JPH0535761U - 真空断熱容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合成樹脂の乾燥をほとんど行なわなくても長
期間に亙り真空層の高真空度を保持でき、磁気的な問題
がない合成樹脂製の真空断熱容器を得る。 【構成】 合成樹脂製の二重壁容器内の真空部壁面に金
属製薄膜層を形成した。金属製薄膜層を真空部壁面に形
成することで、金属の持つ水分やガスなどの拡散や透過
がし難くなり、水分等によるアウトガスを抑えることが
でき長期に亙り高い真空気密保持ができ、また、金属製
薄膜層は非常に薄い膜であるため電気抵抗が大きく、磁
気的な問題が生じない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、容器の二重壁の間の内部を真空に吸引して外部からの熱の出入りを 防止する容器、所謂「真空断熱容器」に関し、特に合成樹脂製の二重壁容器で構 成された真空断熱容器の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

真空断熱容器は、従来、ステンレスなどの金属により作られることがほとんど であった。その理由としては金属は溶接が簡単であり、その接続部分の気密漏れ がなく、また金属表面に吸着しているガスが真空層にアウトガスとして放出し真 空度を低下させるということが少なく、容器としての真空気密保持が比較的行な い易いためであった。

【０００３】 一方、近年超電導体の利用（交流超電導マグネット、ＳＱＵＩＬ）等で、真空 断熱容器が磁界中で使用されるようになると、金属製の真空断熱容器では種々の 問題が生じるようになった。例えば、ステンレスは若干の磁性を有しているが、 この僅かな磁性であっても高磁界中では非常に問題となり、また僅かの磁性であ っても微弱な磁界中においては磁気的なノイズとなる。更に、銅やアルミの場合 には良導電体であることから交流磁界中で渦電流を生じることにより容器自身が 磁場源となりうる等が挙げられる。

【０００４】 そのため近年、非導電性、非磁性である合成樹脂により真空断熱容器が作製さ れるようになった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、合成樹脂は高分子間に比較的水分を多く含んでおり、例えばＦ ＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）の場合では、ガラス繊維と樹脂との隙間等 に水分が入り込み、通常は０．１〜０．３wt％の水分が含まれる。このため、合 成樹脂により真空断熱容器を作製した場合には、この水分によるアウトガスによ り真空度の低下が著しかった。そのため十分な真空度を保持するためには、合成 樹脂を充分に乾燥処理し、合成樹脂中の水分をなくす必要があった。

【０００６】 しかしながらこの乾燥処理は、合成樹脂の厚さにもよるが、非常に長時間行な う必要があり、その時間は通常１週間から１カ月以上（まれに１年以上）にも達 するため、製作工程上非常に問題となっていた。

【０００７】 そしてさらに合成樹脂は水分を拡散又は透過させやすいために、ある程度の時 間放置しておくと、真空層内に拡散や透過によって水分がもたらされ、完全な真 空気密保持は行なえなかった。

【０００８】 本考案の目的は、合成樹脂による真空断熱容器の作製過程において、合成樹脂 の乾燥をほとんど行なわなくても長期間に亙り、真空層の高真空度を保持でき、 磁気的な問題がない真空断熱容器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る合成樹脂製真空容器では、合成樹脂製の二重壁容器内の真空部壁 面に金属製薄膜層を形成してなるものである。 好ましくは、前記金属製薄膜層は、前記壁面に被着したアルミ等の金属箔或は 前記壁面に被着した複数の互いに分離された金属箔からなるものとする。

【００１０】

【作用】

合成樹脂による真空断熱容器は磁界中での使用においても磁気的な問題を生じ ることはないが、合成樹脂中の水分により真空度の低下を生じる。逆に金属製で は真空度の低下は問題ない。この原因は、金属は水分などの含有がほとんどなく 、またガスの拡散や透過が合成樹脂に比べて格段に小さいためである。

【００１１】 本考案では、合成樹脂製の二重壁容器内の真空部壁面に金属製薄膜層が形成さ れてなるものであるため、金属製薄膜層を真空部壁面に形成することで、金属の 持つ水分やガスなどの拡散や透過がし難くなり、水分等によるアウトガスを抑え ることができ真空気密保持ができる。また、金属製薄膜層は非常に薄い膜である ため電気抵抗が大きく、大きな渦電流を生じることもなく磁気的な問題がほとん ど生じない真空断熱容器を得ることができる。

【００１２】 本考案に用いられる合成樹脂としては、プラスチックや繊維強化プラスチック などがあげられる。また、本考案に用いられる金属製薄膜層としては、特に限定 されるものではないが、例えば金、銀、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、真鍮 、Ｃｕ−９％Ｎｉ合金など非磁性の金属であれば良い。また、金属製薄膜層の形 成方法も特に限定されるものではなく、金属箔の被着，メッキ，蒸着など種々の 形成方法を採り得る。具体的には、金属箔の被着では、金属の箔を樹脂成形時に 被着させて形成される。更に、金属製薄膜層の形成に際し、金属箔を合成樹脂上 に被着させるための接着剤を用いてもよく、この場合の接着剤としては、特に限 定されるものではないが、ある程度気密的な接着ができるものが望ましい。例え ばエポキシ系接着剤、フェノール系接着剤等である。

【００１３】 また本考案ではさらに磁気的な問題を更に少なくするために、真空層に接する 内壁部分に被覆された金属箔を細かく分割することも可能である。元来本考案で は小さな渦電流しか生じることはなく磁気的な問題はほとんど生じないが、金属 箔を分割することで渦電流の流れを阻止し、このことで渦電流による発生磁場が 小さくなりさらに磁気的な問題が解決される。

【００１４】

【実施例】

実施例１ 図１は本考案の一実施例の断面構成を示す説明図である。射出成形金型内にア ルミ箔を配置しておいて、容器の成形を行い、図に示すように、ＦＲＰ（ガラス 繊維強化プラスチック）製の二重壁容器１１内の壁面にアルミ箔１２を被覆した ものを得た。この二重壁容器１を８０℃で６時間乾燥処理（内壁表面に吸着して いるガスを除くため）し、真空引きして１０^-4Torr以上の真空度としたところで 真空封じきりをした。この真空断熱容器を１カ月放置した後、真空度を測定した ところ０．０５Torrであった。

【００１５】 実施例２ 図２は本考案の別の実施例の断面構成を示す説明図である。図に示すように、 ＦＲＰ製の二重壁容器２１内の壁面に銅箔２２を被覆し、内部に積層断熱材２３ を詰めた。この二重壁容器を８０℃で６時間乾燥処理し、真空引きして１０^-5To rr以上の真空度としたところで真空封じきりをした。この真空断熱容器に液体窒 素を溜めて断熱性能を測定したところ熱進入量は０．８Ｗであった。そして１カ 月放置後真空度を測定したところ０．１Torrであり、液体窒素を溜めた状態での 熱進入量は０．８５Ｗであった。またこの容器を用い図３に示すように、外部に 磁場源３１をおいてＳＱＵＩＤ（Superconductive Quantum Interference Devic e ）３２で磁気測定を行なったが、測定結果は図４に示した金属薄膜層を有しな い容器の場合に比べ差異は見られなかった。

【００１６】 実施例３ 図１及び図２と同様に、ＦＲＰによる真空断熱冷媒容器の真空層に接する内壁 に銅箔を被覆した真空断熱冷媒容器を試作した。そして銅箔に約５ｃｍ間隔で格 子状に切目を入れて分割し箔全体に電気的な導通がないようにした。この真空断 熱冷媒容器を８０℃で６時間乾燥処理し、真空引きして１０^-5Torr以上の真空度 としたところで真空封じきりをした。そしてこの容器に液体窒素を溜めて断熱性 能を測定したところ熱進入量は０．８Ｗであった。そして１カ月放置後真空度を 測定したところ０．１Torrであり、液体窒素を溜めた状態での熱進入量は０．８ ５Ｗであった。またこの容器を用い図３に示すようにＳＱＵＩＤで磁気測定を行 なったが測定結果は図４の容器の場合に比べ差異は見られなかった。

【００１７】 比較例 図４は本考案の比較例の断面構成を示す説明図である。図に示すようにＦＲＰ 製の二重壁容器４１を試作し、この容器４１を８０℃で６時間乾燥処理し、真空 引きして１０^-4Torr以上の真空度としたところで真空封じきりをした。この真空 容器４１を３日放置後真空度を測定したところ４０Torrであった。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案の真空断熱容器は合成樹脂製の二重壁容器内の真空 部壁面に金属製薄膜層が形成されてなるものであるため、金属製薄膜層を真空部 壁面に形成することで、金属の持つ水分やガスなどの拡散や透過がし難くなり、 水分等によるアウトガスを抑えることができ長期間に亙って高い真空気密保持が できる。また、金属製薄膜層は非常に薄い膜であるため電気抵抗が大きく、渦電 流を生じることもなく磁気的な問題がほとんど生じない真空断熱容器を得ること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の断面構成を示す説明図であ
る。

【図２】本考案の別の実施例の断面構成を示す説明図で
ある。

【図３】磁気測定の操作を示す説明図である。

【図４】本考案の比較例の断面構成を示す説明図であ
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂製の二重壁容器内の真空部壁面
   に金属製薄膜層が形成されてなる真空断熱容器。