用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置、以及玻璃纤维的制造方法技术领域
本发明涉及为了将玻璃纤维纺丝而将玻璃原料熔融的用于制造玻
璃纤维的玻璃熔融装置，及利用该装置的玻璃纤维的制造方法。
背景技术
作为在将熔融玻璃纤维化并制成多个玻璃纤维、将其集束并作为
玻璃纤维丝进行纺丝的玻璃纤维的制造中具有代表性的熔融方法，有
直接熔融法和玻璃球熔体法。直接熔融法是将作为玻璃原料的各种矿
物质的粉末或粒状物配合并投入熔融炉，将其熔融而制成熔融玻璃的
方式。另一方面，玻璃球熔体法是将使熔融玻璃凝固的称为玻璃球的
玻璃块在熔融炉中再次熔融，制成熔融玻璃的方式(例如，专利文献
1)。
在这种玻璃纤维的纺丝中，将矿物质的玻璃原料或玻璃块等固体
形式的原料熔融，但是，在熔融时产生的气泡成为了问题。作为产生
的气泡，可以列举出：由将原料投入熔融炉时带入的泡造成的气泡；
由包含在原料中的挥发成分(碳酸盐、硫酸盐、氧化物)造成的气泡；
从与熔融炉的二氧化锆砖的界面产生的气泡；通过与熔融炉的铂的反
应而产生的气泡等。
如果由于这些气泡的存在，而在之后的纺丝时在玻璃纤维中存在
有气泡，则存在着在玻璃纤维纺丝时会发生切断的事故，或者会导致
将纺丝成的玻璃纤维作为加强材料的成形品的机械强度或电绝缘性等
降低等危险性。
因此，在玻璃原料或固体原料中添加澄清剂，或者如专利文献1
所述，在熔融炉的流出口安装阀，以减少气泡。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开2003-192373号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，从环境问题及成本方面来看，添加澄清剂是不理想的，另
外，像专利文献1中那样在熔融炉的流出口安装阀，不能有效地降低
气泡的混入。
本发明是鉴于上述情况做出的，其目的是提供一种能够有效地降
低气泡向纺丝的玻璃纤维中的混入的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装
置及利用该装置的玻璃纤维的制造方法。
解决课题的方案
本发明的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，包括：
第一玻璃熔融槽、从第一玻璃熔融槽向下方延伸的导管、用于将第一
玻璃熔融槽暴露在减压气氛中的第一吸引装置、设置在导管的下方且
暴露在大气压气氛中的第二玻璃熔融槽、设置在第二玻璃熔融槽的底
部且具有多个喷嘴的衬套。
在该玻璃熔融装置中，通过在第一玻璃熔融槽中在减压气氛下熔
融玻璃，可以从熔融玻璃中除去气泡。从而，能够有效地降低气泡向
被纺丝的玻璃纤维中混入。
优选地，第一玻璃熔融槽、导管、第二玻璃熔融槽以及衬套分别
配备有能够独立地调整温度的加热机构。这样，通过分别独立地对第
一玻璃熔融槽、导管、第二玻璃熔融槽及衬套进行温度调整，可以在
各个区域给予最佳的温度条件，可以抑制由于再沸腾引起的气泡的产
生。
优选地，在导管的上部或者第一熔融槽、和导管的下部，分别设
置电极部，导管被通电加热。在玻璃纤维的制造中，由于每单位时间
被纺丝的玻璃的重量小，带入的热量少，所以存在着在导管的途中熔
融玻璃被冷却凝固的危险性。因此，通过经由电极部对导管本身通电
加热，可以抑制熔融玻璃的冷却。
优选地，在导管的下部形成有从导管分支并向上方延伸的导管分
支部，在导管的上部或第一熔融槽、和导管分支部，分别设置电极部，
对导管及导管分支部通电加热。这样，由于通过在从导管的下端部分
支的导管分支部设置电极部，可以将与电极部的连接部和导管之间隔
开规定的距离，因此，导管的下端部也能够升温到稳定的设定温度。
从而，能够恰当地使被导入到导管中的熔融玻璃升温。
优选地，第一玻璃熔融槽及导管由被第一吸引装置减压的减压壳
体覆盖。这样，第一玻璃熔融槽的减压控制变得容易。另外，通过使
导管也被减压壳体覆盖，不容易发生由减压引起的导管的压曲，因此，
可以将导管的壁厚减薄。这在利用铂等高价的材料制造导管的情况下，
是特别有效的。
优选地，导管的下部和减压壳体经由具有水冷管的凸缘被连接起
来。导管和减压壳体优选用O型环等密封件密封，但是，在这种情况
下，有必要将导管和减压壳体的连接部的温度控制在密封件的耐热温
度以下。但是，由于导管变成高温，所以，通过这样经由具有水冷管
的凸缘进行连接，能够利用密封件进行密闭。
优选地，第一玻璃熔融槽、导管及第二玻璃熔融槽的至少内表面
由铂或者铂合金形成。在利用耐火砖形成这些部分的情况下，存在着
由于与熔融玻璃的界面的恶化而导致异物混入的危险性，但是，通过
至少内表面用铂或者铂合金形成，可以将异物的混入抑制到最小限度。
另外，不仅是导管，而且第一玻璃熔融槽及第二玻璃熔融槽也可
以通电加热。
优选地，在第二玻璃熔融槽的下部设置有多个衬套。这样，可以
提高生产率，而且，即使一个衬套发生故障，也可以经由其它衬套继
续纺丝，从而，能够进行稳定的玻璃纤维的制造。
优选地，配备有第三玻璃熔融槽和连通管，所述第三玻璃熔融槽
在底部设置有具有多个喷嘴的衬套，并且暴露在大气压气氛中，所述
连通管使第二玻璃熔融槽和第三玻璃熔融槽连通。这样，通过利用第
二玻璃熔融槽和第三玻璃熔融槽分别进行纺丝，即使在第二玻璃熔融
槽或第三玻璃熔融槽中产生故障，也可以控制产生故障的熔融槽的下
部的衬套的温度，不从该衬套纺丝，借此，可以从没有发生故障的熔
融槽的下部的衬套继续纺丝，能够进行稳定的玻璃纤维的制造。
本发明的玻璃纤维的制造方法是采用上述用于制造玻璃纤维的玻
璃熔融装置的玻璃纤维制造方法。在该方法中，其特征在于，将熔融
玻璃、玻璃块或者玻璃原料投入到第一玻璃熔融槽中，在减压气氛下
加热第一玻璃熔融槽，将熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料熔融，进而，
将导管、第二玻璃熔融槽及衬套分别加热，将熔融的玻璃导入第二玻
璃熔融槽，从衬套的喷嘴对熔融的玻璃进行纺丝，制造玻璃纤维。
在这种玻璃纤维制造方法中，通过在第一玻璃熔融槽中在减压气
氛下将玻璃熔融，可以从玻璃中除去气泡。从而，可以有效地减少气
泡向被纺丝的玻璃纤维中的混入。
优选地，使第一玻璃熔融槽的熔融玻璃液面比第二玻璃熔融槽的
熔融玻璃液面高150cm以上。通过制成这种程度的高度，可以使第一
玻璃熔融槽的熔融玻璃液面与大气压相比低0.4个大气压的程度以上。
在这种程度的减压气氛下，熔融玻璃中的气体连续地在已经存在的气
泡内扩散，气泡的直径急剧地变大，可以获得大的除泡效果。
换句话说，如果以使第一玻璃熔融槽的熔融玻璃液面与大气压相
比低0.4～0.9个大气压程度的方式适当地设定导管长度及第一玻璃熔
融槽的熔融玻璃的深度，则可以获得大的除泡效果。
优选地，以第一玻璃熔融槽所暴露的减压气氛的气压与大气压的
压力差成为恒定的方式控制由第一吸引装置产生的吸引量。这样，通
过以与大气压的压力差成为恒定的方式进行控制，可以抑制由于大气
压的微小变动引起的熔融玻璃的液面变动。
优选地，根据第二玻璃熔融槽的熔融玻璃液面的高度，控制向第
一玻璃熔融槽的熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料的投入量。另外，其
特征在于，第二玻璃熔融槽的熔融玻璃液面的面积在第一玻璃熔融槽
的熔融玻璃液面的面积以上。这样，可以减少第二玻璃熔融槽的液位
的变动，可以抑制从第二玻璃熔融槽的壁面与熔融玻璃的接触面带入
的气泡的发生。另外，可以抑制进行纺丝的玻璃纤维的粗度的变动，
抑制由于玻璃纤维的支数变动引起的成形品的强度及电气特性的波
动。
另外，在上述用于制造玻璃纤维的玻璃熔融槽的情况下，在玻璃
纤维的制造中，由于每单位时间被纺丝的玻璃重量小，所以，若不加
热导管，则熔融的玻璃会在导管内冷却固化。因此，在用于制造玻璃
纤维的玻璃熔融装置开始工作时，对导管加热，但是，由于该加热时
的温度上升，导管及覆盖该导管的减压壳体在长度方向上膨胀。但是，
在导管与减压壳体之间，由于产生大的温度差，并且，热膨胀系数不
同，因此，由热膨胀引起的伸长量会有大的差异。因此，由于其伸缩
量的不同造成导管及减压壳体破损的可能性大。
因此，本发明的进一步的目的是提供一种能够防止由导管的加热
引起的导管及减压壳体的破损的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置及
利用该装置的玻璃纤维的制造方法。
即，根据本发明的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在
于，还包括：减压壳体，所述减压壳体覆盖第一玻璃熔融槽及导管，
并且被第一吸引装置减压；加热装置，所述加热装置分别对第一玻璃
熔融槽、导管、第二玻璃熔融槽、衬套加热，在减压壳体上设置有可
伸缩的伸缩壳体部。
在根据本发明的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置中，通过在第
一玻璃熔融槽中在减压气氛下将玻璃熔融，可以从熔融玻璃中除去气
泡，因此，可以有效地减少气泡向被纺丝的玻璃纤维中的混入。另外，
通过导管的加热而被升温的导管及减压壳体，由于热膨胀系数不同或
温度的不同，其伸缩量不同，但是，通过借助伸缩壳体部使减压壳体
伸缩，可以使两者的长度一致。从而，可以减轻由于升温引起的伸缩
量的不同而给予导管及减压壳体的负荷，所以，可以防止导管及减压
壳体的破损。
在这种情况下，优选地，在减压壳体中容纳绝热材料，绝热材料
的至少一部分是具有弹性的弹性绝热材料。通过这样构成，由于伴随
着导管及减压壳体的热膨胀，弹性绝热材料膨胀，所以，可以抑制由
于绝热材料的间隙的产生而引起的绝热效率的下降。
并且，优选地，在减压壳体上设置有将绝热材料间隔开的间隔构
件。通过这样构成，由于配置在间隔构件的上部的绝热材料被间隔构
件支承，所以，可以减轻作用到设于减压壳体上的伸缩壳体部上的负
荷。而且，由于因导管及减压壳体的热膨胀而产生的绝热材料的间隙
的位置被确定，所以，可以将弹性绝热材料插入到恰当的位置。
另外，优选地，弹性绝热材料被容纳在间隔构件的附近。由于若
导管及减压壳体热膨胀，则在被间隔构件间隔开的绝热材料之间产生
间隙，所以，通过在该间隔构件附近容纳弹性绝热材料，可以恰当地
填补绝热材料的间隙。
并且，优选地，在减压壳体上形成用于将绝热材料插入减压壳体
内的绝热材料插入口。通过这样构成，即使由于导管及减压壳体的热
膨胀而产生绝热材料的间隙，也能够将绝热材料从外部插入到减压壳
体内，所以，可以抑制绝热效率的降低。
另外，优选地，在导管上形成被屈曲或者弯曲而使导管伸缩的伸
缩导管部。通过这样构成，由于导管和导管壳体中的覆盖导管的部分
(导管壳体部)的长度的偏差被矫正，所以，可以使导管和导管壳体
的长度相一致。
根据本发明的玻璃纤维的制造方法，是采用上述用于制造玻璃纤
维的玻璃熔融装置的玻璃纤维的制造方法，其特征在于，作为玻璃纤
维的制造起始阶段，包括：将熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料投入到
第一玻璃熔融槽及第二玻璃熔融槽中的至少一方中的阶段(1)；将第
一玻璃熔融槽及第二玻璃熔融槽中的至少一方加热，将熔融玻璃、玻
璃块、或者玻璃原料熔融，利用熔融的玻璃将导管的下端部堵塞的阶
段(2)，接着，将第一玻璃熔融槽暴露在减压气氛中的阶段(3)，对
第一玻璃熔融槽、导管、第二玻璃熔融槽、衬套加热，从衬套的喷嘴
将熔融的玻璃纺丝的阶段(4)，在玻璃纤维的制造起始阶段，根据导
管的热膨胀量与减压壳体的热膨胀量的关系，调整伸缩壳体的伸长量。
这里，为了有效地进行利用熔融的玻璃堵塞导管下端部的阶段
(2)，优选地，在阶段(1)中将熔融玻璃、玻璃块、或者玻璃原料投
入第二玻璃熔融槽，在阶段(2)，将第二玻璃熔融槽加热。进而，为
了有效地进行玻璃纤维的制造起始阶段的作业，优选地，在阶段(1)，
将熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料以不会向导管大量流入的程度也投
入到第一玻璃熔融槽中，在阶段(2)，也将第一熔融槽加热，进而，
优选地，在阶段(2)，也将导管加热。
在根据本发明的玻璃纤维的制造方法中，作为玻璃纤维的制造起
始阶段，通过利用熔融的玻璃将导管的下端部堵塞，第一玻璃熔融槽
被密闭，因此，可以将第一玻璃熔融槽暴露在减压气氛中。并且，由
于在第一玻璃熔融槽中，通过在减压气氛下将玻璃熔融，可以从熔融
玻璃中除去气泡，因此，可以有效地减少气泡向被纺丝的玻璃纤维中
的混入。并且，由于导管的加热而被升温的导管及减压壳体，由于热
膨胀系数的不同或温度的不同，其伸缩量也不同，但是，通过利用伸
缩壳体部使减压壳体伸缩，可以使两者的长度相一致。从而，可以减
轻由于升温引起的伸缩量的不同而给予导管及减压壳体的负荷，因此，
可以防止导管及减压壳体的破损。
在这种情况下，优选地，伴随着导管及减压壳体的升温，将绝热
材料插入到减压壳体内。当导管及减压壳体升温时，导管及减压壳体
热膨胀，在绝热材料中产生间隙，但是，通过从外部将绝热材料插入
到减压壳体内，可以抑制绝热效率的降低。
另外，若在玻璃熔融槽中熔融玻璃的液位变动，则大多产生从玻
璃熔融槽的壁面与熔融玻璃的接触面带入的泡。但是，在上述用于制
造玻璃纤维的玻璃熔融装置中，由于因第一玻璃熔融槽的压力变动而
引起第一玻璃熔融槽中的熔融玻璃的液位变动，因此，在将固体原料
投入第一玻璃熔融槽时，如何抑制第一玻璃熔融槽的气压变动成为重
要的问题。
因此，本发明的进一步的目的是提供一种在将固体原料投入第一
玻璃熔融槽时，能够抑制第一玻璃熔融槽的压力变动的用于制造玻璃
纤维的玻璃熔融装置及利用该装置的玻璃纤维的制造方法。
即，根据本发明的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在
于，还包括：减压壳体，所述减压壳体覆盖第一玻璃熔融槽及导管，
并被第一吸引装置减压；投入容器，所述投入容器连接到减压壳体上，
容纳投入到第一玻璃熔融槽中的固体原料，并且设有设置在固体原料
的入口侧的第一开闭机构和设置在固体原料的出口侧的第二开闭机
构；以及，第二吸引装置，所述第二吸引装置对投入容器内进行减压。
在根据本发明的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置中，由于通过
在第一玻璃熔融槽中在减压气氛下将固体原料熔融，可以从熔融玻璃
中除去气泡，所以，可以有效地减少气泡向被纺丝的玻璃纤维中的混
入。并且，在关闭第二开闭机构状态下向投入容器中投入固体原料，
在关闭第一开闭机构及第二开闭机构的状态下，对投入容器内减压，
接着只打开第二开闭机构，将固体原料投入第一玻璃熔融槽，借此，
可以不将第一玻璃熔融槽暴露在大气压下地将固体原料投入第一玻璃
熔融槽，因此，可以抑制第一玻璃熔融槽的压力变动。从而，抑制第
一玻璃熔融槽中的熔融玻璃的液位变动，因而，可以抑制从第一玻璃
熔融槽的壁面与熔融玻璃的接触面带入气泡的发生。另外，由于第一
玻璃熔融槽中的熔融玻璃的液位变动受到抑制，因此第二玻璃熔融槽
中的熔融玻璃的液位变动也受到抑制，可以抑制从第二玻璃熔融槽的
壁面与熔融玻璃的接触面带入气泡的发生。从而，可以抑制纺丝的玻
璃纤维的粗度的变动，可以抑制由于玻璃纤维的支数变动而引起的成
形品的强度或电气特性的波动。
在这种情况下，优选地，在第一玻璃熔融槽中，设置有配置在从
投入容器投入固体原料的位置处并形成有开口的熔融槽内容器。若直
接将固体原料投入第一玻璃熔融槽，则由于第一玻璃熔融槽的底部的
快速流动，存在着不能确保为了从熔融玻璃中除去气泡所需的足够的
滞留时间的危险性，然而，通过这样构成，从投入容器投入的固体原
料在熔融槽内容器中被熔融之后，从开口流出，并且从第一玻璃熔融
槽流入导管。从而，由于在第一玻璃熔融槽内，可以确保用于从熔融
玻璃中除去气泡的足够的滞留时间，所以，可以更有效地减少气泡向
被纺丝的玻璃纤维中的混入。
另外，优选地，在第一玻璃熔融槽中，设置有将熔融玻璃的上部
间隔开的上部间隔板。通过这样构成，由于被从熔融玻璃中除去的气
泡伴随着熔融玻璃的流动的行进，被上部间隔板阻碍，所以，可以防
止该气泡流入导管中。从而，可以更有效地减少气泡向被纺丝的玻璃
纤维中的混入。
另外，优选地，在第一玻璃熔融槽中，设置有将熔融玻璃的下部
间隔开的下部间隔板。通过这样构成，在第一玻璃熔融槽中熔融的熔
融玻璃，在越过下部间隔板之后，流入导管内，因此，可以确保用于
从熔融玻璃中除去气泡的足够的滞留时间，并且，可以防止被从熔融
玻璃中除去的气泡随着第一玻璃熔融槽的底部的快速流动而流入导
管。从而，可以更有效地减少气泡向被纺丝的玻璃纤维中的混入。而
且，由于未完全熔融的固体原料被下部间隔板阻碍其行进，所以，可
以防止该固体原料向导管流入。
另外，优选地，在第一熔融槽中，设置有上述上部间隔板及下部
间隔板中的至少一方，但是，更优选地，设置有上部间隔板和下部间
隔板两者。
另外，第一吸引装置和第二吸引装置也可以是同一个。通过这样
构成，能够容易地使第一玻璃熔融槽的气压与投入容器内的气压相一
致。而且，由于能够利用一个吸引装置使第一玻璃熔融槽和投入容器
两者减压，所以，可以降低成本。
根据本发明的玻璃纤维的制造方法，其特征在于，在采用上述用
于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置的玻璃纤维的制造方法中，在关闭第
二开闭机构的状态下，打开第一开闭机构，将固体原料投入到投入容
器中，在关闭第一开闭机构并利用第二吸引装置将投入容器减压了的
状态下，打开第二开闭机构，将固体原料投入第一玻璃熔融槽，在减
压气氛下，将第一玻璃槽加热，将固体原料熔融，对导管、第二玻璃
熔融槽及衬套分别加热，将熔融的熔融玻璃投入到第二玻璃熔融槽中，
从衬套的喷嘴对熔融玻璃进行纺丝，制造玻璃纤维。
在根据本发明的玻璃纤维的制造方法中，由于通过在第一玻璃熔
融槽中在减压的气氛下将固体原料熔融，可以从熔融玻璃中除去气泡，
所以，可以有效地减少向被纺丝的玻璃纤维中的气泡的混入。并且，
在关闭第二开闭机构的状态下将固体原料投入到投入容器中，在关闭
第一开闭机构及第二开闭机构的状态下，将投入容器内减压，只打开
第二开闭机构，将固体原料投入第一玻璃熔融槽，借此，能够不将第
一玻璃熔融槽暴露在大气压下就将固体原料投入第一玻璃熔融槽，因
此，可以抑制第一玻璃熔融槽的压力变动。从而，由于第一玻璃熔融
槽中的熔融玻璃的液位变动受到抑制，所以，可以抑制从第一玻璃熔
融槽的壁面与熔融玻璃的接触面带入气泡的发生。另外，由于第一玻
璃熔融槽中的熔融玻璃的液位变动受到抑制，所以，第二玻璃熔融槽
中的熔融玻璃的液位变动也受到抑制，可以抑制从第二玻璃熔融槽的
壁面与熔融玻璃的接触面带入气泡的发生。从而，可以抑制纺丝的玻
璃纤维的粗度的变动，可以抑制由于玻璃纤维的支数变动引起的成形
品的强度或电气特性的波动。
发明的效果
根据本发明，可以提供能够有效地减少气泡向被纺丝的玻璃纤维
中的混入的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置及利用该装置的玻璃纤
维的制造方法。
另外，根据本发明，可以防止由于导管的加热引起的导管及减压
壳体的破损。
另外，根据本发明，在将固体原料投入第一玻璃熔融槽时，可以
抑制第一玻璃熔融槽的压力变动。
附图说明
图1是表示根据第一种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融
装置的结构的剖视图。
图2是示意地表示拆下减压壳体的状态的用于制造玻璃纤维的玻
璃熔融装置的结构的立体图。
图3是表示在导管的下部中导管与减压壳体的连接形式的图示，
(a)是部分剖视正视图，(b)是(a)b-b线剖视图。
图4是表示根据第二种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融
装置的结构的剖视图。
图5是表示在导管的下部中导管与减压壳体的连接形式的图示，
(a)是部分剖视正视图，(b)是(a)的b-b线剖视图。
图6表示被一对电极部夹着的导管的温度分布。
图7是表示根据第三种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融
装置的结构的剖视图。
图8是放大地表示图7所示的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置
的一部分的剖视图，(a)是正视剖视图，(b)是(a)的b-b线剖视
图。
图9是表示在导管的下部中导管与减压壳体的连接形式的图示，
(a)是部分剖视正视图，(b)是(a)的b-b线剖视图。
图10是表示根据第四种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔
融装置的结构的剖视图。
图11是放大地表示图10所示的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装
置的一部分的剖视图，(a)是正视剖视图，(b)是(a)的b-b线剖
视图。
图12是表示导管及导管壳体热膨胀了的状态的图示。
图13是表示第五种实施方式的导管的一部分的放大图的图示，
(a)～(d)是表示导管的变形例的图示。
图14是表示根据第六种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔
融装置的结构的剖视图。
图15是表示用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置的变形例的剖视
图。
图16是表示用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置的变形例的剖视
图。
图17是表示用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置的变形例的剖视
图。
图18是表示用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置的变形例的剖视
图。
图19是表示用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置的变形例的剖视
图。
图20是利用显微镜观察：不进行减压除泡而在大气压下获得熔融
玻璃，利用熔融槽中的熔融玻璃的静水压，使熔融玻璃从衬套的喷嘴
流下并冷却固化的玻璃块(该图(a))，以及利用图1的玻璃熔融装置
将熔融玻璃减压除泡以获得熔融玻璃，同样地制作成的玻璃块(图图
(b))的玻璃块的照片。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，在附图的说
明中，对于相同的部件，赋予相同的附图标记，省略其重复的说明。
[第一种实施方式]
图1是表示根据第一种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融
装置的结构的剖视图。图2是示意地表示拆下减压壳体的状态的用于
制造玻璃纤维的玻璃熔融装置的结构的透视图。如图1及图2所示，
根据第一种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置(下面，也
称之为“玻璃熔融装置”)100包括：第一玻璃熔融槽12、导管14、减
压壳体16、吸引装置18、第二玻璃熔融槽20、和衬套22。
第一玻璃熔融槽12接受被投入的熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原
料，进行熔融，该第一玻璃熔融槽12的上方开口。
该第一玻璃熔融槽12配备有熔融玻璃、玻璃块，玻璃原料的熔融
用的图中未示出的加热机构。作为该加热机构，例如，可以是燃烧器
或电加热器，或者，也可以是从与槽连接的电极通电以使槽自己发热
的机构。在自己发热的情况下，槽优选地至少内壁用通过通电发热的
材料形成，例如，优选地由铂或者铂合金构成。
导管14从第一玻璃熔融槽12向下方延伸，将在第一玻璃熔融槽
12中熔融的玻璃送到第二玻璃熔融槽20。该导管14配备有熔融玻璃
的加热用的加热机构30。该加热机构30从设置在导管14的上部及下
部的凸缘状的电极部32通电，以便自己发热。从而，导管14用通过
通电发热的材料形成，例如由铂或铂合金构成。另外，对于电极部32
的设置位置，代替导管14的上部，也可以设置在第一熔融槽的壁面上。
在这种情况下，为了不成为第一熔融槽的加热机构的障碍，优选地，
电极部32设置在第一熔融槽的底面部或侧面部下方。
减压壳体16以导管14的下端突出的状态气密性地覆盖第一玻璃
熔融槽12及导管14。减压壳体16的材质及结构只要具有气密性及强
度即可，没有特定的限制，优选地，由不锈钢等金属材料形成。
在该减压壳体16的上壁设置有将熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料
导入的导入口16a。导入口16a具有可开闭的结构。另外，在减压壳
体16的侧壁上，设置有连接到吸引装置18上的减压用的吸引口16b。
另外，在减压壳体16与第一玻璃熔融槽12及导管14之间的空间中，
若设置有绝热材料，则能够提高绝热效率，因此是优选的。
吸引装置18利用真空泵吸引减压壳体16内的气体，在减压壳体
16内形成减压气氛。
第二玻璃熔融槽20设置在导管14的下方，接受从导管14供应的
熔融玻璃进行熔融。该第二玻璃熔融槽20的上方开口，暴露在大气压
的气氛中。该第二玻璃熔融槽20配备有用于加热熔融玻璃的图示未示
出的加热机构。作为该加热机构，例如可以是燃烧器或电加热器，或
者，也可以是从与槽连接的电极通电以使槽自己发热的机构。在自己
发热的情况下，优选地，槽至少内壁用通过通电发热的材料形成，例
如优选地，由铂或铂合金构成。
衬套22设置在第二玻璃熔融槽20的底部。该衬套22具有纺丝用
的多个(例如，100～4000的程度)的喷嘴22a。该衬套22配备有熔
融玻璃加热用的加热机构，该加热机构是设置在衬套22上的图中未示
出的从电极通电以使自己发热的机构。从而，衬套22由通过通电发热
的材料形成，例如，由铂或铂合金构成。
加热上述第一玻璃熔融槽12，导管14，第二玻璃熔融槽20、以
及衬套22的加热机构各自能够独立地调整温度。
这里，如前面所述，减压壳体16为了也覆盖导管14，导管14的
下部和减压壳体16的连接是重要的。因此，在本实施方式中，如图3
所示，导管14的下部和减压壳体16经由具有水冷管的凸缘40被连接
起来。另外，图3是表示在导管的下部中导管与减压壳体的连接形式
的图示，(a)是部分剖视正视图，(b)是(a)的b-b线剖视图。
更详细地说，该凸缘40具有成一体地设置在导管14的下部且夹
着设置成凸缘状的电极部32的上凸缘42和下凸缘44。上凸缘42借
助螺栓等连接到减压壳体16的下端，从上侧夹住电极部32。下凸缘
44从导管14的下端贯通插入，从下侧夹住电极部32。这些上凸缘42
及下凸缘44是环状构件，例如，由不锈钢等金属形成，在内侧配置有
绝热材料24。
这样，在上凸缘42和下凸缘44从上下夹着电极部32的状态下，
它们作为一体被螺栓等连接起来。另外，在上凸缘42与电极部32之
间，在下凸缘44与电极部32之间，设置有用于确保气密性及电绝缘
性的衬垫46。另外，在减压壳体16与上凸缘42之间，设置有用于确
保气密性的O型环48。这样，导管14的下部与减压壳体16之间，借
助被上凸缘42及下凸缘44气密性地夹着的电极部32，保持气密性。
这里，电极部32由于通过直接通电被加热，所以，电极部32本
身变成高温。从而，在连接部分处的温度达到300℃以上，存在着达
到O型环48、衬垫46的耐热温度以上的危险性，所以，存在着不能
保持气密性的危险性。因此，如图3所示，在上凸缘42和下凸缘44
设置有水冷管50。在本实施方式中，水冷管50通过挖通上凸缘42及
下凸缘44的壁部而形成。
但是，由于用水冷将导管14冷却，也会使在导管14中流动的熔
融玻璃的温度降低，所以，水冷管50的位置优选尽可能地远离导管
14。但是，由于使水冷管50的位置远离导管14，会造成减压壳体16
的大型化，所以，优选将离开导管14的距离设计成90mm～200mm
的程度。另外，水冷管50的截面形状优选为圆形，但是，若考虑到加
工性，也可以是矩形。
另外，水冷管50为了均匀地冷却O型环48、衬垫46，优选地配
置成周状。另外，通过将水冷管50设置在衬垫46的正下方、正上方，
高效率地进行冷却。
另外，优选地，第一玻璃熔融槽12、导管14、及第二玻璃熔融槽
20至少内表面用铂或铂合金形成。在上面的说明中，从通电加热的观
点出发，说明了可以利用铂或铂合金形成这些第一玻璃熔融槽12、导
管14、及第二玻璃熔融槽20的用意，但是，从防止异物混入的观点
出发，通过至少内表面用铂或铂合金形成，可以将在利用耐火砖形成
这些部件的情况下会产生的、由于与熔融玻璃的界面的恶化引起的异
物的混入抑制到最小限度。
其次，对于采用上述用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置100的玻
璃纤维的制造方法进行说明。
首先，将熔融玻璃、玻璃块、或者玻璃原料投入到第一玻璃熔融
槽12中。玻璃原料是粘土、石灰石、白云石、硬硼钙石、硅砂、氧化
铝、碳酸钙、碳酸钠等的粉状的混合物。熔融玻璃是在将该混合物投
入第一熔融槽之前预先使之熔融而成的材料。玻璃块是将熔融玻璃一
度冷却固化而成的材料。
另一方面，利用吸引装置18，以减压壳体16内的压力损失相对
于大气压低0.4～0.9个大气压的方式，将减压壳体16内减压。另外，
将第一玻璃熔融槽12加热，使得熔融玻璃的温度变成1350～1550℃，
将上述熔融玻璃、玻璃块、玻璃原料熔融。
进而，将导管14、第二玻璃熔融槽20及衬套22分别独立地加热。
使各自的温度分别为：导管14中的温度为1300～1450℃，第二玻璃
熔融槽20中的温度为1290～1400℃，衬套22中的温度为1250～
1300℃。另外，优选地，以使第一玻璃熔融槽12中的熔融玻璃的温度
变得比导管14、第二玻璃熔融槽20及衬套22中的熔融玻璃的温度高
的方式进行温度控制。这样，可以抑制由于再次沸腾引起的气泡的发
生。其次，将熔融玻璃从第一玻璃熔融槽12通过导管14导入第二玻
璃熔融槽20。并且，利用图中未示出的卷取机以高的张力从衬套22
的喷嘴22a中卷取熔融玻璃，借此，将熔融玻璃纺丝并纤维化。从一
个喷嘴22a排出的熔融玻璃的排出流量例如为0.05～5.0g/分钟。
这样，通过将第一玻璃熔融槽12的熔融玻璃暴露在减压气氛下，
可以有效地从玻璃中除去气泡。另外，通过不仅将第一玻璃熔融槽12、
第二玻璃熔融槽20及衬套22加热，也将导管14加热，而且通过独立
地进行温度控制，可以抑制玻璃在导管14中凝固。即，在玻璃纤维的
制造中，由于每单位时间被纺丝的玻璃重量小，带入热量少，所以，
存在着在导管14的途中熔融玻璃被冷却凝固的危险性，但是，在本实
施方式中，借助上述结构，可以抑制玻璃在导管14中凝固。
这里，在本实施方式中，在第一玻璃熔融槽12的熔融玻璃液面比
第二玻璃熔融槽20的熔融玻璃液面高150cm以上的状态下进行纺丝。
更优选地，为230cm～460cm。若在该程度高度，则可以使第一玻璃
熔融槽12的熔融玻璃液面比大气压低0.4～0.9个大气压的程度，熔融
玻璃中的气体连续地在已经存在的气泡内扩散，气泡直径急剧变大，
借此，可以获得大的除泡效果。
另外，以第一玻璃熔融槽12所暴露的减压气氛、即减压壳体16
内的气压与大气压的压力差恒定的方式，控制吸引装置18的吸引量。
这样，可以抑制由于大气压的微小变动引起的熔融玻璃的液面变动。
根据第二玻璃熔融槽20的熔融玻璃液面的高度，以该高度恒定的
方式控制向第一玻璃熔融槽12投入的熔融玻璃、玻璃块、玻璃原料的
投入量。另外，使第二玻璃熔融槽20的熔融玻璃液面的面积在第一玻
璃熔融槽12的熔融玻璃液面的面积以上。这样，可以减小第二玻璃熔
融槽20的液位的变动，可以抑制从第二玻璃熔融槽20的壁面与熔融
玻璃的接触面带入气泡的发生。另外，可以抑制纺丝的玻璃纤维的粗
度的变动，抑制由于玻璃纤维的支数变动引起的成形品的强度或电气
特性的波动。
如上面详细描述的那样，在本实施方式的玻璃熔融装置100中，
通过在第一玻璃熔融槽12中在减压气氛下将玻璃熔融，可以从熔融玻
璃中除去气泡。从而，不用澄清剂就可以有效地减少气泡向被纺丝的
玻璃纤维中的混入。例如，与不在减压气氛下对熔融玻璃进行除泡而
在大气气氛下纺丝的玻璃纤维相比，包含在相同长度的玻璃纤维中的
气泡的个数可以减少至1/10～1/1000。
另外，由于第一玻璃熔融槽12、导管14、第二玻璃熔融槽20、
及衬套22的每一个都配备有能够独立地进行温度调整的加热机构，所
以，通过分别独立地对第一玻璃熔融槽12、导管14、第二玻璃熔融槽
20、及衬套22进行温度调整，可以在各个区域给予最佳的温度条件，
容易进行用于抑制气泡发生的对再沸腾的控制。
另外，由于在导管14的上部和下部分别设置电极部32，并且被
通电加热，所以，可以抑制在导管14中熔融玻璃冷却凝固。
另外，由于第一玻璃熔融槽12及导管14被利用吸引装置18减压
的减压壳体16所覆盖，所以，第一玻璃熔融槽12的减压控制变得容
易。另外，通过导管14也被减压壳体16覆盖，不容易发生由减压引
起的导管14的压曲，所以，可以减薄导管14的厚度。这对于利用铂
等高价材料制造导管14的情况特别有效。
另外，由于导管14的下部和减压壳体16经由具有水冷管50的凸
缘40被连接起来，所以，能够利用衬垫46或O型环48将导管14和
减压壳体16密闭。
[第二种实施方式]
其次，参照图4及图5，对于第二种实施方式进行说明。根据第
二种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置200，基本上和根
据第一种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置100具有相同
的结构。因此，下面，只对与第一种实施方式的不同点进行说明，省
略对于与第一种实施方式的相同点的说明。
图4是表示根据第二种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融
装置的结构的剖视图。图5是表示在导管的下部中导管与减压壳体的
连接形式的图示，(a)是部分剖视正视图，(b)是(a)的b-b线剖
视图。如图4及图5所示，用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置200配
备有：第一玻璃熔融槽12、导管214、减压壳体16、吸引装置18、第
二玻璃熔融槽20和衬套22。
导管214和第一种实施方式一样，从第一玻璃熔融槽12向下方延
伸，将在第一玻璃熔融槽12中熔融的玻璃送到第二玻璃熔融槽20。
并且，在导管214的下端部，形成从导管214分支的导管分支部214a。
该导管分支部214a在减压壳体16的下端部附近，从导管214的
下端部以覆盖导管214的方式折回。并且，导管分支部214a离开导管
214规定距离的间隔，并且，形成沿着导管214向铅直方向的上方延
伸的圆筒状。因此，借助导管214和导管分支部214a形成双重管。并
且，导管分支部214a的前端在导管214与水冷管50之间被连接到由
上凸缘42和下凸缘44夹着的电极部32上。因此，电极部32和导管
214离开规定的距离。这样，导管214的下部与减压壳体16之间，被
导管分支部214a和由上凸缘44及下凸缘42气密性地夹着的电极部
32气密性地保持。因此，通过吸引装置18的吸引，导管214与导管
分支部214a之间也成为减压气氛。并且，导管分支部214a和导管214
一样，用通过通电发热的材料形成，例如，由铂或铂合金构成。因此，
从电极部32经由导管分支部214a进行向导管214的通电。
并且，被容纳在减压壳体16与导管214之间的绝热材料24也被
容纳在导管214和导管分支部214a之间。因此，在形成于电极部32
和导管214之间的空间中配置绝热材料24。从而，可以减小由设置在
上凸缘42及下凸缘44上的水冷管50的冷却作用对导管214的影响。
另外，在下凸缘44上，连接有覆盖导管分支部214a的壳体216，
在该壳体216与导管分支部214a之间，也容纳有绝热材料24。借此，
可以提高导管分支部214a的绝热效率。另外，由于导管分支部214a
与壳体216之间的区域和导管分支部214a与导管214之间的区域被导
管分支部214a分开，所以，即使被吸引装置18吸引，导管分支部214a
与壳体216之间的区域也不会变成减压气氛。
图6表示被一对电极部夹着的导管的温度分布。另外，在图6中，
为了方便起见，导管214表示成以一条直线状延伸。如图6所示，当
由一对电极部32通电加热时，在导管214的中央部分，温度梯度小，
升温到设定的温度，但是，在与电极部32的连接部附近，由于大的温
度梯度，越接近于端部温度越降低。这里，在与配置在第一玻璃熔融
槽12侧的电极部32的连接部附近，借助从第一玻璃熔融槽12导入的
熔融玻璃的带入热量，可以防止导管214的过度冷却。但是，在配置
在第二玻璃熔融槽20侧的电极部32的连接部附近，由于这种带入的
热量少，所以，存在着未达到设定温度而被过度冷却的可能性。因此，
通过将电极部32连接到从导管214的下端部分支的导管分支部214a
的前端，可以在与电极部32的连接部和导管214之间隔开规定距离，
所以，导管214的下端部也能够升温到稳定的设定温度。从而，可以
使被导入导管214的熔融玻璃恰当地升温。另外，从确保在导管214
中的熔融玻璃的加热区域的观点出发，优选地，尽可能地将导管分支
部214a从导管214分支的位置配置在下方。
[第三种实施方式]
其次，参照图7及图8对于第三种实施方式进行说明。根据第三
种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置300，基本上具有和
根据第一种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置相同的结
构。因此，下面，只说明与第一种实施方式的不同点，省略对与第一
种实施方式的相同点的描述。
图7是表示根据第三种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融
装置的结构的剖视图。图8是放大地表示图7所示的用于制造玻璃纤
维的玻璃熔融装置的一部分的剖视图，(a)是正视剖视图，(b)是(a)
的b-b线剖视图。如图7及图8所示，用于制造玻璃纤维的玻璃熔
融装置300配备有：第一玻璃熔融槽12、导管14、减压壳体316、吸
引装置18、第二玻璃熔融槽20、和衬套22。
减压壳体316由覆盖第一玻璃熔融槽12的熔融槽壳体317a和覆
盖导管14的导管壳体317b构成，在使导管14的下端突出的状态下，
气密性地覆盖第一玻璃熔融槽12及导管14。关于减压壳体316的材
质及结构，只要是具有气密性及强度即可，没有特定的限制，优选地，
由不锈钢等金属材料形成。
在该减压壳体316与第一玻璃熔融槽12及导管14之间的空间中，
容纳有用于提高绝热效率的绝热材料24。该绝热材料24将第一玻璃
熔融槽12及导管14和减压壳体316之间绝热，使减压壳体316的温
度处于耐热温度以下。从而，绝热材料24由使减压壳体316的温度在
耐热温度以下并长期地保持结构的材料形成，例如，由形状保持性及
经济性优异的耐火绝热砖24a、具有弹性结构的弹性绝热材料24b构
成。另外，弹性绝热材料24b例如是铝硅陶瓷纤维等的毛绒类绝热材
料，用玻璃棉等构成。
这里，如前面所述，当导管14被加热机构30加热时，导管14
及导管壳体317b由于热膨胀而伸长。因此，在本实施方式中，容纳在
熔融槽壳体317a中的绝热材料24由叠层的耐火绝热砖24a构成，容
纳在导管壳体317b中的绝热材料24，通过将弹性绝热材料24b插入
到叠层的耐火绝热砖24a之间而构成。从而，伴随着导管14及导管壳
体317b的伸长，弹性绝热材料24b膨胀，成为导管壳体317b内总是
被绝热材料24填充的状态。另外，弹性绝热材料24b也可以在任意位
置插入到耐火绝热砖24a之间，但是，若考虑到耐火绝热砖24a的自
身重量，则优选插入到配置在上部的耐火绝热砖24a之间。
熔融槽壳体317a设置在设置玻璃熔融装置300的建筑物中，例如，
载置在建筑物的地面上。因此，容纳在熔融槽壳体317a中的绝热材料
24被支承在该建筑物的地面上。
在该熔融槽壳体317a的上壁上，设置有投入熔融玻璃、玻璃块或
者玻璃原料的导入口316a。导入口316a具有可开闭的结构。另外，
在熔融槽壳体317a的侧壁上，设置有连接到吸引装置18上的减压用
的吸引口316b。
这里，如前面所述，当导管14被加热机构30加热时，导管14
被升温到1400℃的程度。但是，由于导管壳体317b被绝热材料24绝
热，并且，暴露到外部气体中，所以，只能升温到300℃的程度。因
此，由于导管14和导管壳体317b的温度差及其热膨胀率不同，使得
导管14的热膨胀量与导管壳体317b的热膨胀量不同，其长度产生偏
离。因此，在本实施方式中，如图8所示，在导管壳体317b的躯干部
的一部分上，设置有可以沿长度方向(上下方向)伸缩的伸缩壳体部
360。
该伸缩壳体部360可以使导管壳体317b在长度方向上伸缩。伸缩
壳体部360抑制由第二玻璃熔融槽20的辐射热引起的不利影响，考虑
到长期耐久性及可操作性，在导管壳体317b的长度方向上设置在比中
央靠上部的位置处。并且，伸缩壳体部360包括：波纹部361、第一
凸缘部362、第二凸缘部363、支承部364。
波纹部361成波纹状屈曲、可伸缩地构成。另外，波纹部361具
有和导管壳体317b同样的横截面，构成导管壳体317b的躯干部。因
此，对于波纹部361的材质及结构，只要是具有气密性及强度即可，
没有特定的限制，优选由不锈钢等金属材料形成。
第一凸缘部362在波纹部361的上部形成于从导管壳体317b突出
的凸缘上。第二凸缘部363在波纹部361的下部形成于从导管壳体
317b突出的凸缘上。并且，第一凸缘部362和第二凸缘部363以夹着
波纹部361的方式相互对向地配置。
支承部364可伸缩地支承第一凸缘部362和第二凸缘部363。因
此，支承部364具有支承导管14、导管壳体317b及容纳在导管壳体
317b中的绝热材料24的程度的耐负荷性，由可伸缩的结构构成。具
体地说，利用拧到第一凸缘部362及第二凸缘部363上的多个螺栓和
螺母构成，并且，例如，若松开螺栓，则第一凸缘部362和第二凸缘
部363的分离开的距离变宽，伸缩壳体部360伸长，若拧紧螺栓，则
第一凸缘部362和第二凸缘部363的分离开的距离变窄，伸缩壳体部
360缩短。
另外，在导管壳体317b的侧壁上设置有插入绝热材料24的绝热
材料插入口370。考虑到插入绝热材料24时的可操作性，绝热材料插
入口370设置在导管壳体317b的上部，详细地说，在叠层的耐火绝热
砖24a之间，设置弹性绝热材料24b插入的位置。
并且，如图9所示，导管壳体317b在导管14的下部经由具有水
冷管50的凸缘40被连接起来。
其次，对于采用上述玻璃熔融装置300的玻璃纤维的制造方法进
行说明。
首先，在开始玻璃熔融装置300的运转时，在制造玻璃纤维的玻
璃纤维制造工序之前，进行对玻璃纤维的制造进行准备的玻璃纤维制
造起始工序。
在该玻璃纤维的制造起始工序，首先，向第一玻璃熔融槽12及第
二玻璃熔融槽20中投入熔融玻璃、玻璃块、或者玻璃原料。玻璃原料
是粘土、石灰石、白云石、硬硼钙石、硅砂、氧化铝、碳酸钙、碳酸
钠等的粉状混合物。熔融玻璃是在将这些混合物投入第一玻璃熔融槽
12之前预先熔融的材料。玻璃块是将熔融玻璃一度冷却固化的材料。
其次，将第一玻璃熔融槽12及第二玻璃熔融槽20加热，以便所
投入的熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料熔融。另外，这时，也将导管
14加热。并且，将投入到第一玻璃熔融槽12及第二玻璃熔融槽20中
的上述熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料熔融，用熔融的玻璃堵塞导管
14的下端部。之后，利用吸引装置18以减压壳体316内的气压相对
于大气压低0.4～0.9个大气压的方式将减压壳体316内减压。这样，
通过该减压壳体316的减压，导管14内的熔融玻璃的液面上升。
进而，将第一玻璃熔融槽12、导管14、第二玻璃熔融槽20及衬
套22各自独立地加热。各自的温度为：在第一玻璃熔融槽12中为
1350～1550℃，在导管14中为1300～1450℃，在第二玻璃熔融槽20
中为1290～1400℃，在衬套22中为1250～1300℃。并且，将熔融玻
璃从第一玻璃熔融槽12通过导管14导入第二玻璃熔融槽20，从衬套
22的喷嘴22a引出熔融玻璃。另外，在玻璃纤维的制造起始工序，也
可以不从衬套22的喷嘴22a引出熔融玻璃，而是简单地使熔融玻璃从
喷嘴22a流动垂下。
这里，计测导管14的温度和导管壳体317b的温度，根据这些温
度，计算出由于导管14及导管壳体317b的热膨胀导致的伸长量，计
算出导管14的伸长量与导管壳体317b的伸长量的差分。
利用式(1)求出导管14的伸长量和导管壳体317b的伸长量的差
分λ。
λ＝L(α1Δt1-α2Δt2) …(1)
这里，L表示升温前的导管14及导管壳体317b的长度，α1表示
在升温后的导管14的温度下的导管14的热膨胀系数，Δt1表示升温前
的气氛温度和升温后的导管14的温度的温度差，α2表示在升温后的
导管壳体317b的温度下的导管壳体317b的热膨胀系数，Δt2表示升温
前的气氛温度与升温后的导管壳体317b的温度的温度差。
例如，考虑下面的情况，即，在导管14及导管壳体317b的长度
为350cm，导管14用铂形成，导管壳体317b用不锈钢形成的玻璃熔
融装置300中，在外界的气氛温度为20℃时，通过使导管14升温到
1400℃，导管壳体317b升温到300℃。在这种情况下，由于导管14
的热膨胀系数为1.0×10-5(/℃)，导管壳体317b的热膨胀系数为1.7×10
-5(/℃)，所以，导管14约伸长4.83cm，导管壳体317b约伸长1.67cm，
导管14比导管壳体317b约多伸长3.2cm。
并且，为了使这样计算出来的由热膨胀引起的伸长量差分为零，
放松伸缩壳体部360的螺栓，使导管壳体317b伸长，使导管14和导
管壳体317b的长度相一致。另外，在为了停止玻璃熔融装置300而停
止导管14的加热时，紧固伸缩壳体部360的螺栓，使导管壳体317b
缩短，使导管14和导管壳体317b的长度相一致。
另外，作为绝热材料24叠层到导管壳体317b内的耐火绝热砖24a
的伸缩性非常小。因此，当由于热膨胀而使导管14及导管壳体317b
伸长，并且，通过伸缩壳体部360的调整而使导管壳体317b伸长时，
在耐火绝热砖24a之间产生间隙。这时，由于插入到耐火绝热砖24a
之间的弹性绝热材料24b膨胀，所以，耐火绝热砖24a之间的间隙被
弹性绝热材料24b填充。另外，在导管14及导管壳体317b的伸长量
大，只通过弹性绝热材料24b的膨胀不能完全填充耐火绝热砖24a之
间的间隙的情况下，或者在弹性绝热材料24b的体积密度变小的情况
下，通过从绝热材料插入口370将新的弹性绝热材料24b等绝热材料
24插入到导管壳体317b内，可以完全填充耐火绝热砖24a之间的间
隙。
而且，当玻璃熔融装置300达到规定的温度及气压时，结束玻璃
纤维的制造起始工序，进行玻璃纤维的制造工序。
在该玻璃纤维制造工序中，以第一玻璃熔融槽12的液位大致恒定
的方式，将熔融玻璃、玻璃块或玻璃原料投入到第一玻璃熔融槽12
中。
另外，利用吸引装置18，以减压壳体316内的气压相对于大气压
低0.4～0.9个大气压的方式，形成将减压壳体316内减压的状态。另
外，将第一玻璃熔融槽12加热，使得熔融玻璃的温度达到1350～
1550℃，将上述熔融玻璃、玻璃块、玻璃原料熔融。
进而，分别独立地加热导管14、第二玻璃熔融槽20、及衬套22。
使各自的温度为：在导管14中为1300～1450℃，在第二玻璃熔融槽
20中为1290～1400℃，在衬套22中为1250～1300℃。另外，优选地，
进行温度控制，使得第一玻璃熔融槽12中的熔融玻璃的温度比导管
14、第二玻璃熔融槽20、及衬套22中的熔融玻璃的温度高。这样，
可以抑制由于再沸腾导致的气泡的发生。
并且，将熔融玻璃从第一玻璃熔融槽12通过导管14导入第二玻
璃熔融槽20。然后，通过利用图中未示出的卷取机，以高的张力从衬
套22的喷嘴22a卷取熔融玻璃，将熔融玻璃纺丝并纤维化。从一个喷
嘴22a排出的熔融玻璃的排出量例如为0.05～5.0g/分钟。
这样，通过将第一玻璃熔融槽12的熔融玻璃暴露在减压气氛下，
可以有效地从玻璃中除去气泡。另外，不仅加热第一玻璃熔融槽12、
第二玻璃熔融槽20以及衬套22，也加热导管14，而且，通过独立地
温度控制，可以抑制在导管14中玻璃的凝固。即，在玻璃纤维的制造
工程中，由于每单位时间纺丝的玻璃重量小，带入的热量少，所以，
存在着在导管14的途中熔融玻璃被冷却凝固的危险性，但是，在本实
施方式中，利用上述结构抑制在导管14中玻璃凝固。
并且，在第一玻璃熔融槽12的熔融玻璃液面比第二玻璃熔融槽
20的熔融玻璃液面高150cm以上的状态下进行纺丝。更优选地，为
230cm～460cm。如果是这种程度的高度的话，则可以使第一玻璃熔融
槽12的熔融玻璃液面与大气压相比低0.4～0.9个大气压的程度，熔融
玻璃中的气体在已有的气泡内连续地扩散，气泡直径急剧增大，借此，
可以获得大的除泡效果。
另外，以第一玻璃熔融槽12所暴露的减压气氛、即减压壳体316
内的气压与大气压的压力差恒定的方式，控制吸引装置18的吸引量。
通过这样做，可以抑制由大气压的微小变动引起的熔融玻璃的液面变
动。
进而，根据第二玻璃熔融槽20的熔融玻璃液面的高度，以其高度
成为恒定的方式，控制向第一玻璃熔融槽12投入的熔融玻璃、玻璃块、
玻璃原料的投入量。另外，使第二玻璃熔融槽20的熔融玻璃液面的面
积在第一玻璃熔融槽12的熔融玻璃液面的面积以上。这样，可以减少
第二玻璃熔融槽20的液位的变动，可以抑制从第二玻璃熔融槽20的
壁面与熔融玻璃的接触面带入气泡的发生。另外，可以抑制纺丝的玻
璃纤维的粗度的变动，抑制由于玻璃纤维的支数变动引起的成形品的
强度或电特性的波动。
如上面详细描述的那样，在本实施方式的玻璃熔融装置300中，
由于通过在第一玻璃熔融槽12中在减压气氛下熔融玻璃，可以从熔融
玻璃中除去气泡，所以，可以有效地减少气泡向被纺丝的玻璃纤维中
的混入。另外，通过导管14的加热而被升温的导管14及导管壳体
317b，由于热膨胀系数的不同或温度的不同，其伸缩量不同，但是，
通过借助上述伸缩壳体部360使导管壳体317b伸缩，可以使两者的长
度相一致。从而，由于可以减轻由于升温引起的伸缩量的不同而给予
导管14及导管壳体317b的负荷，所以，可以防止导管14及导管壳体
317b的破损。
而且，在利用本实施方式的玻璃熔融装置300制造玻璃纤维时，
作为玻璃纤维的制造起始工序，通过利用熔融玻璃堵塞导管的下端部，
第一玻璃熔融槽被密闭，所以，可以将第一玻璃熔融槽12暴露在减压
气氛中。并且，在第一玻璃熔融槽12中，通过在减压气氛下将玻璃熔
融，可以从熔融玻璃中除去气泡，所以，能够有效地减少气泡向被纺
丝的玻璃纤维中的混入。
并且，由于通过使绝热材料24的一部分作为弹性绝热材料24b，
伴随着导管14及导管壳体317b的热膨胀，弹性绝热材料24b膨胀，
所以，可以抑制由于绝热材料24产生间隙而引起的绝热效率的降低。
而且，通过在导管壳体317b上设置绝热材料插入口370，在即使
通过弹性绝热材料24b膨胀绝热材料24的间隙也未被填充的情况下，
可以将弹性绝热材料24b等绝热材料24等重新插入到导管壳体317b
内，所以，可以进一步抑制由绝热材料24产生间隙而引起的绝热效率
的降低。
[第四种实施方式]
其次，参照图10及图11对于第四种实施方式进行说明。根据第
四种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置400基本上具有和
根据第三种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置300同样的
结构。并且，该用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置400，只在在导管
壳体317b上设置将绝热材料24间隔开的间隔构件420这一点上，与
根据第三种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置300不同。
因此，下面，只说明与第三种实施方式的不同点进行说明，省略与第
三种实施方式相同点的说明。
图10是表示根据第四种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔
融装置的结构的剖视图。图11是放大地表示图10所示的用于制造玻
璃纤维的玻璃熔融装置的一部分的剖视图，(a)是正视剖视图，(b)
是(a)的b-b线剖视图。如图10及图11所示，在用于制造玻璃纤
维的玻璃熔融装置400中，在导管壳体317b中设置有间隔构件420。
该间隔构件420将容纳在导管壳体317b中的绝热材料24间隔开，
用于支承配置在比间隔构件420更靠上部的绝热材料24。间隔构件420
配置在绝热材料插入口370的正上方，形成从导管壳体317b的内壁向
内侧突出的凸缘状。具体地说，叠层在导管壳体317b内的耐火绝热砖
24a被间隔构件420间隔开，配置在间隔构件420上部的耐火绝热砖
24a被间隔构件420支承。这样，为了支承耐火绝热砖24a，优选尽可
能将间隔构件420配置在导管壳体317b的上部。并且，在被间隔构件
420间隔开的耐火绝热砖24a之间插入弹性绝热材料24b。从而，绝热
材料插入370被连接到被插入于由间隔构件420支承的耐火绝热砖
24a之下的弹性绝热材料24b上。
其次，参照图12对于利用上述玻璃熔融装置400的玻璃纤维的制
造方法进行说明
首先，和根据第三种实施方式的玻璃熔融装置300一样，在玻璃
纤维的制造起始工序中，将熔融玻璃、玻璃块、或者玻璃原料投入第
一玻璃熔融槽12及第二玻璃熔融槽20中。然后，将第一玻璃熔融槽
12及第二玻璃熔融槽20、进而将导管14加热，将熔融玻璃、玻璃块、
或者玻璃原料熔融，在利用该熔融的玻璃将导管14的下端部堵塞之
后，利用吸引装置18将减压壳体316内减压，使导管14内的熔融玻
璃的液面上升。之后，将第一玻璃熔融槽12、导管14、第二玻璃熔融
槽20及衬套22各自独立地加热，将熔融玻璃从第一玻璃熔融槽12
通过导管14导入第二玻璃熔融槽20，将熔融玻璃从衬套22的喷嘴22a
中引出。
这样，由于导管14及导管壳体317b通过热膨胀伸长，所以，借
助伸缩壳体部316使导管壳体317b伸长，使导管14和导管壳体317b
的长度相一致。
这时，如图12所示，在导管壳体317b内，配置在间隔构件420
的上部的耐火绝热砖24a被间隔构件420支承，伴随着导管壳体317b
的伸长，在被间隔构件420间隔开的耐火绝热砖24a之间产生间隙。
这样，插入到它们之间的弹性绝热材料24b膨胀，耐火绝热砖24a之
间的间隙被弹性绝热材料24b填充。这时，由于绝热材料插入口370
配置在间隔构件420的正下方，所以，绝热材料插入口370与形成在
耐火绝热砖24a之间的间隙连通。因此，导管14及导管壳体317b的
伸长量大，在只通过弹性绝热材料24b的膨胀不能完全填充耐火绝热
砖24a之间的间隙的情况下，或者在弹性绝热材料24b的体积密度变
小的情况下，在将减压壳体316内减压之前，从绝热材料插入口370
将新的弹性绝热材料24b等绝热材料24插入到导管壳体317b内，将
耐火绝热砖24a之间的间隙完全填充。
这样，当玻璃纤维的制造起始工序结束时，进行玻璃纤维的制造
工序。即，将熔融玻璃从第一玻璃熔融槽12通过导管14导入第二玻
璃熔融槽20，通过利用图中未示出的卷取机以高的张力从衬套22的
喷嘴22a中卷取熔融玻璃，将熔融玻璃纺丝并纤维化。
如上面详细描述的那样，在本实施方式的玻璃熔融装置400中，
由于通过在导管壳体317b上设置间隔构件420，将配置在间隔构件420
的上部的耐火绝热砖24a支承在间隔构件420上，所以，可以减轻作
用到设置在导管壳体317b上的伸缩壳体部360上的负荷。而且，由于
导管14及导管壳体317b的热膨胀形成的耐火绝热砖24a之间的间隙
的位置被确定，所以，能够将弹性绝热材料24b插入恰当的位置，并
且，可以将绝热材料插入口370设置在恰当的位置。
在这种情况下，当导管14及导管壳体317b热膨胀时，由于在被
间隔构件420间隔开的耐火绝热砖24a之间产生间隙，所以，通过将
弹性绝热材料24b插入到被间隔构件420间隔开的耐火绝热砖24a之
间，可以恰当地填充绝热材料的间隙。
另外，通过在导管壳体317b上设置绝热材料插入口370，即使由
于导管14及导管壳体317b的热膨胀，在耐火绝热砖24a之间产生间
隙，也能够从外部向导管壳体317b中插入弹性绝热材料24b，因此，
可以抑制绝热效率的降低。
[第五种实施方式]
其次，参照图13对于第五种实施方式进行说明。根据第五种实施
方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置500，基本上具有和根据第
三种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置300相同的结构。
另外，该用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置500只在导管14的一部分
变形这一点上与根据第三种实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融
装置300不同。因此，下面，只对和第三种实施方式的不同点进行说
明，省略与第三种实施方式的相同点的说明。
图13是表示第五种实施方式中的导管的一部分的放大图的图示，
(a)～(d)是表示导管的变形例的图示。如图13(a)～(d)所示，
在用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置500的导管14上，形成使导管
14在长度方向上伸缩的伸缩导管部514a～514d。
该伸缩导管部514a～514d通过导管14的一部分屈曲或弯曲而形
成。伸缩导管部514a～514d的形状，只要是能够使导管14在长度方
向上伸缩即可，可以是任何形状，优选地，是使导管14弯曲或者屈曲
而形成的。例如，在图13(a)中，采用将导管14屈曲成波纹状的形
状的伸缩导管部514a，在图13(b)中，采用使导管14的直径鼓起而
弯曲的形状的伸缩导管部514b，在图13(c)中，采用使导管14向一
个方向弯曲的形状的伸缩导管部514c，在图13(d)中，采用使导管
14弯曲成波浪状的形状的伸缩导管部514d。另外，在导管14上，只
要形成伸缩导管部514a～514d中的至少一个即可。
另外，由于导管14是比较长的筒状体，所以，图13(a)的形式
的导管在制作上是优选的。这里，在考虑到玻璃熔融装置的组装时的
作业性及运输成本的情况下，优选分割成两个以上。在这种情况下，
将分割的导管14制成使一端或者两端向外侧屈曲的筒状体、或者在一
端或者两端设置有凸缘的筒状体，在玻璃熔融装置的组装时，优选地，
将屈曲部的前端彼此或者凸缘的前端彼此焊接起来。从而，可以有效
地进行组装，可以容易地制成具有伸缩导管部514a～514d的导管14。
其次，对于采用上述玻璃熔融装置500的玻璃纤维的制造方法进
行说明。
首先，和根据第三种实施方式的玻璃熔融装置300一样，在玻璃
纤维的制造起始工序中，将熔融玻璃、玻璃块、或者玻璃原料投入第
一玻璃熔融槽12及第二玻璃熔融槽20。并且，将第一玻璃熔融槽12
及第二玻璃熔融槽20、进而将导管14加热，将熔融玻璃、玻璃块、
或者玻璃原料熔融，在由该熔融的玻璃将导管14的下端部堵塞之后，
利用吸引装置18将减压壳体316内减压，使导管14内的熔融玻璃的
液面上升。之后，将第一玻璃熔融槽12、导管14、第二玻璃熔融槽
20及衬套22各自独立地加热，将熔融玻璃从第一玻璃熔融槽12通过
导管14导入第二玻璃熔融槽20，从衬套22的喷嘴22a引出熔融玻璃。
这样，由于导管14及导管壳体317b因热膨胀而伸长，所以，根
据利用上述式(1)计算出的差分λ调整伸缩壳体部360，使导管14和
导管壳体317b的长度相一致。
这时，实际上，由于导管14及导管壳体317b的温度分布不一样，
所以，必然理论值与实际产生的实际现象不相一致。因此，即使利用
伸缩壳体部360进行过调整，但是，有时导管14和导管壳体317b的
长度也不一致。因此，通过形成在导管14上的伸缩导管部514a～514b
伸缩，导管14和导管壳体317b的长度的偏移得到矫正，导管14和导
管壳体317b的长度相一致。
这样，当玻璃纤维的制造起始工序结束时，进行玻璃纤维的制造
工序。即，将熔融玻璃从第一玻璃熔融槽12通过导管14导入第二玻
璃熔融槽20。并且，通过利用图中未示出的卷取机以高的张力从衬套
22的喷嘴22a卷取熔融玻璃，将熔融玻璃纺丝并纤维化。
如上面详细描述的那样，在本实施方式的玻璃熔融装置500中，
通过在导管14上形成伸缩导管部514a～514d，即使在通过伸缩壳体
部360的调整导管14与导管壳体317b的长度不一致的情况下，由于
导管14与导管壳体317b的长度偏移被矫正，所以，可以使导管14
与导管壳体317b的长度相一致。
[第六种实施方式]
其次，参照图14对于第六种实施方式进行说明。根据第六种实施
方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置600，基本上和根据第一种
实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置100具有相同的结构。
因此，下面只对于和第一种实施方式的不同点进行说明，省略对和第
一种实施方式的相同点的说明。
图14是表示根据实施方式的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置
的结构的剖视图。如图14所示，用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置
600包括：第一玻璃熔融槽612、导管14、减压壳体616、第一吸引装
置618、第二玻璃熔融槽20、衬套22、原料计量部626、压力容器628、
第二吸引装置630、等压化阀632。
第一玻璃熔融槽612将投入的玻璃块或玻璃原料等固体原料熔融
并导出到导管14，所述第一玻璃熔融槽612的上方开口。
该第一玻璃熔融槽612配备有固体原料熔融用的图中未示出的加
热机构。作为这种加热机构，例如，可以是燃烧器或电加热器，或者
是从与槽连接的电极通电以使槽自己发热的机构。在自己发热的情况
下，优选地，槽的至少内壁用通过通电发热的材料形成，例如，优选
地，由铂或铂合金构成。
另外，在第一玻璃熔融槽612，设置有被投入固体原料的筐634、
以及将第一玻璃熔融槽612间隔开的上部间隔板636及下部间隔板
638。另外，筐634、上部间隔板636及下部间隔板638的详细情况将
在后面描述。
导管14用于将在第一玻璃熔融槽612中熔融的玻璃送到第二玻璃
熔融槽20，形成从第一玻璃熔融槽612向下方延伸的细长的圆筒状。
该导管14配备有用于加热熔融玻璃的图中未示出的加热机构。该
加热机构用于从设置在导管14的上部及下部的图中未示出的电极部
通电以便自己发热。从而，导管14用通过通电发热的材料形成，例如，
由铂或者铂合金构成。
减压壳体616以导管14的下端突出的状态气密性地覆盖第一玻璃
熔融槽612及导管14。对于减压壳体616的材质及结构，只要是具有
气密性及强度即可，没有特定的限制，优选由不锈钢等金属材料形成。
在该减压壳体616的上壁，设置有用于导入固体原料的导入口
616a。另外，在减压壳体616的侧壁上设置有与第一吸引装置618连
接的减压用的吸引口616b。并且，在减压壳体616与第一玻璃熔融槽
612及导管14之间的空间中，设置有绝热材料24。该绝热材料24由
使减压壳体616的温度在耐热温度以下并长期地保持结构的材料形
成，例如，利用形状保持性及经济性良好的耐火绝热砖或具有弹性结
构的弹性绝热材料等构成。另外，弹性绝热材料例如是铝硅陶瓷纤维
等的毛绒类绝热材料，用玻璃棉等构成。
第一吸引装置618真空吸引减压壳体616内的气体，使减压壳体
616内形成减压气氛，利用真空泵构成。
原料计量部626用于计量投入到第一玻璃熔融槽612中的固体原
料，设置在减压壳体616的上方。优选地，该原料计量部626按照固
体原料的形状进行适当的变更，其计量方式为，例如，在固体原料是
玻璃球等的情况下，采用数玻璃球的计数方式，在固体原料是玻璃碎
片或分批配料等的情况下，采用测力传感器等的重量测定方式。
压力容器628用于容纳投入第一玻璃熔融槽612的固体原料，设
置在减压壳体616的上部。该压力容器628连接到原料计量部626上，
并且，连接到减压壳体616的导入口616a上，包括：容器部628a、
上部开闭机构628b、下部开闭机构628c。
容器部628a是用于将由原料计量部626以规定量计量的固体原料
投入第一玻璃熔融槽612的容器。并且，容器部628a经由上部开闭机
构628b与原料计量部626连通，经由下部开闭机构628c与减压壳体
616的导入口616a连通。
上部开闭机构628b设置在作为容器部628a的固体原料的入口测
的原料计量部626侧，用于对容器部628a与原料计量部626之间进行
开闭。该上部开闭机构628b例如由闸门等构成。并且，当打开上部开
闭机构628b时，原料计量部626和容器部628a被连通，用原料计量
部626计量的固体原料被投入到容器部628a中。另一方面，当关闭上
部开闭机构628b时，原料计量部626与容器部628a之间被密闭。
下部开闭机构628c设置在作为容器部628a的固体原料的出口侧
的减压壳体616侧，对容器部628a与减压壳体616之间进行开闭。该
下部开闭机构628c例如利用闸门等构成。并且，当打开下部开闭机构
628c时，将容器部628a与减压壳体616之间连通，将容纳在容器部
628a中的固体原料从减压壳体616的导入口616a投入第一玻璃熔融
槽612。另一方面，当关闭下部开闭机构628c时，容器部628a与减
压壳体616之间被密闭，减压壳体616内被保持气密性。
第二吸引装置630真空吸引容器部628a内的气体，使容器部628a
内形成减压气氛，该第二吸引装置630由真空泵构成。
等压化阀632用于使容器部628a内的气压与减压壳体616内的气
压相同。该等压化阀632安装于与容器部628a和减压壳体616的导入
口616a连通的配管上，是开闭该配管的阀。并且，当等压化阀632
被打开时，容器部628a和减压壳体616被连通，容器部628a内的气
压和减压壳体616内的气压被等压化。另一方面，当等压化阀632被
关闭时，容器部628a与减压壳体616被分离，将减压壳体616内保持
气密性。
另外，上述筐634用于投入被从压力容器628投入的固体原料，
配置在安装压力容器628的导入口616a的正下方，并且上方开口。另
外，优选地，筐634至少表面由铂或铂合金形成。
该筐634是冲孔板组合的形成箱形的容器，形成多个开口634a。
所述开口634a只形成在筐634的中央部及上部，不形成在筐634的底
面及下部。这样，通过不在筐634的底面及下部形成开口634a，即使
由于在玻璃熔融装置600上升时及气压变动等原因，第一玻璃熔融槽
612的液位比筐634低的情况下，熔融玻璃也能够滞留在筐634内。
因此，可以防止由于从压力容器628投入的固体原料直接碰撞筐634
而产生的筐634的变形，或者筐634的铂成为异物混入到熔融玻璃中。
另外，该筐634在第一玻璃熔融槽612中以被抬起的状态被保持，
其底部变成浮起的状态。在第一玻璃熔融槽612中，由于从底部起越
接近于上部，熔融玻璃的温度变得越高，所以，通过这样使筐634处
于抬起状态，能够以更高的温度可靠地使从压力容器628投入的固体
原料熔融。
上部间隔板636用于将熔融玻璃的上部间隔开，隔断在熔融玻璃
的液面附近的通过，只许可熔融玻璃在第一玻璃熔融槽612的底面附
近通过。该上部间隔板636以横贯第一玻璃熔融槽612的方式形成，
从第一玻璃熔融槽612的中段部至比熔融玻璃的液面高的位置竖立设
置。从而，熔融玻璃只能从上部间隔板636的下方通过。并且，在筐
634与导管14之间设置两个该上部间隔板636。
下部间隔板638用于将熔融玻璃的下部间隔开，隔断熔融玻璃在
第一玻璃熔融槽612的底面附近的通过，只允许在熔融玻璃的液面附
近通过。该下部间隔板638以横贯第一玻璃熔融槽612的方式形成，
从第一玻璃熔融槽612的底面至比熔融玻璃液面低的位置竖立设置。
借此，熔融玻璃只能从下部间隔板638的上方通过。另外，在筐634
与导管14之间设置两个上述下部间隔板638。
并且，上部间隔板636和下部间隔板638交互并列地配置，上部
间隔板636配置在筐634侧，并且，下部间隔板638配置在导管14
侧。另外，上部间隔板636及下部间隔板638至少表面是用铂或铂合
金形成的。
另外，加热上述第一玻璃熔融槽612、导管14、第二玻璃熔融槽
20及衬套22加热机构各自能够独立地进行温度调整。
其次，对于采用上述玻璃熔融装置600的玻璃纤维的制造方法进
行说明。
首先，关闭上部开闭机构628b、下部开闭机构628c及等压化阀
632，利用第一吸引装置618将减压壳体616内进行减压，以便使减压
壳体616内的压力变得比大气压低0.4～0.9个大气压。
其次，将固体原料投入原料计量部626，计测规定量的固体原料。
固体原料是玻璃原料或玻璃块等。玻璃原料是粘土、石灰石、白云石、
硬硼钙石、硅砂、氧化铝、碳酸钙、碳酸钠等的粉状混合物。玻璃块
是使熔融玻璃一度冷却固化以形成玻璃球状或者玻璃碎片状等的材
料。
其次，在关闭下部开闭机构628c的状态下，只打开上部开闭机构
628b，将用原料计量部626计量的固体原料投入容器部628a。然后，
关闭上部开闭机构628b，将容器部628a密闭，利用第二吸引装置630
将容器部628a内减压，使得容器部628a内的气压相对于大气压低
0.4～0.9个大气压。这时，由于第一吸引装置618与第二吸引装置630
的个体差异等，有时减压壳体616内的气压和容器部628a内的气压不
一致。因此，打开等压化阀632，将减压壳体616内的气压和容器部
628a内的气压等压化。之后，在关闭上部开闭机构628b的状态下，
只打开下部开闭机构628c，使容纳在容器部628a中的固体原料下落，
从减压壳体616的导入口616a投入第一玻璃熔融槽612。这时，固体
原料被投入到设置在第一玻璃熔融槽612中的筐634中。
并且，将第一玻璃熔融槽612加热，使熔融玻璃的温度变成1350～
1550℃，将固体原料熔融。这时，在第一玻璃熔融槽612中，被投入
到筐634中的固体原料熔融，该熔融玻璃从筐634的开口634a流出到
第一玻璃熔融槽612内。然后，该熔融玻璃潜入上部间隔板636的下
方，并且，越过下部间隔板638的上方，被导出到导管14。
进而，将导管14、第二玻璃熔融槽20及衬套22各自独立地加热。
各自的温度为：在导管14中为1300～1450℃，在第二玻璃熔融槽20
中为1290～1400℃，在衬套22中为1250～1300℃。另外，优选地，
以第一玻璃熔融槽612中的熔融玻璃的温度比导管14、第二玻璃熔融
槽20及衬套22中的熔融玻璃的温度高的方式进行温度控制。这样，
可以抑制由于再沸腾导致产生气泡。
之后，将熔融玻璃从第一玻璃熔融槽612通过导管14导入第二玻
璃熔融槽20。并且，通过利用图中未示出的卷取机以高的张力从衬套
22的喷嘴22a中卷取熔融玻璃，将熔融玻璃纺丝并纤维化。从一个喷
嘴22a排出的熔融玻璃的排出量例如为0.05～5.0g/分钟。
这样，通过使第一玻璃熔融槽612的熔融玻璃暴露在减压气氛下，
可以从玻璃中有效地除去气泡。另外，通过不仅将第一玻璃熔融槽
612、第二玻璃熔融槽20及衬套22加热，而且也加热导管14，而且
独立地进行温度控制，可以抑制在导管14中玻璃凝固。即，在玻璃纤
维的制造中，由于每单位时间被纺丝的玻璃重量小，带入的热量少，
所以存在着在导管14的途中熔融玻璃被冷却凝固的危险性，但是，在
本实施方式中，借助上述结构，抑制了玻璃的凝固。
另外，在第一玻璃熔融槽612的熔融玻璃液面比第二玻璃熔融槽
20的熔融玻璃液面高150cm以上的状态下进行纺丝。更优选地，为
230cm～460cm。如果在这种程度的高度的话，则可以使第一玻璃熔融
槽612的熔融玻璃液面比大气压低0.4～0.9个气压的程度，通过熔融
玻璃中的气体在已经存在的气泡内连续地扩散，气泡直径急剧变大，
可以获得大的除泡效果。
另外，控制第一吸引装置618的吸引量，以便第一玻璃熔融槽612
所暴露的减压气氛、即减压壳体616内的气压与大气压的压力差是恒
定的。这样，可以抑制由于大气压的微小变动引起的熔融玻璃的液面
的变动。
进而，根据第二玻璃熔融槽20的熔融玻璃液面高度，以该高度成
为恒定的方式控制向第一玻璃熔融槽612投入的固体原料的投入量。
另外，使第二玻璃熔融槽20的熔融玻璃液面的面积在第一玻璃熔融槽
612的熔融玻璃液面的面积以上。这样，可以减小第二玻璃熔融槽20
的液位的变动，抑制从第二玻璃熔融槽20的壁面和熔融玻璃的接触面
带入气泡的发生。另外，可以抑制纺丝的玻璃纤维的粗度的变动，抑
制由于玻璃纤维的支数变动引起的成形品的强度或及电特性的波动。
如上面详细描述的那样，在本实施方式的玻璃熔融装置600中，
通过在第一玻璃熔融槽612中在减压气氛下将固体原料熔融，可以从
熔融玻璃中除去气泡，所以，可以有效地减少气泡向被纺丝的玻璃纤
维中混入。并且，通过在关闭下部开闭机构628c的状态下将固体原料
投入容器部628a，在关闭上部开闭机构628b及下部开闭机构628c的
状态下将容器部628a内减压，只打开下部开闭机构628c，将固体原
料投入第一玻璃熔融槽612，可以不将第一玻璃熔融槽612暴露在大
气压下就将固体原料投入第一玻璃熔融槽612，所以，可以抑制第一
玻璃熔融槽612的压力变动。从而，由于第一玻璃熔融槽612中的熔
融玻璃的液位变动得到抑制，所以，可以抑制从第一玻璃熔融槽612
的壁面与熔融玻璃的接触面带入气泡的发生。另外，由于第一玻璃熔
融槽612中的熔融玻璃的液位变动得到抑制，所以，第二玻璃熔融槽
20中的熔融玻璃的液位变动也得到抑制，可以抑制从第二玻璃熔融槽
20的壁面与熔融玻璃的接触面带入气泡的发生。从而，可以抑制纺丝
的玻璃纤维的粗度的变动，抑制由于玻璃纤维的支数变动引起的成形
品的强度或电特性的波动。
这时，若将固体原料直接投入第一玻璃熔融槽612，则由于第一
玻璃熔融槽的底部的快速流动，存在着不能确保用于从熔融玻璃中除
去气泡的足够的滞留时间的危险性。但是，通过将筐634设置在减压
壳体616的导入口616a的正下方，从压力容器628投入的固体原料在
筐612内熔融之后，从开口634流出，从第一玻璃熔融槽612流到导
管14。从而，由于在第一玻璃熔融槽612内能够确保用于从熔融玻璃
中除去气泡的足够的滞留时间，所以，能够有效地减少气泡向被纺丝
的玻璃纤维中的混入。
另外，由于通过在第一玻璃熔融槽612中设置上部间隔板636，
可以利用上部间隔板636阻碍从熔融玻璃中除去的气泡伴随着熔融玻
璃的流动而行进，所以，可以防止该气泡流入导管14。从而，可以更
有效地减少气泡向被纺丝的玻璃纤维中的混入。
另外，由于通过在第一玻璃熔融槽612中设置下部间隔板638，
在第一玻璃熔融槽622中熔融的熔融玻璃在越过下部间隔板638之后，
流入导管14，所以，可以确保用于从熔融玻璃中除去气泡所需的足够
的滞留时间，并且，可以防止从熔融玻璃中除去的气泡随着第一玻璃
熔融槽612的底部的快速流动而流入导管14。从而，可以更有效地减
少气泡向被纺丝的玻璃纤维中的混入。而且，由于未完全熔融的固体
原料被下部间隔板638阻碍其行进，所以，可以防止该固体原料向导
管14流动。
上面，对本发明的优选实施方式进行了说明，但是，本发明并不
局限于上述实施方式，可以进行各种变形。例如，在第一种实施方式
中，对于从一个第一玻璃熔融槽12向一个第二玻璃熔融槽20供应熔
融玻璃进行纺丝的情况进行了说明，但是，也可以如图15所示的玻璃
熔融装置100a那样，配备有在底部设置了具有多个喷嘴22a的衬套
22的第三玻璃熔融槽60。
第三玻璃熔融槽60的结构和第二玻璃熔融槽20一样。在该玻璃
熔融装置100a中，配备有多个第三玻璃熔融槽60，这些第三玻璃熔
融槽60的上部开口，暴露在大气压气氛中。第二玻璃熔融槽20和第
三玻璃熔融槽60被连通管62连通，从第二玻璃熔融槽20向第三玻璃
熔融槽60供应熔融玻璃。这里，优选地，在连通管62及第三玻璃熔
融槽60上设置能够独立地控制温度的加热机构。
由于该玻璃熔融装置100a配备有第三玻璃熔融槽60，所以，可
以共用一个第一玻璃熔融槽12，有效地制造更多的玻璃纤维。另外，
即使在第二玻璃熔融槽20或第三玻璃熔融槽60中发生故障，也可以
使该熔融槽的下部的衬套的温度降低并停止纺丝，而从第二熔融槽或
其它的第三熔融槽的下部的衬套的喷嘴继续纺丝。
另外，还可以设置第三玻璃熔融槽60，利用连通管62将第三玻
璃熔融槽60相互连通。另外，从减少第二及第三玻璃熔融槽20、60
的液位变动的观点出发，优选地，使第二及第三玻璃熔融槽20、60
的熔融玻璃液面的面积实质上相同，使第二及第三玻璃熔融槽20、60
的熔融玻璃液面的面积的总和在第一玻璃熔融槽12的熔融玻璃液面
的面积以上。
另外，如图16所示的玻璃熔融装置100b那样，也可以配备有多
个从导管14直接供应熔融玻璃的第二玻璃熔融槽20。在这种情况下，
导管14在途中以与第二玻璃熔融槽20的数目相当的数目分支。这样，
共用一个第一玻璃熔融槽12，可以高效率地制造更多个玻璃纤维。另
外，第二玻璃熔融槽20也可以用连通管相互连通。
另外，从减少多个第二玻璃熔融槽20的液位的变动的观点出发，
优选地，使各个第二玻璃熔融槽20的熔融玻璃液面的面积实质上相
同，多个第二玻璃熔融槽20的熔融玻璃液面的面积的总和在第一熔融
槽的熔融玻璃液面的面积以上。
另外，在第一种实施方式中，对于从一个第一玻璃熔融槽12向一
个第二玻璃熔融槽20供应熔融玻璃进行纺丝的情况进行了说明，但
是，也可以从多个第一玻璃熔融槽12向一个第二玻璃熔融槽20供应
熔融玻璃。这样，在一个第一玻璃熔融槽12中的熔融玻璃的供应产生
故障的情况下，通过在产生故障的第一玻璃熔融槽12及其下部的导管
14中冷却熔融玻璃，将熔融玻璃凝固，停止从一个第一玻璃熔融槽12
的熔融玻璃的供应，并且，可以从另外的第一玻璃熔融槽12供应熔融
玻璃，继续进行纺丝。另外，在这种情况下，从减少第二玻璃熔融槽
20的液位的变动的固观点出发，优选地，使第一玻璃熔融槽12的熔
融玻璃液面的面积实质上相同，第二玻璃熔融槽20的熔融玻璃液面的
面积在多个第一玻璃熔融槽12的熔融玻璃液面的面积的总和以上。
另外，在第一种实施方式中，对于在第二玻璃熔融槽20中设置一
个衬套22的形式进行了说明，但是，也可以像图17中所示的玻璃熔
融装置100c那样，加大第二玻璃熔融槽20，在底部设置多个衬套22。
这样，即使在一个衬套22中产生故障，也可以经由其它的衬套22继
续进行纺丝，能够稳定地进行玻璃纤维的制造。
进而，也可以并列地设置多个图1所示的玻璃熔融装置100、或
图17所示的玻璃熔融装置100c，用连通管将各个第二玻璃熔融槽连
通。在这种情况下，即使在第一熔融槽或导管中产生故障，并且，第
二熔融槽或连通管发生故障，也不会中断作业，可以稳定连续地制造
玻璃纤维。
另外，在第三及第四种实施方式中，对于在导管壳体317b内容纳
有耐火绝热砖24a和弹性绝热材料24b的情况进行了说明，但是，也
可以在初始状态下只容纳耐火绝热砖24a，在导管14及导管壳体317b
热膨胀了时，将弹性绝热材料24b从绝热材料插入口370插入。
另外，在第四种实施方式中，对于间隔构件420形成从导管壳体
317b的内壁向内侧突出的凸缘状的情况进行了说明，但是，只要是能
够将绝热材料24间隔开并且能够支承即可，可以是任何形状，也可以
是从导管壳体317b的内壁向内侧突出的舌片状或矩形板状。
另外，在第六种实施方式中，对于利用第二吸引装置630将压力
容器628的容器部628a内减压的情况进行了说明，但是，也可以如图
18所示的玻璃熔融装置600a那样，利用第一吸引装置618将压力容
器628的容器部628a内减压。在这种情况下，在将第一吸引装置618
和容器部628a连通的配管上安装阀650，在通常时，将阀650关闭，
只有在将容器部628a内减压时打开阀650。通过这样构成，可以容易
地使第一玻璃熔融槽612的气压与容器部628a内的气压相一致。而且，
因为只用第一吸引装置618就可以使第一玻璃熔融槽612和容器部
628a两者减压，所以，可以降低成本。
另外，在第六种实施方式中，对于将筐634设置在导入口616a
的正下方的情况进行了说明，但是，也可以如图19所示的玻璃熔融装
置600b那样，代替筐634，设置将第一玻璃熔融槽612间隔开的间隔
板660。该间隔板660位于比上部间隔板636及下部间隔板638更接
近于导入口616a的位置，配置在上部间隔板636及下部间隔板638
的上游。间隔板660以横贯第一玻璃熔融槽612的方式从第一玻璃熔
融槽612的底面向上方延伸，在中央部及上部形成多个开口660a。因
此，开口660a被配置在熔融玻璃的液面附近。
通过这样构成，投入第一玻璃熔融槽612的固体原料670在容纳
在被间隔板660间隔开的区域内的状态下熔融，只有熔融的熔融玻璃
从开口660a向导管14流出。并且，在间隔板660的下部不形成开口
660a，即使由于玻璃熔融装置600上升时或者气压变动等原因，第一
玻璃熔融槽612的液位比筐634低的情况下，也可以将熔融玻璃滞留
在被间隔板660间隔开的导入口616a的正下方的区域。因此，可以防
止由于从压力容器628投入的固体原料直接与第一玻璃熔融槽612碰
撞而产生的第一玻璃熔融槽612的变形，或者第一玻璃熔融槽612的
铂成为异物混入熔融玻璃。
另外，在第六种实施方式中，对于为了使容器部628a内的气压与
减压壳体616内的气压等压化而设置等压化阀632的情况进行了说明，
但是，例如，也可以通过稍稍打开下部开闭机构628c，使容器部628a
内的气压和减压壳体616内的气压等压化。
另外，在第六种实施方式中，对于分别各设置两组上部间隔板636
及下部间隔板638的情况进行了说明，但是，其数目、组合、配置方
式等，可以适当选择，例如，也可以各设置一组，也可以只设置其中
的任一个。
实施例
其次，对于利用图1所示的玻璃熔融装置100制造玻璃纤维的情
况下的确认除泡效果的验证试验及其试验结果进行说明。
在该验证试验中，利用图1所示的玻璃熔融装置100直接向第一
玻璃熔融槽12中投入E玻璃球，同时进行熔融和减压除泡，经由导
管14、第二玻璃熔融槽20在衬套22中进行玻璃纤维的熔融纺丝。并
且，利用该玻璃熔融装置100，高速地将熔融玻璃纺丝，确认可以获
得良好的玻璃纤维。并且，为了确认除泡效果，通过使熔融玻璃从第
二熔融槽的衬套22的喷嘴流下，制成玻璃珠状，利用显微镜观察研究
混入玻璃珠内的气泡的个数。
这里，设想由于原料投入量的波动，与从衬套22的喷嘴22a排出
的流量不等价的情况，通过使第二玻璃熔融槽20的液面面积与第一玻
璃熔融槽12的液面面积相等(34000mm2)，可以容易地抑制第二玻璃
熔融槽20的液面变动，降低原料投入量的波动引起的对玻璃纤维的纤
维直径的影响。
在通过减压除泡进行的熔融纺丝的稳态运转开始之后，将从衬套
22的喷嘴22a排出的熔融玻璃一直保持到成为玻璃珠状，之后，采集
该玻璃珠。
另外，该验证试验中的各个条件示于表1。
[表1]
用显微镜观察每一个约为3～10g(平均约6g)的玻璃珠50kg，
研究玻璃珠内的气泡的个数。气泡数为1个/kg。
另外，在另外的熔融槽中，将与第一熔融槽、导管及第二熔融槽
中的熔融玻璃相同重量的玻璃球在大气压下熔融，用同样的方法研究
获得的玻璃球的气泡数。气泡数约为100个/kg。由此可以看出，通过
减压除泡的玻璃熔融装置100的除泡效果高。
图20是利用显微镜观察只在大气压下熔融玻璃，利用玻璃的静水
压从衬套的喷嘴使熔融玻璃流下而制作的玻璃块(该图(a))，和利用
图1的玻璃熔融装置100将熔融玻璃减压除泡并将玻璃熔融，使熔融
玻璃流下而制作的玻璃块(该图(b))的玻璃珠的照片。如图20所示，
可以看出，在利用根据本实施方式的玻璃熔融装置100将熔融玻璃减
压除泡进行纺丝的情况下，可以获得显著的除泡效果。
工业上的利用可能性
本发明可以作为为了将玻璃纤维纺丝而将玻璃原料熔融的用于制
造玻璃纤维的玻璃熔融装置加以利用。
符号说明
100、100a、100b、100c、200、300、400、500、600、600a、600b…用
于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置(玻璃熔融装置)，12…第一玻璃熔融
槽，14…导管，16…减压壳体，16a··导入口，16b…吸引口，18…吸引
装置(第一吸引装置)，20…第二玻璃熔融槽，22…衬套，22a…喷嘴，
24…绝热材料，24a…耐火绝热砖，24b…弹性绝热材料，30…加热机构，
32…电极部，40…凸缘，42…上凸缘，44…下凸缘，46…衬垫，48…O
型环，50…水冷管，60…第三玻璃熔融槽，62…连通管，214…导管，
214a…导管分支部，316…减压壳体，316a…导入口，316b…吸引口，
317a…熔融槽壳体，317b…导管壳体，360…伸缩壳体部，361…波纹部，
362…第一凸缘部，363…第二凸缘部，364…支承部，370…绝热材料插
入口，420…间隔构件，514a～514d…伸缩导管部，612…第一玻璃熔融
槽，616…减压壳体，616a…导入口，616b…吸引口，618…第一吸引装
置，626…原料计量部，628…压力容器(投入容器)，628a…容器部，
628b…上部开闭机构(第一开闭机构)，628c…下部开闭机构(第二开
闭机构)，630…第二吸引装置，632…等压化阀，634…筐(熔融槽内容
器)，634a…开口，636…上部间隔板，638…下部间隔板，650…阀，660…间
隔板，660a…开口，670…固体原料。