專利名稱：一種絕熱管體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種絕熱管體的制造方法。
在許多絕熱管道系統(tǒng)中，都使用絕熱管體。例如，真空絕熱雙層管被用作液體傳輸管或類似管體用以傳輸象液氮這樣的超低溫液體。絕熱管體被用作雙層管的內(nèi)管。在這種管體的圓柱表面，用帶狀鋁箔或戴斯克特紙(石棉紙)交替地纏繞多層?；局圃旆椒ㄈ缦隆Ｊ紫仍诠荏w的圓周上重疊纏繞兩層鋁箔和戴斯克特紙。上述兩層在管體上重疊多次將管體覆蓋，從而形成絕熱管體。
然而，如果在高濕度的環(huán)境下制造上述絕熱管體，由于用作該絕熱管體上絕熱層的戴斯克物紙具有很強的吸水性，所以在繞制期間通過從空氣中吸收水份這種紙會含有大量的水份。因此在制造真空絕熱雙層管的過程中存在一個缺陷，即當(dāng)要將內(nèi)管和外管之間空隙或空間抽真空時，這些水份就成為抽真空的一個障礙并且要耗費很長的時間。
本發(fā)明的發(fā)明人曾建議采用一絕熱層，其中，在金屬箔的一個面上形成一個陶瓷微粒擴散層來取代傳統(tǒng)的由鋁箔和戴斯克特紙構(gòu)成的絕熱層，以避免絕熱層的吸水性。該發(fā)明已經(jīng)在日本申請了實用新型，其申請?zhí)枮?-106483，在美國申請了專利，其申請?zhí)枮?71，988。使用這種絕熱材料的絕熱管體以下述方法制造。通過火焰噴涂法將陶瓷微粒擴散到金屬箔的一個面上，形成絕熱層，這種絕熱層連同傳統(tǒng)的絕熱層被纏繞和重疊在管體的圓周上，用這些重疊的層將管體圓周表面覆蓋。然而，在此方式中，由于重疊纏繞在管體的圓周表面之前，要求用火焰噴涂法將陶瓷微粒擴散到金屬箔表面，所以不可能進(jìn)行連續(xù)的操作，例如不能在將陶瓷微粒擴散之后緊接著將被擴散有陶瓷微粒的金屬箔順序地重疊纏繞在管體的圓周表面上以連續(xù)地生產(chǎn)絕熱管體。所以熱切希望開發(fā)一種連續(xù)制造絕熱管體的方法。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能連續(xù)制造絕熱管體的方法。
為實現(xiàn)此目的，根據(jù)本發(fā)明制造絕熱管體的方法包括用帶狀金屬箔在管體圓柱表面上從一端到另一端進(jìn)行螺線狀重疊纏繞，使這種帶狀金屬箔的重疊纏繞層將管體圓柱表面覆蓋的步驟，其特征在于，當(dāng)帶狀金屬箔從其一端開始在管體的圓柱表面上纏繞時，陶瓷微粒被火焰噴涂到已纏繞的部分，形成一個陶瓷微粒擴散層;帶狀金屬箔的所述端之后的部分沿軸向被偏移地纏繞在已形成的具有陶瓷微粒擴散層的帶狀金屬箔表面上;與此同時，陶瓷微粒被火焰噴涂到所纏繞的帶狀金屬箔上，再次形成陶瓷微粒擴散層存在于每個已纏繞的螺旋狀重疊的帶狀金屬箔層之間。
即，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在管體柱表面上纏繞帶狀金屬箔和在帶狀金屬箔表面上形成陶瓷微粒擴散層能夠同時進(jìn)行，因為當(dāng)所述帶狀金屬箔從其一端開始被纏繞在管體的圓柱表面時，陶瓷微粒被火焰噴涂到已纏繞的部分，形成陶瓷微粒擴散層。帶狀金屬箔的所述端之后的部分，沿已形成的帶有陶瓷擴散層的帶狀金屬箔的圓柱表面之軸線方向被偏移地纏繞，并且與此同時，陶瓷微粒被火焰噴涂到所纏繞的帶狀金屬箔部分上，形成一個陶瓷微粒擴散層。這些步驟不斷重復(fù)，以便使具有陶瓷微粒擴散層的陶瓷擴散金屬箔重疊到預(yù)定的圈數(shù)或卷數(shù)。以這種方法能夠?qū)U散有陶瓷微粒的金屬箔以預(yù)定的圈數(shù)或卷數(shù)纏繞在一管體的圓柱表面上，火焰噴涂陶瓷微粒與纏繞金屬箔的操作可以同時進(jìn)行。因此，絕熱管體可以連續(xù)地被制造。
下面對本發(fā)明給以詳細(xì)介紹。
在根據(jù)本發(fā)明的制造絕熱管體的方法中，主要使用管體、帶狀金屬箔和通過火焰噴涂法形成的陶瓷微粒。
作為這種管體，使用各種圓柱形的物品，如金屬管道、合成樹脂管道和表面噴涂金屬或金屬涂層的合成樹脂管道等。
在管體上纏繞的帶狀金屬箔沒有特別的限制。許多種金屬箔都可以使用。其厚度定在5～100μm之間，較好是10～100μm，更好是5～30μm。在各種金屬箔中，具有高熔點溫度和良好輻射效率的金屬箔，特別如不銹鋼箔，銅箔或鎳箔在使用時會生產(chǎn)良好的效果。
作為上述陶瓷微粒，使用鎂橄欖石(2MgO、SiO2)、氧化鎂(MgO)和氧化鋁(AL2O3)等陶瓷材料微粒。它們被單獨或組合使用。實際上，陶瓷微粒是通過在帶狀金屬箔表面用火焰噴涂陶瓷微粒原料而形成的。加在金屬箔表面上的每一個已形成陶瓷微粒與相鄰的陶瓷微粒間有某些間距。如此形成的陶瓷微粒的直徑通常大約為5～50μm，其中通過用火焰噴涂陶瓷微粒，陶瓷微粒點涂層在帶狀金屬箔上形成的厚度大約與其直徑相同。每個微粒之間的間距設(shè)定在大約10～200μm之間。陶瓷微粒的較佳直徑為5～30μm，每個微粒之間較佳的間距設(shè)定在10～200μm之間。
例如，使用上述材料，一種絕熱管體可以如下制造。使用一種傳統(tǒng)熟知的火焰噴涂槍將陶瓷微粒向金屬箔的已纏繞部分進(jìn)行火焰噴涂，從帶狀金屬箔的一端開始在管體的圓柱表面上纏繞金屬箔，以形成陶瓷微粒點涂層。進(jìn)一步講，通過沿管體的軸線方向上一點一點移動地重疊纏繞帶狀金屬箔，陶瓷微粒被火焰噴涂到已纏繞的部分上，不斷形成新的陶瓷微粒點涂層。通過重復(fù)纏繞帶狀金屬箔和在已纏繞部分形成陶瓷微粒擴散層，一種具有所要求纏繞圈數(shù)的絕熱層(由螺線狀重疊的帶狀金屬箔和形成在每個已纏繞層之間的陶瓷微粒點涂層構(gòu)成)便在管體表面上形成了。所以這種絕熱管體能夠連續(xù)地被制造。


圖1是本發(fā)明一個實施例的示意圖，該圖表示整個實例的俯視情形。
圖2是一個剖面圖，表示使用一種卡箍的情形。
圖3是一個局部剖面圖，表示一種真空絕熱雙層管的構(gòu)造。
下邊結(jié)合實施例對本發(fā)明作一介紹。
圖1是本發(fā)明的一個實例。在圖中，參考數(shù)字1是一芯軸，用于套裝和固定管體30。在芯軸1的一側(cè)為第一纏繞或螺紋軸15，裝配有不銹鋼箔卷筒18，而在軸1的另一側(cè)，如圖1所示，為第二纏繞或螺紋軸3，它裝配有火焰噴涂噴嘴6。
管體30以可卸方式套裝在芯軸1的圓柱面上。左邊的環(huán)形件(一種左模件)13，安裝在相鄰管體30左端的位置，右環(huán)形件(一種右模件)14安裝在相鄰管體30右端的位置。兩個環(huán)形件13、14均以可卸方式套裝在芯軸1上。電機2固定在底部，電機2的輸出軸2a通過連接件25與芯軸1的右端部分1a相連，以便轉(zhuǎn)動芯軸1。
位于芯軸1一側(cè)的第一纏繞軸15靠支撐基座29在其一端提供旋轉(zhuǎn)支持。用皮帶16接收旋轉(zhuǎn)第二纏繞軸3的電機5的旋轉(zhuǎn)功率，使第一纏繞軸15轉(zhuǎn)動。參考數(shù)字21、22是皮帶輪。卷筒支撐件17以可移動方式沿著第一纏繞15用螺紋結(jié)構(gòu)安裝。更詳細(xì)地講，具有滑動開口(圖中被擋住，看不見)的第一導(dǎo)向臂28從卷筒支撐件17上伸出。沿著第一纏繞軸15從支撐件29伸出的第一導(dǎo)向桿36插進(jìn)滑動開口中。由此，避免卷筒支撐件17與第一纏繞軸15一起轉(zhuǎn)動，而卷筒支撐件17沿著第一纏繞軸15的運動則通過軸15的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)。卷筒18被以可旋轉(zhuǎn)并可卸的方式套裝在卷筒支撐件17的圓柱表面上，在卷筒18上纏繞著寬度為300mm的不銹鋼箔31。在此情形中，為制動目的，在圓柱表面上安裝了一個釘狀體(圖中被擋住，看不見)。在抽出不銹鋼箔31時，該釘狀體通過壓觸卷筒18的圓柱形內(nèi)表面起到一種制動作用，形成一種阻力。其形狀如“”的支撐部分19a在卷筒17上伸出，以支撐和固定平板導(dǎo)向部分19b。在導(dǎo)向部分19b的兩側(cè)制有凸出線，起傳送從卷筒18相對于芯軸1傾斜抽出的不銹鋼箔31的作用，從而不銹鋼箔31被以導(dǎo)向部分19b的傾角纏繞在管體30的圓柱表面上，而左和右環(huán)形件13和14被套裝在芯軸1上。位于芯軸1另一側(cè)的第二纏繞軸3的左端部分3a的轉(zhuǎn)動由支撐件26支持，而右端部分3b則通過支撐件27被連接到并受支撐于電機5的輸出軸5a。第二纏繞軸3與火焰噴涂槍支撐件4安裝在一起，使得噴嘴支撐件4能沿著第二纏繞軸3隨螺紋機構(gòu)一起運動。具有滑動開口(圖中被擋住，看不見)的第二導(dǎo)向臂3a在火焰噴涂槍4上伸出，從而用左和右支撐件26和27固定的第二導(dǎo)向桿37插入此孔中。用這種結(jié)構(gòu)，避免了第二纏繞軸3和火焰噴涂槍支撐件4的同時轉(zhuǎn)動，而火焰噴涂槍支撐件4則通過第二軸3的轉(zhuǎn)動沿著第二纏繞軸3運動。在火焰噴涂槍支撐件4上安裝了一個調(diào)節(jié)盒7，其中裝有一臺電動機(圖中被擋住，看不見)處于正向狀態(tài)，使得該調(diào)節(jié)盒可以沿著火焰噴涂槍支撐件4的縱向移動。具有火焰噴涂嘴6的火焰噴涂槍66被加在盒7上，如圖所示。詳細(xì)地說，導(dǎo)向桿(圖中被擋住看不見)懸掛于盒7的下部并與位于噴涂栓支撐件4的縱向?qū)Р?0相配合。在導(dǎo)向槽10的左右兩臂表面上沿縱向制成一些臺階，導(dǎo)向桿下部的凸出部分與這些臺階配合，以避免滑落。小齒輪8被固定于正向裝置于盒7中的電機的輸出軸7a上，以便于與火焰噴涂槍支撐件4縱向的齒輪9相配合。電機被設(shè)計成能以某種周期重復(fù)進(jìn)行正常旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)。所以，當(dāng)電機啟動后，小齒輪8經(jīng)過輸出軸7a交替地重復(fù)正常旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)，而裝有電機的盒7則以某種周期沿著齒輪9往復(fù)地左右運動。
驅(qū)動第二纏繞軸3的電機5的控制部分與電機2上安裝的傳感器11電連接，以驅(qū)動芯軸1與電機2同步轉(zhuǎn)動。
使用這種設(shè)備，絕熱管體便可按照下述方法進(jìn)行制造。首先，管體30被套裝在芯軸1上，并且左和右環(huán)形件也被套裝在芯軸1上。當(dāng)在卷筒18上纏上不銹鋼箔31之后，卷筒18被裝在第一螺紋軸15的卷筒支撐件17上。然后不銹鋼箔31的一端被從卷筒18中抽出，并被點焊在左環(huán)形件13的圓柱面上。在此狀態(tài)中，電機2和5被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并與此同時驅(qū)動火焰噴涂噴嘴6的電機也被驅(qū)動。芯軸1以逆時針方向旋轉(zhuǎn)，由于電機的旋轉(zhuǎn)力，不銹鋼箔31首先被從卷筒18中抽出，逐漸纏繞在左環(huán)形件13的表面。這時，火焰噴涂嘴6在盒7中電機的作用下左右往復(fù)運動(左右掃描)，使噴嘴6橫穿已纏繞的部分，以擴散的或點涂的方式在已纏繞部分上火焰噴涂陶瓷微粒32。因此形成了陶瓷微粒點涂層33。在這種情況中，因為第一纏繞軸15經(jīng)電機5皮帶16的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，由于這種轉(zhuǎn)動，所以卷筒支撐件17一點一點地向右移動(如圖所示)，不銹鋼箔31沿芯軸的軸向一點一點地移動(如圖所示一點一點地向右移動)。為了與這種移動纏繞相適應(yīng)，裝有噴嘴的火焰噴涂槍支撐件4沿不銹鋼箔31的軸向移動。火焰噴涂槍支撐件4的位移能夠恰當(dāng)進(jìn)行，是由于驅(qū)動第二纏繞軸3的電機5的控制部分接收驅(qū)動芯軸1的電機2上的傳感器11的輸出信號，而電機5的旋轉(zhuǎn)被控制便控制了第二纏繞軸3的轉(zhuǎn)速。以這種方式，不銹鋼箔依次纏繞在左環(huán)形件13、管體30和右環(huán)形件14的各圓柱表面上，接收陶瓷微粒32的火焰噴涂。在此例中，設(shè)箔的纏繞圈數(shù)為30，而當(dāng)箔30直接繞著管體30纏繞時，在管體30的左端(纏繞起始端)纏繞圈數(shù)則達(dá)不到30，因為箔是一點一點地偏移運動的。同樣的情形也出現(xiàn)在管體30的右端(纏繞的終止端)。由于這個原因，在本發(fā)明中環(huán)形模件13、14被套裝在管體30的左端和右端，箔31的最初纏繞部分和最末纏繞部分都被安排在左右環(huán)形件13、14的位置上。這樣一來就能使已纏繞的箔31在管體30的任何部位都產(chǎn)生30圈的重疊層。一種卡箍20以預(yù)定間隔加在已纏在管體上的不銹鋼箔的圓柱表面上，如圖2所示，以便固定不銹鋼箔31，防止松散。然后已纏繞的箔層31在管體30和環(huán)形模件13、14的分界處被分別切斷，從芯軸1上取下被不銹鋼箔31的重疊層覆蓋的管體30，于是所希望的絕熱管體便得到了。
在上述實例中，芯軸1是固定的，而火焰噴涂槍支撐件4和卷筒支撐件17是活動的，但它們的關(guān)系也可以倒過來。環(huán)形模件并不一定是非用不可的。
使用如此獲得的絕熱管體，圖3所示的真空絕熱雙層管能夠以下述方法制造。即將外管37套在絕熱管體36的最外層，與最外層有一些空隙，在這種狀態(tài)中，外管37和絕熱管體36之間的空隙被密封。然后這種空隙被從一個排氣管38抽成高真空(小于10-4托)狀態(tài)。用這種方法可以制造真空絕熱雙層管。在圖中，參考數(shù)字39是與排氣管38安裝在一起的一個過濾器。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明制造絕熱管體的方法中，金屬箔的已纏繞部分能夠被從其一端開始用陶瓷微?；鹧鎳娡?，在管體的圓柱表面上形成一種纏繞該帶狀金屬箔的陶瓷微粒點涂層，使得在管體圓柱表面上纏繞帶狀金屬箔與在該帶狀金屬箔的一面上形成陶瓷微粒擴散層能夠同時進(jìn)行。在具有已形成的陶瓷微粒擴散層的金屬箔表面上，一部分帶狀金屬箔在上述帶狀金屬箔一端之后被在軸向偏移纏繞，與此同時，陶瓷微粒被火焰噴涂到所纏繞的這部分上，形成陶瓷微粒擴散層。這些步驟重復(fù)進(jìn)行，使帶狀金屬箔重疊到所要求的層數(shù)，在這些層之間擁有陶瓷微粒擴散層。在本發(fā)明中，在管體表面上將帶有用陶瓷微?；鹧鎳娡窟^的金屬箔纏繞到所要求的層數(shù)是可能的，由于火焰噴涂陶瓷微粒和纏繞金屬箔同時進(jìn)行。因此，絕熱管體能被連續(xù)地制造。
權(quán)利要求
1.一種制造絕熱管體的方法，包括如下步驟，用帶狀金屬箔在管體表面上從一端到另一端螺線地重疊纏繞，用帶狀金屬箔的重疊層覆蓋該管體的表面，其特征在于帶狀金屬箔從一端開始被纏繞在管體表面，同時陶瓷微粒被火焰噴涂到已纏繞的部分上形成陶瓷微粒擴散層，在所述帶狀金屬箔的一端之后的部分，帶狀金屬箔沿著帶有陶瓷微粒擴散層的帶狀金屬箔表面的軸向偏移地纏繞，與此同時，陶瓷微粒被火焰噴涂到新纏繞的帶狀金屬箔的這一部分上，上述步驟重復(fù)進(jìn)行，使得陶瓷微粒擴散層存在于每一螺線狀重疊纏繞的帶狀金屬箔已纏繞層之間。
全文摘要
不銹鋼箔31螺線地從管體30的一端重疊纏繞到另一端，覆蓋管體30的表面，制成一種絕熱管體；不銹鋼箔31從一端開始被纏繞在管體39的表面上，同時，陶瓷微粒32被火焰噴涂到已纏繞的不銹鋼箔31上，形成陶瓷微粒點涂層，在帶有生成的陶瓷微粒點涂層33的不銹鋼箔的圓柱面上，繼所述不銹鋼箔端頭之后的部分被沿軸向偏移地纏繞，同時用陶瓷微粒32火焰噴涂新纏繞的不銹鋼箔，形成陶瓷微粒點涂層；上述步驟重復(fù)進(jìn)行。
文檔編號F16L59/14GK1074521SQ9210030
公開日1993年7月21日 申請日期1992年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月17日
發(fā)明者吉野明 申請人:大同酸素株式會社