JP7198423B2 - ガラス物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス溶解炉を用いてガラス物品の元となる溶融ガラスを連続生成する工程と、当該工程を実行可能な状態まで炉を立ち上げる工程とを備えたガラス物品の製造方法に関する。

周知のように、ガラス板、ガラス管、ガラス繊維等に代表されるガラス物品は、ガラス原料を溶解させて生成した溶融ガラスを所定の形状に成形することにより製造される。ここで、特許文献１には、ガラス溶解炉を用いて溶融ガラスを連続生成する手法の一例が開示されている。

同文献に開示された手法では、ガラス溶解炉内に貯留された溶融ガラス上にガラス原料を連続供給しつつ、ガラス原料を溶解させて新たな溶融ガラスを連続生成すると共に、流出通路（同文献では、スロート）を通じて溶融ガラスを炉外に流出させている。なお、流出通路の内周面は、白金又は白金合金で構成されるのが通例である。

特開２００３－１８３０３１号公報

ところで、ガラス溶解炉を稼働させるに際しては、溶融ガラスの連続生成が可能な状態まで炉を立ち上げることが必要となる。炉の立ち上げにあたっては、炉内の温度を常温から上昇させるため、天然ガス等の気体燃料と空気とを混合させて燃焼させる空気燃焼バーナーや、気体燃料と酸素とを混合させて燃焼させる酸素燃焼バーナーを利用する場合が多い。これらバーナーによる加熱を行うことで、炉内の温度がガラス原料を溶解させ得る温度まで上昇すると、炉内にガラス原料の供給を開始する。これに伴ってガラス原料が溶解し、溶融ガラスが炉内に貯留されていく。

しかしながら、上記の態様によるガラス溶解炉の立ち上げにおいては、下記のような問題が発生していた。

すなわち、ガラス溶解炉内の温度を上昇させるため、空気燃焼バーナーや酸素燃焼バーナーを利用する場合には、炉内に対する空気や酸素の送り込みが持続する状態となり、これに伴って、酸素を含んだ炉内の雰囲気が流出通路に不可避的に流れ込んでしまう。その結果、流出通路の内周面を構成する白金や白金合金が酸化したり、揮発したりする問題が発生していた。

上記の事情に鑑みなされた本発明は、ガラス物品を製造するに際し、燃焼バーナーによる加熱を利用してガラス溶解炉内の温度を上昇させて炉を立ち上げるにあたり、溶融ガラスの流出通路の内周面を構成する白金や白金合金の酸化や揮発を可及的に抑制することを技術的な課題とする。

上記の課題を解決するための本発明は、ガラス溶解炉内に貯留された溶融ガラス上にガラス原料を連続供給しつつ、ガラス原料を溶解させて新たな溶融ガラスを連続生成すると共に、白金又は白金合金で構成される内周面を有する流出通路を通じて溶融ガラスをガラス溶解炉外に流出させる連続生成工程と、連続生成工程を実行可能な状態までガラス溶解炉を立ち上げる立上工程とを備えたガラス物品の製造方法であって、立上工程が、燃焼バーナーによりガラス溶解炉内の温度を常温から上昇させる昇温ステップと、ガラス溶解炉内にガラス原料の供給を開始する原料供給開始ステップとを含み、昇温ステップでは、ガラス溶解炉内の雰囲気と流出通路の内周面との接触を低減した状態で、燃焼バーナーによる加熱を行うことに特徴付けられる。

本方法によれば、昇温ステップにおいて、ガラス溶解炉内の雰囲気と流出通路の内周面との接触が低減された状態の下、燃焼バーナーによる加熱が行われて炉内の温度が常温から上昇していく。これにより、燃焼バーナーの利用に伴って炉内に送り込まれた酸素を含んだ炉内の雰囲気が、流出通路に流れ込んだり、流れ込もうとしたりした場合でも、流出通路の内周面を構成する白金や白金合金の酸化や揮発を可及的に抑制できる。

上記の方法において、ガラス溶解炉内の雰囲気と流出通路の内周面との接触を遮蔽材で防ぐことが好ましい。

ガラス溶解炉内の雰囲気と流出通路の内周面との接触を遮蔽材で防ぐことにより、ガラス溶解炉内の雰囲気と流出通路の内周面との接触を安定して低減することができる。

上記の方法において、遮蔽材として、ガラス材を用いることが好ましい。

炉内の雰囲気と流出通路の内周面との接触をガラス材で防ぐことで、下記のような効果も得ることが可能である。すなわち、遮蔽材としてガラス以外の部材（例えば金属部材や耐火物等）を採用することも可能であるが、この場合、遮蔽材を除去する作業が発生する。また、遮蔽材が溶融ガラスに混入して不具合を発生させるおそれがある。ガラス材を用いれば、炉内の温度の上昇に従い、ガラス材もやがて溶融して溶融ガラスとなり、ガラス原料が溶融してなる溶融ガラスと共に下流側工程に送られていく。そのため、遮蔽材としてガラス材を採用すれば、遮蔽材を除去する作業が不要となると共に、遮蔽材が溶融ガラスに混入して不具合を発生させるおそれを排除できる。

上記の方法において、ガラス材として、流出通路における上流側端部の開口を覆うガラス板を用いることが好ましい。

このようにすれば、流出通路における上流側端部の開口を覆うガラス板により、酸素を含んだ炉内の雰囲気が、流出通路に流れ込むことを的確に回避できる。これにより、流出通路の内周面を構成する白金や白金合金の酸化や揮発を可及的に抑制する上で、更に有利となる。

上記の方法において、ガラス材の組成が、溶融ガラスと同一の組成であることが好ましい。

このようにすれば、ガラス材によって溶融ガラスの組成が変動することを防止できるので、溶融ガラスを利用する上で有利となる。

上記の方法において、ガラス溶解炉は、炉内に進出した進出位置と、炉内から退避した退避位置との間を移動可能な電極を備え、連続生成工程では、進出位置に位置させた電極により通電加熱を行い、昇温ステップでは、退避位置に位置させた電極の先端をカバー部材で覆うことによってガラス溶解炉内の雰囲気が電極と接触するのを防いだ状態で、燃焼バーナーによる加熱を行うことが好ましい。

このようにすれば、カバー部材で電極が覆われることで、電極と炉内の雰囲気との接触を低減でき、電極を酸化から保護することが可能となる。

上記の方法において、上記のガラス溶解炉を第一ガラス溶解炉とし、且つ、上記の流出通路を第一流出通路として、第一流出通路を介して、第一ガラス溶解炉と、第一ガラス溶解炉から流出した溶融ガラスが流入する第二ガラス溶解炉とを連結し、第二ガラス溶解炉において、燃焼バーナーにより第二ガラス溶解炉内の温度を常温から上昇させる昇温ステップを実行し、第二ガラス溶解炉での昇温ステップでは、第二ガラス溶解炉内の雰囲気と第一流出通路の内周面との接触、及び、第二ガラス溶解炉内の雰囲気と第二ガラス溶解炉外に溶融ガラスを流出させるための第二流出通路の白金または白金合金でなる内周面との接触を遮蔽材で防いだ状態で、燃焼バーナーによる加熱を行ってもよい。

このようにすれば、第一ガラス溶解炉のみならず、第二ガラス溶解炉においても流出通路（第二流出通路）の内周面を構成する白金や白金合金の酸化や揮発を可及的に抑制することが可能となる。

上記の方法において、連続生成工程では、ガラス溶解炉内に貯留された溶融ガラスを通電加熱のみで加熱することが好ましい。

このようにすれば、燃焼バーナーによる加熱と通電加熱とを併用するような場合と比較して、ガラス溶解炉内の雰囲気を乾燥させることが可能となる。これにより、炉内の雰囲気中の水分が溶融ガラスに溶け込むことを防止しやすくなり、製造されるガラス物品におけるβ‐ＯＨ値を低減しやすくなる。その結果、ガラス物品を加熱した際のコンパクションを低下させることができ、ディスプレイ用の無アルカリガラス基板に好適なガラス物品を得ることが可能となる。

ここで、「無アルカリガラス」とは、アルカリ成分（アルカリ金属酸化物）が実質的に含まれていないガラスであり、具体的には、アルカリ成分の重量比が３０００ｐｐｍ以下のガラスを意味する。なお、アルカリ成分の重量比は、好ましくは１０００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、最も好ましくは３００ｐｐｍ以下である。

本発明によれば、ガラス物品を製造するに際し、燃焼バーナーによる加熱を利用してガラス溶解炉内の温度を上昇させて炉を立ち上げるにあたり、溶融ガラスの流出通路の内周面を構成する白金や白金合金の酸化や揮発を可及的に抑制することが可能となる。

本発明の第一実施形態に係るガラス物品の製造方法における連続生成工程を示す縦断側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス物品の製造方法における連続生成工程を示す横断平面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス物品の製造方法における立上工程を示す縦断側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス物品の製造方法における立上工程を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス物品の製造方法における立上工程を示す縦断側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス物品の製造方法における立上工程を示す縦断側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス物品の製造方法における立上工程を示す縦断側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス物品の製造方法における立上工程を示す縦断側面図である。 本発明の第一実施形態に係るガラス物品の製造方法における立上工程を示す縦断側面図である。 本発明の第二実施形態に係るガラス物品の製造方法における立上工程を示す縦断側面図である。

＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態に係るガラス物品の製造方法について、添付の図面を参照しながら説明する。

図１及び図２は、ガラス溶解炉１（以下、単に炉１と表記）にて連続生成工程を実行する態様を示している。

連続生成工程では、炉１内（溶融ガラス）の温度が操業温度（例えば１４５０℃～１５５０℃）に維持された状態の下、炉１内に貯留された溶融ガラス２を電極３によって通電加熱しつつ、溶融ガラス２の表面２ａ上に連続供給したガラス原料４を順次に溶解させて新たな溶融ガラス２を連続生成すると共に、溶融ガラス２を流出通路（第一流出通路）としてのパイプ５を通じて炉１外に流出させる。この連続生成工程では、電極３による通電加熱のみで溶融ガラス２を加熱する。

連続生成工程で生成した溶融ガラス２は、成形工程等を含む下流側工程に送り、下流側工程にて溶融ガラス２を成形する等の過程を経てガラス物品（例えば、ガラス板、ガラス管、ガラス繊維等）を製造する。

本実施形態に用いる炉１は、平面視で矩形状をなす断面形状を有する。この炉１は、炉１内でのガラス原料４の流れ方向Ｔにおける上流端に位置する前壁１ａと、下流端に位置する後壁１ｂと、一対の側壁１ｃ，１ｄと、天井壁１ｅと、底壁１ｆとを有する。これら炉壁１ａ～１ｆは、それぞれ耐火物（本実施形態では、高ジルコニア電鋳耐火煉瓦）でなる。

前壁１ａには、ガラス原料４を炉１内に供給するためのスクリューフィーダー６が並列に複数基（本実施形態では、三基）配置されている。各スクリューフィーダー６は、前壁１ａに形成された開口部１ａａに対して隙間なく挿入されている。なお、スクリューフィーダー６から供給されるガラス原料４には、清澄剤として酸化スズが添加されている。

ここで、本実施形態では、ガラス原料４の供給にスクリューフィーダー６を用いているが、スクリューフィーダー６以外のバッチチャージャーを用いてもよい。バッチチャージャーの一例として、振動フィーダーやプッシャー、ブランケットチャージャー等を用いてもよい。炉１内の密閉性を向上させる観点からは、スクリューフィーダー６又は振動フィーダーを用いることが好ましい。また、本実施形態では、複数基のスクリューフィーダー６を用いているが、スクリューフィーダー６の数は一基のみであってもよい。

後壁１ｂには、溶融ガラス２を流出させるためのパイプ５が配置されている。このパイプ５における内周面５ａは、白金又は白金合金で構成されている。

側壁１ｃと側壁１ｄとの各々には、一基の空気燃焼バーナー７と一基の酸素燃焼バーナー８との対でなるバーナー対９が配置されており、本実施形態では、側壁１ｃに三対のバーナー対９が配置され、側壁１ｄに二対のバーナー対９が配置されている。なお、本実施形態で、空気燃焼バーナー７と酸素燃焼バーナー８とを対にして配置するが、空気燃焼バーナー７と酸素燃焼バーナー８の数が異なってもよい。また、空気燃焼バーナー７及び酸素燃焼バーナー８は、天井壁１ｅに配置してもよい。本実施形態の連続生成工程の実行中には、合計五対のバーナー対９の各々において、空気燃焼バーナー７と酸素燃焼バーナー８との両者は、いずれも稼働が停止した状態となる。

空気燃焼バーナー７は、天然ガス等の気体燃料と空気とを混合させて燃焼させるバーナーである。これに対して、酸素燃焼バーナー８は、気体燃料と酸素とを混合させて燃焼させるバーナーである。

両バーナー７，８の各々は、図２に二点鎖線で示すように、側壁１ｃ（側壁１ｄ）側から対向する側壁１ｄ（側壁１ｃ）側に向かって火炎７ａ，８ａを噴射することが可能である。なお、酸素燃焼バーナー８の火力は、空気燃焼バーナー７の火力と比較して大きくなっている。一方、空気燃焼バーナー７が噴射する火炎７ａは、酸素燃焼バーナー８が噴射する火炎８ａよりも平面視で幅広となっている。なお、本実施形態において、空気燃焼バーナー７は、稼働を停止させた状態の下で側壁１ｃ（側壁１ｄ）から取り外すことが可能となっている。酸素燃焼バーナー８も稼働を停止させた状態の下で側壁１ｃ（側壁１ｄ）から取り外し可能としてもよい。

底壁１ｆに配置された電極３は棒状に形成されている。この電極３は、底壁１ｆから炉１内に進出した進出位置（図１で電極３が位置した位置）と、炉１内から退避した退避位置（後に言及する図３で電極３が位置した位置）との間を移動することが可能である。この電極３は、例えばモリブデンで構成されている。

連続生成工程の実行中には、進出位置に位置して炉１内の溶融ガラス２に浸漬された状態にある電極３により溶融ガラス２を加熱する。この電極３に印加する電圧を調節することで、電極３により発生させるエネルギー（溶融ガラス２に付与する熱エネルギー）を調節することが可能である。そして、電極３が溶融ガラス２を加熱するのに伴い、溶融ガラス２の表面２ａ上のガラス原料４が間接的に加熱されて溶解する。これにより、新たな溶融ガラス２が順次に生成されていく。

ここで、本実施形態では、棒状の電極３により溶融ガラス２を加熱しているが、棒状の電極３に加えて、又は、棒状の電極３に代えて、一対の側壁１ｃ，１ｄの各々に配置された板状の電極や、ブロック状の電極により溶融ガラス２を加熱するようにしてもよい。

本実施形態では、上記の連続生成工程を実行可能な状態まで炉１を立ち上げるにあたり、下記の立上工程を実行する。

立上工程では、空気燃焼バーナー７により炉１内の温度を常温（特に冷やしたり熱したりしない温度、例えば２０℃±１５℃）から上昇させる第一昇温ステップ（図３）と、酸素燃焼バーナー８により炉１内の温度を上昇させる第二昇温ステップ（図５）と、炉１内にガラス原料４の供給を開始する原料供給開始ステップ（図６）と、ガラス原料４を溶解させて貯留した溶融ガラス２の通電加熱を開始する通電加熱開始ステップ（図８）とを行う。本実施形態では、第一昇温ステップと第二昇温ステップとの両方で昇温ステップを構成している。

最初に、立上工程を実行するための準備として、第一昇温ステップの開始前に、図３に示すように、電極３を退避位置に位置させた上で、第一ガラス板１０（カバー部材）を炉１の底壁１ｆ上に載置する。第一ガラス板１０は電極３の真上に位置するので、電極３の先端（上端）が第一ガラス板１０で覆われる。このようにして、第一ガラス板１０により電極３を保護する。この第一ガラス板１０で電極３が覆われた状態は、炉１内の温度の上昇に伴って第一ガラス板１０が溶解するまで継続する。これにより、第一昇温ステップの開始後から第一ガラス板１０が溶解するまでの間、炉１内の酸素を含んだ雰囲気と電極３との接触を防止し、電極３の酸化を可及的に回避する。なお、第一ガラス板１０と電極３との相互間に形成される空間は、ブロック状に形成された多数のガラス（図示省略）で充填している。

ここで、本実施形態では、電極３と炉１内とを仕切るに際し、第一ガラス板１０で電極３の先端を覆っているが、この限りではない。第一ガラス板１０に代えて、例えばカレットで電極３の先端を覆ってもよい。第一ガラス板１０及びカレットには、ガラス原料４を溶解することによって生成する溶融ガラス２と同じ組成系のガラスからなるガラス板及びカレットを用いることが好ましく、溶融ガラス２と同一の組成でなるガラス板及びカレットを用いることがより好ましい。

さらに、第一昇温ステップの開始前には、パイプ５における上流側端部５ｂの開口５ｂａをガラス材としての第二ガラス板１１および第三ガラス板１２で覆う。このようにして、両ガラス板１１，１２によりパイプ５内と炉１内とを仕切る。このパイプ５内と炉１内とが仕切られた状態は、炉１内の温度の上昇に伴って両ガラス板１１，１２が溶解するまで継続する。これにより、第一昇温ステップの開始後から両ガラス板１１，１２が溶解するまでの間、炉１内とパイプ５内との間でガスの往来を防止し、炉１内の酸素を含んだ雰囲気とパイプ５の内周面５ａとの接触を防止する。このようにして、パイプ５の内周面５ａを構成する白金の酸化を可及的に回避する。溶融ガラス２が無アルカリガラスである場合、両ガラス板１１，１２には、無アルカリガラスからなるガラス板を用いることが好ましい。

以下、図４を参照することで、第二ガラス板１１および第三ガラス板１２を設置する具体的な形態について説明する。本実施形態では、パイプ５の流路断面が矩形をなす場合を例に挙げて説明する。勿論ではあるが、パイプ５の流路断面が矩形以外、例えば、円形や楕円形、多角形をなす場合であっても、本発明を適用することが可能である。

図４に示すように、第二ガラス板１１は一枚が設置され、第三ガラス板１２は第二ガラス板１１を挟むようにして二枚が設置されている。本実施形態では、両ガラス板１１，１２はいずれも矩形の形状を有する。

第二ガラス板１１は、パイプ５の上流側端部５ｂ（炉１の後壁１ｂ）に立て掛けられた状態で設置されている。この第二ガラス板１１の主面（表裏面）は、鉛直線に対して傾斜した状態となっている。第二ガラス板１１の幅寸法（水平方向に沿った幅の寸法）は、パイプ５の幅寸法と同一の寸法となっている。第二ガラス板１１の上辺部は、上流側端部５ｂの上部よりも上方に位置している。一方、第二ガラス板１１の下辺部は、炉１の底壁１ｆに接している。

二枚の第三ガラス板１２の各々は、略直立姿勢の下、その主面が第二ガラス板１１の幅方向端面に接触するように立て掛けられた状態で設置されている。これら第三ガラス板１２の上辺部は、上流側端部５ｂの上部よりも上方に位置している。一方、第三ガラス板１２の下辺部は、炉１の底壁１ｆに接している。第三ガラス板１２における上下方向に延びた一対の辺部の片方は、炉１の後壁１ｂに接している。

図示は省略するが、第二ガラス板１１の幅方向端面と第三ガラス板１２の主面との間に形成される隙間を含め、炉１内からパイプ５内に通じる隙間は、ガラス材としてのガラス板片やカレット等で塞ぐことが好ましい。なお、これらの隙間はできる限り少ないことが要求されるので、ガラス原料４で塞ぐようにしてもよいが、原料４の成分の一部が溶解前に揮発する虞を回避する観点では、ガラス材を用いることが好ましい。また、第二ガラス板１１および第三ガラス板１２の表面形状は、矩形以外、例えば台形や三角形であってもよく、表面形状が異なるガラス板を組み合わせて用いてもよい。

なお、本実施形態では、上流側端部５ｂの外周面は、炉１内の雰囲気に対して露出することなく、後壁１ｂと接触した状態となっているが、上流側端部５ｂの外周面が、炉１内の雰囲気に対して露出した状態であってもよい。この場合、上流側端部５ｂの外周面を含め、連続生成工程の実行中に溶融ガラス２と接触するパイプ５の全部位（白金又は白金合金で構成される部位）をカレット、ガラス板、ガラス板片、ガラス原料４等で覆うようにしてもよい。例えば、上流側端部５ｂの外周面の上面をガラス板で覆うと共に、上流側端部５ｂの外周面の側面を前述の二枚の第三ガラス板１２の各々で覆うようにしてもよい。さらに、パイプ５内に充填したガラス原料４で当該パイプ５の内周面５ａを覆うようにしてもよい。

ここで、本実施形態においては、第一昇温ステップの開始前に、電極３の先端を第一ガラス板１０で覆うと共に、上流側端部５ｂの開口５ｂａを第二ガラス板１１および第三ガラス板１２で覆っているが、この限りではなく、これらを第一昇温ステップの開始時に行ってもよい。

以上のようにして、立上工程を実行する準備が完了すると、次いで、図３に示すように、空気燃焼バーナー７を稼働させて火炎７ａを噴射させることで、第一昇温ステップを開始する。なお、本実施形態において、第一昇温ステップの開始時には、炉１内へのガラス原料４の供給は開始されておらず、上記の第一～第三ガラス板１０，１１，１２および両ガラス板１１，１２の間の隙間を塞ぐガラス板片やカレットを除いて、炉１内に溶融ガラス２及びガラス原料４が存在しない状態となっている。

第一昇温ステップの開始後、炉１内の温度（天井壁１ｅの雰囲気温度）が７００℃～９００℃の範囲内における任意の温度まで上昇すると、図５に示すように、第一昇温ステップから第二昇温ステップへの切り換えを行う。例えば、空気燃焼バーナー７の稼働を順次停止させると共に、酸素燃焼バーナー８の稼働を順次開始させる。最初の酸素燃焼バーナー８の稼働の開始をもって第二昇温ステップの開始となる。

第一昇温ステップから第二昇温ステップへの切り換え後、炉１内の温度がガラス原料４を溶解させ得る温度（以下、溶解可能温度と表記）まで上昇すると、図６に示すように、スクリューフィーダー６を稼働させて炉１内へのガラス原料４の供給を開始することで、原料供給開始ステップを行う。ガラス原料４は、一部又は全部がカレットであってもよい。

なお、原料供給開始ステップは、炉１内の温度が溶解可能温度まで上昇している限りで、第一昇温ステップから第二昇温ステップへの切り換えの完了と同時に行ってもよい。一方で、炉１内の温度が溶解可能温度まで上昇する以前の任意の時点で原料供給開始ステップを行ってもよい。ただし、ガラス原料４に含まれる成分が当該原料４の溶解前に揮発して消失するような虞を回避する観点からは、炉１内の温度が溶解可能温度まで上昇してから原料供給開始ステップを行うことが好ましい。

原料供給開始ステップ後には、図７に示すように、炉１内に供給されたガラス原料４が順次に溶解し、炉１内に溶融ガラス２が貯留されていく。これにより、炉１内で溶融ガラス２の表面２ａの高さ位置が次第に上昇していく。なお、図７にて二点鎖線で示すように、炉１内と電極３とを仕切っていた第一ガラス板１０、炉１内とパイプ５内とを仕切っていた第二ガラス板１１および第三ガラス板１２は、炉１内の温度の上昇に伴って順次に溶解する。

そして、溶融ガラス２の表面２ａの高さ位置が予め定めた基準位置に到達した後、図８に示すように、電極３を退避位置から進出位置に移動させる。そして、電極３に電圧を印加することで通電加熱開始ステップを行う。この時点における炉１内（溶融ガラス）の温度は、例えば１３００℃～１６００℃の範囲内である。

その後、図９に示すように、溶融ガラス２の表面２ａの高さ位置が連続生成工程を実行する際の位置まで到達すると共に、炉１内の温度が操業温度で略均一になると、炉１内の温度を維持するため、酸素燃焼バーナー８の稼働を順次停止させていく。全ての酸素燃焼バーナー８の稼働を停止させると立上工程が完了する。そして、炉１にて連続生成工程の実行が開始される。

以下、本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法による主たる作用・効果について説明する。

上記の第一実施形態に係るガラス物品の製造方法では、第一および第二昇温ステップにおいて、炉１内の雰囲気とパイプ５の内周面５ａとの接触が、両ガラス板１１，１２で防がれた状態の下、空気燃焼バーナー７、或いは、酸素燃焼バーナー８による加熱が行われ、炉１内の温度が常温から上昇していく。これにより、両燃焼バーナー７，８の利用に伴って炉１内に送り込まれた酸素を含んだ炉１内の雰囲気が、パイプ５内に流れ込むことを回避できる。その結果、パイプ５の内周面５ａを構成する白金や白金合金の酸化や揮発を可及的に抑制することが可能となる。

＜第二実施形態＞
以下、図１０を参照して、本発明の第二実施形態に係るガラス物品の製造方法について説明する。なお、第二実施形態の説明では、上記の第一実施形態で説明済みの要素と実質的に同一の要素については、同一の符号を付すことで重複する説明を省略し、第一実施形態との相違点についてのみ説明する。

第二実施形態が上記の第一実施形態と相違している点は、炉１を第一ガラス溶解炉１３（以下、第一炉１３と表記）とし、且つ、パイプ５を第一パイプ１４とした上で、第一パイプ１４を介して、第一炉１３と、当該第一炉１３から流出した溶融ガラス２が流入する第二ガラス溶解炉１５（以下、第二炉１５と表記）とを連結している点である。第二炉１５は、スクリューフィーダー６を備えていない点を除いて、第一炉１３と同一の構成を有する。なお、本実施形態の第一パイプ１４は、その長手方向が水平な姿勢で配置されるが、第一炉１３から遠ざかるに従って高くなるように長手方向が傾斜した姿勢で配置されてもよい。また、本実施形態では、第一炉１３の底壁１ｆと第二炉１５の底壁１ｆとが同じ高さであるが、第二炉１５の底壁１ｆを、第一炉１３の底壁１ｆよりも高い位置に配置してもよく、あるいは、第二炉１５の底壁１ｆを、第一炉１３の底壁１ｆよりも低い位置に配置してもよい。

第二炉１５でも、空気燃焼バーナー７、或いは、酸素燃焼バーナー８により第二炉１５内の温度を常温から上昇させる第一および第二昇温ステップを実行する。本実施形態では、第二炉１５の第一および第二昇温ステップを、第一炉１３での第一および第二昇温ステップの実行と同時に開始して実行するが、必ずしも、同時に開始したり、同期して実行したりする必要はなく、多少のタイムラグがあってもよい。第二炉１５での第一および第二昇温ステップは、第一炉１３での第一および第二昇温ステップと同様の条件で実行することができる。

第二炉１５での第一および第二昇温ステップでは、第一パイプ１４における下流側端部５ｃの開口５ｃａをガラス板で覆わなくてもよいが、第二炉１５内の雰囲気と第一パイプ１４の内周面５ａとの接触をさらに防ぐため、図１０に示すように、第一パイプ１４における下流側端部５ｃの開口５ｃａを、ガラス材としての第二ガラス板１１および第三ガラス板１２で覆うことが好ましい。下流側端部５ｃの開口５ｃａを覆う形態は、上流側端部５ｂの開口５ｂａを覆う形態と同様である。

また、第二炉１５での第一および第二昇温ステップでは、第二炉１５内の雰囲気と、第二炉１５外に溶融ガラス２を流出させるための第二流出通路としての第二パイプ１６の内周面５ａとの接触を防ぐ。この目的のために、第二パイプ１６における上流側端部５ｂの開口５ｂａを、ガラス材としての第二ガラス板１１および第三ガラス板１２で覆う。第二パイプ１６における上流側端部５ｂの開口５ｂａを覆う形態は、第一パイプ１４における上流側端部５ｂの開口５ｂａを覆う形態と同様である。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態では、連続生成工程で電極３のみの加熱により溶融ガラスを連続生成しているが、この限りではなく、バーナー７、８の加熱を併用してもよい。また、第二実施形態のようにガラス溶解炉を第一炉１３と第二炉１５とで構成する場合の連続生成工程では、第一炉１３で電極３の加熱とバーナー７、８の加熱とを併用し、第二炉１５でバーナー７、８の加熱のみを用いてもよい。連続生成工程でバーナー７、８の加熱を用いる場合は、酸素燃焼バーナー８を用いることが好ましい。製造されるガラス物品のβ‐ＯＨ値を低減する観点では、第一実施形態のように、単一の溶解炉１を用いると共に連続生成工程で電極３のみの加熱により溶融ガラスを連続生成することが好ましい。

１ ガラス溶解炉
２ 溶融ガラス
４ ガラス原料
５ パイプ
５ａ 内周面
５ｂ 上流側端部
５ｂａ 開口
７ 空気燃焼バーナー
８ 酸素燃焼バーナー
１１ 第二ガラス板
１２ 第三ガラス板
１３ 第一ガラス溶解炉
１４ 第一パイプ
１５ 第二ガラス溶解炉
１６ 第二パイプ

Claims (8)

1. ガラス溶解炉内に貯留された溶融ガラス上にガラス原料を連続供給しつつ、該ガラス原料を溶解させて新たな溶融ガラスを連続生成すると共に、白金又は白金合金で構成される内周面を有する流出通路を通じて溶融ガラスを前記ガラス溶解炉外に流出させる連続生成工程と、該連続生成工程を実行可能な状態まで前記ガラス溶解炉を立ち上げる立上工程とを備えたガラス物品の製造方法であって、
   前記立上工程が、燃焼バーナーにより前記ガラス溶解炉内の温度を常温から上昇させる昇温ステップと、前記ガラス溶解炉内に前記ガラス原料の供給を開始する原料供給開始ステップとを含み、
   前記昇温ステップでは、前記ガラス溶解炉内の雰囲気と前記流出通路の内周面との接触を低減した状態で、前記燃焼バーナーによる加熱を行い、前記流出通路の内周面の酸化と揮発を抑制することを特徴とするガラス物品の製造方法。
2. 前記ガラス溶解炉内の雰囲気と前記流出通路の内周面との接触を遮蔽材で防ぐことを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の製造方法。
3. 前記遮蔽材として、ガラス材を用いることを特徴とする請求項２に記載のガラス物品の製造方法。
4. 前記ガラス材として、前記流出通路における上流側端部の開口を覆うガラス板を用いることを特徴とする請求項３に記載のガラス物品の製造方法。
5. 前記ガラス材の組成が、前記溶融ガラスと同一の組成であることを特徴とする請求項３又は４に記載のガラス物品の製造方法。
6. 前記ガラス溶解炉は、炉内に進出した進出位置と、炉内から退避した退避位置との間を移動可能な電極を備え、
   前記連続生成工程では、前記進出位置に位置させた前記電極により通電加熱を行い、
   前記昇温ステップでは、前記退避位置に位置させた前記電極の先端をカバー部材で覆うことによって前記ガラス溶解炉内の雰囲気が前記電極と接触するのを防いだ状態で、前記燃焼バーナーによる加熱を行うことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。
7. 前記ガラス溶解炉を第一ガラス溶解炉とし、且つ、前記流出通路を第一流出通路として、
   前記第一流出通路を介して、前記第一ガラス溶解炉と、該第一ガラス溶解炉から流出した溶融ガラスが流入する第二ガラス溶解炉とを連結し、
   前記第二ガラス溶解炉において、燃焼バーナーにより前記第二ガラス溶解炉内の温度を常温から上昇させる昇温ステップを実行し、
   前記第二ガラス溶解炉での前記昇温ステップでは、前記第二ガラス溶解炉内の雰囲気と前記第一流出通路の内周面との接触、及び、前記第二ガラス溶解炉内の雰囲気と該第二ガラス溶解炉外に溶融ガラスを流出させるための第二流出通路の白金または白金合金でなる内周面との接触を遮蔽材で防いだ状態で、前記燃焼バーナーによる加熱を行うことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。
8. 前記連続生成工程では、前記ガラス溶解炉内に貯留された溶融ガラスを通電加熱のみで加熱することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。

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