JP3332493B2 - 硝子溶融炉 - Google Patents
硝子溶融炉Info
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- molten
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
- C03B5/182—Stirring devices; Homogenisation by moving the molten glass along fixed elements, e.g. deflectors, weirs, baffle plates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
- C03B5/033—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by using resistance heaters above or in the glass bath, i.e. by indirect resistance heating
- C03B5/0332—Tank furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
- C03B5/187—Stirring devices; Homogenisation with moving elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、硝子を連続的に溶融す
る硝子溶融炉に関し、特に引き上げ量が数キロ〜数百キ
ロ／日であるような非常に小型のタンク炉式連続硝子溶
融炉に関するものである。
る硝子溶融炉に関し、特に引き上げ量が数キロ〜数百キ
ロ／日であるような非常に小型のタンク炉式連続硝子溶
融炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来までの、硝子溶融炉は、日産数十〜
数百トン単位で、大量の硝子を連続処理するタンク炉
と、日産数トン以下の少量の硝子を処理するバッチ式の
坩堝炉とに大別できる。又、一部の光学ガラスの製造に
は、白金等で作られた小型のタンク炉もあるが、これは
基本的に単に大型炉を縮小した構造のものであり、一日
の生産量がキロ単位の場合には、いまだ坩堝炉が用いら
れている。
数百トン単位で、大量の硝子を連続処理するタンク炉
と、日産数トン以下の少量の硝子を処理するバッチ式の
坩堝炉とに大別できる。又、一部の光学ガラスの製造に
は、白金等で作られた小型のタンク炉もあるが、これは
基本的に単に大型炉を縮小した構造のものであり、一日
の生産量がキロ単位の場合には、いまだ坩堝炉が用いら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、研削・研磨によ
る光学素子の加工方法に代わり、加熱軟化させた硝子素
材を、成形型内で直接プレス成形する精密リヒートプレ
ス方法が注目されている。
る光学素子の加工方法に代わり、加熱軟化させた硝子素
材を、成形型内で直接プレス成形する精密リヒートプレ
ス方法が注目されている。
【０００４】この方法においては、従来から用いられて
いる硝子溶融炉により溶融された硝子を、冷間で成形に
適した形状に加工したり、溶融された硝子を直接成形に
適した形状に多量に一度に成形し硝子素材として準備
し、そこで作られた硝子素材を必要に応じて再加熱して
用いている。
いる硝子溶融炉により溶融された硝子を、冷間で成形に
適した形状に加工したり、溶融された硝子を直接成形に
適した形状に多量に一度に成形し硝子素材として準備
し、そこで作られた硝子素材を必要に応じて再加熱して
用いている。
【０００５】しかし、この様に硝子素材を一旦ストック
して再加熱する方法は、エネルギー的にも又汚れ等の除
去の為の洗浄等の工程が増えることからも、無駄が多
く、溶融から成形までも一貫して生産が行えるダイレク
ト成形が要求されている。
して再加熱する方法は、エネルギー的にも又汚れ等の除
去の為の洗浄等の工程が増えることからも、無駄が多
く、溶融から成形までも一貫して生産が行えるダイレク
ト成形が要求されている。
【０００６】しかしながら、カメラや、ビデオカメラ等
の光学系に用いられるレンズのような、ごく小径の光学
素子を、ダイレクト成形により連続生産するためには、
ごく少量の高品質な硝子を、連続的に、安定的に、か
つ、無駄なく、溶融供給できる溶融炉が必要である。
の光学系に用いられるレンズのような、ごく小径の光学
素子を、ダイレクト成形により連続生産するためには、
ごく少量の高品質な硝子を、連続的に、安定的に、か
つ、無駄なく、溶融供給できる溶融炉が必要である。
【０００７】しかしながら、少量生産向きのバッチ式の
坩堝炉では、連続性に難があり、又バッチ式であるが為
に硝子の無駄が多く、このような目的の炉としては適し
ていない。このような目的には、タンク炉式が良いが、
現在用いられているタンク炉は、小規模生産向きの小型
のものは開発されていないのが現状である。
坩堝炉では、連続性に難があり、又バッチ式であるが為
に硝子の無駄が多く、このような目的の炉としては適し
ていない。このような目的には、タンク炉式が良いが、
現在用いられているタンク炉は、小規模生産向きの小型
のものは開発されていないのが現状である。
【０００８】開発されていない理由の一つには、連続式
の小規模タンク炉の必要性が従来なかった為に、本格的
な小型連続炉の開発が実質的に行われていなかった事も
あるが、技術的な面からも以下に述べる様な問題があ
る。
の小規模タンク炉の必要性が従来なかった為に、本格的
な小型連続炉の開発が実質的に行われていなかった事も
あるが、技術的な面からも以下に述べる様な問題があ
る。
【０００９】硝子溶融炉の規模が小さくなるにつれて、
硝子の流れの乱れによる影響が出やすく、ただ単純に小
さくしていくと、硝子の流速が落ちてきて、流れる所と
流れにくい所が発生し、解け残りや、泡の混入や脈理が
発生しやすくなる。
硝子の流れの乱れによる影響が出やすく、ただ単純に小
さくしていくと、硝子の流速が落ちてきて、流れる所と
流れにくい所が発生し、解け残りや、泡の混入や脈理が
発生しやすくなる。
【００１０】また、小さいが為に、流れを制御する為の
温度分布もつけにくくなる。
温度分布もつけにくくなる。
【００１１】本発明の目的は、光学素子をダイレクト成
形により製造するための硝子溶融炉を提供することにあ
り、より詳しくは、少量の硝子に対しても解け残りや清
澄不足や脈理を生じずに、溶融ガラスを連続安定供給す
ることのできる硝子溶融炉を提供することにある。
形により製造するための硝子溶融炉を提供することにあ
り、より詳しくは、少量の硝子に対しても解け残りや清
澄不足や脈理を生じずに、溶融ガラスを連続安定供給す
ることのできる硝子溶融炉を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、少なくとも硝子原料を投入する投入部と、硝子を
溶融し清澄にする溶融清澄槽と、溶融した硝子を流出す
る流出ノズルとを備えるタンク式硝子溶融炉において、
前記溶融清澄槽の内部に、溶融した硝子の流路を形成す
る一又は複数の仕切り板が設けられており、該溶融清澄
槽の槽底から該溶融清澄槽内の溶融した硝子の液面まで
の高さよりも該仕切り板の高さが高く、かつ、該仕切り
板の、該溶融した硝子の流れを仕切る仕切り面が、該溶
融した硝子の流れ方向に対して垂直となるように、該溶
融清澄槽内の槽底に該仕切り板が固着していることを特
徴とする硝子溶融炉である。
明は、少なくとも硝子原料を投入する投入部と、硝子を
溶融し清澄にする溶融清澄槽と、溶融した硝子を流出す
る流出ノズルとを備えるタンク式硝子溶融炉において、
前記溶融清澄槽の内部に、溶融した硝子の流路を形成す
る一又は複数の仕切り板が設けられており、該溶融清澄
槽の槽底から該溶融清澄槽内の溶融した硝子の液面まで
の高さよりも該仕切り板の高さが高く、かつ、該仕切り
板の、該溶融した硝子の流れを仕切る仕切り面が、該溶
融した硝子の流れ方向に対して垂直となるように、該溶
融清澄槽内の槽底に該仕切り板が固着していることを特
徴とする硝子溶融炉である。
【００１３】また、本発明は、溶融清澄槽内の硝子の液
面よりも仕切り板の高さが高いことを含むものである。
面よりも仕切り板の高さが高いことを含むものである。
【００１４】また、本発明は、仕切り板の、硝子の流れ
を仕切る仕切り面が、硝子の流れ方向に対して垂直とな
るように、仕切り板が溶融清澄槽の槽底に固着される。
を仕切る仕切り面が、硝子の流れ方向に対して垂直とな
るように、仕切り板が溶融清澄槽の槽底に固着される。
【００１５】また、本発明は、一又は複数の仕切り板の
一端が、溶融清澄槽の側壁に固着されてなることを含む
ものである。
一端が、溶融清澄槽の側壁に固着されてなることを含む
ものである。
【００１６】また、本発明は、硝子原料が投入される投
入部を溶融清澄槽内に設けてなることを含むものであ
る。
入部を溶融清澄槽内に設けてなることを含むものであ
る。
【００１７】また、本発明は、溶融硝子を通過させるた
めの穴を有する仕切り板により、溶融清澄槽内に投入部
を設けてなることを含むものである。
めの穴を有する仕切り板により、溶融清澄槽内に投入部
を設けてなることを含むものである。
【００１８】また、本発明は、硝子を溶融し清澄にする
溶融清澄槽と、溶融清澄された硝子を攪拌して均質にす
る均質槽と、均質にされた硝子を攪拌して流出温度を調
整する流出槽とが、順次、接続パイプにより接続され、
前記流出槽が流出ノズルを有し、前記各槽、接続パイプ
及び流出ノズルの周囲に、任意に温度を制御できる加熱
手段を有してなることを含むものである。
溶融清澄槽と、溶融清澄された硝子を攪拌して均質にす
る均質槽と、均質にされた硝子を攪拌して流出温度を調
整する流出槽とが、順次、接続パイプにより接続され、
前記流出槽が流出ノズルを有し、前記各槽、接続パイプ
及び流出ノズルの周囲に、任意に温度を制御できる加熱
手段を有してなることを含むものである。
【００１９】
【作用】硝子を連続に溶融供給することのできる硝子溶
融炉において、溶融清澄槽内に、硝子の流路を形成する
仕切り板を設けることにより、溶融硝子の流れが制御さ
れ、また槽内での滞留時間が増加するので小型の硝子溶
融炉においても、硝子の解け残りや泡の混入を生じずに
清澄な硝子を連続溶融供給することが可能となり、少量
の硝子においても効率的な溶融処理が可能となる。
融炉において、溶融清澄槽内に、硝子の流路を形成する
仕切り板を設けることにより、溶融硝子の流れが制御さ
れ、また槽内での滞留時間が増加するので小型の硝子溶
融炉においても、硝子の解け残りや泡の混入を生じずに
清澄な硝子を連続溶融供給することが可能となり、少量
の硝子においても効率的な溶融処理が可能となる。
【００２０】仕切り板は、その高さが、槽底部から硝子
の液面までの高さよりも高く、且つ、硝子の流れを仕切
る仕切り面が、硝子の流れ方向に対して垂直となるよう
に、槽底に固着されることにより、上記効果は一層、確
実なものとなる。
の液面までの高さよりも高く、且つ、硝子の流れを仕切
る仕切り面が、硝子の流れ方向に対して垂直となるよう
に、槽底に固着されることにより、上記効果は一層、確
実なものとなる。
【００２１】更に、より小型の溶融清澄槽の場合には、
上記構成に加えて更に、一部又は全部の仕切り板の一端
が溶融清澄槽の側壁に固着されることにより、硝子の流
れが確実に制御される。
上記構成に加えて更に、一部又は全部の仕切り板の一端
が溶融清澄槽の側壁に固着されることにより、硝子の流
れが確実に制御される。
【００２２】又、仕切り板を設ける事により、槽の外周
近傍に設置した加熱ヒーター等の加熱手段の温度を任意
に制御する事で、硝子の流れに沿っての硝子の温度コン
トロールを容易にすることができ、小型の連続硝子溶融
炉における操炉性を大幅に向上させる事が可能である。
近傍に設置した加熱ヒーター等の加熱手段の温度を任意
に制御する事で、硝子の流れに沿っての硝子の温度コン
トロールを容易にすることができ、小型の連続硝子溶融
炉における操炉性を大幅に向上させる事が可能である。
【００２３】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
【００２４】実施例１ 図１は、本発明による硝子溶融炉を上から見た時の平面
図であり、図２は、図１で示した硝子溶融炉のＡ−Ｂ−
Ｃ−Ｄ切断面を矢印方向からみた断面図であり、図３は
図１で示した硝子溶融炉のＥ−Ｆ切断面を矢印方向から
みた断面図である。
図であり、図２は、図１で示した硝子溶融炉のＡ−Ｂ−
Ｃ−Ｄ切断面を矢印方向からみた断面図であり、図３は
図１で示した硝子溶融炉のＥ−Ｆ切断面を矢印方向から
みた断面図である。
【００２５】図１、２、３において、１は溶融清澄槽で
あり、２は均質槽、３は流出槽であり、溶融清澄槽１と
均質槽２、及び均質槽２と流出槽３とはそれぞれ接続パ
イプ４、５でつながれている。６は溶融清澄槽の前端部
を仕切り、投入部８を形成する為の投入部仕切り板であ
り、７は溶融清澄槽の溶融部及び清澄部に設けられ、硝
子の流路を形成する為の流路形成仕切り板である。図２
に示す様に仕切り板６及び７の下端部６ａ、７ａは槽底
２０ａに固着されており、上端部６ｂ、７ｂは溶融硝子
１４の液面１４ａより常に上に出る様に構成されてい
る。又、供給部仕切り板６は両端が炉壁２０に固着され
ていて、中央部に溶融硝子１４の液面を越えない位置に
開口部６ｃが設けられている（図３参照）。又、流路形
成仕切り板７は図示の様に一端が、側壁２０に固着され
ている。均質槽２には、攪拌ペラ１１が設置されてお
り、接続パイプ４より導入された溶融硝子１４を十分に
攪拌する様になっている。更に、流出槽３にも攪拌ペラ
１２が設けられていて、接続パイプ５から導入された溶
融硝子１４の均質性を保ちながら、流出ノズル９から成
形に適した温度に調整された硝子流１７を流出させる様
になっている。
あり、２は均質槽、３は流出槽であり、溶融清澄槽１と
均質槽２、及び均質槽２と流出槽３とはそれぞれ接続パ
イプ４、５でつながれている。６は溶融清澄槽の前端部
を仕切り、投入部８を形成する為の投入部仕切り板であ
り、７は溶融清澄槽の溶融部及び清澄部に設けられ、硝
子の流路を形成する為の流路形成仕切り板である。図２
に示す様に仕切り板６及び７の下端部６ａ、７ａは槽底
２０ａに固着されており、上端部６ｂ、７ｂは溶融硝子
１４の液面１４ａより常に上に出る様に構成されてい
る。又、供給部仕切り板６は両端が炉壁２０に固着され
ていて、中央部に溶融硝子１４の液面を越えない位置に
開口部６ｃが設けられている（図３参照）。又、流路形
成仕切り板７は図示の様に一端が、側壁２０に固着され
ている。均質槽２には、攪拌ペラ１１が設置されてお
り、接続パイプ４より導入された溶融硝子１４を十分に
攪拌する様になっている。更に、流出槽３にも攪拌ペラ
１２が設けられていて、接続パイプ５から導入された溶
融硝子１４の均質性を保ちながら、流出ノズル９から成
形に適した温度に調整された硝子流１７を流出させる様
になっている。
【００２６】又、上記各槽、接続パイプ及び流出ノズル
の回りには、図示の如く加熱手段としてヒーター１０が
複数個配置されていて、更にヒーター１０はそれぞれが
配置された近くの槽の機能に適した温度にコントロール
できる様になっており、投入部８は硝子原料１３の投入
に適した温度に、溶融清澄槽１の投入部８に続く溶融部
は硝子を解け残りのない様に溶解する温度に、続く清澄
部は硝子中のガスを抜く為の清澄の機能を有する様な温
度に、コントロールされている。更に接続パイプ４は硝
子中のみじん泡を消滅させる為の温度に、均質槽２は攪
拌に適した温度にコントロールされており、更に流出槽
３は硝子が炉から出た後の後工程に必要な温度近くの温
度にコントロールされていて、流出ノズル９は後工程に
必要な流出に適した温度にコントロールされている。
又、溶融清澄槽、接続パイプ、仕切り板、流出ノズルは
すべて白金又は白金合金で作られており、更にヒーター
１０の回りには炉全体を覆う様に断熱材が配置されてい
て（図示せず）炉の熱効率を上げると同時に、炉の外部
温度の上昇を防ぐ構造になっている。
の回りには、図示の如く加熱手段としてヒーター１０が
複数個配置されていて、更にヒーター１０はそれぞれが
配置された近くの槽の機能に適した温度にコントロール
できる様になっており、投入部８は硝子原料１３の投入
に適した温度に、溶融清澄槽１の投入部８に続く溶融部
は硝子を解け残りのない様に溶解する温度に、続く清澄
部は硝子中のガスを抜く為の清澄の機能を有する様な温
度に、コントロールされている。更に接続パイプ４は硝
子中のみじん泡を消滅させる為の温度に、均質槽２は攪
拌に適した温度にコントロールされており、更に流出槽
３は硝子が炉から出た後の後工程に必要な温度近くの温
度にコントロールされていて、流出ノズル９は後工程に
必要な流出に適した温度にコントロールされている。
又、溶融清澄槽、接続パイプ、仕切り板、流出ノズルは
すべて白金又は白金合金で作られており、更にヒーター
１０の回りには炉全体を覆う様に断熱材が配置されてい
て（図示せず）炉の熱効率を上げると同時に、炉の外部
温度の上昇を防ぐ構造になっている。
【００２７】次に、前述の硝子溶融炉を使用して硝子を
溶融する工程を、図１、２を用いて具体的に説明する。
なお、ここで溶融される硝子は、カメラや、ビデオカメ
ラの光学素子として用いられる、溶融後の成分比が、Ｓ
ｉＯ2 ：４６％、ＢａＯ：３２％、Ｂ2 Ｏ3 ：７％、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ：５％、Ｌｉ2 Ｏ3 ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ：５
％、ＺｎＯ：４％、その他：１％となる硝子原料を用い
た。
溶融する工程を、図１、２を用いて具体的に説明する。
なお、ここで溶融される硝子は、カメラや、ビデオカメ
ラの光学素子として用いられる、溶融後の成分比が、Ｓ
ｉＯ2 ：４６％、ＢａＯ：３２％、Ｂ2 Ｏ3 ：７％、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ：５％、Ｌｉ2 Ｏ3 ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ：５
％、ＺｎＯ：４％、その他：１％となる硝子原料を用い
た。
【００２８】溶融清澄槽１は投入部８を除いた部分が、
長さ４００ｍｍ、幅３５０ｍｍ、高さ７５ｍｍ、の角型
にできており、溶融硝子１４の液面高さが５８ｍｍの時
におよそ８０００ｃｃの容量が得られる様になってい
る。同様に投入部８は、液面高さが５８ｍｍの時およそ
１０００ｃｃの容量を持っている。均質槽２、流出槽３
はそれぞれ円筒状に作られており、攪拌ペラ１１、１２
が挿入された状態で容量がそれぞれ４０００ｃｃと１０
００ｃｃとなる様に構成されている。又、流出ノズル９
の内径は１２ｍｍに設定した。
長さ４００ｍｍ、幅３５０ｍｍ、高さ７５ｍｍ、の角型
にできており、溶融硝子１４の液面高さが５８ｍｍの時
におよそ８０００ｃｃの容量が得られる様になってい
る。同様に投入部８は、液面高さが５８ｍｍの時およそ
１０００ｃｃの容量を持っている。均質槽２、流出槽３
はそれぞれ円筒状に作られており、攪拌ペラ１１、１２
が挿入された状態で容量がそれぞれ４０００ｃｃと１０
００ｃｃとなる様に構成されている。又、流出ノズル９
の内径は１２ｍｍに設定した。
【００２９】炉の各部の温度はヒーター１０をそれぞれ
個別に制御する事により、投入部８で１３５０℃、溶融
清澄槽１の溶融部で最高１４５０℃、溶融清澄槽１の清
澄部の出口近辺で１１５０℃、均質槽２でも同様に１１
５０℃、流出槽３では１１００℃、流出ノズル９の出口
で１０８０℃となる様に制御した。
個別に制御する事により、投入部８で１３５０℃、溶融
清澄槽１の溶融部で最高１４５０℃、溶融清澄槽１の清
澄部の出口近辺で１１５０℃、均質槽２でも同様に１１
５０℃、流出槽３では１１００℃、流出ノズル９の出口
で１０８０℃となる様に制御した。
【００３０】この時の硝子の流れと溶融状態は、まず投
入部８に硝子原料１３を投入すると、平均３０分で半溶
解状態の硝子が供給部仕切り板６の閉口部６ｃとをくぐ
り抜け溶融部に流れ込み、最高温度が１４５０℃である
溶融部を約２時間かけて十分に溶解された後、清澄部に
流れた。清澄部では、１１５０℃になるまで約２時間か
けて十分に脱泡され、接続パイプ４に流れ込み一部のみ
じん泡も接続パイプ４を流れる間に消滅し、接続パイプ
４を出て均質槽２に入る時には、解け残りや、泡の混入
のない硝子が得られた。その後均質槽２にて平均２時間
かけて攪拌され脈理をなくした後、流出槽３に流れた。
流出槽３では、硝子は、攪拌されながら降温され、徐々
に流出ノズル９に導かれ、流出ノズル９より硝子流１７
となり流出した。硝子流１７の流量は２０００ｃｃ／時
であり、解け残り、泡、脈理等の混入のない、光学素子
のダイレクト成形用として十分に利用できる高品質の硝
子塊が得られた。
入部８に硝子原料１３を投入すると、平均３０分で半溶
解状態の硝子が供給部仕切り板６の閉口部６ｃとをくぐ
り抜け溶融部に流れ込み、最高温度が１４５０℃である
溶融部を約２時間かけて十分に溶解された後、清澄部に
流れた。清澄部では、１１５０℃になるまで約２時間か
けて十分に脱泡され、接続パイプ４に流れ込み一部のみ
じん泡も接続パイプ４を流れる間に消滅し、接続パイプ
４を出て均質槽２に入る時には、解け残りや、泡の混入
のない硝子が得られた。その後均質槽２にて平均２時間
かけて攪拌され脈理をなくした後、流出槽３に流れた。
流出槽３では、硝子は、攪拌されながら降温され、徐々
に流出ノズル９に導かれ、流出ノズル９より硝子流１７
となり流出した。硝子流１７の流量は２０００ｃｃ／時
であり、解け残り、泡、脈理等の混入のない、光学素子
のダイレクト成形用として十分に利用できる高品質の硝
子塊が得られた。
【００３１】実施例２ 次に、本発明の他の実施例を、図面４を参照して具体的
に説明する。図４は、本発明による他の実施例の硝子溶
融炉を上から見た平面図であり、仕切り板２７の設置位
置以外は実施例１と同じ構造となっている。図４におい
て、２１は溶融清澄槽であり、２２は均質槽、２３は流
出槽であり、溶融清澄槽２１と均質槽２２、及び均質槽
２２と流出槽２３とはそれぞれ接続パイプ２４、２５で
つながれている。２６は溶融清澄槽の前端部を仕切り、
投入部２８を形成する為の投入部仕切り板であり、２７
は溶融清澄槽の溶融部及び清澄部に設けられ、硝子の流
路を形成する為の流路形成仕切り板である。実施例１と
同様に仕切り板２６及び２７の下端部は溶融清澄槽の槽
底に固着されており、上端部は溶融硝子の液面より常に
上に出る様な高さを有している。又、流路形成仕切り板
２７は図示の様に一端が、側壁３０に接続されているも
のが対になっているものと、槽底部にのみ接続されてい
て、両端は接続されていないものが交互に配置されてい
る。又、供給部仕切り板２６は実施例１の供給部仕切り
板６と全く同じ構造となっている。均質槽２２には、攪
拌ペラ３１が設置されており、接続パイプ２４より導入
された溶融硝子を十分に攪拌する様になっている。更に
流出槽２３にも攪拌ペラ３２が設けられていて、接続パ
イプ２５から導入された溶融硝子の均質性を保ちなが
ら、流出ノズル２９から成形に適した温度に調整された
硝子を流出させる様になっている。又、実施例１と同様
に、各槽、接続パイプ及び流出ノズルの回りには、加熱
手段として、ヒーター３５が複数個配置されていて、そ
れぞれが配置された近くの槽の機能に適した温度にコン
トロールできる様になっていて、各部材の材質、保温材
の配置等も実施例１と同じ構成となっている。
に説明する。図４は、本発明による他の実施例の硝子溶
融炉を上から見た平面図であり、仕切り板２７の設置位
置以外は実施例１と同じ構造となっている。図４におい
て、２１は溶融清澄槽であり、２２は均質槽、２３は流
出槽であり、溶融清澄槽２１と均質槽２２、及び均質槽
２２と流出槽２３とはそれぞれ接続パイプ２４、２５で
つながれている。２６は溶融清澄槽の前端部を仕切り、
投入部２８を形成する為の投入部仕切り板であり、２７
は溶融清澄槽の溶融部及び清澄部に設けられ、硝子の流
路を形成する為の流路形成仕切り板である。実施例１と
同様に仕切り板２６及び２７の下端部は溶融清澄槽の槽
底に固着されており、上端部は溶融硝子の液面より常に
上に出る様な高さを有している。又、流路形成仕切り板
２７は図示の様に一端が、側壁３０に接続されているも
のが対になっているものと、槽底部にのみ接続されてい
て、両端は接続されていないものが交互に配置されてい
る。又、供給部仕切り板２６は実施例１の供給部仕切り
板６と全く同じ構造となっている。均質槽２２には、攪
拌ペラ３１が設置されており、接続パイプ２４より導入
された溶融硝子を十分に攪拌する様になっている。更に
流出槽２３にも攪拌ペラ３２が設けられていて、接続パ
イプ２５から導入された溶融硝子の均質性を保ちなが
ら、流出ノズル２９から成形に適した温度に調整された
硝子を流出させる様になっている。又、実施例１と同様
に、各槽、接続パイプ及び流出ノズルの回りには、加熱
手段として、ヒーター３５が複数個配置されていて、そ
れぞれが配置された近くの槽の機能に適した温度にコン
トロールできる様になっていて、各部材の材質、保温材
の配置等も実施例１と同じ構成となっている。
【００３２】次に、図４に示す硝子溶融炉を使用して硝
子を溶融する工程を具体的に説明する。なお、ここで溶
融される硝子材料は、実施例１に用いたのと同じ硝子原
料を、前もって別の炉で半溶融し、固化した後に適当な
大きさに粉砕した生カレットを用いた。
子を溶融する工程を具体的に説明する。なお、ここで溶
融される硝子材料は、実施例１に用いたのと同じ硝子原
料を、前もって別の炉で半溶融し、固化した後に適当な
大きさに粉砕した生カレットを用いた。
【００３３】溶融清澄槽２１は投入部２８を除いた部分
が長さと幅が１３５ｍｍ、高さ５０ｍｍ、の角型にでき
ており、硝子の液面高さが４０ｍｍの時およそ７００ｃ
ｃの容量が得られる様になっている。投入部２８は、液
面高さが４０ｍｍの時およそ１００ｃｃの容量を持って
いる。均質槽２２、流出槽２３はそれぞれ円筒状に作ら
れており、攪拌ペラ３１、３２が挿入された状態でそれ
ぞれ容量が５００ｃｃと１５０ｃｃとなる様に構成され
ている。又、流出ノズル２９の内径は６ｍｍに設定し
た。
が長さと幅が１３５ｍｍ、高さ５０ｍｍ、の角型にでき
ており、硝子の液面高さが４０ｍｍの時およそ７００ｃ
ｃの容量が得られる様になっている。投入部２８は、液
面高さが４０ｍｍの時およそ１００ｃｃの容量を持って
いる。均質槽２２、流出槽２３はそれぞれ円筒状に作ら
れており、攪拌ペラ３１、３２が挿入された状態でそれ
ぞれ容量が５００ｃｃと１５０ｃｃとなる様に構成され
ている。又、流出ノズル２９の内径は６ｍｍに設定し
た。
【００３４】各部の温度はヒーター３５をそれぞれ個別
に制御する事により、溶融清澄槽の投入部から最も投入
部よりの流路形成仕切り板までを１２８０℃、その仕切
り板から溶融清澄槽の出口にかけて、出口部分が１１８
０℃となる様に徐々に温度を落とす様にした。接続パイ
プ２４と均質槽２２を１１８０℃、流出槽２３では１１
００℃、流出ノズル２９の出口で１０８０℃となる様に
制御した。
に制御する事により、溶融清澄槽の投入部から最も投入
部よりの流路形成仕切り板までを１２８０℃、その仕切
り板から溶融清澄槽の出口にかけて、出口部分が１１８
０℃となる様に徐々に温度を落とす様にした。接続パイ
プ２４と均質槽２２を１１８０℃、流出槽２３では１１
００℃、流出ノズル２９の出口で１０８０℃となる様に
制御した。
【００３５】この時の硝子の流れと溶融状態は、まず投
入部２８に硝子材料である生カレットを投入すると、平
均２０分で溶解状態の硝子が投入部仕切り板２６をくぐ
り抜け溶融部に流れ込み、溶融清澄槽を約２時間２０分
かけて通過した。この時の硝子は十分に溶解されてお
り、泡もほぼ完全に抜けた状態であった。その後硝子は
接続パイプ２４を通り均質槽２２の中に流れ込み、均質
槽２２にて平均１時間４０分かけて攪拌され脈理をなく
した後、流出槽２３に流れた。流出槽２３では、硝子
は、攪拌されながら降温され、徐々に流出ノズル２９に
導かれ、流出ノズル２９の先端より流出した。流出した
硝子の流量は３００ｃｃ／時であり、解け残り、泡、脈
理等の混入のない、光学素子のダイレクト成形用として
十分に利用できる高品質の硝子塊が得られた。
入部２８に硝子材料である生カレットを投入すると、平
均２０分で溶解状態の硝子が投入部仕切り板２６をくぐ
り抜け溶融部に流れ込み、溶融清澄槽を約２時間２０分
かけて通過した。この時の硝子は十分に溶解されてお
り、泡もほぼ完全に抜けた状態であった。その後硝子は
接続パイプ２４を通り均質槽２２の中に流れ込み、均質
槽２２にて平均１時間４０分かけて攪拌され脈理をなく
した後、流出槽２３に流れた。流出槽２３では、硝子
は、攪拌されながら降温され、徐々に流出ノズル２９に
導かれ、流出ノズル２９の先端より流出した。流出した
硝子の流量は３００ｃｃ／時であり、解け残り、泡、脈
理等の混入のない、光学素子のダイレクト成形用として
十分に利用できる高品質の硝子塊が得られた。
【００３６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、溶融清
澄槽内に硝子の流路を形成する仕切り板を設けることに
より、硝子原料の解け残りや、泡の混入等を生じずに溶
融清澄槽を小型化することが可能となり、光学素子のダ
イレクト成形に供される硝子素材を安定に連続供給する
ことができる。
澄槽内に硝子の流路を形成する仕切り板を設けることに
より、硝子原料の解け残りや、泡の混入等を生じずに溶
融清澄槽を小型化することが可能となり、光学素子のダ
イレクト成形に供される硝子素材を安定に連続供給する
ことができる。
【００３７】更に、硝子原料を投入して溶解させる投入
部を、溶融清澄槽内の一角を仕切り板で仕切って設ける
ことにより、非常に小型の溶融清澄槽においても解け残
りや泡を生じることなく、高品質の硝子素材を連続供給
することができる。
部を、溶融清澄槽内の一角を仕切り板で仕切って設ける
ことにより、非常に小型の溶融清澄槽においても解け残
りや泡を生じることなく、高品質の硝子素材を連続供給
することができる。
【図１】本発明の硝子溶融炉の一態様を示す平面図であ
る。
る。
【図２】図１に示した硝子溶融炉のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ切断
面を矢印方向からみた断面図である。
面を矢印方向からみた断面図である。
【図３】図１に示した硝子溶融炉のＥ−Ｆ切断面を矢印
方向から見た断面図である。
方向から見た断面図である。
【図４】本発明の硝子溶融炉の他の態様を示す平面図で
ある。
ある。
１，２１ 溶融清澄槽 ２，２２ 均質槽 ３，２３ 流出槽 ４，５ 接続パイプ ６，２６ 投入部仕切り板 ７，２７ 流路形成仕切り板 ８，２８ 投入部 ９ 流出ノズル ２０，３０ 側壁 ２０ａ 槽底
フロントページの続き 審査官 近野 光知 (56)参考文献 特開 昭51−135917（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−63415（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−290535（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−36927（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 5/00 - 5/44
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも硝子原料を投入する投入部
と、硝子を溶融し清澄にする溶融清澄槽と、溶融した硝
子を流出する流出ノズルとを備えるタンク式硝子溶融炉
において、 前記溶融清澄槽の内部に、溶融した硝子の流路を形成す
る一又は複数の仕切り板が設けられており、該溶融清澄槽の槽底から該溶融清澄槽内の溶融した硝子
の液面までの高さよりも該仕切り板の高さが高く、か
つ、該仕切り板の、溶融した硝子の流れを仕切る仕切り
面が、溶融した硝子の流れ方向に対して垂直となるよう
に、該溶融清澄槽内の槽底に該仕切り板が固着している
ことを特徴とする硝子溶融炉。 - 【請求項２】 一又は複数の仕切り板の一端が、溶融清
澄槽の側壁に固着されてなる請求項１に記載の硝子溶融
炉。 - 【請求項３】 硝子原料が投入される投入部を溶融清澄
槽内に設けてなる請求項１または２に記載の硝子溶融
炉。 - 【請求項４】 溶融した硝子を通過させるための穴を有
する仕切り板により、溶融清澄槽内に投入部を設けてな
る請求項３に記載の硝子溶融炉。 - 【請求項５】 前記溶融清澄槽で溶融清澄された硝子を
攪拌して均質にする均質槽と、均質にされた硝子を攪拌
して流出温度を調整する流出槽とを更に有し、これらの
溶融清澄槽、均質槽及び流出槽が、順次、接続パイプに
より接続され、前記流出槽が流出ノズルを有し、前記各
槽、接続パイプ及び流出ノズルの周囲に、任意に温度を
制御できる加熱手段を有してなる請求項１〜４のいずれ
かに記載の硝子溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21877393A JP3332493B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 硝子溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21877393A JP3332493B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 硝子溶融炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0769648A JPH0769648A (ja) | 1995-03-14 |
| JP3332493B2 true JP3332493B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=16725165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21877393A Expired - Lifetime JP3332493B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 硝子溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3332493B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2892114B1 (fr) * | 2005-10-13 | 2007-12-21 | Saint Gobain Vetrotex | Procede et dispositif pour homogeneiser une matiere visqueuse |
| KR20090089349A (ko) * | 2006-11-30 | 2009-08-21 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 글래스 용융 장치 |
| WO2009151034A1 (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | 旭硝子株式会社 | 溶融ガラスの脱泡装置 |
| JP5293195B2 (ja) * | 2009-01-06 | 2013-09-18 | 旭硝子株式会社 | 無アルカリガラスの清澄方法 |
| JP5359824B2 (ja) * | 2009-12-01 | 2013-12-04 | 旭硝子株式会社 | 無アルカリガラスの清澄方法 |
| KR101426545B1 (ko) * | 2010-12-07 | 2014-08-06 | 주식회사 엘지화학 | 용융 유리 균질화 장치 |
| JP6161843B1 (ja) * | 2017-02-16 | 2017-07-12 | ユニチカグラスファイバー株式会社 | ガラス製品の製造装置、該ガラス製品の製造方法、及び白金族金属の回収方法 |
-
1993
- 1993-09-02 JP JP21877393A patent/JP3332493B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0769648A (ja) | 1995-03-14 |
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