JPH0532510Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、ガラス繊維を紡糸するのに好適な装
置に関する。

(ロ) 従来技術 従来のガラス繊維製造装置を第２図に示す。

ガラス繊維装置１００は、原料を溜める原料容
器１０、該原料容器から供給された原料を熔融す
る熔融部２０、該熔融部の下方に設けられたブツ
シング３０からなる。

原料容器１０は気密構造を有し、真空ポンプに
つながるライン１１、酸素濃度計につながるライ
ン１２および窒素ライン１３に接続する。該原料
容器１０は、内部に貯蔵されたガラス原料１４を
定量的に排出するスクリユフイーダ１５を介して
熔融部２０とつながる。

熔融部２０はガラスを熔融する熔融ルツボ２
１、該ルツボの周囲に設けられた発熱体２２から
なる。

該ルツボ２１は下部に直径1.5〜10mmの１また
は２以上の繊維取り出し用細孔２５を有する。

発熱体２２としては、1500℃以上、好ましくは
1700℃以上に昇温可能な発熱体、例えばグラフア
イトなどが用いられる。

熔融部２０の下方に設けられたブツシング３０
は、上部にヒータ３１、下部に紡糸用ノズル３２
を有し、溶融ルツボ２１にて溶融したガラスを紡
糸温度に保持しながら、ガラス繊維の紡糸を行
う。オリフイス３２の下方にはスカート部２４′
で覆われた窒素雰囲気室３３が設けられ、その酸
素濃度は酸素濃度計３４にてモニタされる。紡糸
されたガラス繊維１０１は、ワインダ１０２にて
捲取られる。

なお、スカート部２４′の断面積はブツシング
底部断面積と同一の断面積を有している。

さらに、前記発熱体２２およびブツシング３０
は、断熱材２３に包囲されケーシング２４に収容
される。

ケーシング２４には、窒素ライン２７および真
空ポンプとつながるライン２８が設けられ、少な
くとも前記熔融ルツボ２１の内部および下方のガ
ラス繊維の行路全体にわたつて、酸素濃度
200ppm以下の不活性ガス雰囲気を形成する。

なお、２６は開閉シヤツター、３５はブツシン
グ３０に直接電力を印加する電極を示す。

(ハ) 考案が解決しようとする課題 しかしながら、上記の装置では窒素雰囲気室３
３の上部とブツシング３０の底面との輻射熱量が
場所的に不均一となり、また、ノズル３２の出口
で直ちに冷却したい繊維に高温でチリを含んだガ
スが接触しブツシング底面に複数個備えられたノ
ズルから出てくる繊維の性状が大きく変化してい
た。

そこで、本考案は、雰囲気室の温度不均一を減
少させ、かつ、室内の清浄性も向上させる紡糸装
置を提供することを目的とする。

(ニ) 課題を解決するための手段 本考案は、上記課題を解決するため、紡糸ノズ
ルを下方に設置したブツシングと、該ブツシング
の下部に設けられ、ブツシング底部断面積より大
きな断面積を持つスカート部と、該スカート部上
部に熱伝導性良好な部材で形成されたサーマルイ
コライザーと、該スカート部の下部に設けられた
雰囲気ガス導入口とを有してなる。

ここで、スカート部の断面積は、ブツシング底
部断面積より大きければ大きいほど良いが装置の
大型化を防止するためには次の寸法のものが好ま
しい。すなわちスカート部によつて形成される雰
囲気室の横幅がブツシングのノズル設置面の横幅
の３倍程度になるように設計する。

また、サーマルイコライザーの長さは、スカー
ト部の断面積との関連で決定されるが、前述の寸
法で雰囲気室の横幅を設計したときは、その長さ
は、ブツシングのノズル設置面の横幅の２倍程度
が好ましい。かかる長さをとることにより装置の
大型化（雰囲気室の大空間化）を抑えつつ、ブツ
シングノズル設置面の温度の不均一を減少させる
ことができる。

なお、サーマルイコライザーを形成する熱伝導
性良好な部材としては、モリブデン、タンタル、
タングステン、窒化ホウ素などが挙げられるが、
オキシナイトライドガラスなどの特に高い紡糸温
度を必要とする場合には窒化ホウ素が好ましい。

(ホ) 作用 本考案では、スカート部の断面積をブツシング
底部断面積より大きくしているので、雰囲気室の
空間が大きくなりブツシングノズル設置面の温度
の不均一を減少させることができる。

また、スカート部上部にサーマルイコライザー
を設けているので、雰囲気室の大型化を抑えつつ
温度不均一を減少させることが可能となる。

更に、スカート部の下部に設けた雰囲気ガス導
入口より雰囲気ガスを導入することにより雰囲気
室の洗浄の役割を果たす。

(ヘ) 実施例 本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本考案に係る紡糸装置の概略図で、
１はブツシング、３はノズル、４はスカート部で
ある。スカート部４は、断熱材６で構成されてお
り、スカート部４の上部にはサーマルイコライザ
ー５が設置され、下部には雰囲気ガス（不活性ガ
ス）導入口８が設けられる。

９は、雰囲気室で、断熱材６とサーマルイコラ
イザー５によつて包囲されることによつて空間を
形成している。

ここで、断熱材６は炉内の高温が雰囲気室９に
伝熱されるのを防いでいる。また、サーマルイコ
ライザー５は熱伝導性の良好な材質で形成されて
おり、その厚みを充分に備えることにより、図の
Ａ方向への温度分布を最少限に抑えられる。

雰囲気室９の幅Ｒは、広げれば広いほどノズル
設置面２の温度の不均一は減少するが、装置の大
型化防止の観点から、幅Ｒをノズル設置面２の幅
の３倍とし、サーマルイコライザー５の長さをノ
ズル設置面２の幅の２倍とすることによりノズル
設置面の温度の不均一は著しく減少した。

なお、ブツシング１の上部構成は、第２図と同
様の構成、すなわち、原料容器、熔融ルツボ、発
熱体等を備えている。

以上の構成においてガラス繊維の製造は次のよ
うに行う。

まず所定の原料を原料容器に投入し、容器を密
閉して真空ポンプで吸引しつつN₂ガスを導入す
る。一定時間後、ガラス原料を熔融用ルツボに供
給し溶融する。溶融したガラスは、ブツシング１
に導入する。ブツシング１に満たされた溶融ガラ
スＳはブツシング１底面に備えられたノズル３か
ら自重によつて雰囲気室９に落下する。雰囲気室
９は溶融ガラスが固化するのに充分な温度に維持
されており、ノズル３から出た溶融物は繊維状と
なり（図中Ｆ）、巻き取り手段（図示せず）によ
つて巻き取られる。

なお、不活性ガス導入口８より導入される低温
の不活性ガス７は、繊維Ｆが引き出されるにつれ
て不活性ガス７がノズル設置面２に近づき繊維の
固化を促進すると共に洗浄効果をもたらす。

(ト) 効果 本考案によればブツシングノズル設置面の温度
を均一にできると共に、雰囲気室内の清浄性も向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る紡糸装置の概略図、第
２図は、従来のガラス繊維製造装置の全体概略図
を示す。 １……ブツシング、３……ノズル、４……スカ
ート部、５……サーマルイコライザー、８……不
活性ガス導入口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 紡糸ノズルを下方に設置したブツシングと、該
   ブツシングの下部に設けられ、ブツシング底部断
   面積より大きな断面積を持つスカート部と、該ス
   カート部上部に熱伝導性良好な部材で形成された
   サーマルイコライザーと、該スカート部の下部に
   設けられた雰囲気ガス導入口とを有してなる雰囲
   気紡糸装置。