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

专利名称：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；通过与熔融炉的钼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。这在利用钼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0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钼或者钼合金形成。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，通过至少内表面用钼或者钼合金形成，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。S卩，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
7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O)，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，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O)，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O)，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O)，也将第一熔融槽加热，进而，优选地，在阶段0)，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。


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((b))的玻璃块的照片。
具体实施例方式下面，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
11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，优选地由钼或者钼合金构成。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，例如由钼或钼合金构成。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，由钼或钼合金构成。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，由钼或钼合金构成。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M。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0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°C以上，存在着达到0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为了均勻地冷却0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至少内表面用钼或钼合金形成。在上面的说明中，从通电加热的观点出发，说明了可以利用钼或钼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，通过至少内表面用钼或钼合金形成，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°C，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°C，第二玻璃熔融槽20中的温度为1290 1400°C， 衬套22中的温度为1250 1300°C。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2 排出的熔融玻璃的排出流量例如为0. 05 5. Og/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。S卩，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。这对于利用钼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0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21 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21 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21 形成双重管。并且，导管分支部21 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21 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21 之间也成为减压气氛。并且，导管分支部21 和导管214 —样，用通过通电发热的材料形成，例如，由钼或钼合金构成。因此，从电极部32经由导管分支部21 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M也被容纳在导管214和导管分支部21 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 M。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21 的壳体216，在该壳体216与导管分支部21 之间，也容纳有绝热材料M。借此，可以提高导管分支部21 的绝热效率。 另外，由于导管分支部21 与壳体216之间的区域和导管分支部21 与导管214之间的区域被导管分支部21 分开，所以，即使被吸引装置18吸引，导管分支部21 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21 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21 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M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M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Ma、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M由叠层的耐火绝热砖2 构成，容纳在导管壳体317b中的绝热材料M，通过将弹性绝热材料24b插入到叠层的耐火绝热砖2 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M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2 之间，但是，若考虑到耐火绝热砖Ma 的自身重量，则优选插入到配置在上部的耐火绝热砖2 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M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°C的程度。但是，由于导管壳体317b被绝热材料M绝热，并且，暴露到外部气体中，所以，只能升温到300°C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M的绝热材料插入口 370。 考虑到插入绝热材料M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2 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°C，在导管14中为1300 1450°C，在第二玻璃熔融槽20中为1290 1400°C，在衬套22中为1250 1300°C。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2 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2 引出熔融玻璃，而是简单地使熔融玻璃从喷嘴2 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。禾Ij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。X=L(Ct1At1-Ct2At2) ... (1)这里，L表示升温前的导管14及导管壳体317b的长度，α工表示在升温后的导管14的温度下的导管14的热膨胀系数，At1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，α 2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，Δ t2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，S卩，在导管14及导管壳体317b的长度为350cm，导管14用钼形成，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°C时，通过使导管14升温到1400°C，导管壳体317b升温到300°C。在这种情况下，由于导管14的热膨胀系数为1. 0 X 10_5 (/°C )，导管壳体317b的热膨胀系数为1. 7 X 10_5 (/°C )，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M叠层到导管壳体317b内的耐火绝热砖Ma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2 之间产生间隙。这时，由于插入到耐火绝热砖2 之间的弹性绝热材料24b膨胀，所以，耐火绝热砖2 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Mb的膨胀不能完全填充耐火绝热砖2 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M插入到导管壳体317b内，可以完全填充耐火绝热砖2 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°C，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°C，在第二玻璃熔融槽20中为1290 1400°C，在衬套22中为 1250 1300°C。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2 卷取熔融玻璃，将熔融玻璃纺丝并纤维化。从一个喷嘴2 排出的熔融玻璃的排出量例如为0. 05 5. Og/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M的一部分作为弹性绝热材料Mb，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M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M的间隙也未被填充的情况下，可以将弹性绝热材料24b等绝热材料对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M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M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M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M。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2 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2 被间隔构件420支承。这样，为了支承耐火绝热砖Ma，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2 之间插入弹性绝热材料Mb。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 —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2 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
20火绝热砖2 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 2 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2 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2 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M插入到导管壳体317b内，将耐火绝热砖2 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2 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2 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2 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2 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2 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Mb，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51 514d。该伸缩导管部51 514d通过导管14的一部分屈曲或弯曲而形成。伸缩导管部 51 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51 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51 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 —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2 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51 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。
2
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，由钼或钼合金构成。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，由钼或者钼合金构成。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M。该绝热材料M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6 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，该原料计量部拟6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。压力容器拟8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6 连接到原料计量部6 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6^b、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6 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6 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6 和容器部628a被连通，用原料计量部6 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6 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6 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至少表面由钼或钼合金形成。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 63 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6 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 的钼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拟8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至少表面是用钼或钼合金形成的。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6^b，将用原料计量部6 计量的固体原料投入容器部6^a。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6^c，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°C，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 63 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°C，在第二玻璃熔融槽20中为1290 1400°C，在衬套22中为 1250 1300°C。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2 排出的熔融玻璃的排出量例如为0. 05 5. Og/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
25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6^a，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6 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IOOa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 —样。在该玻璃熔融装置IOOa 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IOOa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IOOb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IOOc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Mb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 Ma，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M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6 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6 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拟8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的钼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6^c，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2 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2 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]
权利要求
1.一种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，从前述第一玻璃熔融槽向下方延伸的导管， 用于将前述第一玻璃熔融槽暴露在减压气氛中的第一吸引装置， 设置在前述导管的下方且暴露在大气压气氛中的第二玻璃熔融槽， 设置在前述第二玻璃熔融槽的底部且具有多个喷嘴的衬套。
2.如权利要求1所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，前述第一玻璃熔融槽、前述导管、前述第二玻璃熔融槽以及前述衬套各自配备有能够独立地调整温度的加热机构。
3.如权利要求2所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，在前述导管的上部或者前述第一熔融槽、和前述导管的下部，分别设置电极部，前述导管被通电加热。
4.如权利要求2所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，在前述导管的下部形成从导管分支并向上方延伸的导管分支部，在前述导管的上部或第一熔融槽、和前述导管分支部，分别设置电极部，将前述导管及前述导管分支部通电加热。
5.如权利要求1 4中任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，前述第一玻璃熔融槽及前述导管被利用前述第一吸引装置减压的减压壳体所覆盖。
6.如权利要求5所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，前述导管的下部和前述减压壳体经由具有水冷管的凸缘连接起来。
7.如权利要求1 6中任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，前述第一玻璃熔融槽、前述导管及前述第二玻璃熔融槽至少内表面由钼或者钼合金形成。
8.如权利要求1 7中任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，在前述第二玻璃熔融槽的底部设置多个衬套。
9.如权利要求1 8中任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，配备有在底部设置有具有多个喷嘴的衬套且暴露在大气压气氛中的第三玻璃熔融槽，以及使前述第二玻璃熔融槽和前述第三玻璃熔融槽连通的连通管。
10.一种玻璃纤维的制造方法，采用如权利要求1 9中任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，将熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料投入前述第一玻璃熔融槽， 在减压气氛下加热前述第一玻璃熔融槽，将前述熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料熔融， 将前述导管、前述第二玻璃熔融槽及前述衬套的每一个加热，将熔融的玻璃导入前述第二玻璃熔融槽，从前述衬套的前述喷嘴对前述熔融的玻璃进行纺丝，制造玻璃纤维。
11.如权利要求10所述的玻璃纤维的制造方法，其特征在于，使前述第一玻璃熔融槽的熔融玻璃液面比前述第二玻璃熔融槽的熔融玻璃液面高 150cm以上。
12.如权利要求10或11所述的玻璃纤维的制造方法，其特征在于，以前述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，控制由前述第一吸引装置产生的吸引量。
13.如权利要求10 12中任何一项所述的玻璃纤维的制造方法，其特征在于，根据前述第二玻璃熔融槽的熔融玻璃液面的高度，控制向前述第一玻璃熔融槽投入的前述熔融玻璃、玻璃块或者玻璃原料的投入量。
14.如权利要求9 12中任何一项所述的玻璃纤维的制造方法，其特征在于，前述第二玻璃熔融槽的熔融玻璃液面的面积在前述第一玻璃熔融槽的熔融玻璃液面的面积以上。
15.如权利要求1所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，还包括覆盖前述第一玻璃熔融槽及前述导管并被前述第一吸引装置减压的减压壳体，分别将前述第一玻璃熔融槽、前述导管、前述第二玻璃熔融槽、前述衬套加热的加热装置，在前述减压壳体上设置有可伸缩的伸缩壳体部。
16.如权利要求15所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，在前述减压壳体中容纳绝热材料，前述绝热材料的至少一部分是具有弹性的弹性绝热材料。
17.如权利要求16所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，在前述减压壳体上设置有将前述绝热材料间隔开的间隔构件。
18.如权利要求17所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，前述弹性绝热材料被容纳在前述间隔构件的附近。
19.如权利要求16 18中任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，在前述减压壳体上，形成用于将前述绝热材料插入前述减压壳体内的绝热材料插入
20.如权利要求15 19中任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，在前述导管上形成有屈曲或者弯曲以使前述导管伸缩的伸缩导管部。
21.一种玻璃纤维的制造方法，采用权利要求15 20中任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其中，作为前述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前述第一玻璃熔融槽及前述第二玻璃熔融槽中的至少一方的阶段，将前述第一玻璃熔融槽及前述第二玻璃熔融槽中的至少一方槽加热，将前述熔融玻璃、玻璃块、或者玻璃原料熔融，利用熔融的玻璃将前述导管的下端部堵塞的阶段，接着，将前述第一玻璃熔融槽暴露在减压气氛中的阶段，将前述第一玻璃熔融槽、前述导管、前述第二玻璃熔融槽、前述衬套加热，从前述衬套的前述喷嘴对前述熔融的玻璃进行纺丝的阶段，在前述玻璃纤维的制造起始阶段，根据前述导管的热膨胀量与前述减压壳体的热膨胀量的关系，调整前述伸缩壳体的伸长量。
22.如权利要求21所述的玻璃纤维的制造方法，其特征在于，伴随着前述导管及前述减压壳体的升温，将绝热材料插入前述减压壳体内。
23.如权利要求1所述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，所述减压壳体覆盖前述第一玻璃熔融槽及前述导管，并被前述第一吸引装置减压；投入容器，所述投入容器与前述减压壳体连接，容纳投入前述第一玻璃熔融槽的固体原料，并且设有设置在前述固体原料的入口侧的第一开闭机构和设置在前述固体原料的出口侧的第二开闭机构；以及，第二吸引装置，所述第二吸引装置将前述投入容器内减压。
24.如权利要求23所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，在前述第一玻璃熔融槽中设置有熔融槽内容器，所述熔融槽内容器配置在从前述投入容器投入前述固体原料的位置，并且形成有开口。
25.如权利要求1 9、15 20、23、M中任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，在前述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。
26.如权利要求1 9、15 20、23 25中任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，在前述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。
27.如权利要求23 沈中任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，前述第一吸引装置和前述第二吸引装置是同一个吸引装置。
28.一种玻璃纤维的制造方法，采用权利要求23 27任何一项所述的用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置，其特征在于，在关闭前述第二开闭机构的状态下，打开前述第一开闭机构，将固体原料投入前述投入容器，在关闭前述第一开闭机构并利用前述第二吸引装置将前述投入容器内减压了的状态下，打开前述第二开闭机构，将前述固体原料投入前述第一玻璃熔融槽，在减压气氛下，对前述第一玻璃槽加热，将前述固体原料熔融，将前述导管、前述第二玻璃熔融槽及前述衬套的每一个加热，将熔融的熔融玻璃投入前述第二玻璃熔融槽，从前述衬套的前述喷嘴对熔融玻璃进行纺丝，制造玻璃纤维。
全文摘要
本发明提供一种能够有效地降低气泡向被纺丝的玻璃纤维中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。用于制造玻璃纤维的玻璃熔融装置(100)包括第一玻璃熔融槽(12)、从第一玻璃熔融槽(12)向下方延伸的导管(14)、用于将第一玻璃熔融槽(12)暴露在减压气氛下的吸引装置(18)、设置在导管(14)的下方且暴露在大气压气氛中的第二玻璃熔融槽(20)、设置在第二玻璃熔融槽(20)的底部且具有多个喷嘴(22a)的衬套(22)。
文档编号C03B37/02GK102388001SQ20108001110
公开日2012年3月21日 申请日期2010年3月8日 优先权日2009年3月9日
发明者宫永直弘, 小川镰太郎, 平山纪夫, 高桥雅彦 申请人:日东纺绩株式会社