KR20220031548A - 유리 물품의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
용융로(2)로부터 성형 장치(4)까지 용융 유리(Gm)를 이송하는 이송 장치(3)에 용융 유리(Gm)의 상태를 조정하는 상태 조정조(7)를 배비하고, 상태 조정조(7)가 중심 축선이 상하 방향을 따르고 또한 상단에 개구부(16)를 갖는 통상부(13)와, 통상부(13)의 개구부(16)를 덮는 덮개체(21)를 구비한다.
Description
본 발명은 유리 물품의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 용융로로부터 성형 장치까지 용융 유리를 이송하는 이송 장치에 배비(配備)되는 상태 조정조의 개량에 관한 것이다.
이미 알고 있는 바와 같이, 유리 물품의 제조 장치는 유리 원료로부터 용융 유리를 생성하는 용융로와, 용융 유리를 성형하는 성형 장치와, 용융로로부터 유출한 용융 유리를 성형 장치까지 이송하는 이송 장치를 구비한다. 이송 장치에는 상류측으로부터 순서대로, 예를 들면 청징조, 교반조, 상태 조정조 등이 배비된다.
청징조는 용융로로부터 유출한 용융 유리 중의 기포를 제거한다. 교반조는 스터러로 용융 유리를 교반해서 균질화한다. 상태 조정조는 성형 장치에 용융 유리를 공급하기 직전에 주로 용융 유리의 점도나 유량을 조정한다.
상태 조정조는 조 내에서의 용융 유리의 흐름이 정체되기 쉽기 때문에, 용융 유리의 액면 주변에서 실투(결정화)를 초래할 우려가 있다. 이 문제에 대해서 특허문헌 1에는 상태 조정조 내에서의 용융 유리의 액면을 저하시킴으로써 실투를 억제하는 것이 개시되어 있다.
그런데, 특허문헌 1에 개시된 상태 조정조는 상단의 개구부가 개방되어 있다. 이 개구부는 용융 유리의 하방을 향하는 흐름을 막는 플런저의 삽입구로서의 역활을 한다. 또한 개구부로부터는 상태 조정조 내의 가스(주로 용융 유리가 기화한 증기)가 외부로 방출된다. 그러나, 종래에 있어서는 이 방출되는 가스에 대해서 착안되지 않고, 그대로 방치되어 있는 것이 실정이다. 이것은 청징조에서 용융 유리 중의 기포의 대부분이 제거되므로, 상태 조정조에서는 기포에 의한 가스의 발생이 미량이다라고 생각되어지고 있던 것에 의한다.
본 발명자 등은 예의 연구를 거듭한 결과, 성형 장치로 용융 유리가 성형되고 있을 때에 상태 조정조의 개구부로부터 방출되는 가스에 기인해서 여러가지 폐해가 생길 수 있는 것을 지견했다.
그 폐해의 일례를 설명하면, 상태 조정조 내의 용융 유리 중에는 청징제로서의 산화 주석 등이 잔존하고 있다. 상태 조정조의 상단의 개구부가 개방되어 있으면, 잔존하는 산화 주석 등이 휘발하는 것에 기인해서 개구부 부근의 내면에 휘발물이 부착될 수 있다. 또한, 개구부 부근은 외기의 영향을 받아서 온도가 저하되어 있으므로, 휘발물이 액화 또는 고화해서 부착되기 쉽고 또한 부착 후의 휘발물의 응집 등도 생기기 쉬운 상태가 된다. 이러한 것과 더불어, 개구부 부근의 내면에 부착된 휘발물은 시간경과에 의해 용융 유리 중에 낙하해서 이물이 된다. 그 결과, 제품인 유리 물품의 품질 저하 또는 제품 수율의 악화가 생긴다.
이상의 관점에서 본 발명은 이송 장치에 배비되는 상태 조정조의 개구부가 개방되어 있음으로써 생길 수 있는 폐해를 회피하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명의 제 1의 측면은 용융로로부터 성형 장치까지 용융 유리를 이송하는 이송 장치에 용융 유리의 상태를 조정하는 상태 조정조를 배비한 유리 물품의 제조 장치로서, 상기 상태 조정조는 중심 축선이 상하 방향을 따르고 또한 상단에 개구부를 갖는 통상부와, 상기 통상부의 개구부를 덮는 덮개체를 구비하는 것에 특징지어진다.
이 유리 물품의 제조 장치에 의하면, 특히, 성형 장치에 의해 용융 유리를 성형하고 있을 때에 통상부의 개구부가 덮개체로 덮여진다. 그 때문에 통상부의 개구부가 개방되어 있음으로써 생길 수 있는 폐해를 회피할 수 있다. 구체적으로는 상태 조정조 내의 용융 유리 중에 잔존하는 산화 주석 등이 휘발해도, 통상부의 개구부 부근이 항상 고온으로 유지되어 있는 점에서 휘발물이 액화 또는 고화해서 개구부 부근의 내면에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에 부착된 휘발물이 용융 유리 중에 낙하해서 이물이 되는 사태를 적절하게 억지할 수 있다. 또한 개구부로부터의 방열량이 대폭 감소되므로, 용융 유리의 액면 부근에서의 실투를 미연에 방지하는 효과도 얻어진다. 이상의 결과, 제품인 유리 물품의 품질향상 또는 제품 수율의 개선을 실현할 수 있다.
이 경우, 상기 덮개체는 내화물과, 상기 내화물의 적어도 하면을 덮는 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 복설재(覆設材)를 갖는 것이 바람직하다. 여기에서, 「복설재」란 판(박판) 또는 용사에 의한 층 등을 의미한다. 또한 여기에서 말하는 「내화물」은 예를 들면 덴스지르콘, 뮬라이트, 알루미나계, 지르코니아계 등의 내화물을 의미한다.
이렇게 하면, 덮개체의 침식되기 쉬운 부위인 하면이 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 복설재로 덮여지므로, 덮개체의 침식 등을 효율 좋게 억지해서 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 덮개체의 전체를 백금 또는 백금 합금으로 형성한 경우에는 비용 상승이나 중량증가를 초래하지만, 내화물을 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 복설재로 덮도록 하면, 저비용화나 경량화가 실현된다.
이상의 구성에 있어서, 상기 통상부는 그 상단에 상기 덮개체의 외주단으로부터 외주측으로 비어져 나오는 플랜지를 갖고, 상기 상태 조정조는 상기 플랜지에 있어서의 덮개체로부터 비어져 나오는 부위의 상측에 장착된 냉각관과, 상기 통상부의 상단과 상기 덮개체 사이의 극간으로부터 유출해서 상기 냉각관을 향하는 가스의 유량을 저감하는 유량 저감 수단을 구비하도록 해도 좋다.
이렇게 하면, 예를 들면 상태 조정조의 통전가열이 양호하게 행해진다. 상세하게는 상태 조정조는 내부의 용융 유리의 온도조정 등을 위해서 통전 가열되는 것이 통례이다. 그리고, 상태 조정조를 통전가열하기 위한 전극은 레이아웃의 관점에서 상기 플랜지에 장착되는 것도 통례이다. 그 때문에 플랜지가 냉각관에 의해 냉각되고, 이것에 따라 전극이 열로부터 보호된다. 이 경우, 냉각관은 플랜지의 상측에 장착되어 있다. 그 때문에 상태 조정조 내에서 용융 유리로부터 발생한 가스(주로 용융 유리가 기화한 증기)가 통상부의 상단과 덮개체 사이의 극간으로부터 유출한 경우에는 가스가 플랜지의 상방을 흘러서 냉각관에 닿을 수 있다. 이 가스가 고온이기 때문에, 냉각관이 산화에 의해 부식되는 등 해서 손상 또는 파손될 우려가 있다. 그리고, 냉각관이 깨져 버린 경우에는 냉각관으로부터 새어 나온 냉각액이 통상부의 상단과 덮개체 사이의 극간을 통해서 상태 조정조 내에 낙하할 우려가 있다. 이것에 대해서는 냉각관을 향하는 가스의 유량을 저감하는 유량 저감 수단이 설치되어 있으므로, 냉각관에 가스가 닿기 어려워지져서 냉각관의 손상이나 파손의 발생 확률을 작게 할 수 있다.
이 경우, 상기 유량 저감 수단은 상기 덮개체에 형성된 가스 유로이어도 좋다.
이렇게 하면, 덮개체에 형성된 가스 유로가 통상부의 상단과 덮개체 사이의 극간에 우선해서 내부의 가스를 유출시킴으로써 냉각관을 향하는 가스의 유량을 저감할 수 있다. 따라서, 덮개체가 유량 저감 수단을 구축하기 위해서 유효하게 이용되고, 저렴하며 콤팩트한 유량 저감 수단이 실현된다.
이 구성에 있어서, 상기 가스 유로의 유입구와 유출구가 평면에서 볼 때 상이한 위치에 형성 되어 있어도 좋다.
여기에서, 가스 유로의 유출구 부근은 외기의 영향을 받아서 온도가 저하되어 있으므로, 산화 주석 등의 휘발물이 유출구의 내주면에 부착되기 쉬워진다. 그 때문에 부착된 휘발물이 시간경과에 따라 용융 유리 중에 낙하할 우려가 있다. 이것에 대해서는 유출구와 유입구의 평면에서 볼 때의 위치가 상이함으로써, 유출구의 내주면에 부착된 휘발물이 연직하방을 향해서 낙하하는 경로에 유입구가 존재하지 않게 된다. 이것에 의해, 휘발물이 유입구를 통과해서 용융 유리 중에 낙하하는 사태가 회피될 수 있다.
이 구성에 있어서, 상기 가스 유로의 유입구와 유출구가 상기 가스의 흐름 방향이 상이하도록 형성 되어 있어도 좋다.
이렇게 하면, 유입구와 유출구에서 가스의 흐름 방향이 상이함으로써, 유출구의 내주면에 부착된 휘발물이 낙하해도, 가스 유로의 도중에 정지하기 쉬워지고, 유입구에 도달하기 어려워진다. 이것에 의해서도, 휘발물이 유입구를 통과해서 용융 유리 중에 낙하하는 사태가 회피될 수 있다.
또한 상기 유량 저감 수단은 상기 덮개체의 외주단과 상기 냉각관 사이에 배치된 차폐벽이어도 좋다.
이렇게 하면, 용융 유리로부터 발생한 가스가 통상부의 상단과 덮개체 사이의 극간으로부터 유출해도, 차폐벽에 의해 그 가스가 냉각관에 닿는 것이 저지된다. 그 결과, 냉각관의 손상이나 파손의 발생 확률을 작게 할 수 있다.
또한, 상기 통상부는 그 상단에 플랜지를 갖고, 상기 상태 조정조는 상기 플랜지에 장착된 냉각관을 구비하고, 상기 냉각관은 상기 플랜지의 하측에 장착되는 구성으로 해도 좋다.
이렇게 하면, 용융 유리로부터 발생한 가스가 통상부의 상단과 덮개체 사이의 극간으로부터 유출해도, 그 가스는 플랜지의 상방을 흐르기 때문에, 플랜지의 하측에 장착되어 있는 냉각관에는 닫지 않게 된다. 이것에 의해, 냉각관의 손상이나 파손이 확실하게 회피될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명의 제 2의 측면은 용융로로부터 성형 장치까지 용융 유리를 이송 장치에 의해 이송하는 이송 공정을 구비하고, 상기 이송 공정에서는 상기 이송 장치에 배비한 상태 조정조에 의해 용융 유리의 상태를 조정하는 상태 조정 처리를 행하는 유리 물품의 제조 방법으로서, 상기 상태 조정조는 중심 축선이 상하 방향을 따르고 또한 상단에 개구부를 갖는 통상부와, 덮개체를 갖고, 상기 상태 조정 처리를 행할 때에 상기 통상부의 개구부를 상기 덮개체가 덮는 것에 특징지어진다.
이 제조 방법에 의하면, 전술의 제조 장치의 경우와 동일하게 해서 휘발물의 용융 유리 중에의 낙하가 적절하게 억지될 수 있다.
본 발명에 의하면, 이송 장치에 배비되는 상태 조정조의 개구부가 개방되어 있음으로써 생길 수 있는 폐해가 억지된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유리 물품의 제조 장치의 전체구성을 나타내는 개략 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에서 사용되는 덮개체의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에서 사용되는 덮개체의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태의 문제점을 설명하기 위한 종단 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 종단 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 B-B선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 종단 정면도이다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 종단 정면도이다.
도 12는 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 13은 도 12의 C-C선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
도 14는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 15는 도 14의 D-D선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
도 16은 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 17은 도 16의 E-E선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
도 18은 본 발명의 제 9 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 19는 도 18의 F-F선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에서 사용되는 덮개체의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에서 사용되는 덮개체의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태의 문제점을 설명하기 위한 종단 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 종단 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 B-B선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 종단 정면도이다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 종단 정면도이다.
도 12는 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 13은 도 12의 C-C선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
도 14는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 15는 도 14의 D-D선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
도 16은 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 17은 도 16의 E-E선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
도 18은 본 발명의 제 9 실시형태에 따른 상태 조정조의 상부구조를 나타내는 사시도이다.
도 19는 도 18의 F-F선을 따라서 절단한 종단 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 따른 유리 물품의 제조 장치 및 제조 방법에 대해서 첨부 도면을 참조해서 설명한다.
[유리 물품의 제조 장치]
도 1은 본 발명에 따른 유리 물품의 제조 장치의 전체구성을 예시하고 있다. 동 도면에 나타내듯이, 이 제조 장치(1)는 크게 구분하면, 상류단에 배비되어서 유리 원료로부터 용융 유리(Gm)를 생성하는 용융로(2)와, 용융로(2)로부터 유출한 용융 유리(Gm)를 하류측을 향해서 이송하는 이송 장치(3)와, 이송 장치(3)로부터 공급되는 용융 유리(Gm)를 띠형상의 판유리(Gp)로 성형하는 성형 장치(4)를 구비한다.
이송 장치(3)는 상류측으로부터 순서대로 청징조(5)와, 1개 또는 복수개(도예에서는 2개)의 교반조(6)와, 상태 조정조(7)를 갖는다. 청징조(5)는 용융로(2)로부터 유출한 용융 유리(Gm) 중의 기포를 제거한다. 교반조(6)는 스터러(8)로 용융 유리(Gm)를 교반해서 균질화한다. 상태 조정조(7)는 성형 장치(4)에 용융 유리(Gm)를 공급하기 직전에 주로 용융 유리(Gm)의 점도나 성형 장치(4)에 공급하는 용융 유리(Gm)의 유량을 조정한다.
용융로(2)는 상류측 접속 파이프(9)를 개재해서 청징조(5)에 연통하고 있다. 청징조(5)는 중간 접속 파이프(10)를 개재해서 상류측의 교반조(6)에 연통하고 있다. 상류측의 교반조(6)는 하류측 접속 파이프(11)를 개재해서 하류측의 교반조(6)에 연통하고 있다. 하류측의 교반조(6)는 냉각 파이프(12)를 개재해서 상태 조정조(7)에 연통하고 있다. 상태 조정조(7)는 대경 파이프로서의 통상부(13)와, 원뿔 파이프로서의 축경부(14)와, 소경 파이프로서의 하방부(15)로 구성된다. 통상부(13)는 중심 축선이 상하 방향을 따르고 또한 상단에 개구부(16)를 갖는다. 축경부(14)는 통상부(13)의 하단에 연결되고 또한 하방으로 이행함에 따라 내경이 점차 작게 되어 있다. 하방부(15)는 축경부(14)의 하단에 연결되어 있다. 상태 조정조(7)의 유입구(17)는 통상부(13)의 측벽에 형성되고, 냉각 파이프(12)로 통하고 있다. 상태 조정조(7)의 유출구(18)는 하방부(15)의 하단 개구부로 된다.
성형 장치(4)는 오버플로우 다운드로우법에 의해 용융 유리(Gm)를 유하시켜서 판유리(Gp)를 성형하는 성형체(19)와, 성형체(19)에 용융 유리(Gm)를 안내하는 대경의 도입 파이프(20)를 갖는다. 도입 파이프(20) 내에는 상태 조정조(7)의 하방부(15)가 삽입되고, 하방부(15)의 하단부는 도입 파이프(20) 내의 용융 유리(Gm) 중에 침지되어 있다. 이 구성에 의해, 상태 조정조(7)로부터 도입 파이프(20)에 용융 유리(Gm)가 공급되도록 되어 있다.
[유리 물품의 제조 방법]
본 발명에 따른 유리 물품의 제조 방법은 용융로(2)에서 유리 원료를 가열해서 용융 유리(Gm)를 생성하는 용융 공정과, 용융로(2)로부터 성형 장치(4)까지 용융 유리(Gm)를 이송 장치(3)에 의해 이송하는 이송 공정과, 이송 장치(3)로부터 공급된 용융 유리(Gm)를 성형 장치(4)에 의해 성형하는 성형 공정을 구비한다. 성형 공정에서는 오버플로우 다운법에 의해 유리 물품이 성형된다. 이송 공정에서는 이송 장치(3)에 배비한 상태 조정조(7)에 의해 용융 유리(Gm)의 상태를 조정하는 상태 조정 처리가 행해진다.
이하, 본 발명의 주요부인 상태 조정조(7)의 상부에 대한 제 1∼제 9 실시형태를 설명한다.
[제 1 실시형태]
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 상태 조정조(7)의 상부구조를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A선을 따라서 절단한 종단 정면도이다. 이들 각 도면에 나타내듯이, 이송 공정 및 성형 공정의 실행시에는 통상부(13)의 상단의 개구부(16)가 덮개체(21)에 의해 덮여져 있다. 상세하게 설명하면, 통상부(13)는 상단에 플랜지(22)를 갖는다. 덮개체(21)는 개구부(16)를 덮는 상태에서 플랜지(22)의 내주측 부위(22a)에 적재되어 있고, 용이하게 부착 및 분리가 가능하다. 통상부(13)는 백금 또는 백금 합금으로 형성되어 있다. 플랜지(22)는 백금 또는 백금 합금 또는 그 밖의 금속으로 형성되어 있다. 여기에서, 도시예에서는 통상부(13)의 개구부(16)의 개구 면적이 통상부(13)의 관로면적과 실질적으로 동일한 크기이지만, 전자가 후자보다도 작아도 좋고 또는 커도 좋다. 또한 용융 유리(Gm)의 액면(GL)의 높이는 통상부(13)에 형성된 유입구(17)(도 1 참조)의 상단과 하단 사이의 중간위치(특히 상단 부근 위치)인 것이 바람직하다.
플랜지(22)의 외주측 부위(22b)는 덮개체(21)의 외주단(21a)으로부터 비어져 나오고 있다. 이 플랜지(22)의 외주측 부위(22b)의 상측에 냉각관(23)이 장착되어 있다. 상세하게는 냉각관(23)은 플랜지(22)의 외주측 부위(22b)의 상면에 둘레방향을 따라 대략 일주하도록 고정되어 있다. 그리고, 이 냉각관(23)의 관 내를 냉각액이 순환함으로써 플랜지(22)의 특히 외주측 부위(22b)가 냉각되어 있다. 플랜지(22)의 외주측 부위(22b)에는 상태 조정조(7)를 통전가열하기 위한 전극(도시 생략)이 부착되어 있다.
도 4는 덮개체(21)의 구성을 나타내는 사시도이다. 동 도면에 나타내듯이, 덮개체(21)는 복수개(도예에서는 2개)의 내화물(24)과, 이들 내화물(24)을 덮는 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 복설재로서의 박판(25)으로 구성된다. 박판(25)으로서는 2개의 내화물(24)의 하면을 덮는 하부 박판(25a)과, 2개의 내화물(24)의 외주면 전체 둘레를 덮는 외주 박판(25b)과, 2개의 내화물(24)의 상호간에 개재된 구획 박판(25c)을 갖는다. 이들 각 박판(25a, 25b, 25c)은 일체화되어 있다. 또, 도 5에 나타내듯이, 2개의 내화물(24)을 각각 따로따로 하부 박판(25a)과 외주 박판(25b)과 구획 박판(25c)으로 덮고, 2매의 구획 박판(25c)을 이반할 수 있도록 접촉시키거나, 또는 이반할 수 없도록 접합시키는 구성으로 해도 좋다. 또한 박판(25)은 내화물(24)의 상면을 포함하는 전표면을 덮는 것이어도 좋고, 또는 내화물(24)의 하면만을 덮는 것이어도 좋다. 또, 복설재는 박판(25)에 한정되지 않고, 내화물(24)에 용사를 함으로써 형성되는 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 층이어도 좋다. 여기에서, 내화물(24)은 예를 들면, 덴스지르콘, 뮬라이트, 알루미나계, 또는 지르코니아계 등으로 이루어지는 내화물이다(이하에 기술하는 「내화물」도 동일).
이 제 1 실시형태에 따른 유리 물품의 제조 장치(1)에 의하면, 이하에 나타내는 바와 같은 작용 효과를 발휘한다. 성형 장치(4)에 의해 용융 유리(Gm)를 성형할 때는 상태 조정조(7)에 있어서의 통상부(13)의 개구부(16)가 덮개체(21)에 의해 덮여져 있다. 그 때문에 개구부(16)가 개방되어 있음으로써 생길 수 있는 폐해가 회피될 수 있다. 구체적으로는 상태 조정조(7) 내의 용융 유리(Gm) 중에 잔존하는 산화 주석 등이 휘발해도, 통상부(13)의 개구부(16) 부근이 항상 고온으로 유지되어 있는 점에서 휘발물이 액화 또는 고화해서 개구부 부근의 내면에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에 부착된 휘발물이 용융 유리(Gm) 중에 낙하해서 이물이 되는 사태를 적절하게 억지할 수 있다. 또한 개구부(16)로부터의 방열량이 대폭 감소하므로, 용융 유리(Gm)의 액면(GL) 부근에서의 실투를 미연에 방지하는 효과도 얻어진다. 이상의 결과, 제품인 유리 물품(유리판)의 품질향상 또는 제품 수율의 개선을 실현할 수 있다.
또한 덮개체(21)는 침식되기 쉬운 부위인 하면이 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 박판(복설재)(25)으로 덮여져 있으므로, 덮개체(21)의 침식 등을 효율 좋게 억지해서 내구성을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 덮개체(21)의 전체를 백금 또는 백금 합금으로 형성하고 있으면, 비용 상승이나 중량증가를 초래하지만, 내화물(24)을 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 박판(25)으로 덮음으로써, 저비용화나 경량화가 실현된다.
또, 상술의 제 1 실시형태에 따른 구성에서는 도 6에 과장해서 나타내듯이, 통상부(13)의 상단과 덮개체(21) 사이의 극간(26)을 통해서, 내부의 가스(주로 용융 유리가 기화한 증기)가 유출할 우려가 있다. 가스가 극간(26)을 통해서 화살표(a)로 나타내듯이 유출한 경우, 그 가스는 플랜지(22)의 외주측 부위(22b)의 상방을 외주측을 향해서 흘러 냉각관(23)에 닿을 수 있다. 가스는 고온이므로, 냉각관(23)이 산화에 의해 부식되는 등해서 손상 또는 파손될 우려가 있다. 그리고, 냉각관(23)이 깨져 버린 경우에는 냉각관(23)으로부터 새어 나온 냉각액이 극간(26)을 통해서 상태 조정조(7) 내에 낙하할 우려가 있다.
[제 2 실시형태]
이러한 문제를 회피한 것이 본 발명의 제 2 실시형태이다. 도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 상태 조정조(7)의 상부구조를 나타내는 종단 정면도이다. 동 도면에 나타내듯이, 덮개체(21)의 중앙부에는 내부의 가스를 화살표(b)로 나타내듯이 상방을 향해서 유출시키는 관통구멍(27)이 형성되어 있다. 이 관통구멍(27)의 내주면도 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 복설재로 덮여져 있다. 그 밖의 구성은 상술의 제 1 실시형태와 동일하기 때문에, 양 실시형태에서 공통되는 구성요소에 대해서는 도 7에 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다. 이렇게 하면, 내부의 가스는 상기 극간(26)에 우선하고, 관통구멍(27)으로부터 화살표(b)로 나타내는 상방향을 향해서 유출하므로, 냉각관(23)에 그 가스가 닿기 어려워진다고 하는 이점이 얻어진다. 또한 관통구멍(27)은 용융 유리(Gm)의 하방을 향하는 흐름을 막는 플런저를 사용할 때, 플런저의 샤프트를 삽입통과하는 구멍으로서 유효 이용될 수 있다.
상술의 제 2 실시형태에 따른 구성에서는 덮개체(21)에 형성한 관통구멍(27)의 내주면의 유출측(상부)이 외기의 영향을 받아서 온도가 저하된다. 그 때문에 관통구멍(27)의 내주면의 유출측은 산화 주석 등의 휘발물이 액화 또는 고화해서 부착되기 쉽고 또한 부착 후의 휘발물의 응집 등도 생기기 쉬운 상태가 된다. 그리고, 관통구멍(27)의 내주면의 유출측에 부착된 휘발물은 시간경과에 의해 용융 유리(Gm) 중에 낙하해서 이물이 될 우려가 있다. 또, 이 경우의 휘발물의 부착량은 종래의 상태 조정조의 개구부를 개방하고 있는 경우에 개구부의 내면 부근에 부착되는 휘발물의 부착량과 비교해서 경미하다.
[제 3 실시형태]
이러한 문제를 회피한 것이 본 발명의 제 3 실시형태이다. 도 8은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 상태 조정조(7)의 상부구조를 나타내는 사시도이며, 도 9는 도 8의 B-B선을 따라서 절단한 종단 정면도이다. 이들 각 도면에 나타내듯이, 덮개체(21)에는 가스 유로(30)가 형성되어 있다. 상세하게 설명하면, 덮개체(21)는 통상부(13)의 상단 및 플랜지(22)의 내주측 부위(22a)의 상면을 덮는 평판형상의 베이스 벽부(31)와, 베이스 벽부(31) 위에 설치된 환형상 또는 통형상의 측벽부(32)와, 측벽부(32)의 상방을 덮는 평판형상의 천장벽부(33)를 구비하고 있다. 그리고, 가스 유로(30)는 유입구(34)와, 유입구로 통하는 내부공간(35)과, 내부공간(35)으로 통하는 유출구(36)로 구성된다. 유입구(34)는 베이스 벽부(31)의 중앙부에 형성된 관통구멍이다. 내부공간(35)은 측벽부(32)와 천장벽부(33)에 의해 포위된 공간이다. 유출구(36)는 측벽부(32)의 둘레방향 1개소의 상부에 형성된 노치부이다. 이 경우, 유입구(34)와 유출구(36)에서는 평면에서 볼 때의 위치가 상이하다. 또한 유입구(34)의 중심 축선은 연직방향을 따르는 것에 대해서, 유출구(36)의 중심 축선은 수평 방향을 따르고 있다. 따라서, 유입구(34)에서의 가스의 흐름 방향은 연직방향을 대략 따르는 상방향(화살표(c) 방향)인 것에 대해서, 유출구(36)에서의 가스의 흐름 방향은 수평 방향을 대략 따르는 횡 방향(화살표(d) 방향)이다.
여기에서, 베이스 벽부(31)는 상술의 제 2 실시형태(도 7 참조)에 있어서의 덮개체(21)와 동일한 구성이다. 또한 측벽부(32) 및 천장벽부(33)는 모두 내화물만으로 형성되는 것이 바람직하지만, 이들 내화물의 적어도 가스와 접촉하는 부위는 백금 또는 백금 합금의 복설재로 덮여져 있어도 좋다. 여기에서, 유입구(34)의 개구 면적을 M1로 하고, 개구부(16)의 개구 면적을 M2로 한 경우, M1/M2는 하한값이 1/200이며, 상한값이 1/10인 것이 바람직하고, 하한값이 1/100이며, 상한값이 1/20인 것이 보다 바람직하다. 또한 유출구(36)의 개구 면적은 유입구(34)의 개구 면적보다도 작게 되어 있다. 또한, 유출구(36)의 높이 위치는 냉각관(23)의 상부의 높이 위치와 같은 정도 또는 그것보다도 높게 되어 있다. 또, 유출구(36)는 측벽부(32)의 둘레방향 1개소에 한정되지 않고, 둘레방향의 복수 개소에 형성해도 좋다.
이 제 3 실시형태에 따른 유리 물품의 제조 장치(1)에 의하면, 이하에 나타내는 바와 같은 작용 효과를 발휘한다. 상태 조정조(7) 내의 가스는 상기 극간(26)에 우선하고, 가스 유로(30)의 유입구(34)로부터 내부공간(35)에 유입한 후, 유출구(36)로부터 외부로 유출한다. 이 경우, 유출구(36)의 내주면은 외기의 영향을 받아서 온도가 저하되고 있으므로, 그 내주면에는 가스에 포함되어 있는 산화 주석 등의 휘발물이 액화 또는 고화해서 부착되기 쉽다. 그리고, 휘발물이 유출구(36)의 내주면에 부착된 경우에는 그 휘발물이 시간경과에 의해 낙하할 우려가 있다. 그러나, 유입구(34)와 유출구(36)에서는 평면에서 볼 때의 위치 및 가스의 흐름 방향이 상이하기 때문에, 휘발물이 낙하하는 경로에는 유입구(34)가 존재하지 않고, 휘발물은 유출구(36)의 내주면의 저부나 베이스 벽부(31)의 상면에서 수용된다. 그 때문에 휘발물의 용융 유리(Gm) 중에의 낙하가 저지된다. 또, 유입구(34)의 내주면은 외기의 영향을 받기 어렵기 때문에, 고온으로 유지된다. 그 때문에 유입구(34)의 내주면에 산화 주석 등의 휘발물이 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한 유출구(36)의 높이 위치는 냉각관(23)의 상단의 높이 위치와 같은 정도 또는 그것보다도 높게 되므로, 유출구(36)로부터 화살표(d) 방향으로 유출한 가스는 냉각관(23)에 닿기 어렵게 된다. 또, 유출구(36)로부터 유출한 가스는 외기보다도 고온이기 때문에, 그 가스가 유출 직후부터 서서히 상방을 향한다. 따라서, 그 가스가 냉각관(23)에 닿는 사태가 보다 확실하게 회피될 수 있다.
[제 4 실시형태]
도 10은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 상태 조정조(7)의 상부구조를 나타내는 종단 정면도이다. 동 도면에 나타내듯이, 이 제 4 실시형태에 따른 구성이 상술의 제 3 실시형태에 따른 구성과 상이한 점은 덮개체(21)의 베이스 벽부(31)에 수용 부재(37)를 설치한 것에 있다. 이 수용 부재(37)는 베이스 벽부(31)의 하부로부터 하방으로 연장되는 수하부(37a)와, 수하부(37a)의 하단으로부터 횡 방향(수평 방향)으로 연장되는 수용부(37b)를 갖는다. 수용부(37b)는 용융 유리(Gm)의 액면(GL)의 상부공간에 배치된다. 이 수용부(37b)의 면적(평면에서 볼 때의 면적)은 유입구(34)의 개구 면적보다도 크게 되고, 평면에서 볼 때에 유입구(34)가 수용부(37b)의 상면영역 내에 포함된다. 그 밖의 구성은 상술의 제 3 실시형태에 따른 구성과 동일하기 때문에, 양 실시형태에서 공통되는 구성요소에 대해서는 도 10에 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다. 이 제 4 실시형태에 따른 구성에 의하면, 유입구(34)의 내주면에 부착된 휘발물이 낙하하고, 또는 내부공간(35)으로부터 유입구(34)를 통해서 휘발물이 낙하해도, 그 휘발물은 수용 부재(37)의 수용부(37b)에서 수용된다. 따라서, 휘발물이 용융 유리(Gm) 중에 낙하해서 백금 이물 등이 되는 사태를 보다 한층 확실하게 억지할 수 있다. 이것 이외의 작용 효과는 상술의 제 3 실시형태와 실질적으로 동일하다.
[제 5 실시형태]
도 11은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 상태 조정조(7)의 상부구조를 나타내는 종단 정면도이다. 동 도면에 나타내듯이, 이 제 5 실시형태에 따른 구성이 상술의 제 3 실시형태에 따른 구성과 상이한 점은 덮개체(21)의 베이스 벽부(31)의 중앙부로부터 일방측에 편의한 위치에 유입구(34)를 형성하고, 천장벽부(33)의 중앙부로부터 타방측에 편의한 위치에 유출구(36)를 형성한 것에 있다. 따라서, 유입구(34)와 유출구(36)는 평면에서 볼 때의 위치가 상이하다. 이 경우, 유입구(34)에서의 가스의 흐름 방향과, 유출구(36)에서의 가스의 흐름 방향은 동일하며, 어느 것이나 연직선을 대략 따르는 상방향(화살표(e) 방향 및 화살표(f) 방향)이다. 또, 측벽부(32)에는 노치부가 형성되어 있지 않다. 또한 가스 유로(30)의 내부공간(35)은 상술의 제 3 실시형태보다도 횡 방향으로 넓어져 있다. 그 밖의 구성은 상술의 제 2 예와 동일하기 때문에, 양 예에서 공통되는 구성요소에 대해서는 도 14에 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다. 이 제 5 실시형태에 따른 구성에 의하면, 유입구(34)와 유출구(36)에서는 평면에서 볼 때의 위치가 상이하므로, 휘발물이 낙하하는 경로에는 유입구(34)가 존재하지 않고, 휘발물은 베이스 벽부(31)의 상면에서 수용된다. 그 때문에 휘발물의 용융 유리(Gm) 중에의 낙하가 저지된다. 또한 유출구(36)로부터 유출하는 가스는 유출 직후부터 상방향(화살표(f) 방향)을 향하기 때문에, 그 가스가 냉각관(23)에 확실하게 닿기 어려워진다.
[제 6 실시형태]
도 12는 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 상태 조정조(7)의 상부구조를 나타내는 사시도이며, 도 13은 도 12의 C-C선을 따라서 절단한 종단 정면도이다. 이 제 6 실시형태에 따른 구성은 덮개체(21)가 플랜지(22)의 내주측 부위(22a) 위에 배치된 환형상 또 통형상의 측벽부(32)와, 측벽부(32)의 상방을 덮는 평판형상의 천장벽부(33)를 구비한다. 가스 유로(30)는 내부공간(35)과 유출구(36)로 구성된다. 내부공간(35)은 측벽부(32)와 천장벽부(33)에 의해 포위되는 공간이다. 유출구(36)는 측벽부(32)의 둘레방향 1개소의 상부에 형성된 노치부이다. 이 제 6 실시형태에 따른 구성에 의하면, 상태 조정조(7) 내의 가스는 통상부(13)의 상단과 측벽부(32) 사이의 극간(26)에 우선하고, 가스 유로(30)의 내부공간(35)을 통과해서 유출구(36)로부터 외부로 유출된다. 이 경우, 유출구(36)의 내주면에 부착된 휘발물이 낙하해도, 그 휘발물은 유출구(36)의 내주면의 저부나 플랜지(22)의 내주측 부위(22a)의 상면, 통상부(13)의 상단면에서 수용된다. 그 때문에 휘발물의 용융 유리(Gm) 중에의 낙하가 저지될 수 있다. 이 경우, 개구부(16)의 상방공간(내부공간(35))은 측벽부(32)와 천장벽부(33)에 의해 포위되어 있기 때문에 고온으로 유지된다. 그 때문에 개구부(16)의 부근은 산화 주석 등의 휘발물이 부착되기 어렵고 또한 부착 후의 휘발물의 응집 등도 생기기 어려운 상태에 있다. 이것에 의해, 개구부(16)의 부근에의 휘발물의 부착이나 응집 등이 회피되고, 개구부(16)의 부근으로부터 휘발물이 용융 유리(Gm) 중에 낙하하는 사태가 저지될 수 있다. 또한 유출구(36)에서의 가스의 흐름 방향은 화살표(g)로 나타내듯이 횡 방향이 되므로, 가스 유로(30)를 통과할 때의 가스의 유통 저항이 커진다. 이것에 의해, 가스 유로(30)를 통과하는 가스의 유량이 과다해지는 사태가 회피될 수 있다. 또한 유출구(36)의 높이 위치는 냉각관(23)의 상단의 높이 위치와 같은 정도 또는 그것보다도 높게 된다. 그 때문에 유출구(36)로부터 화살표(g) 방향으로 유출한 가스가 냉각관(23)에 닿기 어려워진다.
[제 7 실시형태]
도 14는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 상태 조정조(7)의 상부구조를 나타내는 사시도이며, 도 15는 도 14의 D-D선을 따라서 절단하고 또한 과장된 상태를 나타내는 종단 정면도이다. 이 제 7 실시형태에 따른 구성이 전술의 제 1 실시형태(도 2 및 도 3 참조)와 상이한 점은 덮개체(21)의 외주단(21a)과 냉각관(23) 사이에 유량 저감 수단으로서의 차폐벽(40)을 배치한 것에 있다. 차폐벽(40)은 플랜지(22)의 상면에 고정되고, 환형상 또는 통형상을 이룬다. 차폐벽(40)의 상단은 냉각관(23)의 상단보다도 높게 되어 있다. 그 밖의 구성은 전술의 제 1 실시형태와 동일하기 때문에, 양 실시형태에서 공통되는 구성요소에 대해서는 도 14 및 도 15에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다. 이 제 7 실시형태에 의하면, 상태 조정조(7) 내에서 용융 유리(Gm)로부터 발생한 가스가 통상부(13)의 상단과 덮개체(21) 사이의 극간(26)으로부터 유출해도, 차폐벽(40)에 의해 그 가스가 냉각관(23)에 닿는 것이 저지된다. 그 결과, 냉각관(23)의 손상이나 파손의 발생 확률을 작게 할 수 있다. 이것 이외의 작용 효과는 전술의 제 1 실시형태와 실질적으로 동일하다.
[제 8 실시형태]
도 16은 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 상태 조정조(7)의 상부구조를 나타내는 사시도이며, 도 17은 도 16의 E-E선을 따라서 절단한 종단 정면도이다. 이 제 8 실시형태에 따른 구성이 전술의 제 1 실시형태(도 2 및 도 3 참조)와 상이한 점은 플랜지(22)의 외주측 부위(22b)의 하측에 냉각관(23)을 장착한 것에 있다. 그 밖의 구성은 전술의 제 1 실시형태와 동일하기 때문에, 양 실시형태에서 공통되는 구성요소에 대해서는 도 16 및 도 17에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다. 이 제 8 실시형태에 의하면, 상태 조정조(7) 내에서 용융 유리(Gm)로부터 발생한 가스가 통상부(13)의 상단과 덮개체(21) 사이의 극간(26)으로부터 유출해도, 그 가스는 플랜지(22)의 상측을 흐른다. 이것에 대해서 냉각관(23)은 플랜지(22)의 하측에 장착되어 있기 때문에 상기 가스는 냉각관(23)에 닫지 않게 된다. 이것 이외의 작용 효과는 전술의 제 1 실시형태와 실질적으로 동일하다. 또, 제 8 실시예에서는 플랜지(22)는 덮개체(21)의 외주단으로부터 외주측으로 비어져 나오지 않아도 좋다.
[제 9 실시형태]
도 18은 본 발명의 제 9 실시형태에 따른 상태 조정조(7)의 상부구조를 나타내는 사시도이며, 도 19는 도 18의 F-F선을 따라서 절단한 종단 정면도이다. 이 제 9 실시형태에 따른 구성이 전술의 제 1 실시형태(도 2 및 도 3 참조)와 상이한 점은 플랜지(22)의 외주측 부위(22b)의 하측에 냉각관(23)이 장착되고, 플랜지(22)의 내주측 부위(22a)에 하측으로 패인 오목부(41)가 형성되고, 그 오목부(41)에 덮개체(21)가 끼워 넣어져 있는 것에 있다. 이 제 9 실시형태에 의하면, 통상부(13)의 상단과 덮개체(21) 사이의 굴곡하는 극간(26)으로부터 가스가 플랜지(22)의 상측에 유출해도, 그 가스는 플랜지(22)의 하측에 장착되어 있는 냉각관(23)에는 닫지 않게 된다. 또한 상기 극간(26)이 굴곡하고 있음으로써 유출하는 가스는 유출 직후부터 상방향을 향한다. 이것에 의해서도, 가스가 냉각관(23)에 닫지 않게 된다. 이 때문에 본 실시형태에서는 냉각관(23)을 플랜지(22)의 상측에 장착해도 좋다.
또, 이상의 실시형태에서는 상태 조정조의 상부에 형성되는 통상부(13)를 도예에서는 원통형상으로 했지만, 평면에서 볼 때에 사각형이나 다각형의 각통형상이어도 좋다. 또한 그 통상부(13)의 상단에 형성되는 플랜지(22)와, 그 통상부(13)의 개구부(16)를 덮는 덮개체(21)를 도예에서는 평면에서 볼 때에 원형으로 했지만, 평면에서 볼 때에 사각형이나 다각형 등이어도 좋다.
1: 제조 장치
2: 용융로
3: 이송 장치
4: 성형 장치
5: 청징조
6: 교반조
7: 상태 조정조
13: 통상부
16: 개구부
21: 덮개체
21a: 덮개체의 외주단
22: 플랜지
22a: 플랜지의 내주측 부위
22b: 플랜지의 외주측 부위
23: 냉각관
24: 내화물
25: 복설재(박판)
26: 극간
30: 가스 유로
34: 유입구
36: 유출구
40: 차폐벽
41: 오목부
Gm: 용융 유리
2: 용융로
3: 이송 장치
4: 성형 장치
5: 청징조
6: 교반조
7: 상태 조정조
13: 통상부
16: 개구부
21: 덮개체
21a: 덮개체의 외주단
22: 플랜지
22a: 플랜지의 내주측 부위
22b: 플랜지의 외주측 부위
23: 냉각관
24: 내화물
25: 복설재(박판)
26: 극간
30: 가스 유로
34: 유입구
36: 유출구
40: 차폐벽
41: 오목부
Gm: 용융 유리
Claims (9)
- 용융로로부터 성형 장치까지 용융 유리를 이송하는 이송 장치에 용융 유리의 상태를 조정하는 상태 조정조를 배비한 유리 물품의 제조 장치로서,
상기 상태 조정조는 중심 축선이 상하 방향을 따르고 또한 상단에 개구부를 갖는 통상부와, 상기 통상부의 개구부를 덮는 덮개체를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 덮개체는 내화물과, 상기 내화물의 적어도 하면을 덮는 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 복설재를 갖는 유리 물품의 제조 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 통상부는 그 상단에 상기 덮개체의 외주단으로부터 외주측으로 비어져 나오는 플랜지를 갖고,
상기 상태 조정조는 상기 플랜지에 있어서의 상기 덮개체로부터 비어져 나오는 부위의 상측에 장착된 냉각관과, 상기 통상부의 상단과 상기 덮개체 사이의 극간으로부터 유출해서 상기 냉각관을 향하는 가스의 유량을 저감하는 유량 저감 수단을 구비하는 유리 물품의 제조 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 유량 저감 수단은 상기 덮개체에 형성된 가스 유로인 유리 물품의 제조 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 가스 유로의 유입구와 유출구가 평면에서 볼 때 상이한 위치에 형성되어 있는 유리 물품의 제조 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 가스 유로의 유입구와 유출구가 상기 가스의 흐름 방향이 상이하도록 형성되어 있는 유리 물품의 제조 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 유량 저감 수단은 상기 덮개체의 외주단과 상기 냉각관 사이에 배치된 차폐벽인 유리 물품의 제조 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 통상부는 그 상단에 플랜지를 갖고,
상기 상태 조정조는 상기 플랜지에 장착된 냉각관을 구비하고,
상기 냉각관은 상기 플랜지의 하측에 장착되어 있는 유리 물품의 제조 장치. - 용융로로부터 성형 장치까지 용융 유리를 이송 장치에 의해 이송하는 이송 공정을 구비하고, 상기 이송 공정에서는 상기 이송 장치에 배비한 상태 조정조에 의해 용융 유리의 상태를 조정하는 상태 조정 처리를 행하는 유리 물품의 제조 방법으로서,
상기 상태 조정조는 중심 축선이 상하 방향을 따르고 또한 상단에 개구부를 갖는 통상부와, 덮개체를 갖고, 상기 상태 조정 처리를 행할 때에 상기 통상부의 개구부를 상기 덮개체가 덮는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.
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