JP5622164B2 - ガラス繊維製造装置およびガラス繊維製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、扁平状の断面形状を有するガラス繊維の製造技術の改良に関する。

長円形や楕円形のような扁平状の断面形状を有するガラス繊維は、樹脂などに混合して複合化して使用する場合に高い補強効果を実現できることから、広範な分野において補強材として利用されている。

この種のガラス繊維は、溶融ガラスが貯溜されたガラス貯溜槽の底部を構成するブッシングと称される耐熱性容器に扁平状のノズル孔を有するノズルを複数配列した状態で、各々のノズルから溶融ガラスを下方に引き出し、それを冷却することにより製造される。このような一連の製造工程の中で、ノズル孔から引き出された溶融ガラスを冷却する目的は、溶融ガラスが表面張力により丸くなるのを防止する点にあるため、その冷却方法は、扁平状の断面形状を有するガラス繊維を製造する上でも極めて重要なものとなる。

そして、この種の扁平状の断面形状を有するガラス繊維を製造する際に利用される冷却方法としては、例えば、ノズルの先端部から下方に間隔を置いて複数の冷却フィンを配列し、当該フィンにより空気を誘導してノズルから引き出された溶融ガラスに空気を吹き付けて冷却するものが公知となっている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００３−４８７４２号公報

ところで、扁平状の断面形状を有するガラス繊維を製造する場合には、十分な補強効果を得るために、ガラス繊維の断面形状の扁平比（長径／短径）を大きくするとともに、ガラス繊維間における断面形状のバラツキを可及的に小さくすることが重要となる。

しかしながら、特許文献１に開示の冷却方法では、ノズルの先端部から下方に間隔を置いて冷却フィンが配置されていることから、ノズル孔から引き出された直後の溶融ガラスは、冷却フィンによる冷却効果を受け難い状態となっており、溶融ガラスの冷却効率が悪くなる。このように溶融ガラスの冷却効率が悪いと、ノズル孔から引き出された溶融ガラスは表面張力によって断面形状が円形になる方向へ変位し易くなる。しかも、このような傾向は、大きな扁平比を有するガラス繊維を製造しようとすればするほど強くなる。そのため、特許文献１に開示の冷却方法では、所望する扁平状の断面形状を有するガラス繊維を製造することが困難となる。

また、特許文献１に開示された冷却方法では、冷却フィンにより空気を誘導してノズル孔から引き出された溶融ガラスに吹き付けて冷却するため、各々のノズル孔から引き出される溶融ガラスに対して空気を均等に吹き付けることが事実上困難となる。その結果、溶融ガラスから冷却によってガラス繊維へと固化する際の冷却条件が不均等になる。しかも、生産効率を上げるためにノズルの数を増加させた場合には、冷却フィンの寸法もノズルの数に応じて長尺にする必要があることから、誘導される空気流にもバラツキがより生じやすくなり、溶融ガラスの冷却条件が不均等になる傾向がより強くなる。このように溶融ガラスの冷却条件が不均等となれば、製造されるガラス繊維の断面形状の変動を招き、バラツキが生じやすくなる。また、冷却の過不足により、ガラス繊維の製造を安定した状態で行うことができない。

本発明は、上記実情に鑑み、ノズルの扁平状のノズル孔から引き出される溶融ガラスを均等に効率よく冷却して、所望する扁平状の断面形状を有するガラス繊維を安定して製造し、ガラス繊維間における断面形状のバラツキを可及的に小さくすることを技術的課題とする。

上記課題を解決するために創案された本発明に係るガラス繊維の製造装置は、溶融ガラスが貯溜されたガラス貯溜槽と、該ガラス貯溜槽の底面に複数配置されて溶融ガラスが下方に引き出される扁平状のノズル孔を有するノズルと、該ノズルのノズル孔から引き出された溶融ガラスを冷却する冷却手段とを備え、溶融ガラスから扁平状の断面形状を有するガラス繊維を製造するガラス繊維製造装置において、前記ノズルの先端部は、前記ノズル孔の周縁一部領域に沿った内周面を有する先端壁部と、該先端壁部よりも上下方向長さが短く形成され、前記ノズル孔の一部領域を側方に開放する短縮壁部とで構成され、前記先端壁部は前記ノズル孔の一方の長辺側に位置し、前記短縮壁部は前記ノズル孔の他方の長辺側に位置し、前記冷却手段が、内部に冷却媒体を流通させる冷却管で構成されるとともに、該冷却管が、前記ノズルと、前記ノズルのノズル孔から引き出された溶融ガラスとの双方に上下方向に跨って対向し、かつ、前記短縮壁部によって解放される前記ノズル孔の領域の少なくとも一部を側方から覆うように配置されていることに特徴づけられる。

このような構成によれば、溶融ガラスは、冷却管の内部を流通する冷却媒体の作用により冷却されるので、冷却条件にバラツキが生じ難く、溶融ガラスを均等に冷却することができる。また、冷却管が、ノズルと、ノズルのノズル孔から引き出された溶融ガラスとの双方に上下方向に跨っているため、冷却管のうち、ノズルと対向している部分によって、ノズルの先端部近傍の雰囲気も予備的に冷却されることになる。その結果、当該予備的な冷却作用と、冷却管のうち、ノズルのノズル孔から引き出された溶融ガラスと対向している部分の冷却作用との相乗効果により、ノズルのノズル孔から引き出された直後の溶融ガラスを直ちに冷却することが可能となる。さらに、ノズルの先端部に、ノズル孔の周縁一部領域に沿った内周面を有する先端壁部と、先端壁部よりも上下方向長さが短く形成され、ノズル孔の一部領域を側方に開放する短縮壁部を設けると共に、冷却管を、短縮壁部によって解放されるノズル孔の領域の少なくとも一部を側方から覆うように配置しているため、ノズルの先端部において、溶融ガラスは、先端壁部の内周面に沿って下方に案内されながら、短縮壁部の側から冷却管によって直接的に冷却される。このような、先端壁部及び短縮壁部と冷却管との相乗効果により、溶融ガラスを早期に効率よく冷却することができる。したがって、ノズル孔から引き出された溶融ガラスの冷却効率が大幅に向上し、扁平状のノズル孔から引き出された溶融ガラスの断面形状が、表面張力によって丸く変形するという事態を確実に抑制することができる。すなわち、扁平状のノズル孔から引き出された溶融ガラスは、その断面形状を扁平状から大きく変化させることなく固化されることから、所望する扁平状の断面形状を有するガラス繊維を安定して製造することが可能となる。つまり、製造される複数のガラス繊維間における断面形状のバラツキが可及的に小さくなるという効果も有する。そのため、製造されたガラス繊維が、樹脂などと混合されて複合化されて使用される場合に高い補強効果を実現できるとともに、射出成型を行う場合に、すなわちガラス繊維が一方向に配列しやすい成型品を製造する場合において、成型後の変形が生じ難く、高い寸法安定性が実現できる。

なお、このように溶融ガラスを効率よく冷却できれば、ガラス溶融炉の底面よりも下方に設けられる溶融ガラスの冷却ゾーンを上下方向に短くすることができるので、装置全体としてのコンパクト化を図ることができるという利点もある。また、冷却管によりノズル自体も冷却されるので、熱によるノズルの経年劣化を抑制する効果も期待できる。

上記の構成において、前記冷却管の内部を流通する冷却媒体が、液体であることが好ましい。

すなわち、冷却媒体としては、気体などであってもよいが、冷却効率を向上させる観点からは、気体よりも熱の吸収効率に優れている液体であることが好ましい。このようにすれば、冷却媒体としての液体の温度や、流動速度を調整することで、最適な冷却条件に容易に微調整することができるため、所望の扁平状の断面形状を有するガラス繊維を安定して製造することが容易となる。なお、この場合、冷却効率を向上させる観点からも、冷却管の材質としては、熱伝導率の高い耐熱性金属を選択することが好ましい。

上記の構成において、前記冷却管が、前記ノズルのノズル孔の長軸方向と平行に配置されていることが好ましい。

このようにすれば、冷却管をノズルのノズル孔の短軸方向と平行に配置した場合に比して、冷却管によるノズル及びガラス繊維の冷却面積を広く確保できるので、溶融ガラスの冷却効率をより向上させることが可能となる。

上記課題を解決するために創案された本発明に係るガラス繊維の製造方法は、溶融ガラスが貯溜されたガラス貯溜槽の底面に扁平状のノズル孔を有するノズルを複数設け、前記ノズルのノズル孔から溶融ガラスを引き出しながら冷却して扁平状の断面形状を有するガラス繊維を製造するガラス繊維製造方法において、前記ノズルの先端部を、前記ノズル孔の一方の長辺側に位置し、前記ノズル孔の周縁一部領域に沿った内周面を有する先端壁部と、前記ノズル孔の他方の長辺側に位置し、該先端壁部よりも上下方向長さが小さく形成され、前記ノズル孔の一部領域を側方に開放する短縮壁部とで構成し、冷却管を、前記ノズルと、前記ノズルのノズル孔から引き出された溶融ガラスとの双方に上下方向に跨って対向し、かつ、前記短縮壁部によって解放される前記ノズル孔の領域の少なくとも一部を側方から覆うように配置した状態で、該冷却管の内部に冷却媒体を流通させて溶融ガラスを冷却することに特徴づけられる。

このような方法によれば、溶融ガラスは、冷却管の内部を流通する冷却媒体の作用により冷却されるので、冷却条件にバラツキが生じ難く、溶融ガラスを均等に冷却することができる。また、冷却管が、ノズルと、ノズルのノズル孔から引き出された溶融ガラスとの双方に上下方向に跨っているため、冷却管のうち、ノズルと対向している部分によって、ノズルの先端部近傍の雰囲気も予備的に冷却されることになる。その結果、当該予備的な冷却作用と、冷却管のうち、ノズルのノズル孔から引き出された溶融ガラスと対向している部分の冷却作用との相乗効果により、ノズルのノズル孔から引き出された直後の溶融ガラスを直ちに冷却することが可能となる。さらに、ノズルの先端部に、ノズル孔の周縁一部領域に沿った内周面を有する先端壁部と、先端壁部よりも上下方向長さが短く形成され、ノズル孔の一部領域を側方に開放する短縮壁部を設けると共に、冷却管を、短縮壁部によって解放されるノズル孔の領域の少なくとも一部を側方から覆うように配置しているため、ノズルの先端部において、溶融ガラスは、先端壁部の内周面に沿って下方に案内されながら、短縮壁部の側から冷却管によって直接的に冷却される。このような、先端壁部及び短縮壁部と冷却管との相乗効果により、溶融ガラスを早期に効率よく冷却することができる。したがって、溶融ガラスの冷却効率が大幅に向上し、扁平状のノズル孔から引き出されたガラス繊維の断面形状が、表面張力によって丸く変形するという事態を確実に抑制することができる。すなわち、扁平状のノズル孔から引き出されたガラス繊維は、その断面形状を扁平状から大きく変化を来たすことなく固化されることから、所望する扁平状の断面形状を有するガラス繊維を安定して製造することが可能となる。そのため、製造される複数のガラス繊維間における断面形状のバラツキが可及的に小さくことができる。

上記の方法において、断面形状の扁平比（長径／短径）が３０以下となるようにガラス繊維を製造するようにすることが好ましい。

すなわち、仮に３０を超える扁平比を実現したとしても、それに見合うだけの補強効果は期待できない一方で、扁平比を維持する上での様々な管理項目だけが不当に増加し、経済的にも好ましくない。したがって、ガラス繊維に期待できる補強効果と、経済的な観点の双方を考慮した場合には、ガラス繊維の断面形状の扁平比は３０以下であることが好ましく、２５以下であることがより好ましく、２０以下であることが最も好ましい。また、当然ではあるが、上述に加えて断面形状の扁平比が１を超えるという条件を満足するものである。

以上のように本発明によれば、ノズルと、ノズルのノズル孔から引き出された溶融ガラスとの双方に跨って対向し、かつ、ノズル先端部の短縮壁部によって解放されるノズル孔の領域の少なくとも一部を側方から覆うように配置された冷却管によって、ノズルの扁平状のノズル孔から引き出される溶融ガラスを均等に効率よく冷却することができるので、所望する扁平状の断面形状を有するガラス繊維を安定して製造し、ガラス繊維間における断面形状のバラツキを可及的に小さくすることが可能となる。

本発明の一実施形態に係るガラス繊維製造装置の部分拡大断面図である。 図１に示すガラス繊維製造装置のブッシング直下の冷却管とノズルの配置関係を示す図である。 図１に示すノズルのＡ−Ａ断面図である。 参考例に係るガラス繊維製造装置の部分拡大断面図である。 図４に示すガラス繊維製造装置のブッシング直下の冷却管とノズルの配置関係を示す図である。 図４に示すノズルのＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明に係る一実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１に本実施形態に係るガラス繊維製造装置のブッシング付近の部分拡大断面図を、図２にブッシング直下のノズルと冷却管の配置状態を、図３に図１におけるノズルのＡ−Ａ断面図を示す。図１及び図２では、１０は冷却手段としての冷却管、１０ａは冷却管の冷却面、１１は冷却管の中空部、２０はノズル、２１はノズルの先端部に設けられた短縮壁部、２２はノズル孔、３０はガラス貯溜槽の底部を構成するブッシング、Ｃは冷却水（冷却媒体）、Ｍは溶融ガラス、Ｔはノズルと冷却管の冷却面１０ａが対向している部分の上下方向寸法をそれぞれ表している。

このガラス繊維製造装置は、溶融ガラスＭから扁平状の断面形状を有するガラス繊維（ガラスフィラメント）を製造するものである。このガラス製造装置によって製造されたガラス繊維は、例えばチョップドストランドマットの材料として利用される。

このガラス繊維製造装置では、溶融ガラスＭが貯溜されたガラス貯溜槽の底部を構成する矩形状のブッシング３０に、マトリックス状に複数（例えば、縦１６列、横５０列の計８００本）のノズル２０が配列されている。

図３に示すように、ノズル２０は、扁平状のノズル孔２２を有すると共に、溶融ガラスＭが流出する先端部は、先端壁部２３と短縮壁部２１とで構成されている。先端壁部２３は、ノズル孔２２の一方の長辺側に位置し、ノズル孔２２の周縁一部領域に沿った内周面を有している。短縮壁部２１は、ノズル孔２２の他方の長辺側に位置し、先端壁部２３よりも上下方向長さが小さく形成され、ノズル孔２２の一部領域を側方に開放する。この短縮壁部２１は、同図に示すようにノズル孔２２の長軸Ｌを境界とした半周分の領域に亘って設けてもよいし、当該領域を含む半周分以上の領域に亘って設けてもよい。このように構成されたノズル２０は、図２に示すように、ノズル孔２２の長軸がブッシング３０の横方向（長辺方向）と平行になるように、ブッシング３０に配列されている。さらに、この状態で、縦方向に隣接するノズル２０は、２列毎に短縮壁部２１が設けられていない側の面（先端壁部２３）が互いに対向するように配列されている。

冷却管１０は、ノズル２０の短縮壁部２１が設けられた側に、ブッシング３０の横方向と平行に、ブッシング３０の縦方向（短辺方向）に並列に配置されている。冷却管１０の中空部１１には、冷却水（例えば、工業用水、リサイクル水、防腐剤添加水など）Ｃが流通される。また、この実施形態では、冷却管１０の両端部には、図示しない位置調整機構が設けられており、冷却管１０の上下方向の位置がノズル２０との関係から最適な位置になるように調整可能となっている。なお、冷却管１０は、位置調整機構によって、上下方向と水平方向の双方の位置調整が可能なように構成されていてもよい。

詳述すると、冷却管１０は、図１に示すように、上下方向に長尺となる扁平状（図例では、断面矩形状）をなしており、ノズル２０と、ノズル孔２２から引き出される溶融ガラスＭとの双方に上下方向に跨って対向配置されている。そのため、冷却管１０の冷却面１０ａは、ノズル孔２２から引き出された溶融ガラスＭに対向するのみならず、ノズル２０の先端部にも対向している。また、この状態で、ノズル２０の先端部に設けられた短縮壁部２１によって解放されたノズル孔２２の領域の全体が、冷却管１０の冷却面１０ａによって側方から覆われている。なお、冷却管１０の冷却面１０ａがノズル２０と対向する領域の上下方向寸法（図中のＴで示す領域）は、冷却管１０の冷却面１０ａがノズル２０から流出した溶融ガラスＭと対向する領域の上下方向寸法（冷却管１０の冷却面１０ａの全高から図中のＴで示す領域を除外した領域）と一致するようにしてもよいし、いずれか一方の上下方向寸法が他方の上下方向寸法よりも長尺になるようにしてもよい。

このようにすれば、溶融ガラスＭは、冷却管１０の中空部１１を流通する冷却水Ｃの作用により冷却されるので、冷却条件にバラツキが生じ難く、ノズルから流出する溶融ガラスＭを均等に冷却することができる。また、冷却管１０が、ノズル２０と、ノズル２０のノズル孔２２から流出する溶融ガラスＭとの双方に上下方向に跨っているため、冷却管１０の冷却面１０ａのうち、ノズル２０と対向している部分によって、ノズル２０の先端部近傍の雰囲気も予備的に冷却されることになる。その結果、当該予備的な冷却作用と、冷却管１０の冷却面１０ａのうち、ノズル２０のノズル孔２２から流出する溶融ガラスＭと対向している部分の冷却作用との相乗効果により、ノズル２０のノズル孔２２から流出した直後の溶融ガラスＭを直ちに冷却することが可能となる。しかも、ノズル２０の先端部が先端壁部２３と短縮壁部２１とで構成されると共に、短縮壁部２１によって解放されるノズル孔２２の領域の全体が冷却管１０の冷却面１０ａによって側方から覆われているため、ノズル２０の先端部において、溶融ガラスＭは、先端壁部２３の内周面に沿って下方に案内されながら、冷却管１０の冷却面１０ａによって直接的に冷却される。したがって、ガラスＭの冷却効率が大幅に向上し、扁平状のノズル孔２２から引き出された溶融ガラスＭの断面形状が、表面張力によって丸く変形するという事態を確実に抑制することができる。すなわち、扁平状のノズル孔２２から引き出された溶融ガラスＭは、その断面形状が扁平状から大きく変化することなく固化されることから、所望する扁平状の断面形状を有するガラス繊維を安定して製造することができる。したがって、製造される複数のガラス繊維間における断面形状のバラツキが可及的に小さくすることができる。

なお、冷却管１０の材質は、外部温度、雰囲気ガス、或いは、内部に流通させる冷却水Ｃなどの影響によって腐食し難く、熱伝導率が高い条件を満足する材質であればよい。具体的には、冷却管１０の材質としては、例えば、貴金属（例えば、白金、白金パラジウム合金、白金ロジウム合金）、ステンレス鋼などの耐熱性金属材を使用することができる。また同様に、ノズル２０やブッシング３０の材質としても、例えば、白金や白金ロジウム合金、白金パラジウム合金などの耐熱性金属材を使用することができる。

また、冷却管１０の内外表面は、必要に応じて、保護膜や遮蔽フィルムで被覆してもよい。

なお、冷却管１０の位置が、ノズル２０の短縮壁部２１から遠くなりすぎると、溶融ガラスＭが十分に冷却できず、表面張力によって溶融ガラスＭが丸みを帯びる。そのため、ガラス繊維の扁平性が損なわれるか、あるいは、断面形状が脈動した状態となり糸切れが多発するといった問題が生じる場合がある。また、これとは逆に、冷却管１０の位置が、ノズル２０の短縮壁部２１に近づきすぎると、溶融ガラスＭが冷却されすぎて粘性が高くなり、所望の断面形状の大きさまで引き伸ばさなくなるという問題が生じる場合がある。したがって、このような観点からは、冷却管１０のノズル２０側の側面（冷却面１０ａ）から、ノズル２０の先端部における先端壁部２３の内周面までの水平方向距離Ｄが、２〜２０ｍｍの範囲内となるように調整することが好ましく、２〜１０ｍｍの範囲となるように調整することがより好ましい。

次いで、本実施形態に係るガラス繊維製造装置を使用したガラス繊維の製造方法を説明する。

まず、複数のガラス原料が秤量され、原料混合機を使用して均質になるように混合された後、スクリューチャージャー等の原料投入機を使用してガラス溶融炉内に所定速度で連続的に投入される。ガラス溶融炉内では、炉内の雰囲気温度、及び電気加熱の熱源から得られる熱エネルギーにより、投入されたガラス原料は高温化学反応をおこし、融液化していく。そして生成したガラスは、高温でのバッチ反応によって生じた発生ガス等を放出した後に均質な溶融状態（溶融ガラスＭ）になり、ガラス貯溜槽に貯溜される。

その後、ガラス貯溜槽に貯留された溶融ガラスＭは、ブッシング３０に設けられた複数のノズル２０から下方に流出する。このとき、ノズル２０の先端部において、溶融ガラスＭは、先端壁部２３の内周によって下方に案内されながら、短縮壁部２１によって解放されたノズル孔２２の領域を通じて外気に曝される。そして、この短縮壁部２１によって解放されたノズル孔２２の領域は、冷却管１０の冷却面１０ａによって側方から覆われているので、溶融ガラスＭは、短縮壁部２１と、冷却管１０との相乗効果により、急速に冷却される。

そして、このように扁平状のノズル孔２２から流出する溶融ガラスＭを急速冷却することによって、溶融ガラスＭが表面張力によって丸くなることなく、扁平状の外形を維持したままで固化されることになる。このようにして冷却し、成形された扁平状の断面形状を有するガラス繊維の表面には、アプリケータ等により集束剤が塗付される。その後ケーキとして巻き取られ、必要に応じてガラスチョップドストランドとして５〜２０ｍｍ程度の所定長に切断される。そして、このようにして製造されたガラス繊維の断面の扁平比は、１超３０以下とすることが可能である。ただし、実用面においては、ガラス繊維の断面の扁平比は、２〜８とすることが好ましい。

また、当該ガラス繊維を使用したガラスチョップドストランドは、所望する扁平状の断面形状をなすため、樹脂材などと複合化し、射出成形により複合材を成形すると、成形後の歪みの少ない優れた成形寸法精度を実現できる成形体を得ることができる。なお、この場合、ガラス繊維２５本の断面の扁平比の値の標準偏差を平均値で除した変動率が、２０％以下となるように管理することが好ましく、１０％以下に管理するのがより好ましい。このようにすれば、安定した寸法精度の断面形状を有するガラス繊維となるため、各種複合材に利用したときに、設計に忠実な強度性能を発揮する複合材を得ることができる。

また、一方のノズル２０の短縮壁部２１側と他方のノズル２０の短縮壁部２１側に異なる寸法、外観形状の冷却管１０を配置してもよい。

さらに、上記の実施形態では、冷却管１０は、ブッシング３０の横方向（長辺方向）と平行に、ブッシング３０の縦方向（短辺方向）に並列に配置した場合を説明したが、ブッシング３０の縦方向と平行に、ブッシング３０の横方向に並列に配置してもよい。

また、上記の実施形態では、溶融ガラスＭを冷却管１０で冷却する場合を説明したが、冷却管１０と冷却フィンを併用するようにしてもよい。

図４〜図６は参考例を示している。この参考例が上述した実施形態と異なる点は、ノズル２０の先端部の形状である。すなわち、図６に示すように、この参考例のノズル２０は、扁平状のノズル孔２２を有すると共に、溶融ガラスＭが流出する先端部の２箇所に短縮壁部２１ａ、２１ｂを有している。そして、短縮壁部２１ａ、２１ｂは、ノズル孔２２の横断面の長軸Ｌを境界とした半周分の領域内にそれぞれ設けられている。この例では、短縮壁部２１ａと２１ｂは同寸法で、ノズル孔２２の横断面の長軸Ｌに対して対称となるように形成されている。また、ノズル２０の先端部における短縮壁部２１ａ、２１ｂ以外の部分は、ノズル孔２２の周縁一部領域に沿った内周面を有する先端壁部２３ａ、２３ｂになっている。この例では、先端壁部２３ａと２３ｂは同寸法で、ノズル孔２２の短軸に対して対称となるように形成されている。そして、このように構成されたノズル２０は、図５に示すように、ノズル孔２２の長軸がブッシング３０の底面の横方向（長辺方向）と平行になるように、ブッシング３０の底面に整列配列されている。さらに、この状態で、縦方向に隣接するノズル２０は、２列毎に一方のノズル２０の短縮壁部２１ａと他方のノズル２０の短縮壁部２１ａとが互いに対向するように配列されている。また、上述した理由と同様の理由から、冷却管１０のノズル２０側の側面（冷却面１０ａ）から、ノズル２０の先端部における短縮壁部２１ａの部位でのノズル孔２２の周縁までの水平方向距離Ｄは、２〜２０ｍｍの範囲内となるように調整することが好ましく、２〜１０ｍｍの範囲となるように調整することがより好ましい。

図５に示すように、冷却管１０は、ノズル２０の短縮壁部２１ｂが設けられた側に、ブッシング３０の底面の横方向と平行に、ブッシング３０の底面の縦方向（短辺方向）に並列に配置されている。

以上のように、本実施形態によれば、溶融ガラスを均等に効率よく冷却することができるので、所望する扁平状の断面形状を有するガラス繊維を安定して製造することが容易であり、溶融ガラスＭの温度や引き出し速度などに応じて、製造されるガラス繊維の断面形状にバラツキが生じることを可及的に低減し、所望の扁平状の断面形状を有するガラス繊維を安定して製造することが可能となる。

１０ 冷却管（冷却手段）
１０ａ 冷却面
２０ ノズル
２１、２１ａ、２１ｂ 短縮壁部
２２ ノズル孔
２３、２３ａ、２３ｂ 先端壁部
３０ ブッシング
Ｃ 冷却水
Ｍ 溶融ガラス

Claims (5)

1. 溶融ガラスが貯溜されたガラス貯溜槽と、該ガラス貯溜槽の底面に複数配置されて溶融ガラスが下方に引き出される扁平状のノズル孔を有するノズルと、該ノズルのノズル孔から引き出された溶融ガラスを冷却する冷却手段とを備え、溶融ガラスから扁平状の断面形状を有するガラス繊維を製造するガラス繊維製造装置において、
   前記ノズルの先端部は、前記ノズル孔の周縁一部領域に沿った内周面を有する先端壁部と、該先端壁部よりも上下方向長さが短く形成され、前記ノズル孔の一部領域を側方に開放する短縮壁部とで構成され、前記先端壁部は前記ノズル孔の一方の長辺側に位置し、前記短縮壁部は前記ノズル孔の他方の長辺側に位置し、
   前記冷却手段が、内部に冷却媒体を流通させる冷却管で構成されるとともに、該冷却管が、前記ノズルと、前記ノズルのノズル孔から引き出された溶融ガラスとの双方に上下方向に跨って対向し、かつ、前記短縮壁部によって解放される前記ノズル孔の領域の少なくとも一部を側方から覆うように配置されていることを特徴とするガラス繊維製造装置。
2. 前記冷却管の内部を流通する冷却媒体が、液体である請求項１に記載のガラス繊維製造装置。
3. 前記冷却管が、前記ノズルのノズル孔の長軸方向と平行に配置されている請求項１又は２に記載のガラス繊維製造装置。
4. 溶融ガラスが貯溜されたガラス貯溜槽の底面に扁平状のノズル孔を有するノズルを複数設け、前記ノズルのノズル孔から溶融ガラスを引き出しながら冷却して扁平状の断面形状を有するガラス繊維を製造するガラス繊維製造方法において、
   前記ノズルの先端部を、前記ノズル孔の一方の長辺側に位置し、前記ノズル孔の周縁一部領域に沿った内周面を有する先端壁部と、前記ノズル孔の他方の長辺側に位置し、該先端壁部よりも上下方向長さが小さく形成され、前記ノズル孔の一部領域を側方に開放する短縮壁部とで構成し、
   冷却管を、前記ノズルと、前記ノズルのノズル孔から引き出された溶融ガラスとの双方に上下方向に跨って対向し、かつ、前記短縮壁部によって解放される前記ノズル孔の領域の少なくとも一部を側方から覆うように配置した状態で、該冷却管の内部に冷却媒体を流通させて溶融ガラスを冷却することを特徴とするガラス繊維製造方法。
5. 断面形状の扁平比が３０以下となるようにガラス繊維を製造する請求項４に記載のガラス繊維製造方法。

Images