隔热容器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有真空隔热构件的隔热容器，特别涉及能够保持液化天然气或氢气 等低于常温的温度的低温物质的隔热容器。
【背景技术】
[0002] 例如，天然气或氢气等可燃性气体在常温下为气体，因此在其储藏和输送时液化 而保持在隔热容器内。因此能够说，液化的可燃性气体是大幅低于常温的低温物质（更具 体而言是低温流体）。
[0003] 作为这样的物质，例示天然气时，保持液化的天然气（LNG)的隔热容器的代表例 可以列举陆上设置的LNG储藏罐或LNG输送罐车（船）的罐等。这些LNG罐需要在比常温 低100°C以上的温度（LNG的温度通常为-162°C )保持LNG，所以需要尽量提高隔热性能。
[0004] 但是，作为具有更高的隔热性能的隔热材料的一种，已知利用由无机类材料构成 的纤维状的芯材的真空隔热构件。一般的真空隔热构件可以列举在具有阻气性的袋状的外 包覆材料的内部以减压密闭状态封入所述芯材的结构。作为该真空隔热构件的应用领域， 例如可以列举家庭用冷藏库等家电产品、业务用冷藏设备、或者住宅用的隔热壁等。
[0005] 另外，最近，对真空隔热构件的隔热性能的进一步提高也进行研宄。例如本申请申 请人如专利文献1所示提出了如下结构的真空隔热构件：热熔接有作为外包覆材料（外覆 件）的多层层压膜的部位为具有多个薄壁部和厚壁部的密封部。由此，与仅设置薄壁部的 结构相比，能够抑制外部空气随时间经过进入外包覆材料的内部。因此，具有上述密封部的 真空隔热构件能够长期实现优异的隔热性能。
[0006] 如果将这种真空隔热构件应用于LNG罐等隔热容器，则能够期待有效抑制对隔热 容器内的热的进入。LNG罐，只要能够抑制热的进入，就能够有效减轻蒸发气体（BOG)的产 生，能够有效降低LNG的自然气化率（蒸发速率，BOR)。作为真空隔热构件应用于LNG罐的 例子，例如可以列举专利文献2公开的低温罐的隔热结构。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献 I :W02010/029730A1 公报
[0010] 专利文献2 :日本特开2010-249174号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的课题
[0012] 在LNG罐等隔热容器的领域，作为隔热材料使用真空隔热构件只能找到专利文献 2公开的技术，几乎不被人所知。在此，本发明人专心研宄的结果发现，在应用真空隔热构件 的隔热容器中，为了进一步提高隔热性能，有如下所例示的技术问题。
[0013] 首先，作为第一个技术问题，可以列举要抑制经相邻配置的真空隔热构件彼此之 间的热迀移。
[0014] 例如，真空隔热构件作为利用硬质聚氨酯泡沫包覆其周围（与硬质聚氨酯泡沫一 体成形的）的隔热板使用。通过以覆盖容器壳体的外侧的方式相邻配置该隔热板，能够形 成具有真空隔热构件的隔热材料（真空隔热层）。即，在真空隔热构件彼此的间隙存在硬质 聚氨酯泡沫，但该硬质聚氨酯泡沫的隔热性能劣于真空隔热构件。因此，存在真空隔热构件 的部分能够有效抑制（或切断）向容器壳体内的热迀移，但真空隔热构件彼此的间隙（硬 质聚氨酯泡沫）中不能有效抑制热迀移。
[0015] 特别是，在容器壳体的内部和外部空气的温差大的情况下，有可能从间隙的硬质 聚氨酯泡沫发生比较多的热迀移。这种情况下，有可能导致真空隔热构件产生的高的隔热 性能实质上被间隙的热迀移抵消。
[0016] 接着，作为第二个技术问题，可以列举真空隔热构件的外包覆材料（外覆件）因保 持在容器壳体的内部的低温物质的影响而脆化的问题。
[0017] 例如，在容器壳体和真空隔热层之间，很多情况下设有由酚醛泡沫制的隔热板 (酚醛泡沫板）构成的隔热层。酚醛泡沫的隔热性能劣于真空隔热构件，所以保持在容器壳 体内的低温物质的冷温（低热）经酚醛泡沫板传导泄漏到真空隔热层。由此，作为真空隔 热构件的外包覆材料的多层层压膜的温度也大幅下降。特别是，冷温容易从酚醛泡沫板彼 此的接缝部分泄漏，所以位于接缝部分的真空隔热构件比位于其他部分的真空隔热构件更 容易冷却。
[0018] 多层层压膜大幅冷却会容易导致机械强度下降而脆化，所以随着时间流逝脆化进 行，有可能导致多层层压膜发生龟裂等。如果外包覆材料发生龟裂，就会导致真空隔热构件 的内部的压力增加，所以隔热性能显著下降。另外，如上所述，真空隔热构件与硬质聚氨酯 泡沫一体成形的情况下，由于硬质聚氨酯泡沫的热收缩导致多层层压膜被拉引而伸缩。该 拉引伸缩反复进行时，脆化的多层层压膜容易发生龟裂。因此，导致难以长期保持真空隔热 构件的隔热性能。
[0019] 接着，作为第三技术问题，可以列举真空隔热构件本身发生翘曲变形。
[0020] 例如，如上所述，真空隔热构件与硬质聚氨酯泡沫一体成形得到的板状的隔热板， 因硬质聚氨酯泡沫和真空隔热构件的热收缩率的不同，有可能使隔热板翘曲变形。隔热板 翘曲变形时，隔热板彼此间容易产生间隙，结果是来自间隙的热迀移增加，真空隔热层整体 的隔热性能下降。
[0021] 本发明是为了解决如上所述的问题而做出的，其目的在于，在应用真空隔热构件 的隔热容器中实现隔热性能的进一步提高，并且长期有效实现隔热性能。
[0022] 用于解决课题的方法
[0023] 本发明的隔热容器为了解决技术问题采用如下结构：用于保持以低于常温的温度 保存的低温物质，上述隔热容器包括：容器壳体；和配置在该容器壳体的外侧的隔热结构 体，上述隔热结构体是包括从上述容器壳体向外侧依次设置的第一隔热层、第二隔热层、和 第三隔热层的多层结构体，上述第三隔热层具有多个真空隔热构件。
[0024] 用于所述隔热容器的真空隔热构件的具体的结构没有特别限制，所述真空隔热构 件可以使具有抑制或防止该真空隔热构件的急剧变形的防爆结构的结构。
[0025] 本发明的上述目的、特征和优点参照附图通过以下优选的实施方式的具体说明变 得显而易见。
[0026] 发明效果
[0027] 本发明中，根据以上的结构，能够获得如下的效果：在应用真空隔热构件的隔热容 器中实现隔热性能的进一步提高，并且长期有效实现隔热性能。
【附图说明】
[0028] 图IA是表示具有作为本发明的实施方式1的隔热容器的具有球形罐的球形独立 罐方式的LNG输送罐船（tanker)的概略结构的示意图，图IB是表示与图IA的I-I矢视截 面对应的球形罐的概略结构的示意图。
[0029] 图2是示意性地表示图IB所示的球形罐所具有的隔热容器的隔热结构体的结构 例的局部截面图。
[0030] 图3是表示用于图2所示的隔热结构体的真空隔热构件的代表结构的示意性截面 图。
[0031] 图4是示意性地表示图2所示的隔热结构体的其他结构例的局部截面图。
[0032] 图5是示意性地表示图2所示的隔热结构体的另一其他结构例的局部截面图。
[0033] 图6是示意性地表示本发明的实施方式2的隔热容器所具有的隔热结构体的结构 例的局部截面图。
[0034] 图7是示意性地表示图6所示的隔热结构体的其他结构例的局部截面图。
[0035] 图8是示意性地表示图6所示的隔热结构体的另一其他结构例的局部截面图。
[0036] 图9是示意性地表示图6所示的隔热结构体的又一其他结构例的局部截面图。
[0037] 图10是表示用于本发明的实施方式3的隔热容器的真空隔热构件的结构例的示 意性局部截面图。
[0038] 图11是示意性地表示本发明的实施方式4的隔热容器所具有的隔热结构体的结 构例的局部截面图。
[0039] 图12是示意性地表示本发明的实施方式5的隔热容器所具有的隔热结构体的结 构例的局部截面图。
[0040] 图13A是表示用于本发明的实施方式6的隔热容器的真空隔热构件的结构例的示 意性截面图，图13B是图13A所示的真空隔热构件的密封部的放大截面图。
[0041] 图14是图13A所示的真空隔热构件的示意性平面图。
[0042] 图15是表示图13A和图14所示的真空隔热构件所具有的作为膨胀缓和部的止回 阀的一例的示意性截面图。
[0043] 图16是表示图13A和图14所示的真空隔热构件所具有的作为膨胀缓和部的止回 阀的另一例的示意性截面图。
[0044] 图17是表示图13A和图14所示的真空隔热构件所具有的作为膨胀缓和部的强度 下降部位的一例的示意图。
[0045] 图18A和图18B是分别表示用于本发明的实施方式7的隔热容器的真空隔热构件 板的一例的示意性截面图。
[0046] 图19A和图19B是分别表示图18B所示的真空隔热构件板的其他例的示意性截面 图。
[0047] 图20是表示作为本发明的实施方式8的隔热容器的地上式LNG罐的代表结构的 示意性截面图。
[0048] 图21是表示作为本发明的实施方式8的隔热容器的地下式LNG罐的代表结构的 示意性截面图。
[0049] 图22是表示作为本发明的实施方式9的隔热容器的氢罐的代表结构的示意性截 面图。
[0050] 图23是作为本发明的一个实施例的表示本发明的隔热容器的热模拟的结果的曲 线图。
【具体实施方式】
[0051] 本发明的隔热容器结构如下：用于保持以低于常温的温度保存的低温物质，上述 隔热容器包括：容器壳体；和配置在该容器壳体的外侧的隔热结构体，上述隔热结构体是 包括从上述容器壳体向外侧依次设置的第一隔热层、第二隔热层、和第三隔热层的多层结 构体，上述第三隔热层具有多个真空隔热构件。
[0052] 根据上述结构，在内侧隔热层，包含第一隔热层和第二隔热层两层结构，并且由隔 热性能优异的真空隔热构件在内侧隔热层的外侧形成第三隔热层。由此，来自容器壳体内 部的冷温（低温）的传热（热迀移）不仅能够被第一隔热层和第二隔热层这两层结构阻 挡，而且进一步被具有真空隔热构件的第三隔热层阻挡。因此能够有效抑制冷温向外部的 泄漏。另外，从外部空气向隔热结构体内部的热迀移也被第三隔热层阻挡，所以能有效抑制 存在内侧隔热层的区域的气氛温度上升，能够相对地提高内侧隔热层的隔热性能。结果是， 通过真空隔热构件本身的优异的隔热性能和内侧隔热层相对提高的隔热性能的协同效应， 能够得到优异的隔热结构体的隔热性能。
[0053] 而且，内侧隔热层的隔热性能相对提高能够利用内侧隔热层减轻来自容器壳体的 冷温对第三隔热层带来的影响。由此，能够抑制构成第三隔热层的真空隔热构件的劣化等， 所以能够长期良好地保持隔热结构体的隔热性能。
[0054] 在上述结构的隔热容器中，结构也可以如下：上述第二隔热层具有与上述第一隔 热层同等或比上述第一隔热层高的隔热性能。
[0055] 根据所述结构，利用第二隔热层能够有效抑制冷温向第三隔热层的泄漏，并且利 用第二隔热层对内侧的第一隔热层进行隔热，从而能够相对提高第一隔热层的隔热性能。 因此，能够使隔热结构体的隔热性能进一步提高。
[0056] 另外，在上述结构的隔热容器中，结构也可以如下：上述隔热结构体包含上述第一 隔热层和上述第二隔热层一体化的部位。
[0057] 根据上述结构，也可以内侧隔热层的一部分为单层结构，一部分为两层结构。因 此，例如在容器壳体的外侧排列一张隔热板，将隔热板主体一体化为单层，能够将隔热板彼 此的接缝部分作为第一隔热层和第二隔热层两层结构。一般来说，隔热板彼此的接缝，冷温 容易泄漏，但是通过使接缝为二层结构部分地提高隔热性能，能够有效抑制经过接缝的泄 漏。由此能够使隔热结构体的隔热性能更加优异。
[0058] 另外，在上述结构的隔热容器中，结构也可以如下：上述真空隔热构件包括纤维状 的芯材和具有阻气性的袋状的外包覆材料，在上述外包覆材料的内部以减压密闭状态封入 上述芯材而构成，并且上述外包覆材料中构成朝向上述容器壳体的内侧面的内侧外包覆材 料的低温耐性比构成外侧面的外侧外包覆材料高。
[0059] 根据上述结构，在真空隔热构件中，提高面向保持低温物质的容器壳体的内侧面 的低温耐性。能够良好地抑制真空隔热构件的内侧面因低温而脆化。由此，能够提高隔热 结构体的可靠性。
[0060] 另外，在上述结构的隔热容器中，结构也可以如下：上述真空隔热构件在其周围具 有将上述外包覆材料彼此贴合而密封的鳍状的密封部，并且通过在该密封部折入到上述容 器壳体侧的状态下将上述真空隔热构件配制在上述第二隔热层的外侧，构成上述第三隔热 层。
[0061] 根据上述结构，鳍状的密封部被夹在第三隔热层和第二隔热层之间，所以能够利 用这些有效抑制经由密封部产生的冷温的泄漏。由此能够使隔热结构体的隔热性能更加优 异。
[0062] 另外，在上述结构的隔热容器中，结构也可以如下：上述第三隔热层所具有的多个 上述真空隔热构件以其端面彼此对接的状态相邻配置。
[0063] 根据上述结构，通过使真空隔热构件的缘部的端面彼此对接，形成第三隔热层。因 此能够抑制冷温从第三隔热层的接缝泄漏，因此能够使第三隔热层的隔热性能变良好，并 且能够使第三隔热层的内侧隔热层的隔热性能的相对提高进一步变良好。由此能够使隔热 结构体的隔热性能更加优异。
[0064] 另外，在上述结构的隔热容器中，结构也可以如下：在上述第三隔热层中将上述真 空隔热构件的端面彼此对接的部分，填充有与该真空隔热构件不同的填充隔热材料。
[0065] 根据上述结构，在第三隔热层的接缝设置填充隔热材料。因此能够进一步抑制冷 温从第三隔热层的接缝泄漏。由此能够使隔热结构体的隔热性能更加优异。
[0066] 另外，在上述结构的隔热容器中，结构也可以如下：上述第一隔热层和上述第二隔 热层具有多个隔热板，并且该隔热板以其端面彼此对接的状态相邻配置，并且当将上述隔 热板的端面彼此对接的部分或上述真空隔热构件的端面彼此对接的部分作为对接部位时， 上述第一隔热层、上述第二隔热层和上述第三隔热层中至少两个隔热层的对接部位的位置 处于彼此错开的位置。
[0067] 根据上述结构，例如第二隔热层的接缝被构成第三隔热层的真空隔热构件覆盖， 第一隔热层的接缝被构成第二隔热层的隔热板覆盖。因此，能够有效抑制容器壳体内的冷 温经各隔热层的接缝传递而热迀移至外部空气。由此能够使隔热结构体的隔热性能更加优 异。另外，此处所指的对接位部位的位置的错开是指设想从内侧向外侧作投影图时投影图 上的位置错开。
[0068] 另外，在上述结构的隔热容器中，结构也可以如下：上述真空隔热构件在向着上述 容器壳体的内侧面整个面不与上述第二隔热层的外侧面粘接的状态下机械地与上述第一 隔热层或上述第二隔热层固定。
[0069] 根据上述结构，即使在真空隔热构件和内侧隔热层之间产生热收缩的行为或热收 缩率的不同，也能够有效抑制真空隔热构件整体发生翘曲变形或者拉引伸缩的反复导致内 侧面的外包覆材料发生龟裂等的可能性。由此能够长期良好地保持隔热结构体的隔热性 能。
[0070] 另外，在上述结构的隔热容器中，结构也可以如下：相邻的上述真空隔热构件配置 成距上述容器壳体的距离相等。
[0071] 根据上述结构，能够减小真空隔热构件的内侧面的温度分布的偏差。因此，也能够 抑制温度分布的不均所致的真空隔热构件的热收缩的偏差。由此，能够有效抑制真空隔热 构件的外包覆材料的脆化或破损等，所以能够长期良好地保持隔热结构体的隔热性能。
[0072] 另外，在上述结构的隔热容器中，可以是如下结构：上述真空隔热构件包括纤维状 的芯材和具有阻气性的袋状的外包覆材料，在上述外包覆材料的内部以减压密闭状态封入 上述芯材而构成，并且具有抑制或防止该真空隔热构件的急剧变形的防爆结构。
[0073] 根据上述结构，真空隔热构件具有防爆结构，因此即使位于外侧的真空隔热构件 暴露在严酷的环境导致内部的残留气体膨胀，也能够有效避免真空隔热构件的急剧变形。 因此，能够发挥优异的防爆性，所以能够进一步提高真空隔热构件的稳定性。
[0074] 另外，在上述结构的隔热容器中，可以是如下结构：上述真空隔热构件构成为上述 外包覆材料完全被发泡树脂层覆盖的隔热板，并且上述防爆结构通过以发泡后不残留有机 类发泡剂的方式形成上述发泡树脂层来实现。
[0075] 另外，在上述结构的隔热容器中，可以是如下结构：上述真空隔热构件还包括与上 述芯材一起被封入上述外包覆材料的内部并吸附内部的残留气体的吸附剂，上述防爆结构 通过上述吸附剂采用化学吸附上述残留气体的化学吸附型的吸附剂、或采用不因残留气体 的吸附而发热的非发热性的吸附剂、或者采用化学吸附型且非发热性的吸附剂来实现。
[0076] 另外，在上述结构的隔热容器中，可以是如下结构：上述防爆结构通过在上述外包 覆材料设置膨胀缓和部而实现，上述膨胀缓和部当残留气体在该外包覆材料的内部膨胀时 向外部释放该残留气体来缓和膨胀。
[0077] 另外，在上述结构的隔热容器中，可以是如下结构：上述膨胀缓和部是设置在上述 外包覆材料的止回阀或者预先设置在上述外包覆材料的局部地强度低的部位。
[0078] 另外，在上述结构的隔热容器中，可以是如下结构：上述外包覆材料具有用于对袋 内部进行减压的开口部，该开口部的内表面为热熔接层，通过在使该热熔接层彼此接触的 状态下进行热熔接而能够密封袋内部，通过上述开口部的热熔接形成的密封部，包含多个 薄壁部，该薄壁部为上述热熔接层彼此的熔接部位的厚度小的薄壁部。
[0079] 另外，在上