JP3366004B2 - 断熱システム及び斯かる断熱システムを導管又は容器に形成する方法 - Google Patents

断熱システム及び斯かる断熱システムを導管又は容器に形成する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内部層と、内部層の外側に位置する断熱層
と、断熱層の外側に位置する外部層とを備えた、周囲空
気の露点より低い表面温度を有する導管又は容器用の断
熱システムに関する。特に、本発明は、冷却媒体の移送
又は貯蔵用の低温パイプ及び導管及び容器を断熱するた
めの断熱システムに関する。
熱水パイプに、軸方向にスロットをつけた管状断熱要
素を備えた管状断熱材を設けることにより、熱水パイプ
を断熱することは周知である。斯かる管状断熱材は、容
易に取り付けられ、しかもそれらは、加熱パイプから熱
が損失するのを防止するのに有効である。
斯かる管状断熱材を、低温パイプに対して用いると、
水分が、拡散により断熱材を通って浸透し、低温パイプ
の表面と接触するようになるのが避け難い。表面温度
が、周囲空気の露点よりも低い場合には、水蒸気の低温
パイプへの凝縮が生じ、それにより、断熱材料は、湿る
ようになり、その断熱能力を失う。更に、断熱材料は分
解することがあり、低温パイプは腐蝕することがある。
断熱材料からの水分の除去は、従来の断熱材料が殆ど
毛細管効果を有しないため、非常に緩慢に行なわれるの
が通常である。
その結果、管状断熱材は、湿ったままである。
斯かる管状断熱材の外面は、断熱材料が湿るのを遅く
するため、アルミニウム箔又はプラスチックフィルム等
の防湿材料の層で覆われているのが通常である。
しかしながら、防湿箔又はフィルムの避け難い欠陥
が、何年にもわたって断熱材料が酷く湿ることに帰着
し、あいにく、この状況にあっては、防湿層が、毛細管
吸引力による断熱層の乾燥を妨げることを経験が示して
いる。
現在まで、この問題に対する唯一の解決法は、濡れた
断熱材を定期的に取り替えることであった。
SE−Ｃ−123644は、例えばアスファルトでできた内部
シール層と、台形断面の隣接した要素でできていて内部
層の外側に位置する断熱層と、例えばアスファルトでで
きた外部シール層とを備えた断熱システムを開示してい
る。
本発明の目的は、上記の種類の導管及び容器用の断熱
システムを提供することであり、この断熱システムは、
水蒸気が入ることを防止する代りに、断熱システム内に
存在する水分を連続的に断熱システムから除去すること
を確実に行なうものである。
この目的は、本発明の断熱システムにより達成され、
このシステムは、内部層及び外部層が、吸水性であり、
水を毛細管吸引力により内部層から外部層へと移送する
ことができるように、断熱層の開口を通じて互に接触し
ていることを特徴とするものである。
導管又は容器の外側に凝縮が生じると、毛細管吸引力
は、凝縮した水を吸水材料の外部層により吸い出し、後
者の層から蒸発させる。
用いる断熱材料が、例えば、ミネラルウールのよう
に、高い透湿性を有する場合には、本発明の断熱システ
ムは、断熱層の外側で外部吸水層の内側に設けられてい
て自体に形成された開口を有する拡散防止層を、更に備
えていることが好ましい。
本発明のこの実施態様では、拡散防止層は、周囲環境
から導管又は容器の比較的低温の表面へと水蒸気が拡散
することに対する所望の高度の抵抗性をもたらす。
しかしながら、断熱材料が、低い透湿性を有する場合
には、斯かる拡散防止層を省いてもよい。
断熱層の開口が、軸方向に延びるスロットの形態であ
る場合には、吸水材料の二つの層は一体的であるのが好
ましく、外部層はスロットから反対方向に延びる二つの
部分からなることが好ましい。斯かる断熱材は、例え
ば、真っ直ぐな低温パイプに構築するのが特に簡単であ
り、必要な工程は、例えばフェルト片の形態の吸収層
を、その端が延び出し位置（extending position）にあ
る状態で、パイプに配置すること、随意に拡散防止表面
層を有する管状断熱要素を、前記パイプの周りに配置す
ること、次いで、吸水層の二つの自由端を、スロットか
ら離れるように折り曲げること及び、随意、これらの端
を、断熱層又は拡散防止層の外部に取り付けることだけ
である。
本発明の断熱システムの好ましい実施態様が、吸水材
料の外部層の外側に位置していて断熱層の開口に重なる
拡散防止材料の層を、更に備えている。
拡散防止材料の前記層が吸水材料の外部層を覆う範囲
が、断熱システムの蒸気拡散抵抗力を決定する。
断熱層の開口が、断熱層における軸方向に延びるスロ
ットである場合には、外部拡散防止層が前記スロットに
対して垂直に数cm広がっていれば、好適な拡散抵抗が一
般に得られる。
吸水材料の層は、ガラス繊維、有機合成繊維又は天然
繊維からなる繊維層であることが好ましい。好適な繊維
材料の例には、20〜150g/m2の重量を有するナイロン又
はポリプロピレンのフェルト等の親水性合成繊維の不織
布がある。
吸水材料の層は、断熱層を完全に包囲していてもよい
が、このことは、吸水材料層の自由（覆われていない）
面だけで、断熱層の外側に位置する吸水層の部分によっ
て吸収された凝縮水の有効な蒸発ができるのに充分な大
きな場合には、必ずしも必要ではない。
断熱材料は、ミネラルウール及び発泡プラスチック等
の公知の断熱材料からなっていてもよい。
パイプの断熱においては、吸水性にしておいた薄く一
体になったミネラルウールの内部層を有する特別な管状
ミネラルウール製品を、組み合せになった吸水層及び断
熱層として用いることができる。前記内部層は、例えば
１〜3mmの厚さを有し、製造過程の間に内部層の温度
を、撥水性繊維結合物質が分解する温度より上に上昇さ
せることにより吸水性にすることができる。
断熱層の外側の拡散防止層は、プラスチックフィルム
又は金属箔、例えばアルミニウム箔のものが好都合であ
る。
本発明による断熱システムの他の好ましい実施態様
は、導管の周りに巻きつけるための一方の部分と、断熱
層の外側及びスロットゾーンにおいて外部吸水層の外側
に拡散防止層を形成するため、断熱層のスロットを通っ
て延び出すようになっているもう一方の部分とを有する
プラスチックフィルムを備えている。斯かる拡散防止層
を、導管に直接接触して配置することにより、腐蝕の危
険性が減少する。
外部拡散防止層は、吸水材料の外部層の外側に直接固
着させることができるプラスチックフィルムであるのが
好ましい。
拡散を妨げない（open to diffusion）塗料の塗膜
を、後者の層の外側に施してもよい。
本発明は、更に、先に説明したような断熱材を備えた
導管又は容器を提供する方法に関する。この方法は、吸
水材料の内部層を、導管又は容器の外側に配置するこ
と、自体に開口を備えた断熱層を、吸水材料の内部層の
外側と接触して配置すること、吸水材料を前記開口内に
配置すること、及び吸水材料の外部層を断熱層の外側に
配置することを特徴とする。
用いる断熱材料が、例えば、ミネラルウールのよう
に、高い透湿性を有する場合には、自体に形成された開
口を有する拡散防止層を、断熱層の外側で外部吸水層の
内側に配置することが好ましい。
本発明の方法の好ましい実施態様では、拡散防止材料
の層が、断熱層の開口の外側の領域において、吸水材料
の外部層の外側に配置されている。
本発明による方法の他の好ましい実施態様では、プラ
スチックフィルム等の拡散防止層が、導管又は容器の外
面と直接接触して配置され、それにより、凝縮した水
が、ある場合には、前記面と直接接触するのを防止し、
腐蝕の発生を防止する。
断熱材を備えた低温パイプを提供するための特に簡単
な実施態様が、プラスチックフィルムとフェルトとのラ
ミネートを、プラスチックフィルムが低温パイプに隣接
した状態で、パイプの周りに巻きつける工程、軸方向に
延びるスロットを備えた管状断熱材を、ラミネートが前
記スロットを通って延び出すような仕方で、パイプの周
りに配置する工程、ラミネートの突出部を、断熱層の周
りに巻きつける工程、及びプラスチックフィルムを管状
断熱材の外側と接触して位置決めする工程を含んでい
る。少なくともプラスチックフィルムは、管状断熱材の
スロットに重なるように、ラミネートを位置決めするの
が良い。
ラミネートを用いる代りに、別個のプラスチックフィ
ルムと別個の吸水層とを用いてもよい。
本発明を、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
第１図は、本発明による断熱材の好ましい実施態様を
備えたパイプの模式断面図である。
第２図は、本発明による断熱材の別の好ましい実施態
様を備えたパイプの模式断面図である。
第３図は、本発明による断熱材の好ましい実施態様を
備えた０℃より低い温度を有する液体の移送用パイプの
模式断面図である。
第４図は、本発明による断熱剤の別の好ましい実施態
様を備えた０℃より低い温度を有する液体の移送用パイ
プの模式断面図を示す。
第１図は、フェルト層２に包囲された低温パイプ１を
示しており、フェルト層２は、独立気泡を有する合成フ
ォームのような、低い透湿性を有する断熱層である層３
により包囲されている。断熱層３は、軸方向に延びるス
ロット４を備えており、フェルト層２の部分５、６が、
スロット４を通って延び、断熱層３の外面と平行に配置
されている。プラスチックフィルム７が、スロット４の
外側の領域において部分５、６の外側に固着され、前記
プラスチックフィルム７は、スロット４の両側に延びて
いるが、部分５、６を完全に覆うだけ遠くには延びてい
ない。斯くして、自由（覆われていない）面８が、部分
５、６に形成され、この自由面８から水の蒸発が行なわ
れる。
第２図においては、11が、低温パイプを示す。パイプ
11は、プラスチックフィルム12及び吸水フェルト層13を
備えたラミネートにより包囲されている。ラミネート
は、鉱物繊維層15からなる管状断熱材14内に配置されて
いる。管状断熱材は、軸方向に延びるスロット16を備え
ており、ラミネートの部分が、前記スロットを通って延
び出し、しかもラミネートの部分は、プラスチックフィ
ルム12がスロット16の外側の領域でそれ自体と重なるの
に対し、蒸発が行なわれる自由（覆われていない）面を
有するゾーン17とプラスチックフィルム12の重複部分の
間に位置するゾーン18とを形成するため、吸水フェルト
層13がパイプの周囲の一部のみ覆って延びるような仕方
で、管状断熱材の周りに巻きつけられている。
その他、ラミネートを、スロット16の外側の領域にお
いてそれ自体と重複するように、管状断熱材の周り全体
に巻きつけてもよい。
周囲の空気に含まれる水蒸気の凝集が起こるために
は、水蒸気は、フェルト層２、13を通じて拡散しなけれ
ばならない。この拡散経路は比較的長く、通常、ほんの
限られた凝縮だけがパイプ１の外面又はパイプ11と接触
しているプラスチックフィルム12の部分で起こる。
凝縮した水は、パイプを包囲するフェルト層２、13の
部分からスロット４、16を通って、断熱層３、14の外側
に位置するフェルト層の部分５、６、13へと、フェルト
層２、13内にわたって作用する毛細管吸引力（capillar
y suction）により吸い出され、プラスチックフィルム
７、12により覆われていない領域から蒸発する。
断熱するパイプが、水の凝固点より低い外面温度を有
する場合には、凝集した水は、凝固して氷を形成する。
第１図及び第２図に示す本発明の実施態様は、０℃未
満の外面温度を有する低温パイプを、前記パイプ温度が
時々、例えば保全ルーチンの関係で０℃より上のレベル
に昇温されるのであれば、断熱するのに用いることがで
きる。
第３図及び第４図には、０℃未満、例えば−５℃の外
面温度を有するパイプを断熱するのに特に適した本発明
の実施態様が示されている。
第３図は、プラスチックフィルム32及び吸水材料の層
33を備えたラミネート31により包囲されたパイプ30を示
す。
ラミネート31は、プラスチックフィルム32がパイプ30
の表面に隣接して配置された状態で、パイプ30の周りに
巻きつけられる。ラミネートは、断熱材料の第一の層35
を軸方向に延びるスロット34を通って延び出し、前記の
層の周りを延び、更に、断熱材料の第二の層37を軸方向
に延びるスロット36を通って延び出している。
ラミネート31は、更に断熱材料の第二の層37を包囲
し、スロット36の近くで終了している。スロット36の外
側の領域は、軸方向に延びるプラスチックフィルムスト
リップ38によって覆われている。
第４図は、吸水材料41の層により包囲されたパイプ40
を示す。吸水層41の部分42、43が、外側に固定されたプ
ラスチックフィルム46を有する断熱材料の第一の層45を
軸方向に延びるスロット44を通って延び出し、更に外側
に固定されたプラスチックフィルム49を有する断熱材料
の第二の層48を軸方向に延びるスロット47を通って延び
出している。
第一の断熱層45とプラスチックフィルム46との組み合
せは、第二の断熱層48のスロット47を通って延び出した
部分51、52を有する第二の吸水層50により包囲されてい
る。
部分51は、第二の断熱層48のプラスチックフィルム49
の周りに巻きつけられ、一方、部分42、43及び52は、ス
ロット47の外端において切断されているのが良い。
スロット47の外側の領域は、水蒸気の拡散ができるよ
うに剥き出しになっていてスロット47の両側に延びてい
る軸方向に延びる粘着テープ53により覆われている。こ
の粘着テープ53は、断熱システムを纏めておく役割をす
る。
第二の吸水層50の部分51は、第二の断熱層48の周囲全
体に巻きつけられている必要はなく、例えば、充分な蒸
発領域を形成してドリッピングを防止するように、パイ
プの直径により、粘着テープの外側に１〜10cm延びてい
るだけでもよい。
第３図及び第４図に示す断熱システムでは、第一の断
熱層35、45は、前記の層の表面を０℃より上の温度、例
えば１℃に維持する役割をし、第二の断熱層37、48内に
配置された吸水層は、パイプの表面の温度が０℃より上
に上昇した期間の間に、パイプ30、40と断熱層37、48と
の間の帯域に氷の形で堆積していた水を除去する役割を
する。断熱材料の第一の層と第二の層との間の帯域で凝
縮により形成された水だけでなく、斯かる期間に除去さ
れた水も、水が蒸発する断熱材の表面へと移動する。

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】断熱材料の層（３、15）を備え、内部層
    （２、13）と、内部層（２、13）の外側に位置する断熱
    層（３、14）と、断熱層（３、14）の外側に位置する外
    部層（５、６、13）とを備えた、周囲空気の露点より低
    い表面温度を有する導管又は容器用の断熱システムにお
    いて、内部層（２、13）及び外部層（５、６、13）層
    が、吸水性であり、水を毛細管吸引力により内部層から
    外部層へと移送することができるように、断熱層（３、
    14）の開口（４、16）を通じて互に接触していることを
    特徴とする断熱システム。
  2. 【請求項２】断熱層（14）の外側で外部吸水層（13）の
    内側に設けられ、自体に形成された開口（16）を有する
    拡散防止層（12）を備えていることを特徴とする請求項
    １記載の断熱システム。
  3. 【請求項３】拡散防止材料の層（７、12）が、吸水材料
    の外部層（５、６、13）の外側に位置し、断熱層の開口
    （４、16）に重なることを特徴とする請求項１又は２記
    載の断熱システム。
  4. 【請求項４】断熱層の開口は、軸方向に延びるスロット
    （４、16）からなる断熱システムにおいて、吸水材料の
    二つの層（２、５、６）は一体的であり、外部層はスロ
    ットから反対方向に延びる二つの部分（５、６）からな
    ることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の断熱
    システム。
  5. 【請求項５】導管（１、11）の周りに巻きつけるための
    一方の部分と、断熱層の外側及びスロットゾーンにおい
    て外部吸水層の外側に拡散防止層を形成するため、断熱
    層のスロットを通って延び出すようになっているもう一
    方の部分とを有するプラスチックフィルム（12）を備え
    ていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の
    断熱システム。
  6. 【請求項６】断熱層の開口は、軸方向に延びるスロット
    （４、16）であり、外部拡散防止層は、プラスチックス
    トリップ（７）からなることを特徴とする請求項１〜５
    の何れかに記載の断熱システム。
  7. 【請求項７】請求項１記載の断熱システムを備えた導管
    又は容器を提供するための方法であって、 吸水材料（２、13）の内部層を、導管又は容器（１、1
    1）の外面に配置すること、自体に開口（４、16）を備
    えた断熱層（３、14）を、吸水材料（２、13）の内部層
    の外側と接触して配置すること、吸水材料を前記開口内
    に配置すること、及び吸水材料の外部層（５、６、13）
    を断熱層（３、14）の外側に配置することをことを特徴
    とする方法。
  8. 【請求項８】自体に形成された開口（16）を有する拡散
    防止層（12）を、断熱層（14）の外側で外部吸水層
    （５、６、13）の内側に配置することを特徴とする請求
    項７記載の方法。
  9. 【請求項９】拡散防止材料（７、12）の層を、断熱層
    （３、14）の開口（４、16）の外側の領域において吸水
    材料（５、６、13）の外部層の外側に配置することを特
    徴とする請求項７又は８記載の方法。
  10. 【請求項１０】拡散防止材料の層（12）を、導管又は容
    器（１、11）の外側と直接接触して配置することを特徴
    とする請求項７、８又は９記載の方法。
  11. 【請求項１１】断熱システムを低温パイプ（11）に設け
    るための方法であって、 プラスチックフィルムとフェルトとのラミネート（12、
    13）を、プラスチックフィルム（12）が低温パイプ（1
    1）に隣接した状態で、パイプ（11）の周りに巻きつけ
    ること、軸方向に延びるスロット（16）を備えた管状断
    熱材（14）を、ラミネート（12、13）が前記スロット
    （16）を通って延び出すような仕方で、パイプ（11）の
    周りに配置すること、ラミネート（12、13）の突出部
    を、断熱層（14）の周りに巻きつけること、及びプラス
    チックフィルム（12）を管状断熱材（14）の外側と接触
    して位置決めすることを特徴とする請求項10記載の方
    法。
  12. 【請求項１２】少なくともプラスチックフィルム（12）
    は、管状断熱材（14）のスロット（16）に重なるよう
    に、ラミネート（12、13）を位置決めすることを特徴と
    する請求項11記載の方法。
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