(57)【要約】【課題】  ボイルオフガスの発生を抑え、液化天然ガスタンクローリーおよび液化天然ガス積出設備を安価に構成できるようにするとともに積載量の増加により輸送コストを低減して経済性を向上する。【解決手段】  運転室１を備えた走行車体２に搭載された横断面形状が円形または楕円形の液化天然ガスタンク３を、内槽４と、その外周部に所定間隔をあけて配設された外槽５とから成る断熱構造の壁体で構成し、内槽４と外槽５との間に、発泡ウレタンやパーライトなどの多孔質による断熱層６を形成する。液化天然ガスタンク３内の中心部に、内槽４および外槽５の天井箇所を貫通して、液化天然ガスの沸点よりも低い沸点を有する低沸点液体を充填した低沸点液体タンク７を設け、低沸点液体により液化天然ガスタンク３内の液化天然ガスを冷却する。【選択図】        図１ 
2005297994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車体に、断熱構造の壁体で形成した液化天然ガスタンクを搭載した液化天然ガスタンクローリーにおいて、
前記液化天然ガスタンク内に、液化天然ガスの沸点よりも低い沸点を有する低沸点液体を充填した低沸点液体タンクを設け、低沸点液体により液化天然ガスを冷却可能に構成したことを特徴とする液化天然ガスタンクローリー。
【請求項２】
請求項１に記載の液化天然ガスタンクローリーにおいて、
前記液化天然ガスタンク内に設けられて、その内部の天然ガスの気相圧力を測定する第１の圧力計と、
低沸点液体タンクに連通接続されて気化した低沸点ガスを排出する排気管と、
前記排気管に設けられて低沸点ガスのリリーフ圧を調整して低沸点液体の蒸発圧力を調整する圧力調整弁と、
前記第１の圧力計で測定される気相圧力と設定圧力範囲とを比較して、測定気相圧力が設定圧力範囲よりも大きくなったときには前記圧力調整弁のリリーフ圧を低くし、かつ、測定気相圧力が設定圧力範囲よりも小さくなったときには前記圧力調整弁のリリーフ圧を高くするように前記圧力調整弁を調整して天然ガスの気相圧力を制御する圧力制御手段と、
を備えている液化天然ガスタンクローリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化天然ガスを収容して輸送するために、走行車体に、断熱構造の壁体で形成した断熱構造の液化天然ガスタンクを搭載した液化天然ガスタンクローリーに関する。
【背景技術】
【０００２】
液化天然ガスタンクローリーは、従来、図５の一部切欠全体側面図に示すように、運転室０１を備えた走行車体０２に液化天然ガスタンク０３を搭載して構成されている。液化天然ガスタンク０３は、内槽０４と、その外周部に所定間隔をあけて配設された外槽０５とから成る断熱構造の壁体で構成され、内槽０４と外槽０５との間の空間を真空排気して内槽０４の外周部に高真空断熱層０６が形成されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３２１４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述の従来例の場合、内槽０４および外槽０５いずれにおいてもその外側と内側とで大きな温度差があるために、その構成材として熱膨張の影響を受けないように構成する必要がある。
【０００４】
その一方で、内槽０４の外周部に高真空断熱層０６が形成されていても、外気温度の影響を受け、液化天然ガス中の高沸点成分であるメタンが気化し、いわゆるボイルオフガスが発生し、そのボイルオフガスの発生に起因して、液化天然ガスタンク内の圧力が高圧になるために高耐圧性が要求される。
【０００５】
内外の温度差による熱膨張を無くすために、例えば、インバー鋼のような無膨張材料を使用することが考えられるが、このような無膨張材料は高価であり、そのような無膨張材料で高耐圧性を確保しようとするためにはかなり厚みのあるものにしなければならず、極めて高価になってしまい、液化天然ガスタンクの製作に無膨張材料を使用することはコスト上現実的では無かった。
【０００６】
そのため、従来では、ＳＵＳや炭素鋼などの材料を用い、内槽０４および外槽０５それぞれとして厚みを持たせて熱膨張をしないように作製しなければならず、液化天然ガスタンク全体として重量が増大するとともに、高価になる欠点があった。
【０００７】
また、液化天然ガスタンクの重量増加のために液化天然ガスタンクローリー全体としての重量が増大するために、車体重量が増加する分だけ液化天然ガスの積載量が減少する。そのうえ、ボイルオフガスが発生する結果、液化天然ガスタンクの容量に対する液化天然ガスの有効容量が、例えば、８０〜９０％程度まで減少し、全体として、実質的な液化天然ガスの積載量が減少して液化天然ガスの単位容量に対する輸送コストが高価になる欠点があった。
【０００８】
更に、液化天然ガスを液化天然ガスタンク内に積み出す場合に、それが大気中に洩れると危険であるため、液化天然ガスを徐々に液化天然ガスタンク内に供給し、液化天然ガスによって液化天然ガスタンク内を冷却しながら積み出しており、積出設備において冷却設備が必要で積出設備が高価になるとともに積み出しに多大な時間を要する欠点があった。
【０００９】
また、液化天然ガスサテライトにおいて液化天然ガスを供給するときに、ボイルオフガスに起因して、液化天然ガスサテライトでの原動機などのガス使用設備に供給する気化天然ガスのカロリー変動を招く問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、請求項１に係る発明は、ボイルオフガスの発生を抑え、液化天然ガスタンクローリーおよび液化天然ガス積出設備を安価に構成できるようにするとともに積載量の増加により輸送コストを低減して経済性を向上できるようにすることを目的とし、請求項２に係る発明は、液化天然ガスタンクの耐久性を向上できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
走行車体に、断熱構造の壁体で形成した液化天然ガスタンクを搭載した液化天然ガスタンクローリーにおいて、
前記液化天然ガスタンク内に、液化天然ガスの沸点よりも低い沸点を有する低沸点液体を充填した低沸点液体タンクを設け、低沸点液体により液化天然ガスを冷却可能に構成する。
【００１２】
（作用・効果）
請求項１に係る発明の液化天然ガスタンクローリーの構成によれば、低沸点液体タンク自体を熱交換器として、液化天然ガスタンク内に収容された液化天然ガスを、低沸点液体タンク内に充填した低沸点液体により冷却することができる。
【００１３】
したがって、外気の熱によってボイルオフガスが発生することを抑えることができ、ボイルオフガスに起因する液化天然ガスタンク内の圧力上昇が少なく、タンク構成材料の耐圧性を低くできるから、熱膨張の無い高価な無膨張材料を用いても厚みを薄くでき、液化天然ガスタンクローリーを安価に製作できて経済性を向上できる。
【００１４】
また、液化天然ガスタンクの積み出しに際しては、低沸点液体によって液化天然ガスタンク内を予め冷却しておくことができるから、積出設備に液化天然ガスタンク内を冷却するための設備を設けずに済むとともに冷却しながらの積み出しが不要で積み出しを迅速に行うことができ、積出設備を安価にできるとともに液化天然ガスの輸送を効率良く行えることにより輸送コストを低減できて経済性を向上できる。
【００１５】
更に、液化天然ガスタンク軽量化の重量を減少できて液化天然ガスタンクローリー全体としての重量を減少できる分だけ液化天然ガスの積載量を増加でき、そのうえ、ボイルオフガスの発生を抑えることができるから、液化天然ガスタンクの容量に対する液化天然ガスの有効容量を増加でき、実質的な液化天然ガスの積載量を増加して液化天然ガスの単位容量に対する輸送コストを低減できて経済性を向上できる。
【００１６】
しかも、液化天然ガスタンクでのボイルオフガスの発生を抑えることができるから、液化天然ガスサテライトでの原動機などのガス使用設備に供給する気化天然ガスのカロリー変動を抑制できる。
【００１７】
そのうえ、低沸点液体タンクを液化天然ガスタンク内に設けて、低沸点液体タンク自体を熱交換器に構成するから、例えば、外部に低沸点液体タンクを設けるとともに液化天然ガスタンク内に熱交換器を設け、低沸点液体タンクから液化天然ガスタンク内の熱交換器に低沸点液体を導入するように構成する場合、低沸点液体タンクならびに熱交換器に導入する配管部に対して高断熱構造が必要になるのに比べ、高断熱構造が不要で構成を簡単にできる利点を有している。
【００１８】
また、請求項２に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項１に記載の液化天然ガスタンクローリーにおいて、
前記液化天然ガスタンク内に設けられて、その内部の天然ガスの気相圧力を測定する第１の圧力計と、
低沸点液体タンクに連通接続されて気化した低沸点ガスを排出する排気管と、
前記排気管に設けられて低沸点ガスのリリーフ圧を調整して低沸点液体の蒸発圧力を調整する圧力調整弁と、
前記第１の圧力計で測定される気相圧力と設定圧力範囲とを比較して、測定気相圧力が設定圧力範囲よりも大きくなったときには前記圧力調整弁のリリーフ圧を低くし、かつ、測定気相圧力が設定圧力範囲よりも小さくなったときには前記圧力調整弁のリリーフ圧を高くするように前記圧力調整弁を調整して天然ガスの気相圧力を制御する圧力制御手段とを備えて構成する。
【００１９】
（作用・効果）
請求項２に係る発明の液化天然ガスタンクローリーの構成によれば、液化天然ガスタンク内の気相圧力が設定圧力範囲よりも大きくなったときには、圧力調整弁のリリーフ圧を低くし、低沸点液体タンク内の蒸気圧を低くすることにより低沸点液体の沸点を降下して液化天然ガスに対する冷却を促進し、液化天然ガスタンク内の圧力を降下することができる。
【００２０】
一方、液化天然ガスタンク内の気相圧力が設定圧力範囲よりも小さくなったときには、圧力調整弁のリリーフ圧を高くし、低沸点液体タンク内の蒸気圧を高くすることにより低沸点液体の沸点を上昇して液化天然ガスに対する冷却を抑え、液化天然ガスタンク内の圧力を上昇することができる。
【００２１】
したがって、液化天然ガスタンク内の圧力を設定圧力範囲内に維持できるから、外部気温の影響を受けて液化天然ガスタンク内の圧力が上昇して液化天然ガスタンクに過大な膨張圧がかかることを防止できるとともに、低沸点液体により冷却しすぎて液化天然ガスタンク内の圧力が低くなり、液化天然ガスタンクに過大な収縮圧がかかることを防止でき、液化天然ガスタンクの大きな膨張収縮の繰り返しに伴う疲労を抑制でき、液化天然ガスタンクの耐久性を向上できる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明の液化天然ガスタンクローリーの構成によれば、液化天然ガスタンク内に収容された液化天然ガスを低沸点液体タンク内に充填した低沸点液体により冷却することができる。
【００２３】
したがって、外気の熱によってボイルオフガスが発生することを抑えることができ、ボイルオフガスに起因する液化天然ガスタンク内の圧力上昇が少なく、タンク構成材料の耐圧性を低くできるから、熱膨張の無い高価な無膨張材料を用いても厚みを薄くでき、液化天然ガスタンクローリーを安価に製作できて経済性を向上できる。
【００２４】
また、液化天然ガスタンクの積み出しに際しては、低沸点液体によって液化天然ガスタンク内を予め冷却しておくことができるから、積出設備に液化天然ガスタンク内を冷却するための設備を設けずに済むとともに冷却しながらの積み出しが不要で積み出しを迅速に行うことができ、積出設備を安価にできるとともに液化天然ガスの輸送を効率良く行えることにより輸送コストを低減できて経済性を向上できる。
【００２５】
更に、液化天然ガスタンク軽量化の重量を減少できて液化天然ガスタンクローリー全体としての重量を減少できる分だけ液化天然ガスの積載量を増加でき、そのうえ、ボイルオフガスの発生を抑えることができるから、液化天然ガスタンクの容量に対する液化天然ガスの有効容量を増加でき、実質的な液化天然ガスの積載量を増加して液化天然ガスの単位容量に対する輸送コストを低減できて経済性を向上できる。
【００２６】
しかも、液化天然ガスタンクでのボイルオフガスの発生を抑えることができるから、液化天然ガスサテライトでの原動機などのガス使用設備に供給する気化天然ガスのカロリー変動を抑制できる。
【００２７】
そのうえ、低沸点液体タンクを液化天然ガスタンク内に設けて、低沸点液体タンク自体を熱交換器に構成するから、例えば、外部に低沸点液体タンクを設けるとともに液化天然ガスタンク内に熱交換器を設け、低沸点液体タンクから液化天然ガスタンク内の熱交換器に低沸点液体を導入するように構成する場合、低沸点液体タンクならびに熱交換器に導入する配管部に対して高断熱構造が必要になるのに比べ、高断熱構造が不要で構成を簡単にできる利点を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２９】
図１は、本発明に係る液化天然ガスタンクローリーの実施例１を示す一部切欠全体側面図であり、運転室１を備えた走行車体２に、横断面形状が円形または楕円形の液化天然ガスタンク３を搭載して構成されている。
【００３０】
液化天然ガスタンク３は、内槽４と、その外周部に所定間隔をあけて配設された外槽５とから成る断熱構造の壁体で構成され、内槽４と外槽５との間に、発泡ウレタンやパーライトなどの多孔質による断熱層６が形成されている。
【００３１】
内槽４および外槽５それぞれとしては、インバー鋼などの熱膨張の無い無膨張材料が肉厚薄く（例えば、１〜２ｍｍ程度）用いられている。
【００３２】
また、断熱層６には真空ポンプ（図示せず）が接続され、断熱層６内を真空排気して高真空断熱層に形成されている。
【００３３】
液化天然ガスタンク３内の中心部には、内槽４および外槽５の天井箇所を貫通して、液化天然ガスの沸点よりも低い沸点を有する低沸点液体を充填した低沸点液体タンク７が設けられている。この低沸点液体タンク７は熱伝導性の高いアルミ材などが用いられ、液化天然ガスタンク３内または／およびそこに収容した液化天然ガスを低沸点液体により冷却できるように構成されている。
【００３４】
低沸点液体タンク７に充填する、液化天然ガスの沸点よりも低い沸点を有する低沸点液体としては、液化窒素（飽和圧での沸点−１９５．８℃）、液化アルゴン（飽和圧での沸点−１８５℃）が使用できるが入手の容易さから液化窒素を使用するのが好ましい。このような低沸点液体としては、液化酸素（飽和圧での沸点−１８３℃）や液化空気（飽和圧での沸点−１９４℃）、液化ヘリウム（飽和圧での沸点−２６９℃）も挙げられるが、液化酸素や液化空気は安全性の面から使用に適さず、液化ヘリウムは高価で経済性の面から使用できないものである。
【００３５】
低沸点液体タンク７には、設定圧力（例えば、５８８〜６８６ｋＰａ）で開く第１のリリーフ弁８を介装した第１の配管９が接続され、低沸点液体タンク７内の圧力が急激に上昇したときなどに、気化した窒素ガスを大気中に放出し、低沸点液体タンク７内が異常に高圧になることを防止するように構成されている。
【００３６】
また、液化天然ガスタンク３内の上部空間に、設定圧力（例えば、１９６ｋＰａ）で開く第２のリリーフ弁１０を介装した第２の配管１１が接続され、外部の高温などに起因して異常にボイルオフガスが発生して高圧（例えば、１９６ｋＰａ）になった場合に、ボイルオフガスを逃がし、液化天然ガスタンク３が破損することを防止できるように構成されている。
【００３７】
また、低沸点液体タンク７には、圧力調整弁１２を介装した第３の配管１３が接続されている。液化天然ガスタンク３内の上部空間に、その気相圧力を測定する圧力計１４が設けられている。圧力計１４が圧力制御手段としてのコントローラ１５に接続され、そのコントローラ１５に圧力調整弁１２が接続されている。
【００３８】
コントローラ１５には比較手段が備えられ、比較手段において、圧力計１４で測定される圧力と設定圧力範囲（例えば、９．８〜９８ｋＰａ）とを比較し、測定圧力が設定圧力の上限値よりも大きくなったときには、圧力調整弁１２のリリーフ圧を低くし、低沸点液体タンク７内の蒸気圧を低くすることにより低沸点液体の沸点を降下して液化天然ガスに対する冷却を促進し、液化天然ガスタンク３内の圧力を降下するようになっている。
【００３９】
一方、測定圧力が設定圧力の下限値よりも小さくなったときには、圧力調整弁１２のリリーフ圧を高くし、低沸点液体タンク７内の蒸気圧を高くすることにより低沸点液体の沸点を上昇して液化天然ガスに対する冷却を抑え、液化天然ガスタンク３内の圧力を上昇するようになっている。
【００４０】
上記構成により、液化天然ガスタンク３内の圧力を設定圧力範囲内に維持できるようになっている。
【００４１】
低沸点液体タンク７の液化天然ガスタンク３内で占有する容量は液化天然ガスタンク３の容量（内槽４の内容積）の２〜１０％に設定する。１０％を超えると液化天然ガスの積載量が減少し、一方、２％未満であると冷却効果が低下するからである。好ましくは２〜５％である。
【実施例２】
【００４２】
図２は、本発明に係る液化天然ガスタンクローリーの実施例２を示す一部切欠全体側面図、図３は断面図（図２のＸ−Ｘ線断面図）であり、実施例１と異なるところは次の通りである。
【００４３】
すなわち、液化天然ガスタンク３が横断面形状四角形に構成されている。他の構成は実施例１と同じであり、同一図番を付してその説明は省略する。
【００４４】
この実施例２によれば、低沸点液体タンク７内の低沸点液体によって液化天然ガスタンク３内の液化天然ガスを冷却し、ボイルオフガスの発生に起因する圧力上昇を抑えることができることを利用して、その内容積を増大でき、液化天然ガスの積載量を増加できるようになっている。
【００４５】
詳述すれば、圧力の集中を回避するために、液化天然ガスタンク３の横断面形状を円形または楕円形としていたが、圧力を低下できることから、四角形として隅部に圧力が集中しても、その圧力が低くて十分に耐えることができるからである。
【実施例３】
【００４６】
図４は、本発明に係る液化天然ガスタンクローリーの実施例３を示す全体側面図であり、実施例１と異なるところは次の通りである。
【００４７】
すなわち、液化天然ガスタンク３が横断面形状四角形に構成され、更に、下部側において、走行車体２の左右フレーム間に入り込むようにタンク突出部分２１を設け、液化天然ガスタンク３の内容積をより増大し、液化天然ガスの積載量を一層増加できるように構成されている。他の構成は実施例１と同じであり、同一図番を付してその説明は省略する。
【００４８】
上記実施例では、低沸点液体タンク７を液化天然ガスタンク３内の中心箇所近くに設け、その液化天然ガスと接触する面積を極力大きくできるように構成しているが、本発明としては、内槽４の内周面に接触するように設けるなど、要するに低沸点液体タンク７を液化天然ガスタンク３内に設けるものであれば良い。
【００４９】
本発明は、上述実施例のように道路走行用の液化天然ガスタンクローリーに限らず、鉄道や輸送船などによって輸送されるコンテナタイプの液化天然ガスタンクローリーなどにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る液化天然ガスタンクローリーの実施例１を示す一部切欠全体側面図である。
【図２】本発明に係る液化天然ガスタンクローリーの実施例２を示す一部切欠全体側面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】本発明に係る液化天然ガスタンクローリーの実施例３を示す全体側面図である。
【図５】従来例の液化天然ガスタンクローリーを示す一部切欠全体側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
２…走行車体
３…液化天然ガスタンク
７…低沸点液体タンク
１２…圧力調整弁
１４…圧力計
１５…コントローラ（圧力制御手段）
【図１】
2005297994.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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