JPH0415398A - 極低温用複合真空多層断熱材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体ヘリウム（ＬＨｅ）温度レベルで使用さ
れる極低温用複合真空多層断熱材に関するものである。

［従来の技術］ 近年、超電導現象への関心が急激に高まってきており、
超電導材料を利用した各種装置の開発が進められている
。

第６図は超電導材料ｌの極低温冷却装置２の−例を示す
ものであり、外壁３と内壁４との間にバキュームポンプ
５の吸引による真空層６が画成される容器７を形成し、
該容器７の内Ｗ４によって包囲される空間８内に、超電
導材料１を配置すると共にＬＨｅ　（温度約４．２＠Ｋ
）等の冷却媒体を充填可能とし、更に、前記真空層６に
、外部からの輻射伝熱を抑えるための真空多層断熱材９
を、前記内壁４外周を取り囲むように設けである。

前記真空多層断熱材９としては、従来第５図に示される
ようなものがあり、これは、ポリエステルフィルム１０
表面にアルミ１１を蒸着して成る平板状のアルミ蒸着フ
ィルム１２と繊維質フィルム１３とを交互に積層し、ア
ルミ蒸着フィルム１２によって外壁３側から内壁４側へ
伝わる輻射熱を外壁３側へ反射させる一方、繊維質フィ
ルム１３によってアルミ蒸着フィルムＩ２相互の接触に
よる伝導伝熱を抑制するようにしている。尚、図中、１
４は内部に液体窒素（ＬＮ２：温度約７７”Ｋ）等の補
助冷却媒体が流される配管、１５は配管１４間をつなぐ
補助冷却板を示しており、該補助冷却板１５によって外
部から内部へ伝わろうとする熱を吸収し、極低温冷却装
置２の冷却効率を高めるようにしである。

しかしながら、第５図に示されるような真空多層断熱材
９ては、アルミ蒸着フィルム１２間の繊維質フィルム１
３に吸着されているガスが抜けにくく真空度を高めるの
が容易ではないため、対流と伝導による熱の伝播を充分
に遮断できず、所望の断熱性能を得ることが困難であっ
た。

こうした問題を解消すべくなされたものとして第４図に
示されるような真空多層断熱材９が存在し、これは、ポ
リエステルフィルムｌＯの表面にアルミ１１が蒸着され
且つ凸部１６が所要ピッチで形成されたディンプル型ア
ルミ蒸着フィルム１７を積層することにより、フィルム
１７間の接触面積を最少限とし、且つフィルム１７間の
ガス抜き性が良好となるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第４図に示されるような真空多層断熱材
９においては、内壁４から遠い高温側領域と内壁４に近
い低温側領域について区別することなく一様に、加工す
るのに手間がかかるディンプル型アルミ蒸着フィルム１
７を積層した構造としであるため、コスト的にも高価と
なる欠点があった。

又、高温側領域では、ディンプル型アルミ蒸着フィルム
１７相互の接触による伝導伝熱に比べ輻射熱の影響が非
常に大きいのに対し、ＬＨｅ温度レベルの低温側領域で
は内壁４に近づくほど輻射熱に比べ伝導伝熱の影響が大
きくなることが明らかとなり、蒸着されているアルミ１
１の層によって伝導による熱の伝播が促進されることと
なり、内壁４に近い低温側領域における断熱性能が低下
していた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、コスト的に冑利であって
、且つ高温側領域では輻射熱を、低温側領域では伝導伝
熱を効率良く抑え得る極低温用複合真空多層断熱材を提
供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、極低温冷却装置の内壁と外壁によって画成さ
れる真空層を、輻射熱の影響の大きい高温側領域と伝導
伝熱の影響の大きい低温側領域とに区画し、前記高温側
領域に、表面にアルミが蒸着され且つ凸部が形成された
ディンプル型アルミ蒸着フィルムを積層してなる輻射熱
遮断層を形成すると共に、低温側領域に伝導伝熱抑制層
を形成したことを特徴とする極低温用複合真空多層断熱
材にかかるものである。

又、前記極低温用複合真空多層断熱材において、伝導伝
熱抑制層を、表面にアルミが蒸着された平板状のアルミ
蒸着フィルムと、表面に凹部と凸部が形成されたディン
プル型フィルムとを交互に積層して構成したことを特徴
とする極低温用複合真空多層断熱材にかかるものであり
、又、前記極低温用複合真空多層断熱材において、伝導
伝熱抑制層を繊維質フ゛イルムを積層して構成したこと
を特徴とする極低温用複合真空多層断熱材にかかるもの
であり、更に又、前記極低濫用複合真空多層断熱材にお
いて、伝導伝熱抑制層をアルミ蒸着フィルムとディンプ
ル型フィルムとを交互に積層した第一断熱層と、該第一
断熱層から連続して内壁側へ向け繊維質フィルムを積層
した第二断熱層とから構成したことを特徴とする極低温
用複合真空多層断熱材にかかるものである。

［作　　　用］ 従って、輻射熱遮断層により輻射熱が外壁側へ反射され
て効率良く遮断された上で、伝導伝熱抑制層により伝導
伝熱が効率良く抑えられることになる。

［実　施　例］ 以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の一実施例であり、図中第４図と同一の
符号を付した部分は同一物を表わしている。

極低温冷却袋Ｗ２の内壁４と外壁３によって画成される
真空層６を、輻射熱の影響の大きい高温側領域と、伝導
伝熱の影響の大きい低温側領域とに区画し、前記高温側
領域に、ディンプル型アルミ蒸着フィルム１７を積層し
てなる輻射熱遮断層１８を形成すると共に、前記低温側
領域に、アルミ蒸着フィルム１２と、ポリエステルフィ
ルム１０の表面に凹部１９と凸部２０が所要ピッチで形
成されたディンプル型フィルム２１とを交互に積層して
構成した伝導伝熱抑制層２２を形成することにより、極
低温用複合真空多層断熱材２３を構成する。

前述の如く構成したので、輻射熱の影響の大きい高温側
領域においては、外部から内部へ伝わる輻射熱は、ディ
ンプル型アルミ蒸着フィルム１７からなる輻射熱遮断層
１８によって反射され、内部への伝熱が効率良く遮断さ
れる。

又、輻射熱に比べ伝導伝熱の影響の大きい低温側領域に
おいては、伝導伝熱抑制層２２を構成するアルミ蒸着フ
ィルム１２の間に介在されたアルミ蒸着されていないデ
ィンプル型フィルム２１がスペーサとして機能するので
、伝導による熱の伝播が抑制されると共に、伝導伝熱に
比べその割合は少ないが全くないわけてはない輻射熱は
前記アルミ蒸着フィルム１２によって外壁３側へ反射さ
れる。

こうして、高温側領域において影響の大きい輻射熱と低
温側領域において影響の大きい伝導伝熱を夫々効率良く
抑えることができ、全体として優れた断熱性能が得られ
ると共に、高温側から低温側に亘って全体に高価なディ
ンプル型アルミ蒸着フィルム１７を積層するのではない
ため、コスト的にも有利となる。

又、第２図は本発明の他の実施例を示すものであり、高
温側領域に形成する輻射熱遮断層１８については、第１
図に示す一実施例の場合と同様にディンプル型アルミ蒸
着フィルム１７を積層することによって構成し、低温側
領域に形成する伝導伝熱抑制層２２を、繊維質フィルム
１３を積層して構成したものである。

第２図に示す実施例の場合、高温側領域においては、外
部から内部へ伝わる輻射熱は、前述の第１図に示す実施
例の場合と同様に輻射熱遮断層１８のディンプル型アル
ミ蒸着フィルム１７によって反射され、内部への伝熱が
効率良く遮断される。

又、低温側領域においては、ディンプル型アルミ蒸着フ
ィルム１７からなる輻射熱遮断層１８によって輻射熱の
伝播が阻止された上で、繊維質フィルム１３からなる伝
導伝熱抑制層２２によって伝導伝熱が抑えられる。

こうして、第２図に示す実施例においても、従来に比べ
伝熱性能の向上を図れると共にコストダウンも図ること
ができる。

又、第３図は本発明の更に他の実施例を示すものであり
、高温側領域に形成する輻射熱遮断層１８については、
第１．２図に示す場合と同様にディンプル型アルミ蒸着
フィルム１７を積層することによって構成し、また低温
側領域に形成する伝導伝熱抑制層２２を、アルミ蒸着フ
ィルム１２とディンプル型フィルム２１とを交互に積層
した第一断熱層２４と、該第一断熱層２４から連続して
内壁４側へ向け繊維質フィルム１３を積層した第二断熱
層２５とから構成したものである。

第３図に示す実施例の場合、高温側領域においては、外
部から内部へ伝わる輻射熱は、前述の二つの実施例の場
合と同様に輻射熱遮断層１８のディンプル型アルミ蒸着
フィルム１７によって反射され、内部への伝熱が効率良
く遮断される。

又、低温側領域においては、ディンプル型アルミ蒸着フ
ィルム１７からなる輻射熱遮断層１８によって輻射熱の
伝播が阻止された上で、第一断熱層２４によって輻射並
びに伝導による伝熱が抑制され、更に繊維質フィルム１
３からなる第二断熱層２５によって伝導伝熱が抑えられ
る。

こうして、第３図に示す実施例においても、従来に比べ
断熱性能の向上を図れると共にコストダウンも図ること
ができる。

尚、上述の実施例においては、補助冷却板１５を輻射熱
遮断層１８の中間に設けているが、補助冷却板１５を設
けずにディンプル型アルミ蒸着フィルム１７を連続的に
積層して輻射熱遮断層１８を形成するようにしてもよい
こと、その池水発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の極低温用複合真空多層断
熱材によれば、ディンプル型アルミ蒸着フィルムの使用
量が少なくなりコスト的に有利であると共に、高温側で
影響の大きい輻射熱と低温側で影響の大きい伝導伝熱を
夫々効率良く抑えることができ、断熱性能の向上を図る
ことができるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部拡大断面図、第２図は
本発明の他の実施例の要部拡大断面図、第３図は本発明
の更に他の実施例の要部拡大断面図、第４図及び第５図
は従来例の要部拡大断面図、第６図は極低温冷却装置の
全体断面図である。 ２は極低温冷却装置、３は外壁、４は内壁、６は真空層
、ｌＯはポリエステルフィルム、■１はアルミ、１２は
アルミ蒸着フィルム、１３は繊維質フィルム、１６は凸
部、１７はディンプル型アルミ蒸着フィルム、１８は輻
射熱遮断層、１９は凹部、２０は凸部、２１はディンプ
ル型フィルム、２２は伝導伝熱抑制層、２３は極低温用
複合真空多層断熱材、２４は第一断熱層、２５は第二断
熱層を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）極低温冷却装置の内壁と外壁によって画成される真
   空層を、輻射熱の影響の大きい高温側領域と伝導伝熱の
   影響の大きい低温側領域とに区画し、前記高温側領域に
   、表面にアルミが蒸着され且つ凸部が形成されたディン
   プル型アルミ蒸着フィルムを積層してなる輻射熱遮断層
   を形成すると共に、低温側領域に伝導伝熱抑制層を形成
   したことを特徴とする極低温用複合真空多層断熱材。 ２）請求項１記載の極低温用複合真空多層断熱材におい
   て、伝導伝熱抑制層を、表面にアルミが蒸着された平板
   状のアルミ蒸着フィルムと、表面に凹部と凸部が形成さ
   れたディンプル型フィルムとを交互に積層して構成した
   ことを特徴とする極低温用複合真空多層断熱材。 ３）請求項１記載の極低温用複合真空多層断熱材におい
   て、伝導伝熱抑制層を繊維質フィルムを積層して構成し
   たことを特徴とする極低温用複合真空多層断熱材。 ４）請求項１記載の極低温用複合真空多層断熱材におい
   て、伝導伝熱抑制層をアルミ蒸着フィルムとディンプル
   型フィルムとを交互に積層した第一断熱層と、該第一断
   熱層から連続して内壁側へ向け繊維質フィルムを積層し
   た第二断熱層とから構成したことを特徴とする極低温用
   複合真空多層断熱材。