JP2009120445A

JP2009120445A - ガラス溶融炉

Info

Publication number: JP2009120445A
Application number: JP2007296292A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Noguchi; 和也野口; Yoshinori Hasegawa; 義徳長谷川
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2009-06-04

Abstract

【課題】清澄槽内の溶融ガラスの液面の気泡によってレーザ反射光が乱される惧れがなく、溶融ガラスの液面をレーザ変位計で正確に計測監視することができるガラス溶融炉を提供すること。
【解決手段】ガラス原料を加熱溶融する溶融槽１と、溶融槽１で溶融された溶融ガラスＧを清澄する清澄槽２と、清澄槽２で清澄された溶融ガラスＧを流出させる作業槽３とを備え、清澄槽２内の溶融ガラスＧの液面レベルをレーザ変位計４で計測し、液面レベルの変位に応じて溶融槽１へのガラス原料の投入量を調節するガラス溶融炉１０において、清澄槽２の槽内に、レーザ変位計４による計測領域Ａを仕切る仕切部５を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶融ガラスをガラス成形設備等に連続供給し得るガラス溶融炉に関するものである。

従来、溶融ガラスをガラス成形設備に連続供給する場合、ガラス原料を加熱溶融する溶融槽と、溶融槽で溶融された溶融ガラスを清澄する清澄槽と、清澄槽で清澄された溶融ガラスを流出させる作業槽とを備えたガラス溶融炉が広く用いられている。そして、作業槽からの溶融ガラスの流出を一定に保って溶融ガラスをガラス成形設備に安定に供給するために、清澄槽内の溶融ガラスの液面レベルを監視し、液面レベルの変位に応じて溶融槽へのガラス原料の投入量を調節することが行われている。

下記の特許文献１には、清澄槽内の溶融ガラスの液面にレーザ光を照射し、その液面からの反射光を受光して液面レベルの変位を監視することが記載されている。
特開２００５−６０１３３号公報

ところが、このガラス溶融炉の清澄槽においては、溶融ガラスに含まれるガス成分が気泡として溶融ガラスの液面に浮上し、液面を覆うため、液面の気泡によってレーザ反射光が乱されてレーザ変位計の誤計測を招く難点があった。

また、上記の特許文献１には、清澄槽に連通するモニター槽を設け、このモニター槽内で溶融ガラスの液面レベルを監視することが記載されている。しかしながら、この方法は清澄槽とは別個にモニター槽を設けなければならない上に、モニター槽の加熱手段を増設しなければならないため、ガラス溶融炉の清澄槽の構造の複雑化、及び加熱制御の複雑化を招く難点がある。

本発明は、ガラス原料を加熱溶融する溶融槽と、該溶融槽で溶融された溶融ガラスを清澄する清澄槽と、該清澄槽で清澄された溶融ガラスを流出させる作業槽とを含み、前記清澄槽内の溶融ガラスの液面レベルをレーザ変位計で計測し、該液面レベルの変位に応じて前記溶融槽への前記ガラス原料の投入量を調節するガラス溶融炉であって、
前記清澄槽の槽内に、前記溶融ガラスの液面において前記レーザ変位計の計測領域を仕切り、該計測領域内への気泡の流れ込みを防ぐ仕切部を設けてなることを特徴としている。

また、本発明は、仕切部の下端が、清澄槽の溶融ガラス液面からの深さの１０分の６以上深い位置にあることを特徴としている。

本発明のガラス溶融炉で、仕切部の下端が、清澄槽の溶融ガラス液面からの深さの１０分の６未満の浅い位置にあると、下方から計測領域内に溶融ガラス中の微塵泡が流れ込む確率が高くなり、微塵泡が成長して液面に浮上するとレーザ反射光が乱されてレーザ変位計の誤計測を招くことになる。本発明のガラス溶融炉では、仕切部の下端が、清澄槽の溶融ガラス液面からの深さの１０分の６以上深い位置にあることが、レーザ変位計の高い計測精度を確保する上で好ましい。一方、仕切部の下端が、溶融ガラス液面からの深さの１０分の９の深さを超える位置まで溶融ガラス中に没していると、溶融ガラスの流れを阻害する場合がある。本発明のガラス溶融炉では、仕切部の下端が、清澄槽の溶融ガラス液面からの深さの１０分の９以内の位置にあることが、さらに好ましい。

本発明に係るガラス溶融炉によれば、清澄槽内の溶融ガラスの液面においてレーザ変位計の計測領域を仕切る仕切部によって、計測領域内に気泡が流れ込むのを確実に防ぐことができるので、従来のように、液面の気泡によってレーザ反射光が乱される惧れもなく、溶融ガラスの液面をレーザ変位計で正確に計測することができる。

しかも、清澄槽の槽内に仕切部を設けるだけの至って簡素な構成でレーザ変位計の誤計測を確実に防ぐことができる。したがって、従来のように、清澄時の気泡による悪影響を回避するためにモニター槽を別設して装置構造の複雑化を招いたり、このモニター槽用の加熱手段を増設して加熱制御の複雑化を招いたりすることもない。

図１に示すように、本実施形態のガラス溶融炉１０は主として、ガラス原料を加熱溶融する溶融槽１と、溶融槽１で溶融された溶融ガラスＧを清澄する清澄槽２と、清澄槽２で清澄された溶融ガラスＧをガラス成形設備Ｍへ流出させる作業槽３と、清澄槽２内の溶融ガラスＧの液面レベルを計測するレーザ変位計４と、清澄槽２内の溶融ガラスＧの液面においてレーザ変位計４の計測領域Ａを仕切る仕切部５と、から構成されている。

溶融槽１は、不図示の加熱手段を備えており、投入装置Ｈにより溶融槽１内に投入されたガラス原料を加熱し溶融する。溶融槽１で溶融された溶融ガラスＧは、連結パイプ１１を通って清澄槽２へ流れ、清澄槽２において、溶融ガラスＧに含まれるガス成分が気泡Ｂとして溶融ガラスＧの液面に浮上し、時間経過にともなって気泡Ｂははじけてガス成分を大気中に放出する。こうして溶融ガラスＧが清澄される。そして、清澄槽２で清澄された溶融ガラスＧは、連結パイプ２１を通って作業槽３へ流れ、作業槽３において必要に応じて撹拌され、ガラス成形設備Ｍへ供給される。

レーザ変位計４は、レーザ光を清澄槽２の天井部に設けられた開口部２２を通して溶融ガラスＧの液面に照射し、この液面からの反射光を再び開口部２２を通して受光部で受光する。こうして、レーザ変位計４は、レーザ光が照射される液面の計測領域Ａにおいて、溶融ガラスＧの液面レベルを三角測距方式により計測する。そして、不図示の制御装置が、レーザ変位計４で計測した溶融ガラスＧの液面レベルの変位に応じて上記投入装置Ｈを制御し、溶融槽１へのガラス原料の投入量を調節する。こうして、作業槽３からの溶融ガラスＧの流出量が一定に保たれる。

本実施形態では、レーザ変位計４を溶融ガラスＧの液面から約７００ｍｍの高さ位置に設け、そして、レーザ変位計４のレーザ光を照射する計測領域Ａを、溶融ガラスＧの液面の下流側に設定している。また、レーザ変位計４の受光部には、溶融ガラスＧからの輻射光を遮ることによって誤計測を回避するための不図示のフィルタが設けられている。

仕切部５は、矩形の板状部材５１が清澄槽２の対向する内壁面の間に架け渡されて構成されている。この板状部材５１によって、清澄槽２内の溶融ガラスＧの液面がその上流側と下流側とに二分され、その下流側においてレーザ変位計４の計測領域Ａが仕切られている。このことで、溶融ガラスＧの上流側の気泡Ｂが下流側の計測領域Ａ内に流れ込むのを防ぐことができ、溶融ガラスＧの液面レベルをレーザ変位計４で正確に計測することが可能となる。

本実施形態において、仕切部５の上端は、溶融ガラスＧの液面よりも約１０ｍｍ上方へ突出しており、気泡Ｂが仕切部５を乗り越えることを防いでいる。そして、仕切部５の上端と清澄槽２の天井部との間の隙間５２と上記開口部２２とを通して、溶融ガラスＧから出たガスを外部へ放出するようにしている。

一方、仕切部５の下端は、溶融ガラスＧの深さの約１０分の７の深さ位置にまで溶融ガラスＧ中に没しており、清澄された溶融ガラスＧの清澄領域まで達している。このことで、溶融ガラスＧ中の気泡Ｂが仕切部５を潜って計測領域Ａへ流れ込むことを防いでいる。清澄された溶融ガラスＧは、仕切部５の下端と清澄槽２の底部との間の隙間５３を通って下流へ流れる。

このように本実施形態のガラス溶融炉１０は、清澄槽２内の溶融ガラスＧの液面においてレーザ変位計４の計測領域Ａを仕切る仕切部５を設け、この仕切部５によって、計測領域Ａ内に気泡Ｂが流れ込むのを確実に防ぐことができるので、従来のように、液面の気泡によってレーザ反射光が乱される惧れもなく、溶融ガラスＧの液面をレーザ変位計４で正確に計測することができる。

しかも、本実施形態のガラス溶融炉１０は、清澄槽２の槽内に仕切部５を設けるだけの至って簡素な構成でレーザ変位計４の誤計測を確実に防ぐことができる。したがって、従来のように、清澄時の気泡による悪影響を回避するためにモニター槽を別設して装置構造の複雑化を招いたり、モニター槽用の加熱手段を増設して加熱制御の複雑化を招いたりする難点もない。

以上、本実施形態の溶融ガラス供給装置１０について説明したが、本発明はその他の形態でも実施することができる。

例えば、図２に示す溶融ガラス供給装置２０のように、レーザ変位計４の計測領域Ａを仕切る仕切部５を筒状部材５４により構成しても良い。筒状部材５４は、連結部５５を介して清澄槽２の上部に連結固定されており、清澄槽２の四周の内壁面に対し間隔を開けて配設されている。この筒状部材５４によって、清澄槽２内の溶融ガラスＧの液面がその中流域とその他の流域とに二分され、その中流域においてレーザ変位計４の計測領域Ａが仕切られている。

筒状部材５４もまた、その上端が溶融ガラスＧの液面よりも上方へ突出しており、その下端は、清澄された溶融ガラスＧの清澄領域まで達している。このことで、溶融ガラスＧの気泡Ｂが計測領域Ａ内に流れ込むのを確実に防ぐことができ、溶融ガラスＧの液面の中流域においても溶融ガラスＧの液面レベルをレーザ変位計４で正確に計測することが可能となる。

本発明は、その他、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づいて種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内でいずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。

本実施形態のガラス溶融炉の概略側面断面図である。本発明に係るガラス溶融炉の実施変形例の概略側面断面図である。

符号の説明

１０、２０ガラス溶融炉
１溶融槽
２清澄槽
３作業槽
４レーザ変位計
５仕切部
Ｇ溶融ガラス
Ａ（レーザ変位計の）計測領域
Ｂ気泡

Claims

ガラス原料を加熱溶融する溶融槽と、該溶融槽で溶融された溶融ガラスを清澄する清澄槽と、該清澄槽で清澄された溶融ガラスを流出させる作業槽とを含み、前記清澄槽内の溶融ガラスの液面レベルをレーザ変位計で計測し、該液面レベルの変位に応じて前記溶融槽への前記ガラス原料の投入量を調節するガラス溶融炉であって、
前記清澄槽の槽内に、前記溶融ガラスの液面において前記レーザ変位計の計測領域を仕切り、該計測領域内への気泡の流れ込みを防ぐ仕切部を設けてなることを特徴とするガラス溶融炉。
仕切部の下端が、清澄槽の溶融ガラス液面からの深さの１０分の６以上深い位置にあることを特徴とする請求項１記載のガラス溶融炉。