(57)【要約】【課題】ガラス塊を製造する場合に、温度が低くなると失透を発生しやすいガラス材料を用いた場合でも、ガラスの流出量を正確に制御できるようにする。【解決手段】ガラス材料を溶融する溶融炉と、溶融炉から溶融ガラスを流出させるためのガラス流出口４であって、溶融ガラスが流れる流通路に複数の細孔６０を有するガラス流出口とを具備する。【選択図】      図２
2004339002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス材料を溶融する溶融炉と、
該溶融炉から溶融ガラスを流出させるためのガラス流出口であって、前記溶融ガラスが流れる流通路に複数の細孔を有するガラス流出口と、
を具備することを特徴とする溶融ガラスの流出装置。
【請求項２】
前記ガラス流出口は、白金または白金合金からなることを特徴とする請求項１に記載の溶融ガラスの流出装置。
【請求項３】
前記溶融炉と前記ガラス流出口とは、別々に温度制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の溶融ガラスの流出装置。
【請求項４】
ガラス材料を溶融する溶融炉から溶融ガラスを流出させる際に、前記溶融ガラスの流れる流通路に複数の細孔を有するガラス流出口を介して前記溶融ガラスを流出させることを特徴とする溶融ガラスの流出方法。
【請求項５】
前記溶融炉と前記ガラス流出口とを別々に温度制御することを特徴とする請求項４に記載の溶融ガラスの流出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融ガラスを受け型上に滴下して、ガラス塊を製造する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来ガラスモールドに使用するゴブを製造するには、溶融るつぼ下部に設けられた流出パイプから溶融ガラスを自重にて自然滴下し、流出パイプ先端のオリフィスから落下してくる所望の量の溶融ガラスを受け型にて受け取り、ゴブ成形をすることにより行われていた。この場合、パイプとオリフィスの温度を適宜調整することでガラスの粘度をコントロールし、滴下するゴブの大きさ、タクトを希望の値にしていた。
【０００３】
例えば特開平２−３４５２５号公報（特許文献１）、特開平３−１３７０２５号公報（特許文献２）等に、そのガラスゴブの製造方法が記載されており、受け型にて受け取られるガラスゴブの重量は、所定の流出槽部の液面レベル、流出パイプ温度、受け型温度、受け取りのための型の上下動作により各々制御されており、その成形されたゴブは精密に重量管理がなされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−３４５２５号公報
【特許文献２】
特開平３−１３７０２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ランタンガラスや燐酸ガラスのように、温度を低くすると失透が発生しやすく、温度を低くすることができないガラスを従来の方法でオリフィスから流出させようとした場合、均質槽、パイプ、オリフィスの温度を低くすることができないため、ガラスの粘度が低くなりすぎてガラスの流出量をコントロールすることができないという問題がある。また、均質槽の温度が高いと、パイプやオリフィスの温度を低く設定したとしても、パイプを流れるガラスの温度につられてパイプ及びオリフィスの温度が上昇し、制御ができない。パイプを極端に長くすれば制御が利くようになるが、スペースを取ること、パイプのコストが上がること、等の問題点がある。
【０００６】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラス塊を製造する場合に、温度が低くなると失透を発生しやすいガラス材料を用いた場合でも、ガラスの流出量を正確に制御できるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる溶融ガラスの流出装置は、ガラス材料を溶融する溶融炉と、該溶融炉から溶融ガラスを流出させるためのガラス流出口であって、前記溶融ガラスが流れる流通路に複数の細孔を有するガラス流出口と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
また、この発明に係わる溶融ガラスの流出装置において、前記ガラス流出口は、白金または白金合金からなることを特徴とする。
【０００９】
また、この発明に係わる溶融ガラスの流出装置において、前記溶融炉と前記ガラス流出口とは、別々に温度制御可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係わる溶融ガラスの流出方法は、ガラス材料を溶融する溶融炉から溶融ガラスを流出させる際に、前記溶融ガラスの流れる流通路に複数の細孔を有するガラス流出口を介して前記溶融ガラスを流出させることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係わる溶融ガラスの流出方法において、前記溶融炉と前記ガラス流出口とを別々に温度制御することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態について説明する。
【００１３】
本実施形態では、オリフィスのガラス流通路に複数の細穴を設けることにより、均質槽やパイプやオリフィスの温度が高めでもオリフィスからのガラス流出制御を十分に行えるようにした。これは細穴が流出の抵抗となり、粘度が極端に低い（例えばｌｏｇη＝１ｄＰａ・ｓ以下の）ガラスでもゆっくり流出するようになるためである。
【００１４】
自在にオリフィス温度を設定できるので、ランタンガラスや燐酸ガラスのように、ガラスの温度を低くすると失透が発生しやすく、ガラスの温度を低くすることができないガラスでもゴブの作成が可能となる。
【００１５】
細穴の大きさと個数は、流し出したいガラスの粘度と取得したいゴブの大きさに応じて適宜決定する。
【００１６】
図１は、本発明のガラス塊の製造装置の一実施形態の構成を示す側面図である。
【００１７】
図１において、７０はガラス材料の溶融炉である。そして、１は投入・溶解・清澄槽、２は均質・流出槽、３は投入・溶解・清澄槽１と均質・流出槽２をつなぐ接続パイプ、４はガラス流出パイプ（例えば、内径φ３ｍｍ）、５０はオリフィスである。
【００１８】
図２は、オリフィス５０を拡大して示した図である。図２に示すようにオリフィス５０のガラス流出経路の途中には、細穴６０が複数個（本実施形態では５ヶ；φ０．８ｍｍ）設けられている。オリフィス５０の内径６１はφ１１ｍｍに拡径されており、ガラスの流出する流出部６２はφ１０ｍｍに設定されている。ガラス流出パイプ４からオリフィス先端までは、先端に向かって広がるテーパー状になっていて、パイプが細めでも大きなゴブが得られるようになっている。
【００１９】
再び図１に戻って、投入・溶解・清澄槽１、均質・流出槽２、接続パイプ３、ガラス流出パイプ４は一体で構成され、鉄板からなる炉筐体６（側壁、天板を含む）内に配置されており、周囲を炉本体５（内壁はすべて耐熱、断熱部材）に囲われている。
【００２０】
また、８はガラス材料の投入部である。９は加熱用のヒーターであり、投入・溶解・清澄槽１、均質・流出槽２、接続パイプ３と炉本体５との間に設置されており、適宜、各機能を満足する加熱温度が得られるようになっている。７は攪拌ぺラで、均質・流出槽２の均質化のために炉筐体６の天板を貫通して設けられており、不図示の駆動機構によって、攪拌が可能となっている。なお、回転方向は図中矢印の方向である。
【００２１】
なお、１、２、３、４、７、８、５０の各部材は、白金または白金合金製である。
【００２２】
また、１１は固定支持架台であり、支持部材１０を介して溶融炉７０を支持するとともに、後述する溶融ガラス受け装置７２の設置スペースを確保する。そして、固定支持架台１１は溶融ガラス受け装置７２の支持架台３８と位置決め固定されている。
【００２３】
３７はガラス原料、１２は溶融ガラス、１３は流出した溶融ガラスである。
【００２４】
上記の連続溶融炉７０でのガラス溶融、流出工程として、まず、投入部８より投入されたガラス原料３７は、投入・溶解・清澄槽１において、溶融状態になり各工程を経て接続パイプ３を通過し、均質・流出槽２に入り、攪拌ぺラ７により十分均質化された後、流出パイプ４を通り、オリフィス５０より後工程に最適な温度条件で溶融ガラス１３として、流出される。
【００２５】
その後、流出されたガラス１３は、オリフィス５０の下方にて後述する受け型１４（溶融ガラス受け装置７２に設置されている）により所定量の溶融ガラス塊１３ａとして受け取られていく。
【００２６】
また、この時、溶融ガラス１３が一定量流出されるように、流出量に合わせて一定量のガラス原料３７が、投入部８から連続的または間欠的に不図示の投入装置を用いて投入される。
【００２７】
また、上記の攪拌ペラ７および溶融ガラス受け装置７２は、固定支持架台１１に対して、各々不図示の位置決め機構により位置出し可能となっている。
【００２８】
ここで、溶融ガラス受け装置７２について、図１を参照して説明する。
【００２９】
１４はガラスゴブの受け型、１５は回転移動機構、１６は上下移動ガイド部材、１７はロッド部材、１８はＮＣ駆動制御器、３８は支持架台である。受け型１４は、その平面方向（Ｘ，Ｙ方向）の位置決めをされた状態で、ガイド部材１６により上下（Ｚ）方向にガイド移動されるように構成されており、この上下移動は、ロッド部材１７を介してＮＣ駆動制御器１８により、所定の上下ストローク、スピードとなるように制御されながら行なわれる。また、受け型１４および、ガイド部材１６は回転移動機構１５の回転方向に沿って複数配設されている。なお、回転移動機構１５は、移動部材１９，２０、及びそれらをスライド可能に支持する平面移動ガイド部材２１ａ，２１ｂにより、ＸＹ方向に移動される。これにより、受け型１４はＸＹ方向に位置決めされる。
【００３０】
以下、具体的な実施例について説明する。
【００３１】
（実施例）
以上説明した装置をガラス溶融装置に適用して、実際にガラスの溶融流出を試みた。この際のガラス原料には、室温の比重が３．５であり、温度に対する粘度の特性が、
１３００℃の時に１０−０．５ｄＰａ・ｓ
１２００℃の時に１００．１ｄＰａ・ｓ
１１００℃の時に１００．３ｄＰａ・ｓ
１０４０℃の時に１００．７ｄＰａ・ｓ
１０００℃の時に１０１．０ｄＰａ・ｓ
６４０℃の時に１０７．６ｄＰａ・ｓ
５６０℃の時に１０１３ｄＰａ・ｓ
となるようなＬａ２０３−Ｂ２０３系のガラスを、一旦、ラフメルトしたものを用いた。このガラスの失透温度を求めたところ１０３０℃であった。したがってガラスを溶融流出する際には、投入・溶解・清澄槽１、均質・流出槽２、パイプ４、オリフィス５０の温度を全て１０３０℃以上にする必要がある。これ以下では失透が発生し、ゴブ内部に失透が入り不良品になるとともに、パイプが詰まり流出が不可能になる可能性がある。
【００３２】
また、投入・溶解・清澄槽１と均質・流出槽２の容積は、それぞれ６００ｃｍ３、２００ｃｍ３とし、その温度は、それぞれ１３００℃、１２００℃とした。流出パイプ４は、内径３ｍｍ、長さ３５０ｍｍとし、パイプ４の本体とオリフィス５０は別々に通電、加熱できるようになっている。オリフィス５０は、内径１１ｍｍで先端が内径１０ｍｍに絞られている。なお、先端の外径は１３ｍｍである。
【００３３】
オリフィス５０には、ガラスの流通路に、図２に示す複数の細穴６０が設けられている。
【００３４】
オリフィスの温度を１２００℃、パイプ本体４の温度を１０４０℃にすることで、３．８ｇ〜１１．８ｇ／分のガラス流出が可能であった。このとき、それぞれの流出量と同量のガラス原料が投入されるように、不図示のガラス原料秤量投入器の条件を設定した。流出量の重量精度を調べると±１％以下となっていて、重量分割が良好であった。また、１０秒間隔で溶融ガラス塊（ゴブ）をとれば、それは０．６３〜１．９７ｇとすることができ、重量精度は、やはり±１％を満足し、表面欠陥、失透も見られず、プレス用のガラス素材として良好な品質を有していた。なお、ガラスゴブをとる方法は、溶融ガラス１３を受け型１４で受けた後、受け型１４を静かに下降させて行った。
【００３５】
一方、複数の細穴６０ではなく、φ２ｍｍの穴が１つ開いているオリフィスを用いて同じ条件でガラスの溶融流出を試みたところ、オリフィスよりガラスが勢い良く流れ出し、設定値と関係なくパイプ温度、パイプ先端温度ともに１３００℃に上昇し、制御が全く利かなくなった。このとき均質・流出槽２の温度も１３００℃に上昇した。これは、失透を防ぐためにパイプの温度が高めに設定されていることによりガラスの粘度がさらさらであり、パイプを流れるガラスの流速が速く、ガラスの温度が投入・溶解・清澄槽１や均質・流出槽２の温度からパイプの温度設定値やオリフィスの温度設定値にならないうちに流れ出てしまうためと思われる。
【００３６】
また、複数の細穴ではなく、φ０．８ｍｍの穴が１つのオリフィスを用いた場合には、ガラスの流量が極端に少なくなり、制御は利くものの工業的に成り立たない状態であった。更に、φ１ｍｍの穴が１つのオリフィスを用いた場合には、上述のφ２ｍｍの穴の場合と同様に制御が利かなくなった。
【００３７】
なお、図２に示したオリフィスの複数の細穴は単なる１例であり、本発明はこれに限定されるものではない。細穴の個数や直径、配置は、取得したいゴブの重量やガラスの種類、粘度によって適宜決定される。
【００３８】
以上説明したように、上記の実施形態によれば、ガラスの溶融流出パイプ先端のオリフィスに複数の細穴を設けたので、パイプの温度を高く設定しても温度制御が適切に利くようになり、失透性の高いガラスでも、各種重量のガラスゴブが容易に製造できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガラス塊を製造する場合に、温度が低くなると失透を発生しやすいガラス材料を用いた場合でも、ガラスの流出量を正確に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガラス塊の製造装置の一実施形態の構成を示す側面図である。
【図２】図１におけるガラス流出パイプ先端のオリフィスの構成を説明するための拡大図である。
【符号の説明】
１  投入・溶解・清澄槽
２  均質・流出槽
３  接続パイプ
４  ガラス流出パイプ
５  耐熱・断熱部材
６  炉筐体
７  攪拌ぺラ
８  投入部
９  ヒーター
１０  支持部材
１１  固定支持架台
１２  溶融ガラス
１３  流出した溶融ガラス
１４  受け型
１５  回転移動機構
１６  上下移動ガイド部材
１７  ロッド部材
１８  ＮＣ駆動制御器
１９  移動部材
２０  移動部材
２１ａ，２１ｂ  平面移動ガイド部材
３８  支持架台
５０  オリフィス
６０  細穴
６１  オリフィス内径
６２  オリフィス先端部内径
６３  電極
【図１】
2004339002.tif 000003
【図２】
2004339002.tif 000004