技术领域
[0001] 本实用新型涉及管道保温技术领域，尤其是提供一种针对低温和低中温的大口径管道保温层结构。
背景技术
[0002] 管道保温被广范用于工业、商业及民宅。常用保温材料包括玻璃
纤维、矿物纤维、
硅酸
钙和玻璃
泡沫等多种无机材料，聚
氨酯、聚异氰脲酸酯、聚苯乙稀、聚乙稀、聚
醋酸乙稀和酚
醛树脂等发泡塑料材料，还有多种发泡
橡胶材料以及
气溶胶等新材料。其中发泡塑料和发泡橡胶材料多用于低、中
温度的管道保温。随着来自节能及环保方面的压
力升级，对保温材料厚度及性能的要求也在不断提高。就用于大口径管道保温的发泡塑料和发泡橡胶而言，如果采用整体挤出工艺来生产高厚度环状保温材料产品，则所需用设备规模随管状产品横截面的大小呈非线性成倍增长。从而所需投资宏大，并且生产工艺参数的控制问题随之而来，如物料的均匀冷却等问题。如何利用小规模设备来生产用于大口径管道保温的高厚度保温材料产品是目前尚未解决的技术问题，也是具有广阔前景和应用价值的课题。
[0003] 目前使用的管道保温材料有多种问题。其问题之一是对管道和保温材料的尺寸匹配要求颇为苛刻。安装者不得不调整保温材料的内径以适应管道外径变化，费时费力。但是，如果不使得保温层装置与管路良好匹配，则保温材料会或过于松垮或过于缩紧以致在衔接处出现开裂。假如保温材料能在一定范围内适应管道外径变化，则在安装上省时省工。
[0004] 其问题之二是保温材料随温度变化的收缩与膨胀。发泡塑料和发泡橡胶材料的随温度变化其收缩与膨胀量大大高于金属材料以致保温材料会在低温时在衔接处出现缝隙。当
水气从缝隙进入保温材料层时会在低温下冻结以致损坏保温系统。如何补尝保温材料随温度变化时的伸缩成为非常值得研究的课题。
[0005] 其问题之三是保温材料的运输和储藏。当保温材料预制成大口径管材时，它的运输和储藏是低效的。
[0006] 其问题之四是对某些保温材料而言，如聚氨酯，聚异氰脲酸酯，聚苯乙稀等发泡塑料材料，其疏水性和阻水性较聚乙稀等发泡塑料材料为差。从而保温材料的
隔热性能随水气渗入而下降。
[0007] 众所周知，
真空夹套是一种有效的隔热方法，然而却花费昂贵。空气虽比不上真空，但其导热系数远低于多数固体材料包括塑料等。将空气埋藏于塑料或橡胶材料内部时，即生成发泡塑料或发泡橡胶，是利用空气隔热的好方法。将塑料或橡胶材料制成中空的形状则为求其次的有效隔热方法。
[0008] 综上所述，理想情况下，人们希望能利用小规模设备来生产用于大口径管道的保温材料，并希望其产品能便于安装省时省工，能自动补尝温度变化时的伸缩，能有助于相对高效地运输和储藏，能有良好疏水性和阻水性以致隔热性能长期稳定，以及能利用无偿空气来隔热。这便是此实用新型研发的动力。
[0009] 本实用新型参考于下列
专利及专利
申请。在美国专利4618517中，Frank A Simko提出将多层薄壁管置入隔热夹层来提高隔热效率。在美国专利4755408和4952450中，Gert Noel提出用多层横排连在一起的发泡塑料管作为保温平板(此
发明不旨在用于管道保温)。在美国专利44348243中，Ingo Graubner提出将中空球置入管道与其
外壳间的夹层空间来提高隔热效率。在世界知识产权专利申请WO/2002/077513中，Felice Manzo and Renzo Pasqualato提出用发泡材料制成管道保温，其中留有与管道平行的空穴。在美国专利6306235中，RandalHenderson提出用滚筒热
气焊法制成大口径发泡塑料管材。由此制成的发泡塑料管材割开展平后可用作缓冲或隔热板材。此方法的优点在于可用小容量设备来生产大片板材，包括中空的发泡塑料板材。然而此法并不适用于生产长线、大口径管道的发泡塑料隔
热管材。因为除非同步安装管道和发泡塑料隔热管，否则发泡塑料隔热管必须被割开以使管道能安置其中。一旦中空的发泡塑料隔热管材被割开，中空部分的气道便被割断。而将众多被断开的气道重新封闭颇有难度。实用新型内容
[0010] 本实用新型的目的在于改进
现有技术的不足，提供一种隔热性能好、可由小型设备方便制造、能有效克服材料在温度变化后由于材料收缩对保温效果的影响的适用于低温和低中温的大口径管道保温层结构。
[0011] 本实用新型的目的是这样实现的：
[0012] 一种大口径管道保温层结构，其包括主件和辅件，所述主件为至少一层包括若干相互平行地固连在一起的中空的且可
挤压拉伸
变形的发泡材料管构成的板体，所述辅件为一中空的环形发泡材料
垫圈，所述主件其宽度方向的尺寸与所述管道的周长相匹配；从而当设置到所述管道外壁上时卷成筒状通过固定结构密封固定而紧裹管道，构成管道对外隔绝密闭的保温层；所述辅件穿插设置在至少部分所述主件之间或端部地套设在所述管道上，该辅件两侧的端面与卷成筒状的所述主件的端面相对应，安装在所述管道上所述主件之间的所述辅件呈压缩状态，以使得所述主件在低温时的收缩可由辅件的尺寸回弹来弥补。
[0013] 所述辅件为开口环形垫圈，所述垫圈的开口处形成两个端面；这样的辅件便于套设在已经安装好的管路上。所述辅件内可以设有中空的环形通道。这样的辅件的弹性更大，可以方便地在安装时被压缩，当需要将其设置在管路的转弯处时，还可以适应辅件位于转弯管路内侧的辅件被压缩量大于外侧压缩量这样不均匀压缩变形的情况。
[0014] 在所述主件的两个侧边缘和两个端边缘截面各有一层预置
粘合剂层作为所述固定结构，该粘合剂层上盖有保护膜；在所述辅件的各个所述端面上，例如两侧的端面，以及开口的所述辅件开口处的两个端面上，各设有一层预置粘合剂层，该粘合剂层上盖有保护膜，使得当所述主件设置到所述管道外壁上时卷成筒状通过所述两个侧边缘上的所述粘合剂层固定密封固定而紧裹管道，且通过所述主件的两个所述端边缘和所述辅件相对应处的所述粘接剂层使得所述辅件的端面与所述主件粘合连接，通过粘合剂层还使得开口的辅件的开口端的固结。
[0015] 各所述粘合剂层可以为
压敏粘合剂。所述的粘合剂层上的粘合剂可以是双组份粘合剂，即为一对匹配使用的粘合剂，其分别预置于所述主件上的两个所述侧边缘上。
[0016] 还可以在所述主件的四边缘截面各有一层安装时涂设其上的胶粘剂层；和/或，[0017] 在所述辅件的各所述端面上各设有一层安装时涂设其上的胶粘剂层。
[0018] 在所述主件的两个所述侧边缘外侧装设有扣件，构成将所述主件固结成筒形件的固定结构，或是与所述粘接剂层一起构成所述固定结构，使得粘合剂层基本不受
张力从而不会开裂。
[0019] 所述扣件可以是包括两片结构相匹配粘接在一起的尼龙粘钩件，其中一侧边缘设置一片，另一侧边缘设置相匹配的另一片。
[0020] 所述主件的两个所述侧边缘外侧装设所述扣件，其可以是包括两片结构相同的和一片与上述两片结构相匹配可粘接在一起的尼龙粘钩件，其中两片结构相同的尼龙粘钩件设置在所述主件的两个侧边缘外侧部位，另一片当主件裹在所述管道上时匹配地粘接在所述两片结构相同的尼龙粘钩件上；当主件卷成筒状时，所述扣件
锁定主件的双边对接
位置。
[0021] 所述主件的两个所述侧边缘外侧装设的所述扣件，其还可以是设置在所述主件两侧边缘上使得所述两侧边缘固结的
胶带。
[0022] 本实用新型提供的大口径管道保温层结构在使用时，将板体状的主件弯曲
覆盖在管道上，通过两个侧边缘上的粘合剂层粘接固联，在主件之间的管子上间隔套设所述辅件，并通过所述主件宽度方向上的粘合剂层使得主件和辅件的端部固结。在安装时，中空的环形体辅件需要被压缩以使能置入更多部份的主件。由于辅件是中空的发泡材料制成，具有较大弹性，故而可以被压缩。当主件卷成筒状时，对折的两侧边缘粘合剂层相粘构成纵向密封。筒两端的粘合剂层与辅件相粘构成横向密封。主件在侧边缘的两外边可另装有牢系装置，例如扣件，其可以是上述的尼龙粘钩又称塑胶魔术贴等牢系部件。当主件卷成筒状时，牢系装置使筒状主件上的纵向密封粘合剂层不承受张力。当筒体主件在低温收缩时，环形中空垫圈的回弹可以来弥补逐渐的尺寸缺失。另外，此环形垫圈的辅件与筒体主件顶端相粘接，筒体主件中的所有气道的两个端口均被环形垫圈盖住并封死，从而可以避免由于空气
对流造成的热传导。再有，所述辅件还起到隔热的作用。
[0023] 组成所述主件的多支所述发泡材料管可以热气焊、
超声波焊、粘合剂、或其它方法平行并排相连成板体。每支的发泡材料管与邻近的发泡材料管之间没有空隙。由此可以使得所述主件具有很好的强度以能承受主件弯曲时在所述发泡材料管之间连接处的张力。
[0024] 所述主件的所述发泡材料管的管内腔或多孔气道的截面积可以是圆形，也可以是椭圆形、方形或其它形状。
[0025] 所述主件作为片材未设置到所述管道上之前可以为卷曲状态的或平坦的。
[0026] 所述主件为两层所述板体内外叠设，以增加保温层厚度；或者，[0027] 所述主件的所述多孔气道顶端被一可变形材料封死；或者，
[0028] 所述主件的所述多孔气道顶端被一单面胶或双面胶膜片封死；或者，[0029] 所述主件一节与另一节首尾相接，孔道相通，以构成长尺寸管道保温材料。
[0030] 所述粘合剂层可以是压敏粘合剂(PSA)。
[0031] 所述的大口径管道若为圆形，管道的直径大于7.5公分。若为非圆形截面，管道的截面大于直径7.5公分的圆形管道的截面。
[0032] 所述辅件的厚度最好被压缩成原始自由态厚度的10-90％。
[0033] 制造所述主件和辅件的所述发泡材料，可以是发泡塑料或发泡橡胶材料，其
玻璃化温度(Tg)低于25C。
[0034] 所述辅件，即中空的环形发泡塑料或发泡橡胶材料垫圈，其两端环形平面上各有一层预置粘合剂层，并且粘合剂层上盖有保护膜。
[0035] 具体地，所述辅件可以使由主体、环状粘合剂层、环状保护膜、环断面粘合剂层、和环断面保护膜组成，该主体为一开口环体，在开口环体的断口的一侧端面上设置环断面胶合剂层，其上设环断面保护膜，在主体的两侧端面上设置环状粘合剂层，其上设环状保护膜。
[0036] 在所述主件的外面还可以罩有
铝制，塑料制，或其它材质外套。
[0037] 穿插设置在两个所述主件之间或一个所述主件端部的所述辅件为包括若干个所述垫圈并排叠用，以用于管道拐弯处或用于弥补主件相对于管道尺寸的不足。
[0038] 本实用新型提供的大口径管道保温层结构具有如下优点：1主件可先由小容量发泡
挤出机制成单根中空管材然后热焊并排相连而成。这样不必使用昂贵的大容量发泡挤出机。2主件多孔气道的中空部份可在一定范围内变形以适应管道尺寸变化以致安装变得容易，省时省工。3主件在低温时出现的收缩可由辅件的回弹来弥补，由此避免发泡材料在衔接处出现缝隙以致保温系统损坏。这样可降低保温系统的维修率和更换率。4主件可叠落以便于相对高效的运输和储藏。5若采用疏水性和阻水性良好的聚乙稀等发泡塑料来制造本实用新型，则保温性能高效且稳定。6无偿的空气可被利用作为隔热介质。
附图说明
[0039] 下面结合附图和
实施例对本实用新型进一步说明。
[0040] 图1为本实用新型提供的大口径管道保温层结构的组装结构示意图。
[0041] 图2为本实用新型提供的保温层装置中主件在安装前的结构示意图。
[0042] 图3a和3b为本实用新型提供的保温层装置中的主件在安装后的结构示意图。
[0043] 图4为本实用新型提供的保温层装置中辅件在安装前的结构示意图。
[0044] 图5为本实用新型提供的保温层装置中主件与辅件在安装后的衔接横断面结构示意图。
[0045] 图6为本实用新型提供的保温层装置中主件多层叠用的横断面结构示意图。
[0046] 图7为本实用新型提供的保温层装置中辅件多层叠用结构示意图。
[0047] 图8a和图8b为本实用新型提供的保温层装置中用于管道拐弯处的辅件多层叠用结构示意图。
[0048] 图9a和图9b为用于封死主件中的多孔气道的环状胶膜及其置于主件上的结构示意图。
具体实施方式
[0049] 本实用新型提供的一种大口径管道保温层结构，包括主件11和辅件18，主件11至少一层包括若干相互平行地固连在一起的中空的且可挤压拉伸变形的发泡材料管构成的板体，如图1所述的主件由一排若干发泡材料管构成一层板体，辅件18为一中空的环形发泡材料垫圈。主件其宽度方向的尺寸与所述管道的周长相匹配；从而当设置到所述管道外壁上时卷成筒状通过固定结构密封固定而紧裹管道，如图1所示，构成管道17对外隔绝密闭保温层；所述辅件穿插设置在至少部分所述主件之间或端部地套设在所述管道上，该辅件两侧的端面与卷成筒状的所述主件的端面相对应，安装在所述管道17上主件11之间的辅件18呈压缩状态，以使得主件11在低温时的收缩可由辅件18的尺寸回弹来弥补。
[0050] 如图2所示，主件11可以使由一组中空发泡管材12平行并排热焊相连呈长方形。其中空发泡管材12由小规模普通发泡材料挤出机制成。主件11两侧边缘截面预置有粘合剂层13其上预置保护膜14。主件11两端边缘截面预置有粘合剂层26，其上预置保护膜
27。沿主件11两侧边缘还可以装有可重复开启的扣件线栓15或扣件钩环16。此处的扣件可采用3M产品尼龙粘钩(Reclosable Fastener)。使用时，先揭去保护膜27和14；主件
11弯曲成筒以环抱大口径管道17；主件11两侧粘合剂层13对接形成密封固定结构；同时用设置在主件上的扣件15和扣件钩环16如图3b所示，锁定其筒形见图3a所示。扣件线栓15和扣件钩环16也可被胶带取代，不过使用胶带将不能重复开启使用。
[0051] 如图4所示，辅件18由其主体19、环状粘合剂层20、环状保护膜21、环断面粘合剂层22和环断面保护膜23组成。该主体19为一开口环体，在开口环体的断口的一侧端面上设置环断面胶合剂层22，其上设环断面保护膜23，在主体的两侧端面上设置环状粘合剂层20，其上设环状保护膜21。使用时，辅件18从环断面处插置于大口径管道17上。移去环断面保护膜23使其对接封口成封闭环。然后移去环状保护膜21使其与已弯曲成筒的主件11顶端相接。此时辅件粘合剂层20与主件粘合剂层26相粘形成密封(见图5)。安装时辅件18应被适度挤压以便能置入更多部份的筒形主件11。这样当主件的实际使用温度低于安装时的
环境温度时，主件的收缩可由辅件的回弹来弥补。所述辅件的厚度可被压缩成原始自由态厚度的10-90％。例如，为50％。
[0052] 主件11可多层叠用以增厚保温层，如图6所示，管道17上设置的主件首层保温层24的外面设置有主件次层保温层25。
[0053] 在所述主件罩有铝制，塑料制，或其它材质外套。
[0054] 辅件18也可多层叠用在两主件之间，用以弥补主件相对管道的尺寸不足或增大辅件的回弹量，如图7所示。
[0055] 本实用新型辅件18也可多层叠用安装于管道在各种
角度的拐弯处，如图8所示。由于是辅件是中空的，其一侧可以被压缩而以在其另一侧被适度拉伸从而形成角度转变。
在辅件18的位于管道拐弯处的内外侧表面上可固设胶带或扣件28，该胶带或扣件28应施用于被最大压缩和拉伸的叠用辅件两侧以避免辅件各层之间以及辅件与主件之间的粘合剂层承受过大张力。可以考虑在管道拐弯处使用更多条的胶带或扣件28以加固保温系统。
[0056] 在某些情况下，辅件18可被环状胶膜29所代替，如图9所示。环状胶膜29涂有单面或双面粘合剂层。其功能在于盖住并封死筒体主件的所有气道以避免由于
空气对流造成的热传导。然而环状胶膜29不具有辅件18的尺寸回弹功能。
[0057] 应该指出，预置粘合剂层13，20，22，以及26有可能被其它液态或胶乳态粘合剂取代.液态或胶乳态粘合剂是在安装时施用而并非预置。
