JPH084980A

JPH084980A - 熱絶縁パネル

Info

Publication number: JPH084980A
Application number: JP16308395A
Authority: JP
Inventors: John Thomas Hughes; ジョン・トーマス・ヒューズ
Original assignee: Micropore International Ltd
Current assignee: Micropore International Ltd
Priority date: 1994-06-08
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1996-01-12
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: EP0686732B1; EP0686732A1; GB2290369A; DE69500644T2; DE69500644D1; JP3682660B2; GB9411446D0; GB2290369B

Abstract

(57)【要約】【目的】微孔性熱絶縁材料と、高い温度にさらされる
エンベロープの表面との間にガス圧力が発生して、熱絶
縁パネルが膨らむのを防止すること。【構成】熱絶縁パネル５は、圧縮した微孔性熱絶縁材
料７のブロックを囲むエンベロープ６を包含する。エン
ベロープ６の少なくとも一部分は多孔性材料である。パ
ネル５は第１と第２の外表面１０，１１を有し、第１の
外表面１０は第２の外表面１１と比較して高い温度にさ
らされるように配置される。そして、エンベロープ６内
に圧力が発生するのを防止するために、排気手段例えば
１つ又はそれ以上の開口１２又は切欠きが、パネル５の
外部とパネル５の第１の外表面１０における微孔性熱絶
縁材料７及びエンベロープ６間の境界領域１３との間を
連通するように設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、圧縮した微孔性の熱絶縁材料の
ブロックを囲んでいる外側の多孔性エンベロープを包含
する熱絶縁パネルに関する。

【０００２】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）で空気の分子の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、空気伝導
（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、例えば、エー
ロゲル、すなわちゲルが液体から直接乾燥されたときに
生じる収縮を除去するような方法で液相が気相に変換さ
れるゲルより成る。実質的に同一の構造を溶液から沈殿
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もつ適当な粉体として、しばしば
ヒュームド（ｆｕｍｅｄ）と称されているピロゲニック
（ｐｙｒｏｇｅｎｉｃ）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よりも小さい移
載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。

【０００３】微孔性熱絶縁材料は、典型的に、ファイバ
ー又はフィラメント補強材、また例えば二酸化チタンな
どの乳白剤、更には高温使用時において耐収縮性を持た
せるために少量のアルミナ粉末を混合した、上述の如く
定義された乾燥粒子状の微孔性材料から成る。

【０００４】微孔性熱絶縁材料から成る、手で持つこと
ができるシート及び定形構造体は、良く知られている。
コスト的に有効な製造技術の理由から、構造上特に利益
ある形として、添付図面の図１に断面が示されているよ
うな微孔性熱絶縁パネルがある。この熱絶縁パネルは圧
縮した微孔性熱絶縁材料１を包含し、熱絶縁材料１は例
えばウーブンガラス製のエンベロープ２によって囲まれ
ており、エンベロープ２の材料とこのエンベロープによ
り囲まれている熱絶縁材料１との間は接着されている構
造となっている。エンベロープ２の材料として、前述し
た固有的に多孔性であるウーブンガラス材料を用いるに
代えて、他の多孔性材料を用いることができる。また、
所望するならば、エンベロープ２の一部分は無孔材料で
作ることもできる。

【０００５】エンベロープが多孔性であることは、熱絶
縁パネルの製造中重要なことである。すなわち、粉末状
の微孔性熱絶縁材料はエンベロープの中にその一方の開
口している縁から注入される。この縁はそれから密封さ
れ、その後圧力がエンベロープの外側に加えられて、熱
絶縁材料を圧縮するが、この場合空気がエンベロープの
多孔性材料を通して排出される。エンベロープ材料の多
孔性の程度は、圧縮した熱絶縁材料の密度に均一性に影
響し、また最終製品のダスト透過性にも影響する。この
後者の事に関し、ウーブンガラスクロスのエンベロープ
材料は、微孔性熱絶縁材料を構成する粒子状材料に比べ
て非常に低い透過性を有し、これにより実質的にダスト
のない表面を持つ熱絶縁パネルを製造することができ
る。

【０００６】以上述べた方法で構成された熱絶縁パネル
は、多くの適用において満足して使用できることが確認
されている。しかしながら、このような熱絶縁パネル
は、暖かい又は熱い表面に取付けられたときに問題が生
じることがわかった。

【０００７】すなわち、このような熱絶縁パネルが熱い
表面に対して取付けられたときには、熱絶縁パネルの膨
らみが生じ、すなわち熱絶縁パネルが添付図面の図２に
断面が示されているように気球のように膨らみ、その結
果熱絶縁パネルはもはや扁平でなくなり、剛直でなくな
ることがわかった。

【０００８】この現象を調査すると、熱い表面３に接触
している熱絶縁パネルの一面で、圧縮されている微孔性
熱絶縁材料１がエンベロープ２の材料から分離するよう
になり、その結果エンベロープ２と熱絶縁材料１との間
に形成された空間４にガス圧力が発生することがわかっ
た。このようなガス圧力は、ガス例えば熱絶縁パネルを
囲んでいる周囲大気から生じる。

【０００９】本発明者は、空間４のガス圧力の大きさ
は、下記の式に示す関係にしたがって、表面３の温度、
周囲の温度及び熱絶縁パネルを囲む圧力に依存すること
を見出した。

【００１０】したがって、エンベロープ２が非常に低い
多孔性を有するときには、表面３の温度はより高くな
り、それから空間４の中に発生する圧力もより高くな
り、熱絶縁パネルの膨らみがより大きくなる。

【００１１】この熱絶縁パネルの膨らみは、好ましくな
いものである。なぜなら、熱絶縁パネルの膨らみによっ
て該パネルの破裂が生じ、該パネルに対して他の材料の
層を施して補修するのが困難であるからである。

【００１２】例えばウーブンガラスクロスであるエンベ
ロープ２の材料は本質上固有的に多孔性であるが、微孔
性熱絶縁材料は孔をふさぎがちであり、これにより、エ
ンベロープ２を通して空間４から空気又は他のガスが逃
げることができなくなり、空間４内に圧力が発生するこ
ととなる。

【００１３】本発明の目的は、微孔性熱絶縁材料と、エ
ンベロープのより高い温度にさらされる表面すなわち他
の表面（例えば、反対側の表面）がさらされる温度より
も高い温度にさらされる表面との間に、ガス圧力が発生
するのを防止する手段を提供することによって、上述し
た問題を除去することにある。

【００１４】すなわち、本発明によれば、第１の外表面
と、第２の外表面と、少なくとも一部分が多孔性材料で
あるエンベロープとを包含し、前記第１の外表面は第２
の外表面と比較して高い温度にさらされるように配置さ
れ、また前記エンベロープは圧縮した微孔性の熱絶縁材
料のブロックを囲んでいる熱絶縁パネルにおいて、熱絶
縁パネルの外部と、該パネルの第１の外表面における微
孔性熱絶縁材料及びエンベロープ間の境界領域との間を
連通する排気手段を設けたことを特徴とする熱絶縁パネ
ル、が提供される。

【００１５】そして、本発明の一実施例によれば、排気
手段は少なくともひとつの開口を包含し、この開口は、
熱絶縁パネルの外側における第１の開放開口端から、少
なくとも、熱絶縁パネルの第１の外表面における微孔性
熱絶縁材料及びエンベロープ間の境界領域におけるエン
ベロープの内側表面にまで、熱絶縁パネルを通して延び
ている。また、製造の容易さから、上記の少なくともひ
とつの開口は、熱絶縁パネルの第１の外表面におけるエ
ンベロープを貫通して延びて、第２の開放開口端を形成
する。更に、好適には、この第２の開放開口端のための
カバー手段は、好ましくない材料が入るのを防止するた
めに、熱絶縁パネルの第１の外表面におけるエンベロー
プの外側に設けられている。このような好ましくない材
料としては、例えば、熱絶縁パネルの第１の外表面を構
成要素又は構造体の高温の表面に接触するように熱絶縁
パネルを取付けることに関連して用いられるセメント、
モルタル又は接着剤がある。所望するならば、カバー手
段は第１の開放開口端でエンベロープの外側に設けるこ
とができる。また、２つのカバー手段を設ける場合に
は、その少なくともひとつは空気を透過させるものでな
ければならない。

【００１６】更に、カバー手段は、例えばエンベロープ
と同じ材料であって、エンベロープの外側に接着の手段
により固着されているパッチから成る。

【００１７】また、上記の少なくともひとつの開口は熱
絶縁パネルの第２の外表面で該パネルの外側から延びて
おり、かつ該第２の外表面は好適には第１の外表面の反
対側とされる。

【００１８】更に、排気手段は、前述した開口に代え
て、熱絶縁パネルの縁領域に設けられた少なくともひと
つの切欠きを包含することができ、この切欠きは、熱絶
縁パネルの外部と、該パネルの第１の外表面における微
孔性熱絶縁材料及びエンベロープ間の境界領域との間を
連通する。そして、上記の１つ又はそれ以上の開口の形
の排気手段に関連して前述したように、好ましくない材
料が入るのを防止するために、切欠きの少なくとも一部
分又は各々の切欠きのためのカバー手段が、少なくとも
熱絶縁パネルの第１の外表面の領域においてエンベロー
プの外側に設けられている。カバー手段が切欠きの全体
にわたって延びる場合には、カバー手段は空気を透過さ
せるものでなければならない。また、カバー手段は、例
えばエンベロープと同じ材料であって、エンベロープの
外側に接着の手段により固着されるパッチから成る。

【００１９】更に、排気手段は、前述した開口及び切欠
きに代えて、熱絶縁パネルの第１の外表面におけるエン
ベロープを貫通して、該パネルの第１の外表面における
微孔性熱絶縁材料及びエンベロープ間の境界領域まで延
びる、少なくともひとつの開口を包含することができ
る。

【００２０】また、所望するならば、複数の排気手段を
設けることができる。

【００２１】更に、エンベロープの少なくとも一部分
は、多孔性材料、例えば、固有的に多孔性であるウーブ
ンガラス材料、又は、多数の適当の大きさの孔が形成さ
れて多孔性材料となるプラスチックス又は金属箔の材料
から作られることが要求される。

【００２２】このようなエンベロープ材料の多孔性は適
当に選定され、微孔性熱絶縁材料はガス特に空気が通過
するのを実質的に防止するけれども、エンベロープ材料
はガスを透過させることができる。

【００２３】本発明の熱絶縁パネルが熱絶縁の目的のた
めに構造体に取付けられ、熱絶縁パネルの第１の外表面
が構造体の熱い面と接触したときに、熱絶縁パネルの第
１の外表面において微孔性熱絶縁材料とエンベロープと
の間の境界領域にガス圧力が発生することは、この部分
に排気手段を設けていることによって、防止される。ガ
ス圧力を発生させるガスは、空気又は熱絶縁パネルを囲
んでいる周囲ガスである。

【００２４】以下本発明を、添付図面を参照して説明す
る実施例によって詳述する。

【００２５】まず、図３、図４及び図５を参照するに、
熱絶縁パネル５は周知の技術、例えば英国特許出願公開
明細書（ＧＢ−Ａ−１）第３５０６６１号及び同第２４
７６７４号に記載されている技術によって構成されてい
る。このような熱絶縁パネル５は、また、英国特許出願
第９４０３５６４．９号に記載されている方法によって
製造することができる。すなわち、熱絶縁パネル５は、
例えばウーブンガラスクロスなどの多孔性材料のエンベ
ロープ６を包含し、このエンベロープ６は圧縮した微孔
性の熱絶縁材料７のブロックを囲んでいる。エンベロー
プ６は、縫う手段又は接着の手段によりその両端８，９
に沿って密封されている。熱絶縁パネル５は第１の外表
面１０を有し、またこの第１の外表面１０の反対側に第
２の外表面１１を有している。熱絶縁パネル５は、その
第１の外表面１０が構造体又は構成要素の熱い表面（図
示せず）に接触するようにして、熱絶縁の目的のために
取付けられる。

【００２６】この熱絶縁パネル５には直径が例えば約４
ｍｍの開口１２の形の排気手段が設けられている。この
開口１２は、熱絶縁パネル５の外部と、該パネルの第１
の外表面１０における微孔性熱絶縁材料７及びエンベロ
ープ６間の境界領域１３との間を連通する。開口１２
は、熱絶縁パネル５の第２の外表面１１でエンベロープ
６を貫通し、そして、図４に示されるように、熱絶縁パ
ネル５の第１の外表面１０側のエンベロープ６の内側表
面１４にまで垂直に延びるか、又は、図５に示されるよ
うに、熱絶縁パネル５の第１の外表面１０でエンベロー
プ６を完全に貫通して延びるようにしてある。そして、
図５に示される構造においては、例えばウーブンガラス
クロスなどの適当な材料のパッチの形のカバー手段１５
を設けることが好ましく、このカバー手段１５はエンベ
ロープ６の外側に接着の手段により固着されて、開口１
２を覆う。このようなカバー手段１５は、熱絶縁パネル
５が構造体に例えば接着材料、セメント又はモルタルな
どの手段によって固着されたときに、開口１２の中に好
ましくない材料が入るのを防止する働きをなす。

【００２７】もし所望するならば、図３に示されるよう
に、複数の開口１２を設けることができる。

【００２８】また、本発明による熱絶縁パネルの他の例
が図６及び図７に示されている。この熱絶縁パネルは、
排気手段の構造を除いては、図３〜図５を参照して詳述
したと同様な方法によって基本的に構成される。図６及
び図７において、図３〜図５に示されたものと実質的に
同一の部分には、図３〜図５におけると同一の参照符号
が付けられている。この図６及び図７に示される実施例
においては、図３〜図５に参照符号１２により示されて
いる開口の形の排気手段に代えて、切欠き１６の形の排
気手段が熱絶縁パネル５の側縁に設けられている。この
切欠き１６は、のこ歯の手段によって適当に設けられ、
熱絶縁パネル５の外部から、該パネルの第１の外表面１
０における微孔性熱絶縁材料７及びエンベロープ６間の
境界領域１３まで延びている。

【００２９】そして、例えばウーブンガラスクロスなど
の適当な材料のパッチの形のカバー手段１７が、エンベ
ロープ６の外側に接着の手段により固着され、熱絶縁パ
ネル５の第１の外表面１０の付近における切欠き１６の
領域部分を覆っている。このようなカバー手段１７は、
熱絶縁パネル５が構造体に例えば接着材料、セメント又
はモルタルなどの手段によって固着されたときに、切欠
き１６の中に好ましくない材料が入るのを防止する働き
をなす。

【００３０】もし所望するならば、図６に示されるよう
に、複数の切欠き１６を設けることができる。

【００３１】更に、本発明による熱絶縁パネルの更に他
の例が図８に示されている。この熱絶縁パネルは、排気
手段の構造を除いては、図３〜図５を参照して詳述した
と同様な方法によって基本的に構成される。図８におい
て、図３〜図５に示されたものと実質的に同一の部分に
は、図３〜図５におけると同一の参照符号が付けられて
いる。この図８に示される実施例においては、図３〜図
５に参照符号１２により示されている開口の形の排気手
段に代えて、１つ又はそれ以上の開口１８の形の排気手
段が設けられている。この開口１８は、熱絶縁パネル５
の第１の外表面１０におけるエンベロープ６のみを貫通
して、熱絶縁パネル５の第１の外表面１０における微孔
性熱絶縁材料及びエンベロープ６の間の境界領域まで実
質的に延びている。

【００３２】取付けにおいて、図３〜図８の熱絶縁パネ
ル５は、その第１の外表面１０が構造体の熱い表面（図
示せず）に接触するようにして、該構造体に熱絶縁体と
して取付けられる。そして、図３〜図５の開口１２、又
は図６及び図７の切欠き１６、若しくは図８の開口１８
がない場合には、圧縮されている微孔性熱絶縁材料７は
エンベロープ６との境界領域１３でこのエンベロープ６
の材料から分離し、これにより生じた空間に発生したガ
ス圧力によって、熱絶縁パネルがすでに図２に示して説
明した如くあたかも気球のように膨らんでしまうもので
あった。このような結果を引き起すガスは、空気である
か、又は熱絶縁パネルの特別の適用にあっては該パネル
を囲んでいるガスである。本発明によれば、図３〜図５
の開口１２、又は図６及び図７の切欠き１６、若しくは
図８の開口１８を設けているので、ガスを排出して、熱
絶縁パネルを膨らませるようなガス圧力の発生を防止で
き、これにより、熱絶縁パネルが熱い表面に接触してい
るときでも、熱絶縁パネルは扁平のままであって、ゆが
まないことが保証される。

【図面の簡単な説明】

【図１】公知の熱絶縁パネルの断面図である。

【図２】公知の熱絶縁パネルが熱い表面に取付けられた
ことにより膨らんだ状態を示す断面図である。

【図３】本発明による熱絶縁パネルの一例を示す斜視図
である。

【図４】図３の熱絶縁パネルのＡ−Ａ線に沿って本発明
の一実施例を示す断面図である。

【図５】図３の熱絶縁パネルのＡ−Ａ線に沿って本発明
の他の実施例を示す断面図である。

【図６】本発明による熱絶縁パネルの他の例を示す斜視
図である。

【図７】図６の熱絶縁パネルのＢ−Ｂ線に沿う断面図で
ある。

【図８】本発明による熱絶縁パネルの更に他の例を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１熱絶縁材料（従来例）２エンベロープ（従来例）３熱い表面４空間５熱絶縁パネル（本発明）６エンベロープ（本発明）７熱絶縁材料（本発明）８端９端１０第１の外表面１１第２の外表面１２開口１３境界領域１４内側表面１５カバー手段１６切欠き１７カバー手段１８開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョン・トーマス・ヒューズ英国ウースターシャイア，ダブリューアール６・６エスユー，スタンフォードブリッヂ，オーレトン（番地なし），オーレトンハウス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の外表面（１０）と、第２の外表面
（１１）と、少なくとも一部分が多孔性材料であるエン
ベロープ（６）とを包含し、前記第１の外表面（１０）
は第２の外表面（１１）と比較して高い温度にさらされ
るように配置され、また前記エンベロープ（６）は圧縮
した微孔性の熱絶縁材料（７）のブロックを囲んでいる
熱絶縁パネルにおいて、熱絶縁パネルの外部と、該パネ
ルの第１の外表面における微孔性熱絶縁材料（７）及び
エンベロープ（６）間の境界領域（１３）との間を連通
する排気手段（１２，１６，１８）を設けたことを特徴
とする熱絶縁パネル。
【請求項２】請求項１記載の熱絶縁パネルにおいて、前
記排気手段は少なくともひとつの開口（１２）を包含
し、この開口（１２）は、熱絶縁パネルの外側における
第１の開放開口端から、少なくとも、熱絶縁パネルの第
１の外表面（１０）における微孔性熱絶縁材料（７）及
びエンベロープ（６）間の境界領域（１３）におけるエ
ンベロープ（６）の内側表面（１４）にまで、熱絶縁パ
ネルを通して延びていることを特徴とする熱絶縁パネ
ル。
【請求項３】請求項２記載の熱絶縁パネルにおいて、前
記少なくともひとつの開口（１２）は、熱絶縁パネルの
第１の外表面（１０）におけるエンベロープ（６）を貫
通して延びて、第２の開放開口端を形成することを特徴
とする熱絶縁パネル。
【請求項４】請求項３記載の熱絶縁パネルにおいて、前
記第２の開放開口端のためのカバー手段（１５）が、熱
絶縁パネルの第１の外表面におけるエンベロープ（６）
の外側に設けられていることを特徴とする熱絶縁パネ
ル。
【請求項５】請求項４記載の熱絶縁パネルにおいて、前
記第１の開放開口端のためのカバー手段（１５）が、エ
ンベロープ（６）の外側に設けられていることを特徴と
する熱絶縁パネル。
【請求項６】請求項４又は５に記載の熱絶縁パネルにお
いて、前記カバー手段（１５）は、接着の手段によって
エンベロープ（６）の外側に固着されているパッチの形
であることを特徴とする熱絶縁パネル。
【請求項７】請求項６記載の熱絶縁パネルにおいて、前
記パッチはエンベロープ（６）と同じ材料であることを
特徴とする熱絶縁パネル。
【請求項８】請求項２〜７のいずれか一項に記載の熱絶
縁パネルにおいて、前記少なくともひとつの開口（１
２）は熱絶縁パネルの第２の外表面（１１）で該パネル
の外側から延びていることを特徴とする熱絶縁パネル。
【請求項９】請求項８記載の熱絶縁パネルにおいて、前
記第２の外表面（１１）は第１の外表面（１０）の反対
側であることを特徴とする熱絶縁パネル。
【請求項１０】請求項１記載の熱絶縁パネルにおいて、
前記排気手段は熱絶縁パネルの縁領域に設けられた少な
くともひとつの切欠き（１６）を包含し、この切欠き
（１６）は、熱絶縁パネルの外部と、該パネルの第１の
外表面（１０）における微孔性熱絶縁材料（７）及びエ
ンベロープ（６）間の境界領域（１３）との間を連通す
ることを特徴とする熱絶縁パネル。
【請求項１１】請求項１０記載の熱絶縁パネルにおい
て、前記切欠き（１６）の少なくとも一部分又は各々の
切欠き（１６）のためのカバー手段（１７）が、少なく
とも熱絶縁パネルの第１の外表面（１０）の領域におい
てエンベロープ（６）の外側に設けられていることを特
徴とする熱絶縁パネル。
【請求項１２】請求項１１記載の熱絶縁パネルにおい
て、前記カバー手段（１７）は、接着の手段によってエ
ンベロープ（６）の外側に固着されているパッチから成
ることを特徴とする熱絶縁パネル。
【請求項１３】請求項１２記載の熱絶縁パネルにおい
て、前記パッチはエンベロープ（６）と同じ材料である
ことを特徴とする熱絶縁パネル。
【請求項１４】請求項１記載の熱絶縁パネルにおいて、
前記排気手段は少なくともひとつの開口（１８）を包含
し、この開口（１８）は、熱絶縁パネルの第１の外表面
（１０）におけるエンベロープ（６）を貫通して、第１
の外表面（１０）における微孔性熱絶縁材料（７）及び
エンベロープ（６）間の境界領域（１３）まで延びてい
ることを特徴とする熱絶縁パネル。
【請求項１５】請求項１〜１４のいずれか一項に記載の
熱絶縁パネルにおいて、複数の排気手段（１２，１６，
１８）が設けられていることを特徴とする熱絶縁パネ
ル。
【請求項１６】請求項１〜１５のいずれか一項に記載の
熱絶縁パネルにおいて、前記エンベロープ（６）はウー
ブンガラス材料から成ることを特徴とする熱絶縁パネ
ル。