JP4025312B2 - 断熱用パイプカバー - Google Patents

Description

本発明は、パイプカバー本体がガラス繊維から構成される断熱用パイプカバーに関し、さらに詳細には、周囲環境にかかわらず全てのパイプラインの保温材として利用可能な断熱用パイプカバーに関する。

既に、本件出願人は、ガラス繊維を利用した断熱用パイプカバーの製造方法を、大韓民国特許第２７４３１４号に開示している。

これは、ニードルパンチングされたガラス繊維マットにバインダを塗布して成型ローラに巻き取った後、加圧ローラで加圧しつつ高速回転することにより、高密度で切開部のない完全な形態のパイプカバーが得られるようにしたものである。パイプラインの断熱のための画期的な製品として評価されてきたものの、人体に有害なガラス繊維が外に晒されるため、取り扱い性が悪く、使用者の健康にも悪い影響を及ぼし、且つ、商品性に劣るという欠点があった。

また、施工にあたり外周面に別途の外装カバーを被せなければならないため、追加の施工コストがかかり、それ自体としては外装材に使用できず、また、切開部がないため、既に施工されたパイプラインには適用できないという不都合があった。

勿論、カッティング工程を追加してパイプを両分するなら、既に施工されたパイプラインにも設置可能になると言える。しかし、このように両分すると、むしろ搬送や取り扱いが、より難しくなり、施工の際の手間と時間がさらにかかるだけでなく、テープやワイヤなどでいちいち縛らなければならず、面倒であった。

また、雪や雨などに晒されたり、水漏れが発生したりする場合、ガラス繊維が持つ高吸水性のために断熱性を失い易く、水分吸収によるパイプラインの荷重増加のために構造物の安全性に深刻な影響を及ぼす恐れがある。また、吸収された水分によりパイプが腐食し易く、パイプラインの寿命が縮まるといった問題があった。

したがって、従来の方法による断熱用パイプカバーは、水分浸透の恐れのない室内パイプラインの内蔵用保温材として極めて制限的に使用されているだけであり、最大の需要先といえる石油精製・石化関連の企業や一般の産業プラント現場のパイプライン工事には殆ど採用されていない。生産者にとっては高収益が期待できなくなっており、使用者にとっても、パイプラインの保温材としては、選択の余地なしに、施工性・断熱性・体積・重さ・強度・施工費など全ての面において不利である既存のブロック化したパーライト(Perlite)やシリカ(Silica)を使用せざるを得なかった。そのため、経済的な面やメンテナンス面において大きな困難を抱えており、代替品の開発が急がれているのが実情である。
特開２００１−２０８２８９

本発明は、商品性が高く、取り扱い性と施工性に優れており、既に施工されたパイプラインにも適用可能であり、且つ、いかなる悪条件下でも保温材としての機能を維持できる断熱用パイプカバーを提供することにその目的がある。

上記の目的を達成するべく、本発明は、ガラス繊維を成形してなるカバー本体を、その中心軸に沿って切断（センターカッティング）することにより両分した後、その外周面にアルミニウムホイルを接着したことを特徴とする。

上述の如く、本発明は、外周面がアルミニウムホイルで包まれているため、商品性が高められる他、優れた取り扱い性と施工性を備えることができる。

また、両分したパイプカバー本体を左右に広げてパイプに嵌めた後、接着部を接着するだけで簡単に施工完了されるため、施工が容易で、既に施工されたパイプラインにも適用可能である。

また、ガラス繊維が外へ全く晒されないためそれ自体としても外装材として充分に使用可能であり、また、優れた撥水性とアルミニウムホイルによる防水性を有することから、石油精製・石化関連の企業や一般のプラント現場におけるパイプラインの断熱用にも使用可能である。したがって、需要量の増加にともなう収益の増大が期待できる。また、既存のパーライトやシリカ保温材に取って代わることができる。以上のように、設置コスト及びメンテナンスなどいずれの面においても満足できるものである。

図１は、本発明の一実施例による断熱用パイプカバーの斜視図であり、図２は、図１の側断面図である。図３は、本発明の断熱用パイプカバーを施工する様子を示す側断面図であり、図４は、本発明のパイプカバー本体を成型する様子を示す側断面図である。図１〜図４に示すように、本発明の一実施例による断熱用パイプカバーＡは、以下の工程により構成される。まず、長いガラス繊維マット２に、適正量のコーティング剤が混合されたバインダを浸透させ、それを成型ローラ４に巻き取った後、加圧ローラ６で加圧しつつ高速回転させて加圧成型を行う。この後、乾燥したならば脱型してパイプカバー本体８を得る。そして、得られたパイプカバー本体８をセンターカッティングして両分し、両分したパイプカバー本体８の外周面にアルミニウムホイル１０を接着する。

上記において、バインダに適正量の撥水性コーティング剤を混合しておき、これをガラス繊維マット２に浸透させるならば、断熱用パイプカバーの施工後、結露現象や水漏れによって水分が発生しても、ガラス繊維マットに塗布されたコーティング剤による優れた撥水性により直ちに排水されるため、断熱性の喪失や荷重による構造物の安全性低下といった懸念がなくなる。

ここで、前記ガラス繊維マット２は、長いガラス繊維を適正の厚さと幅を持つように長く成型した後、ニードルパンチングで高密度化して用いるのが好ましい。

また、前記バインダは、好ましくは、ケイ酸バインダにフッ素系(ＳＷＲ ４３０)コーティング剤、強化剤及び水を適宜混合してなるものであり、試験を重ねた結果、ケイ酸バインダ１０〜３０％と、コーティング剤１〜１０％と、強化剤１〜１０％と、水５０〜８８％を体積比で混合して使用すると最も好ましいことがわかった。

この際、前記コーティング剤は、全体量を基準に１％以下だけ混合されたならば撥水性がほとんど期待できず、１０％以上混合されたならば、フッ素含量の増加による化学反応から撥水性はむしろ減少してしまう。また、フッ素系コーティング剤は高価で、使用量が増加するほどコスト高となるので、与えられた投入比率の範囲内で投入量を決定するのが好ましい。

また、強化剤には主として熱可塑性樹脂が利用されるが、これは、１％以下だけ投入されたならば所望の強度が得られない。１０％以上投入されたならば、強度は増大するものの、高温用保温材として用いるときには高温によって燃焼してしまう恐れがある。そのため、強化剤もまた与えられた投入比率の範囲内で投入量を決定するのが好ましい。ただし、前記強化剤は、コーティング剤とは異なり、必ずしも添加しなくても良い。

ガラス繊維マットへのバインダ浸透は、成型ローラへの巻き取りに先立ち、スプレイを使ってバインダを噴射する方法、または、ガラス繊維マットを、バインダの供給されている浸水槽を通過させる方法などにより簡単に行うことができる。ただし、ガラス繊維マットに浸透されるバインダは、高速回転による加圧成型時における脱水量を考慮して接着に要求される量よりも多い量が吸収されるようにしなければならない。ただし、これは、ガラス繊維マットの供給速度を調節することで簡単に実現できる。

前記成型ローラ４は、所望のパイプカバー本体８の内径と長さによって選択的に使用すればよく、この成型ローラ４に、ガラス繊維マット２を巻き取るに先立って離型材を塗布するとか、チャック(Chuck)を取り付けるとかして脱型を容易にするのが好ましい。

前記成型ローラ４に巻き取られるガラス繊維マット２の巻取量については、ガラス繊維マットにおける平方メートル（m²）当たりの密度を基準に、エンコーダを使って毎度一定の長さが供給できることから規格化が可能になる。また、ガラス繊維マットの巻き取られた端部は、ブラッシングで自然な具合に仕上げるのが好ましい。

このようにガラス繊維マット２が巻き取られた後、加圧ローラ６を適正の加圧力で接触させ、成型ローラ４とともに高速回転させることで加圧成型がなされる。この際、余分のバインダは脱水（脱液）され、また、加圧による強い接着力により形状が保持される。

加圧成型後、成型ローラの脱型に先立って乾燥が行われる。この場合、自然乾燥でも良いが、より迅速で均一な乾燥のためには乾燥器を使って真空乾燥するのが好ましい。乾燥後、成型ローラ４からガラス繊維マット２を脱型させて未加工のパイプカバー本体を得る。

得られた未加工パイプカバー本体に、表面加工、センターカッティング（軸方向に沿った切り開き）、及びサイドカッティング（軸方向両端部での切断）を行うことによって所望の長さを持つ、両分したパイプカバー本体８が得られる。このとき、サイドカッティングの前にセンターカッティングを施す。但し、センターカッティングの際、半径方向に向かい合った両切断部のうちいずれか一方を完全に切断せず一定部分を残しておくことによって、サイドカッティングの前に一体感が失われるのを防止するのが好ましい。

このようにセンターカッティングの際、両切断部のうちいずれか一方を一定部分残して一体感を維持させるのは、サイドカッティング及びアルミニウムホイル１０の接着が容易に行えるようにするためである。

その後、アルミニウムホイル１０をサイドカッティングに先立って接着するなら好ましい。すなわち、まず、パイプカバー本体８の外周面にバインダを塗布した後、いずれか一方のセンターカッティング面を始点としてアルミニウムホイル１０を取り囲むだけで簡単に接着することができる。

このとき、アルミニウムホイル１０の幅は、パイプカバー本体８のそれよりも長めにしてサイドカッティングの際、なめらかな切断面を有するようにする。つまり、その延長幅を約３０〜７０mmに形成して接着部１２とすることによって、より簡単に施工できるようにし、さらには、センターカッティング面における熱損失を最小限に抑える。

また、アルミニウムホイル１０は、それ自体の引張強度が弱く、引張強度の強化のためにガラスクロスを接着剤で貼り付けて使用するのが好ましい。

その後、前記アルミニウムホイル１０に使用されたバインダが充分乾燥したならばサイドカッティングを行う。サイドカッティングは、あらかじめ与えられた断熱用パイプカバーＡのサイズにしたがって両サイドをカッティングすることで簡単にできる。

図５及び図６はそれぞれ、本発明の他の実施例による断熱用パイプカバーＡ'の斜視図及び側断面図である。この実施例における特徴的な構成は、次のとおりである。パイプカバー本体のカッティング時、センターカッティング面１４は、できるだけ角張るか屈曲するように形成する。また、長さ方向両端のサイドカッティング面には、各々結合突部１６と結合凹部１８が形成されるようにし、施工時に結合突部１６と結合凹部１８が互いに噛み合うようにする。これ以外の構成は、上記の一実施例と同様であるので、詳細な説明は省略するものとする。

このようにセンターカッティング面は角張るように形成し、サイドカッティング面の両側端には結合突部と結合溝が各々形成されるようにすると、ガラス繊維の加工性と現カッティング技術の水準からカッティング作業が難しい短所がある。しかし、カッティング面における熱損失が最小限に抑えられ、且つ、施工にあたり断熱用パイプカバー同士Ａ'、Ａ'が、より確実に噛み合わされるという利点がある。

本発明は、カッティングにより両分したパイプカバー本体８がその外周面を取り囲んでいるアルミニウムホイル１０により連結状態が保持されるため、優れた取り扱い性と施工性を持つことができる。

施工に当たっては、一側のセンターカッティング部を左右に十分広げてパイプＢの外周面に嵌めた後、アルミニウムホイル１０の接着部１２を両面テープにて重ねて接着することで施工完了できるので、既に施工されたパイプラインにも簡単に設置でき、且つ、パイプカバー本体８の外周面にアルミニウムホイル１０を取り囲むため、ガラス繊維が外に露出されず、外装材としても充分な利用価値がある。

一方、パイプカバー本体８を構成するガラス繊維は、好ましい態様において、製造過程中にコーティング剤がコーティングされた場合には、優れた撥水性を持つ。そのため、施工後パイプＢにおいて結露現象や水漏れが発生する場合、スピード撥水ができる。また、ガラス繊維に撥水性を持たせるならば、断熱材としての機能を失うおそれがなく、且つ、漏水発生時には漏水発生有無及び漏水発生個所をより速かに検知できるようになる。

また、漏水発生の際、連結状態を保持している各断熱用パイプカバー自体は、外周面を包んでいるアルミニウムホイル１０により略完壁な防水性を持つ一方、個々の断熱用パイプカバー同士間の隙間から水が排出されるため、水分排出が円滑になる他、漏水発生個所を即時に検知できる。

一方、本発明のパイプカバーを、外部に施工されたパイプラインの保温材として使用する場合には雨や雪などに晒されることになるが、この雨や雪などはアルミニウムホイル１０により略完壁に遮断される。また、パイプカバー同士間の隙間を通した水分浸透の恐れは殆どない。パイプカバー本体に撥水性を持たせた場合には、たとえ水分が浸透されたとしてパイプカバー本体から迅速に撥水されるため断熱材としての機能を保持することができる。

また、本発明は、材質そのものが非常に軽く、漏水発生時にも迅速に排水されることが可能なことから構造物に無理な荷重をかけないようにすることができす。そのため、安全性が保障でき、且つ、水分によるパイプの腐食を著しく低減できるため、パイプラインの長寿命化が図られる。

本発明の一実施例による断熱用パイプカバーを示す斜視図。 図１の側断面図。 本発明の断熱用パイプカバーを施工する様子を示す側断面図。 本発明のパイプカバー本体を成型する様子を示す側断面図。 本発明の他の実施例による断熱用パイプカバーを示す斜視図。 図６の側断面図。

符号の説明

Ａ：断熱用パイプカバー Ｂ：パイプ
２：ガラス繊維マット ４：成型ローラ
６：加圧ローラ ８：パイプカバー本体
１０：アルミニウムホイル １２：接着部
１４：センターカッティング面 １６：結合突部
１８：結合凹部

Claims (2)

1. ガラス長繊維を成形した後、ニードルパンチングで高密度化してなるガラス繊維マット２に、ケイ酸バインダ１０〜３０％と、フッ素系コーティング剤１〜１０％と、強化剤としての熱可塑性樹脂１〜１０％と、水５０〜８８％とを体積比で混合してなるバインダを浸透させ、成型ローラ４に巻き取った後、加圧ローラ６で加圧しつつ高速回転させて加圧成型を行い、この後、乾燥及び脱型を行い、
   このように得られた未加工パイプカバー本体に、表面加工、中心軸に沿った切り開き、及び軸方向両端部での切断を行うことによって、所望の長さを持つ、両分したパイプカバー本体８を得、この際に、半径方向に向かい合った両切断部のうちいずれか一方を完全に切断せず一定部分を残して軸方向に沿った切り開きを行った後に軸方向両端部での切断を施し、
   一方では、中心軸に沿った切断面のいずれか一方を始点とし、アルミニウムホイルを、前記パイプカバー本体の外周面を取り囲むように接着することを特徴とする断熱用パイプカバーの製造方法。
2. パイプカバー本体は、中心軸に沿って両分する切断面が、角張るか屈曲するように凹凸をなしており、軸方向両端部の切断面が、施工時に互いに噛み合う嵌合面をなしていることを特徴とする請求項１に記載の断熱用パイプカバーの製造方法。

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