JPS6080077A - 炉の断熱冷却方法とその断熱部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炉の構築が容易であると共に断熱効果が大きく
、かつ通常、炉の表面から放散される熱量を再利用しう
る断熱部材とその断熱冷却方法に関する。

従来、炉の構築は容易ではな゛り１、また、断熱効果も
必ずしも充分ではない。更に通常炉の周囲の温度を低温
に保つうえ極めて不充分である。

例えば、第１図に示すように従来の炉は内側に耐火レン
ガ１を積み重ねて内周面を形成し、更にその外側を断熱
材２で覆い、炉を構築している。このように耐火レンガ
１を個々に積み重ねるため構築作業が極めて煩雑であシ
、製作日数が費る。更に炉外部はしばしばかなシ高温に
なり加熱炉周囲の作業環境が悪化する。

本発明はこのような従来の炉における種々の問題を解消
し、炉の構築が極めて容易であると共にその断熱効果に
も優れ、炉周囲の温度を作業に適する温度まで低下しう
る断熱方法とその断熱部材を提供することを目的とする
。

本発明は上記目的を達成するため次の構成を有する。即
ち、本発明はハニカム構造の断熱部材を接合して炉の外
周壁を構築し、更に該ハニカム構造の内部空間を連通し
て該外周壁内部に断熱用流路を形成すると共に該流路に
冷却流体を流して該炉の外周を冷却することを特徴とす
る。又、更に該断熱冷却方法に直接用いる断熱部材につ
いて、本発明は、レンガ状、板状又は棒状の外形を有す
る一方、内部には内部隔壁によってハニカム構造が形成
され、更に外表面および内部隔壁が耐熱部材によって形
成されることを特徴とする。

以下に本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第２図ないし第８図（ａＸｂ）に本発明の断熱部材を示
す。図示するように断熱部材１０は内部隔壁１１により
ハニカム構造が形成されたコア部１２を有している。こ
こでハニカム構造とは部材内部が隔壁１１によって多数
の空間１３に区画されている構造を云い、区画される空
間１３の形状としては第９図ないし第１２図に示すよう
に三角形、四角、形、六角形あるいは波・形状など各種
の形状のものが含まれる。

上記コア部１２は該隔壁１１によってその内部が強固に
支えられると共に該隔壁１１によって一定方向に連通し
た内部空間１３が形成されている。該断熱部材１０は第
２図に示すように上記コア部１２の外表面に表面材１４
を設けたものであってもよく、又表面材１４を設けず直
接コア部１２が外部に表出する形状としてもよい。これ
ら表面材１４および内部隔壁１１は熱伝導率の低い耐熱
性材料によ）形成される。耐熱性材料としては各種セラ
ミックアスベスト、グラスファイバ、石綿匁どを用いる
ことができる。例えば、シリカ−アルミナ系セラミツタ
シリカ−マグネシア系セラミックなど耐熱性な有し一般
に断熱材として知られているものを適宜用いることがで
きる。次に上記コア部１２の内部空間１３は第２図に示
すように部材表面に沿って連通しその端面に開口するよ
うに形成してもよく、又、第３図に示すように部材表面
に対向する方向即ち板厚方向に連通ずるように形成して
もよい。更に断熱部材１０は第４図および第５図に示す
ように内部空間１３が表面に沿って連通するコア部１２
ａと、内部空間１３が表面に対向する方向に形成される
コア部１２ｂとを適宜組合せて形成することができる。

第４図は上記コア部１２ａをその内部空間１３が直交す
るよう同一平面上で並列に接合してなる形状のものを示
し、第５図は上記コア部１２ｍとコア部１２ｂとを互い
に積層してなる形状のものを示す。

一方、上記断熱部材１０の外観形状は第２図ないし第４
図に示す板状のものに限らず、第６図に示すように棒状
のもの、および第７図に示すようにレンガ状のものとす
ることができる。

勿論これら棒状ないしレンガ状の外形を有する場合にも
前述した板状のものと同様にコア部１２はハニカム構造
を有し、更に内部空間１３の方向が異たる２種のコア部
１２ａ　、１２ｂを適宜組合せた形状としてもよい。

次に上記断熱部材を用いた断熱方法の一例を第１３図に
示す。

図示するように炉２０の外周壁は断熱部材２１によって
形成される。該断熱部材２１の内部空間は炉壁に沿って
連通ずるよう形成されている。

又、本実施例では該断熱部材２１によって形成される炉
壁に更に断熱部材２３が積層されている。該断熱部材２
３の内部空間は炉壁に対向する方向に形成されている。

勿論この場合第５図に示す断熱部材を用いれば内部空間
の連通方向の異なるコア部が予め積層されているので組
立が容易になる。

各断熱部材２１．２３はその裏面にフレーム等を設けて
組立てもよく、マた第１４図に示すように断熱部材２１
．２３の両端に段差を設け、該段差によって相隣接する
断熱部材２１　、２３を相互に重ね合せ、耐熱性接着剤
等にょシ接合することで外周壁を構築することができる
。この場合、断熱部材２１．２３はその内部がハニカム
構造であるため耐圧縮力や曲げ強度が極めて大きいにも
かかわらず、非常に軽量であり、このため炉内体の構造
負荷が著しく小さく、従って、レンガ状、棒状ないし板
状の断熱部材を相互に組合せることにより極めて容易に
炉２０を構築することができる。

因に上記断熱部材２１．２３を接合する場合第１５図に
示す・ように上記断熱部材２１　、２３はその端面が内
部隔壁の側端によシ凹凸をなしているためこの凹凸がモ
ルタル２８や耐熱性液１１ｆｉｌＴ＝よって埋設された
状態となり互いに抱束されるため非常に強固な接合状態
を得ることができる。

更に、断熱部材２１．２３の外表面が凹凸を有する表面
材によって形成されるものや、あるいは第１６図に示す
ようにコア部１２が直接表出するもめも、その凹凸に、
より前述と同様に強固寿接合状態を得ることができる。

尚、炉２０の内周面には更に必要に応じシャモットレン
ガ等の耐火材２９を内張すする。該耐火材２９は通常炉
の側面に設ければ足シる。

該耐火材２９は断熱部材２３の表面を保護する役割を果
す。

更にこれら断熱部材２１の内部空間は相隣接する断熱部
材２１において相互に連通され、これにより該外周壁の
内部に炉２０を囲む断熱用流路２４が形成される。該流
路２４はハニカム構造の内部空間を利用して形成される
ことから各断熱部材２１の内部において複数段に形成す
ることができ、更に炉２０を囲むように容易に形成する
ことができる。該断熱用流路２４は炉２０の外部あるい
は炉外の蓄熱装置に連通ずる１つ又は複数の排気流路２
５に接続される。また該流路２４の他端には冷却空気を
流路内部に供給する１つ又は複数の供給口２６が設けら
れる。該供給口２６から冷却空気を流入することによ）
外周壁からの放熱を防止し炉周囲の温度を作業員の活動
に適する温度まで下げることができる。この場合、上記
供給口２６の位置を作業員の作業空間近傍に設けこの部
分を最初に断熱冷却すれば好適な作業環境を得ることが
できる。尚２７は燃焼バーナである。

次に上記断熱冷却方法による温度低下の一例を第１８図
（ａ）Φ）に示す。

一例として、炉２０の内部が約１０００℃の加熱温度下
にあり、上記断熱用流路２４が三層に形成され、各流路
２４ａ、２４ｂ、２４ｃの板厚方向の幅が３〜５ｍ程度
であり、３０℃の冷却空気を各流路２４ａ、２４ｂ、２
４ｃに夫々供給すると、各流路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ
における温度は順に２００℃、６０℃、４０℃と大幅に
低下し、著しい効果を示すと共にこの温度低下に相当す
る熱量が排気流路２５から放出される加熱空気によって
回収される。従って必要に応じ加熱された空気を燃焼バ
ーナ２７の燃焼空気等に用いることによりその再利用を
図ることができ名。

以上のように本発明においては、０）断熱部材を用レズ
炉を構築するので従来の構築方法に比べて極めて簡便に
構築することができ、また強固な構造を得ることができ
る。←）断熱部材の内部空間を通じて断熱用流路を形成
するので断熱効果が非常に良（１１９，即ち・、酎たｉ
流路か゛、断熱部材の内部ハニカム構造によシ多数の並
列した流路に形成されているので冷却空気が部材内部全
体を均一に流れ、炉壁全体を効率よく断熱冷却すること
ができる。（ハ）また排出空気はかなりの熱量を有して
いるので、これを炉外の蓄熱装置に導き又は炉の燃焼用
空気として利用することにより熱エネルギーの再利用を
図ることができる。に）更にこの場合、加熱された空気
は自然に上方へ流れるので、断熱用流路の上方に排気筒
を設ければ自然通風による効果的な断熱システムを達成
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の炉を示す概略図、第２図ないし第８図（
ａＸｂ）は本発明に係る断熱部材の部分切欠外観図、第
９図ないし第１２図は本発明のハニカム構造の種類を示
す説明図、第１３図は本発明の断熱冷却方法の説明図、
第１４図は板状の断熱部材の接合例を示す断面説明図、
第１５図ないし第１７図は断熱部材あるいは断熱部材と
耐火材とに介在されるモルタル等との接合状態を示す説
明図、第１８図伝）は本発明の断熱冷却方法による温度
低下の一例を示す説明図、同図（ｂ）はそのグラフであ
る。 図面中、 １０は断熱部材、 １１は内部隔壁、 １２はコア部、 １３は内部空間、 １４は表面材、 ２０は加熱炉、 ２１．２２．２３は断熱部材、 ２４は冷却用流路、 ２５は排気流路 １ ２６は供給口、 ２７は燃焼バーナ、 ２８はモルタル、 ２９は耐火材である。 特許出願人 アーリン　バーナー 代理人 弁理士　光　石　士　部（他１名） ２ 第１図 第２因 ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　ハニカム構造の断熱部材を用いて炉の外周壁を
   構築し該ハニカム構造の内部空間によシ該外周壁内部に
   断熱用流路を形成すると共に該流路に冷却流体を流して
   該炉の外周を冷却することを特徴とする炉の断熱冷却方
   法。 （２、特許請求の範囲第１項において、上記断熱用流路
   は加熱炉を部分的に又は全体を囲むように形成され、か
   つ必要に応じ加熱された排気を回収して熱源に利用する
   ことを特徴とする炉の断熱冷却方法。 （３）特許請求の範囲第１項又は第２項において冷却が
   スの取入口を作業員の作業空間の近傍に１つ又は複数個
   設は該作業空間付近の部分を最初に冷却することを特徴
   とする炉の断熱冷却方法。 （４）板状、棒状、又はレンガ状の外形を有する一方、
   内部には内部隔壁によってハニカム構造が形成されると
   共に外表面および内部隔壁が耐熱部材によって形成され
   、炉の外周壁に用いられることを特徴とする断熱部材。 （５）特許請求の範囲第４項において、ハニカム構゛造
   の内部空間が炉の壁面に沿って連通していることを特徴
   とする断熱部材。 （６）特許請求の範囲第４項において、ハニカム構造の
   内部空間が炉の壁面に対向する方向に連通していること
   を特徴とする断熱部材。 （７）特許請求の範囲第４項において、ハニカム構造の
   内部空間が炉の壁面に沿って連通ずる部分と、該内部空
   間が炉の壁面に対向する方向に連通ずる部分とが互いに
   積層され又は並列に接合されていることを特徴とする断
   熱部材。 （８）特許請求の範囲第４項、第５項、第６項、又は第
   ７項において、接合強度を高めるため部材表面が凹凸状
   をなすことを特徴とする断熱部材。 （９）＠許請求の範囲第４項、第５項、第６項、第７項
   又は第８項において、炉の外周壁が部分的に形成される
   よう予め相互に接合されてなることを特徴とする断熱部
   材。