JPS59501592A - 熱的に絶縁された物体を製造する方法 - 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】 表的に絶縁された物体を製造する方法 本発明は、特Ｇこ金属製の内側筒およびＣ寺に金属製の外１１！ｌ筒を持つ、熱 的に絶縁された物体、例えば管を℃蒔する方法に関する。。

物体り熱絶縁は主として２つの理由から行なわれる。すなわち媒体り熱損失が防 止されなければならないか、あるいは例えば容器の外側筒の熱応力が防止されな ければならない。熱伝達しないようにする理想的な熱絶縁物は真空であり、熱ｈ ７射に対しては赤外線を反射する層が有利である。

外側筒および内側筒を持つ、熱的に絶縁された物体は、欧州特許第１７０９５号 明細書から公知である。こｈら両筒の間に形成された内部空間は負圧を受け、か つ多孔性の粉末状材料、例えば活性炭あるいは珪藻土で満たされている。この物 体を製造する際、中間空間が粉末状絶縁材料で満たされ、その後排気され、それ から閉鎖されるようにして行なわれる。このやり方は非常に時間がかかる。なぜ ならば空間内にある気体および多孔性物体の中にある気体が吸い出されなければ ならないからである。

これらの欠点を回避するために、真空の代わりに熱伝導率の一層／ｌＸさい気体 を使用することが、既にドイツ連邦共和国特許出願公開第２７５０４５７号朗刑 書により提案されており、この場合は、熱特性の悪化が長時間生じないという利 点が同時に得られなければならない。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３３３９３３号明細書に、熱的に絶縁された 管が記載されており、この管は内側および外側筒を持ち、中間空間が膨張せしめ られたパーライトで満たされる。

中間空間内の負圧は、中間空間を２酸化炭素で満たすことにより得られなければ ならす、その際この物体の中に入っている媒体が、２酸化炭素の凝縮点以下であ るため２酸化炭素が液化されるような温度を持たなければならず、こうして中間 空間内にＸ：Ｌ空が得られる。・二のような熱的に絶縁された物体は、媒体が適 当な温度を持つ場合にしか動作能力つ５ないことは勿論のことである。

本発明の課題は、熱的に絶縁された２重筒跋物体を提供することにあり、この物 体においては中間空間が多孔性の熱絶縁材料で満たされ、この絶縁材料が、高い 気体吸収能力を持つことによって、中間空間内に存在する真空を長時間にわたっ て真空の吸着特性により維持することができ、そして簡単に、確実にかつ時間を 節約して動作することを許容する。特に金属製の内側筒および特に金属製の外側 筒を持ち、この外側筒により形成された中間空間が多孔性の粒子状および（ある いは）多孔性の粉末状絶縁材料で満たされ、排気されかつ気密に閉鎖される、熱 的に絶縁された物体、例えば管を製造する方法は、本発明によれば本質的に、内 側筒と外側筒との間の中間空間が排気され、その厖絶縁材料が負圧を受けている 容器から負圧を受けている中間空間に導入されかつこの中間空間が閉鎖されるこ とに存する。このような方法は、多孔性絶縁材料の充填の際に妨げとなる特性、 すなわち物体の高い熱絶縁が絶縁材料の高い吸着能力により生ぜしめられるよう な気体分子の長時間放出を除去し、それによってこのような熱的に絶縁された物 体を産業用にも製造することを許容する方法を提供することを可能にする。中に α体放出媒体が入っていなければ中間空間を容易かつ迅速に排気することができ 、この中間空間に、既に気体分子がほぼな≦なった絶縁材料が導入される。絶縁 材料を例えば自由堆積としであるいは回転ドラムで排気し、その後充填のため中 間容器に貯蔵することができる。このように準備された絶縁拐料を排気された中 間空間に導入した後に、この中間空間を閉鎖することができ、それによって所望 の負圧を長時間確保することができる。

中間空間内にある絶縁材料が充填中、特に充填方向とは反対の方向および充填方 向に移動せしめられる場合は、それによって架揺したがってまた空隙形成を回避 することができる。

空隙を生ぜしめる、それ自体としては電気を導かない絶縁材料の充填中に起こり 得る静電充電を防止するために、充填前に内側および外側筒が電気的に接地され る。

所定量の絶縁材料の導入後に充填が終了される場合に、中間空間内の所望の充填 度の量適監視が実現される。量の設定を充填すべき材料の重量に関して行なうこ とが、特に有利であることが判明した。

中間空間内の絶縁材料の特に簡単な密封は重力作用により実現される。

内側体と外側体とが一端において充填前にダイアフラムにより互いに結合される 場合は、充填中の例えば内側および外側管の異なる温度および異なる長さによる 応力が容易に平衡され得る。

中間空間が、加熱された絶縁材料で満たされる場合は、この中間空間の気体吸着 が非常に少ないので、中間空間の閉鎖および絶縁材料の冷却後に必要ならば負圧 をさらに高めることができる。

物体が充填のため排気鐘に導入される場合は、排気された絶縁材料を、排気鐘内 とほぼ同じ圧力が存在する貯蔵容器から非党に１易（こ充填することができる。

４ＪＬ龜、、されっ、つ絶縁／オ（、で満たされた中間空間が；、に今生で、外 ｆｉｕｉ　Ｉ’、、＋と内側Ｗとを１便１ヒする４゛、状および（あるいは）糊 伏材ドで結合するこく−により開鎖され、続いて付加的に例えば接着、ろうＮ　 Ｉｉあるい・は溶接により結合される場合は、非常に簡単に実弛できる方法が得 られる。

閉鎖するために熱可塑性材料２５るいは融索の低い合金が使用される場合・ば、 閉ｍ羽料が気体を放出するいがなる危険も回避することがてきる。

内側体と外側体との間の熱櫛絡を防止するために、診接後熱可塑乞材料を新たに 溶融することができ、その徒、溶融された利料か物体の運動、特に回転により外 側筒の内面に分布される。

絶縁側群が中間空間内でこの中間空間の閉鎖後均一に分布される場合、これは例 えば管において縦軸線の回りの回転および縦軸線方向の術計運動により実現され るが、その後内側筒が、内部′７間において圧力を加えることにより塑性変形さ れる場合は、一方では中間空間の完全な充填により最適の熱絶縁が実現され、同 時に例えば圧力を加える際の内側筒のそれ以上の変形が回避される。なぜならば 内側筒が力を熱絶縁材に伝達し、さらに力を一層厚く構成すべき外側筒に伝達す ることができるからである。

図面の簡単な説明 本発明による方法を図面により以下に詳細に説明する。

第１図は、本発明による方法を実施する装置の概略を示し、第２図および第３図 は、絶縁された物体の閉鎖された＠部の断面を示している。

第１図に概略的に示した装置は、粒子状絶縁材料の容器ｌおよび中間容器２を持 っている。中間容器２の下に支持仮３があり、この支持仮に、排気鐘５で持つ［ ゴ転吸１か取り付け）れ＝いも。容器１に粒重！：ｆあるいは粉末刃Ｓのり孔竺 硅ト柑ンζ彎）コ・・−宝蔵される。接続管片７を介して４器が図示してなＱ銭 空ポンプと結合されてＶ′ζ。「９により気密に１１鎖可能である光塙開口８の 回りに赤外ンＬｉ対器１１）が取（付けられている。粒テ状、粉末状あるいは＆ ９．１状絶縁材料、例えば珪藻土、活性炭、パーライト、バーミキュル石、分子 ふるいなどが、滑り片＋１に。

り下部に対して閉鎖されている容器１に導入される。その後開口８が＠９により 閉鎖され、その後薯読管片７を介して気体が吸い出される。吸出し中、撹拌機構 １：！により絶縁側群が循環せしめられ、同時に赤外線放射器ＩＯにより熱が加 えられる。

図示してない圧力計を介して検査可能な所望の圧力が得ら１またならば、滑り片 １１が開かれて絶縁材料がスクリュコンベヤ１３および開かれた滑り片１４を経 て中間容器２に運び込まれる。

中間容器２は、絶縁材料の冷却を防止するために熱絶縁体１５を持っている。中 間容器２は下端に閉鎖機構１６を持ち、この閉鎖機構は固定支持板３と結合され ている。固定支持板３と回転板４が結合されており、この回転板は４つの円形切 欠き１７を持ち、これらの切欠きにそれぞれ排気鐘５を気密に設けることができ る。切欠き１７はそれぞれ弾性密封片１８により包囲され、この密封片により固 定支持板３に対して密封される。図示してない第１の位置において、排気鐘に、 金属製の内側および外側筒を持つ充填すべき物体が装入され、その扱排気鐘が排 気される。その後回転板が９０°回転されて、排気鐘が、第１図において左側の 排気鐘に示された位置に達する。接続管片１９を介して排気鐘がさらに排気され 、同時に、内側筒２０および外側筒２１により形成された中間空間２２に絶縁材 料が充填される。

充填中、内側および外側管により形成され、これらの管が一端においてこれらの 管の肉厚より薄い肉厚の金属製ダイアフラムにより結合され、かつ金属接触しな がら接地された回転兼振動テーブル２３に配貿されている物体が回転されかつ充 填方向において往復運動せしめられる。回転兼振動テーブルの皿は同時に電気計 量器の保持殻体として使われる。中間空間２２が、物体の重量増加に対して定め られる所望量の絶縁材料で満たされている場合は、供給が止められ、排気鐘が取 り付けられている回転板を回転させることにより、既に予め排気された新しい排 気鐘が新たに充填所に達する。既に充填された物体を持つ排気鐘は、第１図に示 した石側位置に達し、その際物体が縦軸線の回りを回転され、中間空間の上端に 、容器２４に貯蔵されている、融点より少し高く加熱された熱可塑性プラスチッ ク、例えば軟化剤のないポリ塩化ビニルが導入される。熱可塑性プラスチックが 硬化することにより、中間空間の気密な閉鎖が実現される。その後この排気鐘は 別の充填所へ回転せしめられ、この充填所において給気され、あるいはこの場合 熱導入が非常に少ないから溶接、例えば電子ビーム溶蕨が行なわれる。一時的な 閉鎖を溶接蓋によっても行なうことができ、この溶接蓋は液圧により締め付けら れて密封するように取り付けられている。大気圧で溶接を行なうことができる。

第２図から明らかなように、物体２５の内側筒２０と外側筒２１とを結合するた めに球面環、例えばダイアフラム２６を使用することができる。このダイアフラ ムは溶接継ぎ目２７．２８により、それぞれの筒と結合される。ダイアフラムの 下に熱可塑性材料製の閉鎖部２９が見える。物体２５が熱可塑性材料の融点以上 に加熱されかつ縦軸線の回りを急速回転されると、第３図かられかるように熱可 塑性材料３０が外側筒２■の内面に沿って分布する。粒子状絶縁材料が、最初に 閉鎖部により占められた空間へ例えば振動、こより分布され、その後内側筒が外 側筒の方向に圧力を受けることにより塑性変形される場合は、熱的に絶縁された 物体を得ることができ、この物体は二義的な熱槁絡としての薄いダイアフラム２ ６を持つにすぎない。

本発明による方法により製造することができる、熱的に絶縁された物体の代表的 な例；よ、遠距離熱伝導あるいは過冷却された液体および気体用の管である。さ らに蓄熱器、特に潜熱蓄熱器に対する広い応用範囲が得られ、その際良好な絶縁 特性が、例えば太陽熱における広範囲の使用を許容する。内側および外側筒なら びにダイアフラム用の材料として、金属材料、特に鋼が適切であることが判明し ており、第２図の左半分に示したように、管の表面を磨くことにより、あるいは 赤外線遮蔽体、例えばアルミ箔３１を設けることにより赤外線放射遮蔽を行なう ことができる。

第１図 第２図 第３図 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、特に金属製の内側筒（２ｏ）および特に金Ｎ製の外側筒（２１）を持ち、こ の外側筒により形成された中間空間（２２）が多孔性の粒子状および（あるいは ）多孔性の粉末状絶縁材料（６）で満たされ、排気されかつ気密に閉鎖される、 熱的に絶縁された物体、例えば管を製造する方法において、内側筒（２ｏ）と外 側筒（２１）との間の中間空間（２２）がリド気され、その後絶縁材料（６）が 負圧を受けている容器（］）から負圧を受けている中間空間（２２）に導入され かっこの中間空間が閉鎖されることを特徴とする、熱的に絶縁された物体を製造 する方法。 ２　中間空間Ｃ２２）内にある絶縁材料（６）が充填中機械的に、特に充填方向 とは反対の方向および充填方向に移動せしめられることを特徴とする特許請求の 範囲第１項に記載の方法。 ３゛内側箇（２０）および外側筒（２１）が充填前に電気的に接地されることを 特徴とする特許請求の範囲第１項あるいは第２項に記載の方法。 ４　所定量の絶縁拐料（６）の導入後に充填が終了されることを特徴とする特許 請求の範囲第１項ないし第３項のうち１つに記載の方法。 ５ｆｉの設定が重量に関して行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第４項 に記載の方法。 ６　内側体（２０）と外側体（２１）とが一端において充填前にダイアフラム（ ２６）により互いに結合されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第 ５項のうち１つに記載の方法。 ７　中間空間（２２）が、加熱された絶縁材料（６）で満たされることを特徴と する特許請求の範囲！１ｒ４ないし第６項のうち１つに記載の方法。 ８　中間空間（２２）内の絶縁材料（６）のＭｉ積が重力作用により密Ｈされる ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７項のうち１つに記載の方法っ ９　内側体（２０）と外側体（２１）が充填後に気密に互いに結合され、特に溶 接されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項のうち１つに記載 の方法。 １０　物体が充填のため排気鐘（５）に導入されることを特徴とする特許請求の 範囲第１項ないし第９項のうち１つに記載の方法。 ＋１　排気されかつ絶縁材料（６）で満たされた中間空間（２２）が真空中で、 外側ＩＩ（２０）と内側筒（２１）とを、硬化する液状および（あるいは）糊状 材料て結合することにより閉鎖され、続いて付加的に接着、ろう付けあるいは溶 接により結合されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１０項のう ち１つに記載の方法。 １２　閉鎖するために熱可塑性材料（２９）あるいは厳重の低い合金が使用され ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の方法。 １３　付加的の溶接の移に熱可塑性材料（２９）あるいは合金が溶融されること を特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の方法つ Ｊ４　溶融された材ａ（３０）が物体の運動、特に回転により外側筒（２１）の 内面、ダイアフラム（２６）あるいは内［ＩＪｉ（２ｏ）の外面に分布されるこ とを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載の方法。 １５　絶縁材料（６）が中間空間（２２）内でこの中間空間の閉鎖後均一に分布 され、その後内側筒（２ｏ）が、内部空間において圧ヵ・　ｉＬアン−Ｓ：と７ こより塑性（杉ざ九る・ニーとを特徴とする特許”　１：　’ｉ　Ｂ　ｍ３１項 はし　）第１・１項のうち１っこ記載の方法。