JP2008285382A

JP2008285382A - ガラス瓶の製造装置

Info

Publication number: JP2008285382A
Application number: JP2007133732A
Authority: JP
Inventors: Koji Matsui; 宏司松井; Tatsuya Okamoto; 達哉岡本; Shingo Yamada; 真悟山田
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2008-11-27

Abstract

【課題】小ロット多品種のガラスビーズを直接法によりエネルギ効率良く且つ短時間で製造することができる装置を提供する。
【解決手段】ガラス溶解炉と、該ガラス溶解炉にスロートを介して接続された温度調整槽と、該温度調整槽の排出口に接続された切断機と、該切断機に投入シュートを介して接続された成形装置とを備え、該ガラス溶解炉は天井壁に下向きで取付けられた酸素バーナを有し、該酸素バーナには酸素濃度９０容量％以上の支燃ガスが供給され、またガラス原料及び副原料が気体搬送により供給されるようになっていて、該酸素バーナを下向きで燃焼させると共にガラス原料及び副原料をその火炎中に下向きで供給して溶解し、生成したガラス溶解物を炉内底部に一時的に貯留して、そのまま該スロートを介して該温度調整槽へと流出させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明はガラス瓶の製造装置に関し、更に詳しくは天井壁に特定の酸素バーナを下向きで取付けた小型のガラス溶解炉を備え、所謂小ロット多品種のガラス瓶をエネルギ効率良く且つ短時間で製造することができるガラス瓶の製造装置に関する。

従来、ガラス瓶の製造装置として、ガラス溶解炉と、このガラス溶解炉にスロートを介して接続された温度調整槽と、この温度調整槽の排出口に接続された切断機と、この切断機に投入シュートを介して接続された成形装置とを備えるものが使用されている。そしてかかるガラス瓶の製造装置におけるガラス溶解炉としては、炉内上流部に溶解ゾーンが形成され、また炉内中流部から下流部にかけて清澄ゾーン（ガス抜きゾーン）が形成された相当に長大なものが使用されており、かかるガラス溶解炉はその最上流部から炉内に投入したガラス原料や副原料（以下これらをガラス原料等という）を、該ガラス溶解炉の側壁に取付けたバーナで溶解するようになっている（例えば特許文献１〜３参照）。

しかし、前記のようなガラス溶解炉を備える従来のガラス瓶の製造装置には、ガラス溶解炉の炉内に投入したガラス原料等をバーナの燃焼による炉内輻射を利用して溶解するようになっているため、１）バーナとして酸素バーナを燃焼させる場合であっても、エネルギ効率が悪い、２）炉内に投入するガラス原料等には融点の異なる様々なものが含まれており、これらのなかで融点の低いものは溶解が早いが、融点の高いものは溶解が遅いので、全体としての均質溶解が難しく、均質溶解にかかる時間が長い、３）ガラス溶解炉の炉内に生成するガラス溶解物の上部に未溶解のガラス原料等の低温物が存在するため、ガラス溶解物中に発生するガスが抜け難く、ガス抜きにかかる時間が長い、という問題があり、またかかる問題に起因し、結果としてガラス溶解炉が長大なものとなって、炉内のガラス溶解物の入れ替えが誠に厄介であるため、４）小ロット多品種のガラス瓶の製造に著しく不向きという問題がある。
特開平１１−１１９５３号公報特開平１１−１１９５４号公報特開２００５−１５２９９号公報

本発明が解決しようとする課題は、小ロット多品種のガラス瓶をエネルギ効率良く且つ短時間で製造することができる装置を提供する処にある。

前記の課題を解決する本発明は、ガラス溶解炉と、該ガラス溶解炉にスロートを介して接続された温度調整槽と、該温度調整槽の排出口に接続された切断機と、該切断機に投入シュートを介して接続された成形装置とを備え、該ガラス溶解炉は天井壁に下向きで取付けられた酸素バーナを有し、該酸素バーナには酸素濃度９０容量％以上の支燃ガスが供給され、またガラス原料等が気体搬送により供給されるようになっていて、該酸素バーナを下向きで燃焼させると共にガラス原料等をその火炎中に下向きで供給して溶解し、生成したガラス溶解物を炉内底部に一時的に貯留して、そのまま該スロートを介して該温度調整槽へと流出させるようにして成ることを特徴とするガラス瓶の製造装置に係る。

本発明に係るガラス瓶の製造装置は、ガラス溶解炉と、このガラス溶解炉にスロートを介して接続された温度調整槽と、この温度調整槽の排出口に接続された切断機と、この切断機に投入シュートを介して接続された成形装置とを備えている。本発明に係るガラス瓶の製造装置では、ガラス溶解炉を除き、他の構成は従来のガラス瓶の製造装置と同様になっているので、以下、ガラス溶解炉について主に説明する。

本発明に係るガラス瓶の製造装置において、ガラス溶解炉は、天井壁に下向きで取付けられた酸素バーナを有している。酸素バーナには酸素濃度９０容量％以上の支燃ガスが供給されるようになっており、またガラス原料等が、通常はガラス原料及び副原料を混合した粉粒状のガラス原料等が気体搬送により供給されるようになっていて、この酸素バーナを下向きで燃焼させるときにガラス原料等をその火炎中に下向きで供給して溶解するようになっている。かかる酸素バーナそれ自体としては、公知のものを転用でき、例えば特開平８−３１２９３８号公報、特開２０００−５５３４０号公報及び特開２０００−１０３６５６号公報等に記載されているような酸素バーナを転用できる。これらの酸素バーナは、先端部におけるノズル構造が、中心部から外周部に向かい、例えば燃料供給ノズル、一次支燃ガス供給ノズル、被処理物（ガラス原料等）供給ノズル及び二次支燃ガス供給ノズルのように、複数の供給ノズルが同心円状に配列されたものからなっている。

前記のような酸素バーナをガラス溶解炉の天井壁に下向きで取付け、これに酸素濃度９０容量％以上の支燃ガスを供給して下向きで燃焼させると、火炎それ自体の温度が高くなるだけでなく、その火炎は炉内底部に一時的に貯留されるガラス溶解物の湯面をも加熱する。かかる火炎中にガラス原料等を下向きで供給すると、該ガラス原料等は極めて短時間で溶解する。しかもこのとき、下向きで燃焼する高温の火炎中に下向きで供給したガラス原料等の水分は一気に蒸発し、炭酸化合物の形態をとるものは分解してガスを放出するので、炉内底部に一時的に貯留されるガラス溶解物中でのガス発生量は著しく低くなる。その上、かかるガラス溶解物は一時的ではあっても炉内底部に貯留され、ここで均質化とガス抜きが促されるので、従来のガラス溶解炉のように清澄ゾーン（ガス抜きゾーン）を経由するまでもなく、そのまま温度調整槽へ流出させても、ガラス瓶の原料に相当する瓶ガラスとして何ら支障はない。小ロット多品種のガラス瓶を、エネルギ効率良く且つ短時間で製造することができるのである。

前記した酸素バーナには昇降手段を設け、該昇降手段の作動によりそれらの先端部とガラス溶解炉の炉内底部に一時的に貯留されるガラス溶解物の湯面との間の距離を可変となるようにするのが好ましい。酸素バーナの燃焼量を調節するだけでなく、酸素バーナの先端部と炉内底部のガラス溶解物の湯面との間の距離をも変えることによって、炉内底部のガラス溶解物、なかでもその湯面の加熱をより自在に制御できるようにするのである。酸素バーナの燃焼量を調節すると、それらの火炎長さが変わり、火炎の先端部と炉内底部のガラス溶解物の湯面との間の距離が変わることが多いが、この距離が適正でない場合は、かかる距離を前記の昇降手段により適正に制御できる。

本発明に係るガラス瓶の製造装置によると、小ロット多品種のガラス瓶を、エネルギ効率良く且つ短時間で製造することができるという効果がある。

図１は本発明に係るガラス瓶の製造装置を一部縦断面で略示する全体図である。図示したガラス瓶の製造装置は、ガラス溶解炉１１と、ガラス溶解炉１１の下流側にスロート１２を介して接続された温度調整槽１３と、温度調整槽１３の排出口１４に接続された切断機１５と、切断機１５の下流側に投入シュート１６を介して接続された成形装置１７とを備えている。ガラス溶解炉１１を除く他の構成は従来のガラス瓶の製造装置と同様になっているが、ガラス溶解炉１１は、横断面がほぼ正方形で、全体としてはやや縦長の、外観が直方体様を呈しており、その天井壁に酸素バーナ２１が下向きで取付けられていて、酸素バーナ２１が直下に臨む炉内底部に生成したガラス溶解物Ａが一時的に貯留されるようになっている。酸素バーナ２１はシリンダ機構３１を介して天井壁に取付けられており、昇降可能となっていて、その先端部と炉内底部のガラス溶解物Ａの湯面との間の距離が可変となっている。

酸素バーナ２１は前記したような複数の供給ノズルが同心円状に配列されたものからなっている。かかる酸素バーナ２１には吸着式酸素発生装置４１から燃焼制御ユニット４２を介し酸素濃度９０容量％以上の支燃ガスが供給されるようになっており、また燃料タンク４３から燃焼制御ユニット４２を介し燃料ガスが供給されるようになっている。更に酸素バーナ２１にはガラス原料及び副原料を混合した粉粒状のガラス原料等が気体搬送で供給されるように気体搬送系５１が接続されている。気体搬送系５１の上流側にはドライヤ付きコンプレッサ５２が接続されており、その途中にガラス原料等供給系６１が接続されている。ガラス原料等供給系６１は、ガラス原料等貯留用のホッパ６２、ホッパ６２に接続された定量切出装置６３、定量切出装置６３に接続された振動篩６４、振動篩６４に接続された定量供給装置６５を備え、また振動篩６４で篩分けられた粗大物を破砕して振動篩６４の上流側に戻す破砕機６６を備えている。ホッパ６２、定量切出装置６３、振動篩６４及び定量供給装置６５を経由し、また必要に応じ破砕機６６をも経由してガラス原料等供給系６１から気体搬送系５１へ粉粒状のガラス原料等を定量供給しつつ、更に酸素バーナ２１へと供給するようになっている。図示したガラス瓶の製造装置では、ガラス溶解炉１１の天井壁に下向きで取付けた酸素バーナ２１へ燃料ガス及び酸素濃度９０容量％以上の支燃ガスを供給して下向きで燃焼させ、その火炎中に粉粒状のガラス原料等を下向きで供給して溶解するようになっている。

図示したガラス瓶の製造装置では、前記のようにガラス原料等をガラス溶解炉１１の酸素バーナ２１で溶解し、生成したガラス溶解物Ａを炉内底部に一時的に貯留し、ここで均質化とガス抜きとを促した後、スロート１２を介し温度調整槽１３へと流出させるようになっている。そして温度調整槽１３で温度調整したガラス溶解物を、排出口１４を介し、切断機１５で１本分のガラス瓶量に切断した後、切断したものを、投入シュート１６を介し、成形装置１７へと供して、ブロー成形することによりガラス瓶Ｂを製造するようになっている。

本発明に係るガラス瓶の製造装置を一部縦断面で略示する全体図。

符号の説明

１１ガラス溶解炉
１２スロート
１３温度調整槽
１４排出口
１５切断機
１６投入シュート
１７成形装置
２１酸素バーナ
３１シリンダ機構
４１吸着式酸素発生装置
４３燃料タンク
５１気体搬送系
６１ガラス原料等供給系
６２ホッパ
６３定量切出装置
６４振動篩
６５定量供給装置

Claims

ガラス溶解炉と、該ガラス溶解炉にスロートを介して接続された温度調整槽と、該温度調整槽の排出口に接続された切断機と、該切断機に投入シュートを介して接続された成形装置とを備え、該ガラス溶解炉は天井壁に下向きで取付けられた酸素バーナを有し、該酸素バーナには酸素濃度９０容量％以上の支燃ガスが供給され、またガラス原料及び副原料が気体搬送により供給されるようになっていて、該酸素バーナを下向きで燃焼させると共にガラス原料及び副原料をその火炎中に下向きで供給して溶解し、生成したガラス溶解物を炉内底部に一時的に貯留して、そのまま該スロートを介して該温度調整槽へと流出させるようにして成ることを特徴とするガラス瓶の製造装置。
酸素バーナに昇降手段が設けられており、該昇降手段の作動により該酸素バーナの先端部とガラス溶解炉の炉内底部に一時的に貯留されるガラス溶解物の湯面との間の距離が可変となるようにした請求項１記載のガラス瓶の製造装置。