(57)【要約】【課題】攪拌槽から流出するガラス融液の流量を調整するのが容易であり、この流量を安定させることのできるガラス製造炉、及びガラス製造方法を提供する。【解決手段】ガラス製造炉１１は、ガラス融液１を攪拌羽根５の駆動により攪拌する攪拌槽７と、攪拌槽７からガラス融液１を流出させる流出路９とを備える。流出路９は、攪拌槽７の内側の高さ方向の途中に導出口１３を備え、導出口１３から下向きに攪拌槽７の外側に延出する。導出口１３の高さ以上に達したガラス融液１が流出路９の導出口１３に流入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料を溶融する溶融槽と、前記溶融槽で溶融されたガラス融液を攪拌羽根の駆動により攪拌する攪拌槽と、前記攪拌槽からガラス融液を流出させる流出路とを備えるガラス製造炉であって、
前記流出路は、前記攪拌槽の内側の高さ方向の途中に導出口を備え、前記導出口から下向きに前記攪拌槽の外側に延出し、前記攪拌槽に導入されたガラス融液は、前記導出口の高さ以上に達したとき、前記流出路の導出口に流入することを特徴とするガラス製造炉。
【請求項２】
前記流出路の導出口の周囲のガラス融液が前記流出路の導出口に向けて水平方向に流れるのを規制する隔壁を前記攪拌槽の内側に設けたことを特徴とする請求項１に記載のガラス製造炉。
【請求項３】
前記流出路は、前記導出口を上端に設けたパイプであることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス製造炉。
【請求項４】
攪拌槽に溶融されたガラス融液を貯留し、これを攪拌し前記攪拌槽から流出させるガラス製造方法であって、
前記攪拌槽の内側の高さ方向の途中に導出口を備え前記攪拌槽の外側に延出する流出路を準備する工程と、
前記攪拌槽にガラス融液を供給し、前記攪拌槽に貯留されるガラス融液を前記流出路の導出口の高さ以上に達するように嵩上げする工程と、
前記流出路の導出口の高さ以上に達したガラス融液が前記流出路の導出口に流入し、前記流出路を通り前記攪拌槽から流出する工程とからなることを特徴とするガラス製造方法。
【請求項５】
前記攪拌槽に貯留されるガラス融液を嵩上げするに従い前記ガラス融液の液面が上昇し、前記ガラス融液が前記導出口を塞がないように、前記ガラス融液の液面の高さを制限することを特徴とする請求項４に記載のガラス製造方法。
【請求項６】
前記攪拌槽の内側に設けた隔壁により、前記流出路の導出口の周囲のガラス融液が前記流出路の導出口に向けて水平方向に流れるのを規制することを特徴とする請求項４又は５に記載のガラス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス製品の製造過程でガラス原料を溶融し攪拌するガラス製造炉、及びガラス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献には、液状に溶融されたガラス原料（ガラス融液）を攪拌槽の底部から流出させる技術が開示されている。図６に示すように、従来例のガラス製造炉１０１は、供給口１０３から投入されたガラス原料を溶融してガラス融液１１１を得る溶融槽１０５と、ガラス原料及びガラス融液１１１を加熱するヒーター１０７と、攪拌槽１０９と、ガラス融液１１１を溶融槽１０５から攪拌槽１０９へ導く連通路１１３と、攪拌槽１０９に設けた攪拌羽根１１５と、攪拌槽１０９の底部１１７からガラス融液１１１を流出させる流出パイプ１１９とを備える。
【０００３】
攪拌羽根１１５は、モーター等の駆動力により回転軸１２１を中心に回転し、ガラス融液１１１を均質化させるものである。流出パイプ１１９の上端は、攪拌槽１０９の底部１１７に取り付けられているので、ガラス融液１１１の液面１２３下にある。ガラス融液１１１は流出パイプ１１９を流下し攪拌槽１０９から流出する。
【０００４】
流出パイプ１１９の内径が小さいほど、流出パイプ１１９を流下するガラス融液１１１の粘性抵抗が高く、攪拌槽１０９から流出するガラス融液１１１の流量は小さくなる。このように流出パイプ１１９の内径に依存するガラス融液１１１の流量を自在に調整することは困難である。また、ガラス融液１１１の流量を変更するために流出パイプ１１９を内径の異なるものに交換する作業は著しく煩雑である。
【０００５】
ガラス製造炉１０１には、攪拌槽１０９から流出するガラス融液１１１の流量が不測に増減するという問題がある。即ち、攪拌槽１０９の中の総てのガラス融液１１１の温度を一様に保つことは困難である。ガラス融液１１１の粘度は温度により変化するため、相対的に温度の高いガラス融液１１１が流出パイプ１１９を流下するとき、その流量が増加し、相対的に温度の低いガラス融液１１１が流出パイプ１１９を流下するとき、その流量が減少することになる。
【０００６】
また、攪拌槽１０９の底部１１７の付近で、ガラス融液１１１は流出パイプ１１９に強く引き込まれる傾向がある。このため、ガラス融液１１１が溶融槽１０５から攪拌槽１０９に導かれた直後に底部１１７の付近に達すると、攪拌槽１０９で十分に攪拌される前に攪拌槽１０９から流出するという問題が起こる。これは更に攪拌槽１０９の中のガラス融液１１１の温度に偏りを生じさせ、攪拌槽１０９から流出するガラス融液１１１の流量を上記のように不測に増減させる一因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２８７４２９号公報
【特許文献２】特開平１０−１３９４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、攪拌槽から流出するガラス融液の流量を調整するのが容易であり、この流量を安定させることのできるガラス製造炉、及びガラス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】
【０００９】
本発明は、ガラス原料を溶融する溶融槽と、前記溶融槽で溶融されたガラス融液を攪拌羽根の駆動により攪拌する攪拌槽と、前記攪拌槽からガラス融液を流出させる流出路とを備えるガラス製造炉であって、前記流出路は、前記攪拌槽の内側の高さ方向の途中に導出口を備え、前記導出口から下向きに前記攪拌槽の外側に延出し、前記攪拌槽に導入されたガラス融液は、前記導出口の高さ以上に達したとき、前記流出路の導出口に流入することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記流出路の導出口の周囲のガラス融液が前記流出路の導出口に向けて水平方向に流れるのを規制する隔壁を前記攪拌槽の内側に設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記流出路が、前記導出口を上端に設けたパイプであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、攪拌槽に溶融されたガラス融液を貯留し、これを攪拌し前記攪拌槽から流出させるガラス製造方法であって、前記攪拌槽の内側の高さ方向の途中に導出口を備え前記攪拌槽の外側に延出する流出路を準備する工程と、前記攪拌槽にガラス融液を供給し、前記攪拌槽に貯留されるガラス融液を前記流出路の導出口の高さ以上に達するように嵩上げする工程と、前記流出路の導出口の高さ以上に達したガラス融液が前記流出路の導出口に流入し、前記流出路を通り前記攪拌槽から流出する工程とからなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記攪拌槽に貯留されるガラス融液を嵩上げするに従い前記ガラス融液の液面が上昇し、前記ガラス融液が前記導出口を塞がないように、前記ガラス融液の液面の高さを制限することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記攪拌槽の内側に設けた隔壁により、前記流出路の導出口の周囲のガラス融液が前記流出路の導出口に向けて水平方向に流れるのを規制することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のガラス製造炉によれば、ガラス融液を攪拌槽で攪拌し、このガラス融液の液面が流出路の導出口の高さ以上に達したとき、ガラス融液が導出口に流入し、導出口から下向きに延出する流出路を通過して攪拌槽の外側へ流出する。この過程で、攪拌槽に導かれたガラス融液の液面の高さが導出口の高さを大きく超えることはないので、流出路から流出するガラス融液の流量が安定するという利点がある。
【００１６】
しかも、溶融槽に供給するガラス原料の供給量を加減するだけで、流出路から流出するガラス融液の流量を容易に調整することができる。このため、本発明のガラス製造炉は、従来のような煩雑な作業が不要であり、またガラス融液の粘性に関わらず、流出路から流出するガラス融液の流量を所望に設定することができる。
【００１７】
また、攪拌槽の内側に設けた隔壁は、ガラス融液が導出口の周囲から導出口へ向かって水平方向に流れるのを規制する。これにより、溶融槽から攪拌槽に導入された直後の不均質なガラス融液、又は攪拌羽根の作用により攪拌される途上のガラス融液が導出口に流入するのを予防することができる。以上に述べた効果は本発明のガラス製造方法によっても達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るガラス製造炉の概略を示す断面図。
【図２】本発明の実施形態に係るガラス製造炉の要部を図１のＡ−Ａ線で破断した断面図。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態に係るガラス製造炉の要部の作用の一例を示す断面図、（ｂ）はその他例を示す断面図。
【図４】本発明の実施形態に係るガラス製造炉の要部の変形例を示す断面図。
【図５】（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態に係るガラス製造炉の要部の更なる変形例をそれぞれ示す断面図。
【図６】従来例のガラス製造炉の概略を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態に係るガラス製造炉について説明する。従来の技術として述べた要素には引き続き同じ呼称を用いる。図１は、ガラス原料を溶融してガラス融液１を得る溶融槽３と、得られたガラス融液１を溶融漕３から導入し攪拌羽根５の駆動によりガラス融液１を攪拌する攪拌槽７と、攪拌槽７からガラス融液１を流出させる流出路９とを備えるガラス製造炉１１を示している。
【００２０】
流出路９は、攪拌槽７の内側の高さ方向の途中に形成された導出口１３を備え、導出口１３から下向きに攪拌槽７の外側へ延出している。導出口１３が上端に形成されたパイプ１５を流出路９として適用し、攪拌槽７の底部１７をパイプ１５が貫くようにしてある。流出路９、及び導出口１３の内径は、それぞれ約２５ｍｍ、約５０ｍｍであるが、これらの値は適宜に変更できる。攪拌槽７の上面に開口部１９が形成され、開口部１９から攪拌槽７の内側に挿入した回転軸２１に攪拌羽根５が固定されている。攪拌羽根５は、回転軸２１を中心に回転するスクリュー羽根である。符号１２は耐火煉瓦からなる炉壁を指している。
【００２１】
図２に示すように、攪拌槽７の内側には、流出路９の導出口１３を囲むように円弧状の隔壁２３が設けられている。図３（ａ）に示すように、隔壁２３は、その上端を導出口１３の上端よりも高く突出せ、隔壁２３の下端は攪拌槽７の底部１７に達しておらず、且つ、導出口１３の上端よりも下方に位置している。パイプ１５と隔壁２３との間にはガラス融液１が流入する間隙が確保されている。
【００２２】
以下に、ガラス製造炉１１によるガラス製造方法について説明する。先ずは図１に示すように、供給口２５から溶融漕３にガラス原料を連続的または断続的に投入する。これにより溶融槽３内のガラス原料は、ヒーター２７の伝導熱を受けて溶融されガラス融液１になる。そして、ガラス融液１が連通路２９を通過して攪拌槽７に導入され、溶融槽３と攪拌槽７にそれぞれ貯留されるガラス原料１の液面３１が流出路９の導出口１３の高さに達するまで上昇する。
【００２３】
攪拌羽根５は、攪拌槽７に貯留されたガラス融液１を回転軸２１に沿わせて上昇するように誘導する。これにより形成されるガラス融液１の流れは液面３１まで上昇したところで、その向きを下方へ転じ、図３（ａ）の矢印３２で示した対流を形成する。
【００２４】
続いて、更にガラス原料を溶融槽３に供給する。これに従って攪拌槽７に貯留されるガラス融液１が図３（ｂ）に示すよう嵩上げされ、ガラス融液１の液面３１が導出口１３の高さを超えると、ガラス融液１が流出路９の導出口１３に流入し、流出路９を通過して攪拌槽７から流出する。ガラス融液１は、流出路９から流出された後、成形される。
【００２５】
上記のように導出口１３に流入するガラス融液１の体積は、ガラス融液１で流出路９が充たされるまでは、ガラス融液１の液面３１が導出口１３の高さを超えた分に相当する。このため、溶融槽３に供給されるガラス原料の供給量と、攪拌槽７から流出するガラス融液１の流量とを互いに略等しくしておけば、ガラス融液１の液面３１の高さを制限でき、ガラス融液１が導出口１３を塞ぐのを避けることができる。これにより流出路９、及び導出口１３の内側に大気の進入する余地を残し、流出路９、及び導出口１３がガラス原料１で充たされないようにできる。この状態であれば、流出路９を流下するガラス融液１の流量は流出路９の内径に依存しない。
【００２６】
以上に述べたガラス製造炉１１によれば、ガラス融液１の液面３１が導出口１３の高さを超えると攪拌槽７に貯留されたガラス融液１が攪拌槽７から流出するので、ガラス融液１の液面３１の高さが導出口１３の高さを大きく超えることはない。このため、ガラス原料１の液面３１の高さの変動が抑えられ、流出路９から流出するガラス原料１の流量が安定するという利点がある。
【００２７】
しかも、溶融槽３に供給するガラス原料の供給量を加減するだけで、流出路９から流出するガラス融液１の流量を容易に調整することができる。このため、従来のような煩雑な作業が不要であり、またガラス融液１の粘度が低くても、流出路９から流出するガラス融液１の流量を所望に設定することができる。
【００２８】
隔壁２３は、溶融槽３から攪拌槽７に導入された直後の不均質なガラス融液１、又は図３（ａ）の矢印３２で示すように対流し攪拌される途上のガラス融液１が導出口１３へ向かって水平方向に流れるのを規制し、不均質なガラス融液１が導出口１３に流入するのを予防することができる。
【００２９】
一方、攪拌羽根５により十分に攪拌され均質化されたガラス融液１は、図３（ｂ）の矢印３３で示すように隔壁２３の下方から導出口１３へ向けて上昇し、導出口１３に流入することになる。これは、図１に示すように導出口１３が連通路２９に対向し、両者の間に攪拌羽根５が配置されているため、連通路２９から攪拌槽７に導入されるガラス融液１が隔壁２３の下方に達するまでの行程で、ガラス融液１が攪拌羽根５によって良好に攪拌されるためである。
【００３０】
流出路９として適用したパイプ１５の上端から攪拌槽７の底部１７までの部位は、攪拌槽７の内側に通されているので、攪拌槽７に貯留されたガラス融液１の熱が流出路９を通過するガラス融液１に伝導する。これにより、流出路９を通過するガラス融液１から熱が不要に逃げるのを抑えることができる。
【００３１】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施することができる。図４に示すように、流出路９は攪拌槽７の外側に設けたパイプであっても良い。また、図５（ａ）に示すように、攪拌槽７に突出部３５を形成し、突出部３５の内側に導出口１３を配置しても良い。同図（ｂ）に示すように、攪拌槽７の中心に導出口１３を配置し、円形の隔壁２３が導出口１３の全周を囲むようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、ガラス原料の融点、及び素性に関わらず、あらゆる用途のガラス製品を製造するのに有益な技術である。
【符号の説明】
【００３３】
１，１１１...ガラス融液、３，１０５...溶融槽、５，１１５...攪拌羽根、７，１０９...攪拌槽、９...流出路、１１，１０１...ガラス製造炉、１２...炉壁、１３...導出口、１５...パイプ、１７，１１７...底部、１９...開口部、２１，１２１...回転軸、２３...隔壁、２５，１０３...供給口、２７，１０７...ヒーター、２９，１１３...連通路、３１，１２３...液面、３５...突出部、１１９...流出パイプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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