JP2019002443A - 加熱炉用断熱壁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】多層反射膜の圧縮を軽減する加熱炉用断熱壁構造を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる加熱炉用断熱壁構造は、長手方向が水平方向になるように配置された外筒２と、長手方向が水平方向と平行になるとともに、外筒２の内側に配置された内筒３と、外筒２と内筒３との間の減圧された空間内において、外筒２および内筒３の円周方向の全体にわたって設けられ、外筒と内筒との間の輻射熱を遮蔽する多層反射膜５０と、を備える。多層反射膜５０は、内筒３の外壁面の鉛直方向上側のみを覆う第１反射膜層５１と、外筒２の内壁面の鉛直方向下側のみを覆う第２反射膜層５２と、に分割されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱炉用断熱壁構造に関するものである。

内側部材と外側部材との間に真空空間が形成された断熱二重壁構造体において、真空空間内に多層断熱材を配設した構造が知られている（特許文献１参照）。

特開２００６−０８１６０８号公報

図３は、本発明が解決しようとする課題にかかる加熱炉用断熱壁１００の横断面図である。図４は、図３における点線領域ＩＶの部分拡大図である。
なお、図３，図４において、下矢印は、鉛直下向き方向を示す便宜的なものである。

図３に示すように、加熱炉用断熱壁１００は、長手方向が水平方向と平行になるように設置された外筒２と、外筒２の内側に、長手方向が水平方向と平行になるように配置された内筒３と、を備えている。外筒２と内筒３との間の空間は減圧され、真空空間４が形成されている。外筒２と内筒３とは、真空空間４によって隔てられているため、断熱されている。

外筒２と内筒３との間の断熱性を高める目的で、真空空間４内には、外筒２および内筒３の円周方向の全体にわたって、多層反射膜５００が配設されている。
図４に示すように、多層反射膜５００は、複数の反射膜５が間隙をもって積層されて形成されている。反射膜５は、たとえば金属箔とガラス繊維製の不織布とが交互に積層されたものであって、外筒２および内筒３に対する径方向の輻射熱を反射し、外筒２と内筒３との間の熱伝導を抑制する。多層反射膜５００を設けることによって、外筒２と内筒３との間の輻射熱を遮蔽し、熱伝導を小さくすることができる。

しかしながら、特に加熱炉用断熱壁１００が大型の装置である場合、図３および図４に示すように、反射膜５にかかる重力は内筒３の外壁面の頂部付近でのみ支えられるため、多層反射膜５００の頂部における反射膜５同士の間隙が狭くなり、多層反射膜５００は自身にかかる重力によって圧縮される。このような状態においては、反射膜５同士の接触面積が大きくなり、その接触面を介して多層反射膜５００内を熱が伝導してしまい、断熱効率が低下してしまうという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、多層反射膜の圧縮を軽減する加熱炉用断熱壁構造を提供するものである。

本発明にかかる加熱炉用断熱壁構造は、長手方向が水平方向と平行になるように配置された外筒と、長手方向が水平方向と平行になるとともに、前記外筒の内側に配置された内筒と、前記外筒と前記内筒との間の減圧された空間内において、前記外筒および前記内筒の円周方向の全体にわたって設けられ、前記外筒と前記内筒との間の輻射熱を遮蔽する多層反射膜と、を備え、前記多層反射膜は、前記内筒の外壁面の鉛直方向上側のみを覆う第１反射膜層と、前記外筒の内壁面の鉛直方向下側のみを覆う第２反射膜層と、に分割されていることを、特徴としたものである。

本発明にかかる断熱二重壁構造体構造では、多層反射膜は、内管の外壁面の鉛直方向上側のみを覆う第１反射膜層と、外管の内壁面の鉛直方向下側のみを覆う第２反射膜層と、に分割されている。そのため、多層反射膜にかかる重力を、第１反射膜層の頂部と、第２反射膜層の底部とに分散させ、多層反射膜の圧縮を軽減することができる。

本発明により、多層反射膜の圧縮を軽減する加熱炉用断熱壁構造を提供することができる。

本発明にかかる加熱炉用断熱壁の横断面図である。 図１に示す加熱炉用断熱壁の、点線領域ＩＩにおける部分拡大図である。 本発明が解決しようとする課題にかかる加熱炉用断熱壁の横断面図である。 図３に示す加熱炉用断熱壁の、点線領域ＩＶにおける部分拡大図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載および図面は、適宜、簡略化されている。
図１および図２は、本発明が解決しようとする課題にかかる加熱炉用断熱壁構造を示すための、加熱炉用断熱壁１の概略図である。図１は、本発明にかかる加熱炉用断熱壁１の横断面図である。図２は、図１における点線領域ＩＩの部分拡大図である。なお、図１，図２において、下矢印は、鉛直下向き方向を示す便宜的なものである。

図１に示すように、加熱炉用断熱壁１は、長手方向が水平方向と平行になるように設置された外筒２と、外筒２の内側に、長手方向が水平方向と平行になるように配置された内筒３と、を備えている。外筒２と内筒３との間の空間は減圧され、真空空間４が形成されている。外筒２と内筒３とは、真空空間４によって隔てられているため、断熱されている。
なお、ここでいう水平方向とは、鉛直方向に対して略直交する方向のことであり、完全な水平方向を意味しているわけではない。

外筒２と内筒３との間の断熱性を高める目的で、真空空間４内には、外筒２および内筒３の円周方向の全体にわたって、多層反射膜５０が配設されている。多層反射膜５０は、内筒３の外壁面の鉛直方向上側のみを覆う第１反射膜層５１と、外筒２の内壁面の鉛直方向下側のみを覆う第２反射膜層５２と、に分割されている。第１反射膜層５１は、内筒３の外壁面の頂部に載置され、第２反射膜層５２は、外筒２の内壁面の底部に載置されている。また、第１反射膜層５１と、第２反射膜層５２とは、部分的に重なりをもっている。

図２に示すように、第１反射膜層５１は、複数の反射膜５が間隙をもって積層されて形成されている。反射膜５は、たとえば金属箔とガラス繊維製の不織布とが交互に積層されたものであって、外筒２および内筒３に対する径方向の輻射熱を反射し、外筒２と内筒３との間の熱伝導を抑制する。また、第２反射膜層５２も第１反射膜層５１と同様に、複数の反射膜５が間隙をもって積層されて形成されている。
ここで、図１に示すように、第１反射膜層５１が内筒３の外壁面の鉛直方向上側のみを覆い、第２反射膜層５２が外筒２の内壁面の鉛直方向下側のみを覆うとともに、第１反射膜層５１と第２反射膜層５２とが重なりをもっているため、内筒３の外壁面および外筒２の内壁面は、第１反射膜層５１と第２反射膜層５２とによって完全に覆われている。このため、外筒２と内筒３との間の輻射熱を遮蔽し、熱伝導を小さくすることができる。

図３に示した多層反射膜５００は、分割されることなく、内筒３の外壁面を完全に覆う構造であったため、多層反射膜５００の支点にかかる重力が大きくなり、多層反射膜５００自身が支点付近で圧縮されていた。一方、図１に示した第１反射膜層５１は、内筒３の外壁面の鉛直方向上側のみを覆うため、内筒３の外壁面を完全に覆う場合に比べて、支点にかかる重力を小さく抑えることができる。図１の例では、第１反射膜層５１は内筒３の外壁面の略上半分のみを覆うため、図３の例に示した多層反射膜５００の半分程度の重力のみが第１反射膜層５１の頂部にかかることになる。そのため、第１反射膜層５１の圧縮が軽減され、反射膜５同士の接触面積を小さく保つことができる。したがって、反射膜５同士の接触面を介した第１反射膜層５１内の熱伝導を防ぐことができる。

第２反射膜層５２についても、第１反射膜層５１と同じ効果を得ることができる。すなわち、図１に示した第２反射膜層５２は、外筒２の内壁面の鉛直方向下側のみを覆うため、外筒２の内壁面を完全に覆う場合に比べて、支点にかかる重力を小さく抑えることができる。図１の例では、第２反射膜層５２は外筒２の内壁面の下半分のみを覆うため、図３の例に示した多層反射膜５００の半分程度の重力のみが、第２反射膜層５２の底部にかかることになる。そのため、第２反射膜層５２の圧縮が軽減され、反射膜５同士の接触面積を小さく保つことができる。したがって、反射膜５同士の接触面を介した第２反射膜層５２内の熱伝導を防ぐことができる。

以上のように、外筒２および内筒３の円周方向の全体にわたって配設された多層反射膜５０を、内筒３の外壁面の鉛直方向上側のみを覆う第１反射膜層５１と、外筒２の内壁面の鉛直方向下側のみを覆う第２反射膜層５２とに分割することで、多層反射膜５０にかかる重力を、第１反射膜層５１の頂部と、第２反射膜層５２の底部とに分散させ、多層反射膜５０の圧縮を軽減し、断熱性能を保つことができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ 加熱炉用断熱壁
２ 外筒
３ 内筒
４ 真空空間
５ 反射膜
５０ 多層反射膜
５１ 第１反射膜層
５２ 第２反射膜層
１００ 加熱炉用断熱壁
５００ 多層反射膜

Claims (1)

1. 長手方向が水平方向と平行になるように配置された外筒と、
   長手方向が水平方向と平行になるとともに、前記外筒の内側に配置された内筒と、
   前記外筒と前記内筒との間の減圧された空間内において、前記外筒および前記内筒の円周方向の全体にわたって設けられ、前記外筒と前記内筒との間の輻射熱を遮蔽する多層反射膜と、を備え、
   前記多層反射膜は、前記内筒の外壁面の鉛直方向上側のみを覆う第１反射膜層と、前記外筒の内壁面の鉛直方向下側のみを覆う第２反射膜層と、に分割されている、
   加熱炉用断熱壁構造。

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