(57)【要約】  本発明に係る断熱容器は、常温を下回る温度で保存される低温物質を保持するために用いられ、物質保持空間を内部に有する第一槽と、その外側に設けられる第一断熱層と、その外側に設けられる第二槽と、その外側に設けられる第二断熱層と、その外側に設けられる容器筐体と、を備えている。第一断熱層および第二断熱層は、断熱箱の内部に断熱材を収容して構成されている。また第二断熱層を構成する断熱箱の内部外側には、真空断熱材が配置されている。
2014132665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温を下回る温度で保存される低温物質を保持するために用いられ、
低温物質を保持する物質保持空間を内部に有する第一槽と、
当該第一槽の外側に設けられる第一断熱層と、
当該第一断熱層の外側に設けられる第二槽と、
当該第二槽の外側に設けられる第二断熱層と、
当該第二断熱層の外側に設けられる容器筐体と、
を備え、
前記第一断熱層および第二断熱層は、断熱箱の内部に断熱材を収容して構成され、
さらに、前記第二断熱層を構成する前記断熱箱の内部外側には、真空断熱材が配置されていることを特徴とする、
断熱容器。
【請求項２】
前記第二断熱層では、前記真空断熱材が、前記第一断熱層の周囲を覆う位置となるように、前記断熱箱内部に設けられていることを特徴とする、
請求項１に記載の断熱容器。
【請求項３】
前記断熱箱は、開口を有する箱状枠体と、当該箱状枠体の内部に設けられ、当該内部を複数の区画に仕切る仕切体と、前記開口を閉止する閉止板と、を備える一体化断熱箱であり、
前記真空断熱材は、前記区画内で前記箱状枠体の底面に設けられるとともに、前記断熱材は、前記区画内で前記真空断熱材に重ねられて設けられることを特徴とする、
請求項１に記載の断熱容器。
【請求項４】
前記断熱材は、粉末断熱材または発泡断熱材であり、
前記真空断熱材は、繊維状の芯材と、ガスバリア性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ことを特徴とする、
請求項１に記載の断熱容器。
【請求項５】
前記発泡断熱材は、パネル状に成形された断熱パネルとして前記断熱箱の内部に収容されていることを特徴とする、
請求項４に記載の断熱容器。
【請求項６】
前記外包材のうち、前記断熱材側の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いることを特徴とする、
請求項４に記載の断熱容器。
【請求項７】
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するとともに、
当該封止部を前記断熱材側に折り込んだ状態で、前記断熱箱の内部外側に設けられていることを特徴とする、
請求項１に記載の断熱容器。
【請求項８】
前記第一断熱層は、前記断熱箱の内部に前記粉末断熱材または前記発泡断熱材のみを充填したもので構成されていることを特徴とする、
請求項４に記載の断熱容器。
【請求項９】
前記真空断熱材は、繊維状の芯材と、ガスバリア性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、
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。
【請求項１０】
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９に記載の断熱容器。
【請求項１１】
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９に記載の断熱容器。
【請求項１２】
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９に記載の断熱容器。
【請求項１３】
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１２に記載の断熱容器。
【請求項１４】
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１２に記載の断熱容器。
【請求項１５】
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、
前記周縁部における熱溶着された部位は、前記薄肉部を複数含む前記封止部となっていることを特徴とする、
請求項１４に記載の断熱容器。
【請求項１６】
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１４に記載の断熱容器。
【請求項１７】
常温を下回る温度で保存される低温物質を保持し、低温物質を保持する物質保持空間を内部に有する第一槽と、当該第一槽の外側に設けられる第二槽と、を備える断熱容器に用いられ、
前記第一槽および前記第二槽の間に設けられる第一断熱層と、当該第二槽の外側に設けられる第二断熱層と、を備え、
前記第一断熱層は、開口を有する箱状枠体と、当該箱状枠体の内部に設けられ、当該内部を複数の区画に仕切る仕切体と、前記開口を閉止する閉止板と、を備え、前記区画の内部に断熱材が収容される一体化断熱箱で構成され、
前記第二断熱層は、内部に前記断熱材および真空断熱材が収容された断熱箱で構成され、
前記該真空断熱材は、前記断熱箱の内部で前記断熱材よりも外側となる位置に設けられていることを特徴とする、
断熱構造体。
【請求項１８】
前記第二断熱層を構成する前記断熱箱は、前記第一断熱層と同じく前記一体化断熱箱で構成され、
当該一体化断熱箱の前記区画のそれぞれに前記真空断熱材が収容されていることを特徴とする、
請求項１７に記載の断熱構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材を備える断熱容器および断熱構造体に関し、特に、液化天然ガスまたは水素ガス等のように、常温を下回る温度の低温物質を保持可能とする断熱容器および断熱構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、天然ガスまたは水素ガス等の可燃性ガスは、常温で気体であるため、その貯蔵または輸送時には液化されて断熱容器内に保持される。したがって、液化された可燃性ガスは、常温を大幅に下回る低温物質（より具体的には、低温流体）であるということができる。【０００３】
このような物質として天然ガスを例示すれば、液化した天然ガス（ＬＮＧ）を保持する断熱容器の代表例としては、陸上に設置されるＬＮＧ貯蔵タンク、または、ＬＮＧ輸送タンカーのタンク等が挙げられる。これらＬＮＧタンクは、ＬＮＧを常温よりも１００℃以上低い温度（ＬＮＧの温度は通常−１６２℃）で保持する必要があるため、断熱性能をできる限り高めることが要求される。【０００４】
このようなＬＮＧタンクとしては、例えば、内槽および外槽で構成される二重槽が知られている。このような二重槽のＬＮＧタンクでは、内槽および外槽の間にはパーライト等の粉末の発報断熱材を充填することで断熱性能を確保している。しかしながら、より断熱性能を高めるためには、パーライト等を充填するだけでは十分ではない。そこで、パーライト等とともに真空断熱を併用することにより、断熱性能のさらなる強化を図る取り組みが知られている。【０００５】
例えば、特許文献１には、図１８に示すように、二重槽における内槽５０１と外槽５０２との間の空間部に、熱伝導率の低い材料からなり、かつ、内部を真空とした真空球５０３を充填し、さらに、これら真空球５０３同士の隙間に、パーライト等の粉末断熱材５０４を充填する構成の断熱装置が開示されている。この構成によれば、内槽５０１および外槽５０２の間において、粉末断熱材５０４による断熱構造中に、真空球５０３による真空領域を作り出すことができる。【０００６】
ところで、より高い断熱性能を有する断熱材の一つとして、無機系材料からなる繊維状の芯材を用いた真空断熱材が知られている。例えば、本願出願人は、特許文献２に示すように、外包材（外被材）である多層ラミネートフィルムを熱溶着した部位が、複数の薄肉部および厚肉部を有する封止部となっている構成の真空断熱材を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１９０２９７号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１０／０２９７３０Ａ１パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に開示される二重槽の断熱装置では、真空領域を設けたことにより断熱性能が向上するものの、真空領域が有する本来の断熱性能を十分に発揮しているとは言えない、という課題がある。【０００９】
具体的には、前記構成の二重槽では、粉末断熱材が充填されている領域は、真空領域ではないので、内槽５０１と外槽５０２との間は、充填された粉末断熱材５０４により伝熱的に連続した状態となっている。そのため、粉末断熱材５０４が断熱性能を有するとはいっても、内槽５０１からの冷温（低熱）が粉末断熱材５０４を伝熱する可能性がある。その結果、二重槽の断熱性能を十分向上できているとは言えず、改善の余地がある。【００１０】
また、真空領域を形成するための真空球５０３は、汎用性の無い特殊な材料で形成する必要がある。例えば、内槽５０１近傍の真空球５０３は、ＬＮＧ等の低温物質からの冷温の影響を大きく受けるため、真空球５０３そのものの温度も大幅に低下する。それゆえ、真空球５０３は、常温よりも１００℃以上低い温度に耐えられるような金属材料で形成しなければならない。これにより、真空球５０３は高価なものとなって、断熱材のコストが上昇する、という課題も生じる。【００１１】
そこで、本願出願人は、真空球５０３に代えて特許文献２に開示される真空断熱材を用いることを試みた。しかしながら、単に粉末断熱材の中に真空断熱材を設けるだけでは、真空断熱材の断熱性能を長期間に亘って保持できない場合がある、という課題が新たに見出された。【００１２】
具体的には、真空球５０３の場合と同様に、ＬＮＧ等の低温物質からの冷温が真空断熱材の外包材（外被材）に影響を及ぼすため、外包材が低温により脆化したり、熱収縮に由来して破損したりするおそれがある。特に、外包材が低温環境に長期間晒されれば、当該外包材には脆化または熱収縮による亀裂等が発生しやすくなる。その結果、真空断熱材内部の真空領域（減圧領域）の圧力が上昇し、断熱性能が大幅に低下してしまう。【００１３】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、断熱性能の低下を軽減するとともに、長期間に亘って断熱性能を保持することを可能とする、真空断熱を利用した断熱容器および断熱構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る断熱容器は、前記の課題を解決するために、常温を下回る温度で保存される低温物質を保持するために用いられ、低温物質を保持する物質保持空間を内部に有する第一槽と、当該第一槽の外側に設けられる第一断熱層と、当該第一断熱層の外側に設けられる第二槽と、当該第二槽の外側に設けられる第二断熱層と、当該第二断熱層の外側に設けられる容器筐体と、を備え、前記第一断熱層および第二断熱層は、断熱箱の内部に断熱材を収容して構成され、さらに、前記第二断熱層を構成する前記断熱箱の内部外側には、真空断熱材が配置されている構成である。【００１５】
前記断熱容器に用いられる真空断熱材の具体的な構成は特に限定されないが、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する構成であってもよい。【００１６】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、以上の構成により、断熱性能の低下を軽減するとともに、長期間に亘って断熱性能を保持することを可能とする、真空断熱を利用した断熱容器および断熱構造体を提供することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１Ａは、本発明の実施の形態１に係る断熱容器である船内タンクを備える、メンブレン方式のＬＮＧ輸送タンカーの概略構成を示す模式図であり、図１Ｂは、図１ＡのＩ−Ｉ矢視断面に対応する船内タンクの概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す船内タンクの内面の二層構造を示す模式的斜視図およびその部分拡大断面図である。
【図３】図２に示す二層構造を構成する断熱構造体の一例を示す模式的斜視図である。
【図４】図２に示す二層構造に用いられる真空断熱材の代表的な構成を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る断熱容器に用いられる、真空断熱材の構成例を示す模式的部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る断熱容器に用いられる断熱構造体の一例を示し模式的断面図である。
【図７】図７Ａは、本発明の実施の形態４に係る断熱容器に用いられる、真空断熱材の構成例を示す模式的断面図であり、図７Ｂは、図７Ａに示す真空断熱材の封止部の拡大断面図である。
【図８】図７Ａに示す真空断熱材の模式的な平面図である。
【図９】図７Ａおよび図８に示す真空断熱材が備える膨張緩和部としての逆止弁の一例を示す模式的断面図である。
【図１０】図７Ａおよび図８に示す真空断熱材が備える膨張緩和部としての逆止弁の他の例を示す模式的断面図である。
【図１１】図７Ａおよび図８に示す真空断熱材が備える膨張緩和部としての、強度低下部位の一例を示す模式図である。
【図１２】図１２Ａおよび図１２Ｂは、本発明の実施の形態５に係る断熱容器に用いられる、真空断熱材パネルの一例をそれぞれ示す模式的断面図である。
【図１３】図１３Ａおよび図１３Ｂは、図１２Ｂに示す真空断熱材パネルの他の例をそれぞれ示す模式的断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態６に係る断熱容器である、地上式ＬＮＧタンクの代表的な構成を示す模式的断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態７に係る断熱容器である、地下式ＬＮＧタンクの代表的な構成を示す模式的断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態８に係る断熱容器である、水素タンクの代表的な構成を示す模式的断面図である。
【図１７】本発明の一実施例であって、本発明に係る断熱容器の熱シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図１８】従来の断熱容器の構成の一例を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る断熱容器は、常温を下回る温度で保存される低温物質を保持するために用いられ、低温物質を保持する物質保持空間を内部に有する第一槽と、当該第一槽の外側に設けられる第一断熱層と、当該第一断熱層の外側に設けられる第二槽と、当該第二槽の外側に設けられる第二断熱層と、当該第二断熱層の外側に設けられる容器筐体と、を備え、前記第一断熱層および第二断熱層は、断熱箱の内部に断熱材を収容して構成され、さらに、前記第二断熱層を構成する前記断熱箱の内部外側には、真空断熱材が配置されている構成である。
【００２０】
前記構成によれば、真空断熱材そのものが優れた断熱性能を有しているので、真空断熱材を設けるだけでも断熱性能を大幅に向上することができる。また、断熱容器の内部と外気との温度差が大きい場合には、断熱箱または断熱材による熱移動が生じて、真空断熱材による高い断熱性能が実質的に相殺されてしまう可能性もあり得る。しかしながら、前記構成によれば、真空断熱材が、第二断熱層の外側に配置されるため、真空断熱材そのものの断熱性能が相殺されることなく十分に発揮される。
【００２１】
しかも、前記構成によれば、第一断熱層および第二断熱層の主体となる断熱材の外側のほぼ全面を真空断熱材で覆うことができる。これにより、断熱材が存在する領域が、真空断熱材２０Ａによって断熱されることになる。それゆえ、断熱材そのものの断熱性能を相対的に向上させることができる。その結果、真空断熱材の高い断熱性能と、断熱材による断熱性能との相乗効果によって、断熱容器の断熱性能をより一層高いものにすることができる。
【００２２】
さらに、真空断熱材から見れば、外側に位置する真空断熱材と、内部に低温物質を保持する第一槽との間には、第一断熱層から第二断熱層にまでまたがる領域に断熱材の厚い層が形成されていることになる。それゆえ、物質保持空間からの冷温が真空断熱材まで伝熱することを大幅に低減することができる。これにより、真空断熱材の外包材は、冷温の影響を受けにくくなるので、低温により外包材の機械強度が低下して脆化したり熱収縮により破損したりすることが有効に抑制される。その結果、断熱性能の低下を軽減できるだけでなく、長期間に亘って断熱性能を保持することが可能となる。
【００２３】
前記構成の断熱容器においては、前記第二断熱層では、前記真空断熱材が、前記第一断熱層の周囲を覆う位置となるように、前記断熱箱内部に設けられている構成であってもよい。
【００２４】
前記構成によれば、第二断熱層では、真空断熱材が、第一断熱層の周囲を覆う位置となるように、断熱箱内部に設けられている。それゆえ、物質保持空間からの冷温が、第一槽、第一断熱層、および第二槽を介して第二断熱層まで到達しても真空断熱材により遮られる。これにより、断熱容器の外部（外気）まで熱移動することを大幅に低減することができる。
【００２５】
また、前記構成の断熱容器においては、前記断熱箱は、開口を有する箱状枠体と、当該箱状枠体の内部に設けられ、当該内部を複数の区画に仕切る仕切体と、前記開口を閉止する閉止板と、を備える一体化断熱箱であり、前記真空断熱材は、前記区画内で前記箱状枠体の底面に設けられるとともに、前記断熱材は、前記区画内で前記真空断熱材に重ねられて設けられる構成であってもよい。
【００２６】
前記構成によれば、第一槽および第二槽の間に一体化断熱箱を配置するだけで、断熱材および真空断熱材を設けることができる。これにより、断熱材および真空断熱材を第一槽および第二槽の間に運搬させやすくなり、断熱容器の生産性を向上することができる。また、断熱層の構成が簡素化するため、製造に必要なエネルギーを削減して省エネルギー化を図ることができる。
また、前記構成の断熱容器においては、前記断熱材は、粉末断熱材または発泡断熱材であり、前記真空断熱材は、繊維状の芯材と、ガスバリア性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構成であってもよい。
【００２７】
前記構成によれば、真空断熱材として、各種冷凍機器等で幅広く用いられる断熱材を採用することができる。また、断熱材としては、安価に提供される粉末断熱材を用いることができる。それゆえ、断熱容器および断熱構造体を製造するに当たり、コストの増大を抑制することができる。また、特殊な断熱材を独自に製造する必要性がないため、生産性の向上が図れるとともに、製造に必要なエネルギーを削減して省エネルギー化を図ることができる。
【００２８】
また、前記構成の断熱容器においては、前記発泡断熱材は、パネル状に成形された断熱パネルとして前記断熱箱の内部に収容されている構成であってもよい。
【００２９】
前記構成によれば、断熱パネルを並べて敷き詰めるだけで、第一断熱層および第二断熱層を形成することができる。これにより、断熱容器の製造過程の煩雑化を回避することができる。また、断熱箱が存在しないため、断熱箱を介する冷温の伝熱（熱移動）も回避できる。それゆえ、より一層高い断熱性能を実現することが可能となる。
【００３０】
また、前記構成の断熱容器においては、前記外包材のうち、前記断熱材側の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。
【００３１】
前記構成によれば、真空断熱材において、低温物質を保持する物質保持空間側に面する内側面の低温耐性を向上させることになる。真空断熱材の内側面が低温により脆化することを良好に抑制することができる。これにより、断熱容器の信頼性を向上することができる。
【００３２】
また、前記構成の断熱容器においては、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するとともに、当該封止部を前記断熱材側に折り込んだ状態で、前記断熱箱の内部外側に設けられている構成であってもよい。
【００３３】
前記構成によれば、ヒレ状の封止部が、真空断熱材と断熱材との間で挟み込まれるため、封止部を介して生じる冷温のリークを、これらによって有効に抑制することができる。これにより、断熱容器の断熱性能をより優れたものにすることができる。
【００３４】
また、前記構成の断熱容器においては、前記第一断熱層は、前記断熱箱の内部に前記粉末断熱材または前記発泡断熱材のみを充填したもので構成されてもよい。
【００３５】
前記構成によれば、内側の第一断熱層よりも外側の第二断熱層の熱伝導率が低いことになるため、第二断熱層の方が断熱性能に優れることになる。それゆえ、第一断熱層が存在する領域の雰囲気温度が、第二断熱層によって有効に保持されるので、第一断熱層の低温状態が良好に保持され、物質保持空間からの冷温が外側にリークすることを有効に抑制することができる。
【００３６】
また、前記構成の断熱容器においては、前記真空断熱材は、繊維状の芯材と、ガスバリア性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、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構成であってもよい。
【００３７】
また、前記構成の断熱容器においては、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構成であってもよい。
【００３８】
また、前記構成の断熱容器においては、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構成であってもよい。
【００３９】
また、前記構成の断熱容器においては、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構成であってもよい。
【００４０】
また、前記構成の断熱容器においては、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構成であってもよい。
【００４１】
また、前記構成の断熱容器においては、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構成であってもよい。
【００４２】
また、前記構成の断熱容器においては、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、前記周縁部における熱溶着された部位は、前記薄肉部を複数含む前記封止部となっている構成であってもよい。
【００４３】
また、前記構成の断熱容器においては、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構成であってもよい。
【００４４】
また、本発明に係る断熱構造体は、常温を下回る温度で保存される低温物質を保持し、低温物質を保持する物質保持空間を内部に有する第一槽と、当該第一槽の外側に設けられる第二槽と、を備える断熱容器に用いられ、前記第一槽および前記第二槽の間に設けられる第一断熱層と、当該第二槽の外側に設けられる第二断熱層と、を備え、前記第一断熱層は、開口を有する箱状枠体と、当該箱状枠体の内部に設けられ、当該内部を複数の区画に仕切る仕切体と、前記開口を閉止する閉止板と、を備え、前記区画の内部に断熱材が収容される一体化断熱箱で構成され、前記第二断熱層は、内部に前記断熱材および真空断熱材が収容された断熱箱で構成され、前記該真空断熱材は、前記断熱箱の内部で前記断熱材よりも外側となる位置に設けられている構成である。
【００４５】
前記構成の断熱構造体においては、前記第二断熱層を構成する前記断熱箱は、前記第一断熱層と同じく前記一体化断熱箱で構成され、当該一体化断熱箱の前記区画のそれぞれに前記真空断熱材が収容されている構成であってもよい。
【００４６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００４７】
（実施の形態１）
本発明に係る断熱容器および断熱構造体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。
【００４８】
［断熱容器としての船内タンク］
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用の船内タンク１１０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、メンブレン方式のタンカーであって、複数の船内タンク１１０（図１（ａ）では合計４つ）を備えている。複数の船内タンク１１０は、船体１１１の長手方向に沿って一列に配列している。個々の船内タンク１１０は、図１（ｂ）に示すように、内部が液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯留（保持）する内部空間（物質保持空間）となっている。また、船内タンク１１０の大部分は、船体１１１により外部支持され、その上方はデッキ１１２により密閉されている。
【００４９】
船内タンク１１０の内面には、図１Ｂ、図２、および図３に示すように、一次メンブレン１１３、一次断熱箱１１４、二次メンブレン１１５、および二次断熱箱１１６が、内側から外側に向かってこの順で積層されている。これにより、船内タンク１１０の内面には、二重の「断熱槽構造」（または防熱構造）が形成されることになる。ここでいう「断熱槽構造」は、断熱材（防熱材）の層（断熱層）および金属製のメンブレンから構成される構造を指す。一次メンブレン１１３および一次断熱箱１１４により内側の「断熱槽構造」（一次防熱構造）が構成され、二次メンブレン１１５および二次断熱箱１１６により外側の「断熱槽構造」（二次防熱構造）が構成される。
【００５０】
断熱層は、船内タンク１１０の外部から内部空間に熱が侵入することを防止（または抑制）するものであり、本実施の形態では、一次断熱箱１１４および二次断熱箱１１６が用いられている。一次断熱箱１１４および二次断熱箱１１６は、断熱箱の内部に断熱材を収容して構成されるものであればよく、その具体的な構成は特に限定されない。本実施の形態では、図２に示すように、一次断熱箱１１４および二次断熱箱１１６は、断熱材を収容した複数の断熱箱が一体化した構成（一体化断熱箱）となっている。
【００５１】
より具体的には、一次断熱箱１１４および二次断熱箱１１６は、箱状枠体３１、閉止板３４、および仕切体３５を備え、内部に断熱材としてパーライト等の粉末断熱材３２が充填されている。箱状枠体３１は、例えば木製の筐体であって開口を有しており、この開口が閉止板３４によって閉止される。また、箱状枠体３１の内部は、板状の仕切体３５で複数の区画に仕切られており、各区画内に粉末断熱材３２が充填されている。したがって、仕切体３５により仕切られた各区画が一つの断熱箱として機能し、複数の断熱箱（複数の区画）が一体化して一つの一体化断熱箱を構成している。
【００５２】
断熱箱の中に収容される粉末断熱材３２は、本実施の形態では、無機系の発泡性材料であるパーライトあるが、断熱材の種類はパーライトに限定されない。例えば、スチレンフォーム（発泡スチロール）、ポリウレタンフォーム、フェノールフォーム等の発泡樹脂材料からなる断熱材であってもよいし、発泡材料ではなくグラスウール等の無機繊維材料であってもよいし、これら以外の公知の断熱材であってもよい。また、後述する実施の形態３のように、粉末断熱材３２は、粉末状ではなくパネル状に成形された断熱パネルであってもよい。メンブレン方式のＬＮＧ輸送タンカー１００では、一般に、粉末断熱材３２としてパーライト等の発泡体が用いられる。
【００５３】
また、図２および図３に示すように、二次断熱箱１１６となる箱状枠体３１の底面には、後述する真空断熱材２０Ａが設けられている。真空断熱材２０Ａは、粉末断熱材３２よりも熱伝導率λが低い断熱材（断熱性能に優れる断熱材）であり、本実施の形態では、０℃の熱伝導率λが０．０２Ｗ／ｍ・Ｋとなっている。この値はパーライトの熱伝導率λよりも約２０倍程度低い。
【００５４】
断熱箱が箱状枠体３１のように仕切体３５で複数区画に仕切られていれば、各区画の底面に真空断熱材２０Ａが配置される。また、粉末断熱材３２は、真空断熱材２０Ａに重ねられるように区画内に充填されればよい。なお、図３では、説明の便宜上、箱状枠体３１内の仕切体３５の図示を省略している。また、真空断熱材２０Ａは、各区画（または断熱箱）の底面に配置されている必要はないが、パーライト等の粉末断熱材３２は、断熱箱内部の内側（二次メンブレン１１５側）に配置され、真空断熱材２０Ａは、断熱箱内部の外側に配置されていればよい。
【００５５】
メンブレンは、内部空間でＬＮＧが漏出しないように保持するための「槽」として機能するものであり、断熱材の上に被覆されて用いられる。本実施の形態では、一次断熱箱１１４の上（内側）に被覆される一次メンブレン１１３と、二次断熱箱１１６の上（内側）に被覆される二次メンブレン１１５とが用いられる。一次メンブレン１１３は断熱容器の内槽を構成し、二次メンブレン１１５は断熱容器の中間槽を構成し、船体１１１は断熱容器の外槽を構成する。一次メンブレン１１３および二次メンブレン１１５の具体的な構成は特に限定されないが、代表的には、ステンレス鋼またはインバー（３６％のニッケルを含有するニッケル鋼）等の金属膜が挙げられる。
【００５６】
なお、一次メンブレン１１３および二次メンブレン１１５は、いずれもＬＮＧを漏出させなくする部材であるが、船内タンク１１０としての構造を維持するような強度は有していない。船内タンク１１０の構造は、船体１１１（およびデッキ１１２）で支持される。言い換えれば、船内タンク１１０からのＬＮＧの漏出は一次メンブレン１１３および二次メンブレン１１５により防止され、ＬＮＧの荷重は、一次断熱箱１１４および二次断熱箱１１６を介して船体１１１により支持される。したがって、船内タンク１１０を断熱容器として見た場合、船体１１１は、外槽であるとともに「容器筐体」となっている。
【００５７】
また、一次メンブレン１１３および二次メンブレン１１５は、前記の通り、ステンレス鋼製またはインバー等のニッケル合金製であるため、熱収縮しにくい構成となっている。それゆえ、断熱容器の使用環境が変化して一次メンブレン１１３または二次メンブレン１１５に熱収縮が生じたり過荷重が加えられたりして、一次メンブレン１１３内（物質保持空間内）の低温物質（ＬＮＧ等）が漏洩することを未然に防止することができる。それゆえ、漏洩したＬＮＧ等の蒸発性ガスは、第一断熱層または第二断熱層まで拡散することがなく、各断熱層の断熱性能が損なわれることがない。したがって、本実施の形態に係る断熱容器は、信頼性の高いものとなっている。
【００５８】
［真空断熱材］
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４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（したがって、封止部２４は「封止ヒレ」と表現することができる）。
【００５９】
芯材２１は、繊維状の部材であり、本実施の形態では、例えば、平均繊維径が４μｍの遠心法で生成したガラス繊維を焼成したものが用いられる。ガラス繊維等の無機繊維を芯材２１として用いることで、有機繊維を用いた場合よりも難燃性を向上することができる。また、ガラス繊維は、焼成しないものであってもよいが、焼成したもののほうが、真空断熱材２０Ａの安定性を向上することができる。
【００６０】
真空断熱材２０Ａの内側面は、常温よりも１００℃以上低い低温に曝される可能性があるので、内側面の外包材２２には低温による脆化が生じるおそれがある。これに対して、焼成したガラス繊維を用いることで、外包材２２の脆化による破袋が万が一発生したとしても、芯材２１の寸法変化の程度を有効に抑制することができる。
【００６１】
外包材２２内部を減圧したときには、芯材２１に寸法変形が生じる。焼成していないガラス繊維であれば、その寸法変形は２倍以上（一般的には約５〜６倍程度）となるので、外包材２２が破袋して芯材２１が寸法変形を起こしたときには、真空断熱材２０Ａの厚さが大きくなる。これに対して、焼成したガラス繊維を用いた場合には、その寸法変形は１．２倍程度、多くても１．５倍以下に抑制することができる。それゆえ、芯材２１が寸法変形を起こしたとしても真空断熱材２０Ａに与える影響を抑制することができる。
【００６２】
また、本実施の形態では、遠心法によって製造されたガラス繊維を芯材２１として用いているが、ガラス繊維の製造方法は遠心法に限定されず、公知の製造方法、例えば抄造法（予め水に分散させたガラス繊維を紙を漉くように成形して脱水する方法）等を採用することもできる。例えば、抄造法という製造方法そのものが、ガラス繊維の厚さを小さくするような方法であるため、抄造法によるガラス繊維を芯材２１として用いても、その寸法変形が小さくなりやすい。それゆえ、外包材２２が破袋したとしても、芯材２１の寸法変形によって発生する影響を抑制することが可能となる。
【００６３】
積層シート２２０は、本実施の形態では、表面保護層２２１、ガスバリア層２２２、および熱溶着層２２３の３層がこの順で積層された構成となっている。具体的には、例えば、表面保護層２２１としては、厚さ３５μｍのナイロンフィルムが挙げられ、ガスバリア層２２２としては、厚さ７μｍのアルミニウム箔が挙げられ、熱溶着層２２３としては、厚さ５０μｍの低密度ポリエチレンフィルムが挙げられる。
【００６４】
吸着剤２３は、外包材２２の内部に芯材２１が減圧密封された後に、芯材２１の微細な空隙等から放出される残留ガス（水蒸気も含む）、封止部２４等からわずかに侵入する外気（水蒸気も含む）を吸着除去する。吸着剤２３は、公知の容器に封入されている。この容器は、外包材２２内部に芯材２１とともに減圧密閉状態で封入された後に、外力によって例えば穴が開けられる。これにより、吸着剤２３の吸着性能が発揮可能となる。
【００６５】
なお、芯材２１、外包材２２、吸着剤２３のより具体的な構成については、後述する実施の形態４（防爆構造を有する真空断熱材２０Ｃ）で詳細に説明する。
【００６６】
また、本実施の形態では、真空断熱材２０Ａの本体（ヒレ状の封止部２４以外の部分）の表面全体（外側面および内側面の双方）に、難燃層２２５を形成してもよいし、封止部２４の外周部に封止部保護層２７を形成してもよい。
【００６７】
難燃層２２５は、図３に示すように、外包材２２の表面（表面保護層２２１の外側）に形成され、本実施の形態では、市販のアルミニウムテープ（例えば厚さ５０μｍ）を用いている。このアルミニウムテープを真空断熱材２０Ａの本体を覆うように貼り付けることで、真空断熱材２０Ａに対して難燃性を付与することができる。また、アルミニウムテープは導電性を有するので、漏電等による何らかの電流が真空断熱材２０Ａに伝わっても、当該電流を逃がすことができる。これにより、電流が真空断熱材２０Ａの内部を通り抜ける可能性を低減し、真空断熱材２０Ａの内部を実質的に電気的に遮蔽する（電気的遮蔽性を付与する）ことも可能となる。
【００６８】
なお、難燃層２２５としては、アルミニウムテープ以外に、シート状のもの（アルミニウムシート）、板状のもの（アルミニウム板）等を用いてもよい。また、ここでいうアルミニウムには、アルミニウム単体だけでなくアルミニウム合金も含まれる。また、アルミニウムの代わりに、他の金属（例えば、銅、ステンレス、チタン等）またはその合金を用いてもよい。難燃層２２５は、難燃性および導電性を有していればよいが、真空断熱材２０Ａに良好な難燃性を付与する観点から、良好な耐久性を有していることが望ましい。なお、難燃性については、米国保険業者安全試験所（ＵＬ：Underwriters Laboratories）の難燃性規格であるＵＬ５１０ＦＲ準拠以上であればよい。
【００６９】
封止部保護層２７は、ヒレ状の封止部２４の外周部、すなわち、積層シート２２０の断面が露出する部位を覆うように構成される難燃性の層であればよい。この封止部保護層２７は、本実施の形態では、塩化ビニル製のテープを封止部２４に貼り付けることで構成されるが、これに限定されず、公知の難燃性材料で形成されたテープ状またはシート状のもの、あるいは、難燃性を有する公知のシール材（シーラー）を用いることができる。封止部保護層２７に要求される難燃性は、難燃層２２５と同様に、ＵＬ５１０ＦＲ準拠以上であればよい。また、封止部保護層２７は難燃性に加えて電気絶縁性を有していることが好ましい。封止部保護層２７を設けることによって、真空断熱材２０Ａの難燃性および電気的遮蔽性を向上させることができる。
【００７０】
本実施の形態では、難燃層２２５および封止部保護層２７の形成は必須ではない。ただし、本実施の形態に係る断熱容器１がＬＮＧ輸送タンカー１００の船内タンク１１０に用いられるのであれば、真空断熱材２０Ａは、良好な難燃性および電気的遮蔽性を有していることが好ましい。それゆえ、難燃層２２５または封止部保護層２７のいずれか一方、もしくは、双方を設けることによって、真空断熱材２０Ａの信頼性および耐久性を向上させることができる。
【００７１】
［断熱構造体による断熱作用］
次に、前記構成の断熱構造体および断熱容器（船内タンク１１０）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は、第一槽（一次メンブレン１１３）および第二槽（二次メンブレン１１５）の間に設けられる第一断熱層（一次断熱箱１１４）と、第二槽の外側に設けられる第二断熱層（二次断熱箱１１６）と、を備える断熱構造体を有している。
【００７２】
この断熱構造体では、第一断熱層および第二断熱層は、いずれも前述した一体化断熱箱で構成され、一次断熱箱１１４の内部には粉末断熱材３２が充填されているが、二次断熱箱１１６の内部には、粉末断熱材３２に加えて真空断熱材２０Ａが収容され、この真空断熱材２０Ａは外側に位置している。それゆえ、第二断熱層では、真空断熱材２０Ａが、第一断熱層の周囲を覆う位置となるように、断熱箱内部に設けられていることになる。
【００７３】
第一槽（一次メンブレン１１３）の内側は、物質保持空間となっており、本実施の形態ではＬＮＧが保持されているが、このＬＮＧからの冷温が、第一槽、第一断熱層、および第二槽を介して第二断熱層まで到達しても、当該第二断熱層の内部外側に設けられる真空断熱材２０Ａにより遮られるので、断熱容器の外部（外気）まで熱移動することを大幅に低減することができる。しかも、前記の通り、真空断熱材２０Ａそのものが、パーライト等の粉末断熱材３２に比べて熱伝導率λが大幅に低い。そのため、本実施の形態に係る断熱構造体を粉末断熱材３２だけの構成と単純に比較しても、断熱性能を大幅に向上することができる。
【００７４】
また、断熱容器の内部と外気との温度差が大きい場合には、パーライト等の粉末断熱材３２または木製の断熱箱を介して比較的多くの熱移動が生じる。この場合、真空断熱材２０Ａによる高い断熱性能が、隙間での熱移動によって実質的に相殺されてしまう可能性もあり得る。しかしながら、本実施の形態では、真空断熱材２０Ａが、第二断熱層の外側に配置されるため、真空断熱材２０Ａそのものの断熱性能が相殺されることなく十分に発揮されるので、断熱構造体全体として高い断熱性能を発揮することができる。
【００７５】
しかも、前記構成の断熱構造体では、第一断熱層および第二断熱層の主体となる粉末断熱材３２の外側のほぼ全面を、第二断熱層の真空断熱材２０Ａで覆うことができる。これにより、粉末断熱材３２が存在する領域が、真空断熱材２０Ａによって断熱されることになる。それゆえ、第一断熱層と第二断熱層の大部分とにまたがる領域では、その雰囲気温度を大幅に低下させことができるので、粉末断熱材３２そのものの断熱性能を相対的に向上させることができる。それゆえ、本実施の形態の構成によれば、真空断熱材２０Ａの高い断熱性能と、粉末断熱材３２による断熱性能との相乗効果によって、断熱構造体の断熱性能をより一層高いものにすることができる。
【００７６】
さらに、真空断熱材２０Ａから見れば、断熱構造体の外側に位置する真空断熱材２０Ａと、内部にＬＮＧを保持する第一槽（一次メンブレン１１３）との間には、第一断熱層から第二断熱層にまでまたがる領域に粉末断熱材３２の厚い層が形成されていることになる。それゆえ、物質保持空間からの冷温が真空断熱材２０Ａまで伝熱することを大幅に低減することができる。これにより、真空断熱材２０Ａの外包材２２は、冷温の影響を受けにくくなるので、低温により外包材２２の機械強度が低下して脆化したり熱収縮により破損したりすることが有効に抑制される。その結果、断熱性能の低下を軽減できるだけでなく、長期間に亘って断熱性能を保持することが可能となる。
【００７７】
なお、本発明においては、外包材２２（および外包材２２を構成する積層シート２２０）の脆化または破損等の機械強度の低下は、外包材２２の引張り強度を測定することにより評価している。具体的には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２４およびＩＳＯ  ５２７−３に準拠して、引張り速度１００ｍｍ／分の条件で、常温または低温環境下に晒して測定対象サンプル（外包材２２または積層シート２２０等）の引張り強度を測定し、低温環境下での引張強度が常温環境下の引張り強度からどの程度低下するかに基づいて評価している。なお、低温環境は、−１００℃の場合、エタノール、液体窒素およびドライアイスを混合して調整することにより実現し、−１９６℃の場合、液体窒素により実現すればよい。
【００７８】
また、真空断熱材２０Ａと第一槽との間に介在する粉末断熱材３２の厚い層は、前記の通り、第二槽（二次メンブレン１１５）を介して第一断熱層および第二断熱層とに分離されている。これら断熱層は、木製の断熱箱（一次断熱箱１１４および二次断熱箱１１６）で構成されているので、各断熱箱の間には空気の層が介在する。それゆえ、粉末断熱材３２の層は、物質的な連続性が断絶された多層構造になっている。言い換えれば、一次断熱箱１１４内の粉末断熱材３２と二次断熱箱１１６内の粉末断熱材３２とは、連続的に充填されておらず、箱状枠体３１、閉止板３４、二次メンブレン１１５によって分断されている。これにより、粉末断熱材３２の厚い層を冷温が円滑に伝熱できなくなるため、真空断熱材２０Ａにリークする冷温は大幅に低減する。その結果、真空断熱材２０Ａの外包材２２の脆化または破損を有効に抑制できるので、断熱構造体および断熱容器の断熱性能を長期間に亘って保持することができる。
【００７９】
また、図１Ａに示すようなＬＮＧ輸送タンカー１００では、一般に、ＬＮＧのボイルオフガスを燃料として使用しているが、このようなＬＮＧ輸送タンカー１００の船内タンク１１０として本実施の形態に係る断熱容器または断熱構造体を用いれば、優れた断熱性能によりボイルオフガスの発生を抑制できるとともに、ボイルオフガスの燃料としての使用量も抑制できるので、経済性を向上することができる。また、ボイルオフガスを再液化する場合であっても、ボイルオフガスの発生そのものが抑制できるので、再液化に伴うエネルギーロスも低減することができる。
【００８０】
さらに、本実施の形態では、真空断熱材２０Ａとして、各種冷凍機器等で幅広く用いられる断熱材を採用することができる。また、粉末断熱材３２として用いられるパーライトも安価に提供されている。それゆえ、本実施の形態に係る断熱容器および断熱構造体を製造するに当たり、コストの増大も抑制することができる。
【００８１】
なお、本実施の形態では、断熱容器（または断熱構造体）は、第一槽（内槽）と第二断熱層内の真空断熱材２０Ａとの間には、第一断熱層および第二槽（中間槽）が設けられる構成であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、本実施の形態では、第一槽および第一断熱層からなる「断熱槽構造」と、第二槽および第二断熱層からなる「断熱槽構造」との二層構造となっているが、第二断熱層と第一槽との間に一つ以上の「断熱槽構造」を介在させ、三層以上の構造となっていてもよい。
【００８２】
（実施の形態２）
前記実施の形態１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５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２では、このような構成の真空断熱材２０Ｂについて図５を参照して説明する。
【００８３】
例えば、図５に示す真空断熱材２０Ｂは、基本的には、前記実施の形態１で説明した真空断熱材２０Ａと同様であって（図４参照）、図中上側の外側積層シート２２０Ａは、前記実施の形態１で説明した積層シート２２０と同様に、ナイロンフィルム製の表面保護層２２１、アルミニウム箔製のガスバリア層２２２、低密度ポリエチレンフィルム製の熱溶着層２２３の三層構造となっている。
【００８４】
これに対して、図中下側の内側積層シート２２０Ｂは、表面保護層２２１および熱溶着層２２３は、外側積層シート２２０Ａと同様であるが、アルミニウム箔製のガスバリア層２２２に代えて、アルミニウム蒸着層で構成された低温耐性ガスバリア層２２６となっている。あるいは、図示しないが、内側積層シート２２０Ｂは、アルミニウム箔製のガスバリア層２２２を多層化した構成であってもよい。
【００８５】
真空断熱材２０Ａの内側面は、粉末断熱材３２を介在するとはいえ、一次メンブレン１１３の内側に保持される低温物質からの非常に低い冷温の影響を受ける。そこで、内側面を構成する内側積層シート２２０Ｂ（内側外包材）は、外側面を構成する外側積層シート２２０Ａ（外側外包材）よりも低温耐性が高くなるように構成する。例えば、アルミニウム蒸着層または多層化したアルミニウム箔は、単層のアルミニウム箔と比較して、低温耐性に優れている。これにより、内側外包材の低温耐性が向上するので、真空断熱材２０Ｂの内側面の脆化を良好に抑制することができる。
【００８６】
また、アルミニウム蒸着層に比べて単層のアルミニウム箔は安価であり、多層化したアルミニウム箔に比べて単層のアルミニウム箔は少ない材料で形成できる。それゆえ、外側外包材は、内側外包材よりも比較的安価な材料で構成したり、少量の材料で構成したりすることができる。それゆえ、真空断熱材２０Ｂの製造コストの増大を有効に抑制することができる。
【００８７】
さらに、アルミニウム蒸着層または多層化したアルミニウム箔は、単層のアルミニウム箔に比べて断熱性能も高くなる。それゆえ、真空断熱材２０Ｂにおいては、内側面の断熱性能を向上することができるので、断熱容器全体の断熱性能を向上することが可能となる。
【００８８】
（実施の形態３）
前記実施の形態１では、第一断熱層および第二断熱層として、パーライト等の粉末断熱材３２を充填した断熱箱が用いられていたが、本発明はこれに限定されず、粉末断熱材３２の代わりに発泡体をパネル状に成形した断熱パネルを用いてもよい。本実施の形態３では、このような断熱パネルを用いた断熱構造体について、図６を参照して具体的に説明する。
【００８９】
［断熱構造体の構成］
図６に示す断熱構造体では、第一断熱層が断熱パネル３６で構成され、第二断熱層が断熱パネル３７および真空断熱材２０Ａで構成されている。断熱パネル３６，３７は、例えば、スチレンフォーム（発泡スチロール）、ポリウレタンフォーム、フェノールフォーム等の発泡樹脂系の断熱性材料、あるいは、断熱枠に充填したグラスウール、パーライト等の無機系の断熱性材料で構成される。もちろんこれら以外の公知の断熱性材料で構成されてもよい。本実施の形態では、断熱パネル３６，３７は発泡スチロール製である。なお、これら断熱性材料は、グラスウールを除いて発泡体であるので、説明の便宜上、断熱パネル３６，３７を「発泡体断熱パネル３６，３７」と称する。
【００９０】
発泡体断熱パネル３６，３７の厚さは特に限定されない。図６に示す構成では、第一断熱層および第二断熱層の厚さが同程度であるため、第一断熱層を単独で構成する発泡体断熱パネル３６の厚さを大きく、真空断熱材２０Ａとともに第二断熱層を構成する発泡体断熱パネル３７の厚さを小さくすればよい。発泡体断熱パネル３６，３７の具体的な厚さは、第一断熱層および第二断熱層の厚さに基づいて適宜設定することができる。
【００９１】
本実施の形態に係る断熱構造体の構成は、基本的には前記実施の形態１に係る断熱構造体と同様である。それゆえ、容器筐体かつ外槽となる船体１１１の内側に第二断熱層である真空断熱材２０Ａおよび発泡体断熱パネル３７の層が形成され、発泡体断熱パネル３７の内側に中間槽（第二槽）となる二次メンブレン１１５が設けられ、二次メンブレン１１５の内側に第一断熱層である発泡体断熱パネル３６の層が形成され、発泡体断熱パネル３６の内側に内槽（第一槽）となる一次メンブレン１１３が設けられる。
【００９２】
ここで、第二断熱層を構成する真空断熱材２０Ａは、発泡体断熱パネル３７の外側かつ船体１１１の内側に隣接配置されているが、真空断熱材２０Ａ同士は、その縁部の端面同士を突き合わせる形で隣接配置される。真空断熱材２０Ａの外周は、前述したようにヒレ状の封止部２４として形成されているが、この封止部２４は、より低温側となる内側に折り込むように配置されている。したがって、封止部２４は、真空断熱材２０Ａの本体と発泡体断熱パネル３７との間に位置することになる。
【００９３】
また、本実施の形態では、第二断熱層の外側に設けられる真空断熱材２０Ａは、発泡体断熱パネル３６，３７で形成される層（第一断熱層および第二断熱層の内側）のほぼ全面を覆っている。ここでいうほぼ全面とは、１００％に限定されず、第二断熱層の外側面の８５％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上を意味する。
【００９４】
また、本実施の形態では、第二断熱層を構成する真空断熱材２０Ａ同士の突合せ部位の位置と、第二断熱層を構成する発泡体断熱パネル３７同士の突合せ部位の位置と、第一断熱層を構成する発泡体断熱パネル３６同士の突合せ部位の位置とがいずれも異なっている。具体的には、断熱容器の内側（物質保持空間）から外側に向けて投影図を想定したときに、外側の真空断熱材２０Ａ同士の突合せ部位は、内側の発泡体断熱パネル３７同士の突合せ部位の位置に重ならずにずれており、発泡体断熱パネル３７同士の突合せ部位は、内側の発泡体断熱パネル３６同士の突合せ部位の位置に重ならずにずれている。
【００９５】
このような突合せ部位の位置がずれた構成は、真空断熱材２０Ａ同士の突合せ部位は、内側の発泡体断熱パネル３７同士の突合せ部位の延長線上からずれた位置となっており、発泡体断熱パネル３７同士の突合せ部位は、内側の発泡体断熱パネル３６同士の突合せ部位の延長線上からずれた位置となっている、と表現することもできる。なお、第二断熱層が、真空断熱材２０Ａで構成される「真空断熱層」と、発泡体断熱パネル３７で構成される「発泡断熱層」との二層構造であるとすれば、真空断熱材２０Ａ同士の突合せ部位は「真空断熱層の継ぎ目」と表現することができ、発泡体断熱パネル３７同士の突合せ部位は「発泡断熱層の継ぎ目」と表現することができる。同様に、発泡体断熱パネル３６同士の突合せ部位は「第一断熱層の継ぎ目」（あるいは、第一断熱層となる発泡断熱層の継ぎ目）と表現することができる。
【００９６】
本実施の形態では、発泡体断熱パネル３６同士の突合せ部位、発泡体断熱パネル３７同士の突合せ部位、並びに、真空断熱材２０Ａ同士の突合せ部位には、充填断熱材１４が充填されている。充填断熱材１４は、発泡体断熱パネル３６，３７および真空断熱材２０Ａの突合せ部位同士の断熱性を確保するために、これら突合せ部位の隙間に充填される。
【００９７】
本実施の形態では、充填断熱材１４としては、繊維の直径が１μｍを下回るマイクログラスウールが用いられているが、これに限定されず、断熱性を有し、柔軟で伸縮性に富んだ材料であればよい。具体的には、例えば、軟質ウレタン、補強成分を含むフェノールフォーム、補強成分を含むポリウレタンフォーム等が挙げられる。補強成分を含む樹脂フォームであれば、一次メンブレン１１３（内槽、第一槽）または二次メンブレン１１５（中間槽、第二槽）の線膨張係数に近い膨張挙動を実現できる。
【００９８】
また、外気の温度変化に応じて真空断熱材２０Ａが伸縮し、真空断熱材２０Ａ同士の隙間が変化しても、これに応じて充填断熱材１４も伸縮することができる。これにより、充填断熱材１４が真空断熱材２０Ａの伸縮を拘束することが実質的に回避され、外包材２２の亀裂破損等を有効に抑制することができる。
【００９９】
［断熱構造体による断熱作用］
次に、前記構成の断熱構造体による断熱作用について具体的に説明する。本実施の形態に係る断熱構造体も、前記実施の形態１と同様に、第一槽（一次メンブレン１１３）および第二槽（二次メンブレン１１５）の間に設けられる第一断熱層（発泡体断熱パネル３６）と、第二槽の外側に設けられる第二断熱層（真空断熱材２０Ａおよび発泡体断熱パネル３７）と、を備える構成となっている。
【０１００】
この断熱構造体では、第二断熱層を構成する真空断熱材２０Ａが、第一断熱層の周囲を覆う位置となるように、発泡体断熱パネル３７の外側に設けられていることになる。それゆえ、物質保持空間からの冷温が第二断熱層まで到達しても、当該第二断熱層の内部外側に設けられる真空断熱材２０Ａにより遮られるので、断熱容器の外部（外気）まで熱移動することを大幅に低減することができる。
【０１０１】
しかも、前記実施の形態１に係る断熱構造体と比べて箱状枠体３１を用いていないため、真空断熱材２０Ａおよび発泡体断熱パネル３６，３７を並べて敷き詰めるだけで、第一断熱層および第二断熱層を形成することができる。これにより、断熱容器の製造過程の煩雑化を回避することができる。また、箱状枠体３１が存在しないため、箱状枠体３１（さらには仕切体３５等）を介する冷温の伝熱（熱移動）も回避できる。それゆえ、より一層高い断熱性能を実現することが可能となる。また、真空断熱材２０Ａそのものが、発泡体断熱パネル３６，３７よりも断熱性能に優れるので、本実施の形態に係る断熱構造体を、発泡体断熱パネル３６，３７だけの構成と単純に比較しても、断熱性能を大幅に向上することができる。
【０１０２】
さらに、真空断熱材２０Ａが、第二断熱層の外側に配置されるため、真空断熱材２０Ａそのものの断熱性能が相殺されることなく十分に発揮されるので、断熱構造体全体として高い断熱性能を発揮することができる。また、発泡体断熱パネル３６，３７が存在する領域を真空断熱材２０Ａによって断熱することができるので、発泡体断熱パネル３６，３７そのものの断熱性能を相対的に向上させることができる。それゆえ、本実施の形態の構成によれば、真空断熱材２０Ａの高い断熱性能と、発泡体断熱パネル３６，３７による断熱性能との相乗効果によって、断熱構造体の断熱性能をより一層高いものにすることができる。
【０１０３】
また、前記実施の形態１と同様に、真空断熱材２０Ａと第一槽（一次メンブレン１１３）との間には、発泡体断熱パネル３６，３７から構成される厚い層が介在することになる。この層は、単一の「発泡断熱層」と見なすこともできるが、第二槽（二次メンブレン１１５）を介して第一断熱層および第二断熱層とに分離されているので、物質的な連続性が断絶された多層構造であると見なすこともできる。この多層構造により、発泡体断熱パネル３６，３７の厚い層を冷温が円滑に伝熱できなくなるため、真空断熱材２０Ａにリークする冷温は大幅に低減する。その結果、真空断熱材２０Ａの外包材２２の脆化または破損を有効に抑制できるので、断熱構造体および断熱容器の断熱性能を長期間に亘って保持することができる。
【０１０４】
さらに、本実施の形態では、真空断熱材２０Ａ同士の突合せ部位、発泡体断熱パネル３６同士の突合せ部位、および発泡体断熱パネル３７同士の突合せ部位は、いずれも位置が重ならずにずれている。それゆえ、発泡体断熱パネル３６同士の突合せ部位（第一断熱層の継ぎ目）は、二次メンブレン１１５を介して発泡体断熱パネル３７により覆われ、発泡体断熱パネル３７同士の突合せ部位（第二断熱層の発泡断熱層の継ぎ目）は、真空断熱材２０Ａにより覆われることになる。それゆえ、第一断熱層の継ぎ目、または、第二断熱層の発泡断熱層の継ぎ目から冷温がリークすることも有効に抑制することができる。
【０１０５】
加えて、本実施の形態では、真空断熱材２０Ａのヒレ状の封止部２４は、内側に折り込まれていることから、ヒレ状の封止部２４を介して生じる冷温のリークを有効に抑制することもできる。また、真空断熱材２０Ａの芯材２１にガラス繊維等の無機繊維を用いたり、真空断熱材２０Ａの本体を覆う難燃層２２５を設けたり、封止部２４の外周部に難燃性の封止部保護層２７を設けたりすることで、真空断熱材２０Ａの難燃性を向上することができる。これにより、もし外部で火災が生じたとしても、真空断熱材２０Ａの難燃性によって断熱容器内への類焼を有効に抑制することができる。
【０１０６】
また、本実施の形態では、真空断熱材２０Ａ同士の突合せ部位、発泡体断熱パネル３６同士の突合せ部位、および発泡体断熱パネル３７同士の突合せ部位には、充填断熱材１４が充填されている。これにより、物質保持空間内からの冷温が継ぎ目を介して外気までリークすることをさらに抑制することができる。その結果、真空断熱材２０Ａの断熱性能を有効に活用しつつ断熱構造体全体として良好な断熱性能を確保することができる。
【０１０７】
また、突合せ部位は「発泡断熱層」または「真空断熱層」の継ぎ目に当たるため、このような継ぎ目からは冷温がリークしやすい。ここで、真空断熱材２０Ａから見た場合、発泡体断熱パネル３６同士の突合せ部位、および発泡体断熱パネル３７同士の突合せ部位に充填断熱材１４が充填されていれば、これら突合せ部位からの冷温のリークが低減されることになる。それゆえ、外包材２２の低温による脆化を抑制することができるとともに、真空断熱材２０Ａの反り変形等も抑制することができる。これにより、真空断熱材２０Ａの断熱性能を長期間に亘って保持することが可能となる。
【０１０８】
さらに、真空断熱材２０Ａによる「真空断熱層」は、発泡体断熱パネル３６，３７による「発泡断熱層」全体を実質的に覆うことになる。しかも、真空断熱材２０Ａ同士の突合せ部位（「真空断熱層」の継ぎ目）には充填断熱材１４が充填されているので、突合せ部位からの冷温のリークも抑制される。それゆえ、「真空断熱層」（真空断熱材２０Ａ）の優れた断熱性能により、「発泡断熱層」に対する外気から伝熱を実質的に遮断するような効果が期待できる。したがって、「発泡断熱層」の雰囲気温度の上昇を抑制して、「発泡断熱層」の断熱性能を相対的に高めることができる。
【０１０９】
（実施の形態４）
本実施の形態４では、前記実施の形態１〜３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７Ａ〜図１１を参照して具体的に説明する。
【０１１０】
［防爆構造を有する真空断熱材］
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２で説明した真空断熱材２０Ｂと同様の構成であり、図７Ａ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。
【０１１１】
芯材２１は、無機系材料からなる繊維（無機系繊維）で構成されていればよい。具体的には、例えば、ガラス繊維、セラミック繊維、スラグウール繊維、ロックウール繊維等を挙げることができる。また、芯材２１は板状に成形することが好ましいため、これら無機系繊維以外に、公知のバインダ材、粉体等を含んでもよい。これら材料は、芯材２１の強度、均一性、剛性等の物性の向上に寄与する。
【０１１２】
なお、芯材２１としては、無機系繊維以外の公知の繊維を用いてもよいが、本実施の形態では、ガラス繊維等に代表される無機系繊維として、平均繊維径が４μｍ〜１０μｍの範囲内にあるガラス繊維（繊維径が比較的太いガラス繊維）を用い、さらに、このようなガラス繊維を焼成して芯材２１として用いている。
【０１１３】
このように芯材２１が無機系繊維であれば、真空断熱材２０Ｃの内部で芯材２１の成分から残留ガスが放出されることによる真空度の低下を低減することができる。さらに、芯材２１が無機系繊維であれば、芯材２１の吸水性（吸湿性）が低くなるので、真空断熱材２０Ｃの内部の水分量を低く維持することができる。
【０１１４】
また、無機系繊維を焼成することで、仮に外包材２２が何らかの影響で破袋または破損した場合であっても、芯材２１が大きく膨らむことがなく、真空断熱材２０Ｃとしての形状を保持することができる。具体的には、例えば、無機系繊維を焼成せずに芯材２１として密封すると、諸条件にもよるが破袋時の膨らみは破袋前の２〜３倍となり得る。これに対して、無機系繊維を焼成することで、破袋時の膨張を１．５倍以内に抑えることができる。それゆえ、芯材２１となる無機系繊維に対して焼成処理を施すことで、破袋または破損時の膨張を有効に抑制し、真空断熱材２０Ｃの寸法保持性を高めることができる。
【０１１５】
なお、無機系繊維の焼成条件は特に限定されず、公知の種々の条件を好適に用いることができる。また、無機系繊維の焼成は、本発明において特に好ましい処理であるが、必須の処理ではない。
【０１１６】
積層シート２２０は、本実施の形態では、表面保護層２２１、ガスバリア層２２２、および熱溶着層２２３の３層がこの順で積層された構成となっている。表面保護層２２１は、真空断熱材２０Ｃの外面（表面）を保護するための樹脂層であり、例えば、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム等の公知の樹脂フィルムが用いられるが特に限定されない。表面保護層２２１は、１種類のフィルムのみで構成されてもよいし、複数のフィルムを積層して構成されてもよい。
【０１１７】
ガスバリア層２２２は、真空断熱材２０Ｃの内部に外気が侵入することを防ぐための層であり、ガスバリア性を有する公知のフィルムを好適に用いることができる。ガスバリア性を有するフィルムとしては、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔等の金属箔、基材となる樹脂フィルムに対して金属または金属酸化物を蒸着した蒸着フィルム、この蒸着フィルムの表面にさらに公知のコーティング処理を施したフィルム等が挙げられるが特に限定されない。蒸着フィルムに用いられる基材としては、ポリエチレンテレフタレートフィルムまたはエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム等が挙げられ、金属または金属酸化物としては、アルミニウム、銅、アルミナ、シリカ等を挙げることができるが、特に限定されない。
【０１１８】
熱溶着層２２３は、積層シート２２０同士を対向させて貼り合わせるための層であるとともに、ガスバリア層２２２の表面を保護する層としても機能する。すなわち、ガスバリア層２２２の一方の面（外面、表面）は、表面保護層２２１で保護されるが、他方の面（内面、裏面）は、熱溶着層２２３により保護される。真空断熱材２０Ｃの内部には芯材２１および吸着剤２３が封入されるので、これら内部の物体によるガスバリア層２２２への影響を熱溶着層２２３により防止または抑制する。熱溶着層２２３としては、例えば、低密度ポリエチレン等の熱可塑性樹脂からなるフィルムを挙げることができるが、特に限定されない。
【０１１９】
なお、積層シート２２０は、表面保護層２２１、ガスバリア層２２２、および熱溶着層２２３以外の層を備えてもよい。また、ガスバリア層２２２および熱溶着層２２３は、表面保護層２２１と同様に、１種類のフィルムのみで構成されてもよいし、複数のフィルムを積層して構成されてもよい。つまり、積層シート２２０は、一対の面（表裏面）のうち一方の面が熱溶着層２２３であること、並びに、多層構造の中にガスバリア層２２２を備えていること（あるいは多層構造のうちいずれかの層がガスバリア性を有していること）、という条件を満たしていれば、その具体的な構成は特に限定されない。
【０１２０】
本実施の形態では、積層シート２２０は、熱溶着層２２３同士を対向させて２枚配置した状態で、周縁部の大部分を熱溶着することで、袋状の外包材２２として形成されればよい。具体的には、例えば、図８に示すように、積層シート２２０の周縁部の一部（図８向かって左側の上方）を開口部２５として残しておき、開口部２５を除いた周縁部の残部を、中央部分（芯材２１が収容される部分）を包囲するように熱溶着すればよい。
【０１２１】
吸着剤２３は、外包材２２の内部に芯材２１が減圧密封された後に、芯材２１の微細な空隙等から放出される残留ガス（水蒸気も含む）、封止部２４等からわずかに侵入する外気（水蒸気も含む）を吸着除去する。吸着剤２３の具体的な種類は特に限定されず、ゼオライト、酸化カルシウム、シリカゲル等を含む公知の材料を好適に用いることができる。
【０１２２】
ここで、吸着剤２３は、物理吸着作用を有するものではなく、化学吸着作用を有するもの（化学吸着型）であることが好ましく、吸着剤２３は、残留ガスの吸着によって発熱しないもの（非発熱性材料）であることが好ましく、不燃性材料であることが好ましい。
【０１２３】
本実施の形態では、吸着剤２３として、粉末状のＺＳＭ−５型ゼオライトを公知の包装材に内包したものが用いられている。ＺＳＭ−５型ゼオライトが粉末状であれば表面積が大きくなるので、気体吸着能力を向上させることができる。
【０１２４】
また、常温での窒素吸着特性を向上させる観点から、ＺＳＭ−５型ゼオライトの中でも、ＺＳＭ−５型ゼオライトの銅サイトのうち、少なくとも５０％以上の銅サイトが、銅１価サイトであり、銅１価サイトのうち、少なくとも５０％以上が酸素三配位の銅１価サイトであるものを用いることが好ましい。このようにＺＳＭ−５型ゼオライトが、酸素三配位の銅１価サイトの率を高めたものであれば、減圧下での空気の吸着量を大幅に向上させることが可能となる。
【０１２５】
また、ＺＳＭ−５型ゼオライトは化学吸着作用を有する気体吸着剤である。そのため、例えば、温度上昇といった様々な環境要因が生じて、吸着剤２３に対して何らかの影響を与え得るとしても、一度吸着したガスを再放出することが実質的に防止される。それゆえ、可燃性燃料等を扱う場合に、何らかの影響で吸着剤２３が可燃性ガスを吸着したとしても、その後の温度上昇等の影響によってガスを再放出することがない。その結果、真空断熱材２０Ｃの防爆性をより一層向上することが可能となる。
【０１２６】
また、ＺＳＭ−５型ゼオライトは不燃性の気体吸着剤であるため、本実施の形態における吸着剤２３は実質的に不燃性材料のみで構成されることになる。したがって、芯材２１も含めて真空断熱材２０Ｃの内部に可燃性材料を用いることがなく、防爆性をより一層向上することができる。無機系の気体吸着剤としては、例えばリチウム（Ｌｉ）等が挙げられるが、リチウムは可燃性材料である。そして、本実施の形態では、真空断熱材２０Ｃの用途としてＬＮＧ用の船内タンク１１０を例示している。それゆえ、このような可燃性材料を仮に吸着剤２３として用いた場合には、大きな爆発には至らないと想定したとしても、ＬＮＧ等の可燃性燃料等を扱う容器には適さないことは言うまでもない。
【０１２７】
前記の通り、吸着剤２３が化学吸着型であれば、物理吸着型に比較して、吸着した残留ガスが容易に離脱しないので、真空断熱材２０Ｃの内部の真空度を良好に保持することができる。しかも、残留ガスが脱離しないため、外包材２２の内部で残留ガスが膨張して真空断熱材２０Ｃが変形するおそれを有効に防止することができる。それゆえ、真空断熱材２０の防爆性および安定性を向上することができる。
【０１２８】
また、吸着剤２３が非発熱性材料であるか、不燃性材料であるか、あるいはその両方を満たす材料であれば、外包材２２が損傷する等によって異物が内部に侵入しても、吸着剤２３が発熱したり燃焼したりするおそれを回避することができる。それゆえ、真空断熱材２０Ｃの防爆性および安定性を向上することができる。
【０１２９】
なお、前記の通り、吸着剤２３としては、残留ガスを化学的に吸着する化学吸着型、残留ガスの吸着によって発熱しない非発熱性、または、化学吸着型かつ非発熱性である構成が好ましいが、この構成は、後述する真空断熱材２０Ｃの防爆構造の構成例２に相当する。
【０１３０】
真空断熱材２０Ｃの具体的な製造方法は特に限定されず、公知の製造方法を好適に用いることができる。本実施の形態では、前述したように、２枚の積層シート２２０を重ね合わせて開口部２５を形成するように周縁部を熱溶着することで、袋状の外包材２２が得られる。それゆえ、図８に示すように、開口部２５から芯材２１および吸着剤２３を外包材２２の内部に挿入し、例えば、減圧チャンバ等の減圧設備内で減圧すればよい。これにより、開口部２５から袋状の外包材２２の内部（袋内部）が十分に減圧され略真空状態となる。
【０１３１】
その後、他の周縁部と同様に開口部２５も熱溶着により密閉封止すれば、真空断熱材２０Ｃが得られる。なお、熱溶着、減圧等の諸条件については特に限定されず、公知の種々の条件を好適に採用することができる。また、外包材２２は、２枚の積層シート２２０を用いる構成に限定されない。例えば、１枚の積層シート２２０を半分に折り曲げて、両方の側縁部を熱溶着すれば、開口部２５を有する袋状の外包材２２を得ることができる。あるいは、積層シート２２０を筒型に成形して、一方の開口部を封止してもよい。
【０１３２】
いずれにせよ、本実施の形態では、外包材２２は、開口部２５は、その内面が熱溶着層２２３となっている開口部２５を有していればよい。これにより、熱溶着層２２３同士を接触させた状態で熱溶着することにより開口部２５を封止することができる。それゆえ、減圧後に開口部２５を封止すれば、袋内部を密封することができる。
【０１３３】
外包材２２の周縁部を熱溶着して得られる封止部２４は、図７Ｂに示すように、対向する熱溶着層２２３同士が互いに溶着して溶着部位を形成する構成であればよい。ここで、本実施の形態では、封止部２４は、図７Ｂに示すように、少なくとも複数の薄肉部２４１が含まれていることが好ましく、さらに、厚肉部２４２を含むことがより好ましい。薄肉部２４１は、単に重ね合わせただけの熱溶着層２２３の厚みに比べて、熱溶着層２２３同士の溶着部位の厚みが小さい部位であり、厚肉部２４２は、熱溶着層２２３同士の溶着部位の厚みが大きい部位である。封止部２４が少なくとも薄肉部２４１を含むことにより、封止部２４から真空断熱材２０Ｃの内部に外気等が侵入しにくくなる。
【０１３４】
外包材２２の周縁部では、熱溶着層２２３のわずかな端面が露出しているため、封止部２４を通って外気が侵入するおそれがある。外包材２２のガスバリア層２２２は、外気の侵入を完全に遮断できるものではないが、熱溶着層２２３に比較して気体（水蒸気を含む）の透過性は極めて低い。それゆえ、真空断熱材２０Ｃの内部に侵入する外気の大半は封止部２４を通じたものであると見なすことができる。
【０１３５】
封止部２４が薄肉部２４１を含んでいれば、熱溶着層２２３の端面から侵入する外気の透過抵抗が増大する。それゆえ、外気の侵入を有効に抑制することができるとともに、外包材２２の内部に侵入した外気が膨張して真空断熱材２０Ｃが変形する可能性を低減することができる。さらに、図７Ｂに示すように、薄肉部２４１が厚肉部２４２の間に位置するように、厚肉部２４２および薄肉部２４１を交互に配置すれば、封止部２４の強度が向上するとともに、薄肉部２４１がヒートブリッジとなることによるガスバリア層２２２同士での熱伝導を有効に抑制することができる。
【０１３６】
なお、薄肉部２４１および厚肉部２４２を複数含む封止部２４の形成方法等については特に限定されない。代表的な形成方法としては、特許文献１に開示される方法を挙げることができる。また、薄肉部２４１および厚肉部２４２の個数も特に限定されず、封止部２４となる周縁部の幅にもよるが、薄肉部２４１が４〜６個程度であればよい。
【０１３７】
［防爆構造の具体的構成］
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。
【０１３８】
構成例１については、後述する真空断熱材パネルの変形例とともに説明する。また、構成例２については、前述した吸着剤２３の好ましい例に相当するので、具体的な説明を省略する。下記においては、構成例３の膨張緩和部について具体的に説明する。膨張緩和部の具体的な構成は特に限定されないが、代表的には、図９および図１０に示すような逆止弁２６Ａ，２６Ｂ、または、図１１に示すような強度低下部位２４３が挙げられる。
【０１３９】
例えば、図９に示す逆止弁２６Ａは、外包材２２の一部に設けられた弁孔２６０を閉止するキャップ状の構成を有している。弁孔２６０は、外包材２２の内外を貫通するように設けられ、キャップ状の逆止弁２６Ａは、ゴム等の弾性材料で構成されている。通常、弁孔２６０は逆止弁２６Ａにより閉止されているので、外包材２２の内部に外気が侵入することが実質的に防止される。仮に、周囲の温度変化によって外包材２２が収縮し、これに伴って弁孔２６０の内径が変化しても、逆止弁２６Ａは弾性材料で構成されるので、弁孔２６０を良好に閉止できる。万が一、外包材２２の内部で残留ガスが膨張した場合には、内圧の上昇に伴って逆止弁２６Ａが弁孔２６０から容易に外れ、残留ガスが外部に逃がされる。
【０１４０】
また、図１０に示す逆止弁２６Ｂは、外包材２２の一部に形成された切込み部２６１を塞ぐ構成の弁状構造となっている。具体的には、逆止弁２６Ｂは、弁体として機能する外側部位２６２と、弁座として機能する内側部位２６３と、内側部位２６３から外側部位２６２が剥離しないように接着する接着層２６４とを備えている。外側部位２６２は、外包材２２に形成された切込み部２６１の上を覆うように外包材２２の一部が帯状に延伸した形状となっている。内側部位２６３は、切込み部２６１に隣接する外包材２２の一部であって、外側部位２６２に重なり合っている。
【０１４１】
通常、弁体である外側部位２６２が弁座である内側部位２６３に着座して、弁孔である切込み部２６１を閉止している。このとき、帯状の外側部位２６２は、接着層２６４により内側部位２６３に接着されているので、外側部位２６２が捲れ上がることが回避され、安定した着座状態（閉止状態）が維持される。これにより、外包材２２の内部に外気が侵入することが実質的に防止される。万が一、外包材２２の内部で残留ガスが膨張した場合には、接着層２６４は、外側部位２６２と内側部位２６３とを軽度に接着するものであるため、内圧の上昇に伴って弁体である外側部位２６２が弁座である内側部位２６３から容易に捲れ上がる。これにより、内部の残留ガスが外部に逃がされる。
【０１４２】
また、図１１に示す強度低下部位２４３は、封止部２４において、熱溶着層２２３同士の溶着部位２４０の一部の溶着面積が小さくなっている部位である。図１１では、模式的平面図および上下の部分断面図のいずれにおいても、溶着部位２４０は、黒く塗りつぶした領域として図示している。標準的な封止部２４では、図１１の上方の部分断面図に示すように、封止部２４全体に及ぶように溶着部位２４０が形成されている。一方、強度低下部位２４３では、図１１の下方の部分断面図に示すように、封止部２４における内側（芯材２１側）が溶着されていないため、溶着面積が他の封止部２４よりも小さくなっている。
【０１４３】
強度低下部位２４３は、封止部２４における溶着部位２４０の一部であるため、外包材２２である積層シート２２０同士を重ね合わせて封止している。それゆえ、外気は、基本的に封止部２４から外包材２２の内部に侵入できない。万が一、外包材２２の内部で残留ガスが膨張した場合には、内圧の上昇による圧力が強度低下部位２４３に集中しやすくなる。これにより、溶着部位２４０を構成する熱溶着層２２３同士が剥がれ、残留ガスが外部に逃がされる。
【０１４４】
ここで、強度低下部位は、図１１に示す強度低下部位２４３のように溶着部位２４０の溶着面積を部分的に小さくする構成に限定されず、溶着面積が同じでも溶着強度を部分的に低下させる構成であってもよい。例えば、熱溶着層２２３同士を加熱溶着する際に、一部のみ加える熱を小さくして溶着部位２４０の溶着の程度を弱くすればよい。あるいは、強度低下部位は、溶着部位２４０すなわち熱溶着層２２３同士の溶着箇所以外に設けてもよい。例えば、積層シート２２０を構成する熱溶着層２２３とガスバリア層２２２との間に、部分的に積層強度を低下させた部位を形成して、強度低下部位としてもよい。
【０１４５】
さらに、熱溶着層２２３の一部の材料を、他の部位と比べて溶着強度の低い材料にすることで、強度低下部位を形成してもよい。例えば、熱溶着層２２３としては、前記の通り、低密度ポリエチレンを好適に用いることができるが、熱溶着層２２３の一部を、高密度ポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、または、アモルファスポリエチレンテレフタレート等としてもよい。これら高分子材料は、低密度ポリエチレンよりも溶着強度が低いため、強度低下部位の形成に好適に用いることができる。
【０１４６】
あるいは、強度低下部位の形成方法としては、熱溶着層２２３同士の溶着部位２４０の厚みを部分的に小さくする、熱溶着層２２３の溶着部位２４０となる領域の一部に接着強度の小さい接着剤を介在させる、積層シート２２０の封止部２４となる領域において、熱溶着層２２３を部分的に剥離してガスバリア層２２２同士を直接熱溶着する構成も採用することができる。
【０１４７】
本実施の形態では、真空断熱材２０Ｃ（またはこれを内包する真空断熱材パネル１０）が、最外層の二次断熱箱１１６に設けられているので、万が一、事故等が発生したときに真空断熱材２０Ｃ（または真空断熱材パネル１０）は過酷な環境に曝されるおそれがある。この場合、真空断熱材２０Ｃが過酷な環境に曝されて内部の残留ガスが膨張する等の可能性がある。これに対して、真空断熱材２０Ｃが前記のような膨張緩和部を備えていれば、最外層に位置する真空断熱材２０Ｃが過酷な環境に曝されて内部の残留ガスが膨張したとしても、真空断熱材２０Ｃの変形を有効に回避することができる。それゆえ、真空断熱材２０Ｃの防爆性および安定性をより一層向上することができる。
【０１４８】
（実施の形態５）
前記実施の形態１〜４では、二次断熱箱１１６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５では、前記実施の形態４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１２Ａ，図１２Ｂ，図１３Ａ，図１３Ｂを参照して具体的に説明する。
【０１４９】
［真空断熱材パネル］
本実施の形態で二次断熱箱１１６が備える真空断熱材パネル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１２Ａおよび図１２Ｂ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。
【０１５０】
発泡樹脂層１１は、ポリウレタンまたはポリスチレン等の公知の発泡樹脂で構成されていればよいが、好ましくは、ポリスチレンを含有するスチレン系樹脂組成物で構成されている。ここでいうスチレン系樹脂組成物は、樹脂成分としてポリスチレンまたはスチレン系共重合体を含有するものであればよい。ポリスチレンはスチレンのみを単量体として重合した重合体であり、スチレン系共重合体としては、スチレンと同様の化学構造を有する化合物（スチレン系化合物）を単量体として重合した重合体であってもよいし、複数のスチレン系化合物を共重合した共重合体であってもよいし、スチレン系化合物（スチレンも含む）と他の単量体化合物とを共重合した共重合体であってもよい。
【０１５１】
ここで、スチレン系化合物としては、スチレン以外に、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｔ−ブチルトルエン、ジビニルベンゼン等を挙げることができるが、特に限定されない。また、スチレン系共重合体は、単量体成分としてスチレン系化合物（スチレンを含む）を用いた重合体であればよいので、前記の通り、スチレン系化合物以外の単量体化合物を含んでもよいが、一般的には、全ての単量体成分中、スチレン系化合物が５０モル％以上含まれていればよい。スチレン系化合物以外の単量体化合物の具体的な種類は特に限定されず、スチレンと共重合可能な公知の化合物（例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、２−メチル−プロピレン等のオレフィン系化合物）を好適に用いることができる。
【０１５２】
また、スチレン系樹脂組成物に用いられる樹脂成分としては、ポリスチレンまたはスチレン系共重合体（まとめてスチレン系樹脂と称する）が少なくとも１種類が用いられればよいが、スチレン系樹脂が２種類以上用いられてもよい。さらに樹脂成分としては、スチレン系樹脂以外に、公知の樹脂、例えば、ポリオレフィンまたはオレフィン共重合体等のオレフィン系樹脂が併用されてもよい。このとき、発泡樹脂層１１に含まれる全ての樹脂成分のうち、スチレン系樹脂は５０重量％以上であればよい。
【０１５３】
また、スチレン系樹脂組成物中には、樹脂成分以外に公知の添加剤が含まれてもよい。添加剤としては、具体的には、例えば、充填剤、滑剤、離型剤、可塑剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、補強剤等を挙げることができるが、特に限定されない。なお、発泡樹脂層１１の形成には下記の有機系発泡剤を用いるが、本明細書においては、有機系発泡剤は、ここでいう添加剤には含まれないものとする。
【０１５４】
スチレン系樹脂組成物は、前記の通り、公知の有機系発泡剤を含有している。有機系発泡剤としては、具体的には、例えば、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、ヘキサン等の飽和炭化水素；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル化合物；塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロジフルオロメタン等のハロゲン系炭化水素；等が挙げられるが特に限定されない。これら有機系発泡剤は１種類のみを用いてもよいし２種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。これらの中でもｎ−ブタン等の飽和炭化水素が好適に用いられる。
【０１５５】
発泡樹脂層１１の形成方法は特に限定されず、スチレン系樹脂および他の成分、並びに有機系発泡剤を公知の手法で混合してスチレン系樹脂組成物を調製し、得られたスチレン系樹脂組成物と真空断熱材２０Ｃとを真空断熱材パネル１０の成形型中に収容し、有機系発泡剤を発泡させればよい。このとき、成形型内では、発泡樹脂層１１内に真空断熱材２０Ｃが完全に被覆されるように、スチレン系樹脂組成物を公知の手法で充填すればよい。
【０１５６】
スチレン系樹脂組成物の具体的な形態は特に限定されないが、通常は、発泡ビーズであればよい。つまり、発泡樹脂層１１は、いわゆる「ビーズ法発泡スチロール（ＥＰＳ，Expanded Poly-Styrene）」であればよい。この場合、発泡ビーズと真空断熱材２０Ｃとを成形型に収容し、スチーム加熱することにより有機系発泡剤を発泡させればよい。発泡樹脂層１１がＥＰＳであれば、スチーム加熱によって発泡ビーズ同士が相互に融着された成形体（真空断熱材パネル１０）が得られる。なお、真空断熱材パネル１０の発泡樹脂層１１として例示した前記材料は、前述した実施の形態３における発泡体断熱パネル３６，３７の材料としても好適に用いることができる。
【０１５７】
得られる真空断熱材パネル１０は、図１２Ａまたは図１２Ｂに示すように、発泡樹脂層１１内に真空断熱材２０Ｃが内包された構成となっている。これにより、真空断熱材２０Ｃの表面を保護することができる。また、真空断熱材２０Ｃを内包する真空断熱材パネル１０は「成形品」として製造されるので、その形状および寸法を標準化することができる。それゆえ、真空断熱材パネル１０は、外包材２２に芯材２１を収容した構成の真空断熱材２０Ｃと比較して、「断熱材」としての寸法精度を高めることができる。
【０１５８】
しかも、本発明では、真空断熱材パネル１０は、図１Ａおよび図１Ｂ等に示す船内タンク１１０等の断熱容器に適用されるが、真空断熱材パネル１０の表面が保護されることで、断熱容器そのものの信頼性を向上することができる。
【０１５９】
例えば、本実施の形態では真空断熱材パネル１０は、図２に示すように、二次断熱箱１１６内において外側の位置に設けられている。これは、断熱性能に優れた真空断熱材２０Ｃを断熱容器（船内タンク１１０）の最外層に配置することで、外部からの熱の侵入を有効に抑制するためである。ここで、ＬＮＧ輸送タンカー１００においては、船内タンク１１０に対しては、国際海事機関（ＩＭＯ）が定める「液体ガスのばら積み船舶の構造及び設備に関する国際規則」（ＩＧＣコード）の要件に適合していることが求められる。
【０１６０】
ＩＧＣコードでは、メンブレン方式の船内タンク１１０に対しては、船舶の衝突または座礁等による船体１１１の損傷を考慮して、完全二次防壁が要求される。ここで、万が一、船体１１１が損傷した場合には、船内タンク１１０の最外層である二次断熱箱１１６が最初に海水に接触することになる。それゆえ、二次断熱箱１１６内で外側に位置する真空断熱材２０Ｃに対しても海水の接触に耐え得る耐久性が求められる。
【０１６１】
真空断熱材２０Ｃの外包材２２に用いられる積層シート２２０は、基本的に樹脂製であるが、ガスバリア層２２２には、前記の通り、金属箔または金属蒸着膜が用いられる。一般に金属は海水に接触すると海水中に含まれる種々のイオン等によって腐食しやすい。本実施の形態では、真空断熱材パネル１０が、真空断熱材２０Ｃを発泡樹脂層１１で完全に被覆した構成となっているので、船体１１１内に海水が浸入しても、発泡樹脂層１１により真空断熱材２０Ｃへの海水の接触を有効に回避することができる。
【０１６２】
さらに、真空断熱材パネル１０は、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、発泡樹脂層１１のみで構成されるものではなく、内部に真空断熱材２０Ｃを備えているので、断熱性に非常に優れている。それゆえ、断熱性能を低下させることなく、二次断熱箱１１６の厚み（あるいは「断熱槽構造」の厚み）を従来よりも小さくすることも可能となる。これにより、船内タンク１１０の製造コストを低減することが可能となる。
【０１６３】
加えて、発泡樹脂層１１が真空断熱材２０Ｃを保護しているので、真空断熱材パネル１０に対して衝撃等が加えられても、真空断熱材２０Ｃの破袋または破損等を有効に抑制することができる。それゆえ、真空断熱材パネル１０は、真空断熱材２０Ｃに対して、海水等の異物または製造時等の過酷な環境に対する耐久性だけでなく、物理的な衝撃等に対しても耐久性（耐衝撃性）を付与することができる。その結果、真空断熱材２０Ｃの信頼性を向上することができる。
【０１６４】
また、発泡樹脂層１１には、前記の通りスチレン系樹脂組成物が用いられることが好ましい。一般にＥＰＳは、発泡ポリウレタン（ウレタンフォーム）等に比べて吸水性が低く、断熱性能の劣化速度も小さい。それゆえ、発泡樹脂層１１が発泡ポリウレタンで構成される場合に比較して、真空断熱材２０Ｃの保護性能も断熱性能も優れたものとなる。さらに、真空断熱材２０Ｃの外包材２２は、前述した封止部２４を備えているため、真空断熱材２０Ｃそのものが良好な耐久性を有している。これにより、真空断熱材パネル１０は、海水に対する耐久性だけでなく、船内タンク１１０の製造時またはメンテナンス時の様々な環境変化に対しても十分な耐久性を発揮することができる。
【０１６５】
具体的には、例えば、船内タンク１１０に収容されるＬＮＧは、通常、−１６２℃であるため、真空断熱材パネル１０（真空断熱材２０Ｃ）を含む「断熱槽構造」は、−７０℃〜＋６０℃という広い温度範囲での使用に耐え得る必要がある。また、船内タンク１１０の製造時には、「断熱槽構造」は＋１１０℃の水蒸気に曝され、メンテナンス時には、＋８０℃の環境に曝されることを想定する必要がある。
【０１６６】
加えて、船内タンク１１０の製造時には、精度の高いメンブレン溶接が必要となるが、メンブレンの溶接個所は、目視検査とともにヘリウムを用いたリーク検査等が行われる。リーク検査は、一般に、船内タンク１１０内に２０体積％濃度のヘリウムを充填して加圧した状態で、検知器によって溶接個所からのヘリウムの漏れを検出する。ヘリウムは分子サイズが小さいため、空気の主成分である窒素および酸素よりも真空断熱材２０Ｃの内部に侵入しやすい。しかしながら、真空断熱材２０Ｃは、薄肉部２４１および厚肉部２４２を含む封止部２４を備えているため、リーク検査時であってもヘリウムが外包材２２の内部に侵入する可能性を十分に低減することができる。
【０１６７】
［真空断熱材パネルの変形例］
ここで、図１２Ａ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１２Ｂ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。
【０１６８】
一般に、ＥＰＳ成形品においては、有機系発泡剤を残しておく方が断熱性に優れるとされる。しかしながら、有機系発泡剤の存在は、前述したヘリウムによるリーク検査の精度を低下させるおそれがある。また、真空断熱材パネル１０に有機系発泡剤が残留していると、ＬＮＧ輸送タンカー１００が万が一事故に遭遇したとき等に、有機系発泡剤によって真空断熱材２０Ｃの安定性に影響を及ぼす可能性もあり得る。そこで、真空断熱材パネル１０のスキン層１０ａ，１０ｂを除去する。これにより、発泡ビーズが緻密に硬化した部位が除去されるので、発泡樹脂層１１から有機系発泡剤が除去しやすくなる。その結果、ＥＰＳ成形品の内部に有機系発泡剤が残留する可能性を有効に抑制することができる。つまり、スキン層１０ａ，１０ｂの除去は、真空断熱材２０Ｃの防爆構造の構成例１に相当する。
【０１６９】
なお、除去されるスキン層１０ａ，１０ｂは、少なくとも外面（表面および裏面）のスキン層１０ａ（外面スキン層１０ａ）であればよく、外面スキン層１０ａに加えて真空断熱材パネル１０の側面のスキン層１０ｂも除去してもよい。スキン層１０ａ，１０ｂを除去する方法は、ＥＰＳの切断に用いられる公知のカッター等でスキン層１０ａ，１０ｂを切り取ればよい。また、スキン層１０ａ，１０ｂを除去した後に有機系発泡剤を除去する方法は特に限定されず、真空断熱材パネル１０を所定温度および所定時間で加熱する等の公知の方法を採用すればよい。
【０１７０】
ここで、スキン層１０ａ，１０ｂを切り取ったか否かについては、発泡樹脂層１１のいずれかの表面を他の表面と比較するだけで容易に確認することができる。具体的には、スキン層１０ａ，１０ｂと発泡樹脂層１１の内部とは、発泡ビーズの密度、発泡ビーズの硬度、表面粗さ等の諸条件が明確に異なっている。そのため、当業者であれば、発泡樹脂層１１の表面がスキン層１０ａ，１０ｂであるか、切り取られた後の内部層であるかを十分に確認することができる。
【０１７１】
なお、防爆構造の構成例１である「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」は、スキン層１０ａ，１０ｂの除去のみに限定されない。本実施の形態では、発泡樹脂層１１は、有機系発泡剤を含む原料を加熱して発泡させることにより形成されるものであるため、発泡後に有機系発泡剤を公知の手法で除去することができれば、防爆構造の構成例１を実現することができる。
【０１７２】
また、図１３Ａまたは図１３Ｂに示すように、真空断熱材パネル１０内では、真空断熱材２０Ｃと発泡樹脂層１１とが接着されて一体化されてもよい。これにより、真空断熱材パネル１０が高温にさらされて真空断熱材２０Ｃが熱膨張しても、発泡樹脂層１１と真空断熱材２０Ｃとの間に隙間が生じるおそれが抑制される。それゆえ、真空断熱材パネル１０の耐久性並びに安定性を向上させることができる。
【０１７３】
例えば、図１３Ａに示すように、真空断熱材２０Ｃと発泡樹脂層１１とは、真空断熱材２０Ｃの表面に塗布された接着剤１２により接着されている構成、あるいは、図１３Ｂに示すように、外包材２２に用いられる積層シート２２０の最外層が、熱溶着性を有する樹脂からなる「熱溶着表面保護層２２４」であって、この熱溶着表面保護層２２４が接着剤として機能する構成であってもよい。
【０１７４】
接着剤１２または熱溶着表面保護層２２４の具体的な種類は特に限定されず、熱溶着層２２３と同様に低密度ポリエチレン等を用いることができる。ここで、接着剤１２または熱溶着表面保護層２２４は、８０℃以上の耐熱性を有することが好ましい。これにより、船内タンク１１０の製造時またはメンテナンス時の大幅な温度変化に対応することができる。
【０１７５】
さらに、接着剤１２または熱溶着表面保護層２２４を溶融し、真空断熱材２０Ｃと発泡樹脂層１１とを接着する方法も特に限定されない。例えば、接着剤１２を用いるのであれば、真空断熱材２０Ｃ（外包材２２）の外面に接着剤１２を塗布し、発泡樹脂層１１の原料であるスチレン系樹脂組成物（好ましい一例は発泡ビーズ）で真空断熱材２０Ｃを被覆した状態で加熱して、スチレン系樹脂組成物を発泡させると同時に接着剤１２を溶融させればよい。また、熱溶着表面保護層２２４を採用する場合には、スチレン系樹脂組成物で真空断熱材２０Ｃを被覆した状態で加熱して、スチレン系樹脂組成物を発泡させると同時に熱溶着表面保護層２２４を溶融させればよい。したがって、接着剤１２または熱溶着表面保護層２２４は、発泡樹脂層１１の原料の加熱温度で溶融する材料で構成されていればよい。
【０１７６】
（実施の形態６）
前記実施の形態１〜５に係る断熱容器は、ＬＮＧ輸送タンカー１００に設けられる船内タンク１１０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６では、このようなＬＮＧタンクについて図１４および図１５を参照して説明する。
【０１７７】
図１４には、地上式ＬＮＧタンク１２０を図示している。この地上式ＬＮＧタンク１２０は、コンクリート構造体１２１の内部に、二重の「断熱槽構造」を有するタンク本体が設けられ、その上面は屋根部１２２によって密閉されている。タンク本体は、内側から順に、内槽１２３、内側断熱層１２４、中間槽１２５、および外側断熱層１２６の積層構造となっており、内槽１２３および内側断熱層１２４により内側の「断熱槽構造」が構成され、中間槽１２５および外側断熱層１２６により外側の「断熱槽構造」が構成される。
【０１７８】
コンクリート構造体１２１は、例えば、プレストレスコンクリートで構成され、地面５０上に設置される。コンクリート構造体１２１は、地上式ＬＮＧタンク１２０のタンク本体の構造を支持する支持体であるが、タンク本体が万が一破損したときに、内部のＬＮＧの漏出を防止するバリアとしても機能する。
【０１７９】
内槽１２３は、例えば、低温用の鋼材で構成される耐圧槽であり、中間槽１２５は、例えば、常温用の鋼材で構成される槽である。内槽１２３と中間槽１２５との間に挟持される内側断熱層１２４は、例えば、パーライト等の粉末断熱材３２により構成される。一方、コンクリート構造体１２１と中間槽１２５との間に挟持される外側断熱層１２６は、前記実施の形態１で説明した真空断熱材パネル１０（図１２Ａ，図１２Ｂまたは図１３Ａ，図１３Ｂ）により構成される。
【０１８０】
屋根部１２２は、本実施の形態では、タンク本体と実質的に一体化されている。それゆえ、屋根部１２２は、タンク本体と同様に、内槽１２３、内側断熱層１２４、中間槽１２５、および外側断熱層１２６（すなわち真空断熱材パネル１０）で構成されている。なお、図１０では、外側断熱層１２６である真空断熱材パネル１０は、そのまま露出しているように図示しているが、真空断熱材パネル１０を保護するための保護層が別途積層されてもよい。
【０１８１】
図１５には、地下式ＬＮＧタンク１３０を図示している。この地下式ＬＮＧタンク１３０も、地上式ＬＮＧタンク１２０と同様に、コンクリート構造体１３１の内部に、二重の「断熱槽構造」を有するタンク本体が設けられ、その上面が屋根部１３２によって密閉されている。タンク本体は、内側から順に、メンブレン内槽１３３、内側断熱層１３４、メンブレン中間槽１３５、および外側断熱層１３６の積層構造となっており、メンブレン内槽１３３および内側断熱層１３４により内側の「断熱槽構造」が構成され、メンブレン中間槽１３５および外側断熱層１３６により外側の「断熱槽構造」が構成される。
【０１８２】
コンクリート構造体１３１も、地上式ＬＮＧタンク１２０のコンクリート構造体１２１と同様に、例えば、プレストレスコンクリートで構成され、その大部分が地面５０の下方となるように地中に設置される。コンクリート構造体１３１は、地下式ＬＮＧタンク１３０のタンク本体の構造を支持する支持体であるとともに、タンク本体の万が一の破損に備えてＬＮＧの漏出を防止するバリアとしても機能する。
【０１８３】
メンブレン内槽１３３およびメンブレン中間槽１３５は、前記実施の形態１に係る船内タンク１１０の一次メンブレン１１３および二次メンブレン１１５と同様に、内部空間でＬＮＧが漏出しないように保持するための「槽」として機能する金属膜である。
【０１８４】
メンブレン内槽１３３とメンブレン中間槽１３５との間に挟持される内側断熱層１３４も、地上式ＬＮＧタンク１２０の内側断熱層１３４と同様に、例えば、パーライト等の粉末断熱材３２により構成される。また、コンクリート構造体１３１とメンブレン中間槽１３５との間に挟持される外側断熱層１３６は、前記実施の形態１で説明した真空断熱材パネル１０（図１２Ａ，図１２Ｂまたは図１３Ａ，図１３Ｂ）により構成される。
【０１８５】
屋根部１３２は、本実施の形態では、タンク本体とは別体に構成されているので、屋根部１３２の最外層は、地上式ＬＮＧタンク１２０の屋根部１２２と同様に、真空断熱材パネル１０から構成される外側断熱層１３６が設けられるが、屋根部１３２の内部には繊維状断熱材３３が設けられている。この繊維状断熱材３３は、例えば、真空断熱材２０Ｃの芯材２１として用いられる無機系繊維を挙げることができる。なお、図１５においても、外側断熱層１３６である真空断熱材パネル１０が、そのまま露出しているように図示しているが、真空断熱材パネル１０を保護するための保護層が別途積層されてもよい。
【０１８６】
このように、本発明に係る断熱容器は、容器筐体の内部に、低温物質を保持する物質保持空間を内部に有する第一槽と、当該第一槽の外側に設けられる第一断熱層と、当該第一断熱層の外側に設けられる第二槽と、当該第二槽の外側に設けられる第二断熱層と、を備える二重の「断熱槽構造」であって、最も外側に位置する第二断熱層が真空断熱材パネル１０を備える構成であればよい。
【０１８７】
具体的には、前記実施の形態１に係る船内タンク１１０であれば、船体１１１が容器筐体（または外槽）に、一次メンブレン１１３が第一槽に、一次断熱箱１１４が第一断熱層に、二次メンブレン１１５が第二槽に、二次断熱箱１１６が第二断熱層に相当し、本実施の形態では、コンクリート構造体１２１，１３１が容器筐体（または外槽）に、内槽１２３またはメンブレン内槽１３３が第一槽に、内側断熱層１２４または１３４が第一断熱層に、中間槽１２５またはメンブレン中間槽１３５が第二槽に、外側断熱層１２６または１３６が第二断熱層に相当する。
【０１８８】
そして、前記実施の形態１のように、第二断熱層は、二次断熱箱１１６および真空断熱材パネル１０により構成されてもよいが、本実施の形態のように、第二断熱層は真空断熱材パネル１０のみで構成されてもよい。逆に、前記実施の形態１に係る船内タンク１１０においても、ＩＧＣコードの要件に適合するのであれば、真空断熱材パネル１０のみで第二断熱層が構成されてもよいし、本実施の形態に係る地上式ＬＮＧタンク１２０または地下式ＬＮＧタンク１３０においても、真空断熱材パネル１０と他の断熱材とを併用して第二断熱層を構成してもよい。
【０１８９】
さらに、本発明においては、タンク本体の外側に当該タンク本体の構造（または内容物であるＬＮＧの荷重）を支持する構造体が設けられていれば、第一槽および第二槽の少なくともいずれかが、金属製のメンブレン材であってもよい。
【０１９０】
例えば、前記実施の形態１〜５では、船内タンク１１０の外側に船体１１１が存在するので、第一槽および第二槽がいずれもメンブレン材で構成されている。また、本実施の形態では、地下式ＬＮＧタンク１３０においては、コンクリート構造体１３１が地下に埋設されているので、第一槽および第二槽がいずれもメンブレン材で構成されている。
【０１９１】
なお、地上式ＬＮＧタンク１２０においても、コンクリート構造体１２１がタンク本体およびＬＮＧの荷重を支持可能であり、かつ、ＬＮＧの貯蔵に関する各種要件または法的な規制を満たしていれば、第一槽および第二槽の少なくとも一方をメンブレン材としてもよい。あるいは、地下式ＬＮＧタンク１３０においては、第二槽を、メンブレン材ではなく、構造体としての「槽」（例えば、地上式ＬＮＧタンク１２０の中間槽１２５と同様に）としてもよい。
【０１９２】
（実施の形態７）
前記実施の形態１〜６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７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１６を参照して具体的に説明する。
【０１９３】
図１６に示すように、本実施の形態に係る水素タンク１４０は、コンテナ型であって、基本的には、前記実施の形態１で説明した船内タンク１１０、あるいは、前記実施の形態６で説明した地上式ＬＮＧタンク１２０または地下式ＬＮＧタンク１３０と同様の構成を有している。すなわち、水素タンク１４０は、枠状の槽支持体１４１内に内槽１４３および中間槽１４５を備えており、これら内槽１４３および中間槽１４５の間に内部断熱層１４４が設けられ、中間槽１４５の外側に外部断熱層１４６が設けられている。
【０１９４】
したがって、本実施の形態においては、槽支持体１４１が容器筐体に、内槽１４３が第一槽に、内部断熱層１４４が第一断熱層に、中間槽１４５が第二槽に、外部断熱層１４６が第二断熱層に相当する。そして、前記実施の形態２における外側断熱層１２６，１３６のように、第二断熱層である外部断熱層１４６は、真空断熱材パネル１０で構成されればよい。なお、外部断熱層１４６は、真空断熱材パネル１０のみで構成されてもよいし、前記実施の形態１における二次断熱箱１１６のように、真空断熱材パネル１０と他の断熱材とを併用して第二断熱層を構成してもよい。
【０１９５】
また、内部断熱層１４４としては、例えば、アルミニウム等の金属材料を基材に蒸着したメンブレン材を多数積層した積層断熱材が用いられる。さらに、内槽１４３と中間槽１４５との間が減圧されて状態で維持されることで、内部断熱層１４４は「積層真空断熱材」として機能する。本実施の形態では、このような内部断熱層１４４に代えて、前述した真空断熱材パネル１０を採用してもよい。この場合、第一断熱層と第二断熱層の双方が、真空断熱材２０Ｃを用いて構成される真空断熱材パネル１０を含むことになる。
【０１９６】
なお、槽支持体１４１、内槽１４３、中間槽１４５の具体的な構成は特に限定されず、公知の種々の構成を採用することができる、また、水素タンク１４０の具体的な構成は、図１６に示すコンテナ型の構成に限定されず、前記実施の形態１で説明した船内タンク型であってもよいし、前記実施の形態６で説明した陸上設置型のタンクであってもよいし、その他の型式のタンクであってもよい。
【０１９７】
一般に液化水素（液体水素）は−２５３℃という極低温の液体であるとともに、ＬＮＧに比べてその蒸発し易さが約１０倍となっている。それゆえ、液化水素について、ＬＮＧと同等の蒸発損失レベルを得るためには、断熱材の断熱性能（熱伝導率の小ささ）をさらに向上させる必要がある。これに対して、本実施の形態では、第二断熱層（外部断熱層１４６）に前述した真空断熱材パネル１０を用いるため、水素タンク１４０について、より一層の高断熱化を図ることができる。
【０１９８】
なお、本発明において断熱容器内で保持される低温物質は、ＬＮＧまたは水素ガスに限定されず、常温を下回る温度で保存される物質（好ましくは、常温よりも１００℃以上低い温度で流動性を有する流体）であればよい。流体を例に挙げると、ＬＮＧおよび水素ガス以外の流体としては、液化石油ガス（ＬＰＧ）、その他の炭化水素ガス、またはこれらを含む可燃性ガスを挙げることができる。あるいは、ケミカルタンカー等で搬送される各種化合物であって、常温を下回る温度で保存される化合物であってもよい。さらには、本発明において適用可能な断熱容器は、医療または工業用に用いられる低温保存容器等であってもよい。また、常温は、２０℃±５℃の範囲内（１５℃〜２５℃の範囲内）であればよい。
【０１９９】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【実施例】
【０２００】
本発明について、実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。【０２０１】
（平均熱貫流率の算出方法）
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。【０２０２】
（実施例１）
容器筐体（外槽）の内部に、ステンレス鋼製の一次メンブレン（第一槽、内槽）および二次メンブレン（第二槽、中間槽）と、粉末断熱材としてパーライトを充填した一次断熱箱（第一断熱層）および二次断熱箱（第二断熱層）とを用いて、断熱構造体を形成することにより、実施例１の断熱容器を得た。なお、二次断熱箱の内部には、当該断熱箱の底面に前記実施の形態１で説明した構成の真空断熱材を配置させた。なお、断熱構造体全体の厚さＴ、一次断熱箱の厚さｔ１、二次断熱箱の厚さｔ２、および二次断熱箱の内部の真空断熱材の厚さｔ３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。【０２０３】
（比較例１）
二次断熱箱の内部底面に真空断熱材を設けずに、パーライトのみ充填させた以外は、前記実施例１と同様にして断熱構造体を形成することにより、比較例１の断熱容器を得た。なお、断熱構造体における厚さＴ，ｔ１，ｔ２およびｔ３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。【０２０４】
（比較例２）
実施例１の断熱容器と同じ断熱性能を実現するために、二次断熱箱の厚さを大きくした以外は、前記実施例１と同様にして断熱構造体を形成することにより、比較例２の断熱容器を得た。断熱構造体における厚さＴ，ｔ１，ｔ２およびｔ３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。【０２０５】
【表１】
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（実施例１および比較例１，２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３５％向上した。一方、比較例２の断熱構造体は、実施例１の断熱構造体と同じ断熱性能であるにも関わらず、全体の厚さが７９％増加した。【０２０６】
このように、本発明によれば、断熱容器を構成する断熱構造体の厚さを大幅に小さくすることができる。それゆえ、断熱容器全体の大きさが同じであれば、比較例２の断熱容器に比べて、実施例１の断熱容器は、一次メンブレン内の物質保持空間の容積を増大させることができる。【０２０７】
（実施例２）
前記実施の形態１で説明した断熱容器において、一次断熱箱および二次断熱箱の合計厚さを５３０ｍｍとし、真空断熱材の厚さを２０ｍｍとした構成を想定し、この断熱容器について、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１７の一点鎖線Ｉに示す。【０２０８】
（比較例３）
二次断熱箱内に真空断熱材を備えない構成の比較断熱容器を想定した以外は、前記実施例２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１７の破線ＩＩに示す。【０２０９】
（実施例３および比較例２の対比）
図１７のシミュレーション結果から明らかなように、比較例３の比較断熱容器では、破線ＩＩに示すように第一槽（一次メンブレン）内面からの距離（すなわち一次断熱箱および二次断熱箱の厚さ）に比例して温度が上昇しているが、実施例２の断熱構造体では、一点鎖線Ｉに示すように、粉末断熱材の層（一次断熱箱全体と二次断熱箱の大部分）の熱勾配角度が小さく、真空断熱材（二次断熱箱の外側）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、真空断熱材の断熱性能によって、粉末断熱材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、粉末断熱材の層における冷温の熱移動も低減している（一点鎖線Ｉの０〜５１０ｍｍの熱勾配角度が緩やかである）ため、粉末断熱材そのものの断熱性能が向上していることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０２１０】
以上のように、本発明では、断熱性能の低下が軽減できるとともに、長期間に亘って断熱性能を保持することが可能な断熱容器が得られるので、本発明は、ＬＮＧ輸送タンカーの球形タンク、陸上に設置されるＬＮＧタンク、あるいは、水素タンク等のように、低温物質を保持する断熱容器の分野に広く好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０２１１】
１０    断熱パネル
１１    発泡樹脂層
１２    接着剤
１４，１５    充填断熱材
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（難燃性シート）
３１    箱状枠体
３２    粉末断熱材（発泡体）
３３    繊維状断熱材
３４    閉止板
３５    仕切体
１００    ＬＮＧ輸送タンカー
１１０    船内タンク
１１１    船体（外槽）
１１２    デッキ
１１３    一次メンブレン（内槽）
１１４    一次断熱箱
１１５    二次メンブレン（中間槽）
１１６    二次断熱箱
１２０    地上式ＬＮＧタンク
１２１，１３１    コンクリート構造体
１２２，１３２    屋根部
１２３，１４３    内槽
１２４，１３４    内側断熱層
１２５，１４５    中間槽
１２６，１３６    外側断熱層
１３０    地下式ＬＮＧタンク
１３３    メンブレン内槽
１３５    メンブレン中間槽
１４０    水素タンク
１４１    槽支持体
１４４    内部断熱層
１４６    外部断熱層
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
２６０    弁孔
２６１    切込み部
２６２    外側部位
２６３    内側部位
２６４    接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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