使带凹槽的芯体夹层结构内部隔热的方法与流程

本发明总体涉及带凹槽的芯板，并且更具体地涉及如压力容器的加压组件的带凹槽的芯板的隔热。

背景技术：

一些加压组件，如压力容器或压力箱，要求隔热以减少通过该组件的热量流动。某些加压组件由部分中空的面板(例如带凹槽的芯板)制成。一些加压组件(包含该组件内所含的材料)的结构性能取决于被定位在形成该组件的部分中空面板内的隔热材料，而该隔热材料很难用常规的制造方法来处理。

技术实现要素：

本申请的主题响应于现有技术的当前状态而被开发，并且特别地是响应于与隔热部分中空面板(如带凹槽的芯板)相关联的问题和需要。总之，本申请的主题已经被提出以提供使带凹槽的芯板隔热并且使这种带凹槽的芯板克服现有技术的上述缺点中的至少一些的方法。

根据一些实施例，本文公开了使预成形的带凹槽的芯板的内部空间部分隔热的第一方法。带凹槽的芯板包含第一面板、与第一面板间隔开的第二面板以及第一面板与第二面板之间的腹板。内部空间被限定在第一面板、第二面板以及相邻腹板之间。第一方法包含将隔片定位在内部空间的第一部分中，将隔膜定位在隔片和内部空间的第二部分之间，以及将隔热材料定位在内部空间的第二部分中。此外，第一方法包含抵靠隔片按压隔膜，固化隔膜以及从内部空间的第一部分移除隔片。当隔膜被抵靠隔片按压时，隔膜可以被固化。

在一个示例中，第一方法进一步包含将可膨胀囊状物定位在内部空间内，其中抵靠隔片按压隔膜包含使可膨胀囊状物膨胀。隔片可以包含心轴。第一方法可以进一步包含用隔膜包裹心轴。此外，第一方法可以包含从内部空间移除可膨胀囊状物，其中将隔热材料定位在内部空间的第二部分中包含在可膨胀囊状物被从内部空间移除之后，在隔膜被固化之后，并且在实心心轴被移除之前，将隔热材料喷射到内部空间的第二部分中。

根据另一示例，第一方法还包含用粘附增强件来包裹可膨胀囊状物，其中固化隔膜包含固化粘附增强件。粘附增强件可以包含悬浮在基体内的玻璃纤维。在第一方法的进一步示例中，隔片包含可膨胀囊状物。第一方法可以进一步包含用隔膜包裹隔热材料。在隔膜被定位在隔片和内部空间的第二部分之间之前并且在隔热材料被定位在内部空间的第二部分中之前，隔热材料可以被隔膜包裹。隔热材料可以在用隔膜包封隔热材料之前并且在将隔热材料定位在内部空间的第二部分中之前被硬化。第一方法还可以包含将粘附层应用到隔膜上。抵靠隔片按压隔膜可以包含使可膨胀囊状物膨胀。

在一个示例中，隔膜由半渗透性材料制成。固化隔膜可以将隔膜结合到隔热材料。

根据一些实施例，本文限定了使预成形的带凹槽的芯板的内部空间部分隔热的第二方法。带凹槽的芯板包含第一面板、与第一面板间隔开的第二面板、以及第一面板和第二面板之间的腹板。内部空间被限定在第一面板、第二面板以及各自相邻的腹板之间。该方法包含将多个隔片中的一个隔片定位在每个内部空间的第一部分中，将多个隔膜中的一个隔膜定位在隔片和每个内部空间的第二部分之间，以及将隔热材料定位在每个内部空间的第二部分中。第二方法进一步包含抵靠隔片同时按压隔膜，同时固化隔膜，以及从内部空间的第一部分移除隔片。

在一个示例中，该方法还包含将多个可膨胀囊状物中的一个定位在每个内部空间中。抵靠隔片同时按压隔膜可以包含使用单个气室同时使可膨胀囊状物膨胀。

根据第二方法的示例，内部空间的第二部分中的隔热材料具有相同的均匀的厚度。

在另一些实施例中，制作带凹槽的芯板的第三方法包含将环形凹槽定位在第一面板和第二面板之间。每个环形凹槽包含相对的第一侧壁和相对的第二侧壁。此外，每个环形凹槽包含被限定在环形凹槽的相对的第一侧壁和相对的第二侧壁之间的内部空间。同样，每个第一侧壁邻接临近凹槽的第一侧壁以形成延伸在第一面板和第二面板之间的腹板。每个第二侧壁邻接第一面板和第二面板中的一个。第三方法进一步包含固化环形凹槽、第一面板以及第二面板以形成不隔热的带凹槽的芯板。此外，第三方法包含将隔片定位在至少一个环形凹槽的内部空间的第一部分中，将隔膜定位在隔片和至少一个环形凹槽的内部空间的第二部分之间，以及将隔热材料定位在至少一个环形凹槽的内部空间的第二部分中。第三方法还包含抵靠隔片按压隔膜，固化隔膜并且从至少一个环形凹槽的内部空间的第一部分移除隔片。

本公开的主题的所述特征、结构、优点和/或特性可以在一个或多个实施例和/或实施方式中以任何合适的方式组合。在随后的描述中，数个具体的细节被提供以给出本公开主题实施例的透彻理解。相关领域内的技术人员将认识到本公开的主题可以不用特定实施例或实施方式的所述具体特征、细节、组件、材料和/或方法中的一个或多个来实施。在其他的实例中，另外的特征和优点可以在全部实施例或实施方式中没有出现的某些实施例和/或实施方式中被发现。进一步地，在某些实例中，公知的结构、材料或操作不被详细显示或描述以避免模糊本公开的主题的各个方面。本公开的主题的特征和优点将在以下描述和所附权利要求中变得更加明显，或者可以通过实践本文提出的主题而被获知。

附图说明

为了更容易地理解主题的优点，上文简单描述的主题的更多具体的描述将会通过参考附图中说明的具体实施例而被提出。需理解的是，这些附图仅仅描绘了主题的典型实施例，并且因此不被认为是对主题范围的限制，该主题将通过使用附图以额外的特征和细节来描述和解释，其中：

图1是根据一个实施例的压力容器的横截面透视图；

图2是根据一个实施例的带凹槽的芯板的透视图；

图3是根据另一实施例的带凹槽的芯板的透视图；

图4是在执行使根据一个实施例的带凹槽的芯板至少部分地隔热的方法之前该带凹槽的芯板的横截面侧视图；

图5是图4中的带凹槽的芯板的横截面侧视图，其显示了被定位在根据一个实施例的带凹槽的芯板的内部空间中的隔片和隔膜；

图6是图5中的带凹槽的芯板的横截面侧视图，其显示了被定位在根据一个实施例的带凹槽的芯板的内部空间中的可膨胀囊状物和粘附增强件；

图7是图6中的带凹槽的芯板的横截面侧视图，其显示了可膨胀囊状物被从根据一个实施例的带凹槽的芯板的内部空间移除，并且隔热材料被定位在该带凹槽的芯板的内部空间中；

图8是图7中的带凹槽的芯板的横截面侧视图，其显示了隔片被从根据一个实施例的带凹槽的芯板的内部空间移除；

图9是图4中的带凹槽的芯板的横截面侧视图，其显示了被定位在根据一个实施例的带凹槽的芯板的内部空间中的隔片和隔膜；

图10是图9中的根据一个实施例的带凹槽的芯板的横截面侧视图，其显示隔片已被移除；

图11是框图的第一部分，该框图说明了使带凹槽的芯板的内部空间隔热的方法的一个实施例；以及

图12是使根据一个实施例的带凹槽的芯板的内部空间隔热的方法的框图的第二部分。

具体实施方式

遍布本说明书，对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的引用意味着关于该实施例描述的特定特征、结构或特性被包含在本公开的至少一个实施例中。遍布本说明书出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”以及类似语言可以但不是必须全部指相同的实施例。类似地，使用术语“实施方式”意指具有结合本公开的一个或多个实施例描述的特定特征、结构或特性，但是缺乏指示其他的特定特征、结构或特性的相关表述的实施方式，实施方式可以与一个或多个实施例相关联。

参考图1，其显示了根据一个实施例的压力容器10。压力容器10可以是用于容纳本领域内已知的加压材料的各种类型的压力容器中的任一种。根据所说明的实施方式，压力容器10是用于容纳低温液体的低温液体存储罐。更具体地，压力容器10可以是用于容纳用于交通工具(例如火箭或其他航天器)的低温推进剂的圆柱形或圆锥形的压力容器。压力容器10包含壳体14，该壳体14限定了压力容器的内部12，加压材料被存储在压力容器的内部12中。壳体14由根据下文将更详细描述的带凹槽的芯板100制成。通常，带凹槽的芯板100的夹层构造提供了制作压力容器的壳体的结构有效的方法，特别是制作在操作期间携带压缩负载的那些压力容器的壳体。此外，带凹槽的芯板100的带凹槽的芯体提供了用于抽取/净化(purge)和通风带凹槽的芯体内的封闭空间的手段。

参考图2，并且根据一个实施例，带凹槽的芯板100包含第一面板110、与第一面板间隔开的第二面板112以及定位在第一面板和第二面板之间的腹板114。被限定在第一面板110和第二面板112之间的内部空间通过腹板114被分割成独立的通道或通风孔150。换句话说，两个相邻的腹板114限定每个通风孔150。通风孔150进一步被定位在第一面板110和第二面板112之间的内部空间中的隔热材料120限定。因此，每个通风孔150被限定在相邻的腹板114、第一面板110以及隔热材料120之间。类似于通风孔150，隔热材料120通过腹板114被分割成分离的隔热材料块。带凹槽的芯板100可以包含定位在隔热材料120和通风孔150之间的隔膜136。在所说明的实施方式中，腹板114相对于第一面板110和第二面板112成角度。而且，每个腹板114相对于第一面板110和第二面板112的角度横跨带凹槽的芯板100的宽度在腹板间交替。腹板114的交替的角度产生了横跨带凹槽的芯板100的宽度的通风孔150的交替的横截面形状。例如，通风孔150的横截面形状在梯形形状和倒置梯形形状之间交替。尽管在所说明的实施方式中腹板114相对于第一和第二面板110、112成角度，但在一些实施例中，腹板114相对于第一和第二面板110、112不具有角度，而是相对于第一和第二面板垂直。

现在参考图3，并且根据一个实施例，其显示了类似于图2中的带凹槽的芯板的带凹槽的芯板100。如同图1中的带凹槽的芯板100，图2的带凹槽的芯板包含第一面板110、第二面板112以及腹板114。此外，图3中的带凹槽的芯板100包含通风孔150、隔热材料120以及隔膜136。但是，与图2中的带凹槽的芯板100不同，图3中的带凹槽的芯板的每个腹板114被定位在第一面板110和第二面板112之间的相邻环形凹槽118的邻接侧壁限定。进一步地，参考图3和图4，图3中的带凹槽的芯板的每个通风孔150被限定在相邻的腹板114(如，相应环形凹槽118的相对的第一侧壁128)、相应环形凹槽的第二侧壁130以及隔热材料120之间。凹槽118之间的填隙空间被条状物122填充。

尽管图2和图3中的带凹槽的芯板100被显示为相对平坦，但是提供带凹槽的芯板的这种配置仅用于说明性目的，因为带凹槽的芯板可以被定形成各种非平面(如，弯曲的)形状中的任何一种。例如，如图1所示，带凹槽的芯板100可以被弯曲以形成基本圆柱形压力容器的壳体。

图4以横截面的形式显示了图3中带凹槽的芯板100的更多细节。每个环形凹槽118具有大体梯形的横截面形状，其具有相对于彼此汇聚/发散的相对的第一侧壁128和相对于彼此平行延伸的相对的第二侧壁130。所说明实施例中的第一侧壁128和第二侧壁130中的每个基本是笔直的或平面的。但是，在一些实施例中，第一侧壁128和/或第二侧壁130可以是弯曲或非平面的。在相应的第一侧壁128和第二侧壁130之间的过渡被限定为圆角或弯曲132。由于形成环形凹槽的材料的结构限制，环形凹槽118在第一侧壁128和第二侧壁130之间具有弯曲132，而不是锐角或边缘。但是，可以认识到，在一些实施例中，环形凹槽118可以由能够形成锐角或边缘的材料制成。

环形凹槽118被夹在第一面板110和第二面板112之间，从而第一面板邻接每个环形凹槽的第二侧壁130的相应的第二侧壁，并且第二面板邻接每个环形凹槽的第二侧壁130的另一个第二侧壁。进一步地，环形凹槽118在第一面板110和第二面板112之间被以并排的方式布置，使得一个环形凹槽的第一侧壁128邻接相邻环形凹槽的第一侧壁。由于环形凹槽118的横截面形状和布置，填隙空间可以在相邻环形凹槽的弯曲132和相应的第一面板110以及第二面板112之间形成。条状物122填充环形凹槽118之间的相应的填隙空间以增强带凹槽的芯板100的结构整体性。

再次参考图4，每个环形凹槽118限定了大致被限定在第一面板110、第二面板112以及相邻腹板114之间的内部空间124。更具体地，每个内部空间124被限定在相应环形凹槽118的相对的第二侧壁130和相邻的腹板114(如，相应环形凹槽的相对的第一侧壁128)之间。每个内部空间124可以被分割成第一部分138和第二部分139。第一部分138和第二部分139被显示以图4中假想的虚线描绘。环形凹槽118的集合的或组合的内部空间124可以被限定为带凹槽的芯板100的内部空间。

在一些实施方式中，带凹槽的芯板100将内部材料容纳区域(如，压力容器的内部)与外部空间(如，压力容器操作的环境)分离。在这种实施方式中，第一面板110被认为是外部面板，并且第二面板112被认为是内部面板。因此，邻接第一面板110的第二侧壁130被认为是外部第二侧壁，而邻接第二面板112的第二侧壁130被认为是内部第二侧壁。同样，在这些实施方式中，每个内部空间124的第一部分138被认为是外部部分，而每个内部空间的第二部分139被认为是内部部分。带凹槽的芯板100可以形成例如用于存储加压液体或气体(如，低温液体，如燃料或推进剂)的低温液体罐的压力容器的部件。

根据某些实施例，第一面板110、第二面板112以及环形凹槽118由纤维复合材料(例如预浸碳纤维加强聚合物板材)制成。条状物122可以根据各种制造方法中的任一种方法由各种材料中的任一种(例如可固化材料)制成。在其他的实施例中，第一面板110、第二面板112、环形凹槽118以及条状物122可以根据需要由其他材料制成。图4中的带凹槽的芯板100是由各种方法中的任一种方法制成的预成形且不隔热的带凹槽的芯板，所述各种方法例如美国专利号7296769、7998299、8815038和8834667以及美国专利申请公布号2014/0363595中所述的那些方法，这些专利和专利申请通过引用并入本文。在一个实施方式中，参考图11和图12，在210，图4中预成形且不隔热的带凹槽的芯板100通过将环形凹槽118定位在第一面板110和第二面板112之间而形成。在一种实施方式中，当环形凹槽118被定位在第一面板110和第二面板112之间时，环形凹槽118处于预固化状态，第一面板110和第二面板112也可以处于预固化状态。可替换地，当凹槽118被定位在第一面板110和第二面板112之间时，凹槽118处于未固化或绿色状态(green state)，并且与第一和第二面板一起固化。将凹槽118定位在第一面板110和第二面板112之间可以包含将凹槽118插入第一面板和第二面板之间，其中面板处于适当位置。可替换地，将凹槽118定位在第一面板110和第二面板112之间包含将凹槽定位在第二面板上，而第一面板未处于适当位置，并且然后将第一面板铺设在凹槽上方以将凹槽有效地夹在面板之间。

为了维持环形凹槽118的形状同时将环形凹槽定位在第一面板110和第二面板112之间和/或固化环形凹槽，每个环形凹槽的材料可以绕着刚性心轴被包裹，所述刚性心轴具有与环形凹槽的期望形状对应的横截面形状。刚性心轴可以由低摩擦或非粘材料(如聚四氟乙烯)制成，或者可以具有由低摩擦或非粘材料(如聚四氟乙烯)制成的外表面。通过绕着刚性心轴包裹的环形凹槽118的材料，心轴被定位在第一面板110和第二面板112之间，使得环形凹槽118以并排配置互相邻接以形成上述腹板114。然后，通过心轴处于第一面板110和第二面板112之间的适当位置，环形凹槽118、第一面板以及第二面板被暴露以加热从而在212将环形凹槽118、第一面板以及第二面板固化并且结合在一起，以形成图4中的预成形的且不隔热的带凹槽的芯板100。在固化工艺之前，条状物122被定位在环形凹槽118之间的填隙空间内，并且在相同或不同的固化工艺中被固化。

在方法200的212处固化之后，图3中所示的预成形且不隔热的带凹槽的芯板100处于至少部分隔热的状况。带凹槽的芯板100的部分隔热材料包含在方法200的214处将隔片定位在预成形且不隔热的带凹槽的芯板100的相应环形凹槽118内。此外，方法200包含在216处将隔膜136定位在相应的环形凹槽118内。方法200进一步包含在218处将隔热材料定位在每个环形凹槽118内，使得隔膜136被置于隔片和隔热材料之间。进一步地，方法200包含在230或240处固化隔膜136，并且在234处移除隔片。

再次参考图11和图12，方法200的步骤214、216、218、234可以根据该方法的至少第一实施例(参见，如图5-8)和第二实施例(参见，如图9和图10)来执行。第一实施例与方法200在220处的否定确定相关联，并且第二实施例与220处的肯定确定相关联。换句话说，第一实施例与制作不使用预成形的隔热材料的隔热的带凹槽的芯板的方法200相关联，而第二实施例与制作使用预成形的隔热材料的隔热的带凹槽的芯板的方法相关联。对于使用没有根据第一实施例预成形(如，泡沫处于适当位置的隔热材料)的隔热材料或者对于使用根据第二实施例预成形的隔热材料的决定可以取决于各种因素中的任何因素，例如，如成本、重量以及性能。下文将分开描述方法200的第一实施例和第二实施例的说明。

参考图5，根据方法200的第一实施例，每个隔片是具有与环形凹槽118的预成形形状相应的形状的芯轴134。而且，芯轴134被定位在环形凹槽118限定的内部空间124的第一部分138中。因为环形凹槽118被以交替的方式布置(如，在倒置和非倒置之间交替)，所以内部空间124的第一部分138的形状也以类似的方式交替。因此，将芯轴134放置在内部空间124的第一部分138中要求芯轴134的取向以相同方式交替。每个芯轴134可以是由基本刚性材料制成的实心心轴。更具体地，在一个实施方式中，每个芯轴134由低摩擦或非粘材料制成，例如聚四氟乙烯，这种材料具有相对高的熔化温度(如，高于下文所述的隔膜136的固化温度)。

根据第一实施例，在216处将隔膜136定位在环形凹槽118内包含在214处将芯轴定位在内部空间124的第一部分138内之前在212处用相应的隔膜包裹每个芯轴134。换句话说，在每个芯轴134被用相应的隔膜136包裹之后，每个芯轴和隔膜组装件被定位在相应内部空间124的第一部分138内。每个隔膜136可以完全包封相应的芯轴134。例如，隔膜136的端部可以互相重叠或互相邻接，使得整个芯轴134被覆盖。但是，在一些实施方式中，一部分芯轴134可以不被隔膜136覆盖。虽然如此，仍期望的是，至少面向内部空间124的第二部分139的芯轴134的表面被隔膜136覆盖。每个芯轴134的大小被设计为与内部空间124的第一部分138的形状互补，使得每个隔膜136可以均匀地邻接环形凹槽118的内部表面，进而限定内部空间的第一部分。用这种方式，当隔膜136在230处被固化时，每个隔膜136沿着环形凹槽的内部表面形成与环形凹槽118的一致的结合。

隔膜136由半渗透性材料板材制成。在一些实施方式中，半渗透性材料允许一些微粒(例如液体和气体分子)通过，但是阻止其他微粒(例如隔热材料120块)通过。在一种实施方式中，隔膜136由复合材料制成，例如石墨-环氧树脂织物材料。复合材料可以具有相对低体积分数的环氧树脂，其依靠毛细作用(wicked)通过留下小的开放空间以促进复合材料的透气性的方式进入纤维织物材料。根据一些实施例，半渗透性材料可以由每平方英寸具有至少50个孔且每个孔的直径小于一英寸的千分之几的各种材料中的任一种材料制成。

参考图6、图11以及图12，方法200的第一实施例还包含在224处将可膨胀囊状物140定位在每个环形凹槽118内。更具体地，可膨胀囊状物140可被定位在内部空间124的第二部分139内。当芯轴134和隔膜136被定位在内部空间的第一部分138内时，可膨胀囊状物140可被定位在内部空间124的第二部分139内。每个可膨胀囊状物140由柔性材料制成，例如聚合物(如橡胶或塑料)，并且限定了中空内部160。在一些实施方式中，每个可膨胀囊状物140是管状组件，其中中空内部160是由管状组件限定的中心通道。

在一些实施方式中，在将可膨胀囊状物140定位在环形凹槽118内之前，方法200包含在226处用粘附增强件142包裹每个可膨胀囊状物。每个粘附增强件142可以完全包封相应的可膨胀囊状物140。例如，粘附增强件142的端部可以互相重叠或者互相邻接，使得整个可膨胀囊状物140被覆盖。然而，在一些实施方式中，一部分可膨胀囊状物140可以不被粘附增强件142覆盖。粘附增强件142每个均由复合材料板材制成，其增强了隔膜136和环形凹槽118以及隔热材料120之间的粘附。在一些实施方式中，每个粘附增强件142是用湿粘合剂粘附到环形凹槽118的干燥玻璃垫，所述湿粘合剂至少部分浸透玻璃垫。当粘附增强件142被干燥后，粘附增强件142的部分玻璃纤维从粘合剂中突出。突出的玻璃纤维用作隔热材料120的锚以将隔热材料保持在适当的位置，如下文更详细地论述的。

在芯轴134和隔膜136被定位在内部空间124的第一部分138中，并且可膨胀囊状物140和粘附增强件142被定位在内部空间的第二部分139中之后，在228处膨胀可膨胀囊状物140。可膨胀囊状物140可以通过将气体或液体引入中空内部160而被膨胀。在一种实施方式中，气体是空气。根据另一实施方式，液体是水或油。气体或液体填充中空内部160并且对中空内部160加压。在一些实施方式中，中空内部160的加压使可膨胀囊状物140扩张。加压的中空内部160将向外指向的压力施加在相应的粘附增强件142上，粘附增强件142相应地将向外指向的压力施加到相应环形凹槽118的侧壁128、130和相应隔膜136上。由可膨胀囊状物140施加的向外指向的压力抵靠侧壁128、130以及隔膜136有效地压缩粘附增强件142，并且抵靠芯轴134压缩隔膜。粘附增强件142和隔膜136的这种方式的压缩使得粘附增强件和隔膜136的形状符合由芯轴134和环形凹槽118的侧壁128、130限定的内部空间124的第二部分139的形状。

尽管未显示，但是每个可膨胀囊状物140从增压室(plenum)中接收气体或液体，其中气体或液体以正压存储在该增压室内。每个可膨胀囊状物140可以从分离的增压室中接收气体或液体。可替换地，在一些实施方式中，单个增压室同时向多个可膨胀囊状物140供应气体或液体。

当可膨胀囊状物140在228处被膨胀以保持粘附增强件142和隔膜136抵靠芯轴134和环形凹槽118的侧壁128、130时，方法200包含在230固化隔膜136。此外，在如上述地使用粘附增强件142的某些实施方式中，在230处固化隔膜136也包含固化粘附增强件142。固化隔膜136和粘附增强件142包含暴露具有芯轴134、隔膜136、膨胀的可膨胀囊状物140以及粘附增强件142的带凹槽的芯板100以加热144，直到隔膜136和粘附增强件142的温度达到各自的固化温度。在一些实施方式中，例如，固化温度在约250°F和约350°F之间。将隔膜136和粘附增强件142加热到各自的固化温度硬化了隔膜和粘附增强件的环氧树脂(如，树脂)或基体材料以永久地使纤维悬浮在环氧树脂或基体材料内适当的位置。这种固化也将隔膜136结合到环形凹槽118并且将粘附增强件142结合到隔膜和环形凹槽118。应该意识到，芯轴134和可膨胀囊状物140的材料被选择为使得隔片和可膨胀囊状物的属性和结构在隔膜136和粘附增强件142的固化温度处不会被不利地影响。在隔膜136和粘附增强件142在230被固化之后，在232移除可膨胀囊状物140。因为隔膜136和粘附增强件142在230固化之后被设置，所以隔膜136和粘附增强件142在可膨胀囊状物140的移除期间和移除之后都保持它们的固化形状。在移除可膨胀囊状物140之后，内部空间124的第二部分139的先前被可膨胀囊状物占据的部分成为由粘附增强件142限定的开放空间。

参考图6，在芯轴134处于内部空间124的第一部分138内适当位置后，限定在粘附增强件142内的开放空间用隔热材料120填充。因此，在方法200的第一实施例中，在218将隔热材料120定位在环形凹槽内包含用隔热材料填充被限定在粘附增强件142内的开放空间。在一种实施方式中，填充粘附增强件142内的开放空间包含将流体隔热材料喷射到开放空间中。当隔热材料120被喷射到开放空间内时，隔热材料扩张以填充开放空间。隔热材料120在有限空间内的扩张可以生成显著压力，例如高达30psi，该压力可以通过调整隔热材料的成分的比例而被控制以实现隔热材料的期望密度。因此，为了阻止隔热材料120的扩张损坏隔膜136或使隔膜136成畸形，在218当隔热材料120被喷射到开放空间内时，芯轴134作为挡块而保持在适当位置。当隔热材料120在开放空间内扩张时，隔热材料包封从粘附增强件142突出的玻璃纤维。换句话说，玻璃纤维突出到隔热材料120中，以将隔热材料保持在粘附增强件142内，进而将隔热材料保持在内部空间124的第二部分139内。

进一步地，在一些实施例中，被限定在粘附增强件142内的开放空间的厚度是均匀的或相同的。因此，被定位在开放空间内的隔热材料120的厚度也是均匀或相同的。开放空间厚度的均匀性可以通过确保芯轴134、隔膜136以及粘附增强件142的厚度是均匀的而被控制。在一些实施方式中，隔热材料120的厚度在约0.125英寸(3.175mm)和约2英寸(50.8mm)之间。在一种实施方式中，隔热材料的厚度约为0.250英寸(6.35mm)。

根据一种实施方式，隔热材料120由第一部件和第二部件的组合制成。当第一部件和第二部件互相隔离时，第一部件和第二部件是不反应的。然而，一旦它们组合到一起，则第一部件和第二部件就会互相反应以扩张并且形成隔热材料120。第一部件和第二部件可以通过使用分离的供应管道在粘附增强件142内的开放空间内组合。当将隔热材料120的第一部件和第二部件引入开放空间中时，供应管道从开放空间缓慢缩回。供应管道的缩回速率基于隔热材料120的第一部件和第二部件进入开放空间的流率，以及第一部件和第二部件形成隔热材料120的反应时间。总之，供应管道以某速率缩回，该速率足够慢以允许隔热材料120在开放空间内适当地形成但是又足够快以阻止隔热材料120在供应管道的周围形成并且阻塞来自供应管道的第一部件和第二部件的流。虽然未显示，但是多组供应管道可以同时定位在开放空间内并且从开放空间中同时缩回以同时将隔热材料喷射到开放空间中。

隔热材料120可以是本领域已知的各种隔热材料中的任何一种，例如聚氨酯(polyurethane)泡沫和聚异氰尿酸酯(polyisocyanurate)泡沫。

参考图8，在隔热材料120已经在由粘附增强件142限定的开放空间内扩张并且干燥之后，方法200包含从内部空间124的第一部分138移除芯轴134。因为隔膜136和粘附增强件142在230处固化之后被设置，并且隔热材料120已经停止扩张，所以隔膜136和粘附增强件142在移除芯轴134期间以及之后都保持它们的固化形状。在移除芯轴134之后，内部空间124的第一部分138的先前被隔片占据的部分成为开放空间。通过移除芯轴134产生的第一部分138内的开放空间被限定为通风孔150，其延伸带凹槽的芯板100的长度。图8内所示的带凹槽的芯板100被限定为在带凹槽的芯板的内侧上具有隔热材料120层并且在带凹槽的芯板的外侧上具有通风孔150的隔热的带凹槽的芯板。在带凹槽的芯板100被用于形成低温液体燃料罐的一些实施例中，所述罐在由罐内的燃料供应燃料的交通工具的启动之前经历干燥或抽取工艺。例如压力容器10的复合结构倾向于从大气湿度中吸收水分并且可以达到平衡水分含量，该平衡水分含量取决于复合结构暴露的环境的平均湿度水平。暴露于水的冰点以下的热循环可以导致来自被捕集在复合结构内小孔隙中的冰的扩张的渐进损坏。为了阻止或减少这种渐进损坏，可以在经历水的冰点以下的热循环之前干燥复合结构。

根据某些实施方式，干燥工艺包含通过通风孔150引入(如，通过强制循环)干燥气体流，例如空气、氮气以及氦气。干燥工艺通过使干燥气体流过通风孔150使来自隔热材料120和第一面板110和第二面板112之间其他位置的水分流进入到通风孔150内。水分可以经由半渗透性隔膜136从隔热材料120流出并且流入通风孔150中。根据一个实施例，带凹槽的芯板100内的隔热材料120被定位在通风孔150和罐的内部之间。在通风或抽取工艺相对暖期间，隔热材料120保持抽取气体流过通风孔150，这可以便于使用廉价的抽取气体。在没有隔热材料120的情况下，一部分抽取气体可以被液化以产生通过通风孔150的双相流，其可能难以控制。此外，隔热材料120减少了通风孔150内抽取气体和存储在罐内的材料(如，燃料)之间的热传递，这可以减少燃料蒸发并且允许更加精确地控制燃料的特性(如，密度)。

参考图9、图11以及图12，根据方法200的第二实施例，在214被定位在不隔热的带凹槽的芯板(参见，如图4)的环形凹槽内的每个隔片是可膨胀囊状物140。图9的每个可膨胀囊状物140可以类似于图6中的可膨胀囊状物。然而，因为第二实施例中的可膨胀囊状物140被定位在内部空间124的第一部分138内，所以与第二实施例相关联的可膨胀囊状物可以大于与第一实施例相关联的可膨胀囊状物。然而，在一些实施例中，与图6和图9相关联的可膨胀囊状物140可以类似地配置并且设置尺寸。

方法200的第二实施例还包含包裹在236用隔膜136预成形的隔热材料120。预成形的隔热材料120可以包含多条预成形的隔热材料，使得每条预成形的隔热材料被包裹分离的隔膜136。每个隔膜136可以完全包封相应条的预成形的隔热材料。例如，隔膜136的端部可以互相重叠或互相邻接，使得覆盖整条预成形的隔热材料。然而，在一些实施方式中，一部分预成形的隔热材料条可以不被隔膜136覆盖。虽然如此，但期望的是，至少面向内部空间124的第一部分138的预成形的隔热材料条的表面被隔膜136覆盖。在218将隔热材料120定位在环形凹槽118内包含将预成形的隔热材料条定位在内部空间124的每个第二部分139中，其中隔膜136包裹预成形的隔热材料条。

在方法200的236处包裹预成形的隔热材料120之前，预成形的隔热材料通过使用各种技术中的任一种技术形成。根据一个实施例，具有均匀厚度的隔热材料板材被切割或机械加工成条，该条的宽度的尺寸被设计为配合在内部空间124的相应第二部分139内。所述条的宽度可以在带凹槽的芯板100内以并排方式交替以相应于环形凹槽118的交替取向。在另一些实施例中，预成形的隔热材料120条可以通过使用模具或模型而制作。

在可膨胀囊状物140被定位在内部空间124的第一部分138内并且每个都用隔膜136包裹的预成形的隔热材料120被定位在内部空间124的第二部分139内之后，方法200包含在238膨胀隔片(如，可膨胀囊状物140)和在240固化隔膜136。可膨胀囊状物140可以通过将气体或液体引入每个可膨胀囊状物的中空内部160中而被膨胀。加压的中空内部160将向外指向的压力施加到相应的隔膜包裹的隔热材料120条上。由可膨胀囊状物140施加的向外指向的压力有效地确保了隔膜136抵靠预成形的隔热材料120条和环形凹槽118的内侧壁130被按压。当可膨胀囊状物140被膨胀时，在240通过暴露带凹槽的芯板100以加热144直到隔膜的温度达到隔膜的固化温度而固化隔膜136。在240固化隔膜将隔膜136结合到环形凹槽118并且将隔热材料120结合到隔膜，使得隔热材料被有效地间接地结合到内部空间124的第二部分139内的环形凹槽118。应该认识到，预成形的隔热材料120和可膨胀囊状物140的材料可以被选择使得隔热材料和可膨胀囊状物的属性和结构在隔膜136的固化温度处不会被不利地影响。

在240固化隔膜136之后，在234移除隔片(如，可膨胀囊状物140)。移除可膨胀囊状物140之后，内部空间124的第一部分138的先前被可膨胀囊状物占据的部分成为开放空间。通过移除芯轴134产生的第一部分138内的开放空间限定了通风孔150。

根据方法200的第二实施例的一些实施方式，在使可膨胀囊状物140膨胀之前，薄膜粘合剂152或预制件被定位在相应内部空间124的第二部分139内。每个薄膜粘合剂152被定位在相应的隔膜包裹的隔热材料120条和相应的环形凹槽118的内侧壁130之间。在可膨胀囊状物140被膨胀之后，由可膨胀囊状物140施加的向外指向的压力有效地确保隔膜包裹的隔热材料120条抵靠薄膜粘合剂152被按压并且进而使薄膜粘合剂抵靠环形凹槽118的内侧壁130被按压。在囊状物140被膨胀之后，在240处固化隔膜136时，薄膜粘合剂152被固化。薄膜粘合剂152改进了隔膜包裹的隔热材料120条到环形凹槽118的内部表面的粘附。在一些实施方式中，每个薄膜粘合剂152是通过加热粘合剂而被激活的织物粘合剂板材，粘合剂绕着织物板材形成。但是，在某些实施方式中，薄膜粘合剂152是具有随机取向的纤维垫载体或没有载体的粘合剂材料的板材或层。图9和图10中所示的预成形的隔热材料120条可以具有各种横截面形状中的任一种。例如，如所示，预成形的隔热材料120条具有圆形的边缘以便于绕着隔热材料包裹隔膜136，以及更好地与限定第二部分139的环形凹槽118的形状互补。在所说明的实施例中，横向空隙存在于隔膜包裹的隔热材料120和环形凹槽118的侧壁128之间。然而，在其他的实施例中，预成形的隔热材料120条的横截面形状可以更加紧密地与(如，套叠地接合)限定第二部分139的环形凹槽118的形状互补，使得没有横向空隙存在于隔膜包裹的隔热材料和环形凹槽的侧壁128之间。可膨胀囊状物140、具有隔膜136的预成形的隔热材料120以及薄膜粘合剂152可以在不同的时间在分离的操作中定位在环形凹槽118内。然而，在一些实施方式中，可膨胀囊状物140、具有隔膜136的预成形的隔热材料120以及薄膜粘合剂152中的两个或更多个在插入环形凹槽118之前被预先组装或预先堆叠，并且在相同时间在相同操作中插入环形凹槽中。例如，可膨胀囊状物140、具有隔膜136的预成形的隔热材料120以及薄膜粘合剂152中的两个或更多个的整体预组装件可以通过先前已经沿着环形凹槽的长度穿过的绳或电缆被一起拉入环形凹槽118并且通过环形凹槽118。

与使整个内部空间隔热相比，使由凹槽118限定的内部空间124的仅一部分(如，第二部分139或内部部分)隔热可以提供若干优点。例如，如上所述，内部空间124没有隔热材料的部分(如，第一部分138或外部部分)可以用作通风孔，以便抽取来自带凹槽的芯板100或由带凹槽的芯板限定的结构(如，加压罐)的气体或液体材料。进一步地，由内部空间124没有隔热材料的部分产生的空隙提供了至少一些隔热效果。此外，通过使内部空间124的仅一部分隔热，获得了节省重量的优点。

图中的示意流程图和/或示意框图说明了根据本公开的各个实施例的装置、系统和方法的可行的实施方式的体系结构、功能和操作。还应该注意，在一些可替换的实施方式中，方框中指出的功能可以不按图中所指的顺序进行。例如，事实上，接连显示的两个方框可以被基本同时执行，或者所述方框可以有时以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。与所示附图中一个或多个方框或其部分的功能、逻辑或效果等同的其他的步骤和方法可以被想到。

尽管不同的箭头类型和线型可以被运用在流程图和/或框图内，但是它们被理解为不是对相应实施例的范围的限制。实际上，一些箭头或其他的连接符可以用于仅仅指示所描绘实施例的逻辑流。例如，箭头可以指示描绘实施例中列举步骤之间未说明的持续时间的等待或监测周期。还应指出，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中方框的组合可以按手动方式或自主方式来实施。

术语“包含”、“包括”、“具有”以及其变化指“包含但不限于”，除非另外明确地说明。列举的项目列表不暗示项目中的任一个或全部相互排斥和/或相互包含，除非另外明确地说明。术语“一”、“一个”以及“该/所述”也指“一个或多个”，除非另外明确地说明。

除非另有指示，否则术语“第一”、“第二”等在这里仅被用作标签，并且不意在给这些术语所指的项目强加顺序、方位或等级要求。而且，参考如“第二”项目不要求或排除如“第一”或较低编号项目和/或如“第三”或更高编号项目的存在。

如本文使用的，短语“至少一个”，当与项目列表一起使用时，意指所列项目中的一个或多个的不同组合可以被使用，并且列表内项目中仅一个可以被需要。项目可以是特定对象、物件或类别。换句话说，“至少一个”意指可以从列表中使用的项目的任何组合或数个项目，但是不是列表内所有的项目被要求。例如，“项目A、项目B以及项目C中的至少一个”可以指项目A；项目A和项目B；项目B；项目A、项目B以及项目C；或项目B和项目C。在某些情况中，“项目A、项目B以及项目C中的至少一个”可以指，例如且不限于，两个项目A，一个项目B，和十个项目C；四个项目B和七个项目C；或一些其他合适的组合。

进一步，本公开包括根据以下条款所述的实施例：

条款1.一种使预成形的带凹槽的芯板的内部空间部分隔热的方法，所述带凹槽的芯板包括第一面板、与所述第一面板间隔开的第二面板以及所述第一面板和第二面板之间的腹板，所述内部空间被限定在所述第一面板、所述第二面板以及相邻的腹板之间，所述方法包括：

将隔片定位在所述内部空间的第一部分中；

将隔膜定位在所述隔片和所述内部空间的第二部分之间；

将隔热材料定位在所述内部空间的所述第二部分中；

抵靠所述隔片按压所述隔膜；

固化所述隔膜；以及

从所述内部空间的所述第一部分移除所述隔片。

条款2.根据条款1所述的方法，其中当抵靠所述隔片按压所述隔膜时，固化所述隔膜。

条款3.根据条款1所述的方法，其进一步包括将可膨胀囊状物定位在所述内部空间中，并且其中抵靠所述隔片按压所述隔膜包括使所述可膨胀囊状物膨胀。

条款4.根据条款3所述的方法，其中所述隔片包括芯轴。

条款5.根据条款4所述的方法，其进一步包括用所述隔膜包裹所述芯轴。

条款6.根据条款4所述的方法，其进一步包括从所述内部空间移除所述可膨胀囊状物，并且其中将隔热材料定位在所述内部空间的所述第二部分中包括在从所述内部空间移除所述可膨胀囊状物之后，在固化所述隔膜之后，并且在移除所述芯轴之前，将隔热材料喷射到所述内部空间的所述第二部分中。

条款7.根据条款3所述的方法，其进一步包括用粘附增强件包裹所述可膨胀囊状物，并且其中固化所述隔膜包括固化所述粘附增强件。

条款8.根据条款7所述的方法，其中所述粘附增强件包括悬浮在基体内的玻璃纤维。

条款9.根据条款3所述的方法，其中所述隔片包括所述可膨胀囊状物。

条款10.根据条款9所述的方法，其进一步包括用所述隔膜包裹所述隔热材料。

条款11.根据条款10所述的方法，其中在所述隔膜被定位在所述隔片和所述内部空间的所述第二部分之间之前并且在所述隔热材料被定位在所述内部空间的所述第二部分中之前，用所述隔膜包裹所述隔热材料。

条款12.根据条款10所述的方法，其中在用所述隔膜包封所述隔热材料之前并且在将隔热材料定位在所述内部空间的所述第二部分中之前，硬化所述隔热材料。

条款13.根据条款9所述的方法，其进一步包括将粘合剂层施加到所述隔膜上。

条款14.根据条款9所述的方法，其中抵靠所述隔片按压所述隔膜包括使所述可膨胀囊状物膨胀。

条款15.根据条款1所述的方法，其中所述隔膜由半渗透性材料制成。

条款16.根据条款1所述的方法，其中固化所述隔膜将所述隔膜结合到所述隔热材料。

条款17.一种使预成形的带凹槽的芯板的内部空间部分隔热的方法，所述带凹槽的芯板包括第一面板、与所述第一面板间隔开的第二面板以及在所述第一面板和第二面板之间的腹板，所述内部空间被限定在所述第一面板、所述第二面板以及相应的相邻腹板之间，所述方法包括：

将多个隔片中的一个定位在每个所述内部空间的第一部分中；

将多个隔膜中的一个定位在所述隔片和每个所述内部空间的第二部分之间；

将隔热材料定位在每个所述内部空间的所述第二部分中；

抵靠所述隔片同时按压所述隔膜；

同时固化所述隔膜；以及

从所述内部空间的所述第一部分中移除所述隔片。

条款18.根据条款17所述的方法，进一步包括将多个可膨胀囊状物中的一个定位在每个所述内部空间中，并且其中抵靠所述隔片同时按压所述隔膜包括使用单个增压室使所述可膨胀囊状物同时膨胀。

条款19.根据条款17所述的方法，其中所述内部空间的所述第二部分中的所述隔热材料具有相同的均匀的厚度。

条款20.一种制作带凹槽的芯板的方法，所述方法包括：

将环形凹槽定位在第一面板和第二面板之间；其中：

每个环形凹槽包括相对的第一侧壁和相对的第二侧壁；

每个环形凹槽包括被限定在所述环形凹槽的所述相对的第一侧壁和所述相对的第二侧壁之间的内部空间；

每个第一侧壁邻接相邻凹槽的第一侧壁以形成在所述第一面板和所述第二面板之间延伸的腹板；以及

每个第二侧壁邻接所述第一面板和所述第二面板中的一个；

固化所述环形凹槽、第一面板以及第二面板以形成不隔热的带凹槽的芯板；

将隔片定位在至少一个环形凹槽的所述内部空间的第一部分中；

将隔膜定位在所述隔片和所述至少一个环形凹槽的所述内部空间的第二部分之间；

将隔热材料定位在所述至少一个环形凹槽的所述内部空间的所述第二部分中；

抵靠所述隔片按压所述隔膜；

固化所述隔膜；以及

从所述至少一个环形凹槽的所述内部空间的所述第一部分移除所述隔片。

本文主题可以用其他具体的形式来实现而不背离其精神或实质特性。所述实施例在全部方面将被看作仅仅是说明性的并且无限制。在权利要求的等价的意义和范围内的所有变化都将被视为在权利要求的范围内。