CN106536383B - 隔热容器 - Google Patents

Abstract

本发明的隔热容器用于保持温度比常温低100℃以上的物质，其包括：容器壳体；和配置于容器壳体的外侧，且至少配置于容器壳体一侧的一次隔热层。而且，还包括：真空隔热材料(8)；配置于比一次隔热层靠外部一侧的位置，且包括具有透气性的芯材(14)和真空密封芯材(14)的外覆件(15)；和配置于真空隔热材料(8)与一次隔热层之间的热应力分散层(21)。根据这种结构，能够抑制真空隔热材料(8)的外覆件(15)的热收缩龟裂导致的隔热性能下降，所以能够长期保证高的隔热性能。

Description

隔热容器

技术领域

本发明涉及贮藏LNG(液化天然气)等超低温物质的低温罐等隔热容器。

背景技术

一般情况下，对于贮藏液化天然气(LNG)等的低温罐，为了减少运输和贮藏过程中的蒸发损失，已经开始使用真空隔热材料来强化隔热性能(例如，参照专利文献1)。

图10是表示专利文献1所示的现有的低温罐的隔热结构的图。

如图10所示，低温罐的隔热结构包括：罐外壁101、和配置于罐外壁101外侧的数千块隔热板102。隔热板102包括：由酚醛泡沫构成的内层板103；和利用硬质聚氨酯泡沫104b包裹真空隔热材料104a(将作为芯材的玻璃棉真空包装成多层层压薄膜)的周围而成的外层板104。另外还包括：在隔热板102彼此的接头106的外侧，以覆盖它的方式配置的追加隔热板105。追加隔热板105与外层板104相同，用硬质聚氨酯泡沫105b包裹真空隔热材料105a的周围而构成。

根据这种结构，除了内层板103、和外层板104的硬质聚氨酯泡沫104b外，交替配置的真空隔热材料104a、105a也阻挡从罐的内壁一侧流向外壁的热流。因此，能够显著提高低温罐的隔热性能。

但是，在这种现有的结构中，隔热性能确实得到提高，但因真空隔热材料104a、105a、硬质聚氨酯泡沫104b、105b的线膨胀系数的差异，在长期使用过程中，作为真空隔热材料104a、105a的外覆件的多层层压薄膜承受随着硬质聚氨酯泡沫104b、105b的热收缩而产生的热收缩应力，有可能出现龟裂。因此，难以长期保证真空隔热材料104a、105a所具有的隔热性能。

即，在专利文献1中所述的结构中，例如，外层板104的真空隔热材料104a与硬质聚氨酯泡沫104b一体成形。因此，因硬质聚氨酯泡沫104b的热收缩，真空隔热材料104a的多层层压薄膜被牵拉伸缩。多层层压薄膜被反复牵拉伸缩，产生龟裂，因该龟裂，真空隔热材料104a的隔热性能有可能下降。

而且，例如LNG等物质的超低温通过构成内层板103的酚醛泡沫和接头106的部分传导，使真空隔热材料104a的外覆件变成超低温。其结果是，构成外覆件的多层层压薄膜具有低温脆化的趋势。因此，因热收缩而导致的龟裂，使用时间越长则越容易发生，这成为一个大问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-249174号公报

发明内容

本发明就是鉴于上述这一点，其目的在于提供一种隔热容器，能够防止真空隔热材料的外覆件的热收缩差导致产生龟裂从而导致隔热性能下降，能够长期保证高的隔热性能。

本发明的隔热容器是用于保持温度比常温低100℃以上的物质的隔热容器，其包括：容器壳体；和配置于容器壳体的外侧，且至少配置于容器壳体一侧的一次隔热层。而且，还包括：配置于比一次隔热层靠外部一侧的位置，且包括具有透气性的芯材和真空密封芯材的外覆件的真空隔热材料；和配置于真空隔热材料与一次隔热层之间的热应力分散层。

由此，即使在在一次隔热层与真空隔热材料之间存在热收缩差，一次隔热层的热收缩力施加于真空隔热材料的外覆件，该热收缩力也被热应力分散层分散，能够抑制真空隔热材料的外覆件因热收缩差导致产生龟裂等。由此，真空隔热材料能够维持本来的高的隔热性能，能够长期很好地保证隔热容器的隔热性能。

根据本发明，能够抑制真空隔热材料的外覆件因热收缩龟裂而导致的隔热性能下降，所以能够长期保证高的隔热性能。

附图说明

图1是本发明第1实施方式的隔热容器的截面图。

图2是表示本发明第1实施方式的隔热容器的隔热结构体的放大截面图。

图3是在本发明第1实施方式的隔热容器的隔热结构体中使用的真空隔热材料的截面图。

图4是在本发明第1实施方式的隔热容器的隔热结构体中使用的真空隔热材料的平面图。

图5是表示本发明第1实施方式的隔热容器的热模拟结果的说明图。

图6是表示本发明第1实施方式的实验例的图。

图7是表示本发明第4实施方式的隔热容器的隔热结构体的结构的图。

图8是表示本发明第5实施方式的隔热容器的隔热结构体的结构的图。

图9A是表示本发明第6实施方式的防爆结构体A的一例的图。

图9B是表示本发明第6实施方式的防爆结构体A的一例的图。

图10是表示现有的低温罐的隔热结构的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。此外，本发明并不限于各实施方式。

(第1实施方式)

图1～图5表示本发明的第1实施方式中隔热容器1。

图1是本发明的第1实施方式的隔热容器1的截面图，图2是表示该隔热容器1的隔热结构体2的放大截面图，图3是该隔热容器1的隔热结构体2中使用的真空隔热材料8的截面图，图4是该真空隔热材料8的平面图，图5是表示该第1实施方式中隔热容器1的热模拟结果的说明图。

在本实施方式中，表示用于LNG罐船等中的球形独立罐方式(MOS方式)的隔热容器1。

在图1中，隔热容器1用于保存比常温低100℃以上的物质、例如-162℃的液化天然气(以下称作LNG)，其包括对外表面部与内表面部进行隔热的隔热结构体2。支承体3用于将隔热容器1固定于船体4，称作裙板(skirt)。支承体3例如在铝合金与低温用钢的中间***热传导率低的不锈钢，能够形成减少热侵入的热制动结构。另外，隔热容器1的隔热结构体2的外周被外罩5覆盖。

在图2中表示隔热容器1的隔热结构体2的一例结构。隔热容器1的容器壳体6采用5mm左右厚的不锈钢等形成。

隔热结构体2由容器壳体6一侧的一次隔热层7和配置于其外侧的真空隔热材料8构成。

一次隔热层7由容器壳体6一侧的第1隔热层7a和配置于其外侧的第2隔热层7b构成。第1隔热层7a和第2隔热层7b分别通过粘贴数千块方形的隔热板9而构成。

在本实施方式中，隔热板9由300mm～400mm左右厚的发泡苯乙烯(可发性聚苯乙烯珠粒(由Expandable Polystyrene Beads-EPS形成的发泡聚苯乙烯))形成，但是也可以采用聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、和填装在隔热框中的玻璃棉或者珠光体等隔热材料构成。

此外，为了确保强度，本实施方式的一次隔热层7在第1隔热层7a和第2隔热层7b与真空隔热材料8之间设置有金属网7c。一次隔热层7与真空隔热材料8用螺栓10安装固定于容器壳体6。

另外，配置于一次隔热层7的外部侧的真空隔热材料8，其热传导率λ在0℃为0.002W/(m·K)，与构成第1隔热层7a和第2隔热层7b的发泡苯乙烯相比，大约低15倍左右。

真空隔热材料8如图3所示，将芯材14内包于外覆件15并进行减压密闭，构成板状。外覆件15是通过层压以下多层而构成的层压膜：12μm厚的由PET膜构成的第1保护层16a、25μm厚的由尼龙膜构成的第2保护层16b、7μm厚的由铝箔构成的气体阻隔层17、和50μm厚的由低密度聚乙烯膜构成的热熔接层18。

真空隔热材料8通过以下方法构成：对将用离心法生成的平均纤维径为4μm玻璃纤维烧结而构成的芯材14、和以氧化钙为主要原料的吸附剂20进行减压，在端部以热熔接层18彼此相对的方式热熔接并将其密闭。在热熔接的部分和其外侧部分，形成内部没有芯材14、且外覆件15彼此接触的密封鳍13。

另外，在本实施方式的真空隔热材料8中，在构成外覆件15的第1保护层16a的PET薄膜上下面的外侧，层压热应力分散层21而一体化。即，由该热应力分散层21构成外覆件15的最外层。此外，热应力分散层21也可以通过粘结与第1保护层16a形成一体。

热应力分散层21由线膨胀系数小、热收缩少，且对超低温的耐性和机械强度高的材料形成。例如，在本实施方式中，热应力分散层21由150μm左右厚的玻璃布构成。

另外，作为内包在真空隔热材料8的吸附剂20内的气体吸附材料，使用将由ZSM-5沸石构成的吸附材料形成表面积大的粉末状的材料。此外，为了提高常温下的氮吸附特性，在ZSM-5沸石中，更优选使用ZSM-5沸石的铜位点(铜site)中的至少50％以上的铜位点为一价铜位点，一价铜位点中的至少50％以上为三配位氧的一价铜位点的吸附材料。

像这样，通过使用三配位氧的一价铜位点率的气体吸附剂，能够大幅提高空气的吸附量。

另外，在本实施方式中使用的气体吸附材料是ZSM-5沸石，不使用可燃性材料地形成。由此，在用在LNG这样的可燃性气体等的罐中的真空隔热材料内部配置气体吸附材料时，即使在因长年劣化等导致可燃性气体侵入真空隔热材料8内部的情况下，也不会有着火等的危险，能够构成安全的真空隔热材料8。

另外，在本实施方式的真空隔热材料8中，进一步提高了阻燃性结构。即，通过真空隔热材料8的芯材14使用无机纤维，与使用有机纤维的隔热材料相比，阻燃性得到改善，其结果是，能够提高隔热容器1的阻燃性。另外，由于使用无机纤维，所以气体中的湿气所引起的体积膨胀也减少，其结果是，能够提高隔热容器1的形状保持性和后述的耐防爆性。

另外，如图4所示，真空隔热材料8在其大致中央部(也包括中央部)设置有使一次隔热层安装用的螺栓10插通的贯通部8a，贯通部8a的周围由外覆件15彼此紧贴的热熔接层15a构成。

此外，本发明并不限于使用这种螺栓10的结构。例如，也可以没有贯通部8a，而在真空隔热材料8彼此对接的端部填充有聚氨酯等填充材料。在这种结构中，真空隔热材料8彼此处于被填充材料固定的状态，所以因上下面的温差导致的应力变形，容易产生破裂等。由此，在真空隔热材料8与一次隔热层7之间设置有热应力分散层21，将热应力分散的结构尤其有效。

将采用上述方式构成的真空隔热材料8粘贴于一次隔热层7，并将其固定于容器壳体6。

在本实施方式中，首先，在构成真空隔热材料8的外覆件15的最外层的热应力分散层21的、与一次隔热层7(第2隔热层7b)相对的整个面上，涂敷通过热熔等方法形成的粘结剂22，在构成一次隔热层7的隔热板9的外表面粘结真空隔热材料8而一体化。

接着，采用公知的方法将上述将真空隔热材料8形成一体的隔热板9固定于容器壳体6，然后安装真空隔热材料8。例如，如图2所示，将从真空隔热材料8的上部贯通其贯通部8a和隔热板9的螺栓10紧固在通过熔接等而固定的螺母6a上，从而能够固定于容器壳体6。此时，在本实施方式中，螺栓10的头部凸缘11按压真空隔热材料8的贯通部8a周围的熔接层15a，由此，真空隔热材料8被进一步固定于隔热板9。

另外，为了确保隔热性，也可以在真空隔热材料8的对接面彼此之间、以及一次隔热层7的对接面彼此之间的缝隙中设置填充隔热材料12。作为该填充隔热材料12，例如，使用柔软且富有伸缩性的、纤维直径低于1μm的微玻璃棉。此外，只要填充隔热材料12是柔软且富有伸缩性的材料即可，也可以是软质聚氨酯、或者接近容器壳体6的线膨胀系数的材料，例如添加有加固材料的酚醛泡沫或者聚氨酯泡沫等。

另外，在本实施方式中，真空隔热材料8的对接部以与构成一次隔热层7的隔热板9的对接部彼此错开的方式设置。

另外，形成于真空隔热材料8的外周缘的密封鳍13以折入到低温侧、即一次隔热层7一侧的方式配置。

下面，对上述结构的作用效果进行说明。

隔热容器1通过配置于容器壳体6外侧的一次隔热层7和配置于比一次隔热层7靠外部侧的真空隔热材料8进行隔热，将容器壳体6内的LNG低温保持。

此处，在隔热容器1中，真空隔热材料8的整个面被粘结剂22一体地粘结于一次隔热层7(第2隔热层7b)的外表面。由此，当在一次隔热层7(第2隔热层7b)上发生热收缩时，由此产生的牵拉伸缩力会施加于真空隔热材料8的外覆件15。

施加于真空隔热材料8的外覆件15的该一次隔热层7(第2隔热层7b)的热收缩所产生的牵拉伸缩力，施加于构成真空隔热材料8的外覆件15的最外层的热应力分散层21。

在本实施方式中，热应力分散层21由玻璃布构成，其线膨胀系数小、热收缩少，并且耐超低温性和机械强度高。由此，热应力分散层21抵抗一次隔热层7(第2隔热层7b)的热收缩，基本不会热收缩，将该热收缩力分散吸收，使其基本不会发生热收缩。

其结果是，能够强力地抑制在将热应力分散层21一体地层压而成的外覆件15的、由铝箔构成的阻气层17上发生龟裂。特别是在角部容易发生热收缩龟裂。但是，通过热应力分散层21承受并分散该容易集中于角部的热收缩应力，角部受到保护不会受到热收缩应力的影响，能够有效地抑制热收缩应力的集中而导致的龟裂。

因此，即使长期使用，也能够防止在外覆件15的气体阻隔层17上出现龟裂，能够长期维持真空隔热材料8的高隔热性，保证隔热容器1的隔热性。

另外，在本实施方式中，使用玻璃布作为热应力分散层21。玻璃布线膨胀系数小，热收缩少，且对超低温的耐性和机械强度高。而且，玻璃布的热传导率也低，隔热性高。由此，能够抑制因保存在容器壳体6内的物质的超低温导致真空隔热材料8发生低温脆化。因此，能够抑制外覆件15的低温脆化导致的龟裂产生，而且能够长期保证隔热容器1的隔热性。

另外，在本实施方式中，作为真空隔热材料的外覆件15的最外层的热应力分散层21，被分别一体地层压于外覆件15的上下两面。由此，真空隔热材料8的外覆件15在其整个外表面，强度变高，能够防止因生产时的操作处理等导致外覆件15出现龟裂和破损。因此，能够抑制在隔热结构体2的组装过程中容易产生的、真空隔热材料8的残次品发生率，抑制成本上升，同时长期确保高的隔热容器1的隔热性能。

另外，在本实施方式中，真空隔热材料8除了利用粘结剂22形成一体外，还使螺栓10插通设置于大致中央部的贯通部8a，将贯通部8a的周围机械地固定于一次隔热层7。由此，即使粘结剂22的粘结因时间劣化而劣化，甚至到了真空隔热材料8因自身重量容易落下的状况，也能够阻止该落下。由此，能够实现真空隔热材料8不会发生剥落等安全且可靠性高的结构。

另外，上述的机械式固定是通过利用螺栓10的头部凸缘11按压贯通部8a周围的外覆件15彼此紧贴而成的熔接层15a来进行的。由此，能够不损伤真空隔热材料8的芯材14部分的外覆件15地固定真空隔热材料8，防止外覆件15损伤导致的隔热性能下降和外覆件15的劣化，从而能够长期保证隔热性能。

而且，在本实施方式中，设置于隔热容器1的容器壳体6外表面的一次隔热层7，是通过在第1隔热层7a上重叠配置第2隔热层7b而构成的。由此，利用第1隔热层7a和第2隔热层7b，能够大幅减少保存在容器壳体6内的物质的超低温传导泄漏至真空隔热材料8。其结果是，能够有效地抑制真空隔热材料8的外覆件15的低温脆化。由此，真空隔热材料8能够维持本来的高隔热性能，而且能够长期保证高隔热性。

通过将对容器壳体6与真空隔热材料8之间进行隔热的一次隔热层7分离成第1隔热层7a与第2隔热层7b来进行设置，在这两者之间形成空气层。由此，通过断绝物质的连续性(第1隔热层7a与第2隔热层7b为一体，构成第1隔热层7a、第2隔热层7b的物质、例如发泡苯乙烯从容器壳体6一侧连续至真空隔热材料8时的连续性)，能够减少超低温的泄漏量，能够更有效地抑制真空隔热材料8的外覆件15的低温脆化。

另外，如已经阐述的那样，本实施方式中隔热结构体2中的真空隔热材料8的热传导率λ与构成一次隔热层7的第1隔热层7a和第2隔热层7b的发泡苯乙烯的热传导率相比，大约低15倍左右。由此，加上真空隔热材料8的隔热效果，与仅由第1隔热层7a和第2隔热层7b构成相比，能够大幅提高其隔热性能。

而且，真空隔热材料8充分发挥其高的隔热性能阻断外部空气的热量，使真空隔热材料8的内侧、即设置有一次隔热层7的部分的气氛温度大幅下降。由此，能够相对地提高一次隔热层7其本身所具有的隔热效果，加上真空隔热材料8本身所具有的高隔热效果，能够极大地提高其隔热性能。

另外，一次隔热层7的第1隔热层7a、第2隔热层7b仅由发泡苯乙烯构成。由此，来自LNG等物质的超低温的传导、即超低温泄漏量在整个区域基本相等。其结果是，一次隔热层7(第2隔热层7b)的与真空隔热材料8接触的一面的温度分布基本相等。由此，与一次隔热层7(第2隔热层7b)接触的真空隔热材料8，也包括相邻的真空隔热材料8在内，基本上其所有的温度分布大致均等。由此，在真空隔热材料8中，因温度分布不均导致的外覆件15的热伸缩差异也得到抑制，也能够防止外覆件15本身的热伸缩差异导致的龟裂，所以能够更加长期保证高的隔热性。

换言之，由于真空隔热材料8配置于一次隔热层7的外表面，所以从LNG等物质至真空隔热材料8的距离在整个区域中基本相同。因此，从LNG等物质向真空隔热材料8的超低温传导、即，超低温泄漏量在整个区域中基本相等。从这一点上来看，真空隔热材料8的与一次隔热层7(第2隔热层7b)接触的一面的温度分布也基本相等。由此，能够抑制真空隔热材料8的外覆件15的温度分布不均，从而抑制外覆件15的伸缩程度的差异，能够大幅降低发生龟裂的程度。

另外，在本实施方式中，一次隔热层7的外侧被真空隔热材料8覆盖，所以能够抑制一次隔热层7的表面温度因环境条件而产生差异，能够进一步抑制与一次隔热层7接触的真空隔热材料8的外覆件15的龟裂。

另外，填充在真空隔热材料8彼此的对接部中的填充隔热材料12由微玻璃棉构成，柔软且富有伸缩性。由此，即使因外部空气的冷暖在真空隔热材料8上产生略微的伸缩，填充隔热材料12也会随之伸缩，所以也能够防止因真空隔热材料8的伸缩受到约束导致的外覆件15发生龟裂破损等，能够长期确保更高的隔热性能。

另外，真空隔热材料8是通过利用由层压薄膜构成的外覆件15真空密封具有透气性的芯材14，并且将其密封鳍边13折入到一次隔热层7(第2隔热层7b)一侧。由此，能够抑制通过真空隔热材料8的密封鳍13导致的热泄漏。因此，能够有效地发挥充分利用真空隔热材料8的隔热效果和使一次隔热层7设置部分的气氛温度降低的效果。由此，能够充分发挥使用真空隔热材料8的隔热效果，大幅提高隔热性。

图5是表示本发明的第1实施方式中热模拟结果的说明图，虚线表示现有的隔热板配置于图中的真空隔热材料的位置，LNG的低温热移动至外部空气的现有类型的特性，点划线表示本实施方式的结构的特性。

根据图5可知，在本实施方式的结构中，根据真空隔热材料8的隔热效果，能够使一次隔热层7的外表面温度从A降至B。即，通过真空隔热材料8，一次隔热层7的设置部分的气氛温度从A下降至B。而且，一次隔热层7中的热梯度角度变缓，所以一次隔热层7本身中的低热的移动减少，且气氛温度的下降带来的一次隔热层7的隔热效果提高。

图6是表示本发明第1实施方式的实验例的图。

在图6中，比较例1是未配置真空隔热材料的、仅由隔热层形成的结构。在实验例1中，测量以与比较例相同的隔热层的厚度在外壁一侧设置有真空隔热材料的结构中的热传递系数的变化。在实验例2中，除了在外壁一侧设置有真空隔热材料外，在与比较例1相同的热传递系数的情况下，测量隔热层的厚度增厚至何种程度。

作为测量这些数据时的条件，罐内的温度为-160℃，外部空气温度为25℃。

另外，作为一次隔热层7采用发泡苯乙烯。

在实验例1中，整个隔热层的厚度与比较例1同样，测定平均热传递系数。在此情况下，与比较例1进行比较，隔热性能提高28％。

在实验例2中，在想要获得与比较例1同样的隔热性能的情况下，测定整个隔热层增薄至何种程度。在此情况下，可知与比较例1进行比较，能够减少37％的厚度。

像这样，根据本实施方式的结构，能够大幅缩小由第1隔热层7a和第2隔热层7b构成的一次隔热层7的总厚度。例如，假设真空隔热材料8的板厚度为20mm，能够将第1隔热层7a和第2隔热层7b的合计厚度变薄170mm，能够相应地增大隔热容器1的容积。

通过例如将本实施方式的结构用于以LNG的蒸发气体为燃料的LNG罐船等的隔热容器(罐)中，能够控制LNG的使用量。由此，经济性提高，并且在将LNG的蒸发气体再次液化方式的LNG罐船中，能够减少用于该再液化的能量损失。

另外，通过使用无机纤维作为真空隔热材料8的芯材14，能够对于因外部的火灾延烧至隔热容器1实现隔热材料的难燃性。另外，即使湿气残留在真空隔热材料8的外覆件15中，也能够抑制芯材14因该湿气膨胀从而导致真空隔热材料8自身发生变形。由此，能够防止像LNG隔热容器等那样定期进行温水清洗等维护时在进行该温水清洗时真空隔热材8大幅膨胀变形，因真空隔热材料8本身的大幅热膨胀变形而导致在其外覆件15上产生龟裂，能够更加可靠地保证隔热容器1的隔热性。

另外，作为芯材14，通过对玻璃纤维进行烧结来使用，由此与未进行烧结的情况相比，能够大幅抑制尺寸变化。

例如，在使用未进行烧结而是用离心法形成的芯材14的情况下，尺寸变形变成2倍以上，厚度大体增厚至5～6倍。另一方面，根据本实施方式的结构，能够将尺寸变形抑制在1.2倍左右，最多1.5倍以下，所以能够抑制因在罐的内壁与外壁中发生尺寸变形导致的弊端。

此外，在本实施方式中，用离心法形成芯材14，但也能够使用例如像抄纸那样，用将含有水分的芯材脱水的抄造法而形成的芯材14。

在使用通过抄造法形成的芯材14的情况下，通过将其事先溶入水中使纤维分散，然后进行脱水，相对于大气压进行减压时的尺寸变形少，厚度变薄。因此，即使在因龟裂等而破裂的情况下，也能够抑制因尺寸变形产生的弊端。

另外，根据本实施方式，在隔热容器1的最外壁一侧将真空隔热材料8配置成一列，所以不需要像现有技术那样配置两列隔热板并将真空隔热材料8大部分重叠那样大量的真空隔热材料8，所以能够减少所需的大量材料和成本。

(第2实施方式)

接着，说明本发明的第2实施方式。

第2实施方式的结构与图1～图4所示结构同样，但在以下两个方面不同：由互相不同种的材料形成构成一次隔热层7的第1隔热层7a和第2隔热层7b；或者，即使是相同的发泡苯乙烯，也使其泡沫密度各不相同，第2隔热层7b的隔热性能与第1隔热层7a的隔热性能同等或者比其高。

例如可以列举以下结构：由与第1实施方式同样的EPS的发泡聚苯乙烯形成第1隔热层7a，由聚氨酯泡沫形成第2隔热层7b。

由此，利用位于其外侧的隔热性能高的第2隔热层7b，能够将容器壳体6一侧的第1隔热层7a设置部分的气氛温度抑制得较低。由此，能够提高第1隔热层7a的隔热效果，相应地抑制向真空隔热材料8的热泄漏，抑制外覆件15温度的低温脆化，进一步提高可靠性。

而且，通过将隔热性能比第2隔热层7b高的真空隔热材料8设置于更靠外壁一侧的位置，能够提高第2隔热层7b的隔热性能，进而也能够提高第1隔热层7a的隔热性能。

(第3实施方式)

接着，说明本发明的第3实施方式。

第3实施方式的结构与图1～图4所示的结构相同，但真空隔热材料8的外覆件15的第1保护层16a、第2保护层16b中的与第2隔热层7b接触的层，相比其相反一侧的与外部空气接触的层，耐低温脆化性较高。

例如，真空隔热材料8的与第2隔热层7b接触一侧的材料采用用铝箔对热应力分散层21内侧的层压薄膜进行涂敷后的材料。而且，与其相反一侧的与外部空气接触一侧的材料采用通过铝蒸镀对热应力分散层21内侧的层压薄膜进行涂敷后的材料。

另外，真空隔热材料8的与第2隔热层7b接触一侧的外覆件15的热应力分散层21内侧的层压薄膜采用多层结构。与其相反一侧的与外部空气接触一侧的外覆件15的热应力分散层21内侧的层压薄膜采用单层结构。

由此，能够进一步提高真空隔热材料8的作为低温一侧的外覆件15的耐低温脆化性，能够有效地抑制低温脆化。与其相反一侧的外覆件15能够采用价格比较低廉的材料或者即使是相同材料也较为少量地构成，能够以低成本提高可靠性。

另外，位于外壁侧的铝蒸镀膜与铝箔相比隔热性能高，所以能够抑制外部空气的热量的进入，能够将罐内维持在更加低温。

(第4实施方式)

接着，对本发明的第4实施方式进行说明。

图7是表示本发明第4实施方式的隔热容器1的隔热结构体102的结构的图。

在第4实施方式中，在第1实施方式～第3实施方式的真空隔热材料8的更外侧设置有三次隔热层23。三次隔热层23可以采用与一次隔热层7的第1隔热层7a和第2隔热层7b相同的材料形成，也可以用不同的材料形成。

根据第4实施方式的结构，除了三次隔热层23的隔热效果外，还能够降低真空隔热材料8的外部空气一侧的温度，进一步减少隔着外覆件15的热泄漏，能够进一步增强隔热性能。

(第5实施方式)

接着，说明本发明的第5实施方式。

图8是表示本发明第5实施方式的隔热容器1的隔热结构体202的结构的图。

在本实施方式中，将第1实施方式～第4实施方式的真空隔热材料8双层配置，将其外周缘有高低差地重叠配置。

根据上述这种结构，能够消除在真空隔热材料8彼此的对接部产生的缝隙，大幅降低在该部分产生的隔热损失，同时能够提高真空隔热材料8与容器壳体6之间的密闭度。因此，能够进一步提高使容器壳体6一侧的设置有一次隔热层7(第1隔热层7a与第2隔热层7b)的部分的气氛温度下降的效果，能够进一步增强其隔热性。

此外，在本实施方式中，包括双层真空隔热材料8，但是，通过例如将真空隔热材料8的外周缘的端部形状形成高低差，与图8所示的对接部同样，能够使相邻的真空隔热材料8的对接部形成为在外周缘有高低差的不同的形状。像这样，即使是单层的真空隔热材料8，也能够抑制来自对接部的热移动。

(第6实施方式)

接着，说明本发明的第6实施方式。

在第6实施方式中，能够更加可靠地抑制和防止当残留气体在真空隔热材料8的外覆件15内部膨胀时真空隔热材料8的剧烈变形。即，在本实施方式中，如图9A和图9B所示，设置有当残留气体在外覆件15的内部膨胀时，如果残留气体变成规定压力以上，则将残留气体向外部释放的防爆结构体A，从而提高安全性。

此外，防爆结构体A以外部分的结构和效果与第1实施方式～第5实施方式相同，对于与第1实施方式～第5实施方式的结构相同的部分标注相同的符号，省略其说明，仅说明不同的部分。

本实施方式中使用的防爆结构体A并非限于特定的结构，有代表性的例如有，

结构例1：使残留气体向外部逃逸以缓解外覆件15膨胀的结构；和

结构例2：与芯材14一同封入外覆件15内部的吸附剂20是化学吸附残留气体的化学吸附型、不会因吸附残留气体而发热的非发热型、或者化学吸附型且非发热性的结构。

使用图9A和图9B，说明结构例1的防爆结构体A的例子。

图9A和图9B是表示本发明第6实施方式的防爆结构体A的一例结构的图。

作为结构例1的防爆结构体A，有代表性的可以举出分别如图9A和图9B所示的单向阀24和强度降低部位26。

图9A表示由单向阀24构成的防爆结构体A的例子。单向阀24具有密闭设置于外覆件15的一部分上的阀孔25的盖状结构。阀孔25以贯通外覆件15内外的方式设置，盖状的单向阀24由橡胶等弹性材料构成。

通常，阀孔25被单向阀24密闭，所以实质上防止外部空气侵入外覆件15的内部。即使因周围的温度变化外覆件15收缩，阀孔25的内径随之变化，由于单向阀24由弹性材料构成，所以也能很好地密闭阀孔25。在万一残留气体在外覆件15的内部膨胀的情况下，随着内压的升高，单向阀24容易从阀孔25脱落，残留气体向外部逃逸。

另外，图9B表示通过设置强度降低部位26而构成的防爆结构体A的例子。强度降低部位26在密封鳍13彼此的熔接部位，由缩小一部分熔接面积的部位26a构成。

在该强度降低部位26的例子中，密封鳍13的熔接部位26a中的内侧(芯材14一侧)未被熔接。因此，部位26a中的熔接面积比其他密封鳍13的熔接部位小，在万一残留气体在外覆件15内部膨胀的情况下，因内压的升高产生的压力容易集中在强度降低部位26。然后，缩小熔接层15a的熔接面积的部位26a剥落，残留气体向外部逃逸。

此外，强度降低部位26并不限于图9B所示的局部缩小熔接面积的结构，也可以是熔接面积相同，局部降低熔接强度的结构。例如，也可以在加热熔接密封鳍13时，仅对一部分缩小施加的热，降低熔接部位的熔接程度。或者，也可以将强度降低部位26设置于密封鳍13的熔接部位以外。例如，也可以在构成外覆件15的热熔接层18与气体阻隔层17之间，形成使层叠强度局部降低的部位，从而构成强度降低部位26。

另外，也可以通过热熔接层18的一部分材料采用熔接强度比其他部位低的材料，形成强度降低部位26。例如，如上所述，作为热熔接层18能够优选使用低密度聚乙烯，但在热熔接层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，所以适合用于形成强度降低部位26。

另外，作为强度降低部位26的形成方法，也能够采用局部地缩小各热熔接层18的熔接部位的厚度的结构；使粘结强度小的粘结剂介于作为热熔接层18的熔接部位的一部分区域中的结构；和在作为外覆件15的密封鳍13的区域中，将热熔接层18局部地剥离，直接将气体阻隔层17彼此热熔接的结构等。

在万一发生事故时，真空隔热材料8有可能暴露在恶劣的环境中。但是，在本实施方式的情况下，当真空隔热材料8暴露在恶劣的环境中，内部的残留气体膨胀等时，单向阀24从阀孔25中脱离，过度的膨胀压力从强度降低部位26向外部释放，能够有效地避免真空隔热材料8的变形。因此，能够提高真空隔热材料8的防爆性，提高隔热容器1的安全性。

此外，在表示本实施方式的结构的图9A和图9B中，并未图示设置于真空隔热材料8的热应力分散层21，而是强调表示了防爆结构体A。

另一方面，作为结构例2的防爆结构体A，列举由上述的ZSM-5沸石构成的吸附材料。构成吸附材料的ZSM-5沸石是具有化学吸附作用的气体吸附剂。因此，即使出现温度上升这样的各种环境因素，也能够实质上防止已经吸附的气体被再次释放。由此，在处理可燃性燃料等情况下，即使因某种原因吸附剂20吸附可燃性气体，气体也不会受到之后的温度上升等影响而再次释放。其结果是，能够进一步提高真空隔热材料8的防爆性。

另外，ZSM-5沸石是不燃性的气体吸附剂，所以本实施方式的吸附剂20实质上仅由不燃性材料构成。因此，也包括芯材14在内，不在真空隔热材料8的内部使用可燃性材料，能够进一步提高防爆性。

像这样，如果吸附剂20是化学吸附型，则与物理吸附型相比，吸附的残留气体不容易脱离，所以能够很好地保持真空隔热材料8内部的真空度。而且，残留气体不会脱离，所以能够有效地防止残留气体在外覆件15内部膨胀而导致真空隔热材料8变形。由此，能够提高真空隔热材料8的防爆性和稳定性。

另外，如果吸附剂20是非发热性材料、阻燃性材料、或者满足两者的材料，即使因外覆件15损伤等异物侵入其内部，也能避免吸附剂20发热、燃烧。由此，能够进一步提高真空隔热材料8的防爆性和稳定性。

如以上所说明的那样，本发明实施方式的隔热容器1，通过使用真空隔热材料8来提高隔热性，并且抑制因真空隔热材料8的外覆件15的热收缩龟裂导致的隔热性能下降，由此能够长期保证高的隔热性。当然，在达到本发明目的的范围此结构能够进行多种变更。

例示了例如用粘结剂22将真空隔热材料8与一次隔热层7粘结并一体地固定的结构，但也可以在构成一次隔热层7的隔热板9成型时，将真空隔热材料8一体地成型固定。

另外，在实施方式中，例示了用粘结剂22将真空隔热材料8粘结，并且并用利用螺栓10的头部凸缘11进行机械固定，从而一体地固定于一次隔热层7的结构。但是，该机械固定并不是必须的，根据需要适当应用即可。

另外，例示了真空隔热材料8的热应力分散层21设置于真空隔热材料8的两面的结构，但只要至少将一次隔热层7设置于固定面一侧即可。在此情况下，虽然难以期待通过提高真空隔热材料8的上下两面的强度来减少防止品质不佳的效果，但是足以达到本发明的预期目的。

另外，作为热应力分散层21，举例表示了玻璃布，但是只要能够使一次隔热层7的热收缩而导致的牵拉收缩力分散，可以是任何材料。例如，除了玻璃纤维以外，也能够使用从线膨胀系数小且强度较强的碳纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、聚芳基酰胺纤维、聚酰胺纤维和聚酰亚胺纤维中选择的材料。

另外，还表示了将热应力分散层21层压于真空隔热材料8的外覆件15从而构成外覆件15的最外层的例子，但该热应力分散层21也可以作为单独部件，利用粘结剂与真空隔热件8和一次隔热层7两者粘结形成一体。

另外，在实施方式中，表示了将隔热容器1用作LNG罐船等的罐的例子，但本发明并不限于此例，也可以是设置在陆地上的LNG罐等的隔热容器、或者用在医疗和工业中的低温保存容器等的隔热容器。所保存的物质也可以不是LNG，而是液氢等，只要是比常温低100℃以上，可以是任何物质。

如上所述，本发明实施方式的隔热容器是用于保持温度比常温低100℃以上的物质的隔热容器，其包括：容器壳体；和配置于容器壳体的外侧，且至少配置于容器壳体一侧的一次隔热层。而且，还包括：配置于比一次隔热层靠外部一侧的位置，且包括具有透气性的芯材和真空密封芯材的外覆件的真空隔热材料；和配置于真空隔热材料与一次隔热层之间的热应力分散层。

根据这样的结构，即使在一次隔热层与真空隔热材料之间存在热收缩差，一次隔热层的热收缩力施加于真空隔热材料的外覆件，该热收缩力也被热应力分散层分散，能够抑制真空隔热材料的外覆件因热收缩差导致产生龟裂等。由此，能够维持真空隔热材料原本的高隔热性能，能够长期很好地保证隔热容器的隔热性能。

另外，热应力分散层也可以由玻璃布构成。

根据这样的结构，也加上玻璃布所具有的隔热性能外，能够防止外覆件因热收缩而发生龟裂，并且提高外覆件自身的隔热性，也能够抑制外覆件自身的低温脆化，提高可靠性，更长期地保证高的隔热性。

另外，也可以真空隔热材料通过热应力分散层层压于外覆件的至少与一次隔热层接触一侧的面并形成为一体而构成。

根据这样的结构，仅将作为成本增加的原因的玻璃布作为与一次隔热层接触一侧的一面，能够抑制其使用量。由此，能够控制成本增加，同时能够长期很好地保证隔热容器的隔热性能。

另外，也可以真空隔热材料通过热应力分散层层压于外覆件的上下两面并形成为一体而成为外覆件的最外层。

根据这样的结构，真空隔热材料其上下两面的最外层成为强度高的热应力分散层。由此，能够防止因生产时的操作处理在外覆件上出现龟裂、破损，抑制真空隔热材料的残次品发生率，抑制成本增加，同时能够长期很好地保证隔热容器的隔热性能。

另外，也可以使用无机纤维作为真空隔热材料的芯材。

根据这样的结构，即使湿气残留在真空隔热材料的外覆件中，也能够防止芯材因该湿气而膨胀从而导致真空隔热材料本身变形。即使像LNG隔热容器等那样在定期进行温水清洗等维护时，有一点湿气残存在外覆件中，也能防止真空隔热材料膨胀变形，从而防止因真空隔热材料本身的热膨胀变形导致外覆件发生龟裂。由此，能够更加可靠地保证隔热容器的隔热性。

另外，真空隔热材料也可以具有防爆结构。

根据这种结构，即使真空隔热材料中残留若干湿气和空气，因该湿气或者空气等发生膨胀，当膨胀压力变成规定值以上时，也能够将膨胀压力从防爆结构部分向外部排出。由此，能够防止继续膨胀发生***式破坏，确保隔热容器的安全性。

另外，也可以真空隔热材料具有贯通部，且还隔着贯通部被机械地固定于一次隔热层。

根据这样的结构，真空隔热材料采用加上机械固定的方式与一次隔热层形成一体。由此，即使真空隔热材料在一次隔热层上的固定力随着时间劣化而变弱，也能够可靠防止真空隔热材料剥落等，实现高的可靠性。

另外，也可以还包括具有凸缘部的螺栓，在贯通部的周围形成外覆件彼此紧贴的熔接层，通过熔接层被螺栓的凸缘部按压，真空隔热材料被固定于一次隔热层。

根据这样的结构，能够不损伤芯材部分的外覆件地固定真空隔热材料。由此，能够防止外覆件损伤导致的隔热下降和外覆件的劣化，能够长期保证隔热性能。

产业上的可利用性

如上所述，根据本发明能够具有以下特别的效果：能够抑制真空隔热材料的外覆件的热收缩龟裂而导致的隔热性能下降。因此，本发明能够广泛用作以LNG为代表的极低温物质的贮藏和运输用的隔热容器，非常有用。

附图标记说明

1 隔热容器

2、102、202 隔热结构体

3 支承体

4 船体

5 盖

6 容器壳体

6a 螺母

7 一次隔热层

7a 第1隔热层

7b 第2隔热层

7c 金属网

8 真空隔热材料

8a 贯通部

9 隔热板

10 螺栓

11 头部凸缘

12 填充隔热材料

13 密封鳍

14 芯材

15 外覆件

15a 熔接层

16a 第1保护层

16b 第2保护层

17 阻气层

18 热熔接层

20 吸附剂

21 热应力分散层

22 粘结剂

23 三次隔热层

24 单向阀

25 阀孔

26 强度降低部位

26a 部位

A 防爆结构体。

Claims (6)

1.一种隔热容器，其特征在于：

用于保持温度比常温低100℃以上的物质，其包括：

容器壳体；

配置于所述容器壳体的外侧，且至少配置于所述容器壳体一侧的一次隔热层；

包括具有透气性的芯材和真空密封所述芯材的外覆件的真空隔热材料；和

配置于所述真空隔热材料与所述一次隔热层之间的热应力分散层，

所述热应力分散层由玻璃布构成，

所述真空隔热材料通过所述热应力分散层层压于所述外覆件的至少与所述一次隔热层接触一侧的面并形成为一体而构成，通过粘贴于所述一次隔热层而被固定于所述容器壳体。

2.如权利要求1所述的隔热容器，其特征在于：

所述真空隔热材料通过所述热应力分散层层压于所述外覆件的上下两面并形成为一体而成为所述外覆件的最外层。

3.如权利要求1所述的隔热容器，其特征在于：

使用无机纤维作为所述真空隔热材料的所述芯材。

4.如权利要求1所述的隔热容器，其特征在于：

所述真空隔热材料具有防爆结构。

5.如权利要求1～4中任一项所述的隔热容器，其特征在于：

所述真空隔热材料具有贯通部，且还隔着所述贯通部被机械地固定于所述一次隔热层。

6.如权利要求5所述的隔热容器，其特征在于：

还包括具有凸缘部的螺栓，

在所述贯通部的周围形成所述外覆件彼此紧贴的熔接层，

通过所述熔接层被所述螺栓的所述凸缘部按压，所述真空隔热材料被固定于所述一次隔热层。