式8中,例示氫氣作為LNG 以外的流體。參照圖22對液化保持氫氣的氫罐的一例進行具體說明。
[0261] 如圖22所示,本實施方式的氫罐140是容器(container)型,基本上具有與上述 實施方式1中說明的船內罐110、或者上述實施方式2中說明的地上式LNG罐120或地下式 LNG罐130同樣的結構。即,氫罐140在框狀的槽支承體141內具有內槽143和外槽145, 在這些內槽143和外槽145之間設置有內部隔熱層144,在外槽145的外側設置有外部隔熱 層 146。
[0262] 因此,在本實施方式中,槽支承體141相當于容器殼體,內槽143相當于第一槽,內 部隔熱層144相當于第一隔熱層,外槽145相當于第二槽,外部隔熱層146相當于第二隔熱 層。而且,如上述實施方式外側隔熱層126、136那樣,作為第二隔熱層的外部隔熱層146由 隔熱板10構成即可。另外,外部隔熱層146既可以僅由隔熱板10構成,也可以如上述實施 方式1中的二次防熱箱116那樣并用隔熱板10和其他隔熱材料而構成第二隔熱層。
[0263] 另外,作為內部隔熱層144,例如使用將鋁等金屬材料蒸鍍在基材上得到的膜材層 疊多個而得到的層疊隔熱材料。另外,通過內槽143和外槽145之間維持在減壓的狀態,內 部隔熱層144作為"層疊真空隔熱構件"發揮作用。在本實施方式中,也可以采用上述的隔 熱板10來替代這種內部隔熱層144。這種情況下,第一隔熱層和第二隔熱層兩者均包含利 用真空隔熱構件20A或20B構成的隔熱板10。或者,也能夠采用上述實施方式4~6中說 明的隔熱結構體154。
[0264] 另外,槽支承體141、內槽143、外槽145的具體結構沒有特別限制,能夠采用公知 的各種結構,另外,氫罐140的具體結構不限于圖22所示的容器型的結構,既可以是上述實 施方式1中說明的船內罐型,也可以是上述實施方式2中說明的陸上設置型的罐,還可以是 其他形式的罐。
[0265] 一般而言,液化氫(液體氫)是_253°C的極低溫的液體,并且與LNG相比起蒸發容 易度為約10倍。因此,對于液化氫,為了得到與LNG同等的蒸發損失水平,需要進一步提高 隔熱材料的隔熱性能(熱傳導率小)。對此,本實施方式中,第二隔熱層(外部隔熱層146) 使用上述的隔熱板10,因此對氫罐140實現進一步的高隔熱化。
[0266] 另外,在本發明中隔熱容器內保持的流體不限于LNG或氫氣,只要是在比常溫低 100°C以上的溫度下具有流動性的物質即可。作為LNG和氫氣以外的流體,能夠列舉液化石 油氣(LPG)其他的烴氣、或者包含這些的可燃性氣體。或者也可以是在化學罐船(罐車) 等中運輸的各種化合物中需要在低于常溫l〇〇°C以上的溫度下保存的化合物。另外,常溫是 20°C ±5°C的范圍內(15°C~25°C的范圍內)即可。
[0267] 另外,本發明不限于上述各實施方式的記載,在權利要求的范圍內能夠進行各種 變更,將不同的實施方式或多個變形例與各公開的技術方案適當組合得到的實施方式也包 含在本發明的技術范圍。
[0268] (實施例)
[0269] 基于實施例、比較例和參考例,對本發明進行更具體說明,但本發明不限于此。本 領域技術人員能夠在不脫離本發明的范圍內,進行各種變更、修正和改變。
[0270] (平均熱貫流率的計算方法)
[0271] 依照JIS A 1412、ASTM C518以及ISO 8301的熱流計算法,利用英弘精機株 式會社(EKO Instruments Co. ,Ltd.)制的熱傳導率測量儀(商品編號HC-074-300或 HC-074-066),對在下述的比較例或實施例的隔熱容器中構成隔熱結構體的各隔熱層的熱 傳導率進行了測量。此時,隔熱容器的內部溫度設為-160°C,外部空氣設為25°C。根據所 得到的熱傳導率和各隔熱層的厚度利用面積加權平均來計算隔熱結構體的平均熱貫流率。
[0272] (實施例1)
[0273] 在鋁制的球形的容器殼體300的外側,設置具有第一隔熱層301和第二隔熱層302 的隔熱結構體154,由此得到實施例1的隔熱容器153。隔熱結構體154的各隔熱層中,作 為第一隔熱層301,使用發泡苯乙烯制的隔熱板40,作為第二隔熱層302使用上述實施方式 4中說明的結構的真空隔熱構件20C。另外,隔熱結構體154整體的厚度T、第一隔熱層301 的厚度tl、和第二隔熱層302的厚度t2如表1所示。利用上述方法計算出該隔熱容器153 的平均熱貫流率。平均熱貫流率的計算結果、以后述的比較例1為基準的隔熱性能的評價 結果、以及以比較例1為基準的厚度的比率如表1所示。
[0274] (比較例1)
[0275] 除了在容器殼體300的外側設置有不具有第二隔熱層302的比較隔熱結構體之 外,與上述實施例1同樣形成隔熱結構體,獲得比較隔熱容器。另外,在比較隔熱結構體中, 隔熱結構體154整體的厚度與實施例1同樣。比較隔熱結構體的厚度T、tl、和t2如表1 所示。利用上述方法計算出該比較隔熱容器的平均熱貫流率。平均熱貫流率的計算結果如 表1所示。另外,比較例1是隔熱性能和厚度評價的基準,所以表1中,隔熱性能的評價結 果和厚度的比率的結果均記載為"1. 00"。
[0276] (實施例2)
[0277] 除了減少第一隔熱層301的厚度之外,與上述實施例1同樣地獲得實施例2的隔 熱容器153。本實施例2是為了評價在發揮與比較例1同樣的隔熱性能的基礎上隔熱結構 體154整體的厚度能夠變薄到何種程度。另外,實施例2的隔熱結構體154的厚度T、tl和 t2如表1所示。利用上述方法計算出該隔熱容器153的平均熱貫流率。平均熱貫流率的計 算結果、以比較例1為基準的隔熱性能的評價結果、以及以比較例1為基準的厚度的比率如 表1所示。
[0278][表 1]
[0280] (實施例1、2和比較例1的對比)
[0281] 如表1所示,實施例1的隔熱結構體154與比較隔熱結構體具有相同厚度,卻平均 熱貫流率更低,隔熱性能提高了 28%。另一方面,實施例2的隔熱結構體154與比較隔熱結 構體具有相同的隔熱性能,卻整體厚度減少了 37 %。
[0282] 根據本發明,能夠大幅減小第一隔熱層301的厚度將真空隔熱構件20C的板厚設 為20mm時,能夠將第一隔熱層301的厚度減少170mm。因此,與減少第一隔熱層301的厚度 相應地,能夠增加隔熱容器153的容積。因此,只要將本發明用作例如將LNG的蒸發氣體作 為燃料使用的LNG輸送罐船100B的球形罐150,則能夠抑制LNG的使用量,能夠提高經濟 性。另外,在將LNG蒸發氣體再液化的類型的LNG輸送罐船100B中,能夠降低用于該再液 化的能量損失。
[0283] (實施例3)
[0284] 設想了由隔熱板40構成的第一隔熱層301的總厚度設為300mm、由真空隔熱構件 20C構成的第二隔熱層302的厚度設為IOOmm的隔熱結構體154,對該隔熱結構體154,進行 了設想從LNG溫度(_162°C )到常溫(25°C )的溫度梯度的熱模擬。該結果如圖23的點劃 線I所示。
[0285] (比較例2)
[0286] 除了設想不具有第二隔熱層302而由總厚度400mm的隔熱板40構成的比較隔熱 結構體以外,與上述實施例3同樣進行了熱模擬。其結果如圖23的虛線II所示。
[0287] (實施例3和比較例2的對比)
[0288] 從圖23的模擬結果可知,比較例2的比較隔熱結構體中,如虛線II所示,溫度與 距容器殼體的內壁面的距離(即隔熱層的厚度)成比例地上升,但在實施例3的隔熱結構 體154中,如點劃線I所示,隔熱板40 (第一隔熱層301)的熱梯度角度小,真空隔熱構件 20C(第二隔熱層302)的熱梯度角度大。因此,本發明,能夠利用第二隔熱層302的隔熱性 能降低存在第一隔熱層301(隔熱板40)的區域的氣氛溫度。另外,第一隔熱層301本身的 冷溫的熱迀移也降低(點劃線I的0~300mm的熱梯度角度平緩),因此可知提高了第一隔 熱層301本身的隔熱性能。
[0289] 由上述說明可知,對于本領域技術人員而言,本發明的很多改良和其他的實施方 式是顯而易見的。因此,上述說明應被解釋為僅是示例性的,是為了教導本領域技術人員實 施本發明的最優實施方式而提供的。在不脫離本發明的精神的狀態下,能夠實質上變更其 結構和/或功能的細節。
[0290] 產業上的可利用性
[0291] 本發明能夠廣范圍地適用于LNG輸送罐船的船內罐、陸上設置的LNG罐、或者氫罐 等以比常溫低l〇〇°C以上的溫度保持流體的隔熱容器的領域。
[0292] 附圖標記的說明
[0293] 10隔熱板
[0294] IOa正面皮層
[0295] IOb側面皮層
[0296] 11發泡樹脂層
[0297] 12粘接劑
[0298] 13緊固部件
[0299] 13a螺栓軸部
[0300] 13b螺栓頭部(緊固部件的凸緣部)
[0301] 20真空隔熱構件
[0302] 21 芯材
[0303] 22外包覆材料(外覆件)
[0304] 23吸附劑
[0305] 24密封部(密封鰭)
[0306] 25 開口部
[0307] 26A止回閥(膨脹緩和部)
[0308] 26B止回閥(膨脹緩和部)
[0309] 27貫通部
[0310] 28熔接層
[0311] 40隔熱板
[0312] 100A LNG 輸送罐船
[0313] 110船內罐(隔熱容器)
[0314] 111船體(容器殼體)
[0315] 113 -次膜(第一槽、膜材)
[0316] 114 一次防熱箱(第一隔熱層)
[0317] 115二次膜(第二槽、膜材)
[0318] 116二次防熱箱(第二隔熱層)
[0319] 120地上式LNG罐
[0320] 121混凝土結構體(容器殼體)
[0321] 123內槽(第一槽)
[0322] 124內側隔熱層(第一隔熱層)
[0323] 125外槽(第二槽)
[0324] 126外側隔熱層(第二隔熱層)
[0325] 130地下式LNG罐
[0326] 131混凝土結構體(容器殼體)
[0327] 133膜內槽(第一槽、膜材)
[0328] 134內側隔熱層(第一隔熱層)
[0329] 135膜外槽(第二槽、膜材)
[0330] 136外側隔熱層(第二隔熱層)
[0331] 140 氫罐
[0332] 141槽支承體(容器殼體)
[0333] 143內槽(第一槽)
[0334] 144內部隔熱層(第一隔熱層)
[0335] 145外槽(第二槽)
[0336] 146外部隔熱層(第二隔熱層)
[0337] 100B LNG 輸送罐船
[0338] 150球形罐
[0339] 151 船體
[0340] 153隔熱容器
[0341] 154隔熱結構體
[0342] 220層疊片
[0343] 221表面保護層
[0344] 222阻氣層
[0345] 223熱熔接層
[0346] 224熱熔接表面保護層
[0347] 241薄壁部
[0348] 242厚壁部
[0349] 243強度下降部位(膨脹緩和部)
[0350] 300 容器殼體
[0351] 301第一隔熱層
[0352] 302第二隔熱層
【主權項】
1. 一種隔熱容器,其特征在于,包括: 內部具有以比常溫低100°c以上的溫度保持流體的流體保持空間的容器主體; 隔熱結構體;和 設置在該隔熱結構體的外側的容器殼體, 該隔熱結構體是包括第一隔熱層和設置在該第一隔熱層的外側的第二隔熱層的多層 結構體, 所述第二隔熱層包括利用真空隔熱構件構成的隔熱板, 所述真空隔熱構件包括由無機類材料構成的纖維狀的芯材和具有阻氣性的袋狀的外 包覆材料,在該外包覆材料的內部以減壓密閉狀態封入所述芯材而構成, 所述隔熱板利用發泡樹脂層完全覆蓋所述真空隔熱構件的所述外包覆材料。2. 如權利要求1所述的隔熱容器,其特征在于: 所述發泡樹脂層是將包含有機類發泡劑的原料加熱而使其發泡,并且以不殘留所述有 機類發泡劑的方式形成的。3. 如權利要求1所述的隔熱容器,其特征在于: 所述外包覆材料具有用于對袋內部進行減壓的開口部, 該開口部的內表面為熱熔接層, 在通過所述開口部的熱熔接形成的密封部,在所述熱熔接層彼此的熔接部位的至少一 部分,包含多個厚度薄的薄壁部。4. 如權利要求3所述的隔熱容器,其特征在于: 所述密封部除了多個所述薄壁部外,還包括多個厚壁部,該厚壁部為所述熔接部位的 厚度厚的厚壁部, 所述厚壁部和所述薄壁部以所述薄壁部位于所述厚壁部之間的方式交替配置。5. 如權利要求1~4中任一項所述的隔熱容器,其特征在于: 構成所述隔熱板的所述真空隔熱構件和所述發泡樹脂層利用粘接劑粘接而被一體化。6. -種隔熱容器,其特征在于,包括: 內部具有以比常溫低l〇〇°C以上的溫度保持流體的流體保持空間的容器主體; 隔熱結構體;和 設置在該隔熱結構體的外側的容器殼體, 該隔熱結構體是包括第一隔熱層和設置在該第一隔熱層的外側的第二隔熱層的多層 結構體, 所述第二隔熱層包括真空隔熱構件, 所述真空隔熱構件包括由無機類材料構成的纖維狀的芯材和具有阻氣性的袋狀的外 包覆材料,在所述外包覆材料的內部已減壓密閉狀態封入所述芯材而構成,并且具有抑制 或防止該真空隔熱構件的急劇變形的防爆結構。7. 如權利要求6所述的隔熱容器,其特征在于: 所述真空隔熱構件構成為所述外包覆材料完全被發泡樹脂層覆蓋的隔熱板,并且 所述防爆結構通過以發泡后不殘留有機類發泡劑的方式形成所述發泡樹脂層來實現。8. 如權利要求6所述的隔熱容器,其特征在于: 所述真空隔熱構件還包括與所述芯材一起被封入所述外包覆材料的內部并吸附內部 的殘留氣體的吸附劑, 所述防爆結構通過所述吸附劑采用化學吸附所述殘留氣體的化學吸附型的吸附劑、或 采用不因殘留氣體的吸附而發熱的非發熱性的吸附劑、或者采用化學吸附型且非發熱性的 吸附劑來實現。9. 如權利要求6所述的隔熱容器,其特征在于: 所述防爆結構通過在所述外包覆材料設置膨脹緩和部而實現,所述膨脹緩和部當殘留 氣體在該外包覆材料的內部膨脹時向外部釋放該殘留氣體來緩和膨脹。10. 如權利要求9所述的隔熱容器,其特征在于: 所述膨脹緩和部是設置在所述外包覆材料的止回閥或者預先設置在所述外包覆材料 的局部地強度低的部位。11. 如權利要求9所述的隔熱容器,其特征在于: 所述外包覆材料具有用于對袋內部進行減壓的開口部, 該開口部的內表面為熱熔接層, 在通過所述開口部的熱熔接形成的密封部,在所述熱熔接層彼此的熔接部位的至少一 部分,包含多個厚度薄的薄壁部。12. 如權利要求11所述的隔熱容器,其特征在于: 所述密封部除了多個所述薄壁部外,還包括多個厚壁部,該厚壁部為所述熔接部位的 厚度大的厚壁部, 所述厚壁部和所述薄壁部以所述薄壁部位于所述厚壁部之間的方式交替配置。13. -種隔熱容器,其特征在于: 用于以比常溫低l〇〇°C以上的溫度保持低溫物質, 所述隔熱容器包括: 容器主體;和 配置在該容器主體的外側的隔熱結構體, 該隔熱結構體是包括從所述容器主體向外側依次設置的第一隔熱層和第二隔熱層的 多層結構體, 該第二隔熱層包括在外包覆材料的內部收納芯材并減壓密閉的真空隔熱構件,該真空 隔熱構件被具有凸緣部的緊固部件固定于所述第一隔熱層, 在所述真空隔熱構件設置有在厚度方向貫通的貫通部,并且在該貫通部的周圍設置有 將所述外包覆材料彼此熔接而形成的熔接層, 在由所述緊固部件固定所述真空隔熱構件的狀態下,所述緊固部件以插入到所述貫通 部的狀態利用所述凸緣部按壓所述熔接層。14. 如權利要求13所述的隔熱容器,其特征在于: 所述緊固部件的長度為不足所述容器主體的長度。15. 如權利要求13或14所述的隔熱容器,其特征在于: 所述貫通部為圓形。16. 如權利要求13~15中任一項所述的隔熱容器,其特征在于: 所述凸緣部部不從所述真空隔熱構件的外緣伸出。17. 如權利要求1~16中任一項所述的隔熱容器,其特征在于: 所述流體為氫氣、烴氣或包含它們的可燃性氣體。
【專利摘要】隔熱容器包括:內部具有在比常溫低100℃以上的溫度下保持流體的流體保持空間的容器主體;隔熱結構體;和設置在該隔熱結構體的外側的容器殼體。該隔熱結構體是包括第一隔熱層和設置在該第一隔熱層的外側的第二隔熱層的多層結構體。在第二隔熱層設置有隔熱板(10)。該隔熱板(10)利用至少由聚苯乙烯構成的發泡樹脂層(11)完全覆蓋真空隔熱構件(20A)。
【IPC分類】B65D90/06, F17C3/04, F16L59/06
【公開號】CN104968584
【申請號】CN201480007906
【發明人】宮地法幸, 宮本健太, 上門一登, 藥師秀一, 神前明生
【申請人】松下知識產權經營株式會社
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2014年9月11日
【公告號】WO2015037247A1