(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023074891
(43)【公開日】2023-05-30
(54)【発明の名称】板状断熱材、燃焼室、ボイラ及び給湯器
(51)【国際特許分類】
F23M 5/00 20060101AFI20230523BHJP
F16L 59/02 20060101ALI20230523BHJP
F24H 9/00 20220101ALI20230523BHJP
F22B 37/00 20060101ALI20230523BHJP
【ＦＩ】
F23M5/00 D
F23M5/00 E
F16L59/02
F24H9/00 Z
F23M5/00 G
F22B37/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021188067
(22)【出願日】2021-11-18
(71)【出願人】
【識別番号】000000158
【氏名又は名称】イビデン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ
(72)【発明者】
【氏名】岡部 隆彦
(72)【発明者】
【氏名】竹内 寛明
【テーマコード（参考）】
3H036
3L036
【Ｆターム（参考）】
3H036AA09
3H036AB13
3H036AB24
3H036AC01
3H036AE04
3H036AE07
3L036AA43
(57)【要約】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無機繊維を含む複数の断熱素体の集合体からなり、燃焼室の内側に配置されることを特徴とする板状断熱材。
【請求項2】
前記板状断熱材の厚み方向に沿って複数の前記断熱素体が積層された積層体を備える、請求項１に記載の板状断熱材。
【請求項3】
前記積層体を構成する複数の前記断熱素体のうちの少なくとも１つの、他の断熱素体と対向する面には、凹部が形成されている、請求項２に記載の板状断熱材。
【請求項4】
前記板状断熱材の面方向に沿って複数の前記断熱素体が配置されたシート体を備える、請求項１～３のいずれかに記載の板状断熱材。
【請求項5】
前記シート体を構成する複数の前記断熱素体のうちの前記面方向に対向する２つの断熱素体は、前記２つの断熱素体が対向する方向に平行、及び、前記板状断熱材の厚み方向に平行な断面において、互いに嵌合する断面形状を有している、請求項４に記載の板状断熱材。
【請求項6】
前記板状断熱材の厚み方向に沿って複数の前記シート体が積層された積層シート体であって、
複数の前記断熱素体が前記面方向に対向する対向部の位置は、複数の前記シート体で互いに異なる、請求項４又は５に記載の板状断熱材。
複数の前記断熱素体が前記面方向に対向する対向部の位置は、複数の前記シート体で互いに異なる、請求項４又は５に記載の板状断熱材。
【請求項7】
前記面方向に対向する２つの前記断熱素体は、隙間なく接触している、請求項４～６のいずれかに記載の板状断熱材。
【請求項8】
前記面方向に対向する２つの前記断熱素体の間には隙間が存在しており、
前記隙間には、無機材料を含む不定形材料が充填されている、請求項４～６のいずれかに記載の板状断熱材。
前記隙間には、無機材料を含む不定形材料が充填されている、請求項４～６のいずれかに記載の板状断熱材。
【請求項9】
前記無機繊維は、生体溶解性繊維、アルミナ繊維、ロックウール及びガラス繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含む請求項１～８のいずれかに記載の板状断熱材。
【請求項10】
前記無機繊維の平均繊維長は、０．０５～３．０ｍｍである、請求項１～９のいずれかに記載の板状断熱材。
【請求項11】
前記断熱素体のかさ密度は、０．２～０．６ｇ／ｃｍ３である、請求項１～１０のいずれかに記載の板状断熱材。
【請求項12】
前記断熱素体は、板状抄造体である、請求項１～１１のいずれかに記載の板状断熱材。
【請求項13】
金属容器と、前記金属容器の内壁面に配置される請求項１～１２のいずれかに記載の板状断熱材と、を備えることを特徴とする燃焼室。
【請求項14】
前記板状断熱材の前記金属容器側の表面には凹部が設けられている、請求項１３に記載の燃焼室。
【請求項15】
前記板状断熱材の前記金属容器側の表面とは反対側の表面には溝が設けられている、請求項１３又は１４に記載の燃焼室。
【請求項16】
前記板状断熱材は、前記金属容器の天面又は底面に配置され、
前記板状断熱材の側面と前記金属容器の内側面との間には、無機材料を含む不定形材料が充填されている、請求項１３～１５のいずれかに記載の燃焼室。
前記板状断熱材の側面と前記金属容器の内側面との間には、無機材料を含む不定形材料が充填されている、請求項１３～１５のいずれかに記載の燃焼室。
【請求項17】
請求項１３～１６のいずれかに記載の燃焼室を備えることを特徴とするボイラ。
【請求項18】
請求項１３～１６のいずれかに記載の燃焼室を備えることを特徴とする給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、板状断熱材、燃焼室、ボイラ及び給湯器に関する。
【背景技術】
【0002】
石油等の燃料を利用して水蒸気や湯を供給する装置として、ボイラや給湯器が用いられている。
【0003】
ボイラや給湯器は、燃料を燃焼室で燃焼させ、この燃焼熱を燃焼室内に配置された水管を介して水に伝えて熱交換を行うことで、水から水蒸気や湯を生成している。
【0004】
燃焼室は高温となるため、周囲の機器を熱害から保護する観点や、エネルギーロスを低減する観点から、通常、耐火物や断熱材によって保護されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。
【0005】
特に、燃焼ガスによって高温となる燃焼室内では、一般的に、耐火物や断熱材として、耐熱性材料を含む流動物を配置対象物の表面に流し込んで固化させたものが使用されていた。このような材料をキャスタブル材料ともいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第４９４６５９４号公報
【特許文献2】特許第４６４０７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
キャスタブル材料はどのような形状の表面にも追従して断熱性を付与できる反面、対象物の表面に一体として形成されるため、熱収縮による割れやクラック等の破損が生じやすいという問題があった。
【0008】
本発明は、上記課題を解決するためになされた発明であり、本発明の目的は、熱収縮による破損が生じにくい板状断熱材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
すなわち、本発明の板状断熱材は、無機繊維を含む複数の断熱素体の集合体からなり、燃焼室の内側に配置されることを特徴とする。
【0010】
本発明の板状断熱材は、複数の断熱素体の集合体からなるため、一体物の断熱材と比較して、熱収縮による応力が一箇所に集中せずに分散される。そのため、熱収縮による破損が生じにくい。
【0011】
本発明の板状断熱材は、上記板状断熱材の厚み方向に沿って複数の上記断熱素体が積層された積層体を備えることが好ましい。
１枚の板状断熱材の厚みが大きい場合には、熱収縮の応力が燃焼室側の表面に偏るため、板状断熱材の燃焼室側の表面にクラック等の破損が生じるリスクが高まることがある。これに対して、本発明の板状断熱材は、板状断熱材の厚み方向に沿って複数の断熱素体が積層された積層体を備えているため、上記リスクを低減することができる。
１枚の板状断熱材の厚みが大きい場合には、熱収縮の応力が燃焼室側の表面に偏るため、板状断熱材の燃焼室側の表面にクラック等の破損が生じるリスクが高まることがある。これに対して、本発明の板状断熱材は、板状断熱材の厚み方向に沿って複数の断熱素体が積層された積層体を備えているため、上記リスクを低減することができる。
【0012】
本発明の板状断熱材において、上記積層体を構成する複数の上記断熱素体のうちの少なくとも１つの、他の断熱素体と対向する面には、凹部が形成されていることが好ましい。
上記構成であると、厚み方向に積層された２つの断熱素体の間に空気層を形成することができ、断熱性能を向上させることができる。
上記構成であると、厚み方向に積層された２つの断熱素体の間に空気層を形成することができ、断熱性能を向上させることができる。
【0013】
本発明の板状断熱材は、上記板状断熱材の面方向に沿って複数の上記断熱素体が配置されたシート体を備えることが好ましい。
本発明の板状断熱材が、板状断熱材の面方向に沿って複数の断熱素体が配置されたシート体を備えていると、面方向の熱収縮に伴う割れやクラックの発生を抑制することができる。
本発明の板状断熱材が、板状断熱材の面方向に沿って複数の断熱素体が配置されたシート体を備えていると、面方向の熱収縮に伴う割れやクラックの発生を抑制することができる。
【0014】
本発明の板状断熱材において、上記シート体を構成する複数の上記断熱素体のうちの上記面方向に対向する２つの断熱素体は、上記２つの断熱素体が対向する方向に平行、及び、上記板状断熱材の厚み方向に平行な断面において、互いに嵌合する断面形状を有していることが好ましい。
面方向に対向する２つの断熱素体が互いに嵌合する断面形状を有していると、シート体を構成する断熱素体の間における厚み方向の熱の移動を抑えることができ、断熱性能を高めることができる。
面方向に対向する２つの断熱素体が互いに嵌合する断面形状を有していると、シート体を構成する断熱素体の間における厚み方向の熱の移動を抑えることができ、断熱性能を高めることができる。
【0015】
本発明の板状断熱材は、上記板状断熱材の厚み方向に沿って複数の上記シート体が積層された積層シート体であって、複数の上記断熱素体が上記面方向に対向する対向部の位置は、複数の上記シート体で互いに異なることが好ましい。
上記構成であると、各シート体において厚さ方向の熱の移動が起こりやすい位置が重ならないため、全体としての断熱性が向上する。
上記構成であると、各シート体において厚さ方向の熱の移動が起こりやすい位置が重ならないため、全体としての断熱性が向上する。
【0016】
本発明の板状断熱材において、上記面方向に対向する２つの上記断熱素体は、隙間なく接触していることが好ましい。
面方向に対向する２つの断熱素体が隙間なく接触していると、板状断熱材の断熱性を高めることができる。
面方向に対向する２つの断熱素体が隙間なく接触していると、板状断熱材の断熱性を高めることができる。
【0017】
本発明の板状断熱材においては、上記面方向に対向する２つの上記断熱素体の間には隙間が存在しており、上記隙間には、無機材料を含む不定形材料が充填されていることが好ましい。
面方向に対向する２つの断熱素体の間の隙間に上記不定形材料が充填されていると、断熱素体同士の間に生じる隙間による断熱性能の低下を抑制することができる。
面方向に対向する２つの断熱素体の間の隙間に上記不定形材料が充填されていると、断熱素体同士の間に生じる隙間による断熱性能の低下を抑制することができる。
【0018】
本発明の板状断熱材において、上記無機繊維は、生体溶解性繊維、アルミナ繊維、ロックウール及びガラス繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
無機繊維が上記材料を含むと、耐熱性に優れた板状断熱材を得ることができる。
無機繊維が上記材料を含むと、耐熱性に優れた板状断熱材を得ることができる。
【0019】
本発明の板状断熱材において、上記無機繊維の平均繊維長は、０．０５～３．０ｍｍであることが好ましい。
無機繊維の平均繊維長が上記範囲であると、無機繊維の偏りが少なく積層した板状成形体が得られ、かさ密度と断熱特性が安定する。
無機繊維の平均繊維長が上記範囲であると、無機繊維の偏りが少なく積層した板状成形体が得られ、かさ密度と断熱特性が安定する。
【0020】
本発明の板状断熱材において、上記断熱素体のかさ密度は、０．２～０．６ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
断熱素体のかさ密度が上記範囲であると、不定形材料を使用した耐火材や断熱材と比較して燃焼室の重量増加を抑えることができる。
断熱素体のかさ密度が上記範囲であると、不定形材料を使用した耐火材や断熱材と比較して燃焼室の重量増加を抑えることができる。
【0021】
本発明の板状断熱材において、上記断熱素体は、板状抄造体であることが好ましい。
板状抄造体は、無機繊維を含むスラリーを成形型に流し込み、吸引脱水する抄造成形及び乾燥により得られた板状の成形体である。このような板状抄造体は、無機繊維の偏りが少なく変形しにくい特性を有しているので、燃焼室の内部に配置される断熱素体として適している。
板状抄造体は、無機繊維を含むスラリーを成形型に流し込み、吸引脱水する抄造成形及び乾燥により得られた板状の成形体である。このような板状抄造体は、無機繊維の偏りが少なく変形しにくい特性を有しているので、燃焼室の内部に配置される断熱素体として適している。
【0022】
本発明の燃焼室は、金属容器と、上記金属容器の内壁面に配置される本発明の板状断熱材と、を備えることを特徴とする。
【0023】
本発明の燃焼室は、金属容器の内壁面に本発明の板状断熱材が配置されているため、板状断熱材に破損が生じにくい。
【0024】
本発明の燃焼室では、上記板状断熱材の上記金属容器側の表面には凹部が設けられていることが好ましい。
板状断熱材の金属容器側の表面に凹部が設けられていると、該凹部が空気層として機能して断熱性を向上させることができる。
板状断熱材の金属容器側の表面に凹部が設けられていると、該凹部が空気層として機能して断熱性を向上させることができる。
【0025】
本発明の燃焼室では、上記板状断熱材の上記金属容器側の表面とは反対側の表面には溝が設けられていることが好ましい。
板状断熱材の金属容器の表面とは反対側の表面に溝が設けられていると、板状断熱材のうち特に熱が加わりやすい燃焼室側表面において、熱収縮によって板状断熱材にクラックが生じることを抑制することができる。
金属容器の表面とは反対側の表面に設けられた溝については部分的に溝の幅や深さが異なっていてもよい。
部分的に溝の幅や深さが異なることにより、板状断熱材の部位により加わる熱量の違いに起因する応力を緩和することができ、クラックの発生をより効果的に抑制することができる。
板状断熱材の金属容器の表面とは反対側の表面に溝が設けられていると、板状断熱材のうち特に熱が加わりやすい燃焼室側表面において、熱収縮によって板状断熱材にクラックが生じることを抑制することができる。
金属容器の表面とは反対側の表面に設けられた溝については部分的に溝の幅や深さが異なっていてもよい。
部分的に溝の幅や深さが異なることにより、板状断熱材の部位により加わる熱量の違いに起因する応力を緩和することができ、クラックの発生をより効果的に抑制することができる。
【0026】
本発明の燃焼室では、上記板状断熱材は、上記金属容器の天面又は底面に配置され、上記板状断熱材の側面と上記金属容器の内側面との間には、無機材料を含む不定形材料が充填されていることが好ましい。
金属容器の寸法と板状断熱材の寸法を、両者の間に隙間が生じないように完全に調整することが困難である場合がある。そのような場合であっても、上記のように、板状断熱材の側面と金属容器の内側面との間に上記不定形材料が充填されていると、断熱性能の低下を抑制することができる。
金属容器の寸法と板状断熱材の寸法を、両者の間に隙間が生じないように完全に調整することが困難である場合がある。そのような場合であっても、上記のように、板状断熱材の側面と金属容器の内側面との間に上記不定形材料が充填されていると、断熱性能の低下を抑制することができる。
【0027】
本発明のボイラは、本発明の燃焼室を備えることを特徴とする。
【0028】
本発明のボイラは、本発明の燃焼室を備えるため、周辺機器への熱害が生じることを抑制することができる。また、板状断熱材の破損に伴うエネルギー効率の低下を抑制することができる。
【0029】
本発明の給湯器は、本発明の燃焼室を備えることを特徴とする。
【0030】
本発明の給湯器は、本発明の燃焼室を備えるため、周辺機器への熱害が生じることを抑制することができる。また、板状断熱材の破損に伴うエネルギー効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【0032】
（発明の詳細な説明）
［板状断熱材］
まず、本発明の板状断熱材について説明する。
本発明の板状断熱材は、無機繊維を含む複数の断熱素体の集合体からなり、燃焼室の内側に配置されることを特徴とする。
［板状断熱材］
まず、本発明の板状断熱材について説明する。
本発明の板状断熱材は、無機繊維を含む複数の断熱素体の集合体からなり、燃焼室の内側に配置されることを特徴とする。
【0033】
本明細書において、板状とは、相対的に面積が広い対向する２つの主面と、該２つの主面を連結する側面を有する形状とする。２つの主面が伸びる方向を面方向ともいい、２つの主面を連結する方向を厚さ方向ともいう。なお、対向する２つの主面の少なくとも一方が湾曲していてもよい。
【0034】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す斜視図である。図２は、図１におけるＡ－Ａ線断面図である。
図１に示す板状断熱材１は、無機繊維を含む複数の断熱素体１１及び断熱素体１２の集合体からなる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す斜視図である。図２は、図１におけるＡ－Ａ線断面図である。
図１に示す板状断熱材１は、無機繊維を含む複数の断熱素体１１及び断熱素体１２の集合体からなる。
【0035】
図１及び図２に示すように、板状断熱材１は、複数の断熱素体１１、１２が板状断熱材の面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されてなるシート体１００を有している。
板状断熱材１が、板状断熱材１の面方向（ｘｙ面方向）に沿って複数の断熱素体１１、２２が配置されたシート体１００を備えていると、面方向の熱収縮に伴う割れやクラックの発生を抑制することができる。
板状断熱材１が、板状断熱材１の面方向（ｘｙ面方向）に沿って複数の断熱素体１１、２２が配置されたシート体１００を備えていると、面方向の熱収縮に伴う割れやクラックの発生を抑制することができる。
【0036】
断熱素体１１は、相対的に面積が広い対向する第１主面１１ａ及び第２主面１１ｂと、第１主面１１ａ及び第２主面１１ｂを連結する側面１１ｃ及び１１ｄを有する板状形状である。
断熱素体１２も、相対的に面積が広い対向する第１主面１２ａ及び第２主面１２ｂと、第１主面１２ａ及び第２主面１２ｂを連結する側面１２ｃ及び１２ｄを有する板状形状である。
板状断熱材１が、板状断熱材１の面方向（ｘｙ面方向）に沿って複数の断熱素体１１、２２が配置されたシート体１００を備えていると、面方向の熱収縮に伴う割れやクラックの発生を抑制することができる。
断熱素体１２も、相対的に面積が広い対向する第１主面１２ａ及び第２主面１２ｂと、第１主面１２ａ及び第２主面１２ｂを連結する側面１２ｃ及び１２ｄを有する板状形状である。
板状断熱材１が、板状断熱材１の面方向（ｘｙ面方向）に沿って複数の断熱素体１１、２２が配置されたシート体１００を備えていると、面方向の熱収縮に伴う割れやクラックの発生を抑制することができる。
【0037】
断熱素体１１の第１主面１１ａ及び断熱素体１２の第１主面１２ａをあわせて、シート体１００の第１主面、又は、板状断熱材１の第１主面ともいう。また、断熱素体１１の第２主面１１ｂ及び断熱素体１２の第２主面１２ｂをあわせて、シート体１００の第２主面、又は、板状断熱材１の第２主面ともいう。
【0038】
断熱素体１１の側面１１ｄと断熱素体１２の側面１２ｄは互いに隙間なく接触しているが、互いに接触していなくてもよい。なお、図１、図２では、互いに隙間なく接触している断熱素体１１の側面１１ｄと断熱素体１２の側面１２ｄを同じ面として示している。
面方向（ｘｙ面方向）に対向する２つの断熱素体１１及び断熱素体１２が隙間なく接触していると、板状断熱材１の断熱性を高めることができる。
面方向（ｘｙ面方向）に対向する２つの断熱素体１１及び断熱素体１２が隙間なく接触していると、板状断熱材１の断熱性を高めることができる。
【0039】
断熱素体の側面が互いに接触していない場合、互いに接触していない断熱素体の隙間には、無機材料を含む不定形材料が充填されていてもよい。
面方向に対向する２つの断熱素体の間の隙間に上記不定形材料が充填されていると、断熱素体同士の間に生じる隙間による断熱性能の低下を抑制することができる。
面方向に対向する２つの断熱素体の間の隙間に上記不定形材料が充填されていると、断熱素体同士の間に生じる隙間による断熱性能の低下を抑制することができる。
【0040】
複数の断熱素体は、接着剤等により互いに接着されていてもよく、接着されていなくてもよい。
【0041】
複数の断熱素体は、互いに同じ形状であってもよく、異なる形状であってもよい。複数の断熱素体が互いに同じ形状であると、製造コストを抑制することができる。
【0042】
断熱素体は、無機繊維を含む。
無機繊維は、生体溶解性繊維、アルミナ繊維、ロックウール及びガラス繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
生体溶解性繊維としてはアルカリアースシリケート繊維を使用することができる。
無機繊維が上記材料を含むと、耐熱性に優れた板状断熱材を得ることができる。
無機繊維は、生体溶解性繊維、アルミナ繊維、ロックウール及びガラス繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
生体溶解性繊維としてはアルカリアースシリケート繊維を使用することができる。
無機繊維が上記材料を含むと、耐熱性に優れた板状断熱材を得ることができる。
【0043】
断熱素体は、不定形材料が固化してなる成形体であってもよく、抄造体であってもよく、ニードル体であってもよい。また、板状成形体であってもよく、板状抄造体であってもよく、板状ニードル体であってもよい。
不定形材料が固化してなる成形体とは、無機材料を含む不定形材料を固めて乾燥、成形したものであり、板状成形体とは、該不定形材料を板状に固めて乾燥、成形したものである。
抄造体とは、無機繊維を含むスラリーを成形型に流し込み、吸引脱水する抄造成形、乾燥（抄造法）により得られる成形体であり、板状抄造体とは、抄造法により得られた板状の抄造体である。
ニードル体とは、無機繊維集合体にニードリング処理を施してなる成形体であり、板状ニードル体とは、ニードリング処理を施して得られた板状のニードル体である。
不定形材料が固化してなる成形体とは、無機材料を含む不定形材料を固めて乾燥、成形したものであり、板状成形体とは、該不定形材料を板状に固めて乾燥、成形したものである。
抄造体とは、無機繊維を含むスラリーを成形型に流し込み、吸引脱水する抄造成形、乾燥（抄造法）により得られる成形体であり、板状抄造体とは、抄造法により得られた板状の抄造体である。
ニードル体とは、無機繊維集合体にニードリング処理を施してなる成形体であり、板状ニードル体とは、ニードリング処理を施して得られた板状のニードル体である。
【0044】
これらの中では、断熱素体は抄造体であることが好ましく、板状抄造体であることがより好ましい。
板状抄造体は、無機繊維の偏りが少なく変形しにくい特性を有しているので、燃焼室の内部に配置される断熱素体として適している。
板状抄造体は、無機繊維の偏りが少なく変形しにくい特性を有しているので、燃焼室の内部に配置される断熱素体として適している。
【0045】
複数の断熱素体を集合させる方法としては、例えば、配置対象物の表面に複数の断熱素体を隙間を開けて又は隙間を開けずに配置する方法、配置対象物の表面に複数の断熱素体を隙間を開けて配置した後、該隙間に無機材料を含む不定形材料を充填する方法、複数の断熱素体を接着剤等で接合する方法、等が挙げられる。
【0046】
無機繊維の平均繊維径は特に限定されないが、断熱素体が抄造体の場合には、２．０～１５．０μｍであることが好ましい。
断熱素体が抄造体の場合に無機繊維の平均繊維径が上記範囲であると緻密で密度の偏りが少ない抄造体が得られる。
断熱素体が抄造体の場合に無機繊維の平均繊維径が上記範囲であると緻密で密度の偏りが少ない抄造体が得られる。
【0047】
無機繊維の平均繊維長は特に限定されないが、断熱素体が抄造体の場合には、０．０５～３．０ｍｍであることが好ましい。
断熱素体が抄造体の場合に無機繊維の平均繊維長が上記範囲であると、無機繊維の偏りが少なく積層した板状成形体が得られ、かさ密度と断熱特性が安定する。
断熱素体が抄造体の場合に無機繊維の平均繊維長が上記範囲であると、無機繊維の偏りが少なく積層した板状成形体が得られ、かさ密度と断熱特性が安定する。
【0048】
断熱素体のかさ密度は特に限定されないが、断熱素体が抄造体の場合には、０．２～０．６ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
断熱素体のかさ密度が上記範囲であると、不定形材料からなる耐火材や断熱材と比較して燃焼室の重量増加を抑えることができる。
断熱素体のかさ密度が上記範囲であると、不定形材料からなる耐火材や断熱材と比較して燃焼室の重量増加を抑えることができる。
【0049】
かさ密度の調整は、例えば、無機繊維を含む不定形材料の成形体の場合には乾燥・固化前の不定形材料に含まれる水分量を調整することにより、抄造体の場合にはスラリー脱水時の圧縮条件及び乾燥時の圧縮条件を調整することにより、ニードル体の場合にはニードリング処理の際のニードル密度及び処理の回数を調整することにより行うことができる。
【0050】
なお、無機繊維を含む不定形材料を乾燥・固化することで得られる成形体のかさ密度は、通常、０．７～１．５ｇ／ｃｍ３程度であり、上述した断熱素体の好ましいかさ密度を満たさない。また、ニードル体のかさ密度は通常、０．０７～０．１８ｇ／ｃｍ３程度である。従って、断熱素体のかさ密度を好適な範囲に調整する観点からは、断熱素体は抄造体又はニードル体であることが好ましく、抄造体であることがより好ましい。
【0051】
断熱素体には、厚さ方向に貫通する孔が設けられていてもよい。
このような孔が形成されていることにより、水管や煙管等の配管が配置された燃焼室の内壁面を覆いやすくなる。
このような孔が形成されていることにより、水管や煙管等の配管が配置された燃焼室の内壁面を覆いやすくなる。
【0052】
断熱素体は、無機繊維以外の成分を含んでいてもよい。
無機繊維以外の成分としては、例えば、無機粒子、無機バインダ、有機バインダ、凝集剤等が挙げられる。
無機繊維以外の成分としては、例えば、無機粒子、無機バインダ、有機バインダ、凝集剤等が挙げられる。
【0053】
無機粒子としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子、天然鉱物粒子等が挙げられる。
無機バインダとしては、シリカゾル、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル、ヒュームドシリカ等が挙げられる。
有機バインダとしては、ポリビニルアルコール、澱粉、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド等が挙げられる。
無機バインダとしては、シリカゾル、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル、ヒュームドシリカ等が挙げられる。
有機バインダとしては、ポリビニルアルコール、澱粉、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド等が挙げられる。
【0054】
断熱素体における無機繊維の占める重量割合は、３０～９７重量％であることが好ましい。
【0055】
断熱素体１個あたりの体積は、７００～１５００００ｃｍ３であることが好ましい。断熱素体１個あたりの体積が上記範囲であると、熱収縮による破損が特に生じにくい。
【0056】
本発明の板状断熱材の表面には、凹部や溝が設けられていてもよい。
なお、本明細書において、凹部及び溝は、凹部及び溝が延びる方向に垂直な断面において、凹部及び溝の深さ方向の長さ（以下、深さ寸法）と幅方向の長さ（以下、幅寸法）の比により、凹部と溝を区別する。具体的には、幅寸法／深さ寸法が５以上のものを凹部、３未満のものを溝とする。
なお、本明細書において、凹部及び溝は、凹部及び溝が延びる方向に垂直な断面において、凹部及び溝の深さ方向の長さ（以下、深さ寸法）と幅方向の長さ（以下、幅寸法）の比により、凹部と溝を区別する。具体的には、幅寸法／深さ寸法が５以上のものを凹部、３未満のものを溝とする。
【0057】
溝については、部分的に溝の幅や深さが異なっていてもよい。
部分的に溝の幅や深さが異なることにより、板状断熱材の部位により加わる熱量の違いに起因する応力を緩和することができ、クラックの発生をより効果的に抑制することができる。
部分的に溝の幅や深さが異なることにより、板状断熱材の部位により加わる熱量の違いに起因する応力を緩和することができ、クラックの発生をより効果的に抑制することができる。
【0058】
本発明の板状断熱材において、シート体を構成する複数の断熱素体のうちの、面方向に対向する２つの断熱素体は、２つの断熱素体が対向する方向に平行、及び、板状断熱材の厚み方向に平行な断面において、互いに嵌合する断面形状を有していることが好ましい。
面方向に対向する２つの断熱素体が互いに嵌合する断面形状を有していると、シート体を構成する断熱素体の間における厚み方向の熱の移動を抑えることができ、断熱性能を高めることができる。
面方向に対向する２つの断熱素体が互いに嵌合する断面形状を有していると、シート体を構成する断熱素体の間における厚み方向の熱の移動を抑えることができ、断熱性能を高めることができる。
【0059】
本明細書において、「嵌合形状」とは、対向する２つの断熱素体を接触させた際に、単熱素体同士の間にほとんど隙間が生じないように互いに組み合わせることができる形状であることを意味する。ただし、断熱素体の端面が、断熱素体の一方の主面から他方の主面までを最短で接続する端面である場合を除く。例えば、図２に示す断熱素体１１及び断熱素体１２は、断熱素体同士の間に隙間が生じていないが、嵌合形状ではない。
【0060】
面方向に対向する２つの断熱素体が嵌合する断面形状を有している場合の例を、第２実施形態～第５実施形態として以下に説明する。
【0061】
［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す断面図である。
図３に示す板状断熱材１ａは、複数の断熱素体１３及び断熱素体１４が面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されたシート体１００ａからなる。
図３は、本発明の第２実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す断面図である。
図３に示す板状断熱材１ａは、複数の断熱素体１３及び断熱素体１４が面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されたシート体１００ａからなる。
【0062】
断熱素体１３の断熱素体１４と対向する側面１３ｄ、及び、断熱素体１４の断熱素体１３と対向する側面１４ｄの形状は、板状断熱材の厚み方向（ｚ方向）に対して傾斜した斜め形状となっている。従って、シート体１００ａを構成する２つの断熱素体１３及び断熱素体１４は、上記断面において互いに嵌合する断面形状を有している。
断熱素体１３と断熱素体１４の対向する端面が、上記断面において斜め形状となっていると、シート体を構成する断熱素体の間における厚み方向の熱の移動を抑えることができ、断熱性能を高めることができる。
断熱素体１３と断熱素体１４の対向する端面が、上記断面において斜め形状となっていると、シート体を構成する断熱素体の間における厚み方向の熱の移動を抑えることができ、断熱性能を高めることができる。
【0063】
断熱素体の対向する側面の形状が斜め形状である場合、断熱素体の対向する側面と、断熱素体の第１主面及び第２主面とのなす角は、３０～８０°であることが好ましい。
【0064】
［第３実施形態］
図４は、本発明の第３実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す断面図である。
図４に示す板状断熱材１ｂは、複数の断熱素体１５及び断熱素体１６が面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されたシート体１００ｂからなる。
図４は、本発明の第３実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す断面図である。
図４に示す板状断熱材１ｂは、複数の断熱素体１５及び断熱素体１６が面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されたシート体１００ｂからなる。
【0065】
断熱素体１５の断熱素体１６と対向する側面１５ｄ、及び断熱素体１６の断熱素体１５と対向する側面１６ｄの形状は、斜め形状の鈍角部分にＲを付けて形状を変化させたものとなっている。従って、シート体１００ｂを構成する２つの断熱素体１５及び断熱素体１６は、上記断面において互いに嵌合する断面形状を有している。
【0066】
斜め形状を変化させた形状は、上述した形状に限定されるものではなく、例えば、斜め形状の鋭角部分にＲを付けて形状を変化させたものであってもよく、斜め形状の鈍角部分及び鋭角部分の両方にＲを付けて形状を変化させたものであってもよい。
【0067】
［第４実施形態］
図５は、本発明の第４実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す断面図である。
図５に示す板状断熱材１ｃは、複数の断熱素体１７、１８が面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されたシート体１００ｃからなる。
図５は、本発明の第４実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す断面図である。
図５に示す板状断熱材１ｃは、複数の断熱素体１７、１８が面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されたシート体１００ｃからなる。
【0068】
断熱素体１７の断熱素体１８と対向する側面１７ｄ、及び断熱素体１８の断熱素体１７と対向する側面１８ｄの形状は、Ｌ字形状となっている。従って、シート体１００ｃを構成する２つの断熱素体は、上記断面において互いに嵌合する断面形状を有している。
【0069】
［第５実施形態］
図６は、本発明の第５実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す断面図である。
図６に示す板状断熱材１ｄは、複数の断熱素体１９、２０が面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されたシート体１００ｄからなる。
図６は、本発明の第５実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す断面図である。
図６に示す板状断熱材１ｄは、複数の断熱素体１９、２０が面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されたシート体１００ｄからなる。
【0070】
断熱素体１９の断熱素体２０と対向する側面１９ｄ、及び断熱素体２０の断熱素体１９と対向する側面２０ｄの形状は、鈎型形状となっている。従って、シート体１００ｄを構成する２つの断熱素体は、上記断面において互いに嵌合する断面形状を有している。
【0071】
以上、第１実施形態～第５実施形態では、本発明の板状断熱材が、２つの断熱素体が板状断熱材の面方向に沿って配置されたシート体を有する場合の例について説明した。
【0072】
本発明の板状断熱材において、シート体を構成する断熱素体の数は３個以上であってもよい。
シート体を構成する断熱素体の数が３個の場合の一例を、第６実施形態～第７実施形態として以下に説明する。
シート体を構成する断熱素体の数が３個の場合の一例を、第６実施形態～第７実施形態として以下に説明する。
【0073】
［第６実施形態］
図７は、本発明の第６実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す斜視図である。
図７に示すように板状断熱材２は、面方向（ｘｙ面方向）に沿って複数の断熱素体２１、２２、２３が配置されたシート体１１０を備える。
図７は、本発明の第６実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す斜視図である。
図７に示すように板状断熱材２は、面方向（ｘｙ面方向）に沿って複数の断熱素体２１、２２、２３が配置されたシート体１１０を備える。
【0074】
シート体１１０を構成する断熱素体２１、２２、２３の平面視形状は、円を中心で３等分した中心角が１２０°の扇形であり、同じ形状を有している。
【0075】
［第７実施形態］
図８は、本発明の第７実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す斜視図である。
図８に示すように、板状断熱材３は、面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置された複数の断熱素体２４、２５、２６が配置されたシート体１２０を備える。
図８は、本発明の第７実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す斜視図である。
図８に示すように、板状断熱材３は、面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置された複数の断熱素体２４、２５、２６が配置されたシート体１２０を備える。
【0076】
シート体１２０を構成する断熱素体２４、２５、２６の平面視形状は、それぞれ、円の中心を通過しｘ方向に延びる直線を基準とし、該直線をｘ方向に３等分した形状である。
断熱素体２４と断熱素体２６は同じ形状であるが、断熱素体２５の形状は断熱素体２４、２６の形状とは異なっている。
断熱素体２４と断熱素体２６は同じ形状であるが、断熱素体２５の形状は断熱素体２４、２６の形状とは異なっている。
【0077】
以上、第１実施形態～第７実施形態では、本発明の板状断熱材が、板状断熱材の面方向に沿って複数の断熱素体が配置されたシート体を備える場合の例について説明した。
【0078】
本発明の板状断熱材は、板状断熱材の厚み方向に沿って複数の断熱素体が積層された積層体を有していてもよい。
１枚の板状断熱材の厚みが大きい場合には、熱収縮の応力が燃焼室側の表面に偏るため、板状断熱材の燃焼室側の表面にクラック等の破損が生じるリスクが高まることがある。これに対して、板状断熱材の厚み方向に沿って複数の断熱素体が積層された積層体を備えていると、上記リスクを低減することができる。
積層体を有する板状断熱材の例を、第８実施形態～第９実施形態として以下に説明する。
１枚の板状断熱材の厚みが大きい場合には、熱収縮の応力が燃焼室側の表面に偏るため、板状断熱材の燃焼室側の表面にクラック等の破損が生じるリスクが高まることがある。これに対して、板状断熱材の厚み方向に沿って複数の断熱素体が積層された積層体を備えていると、上記リスクを低減することができる。
積層体を有する板状断熱材の例を、第８実施形態～第９実施形態として以下に説明する。
【0079】
［第８実施形態］
図９は、本発明の第８実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す斜視図である。図１０は、図９におけるＢ－Ｂ線断面図である。
図９に示す板状断熱材４は、無機繊維を含む複数の断熱素体３１、３２の集合体からなる。
図９及び図１０に示すように、板状断熱材４は、複数の断熱素体３１、３２が板状断熱材の厚み方向（ｚ方向）に沿って積層された積層体２００を備える。
断熱素体３１は、第１主面３１ａと第２主面３１ｂと、第１主面３１ａと第２主面３１ｂを接続する側面３１ｃを有する板状形状である。
断熱素体３２は、第１主面３２ａと第２主面３２ｂと、第１主面３２ａと第２主面３２ｂを接続する側面３２ｃを有する板状形状である。
図１０に示すように、断熱素体３１の第２主面３１ｂと、断熱素体３２の第１主面３２ａとが互いに対向している。
図９は、本発明の第８実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す斜視図である。図１０は、図９におけるＢ－Ｂ線断面図である。
図９に示す板状断熱材４は、無機繊維を含む複数の断熱素体３１、３２の集合体からなる。
図９及び図１０に示すように、板状断熱材４は、複数の断熱素体３１、３２が板状断熱材の厚み方向（ｚ方向）に沿って積層された積層体２００を備える。
断熱素体３１は、第１主面３１ａと第２主面３１ｂと、第１主面３１ａと第２主面３１ｂを接続する側面３１ｃを有する板状形状である。
断熱素体３２は、第１主面３２ａと第２主面３２ｂと、第１主面３２ａと第２主面３２ｂを接続する側面３２ｃを有する板状形状である。
図１０に示すように、断熱素体３１の第２主面３１ｂと、断熱素体３２の第１主面３２ａとが互いに対向している。
【0080】
［第９実施形態］
本発明の第９実施形態に係る板状断熱材において、積層体を構成する複数の断熱素体のうちの少なくとも１つの、他の断熱素体と対向する面には、凹部が形成されていることが好ましい。
上記構成であると、厚み方向に積層された２つの断熱素体の間に空気層を形成することができ、断熱性能を向上させることができる。
本発明の第９実施形態に係る板状断熱材において、積層体を構成する複数の断熱素体のうちの少なくとも１つの、他の断熱素体と対向する面には、凹部が形成されていることが好ましい。
上記構成であると、厚み方向に積層された２つの断熱素体の間に空気層を形成することができ、断熱性能を向上させることができる。
【0081】
図１１は、本発明の第９実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す断面図である。
図１１に示す板状断熱材５は、無機繊維を含む複数の断熱素体３３、３４の集合体からなる。
図１１に示すように、板状断熱材５は、複数の断熱素体３３、３４が板状断熱材の厚み方向（ｚ方向）に沿って積層された積層体２１０を備える。断熱素体３３の第２主面３３ｂと、断熱素体３４の第１主面３４ａは互いに対向している。さらに、断熱素体３４の第１主面３４ａには、凹部５０が設けられている。
図１１に示すように、複数の断熱素体の、他の断熱素体と対向する主面（ここでは、断熱素体３４の第１主面３４ａ）に凹部が形成されていると、厚み方向に積層された２つの断熱素体の間に空気層を形成することができ、断熱性能を向上させることができる。
図１１に示す板状断熱材５は、無機繊維を含む複数の断熱素体３３、３４の集合体からなる。
図１１に示すように、板状断熱材５は、複数の断熱素体３３、３４が板状断熱材の厚み方向（ｚ方向）に沿って積層された積層体２１０を備える。断熱素体３３の第２主面３３ｂと、断熱素体３４の第１主面３４ａは互いに対向している。さらに、断熱素体３４の第１主面３４ａには、凹部５０が設けられている。
図１１に示すように、複数の断熱素体の、他の断熱素体と対向する主面（ここでは、断熱素体３４の第１主面３４ａ）に凹部が形成されていると、厚み方向に積層された２つの断熱素体の間に空気層を形成することができ、断熱性能を向上させることができる。
【0082】
本発明の板状断熱材は、板状断熱材を構成する断熱素体が、板状断熱材の厚み方向及び面方向の両方に、それぞれ複数個配置されたものであってもよい。このような場合の一例を、第１０実施形態として以下に説明する。
【0083】
［第１０実施形態］
本発明の第１０実施形態に係る板状断熱材は、板状断熱材の厚み方向に沿って複数のシート体が積層された積層シート体であることが好ましい。さらに、複数の断熱素体が面方向に対向する対向部の位置は、複数のシート体で互いに異なることが好ましい。
本発明の第１０実施形態に係る板状断熱材は、板状断熱材の厚み方向に沿って複数のシート体が積層された積層シート体であることが好ましい。さらに、複数の断熱素体が面方向に対向する対向部の位置は、複数のシート体で互いに異なることが好ましい。
【0084】
図１２は、本発明の第１０実施形態に係る板状断熱材の一例を模式的に示す断面図である。
図１２に示す板状断熱材６は、板状断熱材の厚み方向に沿って複数のシート体１００ｅ、１００ｆが積層された積層シート体３００を備える。
シート体１００ｅは、複数の断熱素体４１及び断熱素体４２が板状断熱材の面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されてなる。
シート体１００ｆは、複数の断熱素体４３及び断熱素体４４が板状断熱材の面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されてなる。
面方向において、断熱素体４１と断熱素体４２とが対向する位置と、断熱素体４３と断熱素体４４とが対向する位置とは、互いに異なっている。換言すると、上記断面において、断熱素体４１、４２が対向する位置（断熱素体４１の端面４１ｄ及び断熱素体４２の端面４２ｄの位置）と、断熱素体４３、４４が対向する位置（断熱素体４３の端面４３ｄ及び断熱素体４４の端面４４ｄの位置）とは、板状断熱材６の厚み方向（ｚ方向）において重なっていない。
上記構成であると、各シート体において厚さ方向の熱の移動が起こりやすい位置が重ならないため、全体としての断熱性が向上する。
図１２に示す板状断熱材６は、板状断熱材の厚み方向に沿って複数のシート体１００ｅ、１００ｆが積層された積層シート体３００を備える。
シート体１００ｅは、複数の断熱素体４１及び断熱素体４２が板状断熱材の面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されてなる。
シート体１００ｆは、複数の断熱素体４３及び断熱素体４４が板状断熱材の面方向（ｘｙ面方向）に沿って配置されてなる。
面方向において、断熱素体４１と断熱素体４２とが対向する位置と、断熱素体４３と断熱素体４４とが対向する位置とは、互いに異なっている。換言すると、上記断面において、断熱素体４１、４２が対向する位置（断熱素体４１の端面４１ｄ及び断熱素体４２の端面４２ｄの位置）と、断熱素体４３、４４が対向する位置（断熱素体４３の端面４３ｄ及び断熱素体４４の端面４４ｄの位置）とは、板状断熱材６の厚み方向（ｚ方向）において重なっていない。
上記構成であると、各シート体において厚さ方向の熱の移動が起こりやすい位置が重ならないため、全体としての断熱性が向上する。
【0085】
以上、本発明の板状断熱材について説明した。
これ以降は、本発明の板状断熱材を備える本発明の燃焼室について説明する。
これ以降は、本発明の板状断熱材を備える本発明の燃焼室について説明する。
【0086】
［燃焼室］
本発明の燃焼室は、金属容器と、上記金属容器の内壁面に配置される本発明の板状断熱材と、を備えることを特徴とする。
本発明の燃焼室は、金属容器の内壁面に本発明の板状断熱材が配置されているため、板状断熱材に破損が生じにくい。
本発明の燃焼室は、金属容器と、上記金属容器の内壁面に配置される本発明の板状断熱材と、を備えることを特徴とする。
本発明の燃焼室は、金属容器の内壁面に本発明の板状断熱材が配置されているため、板状断熱材に破損が生じにくい。
【0087】
［第１１実施形態］
図１３は、本発明の第１１実施形態に係る燃焼室の一例を模式的に示す断面図であり、図１４は、図１３におけるＣ－Ｃ線断面図である。
図１３及び図１４に示すように、燃焼室５１０は、金属容器１５０と、金属容器の内壁面に配置された２つの板状断熱材１とを有する。板状断熱材１は、本発明の板状断熱材である。
図１３は、本発明の第１１実施形態に係る燃焼室の一例を模式的に示す断面図であり、図１４は、図１３におけるＣ－Ｃ線断面図である。
図１３及び図１４に示すように、燃焼室５１０は、金属容器１５０と、金属容器の内壁面に配置された２つの板状断熱材１とを有する。板状断熱材１は、本発明の板状断熱材である。
【0088】
金属容器１５０の内部空間は、金属容器１５０の天面１５０ａ、底面１５０ｂ及び内側面１５０ｄにより区画されている。金属容器１５０の天面１５０ａ、底面１５０ｂ及び内側面１５０ｄはいずれも、金属容器１５０を内側から見たときの金属容器１５０の内壁面である。
【0089】
２つの板状断熱材１のうちの１つは、金属容器の天面１５０ａを内側から覆うように配置されており、もう１つは、金属容器の底面１５０ｂを内側から覆うように配置されている。
板状断熱材１の一方の主面は、金属容器１５０側（金属容器１５０の天面１５０ａ又は底面１５０ｂ側）に配置される第１の主面であり、他方の主面は、金属容器１５０側とは反対側（金属容器１５０の天面１５０ａ及び底面１５０ｂとは反対側）に配置される第２の主面である。
板状断熱材１の一方の主面は、金属容器１５０側（金属容器１５０の天面１５０ａ又は底面１５０ｂ側）に配置される第１の主面であり、他方の主面は、金属容器１５０側とは反対側（金属容器１５０の天面１５０ａ及び底面１５０ｂとは反対側）に配置される第２の主面である。
【0090】
金属容器の天面１５０ａの内径寸法及び底面１５０ｂの内径寸法と板状断熱材１の外形寸法は対応しており、板状断熱材１の面方向（ｘｙ面方向）において、板状断熱材１と金属容器１５０の内側面１５０ｄとの間には隙間が存在しない。
【0091】
本発明の燃焼室において、板状断熱材の表面には、凹部や溝が設けられていてもよく、板状断熱材と金属容器との間の隙間に無機材料を含む不定形材料が充填されていてもよい。
これらの一例を第１２実施形態～第１４実施形態として以下に説明する。
これらの一例を第１２実施形態～第１４実施形態として以下に説明する。
【0092】
［第１２実施形態］
本発明の燃焼室では、上記板状断熱材の上記金属容器側の表面には凹部が設けられていることが好ましい。
板状断熱材の金属容器側の表面に凹部が設けられていると、該凹部が空気層として機能して断熱性を向上させることができる。
本発明の燃焼室では、上記板状断熱材の上記金属容器側の表面には凹部が設けられていることが好ましい。
板状断熱材の金属容器側の表面に凹部が設けられていると、該凹部が空気層として機能して断熱性を向上させることができる。
【0093】
図１５は、本発明の第１２実施形態に係る燃焼室の一例を模式的に示す断面図である。
図１５に示すように燃焼室５２０は、金属容器１５０と、金属容器１５０の天面１５０ａ及び底面１５０ｂに配置された２つの板状断熱材７とを有する。
板状断熱材７の表面のうち、金属容器１５０側の表面には凹部５０が設けられている。
凹部５０が金属容器１５０側の表面に設けられていることにより、凹部５０が空気層として機能し、板状断熱材７の断熱性能を向上させることができる。
図１５に示すように燃焼室５２０は、金属容器１５０と、金属容器１５０の天面１５０ａ及び底面１５０ｂに配置された２つの板状断熱材７とを有する。
板状断熱材７の表面のうち、金属容器１５０側の表面には凹部５０が設けられている。
凹部５０が金属容器１５０側の表面に設けられていることにより、凹部５０が空気層として機能し、板状断熱材７の断熱性能を向上させることができる。
【0094】
［第１３実施形態］
本発明の燃焼室では、上記板状断熱材の上記金属容器側の表面とは反対側の表面には溝が設けられていることが好ましい。
板状断熱材の金属容器の表面とは反対側の表面に溝が設けられていると、板状断熱材のうち特に熱が加わりやすい燃焼室側表面において、熱収縮によって板状断熱材にクラックが生じることを抑制することができる。
本発明の燃焼室では、上記板状断熱材の上記金属容器側の表面とは反対側の表面には溝が設けられていることが好ましい。
板状断熱材の金属容器の表面とは反対側の表面に溝が設けられていると、板状断熱材のうち特に熱が加わりやすい燃焼室側表面において、熱収縮によって板状断熱材にクラックが生じることを抑制することができる。
【0095】
図１６は、本発明の第１３実施形態に係る燃焼室の一例を模式的に示す断面図である。
図１６に示すように燃焼室５３０は、金属容器１５０と、金属容器１５０の天面１５０ａ及び底面１５０ｂに配置された２つの板状断熱材８とを有する。
板状断熱材８の表面のうち、金属容器１５０側の表面とは反対側の表面には溝６０が設けられている。
板状断熱材８の金属容器１５０側の表面とは反対側の表面に溝６０が設けられていると、板状断熱材８のうち特に熱が加わりやすい燃焼室側表面において、熱収縮によって板状断熱材８にクラックが生じることを抑制することができる。
図１６に示すように燃焼室５３０は、金属容器１５０と、金属容器１５０の天面１５０ａ及び底面１５０ｂに配置された２つの板状断熱材８とを有する。
板状断熱材８の表面のうち、金属容器１５０側の表面とは反対側の表面には溝６０が設けられている。
板状断熱材８の金属容器１５０側の表面とは反対側の表面に溝６０が設けられていると、板状断熱材８のうち特に熱が加わりやすい燃焼室側表面において、熱収縮によって板状断熱材８にクラックが生じることを抑制することができる。
【0096】
［第１４実施形態］
本発明の燃焼室において、板状断熱材は、金属容器の天面又は底面に配置され、板状断熱材の側面と金属容器の内側面との間には、無機材料を含む不定形材料が充填されていることが好ましい。
金属容器の寸法と板状断熱材の寸法を、両者の間に隙間が生じないように完全に調整することが困難である場合がある。そのような場合であっても、上記のように、板状断熱材の側面と金属容器の内側面との間に上記不定形材料が充填されていると、断熱性能の低下を抑制することができる。
本発明の燃焼室において、板状断熱材は、金属容器の天面又は底面に配置され、板状断熱材の側面と金属容器の内側面との間には、無機材料を含む不定形材料が充填されていることが好ましい。
金属容器の寸法と板状断熱材の寸法を、両者の間に隙間が生じないように完全に調整することが困難である場合がある。そのような場合であっても、上記のように、板状断熱材の側面と金属容器の内側面との間に上記不定形材料が充填されていると、断熱性能の低下を抑制することができる。
【0097】
図１７は、本発明の第１４実施形態に係る燃焼室の一例を模式的に示す断面図である。
図１７に示すように、燃焼室５４０は、金属容器１５０と、金属容器１５０の天面１５０ａ及び底面１５０ｂに配置された２つの板状断熱材９とを有する。
板状断熱材９の平面視寸法（外径寸法）は、金属容器１５０の内側面１５０ｄの内径寸法よりも小さい。そのため、板状断熱材９の側面９ｃと金属容器の内側面１５０ｄとの間には隙間が生じている。そして、該隙間には、無機材料を含んでなる不定形材料８０が充填されている。板状断熱材９の側面９ｃと金属容器１５０の内側面１５０ｄとの間に不定形材料８０が充填されていると、断熱性能の低下を抑制することができる。
図１７に示すように、燃焼室５４０は、金属容器１５０と、金属容器１５０の天面１５０ａ及び底面１５０ｂに配置された２つの板状断熱材９とを有する。
板状断熱材９の平面視寸法（外径寸法）は、金属容器１５０の内側面１５０ｄの内径寸法よりも小さい。そのため、板状断熱材９の側面９ｃと金属容器の内側面１５０ｄとの間には隙間が生じている。そして、該隙間には、無機材料を含んでなる不定形材料８０が充填されている。板状断熱材９の側面９ｃと金属容器１５０の内側面１５０ｄとの間に不定形材料８０が充填されていると、断熱性能の低下を抑制することができる。
【0098】
本発明の燃焼室は、燃焼室を備える装置に用いることができる。燃焼室を備える装置としては、例えば、ボイラ、給湯器等が挙げられる。
【0099】
［ボイラ］
本発明のボイラは、本発明の燃焼室を備えることを特徴とする。
本発明のボイラは、本発明の燃焼室を備えるため、周辺機器への熱害が生じることを抑制することができる。また、板状断熱材の破損に伴うエネルギー効率の低下を抑制することができる。
本発明のボイラは、本発明の燃焼室を備えることを特徴とする。
本発明のボイラは、本発明の燃焼室を備えるため、周辺機器への熱害が生じることを抑制することができる。また、板状断熱材の破損に伴うエネルギー効率の低下を抑制することができる。
【0100】
本発明のボイラの一例を、第１５実施形態として以下に説明する。
【0101】
［第１５実施形態］
図１８は、本発明の第１５実施形態に係るボイラの一例を模式的に示す断面図である。
ボイラ６００は、燃焼室５５０と、燃焼室５５０内に配置された水管１８０とを有する。
燃焼室５５０は、金属容器１６０と、金属容器１６０の天面１６０ａ及び底面１６０ｂに本発明の板状断熱材１が配置された、本発明の燃焼室である。
水管１８０内には燃焼室５５０の下部から水が供給されており、水管１８０内を通過する水は、燃焼室５５０内で加熱されて水蒸気となり、燃焼室５５０の上部から排出される。
排出された水蒸気は、必要に応じて液体の水の分離や、過熱を行った後、発電、暖房、洗浄、調理、乾燥、消毒、殺菌等の用途に用いられる。
図１８は、本発明の第１５実施形態に係るボイラの一例を模式的に示す断面図である。
ボイラ６００は、燃焼室５５０と、燃焼室５５０内に配置された水管１８０とを有する。
燃焼室５５０は、金属容器１６０と、金属容器１６０の天面１６０ａ及び底面１６０ｂに本発明の板状断熱材１が配置された、本発明の燃焼室である。
水管１８０内には燃焼室５５０の下部から水が供給されており、水管１８０内を通過する水は、燃焼室５５０内で加熱されて水蒸気となり、燃焼室５５０の上部から排出される。
排出された水蒸気は、必要に応じて液体の水の分離や、過熱を行った後、発電、暖房、洗浄、調理、乾燥、消毒、殺菌等の用途に用いられる。
【0102】
［給湯器］
本発明の給湯器は、本発明の燃焼室を備えることを特徴とする。
本発明の給湯器は、本発明の燃焼室を備えるため、周辺機器への熱害が生じることを抑制することができる。また、板状断熱材の破損に伴うエネルギー効率の低下を抑制することができる。
本発明の給湯器は、本発明の燃焼室を備えることを特徴とする。
本発明の給湯器は、本発明の燃焼室を備えるため、周辺機器への熱害が生じることを抑制することができる。また、板状断熱材の破損に伴うエネルギー効率の低下を抑制することができる。
【0103】
本発明の給湯器の一例を、第１６実施形態として以下に説明する。
【0104】
［第１６実施形態］
図１９は、本発明の第１６実施形態に係る給湯器の一例を模式的に示す断面図である。
給湯器７００は、燃焼室５６０と、燃焼室５６０内に配置された熱交換器１９０を有する。
燃焼室５６０は、金属容器１７０と、金属容器１７０の天面１７０ａ及び底面１７０ｂに本発明の板状断熱材１が配置された、本発明の燃焼室である。
熱交換器１９０内には水が流れており、燃焼室５７０で熱交換器１９０内の水が加熱されて湯（温水）となり、給湯器７００の外に湯（温水）が供給される。
図１９は、本発明の第１６実施形態に係る給湯器の一例を模式的に示す断面図である。
給湯器７００は、燃焼室５６０と、燃焼室５６０内に配置された熱交換器１９０を有する。
燃焼室５６０は、金属容器１７０と、金属容器１７０の天面１７０ａ及び底面１７０ｂに本発明の板状断熱材１が配置された、本発明の燃焼室である。
熱交換器１９０内には水が流れており、燃焼室５７０で熱交換器１９０内の水が加熱されて湯（温水）となり、給湯器７００の外に湯（温水）が供給される。
【0105】
供給される湯の温度は、燃焼室で燃焼させる燃料の量、及び、単位時間あたりに熱交換器内を通過する水量を調整することにより適宜調整することができる。
【符号の説明】
【0106】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、２、３、４、５、６、７、８、９ 板状断熱材
９ｃ 板状断熱材の端面
１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、３１、３２、３３、３４、４３、４１、４２、４３、４４ 断熱素体
１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ 断熱素体の第１主面
１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ、１８ｂ、１９ｂ、２０ｂ、３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ 断熱素体の第２主面
１１ｃ、１２ｃ、２４ｃ、２５ｃ、２６ｃ、３１ｃ、３２ｃ、３３ｃ、３４ｃ 断熱素体の側面（外側）
１１ｄ、１２ｄ、１３ｄ、１４ｄ、１５ｄ、１６ｄ、１７ｄ、１８ｄ、１９ｄ、２０ｄ、４１ｄ、４２ｄ、４３ｄ、４４ｄ 断熱素体の側面（内側）
５０ 凹部
６０ 溝
８０ 無機材料を含んでなる不定形材料
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ、１１０、１２０ シート体
１５０、１６０、１７０ 金属容器
１５０ａ、１６０ａ、１７０ａ 金属容器の天面
１５０ｂ、１６０ｂ、１７０ｂ 金属容器の底面
１５０ｄ 金属容器の内側面
１８０ 水管
１９０ 熱交換器
２００ 積層体
３００ 積層シート体
５１０、５２０、５３０、５４０、５５０、５６０ 燃焼室
６００ ボイラ
７００ 給湯器
９ｃ 板状断熱材の端面
１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、３１、３２、３３、３４、４３、４１、４２、４３、４４ 断熱素体
１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ 断熱素体の第１主面
１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ、１８ｂ、１９ｂ、２０ｂ、３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ 断熱素体の第２主面
１１ｃ、１２ｃ、２４ｃ、２５ｃ、２６ｃ、３１ｃ、３２ｃ、３３ｃ、３４ｃ 断熱素体の側面（外側）
１１ｄ、１２ｄ、１３ｄ、１４ｄ、１５ｄ、１６ｄ、１７ｄ、１８ｄ、１９ｄ、２０ｄ、４１ｄ、４２ｄ、４３ｄ、４４ｄ 断熱素体の側面（内側）
５０ 凹部
６０ 溝
８０ 無機材料を含んでなる不定形材料
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ、１１０、１２０ シート体
１５０、１６０、１７０ 金属容器
１５０ａ、１６０ａ、１７０ａ 金属容器の天面
１５０ｂ、１６０ｂ、１７０ｂ 金属容器の底面
１５０ｄ 金属容器の内側面
１８０ 水管
１９０ 熱交換器
２００ 積層体
３００ 積層シート体
５１０、５２０、５３０、５４０、５５０、５６０ 燃焼室
６００ ボイラ
７００ 給湯器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】