(57)【要約】【課題】真空断熱体の断熱効果を向上させる。【解決手段】真空断熱体１０は、二重壁構造１２の内部の真空空間Ｓに鉛直空間ＶＳを含み、その鉛直空間ＶＳにおいて、二重壁構造１２の内壁面１４ａ、１６ａと電気的に接触しないように、かつ、二重壁構造１２の厚み方向に互いに間隔を空けて、複数の金属製反射膜２２が吊り下げられている。更に、複数の金属製反射膜２２の各々は、同極性の電荷を供給する電荷供給手段２６と電気的に接続されている。このため、複数の金属製反射膜２２は、同極性に帯電し、この同極性の帯電によって、隣接する反射膜２２間で電気的な反発力が発生することで、反射膜２２同士の離間状態が保たれる。従って、金属製反射膜２２同士の接触を安定して防止することができ、反射膜２２間の接触に起因する伝熱を抑制することができる。これにより、断熱効果を向上させることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に真空空間を備える二重壁構造を有し、前記真空空間に少なくとも鉛直方向に延びる鉛直空間を含む真空断熱体であって、
前記鉛直空間において、前記二重壁構造の内壁面と電気的に接触せず、かつ、前記二重壁構造の厚み方向に互いに間隔を空けて吊り下げられた複数の金属製反射膜を含み、
該複数の金属製反射膜の各々は、前記真空空間の外部から同極性の電荷を供給する電荷供給手段と電気的に接続されていることを特徴とする真空断熱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に真空空間を備える二重壁構造を有する真空断熱体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部に真空空間を有する二重壁構造の真空断熱体において、真空空間での輻射熱に起因する断熱性の低下を防止するために、真空空間に複数層の金属箔（反射膜）を配設する構造が発案されている。例えば、特許文献１には、片面に酸化層が形成された金属箔を複数重ねた断熱体や、両面に酸化層が形成された金属箔と酸化層が形成されていない金属箔とを交互に重ねた断熱体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８１６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述した従来の断熱体は、金属箔同士が直接接触することによる伝熱を抑制するために、金属箔と金属箔との間に酸化層が配置されるような構成を有している。しかしながら、酸化層を介して金属箔同士が接触すると、金属箔同士が直接接触する場合よりは小さいにせよ、依然として金属箔間の伝熱が発生し、それによって断熱効果が低減することが、本発明者らによって確認された。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、真空断熱体の断熱効果を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。そのため、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００６】
内部に真空空間を備える二重壁構造を有し、前記真空空間に少なくとも鉛直方向に延びる鉛直空間を含む真空断熱体であって、前記鉛直空間において、前記二重壁構造の内壁面と電気的に接触せず、かつ、前記二重壁構造の厚み方向に互いに間隔を空けて吊り下げられた複数の金属製反射膜を含み、該複数の金属製反射膜の各々は、前記真空空間の外部から同極性の電荷を供給する電荷供給手段と電気的に接続されている真空断熱体（請求項１）。
【発明の効果】
【０００７】
本発明はこのように構成したので、複数の金属製反射膜が同極性に帯電し、隣接する反射膜間で電気的な反発力が発生するため、金属製反射膜同士の接触が防止された状態で安定保持され、反射膜間の接触に起因する伝熱が抑制される。これにより、真空断熱体の断熱効果を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る真空断熱体の構造を概略的に示す断面イメージ図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る真空断熱体の応用例を示す断面イメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。ここで、図面の全体にわたって、同一部分又は対応する部分は同一符号で示している。
図１は、本発明の実施の形態に係る真空断熱体１０の構造を概略的に示している。図１の例において、真空断熱体１０は、平面視で環状（円形）の容器型を成し、熱処理炉として利用されるものであり、例えばステンレスによって形成される内壁部材１４と外壁部材１６とで囲まれた、二重壁構造１２を有している。内壁部材１４と外壁部材１６との間の空間Ｓは、図１における上端部分（内壁部材１４の縁と外壁部材１６の縁との間）が、例えばシリコーン樹脂製の、平面視環状の絶縁体２４によって密封されており、真空ポンプ３０によって減圧されることで真空空間になっている。真空空間Ｓは、鉛直方向に延びる鉛直空間ＶＳを含んでおり、鉛直空間ＶＳは、絶縁体２４に沿って、平面視で環状に延在している。
【００１０】
又、図１の例において、真空断熱体１０は、平面視で環状に延在し、延在方向と直交する断面が逆Ｔ字状を成す吊り下げ部材（バスバー）２０を有している。吊り下げ部材２０は、逆Ｔ字状の縦線を成す部位２０ａが絶縁体２４に差し込まれることで、逆Ｔ字状の横線を成す部位２０ｂが鉛直空間ＶＳの上部に配置されるように固定されている。又、吊り下げ部材２０は、逆Ｔ字状の横線２０ｂを成す部位が、内壁部材１４の内壁面１４ａと外壁部材１６の内壁面１６ａとの、何れにも接触しないような大きさ（例えば、平面視環状の板からなる）になっている。吊り下げ部材２０は、導電性を有する部材で形成され、例えば銅製のものである。
【００１１】
又、鉛直空間ＶＳには、吊り下げ部材２０の逆Ｔ字状の横線を成す部位２０ｂから、アルミ箔等で形成される複数の金属製反射膜２２が吊り下げられている。金属製反射膜２２の各々は、その下端部が外壁部材１６の内壁面１６ａの底部にも接触しない長さで、鉛直方向に延在すると共に、平面視で環状に延在している。又、複数の金属製反射膜２２は、二重壁構造１２の厚み方向（図１における左右方向）に互いに間隔を空けて、吊り下げ部材２０から吊り下げられている。図１には、７枚の金属製反射膜２２が図示されているが、鉛直空間ＶＳに吊り下げられる金属製反射膜２２の枚数は、二重壁構造１２の厚み等に応じて、適宜、設定される。
【００１２】
ここで、本発明の実施の形態に係る真空断熱体１０は、複数の金属製反射膜２２が、必ずしも図１の例のように独立した複数枚の金属板反射膜２２で構成されていなくてもよく、二重壁構造１２の厚み方向に複数層に配置されるものであればよい。すなわち、例えば、１枚の金属製反射膜２２が、平面視で渦巻状に配置されることで、二重壁構造１２の厚み方向に複数層を成していてもよく、１枚の金属製反射膜２２が、折り畳まれた状態で複数層を成しているものであってもよい。それらの何れの形態であっても、層を成す金属製反射膜２２同士が間隔を空けて吊り下げられている。
【００１３】
又、吊り下げ部材２０は、絶縁体で被覆された導線２８を介して、電荷を供給する電荷供給手段２６と接続されている。電荷供給手段２６は、例えば直流電源機器であり、吊り下げ部材２０の少なくとも１ヶ所に接続されている。図１の例では、電荷供給手段２６から正極性の電荷が供給されており、これにより、導線２８と、導電性を有する吊り下げ手段２０とを介して、複数の金属製反射膜２２の各々に、正極性の電荷が供給される。従って、複数の金属製反射膜２２の各々は、真空の鉛直空間ＶＳにおいて、同じ正極性に帯電することとなる。
【００１４】
続いて、図２には、本発明の実施の形態に係る真空断熱体１０の応用例を示している。図２（ａ）に示す真空断熱体１０’は、複数の金属製反射膜２２の下端部が、例えばアルミ製の連結部材３４によって、二重壁構造１２の厚み方向に互いに間隔を空けて連結されたものである。連結部材３４は、吊り下げ手段２０と同じように、平面視で環状を成すものであってもよく、複数の金属製反射膜２２の下端部を、金属製反射膜２２の環状の延在方向の複数個所において連結する、複数の部材で構成されていてもよい。これにより、複数の金属製反射膜２２は、上端部と下端部との双方において、二重壁構造１２の厚み方向に互いに間隔を空けるように保持されることとなる。
【００１５】
一方、図２（ｂ）に示す真空断熱体１０”は、内壁部材１４の内壁面１４ａと外壁部材１６の内壁面１６ａとの、鉛直空間ＶＳを構成する部位に、例えばセラミックペーパー等で構成される絶縁シート３６が取り付けられたものである。すなわち、絶縁シート３６は、内壁部材１４の内壁面１４ａの鉛直部位（内壁部材１４の外周部）に、平面視で環状に取り付けられると共に、外壁部材１６の内壁面１６ａの鉛直部位（外壁部材１６の内周部）に、平面視で環状に取り付けられている。これにより、金属製反射膜２２と内壁部材１４の内壁面１４ａとの間、及び、金属製反射膜２２と外壁部材１６の内壁面１６ａとの間に、電気的に絶縁する絶縁シート３６が配置されることになる。
【００１６】
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る真空断熱体１０は、図１に示すように、内壁部材１４と外壁部材１６とを有する二重壁構造１２の内部の真空空間Ｓに、鉛直方向に延びる鉛直空間ＶＳが含まれている。そして、その鉛直空間ＶＳにおいて、二重壁構造１２の内壁面１４ａ、１６ａと電気的に接触しないように、吊り下げ手段２０から複数の金属製反射膜２２が吊り下げられている。すなわち、金属製反射膜２２と二重壁構造１２の内壁面１４ａ、１６ａとは、一方から他方へと電気が流れない位置関係にあり、図１の例では、二重壁構造１２の内壁面１４ａ、１６ａと物理的に接触しないような位置に、複数の金属製反射膜２２が吊り下げられている。
【００１７】
又、複数の金属製反射膜２２は、二重壁構造１２の厚み方向に互いに間隔を空けて吊り下げられており、換言すれば、真空の鉛直空間ＶＳにおいて、二重壁構造１２の厚み方向に、互いに間隔を空けた複数の金属膜の層を成すようにして吊り下げられている。更に、複数の金属製反射膜２２の各々は、真空空間Ｓの外部に配置される電荷供給手段２６と、図１の例では、導線２８と吊り下げ手段２０とを介して、電気的に接続されている。そして、電荷供給手段２６から複数の金属製反射膜２２の各々へ、同極性（図１の例では正極性）の電荷が供給されるものである。
【００１８】
このため、本発明の実施の形態に係る真空断熱体１０は、複数の金属製反射膜２２が同極性に帯電し、この同極性の帯電によって、隣接する反射膜２２間で電気的な反発力が発生することで、反射膜２２同士の離間状態が保たれるものである。しかも、電荷供給手段２６から供給される電荷は、反射膜２２が金属製であることから、各反射膜２２の全体に供給されるため、各反射膜２２が延在する全方向にわたって、反射膜２２同士の離間状態を維持することができる。このとき、複数の金属製反射膜２２は、二重壁構造１２の内壁面１４ａ、１６ａと電気的に接触しないように吊り下げられているため、電荷供給手段２６から供給された電荷が、金属製反射膜２２から二重壁を成す内壁部材１４及び外壁部材１６に逃げることはない。従って、金属製反射膜２２同士の接触を安定して防止することができ、反射膜２２間の接触に起因する伝熱を抑制することができる。すなわち、本発明の実施の形態に係る真空断熱体１０は、真空空間Ｓを設けることによって空気を介しての伝熱を防止すると共に、複数の金属製反射膜２２を設けることによって輻射熱に起因する伝熱を抑制する。更には、それらに加えて、反射膜２２間の接触による伝熱の抑制を実現することで、断熱効果を向上させることが可能となるものである。
【００１９】
更に、本発明の実施の形態に係る真空断熱体１０’は、図２（ａ）に示すように、複数の金属製反射膜２２の下端部が、連結部材３４によって連結されてもよいものである。この連結部材３４による下端部の連結と、吊り下げ手段２０による上端部の保持とによって、複数の金属製反射膜２２は、同極性に帯電して互いに反発しあっても、隣接する金属製反射膜２２の間隔が過度に広がることが防止される。これにより、金属製反射膜２２が過度に開くことに起因する、内壁部材１４の内壁面１４ａや外壁部材１６の内壁面１６ａへの金属製反射膜２２の接触を防止することができ、金属製反射膜２２から内壁部材１４や外壁部材１６への電荷の流出を、より確実に防止することが可能となる。
【００２０】
又、本発明の実施の形態に係る真空断熱体１０”は、図２（ｂ）に示すように、内壁部材１４の内壁面１４ａと外壁部材１６の内壁面１６ａとに、絶縁シート３６が取り付けられていてもよい。これにより、複数の金属製反射膜２２は、同極性に帯電して互いに反発しあい、過度に開いた場合であっても、内壁部材１４の内壁面１４ａや外壁部材１６の内壁面１６ａに対して、電気的に接触することが防止される。このため、図２（ｂ）の真空断熱体１０”においても、金属製反射膜２２から内壁部材１４や外壁部材１６へ電荷が流出することを、より確実に防止することができる。
【００２１】
なお、図１及び図２の例において、本発明の実施の形態に係る真空断熱体１０（１０’、１０”）は、真空空間Ｓの上端部分が絶縁体２４によって密閉され、複数の金属製反射膜２２を吊り下げる吊り下げ手段２０が絶縁体２４に差し込まれて固定された構成である。しかしながら、本発明の実施の形態に係る真空断熱体１０は、内壁部材１４や外壁部材１６に逃げないように、電荷供給手段２６から複数の金属製反射膜２２に電荷が供給できる構成であれば、図１や図２の構成に限定されるものではない。更に、本発明の実施の形態に係る真空断熱体１０は、容器型に限定されるものではなく、例えば板状のものであってもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１０（１０’、１０”）：真空断熱体、１２：二重壁構造、１４ａ、１６ａ：内壁面、２２：金属製反射膜、２６：電荷供給手段、Ｓ：真空空間、ＶＳ：鉛直空間
【図１】
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【図２】
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