JP6390009B2 - 断熱容器 - Google Patents
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Description
本発明に係る断熱容器の代表的な一例について、図1A、図1B,図2〜図4を参照して具体的に説明する。
本実施の形態1では、本発明に係る断熱容器の代表的な一例として、図1Aに示すように、LNG輸送タンカー100に設けられるLNG用の球形タンク101を挙げて説明する。図1Aに示すように、本実施の形態におけるLNG輸送タンカー100は、球形独立タンク方式のタンカーであって、複数の球形タンク101(図1Aでは合計5つ)を備えている。複数の球形タンク101は、船体102の長手方向に沿って一列に配列している。個々の球形タンク101は、図1Bに示すように、断熱容器104を備え、この断熱容器104の内部は、液化天然ガス(LNG)を貯留(保持)する内部空間(流体保持空間)となっている。また、球形タンク101の大部分は、船体102により外部支持され、その上方はカバー103により覆われている。
次に、本実施の形態で用いられる真空断熱材20Aの具体的な構成の一例について具体的に説明する。真空断熱材20Aは、図3に示すように、芯材21、外包材(外被材)22、および吸着剤23を備えている。芯材21および吸着剤23は、外包材22の内部に減圧密閉状態(略真空状態)で封入されている。外包材22はガスバリア性を有する袋状の部材であり、本実施の形態では、2枚の積層シート220を対向させてその周囲を封止部24により封止することで、袋状となっている。また、封止部24は、内部に芯材21が存在せず積層シート220同士が接触しているので、真空断熱材20Aの本体から外周に向かって延伸するヒレ状に形成されている。
次に、前記構成の断熱構造体105による断熱作用について具体的に説明する。前述したように、本実施の形態に係る断熱容器104は、容器筐体110の外側に設けられる断熱構造体105を備え、この断熱構造体105は、内側断熱層である第一断熱層111および第二断熱層112、並びに一体化層33と、第二断熱層112よりも外側に設けられる第三断熱層113を備える多層構造体である。そして、容器筐体110の内部では、LNG等の低温物質が保持される。
本実施の形態に係る断熱容器104においては、断熱構造体105の代表的な例として、図2に示す構成を挙げたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図2に示す構成では、締結部材13は、発泡体断熱パネル30Aの一体化層33を貫通することにより、当該発泡体断熱パネル30Aを容器筐体110に固定しているが、締結部材13による固定方法はこれに限定されない。例えば、図4に示すように、締結部材13を、第一断熱層111および第二断熱層112が重なっている部分を貫通させることにより、真空断熱材20Aとともに第一断熱層111および第二断熱層112を共締め固定してもよい。締結部材13による発泡体断熱パネル30A(および真空断熱材20A)の締結箇所は、特に限定されず、種々の条件に応じて好適な箇所で締結すればよい。
前記実施の形態1では、断熱構造体105が、第一断熱層111および第二断熱層112を含むとともに、これら第一断熱層111および第二断熱層112が一体化した部位(一体化層33)も含む構成となっていたが、本実施の形態2では、第一断熱層111および第二断熱層112が完全に独立した層となっており、一体化層33を含まない構成となっている。本実施の形態2では、このような構成の断熱構造体105について図6〜図9を参照して説明する。
前記実施の形態1または2で用いた真空断熱材20Aは、外側面と内側面とが同じ構成の外包材22となっていたが、本発明はこれに限定されず、例えば、図10に示すように、外包材22のうち、内側面を構成する内側外包材は、外側面を構成する外側外包材よりも低温耐性が高くなるように構成されてもよい。本実施の形態3では、このような構成の真空断熱材20Bについて図10を参照して説明する。
前記実施の形態1または2では、第三断熱層113が、単層の真空断熱材20Aで構成されていたが、本発明はこれに限定されず、例えば、図11に示すように、二層以上の真空断熱材20Aで構成されてもよい。本実施の形態4では、このような構成の断熱構造体105について図11を参照して説明する。
前記実施の形態1、2、または4では、断熱構造体105が第一断熱層111、第二断熱層112、および第三断熱層113から構成されていたが、本発明はこれに限定されず、図12に示すように、断熱構造体105が第四断熱層114を備えてもよい。本実施の形態5では、このような構成の断熱構造体105について図12を参照して説明する。
本実施の形態6では、前記実施の形態1〜5に適用可能であり、急激な変形を抑制または防止する防爆構造を有している真空断熱材20Cについて、図13A〜図17を参照して具体的に説明する。
本実施の形態に係る真空断熱材20Cは、前記実施の形態1で説明した真空断熱材20Aまたは前記実施の形態3で説明した真空断熱材20Bと同様の構成であり、図13Aに示すように、芯材21、外包材(外被材)22、および吸着剤23を備えている。芯材21は、無機系材料からなる繊維状の部材であり、外包材22の内部に減圧密閉状態(略真空状態)で封入されている。外包材22はガスバリア性を有する袋状の部材であり、本実施の形態では、2枚の積層シート220を対向させてその周囲を封止部24により封止することで、袋状となっている。
本実施の形態に係る真空断熱材20Cは、外包材22の内部で残留ガスが膨張したときに、当該真空断熱材20Cの急激な変形を抑制または防止する防爆構造を有している。具体的な防爆構造は特に限定されないが、代表的には、例えば、構成例1:真空断熱材20Cを被覆する発泡樹脂層11が、発泡後に有機系発泡剤が残留しないように形成される構成、構成例2:外包材22の内部に芯材21とともに封入される吸着剤23が、残留ガスを化学的に吸着する化学吸着型であるか、残留ガスの吸着によって発熱しない非発熱性であるか、または、化学吸着型かつ非発熱性である構成、あるいは、構成例3:外包材22が、残留ガスを外部に逃がして膨張を緩和する膨張緩和部を備える構成、等が例示される。
前記実施の形態1〜6では、第三断熱層113において、真空断熱材20A,20Bまたは20Cが用いられていたが、本発明はこれに限定されず、真空断熱材20A〜20Cそのものが断熱パネルとして構成されてもよい。本実施の形態7では、前記実施の形態6で説明した真空断熱材20Cを断熱パネル化する構成について、図18A,図18B,図19A,図19Bを参照して具体的に説明する。
本発明において、第三断熱層113として使用可能な真空断熱材パネル10は、前述した真空断熱材20C(または真空断熱材20A,20B)を用いて構成される。具体的には、図18Aおよび図18Bに示すように、真空断熱材パネル10は、発泡樹脂層11により、真空断熱材20Cの外包材22を完全に被覆したものとなっている。
ここで、図18Aに模式的に示すように、真空断熱材パネル10のスキン層10a,10bは、真空断熱材パネル10の内部に比較して、発泡ビーズが圧縮されて硬化した状態にある。これに対して、図18Bに示すように、真空断熱材パネル10は、スキン層10a,10bを除去したものであってもよい。言い換えれば、真空断熱材パネル10は、スキン層10a,10bを除去した面を有する構成であってもよい。これにより、真空断熱材パネル10の発泡樹脂層11から有機系発泡剤を良好に除去することができる。
前記実施の形態1〜7に係る断熱容器104は、LNG輸送タンカー100に設けられる球形タンク101であったが、本発明はこれに限定されず、例えば、陸上に設置されるLNGタンクであってもよい。本実施の形態8では、このようなLNGタンクについて図20および図21を参照して説明する。
前記実施の形態1〜8のいずれにおいても、断熱容器内で保持される低温物質はLNGであったが、本発明はこれに限定されず、低温物質は、常温を下回る温度で保存される物質であればよく、好ましくは、常温よりも100℃以上低い温度で保持される流体であればよい。本実施の形態9では、LNG以外の低温物質として水素ガスを例示する。水素ガスを液化して保持する水素タンクの一例について、図22を参照して具体的に説明する。
下記の比較例または実施例の断熱容器において、断熱構造体を構成する各断熱層の熱伝導率を、JIS A 1412、ASTM C518、およびISO 8301の熱流計測法に準拠して、英弘精機株式会社(EKO Instruments Co., Ltd.)製の熱伝導率測定機(商品番号HC−074−300またはHC−074−066)を用いて測定した。このとき断熱容器の内部温度は−160℃とし、外気は25℃とした。得られた熱伝導率と、各断熱層の厚さから面積加重平均で断熱構造体の平均熱貫流率を算出した。
アルミニウム製の球形の容器筐体の外側に、第一断熱層、第二断熱層および第三断熱層を備える断熱構造体を設けることにより、実施例1の断熱容器を得た。断熱構造体の各断熱層のうち、第一断熱層および第二断熱層として、発泡スチロール製の発泡体断熱パネルを用い、第三断熱層として、前記実施の形態1で説明した構成の真空断熱材を用いた。なお、断熱構造体全体の厚さT、第一断熱層および第二断熱層の合計厚さt1、および第三断熱層の厚さt2を表1に示す。この断熱容器の平均熱貫流率を前記の方法で算出した。平均熱貫流率の算出結果と、後述する比較例1を基準とした断熱性能の評価結果と、比較例1を基準とした厚さの比率とを表1に示す。
第三断熱層を備えない比較断熱構造体を容器筐体の外側に設けた以外は、前記実施例1と同様にして、比較例1の断熱容器を得た。なお、比較断熱構造体では、断熱構造体全体の厚さは実施例1と同じにした。比較断熱構造体における厚さT,t1およびt2を表1に示す。この断熱容器の平均熱貫流率を前記の方法で算出した。平均熱貫流率の算出結果を表1に示す。なお、比較例1は、断熱性能および厚さの評価の基準となるので、表1には、断熱性能の評価結果および厚さの比率の結果をいずれも「1.00」として記載している。
第一断熱層および第二断熱層の厚さを減少させた以外は前記実施例1と同様にして、実施例2の断熱容器を得た。なお、本実施例2は、比較例1と同じ断熱性能を発揮する上で、断熱構造体全体の厚さをどの程度小さくできるかを評価するために行った。また、実施例2の断熱構造体における厚さT,t1およびt2を表1に示す。この断熱容器の平均熱貫流率を前記の方法で算出した。平均熱貫流率の算出結果と、比較例1を基準とした断熱性能の評価結果と、比較例1を基準とした厚さの比率とを表1に示す。
(実施例1、2および比較例1の対比)
表1に示すように、実施例1の断熱構造体は、比較例1の断熱構造体と同じ厚さであるにも関わらず、平均熱貫流率が低くなり、断熱性能は28%向上した。また、実施例2の断熱構造体は、比較例1の断熱構造体と同じ断熱性能であるにも関わらず、全体の厚さを37%減少させることができた。
発泡体断熱パネルで構成される第一断熱層および第二断熱層(並びに一体化層)の合計厚さを300mmとし、真空断熱材で構成される第三断熱層の厚さを100mmとした断熱構造体を想定し、この断熱構造体について、LNGの温度(−162℃)から常温(25℃)までの温度勾配を想定した熱シミュレーションを行った。その結果を図23の一点鎖線Iに示す。
第三断熱層を備えずに、合計厚さ400mmの発泡体断熱パネルにより構成される比較断熱構造体を想定した以外は、前記実施例3と同様にして熱シミュレーションを行った。その結果を図23の破線IIに示す。
図23のシミュレーション結果から明らかなように、比較例2の比較断熱構造体では、破線IIに示すように容器筐体の内壁面からの距離(すなわち断熱層の厚さ)に比例して温度が上昇しているが、実施例3の断熱構造体では、一点鎖線Iに示すように、発泡体断熱パネル(第一断熱層、第二断熱層、および一体化層)の熱勾配角度が小さく、真空断熱材(第三断熱層)の熱勾配角度が大きくなっている。それゆえ、本発明であれば、第三断熱層の断熱性能によって、内側断熱層である発泡体断熱パネルが存在する領域の雰囲気温度を低下させることができる。また、内側断熱層そのものの冷温の熱移動も低減している(一点鎖線Iの0〜300mmの熱勾配角度が緩やかである)ため、内側断熱層そのものの断熱性能が向上していることがわかる。
11 発泡樹脂層
12,16 接着剤
13 締結部材
14,15 充填断熱材
17 金属メッシュ
20A〜20C 真空断熱材
21 芯材
22 外包材(外被材)
23 吸着剤
24 封止部(封止ヒレ)
25 開口部
26A,26B 逆止弁
27 封止部保護層
30A〜30D 発泡体断熱パネル
31,32 縁部
33 一体化層
50 地面
100 LNG輸送タンカー
101 球形タンク
102 船体
103 カバー
104,124,134,144 断熱容器
105,125,135,145 断熱構造体
106,141 支持体
110,124,134,144 容器筐体
111 第一断熱層
112 第二断熱層
113 第三断熱層
114 第四断熱層
120 地上式LNGタンク
121 支持構造部
122 支柱
123 ブレース
130 地下式LNGタンク
131 コンクリート構造チア
132 屋根部
133 繊維状断熱材
140 水素タンク
220 積層シート
220A 外側積層シート
220B 内側積層シート
221 表面保護層
222 ガスバリア層
223 熱溶着層
224 熱溶着表面保護層
225 難燃層
226 低温耐性ガスバリア層
240 溶着部位
241 薄肉部
242 厚肉部
243 強度低下部位
Claims (18)
- 常温よりも100℃以上低い温度で保存される低温物質を保持するために用いられ、
容器筐体と、
当該容器筐体の外側に配置される断熱構造体と、を備え、
前記断熱構造体は、前記容器筐体から外側に向かって順に設けられる、第一断熱層、第二断熱層、および第三断熱層を含む多層構造体であり、
前記第三断熱層は、複数の真空断熱材を備え、
前記真空断熱材は、繊維状の芯材と、ガスバリア層を有する袋状の外包材と、を備え、前記外包材の内部に前記芯材を減圧密閉状態で封入したものであるとともに、前記外包材の外側外包材のガスバリア層はアルミニウム箔、内側外包材のガスバリア層はアルミニウム蒸着層または多層化したアルミニウム箔としていることを特徴とする、
断熱容器。 - 前記第二断熱層は、前記第一断熱層と同等かそれ以上の断熱性能を有していることを特徴とする、
請求項1に記載の断熱容器。 - 前記断熱構造体には、前記第一断熱層および前記第二断熱層が一体化した部位が含まれることを特徴とする、
請求項1に記載の断熱容器。 - 前記真空断熱材は、その周囲に前記外包材同士を貼り合わせて封止したヒレ状の封止部を有し、
当該封止部が前記容器筐体側に折り込まれた状態で、前記真空断熱材を前記第二断熱層の外側に配置することによって、前記第三断熱層が構成されることを特徴とする、
請求項1に記載の断熱容器。 - 前記第三断熱層が備える複数の前記真空断熱材は、その端面同士を突き合わせた状態で隣接して配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の断熱容器。
- 前記第三断熱層のうち、前記真空断熱材の端面同士を突き合わせた部分には、当該真空断熱材とは異なる充填断熱材が充填されていることを特徴とする、
請求項5に記載の断熱容器。 - 前記第一断熱層および前記第二断熱層は、複数の断熱パネルを備え、かつ、当該断熱パネルは、その端面同士を突き合わせた状態で隣接して配置され、
さらに、前記断熱パネルの端面同士を突き合わせた部分、または、前記真空断熱材の端面同士を突き合わせた部分を突合せ部位としたときに、
前記第一断熱層、前記第二断熱層、および前記第三断熱層のうち少なくとも二つの断熱層の突合せ部位の位置が、互いにずれた位置となっていることを特徴とする、
請求項1に記載の断熱容器。 - 前記真空断熱材は、前記容器筐体に向かう内側面全面が前記第二断熱層の外側面に接着されない状態で、前記容器筐体に対して機械的に固定されていることを特徴とする、
請求項1に記載の断熱容器。 - 隣接する前記真空断熱材は、前記容器筐体からの距離が同等となるように、配置されていることを特徴とする、
請求項1に記載の断熱容器。 - 前記真空断熱材は、当該真空断熱材の急激な変形を抑制または防止する防爆構造を有していることを特徴とする、
請求項1に記載の断熱容器。 - 前記真空断熱材は、発泡樹脂層により前記外包材が完全に被覆された断熱パネルとして構成されるとともに、
前記防爆構造は、前記発泡樹脂層が、発泡後に有機系発泡剤が残留しないように形成されることにより実現されることを特徴とする、
請求項10に記載の断熱容器。 - 前記真空断熱材は、前記外包材の内部に前記芯材とともに封入され、内部の残留ガスを吸着する吸着剤をさらに備え、
前記防爆構造は、前記吸着剤が前記残留ガスを化学的に吸着する化学吸着型であるか、残留ガスの吸着によって発熱しない非発熱性であるか、または、化学吸着型かつ非発熱性であることによって実現されることを特徴とする、
請求項10に記載の断熱容器。 - 前記防爆構造は、前記外包材には、当該外包材の内部で残留ガスが膨張したときに、当該残留ガスを外部に逃がして膨張を緩和する膨張緩和部が設けられることにより実現されることを特徴とする、
請求項10に記載の断熱容器。 - 前記膨張緩和部は、前記外包材に設けられる逆止弁、または、前記外包材に予め設けられる、部分的に強度が低い部位であることを特徴とする、
請求項13に記載の断熱容器。 - 前記外包材は、袋内部を減圧するための開口部を有し、
当該開口部は、その内面が熱溶着層となっており、当該熱溶着層同士を接触させた状態で熱溶着することにより袋内部を密封可能となっており、
前記開口部の熱溶着により形成される封止部には、前記熱溶着層同士の溶着部位の厚みが小さい薄肉部が複数含まれていることを特徴とする、
請求項13に記載の断熱容器。 - 前記外包材は、2枚の積層シートから構成され、
当該積層シートの一方の面が前記熱溶着層であり、
前記積層シートの前記熱溶着層同士を対向させて2枚配置した状態で、当該積層シートの周縁部の一部を前記開口部とし、当該開口部を除いた前記周縁部の残部を包囲するように熱溶着することにより、袋状に形成されていることを特徴とする、
請求項15に記載の断熱容器。 - 前記封止部には、複数の前記薄肉部に加えて、前記溶着部位の厚みが大きい厚肉部を複数含み、
前記厚肉部および前記薄肉部は、前記薄肉部が前記厚肉部の間に位置するように、交互に配置されていることを特徴とする、
請求項15に記載の断熱容器。 - 前記容器筐体が湾曲面を含む形状を有していることを特徴とする、
請求項1に記載の断熱容器。
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JP2007040386A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Air Water Inc | 液化ガス貯蔵タンクおよびそれに用いる密封袋体 |
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JP5452969B2 (ja) * | 2009-04-13 | 2014-03-26 | 川崎重工業株式会社 | 低温タンクの断熱構造および断熱施工方法 |
JP2011241988A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Hitachi Appliances Inc | 断熱箱体および冷蔵庫 |
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