JP2711324B2

JP2711324B2 - 複合型バ−ナ板の製造方法

Info

Publication number: JP2711324B2
Application number: JP35671291A
Authority: JP
Inventors: 直中村; 正光水木
Original assignee: Nippon Seisen Co Ltd; JFE Engineering Corp
Current assignee: Nippon Seisen Co Ltd; JFE Engineering Corp
Priority date: 1991-12-26
Filing date: 1991-12-26
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JPH05180420A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３層型の複合型バ−ナ
板、すなわち、専ら燃焼を担当するセラミッククロス等
の多孔質セラミック材からなる高価な第１層を、安価な
金属繊維焼結マットからなる第２層で裏打ち補強した複
合型バ−ナ板であって、薄い金属繊維焼結マットからな
る第３層と第１層とを縫合せた後に、第３層と第２層を
焼結接合してなる複合型バ−ナ板、の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】面状発熱方式の表面燃焼バ−ナは、やや
空気不足側に混合比を定めた可燃性ガスと空気の予混合
気体を多孔質の板材（バ−ナ板）の一方の側から供給し
て大気に接する他方の側の表層部分で面状に燃焼させ、
バ−ナ板の表層に固定された火炎と、火炎により赤熱状
態となった表層のバ−ナ板素材とから輻射熱を効率的に
取り出す。表面燃焼バ−ナは、プロパンガス等の比較的
に安価な燃料を使用できるから大出力でも運転費が安く
済み、食品加熱乾燥や車体塗装乾燥や屋外簡易暖房等の
分野で広く実用化されている。

【０００３】このような表面燃焼バ−ナの例として、ス
テンレスや高融点金属の繊維を３次元的に交錯させて綿
状組織を形成し、これを圧縮して非酸化雰囲気中で焼結
させた金属繊維焼結マットからなる単層型バ−ナ板や、
単層型バ−ナ板における金属繊維の酸化劣敗の問題を解
決するために、単層型バ−ナ板の表面に多孔質セラミッ
ク材の層を接合して、専ら多孔質セラミック材の層内で
燃焼を行わせるようにした複合型バ−ナ板が知られてい
る。

【０００４】金属繊維焼結マットからなる単層型バ−ナ
板では、金属繊維で囲まれた微小な燃焼空間に比較して
著しく長い金属繊維が多数交錯して相互に焼結接合して
いるから、８０〜９５％という高い空隙率を設定しても
単層型バ−ナ板に十分な強度が確保され、加熱と冷却を
頻繁に繰返しても組織が崩壊しにくい。ここで、空隙率
とは、複合型バ−ナ板の体積から該体積中の金属繊維の
体積を差し引いて求めた空間の割合である。そして、金
属繊維焼結マットからなる単層型バ−ナ板の中でも、ス
テンレス繊維からなるステンレスファイバ−マット・バ
−ナ板は、高い空隙率による低圧損、高燃焼度、高出力
密度という特徴に加えて、安価で軽く強度にも優れ、大
面積で複雑な面形状も容易に成形できるから、種々の新
用途への応用が期待されている。

【０００５】一方、例えば、このステンレスファイバ−
マット・バ−ナ板の表面に高耐熱性セラミックス繊維の
不織布を接合した複合型バ−ナ板では、専ら不織布層内
で燃焼を行わせて不織布層のみを赤熱させており、通過
する可燃性ガスと空気の予混合気体によって常時冷却さ
れるステンレスファイバ−マット・バ−ナ板に形状維
持、強度、予混合気体の分散と均一供給の役割りを負担
させている。複合型バ−ナ板によれば、ステンレスファ
イバ−マット・バ−ナ板の温度が低く（８００度以下
に）保たれるため、ステンレスファイバ−マット・バ−
ナ板の上述の利点を維持したまま、その寿命を大幅に改
善できる。また、高耐熱性セラミックス繊維の材料や太
さを適当に選択すれば、ステンレスファイバ−マット・
バ−ナ板単独では得られない特定波長の赤外線（例えば
遠赤外線）に偏らせた出力状態が得られる。

【０００６】複合型バ−ナ板は、例えば、特願平２−１
８９５５号の「表面燃焼バ−ナ」や特願平２−１８９５
６号の「表面燃焼バ−ナ」に報告されている。前者に
は、ステンレスファイバ−マット・バ−ナ板からなる第
２層の表面に高耐熱性セラミックス繊維の不織布からな
る第１層を高耐熱金属の糸を用いて縫合せ接合した２層
式のもの、後者には、高耐熱性セラミックス繊維の不織
布からなる第１層に薄い（１mm以下）ステンレスファイ
バ−マットからなる第３層を縫合せ接合した後にこの第
３層にステンレスファイバ−マット・バ−ナ板からなる
第２層を焼結接合した３層式のものがそれぞれ示されて
いる。

【０００７】ここで、前者の第１層−第２層の間、後者
の第１層−第３層の間は高耐熱金属の糸による縫合せ接
合であるから、前者の第１層と第２層、後者の第１層と
第３層で融点（または焼結温度）が大幅に異なる場合で
も強固な接合が得られ、熱膨張率が大幅に異なる場合で
も接合部の微視的な相対移動による組織の破壊を生じな
いで済む。また、工業用のミシンを用いて表と裏から供
給した２本の糸を相互に交差させて縫合せ接合を行え
ば、服飾縫製加工並みの能率と容易さでこれを実行でき
る。さらに、後者の３層式の複合型バ−ナ板において
は、その縫い目が複合型バ−ナ板を直接に貫通しないか
ら、２層式の複合型バ−ナ板に顕著な縫い目に起因する
不均一な燃焼状態をいくぶん緩和できる。

【０００８】これらの先行技術に採用された従来のステ
ンレスファイバ−マット・バ−ナ板は単純な加圧焼結法
により製造されていた。すなわち、種々の方法により形
成したステンレスファイバ−を計量して３次元的に交錯
させて５００〜１０００mmまで積重ねて厚い綿状組織を
形成し、高さ５mm程度の圧縮ストッパ−を配置した枠内
でこれに大きめの荷重（おもし）を加え、この状態で非
酸化雰囲気の高温炉に所定時間だけ放置して圧縮ストッ
パ−高さまで焼結させていた。また、３層式の複合型バ
−ナ板における縫合せ接合用の薄いステンレスファイバ
−マットについても、ステンレスファイバ−の最初の計
量値を異ならせる以外には、従来のステンレスファイバ
−マット・バ−ナ板と全く同一の条件および手順に従っ
て製造されていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】特願平２−１８９５６
号の「表面燃焼バ−ナ」に示される３層式の複合型バ−
ナ板は、高耐熱性セラミックス繊維の不織布からなる第
１層に薄いステンレスファイバ−マットからなる第３層
を高耐熱性金属の糸を用いて縫合せ接合し、その後、第
３層上にステンレスファイバ−マット・バ−ナ板からな
る第２層を焼結接合して製造された。しかし、この従来
の製造方法では、縫合せ時の第１層と第３層と縫糸の挙
動および縫合せ適合性を評価し直し、加熱と冷却を繰返
した場合のこれらの経時変化を観察した結果、第１層と
第３層と縫糸の選択がやや不適正なことが判明し、複合
型バ−ナ板の表面における燃焼状態の均一性を確保しつ
つ寿命を延長するために、第１層と第３層と縫糸とに関
する選択を適正化する必要が確認された。

【００１０】すなわち、別々に焼結された第１層と第３
層の微視的な組織が固くて組織内における繊維の移動が
不自由なため、表と裏から供給した２本の糸を相互に交
差させて縫合すると第１層と第３層の組織がひきつり、
貫通する糸を囲む第１層と第３層の組織が押潰されて貫
通孔が形成された。また、製品の複合型バ−ナ板で加熱
と冷却を繰返すと、第１層と第３層の熱膨張差によって
糸が動いて第１層と第３層の組織をさらに押潰して貫通
孔を徐々に拡大させた。これに加えて、単線または単純
な１重撚り線であった従来の縫糸は、伸縮性と折れ曲り
性に欠けるために糸の反発力が貫通孔を強く押し広げ、
また、熱伝導率が高いために高温の燃焼域を縫糸に沿っ
て第３層にまで誘導して貫通孔の拡大を加速するととも
に、貫通孔内の縫糸を選択的に酸化して損耗させ、比較
的に短時間のうちに第３層から第１層を剥離させた。

【００１１】従来の製造方法によって製造した３層式の
複合型バ−ナ板を用いて実際に燃焼実験を行った結果、
従来の製造方法では、１枚の複合型バ−ナ板の表面にお
ける燃焼状態の均一性も、独立に製作された２枚の複合
型バ−ナ板の間における燃焼状態と燃焼条件の再現性も
十分には確保できないことが判明した。すなわち、従来
の製造方法によって製造された１枚の複合型バ−ナ板の
表面には、縫合せとは無関係な多種多様な燃焼状態の不
均一パタ−ンを観察できる。また、従来の製造方法で条
件を揃えて独立に製作された２枚の複合型バ−ナ板で
は、予混合気体の供給条件を揃えても単位面積当り発熱
量の差が大きく、それぞれ別個に燃焼実験を行って予混
合気体の適正な供給条件（圧力と流量）を製品ごとに定
める必要があった。

【００１２】３層式の複合型バ−ナ板では、予混合気体
を第１層（燃焼層）に均一に供給する流量調節の役割り
を、第３層と第２層の合計の圧損が担当している。従っ
て、複合型バ−ナ板の表面における好ましい燃焼状態と
は、この合計の圧損と予混合気体の供給圧力との組合せ
が、予混合気体の貫通流量を、火炎が複合型バ−ナ板の
表面から離脱も、表層部より深く侵入もさせない範囲内
に調整している状態であり、複合型バ−ナ板の表面にお
ける均一な燃焼状態とは、複合型バ−ナ板の表面の各部
分の燃焼に携わる第１層の微細な組織構造が均一で、予
混合気体の貫通流量もそれぞれ均一で安定している状態
である。従って、均一な燃焼状態を実現するには、第１
層の素材を適正に選択し、複合型バ−ナ板の各部分で第
３層と第２層の合計の圧損を揃える、好ましくは、第３
層と第２層で圧損をそれぞれ独立に揃えておく必要があ
る。そして、各層において圧損を均一にするには、各層
において単純な空隙率が均一なだけでは不十分で、組織
の交錯状態や繊維の方向性をも含む組織の高度な均一性
が要求される。

【００１３】例えば、第２層に空隙率のばらつきがある
と、空隙率が高い部分では圧損が低く予混合気体の流量
が増して火炎が複合型バ−ナ板の表面から離脱し、逆
に、空隙率が低い部分では圧損が高く予混合気体の流量
が不足して火炎が複合型バ−ナ板の内部に侵入する。こ
のとき、複合型バ−ナ板の表面には、空隙率のばらつき
に符合した赤熱状態のむらができ、未燃焼スポットが形
成されたり、複合型バ−ナ板の裏面にまで火炎が侵入す
るバックファイヤを発生し、部分的な酸化劣敗が複合型
バ−ナ板に大穴を開けて爆発事故に至る可能性もある。
また、仮に第２層の空隙率が均一でも、繊維の方向が複
合型バ−ナ板の横断（貫通）方向に偏った場所と縦断
（複合型バ−ナ板表面に平行）方向に偏った場所とでは
予混合気体に対する流量抵抗（圧損）が異なるから、空
隙率のばらつきがある場合と同様な燃焼状態の不均一を
発生する。

【００１４】一方、２枚の複合型バ−ナ板の間の燃焼状
態と燃焼条件の再現性に関して言えば、条件を揃えて独
立に製作された２枚の複合型バ−ナ板の間で圧損の均一
性が確保され、同一圧力の予混合気体の供給に対して相
互に等しい燃焼状態が得られることが工業製品として重
要である。このためには、２枚の複合型バ−ナ板におい
て、第３層同士、第２層同士でそれぞれ単純な空隙率は
もちろん、金属繊維の太さや断面形状、組織の交錯状態
や繊維の方向性が等しく、板厚や圧損のばらつきも小さ
いことが要求される。

【００１５】しかし、第２層と第３層の金属繊維焼結マ
ットを製造する従来の単純な加圧焼結法では、金属繊維
の最初の投入量と最終的な空隙率以外には、金属繊維の
太さや断面形状、組織の交錯状態や繊維の方向性等に関
して全く制御が及ばず、１枚の金属繊維焼結マット全体
の圧損の均一性も、独立に製造された２枚の金属繊維焼
結マット相互間での圧損の再現性も相当に低く、従っ
て、複合型バ−ナ板の表面における燃焼の均一性を満た
す良品歩留りですら２０％程度、予混合気体の供給圧力
と発熱量を揃えた出荷歩留りとなると、５％以下であっ
た。

【００１６】本発明は、縫合せ時の縫合せ適合性と作業
性に優れるとともに、加熱と冷却を繰返しても組織に貫
通孔が形成されにくい第１層と第３層と縫糸を選択した
寿命の長い複合型バ−ナ板の製造方法、および、１枚の
複合型バ−ナ板の表面における燃焼の均一性にも、独立
に製造された２枚の複合型バ−ナ板における燃焼条件と
発熱量の再現性にも優れた複合型バ−ナ板の製造方法、
を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の複合型バ−ナ
板の製造方法は、目付８００g/m²以下の薄い金属繊維焼
結マットの第３層と、多孔質セラミック材の第１層とを
連続使用可能温度１２００度Ｃ以上の耐熱性を有する糸
を用いて縫合せる縫合工程と、縫合せ完了した第３層他
面上に金属繊維焼結マットまたは金属繊維未焼結マット
第２層を一体焼結する接合工程とを有する複合型バ−ナ
板の製造方法において、第３層単独焼結時、空隙率８０
％以上に加圧焼結後、冷間圧延ロ−ルにて空隙率７０％
以下に圧延し、薄くて柔軟な縫合せに最適な第３層を可
能とした第３層焼結マット工程を有する物の製造方法で
ある。

【００１８】請求項２の複合型バ−ナ板の製造方法は、
請求項１の複合型バ−ナ板の製造方法において、その縫
合工程では、前記多孔質セラミック材としてセラミック
繊維の平織り布を、また、前記耐熱性を有する糸として
線径５０μm 以下の２０〜１００本のカンタル細線を２
重に撚り合せたカンタル撚糸をそれぞれ用いる物の製造
方法である。

【００１９】請求項３の複合型バ−ナ板の製造方法は、
請求項１、２いずれかの複合型バ−ナ板の製造方法にお
いて、収束線引法により線引きした太さ１０〜５０μm
のステンレス繊維を長さ３０〜１００mmに裁断し、これ
をでたらめな方向に交錯させて薄い綿状組織を形成し、
該綿状組織を多数積重ねて焼結して空隙率８０〜９５％
の第２層を形成する第２層焼結マット工程と、収束線引
法により線引きした太さ５〜２０μm のステンレス繊維
を長さ３０〜１００mmに裁断し、これをでたらめな方向
に交錯させて薄い綿状組織を形成し、該綿状組織を多数
積重ねて焼結した後に冷間圧延ロ−ルを圧下して空隙率
７０％以下の第３層を形成する第３層焼結マット工程と
を有する物の製造方法である。

【００２０】

【作用】請求項１の複合型バ−ナ板の製造方法は、換言
すれば、第１層と第３層の縫合せ状態を改善するため
に、第３層の薄い金属繊維焼結マットの性質を縫合せ適
合性に優れた、貫通する糸によくなじむものに改質する
方法である。この方法によれば、第３層は、空隙率が低
くて組織が密であるにもかかわらず織布のように柔軟に
なる。第３層焼結マット工程においても、第３層の焼結
は圧力をかけた状態での加熱である。このとき、相互に
交錯した綿状組織の金属繊維は、圧力下で焼結進行とと
もに全体の厚みを減少させ、厚みの減少により金属繊維
の接触点が増加して接合数をさらに増加させる。従っ
て、焼結後の第３層の組織は、接合程度のばらついた無
数の焼結接合を有し、これらの焼結接合が第３層に単な
る綿状組織である以上の巨視的な剛性と弾性を付与して
いる。そこで、焼結後に冷間圧延ロ−ルを圧下すること
によって、第３層の組織における接合程度の低い焼結を
分離してほぐし、金属繊維の組織内での移動を容易にす
るとともに、第３層の圧縮方向に金属繊維を曲げ変形さ
せて、第３層の組織内でばねとして作用できるようにす
る。従って、冷間圧延ロ−ルを圧下された第３層は、巨
視的には、厚みと空隙率を減らす一方で柔軟性と伸縮性
を著しく増し、微視的には、縫合工程で貫通させた糸に
対して周囲の金属繊維がばね状に反発して押圧力を発生
する。このような改質された構造によって、縫合工程で
は、第１層と糸の応力状態に従って第３層が自在に伸縮
するとともに、貫通させた糸が少々移動しても糸の周囲
の第３層の組織がばね状に反発して貫通孔を発生しない
で済み、縫合工程で縫針を貫通させる際の抵抗も著しく
減少している。また、柔軟な第３層の裏面に形成された
縫目に沿った凹凸は接合工程における第２層との接触を
容易にする。

【００２１】一方、第３層と第２層が接合される接合工
程では、第３層内で焼結が再度進行して第３層自身の柔
軟性と伸縮性を著しく損なわせるため、製品の複合型バ
−ナ板における第３層の追従性を確保するために、第３
層には第２層のものよりも細い金属繊維を用いて、第２
層と同程度の圧力でも第２層より低い空隙率に第３層が
圧縮され、接合工程での再焼結を経ても、第２層より低
い空隙率でありながら第２層と同程度以上の柔軟性を第
３層に確保している。これにより、複合型バ−ナ板で加
熱と冷却を繰返しても、第１層や糸や第２層の伸縮に第
３層がよく追従して、第１層の不必要な剥離が抑制され
るし、低い空隙率の第３層は貫通させた糸を緊密に保持
して第３層の組織に貫通孔を発生しない。

【００２２】請求項２の複合型バ−ナ板の製造方法は、
縫合工程を改善するもので、第１層として入手容易なセ
ラミック繊維の平織り布を採用し、耐熱性を有する糸と
して特願平２−１８９５５号の「表面燃焼バ−ナ」や特
願平２−１８９５６号の「表面燃焼バ−ナ」において用
いられたものに比較して著しく柔軟性を改善したカンタ
ル撚糸を採用している。このセラミック繊維の平織り布
とカンタル撚糸と上述の改質された第３層とにより、始
めて、真に服飾縫製加工並みの能率と容易さが実現され
た。すなわち、汎用の縫合ミシンで細い縫針を用いて第
１層と第３層を縫合せ接合できる。

【００２３】セラミック繊維の平織り布は、セラミック
繊維が焼結していないから、セラミック繊維焼結マット
よりも柔軟で伸縮性に富み、縫合せ時には第３層や糸に
よくなじんで応力状態を発生せず、加熱と冷却を繰返し
ても微小な組織構造が破壊されず、第２層や縫糸や第３
層の伸縮にもよく追従する。また、線径５０μm 以下の
カンタル細線を２重に撚り合せたカンタル撚糸である縫
糸は、単線や１重撚り線に比較して耐燃焼性にはやや劣
るが、柔軟で伸縮性に富み、縫合せ時には第１層と第３
層によくなじんで応力状態を発生せず、加熱と冷却を繰
返しても第３層と第２層の伸縮によく追従して第３層の
組織構造を破壊しない。この縫糸のやや耐燃焼性に劣る
点は、柔軟な第１層が縫目に沿って圧縮されて、縫糸を
酸化反応の著しい表面から退去させている構造によって
補われる。さらに、平織り布の表面には織目による規則
正しい凹凸があり、各凹凸で燃焼状態が再現されること
により、単純で平坦なセラミック繊維焼結マットに比べ
て燃焼層が厚く、安定化されたものになる。

【００２４】請求項３の複合型バ−ナ板の製造方法は、
第２層と第３層、すなわち金属繊維焼結マットの製造方
法を改善したものである。まず、収束線引法を用いてス
テンレス線材からステンレス繊維を形成する。収束線引
法は、多数本のステンレス線材を管状または帯状の金属
外装材で束ねた複数本をさらに収束した複合体ごと引抜
きと焼鈍を繰返し、その後金属外装材を溶解または機械
的に除去して、ステンレス線材をほぐして細径の線材
（ステンレス繊維）にする方法である。この方法によれ
ば所望の太さのステンレス繊維が太さのばらつき少なく
得られ、断面の形状は６角形となるが各表面の性状は滑
らかである。収束線引法で製造されたステンレス繊維
は、次に、長さ３０〜１００mmに裁断された後に、ステ
ンレス繊維をでたらめな方向に交錯させた薄い綿状組織
に加工される。ここで、第２層には太さ１０〜５０μm
、第３層には太さ５〜２０μm のステンレス繊維が用
いられる。

【００２５】次に、この薄い綿状組織を多数積重ねて荷
重を加えた状態で、非酸化雰囲気中に所定時間だけ放置
してステンレス繊維を相互に焼結させて金属繊維焼結マ
ット化する。ここで、第２層は空隙率８０〜９５％に、
第３層はさらに冷間圧延ロ−ルの圧下を経て空隙率７０
％以下に調整される。焼結時間中、ステンレス繊維はそ
れぞれの属する薄い綿状組織内に留まるから、製造され
た金属繊維焼結マットの微視的な組織状態は、従来の方
法による金属繊維が３次元的にでたらめに分布したフェ
ルトマット状の組織状態ではなく、平坦で微小かつ均一
な開口のメッシュを何十層も積重ねたような組織状態で
ある。このように多数の綿状組織を積層したマットを使
用することによって、全体としての均一性はより向上さ
れる。

【００２６】

【発明の実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２７】図１は、実施例の複合型バ−ナ板の製造方
法の流れ図である。ここで、第２層と第３層のステンレ
ス繊維焼結マットは、収束線引き法によってステンレス
繊維を製造してウェブと呼ばれる綿状組織に加工し、こ
のウェブを積層して圧縮し焼結して製造される。また、
縫糸は、市販のカンタル細線を２重撚り線に加工する。
さらに、第１層には、市販のアルミナ繊維の平織り布を
使用している。

【００２８】図１において、第３層焼結マット工程Ｃと
第２層焼結マット工程Ｄは基本的に同一であるが、使用
するステンレス繊維の太さ、焼結マットの目標空隙率、
ロ−ル圧下Ｃ４の有無が異なる。収束線引法Ｃ１、Ｄ１
では、直径０．４mmのステンレス被覆線材５００本を帯
材で収束し、これに引抜き伸線と焼鈍を交互に繰返した
後に、酸洗により帯材を溶解してステンレス繊維にほぐ
す。第３層用のステンレス繊維は例えば太さ８μm 、第
２層用のステンレス繊維は例えば太さ２０μmとなるよ
うに引抜き伸線の回数が調整される。ウェブ形成Ｃ１、
Ｄ１では、ステンレス繊維を長さ３０〜１００mmに分断
し、空気流中に分散して金網の回転円筒面に吹き付けて
綿状組織（ウェブ）を形成する。このウェブの形成方法
は別の方法によってもよい。シリンダ回転円筒面から巻
き取られたウェブは定寸に裁断される。

【００２９】ここで、ウェブの組織密度は目付値（単位
面積当り重量）を用いて、また、組織密度の均一性はウ
ェブから切取った円板の重量の偏差率（変動係数ＣＶ
値）を用いて評価している。第３層用のウェブは目付値
５０〜１００g/m²、ＣＶ値６％以下を、第２層用のウェ
ブは目付５０〜１００g/m²、ＣＶ値６％以下を目標とし
た。

【００３０】加圧焼結Ｃ３、Ｄ３の前半の積層・加圧で
は、裁断されたウェブを所定枚数づつ重ね合せ、その上
にそれぞれの層の目標空隙率に適合するおもしを乗せて
全体を圧縮する。加圧焼結Ｃ３、Ｄ３の後半の焼結で
は、重ね合せておもしを乗せたウェブをそのまま非酸化
雰囲気で融点マイナス１００〜４００度に保った高温炉
に搬入し、２０分間放置して焼結マット化する。太さ１
２μm のステンレス繊維からなる第３層では、空隙率９
０％、目付値３００g/m²、ＣＶ値３％以下、一方、太さ
２０μm のステンレス繊維からなる第２層では、空隙率
９５％、目付値１０００g/m²、ＣＶ値３％以下、板厚
２．５mmを目標とした。

【００３１】ロ−ル圧下Ｃ４では、加圧焼結Ｃ３を完了
した第３層に冷間圧延ロ−ルを圧下して縫合せに必要な
柔軟性を付与する。これにより第３層は厚さ０．１０m
m、空隙率６０％に調整される。

【００３２】縫糸工程Ｂの市販品線材Ｂ１では、市販の
太さ５０μm カンタル線を購入し、上撚りＢ２では、こ
のカンタル細線を８本まとめて上撚りし、下撚りＢ３で
は、上撚りされた糸の３本を下撚りして２重撚り糸に加
工している。焼鈍Ｂ４では、５００〜６００度に保った
テンパ−炉内に放置して、撚り止め処置して真直性と柔
軟性を改善し、また、上撚りＢ２〜下撚りＢ３を通じて
カンタル細線に発生した内部応力を開放して２重撚り糸
にねじれやこぶが発生しないようにする。

【００３３】また、太さ２５μm のカンタル細線を形成
し、このカンタル細線を２８本まとめて上撚りし、この
上撚りされた糸の３本を下撚りして２重撚り糸加工した
ものも有望である。

【００３４】第１層前加工Ａでは、別途購入した市販の
アルミナ繊維の平織り布（イソライト工業製ネクステル
＃６２）が所定形状に裁断される。

【００３５】アルミナ繊維の平織り布は、繊維が相互に
焼結していないから、アルミナ繊維焼結マットよりも柔
軟で伸縮性に富み、縫合せ時には第３層や糸によくなじ
んで応力状態を発生せず、加熱と冷却を繰返してもアル
ミナ繊維の微小な組織構造が破壊されず、相互の熱膨張
差による縫糸や第３層の伸縮にもよく追従し、機械的な
衝撃にも強い。しかし、この平織り布は、ステンレス繊
維焼結マットに比較して数倍も高価なので、きるだけ薄
いものを選択する。

【００３６】縫合工程Ｅでは、第１層前加工Ａを経たセ
ラミック繊維の平織り布と、第３層焼結マット工程Ｃで
製作されたステンレス繊維の焼結マットとを、縫い糸工
程Ｂで製造した縫い糸を用いて縫合せ接合する。セラミ
ック繊維の平織り布とカンタル撚糸とロ−ル圧下Ｃ４で
改質されたステンレス繊維の焼結マットの組合せによっ
て、真に服飾縫製加工並みの能率と容易さで縫合せ接合
が可能である。汎用の縫合ミシンで細い縫針を用いて、
縫目ピッチ２０mm以下で碁盤目状に第１層と第３層を縫
合せ接合する。

【００３７】接合工程Ｆでは、縫合せ完了した第３層
に、第２層焼結マット工程Ｃで製作されたステンレス繊
維の焼結マットの第２層を重ねて真空度１．３×１０^-1
Pa、温度１１００度Ｃ、保持時間９０分にて第３層に第
２層を焼結接合する。

【００３８】図２は、複合型バ−ナ板の一例の平面図、
図３は、図２の複合型バ−ナ板の部分的な断面図であ
る。これは、特願平２−１８９５６号の「表面燃焼バ−
ナ」に示される屋外簡易暖房装置に適合する円形の複合
型バ−ナ板で、図１の実施例の方法により製造されたも
のである。

【００３９】図２、図３において、３層式の複合型バ−
ナ板Ｍは、第１層にセラミック繊維の平織り布１、第２
層に太さ１５μm のステンレス繊維からなる空隙率９０
％の焼結マット２、第３層に太さ８μm のステンレス繊
維からなる空隙率６０％の焼結マット３、縫糸にカンタ
ル繊維の２重撚り線４をそれぞれ採用している。この複
合型バ−ナ板Ｍでは、やや空気不足側に混合比を定めた
可燃性ガスと空気の予混合気体を複合型バ−ナ板Ｍの焼
結マット２の側から供給して、大気に接する平織り布１
の表層部分で面状に燃焼させる。平織り布１のセラミッ
ク繊維に囲まれた燃焼空間内では、予混合気体が微小な
渦を形成して点火燃焼される。平織り布１の表層に固定
された火炎とこの火炎により赤熱状態となった平織り布
１のセラミック繊維とから輻射熱が効率的に取り出され
る。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の複合型バ−ナ板の製造方法に
よれば、第３層の縫合せ適合性が著しく高まり、複合型
バ−ナ板の表面における貫通する縫糸に起因する不都
合、すなわち、縫合せ接合において特別な針とミシンが
必要である、加熱と冷却を繰返すと第１層と第３層に貫
通孔が開いて炎が飛出したり縫糸およびその周辺組織が
異常酸化する等を防止でき、３層式の複合型バ−ナ板の
寿命が改善される。

【００４１】また、第３層は第２層に比較して空隙率が
低いが、薄いために複合型バ−ナ板の合計の圧損はさほ
ど変化せず、従って、従来の３層式の複合型バ−ナ板の
利点は損なわれない。さらに、第２層の圧損分布のばら
つきによって第２層貫通時の予混合気体の流量が多少ば
らついても、第２層に比較して空隙率が低くて単位厚さ
当りの圧損が大きい第３層に衝突した予混合気体の回り
込みによって、この流量分布のばらつきがいくぶん中和
されるから、第１層の表面における予混合気体の流量分
布が平均化され、従って、３層式の複合型バ−ナ板の表
面の燃焼状態の均一性が高まる。

【００４２】請求項２の複合型バ−ナ板の製造方法によ
れば、第１層および縫糸の縫合せ適合性が著しく高ま
り、複合型バ−ナ板の表面における貫通する縫糸に起因
する不都合、すなわち、縫合せ接合において特別な針と
ミシンが必要である、加熱と冷却を繰返すと第１層と第
３層に貫通孔が開いて炎が飛出したり縫糸およびその周
辺組織が異常酸化する等を防止でき、３層式の複合型バ
−ナ板の寿命が改善される。

【００４３】請求項３の複合型バ−ナ板の製造方法によ
れば、１枚のステンレス繊維焼結マットの圧損分布が均
一になり、独立に形成された２枚のステンレス繊維焼結
マットの圧損も揃う。従って、１枚の複合型バ−ナ板に
おける燃焼状態の均一性が高まり、また、独立に製造し
た２枚の複合型バ−ナ板における燃焼条件と燃焼状態の
再現性も高まる。すなわち、製品の品質が向上し、製品
間の特性のばらつきが低下する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の複合型バ−ナ板の製造方法の流れ図で
ある。

【図２】複合型バ−ナ板の例の平面図である。

【図３】図２の複合型バ−ナ板の部分的な断面図であ
る。

【符号の説明】

１平織り布２焼結マット３焼結マット４２重撚り線Ａ第１層前加工Ｂ縫糸加工Ｃ第３層焼結マット工程Ｄ第２層焼結マット工程Ｅ縫合工程Ｆ接合工程Ｍ複合型バ−ナ板Ｂ１収束線引法Ｂ２上撚りＢ３下撚りＢ４焼鈍Ｃ１収束線引法Ｃ２ウェブ形成Ｃ３マット焼結Ｃ４ロ−ル圧下Ｄ１収束線引法Ｄ２ウェブ形成Ｄ３マット焼結

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−225105（ＪＰ，Ａ) 特開平３−225104（ＪＰ，Ａ) 特開平２−279908（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】目付８００g/m²以下の薄い金属繊維焼結
マットの第３層と、多孔質セラミック材の第１層とを連
続使用可能温度１２００度Ｃ以上の耐熱性を有する糸を
用いて縫合せる縫合工程と、縫合せ完了した第３層他面
上に金属繊維焼結マットまたは金属繊維未焼結マット第
２層を一体焼結する接合工程とを有する複合型バ−ナ板
の製造方法において、第３層単独焼結時、空隙率８０％
以上に加圧焼結後、冷間圧延ロ−ルにて空隙率７０％以
下に圧延し、薄くて柔軟な縫合せに最適な第３層を可能
とした第３層焼結マット工程を有することを特徴とする
複合型バ−ナ板の製造方法。
【請求項２】請求項１の複合型バ−ナ板の製造方法に
おいて、その縫合工程では、前記多孔質セラミック材と
してセラミック繊維の平織り布を、また、前記耐熱性を
有する糸として線径５０μm 以下の２０〜１００本のカ
ンタル細線を２重に撚り合せたカンタル撚糸をそれぞれ
用いることを特徴とする複合型バ−ナ板の製造方法。
【請求項３】請求項１、２いずれかの複合型バ−ナ板
の製造方法において、収束線引法により線引きした太さ
１０〜５０μm のステンレス繊維を長さ３０〜１００mm
に裁断し、これをでたらめな方向に交錯させて薄い綿状
組織を形成し、該綿状組織を多数積重ねて焼結して空隙
率８０〜９５％の第２層を形成する第２層焼結マット工
程と、収束線引法により線引きした太さ５〜２０μm の
ステンレス繊維を長さ３０〜１００mmに裁断し、これを
でたらめな方向に交錯させて薄い綿状組織を形成し、該
綿状組織を多数積重ねて焼結した後に冷間圧延ロ−ルを
圧下して空隙率７０％以下の第３層を形成する第３層焼
結マット工程と、を有することを特徴とする複合型バ−
ナ板の製造方法。