JP2019002532A - 断熱装置 - Google Patents
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Abstract
Description
高温側部材は、高温側に設けられる。
低温側部材は、高温側部材とは別体に形成され、高温側部材と離間した状態で低温側に設けられる。
シール部材は、高温側部材と低温側部材との間に設けられ、高温側部材と低温側部材との相対移動に対応して変形可能である。シール部材は、高温側部材と低温側部材との間に形成され減圧可能な断熱室(100)の気密を維持可能である。
中間部材は、断熱室に収容され、高温側部材の低温側部材に対向する高温側対向面(102)及び低温側部材の高温側部材に対向する低温側対向面(211)と点接触または線接触可能なよう形成されている。中間部材は、高温側部材と低温側部材とが離間した状態を維持可能である。
また、本発明の断熱装置では、高温側部材、低温側部材、及び、シール部材によって気密が維持されている断熱室を減圧するとき、断熱室と外部との圧力差による高温側部材または低温側部材の変形を中間部材によって防止している。中間部材は、高温側対向面及び低温側対向面と点接触または線接触可能なよう形成されており、高温側部材と低温側部材とが離間した状態を維持する。これにより、中間部材は、高温側部材または低温側部材との接触面積が比較的小さいため、中間部材を介した伝熱は比較的小さくなる。したがって、断熱性能を向上することができる。
このように、本発明の断熱装置は、高温側部材及び低温側部材に点接触または線接触可能な中間部材が高温側部材と低温側部材とが離間した状態を維持することによって、高温側部材と低温側部材との間における伝熱量を低減するとともに断熱室と外部との圧力差による変形を防止することができる。したがって、本発明の断熱装置は、断熱性能を向上しつつ断熱室の減圧による破損を防止することができる。
第一実施形態による断熱装置を図1,2に基づいて説明する。第一実施形態による断熱装置1は、例えば、モータの巻線を封止する樹脂を焼き固めるための焼成や部材の乾燥などを行う加熱炉8に用いられる。断熱装置1は、「高温側部材」としての高温側パネル10、「低温側部材」としての低温側パネル20、シール部材30、複数の「中間部材」としての球体35、及び、「規制部」としての網目状部材40を備える。断熱装置1は、加熱炉8の外壁9に設けられる。なお、図1において、加熱炉8の外壁9に略垂直な方向を「軸方向」といい、軸方向に対して垂直な方向を「径方向」という。また、図1,2は、断熱装置1の構成を分かりやすくするため、シール部材30、球体35及び網目状部材40が比較的大きくなるよう記載してある。
二つの当接面311の間には、溝310が形成されている。溝310は、シール部材30に対して高温側パネル10が移動するとき変形可能である。これにより、二つの当接面311と他方の平面102との当接状態を維持することが可能である。また、溝310を有することによって、シール部材30の高温側パネル10との接触面積を低減するとともに、シール部材30と高温側パネル10及び低温側パネル20との間における気密を確保するためのシール部材30を変形させる力を低減することが可能となる。また、2重に接触することによってシール部材30と高温側パネル10との気密の信頼性を向上することが可能となる。
また、断熱装置1では、高温側パネル10、低温側パネル20、及び、シール部材30によって気密が維持されている断熱室100を減圧するとき、高温側パネル10及び低温側パネル20に作用する断熱室100と外部との圧力差による変形を球体35によって防止している。球体35は、高温側パネル10の他方の平面101及び低温側パネル20の一方の平面211と球面によって点接触している。これにより、断熱装置1では、球体35と高温側パネル10または球体35と低温側パネル20との接触面積が比較的小さいため、球体35を介した伝熱は比較的小さくなる。したがって、断熱性能を向上することができる。
このように、第一実施形態による断熱装置1は、高温側パネル10及び低温側パネル20に点接触可能な球体35によって高温側パネル10と低温側パネル20とが離間した状態を維持する。これにより、断熱装置1は、高温側パネル10から低温側パネル20への伝熱量を低減するとともに断熱室100と外部との圧力差による変形を防止することができる。したがって、断熱装置1は、断熱性能を向上しつつ断熱室100の減圧による高温側パネル10や低温側パネル20の破損を防止することができる。
第二実施形態による断熱装置を図3,4に基づき説明する。第二実施形態では、規制部の形状が第一実施形態と異なる。
筒状部材45の高温側パネル10と低温側パネル20との間における長さH2は、高温側パネル10と低温側パネル20との間の距離H0に比べ短い。
第三実施形態による断熱装置を図5に基づき説明する。第三実施形態では、規制部の形状が第一実施形態と異なる。
板状部材51の高温側パネル10と低温側パネル20との間における長さH3は、高温側パネル10と低温側パネル20との間の距離H0と同じ長さとなっている。板状部材51の低温側パネル20側には、隣り合う網目500を連通する連通路510を形成されている。
また、板状部材51は、隣り合う網目500を連通する連通路510を有する。これにより、通路形成部22を利用した一箇所からの気体の吸引によって複数の網目500の全てを減圧することができるため、断熱性能を向上することができる。
第四実施形態による断熱装置を図6,7に基づき説明する。第四実施形態では、高温側パネル及び低温側パネルのそれぞれに窪みを有する点が第一実施形態と異なる。
高温側パネル60の「高温側対向面」としての他方の平面602には、複数の窪み603が形成されている。窪み603には、球体35の高温側パネル60側の一部が位置する。
平面部71の一方の平面711には、複数の窪み713が形成されている。複数の窪み713のそれぞれは、高温側パネル60の複数の窪み603のそれぞれに対向する位置に形成されている。窪み713には、球体35の低温側パネル70側の一部が位置する。
また、断熱装置4は、第一実施形態の網目状部材のような球体35の移動を規制する部材を断熱室100に備えていない。これにより、断熱室100の減圧される空間の体積を第一実施形態に比べ大きくすることができるため、断熱性能をさらに向上することができる。
第五実施形態による断熱装置を図8,9に基づき説明する。第五実施形態では、規制部の形状が第一実施形態と異なる。
第六実施形態による断熱装置を図10に基づき説明する。第六実施形態では、規制部の構成が第一実施形態と異なる。
第七実施形態による断熱装置を図11,12に基づき説明する。第七実施形態では、中間部材の形状が第一実施形態と異なる。
二つの半円弧状部材82は、環状部材81を挟むよう設けられる。半円弧状部材82の表面は曲面から形成されている。半円弧状部材82の一端は、図12に示すように、環状部材81の所定の部位811に接続している。半円弧状部材82の他端は、環状部材81において所定の部位811とは反対側の部位812に接続している。二つの半円弧状部材82と環状部材81とがなす角度αは、図12に示すように、90度となっている。
第八実施形態による断熱装置を図13,14に基づき説明する。第八実施形態では、中間部材の形状が第一実施形態と異なる。
第九実施形態による断熱装置を図15に基づき説明する。第九実施形態では、中間部材の形状及び網目状部材の形状が第一実施形態と異なる。
また、断熱装置12では、第八実施形態に比べ少ない数のパイプ90によって高温側パネル10と低温側パネル20とが離間した状態を維持する。これにより、断熱装置12の組み立てを比較的容易に行うことができる。
第十実施形態による断熱装置を図16に基づき説明する。第十実施形態では、中間部材の形状が第九実施形態と異なる。
上述の実施形態では、断熱装置は、比較的高温となる加熱炉で発生する熱が高温側パネルから低温側パネルに移動することを防止するとした。しかしながら、断熱装置を適用する分野はこれに限定されない。比較的低温となる冷熱発生源で発生する冷熱が低温側パネルから高温側パネルに移動することを防止するよう用いられてもよい。
8・・・加熱炉(熱源)
10,60・・・高温側パネル(高温側部材)
20,70・・・低温側パネル(低温側部材)
30・・・シール部材
35・・・球体(中間部材)
80・・・中間部材
85,90,95・・・パイプ(中間部材)
100・・・断熱室
102,602・・・他方の平面(高温側対向面)
211,711・・・一方の平面(低温側対向面)
Claims (9)
- 高温側と低温側との間における熱の移動を抑制する断熱装置であって、
高温側に設けられる高温側部材(10,60)と、
前記高温側部材とは別体に形成され、前記高温側部材と離間した状態で低温側に設けられる低温側部材(20,70)と、
前記高温側部材と前記低温側部材との間に設けられ、前記高温側部材と前記低温側部材との相対移動に対応して変形可能であって、前記高温側部材と前記低温側部材との間に形成され減圧可能な断熱室(100)の気密を維持可能なシール部材(30)と、
前記断熱室に収容され、前記高温側部材の前記低温側部材に対向する高温側対向面(102,602)及び前記低温側部材の前記高温側部材に対向する低温側対向面(211,711)と点接触または線接触可能なよう形成され、前記高温側部材と前記低温側部材とが離間した状態を維持可能な中間部材(35,80,85,90,95)と、
を備える断熱装置。 - 前記中間部材は、球状に形成されている請求項1に記載の断熱装置。
- 前記中間部材は、中空状に形成されている請求項1に記載の断熱装置。
- 前記断熱室に収容され、前記中間部材を収容可能な収容空間を有し、前記中間部材の移動を規制する規制部(40,45,50,65,75,92)をさらに備える請求項1〜3のいずれか一項に記載の断熱装置。
- 前記規制部は、網目状に形成され、複数の網目(400,500)を前記収容空間とする請求項4に記載の断熱装置。
- 前記規制部は、隣り合う前記網目を連通する連通路(510)を有する請求項5に記載の断熱装置。
- 前記規制部の前記高温側部材と前記低温側部材との間における長さ(H1,H2)は、前記高温側部材と前記低温側部材との間の距離(H0)に比べ短い請求項4〜6のいずれか一項に記載の断熱装置。
- 前記規制部は、複数の金属層(76)と複数の断熱材層(77)とが交互に積層された多層断熱部材(75)である請求項4に記載の断熱装置。
- 前記高温側部材または前記低温側部材の少なくとも一つは、前記高温側対向面及び前記低温側対向面の少なくとも一方に形成され、前記中間部材の一部が位置する窪み(603,713)を有する請求項1〜8のいずれか一項に記載の断熱装置。
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