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公開番号2024124285
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023066543,2023031962
出願日2023-04-14,2023-03-02
発明の名称真空断熱装置と真空断熱装置の製造方法。
出願人個人
代理人
主分類G12B 17/06 20060101AFI20240905BHJP(器械の細部)
要約【課題】高温又は低温の状態にある物質と周囲との熱移動により、高温又は低温の状態にある物質の温度が変化することを防止するための装置と装置の製造方法に関する。
【解決手段】内部が真空の密閉空間を有する二重構造物において、接合部分の一方の複数箇所に間隙(縦長の小穴)を設けるとともに、もう一方の一部に突出した部分を設けて、この突出した部分をもう一方の一部に設けられた間隙に挿入して(貫通させて)、貫通した部分を180度折り曲げて固定することにより、接合部分に引っ張り(張力)に耐える強度を持たせるとともに、二重構造物を構成する物質に弾性変形領域において定常的に延びた(張力を持った)状態を保持させ、大気圧力により変形しないという機能を持たせることを特徴とする、真空断熱装置と真空断熱装置の製造方法。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱から構成される真空断熱装置において、二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するために、二重構造物に力や熱を加えることにより２つの支柱に接している二重構造物の内側から内側までの最大幅の値を増加させた後に、変形しない２つの支柱の外側から外側までの距離が、二重構造物の内側から内側までの増加した最大幅と同じ値の支柱を、二重構造物の内側の両端に密着して挿入し、二重構造物を構成する物質が弾性変形領域において定常的に張力を持った状態を保持している構造とすることにより、二重構造物が大気圧力により変形しないという構造と機能を有することを特徴とする真空断熱装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱から構成される真空断熱装置において、二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するために、二重構造物に力や熱を加えることにより２つの支柱に接している二重構造物の内側から内側までの最大幅を増加させた後に、変形しない２つの支柱の外側から外側までの距離が、二重構造物の内側から内側までの増加した最大幅と同じ値の支柱を、二重構造物の内側の両端に密着して挿入するという方法を用いることにより、二重構造物を構成する物質に弾性変形領域において定常的に張力を持った状態を保持させ、大気圧力により変形しないという機能を持たせることを特徴とする、真空断熱装置の製造方法。
【請求項３】
内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱から構成される真空断熱装置において、二重構造物の両端に挿入された支柱に定常的に加えられた反対方向の力により、二重構造物を構成する物質に定常的に張力を持たせることにより、密閉空間を有する内部が真空の二重構造物が大気圧によって変形しないという構造を有する，請求項1に記載された真空断熱装置。
【請求項４】
内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱から構成される真空断熱装置において、二重構造物の両端に挿入された支柱に定常的に反対方向の力を加えるという方法を用いることにより、二重構造物を構成する物質が定常的に張力を保持していることを特徴とする、請求項２に記載された真空断熱装置の製造方法。
【請求項５】
内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱から構成される真空断熱装置において、二重構造物に熱を加えて通常使用される温度よりも延びた状態にした状態で、二重構造物の内部に支柱を挿入することにより、二重構造物が定常的に使用される温度においては収縮して二重構造物を構成する物質に定常的に張力が発生し、密閉空間を有する内部が真空の二重構造物が大気圧によって変形しないという構造を有する，請求項1に記載された真空断熱装置。
【請求項６】
内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱から構成される真空断熱装置において、二重構造物に熱を加えて通常使用される温度よりも延びた状態にして、二重構造物の内部に支柱を挿入するという方法を用いることにより、二重構造物が通常使用される温度においては収縮して二重構造物を構成する物質に定常的に張力が発生し、密閉空間を有する内部が真空の二重構造物が大気圧によって変形しないという特徴を有する，請求項２に記載された真空断熱装置の製造方法。
【請求項７】
内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱から構成される真空断熱装置において、二重構造物の接合部分を、シール材を充填・塗布、熔接、溶着により気密が保たれた構造とすることにより、二重構造の密閉空間を構成している物質の気密が保たれた構造となることを特徴とする、請求項１に記載された真空断熱装置。
【請求項８】
内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱から構成される真空断熱装置において、二重構造物の接合部分を、シール材を充填・塗布、熔接、溶着により気密を保つという方法を用いることにより、二重構造の密閉空間を構成している物質の気密が保たれた構造を有することを特徴とする、請求項２に記載された真空断熱装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内部にある高温又は低温の状態にある物質の温度が周囲への熱移動により変化することを防止するための装置と方法に関する。
続きを表示（約 4,900 文字）【背景技術】
【０００２】
容器の外周を二重構造として二重構造の内部を真空にすることにより、断熱効果が格段に向上することはよく知られている。しかし、容器を二重構造として二重構造の内部を真空にすると、容器の表面とそれを覆う構造物で構成される空間の内圧が低下するため、容器の表面を構成する物質とそれを覆う構造物に作用する圧力によって、容器の表面を構成する物質とそれを覆う構造物が変形する可能性がある。これを防止するためには二重構造にした容器の表面とそれを覆う構造物との間に新たな構造物を挿入して、これに支柱の役割を持たせることにより、容器の表面を構成する物質とそれを覆う構造物が変形するのを防止する措置がとられている。
例えば、特許文献１には「管において、断熱層を構成する二重筒の間の真空層の形状を保持するために、複数の金属ワイヤ又は金網を設置する技術」が記載されている。
また、特許文献２には「二重構造にした構造物の間に挿入してこれに支柱の役割を持たせる新たな構造物として、筒状の断面形状を持ち、内部が固体よりも熱伝導率特性に優れた空気で満たされた物質をらせん状に巻き付ける技術」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平８－１４４７４０号公報
特許第６８０７５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、容器の外周を二重構造としてその内部を真空にすることにより断熱効果が格段に向上するが、二重構造にした容器の表面を構成する物質とそれを覆う構造物が変形する可能性があるため、これを防止するために、特許文献に記載されているように、「容器の外側（真空層の内部）に断面円形の長尺物をらせん状に巻き付ける」などの新たな技術と方法が必要になるが、二重構造物の内部に支柱の役割を持たせる物質（スペーサー）を挿入することにより、支柱の役割を持たせる物質（スペーサー）が熱の流路となるため、伝熱性能が低下することになる。これを防止するために、支柱の役割を持たせる物質（スペーサー）の形状を断面円形にして二重構造物との接触面積を出来るだけ小さくするなどの方法が用いられているが、
（１）支柱の役割を持たせる物質（スペーサー）が熱の流路となり、装置の伝熱性能が低下する。
（２）支柱の役割を持たせる物質（スペーサー）に要するコストが増加する。
（３）支柱の役割を持たせる物質（スペーサー）により全体の重量が増加する。
などの理由により、支柱の役割を持たせる物質（スペーサー）が装置全体に占める割合を小さくする必要がある。
そこで本発明は、下記の要素を備えた、これまで用いられてきた支柱の役割を持たせる物質（スペーサー）よりも伝熱性能に優れ、コストと重量が低減可能な装置と方法を提供することを目的とする。
１．内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置において、
２．二重構造物の内側の両端（両側）に密着して設置され、相対位置が固定された（変形しない）２つの支柱（スペーサー）の外側から外側までの距離（最大幅）が、２つの支柱（スペーサー）に接している二重構造物の常温・常圧下における内側から内側までの距離（最大幅）よりも長い状態で挿入することにし、二重構造物が延びた（張力を保有する）状態を保持している構造とする
３．これにより、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置は、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と二重構造物の両端（両側）に設置された支柱（スペーサー）のみの構成となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
容器を二重構造として二重構造の内部を真空にすると、容器の表面とそれを覆う構造物で構成される空間の内圧が低下するため、容器の表面を構成する物質とそれを覆う構造物に作用する圧力によって、容器の表面を構成する物質とそれを覆う構造物が変形する可能性がある。これを防止するためには二重構造にした容器の表面とそれを覆う構造物との間に新たな構造物を挿入して、これに支柱の役割を持たせることにより、容器の表面を構成する物質とそれを覆う構造物が変形するのを防止する措置がとられている。
一般的に、二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）の間隔を狭くして大気圧が作用する面積を小さくすることにより、二重構造物に作用する力を弱めて変形を防止する方法が採られているが、（１）支柱の役割を持たせる物質（スペーサー）が熱の流路となり、装置の伝熱性能が低下する。（２）支柱の役割を持たせる物質（スペーサー）に要するコストが増加する。（３）支柱の役割を持たせる物質（スペーサー）により全体の重量が増加する。などの課題がある。
そこで本発明においては、トランポリン（伸縮性のある丈夫な布を張り渡しゴム・ケーブルまたは
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で固定した運動器具）の原理を応用し、二重構造物の構成要素を、伸縮性があるものの大気圧（100kPa）と同等の圧力では変形しない構造とすることにより、二重構造物の内部を真空にしても形状を維持することが可能となる。
請求項１に記載の発明は、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置において、二重構造物の接合部分を、構造が簡単で容積と重量が増加せず、特殊な装置と技術も要しない、汎用性が高い構造にするために、接合部分の一方の複数箇所に間隙（縦長の小穴）を設けて、もう一方の一部をこの間隙に挿入して（貫通させて）、突出した部分を180度折り曲げて固定することにより、接合部分に引っ張り（張力）に耐える強度を持たせることが可能になるという構造と機能を持たせることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置において、二重構造物の接合部分を、構造が簡単で容積と重量が増加せず、特殊な装置と技術も要しない、汎用性が高い構造にするために、接合部分の一方に間隙（縦長の小穴）を設けて、もう一方の一部をこの間隙に挿入して（貫通させて）、突出した部分を180度折り曲げて固定するという方法を用いることにより、接合部分に引っ張り（張力）に耐える強度を持たせることが可能になることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置において、二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するために、二重構造物に力を加えることにより２つの支柱（スペーサー）に接している二重構造物の内側から内側までの最大幅を増加させた後に、これと同じ最大幅（二重構造物の内側の両端に密着して設置された変形しない２つの支柱の外側から外側までの距離）を持つ支柱（スペーサー）を挿入して、二重構造物を構成する物質が弾性変形領域において定常的に延びた（張力を持った）状態を保持している構造とすることにより、二重構造物が大気圧力により変形しないという構造と機能を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置において、二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するために、二重構造物に力を加えることにより２つの支柱（スペーサー）に接している二重構造物の内側から内側までの最大幅を増加させた後に、これと同じ最大幅（二重構造物の内側の両端に密着して設置された変形しない２つの支柱の外側から外側までの距離）を持つ支柱（スペーサー）を挿入するという方法を用いることにより、二重構造物を構成する物質に弾性変形領域において定常的に延びた（張力を持った）状態を保持させ、大気圧力により変形しないという機能を持たせることを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置において、二重構造物の両端に挿入された支柱（スペーサー）に定常的に加えられた反対方向の力により、二重構造物を構成する物質に定常的に張力を持たせることにより、密閉空間を有する内部が真空の二重構造物が大気圧によって変形しないという構造を有する。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置において、二重構造物の両端に挿入された支柱（スペーサー）に定常的に反対方向の力を加えるという方法を用いることにより、二重構造物を構成する物質が定常的に張力を保持していることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置において、二重構造物に熱を加えて通常使用される温度よりも延びた状態にした状態で、二重構造物の内部に支柱（スペーサー）を挿入することにより、二重構造物が定常的に使用される温度においては収縮して二重構造物を構成する物質に定常的に張力が発生し、密閉空間を有する内部が真空の二重構造物が大気圧によって変形しないという構造を有する。
【００１０】
請求項８に記載の発明は、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置において、二重構造物に熱を加えて通常使用される温度よりも延びた状態にして、二重構造物の内部に支柱（スペーサー）を挿入するという方法を用いることにより、二重構造物が通常使用される温度においては収縮して二重構造物を構成する物質に定常的に張力が発生し、密閉空間を有する内部が真空の二重構造物が大気圧によって変形しないという特徴を有する。
請求項９に記載の発明は、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置において、二重構造物の接合部分を、シール材を充填・塗布、熔接、溶着などにより気密が保たれた構造とすることにより、二重構造の密閉空間を構成している物質の気密が保たれた構造となることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、内部が真空の密閉空間を有する二重構造物と、その二重構造物が大気圧によって変形するのを防止するための支柱（スペーサー）から構成される真空断熱装置において、二重構造物の接合部分を、シール材を充填・塗布、熔接、溶着などにより気密を保つという方法を用いることにより、二重構造の密閉空間を構成している物質の気密が保たれた構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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