TW201321317A - 玻璃熔融裝置、玻璃纖維製造裝置及玻璃纖維製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明係在高溫熔融的情況下有效地進行熔融玻璃之清澈化及均質化。本發明係具備：玻璃熔融爐(11)，其係具備由銥或銥基合金所形成的底壁(12)及側壁(13)並在底壁(12)形成有熔融玻璃的拉出口(15)；以及高頻感應加熱裝置(26)，其係具備被配置於玻璃熔融爐(11)之周圍的感應線圈(27)和對該感應線圈(27)供應高頻交流電流的交流電源(28)，且在玻璃熔融爐(11)的內部，設置：上部隔板(16)，其係使熔融玻璃僅從玻璃熔融爐(11)的爐內底部通過；以及薄膜形成構件(25)，其係配置於上部隔板(16)與拉出口(15)之間，用以堰擋熔融玻璃，且在薄膜形成構件(25)與上部隔板(16)之間形成使熔融玻璃從下方朝向上方流動的流路，並且藉由使溢出的熔融玻璃下降而形成有形成薄膜狀的薄膜形成面(25b)。

Description

玻璃熔融裝置、玻璃纖維製造裝置及玻璃纖維製造方法

本發明係關於一種熔融玻璃原料的玻璃熔融裝置、使用該玻璃熔融裝置來製造玻璃纖維的玻璃纖維製造裝置及玻璃纖維製造方法。

近年來，為了製造高品質的玻璃製品，有提高了以高溫來熔融玻璃原料並使之清澈的要求。作為如此以高溫來熔融玻璃原料的技術，有專利文獻1至4所記載者。

在專利文獻1中，有記載：藉由感應加熱來加熱熔渣坩堝(skull crucible)而藉此以高溫來熔融玻璃原料，進而藉由冷卻管來冷卻該熔渣坩堝而藉此延長熔渣坩堝之壽命。又，在專利文獻1中，有記載：藉由高溫精製或精製劑之添加，使熔融玻璃中所含的氣泡上升至熔融玻璃表面並使之破裂。

在專利文獻2中，有記載：藉由線圈機構之高頻能量來加熱熔渣坩堝而藉此熔融玻璃原料，且藉由配置於熔渣坩堝之上部的冷卻橋(cooling bridge)來冷卻熔融玻璃，而藉此促進熔渣坩堝內的熔融玻璃之對流。又，在專利文獻2中，有記載：藉由將熔融玻璃的出口配置在比線圈機構還更上方，而將線圈機構帶給品質的影響抑制在最小限。

在專利文獻3中，有記載：使用管狀的附出口 (outlet)銥製熔融容器並以高溫來熔融玻璃原料。又，在專利文獻3中，有記載：藉由冷卻熔融容器之下部並使熔融玻璃凝固而堵塞出口，且進行熔融容器內的熔融玻璃之清澈化。

在專利文獻4中，有記載：將熔融體形成5cm至10cm的薄層並使之流動至水平的流路中，藉此使氣泡上升並使之在熔融體的表面破裂。又，在專利文獻4中，有記載：在使導管朝向下游並傾斜於下方的狀態下將導管浸漬在熔融體中，藉此使氣泡從該熔融體分離並使之逆流於導管。

(專利文獻1)日本特表2003-507311號公報

(專利文獻2)日本特表2005-504707號公報

(專利文獻3)日本特開2005-119959號公報

(專利文獻4)日本特表2001-518049號公報

然而，專利文獻1至4所記載的技術，有如下的問題。

在專利文獻1所記載的技術中，雖然可藉由精製而使氣泡上升至表面，但是此並非是對脫泡之機制下工夫，由於其僅是高溫所造成，或另外添加精製劑所造成，故而並非是凌駕一般的清澈效果。又，在專利文獻1所記載的技術中，由於熔渣坩堝的內部為單純的構造，所以熔渣坩堝 中的熔融玻璃之滯留時間較短，且無法充分地進行熔融玻璃之均質化及清澈化。又，在專利文獻1所記載的技術中，由於是藉由冷卻管來積極地冷卻熔渣坩堝，所以會在熔渣坩堝內產生溫度變低的部分。因此，會招來失透化(devitrification)(熔融玻璃因結晶化而變得不透明)之發生且品質降低的危險性會變高，而且熱效率很差。

在專利文獻2所記載的技術中，雖然線圈機構的影響可抑制在最小限，但是由於其未進行促進脫泡的特殊工夫，所以清澈效果並非充分。又，在專利文獻2所記載的技術中，雖然有促進熔渣坩堝內的對流，但是由於熔渣坩堝的內部為單純的構造，所以熔渣坩堝中的熔融玻璃之滯留時間較短，使得熔融玻璃的均質化及清澈化無法充分進行。又，在專利文獻2所記載的技術中，由於藉由冷卻橋來積極地冷卻熔渣坩堝，所以在熔渣坩堝內會產生溫度變低的部分。因此，會招來失透明化之發生且品質降低的危險性會變高，而且熱效率差。

在專利文獻3所記載的技術中，由於熔融玻璃從外界被封閉，且熔融玻璃厚厚地包圍氣泡的周圍，所以即便熔融玻璃的黏度低，也無法有效率地去除氣泡。又，在專利文獻3所記載的技術中，由於為了要確保熔融容器內的滯留時間，而將熔融玻璃暫時地封入熔融容器內，所以無法進行連續性的熔融而效率差。

在專利文獻4所記載的技術之中使熔融體流動至水平的流路並進行脫泡的技術中，由於是將熔融體的厚度設為 5cm至10cm，所以熔融體的厚度依然很厚。因此，氣泡到達熔融體的表面為止需要花時間，而無法獲得充分的脫泡效果。又，在專利文獻4所記載的技術之中使導管浸漬於熔融體內的技術中，由於導管內的氣泡係成為始終被熔融玻璃包住的狀態，所以即便降低熔融體的黏度，也無法有效率地去除氣泡。而且，在專利文獻4所記載的技術中，由於均為將1500℃當作最高溫度，所以無法熔融具難熔融性的玻璃，又即便能夠熔融，也會因熔融時間變長，而需要花費龐大的時間於熔融玻璃之均質化或清澈化。

因此，本發明之目的係在於提供一種在高溫熔融的情況下可有效地進行熔融玻璃之清澈化及均質化的玻璃熔融裝置、玻璃纖維製造裝置及玻璃纖維製造方法。

本發明的玻璃熔融裝置，其特徵為，具有：玻璃熔融爐，其係具備底壁及側壁，且形成有拉出熔融玻璃的拉出口；及投入口，其係配置於玻璃熔融爐的上方而可供玻璃原料投入；及加熱手段，其係加熱被投入玻璃熔融爐中的玻璃原料；以及薄膜形成構件，其係豎設於投入口與拉出口之間的底壁，用以堰擋藉由加熱手段所加熱熔融後的熔融玻璃，且藉由使溢出的熔融玻璃下降並將之拉延而形成有形成薄膜狀的薄膜形成面。

在本發明的玻璃熔融裝置中，藉由加熱手段所加熱熔融後的熔融玻璃，係可藉由薄膜形成板來堰擋，而從薄膜 形成板溢出的熔融玻璃，係藉由使薄膜形成面下降而薄薄地拉延並形成薄膜狀，之後，導出於拉出口。如此，當熔融玻璃被薄膜化時，由於氣泡無法保持其形狀而會破裂，所以可獲得非常優異的清澈效果。又，當熔融玻璃被薄膜化時，由於對熔融玻璃之傳熱效率變高，所以可促進未熔融物的熔融並謀求熔融玻璃的均質化。

在此情況下，較佳為：底壁及側壁，係由藉由通電而產生阻抗發熱的電熱構件所形成，加熱手段，為具備感應線圈和交流電源的高頻感應加熱裝置，該感應線圈係配置於玻璃熔融爐的周圍，該交流電源係對感應線圈供應交流電流。

高頻感應加熱裝置，係可藉由從交流電源將交流電流(高頻電流)流動至配置於玻璃熔融爐之周圍的感應線圈，而在玻璃熔融爐之表面產生高密度的渦電流(eddy current)，且藉由該高密度的渦電流，使玻璃熔融爐的表面產生阻抗發熱。然後，可藉由來自經該阻抗發熱的玻璃熔融爐之熱傳導及輻射，而加熱熔融被投入玻璃熔融爐中的玻璃原料。

如此的高頻感應加熱裝置，由於供給玻璃熔融爐的能量大，且可既高速又高溫地使玻璃熔融爐產生阻抗發熱，所以可既高速又高溫地加熱熔融被投入玻璃熔融爐中的玻璃原料。更且，由於藉由改變流動至感應線圈的交流電流之輸出，而能夠進行產生阻抗發熱的玻璃熔融爐之溫度控制，所以可輕易地調整熔融玻璃的熔融溫度。

又，高頻感應加熱裝置，由於可在感應線圈和玻璃熔融爐非接觸的狀態下使玻璃熔融爐產生阻抗發熱，所以可輕易地構建玻璃熔融爐，並且也可提高交換玻璃熔融爐時的處理(handling)性。而且，當直接對玻璃熔融爐通電時，雖然有發生用以對玻璃熔融爐通電之線路熔斷之虞、或過剩應力作用於連接如此的線路和玻璃熔融爐之電極部使得玻璃熔融爐損傷之虞，但是高頻感應加熱裝置，由於可在感應線圈和玻璃熔融爐非接觸之狀態下使玻璃熔融爐產生阻抗發熱，所以也不會發生如此的問題。

又，由於只要在玻璃熔融爐之周圍配置感應線圈，就無關於玻璃熔融爐之形狀而可使玻璃熔融爐產生阻抗發熱，所以可提高玻璃熔融爐的形狀自由度。更且，由於是在最接近感應線圈的位置產生高密度的渦電流，所以可自由地設定玻璃熔融爐中的發熱處。而且，由於在玻璃熔融爐並無冷卻部位，所以可減小熔融玻璃的失透明風險。

然後，薄膜形成構件，係可形成板狀，且配置於投入口的鉛垂方向下方與拉出口之間，該薄膜形成構件之下端部抵接於底壁並且側端部抵接於側壁，而在上端部具備使熔融玻璃通過的上部通過部。當如此地構成薄膜形成構件時，由於薄膜形成構件，係配置於投入口的鉛垂方向下方與拉出口之間，所以藉由加熱手段所加熱熔融後的熔融玻璃，並不會被直接導出於拉出口而可藉由薄膜形成構件來堰擋。然後，當以調整玻璃原料之投入量等的方式將玻璃熔融爐中的熔融玻璃之液位調整至比上部通過部稍微高的 位置時，就可藉由從薄膜形成構件溢出的熔融玻璃傳遞於薄膜形成構件之薄膜形成面並下降而形成薄膜狀。藉此，可將熔融玻璃形成薄膜狀。

在此情況下，較佳為：薄膜形成構件，係朝向投入口側傾斜。藉由如此地使板狀的薄膜形成構件傾斜，由於通過上部通過部的熔融玻璃不會遠離薄膜形成構件而是滑落於薄膜形成構件之薄膜形成面，所以可順利地將熔融玻璃形成薄膜狀。

另一方面，薄膜形成構件，也可使下端部抵接於底壁，並形成包圍拉出口的管狀。當如此地構成薄膜形成構件時，就可藉由薄膜形成構件來覆蓋拉出口，且在薄膜形成構件之內側形成有薄膜形成板。如此，藉由加熱手段所加熱熔融後的熔融玻璃，並不會被直接導出於拉出口而可藉由薄膜形成構件來堰擋，且當以調整玻璃原料之投入量等的方式將玻璃熔融爐中的熔融玻璃之液位調整至比薄膜形成構件之上端部稍微高的位置時，就可藉由從薄膜形成構件溢出的熔融玻璃傳遞於被配置在薄膜形成構件之內側的薄膜形成面並下降而形成薄膜狀。藉此，可將熔融玻璃形成薄膜狀。

在此情況下，較佳為：薄膜形成構件，係使薄膜形成面從鉛垂方向上部朝向鉛垂方向下部縮小的窄小形狀。藉由如此地形成管狀的薄膜形成構件，而從薄膜形成構件溢出的熔融玻璃，由於不會遠離薄膜形成構件而是滑落於薄膜形成構件之薄膜形成面，所以可順利地將熔融玻璃形成 薄膜狀。

又，較佳為：玻璃熔融爐，係由銥或銥基合金所構成。藉由如此地以銥或銥基合金來構成玻璃熔融爐，由於可以二氧化矽(silica)之熔點以上的高溫來熔融玻璃原料，所以可急劇地縮短玻璃原料的熔融時間。又，由於即便銥係與熔融玻璃接觸也不會從熔融玻璃產生矽，所以可減低熔融玻璃中的矽粒子，而可提高熔融玻璃的品質。而且，由於銥及銥合金，為電熱構件，所以即便是在採用高頻感應加熱裝置作為加熱手段的情況時，也可合適地使玻璃熔融爐產生阻抗發熱。

又，較佳是更具有：殼體(casing)，其係覆蓋玻璃熔融爐；以及非活性氣體供應手段，其係將非活性氣體供應至殼體內。由於藉由如此構成，玻璃熔融爐整體會變成非活性氣體環境並從大氣隔離，所以可抑制玻璃熔融爐因氧化而昇華。因此，即便將熔融玻璃加熱至高溫，也可抑制玻璃熔融裝置之耐用年數降低。

又，較佳是更具有：上部隔板，其係配置於投入口的鉛垂方向下方與薄膜形成構件之間，且具備使熔融玻璃從玻璃熔融爐之爐內底部通過的下部通過部。藉由如此地在玻璃熔融爐內配置上部隔板，就可防止未熔融物因順著熔融玻璃之表層的快速流動而從拉出口被拉出，並且可延長玻璃熔融爐內的熔融玻璃之移動路徑。藉此，由於玻璃熔融爐內的熔融玻璃之滯留時間變長，所以可促進脫泡並提高熔融玻璃之清澈效果，又可促進未熔融物之熔融並謀求 熔融玻璃之均一化。而且，由於在上部隔板與薄膜形成構件之間形成有使熔融玻璃朝向上方流動的流路，所以可使熔融玻璃中所含的氣泡朝向上方往上推並在熔融玻璃之液面破裂。藉此，可更進一步提高熔融玻璃之清澈效果。

本發明的玻璃纖維製造裝置，其特徵為，具有：上述任一個玻璃熔融裝置；及貯留槽，其係配置於玻璃熔融爐之下方並導入有從拉出口所拉出的熔融玻璃；以及纖維化裝置，其係將被導入貯留槽的熔融玻璃纖維化並予以紡紗。依據本發明的玻璃纖維製造裝置，由於使藉由加熱手段所加熱熔融後的熔融玻璃，藉由薄膜形成構件而清澈化及均質化之後再纖維化，所以可製造高品質的玻璃纖維。

本發明的玻璃纖維製造方法，係使用上述的玻璃纖維製造裝置的玻璃纖維製造方法，其特徵為：將玻璃原料從投入口投入玻璃熔融爐內，藉由加熱手段來加熱熔融被投入玻璃熔融爐內的玻璃原料，在藉由薄膜形成構件將熔融玻璃形成薄膜狀之後，從拉出口拉出熔融玻璃並導入貯留槽，將被導入貯留槽的熔融玻璃藉由纖維化裝置而纖維化以製造玻璃纖維。依據本發明的玻璃纖維製造方法，由於使藉由加熱手段所加熱熔融後的熔融玻璃，藉由薄膜形成構件而清澈化及均質化之後再纖維化，所以可製造高品質的玻璃纖維。

在此情況下，較佳為：玻璃熔融裝置，係具有覆蓋玻璃熔融爐的殼體，將殼體內形成非活性氣體環境。如此，由於藉由將殼體內設為非活性氣體環境，就可使玻璃熔融 爐整體從大氣隔離，所以可抑制玻璃熔融爐因氧化而昇華。因此，即便是將熔融玻璃加熱至高溫，也可抑制玻璃熔融裝置之耐用年數降低。

然後，較佳為：藉由加熱手段，將熔融玻璃加熱至1700℃至2000℃。由於如此地藉由將熔融玻璃加熱至1700℃至2000℃，就可以作為玻璃之主成分的二氧化矽單體被熔融，所以可飛躍性地縮短玻璃原料之熔融時間。

依據本發明，可在高溫熔融的情況下有效地進行熔融玻璃之清澈化及均質化。

以下，參照圖式，就本發明的玻璃熔融裝置、玻璃纖維製造裝置及玻璃纖維製造方法之較佳實施形態加以詳細說明。另外，全圖中，在相同部分或相當部分附記同一符號，且省略重複的說明。

〔第1實施形態〕

第1圖係第1實施形態的玻璃纖維製造裝置之示意圖。如第1圖所示，第1實施形態的玻璃纖維製造裝置1，係具備：載置於底板2的玻璃熔融裝置10；以及配置於底板2之下方的纖維化裝置30。

玻璃熔融裝置10，係具備：熔融玻璃原料粉末或玻璃 塊等之玻璃原料的玻璃熔融爐11；以及覆蓋玻璃熔融爐11的殼體18。玻璃原料粉末，係混合有二氧化矽或鋁等之金屬氧化物粉末的玻璃原料，玻璃塊，係在一旦將玻璃原料粉末熔融之後再予以冷卻的大理石(marble)狀之玻璃原料、或將該大理石狀之玻璃原料予以粉碎的碎玻璃(cullet)狀之玻璃原料。另外，在想要提高熔融玻璃之均質性的情況，較佳是使用碎玻璃狀之玻璃原料。作為玻璃原料雖然未被特別限定，但是可適合地使用E玻璃、T玻璃、石英光纖(silica fiber)、氮化物玻璃製造用途的玻璃原料。

玻璃熔融爐11，係具備：底壁12，其係配置於可供玻璃原料投入的投入口19之下方，並形成於上方開口的箱狀，且形成有可供熔融玻璃拉出的拉出口15；以及側壁13，其係豎設於底壁12。玻璃熔融爐11，係只要是具有底壁12和側壁13的形狀，則也可為從俯視觀察呈圓形或從俯視觀察呈多角形等的任何形狀。

構成玻璃熔融爐11的底壁12及側壁13，係由藉由通電而產生阻抗發熱的電熱構件(導電體)所構成。尤其是，底壁12及側壁13，較佳是由與熔融玻璃之反應性低且不易因熔融玻璃而受侵蝕的鉑族金屬所構成，其中，較佳也是由熔點為2447℃且高溫下的機械強度優異之銥(Ir)或銥基合金所構成。作為銥基合金，較佳是含有50%以上的銥，更佳為含有60%以上的銥。另外，底壁12及側壁13，也可在磚(brick)等的一般爐材之表面，被 覆銥(Ir)及銥基合金等的鉑族金屬而構成。

又，在玻璃熔融裝置10，係設置有加熱玻璃熔融爐11的高頻感應加熱裝置26。高頻感應加熱裝置26，係具備：感應線圈27，其係在離開玻璃熔融爐11的位置且配置於玻璃熔融爐11之周圍；以及交流電源28，其係對該感應線圈27供應高頻交流電流。

第2圖係圓筒坩堝狀的玻璃熔融爐之立體圖，第3圖及第4圖係角筒坩堝狀的玻璃熔融爐之立體圖。

如上述般，雖然玻璃熔融爐11係可採用各式各樣的形狀，但是在玻璃熔融爐11為圓筒坩堝狀的情況，係如第2圖所示，將感應線圈27，捲繞成具有內徑大於側壁13之外徑的圓形之螺旋狀，且以非接觸到側壁13，而是將側壁13包入內部的方式配置在側壁13之周圍。在此情況下，包入側壁13的感應線圈27之高度，雖然較佳為從側壁13之上端至下端的尺寸，但是至少只要是從側壁13之下端附近至熔融玻璃之液面附近的尺寸即可。另外，感應線圈27之圈數，係可根據玻璃熔融爐11之加熱溫度或玻璃熔融爐11之大小等來適當設定。

在玻璃熔融爐11為角筒坩堝狀的情況，係如第3圖所示，將感應線圈27，捲繞成具有內徑大於側壁13之外徑的矩形之螺旋狀，且以非接觸到側壁13，而是將側壁13包入內部的方式配置在側壁13之周圍。在此情況下，包入側壁13的感應線圈27之高度，雖然較佳為從側壁13之上端至下端的尺寸，但是至少只要是從側壁13之下端 附近至熔融玻璃之液面附近的尺寸即可。另外，感應線圈27之圈數，係可根據玻璃熔融爐11之加熱溫度或玻璃熔融爐11之大小等來適當設定。

又，在想要僅加熱角筒坩堝狀之玻璃熔融爐11中的特定之側壁13的情況，係如第4圖所示，將感應線圈27，彎曲成與該側壁13之表面呈平行的多段U字狀，且以非接觸到側壁13，而是覆蓋該側壁13的方式配置。在此情況下，彎曲成多段U字狀並覆蓋該側壁13的感應線圈27之高度，雖然較佳為從該側壁13之上端至下端的尺寸，但是至少只要是從該側壁13之下端附近至熔融玻璃之液面附近的尺寸即可。另外，感應線圈27之彎曲段數，係可根據玻璃熔融爐11之加熱溫度或玻璃熔融爐11之大小等來適當設定。

交流電源28，係電性連接於感應線圈27之兩端，且以不受熱之影響的方式配置在殼體18之外側。該交流電源28，係能夠調整供應至感應線圈27的高頻交流電流之輸出。

如此所構成的高頻感應加熱裝置26，係從交流電源28將高頻交流電源供應至感應線圈27，藉此在接近感應線圈27的玻璃熔融爐11之表面產生高密度的渦電流，可藉由該高密度的渦電流，使玻璃熔融爐11之表面產生阻抗發熱。然後，藉由來自該阻抗發熱的玻璃熔融爐11之熱傳導及輻射，可加熱熔融被投入玻璃熔融爐11中的玻璃原料。

然後，玻璃熔融爐11，係藉由上部隔板16，而使內部被隔開成第一區域A和第二區域B。第一區域A，係配置在投入口19之鉛垂方向下方，用以熔融被投入玻璃熔融爐11中的玻璃原料之區域。第二區域B，係進行熔融玻璃之清澈化，並且在底壁12形成有拉出口15的區域。

在玻璃熔融爐11之第一區域A，係插入有起泡器(bubbler)24。起泡器24，係為了促進玻璃原料之熔融，而在玻璃熔融中噴出非活性氣體的管(tube)狀構件。起泡器24之噴出口，為第一區域A之底部附近，較佳是配置在投入口19之鉛垂方向下方附近。從起泡器24噴出的非活性氣體，雖然也可為任何種類的非活性氣體，但是以防止熔融玻璃之氧化此點來看較佳為非氧化性氣體，其中以低成本且可連續性地穩定供應此點來看最佳還是氮氣體。另外，起泡器24，雖然也可從任何位置插入玻璃熔融爐11之第一區域A，但是若設為將起泡器24從玻璃熔融爐11之第一區域A的上方插入，則可簡化玻璃熔融爐11之構造。

上部隔板16，係形成平板狀，且使第一區域A之熔融玻璃僅從玻璃熔融爐11之爐內底部朝向第二區域B通過。

上部隔板16之兩側端部，係抵接於側壁13，並封鎖與此等側壁13之間。上部隔板16之上端部，係以堰擋熔融玻璃之表層的方式，配置在比熔融玻璃之液面更高的位置。另外，玻璃熔融爐11之上端部，係只要可堰擋第一 區域A中的熔融玻璃之表層，則也可配置在任何位置，例如也可延伸至玻璃熔融爐11之上面。在上部隔板16之下端部，係形成有使熔融玻璃從玻璃熔融爐11之爐內底部附近通過的通過口16a。因此，在第一區域A熔融後的熔融玻璃，係僅藉由潛入形成於上部隔板16的通過口16a，就能夠移動至第二區域B。通過口16a，係只要可供熔融玻璃通過則也可為任何的形狀、構成。例如，也可藉由使上部隔板16之下端部離開底壁12而形成通過口16a，也可藉由在上部隔板16之下端部形成貫通孔而形成通過口16a。另外，通過口16a，較佳是至少位在比玻璃熔融爐11之高度(深度)的一半還更靠近下方。

如此所構成的上部隔板16之豎設方向，也可為相對於水平方向呈垂直的方向，也可為從相對於水平方向呈垂直的方向傾倒於投入口19側的方向。又，上部隔板16，也可在途中改變豎設方向，例如，也可將泡在熔融玻璃中的下部，從相對於水平方向呈垂直的方向轉向傾倒於投入口19側的方向，且將未泡在熔融玻璃中的上部，轉向相對於水平方向呈垂直的方向。

該上部隔板16，係與玻璃熔融爐11之底壁12及側壁13同樣，由藉由通電而產生阻抗發熱的電熱構件所構成，尤其是較佳由鉑族金屬所構成，其中較佳也是由銥(Ir)或銥基合金所構成。另外，上部隔板16，也可在磚等的一般爐材之表面，被覆銥(Ir)及銥基合金等的鉑族金屬而構成。

在玻璃熔融爐11之第二區域B，係於上部隔板16與拉出口15之間，配置有平板狀的薄膜形成構件25。薄膜形成構件25，係堰擋在第一區域A熔融後的熔融玻璃，且在與上部隔板16之間形成使熔融玻璃從下方朝向上方流動的流路，並且藉由使溢出的熔融玻璃沿著拉出口15側之薄膜形成面25b下降而導出於拉出口15。

第5圖係第2圖所示的玻璃熔融爐之剖面立體圖。如第1圖及第5圖所示，薄膜形成構件25係形成板狀。該薄膜形成構件25之兩側端部，係抵接於側壁13，並封鎖與此等側壁13之間。薄膜形成構件25之下端部，係抵接於底壁12，並封鎖與底壁12之間。

在薄膜形成構件25之上端部，係形成有使在第一區域A熔融後的熔融玻璃通過的上部通過部25a。上部通過部25a，例如也可藉由薄膜形成構件25之上端面而形成，也可藉由形成於薄膜形成構件25的貫通口或切口而形成。該上部通過部25a，係為了將熔融玻璃形成均一厚度的薄膜狀，而在比熔融玻璃之液面稍微變低的位置，形成水平面狀。

在薄膜形成構件25之拉出口15側，係形成有薄膜形成面25b，該薄膜形成面25b係藉由使通過上部通過部25a的熔融玻璃下降並拉延而形成薄膜狀。該薄膜形成面25b，係為了使已薄膜化的熔融玻璃之厚度均一化，而形成平面狀。但是，只要可將熔融玻璃形成薄膜狀，則也可將薄膜形成面25b形成朝向垂直方向或水平方向彎曲的曲 面狀。

另外，在第1實施形態中，雖然假設薄膜形成構件為板狀加以說明，但是只要使溢出的熔融玻璃沿著薄膜形成構件之薄膜形成面不遠離薄膜形成構件地下降，則也可為任何的形狀。例如，如後述的第2實施形態，薄膜形成構件也可為管狀。又，在薄膜形成構件為板狀的情況，也可為彎曲後的曲面狀或段狀等，而在薄膜形成構件為管狀的情況，也可為研缽狀或段狀等。

該薄膜形成構件25，係與玻璃熔融爐11之底壁12及側壁13同樣，由藉由通電而產生阻抗發熱的電熱構件所構成，尤其是較佳由鉑族金屬所構成，其中，較佳也是由銥(Ir)或銥基合金所構成。另外，薄膜形成構件25，也可在磚等的一般爐材之表面，被覆銥(Ir)及銥基合金等之鉑族金屬而構成。

如此所構成的薄膜形成構件25之豎設方向，也可為相對於水平方向呈垂直的方向，也可為從相對於水平方向呈垂直的方向傾倒於投入口19側的方向。但是，較佳為：以從上部通過部25a通過的熔融玻璃，一邊滑落於薄膜形成面25b一邊形成薄膜狀的方式，從相對於水平方向呈垂直的方向轉向傾倒於投入口19側的方向。在此情況下，薄膜形成構件25之豎設角度，較佳為相對於水平方向呈30°至85°，更佳為35°至80°，最佳為40°至70°。又，上部通過部25a之上端面，係為了將通過上部通過部25a的熔融玻璃順利地導引至薄膜形成面25b，較佳是形 成將薄膜形成面25b側施予倒角的曲面狀。另外，為了加長形成於上部隔板16與薄膜形成構件25之間的流路之最短距離，並加長該流路中的熔融玻璃之滯留時間，較佳是將上部隔板16和薄膜形成構件25平行地配置於豎設方向。

另外，雖然能夠藉由來自經加熱後的玻璃熔融爐11之輻射熱充分地加熱熔融玻璃，但是在欲更進一步加熱熔融玻璃的情況，也可在玻璃熔融爐11之第二區域B，設置加熱熔融玻璃的加熱用加熱器等之加熱手段。藉此，由於即便是在與第一區域A不同的第二區域B也可微細地調整熔融玻璃之加熱溫度，所以可均一地加熱熔融玻璃，並且可調整從拉出口15拉出的熔融玻璃之拉出量。

又，在玻璃熔融爐11中的第一區域A之底壁12，係形成有：用以拉出當進行熔融的玻璃品種之切換時可藉由薄膜形成構件25來堰擋的熔融玻璃之排液管(drain)29。在切換玻璃品種時，有必要從玻璃熔融爐11內全部拉出熔融玻璃。此時，超過薄膜形成構件25的熔融玻璃，雖然可從拉出口15拉出，但是被薄膜形成構件25堰擋的熔融玻璃，當不使玻璃熔融爐11翻倒過來時就無法從玻璃熔融爐11拉出。因此，在進行熔融的玻璃品種之切換時，藉由開放形成於第一區域A之底壁12的排液管29，就能夠拉出由薄膜形成構件25所堰擋的熔融玻璃。

該排液管29，係能夠藉由各式各樣的手法來進行開閉。例如，對排液管29進行氣冷或水冷而使排液管29內 的熔融玻璃硬化，藉此可將排液管29封鎖，而加熱排液管29使排液管29內之硬化的玻璃熔融，藉此可將排液管29開放。又，藉由使用蓋構件來栓塞排液管29，就可將排液管29封鎖，而藉由從排液管29拆下栓塞，就可將排液管29開放。

如第1圖所示，殼體18，係藉由頂壁18a、側壁18b及底壁18c而形成箱狀，該頂壁18a係載置於底板2，且配置於玻璃熔融爐11之鉛垂方向上方而成為殼體18之頂板，該側壁18b係覆蓋玻璃熔融爐11之周圍，該底壁18c係配置於玻璃熔融爐11之鉛垂方向下方。

在頂壁18a，係在玻璃熔融爐11中的第一區域A之鉛垂方向，形成有用以將玻璃原料投入玻璃熔融爐11的投入口19。然後，在該投入口19，係連結有供應投入玻璃熔融爐11中的玻璃原料之螺旋送料機(screw charger)20。

在側壁18b，係形成有用以將非活性氣體導入殼體18內的非活性氣體導入口21。然後，在該非活性氣體導入口21，係連結有供應導入殼體18內的非活性氣體之非活性氣體供應裝置22。另外，從非活性氣體供應裝置22供應來的氣體，雖然也可為任何種類的非活性氣體，但是以防止熔融玻璃之氧化此點來看較佳為非氧化性氣體，其中，以低成本且可連續性地穩定供應此點來看最佳還是氮氣體。

在底壁18c，係於玻璃熔融爐11的拉出口15之鉛垂 方向下方，形成有用以排出從拉出口15排出的熔融玻璃之排出口23。又，排出口23，也可與熔融玻璃之排出的同時，排出非活性氣體。

如此所構成的殼體18，雖然只要可覆蓋玻璃熔融爐11整體，且可確保氣密性，則也可為任何形狀、任何的素材，但是當考慮機械的物性、加工性、價格、耐熱性、氣密性時，較佳為金屬製的容器。

在殼體18內，係插入有：將玻璃熔融爐11予以保溫絕熱的耐火磚或耐熱板等之絕熱材料。該絕熱材料，係配置最內層不會與銥合金化的素材，而其外層，係適當組合氧化鋁系耐熱板和耐熱磚而構成。然後，絕熱材料，較佳是以至少最外層之表面溫度成為300℃以下的方式來配置，更佳是以至少最外層之表面溫度成為100℃以下的方式來配置。另外，絕熱材料，只要不干涉感應線圈27，也可配置在殼體18內之任何位置。例如，也可將絕熱材料，配置於殼體18與感應線圈27之間的空間、感應線圈27與玻璃熔融爐11的空間、或此等雙方的空間。

然後，在底板2，係形成有：用以將從玻璃熔融爐11之拉出口15拉出的熔融玻璃導入纖維化設備30的底板孔3。

纖維化設備30，係將從玻璃熔融爐11之拉出口15拉出的熔融玻璃予以纖維化的設備。該纖維化設備30，係具備：前爐(forehearth)31，其係可供從拉出口15拉出的熔融玻璃導入；及襯套(bushing)32，其係從前爐31內 的熔融玻璃形成多數條的纖維絲(filament)；及旋轉鼓輪(drum)33，其係從襯套32拉出纖維絲並高速捲取；及塗抹器(applicator)37，其係對從襯套32拉出的各纖維絲塗敷集束劑；以及集束輥34，其係將各纖維絲予以集束。

前爐31，係可供從拉出口15拉出的熔融玻璃導入，並且調節熔融玻璃之溫度以將熔融玻璃調整在容易纖維化的黏度之貯留槽。然後，前爐31，係配置於底板孔3之鉛垂方向下方，且形成有可供從拉出口15拉出的熔融玻璃導入之上部開口35。另外，前爐31，係可藉由該上部開口35而進行大氣開放。又，前爐31，係具備用以調節熔融玻璃之溫度的加熱手段。該加熱手段，例如可為懸吊於前爐31之頂板面的電加熱器36，又只要其為可調節氣體燃燒器(gas burner)等的熔融玻璃之溫度的加熱手段則也可使用任何物來取代電加熱器36。

襯套32，係設置於前爐31之底部，且形成有紡紗用的多數個(例如，100至4000左右)的噴嘴(未圖示)。該襯套32，係具備用以調節熔融玻璃之溫度的加熱手段(未圖示)。該加熱手段係藉由通電而產生阻抗發熱。因此，襯套32係由藉由通電而發熱的電熱構件所形成，例如由鉑或鉑合金所構成。

其次，也一邊參照第6圖，一邊就藉由本實施形態的玻璃纖維製造裝置1而製造玻璃纖維的方法加以說明。第6圖係顯示玻璃熔融爐中的熔融玻璃之流動的剖視圖。另 外，在第6圖中，為了方便起見，省略了起泡器24。

如第1圖、第5圖及第6圖所示，首先，在利用真空泵將殼體18內形成真空狀態或至少減壓狀態並排除存在於殼體18內的氧之後，反覆複數次將從非活性氣體供應裝置22供應的非活性氣體從非活性氣體導入口21導入殼體18內的操作直至殼體18內之氧濃度至少成為1%以下為止，藉此使殼體18內形成非活性氣體環境。另外，在導入非活性氣體之前充滿於殼體18內的氣體或導入殼體8內的非活性氣體，係從排出口23排出。

其次，從螺旋送料機20供應玻璃原料，從投入口19對玻璃熔融爐11之第一區域A投入玻璃原料，從交流電源28對感應線圈27供應高頻交流電流。如此，在接近感應線圈27的玻璃熔融爐11之表面產生高密度的渦電流，藉由該高密度的渦電流，使玻璃熔融爐11之表面產生阻抗發熱。然後，藉由來自該阻抗發熱後的玻璃熔融爐11之熱傳導及輻射，來加熱熔融投入玻璃熔融爐11的玻璃原料。此時，藉由調整從交流電源28供應至感應線圈27的高頻交流電源之輸出，而將熔融玻璃加熱至1700℃至2000℃。藉此，可促進玻璃原料中所含的二氧化矽之熔融，並可迅速地熔融玻璃原料，並且玻璃原料之熔化殘留會變無。

另外，也加熱纖維化設備30之前爐31及襯套32，並以熔融玻璃按照製造的玻璃纖維之玻璃組成而成為容易纖維化之溫度的方式，事先適當地調整前爐31及襯套32之 加熱溫度。

然後，調整投入玻璃熔融爐11的玻璃原料，並將玻璃熔融爐11內的熔融玻璃之液位上升得比薄膜形成構件25之上部通過部25a稍微高。此時，利用設置於第二區域B的加熱手段來調整熔融玻璃之黏度，且調整從拉出口15拉出的熔融玻璃之拉出量，藉此也可將玻璃熔融爐11內的熔融玻璃之液位上升得比薄膜形成構件25之上部通過部25a稍微高。

如此，在第一區域A熔融後的熔融玻璃，僅會從形成於爐內底部的上部隔板16之通過口16a，使從第一區域A移動至第二區域B、且形成於上部隔板16與薄膜形成構件25之間的流路上升至液面。此時，由於在第一區域A熔融後的熔融玻璃之表層會被上部隔板16堰擋，所以可阻止未熔融物順著熔融玻璃中的表層之快速流動而從第一區域A移動至第二區域B。又，在熔融玻璃流動於形成於上部隔板16與薄膜形成構件25之間的流路之期間，可進行未熔融物之熔融，並且熔融玻璃中所含的氣泡會被往上推至液面而破裂。因此，形成於上部隔板16與薄膜形成構件25之間的流路，係發揮作為熔融玻璃之清澈部的功能。

然後，到達液面並從薄膜形成構件25溢出的熔融玻璃，係通過薄膜形成構件25之上部通過部25a，且傳遞於薄膜形成構件25之薄膜形成面25b並一邊形成薄膜狀一邊滑落。此時，當熔融玻璃被薄膜化時，由於氣泡無法保 持其形狀，所以熔融玻璃中所含的氣泡，會在傳遞於薄膜形成面25b並滑落時破裂。因此，薄膜形成構件25之上部通過部25a及薄膜形成面25b，係發揮作為熔融玻璃之清澈部的功能。又，由於熔融玻璃可藉由薄膜形成構件25被薄膜化而藉此提高熔融玻璃之傳熱效率，所以可促進熔融玻璃之加熱，並謀求熔融玻璃之均質化。

如此，在玻璃熔融爐11中被高溫熔融、清澈化及均質化的熔融玻璃，係可從拉出口15朝向鉛垂方向下方拉出。然後，從拉出口15拉出的熔融玻璃，係通過形成於殼體18的排出口23、形成於底板2的底板孔3以及形成於纖維化設備30之前爐31的上部開口35而導入前爐31內，進而從設置於前爐31之底部的襯套32之多數個噴嘴拉出作為玻璃絲(glass filament)。然後，對從襯套32之多數個噴嘴拉出的玻璃絲利用塗抹器37塗敷集束劑，且利用集束輥34一邊將多數條玻璃絲予以集束一邊利用高速旋轉的旋轉鼓輪33捲取，藉此可製造細長的玻璃絲經集束後的玻璃纖維。

如以上說明，依據本實施形態，由於藉由高頻感應加熱裝置26而加熱熔融後的熔融玻璃，藉由在上部隔板16與拉出口15之間配置薄膜形成構件25，就可由薄膜形成構件25所堰擋，所以可將熔融玻璃之液位上升得比上部通過部25a稍微高，且藉由使通過上部通過部25a的熔融玻璃傳遞至薄膜形成構件25之薄膜形成面25b並下降，則可拉延熔融玻璃而形成薄膜狀。藉此，由於熔融玻璃中 所含的氣泡無法保持其形狀而會破裂，所以可獲得非常優異的清澈效果。

又，由於藉由高頻感應加熱裝置26對玻璃熔融爐11之加熱可使玻璃熔融爐11內被加熱至極高的溫度，而且，藉由熔融玻璃被薄膜化而使傳遞至熔融玻璃的傳熱效率變高，所以可格外地促進未熔融物之熔融並謀求熔融玻璃之均質化。

然後，藉由使薄膜形成構件25傾斜於投入口19側，由於通過上部通過部25a的熔融玻璃不會遠離薄膜形成構件25而是滑落於薄膜形成面25b上，所以可順利地將熔融玻璃形成薄膜狀。

又，高頻感應加熱裝置26，由於供給玻璃熔融爐11的能量較大，且可使玻璃熔融爐11既高速又高溫地產生阻抗發熱，所以可既高速又高溫地加熱熔融被投入玻璃熔融爐11的玻璃原料。更且，藉由改變流動於感應線圈27的高頻交流電流之輸出，由於能夠進行阻抗發熱的玻璃熔融爐11之溫度控制，所以可輕易地調整熔融玻璃之熔融溫度。

又，高頻感應加熱裝置26，由於可在感應線圈27和玻璃熔融爐11非接觸之狀態下使玻璃熔融爐11產生阻抗發熱，所以可輕易地構建玻璃熔融爐11，並且也可提高交換玻璃熔融爐11時的處理性。而且，當對玻璃熔融爐11直接通電時，雖然有發生用以對玻璃熔融爐11通電之線路熔斷之虞、或過剩應力作用於連接如此的線路和玻璃熔 融爐11之電極部使得玻璃熔融爐11損傷之虞，但是高頻感應加熱裝置26，由於可在感應線圈27和玻璃熔融爐11非接觸之狀態下使玻璃熔融爐11產生阻抗發熱，所以也不會發生如此的問題。

又，由於只要在玻璃熔融爐11之周圍配置感應線圈27，就無關於玻璃熔融爐11之形狀而可使玻璃熔融爐11產生阻抗發熱，所以可提高玻璃熔融爐11的形狀自由度。更且，由於是在最接近感應線圈27的位置產生高密度的渦電流，所以可自由地設定玻璃熔融爐11中的發熱處。而且，由於在玻璃熔融爐11並無冷卻部位，所以可減小熔融玻璃的失透明風險。

藉由以銥或銥基合金來構成玻璃熔融爐11，由於可以二氧化矽之熔點以上的高溫來熔融玻璃原料，所以可急劇地縮短玻璃原料的熔融時間。又，由於即便銥係與熔融玻璃接觸也不會從熔融玻璃產生矽，所以可減低熔融玻璃中的矽粒子，而可提高熔融玻璃的品質。

然後，藉由高頻感應加熱裝置26將熔融玻璃加熱至1700℃至2000℃，由於可以作為玻璃之主成分的二氧化矽單體被熔融，所以可飛躍性地縮短玻璃原料之熔融時間。

又，藉由將殼體18內設為非活性氣體環境，由於可使玻璃熔融爐11整體從大氣隔離，所以可抑制玻璃熔融爐11因氧化而昇華。因此，即便是將熔融玻璃加熱至高溫，也可抑制玻璃熔融裝置10之耐用年數降低。

又，藉由在玻璃熔融爐11內配置上部隔板16，就可 防止未熔融物因順著熔融玻璃之表層的快速流動而從拉出口被拉出，並且可延長玻璃熔融爐11內的熔融玻璃之移動路徑。藉此，由於玻璃熔融爐11內的熔融玻璃之滯留時間變長，所以可促進脫泡並提高熔融玻璃之清澈效果，又可促進玻璃原料之熔融並謀求熔融玻璃之均質化。更且，由於在上部隔板16與薄膜形成構件25之間形成有使熔融玻璃朝向上方流動的流路，所以可使熔融玻璃中所含的氣泡朝向上方往上推並在熔融玻璃之液面破裂。藉此，可更進一步提高熔融玻璃之清澈效果。

〔第2實施形態〕

其次，就第2實施形態加以說明。第2實施形態基本上是與第1實施形態同樣，差異僅在於薄膜形成構件之形狀。因此，在以下之說明中，僅說明與第1實施形態不同的部分，且省略與第1實施形態相同的部分之說明。

第7圖係第2實施形態的玻璃纖維製造裝置中的玻璃熔融爐之俯視圖。第8圖係第7圖所示的玻璃熔融爐之VIII-VIII線剖視圖。如第7圖及第8圖所示，第2實施形態的玻璃纖維製造裝置之玻璃熔融爐70，係設置有薄膜形成構件71以取代第1實施形態的薄膜形成構件25。

薄膜形成構件71，係與第1實施形態的薄膜形成構件25同樣，用以堰擋在第一區域A熔融後的熔融玻璃，且在將溢出的熔融玻璃形成薄膜狀之後才導出於拉出口15。該薄膜形成構件71，係形成包圍拉出口15的圓管狀，且 豎設於底壁12，並抵接於底壁12。

在薄膜形成構件71之上端部，係形成有使在第一區域A熔融後的熔融玻璃通過的上部通過部71a。上部通過部71a，例如也可藉由薄膜形成構件71之上端面而形成，也可藉由形成於薄膜形成構件71的貫通口或切口而形成。該上部通過部71a，係為了將熔融玻璃形成均一厚度的薄膜狀，而在比熔融玻璃之液面稍微變低的位置，形成水平面狀。

在配置於薄膜形成構件71之拉出口15側的內側，係形成有薄膜形成面71b，該薄膜形成面71b係藉由使通過上部通過部71a的熔融玻璃下降並拉延而形成薄膜狀。該薄膜形成面71b之橫剖面，雖然是形成正圓狀，但是只要可將熔融玻璃形成薄膜狀，則也可形成橢圓或多角形等任何的形狀。

該薄膜形成構件71，係與玻璃熔融爐11之底壁12及側壁13同樣由鉑族金屬所構成，其中，較佳也是由銥(Ir)或銥基合金所構成。另外，薄膜形成構件71，也可在磚等的一般爐材之表面，被覆銥(Ir)及銥基合金等之鉑族金屬而構成。

如此所構成的薄膜形成構件71，從上端至下端，也可為相同的水平剖面形狀，也可為不同的水平剖面形狀。但是，在從上端至下端為不同的水平剖面形狀之情況，較佳是以從薄膜形成構件71溢出的熔融玻璃不會遠離薄膜形成面71b而是傳遞於薄膜形成面71b並滑落的方式，使薄 膜形成面71b從鉛垂方向上部朝向鉛垂方向下部縮小的窄小形狀。具體而言，較佳為：薄膜形成面71b從鉛垂方向上部朝向鉛垂方向下部縮小的窄小研缽狀、漏斗狀、推拔狀等。

又，上部通過部71a之上端面，係為了將通過上部通過部71a的熔融玻璃順利地導引至薄膜形成面71b，而較佳是形成將薄膜形成面71b側施予倒角的曲面狀。

在如此所構成的玻璃熔融爐70中，當將玻璃熔融爐11內的熔融玻璃之液位上升得比薄膜形成構件71之上部通過部71a稍微高時，在第一區域A熔融後的熔融玻璃，就會僅從形成於爐內底部的上部隔板16之通過口16a從第一區域A移動至第二區域B，且由薄膜形成構件71所堰擋。

然後，從薄膜形成構件71溢出的熔融玻璃，係通過薄膜形成構件71之上部通過部71a，且傳遞於薄膜形成構件71之薄膜形成面71b而一邊形成薄膜狀一邊滑落。此時，當熔融玻璃被薄膜化時，由於氣泡無法保持其形狀，所以熔融玻璃中所含的氣泡，會在傳遞於薄膜形成面71b並滑落時破裂。因此，薄膜形成構件71之上部通過部71a及薄膜形成面71b，係發揮作為熔融玻璃之清澈部的功能。又，由於藉由熔融玻璃可藉由薄膜形成構件71被薄膜化而提高熔融玻璃之傳熱效率，所以可促進熔融玻璃之加熱，並謀求熔融玻璃之均質化。然後，熔融玻璃可從拉出口15拉出至鉛垂方向下方。

如以上說明，依據本實施形態，由於藉由高頻感應加熱裝置26而加熱熔融後的熔融玻璃，係藉由設置包圍拉出口15的管狀之薄膜形成構件71，而可藉由薄膜形成構件71來堰擋，所以可將熔融玻璃之液位上升得比上部通過部71a稍微高，且藉由使從薄膜形成構件71溢出的熔融玻璃傳遞至薄膜形成面71b並下降，則可拉延熔融玻璃而形成薄膜狀。藉此，由於熔融玻璃中所含的氣泡無法保持其形狀而會破裂，所以可獲得非常優異的清澈效果。

另外，本發明並非被限定於上述的各實施形態，其能夠進行各種的變更。

例如，薄膜形成構件25，只要可堰擋熔融玻璃並下降成為薄膜狀則也可為任何的形狀、構造，也可為如第9圖及第10圖所示的形狀。第9圖係顯示板狀的薄膜形成構件之另一例的示意圖，其中(a)及(b)為玻璃熔融爐的剖視圖，(c)及(d)為玻璃熔融爐的俯視圖。第10圖係顯示管狀的薄膜形成構件之另一例的示意圖，其中(a)為玻璃熔融爐的剖視圖，(b)至(d)為玻璃熔融爐的俯視圖。另外，在第9圖及第10圖中，係省略薄膜形成構件以外的構成要素而圖示玻璃熔融爐。

第9圖(a)所示的板狀之薄膜形成構件25A，係形成在水平方向彎曲成圓弧狀的曲面狀。第9圖(b)所示的板狀之薄膜形成構件25B，係形成在水平方向彎曲成波浪狀的曲面狀。第9圖(c)所示的板狀之薄膜形成構件25C，係形成在鉛垂方向彎曲成圓弧狀的曲面狀。第9圖 (d)所示的薄膜形成構件25D，係形成在鉛垂方向彎曲成波浪狀(段狀)的曲面狀。

然後，如第9圖(a)及(b)所示，藉由使薄膜形成構件在水平方向彎曲，由於可增加熔融玻璃之流量，所以可增加熔融玻璃的製造量。又，如第9圖(c)及(d)所示，藉由使薄膜形成構件在鉛垂方向彎曲，由於可增加薄膜形成構件之薄膜形成面上的熔融玻璃之滯留時間，所以可提高熔融玻璃之清澈效果。

第10圖(a)所示的管狀之薄膜形成構件71A，係形成矩形環狀，且拉出口之內徑與薄膜形成構件之內徑為不同。第10圖(b)所示的管狀之薄膜形成構件71B，係形成薄膜形成面從鉛垂方向上部朝向鉛垂方向下部縮小的窄小推拔狀。第10圖(c)所示的管狀之薄膜形成構件71C，係形成薄膜形成面從鉛垂方向上部朝向鉛垂方向下部曲線地縮小的窄小研缽狀或漏斗狀。第10圖(d)所示的管狀之薄膜形成構件71D，係形成薄膜形成面從鉛垂方向上部朝向鉛垂方向下部階段性地縮小的窄小二段研缽狀。

然後，如第10圖(a)所示，藉由將薄膜形成構件形成矩形環狀，就可輕易地製造薄膜形成構件。又，如第10圖(a)所示，藉由使拉出口之內徑與薄膜形成構件之內徑為不同，由於沒有必要使拉出口和薄膜形成構件高精度地一致，所以可輕易地製造玻璃熔融爐。又，如第10圖(b)至(d)所示，藉由將薄膜形成構件朝向鉛垂方向下 部縮窄，由於從薄膜形成構件溢出的熔融玻璃，不會遠離薄膜形成構件而是滑落於薄膜形成構件之薄膜形成面，所以可順利地將熔融玻璃形成薄膜狀。又，如第10圖(b)所示，藉由直線地縮窄薄膜形成構件，就可輕易地製造薄膜形成構件。又，如第10圖(c)所示，由於曲線地縮窄薄膜形成構件，由於可增加薄膜形成構件之薄膜形成面的熔融玻璃之滯留時間，所以可提高熔融玻璃之清澈效果。更且，如第10圖(d)所示，藉由階段性地縮窄薄膜形成構件，就可更進一步增加薄膜形成構件之薄膜形成面的熔融玻璃之滯留時間。

又，在上述實施形態中，雖然已說明玻璃熔融爐11由殼體18所覆蓋，但是在容許玻璃熔融爐11或感應線圈27等的氧化之問題，且沒有必要使玻璃熔融爐11或感應線圈27暴露於非活性氣體環境中的情況，就沒必要一定用殼體18來覆蓋玻璃熔融爐11。

又，在上述實施形態中，雖然已說明將從拉出口15拉出的熔融玻璃直接導入前爐31，但是如第11圖所示的玻璃纖維製造裝置60，也可將從拉出口15拉出的熔融玻璃，中介熔融玻璃貯留槽61及減壓脫泡爐62等的中間槽來導入前爐31。另外，減壓脫泡爐62，係利用殼體64氣密地覆蓋可供熔融玻璃導入的爐63，並且藉由減壓泵浦65來對該殼體64內進行減壓，藉此促使被導入爐63的熔融玻璃之脫泡。

又，在上述實施形態中，雖然已說明在側壁13之周 圍配置感應線圈27，但是只要沒有玻璃熔融爐11之設置上的問題，則也可在底壁12之周圍配置感應線圈27。

又，在上述實施形態中，雖然已說明將玻璃熔融裝置10適用於玻璃纖維製造裝置1，但是也可適用於碎玻璃(glass cullet)之製造裝置等各式各樣製品的製造裝置中。

又，在上述實施形態中，雖然已說明拉出口15係形成於底壁12，但是拉出口15，只要是比通過薄膜形成構件71之上部通過部25a的熔融玻璃之液面位準還靠近鉛垂方向下方，則也可形成於任何的位置。例如，也可形成於底壁12與側壁13之接合部(由底壁12與側壁13所形成的隅角之部分)、或側壁13之下部(底壁12與側壁13之接合部附近)等。

(產業上之可利用性)

本發明，係能夠當作熔融玻璃原料的玻璃熔融裝置、使用該玻璃熔融裝置來製造玻璃纖維的玻璃纖維製造裝置及玻璃纖維製造方法來利用。

1‧‧‧玻璃纖維製造裝置

2‧‧‧底板

3‧‧‧底板孔

10‧‧‧玻璃熔融裝置

11‧‧‧玻璃熔融爐

12‧‧‧底壁

13‧‧‧側壁

15‧‧‧拉出口

16‧‧‧上部隔板

16a‧‧‧通過口(下部通過部)

18‧‧‧殼體

18a‧‧‧頂壁

18b‧‧‧側壁

18c‧‧‧底壁

19‧‧‧投入口

20‧‧‧螺旋送料機

21‧‧‧非活性氣體導入口

22‧‧‧非活性氣體供應裝置

23‧‧‧排出口

24‧‧‧起泡器

25(25A至25D)‧‧‧薄膜形成構件

25a‧‧‧上部通過部

25b‧‧‧薄膜形成面

26‧‧‧高頻感應加熱裝置

27‧‧‧感應線圈

28‧‧‧交流電源

29‧‧‧排液管

30‧‧‧纖維化設備

31‧‧‧前爐

32‧‧‧襯套(纖維化裝置)

33‧‧‧旋轉鼓輪(纖維化裝置)

34‧‧‧集束輥(纖維化裝置)

35‧‧‧上部開口

36‧‧‧電加熱器

37‧‧‧塗抹器(纖維化裝置)

60‧‧‧玻璃纖維製造裝置

61‧‧‧熔融玻璃貯留槽

62‧‧‧減壓脫泡爐

63‧‧‧爐

64‧‧‧殼體

65‧‧‧減壓泵浦

70‧‧‧玻璃熔融爐

71(71A至71D)‧‧‧薄膜形成構件

71a‧‧‧上部通過部

71b‧‧‧薄膜形成面

A‧‧‧第一區域

B‧‧‧第二區域

第1圖係第1實施形態的玻璃纖維製造裝置之示意圖。

第2圖係圓筒坩堝狀的玻璃熔融爐之立體圖。

第3圖係角筒坩堝狀的玻璃熔融爐之立體圖。

第4圖係角筒坩堝狀的玻璃熔融爐之立體圖。

第5圖係第2圖所示的玻璃熔融爐之剖面立體圖。

第6圖係顯示玻璃熔融爐中的熔融玻璃之流動的剖視圖。

第7圖係第2實施形態的玻璃纖維製造裝置中的玻璃熔融爐之俯視圖。

第8圖係第7圖所示的玻璃熔融爐之VIII-VIII線剖視圖。

第9圖(a)至(d)係顯示板狀的薄膜形成構件之另一例的示意圖。

第10圖(a)至(d)係顯示管狀的薄膜形成構件之另一例的示意圖。

第11圖係安裝有減壓脫泡爐的玻璃纖維製造裝置之示意圖。

1‧‧‧玻璃纖維製造裝置

2‧‧‧底板

3‧‧‧底板孔

10‧‧‧玻璃熔融裝置

11‧‧‧玻璃熔融爐

12‧‧‧底壁

13‧‧‧側壁

15‧‧‧拉出口

16‧‧‧上部隔板

16a‧‧‧通過口(下部通過部)

18‧‧‧殼體

18a‧‧‧頂壁

18b‧‧‧側壁

18c‧‧‧底壁

19‧‧‧投入口

20‧‧‧螺旋送料機

21‧‧‧非活性氣體導入口

22‧‧‧非活性氣體供應裝置

23‧‧‧排出口

24‧‧‧起泡器

25‧‧‧薄膜形成構件

25a‧‧‧上部通過部

25b‧‧‧薄膜形成面

26‧‧‧高頻感應加熱裝置

27‧‧‧感應線圈

28‧‧‧交流電源

29‧‧‧排液管

30‧‧‧纖維化設備

31‧‧‧前爐

32‧‧‧襯套(纖維化裝置)

33‧‧‧旋轉鼓輪(纖維化裝置)

34‧‧‧集束輥(纖維化裝置)

35‧‧‧上部開口

36‧‧‧電加熱器

37‧‧‧塗抹器(纖維化裝置)

A‧‧‧第一區域

B‧‧‧第二區域

Claims (13)

1. 一種玻璃熔融裝置，其特徵為，具有：玻璃熔融爐，其係具備底壁及側壁，且形成有拉出熔融玻璃的拉出口；及投入口，其係配置於前述玻璃熔融爐的上方而可供玻璃原料投入；及加熱手段，其係加熱被投入前述玻璃熔融爐中的玻璃原料；以及薄膜形成構件，其係豎設於前述投入口與前述拉出口之間的前述底壁，用以堰擋藉由前述加熱手段所加熱熔融後的熔融玻璃，且藉由使溢出的熔融玻璃下降並將之拉延而形成有形成薄膜狀的薄膜形成面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的玻璃熔融裝置，其中，前述底壁及前述側壁，係由藉由通電而產生阻抗發熱的電熱構件所形成，前述加熱手段，為具備感應線圈和電源的高頻感應加熱裝置，該感應線圈係配置於前述玻璃熔融爐的周圍，該電源係對前述感應線圈供應交流電流。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的玻璃熔融裝置，其中，前述薄膜形成構件，係形成板狀，且配置於前述投入口的鉛垂方向下方與前述拉出口之間，該薄膜形成構件之下端部抵接於前述底壁並且側端部抵接於前述側壁，而在上端部具備使熔融玻璃通過的上部通過部。
4. 如申請專利範圍第3項所述的玻璃熔融裝置，其 中，前述薄膜形成構件，係朝向前述投入口側傾斜。
5. 如申請專利範圍第1項所述的玻璃熔融裝置，其中，前述薄膜形成構件，係使下端部抵接於前述底壁，並形成包圍前述拉出口的管狀。
6. 如申請專利範圍第5項所述的玻璃熔融裝置，其中，前述薄膜形成構件，係使前述薄膜形成面從鉛垂方向上部朝向鉛垂方向下部縮小的窄小形狀。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述的玻璃熔融裝置，其中，前述玻璃熔融爐，係由銥或銥基合金所構成。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述的玻璃熔融裝置，其中，更具有：殼體，其係覆蓋前述玻璃熔融爐；以及非活性氣體供應手段，其係將非活性氣體供應至前述殼體內。
9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述的玻璃熔融裝置，其中，更具有：上部隔板，其係配置於前述投入口的鉛垂方向下方與前述薄膜形成構件之間，且具備使熔融玻璃從前述玻璃熔融爐之爐內底部通過的下部通過部。
10. 一種玻璃纖維製造裝置，其特徵為，具有：申請專利範圍第1至9項中任一項所述的玻璃熔融裝置；及貯留槽，其係配置於前述玻璃熔融爐之下方並導入有 從前述拉出口所拉出的熔融玻璃；以及纖維化裝置，其係將被導入前述貯留槽的熔融玻璃纖維化並予以紡紗。
11. 一種玻璃纖維製造方法，係使用申請專利範圍第10項所述的玻璃纖維製造裝置的玻璃纖維製造方法，其特徵為：將玻璃原料從前述投入口投入前述玻璃熔融爐內，藉由前述加熱手段來加熱熔融被投入前述玻璃熔融爐內的玻璃原料，在藉由前述薄膜形成構件將熔融玻璃形成薄膜狀之後，從前述拉出口拉出熔融玻璃並導入前述貯留槽，將被導入前述貯留槽的熔融玻璃藉由前述纖維化裝置而纖維化以製造玻璃纖維。
12. 如申請專利範圍第11項所述的玻璃纖維製造方法，其中，前述玻璃熔融裝置，係具有覆蓋前述玻璃熔融爐的殼體，將前述殼體內形成非活性氣體環境。
13. 如申請專利範圍第11或12項所述的玻璃纖維製造方法，其中，藉由前述加熱手段，將熔融玻璃加熱至1700℃至2000℃。