JP6758067B2

JP6758067B2 - 断熱構造体

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Publication number: JP6758067B2
Application number: JP2016072431A
Authority: JP
Inventors: 幸一隅田; 秀之千葉; 和彦吉村
Original assignee: ASAHI KOHSAN CORPORATION; Osaka Gas Co Ltd; Nisshinbo Chemical Inc
Current assignee: ASAHI KOHSAN CORPORATION; Osaka Gas Co Ltd; Nisshinbo Chemical Inc
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: JP2016194368A

Description

本発明は、低温流体により冷却される円筒状又は中空球状の断熱対象物の周方向に複数の断熱部材を並設して、前記複数の断熱部材により前記断熱対象物の外周を覆う状態で前記断熱対象物を断熱する断熱構造体に関する。

かかる断熱構造体は、ＬＮＧ等の低温流体を貯留する断熱対象物としての貯留槽又はそれらの低温流体が流れる断熱対象物としての配管の外周を覆う状態で、断熱対象物を断熱するものである。

かかる断熱構造体の従来例として、断熱対象物としての円筒状配管の外周を、一対の半円筒状断熱部材によって被覆し、一対の半円筒状断熱部材の接合部分にウレタンフォーム発泡剤を充填して発泡固化させて半円筒状断熱部材同士を接合するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２９５７２９号公報

特許文献１に開示される断熱構造体では、半円筒状断熱部材を配管に取付ける際には、一対の半円筒状断熱部材の接合部分にウレタンフォーム発泡剤を充填して半円筒状断熱部材同士を接合することが必要となる。一方、半円筒状断熱部材を配管から取外す際には、接合された一対の半円筒状断熱部材を切断すること等により配管から取外すことが必要となる。よって、半円筒状断熱部材の取付け及び取外し作業に手間がかかることに加え、配管から取外した半円筒状断熱部材を再使用することが困難となるものであった。

一方、半円筒状断熱部材の取付け及び取外し作業の容易化、並びに、取外した後の半円筒状断熱部材の再使用を可能にするため、一対の半円筒状断熱部材の接続部分をウレタンフォーム発泡剤で接合しないことが考えられるが、この場合、一対の半円筒状断熱部材の間に隙間が形成されることとなるので、この隙間部分において配管を良好に断熱することができないという問題がある。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、断熱対象物を良好に断熱することができると共に、断熱対象物に対して繰り返し脱着することができる断熱構造体を提供することにある。

この目的を達成するための本発明に係る断熱構造体は、
低温流体により冷却される円筒状又は中空球状の断熱対象物の周方向に複数の断熱部材を並設して、前記複数の断熱部材により前記断熱対象物の外周を覆う状態で前記断熱対象物を断熱する断熱構造体であって、
前記複数の断熱部材が、前記断熱対象物に面する円弧状の内表面と、外部空間に面する前記内表面よりも径の大きい円弧状の外表面と、前記内表面と前記外表面とを接続しかつ前記周方向に並設された他の断熱部材に面する側面とを有し、
前記複数の断熱部材は、可撓性を有しかつ冷却により収縮する材質で形成され、
隣接する前記断熱部材同士を接続する接続部材を備え、
前記接続部材が有する取付部と、前記断熱部材の前記側面に形成される被取付部とが着脱自在に構成され、
前記接続部材が、長手部材で形成され、かつ、可撓性を有しかつ冷却により収縮する材質で形成され、
前記被取付部が、前記接続部材の長手方向視にて、前記側面に開口する状態で前記側面に沿って形成される凹溝であり、
前記凹溝が、前記接続部材の長手方向視にて、前記断熱部材の前記外表面又は前記内表面に向けて屈曲するように形成され、
前記接続部材が、当該接続部材の長手方向視にて、両端部に前記凹溝に挿入される凸部状の前記取付部を備えている点にある。

上記特徴構成によれば、接続部材に設けられた取付部と、断熱部材の側面に設けられ取付部が取り付けられる被取付部とが着脱自在に構成されているので、複数の接続部材と複数の断熱部材とが着脱自在となり、断熱対象物に対して複数の断熱部材を繰り返し脱着して使用することができる。

また、上記特徴構成によれば、隣接する断熱部材同士を接続する接続部材が、隣接する断熱部材の側面に形成される被取付部に、接続部材に設けられた取付部によって取り付けられるので、断熱対象物が低温流体により冷却された冷却状態において、断熱部材が収縮した場合にも、隣接する断熱部材の側面同士の接続状態を接続部材によって維持することができる。

さらに、上記特徴構成によれば、接続部材が隣接する断熱部材の側面同士の間に設けられることとなる。よって、例えば、隣接する断熱部材の側面同士が離間する場合でも、接続部材が隣接する断熱部材の側面同士の間に位置することとなるので、接続部材により断熱対象物を断熱することができる。
また、上記特徴構成によれば、断熱対象物が低温流体により冷却された冷却状態において、複数の断熱部材が収縮したときに、複数の断熱部材同士を接続する接続部材が冷却されて収縮するので、複数の断熱部材の収縮に合わせて接続部材が収縮することとなる。よって、断熱対象物が低温流体により冷却された冷却状態において、接続部材が、複数の断熱部材の収縮を阻害することなく複数の断熱部材を接続することができる。

本発明に係る断熱構造体の更なる特徴構成は、
前記断熱対象物が内部に前記低温流体が通流する円筒管とされ、
前記複数の断熱部材の夫々が、円筒状の部材を軸方向に沿って分割した長手形状の円弧状断熱部材で構成され、
前記円弧状断熱部材の前記側面に前記被取付部が前記軸方向に沿って形成されている点にある。

上記特徴構成によれば、円弧状断熱部材が軸方向に長く形成されているので、軸方向に沿う長い範囲において円筒管を断熱することができる。さらに、円弧状断熱部材の側面に被取付部が円筒管の軸方向に沿って形成され、かつ、接続部材が長手部材で形成されているので、円弧状断熱部材の側面同士を円筒管の軸方向に沿って接続部材により接続することができる。よって、円筒管の軸方向に沿って、円弧状断熱部材の側面同士の間に隙間が形成されることを防止することができ、円筒管を良好に断熱することができる。

本発明に係る断熱構造体の更なる特徴構成は、
隣接する前記断熱部材における前記内表面側の側面同士が当接し、かつ、前記外表面側の側面同士が離間する状態で、隣接する前記断熱部材同士が前記接続部材により接続されている点にある。

上記特徴構成によれば、断熱対象物が低温流体により冷却されていない非冷却状態において、隣接する断熱部材の内表面側の側面同士が当接し、かつ、複数の断熱部材の外表面側の側面同士が離間する状態で、断熱部材同士が接続部材により接続されている。よって、断熱対象物が低温流体により冷却されて、複数の断熱部材の外表面側の側面同士が押圧し合う状態となるときに、複数の断熱部材の外表面側の側面同士が押圧し合う力が過剰に大きくなることを防止することができる。

これにより、複数の断熱部材の外表面側の側面同士が押圧し合うことにより、側面に摩耗等が発生することを抑制して、複数の断熱部材の耐久性を向上させることができる。

本発明に係る断熱構造体の更なる特徴構成は、
前記被取付部が前記接続部材の長手方向視において前記側面に開口するＬ字状の凹溝により構成され、前記取付部が前記接続部材の長手方向視においてＬ字状の凸部により構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、複数の断熱部材に形成された被取付部が断面Ｌ字状の凹部であり、複数の接続部材に形成された取付部が断面Ｌ字状の凸部であるので、取付部を被取付部に取付けることにより、複数の断熱部材を接続部材によって強固に接続することができる。

また、例えば、断熱対象物が冷却されていない常温の状態において、断熱対象物の周方向において対向する複数の断熱部材の側面同士が当接する状態となるように接続部材によって断熱部材同士を接続しておくことで、断熱対象物が冷却された冷却状態において、より確実に複数の断熱部材の外表面側の側面同士が押圧し合う状態となるので、断熱対象物を良好に断熱することができる。

つまり、断熱対象物が低温流体により冷却された冷却状態では、接続部材により接続された複数の断熱部材の内表面側が低温流体により冷却された断熱対象物の温度に近い温度にまで冷却され、内表面側から断熱部材の外表面側に向かって外部温度に近づく状態となる。よって、複数の断熱部材の内表面側が外表面側よりも径方向及び周方向において大きく収縮する。

そして、内表面側が冷却され径方向において大きく縮径すると、内表面側が収縮して径内側に移動する。この内表面側の径内側への移動に伴って、外表面側が内表面側に引っ張られる状態で径内側へ移動する。

このように外表面側が内表面側に引っ張られる状態で径内側に移動する場合、外表面側は内表面側ほど冷却されていないので、外表面側の周方向の長さは移動後の径内側における周方向に対応する長さまで収縮していない。よって、外表面側の側面が周方向において圧縮された状態となり、複数の断熱部材の外表面側の側面同士が押圧し合う状態となる。
これにより、並設される複数の断熱部材の外表面側の側面同士が密着する状態となるので、断熱対象物を良好に断熱することができる。

本発明に係る断熱構造体の更なる特徴構成は、
前記複数の断熱部材がウレタン樹脂により形成されている点にある。

上記特徴構成によれば、可撓性及び断熱性に優れたウレタン樹脂により断熱対象物の外表面に密着して断熱対象物を良好に断熱することができる。

第１実施形態に係る断熱構造体の斜視図第１実施形態に係る非冷却状態の断熱構造体の断面図第１実施形態に係る冷却状態の断熱構造体の断面図第１実施形態に係る冷却状態の断熱構造体の断面図第１実施形態に係る断熱構造体の断熱試験装置の概略図第１実施形態に係る断熱構造体の断熱試験結果を示す図第１実施形態に係る断熱構造体の断熱試験結果を示す図第２実施形態に係る非冷却状態の断熱構造体の断面図参考の実施形態に係る非冷却状態の断熱構造体の断面図第３実施形態に係る断熱構造体の一部断面図第４実施形態に係る断熱構造体の一部断面図第５実施形態に係る断熱構造体の一部断面図第６実施形態に係る断熱構造体の一部断面図第７実施形態に係る断熱構造体の一部断面図第７実施形態に係る断熱構造体の内部構造図第７実施形態に係る断熱構造体の分解図第８実施形態に係る断熱構造体の分解図

〔第１実施形態〕
以下、図面に基づいて、本発明の第１実施形態に係る断熱構造体について説明する。図１に示すように、第１実施形態に係る断熱構造体１００は、内部に低温流体Ｗが通流する断熱対象物としての円筒管１の周方向に並設された複数の断熱部材としての複数の円弧状断熱部材２と、複数の円弧状断熱部材２を接続する複数の接続部材６とを備え、複数の円弧状断熱部材２により円筒管１の外周を覆う状態で円筒管１を断熱するものである。低温流体Ｗの例として、ＬＮＧやＬＰＧ等が挙げられる。

本実施形態では、複数の円弧状断熱部材２の夫々は、円筒状の部材を軸方向に沿って二分割した半円筒状の円弧状断熱部材２とされる。なお、円筒状の部材の縦断面が後述する側面５となる。

この円弧状断熱部材２は、径方向において一定の厚みを有し、円筒管１に面する円弧状の内表面３と、外部空間に面する内表面３よりも径の大きい円弧状の外表面４と、内表面３と外表面４とを接続し、かつ、円筒管１の周方向に並設された他の円弧状断熱部材２に面する側面５とを有する。この側面５は円筒管１の軸方向に沿って平面状に形成されている。

また、円弧状断熱部材２は軸方向に長く形成されている。この円弧状断熱部材２の軸方向に沿って形成された一対の平面状の側面５の夫々には、接続部材６が有する取付部６ａと着脱自在に構成された被取付部５ａが軸方向に沿って形成されている。

側面５に形成された被取付部５ａは円弧状断熱部材２の径方向の断面視（横断面）において側面５に開口するＬ字状の凹部としてのＬ字状の凹溝により構成されている。このＬ字状の凹溝は、側面５から側面５に対して垂直な方向に延びた後、屈曲して側面５に対して平行な方向において外表面４側に延びて形成されている。

また、夫々の円弧状断熱部材２同士を接続する接続部材６は長手部材で形成されている。接続部材６の長手方向の長さは、円弧状断熱部材２の軸方向の長さと略同一の長さに形成されている。接続部材６には、長手方向に沿って円弧状断熱部材２に設けられた被取付部５ａに取り付ける取付部６ａが設けられている。また、接続部材６の長手方向に直交する断面視（横断面）がコ字状に形成されている。

取付部６ａは、接続部材６の長手方向に直交する断面視（横断面）においてＬ字状となる凸部により構成されている。そして、この取付部６ａは、接続部材６の長手方向に直交する断面視（横断面）において接続部材６の両端部に設けられている。

円弧状断熱部材２及び接続部材６は、可撓性を有しかつ冷却により収縮するウレタン樹脂で形成されている。ウレタン樹脂は断熱性に優れているので円筒管１を良好に断熱することができる。

円弧状断熱部材２の円筒管１への取付けは、夫々の円弧状断熱部材２により円筒管１の外周の全周を覆う状態、かつ、一方の円弧状断熱部材２の夫々の側面５を他方の円弧状断熱部材２の夫々の側面５に当接させた状態とする。なお、円筒管１の外径は円弧状断熱部材２の内表面３の内径とほぼ同径とされている。

そして、接続部材６を夫々の円弧状断熱部材２の端部面７から軸方向に移動させる状態で、接続部材６が有する取付部６ａの夫々を、夫々の円弧状断熱部材２の被取付部５ａに挿入する。これにより、円筒管１に円弧状断熱部材２を取付けることができる。なお、コ字状に形成された接続部材６は、コ字状の開口側を外表面４側に向けて夫々の円弧状断熱部材２に挿入される。

一方、円弧状断熱部材２の円筒管１からの取外しは、夫々の円弧状断熱部材２の被取付部５ａに挿入された接続部材６を、軸方向に移動させて引抜くことにより、接続部材６の夫々の取付部６ａを、円弧状断熱部材２の夫々の被取付部５ａから取外すことができる。
これにより、一対の円弧状断熱部材２を円筒管１から取外すことができる。

次に、図２から図４に基づいて、冷却時における断熱構造体１００の状態の変化について説明する。図２に、円筒管１が低温流体Ｗにより冷却されていない非冷却状態における断熱構造体１００の断面図を示し、図３及び図４に、円筒管１が低温流体Ｗにより冷却された冷却状態における断熱構造体１００の断面図を示す。

図２に示すように、円筒管１が低温流体Ｗにより冷却されていない非冷却状態においては、円筒管１の周方向において対向する夫々の円弧状断熱部材２の側面５同士が当接する状態となるように接続部材６によって夫々の円弧状断熱部材２を接続する。なお、この非冷却状態においては、夫々の円弧状断熱部材２の側面５同士の間や、円弧状断熱部材２の被取付部５ａと接続部材６の取付部６ａとの間には、接続部材６による夫々の円弧状断熱部材２の円筒管１への取り付け及び取り外しを容易にするために若干の隙間が形成されている場合がある。

そして、図３に示すように、円筒管１内に低温流体Ｗが流れて、円筒管１が低温流体Ｗにより冷却された冷却状態となると、円弧状断熱部材２の円筒管１に面する内表面３側が低温流体Ｗにより冷却された円筒管１の温度に近い温度にまで冷却され、内表面３側から外表面４側に向かって外部温度に近づく温度分布状態となる。よって、内表面３側は、外表面４側よりも径方向及び周方向において大きく収縮し、内表面３側の側面５が図３において破線矢印Ｔで示す方向に移動して、対向する側面５同士が離間する状態となる。

また、内表面３側の径方向における縮径により、図３において破線矢印Ｓで示すように内表面３側が径内側に移動する。この内表面３側の径内側への移動に伴って、外表面４側が内表面３側に引っ張られる状態で径内側へ移動する。このとき、外表面４は、図３に鎖線で示す非冷却状態の時の円弧状断熱部材２の外表面位置Ｚから、実線で示す外表面４の位置にまで径内側へ移動する。なお、この外表面４側の径内側へ移動には外表面４側の縮径に起因する移動も少しであるが含まれている。

このように外表面４側が径内側に移動する場合、移動後の位置における周方向の長さが、移動前の位置における周方向の長さよりも短くなるが、外表面４側は内表面３側ほど冷却されていないので、外表面４側が周方向において圧縮される状態となり、図３において実線矢印Ｐで示すように、夫々の円弧状断熱部材２の外表面４側の側面５同士が押圧し合う力が発生する状態となる。

そして、図４に示すように、円筒管１内に低温流体Ｗが流れる状態で時間が経過すると、内表面３側の縮径の増加に伴って、外表面４側の径内側への移動量が大きくなり、図４において実線矢印Ｐで示すように、夫々の円弧状断熱部材２の外表面４側の側面同士が押圧し合う力が増加する。これにより、夫々の円弧状断熱部材２の外表面４側の側面５同士が密着する状態となるので、円弧状断熱部材２を良好に断熱することができる。

また、円筒管１が低温流体Ｗにより冷却された冷却状態において、円弧状断熱部材２が収縮したときに、夫々の円弧状断熱部材２同士を接続する接続部材６も冷却されて収縮するので、接続部材６は、円弧状断熱部材２の収縮を阻害することなく夫々の円弧状断熱部材２を接続することができる。

また、例えば、円筒管１が低温流体Ｗにより冷却された冷却状態において、円弧状断熱部材２の外表面４が収縮して、隣接する円弧状断熱部材２の側面５同士が離間する場合でも、隣接する円弧状断熱部材２の側面５同士の接続状態を接続部材６によって維持することができる。また、同様に、円弧状断熱部材２の外表面４が収縮して、隣接する円弧状断熱部材２の側面５同士が離間する場合でも、接続部材６が隣接する円弧状断熱部材２の側面５同士の間に位置することとなるので、接続部材６により円筒管１を断熱することができる。

図５〜図７に基づいて、第１実施形態に係る断熱構造体１００を用いて実施した断熱試験について説明する。図５に断熱試験装置を示す。この断熱試験装置は、長さＬが１ｍの２００Ａ（ＪＩＳ規格呼び径）のステンレス製の円筒管１（断熱対象物に相当）を備えている。

円筒管１の両端部は端部閉鎖部材１１で閉鎖されている。円筒管１の一方側端部を閉鎖する一方側端部閉鎖部材１１ａには液体窒素流入口１２が設けられ、円筒管１の他方側端部を閉鎖する他方側端部閉鎖部材１１ｂには液体窒素流出口１３が設けられている。

円筒管１の外周を覆う断熱構造体１００は、一対の円弧状断熱部材２で構成されている。円弧状断熱部材２の径方向の厚さが１２０ｍｍとされる。なお、図示はされていないが、この円弧状断熱部材２は、径方向の厚さが６０ｍｍの円弧状の断熱部材が、径方向において２層重ねた状態で接続されて形成されている。

液体窒素流入口１２は一方側端部閉鎖部材１１ａの中心部に設けられ、この液体窒素流入口１２には円筒管１内において円筒管１の軸方向に延びる窒素噴出管１４が接続されている。また、窒素噴出管１４には、円筒管１内において、液体窒素を円筒管１の径方向に噴出する噴出口１４ａが設けられている。

円筒管１の内部には内部温度センサＴ１が設けられている。内部温度センサＴ１は、円筒管１の内部を一方側端部閉鎖部材１１ａから軸方向に延びる棒状のセンサ支持体１５に取付けられ、円筒管１の軸方向の中間部付近の温度を検出するように構成されている。また、円筒管１の表面において、円筒管１の管軸方向の中間部上側には中間上側温度センサＴ２が設けられ、円筒管１の管軸方向の中間部下側には中間下側温度センサＴ３が設けられている。さらに、円筒管１の表面の一方側端部閉鎖部材１１ａ側の端部上側には、端部温度センサＴ４が設けられている。

これにより、内部温度センサＴ１により円筒管１の内部の温度である管内温度ｔ１が計測され、中間上側温度センサＴ２により、円筒管１の中間部上側の表面温度である中間上側温度ｔ２が計測され、中間下側温度センサＴ３により、円筒管１中間部下側の表面温度である中間下側温度ｔ３が計測され、端部温度センサＴ４により、円筒管１の端部上側の表面温度である端部温度ｔ４が計測される。

図６及び図７に断熱試験結果を示す。
図６は、円筒管１に液体窒素の供給を開始し、内部温度センサＴ１、中間下側温度センサＴ３及び端部温度センサＴ４により温度計測を行った結果であり、円筒管１への液体窒素の供給開始時から各温度センサにおいて計測された温度履歴を示したものである。なお、液体窒素の円筒管１への供給量は、１．１Ｌ／ｍｉｎとした。これにより、円筒管１の内部表面温度が−１６０℃程度となる。つまり、円筒管１の内部表面温度を、ＬＮＧの沸点程度となるようにして断熱試験を行った。

図６に示すように、中間下側温度ｔ３が、液体窒素の供給を開始した後において、管内温度ｔ１と同様の温度変化を示している。また、端部温度ｔ４は、管内温度ｔ１と比べて温度が遅れて低下し、また、温度低下後には、管内温度ｔ１より若干高い温度を示している。

端部温度ｔ４が管内温度ｔ１と比べて温度低下が遅れる理由は、主に、端部温度ｔ４は円筒管１において液体窒素の流れの上流側に位置しているので、端部温度センサＴ４が設けられた円筒管１の配管部分が円筒管１に供給された液体窒素による冷却が遅れることに起因するものと考えられる。

また、端部温度ｔ４が、温度低下後において管内温度ｔ１より若干高い温度となるのは、円筒管１の端部を閉塞する端部閉鎖部材１１には断熱材が設けられておらず、円筒管１の端部が円筒管１の中間部のように断熱された状態となっていないことによるものであると考えられる。

よって、図６に示す試験結果では、円筒管１の中間下側温度ｔ３が液体窒素の供給を開始した後において、管内温度ｔ１と同様の温度変化を示すので、本発明に係る断熱構造体１００により、断熱対象物としての円筒管１が良好に断熱されることがわかる。

図７は、内部温度センサＴ１、中間上側温度センサＴ２、中間下側温度センサＴ３及び端部温度センサＴ４により温度計測を行った結果であり、円筒管１に液体窒素が供給された状態で温度計測を開示した温度計測結果を示すものである。なお、液体窒素の円筒管１への供給量は、１．１Ｌ／ｍｉｎとした。

図７に示すように、円筒管１の中間上側温度ｔ２及び中間下側温度ｔ３が、円筒管１に液体窒素が供給された状態で、管内温度ｔ１と同様の温度変化を示している。

また、端部温度ｔ４が、温度低下後において管内温度ｔ１より若干高い温度となるのは、上述の如く、円筒管１の端部を閉塞する端部閉鎖部材１１には断熱材が設けられておらず、円筒管１の端部が断熱された状態となっていないことに起因するものである。

よって、図７に示す試験結果では、円筒管１の中間上側温度ｔ２及び中間下側温度ｔ３が、液体窒素の供給を開始した時間Ｔ１の前後で、管内温度ｔ１と同様の温度変化を示すので、本発明に係る断熱構造体１００により、断熱対象物としての円筒管１が良好に断熱されることがわかる。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る断熱構造体は、円筒管１が低温流体Ｗにより冷却されていない非冷却状態において、夫々の円弧状断熱部材２の内表面３側の側面５同士が当接し、かつ、一対の円弧状断熱部材２の外表面４側の側面５同士が離間する状態で、夫々の円弧状断熱部材２が接続部材６により接続されている点で第１実施形態に係る断熱構造体１００と異なるものである。以下に、第２実施形態に係る冷却時における断熱構造体１００の状態の変化について説明する。

具体的には、図８に示すように、夫々の円弧状断熱部材２が円筒管１の周方向に並設された状態で、夫々の円弧状断熱部材２が、内表面３側において側面５同士が当接し、内表面３側から外表面４側に向かうに従って、内表面３側の側面５同士よりも外表面４側の側面５同士が離間する離間距離が大きくなるように形成されている。

このように夫々の円弧状断熱部材２が形成されることで、円筒管１が低温流体Ｗにより冷却された冷却状態となって、円弧状断熱部材２の外表面４側から内表面３側に向かうに連れて円弧状断熱部材２の収縮が大きくなる場合に、円弧状断熱部材２の外表面４側において側面５同士が押圧し合う力が過剰に大きくなることを防止することができる。

すなわち、円弧状断熱部材２の内表面３側の径方向の収縮により、外表面４側が内表面３側に移動するので、夫々の円弧状断熱部材２の外表面４側の側面５同士が押圧し合う状態となるが、外表面４近傍が室温に近い温度となる場合には、外表面４近傍における側面５同士が押圧し合う力が大きくなる。このような場合においては、側面５同士の摩擦により側面５に摩耗等が発生して夫々の円弧状断熱部材２の耐久性が低下する可能性がある。

そこで、この第２実施形態に係る断熱構造体１００のように、円筒管１の非冷却状態において、夫々の円弧状断熱部材２が円筒管１の周方向に並設された状態において、夫々の円弧状断熱部材２の内表面３側から外表面４側に向かうに従って側面５同士が離間する離間距離が大きくなるように形成することで、円筒管１の冷却状態において、外表面４側の側面５同士が押圧し合う力が、外表面４の近傍において過剰に大きくなることを防止することができる。これにより、夫々の円弧状断熱部材２の外表面４側の側面５同士が押圧し合うことにより、側面５同士の摩擦による側面５の摩耗等が発生することを抑制して、夫々の円弧状断熱部材２の耐久性を向上させることができる。

〔第３実施形態〕
上記実施形態においては、円筒管１の径方向において、円筒管１の外周を単数の円弧状断熱部材２によって覆う状態で断熱した。本実施形態では、円筒管１の径方向において、円筒管１の外周を複数の円弧状断熱部材２によって覆う状態で断熱している。なお以下の実施形態では、上述の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

図１０に示すように、本実施形態に係る断熱構造体１００では、バルブ２０の下部の樽状の円筒管１が、断熱材８で覆われ、その周囲が二層の円弧状断熱部材２によって覆われている。バルブ２０から前後に延びる円筒管１も同様に、断熱材８で、覆われその周囲が二層の円弧状断熱部材２によって覆われている。

そして複数の円弧状断熱部材２および接続部材６は、第１実施形態と同様に構成されている。すなわち本実施形態に係る断熱構造体１００は、
低温流体により冷却される円筒管１の周方向に複数の円弧状断熱部材２を並設して、複数の円弧状断熱部材２により円筒管１の外周を覆う状態で断熱対象物を断熱する断熱構造体であって、
複数の円弧状断熱部材２が、円筒管１に面する円弧状の内表面３と、外部空間に面する内表面３よりも径の大きい円弧状の外表面４と、内表面３と外表面４とを接続しかつ周方向に並設された他の円弧状断熱部材２に面する側面５とを有し、
複数の円弧状断熱部材２は、可撓性を有しかつ冷却により収縮する材質で形成され、
隣接する円弧状断熱部材２同士を接続する接続部材６を備え、
接続部材６が有する取付部と、円弧状断熱部材２の側面に形成される被取付部５ａとが着脱自在に構成されている。

本実施形態では、図１０に示される通り、径方向内側に位置する円弧状断熱部材２の側面５の周方向の位置と、径方向外側に位置する円弧状断熱部材２の側面５の周方向の位置とが、異なる位置となっている。これにより、円弧状断熱部材２の側面５同士の間に隙間がある場合でも、円筒管１を良好に断熱することができる。

なお本実施形態では、バルブ２０の上部（ハンドルなど）を円弧状断熱部材２の外側に露出させるために、円弧状断熱部材２に切り欠きが形成されている。

以上述べた本実施形態に係る断熱構造体１００であっても、第１実施形態と同様、断熱対象物を良好に断熱することができると共に、断熱対象物に対して繰り返し脱着することができるという効果を奏するものである。すなわち、

〔第４実施形態〕
図１１に示すように、本実施形態に係る断熱構造体１００では、バルブ２０の下部の樽状の円筒管１および一対のフランジ２１が、断熱材８で覆われ、その周囲が二層の円弧状断熱部材２によって覆われている。バルブ２０から前後に延びる円筒管１も同様に、断熱材８で覆われ、その周囲が二層の円弧状断熱部材２によって覆われている。そして複数の円弧状断熱部材２および接続部材６は、第１実施形態と同様に構成されている。

以上述べた本実施形態に係る断熱構造体１００であっても、第１実施形態と同様、断熱対象物を良好に断熱することができると共に、断熱対象物に対して繰り返し脱着することができるという効果を奏するものである。

〔第５実施形態〕
図１２に示すように、本実施形態に係る断熱構造体１００では、フランジ３０の中央部の樽状の円筒管１が、断熱材８で覆われ、その周囲が一層の円弧状断熱部材２によって覆われている。フランジ３０から前後に延びる円筒管１も同様に、断熱材８で覆われ、その周囲が一層の円弧状断熱部材２によって覆われている。そして複数の円弧状断熱部材２および接続部材６は、第１実施形態と同様に構成されている。

〔第６実施形態〕
図１３に示すように、本実施形態に係る断熱構造体１００では、円筒管１が、三層の円弧状断熱部材２によって覆われている。複数の円弧状断熱部材２および接続部材６は、第１実施形態と同様に構成されている。

本実施形態では、図１３に示される通り、径方向内側に位置する円弧状断熱部材２の側面５の周方向の位置と、径方向外側に位置する円弧状断熱部材２の側面５の周方向の位置とが、異なる位置となっている。これにより、円弧状断熱部材２の側面５同士の間に隙間がある場合でも、円筒管１を良好に断熱することができる。

加えて本実施形態では、図１３に示される通り、径方向内側に位置する円弧状断熱部材２の端部面７の周方向の位置と、径方向外側に位置する円弧状断熱部材２の端部面７の周方向の位置とが、異なる位置となっている。これにより、円弧状断熱部材２の端部面７同士の間に隙間がある場合でも、円筒管１を良好に断熱することができる。

〔第７実施形態〕
図１４〜図１６に第７実施形態に係る断熱構造体１００を示す。本実施形態に係る断熱構造体１００では、円筒管１はＬ字状に９０度曲がった形状となっている。その円筒管１が、９０度の曲げの部位を含めて、三層の円弧状断熱部材２によって覆われている。複数の円弧状断熱部材２および接続部材６は、第１実施形態と同様に構成されている。

図１４は、円筒管１の９０度の曲げの部位における、円筒管１に接した第１層の断熱部材を示している。円筒管１の９０度の曲げの部位は、一対のＬ字状断熱部材２ａ（断熱部材の一例）によって覆われている。一対のＬ字状断熱部材２ａは、円弧状断熱部材２と同様の被取付部５ａを有する。そして一対のＬ字状断熱部材２ａは、接続部材６により第１実施形態と同様に接続される。

図１５は、円筒管１の９０度の曲げの部位における、断熱部材の詳細を示している。円筒管１の９０度の曲げの部位は、直管状の円筒管１と、エルボ管４０（円筒管の一例）とが接続されて構成されている。本実施形態では、エルボ管４０の曲げの外側には、一対の断熱材８が配置されて、エルボ管４０とＬ字状断熱部材２ａとの隙間が埋められている。

〔第８実施形態〕
図１７に第８実施形態に係る断熱構造体１００を示す。本実施形態に係る断熱構造体１００では、Ｔ字状に接続された管が一層の円弧状断熱部材２によって覆われている。すなわち本実施形態では断熱対象物は、３つの円筒管１がＴ字管５０によりＴ字状に接続された管である。複数の円弧状断熱部材２は、Ｔ字状の断熱対象物の形状に合わせてＴ字状に形成されており、その余は第１実施形態と同様に構成されている。接続部材６は、第１実施形態と同様に構成されている。

以上述べた本実施形態に係る断熱構造体１００であっても、第１実施形態と同様、断熱対象物を良好に断熱することができると共に、断熱対象物に対して繰り返し脱着することができるという効果を奏するものである。なおＴ字管５０は、円筒状の管が直交する形態で接続されたものであるから、円筒状の断熱対象物の一例であるといえる。

〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
（１）上記実施形態においては、円弧状断熱部材２の形状が、円筒状の部材を軸方向に沿って二分割した形状としたが、これに限らず、複数の円弧状断熱部材２を、円筒状の部材を軸方向に沿って三分割以上の分割数で分割した形状としてもよい。

（２）上記実施形態においては、断熱対象物を円筒管１としたが、断熱対象物はこれに限定されるものではない。例えば、断熱対象物を内部にＬＮＧ等の低温流体Ｗを貯留する中空球状の貯留タンクで構成してもよい。

（３）上記実施形態においては、円弧状断熱部材２と複数の接続部材６とを同じ材質で形成したが、これに限らず、円弧状断熱部材２と複数の接続部材６とを異なる材質で形成してもよい。

（４）上記実施形態においては、円弧状断熱部材２の材質をポリウレタンとしたが、円弧状断熱部材２の材質はこれに限るものではない。例えば、円弧状断熱部材２の材質をポリエチレンとしてもよい。

（５）上記実施形態においては、円弧状断熱部材２の側面５に形成された被取付部５ａとしてのＬ字状の凹溝は、側面５から側面５に垂直な方向に延びた後、屈曲して側面５に平行な方向において外表面４側に延びる凹溝としたが、これに限らず、被取付部５ａとしてのＬ字状の凹溝を、側面５から側面５に垂直な方向に延びた後、屈曲して側面５に平行な方向において内表面３側に延びる凹溝としてもよい。

（６）上記実施形態においては、接続部材６の長手方向に直交する断面視においてＬ字状の凸部により構成された取付部６ａを、円弧状断熱部材２の径方向の断面視においてＬ字状の凹溝により構成された被取付部５ａに取付ける形態で、接続部材６により複数の円弧状断熱部材２が接続されたが、接続部材６による複数の円弧状断熱部材２の接続形態はこれに限定されるものではない。参考の実施形態として、図９に示す断熱構造体１００のように、複数の円弧状断熱部材２に設けられる被取付部５ａを、円弧状断熱部材２の径方向の断面視において、長軸方向が径方向に直交する半楕円状の凹溝により構成し、接続部材６の長手方向に直交する断面が楕円状となるように接続部材６を形成し、複数の円弧状断熱部材２に設けられた被取付部５ａの内周と接続部材６の外周との摩擦により、接続部材６により複数の円弧状断熱部材２を接続する接続形態としてもよい。この場合、接続部材６の長手方向に直交する断面の外周部が取付部６ａとなる。また、例えば、接続部材６の外周表面、及び、円弧状断熱部材２の凹溝の表面を多数の突起を備えた凹凸形成として摩擦力が大きくないように構成してもよい。

（７）上記実施形態においては、円弧状断熱部材２を、円弧状の断熱部材を径方向において２層重ねて構成したが、これに限らず、円弧状断熱部材２を、１層の円弧状の断熱部材で構成してもよく、径方向において３層以上の円弧状の断熱部材を重ねて構成してもよい。また、円弧状の断熱部材の径方向の厚さを６０ｍｍとしたが、これに限らず、円弧状の断熱部材の径方向の厚さを６０ｍｍ以外の厚さに形成してもよい。さらに、例えば、円筒管１の管径が大きくなるに伴って円弧状の断熱部材を厚くしてもよい。

（８）上記実施形態においては、円筒管１の径方向において、円筒管１の外周を単数の円弧状断熱部材２によって覆う状態で断熱したが、これに限らず、円筒管１の径方向において、円筒管１の外周を複数の円弧状断熱部材２によって覆う状態で断熱してもよい。例えば、円筒管１の径方向において、円筒管１の外周を２つの円弧状断熱部材２によって覆う状態で断熱する場合には、径方向内側に位置する円弧状断熱部材２の側面５の周方向の位置と、径方向外側に位置する円弧状断熱部材２の側面５の周方向の位置とが異なる位置となるように、２つの円弧状断熱部材２を設けてもよい。これにより、円弧状断熱部材２の側面５同士の間に隙間がある場合でも、円筒管１を良好に断熱することができる。

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

以上説明したように、断熱対象物を良好に断熱することができると共に、断熱対象物に対して繰り返し脱着することができる断熱構造体を提供することができる。

１円筒管（断熱対象物）
２円弧状断熱部材（断熱部材）
２ａＬ字状断熱部材（断熱部材）
３内表面
４外表面
５側面
５ａ被取付部
６接続部材
６ａ取付部
４０エルボ管（円筒管、断熱対象物）
５０Ｔ字管（断熱対象物）
１００断熱構造体

Claims

低温流体により冷却される円筒状又は中空球状の断熱対象物の周方向に複数の断熱部材を並設して、前記複数の断熱部材により前記断熱対象物の外周を覆う状態で前記断熱対象物を断熱する断熱構造体であって、
前記複数の断熱部材が、前記断熱対象物に面する円弧状の内表面と、外部空間に面する前記内表面よりも径の大きい円弧状の外表面と、前記内表面と前記外表面とを接続しかつ前記周方向に並設された他の断熱部材に面する側面とを有し、
前記複数の断熱部材は、可撓性を有しかつ冷却により収縮する材質で形成され、
隣接する前記断熱部材同士を接続する接続部材を備え、
前記接続部材が有する取付部と、前記断熱部材の前記側面に形成される被取付部とが着脱自在に構成され、
前記接続部材が、長手部材で形成され、かつ、可撓性を有しかつ冷却により収縮する材質で形成され、
前記被取付部が、前記接続部材の長手方向視にて、前記側面に開口する状態で前記側面に沿って形成される凹溝であり、
前記凹溝が、前記接続部材の長手方向視にて、前記断熱部材の前記外表面又は前記内表面に向けて屈曲するように形成され、
前記接続部材が、当該接続部材の長手方向視にて、両端部に前記凹溝に挿入される凸部状の前記取付部を備えている断熱構造体。
前記断熱対象物が内部に前記低温流体が通流する円筒管とされ、
前記複数の断熱部材の夫々が、円筒状の部材を軸方向に沿って分割した長手形状の円弧状断熱部材で構成され、
前記円弧状断熱部材の前記側面に前記被取付部が前記軸方向に沿って形成されている請求項１に記載の断熱構造体。
隣接する前記断熱部材における前記内表面側の側面同士が当接し、かつ、前記外表面側の側面同士が離間する状態で、隣接する前記断熱部材同士が前記接続部材により接続されている請求項１又は２に記載の断熱構造体。
前記被取付部が前記接続部材の長手方向視において前記側面に開口するＬ字状の凹溝により構成され、前記取付部が前記接続部材の長手方向視においてＬ字状の凸部により構成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の断熱構造体。
前記複数の断熱部材がウレタン樹脂により形成されている請求項１〜４の何れか１項に記載の断熱構造体。