JP3367757B2 - 低温貨物タンクの断熱被覆構造 - Google Patents

低温貨物タンクの断熱被覆構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばＬＮＧタンクの
ような断熱を必要とする極低温貨物タンクの断熱被覆構
造に関し、特に球形容器（球形タンク）の断熱被覆に好
適な、低温貨物タンクの断熱被覆構造に関する。なお円
筒形容器や方形容器（タンク）の断熱被覆構造にも適用
可能である。
【０００２】
【従来の技術】従来、球形タンクでは、図10に示すよう
に、球形タンク１の表面に、タンク表面の各部位毎に展
開してそれぞれの部位に適合するように複雑な曲面に加
工された数十種類の断熱パネル（被覆材）２をボルト等
でタンクに固定した後、各断熱パネル２間にポリウレタ
ンフォーム等の樹脂をその発泡性を利用して注入するこ
とにより、断熱被覆を行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の球形
タンクの断熱被覆は、上述のように、断熱パネルとして
は、タンク表面の各部位の形状に適合する形状に予め製
作されたものが用いられ、しかも断熱パネルは極低温に
耐えうるように、断熱材料や補強材、軟質断熱材を種々
組み合わせて構成されるため、断熱パネルの種類は数十
種類にものぼり、また断熱パネルの取り付け時に、各断
熱パネルを連結するため、接続部に目地材の注入や接着
作業など多くの工数を必要とするなどの問題点がある。
【０００４】本発明は、このような問題点の解決をはか
ろうとするもので、断熱パネルの種類を少なく、一種類
また数種類にするとともに簡潔構造でしかも極低温時に
耐えられる構造にして製造，管理を容易にするととも
に、曲率の変わる施工面に適合できるようにして、タン
クの断熱被覆構造の低コスト化を可能にした、低温貨物
タンクの断熱被覆構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載の低温貨物タンクの断熱被覆構造
は、低温貨物タンクの断熱被覆構造において、全体形状
を長尺パネル状に形成されるとともに、その長手方向を
上記貨物タンクの横軸と平行に同貨物タンクのタンク面
に互いに密接して取り付けられる多数の断熱パネルをそ
なえ、同断熱パネルに、厚み方向に低温側から常温側に
向かう断面略Ｕ字形の複数のスリット部が長手方向等間
隔に形成され、かつ、上記断熱パネルの常温側表面に防
湿用表面材が貼着される一方、同断熱パネルの上記貨物
タンクの縦軸方向への弯曲を可能にすべく上記表面材と
上記断熱パネルの常温側表面との間にＶ字形やＵ字形等
の非接着部が断続的に形成されて、上記弯曲時に上記表
面材を上記非接着部で浮き上がらせて上記断熱パネル自
体に圧縮応力のみが作用するように構成したことを特徴
としている。
【０００６】請求項２に記載の低温貨物タンクの断熱被
覆構造は、請求項１に記載の低温貨物タンクの断熱被覆
構造において、上記スリット部が、上記断熱パネルに形
成されたＵ字形溝と、上記断熱パネルと同一材料製で上
記Ｕ字形溝に嵌入可能なＵ字形プラグと、上記Ｕ字形溝
の内周面と上記Ｕ字形プラグの外周面との間に介装され
た極低温下でも伸縮性を有する断熱材とで構成されてい
ることを特徴としている。
【０００７】請求項３に記載の低温貨物タンクの断熱被
覆構造は、請求項１に記載の低温貨物タンクの断熱被覆
構造において、上記スリット部が、上記断熱パネルに形
成されたＵ字形溝と、同Ｕ字形溝に嵌入可能で極低温時
においても圧縮力の弱い断熱材からなるＵ字形プラグと
で構成されていることを特徴としている。
【０００８】請求項４に記載の低温貨物タンクの断熱被
覆構造は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の低
温貨物タンクの断熱被覆構造において、上記断熱パネル
の段方向の継手部としての凹凸部が上記断熱パネルの接
合面としての下側端面および上側端面にそれぞれ形成さ
れ、段積み時に互いに上下方向に隣接して配設された上
記断熱パネルの凹部と凸部とが互いに嵌合させられると
ともに上記断熱パネルがそれらの上記下側端面および上
側端面における常温側部分でのみ接着されて段積みされ
ることを特徴としている。
【０００９】
【作用】上述の本発明の低温貨物タンクの断熱被覆構造
では、断熱パネルに形成された複数のＵ字形のスリット
が、断熱パネルのタンク面の曲率に適合した変形を容易
にする。 また、断熱パネルと表面材との間に設けられた
非接着部が、断熱パネルの変形時に表面材を浮き上がら
せて断熱パネルの変形を容易にする。
【００１０】さらに、Ｕ字形のスリット部に設けられる
断熱材が極低温下における断熱パネルの変形を容易にす
るとともに、対流防止の作用を行なう。 極低温時におい
ても圧縮力の弱い断熱材で構成されたＵ字形プラグもこ
れと同様の作用を行なう。
【００１１】さらにまた、断熱パネルの段積み継手部に
おいて、断熱パネルの接合面が常温側部分でのみ接着さ
れていることにより、低温側に引張応力が働いたときこ
の非接着部分にスリットが形成されて応力緩和の作用が
行なわれる。
【００１２】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
低温貨物タンクの断熱被覆構造について説明すると、図
１はその要部斜視図、図２はその断熱パネルの平面図、
図３(a)はその断熱パネルの内側面の正面図、(b)は図３
(a)のＡ−Ａ矢視図、図４はそのＵ字形断面のスリット
部の模式構成図、図５(a)，(b)，(c)はそのスリット部
の変形状態を示す模式断面図、図６(a)，(b)はその断熱
パネルの球形タンクの南半球部への取り付け時における
変形状態を示す模式図、図７(a)，(b)はその断熱パネル
の球形タンクの北半球部への取り付け時における変形状
態を示す模式図、図８(a)，(b)はその断熱パネルの段積
み接合部の模式斜視図、図９はその断熱パネルの長さ方
向接合部の模式斜視図、図10はその球形タンクのタンク
面への断熱パネルの取り付け要領を示す模式図、図11は
その断熱パネルの取り付け施工要領を示す模式図であ
る。
【００１３】この実施例でも、図12に示したような球形
タンク１の表面に断熱パネル２が取り付けられて球形タ
ンクの断熱被覆を行なわれるようになっており、断熱パ
ネル２はポリウレタンやポリスチレン等のプラスチック
発泡体からなり、全体を長尺パネル形状に形成されてい
る。
【００１４】符号３は、断熱パネル２への湿気の侵入、
機械的損傷を防ぐために断熱パネル２の常温側（外面
側）表面に設けられた表面材を示しており、アルミフォ
イルやアルミ／プラスチックラミネート材やアルミ／グ
ラスクロスラミネート材等からなる。断熱パネル２を曲
率が変わる施工面に沿って施工できるように、断熱パネ
ル２の低温側（内側）から約１/２深さまで縦方向にＵ
字形断面を有するスリット部６が等間隔で全長にわたっ
て設けられている。
【００１５】図４に示すように、スリット部６は、断熱
パネル２と同一材料で作られたＵ字形プラグ６ａ，断熱
パネル２のＵ字形溝に貼付けられたクラックアレスター
の役目をするグラスクロスメッシュ６ｃおよびＵ字形プ
ラグ６ａとグラスクロスメッシュ６ｃとの間に設けられ
て低温下でも伸縮性を有して圧縮抵抗が非常に小さくか
つ極低温時にも断熱パネル２に追随できて対流防止作用
を有する断熱材６ｂから構成されている。
【００１６】断熱材６ｂとしては、ポリアミド系、ポリ
イミド系，メラミン系，フェノール系等のプラスチック
発泡体が好適である。そして、図５に示すように、スリ
ット部は製作時断熱材６ｂがほぼ均一厚みになるように
組込まれ〔図５(a)〕、施工面（タンク１の曲面）に取
り付けたとき、断熱材６ｂが圧縮され任意の曲率に沿う
ようになる〔図５(b)〕。
【００１７】そして低温になったとき低温側の断熱パネ
ル２が熱収縮により縮むためこの分を断熱材６ｂが復元
して、また場合によっては伸びて断熱パネル２に発生す
る引張応力を緩和する〔図５(c)〕。またスリット部６
の形状をＵ字形としてスリット（Ｕ字形溝）の底面
（奥）にできるだけ大きな半径を取り、応力集中を軽減
している。さらに信頼性向上のため、クラックアレスタ
ーの役目をするグラスクロスメッシュ６ｃが貼付されて
いる。なお、Ｕ字形プラグ６ａを極低温時においても圧
縮力の弱い断熱材で構成して断熱材６ｂを省略する構成
としてもよい。
【００１８】一方、断熱パネル２の常温側（外側）の表
面は、図６，７に示すように、曲率が変わる施工面に沿
って断熱パネル２を自由に曲げられるように、Ｖ字形や
Ｕ字形の非接着部15が、等間隔で断熱パネル２の全長に
わたって、表面材３と断熱パネル２との間に形成されて
いる。これにより施工面（タンク１の表面）に合わせて
断熱パネル２を曲げようとするとき、非接着部の表面３
が浮き上がり、表面材３の曲げ抵抗が少なくなり、低温
側のスリット部６と共に、断熱パネル２の容易な曲げを
可能にしている。
【００１９】また、断熱パネル２を施工面に沿わせて曲
げたときに生じる表面材３のシワがＶ字形やＵ字形の非
接着部15により吸収され、全面接着のときに表面材にラ
ンダムに発生するシワとこれの繰り返しによる表面材の
割れの心配がなくなり、さらに表面の仕上がりも良好と
なる。すなわち、例えば球形タンク１の南半球部分にあ
っては、断熱パネル２は図６(a)に示した状態でタンク
面に載置されるが、タンク面への取り付け時に断熱パネ
ル２は図６(b)に示すように、下方に弯曲して全体形状
は上端縁長さが下端縁長さより長くなる円弧形状に変形
する。
【００２０】このように、断熱パネル２の下側は圧縮さ
れて短尺化するが、このときには表面材３の非接着部15
と対向する個所がＶ字状に浮き上がり、これにより断熱
パネル２の上記変形は、表面材３に阻害されることな
く、スムーズに行なわれ、このようにして、断熱パネル
２の球形タンク１のタンク面への取り付けが容易とな
る。本実施例では、Ｖ字形の非接着部としたが、本発明
は、特にこの形にこだわるものではなく、例えばＵ字形
でも良い。球形タンク１の北半球部分にあっても、これ
と同様に、断熱パネル２は図７(a)の状態から図７(b)の
円弧形状に容易に変形することができる。
【００２１】次に、図８(a)により、断熱パネル２の段
重ね接合部構造について説明する。断熱パネル２の一方
の端面（上側端面）上で中心部よりやや外側面寄りに、
断熱パネル２の長手方向の全長にわたって凸状部21が延
設されている。断熱パネル２の他方の端面（下側端面）
で中心部よりやや外側面寄りに、当該断熱パネル２に対
して上下方向に隣接して配設される他の断熱パネル２Ａ
（補助符号「Ａ」を付し当該断熱パネル２と区別した、
以下同じ）の凸状部21Ａを嵌合可能な凹状スリット22が
当該断熱パネル２の全長にわたって形成されている。
【００２２】さらに凸状部21の頂部付近から断熱パネル
２の低温（内面）側端縁に到るまでの上側端面上にクラ
ックアレスター（グラスクロスメッシュ）７が貼付され
ている。また、クラックアレスター７と凹状スリット22
の対流防止と接着範囲を規制するため（非接着範囲を形
成するため）に、段重ね時にクラックアレスター７の上
面と断熱パネル２の下側端面との間に、ポリエステル等
のフィルム４が介装される。
【００２３】フィルム４は対流防止の作用および断熱パ
ネル２および２Ａの接着の離型作用を行なうものであ
り、フィルムのほか紙または紙とプラスチックフィルム
の複合材でもよい。フィルム４の介装により、断熱パネ
ル２と２Ａとは、低温（内面）側が非接着部24となり、
凸状部21を含む常温（外面）側が接着部25となる。符号
23は接着剤の塗布範囲を示している。
【００２４】この構成により、低温時に低温側に引張応
力が働いたとき、この非接着部24がスリットとなって若
干口開きし、断熱パネルの段重ね方向の応力を緩和する
作用が行なわれる。なお、接着／非接着の境界面での応
力集中による応力緩和およびクラックの進展防止のため
クラックアレスター７が設けられている。またクラック
アレスター７は、断熱パネル２の低温側に接着されてお
り、深さ方向にクラックが進展するのを防止する役目も
担っている。
【００２５】なおクラックアレスター７は、この実施例
にこだわるものではなく、図８(b)のように挿入するこ
とも可能で、クラック進展防止に効果があり、バリエー
ションとしては、多種多様があり、要は結合部付近に設
置されておればよい。また、断熱パネル２の長手方向の
継手部にも、図９に示すように、図８(a)の場合と同様
に、凸状部31，凹状スリット32を断熱パネル２の両側端
面にそれぞれ形成し、これらの凹凸状部を互いにはめ込
んで全面接合させる。なお凸状部３１や凹状スリット32
を形成せずに単純な平面同士の接着接合でも接着面の合
わせを正確に行なえれば問題はない。
【００２６】上述の構造の断熱パネル２は、例えば、金
型を利用してポリウレタンを注入発泡して、図２に示す
ような長尺柱状のサイズのプラスチック発泡体による断
熱パネルを製造することができる。なおＵ字形スリット
部６は各プラスチック発泡体に各々設けている。この
時、表面材３は予め金型内にセットすることにより、同
時接着を行ない、図６，７のＶ字形状の非接着部15を等
間隔で多数設けておく。
【００２７】Ｕ字形スリット部６に、図４に示すように
ポリイミドフォーム等の伸縮性プラスチックフォーム
（伸縮断熱材）６ｂとポリウレタンフォームのＵ字形プ
ラグ６ａおよびグラスクロスのクラックアレスター６ｃ
を使用してスリット部６を完成させる。
【００２８】次に図１に示す対流防止用プラスチックフ
ィルム４を結合部に張り、断熱パネル２が形成される。
このようにして製作された長尺柱状の断熱パネル２が、
図10に示すように、格納倉庫９から施工現場に搬入され
る。施工現場では、回転足場８を利用して、断熱パネル
２が球形タンク１の取り付け位置に運ばれる。
【００２９】そして、図11に示すように、断熱パネル２
は、球形タンク１のタンク面上で、Ｘ方向に、その長さ
方向に順次つながれて一周した後、Ｙ方向に１段ずつ段
積みされるのであるが、このとき必要部位に接着剤13が
接着剤塗布機器12により、塗布される。この作業は、取
り付け用治具10，ガイドローラ11，テープ等を利用し
て、柱状の断熱パネル２を下方から順次上方に向かって
連続して取り付けることにより、行なわれる。最後に、
目地部に表面処理としての防湿テープ５が張り付けられ
る。
【００３０】このようにして、この実施例では、次のよ
うな効果が得られる。 (1) 断熱パネル２を長尺パネル状の同一種類または数種
類の単純形状としたため、製造コスト，施工コストの低
減化が可能となる。 (2) 断熱パネル２にＵ字形スリット部を設けることによ
り応力の分散化がはかれるとともに、低温側に発生する
熱応力による引張応力を緩和するため、施工時の曲げに
より発生する初期圧縮応力を利用することができる。 (3) 曲率に合わせて単一材料製の断熱パネルを曲げる
時、断熱パネル２に形成されたスリット部６が、その形
状を応力集中を生じないようにゆるやかなＵ字形とする
とともに、クラックアレスター６ｃとしてグラスクロス
等を断熱パネル２に接着したため、曲率に合わせて曲げ
るときに断熱パネル２はクラック等が発生するおそれが
ない。
【００３１】(4) Ｕ字形断面のスリット部６にポリアミ
ド系，またはポリイミド系，フェノール系，メラミン系
等の極低温下で柔軟性のある断面材（プラスチックフォ
ーム６ｂ）をサンドイッチする構成としたため、対流防
止がはかれる。 (5) 断熱パネル２と表面材３とを全面接着すると、施工
面の曲率に合わせて曲げにくいため、Ｖ字形状の非接着
部分15を設け、断熱パネル２を曲げて施工する時に表面
材３の一部が浮き上がる構造としたため、断熱パネル２
の曲げ施工が容易となる。 (6) 断熱パネル２の上下の結合部に対流防止および接着
範囲の管理のため、紙またはプラスチックフィルム（ま
たはそれらの複合材）４を挿入したことにより、また、
これにより、上下接合部の低温側を非接着構造としたこ
とにより、接合部の低温側にスリットが形成されて応力
緩和の役目を果たす構造を構成することができる。
【００３２】なお、上記の実施例では、柔軟性を付与す
るため、断熱パネル２にＵ字形スリット部６を形成した
が、この形状に限らず応力集中を避ける形状なら、スリ
ット部は特にＵ字形形状のものでなくてもよい。さら
に、断熱パネル２同士の結合部（図８，９参照）につい
ても、応力緩和可能な形状なら、上記実施例の形状にこ
だわるものではない。また、結合部に挿入したプラスチ
ックフィルム４等の対流防止フィルムは、実施例のよう
に予め工場で張り付けておいても良く、また施工現場で
施工時に張り付けても良い。
【００３３】さらに、上記の実施例では、金型にポリウ
レタンフォームを注入発泡することにより断熱パネルの
製作を行なっているが、これに限らず、ボード状のプラ
スチックフォームをブロックから切り出して断熱パネル
を製作することも可能であり、この場合材質としては、
ポリウレタンフォーム，ポリスチレンフォーム等のごく
一般的なもので良く、好ましくは、熱伝導率の点を考慮
してポリウレタンフォームが良好である。
【００３４】また、上記の実施例では、表面材３と断熱
パネル２との間に形成される非接着部をＶ字形またはＵ
字形としているが、特にこの形状にこだわるものではな
く、非接着部は断熱パネルを曲げた時、表面材と断熱パ
ネルとの間で剥離を生じない程度の形状ならどのような
形状でも良い。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の低温貨物
タンクの断熱被覆構造によれば、次のような効果ないし
利点が得られる。 (1) ほぼ同一材料で単一形状または数種類の形状の断熱
パネルで、極低温雰囲気に曝される箇所でも十分熱的お
よび強度的性能の満足な断熱被覆構造が得られ、これに
より、工場での生産コスト、および現場での施工コスト
を大幅に削減することが可能となった。 (2) 断熱パネルの結合部およびスリット部を応力集中の
発生しにくい構造とすることができ、かつ曲率が変化す
る曲面にも容易に施工することが可能となる。(3) 断熱パネルと表面材との間に設けられた非接着部
が、断熱パネルの変形時に表面材を浮き上がらせて断熱
パネルの変形を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての低温貨物タンクの断
熱被覆構造の要部斜視図。
【図２】同断熱パネルの平面図。
【図３】(a) 同断熱パネルの内側面の正面図。 (b) 図３(a)のＡ−Ａ矢視図。
【図４】同Ｕ字形断面のスリット部の模式構成図。
【図５】(a) 同スリット部の製作時における模式断面
図。 (b) 同スリット部の圧縮時における模式断面図。 (c) 同スリット部の冷却時における模式断面図。
【図６】(a) 同断熱パネルの球形タンクの南半球への配
設時における正面図。 (b) 同取り付け施工完了時における正面図。
【図７】(a) 同断熱パネルの球形タンクの北半球への配
設時における正面図。 (b) 同取り付け施工完了時における正面図。
【図８】(a) 同断熱パネルの段積み接合部の模式斜視
図。 (b) 同断熱パネルの段積み接合部の模式斜視図。
【図９】同断熱パネルの長さ方向接合部の模式斜視図。
【図10】同球形タンクのタンク面への断熱パネルの取り
付け要領を示す模式図。
【図11】同断熱パネルの取り付け施工要領を示す模式
図。
【図12】従来の低温貨物タンクの断熱被覆構造の模式
図。
【符号の説明】
１ 球形タンク ２ 断熱パネル ３ 表面材 ４ フィルム ５ 目地防湿テープ ６ Ｕ字形スリット部 ６ａ Ｕ字形プラグ ６ｂ 断熱材 ６ｃ グラスクロスメッシュ ７ クラックアスレター ８ 施工足場 10 取り付け用治具 11 ガイドローラ 12 接着剤塗布器 13 接着剤 15 非接着部 21 凸状部 22 凹状スリット 24 非接着部 31 凸状部 32 凹状スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小椋 久志 大阪市西区京町堀一丁目８番５号 明星 工業株式会社内 (72)発明者 皆木 昭人 大阪市西区京町堀一丁目８番５号 明星 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−61493（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65D 90/06 F17C 3/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 低温貨物タンクの断熱被覆構造におい
    て、 全体形状を長尺パネル状に形成されるとともに、 その長手方向を上記貨物タンクの横軸と平行に同貨物タ
    ンクのタンク面に互いに密接して取り付けられる多数の
    断熱パネルをそなえ、 同断熱パネルに、厚み方向に低温側から常温側に向かう
    断面略Ｕ字形の複数のスリット部が長手方向等間隔に形
    成され、 かつ、上記断熱パネルの常温側表面に防湿用表面材が貼
    着される一方、同断熱パネルの上記貨物タンクの縦軸方
    向への弯曲を可能にすべく上記表面材と上記断熱パネル
    の常温側表面との間にＶ字形やＵ字形等の非接着部が断
    続的に形成されて、上記弯曲時に上記表面材を上記非接
    着部で浮き上がらせて上記断熱パネル自体に圧縮応力の
    みが作用するように構成した ことを特徴とする、低温貨
    物タンクの断熱被覆構造。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の低温貨物タンクの断熱
    被覆構造において、上記スリット部が、上記断熱パネルに形成されたＵ字形
    溝と、上記断熱パネルと同一材料製で上記Ｕ字形溝に嵌
    入可能なＵ字形プラグと、上記Ｕ字形溝の内周面と上記
    Ｕ字形プラグの外周面との間に介装された極低温下でも
    伸縮性を有する断熱材とで構成されている ことを特徴と
    する、低温貨物タンクの断熱被覆構造。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の低温貨物タンクの断熱
    被覆構造において、上記スリット部が、上記断熱パネルに形成されたＵ字形
    溝と、同Ｕ字形溝に嵌入可能で極低温時においても圧縮
    力の弱い断熱材からなるＵ字形プラグとで構成されてい
    る ことを特徴とする、低温貨物タンクの断熱被覆構造。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載
    の低温貨物タンクの断熱被覆構造において、上記断熱パネルの段方向の継手部としての凹凸部が上記
    断熱パネルの接合面としての下側端面および上側端面に
    それぞれ形成され、段積み時に互いに上下方向に隣接し
    て配設された上記断熱パネルの凹部と凸部とが互いに嵌
    合させられるとともに上記断熱パネルがそれらの上記下
    側端面および上側端面における常温側部分でのみ接着さ
    れて段積みされる ことを特徴とする、低温貨物タンクの
    断熱被覆構造。
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