特開 2024-8726 液化ガス容器の製造方法、及び液化ガス容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024008726

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】液化ガス容器の製造方法、及び液化ガス容器

(51)【国際特許分類】

   F16J 12/00 20060101AFI20240112BHJP

   F17C 1/06 20060101ALI20240112BHJP

【ＦＩ】

F16J12/00 B

F17C1/06

F16J12/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022110834

(22)【出願日】2022-07-08

(71)【出願人】

【識別番号】518128883

【氏名又は名称】株式会社ＳＰＡＣＥ ＷＡＬＫＥＲ

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】米本 浩一

【テーマコード（参考）】

3E172

3J046

【Ｆターム（参考）】

3E172AA06

3E172AB12

3E172BA01

3E172BB05

3E172BC03

3E172CA13

3E172CA14

3E172DA04

3E172DA36

3E172EA03

3E172EA43

3E172EB03

3E172EB13

3E172JA10

3J046AA01

3J046AA14

3J046BA02

3J046BA05

3J046CA04

3J046EA02

3J046EA03

(57)【要約】

【課題】軽量、かつ断熱性に優れ、強い酸化性を有する液体を貯蔵するに好適な液化ガス容器を得る。
【解決手段】液化ガス容器の製造方法は、繊維で強化された熱可塑性樹脂からなる熱可塑性プリプレグ５２を内側容器形成用マンドレル５０の外面に貼り付けて内側容器１４を形成する内側容器形成工程と、熱可塑性プリプレグ５２を外側容器形成用マンドレル７０の外面に貼り付けて、内側容器１４よりも大きな外側容器１２を構成するための筒部１２Ａ、及び一対の鏡部１２Ｂを形成する外側容器構成片形成工程と、筒部１２Ａ、及び一対の鏡部１２Ｂを内側容器１４の外側に配置して筒部１２Ａと鏡部１２Ｂとを連結すると共に、内側容器１４と鏡部１２Ｂとをボス１６で連結し、内側容器１４の外側に外側容器１２を形成する外側容器形成工程と、内側容器１４と外側容器１２との間の空間を真空にする真空工程と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維で強化された熱可塑性樹脂からなる中間部材を内側容器形成用マンドレルの外面に貼り付けて内側容器を形成する内側容器形成工程と、
前記中間部材を外側容器形成用マンドレルの外面に貼り付けて、前記内側容器よりも大きな外側容器を構成するための複数の外側容器構成片を形成する外側容器構成片形成工程と、
複数の前記外側容器構成片を前記内側容器の外側に配置して前記外側容器構成片同士を連結すると共に、前記内側容器と何れかの前記外側容器構成片とをボスで連結し、前記内側容器の外側に前記外側容器を形成する外側容器形成工程と、
前記内側容器と前記外側容器との間の空間を真空にする真空工程と、
を有する、
液化ガス容器の製造方法。

【請求項2】

前記内側容器形成工程では、内側容器形成用マンドレルの外面に、前記熱可塑性樹脂を溶融したテープ状の前記中間部材を巻き付けて前記中間部材が積層された内側容器構成片を形成し、
前記外側容器構成片形成工程では、外側容器形成用マンドレルの外面に、前記熱可塑性樹脂を溶融したテープ状の前記中間部材を巻き付けて前記中間部材が積層された前記外側容器構成片を形成する、
請求項１に記載の液化ガス容器の製造方法。

【請求項3】

前記内側容器形成工程では、複数のピースからなる分解型マンドレルの外面に、前記熱可塑性樹脂を溶融したテープ状の前記中間部材を巻き付け、前記熱可塑性樹脂が固化した後に前記分解型マンドレルを分解して、前記巻き付けた前記中間部材の内部から前記ピースを取り出して前記内側容器を形成する、
請求項１に記載の液化ガス容器の製造方法。

【請求項4】

前記内側容器形成工程は、複数層に積層される前記中間部材の厚み方向中間部にガスバリア層を形成するガスバリア層形成工程を含んでいる、
請求項２または請求項３に記載の液化ガス容器の製造方法。

【請求項5】

繊維強化熱可塑性樹脂製の外側容器と、
前記外側容器の内部に配置され、ガスバリア性を有した繊維強化熱可塑性樹脂で形成され、液化ガスを貯蔵する内側容器と、
前記内側容器と前記外側容器とを連結し、前記内側容器に前記液化ガスを出入りさせる口部が形成されたボスと、
を備え、
前記外側容器と前記内側容器との間が真空断熱空間とされている、
液化ガス容器。

【請求項6】

前記内側容器は、前記繊維強化熱可塑性樹脂の内部にガスバリア層が挟まれている、
請求項５に記載の液化ガス容器。

【請求項7】

前記ボスは、前記真空断熱空間に繋がる吸引口を備えている、
請求項５または請求項６に記載の液化ガス容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液化ガス容器の製造方法、及び液化ガス容器に関する。

【背景技術】

【0002】

ガスを貯蔵するガス容器が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３―２２７９９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のガス容器は、繊維強化樹脂で形成された容器本体を備え、容器本体の内面がガスバリア層を備えた樹脂被膜で覆われており、金属製の容器に比較して軽量化が図られている。
このような構造のガス容器では、断熱性が考慮されていないため、低温の液化ガスを貯蔵するには向いていない。
また、強い酸化性を有する液化ガス、例えば液化酸素を貯留する場合、衝撃による着火を抑制する必要がある。

【0005】

本発明は上記事実を考慮し、軽量、かつ断熱性に優れ、強い酸化性を有する液化ガスを貯蔵するのに好適な液化ガス容器を製造するための液化ガス容器の製造方法、及び液化ガス容器の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の液化ガス容器の製造方法は、繊維で強化された熱可塑性樹脂からなる中間部材を内側容器形成用マンドレルの外面に貼り付けて内側容器を形成する内側容器形成工程と、前記中間部材を外側容器形成用マンドレルの外面に貼り付けて、前記内側容器よりも大きな外側容器を構成するための複数の外側容器構成片を形成する外側容器構成片形成工程と、複数の前記外側容器構成片を前記内側容器の外側に配置して前記外側容器構成片同士を連結すると共に、前記内側容器と何れかの前記外側容器構成片とをボスで連結し、前記内側容器の外側に前記外側容器を形成する外側容器形成工程と、前記内側容器と前記外側容器との間の空間を真空にする真空工程と、を有する。

【0007】

請求項１に記載の液化ガス容器の製造方法では、内側容器形成工程において、繊維で強化された熱可塑性樹脂を有する中間部材を内側容器形成用マンドレルの外面に貼り付けて内側容器が形成される。
外側容器構成片形成工程では、繊維で強化された熱可塑性樹脂を有する中間部材を外側容器形成用マンドレルの外面に貼り付けられ、内側容器よりも大きな外側容器を構成するための複数の外側容器構成片が形成される。
外側容器形成工程では、複数の外側容器構成片を内側容器の外側に配置して外側容器構成片同士が連結されると共に、内側容器と何れかの外側容器構成片とがボスで連結され、内側容器の外側に前記外側容器が形成される。
真空工程では、内側容器と外側容器との間の空間が真空にされる。これにより、内側容器と外側容器との間の空間を真空断熱空間とすることができる。

【0008】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液化ガス容器の製造方法において、前記内側容器形成工程では、内側容器形成用マンドレルの外面に、前記熱可塑性樹脂を溶融したテープ状の前記中間部材を巻き付けて前記中間部材が積層された内側容器構成片を形成し、前記外側容器構成片形成工程では、外側容器形成用マンドレルの外面に、前記熱可塑性樹脂を溶融したテープ状の前記中間部材を巻き付けて前記中間部材が積層された前記外側容器構成片を形成している。

【0009】

請求項２に記載の液化ガス容器の製造方法では、内側容器形成工程において、内側容器形成用マンドレルの外面に、熱可塑性樹脂を溶融したテープ状の中間部材が巻き付けられて中間部材が積層された内側容器構成片が形成される。
外側容器構成片形成工程では、外側容器形成用マンドレルの外面に、熱可塑性樹脂を溶融したテープ状の中間部材が巻き付けられて中間部材が積層された外側容器構成片が形成される。熱可塑性樹脂を溶融した中間部材を巻き付けることで、先に巻き付けた中間部材の上に後から巻き付けた中間部材を溶着することができ、接着剤を用いずに中間部材同士を接合することができる。

【0010】

請求項３に記載の液化ガス容器の製造方法は、請求項１に記載の液化ガス容器の製造方法において、前記内側容器形成工程では、複数のピースからなる分解型マンドレルの外面に、前記熱可塑性樹脂を溶融したテープ状の前記中間部材を巻き付け、前記熱可塑性樹脂が固化した後に前記分解型マンドレルを分解して、前記巻き付けた前記中間部材の内部から前記ピースを取り出して前記内側容器を形成する。

【0011】

請求項３に記載の液化ガス容器の製造方法では、内側容器形成工程において、分解型マンドレルの外面に熱可塑性樹脂を溶融したテープ状の中間部材が巻き付けられて中間部材が積層される。そして、熱可塑性樹脂が固化した後に分解型マンドレルを分解して、巻き付けた中間部材の内部からピースを取り出すことで、繊維で強化された熱可塑性樹脂からなる内側容器が得られる。

【0012】

請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の液化ガス容器の製造方法において、前記内側容器形成工程は、複数層に積層される前記中間部材の厚み方向中間部にガスバリア層を形成するガスバリア層形成工程を含んでいる。

【0013】

請求項４に記載の液化ガス容器の製造方法では、内側容器形成工程に、複数層に積層される中間部材の厚み方向中間部にガスバリア層を形成するガスバリア層形成工程を含んでいるため、内部にガスバリア層が挟まれた繊維強化熱可塑性樹脂の層を形成することができる。ガスバリア層は、液化ガスが気化したガスの透過を抑制し、真空断熱空間にガスが進入して真空断熱空間の真空度が低下することを抑制できる。また、液化ガスがガスバリア層に直接的に接触しないので、液化ガスとの接触によるガスバリア層の劣化や損傷を抑制することができる。

【0014】

請求項５に記載の液化ガス容器は、繊維強化熱可塑性樹脂製の外側容器と、前記外側容器の内部に配置され、ガスバリア性を有した繊維強化熱可塑性樹脂で形成され、液化ガスを貯蔵する内側容器と、前記内側容器と前記外側容器とを連結し、前記内側容器に前記液化ガスを出入りさせる口部が形成されたボスと、を備え、前記外側容器と前記内側容器との間が真空断熱空間とされている。

【0015】

請求項５に記載の液化ガス容器では、内側容器に液化ガスを貯蔵することができる。内側容器に設けられたボスの口部を介して液化ガスを内側容器内に入れることができ、また、内側容器に入れた液化ガスは口部を介して取り出すことができる。

【0016】

内側容器と外側容器との間には、真空断熱空間が設けられているので、外側容器から内側容器に熱が伝わり難く、低温の液化ガスを貯蔵するのに好適な構造となっている。
また、内側容器と外側容器は、共に繊維強化熱可塑性樹脂で形成されており、内側容器と外側容器との間に断熱材等を設けていないので、内側容器と外側容器を金属で形成し、内側容器と外側容器との間に断熱材を設けた場合に比較して液化ガス容器を軽量化できる。

【0017】

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の液化ガス容器において、前記内側容器は、前記繊維強化熱可塑性樹脂の内部にガスバリア層が挟まれている。

【0018】

請求項６に記載の液化ガス容器では、繊維強化熱可塑性樹脂の内部に挟まれたガスバリア層で、液化ガスが気化したガスの透過を抑制し、真空断熱空間にガスが進入して真空断熱空間の真空度が低下することを抑制できる。
また、液化ガスがガスバリア層に直接的に接触しないので、液化ガスとの接触によるガスバリア層の劣化や損傷を抑制することができる。

【0019】

請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載の液化ガス容器において、前記ボスは、前記真空断熱空間に繋がる吸引口を備えている。

【0020】

請求項７に記載の液化ガス容器では、吸引口に、配管等を介して真空ポンプを接続し、内側容器と外側容器との間の空間に介在する空気を吸引し、内側容器と外側容器との間の空間を真空断熱空間とすることができる。

【発明の効果】

【0021】

以上説明したように本発明の液化ガス容器の製造方法によれば、軽量、かつ断熱性に優れ、強い酸化性を有する液化ガスを貯蔵するに好適な液化ガス容器を効率的に製造することができる、という優れた効果を有する。

【0022】

また、本発明の液化ガス容器は、軽量、かつ断熱性に優れており、強い酸化性を有する液化ガスを貯蔵するのに好適に使用することができる、という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る液化ガス容器を示す一部を断面にした側面図であり、（Ｂ）はバリア層が挟まれたＣＦＲＰ層を示す断面図である。

【図2】サポートリングを示す斜視図である。

【図3】（Ａ）はボスを示す正面図であり、（Ｂ）はボスを示す断面図（図３（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図）である。

【図4】（Ａ）～（Ｃ）は、内側容器の鏡部、及び筒部を形成する工程を示す説明図である。

【図5】（Ａ）、（Ｂ）は、内側容器の鏡部と筒部とを接合する工程を示す説明図である。

【図6】（Ａ）～（Ｃ）は、外側容器の鏡部、及び筒部を形成する工程を示す説明図である。

【図7】（Ａ）～（Ｃ）は、内側容器の外側に外側容器を形成する工程を示す説明図である。

【図8】外側容器の鏡部と筒部とを接合する工程を示す説明図である。

【図9】本発明の第２実施形態に係る液化ガス容器を示す軸線に沿った断面図である。

【図10】第２実施形態に係る液化ガス容器の内側容器を示す断面図である。

【図11】第２実施形態に係る液化ガス容器の内側ボスを示す断面図である。

【図12】（Ａ）は第２実施形態に係る液化ガス容器の外側ボスと蓋を示す断面図（図１２（Ｂ）の１２Ａ－１２Ａ線断面図であり、（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示す外側ボスを示す正面図である。

【図13】（Ａ），（Ｂ）は、内側容器を形成する工程を示す説明図である。

【図14】（Ａ），（Ｂ）は、図１３（Ｂ）に続く内側容器を形成する工程を示す説明図である。

【図15】（Ａ）～（Ｄ）は、外側容器の鏡部、及び筒部を形成する工程を示す説明図である。

【図16】外側ボスとサポートリングが取り付けられた内側容器を示す断面図である。

【図17】内側容器の一方側に外側容器を構成する鏡部を取り付ける様子を示す断面図である。

【図18】内側容器の中央に外側容器を構成する筒部を取り付ける様子を示す断面図である。

【図19】内側容器の他方側に外側容器を構成する鏡部を取り付ける様子を示す断面図である。

【図20】他の実施形態に係る液化ガス容器の製造工程の要部を示す説明図である。

【図21】他の実施形態係る液化ガス容器を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

［第１実施形態］
図１～図８を用いて、本発明の第１実施形態に係る液化ガス容器１０、及びその製造法について説明する。
〔液化ガス容器の全体構成〕
図１（Ａ）に示すように、本実施形態の液化ガス容器１０は、繊維強化熱可塑性樹脂製の外側容器１２と、外側容器１２の内部に配置され、液化ガスを貯蔵可能とする繊維強化熱可塑性樹脂製の内側容器１４と、内側容器１４に設けられ液化ガスの出し入れを行う一対のボス１６と、内側容器１４を外側容器１２に対して浮かせて支持するサポートリング１８等を含んで構成されており、内側容器１４と外側容器１２との間に真空断熱空間２０が形成されている。

【0025】

（内側容器）
図１（Ａ）、及び図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、本実施形態の内側容器１４は、一定径に形成された内側容器構成片の一例としての筒部１４Ａの両端部に、同じく内側容器構成片の一例としての半球殻状の鏡部１４Ｂが一体的に形成されている。各々の鏡部１４Ｂの中央にはボス１６が設けられている。

【0026】

本実施形態の内側容器１４は、一例として、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化熱可塑性樹脂）で形成されており、図１（Ｂ）に示すように、内側容器１４のＣＦＲＰ層２２には厚み方向の中間部にガスバリア層２４が挟まれている。

【0027】

本実施形態のＣＦＲＰ層２２は、一例として、テープ状の熱可塑性プリプレグを用いて形成することができる。なお、ガスバリア層２４が埋設されたＣＦＲＰ層２２の形成方法は後述する。

【0028】

＜ガスバリア層＞
本実施形態のガスバリア層２４は、主体が粘土層からなり、その基本構成は、厚さ約１ｎｍ、粒子径約１μｍ、アスペクト比約３００程度の天然又は合成の膨潤性粘土の結晶、あるいは膨潤性粘土を有機化処理した有機化粘土の結晶が約７０質量％以上と、分子の大きさ数ｎｍ以下の天然又は合成の低分子・高分子の有機添加物が約３０質量％以下の構成からなる。ここで有機化処理とは、シリル化処理あるいは有機イオン交換処理を意味し、本実施形態においては、かくして得られたものも粘土鉱物に含むものとする。

【0029】

この粘土層は、層状結晶を、同じ向きに配向させて重ねて緻密に積層することで作製される。得られた粘土層は、粘土層の膜厚が３～１００μｍであり、ガスバリア性能は、粘土層の厚さ３０μｍで酸素透過度０．１ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍ未満、水素透過度０．１ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍ未満であり、面積は１００×４０ｃｍ以上に大面積化することが可能であり、粘土層に対して、垂直方向の直流電気抵抗は１メガΩ以上である。

【0030】

粘土としては、天然、あるいは合成物、好ましくは、天然スメクタイト及び合成スメクタイトの何れか、あるいは有機化粘土又はそれらの混合物を用い、これを、溶媒に加え、希薄で均一な分散液を調製する。粘土として、雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト及びノントロナイトからなる群のうちの一種以上を用いることができる。粘土分散液の濃度は、好適には０．５～１５質量％、より好ましくは、１～１０質量％である。

【0031】

次に、固体状又は液体状の有機添加物を、粘土分散液に加え、均一な分散液を調製する。有機添加物としては、粘着粘土膜のフレキシビリティー、あるいは機械的強度を向上させる、粘土と均一に混合するものであれば、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、グリセリン等の低分子化合物、デキストリン、澱粉、ゼラチン、寒天、小麦粉、グルテン等の天然物、後述のマトリックス樹脂として用いられる熱硬化性や熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニル樹脂、シリコン樹脂が好ましい。有機添加物の添加の割合は、粘土鉱物に対して３～３０質量％、好ましくは４～２０質量％である。粘土分散液と有機添加物を混合する順序は、溶剤に粘土を加えた後に有機添加物を加えることも可能であり、その逆も可能である。また、粘土分散液と有機添加物溶液を別々に作製しておき、両者を混合することも可能である。

【0032】

粘土層の作製方法としては、例えば、分散液である液体を基材（本実施形態ではＣＦＲＰ層２２）の上でゆっくりと蒸発させ、膜状に成形する。乾燥は、例えば、強制送風式オーブン中で、好ましくは３０～５０℃の温度条件下で、１０分間～半日間程度、好ましくは１０分間～５時間、乾燥して粘土層が得られる。

【0033】

（外側容器）
図１（Ａ）に示すように、外側容器１２は、内側容器１４の外側に間隔を空けて配置されている。外側容器１２は、内側容器１４と同様に、一定径に形成された外側容器構成片の一例としての筒部１２Ａの両端部に、同じく外側容器構成片としての鏡部１２Ｂが一体的に形成されている。外側容器１２は、一例として、内側容器１４と同様のＣＦＲＰで形成されているが外側容器１２のＣＦＲＰ層２６にはガスバリア層２４は設けられていない。

【0034】

（サポートリング）
本実施形態の液化ガス容器１０では、外側容器１２と内側容器１４との間に、外側容器１２の中に内側容器１４を浮かせて支持するためのサポートリング１８が設けられている。

【0035】

図２に示すように、サポートリング１８は、円弧状に形成された複数のリング片１８Ａを円環状に繋げることで形成されている。各リング片１８Ａには、リング片１８Ａの軸方向に沿って貫通する孔１８Ｂが形成されている。サポートリング１８は、例えば、合成樹脂等の金属よりも熱伝導率が低い材料で形成されている。

【0036】

（ボス）
図１（Ａ）に示すように、ボス１６は、内側容器１４の長手方向両端側に設けられている。なお、図面右側のボス１６と図面左側のボス１６とは同一構成である。

【0037】

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、本実施形態のボス１６は、内側ボス部材３０と外側ボス部材３２とを含んで構成されている。内側ボス部材３０、及び外側ボス部材３２は、金属材料、一例としてアルミニウム、またはアルミニウ合金で形成されているが、金属材料以外の材料、一例として合成樹脂（炭素繊維強化熱可塑性樹脂等）で形成することもできる。

【0038】

内側ボス部材３０は、一定外径の軸部３０Ａを備え、軸部３０Ａの内側容器側の端部には、内側容器１４の鏡部１４Ｂの内面形状に沿って湾曲した外フランジ３０Ｂが一体的に形成されている。図４（Ｂ）に示すように、外フランジ３０Ｂは、ＣＦＲＰ層２２に埋設されている。

【0039】

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、内側ボス部材３０の軸心部には、内側ボス部材３０を軸方向に貫通する流路３４が形成されている。内側ボス部材３０の軸部３０Ａには、外フランジ３０Ｂとは反対側の端面に、ネジ孔３６が４箇所形成されている。

【0040】

外側ボス部材３２は、内側ボス部材３０の軸部３０Ａと同一径の軸部３２Ａを備えており、軸部３２Ａの軸方向中間部には、外側容器１２の鏡部１２Ｂの内面形状に沿って湾曲した外フランジ３２Ｂが一体的に形成されている。
図１（Ａ）に示すように、軸部３２Ａは、一部が外側容器１２の外側に突出しており、外フランジ３２Ｂは、外側容器１２のＣＦＲＰ層２６に埋設されている。

【0041】

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、外側ボス部材３２の軸心部には、外側ボス部材３２を軸方向に貫通し、内側ボス部材３０の流路３４と接続される流路３８が形成されている。
流路３８の端部には、雌螺子３８Ａが形成されている。この雌螺子３８Ａには、内側容器１４に対して流体を出し入れするための配管３９に取り付けられた継手４１が接続される。

【0042】

外側ボス部材３２の軸部３２Ａには、軸方向に貫通するボルト挿入孔４０と、外側容器１２と内側容器１４との間の空間内の空気を吸引して排気するために使用する空気吸引口４２が形成されている。空気吸引口４２は、本発明の吸引口の一例である。

【0043】

ボルト挿入孔４０は、内側ボス部材３０のネジ孔３６と対向した位置に設けられており、ボルト挿入孔４０から挿入したボルト４４の螺子部４４Ａを内側ボス部材３０のネジ孔３６に捩じ込むことで外側ボス部材３２を内側ボス部材３０に固定し、外側ボス部材３２と内側ボス部材３０とを一体化することができる。

【0044】

空気吸引口４２は、Ｌ字形状とされ、一端が外側ボス部材３２の軸部３２Ａの端面に開口し、他端が、外フランジ３２Ｂよりも内側ボス部材３０側の軸部３２Ａの外周面に開口している。空気吸引口４２には、外側ボス部材３２の軸部３２Ａの端面側に雌螺子４２Ａが形成されている。
この雌螺子４２Ａには、継手４６が取り付けられている。継手４６は、真空ポンプ（図示せず）に接続された空気吸引用配管４８が着脱可能とされており、内部には逆止弁（図示せず）が内蔵されている。逆止弁は、内側容器１４と外側容器１２との間の空間内の空気を容器外へ吸引する際には開状態となり、容器外から該空間内へ進入しようとする空気の流れは阻止するようになっている。なお、継手４６には、逆止弁に代えて、開閉弁を設けてもよい。

【0045】

〔液化ガス容器の製造方法〕
本実施形態の内側容器１４のＣＦＲＰ層２２、及び外側容器１２のＣＦＲＰ層２６を形成するための熱可塑性プリプレグ５２、及び液化ガス容器１０の製造工程を以下に説明する。
（熱可塑性プリプレグ）
本実施形態で用いる熱可塑性プリプレグ５２は、以下に説明する炭素繊維、及び熱可塑性樹脂を含んで構成されている。
＜炭素繊維＞
本実施形態で用いる炭素繊維は、引張弾性率が７００ＧＰａ以上であり、７５０ＧＰａ以上であることが好ましい。引張弾性率がこの範囲にあると、液体酸素存在下における衝撃による着火確率が十分に低い。一方、引張弾性率の上限は特に制限されないが、形成性の点から、１２００ＧＰａ以下であることが好ましく、１０００ＧＰａ以下であることがより好ましく、９００ＧＰａ以下であることがさらに好ましい。ここで、炭素繊維の引張弾性率は、ＪＩＳ Ｒ ７６０６（ＩＳＯ １１５６６：１９９６）の測定法により測定した値をいう。

【0046】

このような炭素繊維は、ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）の試験法規格「Ｄ２５１２‐９５」に準拠したＡＢＭＡ型衝撃試験装置を用いた衝撃試験（液体酸素適合性試験）において、２０回試験を行った場合の着火回数が２回以下のものが好ましく、１回以下のものがより好ましく、０回のものが特に好ましい。

【0047】

炭素繊維の種類としては、ポリアクリロニトリル系（ＰＡＮ系）、ピッチ系、レーヨン系等いずれの種類のものであってもよいが、引張弾性率が高い傾向にあることから、ピッチ系炭素繊維であることが好ましい。炭素繊維は、出発原料の違いによって炭素の結晶構造に差が生じ、ピッチ系は、ＰＡＮ系よりも繊維軸方向に黒鉛結晶が高度に配向した黒鉛質繊維を得られるのが特徴である。例えば、メソフェーズピッチを出発原料とした場合、９００ＧＰａを超える超高弾性炭素繊維が得られる。

【0048】

＜熱可塑性樹脂＞
本実施形態で用いる熱可塑性樹脂は、難燃性樹脂であり、液体酸素の存在下で衝撃による着火確率が低い樹脂である。具体的には、ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）の試験法規格「Ｄ２５１２‐９５」に準拠したＡＢＭＡ型衝撃試験装置による衝撃試験において、２０回試験を行った場合の着火回数が２回以下の樹脂であり、１回以下の樹脂が好ましく、０回の樹脂が特に好ましい。

【0049】

また、本実施形態では、難燃性の熱可塑性樹脂として、熱硬化性樹脂よりも着火性が低い熱可塑性樹脂が用いられている。難燃性の熱可塑性樹脂としては、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、フッ素系樹脂を挙げることができる。フッ素系樹脂としては、具体的に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などを挙げることができる。これらの樹脂の中でも、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体が好ましく、炭素繊維との複合化適性の点から、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトンが好ましい。

【0050】

難燃性の熱可塑性樹脂としては、特にポリカーボネートが好ましい。即ち、本実施形態で用いる熱可塑性プリプレグ５２としては、引張弾性率が７００Ｇｐａ以上である炭素繊維と、ポリカーボネートとを含むことが特に好ましい。

【0051】

ポリカーボネートは、炭素繊維と組み合わせてプリプレグ、セミプレグ等の中間基材を形成することが容易であり、ＣＦＲＰ層２２の形成も容易である。即ち、曲面の形成や、複雑な形状の形成を容易に行うことができる。

【0052】

また、ポリカーボネートは、－２００℃程度の極低温における破断歪が大きく、これを複合化したＣＦＲＰは、極低温に起因したマトリックスクラックが発生しにくい。

【0053】

さらに、ポリカーボネートは、一例として、ボス１６に使用されるアルミ合金との－２００℃程度の極低温における接着性が良好であるため、この点からも、ポリカーボネートを複合化したＣＦＲＰは、液体酸素タンク等の低温の液体を貯留する容器の材料として好適である。

【0054】

（内側容器の形成）
次に、内側容器１４の製造工程を説明する。
図４（Ａ）には、内側容器１４のＣＦＲＰ層２２を形成するための内側容器形成用マンドレル５０、及び内側ボス部材３０が示されている。
内側容器形成用マンドレル５０は、軸方向中央部が一定径に形成された一定径部５０Ａとされ、両端部が略半球形状に形成されたドーム部５０Ｂとされている。本実施形態の内側容器形成用マンドレル５０は、金属材料等で形成されている。
ＣＦＲＰ層２２を形成するにあたっては、内側容器形成用マンドレル５０のドーム部５０Ｂに、内側ボス部材３０を接着力の弱い接着剤等を用いて仮止めする。

【0055】

次に、図４（Ｂ）に示すように、ドーム部５０Ｂ、及び内側ボス部材３０の外フランジ３０Ｂを覆うように、テープ状に形成された中間部材の一例としての熱可塑性プリプレグ５２は貼付装置５４を用いて巻回し、予め設定した厚みのＣＦＲＰ層２２を形成する。

【0056】

貼付装置５４は、ロボット５６を備えており、ロボットアーム５６Ａの先端には、熱可塑性プリプレグ５２を巻回したリール５８、リール５８から引き出された熱可塑性プリプレグ５２を加熱して熱可塑性樹脂を溶融させるヒータ６０、ヒータ６０で加熱された熱可塑性プリプレグ５２を押し付ける押し付け用ローラ６２等が取り付けられている。

【0057】

本実施形態では、ガスバリア層２４が埋設されたＣＦＲＰ層２２を形成するために、先ず、熱可塑性プリプレグ５２を巻回して内側容器形成用マンドレル５０のドーム部５０Ｂの外周面、及び内側ボス部材３０の外フランジ３０Ｂ全体を熱可塑性プリプレグ５２で覆う。なお、熱可塑性プリプレグ５２は、所定の厚みになるように積層されている。そして、所定の厚みとされた熱可塑性プリプレグ５２の層の上にガスバリア層２４を形成し、その後、ガスバリア層２４の外表面を覆うようにさらに熱可塑性プリプレグ５２を巻回することで鏡部１４Ｂが形成されている。

【0058】

液化ガス容器１０に繋がる配管は金属製であるため、液化ガス容器１０と配管の結合部には金属製のボス１６が取り付けられる。ボス１６を構成する金属材料は、ＣＦＲＰ層２２よりも線膨張係数が高く、また、液化ガス容器１０の内側容器１４には内圧がかかるため、極低温中ではボス１６とＣＦＲＰ層２２間で界面剥離が起きやすい。しかしながら、このボス１６とＣＦＲＰ層２２との接着（溶着）にポリカーボネートを好適に用いることができ、これにより界面剥離を有効に防止することができる。また、着火のリスクのある接着剤を用いずに、難燃性のポリカーボネートを用いることにより、酸素着火のリスクを回避することができる。

【0059】

なお、ＣＦＲＰ層２２とボス１６との接着強度を増すために、ボス１６の表面にレーザー加工、サンドブラスト、エッチングなどの公知の粗面化処理を行い、表面に微小な凹凸を形成して表面を粗面化することが好ましい。

【0060】

予め設定した厚みとなるように熱可塑性プリプレグ５２を巻回して積層した後、前述した粘土を含んだ分散液を熱可塑性プリプレグ５２の層の表面に塗布して乾燥させ、熱可塑性プリプレグ５２の層の表面全体にガスバリア層２４を形成する。

【0061】

このようにして熱可塑性プリプレグ５２の層の表面全体にガスバリア層２４を形成した後、ガスバリア層２４を覆うようにさらに熱可塑性プリプレグ５２を巻回し、所定の厚みの鏡部１４Ｂを形成する。熱可塑性プリプレグ５２の熱可塑性樹脂が冷却されて固化した後、鏡部１４Ｂを内側容器形成用マンドレル５０から取り外す。

【0062】

次に、図４（Ｃ）に示すように、内側容器形成用マンドレル５０の一定径部５０Ａの外周に、鏡部１４Ｂと同様の工程を経て、筒部１４Ａを形成する。

【0063】

次に、図５（Ａ）に示すように、内側容器形成用マンドレル５０から取り外した鏡部１４Ｂの端部と、内側容器形成用マンドレル５０から取り外した筒部１４Ａの端部とを、突き合わせ、一方の鏡部１４Ｂの内側ボス部材３０の流路３４と他方の鏡部１４Ｂの内側ボス部材３０の流路３４に軸６４を挿通する。そして、筒部１４Ａがずれないように筒部１４Ａの下部に支持ローラ６６を接触させ、一対の鏡部１４Ｂと筒部１４Ａとを支持する。そして、鏡部１４Ｂの端部と筒部１４Ａの端部とを突き合わせた突き合わせ部分７８の外周に、貼付装置５４を用いて、熱可塑性樹脂を溶融した熱可塑性プリプレグ５２を巻回し、図５（Ｂ）に示すように、鏡部１４Ｂと筒部１４Ａとを熱可塑性プリプレグ５２で接合する。これにより、内側ボス部材３０が一体化した内側容器１４が完成する。

【0064】

（外側容器の形成）
次に、外側容器１２の製造工程を説明する。
図６（Ａ）には、外側容器１２のＣＦＲＰ層２６を形成するための外側容器形成用マンドレル７０、及び外側ボス部材３２が示されている。
外側容器形成用マンドレル７０は、軸方向中央部が一定径に形成された一定径部７０Ａとされており、両端部が略半球形状に形成されたドーム部７０Ｂとされている。ドーム部７０Ｂの軸心部には、外側ボス部材３２の軸部３２Ａを挿入する穴７２が形成されている。なお、本実施形態の外側容器形成用マンドレル７０は、内側容器形成用マンドレル５０と同様に金属材料等で形成されている。

【0065】

外側容器の形成工程では、先ず、図６（Ａ）に示すように、外側容器形成用マンドレル７０の穴７２に外側ボス部材３２の軸部３２Ａを挿入し、軸６４で支持する。次に、図６（Ｂ）に示すように、ドーム部７０Ｂの外周面、及び外側ボス部材３２の外フランジ３２Ｂを覆うように、テープ状に形成された熱可塑性プリプレグ５２は貼付装置５４を用いて巻回し、外側容器１２の鏡部１２Ｂを形成する。

【0066】

次に、図６（Ｃ）に示すように、外側容器形成用マンドレル７０を軸８２で支持し、一定径部７０Ａの外周に、鏡部１２Ｂと同様の工程を経て筒部１２Ａを形成する。

【0067】

（内側容器と外側容器との接合）
次に、内側容器１４と外側容器１２との接合工程を説明する。
内側容器１４と外側容器１２とを接合する際には、先ず内側容器１４を軸６４で支持し、鏡部１４Ｂと筒部１４Ａとの突き合わせ部分７８の外周に、サポートリング１８を接着剤等で固定する（図７（Ａ）参照）。

【0068】

サポートリング１８を固定した後、図７（Ａ）～（Ｃ）に示すように、内側容器１４の外側に、外側容器１２を構成する一対の鏡部１２Ｂと筒部１２Ａとを配置し、外側ボス部材３２を内側ボス部材３０にボルト４４で固定し、鏡部１２Ｂの端部と筒部１２Ａの端部とを突き合わせる。本実施形態では、外側容器１２の鏡部１２Ｂと筒部１２Ａとの継ぎ目が、サポートリング１８の外周面上に位置するように内側容器１４の鏡部１４Ｂ、及び筒部１４Ａ、並びに外側容器１２の鏡部１２Ｂ、及び筒部１２Ａの長さが決められている。

【0069】

次に、図８に示すように、内側容器１４の外側に、鏡部１２Ｂと筒部１２Ａとが仮組されたアッセンブリを軸６４で回転可能に支持し、外側容器１２の鏡部１２Ｂの端部と筒部１２Ａの端部とを突き合わせた突き合わせ部分８０の外周に、貼付装置５４を用いて、熱可塑性樹脂を溶融した熱可塑性プリプレグ５２を巻回して外側容器１２の鏡部１２Ｂと筒部１２Ａとを接合する。これにより、内側容器１４と外側容器１２とが一体化する。

【0070】

最後に、ボス１６の空気吸引口４２の雌螺子４２Ａに、継手４６を介して及び空気吸引用配管４８を接続し、内側容器１４と外側容器１２との間の空間の空気を真空ポンプで吸引する。内側容器１４と外側容器１２との間の空間の空気を抜いて空間内部を真空にすることで、該空間を真空断熱空間２０とした液化ガス容器１０が完成する。なお、本実施形態では、１×１０^-２ Ｐａ以下を真空としている。

【0071】

（作用、効果）
本実施形態の液化ガス容器１０では、一例として、一方のボス１６の継手４１を介して液体酸素等の液化ガスを内側容器１４内に流入させ、他方のボス１６の継手４１を介して容器内の液化ガスを排出することができる。

【0072】

本実施形態の液化ガス容器１０では、内側容器１４と外側容器１２との間に、真空断熱空間２０が設けられているので、外側容器１２から内側容器１４に熱が伝わり難く、低温の液化ガスを貯蔵するのに好適な構造となっている。

【0073】

内側容器１４と外側容器１２は、共に炭素繊維強化熱可塑性樹脂であるＣＦＲＰで形成されており、内側容器１４と外側容器１２との間に断熱材等を設けていないので、内側容器１４と外側容器１２を金属で形成し、内側容器１４と外側容器１２との間に断熱材を設けた場合に比較して液化ガス容器１０を軽量化できる。

【0074】

本実施形態の液化ガス容器１０では、内側容器１４を構成するＣＦＲＰ層２２の内部に挟まれたガスバリア層２４で、ガスの透過を抑制するので、真空断熱空間２０にガスが進入して真空断熱空間２０の真空度が低下することを抑制できる。また、内側容器１４に貯蔵した液化ガスがガスバリア層２４に直接的に接触しないので、液化ガスとの接触によるガスバリア層２４の劣化や損傷を抑制することができる。

【0075】

本実施形態のガスバリア層２４は、板状の結晶構造を持つ粘土鉱物が一方向に配向し、かつ緻密に積層された構造とされているため、金属で形成した場合と同等のガスバリア性が得られると共に、軽量化を図ることができる。

【0076】

内側容器１４を構成するＣＦＲＰ層２２に、難燃性の熱可塑性樹脂であるポリカーボネート（ＰＣ）、及び引張弾性率の高い炭素繊維を用いることで、酸化性の強い液体酸素の存在下での衝撃による着火確率を金属材料と同様に低くすることができる。

【0077】

なお、空気吸引口４２に逆止弁が取り付けられていてもよい。逆止弁が取り付けられていれば、真空ポンプに接続された配管を空気吸引口４２から取り外した際に、真空断熱空間２０に外気が流入することを阻止することができ、空気吸引口４２は蓋等を用いて封止する必要がなくなる。なお、真空断熱空間２０の真空度が低下した場合には、真空熱空間内に介在する気体を再度吸引し、真空断熱空間２０の真空度を上げることができる。

【0078】

［第２実施形態］
図９～図１８を用いて、本発明の第２実施形態に係る液化ガス容器１１０、及びその製造法について説明する。なお、第１実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

【0079】

図９に示すように、本実施形態の液化ガス容器１１０は、繊維強化熱可塑性樹脂製の外側容器１１２と、外側容器１１２の内部に配置され、液化ガスを貯蔵可能とする繊維強化熱可塑性樹脂製の内側容器１１４と、内側容器１１４に設けられた一対の内側ボス１１６と、内側容器１１４と外側容器１１２とを軸方向の両端部で連結する外側ボス１１９と、内側容器１１４を外側容器１１２に対して浮かせて支持するサポートリング１１８、外側ボス１１９の開口を塞ぐ蓋１３８等を含んで構成されており、内側容器１１４と外側容器１１２との間に真空断熱空間１２０が形成されている。

【0080】

（内側容器）
図９、及び図１０に示すように、本実施形態の内側容器１１４は、軸方向中間部が一定径に形成された筒部１１４Ａとされ、筒部１１４Ａの軸方向両側が鏡部１１４Ｂとされている。

【0081】

本実施形態の内側容器１１４は、一例として、第１実施形態と同様のＣＦＲＰ（炭素繊維強化熱可塑性樹脂）で形成されており、内側容器１１４のＣＦＲＰ層１２２には第１実施形態と同様のガスバリア層２４（図示省略）が挟まれている。

【0082】

内側容器１４の鏡部１１４Ｂには、中央の内周面側に内側ボス１１６が接合されている。
図１１に示すように、本実施形態の内側ボス１１６は、円環状に形成され、内周側は一定厚さに形成され、外周側は、径方向外側へ向けて厚さが漸減するテーパー形状とされている。なお、内側ボス１１６において、一定厚さに形成された部分を一定厚さ部１１６Ａ、テーパー形状に形成された部分をテーパー部１１６Ｂと呼ぶ。

【0083】

内側ボス１１６は、金属材料、一例としてアルミニウム、またはアルミニウ合金で形成されているが、金属材料以外の材料、一例として合成樹脂（炭素繊維強化熱可塑性樹脂等）で形成することもできる。

【0084】

（外側容器）
図９に示すように、外側容器１１２は、内側容器１１４の外側に間隔を空けて配置されている。外側容器１１２は、一定径に形成された外側容器構成片の一例としての筒部１１２Ａと、同じく外側容器構成片としての鏡部１１２Ｂとを接合することで形成されている。外側容器１１２は、一例として、内側容器１１４と同様のＣＦＲＰで形成されているが、外側容器１１２のＣＦＲＰ層１２６にはガスバリア層２４は設けられていない。

【0085】

（サポートリング）
本実施形態の液化ガス容器１１０も第１実施形態の液化ガス容器１０と同様に、外側容器１１２と内側容器１１４との間に、外側容器１１２の中に内側容器１１４を浮かせて支持するためのサポートリング１１８が設けられている。

【0086】

（外側ボス）
図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、外側ボス１１９は、円環状に形成されている。外側ボス１１９は、内周側が一定厚さに形成され、外周側が、径方向外側へ向けて厚さが漸減するテーパー形状とされている。なお、外側ボス１１９において、一定厚さに形成された部分を一定厚さ部１１９Ａ、テーパー形状に形成された部分をテーパー部１１９Ｂ、中央の開口を中央開口１１９Ｃと呼ぶ。

【0087】

一定厚さ部１１９Ａには、円弧形状の開口１３０が周方向に沿って複数形成されている。なお、本実施形態の開口１３０は円弧形状であるが、円形、その他の形状であってもよい。

【0088】

また、外側ボス１１９は、一定厚さ部１１９Ａの外面（図１２（Ａ）の図面右側）であって、開口１３０の内周側に第１環状溝１３２が形成され、開口１３０の外周側に第２環状溝１３４が形成され、開口１３０と開口１３０との間に螺子孔１３６が形成されている。
第１環状溝１３２には第１Ｏリング１３２Ａが嵌め込まれ、第２環状溝１３４には、第２Ｏリング１３４Ａが嵌め込まれる。

【0089】

（蓋）
図９、及び図１２（Ａ）に示すように、外側ボス１１９の外側には、円板状の蓋１３８が配置されている。蓋１３８は、金属材料、一例としてアルミニウム、またはアルミニウ合金で形成されているが、合成樹脂（炭素繊維強化熱可塑性樹脂等）で形成することもできる。

【0090】

蓋１３８には、外側ボス１１９の螺子孔１３６と対向する位置に、貫通孔１４０が形成されている。蓋１３８は、貫通孔１４０を貫通させたボルト１４２を螺子孔１３６に螺合して締め付けることで外側ボス１１９の一定厚さ部１１９Ａに密着して固定される。これにより、外側ボス１１９の中央開口１１９Ｃ、及び開口１３０が蓋１３８で塞がれる。なお、蓋１３８の側面には、第１Ｏリング１３２Ａ、及び第２Ｏリング１３４Ａが密着し、これにより、外側ボス１１９と蓋１３８との間の隙間がシールされる。

【0091】

蓋１３８の中央には、流路１４４が形成されており、蓋１３８の外面には、流路１４４と連通する継手１４６が設けられている。この継手１４６には、第１実施形態（図３参照）と同様に、流体を出し入れするための配管３９が接続される。

【0092】

蓋１３８には、外側ボス１１９の何れか一つの開口１３０と対向する位置に、空気吸引口１５０が形成されている。空気吸引口１５０は、本発明の吸引口の一例である。また、蓋１３８の外面には、空気吸引口１５０と連通する継手１５２が設けられている。継手１５２には、第１実施形態の継手４６と同様に、逆止弁（図示せず）が内蔵されている。なお、継手１５２には、逆止弁に代えて、開閉弁を設けてもよい。

【0093】

継手１５２には、第１実施形態と同様に、真空ポンプに接続された空気吸引用配管４８が着脱可能とされている。

【0094】

（液化ガス容器の製造方法）
次に、本実施形態の液化ガス容器１１０の製造工程を図面にしたがって説明する。

【0095】

（内側容器の形成）
図１３（Ａ）には、内側容器１４を形成する際に用いる分解型マンドレル１５４が断面図にて示されている。分解型マンドレル１５４は、金属材料等で形成された複数のピース１５４Ａ，１５４Ｂによって円筒状に形成されている。

【0096】

先ず、分解型マンドレル１５４の軸方向両端部の一部を除いた外周面に、剥離フィルム１５６を貼り付ける。

【0097】

次に、図１３（Ｂ）に示すように、分解型マンドレル１５４の軸方向両端部に内側ボス１１６を仮止めする。

【0098】

次に、図１４（Ａ）に示すように、分解型マンドレル１５４の外周面、及び内側ボス１１６を覆うように、テープ状に形成された熱可塑性プリプレグ５２は貼付装置５４を用いて巻回し、予め設定した厚みのＣＦＲＰ層１２２を形成する。なお、ＣＦＲＰ層１２２には、第１実施形態のＣＦＲＰ層２２と同様に、ガスバリア層２４（図１４（Ａ）では図示せず）を形成する。

【0099】

熱可塑性プリプレグ５２の熱可塑性樹脂が冷却されて固化した後、図１４（Ｂ）に示すように分解型マンドレル１５４を分解し、全てのピース１５４Ａ，１５４Ｂを内側ボス１１６の開口から外部へ取り出し、剥離フィルム１５６を剥がす。

【0100】

次に、図１０に示すように、内側容器１１４の外周面の所定箇所に、輻射熱を反射する輻射熱抑制フィルム１５８を貼り付ける。輻射熱抑制フィルム１５８は、一例として、株式会社カネカのスーパー・インシュレーション（商品名）を用いることができる。
本実施形態では、サポートリング１８を内側容器１１４のＣＦＲＰ層１２２に直接取り付けるので、輻射熱抑制フィルム１５８は、内側容器１１４の外周面におけるサポートリング１１８の取り付け予定箇所１６０には貼り付けない。

【0101】

（外側容器の形成）
図１５（Ａ）には、外側容器１１２の筒部１１２Ａ、及び鏡部１１２Ｂを形成するための外側容器形成用マンドレル１６２が示されている。
外側容器形成用マンドレル１６２は、略円柱状に形成され、一例として、分解型マンドレル１５４と同様に金属材料等で形成されている。
外側容器形成用マンドレル１６２は、軸方向中央部が一定径に形成された一定径部１６２Ａとされており、両端部がドーム部１６２Ｂとされている。なお、外側容器形成用マンドレル１６２は、図示しない軸で回転可能に支持される。

【0102】

外側容器１１２の形成工程では、先ず、図１５（Ｂ）に示すように、一方のドーム部１６２Ｂの外周面を覆うように、熱可塑性プリプレグ５２は貼付装置５４を用いて巻回し、外側容器１１２の一方の鏡部１１２Ｂを形成し、その後、ドーム部１６２Ｂから一方の鏡部１１２Ｂを取り外す。

【0103】

次に、図１５（Ｃ）に示すように、外側容器形成用マンドレル１６２の一定径部１６２Ａの外周に外側容器１１２の筒部１１２Ａを形成し、その後、一定径部１６２Ａから筒部１１２Ａを取り外す。

【0104】

次に、図１５（Ｄ）に示すように、外側容器形成用マンドレル１６２の他方のドーム部１６２Ｂの外周面を覆うように、熱可塑性プリプレグ５２を巻回し、外側容器１１２の他方の鏡部１１２Ｂを形成し、その後、ドーム部１６２Ｂから他方の鏡部１１２Ｂを取り外す。

【0105】

（内側容器と外側容器との接合）
内側容器１１４と外側容器１１２とを接合する際には、先ず、図１６に示すように、内側容器１１４の外周面にサポートリング１１８を接着剤、その他の手段で接合し、内側容器１１４の軸方向両端部に外側ボス１１９を接着剤、その他の手段で接合する。

【0106】

次に、図１７に示すように、一方の外側ボス１１９とサポートリング１１８とに跨るように鏡部１１２Ｂを配置し、加熱したローラ１６４で鏡部１１２Ｂを外側ボス１１９に押し付け、ＣＦＲＰ層１２６の樹脂を溶融させて、鏡部１１２Ｂを外側ボス１１９に溶着する。同様に、加熱したローラ１６４で鏡部１１２Ｂをサポートリング１１８に押し付け、ＣＦＲＰ層１２６の樹脂を溶融させて、鏡部１１２Ｂをサポートリング１１８に溶着する。

【0107】

次に、図１８に示すように、一方のサポートリング１１８と他方のサポートリング１１８とに跨るように筒部１１２Ａを配置する。次に、加熱したローラ１６４（図１８では図示せず）で一方の鏡部１１２Ｂと筒部１１２Ａとを一方のサポートリング１１８に押し付け、一方の鏡部１１２ＢのＣＦＲＰ層１２６の樹脂を溶融させると共に、筒部１１２ＡのＣＦＲＰ層１２６の樹脂を溶融させ、一方の鏡部１１２Ｂの端部と筒部１１２Ａの端部とを一方のサポートリング１１８に溶着する。

【0108】

その後、鏡部１１２Ｂと筒部１１２Ａとの繋ぎ目の外周部分に、貼付装置５４を用いて熱可塑性プリプレグ５２を巻回して溶着する。

【0109】

次に、図１９に示すように、他方のサポートリング１１８と他方の外側ボス１１９とに跨るように鏡部１１２Ｂを配置し、加熱したローラ１６４を用いて筒部１１２Ａの端部と鏡部１１２Ｂの端部を他方のサポートリング１１８に溶着する。次に、鏡部１１２Ｂと筒部１１２Ａとの繋ぎ目の外周部分に、貼付装置５４（図１９では図示せず）を用いて熱可塑性プリプレグ５２を巻回して溶着する。
その後、加熱したローラ１６４を用いて筒部１１２Ａを外側ボス１１９に溶着する。

【0110】

次に、図９に示すように、ボルト１４２を用いて外側ボス１１９に蓋１３８を取り付け、蓋１３８に継手１４６、及び継手１５２を取り付ける。

【0111】

最後に、蓋１３８の継手１５２に空気吸引用配管４８を接続し、内側容器１１４と外側容器１１２との間の空間の空気を真空ポンプで吸引して該空間を真空にすることで、該空間を真空断熱空間１２０とした液化ガス容器１１０が完成する。

【0112】

なお、液化ガス容器１１０の蓋１３８は、必要に応じて、輻射熱抑制フィルム１５８を貼り付けたり、グラスウール、ロックウール等の無機繊維系や、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、発泡スチロール等の発泡樹脂系の断熱材１６６で覆ってもよい。なお、一例として、蓋１３８を二重構造とし、蓋１３８に真空断熱層を設けてもよい。

【0113】

（作用、効果）
本実施形態の液化ガス容器１１０では、内側容器１１４と外側容器１１２との間に、真空断熱空間２０が設けられており、さらに、内側容器１１４の外周面に輻射熱を反射する輻射熱抑制フィルム１５８が貼り付けられている。このため、本実施形態の液化ガス容器１１０は、輻射熱抑制フィルム１５８が貼り付けられていない場合と比較して高い断熱性能を有している。本実施形態では、輻射熱抑制フィルム１５８を内側容器１１４に貼り付けたが、外側容器１１２に貼り付けてもよい。なお、輻射熱抑制フィルム１５８は、用途に応じて貼り付ければよく、無くてもよい。

【0114】

本実施形態の液化ガス容器１１０は、一例として、軸方向を上下方向に向けて使用され（即ち、図９の状態から向きを９０°変えて使用される。）、この場合、下側の配管３９から内側容器１１４の内部の流体を排出することができる。

【0115】

なお、液化ガス容器１１０において、振動による液面の揺動、即ちスロッシングを抑制する場合には、一例として、図９の二点鎖線で示すように、内側容器１１４の内周面にリング状のバッフル１６８を設けることが好ましい。バッフル１６８の外径は、内側ボス１１６の内径よりも大きいため、バッフル１６８を２分割（なお、３分割以上であってもよい）可能な構成とし、分割したバッフル１６８を内側ボス１１６の開口から内側容器１１４の内部に挿入し、容器内でリング状に組み付けることができる。
なお、バッフル１６８は、金属材料、一例としてアルミニウム、またはアルミニウ合金、金属材料以外の合成樹脂（炭素繊維強化熱可塑性樹脂）等で形成することができる。

【0116】

本実施形態の液化ガス容器１１０が、内部に作業員が入れる程度の比較的大型のものであれば、分割したバッフル１６８を作業員が内側容器１１４の内部でリング状に組み付けることができる。

【0117】

［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

【0118】

上記第１実施形態では、外側容器１２を形成する際に、２つの鏡部１２Ｂと一つの筒部１２Ａを形成してこれら３つの部材を接合したが、一例として、図２０に示すように、鏡部１２Ｂと筒部１２Ａとを一体化した部材と、鏡部１２Ｂとの２つの部材を形成し、これら２つの部材を接合するようにしてもよい。なお、図示を省略するが、第２実施形態の外側容器１１２も同様にして形成することができる。

【0119】

また、第１実施形態において、複数の筒部１２Ａを繋げて外側容器１２を形成し、複数の筒部１４Ａを繋げて内側容器１４を形成することで、全長の長い液化ガス容器１０を形成することができる。なお、図示を省略するが、上記第２実施形態の液化ガス容器１１０においては、全長の長い内側容器１１４を形成し、複数の筒部１１２Ａを繋げて外側容器１１２を形成することで、全長の長い液化ガス容器１１０を形成することができる。

【0120】

上記第１実施形態の液化ガス容器１０は、細長に形成されていたが、図２１に示すように、球形に形成されていてもよく、液化ガス容器１０の形状は適宜変更可能である。図２１に示す液化ガス容器１０は、一例として、鏡部同士を向い合せにして接合することで形成することができる。

【0121】

上記第２実施形態の液化ガス容器１０の製造方法では、内側容器１４と外側容器１２とを接合する前に内側容器１４から分解したピース１５４Ａ，１５４Ｂを外部へ取り出したが、内側容器１４と外側容器１２とを接合した後に取り出してもよい。

【0122】

上記実施形態の液化ガス容器１０、及び液化ガス容器１１０は、液化酸素に限らず、液化水素、液化ヘリウム、液化窒素、ＬＮＧ（液化天然ガス）等の各種液化ガスを貯蔵することができる。

【0123】

上記実施形態では、繊維強化熱可塑性樹脂としてＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）を用いたが、必要に応じてＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）、ＡＦＲＰ（アラミド繊維強化プラスチック）等、ＣＦＲＰ以外の公知のものを用いてもよい。但し、液体酸素と接触する部位には、熱可塑性樹脂を用いる。

【0124】

上記第１実施形態では、ボス１６をアルミニウム、またはアルミニウム合金で構成したが、液化ガスの貯蔵に適していれば、ボス１６は、他の金属材料で構成してもよく、金属材料よりも熱伝導率の低いセラミックや合成樹脂等の非金属材料で構成してもよい。

【0125】

上記第１実施形態の液化ガス容器１０では、軸方向両側にボス１６が設けられていたが、ボス１６は一端に１つ設けられていればよく、他端は、一例として、ボス１６と同様の外形で、流路３４、及び空気吸引口４２の形成されていないプラグであってもよい。言い換えれば、他端のプラグは、液化ガスを出入りさせる機能を有さず、製造する際に用いる軸６４で支持できればよい。
なお、上記第１実施形態では、液化ガス容器１０を製造する際に、軸６４を用いたが、液化ガス容器１０を製造できれば軸６４を用いなくてもよい。

【0126】

上記第２実施形態の液化ガス容器１１０では、軸方向両側に内側ボス１１６、及び外側ボス１１９が設けられていたが、内側ボス１１６、及び外側ボス１１９は、第１実施形態と同様に軸方向の一方の端部のみに設けられていればよい。

【符号の説明】

【0127】

１０ 液化ガス容器
１２ 外側容器
１２Ａ 筒部（外側容器構成片）
１２Ｂ 鏡部（外側容器構成片）
１４ 内側容器
１４Ａ 筒部（内側容器構成片）
１４Ｂ 鏡部（内側容器構成片）
１６ ボス
２０ 真空断熱空間
２２ ＣＦＲＰ層
２４ ガスバリア層
２６ ＣＦＲＰ層
４２ 空気吸引口（吸引口）
５０ 内側容器形成用マンドレル
５２ 熱可塑性プリプレグ（中間部材）
７０ 外側容器形成用マンドレル
１１０ 液化ガス容器
１１２ 外側容器
１１２Ａ 筒部（外側容器構成片）
１１２Ｂ 鏡部（外側容器構成片）
１１４ 内側容器
１１９ 外側ボス
１２２ ＣＦＲＰ層
１２６ ＣＦＲＰ層
１５０ 空気吸引口（吸引口）
１５４ 分解型マンドレル
１６２ 外側容器形成用マンドレル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】