TWI597247B - Raw material melting furnace - Google Patents

Description

原料熔化爐

本發明涉及原料熔化爐。

在將玻璃製造用的原料熔化而製造玻璃時，一般是將原料投入至坩堝(或者將坩堝按比例增大(scale up)後的熔化池)中進行加熱熔化。另外，除此之外已知的還有使用如下那樣的熔化爐來熔化原料的方法(參照專利文獻1、2)，即，從原料投入管(原料處理管)的原料投入口投入原料並在原料處理管內對原料進行加熱熔化，同時使原料從投入口側朝向流出口側移動，並使熔化物從流出口流出的熔化爐，其中，上述原料投入管(原料處理管)以使中心軸相對於水平方向傾斜的方式被配置，並且由石英玻璃等形成。在該專利文獻1、2所示的熔化爐中，作為原料處理管，使用了相對於中心軸方向的剖面形狀始終固定的單純形狀的圓形原料處理管。

在此，在將使用專利文獻1所記載的熔化爐而得到的粗熔化物投入至鉑坩堝中進行主熔化(main melting)時，能夠抑制發生將粗熔化前的原料直接投入至坩堝中進行熔化時產生的、因坩堝內壁侵蝕而引起的玻璃熔液的洩漏。另外，在該熔化爐中，通過使原料處理管以其中心軸為旋轉軸進行旋轉，能夠防止原料處理管內周面的局部侵蝕，從而能夠增加原料處理管的壽命。

進而，通過調整原料處理管的中心軸相對於水平方向 的傾斜角(以下，存在僅稱為“傾斜角”的情況)，也能夠將原料在原料處理管內的滯留時間限制在所需的最小限度，從而能夠盡可能地抑制原料處理管的侵蝕。專利文獻1所記載的熔化爐，適於使用包含正磷酸的原料來製造磷酸鹽系玻璃的情況。

另外，在使用專利文獻2所記載的熔化爐來實施熔化時，能夠得到均勻性更高的玻璃。

專利文獻1：日本公報、特開昭62-123027號

專利文獻2：日本公報、特開平1-119522號

<發明動機>

以上所說明的專利文獻1、2中所例示的使用原料處理管的熔化爐，目前主要使用於光學玻璃的製造中。在此，光學玻璃通過例如以下所說明的工序來製造。首先，將包含正磷酸的原料投入至石英製的原料處理管內進行加熱熔化。然後，將從原料處理管的流出口流出的熔液投入至水中進行淬火，由此得到粗熔化物。接著，經過將該粗熔化物投入至鉑坩堝內進行主熔化(main melting)的工序而得到光學玻璃。

與通過將原料直接投入至鉑坩堝中進行主熔化的工序而製造的光學玻璃相比較，通過這樣的工序製造的光學玻璃能夠抑制著色。其理由如下：除了石英製的原料處理管不易被原料侵蝕之外，與使用原料直接實施主熔化的情況相比，使用粗熔化物實施主熔化時能夠抑制鉑坩堝內壁的 侵蝕，從而能夠抑制成為著色原因的鉑混入到光學玻璃中。

但是，在使用專利文獻1、2所例示的熔化爐來製造粗熔化物時，原料並未滯留在石英製的原料處理管內，而是在被加熱熔化的同時從流出口流出。因此，原料的加熱熔化容易變得不充分。在這樣的情況下，粗熔化物對鉑的侵蝕性也增大。因此，在實施主熔化時，光學玻璃容易著色。

為了解決上述問題，舉出了在石英製的原料處理管內以更高的溫度對原料進行加熱熔化的情況。但是，該情況下，由於原料中所包含的氣體成分的脫氣變得明顯，因此，粗熔化物中所包含的氣體成分變少，其結果是，主熔化時的清澈度變差。因此，為了在確保主熔化時的清澈度的同時抑制光學玻璃的著色，可以說優選能夠在石英製的原料處理管內以較低的溫度且更長時間地進行加熱熔化。

但是，在專利文獻1、2所記載的熔化爐中，即使容易調整在原料處理管內移動的原料的加熱溫度，也難以將加熱時間調整為更長的時間。例如，當為了增長加熱時間而縮小傾斜角時，不僅原料在原料處理管內不易流動，而且原料有可能在原料處理管內引起堵塞、或者發生原料逆流。另外，還舉出了為了以不改變傾斜角的方式進一步增長加熱時間而使原料處理管的長度進一步增長的情況。但是，該情況下，由於與原料處理管的長度相對應而使熔化爐非常大型化，因此缺乏實用性。此外，無法使用現有的熔化爐。

<發明目的>

本發明是鑒於上述情況而作成的，其課題在於，提供一種與具備對原料進行加熱熔化的原料處理部件的現有原料熔化爐相比，容易在原料處理部件內更長時間地對原料進行加熱熔化的原料熔化爐。

上述課題通過以下的本發明來實現。即，本發明的原料熔化爐的特徵在於，至少設有原料處理部件和加熱機構，並且，在原料處理部件內設有滯留部；其中，上述原料處理部件具備投入原料的投入口和供原料熔化後的熔化物流出的流出口，且配置成投入口相比流出口位於上方，並且，該原料處理部件由從筒狀和槽狀中選擇的形狀構成，上述原料是用於製造由無機材料形成的部件的原料；上述加熱機構對在原料處理部件內從投入口側朝向流出口側移動的原料進行加熱；上述滯留部使在原料處理部件內一邊熔化一邊移動的原料暫時滯留在原料處理部件內。

本發明的原料熔化爐的一實施方式，優選原料處理部件由筒狀的原料處理管構成，並且，原料處理管以使該原料處理管的中心軸相對於水平方向傾斜的方式被配置。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選原料處理管至少具有筒體和一個以上的滯留部形成部件，並且，在筒體的內周面固定配置有一個以上的滯留部形成部件。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選一個以上的滯留部形成部件中的至少一個滯留部形成部件被配置成與內周面略緊密接合。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選與內周面略緊密接合的多個塊狀的滯留部形成部件沿著筒體的內周方向被配置。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選在沿著筒體的內周方向相互鄰接的兩個塊狀的滯留部形成部件之間設有間隙。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選作為與內周面略緊密接合的滯留部形成部件而使用一個環狀的滯留部形成部件，其中，上述環狀的滯留部形成部件的外周形狀與筒體的中心軸方向上的任意一個位置處的內周形狀略呈一致。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選在環狀的滯留部形成部件上，設有從沿著該滯留部形成部件的軸向貫通的微孔、和沿著該滯留部形成部件的軸向貫通的微縫中選擇的至少任意一種流道。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選作為與內周面略緊密接合的滯留部形成部件而使用一個板狀的滯留部形成部件，其中，上述板狀的滯留部形成部件的外周形狀與筒體的中心軸方向上的任意一個位置處的內周形狀略呈一致。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選在板狀的滯留部形成部件上，設有從沿著該滯留部形成部件的軸向貫通的微孔、和沿著該滯留部形成部件的軸向貫通的微縫中選擇的至少任意一種流道。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選筒體的內徑隨著從投入口側朝向流出口側而變小。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選構成滯留部形成部件的材料是從石英玻璃、氧化鋁、電熔耐火磚、鉑、鉑系合金、金以及金系合金中選擇的任意一種材料。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選原料處理管至少具有筒體，並且在筒體的內周面上設有與該筒體呈一體的凸部。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選原料處理管至少具有筒體，並且在筒體的內周面上設有凹部。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選原料處理管至少具有筒體，在筒體的內周面上設有至少一個以上的錯層，並且，在一個以上的錯層中的至少任意一個錯層中，該錯層的投入口側的內徑大於該錯層的流出口側的內徑，其中，上述筒體具有將兩個以上的筒狀部件串聯連接的結構，上述錯層是通過一個筒狀部件與其他筒狀部件的連接而形成，並且沿著圓周方向連續地形成。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選原料處理管至少具有筒體和多個阻礙部件，並且在筒體的內周面上密集配置有多個阻礙部件。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選構成筒體的材料是從石英玻璃、氧化鋁、電熔耐火磚、鉑、鉑系合金、金以及金系合金中選擇的任意一種材料。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選滯留部是 相對於原料處理部件的長度方向而使原料處理部件內成為熔液狀的原料的深度局部變深的部分。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選滯留部是在原料處理部件的長度方向上使原料的流動阻力局部變大的部分。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選原料是從玻璃部件製造用原料、晶化玻璃部件製造用原料、陶瓷部件製造用原料以及金屬部件製造用原料中選擇的任意一種原料。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選玻璃部件為光學玻璃。

本發明的原料熔化爐的其他實施方式，優選由無機材料構成的部件是從玻璃部件和碎玻璃中選擇的至少任意一種部件。

根據本發明，能夠提供一種與具備對原料進行加熱熔化的原料處理部件的現有原料熔化爐相比，容易在原料處理部件內更長時間地對原料進行加熱熔化的原料熔化爐。

本實施方式的原料熔化爐的特徵在於，至少設有原料處理部件和加熱機構，並且，在原料處理部件內設有滯留部，其中，上述原料處理部件具備：投入用於製造由無機材料形成的部件的原料的投入口，和供上述原料熔化後的熔化物流出的流出口，且配置成投入口相比流出口位於上 方，並且，該原料處理部件由從筒狀和槽狀中選擇的形狀構成，上述加熱機構對在原料處理部件內從投入口側向流出口側移動的原料進行加熱，上述滯留部使在原料處理部件內一邊熔化一邊移動的上述原料暫時滯留在上述原料處理部件內。

另外，該滯留部是相對於原料處理部件的長度方向而在原料處理部件內使成為熔液狀的原料的深度局部變深的部分(堰堤式(dam-type)滯留部)、或者在原料處理部件的長度方向上使原料的流動阻力局部變大的部分(流動阻力增大式滯留部)。在此，該“成為熔液狀的原料”也包括如下那樣的情況，即，當在實際的原料加熱熔化工序中，由於原料在到達滯留部附近時未完全成為熔液狀而是維持固液混合的狀態等從而導致無法形成平坦的液面時，假設為原料在到達滯留部附近時完全成為熔液狀。另外，堰堤式滯留部也可以說是將流動阻力增大式滯留部的作用極大化的滯留部。

因此，與現有的原料熔化爐相比，在本實施方式的原料熔化爐中，容易在原料處理部件內更長時間地對原料進行加熱熔化，其中，上述現有的原料熔化爐使用在原料處理部件內完全沒有即便暫時阻礙原料的移動這樣的凹凸的原料處理管。因此，也不需要為了在原料處理部件內更長時間地對原料進行加熱熔化而不必要地縮小傾斜角、或者進一步增長原料處理管的長度。進而，僅將現有熔化爐中所配置的原料處理部件替換成具有與該原料處理部件相同 程度的大小且設有滯留部的原料處理部件，便能夠在原料處理部件內更長時間地對原料進行加熱熔化。因此，也不需要大幅改造現有的熔化爐、或者新設新的熔化爐。

另外，原料處理部件是能夠將原料從一端側的投入口向另一端側的流出口輸送的細長狀部件，具體而言，使用筒狀的原料處理管或者槽狀的原料處理槽。在此，當作為原料處理部件而使用原料處理管時，原料處理管以使中心軸相對於水平方向傾斜的方式進行配置。該情況下，使中心軸相對於水平方向傾斜成投入口相比流出口位於上方。

作為原料處理部件，可以使用原料處理管或原料處理槽的任意一種，但是，從實用上的觀點來看，優選使用原料處理管。在以下的說明中，以作為原料處理部件而使用原料處理管的情況為前提進行說明。另外，對於作為原料處理部件而使用原料處理槽的情況，最後進行補充說明。

首先，滯留部只要具有使在原料處理管內一邊熔化一邊移動的原料暫時滯留在原料處理管內的功能，則用於實現滯留部的具體結構便沒有特別限定。但是，優選通過作為原料處理管而採用下述(1)~(6)所示的結構，由此在原料處理管內設置滯留部。

(1)在原料處理管至少具有筒體和一個以上的滯留部形成部件時，具有固定配置在該筒體內周面上的一個以上滯留部形成部件的結構(第一實施形態)。

(2)在原料處理管至少具有筒體時，具有與該筒體呈一體地設置於該筒體內周面上的凸部的結構(第二實施形 態)。

(3)在原料處理管至少具有筒體時，具有設置於該筒體內周面上的凹部的結構(第三實施形態)。

(4)在原料處理管至少具有形成為將兩個以上的筒狀部件串聯連接的結構的筒體時，在筒體的內周面上設有至少一個以上的錯層，並且，在一個以上錯層中的至少任意一個錯層中，該錯層的投入口側的內徑大於該錯層的流出口側的內徑的結構，其中，上述錯層是通過一個筒狀部件與其他筒狀部件的連接而形成、且沿著圓周方向連續地形成(第四實施形態)。

在此，“將兩個以上的筒狀部件串聯連接”，是指從將一個筒狀部件的端面與其他筒狀部件的端面加以連接的形態、和將一個筒狀部件的內周面一部分與其他筒狀部件的外周面一部分加以連接的形態中選擇的至少一種連接形態。

(5)在原料處理管至少具有筒體和多個阻礙部件時，在筒體的內周面上密集配置有多個阻礙部件的結構(第五實施形態)。

(6)將從上述(1)~(6)中選擇的兩種以上的結構組合後的結構(第六實施形態)。

另外，在第一實施形態中，容易將滯留部形成部件的投入口側附近區域作為相對於原料處理管長度方向使成為熔液狀的原料深度局部變深的滯留部(堰堤式滯留部)而發揮作用。另外，在滯留部形成部件相對於原料處理管內 周方向的長度短時、滯留部形成部件的高度低時、或者滯留部形成部件與原料處理管的內周面之間的間隙大時，作為堰堤式滯留部的作用降低或者消失。但是，即使在這樣的情況下，滯留部形成部件也能夠發揮作為相對於原料處理管長度方向而使原料的流動阻力局部增大的滯留部(流動阻力增大式滯留部)的作用。

在第二實施形態中，容易使凸部的投入口側附近的區域作為堰堤式滯留部發揮作用。另外，在凸部相對於原料處理管內周方向的長度短、或者凸部的高度低時，雖然作為堰堤式滯留部的作用降低或者消失，但是，能夠發揮作為流動阻力增大式滯留部的作用。

在第三實施形態中，容易使凹部作為堰堤式滯留部發揮作用。另外，在凹部相對於原料處理管內周方向的長度短、或者凹部的深度淺時，雖然作為堰堤式滯留部的作用降低或者消失，但是，能夠發揮作為流動阻力增大式滯留部的作用。

在第四實施形態中，容易使錯層的投入口側附近的區域作為堰堤式滯留部發揮作用。另外，在錯層的高度低時，雖然作為堰堤式滯留部的作用降低或者消失，但是，能夠發揮作為流動阻力增大式滯留部的作用。

在第五實施形態中，密集配置於筒體內周面上的多個阻礙部件作為流動阻力增大式滯留部發揮作用。該情況下，在沿著內周面移動的原料為固體狀態時，原料的移動被密集配置有阻礙部件的部分阻礙。另外，在沿著內周面 移動的原料為熔液狀的情況下，原料在通過密集配置有阻礙部件的部分時，必須從形成於阻礙部件與阻礙部件之間的間隙、或者形成於阻礙部件與內周面之間的間隙通過。因此，在密集配置有阻礙部件的部分處，熔液狀的原料的流動阻力明顯增大，熔液狀的原料的流動被阻礙。

第一圖是表示本實施方式的原料熔化爐的主要部分的一例的模式圖。另外，在第一圖及其他的圖式中，圖中所示的雙箭頭X方向是指水平方向，雙箭頭Y方向是指垂直方向，箭頭Y1方向是指上方側，箭頭Y2方向是指下方側。另外，在第一圖中，對於原料處理管內的具體結構省略了記載。

第一圖所示的原料熔化爐(10)具有：原料處理管(原料處理部件)(20)和配置在原料處理管(20)周圍的加熱機構HT。在此，原料處理管(20)以使其中心軸C(圖中點劃線所示的線C)相對於水平方向傾斜的方式被配置。在此，中心軸C相對於水平方向的傾斜角θ的下限，優選選擇熔化物能夠在原料處理管(20)中朝向流出口(24)側流動的角度中最小的角度。另外，傾斜角θ的上限，優選將投入到原料處理管(20)中的所有原料不會以未熔化狀態到達流出口(24)側的角度設為上限。傾斜角θ例如在大於0度的範圍內適當地選擇，但是，通常優選在1度~30度的範圍內，更優選在1度~20度的範圍內，進一步優選在1度~10度的範圍內。

另外，在原料處理管(20)的上方側和下方側配置有 加熱機構HT。另外，通常優選利用耐熱性的壁材(圖中未圖示)將原料處理管(20)和加熱機構HT的一部分或者整體包圍。另外，加熱機構HT相對於原料處理管(20)的配置位置、加熱機構HT的形狀、尺寸、配置數量，能夠適當地選擇第一圖所例示情況以外的其他形態。

在此，作為原料的加熱方式，能夠根據原料的種類、或者構成原料處理管(20)的材料、原料的處理條件等適當地選擇，例如能夠利用如下那樣的加熱方式，即，利用輻射熱的第一加熱方式、利用來自加熱後的原料處理管(20)的熱傳導的第二加熱方式、利用電磁感應加熱的第三加熱方式、或者將從第一加熱方式~第三加熱方式中選擇的兩種以上的加熱方式組合後的第四加熱方式等。另外，作為加熱機構HT，能夠利用電阻發熱體、遠紅外線加熱器、線圈、燃燒器等周知的加熱機構。

進而，尤其優選原料處理管(20)能夠通過未圖示的驅動機構以中心軸C為旋轉軸進行旋轉。在使原料處理管(20)旋轉時，既可以使原料處理管(20)以規定的轉速連續地旋轉，也可以每隔規定時間逐步地使原料處理管(20)僅旋轉規定角度。另外，原料處理管(20)的剖面形狀的內周側和外周側均沒有特別限定，例如可以適當地選擇圓形、橢圓形、方形等形狀，但是，通常優選為圓形。

另外，在以下的說明中，只要沒有特別說明，便是以下述情況為前提進行說明，即：原料處理管(20)以中心軸C為旋轉軸進行旋轉，並且，構成原料處理管(20)的 筒體的剖面形狀的內周側和外周側均為圓形。

另外，在將原料加熱熔化時，從作為原料處理管(20)的一端側開口部的投入口(22)將原料投入到原料處理管(20)內。在此，原料朝向原料處理管(20)內的投入既可以連續地實施，也可以相隔固定的時間間隔逐步地實施。另外，原料的投入也可以通過手工操作來實施，但是，從防止每單位時間投入到原料處理管(20)內的原料的投入量產生偏差的觀點來看，優選使用機械性原料投入裝置自動地實施。

在原料處理管(20)內被加熱熔化成為熔液狀的原料(熔化物或熔液)，從作為原料處理管(20)的另一端側開口部的流出口(24)流落至下方。在此，在流出口(24)的下方，可以根據熔化物的利用目的或後處理的內容而適當地配置用於對熔化物進行主熔化(main melting)的坩堝等的熔化池、用於將熔化物在水中淬火固化的水槽、用於將熔化物在大氣中冷卻固化的金屬板、用於將熔化物成形為規定形狀的成形裝置等。

另外，滯留部(第一圖中未圖示)可以相對於中心軸C方向而在原料處理管(20)內的任意位置上設置至少一個以上，但是，通常優選在原料處理管(20)的中央部附近至流出口(24)之間設置一個滯留部。

第二圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的一例的模式圖，具體而言是第一實施形態的一例的示意圖。在此，第二圖(A)表示將原料處理管以包括 其中心軸在內的平面剖切時的側視圖，第二圖(B)表示從流出口側觀察原料處理管的俯視圖。

第二圖所示的原料處理管(20A)((20))具有：一個圓筒狀的筒體(圓筒管(30A)(30))和八個滯留部形成部件(40A)((40))。在此，在原料處理管(20A)(圓筒管(30A))的內壁上，固定配置有由相同的形狀、尺寸構成的八個塊狀的滯留部形成部件(40A)((40))。第二圖所示的滯留部形成部件(40A)是經過將環狀部件以八等分的方式切斷的工序而製造的部件，其中，上述環狀部件是將具有與圓筒管(30A)的內徑相同程度的外徑的圓筒管橫切(切成圓片)而得到的。另外，在切斷後，為了調整滯留部形成部件(40A)的形狀、尺寸，也可以根據需要對切斷面進行研磨或磨削。

在此，相對於中心軸C，八個滯留部形成部件(40A)以與原料處理管(20A)(圓筒管(30A))的內周面(26)略緊密接合的方式，沿著圓筒管(30A)的內周方向被配置在比原料處理管(20A)的中央部更稍微靠近流出口(24)(圓筒管(30A)的一端的開口部)側的位置上。另外，在以下的說明中，只要沒有特別說明，滯留部形成部件(40)相對於中心軸C的配置位置就是配置於第二圖(A)中所例示的位置上。

在此，所謂的“滯留部形成部件(40)與內周面(26)略緊密接合”，是指即使在內周面(26)和滯留部形成部件(40)的與內周面(26)相對的面之間形成有微小間隙 時，未熔化的原料塊也無法從該間隙通過的狀態。該情況下，阻止未熔化原料塊通過的間隙的最大幅度的基準為5mm以下。上述間隙的最大幅度更優選為3mm以下，進一步優選為1mm以下。

另外，“略緊密接合”中也包括上述兩個面無縫地完全緊密結合的狀態。另外，在以下的說明中，為了便於說明，除了後述的第五圖所示的例子之外，均以滯留部形成部件(40)與內周面(26)無縫地完全緊密結合而配置的狀態進行說明。

另外，在第二圖所示的例子中，在沿內周方向相鄰接的兩個滯留部形成部件(40A)之間形成有間隙W1。該間隙的長度(圓周方向的長度)只要調整為未熔化的原料塊無法通過的長度即可，優選在0mm~5mm的範圍內，更優選在0mm~3mm的範圍內，進一步優選在0mm~1mm的範圍內。

通過將間隙長度設在上述範圍內，在固體狀態的原料M(S)流入到滯留部S內時，能夠可靠地使原料M(S)滯留在滯留部S內。此外，能夠使原料M(S)熔化成為液狀後的原料M(L)暫時滯留在滯留部S內，並且能夠使原料M(L)從滯留部S朝向流出口(24)側流出。該情況下，通過適當地選擇間隙長度、或者沿著圓周方向設置的間隙W1的個數，能夠容易地控制從滯留部S朝向流出口(24)側流出的原料M(L)的每單位時間的流出量。

另外，作為將滯留部形成部件(40)固定配置在原料 處理管(20)的內周面(26)上的方法，能夠適當地選擇周知的固定方法。例如在第二圖所示的例子中，能夠利用通過粘接劑將滯留部形成部件(40A)粘接在內周面(26)上的化學固定方法、或者將滯留部形成部件(40A)與內周面(26)加以焊接或者熱粘接的物理固定方法。在此，粘接劑優選為如下那樣的粘接劑，即，由該粘接劑形成的粘接層在原料的加熱溫度下具備耐熱性，並且不易與原料發生反應、或者不易被原料熔化後的熔液侵蝕的粘接劑。

另外，作為固定方法還可以利用各種機械固定方法。作為這樣的機械固定方法，例如也可以在內周面(26)上設置用於卡定滯留部形成部件(40A)的凸部，從而利用該凸部來固定滯留部形成部件(40A)。該情況下，能夠以如下那樣的方式進行固定，即，相對於中心軸C將滯留部形成部件(40A)配置在凸部的設有投入口(22)的一側，由此能夠防止滯留部形成部件(40A)由於其自重而朝向流出口(24)側滑落。或者，可以在內周面(26)和滯留部形成部件(40A)的與內周面(26)相對的面上分別設置孔並在這些孔中插入銷，由此將滯留部形成部件(40A)相對於內周面(26)固定。

接下來，對從第二圖所示的原料處理管(20A)的投入口(22)投入原料M時的原料M的加熱熔化工序的一例進行說明。

首先，將固體狀態的原料M(S)從原料處理管(20A)的投入口(22)投入，由此將原料M(S)配置在投入口(22) 附近的內周面(26)上。此時，原料處理管(20A)間斷地或連續地旋轉，同時，被投入到原料處理管(20A)內的原料M(S)一邊加熱熔化一邊朝向流出口(24)側移動。然後，成為熔液狀態的原料M(L)並不沿著內周面(26)直接朝向流出口(24)側順暢地移動，而是被滯留部形成部件(40A)暫時阻攔住。而且，原料M(L)暫時滯留在滯留部形成部件(40A)的投入口(22)側附近區域(滯留部S)中的、垂直方向的最下方側附近的區域S0中。

在該滯留部S中，相對於原料處理管(20A)的長度方向而原料M(L)的深度局部變深。在此，滯留在滯留部S中的原料M(L)，例如從沿著內周方向相互鄰接的滯留部形成部件(40A)之間的間隙W1通過、以及/或者由於熔液面的上升而越過滯留部形成部件(40A)的上面側(中心軸C側的面)，從而逐漸向流出口(24)側流落。

另外，原料M在投入到原料處理管(20)內之前的狀態下，一般使用粉末狀的固體材料。但是，也可以適當地選用粗顆粒狀的固體材料、或者錠狀的固體材料、糊狀的材料、液狀的材料、或者將這些材料兩種以上混合後的材料等。另外，滯留在滯留部S內的原料M一般優選為液體狀，但是並不限定於此，例如也可以為固體和液體混合的狀態。

另外，在將固體狀態的原料M(S)投入到原料處理管(20)內時，優選以新投入到原料處理管(20)內的原料M不會將滯留在滯留部S內的液狀原料M(L)的液面覆蓋 的方式進行投入。其理由是：在以新投入的原料M(S)將滯留在滯留部S內的液狀原料M(L)的液面覆蓋的方式投入時，滯留在滯留部S內的液狀原料M(L)會越過滯留部形成部件(40A)的上面側，從而一下子大量朝向流出口(24)側流出。這樣，當原料M(L)一下子大量朝向流出口(24)側流出時，容易在加熱熔化原料M的工序中產生偏差。此外，在將從流出口(24)流落的熔液投入到水槽中而得到由粗熔化物構成的粒子(碎玻璃cullet)時，粒徑會產生大幅偏差。

第三圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖，具體是第二圖所例示的實施形態的變形例的示意圖。在此，第三圖所示的俯視圖是從流出口側觀察原料處理管的俯視圖。

第三圖所示的原料處理管(20B)((20))具有：一個圓筒管(30A)和八個滯留部形成部件(40B)((40))。在此，在原料處理管(20B)(圓筒管(30A))的內周，固定配置有由相同的形狀、尺寸構成的八個塊狀的滯留部形成部件(40B)((40))。第三圖所示的滯留部形成部件(40B)是與第二圖所示的滯留部形成部件(40A)具有相同的形狀、尺寸、作用的部件。八個滯留部形成部件(40B)以與原料處理管(20B)(圓筒管(30A))的內周面(26)略緊密接合的方式沿著圓筒管(30A)的內周方向而配置，並且，在沿內周方向相互鄰接的兩個滯留部形成部件(40B)之間形成有間隙W2。

另外，在以構成一個環的方式被配置在原料處理管(20B)內的八個滯留部形成部件(40B)的內周側，以構成一個環的方式固定配置有四個塊狀部件(50)。該塊狀部件(50)是將一個圓筒管橫切(切成圓片)而得到的環狀部件進行四等分，且為了能夠配置在八個滯留部形成部件(40B)的內周側而適當磨削並修整了形狀的部件。

在此，在沿內周方向相互鄰接的兩個塊狀部件之間形成有間隙W3。另外，由四個塊狀部件(50)形成的環的外徑，與由八個滯留部形成部件(40B)形成的環的內徑大致相同。因此，塊狀部件(50)與滯留部形成部件(40B)略緊密接合。另外，在第三圖所示的例子中，在呈環狀地配置的八個滯留部形成部件(40B)的內周側，進而配置有四個塊狀部件(50)。因此，這些滯留部形成部件(40B)和塊狀部件(50)實質上構成一個大幅阻礙原料M和空氣在中心軸C方向上的自由移動的隔牆。另外，間隙W2、W3的間隙長度與間隙W1的間隙長度相同。

在此，當每單位時間內投入到原料處理管(20B)內的原料M的投入量少時，僅滯留部形成部件(40B)發揮使原料M暫時滯留在原料處理管(20B)內的作用。這一點對於構成第二圖所示的原料處理管(20A)的滯留部形成部件(40A)也是相同的。

另一方面，在第二圖所示的原料處理管(20A)中，當每單位時間投入到原料處理管(20A)內的原料M的投入量大時，未熔化掉的固體狀態的原料M(S)會越過滯留部 形成部件(40A)的內周面(40AI)，而朝向流出口(24)側移動。相對於此，在第三圖所示的原料處理管(20B)中，當每單位時間投入到原料處理管(20B)內的原料M的投入量大時，塊狀部件(50)也發揮使原料M暫時滯留在原料處理管(20B)內的作用。即，在原料M的投入量大時，塊狀部件(50)能夠作為滯留部形成部件發揮作用。

另外，在第二圖所示的原料處理管(20A)中，通常流出口(24)側的溫度低的空氣會從流出口(24)側流入原料處理管(20A)內，並通過呈環狀地配置在原料處理管(20A)內的滯留部形成部件(40A)的內周側，從而容易形成在原料處理管(20A)內被加熱的同時朝向投入口(22)側移動的氣流。因此，在第二圖所示的原料處理管(20A)中，原料M的加熱效率容易降低。

但是，在第三圖所示的原料處理管(20B)中，由於以將呈環狀地配置在原料處理管(20B)內的滯留部形成部件(40B)內周部分的空間大致填埋的方式配置有塊狀部件(50)，因此，氣流從流出口(24)側朝向投入口(22)側的流動被明顯阻礙。因此，在原料處理管(20B)中，能夠進一步提高原料M的加熱效率。

另外，在第三圖所示的例子中，為了封堵呈環狀地配置在原料處理管(20B)內的滯留部形成部件(40B)內周側的空間，而配置有多個塊狀部件(50)，但是，也可以取代該多個塊狀部件(50)而配置一個略圓盤狀的塊狀部件。

第四圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原 料處理管的其他例的俯視圖，具體是第二圖所例示的實施形態的變形例的示意圖。在此，第四圖所示的俯視圖是從流出口側觀察的原料處理管的俯視圖。

第四圖所示的原料處理管(20C)((20))具有：一個圓筒管(30A)和四個滯留部形成部件(40C)((40))。在此，在原料處理管(20C)(圓筒管(30A))的內周，以沿著內周方向相隔規定間隔G1的方式固定配置有由相同的形狀、尺寸形成的四個塊狀的滯留部形成部件(40C)((40))。四個滯留部形成部件(40C)，以與原料處理管(20C)(圓筒管(30A))的內周面(26)完全緊密接合的方式，沿著圓筒管(30A)的內周方向相對於中心軸C每隔(90)度配置一個。

而且，在第四圖所示的例子中，四個滯留部形成部件(40C)相對於中心軸C位於上下方向和左右方向。另外，第四圖所示的滯留部形成部件(40C)是經過將環狀部件沿圓周方向以固定間隔切斷的工序而製造的部件，其中，上述環狀部件是將具有與圓筒管(30A)的內徑相同程度的外徑的圓筒管橫切(切成圓片)而得到的。在此，間隔G1例如可以設為大於內周面(26)的圓周方向全長的0%且小於等於3.0%程度的長度。

在第四圖所示的原料處理管(20C)中，當每單位時間投入到原料處理管(20C)內的原料M的投入量較少時，能夠通過滯留部形成部件(40C)形成堰堤式滯留部。在此，在原料處理管(20C)的旋轉以第四圖所示那樣的狀態停止 時，滯留在由滯留部形成部件(40C)形成的滯留部中的液狀原料M(L)，例如能夠根據從投入口(22)側逐步投入的原料M的投入量而從滯留部形成部件(40C)的兩端側溢出，並朝向流出口(24)側流動(第一狀態)。

另外，也能夠使原料處理管(20C)以中心軸C為旋轉軸沿圓周方向旋轉45度，由此使滯留在滯留部內的液狀原料M(L)從相互鄰接的兩個滯留部形成部件(40C)之間的間隙同時朝向流出口(24)側流動(第二狀態)。而且，通過每隔固定時間使原料處理管(20C)旋轉45度，能夠交替地重複第一狀態和第二狀態。

第五圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖。在此，第五圖所示的俯視圖是從流出口側觀察原料處理管的俯視圖。

第五圖所示的原料處理管(20D)((20))具有：一個圓筒管(30A)和四個滯留部形成部件(40D)((40))。在此，在原料處理管(20D)(圓筒管(30A))的內周，沿著圓周方向固定配置有由相同的形狀、尺寸構成的四個塊狀的滯留部形成部件(40D)((40))。第五圖所示的滯留部形成部件(40D)是經過將環狀部件沿著圓周方向以四等分的方式切斷的工序而製造的部件，其中，上述環狀部件是將具有與圓筒管(30A)的內徑相同程度的外徑的圓筒管橫切(切成圓片)而得到的。

該滯留部形成部件(40D)，以作為製造滯留部形成部件(40D)中所使用的環狀部件的內周面的面(凹面(40DD)) 與內周面(26)相對的方式，被配置在原料處理管(20D)的內周。因此，在滯留部形成部件(40D)的凹面(40DD)與內周面(26)之間，形成有液狀的原料M(L)能夠容易地通過的間隙G2。另外，在沿著內周面(26)的圓周方向相互鄰接的兩個滯留部形成部件(40D)的端面(40DS)與內周面(26)之間，也形成有液狀的原料M(L)能夠容易地通過的間隙G3。該端面(40DS)是將製造滯留部形成部件(40D)中所使用的環狀部件切斷時形成的切斷面。

第五圖所示的滯留部形成部件(40D)，形成阻礙固體狀態的原料M(S)流動的流動阻力增大式滯留部。

第六圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖，具體是第二圖所例示的實施形態的變形例的示意圖。在此，第六圖所示的俯視圖是從流出口側觀察原料處理管的俯視圖。

第六圖所示的原料處理管(20E)((20))具有：一個圓筒管(30A)和與圓筒管(30A)的內周面(26)略緊密接合而配置的一個環狀的滯留部形成部件(40E)((40))。 該環狀的滯留部形成部件(40E)的外徑與原料處理管(20E)(圓筒管(30A))的內徑略呈一致。即，環狀的滯留部形成部件(40E)的外周形狀與原料處理管(20E)(圓筒管(30A))的內周形狀呈略一致的關係。

另外，在原料處理管(20E)(圓筒管(30A))的內徑相對於中心軸C方向並不固定時，只要在原料處理管(20E)(圓筒管(30A))的中心軸C方向的任意一個位置上環狀 的滯留部形成部件(40E)的外徑與原料處理管(20E)(圓周管(30A))的內徑略一致即可。

在此，當環狀的滯留部形成部件(40E)的外徑與原料處理管(20E)(圓筒管(30A))的內徑完全一致時，能夠使滯留部形成部件(40E)的外周面(40EO)與內周面(26)無縫地緊密接合。該情況下，能夠防止原料M(L)朝向流出口(24)側流動，直到滯留在由滯留部形成部件(40E)形成的滯留部中的液狀原料M(L)的水位達到滯留部形成部件(40E)的內周面(40EI)為止。而且，在水位達到內周面(40EI)之後，與投入到原料處理管(20E)內的原料M的投入量相對應量的液狀原料M(L)越過滯留部形成部件(40E)的內周面(40EI)，並朝向流出口(24)側流動。

另外，在環狀的滯留部形成部件(40E)的外徑與原料處理管(20E)(圓筒管(30A))的內徑並不完全一致時，在滯留部形成部件(40E)與內周面(26)之間形成有微小的間隙。該情況下，滯留在滯留部中的液狀原料M(L)也從該間隙一點一點地朝向流出口(24)側流動。

第七圖和第八圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖，具體是第六圖所例示的實施形態的變形例的示意圖。在此，第七圖和第八圖所示的俯視圖是從流出口側觀察的原料處理管的俯視圖。

第七圖所示的原料處理管(20F)((20))，除了取代環狀的滯留部形成部件(40E)而使用環狀的滯留部形成部件(40F)((40))這一點之外，具有與第六圖所示的原料處 理管(20E)相同的結構，其中，上述環狀的滯留部形成部件(40F)是對環狀的滯留部形成部件(40E)設置多個沿中心軸C方向貫通的微縫(slit)S的部件。

另外，第八圖所示的原料處理管(20G)((20))，除了取代環狀的滯留部形成部件(40E)而使用環狀的滯留部形成部件(40G)((40))這一點之外，具有與第六圖所示的原料處理管(20E)相同的結構，其中，上述環狀的滯留部形成部件(40G)是對環狀的滯留部形成部件(40E)設置多個沿著中心軸C方向貫通且剖面形狀呈圓形的微孔H的部件。這些微縫S和微孔H作為液狀的原料M(L)的流道發揮作用，其剖面形狀和剖面面積根據滯留在滯留部中的液狀原料M(L)的粘度適當地選擇。

在第七圖所示的例子中，通過適當地選擇微縫S的高度和寬度、個數以及圓周方向和徑向的配置位置，能夠容易地控制滯留在由滯留部形成部件(40F)形成的滯留部中的液狀原料M(L)的每單位時間的流出量。另外，在第八圖所示的例子中，通過適當地選擇微孔H的直徑、個數以及圓周方向和徑向的配置位置，也能夠容易地控制滯留在由滯留部形成部件(40G)形成的滯留部中的液狀原料M(L)的每單位時間的流出量。

另外，在第七圖和第八圖所示的例子中，為了利用微縫S和微孔H更加正確地控制原料M(L)的流出量，優選使滯留部形成部件(40F)、(40G)與內周面(26)完全緊密接合。另外，在第七圖和第八圖所示的例子中，也可以 同時使用微縫S和微孔H作為流道。

另外，在使用如第二圖、第三圖所示滯留部形成部件(40A)、(40B)那樣以在圓筒管(30)內形成一個環狀部件的方式被配置在內周面(26)上的多個滯留部形成部件(40A)、(40B)時、和使用第六圖~第八圖所示的一個環狀的滯留部形成部件(40E)、(40F)、(40G)時，這些滯留部形成部件(40A)、(40B)、(40E)、(40F)、(40G)的在圓筒管(30)內徑方向上的長度(堰堤高度)優選為3mm以上，更優選為5mm以上，進一步優選為10mm以上，更進一步優選為20mm以上。

通過增高堰堤高度，能夠容易地形成堰堤式滯留部。 另外，堰堤高度的上限並沒有特別限定，只要小於圓筒管(30)內徑的1/2即可。另外，從同樣的觀點來看，第四圖所示的滯留部形成部件的堰堤高度也優選在與上述情況相同的範圍內。

第九圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖，具體是第七圖所例示的實施形態的變形例的示意圖。在此，第九圖所示的俯視圖是從流出口側觀察原料處理管的俯視圖。

第九圖所示的原料處理管(20H)((20))具有：一個圓筒管(30A)和與圓筒管(30A)的內周面(26)略緊密接合而配置的一個圓板狀的滯留部形成部件(40H)((40))。該圓板狀的滯留部形成部件(40H)的外徑與原料處理管(20H)(圓筒管(30A))的內徑略一致。即，圓 板狀的滯留部形成部件(40H)的外周形狀與原料處理管(20H)(圓筒管(30A))的內周形狀呈略一致的關係。

另外，當原料處理管(20H)(圓筒管(30A))的內徑相對於中心軸C方向並不固定時，只要在原料處理管(20H)(圓筒管(30A))的中心軸C方向的任意一個位置上圓板狀的滯留部形成部件(40H)的外徑與原料處理管(20H)(圓筒管(30A))的內徑略一致即可。

另外，通常優選使圓板狀的滯留部形成部件(40H)的外徑與原料處理管(20H)(圓筒管(30A))的內徑完全一致。該情況下，能夠使滯留部形成部件(40H)的外周面(40EO)與內周面(26)無縫地緊密接合。因此，能夠僅通過設置於滯留部形成部件(40H)上的微縫S，而容易地控制滯留在由滯留部形成部件(40H)形成的滯留部中的液狀原料M(L)每單位時間的流出量。另外，微縫S與第七圖所例示的情況同樣地，相對於中心軸C方向被設置成貫通滯留部形成部件(40H)。

在第九圖所示的例子中，以將原料處理管(20H)內的空間完全分為兩部分的方式，將圓板狀的滯留部形成部件(40H)配置於原料處理管(20H)內。因此，(1)能夠與每單位時間的原料M的投入量無關地且可靠地防止熔化不充分的固體狀態原料M(S)朝向流出口(24)側流出。此外，(2)也能夠防止溫度低的外部氣體沿著中心軸C方向從流出口(24)側朝向投入口(22)側流動，因此，原料M的加熱效率也高。

另外，在第三圖所示的原料處理管(20B)中，也能夠得到與上述(1)和(2)所示的效果大致相同程度的效果。 但是，與構成第三圖所示的原料處理管(20B)的部件數量相比，構成該原料處理管(20H)的部件數量非常少。因此，與第三圖所示的原料處理管(20B)相比，第九圖所示的原料處理管(20H)容易組裝。另外，在第九圖所示的例子中，也可以取代微縫S、或者與微縫S一同適當地設置第八圖所例示的微孔H。

另外，在第九圖所示的原料處理管(20H)中，也可以在相對於中心軸C最靠近流出口(24)側的位置上配置具有微縫S等流道的圓板狀的滯留部形成部件(40H)。在此，作為與具有上述結構的原料處理管(20H)實質上具有相同的形狀和作用的原料處理管(20)，也能夠使用在底面部上設有微縫S等流道的有底的圓筒管。

在第二圖~第九圖所例示的第一實施形態的原料處理管(20A)、(20B)、(20C)、(20D)、(20E)、(20F)、(20G)、(20H)中，作為筒體，使用了第二圖(A)所例示的中心軸C方向的內徑固定的筒體(圓筒管(30A))。但是，作為筒體，也可以使用中心軸C方向的內徑相對於中心軸C方向變化的筒體。作為這樣的筒體，優選使用筒體的內徑隨著從投入口側朝向流出口側而逐漸變小的筒體。

第十圖是表示構成原料處理管的筒體的其他例的側視圖。第十圖所示的圓筒管(30B)((30))的內徑D隨著從投入口(22)側朝向流出口(24)側而呈一次函數地變小。 這樣的圓筒管(30B)，適於製造使用第六圖~第九圖所例示那樣的一個滯留部形成部件(40E)、(40F)、(40G)、(40H)作為滯留部形成部件(40)的原料處理管(20E)、(20F)、(20G)、(20H)。

該情況下，將環狀的滯留部形成部件(40E)、(40F)、(40G)的外徑以及圓板狀的滯留部形成部件(40H)的直徑形成為：小於投入口(22)處的內徑D(in)且大於流出口(24)處的內徑D(out)。由此，在組裝原料處理管(20E)、(20F)、(20G)、(20H)時，只要將滯留部形成部件(40E)、(40F)、(40G)、(40H)從投入口(22)側插入圓筒管(30B)內，便能夠相對於中心軸C方向而在內徑D與滯留部形成部件(40E)、(40F)、(40G)的外徑以及圓板狀的滯留部形成部件(40H)的直徑一致的位置處，簡單且機械性地將滯留部形成部件(40E)、(40F)、(40G)、(40H)固定配置在圓筒管(30B)內。

另外，圓筒管(30B)也能夠利用於原料處理管(20A)、(20B)的組裝中，其中，上述原料處理管(20A)、(20B)使用在被配置於圓筒管(30)內時實質上構成一個環的多個塊狀的滯留部形成部件(40A)、(40B)。該情況下，將由多個塊狀的滯留部形成部件(40A)、(40B)構成的環的外徑形成為：小於投入口(22)處的內徑D(in)且大於流出口(24)處的內徑D(out)。該情況下，也能夠比較簡單且機械性地將滯留部形成部件(40A)、(40B)固定配置在圓筒管(30B)內。

在進行組裝操作時，例如能夠將多個塊狀的滯留部形成部件(40A)、(40B)一個一個分別地搬入到環的外徑與內徑D一致的位置，由此來組裝環。或者，也可以在使用通過加熱而完全熱分解的有機系粘接劑或夾具等在圓筒管(30B)外預先製造由多個塊狀的滯留部形成部件(40A)、(40B)構成的環之後，將該環插入到環的外徑與內徑D一致的位置。

另外，在作為構成原料處理管(20)的筒體而使用圓筒管(30B)的情況下，當傾斜角θ小時，內周面(26)中的位於垂直方向最下方的面(最底面(26D))的投入口(22)側有可能比流出口(24)側低。在這樣的情況下，投入到使用圓筒管(30B)的原料處理管(20)中的原料M會發生逆流。因此，傾斜角θ設定為使位於垂直方向最下方的面(最底面(26D))的投入口(22)側高於流出口(24)側。該情況下，傾斜角θ只要設定為大於如下那樣的角度即可，也就是，在使中心軸C與水平方向一致而配置圓筒管(30B)時最底面(26D)與水平方向所形成的角度。

第十一圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的側視圖，具體是第二實施形態的一例的示意圖。在此，第十一圖表示將原料處理管以包括其中心軸在內的面剖切後的側視圖。

第十一圖所示的原料處理管(20I)((20))具有一個圓筒管(60)。而且，在該圓筒管(60)的內周面(26)上，設有與圓筒管(60)呈一體的凸部(62)。在此，凸部(62) 沿著內周方向連續地設置，其形狀與第六圖所示的環狀的滯留部形成部件(40E)實質上相同。即，在從流出口(24)側觀察第十一圖所示的原料處理管(20I)時，原料處理管(20I)的形狀與第六圖所示的俯視圖所示的形狀相同。

而且，除了是否是與圓筒管(60)呈一體的部件之外，凸部(62)與滯留部形成部件(40E)具有相同的作用。在此，凸部(62)的形狀、尺寸並不限於第十一圖所示的例子，能夠適當地進行選擇。這樣的圓筒管(60)，例如能夠通過對第一圖所例示的內周面(26)上無凹凸的通常的圓筒管(30)進行切削加工或蝕刻加工等進行製造。

另外，也可以取代構成第二圖~第九圖所例示的第一實施形態的原料處理管(20A)~(20H)的圓筒管(30)，而使用第十一圖所例示的圓筒管(60)。該情況下，凸部(62)可以用作用於將滯留部形成部件(40A)~(40H)固定在圓筒管(60)內的卡定部件。因此，在將凸部(62)用作卡定部件時，凸部(62)的高度也可以低至難以形成滯留部的程度。另外，與利用焊接、熱粘接或者粘接劑等將滯留部形成部件(40A)~(40H)設置在圓筒管(30)內的情況相比，在將凸部(62)用作卡定部件而將滯留部形成部件(40A)~(40H)設置在圓筒管(60)內時，滯留部形成部件(40A)~(40H)的設置操作更加簡單。

第十一圖所例示的第二實施形態的原料處理管(20I)，在圓筒管(60)內預先設有與圓筒管(60)呈一體的凸部(62)。因此，在第二實施形態的原料處理管(20I)中， 能夠省略以下操作，即，為了形成滯留部而如第一實施形態的原料處理管(20A)~(20H)那樣在圓筒管(30)內設置滯留部形成部件(40A)~(40H)的操作。

第十二圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的側視圖，具體是第三實施形態的一例的示意圖。在此，第十二圖表示將原料處理管以包括其中心軸在內的面剖切後的側視圖。

第十二圖所示的原料處理管(20J)((20))具有一個圓筒管(70)。而且，在該圓筒管(70)的內周面(26)上設有凹部(72)。在此，凹部(72)沿著內周方向連續地設置。在第十二圖所示的例子中，凹部(72)形成滯留部。 在此，凹部(72)的形狀、尺寸並不限於第十二圖所示的例子，可以適當地進行選擇。這樣的圓筒管(70)，例如能夠通過對第一圖所例示的內周面上無凹凸的通常的圓筒管(30)進行切削加工或蝕刻加工等進行製造。

另外，第十二圖所例示的第三實施形態的原料處理管(20J)，在圓筒管(70)的內周面(26)上預先設有凹部(72)。因此，在第三實施形態的原料處理管(20J)中，能夠省略以下操作，即，為了形成滯留部而如第一實施形態的原料處理管(20A)~(20H)那樣在圓筒管(30)內設置滯留部形成部件(40A)~(40H)的操作。

第十三圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的側視圖，具體是第四實施形態的一例的示意圖。在此，第十三圖表示將原料處理管以包括其 中心軸在內的面剖切後的側視圖。

第十三圖所示的原料處理管(20K)((20))具有一個筒體(80)。該筒體(80)具有將三個筒狀部件、即第一圓筒管(90)、第二圓筒管(100)、第三圓筒管(110)依次串聯連接的結構。另外，在筒體(80)中，相對於筒體(80)的長度方向，配置有第一圓筒管(90)側的開口部成為投入口(22)，配置有第三圓筒管(110)側的開口部成為流出口(24)。

而且，以使第一圓筒管(90)的中心軸C1、第二圓筒管(100)的中心軸C2以及第三圓筒管(110)的中心軸C3一致的狀態，將第一圓筒管(90)的一端面(92)與第二圓筒管(100)的一端面(102)加以連接，並且，將第二圓筒管(100)的另一端面(104)與第三圓筒管(110)的一端面(112)加以連接。因此，三個中心軸C1、C2、C3構成筒體(80)的中心軸C。

另外，第一圓筒管(90)的外徑、第二圓筒管(100)的外徑以及第三圓筒管(110)的外徑相同，第二圓筒管(100)的內徑小於第一圓筒管(90)和第三圓筒管(110)的內徑。另外，連接方法只要是液狀原料M(L)不會容易地經由連接面漏出至筒體(80)外部的連接方法，便沒有特別限定，例如能夠利用焊接或熱粘接。

而且，在筒體(80)的內周面(26)上，在設有第一錯層(120)的同時設有第二錯層(122)，其中，上述第一錯層(120)是通過第一圓筒管(90)與第二圓筒管(100) 的連接而形成，並且沿著圓周方向連續地形成，上述第二錯層(122)是通過第二圓筒管(100)與第三圓筒管(110)的連接而形成，並且沿著圓周方向連續地形成。在此，在第一錯層(120)中，第一錯層(120)的投入口(22)側的內徑D1大於第一錯層(120)的流出口(24)側的內徑D2。因此，能夠容易地在該第一錯層(120)的投入口(22)側的區域形成堰堤式滯留部。

第十四圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的側視圖，具體是第四實施形態的其他例的示意圖。在此，第十四圖表示將原料處理管以包括其中心軸在內的面剖切後的側視圖。

第十四圖所示的原料處理管(20L)((20))具有一個筒體(130)。該筒體(130)具有將兩個筒狀部件、即第一圓筒管(140)和第二圓筒管(150)串聯連接的結構。另外，在筒體(130)中，相對於筒體(130)的長度方向，配置有第一圓筒管(140)側的開口部成為投入口(22)，配置有第二圓筒管(150)側的開口部成為流出口(24)。

在此，第二圓筒管(150)的外徑與第一圓筒管(140)的內徑一致。而且，筒體(130)具有以下結構，即，第一圓筒管(140)的內周面(142)的一部分與第二圓筒管(150)的外周面(152)的一部分被連接的結構。也就是，筒體(130)具有第二圓筒管(150)的一端側部分被插入到第一圓筒管(140)的內周側的結構。因此，第一圓筒管(140)的中心軸C1和第二圓筒管(150)的中心軸C2構成筒體(130) 的中心軸C。另外，連接方法只要是液狀原料M(L)不會容易地經由連接面漏出至筒體(130)外部的連接方法，便沒有特別限定，例如能夠利用焊接或熱粘接。

而且，在筒體(130)的內周面(26)上設有錯層(160)，該錯層(160)是通過第一圓筒管(140)與第二圓筒管(150)的連接而形成，並且沿著圓周方向連續地形成。在此，在錯層(160)中，錯層(160)的投入口(22)側的內徑D1大於錯層(160)的流出口(24)側的內徑D2。因此，能夠容易地在該錯層(160)的投入口(22)側的區域形成堰堤式滯留部。

另外，相對於第十三圖所示的原料處理管(20K)，在第十四圖所示的原料處理管(20L)中，由於能夠增大構成筒體(130)的兩個筒狀部件(140)、(150)之間的連接面積，因此，容易確保連接強度。此外，筒體(130)具有第二圓筒管(150)被插入第一圓筒管(140)的內周側的結構。因此，筒體(130)不易因為從與筒體(130)的中心軸C略垂直的方向施加的機械性衝擊或應力而彎曲。

另外，第十三圖和第十四圖所例示的第四實施形態的原料處理管(20K)、(20L)，在筒體(80)、(130)內預先設有形成滯留部的錯層(120)、(160)。因此，在第四實施形態的原料處理管(20K)、(20L)中，能夠省略以下操作，即，為了形成滯留部而如第一實施形態的原料處理管(20A)~(20H)那樣在圓筒管(30)內設置滯留部形成部件(40A)~(40H)的操作。

第十五圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的側視圖，具體是第五實施形態的一例的示意圖。在此，第十五圖是表示將原料處理管以包括其中心軸在內的面剖切後的側視圖。

第十五圖所示的原料處理管(20M)((20))具有一個圓筒管(30A)((30))和多個阻礙部件(170)。在此，多個阻礙部件(170)密集配置在原料處理管(20M)(圓筒管(30A))的內周面(26)上。另外，在第十五圖所示的例子中，多個阻礙部件(170)在原料處理管(20M)的長度方向上密集配置在大致中央附近的位置上，但是，可以在原料處理管(20M)的長度方向上密集配置在任意的位置上。

在此，固體狀態的原料M(S)能夠被阻攔在密集配置有多個阻礙部件(170)部分的投入口(22)側。另外，液體狀態的原料M(L)在通過密集配置有多個阻礙部件(170)的部分時，流動阻力明顯增大。因此，原料M暫時滯留在密集配置有多個阻礙部件(170)部分的附近。

阻礙部件(170)的尺寸、尺寸分佈、形狀並沒有特別限定，只要是能夠在原料處理管(20M)內密集配置多個的尺寸，便能夠適當地進行選擇。所謂的“能夠在原料處理管(20M)內密集配置多個的尺寸”，是指各個阻礙部件(170)的最大直徑的平均值(平均最大直徑)至少在原料處理管(20M)的內徑的1/10左右以下。

但是，為了更加有效地阻礙原料M在原料處理管(20M) 中的移動，需要某種程度地提高阻礙部件(170)的密集度(每單位體積中阻礙部件(170)所占的體積比)。從這種觀點來看，阻礙部件(170)的平均最大直徑優選為5mm~50mm左右。另外，當平均最大直徑變大時，優選使尺寸分佈也增大。該情況下，由於能夠在尺寸大的阻礙部件(170)彼此間的間隙中配置尺寸小的阻礙部件(170)，因此，能夠提高密集度。

另外，作為阻礙部件(170)的形狀，能夠選擇任意的形狀，例如可以形成為球狀、棒狀、多面體狀、筒狀等形狀。另外，為了更加有效地阻礙原料M的移動，所使用的阻礙部件(170)的個數優選為五個以上，更優選為十個以上。另外，所使用的阻礙部件(170)的個數的上限並沒有特別限定，能夠根據阻礙部件(170)的最大直徑和原料處理管(20M)的內徑適當地選擇，但是，在實用上優選為500個以下程度。

另外，阻礙部件(170)與滯留部形成部件(40)不同，並未被固定配置在原料處理管(20M)的內周面(26)的特定位置上。即，在原料處理管(20)旋轉時，阻礙部件(170)由於其自重而沿著內周面(26)移動，另外，當通過與在原料處理管(20)內移動的原料M接觸而產生的外力大時，阻礙部件(170)也沿著內周面(26)移動。因此，當每單位時間的原料M的投入量多時、傾斜角θ大時、或者各阻礙部件(170)的重量小時，阻礙部件(170)容易被朝向流出口(24)側沖走。該情況下，配置在原料處理管(20M) 內的阻礙部件(170)隨著時間的經過而從流出口(24)側落下，從而逐漸消失(第一問題)。

另一方面，在第一實施形態~第四實施形態中，存在如下那樣的情況，即，當第一實施形態中的滯留部形成部件(40)(但是，以不與內周面(26)略緊密接合的形態配置的滯留部形成部件(40D)除外)，具有與該滯留部形成部件(40)(滯留部形成部件(40D)除外)實質相同的作用的、第二實施形態中的凸部(62)和第四實施形態中的錯層(120)、(160)，第三實施形態中的凹部(72)附近的內周面(26)中的、凹部(72)的流出口(24)側的內周面(26)被加熱後的熔液狀原料M(L)侵蝕時，使液狀原料M(L)暫時滯留在原料處理管(20)內的作用經時性地降低(第二問題)。

為了同時解決以上所說明的第一問題和第二問題，優選在如下那樣的滯留部內密集配置多個阻礙部件(170)，即，形成於滯留部形成部件(40)(滯留部形成部件(40D)除外)、凸部(62)、錯層(120)、(160)的投入口(22)側的作為集液槽的滯留部內、或者由凹部(72)構成的作為集液槽的滯留部內。也就是，優選將第五實施形態和第一實施形態~第四實施形態的任意一個實施形態組合後進行使用。該情況下，由於即使對阻礙部件(170)施加任何外力而阻礙部件(170)也難以移動至滯留部的外部，因此，能夠容易地解決第一問題、或者能夠更長時間地抑制第一問題的發生。

另外，也容易更長時間地抑制第二問題的發生。以如第十六圖所示在原料處理管(20A)的滯留部S中配置有阻礙部件(170)的情況作為具體例，來說明其理由。另外，第十六圖是在第二圖所示的滯留部S(S0)內密集配置有阻礙部件(170)的狀態的放大示意圖，且是滯留部S及其附近的原料處理管(20A)的結構的示意圖。在此，第十六圖(A)是開始進行原料M的加熱熔化處理的初始時刻的示意圖，第十六圖(B)是原料M的加熱熔化處理開始後滯留部形成部件(40A)的侵蝕進行到某種程度時的示意圖。

首先，當在滯留於滯留部S(S0)內的原料M(L)中配置有阻礙部件(170)時，在開始進行原料M的加熱熔化處理的初期，配置在滯留部S內的阻礙部件(170)僅僅是浸在液狀的原料M(L)中，並未怎麼發揮使原料M暫時滯留在原料處理管(20A)內的作用。其理由是：液狀的原料M(L)的流動阻力在由沿著內周方向相互鄰接的兩個滯留部形成部件(40A)形成的間隙部分中最大，而不是阻礙部件(170)之間的間隙中。

但是，在滯留在滯留部S內的原料M(L)具有侵蝕滯留部形成部件(40A)的性質的情況下，當長時間持續實施原料M的加熱熔化時，滯留部形成部件(40A)逐漸被侵蝕。因此，由沿著內周方向相互鄰接的兩個滯留部形成部件(40A)形成的間隙的寬度逐漸變大。而且，該間隙中的流動阻力大幅降低。因此，利用滯留部形成部件(40A)阻攔液狀的原料M(L)的滯留作用，隨著時間的經過而降低。 而且，滯留在滯留部S中的原料M(L)的液面F開始下降。 但是，該情況下，液狀的原料M(L)在受到阻力的同時從阻礙部件(170)之間的間隙中流過。

另外，即使在阻礙部件(170)被滯留在滯留部S內的原料M(L)侵蝕時，因侵蝕而尺寸稍微變小的阻礙部件(170)彼此間也能夠以將相互之間的間隙填埋的方式移動。因此，形成於阻礙部件(170)之間的間隙與時間的經過無關，實質上幾乎未變大。即，密集配置有阻礙部件(170)部分的流動阻力幾乎未經時性地降低。在此，為了防止因侵蝕而尺寸稍微變小的阻礙部件(170)彼此間的間隙擴大，尤其優選適時地使原料處理管(20A)以中心軸C為旋轉軸進行旋轉。

因此，當由沿著內周方向相互鄰接的兩個滯留部形成部件(40A)形成的間隙部分的流動阻力降低，並且低於密集配置有阻礙部件(170)部分的流動阻力時，密集配置有阻礙部件(170)的部分能夠開始發揮使液狀的原料M(L)滯留的作用。由以上說明的理由可知，通過在滯留部S中密集配置阻礙部件(170)，能夠更加長時間且容易地抑制第二問題的發生。

接下來，對構成以上所說明的原料處理管(20)的各部件的構成材料進行說明。作為構成原料處理管(20)的筒體(30)、(70)、(80)、(130)，滯留部形成部件(40)以及塊狀部件(50)的構成材料，可以根據成為加熱熔化物件的原料M的成分、加熱熔化的條件、對原料M進行加 熱熔化處理而得到的熔化物的利用目的等適當地選擇，例如可以利用石英玻璃、氧化鋁、電熔耐火磚(electrocast brick)、鉑、鉑系合金、金、金系合金等。在此，作為電熔耐火磚例如可以舉出AZS系或Zr系的磚等。

另外，構成原料處理管(20)的各部件優選由相同材料構成，但是，也可以由互不相同的材料構成。另外，為了確保相對於原料M的耐腐蝕性或耐熱性等，也可以根據需要對構成原料處理管(20)的各部件的表面實施塗覆處理或板狀部件的粘附處理。

另外，當原料M是為了製造由無機材料形成的部件而使用的原料時，其原料成分並沒有特別限定，除了無機成分之外，還可以含有通過加熱而分解、消失的粘接劑等的有機成分、或者以包含在碳酸鹽等固體材料中的形態含有氣體成分等。在此，作為由無機材料形成的部件，例如可以舉出玻璃部件、晶化玻璃部件、陶瓷部件、金屬部件，進而還可以舉出為了製造這些部件而使用的粗熔化物(所謂的碎玻璃(cullet))。另外，作為碎玻璃，最優選為了製造玻璃部件而使用的碎玻璃(glass cullet)。作為原料M的具體例，可以舉出玻璃部件製造用原料、晶化玻璃部件製造用原料、陶瓷部件製造用原料、金屬部件製造用原料。

但是，本實施方式的原料熔化爐(10)，優選作為原料M而使用玻璃部件製造用原料從而利用於各種玻璃部件的製造中。該情況下，本實施方式的原料熔化爐(10)也可以為了直接製造各種玻璃部件而使用，但是，通常尤其優 選使用於製造各種玻璃部件、特別是光學玻璃部件時的主熔化用的粗熔化物(以下，簡稱為“光學玻璃製造用粗熔化物”)的製造中。

在此，在製造光學玻璃製造用粗熔化物時，作為玻璃部件製造用原料，使用包含如碳酸鹽或氫氧化物等那樣通過加熱而產生氣體的成分(氣體含有成分)的原料。該情況下，使用本實施方式的原料熔化爐(10)，能夠容易地得到含有適於在主熔化時確保玻璃熔液的清澈度的氣體成分的光學玻璃製造用粗熔化物。

其理由如下：首先，與現有的原料熔化爐相比，在本實施方式的原料熔化爐(10)中，能夠更加容易地控制原料M在原料處理管(20)內的滯留時間，因此，在原料M包含氣體含有成分時，能夠更加正確地控制加熱熔化時的來自原料M的脫氣量。

另外，本實施方式的原料熔化爐(10)尤其優選使用於磷酸鹽系光學玻璃製造用粗熔化物的製造中。該情況下，與現有的原料熔化爐相比，本實施方式的原料熔化爐(10)能夠以更低的溫度且長時間地對原料M進行加熱熔化，因此，能夠確保主熔化時的清澈度，並且也能夠抑制光學玻璃的著色。另外，在原料中除了磷酸鹽之外還含有鈦Ti化合物、鈮Nb化合物、鉍Bi化合物以及鎢W化合物中的任意一種的情況下，當以高溫對原料M進行加熱時，存在由於這些金屬被還原而進一步促進光學玻璃的著色的情況。

但是，即使在這樣的情況下，當使用本實施方式的原料熔化爐(10)時，也能夠以較低的溫度加熱原料以使不會發生這些金屬的還原，並且，也能夠以能夠將粗熔化物中所包含的氣體成分量控制在適於確保清澈度的範圍內的方式長時間地進行加熱處理。因此，能夠抑制光學玻璃的著色，並且還能夠容易地確保主熔化時的清澈度。

另外，在將本實施方式的原料熔化爐(10)使用於光學玻璃製造用粗熔化物的製造中時，作為構成原料處理管(20)的各部件的構成材料，在磷酸鹽系光學玻璃製造用粗熔化物的情況下優選使用石英玻璃，在硼酸鹽系光學玻璃製造用粗熔化物的情況下優選使用鉑、鉑合金、金、金合金的任意一種。另外，鉑與金的合金既有鉑合金也有金合金。

另外，當作為構成原料處理管(20)的各部件的構成材料、尤其是構成筒體(30)、(70)、(80)、(130)的材料而使用石英玻璃，並且，原料M的加熱方式為至少利用紅外線的輻射熱的方式時，所使用的石英玻璃中含有的羥基的含有量越少越理想。該情況下，由於能夠進一步提高石英玻璃的紅外線透過率，因此，能夠進一步提高輻射加熱的加熱效率。此外，即使通過長時間的加熱也難以使石英玻璃變質或劣化，因此，也能夠增長原料處理管(20)的壽命。

接下來，對作為原料處理部件而使用原料處理槽的情況進行說明。該情況下，取代構成原料處理管(20)的筒 體，原料處理槽至少具有由該筒體的下部側部分構成的槽體(或者大致半筒體)。而且，除了這一點之外，原料處理槽的結構、材料可以與原料處理管(20)相同。另外，在使用滯留部形成部件(40)時，只要將滯留部形成部件(40)至少配置在與槽體的內周面相接觸或相對的位置上即可。 另外，原料處理槽的長度方向的一部分也可以具有與筒體相同的結構。

與作為原料處理部件而使用原料處理管的本實施方式的原料熔化爐同樣地，作為原料處理部件而使用原料處理槽的原料熔化爐容易在原料處理槽內更長時間地對原料M進行加熱熔化。另外，在使用原料處理槽時，無需使原料處理槽以中心軸為旋轉軸進行旋轉。

另外，原料處理槽具有上部開放的結構。因此，在重複利用原料處理槽時，其維護極其容易。例如，極其容易除去粘著在原料處理槽的內周面上的原料M、或者替換因為侵蝕而形成滯留部S的功能明顯降低的滯留部形成部件(40)。

另外，作為原料處理槽的槽體的剖面形狀，例如能夠形成為與將構成原料處理管(20)的筒體沿其長度方向分為兩部分而得到的部件的剖面形狀相同。另外，除此之外還可以適當地選擇V字槽狀、U字槽狀等作為槽發揮作用的周知形狀。

第十七圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理槽的一例的模式剖面圖，且是從流出口側觀察原 料處理槽的俯視圖。第十七圖所示的原料處理槽(原料處理部件)(200)，具有與將第三圖所示的原料處理管(20B)以包括中心軸C在內的平面實質地分為兩部分後的部件中的一個部件相同的結構。即，原料處理槽(200)具有將圓筒管(30A)以包括中心軸C在內的平面分為兩部分而得到的槽體(半圓筒管)(210)。進而，以與該槽體(210)的內周面略緊密接合的方式沿著槽體(210)的內周方向配置有四個滯留部形成部件(40B)。進而，在該四個滯留部形成部件(40B)的內周側固定配置有兩個塊狀部件(50)。 而且，在第一圖所示的原料熔化爐中，可以取代原料處理管(20)而使用原料處理槽(200)。

【實施例】

以下，舉以實施例對本發明進行說明，但是，本發明並不僅限於以下的實施例。

(原料)

準備了磷酸鹽系光學玻璃製造用的原料，該原料以從原料中將水、二氧化碳等通過加熱而氣化的成分除去後的氧化物進行換算而由下述成分構成。另外，在調配原料時，以下所示的各成分中的P₂O₅使用正磷酸(H₃PO₄)、偏磷酸或者五氧化二磷等，其他成分使用碳酸鹽、硝酸鹽、氧化物等。

P₂O₅：20wt%(質量百分比)

Nb₂O₅：43wt%

BaO：19.5wt%

B₂O₃：3wt%

TiO₂：8wt%

Na₂O：3.5wt%

K₂O：1wt%

ZnO：1wt%

ZrO₂：1wt%

總計：100wt%

將Sb₂O₃以增量與增加之後的總量之比的換算方式添加0.3wt%

(實施例1)

-原料熔化爐-

作為原料熔化爐(10)，使用設有第三圖所示的原料處理管(20B)的原料熔化爐。該原料處理管(20B)的各部分的構成材料全部由石英玻璃構成。在此，圓筒管(30A)的尺寸形狀為：長度100cm、外徑10cm、內徑8cm，滯留部形成部件(40B)是如下那樣的部件，即，在將厚度為5cm、外徑為8cm、內徑為6cm的環狀部件沿圓周方向等間隔地八等分之後，為了容易配置在圓筒管(30A)內而對形狀適當地進行了修整的部件。

另外，塊狀部件(50)是如下那樣的部件，即，在將厚度為5cm、外徑為6cm、內徑為4cm的環狀部件沿圓周方向等間隔地四等分之後，為了容易配置在呈環狀地配置的滯留部形成部件(40B)的內周側而對形狀適當地進行了修整的部件。在此，間隙W2、W3為約1mm左右。

另外，滯留部形成部件(40B)和塊狀部件(50)配置在原料處理管(20B)的距離流出口(24)側約20cm的位置上。原料處理管(20B)的傾斜角θ設定為3度。另外，在原料處理管(20B)的外周面的中央部附近配置有用於監測溫度的熱電偶。另外，在由滯留部形成部件(40B)形成的滯留部內，密集配置有二十~三十個由外徑為10~20mm的玻璃片形成的阻礙部件(170)。另外，上述玻璃片與原料處理管(20B)為同一材質。

作為加熱機構HT，以與原料處理管(20B)略平行的方式，在原料處理管(20B)周圍配置有多個具有與原料處理管(20B)相同程度的長度的棒狀碳化矽SiC加熱器。進而，為了對從流出口(24)流出的熔液進行淬火而得到粗熔化物(碎玻璃)，在流出口(24)的下方配置有水槽。

-粗熔化物的製造-

利用碳化矽SiC加熱器將原料處理管(20B)加熱至1100度左右。接著，將原料處理管(20B)的加熱溫度維持在1100度，並從投入口(22)側投入粉末狀的原料M。另外，原料M每隔一定的時間間隔投入1kg。另外，在每次對原料M進行加熱熔化處理時，使原料處理管(20B)以中心軸C為旋轉軸旋轉固定角度。而且，使在原料處理管(20B)內成為熔液狀的原料M從流出口(24)側流出，並在水槽中進行淬火，從而得到碎玻璃。

-主熔化和光學玻璃的製造-

將得到的碎玻璃2kg投入到鉑坩堝中，並在約1240度 下實施四小時的主熔化，將得到的玻璃在退火爐中進行退火，從而得到折射率nd為1.9236、阿貝數vd為20.9的光學玻璃。

(實施例2)

使用如下那樣的原料熔化爐(10)，即，除了取代在滯留部中也配置有阻礙部件(170)的第三圖所示的原料處理管(20B)而使用第五圖所示的原料處理管(20D)之外，具有與實施例1中所使用的原料熔化爐(10)相同的結構。在此，構成原料處理管(20D)的圓筒管(30A)的尺寸形狀，與實施例1中所使用的圓筒管(30A)相同。

另外，滯留部形成部件(40D)是如下那樣的部件，即，在將由與原料處理管中所使用的材料相同的材料形成的環狀部件沿圓周方向等間隔地進行四等分之後，為了容易配置在圓筒管(30A)內而對形狀適當地進行了修整的部件。另外，滯留部形成部件(40D)與實施例1同樣地配置在原料處理管(20D)的距離流出口(24)側約20cm的位置上。原料處理管(20D)的傾斜角θ與實施例1同樣地設定為3度。另外，在原料處理管(20D)的外周面的中央部附近，配置有用於監測溫度的熱電偶。

然後，除了使用利用原料處理管(20D)的原料熔化爐(10)之外，與實施例1同樣地製造粗熔化物(碎玻璃)並進行主熔化，從而得到與實施例1具有相同的折射率nd、阿貝數vd的光學玻璃。

(比較例1)

除了作為原料處理管而使用如下的圓筒管，即，從實施例1中所使用的原料處理管(20B)內將滯留部形成部件(40B)和塊狀部件(50)除去後的單一的圓筒管之外，以與實施例1相同的條件進行粗熔化。然後，將得到的熔液在水中進行淬火從而製造了碎玻璃。進而，使用該碎玻璃並以與實施例1相同的條件進行主熔化，由此得到光學玻璃。

(評價)

對於實施例1、2以及比較例1中得到的光學玻璃，利用分光光度計在300nm~700nm的範圍內進行了透過率的測定。該實施例1、2的光學玻璃具有如下那樣的光學特性，即，透過率從波長500nm左右起開始降低，在波長為400nm左右時透過率幾乎為零。在此，求出了透過率為70%的波長(λ70)。結果表示於表1中。

由表1所示可知，與實施例2的光學玻璃相比，實施例1的光學玻璃在可見光的短波段中容易使更寬幅的波長的光透過(難以著色)。另一方面，在第三圖所示的原料處理管(20B)中，滯留部形成部件(40B)以與內周面(26)略緊密接合的方式沿著內周方向被配置，相對於此，在第五圖所示的原料處理管(20D)中，在內周面(26)與滯留部形成部件(40D)之間形成有間隙G2、G3。

由此可以說，與實施例2相比，使用原料熔化爐(10)的實施例1更加容易抑制光學玻璃的著色，其中，上述原料熔化爐(10)具備容易使原料M更長時間地滯留在原料處理管(20)內的原料處理管(20B)。另外可知，在作為原料處理管而使用單一的圓筒管的比較例1中，由於無法使原料M滯留在原料處理管內，因此，與實施例1和實施例2的任意一個相比均容易著色。

(實施例3)

取代實施例1中所使用的原料處理管(20B)，而使用將該原料處理管(20B)以包括中心軸C在內的平面實質地分為兩部分後得到的部件(第十七圖所示的原料處理槽(210))。該原料處理槽(210)除了具有將原料處理管(20B)分為兩部分的結構這一點之外，其他的尺寸或構成材料與原料處理管(20B)相同。而且，除了不使原料處理槽(210)旋轉這一點之外，與實施例1同樣地在滯留部內配置阻礙部件(170)，並以與實施例1相同的條件製造碎玻璃。其結果是，λ70顯示出與實施例1大概相同程度的值。

第十五圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的側視圖。

第十六圖是在第二圖所示的滯留部內密集配置有阻礙部件的狀態的放大示意圖。第十六圖(A)是開始進行原料的加熱熔化處理的初始時刻的示意圖，第十六圖(B)是原料的加熱熔化處理開始後滯留部形成部件的侵蝕進行到某種程度時的示意圖。

第十七圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理槽的一例的側視圖。

(10)‧‧‧原料熔化爐

(20)、(20A)、(20B)、(20C)、(20D)、(20E)、(20F)、(20G)、(20H)、(20I)、(20J)、(20K)、(20L)、(20M)‧‧‧原料處理管(原料處理部件)

(22)‧‧‧投入口

(24)‧‧‧流出口

(26)‧‧‧內周面

(26D)‧‧‧(內周面(26)的)最底面

(30)、(30A)、(30B)‧‧‧圓筒管

(40)、(40A)、(40B)、(40C)、(40D)、(40E)、(40F)、(40G)、(40H)‧‧‧滯留部形成部件

(40AI)‧‧‧內周面

(40DS)‧‧‧端面

(40DD)‧‧‧凹面

(40EI)‧‧‧內周面

(40EO)‧‧‧外周面

(50)‧‧‧塊狀部件

(60)‧‧‧圓筒管

(62)‧‧‧凸部

(70)‧‧‧圓筒管

(72)‧‧‧凹部

(80)‧‧‧筒體

(90)‧‧‧第一圓筒管(筒狀部件)

(92)‧‧‧端面

(100)‧‧‧第二圓筒管(筒狀部件)

(102)‧‧‧端面

(104)‧‧‧端面

(110)‧‧‧第三圓筒管(筒狀部件)

(112)‧‧‧端面

(120)‧‧‧第一錯層

(122)‧‧‧第二錯層

(130)‧‧‧筒體

(140)‧‧‧第一圓筒管(筒狀部件)

(142)‧‧‧內周面

(150)‧‧‧第二圓筒管(筒狀部件)

(152)‧‧‧外周面

(160)‧‧‧錯層

(170)‧‧‧阻礙部件

(200)‧‧‧原料處理槽(原料處理部件)

(210)‧‧‧槽體(半圓筒管)

C‧‧‧中心軸

M、M(S)、M(L)‧‧‧原料

S、S0‧‧‧滯留部

θ‧‧‧傾斜角

X方向‧‧‧水平方向

Y方向‧‧‧垂直方向

Y1方向‧‧‧上方側

Y2方向‧‧‧下方側

第一圖是表示本實施方式的原料熔化爐的主要部分的一例的模式圖。

第二圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的一例的模式圖。在此，第二圖(A)表示將原料處理管以包括其中心軸在內的平面剖切時的側視圖，第二 圖(B)表示從流出口側觀察原料處理管的俯視圖。

第三圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖。

第四圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖。

第五圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖。

第六圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖。

第七圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖。

第八圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖。

第九圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的俯視圖。

第十圖是表示構成原料處理管的筒體的其他例的側視圖。

第十一圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的側視圖。

第十二圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的側視圖。

第十三圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的原料處理管的其他例的側視圖。

第十四圖是表示本實施方式的原料熔化爐中所使用的 原料處理管的其他例的側視圖。

(20)、(20A)‧‧‧原料處理管(原料處理部件)

(22)‧‧‧投入口

(24)‧‧‧流出口

(26)‧‧‧內周面

(30)、(30A)‧‧‧圓筒管

(40)、(40A)‧‧‧滯留部形成部件

C‧‧‧中心軸

M、M(S)、M(L)‧‧‧原料

S、S0‧‧‧滯留部

θ‧‧‧傾斜角

Claims (19)

1. 一種原料熔化爐，其用於熔化原料而製造磷酸鹽系光學玻璃製造用的碎玻璃，該原料含有從鈦Ti化合物、鈮Nb化合物、鉍Bi化合物以及鎢W化合物中選擇的至少任意一種金屬化合物和磷酸鹽，所述原料熔化爐的特徵在於，至少設有原料處理部件和加熱機構，並且，在所述原料處理部件內設有滯留部；所述原料處理部件具備投入所述碎玻璃製造用的所述原料的投入口和供所述原料熔化後的熔化物流出的流出口，且配置成所述投入口相比所述流出口位於上方，並且，該原料處理部件由從筒狀和槽狀中選擇的形狀構成；所述加熱機構對在該原料處理部件內從所述投入口側朝向所述流出口側移動的所述原料進行加熱；所述滯留部使在所述原料處理部件內一邊熔化一邊移動的所述原料暫時滯留在所述原料處理部件內；並且，所述原料熔化爐不包括所述原料處理部件的內周面被白金或白金合金鍍覆的情況。
2. 如申請專利範圍第1項所述的原料熔化爐，其中，所述原料處理部件由筒狀的原料處理管構成，所述原料處理管以使該原料處理管的中心軸相對於水平方向傾斜的方式配置。
3. 如申請專利範圍第2項所述的原料熔化爐，其中，所述原料處理管至少具有筒體和一個以上的滯留部形 成部件，在所述筒體的內周面固定配置有一個以上的滯留部形成部件。
4. 如申請專利範圍第3項所述的原料熔化爐，其中，所述一個以上的滯留部形成部件中的至少一個滯留部形成部件，被配置成與所述內周面略緊密接合。
5. 如申請專利範圍第4項所述的原料熔化爐，其中，與所述內周面略緊密接合的多個塊狀的滯留部形成部件沿著所述筒體的內周方向被配置。
6. 如申請專利範圍第5項所述的原料熔化爐，其中，在沿著所述筒體的內周方向相互鄰接的兩個塊狀的滯留部形成部件之間設有間隙。
7. 如申請專利範圍第4項所述的原料熔化爐，其中，作為與所述內周面略緊密接合的滯留部形成部件而使用一個環狀的滯留部形成部件，其中，所述環狀的滯留部形成部件的外周形狀與所述筒體的中心軸方向上的任意一個位置處的內周形狀略呈一致。
8. 如申請專利範圍第7項所述的原料熔化爐，其中，在所述環狀的滯留部形成部件上，設有從沿著該滯留部形成部件的軸向貫通的微孔、和沿著該滯留部形成部件的軸向貫通的微縫中選擇的至少任意一種流道。
9. 如申請專利範圍第4項所述的原料熔化爐，其中，作為與所述內周面略緊密接合的滯留部形成部件而使用一個板狀的滯留部形成部件，其中，所述板狀的滯留部 形成部件的外周形狀與所述筒體的中心軸方向上的任意一個位置處的內周形狀略呈一致。
10. 如申請專利範圍第9項所述的原料熔化爐，其中，在所述板狀的滯留部形成部件上，設有從沿著該滯留部形成部件的軸向貫通的微孔、和沿著該滯留部形成部件的軸向貫通的微縫中選擇的至少任意一種流道。
11. 如申請專利範圍第7項所述的原料熔化爐，其中，所述筒體的內徑隨著從所述投入口側朝向所述流出口側而變小。
12. 如申請專利範圍第3項所述的原料熔化爐，其中，構成所述滯留部形成部件的材料是從石英玻璃、氧化鋁、電熔耐火磚、金以及金系合金中選擇的任意一種材料。
13. 如申請專利範圍第2項所述的原料熔化爐，其中，所述原料處理管至少具有筒體，在所述筒體的內周面上設有與該筒體呈一體的凸部。
14. 如申請專利範圍第2項所述的原料熔化爐，其中，所述原料處理管至少具有筒體，在所述筒體的內周面上設有凹部。
15. 如申請專利範圍第2項所述的原料熔化爐，其中，所述原料處理管至少具有筒體，其中，所述筒體具有將兩個以上的筒狀部件串聯連接的結構，在所述筒體的內周面上設有至少一個以上的錯層，其中，所述錯層是通過一個筒狀部件與其他筒狀部件的連接而形成，並且沿著圓周方向連續地形成， 在所述一個以上的錯層中的至少任意一個錯層中，該錯層的所述投入口側的內徑大於該錯層的所述流出口側的內徑。
16. 如申請專利範圍第2項所述的原料熔化爐，其中，所述原料處理管至少具有筒體和多個阻礙部件，在所述筒體的內周面上密集配置有多個阻礙部件。
17. 如申請專利範圍第3項所述的原料熔化爐，其中，構成所述筒體的材料是從石英玻璃、氧化鋁、電熔耐火磚、鉑、金以及金系合金中選擇的任意一種材料。
18. 如申請專利範圍第1項所述的原料熔化爐，其中，所述滯留部是相對於所述原料處理部件的長度方向而使所述原料處理部件內成為熔液狀的所述原料的深度局部變深的部分。
19. 如申請專利範圍第1項所述的原料熔化爐，其中，所述滯留部是在所述原料處理部件的長度方向上使所述原料的流動阻力局部變大的部分。