JP4648252B2 - ガラス熔解装置、ガラスの製造方法、及びガラス製品の製造方法 - Google Patents
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Description
このため、非特許文献1に記載されたタンク窯にあっては、バックステイと呼ばれる支持部材をブレストウォールの外側に対向させて立設し、タイロッドと呼ばれる締め具でバックステイ同士を締め付けるとともに、バックステイにサイドウォールとブレストウォールの間に介在させたタックストーンと呼ばれる耐火性部材を支持させている。このような構造とすることで、上部構造がタンク本体と力学的に無関係となるように構築され、サイドウォールなどのタンク本体を構成する耐火性部材を交換したり、修理したりする場合にも、上部構造を取り除くことなくそのまま宙に保持して作業することが可能となる。
このような構成とすれば、垂直方向の震動によるアーチ形状の崩壊を防止することができる。
このような構成とすれば、槽と上部構造との係合部が互いに密接し、これによって窯内の気密性を高めることができるとともに、水平方向の震動に対する耐震性能を向上させることができる。
このような方法としたガラスの製造方法によれば、地震による窯構造の崩壊リスクを低減することができ、ガラスの安定した供給を確保することができる。
このような方法とした本発明に係るガラス製品の製造方法によれば、ガラス製品の安定した供給が可能になる。
なお、図1では、窯1の窯構造を断面で示すとともに(但し、断面を示すハッチングは省略)、保持部材3の一部の図示を省略してある。
しかし、装置の運転を開始する前(非運転時)の窯1内の温度が室温付近であるのに対し、装置を恒常的に運転してガラスを製造しているときの窯1内の温度は1000℃付近、又はそれ以上になる。したがって、如何に熱膨張係数の低い耐火性部材を用いたとしても、非運転から運転への移行時における温度上昇に伴う膨張や、運転から非運転への移行時における温度低下に伴う収縮による窯1の体積変化は避けられない。このため、窯全体の剛性を常に高い状態にしておくと、体積変化によって生じる応力に耐えられずに、窯1が損傷してしまうおそれがある。
なお、支柱3aとしては、鉄鋼SS400などの材料で作られたもの、支柱連結具5としては、ステンレス鋼SUS304などの材料で作られたものを用いることができる。
なお、保持具9としては、鉄鋼SS400などの材料で作られたものを用いることができる。
このように、図示するような窯構造とする場合には、窯1の上部構造1cは、槽1bと独立して保持材3などの他の部材で保持するか、槽1bと他の部材とで一緒に保持するようにして、その重量が槽1bの側壁1b1に集中しないようにするのが好ましい。
なお、保持具10としては、鉄鋼SS400などの材料で作られたものを用いることができる。
なお、上部構造1cの側壁1c1の下部に位置する耐火性部材の下面には、保持具10で支持される被支持面が確保されている。また、保持具11としては、鉄鋼SS400などの材料で作られたものを用いることができる。
すなわち、前述したような保持材3による窯構造の保持だけでは、地震の際の強い揺れによる窯構造の崩壊の可能性を低減するのは難しく、耐震性能を向上させるには限界がある。このため、窯1が膨張、収縮するときには、その体積変化を許容する一方で、窯1が膨張、収縮するとき以外(装置を恒常的に運転、又は停止しているとき)には、窯構造の剛性を高めて耐震性能を向上させることができるように、補強構造体2に保持材3を固定している。
なお、コの字型の部材12としては、鉄鋼SS400などの材料で作られたものを用いることができる。
すなわち、アーチ型の天井1aにはクラウンと呼ばれるものがあり、このような天井1aは、重力に対してアーチ形状を維持するようになっているところ、垂直方向の震動が加わると天井1aを形成する耐火性部材が浮き上がってしまい、アーチ形状が崩壊するおそれがある。このような崩壊を防止するには、天井1aを下方に押圧することにより、耐火性部材の浮き上がりを抑えてアーチ形状を維持させるようにするのが好ましい。
このようにすることで、天井1aの水平方向の両端の保持と、天井1aの押圧による力学的バランスが向上し、天井1aの耐震性能をより向上させることができる。
なお、押圧具6としては、鉄鋼SS400などの材料で作られたもの、抑え具7としては、ステンレス鋼SUS304などの材料で作られたもの、L字型保持具8としては、鉄鋼SS400などの材料で作られたものを用いることができる。
すなわち、熔解したガラスが蓄積される槽1bと、上部構造1cとを備える、いわゆるタンク窯と呼ばれる窯構造のほか、例えば、窯内にルツボを配置して、このルツボ内でガラスを熔解する窯構造を備えたガラス熔解装置にも適用することもできる。この場合、窯内に白金製、又は白金合金製のルツボを配置し、このルツボ内に、窯に設けられたガラス原料供給口からガラス原料を投入するようにすることができ、窯内の加熱は雰囲気加熱により行うことができる。
なお、ルツボを内蔵させた窯構造にあっては、図示する例における槽1bとして機能する部分がないが、窯の側壁と天井とが上部構造1cに相当すると考え、これに底部を加えたものを窯と考えればよい。
さらに、図示する例では、補強構造体2の四隅に対向させて、押さえ部材16を建物の構造材14に固定してある。そして、この押さえ部材16に支持されたボルト16aを締め付けることによって補強構造体2の四隅を押さえ込み、主に水平方向の震動に対する耐震性能が向上するようにしている。
電流のリークがおきると、流出するガラス中などに泡が発生したり、槽内のガラスを白金製のパイプや槽を介して流出する装置や、白金の攪拌棒を用いる装置では白金の異物がガラス中に混入したりすることがあるので、絶縁対策はこのようなトラブルを回避する上で効果的である。
本実施形態によれば、このような各種のガラス製品を安定して供給することができる。
1a 天井
1b 槽
1b1 側壁
1c 上部構造
1c1 側壁
1d 係合部
2 補強構造体
3 保持材
6 押圧具
Claims (12)
- 耐火性部材を積み上げることによって構築される窯と、前記窯の窯構造を保持する保持材と、前記保持材が固定される補強構造体とを備え、
前記補強構造体が、前記窯の周りを取り囲むように組み立てられた立体構造を有し、
前記補強構造体に前記保持材を固定するにあたり、前記保持材の固定位置を可変としたことを特徴とするガラス熔解装置。 - 前記補強構造体が、複数の鉄骨材を組み合わせて立体構造の枠体とし、前記鉄骨材どうしを結合することによって形成された請求項1に記載のガラス熔解装置。
- 前記窯が、外側に凸のアーチ型とされた天井を有し、
前記補強構造体が、前記アーチ型の天井を下方に押圧する手段を備えている請求項1又は2のいずれか1項に記載のガラス熔解装置。 - 前記窯が、熔解したガラスを蓄積する槽と、前記槽の上部空間を覆う上部構造とを備え、
前記槽の側壁の上部と、前記上部構造の側壁の下部とに、互いに係合する係合部が設けられているとともに、
前記係合部が互いに密接するように、前記槽の側壁の上部と、前記上部構造の側壁の下部とに、反対方向に向かう力を加える手段を備えている請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラス熔解装置。 - 耐火性部材を積み上げて構築された窯内に供給されたガラス原料を、加熱、熔解してガラスを量産するガラスの製造方法であって、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス熔解装置を用いてガラス原料の加熱、熔解を行うことを特徴とするガラスの製造方法。 - 前記窯内に供給された前記ガラス原料を加熱、熔解するために、前記窯内の温度を昇温し、前記窯内の温度が定常状態になった後に、前記窯全体の剛性を高める操作を行ってから、ガラスの量産を開始する請求項5に記載のガラスの製造方法。
- 請求項5又は6のいずれか1項に記載のガラスの製造方法によりガラスを製造し、前記ガラスを加工することを特徴とするガラス製品の製造方法。
- 熔融ガラスを鋳型に鋳込んでガラス成形体を成形し、前記ガラス成形体を加工して光学素子を製造する請求項7に記載のガラス製品の製造方法。
- 熔融ガラスをプレス成形型に供給してプレス成形してガラス成形体を成形し、前記ガラス成形体を加工して光学素子を製造する請求項7に記載のガラス製品の製造方法。
- 熔融ガラスをプレス成形して板状ガラスに成形し、前記板状ガラスを加工して情報記録媒体用基板を製造する請求項7に記載のガラス製品の製造方法。
- 熔融ガラスをフロートバス上に流し出して、フロート法によりシートガラスを成形し、前記シートガラスを加工してディスプレイ用ガラス基板を製造する請求項7に記載のガラス製品の製造方法。
- 熔融ガラスをフロートバス上に流し出して、フロート法によりシートガラスを成形し、前記シートガラスを加工して情報記録媒体用基板を製造する請求項7に記載のガラス製品の製造方法。
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