JPS616497A - 調節自在の多重層鏡面型断熱体 - 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】 発明の分野 本発明は、鏡面型断熱体に関するものであり、特には、
標準部品を標準的でない寸法に合せて使用することを許
容するよう寸法調整自在の鏡面型断熱体に関する。

工業設備の断熱作用を与えるのに光沢のある高反射性金
属シートを使用することは良く知られている。この断熱
の的に使用される代表的なアルミニウム或いはステンレ
ス鋼シートの高い反射性は、パイプ、パネル等のような
熱源からの熱の輻射を減少する。

鏡面型断熱体は一般に、平行した複数の層を隔置して成
り、これらは対流を通してのん損失を減じそして組立体
全体から、輻射される総ｉｔを減じる。対流熱損失を最
ｌＪ限にする為、断熱組立体全体におけるギャップの寸
法と数を減少することが重要である。

鏡面型パイプ断熱体は、放射能環境に置かれることの多
い原子力発電業界において一般的に使用されている。こ
うした環境において、鏡面型断熱体は、耐火材料製れん
が或いはガラス繊維、ミネラルウール等のような繊維質
材料製の低線伝導材料から成る従来型式の断熱体を上回
る実質的利益を呈する。何故ならば、多重層鏡面型断熱
体ははるかに丈夫でありそして断熱体の開放構造はその
内部の容易な浄化を許容するからである。効率的断熱性
と組合せてのこれら利点は、特に原子力発電業界におい
て反射性鏡面型断熱体の工業的受入れを絶対的なものと
した。

しかし、こうした断熱体の工業的使用はまた、断熱体自
体の構造そのものから生じる作製及び据付は上の重大な
問題を生み出した。繊維或いはセラミック断熱材は、一
般に、携帯のこのような簡単な用具を使用して現場で断
熱されるべきバイブその他の対象物に合わせて切断され
る。対照的に、多重層鏡面型断熱体の棲雑な金属構造は
、誤差及び品質をもつと厳密に管理しうるシート金属工
場で作製されそして後据付は現場に輸送されることを必
要とする。当然に、こうした断熱体が標準寸法ユニット
として作製される限りにおいて生産効率は高まる。しか
しながら、多く℃幕合、反射性鏡面型断熱体は注文設計
されそして施行主から与えられた被断熱物品の構造°図
面を基にして作製される。しかし、現場での実暉の構造
は図面とは正確に一致していないのが常であるから、断
熱ユニットは正確に適合しない。いずれにせよ、反射性
鋳、而型断面体ユニットは、必要とされる非標準寸法に
対して完全に組立てられねばならないし、また据付は前
に修正可能でなくてはならない。

この寸法不適の問題は現場において測定された寸法その
ものに基いて作業することにより解決されはする。しか
し、そうした寸法の測定は、きわめて時間を喰いそして
建設プロジェクトの完成を相当に遅延する。何となれば
、この方法に従って反射性鏡面型断熱体を作製するには
、断熱されるべき構造体の完成まではその作製作業を開
始できないからである。

この問題はまた、標準寸法の断熱体を設計しそして作製
せんとする試みを阻止する。断熱体の少くとも幾つかの
部分は個々に特定寸法に合せて作製されねばならず、こ
れは、現場において貯蔵できそして現場寸法に合せて、
容易に切断されうるセラミック或いは繊維質断熱材に較
べて、反射性断熱体を不利な立場に置く。その結果、寸
法調節の可能な反射性鏡面型断熱体を提供することは、
かなりの利益となるはずである。

この方針での一つの対策が米国特許第４８９２．２６１
号に開示されている。この特許は、バイブ用の多重層反
射性鏡面型断熱体を開示する。断熱体の長さは伸長可能
である。伸長は断熱シートの各端を引張ることにより実
現される。断熱体の各層は、雌形伸長部材を形成するよ
う一つの層に固着された２つの隔離された平行金属シー
トから成るスプライス部片組を含む調節自在の中央区画
を備えている。調節自在の区画の他端からの対応する当
接層は、スプライス部片組の２つの層間を摺動して、サ
ンドインチ構造を形成する。このサンドインチ構造は、
形成された継手の周辺での対流を減するよう設計され、
ここではそれぞれの層は当接しそして構造体の剛性及び
強度を高めている。これら層とスプライス部片との摩擦
係合だけが、調節長さ全体を通してこれら層をその適正
な平行離間関係に保持している。この発明に従う調節自
在の鏡面型断熱ユニットは製造されはしたが、多くの溶
接部を必要としそして非常に厳密な許容差を必要とし、
その為きわめて労力を要しそして高価であったが故に、
使いものにならながった。加えて、継手部を通しての対
流熱損失は、多層区画における単なる摩擦係合だけでは
隣りあう層間に適切な間隔を維持しそして−っの層と合
着するスプライス部片組の界面において比較的気密のシ
ールを維持するに充分でないので、予想或いは許容以上
よりはるかに大きかった。断熱体がパイプを包囲するよ
う巻回される時これら継手の適正な整列状態を維持する
ことはきわめて困難である。

これら問題を解決せんとする試みがその後米国特許第１
９０４．３７９号に開示された。この特許もやはり調節
自在の多重層鏡面型パイプ断熱体を開示する。ここでは
、各層は、円錐状突起即ち隔離体によって互いに適正な
￥行離間鈎係に維持される。しかし、調節部分において
は、当接する重なり合う層の摩擦係合と各層の固有の剛
性によってだけ適正な離間関係が維持されるにすぎない
。

複数の“ボルトが調節区画においてすべての断熱体層を
貫通して、据付は後その調節ずみ位置に断熱体を固定す
る。ボルトによる然るべき引離し調節を許容する為そし
て断熱体が完全に離れた状態にまで引張られるのを防止
する為、各層は長手方向スロットを含んでいる。米国特
許第３．９０４．３７９号は米国特許第３．８９４２６
１号よりは簡単な構造を開示するけれども、前者も同様
の難点を呈する。

断熱体のすべての層を貫通するボルトは熱源から周囲大
気への直接的伝熱路を形成することにより熱源から多量
の熱を伝導する。許容された調節長さ全体を通してのス
ロットは大きな対流熱損失を招く。同様に、重なり合う
断熱層間の直接的接触は層自体の剛性により維持される
だけである。据付は及び使用下において、それらはきち
んとした正確に整列した配列を保持し難く、かなり離間
する傾向があり、追加的な対流熱損失を生せしめる。

こうした？Ａ節自在の鏡面型断熱体の最大の欠点は、調
節区画における異常に高い熱損失である。

更に、これら先行技術の方式においては、断熱体は伸長
されうるだけである。断熱体を収縮するには、大きな困
難さが伴い、また断熱性質の実質的減少が生じる。従っ
て、もし作業者がある用途に合せようとして調節断熱体
ユニットを誤って引伸し過ぎたなら、短縮が非常に難し
く、全体の交換を必要としよう。

従って、伸長及び収縮自在であり、作製に当っての労力
が少なくてずみ、従来より良好な断熱機能を果しそして
輸送及び据付は中の荒い取扱いに耐えることのできる改
善された調節自在の多重層反射鏡面聖断７４５体が要望
されている。

発明の目的 本発明の目的は、所定の調節範囲内で伸長或いは収縮自
在なＯｆ箇節多獣層鏡面型断熱体を提供することである
。

本発明のまた別の目的は、二面以上の再調節を可能とす
る調節自在鏡面型断熱ユニットを提供することである。

本発明の更に別の目的は、非調節型の鏡面断熱体の断熱
性にほぼ匹敵する断熱性を有する調節自在の鏡面型断熱
体ユニットを提供することである。

本発明のまた別の目的は、先行技術の匹敵するユニット
より建設が簡単でありしかも費用も安くてすむ調節自在
鏡面型断熱体ユニットを提供することである。

本発明の更に別の目的は、熟練を要することなく現場で
容易に据付けそして調節することのできる調節自在鏡ｒ
ＩＢ型断熱体を提供することである。

発明の概要 上記目的に対して、本発明は、第１パネル部材と、該第
１パネル部材に重なり合う第２パネル部材と、該第１パ
ネル部材にその一方表面にδいて付設される第１の複数
のチャネルスペーサと、第２パネル部材に第１チャネル
スペーサが数句けられる表面と対向する表面において付
設される第２の複数のチャネルスペーサと、寸法調節後
パネル部拐を互いに固定関係に保持す乞為の手段とを包
含する寸法調節自在の構造要素用調節自在の区画を提供
する。

本発明に従うｉ１！ｉ節自在の鏡面型断熱体の各区画は
、被断熱体に１り合う内側ケースと調節自在鏡面型断熱
体の外側周面を定義する外側ケースとを含む。複数の隔
置された平行な反射性シートが内側ケースと外側ケース
との間に配置される。反射性シートは代表的に研磨され
たアルミニウム或いはステンレス鋼シートから作製され
る。代表的に、反射性シートは約０．００１〜α００６
インチ（α０２５〜α１５１ｍ）の範囲の一様な厚さを
有し、約０００２インチ（０，０５１簡）乃至約０、　
ＯＱ　４インチ（ｃＬ１ｏ１ｍ＋＋ｎ）の厚さが好まし
い。

内側ケースと外側ケースは、一層大きな構造剛性を与え
そしてそれらの間の薄いシートを保醗する為もつと厚い
ものとするのが一般である。例えば、内側ケースの厚さ
は通常約α０１５〜（１２５インチ（０，３Ｂ〜６．５
５　ｆｆ１ｆｉ　）の範囲をとり、そして約０．１９．
インチ（４，８３ｓＳＬ１１）が好ましい厚さである。

外側ケースは、それが一層大きな損傷の危険に露呈され
るから更に厚くされる。外側ケースの厚さは代表的に約
α２５〜０．４５インチ（６３５〜１ｔ４ｓｍ）の範囲
に入り、そして約（Ｌ３２インチ（８，１５ｍ）の厚さ
が好ましい。調節自在の鏡面型断熱体は所望に応じた多
くのシートを含みうるが、代表的に、シートの数は約５
〜１０枚であり、多くの用途において６シートが好まし
い。

これら多重層即ちシートが熱損失を最小限にする為互い
に適正な離間平行関係に保持されることが重要である。

外側及び内側ケースを含めてシート間の間隔は、各シー
トに付設され５る複数のスペーサにより維持される。米
国特許第３．９０４，５７９号は層を平行に維持するー
っの方法を開示している。本発明において使用されうる
簡単な方法は、米国特許第４０５４．１５８号に開示さ
れζここでは波形箔のストリップが各シートの一方表面
にスぎット溶接される。本発明において使用するに好ま
しいスペーサ手段は、米国特許第４．２２１，０９４号
に開示されるように縁辺において取付けられそして各シ
ートの一側に止着される波形箔ストリップから成る。こ
のスペーサは断熱体シートが谷筋に所望の形状に曲げら
れることを許容する。

本発明による調節は対応する層の端を重なり合すことに
より達成される。ユニットの調節部分は、ユニットの中
央部近くに位置決めされるのが好都合であるが、世し他
の相対位置も使用できる。先行技術に従うスペーサは、
それらが層中に喰込み、金属の歪み、不適正な調節、隣
り層同志の不適正な調節、裂開、穿孔等をもたらすがら
、調節部分における隣りあうシート間の適正間隔を維持
するのに使用しえない。その結果、上記先行技術におい
て、鏡面型断熱ユニットの調節部分において何らかの型
式のスペーサを含むものはない。

本発明は、断熱体の隣りあう層間に複数のチャネルスペ
ーサを設けることによりこの難点を克服する。チャネル
スペーサは、ｗＰｉ節自在の貌面型断熱ユニットの調節
部分と同じ長さでありそして調節方向に沿って延在する
。チャネルスペーサはまた、隣りあう層間の対流を防止
する有効なシールを提供し、瞬りあう層間に適当なそし
て正確な間隔を維持しそして恐らくはもつとも重要なこ
とに異った層の重なりあった部分間の摩擦係合を維持し
、以って先行技術に従う解決策において発生した対流熱
損失を著しく軽減する。

当然に、得られる調節長さ範囲は選択的なまた便宜的事
項であるが、代表的に１フイート（０３悟）の調節が多
くの用途に対して満足すべきものであることが見出され
た。

具体例の説明 第１図を参照すると、本発明は、外側ケース１２、内側
ケール１４及び任意所望の枚数をとりうるがここでは６
枚として示しである複数の反射性シート１６を具備する
調節自在の鏡面型断熱体ユニット１０から成り、結局総
計８層の断熱材料から構成される。防りあう層間に離間
平行関係を維持する為、構造上の剛性を増大する為そし
て対流熱損失を減じる為、スペーサが断熱材料の隣りあ
う層間に配置されている。好ましい具体例において、こ
れらスペーサは米国特許第４．２２１．０９４号に開示
されるような波形箔ストリップ１８である。波形箔スト
リップ１８はそれらの縁辺において各反射性シート１６
の一表面に取付けられるので、第１図で見て波形箔スト
リップ１８における波形曲部により形成される垂直−の
みが見える。

好ましい具体例において、一つの波形箔ストリップ１８
は第７及び８図に例示されるように各反射性シート１６
の一表面に矩形状模様において配置される。こうしたス
ペーサはユニットの調節部分においては使用しえない。

第２図は、第１図に例示されそしてパイプ断熱用に設計
された調節自在の鏡面型断熱体ユニット１０の調節区画
における、反射性シート１６、外側ケース１２及び内側
ケース１４の端部の重なり合った摺動係合状態を例示す
る。調節は、調節自在の鏡面型断熱体ユニットを第１区
画１９及び第２区ｌＩ！＋１２１に分けて組立てそして
両区側を第２図に例示されるようにそれらの２つの端の
中間の区画において縦合することにより達成される。ｉ
ｇｗｆｉ部分２０は、部会長くはユニットの中央付近に
位置づけられるが、便宜のよい任意の地点に位置づけ可
能である。第１区Ｉｆ［１１９のそれぞれの層は第２区
画２１の対応烹る層の上面に摺動係合状態で載っており
、以ってユニットの調節を可能ならしめる。好ましい具
体例において、正！鯖部分全体が約１５インチ（５８ｃ
ｍ　）長でありそして約１２インチ（３０σ）の総計調
節を可能とするので、ユニット１０が完全に引伸された
時第１区画１９と第２区画２１とは約６インチ（８−）
重なりあって、伸長後も増大せる構造強度と減少せる対
流熱損失を与える。

従来の伸長式鏡面型断熱体に４Ｊいては、当接或いは継
合するシートの摩擦のみが対流熱損失を生じないようユ
ニットを密閉しそして構造支持を提供する。本発明は、
調に１方向に配向された長手軸線を有するチャネルスペ
ーサの形態においそ各型なり合う層に対する確実な支持
を提供する。複数のチャネルスペーサがユニット１ｏの
祠１６１　ｆＡ分２０において各シートの一表面に付設
される。これらチャネルスペーサは、それが反射性シー
ト１６、外側ケース１２及び内側ケース１４間での摺シ
１ノ関係を容易ならしめる支持表向を提供する限り、Ｕ
字形チャネルスペーサ、ニービーム形チャネルスペーサ
等のような任意の都合のよい形状をとりうる。好ましい
具体例においては、これはチャネルＶ形スペーサ３０と
して構成され、好ましくは溶接のような手段により反射
性シート１６への容易な取付けを可能とするようＶの字
の各脚の上端にフランジ３２を含んでいる。好ましい具
体例において、フランジ３゛２がチャネル■形スペーサ
３０の長さ全体を通して延びている。第１０図に例示さ
れるように、好ましい具体例において、底層即ち第１　
Ｊ韓！ｉ　４の上面はそこに溶接されそして上向きに尖
った４つのチャネルＶ形スペアす６０を含んでいる。第
２層３５には下向きに尖った３つのチャ犀ルＶ形スペー
サ３０がそこに溶接されそして底層′５４の４つのチャ
ネルＶ形スペーサ３０の間に嵌り込んでいる。第３層′
５６は第２Ｎ３５に摺動関係で対接している。第３層６
６は、第１層３４と同じく、そこに溶接されそして上向
きに尖った４つのチャネル、Ｖ形スペーサ３０を有して
いる。第４層３７は、そこに溶接されそして下向きに尖
った３つのチャネルＶ形スペーサ３０を含み、これらは
第３層５６のチャネルＶ形スペーサ６０間に嵌り込んで
いる。この配列模様が調節部分２０全体を通して繰返さ
れる。当然、他の任意の類似的配列模様も使用しうる。

これらスペーサの主たる目的は、対向する層の互いに円
滑な相対移動を許容する為の支持表面を提供し、調節部
分２０において層に対するしつかりした機械的支持を維
持し、調節部分２０において離間した平行関係を維持し
、そして反射性シート１６間の対流熱損失を減じること
である。

第７及び８図の平面図は、２つの反射性シート１６の重
なり合い関係とチャネルＶ形スペーサ３０の離間した相
互平行関係を明示する。゛スペーサ３０は、尖端を上下
交互として長手方向に摺動する。第７及び８図は、２つ
の反射性シート１６から成る単一パネル或いはこうした
パネルの積重ね体いずれをも表わしうる。第７及び８図
はまた、多くの用途を有する平担な断熱パネルを例示す
る。

平担パネルを曲げることにより、第１図のパイプ断熱用
具体例が創出される。第９図は、第７及び８図の２つの
反射性シート間の接動関係を例示すると共に、それぞれ
のシートにおけるチャネルＶ形スペーサ６０の配列様相
を示す。

第３図は、第１図に示したパイプ断熱体の好ましい具体
例におけるチャネルＶ形スペーサ間の内部関係を例示す
る。第４図は、第１図に例示した具体例の調節部分の外
側で使用される従来型式のスペーサを例示する。調節自
在の鏡面型断熱体ユニット１０が調節される時、第１区
画１９と第２区［Ｉ８ｊ　２１とが引離される恐れがあ
る。こうした事態が起ると両区画を再挿入するのはきわ
めて困難か或いは不可能である。これを防止する為の多
数の方策が可能である。しかし、好ましい具体例におい
ては、ストラップ５０が、リベット５２のような締漬具
によりその各端において外側ケー７１２に付設され、以
ってユニット１０が収縮されている時にはストラップ５
０が弛むが、ユニット１０が伸長される時には緊張する
ように為される。

複数のストラップ５０がユニット１０の周辺に沿って設
けられうる。ユニット１０の両端５４が開かれ、断熱桐
料の層が側方に変位する恐れがあり、その為熱膨張及び
収縮に応答して或いは据付は中の調節に応答していずれ
かで端部５４の輪郭が歪められる。この可能性は、外側
ケース１２、反射性シート１６及び内側ケース１４を貫
通して複数のライナ俸５６を挿通することにより排除さ
れる。

俸５６は内側ケース１４に溶接されたクリップ５８にリ
ベット締着することにより固着される。

棒５６は断熱材料の層を貫いて容易に突入しうる研磨尖
端を有する。

第６図を参照すると、ユニット１０の開放端５４はフラ
ンジ６２を含む端蓋６０でもって密閉される。フランジ
６２は、端蓋６０の周辺に沿゛つて９０°内方に曲げら
れそして外側ケース１２の外面にぴったりと嵌装され、
そこに溶接される。端５４がパイプ飛程の端を形成しな
い時、それらは隣りあうユニット１ｏに当接する。生じ
る継目は、ユニット各々に゛溶接され５る周回バンド（
図示なし）により互いに締着される。

本発明は多重層の調節自在の鏡面型断熱ユニットに関し
て説明されたが、本発明が調節自在の多重層を要する任
、意の構造ユニットに応用しうろことが明らかである。

本発明の精神内で多くの改変を為しうることを銘記され
たい。

第１図は、本発明に従うバイブ用の調節自在の鏡面型断
熱体の断面図である。

第２図は、第１図の断熱体の調節部分の拡大図であり、
相対的な層の摺動関係を示す。

第３図は、第１図の３−５線に沿う断面図であり、調節
部分のチャネルＶ形スペーサの整列状態を示す。

第４図は、第１図の４−４ｆｉｌに沿う断面図であり、
断熱体の非調節部分において間隔を維持する波形箔スペ
ーサストリップの整列状態を示す。

第５図は、第１図のユニットの部分断面図であり、層の
整列を維持しそしてユニットの引離しを防止する調節部
拘束手段を例示する。

第６図は、パイプ用断熱ユニットの両端を密閉する為の
端蓋の正面図である。

第７図は、完全収縮状態における本発明ユニットの調節
部分の平面図である。

第８図は、完全伸長状態での第７図と同様の平面図であ
る。

第９図は、第８図の９−９線に沿う断面図である。

第１０図は、本発明に従う平担パネルの調節部分の断面
図である。

１０：断熱体ユニット １２：外側ケース １４：内側ケース １６：反射性シート １８二波形箔ストリツプスペーサ １９．２１：第１及び第２区画 ２０：調節部分（区ｐｊ＋ｉ　） ３０：チャネル■形スペーサ ３２＝フランジ ５０ニストラツプ ５６：ライナ俸（スパイク） ５８；クリップ ６０：免１盆 Ｉど ＦＩＧ３ ＦＩＧ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）第１パネル部材と、 （ｂ）第１パネル部材と重なり合う第２パネル部材と、 （ｃ）第１パネル部材にその一表面において付設される
   第１の複数のチャネルスペーサと、 （ｄ）第２パネル部材に前記第１チャネルスペーサが付
   着された表面と対向する表面に付設される第２の複数の
   チャネルスペーサと、 （ｅ）寸法調節後前記パネル部材を固定関係に保持する
   手段と を包含する調節自在の区画を有する寸法調節自在の構造
   部材。 ２）チャネルスペーサが構造部材の調節方向に沿って配
   向される長手軸線を有するＶ形チャネルスペーサから成
   る特許請求の範囲第１項記載の構造部材。 ３）Ｖ形チャネルスペーサが各パネル部材への取付けを
   容易にする為Ｖ形の各脚の上端にフランジを含んでいる
   特許請求の範囲第２項記載の構造部材。 ４）Ｖ形チャネルスペーサが完全伸長した部材に対する
   支持を提供する為所望される調節長さ＋保持長さに対応
   する長さを有する特許請求の範囲第２項記載の構造部材
   。 ５）複数の波形箔ストリップが各パネル部材に付設され
   る特許請求の範囲第１項記載の構造部材。 ６）チャネルスペーサが平行列をなして喰い違い関係で
   配列され、一つ置きの列が第１チャネルスペーサを構成
   しそして残る一つ置きの列が第２チャネルスペーサを構
   成する特許請求の範囲第１項記載の構造部材。 ７）一方向に沿って調節自在の調節区画を有する調節自
   在の多重層パネルであって、 （ａ）複数の離間した平行シートを有する第１区画と、 （ｂ）複数の離間した平行シートを有する第２区画と、 （ｃ）第１及び第２区画の対応する層が重なり合う調節
   区画と、 （ｄ）前記シート間の平行離間関係を維持しそしてパネ
   ルの円滑な調節の為の支持表面を提供する為該シートに
   付設される複数のチャネ ルスペーサであって、一方の区画のチャネ ルスペーサが他方の区画のチャネルスペーサ間に嵌り込
   むよう整列されるチャネルスペ ーサと を包含するパネル。 ８）チャネルスペーサが調節方向に沿って整合される長
   手軸線を有するＶ形チャネルスペーサから成る特許請求
   の範囲第７項記載のパネル。 ９）チャネルスペーサが、調節方向に沿って整合される
   長手軸線を有するＵ形チャネルスペーサから成る特許請
   求の範囲第７項記載のパネル。 １０）パネルが円筒部分を構成する彎曲形状に曲げられ
   ている特許請求の範囲第７項記載のパネル。 １１）追加的剛性を与えそしてシートを保護する為シー
   トより厚い材料製の外側ケースが装備され、該外側ケー
   スがシートと同一の重なり合い構造とチャネルスペーサ
   とを有する特許請求の範囲第７項記載のパネル。 １２）追加的剛性を与えそしてシートを保護する為シー
   トより厚い材料製の内側ケースが装備され、該内側ケー
   スがシートと同一の重なり合い構造とチャネルスペーサ
   とを具備する特許請求の範囲第７項記載のパネル。 １３）パネル寸法の調節後シートを互いに固定関係に保
   持する為の手段を備える特許請求の範囲第７項記載のパ
   ネル。 １４）保持手段がシートを貫通して打込まれそして保持
   クリップに止着される複数のスパイクから成る特許請求
   の範囲第１３項記載のパネル。 １５）複数の波形箔ストリップがシートを離間平行関係
   に維持する為各シートに付設される特許請求の範囲第７
   項記載のパネル。