JP2018524541A - 鉱物又は植物繊維の連続マットを架橋するための乾燥炉 - Google Patents
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Abstract
無機又は植物繊維の連続マット(12)を架橋するための硬化炉であって、− 前記繊維のマット(12)が連続的に通過する複数の加熱チャンバ(20)を含み、前記硬化炉は、前記チャンバの少なくとも1つが、炉の前記外部絶縁性ジャケット(49)と前記チャンバの中央コンパートメント(40)との間に、統合された高温ガス再循環/加熱デバイスをさらに含み、該再循環/加熱デバイスは、− 中央コンパートメント(40)の上方壁(45)又は下方壁(46)上に水平に取り付けられ、回転軸が垂直に配置された、少なくとも1つのラジアルタービン(50)、ここで、前記タービンは、高温ガスがマット(12)を通過した後に、前記中央コンパートメント(40)のガスアウトレットオリフィス(48)を介して前記軸に沿って前記高温ガスを引き出し、それを硬化手段(51,52)に向けて半径方向に吐出する、− 前記ラジアルタービン(50)を出る高温ガスをインレットオリフィス(47)まで再循環させるための手段(51,52)、ここで、該手段を介してガスはコンパートメント(40)に入り、該再循環手段は前記コンパートメントの少なくとも1つの側方壁(43,44)上に少なくとも部分的に配置されている、−前記チャンバ内を循環しているガスを加熱するための少なくとも1つの手段(53)、を含むことを特徴とする、硬化炉。【選択図】図3
Description
本発明は、グラスウール又はロックウールタイプの鉱物又は植物繊維、特にミネラルウールの連続マットを架橋するための乾燥炉の分野に関する。これらのマットは切断されて、断熱及び/又は防音のパネル又はロールなどを形成することが意図されている。
このような絶縁性繊維のマットの製造は、主に、穿孔付き移動コンベア又は運搬装置上で繊維化し、そして繊維を堆積させることを含む。新しく形成された繊維の塊は、それが上に配置されている運搬装置の下に構成されている吸引ボックスを用いてコンベアに対して押し付けられる。繊維化の間に、引き伸ばされた繊維上に、水などの揮発性液体中の溶液又は懸濁液中でバインダを噴霧する。このバインダは、接着特性を有し、通常は熱硬化性樹脂などの熱硬化性材料を含む。
捕集コンベア上の比較的緩い繊維の一次層は、次いで架橋乾燥炉として関連分野で一般に知られている加熱デバイスに移される。連続した繊維マットは、上下に互いに向き合っているコンベアにより、乾燥炉をその全長にわたって通過し、マットをそれらの間で押圧し、その分離は調節可能である。したがって、このようなマットは、乾燥炉内の2つのコンベアによって加えられる圧縮量に応じて変化する密度を示す。
乾燥炉を通過する際に、マットを同時に乾燥され、特定の熱処理に付すことで、繊維の表面に存在するバインダ中の熱硬化性樹脂を重合させる(「キュア」、「セット」又は「硬化」させる)。
バインダを硬化させるために使用される手順は、マットの厚さ全体に存在するバインダ自体が次第にその硬化温度より高い温度に上昇するように、マットの厚さ全体を通して加熱空気を通過させることである。この目的のために、架橋乾燥炉は、バーナとブロワによって循環される高温空気とを有する一連のボックスが存在する閉鎖チャンバを構成する閉鎖空間から構成されている。そして、各ボックスは、特定の加熱条件が設定される独立加熱ゾーンを画定する。ボックスは、マット並びに上部コンベア及び下部コンベアのための開口部を有する壁によって分離されている。複数のボックスを使用することにより、マットが乾燥炉を通過する際のマットの温度を、段階的にかつより良く制御して上昇させることが可能になり、局所的な過度の加熱によって生じる、又はバインダが完全に重合されていないゾーンのマット内の存在によって生じる、ホットスポットの出現を防止することができる。したがって、ミネラルウールの製造方法で使用される乾燥炉は複数のボックス(例えば、2〜10個)、及び各ボックス内で可変的かつ独立した熱条件を確立するための既知の手段を含むことが非常に多い。
現在、使用されている乾燥炉は、しかしながら、大量のエネルギーを消費する。本発明の目的は、そのような乾燥炉のエネルギー消費を低減することである。
この目的のために、本発明の1つの主題は、鉱物又は植物繊維の連続マットを架橋するための、以下を具備する乾燥炉:
− 前記繊維のマットを連続的に通過させる複数の加熱ボックスであって、前記ボックスのそれぞれは、側方壁、上方壁及び下方壁により画定された中央コンパートメントを有しており、前記コンパートメントは、高温ガス流のためのインレットオリフィス及びアウトレットオリフィスを含み、該オリフィスは、高温ガス流がマットを通過した後に、バインダがその硬化温度よりも高い温度まで次第に上昇するように、繊維の前記マットのそれぞれの側(each side)に位置している、加熱ボックス;
− 様々な前記ボックスを通して前記マットを輸送するための少なくとも1つのコンベアであって、前記マットを通過する高温ガス流に対して透過性である、コンベア;
− 前記複数のボックスを包囲する外部絶縁性ジャケット、
ここで、前記乾燥炉は、前記ボックスの少なくとも1つが、前記外部絶縁性ジャケットと前記中央コンパートメントとの間に、内蔵された高温ガス加熱/再循環デバイスをさらに含み、該デバイスは、以下を具備することを特徴とする:
− 前記中央コンパートメントの上方壁又は下方壁上に水平に取り付けられ、回転軸が垂直に配置された、少なくとも1つのラジアルタービンであって、前記高温ガスがマットを通過した後に、前記中央コンパートメントのガスアウトレットオリフィスを介して前記軸に沿って前記高温ガスを引き出し、それを再循環手段に向けて半径方向に吐出する、ラジアルタービン、
− 前記ラジアルタービンを出る高温ガスを前記コンパートメントのガスインレットオリフィスに再循環させるための再循環手段であって、前記コンパートメントの少なくとも1つの側方壁上に少なくとも部分的に配置されている、再循環手段、
− 前記ボックス内を循環しているガスを加熱するための少なくとも1つの加熱手段。
− 前記繊維のマットを連続的に通過させる複数の加熱ボックスであって、前記ボックスのそれぞれは、側方壁、上方壁及び下方壁により画定された中央コンパートメントを有しており、前記コンパートメントは、高温ガス流のためのインレットオリフィス及びアウトレットオリフィスを含み、該オリフィスは、高温ガス流がマットを通過した後に、バインダがその硬化温度よりも高い温度まで次第に上昇するように、繊維の前記マットのそれぞれの側(each side)に位置している、加熱ボックス;
− 様々な前記ボックスを通して前記マットを輸送するための少なくとも1つのコンベアであって、前記マットを通過する高温ガス流に対して透過性である、コンベア;
− 前記複数のボックスを包囲する外部絶縁性ジャケット、
ここで、前記乾燥炉は、前記ボックスの少なくとも1つが、前記外部絶縁性ジャケットと前記中央コンパートメントとの間に、内蔵された高温ガス加熱/再循環デバイスをさらに含み、該デバイスは、以下を具備することを特徴とする:
− 前記中央コンパートメントの上方壁又は下方壁上に水平に取り付けられ、回転軸が垂直に配置された、少なくとも1つのラジアルタービンであって、前記高温ガスがマットを通過した後に、前記中央コンパートメントのガスアウトレットオリフィスを介して前記軸に沿って前記高温ガスを引き出し、それを再循環手段に向けて半径方向に吐出する、ラジアルタービン、
− 前記ラジアルタービンを出る高温ガスを前記コンパートメントのガスインレットオリフィスに再循環させるための再循環手段であって、前記コンパートメントの少なくとも1つの側方壁上に少なくとも部分的に配置されている、再循環手段、
− 前記ボックス内を循環しているガスを加熱するための少なくとも1つの加熱手段。
このような乾燥炉は、加熱、ブローイング及び供給ダクトを組み合わせ、該ダクトは厳格に最少限に低減され、このようにして、圧力低下を最小限に抑制し、ブローイングの効率を改良しているコンパクトデバイスを得ることを可能にする。このような構成により、ミネラルウールを製造するために要求されるエネルギーの評価可能な節約を実現することが可能になる。
さらに、そのコンパクトさのおかげで、ボックスの周囲に設けられた絶縁性材料のジャケットの内側にデバイスを入れて、ダクト内の熱損失を最小限に抑制し、ボックスからの放射によってダクトを加熱することができる。
特定の実施形態によれば、乾燥炉は単独で又は技術的に実現可能な任意の組み合わせで考慮される以下の特徴の1つ以上を含む:
− 高温ガス流のための1つ又は複数のアウトレットオリフィスは中央コンパートメントの上方壁に作られ、1つ又は複数のタービンは中央コンパートメントの上方壁に取り付けられ、タービンのインレットは高温ガスアウトレットオリフィスに対面して配置されている。
− 高温ガス流のための1つ又は複数のアウトレットオリフィスは中央コンパートメントの上方壁に作られ、1つ又は複数のタービンは中央コンパートメントの上方壁に取り付けられ、タービンのインレットは高温ガスアウトレットオリフィスに対面して配置されている。
− 高温ガス流のための1つ又は複数のアウトレットオリフィスは中央コンパートメントの下方壁に作られ、1つ又は複数のタービンは中央コンパートメントの下方壁に取り付けられ、タービンのインレットは高温ガスアウトレットオリフィスに対面して配置されている。
− 加熱手段は前記ボックス内に内蔵されているか、又は、前記ボックス内に向けて開放されている。
− ガス加熱手段は、繊維のマットと高温ガスアウトレットオリフィスとの間の中央コンパートメントに配置されている。
− ガス加熱手段はラジアントチューブの形態である。
− ガス加熱手段はラジアルタービンのアウトレットに配置されており、前記加熱手段は前記再循環手段内に向けて開放されているか、又は、前記再循環手段内にある。
− 再循環手段はタービンのアウトレットとガス連通している分配手段を含み、取り出されたガスの流れを中央コンパートメントの長さの少なくとも一部分にわたって分配するように設計されており、前記分配手段は中央コンパートメントの側方壁に沿って配置されている少なくとも1つの側方ブローイングダクトにより気密的に延在しており、前記ブローイングダクトは中央コンパートメントのインレットオリフィスに向けて開放している。
− 再循環手段はタービンのアウトレットとガス連通している発散体を含み、中央コンパートメントの側方壁に沿って配置された少なくとも1つの側方ブローイングダクトにより気密的に延在しており、前記ブローイングダクトは中央コンパートメントのインレットオリフィスに向けて開放している。
− 好ましくは収束体である取り出しダクトは、ガスアウトレットオリフィスをタービンインレットに垂直に連結している。
− 加熱/再循環デバイスは、中央コンパートメントの上方壁又は下方壁の中央に配置され、単一の高温ガスアウトレットオリフィスに対面している単一のラジアルタービンを含む。
− 加熱/再循環デバイスは、2つのラジアルタービンを含み、好ましくは、中央コンパートメントの上方壁又は下方壁に対して中央対称で配置されている。
− 加熱/再循環デバイスは、2つのラジアルタービンを含み、各タービンは別個の再循環手段、すなわち、
− 第一のラジアルタービンと流体連通している第一のブローイングダクトであって、コンパートメントの第一の側方壁にあり、前記第一の側方壁に形成された第一のインレットオリフィスに向けて開放している、第一のブローイングダクト
− 第二のラジアルタービンと流体連通している第二のブローイングダクトであって、コンパートメントの反対側の側方壁にあり、前記反対側の側方壁に形成された第一のインレットオリフィスに向けて開放している、第二のブローイングダクト
に連結されている。
− 第一のラジアルタービンと流体連通している第一のブローイングダクトであって、コンパートメントの第一の側方壁にあり、前記第一の側方壁に形成された第一のインレットオリフィスに向けて開放している、第一のブローイングダクト
− 第二のラジアルタービンと流体連通している第二のブローイングダクトであって、コンパートメントの反対側の側方壁にあり、前記反対側の側方壁に形成された第一のインレットオリフィスに向けて開放している、第二のブローイングダクト
に連結されている。
− このような実施形態の好ましい構成によれば、
− 第一のブローイングダクトが開放している第一のインレットオリフィスは、中央コンパートメントの長さの半分に実質的に等しい長さを有し、
− 第二のブローイングダクトが開放している第二のインレットオリフィスは、中央コンパートメントの長さの半分に実質的に等しい長さを有し、
− 2つのオリフィスは一緒になって、中央コンパートメントの実質的にすべての長さをカバーし、
− 2つのオリフィスは、対向する側方壁でオフセット位置にある。
− 第一のブローイングダクトが開放している第一のインレットオリフィスは、中央コンパートメントの長さの半分に実質的に等しい長さを有し、
− 第二のブローイングダクトが開放している第二のインレットオリフィスは、中央コンパートメントの長さの半分に実質的に等しい長さを有し、
− 2つのオリフィスは一緒になって、中央コンパートメントの実質的にすべての長さをカバーし、
− 2つのオリフィスは、対向する側方壁でオフセット位置にある。
− 特定の構成によれば、第一のインレットオリフィスは中央コンパートメントの長さの0.4〜0.6倍の長さを有し、第二のインレットオリフィスは中央コンパートメントの長さの0.4〜0.6倍の長さを有し、2つのオリフィスは中央コンパートメントの長さの少なくとも0.8倍をカバーし、2つのオリフィスは対向する側方壁でオフセット位置にある。
− 高温ガスバイパス開口部は中央コンパートメントと少なくとも1つのブローイングダクトとの間に形成されている。
本発明の別の主題は本明細書に記載されるとおりのボックスであり、それは特に以下のものを含む。
− 側方壁、上方壁及び下方壁により画定される中央コンパートメント、
− 繊維のマットを通過させるようにサイズ決めされたインレットロック及びアウトレットロック、ここで、中央コンパートメントにおいて、高温ガス流のためのインレットオリフィス及びアウトレットオリフィスを含み、これらは繊維のマットの各側にあり、前記ボックスは内蔵された高温ガス加熱/再循環デバイスをさらに含み、該デバイスは
− 中央コンパートメントの上方壁又は下方壁上に水平に取り付けられ、回転軸が垂直に配置された、少なくとも1つのラジアルタービン、ここで、前記タービンは中央コンパートメントのガスアウトレットオリフィスを介して前記軸に沿って高温ガスを引き出し、それを再循環手段に向けて半径方向に吐出する、
− ラジアルタービンを出る高温ガスをコンパートメントのガスインレットオリフィスに再循環させるための再循環手段、ここで、前記再循環手段は、前記コンパートメントの少なくとも1つの側方壁上に少なくとも部分的に配置されている、
− 前記ボックス内を循環している空気を加熱するための少なくとも1つの加熱手段、
を含む。
− 側方壁、上方壁及び下方壁により画定される中央コンパートメント、
− 繊維のマットを通過させるようにサイズ決めされたインレットロック及びアウトレットロック、ここで、中央コンパートメントにおいて、高温ガス流のためのインレットオリフィス及びアウトレットオリフィスを含み、これらは繊維のマットの各側にあり、前記ボックスは内蔵された高温ガス加熱/再循環デバイスをさらに含み、該デバイスは
− 中央コンパートメントの上方壁又は下方壁上に水平に取り付けられ、回転軸が垂直に配置された、少なくとも1つのラジアルタービン、ここで、前記タービンは中央コンパートメントのガスアウトレットオリフィスを介して前記軸に沿って高温ガスを引き出し、それを再循環手段に向けて半径方向に吐出する、
− ラジアルタービンを出る高温ガスをコンパートメントのガスインレットオリフィスに再循環させるための再循環手段、ここで、前記再循環手段は、前記コンパートメントの少なくとも1つの側方壁上に少なくとも部分的に配置されている、
− 前記ボックス内を循環している空気を加熱するための少なくとも1つの加熱手段、
を含む。
本発明の最後の主題は上記のとおりの乾燥炉を含む生産ラインである。これは、特に、鉱物及び/又は植物繊維の連続マットの製造のための生産ラインであり、鉱物及び/又は植物繊維の連続マットを製造するための少なくとも1つの繊維化ユニット、該マットを輸送するためのコンベア及び上記のとおりの乾燥炉を含む。
このような生産ラインはマットをパネル及び/又はロールへと成形するための手段をさらに含むことができる。
本発明は添付の図面を単に例示として参照しながら以下の説明を読んでより良く理解されるであろう。
これらの図面の全体を通して、同一の番号は同一の要素又は乾燥炉内で同一の機能を発揮する要素を表す。
図1は、鉱物繊維の、より詳細にはグラスウールをベースとする連続マットを製造するための生産ラインの第一の工程を描いており、該ラインは鉱物繊維、そして可能には植物繊維をベースとする製品の製造に適している任意のタイプのラインであると理解される。
グラスウールの場合の例では、ラインは繊維化ユニット1を含み、該ユニットは、例えば、内部紡糸による繊維化の方法を用いる。繊維化ユニットは少なくとも1つの少なくとも1つのスピナーを上に載置しているフード(図1に図示せず)を含む。各スピナーは事前に溶融した繊維化ガラスのスレッドを回収するためのバスケット(図1に図示せず)及び周囲壁が非常に多数のオリフィスを設けている皿状要素3を含む。操作の間に、溶融炉(図示せず)からスレッド4で送られ、最初にスピナーバスケットに回収される溶融ガラスは、回転駆動している複数のフィラメントの形態でディッシュ3におけるオリフィスを介して逃げる。スピナー2はまた、環状バーナ5によって包囲されており、該バーナは、スピナーの壁の周囲で、ベール6の形態の繊維にガラスフィラメントを引き延ばすのに十分に高い温度の高速ガス流を形成している。
例えば、インダクションタイプの加熱手段7は、ガラス及びスピナーを正確な温度に維持するために使用される。ベール6は加圧下に導入された空気の気流により包囲されており、矢印8により模式的に示されている。このように作られた円環体6は水溶液中に熱硬化性バインダを含む結合剤をスプレーするデバイスにより包囲されており、その2つの要素9のみを図1に示している。
これは、例えば、フェノールバインダ又は低ホルムアルデヒド含有分を含み、好ましくはさらにはホルムアルデヒドを含まない代替バインダであることができ、該バインダは、特に、再生可能な、特に植物系の原料基剤から少なくとも部分的に得られ、特に、水素化もしくは非水素化糖類をベースとするので、「グリーンバインダ」と呼ばれることがある。
繊維化フードの最後は、繊維受け入れデバイスから構成されており、該デバイスはガス及び水に対して透過性であるエンドレスベルト10を取り込んだコンベアを含み、その下には、空気、煙霧などのガス及び上記の繊維化プロセスから得られる過剰の水性組成物のための吸引ボックス11は配置されている。最初に結合性化合物と密に混合されたグラスウール繊維のマット12は、このようにしてコンベアのベルト10上に形成される。マット12は、コンベア10により乾燥炉14内に輸送され、そこで熱可塑性バインダは架橋される。
図2に描かれているように、この乾燥炉14は、断熱された壁により互いに分離された一連のボックスを含む。
包囲された空間は通常2つのコンベア18A,18Bを有し、それを通過してマット12を輸送しそしてサイジングされる。これらのコンベアは、例えば、フロア(図1に図示せず)上に配置されたモータにより回転するように設定され、互いに繋がれそしてガスに対して透過性となるように穿孔されている一連のメッシュトレイから本質的に周知の様式で構成される。
バインダを急速に硬化させる高温ガスを通過させている間に、コンベア18は、通常、マット12を圧縮し、それによりマットに所望の厚さを提供する。例えば、ロール巻きパネルの場合には、この厚さは、典型的には、10〜450mmであり、グラスウールの層の密度は、例えば、5〜150kg/m3である。単位体積当たりの質量が5〜20kg/m3である低密度製品と呼ばれる製品と、密度が20〜150kg/m3である高密度製品と呼ばれる製品で区別がなされることができる。
図2は架橋のための公知の乾燥炉12の構造を詳細に記載している。図2に描かれた乾燥炉は本発明の範囲を限定するものと考えられず、7個の独立のボックス21〜27を含む。
バインダがスプレーされたミネラルウールは最初に、煙霧取り出しフード19Aを備えたインレットロック17Aに入り、これらのフードは前記煙霧の処理のための専用回路に連結している(これらの図面に図示せず)。この第一のインレットロック17Aにおいて、マットに導入される高温空気により、繊維マットに存在する残存水を蒸発させることができる。
第一のボックス、例えば、ボックス21〜24において、高温空気を乾燥炉の底部から導入し、マットを通過した後に頂部から取り出す。次のボックス、例えば、ボックス25〜27において、高温空気を今度は乾燥炉の頂部から導入し、そして底部から取り出す。
すべての図面において、乾燥炉を通した空気の循環は矢印30により示している。マットが循環する方向は矢印31により示している。もちろん、各ボックスはインレット及びアウトレット開口部又はロックを有し、それは繊維のマットの通過を可能にする寸法とされている。
複数のボックスの使用により、繊維のマットの温度を次第に増加させて、マットの繊維上に存在するバインダの硬化温度よりも高い温度まで増加させることができる。最終製品の機械特性は、特に、もしグリーンバインダを上記のように使用するならば、様々なボックス内の温度の完全な制御に依存する。
ボックス中で発生する追加の煙霧は、一般に、アウトレットロック17Bにおいて、フード19Bを通して取り出される。
各ボックス21〜27は、一般にガラスウールから作られる絶縁性材料により包囲された中央コンパートメント40を含み、該中央コンパートメントは外部金属閉鎖空間により包囲されている。そこで、これは複数のボックスを包囲している乾燥炉のための外部絶縁性ジャケットを画定している(図2に図示せず)。各ボックスの閉鎖空間は中央コンパートメント40を画定している。各ボックスでは、高温空気は閉鎖空間の上方及び下方に配置されたインレット及びアウトレットフードシステム(28,29)を介して導入される。このような従来のシステムにおいて、高温ガス発生装置(バーナ、ブロアー、フード)は乾燥炉の外部絶縁性ジャケットの外にあり、これは設備全体の嵩を最大にするだけでなく、非常に大きなエネルギー損失を生じさせる。
図2には描かれていないが、乾燥炉は、通常、乾燥炉のボックスの集合体を包囲しており、そしてミネラルウールなどの絶縁性材料から作られている外部絶縁性ジャケットを含む。通常、この外部絶縁性ジャケット自体は設備を全体としてシールする第一の金属閉鎖空間を包囲し、それにより汚染ガスをフード19B及び19Aを介してのみデバイスの外側に除去することができる。
上記のように、本発明の目的は、今日の乾燥炉のエネルギー消費量を低減することである。
この目的で、本発明の1つの主題は、図3〜5に関してここに記載されるとおりの乾燥炉であり、もちろん本発明はこれらの実施形態のみに限定されない。
本発明による乾燥炉において、加熱、ブローイング及び供給ダクトを組み合わせた、厳格に最小限にしたコンパクトデバイスを使用し、このようにしてブローイングの効率を同時に改良しながら圧力低下を最小限に抑制する。
特に、このような結果を達成するために、そして本発明の1つの本質的な特徴によると、本乾燥炉はバインダの累進的硬化を可能にする高温ガス流を発生しそして循環させる特定のデバイスを取り込んだ少なくとも1つのボックスを含む。好ましくは、本発明による乾燥炉のすべてのボックスはこのように作られている。
本発明による乾燥炉/ボックスの操作の原理及び特定の構造的特徴を、図3、図4、図4bis、図5及び図5bisの助けを借りて、以下により詳細にそして非限定的に記載する。
図3は本発明の第一の実施形態によるボックス20を、正面図として詳細に示す。
オリフィス又は開口部47及び48は図3に見られるようにボックスの中央コンパートメント40の各側に作られている。オリフィス47は、高温ガスをコンパートメント40に導入してバインダを架橋することを可能にし、そしてオリフィス48は高温ガスが繊維のマットを通過した後に出ていくことを可能にする。
ラジアルタービン50は、高温ガスアウトレットオリフィス48に対面している、中央コンパートメント40の上方壁45にあり、その回転軸が実質的に垂直に配置されている。タービン50のハウジングは、壁45に直接的に固定されるか、又は代わりに取り出しダクトを介してアウトレットオリフィス48に連結されている(図3に図示せず)。
このタービンは、このように、ガスがマット12を通過した後にガスアウトレットオリフィス48を通してガスを抜き出すように、コンパートメント40上に配置されている。ガス(理論的に、初期には空気)は、矢印30により模式的に示されるように、半径方向にタービンから再循環ループ手段に向けて吐出され、該再循環ループ手段は、例えば、タービンのアウトレットに気密的に連結された発散体51、ボックスの全長Lにわたって吐出ガスを分配する側方ブローイングダクト52を含む。発散体51は中央コンパートメント40の側方壁43に沿ってそして有利にはその全表面にわたって配置されている側方ブローイングダクト52により気密的に延在している。このような構成により、側方ブローイングダクト52の嵩をかなり低減することが可能になり、それゆえ厚さを小さくすることができる。また、好ましくは、ダクト52の断面は矩形である。場合により、ダクト52は、ダクトを横切る流れの、そしてオリフィス47を介してコンパートメント40中に再導入する際のより良い分配のために内部ガイド壁を備える。
側方ブローイングダクト52は、中央コンパートメントのインレットオリフィス47に向けて開放しており、それは好ましくはコンパートメント40の全長にわたって延在している。高温空気を、このようにして繊維のマット12の下方でコンパートメント40に再導入し、タービン50により反対面で形成されている吸引効果の下に再びマットを通して再び通過させる。
図4は、図3のボックスの中央を通した断面における側面図であり、それにより、どのように機能しているかのより詳細な例示を提供する。図4は他の要素も描き、詳細には、
−外部絶縁性ジャケット49、
−外部金属閉鎖空間55、
−コンパートメント40の内部、又は、上記のとおりの高温ガスの循環方向におけるタービン50の下流に配置されている加熱手段53、
−マット12を輸送しそしてサイジングする2つのコンベア18A,18Bのエンドレスで通気性のベルト、
−閉鎖空間の外にあり、そして外部絶縁性ジャケット49の上方にあるラジアルタービン用駆動モータ57、並びに前記モータをタービンに連結する駆動シャフト56。
−外部絶縁性ジャケット49、
−外部金属閉鎖空間55、
−コンパートメント40の内部、又は、上記のとおりの高温ガスの循環方向におけるタービン50の下流に配置されている加熱手段53、
−マット12を輸送しそしてサイジングする2つのコンベア18A,18Bのエンドレスで通気性のベルト、
−閉鎖空間の外にあり、そして外部絶縁性ジャケット49の上方にあるラジアルタービン用駆動モータ57、並びに前記モータをタービンに連結する駆動シャフト56。
本発明がどのように機能するかをより良く理解するために、外部絶縁性ジャケット49は乾燥炉のボックス20のすべてを包囲しているものとして図4に示されている。通常、外部絶縁性ジャケット自体は、全体として乾燥炉を包囲している第一の外部金属閉鎖空間55を包囲し、この閉鎖空間は、全体として設備をシールするようにして作られそして溶接される。
コンパートメント40内に、加熱手段53も本発明により提供され(これらは図4及び4bisにのみ描かれている)、それにより、各ボックス内に要求される最適条件下にてバインダを硬化することを確保するのに要求される温度に高温ガスを維持することが可能になる。このような加熱手段は、例えば、繊維のマット12と高温ガスアウトレットオリフィス48との間で中央コンパートメント40中に配置されうる。特に好ましくは、加熱手段はラジアントチューブである。別の可能な実施形態によると、加熱手段は、ラジアルタービン50のアウトレットに、特に側方ブローイングダクト52内に配置されうる。ここでも再び、この手段は有利にはラジアントチューブであるか又はバーナであることができる。
図4bisは、ここでは、図3及び4で既に描いたボックス20の上方から見た模式図であり、乾燥炉の金属閉鎖空間55及び外部絶縁性ジャケット49により包囲されている。コンベア18A及び18Bにより輸送される繊維のマット12は、インレット開口部又はロック58を介して中央コンパートメント40中に導入され、それを通過してアウトレット開口部又はロック59を介して再び現われる。
好ましくは、1つのみの単独のタービン50を含むこのような構成により、このタービンはボックス40上の中央位置にある。もちろん、タービン50は気密様式で包囲しているハウジングを含む。タービンがハウジングのインレットで吸引効果、そしてハウジングのアウトレットでブローイング効果を生じるような適切なタイプの形状を有する。
本発明による乾燥炉の各ボックス内に好ましくは含まれる、内蔵された加熱/取り出しデバイスは、ラジアルタービン50に加えて、前記タービンのアウトレットで高温ガスを再循環するための再循環手段を含み、それにより、高温ガスは該ガスのアウトレットオリフィス48に対して、ミネラルウールのマットの反対面に再注入されうる。図3〜5に示す再循環手段は、有利には、発散体51及び側方ブローイングダクト52を含むが、もちろん、前記ガスをタービン50のアウトレットからコンパートメント40のガスインレットオリフィス47に輸送することを可能にする任意の他の既知の手段を、本発明の範囲を逸脱することなく考えることができる。
本実施形態によれば、内蔵された加熱/取り出しデバイスは、このようにして、マットの1つの側から高温ガスを抜き出し、それをコンパートメント40の反対側に再注入し、マットを通した高温ガスの上方垂直流を生じさせる。
図面はまた、タービン50がコンパートメント40の上方にある、すなわちボックスの上部にある構成を描いている。本発明によれば、タービンは、同様に、コンパートメント40の下方にあることができ、すなわちボックスの下部にあることは明らかである。このような場合には、高温ガス流30のためのアウトレットオリフィス48は、それで、中央コンパートメント40の下方壁46に作られ、そしてタービンは中央コンパートメントの下方壁に取り付けられ、タービンのインレットは高温ガスアウトレットオリフィス48に対面して配置される。このような構成では、上記の再循環手段は、今度は、タービン50のアウトレットからコンパートメント40のガスインレットオリフィス47に前記ガスを輸送することが可能になり、前記ガスインレットオリフィス47は、そこで、コンパートメント40の上部に作られ、前記ガスを下方の流れで再循環させてマット12を通過させることができる。このような別形態では、タービン50はコンパートメント40の下方に配置され、高温ガスの取り出しはボックスの下側で行われ、一方高温ガスはボックスの上側でコンパートメント中に再導入される。加熱/取り出しデバイスは、全体として、上述のものと同一であるが、反対向きに配置される。
上述のように、本発明による加熱/取り出しデバイスは、このように、内蔵された高温ガス再循環回路を形成し、バインダの架橋を可能にし、それにより、熱損失及びエネルギー消費量を制限する。
図2に示すように、上記の原理により、第一の4つのボックスは、例えば、高温ガスの上向き流を生じるように構成され、一方、次の3つのボックスは高温ガスの下向き流を生じるように構成されている。別形態として、様々なボックスにおける上向き/下向き流の交代も本発明により可能である。
本発明によれば、一般的な規則として、各加熱デバイス53は独立しており、そして高温ガスの温度及び流速を制御するための手段を含む。加熱デバイスは、例えば、高温ガス流を生じるように構成されており、高温ガス流の温度は繊維のマット12を通過する際に200℃〜250℃であり、もちろん、温度は使用するバインダのタイプによる。他のボックスは異なる温度に設定されうる。流速に関する限り、デバイスは、例えば、タービンが約1000〜60,000m3/hのガス流速を生じるように構成されている。
図5及び図5bisは、ボックスが2つの加熱/取り出しデバイスを含み、該デバイスは2つの区別されるラジアルタービン50A及び50Bを含み、該2つのタービンはボックスの中央パートメントに対して互いに中央対称に配置されている。ボックスは、このように、2つの高温ガス回路を含み、第一の回路は主チャンバの長さの第一の半分を占め、一方、第二の回路は第二の半分を占める。
このような構成では、各タービン50A,50Bは別個の再循環手段、すなわち、それぞれ
− 第一のラジアルタービン50Aに流体連通している第一のブローイングダクト51Aであって、コンパートメントの第一の側方壁43上にあり、前記第一の側方壁43上に作られた第一のインレットオリフィス47Aに向けて開放している、第一のブローイングダクト51A、
− 第二のラジアルタービン50Bに流体連通している第二のブローイングダクト51Bであって、コンパートメント40の反対側の側方壁44上にあり、前記反対側の側方壁44上に作られた第二のインレットオリフィス47Bに向けて開放している、第二のブローイングダクト51B
に連結されている。
− 第一のラジアルタービン50Aに流体連通している第一のブローイングダクト51Aであって、コンパートメントの第一の側方壁43上にあり、前記第一の側方壁43上に作られた第一のインレットオリフィス47Aに向けて開放している、第一のブローイングダクト51A、
− 第二のラジアルタービン50Bに流体連通している第二のブローイングダクト51Bであって、コンパートメント40の反対側の側方壁44上にあり、前記反対側の側方壁44上に作られた第二のインレットオリフィス47Bに向けて開放している、第二のブローイングダクト51B
に連結されている。
図5及び5bisに描かれているとおり、第一の側方ブローイングダクト52Aが開放している第一のインレットオリフィス47Aは、例えば、中央コンパートメント40の長さの実質的に半分の長さを有し、第二の側方ブローイングダクト52Bが開放している第二のインレットオリフィス47Bは中央コンパートメント40の長さの実質的に半分の長さを有する。
好ましくは、2つのオリフィスは一緒になって、中央コンパートメント40の実質的に全長をカバーする。図5及び5bisに描かれた別の有利な構成によれば、2つのオリフィス47A,47Bは向かい合った側壁42,44上でオフセット位置にある。
Claims (15)
- 以下を具備する、鉱物繊維又は植物繊維の連続マット(12)を架橋するための乾燥炉:
− 前記繊維のマット(12)が連続的に通過する複数の加熱ボックス(20)であって、前記ボックスのそれぞれは、側方壁(41〜44)、上方壁(45)及び下方壁(46)により画定されている中央コンパートメント(40)を有しており、前記コンパートメントは、高温ガス流(30)のためのインレットオリフィス(47)及びアウトレットオリフィス(48)を含み、前記オリフィスは、前記繊維のマットのそれぞれの側にあり、それにより前記高温ガス流が、前記マットを通過した後に、バインダがその硬化温度よりも高い温度に次第に上げられる、複数の加熱ボックス(20);
− 様々なボックス(20)を通してマットを輸送するための少なくとも1つのコンベア(18A,18B)であって、前記マットを通過する高温ガス流に対して透過性である、少なくとも1つのコンベア(18A,18B);
− 前記複数のボックスを包囲している外部絶縁性ジャケット(49);
ここで、前記乾燥炉は、前記ボックスの少なくとも1つが、前記外部絶縁性ジャケット(49)と前記中央コンパートメント(40)との間に、以下を具備する内蔵された高温ガス加熱/再循環デバイスを含むことを特徴とする:
− 前記中央コンパートメント(40)の上方壁(45)又は下方壁(46)上に水平に取り付けられ、回転軸が垂直に配置された、少なくとも1つのラジアルタービン(50)であって、前記高温ガスがマット(12)を通過した後に、前記中央コンパートメント(40)の前記ガスアウトレットオリフィス(48)を介して前記軸に沿って前記高温ガスを引き出し、それを再循環手段(51, 52)に向けて半径方向に吐出する、少なくとも1つのラジアルタービン(50);
− 前記ラジアルタービン(50)を出る高温ガスを前記コンパートメント(40)の前記ガスインレットオリフィス(47)に再循環させるための再循環手段(51, 52)であって、前記コンパートメントの少なくとも1つの側方壁(43,44)に少なくとも部分的に配置されている、再循環手段(51,52);
− 前記ボックス内を循環しているガスを加熱するための、少なくとも1つの加熱手段(53)。 - 前記高温ガス流(30)のための1つ又は複数のアウトレットオリフィス(48)は、前記中央コンパートメント(40)の上方壁(45)に作られ、そして1つ又は複数のタービン(50)は、中央コンパートメント(40)の上方壁(45)に取り付けられ、タービンのインレットは、高温ガスアウトレットオリフィス(48)に対面して配置されている、請求項1記載の乾燥炉。
- 前記高温ガス流(30)のための1つ又は複数のアウトレットオリフィス(48)は、前記中央コンパートメント(40)の下方壁(46)に作られ、そして1つ又は複数のタービン(50)は、中央コンパートメントの下方壁(46)に取り付けられ、タービンのインレットは、高温ガスアウトレットオリフィス(48)に対面して配置されている、請求項1記載の乾燥炉。
- 前記加熱手段(53)は、前記ボックス(20)内に内蔵されており、又は前記ボックス(20)内に向けて開放している、請求項1〜3のいずれか一項に記載の乾燥炉。
- 前記ガス加熱手段(53)は、前記繊維のマット(12)と前記高温ガスアウトレットオリフィス(48)との間の前記中央コンパートメント(40)中に配置されており、好ましくはラジアントチューブの形態である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の乾燥炉。
- 前記ガス加熱手段(53)は、前記ラジアルタービン(50)のアウトレットに配置されており、前記加熱手段は、前記再循環手段(52)内に向けて開放しており、又は前記再循環手段(52)内にある、請求項1〜5のいずれか一項に記載の乾燥炉。
- 前記再循環手段は、前記タービン(50)のアウトレットとガス連通しており、そして記中央コンパートメント(40)の側方壁(43)に沿って配置された少なくとも1つの側方ブローイングダクト(52)によって気密的に延在している発散体(51)を含み、前記ブローイングダクト(52)は、前記中央コンパートメントのインレットオリフィス(47)に向けて開放している、請求項1〜6のいずれか一項に記載の乾燥炉。
- 取り出しダクト、好ましくは収束体である取り出しダクトは、前記ガスアウトレットオリフィス(48)をタービンインレット(50)に垂直に連結している、請求項1〜7のいずれか一項に記載の乾燥炉。
- 前記加熱/再循環デバイスは、前記中央コンパートメント(40)の上方壁(45)又は下方壁(46)の中央に位置しており、かつ単一の高温ガスアウトレットオリフィス(48)に対面している単一のラジアルタービン(50)を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の乾燥炉。
- 前記加熱/再循環デバイスは、2つのラジアルタービン(50A, 50B)を含み、好ましくは、前記中央コンパートメントの上方壁(45)又は下方壁(46)に対して中央対称で配置されている2つのラジアルタービン(50A, 50B)を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の乾燥炉。
- 各タービン(50A, 50B)が、以下の別個の再循環手段に連結されている、請求項10に記載の乾燥炉:
− 第一のラジアルタービン(50A)に流体連通している第一のブローイングダクト(51A)であって、前記コンパートメントの第一の側方壁(43)にあり、かつ前記第一の側方壁(43)に作られた第一のインレットオリフィス(47A)に向けて開放している、第一のブローイングダクト(51A)、
− 第二のラジアルタービン(50B)に流体連通している第二のブローイングダクト(51B)であって、前記コンパートメント(40)の反対側の側方壁(44)上にあり、前記反対側の側方壁(44)上に作られた第一のインレットオリフィス(47B)に向けて開放している、第二のブローイングダクト(51B)。 - − 第一のブローイングダクト(52A)が開放している前記第一のインレットオリフィス(47A)は、前記中央コンパートメント(40)の長さの半分に実質的に等しい長さを有し、
− 第二のブローイングダクト(52B)が開放している前記第二のインレットオリフィス(47B)は、前記中央コンパートメント(40)の長さの半分に実質的に等しい長さを有し、
− 前記2つのオリフィスは共に、前記中央コンパートメント(40)の実質的にすべての長さをカバーし、
− 前記2つのオリフィス(47A,47B)は、対向する前記側方壁(43,44)でオフセット位置にある、
請求項11に記載の乾燥炉。 - 前記中央コンパートメントと少なくとも1つのブローイングダクトとの間に、高温ガスバイパス開口部が形成されている、請求項1〜12のいずれか一項に記載の乾燥炉。
- 鉱物又は植物繊維の連続マット(12)を架橋するための乾燥炉のためのボックス(20)であって、側方壁(41〜44)、上方壁(45)及び下方壁(46)により画定されている中央コンパートメント(40)を含み、繊維のマットを通過させるようにサイズ決めされたインレット及びアウトレットロックを含み、ここで、前記中央コンパートメント(40)において、高温ガス流(30)のためのインレットオリフィス(47)及びアウトレットオリフィス(48)を含み、これらが繊維のマットの各側にあるボックス(20)において、
以下を具備する内蔵された高温ガス加熱/再循環デバイスを、さらに含むことを特徴とする、ボックス(20):
− 中央コンパートメント(40)の上方壁(45)又は下方壁(46)上に水平に取り付けられ、回転軸が垂直に配置された、少なくとも1つのラジアルタービン(50)であって、前記中央コンパートメント(40)のガスアウトレットオリフィス(48)を介して前記軸に沿って高温ガスを引き出し、それを再循環手段(51,52)に向けて半径方向に吐出する、少なくとも1つのラジアルタービン(50)、
− 前記ラジアルタービン(50)を出るガスを前記コンパートメント(40)の前記ガスインレットオリフィス(47)に再循環させるための再循環手段であって、前記コンパートメントの少なくとも1つの側方壁(43,44)に少なくとも部分的に配置されている、再循環手段、
− 前記ボックス(20)内を循環している空気を加熱するための、少なくとも1つの加熱手段(53)。 - 鉱物及び/又は植物繊維の連続マットの製造のための生産ラインであって、鉱物及び/又は植物繊維の連続マットを製造するための少なくとも1つの繊維化ユニット、前記マットを輸送するためのコンベア及び請求項1〜12のいずれか1項記載の乾燥炉を含む、生産ライン。
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