナット３ｂが螺着されてる。
【００１８】
また、この二軸支持金具２を挟む両側位置には、突出する一対の平板状ブラケット４ａを二軸支持金具２側に向けた一対の一軸支持金具４が配設されている。各一軸支持金具４の平板状ブラケット４ａの先端側に軸穴が設けられており、この軸穴に端部軸５が挿脱自在に嵌挿されている。この端部軸５の両端には、前記中間部軸３と同様に、雄ねじが螺刻されており、この雄ねじにワッシャ５ａが嵌められると共に、ナット５ｂが螺着されてる。そして、前記中間部軸３と端部軸５とに跨って、繊維強化プラスチック（アルミナファイバーＦＲＰやカーボンファイバーＦＲＰあるいはガラスファイバーＦＲＰ等）からなるバンド状荷重支持体６が掛けられている。なお、この形態では、中間部軸３と端部軸５の両端に雄ねじが螺刻されているが、中間部軸３と端部軸５とを従来例に係る金属ピンに代えることができる。
【００１９】
また、前記一軸支持金具４には、平板状ブラケット４ａの反対方向に突出するねじロッド７がナット７ａにより取付けられており、このねじロッド７の先端が前記外槽側金具５３または内槽側金具５４に設けられたロッド穴に嵌挿されている。前記ねじロッド７の先端側に螺刻された雄ねじ部に、このねじロッド７のスリコギ運動および回動運動を許容する、後述する構成になる座金ユニット８が外嵌されている。そして、このねじロッド７のねじ部の前記座金ユニット８からの突出端に、緩み防止機能を有するナット９が螺着されることにより、このねじロッド７を介して内槽支持装置１が前記外槽側金具５３と内槽側金具５４とに連結されるように構成されている。
【００２０】
この形態の場合には、前記外槽側金具５３は外槽５１の内側の複数個所に溶接され、またこれら外槽側金具５３とペアになる複数個の内槽側金具５４が内槽ブラケット５６に溶接されている。そして、外槽５１と内槽５２との寸法精度の点から、内槽５２が外槽５１の内側の中央部に組立てられた状態においては、これら外槽側金具５３と内槽側金具５４との間の間隔はそれぞれ相違している。しかしながら、これら外槽側金具５３と内槽側金具５４との間の間隔の相違量は、ねじロッド７へのナット９のねじ込み量の調整によって容易に吸収される。
【００２１】
前記座金ユニット８は、凹曲面を有する第一座金８ａと、この第一座金８ａの凹曲面と同曲率半径を有し、この凹曲面を摺接する凸曲面を有する第二座金８ｂとから構成されている。そして、これら第一座金８ａの凹曲面と第二座金８ｂの凸曲面との表面に、低摩擦材からなるコーティング層（図示省略）が形成されている。この低摩擦材は、真空中であって、かつ低温（例えば、−２６９℃）でも低摩擦状態を維持し得る機能を有する二硫化モリブデン系素材からなるもので、その厚さは例えば１５〜２０μｍで十分である。なお、この形態の場合には、第一座金８ａに凹曲面が、第二座金８ｂに凸曲面が設けられているが、これとは逆に第一座金８ａに凸曲面が、第二座金８ｂに凹曲面が設けられていても同等の機能を発揮することができる。
【００２２】
以下、本発明の上記構成になる内槽支持装置１の作用態様を説明する。この液化ガスタンクの内槽支持装置１では、この内槽支持装置１の連結線と、バンド状荷重支持体６の繊維方向に位置ズレが生じても、バンド状荷重支持体６を支持する中間部軸３と端部軸５との中心を通る軸中心線、およびねじロッド７のスリコギ運動および回動運動を許容する座金ユニット８の働きにより、ねじロッド７がスリコギ運動をすると共に、径方向の中心を通る軸心回りに回動するため、ねじロッド固定部を通る中心線が一致する。従って、本発明の形態に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１によれば、バンド状荷重支持体６に捩りのない適切な引張荷重が作用する。
【００２３】
また、本発明の形態に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１では、この内槽支持装置１のねじロッド７へのナット９のねじ込み量の調整により、この内槽支持装置１のねじロッド７の連結間の距離を加減することができる。従って、本発明の形態に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１によれば、従来例に係る支持構造と異なり、内槽側金具５４や外槽側金具５３をねじロッド７の連結間の距離に応じて製造する必要がない。そして、二軸支持金具２に支持されてなる２本の中央部軸３は互いに直交する向きになっていて、バンド状荷重支持体６のバンド面が直交しているので、たとえ位置ズレや捩り荷重が作用したとしても位置ズレや捩り荷重は従来例よりも小さくなるから、バンド状荷重支持体６が破損する恐れが少なくなる。
【００２４】
さらに、本発明の形態に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１では、座金ユニット８の第一座金８ａの凹曲面と第二座金８ｂの凸曲面との表面に、低摩擦材からなるコーティング層が形成されており摺動が円滑になるので、内槽支持装置１が真空中で低温になっても小さな力でねじロッドの向きが変わり、しかも回動することができる。従って、本発明の形態に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１によれば、この内槽支持装置１のバンド状荷重支持体６の繊維方向が内槽支持装置１の連結間を結ぶ直線と容易に一致し、しかもバンド状荷重支持体６に位置ズレや捩り荷重が作用するようなことがない。
【００２５】
なお、以上の形態においては、液化ガスタンクの内槽支持装置１が１個の二軸支持金具２を備えている場合を例として説明した。しかしながら、二軸支持金具２は２個以上設けられていても良いので、上記形態に係る構成に限定されるものではない。また、上記形態に係る内槽支持装置１は１具体例に過ぎないから、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）は本発明に係る内槽支持装置１を用いて組立てた二重殻断熱構成になる液化ガスタンクの模式的断面図である。（ｂ）は内槽支持装置１の取り付け部の拡大図である。
【図２】本発明に係る液化ガスタンクの内槽支持装置１の構成説明図である。
【図３】従来例に係り、支持構造を備えたバンド状荷重支持体の全体構成説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１・・・内槽支持装置
２・・・二軸支持金具、２ａ・・・平板状ブラケット
３・・・中間部軸、３ａ・・・ワッシャ、３ｂ・・・ナット
４・・・一軸支持金具、４ａ・・・平板状ブラケット
５・・・端部軸、５ａ・・・ワッシャ、５ｂ・・・ナット
６・・・バンド状荷重支持体
７・・・ねじロッド
８・・・座金ユニット、８ａ・・・第一座金、８ｂ・・・第二座金
９・・・ナット
５１・・・外槽、５２・・・内槽、５３・・・外槽側金具、５４・・・内槽側金具
５５・・・断熱層、５６・・・槽ブラケット
【図１】
2006057786.tif 000003
【図２】
2006057786.tif 000004
【図３】
2006057786.tif 000005