JPH11515078A - 断熱システム及びパイプまたは容器に断熱システムを提供する方法（断熱システム） - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 定期的に周囲の空気の露点温度よりも低い温度のパイプまたは容器（１）用の自己乾燥断熱システムであって、パイプまたは容器（１）の表面と周囲の断熱層（３）とを備え、そこには、１つあるいはそれ以上の毛管作用の開口（５）が与えられ、その開口は断熱層（３）の内側と外側とをつなぐ。断熱層（３）の外側は防水膜（６）によって囲まれ、断熱層（３）の外側と膜（６）との間に外部のスロット（７）を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 断熱システム及びパイプまたは容器に断熱システムを提供する方法 （断熱システム） 発明の分野 本発明は、短期間または長期間、周囲の空気の露点温度よりも低い表面温度を 持ち、パイプまたは容器の表面と周囲の断熱層との間に毛管作用を持つ内部のス ロットを有し、周囲の断熱層には１つまたはそれ以上の開口があり、断熱層の内 側と外側をつなぎ、凝縮水が毛管作用によって、パイプまたは容器の表面から断 熱層の外側へ送られ、そこから周囲の空気に向かって蒸発することがてきるパイ プまたは容器の断熱システムに関する。 先行技術の説明 ヨーロッパ特許０５２８９３６号がこの種の断熱システムを開示している。そ こでは、水吸収材料が内部の毛管作用のスロットに配列され、断熱層内でスロッ ト形状の開口を通って断熱層の外側に向かって、その回りを全体にあるいは部分 的に水吸収材料が広がっている。公知の断熱システムは冷却液体のような冷たい 媒体輸送用の断熱パイプに特に適している。そのようなパイプの表面で水蒸気の 凝縮が起こる時、凝縮水は内部の水吸収層で吸収され、そこから毛管作用によっ て外部の水吸収層に向かって移動し、そこから周囲の空気に向かって蒸発し、こ れによって断熱システムは自己乾燥となる。 今まで、作動可能な公知の断熱システムの必要条件は、少なくとも外部の水吸 収層の外側の部分は周囲の空気と直接接触していて、この部分から凝縮水の自由 な蒸発が起こることと考えられていた。 従って、外部の水吸収層に、例えばプラスチックや金属の覆いのような保護層 をかぶせる場合には、覆いの材料は、穴かスリットを持っていた。 例えば食品工業において使用する冷却装置には、装置と、関連する冷却管と容 器とを圧力洗浄によって効率的に清潔にすることが要求される。結果として、食 品工業では、穴やスリットを持った外部の保護覆いを使うこの種の断熱システム を使いたがらなかった。 発明の概要 本発明によって、前置きで述べた種類の断熱システムを提供する。それは、断 熱層の外側が防水膜によって囲まれ、耐熱層の外側と防水膜との間に外側のスロ ットを形成することを特徴とする。 また、防水膜が完全に防水で耐拡散であれば、本断熱システムは理論上不要で ある。しかし、金属の覆いを使っても、永久にかたくジョイントをつくることは 不可能なので、完全に防水で耐拡散の膜を作ることは不可能である。 本発明による断熱システムは、漏れ口を通して浸透した水が漏れ口を通して又 は防水膜を通して再び拡散することを可能にする。この場合、この漏れ口は多少 拡散性の材料でできた防水膜でもよい。水の影響を受けないパイプの場合は、防 水膜は金属板から作られる。このシステムは、以下に述べるように、ジョイント の小さな漏れについては「自己密閉」である。水が流れるパイプの場合や他の方 法で水の直接の影響を受ける場合は、わずかの量の水はジョイントの小さな漏れ 口を通っても浸透するすることができないので、防水膜は拡散性の材料で作られ なければならないが、小さな穴を通した拡散による乾燥はよりゆっくり進む。 本発明は、芯の物質の毛管吸引特性の手段によって、空洞内で水蒸気の分圧を 作ることが可能であるという効果に対する新規な物理的（湿度温度の）発見に基 づいており、この圧力は、第２の空洞内の分圧よりも高く、第２の空洞は第１の より温かい空洞内の空気の露点温度よりも低い温度を持ち、芯の物質が配置され ている毛管作用の管やスロットを通して第１の空洞とつながっている。 適切な膜の材料の例は、トレヴィラ（Ｔｒｅｖｉｒａ）やゴアテックス（ＧＯ ＲＥ−ＴＥＸ）の登録商標で売られているような、これがない場合にはレジャー 服の製造に使われているような、防水で拡散性の服地を含む。代わりに、防水塗 料で被覆したリネン織物でもよい。 本発明による断熱システムの好ましい形態によれば、周囲の膜は防水と耐拡散 の両方である。防水膜は便宜上イソジェノパック（Ｉｓｏｇｅｎｏｐａｋ）の商 標で売られている、かなり拡散性のプラスチックフォイルのようなプラスチック の覆いか、金属の覆いでできている。金属の覆いの場合には、パイプは水の直接 の影響を受けないので拡散性の膜である必要はないが、機械的衝撃に対する強い 保護が望まれる。 本発明による断熱システムの好ましい形態によれば、水吸収材料の層は内部と 外部のスロットの両方に配置される。 断熱層の開口が軸線方向に延びたスロットのときは、２つの水吸収材料は好ま しくは１つになり、好ましくは外部の層が、スロットから反対方向に延びた２つ の部分からなる。このような断熱は例えば、直線の冷たいパイプに与えやすい。 何故なら単に、例えばフェルト片の形状の吸収層をパイプの上に外方向に凸端部 を持って置き、パイプの回りに、耐拡散表面層と共に、管状の覆う断熱要素を取 り付け、その後スロットから水吸収材料の２つの自由端部を開き、断熱層の外側 と耐拡散層とにこれらの端部を随意に取り付けるだけで十分だからである。頂上 部に防水のそして、随意的に拡散性の膜が取り付けられる。 水吸収材料の層は好ましくはグラスファイバー、有機の、合成の、あるいは天 然のファイバーからなるファイバー層である。よい適切なファイバー材料の例は 、重さが２０〜１５０ｇ／ｍ²のナイロンかポリプロピレンのような親水性の、 合成のファイバーの不材料である。耐火安全性のように特別の要求があれば、ガ ラス織物が適切である。 前述のように、内部の水吸収層は、断熱パイプや容器の外側とつながっている が、必ずしも、パイプや容器の外側の全ての部分とつながっている必要はない。 例えば、内部の水吸収層は必ずしもパイプ回りの全ての通路に延びている必要は ないが、パイプの全ての長さにわたってパイプとつながっていることが必要であ る。このように、内部と外部の水吸収層は、間隔をおいてパイプとつながってい る細長い片からなる。 気泡入りのプラスチックのフォームラバーのような閉じたセルの断熱材料を使 えば、内部の水吸収層を使う必要性は最小限に減らせ、随意的には完全に除去し 、パイプと断熱層との表面処理によって界面活性剤と置き替えられる。同様に、 水吸収層の使用は最小まで減らせる。 断熱材料は公知の断熱材料からなり、鉱物ウールまたは気泡性の開いたセルの プラスチック、さらに詳しくは、耐拡散の表面を持つ耐熱材料の使用が好ましい 。 しかし、フォームラバーや発泡性プラスチックのような閉じた空洞の耐熱材料も また適している。 断熱パイプのときは、特別な管状の鉱物ウール製品でできた断熱パイプが、水 吸収層と断熱層とを混ぜて使われる。この製品は、薄い積層された水吸収性の鉱 物綿の内部の層を持つ。例えば、厚さ１〜３ｍｍのこの内部の層は、内部の層の 温度を、そのような鉱物綿が通常含む防水の浸透材が分解する温度を越える点ま で上げることによって製造工程中、水吸収性にされる。 断熱層の外側の耐拡散層は、便宜上プラスチックあるいは金属フォイル、例え ばアルミフォイルからなる。 上記の断熱システムは、実際のパイプを断熱するだけでなく、パイプに作られ るか取り付けられる、バルブ、フランジ、取り付け設備等に取り付けるものにも 適している。 本発明は、またこの種のパイプまたは容器に断熱システムを作る方法にも関す る。本発明による方法は以下のようなものである。断熱システムは、短期間ある いは長期間、周囲の空気の露点温度よりも低い表面温度を持つパイプまたは容器 に提供される。断熱層はパイプや容器の回りに作られ、パイプまたは容器の表面 と断熱層の間に内部の毛管作用のスロットを形成する。１つあるいはそれ以上の 毛管作用の開口が断熱層に作られ、この開口は、断熱層の内側と外側をつないで いる。それにより、凝縮された水は毛管作用によってパイプや容器の表面から断 熱層の外側、あるいは断熱層に配置された耐拡散層の外側に送られる。そこから 、周囲の空気に向かって蒸発することがきる。そして、これは防水膜は断熱層の 回りに位置し、断熱層の外側と膜の間に外側のスロットを形成することを特徴と する。 図面の説明 図１は、本発明による断熱システムの好ましい実施態様を示すパイプの面図で ある。 好ましい実施態様の説明 以下に、本発明をさらに詳細に説明する。図面は本発明による断熱システムの 好ましい態様によって囲まれた冷水パイプの断面図を示す。 図面において、記号１は冷水パイプで、内部のスロットを満たし、その外側は フェルト層のような水吸収層２によって覆われている。水吸収層２は、鉱物ファ イバーの層のような断熱層３によって囲まれている。図示の実施態様では、断熱 層３は耐拡散層４により囲まれているが、多孔性プラスチック層または多孔性ラ バー層を使えば、耐拡散層４は省かれる。軸線方向に延びたスロット５は断熱層 ３と周囲の耐拡散層４に作られる。毛管により吸引する芯の物質として作用する 水吸収層２の部分がスロット５を通って配置され、耐拡散層４の外側を覆う。耐 拡散層４の外側の水吸収層２は防水膜６によって囲まれている。 耐拡散層４と防水膜６の間の環状の空隙が外部の温かいスロット７を形成して いる。 実施例 図示された断熱システムの作用の方式を明確にするために、冷水パイプの表面 温度を５℃と仮定する。この温度は８７５Ｐａの飽和圧力に相当する。もし周囲 の空気が２０℃の温度と６５％の関連する空気の湿度を持つと、これは１５４５ Ｐａの分圧に相当する。断熱システムが乾燥している限り、拡散によって１５４ ５Ｐａよりも高い分圧を持つ周囲の空気から、８７５Ｐａよりも低い分圧を持つ パイプの表面に、湿気の輸送が起こる。 これは、結果としてパイプ表面に凝縮された水の形成をもたらす。凝縮された 水が形成されると、それは水吸収層２によって吸収され、スロット５を通って毛 管作用によりその温度と共に同時に吸引される。その結果分圧が増加する。水吸 収層２が濡れることは、水吸収層が特別な場所で持つ温度において、分圧が飽和 圧力に等しいことを意味する。断熱層３の断熱性によって、耐拡散層４の温度と 膜６の温度はほとんど等しく、周囲の空気の温度よりもわずかに１〜２℃低い。 従って、耐拡散層４と膜６との間のスロット７での分圧は１８〜１９℃即ち約２ １００Ｐａに等しい。この分圧は、周囲の空気の分圧よりも約５５０Ｐａ高いの で、濡れの始まりで内部の方向に向いていた拡散は徐々に外部の方向に向い、拡 散に置き替えられる。これは結果として断熱システムの乾燥化をもたらす。シス テムにおいて、特にパイプ表面において、過剰な湿気がある限り乾燥化は続行す る。従って、低い湿気の中で均衡が起こり、耐拡散層４と膜６との間の毛管内 での分圧が周囲の空気の分圧と等しく、従って、湿気の拡散がシステムの中に向 かっても外に向かっても起こらない。このように、乾燥の状態が保持され、実際 の断熱材料は元の断熱容量を保持する。 もし膜６が完全に耐拡散性ならば、内部方向に向かう拡散（濡れ）も、外部方 向に向かう拡散（乾燥）も起こることができない。しかし実際は、断熱材料が湿 気にさられなかったときは、これは必要ない。前置きで述べたように、金属の覆 いを使っても、覆いのジョイントがあるために、膜６を完全に、永久に耐拡散性 にするのは実際にほとんど不可能である。 例えば、ジョイントの損傷や不十分な密封によってもたらされた、膜６におけ るいかなる不本意な漏れも断熱システムの濡れの原因とはならない。何故なら、 漏れは単に、膜６における漏れを通して、改良された湿気の拡散を可能にすると いう結果になるからである。 金属の覆いのような、完全に防水で耐拡散性の材料でできている膜６に関係な く、漏れは、例えば不完全に密封されたジョイントの形態で起こる。これらの漏 れは、清潔にすることから、また、屋外に設置の場合には雨からの水の浸透を引 き起こす。本発明による断熱システムを使えば、浸透する湿気は、漏れ口を通っ て拡散し、断熱システムの乾燥をもたらす。 しかしながら、上記のように、パイプが水の直接の影響にさられるところでは 、金属の覆いでなく、ＰＶＣフォイルのような比較的拡散性の金属の覆いを作る ことが適切である。何故なら、非常に多量の水が、覆いのジョイントの小さな漏 れ口でさえ通過して入ることができるからである。この水を、同じ漏れ口を通っ て拡散によって再び乾燥することは困難である。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．短期間または長期間、周囲の空気の露点温度よりも低い表面温度を持ち、パ イプまたは容器の表面と周囲の断熱層の間に毛管作用の内部のスロットを有し、 周囲の断熱層には１つまたはそれ以上の開口があり、断熱層内側と外側をつなぎ 、凝縮水が毛管作用によって、パイプまたは容器の表面から断熱層の外側へ送ら れ、そこから周囲の空気に向かって蒸発することがてきるパイプまたは容器の断 熱システムにおいて、 断熱層の外側は防水膜で囲まれ、断熱層の外側と膜との間に外部のスロット を形成することを特徴とする断熱システム。 ２．上記膜は拡散性であることを特徴とする請求項１記載の断熱システム。 ３．上記膜はプラスチックまたは金属の覆いであることを特徴とする請求項２記 載の断熱システム。 ４．上記内部の毛管作用層は、パイプまたは容器の表面と、周囲の断熱層との間 の毛管作用のスロットの中に設けられ、この毛管作用層は少なくとも部分的にス ロットを満たしていることを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載の断熱 システム。 ５．上記毛管吸引材料は断熱層内の毛管作用開口に配置されることを特徴とする 先行する請求項のいずれかに記載の断熱システム。 ６．上記断熱層は耐拡散表面を持つことを特徴とする先行する請求項のいずれか に記載の断熱システム。 ７．上記断熱層はそれ自身耐拡散性である断熱材料からなることを特徴とする請 求項１乃至５のいずれかに記載の断熱システム。 ８．上記断熱層の外側と周囲の膜との間の空洞は、少なくとも部分的に毛管吸引 材料によって満たされていることを特徴とする請求項６又は７記載の断熱システ ム。 ９．短期間あるいは長期間、周囲の空気の露点温度よりも低い表面温度を持つパ イプまたは容器に断熱システムを作り、そこで、断熱層はパイプまたは容器の回 りに作られ、パイプまたは容器の表面と断熱層との間に内部の毛管作用のスロッ トを形成し、１つあるいはそれ以上の毛管作用の開口が断熱層に作られ、 この開口は、耐熱層の内側と外側をつないでおり、凝縮された水は毛管作用に よってパイプまたは容器の表面から断熱層の外側に送られ、そこから、周囲の空 気に向かって蒸発することがきる、パイプまたは容器に断熱システムを作る方法 において、 防水膜は断熱層の回りに配置され、断熱層の外側と膜との間に空洞を形成す ることを特徴とするパイプまたは容器に断熱システムを作る方法。 10．上記防水膜は防水で耐拡散性の膜からできることを特徴とする請求項９記載 の断熱方法。 11．上記防水膜はプラスチック又は金属の覆いの形態の膜からできることを特徴 とする請求項９又は１０記載の断熱方法。 12．毛管吸引材料は、内部の毛管作用スロットの中に配置され、毛管吸引材料が 少なくとも部分的にスロットを満たしていることを特徴とする請求項９乃至１１ 記載の断熱方法。 13．毛管吸引材料は、断熱層の毛管作用開口の中に配置されることを特徴とする 請求項９乃至１２記載の断熱方法。