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公開番号2024048872
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-09
出願番号2022155006
出願日2022-09-28
発明の名称断熱材
出願人イビデン株式会社
代理人弁理士法人WisePlus
主分類F16L 59/14 20060101AFI20240402BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】交換コストの低い断熱材を提供する。
【解決手段】発熱体の周囲を覆う断熱材であって、発熱体側に配置される第1の断熱部材と、発熱体と反対側に配置される第2の断熱部材と、を備え、上記第1の断熱部材及び上記第2の断熱部材は、いずれも、炭素繊維を含み、上記第1の断熱部材と上記第2の断熱部材は、互いに分離可能な状態で接している、ことを特徴とする断熱材。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
発熱体の周囲を覆う断熱材であって、
発熱体側に配置される第１の断熱部材と、発熱体と反対側に配置される第２の断熱部材と、を備え、
前記第１の断熱部材及び前記第２の断熱部材は、いずれも、炭素繊維を含み、
前記第１の断熱部材と前記第２の断熱部材は、互いに分離可能な状態で接している、ことを特徴とする断熱材。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記第１の断熱部材の発熱体側の面は、熱分解炭素を含む熱分解炭素層である、請求項１に記載の断熱材。
【請求項３】
前記熱分解炭素層は、厚さが２μｍ～６０μｍである、請求項２に記載の断熱材。
【請求項４】
前記第１の断熱部材の発熱体側の面は、炭素繊維間に炭素系粒子を含有する炭素層である、請求項１に記載の断熱材。
【請求項５】
前記炭素層の前記炭素系粒子及び前記炭素繊維は、互いに炭素系接着材で接合されている、請求項４に記載の断熱材。
【請求項６】
前記炭素系粒子は、黒鉛、カーボンブラック、ガラス状カーボン粒子、及び炭素繊維を粉砕した粒子からなる群から選択される少なくとも１つの炭素系粒子である、請求項４に記載の断熱材。
【請求項７】
前記炭素系粒子は、平均粒子径が１０ｎｍ～５００μｍである、請求項４に記載の断熱材。
【請求項８】
前記炭素層は、厚さが１０μｍ～１０００μｍである、請求項４に記載の断熱材。
【請求項９】
前記第１の断熱部材は、さらに、前記炭素層に対して前記発熱体側の面とは反対側の面に設けられる、前記炭素繊維からなる基材を有する、請求項４に記載の断熱材。
【請求項１０】
前記基材が、前記炭素繊維のニードルマット又は前記炭素繊維の抄造体である、請求項９に記載の断熱材。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱材に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
炭素繊維を用いた断熱材は、耐熱温度が高く断熱性能も優れることから、単結晶引き上げ装置、セラミック焼結炉など、高温炉用断熱材として広く利用されている。
【０００３】
炭素繊維を用いた断熱材は、炭素繊維による伝熱を抑制するため、気孔率の高いフェルト、抄造体などの形態で広く利用されている。一般に、フェルトは変形性があるため、空いた空間に充填して当該空間を埋める部材や、他の部品を囲む断熱材として利用される。一方、抄造体は高い形状保持性を有するため、所定の形状に加工し、断熱部品として利用される。なお、フェルトは、圧縮した後、バインダによって固定することにより、形状保持性の良い断熱部品として使用することもできる。
【０００４】
炭素繊維を用いた断熱材は、炉内での酸化、機械的な摩擦などにより、繊維の脱落を起こし、パーティクルを発生させることがある。また、このような不具合が、放射に対する断熱性の低下を引き起こすことがある。
【０００５】
このような課題を解決するため、特許文献１には、嵩密度０．１～０．４ｇ／ｃｍ
３
の炭素質断熱部材と、嵩密度０．３～２．０ｇ／ｃｍ
３
の炭素質保護層と、炭素質保護層よりも嵩密度の大きい熱分解炭素皮膜と、を有する複合炭素質断熱材において、炭素質断熱部材の表面の少なくとも一部に炭素質保護層を接合して接合体を形成し、接合体の表面のうち少なくとも炭素質断熱部材の面に熱分解炭素皮膜層を形成することで、使用時の炭素繊維の消耗、劣化、粉化を抑制し、断熱特性に優れた複合炭素質断熱材を得ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０００－３２７４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の断熱材を、誘導加熱炉等の高温における断熱材として使用した場合、熱分解炭素皮膜層の消耗や劣化は避けられず、熱分解炭素皮膜層の消耗や劣化が進んだ場合には、例え炭素質保護層や炭素質断熱部材が劣化していなくても、断熱材を丸ごと交換する必要が生じる。そのため、断熱材の交換コストが高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、交換コストの低い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】
本発明の断熱材は、発熱体の周囲を覆う断熱材であって、発熱体側に配置される第１の断熱部材と、発熱体と反対側に配置される第２の断熱部材と、を備え、上記第１の断熱部材及び上記第２の断熱部材は、いずれも、炭素繊維を含み、上記第１の断熱部材と上記第２の断熱部材は、互いに分離可能な状態で接している、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の断熱材では、第１の断熱部材と第２の断熱部材が、互いに分離可能な状態で接しているため、第１の断熱部材が劣化・消耗した場合であっても、第１の断熱部材だけを交換することができる。そのため、断熱材の交換に要する時間を短縮することができ、さらに、交換する断熱材の量も少なくなる。従って、断熱材の交換コストを低くすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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