JP2015137207A - 管ガラス製造装置及び管ガラスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マッフルドアに付着した不純物を含む液体がガラスに落下することを防止し、ガラスの品質を安定化させることができる管ガラス製造装置を提供する。
【解決手段】マッフル炉４と、マッフル炉４内に配置されたスリーブと、を備え、スリーブ上に供給される溶融ガラスをスリーブの先端から引き出す管ガラスＧの製造装置であって、マッフル炉４は、管ガラスＧを引き出すための管ガラスＧの出口４Ｂと、前記管ガラスＧの出口４Ｂに設置されたマッフルドア１１を備え、マッフルドア１１は、管ガラスＧの上部において傾斜面１１ａを具備してなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、管ガラス製造装置及び管ガラスの製造方法の技術に関する。

一般に、マッフル炉と、マッフル炉内に配置されたスリーブと、を備え、スリーブの先端を下向きに配置し、スリーブ上に供給される溶融ガラスをスリーブの先端から引き出すガラス製造装置が公知となっている（特許文献１参照）。マッフル炉は、溶融ガラスを引き出すガラス出口を有し、ガラス出口にはマッフル炉内の雰囲気温度を調整するためのマッフルドアが設けられている。

特開昭４８−９３６１０号公報

特許文献１に示す如く、従来のマッフルドアの下面は地面に対して平行に形成されている。また、マッフル炉内の空気には溶融ガラスから揮発したホウ酸成分等が含まれており、揮発したホウ酸成分が外気との境界で冷やされて、マッフル炉の出口の上部に設けられたマッフルドアに結露して付着することがある。
マッフルドアに付着したホウ酸成分を含む液体は、重力によってマッフルドアの下面に集まり落下する。このとき、マッフルドアの下面は地面に対して平行に設けられているため、下面全体から均等にホウ酸成分を含む液体が落下する可能性がある。ホウ酸成分を含む液体がマッフルドア下方を通る環状に成形されたガラスへ滴下すると、ガラスの品質が低下する。

そこで、本発明は係る課題に鑑み、マッフルドアに付着した不純物を含む液体がガラスに落下することを防止し、ガラスの品質を安定化させることができる管ガラス製造装置を提供する。

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。

即ち、請求項１に係る管ガラス製造装置は、マッフル炉と、前記マッフル炉内に配置されたスリーブと、を備え、前記スリーブ上に供給される溶融ガラスを前記スリーブの先端から引き出す管ガラス製造装置であって、前記マッフル炉は、管ガラスを引き出すための管ガラス出口と、前記管ガラス出口に設置されたマッフルドアを備え、前記マッフルドアは、前記管ガラスの上方において傾斜面を具備してなることを特徴とする。

請求項２に係る管ガラス製造装置は、前記マッフルドアのマッフル炉内側の側面であって少なくとも管ガラスの直上方に、マッフル炉内側に突設する液体落下防止部材を設けたことを特徴とする。

一方、請求項３に係る管ガラスの製造方法は、請求項１または請求項２に記載の管ガラスの製造装置により管ガラスを製造することを特徴とする。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

すなわち、請求項１に係る管ガラス製造装置によれば、マッフルドアに付着した液体が管ガラスの上方から移動するため、管ガラスに落下するのを防止することができる。

請求項２に係る管ガラス製造装置によれば、マッフルドアに付着した液体が落下防止部材によって管ガラスの上方からそれ以外の場所へ誘導されるため、管ガラスに落下するのを防止することができる。

請求項３に係る管ガラスの製造方法によれば、マッフルドアに付着した液体が管ガラスに落下するのを防止しながら管ガラスを製造することができる。

本発明の実施形態に係る管ガラスの製造方法が実施される管ガラス製造装置を示す側面図。 本発明の第１の実施形態に係るマッフル炉及びマッフルドアを示す正面図。 本発明の第２の実施形態に係るマッフル炉及びマッフルドアを示す正面図。 本発明の第３の実施形態に係るマッフル炉及びマッフルドアを示す正面図。 本発明の第４の実施形態に係るマッフル炉及びマッフルドアを示す正面図。 本発明の第５の実施形態に係るマッフル炉及びマッフルドアを示す背面図。

次に、発明の実施の形態を説明する。なお、図１は管ガラス製造装置１０の側面図である。なお管ガラス製造過程の下流側（図１の矢印方向）を前方、上流側を後方として説明する。

まず、本実施形態に係る管ガラスＧの製造方法が実施される管ガラス製造装置１０について図１を用いて説明する。

本実施形態に係る管ガラス製造装置１０は、スリーブを用いたダンナー方式の管引き装置であり、ガラス溶融炉１、スリーブ２、スリーブ２を回転駆動するスリーブ駆動装置３、スリーブ２を格納するマッフル炉４、走行路５、搬送ローラ６、管引き機７、切断機８、コンベア９等を有する。なお、管ガラスＧは、ガラス溶融炉１で溶融した溶融ガラスをスリーブ２に供給し、搬送ローラ６及び管引き機７を用いて、スリーブ２先端から溶融ガラスを引き延ばすことで成形される。

ガラス溶融炉１は、ガラス原料を溶融する炉であり、ガラス溶融炉１内で溶融された溶融ガラスは、マッフル炉４内のスリーブ２へと供給される。

スリーブ２は、円筒状に形成された耐火物により構成され、その先端部２ａは先端側へ向かうにつれて縮径するテーパー形状に形成されている。スリーブ２は、回転することにより、マッフル炉４へ供給された溶融ガラスを巻回させて円筒状に成形するものである。スリーブ２は、先端部２ａへ向かうにつれて下方へ傾斜するように配置されており、スリーブ駆動装置３のシャフト２１に連結される。シャフト２１は、スリーブ２の基端部２ｂから先端部２ａにわたって挿通されている。スリーブ２はマッフル炉４に格納される。

マッフル炉４は、ガラス溶融炉１の下流側に設けられており、ガラス溶融炉１から供給される溶融ガラスを流入させるための溶融ガラス供給口４Ａが設けられている。溶融ガラス供給口４Ａは、溶融ガラスをスリーブ２に流下させることができる位置に配置されており、本実施形態においては、溶融ガラス供給口４Ａはスリーブ２の基端部２ｂの直上方に設けられている。また、マッフル炉４の下流側には管ガラス出口４Ｂが設けられおり、管ガラス出口４Ｂには、マッフルドア１１が設けられている。管ガラス出口４Ｂは図２に示すように管ガラスＧの引抜き方向から見て長方形に形成されている。また、マッフル炉４の上流側にはスリーブ用開口４Ｃが設けられている。

走行路５は、マッフル炉４の下流側に設けられており、曲線状に形成されている。また、走行路５は、下面が開放された箱状のカバーによって被覆されている。

搬送ローラ６は、走行路５及び走行路５の下流側に設けられており、管ガラスＧを下方から支持しつつ下流側へ搬送する。走行路５の下流側に設けられた搬送ローラ６は、等間隔を開けて水平方向に複数個配置されている。

管引き機７は、走行路５の下流側に設けられており、走行路５から送り出される管ガラスＧを一定速度でけん引し、切断機８に向けて送り出すものである。
管引き機７は、上下に無端ベルトを配置しており、上下のベルトによって管ガラスＧの上下面を挟持して下流方向へけん引案内することにより管ガラスＧを移動させる。

切断機８は、管引き機７から送り出される管ガラスＧを一定長さごとに切断するもので、従来と同様の構成である。切断機８で切断された管ガラスＧはコンベア９で次工程へ搬送される。

次に、マッフルドア１１について図２を用いて説明する。図２は、本発明の第１の実施形態を示す。
マッフルドア１１は、マッフル炉４内の雰囲気温度を調整するための部材であり、正面視において、管ガラス出口４Ｂの一部を覆うように設けられている。マッフルドア１１は、管ガラス出口４Ｂに対して相対的に上下方向に移動可能に構成されており、その上下方向の移動量を調節することにより管ガラス出口４Ｂの開口面積を変化させて、マッフル炉４内の雰囲気温度を調整することが可能となっている。

マッフルドア１１は、図２に示すように正面視において、略門型に構成されている。言い換えればマッフルドア１１の中央部の下面の位置が両端部の下面の位置よりも高くなるように構成されている。マッフルドア１１の中央部下面に傾斜面１１ａが形成されており、本実施形態においては、傾斜面１１ａは、管ガラス出口４Ｂを通過する管ガラスＧの上方において連続的に傾斜している。より詳細には、本実施形態においては、図２に示すように、マッフルドア１１における、管ガラス出口４Ｂを通過する管ガラスＧの上方に位置する部分となる中央部下面に傾斜面１１ａが形成されており、傾斜面１１ａは、左側に向かうにつれて下方向へ連続的に傾斜するように形成されている。また、傾斜面１１ａの水平方向の幅は、管ガラスＧの直径よりも大きい。

マッフルドア１１は、マッフル炉４内と外気とを隔てる壁であるため、マッフルドア１１の表裏で温度差が発生し、マッフルドア１１の内側の壁に液体が付着する（結露する）。前記液体は、溶融ガラスに含まれるホウ酸成分を含む液体であり、粘度が高くマッフルドア１１の内側の壁を伝って下方へ移動し集まって大きな滴になる。大きな滴となった液体はマッフルドア１１の下端から落下する。

マッフルドア１１に、傾斜面１１ａが形成されていることにより、マッフルドア１１の中央部に形成された液体は傾斜面１１ａの最下端（左端）へと移動する（図２の矢印Ｄ１方向）。これにより、管ガラスＧに液体が落下するのを防ぐことができる。

図３は、本発明の第２の実施形態を示す。図３に示すように、マッフルドア１１には中央部下面に傾斜面１１ｂが形成されており、傾斜面１１ｂは、管ガラスＧの上方にあり、二つの傾斜面を組み合わせて形成されている。
傾斜面１１ｂは、左端から右側に向かうにつれて上方へ傾斜する第一の傾斜面１３ａと、右端から左側に向かうにつれて上方へ傾斜する第二の傾斜面１３ｂとから構成される。第一の傾斜面１３ａと第二の傾斜面１３ｂとの交線１３ｃは、管ガラス出口４Ｂを通過する管ガラスＧの直上方にあり、かつ傾斜面１１ｂにおいて最も高い位置にある。

傾斜面１１ｂが第一の傾斜面１３ａと第二の傾斜面１３ｂとを有し、これらの交線１３ｃが管ガラスＧの直上方にあり、かつ傾斜面１１ａにおいて最も高い位置にあることにより、マッフルドア１１の下面に集まった液体が第一の傾斜面１３ａまたは第二の傾斜面１３ｂに沿って下方（第一の傾斜面１３ａの左端または第二の傾斜面１３ｂの右端）へと移動する（図３の矢印Ｄ２方向）ことができる。これにより、管ガラスＧに液体が落下するのを防ぐことができる。

なお、本実施形態において、交線１３ｃは、管ガラスＧの直上方となるように構成されているが、これに限定するものではなく、交線１３ｃは、管ガラスＧの直上方以外の位置となるように構成することで、マッフルドア１１の下面に集まった液体を第一の傾斜面１３ａの左端または第二の傾斜面１３ｂの右端へと移動させることができる。

図４は、本発明の第３の実施形態を示す。図４に示すように、マッフルドア１１の中央部下面に傾斜面１１ｃが形成されており、傾斜面１１ｃは、管ガラスＧの上方にあり、二つの同方向に傾いた傾斜面と略垂直面を組み合わせて形成されている。
傾斜面１１ｃは、左端から右側に向かうにつれて上方へ傾斜する第一の傾斜面１３ｄと、第一の傾斜１３ｃ右端部の下方から右側に向かうにつれて上方へ傾斜する第二の傾斜面１３ｅと、第一の傾斜面１３ｄと第二の傾斜面１３ｅとの間の位置に設けられるこれらを連結する略垂直面１３ｆとから構成される。略垂直面１３ｆは、管ガラス出口４Ｂを通過する管ガラスＧの直上方に配置される。すなわち、傾斜面１１ｃは、中途部に段部が形成された左下がりの傾斜を形成している。

傾斜面１１ｃが第一の傾斜面１３ｄと、第二の傾斜面１３ｅと、第一の傾斜面１３ｄと第二の傾斜面１３ｅとの間の位置に設けられるこれらを連結する略垂直面１３ｆとから構成していることにより、マッフルドア１１の下面に集まった液体が第一の傾斜面１３ｄまたは第二の傾斜面１３ｅに沿って下方（第一の傾斜面１３ｄの左端）へと移動する（図４の矢印Ｄ３方向）。これにより、管ガラスＧに液体が落下するのを防ぐことができる。
このように、傾斜面を、一方向への傾斜により形成する場合、図２に示した傾斜面１１ａのように、一方向への連続的な傾斜に形成したり、図４に示した傾斜面１１ｃのように、第一の傾斜面１３ｄと第二の傾斜面１３ｅとの間に、これらを連結する略垂直面１３ｆを有する不連続な傾斜に形成したりすることができる。

なお、本実施形態において、略垂直面１３ｆは、管ガラスＧの直上方となるように構成されているが、これに限定するものではなく、略垂直面１３ｆは、管ガラスＧの直上方以外の位置となるように構成することで、マッフルドア１１の下面に集まった液体を傾斜面１１ｃの左端へと移動させることができる。

図５は、本発明の第４の実施形態を示す。図５に示すように、マッフルドア１１の中央部下面に傾斜面１１ｄが形成されており、傾斜面１１ｄは、曲線的な傾斜に構成とすることもできる。
傾斜面１１ｄは、半円の円弧状となるように構成される。傾斜面１１ｄの半円の接線が水平となる位置は、管ガラス出口４Ｂを通過する管ガラスＧの直上方に配置される。すなわち、傾斜面１１ｄは、上に凸の円弧状の傾斜を形成している。即ち、傾斜面１１ｄにおける左半分は右上がりの傾斜（傾きが正の傾斜）に形成され、右半分は右下がりの傾斜（傾きが負の傾斜）に形成されており、左半分の傾斜と右半分の傾斜との境界点（傾きが正から負に変わる点）の高さ位置が、最も高い位置となっている。

マッフルドア１１に、上に凸の円弧状の傾斜を形成したことにより、マッフルドア１１の下面に集まった液体が傾斜面１１ｄに沿って下方（左端または右端）へと移動する（図５の矢印Ｄ４方向）。これにより、管ガラスＧに液体が落下するのを防ぐことができる。

なお、本実施形態において、傾斜面１１ｄの半円の接線が水平となる位置は、管ガラスＧの直上方となるように構成されているが、これに限定するものではなく、傾斜面１１ｄの半円の接線が水平となる位置は、管ガラスＧの直上方以外の位置となるように構成することで、マッフルドア１１の下面に集まった液体を左端または右端へと移動させることができる。

図６は、本発明の第５の実施形態を示す。図６に示すように、少なくとも管ガラスＧの直上方であって、傾斜面１１ａの下方にマッフル炉４内側に突設する液体落下防止部材１２を設けている。
液体落下防止部材１２は、図６に示すように、板状に構成されており、液体落下防止部材１２の両端は、長手方向が傾斜面１１ａの傾斜と平行になるようにマッフルドア１１に設けられた係止部材１２ａにより固定されており、液体落下防止部材１２は、マッフルドア１１と離間しており、隙間を有している。液体落下防止部材１２は、少なくとも管ガラスＧの直上方に配置されており、本実施形態においては、長手方向の長さが、傾斜面１１ａの長さとほぼ同様の長さとなるように形成されている。

マッフルドア１１の内側の壁に付着した液体は内側の壁を伝って下方へと移動し、傾斜面１１ａに集まり、液体は傾斜面１１ａに沿って下方（本実施形態では左端）へと移動する（図６の矢印Ｄ５方向）。そして、傾斜面１１ａに沿って移動する際に、一部の液体は、左端まで到達せずに落下することがあるが、落下した液体は、下方の液体落下防止部材１２の上面に集まる。落下防止部材１２の上面に集まった液体は、落下防止部材１２の上面の傾斜に沿って下方（本実施形態では左端）へと移動し（図６の矢印Ｄ５方向）、さらに下方へ落下する。これにより、管ガラスＧに液体が落下するのを防ぐことができる。

なお、本実施形態において、傾斜面１１ａは、連続的な傾斜として構成され、傾斜は左下がりになるように構成されているが、これに限定するものではなく、右下がりになるように構成してもよい。

以上のように、マッフル炉４と、マッフル炉４内に配置されたスリーブ２と、を備え、スリーブ２上に供給される溶融ガラスをスリーブ２の先端から引き出す管ガラス製造装置１０であって、マッフル炉４は、管ガラスＧを引き出すための管ガラス出口４Ｂと、管ガラス出口４Ｂに設置されたマッフルドア１１を備え、マッフルドア１１は、管ガラスＧの直上部において傾斜面１１ａを具備してなるものである。
このように構成することにより、マッフルドア１１に付着した液体が管ガラスＧの直上方から移動するため、管ガラスＧに落下するのを防止することができる。

また、マッフルドア１１のマッフル炉４側の側面であって少なくとも管ガラスＧの直上方に、マッフル炉４内側に突設する液体落下防止部材１２を設けたものである。
このように構成することにより、マッフルドア１１に付着した液体が落下防止部材１２によって管ガラスＧの直上方からそれ以外の場所へ誘導されるため、管ガラスＧに落下するのを防止することができる。

１ ガラス溶融炉
２ スリーブ
３ スリーブ駆動装置
４ マッフル炉
５ 走行路
６ 搬送ローラ
７ 管引き機
８ 切断機
１０ 管ガラス製造装置
１１ マッフルドア
１１ａ 傾斜面
１１ｂ 傾斜面
１１ｃ 傾斜面
１１ｄ 傾斜面
１２ 液体落下防止部材

Claims (3)

1. マッフル炉と、前記マッフル炉内に配置されたスリーブと、を備え、前記スリーブ上に供給される溶融ガラスを前記スリーブの先端から引き出す管ガラス製造装置であって、
   前記マッフル炉は、管ガラスを引き出すための管ガラス出口と、前記管ガラス出口に設置されたマッフルドアを備え、
   前記マッフルドアは、前記管ガラスの上方において傾斜面を具備してなる、
   ことを特徴とする管ガラス製造装置。
2. 前記マッフルドアのマッフル炉内側の側面であって少なくとも管ガラスの直上方に、マッフル炉内側に突設する液体落下防止部材を設けた、
   ことを特徴とする請求項１に記載の管ガラス製造装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の管ガラスの製造装置により管ガラスを製造する、
   ことを特徴とする管ガラスの製造方法。

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