JP2018122935A - 断熱容器 - Google Patents

Abstract

【課題】断熱容器に対して真空断熱材を適用した場合に、断熱性能のより一層の向上を図り、長期間に亘って断熱性能を有効に実現する。
【解決手段】断熱容器は、常温よりも１００℃以上低い温度で低温物質を保持する容器本体と、容器本体の外側に配置される断熱構造体１５４と、を備える。断熱構造体１５４は、容器本体から外側に向かって順に設けられる、第一断熱層３０１および第二断熱層３０２を含む多層構造体であり、第二断熱層３０２は、外包材の内部に芯材を収納して減圧密閉した真空断熱材を備える。真空断熱材は、フランジ部を有する締結部材１３により第一断熱層３０１に固定され、厚さ方向に貫通する貫通部２７が設けられ、貫通部２７の周囲には、外包材同士を溶着して形成される溶着層２８が設けられ、締結部材１３により真空断熱材が固定されている状態では、締結部材１３は貫通部２７に挿入された状態でフランジ部により溶着層２８を押えている。
【選択図】図１１

Description

本発明は、真空断熱材を備える断熱容器に関し、特に、液化天然ガスまたは水素ガス等のように、常温よりも１００℃以上低い温度で流体である物質を保持可能とする断熱容器に関する。

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。この断熱容器は、一般に、内槽（第一槽）および外槽（第二槽）を備える断熱二重容器となっている。

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）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。

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。一般的な真空断熱材は、ガスバリア性を有する袋状の外包材の内部に、前記芯材を減圧密閉状態で封入した構成が挙げられる。この真空断熱材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。

さらに、最近では、真空断熱材の断熱性能のさらなる向上についても検討されている。例えば、本願出願人は、特許文献１に示すように、外包材（外被材）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。これにより、単に薄肉部を設ける構成と比較して、外包材の内部に経時的に外気が侵入することが抑制される。それゆえ、前記封止部を有する真空断熱材は、長期にわたって優れた断熱性能を実現することが可能となる。

このような真空断熱材を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タンクであれば、熱の侵入を抑制できれば、ボイルオフガス（ＢＯＧ）の発生を有効に軽減することができ、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可能となる。ＬＮＧタンクに真空断熱材を適用した例としては、例えば、特許文献２に開示される低温タンクの断熱構造が挙げられる。

図２４に示すように、特許文献２では、タンク外壁５０１の外側に数千枚の断熱パネル５０２が配置される。断熱パネル５０２は、内層パネル５０３および外層パネル５０４で構成される。内層パネル５０３はフェノールフォームからなり、外層パネル５０４は、真空断熱材５０４ａの周囲を硬質ポリウレタンフォーム５０４ｂで包んで構成される。言い換えると、真空断熱材５０４ａは、硬質ポリウレタンフォーム５０４ｂで接着固定されて隣接配置され、フェノールフォーム（内層パネル５０３）の上で一体的な断熱層（外層パネル５０４）を形成している。

断熱パネル５０２同士の継ぎ目５０６の外側には、この継ぎ目５０６を覆うように追加断熱パネル５０５が配置される。追加断熱パネル５０５は、断熱パネル５０２と同じく真空断熱材５０５ａの周囲を硬質ポリウレタンフォーム５０５ｂで包んで構成される。

前記構成では、真空断熱材５０４ａは、硬質ポリウレタンフォーム５０４ｂに一体化されて外層パネル５０４を形成しており、真空断熱材５０５ａも、硬質ポリウレタンフォーム５０５ｂに一体化されて追加断熱パネル５０５を形成している。

ＷＯ２０１０／０２９７３０Ａ１パンフレット 特開２０１０−２４９１７４号公報

ここで、真空断熱材の外包材としては、熱溶着層とガスバリア層とを含む積層体が用いられ、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。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り、このような過酷な環境では、真空断熱材、特に、外包材に対しては、より高い耐久性が求められる。

例えば、ＬＮＧ輸送タンカーであれば、真空断熱材に対しては、「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）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、真空断熱材が海水に曝されれば、外包材（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、真空断熱材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。

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材を用いることは、特許文献２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。それゆえ、断熱容器に真空断熱材を適用するためには、真空断熱材の耐久性をより一層向上するための検討等が必要となっている。

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、ＬＮＧまたは水素ガス等の流体を低温で保持する断熱容器に対して真空断熱材を適用した場合に、当該真空断熱材の耐久性等をより一層向上することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る断熱容器は、常温よりも１００℃以上低い温度で低温物質を保持するために用いられ、容器本体と、当該容器本体の外側に配置される断熱構造体と、を備え、当該断熱構造体は、前記容器本体から外側に向かって順に設けられる、第一断熱層および第二断熱層を含む多層構造体であり、当該第二断熱層は、外包材の内部に芯材を収納して減圧密閉した真空断熱材を備え、当該真空断熱材は、フランジ部を有する締結部材により前記第一断熱層に固定され、前記真空断熱材には、厚さ方向に貫通する貫通部が設けられるとともに、当該貫通部の周囲には、前記外包材同士を溶着して形成される溶着層が設けられ、前記締結部材により前記真空断熱材が固定されている状態では、前記締結部材は、前記貫通部に挿入された状態で、前記フランジ部により前記溶着層を押えている構成である。

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。

本発明では、以上の構成により、ＬＮＧまたは水素ガス等の流体を低温で保持する断熱容器に対して真空断熱材を適用した場合に、当該真空断熱材の耐久性等をより一層向上することが可能な技術を提供することができる、という効果を奏する。

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１および図２に示す船内タンクの内面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３に示す真空断熱材の模式的な平面図である。 図５Ａおよび図５Ｂは、図３および図４に示す真空断熱材を備える断熱パネルの一例をそれぞれ示す模式的断面図である。 図６Ａおよび図６Ｂは、図５Ｂに示す断熱パネルの他の例をそれぞれ示す模式的断面図である。 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７に示す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７に示す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１０Ａは、本発明の実施の形態３に係る断熱容器である球形タンクを備える、球形タンク方式のＬＮＧ輸送タンカーの概略構成を示す模式図であり、図１０Ｂは、図１０ＡのＩＩ−ＩＩ矢視断面に対応する球形タンクの概略構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態４に係る断熱容器が備える断熱構造体の構成の一例を示す模式的断面図である。 図１１に示す断熱構造体を構成する真空断熱材の断面構成の一例を示す模式的断面図である。 図１１に示す断熱構造体を構成する真空断熱材の構成の一例を示す模式的平面図である。 本発明の実施の形態５に係る断熱容器が備える断熱構造体の構成の一例を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態５に係る断熱容器が備える断熱構造体の構成の他の例を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態５に係る断熱容器が備える断熱構造体の構成のさらに他の例を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態６に係る断熱容器が備える断熱構造体の構成の一例を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態６に係る断熱容器が備える断熱構造体の構成の他の例を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態７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。 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。 本発明の実施の形態７に係る断熱容器である、地上式ＬＮＧタンクの他の構成を示す模式的断面図である。 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。 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。 従来の断熱容器の断熱構造を示す模式的断面図である。

本発明の実施の形態に係る断熱容器は、常温よりも１００℃以上低い温度で流体を保持する流体保持空間を内部に有する容器本体と、断熱構造体と、当該断熱構造体の外側に設けられる容器筐体と、を備え、当該断熱構造体は、第一断熱層と当該第一断熱層の外側に設けられる第二断熱層を含む多層構造体であり、前記第二断熱層は、真空断熱材を用いて構成される断熱パネルを備え、前記真空断熱材は、無機系材料からなる繊維状の芯材と、ガスバリア性を有する袋状の外包材と、を備え、当該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り、前記断熱パネルは、発泡樹脂層により前記真空断熱材の前記外包材を完全に被覆したものである構成である。

前記構成によれば、断熱容器が二重の「断熱槽構造」を有していることに加え、最外層の第二断熱層が、発泡樹脂層により真空断熱材を被覆した断熱パネルを備えている。これにより、優れた断熱性能を実現することができるとともに、真空断熱材を良好に保護することができるので、例えば、海水等が真空断熱材に接触したり、断熱容器の製造時等における過酷な環境に曝されたりしても、外包材または芯材等の腐食（塩害）を有効に抑制し、優れた防爆性を発揮することができ、真空断熱材の耐久性および信頼性を維持することができる。

また、発泡樹脂層が真空断熱材を保護しているので、断熱パネルは、真空断熱材に対して、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。それゆえ、真空断熱材の防爆性はより一層向上したものになる。さらに、断熱パネル（真空断熱材）の存在により、従来よりも断熱性能を向上させることが可能となるので、「断熱槽構造」の厚みを従来よりも薄くすることが可能となる。これにより断熱容器の製造コストを低減することも可能となる。

前記構成の断熱容器においては、前記発泡樹脂層は、有機系発泡剤を含む原料を加熱して発泡させ、かつ、前記有機発泡剤が残留しないように形成されたものである構成であってもよい。

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、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少なくとも一部に、厚みが薄い薄肉部が複数含まれている構成であってもよい。

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厚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。

また、前記構成の断熱容器においては、前記断熱パネルを構成する前記真空断熱材と前記発泡樹脂層とは、接着剤により接着されて一体化されている構成であってもよい。

本発明の更に別の実施の形態に係る断熱容器は、常温よりも１００℃以上低い温度で流体を保持する流体保持空間を内部に有する容器本体と、断熱構造体と、当該断熱構造体の外側に設けられる容器筐体と、を備え、当該断熱構造体は、第一断熱層と当該第一断熱層の外側に設けられる第二断熱層を含む多層構造体であり、前記第二断熱層は真空断熱材を備え、前記真空断熱材は、無機系材料からなる繊維状の芯材と、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。

前記構成によれば、最外層の第二断熱層に、優れた断熱性を有するとともに防爆構成を有する真空断熱材が設けられている。それゆえ、外部からの熱の侵入を良好に抑制し、第一槽内で常温よりも１００℃以上低い温度で流体を良好に保持することができる。しかも、真空断熱材は膨張緩和部を有しているので、最外層に位置する真空断熱材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、真空断熱材の急激な変形を有効に回避することができる。それゆえ、優れた防爆性を発揮することができるので、真空断熱材の安定性をより一層向上することができる。

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、有機系発泡剤が残留しないように前記発泡樹脂層が形成されることにより実現される構成であってもよい。

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。

また、前記構成の断熱容器においては、前記防爆構造は、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前記外包材に設けられることにより実現される構成であってもよい。

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。

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、前記開口部の熱溶着により形成される封止部には、少なくともその一部に、厚みが薄い薄肉部が複数含まれている構成であってもよい。

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厚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。

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。

そして、本発明に係る断熱容器は、常温よりも１００℃以上低い温度で低温物質を保持するために用いられ、容器本体と、当該容器本体の外側に配置される断熱構造体と、を備え、当該断熱構造体は、前記容器本体から外側に向かって順に設けられる、第一断熱層および第二断熱層を含む多層構造体であり、当該第二断熱層は、外包材の内部に芯材を収納して減圧密閉した真空断熱材を備え、当該真空断熱材は、フランジ部を有する締結部材により前記第一断熱層に固定され、前記真空断熱材には、厚さ方向に貫通する貫通部が設けられるとともに、当該貫通部の周囲には、前記外包材同士を溶着して形成される溶着層が設けられ、前記締結部材により前記真空断熱材が固定されている状態では、前記締結部材は、前記貫通部に挿入された状態で、前記フランジ部により前記溶着層を押えている構成である。

前記構成によれば、貫通部を介して真空断熱材を第一断熱層に対して締結部材により固定することになる。そのため、例えば、真空断熱材を樹脂製断熱材（硬質ポリウレタンフォーム等）と一体化してボード化する必要がなくなる。このようなボードは、真空断熱材と樹脂製断熱材との熱収縮率の違いによって反る等の変形が生じる可能性があり、この変形は、ボード同士の間に隙間を生じさせて断熱性能の低下を招くおそれがある。しかしながら、前記構成では、真空断熱材が締結部材によって機械的に固定されるため、ボードの変形および変形による隙間の発生といった不具合が回避される。その結果、優れた断熱性能を実現することができる。

また、前記ボードでは、熱収縮率の違いによって、真空断熱材の外包材が樹脂製断熱材により引っ張り伸縮されて経時的に劣化する可能性がある。しかしながら、前記構成では、真空断熱材が締結部材によって機械的に固定されるため、真空断熱材の引っ張り伸縮を回避することもできる。それゆえ、外包材の経時的な劣化も回避することができるので、真空断熱材は、長期間に亘って断熱性能を良好に保持することができる。その結果、断熱構造体は、良好な断熱性を長期間維持することができる。

前記構成の断熱容器においては、前記締結部材の長さは、前記容器本体まで達しない長さである構成であってもよい。

また、前記構成の断熱容器においては、前記貫通部は円形である構成であってもよい。

また、前記構成の断熱容器においては、前記フランジ部が、前記真空断熱材の外縁からはみ出さない構成であってもよい。

また、前記構成の断熱容器においては、前記流体が、水素ガス、炭化水素ガス、またはこれらを含む可燃性ガスである構成であってもよい。

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。

（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、本発明に係る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、本発明を説明する。

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１００Ａ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。

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」（断熱構造体）が形成されることになる。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、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。

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が用いられている。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が、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。

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、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。

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」に相当し、一次メンブレン１１３（内部が流体保持空間となっている）が容器本体に相当する。

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、断熱パネル１０が設けられている。図２に示す例では、断熱パネル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。断熱パネル１０は、その内部に真空断熱材２０Ａを備えている。

［真空断熱材］
真空断熱材２０Ａは、図３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。

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。

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。

このように芯材２１が無機系繊維であれば、真空断熱材２０Ａの内部で芯材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２０Ａの内部の水分量を低く維持することができる。

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２０Ａ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２０Ａの寸法保持性を高めることができる。

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。

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２０Ａ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。

ガスバリア層２２２は、真空断熱材２０Ａ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。

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２０Ａ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。

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。

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４に示すように、積層シート２２０の周縁部の一部（図４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。

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。

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。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２０Ａの内部の真空度を良好に保持することができる。

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。

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。

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２０Ａの防爆性をより一層向上することが可能となる。

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２０Ａ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２０Ａ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。

前記の通り、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２０Ａの安定性を向上することができる。

真空断熱材２０Ａ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４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。

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２０Ａ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。

いずれにせよ、本実施の形態では、外包材２２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。

外包材２２の周縁部を熱溶着して得られる封止部２４は、図３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３の拡大図に示すように、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薄い部位であり、厚肉部２４２は、熱溶着層２２３同士の溶着部位の厚みが厚い部位である。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２０Ａの内部に外気等が侵入しにくくなる。

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２０Ａ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。

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。さらに、図３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。

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。

［断熱パネル］
本実施の形態で二次防熱箱１１６が備える断熱パネル１０は、前述した真空断熱材２０Ａを用いて構成される。具体的には、図５Ａ、図５Ｂに示すように、断熱パネル１０は、発泡樹脂層１１により、真空断熱材２０Ａの外包材２２を完全に被覆したものとなっている。

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。

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。

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。

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。

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。

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２０Ａとを断熱パネル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２０Ａ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。

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２０Ａ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（断熱パネル１０）が得られる。

得られる断熱パネル１０は、図５Ａまたは図５Ｂに示すように、発泡樹脂層１１内に真空断熱材２０Ａが内包された構成となっている。これにより、真空断熱材２０Ａの表面を保護することができる。また、真空断熱材２０Ａを内包する断熱パネル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、断熱パネル１０は、外包材２２に芯材２１を収容した構成の真空断熱材２０Ａ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。

しかも、本発明では、断熱パネル１０は、図１Ａ、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、断熱パネル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。

例えば、本実施の形態では断熱パネル１０は、図２に示すように、二次防熱箱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２０Ａ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１００Ａ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。

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防熱箱１１６が最初に海水に接触することになる。それゆえ、二次防熱箱１１６内で外側に位置する真空断熱材２０Ａに対しても海水の接触に耐え得る耐久性が求められる。

真空断熱材２０Ａ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、断熱パネル１０が、真空断熱材２０Ａ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２０Ａへの海水の接触を有効に回避することができる。これにより、外包材２２または芯材２１等の腐食（塩害）を有効に抑制することができる。

さらに、断熱パネル１０は、図５Ａ、図５Ｂ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２０Ａ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、二次防熱箱１１６の厚み（あるいは「断熱槽構造」の厚み）を従来よりも薄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。

加えて、発泡樹脂層１１が真空断熱材２０Ａを保護しているので、断熱パネル１０に対して衝撃等が加えられても、真空断熱材２０Ａ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、断熱パネル１０は、真空断熱材２０Ａ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２０Ａの信頼性を向上することができる。

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２０Ａ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２０Ａ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２０Ａそのものが良好な耐久性を有している。これにより、断熱パネル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。

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、断熱パネル１０（真空断熱材２０Ａ）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。

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２０Ａの内部に侵入しやすい。しかしながら、真空断熱材２０Ａ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。

［断熱パネルの変形例］
ここで、図５Ａに模式的に示すように、断熱パネル１０のスキン層１０ａ，１０ｂは、断熱パネル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５Ｂに示すように、断熱パネル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、断熱パネル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、断熱パネル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。

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。そこで、断熱パネル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。

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に加えて断熱パネル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、断熱パネル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。

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。

また、図６Ａまたは図６Ｂに示すように、断熱パネル１０内では、真空断熱材２０Ａ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、断熱パネル１０が高温にさらされて真空断熱材２０Ａが熱膨張しても、発泡樹脂層１１と真空断熱材２０Ａとの間に隙間が生じるおそれが抑制される。それゆえ、断熱パネル１０の耐久性並びに安定性を向上させることができる。

例えば、図６Ａに示すように、真空断熱材２０Ａと発泡樹脂層１１とは、真空断熱材２０Ａ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６Ｂ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。

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。

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２０Ａ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２０Ａ（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２０Ａ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２０Ａ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。

（実施の形態２）
本実施の形態２に係る断熱容器は、基本的に前記実施の形態１と同様であるが、真空断熱材の安定性を向上するために、防爆構造を備えた構成となっている。

一般的な真空断熱材は、家電製品あるいは住宅等の分野に適用される限り、十分に有効な性能を実現することができる。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とは異なる性能が要求される。例えば、ＬＮＧ輸送タンカーであれば、真空断熱材に対しては、「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）に基づいて、防熱構造に対して家電製品等の分野とは異なる性能が求められる。具体的な一例として、何らかの事故が発生したときに防熱構造ができるだけ変形等しないような性能（安定性）が挙げられる。

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材を用いることは、ほとんど知られていない。それゆえ、断熱容器に真空断熱材を適用するためには、家電製品等の分野で特に考慮する必要のない安定性の検討が必要となっている。そこで、本実施の形態では、ＬＮＧまたは水素ガス等の流体を低温で保持する断熱容器に対して真空断熱材を適用した場合に、当該真空断熱材の安定性をより一層向上するために、真空断熱材が防爆構造を備えている。

［真空断熱材の防爆構造］
本発明に係る真空断熱材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と同様の構成を有しているが（図３および図４参照）、さらに、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２０Ｂ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２０Ｂ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。

まず、構成例１については、前述した断熱パネル１０のスキン層１０ａ，１０ｂの除去が挙げられる。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、断熱パネル１０に有機系発泡剤が残留していると、ＬＮＧ輸送タンカー１００Ａ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２０Ｂの安定性に影響を及ぼす可能性もあり得る。

そこで、前記実施の形態１で説明したように、断熱パネル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２０Ｂの防爆構造の構成例１に相当する。

なお、防爆構造の構成例１である「真空断熱材２０Ｂ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。

次に、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。前記実施の形態１で説明したように、吸着剤２３としては、物理吸着型であっても化学吸着型であってもよいが、化学吸着型であることが好ましく、化学吸着型である場合には、残留ガスの吸着によって発熱しない非発熱性材料であることが好ましく、さらに不燃性材料であることが好ましい。

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２０Ｂ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２０Ｂ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２０Ｂの防爆性および安定性を向上することができる。

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２０Ｂの防爆性および安定性を向上することができる。

このように、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、この構成が真空断熱材２０Ｂの防爆構造の構成例２に相当する。特に、吸着剤２３が、前記実施の形態１で説明したＺＳＭ−５型ゼオライトであれば、化学吸着型かつ不燃性材料であるため、真空断熱材２０Ｂの防爆性をさらに一層向上することが可能となる。

次に、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７および図８に示すような逆止弁２６Ａ，２６Ｂ、または、図９に示すような強度低下部位２４３が挙げられる。

例えば、図７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。

また、図８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。

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。

また、図９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９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９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９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。

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。

ここで、強度低下部位は、図９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。

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。

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の厚みを部分的に薄くする、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。

本実施の形態では、真空断熱材２０Ｂ（またはこれを内包する断熱パネル１０）が、最外層の二次防熱箱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２０Ｂ（または断熱パネル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２０Ｂ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２０Ｂ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２０Ｂ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２０Ｂ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２０Ｂ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。

なお、前記実施の形態１で説明したように、封止部２４は、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、厚肉部２４２を含むことがより好ましい（図３の拡大図参照）。

防爆構造の観点では、封止部２４が少なくとも薄肉部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２０Ｂが変形する可能性を低減することができる。さらに、図３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。

（実施の形態３）
前記実施の形態１および２においては、本発明に係る断熱容器の代表的な一例として、メンブレン方式のＬＮＧ輸送タンカー１００Ａ（図１Ａ、図１Ｂ参照）を例示したが、本発明はこれに限定されず、他の方式のＬＮＧ輸送タンカーにも適用することができる。本実施の形態３では、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、独立した球形タンク１５０を備える球形タンク方式のＬＮＧ輸送タンカー１００Ｂ（例えばＭｏｓｓ方式）を例示して説明する。

図１０Ａに示すように、本実施の形態におけるＬＮＧ輸送タンカー１００Ｂは、複数の独立した球形タンク１５０（図１０Ａでは合計５つ）を備えている。この球形タンク１５０が断熱容器に相当する。複数の球形タンク１５０は、船体１５１の長手方向に沿って一列に配列している。個々の球形タンク１５０は、図１０Ｂに示すように、断熱容器１５３を備え、この断熱容器１５３の内部は、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、球形タンク１５０の大部分は、船体１５１により外部支持され、その上方はカバー１５２により覆われている。

断熱容器１５３は、図１０Ｂに示すように、容器本体１００と、この容器本体１００の外側面を断熱する断熱構造体１５４とを備えている。容器本体１００は、ＬＮＧのような常温を下回る温度で保存される低温物質を保持できるよう構成され、ステンレス鋼材、アルミニウム合金等の金属製である。ＬＮＧの温度は通常−１６２℃であるので、具体的な容器本体１００としては、厚さ５０ｍｍ程度のアルミニウム合金製のものが挙げられる。あるいは、厚さ５ｍｍ程度のステンレス鋼製であってもよい。

断熱容器１５３は、支持体１５５によって船体１５１に固定されている。支持体１５５は、一般的にはスカートと称され、サーマルブレーキ構造を有している。サーマルブレーキ構造は、例えばアルミニウム合金と低温用鋼材との中間に、熱伝導率の低いステンレス鋼を挿入した構造であり、これにより侵入熱の低減を図ることができる。

本実施の形態に係る球形タンク１５０には、前記実施の形態１で説明した真空断熱材２０Ａおよびこれを用いた断熱パネル１０が適用されてもよいし、前記実施の形態２で説明した真空断熱材２０Ｂおよびこれを用いた断熱パネル１０が適用されてもよい。また、後述する実施の形態４〜６で説明する構成が適用されてもよい。特に、外包材２２または芯材２１等の腐食（塩害）を有効に抑制する観点から、球形タンク１５０は、断熱構造体１５４として、前記実施の形態１で説明した真空断熱材２０Ａおよび断熱パネル１０を備えていることが好ましい。

（実施の形態４）
前記実施の形態１〜３において説明したように、ＬＮＧ等を貯蔵する低温タンクでは、一般に、輸送中および貯蔵中の蒸発損失を低減するために、真空断熱材を用いて断熱を強化する取り組みがなされている。ここで、真空断熱材は、ポリウレタンフォーム等の断熱性樹脂材料で容器本体に貼り合わせられてボードとして形成される場合がある。真空断熱材とポリウレタンフォームとの熱収縮率に有意な違いがあれば、ボードは反り変形する可能性がある。ボードが反り変形すると、当該ボードの間に隙間が生じるため、断熱性能が低下する可能性がある。

また、真空断熱材の外包材（外被材）として用いられる多層ラミネートフィルムは、大幅に冷却されると機械強度が低下して脆化しやすくなる。そのため、時間の経過とともに脆化が進行して、多層ラミネートフィルムに亀裂等が発生するおそれがある。外包材に亀裂が生じれば、真空断熱材の内部の圧力が増加するため、断熱性能が著しく低下する。さらに、真空断熱材がボードを形成していれば、ポリウレタンフォームの熱収縮によって多層ラミネートフィルムが引っ張り伸縮される。この引っ張り伸縮が繰り返されれば、多層ラミネートフィルムが経時的に脆化し、亀裂が生じやすくなる。それゆえ、真空断熱材の断熱性能を長期間に亘って保持することが困難となる可能性がある。

そこで、本実施の形態４では、真空断熱材に貫通部を設けて締結部材で締結する構成を採用している。これにより、真空断熱材を適用した断熱容器において、断熱性能のより一層の向上を図るとともに、長期間に亘って良好な断熱性能を有効に実現することができる。

［断熱容器および断熱構造体］
本実施の形態では、断熱容器の一例としては、前記実施の形態３で説明した球形タンク方式のＬＮＧ輸送タンカー１００Ｂが備える球形タンク１５０（図１０Ａおよび図１０Ｂ）を挙げて、本発明を説明する。

図１０Ｂに示すように、球形タンク１５０の断熱容器１５３は、ＬＮＧ（通常−１６２℃）のように、常温より１００℃以上低い物質を保持するものであり、前述した断熱構造体１５４により外面部分が断熱されている。前述した支持体１５５は、船体１５１に断熱容器１５３を固定するものであり、一般的にはスカートと称される。本実施の形態では、支持体１５５は、サーマルブレーキ構造を有している。サーマルブレーキ構造としては、例えばアルミニウム合金と低温用鋼材との中間に、熱伝導率の低いステンレス鋼を挿入した構成を挙げることができる。この構成であれば、断熱容器１５３に支持体１５５を介して熱が侵入することを低減することができる。なお、前述したように、断熱構造体１５４の外周をカバー１５２で覆うことにより、外部からの熱の侵入が低減される。

本実施の形態における断熱構造体１５４は、例えば、図１１に示すように、第一断熱層３０１および第二断熱層３０２を備える二層構造であって、断熱容器１５３を構成する容器本体３００上に設けられている。第一断熱層３０１は、断熱パネル４０で構成されており、第二断熱層３０２は、真空断熱材２０Ｃで構成されている。なお、断熱パネル４０は、前記実施の形態１または２で説明した断熱パネル１０とは異なり、真空断熱材２０Ａまたは２０Ｂを一体化して構成されるものではなく、公知の発泡材料をパネル状に成形したものである。

容器本体３００の表面（外面）上には、数千枚の方形状の断熱パネル４０が貼り付けられ、これにより第一断熱層３０１が構成される。また、第一断熱層３０１の外部に真空断熱材２０Ｃが配置されることによって第二断熱層３０２が構成される。

本実施の形態における断熱容器１５３の具体的な構成は特に限定されないが、容器本体３００としては、例えば厚さ５ｍｍ程度のステンレス鋼製の筐体が挙げられる。断熱パネル４０としては、例えば、厚さ１００ｍｍ〜４００ｍｍ程度の発泡スチロール（ビーズ法発泡ポリスチレン（Expandable Polystyrene Beads-EPSによる発泡ポリスチレン）で形成したものが挙げられるが、これに限定されず、ポリウレタンフォームまたはフェノールフォーム等の他の樹脂系断熱材で構成されてもよいし、図示しない断熱枠に装填された無機系断熱材（グラスウール、パーライト等）で構成されてもよい。なお、真空断熱材２０Ｃについては後述する。

第一断熱層３０１を構成する真空断熱材２０Ｃおよび第二断熱層３０２を構成する断熱パネル４０は、締結部材１３を介して容器本体３００に取り付けられている。断熱パネル４０には締結穴４１が設けられているとともに、真空断熱材２０Ｃには貫通部２７が設けられている。さらに、貫通部２７の周囲は、真空断熱材２０Ｃの外包材２２同士が密着した溶着層２８で構成されている。締結部材１３は例えば公知のボルトであり、ボルト軸部１３ａは締結穴４１内に挿入可能になっているとともに、ボルト頭部１３ｂは、貫通部２７内に配置可能になっている。

締結部材１３のボルト軸部１３ａは、第二断熱層３０２である真空断熱材２０Ｃの貫通部２７から、第一断熱層３０１である断熱パネル４０の締結穴４１に挿入される。これにより、締結部材１３は容器本体３００に固定される。この状態では、真空断熱材２０Ｃの溶着層２８が、締結部材１３のフランジ状のボルト頭部１３ｂにより押さえ付けられているので、締結部材１３は、断熱パネル４０と真空断熱材２０Ｃとの両方を容器本体３００に固定して取り付けることができる。

なお、締結部材１３の具体的な構成は特に限定されず、真空断熱材２０Ｃの溶着層２８を押えるフランジ部を有し、真空断熱材２０Ｃを断熱パネル４０に対して機械的に固定できる構成であれば、ボルト以外の公知の構成を採用することができる。また、締結部材１３がボルトである場合には、ボルト軸部１３ａの長さは、締結時に容器本体３００まで達しない長さであることが好ましい。これにより、外部の熱が締結部材１３を介して容器本体３００まで伝達されるヒートブリッジを抑制することができる。言い換えれば、ボルト軸部１３ａの長さは、第一断熱層３０１の厚さ未満（すなわち断熱パネル４０の厚さ未満）であってもよいことになる。

また、本実施の形態では、真空断熱材２０Ｃの溶着層２８をボルト頭部１３ｂで押さえ付ける構成となっているが、このとき、ボルト頭部１３ｂには、当該ボルト頭部１３ｂよりも大きな広がりを有するフランジが設けられてもよい。ボルト頭部１３ｂは、ボルト軸部１３ａから見ればボルト軸部１３ａから広がる「フランジ部」となっている。このボルト頭部１３ｂによる溶着層２８を押さえ付ける作用を向上するために、ボルト頭部１３ｂがさらにフランジを備えてもよい。したがって、締結部材１３はフランジボルトであってもよい。あるいは、ボルト頭部１３ｂに一体化されたフランジの代わりに、広がりの大きなワッシャーを用いてもよい。

ここで、真空断熱材２０Ｃにおける断熱パネル４０への対向面には、その一部または全面に接着剤を塗布してもよい。これにより、締結部材１３による固定とともに断熱パネル４０の外面に真空断熱材２０Ｃを接着して取り付けることもできるので、真空断熱材２０Ｃと断熱パネル４０との密着性を高めることができる。接着剤の具体的な種類は特に限定されないが、ホットメルト系のものを好適に用いることができる。

また、図１１には図示しないが、真空断熱材２０Ｃの端面同士を突き合せた部分（突合せ部）は、断熱パネル４０の端面同士の突合せ部とは、互いにずれた位置となるように設定されている。また、真空断熱材２０Ｃの外周縁に形成されるヒレ状の封止部２４（または封止ヒレ）は、低温側となる内面（すなわち、第一断熱層３０１の側）に折り込んで配置している。

［真空断熱材］
第二断熱層３０２に用いられる真空断熱材２０Ｃは、例えば、図１２に示すように、基本的には、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と同様の構成を有している。

具体的には、真空断熱材２０Ｃは、断熱パネル４０（発泡スチロール）よりも熱伝導率λが１５倍程度低いものであり（０℃で０．００２Ｗ／（ｍ・Ｋ））芯材２１を外包材２２に内包して減圧密閉したパネル状となっている。

外包材２２は、前述したように、表面保護層２２１、ガスバリア層２２２、および熱溶着層２２３から構成される積層シート２２０である。外包材２２の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、表面保護層２２１が厚さ３５μｍのナイロンフィルムであり、ガスバリア層２２２が厚さ７μｍのアルミ箔であり、熱溶着層２２３が厚さ５０μｍの低密度ポリエチレンフィルムであり、これらを積層した三層構造のラミネートフィルムを挙げることができる。

また、芯材２１の具体的構成も特に限定されず、例えば、平均繊維径が４μｍのガラス繊維を焼成したものを挙げることができる。また、吸着剤２３の具体的構成も特に限定されず、酸化カルシウムを主原料とする気体吸着剤であってもよいし、前述したように、ＺＳＭ−５型ゼオライトで構成される気体吸着剤であってもよい。ＺＳＭ−５型ゼオライトは、その銅サイトのうち、少なくとも５０％以上の銅サイトが銅１価サイトであり、当該銅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価サイトである構成であることが好ましい。このように、酸素三配位の銅１価サイトの率を高めた気体吸着剤を用いることで、常温での窒素吸着特性を向上することができるので、空気の吸着量を大幅に向上させることができる。また、吸着剤２３の形状も特に限定されないが、粉末状であれば表面積が大きくなり吸着性能を向上することができる。

真空断熱材２０Ｃの製造方法は特に限定されないが、例えば次のような工程を採用することができる。まず、互いの熱溶着層２２３が対向するように前記構成の積層シート２２０（外包材２２）を２枚重ね合わせて一部を除いて周囲を溶着する。溶着していない部分（開口部分）から芯材２１および吸着剤２３を内部に封入して減圧し、開口部分を溶着する。これにより、溶着部分およびその外側部分は、芯材２１が内部に存在せず、外包材２２同士が溶着した封止部２４として構成され、溶着部分よりも内部は、減圧された断熱領域となる。

なお、吸着剤２３は、密閉された容器として外包材２２の内部に封入されるが、外包材２２の開口部分を溶着して減圧封止が完了した後に、外包材２２の外側から外力を与えることによって容器を開封する。これにより、吸着剤２３は真空断熱材２０Ｃの内部（減圧された断熱領域）の気体を吸着することができる。

ここで、前述したように、真空断熱材２０Ｃには、締結部材１３を締結するための貫通部２７が設けられている。貫通部２７は、図１１に示すように、真空断熱材２０Ｃを貫通した貫通孔を含む部位として構成される。前述したように、貫通部２７の内周には、図１３に示すように、真空断熱材２０Ｃの外包材２２同士が密着した溶着層２８が設けられている。この溶着層２８には芯材２１が含まれていないので、封止部２４と概ね同様の構成を有していることになる。

真空断熱材２０Ｃにおける貫通部２７の大きさ、すなわち、貫通孔の直径については特に限定されず諸条件に応じて適宜設定することができる。例えば、締結部材１３のボルト頭部１３ｂ（あるいはボルト頭部１３ｂが備えてもよいフランジ）の大きさ、真空断熱材２０Ｃの厚さ、溶着層２８の幅等の条件を挙げることができる。

真空断熱材２０Ｃにおける貫通部２７の位置は特に限定されないが、真空断熱材２０Ｃの広がり面のなるべく内側であればよく、図１３に示すように、真空断熱材２０Ｃの中央部近傍に設けられることが好ましい。これにより、真空断熱材２０Ｃを断熱パネル４０に固定する際に、当該真空断熱材２０Ｃにかかる応力を分散することができる。そのため、真空断熱材２０Ｃの変形を抑制することが可能になり、断熱性能の低下、外包材２２の劣化等を回避または軽減することが可能となる。言い換えれば、真空断熱材２０Ｃを締結部材１３で固定したときに、締結部材１３のボルト頭部１３ｂ（あるいはボルト頭部１３ｂが備えてもよいフランジ）が真空断熱材２０Ｃの外縁からはみ出さないように、貫通部２７の位置を設定すればよい。これにより、貫通部２７が真空断熱材２０Ｃの外周近傍に設けられることが回避される。

このように、本実施の形態における真空断熱材２０Ｃは、基本的には、前述した真空断熱材２０Ａまたは真空断熱材２０Ｂと同様の構成を有しているが、図１２に示すように、その外面の少なくとも一部に充填断熱材１４が設けられてもよい。充填断熱材１４の具体的な構成は特に限定されないが、繊維の直径が１μｍを下回るマイクログラスウールを挙げることができる。このようなマイクログラスウールは、柔軟で伸縮性に富むとともに、良好な断熱性を実現することができる。また、充填断熱材１４の具体的な構成はマイクログラスウールに限定されず、軟質ウレタン、フェノールフォーム、硬質ウレタンフォーム等のように、柔軟で伸縮性に富んだ材料を適宜選択して用いることができる。特に、フェノールフォームまたは硬質ウレタンフォームは、容器本体３００の線膨張係数に近いものを選択することができるので好ましい。

図１２に示す真空断熱材２０Ｃでは、その表面全体に充填断熱材１４が設けられているが、真空断熱材２０Ｃの端部同士の突合せ部の隙間に少なくとも設けられていればよい。これにより、突合せ部からの外部熱の侵入、あるいは、突合せ部からの冷熱の漏出を抑制または回避することができる。

なお、ＺＳＭ−５型ゼオライトは、前述したように不燃性の気体吸着剤であるため、可燃性材料を吸着剤２３として使用することを回避できる。これにより、仮に経年劣化等によって真空断熱材２０Ｃの内部にＬＮＧ等の可燃性ガスが侵入した場合であっても、発火等の危険を有効に回避することができ、真空断熱材２０Ｃの安定性および防爆性を良好なものとすることができる。さらに、真空断熱材２０Ｃでは、芯材２１として無機繊維を用いているため、有機繊維を用いるよりも難燃性を改善することができる。それゆえ、断熱容器１５３そのものの難燃性を向上することができる。

［断熱容器によるＬＮＧの保持］
前記構成の断熱容器１５３は、容器本体３００の外側に配置された第一断熱層３０１（断熱パネル４０）と、その外側に配置された第二断熱層３０２（真空断熱材２０Ｃ）とによって断熱され、その内部で、ＬＮＧを低温保持する。ここで、真空断熱材２０Ｃは、締結部材１３（ボルト）により断熱パネル４０に固定されている。このとき、ボルト軸部１３ａは断熱パネル４０の締結穴４１に螺合して締め付けられているので、貫通部２７の周囲にある溶着層２８は、締結部材１３（ボルト）のボルト頭部１３ｂで押さえ付けられている。

このような構成であれば、真空断熱材２０Ｃは、断熱パネル４０に一体化されることなく、貫通部２７により断熱パネル４０に固定可能となっている。そのため、例えば、樹脂製断熱材と真空断熱材とが一体化されたボードのように、熱収縮率の違いによってボードが反るといった変形を防ぐことができる。これにより、反り変形に由来する断熱層の隙間の発生を抑制または回避できるので、断熱構造体１５４の断熱性能の低下を抑制することができる。

また、真空断熱材２０Ｃの外包材２２が一体化された樹脂製断熱材により引っ張り伸縮されるようなことがないので、外包材２２の劣化も良好に抑制することができる。それゆえ、使用環境の変化によって断熱パネル４０に繰り返し熱収縮が生じても、この熱収縮に伴って真空断熱材２０Ｃの外包材２２が引っ張り伸縮を繰り返して亀裂が生じるようなことが回避される。その結果、長期間に亘って真空断熱材２０Ｃの断熱性を良好に維持することができるので、断熱容器１５３の信頼性を優れたものとすることができる。

また、第一断熱層３０１を構成する断熱パネル４０は発泡スチロールで構成されている。これにより、内部で保持される低温物質（ＬＮＧ等）から超低温の伝導（超低温のリーク量）が生じるとしても、第一断熱層３０１の全域に亘って超低温の伝導のバラツキを小さくすることができる。その結果、第一断熱層３０１の外面の温度分布も相対的にバラツキが少なくなる。これにより、第一断熱層３０１に接する第二断熱層３０２の温度分布も、バラツキが少なく略均等とみなせる状況にすることができる。

それゆえ、第二断熱層３０２を構成する真空断熱材２０Ｃでは、温度分布のムラによる外包材２２の熱収縮のバラツキが抑制されるので、熱収縮のバラツキによる亀裂も有効に抑制することができる。その結果、さらに長期間に亘って真空断熱材２０Ｃの断熱性を良好に維持することができる。

換言すると、真空断熱材２０Ｃは、第一断熱層３０１の外表面に配置してあるため、ＬＮＧ等の低温物質から真空断熱材２０Ｃまでの距離は全域に亘ってほぼ同じと見なすことができる。それゆえ、低温物質から真空断熱材２０Ｃへの超低温の伝導（超低温のリーク量）が、第二断熱層３０２の全域に亘ってほぼ等しいものと見なすことができる。その結果、真空断熱材２０Ｃが第一断熱層３０１に接する面の温度分布もほぼ等しいものと見なすことができる。よって、真空断熱材２０Ｃの外包材２２の温度分布ムラを有効に抑制できるので、外包材２２の伸縮度合いのバラツキを抑制することができ、結果として外包材２２における亀裂発生の度合いを大きく低減することが可能となる。

また、本実施の形態では、第一断熱層３０１の外側を真空断熱材２０Ｃで覆っているので、第一断熱層３０１の表面温度が環境条件によってばらつくことも抑制することができる。その結果、第一断熱層３０１と接する真空断熱材２０Ｃの外包材２２の亀裂の発生をより一層抑制することができる。

また、真空断熱材２０Ｃの端部同士の突合わせ部には、マイクログラスウール等の充填断熱材１４を充填している。前述したように、マイクログラスウールは柔軟で伸縮性に富んでいるため、外気の寒暖に応じて真空断熱材２０Ｃにわずかな伸縮が生じても、この伸縮に応じて充填断熱材１４も伸縮することができる。その結果、真空断熱材２０Ｃの伸縮を拘束することによる外包材２２の亀裂破損等を有効に抑制することができるので、長期間に亘って良好な断熱性能を確保することができる。

また、本実施の形態では、真空断熱材２０Ｃの熱伝導率λは、第一断熱層３０１（断熱パネル４０）を構成する発泡スチロールよりも約１５倍程度低いものとなっている。それゆえ、断熱構造体１５４が第一断熱層３０１のみからなる構成に比べて、真空断熱材２０Ｃからなる第二断熱層３０２を含む本発明の方が、その断熱性能を大きく向上することができる。

加えて、真空断熱材２０Ｃは、その高い断熱性能を十分に生かして外気熱を遮断することができる。そのため、真空断熱材２０Ｃの内側、すなわち第一断熱層３０１が設けられている部分の雰囲気温度が大幅に低下するので、第一断熱層３０１それ自体が持つ断熱効果を相対的に向上することができる。それゆえ、真空断熱材２０Ｃ自体が有する高い断熱効果と、第一断熱層３０１の相対的な断熱効果との相乗効果により、断熱構造体１５４の断熱性能をきわめて高いものにすることができる。

さらに、真空断熱材２０Ｃは、通気性のある芯材２１をラミネートフィルムからなる外包材２２で真空封止した構成であり、その封止部２４は、第一断熱層３０１側に折り込んでいる。それゆえ、内部に芯材２１を有さない封止部２４を介して熱リークが生じることを有効に抑制することができる。したがって、真空断熱材２０Ｃの断熱効果を十分に生かした断熱効果に加えて、第一断熱層３０１の雰囲気温度を低下させる断熱効果を効率よく発揮させることができる。これにより、断熱構造体１５４の断熱性能を飛躍的に向上させることが可能となる。

また、本実施の形態では、真空断熱材２０Ｃの芯材２１には無機繊維を用いているため、第二断熱層３０２を難燃化層として機能させることができる。それゆえ、もし外部で火災が発生しても、断熱構造体１５４により火災が断熱容器１５３に類焼することを抑制することが可能となる。

また、本実施の形態では、真空断熱材２０Ｃは、断熱容器１５３の最も外壁側に一列に配置されている。そのため、従来構成（真空断熱材および断熱パネルを重ねて並列配置した上で継ぎ目に真空断熱材を重ね合わせる構成）と比較して、真空断熱材２０Ｃの使用数の増加を回避することができる。その結果、断熱容器１５３に使用する材料および製造コストを低減することが可能となる。

また、本実施の形態においては、球形タンク１５０内部の低温熱伝導に伴う第二断熱層３０２の変形を抑制するだけでなく、外面側の環境条件の変化に由来する真空断熱材２０Ｃの変形についても抑制することができる。例えば、球形タンク１５０に日光が照射されている場合、日向部分と日陰部分とでは熱分布ムラが生じやすい。従来のボード型断熱材（樹脂製断熱材と真空断熱材とが一体化されたボード）であれば、日光由来の熱分布ムラにより、真空断熱材と樹脂断熱材との熱伸縮度合いが部分的に異なってしまう。そのため、ボードに前述した反り変形が生じやすくなるが、本実施の形態であれば、このような日光に起因する変形についても抑制することができる。

（実施の形態５）
前記実施の形態４では、断熱構造体１５４を構成する第一断熱層３０１は、１層の断熱パネル４０で構成されていたが、本発明はこれに限定されず、本実施の形態５では、第一断熱層３０１が、２層またはそれ以上の断熱パネル４０で構成されている。

例えば、図１４に示す構成の断熱構造体１５４では、基本的な構成は、前記実施の形態４で説明した断熱構造体１５４と同様であるが、第一断熱層３０１が、筐体側層３０１ａと外側層３０１ｂとの複数層（２層または３層以上）で構成されている。本実施の形態では、筐体側層３０１ａを構成する断熱パネル４０も、外側層３０１ｂを構成する断熱パネル４０も、同種の材質で構成されているが、それぞれ異なる材質で構成されてもよい。

筐体側層３０１ａおよび外側層３０１ｂでそれぞれ異種の断熱パネル４０が用いられる場合、外側層３０１ｂを構成する断熱パネル４０が、筐体側層３０１ａを構成する断熱パネル４０よりも熱伝導率が低いことが好ましい。これにより、外側層３０１ｂの断熱性能が筐体側層３０１ａの断熱性能よりも高くなるので、筐体側層３０１ａの温度を低下させることができ、第一断熱層３０１の断熱効果をより向上させることが可能となる。

前記構成によれば、断熱容器１５３の容器本体３００の外面には、筐体側層３０１ａおよび外側層３０１ｂが積層されることにより第一断熱層３０１を形成している。そのため、容器本体３００の内部に保存された低温物質から超低温がリークするとしても、２層の断熱パネル４０を介する必要がある。そのため、超低温が真空断熱材２０Ｃまで伝導してリーク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２０Ｃの外包材２２が低温物質からの超低温のリークによって低温脆化することを有効に抑制することができる。その結果、外包材２２の亀裂劣化を有効に抑制することができるので、断熱構造体１５４の断熱性能をより長期間に亘って有効に保持することができる。

言い換えれば、前記構成では、容器本体３００と真空断熱材２０Ｃとの間に介在する第一断熱層３０１を、筐体側の断熱パネル４０と外側の断熱パネル４０とに分離して設けていることになる。それゆえ、これら２層の断熱パネル４０の間には空気層が形成されることになり、第一断熱層３０１としての物質的な連続性が断たれることになる。つまり、断熱パネル４０が発泡スチロール製であれば、前記構成では、第一断熱層３０１が発泡スチロールの二層構造であるため、単層構造の発泡スチロール層と比較して層の厚み方向の連続性がないことになる。これにより、超低温のリーク量を低減することができる。その結果、真空断熱材２０Ｃの外包材２２の低温脆化をより有効に抑制することができ、低温脆化に伴う亀裂劣化を有効に回避することが可能となる。

また、図１５に示す断熱構造体１５４では、基本的な構成は、前述した図１４に示す断熱構造体１５４と同様であるが、真空断熱材２０Ｃからなる第二断熱層３０２の外側に、さらに第三断熱層３０３が設けられている。この第三断熱層３０３を構成する断熱材料４２は、第一断熱層３０１を構成する断熱パネル４０と同種の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。

断熱材料４２は、例えば、断熱パネル４０と同様にパネル状に成形され、公知の手法で第二断熱層３０２に取り付けられればよい。例えば、パネル状の断熱材料４２の略中央部にホットメルト系接着剤を塗布し、真空断熱材２０Ｃの外表面に接着して取り付ける構成を採用することができる。

前記構成によれば、第一断熱層３０１および第二断熱層３０２に加えて、第三断熱層３０３の断熱効果が加えられるため、第二断熱層３０２を構成する真空断熱材２０Ｃの外側の温度を低下させることができる。これにより、第二断熱層３０２の断熱性能を向上できるだけでなく、第二断熱層３０２の表面および第一断熱層３０１の表面のそれぞれの温度分布のバラツキをより一層抑えて温度分布のさらなる均一化を図ることができる。それゆえ、第一断熱層３０１の温度分布ムラにより真空断熱材２０Ｃの外包材２２に亀裂が発生することがさらに一層有効に抑制され、断熱構造体１５４の断熱性能をより長期間に亘って有効に保持することができる。

また、図１６に示す断熱構造体１５４では、基本的な構成は、前述した図１４または図１５に示す断熱構造体１５４と同様であるが、第二断熱層３０２を構成する真空断熱材２０Ｃの封止部２４を、低温側である第一断熱層３０１側（内側）に織り込むのではなく、隣接する真空断熱材２０Ｃの封止部２４同士を重ねて配置している。封止部２４を重ねる位置は、図１６における左側の破線で示すように、内側（第一断熱層３０１側あるいは容器本体３００側）であってもよいし、図１６における右側の破線で示すように、外側（表層側あるいは外面側）であってもよい。

このような構成であれば、断熱構造体１５４の構成にもよるが、封止部２４を織り込むことによって熱が第一断熱層３０１に回り込むヒートブリッジの発生を抑制することができる。その結果、断熱構造体１５４の断熱性能をさらに向上させることが可能となる。

（実施の形態６）
本実施の形態６では、図１７および図１８に示すように、真空断熱材２０Ｃの貫通部２７の隙間を埋めるためにスペーサー１５、１６を配置する構成となっている。

例えば、図１７に示す構成では、第二断熱層３０２を構成する真空断熱材２０Ｃの溶着層２８と断熱パネル４０との間に、スペーサー１５を介在させている。溶着層２８は、締結部材１３のボルト頭部１３ｂで押えられているので、貫通部２７においては、上から順に、ボルト頭部１３ｂ、溶着層２８、およびスペーサー１５の順で重なっている。

また、図１８に示す構成では、図１７に示す構成に加えて、ボルト頭部１３ｂと溶着層２８との間にスペーサー１６を介在させている。したがって、貫通部２７においては、上から順に、ボルト頭部１３ｂ、スペーサー１６、溶着層２８、およびスペーサー１５の順で重なっている。

なお、スペーサー１５、１６の具体的な構成は特に限定されず、発泡スチロールまたはポリウレタンフォーム等のような断熱性能を有する材料であればよい。

このような構成によれば、貫通部２７に生じる隙間、特に、溶着層２８と断熱パネル４０との隙間、あるいは、ボルト頭部１３ｂと溶着層２８との隙間を埋めることができる。その結果、貫通部２７内において、溶着層２８近傍の隙間で空気が滞留することを抑制することができ、第二断熱層３０２の断熱性能をより向上させることができる。また、貫通部２７の隙間を埋めることにより、貫通部２７を含めた真空断熱材２０Ｃ全体の平面性を向上させることもできる。

このように、実施の形態４〜６に係る断熱容器１５３は、断熱パネル４０からなる第一断熱層３０１の外側に真空断熱材２０Ｃからなる第二断熱層３０２を配置し、この真空断熱材２０Ｃに貫通部２７を設け、貫通部２７の周囲の溶着層２８を、締結部材１３のボルト頭部１３ｂで押えながら、ボルト軸部１３ａを断熱パネル４０に固定している。これにより、断熱構造体１５４の断熱性能を飛躍的に向上させると同時に、その高い断熱性能を長期間に亘って保持することが可能となる。

なお、本発明は、本実施の形態の構成に限定されず、本発明の目的を達成する範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、本実施の形態では、断熱容器１５３としてＬＮＧ輸送タンカー１００Ｂの球形タンク１５０を例示したが、本発明は、後述する実施の形態７のように陸上設置のＬＮＧタンク、あるいは、医療または工業用に用いられる低温保存容器等の断熱容器にも適用可能である。また、保存する物質も特に限定されず、例えば、液体水素等のように常温より１００℃以上低い物質であればよい。

また、実施の形態４〜６に係る断熱容器としては、次に挙げる各構成も含まれる。すなわち、本発明は、低温物質を保持する断熱容器であって、前記断熱容器は容器筐体の外側に配置された断熱層を有し、前記断熱層は、容器筐体側に配設される第一断熱層と、前記第一断熱層よりも外部側に配設される第二断熱層と、を少なくとも有し、前記低温物質は常温よりも１００℃以上低い温度で保存されるとともに、前記第二断熱層は芯材を袋に収納して減圧密閉された真空断熱材であり、前記真空断熱材には貫通部が設けられている構成であってもよい。

前記構成によれば、真空断熱材を硬質ポリウレタンフォームと一体化してボード化することなく、貫通部を通じて真空断熱材を第一断熱層に対して固定することが可能である。これにより、硬質ポリウレタンフォームと真空断熱材との熱収縮率の違いによって一体化されたボードが反るといった変形を防ぐことができる。また、ボードの変形により断熱層の間に隙間が生ずることに由来する断熱性能の低下を防ぐことができる。また、真空断熱材の外袋が引っ張り伸縮されることによる外袋の経時的な劣化を防ぐことができる。

前記構成の断熱容器においては、貫通部の周囲は外被材同士が密着した溶着層で構成されてもよい。これにより、溶着層の部分で真空断熱材を第一断熱層へ固定することができる。そのため、芯材を傷つけることなく真空断熱材を固定することが可能であり、断熱性能の低下をさらに防ぐことができる。

前記構成の断熱容器においては、真空断熱材が、貫通部周囲において外被材同士が密着した溶着層を、ボルト頭部で押さえることにより固定した構成であってもよい。これにより、芯材を傷つけることなく真空断熱材を固定することが可能であることに加え、溶着層を傷つけることなく固定が可能となる。そのため、断熱性能の低下および外袋の劣化を更に防ぐことができる。

前記構成の断熱容器においては、ボルトは容器筐体まで達しない長さで構成されてもよい。これにより、ボルトを通じて外気の熱を容器筐体まで伝えてしまうヒートブリッジを抑制することができる。そのため、断熱性能を向上させることができる。

前記構成の断熱容器においては、貫通部が円形で構成されてもよい。これにより、貫通部を多角形で構成されている場合と比較して、貫通部にかかる応力を緩和することができる。そのため、断熱性能の低下および外袋の劣化をさらに防ぐことができる。

前記構成の断熱容器においては、ボルト頭部が真空断熱材の外縁からはみ出さない構成であってもよい。これにより、貫通部が真空断熱材の中心部寄りに設けられることになる。そのため、固定の際に真空断熱材にかかる応力を分散させることができる。その結果、真空断熱材の変形をさらに防ぐことができるので、断熱性能の低下および外袋の劣化をさらに防ぐことができる。

（実施の形態７）
前記実施の形態１〜６に係る断熱容器は、図１に示すようなＬＮＧ輸送タンカー１００Ａに設けられる船内タンク１１０、あるいは、図１０に示すようなＬＮＧ輸送タンカー１００Ｂに設けられる球形タンク１５０であったが、本発明はこれに限定されない。本実施の形態７では、例えば、図１９〜図２１に示すような、陸上に設置されるＬＮＧタンクを例示する。

図１９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、外槽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、外槽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。

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。

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、外槽１２５は、例えば、常温用の鋼材で構成される槽である。内槽１２３と外槽１２５との間に挟持される内側断熱層１２４は、例えば、パーライト等の発泡体により構成される。一方、コンクリート構造体１２１と外槽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または２で説明した断熱パネル１０（図５Ａ、図５Ｂまたは図６Ａ、図６Ｂ）により構成される。あるいは、図示しないが、外側断熱層１２６は、前記実施の形態４〜６で説明した断熱構造体１５４で構成されてもよい。

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、外槽１２５、および外側断熱層１２６（すなわち断熱パネル１０）で構成されている。なお、図１９では、外側断熱層１２６である断熱パネル１０は、そのまま露出しているように図示しているが、断熱パネル１０を保護するための保護層が別途積層されてもよい。

図２０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、メンブレン外槽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、メンブレン外槽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。

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。

メンブレン内槽１３３およびメンブレン外槽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。

メンブレン内槽１３３とメンブレン外槽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、パーライト等の発泡体により構成される。また、コンクリート構造体１３１とメンブレン外槽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で説明した断熱パネル１０（図５Ａ、図５Ｂまたは図６Ａ、図６Ｂ）により構成される。あるいは、図示しないが、外側断熱層１２６は、前記実施の形態４〜６で説明した断熱構造体１５４で構成されてもよい。

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、断熱パネル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２０Ａ〜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２０においても、外側断熱層１３６である断熱パネル１０が、そのまま露出しているように図示しているが、断熱パネル１０を保護するための保護層が別途積層されてもよい。

図２１には、図１９に示すタイプとは異なる地上式ＬＮＧタンク１６０を図示している。この地上式ＬＮＧタンク１６０は、タンク本体として、前記実施の形態３または４に例示される球形タンク１５０と同様に球形の断熱容器１６４を備えており、この断熱容器１６４は、支持構造部１６１によって地面５０上に支持されている。支持構造部１６１は、地面５０の上に鉛直方向に設けられる複数の支柱１６２と、支柱１６２同士の間に設けられるブレース１６３とにより構成されているが、特に限定されない。

断熱容器１６４は、低温物質を保持する容器筐体１６６と、この容器筐体１６６の外側に設けられる断熱構造体１６５とを備えている。容器筐体１６６および断熱構造体１６５の具体的な構成は、前記実施の形態４〜６で説明した通りであり、特に断熱構造体１６５は、前記実施の形態４〜６のいずれかの構成、または、これら実施の形態の構成を適宜組み合わせた構成を好適に採用することができる。

このように、本発明に係る断熱容器は、容器筐体の内部に、流体を保持する流体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断熱パネル１０を備える構成であればよい。

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が容器筐体に、一次メンブレン１１３が第一槽に、一次防熱箱１１４が第一断熱層に、二次メンブレン１１５が第二槽に、二次防熱箱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、外槽１２５またはメンブレン外槽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。

そして、前記実施の形態１のように、第二断熱層は、二次防熱箱１１６および断熱パネル１０により構成されてもよいが、本実施の形態のように、第二断熱層は断熱パネル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、断熱パネル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、断熱パネル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。

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。

例えば、前記実施の形態１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。

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の外槽１２５と同様に）としてもよい。

（実施の形態８）
前記実施の形態１〜７のいずれにおいても、断熱容器内で保持される流体はＬＮＧであったが、本発明はこれに限定されず、流体は、常温よりも１００℃以上低い温度で保持されるものであればよい。本実施の形態８では、ＬＮＧ以外の流体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２２を参照して具体的に説明する。

図２２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２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および外槽１４５を備えており、これら内槽１４３および外槽１４５の間に内部断熱層１４４が設けられ、外槽１４５の外側に外部断熱層１４６が設けられている。

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、外槽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、断熱パネル１０で構成されればよい。なお、外部断熱層１４６は、断熱パネル１０のみで構成されてもよいし、前記実施の形態１における二次防熱箱１１６のように、断熱パネル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。

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と外槽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、前述した断熱パネル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２０Ａまたは２０Ｂを用いて構成される断熱パネル１０を含むことになる。あるいは、前記実施の形態４〜６で説明した断熱構造体１５４を採用することもできる。

なお、槽支持体１４１、内槽１４３、外槽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２２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２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。

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）に前述した断熱パネル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。

なお、本発明において断熱容器内で保持される流体は、ＬＮＧまたは水素ガスに限定されず、常温よりも１００℃以上低い温度で流動性を有するものであればよい。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、常温よりも１００℃以上低い温度で保持する必要性のある化合物であってもよい。また、常温は、２０℃±５℃の範囲内（１５℃〜２５℃の範囲内）であればよい。

なお、本発明は前述した各実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明について、実施例、比較例および参考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。

（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。

（実施例１）
アルミニウム製の球形の容器筐体３００の外側に、第一断熱層３０１および第二断熱層３０２を備える断熱構造体１５４を設けることにより、実施例１の断熱容器１５３を得た。断熱構造体１５４の各断熱層のうち、第一断熱層３０１として、発泡スチロール製の断熱パネル４０を用い、第二断熱層３０２として、前記実施の形態４で説明した構成の真空断熱材２０Ｃを用いた。なお、断熱構造体１５４全体の厚さＴ、第一断熱層３０１の厚さｔ１、および第二断熱層３０２の厚さｔ２を表１に示す。この断熱容器１５３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。

（比較例１）
第二断熱層３０２を備えない比較断熱構造体を容器筐体３００の外側に設けた以外は、前記実施例１と同様にして、比較断熱容器を得た。なお、比較断熱構造体では、断熱構造体１５４全体の厚さは実施例１と同じにした。比較断熱構造体における厚さＴ，ｔ１およびｔ２を表１に示す。この比較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。

（実施例２）
第一断熱層３０１の厚さを減少させた以外は前記実施例１と同様にして、実施例２の断熱容器１５３を得た。なお、本実施例２は、比較例１と同じ断熱性能を発揮する上で、断熱構造体１５４全体の厚さをどの程度薄くできるかを評価するために行った。また、実施例２の断熱構造体１５４における厚さＴ，ｔ１およびｔ２を表１に示す。この断熱容器１５３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。

（実施例１、２および比較例１の対比）
表１に示すように、実施例１の断熱構造体１５４は、比較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２８％向上した。また、実施例２の断熱構造体１５４は、比較断熱構造体と同じ断熱性能であるにも関わらず、全体の厚さを３７％減少させることができた。

本発明によれば、第一断熱層３０１の厚さを大幅に薄くして真空断熱材２０Ｃのパネル厚を２０ｍｍとすると、第一断熱層３０１の厚さを１７０ｍｍ薄くすることができる。それゆえ、第一断熱層３０１の厚さを低下させただけ断熱容器１５３の容積を増大させることができる。それゆえ、本発明を、例えばＬＮＧのボイルオフガスを燃料として使用しているＬＮＧ輸送タンカー１００Ｂの球形タンク１５０として使用すれば、ＬＮＧの使用量を抑えることが可能となって経済性を向上することができる。また、ＬＮＧのボイルオフガスを再液化するようなタイプのＬＮＧ輸送タンカー１００Ｂでは、その再液化のためのエネルギーロスを低減することができる。

（実施例３）
断熱パネル４０で構成される第一断熱層３０１の合計厚さを３００ｍｍとし、真空断熱材２０Ｃで構成される第二断熱層３０２の厚さを１００ｍｍとした断熱構造体１５４を想定し、この断熱構造体１５４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２３の一点鎖線Ｉに示す。

（比較例２）
第二断熱層３０２を備えずに、合計厚さ４００ｍｍの断熱パネル４０により構成される比較断熱構造体を想定した以外は、前記実施例３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２３の破線ＩＩに示す。

（実施例３および比較例２の対比）
図２３のシミュレーション結果から明らかなように、比較例２の比較断熱構造体では、破線ＩＩに示すように容器筐体の内壁面からの距離（すなわち断熱層の厚さ）に比例して温度が上昇しているが、実施例３の断熱構造体１５４では、一点鎖線Ｉに示すように、断熱パネル４０（第一断熱層３０１）の熱勾配角度が小さく、真空断熱材２０Ｃ（第二断熱層３０２）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、第二断熱層３０２の断熱性能によって、第一断熱層３０１（断熱パネル４０）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、第一断熱層３０１そのものの冷温の熱移動も低減している（一点鎖線Ｉの０〜３００ｍｍの熱勾配角度が緩やかである）ため、第一断熱層３０１そのものの断熱性能が向上していることがわかる。

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。

本発明は、ＬＮＧ輸送タンカーの船内タンク、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、常温よりも１００℃以上低い温度で流体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。

１０ 断熱パネル
１０ａ 表面スキン層
１０ｂ 側面スキン層
１１ 発泡樹脂層
１２ 接着剤
１３ 締結部材
１３ａ ボルト軸部
１３ｂ ボルト頭部（締結部材のフランジ部）
２０ 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 逆止弁（膨張緩和部）
２６Ｂ 逆止弁（膨張緩和部）
２７ 貫通部
２８ 溶着層
４０ 断熱パネル
１００Ａ ＬＮＧ輸送タンカー
１１０ 船内タンク（断熱容器）
１１１ 船体（容器筐体）
１１３ 一次メンブレン（第一槽、メンブレン材）
１１４ 一次防熱箱（第一断熱層）
１１５ 二次メンブレン（第二槽、メンブレン材）
１１６ 二次防熱箱（第二断熱層）
１２０ 地上式ＬＮＧタンク
１２１ コンクリート構造体（容器筐体）
１２３ 内槽（第一槽）
１２４ 内側断熱層（第一断熱層）
１２５ 外槽（第二槽）
１２６ 外側断熱層（第二断熱層）
１３０ 地下式ＬＮＧタンク
１３１ コンクリート構造体（容器筐体）
１３３ メンブレン内槽（第一槽、メンブレン材）
１３４ 内側断熱層（第一断熱層）
１３５ メンブレン外槽（第二槽、メンブレン材）
１３６ 外側断熱層（第二断熱層）
１４０ 水素タンク
１４１ 槽支持体（容器筐体）
１４３ 内槽（第一槽）
１４４ 内部断熱層（第一断熱層）
１４５ 外槽（第二槽）
１４６ 外部断熱層（第二断熱層）
１００Ｂ ＬＮＧ輸送タンカー
１５０ 球形タンク
１５１ 船体
１５３ 断熱容器
１５４ 断熱構造体
２２０ 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
２４１ 薄肉部
２４２ 厚肉部
２４３ 強度低下部位（膨張緩和部）
３００ 容器筐体
３０１ 第一断熱層
３０２ 第二断熱層

Claims (5)

1. 常温よりも１００℃以上低い温度で低温物質を保持するために用いられ、
   容器本体と、
   当該容器本体の外側に配置される断熱構造体と、を備え、
   当該断熱構造体は、前記容器本体から外側に向かって順に設けられる、第一断熱層および第二断熱層を含む多層構造体であり、
   当該第二断熱層は、外包材の内部に芯材を収納して減圧密閉した真空断熱材を備え、当該真空断熱材は、フランジ部を有する締結部材により前記第一断熱層に固定され、
   前記真空断熱材には、厚さ方向に貫通する貫通部が設けられるとともに、当該貫通部の周囲には、前記外包材同士を溶着して形成される溶着層が設けられ、
   前記締結部材により前記真空断熱材が固定されている状態では、前記締結部材は、前記貫通部に挿入された状態で、前記フランジ部により前記溶着層を押えていることを特徴とする、
   断熱容器。
2. 前記締結部材の長さは、前記容器本体まで達しない長さであることを特徴とする、
   請求項１に記載の断熱容器。
3. 前記貫通部は円形であることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の断熱容器。
4. 前記フランジ部が、前記真空断熱材の外縁からはみ出さないことを特徴とする、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の断熱容器。
5. 前記流体が、水素ガス、炭化水素ガス、またはこれらを含む可燃性ガスであることを特徴とする、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の断熱容器。

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