JPS58156542A - 光学ガラスの溶融方法 - Google Patents
光学ガラスの溶融方法Info
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- JPS58156542A JPS58156542A JP3676182A JP3676182A JPS58156542A JP S58156542 A JPS58156542 A JP S58156542A JP 3676182 A JP3676182 A JP 3676182A JP 3676182 A JP3676182 A JP 3676182A JP S58156542 A JPS58156542 A JP S58156542A
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- JP
- Japan
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- glass
- melted
- melting
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- crucible
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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
- C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
- C03B5/021—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by induction heating
-
- 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
- C03B5/023—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by microwave heating
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は低損失であることを要求される光学ガラスの溶
融方法に関する。
融方法に関する。
低損失の光学ガラスを溶融する方法には、いくつかのも
のがあるが、光通信用ガラスファイバーのように特に低
損失を要求されるガラスの溶融においてはしばしば高周
波誘導加熱による溶融（以下ＲＦ溶融と記す）が用いら
れる。
のがあるが、光通信用ガラスファイバーのように特に低
損失を要求されるガラスの溶融においてはしばしば高周
波誘導加熱による溶融（以下ＲＦ溶融と記す）が用いら
れる。
この方法においてはガラス融体自体が発熱するために通
常の間接加熱による溶融に見られるような発熱体からの
蒸発物によるガラスへの不純物混入が避けられ、また装
置自体が小型になり溶融雰囲気の清浄化が容易である等
の特長がある。
常の間接加熱による溶融に見られるような発熱体からの
蒸発物によるガラスへの不純物混入が避けられ、また装
置自体が小型になり溶融雰囲気の清浄化が容易である等
の特長がある。
ＲＦ溶融法において溶融用の容Ｍ（ルツボ）に供給され
るガラス原料の形態として最も一般的には粉末状のガラ
ス原料（ガラスバッチと呼ぶ）、ガラスバッチをペレッ
ト状等に成形した成形バッチ原料を用いることが考えら
れる。
るガラス原料の形態として最も一般的には粉末状のガラ
ス原料（ガラスバッチと呼ぶ）、ガラスバッチをペレッ
ト状等に成形した成形バッチ原料を用いることが考えら
れる。
粉末状のガラスバッチを用いる方法ではガラスバッチが
粉末であるためにガラス原料の一部がルツボ上部の上昇
熱気流により飛散されルツボ内壁またはルツボ上縁に付
着、残留して最終的に得られるガラス中に未溶解物とし
て残るという問題がある０ 成形バッチ原料を用いる場合にはバッチの飛散がなく原
料供給工程も簡易になるという利点があるが、粉末状の
ガラスバッチを成形する工程および固化に用いるバイン
ターからの不純物混入という別の問題が発生する。
粉末であるためにガラス原料の一部がルツボ上部の上昇
熱気流により飛散されルツボ内壁またはルツボ上縁に付
着、残留して最終的に得られるガラス中に未溶解物とし
て残るという問題がある０ 成形バッチ原料を用いる場合にはバッチの飛散がなく原
料供給工程も簡易になるという利点があるが、粉末状の
ガラスバッチを成形する工程および固化に用いるバイン
ターからの不純物混入という別の問題が発生する。
本発明は上述の従来の問題点を解決し、極めて高純度の
溶融ガラスを得ることのできる新規な光学ガラス溶融方
法を提供することを目的とする。
溶融ガラスを得ることのできる新規な光学ガラス溶融方
法を提供することを目的とする。
本発明に従った方法では、ガラス原料をマイクロ波溶融
により粗溶解し、得られた粗溶解ガラスを溶融状態のま
ま引き続いであるいは一旦冷却固化しカレット（破片）
状とした後に高周波誘導加熱して本溶融することを要旨
としている。
により粗溶解し、得られた粗溶解ガラスを溶融状態のま
ま引き続いであるいは一旦冷却固化しカレット（破片）
状とした後に高周波誘導加熱して本溶融することを要旨
としている。
誘電体であるガラス原料粉末をマイクロ波電界中におく
と誘電体損によりガラス原料自身が発熱し溶融される。
と誘電体損によりガラス原料自身が発熱し溶融される。
この方法は直接加熱法の一種でありガラス原料自身が発
熱するため、熱源からのガラス汚染はなく、また金属製
のマイクロ波加熱オーブンの材質を自由に選択でき、し
かも小型で密閉性の高い構造をとりうる。
熱するため、熱源からのガラス汚染はなく、また金属製
のマイクロ波加熱オーブンの材質を自由に選択でき、し
かも小型で密閉性の高い構造をとりうる。
加熱溶融されたガラス融体の誘電による発熱の効率はガ
ラス融体の温度上昇により低下する場合があり完全にガ
ラス化し脱泡させる場合には長時間を要するが比較的溶
融温度が高い成分が一部残留し泡を多数含んだ粗溶解の
状態には極めて短時間に達する。
ラス融体の温度上昇により低下する場合があり完全にガ
ラス化し脱泡させる場合には長時間を要するが比較的溶
融温度が高い成分が一部残留し泡を多数含んだ粗溶解の
状態には極めて短時間に達する。
また溶融工程を粗溶解と本溶融とに分離し、本溶融へは
粗溶解ガラスを融液状あるいはカレント状で供給するよ
うにしているので、前述したバッチ飛散、ルツボへの付
着に起因する未溶解物の発生を本溶融において防止する
ことができ、したがって非常に高純度のガラスを歩留良
く製造することができる。
粗溶解ガラスを融液状あるいはカレント状で供給するよ
うにしているので、前述したバッチ飛散、ルツボへの付
着に起因する未溶解物の発生を本溶融において防止する
ことができ、したがって非常に高純度のガラスを歩留良
く製造することができる。
次に本発明の好適な実施例を図面に即して説明する。
第１図においてマイクロ波発振装置゛２１から発生され
るマイクロ波エネルギーは導波管ｌにより高純度アルミ
ニウム製のマイクロ波オープンコ内に導かれる。オープ
ンコ内には、高純度石英ガラス製のガラス保持容器３が
設けられている。
るマイクロ波エネルギーは導波管ｌにより高純度アルミ
ニウム製のマイクロ波オープンコ内に導かれる。オープ
ンコ内には、高純度石英ガラス製のガラス保持容器３が
設けられている。
ガラス保持容器３の底部中央には溶融ガラス排出用の開
口部ダが設けられている０ ガラス原料投入用の石英ガラス筒ｊの先端からノくイブ
レータ−の作動により落下したガラス原料６はガラス保
持容器３に移り、原料層７を形成する。
口部ダが設けられている０ ガラス原料投入用の石英ガラス筒ｊの先端からノくイブ
レータ−の作動により落下したガラス原料６はガラス保
持容器３に移り、原料層７を形成する。
原料層７はマイクロ波エネルギーを吸収し順次溶９とな
って排出される。
って排出される。
ガラス保持容器３は石英ガラス筒よりなる支持筒１０に
より支持されており、又該支持筒ＩＯは、マイクロ波オ
ーブン−外に設けた駆動装置／／により回転させられて
いる。
より支持されており、又該支持筒ＩＯは、マイクロ波オ
ーブン−外に設けた駆動装置／／により回転させられて
いる。
石英ガラス筒よりなる支持筒ＩＯの下方には、高純度石
英ガラス製のＲＦ溶融用ル゛ンボ／、２が、ＲＦコイル
１３内に設置されている。ＲＦ溶融用ル・ンポ／λ内の
溶融ガラス／ｑはＲＦココイル３により高周波誘導をう
け加熱され、完全にガラス化されている。
英ガラス製のＲＦ溶融用ル゛ンボ／、２が、ＲＦコイル
１３内に設置されている。ＲＦ溶融用ル・ンポ／λ内の
溶融ガラス／ｑはＲＦココイル３により高周波誘導をう
け加熱され、完全にガラス化されている。
マイクロ波溶融装置内で粗溶解されたガラス融液ＷＩ１
９は、支持筒ｉｏの内部を通過しＲＦ溶融用ルツボ／、
２内の溶融ガラスバッチに順次、滴下され加熱溶酸され
、残留する未溶解成分及び泡が消失するまで完全にガラ
ス化される。
９は、支持筒ｉｏの内部を通過しＲＦ溶融用ルツボ／、
２内の溶融ガラスバッチに順次、滴下され加熱溶酸され
、残留する未溶解成分及び泡が消失するまで完全にガラ
ス化される。
第一図に本発明の他の実施例を示す。
本実施例においては、第７図においてマイクロ波溶融装
置から落下して来たガラス融液滴９を例えば回転してい
る一本のローラー間を通過させるなどの方法により冷却
、圧延した粗溶解ガラスのカレットを原料として用いて
これを本溶融する。
置から落下して来たガラス融液滴９を例えば回転してい
る一本のローラー間を通過させるなどの方法により冷却
、圧延した粗溶解ガラスのカレットを原料として用いて
これを本溶融する。
冷却、圧延された数ミリないし数十ミリの大きさのガラ
スカレット／３はホッパー７６に蓄積されフィーダー１
７により定量づつ投入用筒ｌざに送られる。
スカレット／３はホッパー７６に蓄積されフィーダー１
７により定量づつ投入用筒ｌざに送られる。
ガラスカレット投入用筒ｉｔの先端からバイブレータ−
１９の作動により落下したガラスカレットｌｊはＲＦ溶
溶融用ルツボ／円内溶融ガラスバッチに供給される。
１９の作動により落下したガラスカレットｌｊはＲＦ溶
溶融用ルツボ／円内溶融ガラスバッチに供給される。
投入用筒ｉｔがＲＦ溶融用ルツボｌ−の真上にある場合
は、ＲＦＦ融装置からの輻射熱のため投入用筒ｉｔの先
端が高湿にさらされるので投入用筒ｌざはカレント投入
動作時のみ、所定の位置にセノドし、それ以外のときに
は他の輻射熱をうけない位置に移動することが望ましい
。
は、ＲＦＦ融装置からの輻射熱のため投入用筒ｉｔの先
端が高湿にさらされるので投入用筒ｌざはカレント投入
動作時のみ、所定の位置にセノドし、それ以外のときに
は他の輻射熱をうけない位置に移動することが望ましい
。
以上本発明を図面に示した実施例について説明したが、
本発明は図示例に限定されることなく種々変更可能であ
り、マイクロ波加熱装置の形態。
本発明は図示例に限定されることなく種々変更可能であ
り、マイクロ波加熱装置の形態。
ガラスカレットのＲＦＦ融用ルツボへの供給方法ガラス
融液滴の冷却圧延手段等は任意に選択できるものである
。
融液滴の冷却圧延手段等は任意に選択できるものである
。
実施例／
第１図に示した装置において、ルツボ３として内径１０
０ｍ／ｍ％高さｉｏｏｍ／ｍ、底部間ロダの開口径が／
Ｏｍｌｍの大きさの石英ルツボを使用し、このルツボ
に５ｉ０２ＪＯ％（重量％以下向）、Ｂ２０３１−％＋
Ｎａ２Ｏ／／％＋Ｂａ０ ３ｇ％、 ＺｒＯ２９％の
ガラス組成となるように調合した粉末ガラス原料ｇを連
続的に供給しつつ２１１！；ＯＭＨｚでコＫＷ のマイ
クロ波電力をオーブン２内に導入して溶解を行なったと
ころ、毎分７０グラムの原料供給速度で原料投入量とル
ツボ底部開口からの流出溶融ガラスの量がバランスした
。
０ｍ／ｍ％高さｉｏｏｍ／ｍ、底部間ロダの開口径が／
Ｏｍｌｍの大きさの石英ルツボを使用し、このルツボ
に５ｉ０２ＪＯ％（重量％以下向）、Ｂ２０３１−％＋
Ｎａ２Ｏ／／％＋Ｂａ０ ３ｇ％、 ＺｒＯ２９％の
ガラス組成となるように調合した粉末ガラス原料ｇを連
続的に供給しつつ２１１！；ＯＭＨｚでコＫＷ のマイ
クロ波電力をオーブン２内に導入して溶解を行なったと
ころ、毎分７０グラムの原料供給速度で原料投入量とル
ツボ底部開口からの流出溶融ガラスの量がバランスした
。
このときのルツボ開口部分付近の温度はほぼｉｏｏ。
°Ｃで一定であった。
このようにして連続的にルツボ底部開口から排出される
粗溶層ガラスをＲＦコイル１３内に置いた内径１００ｍ
１ｍ、高さ７００ ｍｌｍ−の石英ルツボ／２内に落し
、ルツボ内の溶融ガラス／ダの中心部での温度が常時約
／ １７３０ ’ＣとなるようにＲＦフィル／３への高
周波電力供給量を調整し、最終的にルツボ／コの約ざ０
％の分量の溶融ガラスが溜った後、３時間前後の高周波
誘導加熱を行なって脱泡清澄させた。
粗溶層ガラスをＲＦコイル１３内に置いた内径１００ｍ
１ｍ、高さ７００ ｍｌｍ−の石英ルツボ／２内に落し
、ルツボ内の溶融ガラス／ダの中心部での温度が常時約
／ １７３０ ’ＣとなるようにＲＦフィル／３への高
周波電力供給量を調整し、最終的にルツボ／コの約ざ０
％の分量の溶融ガラスが溜った後、３時間前後の高周波
誘導加熱を行なって脱泡清澄させた。
このようにして得られた溶融ガラスを取り出して冷却固
化し約２Ｋｇのブロック状にしてガラス内部を透視検査
したところ未溶解物は見当らなかった。
化し約２Ｋｇのブロック状にしてガラス内部を透視検査
したところ未溶解物は見当らなかった。
比較例として上記ＲＦＦ融装置のみを使用して粉末ガラ
ス原料の状態から一貫して溶融を行ない、充分な溶融の
後、上記と同様にして得られたガラスブロックの透視検
査を行なったところ４個の未溶解物が見い出された。
ス原料の状態から一貫して溶融を行ない、充分な溶融の
後、上記と同様にして得られたガラスブロックの透視検
査を行なったところ４個の未溶解物が見い出された。
実施例２
実施例／と同一条件で粗溶層ガラス９を製造し、この粗
溶群溶融ガラスを二本の回転ロール間を通過させて圧延
破砕するとともに常１１ｎＫ冷却して、 ｌはぼ／
ｏ ｍ７ｍ位の大きさのガラスカレットとした。
溶群溶融ガラスを二本の回転ロール間を通過させて圧延
破砕するとともに常１１ｎＫ冷却して、 ｌはぼ／
ｏ ｍ７ｍ位の大きさのガラスカレットとした。
次にこのカレントを第、２図の装置のＲＦ溶溶融ルツボ
ココ内当初約、２０％位の分量まで入れて３０分前後溶
融し、次いで毎分２０グラムの割合で上記粗溶層ガラス
カレントをルツボ／２に連続供給し、溶融ガラス中心部
の温度が約７’ｌ！；０″Ｃとなるように電力量を調整
して総計２時間３０分前後高周波誘導加熱を行なった。
ココ内当初約、２０％位の分量まで入れて３０分前後溶
融し、次いで毎分２０グラムの割合で上記粗溶層ガラス
カレントをルツボ／２に連続供給し、溶融ガラス中心部
の温度が約７’ｌ！；０″Ｃとなるように電力量を調整
して総計２時間３０分前後高周波誘導加熱を行なった。
上記の結果得られた溶融ガラスを冷却し約−Ｋｇの大き
さのブロック状にして透視検査を行なったが未溶解物は
見い出されながった。
さのブロック状にして透視検査を行なったが未溶解物は
見い出されながった。
また実施例１および実施例！で得られた溶融ガラスを用
いてコア・クラッド構造の光ファイバーを製作して波長
０．ｌ’３μにおいて光伝送損失を測定したところ／
０．２ ｄＢ／ｍの値が得られ、本発明方法によれば従
来の溶融方法と同等の伝送損失値が得られるとともに未
溶解物の存在によりファイバー化できない不良ガラス部
分が大きく減少して製造歩留が大幅に向上することが確
認された。
いてコア・クラッド構造の光ファイバーを製作して波長
０．ｌ’３μにおいて光伝送損失を測定したところ／
０．２ ｄＢ／ｍの値が得られ、本発明方法によれば従
来の溶融方法と同等の伝送損失値が得られるとともに未
溶解物の存在によりファイバー化できない不良ガラス部
分が大きく減少して製造歩留が大幅に向上することが確
認された。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の他の実施例を示す部分断面図である。 ／・・・・・・導波管 ２川・・・マイクロ波オーブン
３・・・・・・ガラス保持容器 ｑ・印・・底部開口ｔ
・・・・・・粉末ガラス原料 ｌ・・曲溶融ガラス９・
・・・・・粗溶層ガラス融液
明の他の実施例を示す部分断面図である。 ／・・・・・・導波管 ２川・・・マイクロ波オーブン
３・・・・・・ガラス保持容器 ｑ・印・・底部開口ｔ
・・・・・・粉末ガラス原料 ｌ・・曲溶融ガラス９・
・・・・・粗溶層ガラス融液
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １） ガラス原料をマイクロ波溶融により粗溶解し、得
られた粗溶解ガラスを高周波誘導加熱で本溶融すること
を特徴とする光学ガラスの溶融方法。 ２）粗溶解ガラスは溶融状態に保持したまま引き続き高
周波誘導加熱処理を行なう特許請求の範囲第７項記載の
光学ガラスの溶融方法。 ３） 粗溶解ガラスは一旦冷却して破砕片とし、この破
砕片を高周波誘導加熱溶融する特許請求の範囲第１項記
載の光学ガラスの溶融方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3676182A JPS58156542A (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 光学ガラスの溶融方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3676182A JPS58156542A (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 光学ガラスの溶融方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58156542A true JPS58156542A (ja) | 1983-09-17 |
| JPH0142895B2 JPH0142895B2 (ja) | 1989-09-18 |
Family
ID=12478729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3676182A Granted JPS58156542A (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 光学ガラスの溶融方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58156542A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6186426A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-05-01 | ピーピージー インダストリーズ，インコーポレーテツド | 材料の溶融方法及びその装置 |
| US10364176B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-07-30 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass precursor gel and methods to treat with microwave energy |
| US10427970B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-10-01 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass coatings and methods to deposit same |
| US10479717B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-11-19 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass foam |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS504840A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-18 | ||
| JPS5538471A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-17 | New Japan Radio Co Ltd | Apparatus for melting powdered solid |
-
1982
- 1982-03-09 JP JP3676182A patent/JPS58156542A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS504840A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-18 | ||
| JPS5538471A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-17 | New Japan Radio Co Ltd | Apparatus for melting powdered solid |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6186426A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-05-01 | ピーピージー インダストリーズ，インコーポレーテツド | 材料の溶融方法及びその装置 |
| JPH0377131B2 (ja) * | 1984-10-01 | 1991-12-09 | Ppg Industries Inc | |
| US10364176B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-07-30 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass precursor gel and methods to treat with microwave energy |
| US10427970B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-10-01 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass coatings and methods to deposit same |
| US10479717B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-11-19 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass foam |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0142895B2 (ja) | 1989-09-18 |
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