JP2019049328A - Multilayer heat insulating material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は多層断熱材に関するものである。 The present invention relates to multilayer insulation.
二重断熱壁の断熱材の一つとして、反射膜とスペーサとを交互に積層した多層断熱材(Multiple Layer Insulation, MLI)が一般的に使用されている。特許文献1には、反射膜とスペーサとを交互に積層した多層断熱材が開示されている。 As one of the heat insulating materials of the double heat insulating wall, a multilayer heat insulating material (Multiple Layer Insulation, MLI) in which reflective films and spacers are alternately stacked is generally used. Patent Document 1 discloses a multilayer heat insulating material in which reflective films and spacers are alternately stacked.
背景技術で述べたように、一般的に、二重断熱壁を用いた断熱には、反射膜とスペーサとを交互に積層した断熱材が用いられている。通常、スペーサの形状は、反射膜と同様に一枚のシート状の形状として形成される。しかしながら、反射膜とスペーサとの接触面積が大きいと、二重断熱壁の一方の壁体から、反射膜とスペーサとの接触部分を通して、他方の壁体への熱伝導の経路を形成し得るため、断熱性が低下してしまうという問題がある。 As described in the background art, in general, a heat insulating material in which reflective films and spacers are alternately stacked is used for heat insulating using a double heat insulating wall. Usually, the shape of the spacer is formed as a sheet-like shape like the reflective film. However, if the contact area between the reflective film and the spacer is large, a heat conduction path can be formed from one wall of the double thermal insulation wall through the contact portion between the reflective film and the spacer to the other wall. , There is a problem that the heat insulation will be reduced.
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、二重断熱壁の断熱性の低下を抑制することが可能な多層断熱材を提供するものである。 This invention is made in view of the said problem, and provides the multilayer heat insulating material which can suppress the heat insulation fall of a double heat insulation wall.
本発明にかかる多層断熱材は、二重断熱壁の外壁と内壁との間の空間に設置され、断熱材は、シート状の反射膜と、反射膜同士の間隔を所定の間隔に保つスペーサと、を備え、スペーサは、反射膜に接する接触面積が反射膜より小さい面積を有し、かつ、一体構造を備える。 The multilayer heat insulating material according to the present invention is installed in a space between the outer wall and the inner wall of the double heat insulating wall, and the heat insulating material is a sheet-like reflective film and a spacer for keeping the distance between the reflective films at a predetermined distance. The spacer has an area smaller than the reflective film and a contact area in contact with the reflective film smaller than the reflective film, and has an integral structure.
本発明にかかる多層断熱材では、スペーサと反射膜との接触面積が反射膜の面積よりも小さくなるように構成している。よって、反射膜とスペーサとの接触によって生じる熱伝導を抑制でき、二重断熱壁の断熱性の低下を抑制することができる。さらに、スペーサが一体構造を備えることにより、断熱材の積層が容易になり、多層断熱材の形成を容易に行うことができる。 In the multilayer heat insulating material according to the present invention, the contact area between the spacer and the reflective film is smaller than the area of the reflective film. Therefore, the heat conduction which arises by the contact with a reflective film and a spacer can be suppressed, and the heat insulation fall of the double heat insulation wall can be suppressed. Furthermore, when the spacer has an integral structure, the heat insulating material can be easily laminated, and the multilayer heat insulating material can be easily formed.
本発明により、二重断熱壁の断熱性の低下を抑制することが可能な多層断熱材を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION By this invention, the multilayer heat insulating material which can suppress the heat insulation fall of a double heat insulation wall can be provided.
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、図面は適宜、簡略化されている。
なお、当然のことながら、図1〜図14に示した右手系xyz座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、z軸プラス向きが鉛直上向き、xy平面が水平面であり、図面間で共通である。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Also, in order to clarify the explanation, the drawings are simplified as appropriate.
As a matter of course, the right-handed xyz coordinates shown in FIGS. 1 to 14 are convenient for describing the positional relationship of the components. Usually, the z-axis plus direction is vertically upward, and the xy plane is a horizontal plane, which is common to the drawings.
<実施の形態>
図1は、実施の形態にかかる断熱構造体1の外観を示す模式斜視図である。図1に示すように、断熱構造体1は、外壁11、内壁12、側壁13を備える。さらに、外壁11、内壁12、側壁13によって囲まれた内部空間には、多層断熱材(図1では不図示)を備える。断熱構造体1は、例えば加熱炉や断熱容器の断熱に用いられる。
Embodiment
FIG. 1: is a model perspective view which shows the external appearance of the heat insulation structure 1 concerning embodiment. As shown in FIG. 1, the heat insulating structure 1 includes an
断熱構造体1の外壁11は、加熱時に低温側となる壁体である。外壁11は、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス等の金属系の材料であり、厚みは3mm以上が好ましい。断熱構造体1の内壁12は、加熱時に高温側となる壁体である。内壁12および側壁13は、例えば鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属系の材料である。なお、断熱構造体1の形状は、図1では直方体として示しているが、必要に応じてx軸、y軸およびz軸のプラス方向へ適宜延在できるものとする。
The
図2は、図1の一点鎖線において切断した断熱構造体1の模式断面図である。図2に示すように、多層断熱材20は、断熱構造体1の外壁11、内壁12及び側壁13の間に形成された空間に配設される。当該空間は、真空であることが好ましい。図2に示すように、多層断熱材20は、反射膜21とスペーサ22とを備える。本実施の形態では、反射膜21とスペーサ22とは、交互に積層される。反射膜21とスペーサ22の積層数は、加熱温度に応じて、例えば、1層〜500層程度が好ましいが、求める断熱の程度により適宜変更可能である。
FIG. 2: is a schematic cross section of the heat insulation structure 1 cut | disconnected in the dashed-dotted line of FIG. As shown in FIG. 2, the multilayer
反射膜21は、加熱時に高温となる内壁12側からの輻射熱を反射する。反射膜21はシート状であり、厚みは10μm〜30μm程度が好ましい。反射膜21の材料は、例えばアルミニウムや銅である。
The
スペーサ22は、反射膜21同士の間隔を所定の間隔に保つ。すなわち、スペーサ22は、反射膜21同士の接触を防ぎ、反射膜21同士の接触による熱伝導を防止する。さらに、スペーサ22は、反射膜21より小さい面積を有し、かつ、一体構造である。ただし、スペーサ22の面積は、反射膜21が重力等により変形した場合であっても、反射膜21同士が接触しない程度の間隔を保つことができる面積および厚みとする。さらに、スペーサ22の厚みは、100μm程度が好ましい。スペーサ22の材料は、例えばガラスファイバーである。以上のスペーサ22の特徴は、後述する図6〜図14に示す、スペーサ23〜31においても共通する特徴である。
スペーサ22のより具体的な形状については、以下、図3を用いて説明する。
The
A more specific shape of the
図3は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図3に示すように、断熱材20aは、反射膜21とスペーサ22とを備える。スペーサ22は、四角の渦巻型である。スペーサ22は、各辺が直線であり、各辺の長さが反射膜21の一辺より短い。スペーサ22は、外側の辺から内側の辺に向かうにつれて、各辺が徐々に短くなるような渦巻型である。このように形成されるスペーサ22の面積は、反射膜21の面積より小さい。なお、図3では、時計回りに渦を巻く渦巻形状であるが、反時計回りに渦を巻く渦巻形状であってもよい。
FIG. 3: is a model top view which shows an example of the shape of the heat insulating material concerning embodiment. As shown in FIG. 3, the
図4は、実施の形態にかかる多層断熱材20の模式斜視図である。図4に示すように、反射膜21及びスペーサ22を含む断熱材20aを単位構成として、反射膜21及びスペーサ22とが交互になるように断熱材20aを積層させ、多層断熱材20とする。断熱材20aを積層させた状態を、次の図5に示す。
FIG. 4 is a schematic perspective view of the multilayer
図5は、実施の形態にかかる断熱構造体1の透過斜視図である。なお、多層断熱材20を有する断熱構造体1の形状は、図5では直方体として示しているが、必要に応じてx軸、y軸およびz軸のプラス方向へ適宜延在できるものとする。
FIG. 5 is a transparent perspective view of the heat insulating structure 1 according to the embodiment. In addition, although the shape of the heat insulation structure 1 which has the multilayer
従来のように、二重断熱壁を用いた断熱の際に、スペーサを反射膜と同様の一枚のシートとして形成した場合は、反射膜とスペーサとの接触面積が大きくなり、二重断熱壁の一方の壁体から当該接触部分を通して他方の壁体への熱伝導の経路を形成し得るため、断熱性が低下してしまうという問題があった。 As in the prior art, in the case of heat insulation using a double heat insulation wall, when the spacer is formed as a single sheet similar to the reflection film, the contact area between the reflection film and the spacer becomes large, and the double heat insulation wall There is a problem that the heat insulating property is reduced because a heat conduction path can be formed from one wall to the other wall through the contact portion.
本実施の形態では、反射膜21とスペーサ22とを用いているが、このスペーサ22の面積は、反射膜21の面積より小さい。したがって、本実施の形態のスペーサ22は、反射膜21とスペーサ22との接触によって生じる熱伝導を抑制することができるため、多層断熱材20の断熱性の低下を抑制できる。さらに、スペーサ22が、反射膜21より小さい面積を有することにより、多層断熱材20の重量の増加を抑制することができる。
In the present embodiment, the
さらに、スペーサ22は一体構造の形状であるため、反射膜21とスペーサ22との積層が容易になる。すなわち、断熱材20aの積層が容易になるので、多層断熱材20の形成が容易になる。また、スペーサ22が一体構造の形状であることにより、断熱材20aの積層の際に、反射膜21とスペーサ22とのずれが生じにくく、多層断熱材20の形成が容易になる。
Furthermore, since the
次に、図6〜図14を用いて、実施の形態にかかる断熱材のスペーサの他の構成例を説明する。スペーサ22と同様、スペーサ23〜31の面積は、反射膜21の面積より小さく、かつ、一体構造である。なお、これらの変形例はあくまで一例であり、スペーサの形状がこれらの変形例に限定されるものではない。
Next, another configuration example of the spacer of the heat insulating material according to the embodiment will be described with reference to FIGS. As in the case of the
図6は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図6に示すように、スペーサ23は渦巻形状である。図6では、スペーサ23は代数螺旋(アルキメデスの螺旋)のように、等間隔の渦巻形状であるが、当該渦巻形状は必ずしも等間隔である必要はない。渦巻の形状としては、例えば、対数螺旋(ベルヌーイの螺旋)、放物螺旋、または双曲螺旋等が挙げられる。ただし、スペーサ23は、このような一般的な数式を用いて示すことのできる螺旋形状以外であっても、渦巻形状であればよい。
FIG. 6 is a schematic plan view showing an example of the shape of the heat insulating material according to the embodiment. As shown in FIG. 6, the
図7は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図7に示すように、スペーサ24は、蛇行曲線の形状である。スペーサ24は、右上から蛇行するように形成されているが、左上から蛇行するように形成してもよく、蛇行の数は適宜変更可能である。なお、図7では、スペーサ24を曲線を用いて示しているが、曲線部分は直線であってもよい。
FIG. 7 is a schematic plan view showing an example of the shape of the heat insulating material according to the embodiment. As shown in FIG. 7, the
図8は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図8に示すように、スペーサ25は、蛇行曲線の形状である。反射膜21の左辺と下辺との間を折り返すように、また、反射膜21の上辺と右辺との間を折り返すように蛇行する。換言すると、スペーサ25は、反射膜21の対角線上の始点から終点に向かい蛇行する形状である。なお、図8では、スペーサ25を曲線を用いて示しているが、曲線部分は直線であってもよい。
FIG. 8 is a schematic plan view showing an example of the shape of the heat insulating material according to the embodiment. As shown in FIG. 8, the
図9は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図9に示すように、スペーサ26は、反射膜21の中央部に位置する部分が円状に切り抜かれ、円から外側に向かって放射状に延びる領域の末端が曲線となるように切り抜かれている形状である。図9において、スペーサ26の放射状に延びる領域の数は8本であるが、領域の数は特に限定されず、適宜変更可能である。また、スペーサ26の領域の外側も領域の内側と同様に切り抜かれている。なお、図9では、スペーサ26の一部を曲線を用いて示しているが、曲線部分は直線であってもよい。
FIG. 9 is a schematic plan view showing an example of the shape of the heat insulating material according to the embodiment. As shown in FIG. 9, the
図10は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図10に示すように、スペーサ27は、反射膜21の中央部に位置する部分が円状に切り抜かれ、円から外側に向かって放射状に延びる領域の末端が楕円となるように切り抜かれている形状である。図10では、放射状に延びる領域の数は8本であるが、領域の数は特に限定されず、適宜変更可能である。また、領域の外側も領域の内側と同様に切り抜かれている。なお、図10では、スペーサ27の一部を曲線を用いて示しているが、曲線部分は直線であってもよい。また、スペーサ27の楕円部分は必ずしも楕円形状である必要はなく、円や多角形などのいずれの形状であってもよい。
FIG. 10 is a schematic plan view showing an example of the shape of the heat insulating material according to the embodiment. As shown in FIG. 10, the
図11は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図11に示すように、スペーサ28の外枠は、反射膜21に相似の形状であり、さらに、対角線部分を残して切り抜いた形状である。なお、図11では、スペーサ28の四隅は曲線によって構成されているが、必ずしも曲線である必要はなく、角であってもよい。
FIG. 11 is a schematic plan view showing an example of the shape of the heat insulating material according to the embodiment. As shown in FIG. 11, the outer frame of the
図12は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図12に示すように、スペーサ29の外枠は、反射膜21に相似の形状であり、さらに、各辺の中央部同士を繋ぐ十字形状(プラス形状)を残して切り抜いた形状である。なお、図12では、スペーサ29の四隅は曲線を示しているが、必ずしも曲線である必要はなく、角であってもよい。また、図12では、スペーサ29の切り抜いた部分は直線や角によって構成されているが、切り抜く形状は円や多角形であってもよい。
FIG. 12 is a schematic plan view showing an example of the shape of the heat insulating material according to the embodiment. As shown in FIG. 12, the outer frame of the
図13は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図13に示すように、スペーサ30の外枠は、反射膜21に相似の形状である。スペーサ30の中央部は、スペーサ30の外枠と相似の形状に切り抜かれており、図13では当該中央部は正方形である。さらに、スペーサ30の外枠と、中央部の切り抜かれた正方形との間の領域の四隅が、それぞれL字状に切り抜かれている形状である。換言すると、スペーサ30の中央部に位置する正方形の一辺の中央部と、スペーサ30の外枠の正方形の一辺の中央部とが接続され、他は切り抜かれている形状である。なお、図13では、スペーサ30の切り抜いた部分は直線や角によって構成されているが、切り抜く形状は円や曲線であってもよい。
FIG. 13 is a schematic plan view showing an example of the shape of the heat insulating material according to the embodiment. As shown in FIG. 13, the outer frame of the
図14は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図14に示すように、スペーサ31の外枠は、反射膜21に相似の形状であり、スペーサ31は格子状に切り抜かれている形状である。図14では、スペーサ31の切り抜かれた部分は16個であるが、適宜変更可能である。なお、図14では、スペーサ31の切り抜いた部分は正方形によって構成されているが、切り抜く形状は円や多角形であってもよい。
FIG. 14 is a schematic plan view showing an example of the shape of the heat insulating material according to the embodiment. As shown in FIG. 14, the outer frame of the
以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。 As mentioned above, although the present invention was explained according to the above-mentioned embodiment, the present invention is not limited only to the composition of the above-mentioned embodiment, It is within the range of the invention of the claim of the present claim. Of course, it includes various modifications, modifications, and combinations that can be made by a vendor.
1 断熱構造体
11 外壁
12 内壁
13 側壁
20 多層断熱材
20a 断熱材
21 反射膜
22、23、24、25、26、27、28、29、30、31 スペーサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記多層断熱材は、シート状の反射膜と、前記反射膜同士の間隔を所定の間隔に保つスペーサと、を備え、
前記スペーサは、前記反射膜に接する接触面積が前記反射膜より小さい面積を有し、かつ、一体構造を備える、
多層断熱材。 A multilayer insulation material installed in a space between an outer wall and an inner wall of a double insulation wall,
The multilayer heat insulating material includes a sheet-like reflective film, and a spacer for keeping the distance between the reflective films at a predetermined distance,
The spacer has an area in which a contact area in contact with the reflective film is smaller than that of the reflective film, and has an integrated structure.
Multilayer insulation.
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