CN109422017A - 真空隔热容器 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种真空隔热容器(1)，其包括具有底部的外管(2)和具有底部的内管(3)，外管(2)和内管(3)布置成使得其中心轴线在水平方向上，外管(2)的开口端与内管(3)的开口端彼此结合，并且在外管(2)与内管(3)之间形成减压的密封空间(8)，其中，该真空隔热容器还包括用于使外管(2)支承内管(3)的载荷承受部(7)，并且载荷承受部(7)在竖向方向上的位置与外管(2)的中心轴线的位置一致。

Description

真空隔热容器
背景技术
本公开涉及真空隔热容器。
下述真空隔热容器是已知的：在该真空隔热容器中，包括底部的内管布置在同样包括底部的外管内，并且在内管与外管之间形成真空空间。日本未审专利申请公报No.2011-219125公开了一种真空隔热容器，在该真空隔热容器中金属内管和金属外管在其开口部处彼此一体地连接。
发明内容
图10是示出了根据本公开要解决的问题的真空隔热容器的一个示例的示意图。图11是沿着图10的线XI-XI截取的横截面图。这些图中示出的右手xyz坐标仅是为了便于说明部件的位置关系的示例。
如图10和图11中所示，真空隔热容器501包括外管502和内管503，外管502和内管503各自包括底部。此外，外管502和内管503的在轴向方向上与底部在相反侧的端部部分是敞口的。外管502和内管503由金属比如不锈钢制成。内管503在外管502内布置成使得内管503的中心轴线与外管502的中心轴线重合。此外，外管502和内管503布置成使得外管502和内管503的中心轴线在水平方向上。加热空间513位于内管503内。外管502与内管503在外管502和内管503的开口端处经由环形结合部分503e彼此结合，开口端位于与底部相反的一侧，并且在外管502和内管503之间形成有减压的密封空间508。根据该结构，可以防止热从内管503向外管502传递。在内管503的竖向上的下部的下方布置有基部510，基部510构造成支承内管503的载荷和容纳在加热空间513中的受热部件的载荷。基部510由具有比外管502和内管503的材料的热导率低的热导率的材料形成。基部510由例如耐热砖形成。
图12是示出了真空隔热容器501的在加热空间513中执行加热时状态的示意图。如图12中所示，当在加热空间513中执行加热时，内管503被加热并且沿径向方向(箭头A51)和轴向方向(箭头B51)热膨胀。另一方面，由于外管502通过减压的密封空间508与内管503热隔离，因此外管502在内管503被加热时几乎不热膨胀。此外，由于内管503的竖向上的下部通过基座510固定在真空隔热容器501中，因此内管503在其被加热时相对于由基部510支承的位置沿竖向向上方向(箭头A51)热膨胀。因此，仅在竖向上的上部中内管503与外管502之间的距离变短。也就是说，内管503的中心轴线L2相对于外管502的中心轴线L1沿竖向向上方向偏离。因此，当内管503被加热至高温(例如，1000℃)并且内管503与外管502之间的温度差异变大时，内管503的由于热膨胀引起的扭曲变形仅集中在设置于结合部分503e的竖向上的上部中的部分503eA中。因此，当反复使用真空隔热容器501时，设置在结合部分503e的竖向上的上部中的所述部分503eA反复变形，这可能导致结合部分503e的损坏。
本公开是鉴于上述情形而做出的，并且本公开的目的在于提供一种真空隔热容器，该真空隔热容器能够防止内管被加热时内管的中心轴线偏离外管的中心轴线。
本公开提供一种真空隔热容器，所述真空隔热容器包括外管和内管，所述外管具有底部，所述内管具有底部并且布置在所述外管内而使得所述内管的中心轴线与所述外管的中心轴线重合，所述外管和所述内管布置成使得所述外管的中心轴线和所述内管的中心轴线在水平方向上，所述外管的开口端与所述内管的开口端彼此结合，所述外管的开口端设置在与所述外管的底部相反的一侧，所述内管的所述开口端设置在与所述内管的底部相反的一侧，并且在所述外管与所述内管之间形成有减压的密封空间，其中，所述真空隔热容器还包括用于使所述外管支承所述内管的载荷承受部，并且所述载荷承受部在竖向方向上的位置与所述外管的中心轴线的位置一致。
当内管的内部部分被加热时，内管沿径向方向和轴向方向热膨胀。另一方面，由于外管通过减压的密封空间与内管热隔离，因此即使在该内部部分被加热时外管也几乎不热膨胀。载荷承受部的在竖向方向上的位置与外管的中心轴线的位置一致。也就是说，内管由外管使用在竖向方向上的位置与外管的中心轴线一致的载荷承受部进行支承。因此，当内管被加热时，内管的中心轴线保持与外管的中心轴线重合。当内管被加热时，内管沿竖向方向向其上部和其下部等量地热膨胀，其中载荷承受部位于热膨胀的中心处，由此可以防止内管的中心轴线偏离外管的中心轴线。
此外，所述载荷承受部可以包括第一突出部分和第二突出部分，所述第一突出部分从所述内管的外周中突出，所述第二突出部分从所述外管的内周中突出并且经由所述第一突出部分承受所述内管的载荷。包括第一突出部分和第二突出部分的载荷承受部在竖向方向上的位置与外管的中心轴线的位置一致。第二突出部分经由第一突出部分承受内管的载荷，由此在内管被加热时内管向竖向方向的其上部和其下部等量地热膨胀，其中载荷承受部位于热膨胀的中心处。根据该结构，可以防止内管被加热时内管的中心轴线偏离外管的中心轴线。
此外，所述第一突出部分可以从所述内管的外周的两侧水平地突出，所述第二突出部分可以从所述外管的内周的两侧水平地突出使得所述第二突出部分在竖向方向上与所述第一突出部分相对，在所述第一突出部分与所述第二突出部分之间可以插入有插入构件，所述插入构件由热导率比所述外管和所述内管的材料的热导率低的材料形成，并且所述第二突出部分可以经由所述第一突出部分和所述插入构件承受所述内管的载荷。包括第一突出部分和第二突出部分的载荷承受部在竖向方向上的位置与外管的中心轴线的位置一致。第二突出部分经由第一突出部分承受内管的载荷，由此在内管被加热时内管向竖向方向的其上部和其下部等量地热膨胀，其中载荷承受部位于热膨胀的中心处。根据该结构，可以防止内管被加热时内管的中心轴线偏离外管的中心轴线。此外，由具有比外管和内管的材料的热导率低的热导率的材料形成的插入构件插入在第一突出部分与第二突出部分之间，由此可以防止热从内管经由载荷承受部传递至外管。
此外，所述第一突出部分可以是柱状构件且可以在所述内管的外周的底部部分中沿轴向方向突出，所述第二突出部分可以是筒形构件且可以在所述外管的内周的底部部分中沿轴向方向突出，并且所述第一突出部分可以以所述第一突出部分能够滑动的方式配装到所述第二突出部分的筒形孔中。包括第一突出部分和第二突出部分的载荷承受部在竖向方向上的位置与外管的中心轴线的位置一致。第一突出部分配装到第二突出部分的筒形孔中，由此第二突出部分能够经由第一突出部分承受内管的载荷。第二突出部分经由第一突出部分承受内管的载荷，由此在内管被加热时内管向竖向方向的其上部和其下部等量地热膨胀，其中载荷承受部位于热膨胀的中心处。根据该结构，可以防止内管被加热时内管的中心轴线偏离外管的中心轴线。
此外，所述第一突出部分可以是板状构件，并且所述第一突出部分可以在所述内管的外周的底部部分中沿轴向方向突出成使得所述第一突出部分的主表面是水平的，并且所述第二突出部分可以在所述外管的内周的底部部分中沿轴向方向突出成使得所述第二突出部分的主表面与所述第一突出部分的所述主表面相对且相接触。包括第一突出部分和第二突出部分的载荷承受部在竖向方向上的位置与外管的中心轴线的位置一致。使第二突出部分的主表面和第一突出部分的主表面彼此接触，由此第二突出部分能够经由第一突出部分承受内管的载荷。第二突出部分经由第一突出部分承受内管的载荷，由此在内管被加热时内管向竖向方向的其上部和其下部等量地热膨胀，其中载荷承受部位于热膨胀的中心处。根据该结构，可以防止内管被加热时内管的中心轴线偏离外管的中心轴线。
根据本公开，可以防止内管被加热时内管的中心轴线偏离外管的中心轴线。
根据下文中给出的详细描述和附图将更全面地理解本公开的上述及其他目的、特征和优点，其中，附图仅以说明的方式给出，因而不应被认为限制本公开。
附图说明
图1是示出了根据第一实施方式的真空隔热容器的结构的示意图；
图2是沿着图1的线II-II截取的横截面图；
图3是示出了根据第一实施方式的真空隔热容器的在于真空隔热容器的加热空间中执行加热之前和之后的状态的示意图；
图4是示出了根据第二实施方式的真空隔热容器的结构的示意图；
图5是沿着图4的线V-V截取的横截面图；
图6是示出了根据第二实施方式的真空隔热容器的在于真空隔热容器的加热空间中执行加热之前和之后的状态的示意图；
图7是示出了根据第三实施方式的真空隔热容器的结构的示意图；
图8是沿着图7的线VIII-VIII截取的横截面图；
图9是示出了根据第三实施方式的真空隔热容器中的载荷承受部的修改示例的示意图；
图10是示出了根据本公开要解决的问题的真空隔热容器的一个示例的示意图；
图11是沿着图10的线XI-XI截取的横截面图；以及
图12是示出了根据本公开要解决的问题的真空隔热容器在于加热空间中执行加热时的状态的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本公开的实施方式进行说明。为了使描述清楚，适当地省略及简化了以下描述和附图。在整个附图中，相同的元件由相同的附图标记表示，并且适当地省略重复的描述。
第一实施方式
在下文中，将参照附图对本公开的第一实施方式进行说明。
将首先参照图1和图2对根据该实施方式的真空隔热容器1的结构进行说明。
图1是示出了真空隔热容器1的结构的示意图。图2是沿着图1的线II-II截取的横截面图。如图1和图2中所示，真空隔热容器1包括外管2和内管3，外管2包括底部，内管3布置在外管2内并且包括底部。
内管3在外管2内布置成使得内管3的中心轴线与外管2的中心轴线L1重合。此外，外管2和内管3布置成使得外管2和内管3的中心轴线沿水平方向。加热空间13位于内管3内。外管2和内管3的材料是例如不锈钢(例如，SUS304或SUS316L)或钢。外管2和内管3在外管2和内管3的开口端处经由环形结合部分3e彼此结合。根据该结构，在外管2与内管3之间形成减压的密封空间8。外管2和内管3以及结合部分3e通过例如焊接彼此结合。
载荷承受部7包括第一突出部分7a和第二突出部分7b。载荷承受部7的在竖向方向上的位置与外管2的中心轴线L1的位置一致。第一突出部分7a在内管3的外周的两侧上水平突出。第二突出部分7b在外管2的内周的两侧上以第二突出部分7b在竖向方向上与第一突出部分7a相对的方式水平突出。第一突出部分7a和第二突出部分7b沿轴向方向延伸。在第一突出部分7a与第二突出部分7b之间插入有插入构件6，插入构件6由热导率比外管2和内管3的材料的热导率低的材料形成。插入构件6由例如陶瓷形成。因此，设置在外管2的内周中的第二突出部分7b经由设置在内管3的外周中的第一突出部分7a和插入构件6承受内管3的载荷。以这种方式，内管3由外管2使用载荷承受部7进行支承。
尽管在图1中第一突出部分7a和第二突出部分7b从开口侧的端部部分沿轴向方向延伸至底部侧的端部部分，但是该结构仅是一个示例。第一突出部分7a和第二突出部分7b可以沿着轴向方向在从开口侧的端部部分至底部侧的端部部分的路径的一部分上延伸。此外，第一突出部分7a和第二突出部分7b可以沿轴向方向设置在多个位置处，例如，两个位置：内管3和外管2的一端和另一端。
接着，将对真空隔热容器1在于加热空间13中执行加热之前和之后的状态进行说明。
图3是示出了真空隔热容器1在于加热空间13中执行加热之前和之后的状态的示意图。图3的上图示出了真空隔热容器1在于加热空间13中执行加热之前的状态(非受热状态)，并且图3的下图示出了正在加热空间13中执行加热的真空隔热容器1的状态(受热状态)。
如图3中所示，当在加热空间13中执行加热时，内管3被加热并且沿径向方向(箭头A1和A2)和轴向方向(箭头B1)热膨胀。另一方面，由于外管2通过减压的密封空间8与内管3热隔离，因此外管2在内管3被加热时几乎不热膨胀。
如上所述，载荷承受部7在竖向方向上的位置与外管2的中心轴线L1的位置一致。也就是说，内管3由外管2使用在竖向方向上的位置与外管2的中心轴线L1一致的载荷承受部7进行支承。因此，当内管3被加热时，内管3的中心轴线保持与外管2的中心轴线L1重合。因此，当内管3被加热时，内管3沿竖向方向向其上部(箭头A1)和其下部(箭头A2)等量地热膨胀，其中载荷承受部7位于热膨胀的中心处。根据该结构，可以防止内管3由于热膨胀引起的扭曲变形集中在结合部分3e中的特定位置。此外，即使当反复使用真空隔热容器1时，也可以防止对结合部分3e的损坏。
根据上面的论述,可以理解的是，在根据该实施方式的真空隔热容器1中，当内管3被加热时，内管3沿竖向方向向其上部和其下部等量地热膨胀，并且载荷承受部7位于热膨胀的中心处，由此可以防止内管3的中心轴线偏离外管2的中心轴线L1。
第二实施方式
在下文中，将参照附图对本公开的第二实施方式进行说明。
将首先参照图4和图5对根据该实施方式的真空隔热容器101的示意性结构进行说明。
图4是示出了真空隔热容器101的结构的示意图。图5是沿着图4的线V-V截取的横截面图。如图4和图5中所示，真空隔热容器101包括外管102和内管103，外管102包括底部，内管103布置在外管102内并且包括底部。
真空隔热容器101的基本结构与参照图1和图2描述的根据第一实施方式的真空隔热容器1的结构相同。也就是说，内管103在外管102内布置成使得内管103的中心轴线与外管102的中心轴线L1重合，并且外管102和内管103布置成使得外管102和内管103的中心轴线沿水平方向。外管102和内管103的材料是例如不锈钢(例如，SUS304、SUS316L)或钢。外管102与内管103在外管102和内管103的开口端处经由环形结合部分103e彼此结合，并且在外管102与内管103之间形成有减压的密封空间108。
真空隔热容器101的载荷承受部的结构和布置与根据第一实施方式的真空隔热容器1的结构和布置不同。载荷承受部107包括第一突出部分107a和第二突出部分107b。载荷承受部107在竖向方向上的位置与外管102的中心轴线L1的位置一致。第一突出部分107a在内管103的外周的底部部分中沿轴向方向突出，其中第一突出部分107a是柱状构件。第二突出部分107b在外管102的内周的底部部分中沿轴向方向突出，其中第二突出部分107a是筒形构件，并且第一突出部分107a以其可以滑动的方式配装到第二突出部分107b的筒形孔中。设置在内管103的外周的底部部分中的第一突出部分107a配装到设置在外管102的内周的底部部分中的第二突出部分107b的筒形孔中，由此第二突出部分107b经由第一突出部分107a承受内管103的载荷。
接着，将对真空隔热容器101在于加热空间113中执行加热之前和之后的状态进行说明。
图6是示出了真空隔热容器101在于加热空间113中执行加热之前和之后的状态的示意图。图6的上图示出了真空隔热容器101在于加热空间113中执行加热之前的状态(非受热状态)，并且图6的下图示出了正在加热空间113中执行加热的真空隔热容器101的状态(受热状态)。
如图6中所示，当在加热空间113中执行加热时，内管103被加热并且沿径向方向(箭头A11和A12)和轴向方向(箭头B11)热膨胀。另一方面，由于外管102通过减压的密封空间108与内管103热隔离，因此外管102在内管103被加热时几乎不热膨胀。
如上所述，载荷承受部107在竖向方向上的位置与外管102的中心轴线L1的位置一致。也就是说，内管103由外管102使用在竖向方向上的位置与外管102的中心轴线L1一致的载荷承受部107进行支承。因此，当内管103被加热时，内管103的中心轴线保持与外管102的中心轴线L1重合。因此，当内管103被加热时，内管103沿竖向方向向其上部(箭头A11)和其下部(箭头A12)等量地热膨胀，并且载荷承受部107位于热膨胀的中心处。根据该结构，可以防止内管103由于热膨胀引起的扭曲变形集中在结合部分103e中的特定位置。此外，即使当反复使用真空隔热容器101时，也可以防止对结合部分103e的损坏。
根据上面的论述，在根据该实施方式的真空隔热容器101中，当内管103被加热时，内管103沿竖向方向向其上部和其下部等量地热膨胀，并且载荷承受部107位于热膨胀的中心处，由此可以防止内管103的中心轴线相对于外管102的中心轴线L1发生偏离。
第三实施方式
在下文中，将参照附图对本公开的第三实施方式进行说明。
将首先参照图7和图8对根据该实施方式的真空隔热容器201的示意性结构进行说明。
图7是示出了真空隔热容器201的结构的示意图。图8是沿着图7的线VIII-VIII截取的横截面图。如图7和图8中所示，真空隔热容器201包括外管202和内管203，外管202包括底部，内管203布置在外管202内并且具有底部。
真空隔热容器201的基本结构与参照图4和图5描述的根据第二实施方式的真空隔热容器101的结构相同。也就是说，内管203在外管202内布置成使得内管203的中心轴线与外管202的中心轴线L1重合，并且外管202和内管203布置成使得外管202和内管203的中心轴线沿水平方向。外管202和内管203的材料是例如不锈钢(例如，SUS304或SUS316L)或钢。外管202与内管203在外管202和内管203的开口端处经由环形结合部分203e彼此结合，并且在外管202与内管203之间形成有减压的密封空间208。
真空隔热容器201与根据第二实施方式的真空隔热容器101之间的不同之处仅在于载荷承受部的结构。载荷承受部207包括第一突出部分207a和第二突出部分207b。载荷承受部207在竖向方向上的位置与外管202的中心轴线L1的位置一致。真空隔热容器201中的载荷承受部的布置与真空隔热容器101中的载荷承受部的布置相同。也就是说，第一突出部分207a是板状构件，并且在内管203的外周的底部部分中沿轴向方向突出成使得第一突出部分207a的主表面是水平的。第二突出部分207b在外管202的内周的底部部分中沿轴向方向突出成使得第二突出部分207b的主表面与第一突出部分207a的主表面相对且接触第一突出部分207a的主表面。根据该结构，第二突出部分207b经由第一突出部分207a承受内管203的载荷。
内管203由外管202使用在竖向方向上的位置与外管202的中心轴线L1一致的载荷承受部207进行支承。因此，当内管203被加热时，内管203的中心轴线保持与外管202的中心轴线L1重合。根据该结构，当内管203被加热时，内管203沿竖向方向向其上部和其下部等量地热膨胀，并且载荷承受部207位于热膨胀的中心处，由此可以防止内管203的中心轴线偏离外管202的中心轴线L1。
改型示例1
图9是示出了真空隔热容器201的载荷承受部207的改型示例的示意图。如图9中所示，载荷承受部207包括第一突出部分207aA和第二突出部分207bA。第一突出部分207aA在内管203的外周的底部部分中沿轴向方向突出，其中第一突出部分207aA是柱状构件。第二突出部分207bA在外管202的内周的底部部分中沿轴向方向突出，其中第二突出部分207bA是U形构件，并且第二突出部分207bA以其弯曲部分支承第一突出部分207aA。因此，第二突出部分207bA经由第一突出部分207aA承受内管203的载荷。
应当指出的是，本公开不限于前述实施方式并且可以在不背离本公开的精神的情况下进行适当的改变。
根据如此描述的公开内容，将明显的是，本公开的实施方式可以以许多方式改变。这些变型不应被视为背离本公开的精神和范围，并且对于本领域技术人员而言明显的是所有这些改型要包括在所附权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种真空隔热容器，包括外管和内管，所述外管具有底部，所述内管具有底部并且布置在所述外管内而使得所述内管的中心轴线与所述外管的中心轴线重合，所述外管和所述内管布置成使得所述外管的中心轴线和所述内管的中心轴线在水平方向上，所述外管的开口端与所述内管的开口端彼此结合，所述外管的开口端设置在与所述外管的底部相反的一侧，所述内管的所述开口端设置在与所述内管的底部相反的一侧，并且在所述外管与所述内管之间形成有减压的密封空间，其中，
所述真空隔热容器还包括用于使所述外管支承所述内管的载荷承受部，并且
所述载荷承受部在竖向方向上的位置与所述外管的中心轴线的位置一致。
2.根据权利要求1所述的真空隔热容器，其中，所述载荷承受部包括第一突出部分和第二突出部分，所述第一突出部分从所述内管的外周中突出，所述第二突出部分从所述外管的内周中突出并且经由所述第一突出部分承受所述内管的载荷。
3.根据权利要求2所述的真空隔热容器，其中，
所述第一突出部分从所述内管的外周的两侧水平地突出，
所述第二突出部分从所述外管的内周的两侧水平地突出使得所述第二突出部分在竖向方向上与所述第一突出部分相对。
在所述第一突出部分与所述第二突出部分之间插入有插入构件，所述插入构件由热导率比所述外管和所述内管的材料的热导率低的材料形成，并且
所述第二突出部分经由所述第一突出部分和所述插入构件承受所述内管的载荷。
4.根据权利要求2所述的真空隔热容器，其中，
所述第一突出部分是柱状构件且在所述内管的外周的底部部分中沿轴向方向突出，
所述第二突出部分是筒形构件且在所述外管的内周的底部部分中沿轴向方向突出，并且
所述第一突出部分以所述第一突出部分能够滑动的方式配装到所述第二突出部分的筒形孔中。
5.根据权利要求2所述的真空隔热容器，其中，
所述第一突出部分是板状构件，并且所述第一突出部分在所述内管的外周的底部部分中沿轴向方向突出成使得所述第一突出部分的主表面是水平的，并且
所述第二突出部分在所述外管的内周的底部部分中沿轴向方向突出成使得所述第二突出部分的主表面与所述第一突出部分的所述主表面相对且相接触。
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