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公開番号2025072993
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-12
出願番号2023183521
出願日2023-10-25
発明の名称複合断熱材
出願人イソライト工業株式会社
代理人個人
主分類F16L 59/147 20060101AFI20250501BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】曲面で構成される施工面に対しても簡易に施工可能な複合断熱材を提供する。
【解決手段】2層構造の複合断熱材であって、好ましくはムライト質繊維、アルミナ質繊維、アルカリアースシリケート質繊維、及びアルミナ・シリカ質繊維のうちの1種以上の素材からなり、冷面側が曲面で構成されるセラミックファイバ質断熱材1と、主材の無機微粒子に有機繊維が混在したマイクロポーラス系断熱材2からなり該冷面側の曲面に沿って接合可能な可撓性を有する成形体とが一体化した2層構造を有しており、好ましくは該マイクロポーラス系断熱材は、600℃での熱伝導率が0.05W/(m・K)以下であり、厚さ5mmのものをスパン100mmで曲げ強さ測定したときの破断時の撓み量が3.0mm以上10.0mm以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
冷面側が曲面で構成されるセラミックファイバ質断熱材と、主材の無機微粒子に有機繊維が混在したマイクロポーラス系断熱材からなり前記曲面に沿って接合可能な可撓性を有する成形体とが一体化した２層構造の複合断熱材。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記マイクロポーラス系断熱材は、６００℃での熱伝導率が０.０５Ｗ／(ｍ・Ｋ)以下であり、厚さ５ｍｍのものをスパン１００ｍｍで曲げ強さ測定したときの破断時の撓み量が３.０ｍｍ以上１０.０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の複合断熱材。
【請求項３】
前記セラミックファイバ質断熱材は、ムライト質繊維、アルミナ質繊維、アルカリアースシリケート質繊維、及びアルミナ・シリカ質繊維のうちの１種以上の素材からなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の複合断熱材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、２層構造の複合断熱材に関し、特に工業炉の炉壁などの曲面を多く含む施工面に対して簡易に施工することができ且つ優れた断熱性と耐熱性とを兼ね備えた複合断熱材に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
金属製錬業、石油化学工業、窯業などの様々な産業分野において、加熱炉、熱処理炉、乾燥炉、ボイラー、キルン、焼却炉などの工業炉が用いられている。これら工業炉やその周辺設備においては、輻射等による外部への放熱を抑えてエネルギー消費量を可能な限り低減するため、炉体内側、ダクトや煙突の内面に内張りとして断熱材が施工されている。また、ウォーキングビーム式加熱炉内のスキッド・ポストのように、内部に冷却水が流れる部材においては、外部からの入熱により冷却水が加熱されるのを防ぐため部材の外側に外張りとして断熱材が施工されている。
【０００３】
上記の工業炉の炉壁面やダクト等の内面、スキッド・ポストの外周面などのように、高温雰囲気で用いられる設備や機器の被加熱面は曲面で構成される場合が多く、従ってその断熱材には曲面への施工に適したものが求められている。これに対応するため、曲面で構成される被加熱面に沿って自在に曲げることができる製品が提案されている。例えば非特許文献１や非特許文献２には、ナノサイズのシリカ粒子からなるマイクロポーラス系断熱材を繊維製の被覆材で覆って縫製することにより、布団状、キルト状、分節状等の様々な形態の断熱材を製造する技術が開示されている。しかしながら、これら形態の断熱材では縫製部分にマイクロポーラス系断熱材自体が存在しないか、他の部分に比べて厚みが薄くなるので、断熱性が不十分になるおそれがある。
【０００４】
他方、厚さを薄くしたマイクロポーラス系断熱材をアルミ被覆ガラスクロスシート等で被覆した被覆断熱材が知られている。しかしながら、この被覆断熱材は、曲面に沿って断熱材を曲げることが被覆材で拘束されるので被加熱面である施工面の曲率が小さくなると対応できないことがあった。また、一般にマイクロポーラス系断熱材は、それ自体物理的に脆弱であるため、施工のため切断、穴あけ等の加工を行なう際や、搬送の際に被覆材内のマイクロポーラス系断熱材が損壊することがあった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
カタログ「高性能断熱材マイクロサーム」、日本マイクロサーム株式会社、２００４年２月、第５頁
カタログ「ＰｏｒｅｘｔｈｅｒｍＷＤＳ」、黒崎播磨株式会社、２００５年１０月０１日、第５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、工業炉の炉体に代表される高温雰囲気に曝される部位に施工する断熱材には、高い断熱性を有していることに加えて高い耐熱性を有していることが求められている。本発明者らは、これら要件を満たすべく鋭意検討を重ねた結果、セラミックファイバ質断熱材はマイクロポーラス系断熱材に比べて多少熱伝導率が劣るものの耐熱性に優れているので、熱面側にセラミックファイバ質断熱材を用い、冷面側にマイクロポーラス系断熱材を用いた２層構造にすることが効果的であるとの知見を得た。
【０００７】
しかしながら、２層構造の断熱材にする場合は、先ず鉄皮などの施工面にマイクロポーラス系断熱材を固定してからその表面にセラミックファイバ質断熱材を取り付ける手順になるため、施工に手間と時間がかかることが懸念される。そこで、更に検討をすすめた結果、これら２種類の断熱材を予め組み合わせて一体化しておくことで施工性を高めることができると考えた。この場合は、曲面に施工可能な複合断熱材にするため、セラミックファイバ質断熱材のうち施工面に対向する冷面側の曲面にマイクロポーラス系断熱材を付帯させることになるが、無機微粒子を板状に圧縮成形したマイクロポーラス系断熱材は一般的に可撓性に劣るため、セラミックファイバ質断熱材の曲面に沿うようにマイクロポーラス系断熱材を湾曲させると損傷するおそれがあった。
【０００８】
上記の対処法として、マイクロポーラス系断熱材の成形体を断面台形の複数の短冊状片に加工してそれらを細かいピッチでセラミックファイバ質断熱材の曲面に並べることが考えられるが、この対処法はかえって手間がかかるうえ、互いに隣接する短冊状片同士の間の隙間において断熱性が不十分になるおそれがある。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、曲面で構成される施工面に対しても簡易に施工可能なマイクロポーラス系断熱材とセラミックファイバ質断熱材とが一体化した２層構造の複合断熱材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る複合断熱材は、冷面側が曲面で構成されるセラミックファイバ質断熱材と、主材の無機微粒子に有機繊維が混在したマイクロポーラス系断熱材からなり前記曲面に沿って接合可能な可撓性を有する成形体とが一体化した２層構造を有していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、工業炉の内壁面やウォーキングビーム式加熱炉のスキッド・ポストなどの曲面で構成される施工面に施工する場合であっても簡易に施工することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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