JP2012201544A - 温度計測器付きオリフィス、及びガラスびんの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴブの形態を変化させずに、ゴブの温度管理を確実に行うことができる温度計測器付きオリフィス、及びガラスびんの製造方法を提供する。
【解決手段】オリフィス本体２の押出口７に、溶融ガラス６１を内側に流通させる検出リング１０とこれに接続された熱電対２６を備える温度計測器３を設け、押出口７から押し出される溶融ガラス６１の形状を変えずに、当該溶融ガラス６１を検出リング１０に連続的に接触させてその表面温度を計測し、この計測結果を基にゴブ６２の形態を制御し、常に同形態のゴブ６２をガラスびん成形装置５５に供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラスびんなどのガラス製品を成形する成形装置にゴブを供給するための機器に設けられ、押し出される溶融ガラスの温度が計測可能な温度計測器付きオリフィス、及びその温度計測器付きオリフィスを用いたガラスびんの製造方法に関する。

従来、ガラスびんなどのガラス成形品を得るために次のような製造方法がとられている。フォアハースで所定温度、所定量に調整され移送されてきた溶融ガラスを、スパウトに一旦滞留させ、ここでフィーダーチューブによって溶融ガラスの流量をさらに調整しつつ、スパウトに設けられたオリフィスから溶融ガラスを所要の大きさで押し出し、これをカットして溶融ガラスの塊であるゴブとする。そして、このゴブを例えばガラスびん成形装置の粗型に供給し、これをプレス成形又はエアによって成形してパリソンとし、これを仕上型に移してガラス成形品を得る。

成形されたガラス成形品には、表面の傷、微少クラックなどの欠陥が生じるため、これらの欠陥を取り除くための対策が必須とされる。ガラス成形品の表面の欠陥を最小限にとどめることは、ガラス成形品をガラス本来の性状に近づけることができ、機械的強度などの特性の向上にも繋がる。そのためには、上記製造工程を流れる溶融ガラスの状態を安定化させることが要求されるが、同工程を経る溶融ガラスは、多様な装置や環境に曝され微妙にその形態を変化させる。このような形態の変化を抑えるため、工程途中の状態や成形された成形品の状態を把握し、それに応じて金型温度、マシンスピード、成形時間などの多様な製造条件を調整することが考えられる。しかし、これらの条件を変更することは、かえって品質の不安定化の要因ともなる。

そこで、オリフィスから押し出される溶融ガラスで形成されるゴブの形態を安定化することが、欠陥の無いガラス成形品を得るために効果的であることに着目し、ゴブの形成に関連する周辺機器の調整を行うことでゴブの形態を安定化させ、これによって表面の傷、微少クラックなどの無い高品質のガラス成形品を得ることとしている。ゴブの形態を安定化させるには、ゴブの温度管理が最も重要である。

例えば、スパウトの入口に流れてくる溶融ガラスの温度を計測し、これをゴブの温度の目安とすることが考えられる。しかし、スパウトの入口に流れてくる溶融ガラスは、さらにスパウトで攪拌され、オリフィスから押し出されるため、当該溶融ガラスの温度と、押し出され、カットされた状態のゴブの温度との間には隔たりがある。

ゴブに近いか或いはゴブ自体の温度を計測する方法として次のものが挙げられる。１つ目は、ゴブとなる溶融ガラスを押し出すオリフィスに熱電対を差し込み、オリフィスの温度を計測する方法である。２つ目は、放射温度計などによりオリフィスから押し出される溶融ガラスや、ゴブの温度を非接触で計測する方法である。例えば、特許文献１には、成形中に、成形型に内蔵させた熱電対の先端をガラスに直接的に接触させて、当該ガラスの温度を計測する方法が記載されており、３つ目として、これを転用する方法が挙げられる。具体的には、オリフィスに貫通孔を形成し、この貫通孔に熱電対を通して当該オリフィスに入ってきた溶融ガラスの温度を直接的に計測する。

特開平１１−７１１１８号公報

しかし、上記の１つ目の方法では、オリフィス自体の放熱や、流れている溶融ガラスの熱を直ぐに伝えられないことなどがあり、この方法で計測した温度をゴブの温度の目安とすることはできない。２つ目の方法では、この方法の性質に起因するバラツキが大きく、押し出される溶融ガラスや、ゴブの温度管理には適当ではない。３つ目に挙げた方法に関し、例えば上記のようにスパウトの入口で温度を計測するのであれば、計測器のゴブへの影響は無いが、ゴブの径を決めるオリフィス内で熱電対を溶融ガラスに直接的に接触させると、ゴブの形態が変化してしまい、ガラス成形品の品質をかえって低下させるという問題がある。

そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、ゴブの形態を変化させずに、ゴブの温度管理を確実に行うことができる温度計測器付きオリフィス、及びガラスびんの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、次の技術的手段を講じた。
即ち、本発明の温度計測器付きオリフィスは、所定温度に調整され移送されてきた溶融ガラスを所要の大きさで押し出すオリフィス本体と、このオリフィス本体を通る溶融ガラスの温度を計測する温度計測器と、を備えた温度計測器付きオリフィスであって、前記温度計測器は、前記オリフィス本体の押出口から押し出される溶融ガラスの形状を変えずに当該溶融ガラスの表面に連続的に接触可能な内周面を有する高熱伝導性の検出リングと、この検出リングに温度検出可能に接続され、前記オリフィス本体の押出口から押し出される溶融ガラスの温度を当該検出リングで介して検出する熱電対と、前記検出リング及び前記熱電対を前記オリフィス本体に対して支持する支持手段と、を有していることを特徴とするものである。

本発明の温度計測器付きオリフィスとすれば、押し出される溶融ガラスの形状を変えずに当該溶融ガラスの表面に連続的に接触可能な内周面を有する高熱伝導性の検出リングに、温度検出可能に熱電対が接続され、当該検出リングを介して当該溶融ガラスの温度が計測される。そのため、ゴブの径を決めるオリフィス内で熱電対を溶融ガラスに直接的に接触させることなく、当該ゴブが形成される直前の溶融ガラスの温度を確実に計測できる。これにより、ゴブの形態を変化させずに、ゴブの温度をより厳密に把握することができる。

前記検出リングと前記熱電対とが互いにプラズマ溶接法によって接続されていることが好ましい。熱電対がプラズマ溶接法によって検出リングに接続されていれば、熱電対の感度を損なわせない状態で検出リングに当該熱電対を強固に固定することができる。

前記検出リングは、強化白金材料からなることが好ましい。検出リングが強化白金材料とされていれば、高温下における検出リングの耐久性が格段に向上し、当該検出リングを長期に渡って使用することができる。

前記検出リングや支持手段には、多様な構成のものを採用することができ、例えば、前記検出リングは、前記押出口から押し出される溶融ガラスを接触させる接触リング部と、この接触リング部の前記オリフィス本体側の端縁から外方へ延出された鍔部とで断面逆Ｌ字型に形成されており、前記支持手段は、前記検出リングの鍔部を前記オリフィス本体の底面とで挟持し、かつ前記熱電対を貫通させる貫通孔を有するサポートリングを備えているものが挙げられる。この場合、支持手段のサポートリングによって検出リング及び熱電対がオリフィス本体に対して固定され、コンパクトな温度計測器とすることができる。

前記支持手段は、前記検出リング、前記熱電対、及び前記サポートリングを収納し前記温度計測器をユニット化する筐体部材を備え、この筐体部材が、前記オリフィス本体に対して着脱自在に設けられていることが好ましい。この場合、検出リング、熱電対、及びサポートリングを備える温度計測器がユニット化され、筐体部材がオリフィス本体に対して着脱自在となっているため、温度計測器を単体で扱え、そのメンテナンスが容易となり、また、既存のオリフィスへの装着をも可能とすることができる。

前記検出リングが、溶融ガラスの過放熱によって前記鍔部と前記オリフィス本体の底面との間に溶融ガラスが詰まるのを防止する大きさで形成されていることが好ましい。この場合、より安定した状態で溶融ガラスの温度を計測でき、さらに温度計測器付きオリフィスのメンテナンスの回数を減らすことができる。

前記サポートリングは、絶縁材で形成されていることが好ましい。この場合、オリフィス本体などとサポートリングとの間の作用で生じる、溶融ガラスの電解による泡の発生を防止することができる。

前記熱電対を構成する対の素線が、互いに所要間隔をおいた状態で前記検出リングに接続されていることが好ましい。熱電対を構成する対の素線が、検出リングの同じ箇所に接続されていれば、捻れた際に対の素線が短絡することや、その接続箇所に溶融ガラスの泡が付着することで、正確な計測ができない場合がある。対の素線が、互いに所要間隔をおいた状態で検出リングに溶接されていれば、捻れても対の素線は短絡し難く、その接続箇所に溶融ガラスの泡が付着してもその影響は少なく、正確な計測結果を得ることができる。

前記オリフィス本体の押出口は、当該オリフィス本体の中心軸を挟んで互いに対称位置に設けられた第１及び第２押出口からなると共に、前記温度計測器は、これら第１及び第２押出口にそれぞれ設けられた第１及び第２温度計測器からなり、前記熱電対は、前記第１及び第２押出口から押し出される溶融ガラスの内側表面温度を計測できるように前記第１及び第２温度計測器の前記検出リングの内側に接続された内側熱電対と、前記第１及び第２押出口から押し出される溶融ガラスの外側表面温度を計測できるように前記第１及び第２温度計測器の前記検出リングの外側に接続された外側熱電対とで構成されていることが好ましい。この場合、第１及び第２押出口から押し出される各ゴブの内側と外側の表面温度を計測することができる。

本発明のガラスびんの製造方法は、フォアハースで所定温度に調整され移送されてきた溶融ガラスを、スパウトに設けられたオリフィスで所定の大きさに押し出し、これをカットしてゴブとし、このゴブをガラスびん成形装置に供給してガラスびんを成形するガラスびんの製造方法において、前記オリフィスの押出口から押し出される溶融ガラスをその形状を変えずに検出リングの内側に流通させてその内周面に接触させ、当該検出リングを介した熱電対によって当該溶融ガラスの表面温度を連続的に計測し、この計測結果を基にゴブの形態を制御して、常に同形態のゴブをガラスびん成形装置に供給することを特徴とするものである。

上記本発明のガラスびんの製造方法とすれば、オリフィスの押出口から押し出される溶融ガラスの形状を変えずにその表面温度が連続的に計測され、この計測結果を基に、常に同形態のゴブがガラスびん成形装置に供給されるため、高品質なガラス成形品を得ることができる。

上記の通り、本発明によれば、オリフィス内で熱電対を溶融ガラスに直接的に接触させることなく、ゴブが形成される直前の溶融ガラスの温度が確実に計測されるので、ゴブの形態を変化させずにその温度をより厳密に把握でき、ゴブの温度管理を確実に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る温度計測器付きオリフィスを用いたガラスびんの製造方法を説明するための模式図である。 温度計測器付きオリフィスの底面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である（片方の温度計測器は側面図）。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図３の一部を拡大した断面図である。 （ａ）は検出リングの側面図であり、（ｂ）は検出リングの底面図である。 熱電対を表した概念図である。 温度計測器付きオリフィスを用いてガラスびんの製造方法を実施した際のスパウトの入口の溶融ガラスの温度（上側）と温度計測器付きオリフィスで計測した溶融ガラスの温度（下側）である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る温度計測器付きオリフィス（以下、オリフィスという）１を用いたガラスびんの製造方法を説明するための模式図である。ガラス溶融窯でガラス原料を加熱して溶融させ、この溶融ガラスをガラスフィーダ５０に送る。ガラスフィーダ５０のフォアハース５１で所定温度、所定量に調整され移送されてきた溶融ガラス６０を、スパウト５２に一旦滞留させ、ここで図示しないフィーダーチューブやプランジャーなどによって、当該溶融ガラス６０を攪拌し温度を均一にしてその流量を調整し、スパウト５２に設けられたオリフィス１から溶融ガラス６０を所要の径で押し出す。そして、オリフィス１から押し出された溶融ガラス６１をシャー５３でカットして溶融ガラスの塊であるゴブ６２とする。このゴブ６２を移送手段５４で移送してガラスびん成形装置５５に供給し、プレスアンドブロー方式やブローアンドブロー方式によってガラス成形品を得る。より具体的には、ゴブ６２をガラスびん成形装置５５の粗型に供給し、これをプレス成形又はエアによって成形してパリソンとし、これを仕上型に移してガラス成形品を成形する。本実施形態のオリフィス１では、２つの粗型を備えたガラスびん成形装置５５に、同時に２つのゴブ６２を供給できるようになっており、同時に２つのガラス成形品が得られる。

図２はオリフィス１の底面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図であり（片方の温度計測器は側面図）、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図であり、図５は図３の一部を拡大した断面図である。以下、各図において図１の上下に対応する側を上下とする。オリフィス１は、オリフィス本体２と、このオリフィス本体２に設けられた２つの第１及び第２温度計測器３、３とを備えている。オリフィス本体２は、円筒状のオリフィスケース４で囲われており、このオリフィスケース４とオリフィス本体２との間には、粘土材５が充填されている。図３に示すように、オリフィスケース４の底部上面４ａには、当該オリフィスケース４とオリフィス本体２との間の隙間をなくし、各温度計測器３をあてがうリング部材２４が固定されている。

オリフィスケース４の上下方向中途部には段差部４ｂが形成されており、図１のようにこの段差部４ｂの上側部分６で、オリフィス１がスパウト５２に対して固定されている。図３のようにオリフィス本体２は、全体として下方へ向かうに従って窄むように形成されており、当該オリフィス本体２には、オリフィス本体２の中心軸を挟んで対称位置に設けられた第１及び第２押出口７、７が形成されている。オリフィス本体２には、当該オリフィス本体２を冷却する冷却機構８が設けられており、当該オリフィス本体２の底部２ａには、冷却エアの出口となるエアスリット９が形成されている（図２参照）。第１押出口７と第２押出口７は、互いに同形状及び同寸法で形成されている。これにより、スパウト５２から入ってきた溶融ガラス６０は、第１及び第２押出口７、７で２つに分けられ、分けられた２本の溶融ガラス６１は、全く同じ形状でオリフィス１から押し出される。

第１及び第２温度計測器３、３は、それぞれオリフィス本体２の中心軸を挟んだ対称位置で第１及び第２押出口７、７に合わせるようにして設けられている。各温度計測器３は、最も内側に位置する検出リング１０と、この検出リング１０に接続された熱電対１１と、検出リング１０及び熱電対１１をオリフィス本体２に対して支持する支持手段１２とで構成されている。支持手段１２は、温度計測器３の外側を構成する筐体部材１３と、この筐体部材１３の内側に位置するサポートリング１４とを備えている。

図４に示すように筐体部材１３は、サポートリング１４をその内側へ嵌め込み可能に形成された金属製の円盤状のものであり、熱電対１１を貫通させるための外側通路１５が図４左右にそれぞれ１つずつ形成されている。各外側通路１５は、筐体部材１３の径方向内側から径方向外側に渡ってＬ字型に貫通されている。各外側通路１５には、熱電対１１を位置決めするための凹状の位置決め部１６が形成されており、この位置決め部１６に位置決めスリーブ２３が嵌め込まれている。筐体部材１３には、４つのボルト孔１７が形成されており、図２及び図３のように当該筐体部材１３が、オリフィス本体２の底面２ｂへ４本のボルト２０によって着脱自在に設けられている。図５のように筐体部材１３の下部内側１３aには、サポートリング１４を受けるための環状の受け部１８が形成されている。

サポートリング１４は、各種のセラミックなどの絶縁材で断面矩形状に形成されており、筐体部材１３の内径と略同径の外径と、オリフィス本体２の押出口７よりも検出リング１０の厚み分だけ大きい内径を有し、筐体部材１３の内側に嵌め込まれている。図５のようにサポートリング１４の下端外側部分１４ａが、筐体部材１３の受け部１８に当接しており、これにより当該サポートリング１４が、筐体部材１３に支持されている。サポートリング１４には、熱電対１１を貫通させるための内側通路（貫通孔）１９が、図４左右にそれぞれ１つずつ形成されている。各内側通路１９は、熱電対１１を保持できる孔寸法でサポートリング１４の径方向内側から径方向外側に渡って貫通されている。そして、筐体部材１３の各外側通路１５とサポートリング１４の各内側通路１９とが連通されており、これらに通される熱電対１１が、筐体部材１３及びサポートリング１４の内外を貫通できるようになっている。

図６（ａ）は検出リング１０の側面図であり、同図（ｂ）は検出リング１０の底面図である。検出リング１０は高熱伝導性の強化白金材料からなり、上下方向に伸びる円筒状の接触リング部２１と、この接触リング部２１の上端（端縁）２１ａから外方へ延出された鍔部２２とで断面逆Ｌ字型に形成されている。接触リング部２１は、オリフィス本体２の押出口７と同じ内径を有している。図５に示すように、検出リング１０の鍔部２２が、オリフィス本体２の底面２ｂと、サポートリング１４とで挟持され固定されている。この状態で、検出リング１０の接触リング部２１の内周面２１ｂは、オリフィス本体２の押出口７の内周面７ａと面一となっている。従って、オリフィス本体２の押出口７から押し出される溶融ガラス６１は、その形状を全く変えずに検出リング１０内を通って流れていく。

接触リング部２１の内周面２１ｂが、各押出口７の内周面７ａと面一となっていることから、当該接触リング部２１の内周面２１ｂは、溶融ガラス６１の表面に連続的に接触可能となっている。検出リング１０の鍔部２２は、図５にも示すようにサポートリング１４の外端までには至っていない。検出リング１０の寸法が大きすぎると、この部分へきた溶融ガラス６１の過放熱が生じ、鍔部２２とオリフィス本体２の底面２ｂとの間に溶融ガラス６１が詰まる場合がある。接触リング部２１は、溶融ガラス６１の温度を検出する部分であるため、これを損なうほど短くすることはできない。そのため本実施形態では、検出リング１０の鍔部２２の長さを、可及的に短くしている。これにより、溶融ガラス６１が、検出リング１０で冷却され、鍔部２２とオリフィス本体２の底面２ｂとの間に詰まってしまうのを防止している。なお、検出リング１０の寸法や厚みは適宜変更でき、例えば厚みを０．３ｍｍ程度とすれば、溶融ガラス６１の過放熱を効果的に防ぐことができる。

図３及び図４に示すように熱電対１１は、第１及び第２押出口７、７から押し出される溶融ガラス６１、６１の内側表面温度を計測できるように第１及び第２温度計測器３、３の各検出リング１０の内側に接続された内側熱電対２５と、第１及び第２押出口７、７から押し出される溶融ガラス６１、６１の外側表面温度を計測できるように第１及び第２温度計測器３、３の当該各検出リング１０の外側に接続された外側熱電対２６とで構成されている。図４のように各温度計測器３の内側熱電対２５及び外側熱電対２６は、それぞれ連通された、筐体部材１３の外側通路１５とサポートリング１４の内側通路１９に通されており、各外側通路１５の位置決め部１６に設けられた位置決めスリーブ２３を介して位置決めされている。これら内側熱電対２５及び外側熱電対２６は、それぞれセラミックチューブ３０で被覆されており、図２のようにオリフィス本体２の底面２ｂにクランプ３１によって留められている。第１及び第２温度計測器３、３のそれぞれの内側熱電対２５及び外側熱電対２６の基端部３２には、コネクター３３が設けられており、このコネクター３３を図示しない計測機器に繋ぐことによって温度の計測ができるようになっている。

図７は内側熱電対２５及び外側熱電対２６を表した概念図である。内側熱電対２５及び外側熱電対２６は、互いに同じ構成を有しており、白金材料からなる対の素線２７、２７と、これら素線２７、２７の周りに設けられて当該各素線２７を保護する碍子２８と、これらを覆うフレキシブルチューブ２９とで構成されている。内側熱電対２５及び外側熱電対２６のそれぞれの対の素線２７、２７が、互いに所要間隔をおいた状態で検出リング１０にプラズマ溶接法によって温度検出可能に接続されている。なお、本実施形態では、対の素線２７、２７間の間隔を３ｍｍとしている。プラズマ溶接法を採用した理由は、内側熱電対２５及び外側熱電対２６のそれぞれの対の素線２７、２７を、当該各熱電対２５、２６の感度を損なわせない状態で検出リング１０に強固に固定することができるからである。

対の素線が検出リング１０の同じ箇所に接続されていれば、対の素線が捻れた際、対の素線が短絡することや、その接続箇所に溶融ガラス６１の泡が付着することで、正確な計測ができない場合がある。本実施形態のように各熱電対２５、２６の対の素線２７、２７が、互いに所要間隔をおいた状態で検出リング１０に溶接されていれば、捻れても対の素線２７、２７は短絡し難く、その接続箇所に溶融ガラス６１の泡が付着しても、その影響は少なく、正確な計測結果を得ることができる。

オリフィス本体２の第１及び第２押出口７、７から押し出される溶融ガラス６１、６１は、各温度計測器３の検出リング１０の接触リング部２１の内周面２１ｂへ連続的に接触し流れていく。そして、各温度計測器３の検出リング１０に接続された内側熱電対２５及び外側熱電対２６によって、当該検出リング１０に接触する溶融ガラス６１の内側表面温度及び外側表面温度が検出される。これにより、オリフィス本体２の第１及び第２押出口７、７から押し出される溶融ガラス６１、６１の形状を変えずに、当該溶融ガラス６１、６１の温度を確実に計測することができる。

また、図３のように筐体部材１３に、検出リング１０、内側熱電対２５及び外側熱電対２６、サポートリング１４が収納されるようになっており、これにより、各温度計測器３がユニット化されている。そして、各温度計測器３をユニット化する筐体部材１３が、オリフィス本体２に着脱自在となっていることから、当該各温度計測器３を単体で扱え、当該各温度計測器３のメンテナンスが容易となり、また、既存のオリフィスへの装着をも可能とすることができる。

本実施形態のオリフィス１とすれば、各温度計測器３に備えられた高熱伝導性の検出リング１０を介して溶融ガラス６１の表面温度が計測されるため、ゴブ６２の径を決めるオリフィス本体２内で内側熱電対２５及び外側熱電対２６は、溶融ガラス６１に直接的には接触せず、また、当該溶融ガラス６１の形状は検出リング１０によって変わることもない。これにより、ゴブ６２の形態を変化させずに、ゴブ６２が形成される直前の溶融ガラス６１の温度が確実に計測される。つまり、ゴブ６２の温度がより厳密に把握され、この温度とフォアハース５１の温度との相関関係などを導くことにより、ゴブ６２の温度管理を確実に行うことができる。また、ゴブ６２の温度管理を基に、ゴブ６２の形状及びゴブ６２の長さを制御できるようになる。このことから、ガラスびん成形装置５５に常に同じ形態のゴブ６２を供給することができることとなり、高品質なガラス成形品を得ることができる。

上記本実施形態の構成を備えるオリフィス１によって、次のガラスびんの製造方法を実施することができる。即ち、フォアハース５１で所定温度に調整され移送されてきた溶融ガラス６０を、スパウト５２に設けられたオリフィス１から所要の大きさで押し出し、これをカットしてゴブ６２とし、このゴブ６２をガラスびん成形装置５５に供給してガラスびんを成形するガラスびんの製造方法であり、オリフィス１の各押出口７から押し出される溶融ガラス６１をその形状を変えずに各検出リング１０の内側に流通させてその内周面２１ｂに接触させ、当該各検出リング１０を介した内側熱電対２５及び外側熱電対２６によって溶融ガラス６１の内側表面温度及び外側表面を連続的に計測し、この計測結果を基にゴブ６２の形態を制御して、常に同形態のゴブ６２をガラスびん成形装置５５に供給するというものである。

このようなガラスびんの製造方法を採用すれば、オリフィス１の各押出口７から押し出される溶融ガラス６１の形状を変えずに、その表面温度を連続的に計測でき、この計測結果を基にして、常に同形態のゴブ６２をガラスびん成形装置５５に供給できる。これにより、高品質なガラス成形品を得ることができる。

第１及び第２温度計測器３、３の各検出リング１０は、強化白金材料からなるため、高温下における耐久性が格段に向上しており、当該各検出リング１０を長期に渡って使用することができる。これにより、メンテナンスコストを低減させることができる。さらに、サポートリング１４によって検出リング１０及び各熱電対２５、２６がオリフィス本体２に対して固定されているため、温度計測器３をコンパクトなものとすることができ、小さい設置スペースに当該温度計測器３を設置することができる。

本実施形態では、検出リング１０の鍔部２２の長さを可及的に短くし、溶融ガラス６１が、当該検出リング１０で冷却され、鍔部２２とオリフィス本体２の底面２ｂとの間に詰まるのを防止しているため、より安定した状態で溶融ガラス６１の温度を計測でき、また、オリフィス１のメンテナンスの回数を減らすことができる。温度計測器３のサポートリング１４が、各種のセラミックなどの絶縁材で形成されているため、オリフィス本体２やオリフィスケース４と当該サポートリング１４との間の作用で生じる、溶融ガラス６１の電解による泡の発生を防止することができる。さらに、絶縁材で形成されたサポートリング１４は、金属製のものに比べて溶融ガラス６１が冷え難く、溶融ガラス６１への影響を少なくすることができる。

以下、本発明に係るオリフィスで実際に溶融ガラスの表面温度を計測した例を説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。上記実施形態のオリフィスをスパウトへ設け、上記実施形態で例示した製造工程によりガラスびんを１０日間に渡って成形した。１０日間の途中で型替も行った。スパウトの入口の溶融ガラスの温度と、オリフィスの第１及び第２押出口に設けた第１及び第２温度計測器で計測した溶融ガラスの表面温度を計測した。計測結果を図８のグラフに示す。図８の上側のグラフは、スパウトの入口の溶融ガラスの９点（深さ方向の３点×横方向の右、中、左の３列）の計測結果であり、下側のグラフは、第１押出口の溶融ガラスの内側表面温度（H1内）及び外側表面温度（H1外）と、第２押出口の溶融ガラスの内側表面温度（H2内）及び外側表面温度（H2外）である。横軸は時間軸であり、一目盛りは１２時間である。時間軸の矢印は型替時を表している。

図８のグラフから解るように、スパウトの入口で計測した溶融ガラスの温度は、非常に変動が大きいのに対して、オリフィスの第１及び第２押出口に設けた各温度計測器で計測した溶融ガラスの表面温度は振れ幅が少ない。このことは、各押出口に設けた各温度計測器で計測した表面温度の方がゴブの態様との相関を得やすく、スパウトの入口で計測した溶融ガラスの温度でゴブの温度管理をするよりも、各押出口に設けた各温度計測器で計測した溶融ガラスの表面温度でゴブの温度管理を行う方が、より厳密な温度管理ができることを表している。

上記実施形態のオリフィスをスパウトへ設け、フィーダーチューブの回転速度及び回転方向を変化させた際における、オリフィスの各押出口から押し出される溶融ガラスの表面温度の変化を計測した。フィーダーチューブの回転速度を変化させると、押し出される溶融ガラスの表面温度も変化し、当該表面温度が最も小さくなる回転速度が存在した。回転方向が正方向及び逆方向のどちらにも同様の現象がみられた。

各押出口の溶融ガラスの内側表面温度及び外側表面温度の最大温度差は、正方向への回転時で68〜72℃であり、逆方向への回転時で72〜78℃であり、正方向への回転の方で溶融ガラスの温度変化が小さくなることが認められた。正方向への回転時の場合、70sec/回で第１押出口の溶融ガラスの外側表面温度と第２押出口の溶融ガラスの外側表面温度との差が小さくなり、これより早い速度では、逆に温度差が大きくなった。逆方向への回転時の場合、上記の現象とは逆に、70sec/回で第１押出口の溶融ガラスの外側表面温度と第２押出口の溶融ガラスの外側表面温度との差が大きくなり、これより早い速度では、逆に温度差が小さくなった。

上記で開示した実施形態及び実施例は例示であり制限的なものではない。溶融ガラスが検出リングで冷却され、その検出リングの鍔部とオリフィス本体の底面との間に侵入し、その間でガスが生じる場合がある。このガスが溶融ガラスへ影響を及ぼさないように、温度計測器やその周辺部材にガスの通路を形成してもよい。検出リングの鍔部とオリフィス本体の底面との間に溶融ガラスが侵入するのを防止するために、検出リングの鍔部やオリフィス本体の底面を研磨加工して表面粗さを小さくし、隙間を極力小さくしてもよい。

上記実施形態の筐体部材はボルトで固定しているため、ボルトが焼き付いてしまうと交換作業に手間がかかる。筐体部材の固定手段として、ボルトを用いずに固定できる構成を採用することで、交換作業や組立作業を簡素化し、コストを下げるようにしてもよい。オリフィス本体に形成する押出口の数を変更して、これらの押出口に本発明に係るオリフィスを設けるようにしてもよい。温度計測器に設ける熱電対は内外の２つに限られるものではなく、１つ又は３つ以上としてもよい。温度計測器を構成する検出リング、熱電対の素材、形状、寸法や支持手段の構成は適宜変更することができる。本発明に係るオリフィスは、ガラスびん以外の他のガラス製品を製造する場合にも用いることができる。他のガラス製品を製造する場合には、オリフィス本体やこれに設けられる温度計測器を、そのガラス製品の製造に応じた仕様に変更すればよい。

１ オリフィス
２ オリフィス本体
２ｂ 底面
３ 第１及び第２温度計測器
４ オリフィスケース
７ 第１及び第２押出口
７ａ 内周面
１０ 検出リング
１２ 支持手段
１３ 筐体部材
１４ サポートリング
２１ 接触リング部
２１ｂ 内周面
２２ 鍔部
２５ 内側熱電対
２６ 外側熱電対
２７ 素線
５２ スパウト
５５ ガラスびん成形装置
６０ 溶融ガラス
６１ 溶融ガラス（押出口）
６２ ゴブ

Claims (10)

1. 所定温度に調整され移送されてきた溶融ガラスを所要の大きさで押し出すオリフィス本体と、このオリフィス本体を通る溶融ガラスの温度を計測する温度計測器と、を備えた温度計測器付きオリフィスであって、
   前記温度計測器は、
   前記オリフィス本体の押出口から押し出される溶融ガラスの形状を変えずに当該溶融ガラスの表面に連続的に接触可能な内周面を有する高熱伝導性の検出リングと、
   この検出リングに温度検出可能に接続され、前記オリフィス本体の押出口から押し出される溶融ガラスの温度を当該検出リングで介して検出する熱電対と、
   前記検出リング及び前記熱電対を前記オリフィス本体に対して支持する支持手段と、を有していることを特徴とする温度計測器付きオリフィス。
2. 前記検出リングと前記熱電対とが互いにプラズマ溶接法によって接続されていることを特徴とする請求項１に記載の温度計測器付きオリフィス。
3. 前記検出リングは、強化白金材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の温度計測器付きオリフィス。
4. 前記検出リングは、前記押出口から押し出される溶融ガラスを接触させる接触リング部と、この接触リング部の前記オリフィス本体側の端縁から外方へ延出された鍔部とで断面逆Ｌ字型に形成されており、
   前記支持手段は、前記検出リングの鍔部を前記オリフィス本体の底面とで挟持し、かつ前記熱電対を貫通させる貫通孔を有するサポートリングを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の温度計測器付きオリフィス。
5. 前記支持手段は、前記検出リング、前記熱電対、及び前記サポートリングを収納し前記温度計測器をユニット化する筐体部材を備え、この筐体部材が、前記オリフィス本体に対して着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の温度計測器付きオリフィス。
6. 前記検出リングが、溶融ガラスの過放熱によって前記鍔部と前記オリフィス本体の底面との間に溶融ガラスが詰まるのを防止する大きさで形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の温度計測器付きオリフィス。
7. 前記サポートリングは、絶縁材で形成されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の温度計測器付きオリフィス。
8. 前記熱電対を構成する対の素線が、互いに所要間隔をおいた状態で前記検出リングに接続されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の温度計測器付きオリフィス。
9. 前記オリフィス本体の押出口は、当該オリフィス本体の中心軸を挟んで対称位置に設けられた第１及び第２押出口からなると共に、前記温度計測器は、これら第１及び第２押出口にそれぞれ設けられた第１及び第２温度計測器からなり、
   前記熱電対は、前記第１及び第２押出口から押し出される溶融ガラスの内側表面温度を計測できるように前記第１及び第２温度計測器の前記検出リングの内側に接続された内側熱電対と、前記第１及び第２押出口から押し出される溶融ガラスの外側表面温度を計測できるように前記第１及び第２温度計測器の前記検出リングの外側に接続された外側熱電対とで構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の温度計測器付きオリフィス。
10. フォアハースで所定温度に調整され移送されてきた溶融ガラスを、スパウトに設けられたオリフィスで所要の大きさに押し出し、これをカットしてゴブとし、このゴブをガラスびん成形装置に供給してガラスびんを成形するガラスびんの製造方法において、
    前記オリフィスの押出口から押し出される溶融ガラスをその形状を変えずに検出リングの内側に流通させてその内周面に接触させ、当該検出リングを介した熱電対によって当該溶融ガラスの表面温度を連続的に計測し、この計測結果を基にゴブの形態を制御して、常に同形態のゴブをガラスびん成形装置に供給することを特徴とするガラスびんの製造方法。

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