(57)【要約】【課題】断熱性に優れた真空二重構造の提供。【解決手段】筒状かつ金属製の内壁部材１０と、内壁部材１０を収容する筒状かつ金属製の外壁部材２０と、内壁部材１０及び外壁部材２０の突き合わせ面間に設けられたシール部材３０と、を備え、シール部材３０によって、内壁部材１０と外壁部材２０との間の空間が真空状態に維持される真空二重構造。シール部材３０は、内壁部材１０及び外壁部材２０の突き合わせ面間に設けられた環状スペーサ３２と、スペーサ３２における内壁部材１０の突き合わせ面との対向面に形成された第１の溝３２ａに収容され、かつ、内壁部材１０の突き合わせ面に当接する第１の環状パッキン３１ａと、スペーサ３２における外壁部材２０の突き合わせ面との対向面に形成された第２の溝３２ｂに収容され、かつ、外壁部材２０の突き合わせ面に当接する第２の環状パッキン３１ｂと、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状かつ金属製の内壁部材と、
前記内壁部材を収容する筒状かつ金属製の外壁部材と、
前記内壁部材及び前記外壁部材の突き合わせ面間に設けられたシール部材と、を備え、
前記シール部材によって、前記内壁部材と前記外壁部材との間の空間が真空状態に維持される真空二重構造であって、
前記シール部材は、
前記内壁部材及び前記外壁部材の突き合わせ面間に設けられた環状のスペーサと、
前記スペーサにおける前記内壁部材の突き合わせ面との対向面に形成された第１の溝に収容され、かつ、前記内壁部材の突き合わせ面に当接する第１の環状パッキンと、
前記スペーサにおける前記外壁部材の突き合わせ面との対向面に形成された第２の溝に収容され、かつ、前記外壁部材の突き合わせ面に当接する第２の環状パッキンと、を備えた、
真空二重構造。
【請求項２】
前記スペーサが弾性を有する樹脂製部材であって、
前記スペーサの内周面及び外周面に設けられた金属製の帯状リングによって、前記スペーサが支持されている、
請求項１に記載の真空二重構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空二重構造に関し、特に内壁部材と外壁部材との間がシール部材によりシールされた真空二重構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒状の内壁と外壁との間を真空にして断熱した真空二重構造は、魔法瓶等に広く利用されている。このような真空二重構造では、通常、金属製の内壁と外壁とが一体に形成されているため、内部の熱が多少なりとも内壁から外壁へ伝わって逃げてしまう。そこで、断熱性を向上させるために、内壁と外壁とを別々の部材から構成し、両者の間をＯリングによりシールした構造とすることが考えられる。
特許文献１には、真空二重構造ではないが、複数の部材がＯリングによりシールされた真空処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２４１９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者は、金属製の内壁部材と外壁部材との間がシール部材によりシールされた真空二重構造に関し、以下の問題点を見出した。
内壁部材と外壁部材とが別部材からなる真空二重構造では、シール部材すなわちＯリングを介した内壁部材と外壁部材との間隔を拡大すると、断熱性が向上する。そのため、単純にはＯリングを大径化すれば、断熱性が向上するはずである。
【０００５】
しかしながら、そもそもＯリングの大径化には限界があり、内壁部材と外壁部材との間隔を充分に拡大するのが難しかった。その上、Ｏリングを大径化すると、真空により押し潰されたＯリングと内壁部材及び外壁部材との接触面積が増大し、Ｏリングを介した内壁部材から外壁部材への伝熱が促進されるため、さほど断熱性が向上しないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、断熱性に優れた真空二重構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る真空二重構造は、
筒状かつ金属製の内壁部材と、
前記内壁部材を収容する筒状かつ金属製の外壁部材と、
前記内壁部材及び前記外壁部材の突き合わせ面間に設けられたシール部材と、を備え、
前記シール部材によって、前記内壁部材と前記外壁部材との間の空間が真空状態に維持される真空二重構造であって、
前記シール部材は、
前記内壁部材及び前記外壁部材の突き合わせ面間に設けられた環状のスペーサと、
前記スペーサにおける前記内壁部材の突き合わせ面との対向面に形成された第１の溝に収容され、かつ、前記内壁部材の突き合わせ面に当接する第１の環状パッキンと、
前記スペーサにおける前記外壁部材の突き合わせ面との対向面に形成された第２の溝に収容され、かつ、前記外壁部材の突き合わせ面に当接する第２の環状パッキンと、を備えたものである。
【０００８】
本発明の一態様に係る真空二重構造では、環状パッキンの大径化によらずスペーサにより、内壁部材及び外壁部材の突き合わせ面の間隔を拡大することができる。また、スペーサの溝に収容された第１及び第２の環状パッキンがそれぞれ内壁部材及び外壁部材に当接するため、真空により押し潰された環状パッキンと内壁部材及び外壁部材との接触面積の増大による伝熱の促進を抑制することができる。従って、本実施形態に係る真空二重構造では、断熱性を向上させることができる。
【０００９】
前記スペーサが弾性を有する樹脂製部材であって、前記スペーサの内周面及び外周面に設けられた金属製の帯状リングによって、前記スペーサが支持されていることが好ましい。このような構成により、真空状態において、スペーサが座屈することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、断熱性に優れた真空二重構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る真空二重構造の斜視断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る真空二重構造におけるスペーサ３２の平面図である。
【図３】第１の実施形態に係る真空二重構造を適用した熱処理炉の断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る真空二重構造の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１３】
（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、第１の実施形態に係る真空二重構造について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る真空二重構造の斜視断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る真空二重構造１は、内壁部材１０、外壁部材２０、及びシール部材３０を備えており、例えば熱処理炉に適用することができる。
【００１４】
図１に示すように、内壁部材１０は、ステンレス鋼などの金属からなる（すなわち金属製の）筒状の部材である。内壁部材１０の一端は閉口端であり、他端は開口端である。内壁部材１０の開口端には外側に突出したフランジ部１１が設けられている。
【００１５】
外壁部材２０も、内壁部材１０と同様に、ステンレス鋼などの金属からなる（すなわち金属製の）筒状の部材である。外壁部材２０の一端は閉口端であり、他端は開口端である。外壁部材２０の開口端には内側に突出したフランジ部２１が設けられている。外壁部材２０の開口端から内壁部材１０が挿入されており、真空二重構造１は、底付きの二重筒構造を有している。外壁部材２０には、真空ポンプに通じる排気口２２が形成されており、内壁部材１０と外壁部材２０との間の空間を真空状態にすることができる。
【００１６】
シール部材３０は、内壁部材１０のフランジ部１１及び外壁部材２０のフランジ部２１の突き合わせ面間に嵌挿された平面視環状の部材である。シール部材３０によって、内壁部材１０と外壁部材２０との間の空間を真空状態に維持することができる。
なお、内壁部材１０及び外壁部材２０の両端を開口端として、当該両端にシール部材３０を設けた構成であってもよい。
【００１７】
シール部材３０は、２つのＯリング３１ａ、３１ｂ及びスペーサ３２を備えている。ここで、図２は、第１の実施形態に係る真空二重構造におけるスペーサ３２の平面図である。図１、図２に示すように、スペーサ３２は断面矩形状かつ平面視環状であって、樹脂やセラミックなど金属よりも断熱性に優れる材料からなる。用途によって適宜使い分ければよい。具体的には、スペーサ３２は、Ｏリング３１ａ、３１ｂと同様に、例えば、フッ素樹脂などからなる。
【００１８】
図１、図２に示すように、スペーサ３２における内壁部材１０のフランジ部１１の突き合わせ面との対向面にはＯリング３１ａを収容するための溝（第１の溝）３２ａが形成されている。他方、図１に示すように、スペーサ３２における外壁部材２０のフランジ部２１の突き合わせ面との対向面にはＯリング３１ｂを収容するための溝（第２の溝）３２ｂが形成されている。
【００１９】
スペーサ３２に溝３２ａ、３２ｂが形成されているため、内壁部材１０のフランジ部１１及び外壁部材２０のフランジ部２１の突き合わせ面に、Ｏリング３１ａ、３１ｂを収容するための溝を形成する必要がなく、真空二重構造１の製造が容易になる。
なお、図１の例では、溝３２ａ、３２ｂの断面形状が矩形状であるが、特に限定されない。例えば、溝３２ａ、３２ｂの断面形状は、三角形状その他の多角形状もしくは半円状、半楕円状などでもよい。
【００２０】
Ｏリング（第１のＯリング）３１ａは、スペーサ３２の溝３２ａに収容され、かつ、内壁部材１０のフランジ部１１の突き合わせ面に当接している。
Ｏリング（第２のＯリング）３１ｂは、スペーサ３２の溝３２ｂに収容され、かつ、外壁部材２０のフランジ部２１の突き合わせ面に当接している。
【００２１】
このように、スペーサ３２の溝３２ａ、３２ｂのそれぞれにＯリング３１ａ、３１ｂが当接し、かつ、Ｏリング３１ａ、３１ｂがそれぞれ内壁部材１０のフランジ部１１、外壁部材２０のフランジ部２１に当接することにより、内壁部材１０のフランジ部１１と外壁部材２０のフランジ部２１との間がシールされる。
【００２２】
本実施形態に係る真空二重構造では、内壁部材１０及び外壁部材２０の突き合わせ面間にスペーサ３２を設けることにより、Ｏリングの大径化によらず、自由に両者の間隔を拡大することができる。
【００２３】
また、スペーサ３２の溝３２ａに収容された小径のＯリング３１ａが内壁部材１０のフランジ部１１に当接するため、真空により押し潰されたＯリング３１ａと内壁部材１０との接触面積の増大による伝熱の促進を抑制することができる。
【００２４】
同様に、スペーサ３２の溝３２ｂに収容された小径のＯリング３１ｂが外壁部材２０のフランジ部２１に当接するため、真空により押し潰されたＯリング３１ｂと外壁部材２０との接触面積の増大による伝熱の促進を抑制することができる。
従って、本実施形態に係る真空二重構造では、断熱性を向上させることができる。
【００２５】
図３は、第１の実施形態に係る真空二重構造を適用した熱処理炉の断面図である。この熱処理炉は、第１の実施形態に係る真空二重構造１ａ及び第１の実施形態に係る真空二重構造１ｂの内壁部材１０のフランジ部１１同士を、パッキン４０を介して突き合わせた構造を有している。この熱処理炉は、例えば２００℃程度の低温用途に好適である。内壁部材１０の内部に図示しない熱処理対象物が収容される。このように、第１の実施形態に係る真空二重構造を用いることにより、断熱性に優れた熱処理炉を提供することができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
次に、図４を参照して、第２の実施形態に係る真空二重構造について説明する。
図４は、第２の実施形態に係る真空二重構造の部分断面図である。具体的には、シール部材３０の拡大図である。
図４に示すように、第２の実施形態に係る真空二重構造は、スペーサ３２の高さを高くすることにより、内壁部材１０及び外壁部材２０の突き合わせ面の間隔が拡大されている。このような構成により、断熱性をさらに向上させることができる。
【００２７】
また、スペーサ３２の高さを高くしたことに伴い、スペーサ３２の内周面にステンレスなどの金属からなる帯状のバックアップリング３３ａが設けられている。同様に、スペーサ３２の外周面にステンレスなどの金属からなる帯状のバックアップリング３３ｂが設けられている。この２つのバックアップリング３３ａ、３３ｂによって、スペーサ３２が支持されている。
【００２８】
バックアップリング３３ａ、３３ｂを設けることにより、スペーサ３２の高さを高くした場合でも、例えば真空状態において弾性を有する樹脂製のスペーサ３２が座屈することを抑制することができる。
その他の構成は、第１の実施形態に係る真空二重構造と同様であるため、詳細については省略する。
【００２９】
なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、Ｏリングに代えて、Ｘリング、Ｄリング、Ｔリング等、その他の環状パッキンであってもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１、１ａ、１ｂ  真空二重構造
１０  内壁部材
１１  フランジ部
２０  外壁部材
２１  フランジ部
２２  排気口
３０  シール部材
３１ａ、３１ｂ  Ｏリング
３２  スペーサ
３２ａ、３２ｂ  溝
３３ａ、３３ｂ  バックアップリング
４０  パッキン
【図１】
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【図２】
2018076953.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018076953.tif 000006