JPH0466984B2 - - Google Patents

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JPH0466984B2
JPH0466984B2 JP59131830A JP13183084A JPH0466984B2 JP H0466984 B2 JPH0466984 B2 JP H0466984B2 JP 59131830 A JP59131830 A JP 59131830A JP 13183084 A JP13183084 A JP 13183084A JP H0466984 B2 JPH0466984 B2 JP H0466984B2
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superheater
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evaporator superheater
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AEROSUPASHIARU SOC NASHONARU IND
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱的保護または熱消散スクリーンを形
成する複合構造体に関する。
出願人は1982年８月25日付出願の特願昭57−
147510号（特開昭58−41139号）に於て既に記述
した如くに、熱壁及び冷壁より成る熱的保護また
は熱消散スクリーンで、その特徴とするところ
は、熱壁と冷壁との間に、液体を吸収し維持して
高度チキソトロピツク降伏のペーストないしゲル
を提供するように出来る粉末材料用の支持体ない
し補強材として役立つマツトないし網目型の繊維
層の柔軟な材料を含み、水和器過熱機またはスー
パーヒーターと呼ばれるそうした要素は該液体の
存在下に、熱的攻撃の進展に従つて水和的機能か
ら過熱ないしスーパーヒート機能へと進むことに
ある。
そうしたスクリーンは水和器のスーパーヒータ
ー内に含まれている液体の蒸発温度に相等する希
望する決められた保護温度の場合に充分に満足し
うるものである。
しかしながら、保護さるべき壁に対し利用しう
るより広い保護ないし安定温度範囲を有するのみ
でなく、保護期間をも著しく延すことができるこ
とが重大かつ非常に有用である場合がある。
本発明はこれらの要求を満し、かつ、熱攻撃の
場合に、熱い面（熱的攻撃により影響される帯
域）から始まり、保護さるべき帯域の境界を定め
る冷面に至る種々の下降レベルで温度を安定化す
ることのできる保護装置を提供する。
本発明による装置は、熱的保護または熱消散ス
クリーンを形成している複合構造体から成り、か
つ、熱壁と冷壁とを含み、その特徴とするところ
は、該熱壁と該冷壁との間に柔軟なまたは剛性な
または剛性化された耐火材料の蒸発器スーパーヒ
ーター要素と呼ばれる少なくとも二つの相隣る要
素を含み、各々その中に各要素に特有の決められ
た温度で非燃焼性ガスまたは蒸気を放出すること
が出来る物質を含み、各要素は熱壁に最も近く置
かれた要素の蒸気またはガス放出温度から遮蔽さ
れているが、しかし、そうした温度を越えるや否
や多孔性になることが出来る柔軟なまたは剛性の
壁により他から隔離されて居り、各要素は該物質
の存在により、それが受けている熱的攻撃の進展
に従つて蒸発器機能からスーパーヒーター機能へ
と進むようになつている。
他の特徴によれば、 −“蒸発器スーパーヒーター”と呼ばれる要素の
柔軟な材料は、決められた温度でガスまたは蒸
気を放出出来る物質に対する支持体として役立
つ繊維層、マツト、網目型のものでもよい。
−“蒸発器スーパーヒーター”と呼ばれる要素の
剛性または剛性化された材料は、該当する温度
に於てガスないし蒸気を放出する物質に対して
機械的支持体として、また吸収、吸着、毛細管
現象その他の現象により役立つ天然または合成
材料でもよい。
−そうした材料の例として挙げられうるものに
は、液体を吸収ないし維持して高チクソトロピ
ー性降伏のペーストないしゲルを提供するコロ
イド状シリカの如き、コロイド性組成物；岩
石、セラミツクフアイバーなどの如き耐火性繊
維の繊維、織物、組織；繊維、織物、ないし耐
火性組織等で補強されているかまたはされてい
ない総ての弾性ないし非弾性重合物例えばシリ
コーン重合物がある。
−“蒸発器スーパーヒーター”と呼ばれる各要素
内に在る物質は決められた温度で蒸発可能また
は昇華可能な液体または固体物質でよい。
非燃焼性ガスまたは蒸気を放出する液体ない
し固体の蒸発可能または昇華可能物質の選択
は、望む安定化温度によつて決まり、そうした
選択は、当技術界の如何なる人によつても行う
ことができる。
例として挙げうるものには、水、非燃焼性有
機ないし鉱物性液体もしくは溶液、昇華可能鉱
物ないし有機固体で、特に炭酸アンモニウムな
どがある。
−蒸発器オーバーヒーター要素の第一のものは、
それを次の直接に隣る蒸発器スーパーヒーター
要素から分離している該柔軟または剛性の堅持
壁と仕上りスクリーンの外面を構成している被
覆要素との間に挟まれて置かれている。そうし
た蒸発器スーパーヒーター要素の最後のもの
は、それを直ぐ隣りの先行蒸発器スーパーヒー
ター要素から分離している該柔軟または剛性の
堅持壁と保護さるべき要素の冷面と緊密接触に
なつている被覆要素との間に挟まれて置かれて
いる。
−被覆要素は繊維材料で補強されているか居ない
合成弾性または非弾性材料からなる。
−仕上りスクリーンの外面を構成する要素は、直
ぐ下に横たわる蒸発器スーパーヒーター要素か
らのガスまたは過熱化蒸気と吸熱反応を惹起す
る材料を含んでいてよい。
そうした材料の例として挙げられうるものに
は、水蒸気と吸熱反応を惹起するカーボンがあ
る。
本発明の他の特徴と利点とは、添付図を参照し
て行う以下の説明から一層明白になろう。
第１図を参照すると、そこには断面略図にして
保護さるべき要素６が示され、それへ被覆層５が
膠付け、塗布などのようなそれ自身公知の任意の
手段により適用されている。そうした被覆層５は
それ自身、蒸発器スーパーヒーター要素４と呼ば
れる第一の要素用の支持体として使用され、この
要素は、例えば、天然ないし合成繊維、織物、岩
石の如き耐火性繊維の薄織物、セラミツク繊維な
どに基づく層ないしマツト型の有利には繊維状の
柔軟な補強又は補強されてないまたは剛性化され
た材料から成つていて、そうした材料はその中に
液状、糊状または固状の物質をそれ自身内に含む
か内蔵されており、それの蒸発または昇華温度は
保護されるべき要素６が維持されることを望まれ
る温度に依つて決まる。
もしもそうした温度が例えば60℃ならば、炭酸
アンモニウムを基本とする組成物を使用するのが
有利であり、それの迅速分解温度は60℃に近く、
そうした組成物はCO2、水、及びアンモニアガス
を放出する。
そうした蒸発器スーパーヒーター要素４は次に
層５のものと同じかまたはそれと異なり得る構造
ないし構造を有する被覆層３で被覆する。しかし
ながら、そうした被覆層３は、本発明によりそれ
の直ぐ隣りにある蒸発器スーパーヒーター要素２
（これから後で述べる）により得られる安定化温
度から封鎖されるが、しかし、そうした温度を越
えるや否や多孔性にならねばならぬ。このまたは
これらの被覆のために使用しうる材料の中には下
記のものが有利に挙げられうる。弾性的であるか
またはそうでない、また耐火性繊維で補強されて
いるかいない総ての重合体で、耐火性の石英など
の、マツト、フエルト、ないし薄織物の形になつ
たものがある。例えば、この第二の蒸発器スーパ
ーヒーター要素２に対して望まれる如く、100℃
の安定化温度の場合には、低温度材料と呼ばれる
ポリエチレンなどを基にした材料を使用できる。
そうした材料は第二の温度に依つて決まり、特性
と挙動との上の二つの条件に合わねばならない。
そうした層は、それぞれ蒸発器スーパーヒータ
ー要素４または後述する蒸発器スーパーヒーター
要素２へ、膠付けまたは任意の適切な他手段で適
用する。
本発明による第二の蒸発器スーパーヒーターを
構成する蒸発器スーパーヒーター要素２は第一の
蒸発器スーパーヒーター要素４と同じ方法で構成
してよいが、しかしそれはそれ自身の中に、蒸発
または昇華温度が該蒸発器スーパーヒーター要素
４中に在るものよりも高い物質又は組成物を含ん
でいる。かくして、安定化温度は、この第二の蒸
発器スーパーヒーター要素２に対して、そうした
要素の構成材料上へ直接にもたらされるまたは、
高チクソトロピー性の降伏のゲルまたはペースト
の形でもたらされるところの水を使用することに
よつて上述の特開昭58−41139号に記されたスク
リーンの場合の如くにして100℃に到達される。
この第二の蒸発器スーパーヒーター要素２は、
それ自身、層５及び３のものと同一か、または異
なつていてもよい構造ないし組成を有する被覆層
１により被覆されている。そうした被覆層１は第
１図に於ける態様の例示形に描かれた如き仕上げ
られたスクリーンの外面を構成するか、または、
蒸発器スーパーヒーター要素２と、該蒸発器スー
パーヒーター要素２及び４の双方と同じ型である
が、蒸発器スーパーヒーター要素２内に在るもの
よりも高い蒸発または分解温度を有する物質を含
んでいる本発明による第三の要素との間の隔離壁
を構成する。そうした第三の要素は代つて、層１
と類似の層で被覆する。判りうる如くに、蒸発器
スーパーヒーター要素の数は意図する目的に従つ
て思うように増加することができる。
従つて、ここに記述し描かれた如き二つの蒸発
器スーパーヒーター要素を用いたスクリーンを例
にとると、存在する現象は、蒸発器スーパーヒー
ター要素２がコロイド状シリカの水性ゲルに基づ
いており、蒸発器スーパーヒーター要素４が炭酸
アンモニウムに基づいている場合には下記の如く
である。
スクリーンの外面１が高強度（約1100℃の温
度）の熱的フラツクスからの攻撃を受け、試験は
大気圧で行われたとき、蒸発器スーパーヒーター
要素２に達するそうした熱的フラツクスは考えら
れている圧力で、該要素内に含まれる液体（すな
わち、選ばれた例の場合は水）の蒸発を一方では
起こし、他方に於ては、該熱的攻撃の影響下に多
孔性になつた被覆１を通し最大数のカロリーを放
出するように生じた蒸気の過熱化を惹起する。よ
つて、蒸発は材料の内部圧力の増加なく達成され
る。
かくして、過加熱を伴うこの蒸発の過程では、
過熱は、増大したエンタルピーを生じ、それは、
第一の時には冷壁の役目をしている被覆３での蒸
気の安定化された温度と、熱的スクリーンからの
それの出口における該蒸気の最高温度との間の差
により決められる。このため、熱的攻撃フラツク
スが大きい程、活性（蒸発可能）材料により放出
されるカロリー量が大きいことが容易に判るであ
ろう。更に、効率的な熱的安定化が達成され、こ
の場合、最低温度が蒸発器スーパーヒーター要素
２内に含まれた蒸発可能物質（または昇華可能物
質）の蒸発温度を越えず、そしてこれがそうした
蒸発（または昇華）の経過の総ての間、すなわ
ち、例えば、１バールの大気圧での水に対する
100℃、及び、該蒸発器スーパーヒーター要素２
内に含まれるそうした水の量に直接に比例する時
間的期間の間続き、そうするとスーパーヒーター
は、熱的攻撃がどんなであつても水和器スーパー
ヒーターである。
従つて、一旦そうした水が消失してしまうと、
被覆３の上に置かれた帯域の温度は著しく増大
し、また多孔質になる該被覆に対する熱的攻撃を
構成し、次の蒸発器スーパーヒーター要素、すな
わち、ここで考慮されている例では要素４に達す
るようになる。これは上述したのと類似の現象に
より、一方に於て、そうした蒸発器スーパーヒー
ター要素４内に在る活性化合物の蒸発または昇華
（例に於ては炭酸アンモニウムの昇華）を惹起し、
また他方に於て、生じた蒸気またはガスの過熱を
惹起し、それらが代つて最大数のカロリーを、該
熱攻撃により多孔質となつた被覆３を通した放出
する。この過程が蒸発器スーパーヒーター要素２
に関して上述した場合における如く続けられる。
この第二の過程を通し新しい熱的安定化が達成
され、そこでは最低温度は該蒸発器スーパーヒー
ター要素４内に在る炭酸アンモニウムの分解温
度、即ち、60℃の程度であり、それに反し、最初
の熱的フラツクスの攻撃は常に1100℃以上の程度
である。保護されるべき要素６は従つて、炭酸ア
ンモニウムがまだ蒸発器スーパーヒーター要素４
内に存在する期間の全継続期間にわたり単に60℃
の温度にのみさらされる。
上述した型の厚み２cm（各要素１cmずつ）のス
クリーン（二つの蒸発器スーパーヒーター要素）
について実験室で行われた試験の結果は、そうし
たスクリーンが1100℃の熱攻撃をうけたとき、第
２図の曲線に示された結果を与えた。
第２図で、T1は内部堅持壁３上での測定温度。
T2は冷壁５上の測定温度である。
同様なテストを、特開昭58−41139号による単
一水和器スーパーヒーター要素を持つ２cmのスク
リーン上で同条件下に行つた。曲線T3はそれに
より得られた。
本発明の興味は斯界技術者に対して、各々がそ
れ自体の安定化温度を有する数枚の蒸発器スーパ
ーヒーター要素の実現によつて異なる逓減レベル
へ温度を安定化する可能性があることから明白な
ものとなろう。
現在公知の熱的スクリーンでは得られない以下
の利点は、それから得られる。
−保護されるべき壁の安定化温度のより大きな選
択。
−低温度での保護の継続の著しい増加は、二つの
物理的現象の追加のせいによる。すなわち、 (a) 沸とう、分解または昇華の最低温度をもつ
生成物の迅速な蒸発を、それらを単に減衰さ
れる熱的攻撃（安定化された公知温度）への
み曝すことによつて防ぐこと、 (b) 沸とう、分解または昇華の最低温度を有す
る生成物のガスまたは蒸気の最大過熱を、そ
れらをそれらに先行する種々の蒸発器スーパ
ーヒーター要素らで、それらを最大のきびし
い熱的攻撃にさらす熱面から分離するものを
通過させるようにして行わせた。
フランス特許第8116303号（特開昭58−41139号
に対応）により達成されたスクリーンの場合での
如くに、カロリーの消散は、蒸発器スーパーヒー
ター要素の被覆要素に対して弾性物材料の如く
に、それらがうける熱的攻撃の最高温度で必然的
に多孔質になり、その上膨張することが出来てそ
れによりそうした消散を容易ならしめるものを被
覆要素のために選ぶことで更に増大させることが
できる。
同じように、そうした被覆及び緊密要素はカー
ボン基底物質を含んでもよく、それは水蒸気の存
在下に強く吸熱反応を呈し、それにより消去さる
べきカロリーを抽出する。
本発明は、保護されるべき壁と緊密接触してい
る最後の蒸発器スーパーヒーター要素に含まれる
物質の性質に依つて、比較的低温での熱的安定化
の可能性を獲得するから、本発明は次の如き応用
が在る、即ち、 −火事に対しての磁気テープメモリーの保護。
−感受性電子材料の保護、 そして一般的に、 −30乃至60℃の程度の温度よりも高い温度で劣化
され得る製品ないし材料の保護。
本発明は単に純粋に説明で、全く制限的なもの
ではなく記述されたことと、それの有用な改変を
特許請求の範囲を離れることなく行いうることと
は理解されうるところであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による複合保護スクリーンの断
面図である。第２図は本発明によるスクリーンの
応用から得られる利点を描いている曲線である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 熱壁と冷壁を含む熱保護または熱消散スクリ
    ーンを形成する複合構造体であつて、該熱壁と該
    冷壁との間には耐火材料の蒸発器スーパーヒータ
    ーと呼ばれる少なくとも二つの隣接する要素を含
    み、その各々はそれ自身内に各要素に特有の決つ
    た温度で非燃焼性ガスないし蒸気を放出できる所
    謂反応性物質を含んでおり、該要素らの各々は該
    熱壁に最も近接して置かれた要素の蒸気ないしガ
    スの放出温度からは遮蔽された壁によつて他から
    分離されているが、しかしそうした温度を越える
    や否や多孔性に成ることが出来るようになつて居
    り、各要素は該反応性物質の存在により、それが
    蒙る熱的攻撃の進展に従つて蒸発器機能からスー
    パーヒーター機能へと展開するようになつている
    ことを特徴とする複合構造体。 ２ 蒸発器スーパーヒーター要素の該耐火材料
    が、決められた温度でガスまたは蒸気を放出する
    ことの出来る物質用の支持体として役立つ耐火性
    繊維状網目を含んでいる特許請求の範囲第１項記
    載の複合構造体。 ３ 蒸発器スーパーヒーター要素の該耐火材料
    が、決められた温度でガスまたは蒸気を放出する
    該物質に対して、機械的支持体としてまた吸収、
    吸着、毛細管及び他の現象を通じて役立つ天然ま
    たは合成材料である特許請求の範囲第１項記載の
    複合構造体。 ４ 蒸発器スーパーヒーター要素の組成中へ入つ
    ている該材料が、液体を吸収し維持して高チクソ
    トロピー性降伏のペーストないしゲルを提供する
    コロイド状組成物から選ばれて居り、耐火性繊維
    網目と総ての重合材料とは繊維材料で補強されて
    いる特許請求の範囲第１項記載の複合構造体。 ５ 各蒸発器スーパーヒーター要素内に存在する
    該物質が、決められた温度で蒸発可能か昇華可能
    な液体または固体物質である特許請求の範囲第１
    項記載の複合構造体。 ６ 該物質が、水、非燃焼性有機及び鉱物性液体
    及び溶液、昇華可能鉱物及び有機固体、炭酸アン
    モニウムから成る群から選ばれ得る特許請求の範
    囲第５項記載の複合構造体。 ７ 蒸発器スーパーヒーター要素の第一のもの
    が、それを次の直ぐに隣接する蒸発器スーパーヒ
    ーター要素から分離している該耐火性材料と、仕
    上げられたスクリーンの外面を構成している被覆
    要素との間にサンドイツチにされて置かれて居
    り、該蒸発器スーパーヒーター要素の最後のもの
    は、それを直ぐに隣接する先行の蒸発器スーパー
    ヒーター要素と、保護さるべき要素の冷面と密接
    接触にある被覆要素との間にサンドイツチにされ
    て置かれている特許請求の範囲第１項記載の複合
    構造体。 ８ 被覆要素が、繊維性材料で補強された重合体
    材料から成つている特許請求の範囲第７項記載の
    複合構造体。 ９ 仕上げられたスクリーンの外面を構成してい
    る要素が、それの直ぐ下にある蒸発器スーパーヒ
    ーターからの過熱蒸気と吸熱反応を生ずる材料を
    含有している特許請求の範囲第７項記載の複合構
    造体。 １０ 吸熱反応を生ずる該材料がカーボンである
    特許請求の範囲第９項記載の複合構造体。
JP59131830A 1983-06-27 1984-06-26 熱保護または熱消散スクリ−ンを形成する複合構造体 Granted JPS6017608A (ja)

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