JPH0656178A - 真空断熱容器 - Google Patents
真空断熱容器Info
- Publication number
- JPH0656178A JPH0656178A JP20831392A JP20831392A JPH0656178A JP H0656178 A JPH0656178 A JP H0656178A JP 20831392 A JP20831392 A JP 20831392A JP 20831392 A JP20831392 A JP 20831392A JP H0656178 A JPH0656178 A JP H0656178A
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- container
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- stainless steel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外容器と、この外容器との間に真空断熱空間
を設けて配置された内容器とを備えた真空断熱容器にお
いて、溶接品質を安定にし、溶接の自動化を可能にす
る。 【構成】 内容器４を、厚肉の本体部５と薄肉の開口部
６とを接続して構成した。本体部５は高純度フェライト
系ステンレス鋼にて形成し、開口部６はオーステナイト
系ステンレス鋼にて形成した。
を設けて配置された内容器とを備えた真空断熱容器にお
いて、溶接品質を安定にし、溶接の自動化を可能にす
る。 【構成】 内容器４を、厚肉の本体部５と薄肉の開口部
６とを接続して構成した。本体部５は高純度フェライト
系ステンレス鋼にて形成し、開口部６はオーステナイト
系ステンレス鋼にて形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外容器と内容器との間
に真空断熱空間を設けた真空断熱容器に関し、特に高温
用途に使用される真空断熱容器に関するものである。
に真空断熱空間を設けた真空断熱容器に関し、特に高温
用途に使用される真空断熱容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から真空断熱容器として、図３に示
すように、外容器１２と、この外容器１２との間に真空
断熱空間１３を設けて配置された内容器１４と、真空断
熱空間１３の開口部を閉鎖するメンブレン部材１５とか
ら構成されたものが知られている。さらに、内容器１４
を厚肉の金属材料からなる本体部１６と薄肉の金属材料
からなる開口部１７とで構成し、この薄肉の開口部１７
によって、薄肉の金属材料からなるメンブレン部材１５
とともに熱伝導を小さくし、ヒートブリッジ効果を抑制
して断熱性能の向上を図ることが考えられている。
すように、外容器１２と、この外容器１２との間に真空
断熱空間１３を設けて配置された内容器１４と、真空断
熱空間１３の開口部を閉鎖するメンブレン部材１５とか
ら構成されたものが知られている。さらに、内容器１４
を厚肉の金属材料からなる本体部１６と薄肉の金属材料
からなる開口部１７とで構成し、この薄肉の開口部１７
によって、薄肉の金属材料からなるメンブレン部材１５
とともに熱伝導を小さくし、ヒートブリッジ効果を抑制
して断熱性能の向上を図ることが考えられている。
【０００３】また、内容物の重量及び大気圧に抗するた
め、真空断熱空間１３には適宜スペーサを配するのが一
般的である。このスペーサとしては、図４の（ａ）に示
すように粉末１８を隙間なく充填したもの、（ｂ）に示
すように繊維１９を隙間なく充填したもの、（ｃ）に示
すように繊維１９を部分的に配したもの等が知られてい
る。
め、真空断熱空間１３には適宜スペーサを配するのが一
般的である。このスペーサとしては、図４の（ａ）に示
すように粉末１８を隙間なく充填したもの、（ｂ）に示
すように繊維１９を隙間なく充填したもの、（ｃ）に示
すように繊維１９を部分的に配したもの等が知られてい
る。
【０００４】さらに、このような真空断熱容器において
内部を高温状態にすると、内容器１４を構成する部材が
膨張しようとする。しかし、スペーサによって自由な膨
張が抑えられているため、開口部１７及びそれに連続し
ているメンブレン部材１５に過度の熱応力が生じ、繰り
返し使用するとそれらの金属材料が損傷し、真空破壊を
起こすという問題がある。このため、熱応力を軽減する
手段として、図５に示すようにメンブレン部材１５に蛇
腹構造等の伸縮機構２０を設けることが知られている。
内部を高温状態にすると、内容器１４を構成する部材が
膨張しようとする。しかし、スペーサによって自由な膨
張が抑えられているため、開口部１７及びそれに連続し
ているメンブレン部材１５に過度の熱応力が生じ、繰り
返し使用するとそれらの金属材料が損傷し、真空破壊を
起こすという問題がある。このため、熱応力を軽減する
手段として、図５に示すようにメンブレン部材１５に蛇
腹構造等の伸縮機構２０を設けることが知られている。
【０００５】なお、内容器１４を構成する金属材料は、
一般に熱伝導率が小さいこと、溶接施工性がよいこと、
耐熱・耐食性が優れていること等により、オーステナイ
ト系ステンレス鋼（特にＳＵＳ３０４が一般的である）
が用いられている。
一般に熱伝導率が小さいこと、溶接施工性がよいこと、
耐熱・耐食性が優れていること等により、オーステナイ
ト系ステンレス鋼（特にＳＵＳ３０４が一般的である）
が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、真空断熱容
器を構成する金属材料の溶接部は全線気密溶接を必要と
するが、容器サイズが大きくなると、上記のような伸縮
機構２０を有するメンブレン部材１５は複雑な溶接構造
物となり、しかも熱伝導を小さくするため薄肉の金属材
料を用いる必要があるため、安定した溶接品質を得るの
が困難で、溶接を自動化することが極めて困難であると
いう問題があった。
器を構成する金属材料の溶接部は全線気密溶接を必要と
するが、容器サイズが大きくなると、上記のような伸縮
機構２０を有するメンブレン部材１５は複雑な溶接構造
物となり、しかも熱伝導を小さくするため薄肉の金属材
料を用いる必要があるため、安定した溶接品質を得るの
が困難で、溶接を自動化することが極めて困難であると
いう問題があった。
【０００７】本発明は上記従来の問題点に鑑み、溶接品
質が安定し、溶接の自動化が可能な真空断熱容器を提供
することを目的とする。
質が安定し、溶接の自動化が可能な真空断熱容器を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、外容器と、こ
の外容器との間に真空断熱空間を設けて配置された内容
器とを備えた真空断熱容器において、内容器を厚肉の本
体部と薄肉の開口部とを接合した構成とし、かつ本体部
は高純度フェライト系ステンレス鋼、開口部はオーステ
ナイト系ステンレス鋼にてそれぞれ構成したことを特徴
とする。
の外容器との間に真空断熱空間を設けて配置された内容
器とを備えた真空断熱容器において、内容器を厚肉の本
体部と薄肉の開口部とを接合した構成とし、かつ本体部
は高純度フェライト系ステンレス鋼、開口部はオーステ
ナイト系ステンレス鋼にてそれぞれ構成したことを特徴
とする。
【０００９】
【作用】本発明によると、内容器の本体部を線膨張係数
の小さい高純度フェライト系ステンレス鋼にて構成して
いるので熱伸縮が小さくなって熱応力を軽減でき、かつ
開口部は熱伝導率の小さいオーステナイト系ステンレス
鋼にて構成しているので断熱性能が低下することもな
い。こうして上記のように熱応力を軽減できるために、
メンブレン部材を伸縮機構などを有する複雑な溶接構造
物とする必要がなくなり、溶接品質が安定し、溶接を自
動化することができる。
の小さい高純度フェライト系ステンレス鋼にて構成して
いるので熱伸縮が小さくなって熱応力を軽減でき、かつ
開口部は熱伝導率の小さいオーステナイト系ステンレス
鋼にて構成しているので断熱性能が低下することもな
い。こうして上記のように熱応力を軽減できるために、
メンブレン部材を伸縮機構などを有する複雑な溶接構造
物とする必要がなくなり、溶接品質が安定し、溶接を自
動化することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照しなが
ら説明する。図１において、１は真空断熱容器であり、
外容器２と、この外容器２との間に真空断熱空間３を設
けて配置された内容器４とで構成されている。真空断熱
空間３は、スペーサとしての粉末系充填物１０が充填さ
れたうえで真空引きされている。なお、スペーサとして
は繊維系充填物を用いてもよく、その場合は図４で示し
たように部分的に配置してもよい。
ら説明する。図１において、１は真空断熱容器であり、
外容器２と、この外容器２との間に真空断熱空間３を設
けて配置された内容器４とで構成されている。真空断熱
空間３は、スペーサとしての粉末系充填物１０が充填さ
れたうえで真空引きされている。なお、スペーサとして
は繊維系充填物を用いてもよく、その場合は図４で示し
たように部分的に配置してもよい。
【００１１】内容器４は、必要な強度を確保するために
厚さが１．５〜３．０mmの厚肉の高純度フェライト系ス
テンレス鋼からなる本体部５と、熱伝導を小さくするた
めに厚さが１．０mm以下の薄肉のオーステナイト系ステ
ンレス鋼からなる開口部６にて構成され、本体部５の上
端と開口部６の下端が溶接されている。また、内容器４
の開口部６の上端と外容器２の上端とが、同じく熱伝導
を小さくするために厚さが１．０mm以下の薄肉のオース
テナイト系ステンレス鋼からなるメンブレン部材７にて
接続され、真空断熱空間３の開口が閉鎖されている。
厚さが１．５〜３．０mmの厚肉の高純度フェライト系ス
テンレス鋼からなる本体部５と、熱伝導を小さくするた
めに厚さが１．０mm以下の薄肉のオーステナイト系ステ
ンレス鋼からなる開口部６にて構成され、本体部５の上
端と開口部６の下端が溶接されている。また、内容器４
の開口部６の上端と外容器２の上端とが、同じく熱伝導
を小さくするために厚さが１．０mm以下の薄肉のオース
テナイト系ステンレス鋼からなるメンブレン部材７にて
接続され、真空断熱空間３の開口が閉鎖されている。
【００１２】次に、以上の構成による作用を説明する。
内容器４の本体部５を構成する高純度フェライト系ステ
ンレス鋼と、開口部６やメンブレン部材７を構成するオ
ーステナイト系ステンレス鋼との線膨張係数と熱伝導率
とを表１に示す。
内容器４の本体部５を構成する高純度フェライト系ステ
ンレス鋼と、開口部６やメンブレン部材７を構成するオ
ーステナイト系ステンレス鋼との線膨張係数と熱伝導率
とを表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】本実施例では内容器４の本体部５を高純度
フェライト系ステンレス鋼にて構成しているので、従来
のオーステナイト系ステンレス鋼に比べて約６０％に伸
びが抑えられる。従って、内容器４の開口部６及びそれ
に連続するメンブレン部材７に生じる熱応力が軽減さ
れ、メンブレン部材７に蛇腹構造などの構造を採用する
必要がなくなる。
フェライト系ステンレス鋼にて構成しているので、従来
のオーステナイト系ステンレス鋼に比べて約６０％に伸
びが抑えられる。従って、内容器４の開口部６及びそれ
に連続するメンブレン部材７に生じる熱応力が軽減さ
れ、メンブレン部材７に蛇腹構造などの構造を採用する
必要がなくなる。
【００１５】一方、内容器４の全体を高純度フェライト
系ステンレス鋼にて構成すると、オーステナイト系ステ
ンレス鋼に比べて熱伝導率が約１．５倍大きいため、熱
伝導により断熱性能が低下するが、本実施例では内容器
４の開口部６をオーステナイト系ステンレス鋼にて構成
しているので断熱性能が悪化することもない。
系ステンレス鋼にて構成すると、オーステナイト系ステ
ンレス鋼に比べて熱伝導率が約１．５倍大きいため、熱
伝導により断熱性能が低下するが、本実施例では内容器
４の開口部６をオーステナイト系ステンレス鋼にて構成
しているので断熱性能が悪化することもない。
【００１６】次に、具体実施例について説明する。表２
に示したＡ〜Ｅの材料を内容器４の本体部５に用いて図
２に示す真空断熱容器１を各々製作した。内容器４の内
部空間の平面形状は一辺の長さＬが４００mmの正方形で
あり、本体部５の深さＨが１０００mm、開口部６の深さ
ｈが１００mmである。又、本体部５の板厚Ｔは３．０m
m、開口部６及びメンブレン部材７の板厚ｔは１．０mm
である。また、開口部６及びメンブレン部材７はオース
テナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３０４を用い、真空断熱
空間３には繊維系充填材１１を充填している。
に示したＡ〜Ｅの材料を内容器４の本体部５に用いて図
２に示す真空断熱容器１を各々製作した。内容器４の内
部空間の平面形状は一辺の長さＬが４００mmの正方形で
あり、本体部５の深さＨが１０００mm、開口部６の深さ
ｈが１００mmである。又、本体部５の板厚Ｔは３．０m
m、開口部６及びメンブレン部材７の板厚ｔは１．０mm
である。また、開口部６及びメンブレン部材７はオース
テナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３０４を用い、真空断熱
空間３には繊維系充填材１１を充填している。
【００１７】
【表２】
【００１８】表２中、Ａはオーステナイト系ステンレス
鋼ＳＵＳ３０４（比較例として従来例と同じもの）であ
り、Ｂ〜Ｅは高純度フェライト系ステンレス鋼である。
こうして製作した各真空断熱容器１に、図２（ａ）に示
すように、蓋８を装着し、ヒーター９にて内部を２８０
°Ｃに保持し、図２（ｂ）に丸印Ｐで示すメンブレン部
材７のコーナー部に歪みゲージを貼付し、熱歪みを測定
した。
鋼ＳＵＳ３０４（比較例として従来例と同じもの）であ
り、Ｂ〜Ｅは高純度フェライト系ステンレス鋼である。
こうして製作した各真空断熱容器１に、図２（ａ）に示
すように、蓋８を装着し、ヒーター９にて内部を２８０
°Ｃに保持し、図２（ｂ）に丸印Ｐで示すメンブレン部
材７のコーナー部に歪みゲージを貼付し、熱歪みを測定
した。
【００１９】その結果、Ａを内容器４の本体部５として
用いた真空断熱容器１では熱歪みが７０００〜８０００
μｍを示したのに対して、Ｂ〜Ｅを用いたものではいず
れも２０００〜２５００μｍにしかならず、メンブレン
部材７に蛇腹構造等の伸縮機構を必要としないことが判
明した。なお、製作した各真空断熱容器１の放散熱量は
すべて同じであった。
用いた真空断熱容器１では熱歪みが７０００〜８０００
μｍを示したのに対して、Ｂ〜Ｅを用いたものではいず
れも２０００〜２５００μｍにしかならず、メンブレン
部材７に蛇腹構造等の伸縮機構を必要としないことが判
明した。なお、製作した各真空断熱容器１の放散熱量は
すべて同じであった。
【００２０】尚、一般のフェライト系ステンレス鋼のよ
うに、０．０３％＜Ｃのものでは、溶接金属及び熱影響
部の一部がマルテンサイト組織となり、真空断熱容器に
適さない。また、０．０３≧ＣのものであってもＴｉ及
びＮｂを含まない鋼種は溶接中に不純物としてまき込ま
れるＣの影響を抑えることができず、一部マルテンサイ
ト組織になったりして溶接品質が安定しない他、結晶粒
の粗大化が著しく、強度的にも問題を生じる。又、フェ
ライト系ステンレス鋼は低温脆性の問題があるため、低
温用途の真空断熱容器には適用できない。
うに、０．０３％＜Ｃのものでは、溶接金属及び熱影響
部の一部がマルテンサイト組織となり、真空断熱容器に
適さない。また、０．０３≧ＣのものであってもＴｉ及
びＮｂを含まない鋼種は溶接中に不純物としてまき込ま
れるＣの影響を抑えることができず、一部マルテンサイ
ト組織になったりして溶接品質が安定しない他、結晶粒
の粗大化が著しく、強度的にも問題を生じる。又、フェ
ライト系ステンレス鋼は低温脆性の問題があるため、低
温用途の真空断熱容器には適用できない。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、以上のように内容器の
本体部を線膨張係数の小さい高純度フェライト系ステン
レス鋼にて構成しているので熱伸縮が小さくなって熱応
力を軽減でき、従ってメンブレン部材を伸縮機構などを
有する複雑な溶接構造物とする必要がなくなって溶接品
質が安定し、また溶接を自動化できて生産性が向上し、
さらにメンブレン部材の形状が単純になるため材料費を
低減でき、蓋との取り合いも容易となり、しかも開口部
は熱伝導率の小さいオーステナイト系ステンレス鋼にて
構成しているので断熱性能が低下することがない等、大
なる効果を発揮する。
本体部を線膨張係数の小さい高純度フェライト系ステン
レス鋼にて構成しているので熱伸縮が小さくなって熱応
力を軽減でき、従ってメンブレン部材を伸縮機構などを
有する複雑な溶接構造物とする必要がなくなって溶接品
質が安定し、また溶接を自動化できて生産性が向上し、
さらにメンブレン部材の形状が単純になるため材料費を
低減でき、蓋との取り合いも容易となり、しかも開口部
は熱伝導率の小さいオーステナイト系ステンレス鋼にて
構成しているので断熱性能が低下することがない等、大
なる効果を発揮する。
【図１】本発明の一実施例の真空断熱容器の縦断面図で
ある。
ある。
【図２】同実施例の真空断熱容器の試験状態を示し、
（ａ）は縦断面図、（ｂ）は歪みゲージの配置位置の説
明図である。
（ａ）は縦断面図、（ｂ）は歪みゲージの配置位置の説
明図である。
【図３】従来例の真空断熱容器の概略構成を示す縦断面
図である。
図である。
【図４】従来例の真空断熱容器において真空断熱空間に
配置されるスペーサの各例を示す要部の縦断面図であ
る。
配置されるスペーサの各例を示す要部の縦断面図であ
る。
【図５】従来例の真空断熱容器におけるメンブレン部材
の一構造例を示す縦断面図である。
の一構造例を示す縦断面図である。
１ 真空断熱容器 ２ 外容器 ３ 真空断熱空間 ４ 内容器 ５ 本体部 ６ 開口部
フロントページの続き (72)発明者 山崎 洋 兵庫県尼崎市大浜町２丁目26番地 株式会 社クボタ武庫川製造所内
Claims (1)
- 【請求項１】 外容器と、この外容器との間に真空断熱
空間を設けて配置された内容器とを備えた真空断熱容器
において、内容器を厚肉の本体部と薄肉の開口部とを接
合した構成とし、かつ本体部は高純度フェライト系ステ
ンレス鋼、開口部はオーステナイト系ステンレス鋼にて
それぞれ構成したことを特徴とする真空断熱容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20831392A JP2774023B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 真空断熱容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20831392A JP2774023B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 真空断熱容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0656178A true JPH0656178A (ja) | 1994-03-01 |
| JP2774023B2 JP2774023B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=16554192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20831392A Expired - Lifetime JP2774023B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 真空断熱容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2774023B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016175688A (ja) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | 積水化成品工業株式会社 | 断熱容器 |
| CN109422017A (zh) * | 2017-08-28 | 2019-03-05 | 丰田自动车株式会社 | 真空隔热容器 |
| JP2019089570A (ja) * | 2017-11-13 | 2019-06-13 | 象印マホービン株式会社 | 二重壁容器 |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP20831392A patent/JP2774023B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016175688A (ja) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | 積水化成品工業株式会社 | 断熱容器 |
| CN109422017A (zh) * | 2017-08-28 | 2019-03-05 | 丰田自动车株式会社 | 真空隔热容器 |
| JP2019089570A (ja) * | 2017-11-13 | 2019-06-13 | 象印マホービン株式会社 | 二重壁容器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2774023B2 (ja) | 1998-07-09 |
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