特許 7478946 無機繊維断熱ブロック複合体および無機繊維断熱ブロック複合体の施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-25

(45)【発行日】2024-05-08

(54)【発明の名称】無機繊維断熱ブロック複合体および無機繊維断熱ブロック複合体の施工方法

(51)【国際特許分類】

   F27D 1/00 20060101AFI20240426BHJP

【ＦＩ】

F27D1/00 D

F27D1/00 G

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020037734

(22)【出願日】2020-03-05

(65)【公開番号】P2021139549

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-02-02

(73)【特許権者】

【識別番号】522123566

【氏名又は名称】マフテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129838

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 典輝

(74)【代理人】

【識別番号】100101203

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100104499

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 達人

(72)【発明者】

【氏名】田口 昌邦

(72)【発明者】

【氏名】秦 雄作

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 光雄

(72)【発明者】

【氏名】木村 祐介

【審査官】村岡 一磨

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－００４９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１８５４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－０８０６９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－２２６７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７１３６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｄ １／００－１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層された無機繊維集合体のマットを備えてなる断熱ブロックを複数備え、前記断熱ブロック同士が接続部を介して回動自在に接続されている、無機繊維断熱ブロック複合体であって、
前記断熱ブロックが該ブロックから突出したマット片を備え、
前記接続部が、隣接する前記断熱ブロックの前記マット片を互いに組み合わせることにより回動自在な接続部とされている、
無機繊維断熱ブロック複合体。

【請求項2】

前記接続部が、隣接する前記断熱ブロックのマット片同士の摩擦力により、前記断熱ブロック同士が回動自在に接続されている、請求項１に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。

【請求項3】

前記接続部が、隣接する前記断熱ブロックのマット片を、それぞれ交互に積層することで構成されている、請求項１または２に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。

【請求項4】

前記断熱ブロックを二つ備え、該断熱ブロックがなす角度を任意に変えることができる、請求項１～３のいずれか１項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。

【請求項5】

前記積層された無機繊維集合体は、積層方向に圧縮されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。

【請求項6】

前記複数の断熱ブロックのそれぞれが、１つ以上のブロック固定金具を備えている、請求項１～５のいずれか１項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。

【請求項7】

前記接続部が、耐火ロープにより、回動自在に固定されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。

【請求項8】

前記断熱ブロックにおいて、前記無機繊維集合体のマットがつづら折りで積層されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。

【請求項9】

前記無機繊維集合体のマットの積層方向端面に抑え板を備え、該抑え板が前記接続部に対応する位置にスリットを備えることで前期無機繊維断熱ブロック複合体が回動自在とされている、請求項１～８のいずれか１項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか１項に記載の無機繊維断熱ブロック複合体を、加熱炉の炉壁に沿うように前記接続部がなす角度を設定して炉壁に設置する工程を備える、無機繊維断熱ブロック複合体の施工方法。

【請求項11】

前記無機繊維断熱ブロック複合体のなす角度を、前記加熱炉の炉壁の角度よりも広く設定した上で、前記無機繊維断熱ブロック複合体の一方の断熱ブロックを前記炉壁に設置し、その後、前記無機繊維断熱ブロック複合体のなす角度を前記加熱炉の炉壁の角度に近づけて他方の断熱ブロックを前記炉壁に設置する、請求１０に記載の無機繊維断熱ブロック複合体の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無機繊維断熱ブロック複合体および無機繊維断熱ブロック複合体の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、加熱炉などの炉殻鉄皮の内面に耐熱層を形成するには、キャスタブルと呼ばれる耐熱コンクリートが使用されていた。近年、耐熱層の施工性、形成した耐熱層の強度の点から、キャスタブルに替えて、耐火性および断熱性を有する無機繊維からなる断熱材を内張することが行われている。

【0003】

無機繊維からなる断熱材によって断熱層を形成する方法としては、無機繊維のマットを炉壁（鉄皮面）に平行に積層し、炉壁に直角に設けたスタッドによって固定するペーパーライニング法、無機繊維のマットを炉壁に直角に積層し、炉壁に直角に固定された固定金具及びこの固定金具に固定されマットを炉壁に平行に貫通するロンドによって固定するスタックライニング法、無機繊維のマットをブロック化しその一つの面に断熱ブロック固定用取付金具（以下、「ブロック固定金具」という場合がある。）を取付けてなる断熱ブロック（例えば、特許文献１）を、炉壁に直角に設けたスタッドにブロック固定金具を介して取り付けるモジュール法等がある。これらの内、モジュール法が、施工が容易で且つ断熱材の炉壁への取付強度が高い等の利点があり、好適である。

【0004】

加熱炉の排気口、出入り口（特に出口）では、高温の気流が生じており、炉壁への熱衝撃が大きい。特に、加熱炉の排気口、出入り口（特に出口）における炉の角部（出隅部、入隅部）は、このような大きな熱衝撃に曝されるので、断熱材により保護する必要がある。上記のモジュール法により、加熱炉の角部（出隅部）を保護する目的で、Ｌ字型の断熱ブロックが特許文献２に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１１－２２６７７１

【文献】特開昭６３－１１３２９２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のように、加熱炉の角部を覆う断熱材は大きな熱衝撃にさらされるので、他の部位の断熱材に比較すると更新頻度が高くなる。しかしながら、特許文献２のＬ字型断熱ブロックを用いた場合、炉壁に接する二つの面のそれぞれに設けたブロック固定金具と炉壁に立設されたスタッドとを接続する作業が構造的に難しく、設置が容易ではなかった。

【0007】

また、特許文献２のＬ字型断熱ブロックは、Ｌ字の角度が固定されており、炉の角部が９０度以外の場合に、柔軟に対応できないとう問題があった。

【0008】

以上より、本発明は、加熱炉の角部に設置する際の施工性が良好であり、加熱炉の角部が９０度以外の場合であっても、該角部に施工することが可能である、断熱ブロック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】

【0009】

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の事項を見出した。
・複数の断熱ブロックを備え、これら断熱ブロック同士を接続部を介して回動自在とすることにより、種々の角度の炉壁に施工可能となる。
・各断熱ブロックから突出したマット片を組み合わせて、マット片同士の摩擦力により、接続部を構成することができる。
・接続部が回動自在となれば、さらに、炉壁への施工性が向上する。

【0010】

以上の事項を元に、本発明者は以下の発明を完成させた。
第１の本発明は、積層された無機繊維集合体のマットを備えてなる断熱ブロックを複数備え、前記断熱ブロック同士が接続部を介して回動自在に接続されている、無機繊維断熱ブロック複合体であって、前記断熱ブロックが該ブロックから突出したマット片を備え、前記接続部が、隣接する前記断熱ブロックの前記マット片を互いに組み合わせることにより回動自在な接続部とされている、無機繊維断熱ブロック複合体である。

【0011】

第１の本発明において、前記接続部が、隣接する前記断熱ブロックのマット片同士の摩擦力により、前記断熱ブロック同士が回動自在に接続されていることが好ましい。

【0012】

第１の本発明において、前記接続部が、隣接する前記断熱ブロックのマット片を、それぞれ交互に積層することで構成されていることが好ましい。

【0013】

第１の本発明は、前記断熱ブロックを二つ備え、該断熱ブロックがなす角度を任意に変えることができることが好ましい。

【0014】

第１の本発明において、前記積層された無機繊維集合体は、積層方向に圧縮されていることが好ましい。なお、ここでの「積層方向」とは、図８（ｂ）のＸ方向を意味する。

【0015】

第１の本発明において、前記複数の断熱ブロックのそれぞれが、１つ以上のブロック固定金具を備えていることが好ましい。

【0016】

第１の本発明において、前記接続部が、耐火ロープにより、回動自在に固定されていることが好ましい。

【0017】

第１の本発明における前記断熱ブロックにおいて、前記無機繊維集合体のマットがつづら折りで積層されていることが好ましい。「つづら折り」とは、図７（ｂ）に示すように折りたたんだ形態を意味する。

【0018】

第１の本発明において、前記無機繊維集合体のマットの積層方向端面に抑え板を備え、該抑え板が前記接続部に対応する位置にスリットを備えることで回動自在とされていることが好ましい。「無機繊維集合体のマットの積層方向端面」とは、図８（ｂ）のＸ方向の無機繊維断熱ブロック複合体の端面を意味する。

【0019】

第２の本発明は、第１の本発明の無機繊維断熱ブロック複合体を、加熱炉の炉壁に沿うように前記接続部がなす角度を設定して炉壁に設置する工程を備える、無機繊維断熱ブロック複合体の施工方法である。

【0020】

第２の本発明において、前記無機繊維断熱ブロック複合体のなす角度を、前記加熱炉の炉壁の角度よりも広く設定した上で、前記無機繊維断熱ブロック複合体の一方の断熱ブロックを前記炉壁に設置し、その後、前記無機繊維断熱ブロック複合体のなす角度を前記加熱炉の炉壁の角度に近づけて他方の断熱ブロックを前記炉壁に設置することが好ましい。

【発明の効果】

【0021】

本発明の無機繊維断熱ブロック複合体によれば、加熱炉の角部に設置する際の施工性が良好であり、加熱炉の角部が９０度以外の場合であっても、該角部に施工することが可能である。また、複雑な形状の炉壁に対しても施工することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１（ａ）は、二つの断熱ブロックを有する無機繊維断熱ブロック複合体の模式図である。図１（ｂ）は、三つの断熱ブロックを有する無機繊維断熱ブロック複合体の模式図である。

【図2】図２（ａ）は、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体を炉壁の出隅部に施工する様子を示す概念図である。図２（ｂ）は、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体を炉壁の入隅部に施工する様子を示す概念図である。

【図3】図３は、断熱ブロックの模式図（斜視図）である。

【図4】図４は、無機繊維断熱ブロック複合体の模式図（斜視図）である。

【図5】図５（ａ）～（ｃ）は、各断熱ブロックが有するマット片の組み合わせ例である。

【図6】図６（ａ）～（ｃ）は、各断熱ブロックが有するマット片の組み合わせ例である。

【図7】図７（ａ）～（ｃ）は、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体の製造方法の一例を示す概念図である。

【図8】図８（ａ）および（ｂ）は、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体の製造方法の一例を示す概念図である。

【図9】図９（ａ）～（ｃ）は、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体を炉壁（略直角）へ施工する様子を示す概念図である。

【図10】図１０（ａ）～（ｃ）は、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体を炉壁（直角よりも大きい角度）へ施工する様子を示す概念図である。

【図11】図１１（ａ）～（ｃ）は、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体を炉壁（複雑形状）へ施工する様子を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施形態の一例としての無機繊維断熱ブロック複合体について説明する。ただし、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
なお、数値範囲を示す「ａ～ｂ」の記述は、特にことわらない限り「ａ以上ｂ以下」を意味すると共に、「好ましくはａより大きい」及び「好ましくはｂより小さい」の意を包含するものである。
また、本明細書における数値範囲の上限値及び下限値は、本発明が特定する数値範囲内から僅かに外れる場合であっても、当該数値範囲内と同様の作用効果を備えている限り本発明の均等範囲に包含するものとする。

【0024】

＜無機繊維断熱ブロック複合体＞
本発明の無機繊維断熱ブロック複合体は、積層された無機繊維集合体のマットを備えてなる断熱ブロックを複数備え、前記断熱ブロック同士が接続部を介して回動自在に接続されている、無機繊維断熱ブロック複合体である。

【0025】

図１に、無機繊維断熱ブロック複合体の模式図を示す。無機繊維断熱ブロック複合体１００は、断熱ブロック１０を複数備えている。例えば、図１（ａ）に示すように、断熱ブロック（１０ａ、１０ｂ）を二つ備えていてもよいし、または、図１（ｂ）に示すように断熱ブロック（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を三つ備えていてもよいし、あるいは、それ以上の断熱ブロックを備えていても構わない。各断熱ブロック同士は、接続部２０を介して回動自在に接続されている。図１では、無機繊維断熱ブロック複合体１００Ａ、１００Ｂは、側面に後に説明する抑え板を備え、圧縮状態を保持するバンドを備えている。

【0026】

図１（ａ）のように、二つの断熱ブロック１０ａ、１０ｂを備え、各断熱ブロック同士が回動自在に接続されているので、各断熱ブロック同士がなす角度を任意に調整することが可能となる。これにより、加熱炉の炉壁の角部の角度に応じて、無機繊維断熱ブロック複合体１００の角度を調整することが可能ととなり、炉壁角部の角度に沿って断熱ブロックを設置することが可能となる。
なお、従来のＬ字の断熱ブロックでは、Ｌ字の角度および形状が固定されているため、断熱ブロックのブロック固定金具３６に対応する位置の炉壁に、正確にスタッドを取り付けておく必要があった。しかし、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体では、断熱ブロック同士のなす角度を変更可能な他、それぞれの位置関係を多少調整可能であるので、炉壁のスタッドの位置が多少ずれていても取り付け可能であるという付加的効果を有する。

【0027】

また、図１（ｂ）に示すように、三つ以上の断熱ブロック１０ａ、１０ｂ、１０ｃを備える場合は、炉壁がより複雑な形状を有する場合であっても、その形状に沿って断熱材を設置することが可能となる。

【0028】

また、図２に示すように、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体１００は、ブロック固定金具３６を取り付ける位置を変更させることにより、炉壁の出隅部５００ａであっても、炉壁の入隅部５００ｂであっても、いずれにも設置することが可能である。加熱炉の入口や出口部は熱衝撃が高く耐火材が劣化しやすいため、特に炉の入り口や出口の出隅部５００ａに適用することが、本願発明の効果をより発揮させる点から好ましい。また出隅部は耐火材自身の重量を支えることができず崩落のおそれがあるため、出隅部５００ａに適用することが、本願発明の効果をより発揮させる点から好ましい。

【0029】

（断熱ブロック１０）
断熱ブロック１０は、積層された無機繊維集合体のマットを備えている。断熱ブロック１０の一実施形態を図３に示す。

【0030】

・無機繊維集合体のマット
上記断熱ブロック１０を構成する無機繊維集合体のマットを形成する無機繊維は、特に制限されないが、例えば、シリカ、アルミナ／シリカ、これらを含むジルコニア、スピネル、チタニア及びカルシアの単独、または複合繊維が挙げられる。中でも、特に好ましいのは、耐熱性、繊維強度（靱性）、安全性の点で、アルミナ／シリカ系繊維、特に多結晶質アルミナ／シリカ系繊維である。特に、アルミナ比が７０～８０質量％でシリカ比が３０～２０質量％のアルミナ/シリカ繊維が好ましい。

【0031】

無機繊維集合体のマットとしては、実質的に繊維径３μｍ以下を含まない無機繊維の集合体にニードリング処理が施されたマット（ニードルブランケット）が好ましい。このようなニードルブランケットを用いることにより、耐熱性や耐久性を高めることができる。
無機繊維集合体の嵩密度は特に限定されないが、形成される断熱ブロック１０の耐熱性および強度の点から、８５ｋｇ／ｍ^３～１５０ｋｇ／ｍ^３が好ましく、９０ｋｇ／ｍ^３～１４０ｋｇ／ｍ^３がさらに好ましい。
無機繊維集合体のマットの厚みは適宜選択されるが、施工性や強度の点から１０～３０ｍｍが好ましく、１２．５～２７ｍｍがより好ましい。厚みが薄くなりすぎると、施工に手間がかかり、厚みが厚すぎると折りたたんだ時に、構造体を維持しづらいという問題点がある。
無機繊維集合体のマットのサイズは、マット片を備える断熱ブロックを形成できる限り特に限定されない。炉壁の施工場所に応じて、適宜好適な大きさに切り出して対応可能である。

【0032】

・マットの積層方法
断熱ブロック１０における無機繊維集合体のマットの積層方法は、特に制限されない。図５、図６に示すように、形成される断熱ブロック１０の大きさを備えた無機繊維集合体の板状マットを複数積層したものであってもよいし、あるいは、図３に示すように長尺のマットを九十九折りしたものであってもよい。中でも、固定部付きロッド３２（以下、「固定ロッド」と省略する場合がある。）を使用してブロック固定金具３６を固定できるため、取付金具とブロックをより強固に取り付けられることができ、ブロックの耐久性があがるため、長尺のマットを九十九折りしたものであることが好ましい。断熱ブロック１０の嵩密度に関して特に制限はないが、９６ｋｇ／ｍ^３～１６０ｋｇ／ｍ^３が好ましく、１００ｋｇ／ｍ^３～１４０ｋｇ／ｍ^３が好ましい。断熱ブロック１０に使用する無機繊維集合体は、圧縮されていてもよい。

【0033】

断熱ブロック１０は、アルミナロープなどで縫製して、圧縮したり、構造を保持したりすることができる。また、無機繊維集合体のマットを積層し、圧縮面の両側をべニア板や金属板で抑えて圧縮し、バンドなどで固定することで、断熱ブロック１０の嵩密度を高めることもできる。そうすることで施工後にバンドを切断することによって、圧縮を開放し、断熱ブロック同士を密着させて、炉壁に固定することができる。

【0034】

断熱ブロック１０の炉壁に接する面には、ブロック固定金具３６を取り付けることができる。該ブロック固定金具３６と、炉壁に立設したスタッドとを接続することにより（例えば、炉壁に固定されたスタッドをブロック固定金具３６に設けた孔に挿入し、ブロック固定金具３６裏面の断熱ブロック側からナットで固定することにより）、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体は、炉壁に設置される。

【0035】

・マット片
断熱ブロックは、断熱ブロックから突出したマット片１２（図３において、紙面右側のマット片のみ参照符号を付し、他は省略している。）を備えている。断熱ブロック１０は、ブロック本体１４からマット片１２が突出した構造を有しており、各断熱ブロック１０は、少なくとも一つのマット片１２を備えている。また、断熱ブロック同士の接続部の安定性および強度の点から、接続部を構成する少なくとも一方の断熱ブロック１０は、二つ以上のマット片１２を備えていることが好ましく、さらに、接続部を構成する両方の断熱ブロックのいずれもが、二つ以上のマット片１２を備えていることが好ましい。

【0036】

また、各断熱ブロック１０が備えるマット片１２の数は、断熱ブロックにおける積層されたマットの積層数（図３では積層数は１２、図５（ａ）～（ｃ）および図６（ａ）および（ｂ）では積層数は６、図６（ｃ）では積層数は９）よりも多くても少なくても構わないが、好ましくは、積層数の半分である。また、マット片とは、独立したマット片１２のことをいい、複数のマット片が一体となったものは一つのマット片と捉える。つまり、図５（ａ）の断熱ブロック１０ａ、１０ｂのマット片の数は、ぞれぞれ３であり、図５（ｂ）の断熱ブロック１０ａのマット片の数は２であり、断熱ブロック１０ｂのマット片の数は１であり、図５（ｃ）の断熱ブロック１０ａのマット片の数は２であり、断熱ブロック１０ｂのマット片の数は１であり、図６（ａ）の断熱ブロック１０ａのマット片の数は３であり、断熱ブロック１０ｂのマット片の数は２であり、図６（ｂ）の断熱ブロック１０ａ、１０ｂのマット片の数は１であり、図６（ｃ）の断熱ブロック１０ａのマット片の数は５であり、断熱ブロック１０ｂのマット片の数は２であり、断熱ブロック１０ｃのマット片の数は２である。

【0037】

また、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体１００は、上記したマット片およびマット本体からなる断熱ブロック１０として、異なるサイズの断熱ブロック１０を組み合わせて備えていてもよい。

【0038】

（接続部２０）
各断熱ブロック１０が有するマット片１２を組み合わせることにより、接続部２０が形成される。図４に接続部２０に着目した断熱ブロック１０の模式図（斜視図）を示す。図４に示した形態では、断熱ブロック１０ａ、１０ｂが有する複数のマット片１２が互い違いに組み合わされて、接続部２０が形成されているが、マット片１２および接続部２０の形態は、これに限定されず、種々の形態とすることができる。

【0039】

図５（ａ）～（ｃ）および図６（ａ）および（ｂ）に、種々のマット片１２を有する断熱ブロック１０ａ、１０ｂの組み合わせの実施形態の一例を示した。各組の断熱ブロック１０ａ、１０ｂのマット片１２を組み合わせることにより、接続部２０が形成され、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体１００とすることができる。

【0040】

また、三つ以上の断熱ブロック１０を組み合わせて、無機繊維断熱ブロック複合体１００を形成してもよく、図１（ｂ）に示すように、各断熱ブロック１０ａ、１０ｂ、１０ｃを直列に接続して断熱ブロック複合体１００Ｂとしてもよいし、図６（ｃ）に示すように、一方の断熱ブロックを二つ並列に並べて（１０ｂ、１０ｃ）接続し、断熱ブロック複合体としてもよい。図１（ｂ）の形態の断熱ブロック複合体１００Ｂの場合は、炉壁の出隅部が多角形状の場合であっても、それに沿って、断熱材を設置することが可能となる。また、図６（ｃ）の形態の断熱ブロック複合体の場合は、炉壁の出隅部の角度が変化している場合であっても、それに沿って断熱材を設置することが可能となる。

【0041】

上記したように、各断熱ブロック１０ａ、１０ｂは、少なくとも一つのマット片１２を備えており、好ましくは、接続部２０を構成する少なくとも一方の断熱ブロック１０は、二つ以上のマット片１２を備えており、さらに好ましくは、接続部２０を構成する両方の断熱ブロック１０のいずれもが、二つ以上のマット片１２を備えている点からすると、図４、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および、図６（ａ）、（ｃ）の形態が好ましく、図４、図５（ａ）、図６（ａ）、および、図６（ｃ）の形態がより好ましい。

【0042】

断熱ブロック１０は、上記した接続部２０において回動自在となっている。回動自在とは、断熱ブロック１０同士のなす角度が、接続部２０において任意の角度に調整可能であることを意味する。接続部２０では、マット片１２同士が交互に組み合わされており、マット片１２同士の摩擦力により相互に固定されている。該摩擦力を超える力を付与することにより、断熱ブロック同士のなす角度を変更すること、つまり、接続部を回動させることができる。
なお、図６（ｂ）の形態では、マット片１２が相互に触れているのみで、このままでは接続部２０を形成し得ないが、後に説明するように、接続部２０では、各マット片１２を貫くように、アルミナロープなどの耐熱性ロープを貫通させて回動可能に固定することができる。これにより、図６（ｂ）の形態であっても、接続部２０において回動自在とすることができる。

【0043】

また、接続部２０において、各マット片１２の大きさ、形状は特に限定されず、図示したように矩形のマット片であってもよいし、角部が面取りされていてもよく、接続部において、マット片同士が摩擦力により固定され、接続部において回動自在とされていれば、マット片の形状は限定されない。また、マット片１２同士を組み合わせた際に、接続部に隙間ができてもよいし、また、逆に、マット片１２が一部はみ出していても構わない。

【0044】

＜無機繊維断熱ブロック複合体の製造方法＞
上記した無機繊維断熱ブロック複合体の製造方法は、本発明の効果を奏する無機繊維断熱ブロック複合体を製造できるのでれば特に限定されないが、以下に、製造方法の一例を示す。図７に沿って、製造手順について説明する。

【0045】

まず、無機繊維集合体のマットを図７（ａ）の形状に二枚切り出す。図７（ｂ）に示すように、交互に折り畳み積層させて、図７（ｃ）に示すパーツを二つ作製する。この二つのパーツのマット片を交互に組み合わせて、図８（ａ）に示すＬ字のブロックを形成する。また、図７（ｂ）に示すように、Ｌ字ブロックの内側に刃が出るように、無機繊維集合体のマットの折り目の内側に、固定ロッド３２を取り付ける。固定ロッド３２は、ブロック固定金具３６とブロック１０とを固定する機能を有しており、図示したように、無機繊維集合体のマットの折り畳み部に挿入され、固定ロッド３２の刃がマットを突き抜けて、Ｌ字ブロックの内側に突出し、後に説明するように、この刃がブロック固定金具３６に固定される。また、固定ロッド３２は、無機繊維集合体のマットに挿入されており、かつ、炉壁に設置した際に、炉壁側に位置しているので、熱による損傷を抑えることができる。

【0046】

固定ロッド３２の個数は、ブロック固定金具３６を取り付けられるのであれば特に限定されないが、接合強度の点から、４個以上とすることが好ましい。固定ロッド３２の材質は、炉内で使用した際に耐熱性を発揮できれば特に限定されないが、例えば、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３０４を挙げることができる。固定ロッド３２の形状は、ブロック１０とブロック固定金具３６とを固定できるのでれば特に限定されないが、例えば、図示したような丸棒に三角形状の刃が溶接された形状を挙げることができる。

【0047】

なお、無機繊維集合体のマットを九十九折りにした断熱ブロックではなく、図５に示したように、板状の無機繊維集合体のマット積層した断熱ブロックの場合は、固定ロッド３２を使用してブロック固定金具３６と断熱ブロック１０とを固定することができない。この場合は、積層したマットを貫くように支持金具が溶接された横串を貫通させる。耐久性の観点からすと、上記の固定ロッド３２を用いてブロック固定金具３６と断熱ブロック１０とを固定する方が好ましい。

【0048】

また、図７（ｂ）に示すように、ガイドパイプ３４を無機繊維集合体のマットの折り目の内側に取り付ける。ガイドパイプ３４の孔は、ブロック固定金具３６の孔に対応しており、炉壁のスタッドとブロック１０に固定したブロック固定金具３６とを接合させるために、ナット締めを炉内側から行うためのガイドの役割を担う。各ブロック１０におけるガイドパイプ３４の数は、各ブロック１０に対応するスタッドの数と対応している。なお、ガイドパイプ３４は、ナット締めが行われた後は、その機能が果たされたので除去することが好ましい。

【0049】

ガイドパイプ３４の材質は特に限定されず、金属、段ボール、プラスチックの筒が使用可能である。内径は、スタッドの径やボルトの大きさによるが、１０～３０ｍｍとすることが好ましい。また、ナットは、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３０４等の耐熱ステンレス製のナットを使用することが好ましい。

【0050】

一般的に、炉壁に設置した無機繊維集合体のマットは、それ自体の反発力により、炉壁に固定されるが、ブロック固定金具３６は、このマットの反発力に加えて、ブロック１０を強固に炉壁に固定するために使用される。具体的には、上記したように、ブロック固定金具３６は、固定ロッド３２を介して、ブロック１０の炉壁に設置される側に取り付けられる。なお、ブロック１０（および断熱ブロック複合体１００）は、該ブロックに固定したブロック固定金具３６を介して、炉壁に立設されたスタッドに取り付けられる。そして、炉内側からスタッドにブロック固定金具３６を介してナットで固定することで、炉壁に設置される。ブロック固定金具３６は、炉壁（鉄皮）に取り付けられるため、熱による損傷を抑えることができる材質で構成されることが好ましく、例えば、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３０４などの耐熱性ステンレスにより構成することが好ましい。

【0051】

その後、図８（ｂ）に示すように、Ｌ字のブロックの側面を同様のサイズの抑え板３９で抑え、該抑え板３９を介して、圧縮梱包機等により図示Ｘ方向に所定の厚みまで圧縮して、バンド３８により固定する。バンド３８は、断熱ブロック１０を所定の寸法に圧縮し固定するために使用される。バンド３８の材質は、この機能を奏するのであれば特に限定されないが、例えば、ＰＰバンド、ＰＥバンド、鉄帯等を使用することができる。

【0052】

抑え板３９は、断熱ブロック複合体１００の側面に取り付られる。バンド３８でブロックを圧縮するときに、ブロックを保護する役割を有する。断熱ブロック複合体１００を炉壁に施工した後、バンド３８を切断後、抑え板３９も取り除かれる。抑え板３９の材質は、特に限定されず、ベニヤ板、木板、鉄板、プラスチック板、段ボール等、適宜選択することができる。抑え板３９の形状は特に限定されず、Ｌ字としてもよいし、台形を組み合わせてＬ字としてもよいが、断熱ブロック複合体１００の接続部２０に対応する抑え板の位置には、切れ目（スリット）３７が設けられており、断熱ブロック複合体１００が回動可能に構成されている。抑え板３９の大きさは、特に指定されないが、断熱ブロック複合体１００の大きさよりも少し大きいことが好ましい。

【0053】

その後、ブロックから突出している固定ロッド３２の刃に、ブロック固定金具３６を取り付ける。例えば、ブロック固定金具３６に設けたスリットに、固定ロッド３２の刃を通して、該刃を折り曲げて溶接やビスで止めることによりブロック固定金具３６を固定ロッド３２に固定することができる。さらに、断熱ブロック複合体１００の接続部２０を、積層した無機繊維集合体のマットを貫くように、ロープを用いて縫製することが好ましい。ロープの材質は、特に限定されないが、例えば、アルミナロープ、セラミックロープ、麻等、適宜選択可能である。中でも、アルミナロープが好ましい。ロープで縫製する位置は、接続部２０の中心付近、つまり、縫製しても断熱ブロック１０が回動できる位置において、一か所以上縫製することが好ましい。

【0054】

＜無機繊維断熱ブロック複合体の施工方法＞
本発明の無機繊維断熱ブロック複合体１００の施工方法は、加熱炉の炉壁７０に沿うように、無機繊維断熱ブロック複合体の接続部２０がなす角度を設定して、該断熱ブロック複合体１００を炉壁７０に設置する工程を備える。

【0055】

また、無機繊維断熱ブロック複合体１００のなす角度を、加熱炉の炉壁７０の角度よりも広く設定した上で、無機繊維断熱ブロック複合体１００の一方の断熱ブロックを炉壁に設置し、その後、無機繊維断熱ブロック複合体１００のなす角度を加熱炉の炉壁７０の角度に近づけて他方の断熱ブロックを炉壁に設置する構成を備えることが好ましい。該施工方法の好ましい形態について、図９～１１に示す。

【0056】

図９は、炉壁７０が略直角の出隅角に無機繊維断熱ブロック複合体１００を施工する場合の、工程を示す概念図である。炉壁７０の各面には、各面から立設するようにスタッド７２が設けられている。まず、図９（ａ）では、無機繊維断熱ブロック複合体１００のなす角度を、炉壁７０の角度よりも広く設定する。無機繊維断熱ブロック複合体１００は、断熱ブロック１０ａ、１０ｂが接続部２０を介して回動自在となっている。よって、接続部におけるマット片同士の摩擦力に抗した力を付与することにより、無機繊維断熱ブロック複合体１００のなす角度を広くすることができる。

【0057】

その後、図９（ｂ）に示すように、無機繊維断熱ブロック複合体１００の一方の断熱ブロック１０ａを炉壁７０に設置する。この時、炉壁に立設されたスタッド７２を、断熱ブロック１０ａに固定したブロック固定金具３６に接続する。具体的には、スタッド７２をブロック固定金具３６に設けた孔に挿入し、断熱ブロック１０ａの炉内側からナットにより締めることにより、接続される。
接続部において回動させることができない従来の断熱ブロックを施工する場合、なす角度を調整することができないので、Ｌ字の一方の断熱ブロックを固定する際に他方の断熱ブロックがスタッド３２にぶつかってしまい、設置することが難しい。本願発明の無機繊維断熱ブロック複合体１００では、このような問題を解消することができる。

【0058】

その後、図９（ｃ）に示すように、無機繊維断熱ブロック複合体１００のなす角度を加熱炉の炉壁７０の角度に近づけて、他方の断熱ブロック１０ｂを炉壁７０に設置する。この際も、炉壁に立設されたスタッド７２が、断熱ブロック１０ｂに固定したブロック固定金具３６に接続される。なお、この際に、施工者が、スタッド７２の位置と、断熱ブロック１０ｂのブロック固定金具３６の孔の位置の双方を確認しながら、これらを接続させることが可能であるので、従来の回動させることができないＬ字断熱ブロックに比べて、施工性が向上している。

【0059】

図１０は、炉壁７０が直角ではない出隅角（直角よりも大きい角度を有する場合）に無機繊維断熱ブロック複合体１００を施工する場合の、工程を示す概念図である。設置する手順としては、上記図９の場合と同様であり、まず、炉壁７０の角度よりも広い角度に、無機繊維断熱ブロック複合体１００のなす角度を設定し（図１０（ａ））、その後、一方の断熱ブロック１０ａを炉壁７０に設置し（図１０（ｂ））、その後、無機繊維断熱ブロック複合体１００のなす角度を炉壁７０の角度に近づけて、他方の断熱ブロック１０ｂを炉壁７０に設置する（図１０（ｃ））。このように、本願発明の無機繊維断熱ブロック複合体１００は、接続部２０のなす角度を任意に調整することができるので、炉壁７０の出隅部あるいは入隅部が直角ではない場合においても、該角部を覆うように断熱ブロックを施工することができる。

【0060】

図１１は、炉壁７０が複雑な形状の出隅部を有する形態において、無機繊維断熱ブロック複合体１００を施工する場合の、工程を示す概念図である。まず、炉壁７０の角度よりも広い角度に、無機繊維断熱ブロック複合体１００の接続部２０ａｂ、２０ｂｃのなす角度を設定する（図１１（ａ））。その後、一方の断熱ブロック１０ｂを炉壁７０に設置する（図１１（ｂ））。ここで、「一方の断熱ブロック」とは、複数の断熱ブロック１０のうち、いずれか一つの断熱ブロックを指す。

【0061】

その後、無機繊維断熱ブロック複合体１００の接続部２０ａｂ、２０ｂｃのそれぞれのなす角度を炉壁７０の角度に近づけて、他方の断熱ブロック１０ａ、１０ｂを炉壁７０に設置する（図１１（ｃ））。ここで、「他方の断熱ブロック」とは、複数の断熱ブロック１０のうち、上記一方の断熱ブロック以外の断熱ブロックを指す。このように、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体１００は、炉壁７０が複雑な形状を有する場合であっても、該形状に沿って、隙間なく断熱材を設置することが可能である。

【0062】

以上のように、無機繊維断熱ブロック複合体１００を炉壁に設置した後は、各断熱ブロックを固定しているバンド３８を切断し、圧縮を開放する。これにより、無機繊維集合体のマットの反発力により、断熱ブロックが炉壁に固定される。そして、各断熱ブロックの間の抑え板３９およびガイドパイプ３４を引き抜き、無機繊維断熱ブロック複合体１００の施工が完了する。

【0063】

以下、本発明の無機繊維断熱ブロック複合体１００の製造例を示す。なお、該製造例は本発明の一実施形態を示すに過ぎない。

【0064】

（１） ＭＡＦＴＥＣ ＭＬＳ ８ｐｃｆ（１２８ｋｇ/ｍ^３）厚さ２５ｍｍ×長さ３６００ｍｍのブランケットを図７（ａ）のように２枚切出す。サイズは、ａ：３６００ｍｍ、ｂ６００ｍｍ、ｃ～ｅ：３００ｍｍである。
（２）上記ブランケットを３００ｍｍで交互に折り畳み積層させ、図７（ｃ）のようなパーツを２つ製作する。
（３）２つのパーツの隙間部分を交互に組み合わせて、図８（ａ）のようなＬ字のブロックにする。
（４）図７（ｂ）に示すように、Ｌ字ブロックの内側面に刃がでるように、それぞれの内面に、固定ロッド３２を４本取り付ける。また、長さ３００ｍｍ内径Φ２０ｍｍ、外径Φ３０ｍｍの紙製のガイドパイプをそれぞれの面に一つずつ取り付ける。

【0065】

（５）図８（ｂ）に示すように、Ｌ型ブロックの側面と同じサイズの６ｍｍ厚のベニヤ板３９で両側面を抑える。断熱ブロック複合体１００の接続部２０に対応するベニヤ板の位置には、切れ目（スリット）３７が設けられており、断熱ブロック複合体１００が回動可能なようになっている。そして、圧縮梱包機で所定の厚みまで圧縮しＰＰバンド３８で固定する。ブロック固定金具３６をＬ型ブロックの固定ロッド３２の刃に取り付ける。固定ロッド３２の刃を折り曲げ、固定ロッド３２の刃とブロック固定金具３６とを溶接して固定する。図示の形態では、４本の固定ロッド３２がそれぞれ二枚の刃を備えており、該二枚の刃をブロック固定金具３６のスリットに通した後に、左右に折り広げ、その後所定箇所に溶接が施されている。
（６）２つのブロックが重ね合わさっている箇所（接続部）を、アルミナ長繊維ロープで1か所縫製する。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明の無機繊維断熱ブロック複合体１００は、炉の角部に設置する際の施工性が良好であり、炉の角部が９０度以外の場合にも施工することが可能であり、複数の角部を有する複雑な形状の炉壁にも施工することが可能である。

【符号の説明】

【0067】

１００：無機繊維断熱ブロック複合体
１０：断熱ブロック
２０：接続部
３２：固定ロッド
３４：ガイドパイプ
３６：ブロック固定金具
３７：スリット
３８：バンド
３９：抑え板
７０：炉壁
７２：スタッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】