特開 2024-168044 ガラス製造方法、及び成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168044

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】ガラス製造方法、及び成形装置

(51)【国際特許分類】

   C03B 5/24 20060101AFI20241128BHJP

   C03B 5/235 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

C03B5/24

C03B5/235

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023084433

(22)【出願日】2023-05-23

(71)【出願人】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】岡田 啓

(72)【発明者】

【氏名】大柿 聡

(72)【発明者】

【氏名】魚住 友之

【テーマコード（参考）】

4G014

【Ｆターム（参考）】

4G014AF00

(57)【要約】

【課題】遮熱板を適切な位置に配置する、技術を提供する。
【解決手段】ガラス製造方法は、ガラス原料を溶解炉の内部で溶解し、溶融ガラスを得ることと、前記溶融ガラスを成形炉の内部で成形することと、を有する。ガラス製造方法は、前記溶解炉または前記成形炉の外側において輻射熱の熱流束を測定することと、前記熱流束の測定結果に基づいて、前記溶解炉または前記成形炉の外側に遮熱板を配置することと、を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス原料を溶解炉の内部で溶解し、溶融ガラスを得ることと、前記溶融ガラスを成形炉の内部で成形することと、を有するガラス製造方法であって、
前記溶解炉または前記成形炉の外側において輻射熱の熱流束を測定することと、
前記熱流束の測定結果に基づいて、前記溶解炉または前記成形炉の外側に遮熱板を配置することと、
を有する、ガラス製造方法。

【請求項2】

前記成形炉の内部の気体を前記成形炉の外部に排気する排気管が設けられており、
前記熱流束の測定結果に基づいて、前記排気管の周りに前記遮熱板を配置することを有する、請求項１に記載のガラス製造方法。

【請求項3】

溶融ガラスを成形する、成形装置であって、
溶融ガラスを内部に収容する成形炉と、
前記成形炉の内部から前記成形炉の外部に気体を排気する排気管と、
前記排気管の周りに配置される遮熱板と、
を備える、成形装置。

【請求項4】

前記成形炉の外側において輻射熱の熱流束を測定する熱流束計を備え、
前記遮熱板は、前記熱流束の測定結果に基づいて、前記排気管の周りに配置される、請求項３に記載の成形装置。

【請求項5】

前記排気管は、前記成形炉の側壁から突出する水平管と、前記成形炉の外部において前記水平管の先端から上方に延びる鉛直管と、を有し、前記鉛直管の上端に火炎を形成し、
前記遮熱板は、前記火炎の輻射熱を、前記成形炉の前記側壁から遠ざかる方向に向ける第１遮熱板を含む、請求項３又は４に記載の成形装置。

【請求項6】

前記排気管は、前記成形炉の側壁から突出する水平管と、前記成形炉の外部において前記水平管の先端から上方に延びる鉛直管と、を有し、前記鉛直管の上端に火炎を形成し、
前記遮熱板は、前記火炎の輻射熱が下方に向かうのを制限する第２遮熱板を含む、請求項３又は４に記載の成形装置。

【請求項7】

前記排気管は、前記成形炉の側壁から突出する水平管と、前記成形炉の外部において前記水平管の先端から上方に延びる鉛直管と、を有し、
前記遮熱板は、前記鉛直管の外周を取り囲む第３遮熱板を含む、請求項３又は４に記載の成形装置。

【請求項8】

前記遮熱板は、前記成形炉の側壁に対向して配置される第４遮熱板を含む、請求項３又は４に記載の成形装置。

【請求項9】

前記遮熱板と前記成形炉との間には空気層が形成される、請求項３又は４に記載の成形装置。

【請求項10】

前記遮熱板と前記成形炉との間には、前記空気層の厚みを規定するスペーサが設けられる、請求項９に記載の成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガラス製造方法、及び成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラス製造方法は、ガラス原料を溶解炉の内部で溶解し、溶融ガラスを得ることと、溶融ガラスを成形炉の内部で成形することと、を有する。特許文献１には、溶解炉を含む溶解装置が開示されている。特許文献２及び３には、成形炉を含む成形装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－７５０６９号公報

【特許文献2】特開平１１－３０２０２４号公報

【特許文献3】特開平１１－２１１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

溶解炉及び成形炉は、輻射熱を放射する。溶解炉及び成形炉の外側では、作業者が作業を行うことがある。作業者を輻射熱から保護すべく、溶解炉または成形炉の外部に遮熱板を配置することが考えられる。しかしながら、遮熱板を無駄に配置すると、熱の放出が滞り、装置の損傷又はガラスの品質劣化が生じる恐れがある。

【0005】

本開示の一態様は、遮熱板を適切な位置に配置する、技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係るガラス製造方法は、ガラス原料を溶解炉の内部で溶解し、溶融ガラスを得ることと、前記溶融ガラスを成形炉の内部で成形することと、を有する。ガラス製造方法は、前記溶解炉または前記成形炉の外側において輻射熱の熱流束を測定することと、前記熱流束の測定結果に基づいて、前記溶解炉または前記成形炉の外側に遮熱板を配置することと、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の一態様によれば、熱流束の測定結果に基づき遮熱板を配置することで、遮熱板を適切な位置に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態に係るガラス製造装置を示す断面図である。

【図2】図２は、図１のガラス製造装置の具体例を示す断面図である。

【図3】図３は、成形装置の一例を示す断面図である。

【図4】図４は、図３に示す排気管と遮熱板の側面図である。

【図5】図５は、遮熱板とスペーサの一例を示す断面図である。

【図6】図６は、遮熱板の構造の一例を示す断面図である。

【図7】図７は、遮熱板の構造の別の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。各図面において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は互いに垂直な方向であって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。Ｘ軸方向がガラスリボンＧＲの搬送方向であり、Ｙ軸方向がガラスリボンＧＲの幅方向である。明細書中、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

【0010】

先ず、図１を参照して、一実施形態に係るガラス製造装置１について説明する。ガラス製造装置１は、例えば、溶解装置２と、成形装置３と、徐冷装置４と、加工装置５と、をこの順番で備える。なお、ガラス製造装置１は、少なくとも溶解装置２と成形装置３とを備えればよい。

【0011】

溶解装置２は、ガラス原料を溶解し、溶融ガラスＧを得る。ガラス原料は、複数種類の材料を混ぜて調製される。ガラス原料は、ガラスをリサイクルすべく、ガラスカレットを含んでもよい。ガラス原料は、粉体原料でもよいし、当該粉体原料を造粒した造粒原料でもよい。

【0012】

成形装置３は、溶解装置２で得られた溶融ガラスＧを所望の形状のガラス物品に成形する。板状のガラス物品を得る成形方法として、フロート法、フュージョン法、又はロールアウト法等が用いられる。板状のガラス物品は、一般的にガラスリボンと呼ばれる。管状のガラス物品を得る成形方法として、ベロー法、又はダンナー法等が用いられる。

【0013】

徐冷装置４は、成形装置３で成形したガラス物品を徐冷する。徐冷装置４は、例えば、熱処理炉と、熱処理炉の内部においてガラス物品を所望の方向に搬送する搬送ロールとを有する。搬送ロールは、例えば水平方向に間隔をおいて複数配列される。ガラス物品は、熱処理炉の入口から熱処理炉の出口まで搬送される間に、徐冷される。ガラス物品を徐冷すれば、残留歪みを低減できる。

【0014】

加工装置５は、徐冷装置４で徐冷したガラス物品を所望の形状に加工する。加工装置５は、例えば切断装置、研削装置、研磨装置、及びコーティング装置から選ばれる１つ以上を含む。切断装置は、徐冷装置４で徐冷したガラスを切断する。切断装置は、例えば、徐冷装置４で徐冷したガラスにスクライブ線を形成し、スクライブ線に沿ってガラスを割断する。スクライブ線は、カッター又はレーザー光線を用いて形成される。研削装置は、徐冷装置４で徐冷したガラスを研削する。研磨装置は、徐冷装置４で徐冷したガラスを研磨する。コーティング装置は、徐冷装置４で徐冷したガラスに所望の膜を形成する。

【0015】

図示しないが、ガラス製造装置１は、清澄装置をさらに有してもよい。清澄装置は、溶解装置２で得られた溶融ガラスＧを成形装置３で成形する前に、溶融ガラスＧ中に含まれる気泡を除去する。気泡を除去する方法として、例えば、溶融ガラスＧの周辺雰囲気を減圧する方法、及び溶融ガラスＧを高温に加熱する方法から選ばれる１つ以上が用いられる。清澄装置は、溶解装置２の一部であってもよい。

【0016】

次に、図２を参照して、ガラス製造装置１の詳細について説明する。図２のガラス製造装置１は、フロート法でガラス板を製造する。ガラス板は、例えば無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス又はソーダライムガラスなどである。無アルカリガラスとは、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ等のアルカリ金属酸化物を実質的に含有しないガラスを意味する。ここで、アルカリ金属酸化物を実質的に含有しないとは、アルカリ金属酸化物の含有量の合量が０．１質量％以下を意味する。

【0017】

ガラス板の用途は、特に限定されないが、例えばディスプレイ（例えば液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等）のカバーガラスである。ガラス板の用途がカバーガラスである場合、ガラス板は化学強化用ガラスである。化学強化用ガラスは、無アルカリガラスとは異なり、アルカリ金属酸化物を含有する。

【0018】

ガラス板の厚みは、ガラス板の用途に応じて選択される。ガラス板の用途がディスプレイのカバーガラスである場合、ガラス板の厚みは例えば０．１ｍｍ～５．０ｍｍである。ガラス板の用途がディスプレイのガラス基板である場合、ガラス板の厚みは例えば０．１ｍｍ～０．７ｍｍである。ガラス板の用途が自動車のウィンドシールドである場合、ガラス板の厚みは例えば０．２ｍｍ～３．０ｍｍである。

【0019】

溶解装置２は、例えば、溶融ガラスＧを収容する溶解炉２１と、溶解炉２１内に収容されている溶融ガラスＧの上方に火炎を形成するバーナー２２とを備える。溶解炉２１内に投入されたガラス原料は、バーナー２２が形成する火炎からの輻射熱によって溶融ガラスＧに徐々に溶け込む。溶融ガラスＧは、溶解装置２から成形装置３に連続的に搬送される。加熱源は、バーナー２２には限定されず、電気ヒータまたは電極などであってもよい。電極は、溶融ガラスＧに電流を流すことで、溶融ガラスＧを発熱させる。

【0020】

成形装置３は、成形炉３１を備え、成形炉３１の内部で溶融ガラスＧを所望の形状に成形する。成形炉３１は、例えば浴槽３１１を有する。浴槽３１１は、溶融金属Ｍを収容する。溶融金属Ｍとしては、例えば溶融スズが用いられる。溶融スズの他に、溶融スズ合金なども使用可能であり、溶融金属Ｍは溶融ガラスＧよりも高い密度を有するものであればよい。溶融ガラスＧは、溶融金属Ｍの上に連続的に供給され、溶融金属Ｍの平滑な液面を利用して、帯板状のガラスリボンＧＲに成形される。

【0021】

成形炉３１は、浴槽３１１の上方に天井３１２を有する。成形炉３１の内部は、溶融金属Ｍの酸化を防止するため、還元性ガスで満たされ、大気圧よりも高い気圧に維持される。還元性ガスは、例えば窒素ガスと水素ガスとの混合ガスであり、窒素ガスを８５体積％～９８．５体積％、水素ガスを１．５体積％～１５体積％含んでいる。還元性ガスは、天井３１２のレンガ同士の目地及び天井３１２の孔から供給される。

【0022】

成形装置３は、ガラスリボンＧＲを加熱するヒータ３２を備える。ヒータ３２は、例えば成形炉３１の天井３１２から吊り下げられ、下方を通過するガラスリボンＧＲを加熱する。ヒータ３２は、例えば電気ヒータであって、通電加熱される。ヒータ３２は、ガラスリボンＧＲの搬送方向と幅方向に行列状に複数配列される。複数のヒータ３２の出力を制御することにより、ガラスリボンＧＲの温度分布を制御でき、ガラスリボンＧＲの板厚分布を制御できる。

【0023】

徐冷装置４は、ドロスボックス４１と、リフトアウトロール４２と、を備える。ドロスボックス４１は、熱処理炉の一例である。リフトアウトロール４２は、ドロスボックス４１の内部に配置され、ガラスリボンＧＲを溶融金属Ｍから引き上げる。リフトアウトロール４２は、搬送ローラの一例である。リフトアウトロール４２は、ガラスリボンＧＲの搬送方向（Ｘ軸方向）に間隔をおいて複数配置される。リフトアウトロール４２の数は、特に限定されない。リフトアウトロール４２は、図示しないモータ等の駆動装置によって回転駆動され、その駆動力によってガラスリボンＧＲを斜め上方に向けて搬送する。リフトアウトロール４２の軸方向は、ガラスリボンＧＲの幅方向（Ｙ軸方向）と同一方向である。

【0024】

徐冷装置４は、ガラスリボンＧＲの温度を調整すべく、ドロスボックス４１の天井に図示しないヒータを備えてもよい。ヒータは、ガラスリボンＧＲの上方のみならず、下方にも設けられてもよい。ドロスボックス４１の内部において、ガラスリボンＧＲの温度は、ガラスリボンＧＲのガラス転移点Ｔｇを基準として、（Ｔｇ－５０）℃～（Ｔｇ＋３０）℃であることが好ましい。

【0025】

徐冷装置４は、徐冷炉４５と、レヤーロール４６と、を備える。徐冷炉４５は、ドロスボックス４１の下流側に配置される。徐冷炉４５は、熱処理炉の一例である。レヤーロール４６は、徐冷炉４５の内部に配置され、ガラスリボンＧＲの長手方向（Ｘ軸方向）にガラスリボンＧＲを搬送する。レヤーロール４６は、搬送ローラの一例である。レヤーロール４６は、ガラスリボンＧＲの搬送方向に間隔をおいて複数設けられる。レヤーロール４６の数は、特に限定されない。レヤーロール４６は、図示しないモータ等の駆動装置によって回転駆動され、その駆動力によってガラスリボンＧＲを水平方向（Ｘ軸方向）に搬送する。レヤーロール４６の軸方向は、ガラスリボンＧＲの幅方向（Ｙ軸方向）と同一方向である。

【0026】

徐冷装置４は、ガラスリボンＧＲをレヤーロール４６によって搬送しながらガラスの歪点以下の温度に徐冷する。徐冷装置４は、ガラスリボンＧＲの温度を調整すべく、徐冷炉４５の内部に図示しないヒータを備えてもよい。

【0027】

次に、図３～図５を参照して、成形装置３の具体例について説明する。成形装置３は、溶融ガラスＧを内部に収容する成形炉３１と、成形炉３１の内部の気体を成形炉３１の外部に排気する排気管３３と、を備える。成形炉３１は、例えば、浴槽３１１と、天井３１２と、側壁３１３と、を有する。側壁３１３は、浴槽３１１の上方に設けられる。側壁３１３は、レンガ層３１４と、レンガ層３１４の外側に設けられる金属層３１５と、を有する。側壁３１３は、ガラスリボンＧＲの幅方向両側（Ｙ軸正方向側とＹ軸負方向側）に設けられる。

【0028】

排気管３３は、例えば成形炉３１の内部と成形炉３１の外部の気圧差を利用して成形炉３１の内部の気体を成形炉３１の外部に排気することで、成形炉３１の雰囲気を所望の雰囲気に維持する。排気管３３は、図４に示すように、ガラスリボンＧＲの搬送方向（Ｘ軸方向）に間隔をおいて複数設けられる。また、排気管３３は、図示しないが、ガラスリボンＧＲの幅方向両側（Ｙ軸正方向側とＹ軸負方向側）に設けられる。

【0029】

排気管３３は、図３に示すように、例えば、浴槽３１１と側壁３１３の隙間を介して気体を排気する。排気管３３は、例えば、側壁３１３から突出する水平管３３１と、水平管３３１の先端から上方に延びる鉛直管３３２と、を有する。水平管３３１の先端には、のぞき窓としての透明板３３３が設けられる。

【0030】

鉛直管３３２は、成形炉３１の外部に設けられる。鉛直管３３２の内部において上昇気流が生じ、その上昇気流の流れと気圧差によって排気が進む。排気されるガスは水素ガスを含んでおり、水素ガスと大気の反応によって火炎Ｆｒが形成される。火炎Ｆｒは、鉛直管３３２の上端に形成される。なお、気圧差を利用して排気を行う代わりに、排気ファンを利用して強制排気を行なってもよい。

【0031】

成形炉３１、排気管３３、及び火炎Ｆｒは、輻射熱を放射する。輻射熱とは、赤外線によって伝わる熱のことである。

【0032】

成形装置３は、熱流束計３４Ａ、３４Ｂを備える。熱流束計３４Ａ、３４Ｂは、成形炉３１の外側において輻射熱の熱流束を測定する。熱流束（Ｗ／ｍ^２）は、単位時間に単位面積を横切る熱量である。熱流束は、熱の流れる方向の温度勾配に比例する。熱流束は、熱量だけではなく、熱の流れる方向を表すパラメータである。

【0033】

熱流束計３４Ａ、３４Ｂは、温度計とは異なり、熱量だけではなく、熱の流れる方向をも測定することができる。よって、熱の流れを効率的に遮るように、後述する遮熱板を適切な位置に配置できる。また、熱の流れを効率的に遮ることで、無駄な遮熱板の配置を抑制でき、成形炉３１からの熱の放出が滞ることを抑制でき、成形装置３の損傷又はガラスの品質劣化が生じることを抑制できる。

【0034】

熱流束計３４Ａ、３４Ｂは、例えば回転ホルダ３５に取付けられる。回転ホルダ３５は、水平な回転軸３６の先端に設けられる。熱流束計３４Ａは、回転軸３６に沿う方向における熱流束を測定する。熱流束計３４Ｂは、回転軸３６と直交する方向における熱流束を測定する。回転軸３６を回転させることで、回転ホルダ３５と共に熱流束計３４Ａ、３４Ｂが回転させられる。熱流束計３４Ａの測定方向を維持しつつ、熱流束計３４Ｂの測定方向を変更することができる。

【0035】

成形装置３は、第１遮熱板３７Ａ、第２遮熱板３７Ｂ、第３遮熱板３７Ｃ、及び第４遮熱板３７Ｄから選ばれる少なくとも１つ（本実施形態では全て）を備える。第１遮熱板３７Ａ、第２遮熱板３７Ｂ、第３遮熱板３７Ｃ、及び第４遮熱板３７Ｄは、例えば熱流束計３４Ａ又は熱流束計３４Ｂの測定結果に基づき、排気管３３の周りに配置される。

【0036】

なお、成形装置３は、第１遮熱板３７Ａ、第２遮熱板３７Ｂ、第３遮熱板３７Ｃ、及び第４遮熱板３７Ｄから選ばれる少なくとも１つを備えればよく、全てを備えなくてもよい。第１遮熱板３７Ａ、第２遮熱板３７Ｂ、第３遮熱板３７Ｃ、及び第４遮熱板３７Ｄは、磁石による着脱式にしてもよい。また、成形装置３は、図示しない遮熱板を備えてもよい。熱流束の測定結果に応じて遮熱板を配置すればよい。

【0037】

第１遮熱板３７Ａは、排気管３３の鉛直管３３２の上端に形成される火炎Ｆｒの輻射熱を、成形炉３１の側壁３１３から遠ざかる方向に向ける。火炎Ｆｒの輻射熱による成形炉３１の側壁３１３の熱劣化を抑制できる。また、第１遮熱板３７Ａは、火炎Ｆｒの輻射熱が上方に向かうのを制限する。これにより、ヒータ３２に電力を供給する配線３８の断線を抑制できる。第１遮熱板３７Ａは、例えば矩形状の上壁３７８と、上壁３７８の３つの辺から下方に延びる３つの側壁３７９と、を有する。

【0038】

第１遮熱板３７Ａは、成形炉３１及び排気管３３との間で熱が伝導するのを防止すべく、成形炉３１及び排気管３３から離隔して設けられる。成形炉３１の外側には図示しないフレームが設けられる。フレームは、複数本の柱と、複数本の柱に架け渡される梁と、を含む。第１遮熱板３７Ａは、フレームに固定される。第１遮熱板３７Ａは、本実施形態では全ての排気管３３の上方に設けられるが、全ての排気管３３の上方に設けられなくてもよく、一部の排気管３３の上方に設けられてもよい。

【0039】

第２遮熱板３７Ｂは、排気管３３の鉛直管３３２の上端に形成される火炎Ｆｒの輻射熱が下方に向かうのを制限する。第２遮熱板３７Ｂの下方で作業する作業者に作用する熱量を低減できる。第２遮熱板３７Ｂを設置する前に作業者に作用する熱量を１００％とすると、第２遮熱板３７Ｂを設置した後に作業者に作用する熱量を８１％程度まで低減することができる。

【0040】

第２遮熱板３７Ｂは、水平に配置され、排気管３３の鉛直管３３２の上端から、成形炉３１の側壁３１３から遠ざかる方向に延びている。第２遮熱板３７Ｂは、本実施形態では全ての排気管３３に設けられるが、全ての排気管３３に設けられなくてもよく、一部の排気管３３に設けられてもよい。

【0041】

熱流束計３４Ｂは、第１遮熱板３７Ａを設置した後、第２遮熱板３７Ｂを設置する前に、火炎Ｆｒから放射される輻射熱の熱流束を測定する。熱流束の測定値が閾値以上であれば、第２遮熱板３７Ｂが設置される。なお、熱流束計３４Ｂは、第２遮熱板３７Ｂを設置した後に、第２遮熱板３７Ｂから放射される輻射熱の熱流束を測定してもよい。第２遮熱板３７Ｂを設置した効果を確認することができる。

【0042】

第３遮熱板３７Ｃは、排気管３３の鉛直管３３２の外周を取り囲む。第３遮熱板３７Ｃは、鉛直管３３２の輻射熱が側方に向かうのを制限する。鉛直管３３２の横で作業する作業者に作用する熱量を低減できる。第３遮熱板３７Ｃは、排気管３３の鉛直管３３２の外周に巻き付けられ、筒状に形成される。第３遮熱板３７Ｃは、のぞき窓としての透明板３３３を避けて設けられる。第３遮熱板３７Ｃは、本実施形態では全ての排気管３３に設けられるが、全ての排気管３３に設けられなくてもよく、一部の排気管３３に設けられてもよい。

【0043】

熱流束計３４Ａは、第３遮熱板３７Ｃを設置する前に、排気管３３に対向して配置され、排気管３３から放射される輻射熱の熱流束を測定する。熱流束の測定値が閾値以上であれば、第３遮熱板３７Ｃが設置される。なお、熱流束計３４Ａは、第３遮熱板３７Ｃを設置した後に、第３遮熱板３７Ｃから放射される輻射熱の熱流束を測定してもよい。第３遮熱板３７Ｃを設置した効果を確認することができる。

【0044】

第４遮熱板３７Ｄは、成形炉３１の側壁３１３に対向して配置される。第４遮熱板３７Ｄは、成形炉３１の側壁３１３の輻射熱が側方に向かうのを制限する。成形炉３１の側壁３１３の横で作業する作業者に作用する熱量を低減できる。第４遮熱板３７Ｄは、成形炉３１の側壁３１３に対して平行に配置され、板状に形成される。第４遮熱板３７Ｄは、成形炉３１の側壁３１３と、排気管３３の鉛直管３３２との間に配置される。

【0045】

熱流束計３４Ａは、第４遮熱板３７Ｄを設置する前に、成形炉３１の側壁３１３に対向して配置され、側壁３１３から放射される輻射熱の熱流束を測定する。熱流束の測定値が閾値以上であれば、第４遮熱板３７Ｄが設置される。なお、熱流束計３４Ａは、第４遮熱板３７Ｄを設置した後に、第４遮熱板３７Ｄから放射される輻射熱の熱流束を測定してもよい。第４遮熱板３７Ｄを設置した効果を確認することができる。

【0046】

図５に示すように、第４遮熱板３７Ｄと成形炉３１との間には空気層ＡＬが形成される。空気層ＡＬは、断熱層として機能し、成形炉３１から第４遮熱板３７Ｄへの熱伝達を抑制する。これにより、第４遮熱板３７Ｄの温度上昇を抑制でき、第４遮熱板３７Ｄから放射される輻射熱を低減できる。

【0047】

第４遮熱板３７Ｄと成形炉３１との間には、空気層ＡＬの厚みを規定するスペーサ３９１が設けられてもよい。スペーサ３９１は、例えばヒンジ３９２による第４遮熱板３７Ｄの回転を制限し、空気層ＡＬの厚みを規定する。これにより、空気層ＡＬの厚みを所望の厚みに調節できる。

【0048】

次に、図６を参照して、第１遮熱板３７Ａの構造の一例について説明する。なお、第２遮熱板３７Ｂは、第１遮熱板３７Ａと同様に構成されるので説明を省略する。第１遮熱板３７Ａは、例えば断熱層３７１と断熱層３７１の片側に設けられる金属層３７２とを含む。

【0049】

断熱層３７１は、無機繊維と無機粒子の少なくとも１つの集合体である。無機繊維と無機粒子は、例えばセラミック、ガラス、又はカーボンで構成される。セラミックは、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、又は酸化ケイ素と酸化アルミニウムの化合物を含む。断熱層３７１は、無機バインダを更に含んでもよい。断熱層３７１は、上記の集合体を束ねるロープを含んでもよい。

【0050】

金属層３７２は、赤外線を反射することで、輻射熱の放射を抑制する。金属層３７２は、断熱層３７１を基準として火炎Ｆｒとは反対側に配置される。断熱層３７１は、火炎Ｆｒと金属層３７２の接触を防止し、金属層３７２の変色を抑制する。その結果、赤外線の反射率の低下を抑制できる。金属層３７２の材質は、耐熱性の高い金属であれば特に限定されないが、例えばステンレス鋼である。

【0051】

次に、図７を参照して、第３遮熱板３７Ｃの構造の一例について説明する。なお、第４遮熱板３７Ｄは、第３遮熱板３７Ｃと同様に構成されるので説明を省略する。第３遮熱板３７Ｃは、例えば断熱層３７３と断熱層３７３を収容する金属層３７４とを含む。断熱層３７３は、無機繊維と無機粒子の少なくとも１つの集合体である。断熱層３７３は、無機バインダを更に含んでもよい。金属層３７４は、赤外線を反射することで、輻射熱の放射を抑制する。金属層３７４は、断熱層３７３を包むことで、断熱層３７３の形を保持する。金属層３７４は、例えばアルミニウム箔である。

【0052】

なお、上記実施形態では熱流束の測定結果に基づいて成形炉３１の外側に遮熱板を配置するが、本開示の技術はこれに限定されない。熱流束の測定結果に基づいて溶解炉２１の外側に遮熱板を配置してもよい。

【0053】

上記実施形態等に関し、下記の付記を開示する。

【0054】

［付記１］
ガラス原料を溶解炉の内部で溶解し、溶融ガラスを得ることと、前記溶融ガラスを成形炉の内部で成形することと、を有するガラス製造方法であって、
前記溶解炉または前記成形炉の外側において輻射熱の熱流束を測定することと、
前記熱流束の測定結果に基づいて、前記溶解炉または前記成形炉の外側に遮熱板を配置することと、
を有する、ガラス製造方法。

【0055】

［付記２］
前記成形炉の内部の気体を前記成形炉の外部に排気する排気管が設けられており、
前記熱流束の測定結果に基づいて、前記排気管の周りに前記遮熱板を配置することを有する、付記１に記載のガラス製造方法。

【0056】

［付記３］
溶融ガラスを成形する、成形装置であって、
溶融ガラスを内部に収容する成形炉と、
前記成形炉の内部から前記成形炉の外部に気体を排気する排気管と、
前記排気管の周りに配置される遮熱板と、
を備える、成形装置。

【0057】

［付記４］
前記成形炉の外側において輻射熱の熱流束を測定する熱流束計を備え、
前記遮熱板は、前記熱流束の測定結果に基づいて、前記排気管の周りに配置される、付記３に記載の成形装置。

【0058】

［付記５］
前記排気管は、前記成形炉の側壁から突出する水平管と、前記成形炉の外部において前記水平管の先端から上方に延びる鉛直管と、を有し、前記鉛直管の上端に火炎を形成し、
前記遮熱板は、前記火炎の輻射熱を、前記成形炉の前記側壁から遠ざかる方向に向ける第１遮熱板を含む、付記３又は４に記載の成形装置。

【0059】

［付記６］
前記排気管は、前記成形炉の側壁から突出する水平管と、前記成形炉の外部において前記水平管の先端から上方に延びる鉛直管と、を有し、前記鉛直管の上端に火炎を形成し、
前記遮熱板は、前記火炎の輻射熱が下方に向かうのを制限する第２遮熱板を含む、付記３～５のいずれか１つに記載の成形装置。

【0060】

［付記７］
前記排気管は、前記成形炉の側壁から突出する水平管と、前記成形炉の外部において前記水平管の先端から上方に延びる鉛直管と、を有し、
前記遮熱板は、前記鉛直管の外周を取り囲む第３遮熱板を含む、付記３～６のいずれか１つに記載の成形装置。

【0061】

［付記８］
前記遮熱板は、前記成形炉の側壁に対向して配置される第４遮熱板を含む、付記３～７のいずれか１つに記載の成形装置。

【0062】

［付記９］
前記遮熱板と前記成形炉との間には空気層が形成される、付記３～８のいずれか１つに記載の成形装置。

【0063】

［付記１０］
前記遮熱板と前記成形炉との間には、前記空気層の厚みを規定するスペーサが設けられる、付記９に記載の成形装置。

【0064】

以上、本開示に係るガラス製造方法、及び成形装置について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0065】

１ ガラス製造装置
２ 溶解装置
２１ 溶解炉
３ 成形装置
３１ 成形炉
３７Ａ 第１遮熱板
３７Ｂ 第２遮熱板
３７Ｃ 第３遮熱板
３７Ｄ 第４遮熱板
Ｇ 溶融ガラス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】