(57)【要約】【課題】溶融ガラスの揮発成分の液滴が溶融ガラス上に落下するのを防止するガラス管形成装置を得る。【解決手段】スリーブ２０を収容し上部に開口部１５ａを形成したマッフル炉１１と、溶融ガラス４０を流出させるオリフィス１６を有し開口部１５ａからマッフル炉１１内にオリフィス１６を配置してスリーブ基部２０ａ側に対向させ溶融ガラス４０がスリーブ２０に巻きつくようにされるフィーダー１７と、開口部内壁１５ａ１に沿って配置される金属のフレーム３１で形成され、フレーム３１は上側エッジ３１ａに開口部に係着する係合子３２を有し下側エッジ３１ｂにその内周と外周に周回し溶融ガラス４０から揮発して生じる液滴を受ける樋３３、３４を有し、樋の一部からスリーブを避けて液滴を落下させるドレイン３６を有するフレーム状シェード３０とで構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部側を下方に傾斜させ基部側にスリーブシャフトで回転駆動機に取付けられたシリンダーでなる回転可能なスリーブと、
前記スリーブを収容し上部に開口部を形成したマッフル炉と、
溶融ガラスを流出させるオリフィスを有し前記開口部から前記マッフル炉内に前記オリフィスを配置して前記スリーブの基部側に対向させ前記溶融ガラスが前記スリーブに巻きつくようにされるフィーダーと、
前記開口部内壁に沿って配置される金属のフレームで形成され、前記フレームは上側エッジに前記開口部に係着する係合子を有し前記フレームの下側エッジにその内周と外周に周回し前記溶融ガラスから揮発して生じる液滴を受ける樋を有し、前記樋の一部で形成され下方に位置する前記スリーブを避けて前記液滴を落下させるドレインを有するフレーム状シェードと、
を具備してなるガラス管形成装置。
【請求項２】
前記フレーム状シェードの前記係合子が前記開口部外側に折り曲げられている請求項１記載のガラス管形成装置。
【請求項３】
前記フレーム状シェードのフレームが凸字形状パターンでなる請求項１記載のガラス管形成装置。
【請求項４】
前記フレーム状シェードが前記開口部に密着している請求項１記載のガラス管形成装置。
【請求項５】
前記フィーダーの底部は円形であり、前記底部に突状部を有するティアドロップ形状の液滴受け皿を有し、この受け皿の前記突状部が下方に位置する前記スリーブを避けて前記液滴を落下させる長さに形成されてドレインとされる請求項１記載のガラス管形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダンナー式ガラス管形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光灯などの外囲器に使用されるガラス管の形成には、一般的にダンナー式のガラス管形成装置で製造される。ガラス管形成装置はマッフル炉内に傾けて配置した回転スリーブ上に溶融ガラスを流出させスリーブに巻きつけてスリーブ上を管状に流下させながら引っ張り、一方、スリーブ内部に吹き込むブローエアでスリーブ先端に溶融ガラスのバッグを形成して管状を維持しつつ所定径のガラス管を形成する。
【０００３】
マッフル炉はスリーブ周辺を高温例えば１０００℃以上に保持するもので、下部にガスバーナーなどの熱源を有している。溶融ガラスがマッフル炉内を通過、加工される間、ガラス成分の一部が揮発して炉内は飽和蒸気状態になっておりマッフル炉壁の相対的に低温の部分に凝集して液状層を生成し、液滴となって流れ落下する。例えば硼珪酸ガラスでは無水硼酸の液滴が生じる。
【０００４】
スリーブを回転支持するスリーブシャフトが低温である場合に、シャフトに液滴が生じこれがスリーブ上に流れ出て溶融ガラスに侵入すると、侵入部分が成分の異なるガラスになる。これが成形ガラスに部分的な凹凸や屈折率が異なる部分を形成することによって、均質なガラス管の製造を妨げる。これを防止するためにスリーブ基部に段差部を形成することが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１８０７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液滴はマッフル炉の上壁にも発生し、予期しない位置から直下のスリーブ上の溶融ガラス表面に落下して上記した不都合が生じる。しかし、液滴の発生と溶融ガラス上への落下を防止する有効な手段がなかった。
【０００６】
本発明は上記した不都合を除去し、溶融ガラスの揮発成分の液滴の落下を防止するガラス管形成装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、先端部側を下方に傾斜させ基部側にスリーブシャフトで回転駆動機に取付けられたシリンダーでなる回転可能なスリーブと、前記スリーブを収容し上部に開口部を形成したマッフル炉と、溶融ガラスを流出させるオリフィスを有し前記開口部から前記マッフル炉内に前記オリフィスを配置して前記スリーブの基部側に対向させ前記溶融ガラスが前記スリーブに巻きつくようにされるフィーダーと、前記開口部内壁に沿って配置される金属のフレームで形成され、前記フレームは上側エッジに前記開口部に係着する係合子を有し前記フレームの下側エッジにその内周と外周に周回し前記溶融ガラスから揮発して生じる液滴を受ける樋を有し、前記樋の一部で形成され下方に位置する前記スリーブを避けて前記液滴を落下させるドレインを有するフレーム状シェードと、を具備してなるガラス管形成装置を得るものである。
【発明の効果】
【０００８】
マッフル炉内はガラスの揮発成分の飽和蒸気が充満しており、炉内の相対的に低い温度の部分に選択的に成分が凝集する。マッフル炉外の回転駆動機に連結されるスリーブシャフトは低温であり、また溶融ガラス流を流出させるオリフィスが挿入されている開口部から炉内のガスが漏れやすく外気の影響を受けやすいので、開口部付近が低温になる可能性がある。スリーブシャフトは側壁に取付けられるため、液滴が凝集しても比較的取り除きやすいが、炉上面に液滴が生じた場合は除去が容易でない。
【０００９】
本発明は開口部に金属のフレーム状シェードを取付けて積極的にシェードに飽和蒸気を凝集させ生じる液滴を樋で受け、直下のスリーブ部分を避けるようにスリーブ軸を横切る方向に離れて延びるドレインにより液滴を落下させるものである。
【００１０】
これによりスリーブに巻きつけられた溶融ガラス上に液滴が付着することがなくなり、形成されるガラス管表面の凹凸の発生、部分的な屈折率の変動などが生じないガラス管を品質よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
（実施形態１）
図１乃至図６は本発明の実施形態１を示している。図１に示すように、ガラス管形成装置１０はマッフル炉１１を備えている。マッフル炉１１は耐火性壁で円筒状の内室を形成しており、下部にガスバーナー１２を配置して内室を１０００℃以上に加熱可能にしている。内室は傾斜して形成され、中心に沿って耐火性の回転シリンダーからなるスリーブ２０が傾斜して配置される。スリーブ２０はマッフル炉の上方側の側壁１３を貫通するスリーブシャフト２１に保持されており、スリーブシャフトに連結された回転駆動機２２により、回転可能にされている。スリーブシャフト２１は中空管で形成されスリーブ２０内をスリーブ基部２０ａからスリーブ先端部２０ｂまで連通して先端部で開口している。スリーブシャフトの回転駆動機側にブローエア発生器２３が取付けられ、スリーブシャフト内に空気を吹き込む。
【００１３】
マッフル炉の下方側の側壁１４に管状にされた溶融ガラス管取り出し口１４ａが開口し、スリーブ２０から流下して管状形成される軟質状ガラス４１が引出される。ここに軟質状ガラスとはガラス管成形に適当な粘度に調整された溶融ガラスをいう。軟質状ガラス４１は外気で冷却され次第に所定径のガラス管に成形される。マッフル炉上部のスリーブ基部２０ａ側が平板状の炉壁で構成され、平坦部１５を形成している。この平坦部１５に矩形形状パターンの開口部１５ａが設けられている。この開口部１５ａは溶融ガラス４０を流出するオリフィス１６を挿入し、スリーブ基部２０ａに近接させるためのもので、オリフィス周囲は円筒状耐火物１６ａで覆われている。オリフィス１６は溶融炉（図示しない）から取り出された溶融ガラスを貯留するフィーダー１７の下部に設けられる。
【００１４】
図２および図３に示すように、開口部１５ａの内壁１５ａ１に沿い周回するようにして矩形の開口部１５ａにほぼ合わせてその内壁を覆うように上面から見て凸字形状パターンに形成された筒状のフレーム状シェード３０が配置される。このシェード３０は開口部１５ａの内壁１５ａ１に密着させることが好ましい。図４ないし図６に示すようにフレーム状シェード３０はＰｔ，Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｒｕ，Ｐｄやその合金などでなる高融点金属のフレーム３１で形成されており、一方のエッジすなわち上側エッジ３１ａに間隔を置いて折り曲げ可能な複数の突片が形成されこれらが係合子３２となる。なお符号３８は開口部における炉壁を係合子３２とともに挟む止め具である。他方のエッジすなわち下側エッジ３１ｂは凸字形状パターンの凸部３５側に下降する傾斜に形成され、エッジの内外周に周回するように沿って後述する液滴を受ける断面Ｕ字状の樋３３、３４が設けられる。内周樋３３はフレーム３１のエッジをプレス成形し、外周樋３４は断面Ｌ字形状の高融点金属枠体を図示のようにエッジ端縁に溶接して取り付ける。これらの樋が液滴の流路となり、凸部３５側に流れる。凸部３５の部分は内外周の樋３３，３４から流れてきた液滴を落下させるために外周樋３４の縁３４ａを逆方向すなわち下方に折り曲げてドレイン３６とする。折り曲げ部分のフレームエッジに切り欠け部３１ｃを設けて内周樋３３の液滴が切り欠け部３１ｃを通って外周樋３４に流れるようにする。この結果、内外樋の液滴がドレイン３６から自由に落下できるようにしている。ドレイン３６の位置は、落下させる液滴がフレーム状シェード３０の直下にあるスリーブ２０およびスリーブに巻きつけられる溶融ガラスを避けて落ちるようにスリーブ軸２０ｃを横切る方向にスリーブから離れる位置に配置する。
【００１５】
図２に示すように、オリフィス１６はスリーブ基部２０ａに例えば５０ｍｍ〜１００ｍｍまで近接し、オリフィスを覆う円筒状耐火物１６ａもスリーブ基部２０ａに近接する。したがってフレーム状シェード３０の下側エッジから円筒状耐火物１６ａが突出する場合がある。ここに液滴が生じた場合に、フレーム状シェード３０で液滴を受けることができないので、円筒状耐火物１６ａに液滴が結露した場合を考慮し、円形状の底面に平面が円形の一部を突状部としたティアドロップ（涙滴）パターンの高融点金属製の受け皿３７を取付ける。ティアドロップパターンの突状部３７ａ側を斜めに下げてこの突状部３７ａをドレインにして液滴がこのドレインからスリーブ２０を避けて落下するようにしている。この突状部３７ａが開口部１５ａおよびフレーム状シェード３０のドレイン３６の位置に対応しており、マッフル炉に受け皿３７を取付けたオリフィス１６を設置するときに開口部１５ａに円滑に挿入されるようにしている。
【００１６】
本実施形態の動作について説明する。マッフル炉内室が加熱され、回転駆動機２２およびブローエア発生器２３が動作し、スリーブ２０が回転している状態で、フィーダーから供給される溶融ガラス４０がオリフィス１６から流出されリボン状になってスリーブ基部２０ａに巻きつけられる。溶融ガラスは回転するスリーブ表面で相互に融着しながらスリーブ先端部２０ｂ側に流下し、先端部でブローエアによりバッグを形成しつつマッフル炉の溶融ガラス管取り出し口１４ａから引出される。このようにしてガラス管形成装置から引出されたガラス管４１は未だ軟質状態であるが、ローラ（図示しない）上を移動しながら外気で冷却され水平状態で硬化し所定の寸法で切断されて、用途に応じたガラス管製品となる。
【００１７】
マッフル炉内の溶融ガラスの揮発成分は飽和蒸気となり、主にフレーム状シェード３０および開口部周辺に凝結して液滴を発生して落下するが、開口部周辺の液滴はフレーム状シェード３０がコレクターとなり、またフレーム状シェード３０が低温になりやすいので、飽和蒸気の凝結をシェードに集中させることができ、他の壁面への凝結を緩和する。シェードの下側エッジ３１ｂの内外周の樋３３、３４とドレイン３６により集めた液滴を、スリーブ２０の溶融ガラス上を避けてマッフル炉内の他の箇所に落下させ、溶融ガラス上に落下するのを防止する。
【００１８】
オリフィス１６を覆う円筒状耐火物１６ａ面に液滴が生じた場合は、受け皿３７で受けて突状部３７ａをドレインとして溶融ガラス上を避けて落下させる。フレーム状シェード３０の取付けだけでかなりの効果があるが、さらに受け皿３７を取付けることで万全を期することができる。
【００１９】
（実施形態２）  
図７に示すように本実施形態はオリフィス面１６ｂよりも下側エッジ３１ｂの内周樋３３をスリーブ２０側に配置したフレーム状シェード構造を有している。実施形態１と同符号は同様部分を示し、重複する説明を省略する。マッフル炉の開口部１５ｂをオリフィスの円筒状耐火物１６ａと同軸のやや径大の円形とし、オリフィス１６をマッフル炉内に挿入配置する。フレーム状シェード４０を円形パターンとして開口部内壁に沿って取付ける。フレーム状シェード４０の内周樋３３の内径を円筒状耐火物１６ａの外周よりも小径とし、円筒状耐火物１６ａの周壁に生じる液滴を受けることができるようにしている。実施形態１と同様に外周樋３４の一部を延ばし下方に折り曲げてドレイン３６ａとし、下方に位置するスリーブ２０およびスリーブに巻きつけられた溶融ガラスを避ける位置に液滴を落下させる。この配置によれば、オリフィス１６とスリーブ基部２０ａとの距離に比較的余裕がある場合に有用である。
【００２０】
以上本発明を実施形態により説明したが、マッフル炉のオリフィスを配置する開口部の形状はフィーダーの形状などで任意に変更されるものであり、開口部に取付けるフレーム状シェード３０の形状も凸字パターンに限らず、開口部形状に対応して変形することができる。受け皿３７も同様である。さらにフレーム状シェードの結合子はフランジ状でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態１の略断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う一部拡大略断面図。
【図３】図１のオリフィス付近の下面図。
【図４】実施形態１のフレーム状シェードの斜視図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図６】図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図７】本発明の実施形態２の一部拡大略断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１０：ガラス管形成装置
１１：マッフル炉
１５：平坦部
１５ａ：開口部
１６：オリフィス
１６ａ：円筒状耐火物
１７：フィーダー
２０：スリーブ
２０ａ：スリーブ基部
２０ｂ：スリーブ先端部
２１：スリーブシャフト
２２：回転駆動機
２３：ブローエア発生器
３０：フレーム状シェード
３１：フレーム
３１ａ：上側エッジ
３１ｂ：下側エッジ
３２：係合子
３３：内周樋
３４：外周樋
３４ａ：縁
３５：凸部
３６：ドレイン
３７：受け皿
３７ａ：突状部
【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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【図７】
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