(57)【要約】【課題】溶融ガラスの液位が変化する場合でも、溶融ガラスの流出量を一定に保つことによりガラス成形品の寸法を均一に保つことが可能であり、かつ、ガラス成形品の種類を変更する場合、または、フィーダーが劣化した場合でも、煩雑な作業を行わずに所定の寸法のガラス成形品を得ることが可能なガラスの製造装置及びガラスの製造方法を提供する。【解決手段】圧力制御装置２２は、測定液位と、溶融ガラスＡの密度及び溶融ガラス槽１２１の断面積により、フィーダー１４の出入口の圧力差（これを、Ｐａとする）を算出する。ここで、ガラス成形品を所定の寸法にするための溶融ガラスＡの流出量がＱａのとき、フィーダー１４の出入口の圧力差をＰｂとする。圧力制御装置２２は、Ｐｂ−Ｐａの圧力を溶融ガラスＡの液面１２２に付与するように加減圧装置２０を制御する。【選択図】図１
2007131515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラス槽と、
溶融ガラスの液面に付与する圧力を調整する圧力調整手段と、
前記溶融ガラスの液位を測定液位として測定する液位測定手段と、を備えたガラス製造装置。
【請求項２】
前記溶融ガラスが流入可能に前記溶融ガラス槽と連通し、前記溶融ガラスを大気開放下又は所定の圧力下で一時貯留する液面モニター槽を備えた請求項１に記載のガラス製造装置。
【請求項３】
前記液位測定手段によって測定された前記測定液位に基づいて、前記圧力調整手段を制御する圧力制御手段を備えた請求項１又は２に記載のガラス製造装置。
【請求項４】
前記液位測定手段は、前記液面モニター槽内の前記溶融ガラスの液面にレーザー光を照射して前記溶融ガラスの液面からの反射光を検知することにより前記測定液位を測定する請求項２又は３に記載のガラス製造装置。
【請求項５】
前記液位測定手段は、前記液面モニター槽内の前記溶融ガラスに放射線を照射して、前記溶融ガラスを透過した放射線量により前記測定液位を測定する請求項２又は３に記載のガラス製造装置。
【請求項６】
前記液位測定手段は、密閉された前記液面モニター槽内の圧力が一定になるように制御して前記測定液位を測定する請求項２又は３に記載のガラス製造装置。
【請求項７】
前記溶融ガラス槽から前記溶融ガラスを流出させるパイプを備えた請求項１から６のいずれかに記載のガラス製造装置。
【請求項８】
前記パイプを一定温度に保つヒータを備える請求項７に記載のガラス製造装置。
【請求項９】
溶融ガラス槽と、
溶融ガラスの液面に付与する圧力を調整する圧力調整手段と、
前記溶融ガラスが流入可能に前記溶融ガラス槽と連通し、前記溶融ガラスを一時貯留する密閉された構造の液面モニター槽と、
前記液面モニター槽内の前記溶融ガラスの液面と、液面モニター槽の端部との間の空間の圧力を測定する圧力計と、を備え、
前記圧力計によって測定された前記空間の圧力に基づいて、前記空間の圧力が一定になるように前記圧力調整手段を制御する圧力制御手段を備えたガラス製造装置。
【請求項１０】
溶融ガラス槽に保持された溶融ガラスを流出させるガラスの製造方法であって、
前記溶融ガラスの液位を測定液位として液位測定手段によって測定し、測定された前記測定液位に基づいて、前記溶融ガラス槽内の前記溶融ガラスに付与する圧力を調節するようにしたガラスの製造方法。
【請求項１１】
前記測定液位は、前記溶融ガラス槽と連通し前記溶融ガラス槽から流入した前記溶融ガラスを大気開放下又は所定の圧力下で一時貯留した液面モニター槽内の溶融ガラスの液位である請求項１０に記載のガラスの製造方法。
【請求項１２】
前記液位測定手段は、前記溶融ガラスの表面にレーザー光を照射して前記溶融ガラスの液面からの反射光を検知することにより前記測定液位を測定する請求項１０又は１１に記載のガラスの製造方法。
【請求項１３】
前記液位測定手段は、前記溶融ガラスに放射線を照射して、前記溶融ガラスを透過した放射線量により前記測定液位を測定する請求項１０又は１１に記載のガラス製造方法。
【請求項１４】
前記液位測定手段は、密閉された前記液面モニター槽内の圧力が一定になるように制御して前記測定液位を測定する請求項１０又は１１に記載のガラス製造方法。
【請求項１５】
前記液位測定手段によって測定された前記測定液位が一定となるように、前記溶融ガラス槽内の前記溶融ガラスに付与する圧力を制御するようにした請求項１０から１４のいずれかに記載のガラスの製造方法。
【請求項１６】
前記溶融ガラスをパイプから流出させ、前記パイプを加熱するヒータによって前記パイプの温度を一定に保つようにする請求項１０から１５のいずれかに記載のガラスの製造方法。
【請求項１７】
溶融ガラス槽に保持された溶融ガラスを流出させるガラスの製造方法であって、
前記溶融ガラスが流入可能に前記溶融ガラス槽と連通し、前記溶融ガラスを一時貯留する密閉された構造の液面モニター槽内の前記溶融ガラスの液面と、液面モニター槽の端部との間の空間の圧力を圧力測定手段によって測定し、
前記圧力測定手段によって測定した圧力が一定となるように前記溶融ガラス槽内の前記溶融ガラスに付与する圧力を制御するガラス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＶＤ、ＣＤ、光磁気ディスク（ＭＯ）等の光ピックアップレンズ、カメラ付き携帯電話用のレンズ、光通信用レンズや光学機器等に用いられるレンズやプリズム等の光学素子を精密プレス成形により得るためのプリフォーム材や板状のガラスであるストリップ材等、レンズ等として用いるためのガラスを製造するガラス製造装置及びガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製造コスト削減のために、レンズ等の光学素子等のガラス成形品は、ガラスプリフォーム材を加熱軟化させ、高精度な成形面をもつ金型でプレス成形し、成形後の研削、研磨工程を省略して直接、レンズ等の光学素子を得ることができる精密プレス成形により製造されるようになってきている。
【０００３】
上記ガラス成形品を得るために使用されるガラスプリフォーム材は、図７に示すようなガラス製造装置４１０を用いて以下のような方法により得られる。なお、ガラス製造装置４１０は、溶融炉４１２と、溶融槽４２１と、溶融槽４２１内の溶融ガラスの液面４２２と、炉体４２３と、ヒータ４３３と、攪拌機４２５と、攪拌翼４２６と、ヒータ４３３と、フィーダー４１４と、ヒータ４１８と、を備えている。
【０００４】
まず、ガラス製造装置４１０に備えられた溶融炉４１２の溶解槽４２１において溶解された溶融ガラスＢをフィーダー３１４から流出させ、この流出された溶融ガラス１０６を冷却させることよりガラスゴブを得る。このガラスゴブを切断・研磨することにより、ガラスプリフォーム材を得る他、切断・研磨を省略して製造コストを削減するために、上記ガラスゴブをそのままガラスプリフォーム材として使用する場合もある。
【０００５】
ガラスゴブをそのままガラスプリフォーム材として使用する場合、連続的に所定の寸法のガラス成形品を高精度に製造するためには、溶融槽４２１から流出される溶融ガラスＢの量（流出量）を常に一定にしておく必要がある。
【０００６】
フィーダー４１４から流出される溶融ガラスの流出量は、以下の式（ハーゲン・ポアゾイユの式）で表現される。
【数１】
2007131515.tif 000003
Ｑ：溶融ガラスの流出量、ｒ：フィーダーの半径、ｌ：フィーダーの長さ、μ：溶融ガラスの粘度、Δｐ：フィーダー出入口の圧力差
【０００７】
ここで、溶解槽４２１から溶融ガラスＢを流出させる間歇炉等に代表されるように、溶融ガラスＢの液面の高さ（溶融ガラスの液位）が徐々に低下していく溶融炉がある。溶融ガラスＢの液位が変化した場合、溶融ガラスＢの位置エネルギー（溶融ガラスの液面とフィーダー出口の高さとの差（落差））が変化するため、何ら対策を講じなければ、溶融ガラスＢの流出量が変化することにより、ガラスプリフォーム材の寸法が変わり、結果的に、ガラス成形品の寸法が変わってしまう。上述のハーゲン・ポアゾイユの式において、Δｐは位置エネルギーを圧力に変換したものだからである。
【０００８】
従って、ガラス成形品の寸法が変わらないように溶融ガラスＢの流出量を一定に保持する必要がある。この対策としては、フィーダー（溶融ガラスを流出させるパイプ）３１４内の溶融ガラスＢの温度（すなわち粘度）を適当に変化させることにより、溶融ガラスＢの流出量を一定にすることが考えられる（フィーダー４１４の寸法（内径、長さ）を変えることにより、溶融ガラスＢの流出量を一定にすることも可能であるが、非現実的なので、ここでは説明を省略する。）。
【０００９】
しかし、フィーダー４１４内の溶融ガラスＢの温度を変更させると、流出された溶融ガラス１０６の温度、粘度も変化するため、当初目標としていたガラス成形品を得られない。また、フィーダー４１４内の溶融ガラスＢの温度を変更したとしても、溶融ガラスＢの流出量が実際に変化するまでにはタイムラグがあるため、タイムラグの分だけガラス成形品の寸法にばらつきが生じる。
【００１０】
また、フィーダー４１４内の溶融ガラスＢの温度を変化させた場合には、失透を生じる可能性がある。失透とは、溶融ガラスが固化する過程において、ある温度域で一定時間以上溶融ガラスが保持されることにより、溶融ガラスの分子構造がより安定した結晶状態となり、ガラス成形品が透明性を失う現象をいう。
【００１１】
従って、溶融ガラスＢの液位が変化することにより、位置エネルギーが変化したとしても、フィーダー４１４内の溶融ガラスＢを、失透が発生しない、かつ、成形性のよい温度に保ちつつ、溶融ガラスＢの流出量を一定に保持することが好ましい。
【００１２】
例えば、特許文献１では、ガラス材料を溶融槽の内部で溶融させ、溶融槽に設けられた滴下ノズル（フィーダー）より温度を一定に保った溶融ガラスを滴下するガラス球の製造装置において、フィーダーから溶融ガラス滴が滴下する間隔時間を測定し、この検出結果に基づいて溶融槽の内部の溶融ガラスに負荷する圧力を制御して滴下する間隔時間を一定となるようにしたガラス球の製造装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−２５０２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記装置の場合において、連続的に流出している溶融ガラスの流出量を正確に測定することは困難であり、実際には、溶融ガラスの流出量の測定値と実際の流出量とが異なるため、ガラス成形品の寸法にばらつきが生じる。
【００１４】
更に、上記装置の場合、フィーダーから溶融ガラス滴が滴下する間隔時間、すなわち、溶融ガラスの流出量を検知してから溶融ガラスの液面に付与する圧力を制御し、溶融ガラスの流出量を所望の一定値にするまでにはタイムラグが生じるため、この場合においてもガラス成形品の大きさにばらつきが生じていた。
【００１５】
また、溶融ガラスの液位が徐々に低下していく場合の問題と異なるが、例えば、ガラス成形品の種類を変更する場合、溶融ガラスの粘度が異なるため溶融ガラスの流出量が変化する。このため、変更後のガラス成形品（溶融ガラス）の寸法に合った（半径・長さの異なる）フィーダーに変更する作業を行うか、または、失透しない成形性のよい温度に制御する作業を行う必要がある。以上のような煩雑な作業を行わない場合、上記したように所定の寸法のガラス成形品が得られない。
【００１６】
更には、フィーダーの劣化により、フィーダーの半径が大きくなった場合、溶融ガラスの流出量が変化するため、そのままでは、所定の寸法のガラス成形品を得られない。この場合も、フィーダーを交換する作業を行うか、または、失透しない成形性のよい温度に制御する作業を行う必要がある。
【００１７】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、本発明の第一の目的は、溶融ガラスの液位が変化する場合でも、溶融ガラスの流出量を一定に保つことによりガラス成形品の寸法を均一に保つことが可能なガラス製造装置及びガラス製造方法を提供することである。本発明の第二の目的は、ガラス成形品の種類を変更する場合、または、フィーダーが劣化した場合でも、煩雑な作業を行わずに所定の寸法のガラス成形品を得ることが可能なガラス製造装置及びガラス製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。
【００１９】
（１）  溶融ガラス槽と、溶融ガラスの液面に付与する圧力を調整する圧力調整手段と、前記溶融ガラスの液位を測定液位として測定する液位測定手段と、を備えたガラス製造装置。
【００２０】
（１）の発明によれば、液位測定手段によって測定液位を測定して、この測定液位と、溶融ガラスの密度及び溶融ガラス槽の断面積により、フィーダー出入口の圧力差（これを、Ｐａとする）を算出することができる。
【００２１】
ここで、ガラス成形品を所定の寸法にするための溶融ガラスの流出量がＱａのとき、フィーダーの出入口の圧力差をＰｂとする。下記式１において、溶融ガラスの流出量及びフィーダー出入口の圧力差以外のパラメータに変更がないとすると、Ｐｂ−Ｐａの圧力を溶融ガラスの液面に圧力調整手段によって付与することにより、溶融ガラスの流出量がＱａで維持される。
【数２】
2007131515.tif 000004
Ｑ：溶融ガラスの流出量、ｒ：フィーダーの半径、ｌ：フィーダーの長さ、μ：溶融ガラスの粘度、Δｐ：フィーダー出入口の圧力差
【００２２】
すなわち、測定することが困難な溶融ガラスの流出量を測定して、溶融ガラスの流出量を一定にする従来例とは異なり、（１）の発明によれば、測定自体が容易な測定液位に基づいて溶融ガラスの液面に付与する圧力がコントロールされ、これによって溶融ガラスの流出量を一定にすることが可能である。また、従来例とは異なり、溶融ガラスの流出量を所望の一定値にするまでのタイムラグが生じない。
【００２３】
更には、ガラス成形品の種類を変更する場合、又は、フィーダーが劣化した場合であっても、フィーダーを変更せずに、測定自体が容易な測定液位に基づいて溶融ガラスの液面に付与する圧力がコントロールされ、これによって溶融ガラスの流出量を一定にすることが可能である。
【００２４】
上記のように、（１）の発明によれば、溶融ガラスの液位が変化する場合でも、溶融ガラスの流出量を一定に保つことによりガラス成形品の寸法を均一に保つことが可能である。また、（１）の発明によれば、ガラス成形品の種類を変更する場合、または、フィーダーが劣化した場合でも、煩雑な作業を行わずに所定の寸法のガラス成形品を得ることが可能である。
【００２５】
（２）  前記溶融ガラスが流入可能に前記溶融ガラス槽と連通し、前記溶融ガラスを大気開放下又は所定の圧力下で一時貯留する液面モニター槽を備えた（１）に記載のガラス製造装置。
【００２６】
（２）の発明によれば、溶融ガラスが流入可能に溶融ガラス槽と連通し、溶融ガラスを大気開放下又は所定の圧力下で一時貯留する液面モニター槽を設けた場合、液面モニター槽内の溶融ガラスの液位は、実質的な溶融ガラスの位置エネルギー（溶融ガラスの液面とフィーダー出口の高さとの差（落差））となる。
【００２７】
例えば、溶融ガラスの液位が変化する場合にも、液位測定手段によって測定された液面モニター槽内の溶融ガラスの液位が一定となるように、溶融ガラスの液面に付与する圧力を圧力調整手段によって調整する。このように、液面モニター槽内の溶融ガラスの液位が一定である場合、液面モニター槽内の溶融ガラスの位置エネルギー（溶融ガラスの液面とフィーダー出口の高さとの差（落差））が一定となる。この場合、上記フィーダー出入口の圧力差が一定となるので、上記の式１により、流出量Ｑが一定となる。
【００２８】
従って、従来のように、測定することが困難な溶融ガラスの流出量を測定して、溶融ガラスの流出量を一定にするのではなく、測定自体が容易な液面モニター槽内の溶融ガラスの液位をコントロールすることによって、溶融ガラスの流出量を一定にすることが可能である。特に、溶融ガラス槽の他に、大気開放下又は所定の圧力下で一時貯留する液面モニター槽を設けることにより、溶融ガラスの蒸気圧の影響を受けずに、溶融ガラスの液面に付与する圧力を調整できるので、溶融ガラスの流出量をより一定にすることが可能である。また、従来例と異なり、溶融ガラスの流出量を所望の一定値にするまでのタイムラグが生じない。
【００２９】
更には、ガラス成形品の種類を変更する場合、又は、フィーダーが劣化した場合であっても、フィーダーを変更せずに、測定液位をコントロールすることによって、溶融ガラスの流出量を一定にすることが可能である。
【００３０】
上記のように、（２）の発明によれば、溶融ガラスの液位が変化する場合でも、溶融ガラスの流出量を一定に保つことによりガラス成形品の寸法を更に均一に保つことが可能である。また、（２）の発明によれば、ガラス成形品の種類を変更する場合、または、フィーダーが劣化した場合でも、煩雑な作業を行わずに所定の寸法のガラス成形品を得ることが可能である。
【００３１】
（３）  前記液位測定手段によって測定された前記測定液位に基づいて、前記圧力調整手段を制御する圧力制御手段を備えた（１）又は（２）に記載のガラス製造装置。
【００３２】
（４）  前記液位測定手段は、前記液面モニター槽内の前記溶融ガラスの液面にレーザー光を照射して前記溶融ガラスの液面からの反射光を検知することにより前記測定液位を測定する（２）又は（３）に記載のガラス製造装置。
【００３３】
（５）  前記液位測定手段は、前記液面モニター槽内の前記溶融ガラスに放射線を照射して、前記溶融ガラスを透過した放射線量により前記測定液位を測定する（２）又は（３）に記載のガラス製造装置。
【００３４】
（６）  前記液位測定手段は、密閉された前記液面モニター槽内の圧力が一定になるように制御して前記測定液位を測定する（２）又は（３）に記載のガラス製造装置。
【００３５】
（７）  前記溶融ガラス槽から前記溶融ガラスを流出させるパイプを備えた（１）から（６）のいずれかに記載のガラス製造装置。
【００３６】
（８）  前記パイプを一定温度に保つヒータを備える（７）に記載のガラス製造装置。
【００３７】
（９）  溶融ガラス槽と、溶融ガラスの液面に付与する圧力を調整する圧力調整手段と、前記溶融ガラスが流入可能に前記溶融ガラス槽と連通し、前記溶融ガラスを一時貯留する密閉された構造の液面モニター槽と、前記液面モニター槽内の前記溶融ガラスの液面と、液面モニター槽の端部との間の空間の圧力を測定する圧力計と、を備え、前記圧力計によって測定された前記空間の圧力に基づいて、前記空間の圧力が一定になるように前記圧力調整手段を制御する圧力制御手段を備えたガラス製造装置。
【００３８】
（１０）  溶融ガラス槽に保持された溶融ガラスを流出させるガラスの製造方法であって、前記溶融ガラスの液位を測定液位として液位測定手段によって測定し、測定された前記測定液位に基づいて、前記溶融ガラス槽内の前記溶融ガラスに付与する圧力を調節するようにしたガラスの製造方法。
【００３９】
（１１）  前記測定液位は、前記溶融ガラス槽と連通し前記溶融ガラス槽から流入した前記溶融ガラスを大気開放下又は所定の圧力下で一時貯留した液面モニター槽内の溶融ガラスの液位である（１０）に記載のガラスの製造方法。
【００４０】
（１２）  前記液位測定手段は、前記溶融ガラスの表面にレーザー光を照射して前記溶融ガラスの液面からの反射光を検知することにより前記測定液位を測定する（１０）又は（１１）に記載のガラスの製造方法。
【００４１】
（１３）  前記液位測定手段は、前記溶融ガラスに放射線を照射して、前記溶融ガラスを透過した放射線量により前記測定液位を測定する（１０）又は（１１）に記載のガラス製造方法。
【００４２】
（１４）  前記液位測定手段は、密閉された前記液面モニター槽内の圧力が一定になるように制御して前記測定液位を測定する（１０）又は（１１）に記載のガラス製造方法。
【００４３】
（１５）  前記液位測定手段によって測定された前記測定液位が一定となるように、前記溶融ガラス槽内の前記溶融ガラスに付与する圧力を制御するようにした（１０）又は（１４）に記載のガラス製造方法。
【００４４】
（１６）  前記溶融ガラスをパイプから流出させ、前記パイプを加熱するヒータによって前記パイプの温度を一定に保つようにする（１０）から（１５）のいずれかに記載のガラスの製造方法。
【００４５】
（１７）  溶融ガラス槽に保持された溶融ガラスを流出させるガラスの製造方法であって、前記溶融ガラスが流入可能に前記溶融ガラス槽と連通し、前記溶融ガラスを一時貯留する密閉された構造の液面モニター槽内の前記溶融ガラスの液面と、液面モニター槽の端部との間の空間の圧力を圧力測定手段によって測定し、前記圧力測定手段によって測定した圧力が一定となるように前記溶融ガラス槽内の前記溶融ガラスに付与する圧力を制御するガラス製造方法。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、溶融ガラスの液位が変化する場合でも、溶融ガラスの流出量を一定に保つことによりガラス成形品の寸法を均一に保つことが可能である。また、本発明によれば、ガラス成形品の種類を変更する場合、または、フィーダーが劣化した場合でも、煩雑な作業を行わずに所定の寸法のガラス成形品を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
［第１の実施形態］
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００４８】
［ガラス製造装置］
図１は、本発明の第１の実施形態の好適な一例を示すものであり、ガラス製造装置を概略的に示した断面図である。
【００４９】
図１に示すように、ガラス製造装置１０は、ガラス原料を溶融して溶融ガラスＡを得るための溶融炉１２と、溶融ガラスＡを連続流として流下させる経路（導管）となるフィーダー１４と、後述する溶融槽１２１内の溶融ガラスの液面１２２の高さ（溶融ガラスの液位）を測定するレベル計１６と、上記フィーダー１４を温めるヒータ１８と、加減圧装置２０と、加減圧装置２０を制御する圧力制御装置２２と、を備えている。
【００５０】
溶融炉１２は、ガラス原料を溶融する際の容器となる溶融槽１２１と、この溶融槽１２１の周囲を被う炉体１２３と、溶融槽１２１を攪拌するための攪拌機１２５と溶融槽１２１を加熱し、所定の温度に保つことができるヒータ１３３と、を備えている。なお、溶融槽１２１は、溶融ガラス槽の一例であり、ヒータ１３３は加熱手段の一例である。
【００５１】
溶融槽１２１は、溶融ガラスＡを溶融、清澄することができる。この溶融ガラスＡの温度は、ヒータ１３３によって所定の温度に保たれる。
【００５２】
また、溶融槽１２１は、図示しないガラス原料投入口が設けられているが、このガラス原料投入口が閉じられた場合は密閉状態となるような構造となっている。更に、溶融槽１２１は、後述する加減圧装置２０によって加圧又は減圧された場合でも、構造的に耐えられるような耐圧性を備えている。
【００５３】
炉体１２３は、溶融槽１２１の周囲を覆っており、耐火レンガ等の耐熱材から形成されている。
【００５４】
攪拌機１２５は、溶融槽１２１の上部から溶融槽１２１の略中央部に挿入される。この攪拌機１２５は、攪拌翼１２６を備えており、この攪拌翼１２６を水平方向に回転することにより、溶融ガラスＡを攪拌して均質化させる。
【００５５】
ヒータ１３３は、溶融槽１２１の周辺部に付設されている。このヒータ１３３によって、溶融槽１２１は適宜加熱され、一定の温度に保たれる。
【００５６】
フィーダー１４は、溶融槽１２１から溶融ガラスＡを流出させるパイプの一例であり、このフィーダー１４の周辺部には、ヒータ１８が付設されている。このヒータ１８は、フィーダー１４の温度を一定に保つことによりフィーダー１４内の溶融ガラスＡの粘性を制御するとともに、フィーダー１４中の溶融ガラスＡが流出する速度を制御できるようになっている。
【００５７】
レベル計１６は、溶融ガラスＡの液位を測定する液位測定手段の一例である。このレベル計１６は、以下のようにして溶融槽１２１内の溶融ガラスＡの液面１２２の高さ、すなわち、溶融ガラスＡの液位を測定する。まず、レベル計１６は、送信器（図示せず）から、レーザー光の強度（明るさ）を高周波で変化させ、溶融槽１２１内の溶融ガラスＡの液面１２２に向けてレーザー光を照射する。照射されたレーザー光は液面１２２で反射し、レベル計１６は、液面１２２からの反射光を検知する。このとき、反射光の波形は、液面１２２との距離に応じて基準となる内部波形と位相差を生じる。そして、レベル計１６は、内部波形との間で生じる位相差から液面１２２までの距離を計算することにより、溶融ガラスＡの液位を測定する。
【００５８】
加減圧装置２０は、溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を調整する装置であり、加圧手段の一例であるコンプレッサー２０１と、減圧（真空）手段の一例である真空ポンプ２０３と、開閉によって圧力の調整を行う圧力調節弁２０５と、を備えている。なお、加減圧装置２０は、圧力調整手段の一例である。
【００５９】
コンプレッサー２０１は、配管２０２と連通しており、更には、圧力調節弁２０５、配管２０６を介して、溶融槽１２１に連通される。このコンプレッサー２０１は、圧縮空気を発生させ、発生させた圧縮空気により加圧状態を生じさせるものである。圧力調節弁２０５が操作されることによってコンプレッサー２０１から圧縮空気が溶融槽１２１に供給されると、溶融槽１２１は加圧状態となる。
【００６０】
真空ポンプ２０３は、配管２０４と連通しており、更には、圧力調節弁２０５、配管２０６を介して、溶融槽１２１に連通される。この真空ポンプ２０３は、溶融槽１２１内のガスの排気を行い、溶融槽１２１内を減圧させるものである。圧力調節弁２０５が操作されることによって溶融槽１２１内のガスが真空ポンプ２０３によって排気されると、溶融槽１２１は減圧状態となる。
【００６１】
圧力調節弁２０５は、配管２０２と配管２０６との間に、更には、配管２０４と配管２０６との間に、設けられている電磁弁である。上記したように、圧力調節弁２０５が動作されることによって、配管２０２と配管２０６の状態は、配管２０２と配管２０６が連通される状態、配管２０４と配管２０６が連通される状態、又は、いずれの配管とも連通されない状態のいずれかの状態となる。
【００６２】
圧力制御手段の一例である圧力制御装置２２は、レベル計１６によって測定された溶融槽１２１内の溶融ガラスＡの液位に基づいて、加減圧装置２０を制御する制御装置であり、具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等（いずれも図示せず）を備えている。すなわち、圧力制御装置２２は、レベル計１６によって測定された溶融槽１２１内の溶融ガラスＡの液位に基づいて、溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を制御する。
【００６３】
なお、本実施形態において、図１に示すように、溶融槽１２１自体を密閉構造にさせ、更に、溶融槽１２１は耐圧性を備えているようにしているが、図２に示すように、炉体１２３を密閉構造にして、かつ、耐圧性（耐圧構造）を有するようにすれば、溶融槽１２１を密閉構造とせずに、かつ、耐圧性を備えさせなくてもよい。この場合、加減圧装置２０は、炉体１２３と連通している。このように、例えば、白金、白金合金等、高価な材質を使用する溶融槽１２１を、密閉構造、かつ、耐圧性にしなくてすむので、コストを抑えることが可能である。更には、溶融槽１２１や炉体１２３とは別の、耐圧性を有する密閉構造を備えた部材をガラス製造装置１０が備えるようにしてもよい。
【００６４】
また、本実施形態においては、溶融炉１２は間歇炉であったが、連続炉であってもよい。
【００６５】
また、本実施形態において、溶融槽１２１内の溶融ガラスＡを攪拌するための攪拌翼１２６を備えた攪拌機１２５を設けているが、気体を噴出する気体バブリング装置を用いてバブリングを行うことにより、溶融槽１２１内の溶融ガラスＡを攪拌するようにしてもよい。
【００６６】
また、この攪拌翼１２６の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、本実施形態のようなスクリュー状のもの等、周知の形状や構成のものを用いることができる。
【００６７】
また、フィーダー１４、溶融槽１２１、攪拌機１２５、攪拌翼１２６、連絡部１２８等は、少なくとも溶融ガラスと接する部分において、これらの耐熱性、溶融ガラスＡに対する耐侵食性及び溶融ガラスＡの品質への影響が少ないこと等を考慮して白金または白金合金製であることが好ましいが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００６８】
また、本実施形態において、フィーダー１４は、溶融ガラスＡを連続して流出させるものであるが、フィーダー１４の先端は、先端に向かうにつれて細くなる形状で構成されている流出ノズルのようになっていてもよい。そして、このような場合、例えば、流出ノズルの先端から流出した溶融ガラス６は、所定の単位のガラスゴブとなって、水や油の入った回収槽で冷却・回収され、球状プレフォームとして球状レンズの製造に利用される。このような流出ノズルの形状としては、例えば、パイプ状、ノズル先端がテーパー状に広がっているもの等、様々な形状や構成の周知のものを用いることができる。
【００６９】
また、本実施形態において、溶融ガラスＡの液位をレベル計１６によって測定しているが、これに限らず、溶融槽１２１に目視窓を設けて、人間の目によって溶融ガラスＡの液位を測定するようにしてもよい。
【００７０】
また、本実施形態において、レベル計１６は、溶融槽１２１内の溶融ガラスＡの液面にレーザー光を照射して溶融ガラスの液面からの反射光を検知することにより溶融ガラスＡの液位を測定しているが、これに限らず、レベル計は、レーザーの代わりにマイクロ波を利用するマイクロ波式、レーザーの代わりに反射された超音波の時間を測定する超音波式、放射線式、フロート式、カップル式（熱電対式）、重量式、体積式、抵抗式、光線式及び電極式、静電容量式であってもよく、また、溶融ガラスから放射される放射熱（輻射熱）を放射温度計により測定することによって、溶融ガラスの液位を測定するものであってもよい。更には、上記したように、溶融槽１２１の側面に透明の窓（目視窓）を取り付けることによって、溶融ガラスのレベルを直読するものであってもよい。
【００７１】
放射線を利用するレベル計１６は、以下のようにして溶融ガラスの液位を測定する。レベル計１６は、備えられた放射線源から溶融ガラスに向けて放射線を照射する。更に、レベル計１６は、溶融ガラスを透過した放射線量を検知することにより、溶融ガラスの液位を測定する。すなわち、放射線を利用するレベル計１６は、放射線が溶融ガラスによって吸収されて減衰する原理を利用したものである。
【００７２】
フロート式のレベル計とは、溶融ガラスの液面上にフロートを浮かべ、フロートの位置の変化により溶融ガラスの液位を測定するレベル計である。カップル式のレベル計とは、熱電対を数箇所設けて、溶融ガラスの熱により熱電対が起電力を発生するかしないかを検知することにより、溶融ガラスの液位を測定するレベル計である。重量式のレベル計とは、溶融槽ごとの重量を測定し、これを初期重量と比較して、溶融ガラスの液位を逆算することにより、溶融ガラスの液位を測定するレベル計である。体積式のレベル計とは、溶融槽内の溶融ガラスの体積を測定し、溶融ガラスの液位を逆算することにより、溶融ガラスの液位を測定するレベル計である。抵抗式のレベル計とは、攪拌機１１５に備えられる攪拌翼１１６が回転する際に受ける溶融ガラスの抵抗から、溶融ガラス量を換算して、更に、溶融ガラスの液位を換算することにより、溶融ガラスの液位を測定するレベル計である。光線式のレベル計とは、光線を溶融ガラスの液面に対して斜めに反射させ、受光部が検出する反射光位置から検出するもので、溶融ガラス液面が下がれば、光線が帰ってくる横位置が変化するので、これよって、溶融ガラスの液位を測定するレベル計である。電極式のレベル計とは、複数の電極を設置して、溶融ガラスが電極に接触したことによる導電率の変化により、溶融ガラスの液位を測定するレベル計である。静電容量式のレベル計とは、挿入された電極（検出電極と接地電極）に溶融ガラスが接触したときの検出電極と接地電極との抵抗値及び／又は静電容量値の変化により、溶融ガラスの液位を測定するレベル計である。
【００７３】
また、本実施形態において、加圧手段の一例であるコンプレッサー２０１と、減圧手段の一例である真空ポンプ２０３とは溶融槽１２１を加圧又は減圧できる装置であれば、様々な形状や構成の周知のものを用いることができる。
【００７４】
また、本実施形態において、圧力調節弁２０５は、圧力制御装置２２によって制御される電磁弁であるが、これに限らず、圧力調節弁２０５は、人力により動作される手動の弁であってもよい。
【００７５】
また、本実施形態において、圧力制御手段の一例である圧力制御装置２２によって溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を制御しているが、圧力制御装置２２によらず、人力により溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を制御するようにしてもよい。
【００７６】
また、上記ヒータ１８，１３３は、電熱器、電気ヒータ、通電発熱体、高周波誘導加熱や、バーナー等を使用したガス等の燃焼により加熱するもの等周知のものを用いることができ、更には、上記ヒータ１８は、フィーダー１４に、直接電気を通電して加熱できるようになっているものでもよい。
【００７７】
［ガラスの製造方法］
次に、上記に述べたガラス製造装置を用いて、本発明に係るガラスの製造方法について説明する。
【００７８】
まず、図１に示すように、ガラス原料を、ガラス製造装置１０の溶融槽１２１に投入し、ヒータ１３３によって加熱して溶解させる。このとき、攪拌機１２５によって、溶融ガラスＡを攪拌して均質化させる。溶融されたガラス原料は溶融ガラスＡとなる。レベル計１６は、溶融槽１２１内の溶融ガラスＡの液位を測定する。測定された溶融ガラスＡの液位に基づいて、圧力制御装置２２は、加減圧装置２０を制御し、溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を制御する。
【００７９】
具体的には、レベル計１６によって溶融ガラスＡの液位（測定液位）が測定され、圧力制御装置２２は、この測定液位と、溶融ガラスＡの密度及び溶融ガラス槽１２１の断面積により、フィーダー１４の出入口の圧力差（これを、Ｐａとする）を算出する。
【００８０】
ここで、ガラス成形品を所定の寸法にするための溶融ガラスＡの流出量がＱａのとき、フィーダー１４の出入口の圧力差をＰｂとする。下記式１において、溶融ガラスＡの流出量及びフィーダー１４の出入口の圧力差以外のパラメータに変更がないとすると、圧力制御装置２２は、Ｐｂ−Ｐａの圧力を溶融ガラスＡの液面１２２に付与するように加減圧装置２０を制御する。これによって、溶融ガラスＡの流出量は、Ｑａで維持される。
【数３】
2007131515.tif 000005
Ｑ：溶融ガラスの流出量、ｒ：フィーダーの半径、ｌ：フィーダーの長さ、μ：溶融ガラスの粘度、Δｐ：フィーダー出入口の圧力差
【００８１】
上記のように、測定することが困難な溶融ガラスＡの流出量Ｑを測定して、溶融ガラスＡの流出量を一定にする従来例とは異なり、測定自体が容易な測定液位に基づいて溶融ガラスＡの液面１２２に付与する圧力がコントロールされ、これによって溶融ガラスＡの流出量Ｑを一定にすることが可能である。また、溶融ガラスＡの流出量Ｑを測定して、測定した溶融ガラスＡの流出量Ｑに基づいて溶融ガラスＡの液面に圧力を付与することにより溶融ガラスＡの流出量Ｑを一定にする従来例とは異なり、溶融ガラスＡの流出量を所望の一定値Ｑａにするまでのタイムラグが生じない。
【００８２】
また、上記のようなガラス製造装置１０を利用した本発明に係るガラスの製造方法において、ガラス成形品の種類を変更する場合、又は、フィーダー１４が劣化した場合、フィーダー１４を変更せずに、測定自体が容易な測定液位に基づいて溶融ガラスＡの液面１２２に付与する圧力がコントロールされ、これによって溶融ガラスＡの流出量をＱａに維持することが可能である。
【００８３】
このように、本発明に係るガラスの製造方法によれば、溶融ガラスＡの液位が変化する場合でも、溶融ガラスＡの流出量を一定に保つことによりガラス成形品の寸法を均一に保つことが可能である。また、本発明に係るガラスの製造方法によれば、ガラス成形品の種類を変更する場合、または、フィーダーが劣化した場合でも、煩雑な作業を行わずに所定の寸法のガラス成形品を得ることが可能である。
【００８４】
なお、本実施形態において、レベル計１６によって溶融ガラスＡの液位（測定液位）が測定され、圧力制御装置２２は、この測定液位と、溶融ガラスＡの密度及び溶融ガラス槽１２１の断面積により、フィーダー１４の出入口の圧力差（これを、Ｐａとする）を算出するが、これに限らない。すなわち、レベル計１６によって溶融ガラスＡの液位（測定液位）が測定され、圧力制御装置２２は、この測定液位に基づいて、溶融ガラスＡの液面１２２とフィーダー１４の出口の高さとの差、すなわち、溶融ガラスＡの液面１２２とフィーダー１４の出口との落差を算出し、更に、溶融ガラスの液面１２２とフィーダー１４出口との落差により、フィーダー１４の出入口の圧力差（これを、Ｐａとする）を算出するようにしてもよい。
【００８５】
［第２の実施形態］
次に、本発明に好適な第２の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００８６】
なお、本実施形態では、前記第１の実施形態と同様の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００８７】
図３は、本発明の第２の実施形態の好適な一例を示すものであり、ガラス製造装置を概略的に示した断面図である。第２の実施形態のガラス製造装置２１０は、液面モニター槽１２９と、溶融槽１２１から溶融ガラスＡを液面モニター槽１２９に流入させる経路となる連絡部１２８と、を備える点において、第１の実施形態のガラス製造装置１０と異なる。また、第２の実施形態のガラス製造装置２１０は、レベル計１６が、液面モニター槽１２９内の溶融ガラスＡの液面１３０（溶融ガラスの液位）を測定する点において、第１の実施形態のガラス製造装置１０と異なる。
【００８８】
液面モニター槽１２９は、連絡部１２８を介して溶融槽１２１と連通しており、溶融ガラスＡが流入可能となっている。そして、この液面モニター槽１２９は、流入した溶融ガラスＡを大気開放下で一時貯留する。
【００８９】
また、溶融槽１２１は、図示しないガラス原料投入口が設けられているが、このガラス原料投入口が閉じられた場合は、連絡部１２８以外の部分において密閉状態となるような構造となっている。更に、溶融槽１２１は、後述する加減圧装置２０によって加圧又は減圧された場合でも、構造的に耐えられるような耐圧性を備えている。
【００９０】
ヒータ１３３は、溶融槽１２１及び液面モニター槽１２９の周辺部に付設されている。このヒータ１３３によって、溶融槽１２１及び液面モニター槽１２９は適宜加熱され、一定の温度に保たれる。
【００９１】
レベル計１６は、溶融ガラスＡの液位を測定する液位測定手段の一例である。このレベル計１６は、以下のようにして液面モニター槽１２９内の溶融ガラスＡの液面１３０の高さ、すなわち、溶融ガラスＡの液位を測定する。まず、レベル計１６は、送信器（図示せず）から、レーザー光の強度（明るさ）を高周波で変化させ、液面モニター槽１２９内の溶融ガラスＡの液面１３０に向けてレーザー光を照射する。照射されたレーザー光は液面１３０で反射し、レベル計１６は、液面１３０からの反射光を検知する。このとき、反射光の波形は、液面１３０との距離に応じて基準となる内部波形と位相差を生じる。そして、レベル計１６は、内部波形との間で生じる位相差から液面１３０までの距離を計算することにより、溶融ガラスＡの液位を測定する。
【００９２】
圧力制御手段の一例である圧力制御装置２２は、レベル計１６によって測定された液面モニター槽１２９内の溶融ガラスＡの液位に基づいて、加減圧装置２０を制御する制御装置であり、具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等（いずれも図示せず）を備えている。すなわち、圧力制御装置２２は、レベル計１６によって測定された液面モニター槽１２９内の溶融ガラスＡの液位に基づいて、溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を制御する。
【００９３】
なお、本実施形態において、図３に示すように、溶融槽１２１自体を密閉構造にさせ、更に、溶融槽１２１は耐圧性を備えているようにしているが、図４に示すように、炉体１２３を密閉構造にして、かつ、耐圧性（耐圧構造）を有するようにすれば、溶融槽１２１を密閉構造とせずに、かつ、耐圧性を備えさせなくてもよい。この場合、加減圧装置２０は、炉体１２３と連通している。このように、例えば、白金、白金合金等、高価な材質を使用する溶融槽１２１を、密閉構造、かつ、耐圧性にしなくてすむので、コストを抑えることが可能である。更には、溶融槽１２１や炉体１２３とは別の、耐圧性を有する密閉構造を備えた部材をガラス製造装置２１０が備えるようにしてもよい。
【００９４】
なお、液面モニター槽１２９は、溶融ガラスの蒸気圧の影響を受けにくく、かつ、部材の構成を少なくすることができるため、大気開放下で溶融ガラスＡを一時貯留することが好ましいが、所定の圧力下で、溶融ガラスＡを一時貯留するようにしてもよい。この場合、液面モニター槽１２９を密閉構造にして、液面モニター槽１２９内の圧力を所定の圧力に調整することが可能な圧力調整装置をガラス製造装置２１０が備えるようにしてもよい。
【００９５】
また、液面モニター槽１２９は、少なくとも溶融ガラスと接する部分において、これらの耐熱性、溶融ガラスＡに対する耐侵食性及び溶融ガラスＡの品質への影響が少ないこと等を考慮して白金または白金合金製であることが好ましいが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００９６】
また、本実施形態において、圧力制御装置２２は、レベル計１６によって測定された液面モニター槽１２９内の溶融ガラスＡの液位に基づいて、加減圧装置２０を制御するが、圧力制御装置２２は、液面モニター槽１２９内の溶融ガラスＡの液位ではなく、溶融槽１２１内の溶融ガラスＡの液位に基づいて、加減圧装置２０を制御するようにしてもよい。すなわち、圧力制御装置２２は、レベル計によって測定された溶融槽１２１内の溶融ガラスＡの液位に基づいて、溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を制御するようにしてもよい。
【００９７】
また、本実施形態において、液面モニター槽１２９に透明の窓（目視窓）を取り付けることによって、溶融ガラスのレベルを直読するものであってもよい。
【００９８】
［ガラスの製造方法］
次に、上記に述べたガラス製造装置２１０を用いて、本発明に係るガラスの製造方法について説明する。
【００９９】
まず、図３に示すように、ガラス原料を、ガラス製造装置１０の溶融槽１２１に投入し、ヒータ１３３によって加熱して溶解させる。このとき、攪拌機１２５によって、溶融ガラスＡを攪拌して均質化させる。溶融されたガラス原料は溶融ガラスＡとなる。この溶融ガラスＡは、連絡部１２８を経由して、溶融槽１２１と連通している液面モニター槽１２９に流入する。レベル計１６は、液面モニター槽１２９内の溶融ガラスＡの液位を測定する。測定された溶融ガラスＡの液位に基づいて、圧力制御装置２２は、加減圧装置２０を制御し、溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を制御する。具体的には、測定された溶融ガラスＡの液位が一定になるように、圧力制御装置２２は、加減圧装置２０を制御して、溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を制御する。
【０１００】
ここで、フィーダー１４から流出される溶融ガラスの流出量は、以下の式（ハーゲン・ポアゾイユの式）で表現される。なお、このとき、フィーダー１４の周囲に設けられているヒータ１８は、フィーダー１４内の溶融ガラスＡを一定の温度になるように制御する。
【数４】
2007131515.tif 000006
Ｑ：溶融ガラスの流出量、ｒ：フィーダーの半径、ｌ：フィーダーの長さ、μ：溶融ガラスの粘度、Δｐ：フィーダー出入口の圧力差
【０１０１】
溶融ガラスＡの液位が一定である場合、液面モニター槽１２９内の溶融ガラスＡの液面１３０とフィーダー１４の出口の高さとの差（落差）、すなわち、溶融ガラスＡの位置エネルギーが一定となる。ここで、上記式１において、Δｐは位置エネルギーを圧力差に変換したものなので、フィーダー１４の寸法（ｒ：半径、ｌ：長さ）及びフィーダー１４内の溶融ガラスＡを変化させなければ、流出量Ｑが一定となる。
【０１０２】
従って、従来のように、測定することが困難な溶融ガラスＡの流出量Ｑを測定して、溶融ガラスＡの流出量Ｑを一定にするのではなく、測定自体が容易な測定液位をコントロールすることによって、溶融ガラスＡの流出量Ｑを一定にすることが可能である。特に、溶融槽１２１の他に、大気開放下又は所定の圧力下で一時貯留する液面モニター槽１２９を設けることにより、溶融ガラスＡの蒸気圧の影響を受けずに、溶融ガラスＡの液面１２２に付与する圧力を調整できるので、溶融ガラスの流出量をより一定にすることが可能である。また、溶融ガラスＡの流出量Ｑを測定して、測定した溶融ガラスＡの流出量Ｑに基づいて溶融ガラスＡの液面に圧力を付与することにより溶融ガラスＡの流出量Ｑを一定にする従来例とは異なり、溶融ガラスＡの流出量Ｑを所望の一定値にするまでのタイムラグが生じない。
【０１０３】
また、上記のようなガラス製造装置２１０を利用した本発明に係るガラスの製造方法において、ガラス成形品の種類を変更する場合、又は、フィーダー１４が劣化した場合、フィーダー１４を変更せずに、測定液位をコントロールすることによって、溶融ガラスの流出量を一定にすることが可能である。
【０１０４】
このように、本発明に係るガラスの製造方法によれば、溶融ガラスＡの液位が変化する場合でも、溶融ガラスＡの流出量Ｑを更に一定に保つことによりガラス成形品の寸法を均一に保つことが可能である。また、本発明に係るガラスの製造方法によれば、ガラス成形品の種類を変更する場合、または、フィーダーが劣化した場合でも、煩雑な作業を行わずに所定の寸法のガラス成形品を得ることが可能である。
【０１０５】
［第３の実施形態］
次に、本発明に好適な第３の実施形態について図面に基づいて説明する。
【０１０６】
なお、本実施形態では、前記第１の実施形態および前記第２実施形態と同様の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【０１０７】
図５は、本発明の第３の実施形態の好適な一例を示すものであり、ガラス製造装置３１０を概略的に示した断面図である。第３の実施形態のガラス製造装置３１０は、レベル計１６の代わりに圧力計１７を備える点において、第１の実施形態および第２の実施形態のガラス製造装置１０、２１０と異なる。また、第３の実施形態のガラス製造装置３１０の液面モニター槽１２９は密閉された構造である点においても第１の実施形態および第２の実施形態のガラス製造装置１０、２１０と異なる。さらに、圧力計１７が、液面モニター槽１２９と直接接続されており、液面モニター槽１２９内の溶融ガラスＡの液面１３０と、液面モニター槽１２９の端部１３１との間の空間の圧力（以下、「液面モニター槽１２９内の圧力」という。）を測定する点においても、第１の実施形態および第２の実施形態のガラス製造装置１０、２１０と異なる。
【０１０８】
液面モニター槽１２９は、連絡部１２８を介して溶融槽１２１と連通しており、溶融ガラスＡが流入可能となっている。
【０１０９】
また、溶融槽１２１は、図示しないガラス原料投入口が設けられているが、このガラス原料投入口が閉じられた場合は、連絡部１２８以外の部分において密閉状態となるような構造となっている。更に、溶融槽１２１は、後述する加減圧装置２０によって加圧又は減圧された場合でも、構造的に耐えられるような耐圧性を備えている。
【０１１０】
ヒータ１３３は、溶融槽１２１及び液面モニター槽１２９の周辺部に付設されている。このヒータ１３３によって、溶融槽１２１及び液面モニター槽１２９は適宜加熱され、一定の温度に保たれる。
【０１１１】
圧力計１７は、第３の実施形態における溶融ガラスＡの液位を測定する液位測定手段である。この圧力計１７で液面モニター槽１２９内の圧力を測定することによって、液面モニター槽１２９内の液位がわかる。すなわち、圧力の増減を測定することにより液面モニター槽１２９内の液位がわかる。圧力計１７は、液面モニター槽１２９内の圧力を測定することができれば、種類等は特に限定されないが、差圧トランスミッタ等を使用することができる。
【０１１２】
圧力制御手段の一例である圧力制御装置２２は、圧力計１７によって測定された液面モニター槽１２９内の圧力に基づいて、加減圧装置２０を制御する制御装置であり、具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等（いずれも図示せず）を備えている。すなわち、圧力制御装置２２は、圧力計１７によって測定された液面モニター槽１２９内の圧力に基づいて、溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を制御する。圧力計１７によって測定される液面モニター槽１２９内の圧力が一定となるように溶融槽１２１への加圧を調整することにより、溶融ガラスの液位が変化する場合でも、溶融ガラスの流出量を一定に保つことができ、ガラス成形品の寸法を均一に保つことが可能となる。
【０１１３】
ガラス製造時においては、液面モニター槽１２９内の温度は通常一定であるため、液面モニター槽１２９の断面積を一定にしていれば、液面モニター槽１２９内の圧力と液位はほぼ反比例の関係にある。したがって、本実施形態においては液面モニター槽１２９内の圧力を測定することと液位を測定することは同義となる。前記ＣＰＵでの演算においては、液面モニター槽１２９内の圧力を液位に換算してもよいが、圧力計１７によって得られた圧力値をそのまま使用することもできる。
【０１１４】
溶融ガラスの蒸気圧の測定精度への影響については、液面モニター槽内の温度を一定にして十分な時間をおいた後であれば、溶融ガラスの蒸気圧は飽和しその後一定となるので、十分な測定精度を得ることができる。
【０１１５】
なお、本実施形態において、図５に示すように、溶融槽１２１自体を密閉構造にさせ、更に、溶融槽１２１は耐圧性を備えているようにしているが、図６に示すように、炉体１２３および液面モニター槽１２９を密閉構造にして、かつ、耐圧性（耐圧構造）を有するようにすれば、溶融槽１２１を密閉構造とせずに、かつ、耐圧性を備えさせなくてもよい。この場合、加減圧装置２０は、炉体１２３と連通している。このように、例えば、白金、白金合金等、高価な材質を使用する溶融槽１２１を、密閉構造、かつ、耐圧性にしなくてすむので、コストを抑えることが可能である。更には、溶融槽１２１や炉体１２３とは別の、耐圧性を有する密閉構造を備えた部材をガラス製造装置３１０が備えるようにしてもよい。
【０１１６】
また、液面モニター槽１２９は、少なくとも溶融ガラスと接する部分において、これらの耐熱性、溶融ガラスＡに対する耐侵食性及び溶融ガラスＡの品質への影響が少ないこと等を考慮して白金または白金合金製であることが好ましいが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【０１１７】
さらに、本実施形態において、圧力制御装置２２は、圧力計１７によって測定された液面モニター槽１２９内の圧力に基づいて、加減圧装置２０を制御するが、圧力制御装置２２は、液面モニター槽１２９内の圧力ではなく、溶融槽１２１内の溶融ガラスＡの液位に基づいて、加減圧装置２０を制御するようにしてもよい。
【０１１８】
［ガラスの製造方法］
次に、上記に述べたガラス製造装置３１０を用いて、本発明に係るガラスの製造方法について説明する。
【０１１９】
まず、図５に示すように、ガラス原料を、ガラス製造装置３１０の溶融槽１２１に投入し、ヒータ１３３によって加熱して溶解させる。このとき、攪拌機１２５によって、溶融ガラスＡを攪拌して均質化させる。溶融されたガラス原料は溶融ガラスＡとなる。この溶融ガラスＡは、連絡部１２８を経由して、溶融槽１２１と連通している液面モニター槽１２９に流入する。圧力測定手段である圧力計１７は、液面モニター槽１２９内の圧力を測定する。圧力計１７により測定された液面モニター槽１２９内の圧力が一定となるように溶解槽１２１の圧力を圧力制御装置２２で加減圧装置２０を制御し、溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を制御する。具体的には、測定された溶融ガラスＡの液位が一定になるように、圧力制御装置２２は、加減圧装置２０を制御して、溶融槽１２１の液面１２２に付与する圧力を制御する。
【０１２０】
ここで、フィーダー１４から流出される溶融ガラスの流出量は、以下の式（ハーゲン・ポアゾイユの式）で表現される。なお、このとき、フィーダー１４の周囲に設けられているヒータ１８は、フィーダー１４内の溶融ガラスＡを一定の温度になるように制御する。
【数５】
2007131515.tif 000007
Ｑ：溶融ガラスの流出量、ｒ：フィーダーの半径、ｌ：フィーダーの長さ、μ：溶融ガラスの粘度、Δｐ：フィーダー出入口の圧力差
【０１２１】
溶融ガラスＡの液位が一定である場合、液面モニター槽１２９内の溶融ガラスＡの液面１３０とフィーダー１４の出口の高さとの差（落差）、すなわち、溶融ガラスＡの位置エネルギーが一定となる。ここで、上記式１において、Δｐは位置エネルギーを圧力差に変換したものなので、フィーダー１４の寸法（ｒ：半径、ｌ：長さ）及びフィーダー１４内の溶融ガラスＡを変化させなければ、流出量Ｑが一定となる。
【０１２２】
従って、従来のように、測定することが困難な溶融ガラスＡの流出量Ｑを測定して、溶融ガラスＡの流出量Ｑを一定にするのではなく、測定自体が容易な液面モニター槽１２９内の圧力を制御することによって、溶融ガラスＡの流出量Ｑを一定にすることが可能である。また、溶融ガラスＡの流出量Ｑを測定して、測定した溶融ガラスＡの流出量Ｑに基づいて溶融ガラスＡの液面に圧力を付与することにより溶融ガラスＡの流出量Ｑを一定にする従来例とは異なり、溶融ガラスＡの流出量Ｑを所望の一定値にするまでのタイムラグが生じない。
【０１２３】
また、上記のようなガラス製造装置３１０を利用した本発明に係るガラスの製造方法において、ガラス成形品の種類を変更する場合、又は、フィーダー１４が劣化した場合、フィーダー１４を変更せずに、測定液位をコントロールすることによって、溶融ガラスの流出量を一定にすることが可能である。
【０１２４】
このように、本発明に係るガラスの製造方法によれば、溶融ガラスＡの液位が変化する場合でも、溶融ガラスＡの流出量Ｑを更に一定に保つことによりガラス成形品の寸法を均一に保つことが可能である。また、本発明に係るガラスの製造方法によれば、ガラス成形品の種類を変更する場合、または、フィーダーが劣化した場合でも、煩雑な作業を行わずに所定の寸法のガラス成形品を得ることが可能である。
【０１２５】
次に、溶融ガラスＡをフィーダー１４から流出させ、流出された溶融ガラス６を冷却・固化させることにより、ガラスゴブやこのガラスゴブからガラスフォーム材を製造し、更に、ガラスゴブやガラスフォーム材からガラス成形品を製造する。
【０１２６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るガラス製造装置を概略的に示した断面図である。
【図２】図１とは構造が異なるガラス製造装置を概略的に示した断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るガラス製造装置を概略的に示した断面図である。
【図４】図３とは構造が異なるガラス製造装置を概略的に示した断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るガラス製造装置を概略的に示した断面図である。
【図６】図５とは構造が異なるガラス製造装置を概略的に示した断面図である。
【図７】従来のガラス製造装置を概略的に示した断面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０，２１０，３１０    ガラス製造装置
１２    溶融炉
１４    フィーダー
１６    レベル計
１７    圧力計
１８    ヒータ
２０    加減圧装置
２２    圧力制御装置
１２１    溶融槽
１２２    液面
１２３    炉体
１２５    攪拌機
１２８    連絡部
１２９    液面モニター槽
１３０    液面
１３１    液面モニター槽の端部
１３３    ヒータ
Ａ    溶融ガラス
【図１】
2007131515.tif 000008
【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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【図７】
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