JP3115544U - 微孔性熱絶縁パネル - Google Patents

Abstract

【課題】 容易かつ迅速に製作でき、また熱損失を最小にするように互いに密接して配置することができ、更にコア材料の損傷を防止できる微孔性熱絶縁パネルを提供すること。
【解決手段】 微孔性熱絶縁パネル１は、第１の被覆層５に包まれている微孔性熱絶縁材料のコア部材を包含する。第１の被覆層５は、その対向する両端の重なり部分により形成されていると共にパネルのひとつの面１１に沿って設けられているシール区域９を有する。第２の被覆層７は、コア部材の材料及び第１の被覆層５を包む。
【選択図】 図１

Description

本考案は、微孔性熱絶縁パネルに関する。

ここにおいて、用語「微孔性」の材料は、細胞又はすき間の最大サイズがＮＴＰ(標準温度及び標準圧力)で空気の分子平均自由行程よりも小さい、すなわち約１００ｎｍ（ナノメータ）又はそれより小さい多孔性又は細胞状の材料であるものとして用いられている。このように定義された微孔性の材料は、空気伝達（すなわち、空気分子間の衝突）により、非常に低い熱伝達を呈する。このような微孔性材料は溶液から沈殿を制御することにより得ることができ、温度及びｐＨは開放格子沈殿物を得るように沈殿の間制御される。他の同等の開放格子構造を持つ粉体として、ピロゲニック（しばしばヒュームドと称されている）又は電熱タイプの粒子材料があり、これらの粒子の大部分は１００ｎｍよりも小さい最大粒子サイズを有している。例えばシリカ、アルミナ又は他の金属酸化物を基礎とするこれらの粒子材料は、上述した如く定義したような微孔性の組成物を製造するのに用いることができる。

比較的大きな面積の加熱表面を絶縁材料、例えば微孔性熱絶縁パネルで被覆することが必要とされる。一定の高温への適用のための絶縁を提供するためには、互いに隣接して配置される多数の微孔性熱絶縁パネルを用いることが必要とされる。

公知の形の微孔性熱絶縁パネルはエンベロープを包含し、このエンベロープ内に微孔性熱絶縁材料のコアが設けられている。エンベロープは、通常、袋の形であり、袋様エンベロープの両縁は微孔性熱絶縁材料のコアのまわりのエンベロープ材料の２つの層の縁を縫うことにより又は熱シールすることにより形成されている。

上述した如く作られるエンベロープを用いる問題は、２つの層を一緒にシールすることによりエンベロープの両縁にフランジ部分が作られることである。これらのフランジ部分は、２つの隣接するパネル間の隙間（これらの隙間を通して熱が絶縁しようとする表面から伝導されてしまう）を最小にするようにこれらのパネルの縁を一緒に十分に密接して配置させるのを妨げる。

微孔性熱絶縁パネルにおいて、また、微孔性熱絶縁材料のモールド成形したコアが、例えば、セラミックぺーパの上下層間に挟まれると共にプラスチックス材料に包まれ、このプラスチックス材料がコア及びセラミックペーパの上下層のまわりにシェリンク包装されることも知られている。この形のパネルは、パネルの縁にフランジを有することはない。したがって、絶縁しようとする表面から熱を伝導する通路は減少させられる。しかしながら、コアのまわりに袋様エンベロープを形成する方法により製作されるパネルと比較して、上述したように熱絶縁材料のパネルを形成することが比較的困難であり、かつ時間を浪費する。また、プラスチックス材料のエンベロープは、使用する前の絶縁パネルの取り扱いにより比較的容易に損傷してしまい、コアの露出を生じせしめて、コアを損傷させる可能性がある。

本考案の目的は、比較的容易かつ迅速に製作することができ、また、使用中の熱損失を最小にするように２つの隣接する微孔性熱絶縁パネルを十分に密接して配置することができ、更に、取り扱いによりコア材料が損傷される可能性を最小にするためのカバーを有する微孔性熱絶縁パネルを提供することにある。

本考案によれば、微孔性熱絶縁パネルにおいて、第１の被覆層に包まれている微孔性熱絶縁材料のコア部材と、このコア部材の材料及び前記第１の被覆層を包む第２の被覆層とを包含し、前記第１の被覆層がその対向する両端の重なり部分により形成されていると共にパネルのひとつの面に沿って設けられているシール区域を有していることを特徴とする微孔性熱絶縁パネルが提供される。

前記シール区域は、パネルの前記面の平面と平行に設けることができる。

前記第１の被覆層は高分子材料、例えば不織高分子材料とすることができる。前記高分子材料は、好適には、透気材料とすることができる。前記高分子材料は、ポリエステルとすることができる。

前記シール区域は、例えば、約１２０℃から約３００℃までの範囲、好適には約１７０℃から１９０℃までの範囲の温度を加えることにより、熱シールすることができる。

前記第２の被覆層は、フィルム様熱可塑性プラスチックス材料、例えばポリエチレン、ポリプロピレン又はＰＶＣとすることができる。

前記前記フィルム様熱可塑性プラスチックス材料の厚さは、１５ミクロンとすることができる。

前記フィルム様熱可塑性プラスチックス材料は、１５０℃の温度にさらされたときに収縮するように選ぶことができる。

前記コア部材の材料は、例えば二酸化チタン、酸化鉄チタン、ケイ酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸化鉄、炭化ケイ素及びそれらの混合物から選ばれる乳白剤材料を含有することができる。

前記コア部材の材料は、微孔性熱絶縁材料から成ることができる。

前記微孔性熱絶縁材料は、好適にはシリカ及びアルミナから選ばれる微孔性酸化金属材料を基礎とすることができる。前記シリカはヒュームドシリカ、及び／又は沈殿シリカ、及び／又は揮発シリカとすることができる。

前記ヒュームドシリカは、１８０ｍ^２／ｇから２３０ｍ^２／ｇまでの範囲、より好適には、２００ｍ^２／ｇの表面積を有することができる。

前記アルミナは、ヒュームドアルミナとすることができる。

前記コア部材の材料は、補強フィラメントを含有することができる。前記補強フィラメントはケイ酸カルシウムマグネシウム、シリカ、ケイ酸マグネシウム、アルミナ、アルミノケイ酸塩、及びＥ，Ｒ，Ｃ及びＳガラスから選ばれるガラス材料から成るフィラメントから選ぶことができる。

前記第１の被覆層は、パネルの縁の平面内に実質的に終るように配置することができる。

本考案を良く理解し、また本考案が実際にどのようにして実施されるかを一層明確に示すために、以下添付図面を参照して本考案の実施例について詳述する。

図１及び図２を参照するに、微孔性熱絶縁パネル１は第１の被覆層５に包まれているコア３を包含する。

コア３及び第１の被覆層５は、第２の被覆層７に包まれている。

コア３は、Degussa AG から登録商標 AEROSILA200 の製品名で入手できる５８．５％乾重量の微孔性熱絶縁材料と、Eggerding Group, Amsterdam から入手できるルチル（二酸化チタン）の形の３８．５％乾重量の赤外白乳剤と、３．０％のＳガラス補強フィラメントとの混合物から成る圧縮材料である。

ヒュームドシリカは、１８０ｍ^２／ｇから２３０ｍ^２／ｇまでの範囲、好適には実質的に２００ｍ^２／ｇの表面積を有する。

乳白剤材料は、９ミクロンの粒径を有する。

第１の被覆層５は、０．４ｍｍの厚さを有する８５ｇ／ｍ^２の複合不織ポリエステル材料である。この材料のポリエステルファイバーは助ポリエステル粉末でもって一緒に結合され、助ポリエステル粉末は材料の主部分を形成するポリエステルファイバーよりも低い融点を有する。ポリエステル材料は、当業者に知られている手段により熱を材料の重なり部分に加えることにより、それ自体固着することができる。

第１の被覆層はコアのまわりに折り重ねた材料の単一のシート様片であり、シートの第１の端における第１の部分はシートの第２の端に設けられている第２の部分に重なるように配置されて、重なり区域９を形成する。これらの重なった第１及び第２の部分は、加熱表面、例えば、約１７０℃から約１９０℃までの範囲の温度を有する加熱シールバーを適用する手段により互いにシールされる。重なり区域９は、パネル１のひとつの面１１上に、通常、パネル１の対向する両側部１３，１５から等距離で位置させられる。

重なりシール区域９は、パネル１の面１１の平面と実質的に平行であると共にこの平面に隣接している。重なり区域９は、突出ていない。したがって、無フランジ様区域がパネルの表面から延びて存在する。

第１の被覆層５は、図１及び図２に示される縁１７，１９に沿ってコア３を囲んでいない。第１の被覆層は、これらの縁１７，１９で実質的に終って、これらの縁の平面と平行である。

第２の被覆層７は、コア３及び第１の被覆層５を完全に囲んでいる。第２の被覆層７は、ポリエチレンフィルム材料である。ポリエチレンフィルムの厚さは、１５ミクロンである。第２の被覆層７は、パネル１のコア３及び第１の被覆層５の全外面まわりにクローズフィティングの耐水外カバーを形成する。

ポリエチレンフィルムはシュリンク包装タイプのフィルムであり、このようなフィルムは１５０℃の温度を加えることにより熱可塑性変形を受けて大きさを減少せしめ、その結果、フィルムは収縮し、まわりにフィルムが置かれている物体に対してクローズフィットを形成する。

本考案による微孔性熱絶縁パネルの製作方法の一例を以下に詳述する。

第１の被覆層５のシート様片が管状フォーマ（図示せず）のまわりに巻かれて、第１の被覆層の両端の一部分が重なる。

第１の加熱シールバー（図示せず）が第１の被覆層の重なり部分に沿って位置させられ、この重なり部分の長さの実質的に全体に沿って重なり部分を一緒に熱シールし、図３に示されるように、第１の被覆層の管様本体を形成する。

第２の加熱シールバー（図示せず）が第１の加熱シールバーの長手方向軸線に対して垂直に位置させられ、第１の被覆層の、管状フォーマにより支持されていない区域に接触するように位置させられる。そして、この第２の加熱シールバーを第１の被覆層５の表面に当てる作用により、第１の被覆層５の管様本体の２つの対向する側部２１，２３が互いに接触するようにもたらされて、熱シール２５を形成することができるようにする。熱シールは第１の被覆層の管様本体の幅の実質的に全体に沿って形成され、その結果、図４に示されるように、管様本体が第１の被覆層の袋様本体に形成される。

一パネル分の体積量の粉末コア材料が、袋様本体の開口上縁２７を通して袋様の第１の被覆層の内部に、管状フォーマを通して、供給される。

管状フォーマは、取り除かれる。それから、第２の加熱シールバーと平行にかつ第２の加熱シールバーと共通平面に位置させられている第３の加熱シールバー（図示せず）が、用いられて、袋様本体の開口上縁２７の区域における袋様本体の２つの対向する側部２１，２３間に熱シール２９を形成する。この熱シールは、第１の被覆層の管様本体の幅の実質的に全体に沿って形成される。したがって、第１の被覆層は、図５に示されるように、内部に粉末コア材料を密封している袋様包み本体に形成される。

上述した加熱シールバーの温度は、約１７０℃から約１９０℃までの範囲である。

袋様包み本体及び封入コアの製作は、当業者に知られている任意の適当な人為的及び／又は機械的な手段により行うことができることを認識すべきである。

充填及び密封した袋様の第１の被覆層は、当業者に知られている手段により、粉末コア材料を実質的に平らで中実の圧縮コアに固めるように、例えば３００ｋｇ／ｍ^３の密度にまでプレスされ、微孔性熱絶縁パネルを形成する。

第２及び第３の加熱シールバーにより形成された熱シール２５，２９は、パネルの対向する両縁のフランジ区域の形である。これらのフランジ区域は、これらのフランジ区域が隣接する他のパネルとの密接な取り付け配置を妨げるので、好ましくないものである。したがって、絶縁パネルは、例えば帯のこの手段によりトリムされて、第２及び第３の加熱シールバーにより形成された熱シール２５，２９が取り除かれ、パネルの一面の平面に実質的に垂直で実質的に平らな縁を備えているパネルを提供する。したがって、トリムした第１の被覆層の両縁はパネルのこれらの平らな縁の平面内に終っている。これらの平らな縁は、図１及び図２に示されている縁１７，１９に相当する。実質的に平らな縁１７，１９は、使用において密接に取り付けるように２つの隣接するパネルを同一平面上に互いに平行に配置させることを可能にする。

トリムしたパネルは、第２の被覆材料の層７に包まれ、それから、例えば加熱トンネルを通過することにより加熱され、これにより、第２の被覆層をコア３及び第１の被覆層５のまわりに収縮せしめて、クローズフィッテングの外カバーを形成する。第２の被覆層７の存在は、パネルのトリムした縁１７，１９の区域に露出している第１の被覆層５及び特にコア３が、使用する前の取り扱いにより損傷されるのを実質的に防止する。第２の被覆層７は、また、特に水が存在する環境においてパネルがヒートアップする間中、水バリヤとして働いて水がコア中に進入するのを防止する。

第１の被覆層はポリエステル材料として述べたけれども、任意の適当な高分子材料、好適には不織及び／又は透気材料を用いることができることを認識すべきである。

第１の被覆層の２つの部分間に熱シールを形成するのに要求される温度は約１７０℃から約１９０℃までの範囲であるとして述べたけれども、熱シールをしようとするプラスチックス材料に依存して、温度の範囲はより広く、例えば約１２０℃から約３００℃までの範囲とすることができることを認識すべきである。

第２の被覆層はポリエチレンとして述べたけれども、他のフィルム様熱可塑性プラスチックス材料、例えばポリプロピレン又はＰＶＣを用いることができることを認識すべきである。

コア材料の乳白剤材料は、二酸化チタンに加えて、例えば酸化鉄チタン、ケイ酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸化鉄、炭化ケイ素及びそれらの混合物から選ぶことができる。

コア材料はヒュームドシリカの形の微孔性絶縁材料から成るものとして述べたけれども、例えば沈殿及び／又は揮発シリカなどの他の微孔性絶縁材料とすることもできることを認識すべきである。また、微孔性熱絶縁材料はシリカである必要がなく、例えばヒュームドアルミナのようなアルミナであってもよい。

コア中のフィラメントはＳガラスフィラメントとして述べたけれども、他の補強フィラメントを用いることもでき、例えばケイ酸カルシウムマグネシウム、シリカ、ケイ酸マグネシウム、アルミナ、アルミノケイ酸塩、及びＥ，Ｒ及びＣガラスから選ばれる他のガラス材料から成るファイバーから選ぶことができることを認識すべきである。

また、コア材料を形成する乳白剤、微孔性熱絶縁材料及びフィラメントの相対的割合は上述した割合から変えることができることを認識すべきである。

本考案による微孔性熱絶縁パネルの平面断面図である。 図１に示されるパネルの側面断面図（図１のＡ−Ａ線断面図）である。 本考案による微孔性熱絶縁パネルの第１の被覆層の正面図であって、このパネルの製作方法の第１の段階を示す。 図３に示される第１の被覆層の正面図であって、このパネルの製作方法の第２の段階を示す。 図３に示される第１の被覆層の正面図であって、このパネルの製作方法の第３の段階を示す。

符号の説明

１ 微孔性熱絶縁パネル
３ コア
５ 第１の被覆層
７ 第２の被覆層
９ 重なりシール区域
１１ 面
１３，１５ 側部
１７，１９ 縁
２１，２３ 側部
２５ 熱シール
２７ 開口上縁
２９ 熱シール

Claims (23)

1. 微孔性熱絶縁パネルにおいて、第１の被覆層（５）に包まれている微孔性熱絶縁材料のコア部材（３）と、このコア部材の材料及び前記第１の被覆層を包む第２の被覆層（７）とを包含し、前記第１の被覆層（５）がその対向する両端の重なり部分により形成されていると共にパネルのひとつの面（１１）に沿って設けられているシール区域（９）を有していることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
2. 請求項１記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記シール区域（９）がパネルの前記面（１１）の平面と平行に設けられていることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
3. 請求項１又は２記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記第１の被覆層（５）が高分子材料であることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
4. 請求項３記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記高分子材料が不織高分子材料であることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
5. 請求項３又は４記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記高分子材料が透気材料であることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
6. 請求項３〜５のいずれか一項に記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記高分子材料がポリエステルであることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記シール区域（９）が熱シールされていることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記第２の被覆層（７）がフィルム様熱可塑性プラスチックス材料であることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
9. 請求項８記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記フィルム様熱可塑プラスチックス材料がポリエチレン、ポリプロピレン及びＰＶＣから選ばれていることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
10. 請求項８又は９記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記フィルム様熱可塑性プラスチックス材料の厚さが１５ミクロンであることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
11. 請求項８〜１０のいずれか一項に記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記フィルム様熱可塑性プラスチックス材料が１５０℃の温度にさらされたときに収縮するように選ばれていることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記コア部材の材料が白乳剤材料を含有することを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
13. 請求項１２記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記乳白剤材料が二酸化チタン、酸化鉄チタン、ケイ酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸化鉄、炭化ケイ素及びそれらの混合物から選ばれることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記コア部材の材料が微孔性熱絶縁材料から成ることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
15. 請求項１４記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記微孔性熱絶縁材料が微孔性酸化金属材料を基礎としていることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
16. 請求項１５記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記微孔性酸化金属材料がシリカ及びアルミナから選ばれていることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
17. 請求項１６記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記シリカがヒュームドシリカ、沈殿シリカ、揮発シリカ、及びそれらの混合物から選ばれていることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
18. 請求項１７記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記ヒュームドシリカが１８０ｍ^２／ｇから２３０ｍ^２／ｇまでの範囲の表面積を有することを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
19. 請求項１８記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記ヒュームドシリカが２００ｍ^２／ｇの表面積を有することを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
20. 請求項１６記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記アルミナがヒュームドアルミナであることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
21. 請求項１〜２０のいずれか一項に記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記コア部材の材料が補強フィラメントを含有することを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
22. 請求項２１記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記補強フィラメントがケイ酸カルシウムマグネシウム、シリカ、ケイ酸マグネシウム、アルミナ、アルミノケイ酸塩、及びＥ，Ｒ，Ｃ及びＳガラスから選ばれるガラス材料から成るフィラメントから選ばれていることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
23. 請求項１〜２２のいずれか一項に記載の微孔性熱絶縁パネルにおいて、前記第１の被覆層がパネルの縁の平面内に実質的に終るように配置されていることを特徴とする微孔性熱絶縁パネル。
    

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