JPS63501862A - 加熱要素の製造方法 - 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】 発明の名称　加熱　素の製造　法 断熱耐火材屡と、微粉状金属またはメタロイドを微粉状の少な（とも１種の酸化 体と混合して構成される反応層と、熱伝導性拡散層とを備えている平らなケーキ またはロゼンジ形態の加熱要素は公知であり、この耐火層は反応層用の反応路を 形成する垂直壁部を備えている。この種の要素は、例えばヨーロッパ特許第Ｎ０ ００８４５３２号に開示されている。

これらの要素は、連続鋳造工程により得ることができる。断熱層は、例えば、グ ラスファイバのような繊維質材料で強化された石膏により構成される。このグラ スファイバ／石膏混合物は水との混和物であり、かくして得られる液状素材を適 切なモールド、例えば、表面のうちの一方に深いチャンネルを有する平らなケー キを得るためのものであって、ケーキの平面と直角に成形されたリブにより形成 されたモールドに注入する。上記チャンネルは所定の路を形成する。石膏の固化 後、ケーキをモールドから取出し、バインダを含有した液体を添加して流動状態 で生成される反応混合物をチャンネルに注入する。この液体は、例えば、水とわ ずかなパーセントのシリケートとの混合物であるのがよい、この液体の一部が石 膏により徐々に吸収され、反応素材はち密化する。反応素材が適切なコンシスチ ンシイを達成するやいなや、拡散伝熱層を反応素材の表面に配置する。この層は アルミニウムのような金属の被膜か、シリケートのような不燃性バインダを添加 した金属粉末または他の熱伝導要素よりなる粉末層のいずれかであってもよい０ 次いで、かくして形成された集成体は、この集成体が含有する液状素成分を蒸発 させるために加熱される。この方法は、比較的実施容易であるが、要素の製造を 遅（しかつコスト高にするいくつかの欠点がある。石膏の固化は最小１５分を要 し、同様に、反応層のち密化はかなりの時間がかかる。注入を容易にするには、 石膏に等しい量の水を添加すべきであり、この水の蒸発には多量のエネルギを必 要とする。

本発明の目的は上記の加熱要素を迅速に多量に製造することである。本発明は、 これらの要素を非常に簡単な方法で非常に安い価格で製造する一連の全自動化製 造構造と適している。。

この目的のために、本発明は、全体として平らな形態のもので断熱耐火材の支持 体を備え、この支持体がその長さに対して実質的に直角な壁部を有し、これらの 壁部間に、微粉状発熱混合物を配置した中空路を形成している平らなケーキ形態 の加熱要素を製造する方法において、仮の支持体に反応混合物の層を付着させ、 該層に上記路の逆の像を設け、かくして形成された反応混合物層に液状または粉 末状耐火材の層を付着させ、次いでこの耐火材層にこれを硬化する処理を施すこ とを特徴とする方法を提供する。

添付図面は本発明による方法の２つの例を概略的に示している。

第１図は第１の平らなケーキのその主平面に沿った断面図である。

第２図は第１図の線■−■に沿った断面図である。

第３図ないし第７図は第１図および第２図による加熱要素の製造方法の連続した 段階を示している。

第８図は他の平らなケーキのその主平面に沿った断面図である。

第９図は第８図の線ＩＸ−ＩＸに沿った断面図である。

第１Ｏ図ないし第１３図は第８図および第９図による加熱要素の製造方法の連続 した段階を示している。

第１図および第２図は加熱要素を断面図で示している。この加・熱要素は反応路 ８を形成する垂直壁部３を有する耐火材層１により構成されており、反応路８内 には発熱反応混合物２が収容されており、この反応路は中心から始まり、弯曲路 をたどってこの弯曲路の端部の４のところで終っている。この集成体は小型の金 属より生じる熱を拡散させる層を構成している。金属製カップ５は、例えばプレ スによって得ることができ、また被加熱物を収容する容器の壁部７にローリング によって固着することができる。この集成体は後述の方法によって得られる。

焼結金属工業で現在用いられている種類の成型器を使用する。

この成型器は耐性材料製、例えば鋼製のプレート１０（第３図）よりなる、この プレートには、第１図に示すような路８が例えばワイヤ電気浸蝕機によって切取 られている。ねじ１２によって保持された基板１１が切取り後に残った壁部９を 支持する。中空路８の形状を有するプレス要素１３がプレート１０に嵌込まれて いる。この要素１３は、基板１１に設けられた開口部の中へ通るロフト１４によ ってプレート１０と直角な方向に移動することができ、これらのロフトはディス ク１５に固定されている。第３図に示すように、基部１８がプレート１０によっ て密封され、粉状反応混合物１７を満たしたロート１６を、切取り部分より上を 通るようにして移動させて、ロート１６の基部から出る粉状混合物を形成キャビ ティに充填する。

成型器が粉状反応混合物で満たされると、プレート２０をプレート１０に載せて 締付は装置、例えば、ジヤツキ２１によってプレート１０に対する支持を保つ。

次いで、矢印２２で表わす圧縮力をディスク１５に加えてロフト１４およびプレ ス要素１３によってモールドの内容物をプレート２０に押しつける。

第４図は圧縮終了時の種々の要素の位置を示している。プレス圧を達成するやい なや、ジヤツキ２１を解放し、プレート２０を上昇させ、次いでディスク１５を 移動させてか（して得た反応要素を成型器から突出す。目的物の基部がプレート １０の上面の高さにあるとき、突出し装置が停止する。

粉状反応混合物は、わずかなパーセントのバインダ液のような適当量の凝集剤、 または粉末状粘土等のようなコロイドとの混合物である。圧縮時に単位面積あた り成る荷重を越ると、反応混合物は不活性になることは熱技術上よく知られてい る。従って、金属を焼結するのに一般に使用される圧縮荷重を使用することがで きず、このため、比較的もろく、その形状のため、実際、取扱い不可能な成形要 素が得られる。

次の操作では、ディスク１５をその最終位置に保持する。かくして形成された反 応要素には、耐火材がその場で成形される。この目的のために、矢印３２．３３ （第５図）で表わす締付は手段によって互いに保持された２つの半休シェル３０ ．３１で構成されたモールドをプレート１０に設置する。このモールドは反応素 材を完全に包囲する。次いで、このモールドに粉状断熱材をバインダと混合状態 で充填する。次いで、この材料をピストン３６（第６図）により圧縮し、かくし て突出装置と接触している反応素材の面を除いて、反応素材を完全に覆う。ピス トン３６を引込めた後（第７図）、モールドを形成する２つの半体シェル３０． ３１を分離する。圧縮ピストンはポンチを備えており、このポンチはプラグを断 熱材から取りはずし、かくして反応物への出入口２２を形成して反応物を活性化 する。

かくして形成さた目的物は十分堅固であり巧妙に扱われる。この目的物をカップ ５に移し、かくして形成された集成体をプレスに設置し、適切なピストンにより 反応素材および断熱材の集成体をもう一度圧縮してカップの形状と完全に合体さ せる。

第８図および第９図は、金属製カップ５を、加熱要素の一部をなす１ｉ２５で構 成されかつ凝集粉末混合物で形成された熱拡散層に取り替えた以外は、第１図お よび第２図のものと同じ種類の加熱要素を示している。

この加熱要素は次の如く製造される。所望厚さの熱拡散層を有するプレート４１ よりなる型板を第１０図に示すように基台４０に設置する。このプレート４１は 上記熱拡散層の輪郭をもつ開口部を有している。同じ形状の第２型板４２を第１ 型板に設置する。

これら２つの重ね合わせ型板で形成された空間に、熱伝導率の良好な素材、例え ば、金属粉末、シリコンカーバイドよりなる粉末状混合物をシリケートのような 適切な無機バインダと混合して充填する。同様のコンシスチンシイ含水砂のを有 するこの素材をロート４３によりステンシルプレート４１．４２で形成された床 に堆積させる。次いで、この素材をピストン４４により圧縮する。

圧縮中、この素材は体積が可成り減少するので、ステンシルプレート４２の厚さ は、圧縮後、導電性素材がステンシルプレート４１と同じ厚さを有するように選 択する。圧縮を行ったら、ピストンならびにステンシルプレート４２を引込める 。かくして形成された熱伝導層を、ステンシルプレート４１をその内容物ととも に基台４０上を摺動させることによって移動させる。引続き、フレーム４７の形 態のモールドを熱拡散層４６を保有するステンシルプレート４１に設置する。こ のフレームは凝集剤またはバインダと混合状態の粉末混合物として反応混合物１ ７の実質的に厚さの等しい層を付着させる開口部を有している。次いで、この混 合物を、表面に彫込み部５１を有し、反応混合物に接するピストン５０で圧縮す る。ピストンの彫込み部の輪郭は成形すべき反応層の輪郭と同じである。

この圧縮後、ピストン５０を引込め、モーＪＬｔド４７を上昇させて第１２図に 示す集成体すなわち、ステンシルプレート４１でまた組立てられ、反応混合物２ の凹凸体が配置されている拡散層２５を得る。

圧縮された素材を重力により離型することができるのに十分な要ならば、ピスト ン５０に形成された型打ち部に、例えば第１実施例で述べたものと同じ突出装置 を設けることができる。

次いで、第１２図に示す集成体を、テーブル４０上を摺動させることによって移 送することができ、次いで２つの要素５５．５６をステンシルプレート４１に設 置して周囲に最終加熱要素を備えた部分を有する包囲体５７を形成する。この包 囲体５７に無機バインダ、例えば、シリケートと混合状態の粒状化絶縁耐火材よ りなる粉末混合物を充填する。この材料をピストン５８により圧縮する。このピ ストンの作用面は耐火材に支持用リッジ６０を刻印するように形成されており、 ピストンの基部は反応混合物で構成されるスロット２２を形成するようになって いる。このスロットは反応混合物の焼成を可能にするためのものである。

ピストン５８を引込めた後、包囲体を形成する要素５５．５６のうちの一方また は他方を分離することにより、かくして形成された集成体を離型することができ る。得られた集成体は慎重に扱い、支持体に配置してバインダの必要な固化処理 およびバインダ中に使用された溶媒の放出のためにオーブンの中へ移送すること ができるように十分Ｈｑ固である。

絶縁層用には、「パーライト」として商業上知られている発泡鉱物が特に有利で ある。この発泡鉱物は絶縁力の大きい非常に軽い絶縁層を製造することができ、 球状の粒子を成形すべき要素に自由に充填することができる。また、絶縁層を石 膏で作り、これを硬化するまで放置することもできる。

種々のバインダを使用して種々の層を構成することができ、特に、ナトリウムシ リケート、カリウムシリケート、リン酸およびＦＩＧ。８ ＦＩＧ。１０　ＦＩＧ。１１ ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＫＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡｒ、５ＥＡＲＣＨＲＥＰ ＯＲＴ　ＯＮ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．全体として平らな形態のもので断熱耐火材の支持体を備え、この支持体がそ の幅と実質的に直角な壁部を有し、これらの壁部間に、微粒状発熱混合物を配置 した中空路を形成している平らなケーキ形態の加熱要素を製造する方法において 、仮の支持体（１３、４０）に反応混合物（２）の層を付着させ、該層に上記路 の逆の像を設け、かくして形成された反応混合物層に液状または粉末状耐火材の 層を付着させ、次いでこの耐火材層にこれを硬化する処理を施すことを特徴とす る方法。
2. ２．熱拡散材の層を反応混合物の自由表面に固定することを特徴とする請求の範 囲第１項に記載の方法。
3. ３．拡散材層をまず仮の支持体に付着させ、更らにこの層を反応混合物で覆い、 上記中空路の限界を形成するように溝を反応混合物に形成することを特徴とする 請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
4. ４．ステンシルプレートを使用して拡散材の縁部を形成し、次いでフレーム形態 のモールド（４７）を取付けて反応混合物層を拡散層に付け、上記溝を形成する リブを有するダイによって反応混合物を上記フレームの内部で圧縮し、反応混合 物をモールドの内部に付着した耐火材層で覆うことを特徴とする請求の範囲第３ 項に記載の方法。
5. ５．上記耐火材層にグイによる圧縮を施すことを特徴とする請求の範囲第４項に 記載の方法。
6. ６．耐火材に開口部を形成するようになっている突出部分を有するダイを使用し 、上記開口部は反応混合物を焼成するために反応混合物までまっすぐ上に延びて いることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。
7. ７．燃焼路を形成する中空部を有する成形器を使用し、これらの中空部の基部は 形状が上記中空部に相当するプレス要素（１３）により構成されており、上記中 空部をそれらの開放上端部から満たし、次いで上記上方開口部を閉じ、反応混合 物を中空部の中へ圧縮し、上記中空部の覆いをはずし、プレス要素（１３）を移 動させて圧縮材料を成形器の上面の高さまで尊びき、フレーム形態のモールド（ ３０、３１）を圧縮要素のまわりに設置し、このフレームに反応材料を充填する ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の方法。
8. ８．耐火材をダイによって圧縮することを特赦とする請求の範囲第７項に記載の 方法。
9. ９．耐火材支持体に開口部（２２）を形成するようになっているプレスポンチを 有するプレスを使用し、上記開口部（２２）は反応混合物を焼成するために反応 混合物まで上方に延びていることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の方法。
10. １０．耐火支持体をバインダと混合した断熱粒状化耐火材により形成し、この素 材を圧縮した後、全体を加熱してバインダの揮発性成分を蒸発させかつ平らなケ ーキの機械抵抗を増大させることを特徴とする請求の範囲第６項ないし第９項の うちのいずれかの項に記載の方法。