JP6943136B2 - ガラス溶解炉、及びガラス物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス溶解炉、及びガラス物品の製造方法に関する。

ガラス溶解炉を構成する耐火物は、高温の溶融ガラスと接触して侵食され、溶融ガラスに溶出する。これにより、溶融ガラスとは異なる組成、比重の異質ガラスが生成する。一方、溶融ガラスと接触する部分の耐火物は、溶融ガラスに対して耐食性に優れる電鋳煉瓦を使用することが多い。このうち、ジルコニア系電鋳煉瓦は、他の電鋳煉瓦よりもジルコニア（ＺｒＯ_２）含有率が高く、他の電鋳煉瓦よりも耐食性に優れる。しかし、ジルコニア（ＺｒＯ_２）は、ガラス組成には含まれない成分であり、溶融ガラスよりも比重が高いため、溶融ガラスに溶出すると、異質ガラスの生成が助長される。このような異質ガラスが、最終的に得られるガラス物品に混入すると、所望の品質を満たさないため、生産歩留が低下するという問題が起きる。

このような異質ガラスをガラス物品に混入させないように、特許文献１には、底部に異質ガラスを排出するためのガラス排出部を具備したガラス溶解炉が開示されている。

特開２００６−６２９０３号公報

しかし、底部にガラス排出部を設けるだけでは、異質ガラスがガラス物品に混入することを充分に抑制できない。ガラス溶解炉内における溶融ガラスは、ガラス溶解炉内で循環流を形成しながら下流側に流動する。溶融ガラスの循環流が大きい場合や、循環流の移動速度が速い場合は、底部に停滞している異質ガラスが、ガラス排出部へ流れにくくなる。そのため、溶融ガラスを清澄槽又は成形炉に向けて移送させるスロートに異質ガラスが混入し、最終的に得られるガラス物品にも異質ガラスが混入する。

特に、粘度ηが１０^２ポイズとなる温度Ｔ_２が１５８０℃以上のガラスは、ガラス溶解炉内における溶融ガラスの温度が高くなるため、ガラス溶解炉を構成する耐火物が侵食され、溶融ガラスに溶出しやすい。そのため、異質ガラスがガラス物品に混入する問題が顕在化する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、異質ガラスがガラス物品に混入することを抑制できるガラス溶解炉、及びガラス物品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のガラス溶解炉は、ガラス原料を溶解し、得られた溶融ガラスを下流側に流動させる溶解槽と、前記溶解槽に連通して設けられ、前記溶融ガラスを清澄槽又は成形炉に向けて移送させるスロートとを備えるガラス溶解炉であって、前記溶解槽は、仕切壁と、排出部とを備え、粘度ηが１０^２ポイズとなる温度Ｔ_２が１５８０℃以上のガラスを溶解し、前記仕切壁は、前記溶解槽の幅方向にわたって設けられ、前記溶融ガラスの流れの一部を遮り、前記排出部は、前記スロートと前記仕切壁との間における前記溶解槽の底部に設けられ、前記溶融ガラスを排出し、前記底部から前記スロートの入口の下端までの高さが２０［ｍｍ］以上であることを特徴とする。

また、本発明のガラス物品の製造方法は、溶解工程と、成形工程と、徐冷工程とを含むガラス物品の製造方法であって、前記溶解工程は、溶解槽において、ガラス原料を溶解させ、得られた溶融ガラスを下流側に流動させ、粘度ηが１０^２ポイズとなる温度Ｔ_２が１５８０℃以上のガラスを溶解し、前記溶融ガラスは、前記溶解槽に連通して設けられるスロートを介して、清澄工程又は前記成形工程に向けて移送され、前記溶解槽は、前記溶解槽の幅方向にわたって設けられる仕切壁を備え、さらに前記スロートと前記仕切壁との間における前記溶解槽の底部に排出部を備え、前記仕切壁は、前記溶融ガラスの流れの一部を遮り、前記排出部は、前記溶融ガラスを排出し、前記底部から前記スロートの入口の下端までの高さが２０［ｍｍ］以上であることを特徴とする。

本発明のガラス溶解炉、及びガラス物品の製造方法によれば、異質ガラスがガラス物品に混入することを抑制できる。

本発明に係る第一実施形態におけるガラス溶解炉のＹ軸垂直面での断面図である。 本発明に係る第一実施形態におけるガラス溶解炉のＸ軸垂直面での断面図であり、図１のＩ−Ｉ矢視断面図である。 本発明に係る第二実施形態におけるガラス溶解炉のＹ軸垂直面での断面図である。 本発明に係る第二実施形態におけるガラス溶解炉のＸ軸垂直面での断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 本発明に係る第一実施形態におけるガラス物品の製造方法を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る各種実施形態について、図面を用いて説明する。本明細書において、数値範囲を表す「〜」はその前後の数値を含む範囲を意味する。

なお、各図面の基準の方向は、記号、数字の方向に対応する。図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示し、Ｚ軸方向を図１〜４における上下方向とし、Ｘ軸方向を図１，３に示すガラス溶解炉１０，１１０の長さ方向（左右方向）とし、Ｙ軸方向を図２，４に示すガラス溶解炉１０，１１０の幅方向（左右方向）とする。本明細書においては、Ｘ軸方向は平面視における溶融ガラスＧの流れ方向であり、Ｙ軸方向は溶融ガラスＧの流れ方向と直交する。

また、本明細書において、上流側及び下流側とは、ガラス溶解炉１０，１１０内における溶融ガラスＧの流れ方向（Ｘ軸方向）に対するものであり、＋Ｘ側が下流側、−Ｘ側が上流側である。

［ガラス溶解炉］
「第一実施形態」
図１は、本発明に係る第一実施形態におけるガラス溶解炉のＹ軸垂直面での断面図である。図２は、本発明に係る第一実施形態におけるガラス溶解炉のＸ軸垂直面での断面図であり、図１のＩ−Ｉ矢視断面図である。本発明に係るガラス溶解炉の第一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。

本実施形態のガラス溶解炉１０は、原料供給装置（不図示）によって供給されたガラス原料を溶解し、得られた溶融ガラスＧを下流側（＋Ｘ側）に流動させる溶解槽２０と、溶解槽２０に連通して設けられ、溶融ガラスＧを清澄槽（不図示）又は成形炉（不図示）に向けて移送させるスロート３０とを備える。

溶解槽２０は、仕切壁４０と、排出部５０とを備え、粘度ηが１０^２ポイズとなる温度Ｔ_２が１５８０℃以上のガラスを溶解する。仕切壁４０は、溶解槽２０の幅方向（Ｙ軸方向）にわたって設けられ、溶融ガラスＧの流れの一部を遮る。排出部５０は、スロート３０と仕切壁４０との間における溶解槽２０の底部２１に設けられ、溶融ガラスＧを排出する。

溶解槽２０は、溶融ガラスＧの上側（＋Ｚ側）に位置する壁部にバーナー（不図示）を備えており、燃料及びガスを用いるバーナー燃焼によって、溶解槽２０の内部に供給されたガラス原料を溶解して溶融ガラスＧを得る。燃料は天然ガス又は重油が用いられ、ガスは酸素又は空気が用いられる。溶解槽２０は、底部２１と側壁部２２とを備え、溶融ガラスＧを保持する。底部２１及び側壁部２２は、内側が溶融ガラスＧと接触するため、耐食性に優れる電鋳煉瓦から形成される。電鋳煉瓦の例としては、ジルコニア系煉瓦、アルミナ・ジルコニア・シリカ（ＡＺＳ）系煉瓦、アルミナ系煉瓦が挙げられる。底部２１又は側壁部２２は、通電電極（不図示）を備えてもよい。通電電極は、電圧を印加することよってジュール熱を発生させ、ガラス原料を溶解して溶融ガラスＧを得る。

溶解槽２０は、溶融ガラスＧと接触するため、溶解槽２０を構成する電鋳煉瓦の一部が溶融ガラスＧに溶出する。溶解槽２０にジルコニア（ＺｒＯ_２）を含んだ電鋳煉瓦を用いた場合、比重が高いジルコニア（ＺｒＯ_２）成分が溶融ガラスＧに溶出する。そのため、溶解槽２０の底部２１近傍には、ジルコニア（ＺｒＯ_２）濃度が高く、比重が高い異質ガラスＧ１が滞在している。

底部２１からスロート３０の入口の下端までの高さをＨ_Ｓとする。高さＨ_Ｓは、２０［ｍｍ］以上である。高さＨ_Ｓは、好ましくは２００［ｍｍ］以下、より好ましくは４０〜１５０［ｍｍ］、さらに好ましくは６０〜１００［ｍｍ］である。高さＨ_Ｓを２０［ｍｍ］以上とすることにより、異質ガラスＧ１がスロート３０を通って下流側（＋Ｘ側）へ流出することを抑制できる。また、高さＨ_Ｓを２００［ｍｍ］以下とすることにより、異質ガラスＧ１を除く溶融ガラスＧを効率良くスロート３０より下流側（＋Ｘ側）に移送させることができる。

図２に示すように、スロート３０は、溶解槽２０の幅方向（Ｙ軸方向）中央部に連通して設けられる。そのため、溶融ガラスＧの流れが幅方向（Ｙ軸方向）で対称となり、図１に示す下流側循環流１０２を制御しやすくなる。

仕切壁４０は、底部２１より上側（＋Ｚ側）に延在して設けられ、溶融ガラスＧの下層の流れを遮るダム構造である。仕切壁４０は、仕切壁４０の上側（＋Ｚ側）、上流側（−Ｘ側）、下流側（＋Ｘ側）の溶融ガラスＧに対して、それぞれ前進流１００、上流側循環流１０１、下流側循環流１０２を形成する。前進流１００は、溶解槽２０内の上流側（−Ｘ側）から下流側（＋Ｘ側）に向かって流れる。上流側循環流１０１は、溶融ガラスＧの上部において、溶解槽２０内の上流側（−Ｘ側）に向かって流れ、溶融ガラスＧの下部において、溶解槽２０内の下流側（＋Ｘ側）に向かって流れる循環流である。下流側循環流１０２は、溶融ガラスＧの上部において、溶解槽２０内の下流側（＋Ｘ側）に向かって流れ、溶融ガラスＧの下部において、溶解槽２０内の上流側（−Ｘ側）に向かって流れる循環流である。仕切壁４０は、電鋳煉瓦、白金、白金合金、イリジウム、モリブデンなど、溶融ガラスＧに対して耐食性に優れる材料によって構成される。

排出部５０は、スロート３０と仕切壁４０との間の底部２１に設けられ、底部２１の下側（−Ｚ側）に、異質ガラスＧ１を排出するための排出管５１を備える。これにより、仕切壁４０より下流側（＋Ｘ側）に溜まっている異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを抑制できる。排出管５１は、底部２１より下側（−Ｚ側）に筒状に延び、Ｚ軸垂直面の断面が円形であるが、多角形等であってもよい。排出管５１は、異質ガラスＧ１が混入した溶融ガラスＧの流下量を制御するための加熱設備（不図示）が設けられてもよい。この場合、排出管５１は、白金又は白金合金製で、直接通電加熱設備が設けられることにより、溶融ガラスＧの流下量を精密に制御することができる。

図２に示すように、排出部５０は、溶解槽２０の幅方向（Ｙ軸方向）中央部に設けられる。排出部５０は、排出管５１がスロート３０の幅方向（Ｙ軸方向）内側に設けられる。これにより、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを効果的に抑制できる。

スロート３０の入口と仕切壁４０との間における溶解槽２０が保持する溶融ガラスＧの重量をＷ［トン］、１日にスロート３０から移送される溶融ガラスＧの重量をＰ［トン／日］とする。このとき、本実施形態のガラス溶解炉１０は、０．２≦Ｗ／Ｐ≦２．０を満たすことが好ましい。Ｗ／Ｐは、より好ましくは０．４≦Ｗ／Ｐ≦１．２、さらに好ましくは０．５≦Ｗ／Ｐ≦１．０である。Ｗ／Ｐが２．０以下だと、下流側循環流１０２が抑制され、異質ガラスＧ１が巻き上げられにくくなるため、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを抑制できる。また、Ｗ／Ｐが０．２以上だと、異質ガラスＧ１を除く溶融ガラスＧを効率良くスロート３０より下流側（＋Ｘ側）に移送させることができる。また、重量Ｐは、好ましくは２０〜２００［トン／日］である。

底部２１から溶融ガラスＧの上面までの高さをＨ_０、底部２１から仕切壁４０の上端までの高さをＨ_１、スロート３０の入口の底部と天部との間の高さをＨ_２とする。本実施形態のガラス溶解炉１０は、Ｈ_１／Ｈ_０が０．３〜０．９５を満たしていることが好ましく、０．５〜０．９５を満たしていることがより好ましい。Ｈ_１／Ｈ_０が０．３以上だと、下流側循環流１０２が大きくなることを防ぐことができ、異質ガラスＧ１が巻き上げられにくくなるため、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを抑制できる。また、Ｈ_１／Ｈ_０が０．９５以下だと、前進流１００及び下流側循環流１０２が安定し、異質ガラスＧ１が巻き上げられにくくなるため、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを抑制できる。

また、本実施形態のガラス溶解炉１０は、Ｈ_２／Ｈ_０が０．１〜０．５を満たしていることが好ましい。Ｈ_２／Ｈ_０を０．１〜０．５にすることで、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを抑制しながら、異質ガラスＧ１を除く溶融ガラスＧを効率良くスロート３０より下流側（＋Ｘ側）に移送させることができる。

平面視において、溶解槽２０内の上流端から下流端までの距離をＬ_０、仕切壁４０の下流端から溶解槽２０内の下流端までの距離をＬ_１とする。本実施形態の溶解槽２０は、Ｌ_１／Ｌ_０が０．１〜０．５を満たしていることが好ましい。Ｌ_１／Ｌ_０を０．１〜０．５にすることで、異質ガラスＧ１を除く溶融ガラスＧを効率良く下流側（＋Ｘ側）に移送させることができる。

図２に示すように、溶解槽２０内の幅方向（Ｙ軸方向）距離をＷ_０、スロート３０の幅方向（Ｙ軸方向）距離をＷ_１とする。本実施形態のガラス溶解炉１０は、Ｗ_１／Ｗ_０が０．０３〜０．３を満たしていることが好ましい。Ｗ_１／Ｗ_０を０．０３〜０．３にすることで、異質ガラスＧ１を除く溶融ガラスＧを効率良く下流側（＋Ｘ側）に移送させることができる。

本実施形態のガラス溶解炉１０は、スロート３０の入口において、溶融ガラスＧの流れ方向（Ｘ軸方向）の平均流速Ｖが、５〜１５［ｍ／ｈ］であることが好ましい。平均流速Ｖ［ｍ／ｈ］は、スロート３０の入口箇所のＸ軸垂直面における断面積をＳ［ｍ^２］、溶融ガラスＧの密度をｄ［トン／ｍ^３］として、Ｖ＝Ｐ÷（２４×Ｓ×ｄ）で算出される。平均流速Ｖが５［ｍ／ｈ］以上だと、異質ガラスＧ１を除く溶融ガラスＧを効率良くスロート３０より下流側（＋Ｘ側）に移送させることができる。また、平均流速Ｖが１５［ｍ／ｈ］以下だと、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを効果的に抑制できる。

また、本実施形態で用いられるガラスは、異質ガラスＧ１の混入を効果的に抑制するため、粘度ηが１０^２ポイズとなる温度Ｔ_２が好ましくは１６１０℃以上、より好ましくは１６４０℃以上である。また、本実施形態で用いられるガラスは、溶解を容易にするため、粘度ηが１０^２ポイズとなる温度Ｔ_２が好ましくは１６７０℃以下である。

「第二実施形態」
図３は、本発明に係る第二実施形態におけるガラス溶解炉のＹ軸垂直面での断面図である。図４は、本発明に係る第二実施形態におけるガラス溶解炉のＸ軸垂直面での断面図であり、図３のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。

本発明に係るガラス溶解炉の第二実施形態について、図３及び図４を参照して説明する。以下、第一実施形態と異なる点のみ説明する。第二実施形態のガラス溶解炉１１０は、溶解槽に収容部６０を備える点で、第一実施形態のガラス溶解炉１０と構造が異なっている。

図３に示すように、本実施形態の溶解槽１２０は、スロート３０の入口と仕切壁４０との間の底部２１に設けられる凹状の収容部６０を備える。収容部６０は、箱型の形状であり、溶融ガラスＧを貯留する。収容部６０は、底部に溶融ガラスＧを排出する排出部１５０が設けられる。凹状の収容部６０は、Ｘ軸垂直面又はＹ軸垂直面の断面が矩形であるが、正方形、半円形、半楕円形又は角丸矩形であってもよい。また、収容部６０は、Ｚ軸垂直面の断面が円形であるが、正方形又は矩形であってもよい。

図４に示すように、収容部６０は、溶解槽１２０の幅方向（Ｙ軸方向）中央部に設けられる。収容部６０は、スロート３０よりも幅が大きいため、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを効果的に抑制できる。

排出部１５０は、収容部６０の底部の下側（−Ｚ側）に、異質ガラスＧ１を排出するための排出管１５１を備える。排出部１５０は、排出管の鉛直方向（Ｚ軸方向）長さが収容部６０の深さの分だけ短くなっている点で、第一実施形態の排出部５０と異なっている。

本実施形態の溶解槽１２０によれば、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを効果的に抑制できる。収容部６０の底部と、溶解槽２０の底部２１との間の距離を高さＨ_Ｓ１とする。高さＨ_Ｓ１は５０〜３００［ｍｍ］であることが好ましい。高さＨ_Ｓ１が５０［ｍｍ］以上だと、異質ガラスＧ１が収容部６０内に溜まる。また、高さＨ_Ｓ１が３００［ｍｍ］以下だと、収容部６０内で溶融ガラスＧの循環が起きて異質ガラスＧ１が上部へ流出することを抑制できる。

本実施形態では、平面視において、収容部６０の下流端とスロート３０の入口との間の流れ方向（Ｘ軸方向）距離をＬ_Ｓとする。距離Ｌ_Ｓは０〜１０００［ｍｍ］であることが好ましい。距離Ｌ_Ｓは、より好ましくは０〜５００［ｍｍ］、さらに好ましくは０〜１００［ｍｍ］である。距離Ｌ_Ｓが１０００［ｍｍ］以下だと、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを効果的に抑制できる。

平面視において、収容部６０の流れ方向（Ｘ軸方向）距離をＬ_２とする。本実施形態の溶解槽１２０は、Ｌ_２／Ｌ_１が０．０５〜０．５を満たしていることが好ましい。Ｌ_２／Ｌ_１を０．０５〜０．５にすることで、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを効果的に抑制できる。

図４に示すように、収容部５１の幅方向（Ｙ軸方向）距離をＷ_２とする。本実施形態の溶解槽１２０は、Ｗ_２／Ｗ_１が１．１〜５．０を満たしていることが好ましい。Ｗ_２／Ｗ_１を１．１〜５．０にすることで、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを効果的に抑制できる。

収容部６０内の溶融ガラスＧの重量をｗ［トン］とし、１日に排出部１５０から排出される溶融ガラスＧの重量をＤ［トン／日］とする。本実施形態のガラス溶解炉１１０は、０．０２≦ｗ／Ｄ≦０．４を満たすことが好ましい。ｗ／Ｄが０．０２以上だと、収容部６０内に異質ガラスＧ１を溜めることができるため、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを効果的に抑制できる。ｗ／Ｄが０．４以下だと、収容部６０内で溶融ガラスＧの循環が起きることを抑制できるため、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを効果的に抑制できる。また、重量Ｄは、好ましくは０．５〜３０［トン／日］である。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は前記実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更も含まれる。

本実施形態のガラス溶解炉１０，１１０は、バーナー加熱及び電気加熱により、ガラス原料の溶解を行っているが、バーナー加熱単独又は電気加熱単独でガラス原料の溶解を行ってもよい。

本実施形態の溶解槽２０，１２０は、平面視における一軸方向（Ｘ軸方向）に長く伸びた矩形状であるが、ガラス原料を溶解できるなら、これに限定されない。

本実施形態では、排出部５０，１５０は一箇所設置されているが、ガラス溶解炉１０，１１０の長さ方向（Ｘ軸方向）又は幅方向（Ｙ軸方向）に二箇所以上設置されてもよい。

本実施形態では、底部２１より上側（＋Ｚ側）に延在して設けられる仕切壁４０の形態を説明したが、仕切壁は、溶融ガラスＧを仕切るものであれば、これに限定されない。

［ガラス物品の製造方法］
次に、本実施形態のガラス溶解炉１０，１１０のうち、ガラス溶解炉１１０を用いたガラス物品の製造方法について説明する。図５は、本発明に係る第一実施形態におけるガラス物品の製造方法を示すフローチャートである。

本実施形態のガラス物品の製造方法は、ガラス原料を溶解して溶融ガラスＧを得る溶解工程Ｓ１と、溶融ガラスＧの気泡を除去する清澄工程Ｓ２と、溶融ガラスＧを成形する成形工程Ｓ３と、成形されたガラスを徐冷する徐冷工程Ｓ４とを含む。

溶解工程Ｓ１は、ガラス原料を溶解槽内に供給し、ガラス原料を加熱して溶解する。ガラス溶解炉に設けられたバーナーの火炎をガラス原料に向かって放射することによって、ガラス原料を上方から加熱する。バーナーの火炎によって加熱すると共に、複数の通電電極に電圧を印加することによって通電し、ジュール熱を発生させ、ガラス原料を加熱する。

溶解工程Ｓ１は、溶解槽において、溶融ガラスを下流側に流動させ、粘度ηが１０^２ポイズとなる温度Ｔ_２が１５８０℃以上のガラスを溶解する。溶解槽は、溶解槽の幅方向にわたって設けられる仕切壁を備え、さらに溶解槽の底部に排出部を備える。仕切壁は、溶融ガラスの流れの一部を遮る。溶融ガラスは、溶解槽に連通して設けられるスロートを介して、清澄工程Ｓ２に向けて移送される。排出部は、溶融ガラスを排出する。

スロートの入口と仕切壁との間における溶解槽が保持する溶融ガラスの重量をＷ［トン］、１日に前記スロートから移送される溶融ガラスの重量をＰ［トン／日］とする。本実施形態の溶解工程Ｓ１は、０．２≦Ｗ／Ｐ≦２．０を満たすことが好ましい。

本実施形態の溶解工程Ｓ１において、重量Ｐ［トン／日］は、排出部から排出される溶融ガラスＧの重量をＤ［トン／日］として、０．０１≦Ｄ／Ｐ≦０．２を満たすことが好ましい。Ｄ／Ｐが０．０１以上だと、異質ガラスＧ１を排出部５０から充分に排出できるため、異質ガラスＧ１がスロート３０へ流出することを抑制できる。また、Ｄ／Ｐが０．２以下だと、排出部５０からの溶融ガラスＧの排出による生産ロスを抑制できる。

清澄工程Ｓ２は、溶解工程Ｓ１で得られた溶融ガラスを清澄槽に供給し、溶融ガラス内の気泡を浮上させて除去する工程である。気泡の浮上を促進させる方法としては、例えば清澄槽内を減圧して脱泡する方法などがある。

成形工程Ｓ３は、溶解槽より下流側に設けられた成形炉で溶融ガラスを成形する。徐冷工程Ｓ４は、成形炉より下流側に設けられた徐冷炉で成形されたガラスを徐冷し、最終的にガラス物品を得る。

ガラス物品としてガラス板を得るには、例えばフロート法が用いられる。フロート法は、フロートバス内に収容される溶融金属（例えば、溶融スズ）上に導入された溶融ガラスを所定方向に流動させ、帯板状のガラスリボンとする方法である（成形工程Ｓ３）。ガラスリボンは、水平方向に流動する過程で冷却された後、溶融金属から引き上げられ、徐冷炉内で搬送されながら徐冷され、板ガラスとなる（徐冷工程Ｓ４）。板ガラスは、徐冷炉から搬出された後、切断機によって所定の寸法形状に切断され製品であるガラス板となる。

また、ガラス板を得るのに別の成形方法として、フュージョン法を用いてもよい。フュージョン法は、樋状部材の左右両側の上縁から溢れ出した溶融ガラスを、樋状部材の左右両側面に沿って流下させ、左右両側面が交わる下縁で合わせることにより、帯板状のガラスリボンとする方法である（成形工程Ｓ３）。溶融ガラスリボンは、鉛直方向（Ｚ軸方向）下方に移動しながら徐冷され、板ガラスとなる（徐冷工程Ｓ４）。板ガラスは、切断機によって所定の寸法形状に切断され、製品であるガラス板となる。

なお、本実施形態のガラス物品の製造方法は、清澄工程Ｓ２を含んでいるが、本発明のガラス物品の製造方法は、清澄工程を含んでいなくてもよい。この場合、溶融ガラスは、溶解工程を経て、成形工程でガラスリボンに成形される。

本実施形態で用いられるガラス原料の組成には特に制約がなく、無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス、混合アルカリ系ガラス、ホウケイ酸ガラス、又はその他のガラスのいずれであってもよい。

また、本実施形態で用いられるガラスは、異質ガラスＧ１の混入を効果的に抑制できるため、粘度ηが１０^２ポイズとなる温度Ｔ_２が好ましくは１６１０℃以上、より好ましくは１６４０℃以上である。また、本実施形態で用いられるガラスは、溶解が容易になるため、粘度ηが１０^２ポイズとなる温度Ｔ_２が好ましくは１６７０℃以下である。

本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。

製造されるガラス物品の用途は、建築用、車両用、フラットパネルディスプレイ用、カバーガラス用、又はその他の各種用途が挙げられる。

１０，１１０:ガラス溶解炉
２０，１２０：溶解槽
２１：底部
２２：側壁部
３０：スロート
４０：仕切壁
５０，１５０：排出部
５１，１５１：排出管
６０：収容部
１００：前進流
１０１：上流側循環流
１０２：下流側循環流
Ｇ：溶融ガラス
Ｇ１：異質ガラス

Claims (13)

1. ガラス原料を溶解し、得られた溶融ガラスを下流側に流動させる溶解槽と、前記溶解槽に連通して設けられ、前記溶融ガラスを清澄槽又は成形炉に向けて移送させるスロートとを備えるガラス溶解炉であって、
   前記溶解槽は、仕切壁と、排出部とを備え、粘度ηが１０^２ポイズとなる温度Ｔ_２が１５８０℃以上のガラスを溶解し、
   前記仕切壁は、前記溶解槽の幅方向にわたって設けられ、前記溶融ガラスの流れの一部を遮り、
   前記排出部は、前記スロートと前記仕切壁との間における前記溶解槽の底部に設けられ、前記溶融ガラスを排出し、
   前記底部から前記スロートの入口の下端までの高さが２０［ｍｍ］以上であることを特徴とするガラス溶解炉。
2. 前記ガラス溶解炉は、前記スロートの入口と前記仕切壁との間における前記溶解槽が保持する溶融ガラスの重量をＷ［トン］、１日に前記スロートから移送される溶融ガラスの重量をＰ［トン／日］として、０．２≦Ｗ／Ｐ≦２．０を満たす、請求項１に記載のガラス溶解炉。
3. 前記ガラス溶解炉は、前記底部から前記スロートの入口の下端までの高さが２００［ｍｍ］以下である、請求項１または２に記載のガラス溶解炉。
4. 前記溶解槽は、前記底部に設けられる凹状の収容部を備え、
   前記収容部は、深さが５０〜３００［ｍｍ］であり、底部に前記溶融ガラスを排出する排出部が設けられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス溶解炉。
5. 平面視において、前記収容部の下流端と前記スロートの入口との間の流れ方向距離が、０〜１０００［ｍｍ］である、請求項４に記載のガラス溶解炉。
6. 溶解工程と、成形工程と、徐冷工程とを含むガラス物品の製造方法であって、
   前記溶解工程は、溶解槽において、ガラス原料を溶解させ、得られた溶融ガラスを下流側に流動させ、粘度ηが１０^２ポイズとなる温度Ｔ_２が１５８０℃以上のガラスを溶解し、
   前記溶融ガラスは、前記溶解槽に連通して設けられるスロートを介して、清澄工程又は前記成形工程に向けて移送され、
   前記溶解槽は、前記溶解槽の幅方向にわたって設けられる仕切壁を備え、さらに前記スロートと前記仕切壁との間における前記溶解槽の底部に排出部を備え、前記仕切壁は、前記溶融ガラスの流れの一部を遮り、
   前記排出部は、前記溶融ガラスを排出し、
   前記底部から前記スロートの入口の下端までの高さが２０［ｍｍ］以上であることを特徴とするガラス物品の製造方法。
7. 前記スロートの入口と前記仕切壁との間における前記溶解槽が保持する溶融ガラスの重量をＷ［トン］、１日に前記スロートから移送される溶融ガラスの重量をＰ［トン／日］として、０．２≦Ｗ／Ｐ≦２．０を満たす、請求項６に記載のガラス物品の製造方法。
8. 前記底部から前記スロートの入口の下端までの高さが２００［ｍｍ］以下である、請求項６または７に記載のガラス物品の製造方法。
9. 前記溶解工程は、
   前記溶解槽の底部に設けられる凹状の収容部で、前記溶融ガラスを貯留し、
   前記収容部の底部に設けられる排出部により、前記溶融ガラスを排出し、
   前記収容部は、深さが５０〜３００［ｍｍ］である、請求項６〜８のいずれか１項に記載のガラス物品の製造方法。
10. 前記溶解工程は、平面視において、前記収容部の下流端と前記スロートの入口との間の流れ方向距離が、０〜１０００［ｍｍ］である、請求項９に記載のガラス物品の製造方法。
11. 前記溶解工程は、前記収容部内の溶融ガラスの重量をｗ［トン］、１日に前記排出部から排出される溶融ガラスの重量をＤ［トン／日］として、０．０２≦ｗ／Ｄ≦０．４を満たす、請求項９または１０に記載のガラス物品の製造方法。
12. 前記溶解工程は、前記スロートの入口において、前記溶融ガラスの流れ方向の平均流速が、５〜１５［ｍ／ｈ］である、請求項６〜１１のいずれか１項に記載のガラス物品の製造方法。
13. 前記溶解工程において、１日に前記スロートから移送される溶融ガラスの重量をＰ［トン／日］、１日に前記排出部から排出される溶融ガラスの重量をＤ［トン／日］として、０．０１≦Ｄ／Ｐ≦０．２を満たす、請求項６〜１２のいずれか１項に記載のガラス物品の製造方法。

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