(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスを貯蔵するタンクと、
前記タンクを収容するタンク収容部を有した船体と、
パネル状の基材及び前記タンクに近い側の前記基材の面に固定された断熱材料を有し、前記タンクの上部を覆う断熱材と、
前記タンク収容部内の、前記断熱材よりも外側の第一の間隙の気圧が、前記タンクと前記断熱材との間の第二の間隙の気圧よりも大きくなるように、前記第一の間隙と前記第二の間隙とに差圧を発生させる差圧発生部と、
を備え、
前記第一の間隙と前記第二の間隙とは、前記タンク収容部内で前記断熱材の下端部において連通されている運搬船。
【請求項２】
前記差圧発生部は、前記第二の間隙に負圧を発生させる請求項１に記載の運搬船。
【請求項３】
前記差圧発生部は、前記第一の間隙を加圧する請求項１または２に記載の運搬船。
【請求項４】
前記タンクの下方において前記断熱材を下方から支持する支持部材をさらに備える請求項１から３の何れか一項に記載の運搬船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液化ガスを運搬する運搬船に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＮＧ（液化天然ガス）、ＬＰＧ（液化石油ガス）等の液化ガスを運搬する運搬船は、液化ガスを収容するタンクを備えている。輸送中、タンクに対する外部からの自然入熱などによって、その一部がガス化する。タンク内の圧力は、このガス化によって上昇してしまう。そのため、気化したガス（蒸発ガス）は、タンクから抜かれ、船舶の燃料などとして用いられる。
蒸発ガスは、その発生量に応じて積み荷である液化ガスの組成が変化するとともに、その量が減少する。そのため、外部からタンクへの入熱をより一層抑えることが望まれている。
【０００３】
特許文献１には、球形タンク内に液化ガスを内蔵する運搬船において、球形タンクの外側に断熱材を固定することで、断熱材により球形タンクを覆う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１６４４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した球形タンクの外側に断熱材を固定する構成の場合、外部からタンクへの入熱をさらに抑えようとすると、断熱材の厚さを増大させる必要がある。しかし、断熱材の厚さを増大させた分だけ重量が増加するし、温度差が生じた際に断熱材に発生する曲げ荷重が大きくなる。そのため、断熱材をタンクに固定するためのスタッドボルト等の支持部材の負担が大きくなってしまう場合がある。
この発明は、断熱材の厚さを増大させた場合であっても断熱材をタンクに対して安定して固定して、外部からタンクへの入熱を抑え、積み荷である液化ガスの量の減少を抑えることができる運搬船を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の第一態様によれば、運搬船は、液化ガスを貯蔵するタンクと、前記タンクを収容するタンク収容部を有した船体と、パネル状の基材及び前記タンクに近い側の前記基材の面に固定された断熱材料を有し、前記タンクの上部を覆う断熱材と、前記タンク収容部内の、前記断熱材よりも外側の第一の間隙の気圧が、前記タンクと前記断熱材との間の第二の間隙の気圧よりも大きくなるように、前記第一の間隙と前記第二の間隙とに差圧を発生させる差圧発生部と、を備え、前記第一の間隙と前記第二の間隙とは、前記タンク収容部内で前記断熱材の下端部において連通されている。
このように構成することで、タンクを覆うようにして設けられた断熱材は、第一の間隙と第二の間隙との差圧により、タンクの表面側に押圧される。これにより、断熱材をタンクに対して固定できる。したがって、断熱材をタンクに支持させる支持部材を必要としないので、断熱材を厚くして断熱材の重量が増加する、あるいは温度荷重が増加しても断熱材を安定して支持できる。また、例えば、断熱材をタンクに固定するスタッドボルト等の固定具を有している場合には、その必要強度を減らすことができる。そのため、固定具として、熱伝達率の低い、異材継手（金属もしくは樹脂）を採用して熱伝達を減らすことも可能となり、例えば、固定具を介したタンクへの入熱を抑えることができる。
【０００７】
この発明の第二態様によれば、運搬船は、第一態様における差圧発生部が、前記第二の間隙に負圧を発生させるようにしてもよい。
このように構成することで、タンクの表面と断熱材との間の第二の間隙の気圧が小さくなり、断熱材をタンクの表面側に吸い寄せることができる。
【０００８】
この発明の第三態様によれば、運搬船は、第一又は第二態様における差圧発生部が、前記第一の間隙を加圧するようにしてもよい。
このように構成することで、タンクカバーと断熱材との間の第一の間隙の気圧が高まり、断熱材をタンクの表面側に押し付けることができる。
【０００９】
この発明の第四態様によれば、運搬船は、第一から第三態様の何れか一つの態様において、前記タンクの下方において前記断熱材を下方から支持する支持部材を備えていてもよい。
このように構成することで、タンクの下方を覆う断熱材をタンクの表面に押しつけて支持することができる。
【発明の効果】
【００１０】
上記運搬船によれば、断熱材の厚さを増大させても断熱材をタンクの外表面に沿って安定して支持することができるため、外部からタンクへの入熱をさらに抑え、積み荷である液化ガスの量の減少を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施形態に係る運搬船の全体構成を示す模式図である。
【図２】上記運搬船の第一実施形態におけるタンクの断熱構造を示す断面図である。
【図３】上記運搬船の第二実施形態におけるタンクの断熱構造を示す断面図である。
【図４】上記運搬船のタンクの他の形状例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施形態に係る運搬船を図面に基づき説明する。
（第一実施形態）
図１は、この発明の実施形態に係る運搬船の全体構成を示す模式図である。図２は、上記運搬船の第一実施形態におけるタンクの断熱構造を示す断面図である。
この実施形態の運搬船１０は、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化プロパンガス（ＬＰＧ）等の液化ガスを運搬する。
図１、図２に示すように、この運搬船１０は、船体１１と、タンク１２と、断熱体２０Ａ，２０Ｂと、負圧発生装置（差圧発生部）３０と、を少なくとも備えている。
【００１３】
船体１１は、タンク１２を収容するいわゆるホールド空間を形成するタンク収容部１４を備えている。タンク収容部１４は、収容凹部１５と、タンクカバー１３とを備えている。
収容凹部１５は、上甲板１１ａに対して下方の船底部１１ｂに向けて凹み、上方に開口している。
【００１４】
タンクカバー１３は、主にタンク１２の上部を覆っている。このタンクカバー１３は、船体１１の上甲板１１ａ上に設けられている。また、タンクカバー１３は、上方に向かって凸状に形成されている。このタンクカバー１３は、立ち上がり部１３ａと、天板部１３ｂと、を備えている。
立ち上がり部１３ａ，１３ａは、収容凹部１５を挟んで船体１１の幅方向両側に位置する上甲板１１ａ，１１ａからそれぞれ上方に立ち上がるよう設けられている。
天板部１３ｂは、立ち当り部１３ａ，１３ａ同士を繋ぐように形成されている。
また、タンクカバー１３は、船体１１の船首１１ｃ側と船尾１１ｄ側の各端部において、その高さが漸次小さくなるよう形成されている（図１参照）。
このようなタンクカバー１３は、多角形の平面部材１３ｐを複数枚組み合わせることによって構成されている。
【００１５】
収容凹部１５内には、複数のタンク１２が、船体１１の船首１１ｃ側から船尾１１ｄ側に向けて並べて配置されている。これらタンク１２は、その内部に、運搬対象である液化ガスを収容する。これらタンク１２は、例えばアルミニウム合金製で、球形もしくはそれに準じた形状をなしている。例えば、タンク１２は、上下方向の中間部を、一定の径を有した筒状とし、その上下をそれぞれ半球状とし、鉛直断面形状が上下方向に長い長円形状としてもよい。
各タンク１２は、その上部１２ａが、船体１１の上甲板１１ａよりも上方に突出している。これらタンク１２は、収容凹部１５に設けられたファウンデーションデッキ部１６上に、円筒状のスカート１７を介して支持されている。これらタンク１２は、タンク収容部１４の内部において、タンクカバー１３の内周面１３ｆ、収容凹部１５の内周面１５ｆとの間に、それぞれ間隔をあけて設けられている。
【００１６】
断熱体（断熱材）２０Ａ，２０Ｂは、タンク１２の上部１２ａ側と下部１２ｂ側とを覆うように設けられている。これら断熱体２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ、断熱材料２１と、基材２２とを積層して構成されている。
【００１７】
断熱材料２１は、フェノールレジンフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、グラスウール等を用いることができる。また、断熱材料２１は、フェノールレジンフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム等の硬質材と、グラスウール等の軟質材とを積層して設けてもよい。この場合、硬質材、軟質材は、相対的な硬度を示している。
【００１８】
基材２２は、アルミニウム合金等の金属、アルミ樹脂複合板、樹脂系材料等、所要の強度と液密性とを有した材料から形成されている。このような基材２２は、例えば矩形状のパネルを複数枚並べて形成されている。隣り合うパネル同士は、目地材等により結合されて液密構造となっている。このとき、互いに隣接するパネル間は、アルミ箔付きプラスチックテープ等で封止してもよい。この基材２２に対し、断熱材料２１が接着等により一体化されている。断熱材料２１として硬質材と軟質材とを組み合わせて積層する場合、基材２２に対し、断熱材料２１としての硬質材の一面を貼り付け、硬質材の他面に軟質材を積層してもよい。
【００１９】
断熱体２０Ａは、タンク１２の上部１２ａを覆うようにタンク１２の外周面１２ｆに沿って湾曲形成されている。断熱体２０Ｂは、タンク１２の下部１２ｂを覆うように、タンク１２の外周面１２ｆに沿って湾曲形成されている。断熱体２０Ａ，２０Ｂには、凹状となる内周面側に断熱材料２１が配されている。これら断熱体２０Ａ，２０Ｂは、タンク１２の外周面１２ｆに対向して配される。
【００２０】
断熱体２０Ａ，２０Ｂと、タンク１２との少なくとも一方は、断熱材料２１がタンク１２の外周面１２ｆから僅かに離間した状態を維持するスペーサ（図示せず）を備えている。このスペーサによって維持される間隙が、この実施形態における第二の間隙Ｓ２となっている。一方で、タンクカバー１３と断熱体２０Ａとの間には、第一の間隙Ｓ１が形成されている。第一の間隙Ｓ１は、タンク収容部１４内において、断熱材２０Ａよりも外側に形成されている。第二の間隙Ｓ２は、断熱体２０Ａの下端部２０ｅにおいて、第一の間隙Ｓ１と連通されている。第二の間隙Ｓ２は、第一の間隙Ｓ１と比較して十分に狭く形成されている。断熱体２０Ａおよび断熱体２０Ｂと、タンク１２との間に形成される第二の間隙Ｓ２は、仮にタンク１２から液化ガスが漏れ出した場合に、その液体を自重により南極点の下方に集めるための流路となる。
【００２１】
負圧発生装置３０は、第一の間隙Ｓ１の気圧が、第二の間隙Ｓ２の気圧よりも大きくなるように、第一の間隙Ｓ１と第二の間隙Ｓ２とに差圧を発生させる。負圧発生装置３０としては、真空ポンプを用いることができる。この負圧発生装置３０は、タンクカバー１３の外部に設けられている。この実施形態における負圧発生装置３０は、断熱体２０Ａの頂部２０ｔに接続されている。この負圧発生装置３０により、断熱体２０Ａの基材２２とタンク１２の外周面１２ｆとの間の第二の間隙Ｓ２の空気が吸引される。そのため、第二の間隙Ｓ２の気圧が、第一の間隙Ｓ１の気圧よりも相対的に低くなる。ここで、上述した断熱体２０Ａは、その厚さ方向である程度の気密性を有している。
【００２２】
すなわち、タンク１２の上部を覆うようにして設けられた断熱体２０Ａは、第一の間隙Ｓ１と第二の間隙Ｓ２との差圧により、タンク１２の外周面１２ｆ側に押圧される。
【００２３】
運搬船１０は、支持部材２５をさらに備えている。支持部材２５は、タンク１２の下部１２ｂを覆う断熱体２０Ｂを下方から支持する。支持部材２５は、例えば発泡スチロール等、支持部材２５を支持できる強度に加えて断熱性を備えている。
支持部材２５は、タンク収容凹部１５の底部に、少なくとも３つ配置されている。これら支持部材２５は、タンク１２の下部１２ｂを鉛直軸回りに間隔を空けた複数個所で支持する。
このように構成することで、タンク１２の下方を覆う断熱体２０Ｂをタンク１２の外周面１２ｆに押しつけて支持することができる。
【００２４】
したがって、上述した第一実施形態の運搬船１０によれば、負圧発生装置３０によって第一の間隙Ｓ１と第二の間隙Ｓ２とに差圧を発生させることができるので、この差圧によって断熱体２０Ａをタンク１２の外周面１２ｆ側に押圧することができる。これによって、断熱体２０Ａをタンク１２に対して固定することができる。
【００２５】
また、運搬船１０は、タンク１２の下方において断熱体２０Ｂを下方から支持する支持部材２５をさらに備えていることで、タンク１２の下方を覆う断熱体２０Ｂをタンク１２の外周面１２ｆに押しつけて支持することができる。
【００２６】
これにより、断熱体２０Ａ，２０Ｂを厚くして断熱性を高めることによって、断熱体２０Ａ，２０Ｂの重量が増加したり、温度差による曲げ荷重が増加しても、断熱体２０Ａ，２０Ｂを確実に支持することができる。その結果、断熱体２０Ａ，２０Ｂの断熱性を高めることによって、外部からタンク１２への入熱をさらに抑え、積み荷である液化ガスの量の減少を抑えることができる。
【００２７】
（第二実施形態）
次に、この発明にかかる運搬船の第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と差圧発生装置の構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図３は、上記運搬船の第二実施形態におけるタンクの断熱構造を示す断面図である。
図３に示すように、この実施形態における運搬船１０は、第一の間隙Ｓ１と第二の間隙Ｓ２とに差圧を発生させる加圧装置（差圧発生部）４０を備えている。
【００２８】
加圧装置４０は、タンクカバー１３と断熱体２０Ａとの間の第一の間隙Ｓ１の気圧が、タンク１２の外周面１２ｆと断熱体２０Ａとの間の第二の間隙Ｓ２の気圧よりも大きくなるように、第一の間隙Ｓ１と第二の間隙Ｓ２とに差圧を発生させる。
【００２９】
加圧装置４０としては、加圧ポンプを用いることができる。この加圧装置４０は、タンクカバー１３の外部に設けられている。加圧装置４０は、タンクカバー１３の天板部１３ｂに接続されている。一方で、第二の間隙Ｓ２には、第二の間隙Ｓ２の空気をタンクカバー１３の外部に排出する配管（図示せず）が連通されている。
【００３０】
加圧装置４０を作動させると、タンクカバー１３と断熱体２０Ａとの間の第一の間隙Ｓ１の雰囲気が加圧される。そのため、第一の間隙Ｓ１の空気が第二の間隙Ｓ２に向かって流れようとする。第二の間隙Ｓ２は、第一の間隙Ｓ１よりも十分に狭い。そのため、タンクカバー１３と断熱体２０Ａとの間の第一の間隙Ｓ１の気圧が、タンク１２の外周面１２ｆと断熱体２０Ａとの間の第二の間隙Ｓ２の気圧よりも十分に大きくなる。断熱体２０Ａは、この差圧によってタンク１２の外周面１２ｆ側に押圧される。
【００３１】
したがって、上述した第二実施形態の運搬船１０によれば、断熱体２０Ａを厚くして断熱性を高めることによって、断熱体２０Ａの重量が増加したり、温度差による曲げ荷重が増加しても、断熱体２０Ａを確実に支持することができる。その結果、上記第一実施形態と同様、外部からタンク１２への入熱を抑え、積み荷である液化ガスの量の減少を抑えることができる。
【００３２】
（その他の変形例）
なお、この発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、負圧発生装置３０、加圧装置４０は、第一の間隙Ｓ１、第二の間隙Ｓ２の気圧を圧力センサ等によりモニタリングしながら、予め定めた範囲の差圧となるよう、負圧発生装置３０、加圧装置４０の動作をコントローラで制御してもよい。
【００３３】
また、断熱体２０Ａは、その下端部２０ｅにおいて、断熱体２０Ａの基材２２とタンク１２の外周面１２ｆとの間に断熱材料２１が露出しているが、断熱体２０Ａの下端部２０ｅを閉塞するようにしてもよい。
【００３４】
また、断熱体２０Ａ，２０Ｂのタンク１２への固定に、スタッドボルト等の固定具を用いることも可能である。このような場合においても、上記各実施形態で示した構成により、断熱体２０Ａ，２０Ｂのタンク１２への固定を確実に行うことができるため、スタッドボルト等を必要以上に太くする必要がない。また、スタッドボルト等の固定具を、タンク１２よりも熱伝達率の低い金属や樹脂等の材料で形成することもでき、これによってタンク１２への熱伝達を抑えることができる。
【００３５】
また、断熱体２０Ａ，２０Ｂのタンク１２への固定に、スタッドボルトを用いた場合には、負圧もしくは加圧による断熱材２０Ａ，２０Ｂの吸着は、スタッドボルトで許容できる荷重を超える状況、例えば船体運動による加速度が大きい時、あるいは温度差が大きい時に必要に応じて発生させれば良い。そこで、船体の運航状況に応じて負圧発生装置３０、加圧装置４０の動作をコントローラで制御してもよい。
【００３６】
また、タンク１２は、球形に限らず、球形に準じた形状をなしているものとしてもよい。
図４は、タンク１２の他の形状例を示す断面図である。
タンク１２は、例えば、図４に示す形状としてもよい。この図４に示すタンク１２は、上下方向の中間部が、上下方向に一定の径を有した筒状部１２ｇとされている。タンク１２の上部は、筒状部１２ｇから上方に向かって、トーラス（Ｔｏｒｕｓ）形状部１２ｈ、球形（Ｓｐｈｅｒｅ）状部１２ｉが順次連続して形成されている。また、タンク１２の下部は、筒状部１２ｇから下方に向かって、球形状部１２ｊ、トーラス形状部１２ｋ、球形状部１２ｍが順次連続して形成されている。
【００３７】
さらに、上述した各実施形態においては、運搬船１０のタンク収容部１４に複数のタンク１２を収容する場合について説明した。しかし、この構成に限られず、例えば、タンク１２を個別に収容する複数のタンク収容部を備える運搬船にも、この発明は適用可能である。さらに、タンク１２を一つだけ備える運搬船であってもよい。
また、上記各実施形態に示した構成は、適宜選択して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１０    運搬船
１１    船体
１１ａ    上甲板
１１ｂ    船底部
１１ｃ    船首
１１ｄ    船尾
１２    タンク
１２ａ    上部
１２ｂ    下部
１２ｆ    外周面（表面）
１２ｇ    筒状部
１２ｈ，１２ｋ    トーラス形状部
１２ｉ，１２ｊ，１２ｍ    球形状部
１３    タンクカバー
１３ａ    立ち上がり部
１３ｂ    天板部
１３ｆ    内周面
１４    タンク収容部
１５    収容凹部
１５ｆ    内周面
１６    ファウンデーションデッキ部
１７    スカート
２０Ａ    断熱体（断熱材）
２０Ｂ    断熱体（断熱材）
２０ｅ    下端部
２０ｔ    頂部
２１    断熱材料
２２    基材
２５    支持部材
３０    負圧発生装置（差圧発生部）
４０    加圧装置（差圧発生部）
Ｓ１    第一の間隙
Ｓ２    第二の間隙
【図１】
0006277554.tif 000002
【図２】
0006277554.tif 000003
【図３】
0006277554.tif 000004
【図４】
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