JP2024063470A - Glass fiber manufacturing apparatus and glass fiber manufacturing method - Google Patents

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JP2024063470A JP2022171449A JP2022171449A JP2024063470A JP 2024063470 A JP2024063470 A JP 2024063470A JP 2022171449 A JP2022171449 A JP 2022171449A JP 2022171449 A JP2022171449 A JP 2022171449A JP 2024063470 A JP2024063470 A JP 2024063470A
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達也 松林
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Abstract

【課題】異物によるノズルの閉塞を抑制可能としたガラス繊維の製造装置、及びガラス繊維の製造方法を提供する。【解決手段】ブッシング13は、複数のノズル24を含むブッシング本体20と、開口部33を有するスクリーン30と、を備える。スクリーン30の開口部33は、ブッシング13の高さ方向から見て、各ノズル24の孔24aと重ならない位置に設けられている。【選択図】図2[Problem] To provide a glass fiber manufacturing device and a glass fiber manufacturing method capable of suppressing nozzle clogging due to foreign matter. [Solution] A bushing (13) includes a bushing body (20) including a plurality of nozzles (24), and a screen (30) having openings (33). The openings (33) of the screen (30) are provided at positions that do not overlap with the holes (24a) of the nozzles (24) when viewed from the height direction of the bushing (13). [Selected Figure] Figure 2

Description

本発明は、ガラス繊維の製造装置、及びガラス繊維の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a glass fiber manufacturing apparatus and a glass fiber manufacturing method.

特許文献1に記載されるように、ガラス繊維の製造には、溶融ガラスを流通させるフィーダーと、ブッシングとを備える製造装置が用いられる。ブッシングは、フィーダーから供給された溶融ガラスを流出する複数のノズルを有する。このようなガラス繊維の製造装置では、ブッシングの各ノズルから溶融ガラスを流出させることで、複数のガラスフィラメントを成形することができる。また、ブッシングは、ブッシングの内部において溶融ガラス内の異物がノズル上に堆積することを防止するためのスクリーンを備える。スクリーンは、溶融ガラスが流通する開口部を有している。スクリーンは、溶融ガラス内の異物がノズルに到達する前段において当該異物を捕捉する。 As described in Patent Document 1, a manufacturing apparatus including a feeder for circulating molten glass and a bushing is used to manufacture glass fibers. The bushing has a plurality of nozzles from which the molten glass supplied from the feeder flows out. In such a glass fiber manufacturing apparatus, a plurality of glass filaments can be formed by causing the molten glass to flow out from each nozzle of the bushing. The bushing also includes a screen for preventing foreign matter in the molten glass from accumulating on the nozzle inside the bushing. The screen has an opening through which the molten glass flows. The screen captures the foreign matter in the molten glass before it reaches the nozzle.

特開2012-91954号公報JP 2012-91954 A

上記のようなガラス繊維の製造装置では、溶融ガラス内の異物がスクリーンの開口部をくぐり抜けてしまうと、その異物がブッシング本体内のノズル上に落下する場合がある。その結果、異物がノズルを塞いでしまうおそれがある。 In the above-mentioned glass fiber manufacturing device, if foreign matter in the molten glass passes through the openings in the screen, the foreign matter may fall onto the nozzle inside the bushing body. As a result, the foreign matter may clog the nozzle.

本発明の目的は、異物によるノズルの閉塞を抑制可能としたガラス繊維の製造装置、及びガラス繊維の製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a glass fiber manufacturing device and a glass fiber manufacturing method that can prevent nozzle clogging due to foreign matter.

[1]上記課題を解決するガラス繊維の製造装置は、溶融ガラスを流通させるフィーダーと、前記フィーダーの下方に配置され、前記溶融ガラスを流出する複数のノズルを有するブッシングと、を備えるガラス繊維の製造装置であって、前記ブッシングは、前記複数のノズルを含むブッシング本体と、前記溶融ガラスの流路内に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、前記開口部は、前記ブッシングの高さ方向から見て、前記各ノズルの孔と重ならない位置に設けられている。 [1] A glass fiber manufacturing apparatus that solves the above problem is a glass fiber manufacturing apparatus that includes a feeder that circulates molten glass and a bushing that is arranged below the feeder and has multiple nozzles through which the molten glass flows, the bushing includes a bushing body that includes the multiple nozzles, and a screen that is arranged in a flow path of the molten glass and has openings, and the openings are provided at positions that do not overlap with the holes of the nozzles when viewed from the height direction of the bushing.

この構成によれば、スクリーンの開口部をくぐり抜けた溶融ガラス内の異物が、ノズル上に落下してノズルの孔を塞いでしまうことを抑制できる。
[2]上記[1]において、前記ブッシング本体は、前記複数のノズルからなるノズル列を複数有し、前記開口部は、前記高さ方向から見て、前記複数のノズル列の間に位置していてもよい。
This configuration makes it possible to prevent foreign matter in the molten glass that has passed through the openings in the screen from falling onto the nozzle and blocking the nozzle hole.
[2] In the above [1], the bushing body may have a plurality of nozzle rows each consisting of the plurality of nozzles, and the opening may be located between the plurality of nozzle rows when viewed in the height direction.

この構成によれば、複数のノズル列の間のスペースを利用することで、スクリーンの開口部をノズルの孔と重ならない位置に配置しつつも、開口部の開口面積を確保できる。
[3]上記[1]または[2]において、前記開口部は、前記ブッシングの高さ方向における中央部よりも前記ノズル側に設けられていてもよい。
According to this configuration, by utilizing the spaces between the multiple nozzle rows, it is possible to ensure the opening area of the openings while arranging the openings in the screen at positions that do not overlap with the nozzle holes.
[3] In the above [1] or [2], the opening may be provided closer to the nozzle than a center portion in a height direction of the bushing.

この構成によれば、スクリーンの開口部をノズルの近くに配置することが可能となる。このため、スクリーンの開口部をくぐり抜けた異物がノズルを塞ぐことをより一層抑制できる。 This configuration allows the screen opening to be positioned close to the nozzle. This further prevents foreign matter that passes through the screen opening from blocking the nozzle.

[4]上記課題を解決するガラス繊維の製造方法は、ガラス繊維の製造装置を用いて複数のガラスフィラメントを成形する成形工程を備えるガラス繊維の製造方法であって、前記ガラス繊維の製造装置は、溶融ガラスを流通させるフィーダーと、前記フィーダーの下方に配置され、前記溶融ガラスを流出する複数のノズルを有するブッシングと、を備え、前記ブッシングは、前記複数のノズルを含むブッシング本体と、前記溶融ガラスの流路内に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、前記開口部は、前記ブッシングの高さ方向から見て、前記各ノズルの孔と重ならない位置に設けられている。 [4] A method for manufacturing glass fibers that solves the above problems is a method for manufacturing glass fibers that includes a molding step of molding a plurality of glass filaments using a glass fiber manufacturing device, the glass fiber manufacturing device includes a feeder for circulating molten glass, and a bushing that is disposed below the feeder and has a plurality of nozzles through which the molten glass flows, the bushing includes a bushing body that includes the plurality of nozzles, and a screen that is disposed within the flow path of the molten glass and has openings, and the openings are provided at positions that do not overlap with the holes of the nozzles when viewed from the height direction of the bushing.

この方法によれば、スクリーンの開口部をくぐり抜けた溶融ガラス内の異物が、ノズル上に落下してノズルの孔を塞いでしまうことを抑制できる。 This method prevents foreign objects in the molten glass that pass through the openings in the screen from falling onto the nozzle and blocking the nozzle hole.

本発明のガラス繊維の製造装置、及びガラス繊維の製造方法によれば、異物によるノズルの閉塞を抑制可能となる。 The glass fiber manufacturing apparatus and glass fiber manufacturing method of the present invention can prevent nozzle clogging due to foreign matter.

実施形態におけるガラス繊維の製造装置を示す模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a glass fiber manufacturing apparatus according to the embodiment. 同形態におけるブッシングの平面図である。FIG.

以下、ガラス繊維の製造装置、及びガラス繊維の製造方法の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。 Below, an embodiment of a glass fiber manufacturing apparatus and a glass fiber manufacturing method will be described with reference to the drawings. Note that in the drawings, for the sake of convenience, some of the components may be shown exaggerated or simplified. Furthermore, the dimensional ratios of each part may differ from the actual ones.

図1に示すように、ガラス繊維の製造装置11は、溶融ガラスMGを流通させるフィーダー12と、フィーダー12の下方に配置されるブッシング13とを備えている。また、ガラス繊維の製造装置11は、ブッシング13の一部を冷却する冷却機構14を備える。冷却機構14は、例えば、水等の冷媒が内部を流通する冷却管14aを含む。冷却機構14は、溶融ガラスMGがブッシング13から外部に漏れ出ることを抑制する役割をなす。 As shown in FIG. 1, the glass fiber manufacturing apparatus 11 includes a feeder 12 that circulates molten glass MG, and a bushing 13 that is disposed below the feeder 12. The glass fiber manufacturing apparatus 11 also includes a cooling mechanism 14 that cools a portion of the bushing 13. The cooling mechanism 14 includes, for example, a cooling pipe 14a through which a refrigerant such as water flows. The cooling mechanism 14 serves to prevent the molten glass MG from leaking out of the bushing 13 to the outside.

なお、図面には、互いに直交する3軸(X軸、Y軸及びZ軸)を示している。X軸は、ブッシング13の幅方向に沿って延びている。Y軸は、ブッシング13の奥行方向に沿って延びている。Z軸は、ブッシング13の高さ方向に沿って延びている。 The drawings show three mutually orthogonal axes (X-axis, Y-axis, and Z-axis). The X-axis extends along the width direction of the bushing 13. The Y-axis extends along the depth direction of the bushing 13. The Z-axis extends along the height direction of the bushing 13.

(フィーダー12)
ガラス繊維の製造装置11のフィーダー12には、図示を省略したガラス溶融炉で得られた溶融ガラスMGが供給される。フィーダー12は、耐火壁から構成されている。耐火壁を構成する耐火物としては、例えば、電鋳煉瓦、デンス焼成煉瓦等が挙げられる。電鋳煉瓦としては、例えば、ジルコニア系電鋳煉瓦、アルミナ系電鋳煉瓦、アルミナ・ジルコニア系電鋳煉瓦、アルミナ・ジルコニア・シリカ系電鋳煉瓦等が挙げられる。デンス焼成煉瓦としては、デンスジルコン煉瓦、デンスクロム煉瓦等が挙げられる。
(Feeder 12)
Molten glass MG obtained in a glass melting furnace (not shown) is supplied to a feeder 12 of a glass fiber manufacturing apparatus 11. The feeder 12 is composed of a fireproof wall. Examples of refractories constituting the fireproof wall include electrocast bricks and dense fired bricks. Examples of electrocast bricks include zirconia-based electrocast bricks, alumina-based electrocast bricks, alumina-zirconia-based electrocast bricks, and alumina-zirconia-silica-based electrocast bricks. Examples of dense fired bricks include dense zircon bricks and dense chrome bricks.

フィーダー12は、溶融ガラスMGを流下させる流路を形成するフローブロック12aを備えている。フローブロック12aについても耐火物から構成される。また、フィーダー12は、フローブロック12aの下側にブッシングブロック12bを有している。ブッシングブロック12bは、フィーダー12とブッシング13との間における溶融ガラスMGの流路を形成している。ブッシングブロック12bにより形成された流路を流下した溶融ガラスMGは、ブッシング13に供給される。ブッシングブロック12bは、例えば、上述した非導電性の耐火物から構成される。 The feeder 12 is equipped with a flow block 12a that forms a flow path for the molten glass MG to flow down. The flow block 12a is also made of a refractory material. The feeder 12 also has a bushing block 12b below the flow block 12a. The bushing block 12b forms a flow path for the molten glass MG between the feeder 12 and the bushing 13. The molten glass MG that flows down the flow path formed by the bushing block 12b is supplied to the bushing 13. The bushing block 12b is made of, for example, the non-conductive refractory material described above.

溶融ガラスMGのガラスとしては、例えば、Eガラス(アルカリ含有量2%以下のガラス)、Dガラス(低誘電率ガラス)、ARガラス(耐アルカリ性ガラス)、Cガラス(耐酸性のガラス)、Mガラス(高弾性率のガラス)、Sガラス(高強度、高弾性率のガラス)、Tガラス(高強度、高弾性率のガラス)、Hガラス(高誘電率のガラス)、NEガラス(低誘電率のガラス)が挙げられる。ガラスの密度は、例えば、2.0~3.0g/cmである。 Examples of the glass of the molten glass MG include E glass (glass with an alkali content of 2% or less), D glass (glass with a low dielectric constant), AR glass (alkali-resistant glass), C glass (acid-resistant glass), M glass (glass with a high elastic modulus), S glass (glass with high strength and high elastic modulus), T glass (glass with high strength and high elastic modulus), H glass (glass with a high dielectric constant), and NE glass (glass with a low dielectric constant). The density of the glass is, for example, 2.0 to 3.0 g/cm 3 .

(ブッシング13)
ブッシング13は、溶融ガラスMGが供給されるブッシング本体20と、ブッシング本体20の内部に配置されるスクリーン30と、を備える。
(Bushing 13)
The bushing 13 includes a bushing body 20 to which the molten glass MG is supplied, and a screen 30 disposed inside the bushing body 20 .

ブッシング本体20は、ベースプレート21と、周壁22と、フランジ部23とを含む。
ブッシング本体20のベースプレート21は、ブッシング本体20の底部を形成している。ベースプレート21は、例えば、ブッシング13の高さ方向に対して垂直な平板状をなす。ベースプレート21は、複数のノズル24を有している。
The bushing body 20 includes a base plate 21 , a peripheral wall 22 , and a flange portion 23 .
The base plate 21 of the bushing body 20 forms the bottom of the bushing body 20. The base plate 21 has, for example, a flat plate shape perpendicular to the height direction of the bushing 13. The base plate 21 has a plurality of nozzles 24.

図2に示すように、本実施形態のベースプレート21は、複数のノズル24からなるノズル列Rを複数有している。各ノズル列Rは、例えば、X軸方向に沿って並ぶ複数のノズル24を有している。各ノズル列Rは、Y軸方向に並ぶように配置されている。 As shown in FIG. 2, the base plate 21 of this embodiment has a plurality of nozzle rows R each consisting of a plurality of nozzles 24. Each nozzle row R has a plurality of nozzles 24 aligned along the X-axis direction, for example. Each nozzle row R is arranged so as to be aligned in the Y-axis direction.

図1に示すように、各ノズル24は、ベースプレート21の下面から下方に延びている。ブッシング13の内部に流通する溶融ガラスMGは、各ノズル24の孔24a(図2参照)を通じてベースプレート21の下方に流出される。すなわち、ブッシング13の各ノズル24によってガラスフィラメントGFを成形される。なお、ブッシング13におけるノズル24の数は、100個以上、10000個以下の範囲内であることが好ましい。また、各ノズル24における孔24aの形状は、例えば、円形状、長径と短径とを有する扁平形状等が挙げられる。 As shown in FIG. 1, each nozzle 24 extends downward from the bottom surface of the base plate 21. The molten glass MG flowing inside the bushing 13 flows out below the base plate 21 through the holes 24a of each nozzle 24 (see FIG. 2). That is, glass filaments GF are formed by each nozzle 24 of the bushing 13. The number of nozzles 24 in the bushing 13 is preferably in the range of 100 or more and 10,000 or less. The shape of the holes 24a in each nozzle 24 may be, for example, a circle or a flat shape having a major axis and a minor axis.

ブッシング本体20の周壁22は、ベースプレート21の周縁から上側に延びている。周壁22は、Z軸方向から見て環状をなしている。周壁22の上端部には、フィーダー12から溶融ガラスMGが供給される。また、周壁22の内側には、溶融ガラスMGが流通される。なお、ベースプレート21または周壁22には、抵抗加熱用の図示しないターミナルが設けられている。 The peripheral wall 22 of the bushing body 20 extends upward from the periphery of the base plate 21. The peripheral wall 22 is annular when viewed from the Z-axis direction. Molten glass MG is supplied from the feeder 12 to the upper end of the peripheral wall 22. Molten glass MG flows inside the peripheral wall 22. Note that the base plate 21 or the peripheral wall 22 is provided with a terminal (not shown) for resistance heating.

ブッシング本体20のフランジ部23は、周壁22の上端部から外方に延びている。フランジ部23は、例えば、XY平面に沿って延びる平板状をなす。フランジ部23は、周壁22の全周にわたって設けられている。すなわち、フランジ部23は、Z軸方向から見て連続的な環状をなしている。 The flange portion 23 of the bushing body 20 extends outward from the upper end of the peripheral wall 22. The flange portion 23 is, for example, in the shape of a flat plate extending along the XY plane. The flange portion 23 is provided around the entire circumference of the peripheral wall 22. In other words, the flange portion 23 forms a continuous ring shape when viewed from the Z-axis direction.

ブッシング本体20は、ベースプレート21の上面に立設されている補強リブ25を有している。補強リブ25は、例えば、X軸方向に沿って延びている。補強リブ25は、例えば、Y軸方向に対して垂直な平板状をなす。補強リブ25の下端部は、ベースプレート21の上面に接続されている。補強リブ25におけるX軸方向の両端部は、周壁22の内側面に接続されている。補強リブ25は、例えば、Y軸方向に並ぶように複数設けられている。 The bushing body 20 has a reinforcing rib 25 erected on the upper surface of the base plate 21. The reinforcing rib 25 extends, for example, along the X-axis direction. The reinforcing rib 25 is, for example, flat and perpendicular to the Y-axis direction. The lower end of the reinforcing rib 25 is connected to the upper surface of the base plate 21. Both ends of the reinforcing rib 25 in the X-axis direction are connected to the inner surface of the peripheral wall 22. A plurality of reinforcing ribs 25 are provided, for example, lined up in the Y-axis direction.

ブッシング本体20のベースプレート21は、例えば、複数の冷却フィン26を有している。各冷却フィン26は、ベースプレート21の下面からZ軸方向に沿って下方に突出している。図2に示すように、冷却フィン26は、Y軸方向においてノズル列Rの間に設けられている。 The base plate 21 of the bushing body 20 has, for example, a plurality of cooling fins 26. Each cooling fin 26 protrudes downward from the lower surface of the base plate 21 along the Z-axis direction. As shown in FIG. 2, the cooling fins 26 are provided between the nozzle rows R in the Y-axis direction.

図1に示すように、ガラス繊維の製造装置11は、ブッシング13を支持する支持部材Sを有している。支持部材Sは、例えばフィーダー12から延びている。支持部材Sは、例えば、ブッシング本体20のフランジ部23がブッシングブロック12bの下面に接するように、ブッシング13を下方から支持している。 As shown in FIG. 1, the glass fiber manufacturing device 11 has a support member S that supports the bushing 13. The support member S extends from, for example, the feeder 12. The support member S supports the bushing 13 from below so that, for example, the flange portion 23 of the bushing body 20 contacts the lower surface of the bushing block 12b.

(冷却管14aの配置について)
冷却機構14の冷却管14aは、例えば、フランジ部23の外周縁の近傍において、フランジ部23の下面に接している。冷却管14aは、フランジ部23の外周縁に沿った略環状をなしている。フランジ部23が冷却管14aによって冷やされることで、フランジ部23とブッシングブロック12bとの間の隙間において溶融ガラスMGが冷やされて凝固する。これにより、フランジ部23とブッシングブロック12bとの間の隙間から、溶融ガラスMGがブッシング13の外部に漏れ出ることが抑制される。
(Regarding the arrangement of the cooling pipes 14a)
The cooling pipe 14a of the cooling mechanism 14 is in contact with the lower surface of the flange portion 23, for example, near the outer periphery of the flange portion 23. The cooling pipe 14a is substantially annular along the outer periphery of the flange portion 23. When the flange portion 23 is cooled by the cooling pipe 14a, the molten glass MG is cooled and solidified in the gap between the flange portion 23 and the bushing block 12b. This prevents the molten glass MG from leaking out of the bushing 13 from the gap between the flange portion 23 and the bushing block 12b.

(スクリーン30)
スクリーン30は、ブッシング本体20の周壁22の内側に配置されている。スクリーン30は、例えば板材から形成されている。スクリーン30は、ブッシング本体20の内部における溶融ガラスMGの流路を仕切るように設けられている。スクリーン30は、溶融ガラスMG内に含まれる異物を捕捉することで、当該異物がベースプレート21上に堆積するのを抑制する。
(Screen 30)
The screen 30 is disposed inside the peripheral wall 22 of the bushing body 20. The screen 30 is formed, for example, from a plate material. The screen 30 is provided so as to separate the flow path of the molten glass MG inside the bushing body 20. The screen 30 captures foreign matter contained in the molten glass MG, thereby preventing the foreign matter from accumulating on the base plate 21.

図1及び図2に示すように、スクリーン30は、例えば、底部31と、底部31から延びる傾斜部32とを有している。底部31は、ブッシング13の高さ方向に対して略垂直をなす平板状をなす。底部31は、例えば、スクリーン30において最も下方に位置する部位である。底部31は、Z軸方向から見て、スクリーン30の中央部に設けられている。 As shown in Figures 1 and 2, the screen 30 has, for example, a bottom 31 and an inclined portion 32 extending from the bottom 31. The bottom 31 is flat and substantially perpendicular to the height direction of the bushing 13. The bottom 31 is, for example, the lowest portion of the screen 30. The bottom 31 is provided in the center of the screen 30 when viewed from the Z-axis direction.

スクリーン30の傾斜部32は、底部31の周縁から、ブッシング本体20の周壁22に向かって上方に傾斜しつつ延びている。傾斜部32は、ブッシング13の高さ方向から見て、底部31の周囲を囲むように設けられている。傾斜部32の外周縁は、ブッシング本体20の周壁22に対して例えば溶接によって連結されている。また、傾斜部32の外周縁は、例えば、周壁22の上端部に連結されている。 The inclined portion 32 of the screen 30 extends from the periphery of the bottom portion 31 toward the peripheral wall 22 of the bushing body 20 while sloping upward. When viewed from the height direction of the bushing 13, the inclined portion 32 is provided so as to surround the periphery of the bottom portion 31. The outer peripheral edge of the inclined portion 32 is connected to the peripheral wall 22 of the bushing body 20, for example, by welding. In addition, the outer peripheral edge of the inclined portion 32 is connected to the upper end of the peripheral wall 22, for example.

(スクリーン30の開口部33)
図2に示すように、スクリーン30は、溶融ガラスMGが流通可能な複数の開口部33を有する。各開口部33の形状は、例えば、スリット状、円形状、楕円形状、多角形状等が挙げられる。なお、開口部33は、例えば、スクリーン30における底部31及び傾斜部32の各々に設けられている。各開口部33は、ブッシング13の高さ方向から見て、例えば、複数のノズル列Rの間に位置している。すなわち、各開口部33は、ブッシング13の高さ方向から見て、各ノズル24の孔24aと重ならない位置に設けられている。また、本実施形態の開口部33は、ブッシング13の高さ方向から見て冷却フィン26と重なる位置に設けられている。また、本実施形態の各開口部33は、ノズル列Rにおける各ノズル24が並ぶ方向、すなわちX軸方向に沿って延びるスリット状をなしている。これにより、開口部33が、複数のノズル列Rの間のスペースに沿った好適な形状となる。
(Opening 33 of screen 30)
As shown in FIG. 2, the screen 30 has a plurality of openings 33 through which the molten glass MG can flow. The shape of each opening 33 may be, for example, a slit shape, a circle shape, an ellipse shape, a polygon shape, or the like. The openings 33 are provided, for example, in the bottom portion 31 and the inclined portion 32 of the screen 30. Each opening 33 is located, for example, between the nozzle rows R when viewed from the height direction of the bushing 13. That is, each opening 33 is provided at a position that does not overlap with the hole 24a of each nozzle 24 when viewed from the height direction of the bushing 13. Moreover, the openings 33 of this embodiment are provided at a position that overlaps with the cooling fin 26 when viewed from the height direction of the bushing 13. Moreover, each opening 33 of this embodiment has a slit shape extending along the direction in which the nozzles 24 in the nozzle row R are arranged, that is, along the X-axis direction. This allows the openings 33 to have a suitable shape that fits the space between the nozzle rows R.

図1に示すように、ブッシング本体20の各補強リブ25の上端部は、スクリーン30における底部31の下面に接している。これにより、各補強リブ25は、その上端部にてスクリーン30を支持している。スクリーン30の底部31は、ブッシング13の高さ方向における中央部よりも下方、すなわちノズル24側に設けられている。なお、図1では、ブッシング13の高さ方向における中央線CLを図示している。スクリーン30の底部31は、当該中央線CLよりも下方、すなわちノズル24側に設けられている。つまり、底部31に設けられた開口部33は、ブッシング13の高さ方向における中央線CLよりもノズル24側に設けられている。 As shown in FIG. 1, the upper end of each reinforcing rib 25 of the bushing body 20 contacts the lower surface of the bottom 31 of the screen 30. As a result, each reinforcing rib 25 supports the screen 30 at its upper end. The bottom 31 of the screen 30 is located below the center of the bushing 13 in the height direction, i.e., on the nozzle 24 side. Note that FIG. 1 illustrates the center line CL of the bushing 13 in the height direction. The bottom 31 of the screen 30 is located below the center line CL, i.e., on the nozzle 24 side. In other words, the opening 33 provided in the bottom 31 is located on the nozzle 24 side of the center line CL of the bushing 13 in the height direction.

ベースプレート21を含めたブッシング本体20及びスクリーン30の材料としては、例えば、貴金属又は貴金属合金が挙げられる。貴金属は、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、又はオスミウムである。ブッシング本体20及びスクリーン30の材料は、耐久性を高めるという観点から、白金、又は白金合金であることが好ましい。白金合金としては、例えば、白金ロジウム合金が挙げられる。 The material of the bushing body 20 including the base plate 21 and the screen 30 may be, for example, a precious metal or a precious metal alloy. Precious metals include gold, silver, platinum, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, or osmium. From the viewpoint of increasing durability, the material of the bushing body 20 and the screen 30 is preferably platinum or a platinum alloy. An example of a platinum alloy is a platinum-rhodium alloy.

(上記以外の構成)
ガラス繊維の製造装置11は、図示を省略したアプリケーター、及びギャザリングシューを備えている。アプリケーターは、ブッシング13から引き出された多数のガラスフィラメントGFに液体状の集束剤を塗布する。ギャザリングシューは、集束剤が塗布された多数のガラスフィラメントGFを集束させる。多数のガラスフィラメントGFがギャザリングシューにより集束されることで、ガラスストランドが得られる。ガラスストランドは、巻取り装置により巻き取られることで、ガラスストランドが巻回されたケーキが得られる。
(Configuration other than the above)
The glass fiber manufacturing apparatus 11 includes an applicator and a gathering shoe, both of which are not shown. The applicator applies a liquid sizing agent to the numerous glass filaments GF drawn out from the bushing 13. The gathering shoe gathers the numerous glass filaments GF to which the sizing agent has been applied. A glass strand is obtained by bundling the numerous glass filaments GF by the gathering shoe. The glass strand is wound by a winding device, and a cake around which the glass strand is wound is obtained.

(ガラス繊維の製造方法)
次に、ガラス繊維の製造方法を説明する。
ガラス繊維の製造方法は、ガラス繊維の製造装置11を用いてガラスフィラメントGFを成形する成形工程を備えている。成形工程では、溶融ガラスMGがフィーダー12からブッシング13に供給される。フィーダー12からブッシング13までの溶融ガラスMGの流路及びブッシング13のブッシング本体20の内部は、溶融ガラスMGにより満たされている。溶融ガラスMG内に含まれる異物は、ブッシング本体20の内部に配置されたスクリーン30にて捕捉される。成形工程では、ブッシング13に供給された溶融ガラスMGがブッシング13の各ノズル24から流出されることにより、複数のガラスフィラメントGFが成形される。
(Method of manufacturing glass fibers)
Next, a method for producing glass fibers will be described.
The glass fiber manufacturing method includes a forming step of forming a glass filament GF using a glass fiber manufacturing apparatus 11. In the forming step, molten glass MG is supplied from a feeder 12 to a bushing 13. A flow path of the molten glass MG from the feeder 12 to the bushing 13 and the inside of a bushing body 20 of the bushing 13 are filled with the molten glass MG. Foreign matter contained in the molten glass MG is captured by a screen 30 disposed inside the bushing body 20. In the forming step, the molten glass MG supplied to the bushing 13 is made to flow out of each nozzle 24 of the bushing 13, thereby forming a plurality of glass filaments GF.

また、成形工程において、フィーダー12から流下する溶融ガラスMGの温度が低い場合、ブッシング本体20は、抵抗加熱用の前記ターミナルを通じた電圧印加によって、ベースプレート21を主として加熱される。このようなブッシング本体20の加熱により、ブッシング本体20の内部の溶融ガラスMGを加熱して所定の温度まで昇温させることが可能となっている。これにより、各ノズル24からの溶融ガラスMGの流出を安定させることが可能となる。 In addition, in the molding process, when the temperature of the molten glass MG flowing down from the feeder 12 is low, the bushing body 20 is heated mainly at the base plate 21 by applying a voltage through the terminal for resistance heating. By heating the bushing body 20 in this manner, it is possible to heat the molten glass MG inside the bushing body 20 and raise the temperature to a predetermined temperature. This makes it possible to stabilize the outflow of the molten glass MG from each nozzle 24.

また、成形工程において、溶融ガラスMG内の異物は、その大部分がスクリーン30によって捕捉される。なお、溶融ガラスMG内の異物は、例えば、フローブロック12aの欠片やブッシングブロック12bの欠片等である。溶融ガラスMG内の異物の中でも、スクリーン30の開口部33をくぐり抜けて、スクリーン30よりも下方、すなわちベースプレート21に到達するものもある。本実施形態では、スクリーン30の開口部33は、ブッシング13の高さ方向から見て、各ノズル24の孔24aと重ならない位置に設けられるため、開口部33をくぐり抜けた異物がノズル24の孔24a上に落下しにくくなっている。 In addition, in the forming process, most of the foreign matter in the molten glass MG is captured by the screen 30. The foreign matter in the molten glass MG is, for example, fragments of the flow block 12a or the bushing block 12b. Some of the foreign matter in the molten glass MG passes through the openings 33 of the screen 30 and reaches a position below the screen 30, i.e., the base plate 21. In this embodiment, the openings 33 of the screen 30 are provided at a position that does not overlap with the holes 24a of each nozzle 24 when viewed from the height direction of the bushing 13, so that foreign matter that passes through the openings 33 is less likely to fall onto the holes 24a of the nozzles 24.

また、本実施形態のスクリーン30では、底部31に設けられた開口部33は、ブッシング13の高さ方向における中央線CLよりもノズル24側に設けられている。これにより、ブッシング13の高さ方向において、スクリーン30の開口部33をノズル24に近づけることが可能となる。その結果、開口部33をくぐり抜けた異物が鉛直方向下方に直線的に落下しない状況においても、当該異物がノズル24の孔24a上に落下することを抑制可能となっている。 In addition, in the screen 30 of this embodiment, the opening 33 provided in the bottom 31 is provided closer to the nozzle 24 than the center line CL in the height direction of the bushing 13. This makes it possible to bring the opening 33 of the screen 30 closer to the nozzle 24 in the height direction of the bushing 13. As a result, even in a situation where a foreign object that passes through the opening 33 does not fall linearly vertically downward, it is possible to prevent the foreign object from falling onto the hole 24a of the nozzle 24.

上記の成形工程で得られたガラスフィラメントGFが集束されることで、ガラスストランドが得られる。ガラスストランドは、例えば、所定の長さに切断されたチョップドストランドとして利用することができる。また、ガラスストランドは、ミルドファイバ、ロービング、ヤーン、マット、クロス、テープ、又は組布等として利用することができる。ガラスストランドの用途としては、例えば、車両用途、電子材料用途、建材用途、土木用途、航空機関連用途、造船用途、物流用途、産業機械用途、及び日用品用途が挙げられる。 The glass filaments GF obtained in the above molding process are bundled to obtain glass strands. The glass strands can be used, for example, as chopped strands cut to a predetermined length. The glass strands can also be used as milled fibers, rovings, yarns, mats, cloths, tapes, or woven fabrics. Applications of glass strands include, for example, vehicle applications, electronic material applications, building material applications, civil engineering applications, aircraft-related applications, shipbuilding applications, logistics applications, industrial machinery applications, and daily necessities applications.

本実施形態の効果について説明する。
(1)スクリーン30の開口部33は、ブッシング13の高さ方向から見て、各ノズル24の孔24aと重ならない位置に設けられている。この構成によれば、スクリーン30の開口部33をくぐり抜けた溶融ガラスMG内の異物が、ノズル24上に落下してノズル24の孔24aを塞いでしまうことを抑制できる。
The effects of this embodiment will be described.
(1) The openings 33 of the screen 30 are provided at positions that do not overlap with the holes 24a of the nozzles 24 when viewed from the height direction of the bushing 13. This configuration makes it possible to prevent foreign matter in the molten glass MG that has passed through the openings 33 of the screen 30 from falling onto the nozzles 24 and blocking the holes 24a of the nozzles 24.

(2)ブッシング本体20は、複数のノズル24からなるノズル列Rを複数有する。そして、開口部33は、ブッシング13の高さ方向から見て、複数のノズル列Rの間に位置している。この構成によれば、複数のノズル列Rの間のスペースを利用することで、スクリーン30の開口部33をノズル24の孔24aと重ならない位置に配置しつつも、開口部33の開口面積を確保できる。 (2) The bushing body 20 has a plurality of nozzle rows R each consisting of a plurality of nozzles 24. The opening 33 is located between the plurality of nozzle rows R when viewed from the height direction of the bushing 13. With this configuration, by utilizing the space between the plurality of nozzle rows R, the opening 33 of the screen 30 can be positioned so as not to overlap with the hole 24a of the nozzle 24, while still ensuring the opening area of the opening 33.

(3)開口部33は、ブッシング13の高さ方向における中央部よりもノズル24側に設けられている。この構成によれば、スクリーン30の開口部33をノズル24の近くに配置することが可能となる。このため、スクリーン30の開口部33をくぐり抜けた異物がノズル24を塞ぐことをより一層抑制できる。 (3) The opening 33 is provided closer to the nozzle 24 than the center of the bushing 13 in the height direction. This configuration makes it possible to position the opening 33 of the screen 30 closer to the nozzle 24. This further prevents foreign matter that passes through the opening 33 of the screen 30 from blocking the nozzle 24.

(変更例)
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
(Example of change)
This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined with each other to the extent that there is no technical contradiction.

・スクリーン30がブッシング13の高さ方向と垂直な平板状であってもよい。すなわち、上記実施形態のスクリーン30から傾斜部32を省略した構成であってもよい。また、スクリーン30がブッシング13の高さ方向と垂直な平板状をなす構成の場合に、ブッシング13の高さ方向において、スクリーン30がフランジ部23と同じ位置に設けられていてもよい。言い換えると、平板状をなすスクリーン30とフランジ部23とが、同一のXY平面上に位置していてもよい。 The screen 30 may be flat and perpendicular to the height direction of the bushing 13. That is, the inclined portion 32 may be omitted from the screen 30 of the above embodiment. In addition, when the screen 30 is flat and perpendicular to the height direction of the bushing 13, the screen 30 may be provided at the same position as the flange portion 23 in the height direction of the bushing 13. In other words, the flat screen 30 and the flange portion 23 may be located on the same XY plane.

・ブッシング本体20の補強リブ25がスクリーン30に接していない構成、すなわち、スクリーン30が補強リブ25にて支持されていない構成としてもよい。また、上記実施形態のブッシング本体20から補強リブ25を省略することもできる。 - The reinforcing ribs 25 of the bushing body 20 may not be in contact with the screen 30, i.e., the screen 30 may not be supported by the reinforcing ribs 25. Also, the reinforcing ribs 25 may be omitted from the bushing body 20 of the above embodiment.

・スクリーン30の全体が、ブッシング13の高さ方向における中央線CLよりも上方に設けられていてもよい。すなわち、スクリーン30の全ての開口部33が中央線CLよりも上方に位置していてもよい。 The entire screen 30 may be located above the center line CL in the height direction of the bushing 13. In other words, all of the openings 33 of the screen 30 may be located above the center line CL.

・スクリーン30の底部31のみに開口部33が設けられており、傾斜部32には開口部33が設けられていない構成としてもよい。
・上記実施形態のブッシング本体20において、冷却フィン26を、例えば、内部に冷却媒体を流通する流路を有する冷却パイプ等に変更可能である。
The openings 33 may be provided only in the bottom portion 31 of the screen 30 , and no openings 33 may be provided in the inclined portion 32 .
In the bushing body 20 of the above embodiment, the cooling fins 26 may be changed to, for example, a cooling pipe having a flow passage therein through which a cooling medium flows.

・上記実施形態のブッシング本体20から冷却フィン26を省略してもよい。
・フィーダー12の構成は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、ガラス繊維の製造装置11は、複数のブッシングブロック12bを積み重ねて配置された構造を有していてもよい。また、例えば、ガラス繊維の製造装置11からブッシングブロック12bを省略することもできる。この場合、ブッシング本体20のフランジ部23が、フローブロック12aの下面に接する構成であってもよい。
The cooling fins 26 may be omitted from the bushing body 20 of the above embodiment.
The configuration of the feeder 12 is not limited to the above embodiment and can be changed as appropriate. For example, the glass fiber manufacturing apparatus 11 may have a structure in which a plurality of bushing blocks 12b are stacked. Also, for example, the bushing block 12b may be omitted from the glass fiber manufacturing apparatus 11. In this case, the flange portion 23 of the bushing body 20 may be configured to contact the lower surface of the flow block 12a.

・今回開示された実施形態及び変更例はすべての点で例示であって、本発明はこれらの例示に限定されるものではない。すなわち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments and modified examples disclosed herein are illustrative in all respects, and the present invention is not limited to these examples. In other words, the scope of the present invention is indicated by the claims, and is intended to include all modifications that are equivalent in meaning and scope to the claims.

11…ガラス繊維の製造装置
12…フィーダー
13…ブッシング
20…ブッシング本体
24…ノズル
24a…孔
30…スクリーン
33…開口部
GF…ガラスフィラメント
MG…溶融ガラス
R…ノズル列
Reference Signs List 11: Glass fiber manufacturing device 12: Feeder 13: Bushing 20: Bushing body 24: Nozzle 24a: Hole 30: Screen 33: Opening GF: Glass filament MG: Molten glass R: Nozzle row

Claims (4)

溶融ガラスを流通させるフィーダーと、
前記フィーダーの下方に配置され、前記溶融ガラスを流出する複数のノズルを有するブッシングと、を備えるガラス繊維の製造装置であって、
前記ブッシングは、前記複数のノズルを含むブッシング本体と、前記溶融ガラスの流路内に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、
前記開口部は、前記ブッシングの高さ方向から見て、前記各ノズルの孔と重ならない位置に設けられている、
ガラス繊維の製造装置。
a feeder for distributing molten glass;
A bushing disposed below the feeder and having a plurality of nozzles through which the molten glass flows,
The bushing includes a bushing body including the plurality of nozzles, and a screen disposed in a flow path of the molten glass and having an opening,
The opening is provided at a position not overlapping with any of the holes of the nozzles when viewed from a height direction of the bushing.
Glass fiber manufacturing equipment.
前記ブッシング本体は、前記複数のノズルからなるノズル列を複数有し、
前記開口部は、前記高さ方向から見て、前記複数のノズル列の間に位置している、
請求項1に記載のガラス繊維の製造装置。
the bushing body has a plurality of nozzle rows each including the plurality of nozzles,
the opening is located between the plurality of nozzle rows when viewed in the height direction;
The glass fiber manufacturing apparatus according to claim 1 .
前記開口部は、前記ブッシングの高さ方向における中央部よりも前記ノズル側に設けられている、
請求項1に記載のガラス繊維の製造装置。
The opening is provided closer to the nozzle than a center portion in a height direction of the bushing.
The glass fiber manufacturing apparatus according to claim 1 .
ガラス繊維の製造装置を用いて複数のガラスフィラメントを成形する成形工程を備えるガラス繊維の製造方法であって、
前記ガラス繊維の製造装置は、溶融ガラスを流通させるフィーダーと、前記フィーダーの下方に配置され、前記溶融ガラスを流出する複数のノズルを有するブッシングと、を備え、
前記ブッシングは、前記複数のノズルを含むブッシング本体と、前記溶融ガラスの流路内に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、
前記開口部は、前記ブッシングの高さ方向から見て、前記各ノズルの孔と重ならない位置に設けられている、
ガラス繊維の製造方法。
A glass fiber manufacturing method including a molding step of molding a plurality of glass filaments using a glass fiber manufacturing device,
The glass fiber manufacturing apparatus includes a feeder for circulating molten glass, and a bushing disposed below the feeder and having a plurality of nozzles for causing the molten glass to flow out,
The bushing includes a bushing body including the plurality of nozzles, and a screen disposed in a flow path of the molten glass and having an opening,
The opening is provided at a position not overlapping with any of the holes of the nozzles when viewed from a height direction of the bushing.
A method for manufacturing glass fibers.
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