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技術 溶融ガラスの供給方法

出願人 日本電気硝子株式会社
発明者 林均井上雅登岩崎隆則
出願日 2014年12月19日 (5年11ヶ月経過) 出願番号 2014-257688
公開日 2016年6月30日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2016-117608
状態 特許登録済
技術分野 ガラスの溶融、製造 ガラスの成形
主要キーワード 保温ブロック 成形粘度 フィーダー内 ボトムブロック 天井カバー 溶融温度領域 成形ゾーン 内側通路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年6月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

複数の耐火ブロックからなる内側通路部と、複数の保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部とを備える溶融ガラスフィーダーによって溶融ガラスを供給する、溶融ガラスの供給方法であって、発泡失透等の発生が見られない良好な状態にて溶融ガラスを供給することが可能な、溶融ガラスの供給方法を提供する。

解決手段

内側通路部10の内部を流動する溶融ガラスGにおいて、溶融ガラスGの内側通路部10に接する界面に沿って、不動固定層Gsを形成する。

概要

背景

溶融ガラスフィーダーは、溶融ガラスを次処理工程に供給するための流路である(例えば、「特許文献1」を参照)。
即ち、ガラス製品の製造工程において、溶融炉にてガラス原料溶融して生成された溶融ガラスは、溶融ガラスフィーダーによって、当該溶融ガラスの粘度が所定の成形粘度となるように温度調整しながら(冷却しながら)、次工程の成形ゾーンに供給される。

概要

複数の耐火ブロックからなる内側通路部と、複数の保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部とを備える溶融ガラスフィーダーによって溶融ガラスを供給する、溶融ガラスの供給方法であって、発泡失透等の発生が見られない良好な状態にて溶融ガラスを供給することが可能な、溶融ガラスの供給方法を提供する。内側通路部10の内部を流動する溶融ガラスGにおいて、溶融ガラスGの内側通路部10に接する界面に沿って、不動固定層Gsを形成する。

目的

本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、複数の耐火ブロックからなる内側通路部と、複数の保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部とを備える溶融ガラスフィーダーによって溶融ガラスを供給する、溶融ガラスの供給方法であって、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて溶融ガラスを供給することが可能な、溶融ガラスの供給方法を提供する

効果

実績

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請求項1

複数の耐火ブロックからなる内側通路部と、複数の保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部と、を備える溶融ガラスフィーダーによって溶融ガラスを供給する、溶融ガラスの供給方法であって、前記内側通路部の内部を流動する溶融ガラスにおいて、該溶融ガラスの前記内側通路部に接する界面に沿って、不動固定層を形成する、ことを特徴とする溶融ガラスの供給方法。

請求項2

前記保温部において、複数の前記保温ブロックを、前記溶融ガラスの流動方向に沿って所定の間隙を有して配置する、ことを特徴とする、請求項1に記載の溶融ガラスの供給方法。

請求項3

前記保温部における複数の前記所定の間隙を介して、前記内側通路部に冷却水噴霧する、ことを特徴とする、請求項2に記載の溶融ガラスの供給方法。

技術分野

0001

本発明は、溶融ガラスフィーダーによる溶融ガラスの供給方法の技術に関する。

背景技術

0002

溶融ガラスフィーダーは、溶融ガラスを次処理工程に供給するための流路である(例えば、「特許文献1」を参照)。
即ち、ガラス製品の製造工程において、溶融炉にてガラス原料溶融して生成された溶融ガラスは、溶融ガラスフィーダーによって、当該溶融ガラスの粘度が所定の成形粘度となるように温度調整しながら(冷却しながら)、次工程の成形ゾーンに供給される。

先行技術

0003

特開2000−95528号公報

発明が解決しようとする課題

0004

前記溶融ガラスフィーダーは、一般的に、複数の耐火ブロックからなり溶融ガラスと直接接触する内周面を形成する内側通路部、および複数の保温ブロックからなり当該内側通路部を外側より被覆して保温する保温部などにより構成される。
ここで、溶融ガラスフィーダー内流動する溶融ガラスにおいては、溶融温度ガラス材料が溶融して溶融ガラスとなる温度)領域と成形温度(溶融ガラスの粘度が所定の成形粘度となる温度)領域との間の温度領域にまで温度が低下することにより、内側通路部の内周面(即ち、耐火ブロックの表面)との界面付近にて、発泡失透が発生し易くなり、その後の工程によって製造されるガラス製品の品質不良を引き起こす要因となっていた。
特に、還元性の強いガラス還元雰囲気の下で着色させるガラス製品を製造するような場合においては、溶融ガラスと内側通路部の内周面との界面付近に、発泡や失透が発生し易かった。

0005

本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、複数の耐火ブロックからなる内側通路部と、複数の保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部とを備える溶融ガラスフィーダーによって溶融ガラスを供給する、溶融ガラスの供給方法であって、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて溶融ガラスを供給することが可能な、溶融ガラスの供給方法を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

0007

即ち、本発明における溶融ガラスの供給方法は、複数の耐火ブロックからなる内側通路部と、複数の保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部と、を備える溶融ガラスフィーダーによって溶融ガラスを供給する、溶融ガラスの供給方法であって、前記内側通路部の内部を流動する溶融ガラスにおいて、該溶融ガラスの前記内側通路部に接する界面に沿って、不動固定層を形成することを特徴とする。

0008

このように、本発明における溶融ガラスの供給方法によれば、内側通路部内を流動する溶融ガラスにおいて、発泡や失透の発生し易い界面付近を、不動の固定層として形成することにより、液面の中央部付近における溶融ガラスのみを流動させることができ、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて、溶融ガラスを供給することができる。

0009

また、本発明における溶融ガラスの供給方法は、前記保温部において、複数の前記保温ブロックを、前記溶融ガラスの流動方向に沿って所定の間隙を有して配置することを特徴とする。

0010

これにより、溶融ガラスの流動方向に沿って保温部に形成された複数の間隙を介して、内側通路部の放熱作用が促進されることとなり、前記界面付近における溶融ガラスの温度低下が進み粘度が高くなり、不動の固定層が効果的に形成されることとなる。

0011

また、本発明における溶融ガラスの供給方法は、前記保温部における複数の前記所定の間隙を介して、前記内側通路部に冷却水噴霧することを特徴とする。

0012

このように、前述した、溶融ガラスの流動方向に沿って保温部に形成された複数の間隙を介して、冷却水を噴霧することにより、内側通路部の放熱作用が更に促進されることとなり、前記界面付近における溶融ガラスの温度低下が進み粘度が高くなり、不動の固定層がさらに効果的に形成されることとなる。

発明の効果

0013

本発明における溶融ガラスの搬送方法によれば、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて溶融ガラスを供給することができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の一実施形態に係る溶融ガラスフィーダーの全体的な構成を示した一部断面平面。
同じく、溶融ガラスフィーダーを示した図であって、図1の矢印Bの方向から見た断面正面図。
同じく、溶融ガラスフィーダーを示した図であって、図1の矢印Cの方向から見た断面側面図。

実施例

0015

次に、発明の実施の形態を説明する。

0016

[概括]
先ず、本発明に係る溶融ガラスGの供給方法の概括について、図1を用いて説明する。
なお、以下の説明に関しては便宜上、図1における矢印Aの方向を、溶融ガラスGの流動方向と規定して記述する。

0017

本実施形態によって具現化される溶融ガラスGの供給方法は、溶融ガラスフィーダー1による溶融ガラスGの供給方法であって、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて、溶融ガラスGを供給するための方法である。

0018

ここで、従来の溶融ガラスフィーダーにおいては、耐火ブロックからなり溶融ガラスGが流動する通路である内側通路部や、保温ブロックからなり前記内側通路部を外側より被覆する保温部などが備えられ、溶融ガラスGは、自身の粘度が所定の成形粘度となるように温度調整(冷却)されつつ、前記内側通路部内を流動しながら供給される。
これにより、溶融ガラスGは、内側通路部内を流動しながら、溶融温度領域と成形温度領域との間の温度領域にまで温度調整(冷却)され、内側通路部の内周面(即ち、耐火ブロックの表面)との界面付近にて、発泡や失透が発生し易い状態となる。

0019

その結果、前記界面付近にて発生した発泡や失透は、内側通路部内を流動する溶融ガラスGに含有されることとなり、供給される溶融ガラスGの品質低下を引き起こす要因となっていた。

0020

そこで、本発明者らは、溶融ガラスGにおける発泡や失透が発生し易い領域が、内側通路部の耐火ブロックとの界面付近の低温状態の領域に限られることに着目し、鋭意研究を行った結果、本実施形態によって具現化される溶融ガラスGの供給方法を実現するに至った。

0021

即ち、従来の溶融ガラスフィーダーにおいて、内側通路部の内周面(耐火ブロックの表面)との界面付近における溶融ガラスGは、低温状態であるため粘度が高く、流速が遅くなる一方、液面の中央部付近における溶融ガラスGは、高温状態であるため粘度が低く、流速が速くなる。
なお、この際の溶融ガラスGの速度分布は、図1中の等速線L1によって示すように、前記界面付近から中央部側へいくにつれて一旦急激に流速が速くなり、その後、液面の中央部付近に向かって緩やかに流速が速くなる、略台形形状曲線によって表される。

0022

これに対して、本実施形態の溶融ガラスフィーダー1においては、液面の中央部付近における溶融ガラスGの温度が、溶融温度領域以下にまで低下しない限りにおいて、内側通路部10の内周面(耐火ブロックの表面)との界面付近における溶融ガラスGの温度をさらに低下させて粘度を高くし、前記界面付近の溶融ガラスGが内側通路部10内を流動しないようにしている。
つまり、溶融ガラスGにおいて、内側通路部10の耐火ブロックと接する界面に沿って、不動の固定層Gsを形成することとしている。
なお、この際の溶融ガラスGの速度分布は、図1中の等速線L2によって示すように、前記界面付近の流速は0であり、前記界面付近から液面の中央部付近に向かって急激に流速が速くなる、山形形状の曲線によって表される。

0023

このように、本実施形態における溶融ガラスフィーダー1によれば、発泡や失透が発生し易い、内側通路部10の耐火ブロックとの界面付近における溶融ガラスGを不動の固定層Gsとすることで、液面の中央部付近における溶融ガラスGのみを流動させることができ、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて、溶融ガラスGを供給することができる。

0024

[溶融ガラスフィーダー1]
次に、本実施形態における溶融ガラスフィーダー1の構成について、図1乃至図3を用いて説明する。
なお、以下の説明に関しては便宜上、図2および図3の上下方向を溶融ガラスフィーダー1の上下方向と規定して記述する。
また、図3においては、矢印Aの方向を溶融ガラスGの流動方向と規定して記述する。

0025

本実施形態における溶融ガラスフィーダー1は、例えば、管ガラス板ガラス等の製造工程において、溶融炉にて生成された溶融ガラスGを供給し、次処理工程に供給するための流路として設けられるものである。
溶融ガラスフィーダー1は、図2に示すように、主に、内側通路部10、保温部20、天井カバー30、および冷却手段40などにより構成される。

0026

内側通路部10は、溶融ガラスフィーダー1の本体となる部位であって、溶融ガラスGの流動経路を形成する。
内側通路部10は、例えば、上方に開口する凹形状の断面形状からなり、水平方向に延出して配設される。

0027

具体的には、図1に示すように、内側通路部10は、水平状、且つ溶融ガラスGの流動方向(矢印Aの方向)に向かって一直線状に連設される複数の矩形板状のボトムブロック11・11・・・、およびこれらのボトムブロック11・11・・・の両側端部(ボトムブロック11・11・・・の連設方向(矢印Aの方向)との平面視直交方向の両端部)に立設され、且つボトムブロック11・11・・・の連設方向(矢印Aの方向)に沿って一直線状に連設される複数の矩形板状のサイドブロック12・12・・・により構成される。

0028

また、これらのボトムブロック11およびサイドブロック12は、セラミックス製の耐火ブロックによって各々形成されており、例えば、還元性の強いガラスであって、還元雰囲気下にて着色させる溶融ガラスを取り扱う場合であっても、表面に白金皮膜を有した耐火ブロック等のように化学反応によって劣化現象が誘発されるのを、防止できるようになっている。

0029

そして、内側通路部10は、延出方向(ボトムブロック11・11・・・の連設方向)の一端部において、図示せぬガラス溶融炉清澄槽等と連通されるとともに、延出方向の他端部において、例えば、図示せぬ成形ゾーンへと連通される。
こうして、ガラス溶融炉においてガラス原料を溶融して生成された溶融ガラスGは、溶融ガラスフィーダー1の内側通路部10の内部を流動し、次工程の成形ゾーンへと供給されるようになっている。

0030

なお、内側通路部10の形状については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、上方に開口する半円形状の断面形状に構成してもよい。

0031

次に、保温部20について説明する。
保温部20は、前述した内側通路部10の形態を保持しつつ、内側通路部10を保温するための部位である。
保温部20は、内側通路部10を外側より被覆するようにして配置される。

0032

具体的には、図2に示すように、保温部20は、ボトムブロック11・11・・・の下面に接して配置される複数の矩形板状のボトム保温ブロック21・21・・・、およびボトム保温ブロック21・21・・・の両側端部において、互いに対向する複数のサイドブロック12・12・・・の外側(対向方向の反対側)の側面に接して各々配置される複数の矩形板状のサイド保温ブロック22・22・・・により構成される。

0033

また、これらのボトム保温ブロック21およびサイド保温ブロック22は、保温レンガによって形成されており、内側通路部10内の熱量が、ボトムブロック11およびサイドブロック12を介して外部に放出され難い(つまり、内側通路部10の内部が保温される)構成となっている。

0034

ここで、図1に示すように、複数のサイド保温ブロック22・22・・・において、互いに隣接するサイド保温ブロック22・22は、間隙D1を有しつつ配置されている。
例えば、本実施形態においては、一個のサイド保温ブロック22に相当する間隙D1を有しつつ、互いに隣接するサイド保温ブロック22・22が配置されている。
換言すると、保温部20において、複数のサイド保温ブロック22・22・・・は、溶融ガラスGの流動方向に沿って所定の間隙D1・D1を各々有して配置される。

0035

また、図3に示すように、複数のボトム保温ブロック21・21・・・において、互いに隣接するボトム保温ブロック21・21は、間隙D2を有しつつ配設されている。
例えば、本実施形態においては、一個のボトム保温ブロック21に相当する間隙D2を有しつつ、互いに隣接するボトム保温ブロック21・21が配置されている。
換言すると、保温部20において、複数のボトム保温ブロック21・21・・・は、溶融ガラスGの流動方向に沿って所定の間隙D2・D2を各々有して配置される。

0036

このように、本実施形態においては、複数の間隙D1・D1・・・を有しつつ複数のサイド保温ブロック22・22・・・を配設し、且つ、複数の間隙D2・D2・・・を有しつつ複数のボトム保温ブロック21・21・・・を配設することにより、内部通路部10を外側より被覆する保温部20を構成することとしている。
これにより、複数の間隙D1・D1・・・および間隙D2・D2・・・を介して、内側通路部10の放熱作用が促進されることとなり、内側通路部10の耐火ブロック(ボトムブロック11およびサイドブロック12)との界面付近における溶融ガラスGの温度が低下して粘度が高くなり、不動の固定層Gsが効果的に形成されることとなる。
その結果、発泡や失透が発生し易い、内側通路部10の耐火ブロック(ボトムブロック11およびサイドブロック12)との界面付近における溶融ガラスG(固定層Gs)を流動させることなく、液面の中央部付近における溶融ガラスGのみを流動させることができ、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて、溶融ガラスGを供給することができる。

0037

次に、天井カバー30について説明する。
天井カバー30は、内部通路部10内に異物混入するのを防止するためのものであり、当該内部通路部10の延出方向の全範囲にわたって、上方の開口を閉塞可能な構成となっている。
なお、天井カバー30には、複数のガスバーナー等からなる加熱手段(図示せず)が、内部通路部10の延出方向に沿って配設されており、内側通路部10の内部雰囲気が、常に所定温度に保温されるようになっている。

0038

次に、冷却手段40について説明する。
冷却手段40は、水冷によって内側通路部10を冷却するためのものであり、例えば、図1に示すように、冷却水Wを噴霧する噴霧ノズル等により構成される。

0039

冷却手段40・40・・・は、例えば、前述したサイド保温ブロック22・22・・・における複数の間隙D1・D1・・・において各々配置され、内部通路部10に対して、直接的に冷却水を噴霧する構成となっている。

0040

このように、本実施形態においては、冷却手段40・40・・・が、保温部20における複数の所定の間隙D1・D1・・・を介して、内側通路部10に冷却水を噴霧するように配置されている。
これにより、複数の冷却手段40・40・・・より噴霧される冷却水によって、内側通路部10の放熱作用が更に促進されることとなり、内側通路部10の耐火ブロック(ボトムブロック11およびサイドブロック12)との界面付近における溶融ガラスGの温度が低下して粘度が高くなり、不動の固定層Gsが効果的に形成されることとなる。
その結果、発泡や失透が発生し易い、内側通路部10の耐火ブロック(ボトムブロック11およびサイドブロック12)との界面付近における溶融ガラスG(固定層Gs)を流動させることなく、液面の中央部付近における溶融ガラスGのみを流動させることができ、発泡や失透等の発生が見られない良好な状態にて、溶融ガラスGを供給することができる。

0041

1溶融ガラスフィーダー
10内側通路部
11ボトムブロック(耐火ブロック)
12サイドブロック(耐火ブロック)
20保温部
21ボトム保温ブロック(耐火ブロック)
22サイド保温ブロック(耐火ブロック)
D1間隙
G 溶融ガラス
Gs固定層
W 冷却水

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