JP6438017B2 - 液体貯蔵タンクの断熱用自立型ケースおよびそのケースを製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は、薄膜を備え、低温流体のような流体の貯蔵および／または輸送のための流体密封断熱タンクに関する。

薄膜を備えた流体密封断熱タンクは、特に、大気圧で約−１６２℃で保管される液体天然ガス（ＬＮＧ）の保管に用いられる。これらのタンクは、陸上施設または浮遊施設に取り付けられる。浮遊施設の場合には、タンクは、液体天然ガスの輸送するために用いたり、浮遊施設の推進用燃料として役立つ液体天然ガスを収容するために用いたりする。

フランス国特許第２８７７６３９号明細書には、流体密封・断熱タンクが記載されており、このタンクは、浮遊施設の支持構造体に固定されて、タンクの内側から外側へ厚さ方向に連続的に設けられるタンク壁と、液体天然ガスに接触する一次流体密封バリアと、一次断熱バリと、二次流体密封バリアと、支持構造体に固定される二次断熱バリアと、で構成されている。断熱バリアは、隣接する直方体状の複数の断熱ケースを有する。直方体状のケースは、合板ベースパネルと、合板カバーパネルと、ベースパネルとカバーパネルとの間に配置される複数のベアリングウェブと、を有する。また、そのケースは、ベアリングウェブの間に設けられる区画の内側に延びる断熱ライニング（heat-insulating linings）で充填されている。

ベアリングウェブは、例えば、ポリエステル樹脂、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、カーボン繊維強化エポキシ樹脂などのポリマー樹脂系複合材料からなり、射出成形により得られる。ベアリングウェブは、ベースパネルおよびカバーパネルと垂直な方向の圧縮力に対して良好な耐性を確保するために、波状（undulating）である。その波状により、ベアリングウェブの厚みを減らすことができ、結果的にベアリングウェブを介して熱伝導を減らすことが可能である。しかしながら、波状のウェブの製造に用いられる複合材料は、依然として、高い熱伝導率を有する。このため、そのようにして作られた断熱ケースの断熱性能は、完全に満足いくものではない。

また、ドイツ国特許第２４４１３９２号明細書には、液体天然ガスの貯蔵用密封・断熱タンクが記載されており、そのタンクは、断熱ケースを有する。その断熱ケースは、カバーパネルと、ベースパネルと、ケースの厚み方向に延びる複数のベアリングウェブと、で構成されている。各ベアリングウェブは、木材やプラスチックで作られ、筋交いによって互いに固定される２つの剛性サイドパネル、を有する。断熱材料は、２つの剛性サイドパネルの間に注入される。そのようなベアリングウェブの構造は、圧縮力に対して十分な耐性を得るために、ベースパネルおよびカバーパネル上のウェブの大きな支持面で良好な妥協点（good compromise）を最初に提供する。そして、ベアリングウェブの限られた等価熱伝導率、すなわち、優れた断熱性能、を提供する。しかしながら、そのようなベアリングウェブの製造は、複雑であり、また、複雑な形状の生産はできない。

フランス国特許第２８７７６３９号明細書 ドイツ国特許第２４４１３９２号明細書

本発明の基礎となる考え方は、優れた断熱性能を有し、製造が簡単な自立型断熱ケースを提供することである。

一実施形態によれば、本発明は、流体貯蔵タンクの断熱用自立型断熱ケースを提供する。そのケースは、ケースの厚み方向に間隔を置いて配置されるベースパネルおよびカバーパネルと、ベースパネルとカバーパネルとの間に配置され、複数の区画を画定するように厚み方向に延びる複数のベアリングウェブと、ベアリングウェブの間に配置される区画内に延びる断熱ライニングと、を有する。複数のベアリングウェブは、厚み方向に延びる中心コア、および、挟み込むように中心コアを取り囲む２つの外皮、を備えた複合構造を有する。中心コアは、外皮よりも低い熱伝導率を有する。外皮は、繊維強化熱可塑性ポリマーのマトリックスで構成され、中心コアは、熱可塑性ポリマーのマトリックスで構成されている。外皮および中心コアは、外皮および中心コアの熱可塑性マトリックスの融合によって接続される。

このため、ベアリングウェブの挟み込み構造は、優れた耐屈曲性と、限られた等価熱伝導率、すなわち、良好な断熱性能との両方を提供する。不均質材料の等価熱伝導率は、不均質材料と同じ等価熱伝導率を生成する均質材料の熱伝導率である。

また、外皮と中心コアが、マトリックスの熱拡散によって接続されるので、それらは、外皮の固定を確保する筋交いを必要とせずに、圧縮力を吸収することができるコヒーレントアセンブリ（coherent assembly）を形成する。また、そのような外皮と中心コアの接続は、容易に実現することが可能である。

一実施形態によれば、そのようなケースは、以下の特徴を１つ以上有することができる。

外皮は、熱可塑性ポリマーマトリックスを含浸させた繊維布またはマットで構成される。その繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維から選択される。このような外皮は、優れた圧縮強度と低密度を有する。これはマトリックスの熱融合を促進する。

外皮および中心コアの前記熱可塑性ポリマーマトリックスは、６０℃未満の融解温度差を有する。これはマトリックスの熱融合を促進する。

外皮および中心コアの熱可塑性ポリマーマトリックスは、同一である。このような実施形態は、外皮と中心コアとの間で優れた凝集性を確実にする。

外皮および中心コアの熱可塑性マトリックスは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリオキシエチレン、ポリエーテルイミド、および、その共重合体から選択される。

中心コアの熱可塑性マトリックスは、天然繊維で強化されている。天然繊維は、低い伝導率を有する。このため、ベアリングウェブの等価熱伝導率を制限しつつ、中心コアを強化することができる。

中心コアの熱可塑性マトリックスは、ガラスまたは熱可塑性の中空微粒子で強化されている。

中心コアの熱可塑性マトリックスは、ガラスマットのフェルトで強化され、外皮よりも小さい密度、好ましくは、９００ｋｇ／ｍ³、を有する。そのような材料は、優れた機械性能および断熱性能を有する。

ベースパネルおよびカバーパネルが、それぞれ、少なくとも１つの熱可塑性要素を有する。複数のベアリングウェブが、ベアリングウェブとベースパネルおよびカバーパネルの前記熱可塑性要素との間の界面領域（interface zone）で、熱可塑性溶接によってベースパネル（１０）およびカバーパネル（１１）に固定される。このため、それらの固定は、後者の強さが、ベースパネルおよび／またはカバーパネルに固定することによって低減されないように、ベアリングウェブの構造的一体性が損なわれないので、ベアリングウェブは、簡単で且つ確実にベースパネルおよび／またはカバーパネルに接合することができる。

ベアリングウェブは、複数の起伏を有する。その起伏の軸が、ベースパネルおよびカバーパネルと垂直に延びている。

一実施形態によれば、本発明は、また、流体貯蔵タンクの絶縁用自立型絶縁ケースの製造方法を提案する。その方法は、複数のベアリングウェブを製造する工程と、ベースパネルおよびカバーパネルを用意する方法と、ベースパネルおよびカバーパネルがケースの厚み方向に間隔をあけて配置され、且つ、ベアリングウェブがその厚み方向に延びるように、ベースパネルおよびカバーパネルの間にベアリングウェブを固定する工程と、ベアリングウェブに設けられる複数の区画に断熱ライニングを敷く工程と、を有する。ベアリングウェブを製造する工程は、繊維強化熱可塑性ポリマーのマトリックスで構成される２つの外皮を用意する工程と、熱可塑性ポリマーマトリックスで構成され、外皮よりも低い熱伝導率を有する中心コアを用意する工程と、中心コアの両側で２つの外皮を金型に位置づける工程と、外皮および中心コアの熱可塑性マトリックスの融合により、外皮と中心コアを接合する工程と、を有する。

実施形態によれば、そのような方法は、以下の特徴を１つ以上有する。

外皮および中心コアは、熱圧着、共押出し、または、熱ラミネートで接合される。

ベースパネルおよびカバーパネルは、それぞれ、ベアリングウェブを固定するための熱可塑性要素を少なくとも１つ有する。ベアリングウェブは、ベアリングウェブとベースパネルおよびカバーパネルの熱可塑性要素との間の界面領域で、熱可塑性の溶接作業によってベースパネルおよびカバーパネルに固定される。

一実施形態によれば、本発明は、また、流体密封断熱用流体貯蔵タンクを提供する。その流体貯蔵タンクは、互いに隣接して設けられる上述の複数のケースを備えた断熱バリアと、断熱バリアに対して接する封止膜と、を有する。そのようなタンクは、単一の封止膜、または、２つの断熱バリアと交互に配置された２つの封止膜で製造してもよい。

そのようなタンクは、例えば、ＬＮＧを保管するため、陸上貯蔵施設の一部を形成してもよい。または、そのようなタンクを沿岸海域や沖合で浮遊構造体に取り付けてもよい。具体的には、ＬＮＧタンカー、浮体式貯蔵再ガス化ユニット（ＦＳＲＵ：floating storage and regasification unit）、浮体式生産貯蔵積出ユニット（ＦＰＳＯ：storage and offloading unit）などに取り付けることができる。

一実施形態によれば、冷たい流体製品を輸送する船は、二重船体と、二重船体に設けられる上述のタンクと、を有する。

一実施形態によれば、本発明は、また、このような船で積み降ろしする方法を提供する。流体は、浮遊貯蔵施設または陸上貯蔵施設から船のタンクまで、または、タンクから浮遊貯蔵施設または陸上貯蔵施設まで、絶縁パイプラインを介して運ばれる。

一実施形態によれば、本発明は、また、流体を輸送するシステムを提供する。このシステムは、上述の船と、船の船体に取り付けられるタンクを浮遊貯蔵施設または陸上貯蔵施設に接続するために配置される絶縁パイプラインと、浮遊貯蔵施設または陸上貯蔵施設から船のタンクまで、または、船のタンクから浮遊貯蔵施設または陸上貯蔵施設まで、絶縁パイプラインを介して流体を運ぶポンプと、で構成されている。

以下の本発明の実施形態の記載によって、本発明はより一層理解されやすく、また、本発明の他の目的、詳細、特徴および利点はより一層明確に理解される。本発明の実施形態の記載は、添付の図面を参照して説明を意図してなされたものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

実施形態に係るタンク壁の簡略化された斜視図である。 図１のタンク壁の断熱ケースの簡略化された上面図である。 ベアリングウェブの側面図である。 図３のＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。 一実施形態に係る複合構造を備えたベアリングウェブの斜視図である。 他の実施形態に係る複合構造を備えたベアリングウェブの斜視図である。 さらに別の実施形態に係る複合構造を備えたベアリングウェブの斜視図である。 熱可塑性マトリックスを含浸させたガラスフェルトを含む複合材料プレートを製造するステップを示す。 熱圧縮によってベアリングウェブを形成する概略的なステップを示す。 第１実施形態に係る自立型ケースの概略断面図である。 第２実施形態に係る自立型ケースの概略断面図である。 第３実施形態に係るベアリングウェブとベースパネルとの間の接合の詳細図である。 ＬＮＧタンカーのタンクおよびそのタンクの積み降ろし用ターミナルの概略図である。

図１は、流体密封断熱タンクの壁を示す。このようなタンクの一般的な構造は、よく知られており、多面体形状を有する。このため、タンクの全ての壁が同様の一般的な構造を有すると仮定して、タンクの壁の１つのみを説明する。

タンクの外側から内側までのタンクの壁は、支持構造体１と、二次断熱バリア２と、ケース３に取り付けられる二次封止膜５と、一次断熱バリア６と、ケース７に設けられる一次封止膜９と、で構成されている。二次断熱バリア２は、支持構造体１に互いに隣接して配置される断熱ケース３で形成され、二次保持要素４で断熱ケースに固定されている。一次断熱バリア６は、互いに隣接して配置される断熱ケース７で形成され、支持構造体１に直接または間接的に固定される。例えば、一次断熱バリア６は、一次保持要素８で二次封止膜５に固定される。一次封止膜９は、タンク内に含まれる低温流体と接触するように意図されている。

支持構造体１は、特に、自立型金属プレート、または、より一般的に、適切な機械的特性を有する任意の種類の剛性の隔壁であってもよい。また、支持構造体は、船舶の船体または二重船体で形成されていてもよい。支持構造体は、タンクの一般的な形状を画定する複数の壁で構成されている。

一次封止膜９および二次封止膜５は、例えば、隆起した端部を有する金属ストレーキ（metal strake）の連続ストリップで形成されている。そのストレーキは、ケース３、７のカバーに固定される溶接支持部と平行にそれら隆起した端部によって溶接される。金属ストレーキは、例えば、インバー（Invar）（登録商標）、すなわち、一般に１.２×１０^-6と２×１０^-6 Ｋ^-1との間の膨張係数を有する鉄とニッケルの合金、で作られる。

二次断熱バリア２のケース３および一次断熱バリア６のケース７は、同一または異なる構造を有することができ、また、同一または異なる形状を有していてもよい。

図２を参照すると、二次断熱バリア２のケース３および／または一次断熱バリア６のケース７の一般的な構造を示す。ケース３、７は、長方体の矩形の形状を実質的に有する。ケース３、７は、互いに平行であるベースパネル１０およびカバーパネル１１で構成されている。カバーパネル１１が、その内側面において、封止膜の金属ストレーキの溶接支持部を収容するための溝１２を有している。

複数のスペーサ要素（spacer elements）は、ベースパネル１０とカバーパネル１１との間で垂直に介在している。複数のスペーサ要素は、第１に２つの対向する側壁１２、１３と、第２に複数のベアリングウェブ１４と、で構成されている。ベアリングウェブ１４は、側壁１２、１３と垂直な方向に互いに平行に２つの側壁１２、１３との間に配置されている。

断熱ライニングを収容する区画１５は、ベアリングウェブ１４の間に設けられている。

断熱ライニングは、適切な断熱特性を有する任意の材料で作られている。例えば、断熱ライニングは、パーライト、ガラスウール、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリ塩化ビニル発泡体、エアロゲルなどの材料から選択される。

断熱ライニングが、パーライトやガラスウールなどの絶縁材料のバルクではない場合、例えば、側壁１２、１３をケース３、７の幅全体にわたって延ばす必要がない際には、発泡体で形成される。ゆえに、図示していない実施形態において、図２の実施形態の各側壁１２、１３が、中心面の両側端部に沿って延びる２つの傾斜防止強化ウェブに置き換えられる。強化ウェブの各々は、端部の先の近くに延びている。図２に示すベアリングウェブ１４は、波形であり、それらの一般的な長手方向の両側に揺動する。このため、各起伏は、ベースパネル１０とカバーパネル１１と垂直な軸に沿って延びる。図示されている実施形態において、起伏は実質的に正弦曲線であるが、他の形状でもよい。例えば、起伏は、特に、三角形の歯や長方形の切欠きの形状にしてもよい。それらの形状により、このような波形のベアリングウェブ１４は、座屈に対して高い耐性を有する。周期構造を備えた起伏は、圧縮強度の良好な均一性を可能にする一方で、特定の局所的な機械的要求を満たすために、非周期的な起伏を提供することもできる。

図３および図４は、ベアリングウェブ１４を示す。ベアリングウェブ１４は、荷重分配プレート（load distribution plates）１６ａ、１６ｂを有し、ベアリングウェブ１４の端部は、ベースパネル１０およびカバーパネル１１に沿って延びる。上部プレート１６ａは、平らな面を有し、カバーパネル１１に当接する。また、下部プレート１６ｂは、平らな面を有し、ベースパネル１０に当接する。上部および下部プレート１６ａ、１６ｂは、その２つの上部および下部プレート１６ａ、１６ｂの間に延びる主要部において、ベアリングウェブ１４の壁の厚みよりも大きい幅を有する。このため、荷重分配プレート１６ａ、１６ｂは、ベアリングウェブ１４とベースプレート１０との間により大きな支持面を提供することによって、特定のゾーンへの圧力の集中を防止する。荷重分配プレートは、図３や４に示されているように、直方体状を有する。この場合、荷重分配プレート１６ａ、１６ｂの幅は、起伏の大きさ等しい。他の実施形態において、荷重分配プレート１６ａ、１６ｂ自体が、起伏を有していてもよい。

図５、６、７を参照して、ベアリングウェブ１４の複合構造を説明する。上述したように、ベアリングウェブ１４は、特に、図５に示されているように、正弦曲線の起伏、または、図７に示されているように、歯形の起伏、あるいは、図６に示されているように、滑らかな幾何学的形状を有する。

ベアリングウェブ１４は、中心コア１７と２つ外皮１８とで構成される複合構造を有する。２つの外皮１８は、中心コア１７を挟み込んで保持する。中心コア１７の機能は、ベアリングウェブの等価熱伝導率（equivalent thermal conductivity ）の影響を減らし、その一方で、二次モーメントを増加させることによって、ベアリングウェブの屈曲強度を増加させることである。このため、中心コア１７は、外皮１８よりも熱伝導率が低い。

中心コア１７の厚みは、外皮１８の厚みの０．５〜１０倍である。

外皮１８は、繊維強化熱可塑性ポリマーのマトリックスで構成される。また、中心コア１７は、熱可塑性ポリマーのマトリックスで構成される。このため、外皮８と中心コア１７の接合は、熱溶融で熱可撓性マトリックスを結合させることにより達成される。ゆえに、中心コア１７と外皮１８は、分離することなく、圧縮力を吸収することが可能なコヒーレント（coherent）と耐性全体を形成する。

例えば、外皮１８および中心コア１７のマトリックスは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリオキシエチレン、ポリエーテルイミド、および／または、その共重合体から選択される。一実施形態では、外皮１８と中心コア１７のマトリックスが、異なる。このため、外皮１８と中心コア１７の結合を容易にするために、熱可塑性マトリックスが、同じ溶融温度を有することが有利である。好ましくは、溶融温度の差が６０℃未満であることが望ましい。他の実施形態では、外皮１８のマトリックスと中心コア１７のマトリックスは、同一である。

外皮は、熱可塑性ポリマーマトリックスを含浸させた繊維布またはマットで構成されている。その繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維から選択される。繊維は、長い繊維、例えば、１０ｍｍより長い繊維である。そのような長い繊維は、十分な機械的強度を確保する。

一実施形態によれば、外皮１８は、一般に、ＧＭＴ（ガラス繊維マット強化熱可塑性樹脂）として知られている材料から作られる。このような材料は、良好な機械的強度および２０℃で４００ｍＷ/ｍ×Ｋ程度の熱伝導率を有する。

図８に示されている実施形態によれば、ＧＭＴ型材料（GMT-type material）は、最初に複合材料プレートの形で作られる。これを行うために、ダブルベルトプレス１９には、ガラス繊維２０と熱可塑性樹脂３０が供給される。熱可塑性樹脂３０は、押出しフィルムまたは粉末形状でダブルベルトプレス１０に投入される。ガラス繊維２０は、所望の長さにカットされたガラス繊維コイルの形態で提供される。熱可塑性樹脂３０とガラス繊維２０は、ダブルベルトプレス１９で一緒に積層される。また、ダブルベルトプレス１９からの出口で、切断装置が、複数のプレートを得ることが可能である。

他の実施形態では、ＧＭＴ型材料は、ガラスマットに絡み合った熱可塑性ポリマーマットの形でガラスマットとマトリックスとで構成されている。このため、加熱プレスで布（fabric）が形成される。例えば、そのような材料は、Twintex（登録商標）という商品名でVetrotex社から販売されている。

また、中心コア１７は、有利に強化されているが、中心コア１７の熱伝導率を制限するために、強化材は、その断熱特性のために選択される。

一実施形態において、中心コア１７は、リネン、麻、ジュートのような天然繊維で強化されている。そのような天然繊維は、２０℃で２５０ｍＷ／ｍ×Ｋ程度の熱伝導率を有する材料の生成を可能にする。一実施形態では、天然繊維が、繊維が凝集された不織布のような布の形状をとる。そのような布は、良好な断熱特性を有する。

他の実施形態では、中心コア１７は、絶縁負荷（insulating charges）により強化される。絶縁負荷は、通常、ガラスまたは熱可塑性の中空微粒子である。

最後に、他の実施形態において、中心コア１７は、ＬＷＲＴ（Light-Weight Reinforced Thermoplastic：軽量強化熱可塑性）として知られる低密度強化熱可塑性材料で構成されている。このような材料は、ガラスマットとポリプロピレン繊維を含む熱可塑性マトリックスからなる。例えば、このような材料は、SymaLITE（登録商標）という商品名でQuadrant社から販売されている。その材料は、通常、５００ｋｇ／ｍ³程度で、９００ｋｇ／ｍ³よりも低い密度を有する。そのような熱可塑性材料の密度は、特に、製造時に材料に適用される圧縮強度に依存する。

一実施形態では、外皮１８が中心コア１７の両側に配置され、そして、そのアセンブリは、形成処理を受ける。これを達成するために、図９に示されているように、中心コア１７と、中心コアの両側に配置されている外皮１８と、で構成されたアセンブリ３２が、オーブン３１で加熱される。その後、アセンブリ３２は、金型３３に配置され、圧力を加えることで形成される。よって、ベアリングウェブ１４は、熱圧着し、複合材料プレートを加熱して、その後、圧力をかけてそれらを深絞りすることにより、形成される。

他の実施形態では、ベアリングウェブ１４は、熱形成することによって、すなわち、温度と真空の条件下で複合材料プレートのフラックス（flux）によって、製造される。

外皮１８と中心コア１７は、熱圧着または熱形成で形成中、そのマトリックスの熱溶融により結合される。他の実施形態では、外皮１８と中心コア１７が、熱圧着または熱形成で形成する前に結合される。これを達成するために、一変形において、中心コア１７と外皮１８とで構成されるアセンブリ３２は、最初に、熱積層処理（hot-laminating operation）を受ける。他の変形例としては、外皮１８と中心コアが共押出しされる。

また、図６に示されているように、熱形成または熱圧着による形成を必要としない、滑らかな幾何学形状を備えたベアリングウェブ１４が得られることに留意されたい。この場合、ベアリングウェブ１４は、熱積層または共押出し後に直接得られる。

図１０は、一実施形態において、ベアリングウェブ１４と、ベースパネル１０およびカバーパネル１１と、の接合を示す。ベースパネル１０およびカバーパネル１１は、ここでは、合板の本体を有する。ケースの内面に面するベースパネル１０およびカバーパネル１１の内面は、熱可塑性フィルム２１、２２で覆われている。ベアリングウェブ１４をパネル１０、１１に固定することができるように、プラスチック溶接作業は、熱可塑性フィルム２１、２２とベアリングウェブ１４との間の界面領域２５で行われる。

溶接作業は、例えば、赤外線放射によって行われるが、超音波溶接、誘導加熱、摩擦溶接、核融合材料の添加による接合、ホットエアージェット溶接、または、燃焼など、任意の他の適切なプラスチック溶接方法を用いることも可能である。ここで留意すべきは、誘導溶接の場合には、熱可塑性材料の加熱を可能にするために、ベアリングウェブ１４とベースパネル１０およびカバーパネル１１との間のインタフェースで、ベアリングウェブ、ベースパネル１０、および／または、カバーパネル１１上に金属インサートを提供する必要がある。

一実施形態において、溶接作業を行う前に、保護マスクは、ベアリングウェブ１４とベースパネル１０およびカバーパネル１１との間の界面領域２５の間でベースパネル１０とカバーパネル１１の内面に最初に配置される。そして、溶接作業が行われた後に、保護マスクは除去される。このため、熱可塑性フィルム２１、２２は、溶接作業中に損傷を受けない。そのような保護マスクは、例えば、金属やセラミック材料および／またはガラスで作られる。また、このようなマスクには、そのマスクの温度を調節するために、水、空気やオイルのような流体が循環する冷却回路が、有利に設けられている。

図１０に示されている実施形態において、ベースパネル１０およびカバーパネル１１のそれぞれの外面は、熱可塑性フィルム２３、２４で覆われている。そのような構成は、特に、タンクの冷却時に高い熱応力にさらされた際に、ベースパネル１０およびカバーパネル１１の屈曲の分散を可能にする。

図１１に示されている実施形態において、熱可塑性フィルムのストリップ（strip）２９は、ベアリングウェブ１４と共に、界面領域２５に配置される。

熱可塑性フィルム２１、２２、２３、２４、２９は、例えば、繊維強化熱可塑性マトリックスからなる複合材料で作られる。このため、このような熱可塑性フィルム２２、２３、２４、２９は、それらの屈曲剛性を増加させ、それらの穿刺抵抗（puncture resistance）を改善することにより、ベースパネルおよびカバーパネルの機械的強度を増加させるのに役立つ。そのような熱可塑性フィルム２２、２３、２４、２９は、通常、０．５〜５ｍｍ程度の厚みを有する。

一実施形態では、熱可塑性フィルム２１、２２、２３、２４、２９は、接着により、ベースパネル１０およびカバーパネル１１の本体に固定される。使用される接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、ポリウレタン接着剤、エポキシ接着剤がある。

他の実施形態では、熱可塑性フィルム２１、２２、２３、２４、２９は、加熱プレスの工程で、パネル本体に固定される。このような場合には、合板の製造工程において、熱可塑性フィルムの固定を直接組み込むことも考えられる。これを行うために、木材のシート（先に接着剤でコーティングされたシート）と熱可塑性フィルムが、重ね合わせられ、そして、その重ね合わせられた積層体が加熱プレス処理される。例えば、そのような加熱プレスでは、積層体が、５分間で１９０〜２００℃程度の温度、１〜３ＭＰａ程度の圧力にさらされる。

溶接作業を容易にするために、熱可塑性フィルム２１、２２、２３、２４、２９は、中心コア１７および／または外皮１８の熱可塑性マトリックスと同一の熱可塑性マトリックスで構成されてもよい。

他の実施形態（図示せず）では、ベースパネル１０およびカバーパネル１１の実際の本体が、ベアリングウェブ１４の固定のための熱可塑性要素を形成する。第１の変形例としては、ベースパネル１０およびカバーパネル１１は、繊維強化熱可塑性マトリックスからなる複合材料で作られる本体を有する。

第２の変形例として、ベースパネル１０およびカバーパネル１１は、熱可塑性マトリックスを含浸させた木製本体から作られる。本体は、予め熱可塑性マトリックスを含浸させた繊維の凝集で製造してもよい。また、本体は、合板で作られてもよく、その合板の内側プライと、必要に応じて、外側プライは、熱と圧力の下で、それらのプライの内側でプラスチックマトリックスの拡散のために十分に多孔質である木材で作られている。このような木材は、例えば、白樺、松、オークなどから選択される。熱可塑性マトリックスによって木製本体の含浸を容易にするために、木製本体は、木製本体と熱可塑性マトリックスの間の接続を改善させる溝や任意の他の表面処理を有してもよい。

図１２は、一実施形態において、ベアリングウェブ１４とベースパネル１０およびカバーパネル１１との接合を示す。この実施形態では、ベアリングウェブ１４を有する界面領域２５において、ベースパネル１０およびカバーパネル１１が、熱可塑性スタッド２６が挿入される連続した穴を有する。熱可塑性スタッド２６には、ベースパネル１０およびカバーパネル１１の外面に搭載されるヘッド２７と、遠位端部と、が設けられている。遠位端部は、ベアリングウェブ１４の縁部に設けられたボアの内部で延びる。ベアリングウェブ１４に設けられたボアの内部の熱可塑性スタッド２６の溶接は、ベアリングウェブ１４をベースパネル１４およびカバーパネル１１に固定することを確実にする。一実施形態では、溶接作業は、順に熱可塑性スタッド２６を駆動させることにより、摩擦によって行われる。ベアリングウェブ１４に対して熱可塑性スタッド２６の動作は、溶接に続いて熱可塑性材料の局所的な可塑化までインタフェースの加熱を導く。一実施形態では、ベースパネル１０およびカバーパネル１１は、熱可塑性スタッド２６が、ベースパネル１０またはカバーパネル１１に溶接されるように、熱可塑性マトリックスを有する複合材料で作られる本体を有する。

図１３を参照すると、ＬＮＧタンカー７０の簡略化された図は、船の二重船体７２に搭載される一般に角柱形状の流体密封断熱タンク７１を示す。タンク７１の壁は、一次流体密封バリアと、二次流体密封バリアと、２つの断熱バリアと、で構成されている。一次流体密封バリアは、タンクに含まれるＬＮＧに接触する。二次流体密封バリアは、一次流体密封バリアと船の二重船体７２との間に配置される。２つの断熱バリアは、それぞれ、一次流体密封バリアと二次流体密封バリアとの間、および、二次流体密封バリアと二重船体７２との間に、配置される。

積み下ろしパイプ７３は、周知の方法で船の上部デッキに設けられており、タンク７１から又はタンク７１にＬＮＧの貨物を運ぶために、適切な接続機を用いて、浮遊または湾岸ベースターミナルに接続される。

図１３は、積み下ろしステーション７５と、海底パイプライン７６と、陸上施設（land-based installation）７７と、で構成される浮遊ターミナルの例を示す。積み下ろしステーション７５は、固定された沖合施設であり、可動式アーム７４と、その可動式アーム７４を支持するタワー７８と、を有する。可動式アーム７４は、絶縁された曲げやすいホース７９の束を運ぶ。ホース７９は、積み下ろしパイプライン７３に接続されることができる。方向付け可能な可動式アーム７４は、タンカー全てのサイズに適用することができる。接続パイプ（図示せず）は、タワー７８の内部に延在する。積み下ろしステーション７５は、陸上施設７７から又は陸上施設までタンカー７０の積み下ろしを可能にする。積み下ろしステーション７５は、液化ガス貯蔵タンク８０と、海底パイプライン７６で積み下ろしステーション７に接続される接続パイプ８１と、を有する。海底パイプライン７６は、長い距離、例えば、５ｋｍに対して積み下ろしステーション７５と陸上施設７７との間で液化ガスを運ぶことができる。このため、積み下ろし作業中、海岸から長い距離でＬＮＧタンカー７０をとどまらせることが可能である。

液化ガスの運搬に必要な圧力を生成するために、船７０に搭載されるポンプ、陸上施設７７に装備されるポンプ、および／または、積み下ろしステーション７５に装備されるポンプ、が用いられる。

本発明は、特定の実施形態との関連において説明したが、本発明がかかる特定の実施形態に限定されるものではないことは明らかであり、また、本発明の範囲を逸脱しないかぎり、記載された態様に対応する技術的等価物およびそれらの組み合せもまた含まれることは明らかである。

また、動詞の使用は、「含む」または「含む」または「を含む」及びその共役の形態は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。また、ステップの要素における不定冠詞「ａ」の使用は、特に特定しない限り、そのような要素又はステップの複数の存在を排除するものではない。

また、特許請求の範囲において、括弧内の任意の参照符号は、請求項を限定するものとして解釈すべきではない。

Claims (17)

1. 流体貯蔵タンクの断熱用自立型断熱ケース（３、７）であって、
   前記ケース（３、７）の厚み方向に間隔を置いて配置されるベースパネル（１０）およびカバーパネル（１１）と、
   前記ベースパネル（１０）と前記カバーパネル（１１）との間に配置され、複数の区画（１５）を画定するように前記厚み方向に延びる複数のベアリングウェブ（１４）と、
   前記ベアリングウェブ（１４）の間に配置される前記区画内に延びる断熱ライニングと、を備え、
   前記複数のベアリングウェブ（１４）は、前記厚み方向に延びる中心コア（１７）および挟み込むように前記中心コアを取り囲む２つの外皮（１８）を備えた複合構造、を有し、
   前記中心コア（１７）は、前記外皮（１８）よりも低い熱伝導率を有し、
   前記外皮は、繊維強化熱可塑性ポリマーのマトリックスで構成され、
   前記中心コア（１７）は、熱可塑性ポリマーのマトリックスで構成され、
   前記外皮（１８）および前記中心コア（１７）は、前記外皮（１８）および前記中心コア（１７）の熱可塑性マトリックスの融合によって接続される
   ことを特徴とする自立型断熱ケース（３、７）。
2. 前記外皮（１８）が、熱可塑性ポリマーマトリックスを含浸させた繊維布またはマットで構成され、
   前記繊維が、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維から選択される
   ことを特徴とする請求項１に記載の自立型断熱ケース。
3. 前記外皮（１８）および前記中心コア（１７）の前記熱可塑性ポリマーマトリックスは、６０℃未満の融解温度差を有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の自立型断熱ケース。
4. 前記外皮（１８）および前記中心コア（１７）の前記熱可塑性ポリマーマトリックスは、同一である
   ことを特徴とする請求項３に記載の自立型断熱ケース。
5. 前記外皮（１８）および前記中心コア（１７）の前記熱可塑性マトリックスは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリオキシエチレン、ポリエーテルイミド、および、その共重合体から選択される
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自立型断熱ケース。
6. 前記中心コア（１７）の前記熱可塑性マトリックスは、リネン、麻および／またはジュートの繊維で強化されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自立型断熱ケース。
7. 前記中心コア（１７）の前記熱可塑性マトリックスは、ガラスまたは熱可塑性の中空微粒子で強化されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の自立型断熱ケース。
8. 前記中心コア（１７）の前記熱可塑性マトリックスは、ガラスマットのフェルトで強化され、前記外皮（１８）よりも小さい密度を有する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の自立型断熱ケース。
9. 前記ベースパネル（１０）および前記カバーパネル（１１）が、それぞれ、少なくとも１つの熱可塑性要素（２２、２６、２９）を有し、
   前記複数のベアリングウェブ（１４）が、前記ベアリングウェブ（１４）と前記ベースパネル（１０）および前記カバーパネル（１１）の前記熱可塑性要素（２２、２６、２９）との間の界面領域で、熱可塑性溶接によって前記ベースパネル（１０）および前記カバーパネル（１１）に固定される
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の自立型断熱ケース。
10. 前記ベアリングウェブ（１４）が、複数の起伏を有し、
    前記起伏の軸が、前記ベースパネル（１０）および前記カバーパネル（１１）に対して垂直に延びている
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の自立型断熱ケース。
11. 流体貯蔵タンクの断熱用自立型断熱ケース（３、７）を製造する方法であって、
    複数のベアリングウェブ（１４）を製造する工程と、
    ベースパネル（１０）およびカバーパネル（１１）を用意する工程と、
    前記ベースパネル（１０）および前記カバーパネル（１１）がケースの厚み方向に間隔をあけて配置され、且つ、前記ベアリングウェブ（１４）が前記厚み方向に延びるように、前記ベースパネル（１０）と前記カバーパネル（１１）との間に前記ベアリングウェブを固定する固定工程と、
    前記ベアリングウェブ（１４）に設けられる複数の区画（１５）に断熱ライニングを敷く工程と、を有し、
    前記複数のベアリングウェブ（１４）を製造する工程が、
    繊維強化熱可塑性ポリマーのマトリックスで構成される２つの外皮（１８）を用意する工程と、
    熱可塑性ポリマーマトリックスで構成され、前記外皮よりも低い熱伝導率を有する中心コア（１７）を用意する工程と、
    前記中心コアの両側で前記２つの外皮（１８）を金型に位置づける工程と、
    前記外皮（１８）および前記中心コア（１７）の熱可塑性マトリックスの融合により、
    前記外皮（１８）と前記中心コア（１７）を接合する工程と、を有する
    ことを特徴とする自立型断熱ケース（３、７）を製造する方法。
12. 前記外皮（１８）および前記中心コア（１７）が、熱圧着、共押出し、または、熱ラミネートで、接合される
    ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記ベースパネル（１０）および前記カバーパネル（１１）は、それぞれ、前記ベアリングウェブ（１４）を固定するための熱可塑性要素（２２、２６、２９）を少なくとも１つ有し、
    前記ベアリングウェブ（１４）は、前記ベアリングウェブ（１４）と前記ベースパネル（１０）および前記カバーパネル（１１）の前記熱可塑性要素（２２、２６、２９）との間の界面領域で、熱可塑性の溶接作業によって前記ベースパネル（１０）および前記カバーパネル（１１）に固定される
    ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
14. 流体密封断熱用流体貯蔵タンクにおいて、
    互いに隣接して設けられる請求項１〜１０のいずれか一項に記載の複数のケース（３，７
    ）を備えた断熱バリアと、
    前記断熱バリアに対して接する封止膜と、を有する
    ことを特徴とする流体密封断熱用流体貯蔵タンク。
15. 流体を輸送する船（７０）において、
    二重船体（７２）と
    前記二重船体に設けられる請求項１４に記載のタンク（７１）と、を有する
    ことを特徴とする船。
16. 請求項１５に記載の船（７０）で積み降ろしする方法において、
    液体は、浮遊貯蔵施設または陸上貯蔵施設（７７）から前記船のタンク（７１）まで、または、前記船のタンク（７１）から前記浮遊貯蔵施設または陸上貯蔵施設（７７）まで、絶縁パイプライン（７３、７９、７６、８１）を介して運ばれる
    ことを特徴とする方法。
17. 流体用輸送システムにおいて、
    請求項１５に記載の船（７０）と、
    前記船の船体に取り付けられるタンク（７１）を浮遊貯蔵施設または陸上貯蔵施設（７７）に接続するために配置される絶縁パイプライン（７３、７９、７６、８１）と、
    前記浮遊貯蔵施設または陸上貯蔵施設（７７）から前記船のタンクまで、または、前記船のタンクから前記浮遊貯蔵施設又は陸上貯蔵施設まで、前記絶縁パイプラインを介して液体を運ぶポンプと、で構成される
    ことを特徴とするシステム。

Images