(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温下に配される波付け外管と、この外管の内側に配される波付け内管と、これら内外管の間に配される断熱材とスペーサとを具え、この内外管の間を真空に保持する断熱管において、
前記スペーサは、複数の円筒体を所定間隔で平行に並べて帯状体で一体化したもので、前記内管の外周に螺旋状に巻回され、
この円筒体は内外管の軸方向沿いに配置されて、
前記帯状体がネット状であることを特徴とする断熱管。
【請求項２】
常温下に配される波付け外管と、この外管の内側に配される波付け内管と、これら内外管の間に配される断熱材とスペーサとを具え、この内外管の間を真空に保持する断熱管において、
前記スペーサは、複数の円筒体を所定間隔で平行に並べて帯状体で一体化したもので、前記内管の外周に螺旋状に巻回され、
この円筒体は内外管の軸方向沿いに配置されて、
前記帯状体および円筒体を構成する材料のガス放出率が10-2(Pa・m3/s・m2)以下であることを特徴とする断熱管。
【請求項３】
円筒体の長さを内外管の波付けピッチの５倍から１０倍としたことを特徴とする請求項１または２記載の断熱管。
【請求項４】
断熱管の横断面において、各円筒体は、内外管の周方向を等分する間隔に配されて、各円筒体の間に長手方向に連続する空間が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の断熱管。
【請求項５】
円筒体が中空であることを特徴とする請求項１または２に記載の断熱管。
【請求項６】
常温下に配される波付け外管と、この外管の内側に配される波付け内管と、これら内外管の間に配される断熱材とを有し、内外管の間が真空に保持された断熱管に用いられる断熱管用スペーサであって、
内外管の間に断熱材と共に配されるネット状の帯状体と、
所定間隔で平行に並べられた状態に帯状体で一体化される複数の円筒体とを有し、
各円筒体は帯状体の長手方向に対して傾斜を有することを特徴とする断熱管用スペーサ。
【請求項７】
常温下に配される波付け外管と、この外管の内側に配される波付け内管と、これら内外管の間に配される断熱材とを有し、内外管の間が真空に保持された断熱管に用いられる断熱管用スペーサであって、
内外管の間に断熱材と共に配される帯状体と、
所定間隔で平行に並べられた状態に帯状体で一体化される複数の円筒体とを有し、
各円筒体は帯状体の長手方向に対して傾斜を有し、
前記帯状体および円筒体を構成する材料のガス放出率が10-2(Pa・m3/s・m2)以下であることを特徴とする断熱管用スペーサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は極低温ケーブルや冷媒輸送管の断熱などに好適な断熱管と、断熱管用スペーサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
極低温ケーブルなどの断熱管として、図５に示すものが知られている（実公昭５３−５１４２６号公報参照）。これは波付け内管１１と波付け外管１２との間に積層断熱層１３を配置し、両管１１，１２  の間を真空に構成する断熱管である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の断熱管では真空引きの際、排気経路は内外管の波付け溝に沿った螺旋状となるため、長手方向に沿った経路が確保されない。特に断熱管を長尺化した場合、内外管の波付けピッチを小さくした場合、断熱管の直径を大きくした場合には排気経路が著しく長大化する。真空引きの効率は排気経路長に反比例するため、従来の断熱管では極めて排気効率が悪い。
【０００４】
従って、本発明の主目的は、内外管の間に長手方向の排気経路を確保して真空引きを容易にすると共に、内外管を同軸に保持できる断熱管と断熱管用スペーサとを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明断熱管は上記の目的を達成するもので、その特徴は、波付け内外管の間に断熱材とスペーサとを具え、この内外管の間を真空に保持する断熱管において、前記スペーサは、複数の円筒体を所定間隔で平行に並べて帯状体で一体化したもので、前記内管の外周に螺旋状に巻回され、この円筒体は内外管の軸方向沿いに配置されたことを特徴とする。
【０００６】
ここで、スペーサを配置する位置は、内管と外管の間であればどこでもよい。すなわち、内管の上にスペーサを巻回し、その上に断熱材を配置してもよく、逆に内管の上に断熱材を配置し、その上にスペーサを巻回してもよい。
【０００７】
また、上記断熱管に用いられる本発明スペーサは、複数の円筒体を所定間隔で平行に並べ、これらを帯状体で一体化し、各円筒体は帯状体の長手方向に対して傾斜を有することを特徴とする。
【０００８】
このスペーサの材料は、帯状体，円筒体共にガス放出の少ない材料で構成することが好適である。すなわち、ガス放出率が１０−２（Ｐａ・ｍ３／ｓ・ｍ２）以下の材料が好ましい。この構成により真空引きの効率を向上し、内外管の間の真空度の維持に効果的である。ガス放出の少ない材料の具体例としては、鉄，ステンレス，鉛，銅，アルミ，ステアタイト，バイトン，アラルダイトなどの金属や、フッ素樹脂＜ポリテトラフルオルエチレン＞，ポリスチロール，ポリ塩化ビニル，ネオプレン，ポリアミド系樹脂などの合成ゴム・樹脂、その他ガラスなどが挙げられる。なお、種々の物質のガス放出率に関する文献としては、「真空技術」，堀越，東大出版，１９９４がある。
【０００９】
帯状体の構成は排気経路確保の点からネット状とすることが好適である。帯状体と円筒体との一体化は、接着剤による接着などが挙げられる。
【００１０】
スペーサに用いる円筒体は中空円筒，中実円筒のいずれでもよい。中空円筒の方が排気経路も確保し易い上、軽量である点で望ましい。また、円筒体の外径は、断熱管の内外管の間を十分に保持できる程度とする。円筒体の長さは内管または外管の波付けピッチの５倍から１０倍とすることで、断熱管を曲げた際に円筒体が屈曲して断熱材を損傷することを防止できる。
【００１１】
帯状体の長手方向に対する円筒体の傾斜角度は、スペーサを巻回した際に、円筒体が内外管の軸方向に沿うように決定する。この傾斜角度は帯状体の幅とスペーサを巻回する箇所の直径および巻付ピッチで決定される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明断熱管の透視模式図，図２は同断熱管の横断面図である。
本発明断熱管は、波付け内管１と波付け外管２との間に積層断熱材３とスペーサ４を配置し、両管１，２の間を真空に保持するものである。
【００１３】
内管１および外管２はアルミ合金材で構成される。内管１の内周には、超電導ケーブルのコア（図示せず）などが内蔵され、内管１の外周には積層断熱材３が巻回されている。この積層断熱材３は、通常、アルミ蒸着フィルムやガラステープなどを積層したものが用いられる。
【００１４】
この断熱材３と外管２との間に本発明スペーサ４が配置される。その平面図を図３に示す。このスペーサ４は複数の円筒体５を所定間隔で平行に配列し、これらをネット状の帯状体６で一体化して構成される。帯状体６はガラスネットを用い、円筒体はガラスパイプを用いる。円筒体５はその両端部を帯状体６の両側縁に合わせ、かつ帯状体６の長手方向に対して一定の角度θをもって固定されている。この角度θはスペーサを断熱材３の外周に巻回したとき、各円筒体５が内外管１，２の軸方向に沿うように（図１参照）設定されている。円筒体５の配列間隔ｔは、スペーサ４を巻回したときに円筒体５が周方向を８等分するような間隔とした（図２参照）。この間隔ｔはスペーサを巻回したときに内外管１，２を同軸に保持できる程度とすればよい。なお、円筒体５の長さは外管２の波付けピッチの２倍程度とした。
【００１５】
このような構成とすることで、内外管１，２を同軸に保持すると共に、断熱管の長手方向に排気経路を確保することができる。すなわち、各円筒体５の間に長手方向に連続する空間が形成され、真空引きの際に十分な排気経路を確保することができる。
【００１６】
また、断熱管を曲げたときでも円筒体５が屈曲して断熱材を損傷させることもない。さらに、このような構成のスペーサは、巻回するだけで容易に設置ができるため、スペーサの装着作業に特別の熟練を要せず、短時間の装着が可能である。
【００１７】
以下に従来の断熱管と本発明断熱管とを真空引きする際の排気コンダクタンスの計算例を示す。
従来の断熱管では、図４（Ａ）に示すように、外管１２と断熱材１３の間に形成された螺旋状の空間を分子流が流れるものとし、この空間を直径Ｄの螺旋管路に近似するとＤは式１で表される。
Ｄ≒２√（δＰ／２π）    …式１
δ＝波付け管の谷部の深さ、Ｐ＝波付けピッチ
また、管路１ｍ当りの流路の長さＬは式２で表される。
Ｌ≒πｄ（１００／Ｐ）    …式２
ｄ＝螺旋管路の直径
そして、円管コンダクタンスＶは、
Ｖ＝６５Ｄ３  ／（Ｌ√Ｍ）    …式３
Ｍ≒２９（空気分子量）
で表されるため、式３に式１と式２を代入し、δ＝０．６（ｃｍ），Ｐ＝２０（ｃｍ），ｄ＝１０（ｃｍ），Ｌ＝１００（ｃｍ）を代入すると管路１ｍ当りのコンダクタンスＶは０．３０８（ｌ／ｍｉｍ）となる。
【００１８】
一方、本発明断熱管では、次の円心筒管の式によりコンダクタンスＶを求める。
Ｖ＝１０３  α（Ｄ１  −Ｄ２  ）２  （Ｄ１  ＋Ｄ２  ）／４８Ｌπ√Ｍ
ここに、外管最内径Ｄ１  ＝１１．５（ｃｍ），内管最外径Ｄ２  ＝９．９（ｃｍ），α＝１．５，Ｌ＝１００（ｃｍ）を代入すると管路１ｍ当りのコンダクタンスＶは６０．７（ｌ／ｍｉｍ）となる。
このように、本発明断熱管の方が十分大きな排気経路を確保できていることが計算上でも確認できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の断熱管によれば、内外管を同軸に保持できると共に、長手方向の排気経路を確保することができ、効率よく真空引きを行うことができる。
また、本発明スペーサは本発明断熱管を構成するのに最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明断熱管の構成を示す透視模式図。
【図２】本発明断熱管の横断面図。
【図３】本発明スペーサの平面図。
【図４】（Ａ）は従来の断熱管における波付け管と断熱材部分の縦断面図、（Ｂ）は従来の断熱管における排気経路を示す模式図。
【図５】従来の断熱管の部分断面図。
【符号の説明】
１  内管
２  外管
３  断熱材
４  スペーサ
５  円筒体
６  帯状体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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