JPS61289288A - 高温炉 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は高温焼結炉や焼結時に圧力を加え高密度の製品
を製造するためのホットプレスや熱間静水圧加圧装置（
以下、ＨＩＰ装置と略記する）などの如き高温炉に関す
るものである。

（従来の技術） 従来、窒化ケイ素や炭化ケイ素などの非酸化物セラミッ
クスが耐熱構造部材用の材料として注目を浴びているが
、これらセラミックスの焼結には摂氏千七百〜二千数百
度の高温が必要であるため、このような高温用の焼結炉
や焼結時に圧力を加え、高密度の製品を製造するための
ホットプレスやＨＩＰ装置の需要が急増している。

ところで、旧来、大気圧下もしくは真空下にて上記の如
き高温を発生し得る炉の断熱には、とくに輻射による熱
の散逸を制御するため放射率の低いタングステン等の板
を隙間を設けて多層とした構造が使用されていた。

しかし、タングステン等の高融点金属は非常に高価であ
る上、高温下で再結晶を起こし、脆化するため寿命が短
く、その使用は研究用の小型設備に限定されており、生
産用の設備では断熱性を犠牲にしても比較的安価な黒鉛
レンガが用いられて来た。

そして、近年になって炭素繊維や可撓性の黒鉛シートが
開発されるに及び、これらを組み合わせた断熱構造が使
用されつつある。

しかして、かかる断熱構造の例としては、可撓性黒鉛シ
ートを炭素繊維からなるフェルトと多層に重ね合わせた
もの（実公昭５８−２９１２９号公報）や波トタン板状
に加工したシートと平坦なシートを多層に重ね接着成形
したもの（ＵＣＣＣＣラグラフオイルｕｌｔｉｗｒａｐ
　Ｈｅａｔ　５ｈｉｅｌｄ　）などが一般に知られてい
る。一方、ＨＩＰ装置用の耐熱構造としては、単に平坦
な可撓性黒鉛シートを巻き上げたもの（特開昭５６−６
７３６号）、シートと炭素繊維メツシュとを交互に巻き
上げたもの（特開昭５７−１０１６０１号）及び窓穴を
穿設したシートと窓穴のないシートとを交互に巻き上げ
たもの（特開昭５８−１９９８０３号）などが公知とな
っている。

ところで、前記のような高温下で使用する断熱構造にあ
っては、先ず第一に輻射の制御が必要であり、放射率の
小さな材料でできるだけ多層に重ねることが好ましい。

可撓性黒鉛シートの放射率は１５００℃以上でも０．６
前後であり、通常の黒鉛が０．９以上であることを考え
ると、輻射の制御に好ましい特性を有している。しかも
０．１鶴と非常に厚さの薄いものまで入手が可能であり
、多層に重ねた際の全体の薄肉化が容易であるので可撓
性黒鉛シートを多層に重ねた構造は輻射の制御に頗る好
適なものと云える。

次に高温下使用の断熱構造は第二に雰囲気ガスの自然対
流による熱の放散を抑える必要がある。

とくに高密度のガス雰囲気となるＨＩＰ装置でこの必要
性は大きい。通常、対流抑止のためには前記の炭素繊維
フェルトをシート間に充填することによりある程度の目
的が達成できるが、特開昭５７−１０１６０１号や特開
昭５８−１９９８０３号のように意図的にシートを狭い
隙間を設けて重ねるのが効果的である。

第三に上記の輻射や自然対流を抑止するように多層に重
ねた場合、シートそのものの熱伝導及びシート間の充填
物の熱伝導を抑える必要がある。

このためには熱伝導率の小さい材料を用い、かつ熱伝導
、熱通過面積を小さくしなければならない。

可撓性黒鉛シートの熱通過方向、即ち厚さ方向の熱伝導
率は０．　００８２７ｃａｌ　／ａｓ　ｓｅｃ’ｃとか
なり小さな値であり、断熱材として有効な性質を有して
いる。

以上のような高温下で使用する断熱構造の各要件に鑑み
れば、本出願人の出願に係る前記特開昭５８−１９９８
０３号提案のものは他の公知の断熱構造に比較してすぐ
れた断熱構造の１つと云える。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上述の提案になる構造のものにおいても下記の
如き欠点があることが分かった。

即ち、先ず第一に、良好な断熱性能を得るためには窓穴
部の面積をできるだけ大きくするのが効果的であるが、
窓穴部の面積をシート前面の８０％以上、即ち、伝導熱
通過面積を２０％以下とした場合には窓穴を穿設したシ
ートが破損し易く実用上、不向きであると共にシートを
巻き上げる際に掻めて慎重な取扱いを要し、作業性が低
下する。

第二に可撓性黒鉛シートは必ずしも安価ではないにも拘
らず、窓穴を設けたシートを作成するために多量の素材
を使用せざるを得す歩留りが悪いことである。

そこで本出願人は上述の問題点を解決すべく、先に可撓
性黒鉛シートの特性を活用し、良好な断熱性能を確保し
つつ作業能率ならびに歩留りの向上を図ることを目途と
し、表面に突起を有する可撓性黒鉛シートを多層に重ね
るか、又は突起を存する可撓性黒鉛シートと通常の平坦
な可撓性黒鉛シートもしくは帯状の同シートを組み合わ
せて多層に重ねることによりシート間に隙間を形成する
と共に、シート間の接触を突起部のみに限定する構造の
断熱構造体を具備した高温炉を提案した。

かかる提案により、前記窓穴シートをスペーサとして使
用する従来技術では実用上不可能であるような狭い伝熱
面積をもつ断熱性能良好な断熱構造を得ることに成功し
た。

本発明は上記と同様の目的を以て更に研究を重ね、上述
の提案よりも更に優れた断熱性能を有すると共に形態安
定性良好な断熱構造体をもつ高温炉を創出し得たもので
、その目的とするところは、ＨＩＰ装置のような高温高
圧炉内に配置され、輻射抑制ならびに対流抑制効果の大
きい優れた断熱性能を有すると共に、形態安定性と構造
強度が共に大きい断熱構造体をもつ高温炉を提供するに
あり、また別の目的は、かかる断熱構造体を高い製作作
業能率と良好な歩留りとを以て経済的有利に取得するに
ある。

（問題点を解決するための手段） 即ち、上述の目的を達成する。ために本発明では断熱構
造体を波板状可撓性黒鉛シートの複数枚を、相隣れるシ
ートの波形が互いに交叉するように積層して形成された
積層体を含み構成した。

以下、本発明の構成を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に適用される波板状可撓性黒鉛シートの
平面図である。

同図において、長尺ロール状の可撓性黒鉛シート（１）
は長手方向の軸に対して傾斜角（α）を有するバイアス
波板状に加工されている。シート厚さは断熱層薄肉化及
び取扱い性を勘案し、０．１〜１．０ｆｉとすることが
好適である。

又、その波形については波の稜線に垂直な断面において
第２図の（イ）　（０）　（ハ）にそれぞれ示すよう−
に鋸歯状の三角波形、正弦波形、所定ピッチを°おいた
歪波形など、直線状の山の稜線が一定の間隔をおいて並
んだものであれば特に限定されないが、後述するように
シートを重ね合わせた際の接触面積低減の観点からは、
三角波形が最も望ましい。

このようなバイアス波板状の可撓性黒鉛シートはその複
数枚がバイアス波形の傾斜方向を交互に逆転させて、即
ち第３図に示すように一枚おきに裏返して積層され、積
層体を形成する。従って、積層体を構成する複数枚の積
層シートは、相隣れるシートの波形（２）　（２５が互
いに交叉しており、波の稜線の交点（３１（３）・・・
・で相互に接触する。

かくして、積層体全体に亘り著しく小さい面積の接点＋
３１　（６・・・・が多数均一に分布して形成される。

相隣れる波形の交叉角度は、構造強度並びに形態安定性
の上からは、鋭角側で測定して１０〜９０度の範囲が好
ましり、９０度に近い程良い。また、バイアス波形のシ
ートの長手方向の軸に対する傾斜角度は鋭角側で測定し
て３０〜８５度が、同様の理由で好適であり、４５度の
場合が最も好ましい。

積層されるシートの相隣れる波形はその傾斜方向が反対
となっていればよく、両者の傾斜角度が相異しても特に
支障はないが、製作上の便宜面並びに積層体の構造上の
バランスを考慮すれば、同一１１５１斜角度の波形を有
する複数枚のシートを用い、波形の傾斜方向を交互に逆
転させて積層することが推奨される。

このようにして形成される積層体の断熱性能は、接点（
３１１３）・・・・における伝導熱通過面積によって大
きく影響されるため、相隣れる一組のシートの互いに接
触する面積の総和とシートの片面の面積との比（Ｒ）の
値を０．０３〜０．３の範囲とすることが好ましい。Ｒ
がこの範囲未満であると接点数が過少であり、積層体の
強度並びに形態安定性が低下するのみならず、層内間隙
における対流抑制効果が薄れるため適当でない。また、
上記範囲を超えると伝熱面積の増大により本発明の目的
、効果の充分な達成が困難となる。

上述のＲの値を実現するためには、本発明に適用される
波板状シートの厚さ（ｔ）と、その波形における波のピ
ッチ（Ｐ）とが、式 ０式％（１） を満足する関係にあることが望ましく、また、゛製作上
の観点からも実際的である。即ち、第４図は三角波形を
波の稜線に垂直な断面で表した断面拡大図であり、ｒは
稜線の接触幅（ｎ＋）、Ｐはピッチ（鶴）、ｈは高さく
ｍ）、ｔは厚さく鶴）で、稜線の接触幅（ｒ）は最も好
ましい正三角波形の場合、理想的強度を与え、且つ、製
作容器の値は（０，２ｔ）の近辺にある。そのような寸
法形状のバイアス波形を有する一組のシートが、波を角
度（θ）をなして交叉し積層されたときのモデルを第５
図に示した。

第５図において（Ｒ）の値を計算するために、山の稜線
＋２１　（２１の接点（３）を含む領域、即ち、図中の
破線で示した谷底の線で囲まれた領域を検査面とすると
、接触面は斜線部であるから、 となる。今、ｒ’＝ｒ／ｓｉｎθ、　Ｐ’＝Ｐ／ｓｉｎ
θであるから結局（２）式は Ｐ＝−・・・・・・・・・！・・　　（３）となる。Ｐ
の式に変形すると となる。（４）式においてｒ＝ｏ、２ｔ＋ｎ。

０．０３≦Ｒ≦０．３としてＰを求めると０．３７を龍
≦Ｐ≦１．１５ｔｍ［・・・　（５）となる。

なお、製作上の観点からはＰ＝２〜３ｔが好ましいため
、（５）式の右辺を３ｔに置き換え、前き（１）式が導
かれる。

上記のようにして波板状可撓性黒鉛シートを積層して形
成された積層体は、適宜な形状に裁断成形し断熱構造体
の断熱層とすることができる。

また、長尺シートを積層して形成された積層体は、シー
トの長手方向に円筒状に積層巻成することによって高温
炉内に配置される断熱構造体とすることができる。

複数回、巻回積層して一体化し円筒を形成するときは、
巻成される前記積層体としては偶数枚の波板状シートを
以て形成されたものを用いる。

奇数枚のときは、巻回重積されたときオーバーラツプし
て隣接する波形の傾斜方向が同一となる部分が生ずるの
で適当でない。

上記積層体をもって形成した円筒は半径方向に複数に分
割されていてもよく、又、軸方向に複数に分割されてい
てもよく、更にその内側に剛性断熱層、例えば、黒鉛又
は炭素−炭素繊維複合体からなる円筒を芯材として配置
し、真円度を確保せしめるようにすることも好適である
。

又、本発明に適用される波板状可撓性黒鉛シートの積層
体は別の形状として黒鉛シートの積層体をもって形成し
た円筒部の上部に前記シートを多層に重ね合わせた重合
天蓋を配し、倒立コップ形状として高温炉内に配置され
てもよい。

この場合には更に内側に倒立コツプ状の剛性黒鉛層を配
することも可能である。

更に、上記重合天蓋の代わりに前記積層体を以て形成し
た円筒部上端部に短キャップ状の黒鉛キャンプを配した
構造とすることも本発明の断熱構造の意図するところで
あり、又、積層体をもって形成した円筒部の上部にシー
トを多層に重ね合わせた重合天蓋と黒鉛キャップとを交
互に積層せしめた構造も本発明の含むところである。

なお、上記の何れの場合においても前記積層体をもって
形成した円筒部間に剛性黒鉛円筒を配置せしめてもよく
、又、それら円筒部の最外面をカーボン繊維の束で縛る
ことにより固定せしめることも有効な手段である。

上述の如き波形は一般的には通常の金属シートでは形成
が困難であるが、可撓性黒鉛シートの場合には膨張黒鉛
粉末を圧縮、圧延してシートに加工しているため容易に
形成が可能である。

叙上のような可撓性黒鉛シートは、その性質上、面方向
の熱膨張係数が小さいため、熱応力による変形を生じ難
く、又、摩擦係数が小さいので山の稜線の接点部分です
べりを生じ、ソート同志が拘束し合うことがないため、
変形を生じ難い。このため長期間にわたって安定使用で
きる構造安定面での利点が存する。

（実施例） 本発明に係る断熱構造体の優れた断熱性能を立証するた
め、以下の如き対比を行った。

先ず、ｔ＝Ｑ、４ｍの可撓性黒鉛シートに、Ｐ＝１．２
ｎ、ｈ＝Ｉｎ＋の略正三角形形状の波形を長手方向の軸
に対して３０＠の傾斜角をもって設けた。内径１４５ｔ
ｍ、高さ５００ｎの炉室を有するＨＩＰ装置において、
２０００℃、　１００１００Ｏ／ｃｄ。

アルゴンガス雰囲気の条件下で、上記波板状可撓性黒鉛
シートを用いた積層体よりなる本発明断熱構造体と、窓
開きシートの配置による特開昭５８−１９９８０３号の
断熱層および本出願人の先順になる突起を有する黒鉛シ
ートの配置による断熱層を用いた場合の定常熱損失を比
較した結果は下表の如くであった。

上表より明らかな如く、従前のもにに比し、断熱性能の
向上が顕著に認められ、しかも長期間の使用に対し安定
であることが確認された。

更に本発明の断熱構造体の種々の変形、応用を以下、図
面に示す実施例について説明する。

先ず第６図の図示例では、円筒状の前記積層体からなる
断熱層（４）を保持具（Ａ＞上に配してその上部に断熱
性能の良好な材料で作成した天蓋（５）を配し、全体で
倒立コツプ形状となしている。

そして、上記の各円筒部の形成に際しては、長尺のシー
トを巻成して多層とすることもでき、この場合には組み
立てが容易である上に円筒部の厚さもシートの長さによ
り、容易に調整することが可能である。

第７図は前記第６図に示す断熱層（４）の変形例として
断熱構造体を半径方向において３つの円筒部ブロック（
４ａ）　（４ｂ）　（４ｃ）に分割し、これを保持具（
Ａ）上に保持した場合を示す。

かかる構成は内外の温度差による全体の変形をより抑制
する効果がある外、使用温度が低い場合には内側のブロ
ック（４ａ）を適宜除去して使用することにより放冷時
の冷却速度を高めることが可能となり、ＨＩＰサイクル
タイムの短縮に効果を発揮する。

次に第８図は本発明に係る積層体からなる断熱層（４）
の構造体を保持具（Ａ）により保持し、その上部に同じ
く本発明の積層体を用いた天蓋（５１をもう１つの天蓋
（５）と共に配して逆コ・７プ形状とした例であり、半
径方向のみならず、上方向の断熱性能をも良好ならしめ
るものである。

第９図は前記の如き円筒状の断熱層（４）の内側に剛性
断熱層例えば炭素−炭素繊維複合材製の円筒（６）を芯
材として配置した例で、円筒部の組み立てを容易ならし
めると共に、真円度を出し、かつ全体の機械的強度を向
上することができる。

更に、第１０図は高さ方向の寸法が大なる場合に好適な
例であり、上下方向に複数の円筒状積層体からなる断熱
層（４１（４５を段積みして配設することによりシート
のサイズによる制約を排除することができる。

なお、符号中、前記各図と同一符号は同一部分を示し、
以下も同様とする。

第１１図は前記第９図の天蓋（５）の変形例で、上部天
蓋（５Ｓを本発明における積層体によって構成している
。

更に第１２図は倒立コツプ状の断熱層の内部に通気性の
少ない剛性黒鉛コツプ（７）を配することにより炉内高
温ガスが天蓋（５）と円筒部（４１（７１の接触部を通
って断熱層外に流出し断熱層外部を流下して下方より炉
室内に帰還するという炉室内ガスの対流を防止して断熱
性を高めている。

従って、この構成は特に高密度のガス雰囲気となるＨＩ
Ｐ装置に好適である。

なお、この構造もさきの黒鉛円筒（６）を配した第９図
の例と同じく、積層体の円筒状断熱層（４）の真円度を
出し、組立を容易ならしめると共に全体の機械的強度を
高めることができる。

第１３図は本発明断熱構造体の更に４１！の実施例で、
断熱層（４）は波板状可撓性黒鉛シートを各複数層巻酸
してなる複数個の黒鉛円筒（４ａ）〜（４ｄ）を同心円
状に配置した胴部と、波板状可撓性黒鉛シートを各複数
層重台した複数の天蓋（５ａ）〜（５ｃ）と、内側の黒
鉛コツプ（７）及び前記天蓋に配置された可撓性を有し
ない剛性の短カップ状のグラファイトキャップ（８ａ）
　（８ｂ）とから構成されており、重合天蓋（５ａ）　
（５ｂ）は奇数層の黒鉛円筒（４ａ）　（４ｃ）の上端
部に接して配置され、グラファイトキャップ（８ａ）　
（８ｂ）は該黒鉛円筒（４ａ）　（４ｃ）の上端部を包
囲するように密着して嵌合配置されていて、その下端は
偶数層の黒鉛円筒（４ｂ）　（４ｄ）の上端面に接して
配置されている。

なお、最内側に配置された黒鉛コツプ（７）は第１２図
のものと作用効果は別段変わりはないが、前記黒鉛円筒
上端部に嵌合したグラファイトキャップ（８ａ）　（８
ｂ）により黒鉛円筒（４ａ）　（４ｃ）と重合天蓋（５
ａ）（５ｂ）との間の微少間隙を通って炉室内の高温ガ
スが断熱層外に流出し、断熱層外部で流下し、断熱層下
部より再度炉室に流入するというガス対流回路が構成さ
れるのを充分に防止できるので前記黒鉛コツプ（７）は
省略することもできる。

かくして、このように波板状可撓性黒鉛シートで形成し
た黒鉛円筒（４ａ）〜（４ｄ）及び重合天蓋（５ａ）〜
（５ｃ）を複数個夫々配置することにより熱の伝導。

輻射による移動を更に効率よく抑止することができる。

また、グラファイトキャップ（８ａ）　（８ｂ）と黒鉛
円筒（４ａ）　（４ｃ）との嵌合方式は第１３図に示す
ように外嵌方式の他、第１４図に示す如く、内嵌方式を
採用することもできる。重合天蓋（５ａ）と黒鉛円筒（
４ａ）との複合部も、同図に示すように円筒側に段部を
設けこれに重合天Ｉ！（５ａ）を載置させることもでき
る他、逆に重合天蓋側に段部を形成し、該段部で黒鉛円
筒と接合させることもできる。

更に第１５図は本発明の内側断熱層の他の実施例を示す
もので、黒鉛円筒（４ａ）　（４ｂ）の間に可撓性を存
しない剛性グラファイト円筒（ｄ）を介在させ、断熱層
の内外部には夫々剛性倒立カップ状のグラファイトキャ
ップ（７）（８ａ）を配置したものである。

このように内外側及び中間部に可撓性を有しない剛性の
グラファイトを存在させることにより、断熱層の形状を
安定に保持することができる。

なお、この場合、外側のグラファイトキャップ（８ｂ）
はその温度によっては倒立カップ状セラミックス部材に
置き代えてもよいことは勿論であり、黒鉛円筒を多数個
配置し、各円筒間あるいは該円筒部の適所にグラファイ
ト円筒（６１を適宜介在させることもでき、更にはグラ
ファイト円筒（６）と短カップ状のグラファイトキャン
プ（８ａ）とを一体化してもよいことはいうまでもない
。

第１６図は更に本発明の構成を含む複雑な他の実施例で
あり、本発明の要部を含む内側断熱層（９）の外側に外
側断熱層α０）を配した構成からなっている。

本例において上記外側ＩＩｒ熱層０ｏ）は通気性を有し
ない倒立キャンプ（１１）　（１２）と両キャップ間に
配した対流と輻射を抑制するための倒立コツプ状のセラ
ミックス部材（１３）からなり、この外側断熱層０ωは
比較的低い温度となるため金属によって倒立キャンプ（
１１）　（１２）を製作することもできる。

又、輻射、対流を抑止し、黒鉛と倒立キャップ（１１）
との反応を抑えるため内側断熱層（９）と外側断熱層α
ωの間の倒立キャップ形空間（１４）にセラミックス部
材を配することも好適である。

本発明断熱構造体を適用した断熱層の各側は、畝上の如
くであるが、これらは図示しないが、既知の加圧焼結炉
、ＨＩＰ装置の炉室内など高温下に配置これて断熱の効
果を奏する。

特に、上記各装置の炉室は高温、高圧下のガス雰囲気下
にあり、ガスの物性、例えばガスの熱伝導率、熱膨張係
数、密度、粘度等の物性に起因して自然対流が極めて激
しく起こり、このための熱損失が大きくなり易い状況下
にあるが、上記本発明による断熱層によれば黒鉛シート
に設ける突起高さも１龍以下とすることにより自然対流
を抑止することができるとともに高温炉の断熱層として
特に重要となる輻射遮蔽についても黒鉛ソート自体を輻
射遮蔽板としての役割を担わせているため、金属材料被
膜が使用出来ない高温領域でも使用可能であることは特
筆される。

（発明の効果） 本発明に適用される積層体は、放射率の小さい材料であ
る可撓性黒鉛シートを多層に重合したため輻射の抑制効
果が大きく、又、波の高さを適宜選定することによりシ
ート間の隙間を広範囲で、かつ安定的に狭（することが
可能であるため、自然対流による熱の放散が抑えられ、
しかも熱伝導についても可撓性黒鉛シート自体の厚さ方
向の熱伝導率がかなり小さな上に、熱伝導熱通過面積が
波の山の稜線の交点の面積のみに限られるため、良好な
抑止効果が得られる。

この場合の伝導熱通過面積は例えば３〜３０％とすれば
伝導による熱損失も小さくなる。

また、本発明に通用される積層体は可撓性黒鉛シートの
接触が線と線との交叉によって行われるため、その接触
面積を形態安定性と構造強度とを損なうことなく最小限
とすることができ、また、波形が交叉した構造は、先に
提案された突起を介して接触する構造に比し、その強度
並びに安定性における性能は格段に優れたものとなる。

従って同一接触面積で比較した場合には、シート単位面
積当たりの接触点の数を増すことができ、シート間の間
隙を安定的に保持することが可能である。

又、波の高さによりシート間の隙間を小さくすれば各シ
ート間で起こるミクロな自然対流も十分抑止することが
でき、更に連続した波形の交叉がシート間隙におけるガ
スの流動抑止効果を発揮することと相俟って、特に激し
い対流を生ずる高温高圧容器内において対流を防ぎ、断
熱性能に優れるという効果もある。

本発明は以上のように断熱層を形成する積層体を波板状
可撓性黒鉛シートによって形成せしめたものであるから
、可撓性黒鉛シートの特性が活用され、その耐層により
熱伝導による余分な熱放散を生じることなく輻射及び自
然対流による熱放散を極めて小さくすることができ、高
温下において優れた断熱性能を発揮すると共に安定性、
耐久性の良好な断熱構造体を提供することが可能となる
。

しかも、本発明のものは、その波高さ、ピッチなどの選
定により適切な隙間と接触部を形成することができるの
で、特別なスペースを用意する必要がなく、経済的にも
優れており、殊に伝熱面積を従来の窓あきシートの場合
には実用上、不可能であった面積とした場合にも容易に
組立が可能であり、製作そのものも高能率と良好な歩留
りとをもって行うことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用される可撓性黒鉛シートの平面図
、第２図（イ）（ＩＩＩ）（ハ）は第１図Ａ−Ａ断面に
おける各例断面図、第３図は本発明に適用される積層体
の平面図、第４図は第２図の代表的な断面拡大図、第５
図は第３図のモデル図、第６図乃至第１６図は本発明断
熱構造体を用いたＨＩＰ装置の断熱層の各変形例を示す
要部部分略示図である。 （１）・・・・・波板状可撓性黒鉛シート。 （２）　、　（２’）・・・・波形（稜線）。 （３）　、　（３）・・・・接点。 （４）・・・・・断熱層。 （５）・・・・・天蓋。 （６）・・・・・円筒。 （７）・　・　・・　・黒鉛コップ。 （８）・・・・・グラファイトキャップ。 （９）・・・・・内側断熱層。 （１０）・・・・・外側断熱層。 （１１）　（１２）　　・・・倒立キャップ。 （１３）・・・・・セラミックス部材。 （１４）・・・・・空間。 特許出願人　　株式会社　神戸製鋼所 第１聞 第２図 第３閏 第４図 第５閏 第８閃 第９図 第１１圀 ５′ 第７０聞 箒７２図 〜　　瘍　　　　　ｋ 階　　寸

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、波板状可撓性黒鉛シートの複数枚を、相隣れるシー
   トの波形が互いに交叉するように積層して形成された積
   層体を含み構成された断熱構造体を炉内に具備すること
   を特徴とする高温炉。 ２、前記シートが０．１〜１ｍｍの厚さを有する特許請
   求の範囲第１項記載の高温炉。 ３、前記シートの波形が波の稜線に垂直な断面において
   鋸歯状の三角波形である特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の高温炉。 ４、相隣れるシートの波形が１０〜９０度の角度をなし
   て互いに交叉する特許請求の範囲第１項乃至第３項の何
   れかの項に記載の高温炉。 ５、前記シートの波形がシートの長手方向の軸に対して
   ３０〜８５度の角度をなして傾斜したバイアス波形であ
   る特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れかの項に記載
   の高温炉。 ６、同一傾斜角度の波形を有する複数枚の前記シートが
   波形の傾斜方向を交互に逆転させて積層された特許請求
   の範囲第１項乃至第５項の何れかの項に記載の高温炉。 ７、相隣れる一組のシートの互いに接触する面積の総和
   とシートの片面の面積との比（Ｒ）の値が０．０３〜０
   ．３の範囲にある特許請求の範囲第１項乃至第６項の何
   れかの項に記載の高温炉。 ８、波形のピッチ（Ｐ）とシートの厚さ（ｔ）とが式 ０．３７ｔ≦Ｐ≦３ｔ を満足する特許請求の範囲第１項乃至第７項の何れかの
   項に記載の高温炉。 ９、積層体がシートをその長手方向に巻成してなる円筒
   である特許請求の範囲第１項乃至第８項の何れかの項に
   記載の高温炉。 １０、断熱構造体が円筒形積層体上部に天蓋を配した倒
   立コップ形状をなす特許請求の範囲第９項記載の高温炉
   。 １１、積層体が剛性耐熱層に重合してなる特許請求の範
   囲第９項または第１０項記載の高温炉。 １２、剛性耐熱層が黒鉛よりなる特許請求の範囲第１１
   項記載の高温炉。 １３、剛性耐熱層が炭素−炭素繊維複合体よりなる特許
   請求の範囲第１１項記載の高温炉。 １４、剛性耐熱層がセラミックスよりなる特許請求の範
   囲第１１項記載の高温炉。