CN103201579A - 加热炉的热效率改善方法及加热炉的热效率改善装置 - Google Patents

Abstract

设置于加热炉的排气口12内、令排气口12流出至外部的热减少的加热炉的热效率改善装置10，具有：在排气口12内沿着通过排气口12内的废气气体的流向配置的、被废气气体加热的1个或多个耐热性布构件15、16和将布构件15、16固定于排气口12的支承部件13、14、17、18、19，使来自被加热的布构件15、16的辐射热进入加热炉，减少流出至外部的热。由此，设置于已有的或新的加热炉的排气口内，使得来自被废气气体加热的布构件的辐射热进入加热炉内，减少排气口流出的热。

Description

加热炉的热效率改善方法及加热炉的热效率改善装置

技术领域

本发明关于例如通过安装在加热炉的排气口（含排气口道）的入口、被通过排气口的废气气体加热、使来自加热炉内的辐射热反射而返回加热炉内，从而减少从排气口流出至外部的热的加热炉的热效率改善方法及加热炉的热效率改善装置。

背景技术

气体燃烧加热炉或气氛控制加热炉中最显著的热损失，是通过排气口而放出至外部的高温废气气体所带出的热损失。于是，有提案提出，在炉内壁设置热辐射效率高的物质（例如，参照专利文献1），以及将碳化硅系的无纺布垫子（以下单称为垫子）作为滤热片粘贴于设置在炉内顶部的排气口，另外，还作为热反射体粘贴于炉内的顶部及侧壁，将高温废气气体的显热在炉内回收的方法（例如，参照非专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平8-210782号公报

非专利文献

非专利文献1：铃木谦尔、其他3人、《基于Si-C-（M）-O系纤维无纺布垫子的气体燃烧加热炉的节能化及高性能化》、工业加热、社团法人日本工业炉协会、2007年7月15日、第44卷、第4号、p.17-25

发明内容

此处，为了将作为柔软体的垫子粘贴于炉内的顶部和侧壁，方法一般是使用陶瓷粘合剂粘合。但是，炉内温度在例如1000℃以上的高温下，在高温废气气体高速流转的炉内，将垫子仅通过陶瓷粘合剂粘合的话难以长期稳定地附着于炉内的顶部和侧壁，使用中垫子剥离落下的可能性较高。此外，作为柔软体的垫子自身也存在是否可以长期承受高温废气气体造成的机械冲击和磨损的问题。另外，由于作为柔软体的垫子的保形性（形状保持性）极低，粘贴作业非常烦琐，同时，由于无法将垫子互相组合并互相支承而一体化使用，存在粘贴于炉内的顶部和侧壁的垫子的一部分发生剥离的话，该剥离很容易便会扩展至垫子整体，导致垫子落下的问题。而且，一旦垫子落下的话，落下的影响会扩展至周围的垫子，还会产生垫子相继落下的问题。

本发明鉴于相关情况而作，目的是提供设置于已有或新的加热炉的排气口内，使得来自被废气气体加热的布构件的辐射热进入加热炉内，减少从排气口流出的热的加热炉的热效率改善方法及热效率改善装置。

基于上述目的的第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法，是将1个或多个耐热性布构件介由支承部件，在加热炉的排气口内沿着通过该排气口内的废气气体的流向设置，使通过该排气口的废气气体加热上述布构件，使得来自被加热的上述布构件的辐射热进入该加热炉内，减少该排气口流出至外部的热。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，设置有多个上述布构件，而且优选该多个布构件在平面观察下交叉于一点，形成为放射状集合体。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，上述集合体由2片上述布构件形成，该布构件间的交叉角度可在10度以上、90度以下。

此处，布构件间的交叉角度不足10度的话，在布构件内侧流动的废气气体流量与在布构件外侧流动的废气气体流量会产生差异，因此难以将布构件均匀加热，因而并不理想。另一方面，布构件间的交叉角度超过90度、不足170度的集合体与布构件间的交叉角度在10度以上、90度以下的集合体，废气气体流动的作用相同。因此，交叉角度的下限为10度，上限为90度。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，优选上述集合体由3片以上的上述布构件形成，邻接的该布构件间的各交叉角度相等，在5度以上。

此处，交叉角度不足5度的话，废气气体通过布构件交叉部附近时的阻力变大，因此并不理想。此外，由n片布构件形成集合体、邻接的布构件间的各交叉角度相等的话，交叉角度为360度/2n。另外，在具有3片布构件时，交叉角度的上限为60度。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，优选上述布构件为3片以上，该布构件在平面观察下在2点以上交叉、形成为上述排气口内沿着通过该排气口内的废气气体流向而分割为多条支路的集合体。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，优选上述集合体具有：具备有间隔在5mm以上的平行配置的2片上述布构件的第1布构件群组、与构成该第1布构件群组的上述布构件以5度以上、不足90度或90度的交叉角度交叉的1片上述布构件。

此处，第1布构件群组的2片布构件的间隔不足5mm的话，废气气体通过构成第1布构件群组的布构件之间时的阻力变大，因此并不理想。此外，布构件间的交叉角度不足5度的话，废气气体通过布构件交叉部附近时的阻力变大，因此并不理想。另一方面，布构件间的交叉角度超过90度、不足175度的集合体与布构件间的交叉角度在5度以上、不足90度的集合体的废气气体流动的作用相同。因此，交叉角度的下限为5度，上限为90度。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，优选上述集合体具有：具备有间隔在5mm以上的平行配置的2片以上上述布构件的第1布构件群组、具备有间隔在5mm以上的平行配置的2片以上上述布构件的第2布构件群组，上述第1布构件群组的上述布构件与上述第2布构件群组的上述布构件以5度以上、不足90度或90度的交叉角度交叉。

此处，各自构成第1、第2布构件群组的布构件的间隔不足5mm的话，废气气体通过布构件间时的阻力变大，因此并不理想。此外，布构件间的交叉角度不足5度的话，废气气体通过布构件交叉部附近时的阻力变大，因此并不理想。另一方面，布构件间的交叉角度超过90度、不足175度的集合体与布构件间的交叉角度在5度以上、不足90度的集合体的废气气体流动的作用相同。因此，交叉角度的下限为10度，上限为90度。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，优选上述布构件宽度方向的两侧端部与上述排气口的内壁相接。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，上述布构件可由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛制作。

此外，上述布构件也可由厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布制作。

另外，上述布构件也可由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛以及厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布中的任意一方或双方叠加制作而成的布材层积物形成。

此处，上述布帛可以为平纹织物、缎纹织物、提花织物、三维立体织物及多轴向织物中的任意一个。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，上述布构件由复合化无机纤维构成，该复合化无机纤维具有包括内壳构造与外壳构造的多层构造，

以Al、Ti、Cr、Fe、Si、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、Re及Os各元素为第1群组，

上述外壳构造由（1）选自上述第1群组的1个元素的氧化物、（2）选自上述第1群组的2个以上元素构成的复合氧化物、（3）选自上述第1群组的2个以上元素的固溶体氧化物、（4）上述氧化物与上述复合氧化物、（5）上述氧化物与上述固溶体氧化物、（6）上述复合氧化物与上述固溶体氧化物以及（7）上述氧化物与上述复合氧化物和上述固溶体氧化物中的任意1个所形成的材料A构成，

优选形成上述外壳构造的无机物质的热膨胀系数值，在形成上述内壳构造的无机物质的热膨胀系数值的±10%的范围内，上述外壳构造的厚度在0.2μm以上、10μm以下。

此处，优选上述固溶体氧化物，以Y、Yb、Er、Ho及Dy各元素为第2群组，以Y、Yb、Er、Ho、Dy、Gd、Sm、Nd及Lu各元素为第3群组，以选自上述第2群组的至少1个元素为QE，以选自上述第3群组的至少1个元素为RE时，由通式QE₂Si₂O₇、QESiO₅、RE₃Al₅O₁₂及REAlO₃中的任意1个或2个以上构成。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，优选上述内壳构造，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，由含有Si、C、O及M1的无机物质构成。

此外，上述内壳构造，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，以其碳化物为M2C，

可由含有1）β-SiC、2）M2C、3）β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）的（作为主体的）粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物构成。

另外，上述内壳构造也可由含有Si、C及O的无机物质构成。

而且，上述内壳构造也可由粒径在700nm以下的β-SiC的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C及O的非晶质无机物质的集合物构成。

或者，上述内壳构造也可由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，优选上述布构件由无机纤维构成，该无机纤维，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，由含有Si、C、O及M1的无机物质构成。

此外，上述布构件也可由无机纤维构成，该无机纤维由含有Si、C及O的无机物质构成。

另外，上述布构件也可由无机纤维构成，该无机纤维由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成。

然后，上述布构件也可由无机纤维构成，该无机纤维由Al、Si及O所形成的非晶质无机物质构成。

基于上述目的的第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置，是设置于加热炉的排气口内，减少从该排气口流出至外部的热的加热炉的热效率改善装置，

具有：在上述排气口内沿着通过该排气口内的废气气体流向配置、被该废气气体加热的1个或多个耐热性布构件、

将上述布构件固定在上述排气口的支承部件，

使得来自被加热的上述布构件的辐射热进入上述加热炉，减少流出至外部的热。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，优选上述布构件为2片，平面观察下交叉于一点，形成为放射状集合体，上述布构件间的交叉角度在10度以上、90度以下。

此处，布构件间的交叉角度不足10度的话，在布构件内侧流动的废气气体流量与在布构件外侧流动的废气气体流量产生差异，因此难以将布构件均匀加热，因而并不理想。另一方面，布构件间的交叉角度超过90度、不足170度的集合体与布构件间的交叉角度在10度以上、90度以下时的集合体的废气气体流动的作用相同。因此，交叉角度的下限为10度，上限为90度。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，优选上述布构件为3片以上，平面观察下交叉于一点，形成为放射状集合体，邻接的上述布构件间的各交叉角度相等，在5度以上。

此处，交叉角度不足5度的话，废气气体通过布构件交叉部附近时的阻力变大，因此并不理想。此外，由n片布构件形成集合体、邻接的布构件间的各交叉角度相等的话，交叉角度为360度/2n。另外，交叉角度的上限，在具有3片布构件时，交叉角度为60度。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，优选上述布构件为3片以上，该布构件在平面观察下交叉于2点以上、形成为沿着通过上述排气口内的废气气体流向分割为多条支路的集合体。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，上述集合体可由：具备有间隔在5mm以上的平行配置的2片上述布构件的第1布构件群组、与构成该第1布构件群组的上述布构件以5度以上的交叉角度交叉的1片上述布构件构成。

此外，上述集合体也可具有：具备有间隔在5mm以上的平行配置的2片上述布构件的第1布构件群组、具备有间隔在5mm以上的平行配置的2片以上上述布构件的第2布构件群组，由上述第1布构件群组的上述布构件与上述第2布构件群组的上述布构件以5度以上的交叉角度交叉构成。

此处，各自构成第1、第2布构件群组的布构件的间隔不足5mm的话，废气气体通过布构件间时的阻力变大，因此并不理想。此外，布构件间的交叉角度不足5度的话，废气气体通过布构件交叉部附近时的阻力变大，因此并不理想。另一方面，布构件间的交叉角度超过90度、不足175度的集合体与布构件间的交叉角度在5度以上、不足90度的集合体的废气气体流动的作用相同。因此，交叉角度的下限为5度，上限为90度。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，优选上述布构件宽度方向的两侧端部与上述排气口的内壁相接。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，上述布构件可由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛制作。

此外，上述布构件也可由厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布制作。

另外，上述布构件也可由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛以及厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布中的任意一方或双方叠加制作而成的布材层积物形成。

此处，上述布帛可以是平纹织物、缎纹织物、提花织物、三维立体织物及多轴向织物中的任意一个。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，上述支承部件可以是具备：具有安装上述布构件的狭缝的筒体、以及将上述筒体在上述排气口的内壁内沿着上述废气气体的流向安装的固定装置的结构。

此处，优选上述筒体由高耐热性氧化物及高耐热性非氧化物中的任意1个构成。

此外，优选上述筒体由高耐热性非氧化物构成，该筒体的表面形成有耐热氧化物的覆盖层。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，优选上述固定装置具有位于上述筒体的废气入口一侧、半径方向内侧端部与上述筒体相接或被固定、半径方向外侧端部被固定于该排气口内壁内的1个或多个耐热性的结合部件。

此外，优选上述结合部件为头部拧入上述排气口内壁的带头螺栓。另外，结合部件可由高耐热性氧化物及高耐热性非氧化物中的任意1个构成。

此处，优选上述结合部件由高耐热性非氧化物构成，该结合部件的表面形成有耐热氧化物的覆盖层。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，优选上述固定装置具有贯通排气口中与排气口内壁有间隙地配置的上述筒体的排气出口一侧、两端部被安装于排气口内壁内的1个或多个耐热性的第2结合部件

此外，优选上述第2结合部件由陶瓷螺栓和与该陶瓷螺栓螺合的陶瓷螺母构成。另外，第2结合部件可由高耐热性氧化物及高耐热性非氧化物中的任意1个构成。

此处，优选上述第2结合部件由高耐热性非氧化物构成，该第2结合部件的表面形成有耐热氧化物的覆盖层。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，上述固定装置也可以具有耐热性带状布片中揉入了耐热性无机粘合剂制作而成的、缠卷在上述筒体的外周面而***上述排气口时填塞该筒体与该排气口之间的间隙的填充部件。

此处，上述填充部件可设置于上述筒体的排气入口一侧及上述筒体的排气出口一侧中的任意一方或两侧。

然后，上述带状布片可由厚度在0.2～10mm、开口率在30%以下的布帛或厚度在1～10mm、体积空隙率在50～97%的无纺布构成。

此外，上述耐热性无机粘合剂可以为氧化铝质。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，优选上述布构件由无机纤维或具有内壳构造与外壳构造的多层构造构成的复合化无机纤维形成。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，优选上述布构件为复合化无机纤维，该复合化无机纤维的外壳构造，以Al、Ti、Cr、Fe、Si、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、Re及Os各元素为第1群组，由（1）选自上述第1群组的1个元素的氧化物、（2）选自上述第1群组的2个以上元素构成的复合氧化物、（3）选自上述第1群组的2个以上元素的固溶体氧化物、（4）上述氧化物与上述复合氧化物、（5）上述氧化物与上述固溶体氧化物、（6）上述复合氧化物与上述固溶体氧化物以及（7）上述氧化物与上述复合氧化物与上述固溶体氧化物中的任意1个所形成的材料A构成，

优选形成上述外壳构造的无机物质的热膨胀系数值，在形成上述内壳构造的无机物质的热膨胀系数值的±10%的范围内，上述外壳构造的厚度在0.2μm以上、10μm以下。

此外，优选上述固溶体氧化物，当以Y、Yb、Er、Ho及Dy各元素为第2群组，以Y、Yb、Er、Ho、Dy、Gd、Sm、Nd及Lu各元素为第3群组，以选自上述第2群组的至少1个元素为QE，以选自上述第3群组的至少1个元素为RE时，由通式QE₂Si₂O₇、QESiO₅、RE₃Al₅O₁₂及REAlO₃中的任意1个或2个以上构成。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，优选上述内壳构造，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，由含有Si、C、O及M1的无机物质构成。

此外，上述内壳构造，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，以其碳化物为M2C，可由含有1）β-SiC、2）M2C、3）β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）的（即作为主体的）粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物构成。

另外，上述内壳构造可由含有Si、C及O的无机物质构成。

然后，上述内壳构造也可由粒径在700nm以下的β-SiC的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C及O的非晶质无机物质的集合物构成。

或者，上述内壳构造也可由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，上述布构件可以为无机纤维，该无机纤维，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，由含有Si、C、O及M1的无机物质构成。

此外，上述布构件也可以为无机纤维，该无机纤维由含有Si、C及O的无机物质构成。

另外，上述布构件也可以为无机纤维，该无机纤维由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成。

然后，上述布构件也可以为无机纤维，该无机纤维由Al、Si及O所形成的非晶质无机物质构成。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，优选上述带状布片由具有内壳构造与外壳构造的多层构造构成的复合化无机纤维或无机纤维形成。

此处，形成带状布片的无机纤维或复合化无机纤维可与形成布构件的无机纤维或复合化无机纤维为相同构成。

发明效果

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，将1个或多个耐热性布构件在加热炉的排气口内沿着通过排气口内的废气气体的流向设置，因此不会妨碍废气气体的通过，而且可以充分与废气气体接触。由此，废气气体有效地加热了布构件，在降低排气口内的温度的同时，降低废气气体的温度。其结果是，来自被加热布构件的辐射热进入加热炉内，可减少从排气口流出至外部的热，可减少加热炉的能耗（减少燃料使用量）。此外，可使加热炉内的温度分布均匀。

而且，由于即使在排气口内设置布构件也不会妨碍废气气体的通过，因此，可保持加热炉内的炉内气体的流动与排气口内未设置布构件时相同，同时也无需担心炉内压力的上升，因此也可容易地适用于现有的加热炉。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，设置有多个布构件且多个布构件形成为平面观察下交叉于一点的放射状集合体时，即使使用多个布构件也不会妨碍废气气体的通过，并且可以与废气气体充分接触。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，当集合体由2片布构件形成、布构件间的交叉角度在10度以上、90度以下时，可使各自通过布构件内侧和外侧的废气气体的流动相同，布构件可被废气气体的热有效加热。由此，来自被加热的布构件的辐射热可有效进入加热炉内。

此外，当集合体由3片以上的布构件形成，邻接的布构件间的各交叉角度相等、在5度以上时，废气气体可同样地通过布构件间，布构件可被废气气体的热有效加热。由此，来自被加热的布构件的辐射热可有效进入加热炉内。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，当布构件为3片以上、布构件形成为平面观察下交叉于2点以上、将排气口内沿着通过该排气口内的废气气体流向而分割为多条支路的集合体时，可有效利用通过排气口内的废气气体的热。

此处，当集合体具有间隔在5mm以上的平行配置的2片布构件的第1布构件群组以及与构成第1布构件群组的布构件以5度以上、不足90度或90度的交叉角度交叉的1片布构件时，通过排气口内的废气气体可有效加热3片布构件。由此，来自被加热的布构件的辐射热可有效进入加热炉内。

此外，当集合体具有间隔在5mm以上的平行配置的2片以上布构件的第1布构件群组以及间隔在5mm以上的平行配置的2片以上布构件的第2布构件群组，第1布构件群组的布构件与第2布构件群组的布构件以5度以上、不足90度或90度的交叉角度交叉时，通过排气口内的废气气体可有效加热布构件。由此，来自被加热的布构件的辐射热可有效进入加热炉内。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，当布构件的宽度方向的两侧端部与排气口的内壁相接时，废气气体定会沿着布构件通过，因此可有效加热布构件。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，当布构件由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛制作而成时，以及，当布构件由厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布制作而成时，废气气体可通过布构件，可更有效且均匀地加热布构件。

另外，当布构件由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛以及厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布中的任意一方或双方叠加制作而成的布材层积物形成时，通过改变布帛、无纺布的片数，可容易地形成各种厚度的布构件。

此处，布帛为平纹织物、缎纹织物、提花织物、三维立体织物及多轴向织物中的任意1个时，通过选择布帛的种类，可制作与目标相适应的最适宜布构件。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，当布构件由复合化无机纤维构成，复合化无机纤维具有包括内壳构造与外壳构造的多层构造，以Al、Ti、Cr、Fe、Si、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、Re及Os各元素为第1群组，外壳构造由（1）选自第1群组的1个元素的氧化物、（2）选自第1群组的2个以上元素构成的复合氧化物、（3）选自第1群组的2个以上元素的固溶体氧化物、（4）氧化物与复合氧化物、（5）氧化物与固溶体氧化物、（6）复合氧化物与固溶体氧化物以及（7）氧化物与复合氧化物和固溶体氧化物中的任意1个所形成的材料A构成，形成外壳构造的无机物质的热膨胀系数值，在形成内壳构造的无机物质的热膨胀系数值的±10%的范围内，外壳构造的厚度在0.2μm以上、10μm以下时，布构件即使有温度变动，也可防止外壳构造从内壳构造剥离。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，固溶体氧化物，以Y、Yb、Er、Ho及Dy各元素为第2群组，以Y、Yb、Er、Ho、Dy、Gd、Sm、Nd及Lu各元素为第3群组，以选自第2群组的至少1个元素为QE，以选自第3群组的至少1个元素为RE时，由通式QE₂Si₂O₇、QESiO₅、RE₃Al₅O₁₂及REAlO₃中的任意1个或2个以上构成时，可提高固溶体氧化物的耐热性及耐腐蚀性。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，当（1）内壳构造，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，由含有Si、C、O及M1的无机物质构成时，（2）内壳构造，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，以其碳化物为M2C，由β-SiC、M2C、β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）构成的粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物构成时，（3）内壳构造由含有Si、C及O的无机物质构成时，（4）内壳构造由粒径在700nm以下的β-SiC的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C及O的非晶质无机物质的集合物构成时，（5）内壳构造由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成时，布构件的比热变小，可容易地追随温度变动的同时，变为高温时可提高辐射热的反射效率。

第1发明涉及的加热炉的热效率改善方法中，（1）布构件由无机纤维构成，无机纤维，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，由含有Si、C、O及M1的无机物质构成时，（2）布构件由无机纤维构成，无机纤维由含有Si、C及O的无机物质构成时，（3）布构件由无机纤维构成，无机纤维由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成时，布构件的比热变小，可容易地追随温度变动的同时，被加热时可提高辐射热的反射效率。

此外，布构件由无机纤维构成，无机纤维由Al、Si及O所形成的非晶质无机物质构成时，布构件可在氧化气氛中使用。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，在排气口内，将1个或多个耐热性布构件沿着通过排气口内的废气气体流向配置，因此不会妨碍废气气体的通过，并且可以充分与废气气体接触，废气气体可有效加热布构件。由此，来自被加热的布构件的辐射热进入加热炉，可减少从排气口流出至外部的热，可减少加热炉的能耗（减少燃料使用量）。

而且，由于即使在排气口内设置布构件也不会妨碍废气气体的通过，因此，可保持加热炉内的炉内气体的流动与排气口内未设置布构件时相同，同时也无需担心炉内压力的上升，因此也可容易地适用于现有的加热炉。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，当布构件为2片、形成为平面观察下交叉于一点的放射状集合体、布构件间的交叉角度在10度以上、90度以下时，即使使用多个布构件也不会妨碍废气气体的通过，并且可以与废气气体充分接触。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，当布构件为3片以上、形成为平面观察下交叉于一点的放射状集合体、邻接的布构件间的各交叉角度相等、并在5度以上时，废气气体可同样地通过布构件间，布构件可被废气气体的热有效加热。由此，来自被加热的布构件的辐射热可有效进入加热炉内。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，当布构件为3片以上、布构件形成为平面观察下交叉于2点以上、将排气口内沿着通过该排气口内的废气气体流向而分割为多条支路的集合体时，可有效利用通过排气口内的废气气体的热。

此处，集合体具有间隔在5mm以上的平行配置的2片布构件的第1布构件群组和与构成第1布构件群组的布构件以5度以上的交叉角度交叉的1片布构件时，通过排气口内的废气气体可有效加热3片布构件。由此，来自被加热的布构件的辐射热可有效进入加热炉内。

此外，集合体具有间隔在5mm以上的平行配置的2片以上布构件的第1布构件群组和间隔在5mm以上的平行配置的2片以上布构件的第2布构件群组、第1布构件群组的布构件与第2布构件群组的布构件以5度以上的交叉角度交叉时，通过排气口内的废气气体可有效加热布构件。由此，来自被加热的布构件的辐射热可有效进入加热炉内。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，布构件的宽度方向的两侧端部与排气口的内壁相接时，废气气体定会通过布构件之间，因此可有效加热布构件。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，当布构件由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛制作时，以及，当布构件由厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布制作时，可更有效且均匀地加热布构件。

另外，当布构件由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛以及厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布中的任意一方或双方叠加制作而成的布材层积物形成时，通过改变布帛、无纺布的片数，可容易地形成各种厚度的布构件。

此处，布帛为平纹织物、缎纹织物、提花织物、三维立体织物及多轴向织物中的任意1个时，通过选择布帛的种类，可得到与目标相适应的最适宜布构件。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，当支承部件具备：具有安装上述布构件的狭缝的筒体、以及将筒体在排气口的内壁内沿着废气气体的流向安装的固定装置时，可容易地在排气口内将布构件沿着通过排气口内的废气气体的流向配置。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，筒体由高耐热性氧化物及高耐热性非氧化物中的任意1个构成时，筒体可在高温下长时间稳定使用。

此外，筒体由高耐热性非氧化物构成、筒体的表面形成有耐热氧化物的覆盖层时，即使加热炉内发生温度变动，筒体也可在高温下长时间稳定使用。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，当固定装置具有位于筒体的废气入口一侧、半径方向内侧端部与筒体相接或被固定、半径方向外侧端部被固定于排气口内壁内的1个或多个耐热性的结合部件时，可将筒体简便地安装在排气口内。

此处，结合部件为头部拧入排气口内壁的带头螺栓时，可容易地在筒体的排气口内安装、取下。

另外，结合部件由高耐热性非氧化物构成、结合部件的表面形成有耐热氧化物的覆盖层时，即使加热炉内发生温度变动，结合部件也可在高温下长时间稳定使用。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，当固定装置具有贯通排气口中与排气口内壁有间隙地配置的筒体的排气出口一侧、两端部被安装于排气口内壁内的1个或多个耐热性的第2结合部件时，可容易地将安装在排气口内的筒体的轴心方向调整为朝向排气口的轴心方向。

此处，第2结合部件由陶瓷螺栓和与陶瓷螺栓螺合的陶瓷螺母构成时，通过陶瓷螺母可容易地决定筒体的位置以及进行结合。

此外，第2结合部件由高耐热性非氧化物构成、第2结合部件的表面形成有耐热氧化物的覆盖层时，即使加热炉内发生温度变动，第2结合部件也可在高温下长时间稳定使用。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，当固定装置具有耐热性的带状布片中揉入耐热性无机粘合剂制作而成的、缠卷在筒体的外周面而***排气口时填塞筒体与排气口之间的间隙的填充部件时，无需使用具有与排气口的内尺寸符合的外尺寸的筒体，因此可将热效率改善装置容易地设置于已有的加热炉的排气口。

另外，填充部件设置于筒体的排气入口一侧和排气出口一侧中的任意一方或两侧时，可提高筒体在排气口内的固定能力。

此处，带状布片由厚度在0.2～10mm、开口率在30%以下的布帛或厚度在1～10mm、体积空隙率在50～97%的无纺布构成时，带状布片中可容易地揉入耐热性无机粘合剂的同时，通过改变带状布片在筒体外周面的缠卷次数，可容易地调整填充部件的厚度。

此外，耐热性无机粘合剂为氧化铝质时，可在高温下维持稳定的粘合强度，可将筒体通过填充部件而确切地固定在排气口内。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，布构件由无机纤维或具有内壳构造与外壳构造的多层构造构成的复合化无机纤维形成时，可根据使用环境，分别调整布构件的寿命及成本。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，布构件为复合化无机纤维，复合化无机纤维的外壳构造，以Al、Cr、Fe、Si、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、Re及Os各元素为第1群组，外壳构造由（1）选自第1群组的1个元素的氧化物、（2）选自第1群组的2个以上元素构成的复合氧化物、（3）选自第1群组的2个以上元素的固溶体氧化物、（4）氧化物与复合氧化物、（5）氧化物与固溶体氧化物、（6）复合氧化物与固溶体氧化物以及（7）氧化物与复合氧化物和固溶体氧化物中的任意1个所形成的材料A构成，形成外壳构造的无机物质的热膨胀系数值，在形成内壳构造的无机物质的热膨胀系数值的±10%的范围内，外壳构造的厚度在0.2μm以上、10μm以下时，即使复合化无机纤维即使发生温度变动，也可防止外壳构造从内壳构造剥离。

此处，固溶体氧化物，以Y、Yb、Er、Ho及Dy各元素为第2群组，以Y、Yb、Er、Ho、Dy、Gd、Sm、Nd及Lu各元素为第3群组，以选自第2群组的至少1个元素为QE，以选自第3群组的至少1个元素为RE时，由通式QE₂Si₂O₇、QESiO₅、RE₃Al₅O₁₂及REAlO₃中的任意1个或2个以上构成的情况下，可提高固溶体氧化物的耐热性及耐腐蚀性。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，当（1）内壳构造，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，由含有Si、C、O及M1的无机物质构成时，（2）内壳构造，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，以其碳化物为M2C，由β-SiC、M2C、β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）构成的粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物构成时，（3）内壳构造由含有Si、C及O的无机物质构成时，（4）内壳构造由粒径在700nm以下的β-SiC的结晶质超微粒和存在于结晶质超微粒间的含有Si、C及O的非晶质无机物质的集合物构成时，（5）内壳构造由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成时，布构件的比热变小，可容易地追随温度变动的同时，变为高温时可提高辐射热的反射效率。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，布构件为无机纤维，当（1）无机纤维，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，由含有Si、C、O及M1的无机物质构成时，（2）无机纤维由含有Si、C及O的无机物质构成时，（3）无机纤维由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成时，布构件的比热变小，可容易地追随温度变动的同时，变为高温时可提高辐射热的反射效率。

此外，无机纤维由Al、Si及O所形成的非晶质无机物质构成时，布构件可在高温的氧化气氛中使用。

第2发明涉及的加热炉的热效率改善装置中，带状布片由无机纤维或具有内壳构造与外壳构造的多层构造构成的复合化无机纤维形成时，可根据使用环境，分别调整填充部件的寿命及成本。

附图说明

[图1]本发明的第1实施例涉及的加热炉的热效率改善装置的说明图。

[图2]该热效率改善装置的布构件形成的集合体的说明图。

[图3]（A）、（B）、（C）为显示该热效率改善装置的集合体的制作方法的说明图。

[图4]该热效率改善装置的圆筒体的说明图。

[图5]圆筒体上安装了集合体的状态的说明图。

[图6]本发明的第2实施例涉及的加热炉的热效率改善装置的说明图。

[图7]本发明的第3实施例涉及的加热炉的热效率改善装置的说明图。

[图8]该热效率改善装置的布构件形成的集合体的说明图。

[图9]（A）、（B）为显示该热效率改善装置的集合体的制作方法的说明图。

[图10]该热效率改善装置的圆筒体的说明图。

[图11]圆筒体上安装了集合体的状态的说明图。

[图12]变形例涉及的集合体使用的布构件的说明图。

[图13]变形例涉及的集合体安装方法的说明图。

[图14]另一变形例涉及的集合体安装方法的说明图。

[图15]安装实验例1的加热炉的热效率改善装置的电炉的说明图。

[图16]实验例2的加热炉的热效率改善装置使用的集合体的说明图。

[图17]实验例2的加热炉的热效率改善装置使用的圆筒体的说明图。

[图18]实验例2的加热炉的热效率改善装置的说明图。

[图19]实验例5的加热炉的热效率改善装置使用的集合体的说明图。

[图20]实验例5的加热炉的热效率改善装置使用的圆筒体的说明图。

[图21]实验例5的加热炉的热效率改善装置的说明图。

符号说明

10：加热炉的热效率改善装置、11：顶部、12：排气口、13：圆筒体、14：带头螺栓、15、16：布构件、17：陶瓷螺栓、18、19：陶瓷螺母、20：集合体、21、22：切口、23、24、25、26：狭缝、27、28、29、29a、30、30a：安装孔、31：加热炉的热效率改善装置、32：圆筒体、33：填充部件、34：带头螺栓（陶瓷螺栓）、35：加热炉的热效率改善装置、36：圆筒体、37：集合体、38、39：布构件、40：第1布构件群组、41：布构件、42、43、44、45：切口、46、47、48、49、50、51：狭缝、52、53、54、55、56、57：安装孔、58：切口、59：布构件、60：切口、61：布构件、62、63：壁骨、64、65：框体、66、67、68、69：小框体、70、71：切口、72、73：安装孔、74、75：布构件、76：第1布构件群组、77、78：布构件、79：第2布构件群组、80：集合体、81：排气口、82、83：圆筒体

具体实施方式

接着，参照附图说明本发明具体化的实施例，供理解本发明。

如图1所示，本发明的第1实施例涉及的加热炉的热效率改善装置（以下单称为热效率改善装置）10，设置于加热炉的例如垂直贯通顶部11所设的截面为圆形的排气口12内，具有减少从排气口12流出至外部的热的作用。

然后，热效率改善装置10具有：在排气口12内沿着通过排气口12内的废气气体的流向配置、被废气气体加热的2片耐热性布构件15、16；具有安装布构件15、16的狭缝23、24、25、26（参照图4）的耐热性的圆筒体13（构成支承部件的筒体的一例）；位于圆筒体13的废气入口一侧、半径方向内侧端部被固定于圆筒体13、半径方向外侧端部拧入排气口12的内壁、将圆筒体13在排气口12的内壁内沿着废气气体的流向安装的耐热性的多个（图1中为4根）带头螺栓14（作为构成支承部件的固定装置的结合部件的一部分）。此外，热效率改善装置10具有贯通排气口12中与排气口12的内壁有间隙地配置的圆筒体13的排气出口一侧、两端部被安装于排气口12的内壁内的1根耐热性的陶瓷螺栓17以及与陶瓷螺栓17螺合的陶瓷螺母18、19（设置于构成支承部件的固定装置的第2结合部件的一例）。以下详细说明。

圆筒体13由高耐热性氧化物（例如氧化铝）及高耐热性非氧化物（例如，碳化硅、氮化硅、硅铝氧氮聚合材料（sialon））中的任意1个构成。由此，可防止圆筒体13在高温下的变形和破损，可长时间稳定使用。加热炉内运转中温度发生变动时，通过使圆筒体13由高耐热性非氧化物形成，可进一步防止圆筒体13温度变化所伴随的破损。另外，由高耐热性非氧化物形成的圆筒体13，在高温下的氧化性气氛中，圆筒体13的表面会渐渐氧化，因此在圆筒体13的表面涂布例如氧化铝、氧化锆等耐热氧化物的浆料而形成覆盖层，防止圆筒体13的表面氧化。由此，可以防止圆筒体13的高温特性（例如，强度、热冲击阻力）的下降，可长时间稳定使用。

陶瓷构成的带头螺栓14（陶瓷螺栓17及陶瓷螺母18、19也同样）由高耐热性氧化物（例如氧化铝）或高耐热性非氧化物（例如碳化硅、氮化硅、硅铝氧氮聚合材料）中的任意1个构成。由此，可以防止带头螺栓14在高温下的变形和破损，可长时间稳定使用。加热炉内运转中温度发生变动时，通过使带头螺栓14由高耐热性非氧化物形成，可进一步防止带头螺栓14的温度变化所伴随的破损。另外，由高耐热性非氧化物形成的带头螺栓14，在高温下的氧化性气氛中，带头螺栓14的表面会渐渐氧化，因此在带头螺栓14的表面涂布例如氧化铝、氧化锆等耐热氧化物的浆料而形成覆盖层，防止带头螺栓14的表面氧化。由此，可以防止带头螺栓14的高温特性（例如强度、热冲击阻力）的下降，可长时间稳定使用。另外，在圆筒体13的废气出口一侧的侧部周方向的相对位置，设置有贯通圆筒体13、两端部挤压排气口12的内周面的陶瓷螺栓17，因此可以确定圆筒体13对于排气口12内的位置并进一步强化固定。另外，对于陶瓷螺栓17对于圆筒体13的固定，通过使用从陶瓷螺栓17的两端部拧合的陶瓷螺母18、19将圆筒体13从两侧挤压而进行。

如图2所示，布构件15、16形成为平面观察下交叉于1点（布构件15、16的宽度方向的中央部）、布构件15、16间的交叉角度在10度以上、90度以下、此处为90度的放射状集合体20。然后，集合体20以其长度方向（布构件15、16的长度方向）向着圆筒体13的轴心方向而被***圆筒体13内。另外，将插有集合体20的圆筒体13安装于排气口12时，突出于圆筒体13外侧的布构件15、16的宽度方向的两侧端部与排气口12的内壁相接。由此，废气气体沿着布构件15、16及圆筒体13的侧部流动。

集合体20，如图3（A）所示，在布构件15、16的宽度方向中央部，沿着长度方向各自形成有长度为布构件15、16的长度L的一半的切口21、22，如图3（B）所示，布构件15、16的切口21、22在同轴上相对的同时配置为布构件15、16垂直相交，如图3（C）所示，将布构件15、16的切口21、22沿着切口21、22***另一侧切口22、21内，从而组合形成。然后，如图4所示，在圆筒体13的基底端（废气出口一侧端部）的周方向4等分位置，各自沿着圆筒体13的轴方向形成长于布构件15、16的长度L的长度S的狭缝23、24、25、26，使得集合体20的布构件15、16的沿着长度方向的两侧部各自***狭缝23～26，从而将集合体20***圆筒体13内。由此，如图5所示，可将集合体20在维持布构件15、16间的交叉角度为90度的状态下，配置在圆筒体13内。另外，图4中，符号27、28为***陶瓷螺栓17的安装孔，符号29、29a、30、30a为***带头螺栓14的安装孔。

第1实施例中，集合体20由布构件15、16形成，但也可令3片以上的布构件以平面观察下交叉于1点（布构件的宽度方向的中央部）、使邻接的布构件间的各交叉角度相等的方式形成集合体。此处，邻接的布构件间的各交叉角度在5度以上。通过使交叉角度在5度以上，可以减小废气气体通过布构件间时的阻力，不阻碍废气气体的流动。另外，交叉角度的上限，在具有3片布构件时，为60度。

布构件15、16由厚度在0.2～10mm、开口率在30%以下的布帛或厚度在1～10mm、体积空隙率在50～97%的无纺布所形成的布材裁断而制作。此处，布帛是平纹织物、缎纹织物、提花织物、三维立体织物及多轴向织物中的任意1个。由此，通过选择布帛的种类，可以得到与目标相适应的最适宜布构件。

另外，布构件也可由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛以及厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布中的任意一方或双方所叠加的布材层积物形成。

布构件15、16由具有内壳构造与外壳构造的多层构造形成的复合化无机纤维所构成的布材裁断而制作。此处，内壳构造由：（1）以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，含有Si、C、O及M1的无机物质；（2）以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，再以其碳化物为M2C，由含有1）β-SiC、2）M2C、3）β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）的（即，作为主体的）粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物；（3）含有Si、C及O的无机物质；（4）粒径在700nm以下的β-SiC的结晶质超微粒和存在于结晶质超微粒间的含有Si、C及O的非晶质无机物质的集合物以及（5）β-SiC的微晶构成的结晶质无机物质中的任意1个构成（即，内壳构造由碳化硅系原材料构成）。

另一方面，外壳构造，以Al、Ti、Cr、Fe、Si、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、Re及Os各元素为第1群组，由（1）选自第1群组的1个元素的氧化物、（2）选自第1群组的2个以上元素构成的复合氧化物、（3）选自第1群组的2个以上元素的固溶体氧化物、（4）氧化物与复合氧化物、（5）氧化物与固溶体氧化物、（6）复合氧化物与固溶体氧化物以及（7）氧化物与复合氧化物和固溶体氧化物中的任意1个形成的材料A所构成。而且，形成外壳构造的无机物质的热膨胀系数值，在形成内壳构造的无机物质的热膨胀系数值的±10%的范围内，外壳构造的厚度在0.2μm以上、10μm以下。由此，即使复合化无机纤维发生温度变动，也可防止外壳构造从内壳构造剥离。

另外，固溶体氧化物，以Y、Yb、Er、Ho及Dy各元素为第2群组，以Y、Yb、Er、Ho、Dy、Gd、Sm、Nd及Lu各元素为第3群组，再以选自第2群组的至少1个元素为QE，以选自第3群组的至少1个元素为RE时，由通式QE₂Si₂O₇、QESiO₅、RE₃Al₅O₁₂及REAlO₃中的任意1个或2个以上构成。由此，固溶体氧化物（即，外壳构造）的耐热性及耐腐蚀性提升。

布构件15、16，可通过在构成成为布构件15、16基础的耐热性基材（由耐热性的无机纤维构成的布帛或无纺布所形成的布材裁断而制作）的无机纤维的外侧，设置外壳构造，从而将无机纤维改变为具有内壳构造与外壳构造的复合化无机纤维，从而制作。此处，无机纤维所构成的布帛的厚度为0.2～10mm、开口率在30%以下，无机纤维所构成的无纺布的厚度为1～10mm、体积空隙率为50～97%。以下说明由基材制作布构件15、16的方法。

无机纤维由（1）以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，含有Si、C、O及M1的无机物质、（2）含有Si、C及O的无机物质、（3）β-SiC的微晶构成的结晶质无机物质中的任意1个或2以上构成。然后，含有Si、C、O及M1的无机物质中，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，再以其碳化物为M2C，含有β-SiC、M2C、β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）构成的粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物。此外，含有Si、C及O的无机物质中，含有粒径在700nm以下的β-SiC的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C及O的非晶质无机物质的集合物。因此，无机纤维由（1）～（3）的无机物质构成时，无机纤维成为与复合化无机纤维的内壳构造相同的组成（碳化硅系原材料），因此在该无机纤维的外侧设置外壳构造、由复合化无机纤维所构成的布构件，显示出与布构件15、16相同的特性。

布构件15、16的制作方法具有：将无机纤维构成的布帛或无纺布所形成的布构件裁断，制作基材的第1工序；将基材浸渍在分散有材料A粉末的水、有机溶剂或水和有机溶剂的混合溶剂的分散溶液中，然后以基材为阴极侧，施加50～150伏特的直流电压2～10分钟，通过电泳，令粉末附着在构成基材的无机纤维的表面，得到处理基材的第2工序；将处理基材从分散溶液中取出并干燥，除去水以及/或者有机溶剂的第3工序；将干燥的处理基材在惰性气体气氛中进行1300～1700℃、0.2～2小时加热处理，令粉末固着于无机纤维，将无机纤维改变为具有内壳构造与外壳构造的复合化无机纤维的第4工序。

将无机纤维构成的布帛或无纺布所形成的布材裁断，制作具有预先设定尺寸的正方形状或长方形状的基材。此处，制作基材所使用的布材中含有化学纤维（例如人造丝纤维）时，或布材施有上浆剂时，将基材在惰性气体气氛（氮气气氛、优选氩气气氛）中进行800～1200℃的温度、0.5～5小时的加热处理。由此，可将化学纤维完全分解除去，或者将一部分分解除去并令残余部分碳化，可完全除去上浆剂。其结果是，基材被完全无机物化（以上为第1工序）。

然后，将完全无机物化的基材浸渍在积聚有材料A粉末分散于水、有机溶剂或水和有机溶剂的混合溶剂而成的分散溶液的浴槽中。此处，有机溶剂为例如，丙酮、乙醇或正庚烷中的任意1个。此外，以Al、Ti、Cr、Fe、Si、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、Re及Os各元素为第1群组，材料A由（1）选自第1群组的1个元素的氧化物、（2）选自第1群组的2个以上元素构成的复合氧化物、（3）选自第1群组的2个以上元素的固溶体氧化物、（4）氧化物与复合氧化物、（5）氧化物与固溶体氧化物、（6）复合氧化物与固溶体氧化物以及（7）氧化物与复合氧化物和固溶体氧化物中的任意1个构成。另外，为高耐热性及耐腐蚀性的固溶体氧化物时，以Y、Yb、Er、Ho及Dy各元素为第2群组，以Y、Yb、Er、Ho、Dy、Gd、Sm、Nd及Lu各元素为第3群组，再以选自第2群组的至少1个元素为QE，以选自第3群组的至少1个元素为RE，固溶体氧化物的组成为通式QE₂Si₂O₇、QESiO₅、RE₃Al₅O₁₂及REAlO₃中的任意1个或2以上。

然后，以基材为阴极侧，从直流稳定化电源施加50～150伏特的直流电压2～10分钟，通过电泳，令粉末附着在构成基材的无机纤维的外侧，形成处理基材。此处，浴槽中，例如，将C/C复合材料制成的阴极电极隔着一定距离相对配置，基材被作为阳极电极的2片不锈钢制金属丝网抱合（夹住）而配置在阴极电极间（以上为第2工序）。

处理基材的形成完了后，将处理基材从分散溶液中取出，排干分散溶液后，进行1～4小时风干，使水以及/或者有机溶剂的大半飞散除去。接着，在大气气氛中进行40～80℃的温度、3～10小时热风干燥，完全除去残存的水以及/或者有机溶剂（以上为第3工序）。

将干燥完了后的处理基材在氩气等惰性气体气流下或0.2～1MPa的微压的惰性气体气氛中，进行1300～1700℃的温度、0.2～2小时加热处理。由此，使无机纤维外侧附着的粉末烧结而固着于无机纤维，无机纤维变为具有内壳构造与外壳构造的复合化无机纤维（以上为第4工序），从而形成布构件15、16。另外，外壳构造由材料A形成，内壳构造由构成无机纤维的无机物质形成。

然后，说明使用了本发明的第1实施例涉及的加热炉的热效率改善装置10的加热炉的热效率改善方法。

通过将加热炉的热效率改善装置10设置在加热炉的排气口12内，使废气气体通过加热炉的热效率改善装置10的圆筒体13内及圆筒体13外周面与排气口12内周面之间的间隙，从而排出至外部。此处，在圆筒体13内，***有由布构件15、16以平面观察下交叉于1点而成的放射状集合体20，其长度方向（布构件15、16的长度方向）向着圆筒体13的轴心方向（废气气体的流动方向）。此外，圆筒体13的外周面与排气口12的内周面之间的间隙中，突出在圆筒体13外侧的布构件15、16的宽度方向的两端部配置为其长度方向沿着排气口12的轴心方向（圆筒体13的轴心方向），且布构件15、16的宽度方向的两侧端部与排气口12的内壁相接。由此，可以使得废气气体确实沿着布构件15、16通过。

由此，废气气体沿着布构件15、16及圆筒体13的侧部流动，废气气体可有效地加热布构件15、16，通过被加热的布构件15、16，排气口12的入口端部（即，与加热炉的交界）的温度上升的同时，被加热的布构件15、16所放射的辐射热进入加热炉内，可减少从排气口12流出至外部的热。另外，可降低排气口12内的温度，使得从排气口12的出口排出的废气气体的温度下降450～550℃，可减少加热炉的能耗（减少燃料使用量）（另外，其他的实施例中也相同）。

然后，由于废气气体沿着布构件15、16及圆筒体13的侧部流动，即使在排气口12内设置圆筒体13及布构件15、16也不会妨碍废气气体的通过，因此，可保持加热炉内的炉内气体流动与排气口12内未设置布构件时相同，同时，也无需担心炉内压力上升，加热炉的热效率改善装置10对于现有的加热炉可容易地适用。另外，加热炉的热效率改善装置10对于排气口12的安装、取下，可通过将圆筒体13在排气口12安装、取下而进行，因此加热炉的热效率改善装置10的保养管理容易。

此处，由于形成集合体20的布构件15、16间的交叉角度在10度以上、90度以下、例如为90度，因此可以使得各自通过布构件15、16的内侧和外侧的废气气体的流动相同，布构件15、16可有效通过废气气体的热而被加热。由此，被加热的布构件15、16的辐射热可有效进入加热炉内。

另外，集合体由3片以上的布构件形成时，布构件于平面观察下交叉于2点以上，形成排气口12内沿着通过排气口12内的废气气体流向而分割为多条支路的集合体。例如，集合体可由：具有间隔在5mm以上的平行配置的2片布构件的第1布构件群组、与构成第1布构件群组的布构件以5度以上、不足90度或90度的交叉角度交叉的1片布构件构成。此外，集合体也可由：具有间隔在5mm以上的平行配置的2片以上布构件的第1布构件群组和具有间隔在5mm以上的平行配置的2片以上布构件的第2布构件群组，通过第1布构件群组的布构件与第2布构件群组的布构件以5度以上、不足90度或90度的交叉角度交叉而构成。这些集合体也可使得通过排气口内的废气气体有效地加热形成集合体的布构件，使得来自被加热的布构件的辐射热可有效进入加热炉内。

由于布构件15、16由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛或厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布制作而成，废气气体可通过（透过）布构件15、16，可更有效且均匀地加热布构件15、16。另外，布构件由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛以及厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布中的任意一方或双方叠加制作而成的布材层积物形成时，通过改变布帛、无纺布的片数，可容易地形成各种厚度的布构件。此处，通过使得布帛为平纹织物、缎纹织物、提花织物、三维立体织物及多轴向织物中的任意1个，可制作与目标（强度、刚性、弹性、厚度、长度、成本等）相适应的最适宜布构件15、16。

布构件15、16由复合化无机纤维构成，复合化无机纤维具有内壳构造与外壳构造的多层构造，以Al、Ti、Cr、Fe、Si、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、Re及Os各元素为第1群组，外壳构造由：（1）选自第1群组的1个元素的氧化物、（2）选自第1群组的2个以上元素构成的复合氧化物、（3）选自第1群组的2个以上元素的固溶体氧化物、（4）氧化物与复合氧化物、（5）氧化物与固溶体氧化物、（6）复合氧化物与固溶体氧化物以及（7）氧化物与复合氧化物与固溶体氧化物中的任意1个所形成的材料A构成，形成外壳构造的无机物质的热膨胀系数值，在形成内壳构造的无机物质的热膨胀系数值的±10%的范围内，外壳构造的厚度在0.2μm以上、10μm以下时，布构件即使发生温度变动，也可防止外壳构造从内壳构造剥离。其结果是，即使复合化无机纤维存在于高温的氧化气氛中，也可防止内壳构造与氧反应（内壳构造的氧化），可抑制内壳构造的材质变化所伴随的特性下降（例如，强度下降、热放射率的下降等）。

此处，固溶体氧化物，在以Y、Yb、Er、Ho及Dy各元素为第2群组，以Y、Yb、Er、Ho、Dy、Gd、Sm、Nd及Lu各元素为第3群组，以选自第2群组的至少1个元素为QE，以选自第3群组的至少1个元素为RE时，由通式QE₂Si₂O₇、QESiO₅、RE₃Al₅O₁₂及REAlO₃中的任意1个或2以上构成的话，可以提高固溶体氧化物的（即，外壳构造的）耐热性及耐腐蚀性，因此可以防止氧化所伴随的内壳构造的材质变化，可进一步提高复合化无机纤维在高温氧化气氛中的稳定性。

此外，（1）内壳构造，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，由含有Si、C、O及M1的无机物质构成时，（2）内壳构造，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，以其碳化物为M2C，由β-SiC、M2C、β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）构成的粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物构成时，（3）内壳构造由含有Si、C及O的无机物质构成时，（4）内壳构造由粒径在700nm以下的β-SiC的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C及O的非晶质无机物质的集合物构成时，（5）内壳构造由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成时，布构件15、16的比热变小，可容易地追随温度变动的同时，变为高温时可提高辐射热的反射效率。

如图6所示，本发明的第2实施例涉及的加热炉的热效率改善装置31，较之于第1实施例涉及的加热炉的热效率改善装置10，其特征在于，作为将***排气口12的圆筒体32（构成支承部件的筒体的一例）安装在排气口12的内壁内的固定装置（与筒体共同构成支承部件），具有揉入了耐热性无机粘合剂而制作的耐热性带状布片缠卷在圆筒体32的炉内侧外周部（圆筒体32的废气入口一侧外周部）、***排气口12内时填塞圆筒体32与排气口12之间的间隙的填充部件33。另外，加热炉的热效率改善装置31中，其特征在于，设置有从圆筒体32的内侧分别贯通圆筒体32及圆筒体32外侧的填充部件33、其头部拧入了排气口12的内周面的多个（第2实施例中为4根）耐热性的带头螺栓34（作为固定装置的结合部件的一部分）。因此，仅说明填充部件33，对与加热炉的热效率改善装置10相同的构成部件赋予相同的符号，省略其详细说明。

此外，使用了第2实施例涉及的加热炉的热效率改善装置31的加热炉的热效率改善方法（加热炉的辐射热反射兼热屏蔽方法）与使用了第1实施例涉及的加热炉的热效率改善装置10的加热炉的热效率改善方法相同，因此省略说明。

圆筒体32、带头螺栓34可分别采用与第1实施例涉及的加热炉的热效率改善装置10使用的圆筒体13、带头螺栓14同样的构成。

此外，耐热性的带状布片由厚度在0.2～10mm、开口率在30%以下的布帛（平纹织物、缎纹织物、提花织物、三维立体织物及多轴向织物中的任意1个）或厚度在1～10mm、体积空隙率在50～97%的无纺布构成。并且，带状布片可由具有内壳构造与外壳构造的多层构造构成的复合化无机纤维（与形成第1实施例的加热炉的热效率改善装置10使用的布构件15、16的复合化无机纤维为相同构成）形成。另外，耐热性无机粘合剂为氧化铝质。

此处，向带状布片揉入耐热性无机粘合剂，可通过例如，在带状布片的正反两面各自涂布耐热性无机粘合剂，对涂布的耐热性无机粘合剂用辊加压而进行。然后，填充部件33由带状布片缠卷在圆筒体32的外周面而形成，因此，通过改变带状布片的缠卷次数，可以容易地调整填充部件33的厚度，调整为与从圆筒体32外周面至排气口12内周面之间的间隙距离相对应的最适宜厚度而***排气口12内，而且，可将足以填充圆筒体32与排气口12的间隙的厚度的填充部件33简便地设置在圆筒体32的外侧。

构成填充部件33的带状布片中，存在有联通的空孔，空孔内填充有未固化的耐热性无机粘合剂。因此，将外侧设置有填充部件33的圆筒体32***排气口12内时，可令填充部件33容易地随着间隙的形状而变形，可切实地填充圆筒体32的外周面与排气口12的内周面之间的间隙。然后，将圆筒体32介由填充部件33***排气口12内后，带状布片空孔内所填充的耐热性无机粘合剂固化的话，可将填充部件33固定为与间隙形状相符合的形态，可稳定地堵塞间隙。另外，将圆筒体32介由填充部件33***排气口12内时，通过耐热性无机粘合剂，圆筒体32与填充部件33以及填充部件33与排气口12的内周面接合，可将圆筒体32稳固地固定在排气口12内。此处，由于圆筒体32的最前侧（废气入口一侧）的侧部设置有多个陶瓷构成的带头螺栓34，因此通过用带头螺栓4的前端部挤压排气口12的内周面，可进一步强化圆筒体32在排气口12内的固定。

另外，填充部件也可设置在圆筒体32的炉外侧外周部（圆筒体32的废气出口一侧外周部），也可分别设置在圆筒体32的炉内侧外周部及炉外侧外周部。

如图7所示，本发明的第3的实施例涉及的加热炉的热效率改善装置35，较之于第1实施例涉及的加热炉的热效率改善装置10，其特征在于，圆筒体36的形状与配置在圆筒体36内的集合体37的形状各自不同。

因此，仅说明圆筒体36及集合体37，对与加热炉的热效率改善装置10相同的构成部件赋予相同的符号，省略详细说明。

此外，使用了第3的实施例涉及的加热炉的热效率改善装置35的加热炉的热效率改善方法与使用了第1实施例涉及的加热炉的热效率改善装置10的加热炉的热效率改善方法相同，因此省略说明。

如图8所示，集合体37具有：具备间隔在5mm以上的平行配置的2片布构件38、39的第1布构件群组40和与构成第1布构件群组40的布构件38、39以90度的交叉角度交叉的1片布构件41。另外，布构件38、39、41可与第1实施例涉及的加热炉的热效率改善装置10使用的布构件15、16为同样的构成。

此处，如下形成集合体37。首先，如图9（A）所示，在将布构件41宽度方向的长度3等分的部位，沿着长度方向，分别形成长度为布构件41的长度L的一半的切口42、43。另一方面，在布构件38、39上，在布构件38、39的宽度方向中央部，沿着长度方向，分别形成长度为布构件38、39的长度L的一半的切口44、45。接着，使布构件41的切口42与布构件38的切口44在同轴上相对，使布构件41的切口43与布构件39的切口45在同轴上相对，同时，使布构件38、39分别相对于布构件41成正交配置。然后，如图9（B）所示，使布构件41的切口42与布构件38的切口44互相沿着切口42、44***组合，使布构件41的切口43与布构件39的切口45互相沿着切口43、45***组合。

如图10所示，圆筒体36的基底端（废气出口一侧端部）中，以通过圆筒体36中心的直线与基底端的交叉部为F、G，以垂直于交叉部F、G的连线、使圆筒体36的中心在中间、间隔距离为布构件41宽度的1/3长度而配置的直线与基底端的各个交叉部为H、I、J、K，在F、G、H、I、J、K的位置，分别沿着圆筒体36的轴方向，形成长于布构件38、39、41的长度L的长度R的狭缝46、47、48、49、50、51，使沿着集合体37的布构件38、39、41的长度方向的两侧部分别***狭缝46～51而使集合体37***圆筒体36内。由此，如图11所示，被平行配置的布构件38、39可在平面观察下呈与布构件41正交于不同的2点的状态而配置在圆筒体36内。其结果是，圆筒体36内被集合体37分割为沿着通过圆筒体36内（通过排气口12内）的废气气体的流向的多条支路。

另外，图10、图11中，符号52、53为***陶瓷螺栓17的安装孔，符号54、55、56、57为***带头螺栓14的安装孔。

此外，将***有集合体37的圆筒体36安装于排气口12时，突出在圆筒体36外侧的布构件38、39、41的宽度方向的两侧端部与排气口12的内壁相接。由此，废气气体沿着布构件38、39、41及圆筒体36的侧部流动。

第3的实施例中，集合体37形成为平行配置的布构件38、39与布构件41垂直相交，但也可配置为相对于1片布构件，平行配置的2片布构件以5度以上、不足90度的角度交叉。另外，使用4片以上的布构件时，可形成为具备：具有间隔在5mm以上的平行配置的2片以上的布构件的第1布构件群组、具有间隔在5mm以上的平行配置的2片以上的布构件的第2布构件群组，第1布构件群组的布构件与第2布构件群组的布构件以5度以上的交叉角度交叉的集合体。通过使布构件间的交叉角度在5度以上，可减小废气气体通过布构件交叉部附近时的阻力，不阻碍废气气体的流动。另外，交叉角度超过90度的集合体，由于平面观察下与交叉角度不足90度的集合体成线对称的关系，因此交叉角度的上限为90度。

另外，构成布构件及填充部件的带状布片，可通过将耐热性无机纤维形成的布帛或无纺布形成的布材裁断而制作。此处，耐热性的无机纤维由（1）以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，含有Si、C、O及M1的无机物质（无机物质1）、（2）含有Si、C及O的无机物质（无机物质2）、（3）β-SiC的微晶构成的结晶质无机物质（无机物质3）或（4）Al、Si及O构成的非晶质的无机物质（无机物质4）构成。另外，含有Si、C、O及M1的无机物质1中，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，再以其碳化物为M2C，含有β-SiC、M2C、β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）构成的粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物。此外，含有Si、C及O的无机物质2中，含有粒径在700nm以下的β-SiC的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C及O的非晶质无机物质的集合物。

无机纤维由无机物质1～无机物质3中的任意一个构成时，无机纤维与复合化无机纤维的内壳构造为相同组成（碳化硅系原材料），因此该无机纤维所构成的布构件也具有与第1、第2实施例涉及的加热炉的热效率改善装置10、31的布构件15、16同样的作用。另外，由于无机纤维为碳化硅系原材料，因此在高温的氧化气氛中会逐渐氧化而材质变化，出现特性下降（例如，强度下降、热放射率的下降等）。因此，设置加热炉的热效率改善装置的加热炉内的气氛为低氧化性时，由于无机纤维的氧化速度慢，因此加热炉的热效率改善装置的布构件长时间也不会破损，可维持较高的辐射热的反射效率。此外，在分批式的加热炉等可频繁确认布构件状况及进行维保的情况下，即使炉内气氛为氧化性的，在交换的前提下可使用布构件。

此外，无机纤维由无机物质4构成时，较之于由复合化无机纤维的内壳构造及无机物质1～无机物质3构成的无机纤维，比热变大，热放射率变小。因此，较之于复合化无机纤维或无机物质1～无机物质3构成的无机纤维所形成的布构件，无机物质4构成的无机纤维所形成的布构件的作用下降。另外，无机物质4构成的无机纤维，在高温下无论是氧化性气氛、还是非氧化性气氛，都会进行非晶质的结晶化（由于发生粒生长），无机纤维会变脆。因此，形成布构件的无机纤维由无机物质4构成时，布构件不能长时间使用。

第1～第3的实施例中，由布构件形成集合体时，在布构件上设置切口、使切口相互***而组合布构件，但也可将布构件安装在形成有切口的框体上，将安装有布构件的框体相互组合而形成集合体。通过将布构件安装在框体上，可以防止布构件变形，可将布构件稳定地设置在排气口（圆筒体）内。

例如，将2片布构件安装在框体上，形成平面观察下框体宽度方向的中央部相互垂直相交的集合体时，如图12所示，分别准备自长度方向一端（上端）的宽度方向中央部起、沿着长度方向形成有长为长度一半的切口58的布构件59和自长度方向另一端（下端）的宽度方向中央部起、沿着长度方向形成有长为长度一半的切口60的布构件61。此外，如图13所示，准备由耐热性氧化物（例如氧化铝）或耐热性非氧化物（例如氮化硅）构成、在宽度方向中央部分别具有壁骨62、63、尺寸可安装布构件59、61的框体64、65，以及分别安装在装有布构件59、61的框体64、65的壁骨62、63的两侧部、与框体64、65共同夹住布构件59、61的4个小框体66、67、68、69。另外，壁骨62上，自长度方向一端（上端）的宽度方向中央部起，沿着长度方向形成有长为长度一半的切口70，壁骨63上，自长度方向另一端（下端）的宽度方向中央部起，沿着长度方向形成有长为长度一半的切口71。

接着，在框体64上放置布构件59，使切口58、70的相互位置一致，在布构件59上放置小框体66、67，使其配置在壁骨62的两侧部，从而使布构件59被框体64和小框体66、67夹住。同样的，在框体65上放置布构件61，使切口60、71的相互位置一致，在布构件61上放置小框体68、69，使其配置在壁骨63的两侧部，从而使布构件61被框体65和小框体68、69夹住。然后，从设置于小框体66～69四角的各安装孔72***耐热性氧化物（例如氧化铝）或耐热性非氧化物（例如氮化硅）的扣针（未图示），将头部***框体64、65上预先形成的各安装孔73，用耐热性的无机粘合剂（例如氧化铝质）固定。然后，通过在框体64的壁骨62上形成的切口70***框体65的壁骨63上形成的切口71，形成集合体。

另外，作为扣针的替代，也可使用耐热性氧化物（例如氧化铝）或耐热性非氧化物（例如氮化硅）构成的螺栓。

第1～第3的实施例中，将集合体设置在排气口内时，是将圆筒体以与排气口的内壁之间留有间隙的方式***，也可与排气口的内壁相接***。

此外，第1～第3的实施例中，将集合体设置在排气口内时使用了1个圆筒体，但也可如图14所示，例如，将具备有间隔在5mm以上的平行配置的2片布构件74、75的第1布构件群组76和具备有间隔在5mm以上的平行配置的2片布构件77、78的第2布构件群组79以第1布构件群组76的布构件74、75与第2布构件群组79的布构件77、78以90度的交叉角度交叉而形成的集合体80设置在排气口81内时，可使用同心配置的2个圆筒体82、83。通过使用二重圆筒体，可将集合体80更稳定地设置在排气口81内。另外，排气口的内径较大时，也可使用3个以上的圆筒体同心配置的多重圆筒体。

另外，排气口的截面形状为圆形、筒体使用的是圆筒体，但排气口的截面形状为四边形时，筒体也可使用方筒体。

实验例

（实验例1）

将含有Si、C、O及Zr的无机物质形成的无机纤维所构成的无纺布（纤维径11μm、纤维每单位面积的质量240g/m²、体积空隙率95%、含有作为化学纤维一例的人造丝纤维20质量%、宽度500mm、厚度5mm、长度10m的卷）裁断，制作纵向500mm、横向500mm的基材。然后，将基材置于热处理炉内，在氩气气氛中，进行800℃、1小时热处理，令基材（无纺布）所含的人造丝纤维的一部分分解除去、令残余部分碳化的同时，除去基材上施加的上浆剂（有机物）（以上为第1工序）。

然后，将经过热处理的基材与作为阳极电极的2片不锈钢制金属丝网抱合，配置在选自第1群组的Si、Zr元素构成的固溶体氧化物——锆石（也称为单硅酸锆、ZrSiO₄）的粉末均匀分散于乙醇与水的混合溶剂中而成的分散溶液所积聚的浴槽中、相隔一定距离相对配置的C/C复合材料制的2片阴极电极之间。然后，通过直流稳定化电源施加5分钟120V的直流电压，在构成形成基材的无纺布的无机纤维外侧，通过电泳使锆石的粉末附着（第2工序）。

接着，将基材从分散溶液中取出、排干液体，风干2小时，在大气气氛中进行40℃、6小时的热风干燥（第3工序）后，在氩气气氛中0.5MPa的微压下，进行1500℃、0.5小时热处理，通过令附着在无机纤维外侧的锆石粉末烧结、固着于无机纤维，将无机纤维变为具有内壳构造（由含有Si、C、O及Zr的无机物质构成）和外壳构造（厚度2μm的锆石）的复合化无机纤维（第4工序），制作长500mm、厚度5mm的复合化无机纤维构成的无纺布。

从复合化无机纤维所构成的无纺布上，切下纵向60mm、横向130mm、厚5mm的布构件2片。然后，使用2片布构件，根据图3（A）、（B）、（C）的顺序，使2片布构件成为平面观察下在1点（各布构件的宽度方向的中央部）相互交叉，如图2所示，形成布构件间的交叉角度为90度的放射状集合体。接着，如图4所示，在圆筒体基底端的周方向4等分位置，将沿着构成集合体的布构件长度方向的两侧部分别***沿着圆筒体轴方向形成的各个狭缝内，从而将集合体***圆筒体内。由此，如图5所示，可将集合体在维持布构件间的交叉角度为90度的状态下配置于圆筒体内。然后，在圆筒体的基底侧及最前侧分别设置陶瓷螺栓、氧化铝制的带头螺栓，制作加热炉的热效率改善装置。

从图15所示的形成于电炉顶部中央的内径60mm的排气口的入口一侧（炉内侧），将加热炉的热效率改善装置的圆筒体从基底侧（废气出口一侧）***，在圆筒体最前侧（废气入口一侧）的侧部周方向的4等分位置（周方向0度、90度、180度及270度位置）所相对的排气口内周面，将从圆筒体内侧贯通的氧化铝制的带头螺栓的最前侧拧入预先制作的螺栓孔中。此外，在圆筒体的基底侧侧部安装陶瓷螺栓，使得从一侧向相对的另一侧贯通，令陶瓷螺栓的两端部分别与排气口的内周面相接。然后，使突出在圆筒体外侧的布构件宽度方向的两端部与排气口的内周面相接而沿着排气口的长度方向配置。如上，如图1所示，完成了向电炉的排气口内安装热效率改善装置。

然后，为了确认设置于电炉的排气口内的热效率改善装置的辐射热放射作用、辐射热放射作用的持续性及热效率改善装置的耐久性，将电炉保持恒定为1300℃（以电炉中央部的温度控制），从形成于电炉的炉床中央部的空气送入口，以1升/分钟的流量令空气在电炉内流通300小时，调查此时的电炉的耗电W1的削减率。此处，当在电炉排气口内未设置热效率改善装置的状态下，从炉床中央部的空气送入口以1升/分的流量令空气在电炉内流通的同时，使电炉保持恒定为1300℃时必需的耗电量为W0时，耗电W1的削减率通过100×（W0-W1）/W0求得。

此外，通过安装在电炉排气口的热效率改善装置的布构件前端面（炉内侧表面）所装配的热电偶测定的热效率改善装置的前端部温度（布构件下温度）与热效率改善装置的布构件基底端面（炉外侧表面）所装配的热电偶测定的热效率改善装置的基底端部温度（布构件上温度）之差，调查热效率改善装置的热屏蔽效果。另外，在1300℃下进行300小时试验后，将热效率改善装置从电炉的排气口取下，回收布构件，观察构成布构件的复合化无机纤维有无高温氧化造成的劣化。

设置有热效率改善装置的情况下，较之于未设置时，耗电削减率显示出32%的较高的值，该削减率300小时未变化而保持一定，可确认布构件所形成的集合体具有良好的辐射热放射作用，表明了对电炉的运转节能有很大帮助，其结果是大大帮助了降低CO₂的发生。此外，热效率改善装置的上下产生了850℃的温度差，该温度差经300小时保持一定。由此可确认，布构件具有良好的热屏蔽作用（热屏蔽特性）。

另外，对试验后回收的构成布构件的复合化无机纤维使用扫描型电子显微镜进行观察，完全没有发现高温氧化造成的复合化无机纤维的劣化、表面微细构造的变化，可确认该布构件即使在1300℃的高温下也可长期保持一定的性能。

通过同样的方法制作别的热效率改善装置，设置在同样的电炉的排气口内，求得电炉分别保持为900℃、300℃时的电炉的耗电削减率及集合体（布构件）的上下温度差。其结果是，电炉保持在900℃时的电炉的耗电削减率为28%、温度差为430℃，电炉保持在300℃时的电炉的耗电削减率为25%、温度差为150℃。由此可确认，无论是在诸如300℃这样的辐射热的作用不显著的温度区域、还是在诸如900℃这样的辐射热的作用开始显现的温度区域，布构件所形成的集合体都具有辐射热放射作用，布构件具有热屏蔽作用（热屏蔽特性）。此外，对试验后回收的构成布构件的复合化无机纤维使用扫描型电子显微镜进行了观察，完全没有发现复合化无机纤维的劣化、表面微细构造的变化。

（实验例2）

从实验例1制作的复合化无机纤维所构成的无纺布上切下纵向60mm、横向130mm、厚5mm的布构件2片，根据与实验例1同样的顺序，如图16所示，形成布构件间的最小交叉角度为45度的放射状集合体。此外，如图17所示，在圆筒体基底端的周方向0度、45度、180度及225度的位置，分别沿着圆筒体的轴方向形成狭缝（狭缝的长度为长于布构件的横向尺寸130mm），同时，在沿着圆筒体最前侧的侧部周方向的4等分位置形成氧化铝制的带头螺栓用的安装孔，在圆筒体基底侧的侧部相对位置形成***氧化铝制的陶瓷螺栓的安装孔。然后，在形成于圆筒体的各狭缝内，分别***构成集合体的布构件的宽度方向的两侧部，从而将集合体***圆筒体内。由此，如图18所示，可将集合体在维持布构件间的最小交叉角度为45度（因此，布构件间的最大交叉角度为135度）的状态下而配置于圆筒体内。然后，在圆筒体的基底侧及最前侧分别设置陶瓷螺栓及带头螺栓，制作热效率改善装置。

接着，从实验例1使用的电炉的排气口的入口一侧，将热效率改善装置的圆筒体从基底侧***，在圆筒体的最前侧的侧部的周方向的4等分位置所相对的排气口的内周面，将从圆筒体内侧贯通的氧化铝制螺栓的最前侧拧入预先制作的螺栓孔中。此外，在圆筒体的基底侧侧部安装陶瓷螺栓，使得从一侧向相对的另一侧贯通，令陶瓷螺栓的两端部分别与排气口的内周面相接。然后，使突出在圆筒体外侧的布构件宽度方向的两端部与排气口的内周面相接而沿着排气口的长度方向配置。如上，完成了向电炉的排气口内安装热效率改善装置。

然后，与实验例1同样地确认设置于电炉的排气口内的热效率改善装置的辐射热放射作用、辐射热放射作用的持续性及热效率改善装置的耐久性。

设置有热效率改善装置的情况下，较之于未设置时，耗电削减率显示为37%的值，热效率改善装置（布构件）的上下温度差为880℃，该削减率、温度差均为300小时保持一定，由此也可确认，布构件间的最小交叉角度为45度的集合体，较之于布构件间的交叉角度为90度的实验例1的集合体，具有更良好的辐射热放射作用以及热屏蔽作用（热屏蔽特性），即，具有更良好的节能效果、CO₂削减效果。另外，当然也确认了形成该集合体的布材1300℃下的耐久性（长期稳定性）。

（实验例3）

将含有Si、C、O及Zr的无机物质形成的无机纤维所构成的无纺布（纤维径11μm、纤维每单位面积质量240g/m²、体积空隙率95%、含有人造丝纤维20质量%、宽度500mm、厚度5mm、长度10m的卷）裁断，制作纵向500mm、横向500mm的基材。然后，将基材置于热处理炉内，在氩气气氛中，进行800℃、1小时热处理，令基材（无纺布）所含的人造丝纤维的一部分分解除去、令残余部分碳化的同时，除去基材上施加的上浆剂。接着，从热处理后得到的基材上切下纵60mm、横130mm、厚5mm的无纺布试验片2片。此外，将含有Si、C、O及Zr的无机物质形成的无机纤维所构成的平纹织物（纤维每单位面积质量260g/m²、开口率29%、宽度400mm、厚度0.25mm、长度10m的卷）裁断，切下宽60mm、横向130mm、厚0.25mm的平纹织物试验片4片。

接着，在1片无纺布试验片的两侧各覆盖1片平纹织物试验片，制作2个布材层积物。通过形成布材层积物，例如，将实验例1使用的无纺布所构成的布构件集合体用于工业加热炉时，可避免在加热炉内安装时和加热炉产生大流量废气气体时，无纺布有短纤维脱落、伴随的短纤维在加热炉内漂浮及无纺布起毛造成的无纺布损伤等的问题。

然后，使用2个布材层积物，根据实验例1所示的顺序，制作2个布材层积物以交叉角度90度交叉的集合体，将该集合体与实验例1同样地***圆筒体，安装陶瓷螺栓及带头螺栓，组装热效率改善装置，安装于电炉的排气口。

然后，与实验例1同样地确认设置于电炉的排气口内的热效率改善装置的辐射热放射作用、辐射热放射作用的持续性及热效率改善装置的耐久性。其结果是，即使***布材层积物所形成的集合体，截至150小时的耗电削减率为30%，显示出与实验例1大致同等的值，可以确认布材层积物所形成的集合体具有良好的辐射热放射作用。此外，集合体（布材层积物）的上下温度差为850℃，显示出与实验例1同等的热屏蔽作用。另外可以确认，将无纺布构成的布构件所形成的集合体实际用于工业加热炉时，当存在无纺布短纤维脱落、伴随的短纤维在加热炉内漂浮及无纺布起毛造成无纺布损伤等问题时，通过采用组合有无纺布布材和平纹织物布材的布材层积物所形成的集合体，可以避免问题发生。

另一方面，经过150小时后，将热效率改善装置从电炉的排气口取下，回收形成集合体的布材层积物。然后，对形成布材层积物的无纺布及平纹织物的各自的无机纤维的状态通过扫描型电子显微镜进行调査。其结果是，在1300℃的温度下经过150小时后的时点，已经确认到了无机纤维受显著损伤而劣化。因此，为了将该集合体实际用于1300℃的温度下，必需在较短期间内更换而使用。

（实验例4）

从含有Si、C及O的无机物质形成的无机纤维所构成的平纹织物（纤维每单位面积质量289g/m²、宽度500mm、厚度0.33mm、长度5m的卷），切下纵向60mm、横向130mm、厚0.33mm的布构件1片。此外，在圆筒体基底端的周方向0度及180度的位置，分别沿着圆筒体的轴方向形成狭缝（狭缝的长度为长于布构件的横向尺寸130mm），同时，在沿着圆筒体最前侧的侧部周方向的4等分位置形成带头螺栓用的安装孔，在圆筒体基底侧的侧部相对位置形成***陶瓷螺栓的安装孔。然后，在形成于圆筒体的各狭缝内，分别***布构件的宽度方向两侧部，从而将布构件***圆筒体内。然后，在圆筒体的基底侧及最前侧分别设置陶瓷螺栓及带头螺栓，制作热效率改善装置。

接着，从图15所示的形成于电炉顶部中央的排气口的入口一侧，将热效率改善装置的圆筒体从基底侧***，在相对于圆筒体最前侧的侧部周方向的4等分位置，将从圆筒体内侧贯通的带头螺栓的最前侧拧入预先制作的螺栓孔内。此外，在圆筒体的基底侧侧部安装陶瓷螺栓，使得从一侧向相对的另一侧贯通，令陶瓷螺栓的两端部分别与排气口的内周面相接。另外，使突出在圆筒体外侧的布构件宽度方向的两端部与排气口的内周面相接而沿着排气口的长度方向配置。如上，完成向电炉的排气口内安装热效率改善装置。

然后，与实验例1同样地确认设置于电炉的排气口内的热效率改善装置的辐射热放射作用、辐射热放射作用的持续性及热效率改善装置的耐久性。

其结果是，截至150小时的耗电削减率显示为10%，可以确认即使使用1片平纹织物构成的布构件，也具有辐射热放射作用（辐射热反射特性）。此外，布构件的上下温度差为380℃，可以知道也具有热屏蔽作用。

另一方面，经过150小时后，将热效率改善装置从电炉的排气口取下，回收布构件。然后，对形成布构件的平纹织物的无机纤维的状态通过扫描型电子显微镜进行调査。其结果是，在1300℃的温度下经过150小时后的时点，已经确认到了无机纤维受显著损伤而劣化。因此，为了将该集合体实际用于1300℃的温度下，必需在较短期间内更换而使用。

（实验例5）

将含有Al、Si及O的非晶质无机物质（Al₂O₃换算相当于约30%、SiO₂换算相当于约70%）构成的无机纤维（Al-Si-O系无机纤维）所形成的无纺布（纵向500mm、横向500mm、厚5mm、体积空隙率80%）裁断，制作纵向60mm、横向130mm、厚5mm的布构件3片。

使用得到的3片布构件，根据与实验例1同样的顺序，如图19所示，形成布构件间的交叉角度为60度的放射状集合体。此外，如图20所示，在圆筒体基底端的周方向0度、60度、120度、180度、240度及300度的位置，分别沿着圆筒体的轴方向形成狭缝（狭缝的长度为长于布构件的横向尺寸130mm），同时，在沿着圆筒体最前侧的侧部周方向的4等分位置形成氧化铝制的带头螺栓用的安装孔，在圆筒体基底侧的侧部相对位置形成***陶瓷螺栓的安装孔。然后，在形成于圆筒体的各狭缝内，分别***构成集合体的布构件的宽度方向两侧部，从而将集合体***圆筒体内。由此，如图21所示，可将集合体在维持布构件间的交叉角度为60度的状态下而配置于圆筒体内。然后，在圆筒体的基底侧及最前侧分别设置陶瓷螺栓及带头螺栓，制作热效率改善装置。

接着，从图15所示的形成于电炉顶部中央的排气口的入口一侧，将热效率改善装置的圆筒体从基底侧***，在相对于圆筒体最前侧的侧部周方向的4等分位置，将从圆筒体内侧贯通的带头螺栓的最前侧拧入预先制作的螺栓孔。此外，在圆筒体的基底侧侧部安装陶瓷螺栓，使得从一侧向相对的另一侧贯通，令陶瓷螺栓的两端部分别与排气口的内周面相接。另外，使突出在圆筒体外侧的布构件宽度方向的两端部与排气口的内周面相接而沿着排气口的长度方向配置。如上，完成向电炉的排气口内安装热效率改善装置。

然后，与实验例1同样地确认设置于电炉的排气口内的热效率改善装置的辐射热放射作用、辐射热放射作用的持续性及热效率改善装置的耐久性。

其结果是，通过将热效率改善装置安装在排气口，截至150小时的耗电削减率显示为13%，较之于实验例1～3的结果，虽然耗电削减率相对较差，但可以确认具有辐射热放射作用。此外，集合体（布构件）的上下温度差为530℃，可以知道集合体具有较高的热屏蔽效果。

另一方面，经过150小时后，将热效率改善装置从电炉的排气口取下，回收形成集合体的布构件。然后，对形成布构件的无纺布的无机纤维的状态通过扫描型电子显微镜进行调査。其结果是，在1300℃的温度下经过150小时后的时点，无机纤维中出现高温造成的结晶粒子，发生了粒生长，因此可以确认无机纤维显著劣化而变脆。因此，为了将该集合体实际用于1300℃的温度下，必须在较短期间内更换而使用。

（实验例6）

从实验例1制作的复合化无机纤维构成的无纺布上，切下纵向60mm、横向130mm、厚5mm的布构件3片，根据图9（A）、（B）所示的顺序，如图11的平面图所示，形成平面观察下1片布构件与2片布构件在将1片布构件的宽度方向3等分的2点分别正交配置的集合体。接着，如图10所示，在从圆筒体基底端沿着圆筒体轴方向形成的狭缝（狭缝的长度为长于布构件的横向尺寸130mm）内，分别***沿着形成集合体的布构件的长度方向的两端部，从而***集合体。由此，圆筒体内，如图11所示，可沿着通过圆筒体内的废气气体流路分割为多条支路。然后，在圆筒体的基底侧及最前侧分别设置陶瓷螺栓及带头螺栓，制作热效率改善装置。接着，从实验例1使用的电炉的排气口入口一侧，将热效率改善装置的圆筒体从基底侧***，通过与实验例1同样的方法将热效率改善装置安装在排气口内。

然后，与实验例1同样地确认设置于电炉的排气口内的热效率改善装置的辐射热放射作用、辐射热放射作用的持续性及热效率改善装置的耐久性。求得电炉保持在1000℃时的电炉的耗电削减率及集合体（布构件）的上下温度差。其结果是，电炉保持在1000℃时的电炉的耗电削减率为30%、温度差为510℃，该削减率、温度差均在300小时无变化而保持一定，可以确认布构件形成的集合体具有辐射热放射作用，布构件具有热屏蔽作用（热屏蔽特性）。此外，对试验后回收的构成布构件的复合化无机纤维通过扫描型电子显微镜进行观察，完全没有发现复合化无机纤维的劣化、表面微细构造的变化。

以上对本发明参照实施例进行了说明，但本发明不限定于任何上述的实施例所记载的构成，也包含专利权利要求所机载的权利范围内可考虑到的其他实施例和变形例。

此外，设置在排气口内的布构件（集合体）的宽度可根据排气口的内尺寸而定，但布构件（集合体）的长度必须根据加热炉排气口的构造、加热炉内的温度及通过排气口内的排气流量而适当决定，例如，排气口的截面为圆形时，排气口的内径为D的话，布构件（集合体）的长度X为0.05D～5D，优选0.1D～4D。

工业可利用性

设置于已有的或新的加热炉的排气口内，使得被废气气体加热的布构件的辐射热进入加热炉内，减少从排气口流出的热。由此，加热炉的热效率得以改善，节约了燃料，更减少了排出至空气中的碳酸气体量。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种加热炉的热效率改善方法，其特征在于，将1个或多个耐热性布构件介由支承构件，在加热炉的排气口内，沿着通过该排气口内的废气气体的流向设置，用通过该排气口的废气气体加热所述布构件，使得来自被加热的所述布构件的辐射热进入该加热炉内，减少从该排气口流出至外部的热。

2.根据权利要求1所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛制作而成。

3.根据权利要求1所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布制作而成。

4.根据权利要求1所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛以及厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布中的任意一者或二者叠加制作而成的布材层积物形成。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由复合化无机纤维构成，该复合化无机纤维具有包括内壳构造与外壳构造的多层构造，

以Al、Ti、Cr、Fe、Si、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、Re及Os各元素为第1群组，

所述外壳构造由（1）选自所述第1群组的1个元素的氧化物、（2）选自所述第1群组的2个以上元素构成的复合氧化物、（3）选自所述第1群组的2个以上元素的固溶体氧化物、（4）所述氧化物与所述复合氧化物、（5）所述氧化物与所述固溶体氧化物、（6）所述复合氧化物与所述固溶体氧化物以及（7）所述氧化物、所述复合氧化物与所述固溶体氧化物中的任意1个所形成的材料A构成，

形成所述外壳构造的无机物质的热膨胀系数值，在形成所述内壳构造的无机物质的热膨胀系数值的±10%的范围内，所述外壳构造的厚度在0.2μm以上、10μm以下。

6.根据权利要求5所述的加热炉的热效率改善方法，其中，当以Y、Yb、Er、Ho及Dy各元素为第2群组，以Y、Yb、Er、Ho、Dy、Gd、Sm、Nd及Lu各元素为第3群组，以选自所述第2群组的至少1个元素为QE，以选自所述第3群组的至少1个元素为RE时，所述固溶体氧化物由通式QE₂Si₂O₇、QESiO₅、RE₃Al₅O₁₂及REAlO₃中的任意1个或2个以上构成。

7.根据权利要求5或6所述的加热炉的热效率改善方法，其中，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，所述内壳构造由含有Si、C、O及M1的无机物质构成。

8.根据权利要求5或6所述的加热炉的热效率改善方法，其中，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，以其碳化物为M2C，所述内壳构造由含有1）β-SiC、2）M2C、3）β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）的粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物构成。

9.根据权利要求5或6所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述内壳构造由粒径在700nm以下的β-SiC的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C及O的非晶质无机物质的集合物构成。

10.根据权利要求5或6所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述内壳构造由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成。

11.根据权利要求1～4任意一项所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由无机纤维构成，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，该无机纤维由含有Si、C、O及M1的无机物质构成。

12.根据权利要求1～4任意一项所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由无机纤维构成，该无机纤维由含有Si、C及O的无机物质构成。

13.根据权利要求1～4任意一项所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由无机纤维构成，该无机纤维由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成。

14.根据权利要求1～4任意一项所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由无机纤维构成，该无机纤维由Al、Si及O所形成的非晶质无机物质构成。

15.一种加热炉的热效率改善装置，其设置于加热炉的排气口内，减少从该排气口流出至外部的热，其特征在于，

具有：在所述排气口内沿着通过该排气口内的废气气体的流向配置的、被该废气气体加热的1个或多个耐热性布构件、

将所述布构件固定在所述排气口的支承构件，

使得来自被加热的所述布构件的辐射热进入所述加热炉，减少流出至外部的热。

16.根据权利要求15所述的加热炉的热效率改善装置，其中，所述布构件由无机纤维或具有内壳构造与外壳构造的多层构造构成的复合化无机纤维形成。

17.根据权利要求16所述的加热炉的热效率改善装置，其中，所述布构件为复合化无机纤维，以Al、Ti、Cr、Fe、Si、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、Re及Os各元素为第1群组，该复合化无机纤维的外壳构造由（1）选自所述第1群组的1个元素的氧化物、（2）选自所述第1群组的2个以上元素构成的复合氧化物、（3）选自所述第1群组的2个以上元素的固溶体氧化物、（4）所述氧化物与所述复合氧化物、（5）所述氧化物与所述固溶体氧化物、（6）所述复合氧化物与所述固溶体氧化物以及（7）所述氧化物、所述复合氧化物与所述固溶体氧化物中的任意1个所形成的材料A构成，

形成所述外壳构造的无机物质的热膨胀系数值，在形成所述内壳构造的无机物质的热膨胀系数值的±10%的范围内，所述外壳构造的厚度在0.2μm以上、10μm以下。

18.根据权利要求17所述的加热炉的热效率改善装置，其中，当以Y、Yb、Er、Ho及Dy各元素为第2群组，以Y、Yb、Er、Ho、Dy、Gd、Sm、Nd及Lu各元素为第3群组，以选自所述第2群组的至少1个元素为QE，以选自所述第3群组的至少1个元素为RE时，所述固溶体氧化物由通式QE₂Si₂O₇、QESiO₅、RE₃Al₅O₁₂及REAlO₃中的任意1个或2个以上构成。

19.（补正后）根据权利要求17所述的加热炉的热效率改善装置，其中，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，所述内壳构造由含有Si、C、O及M1的无机物质构成。

20.（追加）根据权利要求17所述的加热炉的热效率改善装置，其中，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，以其碳化物为M2C，所述内壳构造由含有1）β-SiC、2）M2C、3）β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）的粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物构成。

21.（追加）根据权利要求17所述的加热炉的热效率改善装置，其中，所述内壳构造由粒径在700nm以下的β-SiC的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C及O的非晶质无机物质的集合物构成。

22.（追加）根据权利要求17所述的加热炉的热效率改善装置，其中，所述内壳构造由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成。

23.（追加）根据权利要求16所述的加热炉的热效率改善装置，其中，所述布构件由无机纤维构成，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，该无机纤维由含有Si、C、O及M1的无机物质构成。

24.（追加）根据权利要求16所述的加热炉的热效率改善装置，其中，所述布构件由无机纤维构成，该无机纤维由含有Si、C及O的无机物质构成。

25.（追加）根据权利要求16所述的加热炉的热效率改善装置，其中，所述布构件由无机纤维构成，该无机纤维由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成。

26.（追加）根据权利要求16所述的加热炉的热效率改善装置，其中，所述布构件由无机纤维构成，该无机纤维由Al、Si及O所形成的非晶质无机物质构成。

Claims (19)

1.一种加热炉的热效率改善方法，其特征在于，将1个或多个耐热性布构件介由支承构件，在加热炉的排气口内，沿着通过该排气口内的废气气体的流向设置，用通过该排气口的废气气体加热所述布构件，使得来自被加热的所述布构件的辐射热进入该加热炉内，减少从该排气口流出至外部的热。

2.根据权利要求1所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛制作而成。

3.根据权利要求1所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布制作而成。

4.根据权利要求1所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由厚度在0.2mm以上、10mm以下、开口率在30%以下的布帛以及厚度在1mm以上、10mm以下、体积空隙率在50%以上、97%以下的无纺布中的任意一者或二者叠加制作而成的布材层积物形成。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由复合化无机纤维构成，该复合化无机纤维具有包括内壳构造与外壳构造的多层构造，

以Al、Ti、Cr、Fe、Si、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、Re及Os各元素为第1群组，

所述外壳构造由（1）选自所述第1群组的1个元素的氧化物、（2）选自所述第1群组的2个以上元素构成的复合氧化物、（3）选自所述第1群组的2个以上元素的固溶体氧化物、（4）所述氧化物与所述复合氧化物、（5）所述氧化物与所述固溶体氧化物、（6）所述复合氧化物与所述固溶体氧化物以及（7）所述氧化物、所述复合氧化物与所述固溶体氧化物中的任意1个所形成的材料A构成，

形成所述外壳构造的无机物质的热膨胀系数值，在形成所述内壳构造的无机物质的热膨胀系数值的±10%的范围内，所述外壳构造的厚度在0.2μm以上、10μm以下。

6.根据权利要求5所述的加热炉的热效率改善方法，其中，当以Y、Yb、Er、Ho及Dy各元素为第2群组，以Y、Yb、Er、Ho、Dy、Gd、Sm、Nd及Lu各元素为第3群组，以选自所述第2群组的至少1个元素为QE，以选自所述第3群组的至少1个元素为RE时，所述固溶体氧化物由通式QE₂Si₂O₇、QESiO₅、RE₃Al₅O₁₂及REAlO₃中的任意1个或2个以上构成。

7.根据权利要求5或6所述的加热炉的热效率改善方法，其中，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，所述内壳构造由含有Si、C、O及M1的无机物质构成。

8.根据权利要求5或6所述的加热炉的热效率改善方法，其中，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，以其碳化物为M2C，所述内壳构造由含有1）β-SiC、2）M2C、3）β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）的粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物构成。

9.根据权利要求5或6所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述内壳构造由粒径在700nm以下的β-SiC的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C及O的非晶质无机物质的集合物构成。

10.根据权利要求5或6所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述内壳构造由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成。

11.根据权利要求1～4任意一项所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由无机纤维构成，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，该无机纤维由含有Si、C、O及M1的无机物质构成。

12.根据权利要求1～4任意一项所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由无机纤维构成，该无机纤维由含有Si、C及O的无机物质构成。

13.根据权利要求1～4任意一项所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由无机纤维构成，该无机纤维由β-SiC的微晶所形成的结晶质无机物质构成。

14.根据权利要求1～4任意一项所述的加热炉的热效率改善方法，其中，所述布构件由无机纤维构成，该无机纤维由Al、Si及O所形成的非晶质无机物质构成。

15.一种加热炉的热效率改善装置，其设置于加热炉的排气口内，减少从该排气口流出至外部的热，其特征在于，

具有：在所述排气口内沿着通过该排气口内的废气气体的流向配置的、被该废气气体加热的1个或多个耐热性布构件、

将所述布构件固定在所述排气口的支承构件，

使得来自被加热的所述布构件的辐射热进入所述加热炉，减少流出至外部的热。

16.根据权利要求15所述的加热炉的热效率改善装置，其中，所述布构件由无机纤维或具有内壳构造与外壳构造的多层构造构成的复合化无机纤维形成。

17.根据权利要求16所述的加热炉的热效率改善装置，其中，所述布构件为复合化无机纤维，以Al、Ti、Cr、Fe、Si、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、Re及Os各元素为第1群组，该复合化无机纤维的外壳构造由（1）选自所述第1群组的1个元素的氧化物、（2）选自所述第1群组的2个以上元素构成的复合氧化物、（3）选自所述第1群组的2个以上元素的固溶体氧化物、（4）所述氧化物与所述复合氧化物、（5）所述氧化物与所述固溶体氧化物、（6）所述复合氧化物与所述固溶体氧化物以及（7）所述氧化物、所述复合氧化物与所述固溶体氧化物中的任意1个所形成的材料A构成，

形成所述外壳构造的无机物质的热膨胀系数值，在形成所述内壳构造的无机物质的热膨胀系数值的±10%的范围内，所述外壳构造的厚度在0.2μm以上、10μm以下。

18.根据权利要求17所述的加热炉的热效率改善装置，其中，当以Y、Yb、Er、Ho及Dy各元素为第2群组，以Y、Yb、Er、Ho、Dy、Gd、Sm、Nd及Lu各元素为第3群组，以选自所述第2群组的至少1个元素为QE，以选自所述第3群组的至少1个元素为RE时，所述固溶体氧化物由通式QE₂Si₂O₇、QESiO₅、RE₃Al₅O₁₂及REAlO₃中的任意1个或2个以上构成。

19.根据权利要求17或18所述的加热炉的热效率改善装置，其中，以选自Ti、Zr及Al的1个金属成分为M1，以选自Ti及Zr的1个金属成分为M2，以其碳化物为M2C，所述内壳构造由含有1）β-SiC、2）M2C、3）β-SiC与M2C的固溶体以及/或者M2C_1-x（0＜x＜1）的粒径在700nm以下的结晶质超微粒和存在于该结晶质超微粒间的含有Si、C、O及M1的非晶质无机物质的集合物构成。

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