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炉壁构成组件具有绝热块11，所述绝热块11具有炉内侧面21及炉外侧面22。在炉外侧面22上形成狭缝31。绝热块11具有高绝热性芯材41和被覆芯材41的耐火绝热性被覆材料42。被覆材料42具有占据炉内侧面21的内侧块61和与内侧块61对向且占据炉外侧面22的多个外侧块62。多个外侧块62在沿着炉外侧面22的方向上以在两个外侧块之间留出形成狭缝31的空隙的方式进行排列。

1、  一种炉壁构成组件，具有绝热块，所述绝热块具有炉内侧面及炉外侧面，炉外侧面上形成狭缝。

2、  如权利要求1所述的炉壁构成组件，其中，绝热块具有高绝热性芯材和被覆芯材的耐火绝热性被覆材料。

3、  如权利要求2所述的炉壁构成组件，其中，被覆材料具有占据炉内侧面的内侧块和与内侧块对向且占据炉外侧面的多个外侧块，多个外侧块在沿着炉外侧面的方向上以在这些外侧块的两个之间留出形成狭缝的空隙的方式排列。

4、  如权利要求3所述的炉壁构成组件，其中，芯材具有中央块，在内侧块及多个外侧块的对置面中央部的一侧设置有嵌合凸部，另一侧设置有嵌合凹部，以嵌合凹部内收纳有中央块的状态嵌合嵌合凸部及嵌合凹部，使内侧块及多个外侧块的对置面的嵌合凸部及嵌合凹部的外侧部分相互抵接，接合该抵接部的所需部分。

5、  如权利要求1～4中任一项所述的炉壁构成组件，其中，在炉内侧面埋设发热体的至少一部分。

炉壁构成组件
技术领域
本发明涉及用于构成例如热处理炉的炉壁的炉壁构成组件(furnace wall component)。
背景技术
目前，作为此种炉壁构成组件，已知具有绝热块(heat insulatingblock)且绝热块整体由陶瓷纤维形成的组件，所述绝热块具有炉内侧面及炉外侧面。
作为热处理炉用绝热部件，通常使用廉价、热导率低的陶瓷纤维制部件(例如1260℃级)。为了降低绝热部件在贯穿厚度方向的热辐射(以下称为壳体损失(shell loss))，采用了增加绝热部件自身厚度的方法。
但是，随着对节约能源的要求变高，只利用由普通陶瓷纤维形成的绝热块难以满足要求。
为了解决上述问题，公开了上述炉壁构成组件的改良型，即绝热块具有高绝热性芯材和被覆芯材的耐火绝热性被覆材料(coatingmaterials)，被覆材料为陶瓷纤维，芯材由二氧化硅气凝胶等微孔性材料形成(例如参见专利文献1)。
使用该改良型炉壁构成组件的热处理炉以芯材为界，在炉内侧为高温，在炉外侧为低温，所以其温度差大，由此产生陶瓷纤维的热收缩率差，炉壁变形，进而出现裂缝等，并有可能破损。
专利文献1：特开2000-351677号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种炉壁构成组件，该组件能够在不增加绝热部件的厚度的情况下降低壳体损失，并防止炉壁热变形导致的裂缝等破损，能够长期使用。
本发明的炉壁构成组件装有具有炉内侧面及炉外侧面的绝热块，在炉外侧面形成狭缝(slit)。
在本发明的炉壁构成组件中，狭缝有效地防止炉壁构成组件因内外温度差发生变形、破损。所以，能防止炉壁的热变形导致的破损。
绝热块如果具有高绝热性芯材和被覆芯材的耐火绝热性被覆材料，则能够在不增加绝热组件的厚度的情况下降低壳体损失。
另外，如果被覆材料具有占据炉内侧面的内侧块和与内侧块对向且占据炉外侧面的多个外侧块，并且多个外侧块在沿着炉外侧面的方向上以在这些外侧块的两个之间留出形成狭缝的空隙的方式进行排列，则能够由多个外侧块容易且确实地形成狭缝。
芯材具有中央块，在内侧块与多个外侧块的对置面中央部的一侧设置嵌合凸部，另一侧设置嵌合凹部，以在嵌合凹部内收纳中央块的状态将嵌合凸部及嵌合凹部嵌合，使内侧块及多个外侧块的对置面的嵌合凸部及嵌合凹部的外侧部分相互抵接，接合该抵接部的所需部分，由此能够简单地组装炉壁构成组件。
优选在炉内侧面埋设发热体的至少一部分。
根据本发明，能够提供一种炉壁构成组件，该组件能够在不增加绝热部件的厚度的情况下降低壳体损失，并防止炉壁的热变形导致的破损，能够长期使用。
具体实施方式
接下来参照附图说明本发明的实施方式。
在下面的说明中，以图1中箭头X表示的方向为前，与其相反一侧为后，箭头Y表示的方向为左，与其相反一侧为右，箭头Z表示的方向为上，与其相反一侧为下。
图1表示组装前的炉壁构成组件，图2表示组装后的炉壁构成组件。
炉壁构成组件具有绝热块11。绝热块11是左右方向为长、上下方向为厚的长方体，下面为炉内侧面21，上面为炉外侧面22。绝热块11左右方向的长度、前后方向的宽度、上下方向的厚度例如为375mm、225mm、125mm。
炉内侧面21在左右方向排列形成多个前后方向的发热体用槽23。各发热体用槽23中装有蛇形发热体元件24，该元件的各弯曲部被埋入发热体用槽23的两侧面。所有的发热体元件24串联连接。左右两端的发热体元件24上连接有板状端子25。端子25从发热体元件24的连接端向上延伸到绝热块11内，并外伸至绝热块的上方。
在炉外侧面22形成狭缝31。狭缝31横断炉外侧面22，在前后方向上延伸。狭缝31的前后两端达到绝热块11前后两面的高度的一半。
绝热块11具有高绝热性芯材41和被覆芯材的耐火绝热性被覆材料42。
芯材41具有中央块51。中央块51是将二氧化硅气凝胶等微孔性材料成型为以上下方向为厚度的薄平板状而得到的。在中央块51的前缘部和左右两缘部的交叉角，形成作为端子25出口的缺口52。中央块51的厚度例如为25mm。
被覆材料42具有占据炉内侧面21的内侧块61和与内侧块61对向且占据炉外侧面22的左右2个外侧块62。
内侧块61是将陶瓷纤维等成型为以上下方向为厚度的厚平板状而得到的。在内侧块61上面的外周部的内侧设置隆起状嵌合凸部63。嵌合凸部63的上面为平坦面，其外径大于中央块51的外径。嵌合凸部63的高度例如为10mm。
两外侧块62虽然左右方向相反，但结构相同。各外侧块62是利用与成型内侧块61的材料相同的材料制成的以上下方向为厚度的厚平板状，略薄于内侧块61。右侧的外侧块62的下面设置有向左侧开放的凹处64。在凹处64底壁的前右角，形成插通端子25的长孔65。左侧的外侧块62的下面设置有向右侧开放的凹处64。两外侧块62以留出形成狭缝31的空隙的方式在内侧块61上面左右排列。连通两外侧块62的凹处64形成1个嵌合凹部66。嵌合凹部66构成正好嵌合覆盖嵌合凸部63的周面的形状。
分别成型得到中央块51、内侧块61及外侧块62。将上述部件组装成绝热块11的顺序如下所述。
使内侧块61的嵌合凸部63的外侧部分形成方形框架状面，将其作为接合面。使用涂覆用胶粘剂(coating cement)进行接合。接合面短边全部涂布涂覆用胶粘剂。接合面的长边整体中，仅在从长边左右两端至长边长度的1/4左右的部分涂布涂覆用胶粘剂。在接合面上涂布有涂覆用胶粘剂的部分画出影线(hatching)。
涂布涂覆用胶粘剂后，在嵌合凸部63的顶端上面载置中央块51。中央块51的缺口52的底面靠近端子25。然后在内侧块61的上面载置外侧块62，使2个外侧块62的嵌合凹部66嵌合到嵌合凸部63上。此时，端子25通过长孔65。嵌合深度为嵌合凸部63的高度即10mm。涂覆用胶粘剂固化后即可结束绝热块11的组装操作。
参照图3，在组装完绝热块11的状态下，在2个外侧块62之间形成狭缝31，其宽度例如为5mm。在中央块51上面和嵌合凹部66底面之间有3mm左右的空隙C1，中央块51周面和嵌合凹部66周面之间有2mm左右的空隙C2。通过上述空隙C1、C2吸收各块51、61、62的热收缩量的差异。
使用以上说明的炉壁构成组件制作图5所示的实验炉，进行温度测定实验。炉壁构成组件构成实验炉的侧壁。测定图5中形成右侧壁的绝热块11的中央块51内侧的温度，将该温度作为温度1。同样地测定形成左侧壁的绝热块11的中央块51内侧的温度，将该温度作为温度2。再测定形成右侧壁的绝热块11的中央块51外侧的温度，将该温度作为温度3。试验结果示于图6。使炉内温度上升至1100℃时，温度1及温度2都约为800℃，温度3约为180℃。产生约620℃的温度差。
然后，进行实验，测定用作内侧块61及外侧块62的材质的通常的陶瓷纤维(1260℃级)及烧结散纤维(bulk fiber)的热收缩率。所谓烧结散纤维，是指烧成通常的陶瓷纤维，使之结晶化得到的纤维。该实验结果示于图7。图7中，通常的陶瓷纤维表示为“regular”，烧结散纤维表示为“RSL”。与通常的陶瓷纤维相比，烧结散纤维的收缩率相当小。例如，发热体的材质为KANTHAL A1时，被用作加热炉时的最高温度为1100℃左右，在该温度以下，烧结散纤维的收缩率为1％以下。由此可知，采用烧结散纤维是非常有效的。
作为收缩率小的绝热材料，已知富铝红柱石纤维(mullite fiber)等。该纤维由氧化铝和二氧化硅的化合物(3Al₂O₃·2SiO₂～2Al₂O₃·SiO₂)构成，其收缩率比烧结散纤维还小，也可以考虑采用富铝红柱石纤维等。
本发明并不限定于实施方式公开的内容，只要能利用本发明取得目的效果，可以进行各种改变。
产业上的可利用性
本发明的炉壁构成组件适用于构成热处理炉的炉壁。
附图说明
[图1]本发明炉壁构成组件组装前的分解透视图。
[图2]本发明炉壁构成组件组装后的透视图。
[图3]本发明炉壁构成组件的纵剖面图。
[图4]从本发明炉壁构成组件的内侧面方向看到的侧视图。
[图5]使用本发明炉壁构成组件的实验炉的剖面图。
[图6]表示实验炉的温度测定结果的曲线图。
[图7]表示本发明炉壁构成组件的材料热收缩率的曲线图。
符号说明
11    绝热块
21    炉内侧面
22    炉外侧面
31    狭缝
41    芯材
42    被覆材料
61    内侧块
62    外侧块