(57)【要約】【課題】石英管の内部に塵埃等を侵入するのを防止することができる加熱装置及び加熱装置を用いたガラスの成形方法を提供する。【解決手段】加熱装置１０は、ガラスＧを載置する載置部１１と、載置部１１を内部に収容することを可能とし、下端が開放された石英筒１２と、石英筒１２の外周周囲に設けられた発熱部１３と、石英筒１２及び発熱部１３を覆うように設けられた外筒１４と、外筒１４の内周面と石英筒１２の外周面との間に設けられた断熱部１５とを有し、前記外筒１４は、下部に設けられ、載置部１１を挿入するための孔１６ａを有する底部１６を有し、石英筒１２の外周にフランジ部１２ｂが設けられ、フランジ部１２ｂの下側に、フランジ部１２ｂの下面と、外筒１４の底部１６の上面と、外筒１４の内周面と、石英筒１２の外周面とによって囲まれた集塵室１７が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱対象物を載置する載置部と、前記載置部を内部に収容することを可能とし、下端が開放された石英筒と、前記石英筒の外周周囲に設けられた発熱部と、前記石英筒及び発熱部を覆うように設けられた外筒と、前記外筒の内周面と石英筒の外周面との間に設けられた断熱部とを有し、
前記外筒は、下部に設けられ、前記載置部を挿入するための孔を有する底部を有し、
前記石英筒の外周にフランジ部が設けられ、
前記フランジ部の下側に、前記フランジ部の下面と、前記底部の上面と、前記外筒の内周面と、前記石英筒の外周面とによって囲まれた集塵室が設けられていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記集塵室において、前記底部の上面と直交する方向に延びる集塵部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記外筒を覆うように設けられた第二の外筒と、前記外筒の外周面と前記第二の外筒の内周面との間に設けられた第二の断熱部とを有し、
前記第二の外筒は、下部に設けられ、前記載置部を挿入するための孔を有する第二の底部を有し
前記第二の底部の上面に、前記石英筒の下端を係合可能な石英筒用溝が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記第二の底部の上面で、前記石英筒用溝よりも外周側に第二の集塵室が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の加熱装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の加熱装置を用いたガラスの成形方法であって、
前記石英筒によって、加熱対象物であるガラスを載置する載置部を覆い、
前記発熱部によってガラスを加熱する工程を有するガラスの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置及び加熱装置を用いたガラスの成形方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、対象物を加熱して加工することを目的とした加熱装置が公知となっている（特許文献１参照）。例えば、ガラス成形において、ガラス体を軟化点以上まで加熱するための加熱装置が知られている。加熱装置は、所定の位置に載置されたガラス体を覆う石英筒と、石英筒の外周周囲に設けられた発熱部とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１１２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ガラスを加熱する際に、塵埃等が石英筒の内部に侵入するとガラスに付着して、ガラスの品質が低下するおそれがある。発熱部の外側には、外筒が設けられており、発熱部と外筒との間にはウール等の断熱材で形成される断熱部が設けられている。そのため、断熱材を形成するウール由来の塵埃が石英筒内部に入り込み、ガラスに付着する場合があった。
【０００５】
そこで、本発明は係る課題に鑑み、石英筒の内部に塵埃等が侵入するのを抑制することができる加熱装置及び加熱装置を用いたガラスの成形方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１に係る発明は、加熱対象物を載置する載置部と、前記載置部を内部に収容することを可能とし、下端が開放された石英筒と、前記石英筒の外周周囲に設けられた発熱部と、前記石英筒及び発熱部を覆うように設けられた外筒と、前記外筒の内周面と石英筒の外周面との間に設けられた断熱部とを有し、前記外筒は、下部に設けられ、前記載置部を挿入するための孔を有する底部を有し、前記石英筒の外周にフランジ部が設けられ、前記フランジ部の下側に、前記フランジ部の下面と、前記底部の上面と、前記外筒の内周面と、前記石英筒の外周面とによって囲まれた集塵室が設けられることを特徴とする加熱装置に関する。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記集塵室において、前記底部の上面と直交する方向に延びる集塵部材が設けられていることを特徴とする加熱装置に関する。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記外筒を覆うように設けられた第二の外筒と、前記外筒の外周面と前記第二の外筒の内周面との間に設けられた第二の断熱部とを有し、前記第二の外筒は、下部に設けられ、前記載置部を挿入するための孔を有する第二の底部を有し、前記第二の底部の上面に、前記石英筒の下端を係合可能な石英筒用溝が設けられていることを特徴とする加熱装置に関する。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記第二の底部の上面で、前記石英筒用溝よりも外周側に第二の集塵室が設けられていることを特徴とする加熱装置に関する。
【００１１】
請求項５に係る発明は、前記石英筒によって、加熱対象物であるガラスを載置する載置部を覆い、前記発熱部によってガラスを加熱する工程を有するガラスの成形方法に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載された発明によれば、断熱部に充填された断熱材から出る塵埃が集塵室の内部に貯留されるため、塵埃が石英筒によって覆われた載置部上のガラス等の加熱対象物に付着するのを抑制することができる。
【００１４】
請求項２に記載された発明によれば、断熱部に充填された断熱材から出る塵埃が集塵部材により集塵室から飛び出しにくくなるため、塵埃が石英筒によって覆われた載置部上のガラス等の加熱対象物に付着するのを抑制することができる。
【００１５】
請求項３に記載された発明によれば、第二の断熱部に充填された断熱材から出る塵埃が、石英筒用溝と係合した石英筒の下端により石英筒内部に侵入することを抑制できるため、塵埃が石英筒によって覆われた載置部上のガラス等の加熱対象物に付着するのを抑制することができる。
【００１６】
請求項４に記載された発明によれば、第二の断熱部に充填された断熱材から出る塵埃が、第二の集塵室に落下し貯留されるため、塵埃が石英筒によって覆われた載置部上のガラス等の加熱対象物に付着するのを抑制することができる。
【００１７】
請求項５に記載された発明によれば、塵埃が石英筒によって覆われた載置部上のガラスに付着するのを抑制することができるため、塵埃等の付着を防いでガラスを成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る加熱装置を示す側面断面図。
【図２】図１の円Ａ部分を示す側面断面拡大図。
【図３】本発明の実施形態に係る加熱装置の待機状態を示す側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、本実施形態に係る加熱装置１０について図１及び図２を用いて説明する。
【００２０】
本実施形態に係る加熱装置１０は、加熱対象物であるガラスＧを載置する載置部１１と、載置部１１を覆うことを可能とし、下端が開放された石英筒１２と、石英筒１２の外周周囲に設けられた発熱部１３と、石英筒１２及び発熱部１３を覆うように設けられた外筒１４と、前記外筒の内周面と石英筒の外周面との間に設けられた断熱部１５と、を有する。
【００２１】
載置部１１は、加熱対象物を載置するための部材であり、本実施形態においては、ガラスＧを載置する。載置部１１は、皿状に凹んだ上面を有し、上面にガラスＧが載置される。
【００２２】
石英筒１２は、載置部１１及び載置部１１に載置された加熱対象物（ガラスＧ）を覆うための筒である。石英筒１２内部の雰囲気は、後述する通り、発熱部１３により加熱されるが、石英筒１２は石英ガラスからなるため、耐熱性や耐熱衝撃性に優れる。石英筒１２は、下端部が開放された筒であり、本実施形態においては、断面が円形の円筒状である。石英筒１２の上部には、熱電対３２を挿入するための挿入管部１２ａが設けられている。挿入管部１２ａは、石英筒１２の上部中央から上方に延びており、熱電対３２を挿入可能に構成されている。
【００２３】
石英筒１２の外周面には外周側へ延出する石英ガラスからなるフランジ部１２ｂが設けられている。フランジ部１２ｂは上面視円盤状に構成されており、石英筒１２の外周面に沿って固設されている。フランジ部１２ｂは、石英筒１２の下端１２ｃ側に形成されており、石英筒１２の下端１２ｃよりも若干上方の位置に配置されている。すなわち、石英筒１２は、フランジ部１２ｂよりも下側に下端１２ｃが突出するように、フランジ部１２ｂが形成されている。
【００２４】
石英筒１２の外周周囲には、発熱部１３が設けられている。発熱部１３は熱放射や、石英筒１２を加熱することにより、石英筒１２内部の雰囲気を加熱するための部材であり、本実施形態においては、石英筒１２の外周面にらせん状に巻回されたニクロム線等の発熱線によって構成されている。
【００２５】
外筒１４は、石英筒１２及び発熱部１３を覆うように設けられている。本実施形態においては、外筒１４は、断面が円形の円筒状であり、石英筒１２よりも断面直径が大きい。また、フランジ部１２ｂの外径と、外筒１４の内径はほぼ同じである。
【００２６】
外筒１４の上面には、蓋部３３が固設されている。蓋部３３には、熱電対３２を挿入するための挿入管部３３ａが設けられている。挿入管部３３ａは、蓋部３３の上面中央から上方に延びており、熱電対３２を挿入可能に構成されている。
【００２７】
外筒１４の下側にはその中心に載置部１１を挿入するための孔１６ａを有する底部１６が設けられている。本実施形態においては、外筒１４の下面に底部１６が設けられている。孔１６ａは円形状であり、孔１６ａの直径は、石英筒１２の外径よりも大きい。
【００２８】
断熱部１５は、発熱部１３から発せられる熱を遮蔽するためのものであり、外筒１４の内周面と石英筒１２の外周面との間に設けられている。断熱部１５には、ガラス繊維やセラミック繊維等からなるウール等の断熱材が充填されている。
【００２９】
フランジ部１２ｂの下側には、フランジ部１２ｂの下面と、底部１６の上面と、外筒１４の内周面と、石英筒１２の外周面とによって囲まれた集塵室１７が設けられている。すなわち、集塵室１７は、環状の空間であり、その上面がフランジ部１２ｂの下面によって形成され、その下面が底部１６の上面によって形成され、その側面が、外筒１４の内周面と、石英筒１２の外周面とによって形成されている。
【００３０】
断熱部１５に充填された断熱材から発生する塵埃は、外筒１４の内周面とフランジ部１２ｂの外周面との隙間から下方へ落下し、図２の黒色矢印に示すように、集塵室１７内に集められる。塵埃は、石英筒１２の下端１２ｃ側から内部に入り込むが、断熱部１５と石英筒１２のフランジ部１２ｂの下面側に集塵室１７が設けられているため、断熱部１５に充填された断熱材に起因する塵埃は石英筒１２内部には入り込み難くなる。すなわち、断熱材に起因する塵埃が外筒１５とフランジ部１２ｂとの隙間から落下しても、集塵室１７に貯留されるため、塵埃が石英筒１２の内部に入り込みにくくなる。
【００３１】
また、底部１６の上面には、集塵部材としての集塵壁１６ｂが設けられている。集塵壁１６ｂは、環状に形成されており、上方へ立設している。本実施形態においては、集塵壁１６ｂは複数設けられ、いずれも底部１６の上面と直交する方向に延びている。集塵室１７内に集められた塵埃が集塵部材である集塵壁１６ｂにより、集塵室１７から飛び出しにくくなり塵埃が石英筒１２の内部に入り込むことを抑制できる。
【００３２】
なお、本実施形態においては、集塵壁１６ｂは、底部１６の上面から上方に立設し、集塵壁１６ｂの上端は、フランジ部１２ｂの下面に当接している。これにより、フランジ部１２ｂが、集塵壁１６ｂによって底部１６により支持される。そのため、フランジ部１２ｂと集塵壁１６ｂとの隙間が生じにくくなり、塵埃が石英筒１２の内部に入り込むことを効率的に抑制できる。
また、本実施形態においては、集塵壁１６ｂは、底部１６の上面に固設されているがこれに限定されるものではなく、例えば、フランジ部１２ｂの下面に固設して、フランジ部１２ｂの下面から下方へ延出する構成としても良い。
【００３３】
本実施形態に係る加熱装置１０は、さらに、外筒１４を覆うように設けられた第二の外筒２１と、外筒１４の外周面と第二の外筒２１の内周面との間に設けられた第二の断熱部２２と、を有する。
【００３４】
第二の外筒２１は、外筒１４を覆うように設けられている。本実施形態においては、第二の外筒２１は、断面が円形の円筒状であり、外筒１４よりも断面直径が大きい。第二の外筒２１の内部には、冷却水が通過するための冷却水通路２１ａが形成されている。第二の外筒２１の側面部外周面には冷却水入口２１ｂと冷却水出口２１ｃが設けられている。第二の外筒２１の上面には第二の蓋部３４が設けられている。第二の蓋部３４と蓋部３３との間には、発熱部１３から発せられる熱を遮蔽するための断熱ボード３５が設けられている。
【００３５】
第二の外筒２１の下部には、第二の底部２３が固設されている。本実施形態においては、第二の底部２３は、第二の外筒２１の下端内周面に溶接等により固設されている。第二の底部２３は、その中心に載置部１１を挿入するための孔２３ａを有する。
【００３６】
第二の断熱部２２は、断熱部１５で遮蔽できない熱を遮蔽するためのものであり、外筒１４の外周面と第二の外筒２１の内周面との間に設けられている。第二の断熱部２２には、断熱部１５と同様に、ガラス繊維やセラミック繊維等からなるウール等の断熱材が充填されている。
【００３７】
第二の底部２３の上面には、石英筒１２の下端１２ｃを係合可能な石英筒用溝２３ｂが形成されている。
【００３８】
また、第二の底部２３の上面で、石英筒用溝２３ｂよりも外周側には、第二の集塵室２３ｃが形成されている。
【００３９】
第二の断熱部２２に充填された断熱材から発生する塵埃は、図２の白色矢印に示すように、第二の断熱部２２から第二の底部２３の上面に設けられた第二の集塵室２３ｃに落下し集められる。第二の集塵室２３ｃは、複数設けられているため、塵埃は、いずれかの第二の集塵室２３ｃで落下する可能性が高くなる。
また、第二の集塵室２３ｃに落下しなかった塵埃は、石英筒１２の下端１２ｃ（フランジ部１２ｂよりも下方に突出する部分）により、石英筒１２の内部に侵入することを抑制できる。
【００４０】
このように構成することにより、断熱部１５及び第二の断熱部２２に充填された断熱材に起因する塵埃が、載置部１１上のガラスＧに付着するのを抑制することができる。
【００４１】
次に、加熱装置１０の石英筒１２、外筒１４及び第二の外筒２１の動作について、図１及び図３を用いて説明する。
加熱装置１０の石英筒１２、外筒１４及び第二の外筒２１は、一体的に上下方向へ移動可能に構成されている。すなわち、外筒１４は、第二の外筒２１の第二の底部２３の上に、底部１６と第二の底部２３とが当接するように載置され、石英筒１２は、外筒１４の底部１６の上に、フランジ部１２ｂと集塵壁１６ｂとが当接するように載置されている。したがって、第二の外筒２１を上下方向へ移動することにより、第二の外筒２１の第二の底部２３に当接した底部１６が上下方向へ移動し、底部１６から上方へ立設された集塵壁１６ｂと当接したフランジ部１２ｂが上下方向へ移動する。
【００４２】
このように、上下方向に移動可能に構成した加熱装置１０の石英筒１２、外筒１４及び第二の外筒２１を用いてガラスＧを加熱して成形する成形方法について説明する。
石英筒１２、外筒１４及び第二の外筒２１は、図３に示す上方に移動した状態（待機状態）と、図１に示す載置部１１に載置されたガラスＧを加熱するために下方に移動した状態（加熱状態）とを切換可能に構成される。
このように構成することにより、加熱装置１０は、待機状態（図２）においては、複数の載置部１１が設けられた床３１を移動させ、加熱状態（図１）においては、ガラスＧを載置する載置部１１が石英筒１２の内部に収納され、ガラスＧを加熱することが可能となる。
【００４３】
より詳しくは、石英筒１２、外筒１４及び第二の外筒２１が待機状態にある際に、複数あるうちの１つの載置部１１を石英筒１２、外筒１４及び第二の外筒２１の下方へ移動させ、石英筒１２、外筒１４及び第二の外筒２１を加熱状態とし、ガラスＧの加熱が終了した後には、再び待機状態に戻す。そして、床３１を移動させ、他の載置部１１が石英筒１２、外筒１４及び第二の外筒２１の下方へ移動し、石英筒１２、外筒１４及び第二の外筒２１を再び加熱状態とし、ガラスＧの加熱が終了した後には、再び待機状態に戻す。これを繰り返すことで、複数のガラスＧを加熱することができる。
【００４４】
以上のように、加熱装置１０は、ガラスＧを載置する載置部１１と、載置部１１を内部に収容することを可能とし、下端が開放された石英筒１２と、石英筒１２の外周周囲に設けられた発熱部１３と、石英筒１２及び発熱部１３を覆うように設けられた外筒１４と、外筒１４の内周面と石英筒１２の外周面との間に設けられた断熱部１５とを有し、前記外筒１４は、下部に設けられ、載置部１１を挿入するための孔１６ａを有する底部１６を有し、石英筒１２の外周にフランジ部１２ｂが設けられ、フランジ部１２ｂの下側に、フランジ部１２ｂの下面と、外筒１４の底部１６の上面と、外筒１４の内周面と、石英筒１２の外周面とによって囲まれた集塵室１７が設けられている。
このように構成することにより、断熱部１５に充填された断熱材から出る塵埃が外筒１４とフランジ部１２ｂとの隙間から落下しても、集塵室１７の内部に貯留されるため、塵埃が石英筒１２の内部に収納された載置部１１上のガラスＧに付着するのを抑制することができる。
【００４５】
また、集塵室１７内において、外筒１４の底部１６の上面と直交する方向に延びる複数の集塵壁１６ｂ（集塵部材）が設けられている。
このように構成することにより、断熱部１５に充填された断熱材から出る塵埃が集塵壁１６ｂにより、集塵室１７から飛び出しにくくなり集塵室１７の内部に貯留されやすくなるため、塵埃が石英筒１２の内部に収納された載置部１１上のガラスＧに付着するのを抑制することができる。
【００４６】
また、加熱装置１０は、外筒１４を覆うように設けられた第二の外筒２１と、外筒１４の外周面と第二の外筒２１の内周面との間に設けられた第二の断熱部２２とを有し、第二の外筒２１は、下部に設けられ、孔２３ａを有する第二の底部２３を有し、第二の底部２３の上面に、石英筒１２の下端１２ｃと係合可能な石英筒用溝２３ｂが設けられている。
このように構成することにより、外筒１４と第二の外筒２１との間に設けられた第二の断熱部２２に充填された断熱材から出る塵埃が、石英筒用溝２３ｂに係合された石英筒１２の外周面に衝突するため、塵埃が石英筒１２の内部に収納された載置部１１上のガラスＧに付着するのを抑制することができる。
【００４７】
また、第二の底部２３の上面で、石英筒用溝２３ｂよりも外周側に第二の集塵室２３ｃが設けられている。
このように構成することにより、外筒１４と第二の外筒２１との間に設けられた第二の断熱部２２に充填された断熱材から出る塵埃が、第二の集塵室２３ｃに貯留されるため、塵埃が石英筒１２の内部に収納された載置部１１上のガラスＧに付着するのを防止することができる。
【００４８】
また、石英筒１２の内部に、ガラスＧを載置する載置部１１を収納し、発熱部１３によってガラスＧを加熱して成形する。
【符号の説明】
【００４９】
１０    加熱装置
１１  載置部
１２    石英筒
１２ｂ  フランジ部
１３    発熱部
１４    外筒
１５    断熱部
１６    底部
１６ａ  孔
１６ｂ  集塵壁（集塵部材）
１７    集塵室
２１    第二の外筒
２２    第二の断熱部
２３    第二の底部
２３ａ  孔
２３ｂ  石英筒用溝
２３ｃ  第二の集塵室
Ｇ      ガラス
【図１】
2016023092.tif 000003
【図２】
2016023092.tif 000004
【図３】
2016023092.tif 000005