JPH10265226A - ガラス溶融装置及び方法並びに溶融ガラス撹拌翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小規模連続炉においてガラスの均質度を向上
させ多品種少量生産に対応したガラスの溶融装置及び溶
融成形方法並びに溶融ガラス撹拌翼を提供する。 【解決手段】 第１平板３，４、第２平板５，６、及び
第３平板７，８を有するガラス撹拌部２を回転軸９に支
持した溶融ガラス撹拌翼１を小規模の溶解槽１２内に備
え、上記溶解槽内の溶融ガラスを撹拌するようにした。
よってガラスの均質度を高めることができ、多品種小量
生産に対応した小ロット生産のガラス溶融装置において
均質度の高いガラスを作製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスの多品種少
量生産に対応したガラス溶融装置及びガラス溶融成形方
法並びに溶融ガラス撹拌翼に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ガラスの連続溶融成形装置としては、数トン／日以上の
生産能力を有する装置が普通であり、小規模の物でも数
百キロ／日程度の生産能力を有している装置が多かっ
た。このように従来のガラス連続溶融成形装置において
は、上述のように生産能力が大きいので、溶解槽の容量
も大きい。よって、例えば光学レンズ用のガラスを製造
する場合、当該レンズに最適な組成が安定して存在す
る、溶解槽内の所定部分のガラスを抽出して使用するこ
とができる。

【０００３】しかし、最近では、光学ガラスについても
多品種少量生産の時代となってきており、レンズの少量
生産化、言い換えるとレンズの小径化、多品種化が進ん
できている。上記多品種少量生産に対して、研磨レンズ
ならば硝材のストックで対応できるが、ダイレクトプレ
スレンズの場合、大規模な炉では硝種変更などへのフレ
キシブルな対応は困難であり、又、炉の操業コストなど
の問題があり、多品種少量生産の実現が非常に難しくな
っている。一方、小規模な連続炉では、溶解槽の容量が
小さいことから槽内においてガラス組成の安定性や均質
性を確保することが難しく、大規模な炉のように最適組
成部分のガラスのみを抽出することは困難である。本発
明は、このような問題点を解決するためになされたもの
で、小規模連続炉においてガラスの均質度を向上させ多
品種少量生産に対応したガラスの溶融装置及び溶融成形
方法並びに溶融ガラス撹拌翼を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１態様の溶融
ガラス撹拌翼は、連続的にガラスの溶融を行う溶融装置
に備わる撹拌槽に設けられ、該撹拌槽内で回転する回転
軸と、該回転軸に支持され溶融ガラスを撹拌するガラス
撹拌部とを備えた溶融ガラス撹拌翼において、上記ガラ
ス撹拌部は、上記回転軸の回転に伴い上記撹拌槽内の底
部側に向けて溶融されたガラスを加圧する第１平板と、
少なくとも上記第１平板にて上記撹拌槽内底部側へ加圧
された溶融ガラスを上記回転軸の回転に伴い上記撹拌槽
内の上部側へ運ぶ第２平板と、少なくとも上記第２平板
にて上記撹拌槽内上部側へ運ばれた溶融ガラスを上記回
転軸の回転に伴い上記撹拌槽内底部側へ運ぶ第３平板
と、を備えたことを特徴とする。

【０００５】本発明の第２態様のガラス溶融装置は、上
記第１態様の溶融ガラス撹拌翼を備えたことを特徴とす
る。

【０００６】本発明の第３態様のガラス溶融成形方法
は、上記第１態様の溶融ガラス撹拌翼を備えた溶解槽に
て溶融ガラスを撹拌した後、当該溶解槽から溶融ガラス
を排出して成形することを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態である溶融ガ
ラス撹拌翼、ガラス溶融装置、及びガラス溶融成形方法
について図を参照しながら以下に説明する。尚、上記溶
融ガラス撹拌翼は、上記ガラス溶融装置に備わり、又、
上記ガラス溶融成形方法は上記ガラス溶融装置にて実行
されるものである。又、各図において、同じ構成部分又
は同様の機能を果たす部分については同じ符号を付して
いる。

【０００８】まず、上記溶融ガラス撹拌翼について説明
する。後述するように、該溶融ガラス撹拌翼は、ガラス
溶融装置に備わる撹拌槽、好ましくは溶解槽内に設けら
れ溶融ガラスを撹拌する。図１から図３に示すように、
溶融ガラス撹拌翼１は、円筒状又は円柱状の回転軸９
と、該回転軸９に支持されて第１平板３，４、第２平板
５，６、及び第３平板７，８を有するガラス撹拌部２と
を備える。これらの第１ないし第３平板３〜８は白金材
にてなり加工上の都合から平板にて作製される。又、回
転軸９も白金材にて作製される。第１平板３，４は、回
転軸９の軸方向に対して直交方向にそれぞれが延在し、
かつ図３に示すように上記軸方向に対して角度θ１にて
それぞれが傾斜して、それぞれの一端部３ａ，４ａが回
転軸９の先端部に固定される。上記角度θ１にて傾斜し
て第１平板３，４を取り付ける理由は、回転軸９が時計
回りに回転したときに、上記溶解槽内の底部側に向けて
溶融されたガラスを加圧するためである。よって、第１
平板３と第１平板４とは、例えば図３に示すように上記
軸方向に対して互いに逆方向へ傾斜する。又、上記角度
θ１は３０度以上６０度以下が好ましく、本実施形態で
は４５度としている。第１平板３，４によるこのような
作用により、上記溶解槽内の底部側に沈殿する比重の大
きい硝材を上記溶解槽内で撹拌することができる。さら
に、図２に示すように、第１平板３の一端部３ａは、回
転軸９の先端９ａを覆って回転軸９に固定される。この
ような構造により、回転軸９の延長上に位置する溶融ガ
ラスも上記一端部３ａにて撹拌することができる。尚、
第１平板３の一端部３ａの代わりに第１平板４の一端部
４ａにて回転軸９の先端９ａを覆ってもよい。又、本実
施形態では、回転軸９に対する第１平板３，４の突出量
は同じとしているが異ならせてもよい。又、本実施形態
では、上記角度θ１は、第１平板３及び第１平板４にお
いて同一とするが、両者で異ならせてもよい。

【０００９】第２平板５，６は、図２に示すように回転
軸９の軸方向と平行に配置され、かつ図３に示すように
上記軸方向に対して角度θ２にてそれぞれが傾斜して、
それぞれの他端部５ｂ，６ｂが第１平板３，４の他端部
３ｂ，４ｂにそれぞれ固定される。上記角度θ２にて傾
斜して第２平板５，６を取り付けることで、回転軸９が
時計回りに回転したとき、第２平板５，６は、少なくと
も第１平板３，４にて上記溶解槽内の底部側へ加圧され
た溶融ガラスを上記溶解槽内の上部側へ運ぶように作用
する。よって、第２平板５と第２平板６とは、例えば図
３に示すように上記軸方向に対して互いに逆方向へ傾斜
する。又、上記角度θ２は３０度以上６０度以下が好ま
しく、本実施形態では３０度としている。又、本実施形
態では第２平板５，６は、その他端部５ｂ，６ｂにて第
１平板３，４に固定されるが、第２平板５，６の中央部
５ｃ，６ｃを第１平板３，４に固定してもよい。又、本
実施形態では、第２平板５，６における長手方向寸法
は、それぞれ同じであるが、異ならせてもよい。又、本
実施形態では、上記角度θ２は、第２平板５及び第２平
板６において同一とするが、両者で異ならせてもよい。

【００１０】第３平板７，８は、回転軸９の軸方向に対
して直交方向にそれぞれが延在し、かつ図３に示すよう
に、又、第１平板３，４と同様に、上記軸方向に対して
角度θ１にてそれぞれが傾斜して、それぞれの一端部７
ａ，８ａが回転軸９に固定される。上記角度θ１にて傾
斜して第１平板７，８を取り付けることで、回転軸９が
時計回りに回転したときに、少なくとも第２平板５，６
にて上記撹拌槽内上部側へ運ばれた溶融ガラスを上記溶
解槽内の底部側へ運ぶように作用する。よって、第３平
板７と第３平板８とは、例えば図３に示すように上記軸
方向に対して互いに逆方向へ傾斜する。又、上記角度θ
１は、上述のように、３０度以上６０度以下が好まし
く、本実施形態では４５度としている。又、本実施形態
では、回転軸９に対する第３平板７，８の突出量は同じ
としているが異ならせてもよい。又、例えば図２及び図
３に示すように、本実施形態では、回転軸９の軸方向に
おいて第２平板５，６の設置位置とほぼ同レベルに第３
平板７，８を配置している。このような配置が撹拌効率
上好ましいが、このような配置に限定されるものではな
い。又、本実施形態では、上記角度θ１は、第３平板７
及び第３平板８において同一とするが、両者で異ならせ
てもよい。又、本実施形態では、第１平板３，４及び第
３平板７，８における傾斜角度は上記角度θ１にて同一
としているが、第１平板３，４と、第３平板７，８とで
異ならせてもよい。

【００１１】又、本実施形態では上述のように第１平板
３と第１平板４、並びに、第３平板７と第３平板８と
は、回転軸９の周方向へ互いに１８０度離れた位置に配
置しているが、これに限定されるものではない。第１平
板３及び第１平板４を例に採ると、例えば回転軸９の周
方向へ３以上の箇所に第１平板３及び第１平板４を設置
してもよい。尚、この場合には、上述のように第１平板
３は回転軸９の先端９ａを覆うように設置されることか
ら、第１平板４が２以上設置されることになる。又、こ
れに対応して第２平板５，６についても３セット以上設
けることになる。

【００１２】以上のように構成される溶融ガラス撹拌翼
１の動作を以下に説明する。尚、溶融ガラス撹拌翼１に
おいて、図２に示す幅寸法Iは、上記溶解槽の内径に対
して約２／３程度の寸法が好ましい。このような溶融ガ
ラス撹拌翼１は、上記溶解槽の中心軸と回転軸９の軸芯
とをほぼ一致させた状態にて、第１平板３，４が上記溶
解槽内の底部近傍に位置するように設置され、回転軸９
の後端９ｂに連結された、例えばモータからなる駆動源
８１にて回転軸９の軸回りに、本実施形態では時計回り
に回転される。該回転により、第１平板３，４にて、上
記溶解槽の底部側へ溶融ガラスが加圧される。このよう
に加圧された溶融ガラスや、元々上記溶解槽底部側に存
在していた溶融ガラスは、第２平板５，６の作用により
上記溶解槽の上部側へ押し上げる。さらに、第２平板
５，６にて上記溶解槽の上部側へ押し上げられた溶融ガ
ラスや、元々上記溶解槽の上部側に存在していた溶融ガ
ラスは第３平板７，８によって再び第１平板３，４側へ
圧し下げられる。このような溶融ガラスの撹拌作用によ
り、小容量の溶解槽においても均質度の高い光学ガラス
を得ることができる。尚、上記均質度とは、直径４０ｍ
ｍ、厚さ１０ｍｍ程度の光学ガラスのサンプルにおける
ガラスのくもり、言い換えると、屈折率が他の部分と異
なる部分である「脈理」の存在割合にて決定されるもの
であり、上記脈理が存在しないものが最も均質度が良い
ことになる。本実施形態では、第１平板ないし第３平板
３〜８を上述の角度θ１，θ２の範囲にて設置すること
で、均質度の良い光学ガラスを得ることを可能にする。

【００１３】尚、回転軸９に対する第１平板ないし第３
平板３〜８の支持の態様は、上述したものに限定される
ものではなく、図４ないし図７に模擬的に図示するよう
な支持態様が考えられる。即ち、図４に示すように、回
転軸９に第１平板３，４の一端部３ａ，４ａを固定し、
第１平板３，４の他端部３ｂ，４ｂに第２平板５，６を
固定し、該第２平板５，６に上記第３平板を固定するこ
ともできる。又、図５に示すように、回転軸９に第３平
板７，８の一端部７ａ，８ａを固定し、該第３平板７，
８の他端部７ｂ，８ｂに第２平板５，６の一端部５ａ，
６ａを固定し、該第２平板５，６の他端部５ｂ，６ｂに
上記第１平板３，４を固定してもよい。尚、この場合、
第１平板３，４の一端部３ａ，４ａどうしは連結して、
回転軸９の延長線上を覆うようにするのが好ましい。
又、図６に示すように、回転軸９に第１平板３，４及び
第３平板７，８の各一端部３ａ，４ａ，７ａ，８ａを固
定し、該第３平板７，８の他端部７ｂ，８ｂに第２平板
５，６を固定することもできる。又、図７に示すよう
に、回転軸９に第１平板３，４及び第３平板７，８の各
一端部３ａ，４ａ，７ａ，８ａを固定し、該第３平板
７，８の他端部７ｂ，８ｂに第２平板５，６の一端部５
ａ，６ａを固定し、該第２平板５，６の他端部５ｂ，６
ｂに第１平板３，４の他端部３ｂ，４ｂを固定すること
もできる。

【００１４】次に、図８〜図１４を参照して、上述した
溶融ガラス撹拌翼１を備えたガラス溶融装置７０につい
て説明する。本実施形態のガラス溶融装置７０は、４つ
の溶解槽１２−１，１２−２，１２−３，１２−４（代
表して溶解槽１２と記す場合もある）を備え、溶解槽１
２−１と溶解槽１２−２との間、及び溶解槽１２−２と
溶解槽１２−３との間は、それぞれ連結部１８を介して
連結され、かつそれぞれの溶解槽１２には溶融ガラスを
排出するための排出部１６−１，１６−２，１６−３
（代表して排出部１６と記す場合もある）を設けてい
る。又、溶解槽１２−３と、製品とするための溶解ガラ
スを最終的に排出する溶解槽１２−４との間も連結され
ている。又、本実施形態のガラス溶融装置６１では、溶
解槽１２−４の排出部１６−４には、排出される溶解ガ
ラスを所定量ごとに切断する切断装置３０と、該切断装
置３０の下流側にて上記切断装置３０に連結され、切断
装置３０から排出された溶融ガラスの成形を行う成形装
置４０とが付加されている。よって、本実施形態のガラ
ス溶融装置７０は、ガラス溶融成形装置としても機能す
る。

【００１５】溶解槽１２−１は、光学ガラス、例えばレ
ンズを作製するために必要な材料が投入され、これらの
材料の溶解を行う投入炉として機能するものである。溶
解槽１２−２は、溶解槽１２−１から流れ込んだ溶融ガ
ラス１３の撹拌を行う撹拌槽として機能するものであ
り、上述した溶融ガラス撹拌翼１が槽内に設けられてい
る。尚、これらの溶解槽１２−１及び溶解槽１２−２
は、一つの溶解槽にて各機能を兼用させることもでき
る。したがって、ガラス溶融装置７０においては少なく
とも３つの溶解槽１２を設ければよいことになる。溶解
槽１２−３も溶解槽１２−２と同様に、溶融ガラス撹拌
翼１が槽内に設けられ、溶解槽１２−２から流れ込んだ
溶融ガラス１３の撹拌を行う撹拌槽として機能する。し
かしながら溶解槽１２−３の上部には、蓋１９が取り付
けられ、外気が槽内へ容易に侵入できないように構成さ
れている。尚、密閉部材の機能を果たす一実施形態が上
記蓋１９に相当する。又、本実施形態においては、溶解
槽１２−３には、ガス導入装置２５にて槽内へガスの導
入が行えるように構成されている。又、溶解槽１２−３
の槽内を密閉可能とするように蓋１９を構成すること
で、溶解槽１２−３の槽内を加圧可能なように構成する
こともできる。槽内への上記ガス導入や、上記加圧によ
り、溶融ガラス１３に含まれる揮発性成分の揮発を抑え
溶融ガラス１３の成分の安定化を図ることができる。溶
融槽１２−４は、槽内にシリンダー弁２０を備える。該
シリンダー弁２０の先端部は、溶解槽１２−４の底部に
開口し排出部１６−４につながる排出穴２２に嵌合可能
な形状であり、シリンダー弁２０が駆動装置２１にて上
下動されることで、シリンダー弁２０は、溶解槽１２−
３から流れ込んだ溶融ガラス１３を槽外へ排出する際の
排出量の調整や排出の開始、停止を行う。

【００１６】上記連結部１８は、図９に示すように、ス
パイラル状の溝１８ａが形成されており、連結部１８を
流れる溶融ガラス１３にせん断応力を与える。該せん断
応力によって溶融ガラス１３の撹拌がさらに行われ溶融
ガラスの均質化を促すことができる。

【００１７】切断装置３０は、大きく分けて、排出部１
６−４内を流れる溶融ガラス３０６を切断するカッター
３０３と、該カッター３０３を駆動する駆動装置３０５
とを備える。本実施形態のカッター３０３は、平面長方
形状の板状体であり、松下電器産業（株）製で、商品
名、「パナソニックグラファイト」（略して、「ＰＧ」
という）にて販売される高結晶グラファイト材にて形成
される。このようなカッター３０３は、排出部１６−４
の端部に設けられた２つのカッター保持体３０１，３０
２にて、排出部１６−４の延在方向に対して直交方向で
ある矢印II方向へ摺動可能に保持される。これらのカッ
ター保持体３０１，３０２は、排出部１６−４の内径と
同寸法の内径にてなる通路３０７，３０７を有し、これ
らの通路３０７，３０７は排出部１６−４と同芯軸上に
配置される。又、カッター３０３にも、排出部１６−４
や通路３０７と同じ内径を有する少なくとも一つの開口
３０４が形成されている。よって、駆動装置３０５にて
カッター３０３が矢印II方向へ移動されて、カッター３
０３の開口３０４とカッター保持体３０１の通路３０７
とが一致したときには、排出部１６−４内の溶融ガラス
３０６がカッター３０３の開口３０４を通過してカッタ
ー保持体３０２の通路３０７側へ排出される。そして、
所定量の溶融ガラス３０６が排出された時点で、駆動装
置３０５にてカッター３０３を移動し、カッター３０３
にてカッター保持体３０１の通路３０７とカッター保持
体３０２の通路３０７とを遮断する。このようにして、
所定量の溶融ガラス３０６が排出される。尚、カッター
３０３は、本実施形態のように前後方向に移動するもの
に限られない。例えば図１１に示すように、開口３０４
を有する円板状のカッター３０８をその周方向へ駆動装
置３０９にて回転させるタイプとすることもできる。
又、排出される溶融ガラス３０６の上記所定量は、カッ
ター３０３の開口３０４の大きさや、カッター３０３の
移動速度、溶融ガラス３０６の粘度などにより制御する
ことができる。

【００１８】尚、上記高結晶グラファイト材と、通常一
般の等方性黒鉛との物理的性質の比較を表１に示す。
尚、表１では、上記高結晶グラファイト材を「ＰＧ」と
記している。又、表１において、「ＰＧ」の熱膨張係数
としての、−１．３×１０^-6／２２．２×１０^-6とは、
長方形状のＰＧの場合に、その長辺方向への熱膨張係数
が−１．３×１０^-6であり、短辺方向への熱膨張係数が
２２．２×１０^-6であることを示す。同様に、「ＰＧ」
の熱伝導率としての、１２００／３とは、上記長辺方向
への熱伝導率が１２００であり、短辺方向への熱伝導率
が３であることを示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】成形装置４０は、図１２に示すように、上
記高結晶グラファイト材にてなる形枠４０１，４０２
と、同じく上記高結晶グラファイト材にてなるピストン
４０３とを備える。ピストン４０３は、形枠４０１，４
０２に対して摺動可能に挿入され駆動装置４０６にて移
動して、切断装置３０から排出された溶融ガラスを成形
部４０６にてプレスして成形する。それぞれの形枠４０
１，４０２及びピストン４０３には、その長手方向に沿
って熱が伝わるように、電力供給を制御することで温度
制御を行う電源４０６にて加熱されるヒータ４０４が設
けられている。上記表１からも明らかなように、上記高
結晶グラファイト材は、非常に熱伝導性の優れた材料で
ある。よって、上記高結晶グラファイト材にて形枠４０
１，４０２及びピストン４０３を作製することでガラス
転移点付近の微妙な温度制御が可能となるので、形枠４
０１，４０２及びピストン４０３の温度制御を行い、か
つ形枠４０１，４０２及びピストン４０３の表面につい
て特殊処理を施すことにより、例えば図１２に示すよう
なプリズムのような角張った形状の物でも成形可能であ
る。

【００２１】次に、上述の溶解槽１２−１，１２−２，
１２−３，１２−４を加熱するための加熱炉について説
明する。図１３に示す加熱炉５０は、図８に示すガラス
溶融装置７０の各溶解槽１２−１，１２−２，１２−
３，１２−４を包むように配置されたヒータと、及び該
ヒータに電力量を制御しながら電力を供給する電源とを
備えており、さらに加熱炉５０に対して溶解槽１２が着
脱自在なように構成されている。加熱炉５０をこのよう
な構造とすることで、小規模のガラス溶融装置７０にお
ける溶解槽１２について、同一の加熱炉５０に対して、
生産するガラスの種類毎に溶解槽１２を交換することが
容易に行える。又、溶解するガラスの種類別に溶解槽１
２を持つことで、溶融ガラスへの不純物の混合を防ぐ効
果も得られる。

【００２２】さらに、図１４には、上述の加熱炉５０と
同様にガラス溶融装置７０に対して着脱自在な加熱炉５
５を示す。該加熱炉５５は、溶解槽１２を加熱する溶解
槽加熱炉５６と、各溶解槽１２の各排出部１６を加熱す
る第１排出部加熱炉５７と、溶解槽１２−４に備わる切
断装置３０及び成形装置４０への導入通路部分５８１を
加熱する第２排出部加熱炉５８とを備える。さらに、溶
解槽加熱炉５６及び第１排出部加熱炉５７は、各溶解槽
１２毎に区切られ各溶解槽１２毎に温度制御可能なよう
に構成されている。即ち、溶解槽加熱炉５６について、
溶解槽１２−１，１２−２，１２−３，１２−４に対応
する各区画５６−１，５６−２，５６−３，５６−４毎
に加熱装置５６１，５６２，５６３，５６４を設け、第
１排出部加熱炉５７について、排出部１６−１，１６−
２，１６−３，１６−４に対応する各区画５７−１，５
７−２，５７−３，５７−４毎に加熱装置５７１，５７
２，５７３，５７４を設ける。尚、これらの加熱装置５
６１，５７１等は、各区画部分の温度検出を行う検出部
と、該検出部により検出された温度に基づいて温度制御
を行いながら上記区画部分を加熱する加熱部とを備え、
当該加熱炉５５全体の動作制御を行う制御装置５９に接
続される。又、溶解槽１２−１は１５００℃に、溶解槽
１２−２は１４５０℃に、溶解槽１２−３は１４００℃
に、溶解槽１２−４は１３００℃に、加熱装置５６１，
５６２，５６３，５６４にて、それぞれ保持される。
又、第１排出部加熱炉５７は、通常状態では常温に保持
され、これにより溶融ガラス１３を固化させ、各溶解槽
１２から溶融ガラス１３が排出されないようにする。一
方、溶融ガラス１３を排出させる場合には、排出させた
い溶解槽１２の排出部１６に対応する区画を１０００℃
に加熱し、溶解槽１２内の底部に溜まってくる比重の重
い成分を含む不均質な溶融ガラスを排出させる。又、第
２排出部加熱炉５８は、切断装置３０へ供給する溶融ガ
ラスを最適な温度、例えば７００℃に保持するため上記
導入通路部分５８１を加熱する。

【００２３】このように構成されるガラス溶融装置７０
の動作について説明する。ガラス溶融装置７０における
各部の温度設定と、作製するガラスの種類に対応した硝
材等の必要な材料の溶解槽１２−１への投入との時間的
前後は問わないが、溶解槽１２−１にて上記材料を溶解
する。溶解された溶融ガラスは、順次、溶解槽１２−２
及び溶解槽１２−３へ流れ込み、溶解槽１２−２，１２
−３にて溶融ガラス撹拌翼１にて撹拌され、均質度の良
い溶融ガラスとなる。又、溶解槽１２−３では、溶融ガ
ラスの撹拌とともに槽内へのガス導入を行い溶融ガラス
からの揮発性成分の揮発を抑えている。又、溶解槽１２
−１，１２−２，１２−３では、第１排出部加熱炉５７
の温度制御により、必要に応じてそれぞれの排出部１６
から不均質な成分を含む溶融ガラスを抜き取り、該不均
質な成分を含む溶融ガラスが次の段階の溶解槽に流入す
るのを防いでいる。溶解槽１２−４へ流れ込んだ溶融ガ
ラスは、シリンダー弁２０の動作、並びに第１排出部加
熱炉５７及び第２排出部加熱炉５８の温度制御により、
排出部１６−４から排出され、上述のように切断装置３
０にて所定量毎に切断された後、成形装置４０の成形部
４０６へ投入され、成形されて、製品となって排出され
る。

【００２４】このようなガラス溶融装置７０によれば、
溶解槽１２を加熱炉５０や加熱炉５５から分離すること
ができ、異なる種類のガラスを作製するために異なる溶
解槽１２を容易に交換することができる。又、溶解槽１
２には溶融ガラス撹拌翼１を設けて溶融ガラス１３を撹
拌してその均質度を高め、さらに各溶解槽１２には、排
出部１６を設けたことより、槽内底部に溜まり易い不均
質成分を含む溶融ガラスを上記排出部１６から抜き出す
ことができ、次の溶解槽１２内の溶融ガラスへの不均質
成分を含む溶融ガラスの混入を防ぐことができる。さら
に、溶解槽１２の内、少なくとも一槽以上にガス導入装
置２５を設け、又は溶解槽１２の内、少なくとも一槽以
上に蓋１９を設け槽内を密閉可能として該槽内を加圧可
能とすることにより、溶融ガラス内に含まれる揮発性成
分の揮発を抑えて溶融ガラスの均質化を向上させること
ができる。さらに又、各溶解槽１２間の連結部１８若し
くは溶融ガラスの流路の一部に、通過する溶融ガラスに
対してせん断応力を与える形状の溝を設けて、上記溶融
ガラスに撹拌効果を与えて溶融ガラスの均質度を上げる
ことができる。又、溶解槽１２−４の排出部１６−４の
下流側に取り付けた、高結晶グラファイト材製のカッタ
ー３０３を有する切断装置３０により、溶融ガラスの定
量取り出しが可能になる。さらに、高結晶グラファイト
複合材料を用いた成形装置４０を設けることで、後研削
が不要となる程度の加工精度にて、溶融ガラスを例えば
プリズム等に成形することができる。したがって、上述
した、溶融ガラス撹拌翼１、又は溶融ガラス撹拌翼１を
備えた溶解槽１２、加熱炉５０若しくは加熱炉５５、排
出部１６、ガス導入装置２５、蓋１９、及び連結部１８
を備えることで、小ロットでもガラスの均質化が達成で
き、多品種小量生産に対応した硝種切り換え容易なガラ
ス連続溶融装置を実現することができ、その工業的価値
は大なるものがある。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の第１態様の
溶融ガラス撹拌翼によれば、ガラス撹拌部に第１平板な
いし第３平板を備えたことにより、撹拌槽内の底部側か
ら上部側へ、さらに該上部側から上記底部側へ溶融ガラ
スを撹拌することができる。よって、上記溶融ガラス撹
拌翼は、多品種小量生産に対応した小ロット生産のガラ
ス溶融装置でも均質度の高いガラスを作製可能なように
寄与する。

【００２６】又、本発明の第２態様のガラス溶融装置に
よれば、上記第１態様の溶融ガラス撹拌翼を備えたこと
より、溶解槽内で溶融ガラスを撹拌することで溶融ガラ
スの均質度を高め、よって、多品種小量生産に対応した
小ロット生産のガラス溶融装置において均質度の高いガ
ラスを作製することができる。

【００２７】又、本発明の第３態様のガラス溶融成形方
法によれば、上記第１態様の溶融ガラス撹拌翼にて溶融
ガラスを撹拌して溶融ガラスの均質度を高めた後、当該
溶融ガラスを排出、成形することから、多品種小量生産
に対応した小ロット生産のガラス溶融装置において均質
度の高いガラスを作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態である溶融ガラス撹拌翼
の斜視図である。

【図２】 図１に示す溶融ガラス撹拌翼の正面図であ
る。

【図３】 図２に示す溶融ガラス撹拌翼の右側面図であ
る。

【図４】 図１に示す溶融ガラス撹拌翼の第１平板ない
し第３平板の取り付け態様の一例を示す図である。

【図５】 図１に示す溶融ガラス撹拌翼の第１平板ない
し第３平板の取り付け態様の一例を示す図である。

【図６】 図１に示す溶融ガラス撹拌翼の第１平板ない
し第３平板の取り付け態様の一例を示す図である。

【図７】 図１に示す溶融ガラス撹拌翼の第１平板ない
し第３平板の取り付け態様の一例を示す図である。

【図８】 本発明の一実施形態である溶融ガラス撹拌翼
を使用したガラス溶融装置を示す図である。

【図９】 図８に示す溶解槽を連結する連結部の構造を
示す図である。

【図１０】 図８に示す切断装置の構造を示す断面図で
ある。

【図１１】 図１０に示す切断装置の他の実施形態にお
ける斜視図である。

【図１２】 図８に示す成形装置の構造を示す平面図で
ある。

【図１３】 図８に示す溶解槽を加熱する加熱路の一実
施形態を示す図である。

【図１４】 図８に示す溶解槽を加熱する加熱路の他の
実施形態を示す図である。

【符号の説明】

１…溶融ガラス撹拌翼、２…ガラス撹拌部、３，４…第
１平板、５，６…第２平板、７，８…第３平板、９…回
転軸、１２…溶解槽、１６…排出部、１８…連結部、１
９…蓋、２５…ガス導入装置、３０…切断装置、４０…
成形装置、５０，５５…加熱装置、７０…ガラス溶融装
置、３０３…カッター、４０１，４０２…形枠、４０３
…ピストン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 修治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続的にガラスの溶融を行う溶融装置に
   備わる撹拌槽（１２）に設けられ、該撹拌槽内で回転す
   る回転軸（９）と、該回転軸に支持され溶融ガラスを撹
   拌するガラス撹拌部（２）とを備えた溶融ガラス撹拌翼
   （１）において、 上記ガラス撹拌部は、 上記回転軸の回転に伴い上記撹拌槽内の底部側に向けて
   溶融されたガラスを加圧する第１平板（３，４）と、 少なくとも上記第１平板にて上記撹拌槽内底部側へ加圧
   された溶融ガラスを上記回転軸の回転に伴い上記撹拌槽
   内の上部側へ運ぶ第２平板（５，６）と、 少なくとも上記第２平板にて上記撹拌槽内上部側へ運ば
   れた溶融ガラスを上記回転軸の回転に伴い上記撹拌槽内
   底部側へ運ぶ第３平板（７，８）と、を備えたことを特
   徴とする溶融ガラス撹拌翼。
2. 【請求項２】 上記第１平板、上記第２平板、及び上記
   第３平板は、上記回転軸の軸方向に対して３０〜６０度
   の角度の範囲内で傾斜し、かつ上記回転軸の周方向の少
   なくとも２カ所に配置される、請求項１記載の溶融ガラ
   ス撹拌翼。
3. 【請求項３】 上記第１平板及び上記第３平板はそれぞ
   れ一対の平板からなり、各対となる上記平板は互いに同
   一の上記角度にて傾斜し上記回転軸の周方向に互いに１
   ８０度離れて配置される、請求項２記載の溶融ガラス撹
   拌翼。
4. 【請求項４】 上記角度は４５度である、請求項３記載
   の溶融ガラス撹拌翼。
5. 【請求項５】 上記回転軸に上記第１平板及び上記第３
   平板の一端部が固定され、該第１平板の他端部に上記第
   ２平板が固定される、請求項１ないし４のいずれかに記
   載の溶融ガラス撹拌翼。
6. 【請求項６】 上記回転軸に上記第１平板の一端部が固
   定され、該第１平板の他端部に上記第２平板が固定さ
   れ、該第２平板に上記第３平板が固定される、請求項１
   ないし４のいずれかに記載の溶融ガラス撹拌翼。
7. 【請求項７】 上記回転軸に上記第１平板及び上記第３
   平板の一端部が固定され、該第３平板の他端部に上記第
   ２平板が固定される、請求項１ないし４のいずれかに記
   載の溶融ガラス撹拌翼。
8. 【請求項８】 上記回転軸に上記第３平板の一端部が固
   定され、該第３平板の他端部に上記第２平板の一端部が
   固定され、該第２平板の他端部に上記第１平板が固定さ
   れる、請求項１ないし４のいずれかに記載の溶融ガラス
   撹拌翼。
9. 【請求項９】 上記回転軸に上記第１平板及び上記第３
   平板の一端部が固定され、該第３平板の他端部に上記第
   ２平板の一端部が固定され、該第２平板の他端部に上記
   第１平板の他端部が固定される、請求項１ないし４のい
   ずれかに記載の溶融ガラス撹拌翼。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
    溶融ガラス撹拌翼を備えたことを特徴とするガラス溶融
    装置。
11. 【請求項１１】 上記溶融ガラス撹拌翼を有し底部には
    溶融ガラスを排出する排出部（１６）を有する溶解槽
    （１２）と、上記溶解槽に着脱自在であり上記溶解槽内
    のガラス溶解用の加熱装置（５０，５５）とを備えた、
    請求項１０記載のガラス溶融装置。
12. 【請求項１２】 上記溶解槽は３以上設けられ、各溶解
    槽はスパイラル状の通路を有する連結部（１８）にて連
    結される、請求項１１記載のガラス溶融装置。
13. 【請求項１３】 上記溶解槽の少なくとも１槽には、溶
    融ガラス内の揮発性成分の揮発を抑えるため槽内へガス
    を導入するガス導入装置（２５）を備えた、請求項１２
    記載のガラス溶融装置。
14. 【請求項１４】 上記ガス導入装置を備えた溶解槽は、
    上記ガス導入により槽内圧を高めるための密閉部材（１
    ９）を備えた、請求項１３記載のガラス溶融装置。
15. 【請求項１５】 上記排出部には、排出される溶融ガラ
    スを切断する、高結晶グラファイト製のカッターを有す
    る切断装置（３０）を備えた、請求項１１ないし１４の
    いずれかに記載のガラス溶融装置。
16. 【請求項１６】 上記排出部には、排出された溶融ガラ
    スを成形する、高結晶グラファイト製の成形装置（４
    ０）を備えた、請求項１１ないし１４のいずれかに記載
    のガラス溶融装置。
17. 【請求項１７】 上記成形装置は、上記切断装置の下流
    側に配置される、請求項１６記載のガラス溶融装置。
18. 【請求項１８】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
    溶融ガラス撹拌翼を備えた溶解槽にて溶融ガラスを撹拌
    した後、当該溶解槽から溶融ガラスを排出して成形する
    ことを特徴とするガラス溶融成形方法。