JP2001082681A - Heat insulating material and composite heat insulating material - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプラズマデ
ィスプレイ、ブラウン管およびセラミクス基板等の電気
製品部品の焼成等に用いる焼成炉、ならびに鉄鋼分野、
化学材料加工および食品加工で用いられる乾燥炉、焼成
炉、冷蔵容器、保冷用機器もしくは容器等の高温構造物
もしくは低温構造物を断熱保温するための断熱材料に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sintering furnace used for sintering electric parts such as plasma displays, cathode ray tubes and ceramics substrates, and a steel and steel field.
The present invention relates to a heat insulating material for heat insulating a high-temperature structure or a low-temperature structure such as a drying furnace, a baking furnace, a refrigerated container, a cold storage device or a container used in chemical material processing and food processing.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、乾燥炉および焼成炉のように高温
となる構造物あるいは保冷容器のように低温となる構造
物の断熱保温は、鉱物綿およびセラミクックスファイバ
ー等の無機質繊維からなる綿状シート、フェルト状シー
ト、あるいはモールド成形されたブロック状材料を断熱
材とし、これを高温もしくは低温構造物を画成する壁の
外側、すなわち構造物と周辺雰囲気との間に配置するこ
とにより実施していた。例えば、無機質繊維シートを配
置させて断熱する場合、無機質繊維シートは製造上の制
約によりその厚さが3〜100mmに制限されるため、
有効な断熱作用を得るには積層して200mm以上の厚
さにする必要がある。また、外観を良くするため、断熱
材の周辺外気に触れる面、すなわち断熱保温の対象であ
る高温構造物と接する面から最も離れた面(この面を
「外側表面」とも呼ぶ)には、外観を良くするために化
粧板のような板状物を配することが多い。2. Description of the Related Art Conventionally, heat insulation of a structure having a high temperature, such as a drying furnace or a baking furnace, or a structure having a low temperature, such as a cold storage container, has been carried out by using a cotton-like material made of mineral fibers such as mineral cotton and ceramic fibers. This is done by using a sheet, felt-like sheet or molded block-like material as insulation and placing it outside the walls defining the hot or cold structure, i.e. between the structure and the surrounding atmosphere. I was For example, when the inorganic fiber sheet is arranged and insulated, the thickness of the inorganic fiber sheet is limited to 3 to 100 mm due to manufacturing restrictions.
In order to obtain an effective heat insulating effect, the layers need to be laminated to a thickness of 200 mm or more. Also, in order to improve the appearance, the surface that comes into contact with the outside air around the heat insulating material, that is, the surface farthest from the surface that contacts the high-temperature structure that is the object of heat insulation and heat retention (this surface is also referred to as the “outer surface”) In order to improve the quality, a plate-like material such as a decorative board is often provided.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】一般に、高温炉のよう
な高温構造物または保冷用機器のような低温構造物の本
体を構成する壁の外側表面(この面を「外壁面」とも呼
ぶ)は、構造物を構成する部材に起因して凹凸を有し、
平坦でない場合が多い。例えば、凹凸は、ボルトの頭部
が外壁面から突出することによって形成され、あるい
は、冷却水を通過させるための、または電気的な配線を
保護するための配管もしくはコの字型の鋼材を外壁面に
付設することによって形成される。また、設計上の制約
により配管が構造物内部から外壁面を経由して外側に延
在する場合もある。Generally, the outer surface of a wall constituting a main body of a high-temperature structure such as a high-temperature furnace or a low-temperature structure such as a cooling device (this surface is also referred to as an "outer wall surface") is Having irregularities due to members constituting the structure,
Often not flat. For example, the irregularities are formed by projecting the heads of the bolts from the outer wall surface, or by removing pipes or U-shaped steel material for passing cooling water or protecting electrical wiring. It is formed by attaching to a wall surface. In some cases, the piping extends outward from the inside of the structure via the outer wall surface due to design restrictions.
【0004】凹凸が形成されている部分の高低差が小さ
ければ、無機質繊維シートの圧縮弾性によって凹凸は吸
収されるため、断熱材の外側表面の平坦性は確保され、
従って化粧板を問題無く配置させることが可能である。
しかし、凹凸の高低差が大きく、例えば凸部の高さが2
0mmを超えると、無機質繊維シートによる吸収は困難と
なり、その結果、外壁面の凹凸が断熱材の外側表面にも
現れるため、化粧板を配置させることができなくなる。
また、断熱材が凹凸に追従せず、断熱材と外側壁面との
間で隙間が生じると、当該隙間からの放熱により断熱効
果が低下する場合もある。[0004] If the height difference of the portion where the unevenness is formed is small, the unevenness is absorbed by the compressive elasticity of the inorganic fiber sheet, so that the flatness of the outer surface of the heat insulating material is ensured,
Therefore, it is possible to arrange the decorative board without any problem.
However, the height difference between the irregularities is large.
If it exceeds 0 mm, absorption by the inorganic fiber sheet becomes difficult, and as a result, irregularities on the outer wall surface also appear on the outer surface of the heat insulating material, so that the decorative board cannot be arranged.
In addition, if the heat insulating material does not follow the unevenness and a gap is formed between the heat insulating material and the outer wall surface, the heat insulating from the gap may reduce the heat insulating effect.
【0005】そこで、例えば、凹部にロックウールを詰
める等して凹凸の高低差を無くす、あるいは小さくして
から、無機質繊維シートを配置させることが行われてい
る。しかし、ロックウールを詰める作業は効率の点で必
ずしも有利ではない。また、施工時にロックウールから
発塵が生じ、作業環境を悪化させるという問題もある。Therefore, for example, it has been practiced to fill the concave portions with rock wool to eliminate or reduce the height difference between the concave and convex portions, and then arrange the inorganic fiber sheet. However, the work of packing rock wool is not always advantageous in terms of efficiency. In addition, there is also a problem that dust is generated from rock wool during construction and the working environment is deteriorated.
【0006】別法として、無機質繊維シートから成るブ
ロック状断熱材を適当な形状寸法にカットし、これを凹
凸形状に合うように組み合わせて配置し、外側表面を平
坦にする方法がある。しかし、カットしたブロック状材
料の組み合わせでは、例えば凹部が曲面を有する場合の
ように凹凸形状如何によっては、断熱材と外壁面との間
に隙間が生じる可能性がある。隙間に起因して生じる問
題は前述したとおりである。また、凹凸に合わせて施工
の都度、断熱材をカットすることは煩雑であって施工効
率を悪くする。更に、カット時の断熱材からの発塵が作
業環境を悪化させるという問題もある。[0006] As another method, there is a method in which a block-shaped heat insulating material made of an inorganic fiber sheet is cut into an appropriate shape and dimensions, and the cut and arranged pieces are arranged so as to conform to the uneven shape to flatten the outer surface. However, in the combination of the cut block-shaped materials, there is a possibility that a gap may be formed between the heat insulating material and the outer wall surface depending on whether the concave portion has a curved surface, for example, when the concave portion has a curved surface. The problem caused by the gap is as described above. In addition, it is complicated to cut the heat insulating material every time the construction is performed according to the unevenness, and the construction efficiency is deteriorated. Further, there is a problem that dust generated from the heat insulating material at the time of cutting deteriorates the working environment.
【0007】外壁面から配管が延在している場合には、
断熱材に配管の断面形状に対応する開口部を設け、この
開口部に配管を貫通させることにより、配管部分を除く
外壁面全体を断熱材で間隙無く覆うことが行われてい
る。しかし、断熱材の開口部と配管との間には隙間が生
じやすく、当該隙間が断熱効果を低下させる場合があ
る。そこで、この隙間にロックウール等を詰めることも
行われているが、かかる作業の問題点は前述したとおり
である。When the pipe extends from the outer wall,
An opening corresponding to the cross-sectional shape of the pipe is provided in the heat insulating material, and the pipe is penetrated through the opening, so that the entire outer wall surface excluding the pipe portion is covered with the heat insulating material without a gap. However, a gap is easily formed between the opening of the heat insulating material and the pipe, and the gap may reduce the heat insulating effect. Therefore, rock wool or the like is filled in the gap, but the problem of such an operation is as described above.
【0008】このように、断熱対象となる構造物の外壁
面が平坦でなく凹凸等を有する場合において、断熱材
を、断熱効果および施工効率を低下させることなく配置
させることは困難である。かかる実状に鑑み、本発明
は、断熱対象となる構造物の外壁面の構造の如何に拘わ
らず、良好な断熱効果を発揮し得るように設置可能な断
熱材を提供することを第1の課題とする。As described above, in the case where the outer wall surface of the structure to be thermally insulated is not flat but has irregularities, it is difficult to arrange the heat insulating material without lowering the heat insulation effect and the construction efficiency. In view of such a situation, a first object of the present invention is to provide a heat insulating material that can be installed so as to exhibit a good heat insulating effect regardless of the structure of the outer wall surface of a structure to be thermally insulated. And
【0009】また、例えば高温炉に関していえば、外壁
面においては局所的に温度の高い部分と低い部分とが一
般に生じる。先に例示した無機質繊維から成る断熱材料
の熱伝導率は温度依存特性を有し、温度が高くなるほ
ど、その熱伝導率は高くなり断熱効果は低下する。従っ
て、炉の外壁面に生じる温度差は、その周囲に配置され
る断熱材がもたらす断熱効果の均一化を阻害し、その結
果、断熱材の外側表面において温度の高い部分と低い部
分とが生じる場合がある。このことは、設計外側表面温
度、すなわち断熱材の外側表面の予定温度を例えば40
℃以下に設定して断熱材を構成したとしても、ある箇所
では70℃近くになって所定の断熱効果が得られず、断
熱性能を均一にすることができないという問題を招いて
いた。[0009] For example, regarding a high-temperature furnace, a portion having a high temperature and a portion having a low temperature generally occur on the outer wall surface. The heat conductivity of the heat insulating material composed of inorganic fibers exemplified above has a temperature-dependent characteristic. As the temperature increases, the heat conductivity increases and the heat insulating effect decreases. Therefore, the temperature difference generated on the outer wall surface of the furnace hinders the uniformity of the heat insulating effect provided by the heat insulating material disposed therearound, and as a result, a high temperature portion and a low temperature portion occur on the outer surface of the heat insulating material. There are cases. This reduces the design outer surface temperature, ie, the expected temperature of the outer surface of the insulation by, for example, 40
Even if the heat insulating material is set at a temperature of not more than 70 ° C., the temperature becomes close to 70 ° C. in a certain place, and a predetermined heat insulating effect cannot be obtained, which causes a problem that the heat insulating performance cannot be made uniform.
【0010】そこで、本発明は、高温炉の外壁面におい
て温度のばらつきが大きい場合に、断熱材料の熱伝導率
の温度依存性に起因して炉の外壁面を覆う断熱材料の外
側表面温度がばらつくという断熱性能の不均一性をなく
し、従来の無機質繊維からなる断熱材料よりも優れた断
熱特性を示す保温もしくは保冷用の複合断熱材を提供す
ることを第2の課題とする。Accordingly, the present invention provides a method for controlling the temperature of the outer surface of a heat insulating material that covers the outer wall of a furnace due to the temperature dependence of the thermal conductivity of the heat insulating material when the temperature of the outer wall of the high temperature furnace varies greatly. It is a second object of the present invention to provide a composite heat insulating material for keeping heat or cooling, which eliminates non-uniformity of heat insulation performance, that is, variation, and shows better heat insulation properties than conventional heat insulating materials made of inorganic fibers.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前記第1の課題を達成す
るために、本発明は、金属製シートまたは無機質繊維シ
ートから成る包囲体内に、多孔質セラミクス系粒状体お
よび/または中空セラミクス系粒状体を、包囲体内の空
隙率が30〜85%となるように含んで成る断熱材を提
供する。In order to achieve the first object, the present invention provides a porous ceramic-based granular material and / or a hollow ceramic-based granular material in an enclosure made of a metal sheet or an inorganic fiber sheet. A thermal insulation comprising the body such that the porosity in the enclosure is between 30 and 85%.
【0012】この断熱材は、可撓性または柔軟性を有す
るシート状物から成る包囲体の中に、断熱作用を有する
多孔質セラミクス系粒状体および/または中空セラミク
ス系粒状体が、包囲体内に空隙を残した状態で、即ち適
度に疎らな状態で充填されていることを特徴とする。こ
の特徴により、断熱材全体は適度に変形可能なもの、即
ち、可変形性を有するものとなる。[0012] This heat insulating material comprises a porous ceramic-based granular material and / or a hollow ceramic-based granular material having a heat insulating effect in an envelope made of a sheet material having flexibility or flexibility. It is characterized in that it is filled in a state where voids are left, that is, in an appropriately sparse state. Due to this feature, the whole heat insulating material is appropriately deformable, that is, has a deformable shape.
【0013】断熱材を構成する「包囲体」とは、その内
部に、形状が変化し得、場合によりその体積も変化し得
る空間を画成し、当該空間内に多孔質セラミクス系粒状
体および/または中空セラミクス系粒状体を収容するこ
とができ、それらが当該空間の外へ漏れ出すことのない
ように封入されたものを指す。この包囲体を構成するシ
ートは、金属製シートまたは無機質繊維シートであっ
て、可撓性を有するものであることが好ましい。The "enclosure" constituting the heat insulating material defines a space in which the shape can be changed and the volume can be changed in some cases, and the porous ceramic-based granular material and And / or hollow ceramics-based granules, which are enclosed so that they do not leak out of the space. The sheet constituting the enclosure is preferably a metal sheet or an inorganic fiber sheet having flexibility.
【0014】金属製シートを用いる場合、金属製シート
は、例えばステンレス製シートであって、例えば0.0
1〜0.18mmの厚さを有するものであることが好まし
い。金属製シートはガス不透過性であるから、これを用
いて包囲体を形成し、シート間の接合部を溶接等によっ
て気密的にすれば、包囲体内にはガスの出入りをも実質
的に許容しない、外部から隔離された密閉空間を形成で
きる。その場合、断熱材は包囲体内に存在する気体(例
えば空気)の体積の圧縮または膨張、ならびに包囲体内
における多孔質セラミクス系粒状体および/または中空
セラミクス系粒状体の流動によって変形し得るものとな
る。When a metal sheet is used, the metal sheet is, for example, a stainless steel sheet, for example, 0.0%.
Preferably, it has a thickness of 1 to 0.18 mm. Since the metal sheet is gas-impermeable, if an enclosure is formed using this and the joint between the sheets is made airtight by welding or the like, gas can enter and exit the enclosure substantially. No, a closed space isolated from the outside can be formed. In that case, the thermal insulation will be deformable by the compression or expansion of the volume of gas (eg air) present in the enclosure and the flow of porous and / or hollow ceramic-based particles in the enclosure. .
【0015】無機質繊維シートを用いる場合、無機質繊
維シートは不織布、織布、フェルトもしくはメッシュ等
であって、アルミナ繊維、シリカ繊維、または炭素系繊
維等から成るものであることが好ましい。特にアルミナ
繊維は、その耐熱温度が1000℃と高いため、高温の
断熱対象構造物を断熱する場合に、都合良く使用でき
る。また、無機質繊維シートの厚さは0.5〜1.6mm
であることが好ましく、その目付は200〜1500g
/m2であることが好ましい。When an inorganic fiber sheet is used, the inorganic fiber sheet is a nonwoven fabric, a woven fabric, a felt, a mesh, or the like, and is preferably made of an alumina fiber, a silica fiber, a carbon fiber, or the like. In particular, since the alumina fiber has a high heat-resistant temperature as high as 1000 ° C., it can be conveniently used to insulate a high-temperature insulating structure. The thickness of the inorganic fiber sheet is 0.5 to 1.6 mm.
It is preferable that the basis weight is 200 to 1500 g
/ M 2 .
【0016】無機質繊維シートには、包囲体内に収容す
る多孔質セラミクス系粒状体および/または中空セラミ
クス系粒状体が漏出しないことを条件として、1つ当た
りの開口面積が80〜10000μm2である開口部が
100〜12000個/cm2の割合で形成されているこ
とが好ましい。無機質繊維シートは、ガス透過性を有す
るものであるから、包囲体は周囲のガス(例えば空気)
が包囲体内に出入りし、包囲体内の多孔質セラミクス系
粒状体および/または中空セラミクス系粒状体が流動す
ることにより変形し得る。従って、無機質繊維シートを
包囲体とする断熱材は、金属製シートを包囲体とする断
熱材よりも可変形性が大きくなる。The inorganic fiber sheet has an opening area of 80 to 10000 μm 2 , provided that the porous ceramic-based particles and / or the hollow ceramic-based particles contained in the enclosure do not leak. It is preferable that the portions are formed at a rate of 100 to 12000 pieces / cm 2 . Since the inorganic fiber sheet has gas permeability, the surrounding body is surrounded by surrounding gas (for example, air).
May enter and exit the enclosure, and may be deformed by the flow of the porous ceramic-based particles and / or the hollow ceramic-based particles in the enclosure. Therefore, the heat insulating material having the inorganic fiber sheet as the surrounding body has a greater deformability than the heat insulating material having the metal sheet as the surrounding body.
【0017】包囲体内には、多孔質セラミクス系粒状体
および/または中空セラミクス系粒状体(これらを総称
して「セラミクス系粒状体」と呼ぶ場合がある。)が充
填される。The envelope is filled with porous ceramic-based granules and / or hollow ceramic-based granules (these are sometimes collectively referred to as "ceramic-based granules").
【0018】セラミクス系粒状体を構成するセラミクス
材料は、例えば、シリカ(SiO2)を80〜95重量
%およびアルミナ(Al2O3)を20〜5重量%含有す
るものであることが好ましい。また、粒状体は100〜
1000メッシュの寸法のものを用いることが好まし
い。The ceramic material constituting the ceramic-based particles preferably contains, for example, 80 to 95% by weight of silica (SiO 2 ) and 20 to 5% by weight of alumina (Al 2 O 3 ). The granular material is 100 ~
It is preferable to use one having a size of 1000 mesh.
【0019】多孔質セラミクス系粒状体とは、1つの粒
状体の表面ならびに内部に多数の孔が形成されたスポン
ジ状の粒状体である。孔の殆どは互いに連通して連続気
泡状になっているが、一部においては孔と孔とが壁で隔
てられている。多孔質セラミクス系粒状体においては、
1つの多孔質粒状体に占める孔全体の割合が30〜70
体積%(即ち、空隙率が30〜70%)であることが好
ましい。また、多孔質セラミクス系粒状体に形成される
孔は、1つあたりの孔の容積が1×10-9mm3〜5×1
0-1mm3であることが好ましい。多孔質セラミクス系粒
状体は、例えば、溶融したセラミクスの滴を大気中で落
下させるときに、高速で流れる気体フローに接触させ、
セラミクスの滴を泡状化または球状化させた後、これを
急速に冷却させることにより得られる。The porous ceramic-based granular material is a sponge-like granular material having a large number of pores formed on the surface and inside of one granular material. Most of the holes communicate with each other to form an open cell, but in some cases, the holes are separated by a wall. In the porous ceramic-based granular material,
The ratio of the whole pores in one porous granular material is 30 to 70
It is preferable that the volume percentage (ie, the porosity is 30 to 70%). The pores formed in the porous ceramics-based granular material have a volume of 1 × 10 −9 mm 3 to 5 × 1 per one hole.
It is preferably 0 -1 mm 3 . Porous ceramics-based granular material, for example, when dropping the molten ceramics drops in the atmosphere, contact with a high-speed gas flow,
It is obtained by foaming or spheroidizing a ceramic droplet and then rapidly cooling it.
【0020】一方、中空セラミクス系粒状体とは、例え
ば発泡中空セラミクス系粒状体であって、1つの粒状体
に中空部が独立して一もしくは複数形成されており、当
該中空部が外部と連絡していないものである。従って、
中空セラミクス系粒状体の中空部へは流体が実質的に浸
透できない。また、中空セラミクス系粒状体において
は、複数の小孔が繋がって1つの中空部が形成されてい
る場合がある。On the other hand, the hollow ceramic-based granules are, for example, foamed hollow ceramic-based granules, in which one or a plurality of hollow portions are independently formed in one granule, and the hollow portions communicate with the outside. That is not what you do. Therefore,
The fluid cannot substantially penetrate into the hollow portion of the hollow ceramic-based granular material. Further, in the hollow ceramics-based granular material, a single hollow portion may be formed by connecting a plurality of small holes.
【0021】中空セラミクス粒状体に占める中空部の割
合は20〜60体積%(即ち、空隙率が20〜60%)
であることが好ましい。中空セラミクス系粒状体に存在
する中空部はその一つあたりの容積が1×10-9mm3〜
3×10-3mm3であることが好ましく、1×10-9mm3〜
1×10-6mm3であることがより好ましい。中空セラミ
クス系粒状体は、例えば、特開昭63−252982号
公報、もしくは特開平7−330459号公報等に記載
の微孔性断熱材を粉砕して粒状物にすることにより得ら
れる。粉砕により得られる粒状物は、中空セラミクス系
粒状体が個々の粒子に解離せず、粒子が結合した塊状物
である場合があるが、当該塊状物が100〜1000メ
ッシュの寸法を有する限りにおいて、そのような塊状物
も使用できる。また、中空セラミクス系粒状体は、ハリ
マセラミクス社からWDSボード(商品名)として販売
されているボードの前加工品に相当し、あるいは日本ア
エロジル社よりマイクロサーム(商品名)の粉体として
販売されている。The ratio of the hollow portion to the hollow ceramic particles is 20 to 60% by volume (that is, the porosity is 20 to 60%).
It is preferable that The hollow portion existing in the hollow ceramics granular material has a volume of 1 × 10 −9 mm 3 or more.
It is preferably 3 × 10 −3 mm 3 , and 1 × 10 −9 mm 3 to
More preferably, it is 1 × 10 −6 mm 3 . The hollow ceramic-based granular material can be obtained, for example, by pulverizing a microporous heat-insulating material described in JP-A-63-252982 or JP-A-7-330559 to form a granular material. Granules obtained by pulverization, the hollow ceramic-based granules do not dissociate into individual particles, there are cases where the particles are agglomerated particles, as long as the mass has a size of 100 to 1000 mesh, Such lumps can also be used. The hollow ceramics-based granular material is equivalent to a pre-processed product of a board sold as a WDS board (trade name) by Harima Ceramics, or is sold as a powder of Microtherm (trade name) by Aerosil Japan. ing.
【0022】なお、場合により、多孔質セラミクス系粒
状体には、例えばその製造過程において偶発的に形成さ
れた中空セラミクス系粒状体が含まれることがあり、反
対に中空セラミクス系粒状体に多孔質セラミクス系粒状
体が含まれることがあり得る。あるいは、両者のいずれ
かに区分することが難しい粒状体、例えば、複数の独立
した中空部が形成された粒状体において、1つの中空部
が外部に通じていて僅かに流体浸透性を有するような粒
状体が形成される場合もあり得る。従って、本明細書に
おいて、「多孔質セラミクス系粒状体および/または中
空セラミクス系粒状体」なる語に含まれる「および」
は、両者を意図的に混合して使用する場合のみならず、
前記のように両者が偶発的に混在する場合を含み、ま
た、両者のいずれとも区別し難い粒状体を使用する場合
をも含む趣旨において用いられる。In some cases, the porous ceramics-based particles may include, for example, hollow ceramics-based particles accidentally formed during the manufacturing process. Ceramic particulates may be included. Alternatively, in a granular material which is difficult to be divided into either of them, for example, a granular material in which a plurality of independent hollow portions are formed, one hollow portion communicates with the outside and has a slight fluid permeability. Granules may be formed. Therefore, in the present specification, “and” included in the term “porous ceramic-based granules and / or hollow ceramic-based granules” are included.
Is not only when both are intentionally mixed and used,
It is used for the purpose including the case where both are accidentally mixed as described above, and also including the case where a granular material which is difficult to distinguish from both is used.
【0023】包囲体内における多孔質セラミクス系粒状
体および/または中空セラミクス系粒状体の疎らさは、
空隙率で表される。空隙率は、前記包囲体内に画成され
る空間に含まれる多孔質セラミクス系粒状体および/ま
たは中空セラミクス系粒状体の占める体積を、前記空間
の最大体積で除すことによって算出できる。空間の最大
体積は、包囲体が金属製シートで形成されている場合に
は、包囲体が液密であることを考慮して、包囲体の中に
シートの伸びが生じない条件にて、例えば水を最大限に
充填し、その体積を測定することにより求められる。ま
た、包囲体が無機質繊維シートで形成されている場合に
は、シートが金属製シートに置換されたと仮定した場合
に包囲体内に例えば水を最大限に充填できる体積が、空
間の最大体積に相当する。包囲体を構成するシートに実
質的に伸びが生じなければ、同形状・寸法の金属製シー
トの包囲体内と無機質繊維シートの包囲体内には、実質
的に同じ大きさの最大体積を有する空間が形成されるこ
ととなる。The sparseness of the porous ceramic particles and / or the hollow ceramic particles in the enclosure is as follows:
Expressed by porosity. The porosity can be calculated by dividing the volume occupied by the porous ceramic particles and / or the hollow ceramic particles contained in the space defined in the enclosure by the maximum volume of the space. The maximum volume of the space, when the enclosure is formed of a metal sheet, in consideration of the fact that the enclosure is liquid-tight, under the condition that the sheet does not elongate in the enclosure, for example, It is determined by filling the water to the maximum and measuring its volume. Further, when the envelope is formed of an inorganic fiber sheet, for example, assuming that the sheet has been replaced with a metal sheet, the volume capable of filling the envelope with water, for example, as much as possible corresponds to the maximum volume of the space. I do. If the sheet constituting the envelope does not substantially expand, a space having substantially the same maximum volume is formed in the envelope of the metal sheet and the envelope of the inorganic fiber sheet having the same shape and dimensions. Will be formed.
【0024】本発明の断熱材は、外壁面の凹凸形状に合
わせて形状および寸法の異なるものを複数個組み合わせ
て配置させることにより、外壁面の上に略平坦な面を形
成できる。細かな粒状体を内包する本発明の断熱材は、
粒状体の流動性によって変形できるため、外壁面の凹凸
形状に追随させやすい。従って、本発明の断熱材と外壁
面との間の密着性は非常に優れたものとなる。The heat insulating material of the present invention can form a substantially flat surface on the outer wall surface by arranging a plurality of members having different shapes and dimensions in accordance with the uneven shape of the outer wall surface. The heat insulating material of the present invention containing fine granular materials,
Since it can be deformed by the fluidity of the granular material, it can easily follow the uneven shape of the outer wall surface. Therefore, the adhesion between the heat insulating material of the present invention and the outer wall surface is extremely excellent.
【0025】本発明の断熱材は、多孔質セラミクス系粒
状体および/または中空セラミクス系粒状体が包囲体内
に存在する構造となっており、当該構造は粒状体の飛散
による発塵を有効に抑制する。従って、本発明の断熱材
を使用すれば、断熱材を施工する際の作業環境の悪化を
防止できる。特に、包囲体が金属製シートで形成される
場合には、それが有する気密性のために優れた発塵抑制
効果が得られ、金属製シートを用いて形成した断熱材の
発塵レベル(20m/秒の気流を断熱材に吹き付けた場
合に、気流の下流部における1m3あたりの空気に含ま
れる寸法が1μm以上のダストの個数)は0〜100個
/m3程度に抑制できる。一方、無機質繊維シートで包
囲体を形成する場合、断熱材の発塵レベルは1000〜
5000個/m3と大きくなるが、無機質繊維シートか
ら成る従来の断熱材の発塵レベルが10万個以上であ
り、これを切断する際には発塵レベルがより大きくなる
ことに鑑みれば、包囲体が無機質繊維シートである断熱
材もまた、優れた発塵抑制効果を発揮するものといえ
る。The heat insulating material of the present invention has a structure in which porous ceramic-based particles and / or hollow ceramic-based particles are present in the enclosure, and the structure effectively suppresses dust generation due to scattering of the particles. I do. Therefore, the use of the heat insulating material of the present invention can prevent the working environment from being deteriorated when the heat insulating material is installed. In particular, when the enclosure is formed of a metal sheet, an excellent dust suppression effect is obtained due to its airtightness, and the dust generation level (20 m) of the heat insulating material formed using the metal sheet is obtained. / seconds airflow when blown heat-insulating material, the number dimensions than dust 1μm contained in the air per 1 m 3 in the downstream portion of the air flow) can be suppressed to about 0-100 cells / m 3. On the other hand, when the enclosure is formed of an inorganic fiber sheet, the dust generation level of the heat insulating material is 1000 to 1000.
Becomes large as 5000 / m 3, dust level of conventional insulation material made of inorganic fiber sheet is not less more than 100,000, in view of the fact that the dust level greater is in cutting it, It can be said that a heat insulating material whose surrounding body is an inorganic fiber sheet also exhibits an excellent dust generation suppressing effect.
【0026】実際の施工に際しては、形状寸法が異なる
複数種の断熱材を予め用意し、断熱対象構造物の外壁面
の形状に応じて適当なものを選択できるようにしておけ
ば、効率良く断熱材を施工できる。In the actual construction, if a plurality of types of heat insulating materials having different shapes and dimensions are prepared in advance and an appropriate material can be selected according to the shape of the outer wall surface of the structure to be thermally insulated, efficient heat insulation can be achieved. Materials can be constructed.
【0027】上記本発明の断熱材は、そのサイズを大き
くする、あるいは多数積層して、それのみで断熱対象構
造物を断熱することも可能である。しかし、多孔質セラ
ミクス系粒状体および/または中空セラミクス系粒状体
が高価であること、包囲体の作製に時間を要すること等
を考慮すれば、それのみで構造物を断熱することは経済
的でない場合がある。従って、上記本発明の断熱材は凹
凸を有する外壁面上に平坦面を形成するために主として
用い、当該平坦面上に、平坦面上に施工可能な別の断熱
材を配置させることが好ましい。一般に、平坦面上に施
工可能な断熱材、例えば、板状またはブロック状の断熱
材の使用は、コスト面において有利である。即ち、上記
本発明の断熱材を下側断熱要素とし、その上に適当な上
側断熱要素を積層することによって、経済的で施工性の
良い複合断熱材を得ることができる。It is also possible to increase the size of the heat insulating material of the present invention, or to laminate a large number of the heat insulating materials, and to insulate the structure to be thermally insulated alone. However, considering that the porous ceramic-based granules and / or the hollow ceramic-based granules are expensive and that it takes time to produce the enclosure, it is not economical to insulate the structure by itself. There are cases. Therefore, it is preferable that the heat insulating material of the present invention is mainly used for forming a flat surface on an outer wall surface having irregularities, and another heat insulating material that can be applied on the flat surface is disposed on the flat surface. Generally, the use of a heat insulating material that can be applied on a flat surface, for example, a plate-shaped or block-shaped heat insulating material, is advantageous in terms of cost. That is, by using the heat insulating material of the present invention as the lower heat insulating element and laminating an appropriate upper heat insulating element thereon, a composite heat insulating material that is economical and has good workability can be obtained.
【0028】なお、本明細書において、「下側」および
「上側」という用語は絶対的な上下を示すものではな
く、「下側」および「下」という語は対象構造物の外壁
面に近い側を、「上側」および「上」という語は外壁面
に遠い側を示すために使用される。In this specification, the terms "lower" and "upper" do not indicate absolute upper and lower directions, and the terms "lower" and "lower" are close to the outer wall surface of the target structure. The terms side, "upper" and "upper" are used to indicate the side remote from the outer wall.
【0029】上記複合断熱材を構成する上側断熱要素
は、例えば、断熱板と無機質繊維シートとを積層した積
層ユニットを断熱板が下側となるように複数積層して成
るものであることが好ましい。断熱板は、例えば金属板
およびマイカ質断熱板であってよく、無機質繊維シート
は、耐熱性および/または耐低温性を有する無機材料か
ら成る繊維を用いて形成される多数の空隙、好ましくは
微細空隙を有するシート状物であり、例えば不織布、織
布、フェルトもしくはメッシュ等である。但し、上側断
熱要素は前記積層ユニットに限定されるものではなく、
常套的に使用されている断熱材を上側断熱要素として採
用してよい。The upper heat-insulating element constituting the composite heat-insulating material is, for example, preferably formed by laminating a plurality of laminating units each having a heat-insulating plate and an inorganic fiber sheet so that the heat-insulating plate is on the lower side. . The insulating plate may be, for example, a metal plate and a mica insulating plate, and the inorganic fiber sheet is formed of a large number of voids, preferably fines, formed by using fibers made of an inorganic material having heat resistance and / or low temperature resistance. It is a sheet having voids, for example, a nonwoven fabric, a woven fabric, a felt, a mesh, or the like. However, the upper heat insulating element is not limited to the laminated unit,
Conventionally used insulation may be employed as the upper insulation element.
【0030】本発明の第2の課題は、上記複合断熱材
に、厚さ方向よりも面方向に相対的に大きい熱伝導率を
有する熱伝導異方性シートを配することによって達成で
きる。熱伝導異方性シートは、高温である断熱対象構造
物を断熱保温する場合には、下側断熱要素の下に配さ
れ、低温である断熱対象構造物を断熱保冷する場合に
は、複合断熱材の最上面に配する。The second object of the present invention can be achieved by disposing a thermally conductive anisotropic sheet having a relatively larger thermal conductivity in the plane direction than the thickness direction in the composite heat insulating material. The heat conduction anisotropic sheet is disposed below the lower heat insulating element when insulating the structure to be thermally insulated at a high temperature. Place on top of timber.
【0031】熱伝導異方性シートはこれに加えられた熱
を、厚さ方向よりも面方向に優先的に伝導させる性質を
有する。したがって、この熱伝導異方性シートを例え
ば、高温炉の外壁面に接するように配すると、炉の外壁
面温度がばらついている場合でも、面方向で熱が伝導す
るためにシート全面の温度のばらつきが低減し、好まし
くは実質的に均一になる。その結果、熱伝導異方性シー
トの上に設けられる断熱要素は表面温度が実質的に均一
となった熱伝導異方性シートに対して断熱作用を奏し得
るので、複合断熱材の外側表面、すなわち熱伝導異方性
シートから最も遠い側の表面においても温度のばらつき
が低減することとなる。The heat conductive anisotropic sheet has the property of transmitting the heat applied thereto preferentially in the plane direction rather than in the thickness direction. Therefore, for example, when the heat conduction anisotropic sheet is arranged so as to be in contact with the outer wall surface of the high-temperature furnace, even when the temperature of the outer wall surface of the furnace varies, the heat is conducted in the plane direction, so that the temperature of the entire surface of the sheet is reduced. The variability is reduced and preferably substantially uniform. As a result, the heat-insulating element provided on the heat-conducting anisotropic sheet can exert a heat-insulating action on the heat-conducting anisotropic sheet whose surface temperature is substantially uniform, so that the outer surface of the composite heat insulating material, That is, the temperature variation is reduced even on the surface farthest from the heat conductive anisotropic sheet.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、本発明の断熱材および複合
断熱材を図面を参照しながら説明する。図1は、本発明
の複合断熱材の一実施形態を示す断面図である。この複
合断熱材(10)は、下から順に熱伝導異方性シート(1
1)、下側断熱要素(16a)および上側断熱要素(16
b)を含み、その最外層(S1)として化粧板が積層さ
れた構造となっている。下側断熱要素(16a)は、シー
トから成る包囲体(12a)に多孔質セラミクス系粒状体
および/または中空セラミクス系粒状体(12b)を含ん
で成る本発明の断熱材(12)であり、上側断熱要素(16
b)は、断熱板(13)と無機質繊維シート(14)とを積
層した積層ユニット(15)が4層積層されて成るもので
ある。そして、図1は、熱伝導異方性シート(11)が断
熱保温の対象となる高温構造物、例えば高温炉の外壁面
(100)に隣接するように配置されて断熱保温を行って
いる様子を模式的に示している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a heat insulating material and a composite heat insulating material according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the composite heat insulating material of the present invention. This composite heat insulating material (10) is composed of a heat conductive anisotropic sheet (1
1), the lower insulation element (16a) and the upper insulation element (16
b), and a decorative plate is laminated as the outermost layer (S1). The lower heat-insulating element (16a) is the heat-insulating material (12) of the present invention comprising a porous ceramic-based granule and / or a hollow ceramic-based granule (12b) in an envelope (12a) made of a sheet; Upper insulation element (16
b) is composed of four laminated units (15) in which a heat insulating plate (13) and an inorganic fiber sheet (14) are laminated. FIG. 1 shows a state in which the heat conductive anisotropic sheet (11) is arranged adjacent to a high-temperature structure to be insulated and kept warm, for example, an outer wall surface (100) of a high-temperature furnace to perform adiabatic heat keeping. Is schematically shown.
【0033】断熱材(12)は、シートから成る包囲体
(12a)に多孔質セラミクス系粒状体および/または中
空セラミクス系粒状体(12b)を、包囲体(12a)内の
空隙率が所定範囲内となるように含んで成り、可変形性
を有する。包囲体(12a)を構成するシートは、金属製
シートまたは無機質繊維シートであって、可撓性を有す
るものであることが好ましい。The heat insulating material (12) has a porous ceramic-based granular material and / or a hollow ceramic-based granular material (12b) in an envelope (12a) made of a sheet, and the porosity in the envelope (12a) is within a predetermined range. It has a variable form. The sheet constituting the enclosure (12a) is preferably a metal sheet or an inorganic fiber sheet having flexibility.
【0034】包囲体(12a)を金属製シートで形成する
場合、当該金属製シートは前述のとおり、例えばステン
レスから成り、厚さは例えば0.01〜0.18mmであ
ることが好ましい。厚さが0.01mm未満では強度が小
さく耐久性の点で劣り、0.18mmを超えると可撓性が
小さくなって、断熱材全体の可変形性が低下し、断熱材
を外側壁面の凹凸に追随させることが困難となる。金属
製シートは、強度を向上させるために複数枚積層して用
いてもよい。When the enclosure (12a) is formed of a metal sheet, the metal sheet is made of, for example, stainless steel as described above, and preferably has a thickness of, for example, 0.01 to 0.18 mm. If the thickness is less than 0.01 mm, the strength is small and the durability is inferior. If the thickness is more than 0.18 mm, the flexibility is reduced, the deformability of the whole heat insulating material is reduced, and the heat insulating material is uneven on the outer wall surface. It is difficult to follow. A plurality of metal sheets may be stacked and used to improve the strength.
【0035】金属製シートを用いる場合には、その一方
の面が鏡面仕上げ等によって高い熱反射率を有し、当該
熱反射率の高い面が包囲体の外側面となるようにするこ
とが好ましい。包囲体の外側の熱反射率が高い場合、炉
からの輻射熱が断熱材(12)によって反射され、断熱材
(12)の断熱性能が向上するという利点が得られる。な
お、本明細書においては、面の「熱反射率が高い」こと
は、その面の「熱放射率が低い」ことに対応している。
したがって、金属製シートの熱反射率の高い面は、その
熱放射率が0.1以下である低い熱放射率を有するもの
であることが好ましく、そのような熱放射率は、鏡面仕
上げ等によって、面の平均粗さRaを4μm以下、好ま
しくは0.2μm以下にすることによって達成できる。When a metal sheet is used, it is preferable that one surface of the metal sheet has a high thermal reflectance by mirror finishing or the like, and the surface having the high thermal reflectance is the outer surface of the enclosure. . When the heat reflectance outside the enclosure is high, there is an advantage that the radiant heat from the furnace is reflected by the heat insulating material (12), and the heat insulating performance of the heat insulating material (12) is improved. In the present specification, “high heat reflectance” of a surface corresponds to “low heat emissivity” of the surface.
Therefore, it is preferable that the surface of the metal sheet having a high thermal reflectance has a low thermal emissivity whose thermal emissivity is 0.1 or less, and such a thermal emissivity is determined by mirror finishing or the like. The average roughness Ra of the surface can be at most 4 μm, preferably at most 0.2 μm.
【0036】包囲体(12a)が無機質繊維シートである
場合、無機質繊維シートに存在する間隙を介して空気が
包囲体(12a)内の空間へ供給され、あるいは空間から
排出される。従って、断熱材(12)は、空気の出入りに
より変形し、その可変形性は包囲体(12a)が金属製シ
ートであるものよりも大きい。無機質繊維シートは、前
述のとおり、アルミナ繊維、シリカ繊維、または炭素系
繊維等から成る不織布、織布、フェルトもしくはメッシ
ュ等であることが好ましい。When the enclosure (12a) is an inorganic fiber sheet, air is supplied to or discharged from the space in the enclosure (12a) through a gap existing in the inorganic fiber sheet. Therefore, the heat insulating material (12) is deformed by the inflow and outflow of air, and its deformability is greater than that in which the enclosure (12a) is a metal sheet. As described above, the inorganic fiber sheet is preferably a nonwoven fabric, woven fabric, felt, mesh, or the like made of alumina fiber, silica fiber, carbon-based fiber, or the like.
【0037】また、当該シートには、1つ当たりの開口
面積が好ましくは80〜10000μm2、より好まし
くは1000〜5000μm2である開口部が、好まし
くは100〜12000個/cm2、より好ましくは10
00〜6000個/cm2の割合で形成されている。開口
部が小さい或いは開口部の数が少ないと、包囲体内で空
気の円滑な供給・排気が行われず、可変形性が小さくな
る。開口部が大きい或いは開口部の数が多いと、セラミ
クス系粒状体の一部が開口部より漏出するという問題が
ある。包囲体(12a)の形成に適した無機質繊維シート
としては、ニチアス社製の「シルテックスクロス(商品
名)」がある。無機質繊維シートは複数枚積層して用い
てもよい。また、無機質繊維シートと金属製シートとを
積層して使用してもよい。The sheet has openings each having an opening area of preferably 80 to 10000 μm 2 , more preferably 1000 to 5000 μm 2 , preferably 100 to 12000 / cm 2 , more preferably 10
It is formed at a rate of 00 to 6000 / cm 2 . If the openings are small or the number of openings is small, smooth supply and exhaust of air in the enclosure will not be performed, and the deformability will be reduced. If the openings are large or the number of openings is large, there is a problem that a part of the ceramic-based granular material leaks from the openings. As an inorganic fiber sheet suitable for forming the envelope (12a), there is "Siltex Cross (trade name)" manufactured by Nichias. A plurality of inorganic fiber sheets may be laminated and used. Moreover, you may laminate | stack and use an inorganic fiber sheet and a metal sheet.
【0038】断熱材(12)は、上記金属製シートまたは
無機質繊維シートを用いて、図2に示すような角柱形状
または円筒形状の容器状物であってセラミクス系粒状体
の投入口を有するものを作製して、これを包囲体(12
a)とし、空間内の空隙率が30〜85%となるよう
に、セラミクス系粒状体を充填し、最後にセラミクス系
粒状体の投入口を封止して形成する。The heat insulating material (12) is a prismatic or cylindrical container as shown in FIG. 2 using the above-mentioned metal sheet or inorganic fiber sheet and having a ceramic-based granular material inlet. And make this an enclosure (12
In step a), the ceramic-based particles are filled so that the porosity in the space is 30 to 85%, and finally, the inlet of the ceramic-based particles is sealed and formed.
【0039】セラミクス粒状体(12b)は、十分に乾燥
して包囲体(12a)に充填する。セラミクス粒状体(12
b)の水分含有量は、具体的には8重量%以下とするこ
とが好ましい。セラミクス系粒状体は、前述のとおり、
好ましくはシリカおよびアルミナを含有してなるセラミ
クス材料で形成され、その寸法は好ましくは100〜1
000メッシュである。粒状体の寸法が1000メッシ
ュより小さいと、包囲体から粒状体が漏出するおそれが
あり、また、発塵により作業効率および作業環境の悪化
という問題が生じる場合がある。さらに、細かな粒状体
は、移送容器の外壁または隅に付着または滞留しやすい
ために、移送容器を汚染しやすく、また、例えば計量後
の粒状体を別の容器等に全て移すことができず目的とす
る量の粒状体を正確に包囲体内に充填できないといっ
た、運搬移送の際の作業効率の悪化を招くおそれがあ
る。寸法が100メッシュよりも大きい粒状体を用いる
と、粒状体と粒状体との間で大きな空隙が生じ、当該空
隙において空気の対流が発生し、それにより断熱材全体
の断熱性能が低下する場合がある。The ceramic particles (12b) are sufficiently dried and filled in the enclosure (12a). Ceramic granules (12
Specifically, the water content of b) is preferably 8% by weight or less. As mentioned above, the ceramic-based granular material
It is preferably formed of a ceramic material containing silica and alumina, and its size is preferably 100 to 1
000 mesh. If the size of the granular material is smaller than 1000 mesh, the granular material may leak from the surrounding body, and the dust may cause a problem of deterioration of work efficiency and work environment. Further, the fine granular material easily adheres or stays on the outer wall or the corner of the transfer container, so that the transfer container is easily contaminated, and, for example, the measured granular material cannot be completely transferred to another container or the like. There is a possibility that the work efficiency at the time of transportation and transfer may be deteriorated, such that the target amount of granular material cannot be accurately filled in the enclosure. When a granular material having a size larger than 100 mesh is used, a large void is generated between the granular material and the granular material, and convection of air is generated in the void, whereby the heat insulating performance of the entire thermal insulating material may be reduced. is there.
【0040】断熱材(12)には、空隙率が30〜85%
となるようにセラミクス系粒状体(12b)を充填する。
85%を超えると、断熱材(12)内においてセラミクス
粒状体が疎らになりすぎ、包囲体内で空気の対流が生じ
て熱伝導率が高くなり断熱性能が低下するいう問題があ
り、30%未満では、セラミクス粒状体が密となりすぎ
て断熱材(12)の可変形性が殆ど無くなり好ましくな
い。セラミクス系粒状体が前述したようにシリカ80〜
95重量%とアルミナ20〜5重量%を含む材料で形成
されている場合には、上記空隙率は充填密度(包囲体内
のセラミクス系粒状体の質量/包囲体の空間の最大体
積)を80〜300kg/m3とすることにより達成でき
る。The heat insulating material (12) has a porosity of 30 to 85%.
The ceramic-based granular material (12b) is filled so that
If it exceeds 85%, there is a problem that the ceramic granules in the heat insulating material (12) become too sparse, convection of air is generated in the enclosure, heat conductivity is increased, and heat insulation performance is reduced. In this case, the ceramic granules become too dense and the heat insulating material (12) hardly deforms, which is not preferable. As described above, the ceramics-based granular material is silica 80-
When the porosity is formed of a material containing 95% by weight and 20 to 5% by weight of alumina, the porosity is determined by setting the packing density (mass of ceramic particles in the enclosure / maximum volume of space in the enclosure) to 80 to 50%. This can be achieved by setting the pressure at 300 kg / m 3 .
【0041】包囲体(12a)におけるシートの継ぎ目
(封止部)は、シートが金属製シートである場合には、
リベットのような機械的締結手段、耐熱接着剤、あるい
は点溶接もしくは線溶接によって封止し、粒状体(12
b)が漏出しないようにする。接着剤または溶接による
封止は気密的であり、従って、包囲体内を隔離された空
間にすることを可能にする。また、シートが無機質繊維
シートである場合には、耐熱性糸による縫合、または耐
熱接着剤により封止するとよい。あるいはセラミクス系
粒状体が漏出しない限りにおいて、両端が開放された筒
状体の中間部分にセラミクス系粒状体を収容し、両端を
耐熱性の糸で縛ったものを断熱材としてもよい。When the sheet is a metal sheet, the seam (sealing portion) of the sheet in the enclosure (12a) is as follows.
Seal with mechanical fastening means such as rivets, heat-resistant adhesives, or spot or line welding
b) should not leak. Sealing by glue or welding is gas tight, thus allowing the enclosure to be an isolated space. When the sheet is an inorganic fiber sheet, the sheet may be stitched with a heat-resistant thread or sealed with a heat-resistant adhesive. Alternatively, as long as the ceramic-based granules do not leak, the ceramic-based granules may be housed in an intermediate portion of a tubular body whose both ends are open, and a material in which both ends are tied with heat-resistant yarn may be used as a heat insulating material.
【0042】包囲体の形状および寸法は、断熱対象構造
物の外壁面の形状に応じて選択することができる。荷重
が加えられた場合に断熱材(12)が座屈することを防止
し、また、断熱材(12)の作製を容易にするために、断
熱材(12)を例えば図2の(a)に示すような角柱状と
する場合、幅Wおよび奥行きTはそれぞれ、例えば30
〜200mm、高さHは例えば30〜150mmとすること
が好ましく、図2の(b)に示すように円筒形状とする
場合、例えば、直径Dは30〜200mm、高さLは30
〜150mmとすることが好ましい。The shape and dimensions of the enclosure can be selected according to the shape of the outer wall surface of the structure to be thermally insulated. In order to prevent the heat insulating material (12) from buckling when a load is applied and to facilitate the production of the heat insulating material (12), the heat insulating material (12) is, for example, shown in FIG. In the case of a prismatic shape as shown, the width W and the depth T are, for example, 30
2 to 200 mm, and the height H is preferably, for example, 30 to 150 mm. In the case of a cylindrical shape as shown in FIG. 2B, for example, the diameter D is 30 to 200 mm, and the height L is 30.
It is preferable to set it to 150 mm.
【0043】断熱材(12)の包囲体(12a)が金属製シ
ートのようなガス不透過性材料から成る場合には、断熱
材(12)内にアルゴン、二酸化炭素、ヘリウム、および
窒素のような不活性ガスを充填してもよい。不活性ガス
は、空気よりも断熱効果が高いため、そのような断熱材
によればより優れた断熱性能が得られる。If the enclosure (12a) of the insulation (12) is made of a gas-impermeable material, such as a metal sheet, the insulation (12) may contain argon, carbon dioxide, helium, and nitrogen. May be filled with an inert gas. Since an inert gas has a higher heat insulating effect than air, such a heat insulating material provides better heat insulating performance.
【0044】また、断熱材(12)の包囲体(12a)が金
属製シートのようなガス不透過性材料から成り、断熱材
(12)に大きな可変形性が要求されない場合には、断熱
材(12)内を、100Torr以下、好ましくは10Torr以
下の真空状態、あるいは450Torr以下の減圧状態と
し、断熱材(12)の断熱性能をより向上させることもで
きる。そのような断熱材は固いブロック状体となるの
で、例えば、炉の外壁面の平坦な部分において使用でき
る。When the enclosure (12a) of the heat insulating material (12) is made of a gas-impermeable material such as a metal sheet, and the heat insulating material (12) does not require great deformability, the heat insulating material (12) The inside of (12) may be in a vacuum state of 100 Torr or less, preferably 10 Torr or less, or a reduced pressure state of 450 Torr or less, so that the heat insulating performance of the heat insulating material (12) can be further improved. Such a heat-insulating material results in a solid block and can be used, for example, in flat parts of the outer wall of a furnace.
【0045】断熱材(12)は、外壁面の凹凸形状に合わ
せて、形状および/または寸法の異なるものを配置させ
る。図3に示すように、外壁面(200)が凸部を有する
場合には、凸部において高さの小さい断熱材(12)を配
置し、それ以外の部分には高さの大きい断熱材(12)を
配置し、また、凸部が傾斜面を有する部分には、傾斜面
と接する断熱材の面を傾斜面に沿うように変形させる、
または断熱材を傾斜した面を有する形状とすることによ
り、断熱材(12)全体が平坦な上面を有する下側断熱要
素(16a)を構成するようにする。断熱材(12)は可変
形性を有するため、相互に密着するように配置でき、例
えば円筒形状の断熱材(12)を配置させた場合には、上
から見た形態が正六角形を敷き詰めた形態(ハニカム)
に近い下側断熱要素(16a)を得ることができる。As the heat insulating material (12), materials having different shapes and / or dimensions are arranged in accordance with the uneven shape of the outer wall surface. As shown in FIG. 3, when the outer wall surface (200) has a convex portion, a heat insulating material (12) having a small height is disposed at the convex portion, and a heat insulating material (12) having a large height is provided at other portions. 12) is arranged, and in the portion where the convex portion has the inclined surface, the surface of the heat insulating material in contact with the inclined surface is deformed along the inclined surface,
Alternatively, by forming the heat insulating material into a shape having an inclined surface, the entire heat insulating material (12) constitutes a lower heat insulating element (16a) having a flat upper surface. Since the heat insulating material (12) has a variable shape, it can be arranged so as to be in close contact with each other. For example, when the cylindrical heat insulating material (12) is arranged, the form viewed from the top is a regular hexagon. Form (Honeycomb)
The lower heat insulating element (16a) close to the above can be obtained.
【0046】断熱材(12)は断熱対象構造物の外壁面上
に平坦面を形成するために用いるだけでなく、補助的な
断熱材として用いることもできる。例えば、一定の形状
寸法を有する断熱材を外壁面に配置させたときに、その
形状寸法の制約により当該断熱材で外壁面全体を全体覆
うことができず、外壁面に露出した部分(断熱材で覆わ
れない部分)が生じた場合に、その部分を埋めるために
用いることができる。The heat insulating material (12) can be used not only for forming a flat surface on the outer wall surface of the structure to be insulated, but also as an auxiliary heat insulating material. For example, when a heat insulating material having a certain shape and size is arranged on the outer wall surface, the heat insulating material cannot cover the entire outer wall surface entirely due to restrictions on the shape and size, and the portion exposed to the outer wall surface (heat insulating material) Can be used to fill that part when it occurs.
【0047】その例を図3に示す。図3においては、後
述するように形状寸法が一定の上側断熱要素(16b)を
配置させているが、上側断熱要素(16b)を間隙無く敷
設した結果、外壁面の端部において上側断熱要素(16
b)では覆いきれない部分(200a)が僅かに残る。そ
こで、その部分(200a)に断熱材(12)を積層して他
の部分と同じ厚さとし、その側面の外観を整えるために
板状の断熱要素(17)を配している。このように、断熱
材(12)は、広い意味において調節部材的な役割を果た
す断熱材として使用でき、その有用性は極めて大きい。FIG. 3 shows an example. In FIG. 3, the upper heat insulating element (16b) having a constant shape and size is arranged as described later. As a result of laying the upper heat insulating element (16b) without a gap, the upper heat insulating element (16b) is formed at the end of the outer wall surface. 16
In b), a portion (200a) that cannot be covered slightly remains. Therefore, a heat insulating material (12) is laminated on the portion (200a) to have the same thickness as the other portions, and a plate-shaped heat insulating element (17) is provided to adjust the appearance of the side surface. Thus, the heat insulating material (12) can be used as a heat insulating material that plays a role of an adjusting member in a broad sense, and its usefulness is extremely large.
【0048】本発明の複合断熱材は、断熱材(12)から
成る下側熱要素(16a)の上に上側断熱要素(16b)を
積層して成るものである。図1において、上側断熱要素
(16)は、断熱板(13)と無機質繊維シート(14)とを
積層した積層ユニット(15)が4層積層されて成るもの
である。The composite heat insulating material of the present invention is obtained by laminating an upper heat insulating element (16b) on a lower heat element (16a) made of a heat insulating material (12). In FIG. 1, the upper heat-insulating element (16) is formed by laminating four laminated units (15) in which a heat-insulating plate (13) and an inorganic fiber sheet (14) are laminated.
【0049】断熱板(13)は断熱性を有するもの、即ち
高温側の熱を低温側に伝導しにくいものであれば特に限
定されない。そのような断熱板としては、例えばマイカ
質断熱板がある。マイカ質断熱板は、それ自身の熱伝導
率が0.67W/(m・k)と小さく、耐熱温度が約7
00℃と大きいため、断熱板に適している。マイカ質断
熱板を使用する場合、その厚さは200〜3500μm
であることが好ましい。200μm未満であると、高温
下において強度および保形成が低下するおそれがあり、
3500μmを超えると、面方向(厚さ方向に垂直な面
方向)に伝導してマイカ質断熱板の縁部(側面)から放
出される熱量(放熱量)が大きくなり、複合断熱材の断
熱性能を低下させるおそれがある。The heat insulating plate (13) is not particularly limited as long as it has heat insulating properties, that is, it is difficult to conduct heat on the high temperature side to the low temperature side. Such a heat insulating plate is, for example, a mica-based heat insulating plate. The mica heat insulating plate has a small thermal conductivity of 0.67 W / (mk) itself and a heat resistance temperature of about 7
Because it is as large as 00 ° C, it is suitable for a heat insulating plate. When using a mica-based heat insulating plate, its thickness is 200-3500 μm.
It is preferable that If it is less than 200 μm, the strength and the preservation at high temperatures may be reduced,
If it exceeds 3500 μm, the amount of heat (radiation) that is conducted in the plane direction (plane direction perpendicular to the thickness direction) and is released from the edges (side surfaces) of the mica insulating plate increases, and the heat insulating performance of the composite heat insulating material May be reduced.
【0050】あるいは、断熱板(13)は、表裏面のうち
少なくとも片面の熱反射率が高い金属板であってよい。
そのような金属板は、熱反射率の高い面において、輻射
熱を反射することによって断熱効果を発揮できる。従っ
て、そのような金属板を使用する場合には、熱反射率の
高い面が高温側に位置するように配する必要がある。Alternatively, the heat insulating plate (13) may be a metal plate having a high thermal reflectance on at least one of the front and back surfaces.
Such a metal plate can exhibit a heat insulating effect by reflecting radiant heat on a surface having a high thermal reflectance. Therefore, when using such a metal plate, it is necessary to arrange such that the surface having a high thermal reflectance is located on the high temperature side.
【0051】断熱板(13)として使用する金属板は、表
裏面のうち少なくとも一方の面の平均粗さRaが1.4
μm以下であり、その熱放射率が0.1以下である金属
板であることが好ましい。かかる金属板は、例えば、ス
テンレス製平板、例えばSUS304の平板、チタン製
平板、あるいニッケル製平板の表裏面のうち少なくとも
一方の面を鏡面仕上げすることによって得ることができ
る。金属板の使用温度、すなわち金属板が曝されると予
想される温度が450℃以下である場合にはアルミニウ
ム製の平板を用いてもよい。金属板の厚さは50μm〜
1500μmであることが好ましい。金属板の厚さが5
0μm未満であると熱により変形して形状を保持するこ
とができない場合があり、1500μmを越えると、面
方向(厚さ方向に垂直な面方向)に伝導し金属板の縁部
からの放熱量が大きくなり、複合断熱材の断熱性能を低
下させるおそれがある。The metal plate used as the heat insulating plate (13) has an average roughness Ra of at least one of the front and back surfaces of 1.4.
It is preferable that the metal plate has a thermal emissivity of 0.1 μm or less and a thermal emissivity of 0.1 μm or less. Such a metal plate can be obtained by, for example, mirror-finishing at least one of the front and back surfaces of a stainless steel plate, for example, a SUS304 plate, a titanium plate, or a nickel plate. When the use temperature of the metal plate, that is, the temperature at which the metal plate is expected to be exposed is 450 ° C. or less, a flat plate made of aluminum may be used. The thickness of the metal plate is 50 μm or more
It is preferably 1500 μm. Metal plate thickness is 5
If the thickness is less than 0 μm, the shape may not be maintained due to heat, and if it exceeds 1500 μm, the heat is conducted in the plane direction (plane direction perpendicular to the thickness direction) and the amount of heat radiation from the edge of the metal plate. And the heat insulating performance of the composite heat insulating material may be reduced.
【0052】断熱板(13)はまた、断熱材(12)と同じ
構成であって、包囲体の形状を板状としたものであって
もよい。その場合、包囲体内の空隙率を実質的に0にし
て剛性を確保する必要がある。例えば、セラミクス系粒
状体が前述のシリカおよびアルミナを含んで成る材料で
構成されている場合には、その充填密度を1500〜2
500kg/m3とすることが好ましい。The heat insulating plate (13) has the same configuration as the heat insulating material (12), and the shape of the enclosure may be plate-like. In this case, it is necessary to make the porosity in the enclosure substantially zero to secure rigidity. For example, when the ceramic granular material is composed of the above-mentioned material containing silica and alumina, the packing density is set to 1500 to 2
Preferably, it is 500 kg / m 3 .
【0053】無機質繊維シート(14)は無機質材料から
なる繊維で形成された微細空隙を有するものである。微
細空隙は全体で10〜75%の空隙率を形成するように
存在することが望ましい。75%以上であると空隙の占
める体積が大きくなって空気の対流による熱伝導が生
じ、また、10%未満では密になりすぎて繊維間で熱伝
導が生じ、その結果、いずれの場合においても断熱性能
が低下する。The inorganic fiber sheet (14) has fine voids formed of fibers made of an inorganic material. It is desirable that the fine voids exist so as to form a porosity of 10 to 75% in total. If it is 75% or more, the volume occupied by the voids becomes large and heat conduction occurs due to convection of air, and if it is less than 10%, it becomes too dense and heat conduction occurs between fibers. As a result, in any case, Insulation performance decreases.
【0054】無機質繊維シート(14)は、それが使用さ
れる温度において耐熱性および/または耐低温性を有す
る繊維、例えば、ロックウール、ガラス繊維およびセラ
ミクス繊維から成るグループから選択される一もしくは
複数の繊維であって、繊維径が0.8〜8μmのものを
用いて、繊維密度が80〜200kg/m3の範囲内に
あるシートを形成することにより得られる。シートは、
不織布、織物、フェルト、もしくはメッシュであってよ
く、これらを積層したものであってもよい。The inorganic fiber sheet (14) has one or more fibers selected from the group consisting of fibers having heat resistance and / or low temperature resistance at the temperature at which it is used, for example, rock wool, glass fibers and ceramic fibers. Is obtained by forming a sheet having a fiber density in the range of 80 to 200 kg / m 3 using fibers having a fiber diameter of 0.8 to 8 μm. The sheet is
It may be a nonwoven fabric, a woven fabric, a felt, or a mesh, and may be a laminate of these.
【0055】本発明においては、無機質繊維シート(1
4)の厚さは5〜25mmであることが好ましい。5mm未
満であると、断熱板(13)と無機質繊維シート(14)と
から成る積層ユニット(15)が複数積層されたときに、
より大きな荷重がかかる下側の積層ユニットにおいて、
部分的に無機質繊維シートが介在することなく隣接する
断熱板(13)同士が接触し、その結果、接触部で熱が伝
導されて断熱性能が低下するおそれがある。25mmを越
えると無機質繊維シート(14)内で空気の対流が発生
し、それにより複合断熱材(10)全体の断熱性能が悪く
なるおそれがある。なお、ここでいう厚さは無機質繊維
シート(14)を積層する前に測定した厚さをいい、実際
の複合断熱材(10)では下側にある無機質繊維シートほ
ど圧縮されて、その厚さが小さくなる傾向にある。In the present invention, the inorganic fiber sheet (1
The thickness of 4) is preferably 5 to 25 mm. When it is less than 5 mm, when a plurality of laminated units (15) composed of a heat insulating plate (13) and an inorganic fiber sheet (14) are laminated,
In the lower stacked unit where a larger load is applied,
Adjacent heat insulating plates (13) come into contact with each other without any intervening inorganic fiber sheet, and as a result, heat may be conducted at the contact portion, and the heat insulating performance may be reduced. If it exceeds 25 mm, convection of air is generated in the inorganic fiber sheet (14), which may deteriorate the heat insulating performance of the entire composite heat insulating material (10). The thickness referred to here is the thickness measured before laminating the inorganic fiber sheet (14). In an actual composite heat insulating material (10), the lower the inorganic fiber sheet is, the more the thickness is compressed. Tend to be smaller.
【0056】断熱板(13)と無機質繊維シート(14)
は、積層されて一つの積層ユニット(15)を形成する。
断熱板(13)と無機質繊維シート(14)との一体化は、
例えば耐熱(もしくは耐低温)性接着剤、ピン、ねじ、
またはコの字形状であって積層体を挟んで固定する積層
体固定用金具(例えばクランプ)等を用いて行うことが
でき、あるいは金属製層状要素に突起部を形成しこれを
無機質繊維シート(14)に係合させることによっても行
うことができる。突起部が断熱板(13)の両面に形成さ
れている場合には、隣接するユニットの無機質繊維シー
トとの係合が可能となり、その結果、積層ユニット(1
5)間の一体化を行うことが可能となる。Insulation plate (13) and inorganic fiber sheet (14)
Are laminated to form one laminated unit (15).
The integration of the heat insulating plate (13) and the inorganic fiber sheet (14)
For example, heat-resistant (or low-temperature) adhesives, pins, screws,
Alternatively, it can be performed by using a U-shaped laminated body fixing bracket (for example, a clamp) or the like for sandwiching and fixing the laminated body, or by forming a projection on a metal layered element and forming the projection on an inorganic fiber sheet ( It can also be done by engaging 14). When the protrusions are formed on both sides of the heat insulating plate (13), the engagement with the inorganic fiber sheet of the adjacent unit becomes possible, and as a result, the laminated unit (1
5) It is possible to perform the integration between:
【0057】積層ユニットは、図4に示すように、積層
ユニットを構成する無機質繊維シートが複数の無機質繊
維シートセグメントと空隙セグメントとから成り、無機
質繊維シートセグメントが空隙セグメントによって面方
向(積層方向に垂直な面方向)に隔てられて存在してい
るものであってもよい。図示した態様において、積層ユ
ニット(35)における無機質繊維シートは、無機質繊維
から成る帯状体が無機質繊維シートセグメント(34a)
として存在し、各無機質繊維シートセグメント(34a)
が空隙セグメント(34b)によって面方向に隔てられ存
在し、互いに平行に配置されて成るものである。それ以
外については図1に示した複合断熱材と実質的に同じで
ある。In the laminated unit, as shown in FIG. 4, the inorganic fiber sheet constituting the laminated unit is composed of a plurality of inorganic fiber sheet segments and void segments, and the inorganic fiber sheet segments are separated by the void segments in the plane direction (in the laminating direction). (A vertical plane direction). In the illustrated embodiment, the inorganic fiber sheet in the laminating unit (35) is such that the strip of inorganic fiber is formed of an inorganic fiber sheet segment (34a).
Each inorganic fiber sheet segment (34a)
Are separated in the plane direction by the gap segments (34b), and are arranged in parallel with each other. Otherwise, it is substantially the same as the composite heat insulating material shown in FIG.
【0058】この積層ユニット(35)には、より高い伝
熱抵抗を有する空隙セグメント(34b)が存在するた
め、図1および図3に示す積層ユニット(15)よりも優
れた断熱効果を得ることが可能である。また、この態様
によれば、無機質繊維から成るシートセグメント(34
a)が一種のスペーサとして作用するが、無機質繊維か
ら成るシートセグメント(34)は、先に図1を参照して
説明した無機質繊維シートと同様に、それ自体で断熱性
能を発揮するものであるから、これをスペーサとして用
いることで中実の要素をスペーサとして用いる場合より
優れた断熱効果を得ることができる。Since the laminated unit (35) has a void segment (34b) having a higher heat transfer resistance, a better heat insulating effect than the laminated unit (15) shown in FIGS. 1 and 3 can be obtained. Is possible. Further, according to this aspect, the sheet segment (34) made of inorganic fibers is used.
Although a) acts as a kind of spacer, the sheet segment (34) made of inorganic fibers exhibits heat insulation performance by itself, similarly to the inorganic fiber sheet described above with reference to FIG. Therefore, by using this as a spacer, a better heat insulating effect can be obtained than when a solid element is used as a spacer.
【0059】本発明では空隙セグメントの断熱効果を良
好なものとするために、無機質繊維シートセグメント
(34a)の厚さをHS、無機質繊維シートセグメント
(34a)が平行配置されているときのピッチをPS、お
よび無機質繊維シートセグメント(34a)の幅をWSと
したとき、PSをHSで除した値、すなわちPS/HS
は20以上85以下であることが好ましく、40以上6
0以下であることがより好ましい。また、WSをHSで
除した値、すなわちWS/HSは2以上10以下とする
ことが好ましい。PS/HSが前記範囲内にある場合に
は、空隙セグメント(34b)内で対流による空気の流動
が抑制され、その結果、良好な断熱効果が得られる。P
S/HSが20未満であると、空隙セグメントが小さく
なって十分な断熱効果が得られず、PS/HSが85を
越えると、熱により空間の上下方向に比重の異なる空気
層が発生して、対流により、低温部、例えば本発明の複
合断熱材を高温炉の外壁面に配置させた場合には積層方
向の上方部への熱伝達が促進され、断熱効果が低減する
おそれがある。また、WS/HSが2未満であると、無
機質繊維シートセグメントの保形性が悪くなり、10を
超えると空隙セグメントが小さくなって十分な断熱効果
を得られない場合がある。In the present invention, in order to improve the heat insulating effect of the void segments, the thickness of the inorganic fiber sheet segment (34a) is set to HS, and the pitch when the inorganic fiber sheet segment (34a) is arranged in parallel. When the width of PS and the inorganic fiber sheet segment (34a) is WS, a value obtained by dividing PS by HS, that is, PS / HS
Is preferably 20 or more and 85 or less, and 40 or more and 6 or less.
More preferably, it is 0 or less. Further, it is preferable that a value obtained by dividing WS by HS, that is, WS / HS be 2 or more and 10 or less. When PS / HS is within the above range, the flow of air due to convection is suppressed in the void segment (34b), and as a result, a good heat insulating effect is obtained. P
If the S / HS is less than 20, the void segments become small and a sufficient heat insulating effect cannot be obtained. If the PS / HS exceeds 85, air layers having different specific gravities are generated in the vertical direction of the space due to heat. When the composite heat insulating material of the present invention is disposed on the outer wall surface of the high-temperature furnace due to convection, heat transfer to the upper part in the stacking direction is promoted, and the heat insulating effect may be reduced. On the other hand, if WS / HS is less than 2, the shape retention of the inorganic fiber sheet segment will be poor, and if it exceeds 10, the void segment will be so small that a sufficient heat insulating effect may not be obtained.
【0060】なお、無機質繊維から成るシートセグメン
ト(34a)は、図1を参照して先に説明した無機質繊維
シート(14)と同じ構成のものを用いてよい。The sheet segment (34a) made of inorganic fibers may have the same structure as the inorganic fiber sheet (14) described above with reference to FIG.
【0061】無機質繊維から成るシートセグメントと空
隙セグメントを有して成り、無機質繊維シートセグメン
トが空隙セグメントによって面方向に隔てられて存在し
ている無機質繊維シートの別の態様を図5に示す。図5
の(a)は無機質繊維シート(44)を上から見た平面図
である。ここでは、積層ユニットを積層したときに空隙
セグメント(44b)内の空気の流出を抑制するために枠
状の無機質繊維シートセグメント(44a)が採用されて
いる。この構造によれば、空気の対流を抑制することが
できるだけでなく、空気の出入りを抑えることができる
ので、より優れた断熱効果が得られる。図5の(b)で
示すように、無機質繊維から成るシートで形成された四
角形の枠状シートセグメント(44a)の中の対角線上に
無機質繊維からなる帯状のシートセグメント(44a')
を配置することにより、空隙セグメント(44b)の保形
性がより向上する。この場合において、先述のPは図5
の(b)に示すとおり、対角線上にある無機質繊維シー
トセグメント(44a')とそれと向かい合う角との間の
距離と考えて良い。この場合もPS/HSは20以上8
5以下であることが好ましく、40以上60以下である
ことがより好ましい。また、WS/HSは2以上10以
下であることが好ましい。FIG. 5 shows another embodiment of an inorganic fiber sheet having a sheet segment composed of inorganic fibers and a void segment, wherein the inorganic fiber sheet segments are separated in the plane direction by the void segments. FIG.
(A) is a plan view of the inorganic fiber sheet (44) as viewed from above. Here, a frame-shaped inorganic fiber sheet segment (44a) is employed to suppress the outflow of air in the gap segment (44b) when the lamination units are laminated. According to this structure, not only the convection of air can be suppressed, but also the inflow and outflow of air can be suppressed, so that a more excellent heat insulating effect can be obtained. As shown in FIG. 5B, a strip-shaped sheet segment (44a ′) made of inorganic fibers is disposed diagonally in a rectangular frame-shaped sheet segment (44a) formed of a sheet made of inorganic fibers.
The shape retention of the void segment (44b) is further improved by disposing the. In this case, the aforementioned P is represented in FIG.
(B), the distance between the diagonal inorganic fiber sheet segment (44a ') and the opposite corner may be considered. Also in this case, PS / HS is 20 or more and 8
It is preferably 5 or less, more preferably 40 or more and 60 or less. Further, WS / HS is preferably 2 or more and 10 or less.
【0062】無機質繊維シートが上記のように空隙セグ
メントを有する場合には、空隙セグメントに硬質スペー
サを挿入してもよい。硬質スペーサは、積層ユニットの
厚さ方向に荷重が加えられたときに積層ユニットの変形
を防止する役割をする。硬質スペーサを含む積層ユニッ
トの態様を図6に示す。図6において、無機質繊維シー
トの帯状体(34a)が複数、互いに平行となるように配
置されており、帯状体(34a)の間の空隙セグメント
(34b)に中実の球形硬質スペーサ(50)が挿入されて
いる。When the inorganic fiber sheet has void segments as described above, a hard spacer may be inserted into the void segments. The hard spacer serves to prevent deformation of the laminated unit when a load is applied in the thickness direction of the laminated unit. FIG. 6 shows an embodiment of a laminated unit including a hard spacer. In FIG. 6, a plurality of strips (34a) of inorganic fiber sheets are arranged so as to be parallel to each other, and solid spherical hard spacers (50) are provided in gap segments (34b) between the strips (34a). Is inserted.
【0063】硬質スペーサ(50)は、硬質のセラミクス
系材料または金属で形成することが好ましく、その形状
は、中実の球形の他、図7の(a)〜(d)に示すよう
に、中空の球形、円筒形、管状の四角柱、または三角柱
であることが好ましく、また、その厚さ(TU)は1.
5〜3mmとすることが好ましい。1.5mm未満では高温
下(700℃以上)において荷重が加えられると変形し
て積層ユニット(35)の保形性が悪くなるおそれがあ
る。3mmを超えると硬質スペーサの面方向(厚さ方向に
対して垂直な方向)において熱伝導が生じるため積層ユ
ニット(35)の断熱性能が低下する。The hard spacer (50) is preferably formed of a hard ceramic material or metal. The shape of the hard spacer (50) is not only a solid sphere but also a shape as shown in FIGS. It is preferably a hollow spherical, cylindrical, tubular square or triangular prism, and its thickness (TU) is 1.
Preferably, it is 5 to 3 mm. If the thickness is less than 1.5 mm, when a load is applied at a high temperature (700 ° C. or more), the laminate unit (35) may be deformed and the shape retention of the laminated unit (35) may be deteriorated. If it exceeds 3 mm, heat conduction occurs in the plane direction of the hard spacer (the direction perpendicular to the thickness direction), so that the heat insulation performance of the laminated unit (35) is reduced.
【0064】硬質スペーサは、空隙セグメントの厚さ
(即ち、無機質繊維シートセグメントの厚さ)をHS、
硬質スペーサの厚さおよび長さをHUおよびLUとした
ときに、HS/HUが1であり、LU/HSが1〜10
となるような寸法を有することが好ましい。なお、硬質
スペーサの長さ(LU)とは、空隙セグメントに挿入し
たときに帯状体と平行になる方向の長さをいう。The hard spacer has a thickness of the gap segment (ie, a thickness of the inorganic fiber sheet segment) of HS,
When the thickness and length of the hard spacer are HU and LU, HS / HU is 1 and LU / HS is 1 to 10
It is preferable to have dimensions such that The length (LU) of the hard spacer refers to a length in a direction parallel to the band when inserted into the gap segment.
【0065】HS/LUが1であるということは、硬質
スペーサを、上側および下側の断熱板(13)との間で隙
間を形成することなく、空隙セグメントに挿入すること
を意味する。HS/LUが10を超えると、硬質スペー
サと断熱板(13)との接触面積が増え、両者の接触部分
において熱伝導が生じ、それにより積層ユニットの断熱
性能が低下するおそれがある。接触面積を最小にするに
は、硬質スペーサの形状を球形(HU=LU)とするこ
とが最も好ましい。また、球形硬質スペーサは、断熱板
との接触面積が非常に小さいため、他の形状のものと異
なり中実のものでも使用できる。The fact that HS / LU is 1 means that the hard spacer is inserted into the gap segment without forming a gap between the upper and lower heat insulating plates (13). If HS / LU is more than 10, the contact area between the hard spacer and the heat insulating plate (13) increases, and heat conduction occurs at the contact portion between the two, which may lower the heat insulating performance of the laminated unit. In order to minimize the contact area, the shape of the hard spacer is most preferably spherical (HU = LU). In addition, since the spherical hard spacer has a very small contact area with the heat insulating plate, unlike the other shapes, a solid spacer can be used.
【0066】硬質スペーサは、荷重による積層ユニット
の変形を防止するのに十分な数を適当な間隔で配置させ
る。一般に、積層ユニット1m2につき積層ユニット1
m2につき好ましくは9〜170個の割合で、より好ま
しくは40〜150個の割合で硬質スペーサを各積層ユ
ニットに設けるとよい。The hard spacers are arranged at appropriate intervals to prevent deformation of the laminated unit due to a load. In general, laminated per laminate unit 1 m 2 Unit 1
The hard spacers are preferably provided in each of the laminated units at a ratio of 9 to 170, more preferably 40 to 150 per m 2 .
【0067】硬質スペーサは、その上側および/または
下側に位置する断熱板(13)に、耐熱接着剤、ピン、ま
たは針金等によって固定し、積層ユニットをどのような
方向に配置させた場合でも、硬質スペーサが脱落または
移動しないようにすることが好ましい。The hard spacer is fixed to the heat insulating plate (13) located on the upper side and / or lower side with a heat-resistant adhesive, a pin, a wire, or the like, and the laminated unit is arranged in any direction. It is preferable that the hard spacer does not fall off or move.
【0068】硬質スペーサを挿入した本発明の複合材料
は、例えば、複合断熱材上に人が乗って作業すること
や、重い配管部品等を載置することを可能にし、従っ
て、硬質スペーサの使用により本発明の複合断熱材の適
用範囲をより広くすることが可能となる。The composite material of the present invention in which the hard spacers are inserted enables, for example, a person to work on the composite heat insulating material and to place heavy piping parts and the like. Thereby, it becomes possible to broaden the applicable range of the composite heat insulating material of the present invention.
【0069】本発明では上記の積層ユニット(15)(3
5)を、複数積層したものを上側断熱要素(16b)とし
て下側断熱要素(16a)の上に配することが望ましい。
積層ユニット(15)(35)の積層数は好ましくは4以
上、より好ましくは4〜40、さらに好ましくは10〜
25である。積層数が4未満であると、例えば高温炉の
外壁面からの輻射熱を十分に遮断することができず、十
分な断熱効果を得られない場合がある。積層数が多いほ
ど高い断熱効果を得ることができるものの、コストが高
くなるため、断熱効果とコストとを考量して積層数を決
定するとよい。In the present invention, the laminated units (15) (3)
It is desirable that a plurality of layers 5) are stacked on the lower heat insulating element (16a) as an upper heat insulating element (16b).
The number of the laminated units (15) and (35) is preferably 4 or more, more preferably 4 to 40, and still more preferably 10 to 10.
25. If the number of layers is less than 4, for example, radiant heat from the outer wall surface of the high-temperature furnace cannot be sufficiently blocked, and a sufficient heat insulating effect may not be obtained. The higher the number of layers, the higher the heat insulating effect can be obtained, but the higher the cost. Therefore, the number of layers should be determined in consideration of the heat insulating effect and the cost.
【0070】なお、図1に示す実施態様においては、同
一の積層ユニット(15)を積層した形態となっている
が、本発明においては、断熱板の種類がそれぞれ異な
る、あるいは無機質繊維シートの種類もしくは厚さ等が
相互に異なる、別個の積層ユニットを積層してもよい。In the embodiment shown in FIG. 1, the same laminated unit (15) is laminated, but in the present invention, the types of heat insulating plates are different from each other, or the types of inorganic fiber sheets are different. Alternatively, separate stacked units having different thicknesses and the like may be stacked.
【0071】以上において説明した本発明の複合断熱材
は、更に、厚さ方向よりも面方向に相対的に高い熱伝導
性を有する熱伝導異方性シートを含むものであることが
好ましい。図1に示す態様において、熱伝導異方性シー
ト(11)は高温炉の外壁面における温度のばらつきを均
一にするために、外壁面に接するように配置されてい
る。It is preferable that the composite heat insulating material of the present invention described above further includes a heat conductive anisotropic sheet having higher heat conductivity in the plane direction than in the thickness direction. In the embodiment shown in FIG. 1, the heat conducting anisotropic sheet (11) is arranged so as to be in contact with the outer wall surface in order to make the temperature variation on the outer wall surface of the high temperature furnace uniform.
【0072】熱伝導異方性シート(11)は、厚さ方向よ
りも面方向に相対的に高い熱伝導性を有するものであ
る。本発明では、その面方向の熱伝導率と厚さ方向の熱
伝導率の比が4:1〜10:1であることが好ましく、
8:1〜10:1であることがより好ましい。熱伝導率
の比が4:1よりも小さい場合には面方向における熱伝
導が不十分となって複合断熱材の外側表面の温度がばら
つく場合があり、10:1よりも大きい場合にはシート
の縁部からの放熱量が大きくなり、断熱性能が低下する
おそれがある。また、この熱伝導異方性シート(11)
は、複合断熱材(10)が高温構造物の断熱保温に用いら
れる場合には耐熱性を有する必要があり、例えば、高温
構造物内部における作業温度が800℃となるような構
造物の外壁温度に曝される場合でも耐え得るものである
ことが望ましい。The thermally conductive anisotropic sheet (11) has a relatively higher thermal conductivity in the plane direction than in the thickness direction. In the present invention, the ratio of the thermal conductivity in the plane direction to the thermal conductivity in the thickness direction is preferably 4: 1 to 10: 1,
More preferably, it is 8: 1 to 10: 1. When the ratio of the thermal conductivity is smaller than 4: 1, the heat conduction in the plane direction becomes insufficient, and the temperature of the outer surface of the composite heat insulating material may fluctuate. The amount of heat radiation from the edge portion of the heat sink may increase, and the heat insulation performance may decrease. The heat conduction anisotropic sheet (11)
When the composite heat insulating material (10) is used for heat insulation of a high-temperature structure, it must have heat resistance. For example, the outer wall temperature of the structure is such that the working temperature inside the high-temperature structure is 800 ° C. It is desirable to be able to withstand even when exposed to.
【0073】熱伝導異方性シート(11)として好ましく
用いられるものとして、グラファイト系シートが挙げら
れる。グラファイト系シートは一般に面方向の熱伝導性
が高く、また約600℃程度での使用にも十分耐え得
る。本発明では特に面方向の熱伝導率が400W/(m
・K)以上、1000W/(m・K)以下であって、面
方向の熱伝導率と厚さ方向の熱伝導率との比が4:1〜
10:1であるグラフファイト系シートを用いることが
好ましい。400W/(m・K)以下であると面方向に
おける熱伝導が不十分となって複合断熱材の外側表面に
おける温度のばらつきが大きくなり、1000W/(m
・K)以上であると面方向に伝導された熱がシートの縁
部から放熱されやすくなり、複合断熱材の断熱性能を低
下させるおそれがあり、好ましくない。A sheet preferably used as the heat conductive anisotropic sheet (11) is a graphite sheet. Graphite-based sheets generally have high thermal conductivity in the plane direction and can withstand use at about 600 ° C. In the present invention, the thermal conductivity particularly in the plane direction is 400 W / (m
K) or more and 1000 W / (m · K) or less, and the ratio of the thermal conductivity in the plane direction to the thermal conductivity in the thickness direction is 4: 1 to 1
It is preferable to use a graphite sheet having a ratio of 10: 1. If it is 400 W / (m · K) or less, heat conduction in the plane direction becomes insufficient, and the temperature variation on the outer surface of the composite heat insulating material becomes large, and 1000 W / (m).
If the temperature is more than K), heat conducted in the surface direction is likely to be radiated from the edge of the sheet, which may deteriorate the heat insulating performance of the composite heat insulating material, which is not preferable.
【0074】グラファイト系シートは、面方向の熱伝導
性に優れているため、その厚さが大きいほど断熱のため
の熱抵抗となる。またグラファイト系シートは、高温下
でも引張強度を維持し、熱変形による伸びに起因する亀
裂および破断が発生しないよう十分な厚さを有すること
が好ましく、具体的には0.1〜0.8mm程度、好まし
くは0.3〜0.8mm程度であることが好ましい。グラ
ファイト系シートの厚さが大きすぎる場合にはシートの
縁部からの放熱量が大きくなり、複合断熱材の断熱性能
を低下させるおそれがある。Since the graphite sheet has excellent thermal conductivity in the plane direction, the larger the thickness, the higher the thermal resistance for heat insulation. Further, the graphite-based sheet preferably maintains a tensile strength even at a high temperature, and preferably has a sufficient thickness so that cracks and breaks due to elongation due to thermal deformation do not occur, specifically 0.1 to 0.8 mm It is preferably about 0.3 to 0.8 mm. If the thickness of the graphite-based sheet is too large, the amount of heat radiation from the edge of the sheet increases, and the heat insulating performance of the composite heat insulating material may be reduced.
【0075】上記グラファイト系シートは、例えば特開
平3−75211号公報に記載の方法で製造できる。特
開平3−75211号公報には、ポリオキサジアゾー
ル、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾビスチアゾー
ル、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾ
ール、ポリ(ピロメリットイミド)、ポリ(p−フェニ
レンイソフタルアミド)、ポリ(m−フェニレンベンゾ
イミダゾール)、ポリ(フェニレンベンゾビスイミダゾ
ール)、ポリチアゾール、およびポリパラフェニレンビ
ニレンのうちから選ばれた少なくとも1種類の高分子フ
ィルムを、不活性ガス中で2400℃以上の温度で熱処
理することにより得られるグラファイトを圧延処理して
フィルム状のグラファイトシートを得る方法が記載され
ている。The graphite sheet can be produced, for example, by the method described in JP-A-3-75211. JP-A-3-75211 discloses polyoxadiazole, polybenzothiazole, polybenzobisthiazole, polybenzoxazole, polybenzobisoxazole, poly (pyromellitimide), poly (p-phenylene isophthalamide), (M-phenylenebenzimidazole), poly (phenylenebenzobisimidazole), polythiazole, and at least one polymer film selected from polyparaphenylenevinylene in an inert gas at a temperature of 2400 ° C. or more. A method is described in which graphite obtained by heat treatment is rolled to obtain a film-like graphite sheet.
【0076】熱伝導異方性シートは、断熱対象構造物が
高温構造物である場合には、構造物の外壁面に接するよ
うに、断熱対象物が低温構造物である場合には、低温構
造物から最も離れた位置(断熱材の外側表面)に配置さ
せる。熱伝導異方性シートと下側断熱要素または上側断
熱要素とは、耐熱接着剤、ピン、ねじ、または先に説明
したコの字型積層体固定用金具等によって一体化させて
よい。また、熱伝導異方性シートを高温構造物の外壁面
に配置させる場合には、耐熱接着剤等によって熱伝導異
方性が外壁面から剥がれないようにしてもよい。The heat conduction anisotropic sheet has a low-temperature structure when the heat-insulating object is a low-temperature structure such that the heat-insulating object is in contact with the outer wall surface of the structure when the heat-insulating object is a high-temperature structure. Place it farthest from the object (the outer surface of the insulation). The heat conductive anisotropic sheet and the lower heat insulating element or the upper heat insulating element may be integrated by a heat-resistant adhesive, a pin, a screw, a bracket for fixing the U-shaped laminate described above, or the like. When the heat conductive anisotropic sheet is arranged on the outer wall surface of the high-temperature structure, the heat conductive anisotropy may be prevented from peeling off from the outer wall surface by a heat-resistant adhesive or the like.
【0077】また、高温断熱対象構造物の外壁面が凹凸
を有する場合には、それに追随させて熱伝導異方性シー
トを敷設し、外壁面との間で空隙が生じないようにする
必要がある。そのために、必要に応じて熱伝導異方性シ
ートをカットする、または2枚以上の熱伝導異方性シー
トを用いてもよい。When the outer wall surface of the high temperature insulation target structure has irregularities, it is necessary to lay a heat conductive anisotropic sheet so as to follow the outer wall surface so that no gap is formed between the outer wall surface. is there. For this purpose, the heat conductive anisotropic sheet may be cut as necessary, or two or more heat conductive anisotropic sheets may be used.
【0078】上記において説明した複合断熱材を実際に
使用するに際しては、複合断熱材を図8に示すように被
覆材で被覆し、被覆型複合断熱材としてもよい。予め複
合断熱材(10)全体を被覆することにより、断熱材(1
2)または無機質繊維シート(14)から発塵があった場
合でも被覆材が塵埃を有効に遮断するため、被覆型複合
断熱材は極めて発塵の少ないものとなる。被覆型複合断
熱材(60)は一つの断熱ブロックとして取り扱うことが
できるので、施工時の施工作業時間を短縮することがで
き、施工性の点でも優れている。When the composite heat insulating material described above is actually used, the composite heat insulating material may be covered with a coating material as shown in FIG. 8 to form a coated composite heat insulating material. By covering the entire composite insulation (10) in advance, the insulation (1
2) Or even when dust is generated from the inorganic fiber sheet (14), the coating material effectively blocks dust, so that the coated composite heat insulating material is extremely low in dust generation. Since the covering type composite heat insulating material (60) can be handled as one heat insulating block, it is possible to shorten the construction work time at the time of construction and is excellent in workability.
【0079】被覆材(610)は断熱保温の対象となる構
造物の内部温度等に応じて適当なものを選択すればよ
い。例えば、複合断熱材(60)を炉内の温度が800℃
である高温炉の断熱に用いる場合には、被覆材(610)
を耐熱性シートとすることが好ましく、具体的には無機
質繊維シートおよび金属箔を使用できる。無機質繊維か
ら成るシートとしては、例えば公知のガラスファイバー
またはセラミクスファイバーからなる織物、不織布、お
よびフェルト等の繊維シートがある。繊維シートを使用
する場合には、その厚さは0.2〜1.0mmとすること
が好ましい。0.2mm未満では強度が小さくなり、ま
た、複合断熱材(60)からの発塵を有効に抑制できない
おそれがある。1.0mmを超えると、折り曲げ加工等を
することが困難となって保形性および取扱い性が悪くな
り、例えば縫合作業が困難となる場合がある。As the coating material (610), an appropriate material may be selected according to the internal temperature of the structure to be adiabatically kept. For example, when the temperature in the furnace is 800 ° C.
When used for thermal insulation of high temperature furnaces, the coating material (610)
Is preferably a heat-resistant sheet, and specifically, an inorganic fiber sheet and a metal foil can be used. Examples of the sheet made of the inorganic fiber include a fiber sheet such as a woven fabric, a nonwoven fabric, and a felt made of known glass fiber or ceramic fiber. When a fiber sheet is used, its thickness is preferably 0.2 to 1.0 mm. If it is less than 0.2 mm, the strength may be low, and dust generation from the composite heat insulating material (60) may not be effectively suppressed. If it exceeds 1.0 mm, it will be difficult to perform bending or the like, resulting in poor shape retention and handling properties. For example, suturing may be difficult.
【0080】金属箔で被覆する場合、その金属箔は高温
下で高い引張強度を有し、熱による歪および変形が小さ
いものであることが好ましい。そのような金属箔として
は、例えばSUS316L等のステンレス系、チタン系
または耐熱鋼系の金属箔がある。被覆材が曝されると予
想される温度が450℃以下である場合にはアルミ箔を
用いることができる。また、金属箔の厚さは0.04〜
0.25mmであることが好ましい。0.04mm未満では
強度が小さくなって施工中に破れるおそれがあり、0.
25mmを超えると保形性および取扱い性が悪くなり、被
覆・封止作業が困難となる場合がある。金属箔はガス透
過性が実質的になく、複合断熱材(10)を外部から独立
した系にしたい場合に用いることができる。When coated with a metal foil, it is preferable that the metal foil has a high tensile strength at a high temperature and a small distortion and deformation due to heat. As such a metal foil, for example, there is a metal foil of stainless steel, titanium, or heat resistant steel such as SUS316L. If the temperature at which the coating is expected to be exposed is 450 ° C. or less, an aluminum foil can be used. The thickness of the metal foil is 0.04 to
It is preferably 0.25 mm. If the thickness is less than 0.04 mm, the strength may be reduced and may be broken during construction.
If it exceeds 25 mm, the shape-retaining property and the handling property are deteriorated, and the coating / sealing work may be difficult. The metal foil has substantially no gas permeability and can be used when it is desired to make the composite heat insulating material (10) an independent system from the outside.
【0081】複合断熱材(10)の被覆は、被覆材(61
0)で袋状物を作り、その中に複合断熱材(10)を入れ
て、開口部を耐熱接着剤、もしくは耐熱繊維からなる糸
で縫合することによって接合することにより行う(接合
部図示せず)。あるいは2枚以上の布で複合断熱材(1
0)を覆い、シート同士を耐熱接着剤で接着するか、あ
るいは耐熱繊維からなる糸で縫い合わせて接合する。シ
ートはピンまたはリベット等の機械的締結手段によって
接合してもよい。また、例えば耐熱接着剤または溶接等
によってシートを接合すれば、接合部は気密的になる。
したがって、金属箔で複合断熱材を被覆して外部から独
立した系を作る場合には、そのような接合方法を採用す
ればよい。The covering of the composite heat insulating material (10) is performed by the covering material (61).
This is performed by making a bag-like material in 0), putting the composite heat insulating material (10) in the bag-like material, and suturing the opening with a thread made of a heat-resistant adhesive or a heat-resistant fiber (joining part shown in FIG. Zu). Alternatively, use a composite insulation material (1
0), and the sheets are bonded with a heat-resistant adhesive or stitched with a thread made of heat-resistant fiber. The sheets may be joined by mechanical fastening means such as pins or rivets. Also, if the sheets are joined by, for example, a heat-resistant adhesive or welding, the joints become airtight.
Therefore, when a composite heat insulating material is covered with a metal foil to form a system independent from the outside, such a bonding method may be employed.
【0082】被覆材(610)が、ガス透過性が実質的に
ないシートであって、その接合部が気密的である場合に
は、被覆された複合断熱材(60)を、耐真空性パイプ等
の適当な接続手段によって、被覆材(610)内部を減圧
もしくは真空状態にし得る手段、例えば真空ポンプに接
続することができる。ここで耐真空性パイプとは、パイ
プ内部が真空状態になったときでも変形しないものをい
う。被覆材(610)内部を減圧することにより、断熱効
果がより向上することとなる。好ましい被覆材(610)
内部の圧力は200Torr以下であり、より好ましくは1
00Torr以下であり、さらに好ましくは0.001Torr
〜10Torrの真空状態である。When the covering material (610) is a sheet having substantially no gas permeability and the joint thereof is airtight, the coated composite heat insulating material (60) can be used as a vacuum-resistant pipe. By means of a suitable connection means such as the above, the inside of the coating material (610) can be connected to a means capable of evacuating or vacuuming the inside, for example, a vacuum pump. Here, the vacuum resistant pipe means a pipe that does not deform even when the inside of the pipe is in a vacuum state. By reducing the pressure inside the coating material (610), the heat insulating effect is further improved. Preferred coating (610)
The internal pressure is 200 Torr or less, more preferably 1 Torr.
00 Torr or less, more preferably 0.001 Torr
It is in a vacuum state of 10 to 10 Torr.
【0083】また、上述の減圧もしくは真空状態にし得
る手段のかわりに、あるいはそれに加えて、図9に示す
ように、被覆材(710)内部の気体を排出し、被覆材(7
10)内部に気体を供給することができる給排気手段(71
2)と被覆された複合断熱材(70)を、耐真空性パイプ
等の適当な手段(711)で接続してもよい。給排気手段
を用いれば、被覆材(710)内部の空気を強制的に排気
させた後、例えば二酸化炭素、アルゴン、および窒素等
の熱伝導率の小さい気体を被覆材(710)内部に強制的
に供給して、複合断熱材(70)の断熱効果を向上させる
ことができる。また、不活性ガスを供給すれば、高温で
酸化しやすい鉄等の金属で複合断熱材(10)が構成され
ている場合、その酸化を防止することができる。As shown in FIG. 9, instead of or in addition to the above-mentioned means capable of reducing the pressure or creating a vacuum, the gas inside the coating material (710) is discharged and the coating material (7
10) Air supply / exhaust means (71
2) and the coated composite heat insulating material (70) may be connected by a suitable means (711) such as a vacuum-resistant pipe. If the air supply / exhaust means is used, the air inside the coating material (710) is forcibly exhausted, and then a gas having a low thermal conductivity, such as carbon dioxide, argon, and nitrogen, is forced into the coating material (710). To improve the heat insulating effect of the composite heat insulating material (70). If an inert gas is supplied, the oxidation can be prevented when the composite heat insulating material (10) is made of a metal such as iron which is easily oxidized at high temperature.
【0084】また、図9に示す装置によれば、例えば、
高温炉での熱処理が終了した後、常温もしくは低温の空
気等の気体を給排気手段(712)から耐真空性パイプ等
の適当な手段(711)を介して被覆材(710)内部に送り
込むことによって、あるいはそのような気体を連続して
給排気することによって炉の外壁面を速やかにかつ強制
的に冷却できる。炉の外壁面の熱は被覆材(710)を介
して、被覆材(710)内部に送り込まれた気体に吸収さ
れ、その結果、炉の外壁面の温度が下がる。炉の外壁面
の冷却が速やかに行われると、例えば、高温炉で処理す
る物体の出し入れに要する時間が短縮され、処理効率が
良くなるという利点がある。According to the apparatus shown in FIG. 9, for example,
After the heat treatment in the high-temperature furnace is completed, a gas such as air at room temperature or low temperature is sent from the supply / exhaust means (712) to the inside of the coating material (710) through an appropriate means (711) such as a vacuum-resistant pipe. Or by continuously supplying and exhausting such a gas, the outer wall of the furnace can be cooled quickly and forcibly. The heat on the outer wall surface of the furnace is absorbed by the gas sent into the coating material (710) via the coating material (710), and as a result, the temperature of the outer wall surface of the furnace is reduced. If the outer wall surface of the furnace is rapidly cooled, for example, there is an advantage that the time required for taking in and out the object to be processed in the high-temperature furnace is reduced, and the processing efficiency is improved.
【0085】上記接続手段にはバルブ等を設けて、接続
された装置との連絡を絶つことができるようにし、被覆
材で覆われた複合断熱材が外部から独立した系になし得
るようにしてもよい。The connection means is provided with a valve or the like so that communication with the connected device can be cut off, and the composite heat insulating material covered with the coating material can be formed as an independent system from the outside. Is also good.
【0086】以上説明した本発明の複合断熱材は、熱伝
導異方性シートを断熱保温すべき対象となる高温構造物
の外壁面に隣接させて用いる。複合断熱材を被覆材で被
覆した場合も、熱伝導異方性シートを高温構造物の外壁
面に隣接するように位置させるが、その場合、高温構造
物と熱伝導異方性シートとの間に被覆材が介在すること
となる。In the composite heat insulating material of the present invention described above, the heat conductive anisotropic sheet is used adjacent to the outer wall surface of the high temperature structure to be insulated and kept warm. Even when the composite heat insulating material is covered with the covering material, the heat conductive anisotropic sheet is positioned so as to be adjacent to the outer wall surface of the high-temperature structure. The coating material is interposed in the coating.
【0087】上述の説明は、主に、高温炉のような外壁
面が高温になるものを断熱保温する断熱材として用いる
場合を想定した説明となっているが、本発明の複合断熱
材は低温の構造物を断熱保温(保冷)するための断熱材
としても用いることができる。その場合、複合断熱材を
構成する材料、例えば無機繊維等は、使用される温度に
応じて耐低温性を有するものでなければならず、また複
合断熱材を金属箔等で被覆する場合、被覆材は使用され
る温度に応じて耐低温性を有する必要がある。Although the above description has been made mainly on the assumption that a material whose outer wall surface has a high temperature, such as a high-temperature furnace, is used as a heat insulating material for heat insulation, the composite heat insulating material of the present invention has a low temperature. It can also be used as a heat insulating material for heat insulating (cooling) the structure. In that case, the material constituting the composite heat insulating material, for example, inorganic fibers, must have low-temperature resistance according to the temperature at which it is used. The material must have low temperature resistance depending on the temperature used.
【0088】このように、本発明の複合断熱材料は用い
る材料に応じて、約−185℃〜700℃までの範囲の
使用温度で用いることができ、その適用範囲は極めて広
く、例えば、プラズマディスプレイのパネル、ブラウン
管およびセラミクス基板の焼成炉の断熱保温、または液
体窒素の保存容器の断熱保冷もしくは0〜−40℃程度
で冷凍製品を運搬する際に用いる容器の断熱保冷に用い
ることができる。As described above, the composite heat insulating material of the present invention can be used at an operating temperature in the range of about -185 ° C. to 700 ° C. depending on the material used, and its application range is extremely wide. Can be used for heat insulation of a panel, a cathode ray tube and a ceramics substrate in a baking furnace, heat insulation of a liquid nitrogen storage container, or heat insulation of a container used for transporting frozen products at about 0 to -40 ° C.
【0089】[0089]
【実施例】複合断熱材を構成する部材として次のものを
用意した; 1)熱伝導異方性シート ぽりイミドを原料として特開平3−75211号公報に
開示された製造方法に従って作製した、厚さ0.6mm、
面方向の熱伝導率800W/(m・k)、面方向および
厚さ方向の熱伝導率の比が8/1のグラファイト系耐熱
シート;EXAMPLES The following materials were prepared as members constituting a composite heat insulating material: 1) Heat conductive anisotropic sheet Prepared according to the production method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-75211 using perimide as a raw material. 0.6mm thick,
A graphite-based heat-resistant sheet having a thermal conductivity of 800 W / (mk) in the plane direction and a heat conductivity ratio of 8/1 in the plane direction and the thickness direction;
【0090】2−1)断熱材A(下側断熱要素) 包囲体:1つあたりの面積が625μm2である開口
部が1000個/cm2の割合で形成された、厚さ0.
8mm、目付650g/m2のシリカ繊維製シート(ニチ
アス社製;商品名 シルテックスクロス1000S)か
ら成り、シートの接合部を直径0.8mmアルミナ繊維
(井前工業社製;商品名 バルコンヤーン)で3mmピッ
チで縫合封止したもの; セラミクス系粒状体:1つ当たり1×10-5〜6×1
0-5mm3の容積を有する複数の中空部が1つの粒状体の
体積の30〜50%を占めるように形成されて成る60
0メッシュの中空シリカ系粒状体(ハリマセラミクス社
製 WDSボードの前加工品); 空隙率:60%(充填密度:180kg/m3); 断熱材の形状寸法:四角柱形状であって、幅×奥行き
×高さがそれぞれ50mm×50mm×100mm、25mm×
50mm×50mm、25mm×50mm×100mmのものを用
意。2-1) Heat Insulating Material A (Lower Heat Insulating Element) Enclosure: An opening having an area of 625 μm 2 per unit is formed at a rate of 1000 / cm 2 and has a thickness of 0.1 mm.
8 mm, made of a silica fiber sheet with a basis weight of 650 g / m 2 (manufactured by Nichias Corporation; trade name: Siltex Cross 1000S), and the joining portion of the sheet was made of alumina fiber having a diameter of 0.8 mm (manufactured by Imae Industry Co., Ltd .; trade name: Balcon Yarn) Sewn and sealed at a pitch of 3 mm; ceramic granular material: 1 × 10 -5 to 6 × 1
0 -5 plurality of hollow portions having a volume of mm 3 is formed by formed so as to occupy 30 to 50% of the volume of one granulate 60
0 mesh hollow silica-based granules (pre-processed product of WDS board manufactured by Harima Ceramics Co., Ltd.); Porosity: 60% (filling density: 180 kg / m 3 ); Shape of heat insulating material: square pillar shape, width X depth x height 50mm x 50mm x 100mm, 25mm x
50mm x 50mm, 25mm x 50mm x 100mm are available.
【0091】2−1)断熱材B(下側断熱要素) 包囲体:厚さ0.04mmのステンレス(SUS30
4)製シートから成り、シートの接合部を点溶接により
20mmピッチで封止したもの; セラミクス系粒状体:上記断熱材Aと同じ 空隙率:上記断熱材Aと同じ 断熱材の形状寸法:四角柱形状であって、幅×奥行き
×高さがそれぞれ50mm×50mm×100mm。2-1) Heat insulating material B (lower heat insulating element) Enclosure: 0.04 mm thick stainless steel (SUS30
4) A sheet made of a sheet, and the joining portion of the sheet is sealed at a pitch of 20 mm by spot welding. Ceramics-based granular material: Same as the above-mentioned heat insulating material A Porosity: Same as the above heat insulating material A Shape and size of the heat insulating material: Four It is prismatic and has a width x depth x height of 50mm x 50mm x 100mm.
【0092】3−1)積層ユニットA(上側断熱要素) 断熱板:厚さ0.6mmの軟質マイカ断熱板(岡部マイ
カ社製;商品名 ダンマ700L); 無機質繊維シート:厚さ6mm、密度160kg/m3の
セラミクスファイバー製フェルト(イビデン社製;商品
名 イビウール#1600); 断熱板と無機質繊維シートの一体化:耐熱接着剤(イ
ソライト工業社製;商品名 カオスティック); 積層ユニットの平面形状:a)タテ×ヨコが455mm
×605mmの長方形、およびb)455×300mmの長
方形のもの。3-1) Lamination unit A (upper heat insulating element) Heat insulating plate: Soft mica heat insulating plate having a thickness of 0.6 mm (manufactured by Okabe Mica Co., Ltd .; trade name: Damma 700L); Inorganic fiber sheet: 6 mm thick, density 160 kg / M 3 ceramic fiber felt (manufactured by IBIDEN Co., Ltd .; trade name: IBIWOOL # 1600); Insulation board and inorganic fiber sheet integrated: heat resistant adhesive (manufactured by Isolite Industries; trade name: Kao Stick); : A) Vertical x width is 455mm
X 605 mm rectangle and b) 455 x 300 mm rectangle.
【0093】3−2)積層ユニットB(上側断熱要素) 断熱板:厚さ0.6mmの軟質マイカ断熱板(岡部マイ
カ社製;商品名 ダンマ700L); 無機質繊維シート;厚さ6mm、密度160kg/m3の
セラミクスファイバー製フェルト(イビデン社製;商品
名 イビウール#1600)をカットして、幅×長さを
30mm×225mmとした帯状体2つを直列に繋ぐように
して、約190mmピッチで積層ユニのヨコ方向において
互いに平行となるように配置させ、帯状体間の空隙セグ
メントに、セラミクス材料から成る直径6mmの球(三井
鉱山マテリアル社製;商品名 M−SLM)を、100
〜150mmピッチで、積層ユニット1つにつき9個配置
させたもの; 断熱板と無機質繊維シートの一体化:耐熱接着剤(イ
ソライト工業社製;商品名 カオスティック); 積層ユニットの平面形状:タテ×ヨコが455mm×6
05mmの長方形。3-2) Laminating unit B (upper heat insulating element) Heat insulating plate: Soft mica heat insulating plate having a thickness of 0.6 mm (manufactured by Okabe Mica Co., Ltd .; trade name Damma 700L); inorganic fiber sheet; thickness 6 mm, density 160 kg / M 3 of ceramic fiber felt (manufactured by IBIDEN Co .; trade name: IBIWOOL # 1600), and two strips each having a width × length of 30 mm × 225 mm are connected in series at a pitch of about 190 mm. A sphere having a diameter of 6 mm (manufactured by Mitsui Mining Materials Co., Ltd .; trade name: M-SLM) made of a ceramic material was placed in a gap segment between the belt-like bodies in a direction parallel to each other in the horizontal direction of the laminated uni-body.
9 pieces per laminating unit arranged at a pitch of ~ 150 mm; integration of heat insulating plate and inorganic fiber sheet: heat-resistant adhesive (manufactured by Isolite Industries; trade name: Kao Stick); planar shape of laminating unit: vertical x Horizontal is 455mm × 6
05mm rectangle.
【0094】(実施例1−1)温度が24℃である空気
雰囲気下において、炉内の温度が600℃となる電子部
品の熱処理装置の外壁面全体に、図1に示すように、 ・熱伝導異方性シート(11)、 ・寸法が50mm×50mm×100mmである断熱材A(1
2)を間隙無く(455mm×605mmの長方形の面につ
き108個)敷き詰めた下側断熱要素(16a)、および ・平面形状が455mm×605mmの長方形である積層ユ
ニットA(15)を16個積層し、各ユニット間を耐熱接
着剤(イソライト工業社製;商品名 カオスティック)
で固定して成る上側断熱要素(16b) をこの順に積層して成る施工厚さ(h)が約200mmの
複合断熱材(10)を配置した。熱伝導異方性シート(1
1)と外壁面(100)との間、および各部材間は耐熱接着
剤(イソライト工業社製;商品名 カオスティック)に
より固定した。また、複合断熱材の最上面には最外層
(S1)として積層ユニットAの断熱板(13)と同じ断
熱板を配置させた。(Example 1-1) In an air atmosphere at a temperature of 24 ° C., the entire outer wall surface of the heat treatment apparatus for an electronic component having a furnace temperature of 600 ° C., as shown in FIG. A conductive anisotropic sheet (11), a heat insulating material A (1) having dimensions of 50 mm × 50 mm × 100 mm
2) Laminating lower insulation elements (16a) with no gaps (108 per 455 mm x 605 mm rectangular surface); and 16 laminated units A (15) having a rectangular shape of 455 mm x 605 mm. , Heat-resistant adhesive between each unit (manufactured by Isolite Industry Co., Ltd .; trade name: Kao Stick)
A composite heat insulating material (10) having a working thickness (h) of about 200 mm, which is obtained by laminating upper heat insulating elements (16b) fixed in this order, is arranged. Heat conductive anisotropic sheet (1
A heat-resistant adhesive (manufactured by Isolite Industries; trade name: Kao Stick) was fixed between 1) and the outer wall surface (100), and between the members. Further, the same heat insulating plate as the heat insulating plate (13) of the laminated unit A was disposed as the outermost layer (S1) on the uppermost surface of the composite heat insulating material.
【0095】(実施例1−2)断熱材Aに代えて、寸法
が50mm×50mm×100mmである断熱材Bを使用した
こと以外は実施例1−1と同様にして、実施例1−1と
同じ熱処理装置に複合断熱材を配置させた。(Example 1-2) Example 1-1 was performed in the same manner as in Example 1-1 except that a heat insulating material B having a size of 50 mm × 50 mm × 100 mm was used instead of the heat insulating material A. The composite heat insulating material was arranged in the same heat treatment apparatus as that of the above.
【0096】(比較例1)実施例1−1と同じ熱処理装
置の外壁面に、厚さ25mmのシリカ系繊維から成る密度
160kg/m3のシート状断熱材(イビデン社製;商品
名 イビデンブランケット#1600)を8層積層して
施工厚さが200mmとなるように断熱材を配置した。最
下層と外壁面との間および各層間は、耐熱接着剤(イソ
ライト工業社製;商品名 カオスティック)により固定
した。(Comparative Example 1) On the outer wall surface of the same heat treatment apparatus as in Example 1-1, a sheet-like heat insulating material made of silica fiber having a thickness of 25 mm and having a density of 160 kg / m 3 (manufactured by IBIDEN Co .; trade name: IBIDEN blanket) # 1600) were laminated, and a heat insulating material was arranged so that the construction thickness became 200 mm. The space between the lowermost layer and the outer wall surface and between the layers were fixed with a heat-resistant adhesive (manufactured by Isolite Industry Co., Ltd .; trade name: Kao Stick).
【0097】実施例1−1、1−2および比較例1の各
断熱材の断熱性能を評価した。結果を表1に示す。表1
中、断熱材の表面温度は、最外層(S1)の表面におい
て455mm×605mmの長方形内で9箇所の温度を測定
し、その平均値で示した。放熱熱流束は熱流束計(京都
電子工業社製:EG型)を用いて測定した。また、表面
温度のばらつきは455mm×605mmの長方形の範囲内
における値である。また、発塵レベルは、各断熱材に2
0m/秒の気流を吹き付け、ダストカウンタで1m3に
含まれる1μmのダスト数を測定して評価した。The heat insulation performance of each of the heat insulating materials of Examples 1-1 and 1-2 and Comparative Example 1 was evaluated. Table 1 shows the results. Table 1
In the middle, the surface temperature of the heat insulating material was measured at nine points within a rectangle of 455 mm × 605 mm on the surface of the outermost layer (S1), and the average value was shown. The heat radiation heat flux was measured using a heat flux meter (EG type, manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.). The variation in the surface temperature is a value within a rectangular area of 455 mm × 605 mm. The dust generation level is 2
An airflow of 0 m / sec was blown, and the number of 1 μm dust particles contained in 1 m 3 was measured by a dust counter and evaluated.
【0098】[0098]
【表1】 [Table 1]
【0099】表1より、本発明の複合断熱材は従来の断
熱材よりも優れた断熱性能を有することが判る。また、
熱伝導異方性シートの存在により、表面温度のばらつき
が小さくなっている。なお、実施例1で使用した下側断
熱要素および上側断熱要素から成る複合断熱材であっ
て、熱伝導異方性シートを含まないものについて、実施
例1と同様にして断熱性能を評価したところ、表面温度
のばらつきは±5〜±9℃となり、このことからも熱伝
導異方性シートが表面温度のばらつきの低減に寄与して
いることが確認された。From Table 1, it can be seen that the composite heat insulating material of the present invention has better heat insulating performance than the conventional heat insulating material. Also,
Due to the presence of the heat conductive anisotropic sheet, variations in surface temperature are reduced. The heat insulating performance of the composite heat insulating material including the lower heat insulating element and the upper heat insulating element used in Example 1 and not including the heat conductive anisotropic sheet was evaluated in the same manner as in Example 1. The variation in the surface temperature was ± 5 to ± 9 ° C., which also confirmed that the heat conductive anisotropic sheet contributed to the reduction in the variation in the surface temperature.
【0100】(実施例2)温度が24℃である空気雰囲
気下において、炉内の温度が600℃となる電子部品の
熱処理装置の外壁面であって、凸部を有する外壁面全体
に、図3に示すように、 ・熱伝導異方性シート(11)、 ・寸法が異なる3種類の断熱材A(12)を間隙無く、外
壁面(200)の凸部に合わせて敷き詰め、上面を平坦面
にした下側断熱要素(16a)、および ・平面形状が455mm×300mmの長方形状である積層
ユニットA(15)を16個積層し、各ユニット間を耐熱
接着剤(イソライト工業社製;商品名 カオスティッ
ク)で固定して成る上側断熱要素(16b) をこの順に積層して成る複合断熱材(10)を配置させ
た。熱伝導異方性シート(11)と外壁面(200)との
間、および各部材間は耐熱接着剤(イソライト工業社
製;商品名 カオスティック)により固定した。また、
複合断熱材の最上面には最外層(S1)として積層ユニ
ットAの断熱板(13)と同じ断熱板を配置させた。複合
断熱材(10)の施工厚さは、外壁面の凸部上に位置する
部分と外壁面の平坦部上に位置する部分とで異なるが、
200mmの最小施工厚さ(h1)が確保されるように複
合断熱材を配置した。この場合において、最大施工厚さ
(h2)は250mmとなった。(Example 2) In an air atmosphere at a temperature of 24 ° C, the outer wall surface of a heat treatment apparatus for electronic parts having a furnace temperature of 600 ° C, and the entire outer wall surface having a projection, As shown in Fig. 3, ・ Thermal conduction anisotropic sheet (11) ・ Three kinds of heat insulating materials A (12) with different dimensions are spread without gaps to fit the projections of the outer wall surface (200), and the upper surface is flat A lower heat insulating element (16a) having a surface, and 16 laminated units A (15) each having a rectangular shape of 455 mm × 300 mm in a plane shape, and a heat-resistant adhesive (manufactured by Isolite Industries; product) A composite heat insulating material (10), which is formed by laminating upper heat insulating elements (16b) fixed by the name “chao stick” in this order, is arranged. The heat conductive anisotropic sheet (11) and the outer wall surface (200) and between the members were fixed with a heat resistant adhesive (manufactured by Isolite Industry Co., Ltd .; trade name: Kao Stick). Also,
On the uppermost surface of the composite heat insulating material, the same heat insulating plate as the heat insulating plate (13) of the laminated unit A was disposed as the outermost layer (S1). The thickness of the composite insulation material (10) differs between the part located on the convex part of the outer wall surface and the part located on the flat part of the outer wall surface.
The composite heat insulating material was arranged so that a minimum construction thickness (h1) of 200 mm was secured. In this case, the maximum construction thickness (h2) was 250 mm.
【0101】この複合断熱材は効率良く施工でき、後述
する比較例2で要した施工時間の半分の時間で施工を完
了させることができた。This composite heat insulating material could be efficiently constructed, and the construction could be completed in half the time required in Comparative Example 2 described later.
【0102】(比較例2)実施例2と同じ熱処理装置の
外壁面に、厚さ25mmのシリカ系繊維から成る密度16
0kg/m3のシート状断熱材(イビデン社製;商品名
イビデンブランケット#1600)を適宜カットして外
壁面に密着するように配置した。実施例2と同様、断熱
材は200mmの最小施工厚さ(h1)が確保されるよう
に配置した。また、最大施工厚さ(h2)は250mmと
なった。最下層と外壁面との間および各層間は、耐熱接
着剤(イソライト工業社製;商品名 カオスティック)
により固定した。(Comparative Example 2) On the outer wall surface of the same heat treatment apparatus as in Example 2, a density of 16 mm
0 kg / m 3 sheet-shaped insulation (manufactured by IBIDEN)
IBIDEN blanket # 1600) was appropriately cut and arranged so as to be in close contact with the outer wall surface. As in the case of Example 2, the heat insulating material was arranged so as to ensure a minimum construction thickness (h1) of 200 mm. Further, the maximum construction thickness (h2) was 250 mm. Heat-resistant adhesive (manufactured by Isolite Industries; trade name: Kao Stick) between the bottom layer and the outer wall surface and between each layer
And fixed.
【0103】実施例1と同様にして、実施例2および比
較例2の断熱性能を測定した。但し、測定は、455mm
×300mmの長方形の面内にて実施した。得られた結果
を表2に示す。In the same manner as in Example 1, the heat insulation performance of Example 2 and Comparative Example 2 was measured. However, the measurement is 455 mm
The measurement was performed within a rectangular plane of × 300 mm. Table 2 shows the obtained results.
【0104】[0104]
【表2】 [Table 2]
【0105】表2より、実施例2の断熱材は施工厚さが
200mmの部分における断熱性能は実施例1−1のそれ
とほぼ同じであり、本発明の断熱材を下側断熱要素とし
て用いることにより、熱処理装置の外側壁面における凹
凸の存否に拘わらず、優れた断熱効果を得られることが
判る。なお、実施例2において表面温度のばらつきが実
施例1よりも若干大きくなっているが、これは測定対象
となった面積が実施例1のそれよりも小さかったためで
ある。なお、比較例2については、断熱材を外壁面の凹
凸に十分に密着させることができなかったために、実施
例2よりも断熱性能が劣っている。From Table 2, it can be seen that the heat insulating material of Example 2 has almost the same heat insulating performance as that of Example 1-1 at the portion where the construction thickness is 200 mm, and the heat insulating material of the present invention is used as the lower heat insulating element. As a result, it can be understood that an excellent heat insulating effect can be obtained regardless of the presence or absence of irregularities on the outer wall surface of the heat treatment apparatus. The variation in the surface temperature in Example 2 was slightly larger than that in Example 1, because the area to be measured was smaller than that in Example 1. The heat insulating material of Comparative Example 2 was inferior to that of Example 2 because the heat insulating material could not be sufficiently adhered to the irregularities on the outer wall surface.
【0106】(実施例3)積層ユニットAに代えて、積
層ユニットBを使用したこと以外は実施例1−1と同様
にして、実施例1−1と同じ熱処理装置に複合断熱材を
配置させた。そして、複合断熱材の外側表面から荷重を
加え、圧縮率および断熱性能をそれぞれ測定した。圧縮
率は、圧縮率=荷重を加えた時の複合断熱材の厚さ÷荷
重を加えてない時の複合断熱材の厚さの式から求めた。
また断熱性能の測定は、実施例1と同様にして行った。
得られた結果を表3に示す。なお、表3において、荷重
0.118kgf/cm2は、複合断熱材の上に人が立ったと
きに、人が立っている面(面積にして約800cm2)に
加えられる荷重に相当する。Example 3 A composite heat insulating material was placed in the same heat treatment apparatus as in Example 1-1, except that the laminated unit B was used instead of the laminated unit A. Was. Then, a load was applied from the outer surface of the composite heat insulating material, and the compressibility and the heat insulating performance were measured. The compression ratio was determined from the formula of compression ratio = thickness of composite heat insulating material when a load was applied / thickness of composite heat insulating material when no load was applied.
The measurement of the heat insulation performance was performed in the same manner as in Example 1.
Table 3 shows the obtained results. In Table 3, the load of 0.118 kgf / cm 2 corresponds to the load applied to the surface on which the person stands (about 800 cm 2 in area) when the person stands on the composite heat insulating material.
【0107】[0107]
【表3】 [Table 3]
【0108】表3に示すように、硬質スペーサを挿入し
た複合断熱材は保形性において優れており、大きい荷重
が加えらても優れた断熱性能を維持できる。なお、実施
例1−1の複合断熱材に0.118kgf/cm2の荷重を加
えたところ、圧縮率は0.875となり、断熱性能にお
いて低下が認められた。As shown in Table 3, the composite heat insulating material having the hard spacers inserted therein is excellent in shape retention, and can maintain excellent heat insulating performance even when a large load is applied. When a load of 0.118 kgf / cm 2 was applied to the composite heat insulating material of Example 1-1, the compression ratio was 0.875, and a decrease in heat insulating performance was recognized.
【0109】[0109]
【発明の効果】本発明の複合断熱材においては、可変形
性を有する下側断熱要素が、断熱対象構造物の外壁面と
の密着性を確保するとともに、その上に平板状の上側断
熱要素が載置されることを可能にしている。更に、下側
断熱要素を構成する断熱材は、発塵レベルが小さく、取
扱い性において優れている。従って、本発明の複合断熱
材は、外壁面が平坦でなく凹凸を有する断熱対象構造物
においても、優れた断熱保温効果および/または断熱保
冷効果を奏し、また効率良く断熱対象物の外壁面に施工
できる。In the composite heat insulating material of the present invention, the lower heat-insulating element having deformability ensures the close contact with the outer wall surface of the structure to be heat-insulated, and has a flat upper heat-insulating element thereon. Can be mounted. Further, the heat insulating material constituting the lower heat insulating element has a low dust generation level and is excellent in handleability. Therefore, the composite heat-insulating material of the present invention exhibits an excellent heat-insulating and heat-retaining effect and / or a heat-insulating and cold-holding effect even in a heat-insulating target structure having an uneven outer wall surface and unevenness, and efficiently applies the heat to the outer wall surface of the heat-insulating object. Can be constructed.
【0110】また、本発明の複合断熱材は熱伝導異方性
シートと組み合わせることで、均一な断熱効果を発揮し
得る。更に、本発明の複合断熱材に硬質スペーサを挿入
することによって、保形性に優れ、高荷重下においても
優れた断熱性能を維持することが可能となる。Further, when the composite heat insulating material of the present invention is combined with a heat conductive anisotropic sheet, a uniform heat insulating effect can be exhibited. Furthermore, by inserting a hard spacer into the composite heat insulating material of the present invention, it is possible to maintain excellent heat insulating performance even under a high load with excellent shape retention.
【図1】 図1は本発明の複合断熱材の一例の断面図で
ある。FIG. 1 is a sectional view of an example of a composite heat insulating material of the present invention.
【図2】 図2の(a)および(b)は、それぞれ本発
明の断熱材の形状の一例を示す斜視図である。FIGS. 2A and 2B are perspective views each showing an example of the shape of the heat insulating material of the present invention.
【図3】 図3は本発明の複合断熱材の一例の断面図で
ある。FIG. 3 is a sectional view of an example of the composite heat insulating material of the present invention.
【図4】 図4は本発明の複合断熱材の一例の断面図で
ある。FIG. 4 is a sectional view of an example of the composite heat insulating material of the present invention.
【図5】 図5の(a)および(b)はそれぞれ本発明
の複合断熱材に用いる無機質繊維シートの一例を示す平
面図である。5 (a) and 5 (b) are plan views each showing an example of an inorganic fiber sheet used for the composite heat insulating material of the present invention.
【図6】 図6は本発明の複合断熱材の一例の断面図で
ある。FIG. 6 is a sectional view of an example of the composite heat insulating material of the present invention.
【図7】 図7の(a)〜(d)は、それぞれ硬質スペ
ーサの一例を示す斜視図である。FIGS. 7A to 7D are perspective views each showing an example of a hard spacer.
【図8】 図8は本発明の被覆型複合断熱材の一例の断
面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of an example of the coated composite heat insulating material of the present invention.
【図9】 図9は本発明の被覆型複合断熱材の一例の断
面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of an example of the coated composite heat insulating material of the present invention.
10...複合断熱材、11...熱伝導異方性シート、1
2...断熱材、12a...包囲体、12b...セラミクス
系粒状体、13...断熱板、14...無機質繊維シート、
15...積層ユニット、16a...下側断熱要素、16
b...上側断熱要素、17...断熱板、100、20
0...高温炉の外壁面、34,44...無機質繊維シー
ト、34a,44a,44a’...無機質繊維シートセ
グメント、34b,44b...空隙セグメント、35...
積層ユニット、50...硬質スペーサ、60,70...被
覆型複合断熱材、610,710...被覆材、711...
接続手段、712...給排気手段。10 ... composite heat insulating material, 11 ... heat conduction anisotropic sheet, 1
2 ... Heat insulation material, 12a ... Enclosure, 12b ... Ceramics granular material, 13 ... Heat insulation plate, 14 ... Inorganic fiber sheet,
15 ... stacking unit, 16a ... lower heat insulating element, 16
b ... upper insulating element, 17 ... insulating plate, 100, 20
0: outer wall surface of high-temperature furnace, 34, 44 ... inorganic fiber sheet, 34a, 44a, 44a '... inorganic fiber sheet segment, 34b, 44b ... void segment, 35 ...
Laminated unit, 50 ... Hard spacer, 60, 70 ... Coated composite heat insulator, 610, 710 ... Coated material, 711 ...
Connection means, 712 ... supply / exhaust means.
Claims (20)
質セラミクス系粒状体および/または中空セラミクス系
粒状体を、包囲体内の空隙率が30〜85%となるよう
に含んで成る断熱材。1. A heat insulating material comprising a porous ceramic-based granular material and / or a hollow ceramic-based granular material in an enclosure made of a metal sheet so that the porosity in the enclosure is 30 to 85%.
い熱反射率を有するものであり、熱反射率の高い面が外
側に位置する請求項1に記載の断熱材。2. The heat insulating material according to claim 1, wherein the metal sheet has at least one surface having a high thermal reflectance, and the surface having a high thermal reflectance is located outside.
囲体内に不活性ガスが充填されている請求項1または請
求項2に記載の断熱材。3. The heat insulating material according to claim 1, wherein the metal sheet is gas-impermeable, and the enclosure is filled with an inert gas.
囲体内が減圧または真空状態になっている請求項1また
は請求項2に記載の断熱材。4. The heat insulating material according to claim 1, wherein the metal sheet is gas-impermeable, and the inside of the enclosure is in a reduced pressure or vacuum state.
多孔質セラミクス系粒状体および/または中空セラミク
ス系粒状体を、その空隙率が30〜85%となるように
含んで成る断熱材。5. An enclosure made of an inorganic fiber sheet,
A heat insulating material comprising a porous ceramic-based granule and / or a hollow ceramic-based granule such that the porosity is 30 to 85%.
面積が80〜10000μm2である開口部が100〜
12000個/cm2の割合で形成されているものである
請求項5に記載の断熱材。6. The inorganic fiber sheet has an opening area of 80 to 10000 μm 2 per opening of 100 to 100 μm 2.
The heat insulating material according to claim 5, wherein the heat insulating material is formed at a rate of 12,000 pieces / cm 2 .
1000メッシュの粒状体であり、複数の小孔が合わせ
て1つの粒状体の体積の30〜70%を占めるように形
成されているものである請求項1〜6のいずれか1項に
記載の断熱材。7. The porous ceramic-based granular material has a particle size of 100 to 100.
The granular material of 1000 mesh, wherein a plurality of small holes are formed so as to occupy 30 to 70% of the volume of one granular material together, according to any one of claims 1 to 6. Insulation.
000メッシュの粒状体であり、1または複数の独立し
た中空部が1つの粒状体の体積の20〜60%を占める
ように形成されているものである請求項1〜7のいずれ
か1項に記載の断熱材。8. The hollow ceramic-based granular material may be 100-1.
The granular material of 000 mesh, wherein one or a plurality of independent hollow portions is formed so as to occupy 20 to 60% of the volume of one granular material. Insulation as described.
が下側断熱要素であり、その上に上側断熱要素が積層さ
れて成る複合断熱材。9. A composite heat insulating material, wherein the heat insulating material according to claim 1 is a lower heat insulating element, and an upper heat insulating element is laminated thereon.
シートとを積層した積層ユニットを断熱板が下側となる
ように複数積層してなるものである請求項9に記載の複
合断熱材。10. The composite heat insulating material according to claim 9, wherein the upper heat insulating element is formed by laminating a plurality of laminated units in which a heat insulating plate and an inorganic fiber sheet are laminated so that the heat insulating plate is on the lower side.
10に記載の複合断熱材。11. The composite heat insulating material according to claim 10, wherein the heat insulating plate is a mica heat insulating plate.
求項10または請求項11に記載の複合断熱材。12. The composite heat insulating material according to claim 10, wherein four or more laminated units are laminated.
数の無機質繊維シートセグメントと空隙セグメントとか
ら成り、各無機質繊維シートセグメントは他の無機質繊
維シートから空隙セグメントによって面方向に隔てられ
て存在している請求項10〜12のいずれか1項に記載
の複合断熱材。13. The inorganic fiber sheet of the laminated unit is composed of a plurality of inorganic fiber sheet segments and void segments, and each inorganic fiber sheet segment is separated from other inorganic fiber sheets by a void segment in a plane direction. The composite heat insulating material according to claim 10.
されている請求項13に記載の複合断熱材。14. The composite heat insulating material according to claim 13, wherein a hard spacer is inserted into the gap segment.
体であり、これらは互いに平行となるように配置されて
おり、当該帯状体の厚さをHSとし、硬質スペーサの高
さをHU、長さをLUとしたときに、HS/HUが1で
あり、HS/LUが1〜10である請求項14に記載の
複合断熱材。15. Each of the inorganic fiber sheet segments is a strip, and these are arranged so as to be parallel to each other. The thickness of the strip is HS, the height of the hard spacer is HU, and the length is HU. 15. The composite heat insulating material according to claim 14, wherein HS / HU is 1 and HS / LU is 1 to 10, when expressed as LU.
方向に相対的に大きい熱伝導率を有する熱伝導異方性シ
ートが配されている請求項9〜15のいずれか1項に記
載の複合断熱材。16. The heat conductive anisotropic sheet having a heat conductivity relatively higher in a surface direction than in a thickness direction under the lower heat insulating element. A composite heat insulating material according to item 1.
的に大きい熱伝導率を有する熱伝導異方性シートが配さ
れている請求項9〜15のいずれか1項に記載の複合断
熱材。17. The composite according to claim 9, wherein a heat conductive anisotropic sheet having a heat conductivity relatively higher in a plane direction than a thickness direction is disposed on an uppermost surface. Insulation.
率と厚さ方向の熱伝導率の比が4:1〜10:1である
請求項16または請求項17に記載の複合断熱材。18. The composite thermal insulation according to claim 16, wherein the ratio of the thermal conductivity in the plane direction to the thermal conductivity in the thickness direction of the thermally conductive anisotropic sheet is 4: 1 to 10: 1. Wood.
導率が400W/(m・K)以上1000W/(m・
K)以下であり、面方向の伝導率と厚さ方向の熱伝導率
の比が4:1〜10:1であるグラファイト系シートで
ある請求項16または請求項17に記載の複合断熱材。19. The heat conductive anisotropic sheet has a thermal conductivity in the plane direction of 400 W / (m · K) or more and 1000 W / (m · K).
K) The composite heat insulating material according to claim 16 or 17, wherein the composite heat insulating material is a graphite-based sheet having a ratio of conductivity in a plane direction and thermal conductivity in a thickness direction of 4 to 10: 1.
の複合断熱材を被覆材が被覆している被覆型複合断熱
材。20. A coated composite heat insulating material, wherein the coating material covers the composite heat insulating material according to any one of claims 9 to 19.
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