JP7107209B2 - Glass fiber manufacturing method, bushing replacement method, and glass fiber manufacturing device - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス繊維の製造方法、当該製造方法を実施するための製造装置に備えられるブッシングの交換方法、及び当該製造装置としてのガラス繊維製造装置の技術に関する。 The present invention relates to a glass fiber manufacturing method, a method for replacing a bushing provided in a manufacturing apparatus for carrying out the manufacturing method, and a glass fiber manufacturing apparatus as the manufacturing apparatus.
従来より、複数のノズルを有するブッシングを備え、当該ノズルから溶融ガラスを引き出すことによって、複数のガラス繊維を同時に製造するガラス繊維製造装置が知られている。
前記ガラス繊維製造装置は、主に、ガラス原料を加熱して溶融させることにより溶融ガラスを生成する溶融炉、及び溶融炉の下流側に接続され、前記溶融炉で生成された溶融ガラスが流れるフィーダなどを備えるとともに、当該フィーダの底部には、溶融ガラスの流れ方向に沿って複数のフローホールが所定間隔にて設けられており、これらのフローホールの下部にブッシングが各々取り付けられている。
そして、フィーダを通して各ブッシングに供給された溶融ガラスを、当該ブッシングのノズルを介して引き出すことにより、複数のガラス繊維が同時に製造される(例えば、「特許文献1」を参照)。
なお、製造された複数のガラス繊維は、各々のブッシングごとに一本のストランドに紡糸され、繊維束としてボビンに巻取られる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a glass fiber manufacturing apparatus which is provided with a bushing having a plurality of nozzles and which simultaneously manufactures a plurality of glass fibers by drawing out molten glass from the nozzles.
The glass fiber manufacturing apparatus mainly includes a melting furnace that heats and melts frit to produce molten glass, and a feeder that is connected downstream of the melting furnace and through which the molten glass produced in the melting furnace flows. etc., and a plurality of flow holes are provided at predetermined intervals along the flow direction of the molten glass at the bottom of the feeder, and bushings are attached to the lower portions of these flow holes.
Then, a plurality of glass fibers are produced at the same time by withdrawing the molten glass supplied to each bushing through the feeder through the nozzle of the bushing (see, for example, "
A plurality of manufactured glass fibers are spun into one strand for each bushing and wound around a bobbin as a fiber bundle.
ところで、各ブッシングにより製造される複数のガラス繊維の太さや本数等を決定する条件(以下、「生産条件」と記載する)の一つとして、フィーダ内を流れる溶融ガラスの流量が挙げられる。
フィーダの上流側における状態(温度、粘度)の変化があった場合、生産条件が変わってしまい、製造されるガラス繊維の太さ等が変化してしまう。
By the way, one of the conditions (hereinafter referred to as "production conditions") that determines the thickness, number, etc. of the plurality of glass fibers produced by each bushing is the flow rate of molten glass flowing through the feeder.
If there is a change in the conditions (temperature, viscosity) on the upstream side of the feeder, the production conditions will change, and the thickness of the manufactured glass fibers will change.
また、ブッシングの交換時には、交換対象となるブッシング及びその周辺に対して放水を行い、当該ブッシングに流入する溶融ガラスを冷却固化し、流れを止める必要があり、ブッシングやその周辺が急激に冷却されることから、設備の劣化を招く要因となっていた。
更に、ブッシングの交換後において、先述した冷却により固化したガラスは再度加熱されることになるが、固化したガラスには、失透ブツ等が含まれるために、ガラス繊維の品質を低下させ、その結果ガラス繊維の生産性を低下させるおそれがあった。
In addition, when replacing a bushing, it is necessary to spray water on the bushing to be replaced and its surroundings, cool and solidify the molten glass flowing into the bushing, and stop the flow. As a result, it has become a factor that causes the deterioration of the equipment.
Furthermore, after the bushing is replaced, the glass solidified by the cooling described above is heated again. As a result, there is a risk of lowering the productivity of the glass fiber.
本発明は、上記の問題点に鑑み、設備の劣化及びガラス繊維の品質の低下を抑制できるガラス繊維の製造方法、ブッシングの交換方法、及びガラス繊維製造装置を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a glass fiber manufacturing method, a bushing replacement method, and a glass fiber manufacturing apparatus capable of suppressing deterioration of equipment and deterioration of glass fiber quality.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above, and the means for solving the problems will now be described.
即ち、本発明に係るガラス繊維の製造方法は、溶融ガラスを生成するガラス溶融炉と、前記ガラス溶融炉によって生成された溶融ガラスが流れるフィーダと、前記フィーダの底部に配置され複数のノズルを有するブッシングとを備え、前記ノズルから溶融ガラスを引き出すことによりガラス繊維を製造するガラス繊維の製造方法であって、前記フィーダは、前記ガラス溶融炉の下流に位置する本流フィーダと、前記本流フィーダより分岐して延長され、前記本流フィーダと連通する複数の分岐フィーダとを有し、前記ブッシングは、各々の前記分岐フィーダの底部に配置され、前記本流フィーダと各々の前記分岐フィーダとの間の連通部には、当該連通部に設けられた開口部を開閉するためのダンパーが備えられ、前記ダンパーによって前記開口部の開口面積を調節することを特徴とする。 That is, the method for producing glass fiber according to the present invention includes a glass melting furnace for producing molten glass, a feeder through which the molten glass produced by the glass melting furnace flows, and a plurality of nozzles arranged at the bottom of the feeder. and a bushing, wherein the glass fiber is produced by drawing molten glass from the nozzle, wherein the feeder comprises a mainstream feeder located downstream of the glass melting furnace and a branch from the mainstream feeder. a plurality of branch feeders extending in parallel and communicating with the mainstream feeder, wherein the bushing is disposed at the bottom of each branch feeder to provide communication between the mainstream feeder and each branch feeder; is provided with a damper for opening and closing the opening provided in the communicating portion, and the opening area of the opening is adjusted by the damper.
このような構成を有することにより、フィーダの上流側における状態(温度、粘度)の変化があった場合でも、ダンパーによって開口部を開閉することにより圧力損失を調整することにより、安定してガラス繊維を製造することができる。 By having such a configuration, even if there is a change in the conditions (temperature, viscosity) on the upstream side of the feeder, the damper opens and closes the opening to adjust the pressure loss, thereby stably feeding the glass fiber. can be manufactured.
また、本発明に係るガラス繊維の製造方法においては、前記ダンパーによって前記開口部の開口面積を調節することにより、前記分岐フィーダ内を流れる溶融ガラスの液面高さが一定となるように調整することが好ましい。 Further, in the method for producing a glass fiber according to the present invention, by adjusting the opening area of the opening with the damper, the liquid level of the molten glass flowing through the branch feeder is adjusted to be constant. is preferred.
即ち、本流フィーダと分岐フィーダとの間の連通部における開口部の開口面積が、当該分岐フィーダ内を流れる溶融ガラスの流れ方向に見た断面積と略同等となるように、ダンパーの高さを調節することにより、ダンパーの下端部が、溶融ガラスの液面と略接触することとなり、溶融ガラスの液面高さが略一定の状態となるように調整される。
従って、例えば不意に溶融ガラスの液面が波立ち、当該溶融ガラスの底部における圧力が変動することによって、製造されるガラス繊維の太さや密度等が変化することを抑制することができ、当該ガラス繊維の品質の向上を図ることができる。
That is, the height of the damper is adjusted so that the opening area of the opening in the communicating portion between the main feeder and the branch feeder is substantially the same as the cross-sectional area of the molten glass flowing through the branch feeder as viewed in the direction of flow. By adjusting, the lower end of the damper is brought into substantially contact with the liquid level of the molten glass, and the height of the liquid level of the molten glass is adjusted to be substantially constant.
Therefore, it is possible to suppress changes in the thickness, density, etc. of the manufactured glass fiber due to, for example, unexpected ripples in the liquid surface of the molten glass and fluctuations in the pressure at the bottom of the molten glass. quality can be improved.
また、本発明に係るガラス繊維の製造方法においては、前記分岐フィーダ内を流れる溶融ガラスを加熱する加熱手段が備えられ、前記加熱手段によって、前記溶融ガラスの温度が一定となるように調整することが好ましい。 Further, in the method for producing glass fiber according to the present invention, heating means for heating the molten glass flowing in the branch feeder is provided, and the heating means adjusts the temperature of the molten glass to be constant. is preferred.
このような構成を有することにより、分岐フィーダ内を流れる溶融ガラスに対して、部分的な温度低下に起因する粘度のムラの発生を抑制することが可能となり、製造されるガラス繊維の品質の向上を図ることができる。 By having such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of unevenness in the viscosity of the molten glass flowing in the branch feeder due to a partial temperature decrease, and the quality of the manufactured glass fiber is improved. can be achieved.
また、本発明に係るガラス繊維の製造方法においては、複数の前記分岐フィーダの内の何れかの分岐フィーダと、前記本流フィーダとの間の前記連通部の開口部を前記ダンパーによって閉塞した状態で、前記ガラス繊維を製造してもよい。 Further, in the method for producing glass fibers according to the present invention, the opening of the communicating portion between any branch feeder of the plurality of branch feeders and the main flow feeder is closed by the damper. , the glass fiber may be produced.
このような構成を有することにより、例えば、ブッシングの交換等、設備の定期的なメンテナンスを行う場合、単一のフィーダの底部にブッシングが配置された従来の製造装置のように、設備全体の稼働を停止させる必要がなく、ガラス繊維の製造を継続しつつ、必要なメンテナンスを行うことが可能となるため、生産能力の向上を図ることができる。 With such a configuration, for example, when routine maintenance of the equipment is performed, such as replacing bushings, the overall equipment operation is reduced, as in conventional manufacturing equipment with bushings located at the bottom of a single feeder. Since it is possible to perform necessary maintenance while continuing the production of glass fibers without having to stop the production, it is possible to improve the production capacity.
本発明に係るブッシングの交換方法は、溶融ガラスを生成するガラス溶融炉と、前記ガラス溶融炉によって生成された溶融ガラスが流れるフィーダと、前記フィーダの底部に配置され複数のノズルを有するブッシングとを備え、前記ノズルから溶融ガラスを引き出すことによりガラス繊維を製造するガラス繊維製造装置における、前記ブッシングの交換方法であって、前記フィーダは、前記ガラス溶融炉と連通する本流フィーダと、前記本流フィーダより分岐して延長され、前記本流フィーダの下流に位置する複数の分岐フィーダとを有し、前記ブッシングは、各々の前記分岐フィーダの底部に配置され、前記本流フィーダと各々の前記分岐フィーダとの間の連通部には、当該連通部に設けられた開口部を開閉するためのダンパーが備えられ、前記ダンパーによって前記本流フィーダと前記分岐フィーダとの間の前記連通部の開口部を閉塞し、前記分岐フィーダ内の溶融ガラスを外部に排出した後に、前記ブッシングの交換作業を行うことを特徴とする。 A bushing replacement method according to the present invention comprises a glass melting furnace that produces molten glass, a feeder through which the molten glass produced by the glass melting furnace flows, and a bushing that is arranged at the bottom of the feeder and has a plurality of nozzles. A method for replacing the bushing in a glass fiber manufacturing apparatus that manufactures glass fibers by drawing molten glass from the nozzle, wherein the feeder comprises a mainstream feeder communicating with the glass melting furnace, and a main stream feeder from the mainstream feeder. a plurality of branch feeders branching and extending downstream of the main feeder, wherein the bushing is disposed at the bottom of each branch feeder between the main feeder and each branch feeder; The communication portion of is provided with a damper for opening and closing an opening provided in the communication portion, the damper closes the opening of the communication portion between the main feeder and the branch feeder, and the The bushing is replaced after the molten glass in the branch feeder is discharged to the outside.
このような構成を有することにより、ガラス繊維製造装置の稼働を再開した直後において、失透によるガラス繊維の品質低下を引き起こすことはなく、生産性の低下を招くこともない。
また、本発明においては、ブッシングに対して放水を行い、分岐フィーダ内の溶融ガラスの流れを止める必要がないため、当該分岐フィーダにおいて、局部的に急激に冷却されることによる破損や損傷の発生を、極力防止することができる。
With such a configuration, immediately after restarting the operation of the glass fiber manufacturing apparatus, the quality of the glass fiber is not deteriorated due to devitrification, and the productivity is not lowered.
In addition, in the present invention, since it is not necessary to stop the flow of molten glass in the branch feeder by spraying water on the bushing, breakage or damage occurs due to local rapid cooling in the branch feeder. can be prevented as much as possible.
また、本発明に係るブッシングの交換方法において、前記分岐フィーダは、前記分岐フィーダ内を流れる溶融ガラスを加熱する加熱手段を備え、前記ブッシングの交換作業の終了後、前記加熱手段によって前記分岐フィーダの内部空間を加熱することが好ましい。 Further, in the bushing replacement method according to the present invention, the branch feeder includes heating means for heating the molten glass flowing in the branch feeder, and after the bushing replacement work is completed, the branch feeder is heated by the heating means. Heating the interior space is preferred.
このような構成を有することにより、ブッシングの交換作業の終了後、再び分岐フィーダ内を流れ始めた溶融ガラスの温度を、直ちに所定の温度にまで昇温し、保持することが可能となるため、当該分岐フィーダにおける稼働を再開する際、製造されるガラス繊維の品質不良の発生を極力抑制し、ガラス繊維製造装置の再稼働をスムーズに行うことができる。 With such a configuration, after the bushing replacement work is completed, the temperature of the molten glass that has started to flow again in the branch feeder can be immediately raised to a predetermined temperature and maintained. When resuming the operation of the branch feeder, it is possible to suppress the occurrence of quality defects in the manufactured glass fiber as much as possible, and to smoothly resume the operation of the glass fiber manufacturing apparatus.
本発明に係るガラス繊維製造装置は、溶融ガラスを生成するガラス溶融炉と、前記ガラス溶融炉によって生成された溶融ガラスが流れるフィーダと、前記フィーダの底部に配置され複数のノズルを有するブッシングとを備え、前記ノズルから溶融ガラスを引き出すことによりガラス繊維を製造するガラス繊維製造装置であって、前記フィーダは、前記ガラス溶融炉の下流に位置する本流フィーダと、前記本流フィーダより分岐して延長され、前記本流フィーダと連通する複数の分岐フィーダとを有し、前記ブッシングは、各々の前記分岐フィーダの底部に配置され、前記本流フィーダと各々の前記分岐フィーダとの間の連通部には、当該連通部に設けられた開口部を開閉するためのダンパーが備えられることを特徴とする。 A glass fiber manufacturing apparatus according to the present invention comprises a glass melting furnace that produces molten glass, a feeder through which the molten glass produced by the glass melting furnace flows, and a bushing that is arranged at the bottom of the feeder and has a plurality of nozzles. and a glass fiber manufacturing apparatus for manufacturing glass fibers by drawing out molten glass from the nozzle, wherein the feeder includes a mainstream feeder located downstream of the glass melting furnace and an extension branched from the mainstream feeder. , a plurality of branch feeders communicating with the main stream feeder, the bushing being arranged at the bottom of each of the branch feeders, and a communicating portion between the main stream feeder and each of the branch feeders comprising A damper is provided for opening and closing the opening provided in the communicating portion.
このような構成を有することにより、それぞれの分岐フィーダごとに溶融ガラスの圧力損失を調整して、任意に生産条件(製造されるガラス繊維の太さや本数等を決定する条件)を設定することが可能になることから、複数種類のガラス繊維を同時に生産することができる。また、フィーダの上流側における状態(温度、粘度)の変化があった場合でも、圧力損失を調整することにより、安定してガラス繊維を製造することができる。 By having such a configuration, it is possible to adjust the pressure loss of the molten glass for each branch feeder and arbitrarily set production conditions (conditions for determining the thickness and number of glass fibers to be manufactured). As a result, multiple types of glass fibers can be produced simultaneously. Further, even if there is a change in the conditions (temperature, viscosity) on the upstream side of the feeder, it is possible to stably produce glass fibers by adjusting the pressure loss.
また、本発明に係るガラス繊維製造装置において、各々の前記分岐フィーダの底部に配置される前記ブッシングは、二個以下であり、前記分岐フィーダの延長端部において、前記溶融ガラスの流れ方向に沿って並置されることが好ましい。 Further, in the glass fiber manufacturing apparatus according to the present invention, the number of bushings arranged at the bottom of each branch feeder is two or less, and at the extension end of the branch feeder, the bushings are arranged along the flow direction of the molten glass. preferably side-by-side.
このような構成を有することにより、溶融ガラスの流れ方向の最上流側(即ち、本流フィーダとの連通側)に位置するブッシングと、最下流側(即ち、分岐フィーダの延長端部側)に位置するブッシングとの間で、溶融ガラスの圧力差が大きくなり過ぎるのを抑制することができ、製造されるガラス繊維の品質に、ばらつきが生じることが少なく、当該ガラス繊維の品質の向上を図ることができる。 By having such a configuration, the bushing located on the most upstream side (that is, the side communicating with the main feeder) in the flow direction of the molten glass and the bushing located on the most downstream side (that is, the extension end side of the branch feeder) It is possible to suppress the pressure difference of the molten glass from becoming too large between the bushing and the bushing, and to improve the quality of the glass fiber by suppressing variations in the quality of the manufactured glass fiber. can be done.
また、本発明に係るガラス繊維製造装置において、前記分岐フィーダは、前記分岐フィーダ内を流れる溶融ガラスを加熱する加熱手段を備えることが好ましい。 Moreover, in the glass fiber manufacturing apparatus according to the present invention, it is preferable that the branch feeder includes heating means for heating the molten glass flowing through the branch feeder.
このような構成を有することにより、分岐フィーダ内を流れる溶融ガラスに対して、部分的な温度低下に起因する粘度のムラの発生を抑制することが可能となり、製造されるガラス繊維の品質の向上を図ることができる。 By having such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of unevenness in the viscosity of the molten glass flowing in the branch feeder due to a partial temperature decrease, and the quality of the manufactured glass fiber is improved. can be achieved.
本発明は、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明に係るガラス繊維の製造方法、及びガラス繊維製造装置によれば、本発明に係るブッシングの交換方法によれば、設備の劣化及びガラス繊維の品質の低下を抑制することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention has an effect as shown below.
That is, according to the glass fiber manufacturing method and the glass fiber manufacturing apparatus according to the present invention, and according to the bushing replacement method according to the present invention, it is possible to suppress the deterioration of the equipment and the deterioration of the quality of the glass fiber.
次に、本発明の実施形態について、図1乃至図3を用いて説明する。
なお、以下の説明においては便宜上、図2及び図3における上下方向を、ガラス繊維製造装置1の上下方向と規定して説明する。また、図1乃至図3における矢印A1、矢印A2、及び矢印A3の方向を、溶融ガラスGの流れ方向として規定する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
2 and 3 is defined as the vertical direction of the glass
[ガラス繊維製造装置1の全体構成]
先ず、本発明を具現化したガラス繊維製造装置1(以下、単に「製造装置1」と記載する)の構成について、図1、及び図2を用いて説明する。
本実施形態における製造装置1は、ガラス原料(図示せず)を加熱して溶融された溶融ガラスGを、ブッシング30に設けられる複数のノズル31・31・・・を介して引き出すことにより、複数のガラス繊維F・F・・・(図2を参照)を同時に製造する装置である。
製造装置1は、図1に示すように、主に、ガラス溶融炉10、フィーダ20、ブッシング30、及びダンパー40等を備える。
[Overall Configuration of Glass Fiber Manufacturing Apparatus 1]
First, the configuration of a glass fiber manufacturing apparatus 1 (hereinafter simply referred to as "
The
The
ガラス溶融炉10は、炉内に投入されたガラス原料を加熱して溶融させることにより、溶融ガラスGを連続的に生成するものである。
ガラス溶融炉10は、耐火物(例えば、煉瓦など)からなる槽形状の構造物として構成され、その内部には、例えば電気ヒータやLPGバーナ等からなる、図示せぬ加熱手段が備えられている。
The
The
ガラス溶融炉10において、溶融ガラスGの流れ方向(図1中の矢印A1の方向)における上流側の端部には、珪砂、石灰石、ソーダ灰、及びカレット等を混合したガラス原料を炉内に投入するための投入口(図示せず)が設けられている。
In the
そして、前記投入口から投入されたガラス原料を、前記加熱手段によって所定温度に加熱して溶融させることにより、溶融ガラスGは、ガラス溶融炉10によって連続的に生成され、流れ方向(矢印A1の方向)の下流側に向かって流れるようになっている。
Then, by heating and melting the frit fed from the inlet to a predetermined temperature by the heating means, the molten glass G is continuously generated by the
次に、フィーダ20について説明する。
フィーダ20は、ガラス溶融炉10によって生成された溶融ガラスGを流して、当該溶融ガラスGを、後述するブッシング30に供給するものである。
フィーダ20は、主に、ガラス溶融炉10と連通する本流フィーダ21、及び本流フィーダ21より分岐する複数の分岐フィーダ22・22・・・等により構成される。
Next, the
The
The
本流フィーダ21は、例えば本実施形態においては、一方に延長する矩形箱形状の耐火物(例えば、煉瓦など)からなる一本の第一本流フィーダ21A、及び複数(例えば図1においては、二本のみ記載)の第二本流フィーダ21B・21Bにより構成される。
The
第一本流フィーダ21Aは、ガラス溶融炉10における流れ方向(矢印A1の方向)の下流側において、当該流れ方向に沿って延長するようにして配置されるとともに、当該ガラス溶融炉10と連通される。
The first
一方、複数の第二本流フィーダ21B・21Bは、第一本流フィーダ21Aの両側の側壁部21A1・21A1より溶融ガラスGの流れ方向(図1中の矢印A2の方向)に沿って延長するようにして配置されるとともに、当該第一本流フィーダ21Aと連通される。
On the other hand, the plurality of second
そして、ガラス溶融炉10から本流フィーダ21に供給される溶融ガラスGは、第一本流フィーダ21Aによって流れ方向(矢印A1の方向)の下流側に向かって流れるとともに、当該流れ方向(矢印A1の方向)の中途部において、複数の第二本流フィーダ21Bに分岐して、新たな流れ方向(矢印A2の方向)の下流側に向かって流れるようになっている。
Then, the molten glass G supplied from the
なお、本流フィーダ21の構成については、本実施形態に限定されるものではない。
例えば、第二本流フィーダ21Bを有することなく、第一本流フィーダ21Aのみによって本流フィーダ21を構成し、当該第一本流フィーダ21Aの側壁部21A1において、複数の分岐フィーダ22・22・・・を、後述するようにして設けることとしてもよい。
Note that the configuration of the
For example, the
複数(例えば図1においては、八本のみ記載)の分岐フィーダ22・22・・・は、上述した本流フィーダ21と同じく、各々一方に延長する矩形箱形状の耐火物(例えば、煉瓦など)により構成される。
また、これらの分岐フィーダ22・22・・・は、複数の第二本流フィーダ21B・21Bにおける各々の側壁部21B1・21B1において、溶融ガラスGの流れ方向(矢印A2の方向)に所定間隔にて配置され、互いに平行、且つ新たな溶融ガラスGの流れ方向(図1中の矢印A3の方向)に沿って延長するようにして配置されるとともに、当該複数の第二本流フィーダ21B・21Bと連通される。
つまり、分岐フィーダ22は、本流フィーダ21(より具体的には、第二本流フィーダ21B)より分岐して一方(溶融ガラスGの流れ方向(矢印A3の方向))に延長されるとともに、本流フィーダ21と連通される。
A plurality of branch feeders 22 (for example, only eight are shown in FIG. 1) are made of rectangular box-shaped refractories (for example, bricks, etc.) extending in one direction, similarly to the
Further, these
That is, the
また、各分岐フィーダ22の底面は、流れ方向(矢印A3の方向)の上流側から下流側に向かって、緩やかに下方に傾斜するように設定されている。
In addition, the bottom surface of each
そして、第一本流フィーダ21Aから分岐して第二本流フィーダ21B内を流れる溶融ガラスGは、流れ方向(矢印A2の方向)の中途部において、さらに複数の分岐フィーダ22に分岐して、新たな流れ方向(矢印A3の方向)の下流側に向かって流れるようになっている。
Then, the molten glass G branched from the first
各分岐フィーダ22の内部には、例えばLPGバーナからなる加熱手段23がそれぞれ備えられており、製造装置1によってガラス繊維Fを製造する場合においては、当該加熱手段23によって、分岐フィーダ22内を流れる溶融ガラスGを加熱することにより、当該溶融ガラスGの温度を、常に一定となるように調整する構成となっている。
なお、加熱手段23の構成については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、電気ヒータ等によって構成してもよい。
Each
The configuration of the heating means 23 is not limited to that of the present embodiment, and may be configured by an electric heater or the like, for example.
このような構成を有することにより、本実施形態においては、分岐フィーダ22内を流れる溶融ガラスGに対して、部分的な温度低下に起因する粘度のムラの発生を抑制することが可能となり、製造されるガラス繊維Fの品質の向上を図ることができる。
By having such a configuration, in the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of unevenness in the viscosity of the molten glass G flowing in the
次に、ブッシング30について説明する。
ブッシング30は、フィーダ20によってガラス溶融炉10から供給される溶融ガラスGを、複数のガラス繊維F・F・・・に成形するものである。
ブッシング30は、例えば図2に示すように、白金、又は白金合金等からなる、上面が開放された矩形箱形状の部材からなり、その底面30aには、複数のノズル31・31・・・が設けられている。
Next, the
The
As shown in FIG. 2, the
そして、ブッシング30は、上述した分岐フィーダ22の底部22aに配置される。
より具体的には、分岐フィーダ22の底部22aにおいて、流れ方向(矢印A3の方向)の下流側の端部には、フローホール22a1が設けられており、当該フローホール22a1を塞ぐようにして、ブッシング30は、底部22aの下面に取り付けられている。
The
More specifically, in the bottom 22a of the
このような構成からなるブッシング30において、分岐フィーダ22内を流れる溶融ガラスGは、中空状の複数のノズル31・31・・・を介して糸状に流下する。
そして、糸状に流下した複数の溶融ガラスGを引き出しながら、所定の内径になるように延伸させることにより、複数のガラス繊維(ガラスフィラメント)F・F・・・が同時に成形される。
なお、成形された複数のガラス繊維F・F・・・は、その後、集束剤を塗布されて集束され、ガラスストランドSとなり、図示せぬ巻取り装置によって巻き取られて巻回体100に形成される。
In the
A plurality of glass fibers (glass filaments) F.F.
A plurality of formed glass fibers F · F . be done.
図1に示すように、各分岐フィーダ22に配置されるブッシング30の個数は、一個に限らず複数個であってもよいが、二個以下であることが好ましい。
即ち、例えば各分岐フィーダ22の底部22aに複数のブッシング30・30・・・を配置する場合、これら複数のブッシング30・30・・・は、分岐フィーダ22内を流れる溶融ガラスGの流れ方向(矢印A3の方向)に沿って互いに並置されることとなる。
従って、三個以上のブッシング30・30・・・を1つの分岐フィーダ22の底部22aに配置すると、溶融ガラスGの流れ方向(矢印A3の方向)の最上流側、即ち、第二本流フィーダ21Bとの連通側に位置するブッシング30と、当該流れ方向の最下流側、即ち、分岐フィーダ22の延長端部側に位置するブッシング30との間で、溶融ガラスGの圧力差が大きくなり、製造されるガラス繊維Fの品質に、ばらつきが生じ易くなる。
As shown in FIG. 1, the number of
That is, for example, when a plurality of
Therefore, when three or
このようなことから、本実施形態においては、図1中の分岐フィーダ22Aに示すように、底部22aに配置されるブッシング30・30は、二個以下であり、当該分岐フィーダ22Aの延長端部、即ち溶融ガラスGの流れ方向(矢印A3の方向)における下流側の端部において、当該流れ方向に沿って並置される構成としている。
そのため、製造されるガラス繊維Fの品質にばらつきが生じることも少なく、当該ガラス繊維Fの品質の向上を図ることができる。
For this reason, in this embodiment, as shown in the
Therefore, the quality of the manufactured glass fibers F is less likely to vary, and the quality of the glass fibers F can be improved.
次に、ダンパー40について説明する。
ダンパー40は、第二本流フィーダ21Bと、各々の分岐フィーダ22との間の連通部50に配置され、当該連通部50に設けられた開口部、即ち第二本流フィーダ21Bの側壁部21B1に形成された開口部21B2を開閉するためのものである。
ここで、連通部50は、開口部21B2を中心として、当該開口部21B2における流れ方向(矢印A3の方向)の上流側及び下流側の近傍を含む領域を意味する。
従って、ダンパー40の配置については、開口部21B2を開閉可能な位置であれば、何れの位置に配置されていてもよく、本実施形態のように、分岐フィーダ22側に配置されていてもよく、或いは、第二本流フィーダ21B側に配置されていてもよい。また、ダンパー40は、本実施形態における配置位置よりも矢印A3方向の下流側に配置されていてもよい。
Next,
The
Here, the communicating
Therefore, the
ダンパー40は、例えば図2に示すように、耐火物(例えば、煉瓦など)からなる板状部材により構成され、溶融ガラスGの流れ方向(矢印A3の方向)に平面部を向けた状態にて配置される。
また、ダンパー40は、例えば、ワイヤーを用いた牽引装置等からなる昇降手段41を備え、当該昇降手段41によって、上下方向に移動可能(昇降可能)に設けられる。
As shown in FIG. 2, the
In addition, the
そして、昇降手段41によって、ダンパー40が下降(下方に移動)され、当該ダンパー40が最下点の位置に到達した状態において、連通部50に設けられた開口部21B2は、ダンパー40によって完全に閉塞された状態となる。
また、昇降手段41によって、ダンパー40が上昇(上方に移動)され、当該ダンパー40が最上点の位置に到達した状態において、連通部50に設けられた開口部21B2は、ダンパー40によって完全に開放された状態となる。
Then, the
In addition, the
さらに、ダンパー40は、昇降手段41によって、上述した最下点と最上点との間の任意の位置に停止可能な設定となっており、ダンパー40の停止した位置によって、連通部50に設けられた開口部21B2の開口面積が調節され、分岐フィーダ22内を流れる溶融ガラスGの圧力損失が調整される構成となっている。
Furthermore, the
なお、ダンパー40の停止位置については、上述したような、分岐フィーダ22内を流れる溶融ガラスGの、圧力損失の調整を目的として設定されるだけでなく、例えば、当該溶融ガラスGの液面高さの変動の抑制を目的として設定されてもよい。
即ち、本流フィーダ21(より具体的には、第二本流フィーダ21B)と、分岐フィーダ22との間の連通部50に設けられる開口部21B2の開口面積が、当該分岐フィーダ22内を流れる溶融ガラスGの流れ方向(矢印A3の方向)に見た断面積と略同等となるように、ダンパー40によって前記開口部21B2の開口面積を調節することにより、分岐フィーダ22内を流れる溶融ガラスGの液面高さが一定となるように調整することとしてもよい。
The stop position of the
That is, the opening area of the opening 21B2 provided in the
このようにダンパー40の高さを調節することにより、ダンパー40の下端部は、溶融ガラスGの液面と略接触することとなり、溶融ガラスGは、ダンパー40によって圧力損失を調整されつつ、液面高さが略一定の状態となるように調整されることとなる。
従って、例えば不意に溶融ガラスGの液面が波立ち、当該溶融ガラスGの底部における圧力が変動することによって、製造されるガラス繊維Fの太さや密度等が変化することを抑制することができ、当該ガラス繊維Fの品質の向上を図ることができる。
By adjusting the height of the
Therefore, it is possible to suppress changes in the thickness, density, etc. of the manufactured glass fibers F due to, for example, unexpected fluctuations in the liquid surface of the molten glass G and variations in the pressure at the bottom of the molten glass G. The improvement of the quality of the said glass fiber F can be aimed at.
以上のように、本実施形態における製造装置1においては、本流フィーダ21(より具体的には、各第二本流フィーダ21B)と、各々の分岐フィーダ22・22・・・との間の連通部50・50・・・に、当該連通部50・50・・・に設けられる開口部21B2・21B2・・・を開閉可能なダンパー40・40・・・が、それぞれ備えられている。
As described above, in the
そして、このような構成からなる製造装置1によって、ガラス繊維Fを製造する場合、各ダンパー40を用いて、それぞれの前記開口部21B2の開口面積を調節し、各分岐フィーダ22内を流れる溶融ガラスGの圧力損失を調整した後、それぞれの分岐フィーダ22ごとに、ブッシング30のノズル31を介して溶融ガラスGを引き出し、ガラス繊維Fを製造する。
When the
このような構成を有することにより、本実施形態における製造装置1によれば、それぞれの分岐フィーダ22ごとに溶融ガラスGの圧力損失を調整して、任意に生産条件(製造されるガラス繊維Fの太さや本数等を決定する条件)を設定することが可能になる。
従って、例えば従来のような、単一のフィーダ(例えば、第一本流フィーダ21Aのみからなるフィーダ)の底部にブッシング30を配置して、当該ブッシング30のノズル31から溶融ガラスGを引き出すことによりガラス繊維Fを製造する場合と異なり、複数種類のガラス繊維Fを同時に製造することができる。
By having such a configuration, according to the
Therefore, for example, by arranging the
また、本実施形態における製造装置1によれば、複数の分岐フィーダ22・22・・・の内の何れかの分岐フィーダ22と、本流フィーダ(より具体的には、第二本流フィーダ21B)との間の連通部50の開口部21B2をダンパー40によって閉塞した状態にて、ガラス繊維Fを製造することが可能である。
Further, according to the
このような構成を有することにより、例えば、ブッシング30の交換等、設備の定期的なメンテナンスを行う場合、単一のフィーダ(例えば、第一本流フィーダ21Aのみからなるフィーダ)の底部にブッシング30が配置された従来の製造装置のように、設備全体の稼働を停止させる必要がなく、ガラス繊維Fの製造を継続しつつ、必要なメンテナンスを行うことが可能となるため、生産能力の向上を図ることができる。
With such a configuration, for example, when periodic maintenance of equipment such as replacement of the
[ブッシング30の交換手順]
次に、本実施形態における製造装置1において、定期的なメンテナンスや、ガラス繊維Fの生産条件の変更等により、当該製造装置1に備えられたブッシング30の交換作業を行う場合の交換方法について、図3を用いて説明する。
[Replacement procedure for bushing 30]
Next, in the
前述したように、本実施形態における製造装置1においては、本流フィーダ21(より具体的には、第二本流フィーダ21B)より分岐する複数の分岐フィーダ22・22・・・に対して、ブッシング30・30・・・が各々備えられていることから、当該ブッシング30の交換作業は、製造装置1の全体の稼働を停止させることなく、各々の分岐フィーダ22ごとに行うことが可能である。
ブッシング30の交換方法は、主に、経時的に順に実行される閉塞工程S01、排出工程S02、及び交換工程S03等により構成される。
As described above, in the
The method for replacing the
閉塞工程S01は、本流フィーダ21(第二本流フィーダ21B)と、分岐フィーダ22との間の連通部50に設けられた開口部21B2を、ダンパー40によって閉塞する工程である。
閉塞工程S01においては、図3(a)に示すように、昇降手段41によってダンパー40が下方に移動(下降)され、前述した最下点の位置にて停止する。
これにより、前記開口部21B2は、ダンパー40によって閉塞され、第二本流フィーダ21Bから分岐フィーダ22に供給される溶融ガラスGが、一時的に堰き止められる。
The closing step S01 is a step of closing the opening 21B2 provided in the
In the closing step S01, as shown in FIG. 3(a), the
As a result, the opening 21B2 is closed by the
次に、排出工程S02について説明する。
排出工程S02は、分岐フィーダ22内に残存する溶融ガラスGを、当該分岐フィーダ22の外部に排出する工程である。
排出工程S02においては、図3(b)に示すように、上記閉塞工程S01によって堰き止められた後、未だ分岐フィーダ22内に残存する溶融ガラスGが、ブッシング30に設けられた複数のノズル31・31・・・から、当該分岐フィーダ22の外部に引き出される。
これにより、分岐フィーダ22内に残存する溶融ガラスGは、当該分岐フィーダ22の外部に略全て排出されることとなる。
Next, the discharge step S02 will be described.
The discharge step S<b>02 is a step of discharging the molten glass G remaining in the
In the discharge step S02, as shown in FIG. 3(b), the molten glass G still remaining in the
As a result, substantially all of the molten glass G remaining in the
次に、交換工程S03について説明する。
交換工程S03は、ブッシング30の交換作業を行う工程である。
交換工程S03においては、図3(c)に示すように、既存のブッシング30(以下、適宜「旧ブッシング30A」と記載する)が、分岐フィーダ22から取り外され、新たなブッシング30(以下、適宜「新ブッシング30B」と記載する)が、当該分岐フィーダ22に取り付けられる。
これにより、分岐フィーダ22に備えられるブッシング30は、新たなブッシング30に交換され、ブッシング30の交換方法は完了する。
Next, the replacement step S03 will be described.
The replacement step S03 is a step of performing replacement work for the
In the replacement step S03, as shown in FIG. 3C, the existing bushing 30 (hereinafter referred to as "
As a result, the
以上のように、本実施形態の製造装置1における、ブッシング30の交換方法は、本流フィーダ21(第二本流フィーダ21B)より分岐する各々の分岐フィーダ22ごとに行われ、ダンパー40によって本流フィーダ(第二本流フィーダ21B)と分岐フィーダ22との間の連通部50に設けられた開口部21B2を閉塞し(閉塞工程S01)、分岐フィーダ22内の溶融ガラスGを外部に排出した後に(排出工程S02)、ブッシング30の交換作業を行う(交換工程S03)ことを特徴としている。
As described above, the method for replacing the
ここで、例えば従来のような、単一のフィーダ(例えば、第一本流フィーダ21Aのみからなるフィーダ)の底部にブッシング30が配置されたガラス繊維製造装置に対して、ブッシング30の交換作業を行う場合、本流フィーダ21内を流れる溶融ガラスGの流れを止めるために、ブッシング30の加熱を停止して放水を行い、当該ブッシング30の近傍に位置する本流フィーダ21内の溶融ガラスGを部分的に水冷して固化させる必要がある。
そのため、ブッシング30の交換作業が終了し、再びガラス繊維製造装置の稼働を開始した直後においては、水冷によって固化していた部分が失透となって溶融ガラスG中に析出し、製造されるガラス繊維Fの品質低下を引き起こし易く、生産性の低下を招く要因となる。
Here, for example, in a conventional glass fiber manufacturing apparatus in which a
Therefore, immediately after the operation of replacing the
また、上述したように、本流フィーダ21内を流れる溶融ガラスGの流れを止めるために、ブッシング30に対して放水を行うことにより、当該本流フィーダ21は、局部的に急激に冷却されることとなり、破損や損傷を引き起こす要因となり易い。
Further, as described above, by spraying water onto the
本実施形態における製造装置1においては、本流フィーダ21(第二本流フィーダ21B)より分岐する複数の分岐フィーダ22・22・・・を設け、各分岐フィーダ22の底部22aにブッシング30をそれぞれ配置するとともに、本流フィーダ21(第二本流フィーダ21B)と各々の分岐フィーダ22との間の連通部50に設けられた開口部21B2を開閉可能なダンパー40を設け、当該ダンパー40によって前記開口部21B2を閉塞し、分岐フィーダ22内の溶融ガラスGを外部に排出した後に、ブッシング30の交換作業を行うことにより、従来のガラス繊維製造装置のように、稼働を再開した直後に、失透によるガラス繊維Fの品質低下を引き起こすことはなく、生産性の低下を招くこともない。
In the
また、本実施形態における製造装置1においては、ブッシング30に対して放水を行い、分岐フィーダ22内を流れる溶融ガラスGの流れを止める必要がないため、当該分岐フィーダ22において、局部的に急激に冷却されることによる破損や損傷の発生を、極力防止することができる。
In addition, in the
なお、本実施形態の製造装置1における、ブッシング30の交換方法においては、ブッシング30の交換作業(交換工程S03)の終了後、加熱手段23によって分岐フィーダ22の内部空間を加熱する加熱工程S04を、さらに設けてもよい。
In the method of replacing the
このような構成を有することにより、ブッシング30の交換作業の終了後、再び分岐フィーダ22内を流れ始めた溶融ガラスGの温度を、直ちに所定の温度にまで昇温し保持することが可能となるため、当該分岐フィーダ22における稼働を再開する際、製造されるガラス繊維Fの品質不良の発生を極力抑制し、製造装置1の再稼働をスムーズに行うことができる。
With such a configuration, it is possible to immediately raise the temperature of the molten glass G, which has started to flow again in the
1 ガラス繊維製造装置(製造装置)
10 ガラス溶融炉
20 フィーダ
21 本流フィーダ
21A 第一本流フィーダ(本流フィーダ)
21A1 側壁部
21B 第二本流フィーダ(本流フィーダ)
21B1 側壁部
21B2 開口部
22 分岐フィーダ
22a 底部
23 加熱手段
30 ブッシング
30A 旧ブッシング(ブッシング)
30B 新ブッシング(ブッシング)
30a 底面
31 ノズル
40 ダンパー
41 昇降手段
50 連通部
100 巻回体
S ガラスストランド
F ガラス繊維(ガラスフィラメント)
G 溶融ガラス
1 Glass fiber manufacturing equipment (manufacturing equipment)
10
21A1
21B1 side wall 21B2
30B New bushing (bushing)
G molten glass
Claims (9)
前記フィーダは、
前記ガラス溶融炉の下流に位置する本流フィーダと、
前記本流フィーダより分岐して延長され、前記本流フィーダと連通する複数の分岐フィーダとを有し、
前記ブッシングは、各々の前記分岐フィーダの底部に配置され、
前記本流フィーダと各々の前記分岐フィーダとの間の連通部には、当該連通部に設けられた開口部を開閉するためのダンパーが備えられ、
前記ダンパーによって前記開口部の開口面積を調節する、
ことを特徴とするガラス繊維の製造方法。 A glass melting furnace for producing molten glass, a feeder through which the molten glass produced by the glass melting furnace flows, and a bushing arranged at the bottom of the feeder and having a plurality of nozzles, and withdrawing the molten glass from the nozzles. A method for producing glass fibers by
The feeder is
a mainstream feeder located downstream of the glass melting furnace;
a plurality of branch feeders branched and extended from the mainstream feeder and communicating with the mainstream feeder;
said bushing is located at the bottom of each said branch feeder;
A damper for opening and closing an opening provided in the communicating portion is provided in the communicating portion between the main stream feeder and each of the branch feeders,
adjusting the opening area of the opening with the damper;
A method for producing a glass fiber characterized by:
前記分岐フィーダ内を流れる溶融ガラスの液面高さが一定となるように調整する、
ことを特徴とする、請求項1に記載のガラス繊維の製造方法。 By adjusting the opening area of the opening with the damper,
adjusting the liquid level of the molten glass flowing in the branch feeder to be constant;
The method for producing glass fiber according to claim 1, characterized in that:
前記加熱手段によって、前記溶融ガラスの温度が一定となるように調整する、
ことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のガラス繊維の製造方法。 A heating means for heating the molten glass flowing in the branch feeder is provided,
adjusting the temperature of the molten glass to be constant by the heating means;
The method for producing glass fiber according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記ガラス繊維を製造する、
ことを特徴とする、請求項1~3の何れか一項に記載のガラス繊維の製造方法。 in a state in which the opening of the communicating portion between any branch feeder of the plurality of branch feeders and the main stream feeder is blocked by the damper,
producing the glass fiber;
The method for producing a glass fiber according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
前記フィーダは、
前記ガラス溶融炉の下流に位置する本流フィーダと、
前記本流フィーダより分岐して延長され、前記本流フィーダと連通する複数の分岐フィーダとを有し、
前記ブッシングは、各々の前記分岐フィーダの底部に配置され、
前記本流フィーダと各々の前記分岐フィーダとの間の連通部には、当該連通部に設けられた開口部を開閉するためのダンパーが備えられ、
前記ダンパーによって前記本流フィーダと前記分岐フィーダとの間の前記連通部の開口部を閉塞し、
前記分岐フィーダ内の溶融ガラスを外部に排出した後に、
前記ブッシングの交換作業を行う、
ことを特徴とするブッシングの交換方法。 A glass melting furnace for producing molten glass, a feeder through which the molten glass produced by the glass melting furnace flows, and a bushing arranged at the bottom of the feeder and having a plurality of nozzles, and withdrawing the molten glass from the nozzles. A method for replacing the bushing in a glass fiber manufacturing apparatus for manufacturing glass fiber by
The feeder is
a mainstream feeder located downstream of the glass melting furnace;
a plurality of branch feeders branched and extended from the mainstream feeder and communicating with the mainstream feeder;
said bushing is located at the bottom of each said branch feeder;
A damper for opening and closing an opening provided in the communicating portion is provided in the communicating portion between the main stream feeder and each of the branch feeders,
closing the opening of the communicating portion between the main stream feeder and the branch feeder by the damper;
After discharging the molten glass in the branch feeder to the outside,
performing replacement work of the bushing;
A bushing replacement method characterized by:
前記分岐フィーダ内を流れる溶融ガラスを加熱する加熱手段を備え、
前記ブッシングの交換作業の終了後、
前記加熱手段によって前記分岐フィーダの内部空間を加熱する、
ことを特徴とする、請求項5に記載のブッシングの交換方法。 The branch feeder is
A heating means for heating the molten glass flowing in the branch feeder,
After completing the replacement work of the bushing,
heating the internal space of the branch feeder by the heating means;
6. The method of replacing a bushing according to claim 5, characterized in that:
前記フィーダは、
前記ガラス溶融炉の下流に位置する本流フィーダと、
前記本流フィーダより分岐して延長され、前記本流フィーダと連通する複数の分岐フィーダとを有し、
前記ブッシングは、各々の前記分岐フィーダの底部に配置され、
前記本流フィーダと各々の前記分岐フィーダとの間の連通部には、当該連通部に設けられた開口部を開閉するためのダンパーが備えられる、
ことを特徴とするガラス繊維製造装置。 A glass melting furnace for producing molten glass, a feeder through which the molten glass produced by the glass melting furnace flows, and a bushing arranged at the bottom of the feeder and having a plurality of nozzles, and withdrawing the molten glass from the nozzles. A glass fiber manufacturing device for manufacturing glass fiber by
The feeder is
a mainstream feeder located downstream of the glass melting furnace;
a plurality of branch feeders branched and extended from the mainstream feeder and communicating with the mainstream feeder;
said bushing is located at the bottom of each said branch feeder;
A communicating portion between the main stream feeder and each of the branch feeders is provided with a damper for opening and closing an opening provided in the communicating portion.
A glass fiber manufacturing device characterized by:
前記分岐フィーダの延長端部において、
前記溶融ガラスの流れ方向に沿って並置される、
ことを特徴とする、請求項7に記載のガラス繊維製造装置。 The number of bushings arranged at the bottom of each branch feeder is two or less,
At the extended end of the branch feeder,
juxtaposed along the flow direction of the molten glass,
The glass fiber manufacturing apparatus according to claim 7, characterized by:
前記分岐フィーダ内を流れる溶融ガラスを加熱する加熱手段を備える、
ことを特徴とする、請求項7または請求項8に記載のガラス繊維製造装置。
The branch feeder is
A heating means for heating the molten glass flowing in the branch feeder,
The glass fiber manufacturing apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that:
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