(57)【要約】【課題】構造物の壁面の断熱施工において、断熱ブランケットに対する支持耐久性が向上し得るスパイラルピンを提供すること、並びに、該スパイラルピンを用いた施工方法を提供する。【解決手段】構内空間を画定する構造物の内壁面に設置された繊維状断熱材の表面に螺入するためのスパイラルピンであって、該スパイラルピンの長手方向に沿って螺旋状に延びるピン本体部と、該ピン本体部の一端に隣接して形成された頭部と、を備え、前記ピン本体部及び前記頭部がセラミックからなる。【選択図】図１
2019032100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構内空間を画定する構造物の壁面に設置された繊維状断熱材の表面に螺入するためのスパイラルピンであって、
該スパイラルピンの長手方向に沿って螺旋状に延びるピン本体部と、該ピン本体部の一端に隣接して形成された頭部と、を備え、
前記ピン本体部及び前記頭部がセラミックからなることを特徴とする、スパイラルピン。
【請求項２】
構内空間を画定する構造物の壁面に設置された繊維状断熱材の表面に螺入するためのスパイラルピンであって、
該スパイラルピンの長手方向に沿って螺旋状に延びるピン本体部と、該ピン本体部の一端に隣接して形成され、加熱素子を取り付けるための括れを有する頭部と、を備え、
前記ピン本体部及び前記頭部がセラミックからなることを特徴とする、スパイラルピン。
【請求項３】
前記ピン本体部の他端が前記スパイラルピンの先端であり、該先端が鋭角をなしている、請求項１又は２に記載のスパイラルピン。
【請求項４】
前記ピン本体部をなす螺旋体の断面が、該ピン本体部の内周面側から当該ピン本体部の外周面側に向かって幅が漸減し且つ、該螺旋体が、該ピン本体部の外周面にて面取りされている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパイラルピン。
【請求項５】
前記セラミックが、アルミナを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のスパイラルピン。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のスパイラルピンを用いて、構内空間を画定する構造物の壁面に固定された第１の繊維状断熱材上に、第２の繊維状断熱材を固定して繊維状断熱材をライニングする、断熱施工方法であって、
前記第１の繊維状断熱材の構内空間側の表面に、前記第２の繊維状断熱材を積層するステップと、
当該第２の繊維状断熱材の構内空間側の表面から前記スパイラルピンを螺入し、該スパイラルピンを該第２の繊維状断熱材に貫通させて前記第１の繊維状断熱材に到達させることにより、前記第２の繊維状断熱材を前記第１の繊維状断熱材上に固定するステップと、を含み、
前記頭部が、前記第２の繊維状断熱材の表面を押圧していることを特徴とする、断熱施工方法。
【請求項７】
請求項２に記載のスパイラルピンを用いて、構内空間を画定する構造物の壁面に固定された繊維状断熱材の表面に加熱素子を支持する、断熱施工方法であって、
前記繊維状断熱材の構内空間側の表面から前記スパイラルピンを螺入するステップと、
前記スパイラルピンの前記頭部に、前記加熱素子を取り付けるステップと、を含み、
当該スパイラルピンの挿入完了時における、該スパイラルピンの先端が、前記構造物の壁面に達していないことを特徴とする、断熱施工方法。
【請求項８】
前記スパイラルピンを、ガイドにより前記繊維状断熱材に対して垂直に保持し、電動回転ツールを使用して螺入する、請求項６又は７に記載の断熱施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパイラルピン及び、該スパイラルピンを用いた断熱施工方法に関し、特に、構内空間を画定する構造物の壁面、例えば、建築物の内壁又は、電気炉もしくは各種燃焼炉のような高温炉の炉壁に設置された繊維状断熱材の表面に螺入するための、スパイラルピン及び、該スパイラルピンを用いた断熱施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、構造物の壁面を断熱施工するにあたっては、壁面に互いに離間して植設する金属製又はセラミック製のスタッドに、セラミックファイバ製の断熱材層もしくは断熱ブロックを串刺しにすることにより、又は、壁面に取り付け可能な止め金具が予め埋設された断熱ブロックを該壁面に取り付けること等により、当該壁面上に断熱ブロックを固定して初期ライニング層を形成する、初期ライニング工程と、初期ライニング層の構内空間側の表面に対して仕上げライニング層を形成する、仕上げライニング工程と、を有する断熱施工方法がある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の方法では、図１０（ａ）に示すように、仕上げライニング層Ｌｙ２として少なくとも１層の断熱ファイバブランケット９３を使用し、該少なくとも１層の断熱ファイバブランケット９３を、図１０（ｂ）に示す、先端が鋭利な耐熱性のスパイラルピン９１によって初期ライニング層（図示例では、３層の偏平ファイバ層９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃからなる断熱ブロックにより構成される）Ｌｙ１上に固定することが行われている。より詳細には、例えば金属製のスパイラルピン９１を、断熱ファイバブランケット９３の構内空間１０側の表面から差し込み、該断熱ファイバブランケット９３及び、該断熱ファイバブランケット９３に隣接する、初期ライニング層Ｌｙ１の構内空間側の偏平ファイバ層９２Ｃに螺入することによって、当該少なくとも１層の断熱ファイバブランケット９３を、初期ライニング層Ｌｙ１上に固定している。
【０００４】
また、特許文献２には、嵩密度が０．２２〜０．３０ｇ／ｃｍ３であり、Ａｌ３Ｏ３を６５重量％以下の割合で含む、セラミックファイバブランケットの積層体からなるブロックを炉壁のケーシングに配置し、任意のブロックにスタッドを挿入し、そのスタッドの炉内側の端部に絶縁碍子を取り付けて該絶縁碍子を介してヒータを保持する、電気炉の施工方法が開示されている。引用文献２に記載のスタッドは棒状又は板状であり、該スタッドには、スタッドの挿入を容易にし、かつ該スタッドの保持荷重を増大させることを所期して、スタッドの挿入部分の炉内端位置に、軸と直角に延びる薄板のガイドプレートが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０２９７８号公報
【特許文献２】特開平１０−００２６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の金属製のスパイラルピンにおいては、地面に対し略水平方向に延びる壁面（すなわち、構造物の天井面）に配置された初期ライニング層Ｌｙ１上に断熱ファイバブランケット９３を固定する場合、該スパイラルピン９１が重力や熱等の影響を受けて次第に伸長し、当該スパイラルピン９１によって初期ライニング層Ｌｙ１上に固定していた断熱ファイバブランケット９３が、該初期ライニング層Ｌｙ１から浮き上がったり、部分的に剥れたりする場合があった。
また、棒状もしくは板状、又はそれらを組み合わせてなるスタッド等、断熱ブロックに対して真直ぐに挿入されるスタッドにおいては、該スタッドの挿入時に、耐熱性の接着剤を併せて使用する必要があった。
【０００７】
そこで、本発明は、構造物の壁面の断熱施工において、繊維状断熱材に対する支持耐久性が向上し得るスパイラルピンを提供すること、並びに、該スパイラルピンを用いた施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意究明を重ねた結果、上述の金属製のスパイラルピンの材質を見直し、かつ該材質に適した形状を付与することにより、当該スパイラルピンの繊維状断熱材に対する支持耐久性が向上することを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
（１）すなわち、本発明のスパイラルピンは、構内空間を画定する構造物の壁面に設置された繊維状断熱材の表面に螺入するためのスパイラルピンであって、該スパイラルピンの長手方向に沿って螺旋状に延びるピン本体部と、該ピン本体部の一端に隣接して形成された頭部と、を備え、前記ピン本体部及び前記頭部がセラミックからなることを特徴とする。この構成の本発明のスパイラルピンによれば、繊維状断熱材に対する支持耐久性が向上する。
【００１０】
（２）本発明のスパイラルピンは、構内空間を画定する構造物の壁面に設置された繊維状断熱材の表面に螺入するためのスパイラルピンであって、該スパイラルピンの長手方向に沿って螺旋状に延びるピン本体部と、該ピン本体部の一端に隣接して形成され、加熱素子を取り付けるための括れを有する頭部と、を備え、前記ピン本体部及び前記頭部がセラミックからなることを特徴とする。この構成の本発明のスパイラルピンによれば、繊維状断熱材に対する支持耐久性が向上するとともに、熱効率が向上する。
【００１１】
（３）本発明のピンでは、前記ピン本体部の他端が前記スパイラルピンの先端であり、該先端が鋭角をなしていることが好ましい。この構成によれば、スパイラルピンを繊維状断熱材に挿入し易い。
【００１２】
（４）本発明のスパイラルピンでは、前記ピン本体部をなす螺旋体の断面が、該ピン本体部の内周面側から当該ピン本体部の外周面側に向かって幅が漸減し且つ、該螺旋体が、該ピン本体部の外周面にて面取りされていることが好ましい。この構成によれば、スパイラルピンを繊維状断熱材に挿入し易い。
【００１３】
なお、本明細書において、「螺旋体の断面」とは、該螺旋体の延在方向（螺旋方向）に直交する向きの断面を意味し、断面の「幅」とは、スパイラルピンの中心軸Ｃに近い辺を断面の底辺としたときの幅（断面幅）を意味する。
【００１４】
（５）本発明のスパイラルピンでは、前記セラミックが、アルミナを含むことが好ましい。この構成によれば、ピンの耐熱性及び熱効率が向上する。
【００１５】
（６）本発明の断熱施工方法は、上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載のスパイラルピンを用いて、構内空間を画定する構造物の壁面に固定された第１の繊維状断熱材上に、第２の繊維状断熱材を固定して繊維状断熱材をライニングする、断熱施工方法であって、前記第１の繊維状断熱材の構内空間側の表面に、前記第２の繊維状断熱材を積層するステップと、当該第２の繊維状断熱材の構内空間側の表面から前記スパイラルピンを螺入し、該スパイラルピンを該第２の繊維状断熱材に貫通させて前記第１の繊維状断熱材に到達させることにより、前記第２の繊維状断熱材を前記第１の繊維状断熱材上に固定するステップと、を含み、前記頭部が、前記第２の繊維状断熱材の表面を押圧していることを特徴とする。この方法によれば、第１の繊維状断熱材上に第２の繊維状断熱材を長期に亘り安定して固定できる。
【００１６】
（７）本発明の断熱施工方法は、上記（２）に記載のスパイラルピンを用いて、構内空間を画定する構造物の壁面に固定された繊維状断熱材の表面に加熱素子を支持する、断熱施工方法であって、前記繊維状断熱材の構内空間側の表面から前記スパイラルピンを螺入するステップと、前記スパイラルピンの前記頭部に、前記加熱素子を取り付けるステップと、を含み、当該スパイラルピンの挿入完了時における、該スパイラルピンの先端が、前記構造物の壁面に達していないことを特徴とする。この方法によれば、第１の繊維状断熱材上に第２の繊維状断熱材を長期に亘り安定して固定できる。
【００１７】
（８）本発明の断熱施工方法では、前記スパイラルピンを、ガイドにより前記繊維状断熱材に対して垂直に保持し、電動回転ツールを使用して螺入することが好ましい。
この方法によれば、断熱施工における作業性が向上する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、繊維状断熱材に対する支持耐久性が向上し得るスパイラルピンを提供すること、並びに、該スパイラルピンを用いた施工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係るスパイラルピンを示す正面図であり、（ｂ）は、その側面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線に沿う面の断面図である。
【図３】（ａ）は、図１に示すスパイラルピンの変形例を示す正面図であり、（ｂ）は、その側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るスパイラルピンを用いた断熱施工方法を説明する模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るスパイラルピンを用いた他の断熱施工方法を説明する模式図である。
【図６】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係るスパイラルピンを示す正面図であり、（ｂ）は、その側面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るスパイラルピンを用いた断熱施工方法を説明する模式図である。
【図８】本発明のスパイラルピンを用いた他の断熱施工方法を説明する模式図である。
【図９】図８に示すガイドを示す斜視図である。
【図１０】（ａ）は、従来の断熱施工方法を説明する模式図であり、（ｂ）は、従来のスパイラルピンを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照しながら、本発明に係るスパイラルピンの実施形態を例示説明する。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係るスパイラルピン１を示す正面図であり、図１（ｂ）は、その側面図である。本明細書において、スパイラルピン１の正面図とは、該スパイラルピン１の長手方向Ｘ（以下、単に「長手方向Ｘ」という）に直交する方向から当該ピン１を見た図であり、スパイラルピン１の側面図とは、長手方向Ｘに沿う方向から当該ピン１を見た図である。なお、本実施形態に係るスパイラルピン１は、例えば、図４に示すように、構内空間１０を画定する構造物の壁面１１に設置された繊維状断熱材（図４の例では、第１の繊維状断熱材１２及び第２の繊維状断熱材１３）の表面に螺入するためのスパイラルピンである。より詳細には、本実施形態に係るスパイラルピン１は、第１の繊維状断熱材（図４の例では、断熱ブロック）１２の該構内空間１０側の表面１２Ｓに、第２の繊維状断熱材（図４の例では、断熱ブランケット）１３を固定するためのスパイラルピンである。
【００２１】
本実施形態に係るスパイラルピン１は、図１（ａ）に示すように、長手方向Ｘに沿って螺旋状に延びるピン本体部２と、該ピン本体部２の一端２Ａに隣接して形成された頭部３と、を備えている。ピン本体部２は、例えば、図４に示すように、断熱ブロック等の第１の繊維状断熱材１２（以下、「断熱ブロック１２」ともいう）及び断熱ブランケット等の第２の繊維状断熱材１３（以下、「断熱ブランケット１３」ともいう）を含む、繊維状断熱材内に螺入されることになる部位であり、頭部３は、断熱ブランケット１３の構内空間１０側の表面１３Ｓに露出されることになる部位である。本実施形態において、ピン本体部２及び頭部３はセラミック製であり、一体に成形されている。
【００２２】
より詳細には、本実施形態におけるピン本体部２は中空螺旋状である。ピン本体部２は、該ピン本体部２をなす螺旋体２ｈが、当該ピン本体部２の全長、すなわち、頭部３に隣接する該ピン本体部２の一端２Ａから、スパイラルピン１の先端をなす該ピン本体部２の他端２Ｂに亘って、長手方向Ｘに対して垂直に延びる仮想面ＶＳに対する上昇角度αを一定に保ちながら、螺旋状に延びている。螺旋体２ｈのターンのピッチＰ及びターンの径もまた、ピン本体部２の全長に亘って一定である。ピン本体部２の直径Ｄ２は、該ピン本体部２の全長に亘って一定である。
【００２３】
また、本実施形態における頭部３は、図１（ｂ）に示すように、偏平円柱状（所定厚さの円板状）であり、該円柱の２つの円形面が、長手方向Ｘに対して垂直となる向きに、かつ該２つの円形面の円中心がピン本体部２の中心軸Ｃ上に位置するように配置されている。すなわち、頭部３の一方の円形面３ａがスパイラルピン１の後端をなし、他方の円形面３ｂがピン本体部２に接続し一体化している。また、頭部３の一方の円形面３ａには、例えば、スパイラルピン１を断熱ブランケット１２に螺入する際に使用する工具と係合する、本実施形態では十字の窪み３ｐが設けられている。
【００２４】
なお、本実施形態における頭部３の直径Ｄ３は、ピン本体部２の直径Ｄ２と同一であるが、スパイラルピン１の使用方法及び使用環境等に応じて、頭部３の直径Ｄ３を、ピン本体部２の直径Ｄ２よりも大きくすること又は小さくすることもできる。なお、頭部３の形状は、円柱状に限らず、四角柱状や六角柱状等、任意の柱状形状であってよい。
【００２５】
以上より、本実施形態に係るスパイラルピン１は、該スパイラルピン１の長手方向Ｘに沿って螺旋状に延びるピン本体部２と、該ピン本体部２の一端２Ａに隣接して形成された頭部３と、を備え、ピン本体部２及び頭部３がセラミックからなる。すなわち、スパイラルピン１は、該スパイラルピン１が備えるピン本体部２及び頭部３が一体に成形された、セラミック製のスパイラルピンである。
【００２６】
このように、本実施形態に係るスパイラルピン１のピン本体部２は螺旋状であるため、該ピン本体部２を、繊維状断熱材（本実施形態では、断熱ブランケット１３及び断熱ブロック１２）へ螺入することにより、断熱ブランケット１３を断熱ブロック１２の構内空間１０側の表面１２Ｓに固定することができる。一般に、断熱ブランケット１３及び断熱ブロック１２は繊維質であるため、ピン本体部２を螺旋状にすることにより、断熱ブランケット１３及び断熱ブロック１２へのピン１の挿入が容易になると同時に、例えば、耐熱性の接着剤等を用いずとも該断熱ブランケット１３に対するピン１の支持力が増大する。
【００２７】
さらに、本実施形態に係るスパイラルピン１はセラミック製であるため、従来の金属製のスパイラルピンに比し、重力又は熱等によって伸長及び膨張し難く、環境に起因する形状変形が生じ難い。従って、例えば、構造物の天井面における断熱ブランケット１３の支持施工に使用した場合であっても、スパイラルピン１が伸長及び膨張し難いため、該セラミックピン１の断熱ブランケット１３に対する支持力が低下し難い。すなわち、本実施形態に係るスパイラルピン１によれば、断熱ブランケット１３に対する支持耐久性を向上させることができる。
【００２８】
また、本実施形態に係るスパイラルピン１では、ピン本体部２の他端２Ｂがスパイラルピン１の先端であり、該先端が鋭角をなしている。より詳細には、ピン本体部２の他端２Ｂ付近においては、該螺旋体２ｈの径がピン本体部２の他端２Ｂに向けて漸減し、該他端２Ｂが鋭利に形成されている。本実施形態では、ピン本体部２が、端部２Ｂにおいて、中心線Ｃに対して垂直な平面を形成するのが望ましい。
この場合、断熱ブランケット１３及び断熱ブロック１２等の対象物にスパイラルピン１を螺入し易い。すなわち、当該構成によれば、ピン本体部２が螺旋状に形成されたセラミック製のスパイラルピン１において、断熱ブランケット１３及び断熱ブロック１２等の対象物への螺入が容易になる。
【００２９】
また、図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿う面の断面図である。すなわち、本実施形態に係るスパイラルピン１のピン本体部２をなす螺旋体２ｈの、該螺旋体２ｈの延在方向（螺旋方向）に直交する面の断面図である。螺旋体２ｈの当該断面は、ピン本体部２の内周面側（中心軸Ｃ側）から外周面側に向かって螺旋体２ｈの幅が漸減する、先細りのキャップ状であり、該キャップ状の先端に面取り部２ａを有している。
【００３０】
このように、本実施形態に係るスパイラルピン１では、ピン本体部２をなす螺旋体２ｈの幅が、該ピン本体部２の内周面側から外周面側に向かって漸減し且つ、該螺旋体２ｈが、当該ピン１の外周面にて面取りされている。
この場合、断熱ブランケット１３及び断熱体１２等の対象物にスパイラルピン１を螺入し易い。すなわち、当該構成によれば、ピン本体部２が螺旋状に延びるセラミック製のスパイラルピン１において、断熱ブランケット１３及び断熱体１２等の対象物への螺入が容易になる。
【００３１】
また、本実施形態に係るスパイラルピン１は、アルミナを含むセラミックからなるため、スパイラルピン１の耐熱性及び熱効率を向上できる。スパイラルピン１の耐熱性及び熱効率を向上させる観点から、アルミナの含有量は、５５％以上７５％以下とするのが望ましく、好ましくは、６０％である。
【００３２】
また、本実施形態に係るスパイラルピン１のピン本体部２の長さＬ２は、固定する断熱ブランケットの厚さ等に基づいて適宜設定することができるが、５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下が望ましく、好ましくは、１３５ｍｍである。
【００３３】
後述するように、一般に、壁面１１に固定される第１の繊維状断熱材１２の厚さは、３００ｍｍ程度であり、該第１の繊維状断熱材１２の構内空間１０側の表面１２Ｓに配置する、第２の繊維状断熱材１３の厚さは、２５ｍｍ程度である。従って、スパイラルピン１の全長を、５０ｍｍ以上とすれば、スパイラルピン１による支持耐久性を十分に向上させることができ、１５０ｍｍ以下とすれば、スパイラルピン１の不要な重量増加を抑制することができ、また、スパイラルピン１の螺入時におけるピン本体部２の割れを抑制できる。
【００３４】
また、本実施形態に係るスパイラルピン１は、ピン本体部２の直径Ｄ２及び頭部３の直径Ｄ３が、２５ｍｍ以上３５ｍｍ以下が望ましく、好ましくは、３０ｍｍである。ピン本体部２の直径Ｄ２を当該範囲とすれば、スパイラルピン１による支持耐久性をさらに向上させることができ、また、断熱ブランケット１３及び断熱体１２等の対象物への螺入が容易になる。
【００３５】
また、本実施形態に係るスパイラルピン１は、ピン本体部２をなす螺旋体２ｈの断面幅（最大径）Ｗ２ｈが、４ｍｍ以上９ｍｍ以下、好ましくは、６ｍｍであり、螺旋体２ｈの面取り部２ａの断面幅Ｗ２ｈａが、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは、１．５ｍｍである。
また、螺旋体２ｈの断面高さＨ２ｈは、４ｍｍ以上９ｍｍ以下であり、好ましくは、６ｍｍである。
【００３６】
螺旋体２ｈの断面幅Ｗ２ｈを、４ｍｍ以上とすれば、スパイラルピン１の螺入時におけるピン本体部２の割れを抑制でき、９ｍｍ以下とすれば、断熱ブランケット１３及び断熱体１２等の対象物への螺入が容易になる。
また、螺旋体２ｈの面取り部２ａの断面幅Ｗ２ｈａを、０．５ｍｍ以上とすれば、スパイラルピン１が欠ける等の損傷が生じ難くなり、２ｍｍあれば十分である。
さらに、螺旋体２ｈの断面高さＨ２ｈを４ｍｍ以上とすれば、スパイラルピン１による支持耐久性をさらに向上させることができ、９ｍｍ以下とすれば、断熱ブランケット１３及び断熱体１２等の対象物への螺入が容易になる。
【００３７】
また、本実施形態に係るスパイラルピン１は、ピン本体部２をなす螺旋体２ｈのピッチＰが、１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下、好ましくは、１９ｍｍである。ピッチＰを当該範囲とすれば、スパイラルピン１の、断熱ブランケット及び断熱体１２等の対象物への螺入し易さと、断熱ブランケット１３に対する支持耐久性とを、より好適に両立することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態において、頭部３の円形面３ａの中央部には、スパイラルピン１を断熱ブランケット１３に螺入する際に使用する工具と係合する、十字の窪み３ｐが設けられているが、例えば、使用する工具の形状に応じて、当該窪み３ｐの形を変形することもできる。
【００３９】
例えば、図３に示すスパイラルピン２１は、図１に示すスパイラルピン１の変形例である。スパイラルピン２１は、図３（ｂ）に示すように、スパイラルピン２１の後端をなす、頭部２３の一方の円形面２３ａに、２つの半月状の窪み２３ｐ，２３ｐが形成されている。窪み２３ｐは、直線部３ｓと該直線部３ｓの両端を接続する円弧３ｒとからなり、円弧３ｒは、円形面２３ａの円周と同心である。窪み２３ｐ，２３ｐは、円形面２３ａの円中心を通る直線に対して、線対称に配置されている。
なお、図３に示すスパイラルピン２１において、頭部２３の構成以外は、上述したスパイラルピン１と同一である。
【００４０】
つぎに、図４，５を参照して、上記のスパイラルピン１又はスパイラルピン２１を用いて断熱体１２上に断熱ブランケット１３を支持する、断熱施工方法について説明する。図４，５では、断熱施工が完了した状態が示されている。なお、ここでは、スパイラルピン１を用いて説明する。
【００４１】
本実施形態に係る断熱施工方法は、図４に示すように、構造物の壁面１１に固定した第１の繊維状断熱材（本実施形態では、セラミックファイバからなる断熱ブロック）１２の構内空間１０側の表面１２Ｓに、第２の繊維状断熱材（本実施形態では、断熱ブランケット）１３を積層するステップと、該断熱ブランケット１３の構内空間１０側の表面１３Ｓからスパイラルピン１を螺入し、該ピン１を該断熱ブランケット１３に貫通させて断熱ブロック１２に到達させることにより、断熱ブランケット１３を断熱ブロック１２上に固定するステップと、を含む。本実施形態に係る断熱施工方法では、断熱ブランケット１３及び断熱ブロック１２への螺入完了後における、スパイラルピン１の頭部３が、第２の繊維状断熱材である断熱ブランケット１３の表面１３Ｓを押圧している。
この方法では、上記構成を備えるセラミック製のスパイラルピン１は、重力又は熱等によって伸長及び膨張し難く、環境に起因する形状変形が生じ難いため、例えば、構造物の天井面においても、断熱ブロック１２上に断熱ブランケット１３を長期に亘り安定して支持できる。
【００４２】
なお、上記の、「構造物の壁面１１に固定した断熱ブロック１２の構内空間１０側の表面１２Ｓに、断熱ブランケット１３を積層するステップ」は、断熱ブロック１２上に、既存の断熱ブランケット１３が積層されている場合、当該断熱ブランケット１３を再積層するステップを含む。すなわち、本発明に係る断熱施工方法は、所謂、仕上げライニング工程への適用に限られず、例えば、既存の断熱ブランケットを張り替える際や、該既存の断熱ブランケットが断熱体１２から浮き上がったり、部分的に剥れたりしている箇所における支持を補強する際に適用することができる。
【００４３】
特に、上記のスパイラルピン１は、セラミック製であり、耐熱性及び熱効率に優れているため、既存の断熱ブランケットを、当該ピン１を用いてより断熱効果の高い断熱ブランケットに張り替えることにより、建築物又は各種燃焼炉のような高温炉における断熱性を相乗的に高めることができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、壁面１１に取り付け可能な止め金具１８が予め埋設された断熱ブロック１２を、該壁面１１に取り付けることによって初期ライニング層Ｌｙ１を形成しているが、本発明では、そのような断熱ブロック１２に替えて、壁面１１に互いに離間して植設する金属製又はセラミック製のスタッド（不図示）に、当該止め金具１８を有しない断熱ブロック等を串刺しにすることによって、当該初期ライニング層Ｌｙ１を形成することもできる。
【００４５】
また、本発明に係る断熱施工方法では、図５に示すように、複数の断熱材層（本実施形態では、４層の断熱ブランケット１２Ａ〜１２Ｄ）を積層してなる、第１の繊維状断熱材１２の構内空間１０側の表面１２Ｓに断熱ブランケット１３を支持する場合、スパイラルピン１を、構内空間１０に面する断熱ブランケット１２Ｄの厚さ方向に亘って螺入する。この場合、第１の繊維状断熱材１２上に、断熱ブランケット１３を安定して支持することができる。
【００４６】
つぎに、図６を参照して、本発明の他の実施形態に係るスパイラルピン３１及び、該スパイラルピン３１を用いた断熱施工方法について説明する。
スパイラルピン３１は、頭部３３の構成以外は、上述の実施形態に係るスパイラルピン１，２１と同一である。すなわち、スパイラルピン３１は、該ピン３１の長手方向Ｘに沿って螺旋状に延びるピン本体部３２を備え、該ピン本体部３２の一端３２Ａに隣接して形成された頭部３３が、加熱素子（不図示）を取り付けるための括れ３３Ｃ有すること以外は、上述のスパイラルピン１，２１と同一である。
【００４７】
本実施形態に係るスパイラルピン３１の頭部３３は、例えば、断面円形の糸巻き状であり、スパイラルピン３１の後端をなす端部３３Ａと、スパイラルピン３１のピン本体部３２に接続する端部３３Ｂと、が比較的大径の円板状に形成され、当該端部３３Ａ，３３Ｂ間の接続部３３Ｃが、比較的小径の円柱状に形成されている。スパイラルピン３１においては、当該比較的小径の接続部３３Ｃ、すなわち、頭部３３の括れ３３Ｃ位置に、加熱素子を取り付けることができる。
【００４８】
このように、スパイラルピン３１によれば、構内空間１０を画定する構造物の壁面１１に設置された繊維状断熱材の表面に、該スパイラルピン３１を螺入することにより当該スパイラルピン３１を固定し、スパイラルピン３１の頭部３３に加熱素子を取付けることにより、該加熱素子３３を容易に設置することができる。また更に、後述のように、第２の繊維状断熱材（本実施形態では、断熱ブランケット）１３を第１の繊維以上断熱材（本実施形態では、断熱ブロック）１２上に支持すると同時に、該断熱ブランケット１３上に加熱素子を支持することができため、断熱ブランケット１３及び加熱素子の取り付け施工における作業性が向上する。
また、スパイラルピン３１は、該ピン３１のピン本体部３２が、スパイラルピン１のピン本体部２について説明した上述の構成を備えるため、本実施形態に係るスパイラルピン３１によれば、断熱ブランケット１３に対する支持耐久性が向上する。
【００４９】
なお、スパイラルピン３１のピン本体部３２における、好適な形状及び寸法等は、上述のスパイラルピン１と同様である。また、スパイラルピン３１の頭部３３に設けられた窪み３３ｐは、例えば、上述のスパイラルピン１，２１に形成された窪み３ｐ，２３ｐと同様にすること又は、その他の形状の窪みを設けることができる。スパイラルピン３１の頭部３３の端部３３Ａ，３３Ｂの形状は、四角形、六角形等任意形状の板状体であってよい。
【００５０】
また、スパイラルピン３１を用いた断熱施工方法は、図７に示すように、繊維状断熱材（図７の例では、第１の繊維状断熱材である断熱ブロック１２と、第２の繊維状断熱材である断熱ブランケット１３からなる）の構内空間１０側の表面１３Ｓからスパイラルピン３１を螺入するステップと、スパイラルピン３１の頭部に、加熱素子（不図示）を取り付けるステップと、を含む。より詳細には、図７の例では、断熱ブロック１２の構内空間１０側の表面１２Ｓに、断熱ブランケット１３を積層するステップと、当該断熱ブランケット１３の構内空間１０側の表面１３Ｓからスパイラルピン３１を螺入し、該ピン３１を該断熱ブランケット１３に貫通させて断熱ブロック１２に到達させることにより、断熱ブランケット１３を断熱ブロック１２上に支持するステップと、スパイラルピン３１の頭部３３に、加熱素子（不図示）を取り付けるステップと、を含む。
なお、スパイラルピン３１の挿入完了時における、該ピン３１の先端（ピン本体部３２の他端３２Ｂ）は、構造物の壁面１１に達していない。
【００５１】
この方法では、例えば、電気炉における加熱素子の支持施工において、断熱ブランケット１３の表面から加熱素子の取り付けを行うことができる。この場合、加熱素子の支持が炉壁と分離されるため、断熱効果が高く、熱効率が向上する。また、スパイラルピン３１では、断熱ブランケット１３及び加熱素子の支持を、１本のスパイラルピンにより同時に行うことができるため、断熱ブランケット１３及び加熱素子の取り付け施工における作業性が向上する。
ただし、図７の例では、スパイラルピン３１により、断熱ブランケット１３を同時に固定したが、断熱ブランケット１３の固定を行うことなく、壁面１１に固定された断熱ブロック１２に直接スパイラルピン３１を螺入し、加熱素子の取付けをすることもできる。
【００５２】
また、本実施形態に係る断熱施工方法においては、図８に示すように、上述したスパイラルピン１，２１，３１を、電動回転ツール１００を使用して、繊維状断熱材（図８の例では、断熱ブランケット１３）に螺入することができる。
【００５３】
電動回転ツール１００は、例えば、電動ドライバーである。電動ドライバーの先端に、上述したスパイラルピン１，２１，３１の頭部３，２３，３３に設けられた窪み３ｐ，２３ｐ，３３ｐと係合するアタッチメント１０１を取り付けるとともに、スパイラルピン１，２１，３１の径に対応する内径を有する、筒状のガイド１０２を断熱ブランケット１３に押し当て、スパイラルピン１，２１，３１を当該ガイド１０２で支持しながら断熱ブランケット１３に螺入させる。なお、図８では、ガイド１０２の内側を図示して説明する目的で、該ガイド１０２の断面を破線で示している。
【００５４】
上記のガイド１０２は、例えば、図９に示すように、円形の基部１０２Ａと、該基部１０２Ｂの中心から延びる、筒状の延在部１０２Ｂと、からなる。基部１０２Ａは、図８に示すように、繊維状断熱材に押し当てる部分であり、延在部１０２Ｂは、該延在部１０２の内側にスパイラルピン１，２１，３１を挿入する部分である。
ガイド１０２の高さＨ１０２は、スパイラルピン１，２１，３１の長さ、すなわち、スパイラルピン１，２１，３１のピン本体部２，２２，３２と頭部３，２３，３３の長さの総長に等しい。また、延在部１０２Ｂの内径は、スパイラルピン１，２１，３１がスムーズに摺動するよう、該スパイラルピン１，２１，３１の直径に応じて設計される。
なお、ガイド１０２の基部１０２Ａは、使用環境等に応じて、円形のほか、三角形や四角形等の任意の多角形状としてもよい。
【００５５】
このように、ガイド１０２を用いると、スパイラルピン１，２１，３１を安定して、断熱ブランケットに対して垂直に螺入させることができ、また、電動回転ツール１００によってスパイラルピン１，２１，３１を捩じ込み過ぎるのを防ぐことができる。さらに、電動回転ツール１００を使用すれば、手作業で施工する場合に比し作業性が向上する。
【００５６】
なお、上述のスパイラルピン１，２１，３１は、例えば、圧力鋳込み成形又はプレス成形等により製造することができる。この際、例えば、スパイラルピン１，２１，３１の中空部を形成するための円柱状の棒型と、該棒型を挟み込んで内包する上側及び下型と、を用いて成形することができる。上型及び下型の、円柱状の型の延在領域には、ピンの螺旋体２ｈ，２２ｈ，３２ｈの形状に対応した溝が形成されている。
しかしながら、本発明にかかるスパイラルピンは、上記形態の型に限らず、スパイラルピンの長さや径等に応じて、他の形態の型を用いて成形することもできる。
【符号の説明】
【００５７】
１，２１，３１：スパイラルピン、
２，２２，３２：ピン本体部、
２Ａ，２２Ａ，３２Ａ：ピン本体部の一端
２Ｂ，２２Ｂ，３２Ｂ：ピン本体部の他端（スパイラルピンの先端）
２ｈ，２２ｈ，３２ｈ：螺旋体
２ｈａ：面取り部
３，２３，３３：頭部
３Ｃ：括れ
１０：構内空間
１１：壁面
１２：第１の繊維状断熱材（断熱ブロック又は断熱材層からなる積層体）
１２Ｓ：第１の繊維状断熱材の構内空間側の表面
１３：第２の繊維状断熱材（断熱ブランケット）
１３Ｓ：第２の繊維状断熱材の構内空間側の表面
９１：金属製のスパイラルピン
９２：断熱ブロック
９３：断熱ファイバブランケット
９９：スタッド
１００：電動回転ツール
１０１：アタッチメント
１０２：ガイド
Ｃ：ピン本体部の中心軸
Ｄ２ｈ：螺旋体の断面幅
Ｌｙ１：初期ライニング層
Ｌｙ２：仕上げライニング層
【図１】
2019032100.tif 000003
【図２】
2019032100.tif 000004
【図３】
2019032100.tif 000005
【図４】
2019032100.tif 000006
【図５】
2019032100.tif 000007
【図６】
2019032100.tif 000008
【図７】
2019032100.tif 000009
【図８】
2019032100.tif 000010
【図９】
2019032100.tif 000011
【図１０】
2019032100.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月7日(2018.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構内空間を画定する構造物の壁面に設置された繊維状断熱材の表面に螺入するためのスパイラルピンであって、
該スパイラルピンの長手方向に沿って螺旋状に延びるピン本体部と、該ピン本体部の一端に隣接して形成された頭部と、を備え、
前記ピン本体部及び前記頭部がセラミックからなり、
前記ピン本体部をなす螺旋体の断面が、該ピン本体部の内周面側から当該ピン本体部の外周面側に向かって幅が漸減し且つ、該螺旋体が、該ピン本体部の外周面にて面取りされていることを特徴とする、スパイラルピン。
【請求項２】
構内空間を画定する構造物の壁面に設置された繊維状断熱材の表面に螺入するためのスパイラルピンであって、
該スパイラルピンの長手方向に沿って螺旋状に延びるピン本体部と、該ピン本体部の一端に隣接して形成され、加熱素子を取り付けるための括れを有する頭部と、を備え、
前記ピン本体部及び前記頭部がセラミックからなり、
前記ピン本体部をなす螺旋体の断面が、該ピン本体部の内周面側から当該ピン本体部の外周面側に向かって幅が漸減し且つ、該螺旋体が、該ピン本体部の外周面にて面取りされていることを特徴とする、スパイラルピン。
【請求項３】
前記ピン本体部の他端が前記スパイラルピンの先端であり、該先端が鋭角をなしている、請求項１又は２に記載のスパイラルピン。
【請求項４】
前記セラミックが、アルミナを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパイラルピン。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のスパイラルピンを用いて、構内空間を画定する構造物の壁面に固定された第１の繊維状断熱材上に、第２の繊維状断熱材を固定して繊維状断熱材をライニングする、断熱施工方法であって、
前記第１の繊維状断熱材の構内空間側の表面に、前記第２の繊維状断熱材を積層するステップと、
当該第２の繊維状断熱材の構内空間側の表面から前記スパイラルピンを螺入し、該スパイラルピンを該第２の繊維状断熱材に貫通させて前記第１の繊維状断熱材に到達させることにより、前記第２の繊維状断熱材を前記第１の繊維状断熱材上に固定するステップと、を含み、
前記頭部が、前記第２の繊維状断熱材の表面を押圧していることを特徴とする、断熱施工方法。
【請求項６】
請求項２に記載のスパイラルピンを用いて、構内空間を画定する構造物の壁面に固定された繊維状断熱材の表面に加熱素子を支持する、断熱施工方法であって、
前記繊維状断熱材の構内空間側の表面から前記スパイラルピンを螺入するステップと、
前記スパイラルピンの前記頭部に、前記加熱素子を取り付けるステップと、を含み、
当該スパイラルピンの挿入完了時における、該スパイラルピンの先端が、前記構造物の壁面に達していないことを特徴とする、断熱施工方法。
【請求項７】
前記スパイラルピンを、ガイドにより前記繊維状断熱材に対して垂直に保持し、電動回転ツールを使用して螺入する、請求項５又は６に記載の断熱施工方法。