JPH1067533A

JPH1067533A - 無機短繊維の製造装置

Info

Publication number: JPH1067533A
Application number: JP24132096A
Authority: JP
Inventors: Bergman Gunner; グンナー・バーグマン
Original assignee: GEN SHOKO KK; GENERAL SHOKO KK
Current assignee: GEN SHOKO KK; GENERAL SHOKO KK
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1998-03-10

Abstract

(57)【要約】【課題】繊維化される無機短繊維の品質向上と装置の強
度向上および製作費のコストダウンを図る。【解決手段】無機質原料を熔融した熔湯３を供給する熔
融炉２と、熔融炉２から外周面に供給される熔湯３を高
速で回転させて遠心力により外方に投げ出すスピニング
ホイール２６と、スピニングホイール２６により投げ出
される熔湯３をエア噴出口７Ａから高速気流を噴出させ
てスピニングホイール２６の軸方向に吹き飛ばして繊維
化するエア噴出機構７とを設けるとともに、繊維化され
る無機質原料３に水蒸気を噴霧する水蒸気噴霧機構３０
を設けるようにしている。水蒸気噴霧機構３０は、スピ
ニングホイール２６の内部に冷却水を導く冷却機構２９
と、スピニングホイール２６の底部２６Ｂに穿設され、
スピニングホイール２６内部で仕事を終えて吸熱した冷
却水から発生する水蒸気を外部に噴出させる噴出孔３１
Ａ、３１Ｂとから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロックウール、スラグ
ウール、ミネラルウール、セラミックウール等の無機短
繊維の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無機短繊維の製造装置として、図
９および図１０に示すマルチロータ方式のものが知られ
ている。この無機短繊維の製造装置は、無機質原料を高
温熔融して熔湯３を得る電気炉またはキューポラ炉等の
熔融炉２と、この熔融炉２の出湯口４からトラフ５を介
して回転する外周面に供給された熔湯３を遠心力により
外方に投げ出す複数のスピニングホイール６と、これら
スピニングホイール６の外周面に沿ってスピニングホイ
ール６の軸方向にエア噴出口７Ａから高速気流を噴出さ
せ、投げ出される熔湯３を繊維化しウール状の無機短繊
維を形成するエア噴出機構７とを備えている（米国特許
２，５２０，１６９号参照）。また、品質の向上を図る
目的でスピニングホイールの個数を３個とした無機短繊
維の製造装置も知られている（米国特許３，１５９，４
７５号参照）。ところで、スピニングホイール６は、そ
の外周表面に熔湯３が直接接触するため、ホイール外周
表面の熱損耗（ホイール外周表面の侵食）が短時間で進
行する。この熱損耗は繊維化に必要な遠心力の付与を低
下させ、結果として品質の低下やホイールの回転バラン
スが崩れることによる操業の安全性低下を招く恐れがあ
る。このため、図１１に示すように、ホイール外周表面
の熱損耗を軽減する目的でスピニングホイールの内部を
水冷却する機構１０が提案されている（実公平２−４１
２号公報参照）。

【０００３】この冷却機構１０は、図１１に示すよう
に、スピンドルケーシング７に中空状のスピンドル８を
回転可能に配設し、このスピンドル８先端に内部を中空
としたスピニングホイール６を固定し、更に、スピンド
ル８内部の同一軸心上に冷却水の給水管９を二重管状に
設けて構成される。給水管９の一端は外部の冷却水の供
給部と連通され、給水管９を介して冷却水がスピニング
ホイール６の空洞部（冷却室）１１に導入されるように
なっている。スピンドル８には、空洞部１１から端部近
傍まで給水管９表面を内壁とする断面環状の排水路１２
が形成される。給水管９から供給される冷却水はスピニ
ングホイール６の空洞部１１内に流入して冷却し、排水
路１２を流れ下って排出口１３から排出されるようにな
っている。そして、図１２に示すように、給水管９先端
に円板状の流動促進板１４を設けて冷却効率を高める工
夫がなされたものも知られている。また、図１３に示す
ように、冷却水を循環させる冷却機構１０とともに繊維
化される無機短繊維に結合材を噴霧するバインダ噴霧機
構１５を備えた装置も提案されている。図１３に示す装
置は、スピンドルケーシング７’に回転可能に支持され
一端にスピニングホイール６’が取り付けられたスピン
ドル８’の内部に、バインダ供給管１５’が、このバイ
ンダ供給管１５’とスピンドル８’との間に冷却水供給
・排出用管９’が、それぞれ同一軸心上に三重管状に設
けられている。バインダ供給管１５’外周面と冷却水供
給・排出用管９’の内周面とにより、冷却水導入通路１
３’が、冷却水供給・排出用管９’の外周面とスピンド
ル８’内面とにより冷却水排出通路１２’がそれぞれ形
成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の無機短繊維の製造装置では、スピニングホイール内部
に冷却水を循環させてスピニングホイール自体の性能を
保持することにより、すなわち、スピニングホイール自
体の熱損耗による性能劣化を抑制することにより、製造
される無機短繊維の品質向上を図っている。しかしなが
ら、係る従来の冷却機構１０を備えた製造装置ではあっ
ても、実際に繊維化されたウール状の無機短繊維は、繊
維長が短い、繊維径が太く繊維径分布が広い（言い換え
れば、繊維径にばらつきがある）、ショットと呼ばれる
非繊維化粒子の含有量が多い等の問題がある。このた
め、かかる品質の無機短繊維を用いた保温材としての無
機質繊維マットでは、弾力性、圧縮復元性、断熱性、ハ
ンドリング性（触れるとチクチクする触感）、作業性が
劣るという問題がある。特に、圧縮復元性が低いと梱包
を高密度に行うことができず、運送費の増大を招き、コ
ストアップの要因となっていた。また、図１３に示す製
造装置では、三重管状の複雑な構造となり、シャフトの
機械的強度の低下を招き、安全操業の確保が難しく、製
作コストも上昇するといった問題がある。

【０００５】本発明は上記欠点を除くためになされたも
ので、簡素な構成で繊維化された無機短繊維の品質を向
上させるとともに、コストダウンを図ることができ、し
かも、構成を簡素化して機械的強度を向上させ、安全な
操業および製作費のコストダウンを図ることができる無
機短繊維の製造装置およびその製造方法を提供するもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る無機短繊維
の製造装置は、無機質原料を熔融した熔湯を供給する熔
融炉と、この熔融炉から外周面に供給された熔湯を遠心
力により外方に投げ出す複数のスピニングホイールと、
これらスピニングホイールの外周に沿って設けられスピ
ニングホイールの軸方向に高速気流を噴出させて上記外
周面から投げ出される熔融物を繊維化するエア噴出機構
とを備えた無機短繊維の製造装置において、繊維化され
る無機質原料に水蒸気を噴霧する水蒸気噴霧機構を設け
たものである。

【０００７】本発明に係る無機短繊維の製造装置では、
繊維化される無機短繊維に水蒸気を噴霧する水蒸気噴霧
手段を設けたので、繊維形成時、繊維化される熔融物は
水蒸気が付着され水和反応により急激な粘度の低下が抑
えられる。このため、熔融物が分散・引き伸ばしされて
形成された無機短繊維は、繊維径が細く、繊維長が長
く、切断箇所が減少されてショットの含有量も少なくな
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下図面に示す実施例により本発
明を説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る無機
短繊維の製造装置の要部を示す縦断面図である。なお、
上記従来の構成と同一または相当部分には、同一符号を
付して説明する。本発明の第１の実施例に係る無機短繊
維の製造装置は、図９および図１０に示すように、無機
質原料を高温熔融して熔湯（熔融物とも称す）３を得る
電気炉またはキューポラ炉等の熔融炉２と、この熔融炉
２の出湯口４からトラフ５を介して熔湯３が供給され、
供給された熔湯３を回転する外周面に接触させて遠心力
により外方に投げ出す複数のスピニングホイール２６
（２６Ｘ、２６Ｙ、２６Ｚ、２６Ｗ）と、これらスピニ
ングホイール２６Ｘ、２６Ｙ、２６Ｚ、２６Ｗの外周面
に沿ってエア噴出口７Ａからスピニングホイール２６
Ｘ、２６Ｙ、２６Ｚ、２６Ｗの軸方向に高速気流を噴出
させ、スピニングホイール２６Ｘ、２６Ｙ、２６Ｚ、２
６Ｗから投げ出される熔融物３を分散・引き伸ばしして
ウール状の無機短繊維に形成するエア噴出機構７とを備
えている。エア噴出口７Ａは、スピニングホイール２６
Ｘ〜２６Ｗの外方周囲にスピニングホイール２６Ｘ〜２
６Ｗと同心の環状に設けられる。スピニングホイール２
６Ｘ、２６Ｙ、２６Ｚ、２６Ｗは回転軸がほぼ水平に配
置され、図示しない回転駆動機構により径の異なるホイ
ール２６Ｘ、２６Ｙ、２６Ｚ、２６Ｗごとに所定の回転
数で回転駆動されるようになっている。

【０００９】ところで、本実施例に係る無機短繊維の製
造装置は、図１に示すように、水蒸気噴霧機構３０を設
けている。水蒸気噴霧機構３０は、スピニングホイール
２６の内部に冷却水を導く冷却機構２９と、スピニング
ホイール２６に穿設され、スピニングホイール２６内部
で仕事を終えて吸熱された冷却水から発生する水蒸気を
取り出して外部に噴出させる噴出孔３１Ａ、３１Ｂとか
ら構成される。有底筒状のスピニングホイール２６は、
図１に示すように、ホイールシャフトケーシング２７に
回転可能に支持され内部が中空のホイールシャフト２８
の一端に着脱可能に取り付けられる。ホイールシャフト
２８には、冷却水導入管４０がこのホイールシャフト２
８内を貫通して設けられる。冷却水導入管４０の一端は
スピニングホイール２６の底部２６Ｂの中心を貫通して
閉塞され、他端は冷却水導入リング４１を介して外部の
図示しない冷却水供給機構に連通される。また、冷却水
導入管４０には、連通孔４２が穿設され、スピニングホ
イール２６の内部に形成された冷却室２６Ａと連通して
いる。このため、冷却水が外部の冷却水供給機構から冷
却水導入リング４１を介して冷却水導入管４０に導入さ
れると、連通孔４２からスピニングホイール２６の冷却
室２６Ａに供給されるようになっている。すなわち、冷
却機構２９は、図示しない冷却水供給機構と、冷却水導
入リング４１と、冷却水導入管４０と、冷却室２６Ａと
から構成される。

【００１０】スピニングホイール２６の底部２６Ｂに
は、図１、図２および図５に示すように、噴出孔３１
Ａ、３１Ｂが軸方向に対して傾斜して穿設される。噴出
孔３１Ａ、３１Ｂは、スピニングホイール２６による無
機短繊維の成形時、冷却室２６Ａ内で仕事を終えて吸熱
された冷却水がほぼ沸騰に近い状態に達し、水蒸気を発
生させると、この水蒸気をスピニングホイール２６の径
方向外側に導くようにしている。すなわち、水蒸気をエ
ア噴出口７Ａ（図１０参照）の噴出方向と略同一方向に
噴出させて、繊維化される無機質原料に噴霧させるよう
になっている（図１および図５の水蒸気の噴出方向Ｄ₂
参照）。噴出孔３１Ａ、３１Ｂは、図２に示すように、
回転バランスを良好に保つため、軸心を中心としスピニ
ングホイール２６の外周側寄りの円周上に配され、か
つ、互いに周方向に所定間隔を隔てて複数設けられる
（軸心からの径方向距離Ｐ₁ 、本実施例では、互いに底
部２６Ｂの中心に対して対称な２個の噴出孔３１Ａ、３
１Ｂを示す）。このため、噴出孔３１Ａ、３１Ｂから噴
出する水蒸気は拡散され、繊維化される熔融物３に、よ
り均等に付着されるので、歩留が向上するようになって
いる。

【００１１】図３および図４はそれぞれ、噴出孔の変形
例を示すもので、図３に示すものは、噴出孔３２Ａ、３
２Ｂ、３２Ｃを軸心から底部２６Ａの半径の約１／２の
径方向位置Ｐ₂ で互いに周方向に等間隔に３個（互いの
角度が１２０度）設けている。また、図４に示すもの
は、噴出孔３３Ａ〜３３Ｄを所定の径方向位置Ｐ₂ で互
いに周方向に等間隔に４個（互いの角度が９０度）設け
ている。これら径方向位置Ｐ₁ 、Ｐ₂ は、上記実施例、
変形例とも底部２６Ａの半径の約１／２としたものを示
しているが、底部２６Ａの外周側寄りに設けるようにす
ることが望ましい。噴出孔３１Ａ〜３３Ｄは、スピニン
グホイール２６に供給される冷却水の水量と蒸気として
排出される量のバランスがとれてさえいれば、特定の形
状、サイズおよび個数に限定されるものではない。例え
ば、一例として、冷却水を１００ l/Hr でスピニングホ
イール２６に供給する場合、噴出孔をスピニングホイー
ル底部２６Ｂのホイール半径の１／２以上の軸心を中心
とする円周上に配置し、孔径１０mm、個数４個とするこ
とができる。

【００１２】次に、本発明に係る無機短繊維の製造装置
の動作について説明する。まず、熔融炉２で無機質原料
を高温熔融して熔湯３を得る。無機質原料には、製造さ
れるウール状の無機短繊維がスラグウールであれば、鉄
鋼スラグ、ニッケルスラグ、クロムスラグ等非鉄スラグ
に珪石等で成分調整したものを、ロックウールであれ
ば、輝緑岩、カンラン岩、玄武岩、珪石、石灰岩、ドロ
マイト等の天然鉱石で成分調整したものを、また、ガラ
ス質のミネラルウールであれば、シリカ、アルミナ、酸
化ホウ素、アルカリ土類およびアルカリ金属酸化物から
なるものを、セラミックウールであれば、シリカ、アル
ミナ系の組成からなるものをそれぞれ用いるようにして
いる。

【００１３】次に、図９および図１０に示すように、こ
の熔湯３が熔融炉２の出湯口４からトラフ５を介して回
転する第１のスピニングホイール２６Ｘの外周面に供給
されると、供給された熔融物３は回転する外周面に接触
回転し遠心力により外方に投げ出され、一部は第２のス
ピニングホイール２６Ｙの外周面に向かって投げ出さ
れ、第１のスピニングホイール２６Ｘの外周面に供給さ
れた熔融物３は、順に下方に配された第２のスピニング
ホイール２６Ｙ、第３のスピニングホイール２６Ｚ、第
４のスピニングホイール２６Ｗへと順次供給量を減らし
ながら受け渡されるとともに、各スピニングホイール２
６Ｙ〜２６Ｗの外周面に巻きついた残留熔融物３も各ス
ピニングホイール２６Ｙ〜２６Ｗの遠心力により外方に
投げ出される。と同時に、図１０に示すように、エア噴
出口７Ａからは軸方向に高速気流が噴出されているの
で、各スピニングホイール２６Ｘ〜２６Ｗの外周面から
投げ出され微細化された熔融物３は高速気流に吹き飛ば
され、細繊化された状態（細い糸を引いた状態）とな
る。

【００１４】ところで、各スピニングホイール２６に
は、外部から冷却水導入管４０を介して常温の冷却水が
導入されるが、１０００℃以上の高温の熔融物３が絶え
ず供給されスピニングホイール２６外周面に接触するた
め、各スピニングホイール２６は外周面の温度が高温で
安定化する。冷却室２６Ａ内で仕事を終えて吸熱した冷
却水はほぼ沸騰に近い状態に達し、冷却室２６Ａ内に水
蒸気を発生させる。そして、冷却室２６Ａ内の高温高圧
の水蒸気は、噴出孔３１Ａ、３１Ｂからエア噴出口７Ａ
の噴出方向と略同一方向に噴出されるが、各スピニング
ホイール２６は高速で回転されているため、噴出しつつ
径方向にも拡散され、高速気流に吹き飛ばされ細繊化さ
れた状態となった熔融物３に噴霧される。熔融物３は高
温の細繊化された状態で高温の水蒸気が付着されると、
無機質原料の組成物中、繊維形成能を有する珪素、アル
ミニウム等の酸化物の一部が水和反応を起こし、酸化物
のＯ結合（酸素結合）から酸化物が切断されたＯＨ結合
に変化し、これにより細繊化された熔融物３の急激な粘
性変化が緩和され、曳糸性（Spinnability，細長く伸び
る性質）が向上する。このように、熔融物３は各スピニ
ングホイール２６から軸方向に吹き飛ばされる際に水蒸
気が噴霧されて、急激な粘度の低下が抑制されつつ繊維
化される。このため、かかる製造方法により製造された
ウール状の無機短繊維では、繊維長は長く、繊維径は細
く、しかも、繊維長が長くなり繊維の切断箇所が減少す
ることによりショットの含有量が低減されるので、繊維
の品質を向上させることができる。また、図１１に示す
従来のものに比べて、冷却水の排出通路を設ける必要が
ないので、構造を簡素化して機械的強度を向上させるこ
とができ、操業の安全性を向上させ且つ製作費のコスト
ダウンを図ることができる。

【００１５】次に、本発明の変形例に係る無機短繊維の
製造装置について、図６および図７を参照して説明す
る。図６は、スピニングホイールの一変形例を示すもの
で、スピニングホイール２２６の噴出孔２３１Ａ、２３
１Ｂを軸方向に平行に穿設している。冷却水導入管２４
０は開口端がスピニングホイール２２６の冷却室２２６
Ａに突出して連通されている。そして、スピニングホイ
ール２２６の底部２２６Ｂに軸方向に平行に穿設された
噴出孔２３１Ａ、２３１Ｂの出口側には、キャップ２３
３が取り付けられている。これらキャップ２３３には、
側壁部に互いに異なる方向に開口する複数の噴霧口２３
２が穿設され、これら噴霧口２３２から水蒸気が噴出す
るようになっている。このため、水蒸気は図６の噴出方
向Ｄ₃ に示すように、多方向に分散され、一層均等に繊
維化される熔融物３に噴霧される。

【００１６】図７は、他の変形例を示すもので、スピニ
ングホイール３２６の底部３２６Ｂに軸方向に平行に穿
設された噴出孔３３１Ａ、３３１Ｂの出口側には、水蒸
気の噴出方向を拡散させるリング３３３が取り付けられ
る。また、冷却水導入管３４０は冷却室３２６Ａに突出
した先端開口に円板３１４が取り付けられて閉塞され、
連通孔３４２、３４２により冷却室３２６Ａと連通され
る。このため、リング３３３により、水蒸気は多方向に
拡散して噴出させることができるとともに、円板３１４
を設けたことにより、スピニングホイール３２６内周壁
との間に環状の通路が形成されるので、スピニングホイ
ール３２６が高温で安定化されやすくなり、しかも、水
蒸気を効率的に取り出すことができる。

【００１７】図８は、本発明の第２の実施例に係る無機
短繊維の製造装置を示すもので、ホイールシャフト４２
８の内部に、バインダ供給管４４１が二重管状に配置さ
れている。バインダ供給管４４１は一端がスピニングホ
イール４２６の底部中心を貫通し、他端がホイールシャ
フト４２８から突出して外部の図示しないバインダ液供
給機構に接続される。このバインダ供給管外壁４４１Ａ
とホイールシャフト内壁４２８Ａとの間に、外部からス
ピニングホイール４２６内部に冷却水Ｗを導入する冷却
水導入路４４０が形成される。スピニングホイール４２
６の底部には、水蒸気Ｗの噴出孔４３１Ａ、４３１Ｂが
穿設される。そして、バインダ供給管４４１の出口側に
は、側壁部に噴出口４４２Ａ、４４２Ｂを有するバイン
ダ用開孔ノズル４４２が設けられる。バインダ用開孔ノ
ズル４４２は、バインダ供給管４４１から供給されるバ
インダ液Ｍを霧状に噴出させ、遠心力により拡散させて
繊維化される無機質原料にバインダ液Ｍを噴霧させるよ
うになっている。このため、第２の実施例に係る無機短
繊維の製造装置では、スピニングホイール４２６により
溶融物３が繊維化される際、噴出孔４３１Ａ、４３１Ｂ
から水蒸気Ｗが噴出されるとともに、バインダ用開孔ノ
ズル４４２からバインダ液Ｍが噴出されるので、繊維化
される無機質原料に水蒸気Ｗとバインダ液Ｍとを同時に
噴霧することができる。このため、繊維化された無機短
繊維は、曳糸性が向上し、繊維長、繊維径、ショット含
有量とも良好な結果が得られるだけでなく、バインダ液
Ｍを付着したことにより、無機質繊維マットの弾力性、
圧縮復元性、断熱性、ハンドリング性がより向上する。
しかも、図１３に示す従来の多重管構造のものに比べ
て、冷却水の排出路を設ける必要がなく、構造を簡素化
でき機械的強度を向上させ且つ製作費のコストダウンを
図ることができる。

【００１８】

【実施例】次に、本発明者の行った実験結果に基づい
て、表１および表２を参照しながら本発明について説明
する。

【００１９】まず、実験の実施例１として、カーボン電
極からなる電気炉２（図９および図１０参照）で、SiO₂
４８wt％、Al₂O₃ １４wt％、CaO １６wt％、FeO ７wt
％、K₂O + Na₂ O ３wt％、その他微量成分３wt％となる
ように、輝緑岩、玄武岩、石灰石を配合した鉱物粉砕物
を約１５５０℃で溶融し、この熔湯３を電気炉２の出湯
口４からトラフ５を介して、高速回転する従来タイプの
スピニングホイール６（図１１参照）および本発明の第
１の実施例に係るスピニングホイール２６に温度１４７
０℃、約４TON/Hrの供給量で供給して繊維化を行った。
いずれのタイプのスピニングホイール６、２６も図９に
示すように４ホイールのマルチタイプである。

【００２０】繊維化の条件は以下の通りである。従来タ
イプおよび本発明のスピニングホイール６、２６の外径
および回転数は４ホイールのうち、第１のホイール６
Ｘ、２６Ｘがそれぞれ１８０mmで３９００rpm 、第２の
ホイール６Ｙ、２６Ｙがそれぞれ２５０mmで５９００rp
m 、第３のホイール６Ｚ、２６Ｚがそれぞれ３７０mmで
５６００rpm 、第４のホイール６Ｗ、２６Ｗがそれぞれ
３７０mmで６２００rpmである。各ホイール６、２６の
外周面の軸方向長さは１６０mmで、材質はＳＳ−４１お
よびＳＵＳ３０４の２層からなり、肉厚は２５mmであ
る。４個のスピニングホイール６Ｘ〜６Ｗ、２６Ｘ〜２
６Ｗは、図９に示すように各ホイールの内側に「巣」
（図９のＮ参照）が形成されるよう配置されるととも
に、回転軸は水平方向に互いに平行に配置されている。
従来タイプのスピニングホイール６Ｘ〜６Ｗは、図１１
に示すように、スピンドル８内に設けられた給水管９と
排水路１２とを備えた構造であり、また、本発明のスピ
ニングホイール２６Ｘ〜２６Ｗは、図１に示すように、
冷却水導入管４０を備え、排水路は形成されていない。
そして、スピニングホイール２６Ｘ〜２６Ｗの底部に
は、ホイール半径の２／３の軸心を中心とする外周側寄
りの円周上に互いに等間隔に４個の噴出孔（φ＝１０m
m）を図５に示すように傾斜させて穿設した。冷却水の
供給量は従来タイプのもの、本発明のものとも各ホイー
ル６Ｘ〜６Ｗ、２６Ｘ〜２６Ｗごとに１００ l/Hrで、
エア噴出口７Ａから吹き出される高速気流の速度は１０
０m/sec で実験を行った。この実験結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１の実験結果より本発明の無機短繊維の
製造装置により得られるウール状の無機短繊維は、従来
タイプの製造装置で得られるものと比較して明らかに品
質の向上が認められる。

【００２３】次に、実験の実施例２として、上記実施例
１において製造された無機短繊維に結合材としての水溶
性フェノール樹脂液を噴霧し、得られたウール状の無機
短繊維マットを厚み５０mm、かさ密度２０〜３０kg/m³
になるように、予備圧縮し、続いてキャタピラ式ダブル
コンベアタイプの硬化炉で温度２２０℃、時間１０分間
の条件で硬化させて無機質繊維マットを製造した。従来
タイプと本発明との両無機短繊維の製造装置により得ら
れた無機質繊維マットの性能の結果を表２に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】表２の結果より本発明の無機短繊維の製造
装置により得られる無機質繊維マットは、従来タイプの
製造装置で得られるものと比較し、かさ密度が低いにも
かかわらず、断熱性、弾力性（圧縮復元性）も良好で、
ハンドリング性、作業性に関しては繊維径を反映して良
好な評価が示されている。

【００２６】なお、上記第１および第２の実施例では、
スピニングホイールに冷却機構を設け、この冷却機構か
ら水蒸気を取り出して繊維化される無機短繊維にこの水
蒸気を噴霧するようにしている。また、上記第２の実施
例では、バインダ噴霧機構をバインダ供給機構に接続さ
れスピニングホイール４２６の軸心を貫通して設けられ
たバインダ供給管４４１とバインダ用開孔ノズル４４２
とから構成しているがこれに限られるものではなく、バ
インダ噴霧機構をエア噴出口７Ａの近傍に設けるように
してもよい。

【００２７】上記実施例では、スピニングホイール２６
を４個設ける構成としているが、これに限られるもので
はなく、２個または３個で構成し、製品の種類に応じて
無機短繊維の品質向上を図るようにしてもよく、回転体
の個数は適宜選択可能である。さらに、繊維化される無
機短繊維はロックウール、スラグウール、ミネラルウー
ル、セラミックウールのうちのいずれであってもよく、
いずれの種類であっても、水蒸気噴霧による品質向上が
認められる。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る無機短繊維の製造装置は、
繊維化される無機質原料に水蒸気を噴霧する水蒸気噴霧
機構を設けたことにより、繊維形成時、繊維化される熔
融物は粘度の低下が抑えられて曳糸性が向上するので、
無機短繊維の品質を向上させることができるとともに歩
留向上により製造コストを低減させることができる。そ
して、この無機短繊維を用いて製造された保温材として
の無機質繊維マットの品質も向上させることができる。
また、製造された無機質繊維マットは圧縮復元性能が向
上することにより、運送コスト、管理コストを抑えコス
トダウンを図ることができる。さらに、従来のものに比
べて、冷却水の排出通路を設ける必要がないので、構造
を簡素化して機械的強度を向上させることができ、操業
の安全性を向上させ且つ製作費のコストダウンを図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る無機短繊維の製造
装置の要部を示す縦断面図である。

【図２】図１の無機短繊維の製造装置のスピニングホイ
ール底部を示す正面図である。

【図３】図２のスピニングホイールに形成された噴出孔
の変形例を示す正面図である。

【図４】図２のスピニングホイールに形成された噴出孔
の変形例を示す正面図である。

【図５】図１の無機短繊維の製造装置におけるスピニン
グホイールの要部を示す縦断面図である。

【図６】図１の無機短繊維の製造装置におけるスピニン
グホイールの一変形例を示す縦断面図である。

【図７】図１の無機短繊維の製造装置におけるスピニン
グホイールの他の変形例を示す縦断面図である。

【図８】本発明の第２の実施例に係る無機短繊維の製造
装置の要部を示す縦断面図である。

【図９】マルチロータタイプの無機短繊維の製造装置を
示す説明図である。

【図１０】図９の無機短繊維の製造装置を側方から見た
際の説明図である。

【図１１】従来の無機短繊維の製造装置におけるスピニ
ングホイールを示す縦断面図である。

【図１２】図１１のスピニングホイールの変形例を示す
縦断面図である。

【図１３】従来の無機短繊維の製造装置におけるスピニ
ングホイールを示す縦断面図である。

【符号の説明】

２熔融炉３熔湯７エア噴出機構２６スピニングホイール３０水蒸気噴霧機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機質原料を熔融した熔湯を供給する熔
融炉と、この熔融炉から外周面に供給された熔湯を遠心
力により外方に投げ出す複数のスピニングホイールと、
これらスピニングホイールの外周に沿って設けられスピ
ニングホイールの軸方向に高速気流を噴出させて上記外
周面から投げ出される熔融物を繊維化するエア噴出機構
とを備えた無機短繊維の製造装置において、スピニング
ホイールに、繊維化される無機質原料に水蒸気を噴霧す
る水蒸気噴霧機構を設けたことを特徴とする無機短繊維
の製造装置。
【請求項２】水蒸気噴霧機構を、有底筒状のスピニン
グホイール内部に形成された冷却室と、回転可能に支持
され一端にスピニングホイールが取り付けられるととも
に、冷却室と外部とを連通する冷却水導入通路を有する
ホイールシャフトと、スピニングホイールの底部に穿設
され、冷却室内でスピニングホイールを冷却して高温と
なった冷却水から発生する水蒸気を外部に噴出させる噴
出孔とから構成したことを特徴とする請求項１に記載の
無機短繊維の製造装置。
【請求項３】冷却水導入通路は、ホイールシャフト内
を貫通して設けられ、冷却室と外部とを連通する冷却水
導入管から構成されることを特徴とする請求項２に記載
の無機短繊維の製造装置。
【請求項４】噴出孔を、スピニングホイール外周側寄
りの軸心を中心とする円周上に、互いに周方向に所定間
隔を隔てて複数設けたことを特徴とする請求項２に記載
の無機短繊維の製造装置。
【請求項５】噴出孔を、噴出する水蒸気を径方向外方
に導くよう軸方向に対して傾斜させて形成したことを特
徴とする請求項４に記載の無機短繊維の製造装置。
【請求項６】噴出孔を軸方向に平行に形成するととも
に、噴出孔の外側開口部に、異なる方向に開口した複数
の噴霧口を有するキャップを取り付けたことを特徴とす
る請求項４に記載の無機短繊維の製造装置。
【請求項７】噴出孔を軸方向に傾斜又は平行に形成す
るとともに、噴出孔の外側開口部には、水蒸気の噴出方
向を拡散させるリングを設けたことを特徴とする請求項
４に記載の無機短繊維の製造装置。
【請求項８】冷却水導入管の一端を冷却室内部に突出
させ、この突出端にスピニングホイール内周壁との間に
環状の通路を形成する円板を取り付けて閉塞するととも
に、冷却水導入管には、冷却室と連通する連通孔を穿設
したことを特徴とする請求項３ないし７に記載の無機短
繊維の製造装置。
【請求項９】冷却水導入管の一端をスピニングホイー
ルの底部中心を貫通させて閉塞するとともに、冷却水導
入管には、冷却室と連通する連通孔を穿設したことを特
徴とする請求項３ないし７に記載の無機短繊維の製造装
置。
【請求項１０】繊維化される無機質原料に結合材を噴
霧するバインダ噴霧機構が設けられることを特徴とする
請求項２に記載の無機短繊維の製造装置。
【請求項１１】バインダ噴霧機構を、ホイールシャフ
トの内部に二重管状に配置されるとともに、一端がスピ
ニングホイールの底部中心を貫通し、他端がホイールシ
ャフトから突出して外部に連通され結合材が供給される
バインダ供給管と、このバインダ供給管の出口側に設け
られ、供給される結合材を噴出させ繊維化される無機質
原料に結合材を噴霧するバインダ用開孔ノズルとから構
成するとともに、冷却水導入通路をバインダ供給管外壁
とホイールシャフト内壁との間に形成したことを特徴と
する請求項１０に記載の無機短繊維の製造装置。
【請求項１２】繊維化される無機短繊維はロックウー
ル、スラグウール、ミネラルウール、セラミックウール
のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１に記
載の無機短繊維の製造装置。
【請求項１３】スピニングホイールは２ないし４個を
組み合わせて用いられることを特徴とする請求項１また
は２に記載の無機短繊維の製造装置。