201236986 六、發明說明： η曰月户斤^ t才支勒貝^^ 發明領域 造方 法 本發明係有關於一種玻璃熔融爐、熔融玻增的製 、玻璃製品的製造方法、及玻璃製品的製造裝置 I[先前3 發明背景 現隹，從板玻璃、瓶玻璃 〜卜-π叫始細數至顯 裝置用玻璃，量產規模的玻璃大多數係依據F西門 之西門子式溶爐（Siemens type furnace)—即w卜_ ^ IM塚融爐將玻 璃原料予以炫融一來進行生產。在以西門子式 爐所行t 熔融法中，係將粉末狀玻璃原料（玻璃配料原料（b material))投入至已預先熔融於西門子式熔爐之熔融atch 液面上，藉由設置在熔融玻璃液面上方的燃燒器 螭的 塊體（亦稱配料堆(batch pile))者予以加熱，使熔解俨^成為 表面進行，而徐緩地成為熔融玻璃（玻璃熔液）。此亥塊體 溶液上的玻璃配料原料係從易反應或―融之物質開^ 序溶出，因此’雜高或黏性高的妙砂或切砂成八夕^ 粒子將會殘留下來。又，基於同樣的理由，若纽=成 的初始狀態帽行局部觀察將魏，有與麵配料原料植 成相異的玻祕液生成而料產㈣㈣不均勻。此外， 採西門子式炼爐之玻璃炼融爐需要大量的能源，因此，從 改革產業中的能源雜結構面看來，财消耗能源削減: 要求。最近，高品質與高附加價值化玻璃作為顯示裂置用 201236986 途玻璃板而需求大增，且能源消耗亦有所增大，而有關熔 融玻璃製造的節能技術開發乃當前重要且迫切之課題。 作為此種習知技術之炼融玻璃的製造裝置，例如，在 專利文獻1中有記載一種從玻璃原料生產熔融玻璃之玻璃 熔融裝置，其具備至少一個氧燃燒器、及用以控制來自氧 燃燒器之氣態燃料與氧氣速度的機構。該玻璃熔融裝置係 使氣態燃料速度與氧氣速度實質上相等以生成層狀氣態燃 料流及層狀氧氣流，並由所生成的火焰將熱賦予玻璃原料 表面使玻璃原料熔融，藉此來生產熔融玻璃。 又，就節能型玻璃製造技術之一例而言，有提議一種 熔融玻璃的製造方法，其係在高溫氣相環境中，將玻璃原 料的混合粉末構成之造粒體（玻璃原料粒子）加熱熔融成熔 融玻璃粒子，接著將該熔融玻璃粒子集積以形成熔融玻璃 (玻璃熔液)(參照專利文獻2)0而，以下將該熔融玻璃的製 ie方法稱為氣中炫融法(jn_mght giass阳出吨meth〇d)。 先前技術文獻 1 專利文獻 專利文獻1·日本特表2002-508295號公報 專利文獻2 ·日本特開2〇〇6_199549號公報 L 明内容】 發明概要 發明欲解決之課題 如前述之習知炼融破璃的製造裝置及製造方法中，有 以下問題。 201236986 在專利文獻1所έ己載之技術中，如前述，未炫融物容易 殘留在玻璃原料熔融開始時的初始熔液中，且在節能操作 面亦存有課題。 若使用專利文獻2中記載的氣中溶融法，可在高溫氣相 環境中將玻璃原料粒子予以個個炫融，因此可輕易地獲得 組成均勻且高品質的熔融玻璃粒子，並可進行節能操作。 但，在現在的玻璃實際生產中，以使用西門子式熔爐之玻 螭熔融爐的熔融玻璃生產蔚為主體，欲將該玻璃熔融爐變 更為以氣中'熔融法為主體之玻璃炫融爐的話，必須將爐整 個重新設計，故而存有設備成本增加之問題。又，在現狀的 破埤熔琺爐中，習慣將稱為玻璃屑的玻璃片作為玻璃原料的 Ρ刀再利用，而在以氣中熔融法為基礎的玻璃熔融爐中， 」存有現狀玻璃生產技術巾不可欠缺之再生用途的玻璃 屑，無法輕易地作為玻璃原料的—部分加以使用之問題。 即’在氣中炫融法中，為了使玻璃原料粒子連同玻璃 .一必須使破墙屑微化到1mm以下左右。但，現在所 电用的再生用途之坡璃屑中混有數毫米〜5G毫米左右等尺 p同的玻璃4 ’因此，為了使該等玻璃眉全部加工成imm 乂下，勢必存有大幅耗費時間勞力或成本之問題。 &所以’眾所期待得有一種技術，利用既存之可使用未 J —般玻璃屑之熔融玻璃製造裝置 ，不須對該既存製造 I置施加大幅改良便可獲得均勻組成的熔融玻璃且熱效率 亦佳者。 本發明係有鐵於前述問題所進行者，其目的在於提供 201236986 一種可使用包含玻璃屑的玻璃原料，有效地製造熔融玻璃 之融玻璃的製造裝置及製造方法。 又’本發明之目的在於提供一種使用本發明之熔融玻璃 的製造方法及製造裝置之玻璃製品的製造方法及製造裝置。 .用以解決課題之手段 本發明之玻璃熔融爐具備：爐體，用以貯留熔融玻璃； 玻璃原料供給部，係設置在前述爐體之側部，且將包含玻 璃屑的玻璃原料供給至已貯留在前述爐體内之熔融玻璃上 的供給區域；第1投入部，係設置在前述爐體之一部分，並 朝向前述供給區域投入玻璃原料粒子；及第丨加熱機構，係 於前述供給區域之上方生成第丨加熱氣相部，且該第丨加熱 氣相部係在前述第1投入部之下方將來自該第丨投入部的玻 璃原料粒子製成熔融玻璃粒子。 本發明之玻璃熔融爐亦可具備：第2投入部，係設置在 前述爐體，且朝向與前述供給區域相異之熔融玻璃上的其 他區域投入玻璃原料粒子；及第2加熱機構，係於前述其他 區域之上方生成第2加熱氣相部，該第2加熱氣相部係在該 第2投入部之下方將來自該第2投入部的玻璃原料粒子製成 炼融玻璃粒子。 在本發明之玻璃熔融爐中，前述第1投入部係設置成使 前述熔融玻璃粒子的釋出方向鉛直向下亦可。 本發明之玻璃熔融爐係在爐體之設有前述破璃原料供 給部之一側的相反側上形成有熔融玻璃的排出〇，同時將 前述第一投入部設置成朝向前述玻璃原料供給部側傾斜且 201236986 使前述熔融玻璃粒子的釋出方向傾斜向下亦可。 本發明之玻璃熔融爐係在爐體之設有前述玻璃原料供 給部之一側的相反側上形成有熔融玻璃的排出口，同時將 前述第一投入部設置成朝向前述排出口側傾斜且使熔融玻 璃粒子的釋出方向傾斜向下亦可。 本發明之玻璃熔融爐在前述爐體之爐底部具備有用以 加熱熔融玻璃的加熱機構亦可。 本發明之玻璃熔融爐在前述爐體之爐壁部具備有輔助 加熱燃燒器亦可。 本發明之熔融玻璃的製造方法係將包含玻璃屑的玻璃 原料供給至貯留有熔融玻璃之爐體内的該熔融玻璃上，而 從第1投入部對已供給該玻璃原料之供給區域投入玻璃原 料粒子，在第1投入部之下方藉由第丨加熱氣相部將來自前 述第1投入部的玻璃原料粒子製成熔融玻璃粒子，並使其落 下至前述包含玻璃屑的玻璃原料上，將前述包含玻璃屑的 玻璃原料予以溶融。 在本發明之熔融玻璃的製造方法中，其係從第2投入部 朝向與前述供給區域相異之熔融破螭上的其他區域投入玻 璃原料粒子’並在第2投入部之下方藉由第2加熱氣相部將 來自前述第2投入部的玻璃原料粒子製成㈣玻璃粒子 後’供給至熔融玻璃亦可。 本發明之炫融玻璃的製造方法中，其針對已供至前述 爐體内之包含玻璃屑的玻璃原料，在其相對於製造目的之 溶融玻璃有不足的組成成分時，對於將從前述第i投人Μ 201236986 第2投入部投入至爐體内之玻璃原料粒子，會使用成分已調 整成玎補充前述不足之組成成分的玻璃原料粒子，並且藉 由從前述第1投入部或第2投入部投入前述已成分調整完畢 的玻璃原料粒子’將不足的組成成分補給至前述包含玻璃 屑的玻璃原料。 在本發明之熔融玻璃的製造方法中’其係一邊將包含 玻璃屑的玻璃原料連續地或間歇地供給至貯留有熔融玻璃 之爐體内之該熔融玻璃上，一邊從第1投入部朝向已供給有 該玻璃原料的供給區域連續地或間歇地投入玻璃原料粒 子’使來自前述第1投入部的玻璃原料粒子通過第1加熱氣 相部而成為炼融玻璃粒子並落下至前述包含玻璃屑的玻璃 原料上，而使前述包含玻璃屑的玻璃原料熔融亦可。 在本發明之熔融玻璃的製造方法中，前述玻璃原料粒 子的平均粒徑為30〜1000" m為宜。 本發明之熔融玻璃的製造方法中，前述已成分調整完 畢的玻璃原料粒子可使用業已調整澄清劑、著色劑及溶融 助劑之至少1種以上的量者。 本發明之熔融玻璃製品的製造方法包含：使用如前述 任一項所記載之熔融玻璃的製造方法，自前述玻璃原料及 前述玻璃原料粒子製出熔融玻璃之步驟；將該炼融玻璃予 以成形之步驟；及將成形後玻璃加以徐冷之步驟。 本發明之玻璃製品的製造裝置具備：如前述任一項所記 載之玻璃熔融爐；將該玻璃熔融爐所製得之熔融玻璃予以成 形之成形機構；及，將成形後玻璃加以徐冷之徐冷機構。 201236986 發明效果 依據本發明之玻璃熔融爐，可從投入部將玻璃原料 粒子投入爐内，使以由第1加熱氣相部所熔融的炫融玻璃粒 子直接訂至包含玻·的_原料上，並針對包含玻璃 屑的玻璃原料直接傳達熱使其熔融。因此，不僅利用來自 熔融玻璃之傳熱，加上亦利用來自熔融玻璃粒子之傳熱而 有效率地進行熱傳送，可使包含玻璃屑的玻璃原料快速熔 融，進而可以良好的熱效率來製造熔融玻璃。 又，落下至玻璃原料上的熔融玻璃粒子係藉由第丨加熱 氣相部而熔融成為均勻組成的炫融玻璃粒子，並藉由來自 該組成均勻的熔融玻璃粒子之良好熱傳送使玻璃原料熔 融，因此，即便為包含難熔性原料的玻璃原料，仍比習知 更可圖謀較均勻的炼融，且在熔融的初始狀態中還比習知 熔融玻璃更可圖謀組成的均勻化。 此外，在一般用以將玻璃原料加熱的燃燒器中，當燃 燒器的火焰直接擊中溶融玻璃上包含玻璃屑的玻璃原料堆 時’會造成微細的玻璃屑及玻璃原料粉末飛散，然而，依 據本發明之玻璃溶融爐’由於其係從第1投入部將玻璃原料 粒子投入爐内，使以第1加熱氣相部所熔融之炫融玻璃粒子 直接落下至包含玻璃屑的玻璃原料上，因此，藉由已落下 並堆積的熔融玻璃粒子，可吸附已飛散的微細玻璃屑及玻 璃原料粉末，進而可抑制玻璃原料粉末等之飛散。 依據本發明之玻璃熔融爐，有關將包含玻璃屑的玻璃 原料供給至爐内供給區域之結構，可採用與既存熔融爐相 201236986 同的結構，此外，藉由於爐體設置第1投入部及第1加熱氣 相部，可將炫融玻璃原料粒子供給至玻璃原料上進行加 熱。所以，可直接利用具備有玻璃原料與玻璃屑之供給設 備等既存設備的熔融爐之結構，而無須將既存的玻璃熔融 爐進行大幅度改造’便可有效地利用包含玻璃屑的玻璃原 料粒子，並可使用熔融玻璃粒子將玻璃原料直接加熱，以 良好的熱效率來製造高品質的熔融玻璃。 依據本發明之玻璃製品的製造方法及製造裝置，藉由 本發明之熔融玻璃的製造裝置及製造方法，可有效地製造 組成均勻的高品質熔融玻璃，因此可提供藉由節能操作所 製造之高品質的玻璃製品。 圖式簡單說明 第1圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第1實施形態構成 的示意構成圖。 第2圖係沿著第1圖之A-A線的剖面圖。 第3圖係顯示適用於第1圖所示玻璃熔融爐的氣中熔融 燃燒器一例的示意剖面圖。 第4圖係顯示使用本發明之破璃熔融爐之玻璃製品的 製造方法一例的流程圖。 第5圖係顯示本發明之熔融破螭的製造方法一實施形 態中熔融玻璃粒子之舉動的示意說明圖：第5(a)圖係顯示熔 融玻璃粒子朝向玻璃原料降下之狀態的說明圖；第5(b)圖係 顯示落下至玻璃原料上祕融_粒子傳熱之狀態的說明 圖，第5(e)®係顯71^融玻璃粒子已在玻璃原料上進行堆積 10 201236986 之狀態的說明圖。 第6圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第2實施形態的示 意構成圖。 第7圖係沿著第6圖之B-B線的剖面圖。 第8圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第3實施形態主要 部分的示意構成圖：第8(a)圖為水平剖面圖；第8(b)圖為沿 著第8(a)圖之C-C線的剖面圖。 第9圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第4實施形態主要 部分的示意構成圖。 第10圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第5實施形態主 要部分的示意構成圖。 第11圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第6實施形態主 要部分的示意構成圖。 第12圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第7實施形態主 要部分的示意構成圖：第12(a)圖為縱剖面圖；第12(b)圖為 沿著第12(a)圖之D-D線的剖面圖。 第13圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第8實施形態主 要部分的示意構成圖：第13(a)圖為縱剖面圖；第13(b)圖為 沿著第13(a)圖之E-E線的剖面圖。 I：實施方式3 用以實施發明之形態 [第1實施形態] 以下，參照附加圖式說明本發明之玻璃熔融爐及使用 其之熔融玻璃的製造裝置及製造方法，以及玻璃製品的製 201236986 造方法之一例。惟，本發明並非受限於以下說明之各實施 开九態者，只要係將玻璃原料粒子熔融而形成炫融玻璃粒 子，並朝向可供給玻璃原料之供給區域釋出而獲得同樣效 果者’即為本發明之範圍。 第1圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之一實施形態之構 成的示意構成圖’第2圖係沿著第1圖之A-A線的剖面圖，而 第3圖係顯示適用於同玻璃熔融爐之氣中熔融燃燒器之一 例的構成圖。而’氣中熔融燃燒器為用以在氣中溶融法中 利用之燃燒器。 如第1圖顯示，本實施形態之玻璃溶融爐1〇〇係以爐體 1、氣中炫融燃燒器2、氣體供給源3、玻璃原料粒子供給部 4、及玻璃原料供給部5為主體所構成。玻璃熔融爐100之下 游側則連接了成形裝置6，用以將在玻璃熔融爐1〇〇中製造 的熔融玻璃G成形為玻璃製品。 爐體1係藉由耐火磚等耐火材而製成為_空結構。即， 在爐底部lb及頂部la之間設置有爐壁部lc、Id、le、If(參 照第1圖、第2圖），且於該等内部形成有玻璃熔液之熔融玻 螭G的貯留部lh。 於爐壁部lc之高度方向的中間部設有玻璃原料投入口 1A，用以將玻璃原料GM2投入爐内之熔融玻璃G中。在第1 圖中，玻璃原料投入口 1A僅圖繪1處’但在本實施形態中， 如第2圖顯示，在水平方向則分設有2處。又，在與爐壁部 lc呈相對向之側的爐壁部Id形成有排出口 1B，用以將熔融 破璃G排出至成形裝置6側。 12 201236986 本實施形態之玻璃原料供給部5係設置在爐體1之側 部’即爐體1之爐壁部lc側’亦即熔融玻璃流動之方法的上 游側，該玻璃原料供給部5具備有：可容納玻璃原料gm2的 進料斗5a、連接於該進料斗5a下部的輸送管5d、設置在輸 送管5d内部的輸送螺桿5b、及使該輸送螺桿5b旋轉驅動的 驅動部5c。 進料斗5a於上部設有原料投入口 5A並於底部設有底部 開口 5B’在底部開口 5B之下方水平連接有輸送管5d，而輸 送管5d之一端則連接在前述玻璃原料投入口 1A。前述輸送 螺桿5b係將輸送管5d内之玻璃原料GM2朝向玻璃原料投入 口 1A輸送。 在本實施形態中，玻璃原料供給部5分別在各玻璃原料 才又入口 1A設有一個。 因此，容納於進料斗5a中的玻璃原料GM2可藉由輸送 螺桿5b從玻璃原料投入口 1 a投入至貯留部1^如第1圖、第 2圖顯示’當貯留部lh内已貯留有熔融玻璃g或熔融玻璃粒 子u所集積而成的熔融玻璃U’時，玻璃原料GM2會形成為堆 狀的塊體浮在熔融玻璃G(U’）的液面上。 若持續投入玻璃原料GM2，則已形成之各塊體會從爐 壁部lc側被擠出朝爐壁部丨旧則，並彼此匯流而供給至爐壁 部lc、id間之熔融玻璃G上的一定範圍内，如第2圖中以兩 點鏈線顯示之供給區域S。如此一來，在本實施形態中，玻 璃原料供給部5之原料供給方向係指從爐壁部丨c朝向爐壁 部Id之方向。 13 201236986 氣中熔融燃燒器2係設置來用以使玻璃原料粒子 在加熱氣相部κ中熔融形成熔融玻璃粒子u並往供給玻璃 原料gm2之供、給區域8釋出。本實施形態之氣中炫融燃燒器 2係沿著通過供給區域s中心之鉛直軸而裝設在爐體1的頂 部la，使玻璃原料粒子(}]^1的釋出方向鉛直向下。 適用於本實施形態之氣中熔融燃燒器2的内部結構之 一例則如第3圖顯示係由下述所構成的3重結構，即：具有 使玻璃原料粒子GM,通過之供給路21的筒型喷嘴本體22、 配置成包圍該喷嘴本體22周圍的被覆管23、及配置成包圍 該被覆管23周圍的外管24。噴嘴本體22與被覆管23間的流 路係作為燃料氣體供給路25，而被覆管23與外管24間的流 路則是作為燃燒用氣體供給路26。 又，軋中溶融燃燒器2透過供給管3a、3b而連接有氣體 供給源3，該氣體供給源3可供給含有丙烷、丁烷、甲烷、 LPG(液化石油氣體）等燃料氣體及〇2氣體之燃燒用氣體。 供給營3a係供給削述燃料氣體之配管，與燃料氣體供 給路25相連接。供給管3b係供給前述燃燒用氣體之配管， 與燃燒用氣體供給路26相連接。 因此，氣中熔融燃燒器2係透過供給管3a將前述燃料氣 體如第3圖之箭頭28顯示般地導入燃料氣體供給路25，並透 過供給管3b將前述燃燒用氣體如第3圖之箭頭29顯示般地 導入燃燒用氣體供給路26。藉此，氣中熔融燃燒器2可對前 端侧（第1圖、及第3圖之下方側）噴射由前述燃料氣體及前述 燃燒用氣體所形成的氧燃燒焰Η。 201236986 又，於氣中熔融燃燒器2之喷嘴本體22連接有玻璃原料 粒子供給部4，該破璃原料粒子供給部4係透過供給管如將 玻璃原料粒子GM,連同載氣加以供給。載氣可採用氧氣或 空氣。惟，載氣只要為可將玻璃原料粒子GM|供給至喷嘴 本體22並從噴嘴本體22之出口側喷射之氣體即可，不限於 氧氣或空氣。 玻璃原料粒子供給部4之構成具備：容納玻璃原料粒子 〇肘,的進料斗、及藉由前述載氣使已容納於進料斗中之玻 璃原料粒子GM,移動至供給管4a内的氣體送出機構。 因此，一旦玻璃原料粒子〇河1連同載氣從玻璃原料粒 子供給部4供給至喷嘴本體22，氣中熔融燃燒器2便可自前 端喷射氧燃燒焰Η並釋出玻璃原料粒子gm,。 在本實施形態中，氧燃燒焰Η可在氧燃燒焰内部及 其周圍形成比構成玻璃原料粒子〇]^之各原料熔點更高之溫 度約2000〜3 000°C的加熱氣相部κ。因此，玻璃原料粒子GM! 係作為已溶融之液相的溶融玻璃粒子U往錯直下方釋出。 又，連同熔融玻璃粒子u在氧燃燒焰Η内所燃燒之氣 體、與未經燃燒即通過加熱氣相部Κ之氣體，會作為已由加 熱氣相部Κ加熱之加熱氣體g而喷射至鉛直下方側。加熱氣 體g在喷射時係加熱到略同於加熱氣相部K之溫度。 藉由上述構成之氣中熔融燃燒器2，可將玻璃原料粒子 GM,在加熱氣相部K中熔融形成熔融玻璃粒子u，並將該熔 融玻璃粒子U朝向包含玻璃屑的玻璃原料gm2釋出。 本實施形態之氣中熔融燃燒器2兼作第1投入部，可透 15 201236986 過内部供給路21將玻璃原料粒子GM,往目的方向喷出的第 1投入部，並兼作第1加熱機構，用以生成伴隨於氧燃燒焰H 的加熱氣相部K，來使玻璃原料粒子GMi熔融。 而，氣中熔融燃燒器2之構成只要為可將玻璃原料粒子 GIV^在加熱氣相部κ中熔融形成熔融玻璃粒子u並朝向供給 玻璃原料GM2之供給區域S釋出的加熱機構，即未有特別限 定，可採用使用㈣中溶融法之所有各種類型的加熱機構。 例如，就具體的適當加熱機構而言，可使用如上述氣 中熔融燃燒器2之利用天然氣-氧燃燒焰等氧燃燒焰者，其 他亦可使用可產生如移送式直流電漿、非移送式直流電 漿、多相電漿、及高頻感應電漿等熱電漿弧等之至少一種 之裝置。在此雖是舉例作為第丨加熱機構的具體例示，惟， 即便在後述之第2加熱機構、或加諸於第2加熱機構而設置 之加熱機構中，亦可使用該等例示之加熱機構。 接下來’於下述内容說明欲在本實施形態之玻璃溶融 爐100中製造之㈣玻璃G、及其原料之_原料粒子GMi 與玻璃原料gm2。 欲使用本實施形態之玻魏融爐i 以製造的溶融 玻璃G在組成上並未有特別限制。所以，可為鈉触璃、無 驗玻璃、混合m璃、或卿酸玻璃，或可為其他任一 種的玻璃。 當炼融玻璃G為使用於建築用或車輛用板玻璃之納妈 玻璃時，獅玻璃G以氧化物基準之質量百分率表示計宜 具有下列組成· Si02 : 65〜75%、Al2〇3 : 〇〜3%、Ca〇 : $ 16 201236986 〜15%、MgO : 0〜15%、Na20 : 10〜20%、Κ20 : 0〜3%、 Li20 : 0〜5%、Fe203 : 0〜3〇/〇、Ti02 : 0〜50/〇、Ce〇2 : 0〜 3%、BaO : 0〜5%、SrO : 0〜5%、B2〇3 : 〇〜5%、ZnO : 0 〜5〇/〇、Zr02 : 0〜5%、Sn02 : 〇〜3%、S03 : 0〜0.5%。 當炫融玻璃G為使用於液晶顯示器用基板之無驗玻璃 時，熔融玻璃G以氧化物基準之質量百分率表示計，宜具有 下列組成：Si02 : 39〜75%、Al2〇3 : 3〜27%、B2〇3 : 0〜 20%、MgO : 0〜13%、CaO : 0〜170/〇、SrO : 〇〜20%、BaO : 0〜30%。 當熔融玻璃G為使用於電漿顯示器用基板之混合鹼系 玻璃時，熔融玻璃G以氧化物基準之質量百分率表示計，宜 具有下列組成：Si02 : 50〜75%、A1203 : 〇〜15%、
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO: 6〜24%、Na20+K20: 6〜24%。 當作為其他用途’溶融玻璃G為使用於耐熱容器或理科 化學用器具等之硼矽酸玻璃時’熔融玻璃G以氧化物基準之 質量百分率表示計，宜具有下列組成：Si〇2 : 6〇〜85〇/。、
Al2〇3 : 〇〜5。/。' B2〇3 : 5〜20%、Na20+K20 : 2〜10%。 在本實施形態使用氣中熔融燃燒器2所進行的氣中熔 融法中，係將前述任一組成的玻璃原料—例如上述各成分 中粒子狀的玻璃原料粉末粒子一配合目的之玻璃組成比進 行混合’藉以準備作為造粒體的上述玻璃原料粒子GM|。 基本上，氣中熔融法可表記為，為了製造由複數(通常 為3成分以上）成分所形成之玻璃而在高溫氣相環境中將玻 璃原料粒子融以製造熔融玻璃之方法。 17 201236986 又，例如，就前述玻璃原料粒子GM,之一例而言，當 適用無鹼玻璃之一例時，將矽砂、氧化鋁（ai2o3)、硼酸 (H3B〇3)、氫氧化鎂（Mg(OH)2)、碳酸鈣（CaC03)、碳酸锶 (SrC03)、矽酸鍅(ZrSi04)、氧化鐵(Fe203)、及氣化錕(SrCl2) 等原料粉末粒子均勻調合以符合目的之玻璃組成比，且藉 由如喷霧乾燥造粒法作成30〜1000 # m左右的造粒體，即可 獲付玻璃原料粒子GM |。 就從前述玻璃原料粉末粒子來調製玻璃原料粒子GMi 之方法而言，可使用喷霧乾燥造粒法等方法，又宜為使玻 璃原料分散溶解於水溶液並將該水溶液喷霧至高溫環境中 進行乾燥固化的造粒法。又，該造粒體可僅以與目的玻璃 成分組成相對應的混合比之原料構成，亦可於其造粒體中 進一步混合相同組成之玻璃屑微粉並將此作為玻璃原料粒 子GM,使用。而，由於玻璃屑通常有各種大小之物混存， 因此亦可將業已成為微粉之玻璃屑混合至玻璃原料粒子 GM,*，又’粒徑大於構成玻璃原料粒子gMi之平均粒徑 的玻璃屬，是混合至後述之玻璃原料GM2中加以利用。 以喷霧乾燥造粒法作為用以獲得玻璃原料粒子G M丨之 一例來進行說明。藉由將2〜5 〇 0 // m範圍之玻璃原料粉末分 散至蒸餾水等溶劑中，且以球磨機等攪拌裝置在預定時間 内進行祝拌 '混合及粉碎，可獲得上述各成分之破璃原料 粉末粒子大致均勻分散的漿料。藉由將此喷霧至已加熱的 氣流中，可獲得玻璃原料粒子(3Ml。 而，調製前述漿料時，在使原料粉末粒子均勻分散及 201236986 造粒原料之強度提升的目的下，亦可混合2胺㈣、p 乙稀醇）等接著劑之後再加以攪拌。 在本實施形態中使用的玻璃原料粒子(}1^除上述喷霧 乾燥造粒法以外，亦可藉由滾筒造粒法、_造粒法等乾 式造粒法來形成。 刚述玻璃原料粒子GMi的平均粒徑（重量平均）以3〇〜 1〇〇〇/zm為宜。較理想為使用平均粒徑（重量平均）在邓〜 5〇〇# m範圍内的玻璃原料粒子GM|，更理想為〜3㈨以^ 範圍内的玻璃原料粒子GMi。將該玻璃原料粒子〇]^|之一 例擴大顯示在第1圖之兩點鏈線之圓内。在丨個破璃原料粒 子，以成為與最終目的.之玻璃組成比大致人志: 似之組成比為宜。 口 5 玻璃原料粒子G Μ!所熔融而成的熔融破璃粒子。之平 均粒徑（重量平均）通常多在玻璃原料粒子GM|之平均粒徑 的80%左右。玻璃原料粒子〇]^1之粒徑可在短時間内加熱， 從易使來自玻璃原料粒子G Μ,之發生氣體播散之觀點=及 粒子間組成變動之減低觀點看來，以選擇前述範圍為宜。 又，視需求，該等玻璃原料粒子(}]^1可包含澄清劑、 著色劑、及熔融助劑等作為副原料。又，該等破璃原料粒 子GM,中的硼酸等，由於高溫時之蒸氣壓較高容易藉由加 熱而蒸發，因此可混合超過最終製品之玻璃組成的量。 在本實施形態中，含有澄清劑作為副原料時，可依所 需之量，添加含選自於氯(C1)、硫(S)、氟(F)中1種或2種以 上元素的澄清劑。 19 201236986 玻璃原料GM2係與玻璃原料粒子GM|聯合用來形成溶 融玻璃G之玻璃原料。玻璃原料GM2之組成係依據目標之炫 融玻璃G的玻璃組成範圍、及作為玻璃原料粒子GM|所供給 之組成分量比來設定。 例如，玻璃原料粒子GM |之組成宜與作為炼融玻璃g的 目標玻璃組成範圍一致。此時’玻璃原料GM2之組成亦廊_ 配合作為熔融玻璃G的目標玻璃組成範圍。 惟，當玻璃原料粒子GM!之組成偏離作為溶融玻璃〇的 目標玻璃組成範圍時，玻璃原料GM2之組成係補足玻璃原 料粒子GM |之不足組成之組成。又，相反地，當針對目標 玻璃組成而言玻璃原料GM2之組成有所偏離時，玻璃原料 粒子GM|之組成係補足玻璃原料GM2之不足組成之組成。 不論何者，皆是顧及玻璃原料粒子GM|之組成及玻璃原料 GM2之組成且可實現目標玻璃組成。 在本實施形態中使用之玻璃原料GM〗宜為含有1〇質量 %以上的玻璃屑之構成。就玻璃原料GM〗中含有之玻璃屑之 例而言，如：在玻璃製品之製造步驟等所產生的玻璃屬（步 驟内循環玻璃屑）、與從市面回收且已除去雜質的玻璃片中. 之任一者或兩者。該等玻璃屑、玻璃片係經粉碎且形成例 如粒徑參差在1mm〜50mm左右範圍内的粉體狀或碎片 狀。玻璃屑之大小以可熔融且為大尺寸為宜。其原因在於 藉由使大尺寸的玻璃屑覆蓋原料表面，可抑制玻璃原料 GM2中之微細原料的飛散。 玻璃原料GM2中之玻璃屑的比率可因應如：製造之玻 20 201236986 璃製品之種類、步驟内循環玻璃屑之庫存量、及市面玻璃 屑之購入價格等狀況而適當設定。 玻璃屑在玻璃製品的總質量中所佔之量（質量％) ’大多 為例如：在板玻璃中佔30%左右，在瓶玻璃中佔90%左右， 在液晶用玻璃中佔50%左右。 又，在本實施形態中，玻璃原料GM2中所含之玻璃屑 只要其組成符合所需之組成，一般可採用同於玻璃熔融爐 中所使用的玻璃屑。 在玻璃原料GM2中，就玻璃屑以外的成分而言，例如有 將可藉由熔融而獲得必要玻璃組成之複數玻璃原料粉末予 以混合之玻璃配料原料。其他，作為玻璃原料亦可如玻璃原 料粒子GMi般含有預先將玻璃配料原料進行造粒者。 又’在玻璃原料GM2中，作為玻璃屑以外的其他成分， 可添加副原料之澄清劑、著色劑、及熔融助劑等。 與玻璃配料原料相較之下，玻璃屑熔融性較佳。因此， 在節能操作之觀點上，宜在玻璃原料GM2中增加玻璃屑之量。 惟，玻璃屑缺乏反應性，因此一旦玻璃屑增加，將難 以進行脫泡。所以，此時宜連同玻璃原料GM2之玻璃配料 原料添加澄清劑。雖然亦可於玻璃原料粒子GMi*多添加 —些澄清劑’但從澄清劑之揮發等觀點看來，於玻璃配料 原料中加入澄清劑的效果相對較佳。 接下來’將說明使用玻璃熔融爐100之本發明之熔融玻 璃的製造方法及玻璃製品的製造方法之一實施形態。 第4圖係顯示本發明之玻璃製品的製造方法之一例的 21 201236986 流程圖。第5圖係該例中之熔融玻璃粒子U之舉動的示意說 明圖。 首先，說明本實施形態之熔融玻璃的製造方法。在本 方法中進行的步驟乃構成第4圖中顯示本實施形態之玻璃 製品的製造方法中之玻璃熔融步驟S1。 藉由玻璃炼融爐100形成溶融玻璃G時，首先係藉由氣 中熔融燃燒器2形成氧燃燒焰H，並於氣中熔融燃燒器2之下 端側形成加熱氣相部K。藉由氧燃燒焰Η之輻射熱傳送或對 流熱傳送，可將頂部la、爐底部lb、爐壁部lc、ld、le、 if加熱’並於貯留部lh内形成例如1500°C左右的高溫氣相 環境。藉此，貯留部lh可將熔融玻璃G貯留作為玻璃炼液。 而，最初於貯留部lh中形成熔融玻璃G時，可於貯留部 比内容納玻璃配料原料，藉由氣中熔融燃燒器2進行加熱來 形成熔融玻璃G，或可藉由氣中熔融燃燒器2以如下述說明 的方式形成炫融玻璃G。 接下來，從玻璃原料粒子供給部4連同載氣將玻璃原料 粒子GM1供給至氣中炼融燃燒器2之喷嘴本體22。 玻璃原料粒子GM,在噴嘴本體22内移動至下方，並投 入藉由氧燃燒焰Η所形成之加熱氣相部尺中。藉此，各個玻 璃原料粒子GMd在加熱氣相部κ急速加熱縣，整體溶融 而分別變化成㈣玻璃粒子U。各㈣朗粒子贿同在加 熱氣相部K内被加熱的載氣或加熱氣體㈣射至船直下方並 落下至爐船之貯留部ih内，集積於貯留糾而形成炼融玻 螭U，。 22 201236986 此時’玻璃原料粒子GMi係藉由載氣、從燃料氣體供 給路25與燃燒用氣體供給路26所喷射之前述燃料氣體及 前述燃燒聽體所形成之氣流，毫不滯留於氣愤融燃燒 器2之前端部地喷射至下方並進行加熱。 尤其’當玻璃原料粒子GM<組成與，熔融玻璃G之目標 玻璃組成一致時，各熔融玻璃粒子U為目標之熔融玻璃〇且 成為組成均勻的高品質溶融玻璃G。又，由於炼融玻璃粒子 U係將玻縣料粒子所形成的小粒徑_粒子，因 此就發生氣體之播散有充分進行的結果而言，乃氣泡會變 得很少。 又，一般在用以加熱玻璃原料的燃燒器中，當燃燒器 的火焰直接擊中熔融玻璃上包含玻璃屑的玻璃原料堆時， 微細的玻璃屑及玻璃原料粉末會飛散。另一方面，在本發 明中係從氣中熔融燃燒器（第1投入部）2將玻璃原料粒子 入爐内，使以加熱氣相部κ(第i加熱氣相部）熔融的 熔融玻璃粒子U直接落下堆積於包含玻璃屑的玻璃原料 GM2上，因此，飛散的微細玻璃屑及玻璃原料粉末會被炫 融玻璃粒子U吸附而可防止玻璃原料粉末等之飛散。由於飛 散的玻璃原料粉末多與目標玻璃組成有所偏離，因此就獲 得高品質祕融玻璃而言，73有效肖彳減飛散的玻璃原料粉 末並防止其混入熔融玻璃G(U’）中之方法。 另外，由於在本發明中具有如上述的作用，因此可使 諸如加熱氣相苦PK的火焰，相對於玻璃原料GM2之塊體形成 在較近之處。在一般的加熱燃燒器中並不具有該作用，因 23 201236986 ^ —旦其火焰過度接近玻璃原料GM2之塊體，將如上述 造成微細的玻璃屑及玻璃原料粉末飛散而形成問題。 又，由於包含玻璃屑的玻璃原料GM2係浮在熔融玻璃 U’液面上，從下側使包含玻璃屑的玻璃原料GMj0熱進而 ’溶融’因此熔融玻璃U’會變成熔解初始階段的熔融體—即 所謂的初始熔化物（初始熔融物)一之狀態。由於熔融玻璃^ 會促進所投入之包含玻璃屑的玻璃原料GM2在熔融時的脫 /包’因此宜使用含有充分量的澄清劑之玻璃原料粒子GMl。 炫融玻璃U’中之殘存澄清劑量可以玻璃原料粒子GMl 中之澄清劑之添加比率、供給量、燃燒量等熔融條件作為 參數來進行控制，因此可獲得已調整成目的之殘存澄清劑 量的溶融玻璃U’。 又，若使用氣中熔融燃燒器2來製作製造裝置在運作初 期的初始熔化物一即熔融初始階段的熔融體，將不包含由 玻璃原料GM2之貢獻部分所提供的成分。因此，在玻璃原 料粒子GM,與玻璃原料gm2之組成相異的情況下，為了更 有效率地形成較均質的熔融玻璃G,至少使形成製造裝置在 運作初期的初始熔化物之玻璃原料粒子GM|之組成，符合 炫融玻璃G的組成範圍，或使其作為近似於熔融玻璃〇之組 成範圍的組成為宜。 如上述，係在熔融玻璃U，之貯留進行到某程度之後， 再從玻璃原料供給部5供給包含玻璃屑的玻璃原料gm2。 即’藉由輸送螺桿5b之旋轉將已投入原料投入口 5A之 玻璃原料GM2從坡璃原料投入口丨A投入貯留部讣内。在 24 201236986 此，即便玻璃屑中有數毫米〜數十毫米範圍的大小參差， 在使用輸送螺桿北將玻璃屑從原料投入口 5A投入爐内的方 式中’仍可毫無問題地投入玻璃屑。 已投入貯留部lh内之玻璃原料GM2會在已貯留之熔融 玻璃U’的液面上形成塊體(堆）浮起，並朝向位於氣中熔融燃 燒益2下方的供給區域8擠出。這期間，玻璃原料ΘΜ2會藉由 來自熔融玻璃U’之熱傳送進行加熱且從下側徐緩地開始熔 融。 在供給區域S，有從氣中熔融燃燒器2鉛直下方釋出的 熔融玻璃粒子u灌注，因此包含玻璃屑的玻璃原料GM2會與 熔融玻璃粒子U接觸而促進玻璃原料gm2之熔融。以下，將 參照第5圖說明該情況。 第5(a)圖中顯示包含浮起熔融玻璃u’上之玻璃屑gc及 玻璃配料原料GB之玻璃原料GM2之塊體上方部的圖像。如 圖顯示，係呈現小尺寸的玻璃配料原料GB進入玻璃屬GC 彼此之間隙中的狀態。實際上，雖未加以圖示但在玻璃屑 GC之下方亦有其他的玻璃屑積層，且有玻璃配料原料進入 其間隙。浮在熔融玻璃U’上且包含玻璃屑GC的玻璃原料 GM2之塊體則是該塊體下面與熔融玻璃u，接觸而加熱，而 上面mi則藉由來自玻璃炫融爐1 〇〇之内壁部的輻射熱及來 自加熱氣體g的氣體熱傳送而加熱。因此，包含玻璃肩GC 的玻璃原料GM2係因應個別的加熱量從上面mi及下面加熱 炼融而混入熔融玻璃U’中，逐漸形成溶融玻璃G。 如第5(b)圖顯示，當溶融玻璃粒子u—落下至上面mi， 25 201236986 熔融玻璃粒子U便擴散於上面mi上而密著於上面叫的一部 分。從該密著之熔融玻璃粒子U透過與上面mi之接觸面„^ 而引起熱傳導，故可透過接觸面me將玻璃原料gm2予以廣 面積地加熱。 溶融玻璃粒子U係通過加熱氣相部κ之溫度約2〇〇〇°C 〜約3000°C的區域而加熱至高溫’因此與炫融玻璃u，相較 之下為格外的咼溫。又，與固體狀態的玻璃原料GM2之溫 度相較之下，溫度更高。 所以，可使接觸面me之熱傳導急速進行。而且，由於 溶融玻璃粒子U為小粒徑，因此每單位面積的熱傳導量極 大。又，熔融玻璃粒子U會藉由衝擊而變扁平，與熔融玻璃 粒子U的粒徑相較之下’更可進行廣範圍地附著，因此，熔 融玻璃粒子U之熱可有效率地傳熱至玻璃原料gm2。故而， 熔融玻璃粒子U會流入玻璃屑GC彼此的間隙中，將玻璃屑 GC的表面或其下方部予以熔融。 此外’如第5(c)圖顯示，在包含玻璃屑的玻璃原料gm2 中，玻璃原料GM2在接觸面„^急速熔融，且後續相繼而來 的溶融玻璃粒子U亦構成接觸面me，因此接觸面me也會逐 漸擴大。例如’第5(c)圖中係顯示落下至鄰接區域的複數熔 融玻璃粒子ϋ使各個接觸面mc擴大’結果變成彼此匯流擴 大成接觸面me’之態樣的一例。 在上述接觸面mc(mc，）中，已熔融之玻璃原料gm2與熔 融玻璃粒子U密著接觸的結果是使化學反應亦有效地進 行。又，由於接觸比粒子體積大，因此反應可快 26 201236986 速地進行而在短時間内產生高均勻性的反應。 依照上述方法，在包含玻璃屑GC的玻璃原料GM2之上 面m,上，逐漸形成因應熔融玻璃粒子U與玻璃原料G Μ 2之玻 璃原料組成比的液滴狀熔融玻璃G。 該液滴狀熔融玻璃G不斷地成長並與鄰接之同樣的熔 融玻璃G匯流而流至下方或側方，或是貫通塊體而混入貯留 完畢的熔融玻璃U’中。該結果係使貯留部lh内之熔融玻璃 逐漸增加。 以上，係就鄰接灌注之熔融玻璃粒子U進行圖示說明， 炼融玻璃粒子U係因應玻璃原料粒子GM i的投入量及炫融 玻璃粒子U的釋出範圍而廣範圍地覆蓋在上面m!上。因此， 在供給區域S中，可一邊藉由熔融玻璃粒子u的堆積層覆蓋 玻璃原料GM2之上面’一邊在上面叫上進行上述熔融。 此時’在包含玻璃屑GC的玻璃原料GM2下面藉由與熔 融玻璃U’之接觸所造成的熔融亦處於進行中狀態。因此， 藉由熔融玻璃粒子U的供給量，可調節來自上面mi的熔融 速度及來自下面的炼融速度。 例如，若將熔融玻璃粒子U貢獻於玻璃原料gm2熔融的 熱量設定在玻璃原料GM2熔融所需要之熱量的50%至6〇% 左右，即可使來自熔融玻璃U，貢獻於下面的熔融及來自熔 融玻璃粒子U貢獻於上面叫的熔融大致均衡，因而可使玻 璃原料GM2從外表面大致均等地熔融，極富效率。 又，就玻璃熔融爐100之節能面評估而言，由於使用氣 中炫祕燒器2之氣愤融法能量效率極佳，因此玻璃原料 27 201236986 粒子GM|的投人量愈多，愈可實現節能操作。 准玻璃原料粒子GM|的投入量一旦增加，便會使玻 璃原料GM2相對於熔融玻璃〇整體量的量比降低，因此，玻 璃原料粒子G M1的投入量上限可因應玻璃原料G Μ 2在熔融 玻璃G中應佔之比率—尤其是玻璃肩在玻璃原料Gm2中應 佔之所需量一來決定。 所以’玻璃原料粒子GM,的投入量只要在該上限範圍 内考慮能罝效率而適當設定即可。 以上述方法從玻璃原料粒子G Μ,形成熔融玻璃粒子 ϋ ’並將炼融玻璃粒子υ釋出至玻璃原料Gm2上’以持續玻 璃原料GM2的嫁融。 玻璃原料粒子GM,及玻璃原料GM2的投入量係滿足形 成炫融玻璃G之組成比的量比，一旦有相當於該量比之玻璃 原料GM2熔融’所貯留的熔融玻璃便會成為具有目的玻璃 組成的熔融玻璃G。以上述方法，可使用玻璃熔融爐1〇〇來 製造熔融玻璃G。 在玻璃熔融爐100中，可視需求將作成目的組成比的熔 融玻璃G進行澄清並從排出口 1B移送至成形裝置6，再於成 形裝置6中成形為目的形狀》 依據使用玻璃熔融爐1〇〇而進行之熔融玻璃的製造方 法，藉由玻璃原料供給部5可將包含玻璃屑的玻璃原料GM2 供給至爐體1内，並將藉由氣中熔融燃燒器2所形成的熔融 玻璃粒子U釋出到玻璃原料GM2上，故而可對玻璃原料GM2 進行來自高溫且為液相的熔融玻璃粒子U之有效率的熱傳 28 201236986 送而迅速熔融。因此，無須為了將玻璃屑供給至氣中熔融 燃燒器2而進行小徑化，即可一邊利用玻璃屑一邊利用氣中 熔融燃燒器2有效率地製造熔融玻璃。 又，由於藉由氣中熔融燃燒器2可使組成均勻形成的熔 融玻璃粒子U 一點一點少量地與玻璃原料G Μ2的塊體密著 熔融，因此可提升玻璃原料gm2之熔融部分中的反應性， 而使與熔融玻璃粒子U之混成體的組成均勻化。 又，於熔融玻璃粒子U添加澄清劑時，含於熔融玻璃粒 子U中的澄清劑會在前述熔融玻璃(3中起作用，因此，即便 在使含於玻璃原料GM2中之反應性貧乏的玻璃屑熔融作成 熔融玻璃G的情況下，仍可發揮熔融玻璃之脫泡效果。 因此，可縮短為了脫泡而使熔融玻璃G在爐體1内對流貯留 的時間，進而有效率地製造高品質的熔融玻璃G。 又，將作為目標澄清所需要的澄清劑量設為總玻璃原 料之0.3質量％、且將玻璃屑之添加量設為玻璃原料GM2的 50%時，若將玻璃屑的澄清劑含量設為〇2質量％且使玻璃 屑以外的玻璃原料GM2含有0.4質量％的澄清劑，便可在已 將包含玻璃屑的玻璃原料GM2熔融的情況下獲得作為目標 澄清劑量的適當之值。又，將作為目標澄清所需要的澄清 劑量設為總玻璃原料之0.3質量％、且將玻璃屑之添加量設 為玻璃原料GM2的80°/。時，若將玻璃屑的澄清劑含量設為 〇_2質量％且使玻璃原料〇河2含有〇.7質量。/。的澄清劑，便可 在已將包含玻璃屑的玻璃原料GM2炼融的情況下獲得作為 目標澄清劑量的適當之值。又，相對於包含玻璃屑的玻璃 29 201236986 原料GM2’在使用氣中熔融燃燒器2所供給之來自玻璃原料 粒子GM,的溶融玻璃粒子u中，若已少有氣泡且已進行除 泡，則藉由滿足上述關係便可掌握包含玻璃原料粒子GM| 與玻璃原料粒子GM2之總熔融玻璃G的澄清劑量。 如此一來，藉由適當進行澄清劑添加率的配量，可防 止添加率過小而使脫泡效果減低，或防止添加率過大而因 熔融鹽析出造成白泡等產生。 以上，係以澄清劑為例作說明，前述添加量之調節方 法亦同樣地可適用於分別添加至玻璃原料G M 2中之其他副 原料，如：著色劑、及炼融助劑等。 又，以上的玻璃炫融爐100，對於在爐壁部具備複數加 熱用氧燃燒器使玻璃配料原料炼融的習知結構之玻璃熔融 爐，可另外增設氣中炼融燃燒器2而實現。此時，可有效地 利用既存設備，因此可抑制設備成本的上升且無需大幅變 更既存設備的操作條件，所以，連既存設備的操作條件亦 可有效地加以利用，而輕易地且低價地製造熔融玻璃G。 接下來，說明使用本發明之玻璃原料的熔融方法來製 造玻璃製品之方法一例。 依照第4圖中顯示之方法，為了製造玻璃製品，係在使 用上述玻璃熔融爐100而藉由上述玻璃熔融步驟s 1獲得熔 融玻璃G後，經過成形步驟S2，即，使熔融玻璃g從排出口 1B排出並送至成形裝置6成形為目的形狀後，以徐冷步驟S3 進行徐冷，並於切斷步驟S4中切斷為所需之長度。藉此， 可製造目的尺寸的玻璃製品9。 30 201236986 而，視需求，可設置研磨成形後熔融玻璃之步驟，來 製造玻璃製品。 又，送至成形裝置6之前，可視需要先將熔融玻璃G導 入用以進行脫泡的澄清裝置一如減壓脫泡裝置一之中，在減 壓狀態下強制性地進一步加以脫泡後，再送至成形裝置6。 此外，作為玻璃製品的製造裝置，例如可具備下述構 成，即：上述玻璃熔融爐100、將已藉由該玻璃熔融爐100 製造之熔融玻璃G予以形成的成形裝置6、將已以該成形裝 置6成形之玻璃進行徐冷的徐冷機構、及將徐冷後之玻璃切 斷為目的大小的切斷裝置。 依據如以上所說明之玻璃製品的製造方法及製造裝 置’係使用藉由玻璃熔融爐100來有效製造之均勻組成的熔 融玻璃G，故而可提供藉由節能所製造的高品質玻璃製品。 [第2實施形態] 接下來，說明本實施形態之第2實施形態。 第6圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第2實施形態的示 思構成圖。第7圖係沿著第6圖中顯示之線的剖面圖。 如第6圖與第7圖顯示，相對於前述第丨實施形態之玻璃 熔融爐100，本實施形態之玻璃熔融爐1〇1具有下述構成： 追加观中炫融燃燒器2Α(第2氣中炫融燃燒器）與氣體供給 源3Α，並具備&璃原料粒子供給部4八來取代第隋施形態 之玻璃㈣爐1_玻璃原料粒子供給部4，該玻璃原料粒 子供給部4Α設有與供給管43獨立供給玻璃原料粒子⑽的 供給管4b。其㈣構制與前述第丨實施㈣的玻璃炼融爐 31 201236986 100相同，以下，將以不同於第丨實施形態之要點為中心進 行說明。 氣中熔融燃燒器2A係使玻璃原料粒子GMi在加熱氣相 K中溶融形成炫融玻璃粒子u並朝向區域s〆參照第7圖） 釋出的第2氣中熔融燃燒器，且該區域Sa係在爐體丨内不同 於供給區域S之區域。氣中熔融燃燒器2A之詳細構成雖未特 別圖示，但與氣中熔融燃燒器2具有同樣的構成。 本貫施形態之氣中炼融燃燒器2 A係裝設在氣中炼融燃 燒裔2與爐壁部id之間的頂部la，使玻璃原料粒子GM|的釋 出方向錯直向下。 又，氣中炼融燃燒器2A係透過供給管4b與玻璃原料粒 子供給部4A連接，且以同於氣中熔融燃燒器2之形態，通過 供給官4b來供給玻璃原料粒子GMi。因此，在玻璃熔融爐 101中，藉由玻璃原料粒子供給部4A可使供給至供給管4a、 4b的玻璃原料粒子GM|之供給量適當地變化，或可使供給 停止。 氣體供給源3 A具有與第1實施形態的氣體供給源3同樣 的構成，且供給管3a、3b分別係以與前述第丨實施形態之連 接至氣中熔融燃燒器2相同的形態連接於氣中熔融燃燒器 2A。 因此，從氣體供給源3A係透過供給管3a將前述燃料氣 體導入氣中熔融燃燒器2A之燃料氣體供給路，並透過供給 管3b將刖述燃燒用氣體導入氣中熔融燃燒器2A之燃燒用氣 體供給路。藉此，氣中熔融燃燒器2A與氣中熔融燃燒器2 32 201236986 同樣地可對前端側（第6圖下方側）喷射由前述燃料氣體及前 述燃燒用氣體所形成的氧燃燒焰Η。 依據本實施形態之玻璃熔融爐1〇1，可於内部分別從氣 中炼融燃燒器2、2Α釋出玻璃原料粒子GM,。惟，由於氣中 炫融燃燒器2Α係朝向不同於供給區域s的區域、釋出玻璃 原料粒子GM|，因此玻璃原料粒子gm,不會直接將玻璃原 料GM2熔融’而是藉由熔融玻璃粒子u使貯留部讣内之熔融 玻璃G增加。 因此，藉由對氣中熔融燃燒器2、2A雙方投入玻璃原料 粒子GM, ’可迅速地貯留為初始熔化物的熔融玻璃u，。 又，當相對於熔融玻璃G之玻璃原料GM2的量比少於玻 璃原料粒子01\41的量比時，藉由對氣中熔融燃燒器2、2A雙 方投入玻璃原料粒子GM,，可迅速地製造熔融玻璃G。 又，例如，即便包含玻璃屑的玻璃原料GM2之投入量 會因應步驟内循環玻璃屑的庫存量、市場上玻璃屑的購入 價格等狀況而產生變化，仍可藉由調整氣中熔融燃燒器2、 2A之各個玻璃原料粒子GM,的投入量來製造熔融玻璃G。 又，依據玻璃熔融爐101，在未使用玻璃原料GM2來製 造熔融玻璃G時，可在不使氣中熔融燃燒器2停止的狀態 下，對氣中熔融燃燒器2、2A雙方投入玻璃原料粒子GM,， 而藉此迅速地製造熔融玻璃G。 [第3實施形態] 接下來，說明本發明之第3實施形態。 第8圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第3實施形態之主 33 201236986 要部分的示意構成圖，第8(a)圖為水平方向的剖面圖，第8(b) 圖為沿著第8(a)圖之C-C線的剖面圖。 如第8⑷、8(b)圖中顯示主要部*之構成，本實施形態 之玻璃熔融爐102具有於前述第丨實施形態之玻璃熔融爐 1〇〇中追加氧燃燒器3〇(輔助加熱部）及加熱用電極31(參照 第8(b)!!)之構成。以下，將以不同於前述實施形態之要點 為中心加以說明。 氧燃燒器3 0係從省略圖示的氣體供給源接收燃料氣體 與氧氣之供給，並使氧燃燒焰^!形成於橫向來加熱玻璃原料 GM2之塊體的輔助加熱部。 在本實施形態中，氧燃燒器3〇係於玻璃原料投入口 1A 與供給區域S之間的爐壁部if' le各設丨個，且橫向設置以 使火焰喷出方向呈水平方向。各氧燃燒器3〇的設置高度可 設置在略高於熔融玻璃(3液面的適當位置。又，各氧燃燒器 30係從玻璃原料投入口 1A朝向排出口比離有一定距離而 设置。藉由該等，可防止玻璃原料粉末等之飛散。本實施 形癌的氧燃燒器30可在構成塊體的玻璃原料〇μ2到達供給 區域s前的期間内，將玻璃原料(}]^2予以預熱。 電極31係用以將已貯留在貯留部lh中之熔融玻璃G(U’) 的溫度保持在一定範圍内並使其進行對流之加熱機構，可 採用以縱橫配置複數棒狀電極3丨而得以從内部側將熔融玻 璃G(U’)加熱的結構。 電極31的配列位置宜適當地設置在易於引起熔融玻璃 G(U’)之溫度降低的位置上。例如，可設置在相較於形成玻 34 201236986 璃原料G M 2之塊體的區域位於更下游側的爐底部1 b。 依據本實施形態的玻璃熔融爐10 2，由於其具備氧燃燒 器30可將形成塊體之玻璃原料Gm2預熱，因此熔融玻璃粒 子U對玻璃原料GM2的熔融能力相對地增大。該結果可進一 步加速玻璃原料GM2之熔融。 又’可減低落下到玻璃原料GM2上之熔融玻璃粒子u的 溫度下降，因此可以穩定的一定速度來製造熔融玻璃G。 此外’氧燃燒器30亦可依照玻璃原料gm2的投入量來進 行開閉控制。氧燃燒器3〇可將所投入之玻璃原料(51^2加熱， 因而可抑制因投入所造成的熔融玻璃^。，)之溫度下降。 依據玻璃熔融爐102，由於其具備電極31，因此可使已 貯留在貯留部lh之熔融玻璃G(u，）的溫度穩定化。尤其，在 本實施形態中，係將電極31設置在形成塊體之區域的下游 側之爐底部lb，因此可降低因玻璃原料〇]^2之投入所造成 的溫度下降’並使來自下面m2側的㈣量穩定化。 如此一來，由於在本實施形態中併設有氧燃燒器3〇與 電極31，因此該等可相辅相成地抑制熔融玻璃G(u，)之溫度 下降，並提高熔融玻璃粒子1;的熔融能力。 [第4、第5、第6實施形態] 接下來，說明本發明之第4實施形態〜第6實施形態。 第9圖係顯示本發明之玻璃熔融爐第4實施形態之主要 邛为的示意構成圖，第1〇圖係顯示第5實施形態之主要部分 的不思構成圖，第11圖係顯示第6實施形態之主要部分的示 意構成圖。 35 201236986 第4實施形態〜第6實施形態係有關氣切融燃燒器2 之配置樣態及配置位置之實施形態，各構成要素與第丨實施 形態之玻璃熔融爐100相同。以下，將以不同於前述第if 施形態之要點為中心加以說明。 如第9圖中顯示主要部分之構成，第4實施形態之玻璃 熔融爐103中，氣中熔融燃燒器2係以相對於鉛直軸呈傾斜 之傾斜向下且朝玻璃原料供給部5側方向（從排出口丨B側朝 向原料投入口 5A側之方向）釋出炼融玻璃粒子u的樣態，裝 設在頂部la。又，氣中熔融燃燒器2的釋出中心軸係朝向供 給區域S之中心Os。 依據玻璃熔融爐103，從氣中熔融燃燒器2喷射之加熱 氣體g與熔融玻璃粒子U係朝向玻璃原料g μ 2的原料供給方 向之上游側傾斜向下衝擊’因此可抑制由玻璃原料^河^斤 形成之塊體前進移動。該結果可防止玻璃原料gm2在充分 炼融前即通過供給區域S而移動至排出口 1B側，因此可充分 使由玻璃原料GM2所形成之塊體炼融。 如第10圖中顯示主要部分之構成，第5實施形態之玻璃 炼融爐104中’氣中炫融燃燒器2係以相對於船直轴呈傾斜 之傾斜向下且朝排出部1B側方向（即，從原料投入口 5A側朝 向排出口 1B側之方向）釋出熔融玻璃粒子u的樣態，農設在 頂部la。又’氣中熔融燃燒器2之釋出中心軸係朝向供給區 域S之中心Os。 依據玻璃熔融爐104,由於從氣中熔融燃燒器2噴射之 加熱氣體g與炼融玻璃粒子U係衝擊玻璃原料GM2之下游側 36 201236986 (排出口 1B側）’因此可促進塊體前進移動。該結果可縮短 玻璃原料GM2到達供給區域s的時間’進而可防止因塊體變 得過大而延遲玻璃原料GM2之供給，或防止熔融玻璃G(U，) 在玻璃原料投入口 1A附近溫度降至過低之現象。 如第11圖中顯示主要部分之構成，第6實施形態之熔融 玻璃製造裝置105中，氣中熔融燃燒器2係以相對於鉛直軸 呈傾斜之傾斜向下且朝排出部丨B側方向釋出熔融玻璃粒子 U的樣態’裝設在爐壁部1(；之上部。又，氣中熔融燃燒器2 之釋出中心軸係朝向供給區域S之中心Os。 惟’由於第11圖為示意圖，在圖示中係如同將玻璃原 料供給部5與氣中熔融燃燒器2設置在同一面上，但該等在 深度方向的位置可錯開。例如，若在2處的玻璃原料供給部 5之間配置有氣中熔融燃燒器2，由於難與玻璃原料供給部5 相干涉’因此可在未與玻璃原料供給部5相干涉的情況下設 置氣中熔融燃燒器2。 依據本實施形態之玻璃熔融爐105，氣中熔融燃燒器2 之配置樣態與前述第5實施形態相同，因此就氣中熔融燃燒 器2的相關部分，與第5實施形態具有同樣的作用。 又，不同於第5實施形態’其係設置在爐壁部1(：，因此 可將玻璃原料粒子供給部4設置在靠近爐壁部lc之玻璃熔 融爐105的外部。因而’可使玻璃原料粒子gm,與玻璃原料 GM2之投入位置接近，將玻璃原料相關的裝置位置予以集 中簡化而提升投入時之作業效率、及玻璃原料之搬運效率。 本實施形態係氣中熔融燃燒器2設置在玻璃熔融爐1〇5 37 201236986 之爐壁部lc之例。 當玻璃原料供給部5係以例如1台所構成、或爐壁部 le、If之間隔很狹窄等情形時，氣中熔融燃燒器2亦可設置 在靠近爐壁部lc之爐壁部le、If中任一方或雙方。此時，仍 可獲得與本實施形態同樣的作用。又，由於難與玻璃原料 供給部5相干涉，因此易於進行氣中熔融燃燒器2之配置。 [第7實施形態] 接下來，將說明本發明之第7實施形態。 第12圖係顯示本發明之熔融玻璃的製造裝置第7實施 形態之主要部分的示意構成圖，第12(a)圖為縱剖面圖，第 12(b)圖為沿著第12(a)圖之D-D線之剖面圖。 如第12圖中顯示主要部分之構成，第7實施形態之玻璃 熔融爐106具備玻璃原料投入口 1C及玻璃原料供給部32來 取代第1實施形態中玻璃熔融爐1〇〇之玻璃原料投入口1A及 玻璃原料供給部5。以下，將以不同於前述第1實施形態之 要點為中心加以說明。 本實施形態之玻璃原料投入口 1C係在爐壁部lc之高度 方向的中間部貫通壁厚方向而設置的矩形開口。爐壁部1c 中之玻璃原料投入口 1C的開口形狀係設成水平方向寬度與 供給區域S略呈相同寬度且在高度方向幅度狹窄之矩形。 玻璃原料投入口 1C之高度係設為與第1實施形態之玻 璃原料投入口 1A同樣的高度。 在本實施形態中之玻璃原料供給部32,由於係從玻璃 熔融爐106外部投入玻璃原料GM2，故其具備進料斗32a及 38 201236986 輸送管32d ’前述進料斗32a係於上部設有原料投入口32八 且於底部設有底部開口 32B，又前述輸送管32d係—端連妗 至玻璃原料投入口 lc，可將從底部開口 32B導入的坡螭原 料GM2沿著往下方傾斜的傾斜方向導引而朝向玻場原料投 入口 1C。 依據玻璃熔融爐106，係將玻璃原WGM2投入進料斗 32a，藉由使玻璃原料(3]^2往寬度方向集結擠出的扁平毯式 進料器（blanket feeder)(未圖示）擠出玻璃原料(^2，使其從 底部開口 32B沿著輸送管32d落下至下方側，並從破螭原^ 投入口 1C投入貯留部lh。 玻璃原料投入口 1C係平行於液面的偏平矩形開口因 此，其係在將玻璃原料GM2整形為扁平層狀的狀態下將之 投入。當貯留部lh内已貯留有熔融玻璃G(u，）時，玻璃原料 GM2會形成為層狀塊體而浮在熔融玻璃G(u，)之液面上。 若持續玻璃原料GM2之投入，所形成的塊體會形成與 玻璃原料投入口 1C之水平方向的寬度大致同寬的帶狀，從 爐壁部lc朝向爐壁部Id側擠出而供給至第12(b)圖中以兩點 鏈線顯示的供給區域S。 供給到供給區域s的玻璃原料GM2與前述實施形態同 樣地可藉由所釋出之熔融玻璃粒子U有效地熔融。 依據本貝鈿形態之玻璃熔融爐106，玻璃原料0]^2係供 給為層狀，與形成堆狀塊體的情况相較之下，較可使塊體 的層厚均等化。目此’可減低g]層厚时差所造成之玻璃 原料GM2A^速度之不均衡，進而減低㈣_。 39 201236986 又，依據玻璃熔融爐106，係藉由玻璃原料GM2本身重 量的落下來進行供給，因此可作為簡樸的裝置構成。 [第8實施形態] 接下來，說明本發明之第8實施形態。 第13圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第8實施形態之 主要部分的示意構成圖，第13(a)圖為縱剖面圖，第13(b)圖 為沿著第13 (a)圖之E-E線的剖面圖。 如第13圖中顯示主要部分之構成，第8實施形態之玻璃 熔融爐107具備有連結孔1D、及玻璃原料供給部33來取代第 1實施形態中玻璃熔融爐100之玻璃原料投入口 1A、及玻璃 原料供給部5。又，在本實施形態中，氣中熔融燃燒器2係 以同於前述第5實施形態的方式而設置。以下，將以不同於 前述第1實施形態之要點為中心加以說明。 連結孔1D係用以連結玻璃原料供給部33，其係在爐壁 部lc高度方向的中間部，以傾斜朝向下方貫通爐壁部ic而 ax且具有圓剖面的貫通孔。連結孔1D的高度係設置在尚於 第1實施形態之玻璃原料投入口 1A的位置。 本實施形態之玻璃原料供給部33，由於係從爐體1外部 投入玻璃原料GM2，故其具備進料斗33a及輸送管33d，該 進料斗33a係於上部設有原料投入口 33A且於底部設有底部 開口 33B ’又，前述輸送管33d一端插通而連結於連結孔 1D’可將從底部開口 mb導入之玻璃原料Gm2,沿著傾斜於 下方的傾斜方向導引而朝向貯留部lh。 在本變形例中，輸送管33d係從爐壁部lc朝向貯留部lh 40 201236986 内部傾斜且突出於下側，並在其前端形成有圓形開口的玻 璃原料投入口 33e。又，玻璃原料投入口 33e係開口於已集 積之炫融玻璃G(U’）的液面上方，其開口位置係設置在可使 從玻璃原料投入口 33e落下至傾斜方向的玻璃原料GM2散 佈至供給區域S上的適當高度。 依據本實施形態之玻璃熔融爐1〇7，一將玻璃原料gm2 投入進料斗33a，玻璃原料GM2便會藉由未圖示但在其他形 態中提及的輸送螺桿，從底部開口 33B沿著輸送管33d而擠 出落下至傾斜下方側，並從玻璃原料投入口 33e釋出且投入 貯留部lh内之空中。 因此’所釋出之玻璃原料GM2會因應玻璃原料投入口 33e中的初始速度，分別晝出拋物線而釋出且散佈至供給區 域S上。 已散佈供給到供給區域S的玻璃原料GM2則與前述實 施形態同樣地係藉由從氣中熔融燃燒器2所釋出之熔融玻 璃粒子U有效率地進行熔融。 依據本實施形態之玻璃熔融爐107,係從熔融玻璃G(u，) 的略微上方散佈玻璃原料GM2，因此即便玻璃原料投入口 33e的開口面積很小，仍可廣範圍地供給玻璃原料β 又’經散佈而形成為堆狀塊體的玻璃原料Gm2與前述 第5實施形態之結構同樣地，可藉由加熱氣體g及熔融玻璃 粒子U之喷射來促進塊體前進移動，並可藉由氧燃燒焰η使 形成塊體之玻璃原料GM2溶融。 而，在以上說明中，係就本發明之玻璃炼融爐、使用 41 201236986 其之溶融玻璃的製造方法、及玻璃製品的製造方法的各實 施形態加以說明’本發明可於該等加上各種變形而實施。 例如’第1氣中熔融燃燒器、及第2氣中熔融燃燒器之 支數不限於1支，可設置1支以上的適當支數。 例如，第1氣中熔融燃燒器、及第2氣中熔融燃燒器可 配合前述實施形態之玻璃原料供給部5的複數配置而分別 設置複數個。 第1氣中熔融燃燒器、及第2氣中熔融燃燒器只要為可 釋出供給熔融玻璃粒子者，可任意設置在爐體之頂部、或 爐壁部某處。例如，在前述第6實施形態中，係以為了使氣 中溶融燃燒器2的釋出方向傾斜，而將氣中炼融燃燒器2設 置在爐壁部lc之情況為例進行說明，但亦可設置在爐壁部 If、le。當設置在爐壁部if、“時，只要是傾斜裝設在正交 於釋出方向之平面即可，亦可垂直於玻璃原料GM2之原料 供給方向。 又，在前述第8實施形態中係以玻璃原料gm2從輸送管 33d藉由輸送螺桿之擠出而落下釋出之情況為例進行說 明，但亦可連同玻璃原料GM2來供給載氣，並藉由載氣之 喷射壓從玻璃原料投入口 33e釋出玻璃原料gm2。 又’於前述記載之實施形態中所說明的全部構成要素皆 可在本發明之技術思想範圍内予以適當組合、削除而實施。 產業上之可利用性 本發明之技術可使用包含破璃屑的玻璃原料，藉由節 能操作而有效地製造組成均勻的高品質熔融玻璃，可廣泛 42 201236986 地適用在建築用玻璃、車輛用玻璃、光學用玻璃、醫療用 玻璃、顯示裝置用玻璃、及其他一般玻璃製品之製造中。 而’在此係引用於2011年2月7曰所申請之日本專利申 請案2011-024273號之說明書、專利申請範固、圖式及摘要 的全部内容，並納入作為本發明之揭示。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明之玻璃'熔融爐之第1實施形態構成 的示意構成圖。 第2圖係沿著第1圖之A-A線的剖面圖》 第3圖係顯示適用於第1圖所示玻璃熔融爐的氣中熔融 燃燒器一例的示意剖面圖。 第4圖係顯示使用本發明之玻璃熔融爐之玻璃製品的 製造方法一例的流程圖。 第5圖係顯示本發明之熔融玻璃的製造方法一實施形 態中熔融玻璃粒子之舉動的示意說明圖：第5(a)圖係顯示熔 融玻璃粒子朝向玻璃原料降下之狀態的說明圖；第5(b)圖係 顯示落下至玻璃原料上的熔融玻璃粒子傳熱之狀態的說明 圖；第5(c)圖係顯示熔融玻璃粒子已在玻璃原料上進行堆積 之狀態的說明圖。 第ό圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第2實施形態的示 意構成圖。 第7圖係沿著第6圖之Β_Β線的剖面圖。 第8圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第3實施形態主要 部分的不意構成圖：第8(a)圖為水平剖面圖；第8(b)圖為沿 43 201236986 著第8(a)圖之C-C線的剖面圖。 第9圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第4實施形態主要 部分的示意構成圖。 第10圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第5實施形態主 要部分的示意構成圖。 第11圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第6實施形態主 要部分的示意構成圖。 第12圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第7實施形態主 要部分的示意構成圖：第12(a)圖為縱剖面圖；第12(1))圖為 沿著第12(a)圖之D-D線的剖面圖。 第13圖係顯示本發明之玻璃熔融爐之第8實施形態主 要部分的示意構成圖：第13(a)圖為縱剖面圖；第13(1?)圖為 沿著第13(a)圖之E-E線的剖面圖。 【主要元件符號說明】 ι..爐體 iA、1C、33e.·.玻璃原料投入口 出···排出口 1D···連結孔 h···頂部 lb···爐底部 le ' Id、le、If···爐壁部 lh...貯留部 2···氣中熔融燃燒器(第1氣中 熔融燃燒器） 2A…氣中熔融燃燒器(第2氣 中熔融燃燒器） 3、 3A".氣體供給源 3a、3b、4a ' 4b...供給管 4、 4A···玻璃原料粒子供給部 5、 32、33···玻璃原料供給部 5Α、32Α、33Α...原料投入口 5Β、32Β、33Β..·底部開口 5a、32a、33a...進料斗 5b…輸送螺桿 44 201236986 5c…驅動部 5d、32d、33cl···輸送管 6…成形裝置 9··.玻璃製品 21···供給路 22…喷嘴本體 23…被覆管 24…外管 25…燃料氣體供給路 26…燃燒用氣體供給路 28、29…箭頭 30…氧燃燒器(輔助加熱部） 31…電極 100 ' 101 ' 102 ' 103 ' 104 ' 105、106、107."玻璃熔 融爐 g…加熱氣體 H、h…氧燃燒焰 K···加熱氣相部 S···供給區域 SA…其他區域 〇s…供給區域S之中心 G(U’)···熔融玻璃 GMi…玻璃原料粒子 GM2…玻璃原料 GB…玻璃配料原料 GC…玻璃屑 U…熔融玻璃粒子 nv··(塊體)上面 m2.··下面 me、me’…接觸面 S1…玻璃熔融步驟 S2…成形步驟 S3…徐冷步驟 S4…切斷步驟 45