KR20140027217A - 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 물품의 제조 방법 및 유리 물품의 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 버너 선단부에 대한 유리 원료의 부착을 억제할 수 있고, 또 유리 원료 입자의 크기의 제약이 적은, 유리 용융로 등의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 유리 용융로 (10) 는, 용융 유리 (G) 를 수용하는 노체 (1) 와, 노체 (1) 의 상부에 배치되고, 목적하는 유리의 조성에 맞추어 원료 분말을 혼합하여 집합시킨 유리 원료 입자 (GM) 를 노체 (1) 의 내측에 투입하는 원료 입자 투입부 (5) 와, 원료 입자 투입부 (5) 와 이격되어 형성되고, 또한 유리 원료 입자 (GM) 를 가열 용융하여 용융 유리 입자 (U) 로 하기 위한 가열 기상 분위기 (K) 를 원료 입자 투입부 (5) 의 하방에 형성하는 연소 버너 (7) 를 구비한다.

Description

유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 물품의 제조 방법 및 유리 물품의 제조 장치{GLASS MELTER, METHOD FOR MANUFACTURING MOLTEN GLASS, METHOD FOR MANUFACTURING GLASS ARTICLE, AND DEVICE FOR MANUFACTURING GLASS ARTICLE}

본 발명은, 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 물품의 제조 방법 및 유리 물품의 제조 장치에 관한 것이다.

현재, 판 유리, 병 유리, 섬유 유리를 비롯하여 표시 장치용 유리에 이르기까지, 양산 규모 유리의 상당수는 유리 원료를 유리 용융로 (이하, 간단히 「용융로」라고도 부른다) 에서 용융하는 지멘스형의 용융로 (Siemens type furnace) 에 기초하여 생산되고 있다. 지멘스형의 용융로에 의한 용융법에서는, 분말상 유리 원료의 혼합물을, 용융로에서 먼저 용융한 유리 융액면 상에 투입하고, 그것이 덩어리 (이하 「배치」라고도 한다) 가 된 것을 버너 등에 의해 가열하여 그 표면으로부터 융해를 진행시켜, 서서히 유리 융액으로 한다. 이 때, 융액 상의 배치는, 반응 혹은 용융되기 쉬운 물질부터 순차적으로 녹아 나오기 때문에, 원료층 내에 난용융성 물질이 형성되기 쉽다. 또, 동일한 이유에 의해, 융액 형성의 초기 상태에 있어서는, 국소적으로 보면 배치와 조성이 상이한 유리 융액이 생겨 융액의 불균일화가 발생하기 쉽다. 또한, 지멘스형의 용융로는 대량의 에너지를 필요로 하기 때문에, 용융로의 소비 에너지 삭감이 요망되고 있다. 최근에는, 표시 장치 용도의 유리판으로서 고품질, 고부가가치의 유리 물품의 수요가 증대되고 있고, 에너지 소비도 증대되고 있어, 유리 물품의 제조에 관련된 에너지 절약 기술의 개발은 중요하고도 긴급한 과제로 되어 있다.

이와 같은 배경으로부터, 에너지 절약형의 유리 제조 기술의 일례로서, 유리 원료의 혼합물로 이루어지는 미세 입자 (조립체 (造粒體)) 를 고온의 기상 분위기 중에서 가열하여 녹여 용융 유리 입자로 하고, 이어서 용융 유리 입자를 집적하여 액체상 (유리 융액) 을 형성하는 유리 물품의 제조 방법이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조). 또한, 이하에서는, 이 용융 유리의 제조 방법을, 기중 용융법 (in-flight glass melting method) 이라고 부르기로 한다. 이 기중 용융법에 의하면, 종래의 지멘스형의 용융로에 의한 용융법과 비교하여, 유리 용융 공정의 소비 에너지를 1/3 정도까지 저감시킬 수 있다고 알려져 있어, 단시간에 용융이 가능해져, 용융로의 소형화, 축열실의 생략, 품질의 향상, CO₂ 의 삭감, 유리 품종의 변경 시간의 단축화를 도모할 수 있는 기술로서 주목받고 있다.

도 10 은 특허문헌 1 에 기재된 용융로를 나타내는 단면 모식도이다. 특허문헌 1 의 용융로 (100) 는, 고온의 기상 분위기 (K₁₀₀) 를 형성하는 가열 수단으로서, 복수 개의 아크 전극 (102) 과 산소 연소 노즐 (103) 을 구비하고 있다. 이들 복수의 아크 전극 (102) 이 형성하는 열 플라즈마 아크 또는 산소 연소 노즐 (103) 에 의한 산소 연소염 (플레임) (F₁₀₀) 에 의해 노체 (爐體) (101) 내에 약 1600 ℃ 이상의 고온의 기상 분위기 (K₁₀₀) 를 형성한다. 이 고온의 기상 분위기 (K₁₀₀) 중에, 유리 원료 입자 (R₁₀₀) 를 투입함으로써, 고온의 기상 분위기 (K₁₀₀) 내에서 유리 원료 입자 (R₁₀₀) 를 액상 유리 입자 (U₁₀₀) (이하 「용융 유리 입자」라고도 한다) 로 변화시킨다. 액상 유리 입자 (U₁₀₀) 는 낙하하여 노체 (101) 의 노 바닥부 (101A) 에 고여, 유리 융액 (G₁₀₀) 이 된다.

기중 용융법에 있어서, 가열 수단으로서, 산소 버너를 사용하는 경우, 도 10에 나타내는 바와 같이, 산소 버너의 연소 화염 중에 유리 원료 입자를 투입하고, 화염 중에서 액상 유리 입자를 형성하고 있다. 그 때문에, 유리 원료 입자를 공급하는 원료 공급로와, 연소 가스 및 연료 가스를 각각 공급하는 가스 공급로를 구비하는 산소 버너가 사용된다.

예를 들어, 특허문헌 2 에 기재된 용융로는, 용융로의 천정벽에 하향으로 장착된 산소 버너를 구비하고 있고, 이 산소 버너에는, 산소를 포함하는 지연 (支燃) 가스와 연료 가스를 공급하는 가스 공급계와, 유리 원료 입자를 공급하는 원료 공급계가 접속되어 있다. 이 용융로에서는, 산소 버너를 연소시켜 하향으로 화염을 형성함과 함께, 산소 버너로부터 유리 원료 입자를 그 화염 중에 하향으로 공급하여, 화염 중에서 액상 유리 입자를 생성시키고, 생성된 액상 유리 입자를 화염 바로 아래의 노 바닥부에 집적시켜 유리 융액을 형성하고 있다.

일본 공개특허공보 2007-297239호 일본 공개특허공보 2008-290921호

상기 서술한 바와 같이, 기중 용융법에 사용되는 종래의 산소 버너는, 버너의 선단부에 원료의 토출구과 연료 가스나 연소 가스의 토출구를 일체로 하여 구비하고 있다. 이와 같은 버너는, 화염의 형성과 함께 분말체를 그 화염 중에 도입할 수 있고, 용융 수단과 용융되는 재료의 공급 수단을 일체화하고 있기 때문에 이용하기 쉬우며, 장치 전체의 스페이스도 작게 할 수 있는 장점이 있어, 일반적으로 이용되고 있다. 그러나, 본 발명자들이, 이와 같은 구성의 버너를 이용하여 유리의 기중 용융법의 연구를 실시한 결과, 직경 수 ㎛ ∼ 수십 ㎛ 의 미세한 유리 원료 입자가, 버너 선단부의 원료의 토출구 부근에 부분적으로 체류하여, 버너 선단부에 부착되기 쉬운 것이 판명되었다. 또한 버너의 선단부에 유리 원료 입자 및 그것으로부터의 비산물·휘발물이 부착되어 서서히 비대화되어 고드름상이 되면, 화염이 불안정해질 뿐만 아니라, 유리 원료 입자가 통과하는 토출구가 서서히 폐색된다는 문제가 분명해졌다. 이와 같은 고드름상물이 버너 선단부에 형성되면, 전술한 화염의 불안정화나 토출구의 폐색을 일으킬 뿐만 아니라, 비대화된 고드름상물이 버너 하방의 유리 융액으로 낙하하는 경우가 있다. 그 결과, 낙하한 고드름상물과 유리 융액의 조성 차에서 기인하여, 제조되는 용융 유리 및 유리 물품이 불균질해져, 유리 물품의 품질이 저하될 우려가 있다.

또, 통상적으로 기중 용융법은 장기간의 연속 가동으로 실시되기 때문에, 버너도 장기간 연속 사용된다. 버너의 선단부에 유리 원료 입자가 부착되어 고드름상물이 형성되면, 버너를 정지시켜 버너의 청소 또는 교환을 실시할 필요가 있기 때문에, 생산성 면에 있어서 버너 선단부에 유리 원료 입자가 잘 부착되지 않아, 고드름상의 부착물이 형성되지 않는 기술의 개발은 중요하다.

또한, 유리 원료 입자의 입자경이 작은 것은, 유리 용융로 내에서의 분진, 고드름상물의 원인이 되는 경우가 있다. 유리 원료 입자는, 고온의 기상 분위기 중에서 유리 원료 입자를 용융할 수 있는 범위에서, 입자경이 큰 편이 좋다. 한편, 종래의 유리 원료 입자를 공급하는 원료 공급로와, 연소 가스 및 연료 가스를 각각 공급하는 가스 공급로를 일체로 구비하는 연료 버너의 경우, 그 구조상, 유리 원료 입자의 입자경이 한정된다. 이 때문에, 유리 원료 입자의 입자경에 제한이 없는 방법이 요망된다.

이상과 같은 배경으로부터 본 발명은, 버너 선단부에 대한 유리 원료의 부착을 억제할 수 있고, 또 유리 원료 입자의 크기의 제약이 적은, 유리 용융로 및 용융 유리의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

또, 본 발명은, 상기 서술한 용융 유리의 제조 방법을 사용하는 유리 물품의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 서술한 유리 용융로를 구비한 유리 물품의 제조 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은, 용융 유리를 수용하는 노체와, 상기 노체의 상부에 배치되고, 유리 원료 입자를 상기 노체의 내측에 투입하는 원료 입자 투입부와, 상기 원료 입자 투입부와 이격되어 형성되고, 또한 상기 유리 원료 입자를 가열 용융하여 용융 유리 입자로 하기 위한 가열 기상 분위기를 상기 원료 입자 투입부의 하방에 형성하는 연소 버너를 구비하는 유리 용융로를 제공한다.

본 발명의 유리 용융로에 있어서는, 상기 연소 버너의 선단부가, 상기 원료 입자 투입부의 투입구와 적어도 수평 방향으로 이격되고 또한 별체로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 용융로에 있어서는, 상기 연소 버너의 선단부가, 상기 원료 입자 투입부의 투입구 주위에 하향으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 용융로에 있어서는, 상기 유리 원료 입자가 상기 원료 입자 투입부에 들어가는 앞 및 상기 원료 입자 투입부 중 적어도 1 개 지점에, 상기 유리 원료 입자를 예열하는 원료 입자 예열 수단을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 용융로에 있어서는, 상기 연소 버너를 복수 구비하고, 이들 복수의 연소 버너의 선단부가 상기 원료 입자 투입부의 투입구 주위에, 그 원료 입자 투입부를 중심으로 하는 원주 상에 배치되어도 된다.

본 발명의 유리 용융로에 있어서는, 상기 원료 입자 투입부가, 추가로 상기 유리 원료 입자의 투입 위치와는 다른 위치에 컬릿편을 투입하는 유리 컬릿 투입부를 가져도 된다.

본 발명의 유리 용융로에 있어서는, 상기 원료 입자 투입부가, 원료 입자 투입관과, 그 원료 입자 투입관의 주위에 배치된 기체 공급관을 구비해도 된다.

본 발명의 유리 용융로에 있어서는, 상기 연소 버너가 상기 원료 입자 투입부에서의 연직 하향의 원료 입자 투입축에 대해, 당해 연소 버너에 의한 연소염이 이루는 각도 α 가 0 도 ≤ α ≤ 45 도가 되도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명은, 연소 버너의 연소염에 의해 가열 기상 분위기를 형성하고, 그 가열 기상 분위기의 상방에 상기 연소 버너와는 별체로 형성한 원료 입자 투입부로부터, 목적하는 유리의 조성에 맞추어 원료 분말을 혼합한 유리 원료 입자를 상기 가열 기상 분위기 중에 보냄으로써, 상기 유리 원료 입자를 용융시켜 용융 유리 입자로 하는 용융 유리의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 용융 유리의 제조 방법에 있어서는, 상기 원료 입자 투입부의 투입구가 상기 연소 버너의 선단부와 적어도 수평 방향으로 이격되고 또한 별체로 형성됨으로써, 상기 유리 원료 입자가 상기 원료 입자 투입부의 투입구로부터 멀어진 곳에서 연소염과 접촉하는 것이 바람직하다.

본 발명의 용융 유리의 제조 방법에 있어서는, 상기 유리 원료 입자는, 중량 평균 입경이 30 ∼ 1000 ㎛ 의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 용융 유리의 제조 방법에 있어서는, 상기 유리 원료 입자를 상기 가열 기상 분위기에 보내기 전에, 그 유리 원료 입자를 미리 가열하는 것이 바람직하다.

본 발명의 용융 유리의 제조 방법에 있어서는, 상기 유리 원료 입자는, 중량 평균 입경이 50 ∼ 3000 ㎛ 의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 용융 유리의 제조 방법에 있어서는, 상기 원료 입자 투입부의 투입구 주위에, 그 투입구를 중심으로 하는 원주 상에 배치한 상기 연소 버너의 선단부로부터 연소염을 분출해도 된다.

본 발명의 용융 유리의 제조 방법에 있어서는, 상기 원료 입자 투입부의 일부로부터, 상기 유리 원료 입자의 투입 위치와는 다른 위치에서 유리 컬릿편을 투입해도 된다.

본 발명의 용융 유리의 제조 방법에 있어서는, 상기 원료 입자 투입부의 투입구 선단의 외주로부터 하방으로 기체를 분출해도 된다.

본 발명의 용융 유리의 제조 방법에 있어서, 상기 원료 입자 투입부에서의 연직 하향의 원료 입자 투입축에 대해, 연소염이 이루는 각도 α 가 0 도 ≤ α ≤ 45 도가 되도록, 상기 연소 버너로부터 하향으로 연소염을 분출시키는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기 중 어느 것에 기재된 용융 유리의 제조 방법을 사용하여 용융 유리를 제조하는 공정과, 그 용융 유리를 성형하는 공정과, 성형 후의 유리를 서랭하는 공정을 포함하는 유리 물품의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은, 상기 중 어느 것에 기재된 유리 용융로와, 그 유리 용융로에 의해 제조된 용융 유리를 성형하는 성형 수단과, 성형 후의 유리를 서랭하는 서랭 수단을 구비하는 유리 물품의 제조 장치를 제공한다.

본 발명은, 상기 중 어느 것에 기재된 용융 유리의 제조 방법을 사용하여 용융 유리를 제조하는 공정과, 그 용융 유리를 냉각시키는 공정을 포함하는 유리 비드의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 유리 용융로는, 유리 원료 입자를 투입하는 원료 입자 투입부와, 유리 원료 입자를 가열 용융하는 가열 기상 분위기를 형성하기 위한 연소 버너를 이격하여 별체로 구비함으로써, 유리 원료 입자나 용융 유리 입자 등이 버너 선단부에 부착되는 것을 억제할 수 있다. 또, 본 발명의 유리 용융로는, 유리 원료 입자의 입자경의 제약이 작기 때문에, 소정의 입자경 이상의 유리 원료 입자를 사용함으로써 유리 용융로 내에서의 분진을 억제할 수 있다.

본 발명의 용융 유리의 제조 방법은, 연소 버너의 연소염에 의해 가열 기상 분위기를 형성하고, 이 가열 기상 분위기 중에 연소 버너와는 별체로 형성한 원료 입자 투입부로부터 유리 원료 입자를 투입하고, 유리 원료 입자를 가열 용융하여 용융 유리 입자로 하는 구성이다. 그 때문에, 유리 원료 입자나 용융 유리 입자 등이 버너 선단부에 부착되어 비대화되는 것을 억제할 수 있고, 비대화된 부착물의 유리 융액으로의 낙하를 억제할 수 있으며, 또 소정의 입자경 이상의 유리 원료 입자를 사용함으로써 유리 용융로 내에서의 분진을 억제할 수 있으므로, 균질한 용융 유리를 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 유리 물품의 제조 방법은, 상기 서술한 용융 유리의 제조 방법을 사용함으로써, 균질하고 고품질의 유리 물품을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 유리 물품의 제조 장치는, 상기 서술한 유리 용융로를 구비함으로써, 균질하고 고품질의 유리 물품을 제조할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 관련된 유리 용융로의 제 1 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 유리 용융로가 구비하는 원료 입자 투입부의 제 1 예를 나타내는 단면도이다.
도 3 은 본 발명에 관련된 유리 용융로가 구비하는 원료 입자 투입부의 제 2 예를 나타내는 단면도이다.
도 4 는 도 1 에 나타내는 유리 용융로에 있어서의 산소 연소 버너와 원료 입자 투입부의 배치를 나타내는 모식도이다.
도 5 는 본 발명에 관련된 유리 용융로에 있어서의 산소 연소 버너와 원료 입자 투입부의 배치의 제 2 예를 나타내는 모식도이다.
도 6 은 본 발명에 관련된 유리 용융로에 있어서의 산소 연소 버너의 배치의 제 3 예를 나타내는 모식도이다.
도 7 은 본 발명에 관련된 유리 용융로에 있어서의 산소 연소 버너의 배치의 제 4 예를 나타내는 모식도이다.
도 8 은 본 발명에 관련된 용융 유리의 제조 방법을 사용하여 유리 물품을 제조하는 방법의 일례를 나타내는 플로우도이다.
도 9 는 본 발명에 관련된 용융 유리의 제조 방법을 실시하여 유리 비드를 제조하는 장치의 일 실시형태를 나타내는 구성도이다.
도 10 은 특허문헌 1 에 기재된 유리 용융로를 나타내는 단면 모식도이다.

이하, 본 발명에 관련된 유리 용융로, 용융 유리의 제조 방법, 유리 비드의 제조 방법, 유리 물품의 제조 방법 및 유리 물품의 제조 장치의 일 실시형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 제한되는 것은 아니다.

도 1 은 본 발명에 관련된 유리 용융로의 제 1 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1 에 나타내는 유리 용융로는, 본 발명에 관련된 용융 유리의 제조 방법 및 유리 물품의 제조 방법에 사용된다.

도 1 에 나타내는 본 실시형태의 유리 용융로 (10) 는, 노체 (1) 내의 가열 기상 분위기 (K) 중에서, 유리 원료의 혼합물로 이루어지는 유리 원료 입자 (GM) 를 가열 용융하여 용융 유리 입자 (U) 로 하는 장치이다.

본 발명에 있어서, 유리 원료 입자 (GM) 란, 최종 목적으로 하는 유리의 조성에 맞춘, 목적하는 유리의 각 성분의 입자상의 원료 분말, 혹은 그들의 원료 분말을 혼합하여 집합시킨 조립체, 혹은 원료 분말과 조립체가 혼합된 것이다. 또, 이들에는 유리 원료로서, 유리 컬릿편을 포함해도 된다. 본 발명의 유리 원료 입자의 입자경은, 종래의 기중 용융 버너에서 이용하는 것보다 크게 할 수 있다. 이로써, 유리 용융로 (10) 의 노체 (1) 내의 기류에 의해 떠오르는 유리 원료 입자 (GM) 를 줄일 수 있으므로 분진을 억제할 수 있다. 유리 원료 입자 (GM) 의 일례를 확대하여 도 1 에 나타내지만, 원료 분말을 혼합하여 집합시킨 조립체인 하나의 유리 원료 입자 (GM) 에 있어서 최종 목적으로 하는 유리의 조성에 거의 합치하거나 근사한 조성으로 되어 있어도 된다. 또한, 유리 원료 입자 (GM) 의 상세에 대해서는 후술한다.

기본적으로 기중 용융법은, 복수 (통상 3 성분 이상) 의 성분으로 이루어지는 유리를 제조하기 위해서 조립체를 용융하여 유리를 제조하는 방법이지만, 본 발명에 있어서, 유리 원료 입자 (GM) 는, 상기와 같이 조립체인 경우에 한정되지 않고, 조립되어 있지 않아도 된다. 유리 원료 입자 (GM) 는, 가열 기상 분위기 (K) 중에서, 유리 원료의 열 분해 (예를 들어, 금속 탄산염으로부터 금속 산화물로의 열 분해 등), 유리화 반응으로 불리는 유리가 되는 성분의 반응과 융해 등의 화학 반응에 의해 액상의 유리 입자 (용융 유리 입자 (U)) 가 된다. 노체 (1) 내에 투입된 유리 원료 입자 (GM) 는, 고온의 가열 기상 분위기 (K) 를 통과하는 동안에 용융되어 용융 유리 입자 (U) 가 되고, 이 용융 유리 입자 (U) 는 하방으로 낙하하여 노체 (1) 의 바닥부에 집적되어, 용융 유리 (G) 를 형성한다. 유리 원료 입자 (GM) 가 조립체로 이루어지는 경우에는, 그 한 입자 한 입자가 용융되어 용융 유리 입자 (U) 가 되지만, 조립체 중에는, 용융이 종료되지 않고 용융 유리 (G) 상에 낙하하는 것이 일부 있어도 된다. 또, 조립체 중에는, 조립체가 용융 유리 입자 (U) 가 되기 전에 붕괴된 것이 일부 있어도 된다.

도 1 에 나타내는 유리 용융로 (10) 는, 중공 상자형의 노체 (1) 와, 노체 (1) 상부의 노벽부 (1A) 에 하향으로 설치된 유리 원료 입자 (GM) 를 하방에 투입하기 위한 원료 입자 투입부 (5) 와, 원료 입자 투입부 (5) 와 이격되어 형성되고, 또한 원료 입자 투입부 (5) 의 하방을 향하여 산소 연소염 (F) 을 형성하기 위해 노체 (1) 상부의 노벽부 (1A) 를 관통하여, 원료 입자 투입부 (5) 주위에 비스듬한 하향으로 설치된 복수의 산소 연소 버너 (7) (도 1 에 나타내는 예에서는 2 기) 와, 노체 (1) 의 바닥부에 형성된 용융 유리 (G) 의 저류부 (1B) 를 구비한다. 원료 입자 투입부 (5) 의 분출구와 산소 버너 (7) 의 분출구의 위치 관계는, 그들 분출구의 외주부 간의 수평 방향의 최저 거리가, 1 ㎝ 이상 또는 산소 버너 (7) 의 최대 외주 직경의 10 ％ 이상 중 어느 큰 값이 되는 것이 바람직하다. 또, 원료 입자 투입부 (5) 와 산소 버너 (7) 의 위치 관계는, 그들 분출구의 외주부 간의 수평 방향의 최저 거리가, 3 ㎝ 이상 또는 산소 버너 (7) 의 최대 외주 직경의 20 ％ 이상 중 어느 큰 값이 되는 것이 보다 바람직하다. 또한 원료 입자 투입부 (5) 와 산소 버너 (7) 의 위치 관계는, 그들 분출구의 외주부 간의 수평 방향의 최저 거리가, 5 ㎝ 이상 또는 산소 버너 (7) 의 최대 외주 직경의 30 ％ 이상 중 어느 큰 값이 되는 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 산소 버너 (7) 는, 산소 버너 자체를 냉각시키기 위한 수랭관을 산소 버너의 외주에 갖는 경우가 있다. 이 경우의 산소 버너의 분출구의 최대 외주 직경이란, 수랭관을 포함한 최대 외주 직경을 말한다. 또한, 이하에서는, 원료 입자 투입부 (5) 의 분출구를 투입구 (5A) 로, 산소 버너 (7) 의 분출구를 선단부 (7A) 로 나타낸다.

산소 연소 버너 (7) 는, 그 연소염의 분사 방향 선단측 (도 1 에서는 하방측) 에 가열 기상 분위기 (K) 를 형성할 수 있도록 되어 있다. 가열 기상 분위기 (K) 는, 산소 연소 버너 (7) 로부터 분사되는 산소 연소염 (F) 및 산소 연소염 (F) 근방의 고온부로 구성된다.

이와 같은 구성의 유리 용융로에 있어서, 연소 버너의 연소염에 의해 가열 기상 분위기를 형성하고, 그 가열 기상 분위기의 상방에 상기 연소 버너와는 별체로 형성한 원료 입자 투입부로부터, 목적하는 유리의 조성에 맞추어 원료 분말을 혼합한 유리 원료 입자를 상기 가열 기상 분위기 중에 보냄으로써, 상기 유리 원료 입자를 용융시켜 용융 유리 입자로 하여, 용융 유리를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 노체 (1) 의 상부란, 노체 (1) 의 노벽부 (1A) 및 측벽 (1C) 의 상부를 포함하는 범위를 의미한다. 또한, 노체 (1) 의 형상은 도 1 에 나타내는 상자형의 직방체 형상에 한정되는 것이 아니고, 원통상으로 구성된 것이어도 된다. 또, 원료 입자 투입부 (5) 를 연직 방향 하향으로 설치하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 하향이면 경사지게 설치해도 된다. 또한 노체 (1) 의 노벽부 (1A) 를 플랫인 형상으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 아치 형상, 돔 형상 등의 형상이어도 된다.

노체 (1) 의 바닥부측은 용융 유리 (G) 의 저류부 (1B) 가 되어 있고, 노체 (1) 의 측벽 (1C) 의 바닥부측에 형성된 배출구 (4) 를 개재하여 노체 (1) 로부터 용융 유리 (G) 를 외부에 배출할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태의 유리 용융로 (10) 를 구비한 유리 물품의 제조 장치는, 노체 (1) 로부터 용융 유리 (G) 를 배출하는 방향의 하류측에, 일례로서, 성형 장치 (20) 등이 접속되어, 형성된 용융 유리 (G) 를 성형 장치 (20) 에 의해 목적하는 형상으로 성형하여 유리 물품을 얻을 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 기포 품질에 따라서는, 성형 장치 (20) 전에 감압 탈포 장치를 형성해도 된다.

노체 (1) 는 내화 벽돌 등의 내화재로 이루어지고, 고온의 용융 유리 (G) 를 저류할 수 있도록 구성되어 있다. 노체 (1) 의 저류부 (1B) 에는 도시하지 않지만 가열 히터가 설치되어, 필요에 따라 저류부 (1B) 에 저류되어 있는 용융 유리 (G) 를 목적하는 온도 (예를 들어 1400 ℃ 정도) 로 용융 상태에서 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 노체 (1) 의 측벽부 (1C) 에 배기구 (2) 및 배기관 (2a) 을 개재하여 배기 가스 처리 장치 (3) 가 접속되어 있다.

원료 입자 투입부 (5) 는, 통 형상의 원료 입자 투입관을 구비하고 있고, 원료 입자 투입부 (5) 의 상부측에는 공급관 (9) 을 개재하여 유리 원료 입자 (GM) 를 수용한 호퍼로 이루어지는 원료 공급기 (8) 가 접속되어 있고, 공급관 (9) 에는 유리 원료 입자 (GM) 를 원료 입자 투입부 (5) 의 원료 입자 투입관으로 반송하기 위한 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급원 (도시 생략) 이 접속되어 있다. 이로써, 원료 입자 투입부 (5) 의 하단에 형성된 투입구 (5A) 로부터 유리 원료 입자 (GM) 가 투하된다. 또한, 여기서는 캐리어 가스를 공급하는 경우에 대해 설명하고 있지만, 캐리어 가스에 의하지 않고, 유리 원료 입자 (GM) 를 기계적 수단에 의해 자유 낙하시켜 가열 기상 분위기 (K) 에 투입하는 방법이어도 된다.

또, 본 발명에서는, 유리 원료 입자 (GM) 의 입자경을 크게 하는 경우에는, 그 유리 원료 입자 (GM) 를 용융하기 위해서, 가열 기상 분위기 (K) 에서 부여하는 에너지가 커진다. 본 발명에서는, 원료 입자 투입부 (5) 에 미리 유리 원료 입자 (GM) 를 가열하는 원료 입자 예열 수단 (60, 61) 을 형성하고, 유리 원료 입자를 상기 가열 기상 분위기에 보내기 전에 유리 원료 입자를 미리 가열하는 것이 바람직하다. 이와 같이 미리 유리 원료 입자 (GM) 를 가열하는 원료 입자 예열 수단 (60, 61) 을 형성함으로써, 가열 기상 분위기 (K) 에서 유리 원료 입자 (GM) 에 부여하는 에너지를 줄일 수 있다. 원료 입자 예열 수단 (60, 61) 에 의한 가열은, 유리 원료 입자 (GM) 를 용융하기 위함은 아니다. 원료 입자 투입부 (5) 의 구조가 간단하기 때문에, 원료 입자 예열 수단 (60, 61) 을 설치하는 것은 용이하고, 특히 원료 입자 투입부 (5) 의 원료 입자 투입관에 형성된 원료 입자 예열 수단 (60) 에서 그 효과가 높다. 또, 이 원료 입자 예열 수단 (60, 61) 을 형성하는 것은, 유리 원료 입자 (GM) 가 유리 컬릿편을 포함하는 경우에, 유리 컬릿편도 포함시켜 예열할 수 있으므로, 가열 기상 분위기 (K) 에서 유리 원료 입자 (GM) 에 부여하는 에너지를 줄일 수 있다는 효과가 있다. 또한 유리 원료 입자 (GM) 의 입자경을 종래보다 크게 할 수 있는 것은, 유리 용융로 (10) 의 노체 (1) 내에서의 분진의 억제에 매우 큰 효과를 발휘한다. 또한, 유리 원료 입자 (GM) 가 비교적 작은 경우에 있어서도, 유리 용융로 (10) 의 노체 (1) 내에 투입하기 전에 예열하는 것은, 에너지 절감의 효과가 있다.

또한 본 발명에서는, 산소 버너 (7) 와 별도로 원료 입자 투입부 (5) 를 가지므로, 산소 버너 (7) 의 연소 조건에 영향을 받지 않고 여러 가지 가스를 분출시킬 수 있다. 이로써, 예를 들어, 유리 용융 초기에 있어서, 유리 용융로 (10) 의 노체 (1) 내의 분위기의 성분 조정을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 2 는 원료 입자 투입부 (5) 의 제 1 예를 나타내는 단면도이고, 도 3 은 원료 입자 투입부 (5) 의 제 2 예를 나타내는 단면도이다.

도 2 에 나타내는 원료 입자 투입부 (5) 는, 통 형상의 원료 입자 투입관 (51) 으로 이루어지는 단관 구조이다. 본 발명에서는, 이와 같은 단순한 구조를 채용할 수 있으므로, 유리 원료 입자 (GM) 의 입자경의 자유도가 높고, 또, 입자경의 편차의 허용 범위를 넓게 할 수 있다. 이 때문에, 전술한 바와 같이 유리 원료 입자 (GM) 등에, 유리 컬릿편을 포함시켜도 되고, 유리 컬릿편의 입도의 편차도 일정 조건하 존재해도 된다. 또한, 유리 컬릿편의 크기는, 가열 기상 분위기 (K) 에서 용융 가능한 사이즈를 한도로 하여 산소 연소 버너 (7) 의 출력에 따라 결정된다. 원료 입자 투입관 (51) 의 재질은, 금속 또는 세라믹스 등을 예시할 수 있다. 원료 입자 투입관 (51) 은 수랭 구조를 구비하고 있어도 된다. 본 실시형태의 유리 용융로 (10) 가 구비하는 원료 입자 투입부 (5) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이 원료 입자 투입관 (51) 으로 구성되는 단관 구조여도 되지만, 도 3 에 나타내는 구조인 것이 바람직하다.

도 3 에 나타내는 원료 입자 투입부 (50) 는, 원료 입자 투입관 (51) 을 중심으로 구비하고, 이 원료 입자 투입관 (51) 의 외측에 원료 입자 투입관 (51) 과 동심원상으로 배치된 통 형상의 기체 공급관 (52) 을 구비하는 이중관 구조이다. 기체 공급관 (52) 의 재질은, 상기한 원료 입자 투입관 (51) 의 재질과 동일한 것을 예시할 수 있다. 기체 공급관 (52) 에는 기체 공급 장치 (도시 생략) 가 접속되어 있다. 이 예의 원료 입자 투입부 (50) 는, 원료 입자 투입관 (51) 으로부터 유리 원료 입자 (GM) 를 노체 (1) 내에 투하함과 함께, 공기, 산소 외에, 질소나 아르곤 등의 불활성 가스 등의 기체를 기체 공급관 (52) 으로부터 원료 입자 투입부 (50) 의 투입구 (5A) 를 둘러싸도록 하향으로 분출할 수 있다. 또한, 당해 기체는, 연소 가스를 제외한 것이다. 이로써, 원료 입자 투입관 (51) 의 선단부의 외주에, 기체 공급관 (52) 으로부터 기체를 분사할 수 있다. 그 때문에, 유리 원료 입자 (GM) 가 원료 입자 투입부 (50) 의 투입구 (5A) 에 잘 부착되지 않게 된다. 즉, 유리 원료 입자 (GM) 가 원료 입자 투입관 (51) 의 분출구의 외주 및 기체 공급관 (52) 의 분출구에 잘 부착되지 않게 된다. 따라서, 원료 입자 투입부 (50) 에서 유리 원료 입자 (GM) 의 부착물의 비대화가 일어나지 않고, 고드름상물이 생성되지 않기 때문에, 투입구 (5A) 의 폐색을 억제하고, 그 외에, 외주로부터의 기체 공급은 원료 송입관을 냉각시키는 효과, 습윤 분위기로부터 차단하여 결로 방지 효과를 갖는다. 기체 공급관 (52) 으로부터 분사하는 기체는, 유리 용융로 (10) 의 노체 (1) 로부터 발생하는 열과의 교환에 의해 가열해도 된다.

원료 입자 투입부 (5, 50) 의 원료 입자 예열 수단 (60) 은, 예를 들어, 원료 입자 투입관 (51) 을 유도 가열하는 방법, 라디언트 히터에 의해 가열하는 방법, 전기 히터에 의해 가열하는 방법, 유리 용융로 (10) 의 노체 (1) 에서 발생하는 열을 이용하는 방법 등이 있다. 원료 입자 예열 수단 (60) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이 원료 입자 투입부 (5) 의 외부측에 형성되어 있어도 되고, 원료 입자 투입부 (5) 의 원료 입자 투입관 (51) 의 내부측에 형성되어 있어도 된다. 본 발명에서는, 산소 버너 (7) 와 별도로 원료 입자 투입부 (5) 를 가지므로, 원료 입자 투입부 (5) 의 크기에 자유도가 있어, 원료 입자 예열 수단 (60) 을 원료 입자 투입부 (5) 의 밖 또는 안에 형성할 수 있다. 그 외에, 도 1 에 나타내는 바와 같이 공급관 (9) 의 도중에 원료 입자 예열 수단 (61) 을 형성하는 등, 원료 입자 투입관 (51) 앞에 가열 영역을 형성하여 예열하는 방법도 있다. 또, 원료 입자 예열 수단은, 도 1 에 나타내는 원료 입자 예열 수단 (60, 61) 과 같이, 원료 입자 투입부 (5) 와 공급관 (9) 의 도중의 양방에 있어도 된다.

유리 원료 입자 (GM) 가, 후술하는 스프레이 드라이 조립법이 아니라, 특히 전동 조립법, 교반 조립법 등의 건식 조립법에 의한 조립체인 경우에는, 조립 후에 건조시킬 필요가 있다. 따라서, 유리 원료 입자 (GM) 가 건식 조립법에 의한 조립체인 경우에는, 특히 원료 입자 예열 수단 (60, 61) 에 의해, 유리 용융로 (10) 의 노체 (1) 에 투입하기 전에 조립체를 건조시켜, 보다 낮은 수분 함유 상태에서 유리 용융로 (10) 의 노체 (1) 에 투입하는 것이 바람직하다. 유리 원료 입자 (GM) 가 특히 큰 경우에는, 원료 입자 예열 수단 (61) 쪽이 적합하다.

산소 연소 버너 (7) 는, 산소 연소 버너로서 공지된, 연료, 산소 공급 노즐이 적절히 배치된 산소 연소 버너이다. 산소 연소 버너 (7) 에는, 연료를 연료 공급 노즐에 공급하는 연료 공급 장치 (도시 생략), 및 산소를 함유하는 연소 가스를 연소 가스 공급 노즐에 공급하는 가스 공급 장치 (도시 생략) 가 접속되어 있다.

산소 연소 버너 (7) 의 산소 연소염 (F) 의 온도는, 유리 원료 입자 (GM) 에 함유되는 기체 성분을 신속히 가스화 산일 (散逸) 시켜, 유리화 반응을 진행시키기 위해서, 유리 원료의 규사의 용융 온도 이상인 1600 ℃ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 이로써, 원료 입자 투하부 (5) 로부터 노체 (1) 내에 투하된 유리 원료 입자 (GM) 는, 산소 연소염 (F) 에 의해 형성되는 가열 기상 분위기 (K) 에 의해, 신속히 가스화 산일됨과 함께, 고온에서 가열됨으로써 용융 유리 입자 (U) 가 되어, 노체 (1) 의 바닥부에 착지하여 용융 유리 (G) 가 된다.

산소 연소 버너 (7) 로부터 분사되는 산소 연소염 (F) 에 의해 형성되는 가열 기상 분위기 (K) 의 중심부의 온도는, 산소 연소염 (F) 이 예를 들어 수소 산소 연소염인 경우 약 2000 ∼ 3000 ℃ 이다.

산소 연소 버너 (7) 의 선단부 (7A) 는, 원료 입자 투입부 (5) 의 투입구 (5A) 주위에 복수 배치되어 있는 것이 바람직하다. 도 1 에 나타내는 예에서는, 2 기의 산소 연소 버너 (7, 7) 의 선단부 (7A) 가 노체 (1) 상부의 노벽부 (1A) 에 원료 입자 투입부 (5) 의 투입구 (5A) 를 사이에 두고 좌우 대칭으로 비스듬한 하향, 또한 내향으로, 구체적으로는 산소 연소 버너 (7, 7) 의 선단부 (7A) 와 원료 입자 투입부 (5) 의 투입구 (5A) 가 소정의 간격을 가지고 직선상으로 나열되도록 배치되어 있다. 이와 같이 원료 입자 투입부 (5) 의 투입구 (5A) 를 중심으로 하여 좌우 대칭으로 산소 연소 버너 (7, 7) 의 선단부 (7A) 를 배치함으로써, 산소 연소 버너 (7, 7) 의 산소 연소염 (F) 에 의해 형성되는 가열 기상 분위기 (K) 를 양호한 대칭성으로 형성할 수 있고, 원료 입자 투입부 (5) 로부터 투입되는 유리 원료 입자 (GM) 를 균일하게 가열할 수 있다.

도 4 는, 도 1 에 나타내는 유리 용융로 (10) 에 있어서의 산소 연소 버너 (7, 7) 와 원료 입자 투입부 (5) 의 배치를 나타내는 모식도이고, 도 5 는 유리 용융로 (10) 에 있어서의 산소 연소 버너 (7, 7) 와 원료 입자 투입부 (5) 의 배치의 제 2 예를 나타내는 모식도이다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 산소 연소 버너 (7, 7) 는, 원료 입자 투입부 (5) 에 의한 유리 원료 입자 (GM) 의 투입축 (도 4 에 부호 A 로 나타낸다) 에 대해, 그 산소 연소염 (F) 의 분사 방향 (도 4 에 부호 B 로 나타낸다) 이 이루는 각도 α 가 0 도 ≤ α ≤ 45 도가 되도록 경사지게 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 산소 연소 버너 (7, 7) 가, 원료 입자 투입부 (5) 에서의 연직 하향의 원료 입자 투입축 (A) 에 대해, 그 산소 연소염 (F) 이 이루는 각도 α 가 0 도 ≤ α ≤ 45 도가 되도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 유리 원료 입자 (GM) 의 투입축 (A) 이란, 원료 입자 투입부 (5) 로부터 투하된 유리 원료 입자 (GM) 의 중심축을 나타낸다. 또, 산소 연소염 (F) 의 분사 방향 (B) 이란, 산소 연소 버너 (7) 로부터 분사되는 산소 연소염 (F) 의 중심축을 나타낸다. 이와 같은 범위의 각도 α 로 산소 연소 버너 (7, 7) 가 설치됨으로써, 산소 연소 버너 (7, 7) 는, 연직축인 유리 원료 입자 (GM) 의 투입축 (A) 을 향하여, 원료 입자 투입부 (5) 의 하방에 산소 연소염 (F, F) 을 분사할 수 있다. 이로써, 원료 입자 투입부 (5) 의 투입구 (5A) 로부터 투입축 (A) 을 따라 낙하 중인 유리 원료 입자 (GM) 는, 그 산소 연소염 (F, F) 에 의해 형성되는 가열 기상 분위기 (K) 를 효율적으로 통과할 수 있다.

여기서, 산소 연소 버너 (7) 의 선단부 (7A) 의 중심과, 원료 입자 투입부 (5) 의 투입구 (5A) 의 중심의 수평 거리는, 낙하 중인 유리 원료 입자 (GM) 를 산소 연소염 (F) 에 의해 형성되는 가열 기상 분위기 (K) 를 효율적으로 통과시킨다는 목적과, 산소 연소 버너 (7) 의 능력에 따라 적절히 설정된다. 예를 들어, 유리 원료 입자 (GM) 의 낙하 높이 (d) (원료 입자 투입부 (5) 의 투입구 (5A) 에서 산소 연소염 (F, F) 의 접점까지의 거리) 가 0.2 ∼ 0.7 m 인 경우에는, 산소 연소 버너 (7) 가 투입축 (A) 에 대해 10 도 ≤ α ≤ 30 도의 각도를 가지고 설치되는 것이 바람직하다. 이로써, 산소 연소 버너 (7) 에 의한 산소 연소염 (F) 과 유리 원료 입자 (GM) 의 접촉 시간을 보다 장시간으로 할 수 있어, 보다 효율적으로 유리 원료 입자 (GM) 를 가열 용융하여 용융 유리 입자 (U) 로 할 수 있다. 또한, 산소 연소염 (F, F) 의 접점은, 가열 기상 분위기 (K) 에 있어서, 서모그래피 (예를 들어 Jenoptik 사 제조, Vario THERMO InSb) 에 의해 측정되는 가스 온도가 1700 ℃ 를 초과한 영역의 상단 위치로 한다.

또, 유리 원료 입자 (GM) 의 낙하 높이 (d) 가 0.2 ∼ 0.7 m 인 경우, 원료 입자 투입부 (5) 에 의한 유리 원료 입자 (GM) 의 투입축 (A) 과, 원료 입자 투입부 (5) 의 투입구 (5A) 로부터 투하되는 유리 원료 입자 (GM) 의 확산축 (도 4 에 부호 C 로 나타낸다) 이 이루는 각도 β 를 0 도 ≤ β ≤ 15 도의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이로써, 원료 입자 투하부 (5) 의 투입구 (5A) 로부터 투하된 유리 원료 입자 (GM) 를, 산소 연소 버너 (7) 에 의한 산소 연소염 (F) 중에 효과적으로 분산시킬 수 있어, 효율적으로 유리 원료 입자 (GM) 를 가열 용융하여 용융 유리 입자 (U) 로 할 수 있다. 여기서, 유리 원료 입자 (GM) 의 확산축 (C) 이란, 원료 입자 투입부 (5) 로부터 투하된 유리 원료 입자 (GM) 가 확산되는 범위의 외부 가장자리를 모방하는 선을 나타낸다.

산소 연소 버너 (7, 7) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이 연직 하향 (각도 α = 0 도) 으로, 원료 입자 투입부 (5) 와 거의 평행하게 설치되어 있어도 된다. 이 경우, 산소 연소 버너 (7) 의 선단부 (7A) 의 중심과 원료 입자 투입부 (5) 의 투입구 (5A) 의 중심의 수평 거리와, 산소 연소 버너 (7) 의 능력에 따라, 원료 입자 투입부 (5) 에 의한 유리 원료 입자 (GM) 의 투입축 (A) 과, 원료 입자 투입부 (5) 의 투입구 (5A) 로부터 투하되는 유리 원료 입자 (GM) 의 확산축 (C) 이 이루는 각도 β 를 조정할 필요가 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이 산소 연소 버너 (7, 7) 가 연직 하향으로 설치되는 경우, 예를 들어, 유리 원료 입자 (GM) 의 낙하 높이 (d) 가 0.2 ∼ 0.7 m 인 경우에는, 각도 β 를 0 도 ≤ β ≤ 15 도의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이로써, 원료 입자 투하부 (5) 의 투입구 (5A) 로부터 투하된 유리 원료 입자 (GM) 를, 산소 연소 버너 (7) 에 의한 산소 연소염 (F) 중에 효과적으로 분산시킬 수 있어, 효율적으로 유리 원료 입자 (GM) 를 가열 용융하여 용융 유리 입자 (U) 로 할 수 있다.

본 실시형태의 유리 용융로 (10) 에 있어서의 산소 연소 버너 (7) 의 설치 수는, 2 기에 한정되지 않고, 3 기 이상인 것도 바람직하다.

도 6 은, 도 1 에 나타내는 유리 용융로 (10) 에 있어서의 산소 연소 버너 (7) 의 배치의 제 3 예를 나타내는 모식도이고, 도 7 은, 도 1 에 나타내는 유리 용융로 (10) 에 있어서의 산소 연소 버너 (7) 의 배치의 제 4 예를 나타내는 모식도이다. 도 6 및 도 7 에 있어서, 산소 연소 버너 (7) 의 배치를 알기 쉽게 하기 위해서, 유리 용융로 (10) 의 노벽부 (1A) 를 제외하고, 유리 용융로 (10) 의 상방으로부터, 산소 연소 버너 (7), 산소 연소염 (F), 원료 입자 투입부 (5) 로부터 투하된 유리 원료 입자 (GM) 의 모습을 모식적으로 나타내고 있다.

도 6 에 나타내는 실시형태에서는, 3 기의 산소 연소 버너 (7) 가, 원료 입자 투입부 (5) 주위에, 원료 입자 투입부 (5) 를 중심으로 하는 원주 상에 등간격으로 하향으로 배치되어 있다. 또, 도 7 에 나타내는 실시형태에서는, 6 기의 산소 연소 버너 (7) 가, 원료 입자 투입부 (5) 주위에, 원료 입자 투입부 (5) 를 중심으로 하는 원주 상에 등간격으로 하향으로 배치되어 있다. 도 6 및 도 7 에 나타내는 각 산소 연소 버너 (7) 의 설치 각도 α 는 도 4 또는 도 5 에 나타낸 경우와 동일하다.

이와 같이, 복수의 산소 연소 버너 (7) 를, 원료 입자 투입부 (5) 를 중심으로 하는 원주 상에 등간격으로 배치함으로써, 복수의 산소 연소 버너 (7) 의 산소 연소염 (F) 에 의해 형성되는 가열 기상 분위기 (K) 의 대칭성을 보다 높일 수 있어, 원료 입자 투입부 (5) 로부터 투입되는 유리 원료 입자 (GM) 를 보다 균일하게 가열할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 산소 연소 버너 (7) 의 설치 수는, 상기한 2 기, 3기, 6 기에 한정되지 않고, 1 기, 4 기, 5 기, 7 기 이상 중 어느 것이어도 되지만, 산소 연소 버너 (7) 의 산소 연소염 (F) 으로부터 형성되는 가열 기상 분위기 (K) 의 대칭성을 향상시키는 관점에서, 2 기 이상의 산소 연소 버너 (7) 를, 원료 입자 투입부 (5) 를 중심으로 하는 원주 상에 등간격으로 배치하는 것이 바람직하다.

본 실시형태의 유리 용융로 (10) 는, 유리 원료 입자 (GM) 를 투입하는 원료 입자 투입부 (5) 와, 유리 원료 입자 (GM) 를 가열 용융하는 가열 기상 분위기 (K) 를 형성하기 위한 산소 연소염 (F) 을 분출하는 산소 연소 버너 (7) 를 적어도 수평 방향으로 분리하고 또한 별체로서 구비함으로써, 유리 원료 입자가 상기 원료 입자 투입부의 투입구로부터 멀어진 곳에서 연소염과 접촉하도록 할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 유리 원료 입자 (GM) 가 산소 연소 버너 (7) 의 선단부에 부착되는 것을 억제하고, 이 부착물의 비대화를 없애, 고드름상물의 형성을 억제할 수 있다. 따라서, 산소 연소 버너 (7) 의 연소염이 불안정해지는 경우가 없고, 또 산소 연소 버너 (7) 의 토출구가 폐색되는 경우가 없다. 또, 고드름상물이 형성되지 않기 때문에, 고드름상물이 산소 연소 버너 (7) 하방의 용융 유리 (G) 로 낙하하는 경우가 없고, 낙하한 고드름상물과 유리 융액의 조성 차에 의해 유리가 불균질화되는 경우가 없어, 고품질의 용융 유리 (G) 를 얻을 수 있다.

또한 원료 입자 투입부 (50) 를 도 3 에 나타내는 이중관 구조로 함으로써, 원료 입자 투입부 (5) 의 투입구 (5A) 부근에도, 유리 원료 입자 (GM) 가 부착되는 것을 저감시킬 수 있어, 이 부착물의 비대화를 없애, 고드름상물의 형성을 억지할 수 있다.

본 실시형태의 유리 용융로 (10) 를 사용하여 제조하는 용융 유리 (G) 는, 기중 용융법에 의해 제조되는 유리인 한, 조성적으로는 제한되지 않는다. 따라서, 소다라임 유리, 혼합 알칼리계 유리, 혹은 무알칼리 유리 중 어느 것이어도 된다. 또, 제조되는 유리 물품의 용도는, 건축용이나 차량용에 한정되지 않고, 플랫 패널 디스플레이용, 그 밖의 각종 용도를 들 수 있다.

건축용 또는 차량용의 판 유리에 사용되는 소다라임 유리의 경우에는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO₂：65 ∼ 75 ％, Al₂O₃：0 ∼ 3 ％, CaO：5 ∼ 15 ％, MgO：0 ∼ 15 ％, Na₂O：10 ∼ 20 ％, K₂O：0 ∼ 3 ％, Li₂O：0 ∼ 5 ％, Fe₂O₃：0 ∼ 3 ％, TiO₂：0 ∼ 5 ％, CeO₂：0 ∼ 3 ％, BaO：0 ∼ 5 ％, SrO：0 ∼ 5 ％, B₂O₃：0 ∼ 5 ％, ZnO：0 ∼ 5 ％, ZrO₂：0 ∼ 5 ％, SnO₂：0 ∼ 3 ％, SO₃：0 ∼ 0.5 ％ 라는 조성을 갖는 것이 바람직하다.

액정 디스플레이용 또는 유기 EL 디스플레이용의 기판에 사용되는 무알칼리 유리의 경우에는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO₂：39 ∼ 75 ％, Al₂O₃：3 ∼ 27 ％, B₂O₃：0 ∼ 20 ％, MgO：0 ∼ 13 ％, CaO：0 ∼ 17 ％, SrO：0 ∼ 20 ％, BaO：0 ∼ 30 ％ 라는 조성을 갖는 것이 바람직하다.

플라즈마 디스플레이용의 기판에 사용되는 혼합 알칼리계 유리의 경우에는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO₂：50 ∼ 75 ％, Al₂O₃：0 ∼ 15 ％, MgO ＋ CaO ＋ SrO ＋ BaO ＋ ZnO：6 ∼ 24 ％, Na₂O ＋ K₂O：6 ∼ 24 ％ 라는 조성을 갖는 것이 바람직하다.

그 밖의 용도로서, 내열 용기 또는 이화학용 기구 등에 사용되는 붕규산 유리의 경우에는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO₂：60 ∼ 85 ％, Al₂O₃：0 ∼ 5 ％, B₂O₃：5 ∼ 20 ％, Na₂O ＋ K₂O：2 ∼ 10 ％ 라는 조성을 갖는 것이 바람직하다.

본 실시형태에 있어서는, 상기 어느 용도의 유리 원료의 각 성분의 입자상의 원료 분말, 또는 그들의 원료 분말을 목적하는 유리의 조성에 맞추어 혼합하여 집합시킨 조립체, 혹은 원료 분말과 조립체가 혼합된 것 중 어느 것인 유리 원료 입자 (GM) 를 준비한다. 또, 이들 유리 원료 입자 (GM) 에는, 유리 원료로서 유리 컬릿편을 포함시켜도 된다. 이것이 가능해지는 것은, 종래의 기중 용융용 이른바 분말체 버너와 달리, 원료 입자 투입부 (5) 와 산소 연소 버너 (7) 를 별체로서 형성하고 있기 때문이다. 또한, 통상적인 유리 원료에서는, 유리 원료 입자와 유리 컬릿편을 믹서 등으로 혼합하여 투입하는 경우가 많다. 그러나, 본 발명의 원료 입자 투입부 (5) 에 있어서는, 유리 원료 입자 (GM) 와 유리 컬릿편을 혼합해 둘 필요는 없고, 원료 입자 투입부 (5) 에 있어서, 유리 원료 입자 (GM) 와 유리 컬릿편을 다른 위치로부터 투입할 수 있다. 구체적으로는, 유리 원료 입자 (GM) 의 투입관과 유리 컬릿편의 투입관을 따로 형성하면 된다. 이것은, 원료 입자 투입관 (51) 등의 통 형상의 원료 입자 투입부 (5) 로부터 자유 낙하시킴으로써, 가열 기상 분위기 (K) 중에 투입할 수 있기 때문이다. 이것은, 유리 원료 입자 (GM) 와 유리 컬릿편을 믹서 등으로 혼합할 필요가 없기 때문에, 유리 원료 입자 (GM) 가 더욱 세편화되지 않는 효과가 있다. 특히 조립체의 경우에, 조립체가 믹싱에 의해 망가져 미분이 되는 경우가 없기 때문에, 더욱 효과가 있다.

이하에서는, 유리 원료 입자 (GM) 가 조립체인 경우에 대해 설명한다. 예를 들어, 유리 원료 입자 (GM) 가 조립체인 경우의 일례로서, 무알칼리 유리의 일례를 적용하는 경우, 규사, 알루미나 (Al₂O₃), 붕산 (H₃BO₃), 수산화마그네슘 (Mg(OH)₂), 탄산칼슘 (CaCO₃), 탄산스트론튬 (SrCO₃), 탄산바륨 (BaCO₃) 등의 원료 분말을 목적하는 유리의 조성에 합치하도록 조합 (調合) 하고, 예를 들어 스프레이 드라이 조립법에 의해 집합시킴으로써, 중량 평균 입경 30 ∼ 1000 ㎛ 의 조립체로서 유리 원료 입자 (GM) 를 얻을 수 있다.

원료 분말로부터 조립체로서의 유리 원료 입자 (GM) 를 조제하는 방법으로는, 스프레이 드라이 조립법 등의 방법을 사용할 수 있고, 원료 분말을 분산 용해시킨 수용액을 고온 분위기 중에 분무시켜 건조 고화시키는 조립법이 바람직하다. 또, 이 조립체는 목적으로 하는 유리의 성분 조성에 대응하는 혼합비의 원료만으로 구성해도 되지만, 그 조립체에 추가로 동일 조성의 유리 컬릿 미분을 혼합하여, 이것을 유리 원료 입자 (GM) 로서 사용할 수도 있다.

스프레이 드라이 조립에 의해 유리 원료 입자 (GM) 를 얻기 위한 일례 방법으로서, 상기 서술한 각 성분의 원료 분말로서 2 ∼ 500 ㎛ 범위의 원료 분말을 증류수 등의 용매 중에 분산시켜 슬러리를 구성하고, 이 슬러리를 볼 밀 등의 교반 장치로 소정 시간 교반하고 혼합하여, 분쇄한 후에 스프레이 드라이 조립함으로써 상기 서술한 각 성분의 원료 분말이 거의 균일하게 분산된 유리 원료 입자 (GM) 가 얻어진다.

또한, 전술한 슬러리를 교반 장치로 교반할 때, 원료 분말의 균일 분산의 목적에서 2-아미노에탄올 등의 분산제를, 조립 원료의 강도를 향상시키는 목적에서, PVA (폴리비닐알코올) 등의 바인더를 혼합하고 나서 교반해도 된다.

본 실시형태에 있어서 사용하는 유리 원료 입자 (GM) 는, 상기 서술한 스프레이 드라이 조립법 외에, 전동 조립법, 교반 조립법 등의 건식 조립법에 의해 형성할 수도 있다.

유리 원료 입자 (GM) 의 중량 평균 입경은, 원료 입자 예열 수단 (60, 61) 을 형성하지 않은 경우에는, 30 ∼ 1000 ㎛ 의 범위가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 중량 평균 입경이 50 ∼ 500 ㎛ 범위 내의 유리 원료 입자 (GM) 가 사용되고, 또한 70 ∼ 300 ㎛ 범위 내의 유리 원료 입자 (GM) 가 바람직하다. 이 유리 원료 입자 (GM) 의 일례를 확대하여 도 1 에 나타내지만, 1 개의 유리 원료 입자 (GM) 에 있어서 최종 목적으로 하는 유리의 조성에 거의 합치하거나 근사한 조성으로 되어 있는 것이 바람직하다.

원료 입자 예열 수단 (60) 을 형성하는 경우에는, 유리 원료 입자 (GM) 는, 상기보다 큰 원료 분말, 조립체, 혹은 이들의 혼합물이어도 된다. 큰 조립체를 이용하는 경우에는, 상기의 스프레이 드라이 조립법보다 혼합 교반 조립법, 압축 조립법 등의 건식 조립법이 일반적으로는 제조하기 쉽다. 원료 입자 투입부 (5) 로부터 유리 원료 입자 (GM) 를 연속적으로 투하하면서 예열하는 것을 고려하면, 원료의 예열에 필요한 열량은 입자경의 2 승에 비례하기 때문에, 유리 원료 입자 (GM) 의 중량 평균 입경은, 원료 입자 예열 수단 (60) 을 형성하는 경우에는, 50 ∼ 3000 ㎛ 의 범위가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 중량 평균 입경이 50 ∼ 1500 ㎛ 범위 내의 유리 원료 입자 (GM) 가 사용되고, 또한 70 ∼ 1000 ㎛ 범위 내의 유리 원료 입자 (GM) 가 바람직하다.

원료 입자 예열 수단 (61) 을 형성하는 경우에는, 유리 원료 입자 (GM) 는, 상기보다 더욱 큰 원료 분말, 조립체, 혹은 이들의 혼합물이어도 된다. 원료 입자 예열 수단 (61) 으로서, 로터리 킬른, 유동층 가열 등의 방법을 고려하면, 필요에 따라 가열 시간을 설정할 수 있지만, 분말체의 취급성, 원료 입자 투입관 (51) 에서의 유동성을 생각하면, 유리 원료 입자 (GM) 의 중량 평균 입경은, 원료 입자 예열 수단 (61) 을 형성하는 경우에는, 50 ∼ 50000 ㎛ 의 범위가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 중량 평균 입경이 50 ∼ 10000 ㎛ 범위 내의 유리 원료 입자 (GM) 가 사용되고, 또한 50 ∼ 3000 ㎛ 범위 내의 유리 원료 입자 (GM) 가 바람직하다.

이와 같이, 원료 입자 예열 수단 (60, 61) 을 사용하는 것은, 조립 비용이 스프레이 드라이 조립법에 비해 낮은 건식 조립법에 의한 조립체이고, 게다가 큰 조립체를 이용할 수 있기 때문에, 유리 용융로 (10) 의 노체 (1) 내의 분진이 적어지고, 또한 용융 유리 (G) 를 제조하는 데에 있어서의 재료 비용, 에너지 비용을 포함하는 토탈 제조 비용을 저감시킬 수 있는 점에서도 효과가 있다.

유리 원료 입자 (GM) 가 용융된 용융 유리 입자 (U) 의 중량 평균 입경은, 통상 유리 원료 입자 (GM) 의 중량 평균 입경의 80 ％ 정도가 되는 경우가 많다. 유리 원료 입자 (GM) 의 입경은, 단시간에 가열할 수 있고, 발생 가스의 방산이 용이한 점, 및 입자 간의 조성 변동의 저감 면에서, 전술한 범위를 선택하는 것이 바람직하다.

또, 이들 유리 원료 입자 (GM) 는, 필요에 따라, 부원료로서 청징제, 착색제, 용융 보조제, 유백제 등을 함유할 수 있다. 또, 이들 유리 원료 입자 (GM) 중의 붕산 등은, 고온시의 증기압이 비교적 높기 때문에 가열에 의해 증발하기 쉬운 점에서, 최종 제품인 유리의 조성보다 여분으로 혼합해 둘 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 부원료로서 청징제를 함유하는 경우, 염소 (Cl), 황 (S), 불소 (F) 중에서 1 종 또는 2 종 이상의 원소를 선택하여 포함하는 청징제를 필요량 첨가할 수 있다. 그 밖의 청징제로서 산화주석 (SnO₂) 을 사용할 수 있다.

또, 종래부터 사용되고 있는 Sb, As 산화물 등의 청징제는, 기포 삭감 효과가 생겼다고 해도, 이들 청징제의 원소는 환경 부하 저감 면에서 바람직하지 않은 원소이고, 그들의 이용은 환경 부하 저감의 방향성에서 보아 삭감하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관련된 유리 물품의 제조 장치는, 상기 서술한 본 발명의 유리 용융로 (10) 와, 그 용융로 (10) 에 의해 제조된 용융 유리를 성형하는 성형 수단과, 성형 후의 유리를 서랭하는 서랭 수단을 구비하고 있다. 이 유리 물품의 제조 장치에 있어서는, 유리 용융로 (10) 에서 제조한 용융 유리 (G) 를 소정의 속도로 배출구 (4) 로부터 배출하고, 필요에 따라 탈포 장치에 도입하여, 추가로 탈포한 후, 성형 장치 (20) 로 이송하여 목적하는 형상으로 성형하여, 유리 물품을 제조할 수 있다.

이상과 같이 제조된 유리 물품은, 상기 서술한 바와 같이 고품질의 용융 유리 (G) 로 형성되어 있으므로, 높은 품질의 유리 물품을 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 유리 물품의 제조 방법은, 상기 서술한 본 발명의 유리 용융로에 의해 용융 유리를 제조하는 공정과, 그 용융 유리를 성형하는 공정과, 성형 후의 유리를 서랭하는 공정을 포함한다. 도 8 은 본 발명에 관련된 용융 유리의 제조 방법을 사용하여 유리 물품을 제조하는 방법의 일례를 나타내는 플로우도이다.

도 8 에 나타내는 방법에 따라, 유리 물품을 제조하기 위해서는, 상기 서술한 유리 용융로 (10) 를 사용한 상기 서술한 용융 유리의 제조 방법에 의한 유리 용융 공정 (S1) 에 의해 용융 유리 (G) 를 얻었다고 한다면, 용융 유리 (G) 를 성형 장치 (20) 에 보내어 목적하는 형상으로 성형하는 성형 공정 (S2) 을 거친 후, 서랭 공정 (S3) 에서 서랭하여, 절단 공정 (S4) 에 있어서 필요한 길이로 절단함으로써 유리 물품 (G5) 을 얻을 수 있다.

또한, 필요에 따라, 성형 후의 용융 유리를 연마하는 공정을 형성하여, 유리 물품 (G5) 을 제조할 수 있다.

본 발명의 유리 용융로 및 유리 물품의 제조 장치는 도 1 에 나타내는 예에 한정되지 않고, 가열 기상 분위기 (K) 를 형성하는 가열 수단으로서, 산소 연소 버너 (7) 에 더하여, 추가로 열 플라즈마를 발생시키는, 1 쌍 이상의 전극으로 구성되는 다상 아크 플라즈마 발생 장치를 구비하고 있어도 된다. 또한, 산소 연소염 (F) 의 경우, 그 중심 온도는 산소 연소의 케이스에서 약 2000 ℃ 이고, 열 플라즈마의 경우에는 5000 ∼ 20000 ℃ 이다.

도 9 는 본 발명에 관련된 용융 유리의 제조 방법을 실시하여 유리 비드 (유리 입체 (粒體)) 를 제조하는 장치의 일 실시형태를 나타내는 것으로, 본 실시형태의 제조 장치 (30) 는, 수용부 (34) 와, 수용부 (34) 의 천정부 (34A) 를 관통하도록 하향으로 설치된 유리 원료 입자 (GM) 를 하방에 투입하기 위한 원료 입자 투입부 (5) 와, 원료 입자 투입부 (5) 의 하방을 향하여 산소 연소염 (F) 을 형성하기 위해서 수용부 (34) 의 천정부 (34A) 를 관통하여, 원료 입자 투입부 (5) 주위에 하향으로 설치된 복수의 산소 연소 버너 (7, 7) 를 구비하여 구성되어 있다. 도 9 에 나타내는 제조 장치 (30) 는, 상기 서술한 실시형태의 유리 용융로 (10) 와 유사한 구조이며, 상기 서술한 장치의 노체 (1) 를 수용부 (34) 로 변경한 점이 상이하다. 그 밖의 구성은 상기 서술한 도 1 에 나타내는 유리 용융로 (10) 의 구성과 동등하고, 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여, 동일 요소의 설명은 생략한다. 또한, 이 경우에는, 유리 원료 입자 (GM) 로서 조립체를 사용하는 것이 바람직하다.

본 실시형태의 제조 장치 (30) 에 있어서, 수용부 (34) 의 내부에는, 스테인리스강제의 버킷상의 저류부 (31) 를 구비한 반송 대차 (台車) (32) 가 수용되어 있다. 또, 도시되어 있지 않지만 수용부 (34) 의 케이싱 표면은 냉각수로 냉각되어 있다. 또한 수용부 (34) 의 측벽부에 배기관 (33) 을 개재하여 배기 가스 장치 (35) 가 접속되어 있다.

또한, 도 9 에서는 생략하고 있지만, 수용부 (34) 의 측벽부에는 수용부 (34) 를 밀폐 상태로 하는 것이 가능한 개폐 도어가 형성되어 있고, 반송 대차 (32) 는 개폐 도어를 개방함으로써 수용부 (34) 의 외부로 이동할 수 있도록 되어 있다.

먼저 설명한 실시형태의 경우와 마찬가지로, 산소 연소 버너 (7) 의 산소 연소염 (F) 으로 이루어지는 가열 기상 분위기 (K) 에, 원료 입자 투입부 (5) 로부터 유리 원료 입자 (GM) 를 투입함으로써, 유리 원료 입자 (GM) 를 가열 기상 분위기 (K) 중에서 용융시켜 용융 유리 입자 (U) 로 할 수 있고, 이 용융 유리 입자 (U) 를 스테인리스강제의 저류부 (31) 에 낙하시켜 냉각시킴으로써, 유리 비드 (GB) 를 얻을 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 장치 (30) 에 있어서 저류부 (31) 는, 용융 유리 입자 (U) 를 냉각시켜 유리 비드 (GB) 로 하고, 유리 비드 (GB) 를 집적하는 구성으로 되어 있다. 도시하지 않지만, 용융 유리 입자 (U) 의 생성 직후에 냉각시키기 위해서, 가열 기상 분위기 (K) 의 선단보다 하방 부분에 냉각 기체를 분사하는 장치를 장착해도 된다. 또한, 본 실시형태의 장치 (30) 에 있어서, 저류부 (31) 와 반송 대차 (32) 는 필수가 아니라, 이들을 생략하고 수용부 (34) 의 상부 (床部) (34B) 에 있어서 용융 유리 입자 (U) 를 수용하는 구조로 해도 되고, 그 경우에는 수용부 (34) 의 내부 공간과 상부 (34B) 가 용융 유리 입자 (U) 를 냉각시키도록 구성한다.

도 9 에 나타내는 제조 장치 (30) 는, 유리 원료 입자 (GM) 를 투입하는 원료 입자 투입부 (5) 와, 유리 원료 입자 (GM) 를 가열 용융하는 가열 기상 분위기 (K) 를 형성하기 위한 산소 연소염 (F) 을 분출하는 산소 연소 버너 (7) 를 분리하여 별체로서 구비하는 구성이다. 그 때문에, 산소 연소 버너 (7) 의 선단부에 대한 유리 원료 입자 (GM) 의 부착, 및 이 부착물이 비대화된 고드름상물의 형성을 억제할 수 있다. 따라서, 고드름상물이 낙하하는 경우가 없기 때문에, 균일한 품질의 유리 비드 (GB) 를 제조할 수 있다.

이와 같이 하여 얻어진 유리 비드 (GB) 는, 유리 비드로서 그대로 이용되거나, 다른 원료와 혼합되어 이용되거나, 그 밖의 용융로 중에 투입되어 유리 물품의 제조에 이용된다.

본 발명의 유리 비드의 제조 방법은, 상기 서술한 본 발명의 유리 용융로에 의해 용융 유리를 제조하는 공정과, 그 용융 유리를 냉각시키는 공정을 포함한다.

산업상 이용가능성

본 발명의 기술은, 건축용 유리, 차량용 유리, 광학용 유리, 의료용 유리, 표시 장치용 유리, 유리 비드, 그 외의 일반 유리 물품의 제조에 널리 적용할 수 있다.

또한, 2011년 6월 17일에 출원된 일본 특허 출원 2011-135182호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 개시로서 받아들이는 것이다.

1…노체, 1A…노벽부, 1B…저류부, 1C…측벽, 2…배기구, 2a…배기관, 3…배기 가스 처리 장치, 4…배출구, 5, 50…원료 입자 투입부, 5A…투입구, 7…산소 연소 버너, 7A…선단부, 8…원료 공급기, 9…공급관, 10…유리 용융로, 20…성형 장치, 30…제조 장치, 31…저류부, 33…배기관, 34…수용부, 35…배기 가스 처리 장치, 51…원료 입자 투입관, 52…기체 공급관, 60, 61…원료 입자 예열 수단, K…가열 기상 분위기, G…용융 유리, GM…유리 원료 입자, U…용융 유리 입자, F…산소 연소염, GB…유리 비드.

Claims (20)

1. 용융 유리를 수용하는 노체 (爐體) 와,
   상기 노체의 상부에 배치되고, 유리 원료 입자를 상기 노체의 내측에 투입하는 원료 입자 투입부와,
   상기 원료 입자 투입부와 이격되어 형성되고, 또한 상기 유리 원료 입자를 가열 용융하여 용융 유리 입자로 하기 위한 가열 기상 분위기를 상기 원료 입자 투입부의 하방에 형성하는 연소 버너를 구비하는 유리 용융로.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 연소 버너의 선단부가, 상기 원료 입자 투입부의 투입구와 적어도 수평 방향으로 이격되고 또한 별체로 형성되어 있는 유리 용융로.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 연소 버너의 선단부가, 상기 원료 입자 투입부의 투입구 주위에 하향으로 설치되어 있는 유리 용융로.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유리 원료 입자가 상기 원료 입자 투입부에 들어가는 앞 및 상기 원료 입자 투입부 중 적어도 1 개 지점에, 상기 유리 원료 입자를 예열하는 원료 입자 예열 수단을 갖는 유리 용융로.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연소 버너를 복수 구비하고, 이들 복수의 연소 버너의 선단부가 상기 원료 입자 투입부의 투입구 주위에, 그 원료 입자 투입부를 중심으로 하는 원주 상에 배치되어 있는 유리 용융로.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 원료 입자 투입부가, 추가로 상기 유리 원료 입자의 투입 위치와는 다른 위치에 컬릿편을 투입하는 유리 컬릿 투입부를 갖는 유리 용융로.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 원료 입자 투입부가, 원료 입자 투입관과, 그 원료 입자 투입관의 주위에 배치된 기체 공급관을 구비하는 유리 용융로.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연소 버너가, 상기 원료 입자 투입부에서의 연직 하향의 원료 입자 투입축에 대해, 당해 연소 버너에 의한 연소염이 이루는 각도 α 가 0 도 ≤ α ≤ 45 도가 되도록 설치되어 있는 유리 용융로.
9. 연소 버너의 연소염에 의해 가열 기상 분위기를 형성하고, 그 가열 기상 분위기의 상방에 상기 연소 버너와는 별체로 형성한 원료 입자 투입부로부터, 목적하는 유리의 조성에 맞추어 원료 분말을 혼합한 유리 원료 입자를 상기 가열 기상 분위기 중에 보냄으로써, 상기 유리 원료 입자를 용융시켜 용융 유리 입자로 하는 용융 유리의 제조 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 원료 입자 투입부의 투입구가 상기 연소 버너의 선단부와 적어도 수평 방향으로 이격되고 또한 별체로 형성됨으로써, 상기 유리 원료 입자가 상기 원료 입자 투입부의 투입구로부터 멀어진 곳에서 연소염과 접촉하는 용융 유리의 제조 방법.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 유리 원료 입자는, 중량 평균 입경이 30 ∼ 1000 ㎛ 의 범위인 용융 유리의 제조 방법.
12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 유리 원료 입자를 상기 가열 기상 분위기에 보내기 전에, 그 유리 원료 입자를 미리 가열하는 용융 유리의 제조 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유리 원료 입자는, 중량 평균 입경이 50 ∼ 3000 ㎛ 의 범위인 용융 유리의 제조 방법.
14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원료 입자 투입부의 투입구 주위에, 그 투입구를 중심으로 하는 원주 상에 배치한 상기 연소 버너의 선단부로부터 연소염을 분출시키는 용융 유리의 제조 방법.
15. 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원료 입자 투입부의 일부로부터, 상기 유리 원료 입자의 투입 위치와는 다른 위치에서 유리 컬릿편을 투입하는 용융 유리의 제조 방법.
16. 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원료 입자 투입부의 투입구 선단의 외주로부터 하방으로 기체를 분출하는 용융 유리의 제조 방법.
17. 제 9 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원료 입자 투입부에서의 연직 하향의 원료 입자 투입축에 대해, 연소염이 이루는 각도 α 가 0 도 ≤ α ≤ 45 도가 되도록, 상기 연소 버너로부터 하향으로 연소염을 분출시키는 용융 유리의 제조 방법.
18. 제 9 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 용융 유리의 제조 방법을 사용하여 용융 유리를 제조하는 공정과, 그 용융 유리를 성형하는 공정과, 성형 후의 유리를 서랭하는 공정을 포함하는 유리 물품의 제조 방법.
19. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 유리 용융로와, 그 유리 용융로에 의해 제조된 용융 유리를 성형하는 성형 수단과, 성형 후의 유리를 서랭하는 서랭 수단을 구비하는 유리 물품의 제조 장치.
20. 제 9 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 용융 유리의 제조 방법을 사용하여 용융 유리를 제조하는 공정과, 그 용융 유리를 냉각시키는 공정을 포함하는 유리 비드의 제조 방법.

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