JPS606902B2 - 鉱物繊維製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉱物繊維製造装置〜特に従来の蒸気を用いるこ
となく圧縮空気を利用して鉱物繊維を製造する装置に関
する。

ガラス繊維又はスラグ繊維のような溶融流体状の原料を
回転面に移動させてグラスウール繊維を製造することは
技術的には周知である。

この場合熔融原料は遠心力を受けて過熱蒸気から成る高
速蒸気流の流路に強制的に移動され、頭初細かく分流さ
れる遠心力を受けた原料が蒸気の噴射を受けて凝固した
繊維にされる。この方法に関しては米国特許第２８６９
１７５号、２９４４２８４号、３０１３２９９号「３０
２２５３８号に開示されている。しかしなやら蒸気速度
が比較的高くかつ蒸気の衝撃力のため鉱物繊維に必要以
上の微細化および切断が生じ「装置の効率および仕上製
品の品質が低下する欠点があり、蒸気による方法は満足
できるものではなかった。更に所望直径の鉱物繊維を得
るには蒸気を使用する場合、遠心力装置の回転速度を臨
界限度内にする必要があった。例えば回転円板の速度が
極めて大きい場合「それに伴って繊維が二次的に微細化
され極めて細くもろい「正常な使用に適さない荒い繊維
となる。尚、得られた繊維の長さは極めて短かく長い糸
状とならない。蒸気による繊維製造装置の効率を向上さ
せるため、低圧の圧縮空気を用いて高圧蒸気の利用の場
合に生ずる欠点を解決する方法および装置が米国特許第
２８８２５５２号に開示されている。圧縮空気を利用す
ることで、二次的な微細化を防ぎ、かつ短い繊維に分断
される虞れはなくなった。しかしながら上述の特許に開
示された方法および装置の効率は所望の効率には達して
おらず、得られる鉱物繊維の品質は仕上繊維の表面の均
一性および平滑性の点で改良すべき余地が残されていた
。また上述の特許による装置は操作に注意力を要し、煩
雑であり生産性も低かつた。従って本発明の一目的は従
来の装置に比べ効率の高い鉱物繊維製造装置を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は得られる繊維が長くかつ均一で表面
特性の良い鉱物繊維製造装置を提供することにある。本
発明の別の目的は低廉かつ構成が簡単で寿命が長い鉱物
繊維製造装置を提供することにある。

本発明の他の目的と利点は添附図面に沿って本発明を詳
述するに応じて明らかとなろう。本発明による鉱物繊維
製造装置には、環状室が形成され中央に円形開〇部を有
し、前面壁と背壁と前面壁および背壁に連接され前面壁
と背壁とを離間せしめる周壁とを具備し「背壁には前面
壁に向って傾斜し中央の円形関口部を囲綾する円錐台部
が設けられて中央の円形関口部に向って延びる漏斗状部
が形成され、環状室の径は環状室の勅方向の長さより大
に設けられト且中央の円形関口部を図績して環状室から
環状室の藤方向へ空気を放出せしめる環形スロツトおよ
び圧縮空気の空気入口部を具備する全体として平たい充
気室とも綾部が環形スロツトに近接して設けられ且回転
可能なシャフトに装着されたカツプ状部材と、カツプ状
部材の回転時にカツプ状部材の内部に溶融したスラグ繊
維を導入する装置とが包有され、カツプ状部材の回転で
生ずる遠心力により環形スロツトから放出される気流に
溶融したスラグ繊維流が放出されて、気流により溶融し
たスラグ繊維を鉱物繊維に変化せしめるように構成され
る。

以下、本発明を好ましい実施例に沿って説明する。

第１乃至３図に、ほぼ環状室１２が形成されかつ中央に
円形閉口部１３を有する充気室１１を包有した鉱物繊維
製造装置１０を示す。

充気室１１には延長部１４が具備され、前記延長部１４
は気流速度を調整するダンパ部材１６を配設した空気入
口部１５まで延びている。カツプ状部材１７はシャフト
１８に取り付けられ、前記シャフト１８自体はモータの
ような動力源により回転可能に支承される。

シャフト１８上のカツプ状部材１７はナツト１９により
抜止め・固定され、且つ溶融したスラグ繊維をカツプ状
部材１７の室２１に導入するトラフ２０が具備される。
所望ならばトラフ２０を中空にして水で冷却するように
構成することも可能である。特に第３図に示されるよう
に、シャフト１８には水の流入・流出用の管２２，２３
が設けられ、カツプ状部材１７に形成された水の流入・
流出用の管２４，２５に蓮通されている。

更に中央部にも管２６が具備され、例えば接着剤又は潤
滑剤のような材料を導入して、ノズル２７から放出し、
繊維に加えるよう設けられている。特に第４図および第
５図には本発明による充気室１１が詳示されている。

充気室１１には内部に拡大部３２を有した環形の前面壁
３１が包有される。更に充気室１１には、環形背壁部３
４と前記背壁部３４に一体に設けられ且つ漏斗状部を区
画すると共に端部にリツプ部３６が形成された円錐台部
３５とからなる背壁３３と前言己前面壁３１および背壁
３３間の周壁とが包有される。前面壁３１の拡大部３２
には又、背壁３３のリツプ部３６と協働して、充気室１
１から圧縮空気を放出可能な環形スロツト３８を区画
するりツブ部３７が設けられる。控えボルト３９を介し
てリツプ部３６，３７が近接・離間され得る。この環形
スロツト３８は最大１インチ（約２．５４ｃｍ）の離間
距離を取りうるが、１／４インチ（約０．６３狐）に設
けることが最も好ましい。また充気室１１Ｇまその環状
室１２の軸万向の厚さが環状室１２の直径より大中に小
に、例えば環状室１２の直径が１２５．７３肌であるに
対し環状室１２の軸方向の厚さを１１．４３肌に（この
場合の円形閉口部１３の直径は５３．３４ｃのであるが
）して、全体として平たく形成される。

環形スロツト３８の各部から流れる気流を一様にするた
め、半径方向に延びる多数の固定羽根４０が例えば溶接
のような好適な手段により環状室１２内に取り付けられ
る。

一方調整可能な羽根４１が充気室１１の空気入口部１５
に延びる延長部１４の室４２内に取り付けられ、空気を
より確実に一様に分配・導入し得る。羽根４１は、レン
チ又はハンドルのような好適な装置により回転可能な垂
直シャフト４３上に装着される。圧力を検出するプロー
ブ４４が充気室１１内の各所に付設され各所の気圧を検
出して羽根４１の調整を行ない得るよう設けられている
。プローブ４４は端部が密封可能な中空の管でなり、環
状室１２周部に設けた多数の穴に挿入される。更に本発
明の動作を説明する。

いまシャフト１８が回転・駆動されるとカツプ状部材１
７が共回転せしめられる。また水がシャフト１８の流入
・流出管２２，２３およびカツプ状部材１７の流入・流
出管２４，２５に圧入・排出されてカツプ状部村１７が
冷却される。また接着剤のような処理材料がシャフト１
８の中央の管２６に圧送され、ノズル２７から鉱物繊維
上に撒布される。一方溶融したスラグ繊維は供給トラフ
２０の溝に導入され、カツプ状部材１７の室２１に放出
される。カツプ状部材１７の回転により遠心力が生じる
と溶融したスラグ繊維が放射状かつ外側へ小さな流れと
なって噴出される。圧縮空気を入口部１５から送入する
と、充気室１１から環形スロツト３８へ向って空気が強
制的に流通され放出される。放出された空気は溶融した
スラグ繊維の４・さな流れに当たり鉱物繊維に変化させ
る。この結果得られた鉱物繊維の直径および長さは極め
て好適であり、かつ表面も平滑で強度も大きい。更にノ
ズル２７から排出された接着剤が鉱物繊維に撒布され、
鉱物繊維の表面が被覆される。本発明による場合、気圧
は３乃至１３ｐ．ｓ．ｉ．ｇ（約０．２１乃至０．９１
ｋ９／ｃ椎・ｇ）特に６乃至７ｐ．ｓ．１．ｇ（約０．
４２乃至０．４９ｋ９／地・ｇ）であることが好ましい
。

空気の容積流量は分当り約２０００乃至１００００立方
フィート（約５７乃至２８３で／ｍｉｎ）、特に分当り
約８０００立方フィート（約２２８従／ｍｉｎ）である
ことが望ましい。高気圧で小容積の場合に比べ、低気圧
で大容積の大量の空気を用いて溶融したスラグ繊維を鉱
物繊維に変える場合、好適な長さを持ちかつ表面が極め
て平滑な繊維が得られる。更に生産速度を上げかつ経済
性を改善できる。他の利点として、装置１台当りの使用
量を時間当り８ドル乃至２０ドル（燃料費および動力費
による）節減しうる。空気の吹付により得られた繊維は
蒸気による場合に比べ細かく平滑でかつ強靭である。本
発明により得られた鉱物繊維は蒸気による場合よりレジ
リェンスに富み処理特性も良い。本発明による繊維は電
子走査式顕微鏡で平滑であることが判明した。

また樹脂と繊維との結合度に優れ、レジリェンスおよび
取扱が改善された。カツプ状部村の最適の回転数は約２
００仇ｐｍ乃至約３００仇ｐｍである。また、特に本願
においては、背壁に前面壁に向って傾斜し中央の円形開
○部を囲榛すると共に中央の円形関口部に向って延びる
漏斗状部を区画する円錐台部が設けられ、且環状室の軸
方向へ空気を放出せしめる環形スロツトが円形閉口部を
園練するように周設され、更に環状室が薄手になして全
体として平たく設けられているから、環形スロツトから
放出される空気流は、漏斗状部の周壁と前面壁との間の
次第に収剣される空間を経て円滑に加速され、同時に環
状室を全体として平たく設けることと相挨つて流速のバ
ラツキなく一様にされて、圧縮空気流ないいま蒸気流を
用いることなく空気流のみによって高品質の鉱物繊維を
製造できる等々の顕著な効果を実現する。

本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲の技術的思想に含まれる設計変更を包有する
ことは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による鉱物繊維製造装置の一部を断面で
示す側面図、第２図は同正面図、第３図は第２図の線３
−３に沿って切断した断面図、第４図は同一部を切開し
、て示す部分正面図、第５図は第４図の線５一５に沿っ
て切断した断面図である。 １０・・・鉱物繊維製造装置、１１・・・充気室、１２
…環状室、１３・・・円形開□部、１４・・・延長部、
１５・・・空気入口部、１６・・・ダンパ部材、１７…
カツプ状部村、１８・・・シャフト、１９・・・ナツト
、２０…トラフ、２１・・・室、２２乃至２６・・・管
、２７…ノズル、３１・・・前面壁、３２…拡大部、３
３…背壁、３４・・・背壁部、３５・・・円錐台部、３
６，３７・・・リツプ部、３８・・・環形スロツト、３
９・・・控えボルト、４０，４１・・・羽根、４２・・
・室、４３・・・シャフト、４４…プロ−フ。 ＦＩｇ．′ ＦＪ９．３ Ｆ′９．２ Ｆｉ９．４ Ｆ「９．５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 環状室が形成された中央に円形開口部を有し、前面
   壁と背壁と前面壁および背壁に連接され前面壁と背壁と
   を離間せしめる周壁とを具備し、背壁には前面壁に向っ
   て傾斜し中央の円形開口部を囲繞する円錐台部が設けら
   れて中央の円形開口部に向って延びる漏斗状部が形成さ
   れ、且中央の円形開口部を囲繞して環状室から環状室の
   軸方向へ空気を放出せしめる環形スロツトおよび圧縮空
   気の空気入口部を具備する全体として平たい充気室と、
   縁部が環形スロツトに近接して設けられ且回転可能な
   シヤフトに装着されたカツプ状部材と、 カツプ状部材
   の回転時にカツプ状部材の内部に溶融したスラグ繊維を
   導入する装置 とを備え、カツプ状部材の回転で生ずる
   遠心力により環形スロツトから放出される気流に溶融し
   たスラグ繊維流が放出されて、気流により溶融したスラ
   グ繊維を鉱物繊維に変化せしめるように構成された鉱物
   繊維製造装置。 ２ 充気室の一部が空気入口部へ向って延設されてなる
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 導入気流を制御するよう羽根が充気室の空気入口部
   近傍に配設されてなる特許請求の範囲第１項記載の装置
   。 ４ 放出される気流を一様にするよう半径方向に延びる
   多数の固定羽根が充気室の環状スロツトに沿って周設さ
   れてなる特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 導入される気流を均一にするよう調整可能な羽根が
   充気室の延長部に配設されてある特許請求の範囲第２記
   載の装置。 ６ 環形スロツトが前面方向に向けられた互いに離間す
   るリツプ部により区画され、カツプ状部材の縁部が充気
   室のリツプ部と対向せしめられてなる特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 ７ 冷却流水用の管がシヤフトおよびカツプ状部材内に
   設けられる特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８ 鉱物繊維に処理材料を散布する管がシヤフト内に設
   けられ、ノズルが処理材料を散布する管の端部に設けら
   れる特許請求の範囲第１項記載の装置。