JPS59217086A - 断熱支持体 - Google Patents
断熱支持体Info
- Publication number
- JPS59217086A JPS59217086A JP58087413A JP8741383A JPS59217086A JP S59217086 A JPS59217086 A JP S59217086A JP 58087413 A JP58087413 A JP 58087413A JP 8741383 A JP8741383 A JP 8741383A JP S59217086 A JPS59217086 A JP S59217086A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat insulating
- pipe
- double pipe
- insulating support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Thermal Insulation (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、クライオスタット等に用いる同心二重管の支
持体に係シ、特に小形で断熱性能に優れている断熱支持
体に関する。
持体に係シ、特に小形で断熱性能に優れている断熱支持
体に関する。
第１図は従来の断熱支持体の断面を示す。第２図は、第
１図Ａ−Ａ断面を示し、第１図は第２図Ｂ−Ｂ断面を示
す。ｌは、二重円筒の外管、２はその内管である。３は
、二重円筒内管２を外管１に支持する断熱支持体である
。この断熱支持体の動作原理を第１図、第２図を使って
説明する。二重管の外管１は、常温３００にで、内管２
は低温の４．２Ｋに保たれている。これは、液体ヘリウ
ムのトランスファーチューブに相当するものである。
１図Ａ−Ａ断面を示し、第１図は第２図Ｂ−Ｂ断面を示
す。ｌは、二重円筒の外管、２はその内管である。３は
、二重円筒内管２を外管１に支持する断熱支持体である
。この断熱支持体の動作原理を第１図、第２図を使って
説明する。二重管の外管１は、常温３００にで、内管２
は低温の４．２Ｋに保たれている。これは、液体ヘリウ
ムのトランスファーチューブに相当するものである。
トランファチューブは、輸送液体の蒸発量を小さくする
ため、液体輸送管外からの浸入熱をできるかぎり小さく
しなければならない。このため対流。
ため、液体輸送管外からの浸入熱をできるかぎり小さく
しなければならない。このため対流。
伝導、及び輻射による浸入熱を小さく押える必要がある
。通常、二重管の内管と外管で形成している空間は、空
気による伝導伝熱量、対流伝熱量をなくすための圧力を
１０””Ｔｏｒｒ以下の高真窒にしである。輻射による
浸入熱は、支持体表面をアルミ蒸着を施こして輻射率を
小さくして低減している。ここで問題となるのは伝導に
よる浸入熱である。伝導による熱量（伝導熱量）は、断
熱支持体の熱抵抗が反比例している。式（１）は、熱抵
抗Ｒを示す。
。通常、二重管の内管と外管で形成している空間は、空
気による伝導伝熱量、対流伝熱量をなくすための圧力を
１０””Ｔｏｒｒ以下の高真窒にしである。輻射による
浸入熱は、支持体表面をアルミ蒸着を施こして輻射率を
小さくして低減している。ここで問題となるのは伝導に
よる浸入熱である。伝導による熱量（伝導熱量）は、断
熱支持体の熱抵抗が反比例している。式（１）は、熱抵
抗Ｒを示す。
式（１層４ら、伝導熱を小さくするには、ｋまたはＡを
小さくし、ａを大きくする必要があることが分る。断熱
支持体として有効な材質はナイロンやＦＲＰで金属に比
べ２〜３桁劣る。しかし、液体ヘリウム用トランファチ
ューブを例として考えると、温度差として約３００にあ
るため、材質を変えただけでは熱抵抗Ｒを大きくするこ
とはできないため、伝熱有効面積Ａを小さくしたり、伝
熱有効長さａを太きくしたりしている。実験的に断熱支
持体内を伝導だけで浸入する熱量を求めると、実験的に
二重管の外管径が５０咽、内管径が１０端で断熱支持体
の径が３０咽、長さａが１００脇の場合、０．０３８Ｗ
（Ｂ、＝ ７７００に／Ｗ ）となる。
小さくし、ａを大きくする必要があることが分る。断熱
支持体として有効な材質はナイロンやＦＲＰで金属に比
べ２〜３桁劣る。しかし、液体ヘリウム用トランファチ
ューブを例として考えると、温度差として約３００にあ
るため、材質を変えただけでは熱抵抗Ｒを大きくするこ
とはできないため、伝熱有効面積Ａを小さくしたり、伝
熱有効長さａを太きくしたりしている。実験的に断熱支
持体内を伝導だけで浸入する熱量を求めると、実験的に
二重管の外管径が５０咽、内管径が１０端で断熱支持体
の径が３０咽、長さａが１００脇の場合、０．０３８Ｗ
（Ｂ、＝ ７７００に／Ｗ ）となる。
支持体をよシ小形化するための長さａを１０酵とすると
断熱支持体の伝導による浸入熱は、０．３８Ｗ（Ｒ＝７
７ｏＫＷ’）と増大することがわかる。このように、従
来の断熱支持構造は、有効長さａを大きくすることによ
シ熱抵抗Ｒを増大させている。
断熱支持体の伝導による浸入熱は、０．３８Ｗ（Ｒ＝７
７ｏＫＷ’）と増大することがわかる。このように、従
来の断熱支持構造は、有効長さａを大きくすることによ
シ熱抵抗Ｒを増大させている。
しかしながら、このために断熱支持体の軸方向の長さが
大きくなっていた。また、支持構造が片持梁となってい
るため機械的強度が弱い入点をもつでいた。
大きくなっていた。また、支持構造が片持梁となってい
るため機械的強度が弱い入点をもつでいた。
本発明の目的は、小形で機械的強度もあり断熱性能の優
れている断熱支持体？ｌｌ−提供することにある。
れている断熱支持体？ｌｌ−提供することにある。
従来の断熱支持体は、断熱性能を向上させようとすると
、断熱支持体の寸法が太きくなるばかりでなく、機械強
度に対して弱い構造となっていた。
、断熱支持体の寸法が太きくなるばかりでなく、機械強
度に対して弱い構造となっていた。
本発明の断熱支持体は、だ円の筒を適用することによシ
、機械的強度および断熱性能に優れた小形の断熱支持体
を提供するものである。
、機械的強度および断熱性能に優れた小形の断熱支持体
を提供するものである。
以下、本発明の一実施例及び動作の説明を第３図、及び
第４図により説明する。第３図は、第４図Ｄ−Ｄ線の断
面図で第４図は、第３図Ｃ−Ｃ線断面を示している。ｌ
と２は従来と同様二重管の外管と内管を示している。４
ａ、４ｂ、４ｃ。
第４図により説明する。第３図は、第４図Ｄ−Ｄ線の断
面図で第４図は、第３図Ｃ−Ｃ線断面を示している。ｌ
と２は従来と同様二重管の外管と内管を示している。４
ａ、４ｂ、４ｃ。
４ｄは、断熱材からなる楕円状筒である。断熱制として
は、ＦＲＰ（繊維強化ノリスチック〕、ガラス、カーボ
ン等があるが断熱材の組み合せは自由である。コ（７）
楕円状筒４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、大きさがそれぞれ
異なるもので図示のようにそれぞれの楕円状筒を組み合
せ二重管と機械的に連結することによって内管２を外管
１で保持するものである。この連結は、接着剤、はとめ
、ボルト締め等によシ行われるが、両楕円筒の連結部分
に薄いスペーサーをはさんでもよい。この楕円状筒は、
初めから楕円筒体に加工してもいいし、正内筒体をわず
かに歪ませて連結することにより楕円筒としてもよい。
は、ＦＲＰ（繊維強化ノリスチック〕、ガラス、カーボ
ン等があるが断熱材の組み合せは自由である。コ（７）
楕円状筒４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、大きさがそれぞれ
異なるもので図示のようにそれぞれの楕円状筒を組み合
せ二重管と機械的に連結することによって内管２を外管
１で保持するものである。この連結は、接着剤、はとめ
、ボルト締め等によシ行われるが、両楕円筒の連結部分
に薄いスペーサーをはさんでもよい。この楕円状筒は、
初めから楕円筒体に加工してもいいし、正内筒体をわず
かに歪ませて連結することにより楕円筒としてもよい。
この断熱支持構造の特徴は、楕円状筒を利用しているた
め、従来の断熱支持構造のような片持梁とは違い断面方
向の荷重に対して強い。
め、従来の断熱支持構造のような片持梁とは違い断面方
向の荷重に対して強い。
捷た、断熱性能は、熱抵抗Ｒ（式１）で示されているよ
うに有効長さａに比例する。本断熱支持構造は二重管の
外管１と内管２で形成している空間を上手に利用するこ
とによって有効長さａを稼いでいる。つ゛まり、二重管
の外管１が常温（ａｏｏＫ）、内管２が極低温（４，２
Ｋ ）であるとすると、熱の流れ方は、外管ｌの内壁と
楕円状筒４ａの長径との接合部５から楕円状筒４ａと４
ｂの接合部６へ流れる。そして次に、楕円状筒の接合部
６から接合部７と次々に熱が流れて、最後に極低温の内
管２へと伝熱される。このように、二重管の外管１と内
管２を直線でなく、九十九折り状にすることによシ有効
長さが従来の２〜３倍に増大した。このことから二重管
の外管ｌから内管２へ断熱支持体内部を伝導によって伝
わる熱量は、従来の１／２〜１／３となる。輻射熱によ
る浸入熱を低減するため支持体表面をアルミ蒸着処理、
あるいは、直接アルミ蒸着テープを巻きつけたり貼りつ
けてもよい。
うに有効長さａに比例する。本断熱支持構造は二重管の
外管１と内管２で形成している空間を上手に利用するこ
とによって有効長さａを稼いでいる。つ゛まり、二重管
の外管１が常温（ａｏｏＫ）、内管２が極低温（４，２
Ｋ ）であるとすると、熱の流れ方は、外管ｌの内壁と
楕円状筒４ａの長径との接合部５から楕円状筒４ａと４
ｂの接合部６へ流れる。そして次に、楕円状筒の接合部
６から接合部７と次々に熱が流れて、最後に極低温の内
管２へと伝熱される。このように、二重管の外管１と内
管２を直線でなく、九十九折り状にすることによシ有効
長さが従来の２〜３倍に増大した。このことから二重管
の外管ｌから内管２へ断熱支持体内部を伝導によって伝
わる熱量は、従来の１／２〜１／３となる。輻射熱によ
る浸入熱を低減するため支持体表面をアルミ蒸着処理、
あるいは、直接アルミ蒸着テープを巻きつけたり貼りつ
けてもよい。
壕だ、従来の断熱支持構造は、断熱性能を上げるために
は、二重管の軸方向の長さを大きくする必要があった。
は、二重管の軸方向の長さを大きくする必要があった。
しかし、本特許は、逆に軸方向の長さを短くするほど、
有効面積が減少するため断熱性能は向上する。したがっ
て従来構造より小形化が図れることがわかる。
有効面積が減少するため断熱性能は向上する。したがっ
て従来構造より小形化が図れることがわかる。
実験的に、二重管の外管径が５０■、内管径が１０印で
、楕円状筒の幅が１０胴、肉厚１陶の４重筒からなる断
熱支持体における浸入熱量は０．０３４Ｗ（Ｒ＝８７０
０に／Ｗ）であった。
、楕円状筒の幅が１０胴、肉厚１陶の４重筒からなる断
熱支持体における浸入熱量は０．０３４Ｗ（Ｒ＝８７０
０に／Ｗ）であった。
本実施例によれば、機械的強度があり、しかも小形で断
熱性能の優れた断熱支持を得ることができる。
熱性能の優れた断熱支持を得ることができる。
本発明の他の実施例及び動作の説明を第５図。
及び第６図により説明する。３ｂは、断熱円筒で、３ａ
は二重管の外管１を断熱円筒３ｂに連結し、支持するだ
めのもので断熱円筒を１部切断して両端を断熱内組）３
ｂに接着し、凸部を二重管の内壁に接着し／ζものであ
る。３Ｃは、二重管の内管２と回熱円筒３ｂを連結、支
持するもので、断熱支持部材３ａ同様防熱内筒を１部切
断して両端を二重管の内管２の夕１壁に接続し、凸部を
断熱円筒３１）に接着したものである。断熱支持構造月
３ａ。
は二重管の外管１を断熱円筒３ｂに連結し、支持するだ
めのもので断熱円筒を１部切断して両端を断熱内組）３
ｂに接着し、凸部を二重管の内壁に接着し／ζものであ
る。３Ｃは、二重管の内管２と回熱円筒３ｂを連結、支
持するもので、断熱支持部材３ａ同様防熱内筒を１部切
断して両端を二重管の内管２の夕１壁に接続し、凸部を
断熱円筒３１）に接着したものである。断熱支持構造月
３ａ。
３ｂ、３ｃは、熱賦２７を率の小ブなナイロン、 Ｆ１
％Ｐ（繊維強化プラスチック）、ガラス、カーボン等で
できている。断熱部材３ａと３ｂ、及び３ｂと３Ｃの連
結はＳｉＣ＋エポキン系崩脂等の接着剤で接着するか、
鋳型で一体物として作ることができる。この断熱支持構
造の％徴は、断熱支持部材が円形または馬蹄形を利用し
ているため、断面方向荷重に対して強いことである。断
熱性能は、第３図の例で示した浸入熱Ｑ′ｆ：求める式
（１）の伝熱有効長さａに比例する。本断熱支持構造は
、二重管の外・Ｕｌと内管２で形成している空間全上手
に利用することによって有効長さを稼いでいる。っまｐ
に重管の外管ｌが常温（３００Ｋ ）、円筒２が極低温
（４，２Ｋ ）であるとすると、熱は外管１と断熱支持
構造３ａとの接合部３点から（べ縛によって６本の断熱
支持部倒３ａ内部をと２９円筒の断熱部拐３ｂに流れる
。そして、円筒の断熱支持体３ｂと断熱支ｊス５部拐３
０の接合部３点から６本の断熱支持構造３Ｃに流ｔ１最
終的に、二重管の内管２へ熱かイムわる。このように、
表名は、席錨の外管ｌと低温の内ゞ−゛２？ｄ−匣線で
はなく、ジグザグに流れる／こめ、伝熱有効長でか直線
と比軟して、２〜３倍増大する。このことから二重管の
外管１から内管２へ断熱支持体内部を伝２１謄（」；っ
て伝わる熱量は、従来の１７２〜１／３となる。さらに
浸入熱を小さくするには、本肋然支苺部拐（ｉ：０個同
心状に亀ねればム」吐と７よる。この他、幅射熱を低減
するため、断熱支持体表面をアルミ蒸着処理、甘たは、
直接“アルミ蒸着テープを巻きつけ扛（げさらに浸入熱
をおさえることができる。
％Ｐ（繊維強化プラスチック）、ガラス、カーボン等で
できている。断熱部材３ａと３ｂ、及び３ｂと３Ｃの連
結はＳｉＣ＋エポキン系崩脂等の接着剤で接着するか、
鋳型で一体物として作ることができる。この断熱支持構
造の％徴は、断熱支持部材が円形または馬蹄形を利用し
ているため、断面方向荷重に対して強いことである。断
熱性能は、第３図の例で示した浸入熱Ｑ′ｆ：求める式
（１）の伝熱有効長さａに比例する。本断熱支持構造は
、二重管の外・Ｕｌと内管２で形成している空間全上手
に利用することによって有効長さを稼いでいる。っまｐ
に重管の外管ｌが常温（３００Ｋ ）、円筒２が極低温
（４，２Ｋ ）であるとすると、熱は外管１と断熱支持
構造３ａとの接合部３点から（べ縛によって６本の断熱
支持部倒３ａ内部をと２９円筒の断熱部拐３ｂに流れる
。そして、円筒の断熱支持体３ｂと断熱支ｊス５部拐３
０の接合部３点から６本の断熱支持構造３Ｃに流ｔ１最
終的に、二重管の内管２へ熱かイムわる。このように、
表名は、席錨の外管ｌと低温の内ゞ−゛２？ｄ−匣線で
はなく、ジグザグに流れる／こめ、伝熱有効長でか直線
と比軟して、２〜３倍増大する。このことから二重管の
外管１から内管２へ断熱支持体内部を伝２１謄（」；っ
て伝わる熱量は、従来の１７２〜１／３となる。さらに
浸入熱を小さくするには、本肋然支苺部拐（ｉ：０個同
心状に亀ねればム」吐と７よる。この他、幅射熱を低減
するため、断熱支持体表面をアルミ蒸着処理、甘たは、
直接“アルミ蒸着テープを巻きつけ扛（げさらに浸入熱
をおさえることができる。
また、本セ計は、逆に、軸方向の長嘆を短くするほど有
効面積Ａｓが減少するため浸入熱を小さくできる利点が
ある。さらにこの断熱拐を数個重ねればよシ効果を上け
ることができる。したがつて従来構造より小形化が図れ
ることがわかる。
効面積Ａｓが減少するため浸入熱を小さくできる利点が
ある。さらにこの断熱拐を数個重ねればよシ効果を上け
ることができる。したがつて従来構造より小形化が図れ
ることがわかる。
実験的に、ナイロンの断熱支持体、円筒幅４胴。
肉厚１． Ｏｒｒａｎ、断熱支持部材３ａの径２０Ｍ、
３ｔ）の径を２０ｗｎ、３Ｃの径を１０咽としたときの
浸入熱は０．０３７Ｗとなる。
３ｔ）の径を２０ｗｎ、３Ｃの径を１０咽としたときの
浸入熱は０．０３７Ｗとなる。
本実施例によれば、機械的強度があり、しかも小形で断
熱性能の優れた断熱支持体を得ることができる。
熱性能の優れた断熱支持体を得ることができる。
本発明によれば、機械強度があり、小形で断熱性能の俊
れた断熱支持が可能となる。
れた断熱支持が可能となる。
４、図面の簡単な説明 ゎｔｒ＝、１
ｔｒ’＄ｔｒ＋９−や第１図は、従来の断熱支持体の一
例を説明するム横断面図、第４図は、第３図のＣ−Ｃ線
断面図である。第５図は本発明の他の実′施例を示すも
ので、第６図のＤ−Ｄ断面図、第６図は第５図のＣ−Ｃ
断面図である。
ｔｒ’＄ｔｒ＋９−や第１図は、従来の断熱支持体の一
例を説明するム横断面図、第４図は、第３図のＣ−Ｃ線
断面図である。第５図は本発明の他の実′施例を示すも
ので、第６図のＤ−Ｄ断面図、第６図は第５図のＣ−Ｃ
断面図である。
１・・・同心二重管の外管、２・・・同心二重管の内管
、昭１図 第 Ｚ 図 第 ３ 図 罰 、ｉ （２） １、−Ｄ 第５図 ）６ ６ 図
、昭１図 第 Ｚ 図 第 ３ 図 罰 、ｉ （２） １、−Ｄ 第５図 ）６ ６ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、温度差のある二重管において、前記二重管の内管と
外管で形成している空間に、断熱材でできた数個の楕円
状筒を二重管の中心に組み合せ、前記二重管と連結した
ことを特徴とする断熱支持体。 ２、前記の二重管の中心に複数個組合わせた楕円筒状断
熱材は、大きなだ円筒体の短径と小さなだ円筒の長径で
接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の断熱支持体。 ３、温度差のるる二重管において、前記二重管の内管と
外管で形成している空間に、前記二重管と同心状に断熱
材からなる円筒を設置し、かつ、前記円筒と前記二重管
の内外管を馬蹄形断面の断熱部材で連結したことｆ：％
徴とする断熱支持体。 ４、前記断熱支持体を数個重ねたことを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載の断熱支持体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58087413A JPS59217086A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 断熱支持体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58087413A JPS59217086A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 断熱支持体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59217086A true JPS59217086A (ja) | 1984-12-07 |
Family
ID=13914185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58087413A Pending JPS59217086A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 断熱支持体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59217086A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01214626A (ja) * | 1988-02-20 | 1989-08-29 | Zojirushi Corp | 真空二重管 |
| JP7133250B1 (ja) * | 2021-12-07 | 2022-09-08 | 和幸 前田 | 管と容器の断熱装置と断熱方法 |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP58087413A patent/JPS59217086A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01214626A (ja) * | 1988-02-20 | 1989-08-29 | Zojirushi Corp | 真空二重管 |
| JP7133250B1 (ja) * | 2021-12-07 | 2022-09-08 | 和幸 前田 | 管と容器の断熱装置と断熱方法 |
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