KR20230061547A - 단열배관 - Google Patents
단열배관 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230061547A KR20230061547A KR1020237011863A KR20237011863A KR20230061547A KR 20230061547 A KR20230061547 A KR 20230061547A KR 1020237011863 A KR1020237011863 A KR 1020237011863A KR 20237011863 A KR20237011863 A KR 20237011863A KR 20230061547 A KR20230061547 A KR 20230061547A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pipe
- airgel
- particles
- heat insulating
- particle
- Prior art date
Links
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 94
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 75
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 abstract description 55
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 22
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 11
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000011240 wet gel Substances 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 239000005051 trimethylchlorosilane Substances 0.000 description 5
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 4
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 4
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 4
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000000352 supercritical drying Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000004522 Pentaglottis sempervirens Nutrition 0.000 description 2
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- -1 and after aging Substances 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
- F16L59/028—Composition or method of fixing a thermally insulating material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/0091—Preparation of aerogels, e.g. xerogels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
- C01B33/146—After-treatment of sols
- C01B33/151—After-treatment of sols by progressively adding a sol to a different sol, i.e. "build-up" of particles using a "heel"
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/28—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/30—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by mixing gases into liquid compositions or plastisols, e.g. frothing with air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/04—Arrangements using dry fillers, e.g. using slag wool which is added to the object to be insulated by pouring, spreading, spraying or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/12—Arrangements for supporting insulation from the wall or body insulated, e.g. by means of spacers between pipe and heat-insulating material; Arrangements specially adapted for supporting insulated bodies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
- F16L59/143—Pre-insulated pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/14—Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups
Abstract
본 발명은 유체가 통과하는 배관에 있어서, 관 외벽을 내외 이중으로 했을 때의 내벽과 외벽 사이의 공간에 열절연이 저비용 고성능으로 실현된 배관을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 단열배관은 내관과 외관에 의한 이중배관에 의한 단열배관이며, 내관과 외관 사이의 공간에 충전되는 단열재가 1차 입자의 집합체인 클러스터로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 에어로겔을 원료로 하고, 상기 1차 입자로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 미립자를 포함한다. 이러한 단열재로서는, 에어로겔 제조과정에 있어서의 에이징 조건을 저온, 단시간으로 하고, 또한 생성된 약결합 초미립자 에어로겔을 초고속 분쇄함으로써 생성되는 약결합 초미립자 에어로겔 분말이 바람직하다.
Description
본 발명은 단열배관에 관한 것이고, 특히 단열배관에 통과시키는 유체가 저온 또는 고온일 때의 환경으로부터의 열절연에 적합하게 이용 가능한 것이다.
액체나 기체 등의 유체를 통과시키는 관에서는, 그 유체가 저온 또는 고온이고, 그 관이 설치된 환경의 온도와 차이가 클 때에는, 온도차를 흡수하는 열절연의 궁리가 중요하다.
특허문헌 1에는, 내외 이중의 관(이중배관)으로서, 내관과 외관 사이의 공간에 진공 영역을 마련한 단열배관이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 이중배관으로서 내관 주위를 마이크로 다공질 재료로 덮은 열절연 파이프가 개시되어 있다.
특허문헌 3에는, 내외 이중의 파이프(이중배관)로서, 외측 관과 내측 관 사이의 환상 공간에 다공질이고 탄력성이 있는 압축성 물질을 포함하는 이중배관이 공개되어 있다. 환상 공간에는 압축성 물질을 미리 압축하여 유지한 용기의 잔부가 남아 있다고 가정한다. 사용되는 압축성 물질로서는, 에어로겔, 실리카 에어로겔, 나노 다공질 실리카 등이 예시로 열거되어 있다 (청구항 6 등).
여기서, 에어로겔이란 분산상이 기체인 미세 다공성 고체로 구성되는 겔이다. 예를 들어, 매질에 용해된 금속 알콕시드를 가수분해, 축합하여 제조된 졸을 겔화하여 습윤 겔을 생성하고, 생성된 습윤 겔에서 용매 성분을 제거함으로써 생성된다. 습윤 겔에서는, 금속 알콕시드를 원료로 하여 상기 졸에 콜로이드로서 포함되어 있던 입자를 골격으로 3차원 망목 구조가 형성되어 있지만, 그 구조를 유지한 채로 용매성분을 제거함으로써, 미세한 공극을 가진 구조체가 된다. 공극의 크기가 공기의 평균 자유 행정보다 작아지도록 조제함으로써, 공극 내에서 대류 등 기체를 통한 열전도가 발생하지 않고, 열전도율을 낮게 억제할 수 있다. 따라서 에어로겔은 열절연 재료로 이용된다.
특허문헌 4에는 에어로겔 성분과 중공 실리카 입자를 함유하는 에어로겔 복합체가 개시되어 있다.
특허문헌 1, 2, 3 및 4에 대하여 본 발명자들이 검토한 결과, 이하와 같은 새로운 과제가 있는 것을 알 수 있었다.
특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 내관과 외관 사이의 공간을 진공으로 유지하기 위해 배기 설비가 필요하다. 도시된 이중배관에는 배기용 통체(7)가 마련되어 있고, 밀봉 밸브를 통해 진공 펌프 등의 흡인 설비에 접속되어 있다(제0012 단락). 완전한 진공 밀봉은 어렵고, 배기 없이는 시간의 경과에 따라 진공도가 저하되어 단열 효과를 유지할 수 없기 때문이다. 이러한 배기 설비는 비용 요인이 되고 있다.
특허문헌 2에 기재된 기술에서는, 내관의 주위를 마이크로 다공질 재료로 덮음으로써 배기 설비를 불필요하게 하면서 단열 효과를 향상시키지만, 마이크로 다공질 재료의 열전도성은 진공에는 미치지 않고, 또한 외관과의 사이에 공간이 남아있는 점에서도 열절연 성능은 떨어진다. 또한 마이크로 다공질 재료가 경년 열화하는 경우에는, 정기적으로 교환하는 등의 보수가 필요하고, 이것이 비용 요인이 되고 있다.
특허문헌 3에 개시된 기술에서는, 내관과 외관 사이의 공간에 간극 없이 충전하기 위하여, 충전되는 물질은 다공질이고 탄력성이 있는 압축성 물질에 한정된다. 그 압축성 물질을 감압하에서 작은 용기에 밀봉하여 내관과 외관 사이의 공간에 넣은 후 감압으로부터 해방함으로써 팽창하여 충전된다(제0014 단락 등). 또한 다공질이고 탄력성이 있는 압축성 물질이 경년 열화할 경우에는, 정기적으로 교환하는 등의 보수가 필요하고, 이것이 비용 요인이 되는 것은 특허문헌 2에 기재된 기술의 경우와 유사하다.
특허문헌 4에 개시된 에어로겔 복합체는 중공 실리카 입자를 복합함으로써 단열성과 유연성을 높이지만, 부피 밀도를 저감하는 것은 기대할 수 없고, 절연재료로서 이용할 때의 양이 비용 요인이 되고 있다.
본 발명의 목적은 유체가 통과하는 관에 있어서, 관 외벽을 내외 이중으로 했을 때의 내벽과 외벽 사이의 공간에 열절연이 저비용 고성능으로 실현된 관을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따르면 다음과 같다.
즉, 내관과, 외관과, 상기 내관과 상기 외관 사이의 공간과, 상기 공간에 충전된 단열재를 갖는 단열배관으로서, 상기 단열재는 1차 입자의 집합체인 클러스터로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 에어로겔을 원료로 하며, 상기 1차 입자로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 미립자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 1차 입자에 대하여 설명한다. 종래의 에어로겔 분말 입자의 3차원 망목 구조에 있어서, 그 골격을 구성하는 단위는 2차 입자라고 칭한다(예를 들어, 특허문헌 4의 제0035 단락 참조). 1차 입자란, 복수개가 모여 이 2차 입자를 구성하는 보다 작은 단위의 입자이다. 한편, 상기 문헌에 의하면, 2차 입자의 직경이 대체로 2nm 내지 50μm인 것에 대하여, 1차 입자의 직경은 0.1nm 내지 5μm이다. 다만, 기술 상식으로서 보편적으로 1차 입자, 2차 입자의 입자 직경에 대하여, 각각의 절대치에 획일적인 범위가 규정되어 있는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 1차 입자로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 에어로겔 미립자를 약결합 초미립자 에어로겔 분말이라고 칭한다. 이 때, 약결합 초미립자 에어로겔 분말은 후술하는 바와 같이 종래의 에어로겔로 3차원 망목 구조의 골격을 구성하는 2차 입자보다 희소한 입자를 단위로서 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 에어로겔을 분쇄하여 생성된다. 이 종래의 2차 입자보다 희소한 입자를 단위로서 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 에어로겔을 약결합 초미립자 에어로겔이라고 칭한다.
상기 일 실시예에 의해 얻을 수 있는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
즉, 관을 내외 이중으로 했을 때의 내관과 외관 사이 공간의 열절연이 저비용 고성능으로 실현된 단열배관을 제공할 수 있다. 이는 열절연재의 원료가 되는 에어로겔의 중량을 종래의 몇분의 1로 억제할 수 있기 때문이다. 본 발명에서는, 열절연재의 원료가 되는 에어로겔의 삼차원 망 구조의 골격을, 종래의 2차 입자가 아니라 1차 입자를 단위로 구성하고, 그 에어로겔(약결합 초미립자 에어로겔)을 초미립자 분말(약결합 초미립자 에어로겔 분말)로 분쇄한다. 그 결과, 약결합 초미립자 에어로겔 분말의 부피 밀도는 종래의 에어로겔 분말의 몇분의 1로 저하되게 할 수 있으므로 내관과 외관 사이의 공간을 충전하는데 필요한 에어로겔의 중량을 종래의 몇분의 1로 억제할 수 있다. 여기서, 부피 밀도(bulk density)란, 분체의 겉보기 밀도이며, 이미 알고 있는 체적의 용기에 분체를 충전했을 때의 분체의 질량을 용기의 체적으로 나눔으로써 산출된다. 용기의 체적에는 분체를 구성하는 입자의 체적 합계뿐만 아니라 입자간의 간극도 체적에 산입되어 있고, 부피 밀도는 분체를 구성하는 입자의 간극에도 의존한다.
도 1은 본 발명의 단열배관의 단면구조를 나타내는 설명도이고,
도 2는 본 발명의 단열배관의 구성을 부감으로 나타내는 설명도이고,
도 3은 일반적인 에어로겔의 구조 및 그것을 분쇄할 때의 절단면을 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 4는 일반적인 에어로겔의 3차원 망목 구조의 골격을 구성하는 2차 입자를 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 5는 일반적인 에어로겔을 분쇄하여 제조되는 에어로겔 분말을 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 6은 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 작성하는 과정에서 에이징 공정 후에 생성되는 약결합 초미립자 에어로겔의 3차원 망목 구조를 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 7은 도 6에 도시된 약결합 초미립자 에어로겔의 3차원 망목 구조의 골격을 구성하는 2차 입자를 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 8은 도 6에 도시된 약결합 초미립자 에어로겔을 분쇄할 때의 절단면을 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 9는 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 10은 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 제조하는 방법에 일예를 나타내는 흐름도(flow chart)이고,
도 11은 고속분쇄공정에 있어서의 분쇄기 회전수의 제어예를 나타내는 설명도이고,
도 12는 고속분쇄공정의 후의 입자 직경의 분포를 나타내는 분포도이고,
도 13은 시작된 약결합 초미립자 에어로겔 분말에 진동을 가했을 때의 압축 특성을 나타내는 그래프이고,
도 14는 내관을 피복한 단열배관의 단면구조를 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 단열배관의 구성을 부감으로 나타내는 설명도이고,
도 3은 일반적인 에어로겔의 구조 및 그것을 분쇄할 때의 절단면을 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 4는 일반적인 에어로겔의 3차원 망목 구조의 골격을 구성하는 2차 입자를 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 5는 일반적인 에어로겔을 분쇄하여 제조되는 에어로겔 분말을 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 6은 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 작성하는 과정에서 에이징 공정 후에 생성되는 약결합 초미립자 에어로겔의 3차원 망목 구조를 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 7은 도 6에 도시된 약결합 초미립자 에어로겔의 3차원 망목 구조의 골격을 구성하는 2차 입자를 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 8은 도 6에 도시된 약결합 초미립자 에어로겔을 분쇄할 때의 절단면을 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 9는 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 모식적으로 나타내는 설명도이고,
도 10은 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 제조하는 방법에 일예를 나타내는 흐름도(flow chart)이고,
도 11은 고속분쇄공정에 있어서의 분쇄기 회전수의 제어예를 나타내는 설명도이고,
도 12는 고속분쇄공정의 후의 입자 직경의 분포를 나타내는 분포도이고,
도 13은 시작된 약결합 초미립자 에어로겔 분말에 진동을 가했을 때의 압축 특성을 나타내는 그래프이고,
도 14는 내관을 피복한 단열배관의 단면구조를 나타내는 설명도이다.
1． 실시예의 개요
우선, 본원에 개시되는 대표적인 실시예에 대하여 개요를 설명한다. 대표적인 실시예에 대한 개요 설명에서 괄호로 참조되는 도면 중 참조 부호는 그것이 첨부된 구성 요소의 개념에 포함되는 것을 예시하는 것일 뿐이다.
〔1〕약결합 초미립자 에어로겔 분말을 충전한 이중 단열배관(도 1, 2, 6, 7, 9)
내관(2)과, 외관(1)과, 상기 내관과 상기 외관 사이의 공간과, 상기 공간에 충전된 단열재(3)를 갖는 단열배관(10)으로서, 상기 단열재는 1차 입자(11)의 집합체인 클러스터(21)로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 에어로겔(31)을 원료로 하며, 상기 1차 입자로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 미립자(51)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 한편, 1차 입자로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 미립자(51)는 약결합 초미립자 에어로겔 분말이며, 그 원료인 에어로겔(31)은 약결합 초미립자 에어로겔이다.
이에 의해, 관을 내외 이중으로 했을 때의 내관과 외관 사이의 공간에 열절연이 저비용 고성능에 실현된 단열배관을 제공할 수 있다.
〔2〕약결합 초미립자 에어로겔 분말의 과반수는 입자 직경 1μm이하에 분산 피크(도 12)
〔1〕항의 단열배관에 있어서, 상기 미립자는 그 총수의 50%이상이 입자 직경에 대하여 0.1μm이상 1.0μm이하에 최빈값을 가지고 분산한다. 한편, 여기서 말하는 입자 직경은 레이저 회절식 입자 직경 분포 측정 장치에 의한 관측치이다. 레이저 회절식 입자 직경 분포 측정을 본 명세서에서는 PSD(particle size distribution) 측정으로 약칭한다. 본 명세서에 있어서, 입자 직경에 대해서는 PSD 측정을 전제로 설명한다. 다만, PSD 측정에서는 입자 자체의 직경뿐만 아니라 입자의 응집도 입자 직경으로 관측되기 때문에, 진정한 입자 직경은 측정값보다도 작을 가능성이 높다. 측정법에 의존한 입자 직경의 차이가 있으면 환산하여 이해해 주기 바란다.
따라서, 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말의 부피 밀도는 종래의 에어로겔 분말의 몇분의 1로 저감된다. 입자 직경 1μm이하에 분산 피크를 가지는 미립자는 1차 입자로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 미립자(51)라고 생각되고, 그 분산 피크가 충분히 크지 않아도 부피 밀도를 저감하는 일정한 효과 기대할 수 있지만, 그러한 미립자가 다수를 차지함으로써 그 효과는 현저해진다.
〔3〕중공입자의 첨가(실시예 2)
〔1〕항 또는 〔2〕항의 단열배관에 있어서, 상기 단열재는 중공입자를 더 포함한다.
이것에 의해, 단열재의 열전도율을 낮출 수 있다.
〔4〕중공입자 내에 특수한 기체를 봉입(실시예 2)
〔3〕항의 단열배관에 있어서, 상기 중공입자는 쉘을 갖고, 쉘의 내측 중공부분에 공기보다 열전도율이 낮은 기체가 봉입되어 있다.
이에 의해, 단열재의 열전도율을 더욱 낮출 수 있다.
〔5〕내관과 외관 사이의 공간에 특수한 기체를 봉입(실시예 3)
〔1〕항 내지 〔4〕항 중 어느 한 항에 기재되는 단열배관에 있어서, 상기 내관과 상기 외관 사이의 상기 공간에 공기보다 열전도율이 낮은 기체가 봉입되어 있다.
이에 의해, 단열재의 열절연 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
〔6〕내관과 외관 사이의 공간을 감압(실시예 3)
〔1〕항 내지 〔4〕항 중 어느 한 항에 기재되는 단열배관에 있어서, 상기 내관과 상기 외관 사이의 상기 공간이 대기압보다 낮은 기압으로 감압되어 있다.
이에 의해, 단열재의 열절연 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
〔7〕이중배관의 지지 기구(실시예 3)
〔1〕항 내지 〔6〕항 중 어느 한 항에 기재되는 단열배관은, 상기 외관에 고정되어 상기 내관을 지지하는 지지 기구를 포함하며, 상기 지지 기구는 상기 내관과 상기 외관 사이의 직선거리보다 긴 부재를 절곡하여 구성되어 있다.
이에 의해, 내관과 외관을 접속하는 지지 기구를 통한 열전도를 억제할 수 있고, 단열배관 전체의 열절연 성능이 향상된다.
〔8〕내관의 보강(실시예 3)
〔1〕항 내지 〔7〕항 중 어느 한 항에 기재되는 단열배관에 있어서, 상기 내관이 섬유를 포함하는 부재로 더 피복되어 있다.
이에 의해, 단열배관이 고압의 기체 또는 액체를 통과시킬 경우에도, 내관이 파열하는 등의 사고를 방지할 수 있다.
2． 실시예의 상세
실시예에 대하여 더 상세히 설명한다.
〔실시예 1〕
도 1은 실시예 1에 관한 단열배관의 단면구조를 나타내는 설명도이고, 도 2는 그 단열배관의 구성을 부감으로 나타내는 설명도이다.
실시예 1에 관한 단열배관(10)은 내관(2)과 외관(1)으로 이루어지는 단열배관이며, 내관(2)은 외관(1)의 내측 벽면에 부착된 지지 부재(4)에 의해 지지되어 내관(2)과 외관(1) 사이에 환상의 공간이 형성되고, 그 환상 공간에 단열재(3)가 충전되어 있다. 지지 부재(4)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 예를 들어 3개의 지지 부재(4)를 사용하여 내관(2)의 외주를 3개소에서 지지하고, 3개 1조의 지지 부재(4)가 단열배관(10)의 길이 방향으로 적절한 간격으로 배치되어 있다.
내관(2)과 외관(1) 사이의 환상 공간에 충전되는 단열재는 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 포함한다. 여기서, 약결합 초미립자 에어로겔 분말이란, 1차 입자의 집합체인 클러스터로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 에어로겔을 원료로 하고, 그 1차 입자로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 미립자이다. 이에 의해, 내관(2)과 외관(1) 사이의 환상 공간에 충전되는 단열재가 저비용 및 고성능으로 실현된다. 여기서 미립자는 입자 직경이 1.0μm이하에 분산의 최빈값(피크)을 가지면 되고, 특히 그 총수의 50%이상이 0.1μm이상 1.0μm이하에 분산의 피크를 갖는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 부피 밀도를 종래의 에어로겔 분말의 몇분의 1로 저감할 수 있으므로 내관과 외관 사이의 공간을 충전하는데 필요한 에어로겔의 중량을 종래 몇분의 1로 억제할 수 있다.
일반적으로, 졸-겔법으로 작성한 겔을 초임계 건조 등에 의해 미세한 공극을 갖는 3차원 망목 구조를 가지는 에어로겔을 작성할 수 있는 것이 잘 알려져 있다. 금속 알콕시드 용액을 가수분해/축합하여 생성된 졸을 겔화하여 습윤 겔을 생성하고, 에이징한 후, 초임계 건조법에 의해 용매성분을 제거함으로써 에어로겔이 생성된다. 금속 알콕시드 용액에서는 1차 입자가 용매에 용해된 상태이며, 가수분해와 축합에 의해 1차 입자가 서로 축합하여 콜로이드를 형성한다. 이것이 겔이며, 형성된 콜로이드는 축합하기 전의 1차 입자에 대하여 2차 입자라고 불린다. 겔화한 상태에서는 용매성분을 포함하는 습윤 겔이다. 습윤 겔에서 초임계 건조법 등에 의해 용매성분을 제거하면, 2차 입자를 단위로서 구성되는 3차원 망목 구조가 남는다. 이것이 에어로겔이다. 이러한 에어로겔은 기계 분쇄에 의해 수십μm 내지 수mm의 분말로 이용된다.
본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말은 에이징의 진행을 종래보다 억제한 약결합 초미립자 에어로겔을 생성하고, 이를 초고속 분쇄하여 생성된다. 이에 의해, 종래의 에어로겔을 기계 분쇄한 경우의 약 1000분의 1의 미립자 분말로 되어 있다. 보다 구체적으로는, 약결합 초미립자 에어로겔 분말은 PSD 측정에 의해 관측했을 때 그 입자 직경이 1.0μm이하에 분산의 최빈값(피크)을 가지면 되고, 특히 그 총수의 50%이상이 입자 직경에 대하여 100nm이상 1.0μm이하에 최빈값을 가지고 분산하는 에이징 조건 및 분쇄 조건으로 초고속으로 분쇄함으로써 제작되면 보다 바람직하다. 본 발명자가 PSD 측정에 의해 관측한 약결합 초미립자 에어로겔 분말의 입자 직경은 약 300nm를 최빈값으로서 분포한다. 자세한 내용은 나중에 설명한다.
본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말의 각 입자는 3차원 망목 구조를 갖는다. 종래의 에어로겔 분말 입자도 3차원 망목 구조를 가지고 있지만, 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말의 입자는 그 골격을 구성하는 단위가 다르다. 즉, 특허문헌 4의 제 0035 단락에 "에어로겔 입자(1)는 복수의 1차 입자로 구성되는 2차 입자의 형태를 취하고 있다고 생각되고 있다"고 한 바와 같이, 종래의 에어로겔 분말 입자의 3차원 망목 구조는 2차 입자를 단위로서 구성되어 있는 것에 대하여, 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말의 입자는 그 골격을 구성하는 단위가 1차 입자인 점에 특징이 있다.
도 3 내지 도 5는 일반적인 에어로겔 및 그것을 분쇄하여 제조되는 에어로겔 분말의 구조를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 3은 일반적인 에어로겔(30)의 구조 및 그것을 분쇄할 때의 절단면(40)을, 도 4는 그 3차원 망목 구조의 골격을 구성하는 2차 입자(20)를, 도 5는 도 3의 에어로겔(30)을 분쇄하여 제조되는 에어로겔 분말(50)을 각각 모식적으로 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이 일반적인 에어로겔(30)에서는, 건조되기 전의 겔에 포함되어 있던 콜로이드가 2차 입자(20)로 되고, 2차 입자(20)를 골격의 단위로 하는 3차원 망목 구조가 형성되어 있다. 이와 같이 제조된 에어로겔(30)에서는, 3차원 망목 구조의 체적의 약 10%로 골격이 형성되고, 다른 약 90%가 공극에 의해 형성되어 있다. 그 공극의 크기가 공기 등 공극을 채우는 기체의 평균 자유공정보다 작을 때에는 기체분자의 충돌에 의한 열전도가 거의 발생하지 않는다. 따라서, 에어로겔은 열절연 재료로서 사용된다.
도 5에는 일반적인 에어로겔을 분쇄했을 때의 에어로겔 분말(50)의 구조를 모식적으로 나타내고 있다. 도 3에 도시된 일반적인 에어로겔(30)을 분쇄할 때, 분쇄기에 의한 절단면(40)은 2차 입자(20) 그 자체가 아니라, 2차 입자가 연결되어 있는 개소가 된다. 이것은, 도 4에 도시된 바와 같이 2차 입자(20)는 1차 입자(11)가 조밀하게 응집되어 있으므로 결합이 강하고, 2차 입자 상호 결합이 훨씬 약하기 때문이라고 생각된다. 그 결과, 일반적인 에어로겔(30)을 분쇄했을 때의 에어로겔 분말(50)은 2차 입자(20)에 의해 골격이 형성된 3차원 망목 구조를 갖게 된다(도 5).
도 6 내지 도 9는 본 발명의 에이징 후의 에어로겔(31) 및 그것을 분쇄하여 제조되는 약결합 초미립자 에어로겔 분말(51)의 구조를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 6은 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말(51)을 작성하는 과정에서, 에이징 공정 후에 생성되는 약결합 초미립자 에어로겔(31)의 3차원 망목 구조를, 도 7은 도 6에 도시된 약결합 초미립자 에어로겔의 3차원 망목 구조의 골격을 구성하는 2차 입자(21)를, 도 8은 도 6에 도시된 약결합 초미립자 에어로겔(31)을 분쇄할 때의 절단면(40)을, 도 9는 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말(51)을 각각 모식적으로 나타낸다. 본 발명에서는, 일반적인 공정보다 에이징을 억제하여 약결합 초미립자 에어로겔(31)을 생성한다. 이 때문에 생성되는 약결합 초미립자 에어로겔(31)의 3차원 망목 구조는 1차 입자(11)가 종래보다도 희소하게 응집하는 2차 입자(21)(도 7)를 골격으로서 구성되게 된다(도 6). 이러한 3차원 망목 구조(도 6)를 갖는 약결합 초미립자 에어로겔(31)에 초고속 분쇄를 실시하면, 골격을 구성하는 2차 입자(21) 상호의 결합 부분뿐만 아니라, 도 8에 도시된 바와 같이 2차 입자(21) 그 자체에도 분쇄기에 의한 절단면(40)이 존재하고, 2차 입자(21) 그 자체가 분쇄되는 것으로 생각된다. 그 결과, 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말(51)은 도 9에 도시된 바와 같이 1차 입자(11)에 의해 골격이 형성된 3차원 망목 구조를 갖게 된다. 한편, 2차 입자(21)는 도 7에 도시된 바와 같이 1차 입자(11)가 희소하게 응집하여 형성되기 때문에, 실제 2차 입자(21)의 외연은 불명확하지만, 도 8에는 이해를 돕기 위해 외연에 해당하는 부분이 실선 원으로 나타나고 있다.
본 발명의 발명자들은 에어로겔의 제조 과정에서 생성되는 콜로이드가 가수분해와 축합에 의해 형성되는 것에 착안하고, 축합반응을 지배하는 에이징의 조건을 조정함으로써, 1차 입자를 단위로서 골격을 형성하는 3차원 망목 구조를 갖는 에어로겔이 조제될 수 있는 것을 인지하여 본 발명에 도달하였다. 이하, 그 제조방법의 일예를 설명한다.
도 10은 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 제조하는 방법의 일예를 나타내는 흐름도(flow chart)이다.
실리카 에어로겔은 주로 다음 두 단계에 의해 제작된다. 졸-겔법에 의한 습윤 겔을 형성하는 단계와 그 습윤 겔을 건조하는 단계이다. 습윤 겔은 나노 구조의 고체 실리카의 그물코와 액체 용매로 이루어지고, 실리카 전구체 분자를 가수분해, 축합하여 제작된다. 이 실리카 전구체는 TEOS(Tetraethoxysilane)와 메탄올을 혼합함으로써 제작된다(S1). 또한, 이 혼합액에 합계 6.3g의 옥살산(0.01M)이 첨가되어, 마지막으로 1.5g의 수산화 암모늄(NH4OH 0.5M)이 첨가되어 알코졸이 된다. 이 알코졸은 실온에 방치되면 겔화한다(S2).
겔화에 이어, 알코겔은 60℃의 메탄올 중에서 각각 3시간, 6시간, 12시간의 에이징을 행하였다(S3). 과잉 양의 메탄올을 겔에 첨가한 후, 상온보다 높은 온도로 올린 건조 공정에서 증발시켰다. 표면 개질의 역반응을 피하기 위해, 알코겔은 60℃의 헥산에 10시간 동안 침지되었고, 표면을 개질하기 위해, 헥산만의 용매는 헥산과 TMCS(Trimethylchlorosilane)의 혼합액으로 대체되었다(S4). 여기서 헥산과 TMCS의 체적비는 일정값인 4로 유지되었다. 표면 개질 단계(S5)에서, 알코겔을 헥산과 TMCS의 60℃ 혼합액에 24시간 동안 침지시켰다. 알코겔을 건조하기 전에, 시료는 60℃의 순 헥산에 6시간 동안 침지되어 과잉 TMCS가 제거되었다(S6). 에어로겔을 작성하는 최후 단계는 건조(S7)이다. 건조 공정은 제1 내지 제3 단계와 냉각 단계로 이루어진다. 제1 단계에서는 40℃에서 4시간, 제2 단계에서는 80℃에서 2시간, 제3 단계에서는 120℃에서 1시간 유지된 후, 가열로 전체와 함께 냉각되었다.
건조 단계(S4 내지 S7) 후, 에어로겔 시료에 대하여 고속분쇄공정(S8)을 실시하였다. 오사카(大阪) 케미칼 주식회사 제조 원더 크러셔 WC-3을 이용하여, 도 11에 도시된 바와 같이, Crushing speed가 11,200rpm∼21,000rpm인 고속으로, Crushing time이 약 5분간인 프로그램을 3회 실시했다.
도 12는 고속분쇄공정 후의 입자 사이즈의 분포를 나타내는 분포도이다. 에이징 시간이 3시간, 6시간, 12시간인 시료 각각에 대해, 고속분쇄공정 후의 입자 직경을 로그 스케일로 가로축에 취하고, 상대 입자량의 빈도(왼쪽의 세로축)와 누적값(오른쪽의 세로축)이 나타내고 있다. 비교를 위해 종래의 (시판되는) 에어로겔 분말의 데이터를 맞추어 나타낸다. 여기서, 입자 직경은 PSD 측정에 의해 관측하였다. 보다 구체적으로는 도 12는 주식회사 시마즈 제작소(島津製作所) 제작 레이저 회절식 입자 직경 분포 측정 장치 SALD-2300을 이용하여 측정한 결과이다. 또한, PSD 측정에서는 입자 자체의 직경뿐만 아니라 입자의 응집도 입자 직경으로서 관측되기 때문에, 측정값은 정방향으로 치우쳐 있다(참값보다 큰 값이 측정되는 오차가 많다)는 것에 주의할 필요가 있다. 그러나, 다음과 같이, 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말의 특징을 설명하기에 충분한 정보가 얻어진다.
종래의 에어로겔 분말에서는 약 300μm의 입자 직경을 평균치로 하여 상대 입자량은 1개의 피크만을 갖는다. 이에 대하여, 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말에서는, 에이징 시간이 3시간, 6시간, 12시간인 시료에 대하여, 고속분쇄공정 후의 상대 입자량의 빈도가 각각 2개의 피크를 갖는다. 에이징 3시간인 시료에서는, 제1 피크는 평균 0.32μm, 표준 편차 0.10, 제2 피크는 평균 21.14μm, 표준 편차 0.14이고, 에이징 6시간인 시료에서는, 제1 피크는 평균 0.66μm, 표준 편차 0.15, 제2 피크는 평균 31.89μm, 표준 편차 0.40이며, 에이징 12시간인 시료에서는, 제1 피크는 평균 0.96μm, 표준 편차 0.13, 제2피크는 평균 38.52μm, 표준 편차 0.21이다.
이와 같이 2개의 피크로 나누어지는 것은, 각 피크를 구성하는 입자에 본질적인 차이가 있는 것을 강하게 추인시킨다. 만약 본질적인 변화가 없고, 에이징 조건에 의해 생성되는 입자의 직경이 변화하는 것 뿐이라면, 피크의 위치가 그에 따라 변화하는 경우에도 2개의 피크가 나타나는 것은 생각하기 어렵기 때문이다. 따라서, 입자 직경이 큰 제2 피크를 구성하는 입자는 종래와 같이 2차 입자를 골격의 단위로 하는 3차원 망목 구조를 갖는 것에 대하여, 입자 직경이 작은 제1 피크를 구성하는 입자는 1차 입자를 골격의 단위로 하는 3차원 망목 구조를 가진다고 생각하는 것이 자연스럽다. 즉, 도 3 내지 도 5 및 도 6 내지 도 9를 참조한 상술의 설명을 뒷받침하는 결과로 되어 있다.
또한, 에이징의 조건을 변화시킴으로써, 고속 분쇄된 후에 생성되는 입자의 성질, 즉, 2차 입자를 골격의 구성 단위로 할지 1차 입자를 골격의 구성 단위로 할지를, 현저하게 변화시키는 것, 즉 제어할 수 있음을 알 수 있다. 입자 직경이 큰 쪽의 분산 최빈값은 10μm이상이며, 입자 직경이 작은 쪽의 분산 최빈값은 1μm이하이다. 에이징 시간이 6시간과 12시간이고 그 후 고속 분쇄된 시료에서는 상대 입자량의 누적값이 50%를 초과하는 것이 입자 직경이 큰 쪽의 피크측에 있다. 상대 입자량의 누적값이 50%를 초과하는 것은 에이징 시간이 6시간이고 그 후 고속 분쇄된 시료에서는 입자 직경이 약 20μm이고, 에이징 시간이 12시간이고 그 후 고속 분쇄된 시료에서는 입자 직경이 약 40μm이며, 모두 제2 피크측이다. 한편, 에이징 시간이 3시간이고 그 후 고속 분쇄된 시료에서는 상대 입자량의 누적값이 50%를 초과하는 것이 입자 직경이 약 0.3μm이며 입자 직경이 작은 쪽의 피크(제1 피크)측에 있다. 다른 관점에서 표현하면, 에이징 시간이 6시간과 12시간이고 그 후 고속 분쇄된 시료에서는, 60% 내지 70%의 입자가 10μm이상의 직경을 갖는 입자로서, 그 크기로부터 2차 입자를 골격의 구성 단위로 하는 입자가 주로 되는 것에 대하여, 에이징 시간이 3시간인 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말 시료에서는, 약 80%의 입자가 0.1μm로부터 1.0μm 범위의 직경을 갖는 입자, 즉 그 크기로부터 1차 입자를 골격의 구성 단위로 하는 입자가 주로 되는 것을 알 수 있다.
또한, 에이징 조건은 상술한 바와 같이 시간을 종래보다 단축하는 이외에 온도를 종래보다 낮추는 것도 효과적이다. 즉, 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 제작하기 위한 에이징 조건은, 온도가 15℃ 내지 70℃, 보다 바람직하게는 20℃ 내지 70℃, 더욱 바람직하게는 25℃ 내지 60℃이고, 시간이 0 내지 24시간, 보다 바람직하게는 0 내지 12시간, 더욱 바람직하게는 3 내지 12시간이며, 분쇄 파라미터는, 회전수가 10,000 내지 30,000rpm, 보다 바람직하게는 10,000 내지 25,000rpm, 더욱 바람직하게는 11,000 내지 22,000rpm이고, 시간이 1 내지 120분간, 보다 바람직하게는 3 내지 60분간, 더욱 바람직하게는 5 내지 45분간이다.
시작(試作)된 약결합 초미립자 에어로겔 분말의 부피 밀도는 0.018g/cm3로 측정되었다. 이것은 시판되는 에어로겔 분말의 부피 밀도 0.06g/cm3 내지 0.20g/cm3와 비교하여 1/3 내지 1/11이다. 한편, 열전도율은 23mW/mK로 측정되며, 이것은 시판되는 에어로겔 분말의 열전도율 약 23mW/mK와 동등한 수준이다.
도 13은 시작된 약결합 초미립자 에어로겔 분말에 진동을 가했을 때의 압축 특성을 나타내는 그래프이다. 저면적이고 일정한 용기에 시작된 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 넣어, 진동을 가했을 때의 에어로겔 높이의 경시 변화를 측정한 것으로, 시판되는 에어로겔 분말과 비교하여 나타낸다. 가로축의 진동 시간은 임의 단위이다. 종래의 에어로겔 분말은 초기 높이의 82%로 일정값에 달한 것에 대하여, 시작된 약결합 초미립자 에어로겔 분말은 69%로 일정값에 도달했다. 이 특성을 사용하여 부피 밀도가 경시 변화에 의해 압축된 포화점을 추정하면, 상술한 시작된 약결합 초미립자 에어로겔 분말의 부피 밀도 0.018g/cm3는 진동에 의해 최대 0.026g/cm3에 달한다고 생각된다. 한편, 유사한 사고 방식에 따르면, 시판되는 에어로겔 분말의 부피 밀도 약 0.12g/cm3는 최대 0.13g/cm3에 달한다. 그 차이는 약간 줄어들지만 여전히 1:5의 비율이 있다. 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말은 종래의 에어로겔 분말에 비해 몇분의 1의 부피 밀도이며, 동일한 공간을 충전하는데 필요한 양이 몇분의 1로 억제된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 이중배관에 있어서의 내관과 외관 사이의 환상 공간에 충전하는 단열재로서 이용하면, 부피 밀도가 종래의 에어로겔 분말의 몇분의 1이기 때문에, 충전에 필요되는 단열재의 비용을 대폭 억제할 수 있다. 또한 약결합 초미립자 에어로겔 분말은 소수성이기 때문에, 환상 공간에 잔존하는 수분과의 반응에 의한 경년 열화가 거의 발생하지 않으므로, 정기적으로 단열재를 교환하는 것 같은 보수 비용도 대폭 저감된다. 또한, 약결합 초미립자 에어로겔 분말은 매우 미세하기 때문에, 내관과 외관 사이의 환상 공간에 협착 부분이 있어도 구석구석까지 충전할 수 있고, 단열배관으로서의 열절연 성능을 높이는 것에 크게 기여한다.
〔실시예 2〕
상기 실시예 1의 단열배관(10)에 있어서, 내관(2)과 외관(1) 사이의 환상 공간에 단열재로서 충전되는 약결합 초미립자 에어로겔 분말에 중공입자를 더 첨가해도 좋다. 이것에 의해, 단열재의 열전도율을 낮출 수 있다.
단열재로서 에어로겔을 이용함으로써, 에어로겔의 공극의 크기가 공기의 평균 자유 행정보다 작기 때문에, 기체분자의 충돌 또는 대류에 의한 기체를 통한 열전도를 억제할 수 있어, 공극이 진공인 경우에 가까운 열절연 성능이 기대된다. 그러나 현실에는 진공인 성능에는 미치지 못한다. 그 원인을 본 발명자가 탐구한 결과, 에어로겔 분체가 충전된 단열재에는 미세한 연통 구멍이 잔존하고 있고, 그 연통 구멍을 통해 상술한 바와 같은 열전도가 발생하고 있는 것을 알 수 있다. 그래서 본 발명자들은 에어로겔에 중공입자를 첨가하여 하이브리드화함으로써 열전도율을 저하시키는 기술을 창작하였다(일본 특원 2020-120921로서 특허출원완료). 첨가한 중공입자가 상술한 바와 같은 미세한 연통 구멍을 막고, 약간 발생하고 있던 기체에 의한 열전도를 억제하기 때문에, 열전도율을 저하시킬 수 있다.
또한, 중공입자를 구성하는 구형 쉘은 기밀성이 높기 때문에, 구형 쉘내에 공기보다 열전도율이 낮은 기체를 봉입함으로써, 단열재의 열전도율을 더욱 낮출 수 있다.
첨가하는 중공입자는 특별히 한정되지 않지만, 나노 중공입자, 마이크로 중공입자 또는 둘 다일 수 있다. 나노 중공입자는 외경이 30nm 내지 360nm, 구형 쉘의 두께가 7.5nm 내지 65nm의 범위로 조제되는 것이 바람직하다. 외경에 대해서는 상온 상압 공기의 평균 자유 행정의 약 1/2 내지 약 5배의 범위에 상당한다. 이와 같이, 나노 중공입자는 중공의 크기가 공기의 평균 자유 행정과 동일한 오더로 조제되고 있기 때문에, 에어로겔에 첨가되었을 경우에는, 단열 효과에의 기여가 크다. 마이크로 중공입자는 외경이 1μm 내지 23μm, 구형 쉘의 두께가 0.35μm 내지 3μm의 범위로 조제되는 것이 바람직하다. 외경에 대해서는 상온 상압 공기의 평균 자유 행정의 15배보다 크고, 단열 효과에의 기여에 더하여 망목의 구조적 강도를 높이는 효과가 있다. 에어로겔에는 상술한 바와 같은 미세한 연통 구멍이 잔존하고 있지만, 첨가된 중공입자는 이 연통 구멍을 막고, 연통 구멍에 의해 발생하고 있던 대류 등의 기체를 통한 열전도를 억제하기 때문에, 단열 효과를 높인다.
나노 중공입자는, 예를 들어, 소프트 템플릿법에 의해 제조할 수 있다. 즉, 에탄올 중에서 고분자 전해질의 표면을 암모니아로 수식하고, 실리카(SiO2)로 코팅함으로써, 코어와 구형 쉘로 이루어진 입자가 생성된다. 이것을 세정 또는 소성(sintering)함으로써 코어에 봉입된 매질을 제거하여 중공입자가 생성된다.
마이크로 중공입자의 제조에는, 예를 들어 이중 에멀젼(emulsion)법이 바람직하다. 계면활성제를 포함하는 유상(油相)과 전구체 및 계면활성제로 이루어지는 수상(水相)과 같은 비혼화성 액체로 이루어지는 분산 다상 시스템으로부터 유화(乳化)에 의해 유상을 연속상으로 하고 수상을 중심으로 하는 액적을 포함하는 에멀젼(emulsion)이 생성되고, 이에 수상을 첨가함으로써 수상의 연속상에 겔을 중심으로 하는 액적을 포함하는 에멀젼(emulsion)으로 변한다. 이것을 세정/여과 또는 소성(sintering)함으로써, 마이크로 중공입자가 제조된다.
본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말을 제조하는 방법에 있어서, 중공입자는 도 10에 도시된 흐름도(flow chart)의 겔화 공정(S2) 전에, 실리카 전구체로서 조제(S1)된 TEOS와 메탄올의 혼합액에 첨가되면 좋다. 또한, 첨가 후, 혼합액을 초음파 진동에 의해 충분히 교반하고, 첨가된 중공입자를 균일하게 분산시키는 것이 좋다. 중공입자의 첨가량은 하이브리드화된 에어로겔 전체에 대하여, 예를 들어 이하의 조성이 되도록 조정된다.
나노 중공입자는 바람직하게는 0.01중량% 내지 30중량%, 더욱 바람직하게는 0.10중량% 내지 15중량%, 가장 바람직하게는 1.00중량% 내지 10중량%이다. 또한 마이크로 중공입자의 경우도 마찬가지로, 바람직하게는 0.01중량% 내지 30중량%, 더욱 바람직하게는 0.10중량% 내지 15중량%, 가장 바람직하게는 1.00중량% 내지 10중량%이다.
이상과 같이, 단열배관(10)에 있어서, 내관(2)과 외관(1) 사이의 환상 공간에 단열재로서 충전되는 약결합 초미립자 에어로겔 분말에 중공입자를 첨가함으로써, 단열재의 열전도율을 낮출 수 있다.
〔실시예 3〕
본 발명의 단열배관(10)은 외관(1)에 고정되어 내관(2)을 지지하는 지지 기구(4)를 포함할 수 있다(도 1, 도 2 참조). 지지 기구(4)는 외관(1)과 내관(2) 사이의 직선거리보다 긴 부재를 절곡하여 구성되어 있다. 외관(1)과 내관(2) 사이의 기계적 강도를 유지하면서, 그 사이의 열전도를 가능한 한 억제하는 구성으로 되어 있다. 도시는 생략되어 있지만, 단열배관(10)의 양단, 즉 다른 단열배관(10)이나 탱크 등의 설비와의 접속부에 있어서, 외관(1)과 내관(2)을 접속하여 지지하는 기구를 마련해도 좋다. 이 때, 접속부에서의 열전도를 억제하기 위해, 외관(1)과 내관(2) 사이의 직선거리보다 긴 부재를 절곡하여 구성되면 좋다.
단열배관(10)의 단부는 충전되는 단열재(3)가 누출되지 않도록 밀봉되면 좋다. 단열배관(10)은 내관(2)과 외관(1) 사이의 환상 공간에 단열재(3)가 충전된 후에 단부를 밀봉할 수 있다. 이에 의해, 시공시에는 단열배관(10)에의 단열재(3)의 충전을 불필요하게 할 수 있다. 한편, 시공 후에 단열재(3)를 충전해도 좋다. 이 때, 단열배관(10)에는 단열재(3)를 충전하기 위해, 내관(2)과 외관(1) 사이의 환상 공간에 외부로부터 이어지는 배관을 설치한다(도시 생략). 또한, 충전된 단열재(3)를 단열배관(10)으로부터 외부로 배설하는 배관을 더 설치할 수도 있다(도시 생략). 따라서, 단열재(3)의 교환이 용이해진다.
또한 전술한 바와 같이, 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말은 초고속 분쇄에 의해 종래의 에어로겔 분말의 약 1000분의 1인 300nm정도의 미립자 분말로 되고 있기 때문에, 환상 공간내에 협착부가 있어도 말단까지 충전할 수 있다.
본 발명의 단열배관(10)은 내관(2)과 외관(1) 사이의 환상 공간에 단열재(3)를 충전하는 동시에, 공기보다 열전도율이 낮은 기체를 봉입할 수 있다. 이에 의해, 열절연 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 봉입하는 기체는, 예를 들어 이산화탄소가 바람직하다. 이산화탄소를 봉입하기 위해서는, 내관(2)과 외관(1) 사이의 환상 공간에 단열재(3)를 충전할 때 드라이 아이스를 맞추어 투입하면 좋다. 드라이 아이스는 기화하여 환상 공간을 이산화탄소로 채운다.
본 발명의 단열배관(10)의 환상 공간은 단열재(3)를 충전하는 동시에 감압해도 좋다. 감압을 위해서는, 단열배관(10)에 환상 공간을 배기하기 위한 배관 및 진공 펌프를 접속할 수 있도록 구성하면 좋다(도시 생략).
본 발명의 단열배관(10)은 내관(2) 주위가 섬유를 포함하는 피복 부재(5)로 피복되는 경우에 보다 바람직하다. 도 14는 내관(2)이 피복된 단열배관(10)의 단면구조를 나타내는 설명도이다. 내관(2)에 통과하는 유체가 고압의 기체 또는 액채 수소 등 기화하여 고압으로 되는 위험이 있는 액체인 경우에, 내관(2)의 파열 등의 사고를 방지할 수 있다. 피복 부재(5)를 구성하는 재료로서는, 예를 들어, 유리 섬유, 카본 섬유 등이 바람직하다.
본 발명에 호적한 단열배관(10)의 구조를 하기 표 1에 나타낸다. 본 발명의 단열배관은 내관(2) 및 외관(1)을 금속, 플라스틱 또는 폴리머를 재질로 하는 부재 또는 이들을 적층하는 등 조합된 구조로 구성할 수 있다. 특히, 액화 수소를 보낼 때에 내관(2)은 수소 취화에 대한 내성을 고려하여 적절한 재료, 예를 들어 SUS304L, SUS316, SUS316L을 선택할 필요가 있다. 또한, 이하의 사양을 충족하는 것이 좋다.
| 최적범위 | 평균범위 | 넓은 범위 | ||||
| 최소치 | 최대치 | 최소치 | 최대치 | 최소치 | 최대치 | |
| 내경 [mm] | - | 500 | - | 1000 | - | 3000 |
| 내관의 벽두께 [mm] | 5 | 20 | 3 | 40 | 2 | 60 |
| 외관의 벽두께 [mm] | 5 | 50 | 3 | 100 | 2 | 150 |
| 단열재 충전공간의 두께 [mm] | 5 | 100 | 3 | 300 | 1 | 1000 |
| 단열재 충전공간의 기압 [torr] | 10-5 | 760 | 10-5 | 760 | 10-5 | 760 |
본 발명에 호적한 단열재(3)의 사양을 하기 표 2에 나타낸다.
| 최적범위 | 평균범위 | 넓은 범위 | ||||
| 최소치 | 최대치 | 최소치 | 최대치 | 최소치 | 최대치 | |
| 입자 직경 [μm] | 0.1 | 1 | 0.1 | 50 | 0.1 | 400 |
| 부피 밀도 [g/cm3] | 0.015 | 0.03 | 0.01 | 0.08 | 0.003 | 0.15 |
본 발명에 호적한 단열재(3)의 사양을 하기 표 2에 나타낸다.
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시예에 근거하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 말할 필요도 없다.
본 발명은 단열배관을 통과하는 유체가 저온 또는 고온일 때의 환경으로부터의 열절연에 적합하게 이용할 수 있다.
1 : 외관
2 : 내관
3 : 단열재
4 : 지지 부재
5 : 피복 부재
10 : 단열배관
11 : 1차 입자
20 : 2차 입자
21 : 1차 입자가 희소하게 밀집하는 2차 입자
30 : 2차 입자를 단위로 하는 골격으로 형성된 3차원 망목 구조
31 : 1차 입자가 희소하게 밀집하는 2차 입자를 단위로 하는 골격으로 형성된 3차원 망목 구조(약결합 초미립자 에어로겔)
40 : 분쇄기에 의한 절단면
50 : 일반적인 에어로겔 분말
51 : 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말
2 : 내관
3 : 단열재
4 : 지지 부재
5 : 피복 부재
10 : 단열배관
11 : 1차 입자
20 : 2차 입자
21 : 1차 입자가 희소하게 밀집하는 2차 입자
30 : 2차 입자를 단위로 하는 골격으로 형성된 3차원 망목 구조
31 : 1차 입자가 희소하게 밀집하는 2차 입자를 단위로 하는 골격으로 형성된 3차원 망목 구조(약결합 초미립자 에어로겔)
40 : 분쇄기에 의한 절단면
50 : 일반적인 에어로겔 분말
51 : 본 발명의 약결합 초미립자 에어로겔 분말
Claims (8)
- 내관과, 외관과, 상기 내관과 상기 외관 사이의 공간과, 상기 공간에 충전된 단열재를 갖는 단열배관으로서,
상기 단열재는 1차 입자의 집합체인 클러스터로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 에어로겔을 원료로 하며, 상기 1차 입자로 골격이 구성된 3차원 망목 구조를 갖는 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열배관. - 제1 항에 있어서,
상기 미립자는 그 총수의 50%이상이 입자 직경에 대하여 0.1μm이상 1.0μm이하에 최빈값을 가지고 분산되는 것을 특징으로 하는 단열배관. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 단열재는 중공입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단열배관. - 제3 항에 있어서,
상기 중공입자는 쉘을 갖고, 쉘의 내측 중공부분에 공기보다 열전도율이 낮은 기체가 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 단열배관. - 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내관과 상기 외관 사이의 상기 공간에 공기보다 열전도율이 낮은 기체가 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 단열배관. - 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내관과 상기 외관 사이의 상기 공간이 대기압보다 낮은 기압으로 감압되어 있는 것을 특징으로 하는 단열배관. - 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단열배관은 상기 외관에 고정되어 상기 내관을 지지하는 지지 기구를 포함하며,
상기 지지 기구는 상기 내관과 상기 외관 사이의 직선거리보다 긴 부재를 절곡하여 구성된 것을 특징으로 하는 단열배관. - 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내관이 섬유를 포함하는 부재로 더 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 단열배관.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2020-193779 | 2020-11-20 | ||
| JP2020193779A JP2022082299A (ja) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 断熱配管 |
| PCT/JP2021/034448 WO2022107437A1 (ja) | 2020-11-20 | 2021-09-21 | 断熱配管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230061547A true KR20230061547A (ko) | 2023-05-08 |
Family
ID=81708804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237011863A KR20230061547A (ko) | 2020-11-20 | 2021-09-21 | 단열배관 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230358357A1 (ko) |
| EP (1) | EP4249789A1 (ko) |
| JP (1) | JP2022082299A (ko) |
| KR (1) | KR20230061547A (ko) |
| CN (1) | CN116391089A (ko) |
| TW (1) | TW202223279A (ko) |
| WO (1) | WO2022107437A1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6145547B2 (ko) | 1978-10-26 | 1986-10-08 | Tokyo Keiki Kk | |
| JP2000081192A (ja) | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Benkan Corp | 断熱管 |
| WO2006133155A2 (en) | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Cabot Corporation | Insulated pipe and method for preparing same |
| JP6288382B2 (ja) | 2015-08-28 | 2018-03-07 | 日立化成株式会社 | エアロゲル複合体及び断熱材 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5634230Y2 (ko) * | 1974-12-09 | 1981-08-13 | ||
| JPH0799036B2 (ja) * | 1988-03-09 | 1995-10-25 | 株式会社アイジー技術研究所 | 建築用パネル |
| FR2746891B1 (fr) | 1996-03-29 | 1998-06-05 | Itp | Tuyau pour canalisations du type a double enveloppe d'isolation thermique |
| WO2003097227A1 (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-27 | Cabot Corporation | Aerogel and hollow particle binder composition, insulation composite, and method for preparing the same |
| US20160010786A1 (en) * | 2013-03-01 | 2016-01-14 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Heat-insulating molding compound, heat-insulating molded article, and production method for same |
| CN104108720B (zh) * | 2014-07-08 | 2016-11-02 | 同济大学 | 一种高采光率的二氧化硅气凝胶颗粒的制备方法 |
| CN105236421A (zh) * | 2015-09-06 | 2016-01-13 | 湖南上懿丰新材料科技有限公司 | 高能切割制备规则外形二氧化硅气凝胶颗粒的方法 |
| CN105060309A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-11-18 | 湖南上懿丰新材料科技有限公司 | 机械切割制备规则外形二氧化硅气凝胶颗粒的方法 |
| CN208651968U (zh) * | 2018-07-23 | 2019-03-26 | 临沂红阳管业有限公司 | 城镇供热预制直埋蒸汽保温管 |
| JP7352769B2 (ja) * | 2018-10-05 | 2023-09-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 断熱材とその製造方法とそれを用いた電子機器と自動車 |
| JP2020120921A (ja) | 2019-01-30 | 2020-08-13 | 株式会社ソフイア | 遊技機 |
| CN209819048U (zh) * | 2019-04-03 | 2019-12-20 | 湖南中烟工业有限责任公司 | 气凝胶隔热管填充装置、气凝胶隔热管及低温烟具 |
| CN210372366U (zh) * | 2019-06-28 | 2020-04-21 | 林灿标 | 一种卫浴银粉管 |
| CN210716325U (zh) * | 2019-09-22 | 2020-06-09 | 昊天节能装备有限责任公司 | 一种具有纳米气凝胶保温层的热水管道 |
-
2020
- 2020-11-20 JP JP2020193779A patent/JP2022082299A/ja active Pending
-
2021
- 2021-09-21 EP EP21894312.4A patent/EP4249789A1/en active Pending
- 2021-09-21 KR KR1020237011863A patent/KR20230061547A/ko unknown
- 2021-09-21 US US18/028,539 patent/US20230358357A1/en active Pending
- 2021-09-21 WO PCT/JP2021/034448 patent/WO2022107437A1/ja unknown
- 2021-09-21 CN CN202180068593.3A patent/CN116391089A/zh active Pending
- 2021-09-30 TW TW110136405A patent/TW202223279A/zh unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6145547B2 (ko) | 1978-10-26 | 1986-10-08 | Tokyo Keiki Kk | |
| JP2000081192A (ja) | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Benkan Corp | 断熱管 |
| WO2006133155A2 (en) | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Cabot Corporation | Insulated pipe and method for preparing same |
| JP6288382B2 (ja) | 2015-08-28 | 2018-03-07 | 日立化成株式会社 | エアロゲル複合体及び断熱材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4249789A1 (en) | 2023-09-27 |
| TW202223279A (zh) | 2022-06-16 |
| CN116391089A (zh) | 2023-07-04 |
| WO2022107437A1 (ja) | 2022-05-27 |
| JP2022082299A (ja) | 2022-06-01 |
| US20230358357A1 (en) | 2023-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9828251B2 (en) | Silica aerogels and their preparation | |
| US10710332B2 (en) | Heat-insulation sheet, electronic device using same, and method for producing heat-insulation sheet | |
| JP7375841B2 (ja) | エアロゲル複合体パウダーの製造方法 | |
| JP5250900B2 (ja) | アルキルシロキサンエアロゲルの製造方法、並びに、アルキルシロキサンエアロゲル、その製造装置およびそれを含むパネルの製造方法 | |
| JP2014035044A (ja) | 断熱材及びその製造方法 | |
| KR101064869B1 (ko) | 유연성을 갖는 실리카 에어로젤 제조방법 | |
| US10639606B2 (en) | Aerogel particle and method of producing the same | |
| WO2005110919A1 (ja) | シリカエアロゲルの製造方法 | |
| US7297296B2 (en) | Composite dielectric and manufacturing method therefor | |
| JP7352769B2 (ja) | 断熱材とその製造方法とそれを用いた電子機器と自動車 | |
| KR100849927B1 (ko) | 형태에 따라 최적화된 실리카 에어로젤의 제조방법 | |
| KR20230061547A (ko) | 단열배관 | |
| EP4249432A1 (en) | Method for manufacturing aerogel powder and heat-insulating material using same | |
| US20220209234A1 (en) | Fibrous carbon aerogels coated with nano-thin silicon as lithium battery anodes | |
| CN113307306B (zh) | 复合硅石气凝胶材料及其制备方法与应用 | |
| US11577490B2 (en) | Heat insulating material, method for manufacturing same, and electronic equipment and automobile using same | |
| JP2014173626A (ja) | 断熱材の製造方法及び断熱材 | |
| CN105777176A (zh) | 一种氧化锗和氧化锆杂化气凝胶复合材料的制备方法 | |
| JP2020128607A (ja) | 断熱シートとその製造方法および電子機器、電池ユニット | |
| WO2018163354A1 (ja) | エアロゲル複合体の製造方法及びエアロゲル複合体 | |
| CN105777174A (zh) | 一种氧化锗和氧化钽杂化气凝胶复合材料的制备方法 | |
| He et al. | Fractal Characteristic of Silica Xerogels with Different Additives | |
| CN105777178A (zh) | 一种氧化锗和氧化钒杂化气凝胶复合材料的制备方法 | |
| CN105693273A (zh) | 一种氧化锗和氧化钼杂化气凝胶复合材料的制备方法 | |
| CN105693218A (zh) | 一种氧化锗和氧化镍杂化气凝胶复合材料的制备方法 |