本發(fā)明涉及貯藏LNG(液化天然氣)等超低溫物質(zhì)的低溫罐等隔熱容器。
背景技術(shù):
一般情況下,對(duì)于貯藏液化天然氣(LNG)等的低溫罐,為了減少運(yùn)輸和貯藏過程中的蒸發(fā)損失,已經(jīng)開始使用真空隔熱材料來強(qiáng)化隔熱性能(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
圖10是表示專利文獻(xiàn)1所示的現(xiàn)有的低溫罐的隔熱結(jié)構(gòu)的圖。
如圖10所示,低溫罐的隔熱結(jié)構(gòu)包括:罐外壁101、和配置于罐外壁101外側(cè)的數(shù)千塊隔熱板102。隔熱板102包括:由酚醛泡沫構(gòu)成的內(nèi)層板103;和利用硬質(zhì)聚氨酯泡沫104b包裹真空隔熱材料104a(將作為芯材的玻璃棉真空包裝成多層層壓薄膜)的周圍而成的外層板104。另外還包括:在隔熱板102彼此的接頭106的外側(cè),以覆蓋它的方式配置的追加隔熱板105。追加隔熱板105與外層板104相同,用硬質(zhì)聚氨酯泡沫105b包裹真空隔熱材料105a的周圍而構(gòu)成。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),除了內(nèi)層板103、和外層板104的硬質(zhì)聚氨酯泡沫104b外,交替配置的真空隔熱材料104a、105a也阻擋從罐的內(nèi)壁一側(cè)流向外壁的熱流。因此,能夠顯著提高低溫罐的隔熱性能。
但是,在這種現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中,隔熱性能確實(shí)得到提高,但因真空隔熱材料104a、105a、硬質(zhì)聚氨酯泡沫104b、105b的線膨脹系數(shù)的差異,在長(zhǎng)期使用過程中,作為真空隔熱材料104a、105a的外覆件的多層層壓薄膜承受隨著硬質(zhì)聚氨酯泡沫104b、105b的熱收縮而產(chǎn)生的熱收縮應(yīng)力,有可能出現(xiàn)龜裂。因此,難以長(zhǎng)期保證真空隔熱材料104a、105a所具有的隔熱性能。
即,在專利文獻(xiàn)1中所述的結(jié)構(gòu)中,例如,外層板104的真空隔熱材料104a與硬質(zhì)聚氨酯泡沫104b一體成形。因此,因硬質(zhì)聚氨酯泡沫104b的熱收縮,真空隔熱材料104a的多層層壓薄膜被牽拉伸縮。多層層壓薄膜被反復(fù)牽拉伸縮,產(chǎn)生龜裂,因該龜裂,真空隔熱材料104a的隔熱性能有可能下降。
而且,例如LNG等物質(zhì)的超低溫通過構(gòu)成內(nèi)層板103的酚醛泡沫和接頭106的部分傳導(dǎo),使真空隔熱材料104a的外覆件變成超低溫。其結(jié)果是,構(gòu)成外覆件的多層層壓薄膜具有低溫脆化的趨勢(shì)。因此,因熱收縮而導(dǎo)致的龜裂,使用時(shí)間越長(zhǎng)則越容易發(fā)生,這成為一個(gè)大問題。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-249174號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明就是鑒于上述這一點(diǎn),其目的在于提供一種隔熱容器,能夠防止真空隔熱材料的外覆件的熱收縮差導(dǎo)致產(chǎn)生龜裂從而導(dǎo)致隔熱性能下降,能夠長(zhǎng)期保證高的隔熱性能。
本發(fā)明的隔熱容器是用于保持溫度比常溫低100℃以上的物質(zhì)的隔熱容器,其包括:容器殼體;和配置于容器殼體的外側(cè),且至少配置于容器殼體一側(cè)的一次隔熱層。而且,還包括:配置于比一次隔熱層靠外部一側(cè)的位置,且包括具有透氣性的芯材和真空密封芯材的外覆件的真空隔熱材料;和配置于真空隔熱材料與一次隔熱層之間的熱應(yīng)力分散層。
由此,即使在在一次隔熱層與真空隔熱材料之間存在熱收縮差,一次隔熱層的熱收縮力施加于真空隔熱材料的外覆件,該熱收縮力也被熱應(yīng)力分散層分散,能夠抑制真空隔熱材料的外覆件因熱收縮差導(dǎo)致產(chǎn)生龜裂等。由此,真空隔熱材料能夠維持本來的高的隔熱性能,能夠長(zhǎng)期很好地保證隔熱容器的隔熱性能。
根據(jù)本發(fā)明,能夠抑制真空隔熱材料的外覆件因熱收縮龜裂而導(dǎo)致的隔熱性能下降,所以能夠長(zhǎng)期保證高的隔熱性能。
附圖說明
圖1是本發(fā)明第1實(shí)施方式的隔熱容器的截面圖。
圖2是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的隔熱容器的隔熱結(jié)構(gòu)體的放大截面圖。
圖3是在本發(fā)明第1實(shí)施方式的隔熱容器的隔熱結(jié)構(gòu)體中使用的真空隔熱材料的截面圖。
圖4是在本發(fā)明第1實(shí)施方式的隔熱容器的隔熱結(jié)構(gòu)體中使用的真空隔熱材料的平面圖。
圖5是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的隔熱容器的熱模擬結(jié)果的說明圖。
圖6是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的實(shí)驗(yàn)例的圖。
圖7是表示本發(fā)明第4實(shí)施方式的隔熱容器的隔熱結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是表示本發(fā)明第5實(shí)施方式的隔熱容器的隔熱結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的圖。
圖9A是表示本發(fā)明第6實(shí)施方式的防爆結(jié)構(gòu)體A的一例的圖。
圖9B是表示本發(fā)明第6實(shí)施方式的防爆結(jié)構(gòu)體A的一例的圖。
圖10是表示現(xiàn)有的低溫罐的隔熱結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外,本發(fā)明并不限于各實(shí)施方式。
(第1實(shí)施方式)
圖1~圖5表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式中隔熱容器1。
圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的隔熱容器1的截面圖,圖2是表示該隔熱容器1的隔熱結(jié)構(gòu)體2的放大截面圖,圖3是該隔熱容器1的隔熱結(jié)構(gòu)體2中使用的真空隔熱材料8的截面圖,圖4是該真空隔熱材料8的平面圖,圖5是表示該第1實(shí)施方式中隔熱容器1的熱模擬結(jié)果的說明圖。
在本實(shí)施方式中,表示用于LNG罐船等中的球形獨(dú)立罐方式(MOS方式)的隔熱容器1。
在圖1中,隔熱容器1用于保存比常溫低100℃以上的物質(zhì)、例如-162℃的液化天然氣(以下稱作LNG),其包括對(duì)外表面部與內(nèi)表面部進(jìn)行隔熱的隔熱結(jié)構(gòu)體2。支承體3用于將隔熱容器1固定于船體4,稱作裙板(skirt)。支承體3例如在鋁合金與低溫用鋼的中間插入熱傳導(dǎo)率低的不銹鋼,能夠形成減少熱侵入的熱制動(dòng)結(jié)構(gòu)。另外,隔熱容器1的隔熱結(jié)構(gòu)體2的外周被外罩5覆蓋。
在圖2中表示隔熱容器1的隔熱結(jié)構(gòu)體2的一例結(jié)構(gòu)。隔熱容器1的容器殼體6采用5mm左右厚的不銹鋼等形成。
隔熱結(jié)構(gòu)體2由容器殼體6一側(cè)的一次隔熱層7和配置于其外側(cè)的真空隔熱材料8構(gòu)成。
一次隔熱層7由容器殼體6一側(cè)的第1隔熱層7a和配置于其外側(cè)的第2隔熱層7b構(gòu)成。第1隔熱層7a和第2隔熱層7b分別通過粘貼數(shù)千塊方形的隔熱板9而構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中,隔熱板9由300mm~400mm左右厚的發(fā)泡苯乙烯(可發(fā)性聚苯乙烯珠粒(由Expandable Polystyrene Beads-EPS形成的發(fā)泡聚苯乙烯))形成,但是也可以采用聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、和填裝在隔熱框中的玻璃棉或者珠光體等隔熱材料構(gòu)成。
此外,為了確保強(qiáng)度,本實(shí)施方式的一次隔熱層7在第1隔熱層7a和第2隔熱層7b與真空隔熱材料8之間設(shè)置有金屬網(wǎng)7c。一次隔熱層7與真空隔熱材料8用螺栓10安裝固定于容器殼體6。
另外,配置于一次隔熱層7的外部側(cè)的真空隔熱材料8,其熱傳導(dǎo)率λ在0℃為0.002W/(m·K),與構(gòu)成第1隔熱層7a和第2隔熱層7b的發(fā)泡苯乙烯相比,大約低15倍左右。
真空隔熱材料8如圖3所示,將芯材14內(nèi)包于外覆件15并進(jìn)行減壓密閉,構(gòu)成板狀。外覆件15是通過層壓以下多層而構(gòu)成的層壓膜:12μm厚的由PET膜構(gòu)成的第1保護(hù)層16a、25μm厚的由尼龍膜構(gòu)成的第2保護(hù)層16b、7μm厚的由鋁箔構(gòu)成的氣體阻隔層17、和50μm厚的由低密度聚乙烯膜構(gòu)成的熱熔接層18。
真空隔熱材料8通過以下方法構(gòu)成:對(duì)將用離心法生成的平均纖維徑為4μm玻璃纖維燒結(jié)而構(gòu)成的芯材14、和以氧化鈣為主要原料的吸附劑20進(jìn)行減壓,在端部以熱熔接層18彼此相對(duì)的方式熱熔接并將其密閉。在熱熔接的部分和其外側(cè)部分,形成內(nèi)部沒有芯材14、且外覆件15彼此接觸的密封鰭13。
另外,在本實(shí)施方式的真空隔熱材料8中,在構(gòu)成外覆件15的第1保護(hù)層16a的PET薄膜上下面的外側(cè),層壓熱應(yīng)力分散層21而一體化。即,由該熱應(yīng)力分散層21構(gòu)成外覆件15的最外層。此外,熱應(yīng)力分散層21也可以通過粘結(jié)與第1保護(hù)層16a形成一體。
熱應(yīng)力分散層21由線膨脹系數(shù)小、熱收縮少,且對(duì)超低溫的耐性和機(jī)械強(qiáng)度高的材料形成。例如,在本實(shí)施方式中,熱應(yīng)力分散層21由150μm左右厚的玻璃布構(gòu)成。
另外,作為內(nèi)包在真空隔熱材料8的吸附劑20內(nèi)的氣體吸附材料,使用將由ZSM-5沸石構(gòu)成的吸附材料形成表面積大的粉末狀的材料。此外,為了提高常溫下的氮吸附特性,在ZSM-5沸石中,更優(yōu)選使用ZSM-5沸石的銅位點(diǎn)(銅site)中的至少50%以上的銅位點(diǎn)為一價(jià)銅位點(diǎn),一價(jià)銅位點(diǎn)中的至少50%以上為三配位氧的一價(jià)銅位點(diǎn)的吸附材料。
像這樣,通過使用三配位氧的一價(jià)銅位點(diǎn)率的氣體吸附劑,能夠大幅提高空氣的吸附量。
另外,在本實(shí)施方式中使用的氣體吸附材料是ZSM-5沸石,不使用可燃性材料地形成。由此,在用在LNG這樣的可燃性氣體等的罐中的真空隔熱材料內(nèi)部配置氣體吸附材料時(shí),即使在因長(zhǎng)年劣化等導(dǎo)致可燃性氣體侵入真空隔熱材料8內(nèi)部的情況下,也不會(huì)有著火等的危險(xiǎn),能夠構(gòu)成安全的真空隔熱材料8。
另外,在本實(shí)施方式的真空隔熱材料8中,進(jìn)一步提高了阻燃性結(jié)構(gòu)。即,通過真空隔熱材料8的芯材14使用無機(jī)纖維,與使用有機(jī)纖維的隔熱材料相比,阻燃性得到改善,其結(jié)果是,能夠提高隔熱容器1的阻燃性。另外,由于使用無機(jī)纖維,所以氣體中的濕氣所引起的體積膨脹也減少,其結(jié)果是,能夠提高隔熱容器1的形狀保持性和后述的耐防爆性。
另外,如圖4所示,真空隔熱材料8在其大致中央部(也包括中央部)設(shè)置有使一次隔熱層安裝用的螺栓10插通的貫通部8a,貫通部8a的周圍由外覆件15彼此緊貼的熱熔接層15a構(gòu)成。
此外,本發(fā)明并不限于使用這種螺栓10的結(jié)構(gòu)。例如,也可以沒有貫通部8a,而在真空隔熱材料8彼此對(duì)接的端部填充有聚氨酯等填充材料。在這種結(jié)構(gòu)中,真空隔熱材料8彼此處于被填充材料固定的狀態(tài),所以因上下面的溫差導(dǎo)致的應(yīng)力變形,容易產(chǎn)生破裂等。由此,在真空隔熱材料8與一次隔熱層7之間設(shè)置有熱應(yīng)力分散層21,將熱應(yīng)力分散的結(jié)構(gòu)尤其有效。
將采用上述方式構(gòu)成的真空隔熱材料8粘貼于一次隔熱層7,并將其固定于容器殼體6。
在本實(shí)施方式中,首先,在構(gòu)成真空隔熱材料8的外覆件15的最外層的熱應(yīng)力分散層21的、與一次隔熱層7(第2隔熱層7b)相對(duì)的整個(gè)面上,涂敷通過熱熔等方法形成的粘結(jié)劑22,在構(gòu)成一次隔熱層7的隔熱板9的外表面粘結(jié)真空隔熱材料8而一體化。
接著,采用公知的方法將上述將真空隔熱材料8形成一體的隔熱板9固定于容器殼體6,然后安裝真空隔熱材料8。例如,如圖2所示,將從真空隔熱材料8的上部貫通其貫通部8a和隔熱板9的螺栓10緊固在通過熔接等而固定的螺母6a上,從而能夠固定于容器殼體6。此時(shí),在本實(shí)施方式中,螺栓10的頭部凸緣11按壓真空隔熱材料8的貫通部8a周圍的熔接層15a,由此,真空隔熱材料8被進(jìn)一步固定于隔熱板9。
另外,為了確保隔熱性,也可以在真空隔熱材料8的對(duì)接面彼此之間、以及一次隔熱層7的對(duì)接面彼此之間的縫隙中設(shè)置填充隔熱材料12。作為該填充隔熱材料12,例如,使用柔軟且富有伸縮性的、纖維直徑低于1μm的微玻璃棉。此外,只要填充隔熱材料12是柔軟且富有伸縮性的材料即可,也可以是軟質(zhì)聚氨酯、或者接近容器殼體6的線膨脹系數(shù)的材料,例如添加有加固材料的酚醛泡沫或者聚氨酯泡沫等。
另外,在本實(shí)施方式中,真空隔熱材料8的對(duì)接部以與構(gòu)成一次隔熱層7的隔熱板9的對(duì)接部彼此錯(cuò)開的方式設(shè)置。
另外,形成于真空隔熱材料8的外周緣的密封鰭13以折入到低溫側(cè)、即一次隔熱層7一側(cè)的方式配置。
下面,對(duì)上述結(jié)構(gòu)的作用效果進(jìn)行說明。
隔熱容器1通過配置于容器殼體6外側(cè)的一次隔熱層7和配置于比一次隔熱層7靠外部側(cè)的真空隔熱材料8進(jìn)行隔熱,將容器殼體6內(nèi)的LNG低溫保持。
此處,在隔熱容器1中,真空隔熱材料8的整個(gè)面被粘結(jié)劑22一體地粘結(jié)于一次隔熱層7(第2隔熱層7b)的外表面。由此,當(dāng)在一次隔熱層7(第2隔熱層7b)上發(fā)生熱收縮時(shí),由此產(chǎn)生的牽拉伸縮力會(huì)施加于真空隔熱材料8的外覆件15。
施加于真空隔熱材料8的外覆件15的該一次隔熱層7(第2隔熱層7b)的熱收縮所產(chǎn)生的牽拉伸縮力,施加于構(gòu)成真空隔熱材料8的外覆件15的最外層的熱應(yīng)力分散層21。
在本實(shí)施方式中,熱應(yīng)力分散層21由玻璃布構(gòu)成,其線膨脹系數(shù)小、熱收縮少,并且耐超低溫性和機(jī)械強(qiáng)度高。由此,熱應(yīng)力分散層21抵抗一次隔熱層7(第2隔熱層7b)的熱收縮,基本不會(huì)熱收縮,將該熱收縮力分散吸收,使其基本不會(huì)發(fā)生熱收縮。
其結(jié)果是,能夠強(qiáng)力地抑制在將熱應(yīng)力分散層21一體地層壓而成的外覆件15的、由鋁箔構(gòu)成的阻氣層17上發(fā)生龜裂。特別是在角部容易發(fā)生熱收縮龜裂。但是,通過熱應(yīng)力分散層21承受并分散該容易集中于角部的熱收縮應(yīng)力,角部受到保護(hù)不會(huì)受到熱收縮應(yīng)力的影響,能夠有效地抑制熱收縮應(yīng)力的集中而導(dǎo)致的龜裂。
因此,即使長(zhǎng)期使用,也能夠防止在外覆件15的氣體阻隔層17上出現(xiàn)龜裂,能夠長(zhǎng)期維持真空隔熱材料8的高隔熱性,保證隔熱容器1的隔熱性。
另外,在本實(shí)施方式中,使用玻璃布作為熱應(yīng)力分散層21。玻璃布線膨脹系數(shù)小,熱收縮少,且對(duì)超低溫的耐性和機(jī)械強(qiáng)度高。而且,玻璃布的熱傳導(dǎo)率也低,隔熱性高。由此,能夠抑制因保存在容器殼體6內(nèi)的物質(zhì)的超低溫導(dǎo)致真空隔熱材料8發(fā)生低溫脆化。因此,能夠抑制外覆件15的低溫脆化導(dǎo)致的龜裂產(chǎn)生,而且能夠長(zhǎng)期保證隔熱容器1的隔熱性。
另外,在本實(shí)施方式中,作為真空隔熱材料的外覆件15的最外層的熱應(yīng)力分散層21,被分別一體地層壓于外覆件15的上下兩面。由此,真空隔熱材料8的外覆件15在其整個(gè)外表面,強(qiáng)度變高,能夠防止因生產(chǎn)時(shí)的操作處理等導(dǎo)致外覆件15出現(xiàn)龜裂和破損。因此,能夠抑制在隔熱結(jié)構(gòu)體2的組裝過程中容易產(chǎn)生的、真空隔熱材料8的殘次品發(fā)生率,抑制成本上升,同時(shí)長(zhǎng)期確保高的隔熱容器1的隔熱性能。
另外,在本實(shí)施方式中,真空隔熱材料8除了利用粘結(jié)劑22形成一體外,還使螺栓10插通設(shè)置于大致中央部的貫通部8a,將貫通部8a的周圍機(jī)械地固定于一次隔熱層7。由此,即使粘結(jié)劑22的粘結(jié)因時(shí)間劣化而劣化,甚至到了真空隔熱材料8因自身重量容易落下的狀況,也能夠阻止該落下。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)真空隔熱材料8不會(huì)發(fā)生剝落等安全且可靠性高的結(jié)構(gòu)。
另外,上述的機(jī)械式固定是通過利用螺栓10的頭部凸緣11按壓貫通部8a周圍的外覆件15彼此緊貼而成的熔接層15a來進(jìn)行的。由此,能夠不損傷真空隔熱材料8的芯材14部分的外覆件15地固定真空隔熱材料8,防止外覆件15損傷導(dǎo)致的隔熱性能下降和外覆件15的劣化,從而能夠長(zhǎng)期保證隔熱性能。
而且,在本實(shí)施方式中,設(shè)置于隔熱容器1的容器殼體6外表面的一次隔熱層7,是通過在第1隔熱層7a上重疊配置第2隔熱層7b而構(gòu)成的。由此,利用第1隔熱層7a和第2隔熱層7b,能夠大幅減少保存在容器殼體6內(nèi)的物質(zhì)的超低溫傳導(dǎo)泄漏至真空隔熱材料8。其結(jié)果是,能夠有效地抑制真空隔熱材料8的外覆件15的低溫脆化。由此,真空隔熱材料8能夠維持本來的高隔熱性能,而且能夠長(zhǎng)期保證高隔熱性。
通過將對(duì)容器殼體6與真空隔熱材料8之間進(jìn)行隔熱的一次隔熱層7分離成第1隔熱層7a與第2隔熱層7b來進(jìn)行設(shè)置,在這兩者之間形成空氣層。由此,通過斷絕物質(zhì)的連續(xù)性(第1隔熱層7a與第2隔熱層7b為一體,構(gòu)成第1隔熱層7a、第2隔熱層7b的物質(zhì)、例如發(fā)泡苯乙烯從容器殼體6一側(cè)連續(xù)至真空隔熱材料8時(shí)的連續(xù)性),能夠減少超低溫的泄漏量,能夠更有效地抑制真空隔熱材料8的外覆件15的低溫脆化。
另外,如已經(jīng)闡述的那樣,本實(shí)施方式中隔熱結(jié)構(gòu)體2中的真空隔熱材料8的熱傳導(dǎo)率λ與構(gòu)成一次隔熱層7的第1隔熱層7a和第2隔熱層7b的發(fā)泡苯乙烯的熱傳導(dǎo)率相比,大約低15倍左右。由此,加上真空隔熱材料8的隔熱效果,與僅由第1隔熱層7a和第2隔熱層7b構(gòu)成相比,能夠大幅提高其隔熱性能。
而且,真空隔熱材料8充分發(fā)揮其高的隔熱性能阻斷外部空氣的熱量,使真空隔熱材料8的內(nèi)側(cè)、即設(shè)置有一次隔熱層7的部分的氣氛溫度大幅下降。由此,能夠相對(duì)地提高一次隔熱層7其本身所具有的隔熱效果,加上真空隔熱材料8本身所具有的高隔熱效果,能夠極大地提高其隔熱性能。
另外,一次隔熱層7的第1隔熱層7a、第2隔熱層7b僅由發(fā)泡苯乙烯構(gòu)成。由此,來自LNG等物質(zhì)的超低溫的傳導(dǎo)、即超低溫泄漏量在整個(gè)區(qū)域基本相等。其結(jié)果是,一次隔熱層7(第2隔熱層7b)的與真空隔熱材料8接觸的一面的溫度分布基本相等。由此,與一次隔熱層7(第2隔熱層7b)接觸的真空隔熱材料8,也包括相鄰的真空隔熱材料8在內(nèi),基本上其所有的溫度分布大致均等。由此,在真空隔熱材料8中,因溫度分布不均導(dǎo)致的外覆件15的熱伸縮差異也得到抑制,也能夠防止外覆件15本身的熱伸縮差異導(dǎo)致的龜裂,所以能夠更加長(zhǎng)期保證高的隔熱性。
換言之,由于真空隔熱材料8配置于一次隔熱層7的外表面,所以從LNG等物質(zhì)至真空隔熱材料8的距離在整個(gè)區(qū)域中基本相同。因此,從LNG等物質(zhì)向真空隔熱材料8的超低溫傳導(dǎo)、即,超低溫泄漏量在整個(gè)區(qū)域中基本相等。從這一點(diǎn)上來看,真空隔熱材料8的與一次隔熱層7(第2隔熱層7b)接觸的一面的溫度分布也基本相等。由此,能夠抑制真空隔熱材料8的外覆件15的溫度分布不均,從而抑制外覆件15的伸縮程度的差異,能夠大幅降低發(fā)生龜裂的程度。
另外,在本實(shí)施方式中,一次隔熱層7的外側(cè)被真空隔熱材料8覆蓋,所以能夠抑制一次隔熱層7的表面溫度因環(huán)境條件而產(chǎn)生差異,能夠進(jìn)一步抑制與一次隔熱層7接觸的真空隔熱材料8的外覆件15的龜裂。
另外,填充在真空隔熱材料8彼此的對(duì)接部中的填充隔熱材料12由微玻璃棉構(gòu)成,柔軟且富有伸縮性。由此,即使因外部空氣的冷暖在真空隔熱材料8上產(chǎn)生略微的伸縮,填充隔熱材料12也會(huì)隨之伸縮,所以也能夠防止因真空隔熱材料8的伸縮受到約束導(dǎo)致的外覆件15發(fā)生龜裂破損等,能夠長(zhǎng)期確保更高的隔熱性能。
另外,真空隔熱材料8是通過利用由層壓薄膜構(gòu)成的外覆件15真空密封具有透氣性的芯材14,并且將其密封鰭邊13折入到一次隔熱層7(第2隔熱層7b)一側(cè)。由此,能夠抑制通過真空隔熱材料8的密封鰭13導(dǎo)致的熱泄漏。因此,能夠有效地發(fā)揮充分利用真空隔熱材料8的隔熱效果和使一次隔熱層7設(shè)置部分的氣氛溫度降低的效果。由此,能夠充分發(fā)揮使用真空隔熱材料8的隔熱效果,大幅提高隔熱性。
圖5是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式中熱模擬結(jié)果的說明圖,虛線表示現(xiàn)有的隔熱板配置于圖中的真空隔熱材料的位置,LNG的低溫?zé)嵋苿?dòng)至外部空氣的現(xiàn)有類型的特性,點(diǎn)劃線表示本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的特性。
根據(jù)圖5可知,在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,根據(jù)真空隔熱材料8的隔熱效果,能夠使一次隔熱層7的外表面溫度從A降至B。即,通過真空隔熱材料8,一次隔熱層7的設(shè)置部分的氣氛溫度從A下降至B。而且,一次隔熱層7中的熱梯度角度變緩,所以一次隔熱層7本身中的低熱的移動(dòng)減少,且氣氛溫度的下降帶來的一次隔熱層7的隔熱效果提高。
圖6是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的實(shí)驗(yàn)例的圖。
在圖6中,比較例1是未配置真空隔熱材料的、僅由隔熱層形成的結(jié)構(gòu)。在實(shí)驗(yàn)例1中,測(cè)量以與比較例相同的隔熱層的厚度在外壁一側(cè)設(shè)置有真空隔熱材料的結(jié)構(gòu)中的熱傳遞系數(shù)的變化。在實(shí)驗(yàn)例2中,除了在外壁一側(cè)設(shè)置有真空隔熱材料外,在與比較例1相同的熱傳遞系數(shù)的情況下,測(cè)量隔熱層的厚度增厚至何種程度。
作為測(cè)量這些數(shù)據(jù)時(shí)的條件,罐內(nèi)的溫度為-160℃,外部空氣溫度為25℃。
另外,作為一次隔熱層7采用發(fā)泡苯乙烯。
在實(shí)驗(yàn)例1中,整個(gè)隔熱層的厚度與比較例1同樣,測(cè)定平均熱傳遞系數(shù)。在此情況下,與比較例1進(jìn)行比較,隔熱性能提高28%。
在實(shí)驗(yàn)例2中,在想要獲得與比較例1同樣的隔熱性能的情況下,測(cè)定整個(gè)隔熱層增薄至何種程度。在此情況下,可知與比較例1進(jìn)行比較,能夠減少37%的厚度。
像這樣,根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),能夠大幅縮小由第1隔熱層7a和第2隔熱層7b構(gòu)成的一次隔熱層7的總厚度。例如,假設(shè)真空隔熱材料8的板厚度為20mm,能夠?qū)⒌?隔熱層7a和第2隔熱層7b的合計(jì)厚度變薄170mm,能夠相應(yīng)地增大隔熱容器1的容積。
通過例如將本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)用于以LNG的蒸發(fā)氣體為燃料的LNG罐船等的隔熱容器(罐)中,能夠控制LNG的使用量。由此,經(jīng)濟(jì)性提高,并且在將LNG的蒸發(fā)氣體再次液化方式的LNG罐船中,能夠減少用于該再液化的能量損失。
另外,通過使用無機(jī)纖維作為真空隔熱材料8的芯材14,能夠?qū)τ谝蛲獠康幕馂?zāi)延燒至隔熱容器1實(shí)現(xiàn)隔熱材料的難燃性。另外,即使?jié)駳鈿埩粼谡婵崭魺岵牧?的外覆件15中,也能夠抑制芯材14因該濕氣膨脹從而導(dǎo)致真空隔熱材料8自身發(fā)生變形。由此,能夠防止像LNG隔熱容器等那樣定期進(jìn)行溫水清洗等維護(hù)時(shí)在進(jìn)行該溫水清洗時(shí)真空隔熱材8大幅膨脹變形,因真空隔熱材料8本身的大幅熱膨脹變形而導(dǎo)致在其外覆件15上產(chǎn)生龜裂,能夠更加可靠地保證隔熱容器1的隔熱性。
另外,作為芯材14,通過對(duì)玻璃纖維進(jìn)行燒結(jié)來使用,由此與未進(jìn)行燒結(jié)的情況相比,能夠大幅抑制尺寸變化。
例如,在使用未進(jìn)行燒結(jié)而是用離心法形成的芯材14的情況下,尺寸變形變成2倍以上,厚度大體增厚至5~6倍。另一方面,根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),能夠?qū)⒊叽缱冃我种圃?.2倍左右,最多1.5倍以下,所以能夠抑制因在罐的內(nèi)壁與外壁中發(fā)生尺寸變形導(dǎo)致的弊端。
此外,在本實(shí)施方式中,用離心法形成芯材14,但也能夠使用例如像抄紙那樣,用將含有水分的芯材脫水的抄造法而形成的芯材14。
在使用通過抄造法形成的芯材14的情況下,通過將其事先溶入水中使纖維分散,然后進(jìn)行脫水,相對(duì)于大氣壓進(jìn)行減壓時(shí)的尺寸變形少,厚度變薄。因此,即使在因龜裂等而破裂的情況下,也能夠抑制因尺寸變形產(chǎn)生的弊端。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式,在隔熱容器1的最外壁一側(cè)將真空隔熱材料8配置成一列,所以不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣配置兩列隔熱板并將真空隔熱材料8大部分重疊那樣大量的真空隔熱材料8,所以能夠減少所需的大量材料和成本。
(第2實(shí)施方式)
接著,說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。
第2實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與圖1~圖4所示結(jié)構(gòu)同樣,但在以下兩個(gè)方面不同:由互相不同種的材料形成構(gòu)成一次隔熱層7的第1隔熱層7a和第2隔熱層7b;或者,即使是相同的發(fā)泡苯乙烯,也使其泡沫密度各不相同,第2隔熱層7b的隔熱性能與第1隔熱層7a的隔熱性能同等或者比其高。
例如可以列舉以下結(jié)構(gòu):由與第1實(shí)施方式同樣的EPS的發(fā)泡聚苯乙烯形成第1隔熱層7a,由聚氨酯泡沫形成第2隔熱層7b。
由此,利用位于其外側(cè)的隔熱性能高的第2隔熱層7b,能夠?qū)⑷萜鳉んw6一側(cè)的第1隔熱層7a設(shè)置部分的氣氛溫度抑制得較低。由此,能夠提高第1隔熱層7a的隔熱效果,相應(yīng)地抑制向真空隔熱材料8的熱泄漏,抑制外覆件15溫度的低溫脆化,進(jìn)一步提高可靠性。
而且,通過將隔熱性能比第2隔熱層7b高的真空隔熱材料8設(shè)置于更靠外壁一側(cè)的位置,能夠提高第2隔熱層7b的隔熱性能,進(jìn)而也能夠提高第1隔熱層7a的隔熱性能。
(第3實(shí)施方式)
接著,說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。
第3實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與圖1~圖4所示的結(jié)構(gòu)相同,但真空隔熱材料8的外覆件15的第1保護(hù)層16a、第2保護(hù)層16b中的與第2隔熱層7b接觸的層,相比其相反一側(cè)的與外部空氣接觸的層,耐低溫脆化性較高。
例如,真空隔熱材料8的與第2隔熱層7b接觸一側(cè)的材料采用用鋁箔對(duì)熱應(yīng)力分散層21內(nèi)側(cè)的層壓薄膜進(jìn)行涂敷后的材料。而且,與其相反一側(cè)的與外部空氣接觸一側(cè)的材料采用通過鋁蒸鍍對(duì)熱應(yīng)力分散層21內(nèi)側(cè)的層壓薄膜進(jìn)行涂敷后的材料。
另外,真空隔熱材料8的與第2隔熱層7b接觸一側(cè)的外覆件15的熱應(yīng)力分散層21內(nèi)側(cè)的層壓薄膜采用多層結(jié)構(gòu)。與其相反一側(cè)的與外部空氣接觸一側(cè)的外覆件15的熱應(yīng)力分散層21內(nèi)側(cè)的層壓薄膜采用單層結(jié)構(gòu)。
由此,能夠進(jìn)一步提高真空隔熱材料8的作為低溫一側(cè)的外覆件15的耐低溫脆化性,能夠有效地抑制低溫脆化。與其相反一側(cè)的外覆件15能夠采用價(jià)格比較低廉的材料或者即使是相同材料也較為少量地構(gòu)成,能夠以低成本提高可靠性。
另外,位于外壁側(cè)的鋁蒸鍍膜與鋁箔相比隔熱性能高,所以能夠抑制外部空氣的熱量的進(jìn)入,能夠?qū)⒐迌?nèi)維持在更加低溫。
(第4實(shí)施方式)
接著,對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖7是表示本發(fā)明第4實(shí)施方式的隔熱容器1的隔熱結(jié)構(gòu)體102的結(jié)構(gòu)的圖。
在第4實(shí)施方式中,在第1實(shí)施方式~第3實(shí)施方式的真空隔熱材料8的更外側(cè)設(shè)置有三次隔熱層23。三次隔熱層23可以采用與一次隔熱層7的第1隔熱層7a和第2隔熱層7b相同的材料形成,也可以用不同的材料形成。
根據(jù)第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),除了三次隔熱層23的隔熱效果外,還能夠降低真空隔熱材料8的外部空氣一側(cè)的溫度,進(jìn)一步減少隔著外覆件15的熱泄漏,能夠進(jìn)一步增強(qiáng)隔熱性能。
(第5實(shí)施方式)
接著,說明本發(fā)明的第5實(shí)施方式。
圖8是表示本發(fā)明第5實(shí)施方式的隔熱容器1的隔熱結(jié)構(gòu)體202的結(jié)構(gòu)的圖。
在本實(shí)施方式中,將第1實(shí)施方式~第4實(shí)施方式的真空隔熱材料8雙層配置,將其外周緣有高低差地重疊配置。
根據(jù)上述這種結(jié)構(gòu),能夠消除在真空隔熱材料8彼此的對(duì)接部產(chǎn)生的縫隙,大幅降低在該部分產(chǎn)生的隔熱損失,同時(shí)能夠提高真空隔熱材料8與容器殼體6之間的密閉度。因此,能夠進(jìn)一步提高使容器殼體6一側(cè)的設(shè)置有一次隔熱層7(第1隔熱層7a與第2隔熱層7b)的部分的氣氛溫度下降的效果,能夠進(jìn)一步增強(qiáng)其隔熱性。
此外,在本實(shí)施方式中,包括雙層真空隔熱材料8,但是,通過例如將真空隔熱材料8的外周緣的端部形狀形成高低差,與圖8所示的對(duì)接部同樣,能夠使相鄰的真空隔熱材料8的對(duì)接部形成為在外周緣有高低差的不同的形狀。像這樣,即使是單層的真空隔熱材料8,也能夠抑制來自對(duì)接部的熱移動(dòng)。
(第6實(shí)施方式)
接著,說明本發(fā)明的第6實(shí)施方式。
在第6實(shí)施方式中,能夠更加可靠地抑制和防止當(dāng)殘留氣體在真空隔熱材料8的外覆件15內(nèi)部膨脹時(shí)真空隔熱材料8的劇烈變形。即,在本實(shí)施方式中,如圖9A和圖9B所示,設(shè)置有當(dāng)殘留氣體在外覆件15的內(nèi)部膨脹時(shí),如果殘留氣體變成規(guī)定壓力以上,則將殘留氣體向外部釋放的防爆結(jié)構(gòu)體A,從而提高安全性。
此外,防爆結(jié)構(gòu)體A以外部分的結(jié)構(gòu)和效果與第1實(shí)施方式~第5實(shí)施方式相同,對(duì)于與第1實(shí)施方式~第5實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)注相同的符號(hào),省略其說明,僅說明不同的部分。
本實(shí)施方式中使用的防爆結(jié)構(gòu)體A并非限于特定的結(jié)構(gòu),有代表性的例如有,
結(jié)構(gòu)例1:使殘留氣體向外部逃逸以緩解外覆件15膨脹的結(jié)構(gòu);和
結(jié)構(gòu)例2:與芯材14一同封入外覆件15內(nèi)部的吸附劑20是化學(xué)吸附殘留氣體的化學(xué)吸附型、不會(huì)因吸附殘留氣體而發(fā)熱的非發(fā)熱型、或者化學(xué)吸附型且非發(fā)熱性的結(jié)構(gòu)。
使用圖9A和圖9B,說明結(jié)構(gòu)例1的防爆結(jié)構(gòu)體A的例子。
圖9A和圖9B是表示本發(fā)明第6實(shí)施方式的防爆結(jié)構(gòu)體A的一例結(jié)構(gòu)的圖。
作為結(jié)構(gòu)例1的防爆結(jié)構(gòu)體A,有代表性的可以舉出分別如圖9A和圖9B所示的單向閥24和強(qiáng)度降低部位26。
圖9A表示由單向閥24構(gòu)成的防爆結(jié)構(gòu)體A的例子。單向閥24具有密閉設(shè)置于外覆件15的一部分上的閥孔25的蓋狀結(jié)構(gòu)。閥孔25以貫通外覆件15內(nèi)外的方式設(shè)置,蓋狀的單向閥24由橡膠等彈性材料構(gòu)成。
通常,閥孔25被單向閥24密閉,所以實(shí)質(zhì)上防止外部空氣侵入外覆件15的內(nèi)部。即使因周圍的溫度變化外覆件15收縮,閥孔25的內(nèi)徑隨之變化,由于單向閥24由彈性材料構(gòu)成,所以也能很好地密閉閥孔25。在萬一殘留氣體在外覆件15的內(nèi)部膨脹的情況下,隨著內(nèi)壓的升高,單向閥24容易從閥孔25脫落,殘留氣體向外部逃逸。
另外,圖9B表示通過設(shè)置強(qiáng)度降低部位26而構(gòu)成的防爆結(jié)構(gòu)體A的例子。強(qiáng)度降低部位26在密封鰭13彼此的熔接部位,由縮小一部分熔接面積的部位26a構(gòu)成。
在該強(qiáng)度降低部位26的例子中,密封鰭13的熔接部位26a中的內(nèi)側(cè)(芯材14一側(cè))未被熔接。因此,部位26a中的熔接面積比其他密封鰭13的熔接部位小,在萬一殘留氣體在外覆件15內(nèi)部膨脹的情況下,因內(nèi)壓的升高產(chǎn)生的壓力容易集中在強(qiáng)度降低部位26。然后,縮小熔接層15a的熔接面積的部位26a剝落,殘留氣體向外部逃逸。
此外,強(qiáng)度降低部位26并不限于圖9B所示的局部縮小熔接面積的結(jié)構(gòu),也可以是熔接面積相同,局部降低熔接強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)。例如,也可以在加熱熔接密封鰭13時(shí),僅對(duì)一部分縮小施加的熱,降低熔接部位的熔接程度?;蛘?,也可以將強(qiáng)度降低部位26設(shè)置于密封鰭13的熔接部位以外。例如,也可以在構(gòu)成外覆件15的熱熔接層18與氣體阻隔層17之間,形成使層疊強(qiáng)度局部降低的部位,從而構(gòu)成強(qiáng)度降低部位26。
另外,也可以通過熱熔接層18的一部分材料采用熔接強(qiáng)度比其他部位低的材料,形成強(qiáng)度降低部位26。例如,如上所述,作為熱熔接層18能夠優(yōu)選使用低密度聚乙烯,但在熱熔接層18的一部分上,也可以使用高密度聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、或者非晶聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等。這些高分子材料的熔接強(qiáng)度比低密度聚乙烯低,所以適合用于形成強(qiáng)度降低部位26。
另外,作為強(qiáng)度降低部位26的形成方法,也能夠采用局部地縮小各熱熔接層18的熔接部位的厚度的結(jié)構(gòu);使粘結(jié)強(qiáng)度小的粘結(jié)劑介于作為熱熔接層18的熔接部位的一部分區(qū)域中的結(jié)構(gòu);和在作為外覆件15的密封鰭13的區(qū)域中,將熱熔接層18局部地剝離,直接將氣體阻隔層17彼此熱熔接的結(jié)構(gòu)等。
在萬一發(fā)生事故時(shí),真空隔熱材料8有可能暴露在惡劣的環(huán)境中。但是,在本實(shí)施方式的情況下,當(dāng)真空隔熱材料8暴露在惡劣的環(huán)境中,內(nèi)部的殘留氣體膨脹等時(shí),單向閥24從閥孔25中脫離,過度的膨脹壓力從強(qiáng)度降低部位26向外部釋放,能夠有效地避免真空隔熱材料8的變形。因此,能夠提高真空隔熱材料8的防爆性,提高隔熱容器1的安全性。
此外,在表示本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的圖9A和圖9B中,并未圖示設(shè)置于真空隔熱材料8的熱應(yīng)力分散層21,而是強(qiáng)調(diào)表示了防爆結(jié)構(gòu)體A。
另一方面,作為結(jié)構(gòu)例2的防爆結(jié)構(gòu)體A,列舉由上述的ZSM-5沸石構(gòu)成的吸附材料。構(gòu)成吸附材料的ZSM-5沸石是具有化學(xué)吸附作用的氣體吸附劑。因此,即使出現(xiàn)溫度上升這樣的各種環(huán)境因素,也能夠?qū)嵸|(zhì)上防止已經(jīng)吸附的氣體被再次釋放。由此,在處理可燃性燃料等情況下,即使因某種原因吸附劑20吸附可燃性氣體,氣體也不會(huì)受到之后的溫度上升等影響而再次釋放。其結(jié)果是,能夠進(jìn)一步提高真空隔熱材料8的防爆性。
另外,ZSM-5沸石是不燃性的氣體吸附劑,所以本實(shí)施方式的吸附劑20實(shí)質(zhì)上僅由不燃性材料構(gòu)成。因此,也包括芯材14在內(nèi),不在真空隔熱材料8的內(nèi)部使用可燃性材料,能夠進(jìn)一步提高防爆性。
像這樣,如果吸附劑20是化學(xué)吸附型,則與物理吸附型相比,吸附的殘留氣體不容易脫離,所以能夠很好地保持真空隔熱材料8內(nèi)部的真空度。而且,殘留氣體不會(huì)脫離,所以能夠有效地防止殘留氣體在外覆件15內(nèi)部膨脹而導(dǎo)致真空隔熱材料8變形。由此,能夠提高真空隔熱材料8的防爆性和穩(wěn)定性。
另外,如果吸附劑20是非發(fā)熱性材料、阻燃性材料、或者滿足兩者的材料,即使因外覆件15損傷等異物侵入其內(nèi)部,也能避免吸附劑20發(fā)熱、燃燒。由此,能夠進(jìn)一步提高真空隔熱材料8的防爆性和穩(wěn)定性。
如以上所說明的那樣,本發(fā)明實(shí)施方式的隔熱容器1,通過使用真空隔熱材料8來提高隔熱性,并且抑制因真空隔熱材料8的外覆件15的熱收縮龜裂導(dǎo)致的隔熱性能下降,由此能夠長(zhǎng)期保證高的隔熱性。當(dāng)然,在達(dá)到本發(fā)明目的的范圍此結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行多種變更。
例示了例如用粘結(jié)劑22將真空隔熱材料8與一次隔熱層7粘結(jié)并一體地固定的結(jié)構(gòu),但也可以在構(gòu)成一次隔熱層7的隔熱板9成型時(shí),將真空隔熱材料8一體地成型固定。
另外,在實(shí)施方式中,例示了用粘結(jié)劑22將真空隔熱材料8粘結(jié),并且并用利用螺栓10的頭部凸緣11進(jìn)行機(jī)械固定,從而一體地固定于一次隔熱層7的結(jié)構(gòu)。但是,該機(jī)械固定并不是必須的,根據(jù)需要適當(dāng)應(yīng)用即可。
另外,例示了真空隔熱材料8的熱應(yīng)力分散層21設(shè)置于真空隔熱材料8的兩面的結(jié)構(gòu),但只要至少將一次隔熱層7設(shè)置于固定面一側(cè)即可。在此情況下,雖然難以期待通過提高真空隔熱材料8的上下兩面的強(qiáng)度來減少防止品質(zhì)不佳的效果,但是足以達(dá)到本發(fā)明的預(yù)期目的。
另外,作為熱應(yīng)力分散層21,舉例表示了玻璃布,但是只要能夠使一次隔熱層7的熱收縮而導(dǎo)致的牽拉收縮力分散,可以是任何材料。例如,除了玻璃纖維以外,也能夠使用從線膨脹系數(shù)小且強(qiáng)度較強(qiáng)的碳纖維、氧化鋁纖維、碳化硅纖維、聚芳基酰胺纖維、聚酰胺纖維和聚酰亞胺纖維中選擇的材料。
另外,還表示了將熱應(yīng)力分散層21層壓于真空隔熱材料8的外覆件15從而構(gòu)成外覆件15的最外層的例子,但該熱應(yīng)力分散層21也可以作為單獨(dú)部件,利用粘結(jié)劑與真空隔熱件8和一次隔熱層7兩者粘結(jié)形成一體。
另外,在實(shí)施方式中,表示了將隔熱容器1用作LNG罐船等的罐的例子,但本發(fā)明并不限于此例,也可以是設(shè)置在陸地上的LNG罐等的隔熱容器、或者用在醫(yī)療和工業(yè)中的低溫保存容器等的隔熱容器。所保存的物質(zhì)也可以不是LNG,而是液氫等,只要是比常溫低100℃以上,可以是任何物質(zhì)。
如上所述,本發(fā)明實(shí)施方式的隔熱容器是用于保持溫度比常溫低100℃以上的物質(zhì)的隔熱容器,其包括:容器殼體;和配置于容器殼體的外側(cè),且至少配置于容器殼體一側(cè)的一次隔熱層。而且,還包括:配置于比一次隔熱層靠外部一側(cè)的位置,且包括具有透氣性的芯材和真空密封芯材的外覆件的真空隔熱材料;和配置于真空隔熱材料與一次隔熱層之間的熱應(yīng)力分散層。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),即使在一次隔熱層與真空隔熱材料之間存在熱收縮差,一次隔熱層的熱收縮力施加于真空隔熱材料的外覆件,該熱收縮力也被熱應(yīng)力分散層分散,能夠抑制真空隔熱材料的外覆件因熱收縮差導(dǎo)致產(chǎn)生龜裂等。由此,能夠維持真空隔熱材料原本的高隔熱性能,能夠長(zhǎng)期很好地保證隔熱容器的隔熱性能。
另外,熱應(yīng)力分散層也可以由玻璃布構(gòu)成。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),也加上玻璃布所具有的隔熱性能外,能夠防止外覆件因熱收縮而發(fā)生龜裂,并且提高外覆件自身的隔熱性,也能夠抑制外覆件自身的低溫脆化,提高可靠性,更長(zhǎng)期地保證高的隔熱性。
另外,也可以真空隔熱材料通過熱應(yīng)力分散層層壓于外覆件的至少與一次隔熱層接觸一側(cè)的面并形成為一體而構(gòu)成。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),僅將作為成本增加的原因的玻璃布作為與一次隔熱層接觸一側(cè)的一面,能夠抑制其使用量。由此,能夠控制成本增加,同時(shí)能夠長(zhǎng)期很好地保證隔熱容器的隔熱性能。
另外,也可以真空隔熱材料通過熱應(yīng)力分散層層壓于外覆件的上下兩面并形成為一體而成為外覆件的最外層。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),真空隔熱材料其上下兩面的最外層成為強(qiáng)度高的熱應(yīng)力分散層。由此,能夠防止因生產(chǎn)時(shí)的操作處理在外覆件上出現(xiàn)龜裂、破損,抑制真空隔熱材料的殘次品發(fā)生率,抑制成本增加,同時(shí)能夠長(zhǎng)期很好地保證隔熱容器的隔熱性能。
另外,也可以使用無機(jī)纖維作為真空隔熱材料的芯材。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),即使?jié)駳鈿埩粼谡婵崭魺岵牧系耐飧布?,也能夠防止芯材因該濕氣而膨脹從而?dǎo)致真空隔熱材料本身變形。即使像LNG隔熱容器等那樣在定期進(jìn)行溫水清洗等維護(hù)時(shí),有一點(diǎn)濕氣殘存在外覆件中,也能防止真空隔熱材料膨脹變形,從而防止因真空隔熱材料本身的熱膨脹變形導(dǎo)致外覆件發(fā)生龜裂。由此,能夠更加可靠地保證隔熱容器的隔熱性。
另外,真空隔熱材料也可以具有防爆結(jié)構(gòu)。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),即使真空隔熱材料中殘留若干濕氣和空氣,因該濕氣或者空氣等發(fā)生膨脹,當(dāng)膨脹壓力變成規(guī)定值以上時(shí),也能夠?qū)⑴蛎泬毫姆辣Y(jié)構(gòu)部分向外部排出。由此,能夠防止繼續(xù)膨脹發(fā)生爆炸式破壞,確保隔熱容器的安全性。
另外,也可以真空隔熱材料具有貫通部,且還隔著貫通部被機(jī)械地固定于一次隔熱層。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),真空隔熱材料采用加上機(jī)械固定的方式與一次隔熱層形成一體。由此,即使真空隔熱材料在一次隔熱層上的固定力隨著時(shí)間劣化而變?nèi)?,也能夠可靠防止真空隔熱材料剝落等,?shí)現(xiàn)高的可靠性。
另外,也可以還包括具有凸緣部的螺栓,在貫通部的周圍形成外覆件彼此緊貼的熔接層,通過熔接層被螺栓的凸緣部按壓,真空隔熱材料被固定于一次隔熱層。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠不損傷芯材部分的外覆件地固定真空隔熱材料。由此,能夠防止外覆件損傷導(dǎo)致的隔熱下降和外覆件的劣化,能夠長(zhǎng)期保證隔熱性能。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如上所述,根據(jù)本發(fā)明能夠具有以下特別的效果:能夠抑制真空隔熱材料的外覆件的熱收縮龜裂而導(dǎo)致的隔熱性能下降。因此,本發(fā)明能夠廣泛用作以LNG為代表的極低溫物質(zhì)的貯藏和運(yùn)輸用的隔熱容器,非常有用。
附圖標(biāo)記說明
1 隔熱容器
2、102、202 隔熱結(jié)構(gòu)體
3 支承體
4 船體
5 蓋
6 容器殼體
6a 螺母
7 一次隔熱層
7a 第1隔熱層
7b 第2隔熱層
7c 金屬網(wǎng)
8 真空隔熱材料
8a 貫通部
9 隔熱板
10 螺栓
11 頭部凸緣
12 填充隔熱材料
13 密封鰭
14 芯材
15 外覆件
15a 熔接層
16a 第1保護(hù)層
16b 第2保護(hù)層
17 阻氣層
18 熱熔接層
20 吸附劑
21 熱應(yīng)力分散層
22 粘結(jié)劑
23 三次隔熱層
24 單向閥
25 閥孔
26 強(qiáng)度降低部位
26a 部位
A 防爆結(jié)構(gòu)體。