TWI422769B

TWI422769B - 保溫構造的修補方法及保溫構造

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Publication number: TWI422769B
Application number: TW99123763A
Authority: TW
Inventors: Konosuke Kato; Tomohiko Hara; Toru Tsukamoto; Mamoru Yagi; Kazuya Kurosaka
Original assignee: Nichias Corp
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2014-01-11
Also published as: TW201111672A; JP4897858B2; JP2011027168A; WO2011010577A1

Description

保溫構造的修補方法及保溫構造

本發明係有關一種保溫構造的修補方法及保溫構造，尤其有關一種既設的保溫構造的修補。

在習知技術中，例如，在下述之專利文獻1中係記載有先以保溫材包覆配管外周，再以由金屬板所構成的保護罩殼(cover)包覆該保溫材外周。

專利文獻1：日本特開平8-19830號公報

然而，在上述的習知技術中，例如，在因為下雨的關係而有水從保護罩殼的接縫滲入時，會有導致保溫材含水，結果使該保溫材的隔熱性降低的情形。這時便必須將含水的保溫材替換成乾燥的新保溫材。

然而，若僅僅替換保溫材而再次構築與修補前相同的保溫構造，這並無法避免之後水會再次同樣地滲入該保溫構造及造成隔熱性降低的結果。

本發明乃鑑於上述課題而研創者，其目的之一在於提供一種能夠構築與既設的保溫構造相較，隔熱性有效提升的新保溫構造之保溫構造的修補方法及利用該修補方法所構築的保溫構造。

為了解決上述課題，本發明的一實施形態之保溫構造的修補方法係對具有被保溫體及包覆前述被保溫體的保溫材之既設的保溫構造進行修補的方法，其特徵為，構築具有下列構件的新保溫構造：前述被保溫體；前述保溫材；包覆前述保溫材之具備隔熱性、水蒸汽穿透性及非透水性的修補材；及包覆前述修補材，並在下方側部分形成有排水孔的金屬製的外裝材。依據本發明，提供一種能夠構築與既設的保溫構造相較，隔熱性有效提升的新保溫構造之保溫構造的修補方法。

此外，前述既設的保溫構造係亦可為具有：屬於內部供流體流通的配管之前述被保溫體；及包覆前述配管的外周的前述保溫材；前述新保溫構造係為具有下列構件的新配管保溫構造：前述配管；前述保溫材；包覆前述保溫材的外周的前述修補材；及包覆前述修補材的外周的前述外裝材。

此外，在該情形中，前述新保溫構造係亦可為具有：前述配管；前述保溫材；包覆前述保溫材的外周的第1外裝材；包覆前述第1外裝材的外周的前述修補材；及屬於包覆前述修補材的外周的第2外裝材的前述外裝材；且在其下方側部分形成有貫穿前述第1外裝材、前述修補材及前述第2外裝材的排水孔。此外，在該情形中，前述既設的配管保溫構造亦可為復具有包覆前述保溫材的外周的金屬製既設外裝材；且在前述新配管保溫構造中，前述第1外裝材為前述既設外裝材。

此外，在該些情形中，亦可為，以前述修補材包覆前述第1外裝材的外周，並且以前述第2外裝材包覆前述修補材的外周，藉此使前述第1外裝材、前述修補材及前述第2外裝材層疊，接著形成貫穿層疊的前述第1外裝材、前述修補材及前述第2外裝材之排水孔。

此外，前述既設的配管保溫構造亦可為復具有包覆前述保溫材的外周的金屬製既設外裝材；藉由從前述既設的配管保溫構造移除前述既設外裝材，接著以前述修補材包覆前述保溫材的外周，並且以前述外裝材包覆前述修補材的外周，從而構築前述新配管保溫構造。此外，前述任一者的修補方法中，前述修補材亦可為填充有氣凝膠的纖維體。

用以解決上述課題的本發明的一實施形態之保溫構造係利用前述任一者之修補方法所構築者。依據本發明，能夠提供與既設的保溫構造相較，隔熱性有效地提升的新保溫構造。

依據本發明，可提供能夠構築與既設的保溫構造相較，隔熱性有效地提升的新保溫構造之保溫構造的修補方法及利用該修補方法所構築的保溫構造。

以下，說明本發明的一實施形態的保溫構造的修補方法(以下稱之為「本方法」)及利用該修補方法所構築的保溫構造(以下，稱之為「本構造」)。

本方法乃係一種修補既設的保溫構造之方法，其中該既設的保溫構造係具有：被保溫體，作為保溫的對象之構造體；及保溫材，為了保溫該被保溫體而設置，且包覆該被保溫體。在本實施形態中，雖然主要針對該既設的保溫構造為具有屬於內部流通流體的配管之被保溫體、及包覆該配管外周之保溫材的既設的配管保溫構造之例來進行說明，惟本發明並非僅限於本實施形態。

第1圖係在本方法的一例中所修補的既設的配管保溫構造(以下，稱之為「配管構造1」)的斜視圖，第2圖係該配管構造1的剖面圖。在第1圖及第2圖所示的例中，配管構造1係具有：配管10，內部流通流體；保溫材20，包覆該配管10外周；及金屬製的外裝材30(以下，稱之為「既設外裝材30」)，包覆該保溫材20外周。另外，在第1圖中，為了說明上的方便，省略了包覆配管10外周的保溫材20及既設外裝材30的一部分而使該配管10、保溫材20及既設外裝材30分別露出予以圖示。此外，在以下的說明中所參照的其他斜視圖亦採取相同的圖示方式。

配管10乃是為了輸送溫度比配管構造1的配置環境的大氣溫度高的液體或氣體而設置。配管10的溫度係例如40℃以上，更具體而言，例如係40℃至500℃的範圍。該配管10係例如由碳鋼或不銹鋼等金屬所製。在形成於配管10的內部的中空部11係流通要輸送的液體或氣體。

保溫材20乃是為了抑制配管10因大氣而冷卻而設置的隔熱材。就能夠做為保溫材20使用的隔熱材而言，只要為具有合於目的的適當隔熱性之構件即可，並無特別之限定，例如，可使用矽酸鈣(金蛭石(Zonolite)系矽酸鈣等)、珍珠岩(perlite)等隔熱性無機多孔質成形體、與玻璃棉(glass wool)、礦石棉(rock wool)等隔熱性無機纖維體為較佳。

就保溫材20而言，可使用以能夠在圓周方向分開成複數部分的圓筒成形體的結構形成者。亦即，在第1圖及第2圖所示的例中，保溫材20係以能夠分開成兩個部分的圓筒成形體的結構形成。具體而言，該保溫材20係由包覆配管10上方側部分的外周的半圓筒形狀的上側保溫材20a與包覆該配管10下方側部分的外周的半圓筒形狀的下側保溫材20b所構成。另外，保溫材20亦可以能夠分開成三個以上(例如四個)的部分的結構形成。此外，保溫材20並非僅限定為以能夠分開的結構形成者。此外，在配管構造1的長度方向係接合設置有複數個預定長度的保溫材20(未圖示)。

就保溫材20而言，亦可使用已施以提高其撥水性之處理的隔熱性無機多孔質成形體或無機纖維體。惟上述的撥水性處理並無法賦予保溫材20充分的非透水性，會使該保溫材20成為具有不小的透水性。

既設外裝材30係為了保護保溫材20而設置的金屬製罩殼構件。就既設外裝材30而言，例如，可使用著色鍍膜鋼板與不銹鋼板等金屬板為較佳。

在方向的一方端與另一方端予以捻接而形成。因此，既設外裝材30係具有朝長度方向延伸的捻接部分31。

此外，在配管構造1的長度方向係接合設置有複數個預定長度的既設外裝材30(未圖示)。複數個既設外裝材30係較佳為以其接縫位置與上述複數個保溫材20的接縫位置錯開的方式設置。

在本實施形態中，配管構造1係設置在屋外。亦即，該配管構造1係例如設置在曝露在雨或雪中的環境下。

在此，在配管構造1中，既設外裝材30係作為最外層而包覆保溫材20的整個外周，因此能夠在某種程度上防止因雨或雪的關係導致水的滲入。

然而，例如，由於既設外裝材30的施工法為將金屬製板材捲繞在保溫材20外周再捻接端部，因此在該既設外裝材30會形成接縫(捻接部分31)。因此，當雨或雪強力地打在配管構造1時，會有水從既設外裝材30的接縫的間隙滲入該既設外裝材30與保溫材20之間的情形。

此情形中，滲入的水會從保溫材20中的與既設外裝材30的接縫相對應的部分再滲透至其他的外周部分，接著會滲透達至該保溫材20的內部。結果，會變成在由隔熱性無機多孔質成形體或無機纖維體所構成的保溫材20的內部空隙中保持有熱傳導率比空氣還高的水，導致該保溫材20的隔熱性降低。

一旦保溫材20的隔熱性降低，該保溫材20的既設外裝材30側的表面(第2圖中所示配管10的直徑方向外側的外表面22)的溫度會降低，該外表面22的溫度與該保溫材20的配管10側的表面(第2圖中所示配管10的直徑方向內側的內表面21)的溫度差便變大。

因此，例如，即使因為保溫材20的內表面21的溫度為接近於配管10的溫度的屬於比較高的溫度，而使得在該內表面21的附近，該保溫材20所含的水蒸發，仍會因為該保溫材20的外表面22的溫度低而使得所產生的水蒸汽在該外表面22附近凝結。因此，在既設的配管構造1中，係難以將一旦已滲透至保溫材20的水排出而回復該保溫材20的隔熱性。

此外，由於水分滲入保溫材20，使配管10容易產生腐蝕。亦即，例如，水分存在於配管10的表面，且該配管10的溫度成為適於起腐蝕反應的溫度(例如60℃至80℃附近)，這將會使該配管10的腐蝕容易再度發生或使已發生的腐蝕容易持續進行。此外，由於水分滲入保溫材20，使得該保溫材20所含有的參與腐蝕之成分或該水分所含有的鹽類溶出並蓄積於配管附近，這亦會促進該配管10的腐蝕。在配管10的防銹塗裝有劣化時，腐蝕會變得容易持續進行。

因此，在本方法中係對上述的配管構造1進行修補而構築新配管保溫構造，例如構築第3圖及第4圖所示的本構造2。第3圖係本方法的一例所構築的本構造2的斜視圖，第4圖係該本構造2的剖面圖。

在第3圖及第4圖所示的例中，本構造2係除了既設的配管構造1(參照第1圖及第2圖)的配管10及保溫材20之外，還具有：金屬製的第1外裝材40，包覆該保溫材20的外周；修補材50，包覆該第1外裝材40的外周；以及金屬製的第2外裝材60，包覆該修補材50的外周。

第1外裝材40乃係為了保護保溫材20而設置的金屬製的罩殼構件。就第1外裝材40而言，例如，可使用著色鍍膜鋼板與不銹鋼板等金屬板為較佳。

在第3圖及第4圖所示的例中，第1外裝材40係藉由將金屬板捲繞在保溫材20的外周，再將該金屬板的圓周方向的一方端與另一方端予以捻接而形成。因此，第1外裝材40係具有朝長度方向延伸的捻接部分41。另外，在第4圖所示的例中，在本構造2的下方側部分，在保溫材20與第1外裝材40之間形成有間隙。

此外，在本構造的長度方向係接合設置有複數個預定長度的第1外裝材40(未圖示)。複數個第1外裝材40係較佳為以其接縫位置與上述複數個保溫材20的接縫位置錯開的方式設置。

第1外裝材40係可採用既設的配管構造1的既設外裝材30(參照第1圖及第2圖)。亦即，可將既設外裝材30予以再利用來形成第1外裝材40。當使用既設外裝材30來作為第1外裝材40時，能夠有效地減少本方法的修補作業所需的時間與成本。另外，第1外裝材40亦可採用取代既設外裝材30而設置之未使用過之新設的罩殼構件。

修補材50係具有隔熱性、水蒸汽穿透性及非透水性。亦即，與未設置該修補材50的情形相較，修補材50係具有可使保溫材20的外表面22的溫度上升的隔熱性。此外，修補材50亦具有能讓在保溫材20產生的水蒸汽(即氣體狀態的水)穿透的水蒸汽穿透性。並且，修補材50還具有即使是曝露在強大風雨下也不會讓液體狀的水穿透的非透水性。

就修補材50而言，可使用水蒸汽穿透性與非透水性兼具的隔熱材。亦即，就修補材50而言，可使用例如填充有氣凝膠(aerogel)的纖維體(以下，稱之為「氣凝膠纖維體」)為較佳。

該氣凝膠纖維體乃係藉由在纖維基材填充氣凝膠而能夠製造的隔熱性構造體。具體而言，氣凝膠纖維體係例如能夠藉由下述的方法製造：將氣凝膠的原料含浸至纖維基材的纖維間，接著對該含浸有氣凝膠原料的纖維基材進行超臨界乾燥而製造。

就構成氣凝膠纖維體的纖維基材而言，可使用無機纖維或有機纖維的織布或不織布。藉由使用纖維為不規則交纏的不織布作為纖維基材，便能夠更有效地將氣凝膠保持在纖維間。

此外，就構成纖維基材的纖維而言，可使用例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)纖維等樹脂纖維、碳纖維、玻璃纖維、氧化鋁纖維等陶瓷纖維。

就填充至纖維基材的氣凝膠而言，可使由無機材料所構成的氣凝膠(無機氣凝膠)或由有機材料所構成的氣凝膠(有機氣凝膠)。藉由使用無機氣凝膠，便可有效地提高氣凝膠纖維體的耐熱性。

就無機氣凝膠而言，可使用例如，二氧化矽氣凝膠與氧化鋁氣凝膠。其中，藉由使用二氧化矽氣凝膠，便可有效地提高氣凝膠纖維體的隔熱性。

此外，就修補材50而言，可使用隔熱性比既設的配管構造1的保溫材20更高者為較佳。亦即，可使用例如，其熱傳率比保溫材20的熱傳導率更低的修補材50為較佳。

具體而言，以遵照ASTM C177之方法量測的修補材50在25℃的熱傳導率係例如0.05W/(m‧K)以下為較佳，0.02W/(m‧K)以下更佳。

亦即，例如，可使用其熱傳導率在上述範圍的氣凝膠纖維體作為修補材50為較佳。另外，關於填埋氣凝膠纖維體的纖維間的空隙之氣凝膠，藉由該氣凝膠內的微細孔，可有效地防止該氣凝膠纖維體內部的空氣之對流。因此，氣凝膠纖維體能夠具有優異的隔熱性。

此外，以遵照ASTM E96(程序B)之方法量測的修補材50的水蒸汽穿透性係例如600ng/(Pa‧S‧m² )以上為較佳，1500ng/(Pa‧S‧m² )以上更佳。

此外，以遵照ASTM C1104之方法量測之修補材50的浸漬水中後的吸水率係例如10重量%以下為較佳，4重量%以下更佳。此外，以遵照ASTM C1511之方法量測之修補材50的撥水性係例如減少重量5g以下為較佳，減少重量3g以下更佳。

亦即，就修補材50而言，例如，可使用除了具備上述範圍的水蒸汽穿透性之外，還具備上述範圍的吸水率或撥水性之兩方或一方的氣凝膠纖維體為較佳。另外，氣凝膠纖維體藉由如上述的氣凝膠內的微細孔，除了優異的隔熱性之外，還能夠兼具如上述的水蒸汽穿透性與非透水性。

此外，使用氣凝膠纖維體作為修補材50時，該氣凝膠纖維體的容積密度(bulk density)係例如設定為100 kg/m³ 至300kg/m³ 的範圍為較佳，設定為150 kg/m³ 至200kg/m³ 的範圍更佳。藉由使用容積密度為上述範圍的氣凝膠纖維體，便可謀求本構造2的輕量化。

此外，修補材50係具有適度的可撓性為較佳。亦即，就修補材50而言，可使用能夠沿著配管構造1的保溫材20及第1外裝材40的外周捲繞之具備柔軟性的薄片(sheet)狀體。

具體而言，例如，可使用在屬於不織布的纖維基材填充氣凝膠而構成的氣凝膠纖維體的薄片為較佳。此時，氣凝膠纖維體的厚度係例如為2mm至20mm的範圍為較佳，為3mm至10mm的範圍更佳。

在配管構造1的長度方向係接合設置有複數個預定長度的修補材50。亦即，在第3圖所示的例中，係在配管10的長度方向將設置在一方側(例如配管10的上游側)的第1修補材50a與設置在另一方側(例如配管10的下游側)的第2修補材50b接合在一起。

並且，在第3圖所示的例中，係在配管10的長度方向重疊第1修補材50a的一部分與第2修補材50b的一部分，從而形成了重疊部分51。亦即，該重疊部分51係藉由在第1外裝材40的外周將第2外裝材50b的上游側的端部51b重疊在第1修補材50a的下游側的端部51a之上而形成。另外，複數個修補材50係較佳為以屬於其接縫的重疊部分51的位置與上述複數個第1外裝材40的接縫的位置錯開的方式設置。

此外，在第3圖及第4圖所示的例中，修補材50係藉由將預定長度的薄片狀體(例如氣凝膠纖維體)捲繞在第1外裝材40的外周，再將該薄片狀體的圓周方向的一方端與另一方端予以疊合在一起而形成。另外，在第3圖所示之例中，係藉由在各修補材50的外周捲繞複數條韌化線W而將該修補材50予以緊捆。

第2外裝材60乃係主要為了保護修補材50而設置的金屬製罩殼構件。就第2外裝材60而言，例如，可使用著色鍍膜鋼板與不銹鋼板等金屬板為較佳。

在第3圖及第4圖所示的例中，第2外裝材60係藉由將金屬板捲繞在修補材50的外周，再將該金屬板的圓周方向的一方端與另一方端予以捻接而形成。因此，第2外裝材60係具有朝長度方向延伸的捻接部分61。

此外，在本構造2的長度方向係接合設置有複數個預定長度的第2外裝材60。複數個第2外裝材60係較佳為以其接縫位置與上述複數個修補材50的接縫(重疊部分51)的位置錯開的方式設置。

並且，如第4圖所示，在本構造2中，在其下方向側部分形成有貫穿第1外裝材40、修補材50及第2外裝材60的排水孔70。亦即，在第4圖所示的例中，藉由將形成在第1外裝材40的下方側部分的貫穿孔42、形成在修補材50的下方側部分的貫穿孔52及形成在第2外裝材60的下方側部分的貫穿孔62，以在配管10的直徑方向連貫的方式配置，而形成排水孔70。另外，本構造2的下方側部分係指，例如，在第4圖所示的例中，本構造2中的比通過配管10的直徑方向中心的水平線H更接近垂直方向的下方(第4圖中的箭頭L所指之方向)側之部分。

在第4圖所示的例中，排水孔70雖係在本構造2中的垂直方向的下方側的頂點部分形成1個，但該排水孔70的態樣並不僅限於此。亦即，排水孔70係例如以將滲入保溫材20與第1外裝材40之間和滲入修補材50與第2外裝材60之間且主要受到重力的作用而往下方側流下的水從該排水孔70予以排出的方式，在適當的位置形成達有適當的個數。

例如，在本構造2的下方側部分，可在長度方向的複數個位置形成排水孔70，亦可在圓周方向的複數個位置形成排水孔70。具體而言，例如，在本構造2具有朝長度方向接合的複數個第2外裝材60時，能夠以在各第2外裝材60開孔1個以上的排水孔70的方式來設置該排水孔70。

另外，在第3圖及第4圖所示的例中，第1外裝材40的捻接部分41、修補材50的周方向的重疊部分51及第2外裝材60的捻接部分61係皆形成在本構造2的上方側部分(在第4圖所示的例中，本構造2之中的比通過配管10的直徑方向中心的水平線H更接近垂直方向的上方(第4圖中的箭頭U所指之方向)側的部分)。

在利用本方法構築3圖及第4圖所示的本構造2時，例如，以修補材50包覆第1外裝材40的外周，並且以第2外裝材60包該修補材50的外周，藉此使該第1外裝材40、該修補材50及該第2外裝材60層疊，接著再形成貫穿層疊的該第1外裝材40、該修補材50及該第2外裝材60之排水孔70，而能夠形成排水孔70。

亦即，例如，當使用既設的配管構造1的既設外裝材30(參照第1圖及第2圖)作為第1外裝材40時，首先，將修補材50捲繞在該既設外裝材30(第1外裝材40)的外周，接著將新的第2外裝材60捲繞在該修補材50的外周。另外，在沿著配管構造1的長度方向進行複數個修補材50的施工時，係如上所述將該複數個修補材50以在長度方向彼此有一部分重疊的方式(以在相鄰接的一對修補材50a、50b的接縫部分形成重疊部分51的方式)來配置為較佳。

此外，當使用新的外裝材作為第1外裝材40時，係首先將既設的配管構造1的既設外裝材30移除，取代該既設外裝材30而將該第1外裝材40捲繞在保溫材20的外周，接著將修補材50捲繞在該第1外裝材40的外周，然後將新的第2外裝材60捲繞在該修補材50的外周。

接著，在如上述層疊第1外裝材40、修補材50及第2外裝材60之後，使用鑽孔器(drill)等開孔工具，從直徑方向的外側朝內側依序形成該第2外裝材60的貫穿孔62、該修補材50的貫穿孔52及該第1外裝材40的貫穿孔42，藉此而形成第4圖所示的排水孔70。

另外，亦可在第1外裝材40、修補材50及第2外裝材60的各者預先形成貫穿孔42、52、62，並在對該些構件進行施工之際，藉由將該貫穿孔42、52、62予以對位來形成排水孔70。此外，亦可將第1外裝材40、修補材50及第2外裝材60的貫穿釓42、52、62中的一部分於施工前預先予以形成，而其他部分則在施工後予以形成。

如上述，在本方法中，藉由以具備如上述特性的修補材50及第2外裝材60包覆既設的配管構造1的保溫材20並形成排水孔70，從而能夠構築與該既設的配管構造1相較，隔熱性有效提升的本構造2。

首先，在本構造2中係能夠有效地回復保溫材20的隔熱性。亦即，在既設的配管構造1中，當保溫材20含有從外部滲入的水而導致該保溫材20的隔熱性降低時，藉由本方法，能夠有效地使水從該保溫材20排出。

具體而言，藉由以隔熱性的修補材50包覆保溫材20的外周(即外表面22)，從而使保溫材20的外表面的溫度上升，能夠降低該保溫材20的外表面22溫度與內表面21溫度之差。結果，在從保溫材20的內表面21到外表面22之整個內部範圍，能夠使該保溫材20所含的水蒸發。

並且，由於包覆保溫材20的修補材50具有能夠使汽化的水穿透的水蒸汽穿透性，因此保溫材20所含有的水因蒸發所產生的水蒸汽係穿透該修補材50，有效地排出至本構造2的外部。亦即，在保溫材20的內部產生的水蒸汽係從修補材50的該保溫材20側的表面(第4圖中所示的內表面53)到該修補材50的第2外裝材60側的表面(第4圖中所示的外表面54)，通過該修補材50的內部而排出。

因此，依據本方法，藉由以修補材50包覆既設的保溫材20這樣的簡單作業，使一旦已含有水的該保溫材20有效地乾燥，而能夠回復該保溫材20的隔熱性。

接著，在本構造2中，能夠將滲入其內部的水有效地從排出孔70排出。亦即，如上所述，藉由設置修補材50，從而能夠使保溫材20所含有的水有效地蒸發，惟，例如當第1外裝材40及第2外裝材60的溫度比該保溫材20的外表面22的溫度低時，該水蒸汽會在該保溫材20與該第1外裝材40之間和該修補材50與該第2外裝材60之間凝結而再次形成水滴。

而在本構造2的內部中，水主要受到重力的作用而往本構造2的下方側部分流下，容易蓄積在本構造2的下方側部分。亦即，例如，由水蒸汽的凝結所形成的水與新滲入的水係容易蓄積在保溫材20的下方側部分、該保溫材20與第1外裝材40的邊界部分中的下方側部分及修補材50與第2外裝材60的邊界部分中的下方側部分。

關於此點，在本構造2中，如上所述，由於在本構造2的下方側部分形成有貫穿第1外裝材40、修補材50及第2外裝材60的排水孔70，因此能夠將蓄積在該本構造2的下方側部分的水有效率地從該排水孔70排出。

此外，由於利用本方法所構築的本構造2除了具有保溫材20之外還具有隔熱性質的修補材50，因此與修補前的配管構造1相比能夠具備更高的隔熱性。尤其，當使用薄板狀且具有高隔熱性的氣凝膠纖維體來作為修補材50時，在抑制進行修補所伴隨之直徑方向尺寸的增加的同時，能夠簡便且確實地構築隔熱性顯著提升的本構造2。

此外，由於包覆保溫材20的修補材50具有非透水性，因此，例如，即使本構造2曝露在雨或雪中時，仍然能夠有效地防止水新滲入該保溫材20。

此外，在本構造2中，倘若真的有水外從部新滲入時，仍然能夠將該滲入的水有效地排出。亦即，此時，在本構造2中，如上述，使保溫材20所新含有的水蒸發再經由修補材50排出，並且將新滲入的水與水蒸汽凝結形成的水滴從排水孔70排出，藉此便能夠使該保溫材20再次乾燥。亦即，本構造2係具備隔熱性的自我回復能力。因此，在本構造2中，能夠穩定地維持其高隔熱性。

此外，在本構造2中，與既設的配管構造1相較，能夠有效地迴避配管1的腐蝕。亦即，在本構造2中，如上述，能夠將保溫材20中一旦已含有的水分與水蒸汽凝結形成的水滴等滲入該本構造2內部的水，經由修補材50及排水孔70迅速地予以排出。因此，在本構造2中，例如，能夠有效地迴避滲入的水分、該水分所含有的鹽類、從保溫材20溶出的成分等會成為腐蝕原因的物質存在於配管10的表面附近。結果，在本構造2中，能夠有效地防止配管10的腐蝕的發生及持續發展。

此外，藉由設置金屬製的第2外裝材60作為最外層，能夠提升本構造2的力學強度。因此，例如，也能夠讓作業人員上到本構造2上(即第2外裝材60上)進行預定的作業。

第5圖係利用本方法的其他例所構築的本構造2的斜視圖，第6圖係該本構造2的剖面圖。在第5圖及第6圖所示的例中，本構造2係除了具有既配管構造1(參照第1圖及第2圖)的配管10及保溫材20之外，還具有包覆該保溫材20的外周的修補材50及包覆該修補材50的外周的金屬製外裝材80。

就修補材50而言，與上述的例同樣地，可使用氣凝膠纖維體等兼具水蒸氣穿透性及非透水性的隔熱材。修補材50的施工亦同樣能夠以與上述的例同樣的方式進行。

外裝材80係主要為了保護保溫材20及修補材50而設置的金屬製罩殼構件。就外裝材80而言，例如，可使用著色鍍膜鋼板與不銹鋼板等金屬板為較佳。

在第5圖及第6圖所示的例中，外裝材80係藉由將金屬板捲繞在修補材50的外周，再將該金屬板的圓周方向的一方端與另一方端予以捻接而形成。因此，外裝材80係具有朝長度方向延伸的捻接部分81。

此外，在本構造2的長度方向係接合設置有複數個預定長度的外裝材80(未圖示)。複數個外裝材80係較佳為以其接縫位置與上述複數個修補材50的接縫(重疊部分51)的位置錯開的方式設置。

該外裝材80亦可採用取代既設外裝材30而設置的未使用過之新設的罩殼構件。此外，外裝材80亦可採用既設的配管構造1的既設外裝材30(參照第1圖及第2圖)。亦即，亦可將既設外裝材30予以再利用來形成外裝材80。

此外，如第6圖所示，在本構造2中，在其下方側部分形成有貫穿外裝材80的排水孔90。亦即，該排水孔90乃係形成在外裝材80的下方側部分的貫穿孔。

在第6圖所示的例中，排水孔90係在本構造2中的垂直方向的下方(第6圖的箭頭L所指的方向)側的頂點部分形成有1個，惟該排水孔90的態樣並不僅限於此。亦即，排水孔90係例如以將滲入修補材50與外裝材80之間且主要受到重力的作用而往下方側流下的水從該排水孔90予以排出的方式，在適當的位置形成達有適當的個數。

例如，在外裝材80的下方側部分，可在長度方向的複數個位置形成排水孔90，亦可在周方向的複數個位置形成排水孔90。具體而言，例如，在本構造2具有朝長度方向接合的複數個外裝材80時，能夠以在各外裝材80開孔1個以上的排水孔90的方式來設置該排水孔90。

當利用本方法構築第5圖及第6圖所示的本構造2時，首先從既設的配管構造1移除既設外裝材30，接著將修補材50包覆在該配管構造1的保溫材20的外周，然後以外裝材80包覆該修補材50的外周。另外，在沿著配管1的長度方向進行複數個修補材50的施工時，係如上所述將該複數個修補材50以在長度方向彼此有一部分重疊的方式(以在相鄰接的一對修補材50a、50b的接縫部分形成重疊部分51的方式)來配置為較佳。

排水孔90係可在將外裝材80施工至修補材50的外周之後，使用鑽孔器等開孔用工具來形成。此外，亦可預先在外裝材形成排水孔90而將形成有該排水孔90的外裝材80施工至修補材50的外周。

上述的本構造2亦同樣具有修補材50及形成有排水孔90的外裝材80，故可達到和上述之例同樣的效果。亦即，本構造2係具備與既設的配管構造1相較已有效提升的隔熱性。此外，本構造2係具備隔熱性的自我回復能力，能夠穩定地維持其高隔熱性。

接著，說明本實施形態的具體實施例。

(實施例)

作為本構造2者，係構築如第3圖及第4圖所示的配管保溫構造。配管10係外徑為114mm之碳鋼製的圓筒狀構造體，且以水平延伸的方式配置。作為保溫材20者，係使用以矽酸鈣質為主成分的圓筒狀的隔熱性多孔質成形體。

此保溫材20，厚度(從第1圖所示的內表面21到外面表22的長度)為40mm，且由在圓周方向可分開成上下兩個半圓筒體的上側保溫材20a及下側保溫材20b所構成。作為第1外裝材40者，係使用厚度為0.3mm之著色鋅鍍膜鋼板製的圓筒狀罩殼材。

作為修補材50者，係使用在屬於含有碳纖維與玻璃纖維的混合纖維的不織布之纖維基材填充有二氧化矽系氣凝膠的氣凝膠纖維體(Pyrogel XT,Aspen Aerogels Inc.)。此氣凝膠纖維體係厚度為5mm、具有適度可撓性的薄板狀成形體。作為第2外裝材60者，使用厚度為0.3mm、著色鋅鍍膜鋼板製的圓筒狀罩殼材。

接著，如第4圖所示，在上述各構件的施工後，使用鑽孔器在本構造2的垂直方向下方側的頂點部分形成排水孔70。排水孔70係在本構造2的長邊方向每隔120mm形成5個。排水孔70的直徑係設定為10mm至30mm的範圍。

此外，在第1外裝材40及第2外裝材60中的屬於長度方向的中央部分且垂直方向上方側的頂點部分，各形成一個如後述在試驗中用以讓水滲入本溝造2內的供水孔。

另一方面，作為比較用的對照組，係構築如第1圖及第2圖所示的配管保溫構造(以下，稱之為「比較構造」)。作為配管10、保溫材20及既設外裝材30者，係分別使用與上述的本構造2的配管10、保溫材20及第1外裝材40相同的構件。亦即，使用未使用過的外裝材來作為既設外裝材30。但在該既設外裝材30並不形成排水孔70，僅有形成供水孔。

第7圖顯示所實施的試驗的時程與該試驗所量測到的保溫材20的含水率的時間性變化。第7圖中，橫軸代表從試驗開始起的經過時間(時間)，縱軸代表在各經過時間所量測到的保溫材20的含水率(體積%)。此外，在第7圖中，粗實線及粗虛線分別代表本構造2的上側保溫材20a及下側保溫材20b的含水率，細實線及細虛線分別代表比較構造的上側保溫材20a及下側保溫材20b的含水率。另外，含水率係根據以中子水分計(MCM-2型，CPN公司製)量測保溫材20所含有的水分量之量測結果而算出。

在試驗中，首先，將在水中浸漬預定時間而含有充足水分的半圓筒形狀的保溫材20a、20b施工在配管10的外圍，分別構築本構造2及比較構造。亦即，如第7圖所示，在經過時間為0小時之時點，本構造2及比較構造的保溫材20a、20b的含水率皆為約70體積%。

接著，開始進行設置於配管10的加熱器(heater)的通電，藉以開始進行該配管10的加熱。亦即，如第7圖所示，係模仿配管保溫構造的使用狀態，在800小時的期間將配管10的溫度維持在100℃。

結果，如第7所示，本構造2的保溫材20a、20b的含水率係在加熱開始後迅速地降低，在整個加熱期間維持在低值。另一方面，在比較構造中，其下側保溫材20b的含水率的降低速度與本構造2相較極為緩慢，經過800小時之後仍超過30體積%。

之後，模擬配管保溫構造的使用停止狀態，停止加熱器對配管10的加熱。亦即，如第7圖所示，在經過加熱期間後，到經過時間到達約1800小時之期間，將本構造2及比較構造放置於常溫下。其中，在該常溫放置期間中的經過時間到達1000小時附近，由於比較構造的上側保溫材20a的含水率上升，故進行配管10的短時間加熱，以使該保溫材20a的含水率降低。

此外，模擬配管保溫構造為使用停止狀態且曝露在雨或雪中的狀態，如第7圖所示，常溫放置期間中的經過時間約1400小時之後，對本構造2及比較溝造滴下水滴。亦即，對本構造2及比較構造的給水孔，每一天供給約220g的水滴，共供給17天。

結果，如第7圖所示，在比較構造中，上側保溫材20a的含水率(細實線)在供水開始後急遽地增加。此外，下側保溫材20b的含水率(細虛線)亦繼之急遽地增加。

相對於此，如第7圖所示，在本構造2中，上側保溫材20a及下側保溫材20b的任一者的含水率皆完全未增加。此結果可認為是因在本構造2中，藉由修補材50而能夠有效地防止水滲透至保溫材20a、20b以及藉由該修補材50及排水孔70而能夠將極少量滲透進的水迅速地排出之故。

最後，如第7圖所示，在水滴滴下後，再度開始進行配管10的加熱，將該配管10的溫度維持在100℃。結果，雖然比較構造中的上側保溫材20a的含水率急遽地降低，但下側保溫材20b的含水率卻降低緩慢，在試驗結束的時點仍超過40體積%。

相對於此，本構造2中的保溫材20a、20b的含水率在藉由試驗開始後的配管10的加熱而降低後，能夠一直維持接近0體積%的極低值。如此，確認了本構造2係即使保溫材20當初含有水仍然能夠在開始使用後迅速地使該保溫材20乾燥，且在之後即使於停止使用狀態曝露在雨或雪之下仍然能夠有效地維持極優異的隔熱性。

另外，在預備性的研究中，作為將由上述的氣凝膠纖維體所構成的複數個修補材50施工在配管10的長度方向而成的配管保溫構造，係構築以如第3圖所示形成重疊部分51的方式施工的第1構造、及以不形成該重疊部分51而將一方的修補材50a與另一方的修補材50予以對接的方式施工的第2構造，並如上述將水滴滴下至該些構造，之後進行維持配管10的加熱狀態之試驗。

試驗結果，在未形成重疊部分51的第2構造中，發現在配管10的表面產生了腐蝕。相對於此，在形成有重疊部分51的第1構造中，未發現配管10的腐蝕。相對於此，在將複數個修補材50施工在長度方向的情形中，可認為係藉由形成第3圖所示的重疊部分51而能夠確實地防止水滲入本構造2。此外，並不因依存於本構造2的規模而有所限定，例如，在本構造2係具有外徑為10mm至1600mm的範圍的配管10，且使用上述氣凝膠纖維體作為修補材50時，經確認該修補材50的重疊部分51的長度方向的長度係設定為10mm以上(例如25mm前後)為佳。此外，經確認各修補材50、50b的圓周方向的重疊部分的長度亦同樣設定為10mm以上(例如25mm前後)為佳。

另外，本發明並不僅限於本實施形態。亦即，既設的配管構造1及本構造2，並不僅限於配管10為朝水平方向延伸的配管保溫構造，例如，亦可具有傾斜配置的配管10與包含彎曲的彎管(ellbow)部分的配管10。並且，當配管10包含彎管部分時，在本構造2中，在包覆該彎管部分的外周之部分中的下方側部分形成排孔70、90。此外，例如，作為本方法的修補對象之既設的保溫構造並不僅限於如上述配管構造1。例如，以保溫材包覆的橫型或縱型的既設的機器的機體部與鏡部亦同樣可作為本方法的修補對象。

1‧‧‧既設的配管保溫構造

2‧‧‧本實施形態的配管保溫構造

10‧‧‧配管

11‧‧‧中空部

20‧‧‧保溫材

20a‧‧‧上側保溫材

20b‧‧‧下側保溫材

21‧‧‧保溫材的內表面

22‧‧‧保溫材的外表面

30‧‧‧既設外裝材

31、41、61、81‧‧‧捻接部分

40‧‧‧第1外裝材

42、52、62‧‧‧貫穿孔

50‧‧‧修補材

50a‧‧‧第1修補材

50b‧‧‧第2修補材

51‧‧‧重疊部分

51a‧‧‧第1修補材的端部

51b‧‧‧第2修補材的端部

53‧‧‧修補材的內表面

54‧‧‧修補材的外表面

60‧‧‧第2外裝材

70、90‧‧‧排水孔

80‧‧‧外裝材

L‧‧‧垂直方向的下方

H‧‧‧水平線

W‧‧‧韌化線

U‧‧‧垂直方向的上方

第1圖係顯示在本發明的一實施形態的修補方法的一例中所修補的既設的配管保溫構造的斜視圖。

第2圖係第1圖所示的既設的配管保溫構造的剖面圖。

第3圖係利用本發明的一實施形態的修補方法的一例所構築的配管保溫構造的斜視圖。

第4圖係第3圖所示的配管保溫構造的剖面圖。

第5圖係利用本發明的一實施形態的修補方法的其他例所構築的配管保溫構造的斜視圖。

第6圖係第5圖所示的配管保溫構造的剖面圖。

第7圖係顯示針對利用本發明的一實施形態的修補方法所構築的配管保溫構造的一例其含水率的時間性變化的評價結果。

2．．．本實施形態的配管保溫構造

10．．．配管

11．．．中空部

20．．．保溫材

20a．．．上側保溫材

20b．．．下側保溫材

21．．．保溫材的內表面

22．．．保溫材的外表面

40．．．第1外裝材

41、61．．．捻接部分

42、52、62．．．貫穿孔

50．．．修補材

53．．．修補材的內表面

54．．．修補材的外表面

60．．．第2外裝材

70．．．排水孔

L．．．垂直方向的下方

H．．．水平線

U．．．垂直方向的上方

Claims

一種保溫構造的修補方法，係對具有被保溫體及包覆前述被保溫體的保溫材之既設的保溫構造進行修補的方法，其特徵為，構築具有下列構件的新保溫構造：前述被保溫體；前述保溫材；包覆前述保溫材之具備隔熱性、水蒸汽穿透性及非透水性的修補材；及包覆前述修補材，並在下方側部分形成有排水孔的金屬製的外裝材；其中，在前述新保溫構造的下方側部分，於前述修補材與前述外裝材之間形成有間隙。
如申請專利範圍第1項所述之保溫構造的修補方法，其中，前述既設的保溫構造係具有下列構件的既設的配管保溫構造：屬於內部供流體流通的配管的前述被保溫體；及包覆前述配管的外周的前述保溫材；前述新保溫構造係為具有下列構件的新配管保溫構造：前述配管；前述保溫材；包覆前述保溫材的外周的前述修補材；及包覆前述修補材的外周的前述外裝材。
如申請專利範圍第2項所述之保溫構造的修補方法，其中，前述新配管保溫構造係具有：前述配管；前述保溫材；包覆前述保溫材的外周的第1外裝材；包覆前述第1外裝材的外周的前述修補材；及屬於包覆前述修補材的外周的第2外裝材的前述外裝材；且在其下方側部分形成有貫穿前述第1外裝材、前述修補材及前述第2外裝材的排水孔。
如申請專利範圍第3項所述之保溫構造的修補方法，其中，前述既設的配管保溫構造復具有包覆前述保溫材的外周的金屬製的既設外裝材；且在前述新配管保溫構造中，前述第1外裝材為前述既設外裝材。
如申請專利範圍第3項所述之保溫構造的修補方法，其中，以前述修補材包覆前述第1外裝材的外周，並且以前述第2外裝材包覆前述修補材的外周，藉此使前述第1外裝材、前述修補材及前述第2外裝材層疊，接著形成貫穿層疊的前述第1外裝材、前述修補材及前述第2外裝材之排水孔。
如申請專利範圍第4項所述之保溫構造的修補方法，其中，以前述修補材包覆前述第1外裝材的外周，並且以前述第2外裝材包覆前述修補材的外周，藉此使前述第 1外裝材、前述修補材及前述第2外裝材層疊，接著形成貫穿層疊的前述第1外裝材、前述修補材及前述第2外裝材之排水孔。
如申請專利範圍第2項所述之保溫構造的修補方法，其中，前述既設的配管保溫構造復具有包覆前述保溫材的外周的金屬製的既設外裝材；藉由從前述既設的配管保溫構造移除前述既設外裝材，接著以前述修補材包覆前述保溫材的外周，並且以前述外裝材包覆前述修補材的外周，從而構築前述新配管保溫構造。
如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之保溫構造的修補方法，其中，前述修補材為填充有氣凝膠的纖維體。
一種保溫構造，係利用申請專利範圍第1至7項中任一項所述之保溫構造的修補方法所構築者。
一種保溫構造，係利用申請專利範圍第8項所述之保溫構造的修補方法所構築者。