KR20210022523A - 유리 물품의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

용융 유리(Gm)를 생성하는 용융 공정과, 복수의 이송 용기(5~9)를 포함하는 이송 장치(3)에 의해 용융 유리(Gm)를 이송하는 이송 공정과, 용융 유리(Gm)를 성형 수단(4)에 의해 소정 형상으로 성형하는 성형 공정과, 성형 수단(4)을 교환하는 교환 공정을 구비하고, 교환 공정에서는 성형 공정을 중단한 상태에서 복수의 이송 용기(5~9) 중 일부의 이송 용기(5~7)가 용융 유리(Gm)를 보유한 상태로 함과 아울러, 나머지의 이송 용기(8, 9)가 용융 유리를 보유하지 않도록 배출해서 강온한 상태로 한다.

Description

유리 물품의 제조 방법
본 발명은 유리 물품의 제조 방법에 관한 것이고, 상세하게는 용융 유리를 이송하는 이송 장치를 성형 수단의 교환 시에 적절한 상태로 하기 위한 방법에 관한 것이다.
주지와 같이 유리 물품을 제조할 때에는 이송 장치를 사용하여 용융로로부터 유출한 용융 유리를 성형 장치에 공급하는 것이 행해진다. 이 이송 장치는 용융 유리를 이송하기 위한 이송 용기를 갖고 있다.
일례로서 특허문헌 1에는 복수의 이송 용기를 포함하는 이송 장치가 개시되어 있다. 이 이송 용기로서는 상류측으로부터 순서대로 청징 파이프, 교반 포트, 냉각 파이프, 및 포트 등을 들 수 있다. 이들의 이송 용기를 포함하는 이송 유로는 통례 가동 시에 적어도 용융 유리와 접촉하는 부위가 얇은 귀금속(예를 들면, 백금 또는 백금 합금)으로 이루어지는 부재로 형성되어 있다.
또한, 동 문헌에는 이송 장치로부터 공급되는 용융 유리를 판 형상으로 성형하는 성형체를 포함하는 성형 수단(성형 유닛)이 개시되어 있다. 이 종류의 성형 수단은 다운드로우법, 특히 오버플로우 다운드로우법으로 띠 형상의 판 유리를 성형하기 위해서 사용된다. 또한, 이 종류의 성형 수단으로서는 용융 유리를 판 형상으로 성형하는 것뿐만 아니라 최종적으로 얻어지는 유리 물품에 대응한 다른 형상으로 성형하는 것도 있다.
한편, 특허문헌 2에는 성형체(성형 부재)가 손상되었을 경우나 성형되는 유리 물품의 품종(동 문헌에서는 판 두께)을 변경하는 경우 등에 성형체를 교환하는 것이 개시되어 있다. 동 문헌에 개시된 성형체를 포함하는 제조 장치는 용융로에 돌출 설치된 노즐을 갖고, 이 노즐을 통해 용융로로부터 유출한 용융 유리를 성형체에 공급하는 구성이다.
일본특허공개 2014-19629호 공보 일본특허공개 2002-167226호 공보
그런데, 특허문헌 2에 개시된 제조 장치는 용융로로부터 성형체에 용융 유리를 공급하기 위한 이송로가 노 길이가 짧은 노즐만으로 구성되어 있다. 이 노즐은 동 문헌에서는 용융로의 유출구로서 위치 부여되어 있다. 또한, 동 문헌에는 성형 수단의 교환 기간 중에 노즐로부터의 용융 유리의 유출 속도를 저하시킴으로써 교환 작업을 용이하게 행할 수 있는 것도 기재되어 있다.
그러나, 특허문헌 1에 개시된 이송 장치와 같이 이송 용기를 복수 갖고 있는 경우에는 그들의 이송 용기를 포함하는 이송 유로의 전체 길이가 길어진다. 게다가, 각각의 이송 용기의 구조가 다르다. 그 때문에 성형 수단의 교환 기간 중에 이송 장치나 용융 유리에 대하여 어떤 대책을 강구해야 할 것인지에 관해서는 유효한 방법이 발견되고 있지 않은 것이 실정이다.
본 발명자 등은 도 8a에 나타내는 바와 같이 이송 용기로서 복수(도시예에서는 2개)의 교반 포트(21, 22)와, 냉각 파이프(23)를 갖는 이송 장치에 대하여 다음에 나타내는 바와 같은 방법을 시험해 보았다. 이 방법은 용융로로부터 계속해서 용융 유리를 이송 유로로 유출시키고, 동 도면에 나타내는 바와 같이 그 유출한 용융 유리(GM)를 하류측의 교반 포트(22)의 드레인 구멍(22g)으로부터만 계속 배출시키도록 한 것이다.
이 방법을 채용했을 경우, 용융 유리(GM)의 액면 높이가 모든 이송 용기(21~23)에서 저하한다. 그리고, 이들의 이송 용기(21~23)에 있어서의 용융 유리(GM)와 접촉하고 있던 부위(동 도면에 크로스해칭을 부여한 부위)가 공취(空炊) 상태로 되어서 산화하는 사태가 생긴다. 그 때문에 도 8b에 나타내는 바와 같이 재가동 시에 용융 유리(GM)의 액면이 상승했을 경우에는 용융 유리(GM) 중에 백금 입자 등의 이물이 혼입하는 사태를 초래할 수 있다. 그 결과, 제조되는 유리 물품에 결함이 발생하여 제품 불량이나 품질 저하 등의 문제가 생길 수 있다.
이상의 관점으로부터 본 발명은 이송 장치가 복수의 이송 용기를 포함하는 경우에 성형 수단의 교환 시에 있어서의 각 이송 용기의 상태를 양호한 것으로 해서 재가동 시에 용융 유리의 이송을 적정하게 행할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 창안된 본 발명은 용융로에서 유리 원료를 가열 용융해서 용융 유리를 생성하는 용융 공정과, 유입구와 유출구를 각각 갖는 복수의 이송 용기를 포함하는 이송 장치에 의해 상기 용융로로부터 유출한 용융 유리를 이송하는 이송 공정과, 상기 이송 장치로부터 공급된 용융 유리를 성형 수단에 의해 소정 형상으로 성형하는 성형 공정과, 상기 성형 수단을 교환하는 교환 공정을 구비한 유리 물품의 제조 방법으로서, 상기 교환 공정에서는 상기 성형 공정을 중단한 상태에서 상기 복수의 이송 용기 중 일부의 이송 용기가 용융 유리를 보유한 상태로 함과 아울러, 나머지의 이송 용기가 용융 유리를 보유하지 않도록 배출해서 강온한 상태로 하는 것으로 특징지어진다.
이 방법에 의하면, 성형 수단의 교환 시에 복수의 이송 용기 중 일부의 이송 용기에 대해서는 용융 유리를 보유한 상태로 한다. 그 때문에 당해 일부의 이송 용기는 공취 상태로 되지 않다. 이것에 의해 당해 일부의 이송 용기를 구성하는 귀금속의 산화를 저지할 수 있다. 또한, 나머지의 이송 용기에 대해서는 용융 유리를 보유하지 않도록 배출해서 강온한 상태로 한다. 이 강온에 의해 당해 나머지의 이송 용기도 공취 상태로 되지 않는다. 이것에 의해 당해 나머지의 이송 용기를 구성하는 귀금속의 산화도 저지할 수 있다. 이상의 결과, 재가동 시에 이송 장치에 의해 이송되는 용융 유리 중에 귀금속 입자 등(백금 산화물 등)의 이물이 혼입하는 사태를 회피할 수 있다.
여기서, 상기 이송 장치는 상기 복수의 이송 용기로서 교반 포트와, 당해 교반 포트의 하류측에 인접하는 냉각 파이프를 갖고, 상기 교환 공정에서는 상기 이송 장치에 있어서의 상기 교반 포트의 유출구보다도 상류측 부위가 용융 유리를 보유한 상태로 함과 아울러, 상기 이송 장치에 있어서의 상기 냉각 파이프의 유입구보다도 하류측 부위가 용융 유리를 보유하지 않도록 배출해서 강온한 상태로 하는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 성형 수단의 교환 시에 이송 장치에 있어서의 교반 포트의 유출구보다도 상류측 부위에 대해서는 용융 유리를 보유한 상태로 되어서 공취 상태로 되지 않는다. 또한, 이송 장치에 있어서의 냉각 파이프의 유입구보다도 하류측 부위에 대해서는 용융 유리를 보유하지 않도록 배출해서 강온한 상태로 되기 때문에 공취 상태로 되지 않는다. 이것에 의해 교반 포트와 냉각 파이프 사이를 경계로 해서 상류측 부위와 하류측 부위에서 용융 유리의 보유의 유무와 강온의 유무를 구별하는 것만으로 쌍방의 부위에서의 산화 및 재가동 시에 있어서의 용융 유리 중에의 이물의 혼입을 저지할 수 있다. 그 결과, 이송 유로 전체 길이에 걸치는 온도 관리나 용융 유리의 보유 관리 등을 간편하게 행할 수 있다.
이 경우, 상기 이송 장치는 상기 복수의 이송 용기로서 상기 교반 포트를 복수 갖는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 교반 포트를 복수 갖는 경우에 가장 하류측에 위치하는 교반 포트와 냉각 파이프 사이를 경계로 해서 상류측 부위와 하류측 부위에서 상기와 마찬가지의 효과를 향수할 수 있다.
또한, 이렇게 하면, 복수의 어느 교반 포트도 용융 유리를 보유한 상태로 된다. 이것에 의해 어느 하나의 교반 포트에 생길 수 있는 부당한 변형을 저지할 수 있다. 이 효과가 얻어지는 이유는 하기와 같다. 즉, 본 발명자 등은 상술의 도 8a 및 도 8b에 나타낸 방법 이외에 다음과 같은 제 2 방법을 시험해 보았다. 이 제 2 방법은 도 9a에 나타내는 바와 같이 이송 용기로서 복수(도시예에서는 2개)의 교반 포트(24, 25)를 갖는 경우에 상류측의 교반 포트(24)의 드레인 구멍(24g) 및 하류측의 교반 포트(25)의 드레인 구멍(25g)을 개방하도록 한 것이다. 이 경우, 하류측의 교반 포트(25)가 빈 상태로 되고, 상류측의 교반 포트(24)의 드레인 구멍(24g)으로부터만 용융 유리(GM)가 계속 배출된다. 이 제 2 방법에 의하면, 하류측의 교반 포트(25)가 빈 상태로 됨으로써 용융 유리(GM)에 의한 내압이 존재하지 않게 된다. 그 때문에 조금 있으면 도 9b에 나타내는 바와 같이 하류측의 교반 포트(25)의 둘레벽이 내측으로 우묵하게 들어가는 변형이 생긴다. 그 결과, 하류측의 교반 포트(25)에 교반 날개(스터러)를 삽입하려고 해도 상기 변형에 기인하여 삽입할 수 없게 되는 사태를 초래할 수 있다. 이러한 불량을 현재화시키는 이유는 교반 날개의 외주단과 교반 포트의 내주면 사이에는 약간의 극간이 형성되는 것에 지나지 않기 때문에 상기 변형이 약간이어도 교반 날개를 삽입할 수 없게 되는 것으로부터 유래된다. 이것에 대하여 본 발명에 의한 방법에서는 복수의 교반 포트의 전부가 용융 유리를 보유한 상태로 되고, 빈 상태로 되는 교반 포트는 존재하지 않는다. 따라서, 어느 교반 포트에도 상기와 같은 변형이 생기는 일은 없다.
상술의 방법에 있어서, 상기 냉각 파이프가 인접하는 상기 교반 포트의 유출구에서 용융 유리를 막음과 아울러, 당해 교반 포트의 내저면에 개구되는 드레인 구멍으로부터 용융 유리를 배출하면서 당해 교반 포트가 용융 유리를 보유한 상태로 하는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 교반 포트 내에서의 용융 유리의 액면이 소망의 높이에 유지된 상태에서 교반 포트 내에서는 용융 유리가 항상 유동하는 상태로 된다. 이것에 따라 이송 장치에 있어서의 이 교반 포트보다도 상류측 부위에 대해서도 용융 유리가 보유되면서 항상 유동하는 상태로 된다. 여기서, 예를 들면 이송 용기 내에 용융 유리가 체류하면, 그 용융 유리가 바짝 졸아든 상태로 되어서 이질 유리로 변질되는 사태를 초래할 수 있다. 그러나, 본 발명에 의한 방법에서는 이송 장치에 있어서의 당해 교반 포트의 유출구보다도 상류측 부위에서 용융 유리가 항상 유동하는 상태로 된다. 그 때문에 이 상류측 부위에서는 용융 유리가 이질 유리로 변질되는 사태를 저지할 수 있다. 또한, 교반 포트의 드레인 구멍으로부터 용융 유리를 배출하면, 성형 수단의 교환 작업을 지장 없이 행할 수 있다.
이 경우, 상기 교반 포트의 유출구의 유로 면적보다도 상기 드레인 구멍의 유로 면적의 쪽이 작은 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 상대적으로 유로 면적이 작은 드레인 구멍으로부터 용융 유리를 배출함으로써 배출되는 용융 유리의 유량 조정을 용이하게 행할 수 있다. 이 때문에 이송 장치에 있어서의 당해 교반 포트의 유출구보다도 상류측 부위에서의 용융 유리의 액면 높이를 고정밀도로 컨트롤할 수 있다.
상술의 방법에 있어서, 상기 냉각 파이프가 인접하는 상기 교반 포트의 상류측에 위치하는 가장 가까운 이송 용기의 내저면에 개구되는 드레인 구멍으로부터 용융 유리를 배출시킴으로써 당해 교반 포트를 실질적으로 빈 상태로 하고, 이 상태에서 상기 교반 포트의 유출구에 막음 부재를 배치함으로써 용융 유리의 상기 막음을 행하고, 그 후에 당해 교반 포트가 용융 유리를 보유한 상태로 하는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 냉각 파이프에 인접하는 교반 포트가 실질적으로 빈 상태에 있을 때에 그 유출구의 막음이 행해지고, 그 후에 당해 교반 포트에 용융 유리가 유입하여 소망의 액면 높이에 유지된다, 따라서, 당해 교반 포트의 유출구의 막음 시에 그 유출구로부터 용융 유리가 유출하는 일은 없다. 게다가, 당해 교반 포트에 용융 유리가 유입해 가는 과정에 있어서도 그 유출구로부터 냉각 파이프측으로 용융 유리가 유출하는 일은 없다. 이것에 의해 당해 교반 포트로부터 용융 유리를 누출시키지 않고 이미 기술한 상태에 있는 상류측 부위와 하류측 부위로 구분할 수 있다.
이 경우, 상기 이송 용기의 내저면에 개구되는 드레인 구멍으로부터 용융 유리를 배출시킴으로써 상기 교반 포트와 상기 냉각 파이프를 실질적으로 빈 상태로 하고, 이 상태에서 당해 교반 포트와 당해 냉각 파이프를 분리시키고, 그런 후에 용융 유리의 상기 막음을 행하는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 당해 교반 포트와 냉각 파이프 중 어느 것으로부터도 용융 유리를 누출시키지 않고 양자를 분리시킬 수 있다. 이것에 의해 당해 교반 포트의 유출구의 막음 작업을 안전하고 또한 원활하게 행할 수 있다.
상술의 방법에 있어서, 상기 교환 공정에서는 상기 이송 용기 내의 용융 유리의 온도를 조업 시의 온도보다도 저하시키는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 복수의 이송 용기에서의 용융 유리의 유통 속도가 적당히 저하한다. 이것에 의해 각각의 이송 용기에 있어서의 용융 유리의 보유나 배출에 대한 동작을 미조정하면서 원활하게 행할 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 이송 장치가 복수의 이송 용기를 포함하는 경우에 성형 수단의 교환 시에 있어서의 각 이송 용기의 상태가 양호한 것으로 되어 재가동 시에 용융 유리의 이송을 적정히 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 전체 구성을 나타내는 개략 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 요부인 이송 장치를 나타내는 종단 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정을 실행하고 있는 상태를 나타내는 요부 개략 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정을 실행하고 있는 상태를 나타내는 요부 개략 종단 측면도이다.
도 5a는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정에서 인접하는 이송 용기를 분리하는 순서를 나타내는 종단 측면도이다.
도 5b는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정에서 인접하는 이송 용기를 분리하는 순서를 나타내는 종단 측면도이다.
도 5c는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정에서 인접하는 이송 용기를 분리하는 순서를 나타내는 종단 측면도이다.
도 5d는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정에서 인접하는 이송 용기를 분리하는 순서를 나타내는 종단 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법을 실시하기 위한 제조 장치의 요부를 나타내는 종단 측면도이다.
도 7a는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정에서 인접하는 이송 용기를 분리하는 순서를 나타내는 종단 측면도이다.
도 7b는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정에서 인접하는 이송 용기를 분리하는 순서를 나타내는 종단 측면도이다.
도 7c는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정에서 인접하는 이송 용기를 분리하는 순서를 나타내는 종단 측면도이다.
도 7d는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정에서 인접하는 이송 용기를 분리하는 순서를 나타내는 종단 측면도이다.
도 8a는 본 발명에 앞서 본 발명자 등이 시험해 본 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정을 실행하고 있는 요부의 상태를 나타내는 종단 측면도이다.
도 8b는 본 발명에 앞서 본 발명자 등이 시험해 본 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정을 실행하고 있는 요부의 상태를 나타내는 종단 측면도이다.
도 9a는 본 발명에 앞서 본 발명자 등이 시험해 본 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정을 실행하고 있는 요부의 상태를 나타내는 종단 측면도이다.
도 9b는 본 발명에 앞서 본 발명자 등이 시험해 본 유리 물품의 제조 방법에 있어서의 교환 공정을 실행하고 있는 요부의 상태를 나타내는 종단 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 의한 유리 물품의 제조 방법에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 방법의 실시에 사용되는 유리 물품의 제조 장치를 예시하고 있다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 이 제조 장치(1)는 대별하면, 상류단에 배비되어서 유리 원료를 가열 용융하는 용융로(2)와, 용융로(2)로부터 유출한 용융 유리를 하류측을 향해 이송하는 이송 장치(3)와, 이송 장치(3)로부터 공급되는 용융 유리(Gm)를 띠 형상의 판 유리(Gp)로 성형하는 성형 수단(4)을 구비한다.
이송 장치(3)는 이송 용기로서 상류측으로부터 순서대로 청징 파이프(5)와, 복수(도시예에서는 2개)의 교반 포트(6, 7)와, 냉각 파이프(8)와, 포트(9)를 갖는다. 이들의 이송 용기(5~9)는 각각 용융 유리(Gm)가 유입하는 유입구와, 용융 유리(Gm)가 유출하는 유출구를 구비하고 있다.
상세하게 설명하면, 청징 파이프(5)는 용융 유리 중의 기포를 제거하는 것이며, 청징 파이프(5)의 하류측에는 용융 유리를 균질화시키는 상류측의 제 1 교반 포트(6)와 하류측의 제 2 교반 포트(7)가 배치되어 있다. 제조 장치(1)의 가동 시에 있어서의 각 교반 포트(6, 7)에는 축심 주위로 회전하는 교반 날개(스터러)(6x, 7x)가 각각 수용되어 있다. 제 2 교반 포트(7)의 하류측에는 냉각 파이프(8)가 인접하여 배치되고, 냉각 파이프(8)의 하류측에는 용융 유리의 점도 조정을 주로 행하는 용적부로서의 포트(9)가 인접하여 배치되어 있다. 냉각 파이프(8)는 하류측이 상방을 향해 경사져 있다.
성형 수단(4)은 오버플로우 다운드로우법에 의해 용융 유리를 유하시켜서 성형 작용을 행하는 성형체(10)와, 성형체(10)에 용융 유리(GM)를 인도하는 대경의 도입 파이프(11)를 갖는다. 도입 파이프(11)에는 이송 장치(3)의 포트(9)로부터 용융 유리(Gm)가 공급되도록 되어 있다.
도 2는 이송 장치(3)의 확대 종단면도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 용융로(2)의 유출구(2b)는 상류측 접속 파이프(12)를 개재하여 청징 파이프(5)의 유입구(5a)에 연통하고 있다. 청징 파이프(5)의 유출구(5b)는 중간 접속 파이프(13)를 개재하여 제 1 교반 포트(6)의 유입구(6a)에 연통하고 있다. 제 1 교반 포트(6)의 유입구(6a)는 그 둘레벽의 상부에 형성되어 있다. 제 1 교반 포트(6)의 유출구(6b)는 하류측 접속 파이프(14)를 개재하여 제 2 교반 포트(7)의 유입구(7a)에 연통하고 있다. 제 1 교반 포트(6)의 유출구(6b)는 그 둘레벽의 하부에 형성되고, 제 2 교반 포트(7)의 유입구(7a)는 그 둘레벽의 상부에 형성되어 있다. 이들의 교반 포트(6, 7)는 동일 높이에 배치되어 있다. 하류측 접속 파이프(14)는 하류측이 상방을 향해 경사져 있다. 제 2 교반 포트(7)의 유출구(7b)는 냉각 파이프(8)의 유입구(8a)와 겹쳐서 연통하고 있다. 제 2 교반 포트(7)의 유출구(7b)는 그 둘레벽의 하부에 형성되어 있다. 냉각 파이프(8)는 하류측이 상방을 향해 경사져 있다. 냉각 파이프(8)의 유출구(8b)는 포트(9)의 유입구(9a)와 겹쳐서 연통하고 있다. 포트(9)는 상방의 대경부(9x)와 하방의 소경부(9y)를 갖는다. 포트(9)의 유입구(9a)는 대경부(9x)의 둘레벽에 형성되고, 유출구(9b)는 소경부(9y)의 하단에 형성되어 있다. 포트(9)의 소경부(9y)는 성형 수단(4)의 도입 파이프(11)에 삽입되어 있다. 소경부(9y)의 하단부는 도입 파이프(11) 내의 용융 유리(Gm) 중에 침지하고 있다.
상기 각 이송 용기(5~9) 및 각 접속 파이프(12~14)로 구성되는 이송 유로는 적어도 용융 유리(Gm)와 접촉하는 부위(이 실시형태에서는 이송 유로의 내면 전역)가 얇은 귀금속(예를 들면, 백금 또는 백금 합금)으로 이루어지는 부재로 형성되어 있다. 그들의 부재의 주위는 도면 외의 내화물로 덮여 있다. 이송 유로는 통전 가열되어 있고, 각 이송 용기(5~9) 및 각 접속 파이프(12~14)마다 온도 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.
이상의 구성을 구비한 제조 장치(1)는 다음에 나타내는 바와 같은 공정을 실행한다. 즉, 본 발명에 의한 유리 물품의 제조 방법은 용융로(2)에서 유리 원료를 가열 용융해서 용융 유리(Gm)를 생성하는 용융 공정과, 용융로(2)로부터 유출한 용융 유리(Gm)를 이송 장치(3)에 의해 이송하는 이송 공정과, 이송 장치(3)로부터 공급된 용융 유리(Gm)를 성형 수단(4)에 의해 소정 형상으로 성형하는 성형 공정을 구비한다. 또한, 이 제조 방법은 성형 수단(4)을 교환하는 교환 공정을 갖고 있다. 교환 공정에서는 성형 공정을 중단한 상태에서 이하의 것이 실행된다.
교환 공정을 실행하고 있는 기간(예를 들면, 1개월 정도)은 도 3에 나타내는 바와 같이 성형 수단(4)이 이송 장치(3)로부터 떼어 놓아져서 분리되어 있다. 이 상태에서는 성형 수단(4)의 도입 파이프(11)가 이송 장치(3)의 포트(9)로부터 이탈하여 포트(9)의 유출구(9b)가 외기로 개방되어 있다.
도 4는 교환 공정을 실행하고 있는 기간에 있어서의 이송 장치(3)의 상태를 예시하고 있다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 이송 장치(3)는 제 2 교반 포트(7)와 냉각 파이프(8) 사이를 경계로 해서 분리하고 있다. 상세히 설명하면, 제 2 교반 포트(7)의 유출구(7b)는 막음 부재(15)에 의해 폐쇄되어 유출구(7b)로부터의 용융 유리(Gm)의 유출이 저지되어 있다. 냉각 파이프(8)는 제 2 교반 포트(7)로부터 떼어 놓아지고, 그 유입구(8a)가 외기로 개방되어 있다.
이 상태 하에서 제 2 교반 포트(7)의 내저면에 개구되는 드레인 구멍(7g)이 개방되고, 용융 유리(Gm)가 드레인 구멍(7g)을 통해 하방으로 계속 배출되고 있다. 이 시점에서는 제 1 교반 포트(6)의 내저면에 개구되는 드레인 구멍(6g)이 폐쇄되어 있다. 또한, 본 실시형태의 교환 공정에서는 제 1 교반 포트(6) 및 제 2 교반 포트(7)로부터 회전 날개(6x, 7x)가 제거되어 있지만, 회전 날개(6x, 7x)가 부착된 상태이어도 좋다.
이 교환 공정에서는 용융로(2)로부터 계속해서 용융 유리(Gm)가 유출하고 있다. 이 유출한 용융 유리(Gm)는 청징 파이프(5) 및 제 1 교반 포트(6)를 흘러서 제 2 교반 포트(7)로 유입한 후, 드레인 구멍(7g)으로부터 하방으로 배출된다. 제 1 교반 포트(6)의 드레인 구멍(6g)의 유로 면적은 제 1 교반 포트(6)의 유입구(6a) 및 유출구(6b)의 각각의 유로 면적보다도 작다. 또한, 제 2 교반 포트(7)의 드레인 구멍(7g)의 유로 면적도 제 2 교반 포트(7)의 유입구(7a) 및 유출구(7b)의 각각의 유로 면적보다도 작다. 이것에 의해 제 2 교반 포트(7)의 드레인 구멍(7g)으로부터 배출되는 용융 유리(Gm)의 유량 조정을 용이하게 행할 수 있다. 이 실시형태에서는 드레인 구멍(7g)으로부터 용융 유리(Gm)를 물방울 형상으로 해서 간헐적으로 배출하지만, 드레인 구멍(7g)으로부터 용융 유리(Gm)를 선 형상으로서 연속적으로 배출해도 좋다.
이러한 동작이 계속해서 행해지고 있는 기간 중, 청징 파이프(5), 제 1 교반 포트(6) 및 제 2 교반 포트(7)는 모두 용융 유리(Gm)를 보유한 상태로 유지된다. 여기서, 「용융 유리(Gm)를 보유하는」이란 교환 공정에 있어서의 각 이송 용기(5~7)에서의 용융 유리(Gm)의 액면 높이(h1)(㎜)가 제조 장치(1)의 가동 시(성형 공정의 실행 시)에 있어서의 각 이송 용기(5~7)에서의 용융 유리의 액면 높이(h0) (㎜)와 같은 정도인 것을 의미한다. 예를 들면, h1/h0은 50%~150%로 할 수 있고, 75%~125%인 것이 바람직하고, 90~110%인 것이 보다 바람직하다.
이렇게 각 이송 용기(5~7)가 용융 유리(Gm)를 보유한 상태로 유지됨으로써 각 이송 용기(5~7)는 공취 상태로 되지 않고 이들에 산화가 생기지 않는다. 그 결과, 재가동 시에 이송 장치(3)에 의해 이송되는 용융 유리 중에 백금 산화물로 이루어지는 백금 입자 등의 이물이 혼입하여 제품 불량이나 품질 저하를 초래하는 사태가 회피된다.
이 교환 공정이 행해지고 있을 때에 각 이송 용기(5~7)가 보유하는 용융 유리(Gm)의 온도는 제조 장치(1)의 가동 시에 각 이송 용기(5~7)가 보유하는 용융 유리의 온도보다도 예를 들면, 25~150℃만큼 낮게 설정되어 있다. 그 때문에 용융 유리(Gm)의 유통 속도는 적당히 저하하고 있다. 그 결과, 용융 유리(Gm)의 보유나 배출을 용이하게 컨트롤할 수 있다.
냉각 파이프(8)는 용융 유리(Gm)를 배출한 후, 가급적 신속하게 강온(예를 들면, 상온으로 될 때까지 강온)된다. 또한, 포트(9)도 용융 유리(Gm)를 배출한 후, 가급적 신속하게 강온(예를 들면, 상온으로 될 때까지 강온)된다. 이 강온에 의해 냉각 파이프(8) 및 포트(9)가 공취 상태로 되지 않고 이들의 산화가 억제된다. 또한, 「이송 용기가 용융 유리를 보유하지 않도록 배출해서 강온한 상태로 하는」이란 이송 용기를 구성하는 귀금속의 산화가 억제되는 정도의 온도까지 강온하면 좋고, 본 실시형태와 같이 이송 용기를 상온으로 될 때까지 강온하는 경우에 한정되지 않는다. 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 이송 용기이면, 강온해서 600℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 300℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 에너지 비용을 삭감하는 관점에서는 강온해서 상온으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상술의 강온은 예를 들면, 이송 용기의 통전 가열을 정지한 상태에서 방치하여 냉각함으로써 행하면 좋다. 이송 용기의 통전 가열을 정지한 상태에서 팬 등을 사용하여 이송 용기를 냉각해도 좋다. 또한, 「이송 용기가 용융 유리를 보유하지 않는」이란 이송 용기로부터 전부 또는 대부분의 용융 유리가 배출되어 있는 것을 의미한다. 즉, 일부의 용융 유리가 이송 용기에 잔류하고 있는 상태를 포함하는 것으로 한다. 제조 장치(1)의 가동 시(성형 공정의 실행 시)에 이송 용기에 보유되는 용융 유리의 질량을 m0(kg)으로 하고, 이송 용기로부터 대부분의 용융 유리를 배출한 상태에서 잔류하는 용융 유리의 질량을 m1(kg)으로 했을 경우, 예를 들면 m1/m0은 20% 이하로 할 수 있고, 10% 이하인 것이 바람직하고, 5% 이하인 것이 보다 바람직하다.
이상과 같이 교환 공정에서는 이송 장치(3)에 있어서의 제 2 교반 포트(7)의 유출구(7b)보다도 상류측 부위(A1)가 용융 유리(Gm)를 유동시키면서 보유한 상태로 된다. 또한, 이송 장치(3)에 있어서의 냉각 파이프(8)의 유입구(8a)보다도 하류측 부위(A2)가 용융 유리(Gm)를 보유하지 않도록 배출해서 강온한 상태로 된다. 또한, 상류측 부위(A1)에서는 상기 예시에서 이송 용기로 한 청징 파이프(5), 제 1 교반 포트(6) 및 제 2 교반 포트(7)뿐만 아니라 각 접속 파이프(12~14)에 대해서도 용융 유리(Gm)를 유동시키면서 보유한 상태로 된다. 그 때문에 이 실시형태에서는 각 접속 파이프(12~14)도 이송 용기의 부류에 속한다.
다음에 제 2 교반 포트(7)와 냉각 파이프(8)를 떼어 놓아서 분리한 상태로 하기 위한 순서를 설명한다.
도 5a는 제 2 교반 포트(7)와 냉각 파이프(8)의 떼어 놓기의 개시 시에 있어서의 양태를 나타내고 있다. 이 시점에서는 성형 수단(4)이 이송 장치(3)와 접속되어 있다. 제 1 교반 포트(6), 제 2 교반 포트(7) 및 냉각 파이프(8)는 용융 유리(Gm)를 보유한 상태에 있다. 또한, 3개의 접속 파이프(12~14)도 마찬가지로 용융 유리(Gm)를 보유한 상태에 있다. 이 상태에서 동 도면에 나타내는 바와 같이 제 1 교반 포트(6)의 드레인 구멍(6g) 및 제 2 교반 포트(7)의 드레인 구멍(7g)을 개방하여 용융 유리(G)를 배출한다. 또한, 중간 접속 파이프(13)를 강온하여 중간 접속 파이프(13) 내의 용융 유리(Gm)의 점도를 높게 함으로써 제 1 교반 포트(6)에의 용융 유리의 공급을 정지하거나 또는 감소시킨다. 그 결과, 도 5b에 나타내는 바와 같이 제 1 교반 포트(6), 하류측 접속 파이프(14), 제 2 교반 포트(7), 냉각 파이프(8), 포트(9) 및 도입 파이프(11)가 실질적으로 빈 상태로 된다. 또한, 제 1 교반 포트(6) 및 하류측 접속 파이프(14)는 실질적으로 빈 상태가 아니어도 좋고, 제 2 교반 포트(7)로의 용융 유리(Gm)의 유입을 억제할 수 있는 정도로 용융 유리(Gm)의 액면이 저하한 상태이어도 좋다.
여기서, 「실질적으로 빈 상태」란 이하의 상태를 의미한다. 제 2 교반 포트(7)에 대해서는 내부 공간이 완전히 빈 상태인 경우에 추가하여 용융 유리(Gm)가 남아 있어도 그 액면 높이가 유출구(7b)의 하단보다도 낮은 상태에 있는 경우도 포함한다(제 1 교반 포트(6)도 마찬가지임). 냉각 파이프(8)에 대해서는 내부 유로가 완전히 빈 상태인 경우에 추가하여 용융 유리(Gm)가 내부 유로의 저부에 약간 남아 있는 경우도 포함한다. 또한, 포트(9)에 대해서도 내부 공간이 완전히 빈 상태인 경우에 추가하여 용융 유리(Gm)가 내부 공간의 잘록한 부분 등에 약간 남아 있는 경우도 포함한다.
이 상태에서 도 5c에 나타내는 바와 같이 냉각 파이프(8)를 제 2 교반 포트(7)로부터 떼어 놓는다. 이 시점에서는 제 2 교반 포트(7) 및 냉각 파이프(8)로부터의 용융 유리의 유출은 생기지 않는다. 따라서, 안전하게 양자(7, 8)를 떼어 놓을 수 있다. 그 후, 도 5d에 나타내는 바와 같이 제 2 교반 포트(7)의 유출구(7b)를 막음 부재(15)로 폐쇄한다. 이 실시형태에서는 막음 부재(15)는 내부를 냉각수가 유통하는 수냉판이다. 그 후, 중간 접속 파이프(13)를 원래의 온도로 승온하여 제 1 교반 포트(6)의 드레인 구멍(6g)을 폐쇄한다. 이것에 의해 제 2 교반 포트(7)로 용융 유리(Gm)가 유입하여 이미 기술한 도 4에 나타내는 상태로 된다. 이 경우, 제 1 교반 포트(6)의 드레인 구멍(6g) 및 제 2 교반 포트(7)의 드레인 구멍(7g)으로부터 용융 유리(G)의 배출을 개시하고 나서 제 1 교반 포트(6) 및 제 2 교반 포트(7)가 용융 유리(Gm)를 보유한 상태로 될 때까지의 동안은 제 1 교반 포트(6) 및 제 2 교반 포트(7)의 변형을 방지하는 관점으로부터 제 1 교반 포트(6) 및 제 2 교반 포트(7)의 온도를 고온으로 유지하는 것이 바람직하다. 그 때, 제 1 교반 포트(6) 및 제 2 교반 포트(7)의 산화가 약간 진행되지만, 산화는 경미함과 아울러 발생한 백금 입자 등이 제 1 교반 포트(6)의 드레인 구멍(6g)이나 제 2 교반 포트(7)의 드레인 구멍(7g)으로부터 배출되므로 유리 물품의 품질 저하는 실질적으로 생기지 않는다.
상기 실시형태는 이송 용기로서 2개의 교반 포트(6, 7)를 갖는 경우를 예시했지만, 교반 포트가 이것 이외의 개수인 경우에는 이하에 나타내는 바와 같은 방법이 채용된다.
도 6에 나타내는 바와 같이 이송 용기로서 3개 이상(도시예에서는 3개)의 교반 포트(16, 17, 18)를 갖는 경우에는 가장 하류측에 위치하는 교반 포트(18)와 냉각 파이프(8)를 떼어 놓는 순서는 다음과 같이 된다. 즉, 가장 하류측에 위치하는 교반 포트(18)가 상기 제 2 교반 포트(7)와 같은 동작을 행하고, 가장 하류측에 위치하는 교반 포트(18)의 상류측에 위치하는 가장 가까운 교반 포트(17)가 상술의 제 1 교반 포트(6)와 같은 동작을 행한다. 그것보다도 상류측에 위치하는 교반 포트(16)의 드레인 구멍(16g)은 상시 폐쇄된 상태를 유지한다. 그리고, 떼어 놓기가 완료된 시점에서는 가장 하류측의 교반 포트(18)의 유출구(18b)가 막음 부재에 의해 폐쇄되고, 그 드레인 구멍(18g)으로부터만 용융 유리(Gm)가 계속 배출된다.
도 7a 및 도 7b는 교반 포트(19)가 1개인 경우에 교반 포트(19)와 냉각 파이프(8)를 떼어 놓는 순서를 예시하고 있다. 도 7a는 양자(19, 8)의 떼어 놓기의 개시 시에 있어서의 양태를 예시하고 있다. 동 도면에 나타내는 바와 같이 교반 포트(19) 및 냉각 파이프(8)가 용융 유리(Gm)를 보유하고 있는 상태로부터 교반 포트(19)의 드레인 구멍(19g)으로부터 용융 유리(Gm)를 배출하기 시작한다. 이 시점에서는 교반 포트(19)로 유입하는 용융 유리(Gm)의 유량이 감소하고 있다. 그 때문에 도 7b에 나타내는 바와 같이 교반 포트(19)와 냉각 파이프(8)가 실질적으로 빈 상태로 된다. 여기서의 「실질적으로 빈 상태」는 이미 기술한 바와 같은 의미이며, 도시예에서는 교반 포트(19)에 용융 유리(Gm)가 남아 있지만, 그 액면 높이가 유출구(19b)의 하단보다도 낮아져 있다. 이 후, 도 7c에 나타내는 바와 같이 교반 포트(19)와 냉각 파이프(8)를 떼어 놓는다. 이 상태에서 도 7d에 나타내는 바와 같이 교반 포트(19)의 유출구(19b)를 막음 부재(20)로 폐쇄한다. 이 상태를 유지하여 교반 포트(19)로 유입하는 용융 유리(Gm)의 유량을 증가시킨다. 그 결과, 이송 장치(3)에 있어서의 교반 포트(19)의 상류측 부위가 용융 유리(Gm)를 유동시키면서 보유한 상태로 된다. 또한, 교반 포트(19)로 유입하는 용융 유리(Gm)의 유량의 조정은 예를 들면, 청징 파이프(5)나 중간 접속 파이프(13)에서 행해진다.
본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 이하에 예시하는 바와 같이 다양한 베리에이션이 가능하다.
상기 실시형태에서 교반 포트를 2개 이상 갖는 경우에 있어서는 가장 하류측에 위치하는 교반 포트의 상류측에 위치하는 가장 가까운 교반 포트가 교반 포트 이외의 다른 이송 용기이어도 그 이송 용기가 내저면에 개구되는 드레인 구멍을 갖는 경우에는 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다.
상기 실시형태에서는 가장 하류측에 위치하는 교반 포트의 드레인 구멍으로부터 용융 유리를 계속 배출시킴으로써 그 상류측 부위가 용융 유리를 유동시키면서 보유한 상태로 되도록 했지만, 그 교반 포트의 유출구, 또는 유출구와 드레인 구멍의 양쪽으로부터 용융 유리를 계속 배출시키도록 해도 좋다.
상기 실시형태에서는 가장 하류측에 위치하는 교반 포트와 냉각 파이프 사이를 경계로 해서 상류측 부위와 하류측 부위로 구분했지만, 인접하는 다른 이송 용기이어도 그들 이송 용기 중 상류측에 위치하는 이송 용기로부터 용융 유리를 이미 기술한 바와 같이 적절하게 배출시킬 수 있으면, 그들 이송 용기의 사이를 경계로 해도 좋다. 예를 들면, 냉각 파이프와 포트 사이를 경계로 해서 상류측 부위와 하류측 부위로 구분하고, 냉각 파이프의 유출구에 막음 부재를 배치해도 좋다. 이 경우, 교반 포트의 드레인 구멍으로부터 용융 유리를 배출해도 냉각 파이프 내의 용융 유리가 체류하여 이질 유리로 변질되기 쉽다. 이 때문에 교반 포트와 냉각 파이프 사이를 경계로 해서 상류측 부위와 하류측 부위로 구분하는 것이 바람직하다.
상기 실시형태에서는 어느 하나의 이송 용기로부터 용융 유리를 계속 배출시킴으로써 소요의 이송 용기가 용융 유리를 유동시키면서 보유하도록 했지만, 용융 유리를 유동시키지 않아도 소요의 이송 용기가 용융 유리를 보유한 상태에 있으면 당해 이송 용기의 산화를 저지할 수 있다.
상기 실시형태에서는 인접하는 이송 용기의 사이를 유일의 경계로 해서 상류측 부위와 하류측 부위로 구분했지만, 용융 유리를 보유한 상태에 있는 이송 용기와, 용융 유리를 보유하지 않도록 배출해서 강온한 상태에 있는 이송 용기가 존재하고 있으면, 구분하는 개소나 구분하는 부위의 개수는 특별히 한정되지 않는다.
상기 실시형태에서는 성형 수단이 띠 형상의 판 유리를 성형하는 것이지만, 유리 물품에 대응한 다른 형상으로 성형하는 것이어도 좋다.
1 제조 장치 2 용융로
3 이송 장치 4 성형 수단
5 청징 파이프 5a 유입구
5b 유출구 6 교반 포트
6a 유입구 6b 유출구
6g 드레인 구멍 7 교반 포트
7a 유입구 7b 유출구
7g 드레인 구멍 8 냉각 파이프
8a 유입구 8b 유출구
9 포트 9a 유입구
9b 유출구 10 성형체
15 막음 부재 16 교반 포트
16g 드레인 구멍 17 교반 포트
18 교반 포트 19 교반 포트
20 막음 부재 A1 상류측 부위
A2 하류측 부위 Gm 용융 유리

Claims (8)

  1. 용융로에서 유리 원료를 가열 용융해서 용융 유리를 생성하는 용융 공정과, 유입구와 유출구를 각각 갖는 복수의 이송 용기를 포함하는 이송 장치에 의해 상기용융로로부터 유출한 용융 유리를 이송하는 이송 공정과, 상기 이송 장치로부터 공급된 용융 유리를 성형 수단에 의해 소정 형상으로 성형하는 성형 공정과, 상기 성형 수단을 교환하는 교환 공정을 구비한 유리 물품의 제조 방법으로서,
    상기 교환 공정에서는 상기 성형 공정을 중단한 상태에서 상기 복수의 이송 용기 중 일부의 이송 용기가 용융 유리를 보유한 상태로 함과 아울러, 나머지의 이송 용기가 용융 유리를 보유하지 않도록 배출해서 강온한 상태로 하는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송 장치는 상기 복수의 이송 용기로서 교반 포트와, 당해 교반 포트의 하류측에 인접하는 냉각 파이프를 갖고,
    상기 교환 공정에서는 상기 이송 장치에 있어서의 상기 교반 포트의 유출구보다도 상류측 부위가 용융 유리를 보유한 상태로 함과 아울러, 상기 이송 장치에 있어서의 상기 냉각 파이프의 유입구보다도 하류측 부위가 용융 유리를 보유하지 않도록 배출해서 강온한 상태로 하는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이송 장치는 상기 복수의 이송 용기로서 상기 교반 포트를 복수 갖는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 냉각 파이프가 인접하는 상기 교반 포트의 유출구에서 용융 유리를 막음과 아울러, 당해 교반 포트의 내저면에 개구되는 드레인 구멍으로부터 용융 유리를 배출하면서 당해 교반 포트가 용융 유리를 보유한 상태로 하는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 교반 포트의 유출구의 유로 면적보다도 상기 드레인 구멍의 유로 면적의 쪽이 작은 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 냉각 파이프가 인접하는 상기 교반 포트의 상류측에 위치하는 가장 가까운 이송 용기의 내저면에 개구되는 드레인 구멍으로부터 용융 유리를 배출시킴으로써 당해 교반 포트를 실질적으로 빈 상태로 하고, 이 상태에서 당해 교반 포트의 유출구에 막음 부재를 배치함으로써 용융 유리의 상기 막음을 행하고, 그 후에 당해 교반 포트가 용융 유리를 보유한 상태로 하는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 이송 용기의 내저면에 개구되는 드레인 구멍으로부터 용융 유리를 배출시킴으로써 상기 교반 포트와 상기 냉각 파이프를 실질적으로 빈 상태로 하고, 이 상태에서 당해 교반 포트와 당해 냉각 파이프를 분리시키고, 그런 후에 용융 유리의 상기 막음을 행하는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교환 공정에서는 상기 이송 용기 내의 용융 유리의 온도를 조업 시의 온도보다도 저하시키는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.
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