CN1948195A - 玻璃制造装置以及玻璃制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种玻璃制造装置及玻璃制造方法，在熔融玻璃的液位变化时，也可以通过使熔融玻璃的流出量维持固定，来保持玻璃成形品的尺寸均匀，且在玻璃成形品的种类变更时，或者在进料器产生劣化时，不进行繁杂的作业，也可以获得具有特定尺寸的玻璃成形品。该玻璃制造装置中，压力控制装置22根据测定液位、熔融玻璃A的密度、以及熔融玻璃槽121的剖面面积，计算出进料器14的出入口的压力差(设该压力差为Pa)。此处，当用以使玻璃成形品具有特定尺寸的熔融玻璃A的流出量为Qa时，设进料器14的出入口的压力差为Pb。压力控制装置22控制加减压装置20，以将Pb－Pa的压力施加到熔融玻璃A的液面122上。

Description

玻璃制造装置以及玻璃制造方法

技术领域

本发明涉及一种制造玻璃的玻璃制造装置及玻璃制造方法，该玻璃是用作通过对下述光学元件进行精密压制成形而获得的预成型材料或作为板状玻璃的带状材料等、透镜等，即：DVD(Digital Versatile Disc，数字多功能光盘)、CD(Compact Disc，压缩光盘)、磁光盘(MO，Magneto-Optic Disk Drive)等光学摄像透镜；附带照相机的移动电话用透镜；光通讯用透镜或光学机器等所使用的透镜或棱镜等光学元件。

背景技术

近年来，为了降低制造成本，透镜等光学元件等的玻璃成形品可通过如下的精密压制成形而制造，即，使玻璃预成型材料加热软化，且使用具有高精度成形面的金属模具进行压制成形，并省略成形后的研削、研磨工序，直接获得透镜等光学元件。

为了获得上述玻璃成形品所使用的玻璃预成型材料，可使用如图5所示的玻璃制造装置310，通过如下方法而获得。再者，玻璃制造装置310具备熔融炉312、熔融槽421、熔融槽421内的熔融玻璃液面422、炉体423、加热器433、搅拌机425、搅拌翼426、加热器433、进料器314、以及加热器318。

首先，使玻璃制造装置310具备的熔融炉312的熔解槽421中所熔解的熔融玻璃B从进料器314流出，并使该流出的熔融玻璃106冷却，由此获得玻璃坯。除将该玻璃坯切断、研磨而获得玻璃预成型材料之外，为了省去切断、研磨工序以降低制造成本，有时也直接使用上述玻璃坯作为玻璃预成型材料。

直接使用玻璃坯作为玻璃预成型材料时，为了连续高精度地制造具有特定尺寸的玻璃成形品，必须时常使熔融槽421中流出的熔融玻璃B的量(流出量)固定。

从进料器314流出的熔融玻璃的流出量可通过下式(哈根-泊肃叶公式)而表达。

[数1]

Q＝(π/8)×(r⁴/l·μ)×Δp  (式1)

Q：熔融玻璃的流出量，r：进料器半径，l：进料器长度，μ：熔融玻璃的粘度，Δp：进料器出入口的压力差

此处，如使熔融玻璃B从熔解槽421流出的间歇炉等所代表，具有熔融玻璃B的液面高度(熔融玻璃的液位)逐渐下降的熔融炉。当熔融玻璃B的液位变化时，熔融玻璃B的位置能量(熔融玻璃的液面与进料器出口的高度差(落差))产生变化，若不采取任何对策，则因熔融玻璃B的流出量变化，而使玻璃预成型材料的尺寸改变，结果会导致玻璃成形品的尺寸改变。其原因在于，在上述哈根-泊肃叶公式中，Δp是将位置能量转换为压力。

因此，为使玻璃成形品的尺寸不改变，必须将熔融玻璃B的流出量固定保持。作为该对策，可考虑通过适当更改进料器(使熔融玻璃流出的管道)314内熔融玻璃B的温度(即粘度)，而使熔融玻璃B的流出量固定(也可以通过改变进料器314的尺寸(内径、长度)，使熔融玻璃B的流出量固定，但由于不现实，因而此处省略其说明。)。

然而，使进料器314内熔融玻璃B的温度改变时，所流出的熔融玻璃106的温度、粘度也将变化，故而无法获得当初目标的玻璃成形品。而且，即使进料器314内熔融玻璃B的温度改变，由于熔融玻璃B的流出量在温度实际变化前产生时滞，故而仅在时滞部分产生玻璃成形品的尺寸不均。

而且，当使进料器314内熔融玻璃B的温度变化时，可能产生失透。所谓失透，是指在熔融玻璃的固化过程中，在某温度区域，使熔融玻璃保持固定时间以上，由此熔融玻璃的分子结构成为更加稳定的结晶状态，以使玻璃成形品失去透明性的现象。

因此，优选通过熔融玻璃B的液位变化，即使位置能量产生变化，进料器314内的熔融玻璃B也不会产生失透现象，且维持具有良好成形性的温度，并使熔融玻璃B的流出量固定保持。

例如，专利文献1中揭示有玻璃球制造装置，其使玻璃材料在熔融槽内部熔融，从设在熔融槽的喷嘴(进料器)滴下保持固定温度的熔融玻璃，且测定熔融玻璃滴从进料器滴下的时间间隔，并根据该检测结果，控制对熔融槽内部熔融玻璃负载的压力，以使滴下的时间间隔固定。

【专利文献1】特开2004-250267号公报

[发明所欲解决的问题]

然而，上述装置中，难以正确测定连续流出的熔融玻璃的流出量，实际上，由于熔融玻璃流出量的测定值与实际流出量不同，故而造成玻璃成形品的尺寸不均。

进而，上述装置中，熔融玻璃滴从进料器滴下的时间间隔，即，检测熔融玻璃的流出量之后控制施加至熔融玻璃液面的压力，且使熔融玻璃的流出量达到预期的固定值以前产生时滞，故而在此情形下，玻璃成形品也会产生大小不均。

而且，与熔融玻璃的液位逐渐降低时产生的问题不同，例如，在变更玻璃成形品的种类时，由于熔融玻璃的粘度不同，故而熔融玻璃的流出量产生变化。为此，必须进行更改进料器的作业，使之符合变更后的玻璃成形品(熔融玻璃)的尺寸(半径、长度不同)，或者进行温度控制作业，使之成为无失透现象且成形性良好的温度。当不进行如上所述的繁杂作业时，则无法获得如上所述的具有特定尺寸的玻璃成形品。

进而，由于进料器劣化，在进料器半径增大时，熔融玻璃的流出量产生变化，因而在此状态下无法获得具有特定尺寸的玻璃成形品。此情形时，也必须进行进料器的交换作业，或者温度控制作业，使之成为无失透现象且成形性良好的温度。

本发明是鉴于上述问题研制而成，本发明第一目的在于提供如下玻璃制造装置及玻璃制造方法，即，其在熔融玻璃的液位变化时，也可以通过将熔融玻璃的流出量固定维持，来保持玻璃成形品的尺寸均匀。本发明第二目的在于提供如下玻璃制造装置及玻璃制造方法，即，其在玻璃成形品的种类变更时，或者进料器产生劣化时，不进行繁杂的作业，也可以获得具有特定尺寸的玻璃成形品。

发明内容

具体而言，本发明提供之如下：

(1)玻璃制造装置，其具备熔融玻璃槽；压力调整机构，其用于调整对熔融玻璃的液面所施加的压力；以及液位测定机构，其将上述熔融玻璃的液位作为测定液位进行测定。

根据发明(1)，通过液位测定机构对测定液位进行测定，并可根据该测定液位、熔融玻璃的密度、以及熔融玻璃槽的剖面面积，计算出进料器出入口的压力差(设该压力差为Pa)。

此处，当用以使玻璃成形品具有特定尺寸的熔融玻璃的流出量为Qa时，设进料器出入口的压力差为Pb。下述式1中，除了熔融玻璃的流出量及进料器出入口的压力差以外的参数无变更时，可通过压力调整机构，将Pb-Pa的压力施加至熔融玻璃的液面，以此使熔融玻璃的流出量维持在Qa。

[数2]

Q＝(π/8)×(r⁴/l·μ)×Δp  (式1)

Q：熔融玻璃的流出量，r：进料器半径，l：进料器长度，μ：熔融玻璃的粘度，Δp：进料器出入口的压力差

即，与先前例中对难以测定的熔融玻璃的流出量进行测定，使熔融玻璃的流出量固定之方法有所不同，由发明(1)，根据自身易测定的测定液位，对施加至熔融玻璃液面的压力进行控制，由此可使熔融玻璃的流出量固定。而且，与先前例不同，在使熔融玻璃的流出量达到预期的固定值以前，不产生时滞。

进而，在玻璃成形品的种类变更时，或者在进料器产生劣化时，也不更改进料器，而是根据自身易测定的测定液位，对施加至熔融玻璃液面的压力进行控制，由此可使熔融玻璃的流出量固定。

如上所述，根据发明(1)，在熔融玻璃的液位变化时，也可以通过使熔融玻璃流出量维持固定，来保持玻璃成形品的尺寸均匀。而且，根据发明(1)，在玻璃成形品的种类变更时，或者在进料器产生劣化时，不进行繁杂的作业，也可以获得具有特定尺寸的玻璃成形品。

(2)根据(1)所述的玻璃制造装置，其具备液面监控槽，与可流入上述熔融玻璃的上述熔融玻璃槽连通，且在大气开放时或者特定压力下，暂时积存上述熔融玻璃。

根据发明(2)，当熔融玻璃以可流入的方式与熔融玻璃槽连通，且设置有在大气开放时或者特定压力下暂时积存熔融玻璃的液面监控槽时，液面监控槽内熔融玻璃的液位，形成实际的熔融玻璃位置能量(熔融玻璃的液面与进料器出口的高度差(落差))。

例如，熔融玻璃的液位变化时，也可以利用压力调整机构而调整施加至熔融玻璃液面的压力，以使液位测定机构所测定的液面监控槽内熔融玻璃的液位固定。如上所述，当液面监控槽内熔融玻璃的液位固定时，液面监控槽内熔融玻璃的位置能量(熔融玻璃的液面与进料器出口的高度差(落差))固定。此时，由于上述进料器出入口的压力差固定，根据上式1，流出量Q也固定。

因此，并非如先前所述，对难以测定的熔融玻璃的流出量进行测定，使熔融玻璃的流出量固定，而是通过控制自身易测定的液面监控槽内熔融玻璃的测定液位，可使熔融玻璃A的流出量固定。尤其是，除熔融玻璃槽以外，设置有在大气开放时或者特定压力下暂时积存熔融玻璃的液面监控槽，以此可不受熔融玻璃的蒸汽压影响，而对施加至熔融玻璃液面的压力进行调整，因而可使熔融玻璃的流出量更加固定。而且，与先前例不同，使熔融玻璃的流出量达到预期固定值以前，不产生时滞。

进而，在玻璃成形品的种类变更时，或者在进料器产生劣化时，也不更改进料器，而是通过控制测定液位，可使熔融玻璃的流出量固定。

如上所述，根据发明(2)，在熔融玻璃的液位变化时，也可以通过将熔融玻璃的流出量维持固定，来保持玻璃成形品的尺寸均匀。而且，根据发明(2)，在玻璃成形品的种类变更时，或者在进料器产生劣化时，不进行繁杂的作业，也可以获得具有特定尺寸的玻璃成形品。

(3)根据(1)或(2)所述的玻璃制造装置，其具备压力控制机构，根据上述液位测定机构所测定的上述测定液位，控制上述压力调整机构。

(4)根据(2)或(3)所述的玻璃制造装置，其中上述液位测定机构通过对上述液面监控槽内的上述熔融玻璃液面照射激光，以检测来自上述熔融玻璃液面的反射光，从而对上述测定液位进行测定。

(5)根据(2)或(3)所述的玻璃制造装置，其中上述液位测定机构通过对上述液面监控槽内的上述熔融玻璃照射放射线，并利用透过上述熔融玻璃的放射线量，来对上述测定液位进行测定。

(6)根据(2)或(3)所述的玻璃制造装置，其中上述液位测定机构控制使密闭的上述液面控槽内的压力固定。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的玻璃制造装置，其具备管道，使上述熔融玻璃从上述熔融玻璃槽流出。

(8)根据(7)所述的玻璃制造装置，其具备加热器，使上述管道保持固定温度。

(9)一种玻璃制造装置，其具备：熔融玻璃槽；压力调整机构，其用于调整对熔融玻璃的液面所施加的压力；液面监控槽，其与可流入上述熔融玻璃的上述熔融玻璃槽连通，且具有暂时积存上述熔融玻璃的密闭构造；以及压力计，其用于测定上述液面监控槽内上述熔融玻璃的液面与该液面监控槽端部之间的空间压力，根据上述压力计所测定的上述空间的压力，控制上述压力调整机构，使上述空间的压力固定。

(10)一种玻璃制造方法，其使保持于熔融玻璃槽的熔融玻璃流出，且将上述熔融玻璃的液位作为测定液位，利用液位测定机构进行测定，并根据所测定的上述测定液位，调节对上述熔融玻璃槽内的上述熔融玻璃所施加的压力。

(11)根据(10)所述的玻璃制造方法，其中上述测定液位是液面监控槽内熔融玻璃的液位，该液面监控槽与上述熔融玻璃槽连通，且在大气开放时或者特定压力下，暂时积存从上述熔融玻璃槽流入的上述熔融玻璃。

(12)根据(10)或(11)所述的玻璃制造方法，其中上述液位测定机构通过对上述熔融玻璃的表面照射激光，以检测来自上述熔融玻璃液面的反射光，从而对上述测定液位进行。

(13)根据(10)或(11)所述的玻璃制造方法，其中上述液位测定机构通过对上述熔融玻璃照射放射线，并利用透过上述熔融玻璃的放射线量，对上述测定液位进行测定。

(14)根据(10)或(11)所述的玻璃制造方法，其中上述液位测定机构控制使密闭的上述液面监控槽内的压力固定，以此方式测定上述测定液位。

(15)根据(10)或(14)所述的玻璃制造方法，其中为了使上述液位测定机构所测定的上述测定液位固定，而控制对上述熔融玻璃槽内的上述熔融玻璃所施加的压力。

(16)根据(10)至(15)中任一项所述的玻璃制造方法，其使上述熔融玻璃从管道流出，且通过加热上述管道的加热器而使上述管道的温度保持固定。

(17)一种玻璃制造方法，其使保持于熔融玻璃槽的熔融玻璃流出，且液面监控槽与可流入上述熔融玻璃的上述熔融玻璃槽连通，并通过压力测定机构，测定暂时积存上述熔融玻璃的具有密闭构造的液面监控槽内上述熔融玻璃的液面、与该液面监控槽端部之间的空间压力，并且对上述熔融玻璃槽内的上述熔融玻璃所施加的压力进行控制，使上述压力测定机构所测定的压力固定。

[发明的效果]

根据本发明，在熔融玻璃的液位变化时，也可以通过将熔融玻璃的流出量维持固定，来保持玻璃成形品的尺寸均匀。而且，根据本发明，在玻璃成形品的种类变更时，或者在进料器产生劣化时，不进行繁杂的作业，也可以获得具有特定尺寸的玻璃成形品。

附图说明

图1为概略表示本发明第1实施形态的玻璃制造装置的剖面图。

图2为概略表示与图1具有不同构造的玻璃制造装置的剖面图。

图3为概略表示本发明第2实施形态的玻璃制造装置的剖面图。

图4为概略表示与图3具有不同构造的玻璃制造装置的剖面图。

图5为概略表示本发明第3实施形态的玻璃制造装置的剖面图。

图6为概略表示与图5具有不同构造的玻璃制造装置的剖面图。

图7为概略表示先前玻璃制造装置的剖面图。

[符号的说明]

10、210、310        玻璃制造装置

12                  熔融炉

14                  进料器

16                  能级计

17                  压力计

18                  加热器

20               加减压装置

22               压力控制装置

121              熔融槽

122              液面

123              炉体

125              搅拌机

128              连接部

129              液面监控槽

130              液面

133              加热器

A                熔融玻璃

具体实施方式

[第1实施形态]

以下，根据附图，对本发明的各实施形态进行说明。再者，以下实施形态的说明中，对同一构成要件附以同一符号，故省略或简略化其说明。

[玻璃制造装置]

图1为表示本发明第1实施形态的一较佳例，概略表示玻璃制造装置的剖面图。

如图1所示，玻璃制造装置10具备熔融炉12，用以使玻璃原料熔融而获得熔融玻璃A；进料器14，是使熔融玻璃A连续流下的路径(导管)；能级计16，测定下述熔融槽121内熔融玻璃液面122的高度(熔融玻璃的液位)；加热器18，加热上述进料器14；加减压装置20；以及压力控制装置22，控制加减压装置20。

熔融炉12具备熔融槽121，是将玻璃原料熔融时的容器；炉体123，罩在该熔融槽121的周围；搅拌机125，用以搅拌熔融槽121；以及加热器133，对熔融槽121进行加热，且可保持特定温度。再者，熔融槽121为熔融玻璃槽之一例，加热器133为加热机构之一例。

熔融槽121可使熔融玻璃A熔融、澄清。该熔融玻璃A的温度可以通过加热器133而保持特定温度。

而且，熔融槽121虽设置有未图示的玻璃原料投入口，但是在该玻璃原料投入口闭合时，形成密闭状态的结构。进而，熔融槽121在由下述加减压装置20进行加压或者减压时，还具备结构上可承受的耐压性。

炉体123罩在熔融槽121的周围，且由耐火砖等耐热材料而形成。

搅拌机125从熔融槽121的上部插入熔融槽121的大致中央部。该搅拌机125具备搅拌翼126，通过在水平方向上旋转该搅拌翼126，来搅拌熔融玻璃A，以使其均质化。

加热器133附设在熔融槽121的周边部。熔融槽121通过该加热器133而适当加热，并且保持在固定温度。

进料器14是使熔融玻璃A从熔融槽121流出的管道之一例，在该进料器14的周边部附设有加热器18。该加热器18通过使进料器14的温度保持固定，来控制进料器14内熔融玻璃A的粘性，并且可控制进料器14中熔融玻璃A的流出速度。

能级计16为测定熔融玻璃A的液位的液位测定机构之一例。该能级计16按照如下所述，测定熔融槽121内熔融玻璃A的液面122的高度，即，熔融玻璃A的液位。首先，能级计16使激光强度(亮度)在高频处变化，且从发射器(未图示)朝向液面监控槽121内熔融玻璃A的液面122照射激光。所照射的激光通过液面122反射，并且能级计16检测出来自液面122的反射光。此时，液面122的距离所对应的反射光的波形与基准内部波形产生相位差。接着，能级计16通过与内部波形之间产生的相位差计算至液面122为止的距离，由此测定熔融玻璃A的液位。

加减压装置20是对熔融槽121的液面122所施加的压力进行调整的装置，其具备作为加压机构之一例的压缩机201；作为减压(真空)机构之一例的真空泵203；以及通过开闭而调整压力的压力调节阀205。再者，加减压装置20为压力调整机构之一例。

压缩机201与配管202连通，进而经由压力调节阀205、配管206而与熔融槽121连通。该压缩机201产生压缩空气，并因所产生的压缩空气而形成加压状态。当通过对压力调节阀205的操作而将压缩空气从压缩机201供给至熔融槽121时，熔融槽121形成加压状态。

真空泵203与配管204连通，进而经由压力调节阀205、配管206而与熔融槽121连通。该真空泵203排出熔融槽121内的气体，使熔融槽121内减压。当通过对压力调节阀205的操作而将熔融槽121内的气体由真空泵203排出时，熔融槽121形成减压状态。

压力调节阀205是设置在配管202与配管206之间、进而设置在配管204与配管206之间的电磁阀。如上所述，通过压力调节阀205的动作，配管202与配管206形成如下状态：配管202与配管206相连通的状态、配管204与配管206相连通的状态、或者与任一配管均不连通的状态中的任一状态。

作为压力控制机构之一例的压力控制装置22是根据能级计16所测定的熔融槽121内熔融玻璃A的液位，而控制加减压装置20的控制装置，具体而言，其具备CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)以及RAM(Random-Access Memory，随机存储器)等(均未图示)。即，压力控制装置22根据能级计16所测定的熔融槽121内熔融玻璃A的液位，来控制施加至熔融槽121的液面122的压力。

再者，本实施形态中，如图1所示，使熔融槽121自身为密闭构造，进而，使熔融槽121具备耐压性，但是如图2所示，当使炉体123为密闭构造且具有耐压性(耐压结构)时，熔融槽121可不形成密闭构造，且可使其不具备耐压性。此时，加减压装置20与炉体123连通。如上所述，例如使使用有白金、白金合金等高价材质的熔融槽121不形成密闭构造，且不具备耐压性即可，因此可控制成本。进而，也可使玻璃制造装置10具备除熔融槽121与炉体123以外的具有耐压性密闭构造的部件。

而且，本实施形态中，熔融炉12为间歇炉，但也可为连续炉。

而且，本实施形态中设置有搅拌机125，其具备用以搅拌熔融槽121内熔融玻璃A的搅拌翼126，但也可通过使用喷出气体的气体起泡装置进行起泡，来搅拌熔融槽121内的熔融玻璃A。

而且，该搅拌翼126的形状并无特别限定，例如，可使用如本实施形态的螺旋状等众所周知的形状或结构的搅拌翼。

另外，进料器14、熔融槽121、搅拌机125、搅拌翼126、连接部128等，考虑到上述各部件的耐热性、对熔融玻璃A的耐侵蚀性以及对熔融玻璃A的品质影响较少等，在至少与熔融玻璃接触的部分，优选白金制或者白金合金制，但未必限于白金或白金合金。

另外，本实施形态中，进料器14使熔融玻璃A连续流出，但进料器14的前端也可以构成为越朝向前端越变细的形状的流出喷嘴。并且，在如此情形时，例如，从流出喷嘴前端流出的熔融玻璃6成为特定单位的玻璃坯，且通过装有水或油的回收槽进行冷却、回收，并作为球状预成型坯而利用于球状透镜的制造中。作为上述流出喷嘴的形状，例如，可使用管道状、喷嘴前端扩大为锥形状等众所周知的各种形状或结构。

而且，本实施形态中，通过能级计16测定熔融玻璃A的液位，但并非限于此，也可以在熔融槽121上设置目测窗，通过人眼来测定熔融玻璃A的液位。

另外，本实施形态中，能级计16通过对熔融槽121内熔融玻璃A的液面照射激光，而检测来自熔融玻璃液面的反射光，并由此测定熔融玻璃A的液位，但并非限于此，能级计可以是取代激光而利用微波的微波式，取代激光而测定超音波反射时间的超音波式、放射线式、浮标式、耦合式(热电偶式)、重量式、体积式、阻力式、光线式、电极式、以及静电电容式，而且，也可以是利用放射温度计测定从熔融玻璃所放射的放射热(辐射热)，来测定熔融玻璃的液位。进而，如上所述，也可以在熔融槽121的侧面安装透明窗(目测窗)，由此直接读出熔融玻璃的能级。

利用放射线的能级计以如下方式测定熔融玻璃的液位。能级计从所具备的放射线源向熔融玻璃照射放射线。进而，能级计检测出透过熔融玻璃的放射线量，由此测定熔融玻璃的液位。即，利用放射线的能级计是利用熔融玻璃吸收放射线以使其减衰的原理。

所谓浮标式能级计，是使浮标浮于熔融玻璃的液面上，通过浮标的位置变化来测定熔融玻璃液位的能级计。所谓耦合式能级计，是在几个部分设置热电偶，检测由熔融玻璃的热量引起的热电偶是否产生电力，由此测定熔融玻璃液位的能级计。所谓重量式能级计，是测定每个熔融槽的重量，将此重量与初期重量比较，倒推熔融玻璃的液位，由此测定熔融玻璃液位的能级计。所谓体积式能级计，是测定熔融槽内熔融玻璃的体积，并倒推熔融玻璃的液位，由此测定熔融玻璃液位的能级计。所谓阻力式能级计，是根据搅拌机115具备的搅拌翼116旋转时所受到的熔融玻璃的阻力，换算熔融玻璃量，进而换算熔融玻璃的液位，由此测定熔融玻璃液位的能级计。所谓光线式能级计，是使光线在熔融玻璃的液面斜向反射，从受光部检测出的反射光位置进行检测，因此是熔融玻璃液面下降时，光线返回的横向位置产生变化，由此测定熔融玻璃液位的能级计。所谓电极式能级计，是设置多个电极，使熔融玻璃接触电极所引起的导电率变化，由此测定熔融玻璃液位的能级计。所谓静电电容式能级计，是熔融玻璃接触所插入电极(检测电极与接地电极)时，检测电极与接地电极的电阻值及/或静电电容值产生变化，由此测定熔融玻璃液位的能级计。

而且，本实施形态中，若作为加压机构之一例的压缩机201与作为减压机构之一例的真空泵203可对熔融槽121进行加压或减压，则可使用众所周知的各种各样形状或构成的装置。

而且，本实施形态中，压力调节阀205是通过压力控制装置22而控制的电磁阀，但并非限于此，压力调节阀205也可以是人工操作的手动阀。

而且，本实施形态中，通过作为压力控制机构之一例的压力控制装置22，来控制施加至熔融槽121的液面122的压力，但并不限于压力控制装置22，也可以通过人工对施加至熔融槽121的液面122的压力进行控制。

而且，上述加热器18、133可使用众所周知的电热器、电加热器、通电发热体、或者通过高频诱导加热或燃烧器等中所使用气体等的燃烧而进行加热的加热器等，进而，上述加热器18也可以对进料器14直接通电而进行加热。

[玻璃的制造方法]

其次，使用上述玻璃制造装置，对本发明的玻璃制造方法进行说明。

首先，如图1所示，将玻璃原料投入玻璃制造装置10的熔融槽121中，通过加热器133加热并使其熔解。此时，利用搅拌机125搅拌熔融玻璃A，以使其均质。熔融玻璃原料形成熔融玻璃A。能级计16测定熔融槽121内熔融玻璃A的液位。根据所测定的熔融玻璃A的液位，压力控制装置22控制加减压装置20，且控制施加至熔融槽121的液面122的压力。

具体而言，通过能级计16测定熔融玻璃A的液位(测定液位)，并且压力控制装置22通过该测定液位、熔融玻璃A的密度、以及熔融玻璃槽121的剖面面积，计算出进料器14的出入口的压力差(设该压力差为Pa)。

此处，当用以使玻璃成形品为特定尺寸的熔融玻璃A的流出量为Qa时，使进料器出入口的压力差为Pb。下式1中，当除熔融玻璃A的流出量与进料器14的出入口的压力差以外的参数无改变时，压力控制装置22通过将Pb-Pa的压力施加至熔融玻璃A的液面122来控制加减压装置20。因此，可将熔融玻璃A的流出量维持在Qa。

[数3]

Q＝(π/8)×(r⁴/l·μ)×Δp  (式1)

Q：熔融玻璃的流出量，r：进料器半径，l：进料器长度，μ：熔融玻璃的粘度，Δp：进料器出入口的压力差

如上所述，与先前例中对难以测定的熔融玻璃的流出量进行测定，使熔融玻璃的流出量固定之方法有所不同，根据自身易测定的测定液位，对施加至熔融玻璃A的液面122的压力进行控制，由此可使熔融玻璃A的流出量Q固定。而且，与先前例中测定熔融玻璃A的流出量Q，并根据所测定的熔融玻璃A的流出量Q对熔融玻璃A的液面施加压力，由此使熔融玻璃A的流出量Q固定之方法有所不同，在使熔融玻璃A的流出量达到预期的固定值Qa以前，未产生时滞。

而且，对于利用如上所述的玻璃制造装置10的本发明之玻璃制造方法，当玻璃成形品的种类变更时，或者，当进料器14产生劣化时，不更改进料器14，而是根据自身易测定的测定液位，对施加至熔融玻璃A的液面122的压力进行控制，由此可使熔融玻璃A的流出量维持在Qa。

如上所述，根据本发明的玻璃制造方法，在熔融玻璃的液位变化时，也可以通过将熔融玻璃的流出量维持固定，来保持玻璃成形品的尺寸均匀。而且，根据本发明的玻璃制造方法，在玻璃成形品的种类变更时，或者在进料器产生劣化时，不进行繁杂的作业，也可以获得具有特定尺寸的玻璃成形品。

再者，本实施形态中，通过能级计16测定熔融玻璃A的液位(测定液位)，并且压力控制装置22通过此测定液位、熔融玻璃A的密度、以及熔融玻璃槽121的剖面面积，计算出进料器14的出入口的压力差(将该压力差设为Pa)，但并非限于此。即，通过能级计16测定熔融玻璃A的液位(测定液位)，并且压力控制装置22根据该测定液位，计算出熔融玻璃A的液面122与进料器14的出口之高度差，即，熔融玻璃A的液面122与进料器14的出口之落差，进而，也可以通过熔融玻璃的液面122与进料器14的出口之落差，计算出进料器14的出入口的压力差(设该压力差为Pa)。

[第2实施形态]

其次，根据附图，对本发明的较佳第2实施形态进行说明。

再者，本实施形态中，存在以下情形，即，对与上述第1实施形态同样的构成要素，附以相同符号，故省略其说明。

图3为表示本发明第2实施形态的一较佳例，其概略表示玻璃制造装置的剖面图。第2实施形态的玻璃制造装置210具备液面监控槽129与连接部128，该连接部128形成使熔融玻璃A从熔融槽121流入到液面监控槽129的路径，在此方面，与第1实施形态的玻璃制造装置10不同。而且，第2实施形态的玻璃制造装置210中，能级计16测定液面监控槽129内熔融玻璃A的液面130(熔融玻璃的液位)，在此方面。与第1实施形态的玻璃制造装置10不同。

液面监控槽129经由连接部128与熔融槽121连通，且可使熔融玻璃A流入。继而，该液面监控槽129在大气开放时，暂时积存所流入的熔融玻璃A。

而且，熔融槽121设置有未图示的玻璃原料投入口，但是当该玻璃原料投入口被封闭时，形成除连接部128以外的部分成为密闭状态的结构。进而，熔融槽121在下述加减压装置20进行加压或者减压时，也具备结构上可承受的耐压性。

加热器133附设在熔融槽121及液面监控槽129的周边部。熔融槽121及液面监控槽129通过该加热器133进行适宜加热，且保持在固定温度。

能级计16为测定熔融玻璃A的液位的液位测定机构之一例。该能级计16按照如下所述，测定液面监控槽129内熔融玻璃A的液面130的高度，即，熔融玻璃A的液位。首先，能级计16使激光强度(亮度)在高频处变化，且从发射器(未图示)朝向液面监控槽129内熔融玻璃A的液面130照射激光。所照射的激光通过液面130而反射，并且能级计16检测出来自液面130的反射光。此时，反射光的波形与液面130的距离所对应的基准内部波形产生相位差。接着，能级计16计算与内部波形之间产生的相位差至液面130为止的距离，由此测定熔融玻璃A的液位。

作为压力控制机构之一例的压力控制装置22，是根据能级计16所测定的液面监控槽129内熔融玻璃A的液位，来控制加减压装置20的控制装置，具体而言，其具备CPU、ROM以及RAM等(均未图示)。即，压力控制装置22根据能级计16所测定的液面监控槽129内熔融玻璃A的液位，控制施加至熔融槽121的液面122的压力。

再者，本实施形态中，如图3所示，使熔融槽121自身为密闭构造，进而，使熔融槽121具备耐压性，而如图4所示，当使炉体123为密闭构造，且具有耐压性(耐压构造)时，也可不使熔融槽121为密闭构造，且不具有耐压性。在此情形时，加减压装置20与炉体123连通。以此方式，例如由于使用白金、白金合金等高价材质的熔融槽121不为密闭构造，且不具有耐压性，因而可抑制成本。进而，玻璃制造装置210也可具备与熔融槽121及炉体123所不同之具有耐压性的密闭构造的部件。

再者，液面监控槽129难以受到熔融玻璃的蒸汽压的影响，且可减少部件的构成，故而优选在大气开放时暂时积存熔融玻璃A，但是也可以在特定压力下暂时积存熔融玻璃A。此情形时，也可以使液面监控槽129为密闭构造，且使玻璃制造装置210具备压力调整装置，该压力调整装置可将液面监控槽129内的压力调整为特定压力。

而且，液面监控槽129在至少与熔融玻璃接触的部分，考虑到上述各部件之耐热性、对熔融玻璃A的耐侵蚀性以及对熔融玻璃A的品质影响较少等，而优选白金制或者白金合金制，但未必限定于白金或者白金合金。

而且，本实施形态中，压力控制装置22根据能级计16所测定的液面监控槽129内熔融玻璃A的液位，控制加减压装置20，但是压力控制装置22也可以根据熔融槽121内熔融玻璃A的液位来控制加减压装置20，而非液面监控槽129内熔融玻璃A的液位。即，压力控制装置22也可以根据能级计所测定的熔融槽121内熔融玻璃A的液位，来控制施加至熔融槽121的液面122的压力。

而且，本实施形态中，也可以在液面监控槽上安装透明窗(目测窗)，由此直接读出熔融玻璃的能级。

[玻璃的制造方法]

其次，使用上述玻璃制造装置，对本发明的玻璃制造方法进行说明。

首先，如图3所示，将玻璃原料投入玻璃制造装置10的熔融槽121中，通过加热器133加热而使其熔解。此时，利用搅拌机125搅拌熔融玻璃A以使其均质。熔融的玻璃原料形成熔融玻璃A。该熔融玻璃A经由连接部128而流入与熔融槽121连通的液面监控槽129。能级计16测定熔融槽121内熔融玻璃A的液位。压力控制装置22根据所测定的熔融玻璃A的液位，而控制加减压装置20，且控制施加至熔融槽121的液面122的压力。具体而言，压力控制装置22控制加减压装置20，且控制施加至熔融槽121的液面122的压力，以使所测定的熔融玻璃A的液位固定。

此处，从进料器314流出的熔融玻璃的流出量可通过下式(哈根-泊肃叶公式)而表达。再者，此时设置于进料器14之周围的加热器18控制使进料器14内熔融玻璃A的温度固定。

[数4]

Q＝(π/8)×(r⁴/l·μ)×Δp  (式1)

Q：熔融玻璃的流出量，r：进料器半径，l：进料器长度，μ：熔融玻璃的粘度，Δp：进料器出入口的压力差

当熔融玻璃A的液位固定时，液面监控槽129内熔融玻璃A的液面130与进料器14的出口之高度差(落差)，即，熔融玻璃A的位置能量固定。此处，上式1中，Δp是将位置能量转换为压力差，故当使进料器14的尺寸(r：半径，l：长度)及进料器14内的熔融玻璃A产生变化时，流出量Q固定。

因此，并非如先前所述，对难以测定的熔融玻璃A的流出量Q进行测定，使熔融玻璃A的流出量Q固定，而是通过控制自身易测定的测定液位，可使熔融玻璃A的流出量Q固定。尤其是，除熔融槽121以外，设置有在大气开放时或者特定压力下暂时积存熔融玻璃的液面监控槽129，由此可不受熔融玻璃A的蒸汽压影响，而对施加至熔融玻璃A的液面122的压力进行调整，因此可使熔融玻璃的流出量更加固定。而且，与先前例中测定熔融玻璃A的流出量Q，并根据所测定的熔融玻璃A的流出量Q对熔融玻璃A的液面施加压力，由此使熔融玻璃A的流出量Q固定之方法有所不同，在使熔融玻璃A的流出量Q达到预期固定值以前，未产生时滞。

而且，利用如上所述的玻璃制造装置210的本发明之玻璃制造方法中，在玻璃成形品的种类变更时，或者在进料器14产生劣化时，不更改进料器14，而是可通过控制测定液位使熔融玻璃的流出量固定。

如上所述，根据本发明的玻璃制造方法，在熔融玻璃A的液位变化时，也可以通过将熔融玻璃的流出量维持固定，来保持玻璃成形品的尺寸均匀。而且，根据本发明的玻璃制造方法，在玻璃成形品的种类变更时，或者在进料器产生劣化时，不进行繁杂的作业，也可以获得具有特定尺寸的玻璃成形品。

[第3实施形态]

接着，根据附图，对本发明较佳的第3实施形态加以说明

再者，本实施形态中，存在以下情形，即，对与上述第1实施形态及第2实施形态同样的构成要素，附以相同符号，故省略其说明。

图5为表示本发明第3实施形态的一较佳例，其概略表示玻璃制造装置310的剖面图。第3实施形态的玻璃制造装置310具备压力计17，以替代能级计16，在此方面，与第1实施形态及第2实施形态的玻璃制造装置10、210不同。而且，第3实施形态的玻璃制造装置310的液面监控槽129具有密闭构造，在此方面，与第1实施形态及第2实施形态的玻璃制造装置10、210不同。进而，压力计17与液面监控槽129直接连接，该压力计17测定液面监控槽129内熔融玻璃A的液面130与液面监控槽129的端部131之间的空间压力(以下称为“液面监控槽129内的压力”)，在此方面，与第1实施形态及第2实施形态的玻璃制造装置10、210不同。

液面监控槽129经由连接部128与熔融槽121连通，且可以使熔融玻璃A流入。

而且，熔融槽121设置有未图示的玻璃原料投入口，但是当该玻璃原料投入口被封闭时，形成除连接部128以外的部分成为密闭状态的结构。进而，熔融槽121在下述加减压装置20进行加压或者减压时，也具备结构上可以承受的耐压性。

加热器133附设在熔融槽121及液面监控槽129的周边部。熔融槽121及液面监控槽129通过该加热器133进行适宜加热，且保持在固定温度。

压力计17是第3实施形态中用于测定熔融玻璃A的液位的液位测定机构。通过该压力计17测定液面监控槽129内的压力，而可了解液面监控槽129内的液位。即，通过测定压力的增减，而可了解液面监控槽129内的液位。

当压力计17可测定液面监控槽129内的压力时，其种类并无特别限定，可使用差压传送器等。

作为压力控制机构之一例的压力控制装置22，是根据压力计所测定的液面监控槽129内的压力来控制加减压装置20的控制装置，具体而言，其具备CPU、ROM以及RAM等(均未图未)。即，压力控制装置22根据压力计所测定的液面监控槽129内的压力，而控制施加至熔融槽121的液面122的压力。对熔融槽121的加压进行调整，以使压力计所测定的液面监控槽129内的压力固定，藉此，即使在熔融玻璃的液位变化时，也可以使熔融玻璃的流出量维持固定，因而可保持玻璃成形品的尺寸均匀。

在玻璃制造时，液面监控槽129内的温度通常固定，故当液面监控槽129的剖面积固定时，液面监控槽129内的压力与液位大致成反比例关系。因此，本实施形态中，测定液面监控槽129内的压力与测定液位意义相同。在上述CPU的运算中，可将液面监控槽129内的压力换算为液位，也可直接使用由压力计所测定的压力值。

关于熔融玻璃的蒸气压对测定精度的影响，在使液面监控槽内的温度固定，且经过充分的时间以后，熔融玻璃的蒸气压饱和，并在其后固定，因此可获得充分的测定精度。

再者，本实施形态中，如图5所示，使熔融槽121自身为密闭构造，进而，使熔融槽121具备耐压性，而如图6所示，当使炉体123及液面监控槽129为密闭构造，且具有耐压性(耐压构造)时，也可使熔融槽121不为密闭构造，且不具有耐压性。在此情形时，加减压装置20与炉体123连通。以此方式，例如由于使用白金、白金合金等高价材质的熔融槽121不为密闭构造，且不具有耐压性，因而可抑制成本。进而，玻璃制造装置310也可具备与熔融槽121及炉体123所不同之具有耐压性的密闭构造的部件。

而且，液面监控槽129在至少与熔融玻璃接触的部分，考虑到上述各部件的耐热性、对熔融玻璃A的耐侵蚀性以及对熔融玻璃A的品质影响较少等，而优选白金制或者白金合金制，但未必限定于白金或者白金合金。

进而，本实施形态中，压力控制装置22根据压力计17所测定的液面监控槽129内的压力而控制加减压装置20，而压力控制装置22也可不根据液面监控槽129内的压力，而是根据熔融槽内熔融玻璃A的液面，来控制加减压装置20。

[玻璃的制造方法]

接着，使用上述玻璃制造装置310，对本发明的玻璃制造方法加以说明。

首先，如图5所示，将玻璃原料投入玻璃制造装置310的熔融槽121中，通过加热器133加热而使其熔解。此时，利用搅拌机125搅拌熔融玻璃A以使其均质。熔融的玻璃原料形成熔融玻璃A。该熔融玻璃A经由连接部128而流入与熔融槽121连通的液面监控槽129。作为压力测定机构的压力计17测定液面监控槽129内的压力。利用压力控制装置22来控制加减压装置20，且控制熔解槽121的压力，以使压力计17所测定的液面监控槽129内的压力固定，且控制施加至熔融槽121的液面122的压力。具体而言，压力控制装置22控制加减压装置20，使所测定的熔融玻璃A的液位固定，且控制施加至熔融槽121的液面122的压力。

此处，从进料器14流出的熔融玻璃的流出量可通过下式(哈根-泊肃叶公式)而表达。再者，此时设置于进料器14之周围的加热器18控制使进料器14内熔融玻璃A的温度固定。

[数5]

Q＝(π/8)×(r⁴/l·μ)×Δp  (式1)

Q：熔融玻璃的流出量，r：进料器半径，l：进料器长度，μ：熔融玻璃的粘度，Δp：进料器出入口的压力差

当熔融玻璃A的液位固定时，液面监控槽129内熔融玻璃A的液面130与进料器14的出口之高度差(落差)，即，熔融玻璃A的位置能量固定。此处，上式1中，Δp是将位置能量转换为压力差，故当使进料器14的尺寸(r：半径，l：长度)及进料器14内的熔融玻璃A未产生变化时，流出量Q固定。

因此，并非如先前所述，对难以测定的熔融玻璃A的流出量Q进行测定，使熔融玻璃A的流出量Q固定，而是通过控制自身易测定的液面监控槽129内的压力，可使熔融玻璃A的流出量Q固定。而且，与先前例中测定熔融玻璃A的流出量Q，并根据所测定的熔融玻璃A的流出量Q，对熔融玻璃A的液面施加压力，由此使熔融玻璃A的流出量Q固定之方法有所不同，在使熔融玻璃A的流出量Q达到预期固定值以前，未产生时滞。

而且，利用如上所述的玻璃制造装置310的本发明之玻璃制造方法中，在玻璃成形品的种类变更时，或者在进料器14产生劣化时，不更改进料器14，而是可通过控制测定液位使熔融玻璃的流出量固定。

如上所述，根据本发明的玻璃制造方法，在熔融玻璃A的液位变化时，也可以通过将熔融玻璃A的流出量Q进一步维持固定，来保持玻璃成形品的尺寸均匀。而且，根据本发明的玻璃制造方法，在玻璃成形品的种类变更时，或者在进料器产生劣化时，不进行繁杂的作业，也可以获得具有特定尺寸的玻璃成形品。

其次，使熔融玻璃A从进料器14流出，且使所流出的熔融玻璃6冷却、固化，由此制造玻璃坯或从该玻璃坯制造玻璃成形材，进而，由玻璃坯或玻璃成形材来制造玻璃成形品。

再者，本发明并非限定于上述实施形态，在可实现本发明目的之范围内进行的变形、改良等包含于本发明。

Claims (17)

1.一种玻璃制造装置，其具备：

熔融玻璃槽；

压力调整机构，其用于调整对熔融玻璃的液面所施加的压力；以及

液位测定机构，其将上述熔融玻璃的液位作为测定液位而进行测定。

2.根据权利要求1所述的玻璃制造装置，其具备液面监控槽，与可流入上述熔融玻璃的上述熔融玻璃槽连通，且在大气开放时或者特定压力下，暂时积存上述熔融玻璃。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃制造装置，其具备压力控制机构，根据上述液位测定机构所测定的上述测定液位，控制上述压力调整机构。

4.根据权利要求2所述的玻璃制造装置，其中上述液位测定机构通过对上述液面监控槽内的上述熔融玻璃液面照射激光，以检测来自上述熔融玻璃液面的反射光，从而对上述测定液位进行测定。

5.根据权利要求2所述的玻璃制造装置，其中上述液位测定机构通过对上述液面监控槽内的上述熔融玻璃照射放射线，并利用透过上述熔融玻璃的放射线量，来对上述测定液位进行测定。

6.根据权利要求2所述的玻璃制造装置，其中上述液位测定机构控制使密闭的上述液面监控槽内的压力固定，以此方式测定上述测定液位。

7.根据权利要求1所述的玻璃制造装置，其具备管道，使上述熔融玻璃从上述熔融玻璃槽流出。

8.根据权利要求7所述的玻璃制造装置，其具备加热器，使上述管道保持固定温度。

9.一种玻璃制造装置，其具备：

熔融玻璃槽；

压力调整机构，其用于调整对熔融玻璃的液面所施加的压力；

液面监控槽，其与可流入上述熔融玻璃的上述熔融玻璃槽连通，且具有暂时积存上述熔融玻璃的密闭构造；以及

压力计，其用于测定上述液面监控槽内的上述熔融玻璃的液面与该液面监控槽端部之间的空间压力，

根据上述压力计所测定的上述空间的压力，控制上述压力调整机构，使上述空间的压力固定。

10.一种玻璃制造方法，其使保持于熔融玻璃槽的熔融玻璃流出，且

将上述熔融玻璃的液位作为测定液位，利用液位测定机构进行测定，并根据所测定的上述测定液位，调节对上述熔融玻璃槽内的上述熔融玻璃所施加的压力。

11.根据权利要求10所述的玻璃制造方法，其中上述测定液位是液面监控槽内的熔融玻璃的液位，该液面监控槽与上述熔融玻璃槽连通，且在大气开放时或者特定压力下，暂时积存从上述熔融玻璃槽流入的上述熔融玻璃。

12根据权利要求10或11所述的玻璃制造方法，其中上述液位测定机构通过对上述熔融玻璃表面照射激光，以检测来自上述熔融玻璃液面的反射光，从而对上述测定液位进行测定。

13.根据权利要求10或11所述的玻璃制造方法，其中上述液位测定机构通过对上述熔融玻璃照射放射线，并利用透过上述熔融玻璃的放射线量，来对上述测定液位进行测定。

14.根据权利要求10或11所述的玻璃制造方法，其中上述液位测定机构控制使密闭的上述液面监控槽内的压力固定，以此方式测定上述测定液位。

15.根据权利要求10所述的玻璃制造方法，其中为了使上述液位测定机构所测定的上述测定液位固定，而控制对上述熔融玻璃槽内的上述熔融玻璃所施加的压力。

16.根据权利要求10所述的玻璃制造方法，其使上述熔融玻璃从管道流出，且通过加热上述管道的加热器而使上述管道的温度保持固定。

17.一种玻璃制造方法，其使保持于熔融玻璃槽的熔融玻璃流出，且

液面监控槽与可流入上述熔融玻璃的上述熔融玻璃槽连通，并通过压力测定机构，测定暂时积存上述熔融玻璃的具有密闭构造的液面监控槽内的上述熔融玻璃的液面、与该液面监控槽端部之间的空间压力，并且

对上述熔融玻璃槽内的上述熔融玻璃所施加的压力进行控制，使上述压力测定机构所测定的压力固定。

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