JP2022008963A - バラ詰めミネラルウールを有する絶縁製品 - Google Patents
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Abstract
Description
- ガラスなどの原材料を溶融炉中で溶融する工程、
- 繊維化する工程、
- ミネラルウールのマットを形成する工程、
- グラインディング加工を用いて小塊形成(nodulation)する工程。
- 小塊形成の前、それと同時、若しくはその後に、帯電防止剤及び/若しくは結束剤などの剤でコーティングする工程、並びに/又は
- 袋詰めする工程。
特許文献3の特許出願には、貯蔵タンクに貯蔵する前にロックウールを広げるための複雑な方法が開示されており、この方法は、繊維の凝集塊が、200000よりも高いレイノルズ数で限定される乱流気流によって、複数ある一連の針状部及び凹凸領域を備えたダクトの内部を、それと衝突する凝集塊が機械的解繊を受けるように運ばれる工程を、含む。
- 6mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、5質量%未満、好ましくは3質量%未満であること、及び/又は
- 13mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、50質量%未満、好ましくは40質量%未満、若しくはさらには、35質量%未満であること。
- (%凝集塊6~13)は、6mm及び13mmの両方のスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントに相当し、かつ
- (%凝集塊<6)は、6mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントに相当する。
λ<A+0.3d+205/d
(式中、Aは両端の値を含んで17~23を含む)。
λ<23+0.3d+205/d、
λ<20+0.3d+205/d、又は
λ<18+0.3d+205/d
となる。
λ<-0.1d+45、
好ましくは、
λ<-0.1d+44.5、
λ<-0.1d+44、
λ<-0.1d+43。
- 40~50kg/m3である密度において、1kPa・s/m2以上、好ましくは2kPa・s/m2以上、若しくはさらには、3kPa・s/m2以上、及び/又は
- 60~80kg/m3である密度において、10kPa・s/m2以上、好ましくは15kPa・s/m2以上。
- 小塊又はフレークの形態の通気処理されていないミネラルウールは、本発明に従う通気処理工程後に得られ得る新規な構造的特徴を有しないミネラルウールに与えられる名称であり、
- 広げられた若しくは通気処理された小塊若しくはフレークの形態、又はダウンの形態のミネラルウールは、本発明に従う通気処理工程後に得られ得る新規な構造的特徴を有するミネラルウールに与えられる名称である。
- 20L/min未満、15L/min未満、12L/min未満、10L/min未満、
- 2L/min超、3L/min超、4L/min超、5L/min超。
- 25mmスクリーン及び32mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の、32mmスクリーンを通過する凝集塊に対する質量パーセントが、10質量%未満、好ましくは5質量%未満、又はさらには、3質量%未満であること、
- 19mmスクリーン及び25mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の、32mmスクリーンを通過する凝集塊の質量に対する質量パーセントが、10質量%超、好ましくは20質量%超、30質量%超、又はさらには、40質量%超であること、
- 13mmスクリーン及び25mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の、32mmスクリーンを通過する凝集塊の質量に対する質量パーセントが、50%超、好ましくは55%超、60%超、70%超であること、
- 13mmスクリーン及び32mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の、32mmスクリーンを通過する凝集塊の質量に対する質量パーセントが、60%超、好ましくは65%超、70%超、80%超であること、
- 絶縁製品の合計質量に対して、少なくとも75%、好ましくは少なくとも95%のグラスウールを備えること。
- 以下の関係:(%凝集塊6~13)-(%凝集塊<6)≧10%、を満たすこと、
- 6mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが:
- 40%未満、45%未満、30%未満、及び/又は
- 10%超、20%超であること、
- 13mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが:
- 95%未満、90%未満、80%未満、及び/又は
- 50%超、60%超、70%超であること、
- 6mm及び13mmの両方のスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、40%超、好ましくは45%超、50%超、60%超であること、
- 6mm及び19mmの両方のスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、50%超、好ましくは55%超、60%超、70%超であること、
- 25mmスクリーン又は34mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、100%であること、
- ロックウールが、少なくとも250のファソネア値を有する絡み合ったミネラル繊維を備えること。
この測定により、ミネラルウール、特に、グラス又はロックミネラルウールを有する絶縁製品の構造を特徴付けることが可能となる。測定の背景となる原理は、径の異なる複数層のスクリーンを振動させ、凝集塊(又は固体粒子)を、そのサイズに応じて、振動工程の結果として分級することである。
- ミネラルウールの製造方法の結果である、又は通気処理工程後にも残存している、小塊又はフレーク、及び
- 振動後に得られる凝集塊、
の間での区別が成される。
この測定に必要とされる装置は:
- 吹き付けられたものが好ましいミネラルウールの試験体、
- ±0.05gまでの精度の精密天秤、
- およそ500mLの容量のプラスチックビーカー、
- スクリーン及び下部容器(孔なし)、
- 自動ふるい振とう器「Retsch Sieve Shaker」モデルRX-24、
を備える。
- 6mm(0.25インチ)、
- 13mm(0.5インチ)、
- 19mm(0.75インチ)、
- 25mm(1インチ)、
- 32mm(1.25インチ)、
- 38mm(1.5インチ)、
- 44mm(1.75インチ)、
を用いた。
以下の工程を行う:
- 通気処理されたミネラルウール又は絶縁製品の代表的試験体(以降、サンプルと称する)を、およそ40×40×40cm又はそれ以上の寸法の箱に集める。ミネラルウールは、取扱い又は輸送の間に圧縮されてはならない。
- 3.0~3.5+/-0.1gの製品を、プラスチックビーカー中に秤量する。
- 最小メッシュサイズ(6mm)から最大メッシュサイズまで、ふるい振とう器にスクリーンを積み重ねる。
- 一番上のスクリーン、すなわち、最大メッシュサイズのスクリーン上に、試験体を静かに載せる。大きい凝集塊が、より小さい凝集塊が通過して落ちることを邪魔することのないように、覆われる表面積を最大とすることが重要である。
- 複数層のスクリーンに蓋をして、堅く締める。スクリーンが、適切に中心に合わされていなかったり、及び/又はしっかり固定されていないと、振動が非常に強すぎて、測定が正しく行われないことになる。
- ふるい振とう器を起動し、その出力を設定し、次に、測定時間を5分間に設定する。
- 振動の完了後、各スクリーン上の物質を秤量する。該当するスクリーン上の物質の質量をすべてのスクリーンの質量の合計で除することによって、質量パーセントを算出する。
結果は、スクリーンあたりの質量パーセントとして表される。新しいサンプルで、少なくとも5回の測定が行われる。続いて、平均及び標準偏差が算出される。
これらの例では、いずれも通気処理されておらず、小塊又はフレークの形態であるグラスウール及びロックウールを用いた。
- 第一のエアジェットを発生させるエアインジェクションシステム1、
- チャンバー2、
- 出口開口部3、
を備える。
- 初期ジェットの方向に対して垂直である寸法は、チャンバーの面内に再循環点を発生させるのに充分に大きく、及び
- ジェットの方向に対して平行である寸法は、再循環の動きを繰り返すのに充分に小さい
ように調整される。
- ダウンの形態のグラスウール、又は
- ダウン、若しくは広げられた小塊若しくはフレークの形態のロックウール、
を備えた本発明に従う絶縁製品が得られる。
図1及び2は、それぞれ:
- 図1A:本発明に従う通気処理工程を経ていない小塊又はフレークの形態のグラスウール、
- 図1B:本発明に従う通気処理工程を経たダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品、
- 図2A:本発明に従う通気処理工程を経ていない小塊又はフレークの形態のロックウール、及び
- 図2B:本発明に従う通気処理工程を経た小塊又はフレークの形態の「広げられた」ロックウールを含む絶縁製品、
を示す写真を備える。
- 図3A:本発明に従う通気処理工程を経ていない小塊又はフレークの形態のグラスウール、密度は10kg/m3、
- 図3B:本発明に従う通気処理工程を経たダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品、密度は4kg/m3、
- 図3C:本発明に従う通気処理工程及び圧縮工程を経たダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品、密度は10kg/m3、
を示す。
振動スクリーン法を用いて、以下の製品について凝集塊サイズの分布を特定した:
- PI LV A:ダウンの形態の通気処理されたグラスウールを含む絶縁製品、
- PI LV NA:小塊又はフレークの形態の通気処理されていないグラスウールを含む絶縁製品、
- PI LR A:小塊又はフレークの形態の通気処理されたロックウールを含む絶縁製品、
- PI LR NA:小塊又はフレークの形態の通気処理されていないロックウールを含む絶縁製品。
- サイズが0~44mm超までの種々の値を有する凝集塊、
- サイズが0~32mmまでの種々の値を有する凝集塊、
に関する質量パーセントとしての分布の結果を示す。
- 質量パーセントとしての分布の結果、
- 累積質量パーセント、
を含む。
熱伝導率測定を、絶縁製品で行った。製品の熱伝導率λは、製品中に熱フラックスを通過させる製品の能力であり、W/(m・K)で表される。この伝導率が低いほど、製品はより絶縁性であり、したがって、断熱性がより良好となる。密度の関数としての熱伝導率の値を、規格EN14064に従って測定した。
- PI LV1 NA:タイプ1のグラスウールを含む絶縁製品、通気処理なし、
- PI LV1 A タイプ1のグラスウールを含む絶縁製品、通気処理あり、
- PI LV2 NA:タイプ2のグラスウールを含む絶縁製品、通気処理なし、
- PI LV2 A:タイプ2のグラスウールを含む絶縁製品、通気処理あり、
- PI LV3 A:タイプ3のグラスウールを含む絶縁製品、通気処理あり、
- PI LV4 A:タイプ4のグラスウールを含む絶縁製品、通気処理あり、
- PI LR NA:ロックウールを含む絶縁製品、通気処理なし、
- PI LR A:ロックウールを含む絶縁製品、通気処理あり。
本開示に係る発明は、下記の態様を含む。
<態様1>
ダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品であって、複数層のスクリーン及び3mmの最大振動振幅を備え、前記振動振幅を1.5~2.5mmに、好ましくは1.8~2.2mmに、なおより良好には2mmに設定した振動ふるい振とう器を5分間用いて2~5gの絶縁製品をスクリーニングすることによって得られる凝集塊の質量分布が、以下であることを特徴とする、絶縁製品:
- 6mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、5質量%未満、好ましくは3質量%未満であること、及び/又は
- 13mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、50質量%未満、好ましくは40質量%未満、若しくはさらには、35質量%未満であること。
<態様2>
32mmスクリーンを通過する凝集塊に対する、25mmスクリーン及び32mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の質量パーセントが、10質量%未満、好ましくは5質量%未満、又はさらには3質量%未満であることを特徴とする、態様1に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
<態様3>
32mmスクリーンを通過する凝集塊の質量に対する、19mmスクリーン及び25mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の質量パーセントが、10質量%超、好ましくは20質量%超、30質量%超、又はさらには40質量%超であることを特徴とする、態様1又は2に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
<態様4>
32mmスクリーンを通過する凝集塊の質量に対する、13mmスクリーン及び25mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の質量パーセントが、50%超、好ましくは55%超、60%超、70%超であることを特徴とする、態様1~3のいずれか一項に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
<態様5>
32mmスクリーンを通過する凝集塊の質量に対する、13mmスクリーン及び32mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の質量パーセントが、60%超、好ましくは65%超、70%超、80%超であることを特徴とする、態様1~4のいずれか一項に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
<態様6>
kg/m 3 単位の密度d及びmW・m -1 ・K -1 単位の熱伝導率λが、7~14kg/m 3 である密度dにおいて、以下の関係を満たすことを特徴とする、ダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品:
λ<A+0.3d+205/d
(Aは、両端の値を含んで17~23である)。
<態様7>
9.5~10.5kg/m 3 である密度dにおいて、42mW・m -1 ・K -1 未満、好ましくは41mW・m -1 ・K -1 未満の熱伝導率λを有することを特徴とする、ダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
<態様8>
10~20kg/m 3 である密度、好ましくは10~15kg/m 3 である密度において、1kPa・s/m 2 以上、好ましくは2kPa・s/m 2 以上、好ましくは5kPa・s/m 2 以上の通気抵抗を有することを特徴とする、ダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
<態様9>
前記グラスウールが、以下のマイクロネア値を有することを特徴とする、態様1~8のいずれか一項に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品:
- 20L/min未満、好ましくは10L/min未満、
- 2L/min超、好ましくは4L/min超、5L/min超。
<態様10>
前記絶縁製品の合計質量に対して、少なくとも75%、好ましくは少なくとも95%のグラスウールを含むことを特徴とする、態様1~9のいずれか一項に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
<態様11>
ダウン、小塊、又はフレークの形態のロックウールを含むバラ詰め絶縁製品であって、複数層のスクリーン及び3mmの最大振動振幅を備え、前記振動振幅を1.5~2.5mmに、好ましくは1.8~2.2mmに、なおより良好には2mmに設定した振動ふるい振とう器を5分間用いて2~5gの絶縁製品をスクリーニングすることによって得られる凝集塊の質量分布が、以下の関係、(%凝集塊6~13)-(%凝集塊<6)≧5%、を満たすことを特徴とする、絶縁製品:
ここで、
- (%凝集塊6~13)は、6mm及び13mmの両方のスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントに相当し、かつ
- (%凝集塊<6)は、6mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントに相当する。
<態様12>
以下の関係を満たすことを特徴とする、態様11に記載のロックウールを含む絶縁製品:
(%凝集塊6~13)-(%凝集塊<6)≧10%
<態様13>
6mmスクリーンを通過する凝集塊の前記質量パーセントが、以下であることを特徴とする、態様11及び12のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品:
- 40%未満、45%未満、30%未満、及び/又は
- 10%超、20%超。
<態様14>
13mmスクリーンを通過する凝集塊の前記質量パーセントが、以下であることを特徴とする、態様11~13のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品:
- 95%未満、90%未満、80%未満、及び/又は
- 50%超、60%超、70%超。
<態様15>
6mm及び13mmの両方のスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、40%超、好ましくは45%超、50%超、60%超であることを特徴とする、態様11~14のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品。
<態様16>
6mm及び19mmの両方のスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、50%超、好ましくは55%超、60%超、70%超であることを特徴とする、態様11~15のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品。
<態様17>
25mmスクリーン又は34mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、100%であることを特徴とする、態様11~16のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品。
<態様18>
前記ロックウールが、少なくとも250のファソネア値を有する絡み合ったミネラル繊維を備えることを特徴とする、態様11~17のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品。
<態様19>
kg/m 3 単位の密度d及びmW・m -1 ・K -1 単位の熱伝導率λが、50~80kg/m 3 である密度dにおいて、以下の関係を満たすことを特徴とする、ダウン、小塊、又はフレークの形態のロックウールを含む絶縁製品:
λ<-0.1d+45;
好ましくは、
λ<-0.1d+44.5;
λ<-0.1d+44;
λ<-0.1d+43。
<態様20>
通気抵抗が、以下であることを特徴とする、ダウン、小塊、又はフレークの形態のロックウールを含む絶縁製品:
- 40~50kg/m 3 である密度dにおいて、3kPa・s/m 2 以上、及び/又は、
- 60~80kg/m 3 である密度dにおいて、10kPa・s/m 2 以上。
Claims (20)
- ダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品であって、複数層のスクリーン及び3mmの最大振動振幅を備え、前記振動振幅を1.5~2.5mmに、好ましくは1.8~2.2mmに、なおより良好には2mmに設定した振動ふるい振とう器を5分間用いて2~5gの絶縁製品をスクリーニングすることによって得られる凝集塊の質量分布が、以下であることを特徴とする、絶縁製品:
- 6mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、5質量%未満、好ましくは3質量%未満であること、及び/又は
- 13mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、50質量%未満、好ましくは40質量%未満、若しくはさらには、35質量%未満であること。 - 32mmスクリーンを通過する凝集塊に対する、25mmスクリーン及び32mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の質量パーセントが、10質量%未満、好ましくは5質量%未満、又はさらには3質量%未満であることを特徴とする、請求項1に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
- 32mmスクリーンを通過する凝集塊の質量に対する、19mmスクリーン及び25mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の質量パーセントが、10質量%超、好ましくは20質量%超、30質量%超、又はさらには40質量%超であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
- 32mmスクリーンを通過する凝集塊の質量に対する、13mmスクリーン及び25mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の質量パーセントが、50%超、好ましくは55%超、60%超、70%超であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
- 32mmスクリーンを通過する凝集塊の質量に対する、13mmスクリーン及び32mmスクリーンの両方を通過する凝集塊の質量パーセントが、60%超、好ましくは65%超、70%超、80%超であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
- kg/m3単位の密度d及びmW・m-1・K-1単位の熱伝導率λが、7~14kg/m3である密度dにおいて、以下の関係を満たすことを特徴とする、ダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品:
λ<A+0.3d+205/d
(Aは、両端の値を含んで17~23である)。 - 9.5~10.5kg/m3である密度dにおいて、42mW・m-1・K-1未満、好ましくは41mW・m-1・K-1未満の熱伝導率λを有することを特徴とする、ダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
- 10~20kg/m3である密度、好ましくは10~15kg/m3である密度において、1kPa・s/m2以上、好ましくは2kPa・s/m2以上、好ましくは5kPa・s/m2以上の通気抵抗を有することを特徴とする、ダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
- 前記グラスウールが、以下のマイクロネア値を有することを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品:
- 20L/min未満、好ましくは10L/min未満、
- 2L/min超、好ましくは4L/min超、5L/min超。 - 前記絶縁製品の合計質量に対して、少なくとも75%、好ましくは少なくとも95%のグラスウールを含むことを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載のダウンの形態のバラ詰めグラスウールを含む絶縁製品。
- ダウン、小塊、又はフレークの形態のロックウールを含むバラ詰め絶縁製品であって、複数層のスクリーン及び3mmの最大振動振幅を備え、前記振動振幅を1.5~2.5mmに、好ましくは1.8~2.2mmに、なおより良好には2mmに設定した振動ふるい振とう器を5分間用いて2~5gの絶縁製品をスクリーニングすることによって得られる凝集塊の質量分布が、以下の関係、(%凝集塊6~13)-(%凝集塊<6)≧5%、を満たすことを特徴とする、絶縁製品:
ここで、
- (%凝集塊6~13)は、6mm及び13mmの両方のスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントに相当し、かつ
- (%凝集塊<6)は、6mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントに相当する。 - 以下の関係を満たすことを特徴とする、請求項11に記載のロックウールを含む絶縁製品:
(%凝集塊6~13)-(%凝集塊<6)≧10% - 6mmスクリーンを通過する凝集塊の前記質量パーセントが、以下であることを特徴とする、請求項11及び12のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品:
- 40%未満、45%未満、30%未満、及び/又は
- 10%超、20%超。 - 13mmスクリーンを通過する凝集塊の前記質量パーセントが、以下であることを特徴とする、請求項11~13のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品:
- 95%未満、90%未満、80%未満、及び/又は
- 50%超、60%超、70%超。 - 6mm及び13mmの両方のスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、40%超、好ましくは45%超、50%超、60%超であることを特徴とする、請求項11~14のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品。
- 6mm及び19mmの両方のスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、50%超、好ましくは55%超、60%超、70%超であることを特徴とする、請求項11~15のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品。
- 25mmスクリーン又は34mmスクリーンを通過する凝集塊の質量パーセントが、100%であることを特徴とする、請求項11~16のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品。
- 前記ロックウールが、少なくとも250のファソネア値を有する絡み合ったミネラル繊維を備えることを特徴とする、請求項11~17のいずれか一項に記載のロックウールを含む絶縁製品。
- kg/m3単位の密度d及びmW・m-1・K-1単位の熱伝導率λが、50~80kg/m3である密度dにおいて、以下の関係を満たすことを特徴とする、ダウン、小塊、又はフレークの形態のロックウールを含む絶縁製品:
λ<-0.1d+45;
好ましくは、
λ<-0.1d+44.5;
λ<-0.1d+44;
λ<-0.1d+43。 - 通気抵抗が、以下であることを特徴とする、ダウン、小塊、又はフレークの形態のロックウールを含む絶縁製品:
- 40~50kg/m3である密度dにおいて、3kPa・s/m2以上、及び/又は、
- 60~80kg/m3である密度dにおいて、10kPa・s/m2以上。
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