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技術 ガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法

出願人 日本電気硝子株式会社
発明者 櫻林達
出願日 2016年6月20日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2016-121813
公開日 2017年12月28日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2017-226551
状態 特許登録済
技術分野 ガラスの成形
主要キーワード 水平支 基端支 排出段階 メンテナンス作業中 排気段階 リサイクルガラス ブランケット状 ペーパー状
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(2017年12月28日)のものです。
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図面 (3)

課題

溶融窯の内部空間の雰囲気を安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることを容易にしたガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法を提供する。

解決手段

ガラス原料溶融装置11は、ガラス原料を溶融する溶融窯12と、溶融窯12内の気体を溶融窯12外へ導出する煙道13と、煙道13を通じる気体を外部へ向けて強制的に排気する排気装置14とを備える。煙道13は、溶融窯12に互いに独立して接続される第1支道15及び第2支道16と、第1支道15及び第2支道16が合流する道17とを備える。ガラス原料溶融装置11の排気装置14は、幹道17に設けられる。溶融ガラスの製造方法は、ガラス原料溶融装置11の溶融窯12内の気体を第1支道15及び第2支道16を介して幹道17に導く第1排気段階と、第1支道15及び第2支道16のいずれか一方の支道を介して幹道17に導く第2排気段階とを備える。

概要

背景

ガラス原料溶融して溶融ガラスを生成するガラス原料溶融装置としては、ガラス原料等を溶融する溶融窯と、溶融窯内の気体を外部へ導出する煙道とを備える構成が知られている(特許文献1)。

概要

溶融窯の内部空間の雰囲気を安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることを容易にしたガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法を提供する。ガラス原料溶融装置11は、ガラス原料を溶融する溶融窯12と、溶融窯12内の気体を溶融窯12外へ導出する煙道13と、煙道13を通じる気体を外部へ向けて強制的に排気する排気装置14とを備える。煙道13は、溶融窯12に互いに独立して接続される第1支道15及び第2支道16と、第1支道15及び第2支道16が合流する道17とを備える。ガラス原料溶融装置11の排気装置14は、幹道17に設けられる。溶融ガラスの製造方法は、ガラス原料溶融装置11の溶融窯12内の気体を第1支道15及び第2支道16を介して幹道17に導く第1排気段階と、第1支道15及び第2支道16のいずれか一方の支道を介して幹道17に導く第2排気段階とを備える。

目的

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶融窯の内部空間の雰囲気を安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることを容易にしたガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

ガラス原料溶融する溶融窯と、前記溶融窯内の気体を前記溶融窯外へ導出する煙道と、前記煙道を通じる気体を外部へ向けて強制的に排気する排気装置と、を備えたガラス原料溶融装置であって、前記煙道は、前記溶融窯に互いに独立して接続される第1支道及び第2支道と、前記第1支道及び前記第2支道が合流する道とを備え、前記排気装置は前記幹道に設けられていることを特徴とするガラス原料溶融装置。

請求項2

前記第1支道は、堆積物の取り出しを可能とする第1開閉部を備えるとともに、前記第2支道は、堆積物の取り出しを可能とする第2開閉部を備え、前記第1支道を前記第1開閉部よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第1閉鎖装置と、前記第2支道を前記第2開閉部よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第2閉鎖装置とをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のガラス原料溶融装置。

請求項3

前記第1支道及び前記第2支道が前記溶融窯の側壁部に接続され、前記第1支道は、下方に延在する第1下降支道を備えるとともに、前記第2支道は、下方に延在する第2下降支道を備え、前記第1支道の下流端は、前記第1支道の上流端よりも低い位置に設けられるとともに、前記第2支道の下流端は、前記第2支道の上流端よりも低い位置に設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のガラス原料溶融装置。

請求項4

前記幹道は、耐火物から構成される上流幹道と、前記上流幹道の下流端に接続されるとともに金属から構成される下流幹道とを有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のガラス原料溶融装置。

請求項5

前記下流幹道に設けられ、前記幹道の通気量を調整可能とする通気量調整装置をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載のガラス原料溶融装置。

請求項6

溶融ガラス中におけるB2O3の含有量が5質量%以上となるガラス原料の溶融に用いられることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のガラス原料溶融装置。

請求項7

請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のガラス原料溶融装置を用いる溶融ガラスの製造方法であって、前記溶融窯内の気体を前記第1支道及び前記第2支道を介して前記幹道に導く第1排気段階と、前記溶融窯内の気体を前記第1支道及び前記第2支道のいずれか一方の支道を介して前記幹道に導く第2排気段階とを備えることを特徴とする溶融ガラスの製造方法。

請求項8

請求項2に記載のガラス原料溶融装置を用いる溶融ガラスの製造方法であって、前記溶融窯内の気体を前記第1支道及び前記第2支道を介して前記幹道に導く第1排気段階と、前記溶融窯内の気体を前記第1支道及び前記第2支道のいずれか一方の支道を介して前記幹道に導く第2排気段階とを備え、前記第2排気段階は、前記第1閉鎖装置によって前記第1支道を閉鎖した状態、及び前記第2閉鎖装置によって前記第2支道を閉鎖した状態のいずれか一方の状態を含み、前記第1支道を閉鎖した状態において前記第1開閉部が開放され、前記第2支道を閉鎖した状態において前記第2開閉部が開放されることを特徴とする溶融ガラスの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、ガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法に関する。

背景技術

0002

ガラス原料を溶融して溶融ガラスを生成するガラス原料溶融装置としては、ガラス原料等を溶融する溶融窯と、溶融窯内の気体を外部へ導出する煙道とを備える構成が知られている(特許文献1)。

先行技術

0003

実開昭61−137630号公報

発明が解決しようとする課題

0004

品質の溶融ガラスを得るためには、溶融窯内の気体を適切に排気することで、溶融窯の内部空間の雰囲気(圧力、温度等)を安定させることが重要である。上記従来のガラス原料溶融装置においては、煙道に溶融ガラスに基づく堆積物が急激に堆積することで、煙道を通じる気体の流量が急激に低下したり、堆積物によって煙道が閉塞したりする場合がある。この場合、煙道から堆積物を取り除くメンテナンス作業を完了するまで品質の安定した溶融ガラスが得られ難い。これにより、例えば、溶融ガラスを用いて製造されるガラス物品歩留まり生産性を低下させるおそれがある。

0005

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶融窯の内部空間の雰囲気を安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることを容易にしたガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するガラス原料溶融装置は、ガラス原料を溶融する溶融窯と、前記溶融窯内の気体を前記溶融窯外へ導出する煙道と、前記煙道を通じる気体を外部へ向けて強制的に排気する排気装置と、を備えたガラス原料溶融装置であって、前記煙道は、前記溶融窯に互いに独立して接続される第1支道及び第2支道と、前記第1支道及び前記第2支道が合流する道とを備え、前記排気装置は前記幹道に設けられている。

0007

この構成によれば、例えば、ガラス原料溶融装置の第1支道及び第2支道のいずれか一方に堆積物が急激に堆積した場合であっても、第1支道及び第2支道の他方と幹道とにより溶融窯内の気体を安定して排気することができる。

0008

上記ガラス原料溶融装置において、前記第1支道は、堆積物の取り出しを可能とする第1開閉部を備えるとともに、前記第2支道は、堆積物の取り出しを可能とする第2開閉部を備え、前記第1支道を前記第1開閉部よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第1閉鎖装置と、前記第2支道を前記第2開閉部よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第2閉鎖装置とをさらに備えることが好ましい。

0009

この構成によれば、第1支道又は第2支道を第1閉鎖装置又は第2閉鎖装置によって閉鎖することができるため、第1開閉部又は第2開閉部から堆積物を取り除くメンテナンス作業を容易かつ安全に行うことができる。また、第1閉鎖装置又は第2閉鎖装置によって、第1支道と第2支道とをそれぞれ独立して閉鎖することができる。このため、第1開閉部又は第2開閉部から堆積物を取り除くメンテナンス作業中において、第1開閉部又は第2開閉部から溶融窯内に不要な外気が取り込まれることを抑えることができる。従って、上記メンテナンス作業中においても、溶融窯内の内部空間の雰囲気が安定し易い。

0010

上記ガラス原料溶融装置において、前記第1支道及び前記第2支道が前記溶融窯の側壁部に接続され、前記第1支道は、下方に延在する第1下降支道を備えるとともに、前記第2支道は、下方に延在する第2下降支道を備え、前記第1支道の下流端は、前記第1支道の上流端よりも低い位置に設けられるとともに、前記第2支道の下流端は、前記第2支道の上流端よりも低い位置に設けられていることが好ましい。

0011

この構成によれば、第1支道及び第2支道に堆積した堆積物が下流側へ導かれ易くなるため、堆積物が溶融窯内へ落下することを抑制することができる。
上記ガラス原料溶融装置において、前記幹道は、耐火物から構成される上流幹道と、前記上流幹道の下流端に接続されるとともに金属から構成される下流幹道とを有することが好ましい。

0012

この構成によれば、比較的高温となる上流幹道については、耐火物により耐久性を確保することができる。また、上流幹道よりも低温となる下流幹道については、金属により構成することで、構造を簡素化したり、気密性を高めたりすることが容易となる。

0013

上記ガラス原料溶融装置は、前記下流幹道に設けられ、前記幹道の通気量を調整可能とする通気量調整装置をさらに備えることが好ましい。
上記のように金属から構成される下流幹道に通気量調整装置を設けることで、通気量調整装置の接続部分の気密性を高めることが容易となる。

0014

上記ガラス原料溶融装置は、例えば、溶融ガラス中におけるB2O3の含有量が5質量%以上となるガラス原料の溶融に用いることもできる。
例えば、上記のガラス原料の溶融では、揮発成分が比較的生じ易く、ガラス原料溶融装置の煙道に堆積物が堆積し易い傾向にある。すなわち、従来の装置では、煙道の堆積物を要因として溶融ガラスの品質が不安定になり易い。このようなガラス原料を用いたとしても、上述したガラス原料溶融装置によれば、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。

0015

上記課題を解決する溶融ガラスの製造方法は、上記ガラス原料溶融装置を用いる溶融ガラスの製造方法であって、前記溶融窯内の気体を前記第1支道及び前記第2支道を介して前記幹道に導く第1排気段階と、前記溶融窯内の気体を前記第1支道及び前記第2支道のいずれか一方の支道を介して前記幹道に導く第2排気段階とを備える。

0016

この方法によれば、溶融ガラスを製造上記第1段階で製造している際に、例えば、第1支道及び第2支道のいずれか一方に堆積物が急激に堆積した場合であっても、第2排気段階により溶融窯内の気体を排気することができる。

0017

溶融ガラスの製造方法は、上記ガラス原料溶融装置を用いる溶融ガラスの製造方法であって、前記溶融窯内の気体を前記第1支道及び前記第2支道を介して前記幹道に導く第1排気段階と、前記溶融窯内の気体を前記第1支道及び前記第2支道のいずれか一方の支道を介して前記幹道に導く第2排気段階とを備え、前記第2排気段階は、前記第1閉鎖装置によって前記第1支道を閉鎖した状態、及び前記第2閉鎖装置によって前記第2支道を閉鎖した状態のいずれか一方の状態を含み、前記第1支道を閉鎖した状態において前記第1開閉部が開放され、前記第2支道を閉鎖した状態において前記第2開閉部が開放されることが好ましい。

0018

この方法によれば、第2排気段階により溶融窯内の気体を安定して排気しながら、第1支道の堆積物又は第2支道の堆積物を取り除くメンテナンス作業を行うことができる。

発明の効果

0019

本発明によれば、溶融窯の内部空間の雰囲気を安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。

図面の簡単な説明

0020

実施形態におけるガラス原料溶融装置の全体構成を示す概略図である。
ガラス原料溶融装置の溶融窯及び煙道の構成を示す概略斜視図である。

実施例

0021

以下、ガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。
図1及び図2に示すように、ガラス原料溶融装置11は、ガラス原料を溶融する溶融窯12と、溶融窯12内の気体を溶融窯12外へ導出する煙道13と、煙道13を通じる気体を外部へ向けて強制的に排気する排気装置14とを備えている。図2では、ガラス原料溶融装置11の溶融窯12及び煙道13以外の構成を省略している。

0022

ガラス原料溶融装置11の溶融窯12は、ガラス原料を溶融する内部空間を有し、その内部空間において溶融ガラスを生成する。溶融窯12の壁部は、例えば、耐火物により構築されている。図示を省略するが、溶融窯12は、ガラス原料を投入する投入部と、溶融ガラスを後工程に向けて流出する流出部と、バーナー等の周知の加熱装置とを備えている。ガラス原料としては、例えば、珪砂等の粉体原料が挙げられる。ガラス原料として、リサイクルガラスを用いてもよい。

0023

ガラス原料溶融装置11の煙道13は、溶融窯12に互いに独立して接続される第1支道15及び第2支道16と、第1支道15及び第2支道16が合流する幹道17とを備えている。第1支道15、第2支道16、及び幹道17の断面形状としては、例えば、矩形円形等が挙げられる。

0024

ガラス原料溶融装置11の第1支道15及び第2支道16は、耐火煉瓦等の耐火物から構成されている。第1支道15及び第2支道16は、溶融窯12の側壁部12aに接続されている。第1支道15の上流端及び第2支道16の上流端は、対向する側壁部12a,12aにそれぞれに接続されている。なお、溶融窯12の内部空間は、側壁部12a、底壁部12b、及び上壁部12cにより囲まれることで形成されている。

0025

第1支道15は、下方に延在する第1下降支道18と、第1下降支道18の下流端から水平方向に延在する第1水平支道19とを有している。本実施形態の第1下降支道18は、水平方向に延在する第1基端支道20を介して溶融窯12に接続されている。第1下降支道18の下流端は、第1支道15(第1基端支道20)の上流端よりも低い位置に設けられている。

0026

第2支道16は、下方に延在する第2下降支道21と、第2下降支道21の下流端から水平方向に延在する第2水平支道22とを有している。本実施形態の第2下降支道21は、水平方向に延在する第2基端支道23を介して溶融窯12に接続されている。第2下降支道21の下流端は、第2支道16(第2基端支道23)の上流端よりも低い位置に設けられている。

0027

ガラス原料溶融装置11の煙道13における幹道17は、耐火煉瓦等の耐火物から構成される上流幹道24と、上流幹道24の下流端に接続されるとともに、ステンレス鋼等の金属から構成される下流幹道25とを備えている。なお、上流幹道24の上流端は、第1支道15及び第2支道16の下流端(合流部分)となっている。上流幹道24と下流幹道25との間には、例えば、下流幹道25を構成する金属の膨張を吸収する膨張吸収部材を設けることが好ましい。膨張吸収部材としては、例えば、繊維集合体が挙げられる。繊維集合体としては、例えば、繊維状耐火物を編み込んだクロス状部材、繊維状耐火物を抄造したペーパー状部材、及び繊維状耐火物を圧縮成形したブランケット状部材が挙げられる。

0028

ガラス原料溶融装置11の排気装置14は、幹道17(下流幹道25)に設けられている。排気装置14としては、周知のファンを用いることができる。
ガラス原料溶融装置11は、第1支道15(第1水平支道19)を閉鎖可能とする第1閉鎖装置26を備えている。第1閉鎖装置26は、第1上流側閉鎖装置26aと、第1上流側閉鎖装置26aよりも下流側に位置する第1下流側閉鎖装置26bとを備えている。ガラス原料溶融装置11は、第2支道16(第2水平支道22)を閉鎖可能とする第2閉鎖装置27を備えている。第2閉鎖装置27は、第2上流側閉鎖装置27aと、第2上流側閉鎖装置27aよりも下流側に位置する第2下流側閉鎖装置27bとを備えている。各閉鎖装置26a,26b,27a,27bとしては、例えば、流路を閉鎖可能とするダンパ装置を用いることができる。

0029

ガラス原料溶融装置11の第1支道15(第1水平支道19)は、堆積物の取り出しを可能とする第1開閉部28を備えている。第1開閉部28は、第1上流側閉鎖装置26aと第1下流側閉鎖装置26bとの間に位置している。ガラス原料溶融装置11の第2支道16(第2水平支道22)は、堆積物の取り出しを可能とする第2開閉部29を備えている。第2開閉部29は、第2上流側閉鎖装置27aと第2下流側閉鎖装置27bとの間に位置している。

0030

ガラス原料溶融装置11の第1上流側閉鎖装置26aと第1下流側閉鎖装置26bとの間には、第1支道15(第1水平支道19)を冷却する第1冷却装置を設けることもできる。第1冷却装置によって、第1支道15内の気体を冷却することで、溶融ガラスの揮発成分の局所的な凝集を促進させることができる。同様に、ガラス原料溶融装置11の第2上流側閉鎖装置27aと第2下流側閉鎖装置27bとの間についても、第2支道16(第2水平支道22)を冷却する第2冷却装置を設けることもできる。

0031

ガラス原料溶融装置11は、下流幹道25に設けられるとともに幹道17の通気量を調整可能とする通気量調整装置30をさらに備えている。通気量調整装置30としては、例えば、通気量(風量)を調整可能とするダンパ装置を用いることができる。なお、ガラス原料溶融装置11の下流幹道25には、周知の集塵機等が設けられる。

0032

ガラス原料溶融装置11の通気量調整装置30は、例えば、ガラス原料溶融装置11の制御部により制御されるように構成することができる。制御部は、例えば、溶融窯12の内圧に基づいて通気量調整装置30を制御する。制御部は、例えば、溶融窯12の内圧を計測する圧力センサ31からの信号と大気圧との差圧が所定の範囲内となるように通気量調整装置30の開度を制御する。

0033

ガラス原料溶融装置11を用いて製造する溶融ガラスとしては、例えば、ソーダガラスソーダライムガラス硼珪酸ガラスアルミノシリケートガラスアルカリ含有ガラス、及び無アルカリガラスが挙げられる。ガラス組成としては、例えば、質量%で、SiO2:50〜80%、Al2O3:5〜25%、B2O3:0〜20%、MgO:0〜15%、CaO:1〜15%、SrO:0〜15%、BaO:0〜15%、SnO2:0〜1%である。アルカリ含有ガラスは、アルカリ金属酸化物(Na2O、K2O、及びLi2O)を3質量%以上含有する。ガラス原料溶融装置11は、溶融ガラスの揮発成分が比較的多い溶融ガラスの製造に用いることもできる。すなわち、例えば、溶融ガラス中におけるB2O3の含有量が5質量%以上となるガラス原料の溶融に用いることができる。

0034

ガラス原料溶融装置11により得られた溶融ガラスは、各種ガラス物品の製造に用いることができる。ガラス物品としては、例えば、板ガラスガラス繊維、及び管ガラスが挙げられる。

0035

次に、ガラス原料溶融装置11の主な作用について溶融ガラスの製造方法とともに説明する。
上述したガラス原料溶融装置11の溶融窯12内でガラス原料を溶融させて溶融ガラスを製造する際には、ガラス原料溶融装置11の溶融窯12内から煙道13に導入される気体を排気装置14により外部へ向けて強制的に排気する。これにより、溶融窯12の内部空間の雰囲気(圧力、温度等)を安定させる。このとき、溶融窯12内の気体には、溶融ガラスの揮発成分が含まれているため、その揮発成分に基づく堆積物が煙道13に堆積する。

0036

上記ガラス原料溶融装置11の煙道13は、溶融窯12に互いに独立して接続される第1支道15及び第2支道16と、第1支道15及び第2支道16が合流する幹道17とを備えている。この構成によれば、例えば、ガラス原料溶融装置11の第1支道15及び第2支道16のいずれか一方に堆積物が急激に堆積した場合であっても、第1支道15及び第2支道16の他方と幹道17とにより溶融窯12内の気体を安定して排気することができる。

0037

ガラス原料溶融装置11を用いる溶融ガラスの製造方法は、第1排気段階と第2排気段階とを含む。溶融ガラスの製造方法における第1排気段階は、ガラス原料溶融装置11の溶融窯12内の気体を第1支道15及び第2支道16を介して幹道17に導く段階である。溶融ガラスの製造方法における第2排気段階は、ガラス原料溶融装置11の溶融窯12内の気体を第1支道15及び第2支道16のいずれか一方の支道を介して幹道17に導く段階である。

0038

この場合、溶融ガラスを上記第1排気段階で製造している際に、例えば、ガラス原料溶融装置11の第1支道15及び第2支道16のいずれか一方に堆積物が急激に堆積した場合であっても、上記第2排気段階により溶融窯12内の気体を排気することができる。

0039

ここで、ガラス原料溶融装置11の第1水平支道19の堆積物を取り除くメンテナンス作業を行う場合、まず、第1閉鎖装置26によって第1支道15を閉鎖し、第1開閉部28を開放する。次に、第1開閉部28を開放し、第1開閉部28から第1支道15(第1水平支道19)の堆積物を取り出す。堆積物を取り出した後、第1開閉部28を閉鎖する。次に、第1閉鎖装置26を開放することで、第1支道15における気体の流通許容する。

0040

すなわち、上記メンテナンス作業は、ガラス原料溶融装置11の第1支道15(第1水平支道19)を第1閉鎖装置26によって閉鎖した状態であり、かつ第1開閉部28を開放した状態で行われる。このように溶融ガラスの製造方法では、第2排出段階は、第1閉鎖装置26によって第1支道15を閉鎖した状態を含み、第1支道15を閉鎖した状態において第1開閉部28が開放される。この場合、第2排気段階により溶融窯12内の気体を安定して排気しながら、開放された第1開閉部28から第1支道15の堆積物を取り除くメンテナンス作業を行うことができる。

0041

なお、溶融ガラスの製造方法では、第2排出段階は、第2閉鎖装置27によって第2支道16を閉鎖した状態を含み、第2支道16を閉鎖した状態において第2開閉部29が開放されてもよい。このように第2開閉部29を開放し、第2開閉部29から第2支道16(第2水平支道22)の堆積物を取り除くメンテナンス作業についても、第2排気段階により溶融窯12内の気体を安定して排気しながら行うことができる。

0042

以上詳述した実施形態によれば、次のような作用効果が発揮される。
(1)ガラス原料溶融装置11は、ガラス原料を溶融する溶融窯12と、溶融窯12内の気体を溶融窯12外へ導出する煙道13と、煙道13を通じる気体を外部へ向けて強制的に排気する排気装置14とを備えている。ガラス原料溶融装置11の煙道13は、溶融窯12に互いに独立して接続される第1支道15及び第2支道16と、第1支道15及び第2支道16が合流する幹道17とを備えている。

0043

この構成によれば、上述したように、溶融窯12内の気体を安定して排気することができる。従って、溶融窯12の内部空間の雰囲気を安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。

0044

(2)ガラス原料溶融装置11の第1支道15は、堆積物の取り出しを可能とする第1開閉部28を備えるとともに、第2支道16は、堆積物の取り出しを可能とする第2開閉部29を備えている。ガラス原料溶融装置11は、第1支道15を第1開閉部28よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第1閉鎖装置26と、第2支道16を第2開閉部29よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第2閉鎖装置27とをさらに備えている。

0045

この構成によれば、第1支道15又は第2支道16を第1閉鎖装置26又は第2閉鎖装置27によって閉鎖することができるため、第1開閉部28又は第2開閉部29から堆積物を取り除くメンテナンス作業を容易かつ安全に行うことができる。また、第1閉鎖装置26又は第2閉鎖装置27によって、第1支道15と第2支道16とをそれぞれ独立して閉鎖することができる。このため、第1開閉部28又は第2開閉部29から堆積物を取り除くメンテナンス作業中において、第1開閉部28又は第2開閉部29から溶融窯12内に不要な外気が取り込まれることを抑えることができる。従って、上記メンテナンス作業中においても、溶融窯12内の内部空間の雰囲気が安定し易い。これにより、上記メンテナンス作業中においても、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。

0046

また、本実施形態のガラス原料溶融装置11では、第1水平支道19が第1開閉部28を備えるとともに第2水平支道22が第2開閉部29を備えている。こうした第1水平支道19及び第2水平支道22には、それぞれ第1下降支道18及び第2下降支道21により導かれた堆積物が集まり易い。このような堆積物をガラス原料溶融装置11の第1開閉部28及び第2開閉部29から効率よく取り除くことができる。

0047

(3)ガラス原料溶融装置11の第1支道15及び第2支道16は溶融窯12の側壁部12aに接続されている。第1支道15は、下方に延在する第1下降支道18を備えるとともに、第2支道16は、下方に延在する第2下降支道21を備えている。第1支道15の下流端は、第1支道15の上流端よりも低い位置に設けられるとともに、第2支道16の下流端は、第2支道16の上流端よりも低い位置に設けられている。この場合、第1支道15及び第2支道16に堆積した堆積物が下流側へ導かれ易くなるため、堆積物が溶融窯12内へ落下することを抑制することができる。従って、品質の安定した溶融ガラスを得ることがさらに容易となる。

0048

(4)ガラス原料溶融装置11の幹道17は、耐火物から構成される上流幹道24と、上流幹道24の下流端に接続されるとともに金属から構成される下流幹道25とを有している。この場合、比較的高温となる上流幹道24については、耐火物により耐久性を確保することができる。また、上流幹道24よりも低温(例えば、700℃以下の温度)となる下流幹道25については、金属により構成することで、構造を簡素化したり、気密性を高めたりすることが容易となる。

0049

(5)ガラス原料溶融装置11は、幹道17の通気量を調整可能とする通気量調整装置30をさらに備えている。この通気量調整装置30は、ガラス原料溶融装置11の下流幹道25に設けられている。このように金属から構成される下流幹道25に通気量調整装置30を設けることで、通気量調整装置30の接続部分の気密性を高めることが容易となる。また、金属製の取付部を有する通気量調整装置30を用いることで、金属部分同士の締結により通気量調整装置30を下流幹道25に装着できるため、通気量調整装置30の交換等のメンテナンス作業が容易となる。

0050

(6)例えば、溶融ガラス中におけるB2O3の含有量が5質量%以上となるガラス原料の溶融では、揮発成分が比較的生じ易く、ガラス原料溶融装置11の煙道13に堆積物が堆積し易い傾向にある。すなわち、従来の装置では、煙道13の堆積物を要因として溶融ガラスの品質が不安定になり易い。このようなガラス原料を用いたとしても、上述したガラス原料溶融装置11によれば、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。

0051

(7)溶融ガラスの製造方法は、ガラス原料溶融装置11の溶融窯12内の気体を第1支道15及び第2支道16を介して幹道17に導く第1排気段階と、溶融窯12内の気体を第1支道15及び第2支道16のいずれか一方の支道を介して幹道17に導く第2排気段階とを備えている。この方法によれば、上述したように、第2排気段階により溶融窯12内の気体を安定して排気することができる。従って、溶融窯12の内部空間の雰囲気を安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。従って、例えば、溶融ガラスから製造するガラス物品の歩留まりや生産性を向上させることが容易となる。

0052

(8)溶融ガラスの製造方法の第2排気段階は、第1閉鎖装置26によって第1支道15を閉鎖した状態、及び第2閉鎖装置27によって第2支道16を閉鎖した状態のいずれか一方の状態を含むことが好ましい。溶融ガラスの製造方法では、第1支道15を閉鎖した状態において第1開閉部28が開放され、第2支道16を閉鎖した状態において第2開閉部29が開放されることが好ましい。

0053

この場合、第2排気段階により溶融窯12内の気体を安定して排気しながら、第1水平支道19の堆積物又は第2水平支道22の堆積物を取り除くメンテナンス作業を行うことができる。換言すると、上記メンテナンス作業中であっても、溶融窯12の内部空間の雰囲気が安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。

0054

(変更例)
上記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・ガラス原料溶融装置11の通気量調整装置30を省略し、例えば、ガラス原料溶融装置11の排気装置14の出力を調整することで溶融窯12の内圧を調整してもよい。

0055

・ガラス原料溶融装置11の幹道17は、耐火物のみから構成してもよい。
・ガラス原料溶融装置11の第1閉鎖装置26の位置は、第1開閉部28の上流側及び下流側であり、第1支道15を閉鎖可能な位置において適宜変更することができる。ガラス原料溶融装置11の第2閉鎖装置27の位置についても適宜変更することができる。

0056

・ガラス原料溶融装置11の第1開閉部28の位置は、第1支道15において適宜変更することができる。また、第2開閉部29の位置についても、第2支道16において適宜変更することができる。

0057

・ガラス原料溶融装置11において、煙道13から堆積物を取り出す開閉部を煙道13の任意の位置に設けることもできる。また、ガラス原料溶融装置11において、煙道13を閉鎖する閉鎖装置を任意の位置に設けることができる。

0058

・ガラス原料溶融装置11の第1支道15は、第1下降支道18、第1水平支道19、及び第1基端支道20を備えているが、第1支道15の全体形状は適宜変更することができる。例えば、第1支道15の第1下降支道18を省略し、水平に延在する部分のみから第1支道15を構成してもよい。ガラス原料溶融装置11の第2支道16の全体形状についても適宜変更することができる。

0059

・ガラス原料溶融装置11の第1支道15及び第2支道16は、溶融窯12の側壁部12aに接続されているが、第1支道15及び第2支道16の少なくとも一方を溶融窯12の上壁部12cに接続することもできる。

0060

・ガラス原料溶融装置11は、第1支道15及び第2支道16とは独立して溶融窯12に接続されるとともに幹道17に合流する第3支道を備えていてもよい。また、ガラス原料溶融装置11は、第1支道15、第2支道16、及び幹道17からなる煙道13を複数備えていてもよい。すなわち、ガラス原料溶融装置11の煙道13は、第1支道15、第2支道16、及び幹道17を含む構成であればよく、支道の数や幹道の数を適宜変更することもできる。

0061

・ガラス原料溶融装置11において、例えば、第1閉鎖装置26又は第2閉鎖装置27を閉鎖可能であり、かつ通気量(風量)を調整可能とする閉鎖装置から構成し、この閉鎖装置によって溶融窯12の内圧を調整してもよい。

0062

・ガラス原料溶融装置11の排気装置14は、下流幹道25に設けられているが、上流幹道24に設けることもできる。
・溶融ガラスの製造方法において、第1支道15又は第2支道16から堆積物を取り除くメンテナンス作業は、第1支道15又は第2支道16が堆積物で閉塞された後に行ってもよいし、第1支道15又は第2支道16が閉塞される前に行ってもよい。

0063

11…ガラス原料溶融装置、12…溶融窯、12a…側壁部、13…煙道、14…排気装置、15…第1支道、16…第2支道、17…幹道、18…第1下降支道、21…第2下降支道、24…上流幹道、25…下流幹道、26…第1閉鎖装置、27…第2閉鎖装置、28…第1開閉部、29…第2開閉部、30…通気量調整装置。

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