(57)【要約】      （修正有）【課題】可撓性の真空断熱二重管を組み込み、この可撓性の真空断熱二重管を外筒体で保護するようにした低温流体用ローディングアームを提供する。【解決手段】低温流体用ローディングアームは、金属製フレキシブル管からなる内管３０と、この内管３０に外嵌された金属製フレキシブル管からなる外管３１と、内管３０と外管３１との間に形成された真空層３２とを有する可撓性の真空断熱二重管１７と；この可撓性の真空断熱二重管１７を支持する外筒体１０であってその内部に可撓性の真空断熱二重管１７が配設される外筒体１０とを備え、外筒体１０は、複数の回動連結部を介して連結された複数の外筒部材を備え、内管３０と外管３１との間に合成樹脂製の螺旋状の第１スペーサ３３が介装されると共に、外管３１と外筒体１０の間に合成樹脂製の螺旋状の第２スペーサ３４が介装されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温流体用ローディングアームにおいて、
金属製フレキシブル管からなる内管と、この内管に外嵌された金属製フレキシブル管からなる外管と、前記内管と外管との間に形成された真空層とを有する可撓性の真空断熱二重管と、
この可撓性の真空断熱二重管を支持する外筒体であってその内部に前記可撓性の真空断熱二重管が配設される外筒体とを備え、
前記外筒体は、複数の回動連結部を介して連結された複数の外筒部材を備えたことを特徴とする低温流体用ローディングアーム。
【請求項２】
前記内管と外管との間に合成樹脂製の螺旋状の第１スペーサが介装されたことを特徴とする請求項１に記載の低温流体用ローディングアーム。
【請求項３】
前記外管と外筒体の間に合成樹脂製の螺旋状の第２スペーサが介装されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の低温流体用ローディングアーム。
【請求項４】
前記外管と外筒体の間に長さ方向適当間隔おきに板バネ製の複数の第３スペーサが介装されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の低温流体用ローディングアーム。
【請求項５】
前記複数の外筒部材は、アウタライザの上端部に回転自在に支持されたインボードブームと、このインボードブームの上端部に回転自在に支持されたアウトボードブームとを含むことを特徴とする請求項１に記載の低温流体用ローディングアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温流体用ローディングアームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原油やガソリンや軽油、天然ガス（LNG,LPG）等の化石燃料輸送船と陸上の貯蔵タンクとの間で化石燃料をローディングしたり、アンローディングしたりする場合には通常ローディングアームが用いられる。一般的なローディングアームは、支持構造体として、陸上に立設されたアウタライザ、このアウタライザの頂部に揺動自在に枢支されたインボードブーム、このインボードブームの上端部に上端部が回動自在に連結されたアウトボートブーム、インボードブームの下端側に装備したカウンタウェイト等を備えている。
【０００３】
前記ローディングアームにおける化石燃料輸送管として、アウタライザ内に配設されたインナライザ、このインナライザにスイベルジョイントを介して接続され且つインボードブームに配設されたインボードアーム、このインボードアームの上端部にスイベルジョイントを介して上端部が接続され且つアウトボートブームで支持されるアウトボードアーム、このアウトボードアームの下端部にスイベルジョイントを介して接続されたＥＲＳ（緊急離脱システム）、このＥＲＳにスイベルジョイントを介して又は介さずに接続された継手部等を備えている。
【０００４】
陸上の貯槽とタンクローリーの間で化石燃料を移送する場合にもローディングアームが用いられる。ＬＮＧ運搬船と陸上のＬＮＧタンクの間でＬＮＧを移送する場合には、断熱構造の輸送管を組み込んだローディングアームが使用される。
【０００５】
特許文献１には、ＬＮＧ等の移送に用いるローディングアームであって、シングル管のフレキシブルパイプを採用したローディングアームが開示されている。このローディングアームは、架台と、この架台に支持されたインボードアーム、このインボードアームに連結されたアウトボードアーム、アウトボードアームの下端に連結された回転ジョイント、この回転ジョイントに支持されたロータリ接続アーム、インボードアームとアウトボードアームに連結されたフレキシブルパイプ等を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６８７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液化水素等の極低温流体の移送を行う際にはシングル管構造では断熱性が足りず、真空断熱二重管を採用することになる。特許文献１のローディングアームにおいて、フレキシブルパイプは自由度をもってインボードアームとアウトボードアームに取り付けられている。フレキシブルパイプを真空断熱二重構造とした場合、二重管故に重量も重くなるため、風等で揺動すると断裂する虞があるだけでなく、内管と外管が接触して断熱性能が低下する虞があった。
【０００８】
本発明の目的は、真空断熱二重構造のフレキシブルパイプを採用した低温流体用ローディングアームにおいて、上記課題を解決できるローディングアームを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の低温流体用ローディングアームは、低温流体用ローディングアームにおいて、金属製フレキシブル管からなる内管と、この内管に外嵌された金属製フレキシブル管からなる外管と、前記内管と外管との間に形成された真空層とを有する可撓性の真空断熱二重管と、この可撓性の真空断熱二重管を支持する外筒体であってその内部に前記可撓性の真空断熱二重管が配設される外筒体とを備え、前記外筒体は、複数の回動連結部を介して連結された複数の外筒部材を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２の低温流体用ローディングアームは、請求項１の発明において、前記内管と外管との間に合成樹脂製の螺旋状の第１スペーサが介装されたことを特徴としている。
【００１１】
請求項３の低温流体用ローディングアームは、請求項１又は２の発明において、前記外管と外筒体の間に合成樹脂製の螺旋状の第２スペーサが介装されたことを特徴としている。
【００１２】
請求項４の低温流体用ローディングアームは、請求項１又は２の発明において、前記外管と外筒体の間に長さ方向適当間隔おきに板バネ製の複数の第３スペーサが介装されたことを特徴としている。
【００１３】
請求項５の低温流体用ローディングアームは、請求項１の発明において、前記複数の外筒部材は、アウタライザの上端部に回転自在に支持されたインボードブームと、このインボードブームの上端部に回転自在に支持されたアウトボードブームとを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、この可撓性の真空断熱二重管を支持する外筒体であってその内部に前記可撓性の真空断熱二重管が配設される外筒体を設け、その外筒体は、複数の回動連結部を介して連結された複数の外筒部材を備えているため、可撓性の真空断熱二重管を保護しつつ支持することができる。よって、フレキシブルパイプの動作が安定する上に風等によりパイプが揺動して断裂する虞がなく、内管と外管が接触して断熱性能が低下する虞もない。
【００１５】
請求項２の発明によれば、内管と外管との間に合成樹脂製の螺旋状の第１スペーサが介装されたため、内管と外管との接触を防止し、真空層を維持し、内管と外管との接触による断熱性の低下を防止できる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、外管と外筒体の間に合成樹脂製の螺旋状の第２スペーサが介装されたため、外管と外筒体との接触を防止し、外管と外筒体とが接近した際に両者間の緩衝を図ることができる。
請求項４の発明によれば、前記外管と外筒体の間に長さ方向適当間隔おきに板バネ製の複数の第３スペーサが介装されたため、外管と外筒体との接触を防止し、外管と外筒体とが接近した際に両者間の緩衝を図ることができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、前記複数の外筒部材は、ベースライザの上端部に回転自在に支持されたインボードブームと、このインボードブームの上端部に回転自在に支持されたアウトボードアームとを含むため、通常のローディングアームと同様に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１に係る液化水素輸送船と低温流体用ローディングアームの説明図である。
【図２】ローディングアームの斜視図である。
【図３】アウトボードアームとその内部に配設した可撓性の真空断熱二重管の断面図である。
【図４】実施例２に係るアウトボードアームとその内部に配設した可撓性の真空断熱二重管の断面図である。
【図５】実施例２に係る第３スペーサの斜視図である。
【図６】実施例３に係る低温流体用ローディングアームの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１に示すように、液化水素運搬船１の液化水素タンク１ａから陸上の液化水素タンク（図示略）に液化水素をアンローディングしたり、或いはその反対に陸上の液化水素タンクから液化水素運搬船１に液化水素をローディングするために、陸上側には低温流体用ローディングアーム２であって、その内部に可撓性の真空断熱二重管１７（図２参照）を備えた低温流体用ローディングアーム２が装備され、この低温流体用ローディングアーム２は、真空断熱二重管１９（図２参照）を介して陸上の液化水素タンクに接続されている。
【００２１】
このローディングアーム２を介して液化水素のローディングやアンローディングを行う場合、ローディングアームの先端の継手部３を液化水素運搬船１上の液化水素配管のマニホールド４の継手部５に接続してから液化水素の移送を行う。
ローディングアーム２をマニホールド４の継手部５に接続した状態のとき、天候が悪化して液化水素運搬船１が激しく動揺すると、ローディングアーム２が破損する虞があるため、この低温流体用ローディングアーム２には緊急離脱システム６（ＥＲＳ）が装備されている。
【００２２】
次に、上記の低温流体用ローディングアーム２について説明する。
図２に示すように、この低温流体用ローディングアーム２は、液化水素（低温流体に相当する）を流通させる二真空断熱重管を覆って支持する外筒構造として、アウタライザ１１、エルボ体１２と、インボードブーム１３と、アウトボードブーム１４と、エルボ体１５とを備えている。
【００２３】
また、低温流体用ローディングアーム２は、液化水素を流通させる真空断熱二重管として、真空断熱二重管からなるインナライザ１６と、インナライザ１６の上端部に接続されてエルボ体１２とインボードブーム１３とアウトボードブーム１４内を通ってエルボ体１５の内部まで延びる可撓性の真空断熱二重管１７と、この可撓性の真空断熱二重管１７の先端部に接続されたＥＲＳ６と、ＥＲＳ６の下端部に接続された真空断熱二重構造のエルボ体７と、このエルボ体７に接続された真空断熱二重構造の継手部３とを備えている。
【００２４】
前記アウタライザ１１は、ベースプレート１８を介して地面に立設された管部材で構成され、このアウタライザ１１の内部には真空断熱二重管からなるインナライザ１６が配設され、このインナライザ１６の下端部から延びる真空断熱二重管１９が陸上の液化水素タンク（図示略）に接続されている。
【００２５】
エルボ体１２の上端部は、インボードブーム１３の途中部に水平な回転軸心回りに回動可能な回動連結部２０を介して回動可能に連結されている。インボードブーム１３は所定の長さのある角筒体で構成され、その中段やや下部にエルボ体１２の上端部が連結されている。インボードブーム１３の下端部には円形の第１スプロケット支持体２１が回動可能に装着され、インボードブーム１3の上端部には円形の第２スプロケット支持体２２が回転連結部２３を介して回動可能に装着されている。第１，第２スプロケット支持体２１，２２には夫々スプロケット（図示略）が固定的に装備されており、これら１対のスプロケットには無端チェーン２４が巻装されている。
【００２６】
アウトボードブーム１４の上端部は第２スプロケット支持体２２に固定され、アウトボードブーム支持部材２５の上端部は第２スプロケット支持体２２に固定され、アウトボードブーム支持部材２５の下端部がアウトボードブーム１４の下部の上面側部位にピン結合されている。アウトボードブーム１４の下端部には水平な回転軸心回りに回動可能な回動連結部２６を介してエルボ体１５が回動可能に連結されている。ＥＲＳ６の下端部にエルボ体７の上端部が鉛直軸心回りに回動可能な回動連結部２７を介して回動可能に連結されている。
【００２７】
可撓性の真空断熱二重管１７は、エルボ体１２と、インボードブーム１３の上部側約２／３部分と、アウトボードブーム１４と、エルボ体１５との内部に連続する状態に配設されている。可撓性の真空断熱二重管１７の陸側の基端部が立ち上がり管１６の上端部に接続され、可撓性の真空断熱二重管１７の海側の先端部がＥＲＳ６の真空断熱二重管構造に接続されている。
【００２８】
上記のエルボ体１２と、インボードブーム１３の上部側約２／３部分と、アウトボードブーム１４と、エルボ体１５とが可撓性の真空断熱二重管１７を覆い且つ支持する外筒体１０であって、その内部に可撓性の真空断熱二重管１７が配設される外筒体１０に相当する。上記のエルボ体１２と、インボードブーム１３の上部側約２／３部分と、アウトボードブーム１４と、エルボ体１５が、夫々「外筒部材」に相当する。
【００２９】
図３は、アウトボードブーム１４とその内部の可撓性の真空断熱二重管１７の断面図である。この図３に示すように、可撓性の真空断熱二重管１７は、金属（ステンレス鋼）製のフレキシブル管からなる内管３０と、この内管３０に外嵌された金属（ステンレス鋼）製フレキシブル管からなる外管３１と、内管３０と外管３１との間に形成された真空層３２とを有する。内管３０の管壁の厚さは、可撓性の真空断熱二重管１７の径に応じて設定されるが、例えば０．３〜１．０ｍｍであり、外管３１の管壁の厚さは、可撓性の真空断熱二重管１７の径に応じて設定されるが、例えば０．５〜１．２ｍｍである。但し、これらの数値に限定されるものではない。また、図示省略したが、内管３０の外周面には輻射熱遮断用のスーパーインシュレーションが巻装されている。
【００３０】
内管３０の半断面は波形でありその波形形状は軸心Ａに対して対称である。外管３１の半断面も波形でありその波形形状は軸心Ａに対して対称である。内管３０と外管３１との間に筒状の真空層３２が形成され、この真空層３２には内管３０と外管３１との接触を防止するための合成樹脂（例えばフッ素樹脂）製の螺旋状の第１スペーサ３３が介装されている。この第１スペーサ３３は、内管３０と外管３１とが直接接触すると断熱性が低下するため内管３０と外管３１とが接触しないようにするためのものである。
【００３１】
アウトボードブーム１４は、普通鋼やステンレス鋼製の管部材で構成され、外管３１とアウトボードブーム１４（外筒体）の間に合成樹脂（例えばフッ素樹脂）製の螺旋状の第２スペーサ３４が介装されている。この第２スペーサ３４は、外管３１とアウトボードブーム１４とが直接接触するのを防止し、外管３１とアウトボードブーム１４とが接近した際に、両者間を緩衝するものである。
【００３２】
バランス機構４０は、前記の第１，第２スプロケット支持体２１，２２と、無端チェーン２４と、第１スプロケット支持体２１に固定されたカウンターウェイト４１等を備えている。このバランス機構４０においては、カウンターウェイト４１と第１，第２スプロケット支持体２１，２２と無端チェーン２４によって、アウトボードブーム１４とそれに付属したＥＲＳ６等の重量にバランスする回動付勢力を発生させると共に、カウンターウェイト４１と第１スプロケット支持体２１とインボードブーム１３の下部約１／３等によって、インボードブーム１３とそれに付属したアウトボードブーム１４及びＥＲＳ６等の重量にバランスする回動付勢力を発生させる。
【００３３】
そのため、ローディングアーム２の継手部３を液化水素運搬船１のマニホールド４の継手部５に接続する際には、手動にて継手部３を移動させて接続することができる。但し、大型のローディングアーム２の場合には、油圧シリンダ等の必要なアクチュエータを装備する場合もある。
【００３４】
上記の低温流体用ローディングアーム２の作用、効果について説明する。
【００３５】
この可撓性の真空断熱二重管１７を支持する外筒体１０であってその内部に前記可撓性の真空断熱二重管１７が配設される外筒体１０を設け、その外筒体１０は、複数の回動連結部２０，２３，２６を介して連結された複数の外筒部材（エルボ体１２、インボードブーム１３、アウトボードブーム１４、エルボ体１５等）を備えている。そのため、フレキシブルパイプの動作が安定する上に風等によりパイプが揺動し難く、断裂する虞がなく、内管と外管が接触して断熱性能が低下する虞もない。可撓性の真空断熱二重管１７を保護しつつ支持することができるため、断裂・破損しにくく且つ錆にくくなり、信頼性と耐久性を確保することができる。
【００３６】
ローディングアームは海岸付近で使用されるため錆やすく、二重管は肉厚が薄いため錆により真空層が破壊されると入熱が増加する虞があるが、可撓性の真空断熱二重管を外筒体で覆っているため、上記のような問題は解消される。
尚、外管３１と外筒体１０の間に、ガス（乾燥空気、窒素ガス等）を流すことで、錆の発生を一層抑制することができる。
【００３７】
内管３０と外管３１との間に合成樹脂製の螺旋状の第１スペーサ３３を介装したため、内管３０と外管３１との接触を防止し、真空層３２を維持し、内管３０と外管３１との接触による断熱性の低下を防止できる。外管３１とアウトボードブーム１４（外筒体）の間に合成樹脂製の螺旋状の第２スペーサ３４を介装したため、外管３１とアウトボードブーム１４との接触を防止し、外管３１とアウトボードブーム１４とが接近した際に両者間の緩衝を図ることができる。
【実施例２】
【００３８】
本実施例においては、前記実施例１の合成樹脂製の螺旋状の第２スペーサ３４に代えて、図４、図５に示すように、外管３１とアウトボードブーム１４の間に長さ方向適当間隔おきに板バネ製の複数の第３スペーサ３５が介装されている。第３スペーサ３５は、例えば、断面Ｃ形の板バネ部材３６に、複数の切起し片３６ａを形成し、切起し片３６ａの先端部を板バネ部材３６の外周面から外側へ所定距離離隔させたものである。この複数の第３スペーサ３５によって、外管３１とアウトボードブーム１４との接触を防止し、外管３１とアウトボードブーム１４とが接近した際に両者間の緩衝を図ることができる。
尚、その他の構成は、実施例１と同様であるので、同様の構成要素に同様の符号を付して説明を省略する。
【実施例３】
【００３９】
本実施例に係るローディングアーム２Ａについて図６に基づいて説明する。但し、実施例１の構成要素と同様のものに同様の符号を付して説明を省略する。
このローディングアーム２Ａは、液化水素（低温流体に相当する）を流通させる二真空断熱重管を覆って支持する外筒部材として、アウタライザ１１、エルボ体１２と、インボードブーム１３と、アウトボードブーム１４Ａと、エルボ体１５とを備えている。
【００４０】
また、この低温流体用ローディングアーム２Ａは、液化水素を流通させる真空断熱二重管として、真空断熱二重管からなる立ち上がり管１６と、立ち上がり管１６の上端部に接続されてエルボ体１２とインボードブーム１３とアウトボードブーム１４Ａ内を通ってエルボ体１５の内部まで延びる可撓性の真空断熱二重管１７と、この可撓性の真空断熱二重管１７の先端部に接続されたＥＲＳ６と、ＥＲＳ６の下端部に接続された真空断熱二重構造のエルボ体７と、このエルボ体７に接続された真空断熱二重構造の継手部３とを備えている。尚、可撓性の真空断熱二重管１７は実施例１の可撓性の真空断熱二重管１７と同様のものであり、この真空断熱二重管１７の外周面には図３に示す合成樹脂製の螺旋状の第２スペーサ３４と同様のスペーサが巻装されている。
【００４１】
エルボ体１２の上端部が水平な回転軸心回りに回動可能な回動連結部２０を介してインボードブーム１３の下部の途中部に連結されている。アウトボードブーム１４Ａは中空の角筒状の部材で構成され、アウトボードブーム１４Ａの上端部の１対の枢支板部１４ａと、インボードブーム１３の上端部の１対の枢支板部１３ａは、水平方向向きの枢支ピン２８ａを有する回動連結部２８で回動可能に連結されている。エルボ体１５の上端部はアウトボードブーム１４Ａの下端近傍部に水平な回転軸心回りに回動可能な回動連結部２６を介して回動可能に連結されている。ＥＲＳ６の下端部にエルボ体７の上端部が鉛直軸心回りに回動可能な回動連結部２７を介して回動可能に連結されている。
【００４２】
低温流体用ローディングアーム２Ａは、液化水素を流通させる真空断熱二重管として、真空断熱二重管からなるインナライザ１６と、このインナライザ１６の上端部に接続されてエルボ体１２とインボードブーム１３とアウトボードブーム１４Ａ内を通ってエルボ体１５の内部まで延びる可撓性の真空断熱二重管１７と、この可撓性の真空断熱二重管１７の先端部に接続されたＥＲＳ６と、ＥＲＳ６の下端部に接続された真空断熱二重構造のエルボ体７と、このエルボ体７に接続された真空断熱二重構造の継手部３とを備えている。尚、インボードブーム１３の上部約３／４部分と、アウトボードブーム１４Ａと、エルボ体１５とが外筒体１０Ａに相当する。
【００４３】
前記アウタライザ１１は、ベースプレート１８を介して地面に立設された管部材で構成され、このアウタライザ１１の内部には真空断熱二重管からなるインナライザ１６が配設され、このインナライザ１６の下端部から延びる真空断熱二重管１９が陸上の液化水素タンク（図示略）に接続されている。
【００４４】
インボードブーム１３とアウトボードブーム１４Ａとその付属物の重量にバランスする回動付勢力を発生してインボードブーム１３の姿勢を制御する第１油圧シリンダ４２が装備され、この第１油圧シリンダ４２のシリンダ本体の基端部がベースプレート１８に連結されたブラケット４２ａにピン結合され、第１油圧シリンダ４２の出力ロッド４２ｂの先端部はインボードブーム１３の下端近傍部にピン結合されている。
【００４５】
アウトボードブーム１４Ａとその付属物の重量にバランスする回動付勢力を発生してインボードブーム１３に対するアウトボードブーム１４Ａの姿勢を制御する第２油圧シリンダ４３が装備され、この第２油圧シリンダ４３のシリンダ本体の基端部がインボードブーム１３の下面部に固定のブラケット４３ａにピン結合され、第２油圧シリンダ４３の出力ロッド４３ｂの先端部がアウトボードブーム１４Ａの下面部の固定片にピン結合されている。これら第１，第２油圧シリンダ４２，４３は、油圧供給源（図示略）に接続され、その油圧供給源は制御ユニット（図示略）により制御される。
【００４６】
この低温流体用ローディングアーム２Ａは、前記実施例１の低温流体用ローディングアーム２と同様の作用、効果を奏する。但し、第１，第２油圧シリンダ４２，４３を設けたため、前記バランス機構４０を省略可能になり構造が簡単化した。尚、このローディングアーム２Ａは、大型のローディングアームに適したものである。
【００４７】
前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
１）前記第１，第２スペーサ３３，３４の断面形状は円形以外の形状でもよい。
２）ローディングアーム２Ａのインボードブーム１３は、円筒状の管部材で構成してもよく、アウトボードブーム１４Ａも円筒状の管部材で構成してもよい。
３）ローディングアーム２Ａにおいて、アウトボードブーム１４Ａに対してエルボ体１５を回動させる油圧アクチュエータを設けてもよい。
【００４８】
４）前記実施例のローディングアーム２，２Ａは、液化水素運搬船と陸側設備との間で、液化水素をローディングしたり、アンローディングしたりするものを例にして説明したが、この本発明の低温流体用ローディングアームは、タンクローリから陸上の液化水素ステーションへ液化水素をアンローディングするローディングアームにも同様に適用可能である。
【００４９】
５）その他、当業者ならば、前記実施例に種々の変形を付加して実施可能であり、本発明はその種の変更形態も包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、液化水素等の低温流体用ローディングアームを提供するものである。
【符号の説明】
【００５１】
２，２Ａ    低温流体用ローディングアーム
１０，１０Ａ    外筒体
１１        アウタライザ
１３        インボードブーム
１４，１４Ａ  アウトボートブーム
１７        可撓性の真空断熱二重管
２０，２３，２６，２８    回動連結部
３０        内管
３１        外管
３２        真空層
３３        第１スペーサ
３４        第２スペーサ
３５        第３スペーサ
【図１】
2016069063.tif 000003
【図２】
2016069063.tif 000004
【図３】
2016069063.tif 000005
【図４】
2016069063.tif 000006
【図５】
2016069063.tif 000007
【図６】
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