JP6904086B2 - 断熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、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に関する。

従来、減圧された断熱室を有し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が知られている。減圧可能な断熱室を有する場合、減圧された断熱室に作用する大気の圧力によって高温側パネルまたは低温側パネルが変形するおそれがある。このため、減圧による高温側パネルまたは低温側パネルの変形を防止可能な構成が必要となる。例えば、特許文献１には、高温熱源側に設けられる高温側パネル、高温側パネルからみて高温熱源とは反対側に設けられる低温側パネル、及び、低温側パネルの高温側パネル側に形成される複数の収容空間のそれぞれに収容され減圧可能な断熱室を有する真空断熱材を備える断熱装置が記載されている。

特開２０１４−２１９０６３号公報

特許文献１に記載の断熱装置が有する真空断熱材は、高温側パネル及び低温側パネルのそれぞれに当接している。このため、真空断熱材を介して高温側パネルの熱が低温側パネルに伝わることによって断熱装置の断熱性能が低下するおそれがある。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、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断熱装置を提供することにある。

本発明は、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、高温側部材（１０，６０）、低温側部材（２０，７０）、シール部材（３０）、中間部材（３５，８０，８５）、及び、規制部（４０，５０）を備える。
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。
規制部は、断熱室に収容され、中間部材を収容可能な収容空間を有し、中間部材の移動を規制する。
規制部は、弾性変形可能な複数の板状部材（４１、５１）が格子状に配置されて構成されており、複数の板状部材により区画された空間である複数の網目（４００，５００）を収容空間とする。

本発明の断熱装置では、高温側部材と低温側部材とは離間した状態で設けられているため、高温側部材と低温側部材との間の熱の伝達による熱の移動を０にすることができる。これにより、本発明の断熱装置は、高温側部材と低温側部材との間の伝熱量を低減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。
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の断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 第二実施形態による断熱装置の断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 第三実施形態による断熱装置の断面図である。 第四実施形態による断熱装置の断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 第五実施形態による断熱装置の断面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 第六実施形態による断熱装置の断面図である。 第七実施形態による断熱装置の断面図である。 第七実施形態による断熱装置が備える中間部材の模式図である。 第八実施形態による断熱装置の断面図である。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。 第九実施形態による断熱装置の断面図である。 第十実施形態による断熱装置の断面図である。 その他の実施形態による断熱装置の断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。第一、三、七、八実施形態、及び、そのいずれかに第四実施形態を組み合わせた形態が請求項に係る発明を実施するための形態に相当する。第二、五、六、九、十実施形態は参考形態である。

（第一実施形態）
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。

高温側パネル１０は、加熱炉８の外壁９を覆うよう設けられる。高温側パネル１０は、耐熱性が高い金属から平板状に形成されている部材である。第一実施形態では、高温側パネル１０は、略正方形状に形成され、一方の平面１０１が外壁９の外壁面９１に当接するよう設けられる。

低温側パネル２０は、高温側パネル１０からみて外壁９とは反対側である低温側に高温側パネル１０と離間した状態で設けられている。低温側パネル２０は、高温側パネル１０とは別体に形成されている。低温側パネル２０は、平面部２１、及び、通路形成部２２を有する。

平面部２１は、高温側パネル１０に対向するよう設けられる平板状の部位である。第一実施形態では、平面部２１は、高温側パネル１０と略同じ大きさの略正方形状に形成されている。平面部２１は、「低温側対向面」としての一方の平面２１１が高温側パネル１０の「高温側対向面」としての他方の平面１０２に対向するよう設けられる。平面部２１は、平面部２１の一方の平面２１１側と、平面部２１の他方の平面２１２側とを連通する連通孔２１０を有する。連通孔２１０は、後述する断熱室１００と連通している。

通路形成部２２は、平面部２１の他方の平面２１２に設けられる筒状の部位である。通路形成部２２は、他方の平面２１２から外壁９とは反対の方向に伸びるよう形成されている。通路形成部２２が有する通路２２０は、連通孔２１０と連通している。これにより、断熱装置１を加熱炉８の外壁９に取り付ける前にポンプなどで減圧することによって断熱装置１の断熱性能を確認することが可能である。また、断熱装置１の使用中に複数の断熱室１００の一つの圧力が上昇し断熱性能が維持できなくなる場合、当該断熱室１００をポンプなどで減圧することによって断熱装置１の断熱性能を回復することが可能である。

シール部材３０は、高温側パネル１０と低温側パネル２０との間に設けられる。第一実施形態では、図２に示すように、シール部材３０は、高温側パネル１０及び低温側パネル２０の外周に沿って設けることが可能なよう正方形の環状に形成されている。これにより、断熱室１００の体積を比較的大きくすることが可能である。シール部材３０は、高温側当接部３１及び低温側当接部３２を有する。

高温側当接部３１は、高温側パネル１０の他方の平面１０２に当接している。高温側当接部３１は、他方の平面１０２に当接する二つの当接面３１１を有している。二つの当接面３１１には、他方の平面１０２上を滑ることが可能なよう表面処理、または、処理剤の塗布が施される。
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。

低温側当接部３２は、低温側パネル２０の一方の平面２１１に当接している。低温側当接部３２は、外壁９から離れるにしたがって断面積が小さくなるよう形成されている。

シール部材３０は、高温側パネル１０と低温側パネル２０との相対移動に対応して変形可能な材料、例えば、シリコーンゴムから形成されている。シール部材３０は、高温側パネル１０及び低温側パネル２０とともに、減圧可能な断熱室１００を形成する。このとき、シール部材３０は、高温側パネル１０の他方の平面１０２との間、及び、低温側パネル２０の一方の平面２１１との間における気密を維持可能である。

球体３５は、断熱室１００に複数設けられる。第一実施形態では、球体３５は、図２に示すように、断熱室１００に九個設けられる。球体３５は、断熱室１００が減圧されるとき高温側パネル１０と低温側パネル２０とに作用する大気圧に耐えることが可能な強度を有し、かつ、熱伝導率が比較的小さい、例えば、ジルコニアから形成されている。球状に形成されている球体３５は、高温側パネル１０の他方の平面１０２及び低温側パネル２０の一方の平面２１１に点接触するよう形成されている。ここで、点接触とは、例えば、平面と球面とが接触するときの平面と球面との接触状態を指す。球体３５は、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。

網目状部材４０は、断熱室１００のほぼ全域にわたって敷き詰められるよう設けられる。網目状部材４０は、シール部材３０の断熱室１００側の内壁３０１に当接可能に形成されている。網目状部材４０がシール部材３０に当接すると、網目状部材４０は、断熱室１００における移動が規制される。

網目状部材４０は、図２に示すように、弾性変形可能な複数の板状部材４１から網目状に形成されている。網目状部材４０が有する複数の網目４００のいくつかには、それぞれ一つの球体３５が収容されている。これにより、網目状部材４０は、断熱室１００における球体３５の移動を規制する。また、網目状部材４０の網目４００は、大きさが球体３５の大きさに比べ大きくなるよう形成されている。

網目状部材４０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Ｈ１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。すなわち、網目状部材４０は、断熱室１００の減圧や熱によって高温側パネル１０または低温側パネル２０が変形しても、高温側パネル１０と低温側パネル２０との両方に接触しない。板状部材４１の高温側パネル１０側には、図１に示すように、切り欠き４１１が形成されている。これにより、板状部材４１と高温側パネル１０との間の接触面積を小さくする。

（ａ）第一実施形態の断熱装置１では、高温側パネル１０と低温側パネル２０とは離間した状態で設けられているため、高温側パネル１０から低温側パネル２０への熱の伝達による熱の移動を０にすることができる。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ことができるため、断熱性能を向上することができる。
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。

（ｂ）断熱装置１は、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部材が球状に形成されている。これにより、高温側パネル１０と低温側パネル２０とが相対移動しても、球体３５のそれぞれは、網目４００のそれぞれにおいて回転すること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とができる。また、高温側パネル１０と低温側パネル２０とを離間した状態を維持する部材を汎用品として比較的安価に用いることができるため、断熱装置１の製造コストを低減することができる。

（ｃ）断熱装置１が備える網目状部材４０は、複数の球体３５のそれぞれを収容可能な網目４００を有する。これにより、網目状部材４０は、断熱室１００における球体３５の移動を規制する。したがって、球体３５は、所定の位置において高温側パネル１０と低温側パネル２０との距離Ｈ０を維持することができる。

（ｄ）また、網目状部材４０は、高温側パネル１０と低温側パネル２０との間における長さＨ１が高温側パネル１０と低温側パネル２０との間の距離Ｈ０に比べ短くなるよう形成されている。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網目状部材４０が有する複数の網目４００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。

（ｅ）断熱装置１では、高温側パネル１０と低温側パネル２０とが別体に形成され、離間した状態で設けられている。これにより、熱膨張差に起因する変形によって断熱室１００の気密を維持できなくなる場合、高温側パネル１０または低温側パネル２０を容易に交換することができる。

（第二実施形態）
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。

第二実施形態による断熱装置２は、高温側パネル１０、低温側パネル２０、シール部材３０、複数の球体３５、及び、「規制部」としての複数の筒状部材４５を備える。なお、図３，４は、断熱装置２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。

筒状部材４５は、高温側パネル１０の他方の平面１０２上に等間隔で設けられている。第二実施形態では、筒状部材４５は、図４に示すように、九個設けられている。筒状部材４５は、他方の平面１０２から低温側パネル２０に向かって伸びるよう形成されている。一つの筒状部材４５は、一つの球体３５を収容可能な収容空間４５０を有する。
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。

第二実施形態による断熱装置２では、複数の球体３５のそれぞれが複数の筒状部材４５のそれぞれに収容されている。これにより、第二実施形態による断熱装置２は、第一実施形態の効果（ａ）〜（ｅ）と同じ効果を奏する。

（第三実施形態）
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。

第三実施形態による断熱装置３は、高温側パネル１０、低温側パネル２０、シール部材３０、複数の球体３５、及び、「規制部」としての網目状部材５０を備える。なお、図５は、断熱装置３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５０が比較的大きくなるよう記載してある。

網目状部材５０は、断熱室１００のほぼ全域にわたって敷き詰められるよう設けられる。網目状部材５０は、シール部材３０の断熱室１００側の内壁３０１に当接可能に形成されている。網目状部材５０がシール部材３０に当接すると、網目状部材５０は、断熱室１００における移動が規制される。

網目状部材５０は、弾性変形可能な複数の板状部材５１から網目状に形成されている。網目状部材５０が有する複数の網目５００のいくつかには、それぞれ一つの球体３５が収容されている。これにより、網目状部材５０は、断熱室１００における球体３５の移動を規制する。また、網目状部材５０の網目５００は、大きさが球体３５の大きさに比べ大きくなるよう形成されている。
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。

第三実施形態による断熱装置３では、複数の球体３５のそれぞれが網目状部材５０の複数の網目５００のそれぞれに収容されている。これにより、第三実施形態による断熱装置３は、第一実施形態の効果（ａ）〜（ｃ），（ｅ）と同じ効果を奏する。

板状部材５１は、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が高温側パネル１０と低温側パネル２０との間の距離Ｈ０と同じ長さとなるよう形成されている。これにより、板状部材５１によっても高温側パネル１０と低温側パネル２０とが離間した状態を維持することができる。
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）
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。

第四実施形態による断熱装置４は、高温側パネル６０、低温側パネル７０、シール部材３０、及び、複数の球体３５を備える。なお、図６、７は、断熱装置４の構成を分かりやすくするため、シール部材３０及び球体３５が比較的大きくなるよう記載してある。

高温側パネル６０は、加熱炉８の外壁９を覆うよう設けられる。高温側パネル６０は、耐熱性が高い金属から平板状に形成されている部材である。第四実施形態では、高温側パネル６０は、略正方形状に形成され、一方の平面６０１が外壁面９１に当接するよう設けられる。
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。

低温側パネル７０は、高温側パネル６０からみて外壁９とは反対側である低温側に高温側パネル６０と離間した状態で設けられている。低温側パネル７０は、高温側パネル６０とは別体に形成されている。低温側パネル７０は、平面部７１、及び、通路形成部２２を有する。

平面部７１は、高温側パネル６０に対向するよう設けられる平板状の部位である。第五実施形態では、平面部７１は、高温側パネル６０と略同じ大きさの略正方形状に形成されている。平面部７１は、「低温側対向面」としての一方の平面７１１が高温側パネル６０の他方の平面６０２に対向するよう設けられる。平面部７１は、平面部７１の一方の平面７１１側と、平面部７１の他方の平面７１２側とを連通する連通孔７１０を有する。連通孔７１０は、断熱室１００と連通している。
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。

第四実施形態による断熱装置４では、複数の球体３５のそれぞれが高温側パネル６０の窪み６０３及び低温側パネル７０の窪み７１３のそれぞれに一部が収容されている。これにより、複数の球体３５は、断熱室１００における移動が規制される。したがって、第四実施形態による断熱装置４は、第一実施形態の効果（ａ），（ｂ），（ｅ）と同じ効果を奏する。
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）
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。

第五実施形態による断熱装置５は、高温側パネル１０、低温側パネル２０、シール部材３０、複数の球体３５、及び、「規制部」としての規制板６５を備える。なお、図８，９は、断熱装置５の構成を分かりやすくするため、シール部材３０、球体３５及び規制板６５が比較的大きくなるよう記載してある。

規制板６５は、断熱室１００に収容されている板状の部材である。規制板６５は、シール部材３０の断熱室１００側の内壁３０１に当接可能に形成されている。規制板６５がシール部材３０に当接すると、規制板６５は、断熱室１００における移動が規制される。規制板６５は、図９に示すように、一つの球体３５を収容可能な収容穴６５０を複数有する。

第五実施形態による断熱装置５では、複数の球体３５のそれぞれが規制板６５の複数の収容穴６５０のそれぞれに収容されている。これにより、第五実施形態による断熱装置５は、第一実施形態の効果（ａ）〜（ｅ）と同じ効果を奏する。

（第六実施形態）
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。

第六実施形態による断熱装置６は、高温側パネル１０、低温側パネル２０、シール部材３０、複数の球体３５、及び、多層断熱部材７５を備える。なお、図１０は、断熱装置６の構成を分かりやすくするため、シール部材３０、球体３５及び多層断熱部材７５が比較的大きくなるよう記載してある。

多層断熱部材７５は、断熱室１００に収容されている部材である。多層断熱部材７５は、シール部材３０の内壁３０１に当接可能に形成されている。これにより、多層断熱部材７５は、断熱室１００における移動が規制される。多層断熱部材７５は、平板状の複数の「金属層」としての金属膜７６と、平板状の複数の「断熱材層」としての紙７７とを交互に積層することによって形成されている。多層断熱部材７５は、一つの球体３５を収容可能な収容穴７５０を複数有する。

第六実施形態による断熱装置６では、複数の球体３５のそれぞれが多層断熱部材７５の複数の収容穴７５０のそれぞれに収容されている。これにより、第六実施形態による断熱装置６は、第一実施形態の効果（ａ）〜（ｃ）、（ｅ）と同じ効果を奏する。

（第七実施形態）
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。

第七実施形態による断熱装置７は、高温側パネル１０、低温側パネル２０、シール部材３０、複数の中間部材８０、及び、網目状部材４０を備える。なお、図１１は、断熱装置７の構成を分かりやすくするため、シール部材３０、中間部材８０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。

中間部材８０は、断熱室１００に複数設けられる。中間部材８０は、高温側パネル１０の他方の平面１０２及び低温側パネル２０の一方の平面２１１に点接触するよう形成されている。中間部材８０は、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。中間部材８０は、環状部材８１、及び、二つの半円弧状部材８２を組み合わせることによって中空状に形成されている。

環状部材８１は、環状に形成されている。環状部材８１の表面は曲面から形成されている。
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。

中間部材８０は、網目状部材４０の網目４００に収容されている。網目４００は、大きさが中間部材８０の大きさに比べ大きくなるよう形成されている。これにより、高温側パネル１０と低温側パネル２０とが相対移動しても、中間部材８０は、回転すること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とが可能である。

第七実施形態による断熱装置７では、複数の中間部材８０のそれぞれが網目状部材４０の複数の網目４００のそれぞれに収容されている。これにより、第七実施形態による断熱装置７は、第一実施形態の効果（ａ）〜（ｅ）を奏する。

（第八実施形態）
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。

第八実施形態による断熱装置１１は、高温側パネル１０、低温側パネル２０、シール部材３０、複数の「中間部材」としてのパイプ８５、及び、網目状部材４０を備える。なお、図１３，１４は、断熱装置１１の構成を分かりやすくするため、シール部材３０、パイプ８５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。

パイプ８５は、中空状に形成されている筒状の部材であって、断熱室１００に複数設けられる。パイプ８５のそれぞれは、網目状部材４０の複数の網目４００のそれぞれに回転可能に収容されている。パイプ８５は、径方向外側の壁面８５１が高温側パネル１０の他方の平面１０２及び低温側パネル２０の一方の平面２１１に当接可能なよう設けられている。これにより、パイプ８５は、高温側パネル１０及び低温側パネル２０に線接触する。ここで、線接触とは、例えば、平面と円柱形状の部材の径方向外側の壁面とが接触するときの平面と円柱形状の部材との接触状態を指す。パイプ８５は、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。

第八実施形態による断熱装置１１では、複数のパイプ８５のそれぞれが網目状部材４０の複数の網目４００のそれぞれに回転可能に収容されている。これにより、断熱装置１１では、パイプ８５と高温側パネル１０またはパイプ８５と低温側パネル２０との接触面積が比較的小さいため、パイプ８５を介した伝熱は比較的小さくなる。したがって、第八実施形態による断熱装置１１は、第一実施形態の効果（ａ）〜（ｅ）を奏する。

また、断熱装置１１では、パイプ８５は、筒状に形成されている。これにより、パイプ８５の断熱装置１１の径方向における断面積が比較的小さくなるため、パイプ８５における伝導伝熱量が中実の中間部材に比べ小さくなる。したがって、断熱装置１１は、断熱性能をさらに向上することができる。

（第九実施形態）
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。

第九実施形態による断熱装置１２は、高温側パネル１０、低温側パネル２０、シール部材３０、複数の「中間部材」としてのパイプ９０、及び、「規制部」としての位置決め部材９２を備える。なお、図１５は、断熱装置１２の構成を分かりやすくするため、シール部材３０、パイプ９０及び位置決め部材９２が比較的大きくなるよう記載してある。

パイプ９０は、自身の軸方向の長さが第八実施形態のパイプ８５に比べ長い中空筒状の部材であって、断熱室１００に複数設けられる。パイプ９０は、径方向外側の壁面９０１が高温側パネル１０の他方の平面１０２及び低温側パネル２０の一方の平面２１１に当接可能なよう設けられている。これにより、パイプ９０は、高温側パネル１０及び低温側パネル２０に線接触する。パイプ９０は、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。

位置決め部材９２は、断熱室１００のほぼ全域にわたって敷き詰められるよう設けられる。位置決め部材９２は、シール部材３０の断熱室１００側の内壁３０１に当接可能に形成されている。位置決め部材９２は、図１５に示すように、弾性変形可能な複数の板状部材９２１からパイプ９０を収容可能な空間９２０を複数形成している。位置決め部材９２が有する複数の空間９２０のいくつかには、それぞれ一つのパイプ９０が回転可能に収容されている。これにより、位置決め部材９２は、断熱室１００におけるパイプ９０の移動を規制する。

第九実施形態による断熱装置１２では、複数のパイプ９０のそれぞれが位置決め部材９２の複数の空間９２０のそれぞれに回転可能に収容されている。これにより、断熱装置１２では、パイプ９０と高温側パネル１０またはパイプ９０と低温側パネル２０との接触面積が比較的小さいため、パイプ９０を介した伝熱は比較的小さくなる。したがって、第九実施形態による断熱装置１２は、第八実施形態と同じ効果を奏する。
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）
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。

第十実施形態による断熱装置１３は、高温側パネル１０、低温側パネル２０、シール部材３０、複数の「中間部材」としてのパイプ９５、及び、位置決め部材９２を備える。なお、図１６は、断熱装置１３の構成を分かりやすくするため、シール部材３０、パイプ９５及び位置決め部材９２が比較的大きくなるよう記載してある。

パイプ９５は、第八実施形態のパイプ８５に比べ長い中空筒状の部材であって、断熱室１００に複数設けられる。パイプ９５のそれぞれは、位置決め部材９２の複数の空間９２０のそれぞれに回転可能に収容されている。パイプ９５は、外径が比較的大きい大径部９６１と外径が大径部９６１に比べ小さい小径部９６２とが交互に組み合わされるよう形成されている。パイプ９５は、大径部９６１の径方向外側の壁面９６３が高温側パネル１０の他方の平面１０２及び低温側パネル２０の一方の平面２１１に当接可能なよう設けられている。これにより、パイプ９５は、高温側パネル１０及び低温側パネル２０に点接触する。パイプ９５は、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。

第十実施形態による断熱装置１３では、複数のパイプ９５のそれぞれが位置決め部材９２の複数の空間９２０のそれぞれに回転可能に収容されている。これにより、断熱装置１３では、パイプ９５と高温側パネル１０またはパイプ９５と低温側パネル２０との接触面積が比較的小さいため、パイプ９５を介した伝熱は比較的小さくなる。また、断熱装置１３では、パイプ９５は、筒状に形成されている。したがって、第十実施形態による断熱装置１３は、第八実施形態と同じ効果を奏する。

また、断熱装置１３では、第一実施形態の球体３５に比べ少ない数のパイプ９５が高温側パネル１０及び低温側パネル２０と点接触しつつ、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１３の組み立てを比較的容易に行うことができる。

（他の実施形態）
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。

上述の実施形態では、高温側パネルは、加熱炉の外壁を覆うよう設けられるとした。しかしながら、高温側パネルが設けられる位置はこれに限定されない。例えば、図１７に示すように、高温側パネル１０は、外壁９が有する開口９１０を塞ぐよう形成されてもよい。この場合でも、断熱装置１は、第一実施形態と同じ効果を奏する。

上述の実施形態では、高温側パネル及び低温側パネルは、平板状に形成されるとした。しかしながら、高温側パネル及び低温側パネルは、平板状でなくてもよい。曲面状に形成されてもよい。

第一実施形態の網目状部材を構成する板状部材が有する切り欠きを第二、三、八〜十実施形態に適用してもよい。

第一〜六実施形態では、「中間部材」の形状は、球状であるとした。第七実施形態では、「中間部材」の形状は、環状部材と二つの半円弧状部材とを組み合わせた形状とした。しかしながら、中間部材の形状はこれに限定されない。高温側パネル及び低温側パネルと点接触可能なよう形成されていればよい。

第三実施形態では、隣り合う網目を連通する連通路は、板状部材の低温側パネル側に形成されるとした。しかしながら、連通路が形成される位置はこれに限定されない。

第四実施形態では、窪みは、高温側パネル及び低温側パネルのいずれにも形成されるとした。しかしながら、いずれか一方に形成されていればよい。

第六実施形態では、多層断熱部材は、金属膜と紙とを積層することによって形成されるとした。しかしながら、多層断熱部材を形成する部材は、これに限定されない。金属膜と比較的熱伝導率が低い部材とを積層することによって形成されてもよい。

第七実施形態では、環状部材と半円弧状部材とは、９０度の角度で接続されるとした。しかしながら、環状部材と半円弧状部材とが接続される角度はこれに限定されない。

第七実施形態に第二〜六実施形態の構成を適用してもよい。

第八〜十実施形態に第二〜六実施形態の構成を適用してもよい。

上述の実施形態では、シール部材は、高温側当接部に溝を有し、低温側当接部は、外壁から離れるにしたがって断面積が小さくなるよう形成されているとした。しかしながら、シール部材の形状はこれに限定されない。高温側パネルと低温側パネルとの相対移動に対応して変形可能であって、断熱室の気密を維持可能であればよい。

上述の実施形態では、低温側パネルは、断熱室と断熱装置の外部とを連通可能な通路形成部を有するとした。通路形成部はなくてもよい。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１，２，３，４，５，６，７，１１，１２，１３・・・断熱装置
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 (6)

1. 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）と、
   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（４０，５０）と、
   を備え、
   前記規制部は、弾性変形可能な複数の板状部材（４１，５１）が格子状に配置されて構成されており、複数の前記板状部材により区画された空間である複数の網目（４００，５００）を前記収容空間とする断熱装置。
2. 前記規制部（４０）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１に記載の断熱装置。
3. 前記規制部（５０）は、隣り合う前記網目（５００）を連通する連通路（５１０）を有する請求項１に記載の断熱装置。
4. 前記中間部材（３５）は、球状に形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の断熱装置。
5. 前記中間部材（８０，８５）は、中空状に形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の断熱装置。
6. 前記高温側部材（６０）または前記低温側部材（７０）の少なくとも一つは、前記高温側対向面（６０２）及び前記低温側対向面（７１１）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１〜５のいずれか一項に記載の断熱装置。

Images