JP2022172521A - Heat insulation device and heat insulation method of pipe and/or vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管及び、又は容器の内部にある物質とその周囲との温度差による熱の移動により、管及び、又は容器の内部にある物質の温度が変化することを防止するための装置と方法に関する。 The present invention is a device for preventing temperature changes in a substance inside a tube and/or vessel due to heat transfer due to a temperature difference between the substance inside the tube and/or vessel and its surroundings. Regarding the method.
内部に空気を満たして二重構造としたペアガラスや、内部が真空で二重構造の魔法瓶のように、二重構造としてその内部を空気で満す構造（方法）や内部を真空とする構造（方法）にする（を用いる）ことにより、断熱効果が格段に向上することはよく知られている。しかし、内部を真空にすると二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）で構成される空間の内圧が低下するため、二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）に作用する周囲の圧力（外圧）によって二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）が変形する可能性がある。これを防止するために、二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）との間に新たな構造物を挿入して、これに支柱の役割を持たせることにより、表面（片面）と裏面（もう一方の面）が変形するのを防止する措置がとられている。
例えば、特許文献１には「ディーゼル酸化触媒とディーゼル微粒子捕集フィルターから構成されるＰＭ低減装置とエンジンを連結する配管及び、又は容器とＰＭ低減装置の周囲から外気への放熱を防止するために、筒状の断面形状を持ち、内部が固体よりも熱伝導率の値特性に優れた空気で満たされた物質をこれらの周囲にらせん状に巻き付けて、その外周を平板で覆うとともに、平板の両端を閉じることにより形成される密閉空間を真空にすることにより、断熱構造とする技術」が記載されている。
A structure (method) that fills the inside with air as a double structure, or a structure that makes the inside vacuum, such as double-layered glass with air filled inside, or thermos flask with a double-layered vacuum inside. It is well known that the heat insulating effect is remarkably improved by (using) the (method). However, when the interior is evacuated, the internal pressure in the space composed of the double-structured surface (one side) and the back side (the other side) decreases. The surface (one side) and the back side (the other side) of the double structure may deform due to the surrounding pressure (external pressure) acting on the surface). In order to prevent this, a new structure is inserted between the front (one side) and the back (the other side) of the double structure, and by giving it the role of a support, the front ( One side) and the back side (the other side) are protected from deformation.
For example, in
一般に、二重構造としてその内部を真空にすることにより断熱効果が格段に向上するが、二重構造の周囲から内部に作用する圧力（外圧）によって、二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）が変形する可能性があるため、これを防止するために、特許文献に記載されているように、管及び、又は容器や容器の外側（真空層の内部）に「断面円形の長尺物をらせん状に巻き付ける」などの新たな技術と方法が必要になるが、この他にも次に示すような事項を考慮する必要があるため、特殊な、付加価値の高い用途以外にこの方法を用いることは困難である。
（１）真空に耐える強度を得るには、二重構造物を構成する材料の強度を通常よりも向上させる必要があるため、この方法を用いるには、二重構造物を構成する材料の設計変更が必要になる場合がある。
（２）二重構造物を構成する材料の強度を向上させることにより、一般に製造コストが高くなるとともに、重量が増す。
（３）二重構造物が変形するのを防止するために「真空層の内部に断面円形の長尺物を設置して支柱の役割を持たせる」などの方法を用いた場合、真空層の内部に設置する物質の重量が加算されることになる。
（４）既設の管や容器を二重構造とするには、その一部の構造を変える必要があるため、設計変更、付帯設備の製造・設置等に多大の時間と労力及びコストを必要とする。
In general, by making the inside of the double structure vacuum, the heat insulating effect is greatly improved. (the other side) can be deformed, so in order to prevent this, as described in the patent literature, a "cross-section New techniques and methods such as "spirally winding long circular objects" are required, but in addition to this, it is necessary to consider the following items, so special, high value-added applications It is difficult to use this method for anything other than
(1) In order to obtain the strength to withstand a vacuum, it is necessary to improve the strength of the materials that make up the double structure. Changes may be required.
(2) Improving the strength of the materials that make up the double structure generally increases manufacturing costs and adds weight.
(3) In order to prevent the double structure from deforming, when using a method such as "installing a long object with a circular cross section inside the vacuum layer to play the role of a support", the vacuum layer The weight of the material placed inside will be added.
(4) In order to make existing pipes and containers into a double structure, it is necessary to change the structure of a part, so it is necessary to change the design, manufacture and install incidental equipment, etc. do.
そこで本発明は、汎用性が高く、容積や重量の増加も比較的少ない構造を持ち、管や容器の設計変更をすることなく、既存の管や容器にも設置可能な真空断熱構造を有する断熱装置と方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has a structure that is highly versatile, has a relatively small increase in volume and weight, and has a vacuum insulation structure that can be installed in existing pipes and containers without changing the design of pipes and containers. It is an object to provide an apparatus and method.
熱力学の第二法則「熱エネルギーは温度の高いところから低いところへ流れる」により、例えば、管及び、又は容器を流れる流体や容器内の物質の温度（ＴＨ：Temperature High）が周囲の温度（ＴＬ：Temperature Low）よりも高いと、熱量（熱エネルギー）が管及び、又は容器や容器を構成する物質を通して周囲に移動し、管及び、又は容器を流れる流体や容器内の物質の温度は、この熱量に比例して低下し、逆の場合は増加する。
単位時間あたりの移動熱量をＱとすると、Ｑは熱伝導率の値（ＣＴ：Coefficient of Thermal Conductivity）、温度差（ＴＨ－ＴＬ）、伝熱面積（ＨＳ：Heat-transfer Surface）に比例し、移動距離（Ｄ：Distance）に反比例する。このため、同じ形状の管及び、又は容器においては移動距離Ｄが同一となるため、管及び、又は容器や容器内にある物質と周囲との温度が一定とすると、管及び、又は容器を流れる流体や容器内の物質と周囲との間に発生する熱の移動を防止するためには、管及び、又は容器を流れる流体や容器内の物質と周囲との間に、熱伝導率の値ＣＴの値と伝熱面積ＨＳの値が小さい断熱層を形成することにより、管及び、又は容器や容器と周囲との移動熱量Ｑの値を小さくすることができる。
According to the second law of thermodynamics "Thermal energy flows from a place with a higher temperature to a place with a lower temperature", for example, the temperature (TH) of a fluid flowing in a tube and/or a container, or the substance in a container changes to the surrounding temperature ( TL: Temperature Low), the amount of heat (thermal energy) moves to the surroundings through the tube and/or the material that constitutes the container or the container, and the temperature of the fluid flowing through the tube and/or the container or the substance in the container is It decreases in proportion to this amount of heat and increases vice versa.
Assuming that the amount of heat transferred per unit time is Q, Q is proportional to the value of thermal conductivity (CT: Coefficient of Thermal Conductivity), the temperature difference (TH-TL), and the heat transfer surface (HS: Heat-transfer Surface), It is inversely proportional to the movement distance (D: Distance). For this reason, since the movement distance D is the same for tubes and/or containers of the same shape, if the temperature of the substance in the pipe and/or container and the surroundings is constant, it will flow through the pipe and/or container. In order to prevent the transfer of heat generated between the fluid or the substance in the container and the surroundings, a thermal conductivity value CT By forming a heat insulating layer with a small value of , and a small value of the heat transfer area HS, it is possible to reduce the value of the amount of heat Q transferred between the pipe and/or the container or between the container and the surroundings.
一般的な断熱材の熱伝導率の値は、固体の場合0.2～0.3 W/mKで、グラスウール、硬質ウレタンフォーム、発泡ポリスチレンなど内部に気体（空気）を含むものは高性能のものでは0.02 W/mKである。これに対し、空気（N2）の熱伝導率の値は温度100℃、圧力約103Paまでは約0.03 W/mKであるが、圧力をそれ以下にすると低下し、例えば10Paでは約0.01 W/mKになり、1Paではほとんど0（零）になる。 The thermal conductivity of general heat insulating materials is 0.2 to 0.3 W/mK for solids, and 0.02 W for high-performance materials that contain gas (air) inside, such as glass wool, rigid urethane foam, and foamed polystyrene. /mK. On the other hand, the thermal conductivity of air (N 2 ) is about 0.03 W/mK up to a temperature of 100°C and a pressure of about 10 3 Pa. It becomes W/mK and becomes almost 0 (zero) at 1Pa.
ことから、密閉され、気体で満たされた二重構造で構成される空間の圧力を、熱伝導率の値がほとんど0（零）となる1Pa以下とすることにより、二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）を移動する熱量は零に近い値となるため、二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）に温度差があっても熱の移動は起こらず、両者の温度はほぼ一定に保たれることになる。 Therefore, by setting the pressure in the sealed space composed of the double structure filled with gas to 1 Pa or less, where the value of thermal conductivity is almost 0 (zero), the surface of the double structure ( One side) and the back side (the other side) have a value close to zero, so heat transfer occurs even if there is a temperature difference between the front side (one side) and the back side (the other side) of the double structure. does not occur and both temperatures are kept almost constant.
しかし、内部を真空にすると二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）で構成される空間内の圧力が低下するため、二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）に作用する周囲の圧力（外圧）によって二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）が変形する可能性があり、この、表面（片面）と裏面（もう一方の面）が変形するのを防止する措置として、二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）との間に新たな構造物を挿入して支柱の役割を持たせる物質を設置する必要がある。この二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）との間に新たな構造物を挿入して、これに支柱の役割を持たせる物質として金属を用いた場合、
（１）金属の密度は、アルミニウム合金では2700 kg/m3、一般構造用圧延鋼材では7850 kg/m3、ステンレス鋼では7900 kg/m3と、300℃における空気の0.569、窒素の0.577に比べて非常に大きな値である。
（２）金属の約300℃における熱伝導率の値は、アルミニウム合金では120～200 W/mK、機械構造用炭素鋼S35Cでは43 W/mK、オーステナイト系ステンレス鋼SUS304では16 W/mKと、断熱材や気体に比べて大きな値となる。このように、熱伝導率の値が16～200と大きな値となる金属を支柱の役割を持たせる物質として用いた場合、この金属を媒体として、多量の熱量が二重構造にした表面（片面）から裏面（もう一方の面）へ移動する。
However, when the interior is evacuated, the pressure in the space composed of the double-structured surface (one side) and the back side (the other side) decreases, so The surface (one side) and the back side (the other side) of the double structure may be deformed by the surrounding pressure (external pressure) acting on one side). As a measure to prevent the deformation of the front side (one side) and the back side (the other side) of the double structure, a new structure is inserted between the front side (one side) and the back side (the other side). need to be installed. When a new structure is inserted between the front (one side) and the back (the other side) of this double structure, and metal is used as a material to give it a role of a support,
(1) The density of metals is 2700 kg/m 3 for aluminum alloy, 7850 kg/m 3 for general structural rolled steel, and 7900 kg/m 3 for stainless steel. This is a very large value.
(2) The thermal conductivity values of metals at approximately 300°C are 120 to 200 W/mK for aluminum alloys, 43 W/mK for machine structural carbon steel S35C, and 16 W/mK for austenitic stainless steel SUS304. It is a large value compared to heat insulating material and gas. In this way, when a metal with a high thermal conductivity value of 16 to 200 is used as a material that serves as a support, a large amount of heat is transferred to the surface (one side) of the double structure using this metal as a medium. ) to the back side (the other side).
これに対して、二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）との間に新たな構造物を挿入して支柱の役割を持たせる物質として用いる金属の断面形状を中空で長尺状とすることにより、
（１）中空とすることにより単位長さ当たりの質量 [kg/m] が減少するため、装置の重量が大幅に軽減される。
（２）中空で長尺状の物質の断面形状を円形又は多角形とし、円形とした場合は円とこれに接する接線との関係になり、多角形とした場合には多角形の角が二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）と接するようにすることにより、中空で長尺状の物質と二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）との設置面積（伝熱面積ＨＳ）に相当する部分が面から線になり、二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）との熱の移動量が大幅に軽減される。
ことになる。
On the other hand, the cross-sectional shape of the metal used as a material that inserts a new structure between the front side (one side) and the back side (the other side) of the double structure to play the role of a support is hollow. By making it elongated,
(1) Since the mass [kg/m] per unit length is reduced by making it hollow, the weight of the device is greatly reduced.
(2) The cross-sectional shape of a hollow, elongated material is circular or polygonal. When circular, the relationship is between the circle and the tangent line, and when polygonal, the polygon has two corners. By contacting the front (one side) and the back (the other side) of the double structure, the hollow and elongated material and the front (one side) and the back (the other side) of the double structure. A portion corresponding to the installation area (heat transfer area HS) becomes a line from the plane, and the amount of heat transfer between the front side (one side) and the back side (the other side) of the double structure is greatly reduced.
It will be.
請求項１に記載の発明は、管及び、又は容器の周囲に、中空で長尺状の物質をらせん状に巻き付け、その外周を管及び、又は容器内の温度が変化することによる管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ構造物で覆うとともにその両端を閉じて、この構造物と管及び、又は容器との間に形成される空間の圧力を、熱伝導率の値がほとんど0（零）となる1Pa以下にすることにより、管及び、又は容器内にある物質の温度変化を防止することができるという機能を備えることを特徴とする。
In the invention according to
管及び、又は容器の周囲に巻き付ける中空で長尺状の物質の外径が小さいほど、中空で長尺状の物質の総重量が小さくなるとともに、その外周を覆った構造物の容積と重量も小さくなる。
中空で長尺状の物質管及び、又は容器と、その外周を覆った構造物との間に形成される空間の圧力を、熱伝導率の値がほとんど0（零）となる1Pa以下にすることにより、管及び、又は容器の周囲に巻き付ける中空で長尺状の物質の外径を小さくしても単位時間あたりの移動熱量をＱの値は0（零）に近い値となる。この時、管及び、又は容器の周囲に巻き付ける中空で長尺状の物質の両端を開放した状態とすることにより、中空部の圧力も熱伝導率の値がほとんど0（零）となる1Pa以下になるため、二重構造にした表面（片面）と裏面（もう一方の面）の間における移動熱量が大幅に軽減する。
The smaller the outer diameter of the hollow elongated material wrapped around the tube and/or container, the smaller the total weight of the hollow elongated material and the volume and weight of the structure surrounding the outer circumference. become smaller.
The pressure in the space formed between the hollow and elongated substance tube and/or container and the structure that covers the outer periphery is set to 1 Pa or less where the thermal conductivity value is almost 0 (zero). As a result, even if the outer diameter of the hollow elongated material wound around the tube and/or the container is reduced, the value of Q, which is the amount of heat transferred per unit time, becomes a value close to 0 (zero). At this time, by keeping both ends of the hollow long material wrapped around the tube and/or container open, the pressure in the hollow part is 1 Pa or less, at which the value of thermal conductivity is almost 0 (zero). Therefore, the amount of heat transferred between the front surface (one side) and the back surface (the other side) of the double structure is greatly reduced.
請求項２に記載の発明は、管及び、又は容器の周囲に、中空で長尺状の物質をらせん状に巻き付け、その外周を管及び、又は容器内の温度が変化することによる管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ構造物で覆うとともにその両端を閉じて、この構造物と管及び、又は容器との間に形成される空間の圧力を、熱伝導率の値がほとんど0（零）となる1Pa以下にするという方法を用いることにより、管及び、又は容器内にある物質の温度変化を防止することができるという機能を備えることを特徴とする。
In the invention according to
請求項３に記載の発明は、管及び、又は容器の周囲に、中空で長尺状の物質をらせん状に巻き付け、その外周を管及び、又は容器内の温度が変化することによる管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持ち、分割できる構造物で覆うことにより、既設の管及び、又は容器にも設置できる機能を持たせるとともに、その両端を閉じて、この構造物と管及び、又は容器との間に形成される空間の圧力を、熱伝導率の値がほとんど0（零）となる1Pa以下にすることにより、管及び、又は容器内にある物質の温度変化を防止することができるという機能を備えることを特徴とする。
In the invention according to
請求項４に記載の発明は、管及び、又は容器の周囲に、中空で長尺状の物質をらせん状に巻き付け、その外周を管及び、又は容器内の温度が変化することによる管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持ち、分割できる構造物で覆うことにより、既設の管及び、又は容器にも設置できる機能を持たせるとともにその両端を閉じて、この構造物と管及び、又は容器との間に形成される空間の圧力を、熱伝導率の値がほとんど0（零）となる1Pa以下にするという方法を用いることにより、管及び、又は容器内にある物質の温度変化を防止することができるという機能を備えることを特徴とする。
In the invention according to
請求項５に記載の発明は、管及び、又は容器の周囲に、中空で長尺状の物質をらせん状に巻き付け、その外周の一部を管及び、又は容器内の温度が変化することによる管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ物質で覆い、残りの部分を分割できる構造物で覆うことにより、既設の管及び、又は容器にも設置できる機能を持たせるとともに、その両端を閉じて、この構造物と管及び、又は容器との間に形成される空間の圧力を、熱伝導率の値がほとんど0（零）となる1Pa以下にすることにより、管及び、又は容器内にある物質の温度変化を防止することができるという機能を備えることを特徴とする。 In the invention according to claim 5, a hollow and long substance is spirally wound around the tube and/or the container, and a part of the outer circumference is changed by changing the temperature inside the tube and/or the container. Can be installed in existing pipes and/or containers by covering with a material that has a structure that can handle thermal changes (expansion/contraction) of pipes and/or containers, and covering the remaining part with a structure that can be divided. In addition to having a function, both ends are closed, and the pressure in the space formed between this structure and pipes and/or containers is reduced to 1 Pa or less where the value of thermal conductivity is almost 0 (zero). It is characterized by having a function of preventing temperature change of substances in the tube and/or the container.
一般に、管はその両端に鍔状に張り出した継ぎ手部分であるフランジを有し、フランジの直径は管よりも大きいため、本発明を既設の管に適用するには、管にらせん状に巻き付けた中空で長尺状の物質を覆う構造物の内径を、フランジの直径よりも大きくするか、２分割以上にできる構造にする必要がある。しかし、この管及び、又は容器内の温度が変化することによる管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ構造物を２分割以上にすることは、直管を２分割以上にすることに比べて困難（材料費、製造工程と手間などのコストが増大する）である。これを解決するには、中空で長尺状の物質の一部を管の両端にあるフランジの直径よりも大きな内径を持つ「管及び、又は容器内の温度が変化することによる管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ構造物」として、残りの直管部分を分割できる構造とするなどの方法を用いる必要がある。具体的には、管及び、又は容器の外周に巻き付けた中空で長尺状の物質を覆う構造物の一部として、両端にあるフランジよりも大きな内径を持つベローズを用い、残りの部分を２分割以上にできる直管を用いるなどの対応を行うことにより、本発明を既存の管及び、又は容器にも適用可能となる。 In general, pipes have flanges at both ends of the pipe, which are joint portions projecting like flanges, and the diameter of the flanges is larger than that of the pipe. It is necessary to make the inner diameter of the structure that covers the hollow and elongated material larger than the diameter of the flange, or to have a structure that can be divided into two or more parts. However, it is not directly possible to divide a structure that has a structure that can respond to thermal changes (expansion/contraction) of the pipe and/or container due to changes in the temperature inside the pipe and/or container into two or more. This is more difficult than dividing the pipe into two or more (increases costs such as material costs, manufacturing processes, and labor). To solve this, a portion of a hollow, elongated material is placed in a "tube" with an inner diameter larger than the diameter of the flanges at both ends of the tube and/or the temperature inside the vessel changes. It is necessary to use a method such as making the remaining straight pipe part a structure that can be divided as "a structure that can respond to thermal changes (expansion/contraction) of the container". Specifically, bellows having an inner diameter larger than the flanges at both ends are used as part of the structure covering the hollow and elongated material wrapped around the outer circumference of the tube and/or container, and the remaining portion is divided into two parts. The present invention can also be applied to existing pipes and/or containers by taking measures such as using straight pipes that can be divided or more.
請求項６に記載の発明は、管及び、又は容器の周囲に、中空で長尺状の物質をらせん状に巻き付け、その外周の一部を管及び、又は容器内の温度が変化することによる管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ物質で覆い、残りの部分を分割できる構造物で覆うことにより、既設の管及び、又は容器にも設置できる機能を持たせるとともにその両端を閉じて、この構造物と管及び、又は容器との間に形成される空間の圧力を、熱伝導率の値がほとんど0（零）となる1Pa以下にするという方法を用いることにより、管及び、又は容器内にある物質の温度変化を防止することができるという機能を備えることを特徴とする。 In the invention according to claim 6, a hollow elongated substance is spirally wound around the tube and/or the container, and a part of the outer circumference is changed by changing the temperature inside the tube and/or the container. Can be installed in existing pipes and/or containers by covering with a material that has a structure that can handle thermal changes (expansion/contraction) of pipes and/or containers, and covering the remaining part with a structure that can be divided. It is said that the pressure in the space formed between this structure and the pipe or container is set to 1 Pa or less where the value of thermal conductivity is almost 0 (zero) by giving it a function and closing both ends. The method is characterized by the ability to prevent temperature changes in the material in the tube and/or container.
請求項７に記載の発明は、管及び、又は容器の周囲に中空で長尺状の物質をらせん状に巻き付け、その両端を閉じて中空部を密閉空間として内部の圧力を大気圧以上にするとともに、管及び、又は容器の周囲に巻き付けた中空で長尺状の物質の外周を、管及び、又は容器内の温度が変化することによる管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ物質で覆い、その両端を閉じて、この構造物と管及び、又は容器との間に形成される空間の圧力を、熱伝導率の値がほとんど0（零）となる1Pa以下にすることにより、管及び、又は容器内にある物質の温度変化を防止することができるという機能を備えることを特徴とする、請求項２及び請求項４に記載された管及び、又は容器の断熱装置。
According to the seventh aspect of the invention, a hollow elongated substance is spirally wound around a pipe and/or a container, and both ends are closed to make the hollow space a closed space, and the internal pressure is made higher than the atmospheric pressure. At the same time, the outer circumference of the hollow and long material wrapped around the tube and/or container is subjected to thermal changes (expansion/contraction) of the tube and/or container due to temperature changes in the tube and/or container. ) and closed at both ends, the pressure in the space formed between this structure and the pipe and/or container is reduced to a thermal conductivity value of almost 0 (zero). 1 Pa or less, which is characterized by the function of preventing the temperature change of the substance in the pipe and/or the container, and the pipe and according to
中空で長尺状の物質として密度の小さい物質を使用するとともに、同一直径（外径）における中空断面の肉厚（外径と内径の差）を小さくするほど単位長さ当たりの重量が軽減される。例えばゴム質やフッ素樹脂（テフロン）などを金属と比較すると、密度は小さいが耐圧性能に劣る。これを改善するためには、中空で長尺状の物質の両端を閉じて、中空部を閉じた空間とし、内部の圧力を大気圧以上にする必要がある。例えば、自動車等に使用されているゴム質のタイヤは、内部を大気圧下において開放した状態（圧力は常に大気圧）では耐圧性はほとんどなく柔らかであるが、内部を密閉空間としてその圧力を約0.2MPaにすることにより、自動車等の車体を支えるとともに、激しい動きにも追従する性能を維持できるようになる。 The weight per unit length can be reduced by using a material with low density as a long hollow material and by reducing the wall thickness (difference between the outer diameter and the inner diameter) of the hollow section with the same diameter (outer diameter). be. For example, rubber or fluororesin (Teflon) is less dense than metal, but its pressure resistance is inferior. In order to improve this, it is necessary to close both ends of the hollow elongated material so that the hollow portion is a closed space and the internal pressure is made higher than the atmospheric pressure. For example, rubber tires used in automobiles, etc. are soft with almost no pressure resistance when the inside is open under atmospheric pressure (the pressure is always atmospheric pressure), but the inside is a closed space and the pressure is reduced. By setting it to about 0.2 MPa, it is possible to support the body of an automobile, etc., and maintain the ability to follow even violent movements.
請求項８に記載の発明は、管及び、又は容器の周囲に中空で長尺状の物質をらせん状に巻き付け、その両端を閉じて中空部を密閉空間として内部の圧力を大気圧以上にするとともに、管及び、又は容器の周囲に巻き付けた中空で長尺状の物質の外周を、管及び、又は容器内の温度が変化することによる管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ物質で覆い、その両端を閉じて、この構造物と管及び、又は容器との間に形成される空間の圧力を、熱伝導率の値がほとんど0（零）となる1Pa以下にするという方法を用いることにより、管及び、又は容器内にある物質の温度変化を防止することができるという機能を備えることを特徴とする、請求項２及び請求項４に記載された管及び、又は容器の断熱方法。
According to the eighth aspect of the invention, a hollow elongated substance is spirally wound around a tube and/or a container, and both ends are closed to make the hollow space a sealed space, and the internal pressure is made higher than the atmospheric pressure. At the same time, the outer circumference of the hollow and long material wrapped around the tube and/or container is subjected to thermal changes (expansion/contraction) of the tube and/or container due to temperature changes in the tube and/or container. ) and closed at both ends, the pressure in the space formed between this structure and the pipe and/or container is reduced to a thermal conductivity value of almost 0 (zero).
本発明を用いることにより、管及び、又は容器の内部にある物質とその周囲との温度差による熱の移動により、管及び、又は容器の内部にある物質の温度が変化することを防止することができる。 Use of the present invention prevents temperature changes in the material inside the tube and/or vessel due to heat transfer due to temperature differences between the material inside the tube and/or vessel and its surroundings. can be done.
以下に、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明の実施の形態に係る、管及び、又は容器に対する設置例の基本構成を示す。図に示すように、管及び、又は容器の周囲に、中空で長尺状の物質がらせん状に巻き付けられており、その外周を管及び、又は容器内の温度が変化することによる管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ構造物で覆われている。管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造の具体例としては、図に示すように、その一部をベローズ状の伸縮構造とすることにより既存の製品を利用できるだけでなく、半径方向における強度が増すため、材料の肉厚を薄くして軽量化することが可能となる。また、らせん状に巻き付けた中空の長尺状の物質のピッチを小さくすることにより、これを覆う構造物にかかる外力が分散される。また、管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ構造物に突起を設けることにより、管及び、又は容器の周囲に巻き付けた中空で長尺状の物質の位置を定め、ずれや振動を防止することができる。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, it demonstrates, referring drawings for embodiment which concerns on this invention.
FIG. 1 shows a basic configuration of an installation example for a pipe and/or container according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a hollow elongated material is spirally wound around the tube and/or container, and the outer circumference of the tube and/or container changes as the temperature of the tube and/or container changes. Alternatively, it is covered with a structure that can cope with thermal changes (expansion/contraction) of the container. As a specific example of a structure that can handle thermal changes (expansion/contraction) of pipes and/or containers, as shown in the figure, existing products can be used by making a part of them expandable and contractible like bellows. In addition, since the strength in the radial direction is increased, it is possible to reduce the thickness of the material and reduce the weight. In addition, by reducing the pitch of the spirally wound hollow elongated material, the external force applied to the covering structure is dispersed. In addition, by providing a projection on a structure having a structure that can respond to thermal changes (expansion/contraction) of the pipe and/or container, a hollow and long material wrapped around the pipe and/or container position and prevent displacement and vibration.
図２に、本発明の実施の形態に係る、既存の管及び、又は容器に対する設置例の基本構成の実施例を示す。図に示すように、管の両端に設置されたフランジよりも内径の大きな管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ構造物と、分割可能な管及び、又は容器に巻き付けられた中空で長尺状の物質を覆う構造物とを組み合わせることにより、既存の管及び、又は容器にも設置可能な構造となる。
また、管及び、又は容器の表面にクッション性のある耐熱材を巻き付けておくことにより、管及び、又は容器の周囲に巻き付けた中空で長尺状の物質の位置を定め、ずれや振動を防止することができる。
FIG. 2 shows an example of a basic configuration of an example of installation for an existing pipe and/or vessel according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a pipe with a larger inner diameter than the flanges installed at both ends of the pipe, or a structure that can respond to thermal changes (expansion / contraction) of the container, a divisible pipe and , or a structure that covers a hollow elongated material wrapped around a container, a structure that can be installed in existing pipes and/or containers is obtained.
In addition, by wrapping the surface of the tube and/or the container with a heat-resistant material with cushioning properties, the position of the hollow and elongated material wrapped around the tube and/or the container is determined, and displacement and vibration are prevented. can do.
本発明は、管及び、又は容器の内部にある物質の温度を保持したい場合に適用可能である。 The present invention is applicable when it is desired to maintain the temperature of a substance inside a tube and/or container.
１．二重構造を維持するための支持材としての役割を果たす中空で長尺状の物質
２．管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応できる構造を持つ構造物
３．管及び、又は容器と、管及び、又は容器の熱的な変化（膨張・収縮）にも対応でき
る構造を持つ構造物との間に形成される圧力が1Pa以下空間
1. A hollow elongated material that acts as a support to maintain the dual structure.2. 3. A structure that can cope with thermal changes (expansion/contraction) of pipes and/or containers. A space with a pressure of 1 Pa or less formed between a pipe and/or container and a structure that can respond to thermal changes (expansion/contraction) of the pipe and/or container.
Claims (8)
A hollow long material is spirally wound around a pipe and/or container, and both ends are closed to make the hollow space a closed space, and the internal pressure is raised to atmospheric pressure or higher, and the pipe and/or container is surrounded. A substance that has a structure that can respond to thermal changes (expansion/contraction) of the pipe and/or container due to temperature changes inside the pipe and/or container. and closing both ends to reduce the pressure in the space formed between this structure and the pipe or container to 1 Pa or less where the thermal conductivity value is almost 0 (zero). Insulation of pipes and/or containers according to claims 2 and 4, characterized in that it has the function of preventing temperature changes in substances in the pipes and/or containers by using Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021078327A JP2022172521A (en) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | Heat insulation device and heat insulation method of pipe and/or vessel |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| JP2022172521A true JP2022172521A (en) | 2022-11-17 |
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Family Applications (1)
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| JP2021078327A Pending JP2022172521A (en) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | Heat insulation device and heat insulation method of pipe and/or vessel |
Country Status (1)
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2021
- 2021-05-06 JP JP2021078327A patent/JP2022172521A/en active Pending
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