真空断熱管内の水の凍結現象

真空断熱パイプは低温媒体の輸送に使用され、保冷パイプとしての特殊な効果を発揮します。真空断熱パイプの断熱性は相対的なものです。従来の断熱処理と比較して、真空断熱はより効果的です。

真空断熱パイプが長期使用中に有効に機能する状態にあるかどうかを判断するにはどうすればよいですか?主にVIパイプの外壁に水や霜の現象が現れるかどうかを観察します。(真空断熱管に真空計が付いていれば真空度を読み取ることができます。) 一般にVI管の外壁に水や霜が付く現象を真空度不足と言いますが、効果的に断熱の役割を果たし続けることはできません。

結露・着霜現象の原因

霜が発生する原因は通常 2 つあります。

●真空ノズルや溶接部からの漏れが発生し、真空度が低下します。

●材料からのガスの自然放出により真空度が低下します。

真空ノズルまたは溶接部の漏れ。これらは不適格な製品に属します。メーカーは検査において有効な検査設備や検査体制を欠いている。優れたメーカーの真空断熱製品は、納入後にこの点に関して問題が生じることはほとんどありません。

素材からガスが発生することは避けられません。VI パイプを長期間使用すると、ステンレス鋼や断熱材は真空中間層内でガスを放出し続け、真空中間層の真空度が徐々に低下します。したがって、VI パイプには一定の耐用年数があります。真空度が低下して断熱できない状態になった場合、ポンプユニットにより再度VI管内を真空にすることで真空度を向上させ、断熱効果を回復させることができます。

フロスティングでは十分な真空度が得られませんが、水でも同様でしょうか?

真空断熱管内で水が生成する現象が発生する場合、必ずしも真空度が不足しているわけではありません。

まず、VI パイプの断熱効果は相対的なものです。VI パイプの外壁温度が周囲温度より 3 ケルビン (3℃ に相当) 以内であれば、VI パイプの品質は許容範囲内であるとみなされます。したがって、その時の環境湿度が比較的高く、VI パイプの温度が環境から 3 ケルビン未満である場合、水の結露現象も発生します。具体的なデータを下図に示します。

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例えば、周囲湿度が90%、周囲温度が27℃の場合、このときの水生成の臨界温度は25.67℃となります。つまり、VIパイプと周囲の温度差が1.33℃になると、水が結露する現象が現れます。しかし、この温度差 1.33℃は VI 管の質量範囲内であり、VI 管の品質を改善しても結露状態を改善することはできません。

現時点では、結露の状況を効果的に改善するために、除湿装置を追加し、窓を開けて換気し、環境の湿度を下げることをお勧めします。


投稿時間: 2021 年 6 月 19 日