JPH0596694U - 真空断熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】断熱性および耐熱性の双方にすぐれた真空断熱
体を得る。 【構成】耐熱性のカバー11で囲まれた空間内に真空断熱
層を形成し、この真空断熱層における高温側に、耐熱性
にすぐれた耐熱層13を形成する。低温側には、断熱性に
すぐれた断熱層12を形成する。 【効果】耐熱層13は、断熱層12がその耐熱温度以上に加
熱されないように保護するので、断熱層12は高温下でも
長期間の使用に耐える。断熱層12に耐熱性は十分でなく
ても断熱性にすぐれた断熱材を使用することで、断熱性
および耐熱性の双方にすぐれた真空断熱体が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高温媒体用の容器、タンク、パイプ、パネルなどの断熱壁などに使 用される真空断熱体に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、この種の真空断熱体としては、図４に示すように、ステンレス鋼板 などの耐熱性カバー１で囲まれた空間内にグラスウールやロックウールなどの無 機質繊維からなる充填材を充填し、その空間内を真空排気して断熱層２を形成し たものが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記従来の真空断熱体において、断熱層２に断熱性の良好なグラスウ ールを使用した場合には、真空下での熱伝導率は小さいが耐熱性に劣り、550 ℃ 程度から繊維の収縮が始まり、また長期間の使用に耐えるためには350 ℃以下で しか使用できないという問題点がある。反対に、断熱層２に耐熱性に優れたロッ クウール（耐熱温度800 ℃）やセラミックウール（耐熱温度1100〜1300℃）を使 用した場合には、真空下での熱伝導率が前記グラスウールの場合の約1.3 〜2.0 倍にもなり、断熱性に劣ってしまうという問題点がある。

【０００４】 そこで本考案はこのような問題点を解決し、断熱性および耐熱性の双方にすぐ れた真空断熱体を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案は、カバーで囲まれた空間内に充填材を充填し て真空断熱層を形成した真空断熱体であって、前記真空断熱層における高温側に 耐熱性にすぐれ耐熱層を形成するとともに、低温側に断熱性にすぐれた断熱層を 形成したものである。

【０００６】

【作用】

このような構成によれば、耐熱層がすぐれた耐熱性能を発揮することから断熱 層が熱による損傷を受けることがなく、またこの断熱層によってすぐれた断熱性 能が発揮されるため、結果的に断熱性および耐熱性ともにすぐれた真空断熱体が 得られる。

【０００７】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例の真空断熱体を示す。ここで、耐熱性のカバー11で 囲まれた空間内には、断熱層12と、この断熱層12よりも高温側の耐熱層13とが形 成され、この空間内が真空に排気されている。カバー11には、ステンレス鋼板な どの金属板その他の耐熱性材料が使用される。また、断熱層12には、耐熱性より もむしろ良好な断熱性を考慮して、グラスウールなどの無機質繊維が充填され、 高い断熱性能が確保される。耐熱層13には、断熱性よりもむしろすぐれた耐熱性 を考慮して、ロックウール、セラミックウールなどの無機質繊維が充填され、断 熱層12がその耐熱温度以上に加熱されないように保護されている。

【０００８】 そのために必要な耐熱層13の厚さは、次のようにして算出することができる。 すなわち図１において、耐熱層13を通過する伝熱量と断熱層12を通過する伝熱量 とは等しいので、この伝熱量をＱとすると次式が成立する。

【０００９】

【数１】

【００１０】

【数２】

【００１１】 ここに、Ｑ＝伝熱量（kcal／ｍ² ・ｈ） λ２＝断熱層12の熱伝導率（kcal／ｍ・ｈ・℃） λ３＝耐熱層13の熱伝導率（kcal／ｍ・ｈ・℃） Ｌ２＝断熱層12の厚さ（ｍ） Ｌ３＝耐熱層13の厚さ（ｍ） Ｔａ＝高温面の温度（℃） Ｔｃ＝低温面の温度（℃） Ｔｂ＝断熱層12と耐熱層13との境界面の温度（断熱層12の耐熱温度） （℃） （1),(2)式よりＬ２を消去してＬ３を求めると（3)式を得る。

【００１２】

【数３】

【００１３】 このように構成することにより、優れた断熱性能を有し、かつ高温下でも長期 間の使用に耐える真空断熱体を得ることができる。 図２(a) に示すような本考案に係る真空断熱パネルと図２(b) に示すような従 来の高温用真空断熱パネルとを同一サイズで製作し、それらの熱伝導率および本 考案に係るパネルの断熱層12と耐熱層13との境界面の温度を下記の条件で測定し たところ、表１に示す結果を得た。 測定条件 （1)パネルのサイズ…長さ１ｍ×幅１ｍ×厚さ50ｍｍ （2)パネル内の真空度…0.01 Torr （3)断熱層２，12 従来例…厚さ50ｍｍのロックウール 本考案…厚さ41ｍｍのグラスウール （4)耐熱層13 従来例…なし 本考案…厚さ９ｍｍ（（3)式にもとづき、境界面の温度を350 ℃とするた めに必要な厚さは8.2 ｍｍ）のロックウール （5)熱伝導率 ロックウール…0.0036kcal／ｍ・ｈ・℃ グラスウール…0.0028kcal／ｍ・ｈ・℃ （6)高温面の温度…400 ℃ （7)低温面の温度…20℃

【００１４】

【表１】

【００１５】 表１から判るように、本考案に係るパネルは、熱伝導率が従来のパネルよりも 小さく、断熱性能にすぐれている。しかも、境界面の温度が344 ℃でグラスウー ルの耐熱温度350 ℃よりも低くなっているので、高温下でも長期間使用すること ができる。

【００１６】 上記実施例では耐熱層13を１層のみとしたが、他の実施例として、図３に例示 するように、ロックウールからなる耐熱層13よりも高温側に、さらに耐熱性能に すぐれたセラミックウールからなる第２の耐熱層14を設けたり、また同じ要領で さらに多層の耐熱層を形成してもよい。これにより、さらに高温用の真空断熱体 を得ることができる。

【００１７】 さらに他の実施例として、断熱層12、耐熱層13,14 どうしの境界にアルミニウ ム箔や酸化チタンなどの反射材、散乱材、熱吸収材などを設けてもよく、これに より各層間の輻射伝熱を防止することができる。

【００１８】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、真空層における高温側に耐熱性にすぐれた 耐熱層を形成するとともに、低温側に断熱性にすぐれた断熱層を形成したため、 耐熱層の厚さを適当に設定することにより、断熱層がその耐熱温度以上に加熱さ れることを防止でき、高温下でも長期間の使用に耐えるように構成することがで きる。したがって、断熱層に耐熱性は十分でなくても熱伝導率の小さい断熱材を 使用することが可能となって、断熱性および耐熱性の双方にすぐれた真空断熱体 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真空断熱体の断面図であ
る。

【図２】本考案と従来技術との性能比較のための真空断
熱パネルの断面図である。

【図３】本考案の他の実施例の真空断熱体の断面図であ
る。

【図４】従来の真空断熱体の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

11 カバー 12 断熱層 13 耐熱層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 カバーで囲まれた空間内に充填材を充填
   して真空断熱層を形成した真空断熱体であって、前記真
   空断熱層における高温側に耐熱性にすぐれ耐熱層を形成
   するとともに、低温側に断熱性にすぐれた断熱層を形成
   したことを特徴とする真空断熱体。