JPWO2020149392A1 - 低温流体用タンクの断熱構造体及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

タンクの外側に、タンク外壁１を複数の区画Ｘに区切るように、弾性スペーサー２を設置する工程と、少なくとも区画Ｘ内にスプレー発泡ウレタン４ａを充填する工程とを有する施工方法により、低温流体用タンクの断熱構造体を形成する。

Description

本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化窒素等の低温流体用のタンクの外壁に形成される断熱構造体及びその施工方法に関する。

近年、環境保全の観点から、船舶の排出ガス規制の強化が厳しくなってきており、これに伴い、ＬＮＧを燃料とする船舶の導入が進んでいる。ＬＮＧ燃料船や、このような船舶への燃料補給を行うＬＮＧバンカリング船には、ＬＮＧタンクが搭載されている。
ＬＮＧタンクは、このように、地上に設置されるもののみならず、船舶における輸送用及び燃料用のタンクも需要の増加が見込まれる。

ＬＮＧは、常圧下での沸点が約−１６２℃であり、タンク内のＬＮＧがタンクの外部温度の影響を受けて蒸発することを抑制するため、ＬＮＧタンクは低温に保温される必要がある。このため、ＬＮＧタンクは、外壁に断熱構造体が施される。

また、液化窒素（常圧下での沸点：約−１９６℃）や液化酸素（常圧下での沸点：約−１８３℃）等の低温流体を貯留するタンクも、ＬＮＧタンクと同様に、外壁における断熱性に優れたものであることが望まれる。

低温流体用タンクの断熱構造体は、断熱材を用いた断熱層により構成されることが一般的であり、その工法としては、パネル工法とスプレー工法とに大別され、従来は、パネル工法が一般的な工法であった。
前記パネル工法は、タンクにスタッドボルトやナット、ブラケット等を取り付けて、硬質ポリウレタンフォーム（硬質ＰＵＦ）等からなる複数の断熱パネルを固定することにより断熱層を形成する工法である（例えば、特許文献１参照。）。
また、前記スプレー工法は、低温流体用タンクの外壁を、硬質ＰＵＦのスプレー（吹き付け）により被覆して、断熱層を形成する工法である（例えば、特許文献２参照。）。

実開昭６１−１５６７９７号公報 特開昭５８−８００７１号公報

硬質ＰＵＦによる断熱材は、金属製の低温流体用タンクよりも線膨張係数が大きい。このため、常温で形成された断熱層は、低温流体によって冷却された際の収縮量がタンクの収縮量よりも大きく、タンク外表面と平行な方向への応力が生じる。
また、金属製の低温流体用タンクは、熱伝導率が高く、低温流体が排出されると、急速に昇温し始めるのに対して、より熱伝導率が低い硬質ＰＵＦは、タンクよりも遅れて昇温し始める。このため、断熱層の熱膨張が、タンクの熱膨張よりも遅れ、断熱層に生じる応力が増大しやすい。
さらに、冷却中及び昇温時以外でも、ガスの蒸発に伴うタンク内圧の上昇によってタンクが膨張し、断熱層に生じる応力を増大させる。

前記パネル工法においては、複数の断熱パネルを敷き詰めるように配置することによって断熱層が形成され、各断熱パネル間の目地部に、該断熱パネルの収縮及び膨張による寸法変化や変形に追随して変形し得る緩衝材として、例えば、グラスウール等が後から挿入される。この緩衝材によって、タンクと硬質ＰＵＦの線膨張係数や熱伝導率の違いに起因する応力による断熱層のクラック等の破損が抑制される。
しかしながら、パネル工法は、所定形状及び所定サイズの断熱パネルを１枚ずつ設置する工程、及び、目地部に緩衝材を挿入する工程に、多大な労力及び工期を要する。しかも、予め工場で、タンク形状に応じて所定形状及び所定サイズに、硬質ＰＵＦをパネル化しておかなければならず、コストも嵩むという課題を有している。

一方、前記スプレー工法においては、より短い工期で、より低コストで、シームレスな断熱層を形成することができるものの、スプレーにより一体化された硬質ＰＵＦは、上記のような応力によるクラック等の破損が生じやすい。
断熱層の所定の厚さ位置にガラスメッシュ等のクラック防止層等を設けた場合であっても、タンク接触面から生じた断熱層のクラックが表面にまで達しないように防止することは困難であった。
なお、前記特許文献２においては、硬質ＰＵＦの吹き付けに際し、タンク外表面に硬質ＰＵＦによるスペーサーを貼着することとしているが、このスペーサーは、弾性を有しておらず、また、タンク外表面を複数の領域に区画しているものではなく、吹き付ける硬質ＰＵＦの層を均等な厚さにするための目安に過ぎないものである。このようなスペーサーによっては、断熱層に生じる応力を緩和して、断熱層におけるクラック等の発生を十分に抑制できるとは言い難い。
このため、従来のスプレー工法により形成された断熱層は、低温流体用タンクの最初の冷却時や、低温流体が排出されてタンクが昇温する際に発生するクラック等の破損を、不具合発生時又は定期的なメンテナンス時に補修することが不可欠であった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、低温流体用タンクの外断熱において、断熱性に優れ、温度変化に伴うクラック等の破損の発生を抑制することができ、かつ、低コストで、施工容易性にも優れた、低温流体用タンクの断熱構造体及びその施工方法を提供することを目的とする。

本発明の低温流体用タンクの断熱構造体は、タンク外壁にスプレー工法等による現場発泡ウレタンを形成する際に、所定の弾性スペーサーを設けることにより、温度変化に伴うクラック等の破損の発生を効果的に抑制できるものである。

すなわち、本発明によれば、以下の［１］〜［１０］が提供される。
［１］タンクの外側に、該タンクの外壁を複数の区画に区切る弾性スペーサーと、少なくとも前記区画内に現場発泡ウレタンとを備えている、低温流体用タンクの断熱構造体。
［２］前記弾性スペーサーが、弾性材料を含有する、［１］に記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
［３］前記弾性スペーサーが、前記弾性材料と、該弾性材料よりも剛性の高い材料とを含む複合材からなる、［２］に記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
［４］前記弾性材料よりも剛性の高い材料が、少なくとも硬質ポリウレタンフォームを含む、［３］に記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
［５］前記弾性材料が、グラスウール、メラミンフォーム、フェノールフォームおよび軟質ウレタンフォームから選ばれる少なくとも一種を含有する、［２］〜［４］のいずれか１つに記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
［６］前記現場発泡ウレタンが、タンク外表面に対して複数の層が積層されてなり、前記複数の層の少なくともいずれかの層間に、網目状補強層を備えている、［１］〜［５］のいずれか１つに記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
［７］前記タンク外表面に接する下地層を備えている、［１］〜［６］のいずれか１つに記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
［８］前記現場発泡ウレタンの最外表面に防湿層を備え、前記防湿層が樹脂コーティング層、アルミ箔防湿シートおよびアルミ防湿テープから選ばれる少なくとも一つを含む、［１］〜［７］のいずれか１つに記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
［９］前記弾性スペーサーが、５０〜３００ｍｍの高さ及び１０〜２００ｍｍの幅を有する、［１］〜［８］のいずれか１つに記載の低温流体用タンクの断熱構造体。

［１０］タンクの外側に、該タンク外壁を複数の区画に区切るように、弾性スペーサーを設置する工程と、少なくとも前記区画内にスプレー発泡ウレタンを充填する工程とを有する、低温流体用タンクの断熱構造体の施工方法。

本発明の低温流体用タンクの断熱構造体によれば、低温流体用タンクの外断熱において、断熱性に優れ、温度変化に伴うクラック等の破損の発生を抑制することができ、メンテナンスの負担を軽減することができる。しかも、低コストで、従来の一般的な工法であるパネル工法よりも容易に施工することができる。
また、本発明の施工方法によれば、前記断熱構造体を好適に形成することができる。

実施例１における断熱構造体の断面模式図である。 弾性スペーサーを組み合わせて区画を形成する態様の一例を示した概略斜視図である。 弾性スペーサーのガイド部材の一例を示した概略斜視図である。 弾性スペーサーの形状例である。 弾性スペーサーを組み合わせて区画を形成する図２と別態様の概略斜視図である。 弾性スペーサーにおける複合材の例である。

以下、本発明の低温流体用タンクの断熱構造体及びその施工方法について、詳細に説明する。
本発明の低温流体用タンクの断熱構造体は、タンク外側に、タンク外壁を複数の区画に区切る弾性スペーサーと、少なくとも前記区画内に現場発泡ウレタンとを備えている。
このように、現場発泡ウレタンによる断熱層において、所定の弾性スペーサーを設けることにより、温度変化により断熱層に生じる応力が緩和され、クラック等の破損の発生が抑制され、低温流体用タンクにおいて、良好な断熱性能を維持することができる。

［タンク］
本発明の断熱構造体を形成する対象のタンクは、低温流体用タンクである。前記タンクは、常温よりも低温の流体が貯留されるタンクであり、本発明の断熱構造体は、特に、上述したように、ＬＮＧや液化窒素、液化酸素等の氷点下の超低温流体を貯留するタンクにおいて、優れた効果を発揮し得る。前記タンクの材質は、一般に、ステンレス鋼等の金属製である。
前記タンクの形状やサイズ等は、特に限定されるものではないが、通常は、球形や方形、円筒形、シリンドリカル形（円筒カプセル形）等であり、船舶等に搭載されるものであっても、地上に設置されるものであってもよい。

［弾性スペーサー］
弾性スペーサーは、タンク外壁を複数の区画に区切るように設置される。そして、前記区画内に、現場発泡ウレタンが設けられる。
断熱材である現場発泡ウレタンが、前記弾性スペーサーで区切られており、また、タンクとの熱収縮量及び熱膨張量の違いに起因して生じる前記現場発泡ウレタンの寸法変化や変形に対応して、前記弾性スペーサーが弾性変形することにより、該現場発泡ウレタンに生じるクラック等の破損の発生が抑制される。

前記弾性スペーサーは、上記のように、前記現場発泡ウレタンの、タンクと異なる寸法変化や変形に対応して変形し得る弾性を有している。
現場発泡ウレタンを低温流体用タンクの外表面に接触させた場合、該現場発泡ウレタンのタンク接触面では、例えば、長さ１ｍにつき、最大５ｍｍ程度の寸法変化を生じることが一般的である。このため、前記弾性スペーサーは、その幅方向に１０ｍｍ程度圧縮した場合に、その圧縮を解除すると、元の幅に戻るような弾性を有していることが好ましい。本発明で言う弾性材料とは、このような物性を有するものを意味するものとする。

前記弾性スペーサーで区切られる区画の形状及びサイズは、前記タンクの形状やサイズ等に応じて適宜設定される。例えば、容量約１００ｍ³以上のタンクの場合、断熱性及び前記現場発泡ウレタンにおけるクラック等の破損の発生抑制や施工効率等の観点から、前記弾性スペーサーによる区画面積は、０．１〜１．５ｍ²程度であることが好ましく、より好ましくは０．２〜１．４ｍ²、さらに好ましくは０．３〜１．３ｍ²である。

なお、前記現場発泡ウレタンにおけるクラック等の破損の発生を抑制し得る前記弾性スペーサーの設置間隔は、前記タンクの材質の線膨張係数、並びに、前記現場発泡ウレタンの線膨張係数、引張強度及び引張弾性率等から、計算により求めることができる。簡易的には、前記タンクの冷却温度での前記現場発泡ウレタンの収縮量を求めて、現場での作業性を考慮して、見積もることができる。
例えば、前記現場発泡ウレタンの線膨張係数が５×１０^-5［／℃］である場合、該現場発泡ウレタンの収縮率が１％程度まではクラック等の破損が生じないことが確認されていることから、前記タンク外表面と気温との温度差が２００℃であると仮定すると、前記弾性スペーサーの設置間隔は０．５〜２ｍであることが好ましく、０．７〜１．５ｍであることがより好ましく、０．８〜１．２ｍであることが更に好ましい。

前記弾性スペーサーは、施工容易性等の観点から、平板状に予め複数枚形成しておき、これらを用いて、前記タンク外壁が、例えば、三角形や四角形等の略等面積のマス目状の複数の区画に区切られるように設けられることが好ましい。
なお、施工効率の観点から、前記弾性スペーサーは、タンク開口蓋であるドームやマンホール、また、ノズル接続部、支持脚部等のタンク付属部材とタンク本体との境界部分、また、角部や細かい凹凸を有する複雑な形状の部分以外に、設けることが好ましい。

前記弾性スペーサーの高さは、タンクの外側に設けられる現場発泡ウレタンの高さ（厚さ）に応じて適宜設定されるが、十分な断熱性及びコスト等の観点から、５０〜３００ｍｍであることが好ましく、より好ましくは７０〜２８０ｍｍ、さらに好ましくは８０〜２５０ｍｍである。

また、前記弾性スペーサーは、タンクの温度変化によって前記現場発泡ウレタンに生じる応力を緩和できる程度の幅が必要である。一方で、タンクの外側に占める前記現場発泡ウレタンの割合が大きい方が、断熱性に優れるため、前記弾性スペーサーの幅は、大きすぎないことが好ましい。
前記弾性スペーサーの幅は、前記区画面積や前記タンクの形状等にもよるが、１０〜２００ｍｍ程度であることが好ましく、より好ましくは２０〜１８０ｍｍ、さらに好ましくは３０〜１５０ｍｍである。

前記弾性スペーサーは、現場発泡ウレタン施工時の発泡圧に耐え得る弾性を有していれば、弾性材料のみで構成されていてもよいが、弾性材料と、該弾性材料よりも剛性の高い材料（高剛性材料）とを含む複合材で構成されていることが好ましい。
このような複合材で前記弾性スペーサーが構成されていることにより、該弾性スペーサーの幅が小さくても、前記現場発泡ウレタンの発泡圧に耐え得る自立強度を保持しやすくなる。
前記高剛性材料としては、例えば、上述した弾性材料の好ましい態様において、前記弾性スペーサーの幅方向に１０ｍｍ程度圧縮したのと同等程度の荷重を、該材料の前記弾性スペーサーの幅方向となる方向に掛けた場合に、変形しないようなものであることが好ましい。

前記弾性材料の具体例としては、前記現場発泡ウレタンとの良好な接着性等の観点から、グラスウール、メラミンフォーム、フェノールフォーム、軟質ウレタンフォーム等が挙げられる。
前記高剛性材料の具体例としては、硬質ＰＵＦ等が挙げられる。好ましくは、前記現場発泡ウレタンと同種の硬質ＰＵＦが用いられる。
前記複合材における前記弾性材料及び前記高剛性材料は、それぞれ、１種単独でもよく、２種以上が併用されていてもよい。

前記複合材による弾性スペーサーの具体的な構造としては、例えば、前記弾性材料と前記高剛性材料とを弾性スペーサーの幅方向に並べた並列構造、前記弾性材料で前記高剛性材料を弾性スペーサーの幅方向で挟み込んだサンドイッチ構造、逆に、前記高剛性材料で前記弾性材料を弾性スペーサーの幅方向で挟み込んだサンドイッチ構造等が挙げられる。

［現場発泡ウレタン］
前記現場発泡ウレタンは、施工対象のタンクがある現場に硬質ＰＵＦの原料液及び現場発泡機を持ち込んで、その場で発泡硬化させた硬質ＰＵＦであり、スプレー工法や注入工法等によって設けられる。
断熱材を現場発泡ウレタンで構成することにより、断熱パネルを用いる場合に比べて、種々のタンク形状に対する適応性に優れ、容易かつ低コストでの施工が可能である。

前記現場発泡ウレタンは、施工容易性の観点からは、スプレー工法で設けられることが好ましい。
また、上述したようなドームやマンホール等のタンク付属部材及びその近傍等、角部や細かい凹凸を有する複雑な形状の部分においては、前記現場発泡ウレタンが細部まで均質に設けられるように、注入工法で設けてもよい。
なお、このような複雑な形状の部分においては、該形状に合わせて作製した硬質ＰＵＦの成形品を設置した後、現場発泡ウレタンを充填して、該成形品と一体化させるようにしてもよい。本発明は、このような成形品と現場発泡ウレタンとの併用を妨げるものではない。

前記現場発泡ウレタンとしては、断熱材として公知の硬質ＰＵＦを用いることができる。前記硬質ＰＵＦは、１液型であってもよく、また、ポリイソシアネート含有液とポリオール含有液との２液型であってもよい。発泡剤は、公知のものを用いることができ、例えば、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）、ハイドロクロロフルオロオレフィン（ＨＣＦＯ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、水等が好適に用いられる。これらは、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

前記現場発泡ウレタンは、少なくとも前記弾性スペーサーで区切られた区画内に設けられる。前記現場発泡ウレタンは、前記弾性スペーサーの前記タンク外表面からの高さ位置と同等程度の高さ位置まで、該弾性スペーサーが完全に覆われない状態で設けられていてもよい。あるいはまた、前記弾性スペーサーの前記タンク外表面からの高さ位置よりも高い位置まで、該弾性スペーサーが完全に覆われた状態となるまで、厚く設けられていてもよい。
前記現場発泡ウレタンは、施工作業性等を考慮して、単層で構成されていてもよく、前記タンク外表面に対して複数の層が積層されてなるものであってもよい。

［網目状補強層］
前記現場発泡ウレタンが、上記のような複数の層の積層構成である場合、クラック等の破損の抑制効果をより高める観点から、前記複数の層の少なくともいずれかの層間に、網目状補強層を備えていることが好ましい。
前記網目状補強層としては、例えば、ガラスクロス（ガラスメッシュ）、金属メッシュ、カーボンクロス（カーボンメッシュ）、天然繊維クロス等が挙げられる。前記網目状補強層は、１種単独で形成されていてもよく、２種以上が併用されていてもよい。
前記網目状補強層は、１層のみでもよく、あるいはまた、前記現場発泡ウレタンの複数の層間のそれぞれに形成され、複数層備えていてもよい。また、前記網目状補強層は、前記現場発泡ウレタンの層の一部の面に対して形成されていてもよく、あるいはまた、全面に形成されていてもよい。

［下地層］
前記タンク外表面には、これに接する下地層を備えていることも好ましい。前記下地層は、タンク外壁の温度変化による伸縮が前記現場発泡ウレタンへ伝搬することを緩衝する作用を奏する。
前記下地層は、例えば、ポリエチレンシート等の離型フィルム、グラスウール、メラミンフォーム、農業用マルチシート（穴あきポリエチレンシート）等により形成することが好ましい。前記下地層の形成材料は、１種単独であっても、２種以上を併用してもよい。
前記下地層は、前記タンク外表面の一部の面に接して形成されていてもよく、あるいはまた、全面に接していてもよい。
前記弾性スペーサーは、前記下地層の上に設けられていてもよく、あるいはまた、前記下地層を介することなく、前記タンク外表面に直接接して設けられていてもよい。
前記下地層の厚さは、特に限定されるものではなく、施工作業を妨げない範囲で適宜設定することができる。

［防湿層］
前記現場発泡ウレタンの最外表面には、防湿層を備えていることが好ましい。前記防湿層は、樹脂コーティング層、アルミ箔防湿シートおよびアルミ防湿テープから選ばれる少なくとも一つを含んでいる。前記防湿層は、前記現場発泡ウレタンの表面凹凸を十分に被覆し、前記現場発泡ウレタンにおける内部結露による断熱性能の低下及び該現場発泡ウレタンの劣化を防止する観点から、樹脂コーティング層を含むことが好ましい。防湿層は樹脂コーティング層単独であってもよい。
前記樹脂コーティング層としては、防湿性及び前記現場発泡ウレタンとの接着性等の観点から、例えば、ポリウレア樹脂、エポキシ樹脂、１液型アクリルエマルジョン等が好適に用いられる。
前記防湿層が、アルミ箔防湿シートまたはアルミ防湿テープを含むことが、防湿効果と施工の観点から好ましい。防湿層は、アルミ箔防湿シートまたはアルミ防湿テープの単独、或いは両者の併用であってもよいが、樹脂コーティング層を更に含有することがより好ましい。
前記防湿層は、少なくとも前記現場発泡ウレタンの最外表面に設けられることが好ましい。前記弾性スペーサーが前記現場発泡ウレタンで完全に覆われていない場合は、露出している前記弾性スペーサーの上部及び前記弾性スペーサーによる区画内の前記現場発泡ウレタンの最外表面ともに、前記防湿層で被覆されていることが好ましい。
前記防湿層の厚さは、特に限定されるものではなく、十分な防湿効果、及び、コストや施工効率等を考慮して設定される。通常は、０．５〜１０ｍｍ程度であり、好ましくは１〜８ｍｍ、より好ましくは２〜７ｍｍである。
前記樹脂コーティング層の厚さは、防湿効果、及び、コストや施工効率等の観点から、通常は、０．５〜１０ｍｍであり、好ましくは１〜８ｍｍ、より好ましくは２〜７ｍｍである。
前記アルミ箔防湿シートまたはアルミ防湿テープにおけるアルミ箔の厚さは、防湿効果、及び、コストや施工効率等の観点から、０．1〜０．００１ｍｍが好ましく、０．０５〜０．００３ｍｍがより好ましい。例えば、アルミ防湿テープとして、芝田株式会社製ＳＴ防湿テープ（テープの厚み：０．５ｍｍ、アルミ箔の厚み：０．００７ｍｍ）を好ましく用いることができる。

［施工方法］
上記のような低温流体用タンクの断熱構造体の施工方法は、特に限定されるものではないが、以下に述べる本発明の施工方法によれば、容易かつ低コストで施工することができる。
本発明の施工方法は、前記タンクの外側に、該タンク外壁を複数の区画に区切るように、弾性スペーサーを設置する工程（１）と、少なくとも前記区画内にスプレー発泡ウレタンを充填する工程（２）とを有するものである。
これらの各工程は、前記タンクの形状やサイズ等に応じて、施工作業性等を考慮の上、該タンクの上部、下部及び側面部等の作業区分に分けて、該作業区分毎に行うようにしてもよい。

（工程（１））
工程（１）では、前記タンクの外側に、該タンク外壁を複数の区画に区切るように、弾性スペーサーを設置する。
前記弾性スペーサー及びこれにより区切られる区画の好ましい態様は、上述したとおりである。
前記弾性スペーサーの設置方法としては、施工容易性やコスト等の観点から、前記タンク外壁への両面テープ等による貼着により行われることが好ましい。前記貼着には、例えば、防水用の両面ブチルテープ等が好適に用いられる。
また、前記タンク外壁に、スタッドボルトやナット、ブラケット等を取り付けて、これらにより、前記弾性スペーサーを該タンクの外側に固定するようにしてもよい。ただし、前記スタッドボルト等の取り付け作業は手間を要し、また、前記弾性スペーサーは、このような方法で、前記タンクの外側に強固に設置されることは必ずしも要しない。後の工程（２）のスプレー発泡の際に、前記タンクの外側に、前記スプレー発泡ウレタンを充填する区画が保持されていればよい。

また、前記弾性スペーサーは、上述したように、マス目状の区画に区切るように設置されることが好ましい。この場合、例えば、図２に示すように、一の弾性スペーサー２の長手方向の端部と、他の弾性スペーサー２の長手方向の端部とが、各端部に形成された切込みによって、木組み状に矢印方向に相互に組み合わされて交点を形成するようにしてもよい。図２においては、同一形状の弾性スペーサー２を４枚用いて、十字形状に組み合わされる。
あるいはまた、前記区画の交点となる位置に、該交点における弾性スペーサーの数に応じて、該弾性スペーサーの幅の溝を切ったガイド部材を設置することにより、区画の形成を容易にすることができる。例えば、平板状の弾性スペーサー４枚の交点となる位置には、図３に示すような十字溝を切ったガイド部材１０を設置して、ガイド部材１０に、４枚の弾性スペーサー（図示せず）を矢印方向に挿入することにより、十字形状に設置された４枚の弾性スペーサーでマス目状に区切られた区画を形成することが容易となる。前記ガイド部材は、前記弾性スペーサーと同様の材質で作製されることが好ましい。

なお、前記弾性スペーサーが、自立する上での適度な強度を有していないような場合には、例えば、該弾性スペーサーをバンドやテープ等で緊締したり、パウチに収容して脱気密封したりして、圧縮状態とすることにより、該弾性スペーサーに剛性を付与し、確実に自立できるようにして設置してもよい。前記弾性スペーサーは、このような圧縮状態においては、一時的に弾性を有しない状態となっている場合もあるが、後の工程（２）で前記弾性スペーサーの高さ位置まで前記区画内にスプレー発泡ウレタンを充填させた後、又は充填途中で、前記バンド等の切断又は前記パウチの開封等により圧縮状態を解除することにより、伸縮可能な状態で該区画を保持することができる。
また、前記弾性スペーサーが、設置時には弾性が十分ではない場合、後の工程（２）のスプレー発泡時の発泡圧によって、該弾性スペーサーの弾性を向上させるようにすることもできる。

前記弾性スペーサーが、上述したような複合材により構成される場合、該弾性スペーサーは、前記タンクの外側に設置される前に、予め複合材により形成しておいてもよく、あるいはまた、設置する際に、前記弾性材料と前記高剛性材料とを組み合わせるようにしてもよい。

前記工程（１）の前又は後に、前記タンク外表面に接するように、前記下地層を設置してもよい。
前記下地層は、前記スプレー発泡ウレタンで被覆されて、前記タンク外表面に固定されるため、後の工程（２）のスプレー発泡の際に、脱落しない程度に仮固定されていればよい。例えば、スプレーのりや両面テープ等を用いて、前記タンク外表面に貼着させることにより、設置することができる。

（工程（２））
工程（２）では、少なくとも前記弾性スペーサーで区切られた区画内に、スプレー発泡ウレタンを充填する。
前記区画内にスプレー発泡を行う際、硬質ＰＵＦの発泡圧によって前記弾性スペーサーを圧縮させるように、前記区画内の中央部からスプレー発泡を開始し、その後、前記弾性スペーサーの周囲でのスプレー発泡を行うことが好ましい。
前記スプレー発泡ウレタンの層の総厚さが約５０ｍｍ以上である場合は、１層の厚さを３０〜５０ｍｍ程度として、所望の総厚さになるまで多層吹きを行うことが好ましい。前記スプレー発泡ウレタンを充填した後は、必要に応じて、通常のスプレー工法で行われる養生と同様にして、適宜、養生することが好ましい。

前記スプレー発泡ウレタンを充填する場合は、スプレー後の発泡熱による硬質ＰＵＦの収縮を分散させて緩和する観点から、前記区画の１つおき程度のピッチでスプレー発泡を行った後に、残りの部分を埋めるようにして、スプレー発泡ウレタンを充填することが好ましい。

前記スプレー発泡ウレタンによる断熱層を補強する観点から、前記弾性スペーサーの高さまでスプレー発泡ウレタンで充填した後、該スプレー発泡ウレタンを前記網目状補強層で覆い、さらに、該網目状補強層をスプレー発泡ウレタンで被覆することが好ましい。

また、前記スプレー発泡ウレタンの防湿のため、前記工程（２）の後に、前記スプレー発泡ウレタンの最外表面に、樹脂コーティングにより防湿層を形成することが好ましい。前記樹脂コーティングの具体的な方法は、特に限定されるものではなく、例えば、刷毛、ローラー、スプレー等により行うことができる。
防湿を高めるために、アルミ防湿テープやアルミ箔防湿シートを用いて、防湿層を形成することも好ましい。
前記スプレー発泡ウレタンの最外表面にアルミ防湿テープやアルミ箔防湿シートを貼りつけて、その表面に樹脂コーティングすることにより、防湿層を形成することがより好ましい。スプレー発泡ウレタンの最外表面に樹脂コーティングした後に、アルミ防湿テープやアルミ箔防湿シートを貼りつけて、防湿層を形成してもよく、更に樹脂コーティングして、樹脂／アルミ防湿テープまたはアルミ箔防湿シート／樹脂の少なくとも３層からなる防湿層を形成してもよい。このように、防湿層は樹脂コーティング、アルミ防湿テープやアルミ箔防湿シートの１種単独の層でも２種以上の多層でもよく、多層とする場合の順番も特に限定されるものではない。

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。

［断熱構造体の施工例］
下記に示す材料を使用して、図１に示すような断熱構造体の施工を行った。
〔使用材料〕
・高剛性材料：「ＳＥ４０ＦＯ」、日清紡ケミカル株式会社製；硬質ＰＵＦ、発泡剤：ＨＦＯ、コア密度：約４０ｋｇ／ｍ³、サイズ：２００ｍｍ×１０００ｍｍ×幅３０ｍｍ
・弾性材料：「バソテクト（登録商標） Ｇ＋」、ＢＡＳＦジャパン株式会社製；メラミン樹脂フォーム
・ブチル両面テープ：厚さ１．０ｍｍ、幅３０ｍｍ
・グラスウール：幅５０ｍｍ、高さ２００ｍｍ
・農業用マルチシート：穴あきポリエチレンシート
・スプレーのり
・スプレー発泡ウレタン：「ＳＨ−４５０」、日清紡ケミカル株式会社製；硬質ＰＵＦ、発泡剤：ＨＦＯ、コア密度：約４０ｋｇ／ｍ³
・ガラスクロス：厚さ０．２２ｍｍ
・樹脂コーティング剤：「スワエール（登録商標）」、三井化学産資株式会社製；ポリウレア樹脂
なお、前記高剛性材料及び前記スプレー発泡ウレタンの硬質ＰＵＦのコア密度は、ＪＩＳ ７２２２：２００５の見掛けコア密度の測定方法に準じて測定した値である。

（実施例１）
低温流体用タンク外壁とみなしたＳＵＳ鋼板１上に、硬質ＰＵＦのブロックから切り出した平板状の高剛性材料２ａを長手方向の端部に切り込みを入れて、４枚を図２に示すような木組み状にして組み合わせて交点とし、約１ｍ四方のマス目状の区画Ｘに区切り、ブチル両面テープで貼付した。
区画Ｘに、下地層３として農業用マルチシートを、スプレーのりを用いて貼付した。
平板状の高剛性材料２ａの各側面に、弾性材料２ｂとしてグラスウールを、スプレーのりを用いて貼付し、高剛性材料２ａ及び弾性材料２ｂの複合材による弾性スペーサー２を形成した。
次に、区画Ｘ内に、スプレー発泡ウレタン４ａを、高さ（厚さ）５０ｍｍ毎に、弾性スペーサー２の高さ（総厚さ２００ｍｍ）まで充填した。
スプレー発泡ウレタン４ａの最外層の上を、網目状補強層５としてガラスクロスを用いて覆った後、網目状補強層５の上に、スプレー発泡ウレタン４ｂを、高さ（厚さ）５０ｍｍ毎に、総厚さ２００ｍｍになるまで充填し、スプレー発泡ウレタン４ａ及び４ｂの合計厚さを４００ｍｍとした。
そして、スプレー発泡ウレタン４ｂの上に、ポリウレア樹脂の樹脂コーティング剤を用いて、厚さ３ｍｍの防湿層６を形成し、断熱構造体の試験体を作製した。

（冷却試験）
実施例１で作製した断熱構造体の試験体において、ＳＵＳ鋼板１側を液化窒素（約−１９６℃）で９６時間（４日間）冷却する冷却試験を行った。網目状補強層５付近のスプレー発泡ウレタンの図１の点Ａ及びＢの位置において、熱電対温度計で温度の経時変化を測定した。
その結果、点Ａの位置では−８０〜−７０℃の低温定常状態が保持されていることが認められた。また、点Ｂの位置では、外気温（約２５℃の常温）との温度差が±５℃以内であった。これらの結果から、前記試験体の断熱構造体は、良好な断熱性を有していると言える。

冷却試験終了後、常温（約２５℃）で４８時間放置してから、ＳＵＳ鋼板１の表面からの５０ｍｍの高さ位置で、ＳＵＳ鋼板１の面方向にスライスした。断熱層であるスプレー発泡ウレタン４ａでのクラックの有無を目視にて観察したところ、クラックの発生は確認されなかった。また、当該断熱構造体の最外表面に、前記クラックの発生等に起因して氷粒が生じる、いわゆるコールドスポットも確認されなかった。

１ ＳＵＳ鋼板（タンク外壁）
２ 弾性スペーサー
２ａ 高剛性材料
２ｂ 弾性材料
３ 下地層
４ａ，４ｂ スプレー発泡ウレタン（現場発泡ウレタン）
５ 網目状補強層
６ 防湿層
Ｘ 区画
１０ ガイド部材
２０ａ 正面図
２０ｂ 側面図

Claims (10)

1. タンクの外側に、該タンクの外壁を複数の区画に区切る弾性スペーサーと、少なくとも前記区画内に現場発泡ウレタンとを備えている、低温流体用タンクの断熱構造体。
2. 前記弾性スペーサーが、弾性材料を含有する、請求項１に記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
3. 前記弾性スペーサーが、前記弾性材料と、該弾性材料よりも剛性の高い材料とを含む複合材からなる、請求項２に記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
4. 前記弾性材料よりも剛性の高い材料が、少なくとも硬質ポリウレタンフォームを含む、請求項３に記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
5. 前記弾性材料が、グラスウール、メラミンフォーム、フェノールフォームおよび軟質ウレタンフォームから選ばれる少なくとも一種を含有する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
6. 前記現場発泡ウレタンが、タンク外表面に対して複数の層が積層されてなり、前記複数の層の少なくともいずれかの層間に、網目状補強層を備えている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
7. 前記タンク外表面に接する下地層を備えている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
8. 前記現場発泡ウレタンの最外表面に防湿層を備え、前記防湿層が樹脂コーティング層、アルミ箔防湿シートおよびアルミ防湿テープから選ばれる少なくとも一つを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
9. 前記弾性スペーサーが、５０〜３００ｍｍの高さ及び１０〜２００ｍｍの幅を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の低温流体用タンクの断熱構造体。
10. タンクの外側に、該タンク外壁を複数の区画に区切るように、弾性スペーサーを設置する工程と、少なくとも前記区画内にスプレー発泡ウレタンを充填する工程とを有する、低温流体用タンクの断熱構造体の施工方法。
    

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