JP2007309360A - 断熱パネル及びその配設方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】壁に設けられた貫通孔を貫通する配管において、貫通孔の中の配管外周面を、簡便な作業で迅速且つ確実に被覆し得、尚且つ、壁を介した配管への熱の出入りを確実に防止し得る断熱パネルとその配設方法を提供すること。
【解決手段】配管外周面に、その周方向及び長手方向に沿って、組付け連結を繰り返して複数枚を配設して、配管外周面を被覆可能な、湾曲形状のパネル本体2を備える断熱パネル1Aであって、配管外周面に当接して、その長手方向にスライド自在で、且つ前記配管外周面の周方向に回転可能な回転体8がパネル本体2の内面2cに設けられている断熱パネル1A。
【選択図】図1

Description

本発明は、配管外周面に、その周方向及び長手方向に沿って、組付け連結を繰り返して複数枚を配設して、前記配管外周面を被覆可能な湾曲形状のパネル本体を備える断熱パネル及びその配設方法に関する。
上記断熱パネルは、例えば、給湯配管といった管形状の断熱対象物の外周面に対して、組付け連結を繰り返して複数枚を配設して被覆することにより、断熱対象物から外部への熱の放出を遮断して、熱損失を低減することが可能であり、例えば、原子力発電所においては、原子炉冷却材を循環させる冷却材管の外周面において使用されている。
原子力発電所では、原子炉容器と、循環ポンプを備えるループ室との間で原子炉冷却材を循環し、原子炉容器内の核燃料(炉心)の熱によって原子炉冷却材を沸騰させて高温高圧の蒸気を生成し、その蒸気を発電器タービンに送って発電している。
原子炉容器とループ室とは、原子炉冷却材が流れる冷却材管を介して接続されている。また、原子炉容器とループ室との間には、放射線を遮蔽するためのコンクリート壁(厚さ約1.2m〜1.8m)が設けられており、そのためコンクリート壁に貫通孔を設けて、冷却材管を貫通させている。
冷却材管の大部分の外周面は、断熱パネルで被覆して放熱を低減することが可能であるが(保温施工)、図11に示されるように、貫通孔の中の冷却材管7の外周面については、コンクリート壁13の壁厚が厚く、しかも冷却材管7と貫通孔14の内壁との隙間が非常に狭いので、断熱パネル1による保温施工を実施することが困難であり、そのため、その隙間にロックウール等の繊維質保温材18を手作業で押し込んで充填しているというのが現状である。
尚、この様な従来技術に関しては、当業者の間で広く知られているものであり、詳しく言及した特許文献などが無いため、先行技術文献を開示できない。
そのため、貫通孔の中の冷却材管の外周面については、繊維質保温材を手作業で押し込んで充填しなければならないので、その施工にかなりの時間と手間とを要すると共に、冷却材管からの熱が、充填された繊維質保温材を介してコンクリート壁に伝わり易いので、コンクリート壁の強度が熱によって低下してしまうという問題が生じていた。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、壁に設けられた貫通孔を貫通する配管において、貫通孔の中の配管外周面を、簡便な作業で迅速且つ確実に被覆し得、尚且つ、壁を介した配管への熱の出入りを確実に防止し得る断熱パネルとその配設方法を提供するものである。
本発明の第1特徴構成は、配管外周面に、その周方向及び長手方向に沿って、組付け連結を繰り返して複数枚を配設して、前記配管外周面を被覆可能な、湾曲形状のパネル本体を備える断熱パネルであって、前記配管外周面に当接して、その長手方向にスライド自在で、且つ、前記配管外周面の周方向に回転可能な回転体が前記パネル本体の内面に設けられている断熱パネルである点にある。
〔作用及び効果〕
配管外周面に当接して、その長手方向にスライド自在で、且つ、前記配管外周面の周方向に回転可能な回転体がパネル本体の内面に設けられているので、例えば、壁の厚み方向に設けられた貫通孔を貫通する配管において、貫通孔の中の配管外周面を本発明の断熱パネルで、迅速かつ確実に被覆することができる。
すなわち、例えば、配管外周面と貫通孔の内壁との間に設けられた隙間が、ヒトが中に入って作業し難いような非常に狭いものであったとしても、少なくとも本発明の断熱パネルの厚さを前記隙間よりも少し小さく設定するだけで、回転体が前記パネル本体の内面に設けられているために、貫通孔の外側で、その配管外周面の周方向及び長手方向に沿って本発明の断熱パネルを組付け連結して、その組付け連結した断熱パネルを、前記回転体を転動させながら貫通孔の中に移動させて配設するという作業を繰り返すことによって、迅速且つ確実に貫通孔の中の配管外周面を被覆することができる。
その上、本発明の断熱パネルと貫通孔の内壁との間に隙間を設けることも可能であり、壁への配管からの熱の出入りを確実に防止し得る。従って、例えば、前記配管が、原子力発電所の冷却材管といった非常に高温の配管である場合、冷却材管からの熱が壁に伝わり難く、熱による壁の強度低下を防止することができる。
本発明の第2特徴構成は、前記回転体が、球体である点にある。
〔作用及び効果〕
回転体が球体であるため、配管外周面との接触が、より摩擦の少ない点接触となる。その結果、本発明の断熱パネルをより容易に抵抗少なく移動させることが可能になると共に、配管外周面に傷が付き難い。その上、配管外周面から断熱パネルへの熱伝導も少なく、断熱性を高く維持できる。
本発明の第3特徴構成は、前記パネル本体が、矩形ケーシングの内部にガラスウール、ロックウール、シリカ粉末、ケイ酸カルシウム、金属箔からなる群から選択される少なくとも1種を収容したものである点にある。
〔作用及び効果〕
ガラスウール、ロックウール、シリカ粉末、ケイ酸カルシウムは、熱伝導度が低く、その上、内部に空隙を形成し得るため、これらの材料を収容した本発明の断熱パネルは、優れた断熱性能を発揮し得る。また、金属箔は、放射熱を遮断し得ると共に、断熱パネル内に複数の空間を形成するように設置して、空隙を設けるようにすることも可能であるため、金属箔を収容した本発明の断熱パネルもまた、優れた断熱性能を発揮し得る。
本発明の第4特徴構成は、断熱パネルの組付け連結を行う際、隣接する断熱パネルの連結を可能にするバックル式連結部を前記パネル本体に設けてある点にある。
〔作用及び効果〕
隣接する断熱パネルの連結を可能にするバックル式連結部をパネル本体に設けてあるので、断熱パネルの組付け連結をより迅速且つ確実に実施することができると共に、断熱パネルの取り外しも自在に行うことができるので、例えば、老朽劣化した断熱パネルの交換作業等も迅速且つ容易に行うことができ、特に原子炉配管の断熱施工においては、放射線による被曝量を低減することができる。
本発明の第5特徴構成は、前記回転体を前記配管外周面に対する遠近方向に移動自在に前記パネル本体に取付け、前記配管外周面に向けて前記回転体を付勢し得る付勢手段を備える点にある。
〔作用及び効果〕
回転体を配管外周面に対する遠近方向に移動自在にパネル本体に取付け、配管外周面に向けて回転体を付勢し得る付勢手段を備えるので、例えば、配管の外径の大きさが、組付け連結した際の断熱パネルの内径の大きさよりも幾分小さく、回転体と配管外周面とが離れて当接し難いような設計誤差が生じている場合においても、回転体は、付勢手段によって配管外周面に向けて付勢されており、配管外周面に常時当接し得るので、断熱パネルを配設する際の断熱パネルの貫通孔内への移動をガタ付きなくスムーズに行え、迅速且つ確実に貫通孔の中の配管外周面を被覆することができる。
本発明の第6特徴構成は、断熱パネルを前記配管外周面に複数配設した際、互いに隣接する前記断熱パネル間の目地を前記パネル本体の外側から被覆し得るオーバーラップ部材を備える点にある。
〔作用及び効果〕
断熱パネルを配管外周面に複数配設した際、互いに隣接する断熱パネル間の目地をパネル本体の外側から被覆し得るオーバーラップ部材を備えるので、目地部からの熱の放出や侵入をより一層効果的に防止することができる。
本発明の第7特徴構成は、前記パネル本体の内面に、前記配管の長手方向に、前記回転体が複数設けられている点にある。
〔作用及び効果〕
パネル本体の内面に、配管の長手方向に、回転体が複数設けられているので、本発明の断熱パネルを配管外周面に配設する際、断熱パネルの姿勢がより安定化し得、さらに配管外周面に組付け連結した断熱パネルを配管の長手方向に沿って移動させる際も、前記組付け連結した断熱パネルは配管の長手方向にガタ付き難く、スムーズに移動させることができる。その結果、断熱パネルの組付け連結が一層容易となり、配設作業が迅速化し、作業効率が向上し、特に原子炉配管の断熱施工においては、放射線による被曝量を低減することができる。
本発明の第8特徴構成は、請求項1〜7のいずれか1項に記載される断熱パネルの配設方法であって、前記配管外周面に組付け連結して配設された前記断熱パネルの前記配管外周面の周方向への回転移動を抑制し得るガイドレール部材を、前記配管外周面に、その長手方向に沿って固定した後、前記断熱パネルを配設する断熱パネル配設方法である点にある。
〔作用及び効果〕
ガイドレール部材によって、配管外周面に組付け連結して配設された断熱パネルの配管外周面の周方向への回転移動が抑制され得るので、配管の所定位置に所望の断熱パネルを配設することが可能となる。
例えば、横方向に設置される配管の場合、必ずしも、配設される全ての断熱パネルに上記付勢手段を備えなくとも良い。すなわち、配管の上側外周面に配設される断熱パネルは、その自重による押さえ付け効果によって、回転体が配管外周面に常時当接し得るため付勢手段を設ける必要がなく、その分の製造コストを削減することができる。
従って、配管の上側及び下側の外周面において、付勢手段を有しない回転体を備えた断熱パネルと、付勢手段を有する回転体のみを備えた断熱パネルとを使い分けて配設することが可能となり、断熱パネルの配設において大幅なコストダウンを図ることも可能となる。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態〕
図1は、本発明(断熱パネル1A)の外観斜視図である。図1(イ)及び(ロ)は、それぞれ断熱パネルの裏側と表側を示している。断熱パネル1Aは、断熱すべき配管の外周面に沿うように湾曲されたパネル本体2(エンドクロージャ(短板2a)、サイドクロージャ(長板2b)、内板2c、外板2dといったステンレス製の板材からなる湾曲形状の矩形ケーシング)を備えている。
図1(イ)に示されるように、パネル本体の内板2c(内面)には、回転体8(ボールベアリング)の取付け方が異なる2種類の当接部分3a及び3bが、それぞれ2箇所ずつ並べて設けられている。
また、図1(ロ)に示されるように、パネル本体2の外板2dには、断熱パネル1同士の組付け連結を行う際に使用するバックル式連結部5(雄部材5a(1箇所)と雌部材5b(2箇所))と、断熱パネル1を配管外周面に複数配設した際、互いに隣接する断熱パネル1間の目地をパネル本体2の外側から被覆し得るオーバーラップ部材4(1箇所)とが設けられている。
尚、本発明の断熱パネル1Aは、上記当接部分3a及び3bの各列を入れ替えて取付けたもの(すなわち、図1(イ)において、オーバーラップ部材4が取り付けられている短板2a側に、当接部分3bの列を設けたもの)を含むものである。
図2は、本発明(断熱パネル1B)の外観斜視図である(イ:裏側、ロ;表側と裏側の一部分)。断熱パネル1Bの構成については、パネル本体の内板2c(内面)に設けられている当接部分(4箇所)は、全て当接部分3bであるという点以外は、上述の断熱パネル1Aと同様である。
図3は、本発明(断熱パネル1C)の外観斜視図(イ:裏側、ロ:表側)である。断熱パネル1Cの構成については、図4(イ)に示されるように、パネル本体の内板2c(内面)において、上記当接部分3a及び3bが、それぞれ1箇所ずつ設けられており、また図3(ロ)に示されるように、パネル本体2の外板2dに、上記バックル式連結部5(雄部材5a(2箇所)と雌部材5b(2箇所))と、上記オーバーラップ部材4(2箇所)とが設けられている点以外は、上述の断熱パネル1Aと同様である。
尚、本発明の断熱パネル1Cは、上記当接部分3a及び3bを入れ替えて取付けたもの(すなわち、図3(イ)において、オーバーラップ部材4が取り付けられている短板2a側に、当接部分3bを設けたもの)を含むものである。
図4は、本発明(断熱パネル1D)の外観斜視図である(イ:裏側、ロ;表側と裏側の一部分)。断熱パネル1Dの構成については、パネル本体2の内板2c(内面)に設けられている当接部分(2箇所)は、全て当接部分3bであるという点以外は、上述の断熱パネル1Cと同様である。
図5は、図8の矢視線Xにおける断熱パネル1Aを配管7の外周面に配設したときの断熱パネル1Aの断面図である。図5に示されるように、パネル本体2の内部には、適当な断熱材9や、熱を反射する反射板10を収納することが可能であり、場合によっては、放射線を遮へいするための鉛板等を収容することもできる(図示せず)。尚、断熱材9としては、例えば、ガラスウール、ロックウール、シリカ粉末、ケイ酸カルシウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、そうした種々の断熱材を必要に応じて任意に組み合わせて使用することもできる。
また、図5に示されるように、パネル本体の内板2c(内面)には、ボールベアリング8の取付け方が異なる2種類の当接部分3a及び3bが設けられている。
当接部分3aは、内板2cに設けた球状の設置空間12にボールベアリング8をそのまま嵌め込んで固定したものである。
一方、当接部分3bは、図6(イ)に示されるように、ボールベアリング8に、適当な金属板を階段状に折り曲げて作製したスプリング部材11(付勢手段)を取り付け、そのスプリング部材11の一端を内板2cに設けた箱型の設置空間12にスポット溶接して固定したものである。このとき、ボールベアリング8は、配管7の外周面7aに対する遠近方向に移動自在に、設置空間12から少し飛出るようにして支持される。
配管の外周面7aに断熱パネル1を配設する際、何らかの設計誤差があるとき、当接部分3aのボールベアリング8については、当接しない場合があるが、図6(ロ)に示されるように当接部分3bのボールベアリング8については、スプリング部材11(付勢手段)の働きによって、配管外周面7aに向けて付勢されるので、常に配管外周面7aに当接し得る。
次に、上述の断熱パネル1A〜1Dを使用して、貫通孔14の中の配管の外周面7aを被覆する手順について説明する。
図7〜9は、配管7に断熱パネル1A〜1Dを配設する様子を示している。
図7〜9に示されるように、配管7は、コンクリート壁13の横方向に設けられた貫通孔14を貫通するように設置されている。尚、配管7の外周面7aと貫通孔14との間に設けられた隙間Sは、ヒトが中に入って作業することが困難な大きさであるが、本発明の断熱パネル(1A〜1D)の厚さよりも大きいものであるとする。また、配管7の周方向には、本発明の断熱パネル(1A〜1D)を4枚配設するものとし、本発明の断熱パネルの幅(短板2aの長辺)の長さは、配管受け具や配管吊下げ具といった配管7の支持構造物(図示せず)に干渉せず、かつ貫通孔14内への移動が容易な長さとする。
まず、貫通孔14の外側にある配管部分において、2本のガイドレール部材15を溶接してあるバンド部材16を、配管の外周面7aに巻き付けるようにして取付ける。このとき、2本のガイドレール部材15は、配管7の軸心に沿って平行に、配管外周面7aの上側に固定される。尚、ガイドレール部材15は、配管7の長手方向全長にわたって設ける必要はなく、ガイドレール部材15の長さは、少なくとも断熱パネル1の幅(短板2aの長辺)よりも長く、1列目の断熱パネル1(リング状断熱パネル17)を移動させて、2列目の断熱パネル1を配設する際、ガイドレール部材15によって、リング状断熱パネル17の配管外周面の周方向への回転移動を抑制するように支持可能な長さであれば良い。
次いで、図8(イ)に示されるように、断熱パネル1A及び1Bを、ガイドレール部材15が固定されている配管外周面7aの上側(軸心方向から見た配管7断面の上半円部)と、配管外周面7aの下側(軸心方向から見た配管断面の下半円部)にそれぞれ2枚ずつ配置する(尚、断熱パネル1Aについては、当接部分3a及び3bの各列を入れ替えて取付けたものをそれぞれ配置する)。
そして、各断熱パネル(1A及び1B)に設けられたオーバーラップ部材4が、隣接する断熱パネル(1A及び1B)間の目地を外側から被覆し得るようにして、各断熱パネルの短板2a同士を突き合わせる。最後に、各断熱パネルの外板に設けられたバックル式連結部の雄部材5aと雌部材5bとを係合して締め付けて、各断熱パネルを配管7の周方向に連結して、リング状断熱パネル17を形成する(以下、便宜上、このようなバックル式連結部による連結を組付け連結と称する)。
次いで、リング状断熱パネル17を貫通孔14に向けて少し移動させて、次の断熱パネル1C及び1Dを設置するためのスペースを設ける。
そして、上述の断熱パネル1A及び1Bの場合と同様に、断熱パネル1C及び1Dを、ガイドレール部材15が固定されている配管外周面7aの上側(軸心方向から見た配管断面の上半円部)と、配管外周面7aの下側(軸心方向から見た配管断面の下半円部)にそれぞれ2枚ずつ、リング状断熱パネル17に隣接させるように配置する(尚、断熱パネル1Cについては、当接部分3a及び3bを入れ替えて取付けたものをそれぞれ配置する)。
断熱パネル1C及び1Dの長板2bを、先に配設したリング状断熱パネル17の断熱パネル1A及び1Bの長板2bにそれぞれ突き合わせて、配管7の長手方向に組付け連結した後、配管7の周方向にも組付け連結する。このとき、断熱パネル1C及び1Dに設けられたオーバーラップ部材4が、隣接する断熱パネル(1A〜1D)間の目地を外側から被覆されているようにする。
尚、断熱パネル1C及び1Dを配管7の周方向に組付け連結する前に、先に配設したリング状断熱パネル17の断熱パネル1A又は1Bに組付け連結するのは、断熱パネル1C及び1Dは、図3及び図4に示されるように、当接部分3a,3bが2箇所しか設けられていないので、配管7に設置する際、配管7の長手方向において姿勢が不安定であり、周方向の組付け連結が困難となる。従って、先に長手方向に組付け連結しておけば、姿勢が安定するため、その後の周方向の組付け連結を容易に行うことができる。もちろん、配接する断熱パネル(1A〜1D)を全て、配管外周面7aでの姿勢が安定な断熱パネル(1A及び1B、あるいは1Bのみ)とする場合にはそのような制限が無くなるが、この場合、断熱パネル1に設けられる当接部分3a,3bの数が多くなり製造コストが増加するため、断熱パネル1の配設において大幅なコスト増を招来し得る。従って、断熱パネル1A〜1Dを使用する本実施形態の構成によれば、大幅なコスト削減を図ることが可能である。
次いで、図8(ロ)に示されるように、そのようにして組付けられた断熱パネル(1A〜1D)を、貫通孔14に向けて少し移動させて、さらに次の断熱パネル1C及び1Dを組付け連結する。
後は上述と同様に、断熱パネル1C及び1Dの組付け連結と、その組付けられた断熱パネル(リング状断熱パネル17)の移動とを繰り返すことによって、図9に示すように、迅速且つ確実に貫通孔14の中の配管外周面7aを被覆することができる。
図10は、本発明の断熱パネル1A〜1Dを配設した後の配管7を、その軸心方向から見たときの断面図である。
図10に示されるように、断熱パネル1A及び1Cの当接部分3aの回転体8は、断熱パネル1A及び1Cの自重による押さえ付け効果によって、配管外周面7aに常時当接し得る。また、断熱パネル1A〜1Dにおける当接部分3bの回転体8についても、スプリング部材11(付勢手段)の働きによって、配管外周面7aに向けて付勢された状態で常時当接し得る。
尚、ガイドレール部材15の設置幅と高さは、断熱パネル1A及び1Cの当接部分3aがガイドレール部材15によって係止され得るように構成されている。そのため、配管外周面7aに組付け連結して配設された断熱パネル1A〜1Dの、配管外周面7aの周方向への回転移動が抑制され、付勢手段を有しない回転体8を備えた断熱パネル(断熱パネル1A及び1C)を、配管外周面7aの上側に常時配設することができる。
〔その他の実施形態〕
1.上述の実施形態においては、横方向に設置された配管に本発明の断熱パネルを適用しているが、これに限定されるものではなく、縦方向に設置された配管においても、本発明の断熱パネル(例えば、断熱パネル1B及び1D)を適用することができる。
2.上述の実施形態の断熱パネル1A及び1Bのパネル本体の内板において、配管の周方向に沿って並べて設けられた2つの回転体から構成される列が、配管の長手方向に沿って2列設けられている構成としているが、配管の長手方向に複数の回転体を設ける構成であれば、これに限定されるものでない。例えば、配管の長手方向に設けられた複数の回転体が、配管の長手方向に沿って並べて設けてあるのではなく、配管の周方向のそれぞれ異なる位置に設けてあるような構成であっても良い。
3.本発明の断熱パネルを適用可能な配管としては、例えば、原子力発電所における各種原子炉配管(例えば、冷却材管等)、一般的な工場設備等に配設され得る各種配管(給湯配管や空調配管等)などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
本発明の断熱パネル1Aの外観斜視図 本発明の断熱パネル1Bの外観斜視図 本発明の断熱パネル1Cの外観斜視図 本発明の断熱パネル1Dの外観斜視図 本発明の断熱パネル1Aの断面図 本発明の断熱パネル1の当接部分3bの断面図 本発明の断熱パネル1A〜1Dを配設する様子を示す斜視図 本発明の断熱パネル1A〜1Dを配設する様子を示す側面図 本発明の断熱パネル1A〜1Dによって貫通孔の中の配管外周面を被覆した様子を示す側面図 本発明の断熱パネル1A〜1Dを配設した後の配管をその軸心方向から見たときの断面図 従来の貫通孔の中の配管外周面の被覆方法を示す側面図
符号の説明
1 断熱パネル
2 パネル本体
2a エンドクロージャー(短板)
2b サイドクロージャー(長板)
2c 内板
2d 外板
3a,3b 当接部分
4 オーバーラップ部材
5 バックル式連結部
5a 雄部材
5b 雌部材
7 配管
7a 配管外周面
8 回転体
9 断熱材
10 反射板
11 スプリング部材
12 設置空間
13 コンクリート壁
14 貫通孔
15 ガイドレール部材
16 バンド部材
17 リング状断熱パネル
18 繊維質保温材

Claims (8)

  1. 配管外周面に、その周方向及び長手方向に沿って、組付け連結を繰り返して複数枚を配設して、前記配管外周面を被覆可能な、湾曲形状のパネル本体を備える断熱パネルであって、
    前記配管外周面に当接して、その長手方向にスライド自在で、且つ、前記配管外周面の周方向に回転可能な回転体が前記パネル本体の内面に設けられている断熱パネル。
  2. 前記回転体が、球体である請求項1に記載の断熱パネル。
  3. 前記パネル本体が、矩形ケーシングの内部にガラスウール、ロックウール、シリカ粉末、ケイ酸カルシウム、金属箔からなる群から選択される少なくとも1種を収容したものである請求項1又は2のいずれか1項に記載の断熱パネル。
  4. 断熱パネルの組付け連結を行う際、隣接する断熱パネルの連結を可能にするバックル式連結部を前記パネル本体に設けてある請求項1〜3のいずれか1項に記載の断熱パネル。
  5. 前記回転体を前記配管外周面に対する遠近方向に移動自在に前記パネル本体に取付け、前記配管外周面に向けて前記回転体を付勢し得る付勢手段を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の断熱パネル。
  6. 断熱パネルを前記配管外周面に複数配設した際、互いに隣接する前記断熱パネル間の目地を前記パネル本体の外側から被覆し得るオーバーラップ部材を備える請求項1〜5のいずれか1項に記載の断熱パネル。
  7. 前記パネル本体の内面に、前記配管の長手方向に、前記回転体が複数設けられている請求項1〜6のいずれか1項に記載の断熱パネル。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載される断熱パネルの配設方法であって、前記配管外周面に組付け連結して配設された前記断熱パネルの前記配管外周面の周方向への回転移動を抑制し得るガイドレール部材を、前記配管外周面に、その長手方向に沿って固定した後、前記断熱パネルを配設する断熱パネル配設方法。
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