JP6589148B2 - 真空断熱材を用いた断熱構造体、および、これを有する断熱容器 - Google Patents

Description

本開示は、外被材の内部に、芯材が減圧密閉状態で封入された構成を有する真空断熱材を用いた断熱構造体と、この断熱構造体を有する断熱容器に関する。

真空断熱材は、ガスバリア性を有する外被材（外包材）の内部に、芯材が減圧密閉されて封入された構成を有している。外被材としては、一般的に、熱融着層、表面保護層およびガスバリア層等の機能層が積層された積層フィルムが用いられている。

真空断熱材は、電化製品および住宅用資材等の民生用製品に広く用いられるが、さらに近年では、産業用製品についての利用も検討されている。産業用製品としては、例えば、ガスタンカー等の船舶、ＬＮＧ（液化天然ガス）タンク等の低温流体保持用の断熱容器、および、自動車（例えば車体、エンジン、変速機、もしくはバッテリ等の保温用）が挙げられる。

真空断熱材においては、断熱性能を長期間維持するために、外被材の表面に樹脂コートを施すことが知られている。

例えば、特許文献１では、外被材のガスバリア層を、金属、金属酸化物、またはシリカ等の蒸着層として形成するとともに、この蒸着層の上に、アクリル酸系樹脂層がコーティングされた構成の真空断熱材が開示されている。この特許文献１では、代表的な用途として、電気湯沸かし器等の家電製品、すなわち民生用製品が例示されている。

民生用製品に比べて、産業用製品では、真空断熱材を用いた断熱構造体の断熱性能に要求される特性が厳しくなる傾向にある。例えば、前述したガスタンカー等の船舶では、常温よりも大幅に低い低温流体を長期間保持する。このため、真空断熱材を用いた断熱構造体は、低温環境下で長期間使用されることになる。また、船舶のメンテナンス時には、常温よりも高い温度に曝されることがあるため、真空断熱材を用いた断熱構造体は、低温環境だけでなく、非常に大きな温度差の生じる環境でも使用されることになる。さらに、船舶では、民生用製品に比べて、より長期の使用（例えば数十年）が想定されるので、真空断熱材を用いた断熱構造体にも、より長期の信頼性が求められる。

特許文献１に開示された真空断熱材では、蒸着層に対してアクリル酸系樹脂層をコーティングすることにより、民生用製品において、長期間に亘り、断熱性能を維持することが可能である。しかしながら、産業用製品では、断熱性能において民生用製品を上回る要求がなされるため、産業用製品の分野においても、良好な断熱性能を実現可能とする、真空断熱材を用いた断熱構造体が求められている。

特開２００５−３０７９９５号公報

本開示は、真空断熱材を用いた断熱構造体において、産業用製品に適用可能となるように、断熱性能の信頼性を、より一層好適化するものである。

本開示に係る断熱構造体は、−４０℃以下の低温に曝される環境で使用され、少なくとも真空断熱材および他の部材を含む断熱構造体である。真空断熱材は、外被材と、外被材の内部に、減圧密閉状態で封入された芯材とを備えている。

外被材の表面のうち、真空断熱材の外面となる表面を外表面としたとき、外表面に、表面の固有の濡れ性よりも大きな濡れ性を呈する表面状態が付与された、濡れ表面領域が含まれる。

真空断熱材は、弾性材料を介して、濡れ表面領域において、他の部材または他の真空断熱材に隣接するように構成されている。

このような構成によれば、断熱構造体を構成する真空断熱材の外表面には、濡れ表面領域が形成され、真空断熱材と他の部材とが、濡れ表面領域に弾性材料を介した状態で隣接している、または、真空断熱材同士が、濡れ表面領域同士の間に弾性材料を介した状態で隣接している。

断熱構造体が−４０℃以下の低温に曝される環境下で使用される場合、常温との温度差が大きいため、大きな熱応力が発生するおそれがあるが、弾性材料の存在により、熱応力の影響を緩和することができる。しかも、弾性材料が密接する真空断熱材の外面は濡れ表面領域となっているので、弾性材料と真空断熱材との間で良好な密着性を確保することができる。その結果、真空断熱材を用いた断熱構造体において、産業用製品に適用可能となるように、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができる。

また、本開示には、上述した構成の断熱構造体を備えた断熱容器も含まれる。

本開示によれば、真空断熱材を用いた断熱構造体において、産業用製品に適用可能となるように、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができる。

図１は、本開示の第１の実施の形態に係る断熱構造体に用いられる真空断熱材の構成の一例を示す模式的断面図である。 図２は、図１に示された真空断熱材を用いた、本開示に係る断熱構造体の構成の一例を示す模式的部分断面図である。 図３Ａは、図２に示された断熱構造体において、真空断熱材の背面に対する接着剤の塗布の例を示す模式的平面図である。 図３Ｂは、図２に示された断熱構造体において、真空断熱材の背面に対する接着剤の塗布の別の例を示す模式的平面図である。 図４Ａは、図１に示された真空断熱材を用いた、本開示に係る断熱構造体の他の例を示す模式的部分側面図である。 図４Ｂは、図１に示された真空断熱材を用いた、本開示に係る断熱構造体の、さらに他の例を示す模式的部分側面図である。 図５Ａは、本開示に係る断熱構造体が適用された、本開示の第２の実施の形態に係る断熱容器の一例である球形タンクを備えた球形独立タンク方式のＬＮＧ輸送タンカーの概略構成を示す模式図である。 図５Ｂは、図５Ａにおける５Ｂ−５Ｂ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。 図６Ａは、本開示に係る断熱構造体が適用された、本開示の第３の実施の形態に係る断熱容器である船内タンクを備えた、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る。 図６Ｂは、図６Ａの、６Ｂ−６Ｂ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７は、本開示に係る断熱構造体が適用された、本開示の第４の実施の形態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部分断面図である。 図８は、本開示に係る断熱構造体が適用された、本開示の第４の実施の形態に係る断熱容器である、地下式ＬＮＧタンクの代表的な構成の別の例を示す模式的断面図である。 図９は、本開示に係る断熱構造体が適用された、本開示の第５の実施の形態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。

本開示に係る断熱構造体は、−４０℃以下の低温に曝される環境で使用され、少なくとも真空断熱材および他の部材を含む。真空断熱材は、外被材と、外被材の内部に、減圧密閉状態で封入された芯材とを備えている。外被材の表面のうち、真空断熱材の外面となる表面を外表面としたとき、外表面に、表面の固有の濡れ性よりも大きな濡れ性を呈する表面状態が付与された、濡れ表面領域が含まれる。真空断熱材は、弾性材料を介して、濡れ表面領域において、他の部材または他の真空断熱材に隣接するように構成されている。

このような構成によれば、断熱構造体を構成する真空断熱材の外表面に、濡れ表面領域が形成され、真空断熱材と他の部材とは、濡れ表面領域に弾性材料を介した状態で隣接する、または、真空断熱材同士が、濡れ表面領域同士の間に弾性材料を介した状態で隣接する。断熱構造体が、−４０℃以下の低温に曝される環境下で使用される場合、常温との温度差が大きいため、大きな熱応力が発生するおそれがあるが、弾性材料の存在により熱応力の影響を緩和することができる。

しかも、弾性材料が密接する真空断熱材の外面は濡れ表面領域となっているので、弾性材料と真空断熱材との間で良好な密着性を確保することができる。その結果、真空断熱材を用いた断熱構造体において、産業用製品に適用可能となるように、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができる。

また、本開示の断熱構造体において、濡れ表面領域は、外表面に対する表面処理または樹脂コートによって構成されていてもよい。

このような構成によれば、さらに、外被材の表面を表面処理したり樹脂コートしたりすることによって、外被材の表面に固有の濡れ性よりも大きな濡れ性を呈する、濡れ表面領域を好適に実現することができる。

また、本開示の断熱構造体において、濡れ表面領域は、外表面のうち、真空断熱材の少なくとも背面となる領域に付与されてもよい。そして、真空断熱材は、背面において、弾性材料としての接着剤が部分的に塗布されることにより、他の部材に貼り合わせられる構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、弾性材料が接着剤であり、この接着剤が真空断熱材の背面に、部分的に塗布されている。そのため、塗布された接着剤は、真空断熱材の背面に良好に保持されることが可能であるとともに、接着剤が背面に全面に塗布されていない場合、大きな熱応力に由来する収縮の影響を良好に緩和することができる。

また、本開示の断熱構造体において、接着剤は、常温で粘着性を有する第一接着剤と、低温で第一接着剤よりも高い粘着性を有する第二接着剤とを含んでもよい。そして、第一接着剤および第二接着剤は、背面に、それぞれ互いに異なる部分に塗られている構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、弾性材料として、第一接着剤および第二接着剤を併用しているため、常温およびその付近の温度範囲では、第一接着剤の粘着性により良好な接着状態を実現することができる。また、低温およびその付近の温度範囲では、第二接着剤の粘着性により良好な接着状態を実現することができる。よって、二種類の接着剤が、それぞれ異なる温度範囲で良好な接着性を発揮できるので、幅広い温度範囲で、真空断熱材の良好な貼合せ状態を安定的に実現することができる。

また、本開示の断熱構造体において、第一接着剤および第二接着剤は、背面に、交互に塗布されている構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、第一接着剤および第二接着剤を交互に塗布することにより、真空断熱材の背面において、幅広い温度範囲で良好な貼合せ状態を安定的に実現することができる。

また、本開示の断熱構造体において、第一接着剤および第二接着剤は、背面において、第一接着剤の塗布領域が、第二接着剤の塗布領域よりも広くなるように塗布されている構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、第一接着剤の塗布領域が第二接着剤の塗布領域よりも広いため、真空断熱材の背面において、幅広い温度範囲で良好な貼合せ状態を安定的に実現することができる。

また、本開示の断熱構造体において、第一接着剤がホットメルト接着剤であり、第二接着剤が反応型接着剤である構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、ホットメルト接着剤および反応型接着剤を併用することにより、真空断熱材の背面において、幅広い温度範囲で良好な貼合せ状態を、より安定的に実現することができる。

また、本開示の断熱構造体において、接着剤の剥離強度が、２５ｍｍ幅で１３Ｎ以上である構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、接着剤の剥離強度の下限値が上記の値であれば、真空断熱材を、他の部材の表面に対して、より一層良好に貼り合わせることができる。

また、本開示の断熱構造体において、真空断熱材は、複数の真空断熱材を含み、濡れ表面領域は、外表面のうち、真空断熱材の少なくとも外側の側面となる領域に付与されてもよい。そして、複数の真空断熱材のうち、隣接配置された真空断熱材同士の間に形成される隙間の少なくとも外側に、弾性材料としての充填材料が充填されている構成であってもよい。

このような構成によれば、さらに、複数の真空断熱材の側面同士の突合せ部に充填材料が介在しており、充填材料が密接する真空断熱材の側面が濡れ表面領域となっている。そのため、充填材料が真空断熱材の側面に良好に密着することにより、真空断熱材で構成される断熱層の高い密閉性を良好に実現できる。また、大きな熱応力に由来する収縮の影響を、充填材料により良好に緩和することができる。

また、本開示の断熱構造体において、充填材料は、熱硬化性樹脂エラストマー材料で構成されてもよい。

このように、充填材料がシリコーンゴムまたは軟質ウレタン等のエラストマー材料で構成されていれば、さらに、大きな熱応力に由来する収縮の影響を、より一層良好に緩和することができる。

また、本開示の断熱構造体において、表面処理が、コロナ処理、オゾン処理、またはプラズマ処理であり、樹脂コートが、ウレタンコートまたはシリコンコートであってもよい。

このような構成によれば、さらに、外被材の表面のうち、少なくとも外表面となる領域に対して、濡れ表面領域を良好に形成することができる。

また、本開示には、上述した構成の断熱構造体を備えた断熱容器も含まれる。

上述したいずれの構成においても、前述した真空断熱材を備えているため、断熱構造体または断熱容器において、産業用製品に適用可能となるように、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができる。

以下、本開示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、以下の説明では、全ての図面を通じて、同一または相当する要素には、同一の参照符号を付して、その重複する説明は省略される。

（第１の実施の形態）
［真空断熱材］
まず、本開示に係る断熱構造体に適用される真空断熱材の代表的な一例について、図１を参照して具体的に説明する。

図１に示されるように、本実施の形態に係る真空断熱材１０は、外被材（外包材）１１と、この外被材１１の内部に減圧密閉状態（略真空状態）で封入される芯材１２と、芯材１２とともに外被材１１の内部に封入される吸着剤１３と、を備えている。

外被材１１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、例えば、図１に示されるように、２枚の積層シートを対向させて、その周囲を封止することで、袋状となっている。周囲の封止された箇所である封止部１４は、内部に芯材１２が存在せず、積層シート同士が接触している状態であり、真空断熱材１０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。

積層シートの具体的な構成は、特に限定されないが、例えば、表面保護層、ガスバリア層、および熱溶着層の三層が、この順で積層された構成を挙げることができる。

表面保護層は、真空断熱材１０の外面を保護するための樹脂層である。表面保護層は、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、または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、特にこれらに限定されない。表面保護層は、１種類のフィルムのみで構成されてもよいし、複数のフィルムが積層されて構成されてもよい。

ガスバリア層は、真空断熱材１０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、もしくは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もしくは金属酸化物が蒸着された蒸着フィルム、または、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が施されたフィルム等が挙げられるが、特にこれらに限定されない。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、またはシリカ等を挙げることができるが、特にこれらに限定されない。

熱溶着層は、積層シート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、ガスバリア層の一方の面（外面）は、表面保護層で保護されるが、他方の面（内面）は、熱溶着層により保護される。真空断熱材１０の内部には、芯材１２および吸着剤１３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への影響が、熱溶着層により防止または抑制される。熱溶着層としては、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、特にこれに限定されない。

なお、積層シートは、表面保護層、ガスバリア層、および熱溶着層以外の層を備えてもよい。また、ガスバリア層および熱溶着層は、表面保護層と同様に、１種類のフィルムのみで構成されてもよいし、複数のフィルムが積層されて構成されてもよい。つまり、外被材１１として用いられる積層シートは、一対の面（内面および外面）のうち、一方の面が熱溶着層であること、および、多層構造体の中にガスバリア層を備えていること（または、多層構造体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。

また、外被材１１としては、ガスバリア性を発揮できるものであれば、積層シート以外の、公知の構成を採用することができる。

芯材１２は、断熱性を有するものであれば特に限定されない。具体的には、繊維材料、または発泡材料等の公知の材料を挙げることができる。例えば、本実施の形態では、芯材１２として、無機繊維が用いられている。無機繊維は、無機系材料からなる繊維であればよく、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、またはロックウール繊維等を挙げることができる。また、芯材１２は、板状に成形して用いてもよいため、これら無機繊維以外に、公知のバインダ材、および粉体の少なくともいずれか等を含んでもよい。これらの材料は、芯材１２の強度、均一性、および剛性等の物性の向上に寄与する。

芯材１２の具体的な形状等は、特に限定されないが、代表的には、ガラス繊維等の無機繊維を、ボード状に成形したものを挙げることができる。具体的には、例えば、ガラス繊維を平板状に積層し、この積層体を治具内に載置して加圧プレス等により加圧状態で加熱し、所定範囲の密度および厚さとなるように成形することにより芯材１２が得られる。ガラス繊維の加圧条件、および加熱条件等は特に限定されず、真空断熱材１０の製造分野での公知の条件を好適に用いることができる。

吸着剤１３は、外被材１１の内部に芯材１２が減圧密封された後に、芯材１２の微細な空隙等から放出される残留ガス（水蒸気も含む）、および、封止部１４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１３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、およびシリカゲル等を含む公知の材料から選択される材料を好適に用いることができる。なお、真空断熱材１０は、少なくとも外被材１１および芯材１２を備えていればよく、前述した外被材１１、芯材１２および吸着剤１３以外の部材を備えていてもよい。

真空断熱材１０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、まず、二枚の外被材１１を重ね合わせて、開口部を形成するように周縁部を熱溶着することにより、外被材１１の袋体を得る。その後、開口部から、芯材１２および吸着剤１３を、外被材１１の袋体の内部に挿入し、例えば、減圧チャンバ等の減圧設備内で減圧する。これにより、開口部から外被材１１の袋体の内部が十分に減圧されて、略真空状態となる。その後、他の周縁部と同様に、開口部も熱溶着により密閉封止することにより、真空断熱材１０が得られる。

なお、熱溶着、および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、外被材１１の袋体は、二枚の外被材１１の周囲を熱溶着する構成に限定されない。例えば、一枚の外被材１１を半分に折り曲げて、両方の側縁部を熱溶着することにより、開口部を有する外被材１１の袋体を得ることができる。または、外被材１１を筒型に成形して、一方の開口部を封止することによっても、開口部を有する外被材１１の袋体を得ることができる。

［断熱構造体：他の部材への貼合せ］
次に、本開示に係る断熱構造体の代表的な一例について、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａおよび図４Ｂを参照して具体的に説明する。

図２から図４Ｂに示されるように、本開示に係る断熱構造体２０は、少なくとも真空断熱材１０および他の部材３０を含み、−４０℃以下の低温に曝される環境で使用される。このような低温環境で使用される断熱構造体２０としては、例えば、後述する、第２の実施の形態または第３の実施の形態に例示される、液化天然ガス（ＬＮＧ）を輸送するＬＮＧタンカーを挙げることができる。

ＬＮＧは、通常−１６２℃程度の低温流体であり、これを内部に保持するＬＮＧタンクは、内部への熱の進入を抑制するために断熱構造体を備えている。ＬＮＧタンカーがＬＮＧを輸送する期間としては、例えば四週間程度が挙げられるが、この間、断熱構造体の外面は、概ね−１３０℃程度の温度となる。また、ＬＮＧを輸送した後のＬＮＧタンカーは、ＬＮＧタンク内からＬＮＧを排出して空にするわけではなく、ＬＮＧを一部残して温度変化を抑制する。したがって、ＬＮＧタンカーの就航中において、断熱構造体の外面の温度は−１３０℃程度の低温となる。

一方、ＬＮＧタンカーは、数年に一度、メンテナンスドックでメンテナンスを受ける。このとき、ＬＮＧタンクは、常温を超える高温に曝されることがあり、例えば、断熱構造体の外面は、＋８０℃程度になる可能性がある。したがって、ＬＮＧタンクの断熱構造体は、−１３０℃〜＋８０℃の温度差（Δ２１０℃の温度差）で使用されることを想定する必要がある。

断熱構造体に、Δ２１０℃という大きな温度差が生じると、この温度差に応じた、大きな熱応力が発生する。また、ＬＮＧタンカー等の船舶は、例えば数十年という長期の使用が想定され得る。そのため、断熱構造体に対しては、大きな熱応力に対応可能であり、かつ、このような熱応力が生じても、長期に亘って高い信頼性を実現することが求められる。

そこで、本開示に係る断熱構造体２０では、真空断熱材１０の外面となる外被材１１の表面の少なくとも一部に対して、大きな濡れ性を付与するとともに、弾性材料を介して、濡れ性が付与された表面に、他の部材３０または他の真空断熱材１０を隣接させている。これにより、大きな熱応力を弾性材料により緩和することができる。また、弾性材料が密接する真空断熱材１０の外面は濡れ性が大きいので、弾性材料と真空断熱材１０との間で良好な密着性を確保することができる。その結果、真空断熱材１０を用いた断熱構造体２０において、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができる。

ここでいう、大きな濡れ性とは、「外被材１１の表面固有の濡れ性よりも大きな濡れ性」を指す。また、このような大きな濡れ性を呈する表面状態が付与された外被材１１の表面領域を「濡れ表面領域」と称する。濡れ表面領域は、外被材１１の表面のうち真空断熱材１０の外面となる表面、すなわち「外表面」に形成されていればよい。

例えば、図２に示される断熱構造体２０では、真空断熱材１０は、その封止部１４が、一方の外面に沿うように折り曲げられた状態で、弾性材料である接着剤１５により、他の部材３０に貼り付けられている。言い換えれば、真空断熱材１０と他の部材３０との間に、弾性材料である接着剤１５が介在している。

ここで、真空断熱材１０における他の部材３０に対向する外面を「背面１０ｂ」とし、他の部材３０に対向しない外面（背面１０ｂの反対側の外面）を「正面１０ａ」とし、正面１０ａおよび背面１０ｂ以外の周囲の外面を「側面１０ｃ」とする。そうすると、図２に示される構成では、濡れ表面領域は、少なくとも背面１０ｂとなる外被材１１の外表面に形成されればよい。

なお、濡れ表面領域は、背面１０ｂ以外の、各外面（正面１０ａおよび側面１０ｃの少なくともいずれか）となる外表面にも形成されていてもよい。また、濡れ表面領域は、背面１０ｂ（必要に応じて他の外面）となる外表面全体に亘って形成されてもよいし、部分的に形成されてもよい。

後述するように、弾性材料としての接着剤１５は、背面１０ｂに対して部分的に塗布されればよいので、濡れ表面領域も背面１０ｂとなる外表面に部分的に付与（形成）することができる。また、背面１０ｂ側に折り曲げられた封止部１４の外面が、他の部材３０の外面と対向する場合には、封止部１４の外面となる外被材１１の外表面にも濡れ表面領域を形成することができる。

濡れ表面領域は、上述の通り、外被材１１の表面固有の濡れ性よりも大きな濡れ性を有する表面状態を示す領域であればよく、このような表面状態を実現する方法は特に限定されない。代表的には、外被材１１の外表面に対する、表面処理または樹脂コートを挙げることができる。具体的な表面処理としては、例えば、コロナ処理、オゾン処理、またはプラズマ処理を挙げることができるが、特にこれらに限定されない。また、具体的な樹脂コートとしては、ウレタンコートまたはシリコンコートを挙げることができるが、特にこれらに限定されない。表面処理または樹脂コートの具体的な種類は、外被材１１として用いられるシート材（積層シート等）の種類、構成、および材質等に応じて適宜選択することができる。

濡れ表面領域の評価方法、すなわち、外被材１１の表面固有の濡れ性よりも大きな濡れ性が付与されたことを評価する方法については、特に限定されないが、本実施の形態では、ＪＩＳ Ｋ６７６８に規定される、濡れ試薬による判定方法またはダインペン法で評価する。

図２に示された断熱構造体２０では、真空断熱材１０は、背面１０ｂに、弾性材料としての接着剤１５が部分的に塗布されることにより、他の部材３０の外面に貼り合わせられている。背面１０ｂとなる外表面には、濡れ表面領域が形成されているので、塗布された接着剤１５を、真空断熱材１０の背面１０ｂに良好に保持することが可能となる。また、接着剤１５が背面１０ｂ全面に塗布されていないため、大きな熱応力に由来する収縮の影響を良好に緩和することができる。

弾性材料としての接着剤１５の具体的な種類は、特に限定されず、真空断熱材１０の種類もしくは構成、外被材１１の種類もしくは構成、または、断熱構造体２０の使用条件もしくは用途等の諸条件に応じて、適宜選択することができる。

本実施の形態では、接着剤１５としては、図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、第一接着剤１５１および第二接着剤１５２が併用されている。これら第一接着剤１５１および第二接着剤１５２は、背面１０ｂに部分的に塗り分けられている（異なる部分に塗布されている）。

第一接着剤１５１は、常温で粘着性（または接着性）を有するものであればよく、特に限定されない。また、第一接着剤１５１は、初期接着性（タック性）を発揮できるものであると好ましい。これにより、断熱構造体２０を構築する際に、他の部材３０に対して、位置決め部材等を用いることなく、真空断熱材１０を所望の位置に貼り合わせることができる。

代表的な第一接着剤１５１としては、ホットメルト接着剤を挙げることができる。ホットメルト接着剤は、常温では、固形または半固形であり、高温では液体となる材料を主成分として構成される。ホットメルト接着剤は、基本的に、溶剤等を含まない。加熱溶融させて液化させた上で塗布し、冷却することにより固化して、接着作用を発揮する。したがって、常温およびその周辺温度領域で、良好な接着性を発揮することができる。

具体的なホットメルト接着剤は、特に限定されないが、代表的には、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）系接着剤、ポリアミド（ＰＡ）系接着剤、ポリプロピレン（ＰＰ）系接着剤、またはゴム系接着剤等を挙げることができる。また、これら各接着剤は、適宜組み合わせて所定比率で配合して用いることもできる。

第二接着剤１５２は、−４０℃以下の低温で、第一接着剤１５１よりも高い粘着性（もしくは接着性）を有するものであればよく、代表的には反応型接着剤を挙げることができる。反応型接着剤は、一液型であってもよいし、二液型であってもよい。具体的な反応型接着剤は特に限定されず、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、またはナイロン系接着剤等を挙げることができる。

反応型接着剤は、高温（常温よりも高い）の温度範囲では弾性率が低いが、低温（常温よりも低い）の温度範囲では、弾性率が高くなる傾向にある。粘着性を発揮する材料は、高い凝集力および弾性を有しているため、反応型接着剤は、−４０℃以下の低温でも良好な粘着性を発揮することが可能となる。なお、ホットメルト接着剤は、常温およびその付近で良好な粘着性を発揮できるが、−４０℃以下の低温では十分な粘着性を発揮できない。

本実施の形態では、上述の通り、弾性材料として、第一接着剤１５１および第二接着剤１５２を併用している。これにより、常温およびその付近の温度範囲では、第一接着剤１５１の粘着性（または接着性）により、良好な貼合せ状態を実現することができる。また、−４０℃以下の低温およびその付近の温度範囲では、第二接着剤１５２の粘着性（または接着性）により、良好な貼合せ状態を実現することができる。

また、上述の通り、第二接着剤１５２としては、例えば反応型接着剤が好適に用いられるが、反応型接着剤では、その接着強度は、時間経過とともに徐々に上昇していく。そのため、断熱構造体２０を構築する際に、常温で真空断熱材１０を他の部材３０に貼り付けた初期状態では、接着強度が低い状態となる。ここで、第一接着剤１５１が、常温で粘着性（または接着性）を有していれば、第二接着剤１５２の接着強度が低い初期段階であっても、第一接着剤１５１の接着強度により、良好な貼り付けが可能となる。

さらに、上述の通り、第一接着剤１５１としては、例えばホットメルト接着剤が好適に用いられるが、ホットメルト接着剤は、常温付近では高い接着強度を実現できるものの、高温の温度範囲では、常温付近の温度範囲で十分な接着強度を発揮できない場合がある。

例えば、市販のホットメルト接着剤では、一般的な常温範囲（２０℃±１５℃）を含む、−２０℃〜＋４０℃の温度範囲において良好な剥離強度が測定されるが、＋５０℃〜＋６０℃を超える高温となると、剥離強度が低下してしまう。一方、反応型接着剤では、初期状態では接着強度が低いものの、十分な時間が経過すれば、＋５０℃〜＋６０℃を超えても良好な剥離強度が測定される。したがって、第一接着剤１５１および第二接着剤１５２を併用することで、幅広い温度範囲において、良好な接着強度を実現することができる。

本実施の形態において、接着剤１５の接着強度の評価方法は特に限定されないが、上述の通り、剥離強度により評価すればよい。具体的には、例えば、ＪＩＳ Ｚ０２３７またはＪＩＳ Ｋ６８５４−２に規定される、１８０°剥離試験で評価することができる。本実施の形態では、１８０°剥離試験時の剥離速度は、ＪＩＳに規定される条件から変えてもよく、例えば、３００ｍｍ／分の剥離速度を採用してもよい。

本開示において、接着剤１５の剥離強度は特に限定されないが、基本的には、２５ｍｍ幅で１３Ｎ以上であればよい。接着剤１５の剥離強度の下限値が上記の値であれば、真空断熱材１０を他の部材３０の外面に対して、良好に貼り合わせることができる。

真空断熱材１０の背面１０ｂに対する接着剤１５の塗布方法は、特に限定されないが、接着剤１５として、第一接着剤１５１および第二接着剤１５２を併用する場合、例えば、図３Ａまたは図３Ｂに示されるように、第一接着剤１５１および第二接着剤１５２を、背面１０ｂに、ある方向において、交互に塗布する構成を挙げることができる。

これにより、幅広い温度範囲において、真空断熱材１０と他の部材３０との貼合せ状態を安定的に実現することができる。なお、図３Ａでは、第一接着剤１５１および第二接着剤１５２がそれぞれ直線状に交互に塗布されているが、説明の便宜上、第一接着剤１５１が太線で図示され、第二接着剤１５２が白抜きの太線で図示されている。

また、図３Ｂに示された塗布方法では、第一接着剤１５１の塗布領域が、第二接着剤１５２の塗布領域よりも広くなっている。図３Ｂに示された例では、第一接着剤１５１は、コイル状の描画として塗布されており、第二接着剤１５２は、図３Ａと同様に、直線状に塗布されている（図３Ｂにおいても、図３Ａと同様に、第二接着剤１５２は白抜きの太線で図示されている）。このように、第一接着剤１５１の塗布領域が第二接着剤１５２の塗布領域よりも広ければ、幅広い温度範囲において、真空断熱材１０の背面１０ｂにおいて、良好な貼合せ状態を安定的に実現することができる。

［断熱構造体：真空断熱材同士の隣接配置］
ここで、断熱構造体２０に真空断熱材１０が複数含まれる場合には、図２にも模式的に図示されているが、真空断熱材１０同士が並列して、他の部材３０の外面に貼り合わせられる場合がある。図２に示された例では、一枚の真空断熱材１０が実線で示され、この真空断熱材１０に隣接して配置される、二枚の真空断熱材１０については、破線で端部のみが図示されている。

図４Ａおよび図４Ｂには、複数の真空断熱材１０を隣接配置したときに、それぞれの真空断熱材１０の端面（側面１０ｃ）同士が突き合わされた状態が示されている。真空断熱材１０同士のつなぎ目、すなわち対向する側面１０ｃ同士の間には隙間が形成される。この隙間の大部分には、例えば充填断熱材１８が充填され、隙間の外側には、弾性材料として、シリコーンゴム製の充填材料１６（図４Ａ参照）または軟質ウレタン製の充填材料１７（図４Ｂ参照）が充填されている。

よって、図４Ａまたは図４Ｂに示された、つなぎ目構成では、濡れ表面領域は、外被材１１の外表面のうち、真空断熱材１０の少なくとも外側（正面１０ａ側）の側面１０ｃとなる領域、図４Ａ，図４Ｂでは、点線の楕円で囲まれた外側面１０ｄとなる領域に形成されればよい。

なお、図４Ａ，図４Ｂでは、説明の便宜上、他の部材３０が破線で図示され、接着剤１５に関しては図示されていない。なお、濡れ表面領域は、外側面１０ｄだけでなく、側面１０ｃ全体に付与されていてもよい。

このように、複数の真空断熱材１０の側面１０ｃ同士の突合せ部に、充填材料１６，１７が介在しており、少なくとも外側面１０ｄに、濡れ表面領域が形成されていれば、充填材料１６，１７が真空断熱材１０の側面１０ｃに良好に密着することができる。その結果、真空断熱材１０で構成される断熱層の密閉性を、良好に実現できる。また、大きな熱応力に由来する収縮が生じても、複数の真空断熱材１０同士のつなぎ目（隣接部位、接続部位）に介在する充填材料１６，１７により、良好に緩和することができる。

充填材料１６，１７は、真空断熱材１０同士の隙間に充填可能なように、線状の部材として構成されていればよい。充填材料１６の具体的な構成は特に限定されず、前述した接着剤１５と同様に、弾性材料により構成されていればよい。本実施の形態では、上述の通り、シリコーンゴム製の線状材（充填材料１６）、または、軟質ウレタン製の線状材（充填材料１７）が例示されるが、充填材料１６，１７は、シリコーンゴムまたは軟質ウレタンのような、熱可塑性樹脂エラストマー材料で構成されていればよい。このような熱可塑性エラストマー材料を用いれば、真空断熱材１０同士のつなぎ目（隣接部位，接続部位）において、大きな熱応力に由来する収縮の影響を、より一層良好に緩和することができる。

なお、図２、図４Ａおよび図４Ｂに例示される、他の部材３０の具体的な種類は特に限定されないが、代表的には、真空断熱材１０以外の他の断熱材を挙げることができる。他の断熱材としては、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、もしくは、フェノールフォーム等の発泡樹脂系の断熱材、または、断熱枠に充填したグラスウール、もしくはパーライト等の無機系の断熱材を挙げることができる。もちろんこれら以外の公知の断熱材料で構成されてもよい。また、他の断熱材は、断熱パネルとして構成されていてもよい。

このように、本実施の形態によれば、断熱構造体２０を構成する真空断熱材１０の外表面には、濡れ表面領域が形成され、真空断熱材１０と他の部材３０とは、濡れ表面領域に、弾性材料を介した状態で隣接しており、真空断熱材１０同士も、濡れ表面領域同士の間に弾性材料を介した状態で隣接している。

断熱構造体２０が、−４０℃以下の低温に曝される環境下で使用される場合、常温との温度差が大きいため、大きな熱応力が発生するおそれがあるが、弾性材料の存在により、熱応力の影響を緩和することができる。しかも、弾性材料が密接する真空断熱材１０の外面は、濡れ表面領域となっているので、弾性材料と真空断熱材１０との間で良好な密着性を確保することができる。その結果、真空断熱材１０を用いた断熱構造体２０において、産業用製品に適用可能となるように、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができる。

（第２の実施の形態）
上述した第１の実施の形態では、本開示に係る断熱構造体２０の代表的な構成を例示したが、本実施の形態では、本開示に係る断熱構造体２０を用いた断熱構造体、および、断熱容器の具体例として、図５Ａに示された、ＬＮＧ輸送タンカー１００Ａに設けられる、ＬＮＧ用の球形タンク１０１を挙げて説明する。

図５Ａに示されるように、本実施の形態におけるＬＮＧ輸送タンカー１００Ａは、球形独立タンク方式のタンカーであって、複数の球形タンク１０１（図５Ａでは合計五つ）を備えている。複数の球形タンク１０１は、船体１０２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１０１は、図５Ｂに示されるように、容器本体１０４を備え、この容器本体１０４の内部は、ＬＮＧを貯留（または保持）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１０１の大部分は、船体１０２により外部支持され、その上方はカバー１０３により覆われている。

容器本体１０４は、図５Ｂに示されるように、容器筐体１０６と、この容器筐体１０６の外側面を断熱する断熱構造体１０５とを備えている。容器筐体１０６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に構成され、ステンレス鋼材、または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、具体的な容器筐体１０６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。また、容器筐体１０６は、厚さ５ｍｍ程度のステンレス鋼製であってもよい。

断熱構造体１０５は、前述した断熱構造体２０を備えた構成であればよい。断熱構造体１０５の代表的な構成例としては、容器筐体１０６の外側に複数の断熱層が配置された多層構造体を挙げることができる。これら複数の断熱層のうち、少なくとも一層に、前述した真空断熱材１０が用いられ、この真空断熱材１０が他の部材３０である他の断熱材に貼り合わせられていればよい。

本実施の形態では、他の断熱材に真空断熱材１０が貼り合わせられた断熱構造体２０が「断熱パネル」として構成されているが、断熱構造体２０の構成はこれに限定されない。断熱層が、方形状の断熱パネルで構成されていれば、容器筐体１０６の外側に、数千枚単位で方形状の断熱パネルが配置されて固定される。

容器本体１０４は、支持体１０７によって船体１０２に固定されている。支持体１０７は、一般的にはスカートと称され、サーマルブレーキ構造体を有している。サーマルブレーキ構造体は、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が挿入された構造体であり、これにより、侵入熱の低減を図ることができる。

このように、本実施の形態では、断熱容器として球形タンク１０１を備え、球形タンク１０１は断熱構造体１０５を有する。この断熱構造体１０５として、第１の実施の形態で説明された断熱構造体２０が採用されている。よって、断熱容器が、ＬＮＧのような、−４０℃以下の低温物質を保持することで、低温環境に曝され、かつ、メンテナンス時に高温環境に曝されても、大きな温度差による熱応力に十分に対応できる。さらに、断熱構造体２０における真空断熱材１０の密着性を十分に確保することができる。よって、ＬＮＧを保持するという産業用の用途であっても、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができる。

（第３の実施の形態）
上述した第２の実施の形態では、本開示に係る断熱構造体２０が適用された断熱容器の代表的な一例として、図５Ａ，図５Ｂに示されたＬＮＧ輸送タンカー１００Ａが備える球形タンク１０１を例示したが、本開示はこれに限定されない。

本実施の形態では、断熱構造体２０が適用された断熱容器として、図６Ａ，図６Ｂに示されるように、メンブレン方式のＬＮＧ輸送タンカー１００Ｂが備えるＬＮＧ用の船内タンク１１０を例示して説明する。

図６Ａに示されるように、本実施の形態におけるＬＮＧ輸送タンカー１００Ｂ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６Ａでは合計四つ）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６Ｂに示されるように、内部が、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。

船内タンク１１０の内面には、図６Ｂに示されるように、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「断熱槽構造体」（または防熱構造体）が形成されることになる。ここでいう「断熱槽構造体」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体を指す。一次メンブレン１１３および一次断熱箱１１４により、内側の「断熱槽構造体」（一次防熱構造体）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「断熱槽構造体」（二次防熱構造体）が構成される。

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。言い換えれば、本実施の形態では、一次断熱箱１１４および二次断熱箱１１６が断熱構造体として機能する。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、例えば、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）として構成されることができる。

一次断熱箱１１４および二次断熱箱１１６それぞれの中には、例えば粉末断熱材が収容されている。この粉末断熱材としては、例えば、無機系の発泡材料であるパーライトが挙げられるが、粉末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、または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。メンブレン方式のＬＮＧ輸送タンカー１００Ｂでは、一般に、粉末断熱材として、パーライト等の発泡体が用いられる。

また、二次断熱箱１１６の底面には、図６Ｂには図示されないが、第１の実施の形態で説明された真空断熱材１０が設けられている。真空断熱材１０は、粉末断熱材よりも熱伝導率λが低い断熱材（断熱性能に優れる断熱材）である。そのため、断熱層として、外側に位置する二次断熱箱１１６の外側に真空断熱材１０を設けることによって、外部からの熱移動を、抑制または防止できるともに、内部の冷熱（冷気）が外部に漏出することも、抑制または防止することができる。

二次断熱箱１１６内に収容されている粉末断熱材は、粉末状のままではなく、パネル状に成形された断熱パネルとすることができる。この構成によれば、粉末断熱材の断熱パネルの外面に対して、真空断熱材１０を貼り付けることができる。よって、二次断熱箱１１６に、第１の実施の形態で説明された断熱構造体２０を適用することができる。したがって、本実施の形態では、断熱構造体を構成する一次断熱箱１１４および二次断熱箱１１６のうち、二次断熱箱１１６に対して断熱構造体２０が適用されている。

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。

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としての構造体を維持するような強度は有していない。船内タンク１１０の構造体は、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。

このように、本実施の形態では、断熱容器として船内タンク１１０を備え、船内タンク１１０は、一次断熱箱１１４および二次断熱箱１１６で構成される断熱構造体を有している。これらの断熱構造体のうち、二次断熱箱１１６に対して、第１の実施の形態で説明された断熱構造体２０が適用されている。

よって、断熱容器が、ＬＮＧのような−４０℃以下の低温物質を保持することで、低温環境に曝され、かつ、メンテナンス時に高温環境に曝されても、大きな温度差による熱応力に十分に対応できるとともに、断熱構造体２０における真空断熱材１０の密着性を十分に確保することができる。よって、ＬＮＧを保持するという産業用の用途であっても、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができる。

（第４の実施の形態）
第２の実施の形態または第３の実施の形態に係る断熱容器は、ＬＮＧ輸送タンカー１００Ａに設けられた球形タンク１０１、または、ＬＮＧ輸送タンカー１００Ｂに設けられた船内タンク１１０であったが、本開示はこれらに限定されず、例えば、陸上に設置されるＬＮＧタンクであってもよい。本実施の形態では、このようなＬＮＧタンクについて、図７および図８を参照して説明する。

図７には、地上式ＬＮＧタンク１２０が図示されている。この地上式ＬＮＧタンク１２０は、タンク本体として、第２の実施の形態の球形タンク１０１と同様に、球形の容器本体１２４を備えており、この容器本体１２４は、支持構造体部１２１によって、地面５０上に支持されている。

支持構造体部１２１は、地面５０の上に、鉛直方向に設けられた複数の支柱１２２と、支柱１２２同士の間に設けられるブレース１２３とにより構成されているが、特にこれらに限定されない。

容器本体１２４は、低温物質を保持する容器筐体１２６と、この容器筐体１２６の外側に設けられた断熱構造体１２５とを備えている。容器筐体１２６および断熱構造体１２５の具体的な構成は、第２の実施の形態または第３の実施の形態で説明された通りであり、特に断熱構造体１２５には、第１の実施の形態で説明された断熱構造体２０が適用されている。

図８には、地下式ＬＮＧタンク１３０が図示されている。この地下式ＬＮＧタンク１３０は、地面５０に埋設されたコンクリート構造体１３１の内部に、円筒形の容器本体１３４が設けられている。この容器本体１３４は、低温物質を保持する容器筐体１３６と、この容器筐体１３６の外側に設けられた断熱構造体１３５とを備えている。コンクリート構造体１３１は、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体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。

また、容器本体１３４の上部開口には、容器本体１３４とは別体の屋根部１３２が設けられている。

一例として、屋根部１３２の上面は凸状の湾曲面であり、下面は平坦面である。屋根部１３２の外側には、容器本体１３４と同様に、断熱構造体１３５が設けられており、その内部には、繊維状断熱材１３３が設けられている。この繊維状断熱材１３３としては、例えば、真空断熱材１０の芯材１２として用いられる無機繊維を挙げることができる。

容器筐体１３６および断熱構造体１３５の具体的な構成は、第２の実施の形態または第３の実施の形態で説明された通りであり、断熱構造体１３５には、第１の実施の形態で説明された断熱構造体２０が適用されている。

このように、本実施の形態では、断熱容器が地上式ＬＮＧタンク１２０または地下式ＬＮＧタンク１３０であり、これら地上式ＬＮＧタンク１２０および地下式ＬＮＧタンク１３０は、それぞれ断熱構造体１２５，１３５を備え、これら断熱構造体１２５，１３５について、第１の実施の形態で説明された断熱構造体２０が適用されている。

よって、断熱容器が、ＬＮＧのような、−４０℃以下の低温物質からの低温に曝され、かつ、メンテナンス時に高温環境に曝されても、大きな温度差による熱応力に十分に対応できる。さらに、断熱構造体２０における真空断熱材１０の密着性を十分に確保することができる。よって、ＬＮＧを保持するという産業用の用途であっても、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができる。

（第５の実施の形態）
第２の実施の形態〜第４の実施の形態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、本開示はこれに限定されず、断熱構造体２０が、−４０℃以下の低温に曝される環境で使用されるものであればよい。

例えば、断熱容器は、ＬＮＧよりも低温の物質を保持するものであってもよい。本実施の形態では、このような、より低温の物質として、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９を参照して具体的に説明する。

図９に示されるように、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、第２の実施の形態で説明された球形タンク１０１、または、第４の実施の形態で説明された地上式ＬＮＧタンク１２０と同様の構成を有している。

水素タンク１４０は、枠状の支持体１４１内に、タンク本体である容器本体１４４が設けられている。この容器本体１４４は、低温物質を保持する容器筐体１４６と、この容器筐体１４６の外側に設けられた断熱構造体１４５とを備えている。

容器筐体１４６および断熱構造体１４５の具体的な構成は、第２の実施の形態〜第４の実施の形態で説明した通りであり、断熱構造体１４５に対しては、第１の実施の形態で説明された断熱構造体２０が適用されている。

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倍である。よって、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。

本実施の形態では、第２の実施の形態〜第４の実施の形態で説明された構成と同様に、幅広い温度範囲にも対応可能な断熱構造体２０を備えた断熱構造体１４５を用いている。よって、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とともに、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができる。

また、水素タンク１４０がコンテナ型であれば、風雨にさらされる場所に置かれたり、風雨がさらされる環境で輸送されたりすることが想定される。また、輸送手段としては、トラックまたは鉄道等の陸上交通手段に限らず、船舶等の海上交通手段も想定される。よって、水素タンク１４０は、雨水だけでなく、海水に曝露され得る環境下で用いられる。

このように、本実施の形態では、断熱容器が水素タンク１４０であり、この水素タンク１４０は断熱構造体１４５を備え、この断熱構造体１４５に、第１の実施の形態で説明された断熱構造体２０が適用されている。

よって、断熱容器が、液化水素のような、−１００℃以下の低温物質からの低温に曝され、かつ、メンテナンス時に高温環境に曝されても、大きな温度差による熱応力に十分に対応できる。そして、断熱構造体２０における真空断熱材１０の密着性を十分に確保することができる。よって、液化水素を保持するという産業用の用途であっても、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができる。

なお、本開示において、断熱容器内で保持される低温物質は、ＬＮＧまたは液化水素に限定されず、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。また、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、本開示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。

なお、本開示において、常温とは、２０℃±５℃の範囲内（１５℃〜２５℃の範囲内）であればよい。

なお、本開示の第２の実施の形態から第５の実施の形態においては、いずれも−４０℃以下の低温物質を保持する断熱容器を例示して、本開示に係る断熱構造体２０を説明したが、本開示は、低温物質を保持する断熱容器のみに適用されるものではなく、−４０℃以下の低温に曝される環境で使用される断熱構造体に対して広く好適に適用することができる。

また、本開示は、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、異なる実施の形態および複数の変形例それぞれに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開示の技術的範囲に含まれる。

以上述べたように、本開示によれば、真空断熱材を用いた断熱構造体において、産業用製品に適用可能となるように、断熱性能の信頼性を、より一層好適化することができるという格別な効果を奏することができる。よって、−４０℃以下の低温に曝される環境で使用される断熱構造体、および、この断熱構造体を用いた断熱容器等の分野に広く好適に用いることができ、有用である。

１０ 真空断熱材
１０ａ 正面
１０ｂ 背面
１０ｃ 側面
１０ｄ 外側面
１１ 外被材
１２ 芯材
１３ 吸着剤
１４ 封止部
１５ 接着剤
１６，１７ 充填材料
１８ 充填断熱材
２０ 断熱構造体
３０ 他の部材
５０ 地面
１００Ａ ＬＮＧ輸送タンカー
１００Ｂ ＬＮＧ輸送タンカー
１０１ 球形タンク
１０２ 船体
１０３ カバー
１０４ 容器本体
１０５ 断熱構造体
１０６ 容器筐体
１０７ 支持体
１１０ 船内タンク
１１１ 船体
１１２ デッキ
１１３ 一次メンブレン
１１４ 一次断熱箱
１１５ 二次メンブレン
１１６ 二次断熱箱
１２０ 地上式ＬＮＧタンク
１２１ 支持構造体部
１２２ 支柱
１２３ ブレース
１２４ 容器本体
１２５ 断熱構造体
１２６ 容器筐体
１３０ 地下式ＬＮＧタンク
１３１ コンクリート構造体
１３２ 屋根部
１３３ 繊維状断熱材
１３４ 容器本体
１３５ 断熱構造体
１３６ 容器筐体
１４０ 水素タンク
１４１ 支持体
１４４ 容器本体
１４５ 断熱構造体
１４６ 容器筐体
１５１ 第一接着剤
１５２ 第二接着剤

Claims (9)

1. −４０℃以下の低温に曝される環境で使用され、少なくとも真空断熱材および他の部材を含む断熱構造体であって、
   前記真空断熱材は、外被材と、前記外被材の内部に、減圧密閉状態で封入された芯材と、を備え、
   前記外被材の表面のうち、前記真空断熱材の外面となる表面を外表面としたとき、前記外表面に、前記表面の固有の濡れ性よりも大きな濡れ性を呈する表面状態が付与された、濡れ表面領域が含まれ、
   前記濡れ表面領域は、前記外表面に対する表面処理または樹脂コートによって構成され、前記濡れ表面領域は、前記外表面のうち、前記真空断熱材の少なくとも背面となる領域に付与され、
   前記真空断熱材は、前記背面において、前記弾性材料としての接着剤が部分的に塗布されることにより、前記他の部材に貼り合わせられるように構成され、
   前記接着剤は、常温で粘着性を有する第一接着剤と、前記低温で前記第一接着剤よりも高い粘着性を有する第二接着剤とを含み、
   前記第一接着剤および前記第二接着剤は、前記背面に、それぞれ互いに異なる部分に塗られており、
   前記真空断熱材は、弾性材料を介して、前記濡れ表面領域において、前記他の部材または他の真空断熱材に隣接するように構成された、
   断熱構造体。
2. 前記第一接着剤および前記第二接着剤は、前記背面に、交互に塗布されている
   請求項１に記載の断熱構造体。
3. 前記第一接着剤および前記第二接着剤は、前記背面において、前記第一接着剤の塗布領域が、前記第二接着剤の塗布領域よりも広くなるように塗布されている
   請求項１または請求項２に記載の断熱構造体。
4. 前記第一接着剤がホットメルト接着剤であり、前記第二接着剤が反応型接着剤である
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の断熱構造体。
5. 前記接着剤の剥離強度が、２５ｍｍ幅で１３Ｎ以上である、
   請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の断熱構造体。
6. 前記真空断熱材は、複数の真空断熱材を含み、
   前記濡れ表面領域は、前記外表面のうち、前記真空断熱材の少なくとも外側の側面となる領域に形成され、
   前記複数の真空断熱材のうち、隣接配置された真空断熱材同士の間に形成される隙間の少なくとも外側に、前記弾性材料としての充填材料が充填されている
   請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の断熱構造体。
7. 前記充填材料は、熱硬化性樹脂エラストマー材料で構成されている
   請求項６に記載の断熱構造体。
8. 前記表面処理は、コロナ処理、オゾン処理、またはプラズマ処理であり、
   前記樹脂コートは、ウレタンコートまたはシリコンコートである
   請求項１に記載の断熱構造体。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の断熱構造体を備えた断熱容器。

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