JP2021123523A - Apparatus and method for manufacturing glass fiber - Google Patents

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Abstract

To easily discharge molten glass from a nozzle hole when manufacturing glass fibers having an irregular shaped cross section and avoid applying an excessive load to a bushing.SOLUTION: An apparatus 1 for manufacturing glass fibers including a feeder 3 for circulating molten glass 2; and a bushing 4 having a flat nozzle hole 6 and arranged below the feeder 3 can discharge the molten glass 2 supplied from the feeder 3 to the bushing 4 from the nozzle hole 6 in the state of filling the entire flow passage to the nozzle hole 6 of the bushing 4 from the feeder 3 with the molten glass 2 to manufacture glass fibers 2f having an irregular shaped cross section. A height difference H between the nozzle hole 6 and the surface 2a of the molten glass 2 in the feeder 3 is 0.5-1.5 m.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はガラス繊維の製造装置および製造方法に係り、詳しくは断面形状が扁平な異形断面ガラス繊維を製造するための装置および方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for producing a glass fiber, and more particularly to an apparatus and method for producing an irregular cross-sectional glass fiber having a flat cross-sectional shape.

ガラス繊維の一種として、断面形状が扁平な異形断面ガラス繊維が知られている（特許文献１を参照）。異形断面ガラス繊維と樹脂とを混練して複合化することで得られた繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）は、強度が高いため、異形断面ガラス繊維は、ＦＲＰ用の繊維等の様々な分野で利用される。 As a kind of glass fiber, a deformed cross-sectional glass fiber having a flat cross-sectional shape is known (see Patent Document 1). Fiber reinforced plastic (FRP) obtained by kneading and compounding irregular cross-section glass fiber and resin has high strength, so irregular cross-section glass fiber is used in various fields such as fiber for FRP. NS.

ここで、異形断面ガラス繊維は、例えば、以下の方法により製造できる。 Here, the modified cross-section glass fiber can be produced, for example, by the following method.

異形断面ガラス繊維は、ガラス溶解炉等で生成した溶融ガラスを流通させるためのフィーダーと、フィーダーよりも下方に配置されたブッシングとを備える装置を用いて製造される。ブッシングは多数のノズルを備えており、各ノズルに設けられたノズル孔は扁平な形状（長円形や楕円形等）に形成されている。異形断面ガラス繊維は、フィーダー内からブッシングのノズル孔に至るまでの流路全体を溶融ガラスで満たした状態で、溶融ガラスを各ノズルのノズル孔から流出させ、流出した溶融ガラスを引き出しつつ冷却することで製造される。 The irregular cross-section glass fiber is manufactured by using an apparatus including a feeder for distributing molten glass produced in a glass melting furnace or the like and a bushing arranged below the feeder. The bushing is provided with a large number of nozzles, and the nozzle holes provided in each nozzle are formed in a flat shape (oval, oval, etc.). The irregularly shaped cross-section glass fiber causes the molten glass to flow out from the nozzle holes of each nozzle in a state where the entire flow path from the inside of the feeder to the nozzle hole of the bushing is filled with the molten glass, and cools the molten glass while drawing out the flowed glass. Manufactured by

国際公開第２０１８／０２０７４３号International Publication No. 2018/020743

しかしながら、上記の方法は、下記のような問題を有する。 However, the above method has the following problems.

溶融ガラスがノズル孔から流出する際に、表面張力の影響により、溶融ガラスは、その表面積が小さくなる方向に変形する。すなわち、溶融ガラスは、断面が真円になるように変形する。そのため、高い扁平率を有する異形断面ガラス繊維を成形することは容易ではない。この対策としては、溶融ガラスの粘度を高めて表面張力による変形を抑制することを目的に、ノズル孔から流出する溶融ガラスの温度を低温にすることが考えられる。しかしながら、当該対策により溶融ガラスの粘度が高くなるため、これをノズル孔から流出させることが困難になりやすい。従って、異形断面ガラス繊維を製造するにあたり、ノズル孔から溶融ガラスを容易に流出させるための改良が必要である。しかし、当該改良により、ブッシングに負荷がかかる。そのため、ブッシングへの負荷を増やさず、かつ、高い扁平率を有する異形断面ガラス繊維を製造することが望まれる。 When the molten glass flows out of the nozzle hole, the molten glass is deformed in a direction in which its surface area becomes smaller due to the influence of surface tension. That is, the molten glass is deformed so that the cross section becomes a perfect circle. Therefore, it is not easy to form a deformed cross-section glass fiber having a high flatness. As a countermeasure, it is conceivable to lower the temperature of the molten glass flowing out from the nozzle hole for the purpose of increasing the viscosity of the molten glass and suppressing deformation due to surface tension. However, since the viscosity of the molten glass is increased by the countermeasure, it tends to be difficult to let the molten glass flow out from the nozzle hole. Therefore, in manufacturing the irregular cross-section glass fiber, it is necessary to improve the molten glass so that the molten glass can easily flow out from the nozzle hole. However, the improvement puts a load on the bushing. Therefore, it is desired to produce a modified cross-section glass fiber having a high flatness without increasing the load on the bushing.

上記の事情に鑑みなされた本発明は、異形断面ガラス繊維を製造するに際して、ノズル孔から溶融ガラスを容易に流出させ得るようにすると共に、ブッシングに過度な負荷が掛かるのを回避することを技術的な課題とする。 The present invention, which has been made in view of the above circumstances, is a technique for making it possible for molten glass to easily flow out from a nozzle hole and avoiding an excessive load on a bushing when manufacturing a glass fiber having a deformed cross section. Issue.

上記の課題を解決するための本発明は、溶融ガラスを流通させるフィーダーと、扁平なノズル孔が設けられ且つフィーダーよりも下方に配置されたブッシングとを備え、フィーダー内からブッシングのノズル孔に至るまでの流路全体が溶融ガラスで満たされた状態で、フィーダーからブッシングに供給された溶融ガラスをノズル孔より流出させて異形断面ガラス繊維を製造するガラス繊維の製造装置であって、ノズル孔とフィーダー内の溶融ガラスの液面との高低差が０．３ｍ〜１．５ｍとなるように構成されている。 The present invention for solving the above problems includes a feeder for circulating molten glass and a bushing provided with a flat nozzle hole and arranged below the feeder, and reaches from the inside of the feeder to the nozzle hole of the bushing. It is a glass fiber manufacturing device that manufactures glass fiber with a modified cross section by flowing out the molten glass supplied from the feeder to the bushing from the nozzle hole while the entire flow path up to is filled with the molten glass. The height difference between the molten glass in the feeder and the liquid level is 0.3 m to 1.5 m.

本装置においては、ノズル孔とフィーダー内の溶融ガラスの液面との高低差が１．５ｍ以下であることで、溶融ガラスからブッシングに作用する圧力を、ブッシングに掛かる負荷が過度にならない範囲に収めることが可能となる。さらには、上記の高低差が０．３ｍ以上であることにより、溶融ガラスをノズル孔から容易に流出させるのに充分な大きさの圧力（ヘッド圧）を確保できる。以上のことから、本装置によれば、異形断面ガラス繊維を製造するに際して、溶融ガラスをノズル孔から容易に流出させることができると共に、ブッシングに過度な負荷が掛かるのを抑制できる。また、本装置によれば、下記のような効果も得られる。すなわち、ブッシングに過度な負荷がかかることを回避できることから、従来と比較してブッシングに設けるノズル孔の個数を増加させる、或いは、ノズル孔一つあたりの開口面積を拡大させるといったブッシングの強度を低下させ得るような設計の変更も可能となり、多様なガラス繊維の製造条件に幅広く対応できる。 In this device, the height difference between the nozzle hole and the liquid level of the molten glass in the feeder is 1.5 m or less, so that the pressure acting on the bushing from the molten glass is within a range where the load applied to the bushing does not become excessive. It becomes possible to fit. Further, when the height difference is 0.3 m or more, it is possible to secure a pressure (head pressure) sufficiently large for the molten glass to easily flow out from the nozzle hole. From the above, according to this apparatus, when manufacturing the irregular cross-section glass fiber, the molten glass can be easily flown out from the nozzle hole, and it is possible to suppress an excessive load from being applied to the bushing. Further, according to this device, the following effects can be obtained. That is, since it is possible to avoid applying an excessive load to the bushing, the strength of the bushing is reduced by increasing the number of nozzle holes provided in the bushing or increasing the opening area per nozzle hole as compared with the conventional case. It is possible to change the design so that it can be made, and it can correspond to a wide range of manufacturing conditions of various glass fibers.

上記の構成において、フィーダーとブッシングとを接続するパイプを備えることが好ましい。 In the above configuration, it is preferable to include a pipe connecting the feeder and the bushing.

このようにすれば、パイプの上下方向に沿った長さを調整することにより、ノズル孔とフィーダー内の溶融ガラスの液面との高低差を容易に変更することが可能となる。従って、溶融ガラスからブッシングに作用する圧力を簡便に変更できる。その結果、ノズル孔から溶融ガラスを容易に流出させるための扁平ノズル孔に適したヘッド圧を確保しつつ、ブッシングに過度な負荷が掛かるのを回避することができる。 In this way, by adjusting the length of the pipe along the vertical direction, it is possible to easily change the height difference between the nozzle hole and the liquid level of the molten glass in the feeder. Therefore, the pressure acting on the bushing from the molten glass can be easily changed. As a result, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the bushing while ensuring a head pressure suitable for the flat nozzle hole for easily flowing out the molten glass from the nozzle hole.

また、上記の課題を解決するための本発明は、溶融ガラスを流通させるフィーダーと、扁平なノズル孔が設けられ且つフィーダーよりも下方に配置されたブッシングとを用いて、フィーダー内からブッシングのノズル孔に至るまでの流路全体を溶融ガラスで満たした状態で、フィーダーからブッシングに供給した溶融ガラスをノズル孔より流出させて異形断面ガラス繊維を製造するガラス繊維の製造方法であって、ノズル孔とフィーダー内の溶融ガラスの液面との高低差を０．３ｍ〜１．５ｍとした。 Further, the present invention for solving the above-mentioned problems uses a feeder for circulating molten glass and a bushing provided with a flat nozzle hole and arranged below the feeder, and a nozzle for bushing from inside the feeder. A method for producing glass fiber in which molten glass supplied from a feeder to a bushing is discharged from a nozzle hole to produce a glass fiber having a deformed cross section while the entire flow path leading to the hole is filled with molten glass. The height difference between the and the liquid level of the molten glass in the feeder was set to 0.3 m to 1.5 m.

本方法によれば、上記のガラス繊維の製造装置で得られる既述の作用・効果を同様に獲得することが可能である。 According to this method, it is possible to similarly obtain the above-mentioned actions and effects obtained by the above-mentioned glass fiber manufacturing apparatus.

本発明によれば、異形断面ガラス繊維を製造するに際して、ノズル孔から溶融ガラスを容易に流出させることができると共に、ブッシングに過度な負荷が掛かるのを回避することが可能となる。 According to the present invention, when manufacturing a glass fiber having a modified cross section, the molten glass can be easily flowed out from the nozzle hole, and it is possible to avoid applying an excessive load to the bushing.

第一実施形態に係るガラス繊維の製造装置および製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing apparatus and manufacturing method of the glass fiber which concerns on 1st Embodiment. 第一実施形態に係るガラス繊維の製造装置に備わった異形断面ガラス繊維用ノズルの周辺を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the periphery of the nozzle for the irregular cross section glass fiber provided in the glass fiber manufacturing apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第一実施形態に係るガラス繊維の製造装置に備わった異形断面ガラス繊維用ノズルの周辺を示す底面図である。It is a bottom view which shows the periphery of the nozzle for the irregular cross section glass fiber provided in the glass fiber manufacturing apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第一実施形態に係るガラス繊維の製造装置に備わった異形断面ガラス繊維用ノズルを示す図であり、（ａ）はノズルの側面図、（ｂ）は（ａ）の４ｂ−４ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）の４ｃ−４ｃ断面図、（ｄ）は（ａ）の４ｄ−４ｄ断面図である。It is a figure which shows the nozzle for the irregular cross section glass fiber provided in the glass fiber manufacturing apparatus which concerns on 1st Embodiment, (a) is the side view of the nozzle, (b) is the 4b-4b sectional view of (a), ( c) is a cross-sectional view of 4c-4c of (a), and (d) is a cross-sectional view of 4d-4d of (a). 異形断面ガラス繊維を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the irregular cross-sectional glass fiber. 第二実施形態に係るガラス繊維の製造装置に備わった異形断面ガラス繊維用ノズルを示す図であり、（ａ）はノズルの側面図、（ｂ）は（ａ）の９ｂ−９ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）の９ｃ−９ｃ断面図である。It is a figure which shows the nozzle for the irregular cross section glass fiber provided in the glass fiber manufacturing apparatus which concerns on 2nd Embodiment, (a) is the side view of the nozzle, (b) is the 9b-9b sectional view of (a), ( c) is a cross-sectional view taken along the line 9c-9c of (a). 第三実施形態に係るガラス繊維の製造装置に備わった異形断面ガラス繊維用ノズルを示す図であり、（ａ）はノズルの側面図、（ｂ）は平面図である。It is a figure which shows the nozzle for irregular cross-section glass fiber provided in the glass fiber manufacturing apparatus which concerns on 3rd Embodiment, (a) is a side view of the nozzle, (b) is a plan view. 第四実施形態に係るガラス繊維の製造装置および製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing apparatus and manufacturing method of the glass fiber which concerns on 4th Embodiment. 第五実施形態に係るガラス繊維の製造装置に備わった異形断面ガラス繊維用ノズルの周辺を模式的に示す底面図である。It is a bottom view which shows typically the periphery of the nozzle for the irregular cross section glass fiber provided in the glass fiber manufacturing apparatus which concerns on 5th Embodiment.

以下、本発明の実施形態に係るガラス繊維の製造装置および製造方法について、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the glass fiber manufacturing apparatus and manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

＜第一実施形態＞
第一実施形態に係るガラス繊維の製造方法の実行には、図１に示すようなガラス繊維の製造装置１（以下、製造装置１と表記）が用いられる。製造装置１は、溶融ガラス２を流通させるフィーダー３と、フィーダー３よりも下方に配置されたブッシング４と、フィーダー３とブッシング４とを接続するパイプ５とを備えている。製造装置１は、フィーダー３からパイプ５を介してブッシング４に溶融ガラス２を供給し、ブッシング４のノズル孔６より流出させた溶融ガラス２を引き出しつつ冷却して異形断面ガラス繊維２ｆ（以下、ガラス繊維２ｆと表記）を製造する構成となっている。 <First Embodiment>
A glass fiber manufacturing apparatus 1 (hereinafter referred to as manufacturing apparatus 1) as shown in FIG. 1 is used to execute the glass fiber manufacturing method according to the first embodiment. The manufacturing apparatus 1 includes a feeder 3 for distributing the molten glass 2, a bushing 4 arranged below the feeder 3, and a pipe 5 for connecting the feeder 3 and the bushing 4. The manufacturing apparatus 1 supplies the molten glass 2 from the feeder 3 to the bushing 4 via the pipe 5, and cools the molten glass 2 while drawing out the molten glass 2 flowing out from the nozzle hole 6 of the bushing 4 (hereinafter referred to as a deformed cross-section glass fiber 2f). It is configured to manufacture glass fiber 2f).

本実施形態においては、溶融ガラス２がＥガラスからなる。しかしながら、この限りではなく、溶融ガラス２がＤガラス、Ｓガラス、ＡＲガラス、Ｃガラス等の他のガラスからなってもよい。 In the present embodiment, the molten glass 2 is made of E glass. However, this is not limited, and the molten glass 2 may be made of other glass such as D glass, S glass, AR glass, and C glass.

フィーダー３は、図示省略のガラス溶解炉と接続されており、当該溶解炉でガラス原料を連続的に溶解させることで生成された溶融ガラス２を流通させることが可能である。このフィーダー３の内部には溶融ガラス２の液面２ａが形成されている。溶融ガラス２の液面２ａの高さは、単位時間当たりに溶融炉に供給されるガラス原料の量などにより調整される。 The feeder 3 is connected to a glass melting furnace (not shown), and it is possible to distribute the molten glass 2 produced by continuously melting the glass raw material in the melting furnace. The liquid level 2a of the molten glass 2 is formed inside the feeder 3. The height of the liquid level 2a of the molten glass 2 is adjusted by the amount of the glass raw material supplied to the melting furnace per unit time or the like.

ブッシング４は、底部にベースプレート７を備えている。ベースプレート７には、相互に同一の構成を有する複数の異形断面ガラス繊維用ノズル８（以下、ノズル８と表記）と、これらノズル８の近傍に配置された冷却管９とが備わっている。そして、各ノズル８には１個のノズル孔６が形成されている。詳細は後述するが、各ノズル８に設けられたノズル孔６は扁平に形成されている。 The bushing 4 is provided with a base plate 7 at the bottom. The base plate 7 is provided with a plurality of nozzles 8 for glass fibers having irregular cross sections (hereinafter, referred to as nozzles 8) having the same configuration as each other, and cooling pipes 9 arranged in the vicinity of these nozzles 8. Then, one nozzle hole 6 is formed in each nozzle 8. Although the details will be described later, the nozzle holes 6 provided in each nozzle 8 are formed flat.

パイプ５は、断面形状が円筒状に形成されると共に、管軸が上下方向に延びるように配置されている。パイプ５の上端部はフィーダー３の底部と連結されており、パイプ５の下端部はブッシング４の上端部と連結されている。なお、パイプ５は、相対的に上方に位置するフィーダー３と、相対的に下方に位置するブッシング４とを接続できるものであれば、パイプ５の断面形状や管軸が延びる方向は、本実施形態とは異なっていてもよい。また、フィーダー３とパイプ５とは、図示省略のフローブロックやブッシングブロックにより連結されてもよい。 The pipe 5 has a cylindrical cross-sectional shape and is arranged so that the pipe axis extends in the vertical direction. The upper end of the pipe 5 is connected to the bottom of the feeder 3, and the lower end of the pipe 5 is connected to the upper end of the bushing 4. If the pipe 5 can connect the feeder 3 located relatively upward and the bushing 4 located relatively downward, the cross-sectional shape of the pipe 5 and the direction in which the pipe axis extends can be determined by the present implementation. It may be different from the form. Further, the feeder 3 and the pipe 5 may be connected by a flow block or a bushing block (not shown).

ブッシング４、パイプ５、ノズル８および冷却管９の各部材は、その一部または全体が白金または白金合金（例えば、白金ロジウム合金）により構成されている。 Each member of the bushing 4, the pipe 5, the nozzle 8, and the cooling pipe 9 is made of platinum or a platinum alloy (for example, a platinum rhodium alloy) in part or in whole.

フィーダー３の底部とパイプ５の上端部との接続部から、ブッシング４のノズル孔６に至るまでの流路全体は溶融ガラス２で満たされている。これにより、ノズル孔６から溶融ガラス２を流出させるための圧力（ヘッド圧）が、ノズル孔６とフィーダー３内の溶融ガラス２の液面２ａとの高低差Ｈで決定される。ここで、高低差Ｈは、例えば主にパイプ５の長さを変更することで調節が可能である。 The entire flow path from the connection portion between the bottom portion of the feeder 3 and the upper end portion of the pipe 5 to the nozzle hole 6 of the bushing 4 is filled with the molten glass 2. As a result, the pressure (head pressure) for flowing out the molten glass 2 from the nozzle hole 6 is determined by the height difference H between the nozzle hole 6 and the liquid level 2a of the molten glass 2 in the feeder 3. Here, the height difference H can be adjusted mainly by changing the length of the pipe 5, for example.

高低差Ｈは０．３ｍ〜１．５ｍに調節している。これは、高低差Ｈが０．３ｍ未満であると、ヘッド圧が小さくなりすぎ扁平なノズル孔６から溶融ガラス２を流出させるのが困難になる虞があるためである。一方、高低差Ｈが１．５ｍ超であると、ヘッド圧が大きくなりすぎ、ブッシング４（ベースプレート７）に過度な負荷が掛かるためである。なお、好ましくは高低差Ｈを０．５ｍ〜１．２ｍに調節し、さらに好ましくは高低差Ｈを０．５ｍ〜１ｍに調整する。 The height difference H is adjusted to 0.3 m to 1.5 m. This is because if the height difference H is less than 0.3 m, the head pressure becomes too small and it may be difficult for the molten glass 2 to flow out from the flat nozzle hole 6. On the other hand, if the height difference H is more than 1.5 m, the head pressure becomes too large and an excessive load is applied to the bushing 4 (base plate 7). The height difference H is preferably adjusted to 0.5 m to 1.2 m, and more preferably the height difference H is adjusted to 0.5 m to 1 m.

ガラス繊維２ｆを成形する際の溶融ガラス２の温度・粘度は、それぞれ１１００℃〜１２５０℃（好ましくは１１５０℃〜１２００℃）、１０２．６ｄＰａ・ｓ〜１０３・８ｄＰａ・ｓ（好ましくは１０２．９ｄＰａ・ｓ〜１０３・３ｄＰａ・ｓ）に設定される。ここで言う「溶融ガラス２の温度・粘度」とは、ノズル８に流入する位置における溶融ガラス２の温度・粘度である。なお、溶融ガラス２の温度・粘度は、例えば、ブッシング４とパイプ５との両者を加熱する等により調整される。この他、ガラス溶解炉内の溶融ガラス２やフィーダー３を通電加熱等で加熱して溶融ガラス２の温度・粘度を調節してもよい。 Temperature and viscosity of the molten glass 2 at the time of forming glass fibers. 2f, 1100 ° C. to 1250 ° C., respectively (preferably 1150 ℃ ~1200 ℃), 10 2.6 dPa · s~10 3 · 8 dPa · s ( preferably is set to 10 2.9 dPa · s~10 3 · 3 dPa · s). The "temperature / viscosity of the molten glass 2" referred to here is the temperature / viscosity of the molten glass 2 at the position where it flows into the nozzle 8. The temperature and viscosity of the molten glass 2 are adjusted, for example, by heating both the bushing 4 and the pipe 5. In addition, the temperature and viscosity of the molten glass 2 may be adjusted by heating the molten glass 2 and the feeder 3 in the glass melting furnace by energization heating or the like.

ガラス繊維２ｆの表面には、図示省略のアプリケーターにより集束剤が塗布されると共に、数百本〜数千本程度のガラス繊維２ｆが一本のストランド２ｓとして紡糸される。紡糸されたストランド２ｓは、巻き取り装置であるボビン１０の周りに繊維束２ｒとして巻き取られる。ストランド２ｓは、例えば、１ｍｍ〜２０ｍｍ程度の長さに切断され、チョップドストランドとして利用される。 A sizing agent is applied to the surface of the glass fiber 2f by an applicator (not shown), and hundreds to thousands of glass fibers 2f are spun as one strand 2s. The spun strand 2s is wound around the bobbin 10 which is a winding device as a fiber bundle 2r. The strand 2s is cut to a length of, for example, about 1 mm to 20 mm and used as a chopped strand.

図２および図３に示すように、ノズル８は、溶融ガラス２を流出させる先端部に、相対的に長尺な一対の長壁部１１と、相対的に短尺な一対の短壁部１２とを備えている。これらの壁部１１，１２により囲われることで扁平なノズル孔６が形作られている。一対の長壁部１１，１１の各々には切欠き部１３が設けられており、ノズル孔６が切欠き部１３を通じてノズル８の外部空間と連なっている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the nozzle 8 has a pair of relatively long long wall portions 11 and a pair of relatively short short wall portions 12 at the tip portion from which the molten glass 2 flows out. I have. A flat nozzle hole 6 is formed by being surrounded by these wall portions 11 and 12. A notch 13 is provided in each of the pair of long wall portions 11, 11, and the nozzle hole 6 is connected to the external space of the nozzle 8 through the notch 13.

冷却管９は、その内部に冷却水１４を循環させることで、溶融ガラス２を冷却する。冷却管９は外形が板状に形成されており、板面が長壁部１１と平行になるように配置されている。ここで、冷却管９はベースプレート７と一体に設けられているが、ベースプレート７から離れた位置に設けられていてもよい。また、冷却管９は円管状に形成されていてもよい。 The cooling pipe 9 cools the molten glass 2 by circulating cooling water 14 inside the cooling pipe 9. The outer shape of the cooling pipe 9 is formed in a plate shape, and the plate surface is arranged so as to be parallel to the long wall portion 11. Here, although the cooling pipe 9 is provided integrally with the base plate 7, it may be provided at a position away from the base plate 7. Further, the cooling pipe 9 may be formed in a circular tubular shape.

冷却管９の高さ位置は、溶融ガラス２の冷却条件に応じて調整される。一例として、冷却管９は、ノズル８から引き出された溶融ガラス２と板面とが面しないように、ノズル８の先端部よりも上方に配置されていてもよい。一方、ノズル８及びノズル８から引き出された溶融ガラス２の双方と板面とが面するように、ノズル８の先端部の上方と下方とに跨って配置されていてもよい。なお、溶融ガラス２の冷却には、冷却管９の他、空気流により溶融ガラス２を冷却する冷却フィン等を用いてもよい。また、冷却管９は、必須の構成ではなく省略してもよい。 The height position of the cooling pipe 9 is adjusted according to the cooling conditions of the molten glass 2. As an example, the cooling pipe 9 may be arranged above the tip end portion of the nozzle 8 so that the molten glass 2 drawn out from the nozzle 8 and the plate surface do not face each other. On the other hand, the nozzle 8 and the molten glass 2 drawn from the nozzle 8 may be arranged so as to face the plate surface above and below the tip end portion of the nozzle 8. In addition to the cooling pipe 9, cooling fins or the like that cool the molten glass 2 by an air flow may be used for cooling the molten glass 2. Further, the cooling pipe 9 is not an essential configuration and may be omitted.

図３に示すように、ベースプレート７には、複数のノズル列Ｐが間隔を空けて平行に配置されている。各ノズル列Ｐには複数のノズル８が含まれる。同じノズル列Ｐに含まれる複数のノズル８は、これらに形成されたノズル孔６が同一直線上に位置するように配置されている。ノズル孔６の数としては、例えば、１００個以上であり、３００個以上が好ましく、８００個以上がより好ましい。また、ノズル孔６の数としては、５０００個以下であり、３０００個以下が好ましく、１５００個以下がより好ましい。 As shown in FIG. 3, a plurality of nozzle rows P are arranged in parallel on the base plate 7 at intervals. Each nozzle row P includes a plurality of nozzles 8. The plurality of nozzles 8 included in the same nozzle row P are arranged so that the nozzle holes 6 formed therein are located on the same straight line. The number of nozzle holes 6 is, for example, 100 or more, preferably 300 or more, and more preferably 800 or more. The number of nozzle holes 6 is 5000 or less, preferably 3000 or less, and more preferably 1500 or less.

上記の冷却管９は、隣り合う両ノズル列Ｐ，Ｐの相互間において、ノズル列Ｐと平行に延びるように配置されている。これにより、冷却管９に面した切欠き部１３を通じてノズル孔６内の溶融ガラス２が冷却される。具体的には、ノズル８の先端部において、溶融ガラス２は、冷却管９により１０００℃以上の温度から急激に冷却される。ここで、冷却管９は、ブッシング４（ベースプレート７）やノズル８を冷却することで、これらの部材の熱による劣化を抑制して耐久性を高める機能もある。 The cooling pipe 9 is arranged so as to extend in parallel with the nozzle row P between the adjacent nozzle rows P and P. As a result, the molten glass 2 in the nozzle hole 6 is cooled through the notch 13 facing the cooling pipe 9. Specifically, at the tip of the nozzle 8, the molten glass 2 is rapidly cooled from a temperature of 1000 ° C. or higher by the cooling pipe 9. Here, the cooling pipe 9 also has a function of suppressing deterioration of these members due to heat by cooling the bushing 4 (base plate 7) and the nozzle 8 to improve durability.

図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、各ノズル８の長壁部１１にそれぞれ設けられた切欠き部１３は、上底が下底よりも短い等脚台形状に形成されている。これにより、切欠き部１３は、ノズル８の先端部側に移行するに連れて開口幅が漸次に拡大している。なお、本実施形態では、台形状の下底は、長壁部１１の長さとほぼ同じである。また、切欠き部１３の深さＤ（上下方向に沿った長さ）は、０．１ｍｍ〜２ｍｍとされている。これは、深さＤが２ｍｍを超える場合には、製造されたガラス繊維２ｆの断面において、長手方向の両端部が細くなりすぎ、当該ガラス繊維２ｆが破損しやすくなるためである。 As shown in FIGS. 4A to 4D, the notch portions 13 provided in the long wall portions 11 of each nozzle 8 are formed in an isosceles trapezoidal shape in which the upper base is shorter than the lower base. As a result, the opening width of the notch portion 13 gradually increases as it shifts to the tip end side of the nozzle 8. In the present embodiment, the trapezoidal lower bottom is substantially the same as the length of the long wall portion 11. Further, the depth D (length along the vertical direction) of the notch portion 13 is set to 0.1 mm to 2 mm. This is because when the depth D exceeds 2 mm, both ends in the longitudinal direction become too thin in the cross section of the manufactured glass fiber 2f, and the glass fiber 2f is easily damaged.

切欠き部１３の形状は、台形状に限定されるものではなく、他の形状としてもよい。例えば、三角形状や半円形状であってもよい。ただし、これら他の形状を採用する場合でも、切欠き部１３は、ノズル８の先端部側に移行するに連れて開口幅が漸次に拡大していることが好ましい。また、切欠き部１３は、必須の構成ではなく省略してもよい。 The shape of the notch portion 13 is not limited to the trapezoidal shape, and may be another shape. For example, it may have a triangular shape or a semicircular shape. However, even when these other shapes are adopted, it is preferable that the opening width of the notch portion 13 gradually increases as it shifts to the tip end portion side of the nozzle 8. Further, the notch portion 13 is not an essential configuration and may be omitted.

ノズル孔６は、ノズル８の基端部側に形成された溶融ガラス２の流入口と、先端部側に形成された溶融ガラス２の流出口とを有し、ノズル孔６の断面は、流入口から流出口までが均一な形状である。ここで、複数のノズル８に形成された各ノズル孔６は、相互に同一の構成（形状、寸法、内周面１５の表面粗さ）とされている。なお、流入口と流出口との間でノズル孔６の断面形状は異なっていてもよい。つまり、流入口から流出口に至るまでにノズル孔６の形状が変化していてもよい。 The nozzle hole 6 has an inlet of the molten glass 2 formed on the base end side of the nozzle 8 and an outlet of the molten glass 2 formed on the tip end side, and the cross section of the nozzle hole 6 is a flow. The shape is uniform from the inlet to the outlet. Here, the nozzle holes 6 formed in the plurality of nozzles 8 have the same configuration (shape, dimensions, surface roughness of the inner peripheral surface 15). The cross-sectional shape of the nozzle hole 6 may be different between the inlet and the outlet. That is, the shape of the nozzle hole 6 may change from the inlet to the outlet.

ノズル孔６は、白金または白金合金で構成された内周面１５を有している。内周面１５は、ノズル孔６の長径方向で対向する一対の短壁面１５ａ，１５ａと、短径方向で対向する一対の長壁面１５ｂ，１５ｂとを有する。本実施形態では、一対の短壁面１５ａ，１５ａは円弧状となっており、一対の長壁面１５ｂ，１５ｂが平行になっている。そのため、ノズル孔６は、長円形状である。ここで、短壁面１５ａの短径方向に沿った長さをＸとし、長壁面１５ｂの長径方向に沿った長さをＹとしたとき、（Ｙ／Ｘ）の値は２〜５とされている。なお、流入口から流出口に至るまでにノズル孔６の断面形状が変化する場合には、変化の前後で（Ｙ／Ｘ）の値が２〜５の範囲内となるようにする。この場合、変化の前後で（Ｙ／Ｘ）の値が異なっていてもよい。 The nozzle hole 6 has an inner peripheral surface 15 made of platinum or a platinum alloy. The inner peripheral surface 15 has a pair of short wall surfaces 15a and 15a facing each other in the major axis direction of the nozzle hole 6 and a pair of long wall surfaces 15b and 15b facing each other in the minor axis direction. In the present embodiment, the pair of short wall surfaces 15a and 15a have an arc shape, and the pair of long wall surfaces 15b and 15b are parallel to each other. Therefore, the nozzle hole 6 has an oval shape. Here, when the length of the short wall surface 15a along the minor axis direction is X and the length of the long wall surface 15b along the major axis direction is Y, the value of (Y / X) is 2 to 5. There is. When the cross-sectional shape of the nozzle hole 6 changes from the inlet to the outlet, the value of (Y / X) is set to be within the range of 2 to 5 before and after the change. In this case, the value of (Y / X) may be different before and after the change.

また、短壁面１５ａにおける表面粗さＲａの平均値は、長壁面１５ｂにおける表面粗さＲａの平均値よりも大きくなっている。具体的には、短壁面１５ａにおける表面粗さＲａの平均値は、２μｍ以上で且つ１０μｍ以下の範囲内であり、長壁面１５ｂにおける表面粗さＲａの平均値は、１μｍ以上で且つ１０μｍ未満の範囲内となっている。 Further, the average value of the surface roughness Ra on the short wall surface 15a is larger than the average value of the surface roughness Ra on the long wall surface 15b. Specifically, the average value of the surface roughness Ra on the short wall surface 15a is within the range of 2 μm or more and 10 μm or less, and the average value of the surface roughness Ra on the long wall surface 15b is 1 μm or more and less than 10 μm. It is within the range.

上記の表面粗さＲａの平均値は、孔開け加工でノズル孔６を形成するに際して、用いるドリルの形状を変更したり、ドリルを振動させたりすることで調節できる。また、形成後のノズル孔６に対し、再度ドリルを接触させたり、焼きなましを施したりすることでも調節が可能である。 The average value of the surface roughness Ra can be adjusted by changing the shape of the drill used or vibrating the drill when forming the nozzle hole 6 by the drilling process. Further, the nozzle hole 6 after formation can be adjusted by bringing the drill into contact with the nozzle hole 6 again or by annealing the nozzle hole 6.

ここで、表面粗さＲａの平均値は、未使用の状態（溶融ガラス２を流通させる前の状態）における値である。具体的な表面粗さＲａの平均値の測定態様は、以下の（１）〜（４）のとおりである。（１）本製造装置に組み込むことが可能なノズル８を同一の作製条件の下で複数作製した後、これらの中から測定対象となるノズル８をサンプルとして抜き取る。（２）抜き取ったサンプルをノズル孔６の孔軸が延びる方向（本製造装置に組み込んだ場合に、図１，２の上下方向となる方向）に沿って切断する。（３）ノズル孔６の内周面１５（短壁面１５ａおよび長壁面１５ｂ）について、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠し、孔軸が延びる方向に沿って測定を行う。なお、測定には小坂研究所社製のサーフコーダ（製品名：ＥＴ４０００）を使用し、測定距離は１ｍｍとする。ここで、測定は相互に位置が異なる６箇所（短壁面１５ａおよび長壁面１５ｂの各々について３箇所ずつ）に対して実施する。（４）６箇所のそれぞれで測定された表面粗さＲａの値の平均をとり、内周面１５の表面粗さＲａの平均値とする。さらに、短壁面１５ａおよび長壁面１５ｂのそれぞれで測定された３個の表面粗さＲａの値の平均をとり、それぞれ短壁面１５ａおよび長壁面１５ｂの表面粗さＲａの平均値とする。その上でサンプル以外のノズル８の内周面１５、短壁面１５ａおよび長壁面１５ｂにおける各表面粗さＲａの平均値を、サンプルについて測定された各表面粗さＲａの平均値と同じ値とみなす。 Here, the average value of the surface roughness Ra is a value in an unused state (a state before the molten glass 2 is circulated). The specific measurement mode of the average value of the surface roughness Ra is as follows (1) to (4). (1) After producing a plurality of nozzles 8 that can be incorporated into the present manufacturing apparatus under the same production conditions, the nozzle 8 to be measured is extracted as a sample from these. (2) The extracted sample is cut along the direction in which the hole axis of the nozzle hole 6 extends (the direction that becomes the vertical direction in FIGS. 1 and 2 when incorporated in the present manufacturing apparatus). (3) The inner peripheral surface 15 (short wall surface 15a and long wall surface 15b) of the nozzle hole 6 is measured in accordance with JIS B 0601: 2001 along the direction in which the hole axis extends. A surf coder (product name: ET4000) manufactured by Kosaka Research Institute is used for the measurement, and the measurement distance is 1 mm. Here, the measurement is performed at six locations (three locations for each of the short wall surface 15a and the long wall surface 15b) that are different from each other. (4) Take the average of the surface roughness Ra values measured at each of the six locations, and use this as the average value of the surface roughness Ra of the inner peripheral surface 15. Further, the average of the three surface roughness Ra values measured on each of the short wall surface 15a and the long wall surface 15b is taken, and the average value of the surface roughness Ra of the short wall surface 15a and the long wall surface 15b is used as the average value. Then, the average value of each surface roughness Ra on the inner peripheral surface 15, the short wall surface 15a, and the long wall surface 15b of the nozzle 8 other than the sample is regarded as the same value as the average value of each surface roughness Ra measured for the sample. ..

また、ノズル孔６の内周面１５におけるクルトシスＲｋｕ（尖度）の平均値は、２以上（好ましくは４〜１０の範囲内）である。短壁面１５ａと長壁面１５ｂとの間におけるクルトシスＲｋｕの大小関係は、表面粗さＲａと同じである。 The average value of Kurtosis Rku (kurtosis) on the inner peripheral surface 15 of the nozzle hole 6 is 2 or more (preferably within the range of 4 to 10). The magnitude relationship of Kurtosis Rku between the short wall surface 15a and the long wall surface 15b is the same as the surface roughness Ra.

上記のように構成された本製造装置により製造されるガラス繊維２ｆの各々は、図５に示すように、扁平な断面形状（引き出し方向に垂直な断面における形状）を有する異形断面ガラス繊維となる。本製造装置によれば、短壁面１５ａにおける溶融ガラス２と内周面１５との接触抵抗が、長壁面１５ｂにおける溶融ガラス２と内周面１５との接触抵抗よりも大きくなる。そのため、ガラス繊維２ｆの断面全体の丸まりを回避でき、高扁平率繊維を製造することが可能である。 As shown in FIG. 5, each of the glass fibers 2f manufactured by the present manufacturing apparatus configured as described above is a deformed cross-sectional glass fiber having a flat cross-sectional shape (a shape in a cross section perpendicular to the pull-out direction). .. According to this manufacturing apparatus, the contact resistance between the molten glass 2 and the inner peripheral surface 15 on the short wall surface 15a is larger than the contact resistance between the molten glass 2 and the inner peripheral surface 15 on the long wall surface 15b. Therefore, it is possible to avoid rounding of the entire cross section of the glass fiber 2f, and it is possible to manufacture a high flatness fiber.

よって、上記のように構成された製造装置１によれば、高低差Ｈが１．５ｍ以下にでき、ブッシング４（ベースプレート７）に過度な負荷が掛かるのを回避することができる。また、上記のように構成された製造装置１によれば、高低差Ｈが０．３ｍ以上であることにより、ノズル孔６から溶融ガラス２を容易に流出させることができる。そのため、高圧によるブッシング４（ベースプレート７）の損傷を回避しつつ、図５に示すような高扁平率の断面形状（ガラス繊維２ｆの引出方向に対して垂直な断面形状）を有するガラス繊維２ｆが得られる。具体的には、ガラス繊維２ｆの断面形状が長円形に近い形状に形成される。 Therefore, according to the manufacturing apparatus 1 configured as described above, the height difference H can be set to 1.5 m or less, and it is possible to avoid applying an excessive load to the bushing 4 (base plate 7). Further, according to the manufacturing apparatus 1 configured as described above, since the height difference H is 0.3 m or more, the molten glass 2 can be easily flowed out from the nozzle hole 6. Therefore, the glass fiber 2f having a high flatness cross-sectional shape (cross-sectional shape perpendicular to the drawing direction of the glass fiber 2f) as shown in FIG. 5 while avoiding damage to the bushing 4 (base plate 7) due to high pressure can get. Specifically, the cross-sectional shape of the glass fiber 2f is formed to be close to an oval shape.

以下、他の実施形態について説明する。なお、他の実施形態の説明において、上記の第一実施形態で説明済みの要素と実質的に同一の要素については、同一の符号を付すことで重複する説明を省略し、第一実施形態との相違点についてのみ説明する。 Hereinafter, other embodiments will be described. In the description of the other embodiments, the elements that are substantially the same as the elements described in the above-described first embodiment are designated by the same reference numerals, so that duplicate description is omitted and the same elements as those of the first embodiment are omitted. Only the differences between the above will be described.

＜第二実施形態＞
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、第二実施形態が上記の第一実施形態と相違する点は、ノズル孔６の軸に沿う方向から視て、一対の短壁面１５ａが直線状であり、これらが平行である点と、一対の長壁面１５ｂ間の距離が、ノズル孔６の中央側に向かうにつれて小さくなる点である。これにより、ノズル孔６の両端側の断面積が、中央側に比べて大きくなる。これにより、ノズル孔６の中央側から流出する溶融ガラス２の量が、ノズル孔６の両端側から流出する溶融ガラス２の量よりも少なくなるため、中央側の溶融ガラス２が速やかに冷却されて固化し、その結果、溶融ガラス２の表面積が小さくなる方向に変形しにくくなる。そのため、高扁平率繊維を製造することが可能である。また、中央部及び両端側における一対の長壁面１５ｂ間の距離を調整することにより、距離に応じた高低差Ｈに設定することができる。 <Second embodiment>
As shown in FIGS. 6A to 6C, the difference between the second embodiment and the first embodiment is that the pair of short wall surfaces 15a are straight when viewed from the direction along the axis of the nozzle hole 6. The point is that they are parallel to each other, and the distance between the pair of long wall surfaces 15b decreases toward the center of the nozzle hole 6. As a result, the cross-sectional area of both ends of the nozzle hole 6 becomes larger than that of the center side. As a result, the amount of the molten glass 2 flowing out from the central side of the nozzle hole 6 is smaller than the amount of the molten glass 2 flowing out from both end sides of the nozzle hole 6, so that the molten glass 2 on the central side is quickly cooled. As a result, the molten glass 2 is less likely to be deformed in a direction in which the surface area becomes smaller. Therefore, it is possible to produce high flatness fibers. Further, by adjusting the distance between the pair of long wall surfaces 15b at the central portion and both end sides, the height difference H can be set according to the distance.

なお、短壁面１５ａおよび長壁面１５ｂの表面粗さＲａは、第一実施形態のようにすることが好ましい。 The surface roughness Ra of the short wall surface 15a and the long wall surface 15b is preferably as in the first embodiment.

＜第三実施形態＞
図７（ａ）および（ｂ）に示すように、第三実施形態が上記の第一実施形態と相違する点は、ノズル孔６がダンベル形状に形成されている点である。本実施形態においては、図７に示すように、ノズル８は、ノズル孔６の中央側の壁面を構成する一対の中央壁面１５ｃ，１５ｃ、ノズル孔６の両端側の壁面を構成する一対の両端壁面１５ｄ，１５ｄを備える。また、両壁壁面１５ｄは、中央壁面１５ｃと連なり、平面視において中央壁面１５ｃと垂直な一対の垂直両端壁面１５ｄ１，１５ｄ１、垂直両端壁面１５ｄ１と連なり、平面視において中央壁面１５ｃと平行な一対の平行両端壁面１５ｄ２，１５ｄ２、一対の平行両端壁面１５ｄ２と連なり、かつ垂直両端壁面１５ｄ１と平行な終端両壁壁面１５ｄ３とを備える。これにより、両端壁面１５ｄから流出する溶融ガラス２は、垂直両端壁面１５ｄ１、平行両端壁面１５ｄ２及び終端両壁壁面１５ｄ３に囲まれるため、当該溶融ガラス２は両端壁面１５ｄから大きな抵抗力を受ける。その結果、ガラス繊維２ｆの断面全体の丸まりを回避でき、高扁平率繊維を製造することが可能である。両端壁面１５ｄの形状を調整することにより、高低差Ｈを調整することができる。 <Third Embodiment>
As shown in FIGS. 7A and 7B, the third embodiment differs from the first embodiment in that the nozzle hole 6 is formed in a dumbbell shape. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the nozzle 8 has a pair of central wall surfaces 15c and 15c forming a wall surface on the central side of the nozzle hole 6, and a pair of both ends forming a wall surface on both ends of the nozzle hole 6. The walls are provided with 15d and 15d. Further, the wall surfaces 15d of both walls are connected to the central wall surface 15c, and are connected to a pair of vertical end wall surfaces 15d1, 15d1 and vertical end wall surfaces 15d1 perpendicular to the center wall surface 15c in a plan view, and a pair parallel to the center wall surface 15c in a plan view. It is provided with parallel both end wall surfaces 15d2 and 15d2, and a pair of parallel end wall surfaces 15d2 and a terminal both end wall surface 15d3 which is continuous with the vertical end wall surfaces 15d1 and parallel to the vertical end wall surfaces 15d1. As a result, the molten glass 2 flowing out from the end wall surfaces 15d is surrounded by the vertical end wall surfaces 15d1, the parallel end wall surfaces 15d2, and the end end wall walls 15d3, so that the molten glass 2 receives a large resistance force from the end wall surfaces 15d. As a result, it is possible to avoid rounding of the entire cross section of the glass fiber 2f, and it is possible to manufacture a high flatness fiber. The height difference H can be adjusted by adjusting the shape of the wall surfaces at both ends 15d.

なお、第一実施形態のように、両端壁面１５ｄにおける表面粗さＲａの平均値は、中央壁面１５ｃにおける表面粗さＲａの平均値よりも大きいことが好ましい。 As in the first embodiment, it is preferable that the average value of the surface roughness Ra on both end wall surfaces 15d is larger than the average value of the surface roughness Ra on the central wall surface 15c.

＜第四実施形態＞
図８に示す第四実施形態においては、製造装置１が、ブッシング４とパイプ５とに温度差を設けるための加熱手段１８を備え、この加熱手段１８によりパイプ５の温度がブッシング４の温度に比べて高温に調節されている。これにより、ブッシング４に流入する前の溶融ガラス２の温度が、ノズル孔６から流出する際の溶融ガラス２の温度（ガラス繊維２ｆの成形に適した温度）よりも高温に保持される。そして、ブッシング４に流入する前の溶融ガラス２の温度と、ノズル孔６から流出する際の溶融ガラス２の温度を、以下に説明する通り調整することにより、温度に応じた高低差Ｈに設定することができる。 <Fourth Embodiment>
In the fourth embodiment shown in FIG. 8, the manufacturing apparatus 1 includes a heating means 18 for providing a temperature difference between the bushing 4 and the pipe 5, and the heating means 18 brings the temperature of the pipe 5 to the temperature of the bushing 4. It is adjusted to a higher temperature than that. As a result, the temperature of the molten glass 2 before flowing into the bushing 4 is maintained at a temperature higher than the temperature of the molten glass 2 when flowing out of the nozzle hole 6 (a temperature suitable for molding the glass fiber 2f). Then, the temperature of the molten glass 2 before flowing into the bushing 4 and the temperature of the molten glass 2 when flowing out from the nozzle hole 6 are adjusted as described below to set the height difference H according to the temperature. can do.

加熱手段１８は、ブッシング４を通電加熱する第一加熱器１９と、パイプ５を通電加熱する第二加熱器２０とを備えている。第一加熱器１９と第二加熱器２０との両者は、それぞれ独立してブッシング４およびパイプ５に流れる電流の大きさを調節でき、これにより、ブッシング４とパイプ５とを個別に加熱することが可能となっている。なお、第二加熱器２０に代えて、パイプ５を包囲する誘導加熱用のコイルを備えた加熱器を配置してもよい。 The heating means 18 includes a first heater 19 that energizes and heats the bushing 4, and a second heater 20 that energizes and heats the pipe 5. Both the first heater 19 and the second heater 20 can independently adjust the magnitude of the current flowing through the bushing 4 and the pipe 5, thereby heating the bushing 4 and the pipe 5 individually. Is possible. In addition, instead of the second heater 20, a heater provided with a coil for induction heating surrounding the pipe 5 may be arranged.

本装置においては、パイプ５の温度がブッシング４の温度に比べて高温に調節可能に構成されているため、パイプ５からブッシング４に流入する直前まで溶融ガラス２の温度を高く保持することができ、ブッシング４よりも上流側において、その粘度を低い状態に維持できる。さらに、ブッシング４に流入させた後で溶融ガラス２の温度を低下させ、その粘度を高扁平率の繊維の製造に適した粘度に高めることが可能となる。このとおり、ブッシング４に流入する直前まで溶融ガラス２の粘度を低くできる分だけ、溶融ガラス２がパイプ５を流れる際の圧力損失を小さくすることが可能となる。そのため、ノズル孔６とフィーダー３内の溶融ガラス２の液面との高低差を小さくすることができる。 In this device, since the temperature of the pipe 5 can be adjusted to a higher temperature than the temperature of the bushing 4, the temperature of the molten glass 2 can be kept high until just before flowing into the bushing 4 from the pipe 5. , The viscosity can be maintained in a low state on the upstream side of the bushing 4. Further, the temperature of the molten glass 2 can be lowered after flowing into the bushing 4, and the viscosity thereof can be increased to a viscosity suitable for producing a fiber having a high flatness. As described above, the pressure loss when the molten glass 2 flows through the pipe 5 can be reduced by the amount that the viscosity of the molten glass 2 can be lowered until just before flowing into the bushing 4. Therefore, the height difference between the nozzle hole 6 and the liquid level of the molten glass 2 in the feeder 3 can be reduced.

ここで、ブッシング４の温度は、溶融ガラス２に失透が生じるのを回避するために１１００℃以上とすることが好ましい。ブッシング４の温度は、例えば１１３０℃〜１２８０℃である。一方、パイプ５の温度は、例えば１１８０℃〜１３５０℃である。なお、本実施形態では、ブッシング４とパイプ５との温度差を５０℃〜２００℃としている。 Here, the temperature of the bushing 4 is preferably 1100 ° C. or higher in order to prevent devitrification of the molten glass 2. The temperature of the bushing 4 is, for example, 1130 ° C to 1280 ° C. On the other hand, the temperature of the pipe 5 is, for example, 1180 ° C to 1350 ° C. In this embodiment, the temperature difference between the bushing 4 and the pipe 5 is set to 50 ° C. to 200 ° C.

＜第五実施形態＞
図９（ノズル孔６、ベースプレート７以外は図示省略）に示す第五実施形態においては、ノズル孔６が長円形に形成されると共に、ベースプレート７の単位面積あたりに占めるノズル孔６の開口面積の割合が、５％〜１５％となるように調節されている。この範囲内に調節するのは、割合が５％未満であるとノズル孔６から溶融ガラス２を流出させるのが困難となる虞があり、割合が１５％超であるとブッシング４（ベースプレート７）の強度が不十分となる虞があるためである。 <Fifth Embodiment>
In the fifth embodiment shown in FIG. 9 (not shown except for the nozzle hole 6 and the base plate 7), the nozzle hole 6 is formed in an oval shape, and the opening area of the nozzle hole 6 occupying a unit area of the base plate 7 is formed. The ratio is adjusted to be 5% to 15%. If the ratio is less than 5%, it may be difficult to let the molten glass 2 flow out from the nozzle hole 6, and if the ratio is more than 15%, the bushing 4 (base plate 7) is adjusted. This is because there is a risk that the strength of the glass will be insufficient.

本実施形態において、上記の割合は、｛（図９でハッチングを施した領域の面積の和）／（Ｓ１×Ｓ２）｝×１００で算出される。なお、上記の割合は、ノズル孔６の一つあたりの開口面積を固定した上でノズル孔６の個数を増減させて調節してもよいし、ノズル孔６の個数を固定した上でノズル孔６の一つあたりの開口面積を拡縮させて調節してもよい。ただし、ノズル孔６の一つあたりの開口面積は、３ｍｍ２〜１５ｍｍ２とすることが好ましい。また、ノズル孔６について、（Ｙ／Ｘ）の値は２〜８とすることが好ましい。 In the present embodiment, the above ratio is calculated by {(sum of the areas of the hatched areas in FIG. 9) / (S1 × S2)} × 100. The above ratio may be adjusted by increasing or decreasing the number of nozzle holes 6 after fixing the opening area per nozzle hole 6, or after fixing the number of nozzle holes 6. The opening area per one of 6 may be adjusted by expanding or contracting. However, the opening area per one nozzle hole 6 is preferably set at 3mm 2 ~15mm 2. Further, for the nozzle hole 6, the value of (Y / X) is preferably 2 to 8.

ここで、本発明に係るガラス繊維の製造装置および製造方法は、上記の実施形態で説明した構成や態様に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、フィーダー３の底部とブッシング４の上端部とをパイプ５で接続しているが、この限りではない。パイプ５を取り除いてフィーダー３の底部にブッシング４の上端部を直接に取り付けてもよい。この場合においても、ノズル孔６とフィーダー３内の溶融ガラス２の液面２ａとの高低差Ｈは、０．３ｍ〜１．５ｍとする。 Here, the glass fiber manufacturing apparatus and manufacturing method according to the present invention are not limited to the configurations and embodiments described in the above embodiments. For example, in the above embodiment, the bottom portion of the feeder 3 and the upper end portion of the bushing 4 are connected by a pipe 5, but this is not the case. The upper end portion of the bushing 4 may be directly attached to the bottom portion of the feeder 3 by removing the pipe 5. Also in this case, the height difference H between the nozzle hole 6 and the liquid level 2a of the molten glass 2 in the feeder 3 is 0.3 m to 1.5 m.

１ ガラス繊維の製造装置
２ 溶融ガラス
２ａ 液面
２ｆ 異形断面ガラス繊維
３ フィーダー
４ ブッシング
５ パイプ
６ ノズル孔
Ｈ 高低差 1 Glass fiber manufacturing equipment 2 Molten glass 2a Liquid level 2f Deformed cross-section glass fiber 3 Feeder 4 Bushing 5 Pipe 6 Nozzle hole H Height difference

Claims (3)

溶融ガラスを流通させるフィーダーと、扁平なノズル孔が設けられ且つ前記フィーダーよりも下方に配置されたブッシングとを備え、
前記フィーダー内から前記ブッシングの前記ノズル孔に至るまでの流路全体が溶融ガラスで満たされた状態で、前記フィーダーから前記ブッシングに供給された溶融ガラスを前記ノズル孔より流出させて異形断面ガラス繊維を製造するガラス繊維の製造装置であって、
前記ノズル孔と前記フィーダー内の溶融ガラスの液面との高低差が０．３ｍ〜１．５ｍとなるように構成されているガラス繊維の製造装置。 It is provided with a feeder for circulating molten glass and a bushing provided with a flat nozzle hole and arranged below the feeder.
In a state where the entire flow path from the inside of the feeder to the nozzle hole of the bushing is filled with molten glass, the molten glass supplied from the feeder to the bushing is allowed to flow out from the nozzle hole to form a glass fiber having a deformed cross section. It is a glass fiber manufacturing equipment that manufactures
A glass fiber manufacturing apparatus configured such that the height difference between the nozzle hole and the liquid level of the molten glass in the feeder is 0.3 m to 1.5 m. 前記フィーダーと前記ブッシングとを接続するパイプを備える請求項１に記載のガラス繊維の製造装置。 The glass fiber manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a pipe connecting the feeder and the bushing. 溶融ガラスを流通させるフィーダーと、扁平なノズル孔が設けられ且つ前記フィーダーよりも下方に配置されたブッシングとを用いて、
前記フィーダー内から前記ブッシングの前記ノズル孔に至るまでの流路全体を溶融ガラスで満たした状態で、前記フィーダーから前記ブッシングに供給した溶融ガラスを前記ノズル孔より流出させて異形断面ガラス繊維を製造するガラス繊維の製造方法であって、
前記ノズル孔と前記フィーダー内の溶融ガラスの液面との高低差を０．３ｍ〜１．５ｍとしたガラス繊維に製造方法。 Using a feeder for circulating molten glass and a bushing provided with a flat nozzle hole and arranged below the feeder,
In a state where the entire flow path from the inside of the feeder to the nozzle hole of the bushing is filled with molten glass, the molten glass supplied from the feeder to the bushing is discharged from the nozzle hole to produce a glass fiber having a deformed cross section. It is a method of manufacturing glass fiber
A method for producing a glass fiber having a height difference of 0.3 m to 1.5 m between the nozzle hole and the liquid level of the molten glass in the feeder.
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