KR0170591B1 - 용융 유리원료와 그 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

Abstract

유리 용융로로부터 외부로 유출되어 유리 가공품을 성형하는 데 사용되는 용융 유리원료와 그 제조방법 및 제조장치에서, 상기 유리 용융로는, 고형 상태의 고형 유리원료를 노 본체에 투입하기 위한 개구부를 갖는 노 본체와, 고형 유리원료를 가열하여 용융시키도록 상기 노 본체의 내부를 소정의 설정 온도로 유지하는 가열 수단과, 가열 수단에의해 용융된 용융 유리원료를 저장하도록 상기 노 본체 내에 배치된 유리 용융조와, 유리 용융조 내의 용융 유리원료의 액체 표면과 상기 개구부 사이의 갭을 액체 표면으로부터 격리하기 위한 연통 수단을 포함하며, 상기 용융 유리원료는 연통 수단을 통해서 유리 용융조에 고형 유리원료를 투입함으로써 얻어지도록 구성되어 있다.

Description

용융 유리원료와 그 제조방법 및 제조장치

제1도는 본 발명의 제1실시예의 설명도.

제2도는 온도제어 기능을 설명하는 흐름도.

제3도는 본 발명의 제1실시예의 설명도.

제4도는 본 발명의 제2실시예의 설명도.

제5도는 본 발명의 제3실시예의 설명도.

제6도는 본 발명의 제4실시예의 설명도.

제7도는 종래 기술의 설명도.

제8도는 또 다른 종래 기술의 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유리 용융로 2 : 용융 정련부

3 : 유출부 4 : 격벽

5 : 용융 정련조 7 : 유출조

10 : 용융 유리 12, 52 : 개구부

13 : 유리원료 투입관 16 : 컵

17 : 뚜껑 18, 19, 20 : 아암

21 : 유리원료 24 : 유출 유리

40, 41 : 리드판 43 : 열전쌍

71 : 교반봉 82, 88 : 히터

본 발명은 유리 원료를 유리 용융조에 투입하고 용융 유리의 액체수위를 검출하고 용융 유리를 교반시키는 것들 포함하는 작업 중에 노의 분위기에 의한 영향을 피할 수 있는 용융 유리원료와 그 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.

종래에는, 유리원료를 비교적 작은 유리 용융로 내에서 용융시킬 때 스쿠프등을 노의 측표면에 형성된 개구부로부터 고온의 노 안으로 삽입하여 유리원료를 노내의 유리 용융조에 투입하였다. 이와 달리, 세라믹관 또는 예를 들어 스텐레스강으로 이루어진 수냉각 금속관을 노의 상부에 형성된 개구부로부터 삽입하여 이 관을 통해서 유리원료를 유리 용융조에 투입하기도 한다.

대형 탱크 킬른의 경우에는 유리 용융조 내의 유리원료의 액체수위를 검출하기 위하여 노의 외부로부터 용융 유리 상에 γ선등을 조사하고 있다. 유리의 액체 수위는 조사 흡수량을 측정함으로써 검출된다. 비교적 작은 유리 용융로에 있어서는 개구부가 노 내에 형성되어 있고 이 개구부로부터 탐침이 삽입된다. 도전 여부에 따라 탐침의 말단부가 용융 유리의 액체수위에 접촉하는지의 여부가 검출된다.

용융 유리의 광학 특성을 균일하게 하도록 용융 유리를 교반시키기 위하여 노의 상부에 개구부를 형성하고 이 개구부를 통해서 교반봉을 삽입하여 교반 작업을 수행하게 된다.

이러한 유리 용융로는 일본국 특허공개 소55-140743호, 소60-81030호 및 소60-345442호에 개시되어 있다.

그러나, 상기 목적을 위해 개구부만이 노에 형성되어 있는 상기 종래 기술에서는 다음과 같은 공통적인 문제점을 갖고 있다.

작업자가 노의 분위기로부터의 상방 고온 공기류의 유동에 노출된다. 그 때문에, 작업성이 떨어지고 작업자의 숙련도가 요구된다. 또한, 유리 용융로의 주변기기를 열로부터 보호하기 위해서는 많은 노동력 및 비용이 소요된다.

상기 작업(유리원료의 투입, 용융 유리의 액체수위 검출 및 용융 유리의 교반)은 또 다른 문제점을 갖고 있다. 유리원료를 투입함에 있어서는 대개 투입된 유리원료가 노의 측면 또는 상부로부터의 투입방향과는 무관하게 노의 분위기에 직접 노출된다. 유리원료의 입자 크기가 작으면 원료의 일부가 노의 분위기 대류에의해 공기 중에 떠오르게 된다. 원료가 일정한 크기의 컬릿 상태인 덩어리 또는 조각인 경우에는 원료의 일부가 열충격을 받아서 비산 또는 분산된다. 상기 두 가지 경우에 노의 내부 또는 유리 용융조 내의 기포 제거된 용융 유리가 오염되게 된다.

특히, 원료가 노의 상부에 형성된 개구부로부터 투입되는 경우에는 투입된 원료가 노의 분위기로부터의 상방 고온 공기류의 강한 영향 때문에 노로부터 분산되는 경향을 나타낸다. 그 때문에 투입량을 적절하게 설정할 수 없다.

개구부를 통해서 용융 유리의 액체수위를 검출하기 위해서 탐침이 용융 작업중에 삽입된 상태로 유지되기 때문에 분위기는 개구부와 탐침 사이의 갭으로부터 외부로 누설되게 된다. 상기 상방 고온 공기류는 유리의 증발을 촉진시켜 유리의 굴절률등의 품질을 변화시키게 된다. 유리를 교반시킬 때 교반봉은 노 내에 삽입된 상태로 유지된다. 이 경우에도 개구부로부터의 분위기의 외부 누설은 품질의 변화를 일으킨다.

본 발명은 상기 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 그 제1목적은 유리원료 자체와 노의 분위기 사이의 관계를 개선하여 작업성 및 유리 용융에 필요한 여러 작업에서 용융로의 주변 기기를 열에 대하여 용이하게 보호하도록 개선할 수 있는 용융 유리원료와 그 제조방법 및 제조장치를 마련하는 것이다. 특히, 매회 유리를 투입할 때 노의 개구부를 개방하여 노 내의 용융 유리로부터의 증발 성분을 노로부터 외부로 유출되게 한다. 그 때문에, 용융 유리의 형태 상의 특징 및 렌즈의 굴절률등의 유리 렌즈의 광학 특성이 변화된다.

본 발명의 제2목적은 적절한 투입량을 실현하고 노의 내부 또는 유리 용융로 내의 정련된 용융 유리가 투입된 유리원료에 의해 오염되는 것을 방지하는 동시에 상기 제1목적을 만족하는 용융 유리원료와 그 제조방법 및 제조장치를 마련하는 것이다.

본 발명의 제3목적은 용융 유리원료의 액체수위를 측정할 때 유리의 품질 변화를 방지하며 상기 제1목적을 만족하는 용융 유리원료와 그 제조방법 및 제조장치를 마련하는 것이다.

본 발명의 제4목적은 용융 유리원료를 교반할 때 유리의 품질 변화를 방지하며 상기 제1목적을 만족하는 용융 유리원료와 그 제조방법 및 제조장치를 마련하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 유리 렌즈의 광학 특성을 적절하게 제어할 수 있는 렌즈 성형방법을 마련하는 것이다. 또 다른 목적은 필요로 하는 설정된 굴절률에 기초한 굴절률을 갖는 렌즈를 제공하기 위한 레즈 성형방법을 마련하는 것이다.

또 다른 목적은 성형된 유리의 형태, 특히 고품질의 렌즈를 제공하기 위한 렌즈 성형방법을 마련하는 것이다.

종래에는 유리원료를 유리 용융로 내의 용융조에 투입할 때 용융로의 창을 개방하여 이를 통해서 유리원료를 투입하였다. 투입된 유리원료가 용융 유리 상에 떨어지면 용융 유리가 분산되어 용융조 내의 가스가 상기 분산된 용융 유리에 연행된다. 이렇게 연행된 가스는 렌즈 성형품에 기포로서 잔류한다.

렌즈의 특성에 따라서는 상기 기포들은 투과된 광선의 굴절에 나쁜 영향을 미친다. 성형된 렌즈의 품질 검사는 렌즈 내의 기포를 육안으로 검사하는 것을 포함한다. 본 발명은 기포를 최소로 연행시킬 수 있는 렌즈 성형품을 제조하는 방법을 마련한다.

유리원료를 유리 용융조에 투입할 때 유리원료는 용융조의 소정 위치에 투입되어야 한다. 유리원료가 소정 위치 대신에 용융조의 유리 유출구 가까이에서 투입되면 유리원료는 비용융된 상태로 남게 된다.

유리원료는 투입 위치로부터 유출구로의 온도 및 시간 사이의 관계에 따라 소정의 유체 상태(유리의 점도)를 갖도록 설정된다.

따라서, 종래의 방법에서는 유리용융조에 투입되는 유리원료가 소정 위치에 투입되지 않고 분산되면 유리원료의 일부는 소정 유체 상태에 도달하기 전에 유출 된다. 그 결과, 상기 유리원료의 일부가 성형된 형태로 비용융된 상태로 남게 된다. 이러한 비용융된 유리원료는 투과된 광선의 산란 또는 투과된 광선의 부족을 일으킨다.

상기 문제점을 해결하고 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 유리 용융로가, 고형 상태의 고형 유리원료를 노 본체에 투입하기 위한 개구부를 갖는 노 본체와, 고형 유리원료를 가열하여 용융시키도록 상기 노 본체의 내부를 소정의 설정 온도로 유지하는 가열 수단과, 가열 수단에 의해 용융된 용융 유리원료를 저장하도록 상기 노 본체 내에 배치된 유리 용융조와, 유리 용융조 내의 용융 유리원료의 액체 표면과 상기 개구부 사이의 갭을 액체 표면으로부터 격리하기 위한 연통 수단을 포함하며, 상기 용융 유리원료가 연통 수단을 통해서 유리 용융조에 고형 유리원료를 투입함으로써 얻어지도록 구성된, 유리 용융로로부터 외부로 유출되어 유리 가공품을 성형하는 데 사용되는 용융 유리원료가 마련된다.

바람직하게는, 유리 용융로가, 고형 상태의 고형 유리원료를 노 본체에 투입하기 위하여 상방으로 개구된 개구부를 갖고 격벽부에 의해 용융 정련부와 유출부로 분할된 내부를 갖는 노 본체와, 고형 유리원료를 가열하여 용융시키도록 상기 용융 정련부와 유출부를 소정의 설정 온도로 유지하는 가열 수단과, 가열 수단에 의해 용융된 용융 유리원료를 저장하도록 상기 용융 정련부 내에 배치된 유리 용융조와, 유리 용융조에 연결되고 유출부 내에 배치된 유출조와, 유출조에 마련된 유출관과, 유리 용융조 내의 용융 유리원료의 액체 표면과 개구부 사이의 갭을 상기 액체 표면으로부터 격리하기 위한 연통 수단을 포함하며, 상기 용융 유리원료가 연통수단을 통해서 유리 용융조에 고형 유리원료를 투입하고 이 고형 유리원료를 유출조에 투입하여 고형 유리원료를 유출관을 통해서 유출시킴으로써 얻어지도록 구성된, 유리 용융로로부터 외부로 유출되어 유리 가공품을 성형하는 데 사용되는 용융 유리원료가 마련된다.

유리원료를 투입하기 위한 것으로 고형 유리원료가 노 내에 배치된 유리 용융조에 투입되게 되는 하나의 개구를 갖는 유리 용융로는 개구부를 통해서 공급된 고형 유리원료가 소정 영역에만 투입되도록 개구부를 유리 용융조 내의 용융된 유리 원료의 액체 표면의 소정 영역에 연통시키는 연통 수단을 포함한다.

이 경우에, 연통 수단은 노의 분위기로부터 개구부를 차폐하기 위한 유리원료 투입관으로 구성되며, 이 투입관은 개구부를 통해서 외부로 연장되는 일단부와 용융된 유리원료 내에 침지된 타단부를 갖는다. 유리원료 투입관은 온도 센서 및 히터를 포함하는 가열 수단을 갖출 수 있다. 예를 들어, 유리원료 투입관은 도전성을 갖고, 온도제어를 위해 히터에 의해 수행되는 가열이 유리원료 투입관을 직접 통전시켜 가열함으로써 이루어진다. 유리원료 투입관은 금, 백금 및 로듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 귀금속으로 구성된 관이 바람직하다.

개구부는 뚜껑을 폐쇄함으로써 외기로부터 차폐된다. 개구부는 개방되었을 때 유리원료를 개구부를 통해서 유리 용융조 내의 용융 유리의 표면의 소정 영역에 공급하기 위한 공급수단을 가질 수도 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 유리원료를 투입하기 위한 것으로 유리원료가 노 내에 배치된 유리 용융조에 투입되게 되는 하나의 개구와 상기 노에 연통하기 위한 다른 개구부를 갖는 유리 용융로와, 용융 유리의 액체수위를 측정하는 외부 센서를 수납하기 위한 것으로 상기 다른 개구부를 통해서 외부로 연장되는 일단부와 용융 유리 내에 침지된 타단부를 갖는 삽입관이 마련된다.

또한, 본 발명에 따르면, 유리원료를 투입하기 위한 것으로 유리원료가 노 내에 배치된 유리 용융조에 투입되게 되는 하나의 개구와 상기 노에 연통하기 위한 다른 개구부를 갖는 유리 용융로와, 용융 유리를 교반시키기 위해 외부 수단을 수납하기 위한 것으로 상기 다른 개구부를 통해서 외부로 연장되는 일단부와 용융 유리 내에 침지된 타단부를 갖는 삽입관이 마련된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 유사한 부분에는 유사한 도면부호를 병기하여 도시한 첨부도면을 참조한 이후의 상세한 설명으로부터 명확하게 이해할 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 제1도는 본 발명의 제1실시예를 도시한 도면이다. 유리 용융조(1)는 격벽(4)에 의해 용융 정련부(2)와 유출부(3)로 분할되어 있다. 격벽(4)을 포함하는 유리 용융조(1)의 벽은 내화벽돌 또는 열절연재로 형성되어 있어서 유리 용융 중에 열이 노 외부로 누출되는 것을 방지한다.

유리원료를 수용하여 이를 용융시키는 유리 용융조는 용융 정련부에 해당하는 용융 정련조(5)와 연결관(6) 및 유출부에 해당하는 유출조(7)로 이루어지며, 이 실시예에서 상기 요소들은 모두 백금으로 되어 있다.

예를 들어 백금으로 된 유출관(8)은 용융 유리가 소정의 점도를 갖고 유출관(8)을 통해서 유출될 수 있도록 유출조(7)의 바닥부에 부착되어 있다. 히터(82)는 유리 용융조와 노벽 사이에 배치되어 있다. 이러한 배열로 인해 용융 정련부(2)와 유출부(3)는 필요한 유리 용융온도 T1, T2로 각각 가열될 수 있다.

용융 정련조(5)의 온도 T1은 열전쌍(81)에 의해 모니터링되어 신호선(85)을 통해서 온도제어기구(83)에 입력된다. 측정된 온도 Ta는 설정 온도 T1과 비교되고 히터(82)로의 출력 신호(86)가 전력부(84)에 송신된다. 히터(82)는 소정 노 온도 T1을 유지하도록 적절하게 통전된다. 마찬가지로, 유출부(3)는 신호선(90)에 공급된 출력 신호(92)에 따라 통전제어가 수행되도록 열전쌍(87)과 히터(88) 및 온도제어기구(89)를 갖는다.

제2도는 자동온도제어를 설명하는 흐름도이다. 제어가 개시되면 노 온도는 단계 S1에서 열전쌍(81, 87)에 의해 측정된다. 측정된 온도 Ta, Tb는 온도제어기구(83, 89)에 각각 송신된다. 단계 S2에서, 각각의 조절기구 이전에 설정된 설정 온도 T1, T2는 측정된 온도와 비교된다. 단계 S3에서, 단계 S2에서 얻어진 비교결과가 확인된다. 해당 온도가 서로 다르면 단계 S7로 진행하여 계속적인 제어를 위해 단계 S1로 복귀한다.

단계 S3에서, 측정된 온도가 해당 설정 온도와 다르면 측정된 온도가 설정 온도보다 낮은지가 단계 S4에서 판단된다. 단계 S4에서 예이면 단계 S5로 진행하여 상기 온도가 설정 온도와 같아질 때까지 히터(82, 88)에 통전된다. 단계 S4에서 아니오이면 단계 S6으로 진행하며, 측정된 온도가 설정 온도보가 높은 경우에는 상기 온도가 설정 온도와 같아질 때까지 히터(82, 88)에 통전되지 않는다. 상기 단계는 단계 S1로부터의 순서를 수행하도록 단계 S7로 진행한다.

이러한 자동온도제어를 이용하면 용융 정련부(2)와 유출부(3)가 히터(82, 88)에 의해 필요한 유리 용융온도 T1, T2에서 각각 유지된다.

용융 유리(10)는 노의 상부에 형성된 원료 투입 개구부(12)에 삽입된 유리원료 투입관(13)을 통해서 투입된다. 유리원료 투입관(113)은 개구부(12)를 용융 유리(10)의 소정 표면영역에 연통시키기 위한 연통 수단으로서 작용한다. 유리원료 투입관(13)의 하단부는 용융 정련조(5) 내의 용융 유리(10) 내에 참지되고 상단부는 개구부(12)를 통해서 외부로 연장된다. 플랜지(14)는 개구부(12)의 에지 상에 지지된다. 이러한 배열을 가짐으로써 노의 분위기는 개구부(12)에 의해 외기로부터 실질적으로 차폐된다.

이 실시예에서 유리원료 투입관(13)이 백금으로 형성되어 있으나, 이 투입관은 용융 유리 또는 증발된 유리성분에 대하여 내식성을 갖고 유리의 품질을 약화시키지 않는 재료이면 필요에 따라 백금 합금등의 다른 귀금속으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 플랜지부는 높은 강도를 갖는 백금함유 로듐으로 형성될 수 있으며, 관부는 유리에 잘 젖지 않는 금을 함유하는 백금으로 형성될 수 있다.

이 실시예에서, 부호 15는 깔때기, 16은 원료를 투입하기 위한 컵, 17은 개구부(12)를 폐쇄하는 뚜껑이다. 원료가 투입되지 않는 동안에는 뚜껑(17)이 제3도에 도시된 것처럼 깔때기(16)의 위치에서 투입관(13)의 외측단을 폐쇄한다. 깔때기(15)와 컵(16)은 스텐레스강으로 구성되고 뚜껑(17)은 백금 또는 그 합금으로 이루어진 외부 라이닝을 갖고 있다. 이들 부재(15 내지 17)는 아암(18 내지 20)에 의해 각각 지지된다. 이들 아암은 구동기구(도시 생략)에 의해 개별적으로 작동된다.

부호 21은 유리원료를 나타낸다. 부호 22는 케이스를 나타내며, 이 케이스에서 투입된 원료는 완전히 용융되지 않지만 유리 용융조 내의 용융 유리(10)의 표면상에 부유된다. 부호 23은 케이스를 나타내며, 이 케이스에서 투입관을 통해서 하부로 떨어지는 투입된 유리원료의 일부는 투입관의 내벽에 융착된다.

컵(16)에 원료를 충전시키는 기구가 도시되지는 않았으나 컵(16)은 호퍼에 저장된 원료로 소정량이 자동적으로 계량되면서 충전된다.

상기 시스템을 사용하여 광학 요소용 유리원료를 투입 및 용융시키는 공정에 대하여 제1도 및 제3도를 참조하여 설명한다.

유리원료로서는 일시적으로 거칠게 용융되는 BaO-SiO₂-B₂O₃계 유리원료가 사용된다. 이 유리원료는 실온에서 3.05의 비중과, 1,300℃에서 10^1.5dpa·s, 1,200℃에서 10^1.6dpa·s, 1,100℃에서 10^1.8dpa·s, 1,000℃에서 10^2.2dpa·s, 890℃에서 10^2.9dpa·s, 610℃에서 10^7.6dpa·s, 498℃에서 10¹³dpa·s의 유리점도를 갖는다.

제1도에서, 자동온도제어는 용융 정련부(2)의 온도 T1이 1,280℃에 유지되고 유출부(3)의 온도 T2가 1,100℃에 유지되도록 수행된다. 유리 용융조(5 내지 7)는 상기 조성을 갖는 유리원료로 미리 충전되어 있다. 용융 정련조(5)는 50mm의 깊이 까지 용융 유리원료를 포함하며, 유출조(7)는 130mm의 깊이까지 용융 유리원료를 포함한다. 투입관(13)의 하단부는 약 10mm의 깊이까지 용융 유리(10)내에 침지되어 있다.

유리 유출량은 60g/min으로 설정되어 있다. 따라서, 유리원료 투입조건은 컵(16)의 충전량에 해당하는 120g의 유리원료가 매 2분마다 투입되도록 설정되어 있다. 투입작동 중에 장치의 작동에 대하여 설명한다. 이전의 투입 사이클이 완료되면 유리원료 투입관(13)의 개구가 제3도에 도시된 것처럼 뚜껑(17)에 의해 폐쇄된다. 이러한 배열을 취함으로써 이물질이 투입관에 유입되는 것을 방지할 수 있고, 따라서 방사에 기인한 노로부터의 어떠한 열 손실도 방지할 수 있다.

투입시에, 뚜껑(17)은 투입관(13)의 개구로부터 이동되어 제1도에 도시된 상태가 될 때까지 후퇴된다. 제1도에 도시된 것처럼 깔때기(15)는 관(15) 상에 고정된다. 120g의 유리원료로 충전된 컵(16)은 깔때기(15)까지 이동되어 아암(19)을 중심으로 회전된다. 이 작동에 의해 원료는 컵(16)으로부터 깔때기(15)에 투입된다. 투입된 원료의 대부분은 용융 유리의 표면상에 떨어지지만 그 일부는 제1도에 23으로 도시한 것처럼 투입관의 내벽에 융착된다. 원료가 투입되고 컵이 비워진 후에 컵 및 깔때기가 후퇴된다. 뚜껑(17)은 재차 이동되어 제3도에 도시된 것처럼 개구부(12)를 폐쇄시키도록 투입관(13)의 개구 상에 장착된다.

투입관에 투입된 원료의 경우에, 투입관의 내부가 2분 후, 즉 다음번 투입 시간인 것으로 실제적으로 확인되면 용융 유리의 표면 상에 떨어진 원료가 대부분 용융되고 그 표면이 대부분 평평해지게 된다. 투입관의 내벽에 융착된 원료의 대부분도 용융되어 용융 유리의 평면 상에 떨어진다. 상방 공기류의 유동 때문에 투입관을 통하는 용융 유리의 표면은 매우 약화되고, 투입관(13)을 통해서 그 내부를 쉽게 관찰 할 수 있다. 따라서, 용융 유리의 표면 또는 투입된 원료의 용융 공정을 직접 육안으로 관찰할 수 있다.

또한, 투입관의 내부는 열을 차폐하지 않고 개구부(12)를 통해서 비디오 레코더에 의해 직접 사진으로 촬영하거나, 임의의 특정 냉각기구를 사용하지 않고 적외선 방사 써모메터에 의해 용융 유리의 온도를 쉽게 측정할 수 있다.

그 후에, 유리원료의 투입을 매 2분마다 반복한다. 투입을 개시한 후에 약 20분이 경과하였을 때 (10회 째의 사이클에 해당함) 용융 정련조(5)에 용접된 열전쌍의 온도 측정값은 대부분 평형 상태에 도달한다. 투입 및 유출 공정이 전체 24시간 동안 계속되더라도 그 후의 온도 측정값은 거의 변화되지 않는다. 투입관에 투입된 유리원료는 비용융 상태로 남아서 관을 막게 되는 것이 방지된다.

상기 노 위에 배열된 투입기구들, 즉 깔때기(15)와 컵(16) 및 뚜껑(17)은 수냉각 기구등의 냉각기구를 갖지 않는다. 그러나, 노로부터의 상방 공기류의 유동이 매우 약화되기 때문에 24시간의 투입작동 후에도 온도가 장치의 정상작동 및 작동 안전성을 해치는 정도까지 증가되지는 않는다.

노로부터의 상방 공기류의 유동이 매우 약화되기 때문에 투입작동 중에 분말 또는 입자형 원료가 거의 분산되지 않게 된다. 따라서, 분산에 기인한 액체수위의 감소 또는 유출조로부터의 용융 유리의 유출량 변화를 일으키는 소정의 투입량 감소에 기인하여 일어나는 용융 유리의 액체수위 변화를 방지할 수 있다.

유리 성형품(광학 요소)을 검사할 때 24시간 투입 실험 중에 유리원료의 분산에 의해 생기는 기포 또는 비용융된 성분이 유출된 용융 유리에 존재하는지 확인한다. 또한, 24시간 투입 실험 후에 노를 생각하여 유리 용융조(5 내지 7) 내의 용융 유리의 외측 표면과 노의 내벽을 관찰한 결과 투입된 유리원료가 분산된 흔적이 없었다.

매회 유리원료를 투입할 때 투입관의 외측에서 용융 유리의 표면 파동이 거의 관찰되지 않았다 (제3 실시예에서 상세하게 설명함). 따라서, 노의 개구부를 통해서 액체수위를 측정할 때 투입관 등의 연통 수단을 마련함으로써 측정부에서 파동이 전파되거나 발생되는 것을 방지할 수 있어서 측정 정확도를 높일 수 있다.

본 발명을 실시함에 있어서, 투입관의 하단부는 용융 유리 내에 침지되고 상단부, 즉 플랜지부는 개구부(12)의 에지 상에 장착된다. 이러한 배열을 취함으로써 용융 유리의 표면이 노의 분위기가 누설되는 것을 방지하도록 연통하기만 하면 투입관의 크기 또는 형상은 어떤 것이라도 무방하고 용융 유리 내의 투입관의 침지 깊이도 특정값에 제한되지 않는다. 특히, 투입관 또는 투입관을 수납하는 개구부의 단면형상은 원형에 제한되지 않는다. 필요에 따라서는 또 다른 수단을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 몇몇지지 레그가 투입관의 하단부에 부착되어 있고, 투입관의 하단부는 유리 용융조의 바닥부 상에 놓이도록 완전히 삽입된다. 이 경우에는 상기 실시예에서처럼 투입관의 상단부에 플랜지를 마련하지 않고 상단부와 개구부(12) 사이의 갭을 몰타르등으로 기밀하게 폐쇄할 수 있다.

용융될 유리원료의 형태는 상기 실시예의 것에 제한되지 않는다. 유리 처리량 (= 투입량 = 유출량)을 적절하게 변화시켰을 때에도 상기 실시예에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 용융로 및 유리 용융조는 단일 탱크 또는 서로 연통하는 3개 이상의 탱크로 구성할 수 있다.

본 발명의 비교 예로서, 유리원료 투입 실험은 개구부만을 갖는 종래의 유리 용융로를 사용하여 수행하였다. 그 결과에 대하여 설명한다. 비교 실험의 내용에 대해서는 제7도를 참조하여 이후에 설명한다. 이 실험은 그 구조, 즉 투입관의 배열 형태만 상기 제1실시예와 다르다. 제7도에서, 투입관(25)은 알루미나로 형성되어 있고 그 하단부는 용융 유리 내에 침지되어 있지 않다. 알루미나 플랜지(26)는 개구부(12)의 에지 상에 장착되도록 무기재료계 접착제로 투입관의 상부에 결합되어 있다. 용융될 유리원료 및 투입조건은 제1실시예에서와 동일하다.

뚜껑(17)이 원료를 투입하도록 개방되면 상방 고온 공기류가 투입관을 통해서 노로부터 강하게 상방으로 유동한다. 그 때문에 투입관의 내부를 충분한 시간 주기 동안 관찰할 수 없다. 또한, 27로 도시한 것처럼 많은 양의 원료가 깔때기(15)로부터 상방으로 분산된다. 용융 유리의 표면 상에 떨어지는 유리원료는 노 내의 대류에 의해 소용돌이치고, 원료의 일부가 열충격에 의해 28로 도시한 것처럼 비산 및 분산된다. 그 결과, 노의 내부가 29로 도시한 것처럼 오염되거나 기포 제거된 용융 유리가 30으로 도시한 것처럼 오염된다. 또한, 원료가 분산된 결과로 투입을 위해 측정된 원료가 불충분하게 공급된다.

또한, 31로 도시한 것처럼 매회 원료가 투입될 때 용융 유리의 표면이 투입관 가까이에 밀려들게 되고 이의 파동이 주위에 전파된다. 그 때문에, 액체수위는 측정부에 전파된 파동으로 측정되므로 측정을 정확하게 수행할 수 없다.

상술한 것처럼 본 발명에 따른 투입관을 용융 유리에 삽입하면 노 내의 용융유리의 증발된 성분 (예를 들어, 리듐과 포타슘 및 소듐등의 알칼리 성분 또는 보론 등의 화합물)은 노의 개구부가 개방되었을 때 노로부터 방출되지 않게 된다. 따라서, 렌즈의 굴절률 변화를 방지할 수 있다. 또한, 유리원료 투입위치가 투입관에 의해 적절하게 제한되기 때문에 유리원료가 비용융 상태로 남게 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 투입관을 통해서 투입된 유리원료에 의해 생기는 용융 유리의 분산에 의해 발생되는 기포를 방지할 수 있다.

도시하지는 않았으나 제7도의 알루미나로 구성된 투입관의 길이는 이 투입관의 하단부가 제1실시예에서처럼 용융 유리 내에 침지되도록 증가되어 있다. 그 결과, 노로부터의 상방 공기류의 유동이 거의 없으며, 이로써 노로부터의 원료의 분산이 방지되고 용융 유리의 표면 상에 떨어지는 원료에 의해 일어나는 분산도 방지된다. 그러나, 투입관은 용융 유리 내에 침지된 알루미나 부분을 갖는다. 24시간의 투입 실험 후에 검사한 결과 용융 유리의 표면 가까이의 투입관이 용융 유리에 의해 크게 침식되어 있었다. 투입관은 침식된 부분에서 작은 힘으로도 떨어져 나갔다. 또한, 침식된 알루미나는 용융 유리 내에 혼합되어 유리 조성 및 특히 성형품의 품질을 변화시킨다.

본 발명의 비교 실시예로서 제8도에 도시된 종래의 장치를 사용하여 유사한 실험을 하였다. 이 경우에, 스텐레스강으로 구성된 컵(33)은 노의 측면에 형성된 개구부(32)를 통해서 고온의 노에 삽입되어 원료를 투입하게 된다. 원료가 투입되지 않는 동안에는 내화 재료로 구성된 도어(도시 생략)가 폐쇄되어 노로부터 열이 누설되는 것을 방지하게 된다. 원료를 투입하기 위해서는 도어를 개방하고 원료로 충전된 컵(33)을 노에 삽입한다. 컵(33)은 아암(34)의 말단부에 부착되어 있다. 이 아암이 노 내에서 그 축을 중심으로 회전되면 유리원료가 용융 유리 상에 공급된다.

원료를 컵에 충전하는 방법은 제1실시예에서와 동일하다. 컵 또는 아암에는 냉각기구가 마련되어 있지 않다. 용융될 유리원료 및 투입조건도 제1실시예에서와 동일하다.

유리원료가 노의 측면으로부터 투입될 때 노로부터의 상방 고온 공기류의 유동은 노의 측면 상의 개구부(32) 가까이에서 원료를 거의 분산시키지 않는다. 그러나, 유리원료가 컵으로부터 용융 유리의 표면 상에 떨어질 때에는 원료가 35로 도시한 것처럼 노 내의 대류에 의해 소용돌이친다. 그 때문에, 원료의 일부가 열 충격에 의해 분산된다. 그 결과, 36 및 37로 도시된 것처럼 노 내부 및 기포 제거된 용융 유리의 오염을 피할 수 없다.

또한, 투입 사이클의 횟수가 증가되면 컵의 온도가 증가된다. 17회 째의 투입 사이클 후에는 투입 후에 컵을 제거하더라도 컵이 충분히 냉각되지 않았다. 그 때문에 자동 측정기구로부터 컵에 투입된 유리원료의 일부가 용융되어 컵에 융착되었다. 이 현상을 방지하기 위하여 가끔씩 물을 분무했다. 그러나, 이 경우에는 한 방울의 물이라도 컵에 남아 있게 되면 컵에 융착된 유리원료가 원료를 소정량으로 투입하는 것을 해치게 된다.

매회 원료를 투입하면 투입 위치 가까이의 표면이 파동을 일으키고 이 파동이 38로 도시한 것처럼 주위에 전파된다. 그 때문에, 액체수위를 측정할 때 파동이 측정 부분에 전파되어 측정을 정확하게 수행할 수 없게 된다.

본 발명에서, 유리원료가 투입될 때 투입관은 원료를 투입하기 위해 개구부에 삽입된다. 투입관의 일단부는 용융 유리 내에 침지되고 타단부는 개구부를 통해서 외향 연장되도록 고정되어 노의 분위기를 외기로부터 차폐하게 된다. 그 결과, 투입관을 통한 노로부터의 상방 고온 공기류를 피할 수 있어서 투입기구에 특정 냉각 기구를 마련할 필요가 없어진다. 원료가 노로부터 거의 분산되지 않기 때문에 투입량을 적절하게 설정할 수 있다. 노 내의 원료의 분산을 완전히 방지할 수 있기 때문에 노 내부 및 기포 제거된 용융 유리가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 매회 원료를 투입할 때 투입관 외측 표면의 파동이 거의 관찰되지 않아서 액체수위를 정확하게 측정할 수 있다. 투입관이 귀금속으로 구성되면 유리의 품질 변화를 방지할 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 대하여 제4도를 참조하여 설명한다. 이 실시예의 투입관(45)은 투입관을 직접 통전시켜 가열하기 위해 제1실시예의 투입관에 리드판(40, 41)을 부가하여 구성하였다. 이 경우에, 전력원은 AC전력으로만 제한된다. DC 전력을 사용하더라도 동일한 가열 효과를 얻을 수 있다. 통전된 히터의 온도는 열전쌍(43)에 의해 직접 모니터링되므로 전력은 온도제어기구(44)를 통해서 조정된다. 투입관(45) 및 리드판(40, 41)은 백금 또는 그 합금등의 귀금속으로 구성되어 있다. 이 실시예에서, 열전쌍(43)은 용융 유리의 액체수위로부터 약 10mm 위에 배치된다. 그러나, 상기 위치는 그에 제한되지 않는다. 예를 들어 복수개의 열전쌍을 소정 위치에 부착할 수도 있다. 이들 열전쌍 중에서 최고온을 나타내는 위치에 있는 열전쌍 또는 최저온을 나타내는 위치에 있는 열전쌍을 제어를 위해 사용할 수 있다.

유리 용융로(1)와 유리 용융로(1)의 가열방법 및 유리 용융조는 기본적으로 제1실시예에서와 동일하다. 유리 용융조에는 용융 유리(10)가 들어 있다. 원료를 투입하도록 노의 상부에 형성된 개구부(46)는 리드판(40)의 배열을 고려하여 약간 크게 형성되어 있다.

유리원료를 투입하기 위한 깔때기와, 컵과, 뚜껑 및 이의 구동기구도 제1실시예에서와 동일하다. 이 시스템에 사용된 실험 투입, 용융 및 유출조건은 유리 처리량(= 투입량 = 유출량)이 제1실시예에서보다 크도록, 특히 180g/min으로 제1실시예에서의 3배로 되도록 설정되어 있다. 따라서, 유리원료 투입조건은 컵의 충전량에 해당하는 180g의 유리원료가 매분당 투입되도록 설정되어 있다. 다른 조건은 투입관(45)이 직접 통전에 의해 가열되는 것을 제외하고는 제1실시예에서와 동일하다.

첫 번째로, 투입관(45)을 직접 통전에 의해 가열하지 않고 투입 실험을 수행했다. 원료를 투입하기 전에 열전쌍(43)에 의해 측정된 온도는 1,260℃였다. 180g/min의 비율에서 원료 투입을 시작했다. 제2투입 사이클 직전에 투입관(45)의 내부를 관찰했다. 맨처음으로 투입된 원료의 표면이 여전히 돌출되어 있고 충분히 용융되지 않았다. 이 때에 열전쌍(43)에 의해 측정된 온도는 1,040℃로 감소되었다. 투입을 계속했다. 그러나, 제3투입 사이클에서 투입된 원료는 관(45)을 막기 시작했고 열전쌍(43)에 의해 측정된 온도가 860℃로 감소되었다. 그 때문에, 제3사이클에서 투입을 중단했다.

상기 실시예에서는 직접 통전에 의해 투입관(45)을 가열하면서 180g/min의 비율로 원료 투입을 허용하기 위한 조건을 찾으려는 시험을 수행했다. 그 결과, 열전쌍(43)에 의해 측정된 온도가 약 1,100℃ (10^1.8dpa·s 이하의 유리 점도에 해당하는 온도) 이상으로 유지되면 180g/min의 비율로 24시간 동안 투입, 용융 및 유출공정을 계속할 수 있다.

노 위에 배열된 투입기구, 즉 깔때기, 컵 및 뚜껑은 수냉각 기구등의 냉각기구를 갖지 않는다. 그러나, 노로부터의 상방 고온 공기류의 유동이 매우 약하기 때문에 제1실시예에서처럼 24시간의 투입 실험 후에도 장치의 정상작동 및 작동 안전성을 해치는 수준까지 온도가 상승되지는 않는다.

노의 내외측으로의 분산은 제1실시예에서처럼 원료의 투입 중에 거의 관찰되지 않았다. 그 때문에, 소정 투입량의 부족에 기인하여 일어나서 유리 유출량의 변화를 일으키는 용융 유리의 액체수위 변화를 방지할 수 있다. 원료의 분산에 기인하여 유출된 유리에 잔류하는 기포 또는 비용융된 성분을 방지할 수 있다. 유리 용융조의 외측 표면과 노의 내벽을 관찰한 결과 유리원료가 분산된 흔적이 없었다. 매회 원료가 투입될 때 투입관의 용융 유리 외측의 표면은 제1실시예에서처럼 파동을 일으키지 않았다.

본 발명을 실시함에 있어서, 투입관의 하단부가 용융 유리 내에 침지되고 상단부가 개구부를 통해서 외측으로 연장되도록 설정되어 노의 분위기를 개구부를 통해서 외기로부터 차폐하기만 하면 투입관의 크기 또는 형상은 제한되지 않는다. 용융 유리 내의 침지 깊이는 제1실시예에서처럼 제한되지 않는다.

용융될 유리원료의 형태 또는 유리 처리량( = 투입량 = 유출량)을 적절하게 변화시킬 수 있다. 용융로 및 유리 용융조는 단일 탱크 또는 3개 이상의 탱크로 구성할 수 있다.

본 발명에서는 유리 처리량 ( = 투입량 = 유출량)이 증가되더라도 제2실시예에 따라 유리원료를 투입함으로써 투입된 원료가 비용융 상태로 잔류하여 투입관을 막게 되는 것이 방지된다. 상기 투입관은 특정 냉각기구를 필요로 하지 않는다. 투입량을 적절하게 설정할 수 있다. 노의 내부 또는 기포 제거된 용융 유리를 오염시키지 않고 유리원료를 투입할 수 있다. 매회 원료가 투입될 때 용융 유리의 표면이 파동을 일으키지 않게 되어 액체수위를 정확하게 측정할 수 있다.

본 발명의 제3실시예에 대하여 제5도를 참조하여 설명한다. 제3실시예에서는 용융 유리의 수위를 측정하는 데 탐침을 사용했다. 유리 용융로(1)와 유리 용융조 (5 내지 7)의 구조 및 재료는 제1실시예에서와 기본적으로 동일하다. 원료 투입용 개구부(12)와 액체수위 측정용 개구부(52)는 용융 정련부(2)의 상부에 개별적으로 형성되어 있다. 제1실시예에서와 동일한 사양을 갖는 백금 투입관(13, 내경 50mm)을 원료 투입용 개구부(12)에 삽입했다. 이 실시예에서는 유리원료를 저장하기 위한 호퍼(48)와 유리원료를 측정 및 공급하기 위한 충전기(49)를 원료 투입기구로서 사용했다. 원료 투입관(50)은 충전기(49)와 투입관(13) 사이에 배열되어 있다. 플랜지부(51)는 원료 투입관(50)의 하단부에 부착되어 투입관(13)의 플랜지부(14)상에 장착된다. 원료 투입관(50)의 하단부와 플랜지부(51)는 백금으로 구성되어 있고, 원료 투입관의 상단부는 스텐레스강으로 구성되어 있다.

내경이 30mm인 백금 삽입관(53)이 액체수위 측정용 개구부(52)에 삽입되어 있다. 삽입관(53)의 하단부는 용융 유리(10) 내에 침지되어 있다. 삽입관(53)의 상단부에 있는 플랜지부(54)는 용융 유리를 외부에 연통시키기 위해 개구부(52)의 에지 상에 장착되어 있으며, 이로써 노의 분위기를 외기로부터 차폐하게 된다. 삽입관(53)은 그 재료가 용융 유리 또는 증발된 유리성분에 대하여 내식성을 갖고 유리의 품질을 약화시키지 않는 것이면 백금등의 또 다른 귀금속으로 구성할 수도 있다.

용융 유리의 표면(11) 수위를 측정하기 위하여 백금으로 된 탐침(55)을 삽입관(53)에 삽입했다. 이 탐침은 반전된 원추형상을 취하고 그 바닥 표면의 직경은 10mm이고 높이는 25mm이다. 센서부는 5mm의 외경을 갖는 백금축(56)의 최하부에 용접되어 있다. 축(56)과 삽입관(53) 사이의 갭은 12.5mm이다. 축(56)의 최상부는 클램프 홀더(57)를 통해서 구동축(58)에 부착되어 있다. 수직 구동기구(60)는 구동축(58)이 수직방향으로 이동할 수 있도록 용융로 위의 안착부(59)에 부착되어 있다. 구동기구(60)에는 수직 변위를 검출할 수 있도록 직선자가 부착되어 있다. 유리의 액체수위 제어기는 도전성 검출기를 사용한다. 탐침(55)과 삽입관(53)이 용융 유리의 표면(11)에 접촉하여 있으면 이들은 도전 상태로 된다. 제어기(61)는 제5도에 도시된 것처럼 탐침(55)과 삽입관(53) 사이의 도전 여부를 검출하기 위하여 리드선(62, 63)과, 구동기구(60)에 합체되어 있는 직선자로부터 위치정보를 얻기 위한 신호선(64)과, 탐침(55)을 수직방향으로 이동시키기 위한 전력선(65)과, 유리원료를 공급하도록 충전기(49)를 지정하는 제어선(66)에 연결되어 있다.

상기 시스템에 사용된 광학 요소 성형용 유리원료를 투입 및 용융하고 액체수위를 측정하는 것에 대하여 제5도를 참조하여 상세하게 설명한다. 제3실시예에 사용된 유리원료의 형태는 제1실시예의 것과 동일하다. 용융 정련부(2)와 유출부(3)의 온도는 1,280℃ 및 1,100℃로 제어된다. 제1실시예에서처럼 유리 용융조 (5 내지 7)는 유리원료로 충전된다. 유리원료 투입관(13)의 하단부와 삽입관(53)은 약 10mm의 깊이도 용융 유리 내에 침지된다.

액체수위계의 구동기구(60)가 구동되는 동안에는 유리가 유출되지 않는다.

탐침(55)은 용융 유리의 표면에 접촉하여 통전될 때까지 하향 이동된다. 이 때에 구동기구(60)에 합체되어 있는 직선자에 의해 수위 HO을 측정했다.

유출관(8)의 온도를 800 내지 1,180℃의 범위 내에서 변화시킴으로써 유리 유출량이 1 내지 60g/min의 범위 내에 임의로 설정되었다. 유리원료가 공급되지 않으면 용융 유리의 표면(11)의 수위가 0.5mm/hr 내지 0.5mm/min의 비율로 하강되었다. 액체수위가 하강되면 그에 따라 유출량도 감소되었다.

유출 공정이 개시되면 구동기구(60)가 재차 구동되며, 이로써 탐침(55)을 용융 유리의 표면에 접촉시켜 도전 상태로 될 때까지 하향 이동시키게 된다. 이때에 직선자를 사용하여 수위 H1을 측정했다. 측정 사이클은 12초 였다.

수위 HO 및 H1을 액체수위계(61)로 비교했다. HOH1, 즉 H1이 더 작아서 저액체수위를 나타내면, 액체수위차 HO-H1를 보상하도록 고형 유리원료의 무게가 계산된다. 이 무게는 고형 유리원료가 상기 양만큼 투입되도록 충전기(49)에 보내진다. 이 실시예에서, 1mm의 액체수위차에 해당하는 유리원료의 중량은 120g이다.

이와 달리, HO≤H1이면 고형 유리원료가 투입되지 않는다. 유리의 유출 중에 상기 작동의 결과로 유리. 유출량이 1g/min 내지 60g/min으로 급격히 변화되더라도 표면(11)의 수위는 ±1mm의 범위 내에 있게 된다. 액체수위의 변화에 의해 일어나는 유리 유출량의 변화는 매우 작도 ±0.2% 내지 0.3%의 범위 내에 있게 된다.

상술한 것처럼, 탐침을 12초의 간격으로 (분당 5회) 상하로 구동시키는 실험을 120시간 동안 수행했다. 유리 유출량은 1 내지 60g/min의 범위 내에서 적절하게 변화되었다. 탐침을 20mm의 진폭으로 분당 5회 구동시키는 실험을 120시간 동안 수행했다. 유리 유출량은 1 내지 60g/min의 범위 내에서 적절하게 변화되었다.

원료 투입의 경우에, 제1실시예에서의 배열을 갖는 유리원료 투입관(13)을 사용하였으며 상술한 것과 동일한 효과를 관찰할 수 있었다. 특히, 노로부터의 상방 고온 공기류의 유동을 피할 수 있기 때문에 투입기구에서의 단점을 일으키게 되는 온도 증가가가 관찰되지 않아서 특정 냉각기구를 필요로 하지 않는다. 노로부터 원료의 분산이 거의 일어나지 않기 때문에 투입량을 정확하게 설정할 수 있다. 노내에서의 원료의 분산이 완전하게 방지되기 때문에 노의 내부 또는 기포 제거된 용융 유리가 오염되지 않게 된다. 더욱 중요한 효과로서 액체수위가 상기 실시예에서처럼 측정되면 용융 유리의 표면은 원료가 투입되는 매회에 투입관의 외측에서 파동을 거의 일으키지 않는다. 그 때문에, 파동이 전파되지 않고 액체수위 측정위치에 발생되지도 않아서 측정을 정확하게 수행할 수 있다.

액체수위 측정에 있어서, 투입관을 통한 노로부터의 상방 고온 공기류의 유동이 매우 약화된다. 그 때문에, 클램프 홀더(57) 및 구동기구(60)의 온도가 각각 약 220℃ 및 70℃였고 실험 개시시로부터 약 10시간 경과된 후에 평형되어서 더 이상의 온도 증가가 관찰되지 않았다. 따라서, 액체수위계등에 수냉각 기구등의 특정 냉각기구가 필요하지 않았다. 유리 용융조에 유출된 유리의 굴절률 nd (587.56nm)의 변화는 120시간 동안의 실험을 통해서 ± 30 x 10^-5의 범위 내에 있었으며, 이는 광학 요소에 대하여 만족스러운 품질이다.

본 발명을 실시함에 있어서는 수위계를 수납하는 삽입관의 하단부가 용융 유리 내에 침지되고 상단부가 노로부터 외부로 연장되도록 설정되어서 노의 분위기를 외기로부터 차폐하는 것이면 삽입관의 크기(두께 및 길이) 또는 형상에는 제한되지 않으며, 용융 유리 내의 침지깊이도 제한되지 않는다.

유리원료의 형태는 이 실시예의 것에 제한되지 않는다. 유리 처리량 ( = 투입량 = 유출량)이 적절하게 변화하더라도 상기 실시예에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 용융로 및 유리 용융조는 단일 탱크 또는 3개 이상의 탱크로 구성할 수 있다.

종래의 방법으로 액체수위 측정을 수행했다. 비교 실험들은 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 제1실험에 대하여 설명한다. 이 실험에서는 액체수위 측정 삽입관(53)이 제거되고 개구부(52)의 내경이 15 내지 30mm로 감소된 것을 제외하고는 제3실시예(제5도)에서와 동일한 배열을 갖는 장치를 사용하였다. 그 결과, 5mm의 외경을 갖는 축(56)과 개구부(52) 사이의 갭은 전체 주연에 걸쳐 5 내지 12.5mm로 된다. 이 비교 실험에서, 유리원료 투입관(13)은 제1실시예에서와 동일하게 사용되었으며, 유리원료, 유리 처리량 및 액체수위를 측정하는 방법은 제3실시예에서와 동일하다.

상기 비교 실험의 결과로서는 개구부(52)를 통해서 노로부터의 강한 상방 고온 공기류 때문에 클램프 홀더(57)와 구동기구(60)의 온도는 실험 개시시로부터 15시간이 경과한 후에 각각 약 340℃ 내지 450℃와 약 125℃ 내지 160℃를 초과하고 그 후에 더욱 증가되었다. 그 때문에, 액체수위계에 수냉각 기구등의 특정 냉각기구를 마련하지 않고는 실험을 더 이상 계속할 수 없었다.

유출된 유리의 굴절률 nd (587.56nm)의 변화는 ±60 내지 115 x 10^-5으로 커지게 된다. 그 주된 이유로는 개구부(52)를 통해서 노로부터의 상방 고온 공기류가 강하기 때문에 용융 유리성분들이 온도조건에 따라 선택적으로 증발되어 상방고온 공기류에 의해 노로부터 방출되며, 이로써 용융 유리의 조성이 변화된다. 조성 변화가 굴절률의 변화를 일으킬 때 굴절률 이외의 다른 특성, 즉 광학 특성, 열 특성 및 화학 특성등도 변환된다.

다른 형태의 비교 실험에서, 액체수위 측정 삽입관(53)은 제1비교 실험과는 달리 제3실시예에서의 것이 사용되었다. 투입관(13)은 하단부가 용융 유리의 표면위에 고정되도록 짧게 되어 있다. 유리원료와 유리 처리량 및 액체수위 측정방법은 제3실시예에서와 동일하다.

그 결과, 강한 상방 고온 공기류가 투입관을 통해서 노로부터 유동되었으며, 원료의 분산이 노의 내외측에서 일어났다. 매회 원료를 투입할 때 투입 위치 가까이에서 파동이 일어났다. 예를 들어, 액체수위의 변화는 ±3mm를 초과하였으며, 파동이 액체수위 측정 위치에 전파되었다. 그 결과, 소정의 측정 정확도를 유지할 수 없었으며 유리 유출량의 변화는 액체수위의 변화에 기인하여 ±0.4%를 초과하였다. 상술한 것처럼, 본 발명의 유리 용융로에서는 용융로의 액체수위를 측정하기 위하여 투입관을 액체수위계를 수납하는 개구부에 삽입하고, 삽입관의 일단부는 용융 유리 내에 침지되고 타단부는 노로부터 외부로 연장되도록 고정되어 있다. 노의 분위기가 상기 배열로 외기로부터 차폐되기 때문에 개구부를 통해서 노로부터의 상방 고온 공기류의 유동을 피할 수 있어서 액체수위계에는 수냉각 기구등의 특정 냉각기구를 필요로 하지 않는다. 또한, 유리의 품질 변화도 방지할 수 있다.

유리원료 투입관의 사용시에 매회 원료가 투입될 때 용융 유리의 표면이 투입관의 외측을 파동시키는 것이 방지된다. 그 때문에, 파동은 전파되지 않게 되고 액체수위 측정위치에서 발생되지 않아서 매우 정확한 측정을 수행할 수 있다.

제6도는 본 발명의 제4실시예를 도시한다. 유리 용융로(1)와 백금 유리 용융조(67 내지 69)의 배열 및 재료는 제1실시예에서의 것과 동일하다.

원료 투입용 개구부(12)는 용융 정련부(2)의 상부에 형성되고, 약간 더 긴 길이가 삽입된 것을 제외하고는 제1실시예에서와 동일한 사양의 투입관(70, 원료 도입용, 내경: 50mm)이 삽입되어 있다. 깔때기(15)와 컵(16)을 포함하여 원료 투입에 사용된 모든 기구들은 제1실시예에서와 동일하다.

개구부(72)는 용융 유리를 교반시키는 교반봉(71)을 수납하도록 유출부(3)의 상부에 형성되어 있으며, 이에는 삽입관(73)이 삽입되어 있다. 이 삽입관은 내경이 40mm인 것을 제외하고는 투입관(70)과 같은 구조를 취한다. 삽입관의 하단부는 용융 유리 내에 침지되어 있고 상단부는 노로부터 외부로 연장되도록 고정되어 있어서 상단부에서의 플랜지부(75)가 개구부(72)의 상부 에지 상에 장착된다. 이러한 배열을 취함으로써 노의 분위기가 외기로부터 차폐된다. 삽입관은 백금으로 되어 있다. 또한, 삽입관은 용융 유리 또는 증발된 유리성분에 대하여 내식성을 갖고 유리의 품질을 약화시키지 않는 재료이면 필요에 따라 백금 합금등의 다른 귀금속으로 형성할 수도 있다.

제4실시예의 교반 스크류(76)는 백금으로 된 나선형 구조를 취한다. 열 차폐판(77)은 플랜지부(75) 위로 20mm되는 위치에서 교반봉(71)에 부착된다. 또한, 열차폐판(77)은 백금으로 되고 100mm의 직경을 갖는다. 도시하지는 않았으나, 교반봉(71)은 전기구동모터(도시생략)에 부착되어 있어서 화살표 방향으로 소정 속도로 회전될 수 있다. 열 차폐판(77) 위로의 교반봉(71)의 길이는 200mm이다. 교반봉의 외측 표면은 백금으로 피복되어 있고 외경은 20mm이다. 그 때문에, 삽입관(73)과 교반봉(71) 사이의 갭은 전체 주연에 걸쳐 10mm이다.

상기 시스템의 사용시에 광학 요소용 유리원료를 투입, 용융 및 교반시키는 작동에 대하여 상세하게 설명한다. 유리원료로서는 일시적으로 거칠게 용융되는 La₂O₃-B₂O₃계 유리원료가 사용되었다. 이 유리원료는 실온에서 3.74의 비중과, 1,100℃에서 10^1.0dpa·s, 1,000℃에서 10^1.8dpa·s, 900℃에서 10^3.0dpa·s, 800℃에서 10^4.8dpa·s, 716℃에서 10^7.6dpa·s, 627℃에서 10¹³dpa·s의 유리점도를 갖는다.

용융 정련부(2)의 온도가 1,170℃에 유지되고 유출부(3)의 온오가 1,000℃에 유지되도록 자동 온도제어가 수행된다. 백금으로 된 유리 용융조(67 내지 69)는 유리원료로 충전된다. 용융 정련조(67)에는 70mm의 깊이의 용융 유리가 들어있으며 유출부(69)에는 150mm 깊이의 용융 유리가 들어 있다. 투입관(70)의 하단부는 용융 유리내에 약 65mm 깊이로 침지되어 있고 삽입관(73)의 하단부는 약 5mm 깊이로 침지되어 있다.

제4실시예의 장치에 기초하여 수행한 실험의 결과에 대하여 설명한다. 교반봉(71)은 20rpm의 속도로 용융 유리를 교반시킨다. 유리 유출량은 40g/min에 설정했다. 따라서, 유리원료 투입조건은 컵(16)의 충전량에 해당하는 120g의 유리원료가 매 3분 간격으로 투입되도록 설정되었다. 투입기구의 작동은 투입시간 간격이 상이한 것을 제외하고는 제1실시예에서와 동일하다. 이러한 투입, 용융, 교반 및 유출 실험을 72시간 동안 수행했다.

원료투입에 있어서는 제1실시예에서 사용된 것과 동일한 형태를 사용했기 때문에 제1실시예에서와 동일한 효과가 얻어졌다. 특히, 노로부터의 상방 고온 공기류를 피할 수 있어서 투입기구들의 장애를 일으키는 온도변화가 관찰되지 않았으며, 따라서 특정 냉각기구가 필요하지 않았다. 노로부터의 원료분산이 거의 일어나지 않기 때문에 투입량을 적절하게 설정할 수 있다. 노 내의 원료의 분산을 완전히 방지할 수 있기 때문에 노의 내부 및 기포 제거된 유리가 오염되지 않았다.

용융 유리를 교반시킴에 있어서, 노로부터의 상방 고온 공기류의 유동이 매우 약해졌기 때문에 열 차폐판(77)의 하부 표면의 온도가 실험 개시 7 내지 8시간 후에 약 280℃에서 평형을 유지하였다. 열 차폐판(77) 위에서의 전기구동모터(도시 생략)의 하부 표면의 온도는 단지 약 80℃였다. 따라서, 교반 구동시스템에 수냉각 기구등의 특정 냉각기구가 필요하지 않았다. 유출된 유리의 굴절률 nd(587.56nm)의 변화는 ±30 x 10^-5의 범위 내에 있었으며, 이는 광학 요소에 대하여 만족스러운 품질이다.

본 발명을 실시함에 있어서는 교반봉이 삽입되어 있는 삽입관의 하단부가 용융 유리 내에 침지되어 있고 노의 분위기가 플랜지부에 의해 상단부에서 외기로부터 차폐되기만 하면 삽입관의 크기 (두께 또는 길이) 또는 형상은 상기 예에 제한되지 않는다. 용융 유리의 침지깊이도 상기 예에 제한되지 않는다.

유리원료의 형태는 이 실시예의 것에 제한되지 않는다. 유리 처리량 ( = 투입량 = 유출량)을 적절하게 변화시키더라도 상기 실시예에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 용융로 및 유리 용융조는 단일 탱크 또는 3개 이상의 탱크로 구성할 수 있다.

종래의 유리 용융로에 따라 교반실험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 실험 장치는 삽입관(73)을 제거하고 개구부(72)의 내경이 30 내지 40mm로 감소된 것을 제외하고는 제4실시예(제6도)에서와 동일한 배열을 갖는다.

그 결과, 20mm의 외경을 갖는 교반축(71)과 개구부(72) 사이의 갭은 전체 주연에 걸쳐 5 내지 10mm로 되었다. 이 비교 실험에서, 용융 유리, 투입조건 및 교반조건은 제4실시예에서와 동일하다.

상기 비교 실험의 결과로서는 노로부터의 상방 고온 공기류가 강하기 때문에 열 차폐판(77)의 하부 표면의 온도가 실험 개시 12시간이 경과한 후에 약 390℃ 내지 450℃를 초과했다. 열 차폐판(77) 위의 전기구동모터의 하부 표면의 온도는 약 120℃ 내지 140℃였다. 상기 온도는 더욱 증가되었다. 그 때문에, 교반 구동시스템에 수냉각 기구등의 특정 냉각기구를 마련하지 않고서는 더 이상 교반실험을 수행할 수 없었다.

유출된 유리의 굴절률 nd (587.56nm)의 변화는 ±52 내지 100 x 10^-5으로 커졌다. 또한, 소위 불투명 물질로 불리는 불투명 고형 물질이 유출부(78)의 내벽에 침전되어 관의 내경을 감소시켜서 유리 유출량을 소정값으로부터 벗어나게 하였다. 때로는 불투명 물질이 유출된 용융 유리 내에 포함되기도 하였다. 이 경우에는 필요로 하는 광학 요소의 품질을 만족시킬 수 없었다. 그 이유로는 개구부(72)를 통한 노로부터의 강한 상방 고온 공기류가 유동하기 때문에 용융 유리성분이 온도에 따라 선택적으로 증발하여 상방 고온 공기류에 의해 노로부터 방출되며, 이로써 용융 유리의 조성을 변화시킨다. 상기 조성 변화가 굴절률을 변화시키게 되면 광학 특성, 열특성 및 화학 특성등의 굴절률 이외의 다른 특성도 변화된다.

상술한 것처럼, 용융 유리가 교반봉을 수납하기 위해 개구부에 삽입되면 삽입관의 일단부는 용융 유리에 침지되고 타단부는 개구부로부터 외부로 연장되도록 고정된다. 이러한 배열을 가짐으로써 노의 분위기는 외기로부터 차폐되고, 이로써 노의 분위기가 폐쇄 상태로 설정된다. 노로부터의 상방 고온 공기류의 유동을 피할 수 있어서 교반 구동시스템에 수냉각 기구등의 특정 냉각기구를 필요로 하지 않는다. 또한, 유리의 품질 변화 또는 약화를 방지할 수 있다.

본 발명의 제1실시예 내지 제4실시예에서 유리 용융작동에 사용된 관, 즉 유리원료 투입관, 액체수위 측정 삽입관 및 교반 삽입관 중에서 필요에 따라서는 하나의 관 또는 복수개의 관을 사용할 수도 있다. 유리 용융조에 투입될 유리원료는 연통 수단에 의해 노의 분위기로부터 차폐될 수 있다. 따라서, 노로부터의 상방 고온 공기류의 유동 영향을 최소화시킬 수 있고 노로부터의 유리원료의 분산을 방지할 수 있어서 적절한 투입량을 실현할 수 있다. 또한, 종래 기술에서와는 달리 노의 내부 또는 유리 용융조 내의 정련된 용융 유리가 투입된 유리원료에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유리의 품질 변화도 방지할 수 있다.

연통 수단으로서 작용하는 유리원료 투입관을 사용하면 원료 투입시에 용융 유리의 표면이 파동을 일으키는 것을 방지할 수 있다. 유리원료 투입관에 온도조정 수단을 마련하면 투입관의 내벽에 부착되는 유리원료를 쉽게 용융시킬 수 있다. 그 때문에, 투입량을 변화시키더라도 유리원료가 비용융 상태로 남아서 투입관을 막게 되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 방식으로, 본 발명에 따르면 유리 용융에 필요한 상술한 여러 작동에서 유리원료 자체와 노의 분위기 사이의 관계를 개선할 수 있어서 용융로의 주변기구들의 작업성 및 열에 대한 이들의 보호 용이성을 개선할 수 있다.

상술한 것처럼 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

1. 개구부가 노에 형성된다. 여러 유리 용융작동을 수행할 때 관등의 연통수단을 사용한다. 관의 일단부가 개구부로부터 외부로 연장되도록 고정되어 있어서 노의 분위기를 작동 영역으로부터 차폐할 수 있다. 이러한 배열을 가짐으로써 노의 분위기로부터의 상방 고온 공기류의 유동을 피할 수 있다. 그 결과, 작업성이 개선되고 용융로의 주변기구들에 특정 냉각기구를 필요로 하지 않는다.

2. 온도제어를 수행하면서 유리원료 투입관을 가열할 수 있다. 또한, 투입관이 직접 통전되어 가열된다. 이러한 배열을 가짐으로써 투입관의 내벽에 부착되는 투입된 유리원료를 쉽게 용융시킬 수 있다. 투입량을 증가시키더라도 원료가 비용융 상태로 남아서 투입관을 막게 되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 유리 처리량 ( = 투입량 = 유출량)이 비교적 많은 경우에도 상기 배열을 적용할 수 있다.

3. 유리원료를 투입할 때 노의 분위기로부터의 상방 고온 공기류의 유동을 피할 수 있다. 그 결과, 원료 투입시에 원료의 분산을 방지할 수 있어서 적절한 투입을 실현할 수 있다. 또한, 노의 내부 또는 용융 유리가 투입된 유리원료에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 원료 투입시에 용융 유리의 표면이 파동을 일으키는 것을 방지할 수 있어서 용융 유리의 액체수위를 정확하게 측정할 수 있다.

4. 용융 유리의 액체수위를 측정하거나 용융 유리를 교반시킬 때 노의 분위기로부터의 상방 고온 공기류의 유동을 피할 수 있다. 그 결과, 유리성분이 선택적으로 증발할 때 일어나는 유리의 조성 변화를 방지할 수 있어서 유리의 품질 변화를 방지할 수 있다.

본 발명의 기술사상 및 범위 내에서 여러 상이한 실시예를 고려할 수 있으며, 본 발명은 청구범위에 기재된 것을 제외하고는 상기에 설명한 특정 실시예들에 제한되지 않는다.

Claims (16)

1. 유리 용융로로부터 외부로 유출되어 유리 가공품을 성형하는 데 사용되는 용융 유리원료에 있어서, 상기 유리 용융로가, 고형 상태의 고형 유리원료를 노 본체에 투입하기 위한 개구부를 갖는 노 본체와, 고형 유리원료를 가열하여 용융시키도록 상기 노 본체의 내부를 소정의 설정온도로 유지하는 가열 수단과, 가열 수단에 의해 용융된 용융 유리원료를 저장하도록 상기 노 본체 내에 배치된 유리 용융조와, 유리 용융조 내의 용융 유리원료의 액체 표면과 상기 개구부 사이의 갭을 액체표면으로부터 격리하기 위한 연통 수단을 포함하며, 상기 용융 유리원료가 연통 수단을 통해서 유리 용융조에 고형 유리원료를 투입함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 용융 유리원료.
2. 유리 용융로로부터 외부로 유출되어 유리 가공품을 성형하는 데 사용되는 용융 유리원료에 있어서, 상기 유리 용융로가, 고형 상태의 고형 유리원료를 노 본체에 투입하기 위하여 상방으로 개구된 개구부를 갖고 격벽부에 의해 용융 정련부와 유출부로 분할된 내부를 갖는 노 본체와, 고형 유리원료를 가열하여 용융시키도록 상기 용융 정련부와 유출부를 소정의 설정온도로 유지하는 가열 수단과, 가열 수단에 의해 용융된 용융 유리원료를 저장하도록 상기 용융 정련부 내에 배치된 유리 용융조와, 유리 용융조에 연결되고 유출부 내에 배치된 유출조와, 유출조에 마련된 유출관과, 유리 용융조 내의 용융 유리원료의 액체 표면과 개구부 사이의 갭을 상기 액체표면으로부터 격리하기 위한 연통 수단을 포함하며, 상기 용융 유리원료가 연통 수단을 통해서 유리 용융조에 고형 유리원료를 투입하고 이 고형 유리원료를 유출조에 투입하여 고형 유리원료를 유출관을 통해서 유출시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 용융 유리원료.
3. 유리 용융로로부터 외부로 유출되어 유리 가공품을 성형하는 데 사용되는 용융 유리원료를 제조하는 방법에 있어서, 상기 유리 용융로가, 고형 상태의 고형 유리원료를 노 본체에 투입하기 위한 개구부를 갖는 노 본체와, 고형 유리원료를 가열하여 용융시키도록 상기 노 본체의 설정온도로 유지하는 가열 수단과, 가열 수단에 의해 용융된 용융 유리원료를 저장하도록 노 본체 내에 배치된 유리 용융조와, 유리 용융조 내의 용융 유리원료의 액체 표면과 상기 개구부 사이의 갭을 액체표면으로부터 격리하기 위한 연통수단을 포함하며, 상기 용융 유리원료가 연통 수단을 통해서 유리 용융조에 고형 유리원료를 투입함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
4. 유리 용융로로부터 외부로 유출되어 유리 가공품을 성형하는 데 사용되는 용융 유리원료를 제조하는 방법에 있어서, 상기 유리 용융로가, 고형 상태의 고형 유리원료를 노 본체에 투입하기 위하여 상방으로 개구된 개구부를 갖고 격벽부에 의해 용융 정련부와 유출부로 분할된 내부를 갖는 노 본체와, 고형 유리원료를 가열하여 용융시키도록 상기 용융 정련부와 유출부를 소정의 설정온도로 유지하는 가열 수단과, 가열 수단에 의해 용융된 용융 유리원료를 저장하도록 상기 용융 정련부 내에 배치된 유리 용융조와, 유리 용융조에 연결되고 유출부 내에 배치된 유출조와, 유출조에 마련된 유출관과, 유리 용융조 내의 용융 유리원료의 액체 표면과 개구부 사이의 갭을 상기 액체표면으로부터 격리하기 위한 연통 수단을 포함하며, 상기 용융 유리원료가 연통 수단을 통해서 유리 용융조에 고형 유리원료를 투입하고 이 고형 유리원료를 유출조에 투입하여 고형 유리원료를 유출관을 통해서 유출시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 연통 수단은 개구부를 통해서 공급된 고형 유리원료가 소정 영역에만 투입되도록 유리 용융조 내의 용융 유리원료의 액체 표면의 소정 영역의 개구부에 연통되고, 플랜지부를 갖고, 상기 플랜지부에는 뚜껑 또는 고형 유리원료를 공급하기 위한 수단이 만련된 것을 특징으로 하는 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 노 본체 내의 온도를 소정의 온도 범위로 유지하도록 상기 개구부에서의 외기가 뚜껑에 의해 노 본체 내의 용융 유리원료로부터 열적으로 차폐되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
7. 제5항에 있어서, 개구부에서의 외기는 노 본체 내의 온도가 노 본체로부터 유출되는 것을 방지하여 개구부 주위의 분위기 온도를 소정 온도로 유지하도록 뚜껑에 의해 노 본체 내의 용융 유리원료로부터 열적으로 차폐되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
8. 유리 용융로로부터 외부로 유출되어 유리 가공품을 성형하는 데 사용되는 용융 유리원료를 제조하는 장치에 있어서, 상기 유리 용융로가, 고형 상태의 고형 유리원료를 노 본체에 투입하기 위한 개구부를 갖는 노 본체와, 고형 유리원료를 가열하여 용융시키도록 상기 노 본체의 내부를 소정의 설정온도로 유지하는 가열 수단과, 가열 수단에 의해 용융된 용융 유리원료를 저장하도록 상기 노 본체 내에 배치된 유리 용융조와, 유리 용융조 내의 유리 용융원료의 액체 표면과 상기 개구부 사이의 갭을 액체표면으로부터 격리하기 위한 연통 수단을 포함하며, 상기 용융 유리원료가 연통 수단을 통해서 유리 용융조에 고형 유리원료를 투입함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 제조장치.
9. 유리 용융로로부터 외부로 유출되어 유리 가공품을 성형하는데 사용되는 용융 유리원료를 제조하는 장치에 있어서, 상기 유리 용융로가, 고형 상태의 고형 유리원료를 노 본체에 투입하기 위하여 상방으로 개구된 개구부를 갖고 격벽부에 의해 용융 정련부와 유출부로 분할된 내부를 갖는 노 본체와, 고형 유리원료를 가열하여 용융시키도록 상기 용융 정련부와 유출부를 소정의 설정온도로 유지하는 가열 수단과, 가열 수단에 의해 용융된 용융 유리원료를 저장하도록 상기 용융 정련부 내에 배치된 유리 용융조와, 유리 용융조에 연결되고 유출부 내에 비치된 유출조와, 유출조에 마련된 유출관과, 유리 용융조 내의 용융 유리원료의 액체 표면과 개구부 사이의 갭을 상기 액체표면으로부터 격리하기 위한 연통 수단을 포함하며, 상기 용융 유리원료가 연통 수단을 통해서 유리 용융조에 고형 유리원료를 투입하고 이 고형 유리원료를 유출조에 투입하여 고형 유리원료를 유출관을 통해서 유출시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 제조장치.
10. 제9항에 있어서, 연통 수단이 노의 분위기로부터 개구부를 차폐하기 위한 유리원료 투입관을 포함하고, 이 투입관이 개구부를 통해서 외부로 연장되는 일단부와 용융 유리원료 내에 침지된 타단부를 갖는 것을 특징으로 하는 제조장치.
11. 제10항에 있어서, 유리원료 투입관이 온도 센서 및 히터를 갖는 온도제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조장치.
12. 제10항에 있어서, 유리원료 투입관이 도전성을 갖고, 온도제어를 위해 히터에 의해 수행되는 가열이 유리원료 투입관을 직접 통전시켜 가열함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조장치.
13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 유리원료 투입관이 금, 백금 및 로듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 귀금속으로 구성된 관인 것을 특징으로 하는 제조장치.
14. 제9항에 있어서, 개구부가 뚜껑을 폐쇄함으로써 외기로부터 차폐되는 것을 특징으로 하는 제조장치.
15. 용융 유리원료를 제조하는 장치에 있어서, 유리원료를 투입하기 위한 것으로 유리원료가 노 내에 배치된 유리 용융조에 투입되게 되는 하나의 개구와 상기 노에 연통하기 위한 다른 개구부를 갖는 유리 용융로와, 용융 유리의 액체수위를 측정하는 외부 센서를 수납하기 위한 것으로 상기 다른 개구부를 통해서 외부로 연장되는 일단부와 용융 유리 내에 침지된 타단부를 갖는 삽입관을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조장치.
16. 용융 유리원료를 제조하는 장치에 있어서, 유리원료를 투입하기 위한 것으로 유리원료가 노 내에 배치된 유리 용융조에 투입되게 되는 하나의 개구와 상기 노에 연통하기 위한 다른 개구부를 갖는 유리 용융로와, 용융 유리를 교반시키기 위해 외부 수단을 수납하기 위한 것으로 상기 다른 개구부를 통해서 외부로 연장되는 일단부와 용융 유리 내에 침지된 타단부를 갖는 삽입관을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조장치.