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公開番号2024136844
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023048126
出願日2023-03-24
発明の名称燃焼室用断熱材、給湯器及びボイラー
出願人イビデン株式会社
代理人弁理士法人WisePlus
主分類F23M 5/00 20060101AFI20240927BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】燃焼室内において燃焼ガスによる風食、及び、水滴による侵食が生じにくい燃焼室用断熱材を提供する。
【解決手段】無機繊維を含む板状成形体と、上記板状成形体の少なくとも一方の主面に配置された無機硬化物層又はセラミック板と、を備え、上記板状成形体は、上記無機硬化物層又は上記セラミック板が配置された主面側に、上記無機繊維と結合剤とを含む接合層を有し、上記無機硬化物層又は上記セラミック板は、上記接合層により上記板状成形体と接合しており、上記無機硬化物層又は上記セラミック板が燃焼室の室内側に配置されることを特徴とする燃焼室用断熱材。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
無機繊維を含む板状成形体と、
前記板状成形体の少なくとも一方の主面に配置された無機硬化物層又はセラミック板と、を備え、
前記板状成形体は、前記無機硬化物層又は前記セラミック板が配置された主面側に、前記無機繊維と結合剤とを含む接合層を有し、
前記無機硬化物層又は前記セラミック板は、前記接合層により前記板状成形体と接合しており、
前記無機硬化物層又は前記セラミック板が燃焼室の室内側に配置されることを特徴とする、燃焼室用断熱材。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記無機硬化物層又は前記セラミック板が、無機繊維を含んでいない、請求項１に記載の燃焼室用断熱材。
【請求項３】
表面の５ｃｍ上部からスポイトで水１滴を滴下した際の、前記接合層の水の吸液時間が１秒以下であり、前記無機硬化物層又は前記セラミック板の水の吸液時間が２秒以上である、請求項１に記載の燃焼室用断熱材。
【請求項４】
前記結合剤が、シリカゾル及び／又はアルミナゾルである、請求項１に記載の燃焼室用断熱材。
【請求項５】
前記接合層におけるシリカ（ＳｉＯ
２
）成分及び／又はアルミナ（Ａｌ
２
Ｏ
３
）成分の含有割合が、前記板状成形体の前記接合層以外の部分におけるシリカ成分及び／又はアルミナ成分の含有割合より５重量％以上多い、請求項４に記載の燃焼室用断熱材。
【請求項６】
前記無機硬化物層又は前記セラミック板の厚みが０．２ｍｍ以上である、請求項１に記載の燃焼室用断熱材。
【請求項７】
前記燃焼室用断熱材の燃焼室室内側の表面が、凹み形状を有する請求項１に記載の燃焼室用断熱材。
【請求項８】
燃焼室と、
前記燃焼室内に設置された熱交換器と、
前記燃焼室の底部に設置された、請求項１～７のいずれか１項に記載の燃焼室用断熱材とを備え、
前記無機硬化物層又は前記セラミック板が前記熱交換器の直下に位置するように、前記燃焼室用断熱材が配置されることを特徴とする給湯器。
【請求項９】
燃焼室と、
燃焼室の底部及び／又は天井部に設置された、請求項１～７のいずれか１項に記載の燃焼室用断熱材とを備えることを特徴とするボイラー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室用断熱材、給湯器及びボイラーに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
高温環境下で熱処理を行う燃焼室の内部は高温となるため、周囲の機器への熱害防止及びエネルギーロス低減を目的として、燃焼室の内部に耐火物や断熱材が配置される。
この断熱材として、無機繊維とバインダで成形された板状の断熱材が使用される場合がある。無機繊維脱落防止のため、特許文献１には、無機繊維成形体表面に無機繊維クロスを配置し、更に、無機繊維クロスの表面に無機質被覆層を配置した耐熱材料が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－２４６８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃焼室を備える装置として、ボイラーや石油給湯器という、水（水蒸気）を加熱する装置がある。ボイラーや石油給湯器においては、燃料を燃焼室で燃焼させ、燃焼により生じた燃焼ガスは、水管や熱交換器の間を通って排ガスとして煙道へ排出される。この間、燃焼ガスが、各水管内、熱交換器内の水と熱交換し、各水管内の水が加熱される。加熱された水を得ることにより、給湯器として使用することができる。
【０００５】
ここで、特許文献１に記載の耐熱材料は、半導体製造プロセスで用いられる熱処理での使用を想定されたものであり、ボイラーや給湯器の燃焼室において使用されることを想定したものではない。
このような耐熱材料を断熱材として使用すると、ボイラーの燃焼室の内部に配置する断熱材に対して、燃焼ガスが吹き付けられることで、断熱材を構成する繊維が脱落して風食が進行することがある。
また、燃焼室における燃焼ガスの流れは複雑なため、無機繊維クロスが剥離したり、めくれたりすることがある。
【０００６】
また、給湯器の燃焼室においては、燃焼ガスが熱交換器で冷却されて凝縮水を生成し、燃焼室底面に水滴が落下する際の衝撃で耐熱材料を構成する無機繊維が侵食を受ける場合がある。また、特許文献１に記載の無機質被覆層は、硬く脆い層であり、長期間にわたる凝縮水の水滴が無機質被覆層を破損、脱落させることがある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされた発明であり、燃焼室内において燃焼ガスによる風食、及び、水滴による侵食が生じにくい燃焼室用断熱材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の燃焼室用断熱材は、無機繊維を含む板状成形体と、上記板状成形体の少なくとも一方の主面に配置された無機硬化物層又はセラミック板と、を備え、上記板状成形体は、上記無機硬化物層又は上記セラミック板が配置された主面側に、上記無機繊維と結合剤とを含む接合層を有し、上記無機硬化物層又は上記セラミック板は、上記接合層により上記板状成形体と接合しており、上記無機硬化物層又は上記セラミック板が燃焼室の室内側に配置されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の燃焼室用断熱材は、燃焼室の室内側に配置される面に無機硬化物層又はセラミック板を有する。燃焼室の室内側に配置される面に無機硬化物層又はセラミック板が配置されることで、燃焼ガスによる板状成形体の風食を防止することができる。
また、無機硬化物層又はセラミック板は、水滴が衝突した場合に破損しにくい。そのため、水滴による板状成形体の侵食を防止することができる。
また、板状成形体が、無機硬化物層又はセラミック板が配置された主面側に接合層を有することにより、無機硬化物層又はセラミック板が板状成形体から剥離することを防止することができる。
【００１０】
本発明の燃焼室用断熱材においては、上記無機硬化物層又は上記セラミック板が、無機繊維を含んでいなくてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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