低温流体用貯蔵タンク
【課題】低温流体貯蔵槽内における低温流体の気化（ボイルオフ）を低減させること。
【解決手段】低温の固液二相流体が貯蔵される低温流体貯蔵槽８２と、この低温流体貯蔵槽８２が収容される真空断熱槽８１とを備えた低温流体用貯蔵タンク８０であって、前記低温流体貯蔵槽８２内の空間を、その側面に沿って分離する仕切板８３が、前記低温流体貯蔵槽８２の内面に取り付けられている。
【解決手段】低温の固液二相流体が貯蔵される低温流体貯蔵槽８２と、この低温流体貯蔵槽８２が収容される真空断熱槽８１とを備えた低温流体用貯蔵タンク８０であって、前記低温流体貯蔵槽８２内の空間を、その側面に沿って分離する仕切板８３が、前記低温流体貯蔵槽８２の内面に取り付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温の固液二相流体を貯蔵しておくための低温流体用貯蔵タンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、低温の流体（例えば、液体水素や液体窒素等）を貯蔵しておく低温流体用貯蔵タンクとしては、その内部に低温流体貯蔵槽を備えるものが知られている（たとえば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ダブリュー・ペシュカ（W PESCHKA）著、「ザ・フューチャー・クリョフューエル・イン・インターナル・コンバッション・エンジンズ（The future cryofuel in internal combustion engines）」、（英国）、イント・ジェイ・ハイドロジェン・エナジー（Int.J.Hydrogen Energy）、Vol23、No.1、p.27−43、1998
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような低温流体貯蔵槽の内部には、液体状態の低温流体（あるいは液体状態の低温流体と気体状態の低温流体とが混じり合ったもの）が貯蔵されるようになっている。このとき、低温流体貯蔵槽内における低温流体の温度は、例えば液体水素の場合、約２０．３Ｋであり、低温流体が気化（ボイルオフ）してしまう割合は、一日当たり約３〜５％となって、低温流体の蒸発量をこれ以上に低く抑えるのは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、低温流体貯蔵槽内における低温流体の気化（ボイルオフ）を低減させることができる低温流体用貯蔵タンク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】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクは、低温の固液二相流体が貯蔵される低温流体貯蔵槽と、この低温流体貯蔵槽が収容される真空断熱槽とを備えた低温流体用貯蔵タンクであって、前記低温流体貯蔵槽内の空間を、その側面に沿って分離する仕切板が、前記低温流体貯蔵槽の内面に取り付けられている。
【０００７】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクによれば、例えば、図８に示すように、気化したガスが断熱材の役割を果たし、低温流体貯蔵槽の側面から液相への熱の侵入が阻止（防止）され、低温流体貯蔵槽の底面からのみ熱が侵入することとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク外から侵入する侵入熱は、固相に入り、固相の融解熱により吸収され、液相への入熱が防止されることとなる。また、液相よりも温度の低い固相は、液相を冷却して、液相の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽内に貯蔵された液相の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【０００８】
上記低温流体用貯蔵タンクにおいて、前記仕切板が、熱伝導率の小さい断熱材を材料として作製されたものであるとさらに好適である。
【０００９】
このような低温流体用貯蔵タンクによれば、例えば、図９に示すように、仕切板から液相への熱の侵入が阻止（防止）され、低温流体貯蔵槽内に貯蔵された液相の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなるので、液相が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【００１０】
上記低温流体用貯蔵タンクにおいて、前記低温流体貯蔵槽の内面に、高熱伝導部材が取り付けられているとさらに好適である。
【００１１】
このような低温流体用貯蔵タンクによれば、例えば、図１０に示すように、高熱伝導部材に伝達された侵入熱は、高熱伝導部材によって低温流体貯蔵槽の底部にスムーズに導かれるとともに、低温流体貯蔵槽の底部に一様（均一）に分散（拡散）されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク外から侵入する侵入熱は、固相に一様に入り、固相の融解熱により吸収され、液相への入熱がさらに防止されることとなる。また、液相よりも温度の低い固相は、液相を冷却して、液相の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽内に貯蔵された液相の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなり、これにより液相が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低温流体貯蔵槽内における低温流体の気化（ボイルオフ）を低減させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、（ａ）は長手方向に沿って切った断面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図である。
【図２】本発明の第２参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
【図３】本発明の第３参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
【図４】本発明の第４参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、（ａ）は長手方向に沿って切った断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】本発明の第５参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
【図６】本発明の第６参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【図７】本発明の第７参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【図１１】本発明の第８参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの低温流体貯蔵槽だけを取り出した図であって、その内部が見えるように描いた斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第１参考実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、（ａ）は長手方向に沿って切った断面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図である。
【００１５】
図１に示すように、低温流体用貯蔵タンク１０は、真空断熱槽１１と、低温流体貯蔵槽１２と、分離手段１３とを有するものである。
真空断熱槽１１は、その内部が真空とされ、かつ、その内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が取り付け（貼り付け）られた容器であり、この真空断熱槽１１内には、低温流体貯蔵槽１２が収容されている。
低温流体貯蔵槽１２は、その内部に低温（例えば、１６Ｋ）の固液二相流体（例えば、液体水素とスラッシュ水素（スラッシュ状の流体：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）と混じり合ったもの）を貯蔵するものであり、この低温流体貯蔵層１２内には、分離手段１３が収容されている。
【００１６】
分離手段１３は、低温流体貯蔵槽１２内の空間を内外に二分し、かつ、低温流体貯蔵槽１２内に貯蔵された固液二相流体を、液相（例えば、液体水素）１４と固相（例えば、固体水素）１５とに分離する、例えば、金属製（ステンレスやアルミニウム合金等）のメッシュ部材である。そして、分離手段１３の外側、すなわち、分離手段１３と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内には、固相１５が貯蔵され、分離手段１３の内側、すなわち、低温流体用貯蔵タンク１０の中心部（より詳しくは、低温流体貯蔵槽１２の中心部）に形成された空間内には、液相１４が貯蔵されるようになっている。
なお、分離手段１３は、液相１４は通すが固相１５は通さないように構成されている。したがって、流体供給源（図示せず）から供給口１６を介して分離手段１３と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内に供給された固液二相流体の液相１４、および分離手段１３と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内において固相１５から液相１４に変化したものは、分離手段１３を通って分離手段１３の外側から内側に移動することとなる。
【００１７】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク１０によれば、低温流体貯蔵槽１２内において固相１５は液相１４を取り囲むように貯蔵されていることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク１０外から侵入する侵入熱は、固相１５に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽１２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【００１８】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第２参考実施形態を図２に基づいて説明する。
図２は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク２０は、分離手段１３の代わりに、分離手段２１および輻射シールド板２２を備えているという点で上述した第１参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１参考実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００１９】
分離手段２１は、低温流体貯蔵槽１２内の空間を左右に二分し、かつ、低温流体貯蔵槽１２内に貯蔵された固液二相流体を、液相（例えば、液体水素）１４と固相（例えば、固体水素）１５とに分離する、例えば、金属製（ステンレスやアルミニウム合金等）のメッシュ部材である。そして、分離手段１３の右側（一側）、すなわち、分離手段１３の右側と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内には、固相１５が貯蔵され、分離手段１３の左側（他側）、すなわち、分離手段１３の左側と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内には、液相１４が貯蔵されるようになっている。
なお、分離手段１３は、液相１４は通すが固相１５は通さないように構成されている。したがって、流体供給源（図示せず）から供給口１６を介して分離手段１３の右側と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内に供給された固液二相流体の液相１４、および分離手段１３の右側と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内において固相１５から液相１４に変化したものは、分離手段２１を通って分離手段１３の右側から左側に移動することとなる。
【００２０】
輻射シールド板２２は、例えば、アルミニウムや銅等からなる板状の部材であり、低温流体貯蔵槽１２の内面（本実施形態では天井面）に取り付け（貼り付け）られている。また、この輻射シールド板２２には、その一端部が固相１５に漬かり、その他端部が当該輻射シールド板２２と接続されて、輻射シールド板２２と固相１５とを熱的に結合（接続）する、例えば、アルミニウムや銅等からなる熱伝導部材２３が設けられている。
【００２１】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク２０によれば、輻射による侵入熱は、輻射シールド板２２および熱伝導部材２３を介して固相１５に伝達され、固相１５の融解熱により吸収されて、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽１２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【００２２】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第３参考実施形態を図３に基づいて説明する。
図３は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク３０は、輻射シールド板２２の代わりに輻射シールド板３１を備えているという点で上述した第２参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２参考実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第２参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２３】
輻射シールド板３１は、例えば、アルミニウムや銅等からなる板状の部材であり、低温流体貯蔵槽１２の内面（本実施形態では天井面および一側面）に貼り付け（取り付け）られている。また、この輻射シールド板２２の一端部は、液相１４に漬かるように構成されている。
【００２４】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク３０によれば、固相１５と液相１４とが、熱伝導部材２３および輻射シールド板３１を介して熱的に結合（接続）されており、液相１４が固相１５によりさらに冷却されることとなり、液相１４の温度がさらに低下させられることとなる。また、輻射による侵入熱は、輻射シールド板２２および熱伝導部材２３を介して固相１５に伝達され、固相１５の融解熱により吸収されて、液相１４への入熱が防止されることとなる。すなわち、低温流体貯蔵槽１２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【００２５】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第４参考実施形態を図４に基づいて説明する。
図４は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、（ａ）は長手方向に沿って切った断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【００２６】
図４に示すように、低温流体用貯蔵タンク４０は、真空断熱槽４１と、低温流体貯蔵槽４２と、中間部材４３とを有するものである。
真空断熱槽４１は、その内部が真空とされ、かつ、その内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が取り付け（貼り付け）容器であり、この真空断熱槽４１内には、低温流体貯蔵槽４２および中間部材４３が収容されている。
低温流体貯蔵槽４２は、その内部に低温（例えば、１６Ｋ）の固液二相流体（例えば、液体水素とスラッシュ水素（スラッシュ状の流体：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）と混じり合ったもの）を貯蔵するものである。
【００２７】
中間部材４３は、低温流体貯蔵槽４２の外径よりも大きな内径を有し、かつ、その両端がそれぞれ開口端とされた中空円筒状の部材であり、この中間部材４３内には、低温流体貯蔵槽４２が収容されている。中間部材４３と低温流体貯蔵槽４２とは、中間部材４３の内周側の底面と、低温流体貯蔵槽４２の外周側の底面とが、線接触となるように（すなわち、中間部材４３の内周側の底面と、低温流体貯蔵槽４２の外周側の底面との接合部が、一本の線（本実施形態では直線）を形成するように）接合（結合）されている。また、中間部材４３と低温流体貯蔵槽４２とは、中間部材４３の内周側の上面（天井面）と、低温流体貯蔵槽４２の外周側の上面（天井面）とを連結（結合）する複数本（本実施形態では２本）の固定部材（例えば、断面視円形状を有する棒状の部材）４４を介して互いに固定されている。そして、これら中間部材４３および低温流体貯蔵槽４２は、中間部材４３の外周側の側面と、真空断熱槽４１の内周側の上面（天井面）とを連結（結合）する複数本（本実施形態では４本）の支持部材（例えば、断面視円形状を有する棒状の部材）４５を介して真空断熱槽４１の内部に取り付けられている。
【００２８】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク４０によれば、侵入熱は、支持部材４５、中間部材４３、および中間部材４３と低温流体貯蔵槽４２との接合部を介して低温流体貯蔵槽４２の底部に伝達されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク４０外から侵入する侵入熱は、固相１５に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽４２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【００２９】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第５参考実施形態を図５に基づいて説明する。
図５は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク５０は、中間部材４３の内周側の底面と、低温流体貯蔵槽４２の外周側の底面とが、例えば、銅等の高熱伝導部材５１を介して接合（結合）されているという点で上述した第４参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第４参考実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第４参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３０】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク５０によれば、支持部材４５および中間部材４３を介して高熱伝導部材５１に伝達された侵入熱は、高熱伝導部材５１によって低温流体貯蔵槽４２の底部に一様（均一）に分散（拡散）されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク５０外から侵入する侵入熱は、固相１５に一様に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱がさらに防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽４２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【００３１】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第６参考実施形態を図６に基づいて説明する。
図６は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【００３２】
図６に示すように、低温流体用貯蔵タンク６０は、真空断熱槽６１と、低温流体貯蔵槽６２とを有するものである。
真空断熱槽６１は、その内部が真空とされ、かつ、その内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が取り付け（貼り付け）られた容器であり、この真空断熱槽６１内には、低温流体貯蔵槽６２が収容されている。
低温流体貯蔵槽６２は、その内部に低温（例えば、１６Ｋ）の固液二相流体（例えば、液体水素とスラッシュ水素（スラッシュ状の流体：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）と混じり合ったもの）を貯蔵するものである。また、この低温流体貯蔵槽６２の内面のうち、底面を除いた上面（天井面）および側面には、熱伝導率の小さい断熱材６３が取り付け（貼り付け）られている。
【００３３】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク６０によれば、侵入熱は、低温流体貯蔵槽６２の底面からのみ侵入し、低温流体貯蔵槽６２の上面および側面からの侵入が阻止（防止）されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク６０外から侵入する侵入熱は、固相１５に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽６２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【００３４】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第７参考実施形態を図７に基づいて説明する。
図７は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク７０は、低温流体貯蔵槽６２の外面全体に、例えば、銅等の高熱伝導部材７１が取り付け（貼り付け）られているという点で上述した第６参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第６参考実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第６参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３５】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク７０によれば、高熱伝導部材７１に伝達された侵入熱は、高熱伝導部材７１によって低温流体貯蔵槽６２の底部にスムーズに導かれるとともに、低温流体貯蔵槽６２の底部に一様（均一）に分散（拡散）されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク７０外から侵入する侵入熱は、固相１５に一様に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱がさらに防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽６２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【００３６】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第１実施形態を図８に基づいて説明する。
図８は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【００３７】
図８に示すように、低温流体用貯蔵タンク８０は、真空断熱槽８１と、低温流体貯蔵槽８２とを有するものである。
真空断熱槽８１は、その内部が真空とされ、かつ、その内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が取り付け（貼り付け）られた容器であり、この真空断熱槽８１内には、低温流体貯蔵槽８２が収容されている。
低温流体貯蔵槽８２は、その内部に低温（例えば、１６Ｋ）の固液二相流体（例えば、液体水素とスラッシュ水素（スラッシュ状の流体：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）と混じり合ったもの）を貯蔵するものである。また、この低温流体貯蔵槽８２の内面には、低温流体貯蔵槽８２内の空間をその側面に沿って分離する、金属製の仕切板８３が取り付けられており、低温流体貯蔵槽８２の内面と仕切板８３とによって形成された空間内には、気化したガス（例えば、水素ガス）８４が溜まり込むようになっている。
【００３８】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク８０によれば、気化したガスが断熱材の役割を果たし、低温流体貯蔵槽８２の側面から液相１４への熱の侵入が阻止（防止）され、低温流体貯蔵槽８２の底面からのみ熱が侵入することとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク８０外から侵入する侵入熱は、固相１５に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽８２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【００３９】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第２実施形態を図９に基づいて説明する。
図９は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク９０は、仕切板８３の代わりに、熱伝導率の小さい断熱材を材料として作製された仕切板９２が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４０】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク９０によれば、仕切板９２から液相１４への熱の侵入が阻止（防止）され、低温流体貯蔵槽８２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなるので、液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
なお、本実施形態において、仕切板９２の代わりに、第１実施形態のところで説明した仕切板８３の表面（液相１４および固相１５と接する側の面）全体に、熱伝導率の小さい断熱材を取り付け（貼り付け）たものを採用（適用）することもできる。
【００４１】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第３実施形態を図１０に基づいて説明する。
図１０は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク１００は、低温流体貯蔵槽８２の内面のうち、上面（天井面）を除いた底面および側面に、例えば、銅等の高熱伝導部材１０１が取り付け（貼り付け）られているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４２】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク１００によれば、高熱伝導部材１０１に伝達された侵入熱は、高熱伝導部材１０１によって低温流体貯蔵槽８２の底部にスムーズに導かれるとともに、低温流体貯蔵槽８２の底部に一様（均一）に分散（拡散）されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク１００外から侵入する侵入熱は、固相１５に一様に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱がさらに防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽８２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【００４３】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第８参考実施形態を図１１に基づいて説明する。
図１１は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの低温流体貯蔵槽だけを取り出した図であって、その内部が見えるように描いた斜視図である。
【００４４】
図１１に示すように、低温流体用貯蔵タンク１１０は、図示しない真空断熱槽と、低温流体貯蔵槽１１１とを有するものである。
真空断熱槽は、その内部が真空とされ、かつ、その内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が取り付け（貼り付け）られた容器であり、この真空断熱槽内には、低温流体貯蔵槽１１１が収容されている。
低温流体貯蔵槽１１１は、その内部に低温（例えば、１６Ｋ）の固液二相流体（例えば、液体水素とスラッシュ水素（スラッシュ状の流体：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）と混じり合ったもの）を貯蔵するものである。また、この低温流体貯蔵槽１１１の高さ方向における略中間部には、低温流体貯蔵槽１１１内の空間を上下に二分し、かつ、熱伝導率の小さい断熱材を材料として作製された仕切板１１２が取り付けられている。そして、この仕切板１１２の周縁部には、周方向に沿って複数個（本実施形態では１２個）の連通部１１３（本実施形態では周縁から半径方向内側に向かうとともに周方向に沿って切り欠かれた切欠）が形成されている。
なお、連通部１１３の大きさは、図示しない供給口から供給された固液二相流体が、連通部１１３を通って低温流体貯蔵槽１１１の底部に溜まり込むのに十分な大きさとなっている。
【００４５】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク１１０によれば、低温流体貯蔵槽１１１内において気化したガス（例えば、水素ガス）は、連通部１１３を通り、低温流体貯蔵槽１１１の内壁面に沿って上昇していくこととなり、低温流体貯蔵槽１１１の壁面の温度が低下させられることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク１１０外から侵入する侵入熱は、気化したガスによって冷却された（冷却されつづけている）低温流体貯蔵槽１１１の壁面により吸収され、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽１１１内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
なお、連通部１０３は、本実施形態において説明したような切欠に限定されるものではなく、板厚方向に貫通する丸孔とすることもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 低温流体用貯蔵タンク
１１ 真空断熱槽
１２ 低温流体貯蔵槽
１３ 分離手段
１４ 液相
１５ 固相
２０ 低温流体用貯蔵タンク
２１ 分離手段
２２ 輻射シールド板
２３ 熱伝導部材
３０ 低温流体用貯蔵タンク
３１ 輻射シールド板
４０ 低温流体用貯蔵タンク
４１ 真空断熱槽
４２ 低温流体貯蔵槽
４３ 中間部材
４５ 支持部材
５０ 低温流体用貯蔵タンク
５１ 高熱伝導部材
６０ 低温流体用貯蔵タンク
６１ 真空断熱槽
６２ 低温流体貯蔵槽
６３ 断熱材
７０ 低温流体用貯蔵タンク
７１ 高熱伝導部材
８０ 低温流体用貯蔵タンク
８１ 真空断熱槽
８２ 低温流体貯蔵槽
８３ 仕切板
９０ 低温流体用貯蔵タンク
９１ 仕切板
１００ 低温流体用貯蔵タンク
１０１ 高熱伝導部材
１１０ 低温流体用貯蔵タンク
１１１ 低温流体貯蔵槽
１１２ 仕切板
１１３ 連通部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温の固液二相流体を貯蔵しておくための低温流体用貯蔵タンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、低温の流体（例えば、液体水素や液体窒素等）を貯蔵しておく低温流体用貯蔵タンクとしては、その内部に低温流体貯蔵槽を備えるものが知られている（たとえば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ダブリュー・ペシュカ（W PESCHKA）著、「ザ・フューチャー・クリョフューエル・イン・インターナル・コンバッション・エンジンズ（The future cryofuel in internal combustion engines）」、（英国）、イント・ジェイ・ハイドロジェン・エナジー（Int.J.Hydrogen Energy）、Vol23、No.1、p.27−43、1998
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような低温流体貯蔵槽の内部には、液体状態の低温流体（あるいは液体状態の低温流体と気体状態の低温流体とが混じり合ったもの）が貯蔵されるようになっている。このとき、低温流体貯蔵槽内における低温流体の温度は、例えば液体水素の場合、約２０．３Ｋであり、低温流体が気化（ボイルオフ）してしまう割合は、一日当たり約３〜５％となって、低温流体の蒸発量をこれ以上に低く抑えるのは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、低温流体貯蔵槽内における低温流体の気化（ボイルオフ）を低減させることができる低温流体用貯蔵タンク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】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクは、低温の固液二相流体が貯蔵される低温流体貯蔵槽と、この低温流体貯蔵槽が収容される真空断熱槽とを備えた低温流体用貯蔵タンクであって、前記低温流体貯蔵槽内の空間を、その側面に沿って分離する仕切板が、前記低温流体貯蔵槽の内面に取り付けられている。
【０００７】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクによれば、例えば、図８に示すように、気化したガスが断熱材の役割を果たし、低温流体貯蔵槽の側面から液相への熱の侵入が阻止（防止）され、低温流体貯蔵槽の底面からのみ熱が侵入することとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク外から侵入する侵入熱は、固相に入り、固相の融解熱により吸収され、液相への入熱が防止されることとなる。また、液相よりも温度の低い固相は、液相を冷却して、液相の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽内に貯蔵された液相の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【０００８】
上記低温流体用貯蔵タンクにおいて、前記仕切板が、熱伝導率の小さい断熱材を材料として作製されたものであるとさらに好適である。
【０００９】
このような低温流体用貯蔵タンクによれば、例えば、図９に示すように、仕切板から液相への熱の侵入が阻止（防止）され、低温流体貯蔵槽内に貯蔵された液相の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなるので、液相が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【００１０】
上記低温流体用貯蔵タンクにおいて、前記低温流体貯蔵槽の内面に、高熱伝導部材が取り付けられているとさらに好適である。
【００１１】
このような低温流体用貯蔵タンクによれば、例えば、図１０に示すように、高熱伝導部材に伝達された侵入熱は、高熱伝導部材によって低温流体貯蔵槽の底部にスムーズに導かれるとともに、低温流体貯蔵槽の底部に一様（均一）に分散（拡散）されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク外から侵入する侵入熱は、固相に一様に入り、固相の融解熱により吸収され、液相への入熱がさらに防止されることとなる。また、液相よりも温度の低い固相は、液相を冷却して、液相の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽内に貯蔵された液相の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなり、これにより液相が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低温流体貯蔵槽内における低温流体の気化（ボイルオフ）を低減させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、（ａ）は長手方向に沿って切った断面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図である。
【図２】本発明の第２参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
【図３】本発明の第３参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
【図４】本発明の第４参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、（ａ）は長手方向に沿って切った断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】本発明の第５参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
【図６】本発明の第６参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【図７】本発明の第７参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【図１１】本発明の第８参考実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの低温流体貯蔵槽だけを取り出した図であって、その内部が見えるように描いた斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第１参考実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、（ａ）は長手方向に沿って切った断面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図である。
【００１５】
図１に示すように、低温流体用貯蔵タンク１０は、真空断熱槽１１と、低温流体貯蔵槽１２と、分離手段１３とを有するものである。
真空断熱槽１１は、その内部が真空とされ、かつ、その内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が取り付け（貼り付け）られた容器であり、この真空断熱槽１１内には、低温流体貯蔵槽１２が収容されている。
低温流体貯蔵槽１２は、その内部に低温（例えば、１６Ｋ）の固液二相流体（例えば、液体水素とスラッシュ水素（スラッシュ状の流体：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）と混じり合ったもの）を貯蔵するものであり、この低温流体貯蔵層１２内には、分離手段１３が収容されている。
【００１６】
分離手段１３は、低温流体貯蔵槽１２内の空間を内外に二分し、かつ、低温流体貯蔵槽１２内に貯蔵された固液二相流体を、液相（例えば、液体水素）１４と固相（例えば、固体水素）１５とに分離する、例えば、金属製（ステンレスやアルミニウム合金等）のメッシュ部材である。そして、分離手段１３の外側、すなわち、分離手段１３と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内には、固相１５が貯蔵され、分離手段１３の内側、すなわち、低温流体用貯蔵タンク１０の中心部（より詳しくは、低温流体貯蔵槽１２の中心部）に形成された空間内には、液相１４が貯蔵されるようになっている。
なお、分離手段１３は、液相１４は通すが固相１５は通さないように構成されている。したがって、流体供給源（図示せず）から供給口１６を介して分離手段１３と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内に供給された固液二相流体の液相１４、および分離手段１３と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内において固相１５から液相１４に変化したものは、分離手段１３を通って分離手段１３の外側から内側に移動することとなる。
【００１７】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク１０によれば、低温流体貯蔵槽１２内において固相１５は液相１４を取り囲むように貯蔵されていることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク１０外から侵入する侵入熱は、固相１５に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽１２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【００１８】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第２参考実施形態を図２に基づいて説明する。
図２は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク２０は、分離手段１３の代わりに、分離手段２１および輻射シールド板２２を備えているという点で上述した第１参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１参考実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００１９】
分離手段２１は、低温流体貯蔵槽１２内の空間を左右に二分し、かつ、低温流体貯蔵槽１２内に貯蔵された固液二相流体を、液相（例えば、液体水素）１４と固相（例えば、固体水素）１５とに分離する、例えば、金属製（ステンレスやアルミニウム合金等）のメッシュ部材である。そして、分離手段１３の右側（一側）、すなわち、分離手段１３の右側と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内には、固相１５が貯蔵され、分離手段１３の左側（他側）、すなわち、分離手段１３の左側と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内には、液相１４が貯蔵されるようになっている。
なお、分離手段１３は、液相１４は通すが固相１５は通さないように構成されている。したがって、流体供給源（図示せず）から供給口１６を介して分離手段１３の右側と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内に供給された固液二相流体の液相１４、および分離手段１３の右側と低温流体貯蔵槽１２との間に形成された空間内において固相１５から液相１４に変化したものは、分離手段２１を通って分離手段１３の右側から左側に移動することとなる。
【００２０】
輻射シールド板２２は、例えば、アルミニウムや銅等からなる板状の部材であり、低温流体貯蔵槽１２の内面（本実施形態では天井面）に取り付け（貼り付け）られている。また、この輻射シールド板２２には、その一端部が固相１５に漬かり、その他端部が当該輻射シールド板２２と接続されて、輻射シールド板２２と固相１５とを熱的に結合（接続）する、例えば、アルミニウムや銅等からなる熱伝導部材２３が設けられている。
【００２１】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク２０によれば、輻射による侵入熱は、輻射シールド板２２および熱伝導部材２３を介して固相１５に伝達され、固相１５の融解熱により吸収されて、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽１２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【００２２】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第３参考実施形態を図３に基づいて説明する。
図３は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク３０は、輻射シールド板２２の代わりに輻射シールド板３１を備えているという点で上述した第２参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２参考実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第２参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２３】
輻射シールド板３１は、例えば、アルミニウムや銅等からなる板状の部材であり、低温流体貯蔵槽１２の内面（本実施形態では天井面および一側面）に貼り付け（取り付け）られている。また、この輻射シールド板２２の一端部は、液相１４に漬かるように構成されている。
【００２４】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク３０によれば、固相１５と液相１４とが、熱伝導部材２３および輻射シールド板３１を介して熱的に結合（接続）されており、液相１４が固相１５によりさらに冷却されることとなり、液相１４の温度がさらに低下させられることとなる。また、輻射による侵入熱は、輻射シールド板２２および熱伝導部材２３を介して固相１５に伝達され、固相１５の融解熱により吸収されて、液相１４への入熱が防止されることとなる。すなわち、低温流体貯蔵槽１２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【００２５】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第４参考実施形態を図４に基づいて説明する。
図４は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、（ａ）は長手方向に沿って切った断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【００２６】
図４に示すように、低温流体用貯蔵タンク４０は、真空断熱槽４１と、低温流体貯蔵槽４２と、中間部材４３とを有するものである。
真空断熱槽４１は、その内部が真空とされ、かつ、その内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が取り付け（貼り付け）容器であり、この真空断熱槽４１内には、低温流体貯蔵槽４２および中間部材４３が収容されている。
低温流体貯蔵槽４２は、その内部に低温（例えば、１６Ｋ）の固液二相流体（例えば、液体水素とスラッシュ水素（スラッシュ状の流体：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）と混じり合ったもの）を貯蔵するものである。
【００２７】
中間部材４３は、低温流体貯蔵槽４２の外径よりも大きな内径を有し、かつ、その両端がそれぞれ開口端とされた中空円筒状の部材であり、この中間部材４３内には、低温流体貯蔵槽４２が収容されている。中間部材４３と低温流体貯蔵槽４２とは、中間部材４３の内周側の底面と、低温流体貯蔵槽４２の外周側の底面とが、線接触となるように（すなわち、中間部材４３の内周側の底面と、低温流体貯蔵槽４２の外周側の底面との接合部が、一本の線（本実施形態では直線）を形成するように）接合（結合）されている。また、中間部材４３と低温流体貯蔵槽４２とは、中間部材４３の内周側の上面（天井面）と、低温流体貯蔵槽４２の外周側の上面（天井面）とを連結（結合）する複数本（本実施形態では２本）の固定部材（例えば、断面視円形状を有する棒状の部材）４４を介して互いに固定されている。そして、これら中間部材４３および低温流体貯蔵槽４２は、中間部材４３の外周側の側面と、真空断熱槽４１の内周側の上面（天井面）とを連結（結合）する複数本（本実施形態では４本）の支持部材（例えば、断面視円形状を有する棒状の部材）４５を介して真空断熱槽４１の内部に取り付けられている。
【００２８】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク４０によれば、侵入熱は、支持部材４５、中間部材４３、および中間部材４３と低温流体貯蔵槽４２との接合部を介して低温流体貯蔵槽４２の底部に伝達されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク４０外から侵入する侵入熱は、固相１５に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽４２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【００２９】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第５参考実施形態を図５に基づいて説明する。
図５は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク５０は、中間部材４３の内周側の底面と、低温流体貯蔵槽４２の外周側の底面とが、例えば、銅等の高熱伝導部材５１を介して接合（結合）されているという点で上述した第４参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第４参考実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第４参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３０】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク５０によれば、支持部材４５および中間部材４３を介して高熱伝導部材５１に伝達された侵入熱は、高熱伝導部材５１によって低温流体貯蔵槽４２の底部に一様（均一）に分散（拡散）されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク５０外から侵入する侵入熱は、固相１５に一様に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱がさらに防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽４２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【００３１】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第６参考実施形態を図６に基づいて説明する。
図６は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【００３２】
図６に示すように、低温流体用貯蔵タンク６０は、真空断熱槽６１と、低温流体貯蔵槽６２とを有するものである。
真空断熱槽６１は、その内部が真空とされ、かつ、その内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が取り付け（貼り付け）られた容器であり、この真空断熱槽６１内には、低温流体貯蔵槽６２が収容されている。
低温流体貯蔵槽６２は、その内部に低温（例えば、１６Ｋ）の固液二相流体（例えば、液体水素とスラッシュ水素（スラッシュ状の流体：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）と混じり合ったもの）を貯蔵するものである。また、この低温流体貯蔵槽６２の内面のうち、底面を除いた上面（天井面）および側面には、熱伝導率の小さい断熱材６３が取り付け（貼り付け）られている。
【００３３】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク６０によれば、侵入熱は、低温流体貯蔵槽６２の底面からのみ侵入し、低温流体貯蔵槽６２の上面および側面からの侵入が阻止（防止）されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク６０外から侵入する侵入熱は、固相１５に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽６２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【００３４】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第７参考実施形態を図７に基づいて説明する。
図７は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク７０は、低温流体貯蔵槽６２の外面全体に、例えば、銅等の高熱伝導部材７１が取り付け（貼り付け）られているという点で上述した第６参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第６参考実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第６参考実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３５】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク７０によれば、高熱伝導部材７１に伝達された侵入熱は、高熱伝導部材７１によって低温流体貯蔵槽６２の底部にスムーズに導かれるとともに、低温流体貯蔵槽６２の底部に一様（均一）に分散（拡散）されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク７０外から侵入する侵入熱は、固相１５に一様に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱がさらに防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽６２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【００３６】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第１実施形態を図８に基づいて説明する。
図８は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向と直交する方向に沿って切った断面図である。
【００３７】
図８に示すように、低温流体用貯蔵タンク８０は、真空断熱槽８１と、低温流体貯蔵槽８２とを有するものである。
真空断熱槽８１は、その内部が真空とされ、かつ、その内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が取り付け（貼り付け）られた容器であり、この真空断熱槽８１内には、低温流体貯蔵槽８２が収容されている。
低温流体貯蔵槽８２は、その内部に低温（例えば、１６Ｋ）の固液二相流体（例えば、液体水素とスラッシュ水素（スラッシュ状の流体：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）と混じり合ったもの）を貯蔵するものである。また、この低温流体貯蔵槽８２の内面には、低温流体貯蔵槽８２内の空間をその側面に沿って分離する、金属製の仕切板８３が取り付けられており、低温流体貯蔵槽８２の内面と仕切板８３とによって形成された空間内には、気化したガス（例えば、水素ガス）８４が溜まり込むようになっている。
【００３８】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク８０によれば、気化したガスが断熱材の役割を果たし、低温流体貯蔵槽８２の側面から液相１４への熱の侵入が阻止（防止）され、低温流体貯蔵槽８２の底面からのみ熱が侵入することとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク８０外から侵入する侵入熱は、固相１５に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽８２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
【００３９】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第２実施形態を図９に基づいて説明する。
図９は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク９０は、仕切板８３の代わりに、熱伝導率の小さい断熱材を材料として作製された仕切板９２が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４０】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク９０によれば、仕切板９２から液相１４への熱の侵入が阻止（防止）され、低温流体貯蔵槽８２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなるので、液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
なお、本実施形態において、仕切板９２の代わりに、第１実施形態のところで説明した仕切板８３の表面（液相１４および固相１５と接する側の面）全体に、熱伝導率の小さい断熱材を取り付け（貼り付け）たものを採用（適用）することもできる。
【００４１】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第３実施形態を図１０に基づいて説明する。
図１０は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの概略構成図であって、長手方向に沿って切った断面図である。
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク１００は、低温流体貯蔵槽８２の内面のうち、上面（天井面）を除いた底面および側面に、例えば、銅等の高熱伝導部材１０１が取り付け（貼り付け）られているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４２】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク１００によれば、高熱伝導部材１０１に伝達された侵入熱は、高熱伝導部材１０１によって低温流体貯蔵槽８２の底部にスムーズに導かれるとともに、低温流体貯蔵槽８２の底部に一様（均一）に分散（拡散）されることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク１００外から侵入する侵入熱は、固相１５に一様に入り、固相１５の融解熱により吸収され、液相１４への入熱がさらに防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽８２内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）がさらに低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合をさらに低減させることができる。
【００４３】
本発明に係る低温流体用貯蔵タンクの第８参考実施形態を図１１に基づいて説明する。
図１１は本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンクの低温流体貯蔵槽だけを取り出した図であって、その内部が見えるように描いた斜視図である。
【００４４】
図１１に示すように、低温流体用貯蔵タンク１１０は、図示しない真空断熱槽と、低温流体貯蔵槽１１１とを有するものである。
真空断熱槽は、その内部が真空とされ、かつ、その内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が取り付け（貼り付け）られた容器であり、この真空断熱槽内には、低温流体貯蔵槽１１１が収容されている。
低温流体貯蔵槽１１１は、その内部に低温（例えば、１６Ｋ）の固液二相流体（例えば、液体水素とスラッシュ水素（スラッシュ状の流体：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）と混じり合ったもの）を貯蔵するものである。また、この低温流体貯蔵槽１１１の高さ方向における略中間部には、低温流体貯蔵槽１１１内の空間を上下に二分し、かつ、熱伝導率の小さい断熱材を材料として作製された仕切板１１２が取り付けられている。そして、この仕切板１１２の周縁部には、周方向に沿って複数個（本実施形態では１２個）の連通部１１３（本実施形態では周縁から半径方向内側に向かうとともに周方向に沿って切り欠かれた切欠）が形成されている。
なお、連通部１１３の大きさは、図示しない供給口から供給された固液二相流体が、連通部１１３を通って低温流体貯蔵槽１１１の底部に溜まり込むのに十分な大きさとなっている。
【００４５】
本実施形態に係る低温流体用貯蔵タンク１１０によれば、低温流体貯蔵槽１１１内において気化したガス（例えば、水素ガス）は、連通部１１３を通り、低温流体貯蔵槽１１１の内壁面に沿って上昇していくこととなり、低温流体貯蔵槽１１１の壁面の温度が低下させられることとなる。したがって、低温流体用貯蔵タンク１１０外から侵入する侵入熱は、気化したガスによって冷却された（冷却されつづけている）低温流体貯蔵槽１１１の壁面により吸収され、液相１４への入熱が防止されることとなる。また、液相１４よりも温度の低い固相１５は、液相１４を冷却して、液相１４の温度を低下させる。そして、温度が低下させられた液相１４は蒸発しにくくなる。すなわち、低温流体貯蔵槽１１１内に貯蔵された液相１４の気化（ボイルオフ）が低減させられることとなり、これにより液相１４が気化（ボイルオフ）してしまう割合を、例えば、一日当たり１％以下にすることができる。
なお、連通部１０３は、本実施形態において説明したような切欠に限定されるものではなく、板厚方向に貫通する丸孔とすることもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 低温流体用貯蔵タンク
１１ 真空断熱槽
１２ 低温流体貯蔵槽
１３ 分離手段
１４ 液相
１５ 固相
２０ 低温流体用貯蔵タンク
２１ 分離手段
２２ 輻射シールド板
２３ 熱伝導部材
３０ 低温流体用貯蔵タンク
３１ 輻射シールド板
４０ 低温流体用貯蔵タンク
４１ 真空断熱槽
４２ 低温流体貯蔵槽
４３ 中間部材
４５ 支持部材
５０ 低温流体用貯蔵タンク
５１ 高熱伝導部材
６０ 低温流体用貯蔵タンク
６１ 真空断熱槽
６２ 低温流体貯蔵槽
６３ 断熱材
７０ 低温流体用貯蔵タンク
７１ 高熱伝導部材
８０ 低温流体用貯蔵タンク
８１ 真空断熱槽
８２ 低温流体貯蔵槽
８３ 仕切板
９０ 低温流体用貯蔵タンク
９１ 仕切板
１００ 低温流体用貯蔵タンク
１０１ 高熱伝導部材
１１０ 低温流体用貯蔵タンク
１１１ 低温流体貯蔵槽
１１２ 仕切板
１１３ 連通部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温の固液二相流体が貯蔵される低温流体貯蔵槽と、この低温流体貯蔵槽が収容される真空断熱槽とを備えた低温流体用貯蔵タンクであって、
前記低温流体貯蔵槽内の空間を、その側面に沿って分離する仕切板が、前記低温流体貯蔵槽の内面に取り付けられていることを特徴とする低温流体用貯蔵タンク。
【請求項２】
前記仕切板が、熱伝導率の小さい断熱材を材料として作製されたものであることを特徴とする請求項１に記載の低温流体用貯蔵タンク。
【請求項３】
前記低温流体貯蔵槽の内面に、高熱伝導部材が取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の低温流体用貯蔵タンク。
【請求項１】
低温の固液二相流体が貯蔵される低温流体貯蔵槽と、この低温流体貯蔵槽が収容される真空断熱槽とを備えた低温流体用貯蔵タンクであって、
前記低温流体貯蔵槽内の空間を、その側面に沿って分離する仕切板が、前記低温流体貯蔵槽の内面に取り付けられていることを特徴とする低温流体用貯蔵タンク。
【請求項２】
前記仕切板が、熱伝導率の小さい断熱材を材料として作製されたものであることを特徴とする請求項１に記載の低温流体用貯蔵タンク。
【請求項３】
前記低温流体貯蔵槽の内面に、高熱伝導部材が取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の低温流体用貯蔵タンク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５７８０２（Ｐ２０１２−５７８０２Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８４２１０（Ｐ２０１１−２８４２１０）
【出願日】平成２３年１２月２６日（２０１１．１２．２６）
【分割の表示】特願２００７−１１１７４７（Ｐ２００７−１１１７４７）の分割
【原出願日】平成１９年４月２０日（２００７．４．２０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１７年７月２０日付け 平成１７年度、平成１８年度、平成１９年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「水素安全利用等基盤技術開発：水素に関する共通基盤技術開発：ボイルオフガス低減を目的としたスラッシュ水素製造／供給装置の研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２６日（２０１１．１２．２６）
【分割の表示】特願２００７−１１１７４７（Ｐ２００７−１１１７４７）の分割
【原出願日】平成１９年４月２０日（２００７．４．２０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１７年７月２０日付け 平成１７年度、平成１８年度、平成１９年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「水素安全利用等基盤技術開発：水素に関する共通基盤技術開発：ボイルオフガス低減を目的としたスラッシュ水素製造／供給装置の研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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