JPS5832090A - 通気性断熱材 - 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】 本発明は通気性を有する断熱材に関し、特に排気ガス等
の除去が必要な加熱炉などに好適に使用される通気性断
熱材に関する。

加熱炉は一般にガスや石油を燃焼させて加熱させる型式
のものが多く、このため独立気泡構造の発泡体を断熱材
として炉壁に取付けるなどして炉壁を断熱し、これによ
り省エネルギー化を計ることが行なわれているが、従来
排気ガスと共に排出される熱に関してはせいぜい熱交換
を行なって有効利用を計る程度であり、排気口等を断熱
して排熱を直接炉内の被加熱物の加熱に利用することは
殆んど行なわれていなかった。

この点に関し、排気を伴なう加熱炉の排気口、排気通路
などに通気性断熱材を配設し、高温の排気ガスがこの通
気性断熱材を通過する際に排気ガスの熱を通気性断熱材
に移すと共に、この熱を通気性断熱材からの輻射熱に変
換して加熱炉側に戻すことは、省エネルギー化にとって
非常に好ましいことである。

本発明はかかる伝熱変換素子として使用される通気性断
熱材を提供するもので、輻射性能が非常に高く、このた
めより高い省エネルギー化を達成させることができる通
気性断熱材を提供することを目的とする。

即ち、本発明は上記目的を達成するため、内部連通空間
を有する三次元網状構造をなしたセラミック多孔体から
なり、その嵩比重が０．２５〜０．６であり、網目の径
が０．３〜１０關であり、空隙率が７５〜９５％であり
、かつ空気の圧力損失が毎秒風速１ｍで１（ｍの厚みを
通過するのに水柱０．１〜３０１Ｗである通気性断熱材
において、前記セラミック多孔体中に輻射能向上剤を分
散させるか又はセラミック多孔体の格子全体もしくは排
気ガス流入側に存する格子を輻射能向上剤で被覆１−な
ものである。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。

本発明に係る通気性断熱材は、排気ガス通路となる内部
連通空間を有する三次元網状構造をなしたセラミック多
孔体を主体としてなるものである。

なお、この場合、多孔体は実質的に目詰りのないものが
好ましい。また、セラミック多孔体は、セル膜のない軟
質ポリウレタンフォームにセラミック泥漿を付着させ、
これを焼結することにより前記軟質ポリウレタンフォー
ムを炭化除去して製造したものを用いることが好ましく
、このようにセル膜のない軟質ポリウレタンフォームか
らセラミック多孔体を形成することにより、正十二面体
）陵の部分のみからなる筒形のセラミック多孔体が得ら
れ、これは空隙率が大きいので圧力損失が少ない状態で
排気ガスが通過すると共に、内部連通空間が入り組んで
いるので排気ガスがこの内部連通空間を通過する際格子
と確実に接触し、熱交換が効率よく行なわれる。

前記セラミック多孔体の材ηは特に制限されないが、温
度変化の激しい場所で用いられる場合はコージライト相
を２０重量％以」二含むものが好ましく、これにより耐
熱衝撃性の高いものにすることができ、また１２５０℃
を超える場所で使用される場合は、耐熱性の高いもの、
特にアルミナを８７重ｇ％以上含むものか好ましい。

本発明において、通気性断熱胴を構成するセラミック多
孔体はその嵩比重が０．２５〜０．６、網目の径が０．
３〜１０　ｙｎ＊　％空隙率が７５〜９５％、空気の圧
力損失が毎秒風速１ｍで１ｃＩＩＬの厚みを通過するの
に水柱０．１〜３０ｍｍであることが必要であり、こｉ
］により通気性と断熱性の両者に優れ、効果の高い通気
性断熱材が得られる。これに対し、上記範囲をはずれる
場合は良好な通気性断熱材と在らない。卯ち、嵩比重が
０．２５より小さいと断熱材としての強度が不十分であ
り、１だ膨比Ｍが０．６より大きいと目詰りが発生して
圧力損失が高くなり、本発明の目的が達成されない。ま
た網目の径が０．３ｍより小さい表強度が低下し、圧力
損失の一ヒ昇を招くため本発明の目的には不適当であり
、網目の径が１０１ｍより大きくなると断熱材と排気ガ
スとの接触が不十分となる上、断熱材の表面（加熱側）
から裏面（排気側）への輻射熱の漏れが発生するので、
本発明の目的を達成する断熱材とならない。更に、空隙
率が７５％より小さい場合は、固体内熱伝導が良くなっ
て断熱材表裏面間の温度差が小式〈なり、このため断熱
材裏面（排気側）からの輻射熱の逸散を招き、本発明の
目的を達成し得ない。また、空隙率が９５％を超えると
強度が低下し、好ましくない。なお更に、圧力損失が３
０．、を超えるものは、加熱炉等の燃焼に不具合をもた
らす場合が多く、同様に本発明の目的を達成し得ないも
のである。

本発明に係る通気性断熱材は、上述した構成のセラミッ
ク多孔体中に輻射能向上剤を分散させるか又はセラミッ
ク多孔体の格子全体もしくは排気ガス流入側の格子を輻
射仕向上剤で＠覆するもので、これにより通気性断熱材
の輻射性能をより高くすることができる。この場合、輻
射仕向上剤としては、炭化硅素や窒化硅素等を使用する
こともできるが、特に顕著な効果を示すものけ遷移金属
酸化物であり、ノ々ナジウム、クロム、マンカン、鉄、
コバルト、ニッケルの酸化物が好適に使用し得る。なお
、これら輻射仕向上剤をセラミック多孔体中に分散させ
る場合は、セラミック多孔体の製造時にセラミック泥漿
中に輻射仕向上剤を混入してセラミック多孔体を形成す
ることにより、輻射仕向上剤をセラミック多孔体中に分
散させることができ、また輻射仕向上剤をセラミック多
孔体の格子に被覆させる場合は、形成されたセラミック
多孔体の全体もしくは一部を水等の溶剤に輻射仕向上剤
を分散させてなる分散液中に浸漬し、乾燥或いは焼結す
ることにより、輻射仕向上剤を被覆することができる。

本発明の通気性断熱材は、ガス、石油等の燃料を燃焼し
て加熱する加熱炉などの排気口、排気通路等に装着する
ことにより用いることができ、例えば被加熱物を覆うよ
うにして配設する。これにより、被加熱物は加熱側から
の輻射熱によって加熱されると共に、通気性断熱材によ
る加熱側からの輻射熱の反射熱及び通気性断熱材中を高
温の排気ガスが通過することによって生じる熱交換に基
づく通気性断熱材からの輻射熱によっても加熱されるも
のであるが、特に本発明の通気性断熱材によれば、通気
性断熱材からの輻射性能がより向上しているので、被加
熱体はこの通気性断熱材からの輻射熱によって効果的に
加熱され得、加熱効率が非常に高いものである。

以上説明したように、本発明に係る通気性断熱材は、嵩
比重が０．２５〜０．６であり、網目の径が０．３〜１
０龍であり、空隙率が７５〜９５％であり、かつ空気の
圧力損失が毎秒風速１ｍで１ＣＩ！Ｌの多孔体中に遷移
金属の酸化物等の輻射仕向上剤を分散させ又は該セラミ
ック多孔体の格子全体もしくに排気ガス流入側に存する
格子に輻射仕向上剤を被覆したことにより、加熱側から
の輻射熱を反射させて加熱側に戻す作用が優れていると
共に、排気ガスが断熱材中を通過する際の熱交換が確実
に行なわれ、しかも断熱材表面（加熱側）から輻射熱が
非常に効率よく十分に放射し、従って排気と共に排出さ
れる排熱を効率よく回収し、排熱を直接効果的に炉内の
被加熱物の加熱に再利用することができるもので、顕著
な省エネルギー化が達成できる。しかも、圧力損失も少
なく、燃焼加熱炉に用いられた場合もその燃焼な■害す
ることがなく、かつ強度的にも高く、排気ガス等の除去
が必要な加熱炉等に好適に使用することができるもので
ある。

出願人　　ブリデストンタイヤ株式会社代理人　弁理士
　小　島　隆　司 弁理士高畑端世

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　内部連通空間を有する三次元網状構造をなしたセ
   ラミック多孔体からなり、その嵩比重が０．２５〜０．
   ６であり、網目の径が０．３〜１０羽であり、空隙率が
   ７５〜９５％であり、かつ空気の圧力損失が毎秒風速１
   ｍで１ｃＩｒＬの厚みを通過するのに水柱０．１〜３０
   ＩＩＩＬである通気性断熱材において、輻射能向上剤を
   前記セラミック多孔体中に分散させるか又は前記セラミ
   ック多孔体の格子全体もしくけ排気ガス流入側に存する
   格子に被覆してなることを特徴とする通気性断熱材。 ２、　輻射能向上剤が遷移金属酸化物である特許請求の
   範囲第１項記載の通気性断熱材。 ３　セラミック多孔体が、セル膜のない軟質ポリウレタ
   ンフォームに泥漿を付着させ、これを焼結することによ
   り前記フオームを炭化除去して得られるものである特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の通気性断熱材。 ４　セラミック多孔体の材質がフージライト相を２０重
   景％以上含むものである特許請求の範囲第１項乃至第３
   項いずれか記載の通気性断熱材。 ５　セラミック多孔体の材質がアルミナを８７重置％以
   上含むもので凄）る特許請求の範囲第１項乃至第３項い
   ずれか記載の通気性断熱材。