CN1282290A - 可再成型的绝缘组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可再成型的绝缘组件和使用这种绝缘组件的方法。可用于建筑物的绝缘材料中的本发明的绝缘组件包括一个沿第一方向延伸的可贴合的矿物纤维棉胎,其中棉胎(10)在一基本上垂直于第一方向的横截面内具有一周边;以及一个沿第一方向延伸并覆盖在棉胎(10)的周边上的外层(12),其中外层(12)在横截面内具有一个明显大于棉胎(10)的周边的周边。因此,外层(12)宽松地封装棉胎(10),由此使绝缘组件的压挤促使组件变成具有不同横截面尺寸的新形状。

Description

可再成型的绝缘组件
本发明涉及一种用于建筑物的绝缘材料中的绝缘组件，尤其是涉及一种包含有一种可贴合的矿物纤维绝缘棉胎的可再成型的绝缘组件以及制造和使用这种绝缘组件的方法。
采用包含诸如纤维玻璃棉这样的矿物纤维的各种类型的绝缘材料来使建筑物绝缘是众所周知的。用于形成纤维的工序通常包括迫使熔融的玻璃成分穿过位于离心器或旋转器的外壁上的孔而产生较短、较直的玻璃纤维。一般在将纤维集中到基本上为平面的层上之前将粘结剂加入纤维。固化后的粘结剂将纤维固定在一起，以形成一整块绝缘材料。
通常将固化后的绝缘材料机加工成型，并切割成具有诸如矩形的预定横截面形状的毡层或棉胎。通常将一个外层或面层固定到棉胎上，以便于安装和搬运绝缘组件。在切割之后，这些绝缘组件特别适合于直接安装在以对应于组件宽度的间距间隔开的壁柱和天花板以及地板搁栅之间。在本申请中使用的术语“搁栅”应该被理解为包括立柱、搁栅以及其它构架件和可将绝缘组件定位于其间的结构。
采用粘结在一起的并因此比较坚固的短纤维棉胎的绝缘组件有一些缺陷。首先，它们不能适应于其安装空间的变化。安装这些绝缘组件的搁栅之间的空间通常含有由诸如设置于搁栅之间的电线、管道线、管沟等等而产生的不规则空隙以及其它非均匀处。在使用短纤维的绝缘组件时，用户要么不得不满足于绝缘材料覆盖层中的空隙或间隙，要么就切断绝缘件以便拼装。
事实上，现有技术公开了一些用于至少减少安装者的一些时间和努力的方法。美国专利No.4,866,905公开了例如一种带有水平延伸的标记线的矿物纤维带。安装者沿着该标记线进行切割，以便选择用于安装的理想产品宽度。类似地，Stokes的美国专利No.968,681和Paddack的美国专利No.1,238,356示出了长度和宽度相当大的棉絮带。纵向的不完全切口沿棉絮带的长度延伸。这些切口便于用户从棉絮带上切下宽度较小的条带。
因此，设置不完全切口或标记线能够便于将绝缘组件切割成所需的尺寸。然而，它们没有消除下列需要，即，需要将这些绝缘组件切割成想要的形状和尺寸以便将其装在非惯用尺寸的区域、空隙内，以及不规则处周围。
由于其被设计和制造成用于安装在一特殊的间隔孔中的事实，因而采用短纤维的、粘合的绝缘组件就产生了另外一个问题。由于大部分构架在搁栅之间具有16英寸(40.64cm)或24英寸(60.96cm)的标准或惯用尺寸，因此生产者一般生产具有这两种宽度的产品。为了满足用户的需要，大部分生产者以各种高度和/或密度生产具有这些宽度的产品，以使用户能够得到所安装的绝缘材料的理想R值。(R值是绝缘材料的性能或其热阻系数的标准度量单位。)
然而，很多用户需要安装不同尺寸或不同R值的绝缘组件。对产品的多种需求要求绝缘组件的零售商为各种产品调配大量的场所，以便出售一个完整的产品系列。可以理解，很多销售者选择不出售所有的尺寸，特别是对于那些需求较少或较慢的尺寸。
因此，由于生产者没有生产或者用户所找的零售商没有储存，所以用户可能会找不到适当尺寸的产品。在这些情况下，用户必须试图将绝缘组件切成适当的尺寸、寻找另一种类型的绝缘产品、通过留下间隙和空间而接受较差的效果，或者如果可能的话使用附加的绝缘材料来覆盖搁栅。
绝缘材料的另一种形式是疏松充填产品。这些产品没有使用形状，并包括被插进要绝缘的空间的各组绝缘纤维。这种形式的绝缘材料的安装一般包括将纤维吹进所需的空间。因此，不必为了安装而将绝缘材料切割或者做成适当的尺寸。然而，疏松充填难于处理，需要特殊的装置来安装，并且如果安装不当就可能留下间隙或空隙。而且，疏松充填并不总是实现对其安装空间的连贯可靠的覆盖(绝缘材料的密度随其安装而改变，并且在有些情况下其可能会随时间的推移而移位或压实)。疏松充填通常也会有可能刺激用户的皮肤或呼吸道的悬浮微粒。
最近开发的另一种纤维绝缘产品克服了短纤维产品的一些缺陷。Grant和Berdan的美国专利No.5,508,079描述了这种组件及其制造方法。具体地说，Grant等人公开了一种用于制造一种无粘结剂的纤维玻璃棉绝缘材料的方法。该方法包括形成相当长的玻璃纤维，该纤维约占所有纤维的重量或数量的20％或更多。这些绝缘组件的纤维在形成的时候以螺旋方式取向，然后经机加工成型，以生产出具有预定尺寸和密度的棉胎。将与棉胎的周边紧密贴合的最好由聚乙烯制成的一个外层固定就完成了该绝缘组件。
由Grant等人公开的绝缘组件具有一个优于现有技术中的短纤维粘结绝缘组件的显著优点。这些刚度较小的绝缘组件使得用户能够使该绝缘组件适于填满频繁出现在搁栅之间的空隙。用户只需使棉胎适于填充较小的空隙并在在搁栅之间出现的部件周围进行调整。与短纤维的粘结的绝缘组件相比，它也使用户能够使组件的更大部分延伸过搁栅从而直接靠在相邻的绝缘组件上并减小在搁栅上面留出的空隙。
与短纤维的粘结的绝缘组件相比较，这种类型的绝缘组件的贴合特征消除了许多切割组件的要求。因此，由Grant等人公开的这种可贴合的绝缘组件为用户提供了一种更方便的产品。然而，由Grant等人公开的这种可贴合的绝缘组件与现有技术中的粘结的短纤维产品一样具有一些缺陷。像由Owens Corning制造和销售的商标为MIRAFLEXTM的贴合绝缘组件适合于安装在具有预定名义宽度的特殊尺寸的区域内。这样制造的产品也具有标准的厚度和/或密度，以便具有用R值给出的预定的绝缘等级。因此，这些产品的制造者通常必须提供许多不同宽度的产品，例如16英寸(40.64cm)和24英寸(60.96cm)宽的产品。此外，对于这些产品中的每一种，生产者都必须提供具有不同高度和/或密度的产品，以便为用户提供不同R值的绝缘组件。
这就必然意味着这种类型的绝缘产品的生产者必须制造过多的产品以满足大多数用户的需要。然而，许多需要适合于非惯用搁栅间距(如19.2英寸(48.768cm))的绝缘材料和需要非标准绝缘性能的用户的需要还是无法满足，而只能是切割这些产品、寻找另一种形式的绝缘材料，安装叠置的绝缘组件或者接受效果较差的结果。此外，这些产品的零售商和批发商可能会选择不去储存或出售需求量不高的给其商店的空间和容积带来束缚的产品。因此，在有些情况下，甚至在存在适当尺寸或R值的产品时，用户也可能找不到它。
因此，需要有一种能够由用户比较容易地再成型和安装以便满足用户的特定尺寸要求的绝缘组件。也需要有一种能够被再成型以便提供不同R值的覆盖区域的绝缘组件。还需要有一种可再成型的绝缘组件以及一种能够减少需要生产的和需要零售商和批发商出售的独立产品的数量的使用方法。还需要提供一种为用户提供更大的安装实用性或选择余地的绝缘组件和使用方法。
因此，本发明的一个目的是提供一种可由用户进行机械再成型的绝缘组件。
本发明的另一个目的是提供一种能够减少将其安装到非惯用搁栅空间中所需的时间和工作的绝缘组件及其使用方法。
本发明的又一个目的是提供一种可由用户再成型以便根据用户需要而安装在各种空间中的绝缘组件。
本发明还有一个目的是提供一种可为了用单一的产品结构满足大量用户需要的销售而提供的绝缘组件。
因此，本发明的一个方面包括一种可用于建筑物的绝缘材料中的绝缘组件，该组件包括一个沿着一第一方向延伸的可贴合的矿物纤维棉胎，其中该棉胎的横截面具有一个基本上垂直于第一方向的周边；以及一个沿着第一方向延伸并覆盖住棉胎周边的外层，其中该外层的横截面的周边明显大于棉胎的周边。因此外层宽松地封装棉胎，而且绝缘组件的受压促使组件变成具有不同横截面尺寸的新的形状。采用这种方式，适于将绝缘组件在外层的边界之内重新定型成用户所确定的形状。
矿物纤维棉胎最好是具有一些相当长的纤维的无粘结剂型纤维玻璃棉胎。外层的横截面周边至少比在施加外层之前通过制造工艺加工而成的棉胎大5％。外层最好为10％或更大。外层最好由厚度小于1.0mil并且通常在0.2-0.6mil范围内的聚乙烯制成。胶粘层最好包括两层，每一层在外层的内周边上彼此相对地沿轴向延伸，并且更优选的是在矩形棉胎的相对表面上位于与棉胎的相邻侧边基本等距的位置。
本发明的另一个方面包括一种用于安装具有一个沿第一方向延伸的贴合棉胎的可再成型绝缘组件的方法，该方法包括以下步骤：沿着与第一方向基本垂直的第二方向压迫棉胎，以便沿第二方向挤压棉胎并相应地使棉胎沿着与第一和第二方向基本垂直的第三方向膨胀，由此形成由用户确定的组件的形状和尺寸；以及将该组件置于一个与用户确定的形状相对应的选定空间中，从而使用户有选择地将绝缘材料成形以便安装在选定空间内。
本发明的另一个方面包括一种用于安装一种可再成型的绝缘组件的方法，该组件包括一个沿第一方向延伸并在垂直于第一方向的横截面上具有一个周边的可贴合的棉胎，以及一个横截面的周边明显大于棉胎的周边的外层，其中该方法包括以下步骤：压迫该组件以便在外层内增大棉胎的周边并由此形成组件的由用户确定的形状和尺寸，并将该组件置于与用户确定的形状相对应的选定空间中，从而使用户有选择地将该组件成形，以便安装在选定空间中。
本发明的再一个方面包括一种使一种结构绝缘的方法，该结构至少具有分别具有第一和第二宽度的第一和第二空间，该方法包括以下步骤：提供基本上相同的第一和第二绝缘组件，其中每个组件包括一个沿第一方向延伸的并且在一个基本上垂直于第一方向的方向上的宽度等于第一宽度的可贴合的棉胎，将第一组件置于第一空间中。该方法还包括沿着与第一方向基本垂直的第二方向压挤第二组件的棉胎，由此使第二组件的棉胎沿着与第一和第二方向基本垂直的第三方向膨胀，并因此改变第二组件的棉胎的宽度，从而使其等于第二宽度，然后将第二组件置于第二空间中。
本发明的又一个方面包括一种使一种结构绝缘的方法，该结构至少具有分别具有第一和第二宽度的第一和第二空间，该方法包括以下步骤：提供第一和第二基本上相同的绝缘组件，每个组件包括一个沿第一方向延伸并在一个与第一方向基本垂直的方向上具有一第三宽度的可贴合的棉胎；沿着与第一方向基本垂直的第二方向压挤第一组件的棉胎，由此使第一组件的棉胎沿与第一和第二方向基本垂直的第三方向膨胀，并因此将第三组件的棉胎的宽度从第三宽度改变成第一宽度；将第一组件置于第一空间中；沿着第二和第三方向中的一个方向压挤第二组件的棉胎，从而使第二组件的棉胎沿着第二和第三方向中的另一个方向膨胀，并因此将第二组件的棉胎的宽度从第三宽度改变成第二宽度；并将第二组件置于第二空间中。
后附的权利要求书特别指出并明确地限定了本发明的主题。通过结合附图阅读下面的详细说明，本发明的各种目的、优点以及新颖特征将更加清楚，在附图中相同的附图标记指代相同的部件，其中：
图1是根据本发明的可再成型绝缘组件的一优选实施例的端部透视图。
图2A、2B和2C是图1所示可再成型的绝缘组件经过再成型后的各种再成型结构的端部透视图。
图3是图1所示可再成型的绝缘组件加工后的端部透视图
图4是图3所示可再成型的绝缘组件在为了装运而受压后的端部透视图。
如图1所示，两个可贴合的绝缘组件1中的每一个都位于一个诸如天花板的上表面的表面2上并位于搁栅3之间。每个组件1包括一个沿轴向11延伸的细长的棉胎10、一个沿轴向延伸并且至少覆盖住棉胎10的很大部分的外部的或外面的层12，以及至少一个将外层12固定到棉胎10上的粘合带13。棉胎10由矿物纤维制成，如在本文中所定义的那样，矿物纤维最好包括有玻璃纤维，但也可包括岩石纤维、矿渣纤维或玄武岩纤维，或者具有至多10％的掺合聚合物纤维的上述任何一种纤维。可以理解，本申请的每一个附图是用来说明的，并不影响绝缘组件1及其元件的比例或相对尺寸。也就是说，为了便于理解和方便，某些元件的尺寸被夸大或加大，而其它元件的尺寸则被减小。
如图1所示，棉胎10具有名义上垂直的表面14、15、16和17，这些表面也基本上垂直于方向11。为了方便起见而将之称为顶面14和底面15的相对表面14和15的名义宽度用W表示。同样，用H表示相对的表面或侧面16和17的高度。可以理解，由于产品的可贴合的特性，顶面14和底面15并不完全相同。也就是说，图1中的宽度W仅仅是近似的。因此，如图1所示，由于顶面14部分地覆盖在搁栅3上面，而底面15在搁栅3之间延伸，因此顶面14大于底面15。类似地，侧面16和17的高度不必相等并且不必完全平行。但是，为了便于理解，对于本专利申请来说，侧面16、17和顶面14、15中的每一个都被分别看作在名义上是平行的并等同于相对的表面，侧面16和17被看作名义上垂直于顶面14和底面15；并且表面14、15、16和17被看作基本上垂直于方向11。
在图1中，外层12包括过量的材料20，在这种情况下，用户在产品的安装过程中沿着表面2收拢该材料。换句话说，在垂直于方向11的横截面内，外层12的周边比棉胎10的横截面上的周边大得多。外层的尺寸加大的特征使得组件1的用户能够根据需要以增大和减小棉胎10的整个周边的方式压挤棉胎10。这一特征使用户能够将绝缘组件1在外层12的周边的整体界限内重新定型成符合用户需求的尺寸。因此，本发明的这一特征使用户能够根据要绝缘的空间的宽度而再成型产品。另外，由于这种绝缘组件包括可贴合的棉胎10，组件1甚至在其再成型后的状态下也能够恰当地填装在位于搁栅3之间的空隙和部件的内部和周围。
这一特征避免了纤维绝缘组件的用户切割并拼合一块块的组件以便在不适于接纳现有技术的标准尺寸的绝缘组件的以非传统的间距间隔开的搁栅之间安装绝缘材料的需要。因此，它提供了一种比较容易的替代疏松填装绝缘产品的安装方法。也就是说，通过使本发明的绝缘组件再成型，用户能够实现对各种尺寸的空间的覆盖，从而使一种产品能够满足有不同需求的用户的要求。用户也能将组件1压制成其它的具有更小的周边的形状，这将在下面更充分地讨论。作为一个额外的益处，本产品也具有可贴合的特性，从而使它能够适应位于特殊的搁栅之间的不规则处。
图2A至2C示出了可通过用户压挤图1所示可再成型的绝缘组件1而获得的各种形状。具体地说，图2A是在由诸如图4中所示的并在下文中进行更详细说明的压实的形式恢复后的图1所示绝缘组件。这种绝缘组件可能是一种比较标准的产品，其中棉胎10沿顶面14和底面15的尺寸为16英寸，沿侧面16和17的尺寸为8.75英寸(22.23cm)，并具有R-25的绝缘等级。
由于许多建筑物具有以16英寸(40.64cm)间隔开的搁栅，因而16英寸(40.64cm)是比较标准的产品。24英寸也是另一种比较常用的搁栅间距布置。这些尺寸来自于以每八英尺(2.44m)分别有六个或四个搁栅的比例间隔开的搁栅的间距。然而，有些建筑物以诸如每八英尺(2.44m)或某些其它尺寸有五个搁栅的不同比例而设计。对本申请来说，这些其它的搁栅间距尺寸被看作非惯用的搁栅间距。
从图2A中可以看出，设在外层12内的附加材料20基本上相等地位于粘胶层13的两侧，这是优选的。附加材料20的长度略微大于图2A所示状态下棉胎的外周边的10％。因此，对于前面所述的实例，外层12具有约为55英寸(139.7cm)的周边，而棉胎的周边是49.5英寸(125.73cm)。这种设在外层12内的附加材料20由于其较薄和非刚性的特性而使用户能够在安装过程中容易地对其进行处理。例如，如图1所示，将外层12的附加材料20置于组件1的底部并沿表面2伸展。
如同在图2B和2C中示出的实施例所说明的那样，本发明的绝缘组件1能使用户将绝缘组件重新定型成配合各种空间的形状和尺寸。因此，选择使用本发明的绝缘组件的用户能够使产品具有某种形状以便配合非惯用的搁栅间距，而别的用户能够用相同的产品来配合惯用尺寸的搁栅空间。此外，用户能够将一些重新定型的组件在惯用尺寸的和非惯用尺寸的区域之间放在一起，以获得更高的R值。这意味着本发明的绝缘组件的一种单一的尺寸可以用于不同尺寸的各种各样的不同用途。因此，用户得益于拥有一种能够满足其特定用途的绝缘组件。此外，绝缘组件的零售商和批发商能提供使顾客有更大选择来满足其需要同时又减少了所出售的不同产品的数量的绝缘组件。
因此，沿着顶面14和底面15或者沿着侧面16和17压挤绝缘组件1促使绝缘组件改变其横截面尺寸。具体地说，沿着顶面14和底面15压挤绝缘组件促使了侧面16和17向外。这产生了被重新定型后具有尺寸或宽度增大的顶面14和底面15和尺寸或高度减小的侧面16和17的绝缘组件。另一方面，沿着侧面16和17压挤绝缘组件1促使顶面和底面分开。这一行为产生了高度更大并且宽度更小的再成型绝缘组件。也就是说，侧面16和17的尺寸增大，而顶面14和底面15的尺寸减小。
通过有选择地给绝缘组件施加压力，用户能够将绝缘组件1重新定型成与用户想要安装绝缘组件1的空间相对应的理想尺寸。在有些情况下，用户可能发现在最初的整形之后有选择地弄平绝缘组件的表面是必要的或优选的。这一步骤可通过沿着其以前没有受压挤的相对表面压挤部分组件以便在选定的区域内形成更均匀的横截面而实现。
图2B中所示的绝缘组件1通过沿着顶面14和底面15压挤图2A中所示的形状而再成型。由压挤所得到的形状相对于图2A中的形状显示出增大的宽度和减小的高度。采用前面所述的图2A的实例尺寸，利用压挤使绝缘组件具有约为7.25英寸(18.42cm)的高度和约为19.2英寸(48.77cm)的宽度。在此实例中，约为55英寸(139.7cm)的外层12几乎完全准确地与受压后为52.9英寸(134.37cm)的棉胎10的周边相匹配。因此，在绝缘组件1的这种结构中，只有一小部分多余材料20下垂到底面15下面。已经发现，该结构具有R-19的绝缘系数。19.2英寸(48.77cm)的宽度与不常见或非惯用的构架的每八英尺(2.44m)有五个搁栅的布局相对应。尽管这不是惯用的建筑技术，但仍有许多对这种尺寸的产品的应用，在本发明之前，这种尺寸的产品要求切割现有技术的绝缘组件或者采用松散填充产品。
如图2C中所示，每一个绝缘组件1都通过沿侧面16和17压挤图2A所示的组件1而产生。在这种情况下，与图2A中的组件相比，压挤使得高度增加而宽度减小。再利用前面所述的图2A的实例尺寸，将这种组件压成如图2C所示的宽度和高度尺寸分别为8英寸(20.23cm)和14英寸(35.56cm)的结构。正如本领域中的技术人员可以理解的那样，两个组件1在被压到8英寸×14英寸(20.32cm×35.56cm)的形状时可以被用于在间距为16英寸(40.64cm)的搁栅之间绝缘。如图2C中的虚线所示的附加的第三个绝缘组件1使得三个组件1能够一起用于在间距为24英寸(60.96cm)的搁栅之间绝缘。图2C的两组件的侧表面贴靠在一个16英寸(40.64cm)的搁栅间距中的配置提供了一个为R-45的绝缘系数。在一个24英寸(60.96cm)的搁栅间距中使用三个这样的组件1可以提供同为R-45的绝缘系数。
当将图2C所示的绝缘组件1中的两个压挤成宽度为9.6英寸(24.384cm)且高度为13英寸(33.02cm)时，它们可以在间距为19.2英寸(48.77cm)的搁栅之间提供绝缘。这种结构提供了为R-38的R值。尽管没有预先制造，采用这种方式也可以形成其他可能的形状和尺寸，这种尺寸包括将棉胎10的宽度压挤成12英寸(30.48cm)，且高度在大约10英寸(25.4cm)与12英寸(30.48cm)之间。在这种情况下，图2C中所示的两个组件将很容易地安装到相距24英寸(60.96cm)的搁栅之间。
现在可以理解，本发明的绝缘组件增加了用户可以获得的选择方案。对于在图2C中所示的组件1的结构，用户能够加工该组件以便在单一深度的层中使用并且具有增大的R值。也就是说，用户将两个或多个绝缘组件1以并排的布置方式安装，而不是象对现有技术类型的绝缘组件所做的那样将其叠放起来。
并排布置有几个优于现有技术中的叠放的短纤维粘结型产品或者甚至无粘结剂的可贴合棉胎的优点。首先，由于本发明的棉胎的可贴合的特性，与粘结的现有技术的组件相比，将减小相邻搁栅之间的空隙。与搁栅相邻的组件的侧面将会更容易贴合。此外，用户可以用肉眼确定每一个再成型后的绝缘组件在安装时具有理想的尺寸。叠放的组件将各个组件的高度隐藏起来。采用现有技术的可贴合的绝缘产品时，由于同组组件的膨胀，绝缘组件中的一个可能会被压紧。由于在每一组叠置的组件中没有获得组件的均匀性，使得叠放的组件的绝缘性能降低。
图3示出了在加工过程完成后的绝缘组件1。该过程先产生一层流动气体幕和来自旋转成纤装置的长玻璃纤维。该流动气体幕和纤维沿大致向下的方向移动。长纤维还以一种由旋转成纤装置产生的大致为螺旋形的轨迹向下运动。在成纤装置下面的至少两个相对的第一输送机表面收集纤维。输送机通常距离成纤装置2到6英尺(0.61m到1.83m)。纤维的螺旋形轨迹使得所收集到的纤维以大致为螺旋形的关系相联或取向。
一旦收集起来，聚集的纤维就形成一个纤维束或棉胎。一套相对的输送机表面在聚集后对棉胎进行机械加工和整合，以便基本上提供密度小于0.6pcf且最好在0.30pcf到0.5pcf之间的具有理想形状的棉胎。在这种情况下，输送机的平坦表面能够产生基本上为平面的相对的侧面16和17以及顶面14和底面15。该过程专门排除了平行于其加工轴线(即方向11)地切割棉胎10，以便确定表面14、15、16以及17。
用于制造现有技术中的刚性短纤维产品的方法常常采用这样的切割步骤以便为用这种方法制造的绝缘材料提供轮廓分明的边缘和对称性。切割本发明的棉胎将会切断许多沿着棉胎表面分布的长纤维。这种切断会由于降低了其结构的整体性而降低棉胎10的质量，因为人们认为缠结的特性能使无粘结剂的纤维保持在一起。
应该理解，棉胎10的在沿着与方向11垂直的平面的横截面图中的形状不必且通常也不是矩形。也就是说，侧面16和17并不严格地垂直于顶面14和底面15；相对的表面14和15以及16和17分别不严格地平行；并且表面14、15、16和17中的每一个并不完全是平面的。棉胎10一旦成形和经机械加工后通常也不仅仅是矩形，如图3所示。然而，为了便于理解和描述本发明，如上所述，在此采纳和使用名义上的矩形、名义上的平行、名义上是平面的、名义上垂直等术语。
与在上面引用的并在此引作为参考文献的由Grant等人的美国专利No.5,508,079公开的方法不同，用于制造组件1的方法具有许多与用于形成本发明的可再成型绝缘组件的可贴合棉胎的优选方法相似的步骤。然而，一个主要且基本的区别在于施加外层12的步骤，该外层覆盖在棉胎的表面14、15、16和17上且超过棉胎10的周边。具体地说，所施加的外层12必须比周边大至少5％，且最好大大约10％或更大。应当注意，在外层中的多余材料不应超过棉胎周边的20％，因为这样可能会造成在安装过程中操作棉胎不灵活并且笨拙。
过去，为了降低成本的目的而将外层的横截面尺寸减至最小，因为外层的功能主要是在处理绝缘组件时方便用户。在本发明中，覆盖所有表面的外层包括一个边界，在该边界中棉胎可以随着压挤而垂直于轴向11地移动或变形。由于其特性，棉胎一旦被再成型，就一直保持形状，直到再次被挤压时为止。
外层12最好沿棉胎10的整个轴向长度或相当于整个的轴向长度延伸。外层可以由任何片状材料制成，例如塑料、金属化薄膜、牛皮纸、无纺材料或其组合。外层优选的是塑料，且最好是聚乙烯。外层12的厚度一般应为1.0mil或更小，最好在0.2mil到0.6mil之间的范围内。外层12也可以包括一些孔，这种孔在从与运送产品相关的压挤状态恢复的过程中以及在任何与安装相关的再成型过程中有利于空气的进入和排出。
用于绝缘组件1中的粘胶层13限制了棉胎10相对于外层12的轴向移动。粘胶层13最好是一种诸如胶水的以层、条带或图案的形式在围绕外层12的横截面周边的相对位置上等间距地涂敷在外层12与棉胎10之间的粘合材料。粘胶层13最好设于外层12与上、下表面14和15的中心部分之间。或者，粘胶层可以施加在侧面16和17上。此外，尽管两个粘胶层会更好，但仅仅一个粘胶层也将满足本发明的要求，因为它能使外层的多余材料分成两个基本相等的部分。在压挤和其他安装工作中，粘胶层之间的多余材料20的分离简化了对棉胎的处理。
除了最好通过在棉胎表面上涂敷一层胶水而形成的粘合带之外，现有的机械紧固件、胶粘剂、或者外层自身都能满足需要。例如，聚乙烯在加热时会变得发粘，而在固化时就能粘到一部分棉胎上。因此，加热聚乙烯片材的较薄的轴向延伸部分就能提供用于本发明的粘胶层。聚乙烯的加热要么恰好在覆盖外层之前完成，要么在将外层固定在棉胎上之后进行。
粘胶层13除了置于顶面14和底面15上之外，还可以置于棉胎10的侧面16和17上。在这种形成有四个粘胶层的绝缘组件中，外层12的多余材料20最好被等间距地分成在每个粘胶层之间均匀地隔开的四段。或者，外层12通过粘胶层13而连续地固定在棉胎10的周围也是可以的。在这种情况下，应当将整个绝缘组件1加工至预计所需的最大周边，从而使用户能根据需要压挤组件。在这种情况下，再成型后的组件的多余材料20需要与将它固定在其上的棉胎10的纤维聚集在一起。
如前所述，现有技术的方法试图限制用来形成外层的材料量。在这些情况下，外层的周边紧密地贴合棉胎的周边。按照本发明的方法和装置，外层的周边可以比通过加工而形成的棉胎的周边大至少5％，且最好大10％或更多。这一特征提高了本发明的可再成型的绝缘组件的实用性。它使用户能够有选择地将绝缘组件整形成和重新定型成选定的形状。因此，用户能够获得适合于安装在具有比较惯用的尺寸的间距和具有非惯用尺寸的间距中的形状和尺寸并通过在搁栅之间堆放多个组件来调节热阻系数。本发明的这些特征也使零售商或批发商能够出售一种能够安装在不同尺寸的间距中并能够提供不同的绝缘效率而无需进行切割、无需特定设备或其他消耗的时间或技巧性的操作的绝缘产品。
本发明还能使必须储存和展示绝缘组件的商人减少了所展示和储存的产品的种类。这是由本发明的绝缘组件能够用来填充各种空间并提供不同等级的绝缘效率的事实而产生的。因此，通过仅仅储存几种不同的本发明的绝缘组件，销售商就可以向用户提供能够满足用户多种可以想象得到的安装需要的绝缘组件。
在生产完成后压挤图3中的绝缘组件1产生了图4中的绝缘组件1。首先，绝缘组件穿过被固定成接触组件的侧面的成型辊。该成型辊按方向11沿着相对的侧面使外层12和棉胎10折皱或翻转。这就为组件提供了更均匀的侧面并拉紧了外层12的多余材料20。绝缘组件1接着被滚压、压挤、或通过现有的技术被包装起来。如图4中所示的组件1所显示的压挤相当大地减小了组件的体积，同时使用户能够将其恢复到原始尺寸。
如在此公开的那样，在可贴合的绝缘组件的外层中设置多余的材料提供了更有用的产品。具体地说，用户可以在不进行切割的情况下加工该绝缘组件，以便安装在不同尺寸的空间中。由于用户可将绝缘组件调整成各种尺寸和形状，生产者能够减少那些必须生产的不同尺寸产品的数量。
根据本发明的绝缘组件也包含了由Grant等人在美国专利No.5,508,079中公开的绝缘组件的所有优点。该产品能够很容易地适合于位于搁栅之间的空隙和不规则处。因此，该绝缘组件减少了用户需要切断棉胎以便绕障碍物安装和填充空隙的可能性。用户还可以通过将产品加工成容许在搁栅之间并排地安装两个或更多的单元而由一个短纤维的粘合棉胎获得有更高的R值的绝缘。
由于包含在外层中的多余材料增加了材料成本，本发明的绝缘组件的制造成本将会稍微高一些。然而，该方法不需要任何附加设备来制造它，这优于由Grant等人在美国专利No.5,508,079中公开的方法。此外，由于大量使用特殊的绝缘组件，生产线不必经常地改动，这降低了制造成本。这种节省至少会部分地弥补与外层中的多余材料有关的额外成本。
总的来说，本申请公开了一种可再成型的绝缘组件和用于安装和制造这种组件的方法。在此描述的本发明通过提供一种如下所述的绝缘组件满足了本发明的目的和目标，即该组件能够由用户有选择地构成某种形状以获得各种横截面尺寸，以便安装在各种空隙中并提供不同等级的热阻系数。由于各绝缘组件具有多种用途，本发明对于用户和销售者都有进一步的优越性，且零售商和批发商能够储存较少的产品类型而为用户在寻找满足用户需要的产品时提供较大的选择。此外，本发明的绝缘组件不需要专门知识或工具就能够安装。它利用现有技术就能够制造，而不需要额外的设备，而且在产品成本上也不会相对于现有技术的可贴合绝缘组件有明显的增加。
本发明以一些实施例的形式进行了公开。显然，可以在不脱离本发明的情况下对公开的装置进行多种改动。因此，后附的权利要求书旨在覆盖包括在本发明的精神和范围之内的所有这样的变化和改动。

Claims (22)

1.一种可用于建筑物的绝缘材料中的绝缘组件，所述组件包括：
一个沿第一方向延伸的可贴合的矿物纤维棉胎，所述棉胎具有在横截面上基本垂直于所述第一方向的周边；以及
一个沿所述第一方向延伸并覆盖在所述棉胎的所述周边上的外层，所述外层在所述横截面上具有明显大于所述棉胎的所述周边的周边，
由此所述外层宽松地封装所述棉胎，并且压挤所述绝缘组件可促使所述组件变成具有不同横截面尺寸的新的形状。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述外层在所述横截面上的周边比所述棉胎在所述横截面上的周边至少大5％。
3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述外层在所述横截面上的周边比所述棉胎在所述横截面上的周边大5％到10％。
4.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，外层在所述横截面上的周边比所述棉胎在所述横截面上的周边大10％以上。
5.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述纤维棉胎包括相当长的玻璃纤维。
6.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述纤维玻璃棉胎是密度小于0.6pcf的纤维玻璃棉。
7.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述外层可以从包括塑料、金属化薄膜、牛皮纸、无纺材料及其组合的组中选择。
8.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述外层是厚度小于1.0mil的聚乙烯层。
9.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，进一步包括一个设置于所述外层与所述棉胎的一部分表面之间的粘胶层。
10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，进一步包括一个在所述外层的所述周边周围直接对着所述第一粘胶层的第二粘胶层。
11.一种用于安装具有一个沿第一方向延伸的可贴合棉胎的可再成型绝缘组件的方法，所述方法包括以下步骤：
沿着基本上垂直于第一方向的第二方向压挤棉胎，以便沿第二方向压缩棉胎，并且相应地使棉胎沿着与第一和第二方向基本垂直的一第三方向膨胀，由此形成组件的由用户确定的形状和尺寸；以及
将该组件放置于一个与用户确定的形状相应的选定空间中，从而使用户有选择地成型绝缘材料以便装入选定空间内。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，棉胎在一个垂直于第一方向的平面内具有名义上为矩形的横截面，并且所述压挤步骤包括沿着棉胎的相对侧面压迫，以便增大该相对侧面的尺寸并减小相邻侧面的尺寸。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述压挤步骤包括将一个基本上与第一组件相同的第二可贴合组件压缩到基本上与第一组件相同的尺寸，并且所述放置步骤包括将第二个受压组件放置于选定空间内，从而使第一和第二组件的基本上相同的侧面互相贴靠。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述压挤步骤包括将一个第三可再成型的组件压缩到与第一和第二组件基本上相同的尺寸，所述放置步骤包括将第三受压组件放置于所选定的空间内并且使第三受压组件的一侧贴靠在第一和第二受压组件之一的一侧上。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法在所述压挤步骤之后进一步包括沿着轴向长度弄平组件的外表面以便具有更平的表面的步骤。
16.一种用于安装一可再成型的绝缘组件的方法，所述组件包括一个沿第一方向延伸并且在垂直于所述第一方向的横截面上具有一个周边的可贴合的棉胎，以及一个具有一在所述横截面上明显大于所述棉胎的所述周边的周边的外层，其中所述方法包括以下步骤：
压挤该组件以便在外层内增大棉胎的周边，并由此形成该组件的由用户确定的形状和尺寸；以及
将该组件放置于与用户确定的形状相对应的选定空间中，从而使用户有选择地成型该组件，以便装在所选定的空间中。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，棉胎在一个垂直于第一方向的平面内具有名义上为矩形的横截面，并且所述压挤步骤包括沿着棉胎的相对的侧面压迫，以便增大该相对侧面的尺寸并减小相邻侧面的尺寸。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述压挤步骤包括将一个基本上与第一组件相同的第二可贴合组件压缩到基本上与第一组件相同的尺寸，并且所述放置步骤包括将第二个受压组件放置于所选定的空间内，从而使第一和第二组件的基本上相同的侧面互相贴靠。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述压挤步骤包括将一个第三可再成型的组件压缩到与第一和第二组件基本上相同的尺寸，所述放置步骤包括将第三个受压组件放置于所选定的空间内，其中第三受压组件的一侧贴靠在第一个和第二个受压组件之一的一侧上。
20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法在所述压挤步骤之后进一步包括沿着轴向长度弄平组件的外表面以便具有更平的表面的步骤。
21.一种使一结构绝缘的方法，所述结构至少具有第一和第二空间，这两个空间分别具有第一和第二宽度，该方法包括以下步骤：
提供第一和第二基本上相同的绝缘组件，每一个组件包括一个可贴合的棉胎，该棉胎沿着第一方向延伸并且在一个基本上垂直于所述第一方向的方向上具有等于所述第一宽度的宽度；
将所述第一组件放置于所述第一空间中；
沿着与所述第一方向基本上垂直的第二方向压挤所述第二组件的棉胎，由此使所述第二组件的棉胎沿着与第一和第二方向基本上垂直的第三方向膨胀，并因此改变第二组件的棉胎的宽度，从而使其等于所述第二宽度；以及
将所述第二组件放置于所述第二空间中。
22.一种使一结构绝缘的方法，所述结构至少具有第一和第二空间，这两个空间分别具有第一和第二宽度，该方法包括以下步骤：
提供第一和第二个基本上相同的绝缘组件，每一个组件包括一个可贴合的棉胎，该棉胎沿着第一方向延伸并且在一个基本上垂直于所述第一方向的方向上具有一第三宽度；
沿着与所述第一方向基本上垂直的第二方向压挤所述第一组件的棉胎，由此使所述第一组件的棉胎沿着与第一和第二方向基本上垂直的第三方向膨胀，并因此将第三组件的棉胎的宽度从所述第三宽度改变到所述第一宽度；
将所述第一组件放置于所述第一空间中；
沿着所述第二和第三方向中的一个方向压挤所述第二组件的棉胎，由此使所述第二组件的棉胎沿着第二和第三方向中的另一个方向膨胀，并因此将所述第二组件的所述棉胎的宽度从所述第三宽度改变到所述第二宽度；以及
将所述第二组件放置于所述第二空间中。
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