隔热容器的制造方法_5

文档序号:9264569阅读:来源:国知局
等。
[0215] 结构例1与后述的真空隔热构件板的变形例一起说明。另外,结构例2相当于上 述的吸附剂23优选的例子,所以省略具体说明。下面对结构例3的膨胀缓和部进行具体说 明。膨胀缓和部的具体结构没有特别限制,但代表性地,可以列举图15和图16所示的止回 阀26A、26B或图17所示的强度下降部位243。
[0216] 例如,图15所示的止回阀26A具有封闭设置在外包覆材料22的一部分的阀孔260 的帽状的结构。阀孔260设置成贯通外包覆材料22的内外,帽状的止回阀26A由橡胶等弹 性材料构成。通常,阀孔260被止回阀26A封闭,所以实质上防止外部空气进入外包覆材料 22的内部。即使因周围的温度变化外包覆材料22收缩、随此阀孔260的内径发生变化,也 因止回阀26A由弹性材料构成,因此仍能够良好地封闭阀孔260。万一残留气体在外包覆材 料22的内部膨胀的情况下,随着内压的上升,止回阀26A很容易从阀孔260脱开,使残留气 体释放到外部。
[0217] 另外,如图16所示的止回阀26B是封闭形成在外包覆材料22的一部分的切入部 261的结构的阀状结构。具体而言,止回阀26B包括:作为阀体发挥作用的外侧部位262、作 为阀座发挥作用的内侧部位263和粘接以不使外侧部位262从内侧部位263剥离的粘接层 264。外侧部位262是以覆盖形成在外包覆材料22的切入部261之上的方式外包覆材料22 的一部分带状延伸的形状。内侧部位263是与切入部261相邻的外包覆材料22的一部分, 与外侧部位262重合。
[0218] 通常,作为阀体的外侧部位262就座于作为阀座的内侧部位263,封闭作为阀孔的 切入部261。此时,带状的外侧部位262通过粘接层264与内侧部位263粘接,所以能够避 免外侧部位262被卷起,能维持稳定的就座状态(封闭状态)。由此,能实质上防止外部空 气进入外包覆材料22的内部。万一在外包覆材料22的内部残留气体膨胀时,粘接层264 轻度地粘接外侧部位262和内侧部位263,所以随着内压的上升,作为阀体的外侧部位262 很容易从作为阀座的内侧部位263卷起。由此,内部的残留气体释放到外部。
[0219] 另外,图17所示的强度下降部分243是在密封部24中热熔接层223彼此的熔接 部位240的一部分的熔接面积小的部位。图17中,在示意性性平面图和上下的局部截面图 中,熔接部位240均示出为涂黑的区域。标准的密封部24中,如图17的上方的局部截面图 所示,熔接部位240以遍及密封部24整体的方式形成。另一方面,强度下降部位243中,如 图17的下方的局部截面图所示,密封部24的内侧(芯材21侧)没有被熔接,所以熔接面 积比其他的密封部24小。
[0220] 强度下降部位243是密封部24的熔接部位240的一部分,所以将作为外包覆材料 22的层叠片220彼此重叠密封。因此,外部空气基本上不能从密封部24进入外包覆材料 22的内部。万一在外包覆材料22的内部残留气体膨胀时,内压的上升导致的压力容易集中 在强度下降部位243。由此,构成熔接部位240的热熔接层223彼此剥离,残留气体释放到 外部。
[0221] 此处,强度下降部位,不限于如图17所示的强度下降部位243那样局部地减小熔 接部位240的熔接面积的结构,熔接面积即便相同,也只要能够部分地降低熔接强度的结 构即可。例如,当加热熔接热熔接层223彼此时,仅将一部分的所施加的热量减小,使熔接 部位240的熔接的程度较弱即可。或者,强度下降部位也可以设置在熔接部位240级热熔 接层223彼此的熔接部位以外。例如,也可以在构成层叠片220的热熔接层223和阻气层 222之间形成局部地降低层叠强度的部位,而作为强度下降部位。
[0222] 另外,也可以将热熔接层223的一部分的材料采用与其他部位相比熔接强度低的 材料,形成强度下降部位。例如,作为热熔接层223,如上所述,优选能够使用低密度聚乙烯, 但热熔接层223的一部分也可以采用高密度聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、或者非晶聚对苯 二甲酸乙二醇酯等。这些高分子材料的熔接强度比低密度聚乙烯低,所以能够优选用于强 度下降部位的形成。
[0223] 或者,作为强度下降部位的形成方法,也能够采用局部地使热熔接层223彼此的 熔接部位240的厚度减小、在热熔接层223的作为熔接部位240的区域的一部分设置粘接 强度小的粘接剂、在层叠片220的作为密封部24的区域局部地剥离热熔接层223将阻气层 222彼此直接热熔接的结构。
[0224] 在本实施方式中,真空隔热构件20C设置在第三隔热层113 (或外侧隔热层),所以 万一发生事故等时,真空隔热构件20C有可能暴露在严酷的环境。这种情况下,有可能因真 空隔热构件20C暴露在严酷的环境导致内部的残留气体膨胀等。与此不同,当真空隔热构 件20C具有如上所述的膨胀缓和部时,位于最外层的真空隔热构件20C即使暴露在严酷的 环境中导致内部的残留气体膨胀,也能够有效避免真空隔热构件20C的变形。因此,真空隔 热构件20C的防爆性和稳定性能够得到进一步提高。
[0225] (实施方式7)
[0226] 在上述实施方式1~6中,在第三隔热层113中,使用了真空隔热构件20A、20B或 20C,但本发明不限于此,也可以真空隔热构件20A~20C本身构成为隔热板。在本实施方 式7中,参照图18A、图18B、图19A、图19B,对将上述实施方式6中说明的真空隔热构件20C 隔热板化的结构进行具体说明。
[0227] [真空隔热构件板]
[0228] 在本发明中,能够作为第三隔热层113使用的真空隔热构件板10利用上述的真空 隔热构件20C (或真空隔热构件20A、20B)构成。具体而言,如图18A和图18B所示,真空隔 热构件板10是利用发泡树脂层11完全包覆真空隔热构件20C的外包覆材料22得到的。
[0229] 发泡树脂层11由聚氨酯或聚苯乙烯等公知的发泡树脂构成即可,但优选由含有 聚苯乙烯的苯乙烯类树脂组成物构成。此处所指的苯乙烯类树脂组成物是作为树脂成分含 有聚苯乙烯或苯乙烯类共聚物的即可。聚苯乙烯是仅将苯乙烯作为单体聚合得到的聚合 物,作为苯乙烯类共聚物,既可以是将具有与苯乙烯同样的化学结构的化合物(苯乙烯类 化合物)作为单体聚合的聚合物,也可以是将多种苯乙烯类化合物共聚得到的共聚物,还 可以是将苯乙烯类化合物(含苯乙烯)与其他单体化合物共聚得到的共聚物。
[0230] 此处,作为聚合物类化合物,除了苯乙烯之外,还能够列举:〇-甲基苯乙烯、m-甲 基苯乙烯、P-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、t_ 丁基甲苯、二乙烯基苯等,不 过没有特别限制。另外,苯乙烯类共聚物只要是作为单体成分使用苯乙烯类化合物(含苯 乙烯)的聚合物即可,所以如上所述,也可以含有苯乙烯类化合物以外的单体化合物,但一 般来说,所有的单体成分中,苯乙烯类化合物含有50摩尔%以上即可。苯乙烯类化合物以 外的单体化合物的具体种类没有特别限定,能够优选使用能与苯乙烯共聚的公知的化合物 (例如,乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、2-甲基-丙烯等烯烃类化合物)。
[0231] 另外,作为用于苯乙烯类树脂组成物的树脂成分,聚苯乙烯或苯乙烯类共聚物 (统称为苯乙烯类树脂)至少使用一种即可,但也可以使用两种以上的苯乙烯类树脂。而且 作为树脂成分,除了苯乙烯类树脂外,还可以并用公知的树脂、例如聚烯烃或烯烃共聚物等 烯烃类树脂。此时,发泡树脂层11所含的所有的树脂成分中,苯乙烯类树脂为50重量%以 上即可。
[0232] 另外,苯乙烯类树脂组成物中除了树脂成分以外也可以含有公知的添加剂。作为 添加剂,具体而言,例如能够列举填充剂、滑剂、离型剂、可塑剂、防氧化剂、难燃剂、紫外线 吸收剂、防带电剂、加强剂等,但没有特别限制。另外,发泡树脂层11的形成中使用下述的 有机类发泡剂,但在本说明书中,有机类发泡剂不被包含在此处所说的添加剂中。
[0233] 苯乙烯类树脂组成物,如上所述含有公知的有机类发泡剂。作为有机类发泡剂,具 体而言例如能够列举丙烷、η-丁烷、异丁烷、η-戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷、己烷等饱和 烃;二甲醚、二乙醚、甲乙醚等醚化合物;氯甲烷、二氯甲烷、二氯二氟甲烷等卤代烃等,但 没有特别限制。这些有机类发泡剂既可以仅使用一种,也可以适当组合两种以上来使用。它 们之中尤其优选使用η- 丁烷等饱和烃。
[0234] 发泡树脂层11的形成方法没有特别限制,利用公知的方法将苯乙烯类树脂和其 他成分以及有机类发泡剂混合调制苯乙烯类树脂组成物,将所得到的苯乙烯类树脂组成物 和真空隔热构件20C收纳在真空隔热构件板10的成型模中,使有机类发泡剂发泡即可。此 时,在成形模内,利用公知的方法填充苯乙烯类树脂组成物以使真空隔热构件20C完全包 覆到发泡树脂层11内即可。
[0235] 苯乙烯类树脂组成物的具体形式没有特别限制,通常为发泡珠即可。即,发泡树脂 层11为所谓"珠法发泡苯乙稀(EPS,Expanded Poly-styrene)"即可。这种情况下,将发泡 珠和真空隔热构件20C收纳在成形模中,通过蒸汽加热,使有机类发泡剂发泡即可。发泡树 脂层11为EPS时,通过蒸汽加热,能得到发泡珠彼此相互熔接的成形体(真空隔热构件板 10)。另外,作为真空隔热构件板10的发泡树脂层11例示的所述材料也能够适当地用作上 述实施方式1~6中的发泡体隔热板30A~30D的材料。
[0236] 所得到的真空隔热构件板10如图18A或图18B所示,是在发泡树脂层11内包含 真空隔热构件20C的结构。由此,能够保护真空隔热构件20C的表面。另外,内含真空隔热 构件20C的真空隔热构件板10被制造为"成形品",其形状和尺寸能够标准化。因此,真空 隔热构件板10与在外包覆材料22中收纳芯材21的结构的真空隔热构件20C相比,能够提 高作为"隔热材料"的尺寸精度。
[0237] 而且,在本发明中,隔热材料板IOC应用于如图IA和图IB等所示的球形罐101等 隔热容器104中,但通过保护真空隔热构件板10的表面,能够提高隔热容器104本身的可 靠性。
[0238] 例如,在本实施方式中,真空隔热构件板10,如上述实施方式1~5等所例示的那 样,能够用作作为隔热容器104的外侧隔热层的第三隔热层113。这是为了通过将隔热性 能优异的真空隔热构件20C配置在隔热容器104的外侧,有效抑制热量从外部进入。此处, 在LNG输送罐船100中,对于位于球形罐101的外侧的真空隔热构件20C要求能够耐受海 水的接触的耐久性。
[0239] 用于真空隔热构件20C的外包覆材料22的层叠片220基本上为树脂制,但阻气层 222如上所述使用金属箔或金属蒸镀膜。一般来说金属一接触到海水就容易被海水中所含 的各种离子等腐蚀。在本实施方式中,真空隔热构件板10是利用发泡树脂层11完全包覆 真空隔热构件20C的结构,所以海水即使进入船体102内,也能够通过发泡树脂层11有效 避免海水接触到真空隔热构件20C。
[0240] 另外,真空隔热构件板10如图18A和图18B所示,不是仅由发泡树脂层11构成, 而是在内部具有真空隔热构件20C,所以隔热性非常优异。因此,不会降低隔热性能,还能够 抑制第三隔热层113的厚度(或者隔热结构体105的厚度)的增大。
[0241] 而且,发泡树脂层11保护真空隔热构件20C,所以即使对真空隔热构件板10施加 冲击等,也能够有效抑制真空隔热构件20C的破袋或破损等。因此,真空隔热构件板10不 仅给真空隔热构件20C赋予对海水等异物或制造时等的严酷的环境的耐久性,还能够赋予 针对物理冲击等的耐久性(耐冲击性)。结果是能够提高真空隔热构件20C的可靠性。
[0242] 另外,发泡树脂层11如上所述优选使用苯乙烯类树脂组成物。一般来说,EPS与 发泡聚氨酯(聚氨酯泡沫)等相比吸水性低,隔热性能的劣化速度也小。因此,与发泡树脂 层11由发泡聚氨酯构成的情况相比,真空隔热构件20C的保护性能和隔热性能均更优异。 另外,真空隔热构件20C的外包覆材料22具有上述的密封部24,因此真空隔热构件20C本 身具有良好的耐久性。由此,真空隔热构件板10不仅能够发挥对海水的耐久性,还能对球 形罐101制造时或维修时的各种环境变化,也发挥充分的耐久性。
[0243] [真空隔热构件板的变形例]
[0244] 此处,如图18A示意性地所示,真空隔热构件板10的皮层IOaUOb与真空隔热构 件板10的内部相比,处于发泡珠被压缩固化的状态。与此不同,如图18B所示,真空隔热构 件板10也可以是除去皮层IOaUOb得到的。换言之,真空隔热构件板10也可以是具有除 去皮层IOaUOb的面的结构。由此,能够良好地从真空隔热构件板10的发泡树脂层11除 去有机类发泡剂。
[0245] 一般来说,在EPS成形品中,留下有机类发泡剂的,隔热性更优异。然而,有机发泡 剂的存在有可能使上述的利用氦气的泄漏检查精度下降。另外,真空隔热构件板10中残留 有有机类发泡剂时,LNG输送罐船100万一遭遇了事故等,有可能因有机发泡剂影响到真空 隔热构件20C的稳定性。于是,除去真空隔热构件板10的皮层10a、10b。由此,发泡珠致密 地固化的部位被除去,所以能够从发泡树脂层11中容易除去有机类发泡剂。结果是,能够 有效抑制EPS成形品的内部残留有机类发泡剂的可能性。即,皮层IOaUOb的除去与真空 隔热构件20C的防爆结构的结构例1对应。
[0246] 另外,被除去的皮层IOaUOb至少是外表面(正面和背面)的皮层IOa(外表面皮 层IOa)即可,也可以除外表面皮层IOa以外还除去真空隔热构件板10的侧面的皮层10b。 除去皮层IOaUOb的方法利用用于EPS的切断的公知的切割机等切除皮层IOaUOb即可。 另外,除去皮层IOaUOb后,除去有机类发泡剂的方法没有特别限制,采用以规定温度和规 定时间加热真空隔热构件板10等公知的方法即可。
[0247] 此处,关于是否切除了皮层10a、10b,只需比较发泡树脂层11的任一表面与另一 表面,就能容易确认。具体而言,皮层IOaUOb和发泡树脂层11的内部,发泡珠的密度、发 泡珠的硬度、表面粗糙度等各条件明显不同。因此,只要是本领域技术人员,足以能够确认 发泡树脂层11的表面是皮层IOaUOb还是切除后的内部层。
[0248] 另外,作为防爆结构的结构例1的"包覆真空隔热构件20C的发泡树脂层11形成 为在发泡后不残留有机类发泡剂的结构"不仅限于除去皮层10a、10b。在本实施方式中,发 泡树脂层11通过对含有有机类发泡剂的原料加热使其发泡而形成,所以只要在发泡后能 够利用公知的方法除去有机类发泡剂,就能够实现防爆结构的结构例1。
[0249] 另外,如图19A或图19B所示,在真空隔热构件板10内,真空隔热构件20C和发泡 树脂层11也可以被粘接而一体化。由此,即使隔热板10暴露在高温而导致真空隔热构件 20C热膨胀,也能抑制发泡树脂层11和真空隔热构件20C之间产生间隙的顾虑。因此,能够 提高真空隔热构件板10的耐久性和稳定性。
[0250] 例如,也可以是如图19A所示,真空隔热构件20C和发泡树脂层11通过涂敷在真 空隔热构件20C的表面的粘接剂12粘接的结构,或者如图19B所示,用于外包覆材料22的 层叠片220的最外层为由具有热熔接性的树脂构成的"热熔接表面保护层224"且该热熔接 表面保护层224作为粘接剂发挥作用的结构。
[0251] 粘接剂12或热熔接表面保护层224的具体种类没有特别限制,与热熔接层223同 样能够使用低密度聚乙烯等。此处,粘接剂12或热熔接表面保护层224优选具有80°C以上 的耐热性。由此能够应对球形罐101制造时或维修时的大幅的温度变化。
[0252] 另外,使粘接剂12或热熔接表面保护层224熔融,使真空隔热构件20C和发泡树 脂层11粘接的方法没有特别限制。例如,如果是利用粘接剂12,则只要将粘接剂12涂敷 在真空隔热构件20C(外包覆材料22)的外表面,利用作为发泡树脂层11的原料的苯乙烯 类树脂组成物(优选一例为发泡珠)包覆真空隔热构件20C的状态下加热,使苯乙烯类树 脂组成物发泡,同时使粘接剂12熔融即可。另外,在采用热熔接表面保护层224的情况下, 只要在利用苯乙烯类树脂组成物包覆真空隔热构件20C的状态下加热,使苯乙烯类树脂组 成物发泡,同时使热熔接表面保护层224熔融即可。因此,粘接剂12或热熔接表面保护层 224只要由发泡树脂层11的原料的加热温度下熔融的材料构成即可。
[0253] (实施方式8)
[0254] 上述实施方式1~7的隔热容器104是设置在LNG输送罐船100的球形罐101,但 本发明不限于此,例如也可以是陆上设置的LNG罐。在本实施方式8中,参考图20和图21 对这种LNG罐进行说明。
[0255] 图20示出地上式LNG罐120。该地上式LNG罐120包括与上述实施方式1的球形 罐101同样的球形的隔热容器124作为罐主体,该隔热容器124由支承结构部121支承在 地面50上。支承结构部121例如由铅垂方向上设置于地面50之上的多个支柱122和设置 在支柱122彼此之间的支持物(brace) 123构成,但没有特别限制。
[0256] 隔热容器124包括保持低温物质的容器壳体126和设置在该容器壳体126的外侧 的隔热结构体125。容器壳体126和隔热结构体125的具体结构如上述实施方式1~7中 说明的同样,特别是隔热结构体125能够适当采用上述实施方式1~7中任一者的结构或 适当组合这些实施方式的结构得到的结构。
[0257] 图21示出地下式LNG罐130。该地下式LNG罐130在埋设在地面
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