JP7113578B1 - Insulation device for pipes and vessels - Google Patents
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Abstract
【課題】高温又は低温の状態にある物質と周囲との熱移動により、高温又は低温の状態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。【解決手段】管や容器の外周を内部が真空の二重構造物で覆うことにより断熱効果を格段に向上させるという機能を有する真空断熱装置において、二重構造物を構成する内筒（内板）と外筒（外板）の一部を、内筒と外筒の両端（周囲）に設置されて密閉空間を構成している物質の外側に貫通・突出させて、外側に貫通・突出した部分を内筒と外筒の周囲に設置されて密閉空間を構成している物質に固定することにより、二重構造を構成する内筒と外筒と、内筒と外筒の周囲に設置して密閉空間を構成する物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせることを特徴とする、真空断熱装置と真空断熱方法【選択図】図５A device and method for preventing temperature changes in a hot or cold substance due to heat transfer between the hot or cold substance and its surroundings. Kind Code: A1 A vacuum insulation device having a function of remarkably improving the heat insulating effect by covering the outer periphery of a pipe or container with a double structure whose interior is vacuum, and an inner cylinder (inner plate) constituting the double structure. ) and part of the outer cylinder (outer plate) penetrate and protrude to the outside of the material that is installed at both ends (surroundings) of the inner and outer cylinders to form an enclosed space. By fixing the part to the material that is installed around the inner and outer cylinders to form a closed space, the inner and outer cylinders that form a double structure are installed around the inner and outer cylinders. A vacuum heat insulation device and a vacuum heat insulation method characterized by having a structure and function of adhering and fixing substances constituting a sealed space [selection] Fig. 5
Description
本発明は、管を流動する物質及び、又は容器内部にある高温又は低温の状態にある物質の温度が周囲への熱移動により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 relates to an apparatus and method for preventing the temperature of a substance flowing in a tube and/or a substance in a hot or cold state inside a vessel from changing due to heat transfer to the surroundings.
容器の外周を二重構造として二重構造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ことはよく知られている。しかし、容器を二重構造として二重構造の内部を真空にすると、容器の表面とそれを覆う構造物で構成される空間の内圧が低下するため、容器の表面を構成する物質とそれを覆う構造物に作用する圧力によって、容器の表面を構成する物質とそれを覆う構造物が変形する可能性がある。これを防止するためには二重構造にした容器の表面とそれを覆う構造物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、容器の表面を構成する物質とそれを覆う構造物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「管において、断熱層を構成する二重筒の間の真空層の形状を保持するために、複数の金属ワイヤ又は金網を設置する技術」が記載されている。
また、特許文献２には「二重構造にした構造物の間に挿入してこれに支柱の役割を持たせる新たな構造物として、筒状の断面形状を持ち、内部が固体よりも熱伝導率特性に優れた空気で満たされた物質をらせん状に巻き付ける技術」が記載されている。
It is well known that the outer periphery of the container has a double structure and the inside of the double structure is evacuated to remarkably improve the heat insulating effect. However, if the container has a double structure and the interior of the double structure is evacuated, the internal pressure of the space formed by the surface of the container and the structure covering it decreases, so The pressure acting on the structure can deform the material composing the surface of the container and the structure covering it. In order to prevent this, a new structure is inserted between the surface of the double-structured container and the structure that covers it, and the surface of the container is constructed by making it serve as a support. Measures are taken to prevent deformation of the material and overlying structures.
For example, Patent Literature 1 describes "a technique of installing a plurality of metal wires or wire meshes in order to maintain the shape of the vacuum layer between the double cylinders forming the heat insulating layer in the pipe".
In addition, in
一般に、容器の外周を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、二重構造にした容器の表面を構成する物質とそれを覆う構造物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、「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、この他にも二重構造の密閉空間の真空を保持するための技術が必要になるが、密閉空間を有する二重構造物における真空を保持する装置や方法に関する技術は記載されていない。
２種類の異なる物質を接合するための方法を大別すると、機械的結合法と熔接結合に分けられる。機械的結合法には、ボルト・ナット締め、リベット締め、かしめ、接着結合などの方法があるが、いずれも結合しようとする２種類の異なる物質以外の物質を必要とするため、構造が複雑で容積と重量が増加する。熔接結合は電気的エネルギーを利用する方法（アーク溶接、抵抗溶接、高周波熔接、電子ビーム溶接、プラズマ溶接）、化学的エネルギーを利用する方法（ろう付け）、機械的エネルギーを利用する方法（加熱圧接、冷間圧接、拡散接合）、超音波溶接、レーザー溶接があるが、いずれも特殊な装置と技術を要する。
In general, making the outer periphery of a container a double structure and evacuating the inside of the container dramatically improves the heat insulating effect, but there is a possibility that the materials that make up the surface of the double structure container and the structure that covers it will deform. Therefore, in order to prevent this, as described in the patent document, a new technology such as `` spirally winding a long object with a circular cross section around the outside of the container (inside the vacuum layer) '' A method is required, and in addition to this, a technology for maintaining a vacuum in a double-structure closed space is also required. Not listed.
Methods for joining two different substances can be roughly classified into mechanical joining methods and welding joining methods. Mechanical bonding methods include bolt and nut fastening, riveting, caulking, adhesive bonding, and the like. Increases volume and weight. Welding can be performed by using electrical energy (arc welding, resistance welding, high-frequency welding, electron beam welding, plasma welding), chemical energy (brazing), or mechanical energy (heat pressure welding). , cold pressure welding, diffusion bonding), ultrasonic welding, and laser welding, all of which require special equipment and techniques.
そこで本発明は、下記の要素を備えた、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、真空断熱構造を有する断熱装置にも適用可能な、接合方法を提供することを目的とする。
１．異なる物質の一方に間隙（縦長の小穴）を設けて、もう一方の物質の一部をこの間隙に挿入して（貫通させて）、反対側に突出した部分を、間隙を設けた物質に固定するという方法を用いることにより、接合しようとする物質以外の物質を必要としないで異なる物質を接合できるという機能を有する構造物とすることが可能となる。
２．二重構造を構成する物質の周囲に設置されて密閉空間を形成する物質に溝を設置して、その溝の両端に二重構造を構成する物質を挿入することにより、二重構造を構成する物質と二重構造を構成する物質の周囲に設置されて密閉空間を形成する物質の相互位置を固定することが可能となる。
３．二重構造を構成する物質の周囲に設置されて密閉空間を形成する物質に溝を設置して、その溝の両端に二重構造を構成する物質を挿入するとともに、溝の両端に位置決めされた二重構造を構成する物質の間に、耐圧性の物質を挿入することより、二重構造を構成する物質と二重構造を構成する物質の周囲に設置されて密閉空間を形成する物質を密着させることが可能となる。
４．二重構造を構成する物質と二重構造を構成する物質の周囲に設置されて密閉空間を形成する物質が接する部分に、シリコンなどの弾力性と耐久性がある物質を充填・塗布することにより、二重構造を構成する物質と二重構造を構成する物質の周囲に設置されて密閉空間を構成する物質との気密性を高めることが可能となる。
Therefore, the present invention aims to provide a bonding method that has the following elements, has high versatility, has a structure with a relatively small increase in volume and weight, and is applicable to a heat insulating device having a vacuum heat insulating structure. aim.
1. A gap (longitudinal hole) is provided in one of the different substances, a part of the other substance is inserted (penetrated through) into this gap, and the part protruding on the opposite side is fixed to the gapped substance. By using the method of bonding, it is possible to obtain a structure having a function of bonding different substances without requiring a substance other than the substance to be bonded.
2. The double structure is constructed by placing a groove in the material that is placed around the double structure material to form a closed space and inserting the double structure material into both ends of the groove. It is possible to fix the mutual positions of the substances and the substances that are placed around the substances forming the double structure to form a closed space.
3. A groove is installed in the material that is placed around the material that constitutes the double structure to form a closed space, and the material that constitutes the double structure is inserted into both ends of the groove, and positioned at both ends of the groove. By inserting a pressure-resistant material between the materials that make up the double structure, the material that makes up the double structure and the material that forms a sealed space around the material that makes up the double structure are in close contact. It is possible to
4. By filling and applying an elastic and durable material such as silicon to the part where the substance that forms the double structure and the substance that forms the enclosed space that is installed around the substance that forms the double structure come in contact. , it is possible to increase the airtightness between the substance forming the double structure and the substance surrounding the substance forming the double structure to form a sealed space.
密閉された容器の内部が大気圧と異なる場合、容器を構成する物質の接合面を接合させて密閉空間として、内部の圧力を維持する必要がある。
２種類の異なる物質を接合するための方法としては、機械的結合法と熔接結合に分けられ、機械的結合法には、ボルト・ナット締め、リベット締め、かしめ、接着結合などの方法があり、熔接結合には電気的エネルギーを利用する方法、化学的エネルギーを利用する方法、機械的エネルギーを利用する方法、超音波溶接、レーザー溶接があるが、これらの方法を用いると、密閉された空間を構成する２種類の物質以外の物質が必要になるとともに、特殊な装置と技術を要する場合もある。密閉空間が大気圧よりも高い場合（一般には数気圧から数十気圧）には、これらの方法のいずれかを用いる必要があるが、本発明が対象とする真空空間においては、最大圧力がマイナス１気圧となるため、これ以外の方法を用いても密閉空間の真空を維持することが可能となる。
When the pressure inside the sealed container is different from the atmospheric pressure, it is necessary to maintain the internal pressure by joining the joint surfaces of the substances constituting the container to form a sealed space.
Methods for joining two different substances are divided into mechanical joining methods and welding joining methods.Mechanical joining methods include bolt and nut tightening, riveting, caulking, adhesive joining, etc. Welding includes a method using electrical energy, a method using chemical energy, a method using mechanical energy, ultrasonic welding, and laser welding. In some cases, materials other than the two constituent materials are required, and special equipment and techniques are required. When the closed space is higher than the atmospheric pressure (generally several to several tens of atmospheres), it is necessary to use one of these methods, but in the vacuum space targeted by the present invention, the maximum pressure is minus. Since the pressure is 1 atm, it is possible to maintain the vacuum in the closed space by using other methods.
請求項１に記載の発明は、管を流動する物質及び、又は容器内部にある物質と周囲との熱の移動を防止するために、管や容器を構成する物質の外側及び、又は内側に設置された内部が真空の二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するために、構造物の間に支柱（スペーサ）の役割を持たせる物質を挿入するとともに、二重構造を構成する内板と外板の一部及び、又は内筒と外筒の一部を、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成している物質の外側に貫通・突出させて、外側に貫通・突出した部分を内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質に固定することにより、二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is installed outside and/or inside the material constituting the pipe or container in order to prevent heat transfer between the substance flowing in the pipe and/or the substance inside the container and the surroundings. In order to prevent deformation of the vacuum double structure due to atmospheric pressure, a substance that acts as a support (spacer) is inserted between the structures, and the inner structure that forms the double structure is inserted. Parts of the plate and outer plate and/or parts of the inner and outer cylinders are placed around the inner and outer plates and/or on both ends of the inner and outer cylinders to form an enclosed space. By penetrating and protruding outward, and fixing the penetrating and protruding portion to the material surrounding the inner plate and outer plate, or at both ends of the inner cylinder and outer cylinder to form a closed space. , the inner plate and the outer plate, or the inner cylinder and the outer cylinder, which constitute a double structure, the inner plate and the outer plate, and/or the both ends of the inner cylinder and the outer cylinder are installed to form a sealed space. It is characterized by having a structure and function of adhering and fixing substances.
請求項２に記載の発明は、管を流動する物質及び、又は容器内部にある物質と周囲との熱の移動を防止するために、管や容器を構成する物質の外側及び、又は内側に設置された内部が真空の二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するために、構造物の間に支柱（スペーサ）の役割を持たせる物質を挿入するとともに、二重構造を構成する内板と外板の一部及び、又は内筒と外筒の一部を、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成している物質の外側に貫通・突出させて、外側に貫通・貫通・突出した部分を内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質に固定するという方法を用いることにより、二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせることを特徴とする。
The invention according to
請求項３に記載の発明は、管を流動する物質及び、又は容器内部にある物質と周囲との熱の移動を防止するために、
管や容器を構成する物質の外側及び、又は内側に設置された内部が真空の二重構造物において、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成する物質に１列又は２列の溝を設置し、二重構造を構成する内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端をこの溝に挿入することにより、二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせることを特徴とする。
In the invention according to
A sealed space around the inner and outer plates and/or at both ends of the inner and outer cylinders in a double structure with a vacuum inside that is installed outside and/or inside the material that constitutes a tube or container. By installing one or two rows of grooves in the material constituting the The inner and outer plates and/or the inner and outer cylinders that make up the structure, and the materials that are installed around the inner and outer plates and/or at both ends of the inner and outer cylinders to form an enclosed space. It is characterized by having a structure and function of close contact and fixation.
請求項４に記載の発明は、管を流動する物質及び、又は容器内部にある物質と周囲との熱の移動を防止するために、
管や容器を構成する物質の外側及び、又は内側に設置された内部が真空の二重構造物において、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成する物質に１列又は２列の溝を設置し、二重構造を構成する内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端をこの溝に挿入することにより、二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせることを特徴とする。
In the invention according to
A sealed space around the inner and outer plates and/or at both ends of the inner and outer cylinders in a double structure with a vacuum inside that is installed outside and/or inside the material that constitutes a tube or container. By installing one or two rows of grooves in the material constituting the The inner and outer plates and/or the inner and outer cylinders that make up the structure, and the materials that are installed around the inner and outer plates and/or at both ends of the inner and outer cylinders to form an enclosed space. It is characterized by having a structure and function of close contact and fixation.
請求項５に記載の発明は、管を流動する物質及び、又は容器内部にある物質と周囲との熱の移動を防止するために、管や容器を構成する物質の外側及び、又は内側に設置された内部が真空の二重構造物において、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成する物質に１列又は２列の溝を設置し、二重構造を構成する内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端をこの溝に挿入するとともに、１列又は２列の溝に挿入された二重構造を構成する内板と外板の間及び、又は内筒と外筒の間に耐圧の物質を挿入することにより、二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせることを特徴とする。
The invention according to
請求項６に記載の発明は、管を流動する物質及び、又は容器内部にある物質と周囲との熱の移動を防止するために、管や容器を構成する物質の外側及び、又は内側に設置された内部が真空の二重構造物において、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成する物質に１列又は２列の溝を設置し、二重構造を構成する内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端をこの溝に挿入するとともに、１列又は２列の溝に挿入された二重構造を構成する内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に耐圧の物質を挿入するという方法を用いることにより、二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is installed outside and/or inside the material constituting the tube or container in order to prevent heat transfer between the material flowing in the tube and/or the material inside the container and the surroundings. In a double structure with a vacuum inside, one or two rows of grooves are installed in the material that forms a closed space by placing around the inner plate and outer plate, or at both ends of the inner cylinder and outer cylinder. , Both ends of the inner and outer plates constituting the double structure and/or both ends of the inner and outer cylinders are inserted into the grooves, and the inner structure constituting the double structure is inserted into one or two rows of grooves. Inner and outer plates and/or inner and outer cylinders forming a double structure by using a method of inserting a pressure resistant material around the plate and outer plate and/or at both ends of the inner cylinder and outer cylinder. , the inner plate and the outer plate, or the inner cylinder and the outer cylinder, which are installed at both ends of the outer cylinder and are provided with a structure and a function of adhering and fixing the substances forming the sealed space.
請求項７に記載の発明は、管を流動する物質及び、又は容器内部にある物質と周囲との熱の移動を防止するために、管や容器を構成する物質の外側及び、又は内側に設置された内部が真空の二重構造物において、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成する物質に１列の溝を設置して、その１列の溝の内側に２列の溝を設置して、二重構造を構成する内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端を２列の溝に挿入するとともに、２列の溝に挿入された二重構造を構成する内板と外板の間及び、又は内筒と外筒の間に耐圧の物質を挿入することにより、二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is installed outside and/or inside the material constituting the pipe or container in order to prevent heat transfer between the substance flowing in the pipe and/or the substance inside the container and the surroundings. In a double structure with a vacuum inside, a row of grooves is installed in the material that forms a closed space around the inner and outer plates, or at both ends of the inner and outer cylinders, and Two rows of grooves are installed inside one row of grooves, and the circumference of the inner plate and outer plate constituting the double structure, or both ends of the inner cylinder and outer cylinder are inserted into the two rows of grooves, By inserting a pressure-resistant material between the inner and outer plates constituting the double structure inserted in the grooves of the rows, or between the inner cylinder and the outer cylinder, the inner and outer plates constituting the double structure and Or, it has the structure and function of closely contacting and fixing the inner cylinder and outer cylinder, the surroundings of the inner plate and outer plate, or the substances that constitute the closed space by being installed at both ends of the inner cylinder and outer cylinder. It is characterized by
請求項８に記載の発明は、管を流動する物質及び、又は容器内部にある物質と周囲との熱の移動を防止するために、管や容器を構成する物質の外側及び、又は内側に設置された内部が真空の二重構造物において、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成する物質に１列の溝を設置して、その１列の溝の内側に２列の溝を設置して、二重構造を構成する内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端を２列の溝に挿入するとともに、２列の溝に挿入された二重構造を構成する内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に耐圧の物質を挿入するという方法を用いることにより、二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせることを特徴とする。 According to the eighth aspect of the invention, there is provided a heat exchanger installed outside and/or inside the material constituting the pipe or container in order to prevent heat transfer between the substance flowing in the pipe and/or the substance inside the container and the surroundings. In a double structure with a vacuum inside, a row of grooves is installed in the material that forms a closed space around the inner and outer plates, or at both ends of the inner and outer cylinders, and Two rows of grooves are installed inside one row of grooves, and the circumference of the inner plate and outer plate constituting the double structure, or both ends of the inner cylinder and outer cylinder are inserted into the two rows of grooves, A double structure is constructed by using a method of inserting a pressure-resistant material around the inner plate and the outer plate, or at both ends of the inner cylinder and the outer cylinder. Adhere and fix the inner plate and the outer plate, or the inner cylinder and the outer cylinder, and the substances installed around the inner plate and the outer plate and at both ends of the inner cylinder and the outer cylinder to form a closed space. It is characterized by having the structure and function of
請求項９に記載の発明は、管を流動する物質及び、又は容器内部にある物質と周囲との熱の移動を防止するために、管や容器を構成する物質の外側及び、又は内側に設置された内部が真空の二重構造物において、二重構造を構成する内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置され密閉空間を構成している物質とが接する部分にシリコンなどの弾力性がある物質を充填・塗布することにより、二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is installed outside and/or inside the material constituting the pipe or container in order to prevent heat transfer between the substance flowing in the pipe and/or the substance inside the container and the surroundings. surroundings of the inner and outer plates, or both ends of the inner and outer cylinders, and surroundings of the inner and outer plates and/or the inner cylinder, which constitute the double structure, in a double structure with a vacuum inside Inner and outer plates that form a double structure by filling and applying an elastic substance such as silicon to the parts that are installed at both ends of the outer cylinder and contact with the substances that make up the closed space, and/or To have a structure and function of closely contacting and fixing the inner cylinder, the outer cylinder, and the substances installed around the inner plate and the outer plate or at both ends of the inner cylinder and the outer cylinder to form a sealed space. characterized by
請求項１０に記載の発明は、管を流動する物質及び、又は容器内部にある物質と周囲との熱の移動を防止するために、管や容器を構成する物質の外側及び、又は内側に設置された内部が真空の二重構造物において、二重構造を構成する内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置され密閉空間を構成している物質とが接する部分にシリコンなどの弾力性がある物質を充填・塗布するという方法を用いることにより、二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせることを特徴とする。 The invention according to claim 10 is installed outside and/or inside the material constituting the tube or container in order to prevent heat transfer between the material flowing in the tube and/or the material inside the container and the surroundings. surroundings of the inner and outer plates, or both ends of the inner and outer cylinders, and surroundings of the inner and outer plates and/or the inner cylinder, which constitute the double structure, in a double structure with a vacuum inside By using a method of filling and applying an elastic material such as silicon to the parts that are installed at both ends of the outer cylinder and come into contact with the substances that make up the sealed space, the inner plate and outer plate that constitute a double structure are used. The structure and function of closely contacting and fixing the plate and/or the inner and outer cylinders, and the substances that are installed around the inner and outer plates and/or at both ends of the inner and outer cylinders to form an enclosed space. It is characterized by having
本発明を用いることにより、容器内の物質や管を流動する流体の温度変化を防止することができる。 By using the present invention, it is possible to prevent the temperature change of the substance in the container and the fluid flowing through the tube.
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は、本発明の実施の形態に係る基本構成の例を示したものである。
本装置は基本的に、（１）二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒、（２）内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成している物質の２種類の物質により構成されている。一般に、構成要素（１）と構成要素（２）を密着・固定させるには、機械的結合法又は熔接による結合を用いる必要がある。機械的結合法には、ボルト・ナット締め、リベット締め、かしめ、接着結合などの方法があるが、いずれも結合しようとする２種類の異なる物質以外の物質を必要とするため、構造が複雑で容積と重量が増加する。熔接結合は電気的エネルギーを利用する方法（アーク溶接、抵抗溶接、高周波熔接、電子ビーム溶接、プラズマ溶接）、化学的エネルギーを利用する方法（ろう付け）、機械的エネルギーを利用する方法（加熱圧接、冷間圧接、拡散接合）、超音波溶接、レーザー溶接があるが、いずれも特殊な装置と技術を要する。
本発明の特徴は、二重構造を構成する内板と外板の一部及び、又は内筒と外筒の一部を、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成している物質の外側に貫通・突出させて、外側に貫通・突出した部分を内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質に固定することにより、二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒と、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質とを密着・固定させるという構造と機能を持たせていることである。このような構造と方法を用いることにより、材質が異なる物質であっても、構成要素（１）と構成要素（２）の相対位置を正確に定めることが可能になるとともに、確実に密着・固定することが可能となる。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, it demonstrates, referring drawings for embodiment which concerns on this invention.
FIG. 1 shows an example of a basic configuration according to an embodiment of the invention.
This device basically consists of (1) an inner plate and an outer plate and/or an inner cylinder and an outer cylinder that constitute a double structure, (2) the circumference of the inner plate and the outer plate and/or both ends of the inner cylinder and the outer cylinder. It is composed of two kinds of substances, one of which is the substance that is installed in and constitutes a closed space. In general, it is necessary to use a mechanical bonding method or welding to bond and fix the component (1) and the component (2). Mechanical bonding methods include bolt and nut fastening, riveting, caulking, adhesive bonding, and the like. Increases volume and weight. Welding can be performed by using electrical energy (arc welding, resistance welding, high-frequency welding, electron beam welding, plasma welding), chemical energy (brazing), or mechanical energy (heat pressure welding). , cold pressure welding, diffusion bonding), ultrasonic welding, and laser welding, all of which require special equipment and techniques.
A feature of the present invention is that a part of the inner plate and the outer plate and/or a part of the inner cylinder and the outer cylinder, which constitute the double structure, are formed around the inner plate and the outer plate and/or both ends of the inner cylinder and the outer cylinder. It is installed in a closed space and penetrates and protrudes to the outside of the material that constitutes the closed space, and the part that penetrates and protrudes outward is installed around the inner plate and outer plate, or at both ends of the inner cylinder and outer cylinder. Inner plate and outer plate, or inner cylinder and outer cylinder, circumference of inner plate and outer plate, and/or inner cylinder and outer cylinder, which constitute a double structure by fixing to the material constituting the closed space It is to have a structure and function to adhere and fix the substances installed at both ends of the closed space. By using such a structure and method, it is possible to accurately determine the relative position of the component (1) and the component (2) even if the materials are different materials, and to ensure close contact and fixation. It becomes possible to
図１において、内筒（Inner Cylinder）と外筒（Outer Cylinder）は、中心からの半径が異なる二重構造物であり、内筒と外筒で構成される空間には、二重構造物によって構成される空間を真空にしたときに、大気圧によって構造物が変形するのを防止するために、構造物の間に、支柱（スペーサ）の役割を持たせための物質が挿入されている。また、その両端には、密閉空間を構成するための要素として支持板（Support Plate）が設置されている。この支持板にボルト穴などの他の物質と接続・結合させるための要素を設置することにより、（１）二重構造を構成する内板と外板及び、又は内筒と外筒、（２）内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成している物質から構成される真空断熱装置を容器や管の外周部に設置する際に、容器や管に設置された支柱などを介して接続・固定することが可能となる。 In Fig. 1, the inner cylinder and the outer cylinder are double structures with different radii from the center. In order to prevent the structure from being deformed by the atmospheric pressure when the space to be constructed is evacuated, substances are inserted between the structures to serve as pillars (spacers). In addition, support plates are installed at both ends as elements for forming a closed space. By installing an element such as a bolt hole on this support plate for connecting and coupling with other substances, (1) an inner plate and an outer plate and/or an inner cylinder and an outer cylinder that constitute a double structure, (2) ) When installing a vacuum insulation device composed of a material that forms a closed space around the inner plate and outer plate or at both ends of the inner cylinder and outer cylinder, It is possible to connect and fix via a support or the like installed on the container or pipe.
内筒と外筒の両端には複数の、支持板の厚さ（thickness）（肉厚）よりも縦長の（長方形状の）出っ張りがあり、支持板にはこれに対応する位置に、複数の縦長の穴（割れ目）が開けてある。
内筒と外筒に設置された縦長の出っ張りを支持板に設置された縦長の穴に挿入し、支持板の外側に突出した縦長の出っ張りを支持板の外側に固定することにより、内筒、外筒及び支持板は密着・固定される。固定する方法は、突出した部分を折り曲げる。突出した部分を変形させる。突出した部分に他の物質を付着させて固定するなど、状況に応じた方法を選択することができる。
At both ends of the inner and outer cylinders, there are a plurality of vertically elongated (rectangular) protrusions that are larger than the thickness of the support plate, and the support plate has a plurality of protrusions at corresponding positions. There is a vertical hole (crack).
By inserting the vertically elongated protrusions installed on the inner cylinder and the outer cylinder into the vertically elongated holes installed in the support plate and fixing the vertically elongated protrusions protruding to the outside of the support plate to the outside of the support plate, the inner cylinder, The outer cylinder and the support plate are closely attached and fixed. The fixing method is to bend the projecting portion. Transform the protruding part. A method can be selected depending on the situation, such as fixing by attaching another substance to the protruding portion.
このように、二重構造を構成する内板と外板の一部及び、又は内筒と外筒の一部を、内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成している物質の外側に貫通・突出させて、外側に貫通・突出した部分を内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置されて密閉空間を構成している物質に固定するという方法を用いることにより、密閉空間を構成する（１）二重構造を構成する内板又は内筒、（２）二重構造を構成すると外板又は外筒、（３）内板と外板の周囲及び、又は内筒と外筒の両端に設置して密閉空間を構成している物質である３種類の物質に、それぞれ異なる材料を用いることが可能となる。 In this way, a part of the inner plate and the outer plate and/or a part of the inner cylinder and the outer cylinder, which constitute the double structure, are installed around the inner plate and the outer plate and/or at both ends of the inner cylinder and the outer cylinder. Then, the part that penetrates and protrudes outward from the material that constitutes the sealed space is installed around the inner plate and outer plate and/or at both ends of the inner cylinder and outer cylinder to form the sealed space. (1) Inner plate or inner cylinder constituting a double structure, (2) Outer plate or outer cylinder constituting a double structure , (3) It is possible to use different materials for each of the three types of substances, which are the substances installed around the inner plate and outer plate and at both ends of the inner cylinder and outer cylinder to form a closed space. Become.
図１の内筒、外筒及び支持板によって構成される内部が真空の密閉空間において、支持板は支持板の外側に作用する大気圧によって内筒と外筒の両端に密着されているため、支持板の外側に突出した内筒と外筒に設置された縦長の出っ張り部分と支持板に開けられた縦長の穴（割れ目）を密着させることにより、密閉空間の気密は保たれ、真空が保持される。なお、本発明を用いることにより構成要素を密着・固定することが可能となるため、ボルト・ナット締め、リベット締め、かしめ、熔接などの機械的な強度を伴う結合は必要としないが、密閉空間の気密を高めるために、それぞれの構成要素が接する部分にシリコンなどの充填剤を塗布・充填するなどの方法を併用すると効果的である。 In the sealed space with a vacuum inside composed of the inner cylinder, the outer cylinder, and the support plate in FIG. The airtightness of the sealed space is maintained and the vacuum is maintained by closely contacting the inner cylinder protruding outside the support plate, the vertically elongated protruding part installed on the outer cylinder, and the vertically elongated hole (crack) opened in the support plate. be done. In addition, since it is possible to adhere and fix the components by using the present invention, it is not necessary to join with mechanical strength such as bolt / nut tightening, riveting, caulking, welding, etc. In order to increase the airtightness of the airtightness, it is effective to use a method such as applying/filling a filler such as silicon to the portions where the respective constituent elements are in contact.
図２～図６は、本発明の実施の形態に係る具体的な構成の例を示したものである。
図２は、１列の、幅のある溝を設けた支持板を二重構造を構成する内筒と外筒の両端に設置して、内筒と外筒を１列の溝に挿入するとともに、その一部を支持板の外側に貫通・突出させて、外側に貫通・突出した部分を支持板の外側に固定することにより、二重構造を構成する内筒と外筒と内筒と外筒の両端に設置されている支持板とを密着・固定させたものである。このように、支持板に１列の溝を設けて内筒と外筒をこの溝に挿入することにより、内筒、外筒、支持板の相対位置が確定するとともに、内筒と外筒の両端が溝により固定されるため、図１に示す構造と比較すると、より強固な構造になる。
2 to 6 show specific configuration examples according to the embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows that a support plate with a row of wide grooves is installed at both ends of the inner and outer cylinders that constitute a double structure, and the inner and outer cylinders are inserted into the row of grooves. , part of which penetrates and protrudes outside the support plate, and the part that penetrates and protrudes outward is fixed to the outside of the support plate to form a double structure of inner cylinder, outer cylinder, inner cylinder and outer cylinder. It is attached and fixed to the support plates installed at both ends of the cylinder. Thus, by providing a row of grooves in the support plate and inserting the inner cylinder and the outer cylinder into this groove, the relative positions of the inner cylinder, the outer cylinder, and the support plate are fixed, and the inner cylinder and the outer cylinder are aligned. Since both ends are fixed by grooves, the structure is stronger than the structure shown in FIG.
図３は、２列の、内筒と外筒の厚さ（thickness）に近い幅の溝を設けた支持板を、二重構造を構成する内筒と外筒の両端に設置して、内筒と外筒のそれぞれを２列の溝に挿入するとともに、その一部を支持板の外側に貫通・突出させて、外側に貫通・突出した部分を支持板の外側に固定することにより、二重構造を構成する内筒と外筒と内筒と外筒の両端に設置されている支持板とを密着・固定させたものである。このように、支持板に２列の溝を設けて内筒と外筒をこの溝に挿入することにより、内筒、外筒、支持板の相対位置が確定するとともに、内筒と外筒の両端が溝により固定されるため、図１に示す構造と比較すると、より強固な構造になる。 In Fig. 3, two rows of support plates with grooves with a width close to the thickness of the inner and outer cylinders are installed at both ends of the inner and outer cylinders that constitute a double structure, and the inner By inserting each of the cylinder and the outer cylinder into two rows of grooves, part of which penetrates and protrudes to the outside of the support plate, and the part that penetrates and protrudes outward is fixed to the outside of the support plate, two The inner cylinder and the outer cylinder, which constitute the layered structure, and the support plates installed at both ends of the inner cylinder and the outer cylinder are closely attached and fixed. Thus, by providing two rows of grooves in the support plate and inserting the inner cylinder and the outer cylinder into these grooves, the relative positions of the inner cylinder, the outer cylinder, and the support plate are determined, and the inner cylinder and the outer cylinder are arranged. Since both ends are fixed by grooves, the structure is stronger than the structure shown in FIG.
図４は、１列の、幅のある溝の内側に、２列の、内筒と外筒に使用されている材料の厚さ（thickness）に近い幅の溝を設けた支持板を、二重構造を構成する内筒と外筒の両端に設置して、内筒と外筒のそれぞれを２列の溝に挿入するとともに、その一部を支持板の外側に貫通・突出させて、外側に貫通・突出した部分を支持板の外側に固定することにより、二重構造を構成する内筒と外筒と内筒と外筒の両端に設置されている支持板とを密着・固定させたものである。このように、支持板に設けた１列の幅のある溝の内側に、２列の、内筒と外筒に使用されている材料の厚さ（thickness）に近い幅の溝を設けて、外筒をこの溝に挿入することにより、内筒、外筒、支持板の相対位置が確定するとともに、内筒と外筒の両端が溝により固定されるため、図１に示す構造と比較すると、より強固な構造になる。 FIG. 4 shows two supporting plates with one row of wide grooves and two rows of grooves with a width close to the thickness of the material used for the inner and outer cylinders. Installed on both ends of the inner and outer cylinders that make up the layered structure, each of the inner and outer cylinders is inserted into two rows of grooves, and a part of the grooves penetrates and protrudes from the support plate to the outside. By fixing the part that penetrates and projects to the outside of the support plate, the inner and outer cylinders that make up the double structure and the support plates installed at both ends of the inner and outer cylinders are tightly attached and fixed. It is. Thus, two rows of grooves with a width close to the thickness of the material used for the inner and outer cylinders are provided inside one row of wide grooves provided in the support plate, By inserting the outer cylinder into this groove, the relative positions of the inner cylinder, the outer cylinder, and the support plate are determined, and both ends of the inner cylinder and the outer cylinder are fixed by the grooves. , resulting in a stronger structure.
図５は、図２に示すように幅のある１列の設けた支持板を、二重構造を構成する内筒と外筒の両端に設置して、内筒と外筒を１列の溝に挿入し、その一部を支持板の外側に貫通・突出させて、外側に貫通・突出した部分を支持板の外側に固定するとともに、内筒と外筒の両端に１列の溝の幅から内筒と外筒に使用されている材料の厚さ（thickness）を差し引いた大きさを持つ構造物を挿入したものである。このような構造とすることにより、内筒と外筒が幅のある１列の溝に押しつけられることにより、より強固な構造になるとともに、内筒、外筒及び挿入された構造物によって支持板を含まない密閉空間が形成される。 As shown in FIG. 2, a row of supporting plates with a width is installed at both ends of the inner and outer cylinders that constitute a double structure, and the inner and outer cylinders are arranged in a row of grooves. part of it penetrates and protrudes to the outside of the support plate, and the part that penetrates and protrudes to the outside is fixed to the outside of the support plate. The thickness of the material used for the inner and outer cylinders is subtracted from the size of the structure inserted. With such a structure, the inner cylinder and the outer cylinder are pressed against a single row of wide grooves, resulting in a stronger structure, and the inner cylinder, the outer cylinder, and the inserted structure form a support plate. A closed space that does not contain is formed.
図５に示す、内筒と外筒の両端に差し込む構造物として、支持板に設置された１列の溝の幅から内筒と外筒に使用されている材料の厚さ（thickness）を差し引いた大きさ以上で、弾力性と耐圧性のある物質を用いることにより、内筒、外筒及び内筒と外筒の両端に差し込む構造物によって形成される空間を、他の物質を加えることなく密閉空間にすることが可能となる。 Subtract the thickness of the material used for the inner and outer cylinders from the width of a row of grooves installed in the support plate as a structure to be inserted into both ends of the inner and outer cylinders shown in FIG. The space formed by the inner cylinder, the outer cylinder, and the structures inserted into both ends of the inner and outer cylinders can be filled without adding other materials. It is possible to create a closed space.
図５に示す、内筒と外筒の両端に差し込む構造物として、挿入する側（支持板に近い側）が支持板に設置された１列の溝の幅から内筒と外筒に使用されている材料の厚さ（thickness）を差し引いた大きさ未満で、その反対側（真空空間に近い側）が支持板に設置された１列の溝の幅から内筒と外筒に使用されている材料の厚さ（thickness）を差し引いた大きさを超えているようなテーパ状の構造物を用いることにより、内筒、外筒及び内筒と外筒の両端の間に差し込まれた構造物によって形成される空間を密閉空間にすることが可能となる。 As shown in FIG. 5, as a structure to be inserted into both ends of the inner cylinder and the outer cylinder, the side to be inserted (the side closer to the support plate) is used for the inner cylinder and the outer cylinder from the width of a row of grooves installed in the support plate. It is less than the size minus the thickness of the material used for the inner and outer cylinders, and the other side (closer to the vacuum space) is used for the inner and outer cylinders from the width of a row of grooves installed in the support plate. A structure inserted between the inner and outer sleeves and the ends of the inner and outer sleeves by using a tapered structure that exceeds the thickness of the underlying material minus the thickness of the outer sleeve. It is possible to make the space formed by the closed space.
図５において、内筒と外筒の両端に設置された支持板に，支持板を貫通する小穴を開けてネジを貫通させ、内筒と外筒の間に差し込まれた構造物をネジにより支持板に固定するとともに、挿入物の形状をテーパ状として構造物と内筒及び外筒、内筒及び外筒と支持板を密着させることにより、挿入物、内筒、外筒及び支持板相互間の接触面圧を高めて、内筒、外筒及び内筒と外筒の両端の間に差し込まれた構造物によって形成される空間の気密を保つことが可能となる。 In FIG. 5, the support plates installed at both ends of the inner cylinder and the outer cylinder are provided with small holes through which screws are inserted, and the structure inserted between the inner cylinder and the outer cylinder is supported by the screws. In addition to fixing to the plate, the shape of the insert is tapered, and the structure and the inner cylinder and outer cylinder, and the inner cylinder and outer cylinder and the support plate are brought into close contact with each other, so that the insert, the inner cylinder, the outer cylinder and the support plate By increasing the contact surface pressure, it is possible to maintain the airtightness of the space formed by the inner cylinder, the outer cylinder, and the structure inserted between both ends of the inner cylinder and the outer cylinder.
本発明（真空断熱装置）を、容器や管の外周部に設置することにより、高温又は低温の状態にある容器や管内の物質と周囲との熱移動により、容器や管内にある物質の温度が変化することを防止することが可能となる。 By installing the present invention (vacuum insulation device) on the outer periphery of a container or pipe, the temperature of the substance in the container or pipe increases due to heat transfer between the substance in the container or pipe in a high or low temperature state and the surroundings. It is possible to prevent change.
１．内筒：Inner Cylinder
２．外筒：Outer Cylinder
３．支持板：Support Plate
４．真空空間：Vacuum Space
５．挿入物：Inserted Material
1. Inner Cylinder: Inner Cylinder
2. Outer Cylinder: Outer Cylinder
3. Support plate: Support Plate
4. Vacuum Space: Vacuum Space
5. Insert: Inserted Material
Claims (10)
In order to prevent heat transfer between the material inside the container and the surroundings, it is installed outside and/or inside the materials that make up the container, and is installed around the inner and outer plates and between the inner and outer plates. In a vacuum-internal double structure composed of the material forming the enclosed space, one or two rows provided in the material forming the enclosed space surrounding the inner and outer plates Longitudinal holes are provided in the grooves of the rows, and parts of both ends of the inner plate and outer plate are inserted and penetrated into these longitudinal holes, and the parts protruding on the opposite side are fixed to the substance in which the longitudinal holes are provided. Even if the materials are different, the relative positions of the inner and outer plates and the substances installed around the inner and outer plates to form an enclosed space can be accurately determined. 5. The heat insulating device for a container according to claim 2 or 4, characterized in that it is possible to achieve a reliable contact and fixation.
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