JP4997186B2

JP4997186B2 - 保温構造及びその補修方法

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Publication number: JP4997186B2
Application number: JP2008162609A
Authority: JP
Inventors: 孝之介加藤; 智彦原; 徹塚本; 衛八木
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2028-06-20
Also published as: JP2010002015A

Description

本発明は、保温構造及びその補修方法に関し、特に、既設の保温構造の補修に関する。

従来、例えば、特許文献１には、配管の外周を保温材で覆い、さらに当該保温材の外周を金属板からなる保護カバーで覆うことが記載されている。
特開平８−１９８３０号公報

しかしながら、上記従来技術においては、例えば、雨によって保護カバーの継ぎ目から水が浸入した場合には、保温材が水を含み、その結果、当該保温材の断熱性が低下することがあった。そして、この場合、水を含んだ保温材を、乾燥した新たな保温材と交換する必要があった。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、既設の保温材の断熱性を効果的に回復させることのできる保温構造の補修方法及びこれにより構築される保温構造を提供することをその目的の一つとする。

上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る保温構造の補修方法は、被保温体と、前記被保温体を覆う保温材と、を有する既設の保温構造を補修する方法であって、前記保温材を、断熱性、水蒸気透過性及び非透水性を備えた補修材で覆うことを特徴とする。本発明によれば、既設の保温材の断熱性を効果的に回復させることのできる保温構造の補修方法を提供することができる。

また、前記既設の保温構造は、内部に流体が流通する配管である前記被保温体と、前記配管の外周を覆う前記保温材と、を有する既設の配管構造であって、前記保温材の外周を前記補修材で覆うこととしてもよい。こうすれば、既設の配管構造において、その保温材の断熱性を効果的に回復させることができる。また、この場合、前記既設の配管構造は、前記保温材の外周を覆う金属製の外装材をさらに有し、前記外装材に、前記保温材からの水蒸気を逃がすための貫通穴を形成し、前記貫通穴が形成された前記外装材の外周を前記補修材で覆うこととしてもよい。こうすれば、保温材の断熱性をより効果的に回復させることができる。さらにこの場合、前記外装材のうち上方側部分に前記貫通穴を形成することとしてもよい。こうすれば、保温材の断熱性を特に効果的に回復させることができる。また、前記いずれかの補修方法において、前記補修材は、エアロゲルが充填された繊維体であることとしてもよい。こうすれば、既設の保温材の断熱性を特に効果的に回復させることができる。

上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る保温構造は、前記いずれかの補修方法により構築されたことを特徴とする。本発明によれば、断熱性を効果的に維持できる保温構造を提供することができる。

以下に、本発明の一実施形態に係る保温構造の補修方法（以下、「本方法」という。）及び保温構造（以下、「本構造」という。）について説明する。

本方法は、保温の対象となる構造体である被保温体と、当該被保温体を覆う保温材と、を有する既設の保温構造を補修する方法である。本実施形態においては、この既設の保温構造が、既設の配管構造である例について主に説明する。

図１は、本方法の一例において補修される既設の配管構造１の斜視図であり、図２は、当該配管構造１の断面図である。図１及び図２に示すように、この配管構造１は、内部に流体が流通する配管１０と、当該配管１０の外周を覆う保温材２０と、当該保温材２０の外周を覆う金属製の外装材３０と、を有している。なお、図１においては、説明の便宜のために、配管１０の外周を覆う保温材２０及び外装材３０の一部を省略して、当該配管１０、保温材２０及び外装材３０をそれぞれ露出させて図示している。また、以下の説明で参照する他の斜視図においても同様に図示する。

配管１０は、配管構造１が配置される環境の外気温度より高い温度の液体又は気体を輸送するために設置されている。この配管１０は、例えば、炭素鋼やステンレス等の金属製である。配管１０の内部に形成された中空部１０ａには、輸送すべき液体又は気体が流通する。

保温材２０は、配管１０の外気による冷却を抑制するために設けられた断熱材である。保温材２０として用いることのできる断熱材は、目的に応じた適切な断熱性を有する部材であれば特に限られないが、例えば、けい酸カルシウム（ゾノライト系けい酸カルシウム等）、パーライト等の断熱性無機多孔質成形体や、グラスウール、ロックウール等の断熱性無機繊維体を好ましく用いることができる。また、保温材２０としては、例えば、配管１０への施工に先立って、円周方向において複数に分割可能な円筒成形体として形成されたものを用いることもできる。

また、保温材２０としては、その撥水性を高める処理が施された断熱性無機多孔質成形体又は無機繊維体を用いることができる。ただし、このような撥水化処理によって保温材２０に非透水性を付与することはできず、当該保温材２０は透水性を有するものとなる。

外装材３０は、保温材２０を保護するために設けられる金属製のカバー部材である。外装材３０としては、例えば、着色メッキ鋼板やステンレス板等の金属板を好ましく用いることができる。

また、本実施形態において、配管構造１は、屋外に設置される。すなわち、この配管構造１は、例えば、雨や雪に晒され得る環境下に設置される。

ここで、配管構造１においては、外装材３０が最外層として保温材２０の外周の全体を覆っているため、雨や雪によって保温材２０に水が浸入することは、ある程度防止することができている。

しかしながら、例えば、外装材３０は、金属製の板材を保温材２０の外周に巻き付け、端部をかしめて施工されるため、当該外装材３０には継ぎ目（不図示）が形成される。したがって、配管構造１に対して雨や雪が強く吹き付けられた場合には、外装材３０の継ぎ目の隙間から、当該外装材３０と保温材２０との間に水が浸入することがある。

この場合、浸入した水は、保温材２０のうち、外装材３０の継ぎ目に対応する部分から、それ以外の外周部分へも浸透し、さらに、当該保温材２０の内部にまで浸透する。この結果、断熱性無機多孔質成形体や無機繊維体からなる保温材２０の内部の空隙には、熱伝導率が空気よりも高い水が保持されることとなり、当該保温材２０の断熱性が低下してしまう。

保温材２０の断熱性が低下すると、当該保温材２０の外装材３０側の表面（図２に示す、配管１０の径方向外側の外面２２）の温度が低下し、当該外面２２の温度と、当該保温材２０の配管１０側の表面（図２に示す、配管１０の径方向内側の内面２１）の温度と、の差が大きくなる。

したがって、例えば、保温材２０の内面２１の温度が、配管１０の温度に近い比較的高い温度であることにより、当該内面２１の近傍において当該保温材２０に含まれる水が蒸発したとしても、当該保温材２０の外面２２の温度が低いために、発生した水蒸気は、当該外面２２付近で凝縮してしまう。このため、既設の配管構造１において、いったん保温材２０に浸透した水を排出して当該保温材２０の断熱性を回復させることは容易でない。

そこで、本方法においては、このような配管構造１を補修して、例えば、図３及び図４に示すような本構造２を構築する。図３は、本方法の一例により構築される本構造２の斜視図であり、図４は、当該本構造２の断面図である。

図３及び図４に示すように、本構造２は、既設の配管構造１（図１及び図２参照）の配管１０及び保温材２０に加えて、当該保温材２０の外周を覆う補修材４０を有している。すなわち、本方法においては、既設の配管構造１から外装材３０（図１及び図２参照）を除去し、次いで、当該配管構造１の保温材２０を補修材４０で覆う。

この補修材４０は、断熱性、水蒸気透過性及び非透水性を備えている。すなわち、補修材４０は、保温材２０の外面２２の温度を上昇させることのできる断熱性を有している。また、補修材４０は、保温材２０で発生した水蒸気（すなわち、気体状態の水）が透過することのできる水蒸気透過性も有している。さらに、補修材４０は、強い雨や風に晒された場合であっても液体状の水が透過することのできない非透水性をも有している。

補修材４０としては、水蒸気透過性と非透水性とを兼ね備えた断熱材を用いることができ、例えば、エアロゲルが充填された繊維体（以下、「エアロゲル繊維体」という。）を好ましく用いることができる。

このエアロゲル繊維体は、繊維基材にエアロゲルを充填することにより製造することのできる断熱性の構造体である。具体的に、エアロゲル繊維体は、例えば、繊維基材の繊維管にエアロゲルの原料を含浸し、次いで、当該エアロゲル原料が含浸された繊維基材を超臨界乾燥することにより製造することができる。

エアロゲル繊維体を構成する繊維基材としては、無機繊維又は有機繊維の織布又は不織布を用いることができる。繊維基材として、繊維が不規則に絡み合った不織布を用いることにより、繊維間にエアロゲルをより効果的に保持することができる。

また、繊維基材を構成する繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維等の樹脂繊維、炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維等のセラミックス繊維を用いることができる。

繊維基材に充填されるエアロゲルとしては、無機材料からなるエアロゲル（無機エアロゲル）又は有機材料からなるエアロゲル（有機エアロゲル）を用いることができる。無機エアロゲルを用いることにより、エアロゲル繊維体の耐熱性を効果的に高めることができる。

無機エアロゲルとしては、例えば、シリカエアロゲルやアルミナエアロゲルを用いることができる。中でも、シリカエアロゲルを用いることにより、エアロゲル繊維体の断熱性を効果的に高めることができる。

また、補修材４０としては、既設の配管構造１の保温材２０よりも断熱性が高いものを好ましく用いることができる。すなわち、例えば、その熱伝導率が、保温材２０の熱伝導率よりも低い補修材４０を好ましく用いることができる。

具体的に、ＡＳＴＭＣ１７７に準拠した方法で測定される補修材４０の２５℃における熱伝導率は、例えば、０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることが好ましく、０．０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることがより好ましい。

すなわち、例えば、その熱伝導率が上記の範囲であるエアロゲル繊維体を補修材４０として好ましく用いることができる。なお、エアロゲル繊維体の繊維間の空隙を埋めるエアロゲルは、当該エアロゲル内の微細孔により、当該エアロゲル繊維体の内部における空気の対流を効果的に防止することができる。このため、エアロゲル繊維体は、優れた断熱性を有することができる。

また、ＡＳＴＭＥ９６（ＰｒｏｃｅｄｕｒｅＢ）に準拠した方法で測定される補修材４０の水蒸気透過性は、例えば、６００ｎｇ／（Ｐａ・Ｓ・ｍ^２）以上であることが好ましく、１５００ｎｇ／（Ｐａ・Ｓ・ｍ^２）以上であることがより好ましい。

また、ＡＳＴＭＣ１１０４に準拠した方法で測定される補修材４０の水中浸漬後の吸水率は、例えば、１０重量％以下であることが好ましく、４重量％以下であることがより好ましい。また、ＡＳＴＭＣ１５１１に準拠した方法で測定される補修材４０の撥水性は、例えば、５ｇ重量減以下であることが好ましく、３ｇ重量減以下であることがより好ましい。

すなわち、補修材４０としては、例えば、上記の範囲の水蒸気透過性に加えて、上記の範囲の吸水率又は撥水性の両方または一方をさらに備えたエアロゲル繊維体を好ましく用いることができる。なお、エアロゲル繊維体は、上述したようなエアロゲル内の微細孔により、優れた断熱性に加えて、上記のような水蒸気透過性と非透水性とを兼ね備えることができる。

また、補修材４０としてエアロゲル繊維体を用いる場合、当該エアロゲル繊維体の嵩密度は、例えば、１００〜３００ｋｇ／ｍ^３の範囲とすることが好ましく、１５０〜２００ｋｇ／ｍ^３の範囲とすることがより好ましい。嵩密度が上記の範囲であるエアロゲル繊維体を用いることで、本構造２の軽量化を図ることができる。

また、補修材４０は、適度な可撓性を有することが好ましい。すなわち、補修材４０としては、配管構造１の保温材２０の外周に沿って巻き付けることのできる柔軟性を備えたシート状体を用いることができる。

具体的に、例えば、不織布である繊維基材にエアロゲルが充填されてなるエアロゲル繊維体のシートを好ましく用いることができる。この場合、エアロゲル繊維体の厚さは、例えば、２〜２０ｍｍの範囲であることが好ましく、３〜１０ｍｍの範囲であることがより好ましい。

本方法においては、上述したような特性を備えた補修材４０により、既設の配管構造１の保温材２０を覆うことによって、当該保温材２０の断熱性を効果的に回復させることができる。

すなわち、例えば、既設の配管構造１において、保温材２０が外部から浸入した水を含むことにより、当該保温材２０の断熱性が低下している場合には、本方法により、当該保温材２０から水を効果的に排出させることができる。

具体的に、断熱性の補修材４０で保温材２０の外周（すなわち外面２２）を覆うことにより、当該保温材２０の外面２２の温度を上昇させ、当該保温材２０の外面２２の温度と内面２１の温度との差を低減することができる。この結果、保温材２０の内面２１から外面２２にわたる内部の全範囲において、当該保温材２０に含まれる水を蒸発させることが可能となる。

そして、保温材２０を覆う補修材４０は、気化した水が透過できる水蒸気透過性を有しているため、保温材２０に含まれていた水の蒸発により発生した水蒸気は、当該補修材４０を透過して、本構造２の外部に効果的に排出される。すなわち、保温材２０の内部で発生した水蒸気は、補修材４０の当該保温材２０側の表面（図４に示す内面４１）から、当該補修材４０の外気中に露出した表面（図４に示す外面４２）まで、当該補修材４０の内部を通過して、当該外気中に排出される。

さらに、保温材２０を覆う補修材４０は非透水性を有しているため、例えば、本構造２が雨や雪に晒された場合においても、当該保温材２０に新たに水が浸入することを効果的に防止することができる。

したがって、本方法によれば、既設の保温材２０を補修材４０で覆うという簡単な作業により、いったん水を含んだ当該保温材２０を効果的に乾燥させ、その断熱性を回復させることができる。

また、本方法により構築される本構造２は、保温材２０に加えて断熱性の補修材４０をも有するため、補修前の配管構造１に比べて、より高い断熱性を有することができる。

さらに、本構造２においては、その高い断熱性を安定して維持することができる。すなわち、例えば、保温材２０の外周に、シート状の補修材４０を巻き付けることにより本構造２を製造した場合には、当該補修材４０の一部に継ぎ目（不図示）が形成されることとなる。

この場合、本構造２に対して雨や雪が強く吹き付けられることにより、補修材４０の継ぎ目の隙間から、当該補修材４０と保温材２０との間に水が浸入し、当該保温材２０が新たに水を含むことがある。

しかしながら、本構造２においては、上述のように断熱性、水蒸気透過性及び非透水性を備えた補修材４０により保温材２０が覆われているため、当該保温材２０に新たに含まれた水を蒸発させるとともに、当該補修材４０を介して排出し、当該保温材２０を再び乾燥させることができる。すなわち、本構造２は、断熱性の自己回復能力を備えている。

また、本方法においては、補修材４０の外周をさらに金属製の外装材で覆うこととしてもよい。図５は、この場合に構築される本構造２の斜視図であり、図６は、当該本構造２の断面図である。

図５及び図６に示す例において、本構造２は、既設の配管構造１の配管１０及び保温材２０に加えて、当該保温材２０の外周を覆う補修材４０を有し、さらに当該補修材４０の外周を覆う金属製の外装材５０を有している。なお、この外装材５０としては、既設の配管構造１からいったん取り外した外装材３０を再利用することができ、また、未使用の新たなカバー材を用いることもできる。

したがって、この本構造２においては、補修材４０と外装材５０とによって保温材２０を被覆するため、外部から当該保温材２０に水が浸入することをより効果的に防止することができる。

また、最外層として金属製の外装材５０を設けることによって、本構造２の力学的強度を向上させることができる。このため、例えば、作業者が本構造２の上（すなわち、外装材５０の上）に乗って所定の作業を行うこともできる。

図７は、本方法の他の例により構築される本構造２の斜視図であり、図８は、当該本構造２の断面図である。図７及び図８に示す例において、本構造２は、既設の配管構造１の配管１０、保温材２０及び外装材３０に加えて、当該外装材３０の外周を覆う補修材４０を有している。

すなわち、本方法においては、既設の配管構造１から外装材３０を除去することなく、当該外装材３０の外周を補修材４０で覆う。この場合においても、上述の外装材３０を除去した後に補修材４０を施工する場合と同様に、保温材２０の断熱性を効果的に回復させることができる。

具体的に、例えば、水を含んでいる既設の保温材２０及び外装材３０の外周を補修材４０で覆うことにより、当該保温材２０及び外装材３０の温度を上昇させて、当該保温材２０に含まれている水を効果的に蒸発させることができる。

そして、保温材２０で発生した水蒸気は、外装材３０の継ぎ目（不図示）を通過し、さらに補修材４０を透過して、本構造２の外部に排出される。この結果、既設の保温材２０は再び乾燥され、その断熱性が回復する。

なお、本方法においては、図７及び図８に示す本構造２において、補修材４０の外周をさらに他の金属製の外装材（不図示）で覆うこととしてもよい。この場合、上述の図５及び図６の例と同様に、外部からの保温材２０への水の浸入をより確実に防止することができるとともに、本構造２の力学的強度を向上させることができる。

また、本方法のさらに他の例においては、図１及び図２に示すように、補修の対象である既設の配管構造１が、保温材２０を覆う金属製の外装材３０を有する場合、当該外装材３０に、当該保温材２０からの水蒸気を逃がすための貫通穴を形成し、次いで、当該貫通穴が形成された当該外装材３０の外周を補修材４０で覆うこととしてもよい。

図９は、この例に係る本方法において貫通穴３１が形成された配管構造１の斜視図であり、図１０は、当該配管構造１の断面図である。また、図１１は、この例に係る本方法により構築された本構造２の斜視図であり、図１２は、当該本構造２の断面図である。

本方法においては、まず、図９及び図１０に示すように、配管構造１の最外層を構成する外装材３０を除去することなく、当該外装材３０に、水蒸気が透過可能な貫通穴３１を形成する。この貫通穴３１は、水蒸気が透過することのできる形状及び大きさで形成される。

また、本方法においては、複数の貫通穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃを形成することが好ましい。すなわち、図９〜図１２に示す例においては、外装材３０の円周方向及び長手方向に複数の貫通穴３１ａ，３１ｂ，３１ｃが形成されている。これにより、保温材２０からの水蒸気を貫通穴３１からより効率よく逃がすことができる。

また、貫通穴３１は、外装材３０のうち上方側部分に形成することが好ましい。すなわち、図９〜図１２に示す例において、貫通穴３１は、外装材３０のうち、配管１０の径方向中心を通る水平線Ｈ（図１０及び図１２参照）よりも、鉛直方向における上方（図１０及び図１２に示す矢印Ｕの指す方向）に形成されている。これにより、保温材２０からの水蒸気を貫通穴３１からさらに効率よく逃がすことができる。

また、貫通穴３１は、外装材３０のうち下方側部分に形成することもできる。この場合、水蒸気に加えて、例えば、重力により保温材２０の下方側部分に溜まった水を貫通穴３１から排出することも可能となる。また、このような貫通穴３１は、既設の配管構造１（図１及び図２参照）及び本構造２が水平方向に延びる場合や、これらが鉛直方向ではなく傾斜して延びる場合に、特に有効である。

そして、本方法においては、図１１及び図１２に示すように、貫通穴３１が形成された既設の外装材３０の外周を補修材４０で覆い、本構造２を構築する。これにより、既設の保温材２０の断熱性を効果的に回復させることができる。

すなわち、例えば、水を含んでいる既設の保温材２０及び外装材３０の外周を補修材４０で覆うことにより、当該保温材２０及び外装材３０の温度を上昇させて、当該保温材２０に含まれている水を効果的に蒸発させることができる。

ここで、保温材２０で発生した水蒸気は、主に上方に向けて拡散する。この点、上述のように、本構造２においては、保温材２０を覆う外装材３０のうち上方側部分に貫通穴３１が形成されているため、水蒸気は当該貫通穴３１を優先的に通過し、さらに補修材４０を透過して、本構造２の外部へ効率よく排出される。

このように、外装材３０に貫通穴３１を形成することにより、当該外装材３０を除去するという作業を行うことなく、既設の保温材２０の水分を効率よく排出して、当該保温材２０の断熱性を効果的に回復させることができる。

また、こうして構築される本構造２は、保温材２０に加えて断熱性の補修材４０をも有するため、補修前の配管構造１に比べて、より高い断熱性を有することができる。

さらに、本構造２においては、その高い断熱性を安定して維持することができる。すなわち、例えば、補修材４０の継ぎ目から水が浸入して、保温材２０に新たに水が含まれた場合であっても、上述のように、当該保温材２０において水を蒸発させ、さらに水蒸気を外装材３０の貫通穴３１及び補修材４０から効率よく排出することができる。このような断熱性の自己回復能力により、本構造２は、その高い断熱性を安定して維持することができる。

また、本方法においては、補修材４０の外周をさらに金属製の外装材で覆うこととしてもよい。図１３は、この場合に構築される本構造２の斜視図であり、図１４は、当該本構造２の断面図である。

図１３及び図１４に示す例において、本構造２は、既設の配管構造１の配管１０及び保温材２０に加えて、貫通穴３１が形成された既設の外装材３０、当該外装材３０の外周を覆う補修材４０を有し、さらに当該補修材４０の外周を覆う金属製の外装材５０を有している。なお、この外装材５０としては、既設の配管構造１からいったん取り外した外装材３０を再利用することができ、また、未使用の新たなカバー材を用いることもできる。

また、最外層として金属製の外装材５０を設けることによって、本構造２の力学的強度を向上させることができる。このため、例えば、作業者が本構造２の上（すなわち、外装材５０の上）に乗ることができる。

次に、具体的な実施例について説明する。

［実施例］
既設の保温構造としては、図１及び図２に示すような配管構造１を用いた。この配管構造１は、屋外に設置され、約３カ月間、温水の輸送に使用されていた。配管１０は、外径が約２００ｍｍである炭素鋼製の円筒状構造体であり、略水平に延びるよう設置されていた。

保温材２０は、けい酸カルシウムを主成分とする円筒状の断熱性多孔質成形体であった。この保温材２０は、厚さ（図２に示す内面２１から外面２２までの長さ）が３５ｍｍであり、円周方向において４つに分割可能であった。外装材３０は、厚さが０．４ｍｍである着色亜鉛メッキ鋼板製の円筒状カバー材であった、

第一の条件においては、まず、配管構造１から外装材３０を取り外し、さらに保温材２０を取り外した。次に、樹脂製の袋内において、４つに分割された保温材２０の各部分を水中に一昼夜浸漬した。

そして、浸漬により水を含んだ保温材２０を容器から取り出し、当該保温材２０を再び配管１０の外周を覆うように取り付けた。さらに、この水を含んだ保温材２０の外周を覆うように補修材４０を取り付け、図３及び図４に示すような本構造２を構築した。

補修材４０としては、炭素繊維とガラス繊維とを含む混合繊維の不織布である繊維基材に、シリカ系エアロゲルを充填したエアロゲル繊維体（Ｐｙｒｏｇｅｌ６３５０、ＡｓｐｅｎＡｅｒｏｇｅｌｓＩｎｃ.）を用いた。このエアロゲル繊維体は、厚さが６ｍｍであって適度な可撓性を有するシート状成形体であった。

そして、さらに、補修材４０の外周を覆うように、金属製の外装材５０を取り付けて、図５及び図６に示すような本構造２を構築した。この外装材５０は、厚さが０．４ｍｍである着色亜鉛メッキ鋼板製の新しい円筒状カバー材であった。

こうして、既設の配管１０と、浸漬処理によって水を含ませた既設の保温材２０と、エアロゲル繊維体からなる補修材４０と、金属製の外装材５０と、を有する配管構造（構造１）を構築した。

第二の条件においては、上述の第一の条件と同様に、既設の保温材２０を水中に浸漬し、水を含んだ当該保温材２０を配管１０に取り付けた。そして、補修材４０を取り付けることなく、保温材２０の外周を外装材５０で覆った。こうして、既設の配管１０と、浸漬処理によって水を含ませた既設の保温材２０と、金属製の外装材５０と、を有する配管構造（構造２）を構築した。

第三の条件においては、既設の配管構造１をそのまま配管構造（構造３）として用いた。

第四の条件においては、既設の保温材２０と同様に、けい酸カルシウムを主成分とする円筒状の断熱性多孔質成形体であって、未だ使用されたことのない新しい保温材（新設保温材）を用いた。この新設保温材は、厚さが４０ｍｍであり、円周方向において４つに分割可能であった。

そして、上述の第一の条件と同様に、４つに分割された新設保温材の各部分を水中に一昼夜浸漬した。なお、この新設保温材は、既設の保温材２０に比べて、水が浸透しにくかった。すなわち、けい酸カルシウムを主成分とする円筒状の断熱性多孔質成形体は、使用に伴って、水がより浸透しやすくなる（透水性が増加する）と考えられた。

次に、浸漬により水を含んだ新設保温材を、予め外装材３０及び保温材２０が取り外された既設の配管１０の外周を覆うように取り付けた。また、上述の第一の条件で用いられたものと同様のエアロゲル繊維体からなる補修材４０を、水を含んだ新設保温材の外周を覆うように取り付けた。さらに、この水を含んだ保温材２０の外周を覆うように補修材４０を取り付け、図３及び図４に示すような本構造２を構築した。この補修材４０としては、上述の第一の条件で用いられたものと同様のエアロゲル繊維体を用いた。

そして、さらに、補修材４０の外周を覆うように、外装材５０を取り付けて、既設の保温材２０に代えて新設保温材を用いる以外は上述の構造１と同様の構成である、図５及び図６に示すような本構造２を構築した。

第五の条件においては、既設の保温材２０に代えて新設保温材を用いる以外は上述の構造２と同様の構成である配管構造（構造５）を構築した。

第六の条件においては、水中に浸漬していない乾燥した新設保温材を、予め外装材３０及び保温材２０が取り外された既設の配管１０の外周を覆うように取り付けた。

そして、この新設保温材の外周を覆うように外装材５０を取り付けた。こうして、既設の保温材２０に代えて新設保温材を用いる以外は上述の構造３（すなわち、既設の配管構造１）と同様の構成である配管構造（構造６）を構築した。

このようにして６種類の構造１〜６を屋外において構築した。そして、各構造１〜６の配管１０内に温度が６１．５℃〜６５．８℃の範囲である水を流通させた。さらに、温水の輸送に使用されている各構造１〜６について、最外層である外装材５０の外表面の温度と、当該外装材５０に覆われた既設の保温材２０又は新設保温材に含まれる水分の量と、の経時的な変化を測定した。

すなわち、構造１〜６を構築してから１２日が経過した時点、及び４５日が経過した時点のそれぞれのタイミングで表面温度及び水分量を測定した。また、表面温度及び水分量は、水平方向に延びる構造１〜６のうち、鉛直方向における外装材５０の上方側表面及び下方側表面のそれぞれに計測器を接触させて測定した。なお、水分の量は、中性子水分計（ＭＣＭ−２型、ＣＰＮ社製）により測定した。

図１５には、１２日目において測定した結果を示し、図１６には、４５日目において測定した結果を示す。図１５及び図１６には、構造１〜６のそれぞれについて、用いられた保温材の種類（既設の保温材２０又は新設保温材）、当該保温材に新たに水を含ませる浸漬処理を施したか否か、当該保温材を補修材４０で覆ったか否かという条件と、外装材５０の上方側部分及び下方側部分のそれぞれで測定された表面温度（℃）、及び外装材５０の上方側部分及び下方側部分のそれぞれで測定された水分量（測定値）を示している。

なお、図１５及び図１６に示す水分量は、中性子水分計で測定された数値である。保温材に含まれている水分の量が増加するほど、中性子水分計による測定値も増加する。また、１２日目の測定時における気温は１３℃、湿度は４２％であり、４５日目の測定時における気温は１０℃、湿度は６６％であった。

図１５に示すように、１２日目の時点では、構造１〜６のいずれにおいても、上方側の表面温度が下方側部分より高く、また、上方側の水分量も下方側より高かった。これは、構造１〜６のいずれにおいても、保温材に含まれる水分が重力の作用によって下方側に溜まっているためと考えられた。

また、浸漬処理により水を含んだ既設の保温材２０を補修材４０で被覆することにより構築した構造１の表面温度は、水を含んだ既設の保温材２０を補修材４０で被覆することなく構築した構造２のそれに比べて低く、また、浸漬処理が施されていない保温材２０を有する構造３のそれと同程度であった。

同様に、浸漬処理により水を含んだ新設保温材を補修材４０で被覆することにより構築した構造４の表面温度は、水を含んだ新設保温材を補修材４０で被覆することなく構築した構造５のそれに比べて低く、また、浸漬処理が施されていない新設保温材を有する構造６のそれと同程度であった。

このように、保温材が補修材４０で覆われている構造１及び構造４の断熱性は、保温材が補修材４０で覆われていない構造２及び構造５のそれに比べて高くなっていることが確認された。

また、構造１の水分量は、構造２に比べて顕著に低かった。同様に、構造４の水分量は、構造５に比べて顕著に低かった。すなわち、保温材が補修材４０で覆われている構造１及び構造４においては、保温材が補修材４０で覆われていない構造２及び構造５に比べて、水分の排出（すなわち乾燥）がより進行していることが確認された。

さらに、図１６に示すように、４５日目において、補修材４０を有する構造１及び構造４の表面温度は、それぞれ保温材に浸漬処理を施していない構造３及び構造６のそれと同程度となっていた。また、構造１及び構造４においては、上面側の表面温度と下面側の表面温度とがほぼ一致していた。さらに、構造１及び構造４の水分量は、それぞれ構造３及び構造６のそれにほぼ一致した。

これに対し、補修材４０を有しない構造２及び構造５の表面温度は、それぞれ保温材に浸漬処理を施していない構造３及び構造６のそれより高かった。また、構造２及び構造５においては、上面側の表面温度より下面側の表面温度が顕著に高かった。さらに、構造２及び構造５の水分量は、それぞれ構造３及び構造６のそれより顕著に高かった。

このように、保温材を補修材４０で被覆する本方法により構築された構造１及び構造４においては、当該保温材から水分を略完全に排出することができ、その結果、当該保温材の断熱性を略完全に回復させることができた。

なお、本発明は、本実施形態に限られるものではない。すなわち、本方法による補修の対象となる既設の保温構造は、上述したような配管構造１に限られない。例えば、保温材で覆われた、横型又は縦型の既設の機器の胴体部や鏡部もまた、本方法による補修の対象となり得る。

本発明の一実施形態に係る補修方法の一例において補修される既設の保温構造の斜視図である。図２に示す既設の保温構造の断面図である。本発明の一実施形態に係る補修方法の一例により構築される保温構造の斜視図である。図３に示す保温構造の断面図である。本発明の一実施形態に係る補修方法の一例により構築される保温構造の斜視図である。図５に示す保温構造の断面図である。本発明の一実施形態に係る補修方法の一例により構築される保温構造の斜視図である。図７に示す保温構造の断面図である。本発明の一実施形態に係る補修方法の一例により構築される保温構造の斜視図である。図９に示す保温構造の断面図である。本発明の一実施形態に係る補修方法の一例により構築される保温構造の斜視図である。図１１に示す保温構造の断面図である。本発明の一実施形態に係る補修方法の一例により構築される保温構造の斜視図である。図１３に示す保温構造の断面図である。本発明の一実施形態において、保温構造の表面温度及び水分量を測定した結果の一例を示す説明図である。本発明の一実施形態において、保温構造の表面温度及び水分量を測定した結果の他の例を示す説明図である。

符号の説明

１既設の配管構造、２保温構造、１０配管、１０ａ中空部、２０保温材、２１保温材の内面、２２保温材の外面、３０外装材、３１貫通穴、４０補修材、４１補修材の内面、４２補修材の外面、５０外装材。

Claims

被保温体と、
前記被保温体を覆う保温材と、
を有する既設の保温構造を補修する方法であって、
前記保温材を、その熱伝導率が前記保温材のそれよりも低い断熱性、水蒸気透過性及び非透水性を備えた補修材で覆う
ことを特徴とする保温構造の補修方法。
前記既設の保温構造は、
内部に流体が流通する配管である前記被保温体と、
前記配管の外周を覆う前記保温材と、
を有する既設の配管構造であって、
前記保温材の外周を前記補修材で覆う
ことを特徴とする請求項１に記載された保温構造の補修方法。
前記既設の配管構造は、前記保温材の外周を覆う金属製の外装材をさらに有し、
前記外装材に、前記保温材からの水蒸気を逃がすための貫通穴を形成し、
前記貫通穴が形成された前記外装材の外周を前記補修材で覆う
ことを特徴とする請求項２に記載された保温構造の補修方法。
前記外装材のうち上方側部分に前記貫通穴を形成する
ことを特徴とする請求項３に記載された保温構造の補修方法。
前記補修材は、エアロゲルが充填された繊維体である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載された保温構造の補修方法。
請求項１乃至５のいずれかに記載された補修方法により構築された
ことを特徴とする保温構造。