(57)【要約】【課題】低コストかつ作業が簡単な溶融ガラス引き出し方法を提供すること。【解決手段】底部に溶融ガラス引き出し用の流下孔１３が形成されたガラス溶融炉において、溶融ガラス１２が冷却固化してなる固化ガラス２８によって閉塞された流下孔１３の下部に位置する開口部２３に断熱材２４をあてがい、当該断熱材２４を固化ガラス２８が溶融してなる溶融ガラス１２の重みによって離脱可能に支持する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に溶融ガラス引き出し用の流下孔が形成されたガラス溶融炉から溶融ガラスを引き出す溶融ガラス引き出し方法であって、
前記溶融ガラスが冷却固化してなる固化ガラスによって閉塞された前記流下孔の下部に位置する開口部に断熱材をあてがい、
前記断熱材を前記固化ガラスが溶融してなる溶融ガラスの重みによって離脱可能に支持することを特徴とする溶融ガラス引き出し方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス溶融炉から溶融ガラスを引き出す溶融ガラス引き出し方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶融ガラスをガラス溶融炉から引き出す方法としては、昇降可能な棒状の攪拌弁が勘合されることにより閉塞したノズルの開口部において、攪拌弁を上昇させることにより開口部を開放し溶融ガラスを流下させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、自然冷却により固化したガラスで閉塞された流下ノズルを加熱コイルで加熱することにより、固化ガラスを溶融させ溶融ガラスを流下させる方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１６６５２１号公報
【特許文献２】
特開平１０−１７３２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、攪拌弁を昇降させる必要があるため面倒である。また、開口部の開閉を繰り返すことによって攪拌弁などの部材に摩耗や変形が生じるため、修理や交換などの維持管理によるコストがかかってしまう。
【０００６】
また、特許文献２に記載の方法では、流下ノズルの加熱を行わなければならないため面倒であると共に、加熱コイルや電源設備などの設備コストがかかってしまう。また、加熱コイルや電源設備などは、点検修理が必要となるため、維持管理のためのコストもかかってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、低コストかつ作業が簡単な溶融ガラス引き出し方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、底部に溶融ガラス引き出し用の流下孔が形成されたガラス溶融炉から溶融ガラスを引き出す溶融ガラス引き出し方法であって、溶融ガラスが冷却固化してなる固化ガラスによって閉塞された流下孔の下部に位置する開口部に断熱材をあてがい、断熱材を固化ガラスが溶融してなる溶融ガラスの重みによって離脱可能に支持することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係る溶融ガラス引き出し方法によれば、固化ガラスによって閉塞された流下孔の開口部に断熱材をあてがうことにより、断熱材の断熱効果で流下孔内の温度が上昇する。これにより、流下孔内の固化ガラスは徐々に溶融され、流動性を持った溶融ガラスとなる。
【００１０】
この溶融ガラスは、ガラス溶融炉内の溶融ガラスと共に流下孔を流下し、開口部にあてがわれた断熱材を下方に押して断熱材を開口部から引き離す。これにより開口部が開放され、溶融ガラスが開口部から流出可能となり、ガラス溶融炉から溶融ガラスが引き出される。
【００１１】
いったん流下し始めた溶融ガラスは、自然冷却力よりも熱容量が大きいため、冷却固化されることなく連続して流下する。やがて、溶融ガラスの引き出しが進み、ガラス溶融炉内の溶融ガラス量が少なくなると、溶融ガラスの熱容量よりも自然冷却力の方が大きくなり、流下孔内の溶融ガラスが冷却固化されて流下孔が再び閉塞される。
【００１２】
以上のように、本発明に係る溶融ガラス引き出し方法は、流下孔に断熱材をあてがい、この断熱材を溶融ガラスの重みによって離脱可能に支持するだけでよいため、大がかりな設備や器材が不要となる。従って、低コストかつ簡単な作業でガラス溶融炉から溶融ガラスを引き出すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施形態に係る溶融ガラス引き出し方法に用いられるガラス溶融炉の一例を示す概略図である。同図において、ガラス溶融炉１は、ガラスウール製造工場などで発生したガラスウール廃材を加熱溶融してガラスを得るものである。
【００１４】
ガラス溶融炉１は、第１加熱室２と、第１加熱室２に並設された第２加熱室３とを備えている。第１加熱室２での処理によって溶解されたガラスウール廃材４は、第１加熱室２から第２加熱室３に流入するようになっている。
【００１５】
第１加熱室２は、発熱機能を有する加熱部５を側壁の上部付近に備えている。また、第１加熱室２の側壁には、ガラスウール廃材４が投入される開口部６が形成されている。この開口部６は、ガラス溶融炉１が稼働中のとき、ガラス溶融炉１の外壁に取り付けられた開閉扉７によって封止される。更に、第１加熱室２の上部には、第１加熱室２内に発生したガスを排出する排気口９が形成されている。
【００１６】
第２加熱室３は、第１加熱室２と同様に、加熱部１０と排気口１１とを備えている。また、第２加熱室２の底部には、溶融状態のガラス（以下、溶融ガラスという。）１２をガラス溶融炉１の外部に引き出すための流下孔１３が形成されている。第２加熱室３の下方には、水槽１４が設置されている。
【００１７】
このようなガラス溶融炉１によってガラスウール廃材４からガラスを得る場合の概要は、第１加熱室２に投入したガラスウール廃材４を加熱して溶融状態とし、その後、第２加熱室３へと流入した溶融状態のガラスウール廃材４を更に加熱する。これにより、ガラスウール廃材４から有機物が除去された溶融ガラス１２を得ることができる。
【００１８】
その後、第２加熱室３で生成された溶融ガラス１２を第２加熱室３の流下孔１３から引き出して水槽１４に投入する。水槽１４に流下した溶融ガラス１２は、急冷されて水砕ガラスとなり、ガラス原料として再利用することができる。
【００１９】
図２は、図１に示す第２加熱室３の底部を示す部分断面図である。同図において、第２加熱室３の底部に位置する底壁２０の外面には、凹部２１が形成されている。そして、底壁２０には、第２加熱室３の内壁面と凹部２１の上面とで開口し、底壁２０を貫通する流下孔１３が形成されている。流下孔１３は、溶融ガラス１２が冷却されてなる固化ガラス２８によって閉塞される。
【００２０】
流下孔１３の上部に位置する開口部２２は、下部に位置する開口部２３よりも開口面積が大きく形成され、溶融ガラスの流下する方向に向かうに従って流下孔１３の開口面積が小さくなっているのが望ましい。これにより、第２加熱室３内の溶融ガラス１２の重力圧力によって、流下孔１３を閉塞する固化ガラス２８が下方に抜け落ちるのを防止することができる。尚、開口部２３の開口面積は、例えば、直径１００ｍｍの円の面積に相当する程度である。
【００２１】
底壁２０の外面における凹部２１付近には、支持部材２５が取り付けられている。支持部材２５は、支持本体部材２６とクランプ部材２７とから構成されている。
【００２２】
支持本体部材２６は、複数のフレーム部材２６ａ〜２６ｂから構成された枠体構造を有している。フレーム部材２６ｃは、ヒンジ３０を介して底壁２０の外面に取り付けられている。フレーム部材２６ｃに対向して配されるフレーム部材２６ａは、クランプ部材２７に着脱可能に係止される。また、支持本体部材２６には、棒材３１が取り付けられている。この棒材３１を掴んで支持本体部材２６を底壁２０に対して略水平な状態まで移動させることができる。
【００２３】
フレーム部材２６ａがクランプ部材２７に係止されている場合、支持本体部材２６は底壁２０に対して略平行な状態となる。一方、フレーム部材２６ａがクランプ部材２７に係止されていない場合、支持本体部材２６は、図２に示すように、底壁２０に対して略垂直な状態となる。
【００２４】
次に、以上のようなガラス溶融炉１における第２加熱室３からの溶融ガラス１２の引き出し方法について、図２〜図６を参照して具体的に説明する。
【００２５】
まず、図２に示す状態において、開口部２３に断熱材２４をあてがう。そして、支持本体部材２６を底壁２０に対して略水平な状態とすることにより、断熱材２４を凹部２１の上面との間に挟み込む。そして、支持本体部材２６をクランプ部材２７で係止する。図３は、断熱材２４が開口部２３にあてがわれ、支持部材２５によって支持された状態を示す図である。また、図４は、図３に示す第２加熱室３を示す底面図である。
【００２６】
図４に示すように、断熱材２４は、縁の一部分が支持部材２５のフレーム部材２６ｂ，２６ｄと凹部２１の上面との間に挟み込まれ、開口部２３に対応する部分が支持本体部材２６の枠内に位置するように配されている。
【００２７】
このように開口部２３に断熱材２４をあてがうことにより、断熱材２４の断熱効果で流下孔１３内の温度が上昇する。これにより、流下孔１３内の固化ガラス２８は徐々に溶融され、流動性を持った溶融ガラス１２となる。すると、図５に示すように、溶融ガラス１２は、第２加熱室３内の溶融ガラス１２と共に流下孔１３を流下し、開口部２３にあてがわれた断熱材２４を下方に押して断熱材２４を開口部から引き離す。
【００２８】
断熱材２４は、流下する溶融ガラス１２の重みで変形することにより、支持部材２５から離脱して下方へと落下する。これにより、図６に示すように、溶融ガラス１２が開口部２３から流下し、ガラス溶融炉１から溶融ガラス１２が引き出される。
【００２９】
開口部２３から流下し始めた溶融ガラス１２は、自然冷却力よりも熱容量が大きいため、冷却固化されることなく連続して流下する。その後、第２加熱室３から溶融ガラス１２の大部分が引き出され、第２加熱室３内の溶融ガラス１２の量が少なくなると、溶融ガラス１２の熱容量よりも自然冷却力の方が大きくなり、流下孔１３内の溶融ガラス１２が冷却固化される。これにより、流下孔１３が再び閉塞され、溶融ガラス１２の引き出しが完了する。
【００３０】
上述したように、本実施形態に係る溶融ガラス引き出し方法は、大がかりな設備や器材が不要であるため、低コストかつ簡単な作業でガラス溶融炉１から溶融ガラス１２を引き出すことができる。
【００３１】
尚、断熱材２４は、開口部２３を完全に覆うほどの面積を有し、溶融ガラス１２が流下し始めるまで形状と断熱性を維持できるものであればよい。また、断熱材２４は、溶融ガラス１２が流下し始める約１０００℃程度の温度に対して耐熱性を持ち、且つ不燃性を有するものが望ましい。更に、断熱材２４は、溶融ガラス１２の流下を妨げるような剛性と強度を持たず、溶融ガラス１２の流下に合わせて変形するものが望ましい。
【００３２】
また、本実施形態のように、流下した溶融ガラス１２を水槽１４の中に落として水砕ガラスとし、この水砕ガラスをガラス原料として再利用する場合、断熱材２４も溶融ガラス１２と共に水槽１４中へ落下する。従って、断熱材２４もガラス原料として再利用されるため、断熱材２４は、溶融ガラス１２と同じか或いは近い成分組成のものが好ましく、例えば、グラスウール断熱材、ロックウール断熱材、セラミックウール断熱材などを用いるのが望ましい。
【００３３】
以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、支持部材２５は、断熱材２４を溶融ガラス１２の重みよって離脱可能に支持できるものであればその形態は問わない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、低コストかつ作業が簡単な溶融ガラス引き出し方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る溶融ガラス引き出し方法に用いられるガラス溶融炉の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示す第２加熱室の底部を示す部分断面図である。
【図３】断熱材が開口部を閉塞した状態を示す図である。
【図４】図３に示す第２加熱室を示す底面図である。
【図５】溶融ガラスが第２加熱室から引き出される過程を示す図である。
【図６】溶融ガラスが第２加熱室から引き出される過程を示す図である。
【符号の説明】
１…ガラス溶融炉、４…ガラスウール廃材、１２…溶融ガラス、１３…流下孔、１４…水槽、２０…底壁、２１…凹部、２２…開口部、２３…開口部、２４…断熱材、２５…支持部材、２６…支持本体部材、２７…クランプ部材、２８…固化ガラス、３０…ヒンジ。
【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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