(57)【要約】【課題】断熱性能を十分にするとともに、内管が熱膨張したときに外管と内管との間の結合部分が破損するのを抑制することができる真空断熱構造体を提供する。【解決手段】外管２と、外管２の内側に配置された内管３と、を備え、外管２と内管３との間の密閉空間８が減圧された真空断熱構造体１であって、密閉空間８の開口部８ａにおいて外管２と内管３との間に挟まれて配置され、密閉空間８を封止する環状の封止部材５をさらに備え、封止部材５は、外管２および内管３よりも熱伝導率が低く弾性率が相対的に低い材質で形成された第１部材５ａと、弾性率が相対的に高い材質で形成された第２部材５ｂと、が径方向に交互に積層されたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管と、前記外管の内側に配置された内管と、を備え、前記外管と前記内管との間の密閉空間が減圧された真空断熱構造体であって、
前記密閉空間の開口部において前記外管と前記内管との間に挟まれて配置され、前記密閉空間を封止する環状の封止部材をさらに備え、前記封止部材は、前記外管および前記内管よりも熱伝導率が低く弾性率が相対的に低い材質で形成された第１部材と、弾性率が相対的に高い材質で形成された第２部材と、が径方向に交互に積層されたものである、真空断熱構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
外管の内側に内管を配置して二重管とし、外管と内管の間の空間の開口部を封止して内管と外管との間に真空空間が形成された真空断熱構造体が知られている。特許文献１には、内管と外管の間の空間の開口部を弾性体により形成された封止部材によって密封した真空断熱構造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２００３−３１４７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の真空断熱構造体において、外管と内管とは封止部材によって結合されている。二重管の軸方向が横向きになるように真空断熱構造体を設置した場合、内管は封止部材によって支えられるが、封止部材は弾性体で形成されているため、封止部材において内管を支えている部位が内管から荷重を受けて径方向につぶれる。よって、封止部材の当該部位において、外管の内周面と内管の外周面との距離が近づく。これにより、封止部材の当該部位において熱伝導率が高くなり、真空断熱構造体の断熱性能が十分にならないという問題があった。
【０００５】
上記問題に対し、封止部材における内管を支えている部位が径方向につぶれるのを抑制するために、封止部材を高強度の材料で形成することも考えられる。ところで、真空断熱構造体において、内管の内部が高温に加熱された場合、内管と外管との温度差が著しく大きくなるので、内管の熱膨張による寸法変化と外管の熱膨張による寸法変化との差も著しく大きくなる。このため、封止部材を高強度の材料で形成すると、内管の内部が高温に加熱された場合に、封止部材が、内管の熱膨張による寸法変化と外管の熱膨張による寸法変化との差を吸収できずに破損してしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、断熱性能を十分にするとともに、内管が熱膨張したときに外管と内管との間の結合部分が破損するのを抑制することができる真空断熱構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、外管と、前記外管の内側に配置された内管と、を備え、前記外管と前記内管との間の密閉空間が減圧された真空断熱構造体であって、前記密閉空間の開口部において前記外管と前記内管との間に挟まれて配置され、前記密閉空間を封止する環状の封止部材をさらに備え、前記封止部材は、前記外管および前記内管よりも熱伝導率が低く弾性率が相対的に低い材質で形成された第１部材と、弾性率が相対的に高い材質で形成された第２部材と、が径方向に交互に積層されたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、断熱性能を十分にするとともに、内管が熱膨張したときに外管と内管との間の結合部分が破損するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態にかかる真空断熱構造体の構成について説明する模式図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図２の破線Ａで囲った領域を示す拡大図である。
【図４】本実施の形態にかかる真空断熱構造体の内管が熱を受けた状態について説明する模式図である。
【図５】図４の破線Ｂで囲った領域を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、図１および図２を参照して本実施の形態にかかる真空断熱構造体１の構成について説明する。
図１は、真空断熱構造体１の構成について説明する模式図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図１および図２に示すように、真空断熱構造体１は、外管２と、内管３と、封止部材５と、を備えている。
【００１１】
内管３は、外管２の内側に配置されている。外管２および内管３の材質は、例えば、ステンレス鋼や鉄鋼である。外管２と内管３との間には密閉空間８が形成されている。封止部材５は、外管２と内管３との間の密閉空間８の開口部８ａにおいて外管２と内管３との間に挟まれて配置された環状の部材である。すなわち、封止部材５は、密閉空間８の開口部８ａにおいて、外管２の内周面２ａ、および内管３の外周面３ｂと押圧された状態で密着し、外管２と内管３の間の密閉空間８を封止する。
【００１２】
なお、封止部材５は、外管２の内周面２ａと密着している面、および内管３の外周面３ｂと密着している面において、シリコン系接着剤やエポキシ系接着剤などの接着剤により外管２および内管３と接着されていてもよい。
【００１３】
密閉空間８は減圧された真空空間である。すなわち、外管２と内管３との間は、真空空間である密閉空間８によって断熱されている。外管２の外側は外気である。内管３の内側は、収容空間１１３である。すなわち、外管２の外周面２ｂは外気と接し、内管３の内周面３ａは収容空間１１３と接している。
【００１４】
図３は、図２の破線Ａで囲った領域を示す拡大図である。図３に示すように、封止部材５は、外管２および内管３よりも熱伝導率が低く弾性率が相対的に低い材質で形成された第１部材５ａと、弾性率が相対的に高い材質で形成された第２部材５ｂと、が径方向に交互に積層されたものである。
【００１５】
第１部材５ａは、例えばシリコン樹脂で形成されている。第２部材５ｂは、例えば一般構造用鋼材や冷間圧延鋼板といった各種鋼板で形成されている。
【００１６】
図４は、内管３が収容空間１１３から熱を受けた状態について説明する模式図である。図４に示すように、内管３は熱膨張して、内管３の端部３ｃが軸方向の外側（図中矢印Ｃ）に移動する。一方、外管２と内管３との間は、真空空間である密閉空間８によって断熱されているので、外管２はほとんど熱膨張せず、外管２の端部２ｃは軸方向にほとんど移動しない。このため、外管２と内管３との間に挟まれて配置された封止部材５には、軸方向にせん断応力Ｆ１が及ぼされる。
【００１７】
一方、封止部材５は内管３を支えているので、封止部材５における内管３を支えている部位には径方向に荷重Ｆ２が及ぼされる。
【００１８】
図５は、図４の破線Ｂで囲まれた部分を示す拡大図である。図５に示すように、封止部材５は、軸方向にせん断応力Ｆ１が及ぼされると、弾性率が相対的に低い材質で形成された第１部材５ａが変形する。これにより、封止部材５は内管３の熱膨張による寸法変化と外管２の熱膨張による寸法変化との差を吸収することができるので、内管３が熱膨張したときに外管２と内管３との間の結合部分である封止部材５が破損するのを抑制することができる
【００１９】
一方、封止部材５の第２部材５ｂは、弾性率が相対的に高い材質で形成されている。このため、封止部材５の内管３を支えている部位においても、第２部材５ｂは径方向にほとんどつぶれない。これにより、封止部材５における内管３を支えている部位において外管２の内周面２ａと内管３の外周面３ｂとの距離が近づくのを抑制することができるので、真空断熱構造体１の断熱性能を十分にすることができる。
【００２０】
なお、本発明は上記実施の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。上記実施の形態では、真空断熱容器における内管の内側の収容空間を加熱される空間としたが、収容空間が冷却される空間であっても、収容空間が加熱される空間である場合と同様のメカニズムにより、封止部材５は内管３の熱収縮による寸法変化と外管２の熱収縮による寸法変化との差を吸収することができる。これにより、内管が熱収縮したときに外管と内管との間の結合部分である封止部材が破損するのを抑制することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１  真空断熱構造体
２  外管
２ａ  内周面
２ｂ  外周面
２ｃ  端部
３  内管
３ａ  内周面
３ｂ  外周面
３ｃ  端部
５  封止部材
５ａ  第１部材
５ｂ  第２部材
８  密閉空間
８ａ  開口部
１１３  収容空間
【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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