JPS62480Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、円形又はこれに近い形状の真空断熱
壁に使用する断熱スペーサの改良に係り、主とし
て円筒形の真空断熱容器の両側部に用いるための
スペーサに関する。

（従来の技術） 保温又は保冷のための断熱体として、真空断熱
構造体が極めて優れたものであることは広く知ら
れている。

この真空断熱を利用した断熱構造体は、内部が
真空であるため外部から強い大気圧を受けるの
で、その壁体は相当の強度を必要とするうえ、
内・外壁間の支持固定も必要である。そのため、
従前の真空断熱構造体では、内・外壁間に断熱材
より成るハニカム状のスペーサ等を挿着し、内・
外壁の支持固定と外圧に対する支持を図つている
が、熱損失が比較的多く、真空断熱の秀れた断熱
効果が必ずしも十分に活用されていないのが実状
である。

これらの問題を解決するため、出願人は先き
に、真空断熱された壁構造体の両壁間を堅固に支
持し得ると共に、伝熱損失を著しく低減し得るよ
うにした断熱スペーサを開発し、特願昭55−
012527号（特開昭56−109984号公報参照）として
これを公開している。

第１図及び第２図は前記特願昭55−012527号の
一実施例を示すものであり、熱伝導度の小さなエ
ポキシ樹脂やポリプロピレン製の断面が長方形の
下層支持板C₁，C₂，C₃を夫々平行に並べ、その
上に、直角方向に中層の支持板b₁，b₂及びb₃が並
べられている。更に前記中層の支持板b₁，b₂，b₃
の上には、これと直角方向に上層の支持板a₁，a₂
及びa₃が並べられており、中層支持板の上層支持
板との接点及び下層支持板との接点が夫々互に交
互になるように組合わされている。即ち上層支持
板a₂と中層支持板b₂との接点２は、中層支持板b₂
と下層支持板c₁およびc₂との接点６および７の中
間点で中層支持板b₂の反対側に位置する様に構成
されている。その結果、例えば支持板a₂に伝えら
れた熱は、第２図に示す如く先ず支持板b₂に入
り、次に左右に拡散して接点６及び７から支持板
c₁及びc₂に伝達されることになる。

而して、前記断熱スペーサでは、各層間の支持
板接点による伝熱面積の制約に加え、中層支持板
に於ける伝熱距離の延長があるため、スペーサに
よる伝熱損失が著しく減少するうえ、両壁面を極
めて堅固に支持し得るという秀れた効果を奏する
ことが出来る。

然し乍ら、前記断熱スペーサにも一つの欠点が
存在する。即ち、真空断熱構造体の形状が円形若
しくはこれに近い形状の場合に、当該スペーサを
円形に仕上げるのに大変手数がかかるということ
である。各層間の支持板a₁〜ａ_o、b₁〜ｂ_o、c₁〜
ｃ_oの長さを、それ等を組合せた時にスペーサの
外形が円形になるように予かじめ揃えておくとい
うことは、大変手数のかかることである。又、一
定寸法の各支持板を組合せて構成した四角状のス
ペーサを、円形に切断整形する場合に於いても、
相当の手数を要するだけでなく、切断端部の長さ
が不揃いになつて、壁体支持力が部分的に不同に
なるという欠点がある。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、前記特願昭55−012527号に於ける上
述の如き問題を解決せんとするものであり、円筒
形の真空断熱容器の側面部の様に、略円形に近い
真空断熱構造体であつても極めて容易に挿着する
ことが出来、然かも機械的支持力が均等且つ強力
であり、その上伝熱損失の著しく少ない断熱スペ
ーサの提供を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、熱伝導度の低い断面が四角形の材料
で形成した円形の支持体片を２個以上同心状に配
列して成る円状支持層と、熱伝導度の低い断面が
四角形の材料で形成した棒状の支持体片を３本以
上放射状に配列して成る放射状支持層とを、交互
に三層以上平面視に於いて前記各円状支持層の支
持体片同士並びに各放射状支持層の支持体片同士
が夫々重ならないように積み重ね、各支持層同士
を一体化したことを基本構成とするものである。

（作用） 各円状支持層を形成する支持体と、各放射状支
持層を形成する支持体とによつて、真空断熱構造
体の内・外壁間を接続するスペーサの伝熱距離が
長くなり、伝熱抵抗が増大して納損失が減少す
る。

また、円状支持層の支持体と、放射状支持層の
支持体との各交接点に於いて、伝熱路の有効面積
が減少して伝熱抵抗が増大し、熱損失が減少す
る。

（実施例） 以下、第３図乃至第７図に示す本考案の一実施
例に基づいて、その詳細を説明する。

第３図は、本考案に係る断熱スペーサの平面図
であり、下層の円形支持層１と中間の放射状支持
層２と、上層の円形支持層３とを積層し、組合せ
固定することにより構成されている。

前記の円形支持層１は、夫々半径がR₁，R₂，
R₃である３個の円形支持体片１ａ，１ｂ，１ｃ
を同心配置とすることにより構成されており、支
持体片の数と各支持体片の半径は、真空断熱構造
体の外径とその真空度及び壁面板の材質、厚さ等
によつて適宜に選定される。合成樹脂製の断熱ス
ペーサにあつては、通常間隔（2L）は20〜40mm
程度に選定されている。

又、支持体片の厚み及び高さも同様であり、厚
みｔは、薄い方が伝熱量を少なく出来て好都合で
ある。しかし、機械的強度の面から一定の制約が
ある。高さｈの方も、低くすれば断熱構造体の厚
みを薄くすることが出来るが、スペーサによる伝
熱量が増大することになる。通常、合成樹脂製の
スペーサの場合には、各支持体片の厚みｔは略１
〜２mm程度に、又高さｈは10〜50mm程度に選定さ
れている。尚、本実施例では、支持体片の形状を
四角形としているが、他の形状であつてもよいこ
とは勿論である。

支持体片１ａ〜１ｃの材質としては、熱伝導度
の小さいものであれば任意のものが用い得る。例
えばエポキシ樹脂、ベークライト、尿素樹脂等の
熱硬化性樹脂、ポリプロピレン、高密度ポリエチ
レン、ポリエステル、ABS等の熱可塑性樹脂等
があり、また、紙またはパルプ等で作つて樹脂を
含浸させて強化したものでもよい。これらの材質
は使用される断熱層の使用温度によつて耐熱性を
考慮しなければならないことは勿論であり、特に
高温の場合セラミツクス等も用いられる。

中間の放射状支持層２は、第５図に示す如く、
断面四角形の棒状の各支持体片２ａ〜２ｈを放射
状に配置することにより形成されている。

放射状に配列する各支持体片のピツチ角θと各
支持体の長さは、前述の如く、円形真空断熱構造
体の外径寸法に応じて選定される。本実施例にあ
つては、支持体片２ａ〜２ｄを下層の円状支持層
１の支持体片１ａと１ｃ間に架け渡す長さとし、
支持体片２ｅ〜２ｈは前者の略1/2の長さとして
いる。尚、前記支持体片２ｅ〜２ｈを支持体片２
ａ〜２ｄの略1/2にしているのは、その上方に積
重ねる上層の円状支持層３の支持が略均等なピツ
チになるようにするためである。

中間の放射状支持層２の材質は、前記下層の円
状支持層１の場合と同様に各種の材質の使用が可
能であり、通常は下層の円状支持層１と同じ材質
が使用される。又、各支持体片２ａ〜２ｈの厚み
ｔと高さｈも、支持層１の場合と同寸法に選定さ
れる。

上層の円状支持層３は、第６図に示す如く２個
の円形の支持体片３ａ，３ｂを同心状に配置する
ことによつて構成されており、材質とその厚みｔ
と高さｈは、前記上層の円状支持層１の場合と同
様である。

上層の円状支持層３を構成する各支持体片３
ａ，３ｂの半径R₄，R₅は、夫々R₄＝R₁−Ｌ、R₅
＝R₂−Ｌに決められており、該上層の円状支持
層３を中間の放射状支持層２の上部へ積層した場
合に、第３図の如く、円状支持層１と円状支持層
３との間隔が夫々Ｌになるように構成されてい
る。即ち、平面視に於いて、両円状支持層１，３
の各支持体片が夫々重ならないように配列されて
いる。

次に、当該断熱スペーサの組立てについて説明
する。第３図を参照して、先ず、下層の円状支持
層１の各支持体片１ａ，１ｂ，１ｃを同心状に配
列し、次にその上部に中間の放射状支持層２の各
支持体片２ａ〜２ｈを等角度ピツチで放射状に積
み重ね、更に、その上方に上層の円状支持層３の
各支持体片３ａ，３ｂを同心状に配列し積み重ね
る。

各層間の支持体片の接点は、強度ならびに構造
の安定性から、接着するかまたは合ジヤクリによ
る組子形式で組合せるのが好ましい。また、金型
により一体成形しても良いことは勿論である。

第７図は第３図の−視断面図であつて、本
考案に係る断熱スペーサを円筒型真空断熱容器の
底部に使用した場合に該当する。尚、図に於いて
４は真空断熱容器の外壁板であり、５はその内壁
板である。例えば、内壁板５から上層の円状支持
層３の支持体片３ｂに伝えられた熱は、中層間の
放射状支持層２の支持体片２ｂとの交接点６を経
て支持体片２ｂへ伝えられ、両側へ分かれた後交
接点７，８を経て下層の円状支持層１の支持体片
１ｃ，１ｂに伝えられることになり、各交接点
６，７，８による伝熱面積の制約及び中間の放射
状支持層２による伝熱路の延長により、熱伝導が
著しく制限されることになる。

尚、本実施例では、３層以上の層構造としてい
るので、必要ある場合には層間にアルミ箔のよう
な反射体をはさむことにより輻射による熱伝達を
抑制することができる。

又、本実施例では支持層を３層に積み重ねてい
るが、４層以上に積み重ねても良いことは勿論で
ある。４層以上の構造とする場合には、円状支持
層３の上に、第４層目の支持層として放射状支持
層を積み重ねるが、この場合に、前記中間の支持
体片２ａ，２ｂ……と第４層目の支持体片とが、
平面視に於いて相互に重ならない様にする。

（考案の効果） 本考案は、上述の通りの構成であるから、下記
の如く多くの優れた効用を有している。

(1) 円状支持層と放射状支持層との各交接点で伝
熱通路面積が制約されると共に、放射状支持層
により伝熱通路が延長されるため、スペーサを
介しての熱伝導が著しく低減する。例えば、真
空度を10^-6Torrとした場合には、従前のハニ
カム型式のスペーサに比較して、熱損失が略30
〜40％減少する。

(2) 円状支持層と放射状支持層とを組合せる構成
としているため、円筒状の真空断熱構造体の両
側部であつても、極めて納まり良く使用するこ
とが出来、そのうえ両壁面の支持力も全面に亘
つて均等になり、両者をより強固に支持するこ
とが出来る。

(3) 組立等も極めて簡単で、前記特願昭55−
012527号によつて制作する場合に比較して、製
造原価の著しい低減を図り得る。

本考案は上述の通り、円筒型真空断熱容器等に
於いて、特に顕著な効用を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、特願昭55−012527号に係る断熱スペ
ーサの部分斜視図であり、第２図は、第１図の
−視断面図である。第３図は本考案に係る断熱
スペーサの平面図であり、第４図は下層支持体１
の平面図である。第５図は中層支持体２の平面図
であり、第６図は上層支持体３の平面図である。
第７図は、第３図Ａ−Ａ視断面図である。 １……下層の円状支持層、１ａ，１ｂ，１ｃ…
…支持体片、２……中間の放射状支持層、２ａ，
２ｂ〜２ｈ……支持体片、３……上層の円状支持
層、３ａ，３ｂ……支持体片、４……真空断熱容
器の外壁面、５……真空断熱容器の内壁面、６，
７，８……交接点、R₁，R₂，R₃，R₄，R₅……円
形の支持体片の半径、ｔ……支持体片の厚み、ｈ
……支持体片の高さ、Ｌ……間隔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱伝導度の低い断面が四角形の材料で形成した
   円形の支持体片を２個以上同心状に配列して成る
   円状支持層と、熱伝導度の低い断面が四角形の材
   料で形成した棒状の支持体片を３本以上放射状に
   配列して成る放射状支持層とを、交互に三層以上
   平面視に於いて前記各円状支持層の支持体片同士
   並びに各放射状支持層の支持体片同士が夫々重な
   らないように積み重ね、各支持層同士を一体化し
   た構成の円形又はこれに近い形状の真空断熱壁の
   断熱スペーサ。