(57)【要約】【課題】セラミックファイバとバインダとの完全な混合ができ、より安定した均一な施工体組織及び無発塵施工が可能なセラミックファイバの吹付けが行えるセラミックファイバの吹付け装置を提供する。【解決手段】本セラミックファイバ吹付け装置は、バインダ搬送筒状体とファイバ搬送筒状体との合流点近傍に設けられセラミックファイバとバインダを混合する混合ノズルと、この混合ノズルに接続されセラミックファイバとバインダの混合物を対象物へ吹付ける吹付けノズルを有し、混合ノズルはバインダを搬送筒状体の中心部近傍から周囲に向かって放射状に吹出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
解砕手段により解砕されたセラミックファイバを搬送する空気圧搾手段と、バインダを貯留するバインダ貯留手段に接続され、バインダを搬送するための加圧手段と、前記空気圧搾手段に接続され、解砕されたセラミックファイバを搬送するファイバ搬送筒状体と、前記加圧手段に接続され、バインダを搬送するバインダ搬送筒状体と、このバインダ搬送筒状体と前記ファイバ搬送筒状体との合流点近傍に設けられ、セラミックファイバとバインダを混合する混合ノズルと、この混合ノズルに接続され、セラミックファイバとバインダの混合物を対象物へ吹付ける吹付けノズルとを有し、前記混合ノズルは、バインダをファイバ搬送筒状体の中心部近傍から周囲に向かって放射状に吹出すことを特徴とするセラミックファイバ吹付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載のセラミックファイバ吹付け装置において、前記混合ノズルは、吹付けノズルの先端から５００〜１４００ｍｍ離間した位置に設けられたことを特徴とするセラミックファイバ吹付け装置。
【請求項３】
セラミックファイバ原料を解砕し、得られたセラミックファイバを圧搾空気によって筒状体内を搬送し、バインダを筒状体中心部近傍から放射状に噴射してセラミックファイバと混合し、しかる後吹付けを行なうことを特徴とするセラミックファイバ吹付け方法。
【請求項４】
請求項３に記載のセラミックファイバ吹付け方法において、前記バインダの噴射は、吹付けノズルの先端から５００〜１４００ｍｍ離れた位置で行われることを特徴とするセラミックファイバ吹付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセラミックファイバの吹付け装置及び吹付け方法に係わり、特にバインダの吹出し、混合方式を改良したセラミックファイバの吹付け装置及び吹付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のキャスタブルの吹付け方法は、キャスタブル耐火物にセラミックファイバを混合したキャスタブル原料を用い、バインダをキャスタブル原料の外周部から混合していた。図４及び図５に示すように、従来のように外周から吹出す混合ノズル１１を用いてバインダを外周部から混合すると、セラミックファイバとバインダとの完全な混合ができず、施工体組織の均質性が劣る、発塵によって作業環境を悪化させるなどの不具合が生じるおそれがある。また、キャスタブル耐火物とセラミックファイバの複合材料であることから、ファイバ単体に比べかさ比重が大きく、天井等に吹付けた場合自重により施工体の脱落、剥離といった不具合が発生するおそれがある。
【０００３】
なお、キャスタブル耐火物の施工方法において、吹付けノズルの手前に合流部を設けて、キャスタブル圧送部の筒状体と垂れ防止材添加物の配管を連結し、吹付け施工直前にキャスタブル耐火物に垂れ防止材添加物を添加する施工方法が提案されている（特許文献１）。しかし、この特許文献１の方法は施工体の脱落、剥離対策に改善点を残す。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２１６２２６号公報（段落［００１８］、［００４１］、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、セラミックファイバとバインダとの完全な混合ができ、より安定した均一な施工体組織及び無発塵施工が可能なセラミックファイバの吹付け装置及び吹付け方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、解砕手段により解砕されたセラミックファイバを搬送する空気圧搾手段と、バインダを貯留するバインダ貯留手段に接続され、バインダを搬送するための加圧手段と、前記空気圧搾手段に接続され、解砕されたセラミックファイバを搬送するファイバ搬送筒状体と、前記加圧手段に接続され、バインダを搬送するバインダ搬送筒状体と、このバインダ搬送筒状体と前記ファイバ搬送筒状体との合流点近傍に設けられ、バインダをセラミックファイバに混合する混合ノズルと、この混合ノズルに接続され、セラミックファイバとバインダの混合物を対象物へ吹付ける吹付けノズルとを有し、前記混合ノズルは、バインダをファイバ搬送筒状体の中心部近傍から周囲に向かって放射状に吹出すことを特徴とするセラミックファイバ吹付け装置が提供される。これにより、セラミックファイバとバインダとの完全な混合ができ、より安定した均一な施工体組織及び無発塵施工が可能なセラミックファイバの吹付けが行なえるセラミックファイバの吹付け装置が実現される。
【０００７】
好適な一例では、前記混合ノズルは、吹付けノズルの先端から５００〜１４００ｍｍ離間した位置に設けられる。これにより、吹付け施工時の粉塵発生がなく、また、吹付け材がファイバ搬送筒状体の内壁へ付着して起す閉塞トラブルがない。
【０００８】
また、本発明の他の態様によれば、セラミックファイバ原料を解砕し、得られたセラミックファイバを圧搾空気によって筒状体内を搬送し、バインダを筒状体中心部近傍から放射状に噴射してセラミックファイバと混合し、しかる後吹付けを行なうことを特徴とするセラミックファイバ吹付け方法が提供される。これにより、セラミックファイバとバインダとの完全な混合ができ、より安定した均一な施工体組織及び無発塵施工が可能なセラミックファイバの吹付けが行なえるセラミックファイバの吹付け方法が実現される。
【０００９】
好適な一例では、前記バインダの噴射は、吹付けノズルの先端から５００〜１４００ｍｍ離れた位置で行なわれる。
【００１０】
なお、本発明における筒状体は、断面が円形又は矩形で、材質は、金属、プラスチック、ゴム、ビニールなどが良い。
【００１１】
作業性やコストを考慮すると、円形断面で繊維補強などにより耐圧の優れた可撓性を有する材質のものが好ましい。
【００１２】
特に材質としてはゴムが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるセラミックファイバ吹付け装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明に係わるセラミックファイバ吹付け装置の概念図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明に係わるセラミックファイバ吹付け装置１は、セラミックファイバを解砕する解砕手段２と、解砕されたセラミックファイバを搬送する空気圧搾手段３と、バインダを貯留するバインダ貯留手段４に接続され、バインダを搬送する加圧手段５と、空気圧搾手段３に接続され、解砕されたセラミックファイバを搬送するファイバ搬送筒状体６と、加圧手段５に接続され、バインダを搬送するバインダ搬送筒状体７と、図２に示すように両筒状体６、７との合流点近傍に設けられ、セラミックファイバとバインダを混合する混合ノズル８と、この混合ノズル８に接続され、セラミックファイバとバインダの混合物を対象物へ吹付ける吹付けノズル９とを有している。
【００１６】
上記混合ノズル８は、図３に示すようにファイバ搬送筒状体６の中心部に配置され、図２に示すようにバインダをファイバ搬送筒状体６の内周面に向かって放射状、例えば円錐形状に吹出すような構造になっている。また、混合ノズル８は、図１及び図２に示すように吹付けノズル９の先端９ａから距離Ｌが５００〜１４００ｍｍになるように離間した位置に設けられている。
【００１７】
次に本発明に係わるセラミックファイバの吹付け方法について説明する。
【００１８】
図１に示すように、解砕手段２によりセラミックファイバ原料を解砕し、得られたセラミックファイバを圧搾空気によってファイバ搬送筒状体６内を搬送し、混合ノズル８によりバインダをファイバ搬送筒状体６の中心部近傍から放射状に噴射して、セラミックファイバと混合し、しかる後、吹付けノズル９から混合された吹付け材を吹出させて吹付けを行なう。
【００１９】
この吹付け過程において、混合するバインダの噴射、混合は、吹付けノズル９の先端９ａから５００〜１４００ｍｍ離れた位置で行われるので、ファイバ搬送筒状体６の閉塞トラブルの発生がなく、また、より安定した均一な施工体組織及び無発塵施工が可能なセラミックファイバの吹付けが行える。離間距離が、５００ｍｍ以下ではファイバとバインダの混合が未完全となり吹付け施工時の粉塵発生を誘発し、１４００ｍｍ以上ではバインダ混合は完全混合となるが混合された吹付け材がファイバ搬送筒状体６の内壁へ付着し易くなり、閉塞トラブルが発生し易くなる。
【００２０】
吹付け材に使用するセラミックファイバとしては、アルミナ質、ムライト質及びシリカ質の１種で、使用温度、使用条件等により選定し特に制約はない。また性状及び形状についても、解砕機を用いることから制約はない。
【００２１】
バインダについては、リチウムシリケート、珪酸ソーダ、アルミナジル及びシリカゾルの１種あるいは２種からなり、施工後（受熱後）の接着強度が向上する２種のバインダを選定することがより好ましい。２種のバインダの場合は、リチウムシリケート及び珪酸ソーダから１種選択し、アルミナジル及びシリカゾルから２種選択する組合せが好ましい。
【００２２】
また、２種のバインダを選定した場合の施工方法としては、エアスプレーにて施工箇所に１種類のバインダを吹付け、その上に混合セラミックファイバ吹付け材を吹付るか、あるいはノズル先端部から３００ｍｍまでの範囲位置にもう１箇所のバインダ混合箇所を設ける方法の２方式がある。バインダの濃度としては、リチウムシリケート及び珪酸ソーダの場合５重量％水溶液乃至原液の範囲で使用、アルミナジル及びシリカゾルについては１０〜５０重量％水溶液の範囲で使用する。
【００２３】
セラミックファイバとバインダの混合比としては、ファイバの種類、形状、吹付けスピード等によって多少異なるが、吹付け材１００ｋｇに対しバインダ１５０〜３００リットル（２種類使う場合は、合算）の使用量が目安となる。
【００２４】
上記本実施形態のセラミックファイバ吹付け方法によれば、吹付け材料をファイバ単身とすることでかさ比重を小さくして施工体の脱落を防止するとともに、ファイバ搬送筒状体６の中心部近傍からバインダを放射状に噴出して混合することで、セラミックファイバとバインダとの完全な混合ができ、ファイバ搬送筒状体６の閉塞トラブルの発生がなく、また、より安定した均一な施工体組織及び無発塵施工が可能なセラミックファイバの吹付けが行なえる。
【００２５】
【実施例】
表１（実施例）及び表２（比較例）に示すようにセラミックスファイバの材質、バインダの種類、混合方法及び混合位置を変えて、セラミックスファイバの吹付けを行い、施工性及び実使用後の施工状態を調べた。
【００２６】
結果を表１及び表２に示す。
【００２７】
【表１】
2005048408.tif 000003
【００２８】
【表２】
2005048408.tif 000004
【００２９】
表１からもわかるように、バインダ混合方法が本発明の中心吹出方式、混合位置が本発明の範囲の９００ｍｍである実施例１〜５は、ファイバがアルミナ質である実施例１〜３、ムライト質である実施例４、５共、バインダの種類に関係なく、いずれも発塵、筒状体内閉塞及び１年使用後の脱落、剥離の発生が認められなかった。
【００３０】
表２からもわかるように、これに対して、バインダ混合方法が本発明の中心吹出方式と異なる外周吹出方式の比較例１は、発塵が多く認められた。混合位置が範囲外の３００ｍｍである比較例２は、発塵が中程度発生し、一部脱落が認められた。混合位置が範囲外の１６００ｍｍである比較例３は、筒状体内閉塞が発生し吹付けが行なえなかった。吹付け材にファイバ＋キャスタブル耐火物を用い、バインダに石膏（＋水）を用いた比較例４は、バインダ混合方法が本発明の中心型、混合位置が範囲内の９００ｍｍであるにもかかわらず、筒状体内閉塞が発生し吹付けが行なえなかった。比較例４においてバインダ混合方法を外周吹出方式とした比較例５は、筒状体内閉塞は発生しなかったが、発塵が少量発生し、一部に脱落が認められた。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係わるセラミックファイバの吹付け装置及び吹付け方法によれば、セラミックファイバとバインダとの完全な混合ができ、より安定した均一な施工体組織及び無発塵施工が可能なセラミックファイバの吹付けが行えるセラミックファイバの吹付け装置及び吹付け方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるセラミックファイバ吹付け装置の概念図。
【図２】本発明に係わるセラミックファイバ吹付け装置に用いられる混合ノズルの配置状態を示す縦断面図。
【図３】本発明に係わるセラミックファイバ吹付け装置に用いられる混合ノズルの配置状態を示す正面図。
【図４】従来の混合ノズルの配置状態を示す側面図。
【図５】従来の混合ノズルの配置状態を示す正面図。
【符号の説明】
１  セラミックファイバ吹付け装置
２  解砕手段
３  空気圧搾手段
４  バインダ貯留手段
５  加圧手段
６  ファイバ搬送筒状体
７  バインダ搬送筒状体
８  混合ノズル
９  吹付けノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005048408.tif 000008
【図５】
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