JP7478946B2 - 無機繊維断熱ブロック複合体および無機繊維断熱ブロック複合体の施工方法 - Google Patents
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Description
・複数の断熱ブロックを備え、これら断熱ブロック同士を接続部を介して回動自在とすることにより、種々の角度の炉壁に施工可能となる。
・各断熱ブロックから突出したマット片を組み合わせて、マット片同士の摩擦力により、接続部を構成することができる。
・接続部が回動自在となれば、さらに、炉壁への施工性が向上する。
第1の本発明は、積層された無機繊維集合体のマットを備えてなる断熱ブロックを複数備え、前記断熱ブロック同士が接続部を介して回動自在に接続されている、無機繊維断熱ブロック複合体であって、前記断熱ブロックが該ブロックから突出したマット片を備え、前記接続部が、隣接する前記断熱ブロックの前記マット片を互いに組み合わせることにより回動自在な接続部とされている、無機繊維断熱ブロック複合体である。
なお、数値範囲を示す「a~b」の記述は、特にことわらない限り「a以上b以下」を意味すると共に、「好ましくはaより大きい」及び「好ましくはbより小さい」の意を包含するものである。
また、本明細書における数値範囲の上限値及び下限値は、本発明が特定する数値範囲内から僅かに外れる場合であっても、当該数値範囲内と同様の作用効果を備えている限り本発明の均等範囲に包含するものとする。
本発明の無機繊維断熱ブロック複合体は、積層された無機繊維集合体のマットを備えてなる断熱ブロックを複数備え、前記断熱ブロック同士が接続部を介して回動自在に接続されている、無機繊維断熱ブロック複合体である。
なお、従来のL字の断熱ブロックでは、L字の角度および形状が固定されているため、断熱ブロックのブロック固定金具36に対応する位置の炉壁に、正確にスタッドを取り付けておく必要があった。しかし、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体では、断熱ブロック同士のなす角度を変更可能な他、それぞれの位置関係を多少調整可能であるので、炉壁のスタッドの位置が多少ずれていても取り付け可能であるという付加的効果を有する。
断熱ブロック10は、積層された無機繊維集合体のマットを備えている。断熱ブロック10の一実施形態を図3に示す。
上記断熱ブロック10を構成する無機繊維集合体のマットを形成する無機繊維は、特に制限されないが、例えば、シリカ、アルミナ/シリカ、これらを含むジルコニア、スピネル、チタニア及びカルシアの単独、または複合繊維が挙げられる。中でも、特に好ましいのは、耐熱性、繊維強度(靱性)、安全性の点で、アルミナ/シリカ系繊維、特に多結晶質アルミナ/シリカ系繊維である。特に、アルミナ比が70~80質量%でシリカ比が30~20質量%のアルミナ/シリカ繊維が好ましい。
無機繊維集合体の嵩密度は特に限定されないが、形成される断熱ブロック10の耐熱性および強度の点から、85kg/m3~150kg/m3が好ましく、90kg/m3~140kg/m3がさらに好ましい。
無機繊維集合体のマットの厚みは適宜選択されるが、施工性や強度の点から10~30mmが好ましく、12.5~27mmがより好ましい。厚みが薄くなりすぎると、施工に手間がかかり、厚みが厚すぎると折りたたんだ時に、構造体を維持しづらいという問題点がある。
無機繊維集合体のマットのサイズは、マット片を備える断熱ブロックを形成できる限り特に限定されない。炉壁の施工場所に応じて、適宜好適な大きさに切り出して対応可能である。
断熱ブロック10における無機繊維集合体のマットの積層方法は、特に制限されない。図5、図6に示すように、形成される断熱ブロック10の大きさを備えた無機繊維集合体の板状マットを複数積層したものであってもよいし、あるいは、図3に示すように長尺のマットを九十九折りしたものであってもよい。中でも、固定部付きロッド32(以下、「固定ロッド」と省略する場合がある。)を使用してブロック固定金具36を固定できるため、取付金具とブロックをより強固に取り付けられることができ、ブロックの耐久性があがるため、長尺のマットを九十九折りしたものであることが好ましい。断熱ブロック10の嵩密度に関して特に制限はないが、96kg/m3~160kg/m3が好ましく、100kg/m3~140kg/m3が好ましい。断熱ブロック10に使用する無機繊維集合体は、圧縮されていてもよい。
断熱ブロックは、断熱ブロックから突出したマット片12(図3において、紙面右側のマット片のみ参照符号を付し、他は省略している。)を備えている。断熱ブロック10は、ブロック本体14からマット片12が突出した構造を有しており、各断熱ブロック10は、少なくとも一つのマット片12を備えている。また、断熱ブロック同士の接続部の安定性および強度の点から、接続部を構成する少なくとも一方の断熱ブロック10は、二つ以上のマット片12を備えていることが好ましく、さらに、接続部を構成する両方の断熱ブロックのいずれもが、二つ以上のマット片12を備えていることが好ましい。
各断熱ブロック10が有するマット片12を組み合わせることにより、接続部20が形成される。図4に接続部20に着目した断熱ブロック10の模式図(斜視図)を示す。図4に示した形態では、断熱ブロック10a、10bが有する複数のマット片12が互い違いに組み合わされて、接続部20が形成されているが、マット片12および接続部20の形態は、これに限定されず、種々の形態とすることができる。
なお、図6(b)の形態では、マット片12が相互に触れているのみで、このままでは接続部20を形成し得ないが、後に説明するように、接続部20では、各マット片12を貫くように、アルミナロープなどの耐熱性ロープを貫通させて回動可能に固定することができる。これにより、図6(b)の形態であっても、接続部20において回動自在とすることができる。
上記した無機繊維断熱ブロック複合体の製造方法は、本発明の効果を奏する無機繊維断熱ブロック複合体を製造できるのでれば特に限定されないが、以下に、製造方法の一例を示す。図7に沿って、製造手順について説明する。
本発明の無機繊維断熱ブロック複合体100の施工方法は、加熱炉の炉壁70に沿うように、無機繊維断熱ブロック複合体の接続部20がなす角度を設定して、該断熱ブロック複合体100を炉壁70に設置する工程を備える。
接続部において回動させることができない従来の断熱ブロックを施工する場合、なす角度を調整することができないので、L字の一方の断熱ブロックを固定する際に他方の断熱ブロックがスタッド32にぶつかってしまい、設置することが難しい。本願発明の無機繊維断熱ブロック複合体100では、このような問題を解消することができる。
(2)上記ブランケットを300mmで交互に折り畳み積層させ、図7(c)のようなパーツを2つ製作する。
(3)2つのパーツの隙間部分を交互に組み合わせて、図8(a)のようなL字のブロックにする。
(4)図7(b)に示すように、L字ブロックの内側面に刃がでるように、それぞれの内面に、固定ロッド32を4本取り付ける。また、長さ300mm内径Φ20mm、外径Φ30mmの紙製のガイドパイプをそれぞれの面に一つずつ取り付ける。
(6)2つのブロックが重ね合わさっている箇所(接続部)を、アルミナ長繊維ロープで1か所縫製する。
10:断熱ブロック
20:接続部
32:固定ロッド
34:ガイドパイプ
36:ブロック固定金具
37:スリット
38:バンド
39:抑え板
70:炉壁
72:スタッド
Claims (11)
- 積層された無機繊維集合体のマットを備えてなる断熱ブロックを複数備え、前記断熱ブロック同士が接続部を介して回動自在に接続されている、無機繊維断熱ブロック複合体であって、
前記断熱ブロックが該ブロックから突出したマット片を備え、
前記接続部が、隣接する前記断熱ブロックの前記マット片を互いに組み合わせることにより回動自在な接続部とされている、
無機繊維断熱ブロック複合体。 - 前記接続部が、隣接する前記断熱ブロックのマット片同士の摩擦力により、前記断熱ブロック同士が回動自在に接続されている、請求項1に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。
- 前記接続部が、隣接する前記断熱ブロックのマット片を、それぞれ交互に積層することで構成されている、請求項1または2に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。
- 前記断熱ブロックを二つ備え、該断熱ブロックがなす角度を任意に変えることができる、請求項1~3のいずれか1項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。
- 前記積層された無機繊維集合体は、積層方向に圧縮されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。
- 前記複数の断熱ブロックのそれぞれが、1つ以上のブロック固定金具を備えている、請求項1~5のいずれか1項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。
- 前記接続部が、耐火ロープにより、回動自在に固定されている、請求項1~6のいずれか1項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。
- 前記断熱ブロックにおいて、前記無機繊維集合体のマットがつづら折りで積層されている、請求項1~7のいずれか1項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。
- 前記無機繊維集合体のマットの積層方向端面に抑え板を備え、該抑え板が前記接続部に対応する位置にスリットを備えることで前期無機繊維断熱ブロック複合体が回動自在とされている、請求項1~8のいずれか1項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体を、加熱炉の炉壁に沿うように前記接続部がなす角度を設定して炉壁に設置する工程を備える、無機繊維断熱ブロック複合体の施工方法。
- 前記無機繊維断熱ブロック複合体のなす角度を、前記加熱炉の炉壁の角度よりも広く設定した上で、前記無機繊維断熱ブロック複合体の一方の断熱ブロックを前記炉壁に設置し、その後、前記無機繊維断熱ブロック複合体のなす角度を前記加熱炉の炉壁の角度に近づけて他方の断熱ブロックを前記炉壁に設置する、請求10に記載の無機繊維断熱ブロック複合体の施工方法。
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