(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスよりなる塊状の蓄熱材（２）と、
複数の該蓄熱材（２）を結束して一体とする結束部材（３，４，５，６）と、
を有し、
該結束部材（３，４，５）が、加熱により残留することなく消失する有機化合物のみからなることを特徴とする蓄熱式バーナ用蓄熱体。
【請求項２】
前記結束部材は、複数の前記蓄熱材（２）の集合体の外周に配され、該蓄熱材（２）をその外周面で固定する請求項１記載の蓄熱式バーナ用蓄熱体。
【請求項３】
前記結束部材は、前記集合体の外周面に貼着される、フィルムの一方の表面に接着剤が塗布されてなる粘着テープ（３）である請求項１〜２のいずれか１項に記載の蓄熱式バーナ用蓄熱体。
【請求項４】
前記結束部材は、前記集合体の外周を巻回して結束する、合成樹脂又は天然樹脂あるいはこれらを組み合わせてなるひも状部材（４）である請求項１〜２のいずれか１項に記載の蓄熱式バーナ用蓄熱体。
【請求項５】
前記結束部材は、前記集合体を収納する、熱収縮した熱収縮性の樹脂よりなる袋状部材（５）である請求項１〜２のいずれか１項に記載の蓄熱式バーナ用蓄熱体。
【請求項６】
前記結束部材は、二つの前記蓄熱材の対向する一対の外周面の間に位置し、一対の該外周面を接着する、両面粘着テープ、又は天然もしくは合成樹脂の接着剤から形成された接着部材（６）である請求項１記載の蓄熱式バーナ用蓄熱体。
【請求項７】
前記蓄熱材は、軸方向に沿って貫通するセルを有する柱状のハニカム体（２）である請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄熱式バーナ用蓄熱体。
【請求項８】
前記ハニカム体の形状は、角柱形状である請求項７記載の蓄熱式バーナ用蓄熱体。
【請求項９】
前記ハニカム体の形状は、一辺が２０〜１００ｍｍ，長さが１０〜３５０ｍｍの四角柱状である請求項８記載の蓄熱式バーナ用蓄熱体。
【請求項１０】
前記蓄熱材は、連続した孔を有する柱状の形状に形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄熱式バーナ用蓄熱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱式バーナ用蓄熱体に関し、詳しくは、高温のガスの熱を蓄熱し、低温のガスに熱を放熱する蓄熱式バーナ用蓄熱体に関する。
【背景技術】
【０００２】
鍛造炉、熱処理炉、溶解炉、焼成炉などでは、蓄熱式バーナ（リジェネバーナ）の燃焼により炉内温度を高温とすることがある。蓄熱式バーナは、例えば、特許文献１〜２に記載されている。
【０００３】
蓄熱式バーナは、バーナの燃焼により高温となった排ガスと、バーナの燃焼のために供給されるガス（エア）と、を交互に蓄熱体に流すバーナである。蓄熱式バーナは、排ガスの熱を蓄熱体で回収し、バーナの燃焼のために新たに供給されるガス（エア）を蓄熱体で予熱する。ガス（エア）は、予熱により高温となっており、バーナの燃焼温度をより高くすることが可能となる。蓄熱体を流れるガス（排ガス，エア）は、流れるガスが数十秒間隔で切り替えられる。
【０００４】
蓄熱式バーナは、燃焼効率が高く、かつ燃料使用量を低減することができるため、省エネルギーの効果とともに、排出される二酸化炭素を削減することができる効果を発揮する。この蓄熱式バーナには、それぞれ蓄熱体と組み合わせられた一対のバーナを用いるタイプと、一つのバーナでガスの流通方向を切り替えるタイプとがある。
【０００５】
蓄熱式バーナの蓄熱体は、特許文献１〜２に記載のように、粒状のアルミナボールを用いることが知られている。そして、アルミナボールに替わる新たな蓄熱体として、セラミックスよりなる塊状体（ハニカム体）の使用が進められている。塊状体よりなる蓄熱体は、粒状のアルミナボールよりなる場合に比べて、圧力損失の上昇を抑えることができる。
【０００６】
塊状体よりなる蓄熱体には、数センチメートル角のハニカム体やスポンジ体よりなる柱状部材が用いられる。蓄熱体としてハニカム体（柱状部材）を使用するには、この小型のハニカム体を一つずつ蓄熱室内に配置する。このとき、蓄熱室には、数百以上のハニカム体を配置する必要がある。多数のハニカム体を蓄熱室内に配置する（組み付ける）ことは、その配置のためだけに多大な手間及び時間（コスト）が要求されることを意味する。すなわち、ハニカム体よりなる蓄熱体は、組み付けに要するコストが多大となるという問題があった。
【０００７】
また、ハニカム体は、蓄熱室の内周面に圧着されるように、蓄熱室内に配される。場合によっては、ハニカム体は、ハンマー等の治具を用いて押し込まれる（打ち込まれる）。このとき、ハニカム体自身に損傷を生じるという問題もあった。
【０００８】
更に、組み付けられたハニカム体には、圧縮される方向の力が加わった状態であり、蓄熱体が蓄熱してハニカム体が熱膨張を生じようとしても、その体積変化が規制される。このため、ハニカム体が熱膨張を生じようとしたときの応力が蓄積される。蓄積された応力が、ハニカム体自身を損傷する。このとき、前述のようにハニカム体自身にクラック等の損傷があれば、応力の集中が生じて破損の起点となる。すなわち、蓄熱体を形成するハニカム体に損傷が生じやすいという問題もあった。
【０００９】
このような問題に対して、複数のハニカム体を無機系の接合材で接合して一体とすることが検討されている。無機接合材で複数のハニカム体を接合してなる蓄熱体は、蓄熱体として使用すると、無機接合材から形成される接合材層で破損を生じるという問題があった。より具体的には、蓄熱式バーナの稼働により温度変化による熱衝撃が繰り返されると、ハニカム体は、体積変化を繰り返し生じる。そして、無機接合材がこのハニカム体の体積変化に追従できなくなり、その結果としてハニカム体との界面で剥離（破損）が生じる。場合によっては、蓄熱体が破壊される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１７８２５７号公報
【特許文献２】特開２００３−１８５３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、バーナに容易に設置でき、更に熱衝撃による破損が抑えられた蓄熱式バーナ用蓄熱体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明者等はハニカム体よりなる蓄熱式バーナ用蓄熱体を、加熱により消失する結束部材で複数個を結束した蓄熱体とすることで上記課題を解決できることを見いだし、本発明をなすに至った。
【００１３】
すなわち、本発明の蓄熱式バーナ用蓄熱体は、セラミックスよりなる塊状の蓄熱材と、
複数の蓄熱材を結束して一体とする結束部材と、を有し、結束部材が、加熱により残留することなく消失する有機化合物のみからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の蓄熱式バーナ用蓄熱体（以下、本発明の蓄熱体と称する）は、加熱により残留することなく消失する有機化合物のみからなる結束部材で、複数の蓄熱材を結束している。複数の蓄熱材を結束部材で結束して一体としていることから、バーナに容易に設置できる。すなわち、蓄熱室への組み付け性が向上している。
【００１５】
また、結束部材が加熱により消失することから、蓄熱体が組み付けられた装置（蓄熱式バーナ）の使用時に、焼失した結束部材のスペースが蓄熱材の体積変化（熱膨張）を許容する。この体積変化の許容により、熱衝撃が繰り返されても、蓄熱材の損傷が抑えられる。更に、結束部材が加熱により消失することから、結束部材が蓄熱体（蓄熱材）の熱交換を阻害することが生じない。この結果、蓄熱体としての性能の低下（特に、熱衝撃による破損）が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施例の蓄熱体を示した図である。
【図２】第２実施例の蓄熱体を示した図である。
【図３】第３実施例の蓄熱体を示した図である。
【図４】第４実施例の蓄熱体を示した図である。
【図５】第５実施例の蓄熱体を示した図である。
【図６】第６実施例の蓄熱体を示した図である。
【図７】第７実施例の蓄熱体を示した図である。
【図８】第８実施例の蓄熱体を示した図である。
【図９】第９実施例の蓄熱体を示した図である。
【図１０】第１変形形態例の蓄熱体を示した図である。
【図１１】第２変形形態例の蓄熱体を示した図である。
【図１２】第３変形形態例の蓄熱体を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の蓄熱式バーナ用蓄熱体は、蓄熱材と、結束部材と、を有する。
【００１８】
蓄熱材は、セラミックスよりなる塊状を有する。蓄熱材の塊状とは、見かけの形状が塊状をなすことを示す。ここで、塊状とは、粉末形状ではない有形形状を示す。
【００１９】
蓄熱材がセラミックスよりなることで、蓄熱体として機能できる。セラミックスは熱容量が比較的大きいことが知られており、蓄熱できる熱量が多くなる。つまり、放熱できる熱量も大きくなる。
【００２０】
蓄熱材を形成するセラミックスは、その材質が限定されるものではない。従来の蓄熱体を形成する材質（セラミックス）を用いることができる。この材質としては、例えば、アルミナ，コーディエライト，ムライト，炭化ケイ素等からなるセラミックス（多孔質セラミックス）をあげることができる。
これらのセラミックスのうち、外形形状の寸法精度の高い蓄熱材（たとえば、ハニカム体）を製造できることから、炭化ケイ素を主成分としてなる炭化ケイ素質セラミックスが最も好ましい。
【００２１】
さらに、炭化ケイ素質セラミックスは、熱伝導率が高い炭化ケイ素を主成分として含有しており、蓄熱体として熱交換性に優れている。熱伝導率が高くなることで、蓄熱式バーナからの排ガスの熱を短時間で回収し、回収した熱を短時間で供給ガスに付与することが可能となる。すなわち、熱交換の効率が高くなる。より具体的には、それぞれのセラミックス（緻密体）の熱伝導率は、炭化ケイ素（１００〜２００Ｗ／ｍ・Ｋ），アルミナ（３０Ｗ／ｍ・Ｋ），コーディエライト（４Ｗ／ｍ・Ｋ），ムライト（５Ｗ／ｍ・Ｋ）であることが知られている。
【００２２】
結束部材は、複数の蓄熱材を結束して一体とする。ここで、結束とは、複数の蓄熱材を一体として扱える状態にすることを示し、各蓄熱材を接合（接着）して一体とする場合であっても、非接合の状態で一体に拘束する場合であっても、いずれでもよい。結束部材が複数の蓄熱材を結束して一体とすることで、蓄熱材が結束されていない場合と比較して、蓄熱材（結束体，蓄熱体）の本数が少なくなり、その結果として組み付け（取り扱い）に要するコストが低下する。特に、本数が少なくなることで、蓄熱材（結束体，蓄熱体）の組み付けに要する時間を大幅に短縮できる。
【００２３】
結束部材は、加熱により消失する材質よりなる。加熱により結束部材が消失することで、蓄熱体は、蓄熱材が結束された状態から、結束されない状態になる。すなわち、蓄熱材の位置及び形状の変化（ズレ）が許容されることとなる。
【００２４】
本発明において、結束部材の加熱による消失とは、結束部材が燃焼等により消失（焼失，分解）することだけでなく、結束部材が蓄熱材を結束した状態から非結束の状態へと変化させる（結束の機能を失う）ことを示す。すなわち、結束部材の消失とは、蓄熱材を拘束状態から非拘束状態へと変化させることを示し、消失後（加熱後）に結束部材の残留物（例えば、結束部材の反応物（たとえば、すす）や結束に寄与しない部分）が残留していてもよい。
【００２５】
結束部材を消失させるための加熱についても、その加熱方法や加熱温度が限定されるものではない。蓄熱体を蓄熱式バーナに組み付けた後に外部から加熱して消失しても良いが、蓄熱体を蓄熱式バーナに組み付けた状態で加熱できることから、蓄熱体としての使用するための加熱（蓄熱させるための加熱）により消失することが好ましい。蓄熱体を蓄熱式バーナに組み付け、このバーナを稼働するときの最初の加熱（蓄熱が完了するまでの加熱）で消失させることがより好ましい。
【００２６】
結束部材の加熱により消失する材質とは、加熱したときに消失する材質であり、加熱により残留することなく消失する材質である有機化合物である。
【００２７】
結束部材が複数の蓄熱材を結束する方法については限定されるものではなく、複数の蓄熱材を外周から結束しても、蓄熱材の間に介在して結束しても、これらを組み合わせても、いずれでもよい。
【００２８】
結束部材は、複数の蓄熱材の集合体の外周に配され、蓄熱材をその外周面で固定することが好ましい。複数の蓄熱材の集合体の外周面で固定することで、簡単に結束できる。
【００２９】
結束部材は、集合体の外周面に貼着される粘着テープであることが好ましい。集合体の外周面を粘着テープが貼着することで、集合体を構成する複数のハニカム体を簡単に結束できる。
【００３０】
集合体の外周面に貼着れる粘着テープは、集合体を形成する少なくとも二つの蓄熱材を結束できるように貼着されていればよい。例えば、集合体の外周を被覆するように略全周に渡って貼着する形態（後述の第１実施例），集合体の外周を複数周で巻回して貼着する形態（同第２実施例），隣接したハニカム体の界面を覆うように二つのハニカム体を同時に貼着する形態（同第３実施例）を例示できる。
【００３１】
粘着テープは、両面に接着剤が塗られた両面粘着テープであることを排除しないが、一方の面に接着剤が塗られかつ他方の面に接着剤が塗られていない（剥離剤が塗られた）粘着テープであることが好ましい。接着面が一方のみの粘着テープを用いると、結束体（結束後の集合体）の外周面を簡単に把持でき、取り扱いが容易となる。
更に、蓄熱材がセラミックス（多孔質セラミックス）よりなる場合には、取り扱い時における衝撃での損傷（破損）が生じやすく、貼着されている粘着テープがこの衝撃を緩和することで蓄熱材の損傷が抑えられる。
【００３２】
更に、蓄熱材がセラミックス（多孔質セラミックス）よりなる場合には、蓄熱材の外周面には多孔質セラミックスの細孔に由来する微細な凹凸が存在する。この微細な凹凸が、蓄熱材同士の外周面での滑りを阻害する。すなわち、組み付け時の組み付け性の低下を招く。結束体の外周面を粘着テープ（の剥離面）が形成することで、結束体の外周面の滑り性が低下しなくなり、組み付け性がより向上する。ここで、結束体の組み付け時に、粘着テープ同士が摺接する場合には、両者の間に、消失可能な材質よりなる潤滑剤を配しても良い。
粘着テープは、一方の面に接着剤が塗布されたフィルムよりなることが好ましい。
【００３３】
結束部材は、集合体の外周を巻回して結束するひも状部材であることが好ましい。集合体の外周面を巻回するひも状部材であることで、集合体を構成する複数の蓄熱材を簡単に結束できる。ひも状部材で結束すると、結束される蓄熱材のそれぞれには、集合体の中心方向に向かう力（蓄熱材を別の蓄熱材に付勢する力）が加わり、より強固に結束できる。すなわち、結束体の取り扱い時に、それぞれの蓄熱材の位置のズレを抑えることができる。
【００３４】
ひも状部材は、集合体の外周を巻回可能な長尺状の部材であればよく、例えば、合成樹脂又は天然樹脂あるいはこれらの組み合わせよりなるひも，縄，糸，帯等の部材をあげることができる。また、ひも状部材は、輪ゴムのような筒状の弾性体であってもよい。ひも状部材としては、樹脂系のひもであることがより好ましい。
【００３５】
ひも状部材は、集合体を形成する少なくとも二つの蓄熱材を結束できるようにひもがかけてあればよく、例えば、集合体の外周を全周に渡って周方向に巻回する形態（第４実施例），更に集合体の軸方向で巻回する形態（第５実施例）を例示できる。
【００３６】
結束部材は、集合体を収納する袋状部材であることが好ましい。結束部材が袋状部材よりなることで、集合体を構成する複数の蓄熱材を簡単に結束できる。
袋状部材は、蓄熱材の集合体を収納できる形状であれば、その形状が限定されるものではないが、結束された状態で、蓄熱材をガスが通過することができるように蓄熱材の端面を完全に閉塞しない状態であることが好ましい。蓄熱材がハニカム体よりなる場合には、ハニカム体のセルが開口する端面を閉塞しない状態であることが好ましい。この構造となることで、結束体をバーナに組み付けた状態でバーナを稼働しても、蓄熱体をガスが通過でき、袋状部材を消失させるためのバーナの加熱を行うことができる。
【００３７】
袋状部材は、例えば、軸方向の端部が開口した筒状の部材（第６実施例），通気セルに対応した部分の一部が開口した袋（第６実施例），網を袋状に形成した部材等をあげることができる。袋状部材は、集合体に付勢力を付与できることから、熱収縮性の樹脂よりなる筒状の部材であることが好ましい。
更に、袋状部材は、集合体を収容する箱状部材（例えば、紙箱）としてもよい。
【００３８】
結束部材は、二つの蓄熱材の対向する一対の外周面の間に位置し、一対の外周面を接着する接着部材であることが好ましい。二つの蓄熱材の間で、両者を接着することで、複数の蓄熱材を確実に結束できる。特に、いずれの蓄熱材も他の蓄熱材に接着されることから、結束体から蓄熱材の抜けを抑えることができる。
結束部材が接着部材である場合には、接着部材は、結束（接着）される二つの蓄熱材が結束できるように接着できれば、接着面積が限定されない。すなわち、一対の外周面の全面で接着しても、一カ所又は二カ所以上の箇所を接着しても、いずれでもよい。
二つの蓄熱材の間で両者を接着する結束部材（接着部材）は、両面粘着テープ，天然又は合成樹脂よりなる接着剤等をあげることができ、合成樹脂系接着剤であることがより好ましい。
【００３９】
本発明における蓄熱材は、蓄熱式バーナの蓄熱体を形成できる塊状の部材であれば、その構成が限定されるものではない。たとえば、軸方向に沿って貫通するセルを有するハニカム体，連続した孔を有するスポンジ状の部材をあげることができる。
本発明における蓄熱材は、塊状を有していれば具体的な形状（見かけの形状）が限定されるものではない。たとえば、ボール状やブロック状（柱状）の形状をあげることができる。
【００４０】
蓄熱材は、軸方向に沿って貫通するセルを有する柱状のハニカム体であることが好ましい。ハニカム体の柱状の形状は、外形（見かけ形状）が柱状をなすことを示す。ハニカム体は、柱状の軸方向に沿って貫通するセルを有する。ハニカム体は、このセルを有することで熱交換が行われる表面積を大きくすることができる。ハニカム体の通気セル内をガスが通過するときに、ガスの流れが阻害されにくく、圧損の上昇を抑えることができる。
【００４１】
本発明において、ハニカム体の柱状の形状は特に限定されるものではないが、角柱形状であることが好ましい。角柱状は、隣接する蓄熱材（ハニカム体）との対向面を平面状に成形することができ、隣接する蓄熱材（ハニカム体）との間を隙間無く結束できる。
【００４２】
ハニカム体は、四角柱形状であることが好ましく、正四角柱形状であることがより好ましい。このとき、ハニカム体のうち組み付けられる装置の蓄熱室の内周面と当接するハニカム体は、蓄熱室の外周面に一致する外周面を有することが好ましい。すなわち、ハニカム体は、当接する蓄熱室の内周面に対応した外周形状を有するハニカム体（外周ハニカム体）と、外周ハニカム体に囲包される正四角柱形状のハニカム体（内周ハニカム体）と、からなることが好ましい。
【００４３】
ハニカム体は、その大きさが限定されるものではなく、蓄熱式バーナの蓄熱体として利用可能な大きさとすることができる。
ハニカム体は、一辺が２０〜１００ｍｍ，長さが１０〜３５０ｍｍの四角柱状であることが好ましい。ハニカム体が２０×２０×１０（ｍｍ）よりも小さくなると、ハニカム体が小さくなりすぎ、蓄熱式バーナの蓄熱体として使用したときに、ガスの流れに飛ばされて損傷を生じるようになる。ハニカム体が１００×１００×３５０（ｍｍ）を超えて大きくなると、ハニカム体自体が大きくなりすぎて、取り扱いに余計な手間がかかるようになる（コストが上昇する）。好ましくは、ハニカム体は、一辺が３０〜７５ｍｍ，長さが２０〜１５０ｍｍの四角柱状である。
【００４４】
蓄熱材は、連続した孔を有する柱状を有することが好ましい。蓄熱材の連続した孔を有するとは、蓄熱材を形成するセラミックスが多孔質セラミックスよりなり、多孔質セラミックスに含まれる孔（気孔，細孔）が連続して全体としてガスの通過が許容されている状態を示す。連続した孔を有する蓄熱材は、たとえば、スポンジ状の多孔質セラミックスをあげることができる。
蓄熱材を形成するスポンジ状の多孔質セラミックスは、蓄熱式バーナとして使用したときにガスの通過を許容できる程度の細孔特性（密度，平均細孔径，孔径分布，気孔率等の特性）を有することが好ましい。
【００４５】
連続した孔を有する蓄熱材の柱状とは、上記したハニカム体の場合と同様に外形（見かけ形状）が柱状をなすことを示す。多孔質セラミックスよりなる蓄熱材の柱状の形状は特に限定されるものではないが、角柱形状であることが好ましい。角柱状は、隣接する蓄熱材（多孔質体）との対向面を平面状に成形することができ、隣接する蓄熱材（多孔質体）との間を隙間無く結束できる。
蓄熱材は、四角柱形状であることが好ましく、正四角柱形状であることがより好ましい。
【００４６】
本発明の蓄熱体は、蓄熱式バーナの蓄熱体に使用される。蓄熱式バーナの具体的な構成については限定されるものではなく、蓄熱体が組み付けられる蓄熱室を備えた従来公知の蓄熱式バーナと同様の構成とすることができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の蓄熱体を実施例を用いてより具体的に説明する。
【００４８】
［第１実施例］
本例は、複数のハニカム体２を一体に集合させてなる蓄熱体１である。具体的には、４本のハニカム体２を粘着テープ３で結束してなる蓄熱体１である。本例は、その構成がわかるように、端面図で図１に示した。
【００４９】
（ハニカム体）
ハニカム体２は、図１に示したように、軸方向に貫通した多数の通気セル２０を備えた四角柱形状のハニカム体である。ハニカム体２は、多孔質の炭化ケイ素質セラミックスよりなる。
【００５０】
ハニカム体２は、軸方向にのびる柱状をなすように形成されている。ハニカム体１０は、見かけの外形が、５０×５０×１００ｍｍの正方形の角柱をなしている。
【００５１】
通気セル２０は、外形（開口部及び断面の外形）が正方形状をなすように形成されている。通気セル２０は、軸方向で均一な形状をなしている。通気セル２０は、７．７５セル／ｃｍ２（５０セル／ｉｎｃｈ２）の密度で形成されている。
【００５２】
ハニカム体２は、それぞれの通気セル２０を隔壁２１が区画している。そして、隣接する二つの通気セル２０，２０を同時に区画する（隔離する）隔壁２１の厚さが０．６３５ｍｍ（２５ｍｉｌ）となっている。なお、隔壁２１のうちハニカム体２の外周面を区画する隔壁２２は、外周形状を形成するために隔壁２１よりも厚く形成されている。
【００５３】
ハニカム体２を形成する炭化ケイ素質セラミックスは、炭化ケイ素粉末をその他の添加剤（バインダ等の焼成後のセラミックスの成分に影響を与えない添加剤）とともに成形し、焼成（焼結）することで製造される。
ハニカム体２を形成する炭化ケイ素質セラミックスは、多孔質のセラミックスであり、４１％の気孔率を備えている。
【００５４】
（粘着テープ）
粘着テープ３は、図１中に部分拡大図で示したように、セロファンよりなる樹脂フィルム３０の一方の表面に接着剤３１が塗布されてなる。フィルム３０の他方の表面は、他方の表面同士での摺接時に滑りを許容するようになめらかに形成されている。
粘着テープ３は、ハニカム体２の軸方向の長さである１００ｍｍの幅の長尺形状を有している。
【００５５】
（蓄熱体）
本例は、図１に示したように、４本のハニカム体２を、２×２で並んだ状態で配置している。そして、この４本のハニカム体２の集合体の全体の外周を粘着テープ３で１周巻回して結束している。
【００５６】
［比較例１］
本例は、第１実施例のハニカム体２よりなる蓄熱体１である。
【００５７】
［比較例２］
本例は、第１実施例のハニカム体２を無機接合材で接合してなる蓄熱体１である。
具体的には、４本のハニカム体を炭化ケイ素（ＳｉＣ）系の無機接合材で接合してなる蓄熱体である。この無機接合材は、１０００℃程度の高温に加熱しても、消失することなく接合材として機能する。
本例は、接合材（接着剤）が異なること以外は、後述の第８実施例と同様の構成を有する。具体的には、４本のハニカム体を、２×２で並んだ状態で接合している。４本のハニカム体の集合体を、それぞれのハニカム体の対向した表面に無機接合材を塗布し、別のハニカム体を押しつけることで接合している。これを繰り返して、４本のハニカム体が２×２で接合した本例の蓄熱体が得られた。
【００５８】
［評価］
第１実施例及び比較例１〜２の蓄熱体を、燃焼容量が１１６ｋＷ（１００，０００ｋｃａｌ／ｈ）の蓄熱式バーナ（蓄熱室）に組み付けた。蓄熱室は、内周面（軸方向に垂直な断面における内周面）による形状（内周形状）が、蓄熱体１を組み合わせて充填可能な方形状である。
【００５９】
具体的には、蓄熱室内に１６本の蓄熱体１（第１実施例）を、軸方向及び径方向で複数個が並んだ状態（２列×２列×４段）で組み付けた。このとき、それぞれの蓄熱体１は、隣接する蓄熱体１の外周面同士（粘着テープ３同士）が密着した状態で組み付けられた。
【００６０】
比較例１〜２の蓄熱体を、第１実施例と同様に、軸方向及び径方向で複数個が並んだ状態で組み付けた。比較例１の蓄熱体は４列×４列×４段で、比較例２の蓄熱体は２列×２列×４段で、それぞれ組み付けられた。
このとき、各例での蓄熱体１（ハニカム体２）の組み付けは、隣接する蓄熱体同士の間に隙間が生じないように押し込んでなされた。
【００６１】
第１実施例の蓄熱体１と比較例１の蓄熱体（ハニカム体２）とでは、組み付け本数が４倍となっており、第１実施例では組み付けに要するコストが大幅に少なくなっている（容易に組み付けることができる）。特に、比較例１の蓄熱体（ハニカム体２）は６４本と多数のハニカム体を一本ずつ組み付ける必要がある。これに対し、第１実施例では蓄熱体１の本数を１６本にまで減らすことができる。このように、組み付けられる蓄熱体の数を減らすことができ、組み付けを容易に行うことができることがわかる。更に、第１実施例では、蓄熱体１の外周が粘着テープ３により形成されており、組み付け時に粘着テープ３同士の滑りが発生する。これに対し、比較例１では、多孔質セラミックスの微細な凹凸により滑りが生じない。すなわち、第１実施例では、粘着テープ３同士の滑りが発生することで、より容易に組み付けできる。すなわち、組み付け性が向上している。
【００６２】
そして、それぞれの蓄熱式バーナを稼働し、炉内温度が１０００℃になるまで１時間かけて加熱する。このとき、バーナの燃焼により高温となった排ガスと、バーナの燃焼のために供給されるガスと、を１５秒間隔で切り換えた。
【００６３】
その後、蓄熱式バーナの蓄熱体を通過して熱が回収された排出ガスと、バーナの燃焼のために供給されるガスであって、蓄熱体を通過して予熱された後のガスの温度（予熱ガス温度）と、の温度を測定した。測定された温度は、いずれの例でも蓄熱体として十分な熱交換性能を有していることが確認できた。
蓄熱式バーナでの燃焼終了後、放冷し、蓄熱体１（ハニカム体２）の様子を確認した。
【００６４】
第１実施例では、蓄熱体１の粘着テープ３が消失（焼失）していること以外は、ハニカム体２の損傷も確認できなかった。すなわち、第１実施例の蓄熱体１は、蓄熱体としての性能の低下を生じることなく、蓄熱室への組み付け性に優れていることが確認できた。
【００６５】
ここで、第１実施例では、蓄熱体１の粘着テープ３が消失（焼失）していることから、蓄熱式バーナでの燃焼のための蓄熱体１の加熱により、粘着テープ３が消失（焼失）することが確認できた。
【００６６】
更に、第１実施例では、消失（焼失）した粘着テープ３に対応した隙間が存在している。この隙間が、蓄熱体１（ハニカム体２）の体積変化（加熱による熱膨張）を許容することができ、蓄熱式バーナの燃焼時の蓄熱体１（ハニカム体２）の熱膨張に起因する損傷を抑えることができた。すなわち、熱衝撃による損傷が抑えられている。
【００６７】
対して、比較例１では、一部のハニカム体２にクラックや割れ（損傷）が確認された。この損傷は、組み付け時にハニカム体２を押し込んだときに生じた損傷や、蓄熱式バーナの燃焼時の蓄熱体１（ハニカム体２）の熱膨張（熱衝撃）に起因する。すなわち、熱衝撃による損傷が生じている。
【００６８】
さらに、比較例２では、比較例１と同様なクラックや割れ（損傷）が確認された。さらに、比較例２では、ハニカム体を接合する無機接合材の界面の近傍で、ハニカム体（蓄熱体）の損傷が確認された。この損傷は、蓄熱体の体積変化（熱膨張，収縮）が繰り返されたことに起因する。
【００６９】
より具体的には、比較例２の蓄熱体は、炭化ケイ素質セラミックスよりなるハニカム体を、同じく炭化ケイ素系の無機接合材で接合している、すなわち、比較例２の蓄熱体は、炭化ケイ素系の大きな体格の一体のハニカム体と同等の構成となっている。この場合、加熱により熱膨張を生じると、その熱膨張量が大きくなる。そして、比較例２の蓄熱体は、この大きな熱膨張量で熱膨張すると、隣接する蓄熱体も同様に膨張しており、お互いに応力を加え合うこととなる。つまり、隣接する蓄熱体から、抑えられる応力が加えられる。この応力が加わると、比較例２の蓄熱体は、ハニカム体と無機接合材の界面の近傍に応力が集中し、損傷を生じる。
以上に示したように、第１実施例の蓄熱体１は、蓄熱式バーナの蓄熱室に容易に設置でき、更に熱衝撃による破損が抑えられたものとなっていることが確認できた。
【００７０】
［第２実施例］
本例は、粘着テープ３がハニカム体２の集合体の外周を巻回する巻数が異なる以外は、第１実施例と同様な蓄熱体である。
本例は、図２に示したように、粘着テープ３がハニカム体２の集合体の外周を複数周（２周）している。
【００７１】
本例においても、第１実施例の時と同様な効果を発揮する。更に、本例では、蓄熱体１の粘着テープ３が消失（焼失）して生じる隙間がより大きく（広く）なっており、ハニカム体２の体積変化（熱膨張）がより大きくなることを許容する。すなわち、本例においては、より高い温度まで蓄熱体１を昇温できる。
【００７２】
［第３実施例］
本例は、粘着テープ３の貼着位置が異なる以外は、第１実施例と同様な蓄熱体である。
【００７３】
本例は、図３に端面図で示したように、ハニカム体２の集合体を形成したときに、二つのハニカム体２の界面の延長部を覆うように、集合体の方形状の各辺の中央部に粘着テープ３が貼着している。ハニカム体２の集合体は、その角部ではハニカム体２の外周面が露出している。
本例においても、第１実施例の時と同様な効果を発揮する。
【００７４】
［第４実施例］
本例は、粘着テープ３に替えて、ひもで結束していること以外は、第１実施例と同様な蓄熱体である。
【００７５】
本例は、図４に示したように、ひも４がハニカム体２の集合体の外周を巻回した状態で、固定している。本例でのひも４は、ポリプロピレン製の市販のひもが用いられた。
本例においても、第１実施例の時と同様な効果を発揮する。
【００７６】
本例では、ハニカム体２の軸方向の一カ所をひも４で結束している。すなわち、ハニカム体２の集合体の外周面の全面で結束しなくとも、ハニカム体２の結束を行うことができることを示す。
なお、本例では、ハニカム体２の軸方向の一カ所をひも４で結束しているが、２カ所以上で結束しても同様の効果を発揮できる。
【００７７】
［第５実施例］
本例は、ひも４のかけ方が異なること以外は、第４実施例と同様な蓄熱体である。
【００７８】
本例は、図５に示したように、ひも４がハニカム体２の集合体の外周を巻回した状態で、固定している。ひも４は、更に、ハニカム体２の端面を通過するようにもかけられている。
本例においても、第４実施例の時と同様な効果を発揮する。
本例では、更に、ひも４によりハニカム体２の軸方向での変位が規制されており、ハニカム体２を蓄熱室内の所定の位置に組み付けることができる。
【００７９】
なお、本例では、ひも４が、ハニカム体２の軸方向の端面を通過するようにかけられている。つまり、ハニカム体２の通気セル２０の一部がひも４により開口部が閉塞しているが、他の通気セル２０を加熱されたガスが通過することで、蓄熱体１（ハニカム体２）を加熱し、この加熱によりひも４が焼失する。
【００８０】
［第６実施例］
本例は、粘着テープ３に替えて、袋状部材５で結束していること以外は、第１実施例と同様な蓄熱体である。
【００８１】
本例は、図６に示したように、袋状部材５がハニカム体２の集合体を収納した状態で、固定している。本例での袋状部材５は、ポリプロピレン製の熱固定されていないフィルム（熱収縮性フィルム。いわゆる、シュリンクフィルム）により形成された筒状を有する。
【００８２】
本例の袋状部材５は、ハニカム体２の集合体を、筒状の軸芯部に収容した状態でかつ密着した状態で、固定している。また、ハニカム体２の集合体の端面は露出している。
本例の蓄熱体１は、袋状部材５にハニカム体２の集合体を収納し、その後、所定の温度に加熱してフィルムを収縮させて製造される。
本例においても、第１実施例の時と同様な効果を発揮する。
【００８３】
［第７実施例］
本例は、袋状部材５が異なること以外は、第５実施例と同様な蓄熱体である。
【００８４】
本例は、図７に示したように、袋状部材５は、ハニカム体２の集合体を内部に封入可能な形状を有している。袋状部材５のハニカム体２の端面に対応する部分５０（端面を被覆する部分）が網状に形成されている。
本例においても、第６実施例の時と同様な効果を発揮する。
【００８５】
［第１〜７実施例の変形例］
上記の各例においては、結束部材としてセロファン，ポリプロピレンを使用している。本発明では、加熱したときに消失してハニカム体の結束状態を解消することができる材質であれば、これらの樹脂以外の材質であっても良い。
【００８６】
［第８実施例］
本例は、図８に示したハニカム体の結束体よりなる蓄熱体１である。具体的には、４本のハニカム体２を接着剤６で接着（結束）してなる蓄熱体１である。
（ハニカム体）
ハニカム体２は、第１〜７実施例と同様である。
【００８７】
（接着剤）
接着剤６は、有機系接着剤（本例ではアクリル樹脂系接着剤）が用いられる。
（蓄熱体）
本例は、図８に示したように、４本のハニカム体２を、２×２で並んだ状態で配置している。そして、この４本のハニカム体２の集合体において、ハニカム体２の対向した表面に接着剤６を塗布し、ハニカム体２を押しつけることで接着している。これを繰り返して、４本のハニカム体２が接着した蓄熱体１が得られる。
本例においても、第１〜７実施例の時と同様な効果を発揮する。
【００８８】
［第９実施例］
本例は、ハニカム体２の数が異なること以外は、第８実施例と同様な蓄熱体である。
本例は、図９に示したように、９本のハニカム体２を、３×３で並んだ状態で接着剤６で接着している。
本例においても、第８実施例の時と同様な効果を発揮する。
【００８９】
本例では、９本のハニカム体２，２’のすべてを、３×３で並んだ状態で接着している。すなわち、すべてのハニカム体が接着されており、特に、中央に位置するハニカム体２’の抜け落ちが確実に抑えられている。
【００９０】
［第８〜９実施例の変形例］
上記の例においては、結束部材としてアクリル樹脂系接着剤を使用している。本発明では、加熱したときに消失してハニカム体の結束状態を解消することができる材質であれば、この接着剤以外の材質であっても良い。
また、接着剤に替えて、両面粘着テープを使用しても良い。
【００９１】
［変形形態例］
上記の各例では、蓄熱体１を形成するハニカム体２が軸方向に垂直な断面が正方形の角柱形状を有していたが、この正方形状の角柱形状に限定されるものではない。
【００９２】
本第１変形形態例は、図１０に示したように、正方形の角柱形状のハニカム体７０と、長方形の角柱形状のハニカム体７１と、から形成される蓄熱体１である。
【００９３】
本第２変形形態例は、図１１に示したように、正方形の角柱形状のハニカム体７０と、三角形の角柱形状のハニカム体７２，７２と、から形成される蓄熱体１である。
【００９４】
本第３変形形態例は、図１２に示したように、正方形の角柱形状のハニカム体７０と、外周面の一部が弧状をなす柱形状のハニカム体７３，７４と、から形成される蓄熱体１である。
各変形形態例は、ハニカム体２の形状が異なること以外は、第１実施例と同様な構成であり、第１実施例と同様な効果を発揮する。
【００９５】
特に、第２変形形態例及び第３変形形態例は、蓄熱体１が組み付けられる蓄熱室の内周面の形状が平面状でない場合に、当該内周面の形状と合致することが可能となる。すなわち、各変形形態例では、より組み付け性に優れたものとなっている。
【００９６】
［第１０実施例］
本例は、ハニカム体２に替えて多孔質セラミックスよりなるスポンジ状のブロック（四角柱）を用いたこと以外は第１実施例と同様な蓄熱体である。
本例のスポンジ状の多孔質セラミックスは、第１実施例のハニカム体２と同様に、ガスの通過を許容する。すなわち、本例のスポンジ状のブロックも蓄熱体として機能する。
本例においても、第１実施例の時と同様な効果を発揮する。
【符号の説明】
【００９７】
１：蓄熱体
２：ハニカム体
３：粘着テープ
４：ひも
５：袋状部材
６：接着剤
７０，７１，７２，７３，７４：ハニカム体
【図１】
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【図２】
0006346834.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0006346834.tif 000007
【図７】
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【図８】
0006346834.tif 000009
【図９】
0006346834.tif 000010
【図１０】
0006346834.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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