KR101059099B1

KR101059099B1 - 용해 장치

Info

Publication number: KR101059099B1
Application number: KR1020070030539A
Authority: KR
Inventors: 토루 나카야마; 테츠야 아오키; 타츠야 세누
Original assignee: 가부시키가이샤 오하라
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2011-08-24
Also published as: KR20070098620A; JP2007269509A; CN101045601A; CN101045601B; TW200800819A

Abstract

본 발명은 단위시간당 용융 유리의 유출량이 적은 유리 프리폼의 제조 과정에 있어서, 균일성이 높은 용융 유리를 공급하기 위한 용해 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명에 있어서, 용융조(12) 내부에 있어서는 교반 날개(144)가 회전하여 용융 유리(A)의 액 중에 대류를 일으킨다. 이것에 의해, 용융 유리(A)의 일부에 체류하고 있는 성분이 용융 유리(A)의 전체에 퍼져 균일한 용융 유리(A)를 얻을 수 있다. 그러나, 일단 균일하게 된 용융 유리(A)에 있어서도 장시간 용해된 상태로 놓여짐으로써 맥리가 발생한다. 맥리를 포함하는 용융 유리(A)의 일부는 전단 교반실(124)로 보내져 전단 교반에 의해 교반된다. 이것에 의해, 맥리 등의 불균일한 부분을 포함하는 일부의 용융 유리(A)가 미세하게 전단되어 전체적으로 균일한 용융 유리(A)를 얻을 수 있다.

유리 프리폼, 용융 유리, 맥리, 교반, 전단 교반

Description

용해 장치{Dissolving Device}

도 1은 본 발명에 관한 용해 장치(10)의 단면의 개략을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명에 관한 유리 성형품 제조 장치의 전체 사시도이다.

<부호의 설명>

10 : 용해 장치

12 : 용융조

122 : 대류 교반실

124 : 전단 교반실

14 : 교반 기구

142 : 회전축

144 : 교반 날개

146 : 장벽

148 : 전단 교반판

16 : 발열체

20 : 유도로

22 : 유하 장치

30 : 성형 장치

32 : 대략 원형의 성형형 지지 부재

34 : 동력 전달 부재

36 : 성형형(成形型)

36a : 오목형 성형면

A : 용융 유리

본 발명은 용융 유리를 균질하게 교반하는 교반 수단을 포함하는 용해 장치에 관한 것이다.

광학 소자 등에 이용되는 유리 프리폼(유리고부: 예비성형품)은 원료를 용해 장치로 용해하여 얻어진 용융 유리를 적당한 크기의 유리덩어리로 성형함으로써 얻을 수 있다. 여기서, 유리 프리폼의 제조 과정에서 이용되는 용해 방법으로는 연속 용해 및 배치 용해가 알려져 있다. 연속 용해에 있어서는, 원료의 투입, 용해, 청징(淸澄), 및 교반을 각각의 기능을 위한 개별 층에서 연속적으로 실시할 수 있기 때문에 유리 프리폼을 대량으로 생산하는 경우 등에 적합하다. 한편, 배치 용해에 있어서는, 원료의 투입, 용해, 청징, 및 교반을 단일 조에서 여러 번으로 실시하기 때문에 총생산량이 적은 유리 프리폼을 생산하는 경우 등에 적합하다.

유리 프리폼의 제조에 있어서는, 고정밀도에 균질로 일정한 광학 특성을 가 지는 유리 프리폼을 제조하는 것이 중요하다. 이를 위해서는, 적절한 원료의 선택 외에, 원료 유리의 용해, 청징, 및 교반 단계에서도 여러 가지로 배려할 필요가 있었다. 특히 배치 용해에 의해 용융 유리를 공급하는 경우에 있어서는, 원료 투입이 여러 차례로 나누어 행해지므로 이로 인한 가열 이력의 격차나 용해 용기 내에서의 장소에 의한 가열 이력의 격차가 발생하기 쉽고, 유리 프리폼의 광학 특성이 불안정하게 되는 원인의 하나가 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래 교반 날개를 가지는 교반 기구를 이용하여 용융 유리에 대류를 일으키고 교반하는 등의 방법이 사용되어 왔다(특허문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본공개특허 평 2－252626호 공보

그러나, 최근 구경이 작은 유리 프리폼의 제조가 가능하게 되자, 종래에는 볼 수 없었던 문제가 발생하게 되었다. 즉, 구경이 작은 유리 프리폼의 생산과 같이 단위시간 당 용융 유리의 유출량이 적은 유리 제조 과정에 있어서는, 일단 용해한 용융 유리를 장시간에 걸쳐 성형하기 때문에, 용융조 내의 용융 유리가 국부적으로 장시간 용해된 상태로 놓여지는 경우가 있어, 용융 유리에 맥리 등이 생겨 용융 유리의 균질성이 손상된다는 문제가 생겼다. 이것은, 용융 유리의 조성물의 비중의 차이나 용융 유리의 일부 성분의 휘발이 원인이었다. 이러한 원인에 의해 생긴 용융 유리 중의 맥리는 국부적으로 발생하는 경향이 있어 대류 교반 만으로는 다 제거할 수 없었다. 이 결과, 맥리가 그대로 유리 성형 장치로 이송되어 성형됨 으로써 맥리를 취입한 유리 프리폼이 성형되고 굴절률 등의 광학 특성에 이상을 초래한 유리 프리폼이 생산되는 결과가 되었다.

본 발명은 이상과 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 단위시간당 용융 유리의 유출량이 적은 유리 프리폼의 제조 과정에 있어서, 균일성이 높은 용융 유리를 공급하기 위한 용해 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 용해 장치에 있어서 대류 교반에 더하여 전단 교반을 실시함으로써 균질의 용융 유리를 공급할 수 있다는 것을 찾아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

구체적으로는, 본 발명은 이하와 같은 것을 제공한다.

(1) 용융 유리가 대류하는 대류 교반실과, 상기 용융 유리를 전단하는 전단 교반실을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용해 장치.

(2)　(1)에 기재된 대류 교반실과 전단 교반실이 연속하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용해 장치.

(3)　(1) 또는 (2)에 기재된 대류 교반실은 상기 전단 교반실보다 상류에 배치되는 것을 특징으로 하는 용해 장치.

(4) 상기 대류 교반실은 상기 전단 교반실과 직렬로 접하여 형성되는 것인 (1)에 기재된 용해 장치.

(5) 상기 용해 장치에 설치되어 일정 방향으로 회전하는 회전축과, 상기 대 류 교반실 내에 있어서 상기 회전축과 일체로 형성된 나선형의 교반 날개와, 상기 회전축과 대략 평행으로 또는 상기 회전축으로부터 일정한 각도를 가지고 상기 회전축과 연결되고, 상기 용융 유리를 전단하기 위해서 상기 전단 교반실 내에 설치되는 전단 판상부를 구비하는 (1)에 기재된 용해 장치.

종래의 용융조와 같은 대류 교반 만을 실시하는 용융조에 있어서는 전체적으로 교반이 충분하지 않게 되는 경향이 있었다. 대류 교반에서의 이러한 경향은 특히 단위시간당 유리 유출량이 적은 생산 과정에 있어서는 맥리 발생의 원인이 되어 유리 프리폼의 광학 특성에 이상을 초래하는 원인이 되었다.

그래서, (1) 내지 (5)의 발명에 있어서는, 용융조 내에서 대류 교반에 더하여 전단 교반을 실시한다. 전단 교반에 있어서는, 전단 판상부의 회전에 수반하여 전단 교반실 내의 용융 유리가 전단에 의해 분단되고 다시 이것이 혼합된다. 이것이 반복됨으로써 큰 맥리가 미세하게 전단되기 때문에 전체적으로 균일한 용융 유리를 얻을 수 있다.

대류 교반실과 전단 교반실이 연속하여 이루어짐으로써 용융 유리에 대하여 대류 교반과 전단 교반의 양쪽 모두의 교반을 연속하여 시행할 수 있다. 이것에 의해 보다 균질의 용융 유리를 제공할 수 있게 된다.

대류 교반실이 전단 교반실의 상류에 배치됨으로써 전단 교반실은 용융조의 최하류에 위치하기 때문에, 용융조로부터 전단 교반된 용융 유리만을 공급할 수 있다. 전단 교반에 의하면 대류 교반에 의해 균질화되지 않았던 용융 유리도 균질화할 수 있으므로, 결과적으로 균질의 용융 유리를 공급할 수 있게 된다.

대류 교반실과 전단 교반실이 직렬로 접하여 형성됨으로써 적은 설치 면적 하에서 대류 교반과 전단 교반을 행할 수 있다. 또한, 대류 교반실과 전단 교반실이 직렬로 접해 있음으로써 하나의 회전축에 부속되는 교반 날개와 전단 판상부에 의해 대류 교반과 전단 교반을 행할 수 있다. 이것에 의해, 적은 동력으로 높은 교반 효과를 얻을 수 있게 된다.

(6) 수평면에서의 상기 전단 교반실의 실내 단면적은 수평면에서의 상기 대류 교반실의 실내 단면적보다 작은 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 용해 장치.

(6)의 발명에 의하면, 전단 교반실의 실내 단면적이 대류 교반실의 실내 단면적보다 작음으로써 전단 교반실에 포함되는 용융 유리의 체적을 작게 할 수 있다. 이 때문에, 전단 교반에 의해 용융 유리를 작게 분단할 수 있고, 나아가 분단된 용융 유리의 혼합도 용이하게 되기 때문에 큰 맥리를 작게 분단하여 균일화할 수 있다.

여기서, 「수평면」이란 연직 방향으로 수직한 면을 말한다.

(7) 상기 전단 판상부의 높이는 상기 전단 교반실의 높이의 4분의 1 이상, 2배 이하인 (5)에 기재된 용해 장치.

(7)의 발명에 의하면, 전단 교반실의 수직 방향의 대부분에 걸쳐 전단 교반을 행할 수 있다. 이것에 의해, 전단 교반실 내에서 전단되지 않는 용융 유리의 체적이 감소하기 때문에 전단 교반을 효율적으로 실시할 수 있다.

(8) 상기 전단 판상부의 폭은 상기 전단 교반실의 반경의 10분의 1 이상, 2분의 1 이하인 (5)에 기재된 용해 장치.

(8)의 발명에 의하면, 전단 판상부의 폭이 전단 교반실의 반경의 10분의 1 이상이므로, 전단 판상부의 강도를 점도가 높은 용융 유리 중에서 전단 교반을 실시해도 충분히 견딜 수 있을 정도로 유지할 수 있다. 또한, 전단 판상부의 폭이 전단 교반실의 반경의 2분의 1 이하이므로, 용융 유리의 분단이나 혼합을 효율적으로 실시할 수 있어 전단 교반을 효율적으로 실시할 수 있다.

여기서, 「전단 교반실의 반경」이란 전단 교반실을 이것에 외접하는 원통으로 치환했을 때의 반경을 가리킨다.

(9) 상기 대류 교반실과 상기 전단 교반실의 경계부에 대략 수평의 판상의 장벽을 가지고, 상기 장벽의 수평면에서의 면적은 수평면에서의 상기 전단 교반실 내의 단면적의 5분의 1 이상, 1 미만인 (1)에 기재된 용해 장치.

(9)의 발명에 의하면, 장벽의 수평면에서의 면적을 수평면에서의 전단 교반 실 내의 단면적의 5분의 1 이상으로 유지함으로써, 대류 교반실에 존재하는, 맥리 등을 포함하는 불균일한 용융 유리가 전단 교반실에 대량으로 유입하는 것을 막을 수 있다. 이 때문에 전단 교반실 내의 용융 유리를 균질하게 유지할 수 있다. 한편, 장벽의 수평면에서의 면적을 수평면에서의 전단 교반실 내의 단면적에 대하여 1 미만으로 유지함으로써 대류 교반실로부터 전단 교반실로의 유입 부분의 면적을 일정한 면적 이상으로 유지할 수 있다. 이 때문에, 대류 교반실로부터 전단 교반실로의 용융 유리의 유입이 완전히 차단되지 않고, 용융 유리의 체류가 일어나는 것을 막을 수 있다.

(10) 상기 용해 장치의 재질이 백금, 백금 합금, 금, 금 합금 중 어느 것으 로 이루어지는 (1)에 기재된 용해 장치.

(10)의 발명에 의하면, 용융조, 회전축, 교반 날개 및 전단 판상부의 재질이 용융 유리 중에 금속 이온을 용출하기 어려운 금속인 백금, 백금 합금, 금, 금 합금 중 어느 것으로 이루어지므로, 용융 유리 중에 금속 이온이 용출되지 않고, 협잡물이 적은 용융 유리를 얻을 수 있다. 나아가, 용융조, 회전축, 교반 날개 및 전단 판상부의 부식을 방지할 수 있다.

(11) 원료를 용융하여 용융 유리로 하는 용융조와 이 용융조에 접속되어 상기 용융 유리를 상기 용융조로부터 배출하는 유도로(誘導路)를 가지는 용해 장치와, 상기 유도로를 통하여 배출된 상기 용융 유리를 흘러내리게 하는 유하(流下) 장치와, 흘러내린 용융 유리를 성형하는 성형형을 가지는 성형 장치를 구비하는 유리 성형품 제조 장치로서, 상기 용해 장치가 (1)에 기재된 용해 장치인 유리 성형품 제조 장치.

(11)의 발명에 의하면, 우선 용융조에 있어서 원료를 용융하여 용융 유리를 제조하고, 용융 유리를 유도로를 통하여 용융조로부터 배출하고, 배출된 용융 유리가 유하 장치에 의해 성형형으로 흘러내린다. 성형형으로 흘러내린 용융 유리 덩어리는 성형, 냉각되어 유리 성형품이 제조된다. 여기서, 용해 장치가 (1) 내지 (10) 중 어느 것에 기재된 용해 장치이므로, 용융조로부터 배출되는 용융 유리의 품질이 균일하게 유지되어 균질성이 높은 유리 성형품을 제조할 수 있다.

[ 발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

＜유리 성형품 제조 장치의 구성＞

본 발명에 관한 유리 성형품 제조 장치는, 원료를 용해, 교반하여 용융 유리(A)를 제조하는 용해 장치(10)와, 용해 장치(10)에서 제조된 용융 유리(A)를 성형, 냉각하는 성형 장치(30)로 이루어진다.

(용해 장치)

우선, 도 1을 이용하여 용해 장치(10)에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 용해 장치(10)의 단면의 개략을 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 관한 용해 장치(10)는 원료의 투입, 용해, 청징, 및 교반을 행하기 위한 용융조(12)와, 통전에 의해 발열하여 용융조(12)에 열을 공급하기 위한 발열체(16)와, 일단을 용융조(12)의 최하부에 접속하여 유하 장치(22)에 용융 유리(A)를 배출하는 유도로(20)와, 배출된 용융 유리(A)를 성형 장치(30)에 흘러내리는 유하 장치(22)와, 용융조(12)의 내부의 용융 유리(A)를 교반하기 위한 교반 기구(14)로 이루어진다.

(용융조)

용융조(12)는, 용융 유리(A)가 대류하는 대류 교반실(122)과, 대류 교반실(122)의 하부에 위치하며, 대류 교반실(122)과 직렬로 접하여 형성되어, 용융 유리(A)가 전단되는 전단 교반실(124)로 이루어진다. 용융조(12)의 재질은 백금, 백금 합금, 금, 금 합금 등 용융 유리 중에 금속 이온을 용출하기 어려운 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.

(교반 기구)

도 1에 나타낸 바와 같이, 교반 기구(14)는 전단 교반실(124)의 대략 수직 중심선 상에 설치된 회전축(142)과, 대류 교반실(122)에 있어서 회전축(142)과 일체로 형성되어 회전축(142) 상에 중심선을 가지는 나선형의 교반 날개(144)와, 전단 교반실(124)에 있어서 회전축(142)과 대략 평행으로 형성되어 회전축(142)을 중심으로 대칭으로 설치된 전단 판상부인 2매의 전단 교반판(148)과, 대류 교반실(122)과 전단 교반실(124)과의 경계부에 설치되고 회전축(142)에 수직으로 설치된 원반인 장벽(146)과, 2매의 전단 교반판(148)을 유지하기 위하여 전단 교반실(124)의 최하부에 설치되고, 회전축(142)에 수직으로 설치된 유지판(149)으로 이루어진다. 교반 기구(14)의 재질은 백금, 백금 합금, 금, 금 합금 등, 용융 유리 중에 금속 이온을 용출하기 어려운 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.

전단 교반판(148)의 높이는, 전단 교반을 전단 교반실(124)의 대부분에 걸쳐서 행한다는 점에서 전단 교반실(124)의 높이의 4분의 1 이상인 것이 바람직하고, 3분의 1 이상인 것이 보다 바람직하다. 나아가, 전단 교반판(148)의 높이는 전단 교반실(124)의 높이의 2배 이하인 것이 바람직하고, 1배 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 전단 교반판(148)의 폭은, 전단 교반판(148)의 강도를 충분히 유지하기 위하여 전단 교반실(124)의 실반경의 10분의 1 이상인 것이 바람직하고, 5분의 1 이상인 것이 보다 바람직하다. 나아가, 전단 교반판(148)의 폭은 용융 유리(A)를 효율적으로 전단 한다는 점에서 전단 교반실(124)의 실반경의 2분의 1 이하인 것이 바람직하다.

장벽(146)의 회전 궤적 면적은 맥리를 포함하는 용융 유리(A)가 전단 교반실(124)로 대량으로 유입하는 것을 방지한다는 점에서 전단 교반실(124)의 수평 방향의 단면적의 5분의 1 이상인 것이 바람직하고, 4분의 1 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 장벽(146)의 회전 궤적 면적은 용융 유리(A)의 전단 교반실(124)로의 유입을 일정 이상으로 유지한다는 점에서 전단 교반실(124)의 수평 방향의 단면적의 1배 미만인 것이 바람직하고, 2분의 1 이하인 것이 보다 바람직하다.

(유도로, 유하 장치)

도 2에 본 발명에 관한 유리 성형품 제조 장치의 개략을 나타내었다. 유도로(20)는 일단을 용융조(12)의 최하부에 접속하고 있다. 유도로(20)로부터 배출된 용융 유리(A)는 유하 장치(22)에 도달하고, 유하 장치(22)의 성형 장치(30) 측의 말단으로부터 성형 장치(30)로 흘러내려진다. 유도로(20), 유하 장치(22)의 재질은 백금, 백금 합금, 금, 금 합금 등, 용융 유리 중에 금속 이온을 용출하기 어려운 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.

(성형 장치)

성형 장치(30)는 회전 자유자재로 지지된 대략 원형의 성형형 지지 부재(32)와, 대략 원형의 성형형 지지 부재(32)의 주연부의 동심 위치 상에 배치되어 상기 유하 장치(22)로부터 흘러내려진 용융 유리(A)를 받아들일 수 있는 복수의 성형형(36)을 포함한다.

대략 원형의 성형형 지지 부재(32)는 동력 전달 부재(34)와 연결되어 설치되어 있으며, 동력 전달 부재(34)에 또한 연접된 동력원인 모터(미도시)가 구동 또는 정지함으로써 일정 방향으로(예를 들면, 시계회전으로) 소정 속도로 회전, 또는 정지한다.

성형형(36)은 오목형 성형면(36a)이 형성되어 있다. 이 오목형 성형면(36a)은 유하 장치(22)로부터 유출된 용융 유리(A)를 받아들이는 면이다. 오목형 성형면(36a)으로 유입된 용융 유리 덩어리는 서서히 냉각·고체화 되어 유리 성형품이 된다. 또한, 오목형 성형면(36a)은 기체를 분출 가능한 세공(細孔)(미도시)을 가지며, 이 세공으로부터 기체를 분출하는 것일 수 있다. 이 경우, 세공으로부터 분출된 기체에 의해 용융 유리 덩어리를 오목형 성형면(36a)으로부터 부유하여 비접촉 상태로 유지하고, 나아가 구형상으로 성형하여 유리 성형품으로 할 수 있다.

또한, 성형형(36)으로는 용융 유리(A)를 받아들이는 하형(下型)(성형형(36)의 일례)과, 하형의 이동 경로 상에 배치되는 상형(上型)(성형형(36)의 일례)을 구비하고, 하형으로 유입된 용융 유리 덩어리를 상형으로 프레스하는 것일 수도 있다.

＜유리 성형품 제조 장치의 동작＞

(원료의 투입, 용해)

유리 프리폼(유리덩어리)을 제조할 때에는 공지의 방법으로 원료를 용해한다. 즉, 원료를 용융조(12) 내에 투입하고 발열체(16)로 가열함으로써 용융 유리(A)를 제조할 수 있다.

(용융 유리의 청징, 교반, 탈포)

다음에, 용융 유리(A)를 청징, 교반, 탈포함으로써 용융 유리(A)를 균일화한 다. 용융 유리(A)의 청징, 교반, 탈포는 공지의 방법으로 행할 수 있다.

그러나, 균일화된 용융 유리(A)는 장시간 균일한 상태를 유지할 수 없다. 특히, 외경이 작은 유리 프리폼의 제조 과정에 있어서는 단위시간당 유리 유출량이 적기 때문에 용융 유리(A)가 장시간 용해된 상태에 놓여지게 되어, 용융 유리(A)의 조성물의 비중의 차이나 용융 유리(A)의 일부 성분의 휘발에 의해 용융 유리(A)의 조성이 불균일하게 되고 맥리가 발생한다.

맥리를 포함하는 용융 유리(A)의 일부는 전단 교반실(124)로 보내진다. 대류 교반실(122)과 전단 교반실(124)의 경계에 장벽(146)이 존재해서, 전단 교반실(124)에 맥리를 포함하는 용융 유리(A)가 대량으로 유입하는 것을 방지할 수 있다. 전단 교반실(124)로 보내진 용융 유리(A)는 전단 교반에 의해 교반된다. 즉, 전단 교반판(148)에 의해 전단 교반실(124)에 포함되는 용융 유리(A)가 분단되고 다시 이것이 교반된다. 이것이 반복됨으로써 큰 맥리도 미세하게 전단되어 전체적으로 균일한 용융 유리(A)를 얻을 수 있다.

(용융 유리의 배출, 유하)

전단 교반실(124)에서 전단 교반되어 균일하게 된 용융 유리(A)는 유도로(20)로부터 배출되고, 배출된 용융 유리(A)는 유하 장치(22)로부터 성형 장치(30)로 흘러내려진다.

(동력 전달 부재)

성형 장치(30)를 구비한 동력 전달 부재(34)는 미도시의 동력원의 회전에 연동하여 일정한 속도로 회전한다. 동력 전달 부재(34)가 회전함으로써 동력 전달 부재(34)가 지지하는 대략 원형의 성형형 지지 부재(32)가 회전한다. 동력원에는 미도시의 제어장치가 부설되어 유리 성형품의 제조에 걸리는 각 공정의 진행 상황에 따라서 동력원을 제어할 수 있다. 이로 인해, 각 공정의 진행에 따라서 제어된 유리 성형품의 제조가 가능해진다.

(대략 원형의 성형형 지지 부재)

대략 원형의 성형형 지지 부재(32)에 배치된 성형형(36)은, 대략 원형의 성형형 지지 부재(32)가 회전함으로써 유하 장치(22)의 바로 아래로 이동한다. 유하 장치(22)로부터 성형형(36)으로 용융 유리(A)가 적하되면, 성형형(36)의 오목형 성형면(36a)에 받아들여진 용융 유리 덩어리는 서서히 냉각·고체화 된다. 성형 장치(30)에서 용융 유리 덩어리가 성형, 냉각됨으로써 맥리가 없고 균일한 광학 특성을 가지는 유리 프리폼이 제조된다.

(유리 덩어리의 회수)

유하 장치(22)가 성형형(36)에 용융 유리(A)를 적하하면, 미도시의 센서가 용융 유리 덩어리를 검지하여 대략 원형의 성형형 지지 부재(32)가 회전하고, 용융 유리 덩어리를 받아들인 성형형(36)이 대략 원형의 성형형 지지 부재(32)의 회전에 수반하여 이동한다. 대략 원형의 성형형 지지 부재(32)의 회전에 수반하여, 성형형(36)이 유하 장치(22)의 바로 아래로부터 미도시의 이재(移載) 장치의 바로 아래로 이동한다. 이 사이에 용융 유리 덩어리는 성형·냉각되어 유리 성형품(유리 프리폼, 유리 고부)이 되고, 유리 성형품을 이재 장치가 회수한다.

본 실시 형태에 있어서는, 용융조(12)의 가열 수단으로서 통전에 의해 발열 하는 발열체(16)를 이용하고 있으나, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 가열 수단은 연료의 연소에 의해 가열하는 방법, 용융조(12)에 직접 통전하여 가열하는 방법, 및 고주파 유도에 의해 가열하는 방법일 수 있다. 즉, 가열 수단은 용융조(12)를 균일하게 가열할 수 있는 것이면 어떠한 것이어도 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 회전축(142)을 중심으로서 대략 수평으로 설치된 원반인 장벽(146)을 이용하고 있으나, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 장벽의 형상은 직사각형, 삼각형, 반원형 및 부채꼴(扇形)일 수도 있고, 회전축(142)과의 연결 부위도 장벽의 중심부 및 장벽의 주연부일 수도 있다. 또한, 장벽은 회전축(142)에 연결되어 설치되어 있는 것으로 한정되지 않으며, 예를 들면 용융조(12)의 벽면으로, 대류 교반실(122)과 전단 교반실(124)과의 경계부의 벽면에 연결되어 설치되어 있는 것일 수도 있다. 즉, 장벽은 대류 교반실(122)로부터 전단 교반실(124)로 맥리를 포함하는 용융 유리(A)가 대량으로 유입하는 것을 방지할 수 있는 것이면 어떠한 것이어도 된다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.

본 발명에 의하면, 대류 교반에 전단 교반을 조합시킴으로써 용융 유리를 성형하기 직전에 용융 유리를 충분히 전단 교반하여 맥리를 저감화할 수 있기 때문에, 균질의 용융 유리를 공급할 수 있게 된다.

Claims

용융 유리가 대류하는 대류 교반실과, 상기 용융 유리를 전단(剪斷)하는 전단 교반실을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용해 장치.
제1항에 있어서,

상기 대류 교반실과 상기 전단 교반실이 연속하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용해 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 대류 교반실은 상기 전단 교반실보다 상류에 배치되는 것을 특징으로 하는 용해 장치.
제1항에 있어서,

상기 대류 교반실이 상기 전단 교반실과 직렬로 접하여 형성되는 용해 장치.
제1항에 있어서,

상기 용해 장치에 설치되어 일정 방향으로 회전하는 회전축과,

상기 대류 교반실 내에 있어서 상기 회전축과 일체로 형성된 나선형의 교반 날개와,

상기 회전축과 평행으로 또는 상기 회전축으로부터 일정한 각도를 가지고 상기 회전축과 연결되고, 상기 용융 유리를 전단하기 위해서 상기 전단 교반실 내에 설치되는 전단 판상부

를 구비하는 용해 장치.
제1항에 있어서,

수평면에서의 상기 전단 교반실의 실내 단면적은 수평면에서의 상기 대류 교반실의 실내 단면적보다 작은 것을 특징으로 하는 용해 장치.
제5항에 있어서,

상기 전단 판상부의 높이는 상기 전단 교반실 높이의 4분의 1 이상, 2배 이하인 용해 장치.
제5항에 있어서,

상기 전단 판상부의 폭은 상기 전단 교반실의 반경의 10분의 1 이상, 2분의 1 이하인 용해 장치.
제1항에 있어서,

상기 대류 교반실과 상기 전단 교반실의 경계부에 수평의 판상의 장벽을 가지며, 상기 장벽의 수평면에서의 면적은 수평면에서의 상기 전단 교반실 내의 단면적의 5분의 1 이상, 1 미만인 용해 장치.
제1항에 있어서,

상기 용해 장치의 재질이 백금, 백금 합금, 금, 금 합금 중 어느 것으로 이루어지는 용해 장치.
원료를 용융하여 용융 유리로 하는 용융조와 이 용융조에 접속되어 상기 용융 유리를 상기 용융조로부터 배출하는 유도로를 가지는 용해 장치와,

상기 유도로를 통하여 배출된 상기 용융 유리를 흘러내리게 하는 유하(流下) 장치와,

흘러내린 용융 유리를 성형하는 성형형(成形型)을 가지는 유리 성형 장치

를 구비하는 유리 성형품 제조 장치로서, 상기 용해 장치가 제1항에 기재된 용해 장치인 유리 성형품 제조 장치.