JPH04258598A - 超低温貨物格納用タンクの真空式断熱パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンクの真空式断熱パ
ネルに関し、特に液化ガス運搬船の貨物格納タンクのよ
うな超低温貨物格納用タンクに好適な真空式断熱パネル
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来液化ガス運搬船には、図５に示すよ
うに、その船体１に円筒形のスカート３を介して貨物格
納用容器（以下「タンク」という）２が装着されており
、タンク２の断熱は、タンク２の外面にポリウレタンフ
ォーム、ポスチレンフォームやフェノールフォーム等の
有機発泡体の断熱材を単体あるいは組み合わせてパネル
状や棒状に加工し複層の断熱構造３０を取り付けること
により行なわれている。なお図５中の符号４はタンクカ
バーを示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、省エ
ネルギー化の志向により、貨物である液化ガスの蒸発を
できる限り抑制するため、さらに高い断熱性をもつタン
クが要求される傾向にある。

【０００４】この要求に対し従来技術では、次のような
点に問題がある。

【０００５】すなわち、従来技術の延長では、図５にお
ける断熱材を厚くしていくことになる。しかし断熱構造
を構成する断熱材を単に厚くしたのでは、同容量の貨物
を運ぶためには、スペースの制限から船体１やタンクカ
バー４を断熱材を厚くした分拡げてやる必要がある。こ
のような船体１の拡大は、船の推進性能の悪化や所要動
力の増加を招き、逆に船体形状を一定にすれば、貨物の
積載容量を減らさなければならなくなる。

【０００６】この課題の一解決手段として、もっと断熱
性の良い構造として真空断熱構造をあげることができる
。そして、真空断熱構造として従来、二重殻タンクを利
用した構造が知られているが、大容量の貨物タンクに適
用された例がない。また、真空を利用して船を断熱しよ
うとすれば、図６に示すように、断熱材とホールドとか
らなる断熱構造３１の全体をポンプ３２で吸引して真空
を形成する構造が一応考えられるが、この場合次のよう
な問題がある。 （１）　大容量の真空ポンプを船体１に装備する必要が
ある。 （２）　隣接するタンクや船体区画は真空に耐えるだけ
の強度に補強する必要がある。 （３）　安全弁やホールドへ連結する配管の耐真空性が
必要となる。 （４）　入、出渠時等、内部の点検の度に、大気圧に戻
したり、また真空引きしたりする必要があり、乗員に新
たな作業が発生する。 （５）　緊急時の信頼性として真空が何らかの原因（事
故等）により壊れたときに、一挙に断熱性が落ちる、急
激な圧力変動が発生する、断熱性の急激な悪化により貨
物である液化ガスの蒸発が増加する、等の不具合が発生
するとともに、これに対する緊急的な対応も複雑となる
。

【０００７】本発明は、このような問題点の解決をはか
ろうとするもので、ＬＮＧのような超低温貨物の格納用
タンクの断熱パネルにおいて、上記タンクの外周面に密
接して固着可能な低温側内面材と同内面材の外方に間隔
をあけて配設される常温側表面材とで気密性の容器を形
成し、同容器に通気性の断熱材を充填した後、上記容器
を真空化することにより、超低温貨物格納用タンクの断
熱パネルとしてすぐれた断熱性をそなえた真空式断熱パ
ネルを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の超低温貨物格納用タンクの真空式断熱パネ
ルは、超低温貨物の格納用タンクの断熱パネルにおいて
、同断熱パネルが、上記タンクの外周面に密着した取り
付けが可能な気密性薄板製の低温側内面材と同内面材の
外方に間隔をあけて配設され気密性薄板製の常温表面材
とで構成される気密性の容器と、同容器に充填されたコ
ア材とをそなえ、上記容器が、同容器に上記断熱材を充
填された後に真空化されることを特徴としている。

【０００９】

【作用】上述の本発明の超低温貨物格納用タンクの真空
式断熱パネルでは、専用工場にて製造された真空式断熱
パネルをタンク外面に取り付け、目地部にポリウレタン
フォーム等を充填することにより貨物タンクの断熱構造
が構成される。そしてこの真空式断熱パネルは、従来の
断熱材のポリウレタンフォーム等の断熱性能に比べ約３
倍の性能を持っているので、断熱構造全体としての断熱
効果は少なくとも従来のものの２倍程度となり同じ性能
要求値に対し従来防熱方式の１／２の断熱材の厚さで対
応することができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
超低温貨物格納用タンクの真空式断熱パネルについて説
明すると、図１は側断面図、図２は要部正面図、図３は
図２のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図２のＢ−Ｂ矢視断面
図である。なお図１〜図４中図５および図６と同じ符号
はほぼ同一の部材を示している。

【００１１】この実施例の超低温貨物格納用タンクの真
空式断熱パネルは、球形のタンク２を対象としているが
、球形タンクのほか矩形タンク等にも適用可能なことは
いうまでもない。

【００１２】図１において、液化ガス運搬船の船体１上
に、ＬＮＧのような超低温貨物収納用のタンク２がタン
ク２を船体１へ接合する円筒形の通常スカート３と呼ば
れている支持材を介して搭載されており、タンク２の外
周面にタンク２の真空式断熱構造を構成する真空式断熱
パネル５が取り付けられている。

【００１３】次に、図２〜図４により真空式断熱パネル
５について説明する。

【００１４】真空式断熱パネル５は、タンク２の外周面
に沿った形状の低温側内面材１１と、この低温側内面材
１１の外方に間隔をあけて配設される常温側表面材１０
とで構成される気密性の容器と、同容器内に充填される
コア材１２とよりなる。

【００１５】符号１３は真空式断熱パネル５をタンク２
に取り付けるためのフランジ部を示していて、フランジ
部１３は真空式断熱パネル５の接合部を兼ねる。

【００１６】真空式断熱パネル５は、タンク２表面の緯
線方向に予め配設されたスタッドボルト１５の間に配置
され、ワッシャー１６およびナット１７によりフランジ
部１３を介してタンク２の外周面にその低温側内面材１
１を密接させながら、タンク２の外周全面に順次取り付
けられる。 なおナット１７はゆるみ防止のためにセルフロックナッ
トの使用が望ましい。

【００１７】常温側表面材１０および低温側内面材１１
には、貨物がＬＮＧの場合には−１６０℃程度の低温で
あるので、例えば厚さが０．３ｍｍ以下のステンレスス
ティール箔やアルミニウム箔が好適であり、また貨物が
ＬＰＧの場合には−４５℃程度の低温であるので、例え
ばスティール箔やエンジニアプラスティックや金属箔と
プラスティックを組み合わせたラミネートフィルムが適
当である。

【００１８】そして、常温側表面材１０の表面には、凹
凸やエンボス１４を付け、タンク２の収縮に対し可撓性
をもたせてスムーズに追従できる構造とすることが望ま
しい。またタンク材２と低温側内面材１１との線膨張率
の差が大きい材料の場合には、応力緩和のため低温側内
面材１１の表面にもエンボスを設けることが望ましい。

【００１９】コア材１２としては、軽量・高断熱性の面
から有機発泡体が望ましいが、要求される断熱性能や重
量制限により無機発泡体や有機無機の粉粒体から製造さ
れたものでもよい。

【００２０】一方、各真空式断熱パネル５間の目地部は
次のような構成となっている。すなわち、真空式断熱パ
ネル５間の目地部の低温側には真空式断熱パネル５の取
付誤差を吸収し、さらには低温側の熱応力にも対応でき
るように伸縮性にとんだ断熱材料１８（例えばグラスウ
ールや軟質ウレタン）の充填材が充填されている。

【００２１】またタンク２の線膨張係数に近い材料（例
えば補強入りのフェノールフォームやポリウレタンフォ
ーム等）を用いて応力の発生を防ぐようにしてもよい。

【００２２】一方、目地の常温側は、断熱性の良さと真
空式断熱パネル５間の連続性や気密性を上げる観点から
、ポリウレタンフォームの現場発泡による発泡材１９で
充填が行なわれている。

【００２３】さらに、目地部の表面材２０には、タンク
２の伸縮に追従する可撓性の点から、常温側表面材１０
や低温側内面材１１と同等又はこれより薄い箔が用いら
れ、その四周を粘着テープ２１により真空式断熱パネル
５の端部に貼り付けられている。

【００２４】なお、常温側表面材１０および低温側内面
材１１としては、上述のとおり、通常０．３ｍｍ以下の
厚さのものが用いられるが、これらを薄くした場合には
フランジ部１３を補強することが必要である。また、各
コア部１２は予め図示しない穴より真空引きして穴を塞
いだものが用いられる。

【００２５】そして、上述のとおりの気密性の容器に、
通気性断熱材を充填し気密性の容器内を真空にして封印
し、独立した真空式断熱パネルが作成されるのであるが
、この場合、真空度は、断熱効果を上げるために１Ｔｏ
ｒｒ以下とすることが望ましい。また、通気性断熱材と
しては、上述のとおり無機や有機の粉粒体や、無機や有
機の発泡体が用いられるが、断熱性や軽量の点から有機
の発泡体が最良である。このようにして形成された真空
式断熱パネル５を予めタンク２面に溶接したスタッドボ
ルト１５によりタンク２の全外周面に順次固定し、次い
で、各真空式断熱パネル間の目地の低温側に伸縮性にと
んだグラスウールまたは線膨張率がタンク材に近いフェ
ノールフォームを充填し、常温側に、ポリウレタンフォ
ームを現場発泡により作り、目地を埋める。

【００２６】その後に目地表面には両面テープにより表
面材（アルミフォイルやステンレスフォイル）を取り付
けてタンク２の真空式断熱構造が形成される。

【００２７】上述の構成からなる真空式断熱パネルは、
断熱効果において従来の断熱材よりすぐれている。すな
わち、実験結果によれば、ポリウレタンフォームの常温
での熱伝導率λ１が λ１＝０．０１８〜０．０２０ｋｃａｌ／ｍｈ℃である
のに対し、本発明の真空パネル（単体）の常温での熱伝
導率λ０は λ０＝０．００５０〜０．００６０ｋｃａｌ／ｍｈ℃で
あって、本発明の真空式断熱パネルは従来の断熱材と比
べて約３倍の断熱効果をもつことが判明した。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の超低温貨
物格納用タンクの真空式断熱パネルによれば、次のよう
な効果ないし利点が得られる。 （１）　独立した真空式断熱パネルは従来の断熱材より
高い断熱性を有しており、これを取り付けることにより
、格納用タンクに対して高い断熱性を提供でき、同一要
求性能ならば従来の防熱厚さを減少できる。 （２）　従来考えられている全体真空断熱方式に比べ信
頼性が高くメインテナンスの容易な断熱構造を提供でき
る。 （３）　従来の船体やタンク強度を変えずに、また関連
する深冷機器のオペレーションも変えることなく高断熱
構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての超低温貨物格納用タ
ンクの真空式断熱パネルの側断面図である。

【図２】同要部正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図５】従来の超低温貨物格納タンクの断熱構造を示し
た側断面図である。

【図６】全体を真空構造とした断熱構造を示した側断面
図である。

【符号の説明】

１　　液化ガス運搬船の船体 ２　　貨物格納用容器（タンク） ３　　スカート ４　　タンクカバー ５　　真空式断熱パネル １０　　常温側表面材 １１　　低温側内面材 １２　　コア材 １３　　フランジ部 １４　　エンボス １５　　スタッドボルト １６　　ワッシャー １７　　ナット １８　　充填材 １９　　発泡材 ２０　　目地部の表面材 ２１　　粘着テープ ３０　　複層の断熱構造 ３１　　（全体真空による）断熱構造 ３２　　真空ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　超低温貨物の格納用タンクの断熱パネ
   ルにおいて、同断熱パネルが、上記タンクの外周面に密
   着した取り付けが可能な気密性薄板製の低温側内面材と
   同内面材の外方に間隔をあけて配設され気密性薄板製の
   常温表面材とで構成される気密性の容器と、同容器に充
   填されたコア材とをそなえ、上記容器が、同容器に上記
   断熱材を充填された後に真空化されることを特徴とする
   、超低温貨物格納用タンクの真空式断熱パネル。