JP4455812B2 - ミネラルウールを形成するためのプロセス並びに装置 - Google Patents

Description

本発明は、高温のガスの流れによる延伸（drawing）と組み合わせられた内部遠心分離プロセスによって、ミネラル繊維もしくは他の熱可塑性材料を形成する技術に関する。これは、特に、例えば、断熱製品並びに／もしくは防音製品に使用されるように意図されたガラスウールの工業生産に適用される。

本発明が関連する繊維形成プロセスは、高温で回転し、多数のオリフィスが周辺に穿孔された、繊維分解紡績機とも呼ばれる遠心機に溶融ガラスの細いストリームを供給することを有する。ガラスは、遠心力の作用時に、オリフィスの中を通るようにスプレーされ、フィラメントの形になる。フィラメントは、この後、遠心機の壁に沿って高温及び高速の環状の延伸の流れに晒される。この流れは、これらフィラメントを細くし、繊維に変える。形成された繊維は、このガスの延伸の流れに沿って、一般にガス透過性ストリップを有する受け入れ機構へと運ばれる。このプロセスは、“内部遠心分離”として知られている。

このプロセスは、何度か改良されてきている。それには、特に繊維分解紡績機に係るもの、特定のタイプのバーナーを用いて環状の延伸の流れを発生させる手段に関するものなどがある。後者に関して、特に、EP-B-0189354号、EP-B-0519、797号、WO97/15532号を参照してほしい。

繊維分解紡績機に関して、特許FR 1,382,917号(1963年2月27日の出願)が、更に幅広く用いられ得る原理を有する繊維分解装置を説明している。溶融された材料は、回転ボディの壁上にスプレーされた材料が中を通るオリフィスが垂直な壁に形成されたバスケットに導かれる。回転ボディは、バスケットに取付けられ、多数のオリフィスを有している。この壁は、繊維分解紡績機の“バンド”と呼ばれている。良好な品質の繊維の分解を得るために、オリフィスは、環状の列を成すように位置され、オリフィスの直径は、バンドの上部から底部に向けて小さくなるように、属する列に従って異なる。

本発明の文脈では、遠心機の“上部”は、遠心分離位置にある遠心機を参照して、即ち、ほぼ垂直な（回転）軸に従って規定されている。

機構によって紡績機のバンドの上部から底部へ向かう溶融材料の層流を得ることが可能にされる特許FR2,443,436号に特に示されているようなこの基本的な原則に対して、改良が成された。

かくして、本発明の目的は、ミネラル繊維の内部遠心分離によって繊維を分解させる装置並びにプロセスを向上させることである。向上させるために、特に、得られる繊維の品質と、プロセスの産出高の増加とに焦点が合わせられている。

最初に、本発明の目的は、重ねられた複数の環状区域にわたってオリフィスが穿孔された周辺バンドを備えた遠心機を有する（遠心機は遠心分離位置にあることを想定する）、ミネラル繊維を内部遠心分離するための装置である。この装置は、少なくとも２つの環状区域を有し、これら環状区域では、単位表面面積（ＮＳ）あたりのオリフィスの数は、５％より多いかこれと等しい、特に、１０％より多いかこれと等しい、更に２０％より多いかこれと等しい分だけ異なる。

本発明の例の好ましい方法では、単位表面面積あたりに最も多数のオリフィスを有する環状区域は、単位表面面積あたりにより少ない平均的な数のオリフィスを有する他の環状区域の下に位置付けられており、遠心機が遠心分離位置にあることを想定している。

“環状区域”という用語は、遠心機の（回転）軸の２つの垂直面の間に収容される遠心機のバンドの区域を規定するために用いられている。本発明の文脈では、このような環状区域は、環状区域内に含まれる単位表面面積あたりのオリフィスの数がバンドの表面全体にわたってほぼ一定である領域として、規定されている。

単位表面面積あたりのオリフィスの数ＮＳは、特に平方センチメートルのような、環状区域の表面の部材内に含まれた、この表面の部材の単位表面面積に対するオリフィスの数として規定されている。単位表面面積あたりのオリフィスの数は、これが１環状区域の表面の部材全体にわたって０．５％未満だけ変化する場合には、ほぼ一定であると考えてよい。環状区域は、垂直な１区画あたりに1つのオリフィスを有してもよいが、通常は、複数の、特に４乃至１５個のオリフィスを有してよい。“垂直な区画”という用語は、遠心機が繊維分解位置にあることを想定し、水平軸上のただ1つのオリフィスの平均が見られる限り、上述されて規定された各平面によって垂直軸上で限定される環状区域の一部分を指している。

これまでは、ミネラル繊維は、単位表面面積あたりのオリフィスの数が遠心機バンドの高さ全体にわたって一定である遠心機によって製造されてきた。実際に、従来の遠心機は、電気放出機械加工によって、電極間のピッチが一定な列を成すように分配された電極を有する櫛を用いて穿孔されている。垂直な柱内にオリフィスが同時に穿孔されると、櫛は、次の柱の穿孔を行うために動かされ、連続した孔の中心部間の水平なギャップに対応する距離だけバンドに沿って動かされる。

この技術によって、非常に適当な穿孔が可能になり、また、単位表面面積あたりのオリフィスの数は、特に、１０００あたり１個未満まで、著しく少なくなる。

従来の遠心機は、一般に、具体的には２００ｍｍないし８００ｍｍの遠心機の平均直径あたりに、夫々２０００乃至４００００個のオリフィスを有する。

本発明に係る装置を用いて、エネルギー消費と、かくして、繊維分解プロセスの産出高とを大きく減少させるのと同時に、繊維マットの品質、特に機械特性を著しく増加させることは可能であると分かっている。

この効果は、溶融された材料が分けられるのにつれてこれを引っ張るのに必要なエネルギーが小さくなることから、一定の引っ張り率だと、同じバンドの高さあたりのオリフィスの数が増加するときにエネルギー消費が減ることが特に知られている。しかしながら、従来の遠心機を用いる場合、同じバンドの高さあたりのオリフィスの数が増加されると、製造された繊維マットの品質は、向上せず、低下する傾向さえある。その一方で、本発明に係る装置を用いると、製品の特性と、プロセスの産出高とを向上させることが可能である。

本文において、遠心分離位置にある遠心機、即ち、オリフィスを有するバンドが、溶融材料が繊維分解中にこれに沿って運ばれる軸の周りにほぼ垂直に位置されている遠心機が参照されていることを、思い出してほしい。溶融された材料は、この位置にある遠心機の上部を通って運ばれる。遠心機の基部は、ほぼ水平であり、環状区域は、この基部に平行であり、互いに重ねられている。

本発明に係る遠心機は、少なくとも２つの重ねられた環状区域を有し、下方の区域は単位表面面積あたりのオリフィスの数が上方の区域よりも多い。好ましい方法においては、遠心機は、少なくとも３つの重ねられた環状区域を有し、各区域の単位表面面積あたりのオリフィスの数は、夫々上方に位置された隣の環状区域よりも多くなっている。

好ましい方法に係れば、各区域のオリフィスは、列を成すように集められており、オリフィスの直径は、各環状区域内ではほぼ一定であり、遠心分離位置にある遠心機の周辺バンドの上部から底部へ、一方の環状区域から他方の環状区域に向かって小さくなる。

本発明では、また、少なくとも２つの隣接した列が異なる直径のオリフィスを有すること、特に、列において周辺バンドの上部から底部に向けてオリフィスの直径が小さくなること（一般に1つの列の全オリフィスが同じ直径を有する）が効果的である。かくして、上部から底部へ向かって、所定の直径を有するオリフィスのｎ列、続いて、より小さい直径を有するオリフィスのｐ列、続いて、更に小さい直径を有するオリフィスのｔ列などを、位置させることができる。この際、ｎ、ｐ、ｔ≧１である。

例えば、ｎ列から成る第1の環状区域ＺＡ１と、ｐ列から成る第２の環状区域ＺＡ２と、ｔ列から成る第３の環状区域ＺＡ３とを有してもよい。

このように上部から底部へと向かってオリフィスのサイズにおける所定の減少“勾配”を確立することによって、繊維分解の品質の向上を計ることができる。かくして、最も上に位置する列からのフィラメントが最も下に位置する列からのフィラメントに対して繊維分解されるように、差を減じることが可能である。この“勾配”は、オリフィスから出る主要なフィラメントの発達と、異なるオリフィス列から引き出される繊維間の軌道の交差とかくして衝突とを制限する延伸プロセスとを可能にするので、品質を向上できる。

この構造は、特に、比較的密度の低いミネラルウールの製造に適している。

他方で、特定の例では、繊維の長さを短くするために繊維間の衝撃を促進することが好ましい。こうした例は、密度の高いミネラルウール、特に、屋根ぶきに用いられる繊維の製造に適している。こうした例では、例えば、オリフィスのサイズを一方の区域から他方の区域へと互い違いにさせることができ、上部から底部へと、所定の直径を有するオリフィスから成るｎ列、続いて、より大きな直径を有するオリフィスから成るｐ列、続いて、上に位置されたオリフィス列よりも小さい直径を有するオリフィスから成るｔ列などが並ぶように処理することができる。

１乃至２ｍｍだけ、特に１．２乃至１．８ｍｍだけ、好ましくは、一方の列と他方の列との間のピッチが１乃至２ｍｍ、例えば１、２乃至１、６ｍｍとなるように互いから離れた列を有することが、効果的である。

遠心機のオリフィスの少なくとも一部の直径（ｄ）は、最大１．５もしくは１．２ｍｍ、特に１、１乃至０．５ｍｍ、例えば０．９乃至０．７ｍｍであると好ましい。

本発明に係る装置を実現するための他の方法に係れば、1つの環状区域に近い、隣接したオリフィスの中心部の間の距離Ｄは、単一の環状区域全体にわたってほぼ一定している。この距離Ｄは、一方の区域から他方の区域へと少なくとも３％、または更に少なくとも５％、または少なくとも１０％だけ変化し、また、上部から底部へと小さくなり、遠心機が繊維分解位置にあることを想定している。

距離Ｄは、０．８乃至３ｍｍ、例えば、１乃至２ｍｍ、あるいは、１．４乃至１．８ｍｍであるのが好ましい。

また、本発明に係る遠心機は、平均直径ＤＭが８００ｍｍ未満もしくはこれに等しい、特に、少なくとも２００ｍｍであるように選択されると効果的である。

遠心機は、最も下部に底部を有さない（上述されて規定されたような遠心機の上部に対抗する部分）。

この方法に係れば、遠心機は、溶融ガラスが内部に広がるバスケットと、好ましくは機械組立てによって接続されている。バスケットは、遠心機と同じ回転速度で回転する。

好ましい方法に係れば、本発明に係る装置は、本出願人による特許ＥＰ０１８９３５４号とＥＰ０５１９７９７号とに特に説明されているような、高温ガスによる延伸ジェットを発生させる環状バーナーの形の、少なくとも1つの機構を有する。

環状バーナーが、特に出願人による特許ＥＰ０１８９３５４号に説明されているような、ガスの延伸ジェットに遠心機の外側水平エッジに対する正接部品を与える機構を有する正接バーナーであると、効果的である。

かくして、ガスによる延伸ジェットのバーナーの軸に対する傾斜角度を得ることが可能である。

また、内部バーナータイプの、遠心機の“内部”の加熱機構を使用することが可能である。これは、特に、遠心機の“バスケット”内の溶融ガラスの温熱条件を終了し、遠心機の外壁に付着しやすい繊維を継続的に再溶解するように適当な温度でガラスの溜めを遠心機内に維持するといった異なる役割を果してもよい。

環状誘導原タイプの“外側”加熱方法と、内部加熱方法とを組合わせることが、効果的である。これは、ガラス溜めの温度の良好な制御と、付着された繊維の最溶解とを可能にする。実際に、一般に、低い引っ張り率では内部バーナーに頼ることが十分に簡単であり、高い引っ張り率では環状誘導原が必要であると証明され、内部バーナーの可能な追加が有益であることが分かっている。

本発明の課題は、特に上述の装置を使用する、高温のガスによる延伸と組合わせた内部遠心分離によってミネラル繊維を形成するプロセスである。繊維分解される材料は、遠心機が遠心分離位置にあることを想定する、互いに重ねられた複数の環状区域にわたってオリフィスが穿孔された周辺バンドを有する遠心機内にあけられる。これは、少なくとも２つの環状区域ＺＡ１、ＺＡ２を有し、各環状区域の単位表面面積あたりのオリフィスの数ＮＳ１、ＮＳ２は、５％と等しいかこれ以上、特に、１０％、更に２０％と等しいかこれ以上の値だけ異なる。単位表面面積あたりに最も多数のオリフィスを有する環状区域は、他の環状区域の下に位置付けられている。遠心機は、繊維分解位置にあることを想定する。

遠心機は、上述されたような特徴を有すると効果的である。

温ガスによる延伸が、動作パラメータを有する環状バーナーによって果されると、効果的である。動作パラメータは、
好ましくは、バーナーが、少なくとも１３５０℃に、特に少なくとも１４００℃、たとえば１４００乃至１５００℃で、特に１４３０乃至１４７０℃に維持されるように、ガスの温度を調節することが可能であり、続いて、温度は、ミネラル繊維の構成のタイプ、特に粘性の性質に従って調節されることと、
バーナーから出るガスの速度を、バーナーの縁部の出口で測定されたときに少なくとも２００ｍ／ｓに、特に２００乃至２９５ｍ／ｓに調節することが効果的であることと、
バーナーを出るガスの環状の幅を５ｍｍ乃至９ｍｍの値に調節するのが好ましいこととから、選択され得る。

本発明のプロセスが、遠心力の影響下で延伸用の温ガス並びに／もしくは遠心機のオリフィスから解放される材料を利用する手段に頼るとき、この手段が、高くても周囲温度であり、０．５乃至２．５．１０^５Ｐａ、特に０．７乃至２．１０^−５Ｐａの供給ガス圧力であるガス吹込みカラーだと効果的である。

遠心機の最も下の区域を加熱する誘導原に頼ることができ、遠心機の高さにわたって温度勾配を生じないようにするかこれを制限することができる。

本発明の他の目的は、保温製品並びに／もしくは断熱製品を製造するために、上述された装置並びに／もしくはプロセスによって得られたミネラル繊維を使用することである。

本発明は、図面に示された非限定的な例を利用して、以下に説明される。

図１は、従来技術によって公知の、特にEP91866、EP189354及びEP519797に説明された技術に基づいて適合された温ガスによる延伸を利用した内部遠心分離システムの部分の図を示す。これらの特許は、繊維を分解する方法の一般的な概念において詳しく参照される。

システムは、シャフト２に取付けられた遠心機１を有する。このシャフトと遠心機とは、図示されていないエンジンを用いた急な回転によって駆動される。シャフト２は中空で、溶融状態のガラスが、シャフト２内の示されていない供給機構から“バスケット”３まで流れ、この内部で溶融ガラスが広がる。また、バスケット３は、溶融ガラスがオリフィスが穿孔された周壁４へとスプレーされるように回転に沿って運ばれる。溶融ガラスが、周壁４から、通常は遠心機１の“バンド”と呼ばれる周壁７まで多数の糸６の形で延びて、この周壁７に、穿孔された円形オリフィス１４に供給される溶融ガラスの永久的な溜めを形成する。この壁７は、垂直方向に対して５乃至１０°だけ傾斜されている。複数の列状に配置された円形オリフィス１４から、バーナー９より放出された環状のガスの流れ（current）の中に発射された予備繊維（pre-fiber）１５中へと延びるように、円錐状の流れ（flow-cones）８が出ている。この流れの影響下で予備繊維は伸び、これらの末端部が不連続の繊維１０を生じ、これら繊維は、遠心機の下に集められる。このシステムは、また、バーナー９によって発生された環状のガスの流れを囲む“ガスの雲”を形成する吹出し柱（blowing column）１１を有する。また、任意で、遠心機１並びに／もしくは図示されていない内部バーナーの下で誘導電流１２を用いることもできる。

標準的な状況で、互いに平行な２列のオリフィスの中心を通る両線の間のギャップ、いわゆるピッチは、バンドの高さ全体にわたって一定である。こうした状況では、同じ列で隣り合わせたオリフィスの両中心部の間の距離もまた一定である。

かくして、標準的な遠心機では、単位表面面積あたりのオリフィスの数は、バンドの全表面にわたって一定である。

標準的な動作状況では、このような装置によって、少なくとも２ミクロン、特に約３乃至１２ミクロンの平均的な直径を有する繊維を得ることができる。

かくして、本発明は、遠心機のバンド７のオリフィスの配置を変更することによって繊維分解プロセスを最適にすることである。

本発明の文脈で成された最も重要な適用は、図２に示されている。

図２は、遠心機１のバンド７の部分的な正面図を示す。バンドに穿孔されたオリフィス１４は、影がつけられている。

この図では、重ねられた２つの環状区域ＺＡ１、ＺＡ２が示されている。ＺＡ２は、装置が繊維分解位置にあるとき、ＺＡ１の下にある。図示された例では、各環状区域には、３つの環状の列を成したオリフィス１４が設けられている。環状区域ＺＡ１では、列がピッチＰ１を有し、オリフィスが直径ｄ１を有し、距離Ｄ１が隣接したオリフィス１４の中心を分けている。また、区域ＺＡ１では、隣接したオリフィスの最も近接したエッジ間の距離は、ＤＢ１であり、単位表面面積あたりのオリフィスの数は、ＮＳ１である。環状区域ＺＡ２では、これらのパラメータは、夫々に、Ｐ２、ｄ２、Ｄ２、ＤＢ２、ＮＳ２である。

ＺＡ１とＺＡ２との間のピッチは、Ｐ１／２と呼ばれる。

また、ｄ２がｄ１より小さく、Ｐ２及びＤ２は夫々にＰ１及びＤ１よりも小さいことに注意してほしい。この結果、ＮＳ２は、ＮＳ１よりも相当に大きい。

この説明は限定的なものではなく、遠心機１のバンド７は、各々に少なくとも１列のオリフィス１４を有する、２つ以上の環状区域を有してもよい。

本発明に係る遠心機の価値を説明するために、標準的な遠心機を用いた場合と、本発明の遠心機を用いた場合とを比較するためのテストが行われた。同じ平均直径ＤＭと、同じバンドの単位表面面積と、穿孔されたバンドの等しい高さとを有するように選択された２つの遠心機の特徴が、表１に表示されている。各遠心機は、一定の直径及び列内相互間隔とを有する複数のオリフィスから成る複数の列を各々に有する３つの環状区域を有する。

1列あたりのオリフィスの数は、ＮＯで表わされ、単位表面面積あたりのオリフィスの数ＮＳは、以下のように算出される。

これによって、１ｍｍ^２あたりのオリフィスの数が明示される。

単位表面面積あたりのオリフィスの数が、標準的な遠心機の場合、一定であることに注意してほしい。本発明に係る遠心機の場合は、これは、環状区域によって変化し、この数ＮＳは、最も上の環状区域ＺＡ１では標準的な遠心機よりも小さく、他の環状区域ＺＡ２、ＺＡ３では標準的な遠心機よりも大きい。本発明に係る遠心機の場合、単位表面面積あたりのオリフィスの数は、遠心機の上部から底部に向かって、１つの区域から他の区域へと約２５乃至３０％だけ増えていることに注意してほしい。

２つの遠心機は、特に会社ＳＥＶＡによって製造されている、基準ＳＧ３０の名前で知られた同じ合金で製造されている。標準的な遠心機は、上述された電子侵食技術によって穿孔されているが、本発明に係る遠心機のオリフィスは、電子ボンバード（bombardment）によって穿孔されている。レーザー穿孔もまた考えられる。

製品は、同等の引っ張り条件の下で両遠心機によって製造された。

製造された製品のタイプと、得られた製品で測定された繊維分解の状態及び機械特性とが、表２に示されている。

繊維の純度は、５ｇあたりのミクロン（Ｆ）の値によって決定される。ミクロンの測定、いわゆる“純度の指数”は、同じ大きさでないマットから抜き出された所定量の繊維が所定のガス圧―一般には空気もしくは窒素に晒されているときの空力的な負荷の損失を測定することによって、特定の単位表面面積を考慮している。この測定は、ミネラル繊維製造ユニット内では標準的で、綿繊維を測定するために標準化されており（DIN 53941もしくはASTM D 1448）、“ミクロン装置（micronaire device）”と呼ばれる装置を用いる。この例では、製品の純度が同じであること、即ち、この場合は、フロー（ｌ／ｍｍ）が同じであることを、確実にできる。

得られた製品は、同じタイプの製品であり、即ち、同じ名目上の厚さと同じ密度とを有する。これらを得るために、同じバーナー、この場合はガスジェットが約１０°傾斜した正接バーナーが使用された。用いられたバスケットは、同じジオメトリーを有する。バーナーの圧力は、ｍｍＣＥ（mm of water）で表わされる。

これらの製品は、全体に、同じ蟻酸フェノール（formophenolic）結合剤に、この結合剤が繊維の重量に対して４．７％という割合となるように含浸されている。

同じタイプの製品を得るために必要なエネルギー、即ち、特に、燃焼のために供給される空気とガスの量（出力Ｎｍ^３／ｈ：Normo Cubic meter ／１時間）が比較される。

各遠心機による同じタイプの製品で測定された特徴も比較される。

厚さの回復は、圧縮テスト後の厚さと名目上の厚さとの間の割合（％）として規定される。製造された製品の、圧縮テスト前の厚さは、名目上の厚さよりも厚いことに注意しなくてはならない。上述されたテストの場合、製造された製品の厚さは、名目上の厚さ８０ｍｍのときに１４４ｍｍである。

表２より、以下のことが導き出される。１２日間の圧縮テスト後に得られた繊維マットの厚さは、本発明に係る遠心機による繊維マットの最初の厚さ(製造する厚さ)の約９０％であり、標準的な遠心機による最初の厚さの約８０％である。

上述された圧縮テストを行うために、繊維マットのパネルが、製造後に準備され、８／１の圧縮率を得るように、即ち、上述された例では、約１８ｍｍの圧縮後の厚さを得るように負荷が与えられる。特定された圧縮期間（１２日、１ヶ月）の後、パネルは負荷を除かれ（１圧縮期間あたりに４つのパネルがテストされる）、圧縮テスト後の平均的な厚さが測定される。

引っ張り強さは、繊維製品のマットからパンチで裁断されたリングの形のテスト見本に基づいて決定される。“引っ張り強さ”は、テスト見本の大きさ（mass）に対する張力（３００ｍｍ／分の負荷速度で半径１２．５ｍｍの２つの円形で互いに平行なマンドレルによって裁断されるリングの破れ力）の限界として表わされ、ｇｆ／ｇで表わされる。

テスト開始時に負荷を与えられるテスト見本は、１２２×７６ｍｍの長さと、短軸と、２６ｍｍの厚さのトル（torr）とを有するほぼ楕円形の円環状リングである。製品ごとに１５個の見本がテストされる。このテストは、norms BIFT 5012-76とASTM C 681-76とを参照する。

引っ張り強さは、オートクレーブテストの後に、製品が老朽化に耐え得る能力を評価するために、製造後の製品で測定される。オートクレーブテストの実施時間は１５分で、温度は１０７℃、圧力は０．８バール、湿度は１００％である。

表２から以下のことが分かる。同じタイプの製品の場合、本発明の装置によると、標準的な装置と比べて機械特性が向上され、同時に、繊維を作るために必要なエネルギーが相当に減らされる。

つまり、バーナーの圧力は低く、本発明に係る遠心機によると、標準的な遠心機の場合
と比べて約２０％少ない。また、流体、空気及びガスの出力が、約１０％小さい。かくし
て、プロセス中のエネルギー産出量は、本発明に係る遠心機によって、非常に有効に増加
される。

機械特性の向上は、本発明に係る遠心機によると標準的な遠心機によって得られる製品と比べて約１０％厚くされていることと、引っ張り強さが約２０％向上されていることとの両方に見られる。

これらの目覚ましい効果に加えて、意外にも、本発明の指示に従って成された場合には、遠心機のオリフィスの数の増加は、遠心機の寿命を短くしないことが示された。

表２に規定された繊維分解の状況では、本発明に係る遠心機の寿命は、約３７０時間であり、標準的な遠心機の寿命は約３００時間である。

また、これまでは、単位表面面積あたりの孔の数を増やすことによって、紡績機の繊維分解による製品の特性を大きく低下させる遠心機の老朽化を加速してしまうことを懸念してきたと思われるが、本発明では、製品の品質が紡績機の繊維分解のために使用されると共に大きく変化することがないことに、注意してほしい。

表１に示された本発明に係る遠心機の構成が、幾何学的な観点から見ると特に効果的であることに注意してほしい。実際に、遠心機のオリフィスの数が増えるのに加えて、発明者は、オリフィスが最も大きな直径Ｄ１を有し、腐食及び侵食が最も激しい環状区域ＺＡ１におけるオリフィスのエッジ間のスペースＤＢ１が、標準的な遠心機の場合と比べて大きくされる幾何学的な構成を、規定することができた。中間の環状区域ＺＡ２では、オリフィスのエッジ間のスペースＤＢ２は、構成が等しい。また、オリフィスが最も小さな直径Ｄ３を有する環状区域ＺＡ３では、選択された構成により、腐食及び侵食が激しくないことから有害でないオリフィスのエッジ間の距離ＤＢ３が小さくされ得る。かくして、非常に効果的なことに、本発明に係る遠心機の機械特性が保たれ、寿命が、維持されるか、標準的な遠心機と比べて長くされ得る。また、オリフィスの数が相当に増加する。

本発明は、これらの例に限定されず、非限定的に解釈されるべきであり、内部遠心分離装置等を用いる所定のプロセスだけでなく、重ねられた複数の環状区域にわたってオリフィスが穿孔された周辺バンドが備えられた遠心機を有し、この遠心機は、単位表面面積（ＮＳ）あたりのオリフィスの数が、５％に等しいかこれより大きい、特に１０％に等しいかこれより大きい、更に２０％に等しいかこれより大きい分だけ異なる少なくとも２つの環状区域を有し、また、この遠心機が遠心分離位置にあることを想定している、ミネラル繊維の内部遠心分離のための装置をも含む。

本発明に係る遠心分離装置の部分の図である。 本発明に係る遠心機の部分の図である。

Claims (14)

1. 周辺バンド（７）を有し、この周辺バンドの重ねられた複数の環状区域（ＺＡ）にオリフィス（１４）が穿孔されている、遠心機（１）において、互いに重ねられた少なくとも２つの環状区域（ＺＡ１、ＺＡ２）を具備し、その各環状区域における単位表面面積あたりのオリフィスの数（ＮＳ１、ＮＳ２）は、５％より多いかこれと等しい分だけ異なり、単位表面面積あたりに最も多数のオリフィスを有する環状区域は、単位表面面積あたりにより少ない平均的な数のオリフィスを有する他の環状区域の下に配置されることを特徴とする遠心機。
2. 単位表面面積あたりのオリフィスの数（ＮＳ１、ＮＳ２）は、１０％より多いかこれと等しい、更には２０％より多いかこれと等しい分だけ異なることを特徴とする請求項１の遠心機。
3. 前記各環状区域のオリフィス（１４）は、オリフィス（ｄ）の直径が各環状区域内で実質的に一定となり、遠心分離位置にある遠心機の周辺バンド（７）の上部から底部へと１つの環状区域から他の環状区域に向かって減少するように、列をなすように集められていることを特徴とする請求項１もしくは請求項２のいずれか１の遠心機。
4. 前記列は、１つの列から次の列まで１乃至２ｍｍの間のピッチを有して、１ｍｍ乃至２ｍｍの間互いに離間されていることを特徴とする請求項３の遠心機。
5. 前記遠心機（１）のオリフィス（１４）の少なくとも一部の直径（ｄ）は、０．９乃至０．７ｍｍの間であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の遠心機。
6. 前記環状区域（ＺＡ）内で隣接し、最も近接したオリフィスの中心部間の距離（Ｄ）が、この環状区域全体にわたってほぼ一定であり、この距離（Ｄ）は、1つの区域から他の区域に向けて、少なくとも３％の比率で変化し、上部から底部に向けて短くなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１の遠心機。
7. 前記距離（Ｄ）は、０．８乃至３ｍｍの間であることを特徴とする請求項６の遠心機。
8. 遠心機（１）は、８００ｍｍと同じかこれより小さい平均的な直径（ＤＭ）を与えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１の遠心機。
9. 遠心機（１）は、底部を有さないことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１の遠心機。
10. 請求項１乃至９のいずれか１の遠心機を具備し、ミネラル繊維を内部遠心分離するための装置。
11. 前記遠心機（１）は、溶融ガラスが内部に広がるバスケット（３）と結合されていることを特徴とする請求項１０の装置。
12. 環状バーナー（９）の形の高温ガスによる延伸ジェットを発生させる機構を少なくとも1つ具備することを特徴とする請求項１０もしくは請求項１１のいずれか１の装置。
13. 前記環状バーナー（９）は、ガスによる延伸ジェットに遠心機の外側水平エッジに対して接線方向の成分を与える機構を有することを特徴とする請求項１２の装置。
14. （ａ）少なくとも１つのガラス材料を備え、
    （ｂ）そのガラス材料を溶融し、
    （ｃ）溶融ガラス材料を、請求項１０乃至１３のいずれか１に記載の装置の遠心機（１）に収容し、
    （ｄ）その溶融ガラス材料を遠心機（１）のオリフィス（１４）より遠心方向に放射して、予備繊維（１５）中へと延びる円錐状の流れ（８）を形成し、
    （ｅ）その予備繊維（１５）は、繊維（１０）を形成するために、バーナー（９）から放出され、遠心機（１）の外側に隣接している環状のガスの流れの中に発射される、
    ことを備えたミネラル繊維を形成する方法。

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