JPS6017608A - 熱保護または熱消散スクリ−ンを形成する複合構造体 - 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日付日本特許第１４９５１
０１８２号に於て既に記述した如くに、熱槽及び冷壁よ
り成る熱的保護または熱消散スクリーンで、はぼ特徴と
するところは、熱槽と冷壁との間に、液体を吸収１．維
持して高度チキソトロピックな降伏のペーストないしゲ
ルを呈せしめるように出来る粉末材料用の支持体ないし
外装として役立つマットないし網目型の繊維層の柔軟な
材料を含み、“水加機過熱機″またはスーパーヒーター
とげばれるそうした要素は、熱的侵蝕の進展に従って水
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
とである。

そうしたスクリーンは永和機スーパーヒーター内に含ま
れている液体の蒸発温良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渦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入手しうるより広
い保護ないし安定温度区域を有するのみでなく、保護期
間をも著しく伸ずことができることも面白かろうし、非
常に有用でもあろう場合がある。

本発明はこれらの需要を滴し、かつ、熱侵蝕の場合に、
熱い面（熱的侵蝕により影響されている帯域）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
下降レベルでの温度を安定化することのできる保護手段
を提供する。

本発明による方法は、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、熱槽と冷壁
とを含み、はぼ特徴とするところは、該熱槽と該冷壁と
の間に少くとも二つの相隣る要素で、“蒸発器過熱器“
と呼ばれる柔軟な剛性または剛性化さＪｔた耐火材ｔ１
を含み、各々その中に各要素に特有の決められた温度で
非燃焼性ガスよたは蒸気を・放出することが出来る物質
を含み、各要素は熱槽に最も近く置かれた要素の蒸気な
いしガス放出温良から遮蔽されているが、しかし、そう
した温良を越えるや否や多孔性になることが出来る柔軟
または剛性の壁により他から隔離されて居り、各要素は
該物質の存在のせいで、そり、が受けている熱的侵蝕の
進展に従って蒸発器機能から過熱器機能へと進むように
なっている。

他の特徴によれば、 −“蒸発器スーパーヒーター′と呼はれる要素の柔軟な
材１．＝１は、決められた温良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Ｗ１、マッ
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、該当する温直に於て機械的支
持体として、または吸収、吸着、毛細管現像その他の現
像により該ガスないし蒸気を放出する物質に対して役立
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は、液体を
吸収ないし維持して高チクソトロピー性の降伏のペース
トないしゲルを呈するコロイド状シリカの如き、コロイ
ド性組成物；岩石、シリコーン重合物の如く、繊維、織
物、ないし耐火性組織で補強されていようといまいとに
関せず作られている材料である。

一１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良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、望む安定化温良に
かかつていて、そうした選択は、斯技術界の如何なる人
によっても行われうる。

例として挙げつるものは、水、非燃焼性有機ないし鉱物
性液体ないし溶液、昇華可能鉱物ないし有機固体で、特
に炭酸アンモニアなどの如きでらろ。

一蒸発器オーバーヒーター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リスクリーンの外面を
構成している塗装要素との間に挾まれて置かれている。

そうした蒸発器スーパーヒーターの最後のものは、それ
を直ぐ隣りの先行蒸発器スーパーヒーター要素と保護さ
るべき要素の冷面と緊密接触になっている塗装用要素と
の間に挾まれて置かれている。

−塗装用要素は＃ａ維材料で補強されているか居ないか
の合成弾性または非弾性材料でおる。

−仕上りスクリーンの外面を構成する要素は、直ぐ下に
横わる蒸発器スーパービータ−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つるのは、水蒸気と吸
熱反応を惹起するカーボンの如き材料である。

本発明の他の特徴と利点とは、付図を参照して行われる
下記の記述から−Ｍｊ明白になろう。

１１図を参照すると、そこには切断略図にして保護さる
べき要素６が示され、それへ塗布ｊ６５が膠付け、なす
りつけ、なと゛のようなそれ自身で公知の如何なる手段
かにより適用されている。そうした塗布層はそれ自身、
′蒸発器スーパーヒーター″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
いし合成ファイバー、ｈａ物、岩石の如き耐火性ファイ
バーの薄織物、→ζラミックファイバーなどに甚く層な
いしマット！（ソの有利には＠雄状の柔軟な補強又は補
強されてないまたは１Ｘ３１性化された材料から成って
いて、そうした材料はその中に液状、糊状才たは固状の
物質をそれ自身内に含むか内蔵されており、それの蒙発
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っている。

もしもそうした温度が例えば６０℃ならば、炭酸アンモ
ニウムを基底とする組成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、そうした組成はＣ０
２、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４は代って、層５のも
のと同じまたはそれと異り得る構造ないし構成を有する
塗層３で塗布される。しかしながら、そうした塗布３は
本発明によりそれの直ぐ隣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
温度から封鎖されようが、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だろう。

このまたはこれらの塗装に対し使用されつるだろう材料
の中で、下記のものが有利に挙げられつる。弾性的であ
ろうとなかろうと、耐火性ファイバーで補強されていよ
うとなかろうと、総ての重合体で、耐火性の石芙などの
、マット、フェルト、ないし薄織物の形になったもの。

例えば、この第二の蒸発器スーパーヒーター２に対１．
て望まれる如＜：、１００℃の安定化温度の場合には、
″低温度相別′と呼ばれるポリエチレンなどを基底とし
た材料が使用できる。そうした材料の第二の温度に依る
ものであり、特性と挙動との上の二つの条件ζこ会わね
ばならない。

そうした層は、何等かの手段により、それぞれこれから
後に述べる要素４または要素２へ、膠付けまたは他の具
合にして適用される。

本発明による第二の蒸発器スーパーヒーター２構成する
要素２は第一の蒸発器スーパーヒーター要素４と同じ具
合に構成されてよいが、しかしそれ自身の中に、それの
蒸発または昇華温度が該要素４中に在るものよりも高い
ものを含んでいる。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に対して、そうした要素
の構成材料上へ直接に６たらされる。

または、高チクントｉピー件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、上述のフ
ランス特許第ｓｉ　１６３０３号に記されたスクリーン
の場合の如くにして到達される。

この第二の蒸発器スーパーヒーター２（れそれ自身、層
５及び３のものと同一が、または異っていてもよい構造
ないし組成を有する塗層１１こより塗布されている。そ
うした塗布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、要素４と２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に隔離壁を
生じよう。そうした第三の要素は代って、Ｊ曽１と類似
の層で塗布されよう。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って思うように多
岐化され得る。

従って、ここに記述し描かれた如き二つの蒸発器スーパ
ーヒーター要素のつ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がコミイド
状シリカの水性ゲルに基いており、蒸発器過熱器要素４
が炭酸アンモニアに基いている場合には下記の如くであ
る。

スクリーンの外面ｌが高強度（約１０００℃の温度）の
熱的フラックスからの侵蝕を受け、試験は大気圧で行わ
れ、蒸発器スーパーヒーター要素２に達するようなそう
した熱的フラッ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
蒸発を一方では起し、他方に於ては、該熱的侵蝕の影響
下に多孔性になった塗装置を通し最大数のカロリーを放
出するように生じられた蒸気の過熱化を惹起する。よっ
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、スーパーヒーティング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塗装３での安定化され
た湿度と、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。之のせい
で、熱的侵蝕フラックスが大きい程、活性（蒸発可能）
材料により解放されるカロリー量が大きいことが容易に
判るだろう。その上更に、効率的な熱的安定化が達成さ
れ、そうなると、最低温度が蒸発器スーパーヒーター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、ｌバールの
大気圧での水に対し１００℃、及び、該蒸発器スーパー
ヒーター内に含まれるそうした水の川に直接に比例する
時間的期間の間続き、そうするとスーパーヒーターは、
熱的侵蝕がどんなであっても水和機スーパーヒーターで
ある。

従って、一旦そうした水が消えてしまうと、塗装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
る該塗装に対する熱的侵蝕を構成し、次の蒸発器スーパ
ーヒーター、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。これは上述したと類似の現象
により、一方に於て、そうした要素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アの昇華
）を惹起し、また他方に於て、生じられた蒸気またはガ
スの過熱を惹起し、それらが代って最大数のカロリーを
、該熱俊敏により多孔質となった塗装３を通して放出す
る。

この過程が上述した場合における如く、要素２に関して
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
在る炭酸アンモニアの分解温度、即ち、６０℃の程度で
あり、それに反し、最初の熱的フラックスの俊敏は常に
１１００℃以上の程度である。保護されるべき要素６は
従って、炭酸アンモニアがまだ要素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
ていよう。

上述した型の厚み２　ｃｍ　（各要素１ｃｍづつ）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ｚｏ６℃の熱俊敏をうけたとき、第２図のカーブの描
く如くであった。

第２図で、Ｔ１は内部緊密壁３上での測定温度。

Ｔ２は冷壁５上の測定温度。

同様なテストを、日本特許出願特願昭５７−１４９５１
０号による単独永和器スーパーヒーター要素を持つ２釧
のスクリーン上で同条件下に行われた。カーブ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の実
現によって異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
、それから次の結果になる。

−保護されるべき壁の安定化温度のより大きな選択。

一低温度での保護の継続の著しい増加で、二つの物理的
現象の追加のせいによる。すなわち、ａ）煮沸、分解な
いし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俊敏（安定化された公知温度）
へのみ曝すことによって防ぐこと、 ｂ）煮沸、分解ないし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らで、それらを最大の
きびしい熱的俊敏にさらす熱面から分離するものらを通
過させるようにして行わせた。

特許第８１　１６３０３号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
ーターの塗装要素に対して弾性物材料の如くに、それら
がうける熱的俊敏の最高温度で必然的に多孔質になり、
その上拡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塗装要素は選ぶことで更に増大さ
せることができる。

同じように、そうした塗装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。

本発明は比較的低温での熱的安定化の可能性を獲得して
おり、それは保護されるべき壁と緊密接触になる最終の
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
存するから、本発明は次の如き応用が在る、即ち、 一火事に対して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
れ得る如何なる製品ないし材料も保護すること。

本発明は単に純粋に説明的で、全く制限的な具合にでは
なく記述されたことと、それのどんなに有用な修正も、
それの特許請求の範囲を離れることなく行いつることと
は理解されつるところであろう。

【図面の簡単な説明】

ｎ′５１Ｎ１は木殆り旧こよるＭｊ台保；）＊スクリー
ンのｒ）４　［１ｉ図で凌）る、。 第２図は本発明によるスクリーンの応用から結果４′る
利点を描いているカーブである。 テイアル 手続補正書 昭和、り２２年７月、２７日 事件との関瀝　３１問τ斤θ人 佳中所−曇−件 氏＝銖名称　・ノン閂・ヂヲ・−３プ！し゛アンプ；ス
トワτ）し・１ｓｏ’Ａ＋ぐデ４１）し ４、代理人 ｄｓ４　（ンを１シ　し飢の）　／Ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱保護または熱消散スクリーンを形成するものであ
   って、熱槽と冷壁とから成り、該熱槽と該冷壁との間に
   は耐火材料製蒸発器過熱器と呼ばれる少くとも二台の隣
   接する要素で、各々それ自身内に各要素に特有の決った
   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
   物質を含んでいるものを含み、該要素らの各々は該熱槽
   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っ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
   が出来るようになって居り、各要素は該反応性物質の存
   在のせいで、それが蒙る熱的侵蝕の進展に従って蒸発器
   機能から過熱器機能へと展開するようになっているとこ
   ろの複合構造体。 ２、蒸発器過熱器要素の該耐火材料は、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ところの
   特許請求の範囲第１項記載の複合構造体。 ３、蒸発器過熱器要素の該耐火材料は、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ちるところの特許請求の
   範囲第１項記載の複合構造体。 ４、蒸発器過熱器要素の組成中へ入っている該材料は、
   液体を吸収し維持して高子クントロビー性降伏のペース
   トないしゲルを呈するコライド状組成物から選ばれて居
   り、耐火性Ｉｌｉ維網目と総ての重合材料とは繊維材料
   で随意的に補強されているところの特許請求の範囲第１
   項記載の複合構造体。 ５、　各蒸発器過熱器要素内に存在する該物質は決めら
   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
   あるところの特許請求の範囲第１項記載のｍ合構造体、
   。 ６．　該物質は、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、炭酸ン゛ンモニウム
   などから成るグループから選ばれ得るところ特許請求の
   範囲第５項記載の複合構造体。 ７、蒸発器過熱器要素らの第一のものは、それを次の直
   ぐに隣接する蒸発器過熱器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
   る塗布要素との間にサンドインチにされて置かれて居り
   、該蒸発器過熱器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過熱器要素と、保護さるべき要素の
   冷面と密接接触にある塗布要素との間にサンドインチに
   されて置かれているところの特許請求の範囲第１項記載
   の複合構造体。 ８、塗布要素らは、繊維性材料で随意的に補強された重
   合性材料から成っているところの特許請求の範囲第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
   は、それの直ぐ下に横たわる蒸発器過熱器からの過熱蒸
   気と吸熱反応を生ずるような材料を含有１７ているとこ
   ろの特許ｊ、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物質はカーボンであるところ
   の特許請求の範囲第９項記載の複合構造体。