JPS61256095A - 保冷構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低温流体を貯蔵する容器あるいはこれらを移送
する流体移送管などの装置の外面に施す保冷構造に関す
るものである。

本発明の目的は、低温流体貯蔵装置或いは原子力発電プ
ラント等における保冷用装置等の外面に施した断熱保冷
材相互の接着面における接着が強固であり当該接着面か
ら熱及び水蒸気が装置面に侵入することのないようにす
ることができる保冷構造を提供せんとするものである。

また、本発明の他の目的は、原子力発電プラント或いは
流体移送管のフランジ部分やバルブ部分のようにＩＳＩ
その他の爾後の管理のために断熱保冷材の脱着を必要と
する場所において、取り付けられた断熱保冷材を損傷す
ることなく必要に応じて当該接着面部分から容易に取外
しすることができしかも取外した断熱保冷材は再び保冷
材として使用することができる保冷構造を提供せんとす
るものである。

更にまた、本発明の他の目的は施工場所を選ぶことがな
く、しかも、施工時間を極めて短時間で済ますことがで
きる保冷構造を提供せんとするものである。

流体を移送或いは保管する装置としては高温流体の移送
、貯蔵を目的とする場合と低温流体を移送、貯蔵する場
合とに大別することができる。これら二種類の流体を移
送し若しくは貯蔵する装置の表面に断熱層を形成する場
合において高温装置（保温層）と低温袋Ｗ、（保冷層）
との断熱設計の相違の決定的なものは、熱流方向の相違
もさることながら水蒸気流が保冷層では外部から内部に
向かうことである。即ち、低温装置においては飽和水蒸
気圧は外部高温側より内部低温側に行くに従って低くな
り、運転中は完全な一方向の流れで外部から保冷材を通
して入うてきた水蒸気は内部低温側で凝縮或いは凍結し
て保冷効果を悪くするのみならず、時間の経過とともに
多量の水分が凍結し、保冷層を破壊するという保冷構造
特有の問題を抱えている。これらの問題は保冷材の施さ
れた部分全般についていえることであるが、特にこの現
象は保冷材の接続部分（目地部分）において多く発生し
ているのが実情である。前記した問題の発生を予防する
ためには保冷材自体に透湿抵抗の大きい保冷材を用いる
ことが必要なことは勿論のこと、接着の役目を果たす目
地部も接着効果とともに透湿、断熱効果に優れた素材を
使用することが必要となる。現在のところ保冷材構造と
して実施されているものは、保冷材本体として硬質ポリ
ウレタンフォームを用い、この保冷材本体をウレタン系
接着剤で接着固定させるか、或いは前記した保冷材本体
の目地部に隙間を設け、この隙間にウレタンを注入発泡
させて接続をしようとする保冷材相互の一体化を図るか
、或いは保冷材本体がフオームポリスチレンの場合には
単に目地部分を酢酸ビニールの接着剤で固定させるとい
う手段を講じているという程度であり、このようにして
一体化させた保冷材は更にその外面に防湿層を設けて湿
気の侵入を防止している。しかしながら前記した構造の
場合でも、内外層の飽和蒸気圧の差が小さい場所はよい
がそれ以外の場所では断熱保冷の施工、特に、接着に多
くの苦労を要するという欠点があった。

更にまた、従来の保冷構造の場合には、保冷材相互を強
固に接着することのみに留意しており施工された保冷材
の取外しや再使用については全く留意がなされていない
ため一旦施工された保冷材施工面を点検などの為に取外
しをしようとする場合には点検をしようとする保冷材施
工面の保冷材を破壊せざるを得ないという欠点があった
。これらの欠点は原子力発電プラント等において一層問
題となるものである。即ち・原子力発電プラント等では
、機器、配管の溶接部分（溶接線）に対して安全保持の
要請上からＩＳＩ　　（供用期間中検査）対象個所では
定期的に磁気探傷、超音波探傷などによる検査を行わな
ければならないし、検査終了後には当然のことながら再
び断熱保冷を施さなければならない、特にそれらの設備
が放射線管理区域内にある場合には被爆量の低減から短
時間内での作業が必要であるが前記した従来技術ではそ
の要請に十分に応えることができないのが実情であり、
しかもＩＳＩにより発生した保冷材の破壊品は放射性断
熱廃棄物として保管しなければならない等の二次的な問
題も発生している。

本発明はこれらの問題に対処しようとするものであり以
下に記載する発明の完成により完全にその目的を達成す
ることができたものである。

即ち、本発明は、断熱保冷を必要とする装置の保冷施工
面に施す断熱保冷材相互の接合面に適宜の接着剤を塗布
し該接着剤をマイクロ波加熱によって加熱接着すること
を特徴とする保冷構造である。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

図において第１図は低温流体を移送する移送管の接続部
を示す一部を切欠した斜視図であり、第２図はその、縦
断面図である。図において１．１は低温流体移送管であ
り鋼管等により構成しておりその端部に形成したフラン
ジ２，２部分により連結して順次延長するものである。

３は断熱保冷材であり移送管ｌの表面に直接に、或いは
フランジ２．２部分のような接続部分においては電気絶
縁シート４及び繊維質保冷材５等を介してその上面から
当接している。前記した断熱保冷材３，３は円筒体を二
つ割りした半円弧状体等に予め成形されたものを用いる
ものであり、断熱保冷材３．３相互の接続面には接着剤
６を塗布して後記するマイクロ波加熱により接着剤６と
断熱保冷材３，３との接着一体化を図っている。なお、
前記した断熱保冷材３の形状はそれを適用しようとする
場所の形状に応じて適宜選択使用するものであり前記し
たフランジ２．２部分に使用する断熱保冷材３は、移送
管本体１に冠着した断熱保冷材３．３の上面から更に冠
着できる大きさ及び形状としている。７は断熱保冷材３
の上面に施した防湿材であり外部の湿気が断熱保冷材３
に直接触れることを防止している、８は連結部に施した
断熱保冷材３の上面に形成した保形材でありＦＲＰ等で
形成している。９は、防湿材７の上面に被覆した外装板
である。なお、防湿材７、保形材８或いは外装板９等は
いずれも公知のものであり本願発明上特有のものではな
いので詳細な説明は省略する。

本発明に用いられる断熱保冷材３としては、無機質の多
泡ガラス又は有機質の硬質ポリウレタンフォーム、フオ
ームポリスチレン、ポリエチレンフオーム、塩化ビニル
フオーム、フェノールフオーム、ユリアフォーム、ラバ
ーフオームなどがある。なおこれらフオームの発泡剤に
炭素を混入した時の多泡ガラスは未反応の炭素が電波吸
収材となるのでフオームの発泡処理に炭素を用いていな
いものを用いることが肝要である。断熱保冷材３は電力
半減深度（マイクロ波の電力密度が断熱保冷材の表面に
比べて２分の１に減衰（半減）する距離）の大きなもの
が望ましいが、断熱保冷材３の組、成がその大部分（９
０〜９８％）を気体によって占められているので表面か
ら２５〜２００１ｍ深さのところにある接着剤６の層に
は他のものによる影響を殆ど受けることなく到達するこ
とができる。前記した接着剤６としては、フェノール樹
脂、イソシアナートブロック化ウレタン樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、クロロプレンゴム等の熱硬化性樹脂或
いはポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、塩化ビニール樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ
素樹脂、ブチラール樹脂、ＡＢＣ樹脂、アセタール樹脂
、アクリル樹脂、メタクリル酸樹脂、ポリエステル樹脂
、ポリアミド樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルア
ルコール樹脂、酢酸ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂があ
る。また、前記した接着剤は誘電損失係数（高周波交流
電界からエネルギーを吸収する能力を伴う物質の定数）
の大きいものが望ましく、接着剤自身の値が小さい場合
はより誘電損失係数の大きな物質を添加した接着剤とす
る必要がある、接着剤の誘電効果を上げる誘電物質とし
ては接着剤の誘電損失係数を向上させるものであればそ
の種類は特に制限されない。一般に誘電物質としては、
オルトリン酸アンモニウム、ピロリン酸アンモニウム・
ポリリン酸アンモニウム等の、リン酸及び、その縮合物
の塩、リン酸エステル、アルキルリン酸エステル、ポリ
リン酸エステル等のリン酸及びその縮合物のエステル化
合物によって代表されるリン化合物、塩酸グアニジン、
リン酸グアニジン等のグアニジン系化合物、尿素及びメ
チロール化尿素のように付与尿素樹脂になり得る′化合
物等の尿素化合物、チタン酸バリウム、フェライトなど
がある。前記した接着剤はそれらを単独あるいは混合し
て使用することができるがその他にこれらに加熱発泡物
質を添加し保冷材の熱衝撃を目地部のクッション性で吸
収させるようにすることもできる、この場合に用いる加
熱発泡物質としては接着剤の加熱溶融時に発泡剤の発泡
が合致するようなものを選択しなければならない。添加
すべき加熱発泡物質としては蒸発形発泡物質と分解形発
泡物質とがあり両者にはそれぞれ種々の発泡物質をあげ
ることができるが、前者は引火爆発性を有していたりあ
るいは毒性を持つものが多いので使用に適当なものとし
ては後者の分解形発泡物質を用いることが望ましい。分
解形発泡物質を用いる場合には接着剤の溶融温度と分解
ガスの発生温度が合致するように留意することが望まし
い。分解形発泡物質としては、重炭酸ナトリウム、炭酸
アンモニウム、アジド化合物等の無機系のものとアゾ化
合物、アゾビス、ジアゾアミノベンゼン、ニトロソ化合
物、ＮＮ’−ジメチル、ＰＰ′オキシビスベンゼンスル
ホニルヒドラジド、ＮＮ’−ジニトロテレフタルアミド
、スルホニルヒドラジド、Ｐ−）ルエンスルホニルヒド
ラジドがある、またその他に表面活性添加剤、気泡安定
剤、気泡調節剤、可塑剤などの任意量をこれらに添加す
ることもできる。なお、本発明の実施をするに際してマ
イクロ波加熱による接着剤６の塗布面の接着或いは取外
しのための溶融を効果的に行わせるためには流体移送管
１のように被施工面が金属等の導電物質である場合には
被施工面の表面に電気絶縁材のプラスチックフィルム例
えばポリエチレンフィルム或いはガラスクロス、綿帆布
等を電気絶縁シート４として取り付け、この上に電波反
射材としてアルミ箔のような金属箔を巻付けることが有
効である。上記した電気絶縁シート４と金属箔との組合
せはこれを各種フィルムあるいはアルミ箔付ガラスクロ
スとしてもよい、なお、前記した電気絶縁シート４は流
体移送管等の配管径が小さい場合に用いるものであり配
管径が大きい場合には用いる必要がない。また、隣接す
る保冷層からのマイクロ波の散逸を防止させるためには
電波反射材として金属箔で遮断させるかあるいはアルミ
ニウム粉末のような金属粉末を混入分散させた保冷材１
０等を用いることがよい。なお、前記した実施例におい
て接着剤の形態を塗布剤を前提として説明したがこれに
限定されるものではなく、例えばペースト状の塗布剤の
ほかに粉末状、シート状、テープ状、リボン状、ロープ
状、フェルト状など各種の形態のものを用いることがで
きることは勿論である。また、断熱保冷材３は被保冷面
である流体移送管１等の形状に合致できるよう予めその
形状を形成しておくものであるがこの場合にその外面に
施す防湿材７、保形材８或いは外装材９などを一体的に
形成しておくと便利である、前記した保形材８をＦＲＰ
のような合成樹脂で形成しようとする場合にはマイクロ
波の通過性のよいポリオレフィン系、フェノール系、シ
リコン系の樹脂を用いることが望ましい、また外装材を
金属板で形成する場合には、マイクロ波を導入できる導
入孔（図示しない）を適宜の間隔で形成しておき接着材
６部分の接着が完了した時点で導入孔部分を閉塞シール
する。

次ぎに本発明の施工方法を説明する。まず、被保冷面で
ある流体移送管１の表面に必要に応じて絶縁シート４を
貼付する、次いで二つ割り成形されている断熱保冷材３
，３の当接面に接着材６を塗布したものを移送管１にぴ
ったりと当接して仮固定する、仮固定された断熱保冷材
３．３の外面よりマイクロ波加熱装置（図示しない）を
当接し通電加熱を行えば熱可塑性合成樹脂によって構成
された接着材６がマイクロ波の加熱によって溶融し二つ
割りされている断熱保冷材３．３の接合面は完全に接着
一体化を図ることができる。もし１加熱溶融が流体移送
管１の本体部分である場合には前記の加熱要用によって
一体化された本体部分の上面から更に保護カバーとなる
部分の断熱保冷材３．３を被覆して前記と同様のマイク
ロ波加熱を施せばすべての被保冷面は完全に保冷材によ
る被覆を行うことができる。

上記のように構成した本発明の効果を述べれば以下の通
りである。

（１）　　低温装置に対する保冷を極めて簡単に行うこ
とができるようになり、特に、接続面での断熱効果を有
効に発揮することができるようになった。

（２）断熱保冷材相互の当接面の接着をマイクロ波を利
用した加熱溶融によって行うようにしたので被施工面に
対する断熱保冷材の接着を簡単に行うことができる。

（３）断熱保冷材の接合面相互を接着する接着剤として
熱可塑性を有する合成樹脂を用いたので、この接着剤を
マイクロ波による加熱溶融を利用した接着の際及び取外
しの際の両方に有効に作用させることができる、従って
断熱保冷材の接着の場合に有効に接着効果を発揮した接
着材６は、点検その他の目的で断熱保冷材３を取外しを
する際に再びこの部分を溶融することによって簡単に取
外しを図ることが可能なうえ、取外された断熱保冷材３
．３は目地部分に沿った規則的な取外しが行われ保冷材
本体３．３は全く損傷されていないので容易に再使用を
図ることができる。

（４）取外しされた断熱保冷材３・・３は再使用が可能
であるため原子力発電プラントのように放射性断熱廃棄
物の処理を必要とする場所でもそれらの廃棄物を殆ど排
出することなく点検作業などを行うことができるように
なる。

（５）断熱保冷材３，３相互の当接面を一体化させる接
着剤６に熱可塑性の合成樹脂製接着剤を用いたので目地
部の接着を一層確実なものとすることができたことは勿
論のこと接着部（目地部）からの熱の侵入及び湿気の侵
入を大幅に低減することができる。

（６）　　従来の方法による場合には寒冷地のような低
温場所では施工場所に囲壁を形成して加温を図るなどの
煩わしさがあったばかこのような方法によって保冷施工
されたとしても発泡倍率が低く断熱性が悪かったが、本
発明によればそのような外気温度による温度規制などの
影響を受けることが全くなくなり寒冷地のような低温場
所での作業も簡単に行うことができるほか、低温場所で
も発泡倍率の低下等の心配をする必要がない。

（７）現場発泡による施工が必要ないので複雑接着面で
も接合が可能となり、しかも現場発泡時に発生しやすい
空洞の発生などの心配が全くなく、空洞の発生による空
洞部分の対流による断熱性の低下や透湿抵抗の低下の心
配がない。

【図面の簡単な説明】 図は本発明の実施例を示すものであり第１図は一部を切
欠した斜視図、第２図は同上図の縦断側面図である。 １・・流体移送管、２・・フランジ、３・・断熱保冷材
、４・・電気絶縁シート、５・・繊維質保冷材、６・・
接着剤、７・・防湿材、８・・保形材、９・・外装材

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）保冷を必要とする配管機器表面に施す断熱保冷材
   の接合面に、接着剤を塗布して接合面の接着一体化を図
   る保冷構造において、前記接着剤をマイクロ波加熱によ
   り溶融せしめて、保冷材相互の接着若しくは取外しを行
   わしめるように構成した保冷構造。
2. （２）使用する断熱保冷材が非導電性材料の発泡物質で
   ある特許請求の範囲第１項記載の保冷構造。
3. （３）非導電性材料の発泡物質が、無機質の多泡ガラス
   又は、有機質の硬質ポリウレタンフォーム、フォームポ
   リスチレン、ポリエチレンフォーム、塩化ビニルフォー
   ム、フェノールフォーム、ユリアフォーム、ラバーフォ
   ーム等である特許請求の範囲第１項又は第２項のいずれ
   かに記載の保冷構造。
4. （４）保冷材の接合に使用する接着剤がフェノール樹脂
   、イソシアナートブロック化ウレタン樹脂、不飽和ポリ
   エステル樹脂、クロロプレンゴムなどの熱硬化性物質で
   ある特許請求の範囲第１項記載の保冷構造。
5. （５）保冷材の接着に使用する接着剤がポリウレタン樹
   脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、塩化ビニル
   樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、ブチラール樹
   脂、ＡＢＣ樹脂、アセタール樹脂、アクリル樹脂、メタ
   クリル酸樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、塩
   化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、酢酸ビ
   ニル樹脂などの熱可塑性物質である特許請求の範囲第１
   項または第４項のいずれかに記載の保冷構造。
6. （６）接着剤が粉末状、ペースト状、シート状、テープ
   状、リボン状、ロープ状若しくはフェルト状のいずれか
   である特許請求の範囲第１項、第４項または第５項のい
   ずれかに記載の保冷構造。
7. （７）接着剤に加熱発泡物質を添加することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項、第４項乃至第６項のいずれか
   に記載の保冷構造。
8. （８）加熱発泡物質が、蒸発形発泡剤（物理的発泡剤）
   若しくは分解形発泡剤（化学的発泡剤）のいずれかであ
   る特許請求の範囲第１項、第４項乃至第７項のいずれか
   に記載の保冷構造。
9. （９）接着剤に誘電損失係数の大きい物質を用いたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項、第４項乃至第８項
   のいずれかに記載の保冷構造。
10. （１０）接着剤に、それ自身よりも大きな誘電損失係数
    を有する物質を添加したものを用いることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項、第４項乃至第９項記載の保冷構
    造。