(57)【要約】断熱体（１０）であって、常温より１００℃以上低い物質を保持する断熱容器に設けられる。また、断熱体（１０）は、芯材（１４）と、芯材（１４）を外包する外包材（１３）とからなる。また、芯材（１４）は連続気泡樹脂からなる断熱芯材を有する。また、外包材（１３）は金属薄板で構成し、金属薄板の周縁部を固着し、外包材の内部を真空密閉する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温より１００℃以上低い物質を保持する断熱容器に設けられる断熱体であって、
前記断熱体は、芯材と、前記芯材を外包する外包材とからなり、
前記芯材は連続気泡樹脂からなる断熱芯材を有し、かつ、
前記外包材は金属薄板で構成し、前記金属薄板の周縁部を固着し、前記外包材の内部を真空密閉する断熱体。
【請求項２】
前記連続気泡樹脂は、熱硬化性樹脂で構成する請求項１に記載の断熱体。
【請求項３】
前記連続気泡樹脂は、連続気泡ウレタンフォーム、連続気泡フェノールフォーム、あるいは、前記連続気泡ウレタンフォームまたは前記連続気泡フェノールフォームを含んだ共重合体樹脂で構成する請求項１に記載の断熱体。
【請求項４】
前記外包材は、ステンレス、あるいは、前記ステンレスと同等以下のイオン化傾向の金属で構成する請求項１に記載の断熱体。
【請求項５】
前記外包材に防爆構造を有する請求項１に記載の断熱体。
【請求項６】
前記防爆構造は、前記外包材の内部のガスを外部に逃がす膨張緩和部で構成する請求項５に記載の断熱体。
【請求項７】
前記防爆構造は、前記外包材内に密封された気体吸着材を含み、前記気体吸着材は、ガスを化学的に吸着する化学吸着型の気体吸着材、あるいは、ガスの吸着によって発熱しない非発熱性の気体吸着材とする請求項５に記載の断熱体。
【請求項８】
常温よりも１００℃以上低い物質を保持する断熱容器であって、前記断熱容器に請求項１から７のいずれか１項に記載の断熱体を用いた断熱容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常温よりも１００℃以上低い液化天然ガスまたは水素ガス等の物質を保持する断熱体および断熱容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に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。そのため、その貯蔵または輸送時には、これらの可燃性ガスは液化されて断熱容器内に保持される。【０００３】
可燃性ガスとして天然ガスを例示すれば、液化した天然ガス（ＬＮＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ））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。これらの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】
断熱性の高い材料としては、真空断熱体が知られている。一般的な真空断熱体は、ガスバリア性を有する袋状の外包材の内部に、無機系材料からなる繊維状の芯材を減圧密閉状態で封入される。この真空断熱体の適用分野としては、例えば、家庭用冷蔵庫等の家電製品、業務用冷蔵設備、あるいは、住宅用の断熱壁等が挙げられる。【０００５】
このような真空断熱体をＬＮＧタンク等の断熱容器に適用すれば、断熱容器内への熱の侵入を有効に抑制することが期待される。ＬＮＧタンクにおいて、熱の侵入を抑制できれば、ボイルオフガス（ＢＯＧ（ｂｏｉｌ  ｏｆｆ  ｇａｓ））の発生を有効に軽減することができる。また、ＬＮＧの自然気化率（ボイルオフレート、ＢＯＲ）を有効に低下させることができる。ＬＮＧタンクに真空断熱体を適用した例としては、例えば、特許文献１に開示される低温タンクの断熱構造が挙げられる。【０００６】
ここで、真空断熱体の外包材としては、熱溶着層とガスバリア層とを含む積層体が用いられる。代表的なガスバリア層としては、アルミニウム蒸着層が挙げられる。このような積層体は、家電製品あるいは住宅等の分野に適用される限り、有効な耐久性を有している。【０００７】
これに対して、例えば、ＬＮＧタンク等の分野では、家電製品あるいは住宅等の分野よりも過酷な環境に曝される可能性がある。このような過酷な環境では、真空断熱体、特に、外包材に対しては、より高い耐久性が求められる。【０００８】
例えば、ＬＮＧ輸送タンカーであれば、真空断熱体に対しては、「液体ガスのばら積み船舶の構造および設備に関する国際規則」（ＩＧＣコード（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｄｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｓｈｉｐｓ  Ｃａｒｒｙｉｎｇ  Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ  Ｇａｓｅｓ  ｉｎ  Ｂｕｌｋ））に基づいて、タンカーの船体が破損して海水が内部に侵入した場合であっても、耐え得る性能が求められる。例えば、海水中に含まれる塩化ナトリウム等の塩は、アルミニウムの腐食促進物質として知られている。そのため、真空断熱体が海水に曝されれば、外包材（アルミニウム蒸着層からなるガスバリア層を含む積層体）が腐食するおそれがある。また、外包材が腐食して破袋または破損すれば、真空断熱体の内部の減圧状態が維持できなくなるだけでなく、内部に侵入した海水が芯材に接触して、芯材を腐食させるおそれもある。【０００９】
しかしながら、ＬＮＧタンク等の断熱容器の分野では、断熱材として真空断熱体を用いることは、特許文献１に開示されている技術が見出される程度で、ほとんど知られていない。【００１０】
図５は、従来の船内タンクの断熱構造を示す模式断面図である。図５において、２０１はタンク外壁、２０２はタンク外壁２０１の外側に配置した数千枚の断熱パネルである。断熱パネル２０２は、フェノールフォームからなる内層パネル２０３と、真空断熱体２０４ａ（芯材とするグラスウールを多層ラミネートフィルムにて真空パックしたもの）の周囲を硬質ポリウレタンフォーム２０４ｂで包んだ外層パネル２０４とからなる。２０５は断熱パネル２０２同士の継ぎ目２０６の外側に継ぎ目２０６を覆う如く配置した追加断熱パネルで、外層パネル２０４と同じく真空断熱体２０５ａの周囲を硬質ポリウレタンフォーム２０５ｂで包んで構成してある。【００１１】
従来の構成によれば、タンクの内壁側から外壁に向かう熱の流れを、内層パネル２０３および外層パネル２０４の硬質ポリウレタンフォーム２０４ｂに加えて、交互配置された真空断熱体２０４ａ、２０５ａが遮る。このため、低温タンクの断熱性能を顕著に向上させることができる。【００１２】
しかしながら、タンカー船体の破損等に伴い、亀裂が生じて海水が真空断熱体２０４ａ、２０５ａ外周部に侵入し、真空断熱体が海水に曝される。これによって、真空断熱体２０５ａおよび真空断熱体２０４ａを覆っている硬質ポリウレタンフォーム２０５ｂまたは硬質ポリウレタンフォーム２０４ｂが、前述したような、外包材（ガスバリア層を含む積層体）の腐食により破袋または破損するおそれが残る。【００１３】
それゆえ、断熱容器に真空断熱体を適用するためには、真空断熱体の耐久性をより一層向上することが必要となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１０−２４９１７４号公報
【発明の概要】
【００１５】
本発明は、このような点に鑑みてなしたもので、海水等に対する耐久性を高める断熱体の提供を目的とする。
【００１６】
本発明は、常温より１００℃以上低い物質を保持する断熱容器に設けられる断熱体である。また、断熱体は、芯材と、芯材を外包する外包材とからなる。また、芯材は連続気泡樹脂からなる断熱芯材を有する。また、外包材は金属薄板で構成し、金属薄板の周縁部を固着し、外包材の内部を真空密閉する。
【００１７】
これにより、芯材を真空密閉している金属薄板の外包材は、アルミニウム蒸着層からなるガスバリア層に比べ、その耐腐食性能が格段に高く、海水に曝されることがあっても、腐食して破袋または破損するのを防止できる。したがって、その耐久性を長期間に亘って高く維持することができる。また、外包材を構成する金属薄板は剛性を有するから、海水等に対する耐久性だけでなく、製造時等の過酷な環境や物理的な衝撃等に対しても耐久性（耐衝撃性）を有することができる。しかも断熱芯材となる連続気泡樹脂が外包材の強度、剛性等の物性向上に寄与するから、外包材が金属薄板製であることと相まって、その耐久性は著しく高くなる。したがって、信頼性を大きく向上させることができる。
【００１８】
本発明は、海水の曝露に対して耐久性が高い断熱体を提供することができる。また、本発明は、ＬＮＧまたは水素ガス等の物質を低温で保持する断熱容器等の断熱体として効果的な技術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】
【００１９】
【図１Ａ】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ＬＮＧ輸送タンカーの概略構成を示す模式図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの１Ｂ−１Ｂ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２は、図１Ｂに示す船内タンクの内面の二層構造を示す説明図である。
【図３】図３は、図１Ａ、図１Ｂ、および図２に示す船内タンクに用いられる真空断熱体を示す模式断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態２に係る真空断熱体の防爆構造の一例を示す模式断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態２に係る真空断熱体の防爆構造の他の例を示す模式平面図である。
【図５】図５は、従来の船内タンクの断熱構造を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
（実施の形態１）
［断熱容器としての船内タンク］
本実施の形態では、断熱容器の代表的な一例として、ＬＮＧ輸送タンカーに設けられるＬＮＧ用の船内タンクを挙げて説明する。
【００２２】
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ＬＮＧ輸送タンカーの概略構成を示す模式図である。図１Ｂは、図１Ａの１Ｂ−１Ｂ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。
【００２３】
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１Ａ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１Ｂ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（流体保持空間）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。
【００２４】
図２は、図１Ｂに示す船内タンクの内面の二層構造を示す説明図で、模式斜視図およびその部分拡大断面図である。船内タンク１１０の内面には、図１Ｂおよび図２に示すように、一次メンブレン１１３、一次防熱箱１１４、二次メンブレン１１５、および二次防熱箱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」が形成される。ここでいう「断熱槽構造」は、防熱材（断熱材）の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および一次防熱箱１１４により内側の「断熱槽構造」が構成される。二次メンブレン１１５および二次防熱箱１１６により外側の「断熱槽構造」が構成される。
【００２５】
防熱材は、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、一次防熱箱１１４および二次防熱箱１１６として用いられている。一次防熱箱１１４および二次防熱箱１１６の具体的な構成は特に限定されない。しかし、代表的には、図２に示すように、木製の箱体３１の内部にパーライト等の発泡体３２が充填された構成が挙げられる。なお、防熱材は、断熱箱に限定されず、公知の他の防熱材または断熱材が用いられてもよい。
【００２６】
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。メンブレンは、防熱材の上に被覆されて用いられる。本実施の形態では、一次防熱箱１１４の上（内側）に被覆される一次メンブレン１１３と、二次防熱箱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ニッケル合金（インバー）等の金属膜が挙げられる。
【００２７】
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。しかし、一次メンブレン１１３および二次メンブレン１１５は、船内タンク１１０としての構造を維持するような強度を有していない。船内タンク１１０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により防止される。ＬＮＧの荷重は、一次防熱箱１１４および二次防熱箱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が「容器筐体」に相当する。
【００２８】
本実施の形態では、二重の「断熱槽構造」のうち、最も外側に位置する二次防熱箱１１６には、図２に示すように、断熱体１０が設けられている。図２に示す例では、断熱体１０は、二次防熱箱１１６の内部であって、船内タンク１１０から見て外側となる面の裏側に位置している。
【００２９】
［断熱体の構成］
図３は、図１Ａ、図１Ｂ、および図２に示す船内タンクに用いられる真空断熱体を示す模式断面図である。断熱体１０は、図３に示すように、芯材１４と気体吸着材１５とを外包材１３内に真空封止して、いわゆる真空断熱体となっている。以後、断熱体１０を真空断熱体１０と称す。ここで、真空封止とは、外包材１３内部の圧力が大気圧より低い状態を含むものである。
【００３０】
真空断熱体１０の外包材１３は、ステンレスあるいはこれと同等以下のイオン化傾向の、耐腐食性の高い金属薄板で構成されている。その板厚は少なくとも板厚０．３ｍｍ以上としてある。この実施の形態では、外包材１３は、板厚０．３ｍｍのステンレス薄板で構成されている。外包材１３は、薄平板１３ａと薄凹板１３ｂとの周縁部が溶着１１されて、カバー１２により覆い、内部を真空封止して形成してあり、それ自体が剛性を持つ。
【００３１】
また、外包材１３に真空封止される芯材１４は、この実施の形態では二層の断熱芯材で構成されている。その一つである第１断熱芯材１６は熱硬化型の連続気泡樹脂としてある。他方の第２断熱芯材１７は繊維材料としてある。
【００３２】
第１断熱芯材１６となる連続気泡樹脂は、本出願人の特許第５３１０９２８号公報に記載されている連続気泡ウレタン等の連続気泡樹脂である。その詳細構造の説明は、特許第５３１０９２８号公報の記載を援用して省略するが、簡単に記載しておくと次のとおりである。
【００３３】
すなわち、連続気泡樹脂は、芯材１４内に一体発泡により充填した、例えば、共重合反応により形成される連続気泡ウレタンフォームである。芯材１４内の中心部のコア層に存在する多数の気泡は、第１貫通孔で連通している。更に、外包材１３の金属薄板との界面付近のスキン層に存在する気泡は、ウレタン樹脂と親和性が低い紛体によって形成される第２貫通孔により連通している。コア層からスキン層に至る全ての領域の気泡が、第１貫通孔および第２貫通孔により、連通した連続気泡樹脂となっている。
【００３４】
上記構造を持つ連続気泡樹脂、例えば、連続気泡ウレタンフォームは、その空隙率が高くなるほど、真空体積が増加すると同時に、連続気泡ウレタンフォームの内部の表面積が増える。外部からの熱はこの連続気泡ウレタンフォームの表面に沿って伝わることになるから、その表面積が増えることによって断熱性が向上することになる。よって、この特許第５３１０９２８号公報記載の連続気泡樹脂を用いれば、箱体内面近傍のスキン層に残る独立気泡が連続気泡化して、その真空体積と表面積が増加しているので、断熱性が一般の独立気泡型ウレタンフォームに比べ高いものとなる。
【００３５】
更に第１断熱芯材１６を構成する連続気泡樹脂は、真空断熱体１０の外包材１３を支持して真空断熱体１０の形状を保持し、真空断熱体の強度、剛性等の物性の向上に寄与する。空隙率が高くなるほど、連続気泡樹脂の断熱性は向上するが、形状保持力が低下する。したがって、断熱性と機械的な強度とを考慮して、連続気泡樹脂の空隙率を定めればよく、この実施の形態では、気泡は、大きさが３０μｍから２００μｍ、空隙率が９５％以上９９％以下としてある。
【００３６】
また、第２断熱芯材１７は、従来から多用されている繊維材料で構成されている。第２断熱芯材１７は、難燃性向上等の面から特に無機系の繊維材料が採用されている。具体的には、例えば、グラスウール繊維、セラミック繊維、スラグウール繊維、ロックウール繊維等である。本実施の形態では、平均繊維径が４μｍから１０μｍの範囲内にあるグラスウール繊維（繊維径が比較的太いガラス繊維）を用い、さらに、焼成して用いている。
【００３７】
さらに加えて、第２断熱芯材１７を構成する繊維材料は、通気性の包袋材（図示せず）に封入され、外包材１３の形状に沿う形としてある。すなわち、繊維材料にバインダー材を混入させれば、より効果的に断熱用空間の形状に沿う形とすることができる。その場合でも、繊維材料は少なくとも５％から９０％を占めるように設定しておく。
【００３８】
そして、以上のように構成したこの真空断熱体１０は、第１断熱芯材１６が一次メンブレン１１３の内部空間側になるように配置し、第２断熱芯材１７が外側に面するように配置してある。ここで、第１断熱芯材１６は低温になるほど断熱性が高くなる。内部空間にはＬＮＧ等の物質が貯蔵されている。
【００３９】
［真空断熱体の作用効果］
次に、以上のように構成した真空断熱体１０の作用効果について説明する。
【００４０】
真空断熱体１０は、芯材１４を真空密閉している外包材１３がステンレス製の金属薄板（薄平板１３ａと薄凹板１３ｂ）で構成してある。ステンレス製の金属薄板は、アルミニウム蒸着層からなるガスバリア層に比べ、その耐腐食性能が格段に高い。したがって、海水に曝されることがあっても、腐食して破袋または破損するのを防止でき、その耐久性を長期間に亘って高く維持することができる。
【００４１】
したがって、これを船内タンクの断熱材として用いると、芯材１４を真空密閉する外包材１３が海水に曝されることがあっても、腐食して破袋または破損するのを防止できる。したがって、その信頼性が高いものとなる。
【００４２】
また、金属薄板からなる外包材１３は剛性を有する。したがって、海水等に対する耐久性だけでなく、製造時等の過酷な環境や物理的な衝撃等に対しても耐久性（耐衝撃性）を有することができる。
【００４３】
特に真空断熱体１０において、外包材１３によって真空封止された芯材１４の一つが連続気泡樹脂であって、その連続気泡樹脂は既述したように外包材１３を支持して真空断熱体１０の形状を保持、すなわち真空断熱体１０の強度、剛性等の物性を向上させている。したがって、例えば、タンカー船体の破損あるいは製造工程時の落下等によって外力が加わっても、外包材１３が金属薄板製であることも相まって、真空断熱体１０は損壊等から免れることができる。よって、真空断熱体１０は信頼性の高いものとなる。
【００４４】
また、連続気泡樹脂として用いた連続気泡ウレタンフォームは、熱硬化性樹脂であるから、熱的変化に対する耐久性も高いものとなる。例えば、昼夜の移り変わりに伴う温度変化、または、酷暑地域から酷寒地域に移動するＬＮＧ輸送タンカー等の場合に生じる極端な温度変化があっても、芯材となる連続気泡樹脂が変形することが少ない。したがって、熱変形による不具合の発生を未然に防止することができる。
【００４５】
また、真空断熱体１０において、外包材１３で真空封止された芯材１４が、連続気泡樹脂からなる第１断熱芯材１６と繊維材料からなる第２断熱芯材１７との２層芯材となっている。したがって、真空断熱体１０において、第１断熱芯材１６と第２断熱芯材１７の断熱性能が合わさった形となって、その断熱性能は高いものとなる。
【００４６】
芯材１４は、連続気泡樹脂からなる第１断熱芯材１６とグラスウール等の繊維材からなる第２断熱芯材１７との二層構造となっている。したがって、第１断熱芯材１６と第２断熱芯材１７との断熱効果が相乗されて、真空断熱体１０の断熱性能が高いものとなっている。よって、真空断熱体１０を用いる二次防熱箱１１６は、その内部に充填したパーライト等の発泡体３２の量を少なくして、二次防熱箱１１６自体の厚みを薄くすることができる。その分断熱容器の容量の大容量化が可能となる。
【００４７】
また、一般に真空断熱体の断熱性は外包材内のガス量によって影響され、芯材から放出されるガス量が少ないほどよい。しかし、連続気泡樹脂等は、気泡樹脂中に残存する気体が時間の経過とともに放出される傾向にある。
【００４８】
しかしながら、本実施の形態では、芯材１４を連続気泡樹脂からなる第１断熱芯材１６と繊維材料からなる第２断熱芯材１７との２層としているから、連続気泡樹脂からなる第１断熱芯材１６の厚みを薄くできる。それによって、連続気泡樹脂の内部から徐々に出てくるガス自体を低減できる。したがって、断熱性能の低下を抑制できる。また、第１断熱芯材１６はガスを連続気泡で構成される通路全体へと分散させる。これにより、局部的な圧力上昇による変形も抑制できる。
【００４９】
また、第１断熱芯材１６を構成する連続気泡樹脂は、その気泡が３０μｍから２００μｍと小さい。このため、断熱用空間内を真空引きする際、連続気泡樹脂の通気抵抗（排気抵抗）が大きく、連続気泡樹脂の内部空間を減圧するのに多大な時間を要する。
【００５０】
しかしながら、本実施の形態では、真空断熱体１０の第１断熱芯材１６は、上で述べたように、第２断熱芯材１７の厚み分だけ薄い。したがって、厚みが薄い分、第１断熱芯材１６を構成する連続気泡樹脂の連続気泡通路を短くして通気抵抗を減少させることができる。したがって、真空引き時間を短縮して、生産性を向上させ、真空断熱体１０を安価に提供することができる。
【００５１】
また、真空断熱体１０は、剛性を持つ外包材１３内に繊維材料からなる第２断熱芯材１７を入れた状態で、連続気泡樹脂を流し込み、これを一体発泡させて真空引きすればよい。したがって、保形成のない柔軟な積層シート袋からなる外包材に芯材を装填する場合に比べ、生産性を大幅に向上させることができる。よって、生産コストを低減させ、さらに真空断熱体１０を安価に提供することができる。
【００５２】
また、第２断熱芯材１７を構成する繊維材料は通気性の包袋材に封入されている。このため、柔軟性があって型崩れしやすい繊維材料を容易に外包材１３内に装填することができる。したがって、生産性をさらに向上させてコストダウンを図ることができる。また、真空断熱体１０の形状が複雑なものであっても、この形状に沿わせて配置することができ、複雑な形状の断熱構造体にも対応できる。
【００５３】
また、この実施の形態では、真空断熱体１０内に芯材１４ともに気体吸着材１５を真空封止してある。したがって、連続気泡樹脂から放出されるガスによる断熱性低下や変形等を確実に抑制して、高品質の真空断熱体とすることができる。すなわち、第１断熱芯材１６となる連続気泡樹脂中に含まれていて徐々に放出されるガスと、第２断熱芯材１７に残存しているガスとは、気体吸着材１５によって吸着される。その結果、ガスによる内圧上昇を確実に抑制し、真空断熱体１０の変形を防止する。同時に、そのガスによる断熱性の劣化を抑制して、長期にわたって良好な断熱性を維持することができる。特にこの実施の形態では、気体吸着材１５は第１断熱芯材１６を構成する連続気泡樹脂側に配置されているから、この連続気泡樹脂から経時的に放出されるガスを連続気泡通路経由で効率よく吸着することができる。したがって、内圧上昇防止と断熱性低下抑制を効率よく行って、高い断熱性能を維持することができる。
【００５４】
なお、気体吸着材１５は、上述したように、外包材１３のような密閉空間に残存又は侵入する水蒸気や空気等の混合ガスを吸着する。気体吸着材１５は、特に指定するものではないが、酸化カルシウムや酸化マグネシウム等の化学吸着物質、ゼオライトのような物理吸着物質、あるいは、化学吸着物質と物理吸着物質の混合物を使用することができる。また、気体吸着材１５は、化学吸着性と物理吸着性とを併せ持った、吸着性能と吸着容量の大きい銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライトも使用することができる。
【００５５】
本実施の形態では、気体吸着材１５として、銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライトを含む吸着材を用いている。このため、ガスが時の経過とともに放出され続ける傾向のある連続気泡樹脂を芯材として用いていても、銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライトが持つ高い吸着性能と大きな吸着容量とによって、長期にわたり確実に気体吸着を続けることができる。したがって、真空断熱体１０の内圧上昇防止と断熱性低下抑制を、長期間に亘って確実に行うことができる。
【００５６】
さらに、第２断熱芯材１７を構成する繊維材料はグラスウール或いはロックウール等の無機系繊維材料としてあるから、繊維材料から発生する水分量を低く維持して、断熱性を良好に保持することができる。すなわち、無機系繊維はそれ自体の吸水性（吸湿性）が低いので、真空断熱体１０の内部の水分量を低く維持することができる。これにより、気体吸着材１５の吸着能力が水分吸着によって低減してしまうのを抑制できる。よって、気体吸着材１５に良好な気体吸着機能を発揮させて断熱性能を良好なものとすることができるのである。
【００５７】
また、無機系繊維は焼成してあるから、仮に真空断熱体１０が何らかの影響で破損した場合であっても、繊維材料が大きく膨張することがなく、真空断熱体１０としての形状を保持することができる。例えば、無機系繊維を焼成せずに密封すると、諸条件にもよるが、真空断熱体１０の破損時の膨張は破損前の２から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、破損時の膨張を破損前の１．５倍以内に抑えることができる。このため、破損時の膨張を有効に抑制し、寸法保持性を高めることができる。
【００５８】
さらに、この船内タンクの断熱材として用いる真空断熱体１０は、第１断熱芯材１６が一次メンブレン１１３の内部空間側になるように配置してあるから、より効率よく断熱することができ、その断熱性を高いものとすることができる。ここで、第１断熱芯材１６は低温になるほど断熱性が高くなる。内部空間にはＬＮＧ等の物質が貯蔵されている。すなわち、上記構成とすれば、まず熱伝導率λの低い第１断熱芯材１６が低温の内部空間を強力に断熱する。そして、その外側に位置する第２断熱芯材１７は、熱伝導率λの低い第１断熱芯材１６で強力に断熱した後の、比較的温度が高い低温領域で内部空間を断熱する。したがって、熱伝導率λが若干高い第２断熱芯材１７であっても強力に断熱できる。よって、第１断熱芯材１６と第２断熱芯材１７とのそれぞれの断熱特性を生かして、効率よく容器内の極低温物質を断熱保存することができる。特に、槽となる一次メンブレン１１３に貯蔵する物質がＬＮＧ等のように−１６２℃と超低温である物質の場合等に効果的である。
【００５９】
以上のように、本実施の形態の断熱体１０は、常温より１００℃以上低い物質を保持する断熱容器１１０に設けられる断熱体である。また、断熱体１０は、芯材１４と、芯材１４を外包する外包材１３とからなる。また、芯材１４は連続気泡樹脂からなる第１断熱芯材１６に相当する断熱芯材を有する。また、外包材１３は薄平板１３ａおよび薄凹板１３ｂに相当する金属薄板で構成し、金属薄板の周縁部を固着し、外包材１３の内部を真空密閉する。
【００６０】
これにより、芯材１４を真空密閉している金属薄板の外包材１３は、アルミニウム蒸着層からなるガスバリア層に比べ、その耐腐食性能が格段に高く、海水に曝されることがあっても、腐食して破袋または破損するのを防止できる。したがって、その耐久性を長期間に亘って高く維持することができる。また、外包材１３を構成する金属薄板は剛性を有するから、海水等に対する耐久性だけでなく、製造時等の過酷な環境や物理的な衝撃等に対しても耐久性（耐衝撃性）を有することができる。しかも断熱芯材となる連続気泡樹脂が外包材１３の強度、剛性等の物性向上に寄与するから、外包材が金属薄板製であることと相まって、その耐久性は著しく高くなる。したがって、信頼性を大きく向上させることができる。
【００６１】
また、連続気泡樹脂は、熱硬化性樹脂で構成してもよい。これにより、昼夜の移り変わりに伴う温度変化や酷暑地域から酷寒地域に移動するＬＮＧ輸送タンカー等の場合に生じる極端な温度変化があっても、芯材１４となる連続気泡樹脂が変形することが少なく、熱変形による不具合の発生を未然に防止することができる。
【００６２】
また、連続気泡樹脂は、連続気泡ウレタンフォーム、連続気泡フェノールフォーム、あるいは、連続気泡ウレタンフォームまたは連続気泡フェノールフォームを含んだ共重合体樹脂で構成してもよい。これにより、耐久性の高い断熱体を提供することができる。
【００６３】
また、外包材１３は、ステンレス、あるいは、ステンレスと同等以下のイオン化傾向の金属で構成してもよい。これにより、海水に曝露された時の外包材１３の腐食を効果的に防止することができ、その耐久性を良好なものとすることができる。
【００６４】
（実施の形態２）
実施の形態２は、真空断熱体１０の外包材１３の内部で残留ガスが膨張したときに、真空断熱体１０の急激な変形の抑制または防止をより確実に行えるようにしたものである。
【００６５】
図４Ａは、本発明の実施の形態２に係る真空断熱体の防爆構造の一例を示す模式断面図である。図４Ｂは、同真空断熱体の防爆構造の他の例を示す模式平面図である。
【００６６】
図４Ａおよび図４Ｂにおいて、真空断熱体１０の外包材１３に防爆構造Ａが施されている。これにより、外包材１３内部で残留ガスが膨張したときに、残留ガスの圧力が所定圧以上になると残留ガスを外部に放出する。これにより、真空断熱体１０の急激な異常変形による外包材１３の損傷等を防止する。したがって、安全性が高まる。
【００６７】
なお、防爆構造Ａ以外の部分の構成および効果は、実施の形態１と同じである。実施の形態１と同じ部分には同一番号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００６８】
この防爆構造Ａは特にその構造を限定されるものではないが、代表的には、例えば、以下の２つがある。構成例１は、外包材１３が、残留ガスを外部に逃がして膨張を緩和する構成である。構成例２は、外包材１３の内部に芯材１４ともに封入される気体吸着材１５が、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である。
【００６９】
まず、図４Ａおよび図４Ｂを用いて構成例１の防爆構造Ａを説明する。
【００７０】
構成例１の防爆構造Ａとしては、代表的には、図４Ａに示すような逆止弁２４、または、図４Ｂに示すような強度低下部位２６によって構成された膨張緩和部が挙げられる。
【００７１】
図４Ａは、逆止弁２４によって構成された膨張緩和部（防爆構造Ａ）の例を示す。逆止弁２４は、外包材１３の一部に設けられた弁孔を閉止するキャップ状の構成を有している。弁孔は、外包材１３の内外を貫通するように設けられている。キャップ状の逆止弁２４は、ゴム等の弾性材料で構成されている。
【００７２】
通常、弁孔は逆止弁２４により閉止されているので、外包材１３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１３が収縮し、これに伴って弁孔の内径が変化しても、逆止弁２４は弾性材料で構成されるので、弁孔を良好に閉止できる。万が一、外包材１３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２４が弁孔から容易に外れ、残留ガスが外部に逃がされる。
【００７３】
また、図４Ｂは、強度低下部位２６を設けて構成した膨張緩和部（防爆構造Ａ）の例を示す。強度低下部位２６は、金属薄板同士の溶着部位の一部の溶着面積を小さくした部位２６ａで構成されている。この強度低下部位２６では、溶着面積が他の溶着部位よりも小さくなっている。万が一、外包材１３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２６に集中する。これにより、熱溶着部位の溶着面積を小さくした部位２６ａが剥がれ、残留ガスが外部に逃がされる。
【００７４】
なお、強度低下部位２６は、例えば、金属薄板を溶着する際に、一部のみ加える熱を小さくして、溶着部位の溶着の程度を弱くすればよい。あるいは、強度低下部位２６は、溶着箇所以外に設けてもよい。例えば、外包材１３の一部に、部分的に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。
【００７５】
本実施の形態では、万が一、事故等が発生したときに、真空断熱体１０は過酷な環境に曝されるおそれがある。しかし、この場合、真空断熱体１０が過酷な環境に曝されて内部の残留ガスが膨張等すると、逆止弁２４が弁孔から外れたり、強度低下部位２６から過度な膨張圧力が外部に放散されたりする。これにより、外包材１３の変形を有効に回避することができる。それゆえ、真空断熱体１０の防爆性を向上させて、断熱容器の安全性を高めることができる。
【００７６】
一方、構成例２の防爆構造Ａとしては、既に述べたＺＳＭ−５型ゼオライトで構成する吸着材を設けることがあげられる。この吸着材を構成するＺＳＭ−５型ゼオライトは化学吸着作用を有する気体吸着材であるから、例えば、温度上昇といった様々な環境要因が生じても、ＺＳＭ−５型ゼオライトは、一度吸着したガスを再放出することを実質的に防止する。それゆえ、可燃性燃料等を扱う場合に、何らかの影響で気体吸着材１５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。しかも、ＺＳＭ−５型ゼオライトは、不燃性の気体吸着剤であるため、可燃性ガスを吸着しても発熱等することもない。その結果、真空断熱体１０の内部の真空度を良好に保持することができる。しかも、外包材１３の内部で残留ガスが膨張して真空断熱体１０が変形することも有効に防止することができる。したがって、真空断熱体１０の防爆性および安定性を確実に向上することができる。
【００７７】
また、気体吸着材１５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１３が損傷する等によって、異物が内部に侵入しても、気体吸着材１５が発熱したり燃焼したりすることを回避することができる。それゆえ、真空断熱体１０の防爆性および安定性を一段と向上することができる。
【００７８】
本実施の形態の断熱体１０は、外包材１３に防爆構造Ａを有してもよい。これにより、製断熱芯材の気泡中に残存しているガスが時の経過とともに出てきて外包材１３内の内圧が高まってきたとしても、この内圧による爆発的破壊を防止することができる。また、安全性の高い断熱体１０とすることができる。
【００７９】
また、防爆構造Ａは、外包材１３の内部のガスを外部に逃がす膨張緩和部で構成してもよい。これにより、外包材１３の内部で残留ガスが膨張して内圧が上昇することがあっても、その内圧は膨張緩和部から外部へと逃がされる。それゆえ、断熱体の防爆性および安定性を一段と向上することができる。
【００８０】
また、防爆構造Ａは、外包材１３内に密封された気体吸着材１５を含み、気体吸着材１５は、ガスを化学的に吸着する化学吸着型の気体吸着材１５、あるいは、ガスの吸着によって発熱しない非発熱性の気体吸着材１５としてもよい。これにより、気体吸着材１５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、外包材１３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１３の内部で残留ガスが膨張して断熱体１０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、断熱体１３の防爆性および安定性を向上することができる。また、気体吸着材１５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１３が損傷する等によって異物が内部に侵入しても、気体吸着材１５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、断熱体１０の防爆性および安定性を一段と向上することができる。
【００８１】
（その他の実施の形態）
以上説明してきたように、実施の形態１および２は、海水等に対して耐久性が高く、これを用いた断熱構造体の厚みも薄くできる断熱体を提供することができる。しかし、本発明の目的を達成する範囲で、本実施の形態を種々変更可能であることは言うまでもない。
【００８２】
例えば、実施の形態１および２では、船内タンク用の断熱容器の真空断熱体を一例として説明したが、真空断熱体とそれを応用した断熱容器の構成および形状などはこれに限らない。すなわち、断熱容器が船内タンク用ではなく、例えば、陸上に設置されるＬＮＧタンク、地下式ＬＮＧタンク、コンテナ式タンク、或いは恒温槽の筐体等であってもよい。そして、断熱対象物質としてＬＮＧを例示したが、これに限られるものではなく、常温より１００℃以上低い物質、例えば水素ガスを液化したものであってもよい。
【００８３】
また、芯材１４は、連続気泡樹脂からなる第１断熱芯材１６と繊維材料からなる第２断熱芯材１７との二層としたが、これに限られるものではなく、いずれか一方のみの単層であってもよい。
【００８４】
また、連続気泡樹脂としては、連続気泡ウレタンフォームを用いて説明したが、連続気泡樹脂はこれに限らず、例えば、連続気泡フェノールフォーム、或いはこれらのいずれか一方を含んだ共重合体樹脂などであってもよい。そして、この連続気泡樹脂は、特許第５３１０９２８号公報に記載されているような、コア層とともにスキン層にも気泡を形成した連続気泡樹脂であれば、効果的である。しかし、スキン層が連続気泡となっていない、一般的な連続気泡樹脂のスキン層を切除して、連続気泡からなるコア層のみとしてもよい。
【００８５】
同様に、連続気泡樹脂よりも通気抵抗の小さな断熱材としてグラスウール等の無機系繊維材料を例示したが、無機系繊維以外の公知の有機系繊維を用いてもよい。また、パーライト等のような紛体材料であってもよい。
【００８６】
また、上記各実施の形態においては、常温は、大気温度を意味する。
【００８７】
このように、当業者にとっては、上記各実施の形態の説明から、多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記各実施の形態における説明は、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。上記各実施の形態は、本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上のように、本発明は、海水の曝露に対して耐久性が高い断熱体とこれを用いた断熱容器を提供することができる。また、本発明は、ＬＮＧや水素ガス等の輸送タンカーのタンク等として幅広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１０    断熱体（真空断熱体）
１１    溶着
１２    カバー
１３    外包材
１３ａ    薄平板（金属薄板）
１３ｂ    薄凹板（金属薄板）
１４    芯材
１５    気体吸着材（緊張緩和部）
１６    第１断熱芯材
１７    第２断熱芯材
２４    逆止弁（緊張緩和部）
２６    強度低下部位（緊張緩和部）
３１    箱体
３２    発泡体
１００    ＬＮＧ輸送タンカー
１１０    船内タンク（断熱容器）
１１１    船体（容器筐体）
１１２    デッキ
１１３    一次メンブレン（第一槽）
１１４    一次防熱箱（第一断熱層）
１１５    二次メンブレン（第二槽）
１１６    二次防熱箱（第二断熱層）
Ａ    防爆構造
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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