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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024062180
(43)【公開日】2024-05-09
(54)【発明の名称】ガラス繊維の製造装置、及びガラス繊維の製造方法
(51)【国際特許分類】
C03B 37/085 20060101AFI20240430BHJP
【ＦＩ】
C03B37/085
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022170013
(22)【出願日】2022-10-24
(71)【出願人】
【識別番号】000232243
【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】松浦 禅
(72)【発明者】
【氏名】松林 達也
(72)【発明者】
【氏名】瀧本 博司
(57)【要約】
【課題】スクリーンの温度低下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を有するベースプレート２１を含むブッシング本体２０と、ブッシング本体２０の内部に配置され、開口部３４を有するスクリーン３０と、を備える。また、ブッシング本体２０は、冷却機構１４によって冷却される被冷却部２０ａを有する。ブッシング１３の高さ方向において、ブッシング本体２０の被冷却部２０ａとスクリーン３０との間の第１の距離Ｄ１が、ベースプレート２１とスクリーン３０との間の第２の距離Ｄ２よりも長い。
【選択図】図２
【解決手段】ブッシング１３は、複数のノズル２４を有するベースプレート２１を含むブッシング本体２０と、ブッシング本体２０の内部に配置され、開口部３４を有するスクリーン３０と、を備える。また、ブッシング本体２０は、冷却機構１４によって冷却される被冷却部２０ａを有する。ブッシング１３の高さ方向において、ブッシング本体２０の被冷却部２０ａとスクリーン３０との間の第１の距離Ｄ１が、ベースプレート２１とスクリーン３０との間の第２の距離Ｄ２よりも長い。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、
前記ブッシング本体は、冷却機構によって冷却される被冷却部を有し、
前記ブッシングの高さ方向において、前記被冷却部と前記スクリーンとの間の第１の距離が、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の第２の距離よりも長い、
ガラス繊維の製造装置。
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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、
前記ブッシング本体は、冷却機構によって冷却される被冷却部を有し、
前記ブッシングの高さ方向において、前記被冷却部と前記スクリーンとの間の第１の距離が、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の第２の距離よりも長い、
ガラス繊維の製造装置。
【請求項2】
前記ブッシング本体は、前記スクリーンの下方への変形を規制する変形規制部を前記ブッシング本体内に有している、
請求項１に記載のガラス繊維の製造装置。
請求項１に記載のガラス繊維の製造装置。
【請求項3】
前記スクリーンは、底部と、前記底部から延び、前記ブッシング本体に連結される連結部と、を有し、
前記第１の距離は、前記被冷却部と前記底部との間の距離であり、
前記第２の距離は、前記ベースプレートと前記底部との間の距離である、
請求項１に記載のガラス繊維の製造装置。
前記第１の距離は、前記被冷却部と前記底部との間の距離であり、
前記第２の距離は、前記ベースプレートと前記底部との間の距離である、
請求項１に記載のガラス繊維の製造装置。
【請求項4】
前記ブッシング本体は、前記ベースプレートの周縁から上側に延びる周壁と、前記周壁から外方に延びるフランジ部と、を有し、
前記フランジ部は、前記被冷却部を含んでいる、
請求項１に記載のガラス繊維の製造装置。
前記フランジ部は、前記被冷却部を含んでいる、
請求項１に記載のガラス繊維の製造装置。
【請求項5】
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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、
前記ブッシングの高さ方向において、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の距離が５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されている、
ガラス繊維の製造装置。
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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、
前記ブッシングの高さ方向において、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の距離が５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されている、
ガラス繊維の製造装置。
【請求項6】
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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、
前記ブッシング本体は、冷却機構によって冷却される被冷却部を有し、
前記ブッシングの高さ方向において、前記被冷却部と前記スクリーンとの間の第１の距離が、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の第２の距離よりも長い、
ガラス繊維の製造方法。
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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、
前記ブッシング本体は、冷却機構によって冷却される被冷却部を有し、
前記ブッシングの高さ方向において、前記被冷却部と前記スクリーンとの間の第１の距離が、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の第２の距離よりも長い、
ガラス繊維の製造方法。
【請求項7】
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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、
前記ブッシングの高さ方向において、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の距離が５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されている、
ガラス繊維の製造方法。
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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、
前記ブッシングの高さ方向において、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の距離が５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されている、
ガラス繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－９１９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のようなガラス繊維の製造装置では、スクリーンの温度が低下すると、溶融ガラスの温度に影響を及ぼす。その結果、ガラス繊維の成形に悪影響を及ぼすおそれがある。
本発明の目的は、スクリーンの温度低下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。
本発明の目的は、スクリーンの温度低下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。
【課題を解決するための手段】
【0005】
［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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、前記ブッシング本体は、冷却機構によって冷却される被冷却部を有し、前記ブッシングの高さ方向において、前記被冷却部と前記スクリーンとの間の第１の距離が、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の第２の距離よりも長い。
【0006】
この構成によれば、スクリーンを被冷却部から離して構成することが可能となる。このため、被冷却部の温度低下をスクリーンに伝わりづらく構成することが可能となり、その結果、スクリーンの温度低下を抑制することが可能となる。なお、被冷却部を冷却する冷却機構は、例えば、溶融ガラスがブッシング本体から外部に漏れ出ることを抑制するために設けられる。
【0007】
［２］上記［１］において、前記ブッシング本体は、前記スクリーンの下方への変形を規制する変形規制部を前記ブッシング本体内に有していてもよい。
この構成によれば、ブッシング本体の変形規制部によって、スクリーンの下方への変形を抑制可能となる。
この構成によれば、ブッシング本体の変形規制部によって、スクリーンの下方への変形を抑制可能となる。
【0008】
［３］上記［１］または［２］において、前記スクリーンは、底部と、前記底部から延び、前記ブッシング本体に連結される連結部と、を有し、前記第１の距離は、前記被冷却部と前記底部との間の距離であり、前記第２の距離は、前記ベースプレートと前記底部との間の距離であってもよい。
【0009】
この構成によれば、被冷却部の温度低下をスクリーンの底部に伝わりづらく構成することが可能となる。
［４］上記［１］から［３］のいずれか一つにおいて、前記ブッシング本体は、前記ベースプレートの周縁から上側に延びる周壁と、前記周壁から外方に延びるフランジ部と、を有し、前記フランジ部は、前記被冷却部を含んでいてもよい。
［４］上記［１］から［３］のいずれか一つにおいて、前記ブッシング本体は、前記ベースプレートの周縁から上側に延びる周壁と、前記周壁から外方に延びるフランジ部と、を有し、前記フランジ部は、前記被冷却部を含んでいてもよい。
【0010】
この構成によれば、フランジ部において溶融ガラスが冷やされて凝固することで、溶融ガラスがブッシング本体の外部に漏れ出ることを抑制可能となる。
［５］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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、前記ブッシングの高さ方向において、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の距離が５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されている。
［５］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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、前記ブッシングの高さ方向において、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の距離が５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されている。
【0011】
この構成によれば、ベースプレートとスクリーンとの間の距離が５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されることで、比較的高温とされるベースプレートのより近くにスクリーンを配置することが可能となる。このため、スクリーンの温度低下を抑制することが可能となる。また、ベースプレートとスクリーンとの間の距離が５ｍｍ以上であることで、ベースプレートとスクリーンとの間の間隔を十分に確保することが可能となる。したがって、スクリーンがノズルへの溶融ガラスの流入に対して悪影響を及ぼすことを抑制可能となる。また、スクリーンとベースプレートの間で乱流が発生して、ノズルからの溶融ガラスの吐出が不安定になることを抑制可能となる。
【0012】
［６］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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、前記ブッシング本体は、冷却機構によって冷却される被冷却部を有し、前記ブッシングの高さ方向において、前記被冷却部と前記スクリーンとの間の第１の距離が、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の第２の距離よりも長い。
【0013】
この構成によれば、スクリーンを被冷却部から離して構成することが可能となる。このため、被冷却部の温度低下をスクリーンに伝わりづらく構成することが可能となり、その結果、スクリーンの温度低下を抑制することが可能となる。なお、被冷却部を冷却する冷却機構は、例えば、溶融ガラスがブッシング本体から外部に漏れ出ることを抑制するために設けられる。
【0014】
［７］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有するベースプレートを含むブッシング本体と、前記ブッシング本体の内部に配置され、開口部を有するスクリーンと、を備え、前記ブッシングの高さ方向において、前記ベースプレートと前記スクリーンとの間の距離が５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されている。
【0015】
この構成によれば、ベースプレートとスクリーンとの間の距離が５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されることで、比較的高温とされるベースプレートのより近くにスクリーンを配置することが可能となる。このため、スクリーンの温度低下を抑制することが可能となる。また、ベースプレートとスクリーンとの間の距離が５ｍｍ以上であることで、ベースプレートとスクリーンとの間の間隔を十分に確保することが可能となる。したがって、スクリーンがノズルへの溶融ガラスの流入に対して悪影響を及ぼすことを抑制可能となる。また、スクリーンとベースプレートの間で乱流が発生して、ノズルからの溶融ガラスの吐出が不安定になることを抑制可能となる。
【発明の効果】
【0016】
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、スクリーンの温度低下を抑制可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】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。
【図2】同形態におけるブッシングの断面図である。
【図3】同形態におけるブッシングの断面図である。
【図4】同形態におけるブッシング本体の断面図である。
【図5】変更例におけるブッシングの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
（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。
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。
【0022】
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。
【0023】
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／ｃｍ３である。
【0024】
【0025】
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。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におけるノズル孔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におけるノズル孔の形状は、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。
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。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におけるノズル孔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におけるノズル孔の形状は、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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
（被冷却部２０ａ）
ブッシング本体２０は、冷却機構１４の冷却管１４ａによって冷却される被冷却部２０ａを有している。被冷却部２０ａは、例えば、フランジ部２３に含まれる。すなわち、被冷却部２０ａは、フランジ部２３の一部である。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。この場合、被冷却部２０ａは、フランジ部２３の外周縁に沿って形成される。被冷却部２０ａ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。
ブッシング本体２０は、冷却機構１４の冷却管１４ａによって冷却される被冷却部２０ａを有している。被冷却部２０ａは、例えば、フランジ部２３に含まれる。すなわち、被冷却部２０ａは、フランジ部２３の一部である。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。この場合、被冷却部２０ａは、フランジ部２３の外周縁に沿って形成される。被冷却部２０ａ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。
【0030】
（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。
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。
【0031】
図２及び図３に示すように、スクリーン３０は、底部３１と、ブッシング本体２０に連結される連結部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。
【0032】
スクリーン３０の連結部３２は、例えば、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。すなわち、本実施形態のスクリーン３０では、連結部３２は、ブッシング本体２０の周壁２２に向かって上方に傾斜する傾斜部３３を有している。連結部３２は、Ｚ軸方向から見て、底部３１の周囲を囲むような環状をなしている。連結部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、連結部３２の外周縁は、例えば、周壁２２の上端部に連結されている。
【0033】
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３４を有する。各開口部３４の形状は、例えば、円形状、楕円形状、多角形状、スリット状等が挙げられる。開口部３４は、例えば、スクリーン３０における底部３１及び傾斜部３３の各々に設けられている。
【0034】
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。
【0035】
（変形規制部４１）
図２、図３及び図４に示すように、ブッシング本体２０は、スクリーン３０の下方への変形を規制する変形規制部４１をブッシング本体２０内に有している。変形規制部４１は、例えば、ブッシング本体２０を補強する補強リブである。補強リブとしての変形規制部４１は、ベースプレート２１に立設されている。変形規制部４１は、例えば、Ｘ軸方向に沿って延びている。変形規制部４１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。変形規制部４１の上端部は、スクリーン３０の底部３１の下面に接している。これにより、変形規制部４１は、その上端部にてスクリーン３０を支持している。
図２、図３及び図４に示すように、ブッシング本体２０は、スクリーン３０の下方への変形を規制する変形規制部４１をブッシング本体２０内に有している。変形規制部４１は、例えば、ブッシング本体２０を補強する補強リブである。補強リブとしての変形規制部４１は、ベースプレート２１に立設されている。変形規制部４１は、例えば、Ｘ軸方向に沿って延びている。変形規制部４１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。変形規制部４１の上端部は、スクリーン３０の底部３１の下面に接している。これにより、変形規制部４１は、その上端部にてスクリーン３０を支持している。
【0036】
（スクリーン３０の高さ設定について）
ブッシング本体２０の高さ方向、すなわちＺ軸方向における、ブッシング本体２０の被冷却部２０ａとスクリーン３０の底部３１との間の距離を第１の距離Ｄ１とする。また、ブッシング本体２０の高さ方向における、ベースプレート２１とスクリーン３０の底部３１との間の距離を第２の距離Ｄ２とする。本実施形態のブッシング１３では、第１の距離Ｄ１は、第２の距離Ｄ２よりも長く設定されている。また、ブッシング本体２０の高さ、すなわち、Ｚ軸方向におけるベースプレート２１からフランジ部２３までの長さは、例えば、２５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されている。そして、第２の距離Ｄ２は、例えば、５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以上、かつ５０ｍｍ以下に設定されている。
ブッシング本体２０の高さ方向、すなわちＺ軸方向における、ブッシング本体２０の被冷却部２０ａとスクリーン３０の底部３１との間の距離を第１の距離Ｄ１とする。また、ブッシング本体２０の高さ方向における、ベースプレート２１とスクリーン３０の底部３１との間の距離を第２の距離Ｄ２とする。本実施形態のブッシング１３では、第１の距離Ｄ１は、第２の距離Ｄ２よりも長く設定されている。また、ブッシング本体２０の高さ、すなわち、Ｚ軸方向におけるベースプレート２１からフランジ部２３までの長さは、例えば、２５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されている。そして、第２の距離Ｄ２は、例えば、５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以上、かつ５０ｍｍ以下に設定されている。
【0037】
（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。
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。
【0038】
（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。
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
本実施形態の効果について説明する。
（１）ブッシング１３の高さ方向において、ブッシング本体２０の被冷却部２０ａとスクリーン３０との間の第１の距離Ｄ１が、ベースプレート２１とスクリーン３０との間の第２の距離Ｄ２よりも長い。この構成によれば、スクリーン３０をブッシング本体２０の被冷却部２０ａから離して構成することが可能となる。このため、被冷却部２０ａの温度低下をスクリーン３０に伝わりづらく構成することが可能となり、その結果、スクリーン３０の温度低下を抑制することが可能となる。
（１）ブッシング１３の高さ方向において、ブッシング本体２０の被冷却部２０ａとスクリーン３０との間の第１の距離Ｄ１が、ベースプレート２１とスクリーン３０との間の第２の距離Ｄ２よりも長い。この構成によれば、スクリーン３０をブッシング本体２０の被冷却部２０ａから離して構成することが可能となる。このため、被冷却部２０ａの温度低下をスクリーン３０に伝わりづらく構成することが可能となり、その結果、スクリーン３０の温度低下を抑制することが可能となる。
【0042】
（２）ブッシング本体２０は、スクリーン３０の下方への変形を規制する変形規制部４１をブッシング本体２０内に有している。この構成によれば、ブッシング本体２０の変形規制部４１によって、スクリーン３０の下方への変形を抑制可能となる。
【0043】
（３）スクリーン３０は、底部３１と、底部３１から延び、ブッシング本体２０に連結される連結部３２と、を有している。第１の距離Ｄ１は、被冷却部２０ａと底部３１との間の距離であり、第２の距離Ｄ２は、ベースプレート２１と底部３１との間の距離である。この構成によれば、被冷却部２０ａの温度低下をスクリーン３０の底部３１に伝わりづらく構成することが可能となる。
【0044】
（４）ブッシング本体２０は、ベースプレート２１の周縁から上側に延びる周壁２２と、周壁２２から外方に延びるフランジ部２３と、を有している。フランジ部２３は、被冷却部２０ａを含んでいる。この構成によれば、フランジ部２３において溶融ガラスＭＧが冷やされて凝固することで、溶融ガラスＭＧがブッシング本体２０の外部に漏れ出ることを抑制可能となる。
【0045】
（５）ブッシング１３の高さ方向において、ベースプレート２１とスクリーン３０との間の第２の距離Ｄ２が５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されている。この構成によれば、第２の距離Ｄ２が５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されることで、電圧印加により比較的高温とされるベースプレート２１のより近くにスクリーン３０を配置することが可能となる。このため、スクリーン３０の温度低下を抑制することが可能となる。また、第２の距離Ｄ２が５ｍｍ以上であることで、ベースプレート２１とスクリーン３０との間の間隔を十分に確保することが可能となる。したがって、スクリーン３０がノズル２４への溶融ガラスＭＧの流入に対して悪影響を及ぼすことを抑制可能となる。また、スクリーン３０とベースプレート２１の間で乱流が発生して、ノズル２４からの溶融ガラスＭＧの吐出が不安定になることを抑制可能となる。
【0046】
（６）変形規制部４１は、ブッシング本体２０を補強する補強リブである。この構成によれば、ブッシング本体２０を補強する補強リブである変形規制部４１によって、スクリーン３０の下方への変形を抑制可能となる。また、変形規制部４１が補強リブを兼ねており、他の補強リブを別に設ける必要がないため、構成の簡素化に寄与できる。
【0047】
（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。
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。
【0048】
・図５に示すように、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３３を省略した構成であってもよい。また、図５に示すように、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。この場合、ブッシング１３の高さ方向におけるベースプレート２１とスクリーン３０との間の第２の距離Ｄ２が、５ｍｍ以上、かつ１００ｍｍ以下に設定されることが好ましい。
【0049】
・ブッシング本体２０の変形規制部４１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が変形規制部４１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から変形規制部４１を省略することもできる。
【0050】
・冷却機構１４によって冷却される被冷却部２０ａを、ブッシング本体２０におけるフランジ部２３以外の例えば周壁２２に設定してもよい。
・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。
・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。
【0051】
・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。
【符号の説明】
【0052】
１１…ガラス繊維の製造装置
１２…フィーダー
１３…ブッシング
１４…冷却機構
２０…ブッシング本体
２０ａ…被冷却部
２１…ベースプレート
２２…周壁
２３…フランジ部
２４…ノズル
３０…スクリーン
３１…底部
３２…連結部
３４…開口部
４１…変形規制部
Ｄ１…第１の距離
Ｄ２…第２の距離
ＧＦ…ガラスフィラメント
ＭＧ…溶融ガラス
１２…フィーダー
１３…ブッシング
１４…冷却機構
２０…ブッシング本体
２０ａ…被冷却部
２１…ベースプレート
２２…周壁
２３…フランジ部
２４…ノズル
３０…スクリーン
３１…底部
３２…連結部
３４…開口部
４１…変形規制部
Ｄ１…第１の距離
Ｄ２…第２の距離
ＧＦ…ガラスフィラメント
ＭＧ…溶融ガラス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】