JPWO2014132661A1 - Insulated container - Google Patents
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Abstract
本発明に係る断熱容器(104,124,134,144)は、常温を下回る温度で保存される低温物質を保持するために用いられ、容器筐体(110,124,134,144)と、当該容器筐体(110,124,134,144)の外側に配置される断熱構造体(105,125,135,145)と、を備えている。断熱構造体(105,125,135,145)は、容器筐体(110,124,134,144)から外側に向かって順に設けられる、第一断熱層(111)、第二断熱層(112)、および第三断熱層(113)を含む多層構造体であり、第三断熱層(113)は、複数の真空断熱材(20A,20B,20C)を備えている。The heat insulating container (104, 124, 134, 144) according to the present invention is used to hold a low-temperature substance stored at a temperature lower than room temperature, and the container housing (110, 124, 134, 144), And a heat insulating structure (105, 125, 135, 145) disposed outside the container housing (110, 124, 134, 144). The heat insulating structures (105, 125, 135, 145) are provided in order from the container housing (110, 124, 134, 144) to the outside, the first heat insulating layer (111), the second heat insulating layer (112). , And a third heat insulating layer (113), and the third heat insulating layer (113) includes a plurality of vacuum heat insulating materials (20A, 20B, 20C).
Description
本発明は、真空断熱材を備える断熱容器に関し、特に、液化天然ガスまたは水素ガス等のように、常温を下回る温度の低温物質を保持可能とする断熱容器に関する。 The present invention relates to a heat insulating container including a vacuum heat insulating material, and more particularly to a heat insulating container that can hold a low-temperature substance having a temperature lower than normal temperature, such as liquefied natural gas or hydrogen gas.
例えば、天然ガスまたは水素ガス等の可燃性ガスは、常温で気体であるため、その貯蔵または輸送時には液化されて断熱容器内に保持される。したがって、液化された可燃性ガスは、常温を大幅に下回る低温物質(より具体的には、低温流体)であるということができる。 For example, a combustible gas such as natural gas or hydrogen gas is a gas at room temperature, and therefore is liquefied and stored in a heat-insulating container during storage or transportation. Therefore, it can be said that the liquefied combustible gas is a low-temperature substance (more specifically, a low-temperature fluid) significantly lower than normal temperature.
このような物質として天然ガスを例示すれば、液化した天然ガス(LNG)を保持する断熱容器の代表例としては、陸上に設置されるLNG貯蔵タンク、または、LNG輸送タンカーのタンク等が挙げられる。これらLNGタンクは、LNGを常温よりも100℃以上低い温度(LNGの温度は通常−162℃)で保持する必要があるため、断熱性能をできる限り高めることが要求される。 If natural gas is exemplified as such a substance, a typical example of a heat insulating container for holding liquefied natural gas (LNG) is an LNG storage tank installed on land, a tank of an LNG transport tanker, or the like. . These LNG tanks are required to maintain the heat insulation performance as much as possible because LNG needs to be held at a temperature that is 100 ° C. lower than normal temperature (the temperature of LNG is usually −162 ° C.).
ところで、より高い断熱性能を有する断熱材の一つとして、無機系材料からなる繊維状の芯材を用いた真空断熱材が知られている。一般的な真空断熱材は、ガスバリア性を有する袋状の外包材の内部に、前記芯材を減圧密閉状態で封入した構成が挙げられる。この真空断熱材の適用分野としては、例えば、家庭用冷蔵庫等の家電製品、業務用冷蔵設備、あるいは、住宅用の断熱壁等が挙げられる。 By the way, a vacuum heat insulating material using a fibrous core material made of an inorganic material is known as one of heat insulating materials having higher heat insulating performance. A general vacuum heat insulating material includes a configuration in which the core material is sealed in a vacuum-sealed state inside a bag-shaped outer packaging material having gas barrier properties. As an application field of the vacuum heat insulating material, for example, home appliances such as a household refrigerator, commercial refrigeration equipment, a heat insulating wall for a house, and the like can be given.
さらに、最近では、真空断熱材の断熱性能のさらなる向上についても検討されている。例えば、本願出願人は、特許文献1に示すように、外包材(外被材)である多層ラミネートフィルムを熱溶着した部位が、複数の薄肉部および厚肉部を有する封止部となっている構成の真空断熱材を提案している。これにより、単に薄肉部を設ける構成と比較して、外包材の内部に経時的に外気が侵入することが抑制される。それゆえ、前記封止部を有する真空断熱材は、長期にわたって優れた断熱性能を実現することが可能となる。
Furthermore, recently, further improvement of the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material has been studied. For example, as shown in
このような真空断熱材をLNGタンク等の断熱容器に適用すれば、断熱容器内への熱の侵入を有効に抑制することが期待される。LNGタンクであれば、熱の侵入を抑制できれば、ボイルオフガス(BOG)の発生を有効に軽減することができ、LNGの自然気化率(ボイルオフレート、BOR)を有効に低下させることが可能となる。LNGタンクに真空断熱材を適用した例としては、例えば、特許文献2に開示される低温タンクの断熱構造が挙げられる。 If such a vacuum heat insulating material is applied to a heat insulating container such as an LNG tank, it is expected to effectively suppress the intrusion of heat into the heat insulating container. In the case of an LNG tank, generation of boil-off gas (BOG) can be effectively reduced if heat intrusion can be suppressed, and the natural vaporization rate (boil-off rate, BOR) of LNG can be effectively reduced. . As an example of applying the vacuum heat insulating material to the LNG tank, for example, a heat insulating structure of a low temperature tank disclosed in Patent Document 2 can be cited.
LNGタンク等の断熱容器の分野では、断熱材として真空断熱材を用いることは、特許文献2に開示されている技術が見出される程度で、ほとんど知られていない。ここで、本発明者らによる鋭意検討の結果、真空断熱材を適用した断熱容器においては、断熱性能のさらなる向上を図るためには、次に例示するような課題が見出された。 In the field of heat insulating containers such as LNG tanks, the use of a vacuum heat insulating material as a heat insulating material is hardly known to the extent that the technique disclosed in Patent Document 2 is found. Here, as a result of intensive studies by the present inventors, in the heat insulating container to which the vacuum heat insulating material is applied, the following problems have been found in order to further improve the heat insulating performance.
まず、第一の課題としては、隣接配置される真空断熱材同士の間からの熱移動を抑制する点が挙げられる。 First, as a first problem, there is a point of suppressing heat transfer from between adjacent vacuum heat insulating materials.
例えば、真空断熱材は、その周囲を硬質ポリウレタンフォームで被覆した(硬質ポリウレタンフォームとともに一体的に成形された)断熱パネルとして使用される。この断熱パネルを容器筐体の外側を覆うように隣接配置することで、真空断熱材を備える断熱層(真空断熱層)を形成することができる。つまり、真空断熱材同士の隙間には硬質ポリウレタンフォームが存在するが、この硬質ポリウレタンフォームの断熱性能は、真空断熱材に比べて劣っている。それゆえ、真空断熱材が存在する部分では、容器筐体内への熱移動を有効に抑制(または遮断)できるが、真空断熱材同士の隙間(硬質ポリウレタンフォーム)では熱移動を有効に抑制できない。 For example, the vacuum heat insulating material is used as a heat insulating panel whose periphery is coated with rigid polyurethane foam (molded integrally with the rigid polyurethane foam). By disposing the heat insulating panel adjacently so as to cover the outside of the container housing, a heat insulating layer (vacuum heat insulating layer) including a vacuum heat insulating material can be formed. That is, hard polyurethane foam exists in the gap between the vacuum heat insulating materials, but the heat insulating performance of the hard polyurethane foam is inferior to that of the vacuum heat insulating material. Therefore, heat transfer into the container housing can be effectively suppressed (or blocked) in the portion where the vacuum heat insulating material exists, but heat transfer cannot be effectively suppressed in the gap between the vacuum heat insulating materials (rigid polyurethane foam).
特に、容器筐体の内部と外気との温度差が大きい場合には、隙間の硬質ポリウレタンフォームから比較的多くの熱移動が生じる。この場合、真空断熱材による高い断熱性能が、隙間での熱移動によって実質的に相殺されてしまう可能性もあり得る。 In particular, when the temperature difference between the inside of the container housing and the outside air is large, a relatively large amount of heat transfer occurs from the rigid polyurethane foam in the gap. In this case, the high heat insulation performance by the vacuum heat insulating material may be substantially offset by heat transfer in the gap.
次に、第二の課題としては、真空断熱材の外包材(外被材)が、容器筐体の内部に保持される低温物質の影響によって脆化する点が挙げられる。 Next, as a second problem, the outer packaging material (coating material) of the vacuum heat insulating material is embrittled by the influence of a low-temperature substance held inside the container housing.
例えば、容器筐体と真空断熱層との間には、フェノールフォーム製の断熱パネル(フェノールフォームパネル)からなる断熱層を介在させることが多い。フェノールフォームの断熱性能は真空断熱材に劣るので、容器筐体内に保持される低温物質からの冷温(低熱)は、フェノールフォームパネルを伝導して真空断熱層に漏洩する。これにより真空断熱材の外包材である多層ラミネートフィルムの温度も大幅に低下する。特に、フェノールフォームパネル同士の継ぎ目部分から冷温が漏洩しやすいので、継ぎ目部分に位置する真空断熱材が、他の部分に位置する真空断熱材よりも冷却されやすい。 For example, a heat insulating layer made of a phenol foam heat insulating panel (phenol foam panel) is often interposed between the container housing and the vacuum heat insulating layer. Since the heat insulation performance of phenol foam is inferior to that of a vacuum heat insulating material, cold temperature (low heat) from a low-temperature substance held in the container case is conducted through the phenol foam panel and leaks to the vacuum heat insulating layer. Thereby, the temperature of the multilayer laminate film which is the outer packaging material of the vacuum heat insulating material is also greatly reduced. In particular, since the cold temperature is likely to leak from the joint portion between the phenol foam panels, the vacuum heat insulating material located at the joint portion is more easily cooled than the vacuum heat insulating material located at the other portion.
多層ラミネートフィルムは、大幅に冷却されると機械強度が低下して脆化しやすくなるので、時間の経過とともに脆化が進行して、多層ラミネートフィルムに亀裂等が発生するおそれがある。外包材に亀裂が生じれば、真空断熱材の内部の圧力が増加するため、断熱性能が著しく低下する。さらに、前記の通り、真空断熱材が硬質ポリウレタンフォームに一体的に成形されているような場合では、硬質ポリウレタンフォームの熱収縮によって多層ラミネートフィルムが引張り伸縮される。この引張り伸縮が繰り返されれば、脆化した多層ラミネートフィルムに亀裂が生じやすくなる。それゆえ、真空断熱材の断熱性能を長期間に亘って保持することが困難となってしまう。 When the multilayer laminate film is significantly cooled, the mechanical strength is lowered and it is easily embrittled. Therefore, the embrittlement progresses with time, and the multilayer laminate film may be cracked. If a crack occurs in the outer packaging material, the pressure inside the vacuum heat insulating material increases, so that the heat insulating performance is significantly lowered. Furthermore, as described above, in the case where the vacuum heat insulating material is integrally formed with the rigid polyurethane foam, the multilayer laminate film is stretched and stretched by heat shrinkage of the rigid polyurethane foam. If this tension expansion and contraction is repeated, cracks are likely to occur in the embrittled multilayer laminate film. Therefore, it becomes difficult to maintain the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material for a long period of time.
次に、第三の課題としては、真空断熱材そのものが反り変形する点が挙げられる。 Next, a third problem is that the vacuum heat insulating material itself warps and deforms.
例えば、前記の通り、真空断熱材が、硬質ポリウレタンフォームとともに一体的に成形したボード状の断熱パネルとなっていれば、硬質ポリウレタンフォームと真空断熱材との熱収縮率の違いによって、断熱パネルが反り変形するおそれがある。断熱パネルが反り変形すると、断熱パネル同士の間に隙間が生じやすくなり、その結果、隙間からの熱移動が増加し、真空断熱層全体の断熱性能が低下してしまう。 For example, as described above, if the vacuum heat insulating material is a board-like heat insulating panel integrally formed with the hard polyurethane foam, the heat insulating panel is different due to the difference in thermal shrinkage between the hard polyurethane foam and the vacuum heat insulating material. There is a risk of warping and deformation. When the heat insulating panel is warped and deformed, a gap is likely to be generated between the heat insulating panels. As a result, heat transfer from the gap is increased, and the heat insulating performance of the entire vacuum heat insulating layer is deteriorated.
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、真空断熱材を適用した断熱容器において、断熱性能のより一層の向上を図るとともに、長期間に亘って良好な断熱性能を有効に実現することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and in a heat insulating container to which a vacuum heat insulating material is applied, while further improving the heat insulating performance, the heat insulating performance can be improved over a long period of time. The purpose is to realize it effectively.
本発明に係る断熱容器は、前記の課題を解決するために、常温を下回る温度で保存される低温物質を保持するために用いられ、容器筐体と、当該容器筐体の外側に配置される断熱構造体と、を備え、前記断熱構造体は、前記容器筐体から外側に向かって順に設けられる、第一断熱層、第二断熱層、および第三断熱層を含む多層構造体であり、前記第三断熱層は、複数の真空断熱材を備えている構成である。 In order to solve the above-mentioned problems, the heat insulating container according to the present invention is used to hold a low-temperature substance stored at a temperature lower than normal temperature, and is disposed outside the container housing and the container housing. A heat insulating structure, and the heat insulating structure is a multilayer structure including a first heat insulating layer, a second heat insulating layer, and a third heat insulating layer, which are sequentially provided from the container housing toward the outside. The third heat insulating layer has a plurality of vacuum heat insulating materials.
前記断熱容器に用いられる真空断熱材の具体的な構成は特に限定されないが、前記真空断熱材は、当該真空断熱材の急激な変形を抑制または防止する防爆構造を有する構成であってもよい。 Although the specific structure of the vacuum heat insulating material used for the said heat insulation container is not specifically limited, The structure which has an explosion-proof structure which suppresses or prevents the rapid deformation | transformation of the said vacuum heat insulating material may be sufficient.
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。 The above object, other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
本発明では、以上の構成により、真空断熱材を適用した断熱容器において、断熱性能のより一層の向上を図るとともに、長期間に亘って良好な断熱性能を有効に実現することができる、という効果を奏する。 In the present invention, with the above configuration, in the heat insulating container to which the vacuum heat insulating material is applied, while further improving the heat insulating performance, it is possible to effectively realize a good heat insulating performance over a long period of time. Play.
本発明に係る断熱容器は、常温を下回る温度で保存される低温物質を保持するために用いられ、容器筐体と、当該容器筐体の外側に配置される断熱構造体と、を備え、前記断熱構造体は、前記容器筐体から外側に向かって順に設けられる、第一断熱層、第二断熱層、および第三断熱層を含む多層構造体であり、前記第三断熱層は、複数の真空断熱材を備えている構成である。 The heat insulating container according to the present invention is used to hold a low-temperature substance stored at a temperature lower than normal temperature, and includes a container housing and a heat insulating structure disposed outside the container housing. The heat insulating structure is a multilayer structure including a first heat insulating layer, a second heat insulating layer, and a third heat insulating layer, which are sequentially provided from the container housing toward the outside, and the third heat insulating layer includes a plurality of heat insulating structures. It is the structure provided with the vacuum heat insulating material.
前記構成によれば、内側断熱層には、第一断熱層および第二断熱層という二層構造が含まれるとともに、断熱性能に優れる真空断熱材により内側断熱層の外側で第三断熱層が形成されている。これにより、容器筐体内部からの冷温(低熱)の伝熱(熱移動)が、第一断熱層および第二断熱層という二層構造により妨げられるだけでなく、さらに真空断熱材を備える第三断熱層により妨げられる。それゆえ、冷温の外部へのリークを有効に抑制することができる。さらに、外気から断熱構造体内部への熱移動も第三断熱層により妨げられるので、内側断熱層が存在する領域の雰囲気温度が上昇することも有効に抑制し、内側断熱層の断熱性能を相対的に向上することができる。その結果、真空断熱材そのものの優れた断熱性能と、内側断熱層による相対的に向上した断熱性能との相乗効果により、断熱構造体の断熱性能を優れたものにすることができる。 According to the above configuration, the inner heat insulating layer includes a two-layer structure of the first heat insulating layer and the second heat insulating layer, and the third heat insulating layer is formed outside the inner heat insulating layer by the vacuum heat insulating material having excellent heat insulating performance. Has been. Thereby, the heat transfer (heat transfer) of the cold temperature (low heat) from the inside of the container housing is not only hindered by the two-layer structure of the first heat insulating layer and the second heat insulating layer, but further includes a vacuum heat insulating material. Obstructed by a thermal barrier. Therefore, it is possible to effectively suppress the leakage of the cold temperature to the outside. Furthermore, heat transfer from the outside air to the inside of the heat insulating structure is also hindered by the third heat insulating layer, so that it is also possible to effectively suppress an increase in the ambient temperature in the region where the inner heat insulating layer exists, and the heat insulating performance of the inner heat insulating layer is relatively controlled. Can be improved. As a result, the heat insulating performance of the heat insulating structure can be made excellent by the synergistic effect of the excellent heat insulating performance of the vacuum heat insulating material itself and the relatively improved heat insulating performance of the inner heat insulating layer.
しかも、内側断熱層の断熱性能が相対的に向上するということは、容器筐体からの冷温が第三断熱層に及ぼす影響を内側断熱層により軽減することができる。これにより、第三断熱層を構成する真空断熱材の劣化等を抑制することができるので、断熱構造体の断熱性能を期間に亘って良好に保持することも可能となる。 Moreover, the fact that the heat insulation performance of the inner heat insulating layer is relatively improved can reduce the influence of the cold temperature from the container housing on the third heat insulating layer by the inner heat insulating layer. Thereby, since the deterioration etc. of the vacuum heat insulating material which comprises a 3rd heat insulation layer can be suppressed, it also becomes possible to hold | maintain the heat insulation performance of a heat insulation structure favorably over a period.
前記構成の断熱容器においては、前記第二断熱層は、前記第一断熱層と同等かそれ以上の断熱性能を有している構成であってもよい。 In the heat insulating container having the above configuration, the second heat insulating layer may have a heat insulating performance equal to or higher than that of the first heat insulating layer.
前記構成によれば、第二断熱層により冷温の第三断熱層へのリークを有効に抑制できるとともに、第二断熱層により内側の第一断熱層を断熱して、第一断熱層の断熱性能を相対的に向上することができる。それゆえ、断熱構造体の断熱性能をより優れたものにすることができる。 According to the above configuration, the second heat insulating layer can effectively suppress leakage to the cold third heat insulating layer, and the second heat insulating layer insulates the inner first heat insulating layer, thereby insulating the first heat insulating layer. Can be improved relatively. Therefore, the heat insulating performance of the heat insulating structure can be further improved.
また、前記構成の断熱容器においては、前記断熱構造体には、前記第一断熱層および前記第二断熱層が一体化した部位が含まれる構成であってもよい。 Moreover, in the heat insulation container of the said structure, the structure in which the site | part with which the said 1st heat insulation layer and the said 2nd heat insulation layer were integrated may be contained in the said heat insulation structure.
前記構成によれば、内側断熱層の一部が単層構造であり一部が二層構造であってもよいことになる。それゆえ、例えば、1枚の断熱パネルを容器筐体の外側に配列し、断熱パネル本体を一体化した単層とし、断熱パネル同士の継ぎ目部分を第一断熱層および第二断熱層の二層構造にすることができる。一般に、断熱パネル同士の継ぎ目では冷温がリークしやすいが、継ぎ目を二層構造にして部分的に断熱性能を向上することで、継ぎ目からのリークも有効に抑制することができる。これにより、断熱構造体の断熱性能をより優れたものにすることができる。 According to the said structure, a part of inner side heat insulation layer may be a single layer structure, and a part may be a 2 layer structure. Therefore, for example, one heat insulation panel is arranged outside the container housing, the heat insulation panel main body is integrated into a single layer, and the joint portion between the heat insulation panels is a two-layered structure including a first heat insulation layer and a second heat insulation layer. Can be structured. In general, the cold temperature is likely to leak at the joint between the heat insulation panels, but leakage from the joint can be effectively suppressed by partially improving the heat insulation performance by forming a two-layer joint. Thereby, the heat insulation performance of a heat insulation structure can be made more excellent.
また、前記構成の断熱容器においては、前記真空断熱材は、繊維状の芯材と、ガスバリア性を有する袋状の外包材と、を備え、前記外包材の内部に前記芯材を減圧密閉状態で封入したものであるとともに、前記外包材のうち、前記容器筐体に向かう内側面を構成する内側外包材は、外側面を構成する外側外包材よりも低温耐性が高くなるように構成されてもよい。 Further, in the heat insulating container having the above configuration, the vacuum heat insulating material includes a fibrous core material and a bag-shaped outer packaging material having gas barrier properties, and the core material is sealed in a vacuum state inside the outer packaging material. Among the outer packaging materials, the inner outer packaging material constituting the inner surface facing the container housing is configured to have higher low temperature resistance than the outer outer packaging material constituting the outer surface. Also good.
前記構成によれば、真空断熱材において、低温物質を保持する容器筐体に面する内側面の低温耐性を向上させることになる。真空断熱材の内側面が低温により脆化することを良好に抑制することができる。これにより、断熱構造体の信頼性を向上することができる。 According to the said structure, in a vacuum heat insulating material, the low temperature tolerance of the inner surface facing the container housing | casing which hold | maintains a low temperature substance will be improved. It can suppress well that the inner surface of a vacuum heat insulating material embrittles by low temperature. Thereby, the reliability of a heat insulation structure can be improved.
また、前記構成の断熱容器においては、前記真空断熱材は、その周囲に前記外包材同士を貼り合わせて封止したヒレ状の封止部を有し、当該封止部が前記容器筐体側に折り込まれた状態で、前記真空断熱材を前記第二断熱層の外側に配置することによって、前記第三断熱層が構成されてもよい。 Moreover, in the heat insulation container of the said structure, the said vacuum heat insulating material has the fin-shaped sealing part which bonded and sealed the said outer packaging materials around the circumference | surroundings, and the said sealing part is on the said container housing | casing side. The third heat insulating layer may be configured by disposing the vacuum heat insulating material outside the second heat insulating layer in a folded state.
前記構成によれば、ヒレ状の封止部が、第三断熱層と第二断熱層との間で挟み込まれるため、封止部を介して生じる冷温のリークを、これら断熱層によって有効に抑制することができる。これにより、断熱構造体の断熱性能をより優れたものにすることができる。 According to the said structure, since a fin-shaped sealing part is inserted | pinched between a 3rd heat insulation layer and a 2nd heat insulation layer, the leak of the cold temperature produced via a sealing part is suppressed effectively by these heat insulation layers. can do. Thereby, the heat insulation performance of a heat insulation structure can be made more excellent.
また、前記構成の断熱容器においては、前記第三断熱層が備える複数の前記真空断熱材は、その端面同士を突き合わせた状態で隣接して配置されている構成であってもよい。 Moreover, in the heat insulation container of the said structure, the structure arrange | positioned adjacently in the state which faced each other may be sufficient as the said several heat insulating material with which a said 3rd heat insulation layer is provided.
前記構成によれば、真空断熱材の縁部の端面同士を突き合わせることで、第三断熱層を形成している。それゆえ、第三断熱層の継ぎ目から冷温がリークすることを抑制できるので、第三断熱層の断熱性能を良好にできるとともに、第三断熱層による内側断熱層の断熱性能の相対的な向上をより一層良好なものにできる。これにより、断熱構造体の断熱性能をより優れたものにすることができる。 According to the said structure, the 3rd heat insulation layer is formed by abutting the end surfaces of the edge part of a vacuum heat insulating material. Therefore, it is possible to prevent the cold temperature from leaking from the joint of the third heat insulating layer, so that the heat insulating performance of the third heat insulating layer can be improved and the heat insulating performance of the inner heat insulating layer can be relatively improved by the third heat insulating layer. It can be made even better. Thereby, the heat insulation performance of a heat insulation structure can be made more excellent.
また、前記構成の断熱容器においては、前記第三断熱層のうち、前記真空断熱材の端面同士を突き合わせた部分には、当該真空断熱材とは異なる充填断熱材が充填されている構成であってもよい。 In the heat insulating container having the above-described configuration, a portion of the third heat insulating layer where the end surfaces of the vacuum heat insulating material are abutted with each other is filled with a filling heat insulating material different from the vacuum heat insulating material. May be.
前記構成によれば、第三断熱層の継ぎ目に充填断熱材が設けられることになる。それゆえ、第三断熱層の継ぎ目から冷温がリークすることをより一層抑制することができる。これにより、断熱構造体の断熱性能をより優れたものにすることができる。 According to the said structure, a filling heat insulating material is provided in the joint of a 3rd heat insulation layer. Therefore, it is possible to further suppress the cold temperature from leaking from the joint of the third heat insulating layer. Thereby, the heat insulation performance of a heat insulation structure can be made more excellent.
また、前記構成の断熱容器においては、前記第一断熱層および前記第二断熱層は、複数の断熱パネルを備え、かつ、当該断熱パネルは、その端面同士を突き合わせた状態で隣接して配置され、さらに、前記断熱パネルの端面同士を突き合わせた部分、または、前記真空断熱材の端面同士を突き合わせた部分を突合せ部位としたときに、前記第一断熱層、前記第二断熱層、および前記第三断熱層のうち少なくとも二つの断熱層の突合せ部位の位置が、互いにずれた位置となっている構成であってもよい。 Moreover, in the heat insulation container of the said structure, said 1st heat insulation layer and said 2nd heat insulation layer are provided with several heat insulation panel, and the said heat insulation panel is arrange | positioned adjacent in the state which faced each other. Furthermore, when the part where the end faces of the heat insulating panel are abutted or the part where the end faces of the vacuum heat insulating material are abutted is the abutting part, the first heat insulating layer, the second heat insulating layer, and the first The structure which the position of the butting | matching site | part of the at least 2 heat insulation layer among the three heat insulation layers has become a position mutually shifted | deviated may be sufficient.
前記構成によれば、例えば、第二断熱層の継ぎ目は、第三断熱層を構成する真空断熱材によって覆われ、第一断熱層の継ぎ目は、第二断熱層を構成する断熱パネルによって覆われることになる。それゆえ、容器筐体内の冷温が、各断熱層の継ぎ目を伝達して外気まで熱移動することを有効に抑制することができる。これにより、断熱構造体の断熱性能をより優れたものにすることができる。なお、ここでいう突合せ部位の位置のずれは、内側から外側に向けて投影図を想定したときに、投影図上での位置ずれを意味する。 According to the above configuration, for example, the seam of the second heat insulating layer is covered with the vacuum heat insulating material forming the third heat insulating layer, and the seam of the first heat insulating layer is covered with the heat insulating panel forming the second heat insulating layer. It will be. Therefore, it is possible to effectively suppress the cold temperature in the container casing from transferring heat to the outside air by transmitting the seams of the respective heat insulating layers. Thereby, the heat insulation performance of a heat insulation structure can be made more excellent. Here, the displacement of the position of the abutting portion means a displacement on the projection view when the projection view is assumed from the inside to the outside.
また、前記構成の断熱容器においては、前記真空断熱材は、前記容器筐体に向かう内側面全面が前記第二断熱層の外側面に接着されない状態で、前記第一断熱層または前記第二断熱層に対して機械的に固定されている構成であってもよい。 Further, in the heat insulating container having the above configuration, the vacuum heat insulating material may be formed by the first heat insulating layer or the second heat insulating material in a state where the entire inner surface facing the container housing is not bonded to the outer surface of the second heat insulating layer. The structure may be mechanically fixed to the layer.
前記構成によれば、真空断熱材と内側断熱層との間で熱収縮の挙動または熱収縮率に違いが生じたとしても、真空断熱材全体が反り変形したり、引張り伸縮の繰り返しにより内側面の外包材に亀裂等が生じたりする可能性を有効に抑制することができる。これにより、断熱構造体の断熱性能を期間に亘って良好に保持することが可能となる。 According to the above configuration, even if the heat shrinkage behavior or the heat shrinkage rate is different between the vacuum heat insulating material and the inner heat insulating layer, the entire vacuum heat insulating material is warped and deformed, or the inner surface is repeatedly pulled and stretched. The possibility that cracks or the like occur in the outer packaging material can be effectively suppressed. Thereby, it becomes possible to hold | maintain the heat insulation performance of a heat insulation structure favorably over a period.
また、前記構成の断熱容器においては、隣接する前記真空断熱材は、前記容器筐体からの距離が同等となるように、配置されている構成であってもよい。 Moreover, in the heat insulation container of the said structure, the structure arrange | positioned so that the distance from the said container housing | casing may become equal may be sufficient as the said adjacent vacuum heat insulating material.
前記構成によれば、真空断熱材の内側面における温度分布のバラツキを小さくすることができる。それゆえ、温度分布のムラによる真空断熱材の熱収縮のバラツキも抑制することができる。これにより、真空断熱材の外包材の脆化または破損等を有効に抑制することが可能となるので、断熱構造体の断熱性能を期間に亘って良好に保持することが可能となる。 According to the said structure, the variation in the temperature distribution in the inner surface of a vacuum heat insulating material can be made small. Therefore, variation in the heat shrinkage of the vacuum heat insulating material due to uneven temperature distribution can be suppressed. As a result, it becomes possible to effectively suppress embrittlement or breakage of the outer packaging material of the vacuum heat insulating material, so that the heat insulating performance of the heat insulating structure can be well maintained over a period of time.
また、前記構成の断熱容器においては、前記真空断熱材は、繊維状の芯材と、ガスバリア性を有する袋状の外包材と、を備え、前記外包材の内部に前記芯材を減圧密閉状態で封入したものであるとともに、当該真空断熱材の急激な変形を抑制または防止する防爆構造を有している構成であってもよい。 Further, in the heat insulating container having the above configuration, the vacuum heat insulating material includes a fibrous core material and a bag-shaped outer packaging material having gas barrier properties, and the core material is sealed in a vacuum state inside the outer packaging material. And a structure having an explosion-proof structure that suppresses or prevents rapid deformation of the vacuum heat insulating material.
前記構成によれば、真空断熱材は防爆構造を有しているので、外側に位置する真空断熱材が過酷な環境に曝されて内部の残留ガスが膨張したとしても、真空断熱材の急激な変形を有効に回避することができる。それゆえ、優れた防爆性を発揮することができるので、真空断熱材の安定性をより一層向上することができる。 According to the above configuration, since the vacuum heat insulating material has an explosion-proof structure, even if the vacuum heat insulating material located outside is exposed to a harsh environment and the residual gas inside expands, the vacuum heat insulating material rapidly Deformation can be effectively avoided. Therefore, since the excellent explosion-proof property can be exhibited, the stability of the vacuum heat insulating material can be further improved.
また、前記構成の断熱容器においては、前記真空断熱材は、発泡樹脂層により前記外包材が完全に被覆された断熱パネルとして構成されるとともに、前記防爆構造は、前記発泡樹脂層が、発泡後に有機系発泡剤が残留しないように形成されることにより実現される構成であってもよい。 Further, in the heat insulating container having the above-described configuration, the vacuum heat insulating material is configured as a heat insulating panel in which the outer packaging material is completely covered with a foamed resin layer, and the explosion-proof structure includes the foamed resin layer after foaming. The structure implement | achieved by forming so that an organic type foaming agent may not remain may be sufficient.
また、前記構成の断熱容器においては、前記真空断熱材は、前記外包材の内部に前記芯材とともに封入され、内部の残留ガスを吸着する吸着剤をさらに備え、前記防爆構造は、前記吸着剤が前記残留ガスを化学的に吸着する化学吸着型であるか、残留ガスの吸着によって発熱しない非発熱性であるか、または、化学吸着型かつ非発熱性であることによって実現される構成であってもよい。 Further, in the heat insulating container having the above-described configuration, the vacuum heat insulating material is further enclosed with the core material inside the outer packaging material and further includes an adsorbent that adsorbs residual gas therein, and the explosion-proof structure includes the adsorbent. Is a chemical adsorption type that chemically adsorbs the residual gas, non-exothermic that does not generate heat due to adsorption of the residual gas, or a configuration that is realized by being a chemical adsorption type and non-exothermic. May be.
また、前記構成の断熱容器においては、前記防爆構造は、前記外包材には、当該外包材の内部で残留ガスが膨張したときに、当該残留ガスを外部に逃がして膨張を緩和する膨張緩和部が設けられることにより実現される構成であってもよい。 Further, in the heat insulating container having the above-described configuration, the explosion-proof structure is configured such that when the residual gas expands inside the outer packaging material, the expansion-relaxation portion releases the residual gas to the outside and relaxes the expansion. It may be a configuration realized by providing.
また、前記構成の断熱容器においては、前記膨張緩和部は、前記外包材に設けられる逆止弁、または、前記外包材に予め設けられる、部分的に強度が低い部位である構成であってもよい。 Moreover, in the heat insulation container of the said structure, even if the said expansion | swelling mitigation part is a structure which is a site | part which is previously provided in the check valve provided in the said outer packaging material, or is provided in the said outer packaging material partially, and is low in intensity | strength. Good.
また、前記構成の断熱容器においては、前記外包材は、袋内部を減圧するための開口部を有し、当該開口部は、その内面が熱溶着層となっており、当該熱溶着層同士を接触させた状態で熱溶着することにより袋内部を密封可能となっており、前記開口部の熱溶着により形成される封止部には、前記熱溶着層同士の溶着部位の厚みが小さい薄肉部が複数含まれている構成であってもよい。 Further, in the heat insulating container having the above-mentioned configuration, the outer packaging material has an opening for decompressing the inside of the bag, and the opening has an inner surface as a heat-welded layer, and the heat-welded layers are connected to each other. The inside of the bag can be sealed by heat welding in a contact state, and the sealing portion formed by heat welding of the opening has a thin portion where the thickness of the welding portion between the heat welding layers is small May be included.
また、前記構成の断熱容器においては、前記外包材は、2枚の積層シートから構成され、当該積層シートの一方の面が前記熱溶着層であり、前記積層シートの前記熱溶着層同士を対向させて2枚配置した状態で、当該積層シートの周縁部の一部を前記開口部とし、当該開口部を除いた前記周縁部の残部を包囲するように熱溶着することにより、袋状に形成され、前記周縁部における熱溶着された部位は、前記薄肉部を複数含む前記封止部となっている構成であってもよい。 Moreover, in the heat insulation container of the said structure, the said outer packaging material is comprised from two lamination sheets, the one surface of the said lamination sheet is the said heat welding layer, and the said heat welding layers of the said lamination sheet are opposed to each other In a state in which two sheets are arranged, a part of the peripheral edge of the laminated sheet is used as the opening, and heat sealing is performed so as to surround the remaining part of the peripheral edge excluding the opening, thereby forming a bag shape. And the structure by which the site | part thermally welded in the said peripheral part becomes the said sealing part containing two or more said thin parts may be sufficient.
また、前記構成の断熱容器においては、前記封止部には、複数の前記薄肉部に加えて、前記溶着部位の厚みが大きい厚肉部を複数含み、前記厚肉部および前記薄肉部は、前記薄肉部が前記厚肉部の間に位置するように、交互に配置されている構成であってもよい。 Further, in the heat insulating container having the above-described configuration, the sealing portion includes a plurality of thick portions having a large thickness of the welding portion in addition to the plurality of thin portions, and the thick portion and the thin portion are: The thin-walled portion may be arranged alternately so that the thin-walled portion is positioned between the thick-walled portions.
また、前記構成の断熱容器においては、前記容器筐体が湾曲面を含む形状を有している構成であってもよい。 Moreover, in the heat insulation container of the said structure, the structure in which the said container housing | casing has a shape containing a curved surface may be sufficient.
前記構成によれば、湾曲面に隣接配置される真空断熱材は、容器筐体からの距離を同等にしやすくなる。これにより、真空断熱材の熱収縮のバラツキを抑制して、真空断熱材の信頼性が向上するので、断熱構造体の断熱性能を期間に亘って良好に保持することが可能となる。 According to the said structure, the vacuum heat insulating material arrange | positioned adjacent to a curved surface becomes easy to equalize the distance from a container housing | casing. Thereby, variation in thermal contraction of the vacuum heat insulating material is suppressed and the reliability of the vacuum heat insulating material is improved, so that the heat insulating performance of the heat insulating structure can be favorably maintained over a period.
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and redundant description thereof is omitted.
(実施の形態1)
本発明に係る断熱容器の代表的な一例について、図1A、図1B,図2〜図4を参照して具体的に説明する。(Embodiment 1)
A typical example of the heat insulating container according to the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 1A, 1B, and 2 to 4.
[断熱容器]
本実施の形態1では、本発明に係る断熱容器の代表的な一例として、図1Aに示すように、LNG輸送タンカー100に設けられるLNG用の球形タンク101を挙げて説明する。図1Aに示すように、本実施の形態におけるLNG輸送タンカー100は、球形独立タンク方式のタンカーであって、複数の球形タンク101(図1Aでは合計5つ)を備えている。複数の球形タンク101は、船体102の長手方向に沿って一列に配列している。個々の球形タンク101は、図1Bに示すように、断熱容器104を備え、この断熱容器104の内部は、液化天然ガス(LNG)を貯留(保持)する内部空間(流体保持空間)となっている。また、球形タンク101の大部分は、船体102により外部支持され、その上方はカバー103により覆われている。[Insulated container]
In the first embodiment, as a typical example of the heat insulating container according to the present invention, an LNG
断熱容器104は、図1Bに示すように、容器筐体110と、この容器筐体110の外側面を断熱する断熱構造体105とを備えている。容器筐体110は、LNGのような常温を下回る温度で保存される低温物質を保持できるよう構成され、ステンレス鋼材、アルミニウム合金等の金属製である。LNGの温度は通常−162℃であるので、具体的な容器筐体110としては、厚さ50mm程度のアルミニウム合金製のものが挙げられる。あるいは、厚さ5mm程度のステンレス鋼製であってもよい。
As shown in FIG. 1B, the
断熱容器104は、支持体106によって船体102に固定されている。支持体106は、一般的にはスカートと称され、サーマルブレーキ構造を有している。サーマルブレーキ構造は、例えばアルミニウム合金と低温用鋼材との中間に、熱伝導率の低いステンレス鋼を挿入した構造であり、これにより侵入熱の低減を図ることができる。
The
断熱構造体105は、容器筐体110の外側に配置される断熱層の多層構造体であって、例えば図2に示すように、容器筐体110から外側に向かって順に設けられる、第一断熱層111、第二断熱層112、および第三断熱層113を含む多層構造体となっている。本実施の形態では、断熱構造体105は、図2に示すように、第一断熱層111および第二断熱層112がそれぞれ独立して存在している部分と、第一断熱層111および第二断熱層112が一体化している部分とが存在する。第一断熱層111および第二断熱層112が一体化した部分を、便宜上、「一体化層33」と称する。
The
本実施の形態では、第一断熱層111および第二断熱層112、並びに一体化層33は、まとめて断熱パネル30Aとして構成されている。この断熱パネル30Aは、スチレンフォーム(発泡スチロール)、ポリウレタンフォーム、フェノールフォーム等の発泡樹脂系の断熱材料、あるいは、断熱枠に充填したグラスウール、パーライト等の無機系の断熱材料で構成される。もちろんこれら以外の公知の断熱材料で構成されてもよい。なお、これら断熱材料は、グラスウールを除いて発泡体であるので、説明の便宜上、断熱パネル30Aを「発泡体断熱パネル30A」と称する。
In the present embodiment, the first
容器筐体110の外側には、数千枚単位で方形状の発泡体断熱パネル30Aが配置されて固定される。発泡体断熱パネル30Aの厚さは特に限定されない。本実施の形態では、発泡体断熱パネル30Aは、ビーズ法発泡ポリスチレン(EPS:Expandable Polystylene)製であり、この場合には、300mm〜400mmの範囲内の厚さであればよい。この発泡体断熱パネル30Aの外側には、数千枚単位で方形状の真空断熱材20Aが配置され、これにより第三断熱層113が形成されている。
On the outside of the
発泡体断熱パネル30Aの大部分は、第一断熱層111および第二断熱層112が一体化された一体化層33となっているが、発泡体断熱パネル30Aの外周には、第一断熱層111のみからなる縁部31と第二断熱層112のみからなる縁部32とを含む。発泡体断熱パネル30Aの形状として見れば、一体化層33が本体であり、この本体の周囲には、本体の半分の厚さで外側に突出する突出部(縁部31および縁部32)が形成され、この突出部には、発泡体断熱パネル30Aの外側面に段差が形成され、内側面(容器筐体110に向かう側の面)が平坦な内側突出部すなわち縁部31と、発泡体断熱パネル30Aの内側面に段差が形成され、外側面が平坦な外側突出部すなわち縁部32が含まれる。
Most of the foam
発泡体断熱パネル30A同士を隣接配置させる場合には、図2に示すように、第一断熱層111のみからなる縁部31(内側突出部)と、第二断熱層112のみからなる縁部32(外側突出部)とを突き合わせた上で、それぞれの段差(第一断熱層111および第二断熱層112)を重ね合わせる。これにより、発泡体断熱パネル30A同士を安定して隣接配置させることができる。
When the foam heat insulating panels 30 </ b> A are arranged adjacent to each other, as shown in FIG. 2, an edge portion 31 (inner protruding portion) made of only the first
したがって、本実施の形態においては、容器筐体110の外側に、発泡体断熱パネル30Aによる内側断熱層が構成され、さらにその外側に真空断熱材20Aによる外側断熱層(第三断熱層113)が構成されており、内側断熱層には、一体化層33からなる部分と、第一断熱層111および第二断熱層112とからなる部分とが含まれることになる。
Therefore, in the present embodiment, an inner heat insulating layer made of the foam
第二断熱層112または一体化層33の外側には、前記の通り、真空断熱材20Aを用いた第三断熱層113が設けられる。真空断熱材20A同士は、その縁部の端面同士を突き合わせる形で隣接配置される。真空断熱材20Aの外周は、後述するようにヒレ状の封止部24(あるいは封止ヒレ)として形成されているが、この封止部24は、より低温側となる内側に折り込むように配置されている。したがって、封止部24は、真空断熱材20Aの本体と発泡体断熱パネル30Aとの間に位置することになる。
As described above, the third
また、真空断熱材20Aは、発泡体断熱パネル30Aの外側面に一体化されてもよいし、一体化されずに、発泡体断熱パネル30Aの外側に重ねられてもよい。また、図2に示すように、真空断熱材20A同士の突合せ部位、すなわち第三断熱層113の継ぎ目の位置は、発泡体断熱パネル30A同士の突合せ部位の外側、すなわち、第二断熱層112の継ぎ目の位置と実質的に一致してもよいし、後述の実施の形態2で例示するように、各断熱層の継ぎ目の位置がずれていてもよい。
Moreover, 20 A of vacuum heat insulating materials may be integrated with the outer surface of the foam
本実施の形態では、発泡体断熱パネル30A同士の突合せ部位、並びに、真空断熱材20A同士の突合せ部位には、充填断熱材14および15が充填されている。充填断熱材14および15は、発泡体断熱パネル30Aおよび真空断熱材20Aの突合せ部位同士の断熱性を確保するために、これら突合せ部位の隙間に充填される。本実施の形態では、充填断熱材14および15としては、繊維の直径が1μmを下回るマイクログラスウールが用いられているが、これに限定されず、断熱性を有し、柔軟で伸縮性に富んだ材料であればよい。具体的には、例えば、軟質ウレタン、補強成分を含むフェノールフォーム、補強成分を含むポリウレタンフォーム等が挙げられる。補強成分を含む樹脂フォームであれば、容器筐体110の線膨張係数に近い膨張挙動を実現できる。
In the present embodiment, filled
なお、図2に示すように、真空断熱材20A同士の突合せ部位に設けられる充填断熱材15は、発泡体断熱パネル30A、もしくは、発泡体断熱パネル30A同士の突合せ部位に充填される充填断熱材14に接触しないように、隙間を設けて充填してもよい。これにより、発泡体断熱パネル30Aまたは充填断熱材14から充填断熱材15に対する熱移動を抑制することができるので、内側断熱層からの冷温が真空断熱材20A同士の間からリークすることを低減することができる。
In addition, as shown in FIG. 2, the filling
また、逆に、真空断熱材20A同士の間から、外気の熱が伝熱することも抑制できるので、真空断熱材20Aと容器筐体110との間に形成される空間(発泡体断熱パネル30Aが所在する空間)の断熱状態を良好なものとすることができる。それゆえ、発泡体断熱パネル30Aの断熱性能を相対的に向上させることができる。
On the contrary, since it is possible to suppress the heat of the outside air from being transferred between the vacuum
さらに、充填断熱材15としては、前記の通り、柔軟で伸縮性に富む材料が用いられている。これにより、外気の温度変化に応じて真空断熱材20Aが伸縮し、真空断熱材20A同士の隙間が変化しても、これに応じて充填断熱材15も伸縮することができる。これにより、充填断熱材15が真空断熱材20Aの伸縮を拘束することが実質的に回避され、外包材22の亀裂破損等を有効に抑制することができる。
Further, as described above, a flexible and stretchable material is used as the filling
断熱構造体105を容器筐体110に取り付ける構成は特に限定されず、公知の方法を好適に用いることができる。本実施の形態では、図2に示すように、ボルト13aおよびナット13bから構成される締結部材13により断熱構造体105を固定している。具体的には、容器筐体110に対して溶接等の手法によりナット13bを接着固定し、このナット13bに、第三断熱層113(真空断熱材20A)の外側から貫通するようにボルト13aを挿入して螺合させている。このとき真空断熱材20Aには、周囲が封止された貫通孔が設けられているので、真空断熱材20Aの内部は真空状態で維持されている。
The structure which attaches the
このとき、真空断熱材20Aを締結する部位は特に限定されず、例えば、方形状の真空断熱材20Aの中央部に前記の貫通孔を設け、この貫通孔内にボルト13aを挿入すればよい。なお、締結部材13としては、ボルト13aおよびナット13b以外の公知の部材を用いることができる。
At this time, the site | part which fastens the vacuum
さらに、締結部材13のボルト13aは、発泡体断熱パネル30Aだけでなく、真空断熱材20Aを貫通した状態で、容器筐体110のナット13bに螺合されている。それゆえ、真空断熱材20Aは、内側面全面を発泡体断熱パネル30Aの外側面に接着剤等で接着しなくても、発泡体断熱パネル30Aの外側に配置することができる。この状態では、真空断熱材20Aは、発泡体断熱パネル30Aの熱による伸縮に対してフリーになっている。
Furthermore, the
真空断熱材20Aは、内側断熱層である発泡体断熱パネル30Aの外側に設けられており、本実施の形態では、外気に触れる外側断熱層となっている。一方、発泡体断熱パネル30Aは、第一断熱層111および第二断熱層112(並びに一体化層33)を構成するため、容器筐体110からの冷温によって冷却されやすくなっている。それゆえ、真空断熱材20Aの熱収縮挙動と発泡体断熱パネル30Aの熱収縮挙動との間には違いが生じやすい。
20 A of vacuum heat insulating materials are provided in the outer side of the foam
これに対して、本実施の形態では、真空断熱材20Aは、内側面全面が発泡体断熱パネル30A(第二断熱層112)の外側面に接着されない状態で、発泡体断熱パネル30A(第一断熱層111または第二断熱層112)に対して機械的に固定されている。そのため、真空断熱材20Aと発泡体断熱パネル30A(第二断熱層112または一体化層33)との間で熱収縮の挙動または熱収縮率に違いが生じたとしても、真空断熱材20A全体が反り変形したり、引張り伸縮の繰り返しにより内側面の外包材(後述)に亀裂等が生じたりする可能性を有効に抑制することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the vacuum
これにより、第三断熱層113と第二断熱層112または一体化層33との間に隙間が生じたり、真空断熱材20Aそのものの断熱性能が低下したりするおそれを有効に抑制できる。そのため、断熱構造体105の断熱性能の低下を回避することが可能になるとともに、長期間に亘って断熱性能の有効性を維持することが可能となる。それゆえ、断熱構造体105の信頼性を向上することができる。
Thereby, a possibility that a gap may be generated between the third
なお、真空断熱材20Aは、締結部材13等によって少なくとも容器筐体110に対して機械的に固定されていればよいが、部分的に発泡体断熱パネル30Aの外側面(第二断熱層112または一体化層33)に接着固定されてもよい。例えば、方形状の真空断熱材20Aの中央部を公知の接着剤でピンポイントに接着し、外周部の適当な箇所を締結部材13で締結する構成を挙げることができるが、特に限定されない。
The vacuum
本実施の形態では、真空断熱材20Aを用いて形成される第三断熱層113は、発泡体断熱パネル30Aを用いて形成される第一断熱層111および第二断熱層112(並びに、一体化層33)のほぼ全面を覆っている。ここでいうほぼ全面とは、第二断熱層112および一体化層33の外側面(すなわち発泡体断熱パネル30Aの外側面)の85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上を意味する。
In the present embodiment, the third
第三断熱層113を構成する真空断熱材20Aは、その熱伝導性が、第一断熱層111および第二断熱層112(並びに、これらが一体化した一体化層33)を構成する発泡体断熱パネル30Aよりも低くなっている。例えば、本実施の形態で用いられる真空断熱材20Aは、その熱伝導率λ=0.002W/m・K(0℃のとき)であるので、発泡体断熱パネル30Aの材料である発泡スチロール(発泡ポリスチレン)よりも約15倍程度低くなっている。それゆえ、本実施の形態においては、第三断熱層113(外側断熱層)は、第二断熱層112(内側断熱層)よりも熱伝導率が低く、かつ、第二断熱層112の外側のほぼ全面を覆っている。
The heat insulating property of the vacuum
これにより、容器筐体110の内部から外部に向かっての熱移動を大幅に低減することができ、第三断熱層113である真空断熱材20Aが有する高い断熱性能を有効に発揮させることができる。また、第三断熱層113により外気熱の内部への侵入も有効抑制できる。そのため、第三断熱層113と容器筐体110との間の温度、すなわち、第一断熱層111および第二断熱層112が設置されている部位の温度も大幅に低下させることができる。
Thereby, the heat transfer from the inside of the
したがって、本実施の形態の構成によれば、第三断熱層113を構成する真空断熱材20Aの高い断熱性能と、第一断熱層111、第二断熱層112、一体化層33による断熱性能との相乗効果によって、断熱構造体105の断熱性能を非常に高いものとすることができる。さらに、第三断熱層113は、第二断熱層112または一体化層33の外側に真空断熱材20Aを並べて配置することで構成され、真空断熱材20Aを重ねて配置する必要がないので、比較的高価な真空断熱材20Aの使用量を低減することができる。
Therefore, according to the configuration of the present embodiment, the high heat insulating performance of the vacuum
[真空断熱材]
次に、本実施の形態で用いられる真空断熱材20Aの具体的な構成の一例について具体的に説明する。真空断熱材20Aは、図3に示すように、芯材21、外包材(外被材)22、および吸着剤23を備えている。芯材21および吸着剤23は、外包材22の内部に減圧密閉状態(略真空状態)で封入されている。外包材22はガスバリア性を有する袋状の部材であり、本実施の形態では、2枚の積層シート220を対向させてその周囲を封止部24により封止することで、袋状となっている。また、封止部24は、内部に芯材21が存在せず積層シート220同士が接触しているので、真空断熱材20Aの本体から外周に向かって延伸するヒレ状に形成されている。[Vacuum insulation]
Next, an example of a specific configuration of the vacuum
芯材21は、繊維状の部材であり、本実施の形態では、例えば、平均繊維径が4μmの遠心法で生成したガラス繊維を焼成したものが用いられる。ガラス繊維等の無機繊維を芯材21として用いることで、有機繊維を用いた場合よりも難燃性を向上することができる。また、ガラス繊維は、焼成しないものであってもよいが、焼成したもののほうが、真空断熱材20Aの安定性を向上することができる。
The
真空断熱材20Aの内側面は、常温よりも100℃以上低い低温に曝される可能性があるので、内側面の外包材22には低温による脆化が生じるおそれがある。これに対して、焼成したガラス繊維を用いることで、外包材22の脆化による破袋が万が一発生したとしても、芯材21の寸法変化の程度を有効に抑制することができる。
Since the inner side surface of the vacuum
外包材22内部を減圧したときには、芯材21に寸法変形が生じる。焼成していないガラス繊維であれば、その寸法変形は2倍以上(一般的には約5〜6倍程度)となるので、外包材22が破袋して芯材21が寸法変形を起こしたときには、真空断熱材20Aの厚さが大きくなる。これに対して、焼成したガラス繊維を用いた場合には、その寸法変形は1.2倍程度、多くても1.5倍以下に抑制することができる。それゆえ、芯材21が寸法変形を起こしたとしても真空断熱材20Aに与える影響を抑制することができる。
When the pressure inside the
また、本実施の形態では、遠心法によって製造されたガラス繊維を芯材21として用いているが、ガラス繊維の製造方法は遠心法に限定されず、公知の製造方法、例えば抄造法(予め水に分散させたガラス繊維を、紙を漉くように成形して脱水する方法)等を採用することもできる。例えば、抄造法という製造方法そのものが、ガラス繊維の厚さを小さくするような方法であるため、抄造法によるガラス繊維を芯材21として用いても、その寸法変形が小さくなりやすい。それゆえ、外包材22が破袋したとしても、芯材21の寸法変形によって発生する影響を抑制することが可能となる。
In this embodiment, the glass fiber manufactured by the centrifugal method is used as the
積層シート220は、本実施の形態では、表面保護層221、ガスバリア層222、および熱溶着層223の3層がこの順で積層された構成となっている。具体的には、例えば、表面保護層221としては、厚さ35μmのナイロンフィルムが挙げられ、ガスバリア層222としては、厚さ7μmのアルミニウム箔が挙げられ、熱溶着層223としては、厚さ50μmの低密度ポリエチレンフィルムが挙げられる。
In the present embodiment, the
吸着剤23は、外包材22の内部に芯材21が減圧密封された後に、芯材21の微細な空隙等から放出される残留ガス(水蒸気も含む)、封止部24等からわずかに侵入する外気(水蒸気も含む)を吸着除去する。吸着剤23は、公知の容器に封入されている。この容器は、外包材22内部に芯材21とともに減圧密閉状態で封入された後に、外力によって例えば穴が開けられる。これにより、吸着剤23の吸着性能が発揮可能となる。
The adsorbent 23 penetrates slightly from the residual gas (including water vapor) released from the fine voids of the
なお、芯材21、外包材22、吸着剤23のより具体的な構成については、後述する実施の形態6(防爆構造を有する真空断熱材20C)で詳細に説明する。
Note that more specific configurations of the
また、本実施の形態では、真空断熱材20Aの本体(ヒレ状の封止部24以外の部分)の表面全体(外側面および内側面の双方)に、難燃層225を形成してもよいし、封止部24の外周部に封止部保護層27を形成してもよい。
Moreover, in this Embodiment, you may form the flame-
難燃層225は、図3に示すように、外包材22の表面(表面保護層221の外側)に形成され、本実施の形態では、市販のアルミニウムテープ(例えば厚さ50μm)を用いている。このアルミニウムテープを真空断熱材20Aの本体を覆うように貼り付けることで、真空断熱材20Aに対して難燃性を付与することができる。また、アルミニウムテープは導電性を有するので、漏電等による何らかの電流が真空断熱材20Aに伝わっても、当該電流を逃がすことができる。これにより、電流が真空断熱材20Aの内部を通り抜ける可能性を低減し、真空断熱材20Aの内部を実質的に電気的に遮蔽する(電気的遮蔽性を付与する)ことも可能となる。
As shown in FIG. 3, the
なお、難燃層225としては、アルミニウムテープ以外に、シート状のもの(アルミニウムシート)、板状のもの(アルミニウム板)等を用いてもよい。また、ここでいうアルミニウムには、アルミニウム単体だけでなくアルミニウム合金も含まれる。また、アルミニウムの代わりに、他の金属(例えば、銅、ステンレス、チタン等)またはその合金を用いてもよい。難燃層225は、難燃性および導電性を有していればよいが、真空断熱材20Aに良好な難燃性を付与する観点から、良好な耐久性を有していることが望ましい。なお、難燃性については、米国保険業者安全試験所(UL:Underwriters Laboratories)の難燃性規格であるUL510FR準拠以上であればよい。In addition to the aluminum tape, the
封止部保護層27は、ヒレ状の封止部24の外周部、すなわち、積層シート220の断面が露出する部位を覆うように構成される難燃性の層であればよい。この封止部保護層27は、本実施の形態では、塩化ビニル製のテープを封止部24に貼り付けることで構成されるが、これに限定されず、公知の難燃性材料で形成されたテープ状またはシート状のもの、あるいは、難燃性を有する公知のシール材(シーラー)を用いることができる。封止部保護層27に要求される難燃性は、難燃層225と同様に、UL510FR準拠以上であればよい。また、封止部保護層27は難燃性に加えて電気絶縁性を有していることが好ましい。封止部保護層27を設けることによって、真空断熱材20Aの難燃性および電気的遮蔽性を向上させることができる。
The sealing part
本実施の形態では、難燃層225および封止部保護層27の形成は必須ではない。ただし、本実施の形態に係る断熱容器104がLNG輸送タンカー100の球形タンク101に用いられるのであれば、真空断熱材20Aは、良好な難燃性および電気的遮蔽性を有していることが好ましい。それゆえ、難燃層225または封止部保護層27のいずれか一方、もしくは、双方を設けることによって、真空断熱材20Aの信頼性および耐久性を向上させることができる。
In the present embodiment, the formation of the
[断熱構造体による断熱作用]
次に、前記構成の断熱構造体105による断熱作用について具体的に説明する。前述したように、本実施の形態に係る断熱容器104は、容器筐体110の外側に設けられる断熱構造体105を備え、この断熱構造体105は、内側断熱層である第一断熱層111および第二断熱層112、並びに一体化層33と、第二断熱層112よりも外側に設けられる第三断熱層113を備える多層構造体である。そして、容器筐体110の内部では、LNG等の低温物質が保持される。[Thermal insulation by thermal insulation structure]
Next, the heat insulating action by the
ここで、容器筐体110側に位置する第一断熱層111、第二断熱層112、および一体化層33は、その外側のほぼ全面を第三断熱層113で覆われており、この第三断熱層113は、断熱性能に優れる真空断熱材20Aにより構成されている。つまり、第一断熱層111、第二断熱層112、および一体化層33(内側断熱層)を構成する発泡スチロールに比べて、第三断熱層113を構成する真空断熱材20Aの方が、その熱伝導率λが大幅に低くなっている。それゆえ、第一断熱層111、第二断熱層112、または一体化層33を介して、容器筐体110の冷温が外部に伝熱(熱移動)しても、第三断熱層113の真空断熱材20Aにより有効に妨げることが可能となり、冷温の外気へのリークを大幅に低減することができる。
Here, the first
しかも、内側断熱層から見れば、当該内側断熱層の外側面は、真空断熱材20Aによりほぼ全面が覆われていることになる。それゆえ、真空断熱材20Aの優れた断熱性能により、内側断熱層に対する外気から伝熱を実質的に遮断するような効果が期待できる。これにより、内側断熱層が存在する領域(内側断熱領域)の雰囲気温度が外気により上昇するおそれを有効に抑制することができるので、内側断熱層の断熱性能を相対的に向上することができる。その結果、真空断熱材20Aそのものの優れた断熱性能と、内側断熱層による相対的に向上した断熱性能との相乗効果により、断熱構造体105の断熱性能を非常に優れたものにできる。
Moreover, when viewed from the inner heat insulating layer, the outer surface of the inner heat insulating layer is almost entirely covered with the vacuum
特に、内側断熱層には、一体化層33のような一層構造だけでなく、第一断熱層111および第二断熱層112を重ね合わせた二層構造となっている部分も含まれる。この二層構造の部分では、各層の間に空気層が形成されて物質的な連続性が断絶されることになる。例えば、本実施の形態では、一体化層33は、一つの発泡スチロールの層として、厚さ方向に連続した単層であるが、第一断熱層111および第二断熱層112の二層構造の部分では、第一断熱層111と第二断熱層112との間に連続性がなく断絶している。これにより、断熱構造体105の内側断熱層が少なくとも部分的に多層化しているため、第三断熱層113(真空断熱材20A)も含めた三層構造により断熱性能が向上する。
In particular, the inner heat insulating layer includes not only a single layer structure like the integrated layer 33 but also a portion having a two-layer structure in which the first
ここで、二層構造の部分は、本実施の形態では、発泡体断熱パネル30A同士の突合せ部位(第一断熱層111および第二断熱層112と一体化層33との継ぎ目)に当たるが、一般に、断熱パネルの本体に比べて断熱パネル同士の突合せ部位からは内部の冷温がリークしやすくなる。これに対して、本実施の形態では、突合せ部位を二層構造とすることで、第二断熱層112の継ぎ目近傍を多層化できるので、継ぎ目からの冷温のリークを有効に低減することができる。
Here, in the present embodiment, the portion of the two-layer structure corresponds to the abutting portion (the joint between the first
しかも、本実施の形態では、継ぎ目となる隙間(発泡体断熱パネル30Aの縁部31および32同士の隙間)に充填断熱材14を充填している。また、本実施の形態では、発泡体断熱パネル30Aと真空断熱材20Aとが一体化されているが、真空断熱材20A同士の間にも充填断熱材15を充填している。これにより、容器筐体110内からの冷温が継ぎ目を介して外気までリークすることをさらに抑制することができる。その結果、真空断熱材20Aの断熱性能を有効に活用しつつ断熱構造体105全体として良好な断熱性能を確保することができる。
Moreover, in the present embodiment, the filling
また、継ぎ目からの冷温のリークを有効に低減できることから、第三断熱層113は、真空断熱材20Aを部分的に複数毎重ねる必要が回避される。それゆえ、第三断熱層113は、実質的に真空断熱材20A単層で構成することができる。これにより、比較的効果な真空断熱材20Aの使用枚数の増加を抑制することができるので、断熱容器104を製造する際の省資源化を図ることも可能となる。
Moreover, since the leak of the cold temperature from a joint can be reduced effectively, the 3rd
また、真空断熱材20Aから見た場合、内側断熱層の継ぎ目(第一断熱層111および第二断熱層112の二層構造)からの冷温のリーク量を低減されることになる。それゆえ、外包材22の低温による脆化を抑制することができるとともに、真空断熱材20Aの反り変形等も抑制することができる。これにより、真空断熱材20Aの断熱性能を長期間に亘って保持することが可能となる。
Further, when viewed from the vacuum
このように、断熱構造体105の断熱性能を良好なものとすることができれば、特に内側断熱層を薄くすることが可能となる。そのため、断熱容器104の全体の大きさが変わらないとすれば、容器筐体110の内部容積の増加を図ることができる(後述する実施例参照)。
As described above, if the heat insulating performance of the
また、図1Aに示すようなLNG輸送タンカー100では、一般に、LNGのボイルオフガスを燃料として使用しているが、このようなLNG輸送タンカー100の球形タンク101として本実施の形態に係る断熱容器104を用いれば、優れた断熱性能によりボイルオフガスの発生を抑制できるとともに、ボイルオフガスの燃料としての使用量も抑制できるので、経済性を向上することができる。また、ボイルオフガスを再液化する場合であっても、ボイルオフガスの発生そのものが抑制できるので、再液化に伴うエネルギーロスも低減することができる。
In addition, in the
さらに、本実施の形態では、第一断熱層111および第二断熱層112、並びに、一体化層33は、一体的な発泡体断熱パネル30Aとして構成されており、この発泡体断熱パネル30Aは、球状の容器筐体110の外側面全体を覆うように配置されている。換言すると、真空断熱材20Aは、内側断熱層の外側面に配置してあるから、LNG等の低温物質から真空断熱材20Aまでの距離は全域に亘ってほぼ同じとなる。それゆえ、容器筐体110内部からの冷温の伝達、すなわち、冷温のリーク量は、内側断熱層全体に亘ってほぼ等しいものとなる。
Furthermore, in the present embodiment, the first
しかも、発泡体断熱パネル30Aの本体(一体化層33)に比べて冷温がリークしやすい突合せ部位(継ぎ目)は、第一断熱層111および第二断熱層112の二層構造となっているので、本体と継ぎ目との断熱性能の差を小さくすることができる。その結果、真空断熱材20Aの内側面、すなわち内側断熱層と真空断熱材20Aとが接する面の温度分布をより等しくすることが可能となる。それゆえ、真空断熱材20Aの内側面における温度分布のバラツキを小さくすることができるので、温度分布のムラによる外包材22の熱収縮のバラツキも抑制される。その結果、外包材22の機械強度の低下による脆化または破損等をより一層抑制することが可能となり、真空断熱材20Aの断熱性能をさらに長期間に亘って保持することが可能となる。
Moreover, the butt portion (seam) where the cold temperature is likely to leak as compared to the main body (integrated layer 33) of the foam
加えて、本実施の形態では、真空断熱材20Aのヒレ状の封止部24は、内側に折り込まれていることから、ヒレ状の封止部24を介して生じる冷温のリークを有効に抑制することもできる。また、真空断熱材20Aの芯材21にガラス繊維等の無機繊維を用いたり、真空断熱材20Aの本体を覆う難燃層225を設けたり、封止部24の外周部に難燃性の封止部保護層27を設けたりすることで、真空断熱材20Aの難燃性を向上することができる。これにより、もし外部で火災が生じたとしても、真空断熱材20Aの難燃性によって断熱容器104内への類焼を有効に抑制することができる。
In addition, in the present embodiment, since the fin-shaped
また、本実施の形態では、真空断熱材20Aが、熱収縮挙動または熱収縮率が異なる発泡体断熱パネル30Aに対して完全に固定されずに、積層配置されている。これにより、真空断熱材20Aの変形、あるいは、真空断熱材20Aの外包材22の破損等を良好に抑制することができる。特に、断熱容器104の使用環境の変化によって発泡体断熱パネル30Aに熱収縮が生じても、この熱収縮に伴って真空断熱材20Aが引張り伸縮するような可能性が実質的に防止される。それゆえ、引張り伸縮の繰り返しにより機械強度が低下して外包材22に亀裂等の破損が生じる可能性が回避され、長期間に亘って良好な断熱性能を維持することが可能となる。
Moreover, in this Embodiment, the vacuum
なお、本発明においては、外包材22(および外包材22を構成する積層シート220)の機械強度の低下は、外包材22の引張り強度を測定することにより評価している。具体的には、JIS K 7124およびISO 527−3に準拠して、引張り速度100mm/分の条件で、常温または低温環境下に晒して測定対象サンプル(外包材22または積層シート220等)の引張り強度を測定し、低温環境下での引張強度が常温環境下の引張り強度からどの程度低下するかに基づいて評価している。なお、低温環境は、−100℃の場合、エタノール、液体窒素およびドライアイスを混合して調整することにより実現し、−196℃の場合、液体窒素により実現すればよい。
In the present invention, the decrease in the mechanical strength of the outer packaging material 22 (and the
さらに、真空断熱材20Aから構成される第三断熱層113が、発泡体断熱パネル30Aのほぼ全面を覆っているので、発泡体断熱パネル30Aの表面温度(第二断熱層112または一体化層33の外側の温度)が、環境変化によってばらつくことも抑制することができる。これにより、発泡体断熱パネル30Aそのものの熱収縮が抑制されるので、真空断熱材20Aと発泡体断熱パネル30Aとの熱収縮挙動の違いも小さくすることができる。
Furthermore, since the third
例えば、断熱容器104に日光が当たる環境下では、断熱構造体105の日向となる部分と日陰となる部分とで熱分布のムラが生じやすい。熱分布のムラは、発泡体断熱パネル30A全体の熱収縮挙動に大きな影響を及ぼし、発泡体断熱パネル30Aに部分的な熱収縮率の違いを生じさせるおそれがある。
For example, in an environment where the
これに対して、本実施の形態では、発泡体断熱パネル30Aが真空断熱材20Aにより外気から断熱されるので、発泡体断熱パネル30Aの温度変化に由来する変形等を有効に抑制することができる。その結果、第三断熱層113および第二断熱層112の間に隙間が生じることを良好に抑制でき、また、第三断熱層113を構成する真空断熱材20Aの変形または破損等も抑制することができる。これにより、断熱構造体105の信頼性を向上させることができる。
On the other hand, in this Embodiment, since the foam
[変形例]
本実施の形態に係る断熱容器104においては、断熱構造体105の代表的な例として、図2に示す構成を挙げたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図2に示す構成では、締結部材13は、発泡体断熱パネル30Aの一体化層33を貫通することにより、当該発泡体断熱パネル30Aを容器筐体110に固定しているが、締結部材13による固定方法はこれに限定されない。例えば、図4に示すように、締結部材13を、第一断熱層111および第二断熱層112が重なっている部分を貫通させることにより、真空断熱材20Aとともに第一断熱層111および第二断熱層112を共締め固定してもよい。締結部材13による発泡体断熱パネル30A(および真空断熱材20A)の締結箇所は、特に限定されず、種々の条件に応じて好適な箇所で締結すればよい。[Modification]
In the
また、真空断熱材20Aは、締結部材13により機械的に締結されるのではなく、図5に示すように、公知の接着剤16により発泡体断熱パネル30Aに接着固定されてもよい。この構成では、例えば、真空断熱材20Aの内側面の複数箇所に接着剤16を塗布して、発泡体断熱パネル30Aの外側面に接着して貼り付けている。接着剤16としては、公知のホットメルト系接着剤が挙げられるが、特に限定されない。また、複数の接着箇所としては、例えば、四隅と中央部付近を挙げることができるが、特に限定されない。
Further, the vacuum
さらに、本実施の形態では、図2、図4および図5に示すように、第三断熱層113の継ぎ目(真空断熱材20A同士の突合せ部位)の位置と、第二断熱層112の継ぎ目(発泡体断熱パネル30A同士の突合せ部位)の位置とが実質的に一致している。しかしながら、本発明はこれに限定されず、後述する実施の形態2に例示するように、第三断熱層113の継ぎ目の位置と第二断熱層112の継ぎ目の位置とを意図的にずらすように、真空断熱材20Aを配列させてもよい。
Furthermore, in this Embodiment, as shown in FIG.2, FIG4 and FIG.5, the position of the joint of the 3rd heat insulation layer 113 (butting part of 20 A of vacuum heat insulating materials) and the joint of the 2nd heat insulation layer 112 ( The position of the abutting portion between the foam
(実施の形態2)
前記実施の形態1では、断熱構造体105が、第一断熱層111および第二断熱層112を含むとともに、これら第一断熱層111および第二断熱層112が一体化した部位(一体化層33)も含む構成となっていたが、本実施の形態2では、第一断熱層111および第二断熱層112が完全に独立した層となっており、一体化層33を含まない構成となっている。本実施の形態2では、このような構成の断熱構造体105について図6〜図9を参照して説明する。(Embodiment 2)
In the first embodiment, the
具体的には、図6に示すように、容器筐体110の外側に多数の発泡体断熱パネル30Bが配列されることにより第一断熱層111が構成され、この第一断熱層111の外側に多数の発泡体断熱パネル30Bが配列されることにより第二断熱層112が構成され、この第二断熱層112の外側に多数の真空断熱材20Aが配列されることにより、第三断熱層113が構成されている。また、前記実施の形態1と同様に、第一断熱層111の継ぎ目、並びに、第二断熱層112の継ぎ目、すなわち、発泡体断熱パネル30B同士の突合せ部位の間には、充填断熱材14が充填され、第三断熱層113の継ぎ目、すなわち、真空断熱材20A同士の突合せ部位の間には、充填断熱材15が充填されている。
Specifically, as shown in FIG. 6, the first
真空断熱材20Aのヒレ状の封止部24は、前記実施の形態1と同様に、より低温側となる内側に折り込むように配置されている。したがって、封止部24は、真空断熱材20Aの本体と第二断熱層112を構成する発泡体断熱パネル30Bとの間に位置している。また、前記実施の形態1と同様に、第一断熱層111、第二断熱層112および第三断熱層113は、ボルト13aおよびナット13bから構成される締結部材13により容器筐体110に固定されている。なお、発泡体断熱パネル30Bの基本的な構成は、前記実施の形態1で説明した発泡体断熱パネル30Aの構成と同様であるため、その説明は省略する。
The fin-
このように、本実施の形態では、第一断熱層111および第二断熱層112が完全に独立して分離した断熱層として構成されている。それゆえ、これら断熱層の間に空気層が形成されて物質的な連続性が断絶されることになる。これにより、容器筐体110からの冷温は、二重の内側断熱層(第一断熱層111および第二断熱層112)により遮られるため、冷温のリークを有効に抑制することができる。その結果、真空断熱材20Aの断熱性能を有効に活用しつつ断熱構造体105全体として良好な断熱性能を確保することができる。
Thus, in this Embodiment, the 1st
また、本実施の形態では、第一断熱層111の継ぎ目の位置と、第二断熱層112の継ぎ目の位置と、第三断熱層113の継ぎ目の位置とがいずれも異なっている。具体的には、容器筐体110の内側から外側に向けて投影図を想定したときに、外側の第三断熱層113の継ぎ目(真空断熱材20A同士の突合せ部位)は、内側の第二断熱層112の継ぎ目(発泡体断熱パネル30B同士の突合せ部位)の位置に重ならずにずれており、第二断熱層112の継ぎ目は、内側の第一断熱層111の継ぎ目(発泡体断熱パネル30B同士の突合せ部位)の位置に重ならずにずれている。あるいは、真空断熱材20A同士の突合せ部位は、第二断熱層112を構成する発泡体断熱パネル30B同士の突合せ部位の延長線上からずれた位置となっており、第二断熱層112を構成する発泡体断熱パネル30B同士の突合せ部位は、第一断熱層111を構成する発泡体断熱パネル30B同士の突合せ部位の延長線上からずれた位置となっている、と表現することもできる。
In the present embodiment, the position of the seam of the first
ここで、図6に示す構成では、第一断熱層111および第二断熱層112は、いずれも同種の発泡体断熱パネル30Bによって構成されているが、図7に示すように、第一断熱層111を構成する断熱パネルと第二断熱層112を構成する断熱パネルとが異種であってもよい。例えば、図7に示す構成では、第一断熱層111を構成する断熱パネルは、図6と同様に発泡スチロール(特にEPS)製の発泡体断熱パネル30Bであるが、第二断熱層112を構成する断熱パネルは、ウレタンフォーム製の発泡体断熱パネル30Cとなっている。
Here, in the configuration shown in FIG. 6, the first
ウレタンフォーム製の発泡体断熱パネル30Cは、発泡スチロール製の発泡体断熱パネル30Bよりも熱伝導率が低いので、第二断熱層112の方が第一断熱層111よりも断熱性能が向上していることになる。これにより、内側よりも外側に断熱性能の優れた断熱層が位置することになるので、内側の第一断熱層111は、外側の第二断熱層112により良好に断熱される。
Since the urethane foam foam
それゆえ、第一断熱層111が存在する領域の雰囲気温度が、第二断熱層112によって有効に保持されるので、第一断熱層111の低温状態が良好に保持され、容器筐体110からの冷温が外側にリークすることを有効に抑制することができる。しかも、このとき、第一断熱層111の継ぎ目は第二断熱層112を構成する発泡体断熱パネル30Cにより覆われるので、継ぎ目からの冷温のリークも有効に抑制することができる。
Therefore, since the atmospheric temperature in the region where the first
また、第二断熱層112により第一断熱層111が良好に断熱されるということは、内側断熱層の断熱性能が向上することになる。これにより、真空断熱材20Aの内側面が、より低温にさらされるおそれも抑制することができる。そのため、真空断熱材20Aの反り変形、または、内側面となる外包材22の脆化(あるいは破損)等も有効に抑制することができる。その結果、断熱構造体105の信頼性を向上することができる。
Moreover, the 1st
なお、第二断熱層112の断熱性能は、第一断熱層111の断熱性能より明らかに優れていなくても同等程度であってもよい。したがって、第二断熱層112は、第一断熱層111と同等かそれ以上の断熱性能を有していればよい。それゆえ、第二断熱層112に用いられる断熱パネルは、第一断熱層111に用いられる断熱パネルと異種である必然性はない。また、第二断熱層112に用いられる断熱パネルは、第一断熱層111に用いられる断熱パネルと同種の材料製であってもよいが、例えば、発泡密度を異ならせることにより、断熱性能を向上させることもできる。
Note that the heat insulating performance of the second
また、本実施の形態においても、図8に示すように、真空断熱材20Aは、締結部材13により機械的に締結されるのではなく、公知の接着剤16により発泡体断熱パネル30Aに接着固定されてもよい。なお、接着剤16の種類、並びに、接着箇所等については、前記実施の形態1の変形例と同様である(図5参照)。
Also in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the vacuum heat insulating material 20 </ b> A is not mechanically fastened by the
さらに、本実施の形態では、図9に示すように、第一断熱層111および第二断熱層112の間、並びに、第二断熱層112および第三断熱層113の間に、金属メッシュ17を設けてもよい。この金属メッシュ17は、断熱層の間で締結部材13を支持するための部材として機能し、図9に示す構成では、容器筐体110に固着されたナット13bに、金属メッシュ17を貫通したボルト13aを締め付けることにより、発泡体断熱パネル30Bおよび真空断熱材20Aを固定している。なお、各断熱層の間に金属メッシュ17を設ける場合には、ボルト13aは、真空断熱材20Aを貫通させずに、隣接する真空断熱材20Aの間(突合せ部位の間)に位置させてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, the
また、本実施の形態では、発泡体断熱パネル30Bの縁部の端面(突合せ部位の側面)は、平坦面となっているが、本発明はこれに限定されず、前記実施の形態1で説明した発泡体断熱パネル30Aのように、段差を有する縁部であってもよい。この場合、発泡体断熱パネル30B同士の突合せ部位は、部分的に四層以上の多層構造となり、継ぎ目からの冷温のリークをより一層有効に抑制することが可能となる。
Moreover, in this Embodiment, although the end surface (side surface of a butt | matching site | part) of the edge part of the foam
(実施の形態3)
前記実施の形態1または2で用いた真空断熱材20Aは、外側面と内側面とが同じ構成の外包材22となっていたが、本発明はこれに限定されず、例えば、図10に示すように、外包材22のうち、内側面を構成する内側外包材は、外側面を構成する外側外包材よりも低温耐性が高くなるように構成されてもよい。本実施の形態3では、このような構成の真空断熱材20Bについて図10を参照して説明する。(Embodiment 3)
The vacuum
例えば、図10に示す真空断熱材20Bは、基本的には、前記実施の形態1で説明した真空断熱材20Aと同様であって(図3参照)、図中上側の外側積層シート220Aは、前記実施の形態1で説明した積層シート220と同様に、ナイロンフィルム製の表面保護層221、アルミニウム箔製のガスバリア層222、低密度ポリエチレンフィルム製の熱溶着層223の三層構造となっている。
For example, the vacuum
これに対して、図中下側の内側積層シート220Bは、表面保護層221および熱溶着層223は、外側積層シート220Aと同様であるが、アルミニウム箔製のガスバリア層222に代えて、アルミニウム蒸着層で構成された低温耐性ガスバリア層226となっている。あるいは、図示しないが、内側積層シート220Bは、アルミニウム箔製のガスバリア層222を多層化した構成であってもよい。
On the other hand, the inner
真空断熱材20Aの内側面は、発泡体断熱パネル30Aまたは発泡体断熱パネル30B等の内側断熱層を介在するとはいえ、容器筐体110内の非常に低い冷温の影響を受ける。そこで、内側面を構成する内側積層シート220B(内側外包材)は、外側面を構成する外側積層シート220A(外側外包材)よりも低温耐性が高くなるように構成する。例えば、アルミニウム蒸着層または多層化したアルミニウム箔は、単層のアルミニウム箔と比較して、低温耐性に優れている。これにより、内側外包材の低温耐性が向上するので、真空断熱材20Bの内側面の脆化を良好に抑制することができる。
The inner side surface of the vacuum
また、アルミニウム蒸着層に比べて単層のアルミニウム箔は安価であり、多層化したアルミニウム箔に比べて単層のアルミニウム箔は少ない材料で形成できる。それゆえ、外側外包材は、内側外包材よりも比較的安価な材料で構成したり、少量の材料で構成したりすることができる。それゆえ、真空断熱材20Bの製造コストの増大を有効に抑制することができる。
In addition, a single-layer aluminum foil is less expensive than an aluminum vapor-deposited layer, and a single-layer aluminum foil can be formed with less material than a multilayered aluminum foil. Therefore, the outer outer packaging material can be made of a material that is relatively cheaper than the inner outer packaging material, or can be made of a small amount of material. Therefore, an increase in the manufacturing cost of the vacuum
さらに、アルミニウム蒸着層または多層化したアルミニウム箔は、単層のアルミニウム箔に比べて断熱性能も高くなる。それゆえ、真空断熱材20Bにおいては、内側面の断熱性能を向上することができるので、断熱構造体105全体の断熱性能を向上することが可能となる。
Furthermore, an aluminum vapor deposition layer or a multilayered aluminum foil has higher heat insulation performance than a single-layer aluminum foil. Therefore, in the vacuum
(実施の形態4)
前記実施の形態1または2では、第三断熱層113が、単層の真空断熱材20Aで構成されていたが、本発明はこれに限定されず、例えば、図11に示すように、二層以上の真空断熱材20Aで構成されてもよい。本実施の形態4では、このような構成の断熱構造体105について図11を参照して説明する。(Embodiment 4)
In the first or second embodiment, the third
図11に示す構成では、第一断熱層111および第二断熱層112は前記実施の形態2と同様に発泡体断熱パネル30Bで構成され、第三断熱層113も前記実施の形態1または2と同様に真空断熱材20Aで構成されている(図6参照)が、前記実施の形態2とは異なり、真空断熱材20Aの層が二重に構成されている。
In the configuration shown in FIG. 11, the first
この構成では、二層目の真空断熱材20Aは、一層目の真空断熱材20Aからずらして配列されているので、一層目の真空断熱材20A同士の突合せ部位と二層目の真空断熱材20A同士の突合せ部位とは、位置的に重なっていない。これにより、真空断熱材20A同士の突合せ部位から冷温のリークを抑制することができるとともに、外気から突合せ部位を介しての伝熱も抑制することができる。これにより、容器筐体110内外の熱移動を低減できるとともに、内側断熱層(第一断熱層111および第二断熱層112)が存在する領域の雰囲気温度が有効に保持することができるので、断熱構造体105全体の断熱性能をより一層向上することができる。
In this configuration, the second-layer vacuum
なお、本実施の形態では、第三断熱層113には、前記実施の形態1で説明した真空断熱材20Aを用いているが、これに代えて前記実施の形態3で説明した真空断熱材20Bを用いてもよい。また、第三断熱層113は、真空断熱材20A(または真空断熱材20B)を三重以上に積層した多層構造となっていてもよい。
In the present embodiment, the vacuum
(実施の形態5)
前記実施の形態1、2、または4では、断熱構造体105が第一断熱層111、第二断熱層112、および第三断熱層113から構成されていたが、本発明はこれに限定されず、図12に示すように、断熱構造体105が第四断熱層114を備えてもよい。本実施の形態5では、このような構成の断熱構造体105について図12を参照して説明する。(Embodiment 5)
In the said
図12に示す構成では、第一断熱層111および第二断熱層112は前記実施の形態2と同様に発泡体断熱パネル30Bで構成され、第三断熱層113も前記実施の形態1または2と同様に真空断熱材20Aで構成されている(図6参照)が、この第三断熱層113の外側に、さらに発泡体断熱パネル30Dにより第四断熱層114が設けられている。第四断熱層114の継ぎ目すなわち発泡体断熱パネル30D同士の突合せ部位は、内側の第三断熱層113の継ぎ目の位置に重ならないようにずらしてある。
In the configuration shown in FIG. 12, the first
なお、発泡体断熱パネル30Dの具体的な構成は特に限定されず、前記実施の形態1または2で例示した発泡体断熱パネル30Aまたは30Bと同様の材料で構成されればよい。また、前記実施の形態2において図7で例示したように、第一断熱層111、第二断熱層112および第四断熱層114は、それぞれ異なる材料の断熱パネルで構成されてもよい。
In addition, the specific structure of the foam
第三断熱層113の外側に第四断熱層114を設けることで、真空断熱材20A同士の突合せ部位から冷温のリークを抑制することができるとともに、真空断熱材20A同士の突合せ部位を介する外気からの伝熱も抑制することができる。これにより、容器筐体110内外の熱移動を低減できるとともに、内側断熱層(第一断熱層111および第二断熱層112)が存在する領域の雰囲気温度が有効に保持することができるので、断熱構造体105全体の断熱性能をより一層向上することができる。
By providing the fourth
なお、本実施の形態では、第三断熱層113の外側に第四断熱層114を備えている構成であるが、第五断熱層等、さらなる外側断熱層を備えてもよい。また、第三断熱層113には、前記実施の形態1で説明した真空断熱材20Aを用いているが、これに代えて前記実施の形態3で説明した真空断熱材20Bを用いてもよい。さらに、発泡体断熱パネル30B(または発泡体断熱パネル30A)による断熱層と、真空断熱材20Aによる断熱層とを交互に積層してもよい。
In the present embodiment, the fourth
さらに、第一断熱層111または第二断熱層112もしくはその両方が多層構造化されてもよい。言い換えれば、第三断熱層113と容器筐体110との間に設けられる内側断熱層は、二層(第一断熱層111および第二断熱層112)であってもよいし、三層以上であってもよい。また、外側断熱層も、真空断熱材20Aのみで構成される第三断熱層113に限定されず多層構造化されてもよい。
Furthermore, the first
(実施の形態6)
本実施の形態6では、前記実施の形態1〜5に適用可能であり、急激な変形を抑制または防止する防爆構造を有している真空断熱材20Cについて、図13A〜図17を参照して具体的に説明する。(Embodiment 6)
In this Embodiment 6, it is applicable to the said Embodiments 1-5, About the vacuum heat insulating material 20C which has an explosion-proof structure which suppresses or prevents a rapid deformation, with reference to FIG. 13A-FIG. This will be specifically described.
[防爆構造を有する真空断熱材]
本実施の形態に係る真空断熱材20Cは、前記実施の形態1で説明した真空断熱材20Aまたは前記実施の形態3で説明した真空断熱材20Bと同様の構成であり、図13Aに示すように、芯材21、外包材(外被材)22、および吸着剤23を備えている。芯材21は、無機系材料からなる繊維状の部材であり、外包材22の内部に減圧密閉状態(略真空状態)で封入されている。外包材22はガスバリア性を有する袋状の部材であり、本実施の形態では、2枚の積層シート220を対向させてその周囲を封止部24により封止することで、袋状となっている。[Vacuum insulation with explosion-proof structure]
The vacuum heat insulating material 20C according to the present embodiment has the same configuration as the vacuum
芯材21は、無機系材料からなる繊維(無機系繊維)で構成されていればよい。具体的には、例えば、ガラス繊維、セラミック繊維、スラグウール繊維、ロックウール繊維等を挙げることができる。また、芯材21は板状に成形することが好ましいため、これら無機系繊維以外に、公知のバインダ材、粉体等を含んでもよい。これら材料は、芯材21の強度、均一性、剛性等の物性の向上に寄与する。
The
なお、芯材21としては、無機系繊維以外の公知の繊維を用いてもよいが、本実施の形態では、ガラス繊維等に代表される無機系繊維として、平均繊維径が4μm〜10μmの範囲内にあるガラス繊維(繊維径が比較的太いガラス繊維)を用い、さらに、このようなガラス繊維を焼成して芯材21として用いている。
In addition, as the
このように芯材21が無機系繊維であれば、真空断熱材20Cの内部で芯材21の成分から残留ガスが放出されることによる真空度の低下を低減することができる。さらに、芯材21が無機系繊維であれば、芯材21の吸水性(吸湿性)が低くなるので、真空断熱材20Cの内部の水分量を低く維持することができる。
Thus, if the
また、無機系繊維を焼成することで、仮に外包材22が何らかの影響で破袋または破損した場合であっても、芯材21が大きく膨らむことがなく、真空断熱材20Cとしての形状を保持することができる。具体的には、例えば、無機系繊維を焼成せずに芯材21として密封すると、諸条件にもよるが破袋時の膨らみは破袋前の2〜3倍となり得る。これに対して、無機系繊維を焼成することで、破袋時の膨張を1.5倍以内に抑えることができる。それゆえ、芯材21となる無機系繊維に対して焼成処理を施すことで、破袋または破損時の膨張を有効に抑制し、真空断熱材20Cの寸法保持性を高めることができる。
In addition, by firing the inorganic fiber, even if the
なお、無機系繊維の焼成条件は特に限定されず、公知の種々の条件を好適に用いることができる。また、無機系繊維の焼成は、本発明において特に好ましい処理であるが、必須の処理ではない。 In addition, the firing condition of the inorganic fiber is not particularly limited, and various known conditions can be suitably used. Moreover, although baking of inorganic fiber is a particularly preferable treatment in the present invention, it is not an essential treatment.
積層シート220は、本実施の形態では、表面保護層221、ガスバリア層222、および熱溶着層223の3層がこの順で積層された構成となっている。表面保護層221は、真空断熱材20Cの外表面を保護するための樹脂層であり、例えば、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム等の公知の樹脂フィルムが用いられるが特に限定されない。表面保護層221は、1種類のフィルムのみで構成されてもよいし、複数のフィルムを積層して構成されてもよい。
In the present embodiment, the
ガスバリア層222は、真空断熱材20Cの内部に外気が侵入することを防ぐための層であり、ガスバリア性を有する公知のフィルムを好適に用いることができる。ガスバリア性を有するフィルムとしては、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔等の金属箔、基材となる樹脂フィルムに対して金属または金属酸化物を蒸着した蒸着フィルム、この蒸着フィルムの表面にさらに公知のコーティング処理を施したフィルム等が挙げられるが特に限定されない。蒸着フィルムに用いられる基材としては、ポリエチレンテレフタレートフィルムまたはエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム等が挙げられ、金属または金属酸化物としては、アルミニウム、銅、アルミナ、シリカ等を挙げることができるが、特に限定されない。
The
熱溶着層223は、積層シート220同士を対向させて貼り合わせるための層であるとともに、ガスバリア層222の表面を保護する層としても機能する。すなわち、ガスバリア層222の一方の面(外表面)は、表面保護層221で保護されるが、他方の面(内面、裏面)は、熱溶着層223により保護される。真空断熱材20Cの内部には芯材21および吸着剤23が封入されるので、これら内部の物体によるガスバリア層222への影響を熱溶着層223により防止または抑制する。熱溶着層223としては、例えば、低密度ポリエチレン等の熱可塑性樹脂からなるフィルムを挙げることができるが、特に限定されない。
The
なお、積層シート220は、表面保護層221、ガスバリア層222、および熱溶着層223以外の層を備えてもよい。また、ガスバリア層222および熱溶着層223は、表面保護層221と同様に、1種類のフィルムのみで構成されてもよいし、複数のフィルムを積層して構成されてもよい。つまり、積層シート220は、一対の面(表裏面)のうち一方の面が熱溶着層223であること、並びに、多層構造の中にガスバリア層222を備えていること(あるいは多層構造のうちいずれかの層がガスバリア性を有していること)、という条件を満たしていれば、その具体的な構成は特に限定されない。
The
本実施の形態では、積層シート220は、熱溶着層223同士を対向させて2枚配置した状態で、周縁部の大部分を熱溶着することで、袋状の外包材22として形成されればよい。具体的には、例えば、図14に示すように、積層シート220の周縁部の一部(図14向かって左側の上方)を開口部25として残しておき、開口部25を除いた周縁部の残部を、中央部分(芯材21が収容される部分)を包囲するように熱溶着すればよい。
In the present embodiment, the
吸着剤23は、外包材22の内部に芯材21が減圧密封された後に、芯材21の微細な空隙等から放出される残留ガス(水蒸気も含む)、封止部24等からわずかに侵入する外気(水蒸気も含む)を吸着除去する。吸着剤23の具体的な種類は特に限定されず、ゼオライト、酸化カルシウム、シリカゲル等を含む公知の材料を好適に用いることができる。
The adsorbent 23 penetrates slightly from the residual gas (including water vapor) released from the fine voids of the
ここで、吸着剤23は、物理吸着作用を有するものではなく、化学吸着作用を有するもの(化学吸着型)であることが好ましく、吸着剤23は、残留ガスの吸着によって発熱しないもの(非発熱性材料)であることが好ましく、不燃性材料であることが好ましい。 Here, the adsorbent 23 does not have a physical adsorption action, but preferably has a chemical adsorption action (chemical adsorption type), and the adsorbent 23 does not generate heat due to adsorption of residual gas (non-heat generation). A non-flammable material.
本実施の形態では、吸着剤23として、粉末状のZSM−5型ゼオライトを公知の包装材に内包したものが用いられている。ZSM−5型ゼオライトが粉末状であれば表面積が大きくなるので、気体吸着能力を向上させることができる。 In the present embodiment, as the adsorbent 23, a powdery ZSM-5 type zeolite encapsulated in a known packaging material is used. If the ZSM-5 type zeolite is in a powder form, the surface area becomes large, so that the gas adsorption ability can be improved.
また、常温での窒素吸着特性を向上させる観点から、ZSM−5型ゼオライトの中でも、ZSM−5型ゼオライトの銅サイトのうち、少なくとも50%以上の銅サイトが、銅1価サイトであり、銅1価サイトのうち、少なくとも50%以上が酸素三配位の銅1価サイトであるものを用いることが好ましい。このようにZSM−5型ゼオライトが、酸素三配位の銅1価サイトの率を高めたものであれば、減圧下での空気の吸着量を大幅に向上させることが可能となる。 Further, from the viewpoint of improving nitrogen adsorption characteristics at room temperature, among ZSM-5 type zeolite, at least 50% or more of the copper sites of ZSM-5 type zeolite are copper monovalent sites, and copper Among the monovalent sites, it is preferable to use those in which at least 50% or more are oxygen tricoordinate copper monovalent sites. Thus, if the ZSM-5 type zeolite has an increased ratio of oxygen monocoordinated copper monovalent sites, the amount of adsorption of air under reduced pressure can be greatly improved.
また、ZSM−5型ゼオライトは化学吸着作用を有する気体吸着剤である。そのため、例えば、温度上昇といった様々な環境要因が生じて、吸着剤23に対して何らかの影響を与え得るとしても、一度吸着したガスを再放出することが実質的に防止される。それゆえ、可燃性燃料等を扱う場合に、何らかの影響で吸着剤23が可燃性ガスを吸着したとしても、その後の温度上昇等の影響によってガスを再放出することがない。その結果、真空断熱材20Cの防爆性をより一層向上することが可能となる。 ZSM-5 type zeolite is a gas adsorbent having a chemical adsorption action. For this reason, for example, even if various environmental factors such as a temperature rise occur and may have some influence on the adsorbent 23, it is substantially prevented that the gas once adsorbed is re-released. Therefore, when handling the flammable fuel or the like, even if the adsorbent 23 adsorbs the flammable gas due to some influence, the gas is not re-released due to the subsequent temperature rise or the like. As a result, the explosion-proof property of the vacuum heat insulating material 20C can be further improved.
また、ZSM−5型ゼオライトは不燃性の気体吸着剤であるため、本実施の形態における吸着剤23は実質的に不燃性材料のみで構成されることになる。したがって、芯材21も含めて真空断熱材20Cの内部に可燃性材料を用いることがなく、防爆性をより一層向上することができる。無機系の気体吸着剤としては、例えばリチウム(Li)等が挙げられるが、リチウムは可燃性材料である。そして、本実施の形態では、真空断熱材20Cの用途としてLNG用の球形タンク101を例示している(実施の形態1および図1A、図1B参照)。それゆえ、このような可燃性材料を仮に吸着剤23として用いた場合には、大きな爆発には至らないと想定したとしても、LNG等の可燃性燃料等を扱う容器には適さないことは言うまでもない。
Moreover, since ZSM-5 type zeolite is a nonflammable gas adsorbent, the adsorbent 23 in the present embodiment is substantially composed of a nonflammable material. Therefore, the flammable material is not used inside the vacuum heat insulating material 20C including the
前記の通り、吸着剤23が化学吸着型であれば、物理吸着型に比較して、吸着した残留ガスが容易に離脱しないので、真空断熱材20Cの内部の真空度を良好に保持することができる。しかも、残留ガスが脱離しないため、外包材22の内部で残留ガスが膨張して真空断熱材20Cが変形するおそれを有効に防止することができる。それゆえ、真空断熱材20Cの防爆性および安定性を向上することができる。
As described above, if the adsorbent 23 is a chemical adsorption type, the adsorbed residual gas is not easily separated as compared with the physical adsorption type, so that the degree of vacuum inside the vacuum heat insulating material 20C can be maintained well. it can. In addition, since the residual gas is not desorbed, it is possible to effectively prevent the residual gas from expanding inside the
また、吸着剤23が非発熱性材料であるか、不燃性材料であるか、あるいはその両方を満たす材料であれば、外包材22が損傷する等によって異物が内部に侵入しても、吸着剤23が発熱したり燃焼したりするおそれを回避することができる。それゆえ、真空断熱材20Cの防爆性および安定性を向上することができる。
Further, if the adsorbent 23 is a non-heat-generating material, a non-flammable material, or a material that satisfies both, the adsorbent can be used even if foreign matter enters the inside due to damage to the
なお、前記の通り、吸着剤23としては、残留ガスを化学的に吸着する化学吸着型、残留ガスの吸着によって発熱しない非発熱性、または、化学吸着型かつ非発熱性である構成が好ましいが、この構成は、後述する真空断熱材20Cの防爆構造の構成例2に相当する。 As described above, the adsorbent 23 preferably has a chemical adsorption type that chemically adsorbs the residual gas, a non-exothermic property that does not generate heat due to the adsorption of the residual gas, or a chemical adsorption type and non-exothermic configuration. This configuration corresponds to a configuration example 2 of an explosion-proof structure of the vacuum heat insulating material 20C described later.
真空断熱材20Cの具体的な製造方法は特に限定されず、公知の製造方法を好適に用いることができる。本実施の形態では、前述したように、2枚の積層シート220を重ね合わせて開口部25を形成するように周縁部を熱溶着することで、袋状の外包材22が得られる。それゆえ、図14に示すように、開口部25から芯材21および吸着剤23を外包材22の内部に挿入し、例えば、減圧チャンバ等の減圧設備内で減圧すればよい。これにより、開口部25から袋状の外包材22の内部(袋内部)が十分に減圧され略真空状態となる。
The specific manufacturing method of 20 C of vacuum heat insulating materials is not specifically limited, A well-known manufacturing method can be used suitably. In this embodiment, as described above, the bag-shaped
その後、他の周縁部と同様に開口部25も熱溶着により密閉封止すれば、真空断熱材20Cが得られる。なお、熱溶着、減圧等の諸条件については特に限定されず、公知の種々の条件を好適に採用することができる。また、外包材22は、2枚の積層シート220を用いる構成に限定されない。例えば、1枚の積層シート220を半分に折り曲げて、両方の側縁部を熱溶着すれば、開口部25を有する袋状の外包材22を得ることができる。あるいは、積層シート220を筒型に成形して、一方の開口部を封止してもよい。
Then, if the
いずれにせよ、本実施の形態では、外包材22は、開口部25は、その内面が熱溶着層223となっている開口部25を有していればよい。これにより、熱溶着層223同士を接触させた状態で熱溶着することにより開口部25を封止することができる。それゆえ、減圧後に開口部25を封止すれば、袋内部を密封することができる。
In any case, in the present embodiment, the
外包材22の周縁部を熱溶着して得られる封止部24は、図13Aに示すように、対向する熱溶着層223同士が互いに溶着して溶着部位を形成する構成であればよい。ここで、本実施の形態では、封止部24は、図13Bに示すように、少なくとも複数の薄肉部241が含まれていることが好ましく、さらに、厚肉部242を含むことがより好ましい。薄肉部241は、単に重ね合わせただけの熱溶着層223の厚みに比べて、熱溶着層223同士の溶着部位の厚みが小さい部位であり、厚肉部242は、熱溶着層223同士の溶着部位の厚みが大きい部位である。封止部24が少なくとも薄肉部241を含むことにより、封止部24から真空断熱材20Cの内部に外気等が侵入しにくくなる。
As shown in FIG. 13A, the sealing
外包材22の周縁部では、熱溶着層223のわずかな端面が露出しているため、封止部24を通って外気が侵入するおそれがある。外包材22のガスバリア層222は、外気の侵入を完全に遮断できるものではないが、熱溶着層223に比較して気体(水蒸気を含む)の透過性は極めて低い。それゆえ、真空断熱材20Cの内部に侵入する外気の大半は封止部24を通じたものであると見なすことができる。
Since a slight end surface of the heat-
封止部24が薄肉部241を含んでいれば、熱溶着層223の端面から侵入する外気の透過抵抗が増大する。それゆえ、外気の侵入を有効に抑制することができるとともに、外包材22の内部に侵入した外気が膨張して真空断熱材20Cが変形する可能性を低減することができる。さらに、図13Bに示すように、薄肉部241が厚肉部242の間に位置するように、厚肉部242および薄肉部241を交互に配置すれば、封止部24の強度が向上するとともに、薄肉部241がヒートブリッジとなることによるガスバリア層222同士での熱伝導を有効に抑制することができる。
If the sealing
なお、薄肉部241および厚肉部242を複数含む封止部24の形成方法等については特に限定されない。代表的な形成方法としては、特許文献1に開示される方法を挙げることができる。また、薄肉部241および厚肉部242の個数も特に限定されず、封止部24となる周縁部の幅にもよるが、薄肉部241が4〜6個程度であればよい。
In addition, it does not specifically limit about the formation method of the sealing
[防爆構造の具体的構成]
本実施の形態に係る真空断熱材20Cは、外包材22の内部で残留ガスが膨張したときに、当該真空断熱材20Cの急激な変形を抑制または防止する防爆構造を有している。具体的な防爆構造は特に限定されないが、代表的には、例えば、構成例1:真空断熱材20Cを被覆する発泡樹脂層11が、発泡後に有機系発泡剤が残留しないように形成される構成、構成例2:外包材22の内部に芯材21とともに封入される吸着剤23が、残留ガスを化学的に吸着する化学吸着型であるか、残留ガスの吸着によって発熱しない非発熱性であるか、または、化学吸着型かつ非発熱性である構成、あるいは、構成例3:外包材22が、残留ガスを外部に逃がして膨張を緩和する膨張緩和部を備える構成、等が例示される。[Specific configuration of explosion-proof structure]
20 C of vacuum heat insulating materials which concern on this Embodiment have an explosion-proof structure which suppresses or prevents the rapid deformation | transformation of the said vacuum heat insulating material 20C, when a residual gas expand | swells inside the
構成例1については、後述する真空断熱材パネルの変形例とともに説明する。また、構成例2については、前述した吸着剤23の好ましい例に相当するので、具体的な説明を省略する。下記においては、構成例3の膨張緩和部について具体的に説明する。膨張緩和部の具体的な構成は特に限定されないが、代表的には、図15および図16に示すような逆止弁26A,26B、または、図17に示すような強度低下部位243が挙げられる。
The configuration example 1 will be described together with a modified example of the vacuum heat insulating material panel described later. Further, since the configuration example 2 corresponds to a preferable example of the adsorbent 23 described above, a specific description thereof is omitted. In the following, the expansion relaxation part of the configuration example 3 will be specifically described. The specific configuration of the expansion relaxation portion is not particularly limited, but representatively,
例えば、図15に示す逆止弁26Aは、外包材22の一部に設けられた弁孔260を閉止するキャップ状の構成を有している。弁孔260は、外包材22の内外を貫通するように設けられ、キャップ状の逆止弁26Aは、ゴム等の弾性材料で構成されている。通常、弁孔260は逆止弁26Aにより閉止されているので、外包材22の内部に外気が侵入することが実質的に防止される。仮に、周囲の温度変化によって外包材22が収縮し、これに伴って弁孔260の内径が変化しても、逆止弁26Aは弾性材料で構成されるので、弁孔260を良好に閉止できる。万が一、外包材22の内部で残留ガスが膨張した場合には、内圧の上昇に伴って逆止弁26Aが弁孔260から容易に外れ、残留ガスが外部に逃がされる。
For example, the check valve 26 </ b> A shown in FIG. 15 has a cap-like configuration that closes a
また、図16に示す逆止弁26Bは、外包材22の一部に形成された切込み部261を塞ぐ構成の弁状構造となっている。具体的には、逆止弁26Bは、弁体として機能する外側部位262と、弁座として機能する内側部位263と、内側部位263から外側部位262が剥離しないように接着する接着層264とを備えている。外側部位262は、外包材22に形成された切込み部261の上を覆うように外包材22の一部が帯状に延伸した形状となっている。内側部位263は、切込み部261に隣接する外包材22の一部であって、外側部位262に重なり合っている。
Further, the check valve 26 </ b> B shown in FIG. 16 has a valve-like structure configured to close the
通常、弁体である外側部位262が弁座である内側部位263に着座して、弁孔である切込み部261を閉止している。このとき、帯状の外側部位262は、接着層264により内側部位263に接着されているので、外側部位262が捲れ上がることが回避され、安定した着座状態(閉止状態)が維持される。これにより、外包材22の内部に外気が侵入することが実質的に防止される。万が一、外包材22の内部で残留ガスが膨張した場合には、接着層264は、外側部位262と内側部位263とを軽度に接着するものであるため、内圧の上昇に伴って弁体である外側部位262が弁座である内側部位263から容易に捲れ上がる。これにより、内部の残留ガスが外部に逃がされる。
Usually, the
また、図17に示す強度低下部位243は、封止部24において、熱溶着層223同士の溶着部位240の一部の溶着面積が小さくなっている部位である。図17では、模式的平面図および上下の部分断面図のいずれにおいても、溶着部位240は、黒く塗りつぶした領域として図示している。標準的な封止部24では、図17の上方の部分断面図に示すように、封止部24全体に及ぶように溶着部位240が形成されている。一方、強度低下部位243では、図17の下方の部分断面図に示すように、封止部24における内側(芯材21側)が溶着されていないため、溶着面積が他の封止部24よりも小さくなっている。
Moreover, the strength reduction site |
強度低下部位243は、封止部24における溶着部位240の一部であるため、外包材22である積層シート220同士を重ね合わせて封止している。それゆえ、外気は、基本的に封止部24から外包材22の内部に侵入できない。万が一、外包材22の内部で残留ガスが膨張した場合には、内圧の上昇による圧力が強度低下部位243に集中しやすくなる。これにより、溶着部位240を構成する熱溶着層223同士が剥がれ、残留ガスが外部に逃がされる。
Since the
ここで、強度低下部位は、図17に示す強度低下部位243のように溶着部位240の溶着面積を部分的に小さくする構成に限定されず、溶着面積が同じでも溶着強度を部分的に低下させる構成であってもよい。例えば、熱溶着層223同士を加熱溶着する際に、一部のみ加える熱を小さくして溶着部位240の溶着の程度を弱くすればよい。あるいは、強度低下部位は、溶着部位240すなわち熱溶着層223同士の溶着箇所以外に設けてもよい。例えば、積層シート220を構成する熱溶着層223とガスバリア層222との間に、部分的に積層強度を低下させた部位を形成して、強度低下部位としてもよい。
Here, the strength reduction portion is not limited to a configuration in which the welding area of the
さらに、熱溶着層223の一部の材料を、他の部位と比べて溶着強度の低い材料にすることで、強度低下部位を形成してもよい。例えば、熱溶着層223としては、前記の通り、低密度ポリエチレンを好適に用いることができるが、熱溶着層223の一部を、高密度ポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、または、アモルファスポリエチレンテレフタレート等としてもよい。これら高分子材料は、低密度ポリエチレンよりも溶着強度が低いため、強度低下部位の形成に好適に用いることができる。
Furthermore, a part of the heat-welded
あるいは、強度低下部位の形成方法としては、熱溶着層223同士の溶着部位240の厚みを部分的に小さくする、熱溶着層223の溶着部位240となる領域の一部に接着強度の小さい接着剤を介在させる、積層シート220の封止部24となる領域において、熱溶着層223を部分的に剥離してガスバリア層222同士を直接熱溶着する構成も採用することができる。
Alternatively, as a method of forming the strength-decreasing portion, an adhesive having a low adhesive strength is partially applied to a part of the region to be the welded
本実施の形態では、真空断熱材20Cが、第三断熱層113(または外側断熱層)に設けられているので、万が一、事故等が発生したときに真空断熱材20Cは過酷な環境に曝されるおそれがある。この場合、真空断熱材20Cが過酷な環境に曝されて内部の残留ガスが膨張する等の可能性がある。これに対して、真空断熱材20Cが前記のような膨張緩和部を備えていれば、最外層に位置する真空断熱材20Cが過酷な環境に曝されて内部の残留ガスが膨張したとしても、真空断熱材20Cの変形を有効に回避することができる。それゆえ、真空断熱材20Cの防爆性および安定性をより一層向上することができる。 In the present embodiment, since the vacuum heat insulating material 20C is provided in the third heat insulating layer 113 (or the outer heat insulating layer), the vacuum heat insulating material 20C is exposed to a harsh environment when an accident or the like occurs. There is a risk. In this case, there is a possibility that the vacuum heat insulating material 20C is exposed to a harsh environment and the residual gas inside expands. On the other hand, if the vacuum heat insulating material 20C includes the expansion relaxation part as described above, even if the vacuum heat insulating material 20C located in the outermost layer is exposed to a harsh environment and the internal residual gas expands, The deformation of the vacuum heat insulating material 20C can be effectively avoided. Therefore, the explosion-proof property and stability of the vacuum heat insulating material 20C can be further improved.
(実施の形態7)
前記実施の形態1〜6では、第三断熱層113において、真空断熱材20A,20Bまたは20Cが用いられていたが、本発明はこれに限定されず、真空断熱材20A〜20Cそのものが断熱パネルとして構成されてもよい。本実施の形態7では、前記実施の形態6で説明した真空断熱材20Cを断熱パネル化する構成について、図18A,図18B,図19A,図19Bを参照して具体的に説明する。(Embodiment 7)
In the said Embodiment 1-6, although the vacuum
[真空断熱材パネル]
本発明において、第三断熱層113として使用可能な真空断熱材パネル10は、前述した真空断熱材20C(または真空断熱材20A,20B)を用いて構成される。具体的には、図18Aおよび図18Bに示すように、真空断熱材パネル10は、発泡樹脂層11により、真空断熱材20Cの外包材22を完全に被覆したものとなっている。[Vacuum insulation panel]
In this invention, the vacuum heat insulating
発泡樹脂層11は、ポリウレタンまたはポリスチレン等の公知の発泡樹脂で構成されていればよいが、好ましくは、ポリスチレンを含有するスチレン系樹脂組成物で構成されている。ここでいうスチレン系樹脂組成物は、樹脂成分としてポリスチレンまたはスチレン系共重合体を含有するものであればよい。ポリスチレンはスチレンのみを単量体として重合した重合体であり、スチレン系共重合体としては、スチレンと同様の化学構造を有する化合物(スチレン系化合物)を単量体として重合した重合体であってもよいし、複数のスチレン系化合物を共重合した共重合体であってもよいし、スチレン系化合物(スチレンも含む)と他の単量体化合物とを共重合した共重合体であってもよい。
Although the foamed
ここで、スチレン系化合物としては、スチレン以外に、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルトルエン、ジビニルベンゼン等を挙げることができるが、特に限定されない。また、スチレン系共重合体は、単量体成分としてスチレン系化合物(スチレンを含む)を用いた重合体であればよいので、前記の通り、スチレン系化合物以外の単量体化合物を含んでもよいが、一般的には、全ての単量体成分中、スチレン系化合物が50モル%以上含まれていればよい。スチレン系化合物以外の単量体化合物の具体的な種類は特に限定されず、スチレンと共重合可能な公知の化合物(例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、2−メチル−プロピレン等のオレフィン系化合物)を好適に用いることができる。 Here, examples of the styrene compound include o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, t-butyltoluene, divinylbenzene and the like in addition to styrene. There is no particular limitation. Further, since the styrene copolymer may be a polymer using a styrene compound (including styrene) as a monomer component, it may contain a monomer compound other than the styrene compound as described above. However, generally, it is only necessary that 50 mol% or more of the styrene-based compound is contained in all the monomer components. Specific types of monomer compounds other than styrene compounds are not particularly limited, and known compounds copolymerizable with styrene (for example, olefin compounds such as ethylene, propylene, butene, butadiene, 2-methyl-propylene, etc.) ) Can be suitably used.
また、スチレン系樹脂組成物に用いられる樹脂成分としては、ポリスチレンまたはスチレン系共重合体(まとめてスチレン系樹脂と称する)が少なくとも1種類が用いられればよいが、スチレン系樹脂が2種類以上用いられてもよい。さらに樹脂成分としては、スチレン系樹脂以外に、公知の樹脂、例えば、ポリオレフィンまたはオレフィン共重合体等のオレフィン系樹脂が併用されてもよい。このとき、発泡樹脂層11に含まれる全ての樹脂成分のうち、スチレン系樹脂は50重量%以上であればよい。
Further, as the resin component used in the styrene resin composition, at least one kind of polystyrene or styrene copolymer (collectively referred to as styrene resin) may be used, but two or more kinds of styrene resins are used. May be. Furthermore, as the resin component, in addition to the styrene resin, a known resin, for example, an olefin resin such as a polyolefin or an olefin copolymer may be used in combination. At this time, styrene resin should just be 50 weight% or more among all the resin components contained in the foamed
また、スチレン系樹脂組成物中には、樹脂成分以外に公知の添加剤が含まれてもよい。添加剤としては、具体的には、例えば、充填剤、滑剤、離型剤、可塑剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、補強剤等を挙げることができるが、特に限定されない。なお、発泡樹脂層11の形成には下記の有機系発泡剤を用いるが、本明細書においては、有機系発泡剤は、ここでいう添加剤には含まれないものとする。
The styrene resin composition may contain a known additive in addition to the resin component. Specific examples of additives include fillers, lubricants, mold release agents, plasticizers, antioxidants, flame retardants, ultraviolet absorbers, antistatic agents, reinforcing agents, etc. It is not limited. In addition, although the following organic foaming agent is used for formation of the foamed
スチレン系樹脂組成物は、前記の通り、公知の有機系発泡剤を含有している。有機系発泡剤としては、具体的には、例えば、プロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、ヘキサン等の飽和炭化水素;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル化合物;塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロジフルオロメタン等のハロゲン系炭化水素;等が挙げられるが特に限定されない。これら有機系発泡剤は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。これらの中でもn−ブタン等の飽和炭化水素が好適に用いられる。 As described above, the styrene resin composition contains a known organic foaming agent. Specific examples of the organic blowing agent include saturated hydrocarbons such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane, cyclopentane, and hexane; dimethyl ether, diethyl ether, methyl ethyl ether, and the like. Ether compounds; halogenated hydrocarbons such as methyl chloride, methylene chloride and dichlorodifluoromethane; These organic foaming agents may be used alone or in combination of two or more. Of these, saturated hydrocarbons such as n-butane are preferably used.
発泡樹脂層11の形成方法は特に限定されず、スチレン系樹脂および他の成分、並びに有機系発泡剤を公知の手法で混合してスチレン系樹脂組成物を調製し、得られたスチレン系樹脂組成物と真空断熱材20Cとを真空断熱材パネル10の成形型中に収容し、有機系発泡剤を発泡させればよい。このとき、成形型内では、発泡樹脂層11内に真空断熱材20Cが完全に被覆されるように、スチレン系樹脂組成物を公知の手法で充填すればよい。
The formation method of the foamed
スチレン系樹脂組成物の具体的な形態は特に限定されないが、通常は、発泡ビーズであればよい。つまり、発泡樹脂層11は、いわゆる「ビーズ法発泡スチロール(EPS,Expanded Poly-Styrene)」であればよい。この場合、発泡ビーズと真空断熱材20Cとを成形型に収容し、スチーム加熱することにより有機系発泡剤を発泡させればよい。発泡樹脂層11がEPSであれば、スチーム加熱によって発泡ビーズ同士が相互に融着された成形体(真空断熱材パネル10)が得られる。なお、真空断熱材パネル10の発泡樹脂層11として例示した前記材料は、前述した実施の形態1〜6における発泡体断熱パネル30A〜30Dの材料としても好適に用いることができる。
Although the specific form of a styrene resin composition is not specifically limited, Usually, what is necessary is just a foam bead. That is, the foamed
得られる真空断熱材パネル10は、図18Aまたは図18Bに示すように、発泡樹脂層11内に真空断熱材20Cが内包された構成となっている。これにより、真空断熱材20Cの表面を保護することができる。また、真空断熱材20Cを内包する真空断熱材パネル10は「成形品」として製造されるので、その形状および寸法を標準化することができる。それゆえ、真空断熱材パネル10は、外包材22に芯材21を収容した構成の真空断熱材20Cと比較して、「断熱材」としての寸法精度を高めることができる。
As shown in FIG. 18A or FIG. 18B, the obtained vacuum heat insulating
しかも、本発明では、断熱材パネル10Cは、図1A、図1B等に示す球形タンク101等の断熱容器104に適用されるが、真空断熱材パネル10の表面が保護されることで、断熱容器104そのものの信頼性を向上することができる。
Moreover, in the present invention, the heat insulating material panel 10C is applied to the
例えば、本実施の形態では真空断熱材パネル10は、前記実施の形態1〜5等に例示するように、断熱容器104の外側断熱層となる第三断熱層113として用いることができる。これは、断熱性能に優れた真空断熱材20Cを断熱容器104の外側に配置することで、外部からの熱の侵入を有効に抑制するためである。ここで、LNG輸送タンカー100においては、球形タンク101の外側に位置する真空断熱材20Cに対しては海水の接触に耐え得る耐久性が求められる。
For example, in this Embodiment, the vacuum heat insulating
真空断熱材20Cの外包材22に用いられる積層シート220は、基本的に樹脂製であるが、ガスバリア層222には、前記の通り、金属箔または金属蒸着膜が用いられる。一般に金属は海水に接触すると海水中に含まれる種々のイオン等によって腐食しやすい。本実施の形態では、真空断熱材パネル10が、真空断熱材20Cを発泡樹脂層11で完全に被覆した構成となっているので、船体102内に海水が浸入しても、発泡樹脂層11により真空断熱材20Cへの海水の接触を有効に回避することができる。
The
さらに、真空断熱材パネル10は、図18Aまたは図18Bに示すように、発泡樹脂層11のみで構成されるものではなく、内部に真空断熱材20Cを備えているので、断熱性に非常に優れている。それゆえ、断熱性能を低下させることなく、第三断熱層113の厚み(あるいは断熱構造体105の厚み)の増大を抑制することも可能となる。
Furthermore, as shown in FIG. 18A or FIG. 18B, the vacuum heat insulating
加えて、発泡樹脂層11が真空断熱材20Cを保護しているので、真空断熱材パネル10に対して衝撃等が加えられても、真空断熱材20Cの破袋または破損等を有効に抑制することができる。それゆえ、真空断熱材パネル10は、真空断熱材20Cに対して、海水等の異物または製造時等の過酷な環境に対する耐久性だけでなく、物理的な衝撃等に対しても耐久性(耐衝撃性)を付与することができる。その結果、真空断熱材20Cの信頼性を向上することができる。
In addition, since the foamed
また、発泡樹脂層11には、前記の通りスチレン系樹脂組成物が用いられることが好ましい。一般にEPSは、発泡ポリウレタン(ウレタンフォーム)等に比べて吸水性が低く、断熱性能の劣化速度も小さい。それゆえ、発泡樹脂層11が発泡ポリウレタンで構成される場合に比較して、真空断熱材20Cの保護性能も断熱性能も優れたものとなる。さらに、真空断熱材20Cの外包材22は、前述した封止部24を備えているため、真空断熱材20Cそのものが良好な耐久性を有している。これにより、真空断熱材パネル10は、海水に対する耐久性だけでなく、球形タンク101の製造時またはメンテナンス時の様々な環境変化に対しても十分な耐久性を発揮することができる。
Further, as described above, a styrene resin composition is preferably used for the foamed
[真空断熱材パネルの変形例]
ここで、図18Aに模式的に示すように、真空断熱材パネル10のスキン層10a,10bは、真空断熱材パネル10の内部に比較して、発泡ビーズが圧縮されて硬化した状態にある。これに対して、図18Bに示すように、真空断熱材パネル10は、スキン層10a,10bを除去したものであってもよい。言い換えれば、真空断熱材パネル10は、スキン層10a,10bを除去した面を有する構成であってもよい。これにより、真空断熱材パネル10の発泡樹脂層11から有機系発泡剤を良好に除去することができる。[Variation of vacuum insulation panel]
Here, as schematically shown in FIG. 18A, the skin layers 10 a and 10 b of the vacuum heat insulating
一般に、EPS成形品においては、有機系発泡剤を残しておく方が断熱性に優れるとされる。しかしながら、有機系発泡剤の存在は、前述したヘリウムによるリーク検査の精度を低下させるおそれがある。また、真空断熱材パネル10に有機系発泡剤が残留していると、LNG輸送タンカー100が万が一事故に遭遇したとき等に、有機系発泡剤によって真空断熱材20Cの安定性に影響を及ぼす可能性もあり得る。そこで、真空断熱材パネル10のスキン層10a,10bを除去する。これにより、発泡ビーズが緻密に硬化した部位が除去されるので、発泡樹脂層11から有機系発泡剤が除去しやすくなる。その結果、EPS成形品の内部に有機系発泡剤が残留する可能性を有効に抑制することができる。つまり、スキン層10a,10bの除去は、真空断熱材20Cの防爆構造の構成例1に相当する。
In general, in an EPS molded article, it is considered that the organic foaming agent is more excellent in heat insulation. However, the presence of the organic foaming agent may reduce the accuracy of the above-described leak inspection using helium. Moreover, if the organic foaming agent remains in the vacuum heat insulating
なお、除去されるスキン層10a,10bは、少なくとも外表面(表面および裏面)のスキン層10a(外面スキン層10a)であればよく、外面スキン層10aに加えて真空断熱材パネル10の側面のスキン層10bも除去してもよい。スキン層10a,10bを除去する方法は、EPSの切断に用いられる公知のカッター等でスキン層10a,10bを切り取ればよい。また、スキン層10a,10bを除去した後に有機系発泡剤を除去する方法は特に限定されず、真空断熱材パネル10を所定温度および所定時間で加熱する等の公知の方法を採用すればよい。
Note that the skin layers 10a and 10b to be removed may be
ここで、スキン層10a,10bを切り取ったか否かについては、発泡樹脂層11のいずれかの表面を他の表面と比較するだけで容易に確認することができる。具体的には、スキン層10a,10bと発泡樹脂層11の内部とは、発泡ビーズの密度、発泡ビーズの硬度、表面粗さ等の諸条件が明確に異なっている。そのため、当業者であれば、発泡樹脂層11の表面がスキン層10a,10bであるか、切り取られた後の内部層であるかを十分に確認することができる。
Here, whether or not the skin layers 10a and 10b have been cut off can be easily confirmed by simply comparing one surface of the foamed
なお、防爆構造の構成例1である「真空断熱材20Cを被覆する発泡樹脂層11が、発泡後に有機系発泡剤が残留しないように形成される構成」は、スキン層10a,10bの除去のみに限定されない。本実施の形態では、発泡樹脂層11は、有機系発泡剤を含む原料を加熱して発泡させることにより形成されるものであるため、発泡後に有機系発泡剤を公知の手法で除去することができれば、防爆構造の構成例1を実現することができる。
In addition, the “configuration in which the foamed
また、図19Aまたは図19Bに示すように、真空断熱材パネル10内では、真空断熱材20Cと発泡樹脂層11とが接着されて一体化されてもよい。これにより、断熱パネル10が高温にさらされて真空断熱材20Cが熱膨張しても、発泡樹脂層11と真空断熱材20Cとの間に隙間が生じるおそれが抑制される。それゆえ、真空断熱材パネル10の耐久性並びに安定性を向上させることができる。
Moreover, as shown in FIG. 19A or 19B, in the vacuum heat insulating
例えば、図19Aに示すように、真空断熱材20Cと発泡樹脂層11とは、真空断熱材20Cの表面に塗布された接着剤12により接着されている構成、あるいは、図19Bに示すように、外包材22に用いられる積層シート220の最外層が、熱溶着性を有する樹脂からなる「熱溶着表面保護層224」であって、この熱溶着表面保護層224が接着剤として機能する構成であってもよい。
For example, as shown in FIG. 19A, the vacuum heat insulating material 20C and the foamed
接着剤12または熱溶着表面保護層224の具体的な種類は特に限定されず、熱溶着層223と同様に低密度ポリエチレン等を用いることができる。ここで、接着剤12または熱溶着表面保護層224は、80℃以上の耐熱性を有することが好ましい。これにより、球形タンク101の製造時またはメンテナンス時の大幅な温度変化に対応することができる。
Specific types of the adhesive 12 or the heat-welded surface
さらに、接着剤12または熱溶着表面保護層224を溶融し、真空断熱材20Cと発泡樹脂層11とを接着する方法も特に限定されない。例えば、接着剤12を用いるのであれば、真空断熱材20C(外包材22)の外表面に接着剤12を塗布し、発泡樹脂層11の原料であるスチレン系樹脂組成物(好ましい一例は発泡ビーズ)で真空断熱材20Cを被覆した状態で加熱して、スチレン系樹脂組成物を発泡させると同時に接着剤12を溶融させればよい。また、熱溶着表面保護層224を採用する場合には、スチレン系樹脂組成物で真空断熱材20Cを被覆した状態で加熱して、スチレン系樹脂組成物を発泡させると同時に熱溶着表面保護層224を溶融させればよい。したがって、接着剤12または熱溶着表面保護層224は、発泡樹脂層11の原料の加熱温度で溶融する材料で構成されていればよい。
Furthermore, the method of melting the adhesive 12 or the heat-welded surface
(実施の形態8)
前記実施の形態1〜7に係る断熱容器104は、LNG輸送タンカー100に設けられる球形タンク101であったが、本発明はこれに限定されず、例えば、陸上に設置されるLNGタンクであってもよい。本実施の形態8では、このようなLNGタンクについて図20および図21を参照して説明する。(Embodiment 8)
Although the
図20には、地上式LNGタンク120を図示している。この地上式LNGタンク120は、タンク本体として、前記実施の形態1の球形タンク101と同様に球形の断熱容器124を備えており、この断熱容器124は、支持構造部121によって地面50上に支持されている。支持構造部121は、地面50の上に鉛直方向に設けられる複数の支柱122と、支柱122同士の間に設けられるブレース123とにより構成されているが、特に限定されない。
FIG. 20 shows a ground
断熱容器124は、低温物質を保持する容器筐体126と、この容器筐体126の外側に設けられる断熱構造体125とを備えている。容器筐体126および断熱構造体125の具体的な構成は、前記実施の形態1〜7で説明した通りであり、特に断熱構造体125は、前記実施の形態1〜7のいずれかの構成、または、これら実施の形態の構成を適宜組み合わせた構成を好適に採用することができる。
The
図21には、地下式LNGタンク130を図示している。この地下式LNGタンク130は、地面50に埋設されたコンクリート構造体131の内部に、円筒形の断熱容器134が設けられ、この断熱容器134は、低温物質を保持する容器筐体136と、この容器筐体136の外側に設けられる断熱構造体135とを備えている。コンクリート構造体131は、例えば、プレストレスコンクリートで構成され、その大部分が地面50の下方となるように地中に設置される。コンクリート構造体131は、地下式LNGタンク130のタンク本体の構造を支持する支持体であるとともに、タンク本体の万が一の破損に備えてLNGの漏出を防止するバリアとしても機能する。
FIG. 21 illustrates an
また、断熱容器134の上部開口には、断熱容器134とは別体の屋根部132が設けられている。屋根部132の上面は凸状の湾曲面であり、下面は平坦面である。屋根部132の外側には、断熱容器134と同様に、断熱構造体135が設けられており、その内部には、繊維状断熱材133が設けられている。この繊維状断熱材133は、例えば、真空断熱材20A〜20Cの芯材21として用いられる無機系繊維を挙げることができる。容器筐体136および断熱構造体135の具体的な構成は、前記実施の形態1〜7で説明した通りであり、特に断熱構造体135は、前記実施の形態1〜7のいずれかの構成、または、これら実施の形態の構成を適宜組み合わせた構成を好適に採用することができる。
In addition, a
このように、本発明は、LNG輸送タンカー100だけでなく、地上式LNGタンク120または地下式LNGタンク130にも適用することができる。ここで、LNG輸送タンカー100の球形タンク101および地上式LNGタンク120のタンク本体は、いずれも球の断熱容器104または124を備えている。また、地下式LNGタンク130のタンク本体は、円筒形の断熱容器134と、凸状の湾曲面を有する屋根部132とを備えている。
Thus, the present invention can be applied not only to the
それゆえ、本発明は、球形、円筒形、湾曲面を有する屋根部等のように、少なくとも曲面形状を有する断熱容器に良好に適用することができる。より好ましくは、球形または円筒形等のように、断面が閉曲面形状の断熱容器に適用することができ、特に好ましくは、球形(楕円球形または略球形の形状も含む)の断熱容器に適用することができる。 Therefore, the present invention can be satisfactorily applied to a heat insulating container having at least a curved shape such as a spherical shape, a cylindrical shape, and a roof portion having a curved surface. More preferably, it can be applied to a heat insulating container having a closed curved surface shape such as a spherical shape or a cylindrical shape, and it is particularly preferably applied to a heat insulating container having a spherical shape (including an elliptical spherical shape or a substantially spherical shape). be able to.
(実施の形態9)
前記実施の形態1〜8のいずれにおいても、断熱容器内で保持される低温物質はLNGであったが、本発明はこれに限定されず、低温物質は、常温を下回る温度で保存される物質であればよく、好ましくは、常温よりも100℃以上低い温度で保持される流体であればよい。本実施の形態9では、LNG以外の低温物質として水素ガスを例示する。水素ガスを液化して保持する水素タンクの一例について、図22を参照して具体的に説明する。(Embodiment 9)
In any of the first to eighth embodiments, the low temperature substance held in the heat insulating container was LNG. However, the present invention is not limited to this, and the low temperature substance is a substance stored at a temperature lower than normal temperature. Any fluid may be used as long as it is maintained at a temperature that is 100 ° C. or more lower than room temperature. In the ninth embodiment, hydrogen gas is exemplified as a low-temperature substance other than LNG. An example of a hydrogen tank that liquefies and holds hydrogen gas will be specifically described with reference to FIG.
図22に示すように、本実施の形態に係る水素タンク140は、コンテナ型であって、基本的には、前記実施の形態1で説明した球形タンク101、あるいは、前記実施の形態8で説明した地上式LNGタンク120と同様の構成を有している。すなわち、水素タンク140は、枠状の支持体141内にタンク本体である断熱容器144が設けられており、この断熱容器144は、低温物質を保持する容器筐体146と、この容器筐体146の外側に設けられる断熱構造体145とを備えている。容器筐体146および断熱構造体145の具体的な構成は、前記実施の形態1〜7で説明した通りであり、特に断熱構造体145は、前記実施の形態1〜7のいずれかの構成、または、これら実施の形態の構成を適宜組み合わせた構成を好適に採用することができる。
As shown in FIG. 22, the
一般に液化水素(液体水素)は−253℃という極低温の液体であるとともに、LNGに比べてその蒸発し易さが約10倍となっている。それゆえ、液化水素について、LNGと同等の蒸発損失レベルを得るためには、断熱材の断熱性能(熱伝導率の小ささ)をさらに向上させる必要がある。これに対して、本実施の形態では、前記実施の形態1〜7で説明した構成の断熱構造体を用いるため、水素タンク140について、より一層の高断熱化を図ることができる。
In general, liquefied hydrogen (liquid hydrogen) is a liquid at an extremely low temperature of −253 ° C., and its evaporability is about 10 times that of LNG. Therefore, in order to obtain an evaporation loss level equivalent to that of LNG for liquefied hydrogen, it is necessary to further improve the heat insulating performance (small thermal conductivity) of the heat insulating material. On the other hand, in this embodiment, since the heat insulating structure having the configuration described in the first to seventh embodiments is used, the
なお、本発明において断熱容器内で保持される低温物質は、LNGまたは水素ガスに限定されず、常温を下回る温度で保存される物質(好ましくは、常温よりも100℃以上低い温度で流動性を有する流体)であればよい。流体を例に挙げると、LNGおよび水素ガス以外の流体としては、液化石油ガス(LPG)、その他の炭化水素ガス、またはこれらを含む可燃性ガスを挙げることができる。あるいは、ケミカルタンカー等で搬送される各種化合物であって、常温を下回る温度で保存される化合物であってもよい。さらには、本発明において適用可能な断熱容器は、医療または工業用に用いられる低温保存容器等であってもよい。また、常温は、20℃±5℃の範囲内(15℃〜25℃の範囲内)であればよい。 In the present invention, the low-temperature substance held in the heat insulating container is not limited to LNG or hydrogen gas, and is a substance stored at a temperature lower than normal temperature (preferably, fluidity at a temperature lower than normal temperature by 100 ° C. or more. The fluid). Taking fluid as an example, fluids other than LNG and hydrogen gas may include liquefied petroleum gas (LPG), other hydrocarbon gases, or combustible gases containing these. Or it is various compounds conveyed by a chemical tanker etc., Comprising: The compound preserve | saved at the temperature below normal temperature may be sufficient. Furthermore, the heat insulating container applicable in the present invention may be a cryopreservation container used for medical or industrial purposes. Moreover, normal temperature should just be in the range of 20 degreeC +/- 5 degreeC (within the range of 15 to 25 degreeC).
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the invention.
本発明について、実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。 The present invention will be described more specifically based on examples and comparative examples, but the present invention is not limited to this. Those skilled in the art can make various changes, modifications, and alterations without departing from the scope of the present invention.
(平均熱貫流率の算出方法)
下記の比較例または実施例の断熱容器において、断熱構造体を構成する各断熱層の熱伝導率を、JIS A 1412、ASTM C518、およびISO 8301の熱流計測法に準拠して、英弘精機株式会社(EKO Instruments Co., Ltd.)製の熱伝導率測定機(商品番号HC−074−300またはHC−074−066)を用いて測定した。このとき断熱容器の内部温度は−160℃とし、外気は25℃とした。得られた熱伝導率と、各断熱層の厚さから面積加重平均で断熱構造体の平均熱貫流率を算出した。(Calculation method of average heat transmissibility)
In the heat insulation containers of the following comparative examples or examples, the heat conductivity of each heat insulation layer constituting the heat insulation structure is determined according to the heat flow measurement method of JIS A 1412, ASTM C518, and ISO 8301. (EKO Instruments Co., Ltd.) Measured using a thermal conductivity measuring device (product number HC-074-300 or HC-074-066) manufactured by EKO Instruments Co., Ltd. At this time, the internal temperature of the heat insulating container was −160 ° C., and the outside air was 25 ° C. From the obtained thermal conductivity and the thickness of each heat insulating layer, the average heat transmissivity of the heat insulating structure was calculated by area weighted average.
(実施例1)
アルミニウム製の球形の容器筐体の外側に、第一断熱層、第二断熱層および第三断熱層を備える断熱構造体を設けることにより、実施例1の断熱容器を得た。断熱構造体の各断熱層のうち、第一断熱層および第二断熱層として、発泡スチロール製の発泡体断熱パネルを用い、第三断熱層として、前記実施の形態1で説明した構成の真空断熱材を用いた。なお、断熱構造体全体の厚さT、第一断熱層および第二断熱層の合計厚さt1、および第三断熱層の厚さt2を表1に示す。この断熱容器の平均熱貫流率を前記の方法で算出した。平均熱貫流率の算出結果と、後述する比較例1を基準とした断熱性能の評価結果と、比較例1を基準とした厚さの比率とを表1に示す。Example 1
The heat insulation container of Example 1 was obtained by providing the heat insulation structure provided with a 1st heat insulation layer, a 2nd heat insulation layer, and a 3rd heat insulation layer in the outer side of the spherical container housing | casing made from aluminum. Among the heat insulating layers of the heat insulating structure, the first heat insulating layer and the second heat insulating layer are made of foamed polystyrene heat insulating panels, and the third heat insulating layer is the vacuum heat insulating material having the configuration described in the first embodiment. Was used. Table 1 shows the total thickness T of the heat insulating structure, the total thickness t1 of the first heat insulating layer and the second heat insulating layer, and the thickness t2 of the third heat insulating layer. The average heat transmissivity of this heat insulation container was computed by the said method. Table 1 shows the calculation result of the average heat transmissibility, the evaluation result of the heat insulation performance based on Comparative Example 1 described later, and the ratio of the thickness based on Comparative Example 1.
(比較例1)
第三断熱層を備えない比較断熱構造体を容器筐体の外側に設けた以外は、前記実施例1と同様にして、比較例1の断熱容器を得た。なお、比較断熱構造体では、断熱構造体全体の厚さは実施例1と同じにした。比較断熱構造体における厚さT,t1およびt2を表1に示す。この断熱容器の平均熱貫流率を前記の方法で算出した。平均熱貫流率の算出結果を表1に示す。なお、比較例1は、断熱性能および厚さの評価の基準となるので、表1には、断熱性能の評価結果および厚さの比率の結果をいずれも「1.00」として記載している。(Comparative Example 1)
A heat insulating container of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a comparative heat insulating structure without a third heat insulating layer was provided outside the container housing. In addition, in the comparative heat insulation structure, the thickness of the whole heat insulation structure was made the same as Example 1. FIG. Table 1 shows the thicknesses T, t1, and t2 of the comparative heat insulation structure. The average heat transmissivity of this heat insulation container was computed by the said method. Table 1 shows the calculation results of the average heat transmissibility. In addition, since Comparative Example 1 is a reference for evaluation of heat insulation performance and thickness, Table 1 describes both the evaluation result of heat insulation performance and the result of thickness ratio as “1.00”. .
(実施例2)
第一断熱層および第二断熱層の厚さを減少させた以外は前記実施例1と同様にして、実施例2の断熱容器を得た。なお、本実施例2は、比較例1と同じ断熱性能を発揮する上で、断熱構造体全体の厚さをどの程度小さくできるかを評価するために行った。また、実施例2の断熱構造体における厚さT,t1およびt2を表1に示す。この断熱容器の平均熱貫流率を前記の方法で算出した。平均熱貫流率の算出結果と、比較例1を基準とした断熱性能の評価結果と、比較例1を基準とした厚さの比率とを表1に示す。(Example 2)
A heat insulating container of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the first heat insulating layer and the second heat insulating layer was reduced. In addition, this Example 2 was performed in order to evaluate how much the thickness of the whole heat insulation structure can be reduced, in exhibiting the same heat insulation performance as Comparative Example 1. Table 1 shows the thicknesses T, t1, and t2 in the heat insulating structure of Example 2. The average heat transmissivity of this heat insulation container was computed by the said method. Table 1 shows the calculation result of the average heat transmissibility, the evaluation result of the heat insulation performance based on Comparative Example 1, and the thickness ratio based on Comparative Example 1.
(実施例1、2および比較例1の対比)
表1に示すように、実施例1の断熱構造体は、比較例1の断熱構造体と同じ厚さであるにも関わらず、平均熱貫流率が低くなり、断熱性能は28%向上した。また、実施例2の断熱構造体は、比較例1の断熱構造体と同じ断熱性能であるにも関わらず、全体の厚さを37%減少させることができた。
(Contrast of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1)
As shown in Table 1, although the heat insulating structure of Example 1 had the same thickness as the heat insulating structure of Comparative Example 1, the average heat transmissivity was lowered and the heat insulating performance was improved by 28%. Moreover, although the heat insulation structure of Example 2 was the same heat insulation performance as the heat insulation structure of the comparative example 1, the whole thickness was able to be reduced 37%.
このように、本発明によれば、発泡体断熱パネルで構成される第一断熱層および第二断熱層(もしくは一体化層)の厚さを大幅に小さくすることができる。それゆえ、断熱容器全体の大きさが同じであれば、比較例1の断熱容器に比べて、実施例1または2の断熱容器は、容器筐体の内部容積を増大させることができる。 Thus, according to this invention, the thickness of the 1st heat insulation layer comprised by a foam heat insulation panel and the 2nd heat insulation layer (or integration layer) can be made small significantly. Therefore, if the overall size of the heat insulating container is the same, the heat insulating container of Example 1 or 2 can increase the internal volume of the container housing as compared with the heat insulating container of Comparative Example 1.
(実施例3)
発泡体断熱パネルで構成される第一断熱層および第二断熱層(並びに一体化層)の合計厚さを300mmとし、真空断熱材で構成される第三断熱層の厚さを100mmとした断熱構造体を想定し、この断熱構造体について、LNGの温度(−162℃)から常温(25℃)までの温度勾配を想定した熱シミュレーションを行った。その結果を図23の一点鎖線Iに示す。(Example 3)
Heat insulation in which the total thickness of the first heat insulating layer and the second heat insulating layer (and the integrated layer) constituted by the foam heat insulating panel is 300 mm, and the thickness of the third heat insulating layer constituted by the vacuum heat insulating material is 100 mm. Assuming the structure, a thermal simulation assuming a temperature gradient from the temperature of LNG (−162 ° C.) to room temperature (25 ° C.) was performed on this heat insulating structure. The result is shown by the alternate long and short dash line I in FIG.
(比較例2)
第三断熱層を備えずに、合計厚さ400mmの発泡体断熱パネルにより構成される比較断熱構造体を想定した以外は、前記実施例3と同様にして熱シミュレーションを行った。その結果を図23の破線IIに示す。(Comparative Example 2)
A thermal simulation was performed in the same manner as in Example 3 except that a comparative heat insulating structure constituted by a foam heat insulating panel having a total thickness of 400 mm was assumed without providing the third heat insulating layer. The result is shown by a broken line II in FIG.
(実施例3および比較例2の対比)
図23のシミュレーション結果から明らかなように、比較例2の比較断熱構造体では、破線IIに示すように容器筐体の内壁面からの距離(すなわち断熱層の厚さ)に比例して温度が上昇しているが、実施例3の断熱構造体では、一点鎖線Iに示すように、発泡体断熱パネル(第一断熱層、第二断熱層、および一体化層)の熱勾配角度が小さく、真空断熱材(第三断熱層)の熱勾配角度が大きくなっている。それゆえ、本発明であれば、第三断熱層の断熱性能によって、内側断熱層である発泡体断熱パネルが存在する領域の雰囲気温度を低下させることができる。また、内側断熱層そのものの冷温の熱移動も低減している(一点鎖線Iの0〜300mmの熱勾配角度が緩やかである)ため、内側断熱層そのものの断熱性能が向上していることがわかる。(Contrast of Example 3 and Comparative Example 2)
As is clear from the simulation results of FIG. 23, in the comparative heat insulation structure of Comparative Example 2, the temperature is proportional to the distance from the inner wall surface of the container housing (that is, the thickness of the heat insulation layer) as indicated by the broken line II. Although it has risen, in the heat insulating structure of Example 3, as shown by the alternate long and short dash line I, the thermal gradient angle of the foam heat insulating panel (first heat insulating layer, second heat insulating layer, and integrated layer) is small, The thermal gradient angle of the vacuum heat insulating material (third heat insulating layer) is large. Therefore, if it is this invention, the atmospheric temperature of the area | region in which the foam heat insulation panel which is an inner side heat insulation layer exists can be reduced with the heat insulation performance of a 3rd heat insulation layer. Moreover, since the heat transfer of the cold temperature of the inner heat insulation layer itself is also reduced (the thermal gradient angle of 0 to 300 mm of the alternate long and short dash line I is gentle), it can be seen that the heat insulation performance of the inner heat insulation layer itself is improved. .
以上のように、本発明では、断熱性能のより一層の向上を図るとともに、長期間に亘って良好な断熱性能を有効に実現する断熱容器が得られるので、本発明は、LNG輸送タンカーの球形タンク、陸上に設置されるLNGタンク、あるいは、水素タンク等のように、低温物質を保持する断熱容器の分野に広く好適に用いることができる。 As described above, according to the present invention, since the heat insulation container that achieves further improvement of heat insulation performance and effectively realizes good heat insulation performance over a long period of time can be obtained, the present invention provides a spherical shape of an LNG transport tanker. It can be widely used in the field of heat insulating containers that hold low-temperature substances such as tanks, LNG tanks installed on land, hydrogen tanks, and the like.
10 真空断熱材パネル
11 発泡樹脂層
12,16 接着剤
13 締結部材
14,15 充填断熱材
17 金属メッシュ
20A〜20C 真空断熱材
21 芯材
22 外包材(外被材)
23 吸着剤
24 封止部(封止ヒレ)
25 開口部
26A,26B 逆止弁
27 封止部保護層
30A〜30D 発泡体断熱パネル
31,32 縁部
33 一体化層
50 地面
100 LNG輸送タンカー
101 球形タンク
102 船体
103 カバー
104,124,134,144 断熱容器
105,125,135,145 断熱構造体
106,141 支持体
110,124,134,144 容器筐体
111 第一断熱層
112 第二断熱層
113 第三断熱層
114 第四断熱層
120 地上式LNGタンク
121 支持構造部
122 支柱
123 ブレース
130 地下式LNGタンク
131 コンクリート構造チア
132 屋根部
133 繊維状断熱材
140 水素タンク
220 積層シート
220A 外側積層シート
220B 内側積層シート
221 表面保護層
222 ガスバリア層
223 熱溶着層
224 熱溶着表面保護層
225 難燃層
226 低温耐性ガスバリア層
240 溶着部位
241 薄肉部
242 厚肉部
243 強度低下部位
DESCRIPTION OF
23
25
Claims (19)
容器筐体と、
当該容器筐体の外側に配置される断熱構造体と、を備え、
前記断熱構造体は、前記容器筐体から外側に向かって順に設けられる、第一断熱層、第二断熱層、および第三断熱層を含む多層構造体であり、
前記第三断熱層は、複数の真空断熱材を備えていることを特徴とする、
断熱容器。Used to hold cryogenic materials stored at temperatures below room temperature,
A container housing;
A heat insulating structure disposed outside the container housing,
The heat insulating structure is a multilayer structure including a first heat insulating layer, a second heat insulating layer, and a third heat insulating layer, which are sequentially provided from the container housing toward the outside.
The third heat insulating layer is provided with a plurality of vacuum heat insulating materials,
Insulated container.
請求項1に記載の断熱容器。The second heat insulating layer has a heat insulating performance equal to or higher than that of the first heat insulating layer,
The heat insulating container according to claim 1.
請求項1に記載の断熱容器。The heat insulation structure includes a portion where the first heat insulation layer and the second heat insulation layer are integrated,
The heat insulating container according to claim 1.
前記外包材のうち、前記容器筐体に向かう内側面を構成する内側外包材は、外側面を構成する外側外包材よりも低温耐性が高くなるように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の断熱容器。The vacuum heat insulating material comprises a fibrous core material and a bag-shaped outer packaging material having gas barrier properties, and the core material is enclosed in a vacuum sealed state inside the outer packaging material,
Among the outer packaging materials, the inner outer packaging material constituting the inner surface facing the container housing is configured to have higher low-temperature resistance than the outer outer packaging material constituting the outer surface. Item 2. The insulated container according to Item 1.
当該封止部が前記容器筐体側に折り込まれた状態で、前記真空断熱材を前記第二断熱層の外側に配置することによって、前記第三断熱層が構成されることを特徴とする、
請求項4に記載の断熱容器。The vacuum heat insulating material has a fin-like sealing portion that is sealed by bonding the outer packaging materials around each other,
The third heat insulating layer is configured by disposing the vacuum heat insulating material on the outside of the second heat insulating layer in a state where the sealing portion is folded on the container housing side.
The heat insulation container according to claim 4.
請求項1に記載の断熱容器。The plurality of vacuum heat insulating materials provided in the third heat insulating layer are arranged adjacent to each other in a state in which their end faces are butted together,
The heat insulating container according to claim 1.
請求項6に記載の断熱容器。Of the third heat insulating layer, the portion where the end faces of the vacuum heat insulating material are butted together is filled with a filling heat insulating material different from the vacuum heat insulating material,
The heat insulating container according to claim 6.
さらに、前記断熱パネルの端面同士を突き合わせた部分、または、前記真空断熱材の端面同士を突き合わせた部分を突合せ部位としたときに、
前記第一断熱層、前記第二断熱層、および前記第三断熱層のうち少なくとも二つの断熱層の突合せ部位の位置が、互いにずれた位置となっていることを特徴とする、
請求項1に記載の断熱容器。The first heat insulation layer and the second heat insulation layer include a plurality of heat insulation panels, and the heat insulation panels are arranged adjacent to each other in a state in which their end faces are butted together.
Furthermore, when the portion where the end surfaces of the heat insulating panel are butted together, or the portion where the end surfaces of the vacuum heat insulating material are butted together is a butting portion,
The positions of the butted portions of at least two heat insulating layers among the first heat insulating layer, the second heat insulating layer, and the third heat insulating layer are shifted from each other,
The heat insulating container according to claim 1.
請求項1に記載の断熱容器。The vacuum heat insulating material is mechanically fixed to the first heat insulating layer or the second heat insulating layer in a state where the entire inner surface facing the container housing is not bonded to the outer surface of the second heat insulating layer. It is characterized by
The heat insulating container according to claim 1.
請求項1に記載の断熱容器。The adjacent vacuum heat insulating materials are arranged so that the distance from the container housing is equal,
The heat insulating container according to claim 1.
当該真空断熱材の急激な変形を抑制または防止する防爆構造を有していることを特徴とする、
請求項1に記載の断熱容器。The vacuum heat insulating material comprises a fibrous core material and a bag-shaped outer packaging material having gas barrier properties, and the core material is enclosed in a vacuum sealed state inside the outer packaging material,
It has an explosion-proof structure that suppresses or prevents sudden deformation of the vacuum heat insulating material,
The heat insulating container according to claim 1.
前記防爆構造は、前記発泡樹脂層が、発泡後に有機系発泡剤が残留しないように形成されることにより実現されることを特徴とする、
請求項11に記載の断熱容器。The vacuum heat insulating material is configured as a heat insulating panel in which the outer packaging material is completely covered with a foamed resin layer,
The explosion-proof structure is realized by forming the foamed resin layer so that no organic foaming agent remains after foaming,
The heat insulating container according to claim 11.
前記防爆構造は、前記吸着剤が前記残留ガスを化学的に吸着する化学吸着型であるか、残留ガスの吸着によって発熱しない非発熱性であるか、または、化学吸着型かつ非発熱性であることによって実現されることを特徴とする、
請求項11に記載の断熱容器。The vacuum heat insulating material is further enclosed with the core material inside the outer packaging material, and further includes an adsorbent that adsorbs residual gas inside,
The explosion-proof structure is a chemisorption type in which the adsorbent chemically adsorbs the residual gas, is non-exothermic that does not generate heat due to adsorption of the residual gas, or is a chemisorption type and non-exothermic. It is realized by
The heat insulating container according to claim 11.
請求項11に記載の断熱容器。The explosion-proof structure is realized by providing the outer packaging material with an expansion relaxation portion that releases the residual gas to the outside and relaxes the expansion when the residual gas expands inside the outer packaging material. Features
The heat insulating container according to claim 11.
請求項14に記載の断熱容器。The expansion relaxation portion is a check valve provided in the outer packaging material, or a portion provided in advance in the outer packaging material, which is partially low in strength.
The heat insulation container according to claim 14.
当該開口部は、その内面が熱溶着層となっており、当該熱溶着層同士を接触させた状態で熱溶着することにより袋内部を密封可能となっており、
前記開口部の熱溶着により形成される封止部には、前記熱溶着層同士の溶着部位の厚みが小さい薄肉部が複数含まれていることを特徴とする、
請求項14に記載の断熱容器。The outer packaging material has an opening for decompressing the inside of the bag,
The opening has a heat welding layer on its inner surface, and the inside of the bag can be sealed by heat welding in a state where the heat welding layers are in contact with each other.
The sealing portion formed by thermal welding of the opening includes a plurality of thin portions where the thickness of the welded portion between the thermal welding layers is small.
The heat insulation container according to claim 14.
当該積層シートの一方の面が前記熱溶着層であり、
前記積層シートの前記熱溶着層同士を対向させて2枚配置した状態で、当該積層シートの周縁部の一部を前記開口部とし、当該開口部を除いた前記周縁部の残部を包囲するように熱溶着することにより、袋状に形成され、
前記周縁部における熱溶着された部位は、前記薄肉部を複数含む前記封止部となっていることを特徴とする、
請求項16に記載の断熱容器。The outer packaging material is composed of two laminated sheets,
One side of the laminated sheet is the heat welding layer,
In a state where the two heat-bonding layers of the laminated sheet are opposed to each other, a part of the peripheral part of the laminated sheet is used as the opening, and the remaining part of the peripheral part excluding the opening is surrounded. It is formed into a bag shape by heat welding to
The heat-welded part in the peripheral part is the sealing part including a plurality of the thin parts,
The heat insulating container according to claim 16.
前記厚肉部および前記薄肉部は、前記薄肉部が前記厚肉部の間に位置するように、交互に配置されていることを特徴とする、
請求項16に記載の断熱容器。In addition to the plurality of thin portions, the sealing portion includes a plurality of thick portions having a large thickness of the welded portion,
The thick part and the thin part are alternately arranged so that the thin part is located between the thick parts,
The heat insulating container according to claim 16.
請求項1に記載の断熱容器。
The container housing has a shape including a curved surface,
The heat insulating container according to claim 1.
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