JP2016117608A

JP2016117608A - 溶融ガラスの供給方法

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Publication number: JP2016117608A
Application number: JP2014257688A
Authority: JP
Inventors: 林　均; Hitoshi Hayashi; 均林; 井上　雅登; Masato Inoue; 雅登井上; 隆則岩崎; Takanori Iwasaki
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-06-30
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: JP6451299B2

Abstract

【課題】複数の耐火ブロックからなる内側通路部と、複数の保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部とを備える溶融ガラスフィーダーによって溶融ガラスを供給する、溶融ガラスの供給方法であって、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて溶融ガラスを供給することが可能な、溶融ガラスの供給方法を提供する。【解決手段】内側通路部１０の内部を流動する溶融ガラスＧにおいて、溶融ガラスＧの内側通路部１０に接する界面に沿って、不動の固定層Ｇｓを形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、溶融ガラスフィーダーによる溶融ガラスの供給方法の技術に関する。

溶融ガラスフィーダーは、溶融ガラスを次処理工程に供給するための流路である（例えば、「特許文献１」を参照）。
即ち、ガラス製品の製造工程において、溶融炉にてガラス原料を溶融して生成された溶融ガラスは、溶融ガラスフィーダーによって、当該溶融ガラスの粘度が所定の成形粘度となるように温度調整しながら（冷却しながら）、次工程の成形ゾーンに供給される。

特開２０００−９５５２８号公報

前記溶融ガラスフィーダーは、一般的に、複数の耐火ブロックからなり溶融ガラスと直接接触する内周面を形成する内側通路部、および複数の保温ブロックからなり当該内側通路部を外側より被覆して保温する保温部などにより構成される。
ここで、溶融ガラスフィーダー内を流動する溶融ガラスにおいては、溶融温度（ガラス材料が溶融して溶融ガラスとなる温度）領域と成形温度（溶融ガラスの粘度が所定の成形粘度となる温度）領域との間の温度領域にまで温度が低下することにより、内側通路部の内周面（即ち、耐火ブロックの表面）との界面付近にて、発泡や失透が発生し易くなり、その後の工程によって製造されるガラス製品の品質不良を引き起こす要因となっていた。
特に、還元性の強いガラスを還元雰囲気の下で着色させるガラス製品を製造するような場合においては、溶融ガラスと内側通路部の内周面との界面付近に、発泡や失透が発生し易かった。

本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、複数の耐火ブロックからなる内側通路部と、複数の保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部とを備える溶融ガラスフィーダーによって溶融ガラスを供給する、溶融ガラスの供給方法であって、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて溶融ガラスを供給することが可能な、溶融ガラスの供給方法を提供することを課題とする。

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、本発明における溶融ガラスの供給方法は、複数の耐火ブロックからなる内側通路部と、複数の保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部と、を備える溶融ガラスフィーダーによって溶融ガラスを供給する、溶融ガラスの供給方法であって、前記内側通路部の内部を流動する溶融ガラスにおいて、該溶融ガラスの前記内側通路部に接する界面に沿って、不動の固定層を形成することを特徴とする。

このように、本発明における溶融ガラスの供給方法によれば、内側通路部内を流動する溶融ガラスにおいて、発泡や失透の発生し易い界面付近を、不動の固定層として形成することにより、液面の中央部付近における溶融ガラスのみを流動させることができ、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて、溶融ガラスを供給することができる。

また、本発明における溶融ガラスの供給方法は、前記保温部において、複数の前記保温ブロックを、前記溶融ガラスの流動方向に沿って所定の間隙を有して配置することを特徴とする。

これにより、溶融ガラスの流動方向に沿って保温部に形成された複数の間隙を介して、内側通路部の放熱作用が促進されることとなり、前記界面付近における溶融ガラスの温度低下が進み粘度が高くなり、不動の固定層が効果的に形成されることとなる。

また、本発明における溶融ガラスの供給方法は、前記保温部における複数の前記所定の間隙を介して、前記内側通路部に冷却水を噴霧することを特徴とする。

このように、前述した、溶融ガラスの流動方向に沿って保温部に形成された複数の間隙を介して、冷却水を噴霧することにより、内側通路部の放熱作用が更に促進されることとなり、前記界面付近における溶融ガラスの温度低下が進み粘度が高くなり、不動の固定層がさらに効果的に形成されることとなる。

本発明における溶融ガラスの搬送方法によれば、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて溶融ガラスを供給することができる。

本発明の一実施形態に係る溶融ガラスフィーダーの全体的な構成を示した一部断面平面。同じく、溶融ガラスフィーダーを示した図であって、図１の矢印Ｂの方向から見た断面正面図。同じく、溶融ガラスフィーダーを示した図であって、図１の矢印Ｃの方向から見た断面側面図。

次に、発明の実施の形態を説明する。

［概括］
先ず、本発明に係る溶融ガラスＧの供給方法の概括について、図１を用いて説明する。
なお、以下の説明に関しては便宜上、図１における矢印Ａの方向を、溶融ガラスＧの流動方向と規定して記述する。

本実施形態によって具現化される溶融ガラスＧの供給方法は、溶融ガラスフィーダー１による溶融ガラスＧの供給方法であって、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて、溶融ガラスＧを供給するための方法である。

ここで、従来の溶融ガラスフィーダーにおいては、耐火ブロックからなり溶融ガラスＧが流動する通路である内側通路部や、保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部などが備えられ、溶融ガラスＧは、自身の粘度が所定の成形粘度となるように温度調整（冷却）されつつ、前記内側通路部内を流動しながら供給される。
これにより、溶融ガラスＧは、内側通路部内を流動しながら、溶融温度領域と成形温度領域との間の温度領域にまで温度調整（冷却）され、内側通路部の内周面（即ち、耐火ブロックの表面）との界面付近にて、発泡や失透が発生し易い状態となる。

その結果、前記界面付近にて発生した発泡や失透は、内側通路部内を流動する溶融ガラスＧに含有されることとなり、供給される溶融ガラスＧの品質低下を引き起こす要因となっていた。

そこで、本発明者らは、溶融ガラスＧにおける発泡や失透が発生し易い領域が、内側通路部の耐火ブロックとの界面付近の低温状態の領域に限られることに着目し、鋭意研究を行った結果、本実施形態によって具現化される溶融ガラスＧの供給方法を実現するに至った。

即ち、従来の溶融ガラスフィーダーにおいて、内側通路部の内周面（耐火ブロックの表面）との界面付近における溶融ガラスＧは、低温状態であるため粘度が高く、流速が遅くなる一方、液面の中央部付近における溶融ガラスＧは、高温状態であるため粘度が低く、流速が速くなる。
なお、この際の溶融ガラスＧの速度分布は、図１中の等速線Ｌ１によって示すように、前記界面付近から中央部側へいくにつれて一旦急激に流速が速くなり、その後、液面の中央部付近に向かって緩やかに流速が速くなる、略台形形状の曲線によって表される。

これに対して、本実施形態の溶融ガラスフィーダー１においては、液面の中央部付近における溶融ガラスＧの温度が、溶融温度領域以下にまで低下しない限りにおいて、内側通路部１０の内周面（耐火ブロックの表面）との界面付近における溶融ガラスＧの温度をさらに低下させて粘度を高くし、前記界面付近の溶融ガラスＧが内側通路部１０内を流動しないようにしている。
つまり、溶融ガラスＧにおいて、内側通路部１０の耐火ブロックと接する界面に沿って、不動の固定層Ｇｓを形成することとしている。
なお、この際の溶融ガラスＧの速度分布は、図１中の等速線Ｌ２によって示すように、前記界面付近の流速は０であり、前記界面付近から液面の中央部付近に向かって急激に流速が速くなる、山形形状の曲線によって表される。

このように、本実施形態における溶融ガラスフィーダー１によれば、発泡や失透が発生し易い、内側通路部１０の耐火ブロックとの界面付近における溶融ガラスＧを不動の固定層Ｇｓとすることで、液面の中央部付近における溶融ガラスＧのみを流動させることができ、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて、溶融ガラスＧを供給することができる。

［溶融ガラスフィーダー１］
次に、本実施形態における溶融ガラスフィーダー１の構成について、図１乃至図３を用いて説明する。
なお、以下の説明に関しては便宜上、図２および図３の上下方向を溶融ガラスフィーダー１の上下方向と規定して記述する。
また、図３においては、矢印Ａの方向を溶融ガラスＧの流動方向と規定して記述する。

本実施形態における溶融ガラスフィーダー１は、例えば、管ガラスや板ガラス等の製造工程において、溶融炉にて生成された溶融ガラスＧを供給し、次処理工程に供給するための流路として設けられるものである。
溶融ガラスフィーダー１は、図２に示すように、主に、内側通路部１０、保温部２０、天井カバー３０、および冷却手段４０などにより構成される。

内側通路部１０は、溶融ガラスフィーダー１の本体となる部位であって、溶融ガラスＧの流動経路を形成する。
内側通路部１０は、例えば、上方に開口する凹形状の断面形状からなり、水平方向に延出して配設される。

具体的には、図１に示すように、内側通路部１０は、水平状、且つ溶融ガラスＧの流動方向（矢印Ａの方向）に向かって一直線状に連設される複数の矩形板状のボトムブロック１１・１１・・・、およびこれらのボトムブロック１１・１１・・・の両側端部（ボトムブロック１１・１１・・・の連設方向（矢印Ａの方向）との平面視直交方向の両端部）に立設され、且つボトムブロック１１・１１・・・の連設方向（矢印Ａの方向）に沿って一直線状に連設される複数の矩形板状のサイドブロック１２・１２・・・により構成される。

また、これらのボトムブロック１１およびサイドブロック１２は、セラミックス製の耐火ブロックによって各々形成されており、例えば、還元性の強いガラスであって、還元雰囲気下にて着色させる溶融ガラスを取り扱う場合であっても、表面に白金の皮膜を有した耐火ブロック等のように化学反応によって劣化現象が誘発されるのを、防止できるようになっている。

そして、内側通路部１０は、延出方向（ボトムブロック１１・１１・・・の連設方向）の一端部において、図示せぬガラス溶融炉の清澄槽等と連通されるとともに、延出方向の他端部において、例えば、図示せぬ成形ゾーンへと連通される。
こうして、ガラス溶融炉においてガラス原料を溶融して生成された溶融ガラスＧは、溶融ガラスフィーダー１の内側通路部１０の内部を流動し、次工程の成形ゾーンへと供給されるようになっている。

なお、内側通路部１０の形状については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、上方に開口する半円形状の断面形状に構成してもよい。

次に、保温部２０について説明する。
保温部２０は、前述した内側通路部１０の形態を保持しつつ、内側通路部１０を保温するための部位である。
保温部２０は、内側通路部１０を外側より被覆するようにして配置される。

具体的には、図２に示すように、保温部２０は、ボトムブロック１１・１１・・・の下面に接して配置される複数の矩形板状のボトム保温ブロック２１・２１・・・、およびボトム保温ブロック２１・２１・・・の両側端部において、互いに対向する複数のサイドブロック１２・１２・・・の外側（対向方向の反対側）の側面に接して各々配置される複数の矩形板状のサイド保温ブロック２２・２２・・・により構成される。

また、これらのボトム保温ブロック２１およびサイド保温ブロック２２は、保温レンガによって形成されており、内側通路部１０内の熱量が、ボトムブロック１１およびサイドブロック１２を介して外部に放出され難い（つまり、内側通路部１０の内部が保温される）構成となっている。

ここで、図１に示すように、複数のサイド保温ブロック２２・２２・・・において、互いに隣接するサイド保温ブロック２２・２２は、間隙Ｄ１を有しつつ配置されている。
例えば、本実施形態においては、一個のサイド保温ブロック２２に相当する間隙Ｄ１を有しつつ、互いに隣接するサイド保温ブロック２２・２２が配置されている。
換言すると、保温部２０において、複数のサイド保温ブロック２２・２２・・・は、溶融ガラスＧの流動方向に沿って所定の間隙Ｄ１・Ｄ１を各々有して配置される。

また、図３に示すように、複数のボトム保温ブロック２１・２１・・・において、互いに隣接するボトム保温ブロック２１・２１は、間隙Ｄ２を有しつつ配設されている。
例えば、本実施形態においては、一個のボトム保温ブロック２１に相当する間隙Ｄ２を有しつつ、互いに隣接するボトム保温ブロック２１・２１が配置されている。
換言すると、保温部２０において、複数のボトム保温ブロック２１・２１・・・は、溶融ガラスＧの流動方向に沿って所定の間隙Ｄ２・Ｄ２を各々有して配置される。

このように、本実施形態においては、複数の間隙Ｄ１・Ｄ１・・・を有しつつ複数のサイド保温ブロック２２・２２・・・を配設し、且つ、複数の間隙Ｄ２・Ｄ２・・・を有しつつ複数のボトム保温ブロック２１・２１・・・を配設することにより、内部通路部１０を外側より被覆する保温部２０を構成することとしている。
これにより、複数の間隙Ｄ１・Ｄ１・・・および間隙Ｄ２・Ｄ２・・・を介して、内側通路部１０の放熱作用が促進されることとなり、内側通路部１０の耐火ブロック（ボトムブロック１１およびサイドブロック１２）との界面付近における溶融ガラスＧの温度が低下して粘度が高くなり、不動の固定層Ｇｓが効果的に形成されることとなる。
その結果、発泡や失透が発生し易い、内側通路部１０の耐火ブロック（ボトムブロック１１およびサイドブロック１２）との界面付近における溶融ガラスＧ（固定層Ｇｓ）を流動させることなく、液面の中央部付近における溶融ガラスＧのみを流動させることができ、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて、溶融ガラスＧを供給することができる。

次に、天井カバー３０について説明する。
天井カバー３０は、内部通路部１０内に異物が混入するのを防止するためのものであり、当該内部通路部１０の延出方向の全範囲にわたって、上方の開口を閉塞可能な構成となっている。
なお、天井カバー３０には、複数のガスバーナー等からなる加熱手段（図示せず）が、内部通路部１０の延出方向に沿って配設されており、内側通路部１０の内部雰囲気が、常に所定温度に保温されるようになっている。

次に、冷却手段４０について説明する。
冷却手段４０は、水冷によって内側通路部１０を冷却するためのものであり、例えば、図１に示すように、冷却水Ｗを噴霧する噴霧ノズル等により構成される。

冷却手段４０・４０・・・は、例えば、前述したサイド保温ブロック２２・２２・・・における複数の間隙Ｄ１・Ｄ１・・・において各々配置され、内部通路部１０に対して、直接的に冷却水を噴霧する構成となっている。

このように、本実施形態においては、冷却手段４０・４０・・・が、保温部２０における複数の所定の間隙Ｄ１・Ｄ１・・・を介して、内側通路部１０に冷却水を噴霧するように配置されている。
これにより、複数の冷却手段４０・４０・・・より噴霧される冷却水によって、内側通路部１０の放熱作用が更に促進されることとなり、内側通路部１０の耐火ブロック（ボトムブロック１１およびサイドブロック１２）との界面付近における溶融ガラスＧの温度が低下して粘度が高くなり、不動の固定層Ｇｓが効果的に形成されることとなる。
その結果、発泡や失透が発生し易い、内側通路部１０の耐火ブロック（ボトムブロック１１およびサイドブロック１２）との界面付近における溶融ガラスＧ（固定層Ｇｓ）を流動させることなく、液面の中央部付近における溶融ガラスＧのみを流動させることができ、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて、溶融ガラスＧを供給することができる。

１溶融ガラスフィーダー
１０内側通路部
１１ボトムブロック（耐火ブロック）
１２サイドブロック（耐火ブロック）
２０保温部
２１ボトム保温ブロック（耐火ブロック）
２２サイド保温ブロック（耐火ブロック）
Ｄ１間隙
Ｇ溶融ガラス
Ｇｓ固定層
Ｗ冷却水

Claims

複数の耐火ブロックからなる内側通路部と、複数の保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部と、を備える溶融ガラスフィーダーによって溶融ガラスを供給する、溶融ガラスの供給方法であって、
前記内側通路部の内部を流動する溶融ガラスにおいて、
該溶融ガラスの前記内側通路部に接する界面に沿って、不動の固定層を形成する、
ことを特徴とする溶融ガラスの供給方法。
前記保温部において、
複数の前記保温ブロックを、前記溶融ガラスの流動方向に沿って所定の間隙を有して配置する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の溶融ガラスの供給方法。
前記保温部における複数の前記所定の間隙を介して、前記内側通路部に冷却水を噴霧する、
ことを特徴とする、請求項２に記載の溶融ガラスの供給方法。