JP6187234B2 - 異質ガラス排出装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶融ガラスの表面層に浮遊する異質ガラスを除去するための異質ガラス排出装置に関する。

揮発性成分を含有する溶融ガラスにおいては、その表面より揮発性成分が失われるために、下層の生地ガラスとは組成の異なる異質ガラスが表面層に浮遊する。
ここで、生地ガラスの内部に異質ガラスが混入すると、後の成形工程などにおいてトラブルを発生させたり、また製品の品質不良を引き起こしたりする場合がある。
よって、例えば、ガラス溶融炉（例えば、「特許文献１」を参照）によって溶融された溶融ガラスを、成形装置等に供給するような場合においては、該成形装置の手前にて、事前に溶融ガラスより異質ガラスを分離して除去することが必要となる。

溶融ガラスより異質ガラスを分離・除去する手段の一例として、従来から、異質ガラス排出装置が知られている（例えば、「特許文献２」、「特許文献３」を参照）。
前記異質ガラス排出装置は、排出経路として構成されており、ガラス溶融炉やフォアハースなどに連通されてなる。
また、具体的構成については後述するが、先端部の排出口において、溶融ガラスの上澄みをオーバーフローさせることによって、該溶融ガラスより異質ガラスを分離・除去する構成となっている異質ガラス排出装置が知られている。この際のオーバーフローの流量は、平板形状のオーバーフロー調整用ブロックを、前記排出口に積層して載置することにより調整される。

特開２００７−７７００４号公報 特開平１０−２９７９２７号公報 実開平６−５１２４５号公報

ここで、前記オーバーフロー調整用ブロックは、例えばレンガなどの耐火物によって形成されるため、使用期間に応じて徐々に溶融ガラスによって侵食される。
オーバーフロー調整用ブロックが侵食されると、前記排出口におけるオーバーフローの流量は変動する。つまり、前記排出口より排出される溶融ガラスの上澄みの流量が増加する。
その結果、成形装置等への溶融ガラスの供給量が変動（減少）し、成形条件が変化することから、製品の品質不良を引き起こす要因となっていた。
また、オーバーフローの流量が増加すると、異質ガラスとともに生地ガラスの一部も前記排出口より排出されることとなり、歩留まりの低下を招き、不経済であった。

なお、「特許文献２」および「特許文献３」においては、オーバーフローの流量調整機構に関する技術が開示されているが、これらの技術では、オーバーフローの流量変動に対して、抜本的に対応することが困難であった。
即ち、これらの前記流量調整機構によって、オーバーフローの流量変動を調整したとしても、前記流量調整機構も、使用期間に応じて徐々に溶融ガラスによって侵食されるため、調整作業の直前においては、依然として、製品の品質不良や溶融ガラスの歩留まり低下が生じるため、抜本的な対応策が望まれていた。

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、溶融ガラスの表面層に浮遊する異質ガラスを除去するための異質ガラス排出装置であって、排出口より排出される溶融ガラスの流量を調整するためのオーバーフロー調整用ブロックの、使用期間に応じた溶融ガラスによる侵食を防止し、製品の品質不良の発生や、溶融ガラスの歩留まりの低下などの抑制に寄与することが可能な異質ガラス排出装置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、本発明の請求項１に係る異質ガラス排出装置は、溶融ガラスの排出口に棚部を設け、該棚部より溶融ガラスをオーバーフローさせることによって、前記溶融ガラスの表面層に浮遊する異質ガラスを分離して除去する、異質ガラス排出装置であって、前記棚部の高さを調整するために、前記棚部の上面に載置されるオーバーフロー調整用ブロックを備え、該オーバーフロー調整用ブロックは、矩形板状の耐火物と、該耐火物の全表面を被覆する白金または白金合金を備え、前記白金または前記白金合金に貫通孔が穿孔されていることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る異質ガラス排出装置は、前記白金または白金合金は金属箔からなることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る異質ガラス排出装置は、前記異質ガラス排出装置の排出口において、前記排出口の両側面は、白金または白金合金によって被覆され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。

即ち、本発明の請求項１に係る異質ガラス排出装置によれば、オーバーフロー調整用ブロックにおける、使用期間に応じた溶融ガラスによる侵食が防止されるため、製品の品質不良の発生や、溶融ガラスの歩留まりの低下などの抑制に寄与することができる。
また、オーバーフロー調整用ブロックは、耐火物により構成されており、該耐火物が白金または白金合金により被覆されているため、オーバーフロー調整用ブロックを安価に構成することができる。
さらに、たとえ、オーバーフロー調整用ブロックにおける、白金内または白金合金内の耐火物が、溶融ガラスによって加熱されてガスを発生したとしても、該ガスは貫通孔を介して外部に放出されるため、このような耐火物を被覆する白金または白金合金の破損を防止することができる。

本発明の請求項２に係る異質ガラス排出装置によれば、オーバーフロー調整用ブロックは、金属箔によって耐火物を被包させる構成であるため、オーバーフロー調整用ブロックの全表面を、白金または白金合金によって被覆する作業を、容易にすることができる。
また、たとえ、オーバーフロー調整用ブロックの表面上の白金または白金合金が劣化したとしても、新たな金属箔に交換することによって、容易に改修することができる。

本発明の請求項３に係る異質ガラス排出装置によれば、排出直前の溶融ガラスの通過口（排出口）における底面および両側面は、白金または白金合金によって被覆されることとなり、溶融ガラスによって侵食されることもなく、排出口から排出される溶融ガラスの流量を安定させることができる。

本発明の一実施形態に係るオーバーフロー用ブロックを備える異質ガラス除去装置の全体的な構成を示した一部断面平面図。 同じく、異質ガラス除去装置を示した図であって、図１の矢印Ｂの方向から見た断面側面図。 同じく、異質ガラス除去装置を示した正面図。 オーバーフロー用ブロックの全体的な形状を示した斜視図。

次に、発明の実施の形態を説明する。

［異質ガラス排出装置１０］
先ず、本発明を具現化する異質ガラス排出装置１０の全体構成について、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の上下方向を異質ガラス排出装置１０の上下方向と規定して記述する。
また、図１および図２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。

異質ガラス排出装置１０は、溶融ガラスＧの表面層に浮遊する異質ガラスＨＧと、該溶融ガラスＧの下層に存在する生地ガラスＭＧ（図２を参照）とを分離して、前記異質ガラスＨＧを前記溶融ガラスＧより除去するための装置である。
異質ガラス排出装置１０は、図１に示すように、主に、経路部２０や排出口部３０、およびオーバーフロー調整用ブロック４０などにより構成される。

経路部２０は、異質ガラス排出装置１０の本体となる部位である。
経路部２０は、例えば、水平方向に延出する矩形管状に構成される。

具体的には、経路部２０は、互いに対向配置される経路部側壁２１・２１や、これらの経路部側壁２１・２１の上端および下端に各々架設される天板２２および底板２３（図２を参照）などにより構成される。

そして、経路部２０は、延出方向（長手方向）の一端部が、例えば図示せぬガラス溶融炉の清澄槽やフォアハースなどに接続される。
また、経路部２０における長手方向の他端部には、後述する排出口部３０が接続されている。

このように、異質ガラス排出装置１０は、経路部２０で、前記ガラス溶融炉の清澄槽やフォアハースと連通される。
そして、これらの清澄槽やフォアハース内に貯溜された溶融ガラスＧの表面層は、経路部２０内を流動して排出口部３０へと導かれるようになっている。

次に、排出口部３０について説明する。
排出口部３０は、経路部２０によって導かれた溶融ガラスＧから異質ガラスＨＧを分離し、該異質ガラスＨＧを外部に排出するための部位である。
排出口部３０は、経路部２０の長手方向の他端部に設けられる。

具体的には、排出口部３０は、互いに対向配置される排出口部側壁３１・３１や、経路部２０の底板２３の上面より凸設される棚部３２などにより構成される。
また、排出口部側壁３１・３１は、経路部２の経路部側壁２１・２１に内接され、且つ溶融ガラスＧの流動方向側（図１中の矢印Ａの方向側）に突出するようにして配設され、棚部３２は、前記排出口部側壁３１・３１間の前記流動方向側の下部に位置するように配設される。

ここで、排出口部側壁３１・３１における互いの対向面（内側面）において、流動方向側の内側面（以下、適宜「第一内側面」と記載）３１ａ・３１ａの間隙寸法（図１における寸法Ｘ）は、後述する矩形板状のオーバーフロー調整用ブロック４０における長手方向の寸法（図１における寸法Ｚ）に比べて小さな値に設定されている（Ｘ＜Ｚ）。
また、経路部２０側（流動方向側との対向側）の内側面（以下、適宜「第二内側面」と記載）３１ｂ・３１ｂの間隙寸法（図１における寸法Ｙ）は、オーバーフロー調整用ブロック４０の寸法Ｚに比べて大きな値に設定されている（Ｙ＞Ｚ）。
これにより、オーバーフロー調整用ブロック４０は、後述するように、排出口部３０内において、所定の位置に留まることができる。

一方、図２に示すように、棚部３２は、経路部２０側（流動方向側との対向側）に位置する水平状の平面部３２ａと、該平面部３２ａの流出方向側の端部より排出口部側壁３１の突出方向に向かって徐々に下方に傾斜する斜面部３２ｂとを有している。
また、平面部３２ａの流出方向側の端部の位置は、第一内側面３１ａの経路部２０側の端部の位置と合致するようになっている。

以上のような構成からなる異質ガラス排出装置１０において、複数枚（または単数枚）のオーバーフロー調整用ブロック４０・４０・・・が、棚部３２の平面部３２ａ上に積層して載置される。
これらのオーバーフロー調整用ブロック４０・４０・・・は、棚部３２の上流側における、該棚部３２の高さ寸法（より具体的には、底板２３の上面から、最上位置のオーバーフロー調整用ブロック４０の上面までの寸法であって、図２における寸法Ｈ）を、生地ガラスＭＧの深さと略一致するように調整するために設けられる。

従って、経路部２０内を流動して排出口部３０へと導かれた溶融ガラスＧにおいて、生地ガラスＭＧは、棚部３２および複数のオーバーフロー調整用ブロック４０・４０・・・によって堰き止められる一方、異質ガラスＨＧは、これらの棚部３２および複数のオーバーフロー調整用ブロック４０・４０・・・を乗り越えて（オーバーフローして）、異質ガラス排出装置１０の外部へと排出される。

以上のように、経路部２０の長手方向の他端部において、排出口部側壁３１（第二内側面３１ｂ）の上流側端部より下流側に渡る領域が、排出口部３０として構成される。
そして、本実施形態における異質ガラス排出装置１０は、溶融ガラスＧの排出口である排出口部３０の棚部３２にオーバーフロー調整用ブロック４０・４０・・・を載置し、溶融ガラスＧの表面層を、オーバーフロー調整用ブロック４０・４０・・・により高さ寸法が調整された該棚部３２よりオーバーフローさせることによって、溶融ガラスＧの表面層に浮遊する異質ガラスＨＧを分離して除去する装置である。
そして、棚部３２の平面部３２ａ上に複数枚のオーバーフロー調整用ブロック４０・４０・・・を積層して載置した場合は、棚部３２の平面部３２ａ上に積層して載置されるオーバーフロー調整用ブロック４０・４０・・・の積層枚数によって、排出口部３より排出される溶融ガラスＧの流量が調整される。
また、単数枚のオーバーフロー調整用ブロック４０を棚部３２の平面部３２ａ上に載置した場合は、オーバーフロー調整用ブロック４０の厚み寸法を適宜調整することにより、排出口部３０より排出される溶融ガラスＧの流量を調整することができる。

なお、この際、図１に示すように、オーバーフロー調整用ブロック４０は、平面視にて流出方向と直交しつつ、該流出方向側の端部の両端部を介して、第一内側面３１ａ・３１ａと、各々当接するようにして配設される。
よって、オーバーフロー調整用ブロック４０は、第一内側面３１ａ・３１ａによって位置決めされることとなり、流動する溶融ガラスＧの影響により、位置ズレ等が発生するのを防止できるようになっている。

なお、本実施形態においては、図３に示すように、少なくとも、排出口部側壁３１・３１の第一内側面３１ａ・３１ａおよび第二内接部３１ｂ・３１ｂは、白金または白金合金からなる金属箔、または溶射による被膜によって被覆されている。
つまり、本実施形態における異質ガラス排出装置１０の排出口である排出口部３０において、排出口部側壁３１・３１（第一内側面３１ａ・３１ａおよび第二内接部３１ｂ・３１ｂ）は、白金または白金合金によって被覆される。

さらに、棚部３２の平面部３２ａ上に、後述するように、オーバーフロー調整用ブロック４０が白金または白金合金で被覆されている。このため、排出直前の溶融ガラスＧの通過口における底面および両側面（即ち、図３における二点鎖線Ｃによって示された領域）は、常に白金または白金合金によって被覆されている。
従って、溶融ガラスＧの通過口が、溶融ガラスＧによって侵食されることもなく、排出口部３０から排出される溶融ガラスＧの流量を安定させることができるのである。

［オーバーフロー調整用ブロック４０］
次に、本発明を具現化するオーバーフロー調整用ブロック４０の構成について、図４を用いて説明する。
なお、以下の説明においては便宜上、図４の上下方向を異質ガラス排出装置１０、またはオーバーフロー調整用ブロック４０の上下方向と規定して記述する。

オーバーフロー調整用ブロック４０は、前述したように、異質ガラス排出装置１０の排出口部３０より排出される溶融ガラスＧの流量を調整するためのものである。
また、本実施形態におけるオーバーフロー調整用ブロック４０は、従来のオーバーフロー調整用ブロックと異なり、使用期間に応じた溶融ガラスＧによる侵食防止が図られている。

オーバーフロー調整用ブロック４０は、例えば、矩形板状に形成されたレンガなどの耐火物によって構成される。
そして、オーバーフロー調整用ブロック４０の全表面は、図４に示すように、白金または白金合金からなる金属箔４１によって被覆されている。

なお、オーバーフロー調整用ブロック４０の全表面は、白金または白金合金の溶射による被膜によって被覆されてもよい。
但し、前述した金属箔４１を用いることは、該金属箔４１によって耐火物を被包するだけで、容易にオーバーフロー調整用ブロック４０の全表面を、白金または白金合金によって被覆することができるばかりでなく、たとえ、オーバーフロー調整用ブロック４０の表面上の白金または白金合金が劣化したとしても、新たな金属箔４１に交換することによって、容易に改修することができるため、より望ましい。

また、オーバーフロー調整用ブロック４０は、その全体をブロック状の白金または白金合金にて構成することも可能である。
即ち、オーバーフロー調整用ブロック４０は、その全表面が白金または白金合金にて構成されていればよく、表面のみが白金または白金合金にて構成されているか、または全体が白金または白金合金にて構成されているかは問わない。
但し、オーバーフロー調整用ブロック４０の全体を白金または白金合金にて構成するよりも、表面のみを白金または白金合金にて構成する方が、オーバーフロー調整用ブロック５０を安価に構成することができるため、好ましい。

ここで、オーバーフロー調整用ブロック４０の全表面に被覆される、白金または白金合金の厚みは、０．５［ｍｍ］〜３．０［ｍｍ］が好ましい。
白金または白金合金の厚みが０．５［ｍｍ］未満であれば、溶融ガラスＧ（例えば、図２を参照）に対する耐侵食性が劣ることとなり、また前記厚みが３．０［ｍｍ］を超えると、例えば金属箔を用いる場合に曲げ加工等が困難となるとともに、材料が高価となるからである。

なお、金属箔４１の一部には、貫通孔４１ａが予め穿孔されている。
これにより、例えば、耐火物に、金属箔４１を被覆する以前より含まれている水分等が、溶融ガラスＧによって加熱されてガスを発生したとしても、該ガスは貫通孔４１ａを介して外部に放出されるため、金属箔４１の破損が防止される。

このように、本実施形態におけるオーバーフロー調整用ブロック４０は、その全表面が、白金または白金合金によって被覆されており、使用期間に応じた溶融ガラスＧによる侵食防止が図られている。
よって、このようなオーバーフロー調整用ブロック４０によって調整された、異質ガラス排出装置１０の排出口部３０から排出される溶融ガラスＧの流量は、使用期間に応じて変動することもなく安定する。
従って、例えば、後の工程における成形装置等への溶融ガラスの供給量が変動（減少）し、成形条件が変化するようなこともなく、製品の品質不良の発生を防止することができる。
また、異質ガラスＨＧとともに排出口部３０より排出される生地ガラスＭＧの流量が増加するのを極力抑えることができ、歩留まりの低下を防止することができる。

１０ 異質ガラス排出装置
３０ 排出口部
３２ 棚部
４０ オーバーフロー調整用ブロック
４１ 金属箔
４１ａ 貫通孔
Ｇ 溶融ガラス
ＨＧ 異質ガラス

Claims (3)

1. 溶融ガラスの排出口に棚部を設け、該棚部より溶融ガラスをオーバーフローさせることによって、前記溶融ガラスの表面層に浮遊する異質ガラスを分離して除去する、異質ガラス排出装置であって、
   前記棚部の高さを調整するために、前記棚部の上面に載置されるオーバーフロー調整用ブロックを備え、
   該オーバーフロー調整用ブロックは、
   矩形板状の耐火物と、
   該耐火物の全表面を被覆する白金または白金合金を備え、
   前記白金または前記白金合金に貫通孔が穿孔されている、
   ことを特徴とする異質ガラス排出装置。
2. 前記白金または白金合金は金属箔からなる、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の異質ガラス排出装置。
3. 前記異質ガラス排出装置の排出口において、
   前記排出口の両側面は、白金または白金合金によって被覆される、
   ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の異質ガラス排出装置。

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