JPH07127789A - 真空断熱管 - Google Patents
真空断熱管Info
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- JPH07127789A JPH07127789A JP5275352A JP27535293A JPH07127789A JP H07127789 A JPH07127789 A JP H07127789A JP 5275352 A JP5275352 A JP 5275352A JP 27535293 A JP27535293 A JP 27535293A JP H07127789 A JPH07127789 A JP H07127789A
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Landscapes
- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 部品点数が少なく、簡単な構造で安価な真空
断熱管を提供する。 【構成】 この真空断熱管は、ステンレス鋼管製の内筒
１０及び外筒２０を真空層３０を介して嵌め合せた二重
管構造をもち、内筒１０に比較して外筒２０が薄肉で、
内筒１０の外周面及び外筒２０の内周面が表面粗さＲ
max １．２μｍ以下に仕上げられている。 【効果】 銅箔を介在させた断熱管と同等の優れた断熱
特性を呈する。
断熱管を提供する。 【構成】 この真空断熱管は、ステンレス鋼管製の内筒
１０及び外筒２０を真空層３０を介して嵌め合せた二重
管構造をもち、内筒１０に比較して外筒２０が薄肉で、
内筒１０の外周面及び外筒２０の内周面が表面粗さＲ
max １．２μｍ以下に仕上げられている。 【効果】 銅箔を介在させた断熱管と同等の優れた断熱
特性を呈する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地域冷暖房用蒸気配
管，給湯設備用配管，低温流体移送用配管等のように高
温又は低温の流体を輸送するときに使用される真空断熱
管に関する。
管，給湯設備用配管，低温流体移送用配管等のように高
温又は低温の流体を輸送するときに使用される真空断熱
管に関する。
【０００２】
【従来の技術】高温又は低温の流体を輸送する際、配管
内部を流れる流体と雰囲気温度との間に熱勾配が生じ
る。この熱勾配に応じ、高温流体の保有熱が配管から雰
囲気に放散され、或いは低温流体が雰囲気から熱を吸収
し昇温する。その結果、高温流体又は低温流体は、使用
箇所に到達した段階で必要温度から外れることになる。
使用箇所に送られた高温流体又は低温流体を所定温度に
するため、輸送中の熱損失を考慮した温度条件まで高温
流体を加熱、或いは低温流体を冷却する方法が採用され
ている。しかし、不可避の熱損失を補償する過熱又は過
冷却は熱経済的にみて可能な限り小さく設定すべきであ
り、輸送中の熱損失をできるだけ抑制することが好まし
い。
内部を流れる流体と雰囲気温度との間に熱勾配が生じ
る。この熱勾配に応じ、高温流体の保有熱が配管から雰
囲気に放散され、或いは低温流体が雰囲気から熱を吸収
し昇温する。その結果、高温流体又は低温流体は、使用
箇所に到達した段階で必要温度から外れることになる。
使用箇所に送られた高温流体又は低温流体を所定温度に
するため、輸送中の熱損失を考慮した温度条件まで高温
流体を加熱、或いは低温流体を冷却する方法が採用され
ている。しかし、不可避の熱損失を補償する過熱又は過
冷却は熱経済的にみて可能な限り小さく設定すべきであ
り、輸送中の熱損失をできるだけ抑制することが好まし
い。
【０００３】熱損失を低減するため、配管の断熱性を種
々の手段で向上させることが従来から提案されている。
たとえば、実開昭５６−１６２３９２号公報では、断熱
管を構成する内筒と外筒との間に発泡プラスチックス，
グラスファイバ等の断熱材を充填することが提案されて
いる。実開昭６０−７３９４号公報では、内筒及び外筒
からなる二重管構造の断熱管において外筒の内面に反射
膜を設けることが紹介されている。また、特開平１−２
１４７２６号公報では、熱損失を少なくするスペーサを
内筒と外筒との間に介在させることが紹介されている。
スペーサに銅箔やアルミ箔を巻き付けるとき、断熱性が
更に向上するとされている。
々の手段で向上させることが従来から提案されている。
たとえば、実開昭５６−１６２３９２号公報では、断熱
管を構成する内筒と外筒との間に発泡プラスチックス，
グラスファイバ等の断熱材を充填することが提案されて
いる。実開昭６０−７３９４号公報では、内筒及び外筒
からなる二重管構造の断熱管において外筒の内面に反射
膜を設けることが紹介されている。また、特開平１−２
１４７２６号公報では、熱損失を少なくするスペーサを
内筒と外筒との間に介在させることが紹介されている。
スペーサに銅箔やアルミ箔を巻き付けるとき、断熱性が
更に向上するとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】外筒と内筒の間に断熱
材，反射膜，スペーサ等を配置する方式では、断熱管を
構成する部品点数が多くなり、断熱管の構造も複雑化す
る。そのため、断熱管が高価なものとなり、コスト面か
ら使用形態に制約を受ける。この種の断熱管は、専ら高
級用途に使用されているに過ぎず、一般家庭にまで広く
普及するまでに至っていない。本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、金属表面の表面
粗さが熱の放射率に大きな影響を与えていることに着目
し、内筒の外周面及び外筒の内周面の表面粗さを小さく
することにより、放射率を低下させ、簡単な構造を持ち
熱損失が小さな真空断熱管を提供することを目的とす
る。
材，反射膜，スペーサ等を配置する方式では、断熱管を
構成する部品点数が多くなり、断熱管の構造も複雑化す
る。そのため、断熱管が高価なものとなり、コスト面か
ら使用形態に制約を受ける。この種の断熱管は、専ら高
級用途に使用されているに過ぎず、一般家庭にまで広く
普及するまでに至っていない。本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、金属表面の表面
粗さが熱の放射率に大きな影響を与えていることに着目
し、内筒の外周面及び外筒の内周面の表面粗さを小さく
することにより、放射率を低下させ、簡単な構造を持ち
熱損失が小さな真空断熱管を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の真空断熱管は、
その目的を達成するため、鋼管製の内筒及び外筒を真空
層を介して嵌め合せた二重管構造をもち、前記内筒に比
較して前記外筒が薄肉であり、前記内筒の外周面及び前
記外筒の内周面が表面粗さＲmax １．２μｍ以下に仕上
げられていることを特徴とする。本発明に従った真空断
熱管は、たとえば図１に示すように、流体を移送するた
めの内筒１０に外筒２０を嵌め合せた二重管構造を持っ
ている。内筒１０は、たとえばＪＩＳ Ｇ３４４８「一
般配管用ステンレス鋼鋼管」で規定されている３０Ｓｕ
相当の鋼管を使用する場合、肉厚１．２ｍｍ程度のステ
ンレス鋼管から作製される。
その目的を達成するため、鋼管製の内筒及び外筒を真空
層を介して嵌め合せた二重管構造をもち、前記内筒に比
較して前記外筒が薄肉であり、前記内筒の外周面及び前
記外筒の内周面が表面粗さＲmax １．２μｍ以下に仕上
げられていることを特徴とする。本発明に従った真空断
熱管は、たとえば図１に示すように、流体を移送するた
めの内筒１０に外筒２０を嵌め合せた二重管構造を持っ
ている。内筒１０は、たとえばＪＩＳ Ｇ３４４８「一
般配管用ステンレス鋼鋼管」で規定されている３０Ｓｕ
相当の鋼管を使用する場合、肉厚１．２ｍｍ程度のステ
ンレス鋼管から作製される。
【０００６】内筒１０の外周面は、造管後の研磨仕上げ
によって表面粗さがＲmax １．２μｍ以下に調整されて
いる。この内筒１０は、造管後に研磨仕上げにより、通
常使用されている造管ままの鋼管或いは酸洗ままの鋼管
に比較して、表面粗さの度合いが非常に小さくなってい
る。表面粗さの低下に応じて、内筒１０の外周面から放
散される熱量が減少する。熱放射率に与える表面粗さの
影響は、Ｒmax １．２μｍを境として急激に変化し、Ｒ
max １．２μｍ以上では放熱量が無視できない程度に大
きくなる。
によって表面粗さがＲmax １．２μｍ以下に調整されて
いる。この内筒１０は、造管後に研磨仕上げにより、通
常使用されている造管ままの鋼管或いは酸洗ままの鋼管
に比較して、表面粗さの度合いが非常に小さくなってい
る。表面粗さの低下に応じて、内筒１０の外周面から放
散される熱量が減少する。熱放射率に与える表面粗さの
影響は、Ｒmax １．２μｍを境として急激に変化し、Ｒ
max １．２μｍ以上では放熱量が無視できない程度に大
きくなる。
【０００７】内筒１０の両端部に拡管部１１が形成さ
れ、拡管部１１に外筒２０が溶接又はろう付けされる。
外筒２０としては、たとえば肉厚０．４ｍｍのステンレ
ス鋼管ＳＵＳ３０４が使用される。外筒２０は、表面粗
さがＲmax １．２μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下
に調整された表面粗さを持つ。外筒２０に使用するステ
ンレス鋼管は、もともと表面粗さの小さいたとえば光輝
焼鈍仕上げ材、或いはそれ以上に鏡面仕上げした鋼板か
ら造管することが好ましい。これにより、造管後の内周
面は、造管前に鋼板がもっていた小さな表面粗さを維持
する。表面粗さの小さな外筒２０の内周面は、内筒１０
と同様に外筒２０からの熱放散を抑制する。外筒２０は
拡管部１１で内筒１０に気密接続された後、内筒１０と
外筒２０との間の空間部３０がたとえば１０-3トール程
度の真空に維持される。この場合、外筒２０の一部に穿
設した小孔を介して空間部３０を真空引きし、空間部３
０が所定の真空度に達した段階で小孔をレーザ溶接等に
よって気密封止する。なお、外筒２０には、熱膨張収縮
時の破断を防止するため、コルゲート部２１を形成して
おくことが好ましい。
れ、拡管部１１に外筒２０が溶接又はろう付けされる。
外筒２０としては、たとえば肉厚０．４ｍｍのステンレ
ス鋼管ＳＵＳ３０４が使用される。外筒２０は、表面粗
さがＲmax １．２μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下
に調整された表面粗さを持つ。外筒２０に使用するステ
ンレス鋼管は、もともと表面粗さの小さいたとえば光輝
焼鈍仕上げ材、或いはそれ以上に鏡面仕上げした鋼板か
ら造管することが好ましい。これにより、造管後の内周
面は、造管前に鋼板がもっていた小さな表面粗さを維持
する。表面粗さの小さな外筒２０の内周面は、内筒１０
と同様に外筒２０からの熱放散を抑制する。外筒２０は
拡管部１１で内筒１０に気密接続された後、内筒１０と
外筒２０との間の空間部３０がたとえば１０-3トール程
度の真空に維持される。この場合、外筒２０の一部に穿
設した小孔を介して空間部３０を真空引きし、空間部３
０が所定の真空度に達した段階で小孔をレーザ溶接等に
よって気密封止する。なお、外筒２０には、熱膨張収縮
時の破断を防止するため、コルゲート部２１を形成して
おくことが好ましい。
【０００８】
【作用】一般的に、放射熱流束が物体表面に入射すると
き、熱流束の一部が反射し、一部は吸収されて物体を加
熱し、残部が物体を透過する。このとき、反射率＋吸収
率＋透過率＝１の関係が成立している。熱伝導や対流に
よるエネルギー輸送のない熱平衡状態に物体があると、
吸収された熱エネルギーは、再び放射エネルギーとして
物体から射出される。したがって、放射率＝吸収率とな
る。本発明で内筒及び外筒の材料として使用されるステ
ンレス鋼は、透過率があるガラス等の材料と異なり、透
過率＝０である。そのため、内筒の外周面及び外筒の内
周面では、１−反射率＝吸収率＝放射率の関係が成立す
る。本発明者等は、このようなことから反射率の高い表
面、すなわち表面粗さの小さい表面ほど放射率が低くな
るとの前提に立って、表面粗さと放射率との関係を鋭意
調査した。その結果、内筒１０の外周面及び外筒２０の
内周面を表面粗さＲmax １．２μｍ以下に調整すると
き、内筒１０及び外筒２０を介した放熱が効果的に抑制
されることを見い出した。表面粗さＲmax １．２μｍ以
下は、研磨仕上げによって容易に得られ、銅箔を内筒に
巻き付けた従来品とほぼ同じ性能を示す。表面粗さがＲ
max １．２μｍを超えると、反射率が小さくなり、内筒
及び外筒に吸収される熱量が増大する。また、内筒１０
よりも薄肉の外筒２０を使用しているので、内筒１０に
比較して外筒２０の熱容量が小さくなる。したがって、
外筒２０は、少ない熱量の移動によって、内筒１０との
接合部で、短時間に内筒１０と同じ温度になる。この熱
的な平衡状態に短時間で到達することから、内筒１０か
ら外筒２０へ向かった熱勾配が小さく、内筒１０から外
筒２０に直接的に失われる熱量も少ない。
き、熱流束の一部が反射し、一部は吸収されて物体を加
熱し、残部が物体を透過する。このとき、反射率＋吸収
率＋透過率＝１の関係が成立している。熱伝導や対流に
よるエネルギー輸送のない熱平衡状態に物体があると、
吸収された熱エネルギーは、再び放射エネルギーとして
物体から射出される。したがって、放射率＝吸収率とな
る。本発明で内筒及び外筒の材料として使用されるステ
ンレス鋼は、透過率があるガラス等の材料と異なり、透
過率＝０である。そのため、内筒の外周面及び外筒の内
周面では、１−反射率＝吸収率＝放射率の関係が成立す
る。本発明者等は、このようなことから反射率の高い表
面、すなわち表面粗さの小さい表面ほど放射率が低くな
るとの前提に立って、表面粗さと放射率との関係を鋭意
調査した。その結果、内筒１０の外周面及び外筒２０の
内周面を表面粗さＲmax １．２μｍ以下に調整すると
き、内筒１０及び外筒２０を介した放熱が効果的に抑制
されることを見い出した。表面粗さＲmax １．２μｍ以
下は、研磨仕上げによって容易に得られ、銅箔を内筒に
巻き付けた従来品とほぼ同じ性能を示す。表面粗さがＲ
max １．２μｍを超えると、反射率が小さくなり、内筒
及び外筒に吸収される熱量が増大する。また、内筒１０
よりも薄肉の外筒２０を使用しているので、内筒１０に
比較して外筒２０の熱容量が小さくなる。したがって、
外筒２０は、少ない熱量の移動によって、内筒１０との
接合部で、短時間に内筒１０と同じ温度になる。この熱
的な平衡状態に短時間で到達することから、内筒１０か
ら外筒２０へ向かった熱勾配が小さく、内筒１０から外
筒２０に直接的に失われる熱量も少ない。
【０００９】
【実施例】内筒１０として、肉厚１．２ｍｍ，外径３４
ｍｍ及び長さ３ｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼管の両端
から１５５ｍｍの位置に拡管部１１を設けたものを使用
した。外筒２０として、肉厚０．４ｍｍ，外径４４．８
ｍｍ及び長さ２．７ｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼管を
使用し、外径６２ｍｍ及びピッチ１４ｍｍで４山のコル
ゲート部２１を付けた。内筒１０の外周面及び外筒２０
の内周面には、表１に示すようにそれぞれ異なる３種類
の処理を施した。
ｍｍ及び長さ３ｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼管の両端
から１５５ｍｍの位置に拡管部１１を設けたものを使用
した。外筒２０として、肉厚０．４ｍｍ，外径４４．８
ｍｍ及び長さ２．７ｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼管を
使用し、外径６２ｍｍ及びピッチ１４ｍｍで４山のコル
ゲート部２１を付けた。内筒１０の外周面及び外筒２０
の内周面には、表１に示すようにそれぞれ異なる３種類
の処理を施した。
【００１０】
【表１】
【００１１】外筒２０に内筒１０を挿通し、両端開口部
をレーザ溶接した。内筒１０と外筒２０との間の空間部
３０を６×１０-5トールに減圧し、真空断熱管を得た。
各真空断熱管の断熱特性を次のようにして調査した。真
空断熱管に９４℃の熱湯を入れ、熱湯温度が９０℃まで
低下した時点から１時間ごとに温度を測定した。また、
比較材として、ロックウール簡易断熱方式で製造した同
じ寸法の断熱管についても、断熱特性を調査した。調査
結果を示す図２から明らかなように、外周面を表面粗さ
Ｒmax １．２μｍ以下に研磨仕上げした内筒１０と光輝
焼鈍仕上げによって内周面をＲmax ０．５μｍ以下にし
た外筒２０を組み合わせた本発明例の真空断熱管は、一
般に普及しているロックウール簡易断熱方式の断熱管に
比較して熱損失が非常に少ないことが判る。また、内筒
外周面に銅箔を巻き付けた断熱管に比較しても、遜色が
ない断熱特性を呈している。
をレーザ溶接した。内筒１０と外筒２０との間の空間部
３０を６×１０-5トールに減圧し、真空断熱管を得た。
各真空断熱管の断熱特性を次のようにして調査した。真
空断熱管に９４℃の熱湯を入れ、熱湯温度が９０℃まで
低下した時点から１時間ごとに温度を測定した。また、
比較材として、ロックウール簡易断熱方式で製造した同
じ寸法の断熱管についても、断熱特性を調査した。調査
結果を示す図２から明らかなように、外周面を表面粗さ
Ｒmax １．２μｍ以下に研磨仕上げした内筒１０と光輝
焼鈍仕上げによって内周面をＲmax ０．５μｍ以下にし
た外筒２０を組み合わせた本発明例の真空断熱管は、一
般に普及しているロックウール簡易断熱方式の断熱管に
比較して熱損失が非常に少ないことが判る。また、内筒
外周面に銅箔を巻き付けた断熱管に比較しても、遜色が
ない断熱特性を呈している。
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の真空断
熱管は、内筒の外周面及び外筒の内周面の表面粗さを小
さくすると共に、内筒に比較して外筒を薄肉にしてい
る。これにより、従来のような断熱材，銅箔，アルミ箔
等を内筒と外筒との間に充填することなく、内筒及び外
筒自体に熱伝達及び熱放射を低減する機能を付与してい
る。そのため、従来の断熱管に比較して部品点数が少な
く、構造も極めて簡単になることから、軽量化及び低コ
スト化が図られ、一般家庭用等を始めとして広範な用途
に使用される断熱管が得られる。
熱管は、内筒の外周面及び外筒の内周面の表面粗さを小
さくすると共に、内筒に比較して外筒を薄肉にしてい
る。これにより、従来のような断熱材，銅箔，アルミ箔
等を内筒と外筒との間に充填することなく、内筒及び外
筒自体に熱伝達及び熱放射を低減する機能を付与してい
る。そのため、従来の断熱管に比較して部品点数が少な
く、構造も極めて簡単になることから、軽量化及び低コ
スト化が図られ、一般家庭用等を始めとして広範な用途
に使用される断熱管が得られる。
【図１】 本発明に従った真空断熱管
【図２】 内筒及び外筒の仕上げ状態が断熱特性に与え
る影響
る影響
１０：内筒 １１：拡管部 ２０：外筒 ２１：
コルゲート部 ３０：真空雰囲気に維持される空間部
コルゲート部 ３０：真空雰囲気に維持される空間部
Claims (1)
- 【請求項１】 ステンレス鋼管製の内筒及び外筒を真空
層を介して嵌め合せた二重管構造をもち、前記内筒に比
較して前記外筒が薄肉であり、前記内筒の外周面及び前
記外筒の内周面が表面粗さＲmax １．２μｍ以下に仕上
げられている真空断熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275352A JPH07127789A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 真空断熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275352A JPH07127789A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 真空断熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07127789A true JPH07127789A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17554282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5275352A Withdrawn JPH07127789A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 真空断熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07127789A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006170627A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Okazaki Mfg Co Ltd | 真空断熱温度センサー |
| JP2007080649A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Jfe Steel Kk | 超電導送電用断熱多重配管 |
| CN102853210A (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-02 | 江苏国正新材料科技有限公司 | 高效保温管道 |
| WO2026094877A1 (ja) * | 2024-10-30 | 2026-05-07 | 京セラ株式会社 | ヒータ |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP5275352A patent/JPH07127789A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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