(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉の仕切壁を構成するための単位体において、複数枚の無機繊維ブランケットの間に第１支持手段として無機質長繊維のクロスが圧縮された形で挟まれており、かつ、縫合糸によって複数枚の無機繊維ブランケットが第１支持手段を挟んだ状態で圧縮して積層されており、この無機質長繊維のクロスで作られた第１支持手段が無機繊維ブランケットを支持し、さらに第２支持手段がその無機質長繊維のクロスで作られた第１支持手段の上部を支持していることを特徴とする単位体。
【請求項２】
請求項１に記載の単位体が垂直方向に吊り下げられた状態でクロスを圧縮する方向に多数密に配設して構成されていることを特徴とする炉の仕切壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は単位体と炉の仕切壁に関する。特に本発明は、無機繊維のブランケットを用いた単位体とこの単位体によって構成された炉の仕切壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属工業における加熱炉や熱処理炉、窯業における焼成炉などには、仕切壁を有する炉がある。この場合、仕切壁は炉の天井から下方へ伸びた吊り構造を有し、熱ガスの流れを制御して効率よく加熱したり、炉内温度を制御し易くするために利用されている。
【０００３】
炉の仕切壁は上部から吊り下げられた吊り構造になっており、通例、仕切壁の下部には支えがない。このために、仕切壁を吊り下げて支持する方法に工夫を要し、従来、いろいろな提案がなされている。たとえば、特開平４−１８７９８９号公報には、無機繊維ブロックに支持部材を取り付けて、この無機繊維ブロックをさらに別の支持部材に取り付けて上下左右に連設した仕切壁が提案されている。また、実公平６−２３９１９号公報には、仕切壁の高さ方向の長さと同じ長さを有する無機繊維ブランケットを上端部のみで支持した仕切壁が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平４−１８７９８９号公報の仕切壁は、強固ではあるが、支持構造が複雑であり、製作の作業が繁雑になる。
【０００５】
また、実公平６−２３９１９号公報の仕切壁は、支持構造は単純であるが、仕切壁が高さ方向に長くなった場合、無機繊維ブランケットに十分な引っ張り強度が期待できないので、仕切壁が自重で破損する恐れがあり、信頼性に欠ける。
【０００６】
無機繊維ブランケットは引っ張り強度が小さく、長い無機繊維ブランケットを上端のみを支持して吊り下げたときには、最大の荷重がかかる上方の支持部分や劣化の激しい部分が破損する危険がある。
【０００７】
このような従来技術に鑑み、本発明は、支持構造が単純であるにもかかわらず、十分な引っ張り強度をもたせることのできる炉の仕切壁及びその単位体を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の第１発明は、炉の仕切壁を構成するための単位体において、複数枚の無機繊維ブランケットの間に第１支持手段として無機質長繊維のクロスが圧縮された形で挟まれており、かつ、縫合糸によって複数枚の無機繊維ブランケットが第１支持手段を挟んだ状態で圧縮して積層されており、この無機質長繊維のクロスで作られた第１支持手段が無機繊維ブランケットを支持し、さらに第２支持手段がその無機質長繊維のクロスで作られた第１支持手段の上部を支持していることを特徴とする単位体を要旨としている。
【０００９】
本願の第２発明の要旨は、前記単位体が垂直方向に吊り下げられた状態でクロスを圧縮する方向に多数密に配設して構成されていることを特徴とする炉の仕切壁である。
【００１０】
【作用】
例えばアルミナ長繊維のような無機質長繊維は数百度の低温では引っ張り強度が大きいが、千数百度の高温下で炉内雰囲気に直接晒されると、繊維を構成する結晶が成長して極めて脆くなる。しかし、本発明のように無機質長繊維のクロスを複数枚の無機繊維ブランケットの間に挟んで炉内雰囲気から無機質長繊維のクロスを保護する形にすると、結晶の成長が抑制されて、引っ張り強度の低下が抑制される。
【００１１】
繊維を織ったものである無機質長繊維のクロスは、第２支持手段と係合する部分において、引っ張り強度が大きい。
【００１２】
また、無機繊維ブランケットで無機質長繊維のクロスを圧縮して挟むと、無機質長繊維のクロスと無機質繊維ブランケットとの絡みが良くなり、単位体の一体性が増す。
【００１３】
【実施例】
本発明の好適な実施例を図１〜５を参照して説明する。
【００１４】
実施例１
図１〜３において、単位体１は、ほぼ同一形状の４枚の無機繊維ブランケット２を重ねて、それらのうち内側に位置する２枚の隣接する無機繊維ブランケット２と無機繊維ブランケット２の間に第１支持手段３として無機質長繊維のクロスが圧縮された形で挟まれるように糸（図示せず）で縫合されている。つまり縫合糸によって無機繊維ブランケット２の複数枚（図では４枚）が第１支持手段３を挟んだ状態で圧縮して積層されている。
【００１５】
無機繊維ブランケット２は、アルミナシリカ繊維、ムライト繊維、アルミナ繊維などの短繊維、及びこれらの繊維を熱処理した繊維の一種または二種以上を混合して、積層し、大部分の繊維が厚さ方向と直角の方向に並んだ長方形の板の形状に成形されている。
【００１６】
第１支持手段３の無機質長繊維のクロスは耐熱性のある長繊維を織ってシート状に成形されている。無機質長繊維としては耐熱性のある長繊維が使用できる。例えば、シリカ繊維、Ａｌ2 Ｏ3 を７０％以上含み残部がＳｉＯ2 のムライト繊維またはアルミナ繊維、Ａｌ2 Ｏ3 を６０％以上含むＡｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 ・Ｂ2 Ｏ3 系繊維などが使用できる。第１支持手段３の無機質長繊維のクロス３の厚みは、図１には誇張して示してあるが好ましくは０．２〜０．５ｍｍとする。
【００１７】
好適な態様においては、無機質長繊維のクロス３は隣接する２枚の無機繊維ブランケット２と無機繊維ブランケット２の間に単位体１のほぼ中央に位置して、圧縮されて挟まれている。仕切壁の下方部にかかる荷重は小さいので、無機質長繊維のクロス３の長さは、単位体１の長さの途中（たとえば、下から５０ｃｍのところ、又は下から全長の１／３）まででも良い。
【００１８】
第１支持手段３の上部は第２支持手段４によって支持されている。この第２支持手段４は、耐熱金属製またはセラミックス製の棒状の支持部材であって、無機質長繊維のクロス３を貫通して支持している。
【００１９】
無機質長繊維のクロスで構成された第１支持手段３の上部を折り曲げて二重あるいは三重にして、そこに第２支持手段４の支持棒を貫通すると、支持がより確実になる。
【００２０】
第２支持手段４の支持棒の本数は単位体１の大きさに応じて１〜数本の間で適宜選択できる。図示例では、３本の支持棒が使用されている。
【００２１】
第２支持手段４は第３支持手段５によって支持されている。第３支持手段５は、耐熱金属製であって、コ字状等のチャンネル部分５ｂと、その上部中央に突き出た突起部５ｃからなり、チャンネル部分５ｂの両側の下方エッジにはそれぞれ２〜３個の孔５ａが形成されており、そこに第２支持手段４の各支持棒が貫入される。突起部５ｃには１〜２個の穴５ｅが形成されており、そこには炉（図示せず）の天井に固定するための第４支持手段６が装入される。この第４支持手段６は長い棒状のものにする。
【００２２】
図３においては、図１〜２の単位体１が炉の天井から第４支持手段６を介して垂直方向に吊り下げられた状態で数多く密に配設されている。図３の状態では、第２支持手段４は内部に入っていて、第１、第３支持手段３、５は外部から見えるようになっているが、ブランケット２の形状及び寸法を適当に変更して、それらの全部または一部をブランケット２の中に入れる形にすることもできる。
【００２３】
単位体１は複数枚の無機繊維ブランケット２を圧縮して、それらと一緒に第１支持手段３を一体にして糸で縫合しておくと、取り扱いが容易であり、作業性が良くなる。また、縫合によって単位体１は強く圧縮ができて、断熱性が向上する。
【００２４】
実施例２
図４〜５は単位体１１の具体的な別の例を示す。
【００２５】
無機繊維ブランケット１２は、アルミナシリカ質の短繊維から作られている。１枚の大きさは２５ｍｍ×３００ｍｍ×１５００ｍｍである。このブランケット１２が１４枚積層されている。積層された中央、すなわちブランケット１２の７枚目と８枚目の間にはアルミナ８０重量％、シリカ２０重量％の長繊維から作られた、厚さ０．４ｍｍ、広さ３００ｍｍ×１５００ｍｍの無機質長繊維のクロス１３が第１支持手段として１枚挟まれている。
【００２６】
そして、この無機繊維ブランケット１２および無機質長繊維のクロス１３は積層方向に圧縮され、互いに糸（図示せず）で縫合されている。縫合された積層体全体の大きさは３００ｍｍ×３００ｍｍ×１５００ｍｍである。
【００２７】
積層体の３００ｍｍ×３００ｍｍの１面にはそれを天井に取り付けるために第２支持手段１４及び第３支持手段１５が埋め込まれている。第２支持手段１４及び第３支持手段１５は、それぞれ支持棒と固定具からなる。
【００２８】
第３支持手段１５の固定具は１００ｍｍ×１００ｍｍの鉄板３枚を下が開いた断面コ字状部分１５ｂを有している。両側面鉄板はクロス１３の面と平行に積層体１２に埋め込まれている。両側面鉄板の下方には支持棒１４を通す穴１５ａが各２カ所に開いている。上面鉄板の中央にはネジを有する突出部１５ｃが設けられている。
【００２９】
第２支持手段１４の支持棒は、径が８ｍｍ、長さが２９０ｍｍであり、無機繊維ブランケット１２と無機質長繊維のクロス１３と第３支持手段１５の両側面鉄板の穴１５ａを貫通している。
【００３０】
図４〜５の単位体１１を図３に示すように密に並べて吊して炉の仕切壁を形成する。
【００３１】
実施例３
表１は図１〜２に示した単位体１の引っ張り強さを示す。引っ張り強さは次のようにして測定した。
【００３２】
【表１】
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厚さ２５ｍｍのアルミナシリカ繊維のブランケット２を１４枚積層して、その中央に第１支持手段のアルミナ長繊維クロス３を一枚挟んだ。そして第２支持手段４の支持棒を２本用いて支持して、断面が３００ｍｍ×３００ｍｍ、長さが３００ｍｍの大きさの単位体１を製作した。この単位体１を図３に示すように炉の天井から吊して、炉内を所定の温度に２４時間保持した。その後、室温にて引っ張り強さを測定した。比較のために、アルミナ長繊維クロス３を挟まない単位体１についても同様に引っ張り強さを測定した。
【００３３】
なお、本発明は、前述の実施例に限定されない。たとえば、ブランケット２は複数枚を積層したものでなくてもよい。第２、第３及び第４支持手段４、５、６は他の形状のものにしたり、一体構造のものにしてもよい。また、第３支持手段５の突起部５ｃにあける穴５ｅは、２個以外であってもよく、もちろん、穴の代りにフック等にしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明による炉の仕切壁とその単位体は、無機繊維ブランケット２の中に第１支持手段３として無機質長繊維のクロスを挟む構造にしたことにより、引っ張り強さが大きくなり、仕切壁が破損する危険がない。第２〜第４支持手段４〜６としては、従来の無機繊維ブロックに使用してきた単純な支持部材が採用できるので、支持構造が簡単で、作業性が良い。
【００３５】
また、第１支持手段３が繊維のみで構成されているので、軽くて、断熱性に優れていて、蓄熱量が小さいなどの効果がある。このため作業性が良く、熱効率が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による単位体の実施例を示した断面図。
【図２】図１の単位体から無機繊維ブランケットを省略した状態を示す。
【図３】図１〜図２の単位体を数多く密に並べて吊すことにより形成した仕切壁の一部を示す正面図。
【図４】本発明による単位体の別の実施例を示した斜視図。
【図５】図４の単位体から無機繊維ブランケットとクロスを省略した状態を示す。
【符号の説明】
１      単位体
２      無機繊維ブランケット
３      無機質長繊維のクロスで作られた第１支持手段
４      第２支持手段
５      第３支持手段
６      第４支持手段
１１    単位体
１２    無機繊維ブランケット
１３    無機質長繊維のクロスで作られた第１支持手段
１４    第２支持手段
１５    第３支持手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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