JPS6052329A - 絶縁材料の熱処理方法及び装置 - Google Patents

絶縁材料の熱処理方法及び装置

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JPS6052329A
JPS6052329A JP59142108A JP14210884A JPS6052329A JP S6052329 A JPS6052329 A JP S6052329A JP 59142108 A JP59142108 A JP 59142108A JP 14210884 A JP14210884 A JP 14210884A JP S6052329 A JPS6052329 A JP S6052329A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱絶縁材料から成立っている製品を、特に、
製品の物質内のある成分の重合及び(又は)重縮合を引
き起こすことを見込んで、熱処理をすることに関するも
のである。
本発明は、フェルト、特に、絶縁シェルのような成形さ
れた片の形状の鉱物慮141、フェルトを基材とする製
品の処理に対する応用に特別をこ7産している、超高周
波放射の下における誘・義損失による加熱方法及び装置
に19.1するものである。
従来の技術 現在においては、このようなシェルは、伝統的には、熱
硬化性樹脂を會浸された鉱物繊維のある個数を重合され
たマットを、マンドレルの回りに巻くことによって製造
され、目的とする一定の形状が、熱処理によって固定さ
れる。
従来性なわれている熱処理は、一般的に、若しも、シェ
ルが大きな直径を有しているならば、シェルの内部から
、又は、シェルが小直径の場合には、外部から高温空気
の衝風を加えることから成立っているが、シェルは、小
直径の場合には、外部から内部へ伝導によって加熱され
る。
このような処理方法は、例えば、フランス特許FR−A
−コ3λSOθ7号明細代に記載されているO この技術は、普通には、エネルギー消費が比較的に大き
く且つ繊維マットの形成及び含浸のような種々の予備作
業から材料中に残されている残留水のあらかじめの除去
を必要とするので、遅いという欠点がある。
本発明は、月並みな過程に対して不利益を114成して
いるもの、すなわち、処理されるべき物体の全容積の内
部に多量の水が存在することを有利に使用するものであ
るが、この水が、超高周波放射の下における誘電損失に
よって、加熱のために使用されるものである。
この技術は、現在においては、その容積をすっかり均一
な処理を達成するためには、電気的に非伝導性であり且
つ熱的に絶縁性である材料に応用可能である手段を構成
するものである。
なぜならば、このような材料は、特に、若しも、この材
料が、多極性分子を含んでいる物質であるならば、著し
い誘電損失因子を有しているからである。それは、高周
波の交番−a場の下における二重極の振動は、物質、従
って1材料それ自体の加熱を生じさせるからである@ 液状形態の水は、最も広く利用可能な極性物質であるの
で、水を含んでいる材料に対して、誘′屯損失による加
熱技術を適用することは、公知である。
多数の装置が、木(フランス特許F 1(−A−コ、θ
00,99.2及び−# / e 71 e s4 号
) %よられたひも1ボビン、又は、カセの形状の織物
繊維(フランス特許FR−A−コ、toJ、、23q:
λ、コ99. l’J及び、2,4t1.3,911g
号)、ある種のセラミック・ペースト(フランス特許p
”R−A−コ、θ7A、りos及びコ、lθo、’s、
yq号)のような材料を乾燥するために、誘電損失lこ
よる加熱を使用している。
これらの装置は、一般的に、誘電損失による加熱に高温
空気の衝風による加熱を組合わせており、前者による加
熱は、物体の表面を、円部の温度よりも著しく低い温度
に加熱するだけであるという不利を有している。なせな
らば、これらの手段によつ−C消散される動力は、含水
厳と共に減少するからである。
これらの装置のある物は、超高周波放射の、その中にお
いて処理が行なわれる容器の金属表面に対する反射から
、特に、投射波と、反射波との間における干渉の現象か
ら生ずるある欠点を避けることを目的としており、これ
は、処理される材料内部の温度の不均一、従って、処理
それ自体の不均一を生じさせる。この目的のために、こ
れらの装置は、波混合器として知られている装置を使用
している。
それぞれ、m及びcmのオーダの波長に相当する3 0
0 MB2から3θGHzまでの周波数を被覆する超高
周波放射又はマイクロウェーブの範囲内には、約/−の
の波長に相当する一、y s ty MB2に中心を置
く周波数帯は、一般的に、工業的応用に対して推奨され
る。
最高の周波数は、大抵の材料の中への不十分な侵透を有
しており、また、最も弱い周波数は、消費されるあるグ
えられたエネルギーカに対して電界の増加を生じさせ、
従って、電気火荷放′+iL又は「破壊」の危険を伴う
。推奨される平均範囲は、数kVのオーダの電圧を必費
とするだけである。
本発明がマイクロ波による加熱を使用するために提案し
ている、例えば、絶縁シェルは、月並みな過程によって
それらの製作の途中においてレゾール形式のフェノール
・フォルムアルデヒドのような熱硬化性樹脂の水醪液昏
こよってゐく一般的に含浸され、シェルが成形された時
に、寸法は、一般的に、熱処理によって、一般的に安定
にされるが、この熱処理は、シェルの中に含まれている
水を除去し、重合及び重縮合がこれに続く。工業的処理
に匹敵する分のオーダの処理時間を達成すするために、
これらの反応の進行は、通常は、/!;00〜.200
°Cのオーダ、すなわち、水の沸騰点の十分上の温度を
必要とする。
マイクロ波による加M過程は、−見、上述の温度を達成
することができるようには思われないかも知れない。な
ぜならば、これらの反応を受けるべき樹脂並びに鉱物繊
維は、はんの低い誘電損失係数を有するだけであり、そ
れ故、マイクロ波によって加熱されるそれら1芽の能力
は、はとんど有しておらず、また、高い誘電損失係敬を
持つためにシェルの中に存在する只一つの成分である水
は、達成可能な温度の上限をlθO’Qに固定するもの
と思われるからである。
それ故、この技術は、考慮されている問題の解決を与え
ることはできないように見える。
しかしながら、試験の結果、予期されていたのき相違し
、若しも、マイクロ波によって処理されるべきシェルが
、製品の単位容積当たり十分な含水量を有し且つ単位容
積当たりに供給される動力が最少レベルに到達するなら
ば、シェルの中に追加の極性物質を導入することは、必
2要でないことが分かった。
本発明は、特に、この予期しなかった結果に基づくもの
であり、このようにして、その目的として、主として、
鉱物繊維を基材とし、重合及び(又は)重縮合反応の効
果の下に硬化することのできる結合剤を含んでいる羽科
の熱処理のための過程を有するものであり、この過程に
よると、結合剤が水溶液の形状で与えられ、また、材料
は超高周波放射の境に霧出され、前記材料の含水量及び
放射の場の強度は、少なくとも、材料の内部内において
前記反応を行なうために必要とされる最低温度にまで、
材料が加熱されることができる適当なレベルに調節され
、また、前記の少なくとも最低温度lこまで加熱された
ガス流が、前記材料の表面の上にまで向けられるように
する。
30〜/ !; 01c9/m”の密度を有している鉱
物繊維を基材とする材料の含水i1は、一般的に、0.
7〜S kg/fn” 、好適には、/ 〜、7 /q
l/m” 0) (fff−ニアで調節され、また、材
料゛の結合剤の含有社は、/〜20容量チである。
前記材料から作られた別個の物体に応用可能である過程
の一つの実施例においては、物体は放射の場の中におい
て移動される。′物体のバッチを処理する簡単な方法に
潤して、前記物体は、好適には、マイクロ波の伝は方向
に対して垂直な平面内を動かされ、才だ、有利には、そ
れぞれがそれ自身の回りに、好適には、マイクロ波の伝
は方向に対してゼロ以外のある角度、好適には、均一性
を達成するために200の角度に設定された軸の回りを
、回転されることもできる。
このような材料に対して、製品に加えられるマイクロ波
エネルギーは、一般的に、製品の少なくとも0. / 
kWh/kgであり、一方、製品の上に向けられる動力
は、好適には、全含水量コチに対して、製品の少なくと
もλxW/kgである。
その上、投射されたマイクロ波の電力のいとl/コとの
間に達する加熱電力が、この過程においては、高温度の
乾燥ガスの形状で供給される。
これらの条件の下において、全エネルギー消費は、マイ
クロ波エネルギーの生成が、約//コの収率を与えるも
のと仮定して、コチの含水量を有している製品に対して
、θ、 J kW h /Icgのオーダのものであり
、このことは、エネルギー消費が、加熱が高温ガスだけ
によって与えられる時に要求されるエネルギー消費より
も、約3倍もより少ないということを意味するものであ
ることを述べておく。
本発明は、また、水溶液の形状で加えられ、重合及び(
又は)重縮合によって硬化される結合剤を含んでいる鉱
物繊維を基材とする製品の熱処理のための装置にも1=
9i1するものであり、この装置は、マイクロ波に不侵
透であると共にコンベヤ装置を設けられている金属容器
と、前記製品に向けられる少なくとも1個の超高周波放
射源と、前記製品の表面にガスを向けるための手段に連
結された高温ガス源とから成立っており、前記ガスによ
って与えられる動力は、マイクロ波からの動力の//4
I〜//コである。若しも、処理されるべき製品が別々
の物体の形状であるならば、前記製品に対するコンベヤ
装置は、好適には、前記物体をそれら自身の回りに、マ
イクロ波の方向に対してゼロ以外のある角度、好適には
、900の角度に設定された軸の上を回転させるための
手段を有していることが望ましい。
回転円筒の形状の物体の処理の一つの興味のある実施例
によると、物体に対するコンベヤ装置及び回転させるた
めの手段は、支持テーブルを41り成しており、この支
持テーブルは、場合によっては、移動自在であり、マイ
クロ波に対して侵透性であり、また、支持テーブルの上
において円筒形物体を転動させるように作用をする指又
は棒のような抑圧装置を構成している。
同じ効果を与える一つの変形によると、物体を移送し、
回転さぜるための手段が、コンベヤベルトと、屋根又は
固定板との組合わせから成立っており、それらの間に且
つそれらに接触して物体が置かれており、コンベヤベル
トの移動が、ベルトの速度の半分の速度における物体の
移動及び回転を生じさせる。
この装置は、有利には、多数の発生器を有しており、そ
れぞれが、好適には、それによって被覆される領域内に
おける物体の存在を検出するための検出器によって制御
され、この領域が空である時には、発生器の運転を阻止
するようにすることが望ましい。
コ、ダ3 Q MH2の帯域の周波数に対して設立され
たマイクロ波電力は、好適には、全含水量がコiである
時に、製品のにg当たり少なくとも−kWマイクロ波を
受けるようなものであることが望ましい。
本発明による装置のl実施例を、添附図面を参照して、
その特徴及び利点を示すために、以下、何ら限定される
ものではない例に基づいて、本発明装置を説明する。
この装置は、入口鎖錠室コ及び出口鎚錠室3を有してい
る金属容器lから成立っているが、室コ、3は、それぞ
れ、フラップ、2a、コb及び3a、、:tbを設けら
れており、マイクロ波の不侵透性を確実にする。
シリコン処理されたガラス繊維から成立っているコンベ
ヤベルト弘が、円ft+ A a及びAbによって、シ
ェルフが容器/を通ってj駆動される径路を決定してい
る。
一個の押圧板gがシェルフの上に車上い圧力を加え、コ
ンベヤベル)+が矢印j′:2の方向に走行する間に、
シェルフがそれら自身の回りに、矢印f、の方向に回転
されるようにする。
追加の高温空気が、容器lの中にオリフィス?a、qb
、・・・・・を経て噴射されるが、これらのオリフィス
は、ベルトダの上を走行するシェルフのレベルにまで4
管(図示されていない)の中を延ばされていることが、
有利である。
公害阻止装置(図示されていない)に連結されているオ
リフィスIOが、流出するガスの処理のために’1li
iiえられている。この公害防止装置は、高温ガスを使
用している伝統的な過程に対して要求される装置よりも
、可成りより強力ではなく且つより高価ではないもので
あって艮い。
ベルトダの下部に排列され且つコ、esOMH2に中心
領域において放射するマイクロ波発生器//が、それら
の長方形の放射オリフィスをベルト<<の上に向けられ
ている。各発生器/lは、シェルの存在を検出するだめ
の検出器(図示されていない)によって制御される。例
えば、コチの全含水量を有しているシェルフの/時間当
たりJ 00 kgを処理する装置に対しては、lkW
の単位マイクロ波電力を有している6個の発生器が、6
群備えられており、ベルトクの方に向けられた3A束の
マイクロ波の格子又はチェッカーボードの割り付けを生
成する。
発明の効果 以上のように、本発明によると、特に、鉱物繊維を基材
とし且つ重合及(J (又は)重縮合反応の結果の下に
硬化することができる結合剤を含んでいる材料の熱処理
を、エネルギーの消費を節減して迅速に且つ均等に行な
うことができるという優れた効果を発揮させるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明装置のl実施例を示す略正面図である。 la借金金属容器ダ・・コンベヤベルl−; ?−eシ
ェルt 9at9by”・・・オリフィス;ll・・マ
イクロ波発生器。 手続補正書 昭和59年10月 2日 特許庁長官 志賀 学殿 1、事件の表示 昭和59年特許願第142108号 2、発明の名称 絶縁材料の熱処理方法及び装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 イゾヴエール・サン・ゴーパン4、代理人 住所 東京都千代田区丸の内二丁目4番1号丸の内ビル
ディング4階 5、補正の対象 (1)図面

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l 鉱物繊維を基材とし且つ獣舎及び(又は)重縮合反
    応の効果の下に硬化することができる結合剤を含んでい
    る材料の熱処理のための方法において、前記結合剤が水
    爵液の形状で与えられ、前記材料が超高周波放射の場に
    露出され、前記材料の含水址及び放射の場の強度が、前
    記材料の内部において前記反応を起こさせるのに必要と
    される少なくとも最低温度にまで前記材料を加熱するの
    に適当なレベルに調節され、また、少なくとも前記最低
    温度まで加熱されたガスが、前記材料の表面上に噴射さ
    れるようにすることを特徴とする方法〇ユ 3θ〜/j
    Okg/rn3の範囲内の単位答積当たりの取置を有し
    ている鉱物繊維を基材とする製品に対する含水址が、θ
    、7〜s kg/m8、好適にはs /−Jkg/rn
    ”の値に調節されるようになっている特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 3 鉱物繊維を基材とする材料の結合剤含有址が、前記
    材料のl〜−〇重量矛である特許請求の範囲第1又は−
    項記載の方法。 弘 前記材料の別々の物体に前記方法を適用するために
    、前記物体が、放射の場の中において移動されるように
    する特許請求の範囲第1゜コ又は3項記載の方法。 S 前記移動が、放射の伝ばの方向に対して垂直な平面
    内における並進であり、これに、好適には、物体自身の
    回りの、好的には、前記伝は方向とq ooの角度を形
    成している軸の上における物体の回転が組合わされるよ
    うになっている特許請求の範囲第9項記載の方法。 ム 処理されるべき材料に加えられるマイクロ波のエネ
    ルギーが、材料の11cg当たり少なくトモ0. / 
    kW (0,/ kW/権)テアル%許請求の範囲第λ
    〜S゛項のいずれかに記載の方法。 2 処理されるべき材料の上に噴射される加熱されたガ
    ス流が、投射されたマイクロ波のエネルギーの//l〜
    1/qの追加のエネルギーの供給を与えるようになって
    いる特許請求の範囲第1−1項のいずれかに記載の方法
    。 ざ 処理されるべき製品に加えられるマイクロ波電力が
    、コ重銚チのオーダの含水琶に対して、製品の1kg当
    たり少なくとも、2 kw (コkV//Icg)であ
    る特許請求の範囲第7〜7項のいずれかに記載の方法。 タ 水の中におけるし液であり、重合及び(又は)重縮
    合反応によって硬化される結合剤を含んでいる鉱物繊維
    を基材とする製品の熱処理のための装置において、マイ
    クロ波に対して不浸透であると共に製品を通過して輸送
    するためのコンベヤ装置(4)を設けられている全屈容
    器(1)と、製品の方に向けられた少なくとも7個の超
    高周波放射源u])と、製品の表面に向けられた高温ガ
    ス源(9a−96)とから成立っており、コンベヤ装@
    (4)は、別個の物体の処理の目的で、前記物体をそれ
    ら自身の回りに、好適には、マイクロ波の方向とゼロ以
    外のある角度、好適には、ワθ0の角度を形成している
    軸の上を回転されるための手段(Il、 * g )を
    有していることを特徴とする装置。 lO前記ガスによって与えられる動力が、マイクロ波の
    動力のt/q〜l/ユである特許請求の範囲第9項記載
    の装置。 it、多数のマイクロ波発生器aυを有しており、各発
    生器aυは、被罹する領域内における処理されるべき材
    料の存在を検出するための検出器によって検出されるよ
    うになっている特許請求の範囲第9又は70項記載の装
    置。 72円筒形状の回転体の物体の処理のために、コンベヤ
    装置(7)及び回転さぜるための手段(a、g)が、支
    持テーブルと、この支持テーブルの上を円筒形物体を転
    動させるように作動をする抑圧手段との組合わせ7J)
    ら成立っている特許請求の範囲第9,10又は11項記
    載の装置。 /、3.円筒形状の回転体状の物体の処理のために、コ
    ンベヤ装置及び回転させるための手段(り。 g)が1可動ベルト(4)と、天井又CまIN定4反(
    8)の組合わせから成立っており、可動ベルト(4)と
    、固定板(8)との間を且つそれらに接触して′物体が
    置かれるようにさ11.sベルト(4)の移動が、物体
    (7)の、ベルト(4)の速度の半分の速度で移動を生
    じさせ、物体(7)の回転を生じさせるようにする特許
    請求の範囲第q、io又は77項記載の装置。 /4< コ矛の合水量を有している製品の1kg尚たり
    少なくともu kWのマイクロ波の電力が、前記物体(
    7)の方に向けられるようになっているIiヶ訂請求の
    範囲第9〜73項のいずれかに記)1t(の装置。
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