JPH10506698A - 高温物質を排出するパイプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 外側パイプと、該外側パイプ内に同軸状に配置された内側パイプとから成り、その内側パイプ及び外側パイプが、その内部に断熱手段が充填されるスペースを包み込む、高温物質を排出するための排出パイプである。断熱手段は、内側パイプ（３）の外側を取り巻く圧縮可能な材料の第一の層（７）と、第一の層（７）を取り巻き且つその外側が外側パイプ（２）によって取り巻かれた、極めて優れた断熱特性を有するコンクリートの第二の層（６）とから成っている。内側層（７）は、セラミックウールのような断熱特性に優れた圧縮可能な材料から成っている。この排出パイプは、幾本かのパイプ（１）から成っており、連続したパイプは固定手段（１３）によって互いに固定され、２本の連続したパイプの接触面の間には、断熱特性が優れた圧縮可能な材料の層（１２）が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】 高温物質を排出するパイプ 本発明は、外側パイプと、該外側パイプ内に同軸状に配置された内側パイプと から成り、その内側パイプ及び外側パイプが、その内部に断熱手段が充填される スペースを包み込む、高温物質を排出するためのある長さのパイプからなる、排 出パイプに関する。 高温物質を排出する働きをするパイプは、一般に公知である。かかる排出パイ プの外側が極端に高温とならないようにするため、かかるパイプには、該パイプ を取り巻く断熱材料層、好ましくは、セラミックウールが設けられている。しか しながら、使用すべき断熱材料の厚さは、排出すべき物質の到達温度及びその排 出パイプの外壁に許容可能な最高温度に依存する。しかしながら、かかる排出パ イプは、所望の基準に適合するためには極めて厚い断熱ウールで取り巻かなけれ ばならないことが判明している。その結果、かかるパイプは極めて高価となり、 望ましくない程に大きい外径のものとなる。 かかる排出パイプを煙突として使用するならば、その排出パイプはあらゆる規 則に適合しなければならない。例えば、排出パイプ又は煙突を通じて約１０００ ℃の温度の燃焼ガスをある一定の短い時間排出する場合、又は約６００℃の温度 の燃焼ガスを３時間排出する場合、煙突の煙道の外側の温度は７５℃以上になっ てはならないことを基準とする地域がある。セラミックウールのような断熱材料 を使用するならば、排出パイプ、又は煙突の外寸法は極めて過大なものとなる。 しかしながら、より優れた断熱特性を有する断熱コンクリートのような断熱材料 を使用するなば、排出パイプの外寸法は、所望の寸法の範囲内に小さくすること ができるが、それでも別の問題が生じる。排出パイプの内部は気密でなければな らず、このため、例えば、平滑で薄い金属パイプでなければならない。しかしな がら、かかる金属製の内側パイプは、断熱コンクリートの層と異なる膨張係数を 有し、その結果、その内側パイプは膨張できず、座屈したり、曲がったり、更に は裂けることさえもある。 本発明の対象は、燃焼ガスのような高温物質の排出パイプであって、極めて高 温の物質が排出パイプを通じて運ばれても、その排出パイプの外壁が所望の温度 よりも高温になることがなく、また、そのパイプの外寸法が今日迄に見出された ものよりも遥かに小さい、排出パイプである。 本発明のこの目的は、次のような排出パイプによって達成される。即ち、断熱 手段が、内側パイプの外側を取り巻く圧縮性のある材料の第一の層と、極めて優 れた断熱特性を有する材料の第二の層とから成り、その第二の層が一方で第一の 層を取り巻き、他方にて、その外側が外側パイプによって取り巻かれた、排出パ イプである。こうした手段は、排出パイプの外寸法が可能な限り小さくなり、ま た、今日迄可能であったよりも遥かに小さく、更に、内面が半径方向に自由に膨 張することのできる内側パイプ、又は壁によって形成されることを確実にする。 この場合、内側パイプ及び外側パイプが円形であるか否かは重要なことではない 。勿論、四角形、楕円形、又は円筒状の形状、又はそれら形状の組み合わせを使 用することも可能である。このことは、例えば、金属製の内側パイプを使用し、 その結果、運ぶべき物質が排出パイプの壁を透過し得ないようにすることを可能 にする。 断熱手段の第二の層は、極めて優れた断熱特性を有するコンクリート製である ことが好ましい。極めて優れた断熱特性を有する極めて優れた型式のコンクリー トが、現在、製造可能であることが判明している。このことは、断熱層を極めて 薄く保つことが可能であることを意味する。 好適な実施の形態において、内側パイプ及び外側パイプの双方は円筒状であり 、これにより、円筒状のスペースを包み込む。これは、かかる排出パイプの最も 経済的な設計である。 第一の層、即ち内側層として、セラミックウールのような断熱特性に優れた断 熱手段を使用することが好ましいことが判明している。その結果、パイプの断熱 効果が増し、従って、断熱特性は劣るが、購入価格が低廉である圧縮可能な材料 を使用する場合よりも外寸法を小さくすることができる。 好適な実施の形態において、排出パイプは、互いに重ね合わせた幾本かのパイ プで出来ており、連続するパイプは、固定手段で互いに固定され、また、セラミ ックウールのような断熱特性に優れた圧縮可能な材料層が連続した２本のパイプ の接触面の間に配置される。このことは、パイプを部品の状態で運び、現場で組 み立てることを可能にし、また、連続する２本のパイプの結合面が互いに対して 十分に固定され、接触面の間にセラミックウール層を使用することを通じて、熱 の漏洩が極めて少なく又は全く生じないようにすることができることが判明した 。その断熱層が、パイプ間の接続を形成した後に、接触面の間に吹き付けられる 化合物からなるならば、熱の漏洩は更に良好に防止できる。 以下に添付図面を参照しつつ、本発明について更に詳細に説明する。添付図面 において、 図１は、図２の線Ｉ−Ｉに沿った本発明によるパイプの軸方向縦断面図である 。 図２は、図１によるパイプの平面図である。 図３は、図１及び図２による２本のパイプ間の接続部の図である。 図１には、１本のパイプ１の軸方向縦断面図が図示されている。該１本のパイ プ１は、外側パイプ２と、該外側パイプの内部に配置された内側パイプ３とから 成っている。該外側パイプ２と内側パイプ３との間には、環状スペース４が形成 されている。断熱層５がこの環状スペース内に配置される。該断熱層５は、セラ ミックウール又はセラミックブランケットのような圧縮性のある断熱材料の内側 層６と、断熱コンクリートのような剛性な断熱材料の外側層７とから成っている 。圧縮性のある断熱材料の層６は、内側パイプ３の外側の周りに配置されている 。剛性な断熱材料の層７は、外側パイプ２の内側に配置されている。内側パイプ ３は、高温のガスが流れることができる煙道８を包み込んでいる。二つの端部の 一方においては、断熱層５は、パイプ１の端部９まで貫通し、他方の端部におい ては、２本のパイプ、即ち、内側パイプ２と外側パイプ３との間の内部スペース には、断熱材料が完全には充填されず、そのため、空の環状スペース１０が残る 。パイプ１の他端１１において、内側パイプの端部及び外側パイプの端部は互い の 方向に僅かに傾斜しており、このため、端部１１の壁はパイプ１の他の部分の壁 よりも僅かに狭小である。図２には、同一のパイプ１の平面図が図示されている 。 図３には、２本のパイプ１を互いに接続する方法が図示されている。その２本 のパイプを互いに重ね合わせて且つ互いに固定する前に、圧縮性のある断熱材料 の環状層１２を第一のパイプの端部９の環状スペース１０内に配置する。次に、 第二のパイプの狭小な壁を有する端部１１を空の環状スペース１０内に押し込む 。上方のパイプの端部１１をセラミックウールの環状の断熱層１２に押し付け、 その結果、その環状の断熱層が圧縮されるようにする。この環状の断熱層１２が 圧縮可能であり且つ断熱特性があることは、その２本のパイプの間にて熱漏洩が 全く生じないことを意味する。一般に知られた締めつけ帯材からなる接続部の形 態をしたクランプ手段１３を接続部の周りに配置する。環状の断熱層１２は、例 えば、予め環状の形状に切った断熱ウールとすることができる。しかしながら、 層１２は射出可能な断熱性且つ耐熱性化合物とすることができる。かかる射出可 能な化合物は、より良く密封し、より効果的に熱の漏洩を防止する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年８月３０日 【補正内容】 【図１】 【図２】 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１１月１４日 【補正内容】 明細書 高温物質を排出するパイプ 本発明は高温物質を排出するための排出パイプに関し、その排出パイプは、外 側パイプと、該外側パイプ内に同軸状に配置された内側パイプとから成り、その 内側パイプ及び外側パイプは一つのスペースを取り囲み、そのスペースは異なる 材料で作られた同心状の二つの層を内包し、その第１の層は内側パイプの外側を 囲み、第２の層は第１の層を囲み、且つ外側パイプによりその外側を囲まれる。 米国特許第１，７０９，８４４号から、断熱手段により覆われ、その為に、地 中に配置して、高温蒸気或いは高温の液体、周囲の土の温度より低い温度にある 塩水或いはアンモニア或いは他の液体の如き、高温或いは低温の液体或いはガス を排出することのできる排出管が知られている。その断熱手段は、空気室、ウー ルのフェルト、マグネシア或いはコルクのチップ等、認定されたいかなる断熱材 料であってもよい。第２の層は、アスファルトの如き、なだらかに自己硬化する 材料で作られている。この公知の排出パイプは、約１００℃以下の温度の物質を 処理するために特に設計されており、煙道ガス等１０００℃以上の温度のガスや 液体を運ぶのに使用することはできない。その場合には、第２の層であるアスフ ァルトが高温になりすぎないようにするために、きわめて厚い第１の層が必要と なるであろう。第１の層は熱を遮断できる材料で作られ、アスファルトの層が、 １００℃よりかなり低いアスファルトの融点温度以上に熱せられるのを防止する 必要がある。しかし、その第１の層の断熱材料の厚みは、その物質が何度に達し 得るか、その第１の層の外側壁面温度に許容できる最高温度に依存する。１００ ℃を遙に越える温度の物がパイプの中を通る場合には、第１層の外側温度がアス ファルトの融点温度に達しないようにするためには、その排出パイプは断熱材料 製のきわめて厚い第１の層で囲まれなければならないことが見出されている。こ れにより、そのパイプはとても高価になり、望ましくない程に大きい直径を備え ることとなる。 かかる排出パイプを煙突として使用するならば、その排出パイプはあらゆる規 則に適合しなければならない。例えば、排出パイプ又は煙突を通じて約１０００ ℃の温度の燃焼ガスをある一定の短い時間排出する場合、又は約６００℃の温度 の燃焼ガスを３時間排出する場合、煙突の煙道の外側の温度は７５℃以上になっ てはならないことを基準とする地域がある。セラミックウールのような断熱材料 を使用するならば、排出パイプ、又は煙突の外寸法は極めて過大なものとなる。 しかしながら、より優れた断熱特性を有することの可能な断熱コンクリートのよ うな断熱材料を使用するなば、排出パイプの外寸法は、所望の寸法の範囲内に小 さくすることができるが、それでも別の問題が生じる。排出パイプの内部は気密 であるべきであり、このため、例えば、平滑で薄い金属パイプでなければならな い。しかしながら、かかる金属製の内側パイプは、断熱コンクリートの層と異な る膨張係数を有し、その結果、その内側パイプは膨張できず、座屈したり、曲が ったり、更には裂けることさえもある。 本発明の目的は、燃焼ガスのような高温物質の排出パイプであって、極めて高 温の物質が排出パイプを通じて運ばれても、その排出パイプの外壁が所望の温度 、一般的には１００℃より低い温度よりも高温になることがなく、また、そのパ イプの外寸法が今日迄普通であったものよりも遥かに小さい、排出パイプである 。本発明のもう一つの目的は、内側パイプを備え、その内側パイプが、この内側 パイプの膨張係数より小さい膨張係数を有する、きわめて断熱特性の高い材料で 作られた断熱材料で囲まれている、排出パイプである。 本発明のこの目的は、次のような排出パイプによって達成される。即ち、その 第２の層はコンクリートで作られ、内側パイプを囲んでいるその第１の層は、内 側パイプが径方向で自由に拡大可能な程度に圧縮性がある。これにより、きわめ て優れた断熱特性を備える一方、とても小さい膨張係数を備えた断熱コンクリー トのようなコンクリートを使用してパイプを作り、その排出パイプの外形を従来 可能であったよりもかなり小さくすることを可能にし、その内側面を、径方向で 自由に拡大することのできる内側パイプ或いは壁で構成し、これにより座屈を防 止することが可能となる。きわめて良好な断熱特性を有する各種のタイプのコン クリートが現在製造可能であり、これにより、煙道を取り囲む断熱層をとても薄 い壁を備えたものとすることができる。本発明はさらに、パイプの部品を工場で 作り、施工現場で組み立てることを可能にする。勿論、四角形、楕円形、又は円 筒状の形状、又はそれら形状の組み合わせを使用することも可能であるので、内 側パイプ及び外側パイプが円形であるか否かは重要なことではない。このことは 、例えば、金属製の内側パイプを使用し、その結果、運ぶべき物質が排出パイプ の壁を透過し得ないようにすることを可能にする。 請求の範囲 １．外側パイプ（２）と、該外側パイプ内に同軸状に配置された内側パイプ（３ ）とから成り、該内側パイプ及び外側パイプがあるスペースを包み込み、そのス ペースが、異なる材料で作られた同心の二つの層を包含し、その第１の層（６） は前記内側パイプ（３）の外側を取り囲み、第２の層（７）は一方で第一の層（ ６）を取り囲み、他方にて、その外側が前記外側パイプによって取り囲まれてい る、高温物質を排出するための排出パイプにおいて、 前記第２の層（７）はコンクリートで作られ、前記内側パイプ（３）を取り囲 む前記第１の層は、前記内側パイプが自由に径方向に拡大可能な程度に圧縮性が あることを特徴とする、排出パイプ。 ２．請求項１に記載の排出パイプにおいて、前記断熱手段の前記第１即ち内側の 圧縮性のある層（７）が、優れた断熱特性を備えた圧縮性のある材料製の層から なることを特徴とする排出パイプ。 ３．請求項１又は２に記載の排出パイプにおいて、前記断熱手段の前記第１即ち 内側の層（７）が、セラミックウールで作られていることを特徴とする排出パイ プ。 ４．請求項１、２又は３の何れか１に記載の排出パイプにおいて、該排出パイプ は互いに重ね合わせた幾本かのパイプ（１）から成り、該連続したパイプが固定 手段（１３）により互いに固定され、連続した２本のパイプの接触面の間に、セ ラミックウールのような断熱特性に優れた圧縮性のある材料の層（１２）が配置 されることを特徴とする排出パイプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｋ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．外側パイプと、該外側パイプ内に同軸状に配置された内側パイプとから成り 、該内側パイプ及び外側パイプが、その内部に断熱手段で充填されるスペースを 包み込む、高温物質を排出するためのある長さのパイプからなる、排出パイプに おいて、 前記断熱手段が、前記該内側パイプ（３）の外側を取り巻く圧縮可能な材料の 第一の層（７）と、極めて優れた断熱特性を有する材料の第二の層（６）とから 成り、該第二の層が一方で第一の層（７）を取り巻き、他方にて、その外側が前 記外側パイプ（２）によって取り巻かれたことを特徴とする排出パイプ。 ２．請求項１に記載の排出パイプにおいて、断熱手段の前記第二の層（６）が、 極めて優れた断熱特性を有するコンクリートから成ることを特徴とする排出パイ プ。 ３．請求項１又は２に記載の排出パイプにおいて、前記内側パイプ（３）及び前 記外側パイプ（２）の双方が円筒状であり、よって、円筒状のスペースを包み込 むことを特徴とする排出パイプ。 ４．請求項１、２又は３の何れか１に記載の排出パイプにおいて、断熱手段の前 記第一の層、即ち内側の圧縮可能な層（７）が、断熱特性に優れた収縮可能な材 料の層から成ることを特徴とする排出パイプ。 ５．請求項１、２、３又は４の何れか１に記載の排出パイプにおいて、断熱手段 の前記第一の層、即ち内側層（７）がセラミックウールから成ることを特徴とす る排出パイプ。 ６．請求項１、２、３、４、又は５の何れか１に記載の排出パイプにおいて、該 排出パイプは互いに重ね合わせた幾本かのパイプ（１）から成り、該連続したパ イプが固定手段（１３）により互いに固定され、連続した２本のパイプの接触面 の間に、セラミックウールのような断熱特性に優れた圧縮可能な材料の層（１２ ）が配置されることを特徴とする排出パイプ。