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      隔熱容器和隔熱結(jié)構(gòu)體的制作方法_4

      文檔序號:9278032閱讀:來源:國知局
      的膜,但沒有特 別限制。
      [0153] 另外,層疊片220也可以包括表面保護(hù)層221、阻氣層222和熱熔接層223以外的 層。另外,阻氣層222和熱熔接層223與表面保護(hù)層221同樣,既可以僅由一種膜構(gòu)成,也 可以層疊多個(gè)膜而構(gòu)成。即,層疊片220只要滿足如下條件,其具體結(jié)構(gòu)就沒有特別限制: 一對面(正反面)中一方的面為熱熔接層223 ;以及多層結(jié)構(gòu)中具有阻氣層222 (或者多層 結(jié)構(gòu)中任一層具有阻氣性)。
      [0154] 在本實(shí)施方式中,層疊片220在使熱熔接層223彼此相對地配置兩片的狀態(tài)下使 周緣部的大部分熱熔接,從而形成為袋狀的外包覆材料22即可。具體而言,例如,如圖8所 示,將層疊片220的周緣部的一部分(圖8對面左側(cè)的上方)作為開口部25留下,將除了 開口部25之外的周緣部的其余部分以包圍中央部分(芯材21被收納的部分)的方式進(jìn)行 熱熔接即可。
      [0155] 吸附劑23在外包覆材料22的內(nèi)部減壓密封芯材21后,吸附除去從芯材21的微 細(xì)的空隙等放出的殘留氣體(也包含水蒸氣)、從密封部24等極小量進(jìn)入的外部空氣(也 包含水蒸氣)。吸附劑23的具體種類沒有特別限制,但優(yōu)選能夠使用包括沸石、氧化鈣、硅 膠等公知的材料。
      [0156] 此處,吸附劑23優(yōu)選不是具有物理吸附作用的吸附劑,而是具有化學(xué)吸附作用的 吸附劑(化學(xué)吸附型),吸附劑23優(yōu)選為不會因殘留氣體的吸附而發(fā)熱的吸附劑(非發(fā)熱 性材料),優(yōu)選為不燃性材料。
      [0157] 在本實(shí)施方式中,作為吸附劑23能夠使用在公知的包裝材內(nèi)包含粉末狀的ZSM-5 型沸石的吸附劑。只要ZSM-5型沸石為粉末狀,表面積就增大,所以能夠提高氣體吸附能 力。
      [0158] 另外,從提高常溫下的氮吸附特性的觀點(diǎn)出發(fā),在ZSM-5型沸石中尤其優(yōu)選使用 ZSM-5型沸石的銅位中至少50%以上的銅位為銅一價(jià)位,銅一價(jià)位中至少50%以上為配位 三氧的銅一價(jià)位的ZSM-5型沸石。像這樣,ZSM-5型沸石是提高了配位三氧的銅一價(jià)位率 的沸石時(shí),能夠大幅提高減壓下的空氣的吸附量。
      [0159] 另外,ZSM-5型沸石時(shí)具有化學(xué)吸附作用的氣體吸附劑。因此,例如即使發(fā)生溫度 上升之類的各種環(huán)境要因,可能對吸附劑23產(chǎn)生某種影響,也能夠?qū)嵸|(zhì)上防止一度吸附的 氣體重新放出。因此,在處理可燃性燃料等的情況下,即使因某種影響吸附劑23吸附了可 燃性氣體,也不會因之后的溫度上升等影響下重新放出氣體。結(jié)果是能夠進(jìn)一步提高真空 隔熱構(gòu)件20C的防爆性。
      [0160] 另外,ZSM-5型沸石是不燃性的氣體吸附劑,所以本實(shí)施方式的吸附劑23實(shí)質(zhì)上 僅由不燃性材料構(gòu)成。因此,包括芯材21在內(nèi),在真空隔熱構(gòu)件20C的內(nèi)部不使用可燃性 材料,能夠進(jìn)一步提高防爆性。作為無機(jī)類的氣體吸附劑,例如可以列舉鋰(Li)等,但鋰是 可燃性材料。而且,在本實(shí)施方式中,作為真空隔熱構(gòu)件20C的用途例示了LNG用的船內(nèi)罐 110。因此,一旦將這種可燃性材料用作吸附劑23,即便假定不至于引起大爆炸,但不言而 喻,也不適合于處理LNG等可燃性燃料等的容器。
      [0161] 如上所述,如果吸附劑23是化學(xué)吸附型,則與物理吸附型相比,吸附的殘留氣體 不會容易脫離,所以能夠良好地保持真空隔熱構(gòu)件20C的內(nèi)部的真空度。而且,殘留氣體不 會逃離所以能夠有效防止在外包覆材料22的內(nèi)部因殘留氣體膨脹導(dǎo)致真空隔熱構(gòu)件20C 變形的顧慮。因此,能夠提高真空隔熱構(gòu)件20的防爆性和穩(wěn)定性。
      [0162] 另外,如果吸附劑23是非發(fā)熱性材料或不燃性材料或者滿足這兩者的材料,則即 便外包覆材料22損傷等導(dǎo)致異物進(jìn)入內(nèi)部,也能夠避免吸附劑23發(fā)熱或燃燒的顧慮。因 此,能夠提高真空隔熱構(gòu)件20C的防爆性和穩(wěn)定性。
      [0163] 另外,如上所述,作為吸附劑23,優(yōu)選為將殘留氣體化學(xué)吸附的化學(xué)吸附型、不因 殘留氣體的吸附導(dǎo)致發(fā)熱的非發(fā)熱性或者化學(xué)吸附型且非發(fā)熱性的結(jié)構(gòu),但該結(jié)構(gòu)與后述 的真空隔熱構(gòu)件20C的防爆結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)例2對應(yīng)。
      [0164] 真空隔熱構(gòu)件20C的具體的制造方法沒有特別限制,能夠適當(dāng)?shù)氖褂霉闹谱?方法。在本實(shí)施方式中,如上所述,通過將兩片的層疊片220重合以形成開口部25的方式 將周緣部熱熔接,從而得到袋狀的外包覆材料22。因此,如圖8所示,從開口部25向外包覆 材料22的內(nèi)部插入芯材21和吸附劑23,例如在減壓腔室等減壓設(shè)備內(nèi)減壓即可。由此,從 開口部25,袋狀的外包覆材料22的內(nèi)部(袋內(nèi)部)被充分減壓而成為大致真空狀態(tài)。
      [0165] 然后,與其他的周緣部同樣,開口部25也通過熱熔接密閉密封,就能得到真空隔 熱構(gòu)件20C。另外,熱熔接、減壓等各條件沒有特別限制,能夠適當(dāng)采用公知的各種條件。另 外,外包覆材料22不限于使用兩片的層疊片220的結(jié)構(gòu)。例如也能夠?qū)⒁黄瑢盈B片220 - 半折彎,將兩方的側(cè)緣部熱熔接,就能夠得到具有開口部25的袋狀的外包覆材料22。或者 也可以將層疊片220成形為筒形,密封一方的開口部。
      [0166] 無論是何種,在本實(shí)施方式中,外包覆材料22,就開口部25而言,具有其內(nèi)表面為 熱熔接層223的開口部25即可。由此,通過在將熱熔接層223彼此接觸的狀態(tài)下進(jìn)行熱熔 接,能夠密封開口部25。因此,只要在減壓后密封開口部25就能密封袋內(nèi)部。
      [0167] 將外包覆材料22的周緣部熱熔接而得到的密封部24,如圖7B所示,只要為相對的 熱熔接層223彼此相互熔接而形成熔接部位的結(jié)構(gòu)即可。此處,在本實(shí)施方式中,密封部24 如圖7B所示,優(yōu)選至少包含多個(gè)薄壁部241,更加優(yōu)選包含厚壁部242。薄壁部241是與只 是重合而已的熱熔接層223的厚度相比熱熔接層223彼此的熔接部位的厚度較小的部位, 而厚壁部242是熱熔接層223彼此的熔接部位的厚度較大的部位。密封部24至少包括薄 壁部241,從而外部空氣等更難以從密封部24進(jìn)入真空隔熱構(gòu)件20C的內(nèi)部。
      [0168] 在外包覆材料22的周緣部,露出有熱熔接層223的極小端面,因此外部空氣有可 能通過密封部24進(jìn)入。外包覆材料22的阻氣層222并不能夠完全隔斷外部空氣的進(jìn)入, 但與熱熔接層223相比,氣體(含水蒸氣)的透過性極低。因此,進(jìn)入真空隔熱構(gòu)件20C的 內(nèi)部的外部空氣的大部分能夠視為通過了密封部24。
      [0169] 只要密封部24包括薄壁部241,就能夠增大從熱熔接層223的端面進(jìn)入的外部空 氣的透過阻力。因此,能夠有效抑制外部空氣的進(jìn)入,并且能夠降低進(jìn)入外包覆材料22的 內(nèi)部的外部空氣膨脹導(dǎo)致真空隔熱構(gòu)件20C變形的可能性。另外,如圖7B所示,只要以薄 壁部241位于厚壁部242之間的方式交替配置厚壁部242和薄壁部241,就能夠提高密封部 24的強(qiáng)度,并且有效抑制薄壁部241成為熱橋(heatbridge)所致的阻氣層222彼此之間 的熱傳導(dǎo)。
      [0170] 另外,包含多個(gè)薄壁部241和厚壁部242的密封部24的形成方法等沒有特別限 制。代表性的形成方法可以列舉專利文獻(xiàn)1公開的方法。另外,薄壁部241和厚壁部242 的個(gè)數(shù)也沒有特別限制,雖然根據(jù)作為密封部24的周緣部的寬度而不同,但薄壁部241為 4~6個(gè)即可。
      [0171] [防爆結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)]
      [0172] 本實(shí)施方式的真空隔熱構(gòu)件20C具有當(dāng)在外包覆材料22的內(nèi)部殘留氣體膨脹時(shí) 抑制或防止該真空隔熱構(gòu)件20C的急劇變形的防爆結(jié)構(gòu)。具體的防爆結(jié)構(gòu)沒有特別限制, 但代表性地,例如可以列舉如下:結(jié)構(gòu)例1 :包覆真空隔熱構(gòu)件20C的發(fā)泡樹脂層11形成為 在發(fā)泡后不殘留有機(jī)類發(fā)泡劑的結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)例2 :與芯材21 -起被封入到外包覆材料22的 內(nèi)部的吸附劑23為化學(xué)吸附殘留氣體的化學(xué)吸附型或不會因殘留氣體的吸附導(dǎo)致發(fā)熱的 非發(fā)熱性或者化學(xué)吸附型且非發(fā)熱性的結(jié)構(gòu);或者結(jié)構(gòu)例3 :外包覆材料22具有使殘留氣 體釋放到外部緩和膨脹的膨脹緩和部的結(jié)構(gòu)等。
      [0173] 結(jié)構(gòu)例1與后述的真空隔熱構(gòu)件板的變形例一起說明。另外,結(jié)構(gòu)例2相當(dāng)于上 述的吸附劑23優(yōu)選的例子,所以省略具體說明。下面對結(jié)構(gòu)例3的膨脹緩和部進(jìn)行具體說 明。膨脹緩和部的具體結(jié)構(gòu)沒有特別限制,但代表性地,可以列舉圖9和圖10所示的止回 閥26A、26B或圖11所示的強(qiáng)度下降部位243。
      [0174] 例如,圖9所示的止回閥26A具有封閉設(shè)置在外包覆材料22的一部分的閥孔260 的帽狀的結(jié)構(gòu)。閥孔260設(shè)置成貫通外包覆材料22的內(nèi)外,帽狀的止回閥26A由橡膠等彈 性材料構(gòu)成。通常,閥孔260被止回閥26A封閉,所以實(shí)質(zhì)上防止外部空氣進(jìn)入外包覆材料 22的內(nèi)部。即使因周圍的溫度變化外包覆材料22收縮、隨此閥孔260的內(nèi)徑發(fā)生變化,也 因止回閥26A由彈性材料構(gòu)成,因此仍能夠良好地封閉閥孔260。萬一殘留氣體在外包覆材 料22的內(nèi)部膨脹的情況下,隨著內(nèi)壓的上升,止回閥26A很容易從閥孔260脫開,使殘留氣 體釋放到外部。
      [0175] 另外,如圖10所示的止回閥26B是封閉形成在外包覆材料22的一部分的切入部 261的結(jié)構(gòu)的閥狀結(jié)構(gòu)。具體而言,止回閥26B包括:作為閥體發(fā)揮作用的外側(cè)部位262、作 為閥座發(fā)揮作用的內(nèi)側(cè)部位263和粘接以不使外側(cè)部位262從內(nèi)側(cè)部位263剝離的粘接層 264。外側(cè)部位262是以覆蓋形成在外包覆材料22的切入部261之上的方式外包覆材料22 的一部分帶狀延伸的形狀。內(nèi)側(cè)部位263是與切入部261相鄰的外包覆材料22的一部分, 與外側(cè)部位262重合。
      [0176] 通常,作為閥體的外側(cè)部位262就座于作為閥座的內(nèi)側(cè)部位263,封閉作為閥孔的 切入部261。此時(shí),帶狀的外側(cè)部位262通過粘接層264與內(nèi)側(cè)部位263粘接,所以能夠避 免外側(cè)部位263被卷起,能維持穩(wěn)定的就座狀態(tài)(封閉狀態(tài))。由此,能實(shí)質(zhì)上防止外部空 氣進(jìn)入外包覆材料22的內(nèi)部。萬一在外包覆材料22的內(nèi)部殘留氣體膨脹時(shí),粘接層264 輕度地粘接外側(cè)部位262和內(nèi)側(cè)部位263,所以隨著內(nèi)壓的上升,作為閥體的外側(cè)部位262 很容易從作為閥座的內(nèi)側(cè)部位263卷起。由此,內(nèi)部的殘留氣體釋放到外部。
      [0177] 另外,圖11所示的強(qiáng)度下降部分243是在密封部24中熱熔接層223彼此的熔接 部位240的一部分的熔接面積小的部位。圖11中,在示意性性平面圖和上下的局部截面圖 中,熔接部位240均示出為涂黑的區(qū)域。標(biāo)準(zhǔn)的密封部24中,如圖11的上方的局部截面圖 所示,熔接部位240以遍及密封部24整體的方式形成。另一方面,強(qiáng)度下降部位243中,如 圖11的下方的局部截面圖所示,密封部24的內(nèi)側(cè)(芯材21側(cè))沒有被熔接,所以熔接面 積比其他的密封部24小。
      [0178] 強(qiáng)度下降部位243是密封部24的熔接部位240的一部分,所以將作為外包覆材料 22的層疊片220彼此重疊密封。因此,外部空氣基本上不能從密封部24進(jìn)入外包覆材料 22的內(nèi)部。萬一在外包覆材料22的內(nèi)部殘留氣體膨脹時(shí),內(nèi)壓的上升導(dǎo)致的壓力容易集中 在強(qiáng)度下降部位243。由此,構(gòu)成熔接部位240的熱熔接層223彼此剝離,殘留氣體釋放到 外部。
      [0179] 此處,強(qiáng)度下降部位,不限于如圖11所示的強(qiáng)度下降部位243那樣局部地減小熔 接部位240的熔接面積的結(jié)構(gòu),熔接面積即便相同,也只要能夠部分地降低熔接強(qiáng)度的結(jié) 構(gòu)即可。例如,當(dāng)加熱熔接熱熔接層223彼此時(shí),僅將一部分的所施加的熱量減小,使熔接 部位240的熔接的程度較弱即可?;蛘?,強(qiáng)度下降部位也可以設(shè)置在熔接部位240級熱熔 接層223彼此的熔接部位以外。例如,也可以在構(gòu)成層疊片220的熱熔接層223和阻氣層 222之間形成局部地降低層疊強(qiáng)度的部位,而作為強(qiáng)度下降部位。
      [0180] 另外,也可以將熱熔接層223的一部分的材料采用與其他部位相比熔接強(qiáng)度低的 材料,形成強(qiáng)度下降部位。例如,作為熱熔接層223,如上所述,優(yōu)選能夠使用低密度聚乙烯, 但熱熔接層223的一部分也可以采用高密度聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、或者非晶聚對苯 二甲酸乙二醇酯等。這些高分子材料的熔接強(qiáng)度比低密度聚乙烯低,所以能夠優(yōu)選用于強(qiáng) 度下降部位的形成。
      [0181] 或者,作為強(qiáng)度下降部位的形成方法,也能夠采用局部地使熱熔接層223彼此的 熔接部位240的厚度減小、在熱熔接層223的作為熔接部位240的區(qū)域的一部分設(shè)置粘接 強(qiáng)度小的粘接劑、在層疊片220的作為密封部24的區(qū)域局部地剝離熱熔接層223將阻氣層 222彼此直接熱熔接的結(jié)構(gòu)。
      [0182] 在本實(shí)施方式中,真空隔熱構(gòu)件20C(或內(nèi)含其的真空隔熱構(gòu)件板10)設(shè)置在最外 層的二次隔熱箱116,所以萬一發(fā)生事故等時(shí),真空隔熱構(gòu)件20C(或真空隔熱構(gòu)件板10)有 可能暴露在嚴(yán)酷的環(huán)境中。這種情況下,有可能因真空隔熱構(gòu)件20C暴露在嚴(yán)酷的環(huán)境導(dǎo) 致內(nèi)部的殘留氣體膨脹等。與此不同,當(dāng)真空隔熱構(gòu)件20C具有如上所述的膨脹緩和部時(shí), 位于最外層的真空隔熱構(gòu)件20C即使暴露在嚴(yán)酷的環(huán)境中導(dǎo)致內(nèi)部的殘留氣體膨脹,也能 夠有效避免真空隔熱構(gòu)件20C的變形。因此,真空隔熱構(gòu)件20C的防爆性和穩(wěn)定性能夠得 到進(jìn)一步提尚。
      [0183] (實(shí)施方式5)
      [0184] 在上述實(shí)施方式1~4中,在二次隔熱箱116中,使用了真空隔熱構(gòu)件20A、20B或 20C,但本發(fā)明不限于此,也可以真空隔熱構(gòu)件20A~20C本身構(gòu)成為隔熱板。在本實(shí)施方 式5中,參照圖12A、圖12B、圖13A、圖13B,對將上述實(shí)施方式4中說明的真空隔熱構(gòu)件20C 隔熱板化的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說明。
      [0185] [真空隔熱構(gòu)件板]
      [0186] 在本實(shí)施方式中,二次隔熱箱116所具有的真空隔熱構(gòu)件板10利用上述的真空隔 熱構(gòu)件20C(或真空隔熱構(gòu)件20A、20B)構(gòu)成。具體而言,如圖12A和圖12B所示,真空隔熱 構(gòu)件板10是利用發(fā)泡樹脂層11完全包覆真空隔熱構(gòu)件20C的外包覆材料22得到的。
      [0187] 發(fā)泡樹脂層11由聚氨酯或聚苯乙烯等公知的發(fā)泡樹脂構(gòu)成即可,但優(yōu)選由含有 聚苯乙烯的苯乙烯類樹脂組成物構(gòu)成。此處所指的苯乙烯類樹脂組成物是作為樹脂成分含 有聚苯乙烯或苯乙烯類共聚物的即可。聚苯乙烯是僅將苯乙烯作為單體聚合得到的聚合 物,作為苯乙烯類共聚物,既可以是將具有與苯乙烯同樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物(苯乙烯類 化合物)作為單體聚合的聚合物,也可以是將多種苯乙烯類化合物共聚得到的共聚物,還 可以是將苯乙烯類化合物(含苯乙烯)與其他單體化合物共聚得到的共聚物。
      [0188] 此處,作為聚合物類化合物,除了苯乙烯之外,還能夠列舉:〇-甲基苯乙稀、m-甲 基苯乙烯、P-甲基苯乙烯、a-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、t-丁基甲苯、二乙烯基苯等,不 過沒有特別限制。另外,苯乙烯類共聚物只要是作為單體成分使用苯乙烯類化合物(含苯 乙烯)的聚合物即可,所以如上所述,也可以含有苯乙烯類化合物以外的單體化合物,但一 般來說,所有的單體成分中,苯乙烯類化合物含有50摩爾%以上即可。苯乙烯類化合物以 外的單體化合物的具體種類沒有特別限定,能夠優(yōu)選使用能與苯乙烯共聚的公知的化合物 (例如,乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、2-甲基-丙烯等烯烴類化合物)。
      [0189] 另外,作為用于苯乙烯類樹脂組成物的樹脂成分,聚苯乙烯或苯乙烯類共聚物 (統(tǒng)稱為苯乙烯類樹脂)至少使用一種即可,但也可以使用兩種以上的苯乙烯類樹脂。而且 作為樹脂成分,除了苯乙烯類樹脂外,還可以并用公知的樹脂、例如聚烯烴或烯烴共聚物等 烯烴類樹脂。此時(shí),發(fā)泡樹脂層11所含的所有的樹脂成分中,苯乙烯類樹脂為50重量%以 上即可。
      [0190] 另外,苯乙烯類樹脂組成物中除了樹脂成分以外也可以含有公知的添加劑。作為 添加劑,具體而言,例如能夠列舉填充劑、滑劑、離型劑、可塑劑、防氧化劑、難燃劑、紫外線 吸收劑、防帶電劑、加強(qiáng)劑等,但沒有特別限制。另外,發(fā)泡樹脂層11的形成中使用下述的 有機(jī)類發(fā)泡劑,但在本說明書中,有機(jī)類發(fā)泡劑不被包含在此處所說的添加劑中。
      [0191] 苯乙烯類樹脂組成物,如上所述含有公知的有機(jī)類發(fā)泡劑。作為有機(jī)類發(fā)泡劑,具 體而言例如能夠列舉丙烷、n-丁烷、異丁烷、n-戊烷、異戊烷、新戊烷、環(huán)戊烷、己烷等飽和 烴;二甲醚、二乙醚、甲乙醚等醚化合物;氯甲烷、二氯甲烷、二氯二氟甲烷等鹵代烴等,但 沒有特別限制。這些有機(jī)類發(fā)泡劑既可以僅使用一種,也可以適當(dāng)組合兩種以上來使用。它 們之中尤其優(yōu)選使用n- 丁烷等飽和烴。
      [0192] 發(fā)泡樹脂層11的形成方法沒有特別限制,利用公知的方法將苯乙烯類樹脂和其 他成分以及有機(jī)類發(fā)泡劑混合調(diào)制苯乙烯類樹脂組成物,將所得到的苯乙烯類
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