2026-36389 ガラス物品の製造装置および製造方法

(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】P2026036389

(43)【公開日】2026-03-05

(54)【発明の名称】ガラス物品の製造装置および製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 5/20 20060101AFI20260226BHJP

   C03B 7/02 20060101ALI20260226BHJP

【ＦＩ】

C03B5/20

C03B7/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024138946

(22)【出願日】2024-08-20

(71)【出願人】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168550

【弁理士】

【氏名又は名称】友廣 真一

(72)【発明者】

【氏名】愛内 孝介

(57)【要約】

【課題】
溶融ガラスを処理する処理槽から異質ガラスを除去するにあたり、設備コストを抑制しつつ効率のよい除去を可能にする。
【解決手段】
溶融ガラス３の分配処理を行う分配槽６を備え、分配槽６が、溶融ガラス３を槽内に供給する供給口１３と、溶融ガラス３を槽外に流出させる流出口１４，１５と、異質ガラスを含み得る表層溶融ガラス３ａを槽外に排出する排出口１６と、を有するガラス物品の製造装置１について、平面視で排出口１６が流出口１４，１５よりも供給口１３から遠距離になるように配置すると共に、少なくとも排出口１６が存在する範囲に棚１２を設け、棚１２の上面１２ａを流出口１４，１５よりも上方で且つ排出口１６の開口上端１６ａよりも下方に位置させた。棚１２の上面１２ａの上方では、表層溶融ガラス３ａを排出口１６に誘導する流れが生じ、同流れにより効率よく異質ガラスを分配槽６から除去できる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶融ガラスを処理する処理槽を備え、
前記処理槽が、
前記処理槽内に溶融ガラス又はガラス原料を供給する供給口と、
前記処理槽外に溶融ガラスを流出させると共に、前記処理槽よりも下流側の製造設備に通じる流出口と、
前記流出口よりも上方に配置されて前記処理槽内の表層溶融ガラスを槽外に排出すると共に、前記処理槽の側壁上で開口した排出口と、
を有するガラス物品の製造装置であって、
前記処理槽を平面視したときに、前記流出口と前記排出口とが重複しない配置とされ、且つ、前記排出口が前記流出口よりも前記供給口から遠距離に配置され、
前記処理槽の側壁の内壁面に沿って設けられた棚を更に備え、
前記棚の上面が、前記流出口よりも上方で且つ前記排出口の開口上端よりも下方に位置し、
前記処理槽を平面視したときに、少なくとも前記排出口が存在する範囲に、前記棚が設けられていることを特徴とするガラス物品の製造装置。

【請求項2】

前記棚の上面が、前記排出口の開口下端と同一の高さ位置、又は、前記排出口の開口下端よりも下方に位置することを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の製造装置。

【請求項3】

前記流出口が、前記処理槽の側壁上で開口し、
前記処理槽を平面視したときに、前記排出口から前記流出口まで連続する範囲に、前記棚が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス物品の製造装置。

【請求項4】

前記処理槽が、前記流出口を複数有す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装置。

【請求項5】

前記処理槽を平面視したときに、前記供給口と前記排出口とが対向する配置とされていることを特徴とする請求項４に記載のガラス物品の製造装置。

【請求項6】

前記処理槽を平面視したときに、
前記棚のうちの前記流出口が存在する範囲に設けられた箇所を流出口用棚とし、且つ、前記流出口での溶融ガラスが流出する方向を流出方向として、前記流出口用棚の上面の前記流出方向に沿った幅が、前記処理槽内の前記流出方向に沿った幅の１０％以上であることを特徴とする請求項５に記載のガラス物品の製造装置。

【請求項7】

前記処理槽を平面視したときに、
前記排出口での表層溶融ガラスが排出される方向を排出方向として、前記排出口の開口幅が、表層溶融ガラスの前記排出方向の下流側から上流側に向かって漸次に拡大していることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス物品の製造装置。

【請求項8】

溶融ガラスを処理する処理槽を備え、
前記処理槽が、
前記処理槽内に溶融ガラス又はガラス原料を供給する供給口と、
前記処理槽外に溶融ガラスを流出させると共に、前記処理槽よりも下流側の製造設備に通じる流出口と、
前記流出口よりも上方に配置されて前記処理槽内の表層溶融ガラスを槽外に排出する排出口と、
を有するガラス物品の製造装置であって、
前記処理槽を平面視したときに、前記流出口と前記排出口とが前記処理槽の側壁上の異なる位置で開口し、
前記処理槽の側壁の内壁面に沿って設けられた棚を更に備え、
前記棚の上面が、前記流出口よりも上方で且つ前記排出口の開口上端よりも下方に位置し、
前記処理槽を平面視したときに、前記排出口から前記流出口まで連続する範囲に、前記棚が設けられていることを特徴とするガラス物品の製造装置。

【請求項9】

請求項１～２，８のいずれかに記載のガラス物品の製造装置を用いて、前記処理槽の前記流出口より流出させた溶融ガラスからガラス物品を成形する成形工程を含んだガラス物品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガラス物品の製造装置、及び、同製造装置を用いたガラス物品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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、ガラス溶融炉にてガラス原料を溶融させて生成した溶融ガラスを元に製造される。ガラス溶融炉で生成された溶融ガラスは、例えば、複数の流路に溶融ガラスを分配する分配槽を介して下流側の製造設備に供給される。

【0003】

溶融ガラスが揮発性成分を含有している場合、溶融ガラスの液面から揮発性成分が失われる。そのため、分配槽内の表層溶融ガラス（液面付近の溶融ガラス）には、分配槽内の下層溶融ガラス（表層溶融ガラスよりも下方の溶融ガラス）とは組成の異なる異質ガラスが含まれる。異質ガラスを含んだ溶融ガラスは、当該溶融ガラスからガラス物品を成形するに際して不具合を発生させたり、ガラス物品の製品品質を悪化させたりする場合がある。従って、分配槽から下流側の製造設備に異質ガラスが供給されないように、分配槽から異質ガラスを除去することが必要となる。

【0004】

ここで、特許文献１には、分配槽から異質ガラスを除去することを目的としたものではないが、ガラス溶融炉の溶融槽から異質ガラスを除去するための構造が開示されている。

【0005】

同文献に開示された構造（同文献の第１図および第２図を参照）では、溶融槽１から溶融ガラス２を流出させる流出通路５が、溶融槽１の側壁３から突き出ている。流出通路５の上方には、異質ガラス７を含んだ表層溶融ガラス２を溶融槽１外に排出する排出通路６が設けられている。この排出通路６が溶融槽１から異質ガラス７を除去することで、流出通路５を通じて溶融槽１から下流側に異質ガラス７が供給されることを可及的に阻止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開昭６３－１４３５３３号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】Ｔｈｏｍａｓ Ｐ． Ｓｅｗａｒｄ ＩＩＩ著、「Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｇｌａｓｓ Ｍｅｌｔ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｄａｔａｂａｓｅ ｆｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ」、Ｗｉｌｅｙ－Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ出版、第１版、２００５年９月１日発行、p．１６－１７，p．９５－１１７，p．１１９－１３０，p．１３１－１７１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に開示された構造を分配槽に適用しようとすると、分配槽が溶融ガラスの流出口を複数有する場合が多いことから、複数の流出口の各々に対応させて表層溶融ガラスを分配槽外に排出する排出通路を設ける必要が生じる。そのため、異質ガラスの除去のための設備コストが増大してしまうという問題がある。

【0009】

また、上記の構造を分配槽に適用したとしても、異質ガラスを効率よく除去できない場合がある。異質ガラスは、分配槽における溶融ガラスの供給口（流入口）から遠距離にある槽の側壁付近で発生しやすい。これは、同側壁付近の表層溶融ガラスは、分配槽内で表層（溶融ガラスの液面付近）に滞留した時間が比較的長く、異質ガラスを含みやすいからである。そのため、上記の構造を分配槽に適用したとしても、例えば、分配槽の供給口と排出通路との両者が近距離にある等、両者の位置関係によっては異質ガラスが少ない箇所に排出通路が設けられてしまう事態となる。その結果、異質ガラスを効率よく除去できなくなる。

【0010】

ここで、上述の問題は、分配槽でのみ発生しているものではなく、ガラス溶融炉の溶融槽をはじめ、溶融ガラスに何らかの処理を行う槽（以下、処理槽と表記）においては、同様に発生している問題である。なお、ガラス溶融炉の溶融槽では、ガラス原料の供給口から遠距離にある槽の側壁付近で異質ガラスが発生しやすい。

【0011】

上述の事情に鑑みて解決すべき課題は、溶融ガラスを処理する処理槽から異質ガラスを除去するにあたり、設備コストを抑制しつつ効率のよい除去を可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記の課題を解決するための第１のガラス物品の製造装置は、溶融ガラスを処理する処理槽を備え、処理槽が、処理槽内に溶融ガラス又はガラス原料を供給する供給口と、処理槽外に溶融ガラスを流出させると共に、処理槽よりも下流側の製造設備に通じる流出口と、流出口よりも上方に配置されて処理槽内の表層溶融ガラスを槽外に排出すると共に、処理槽の側壁上で開口した排出口と、を有する製造装置であって、処理槽を平面視したときに、流出口と排出口とが重複しない配置とされ、且つ、排出口が流出口よりも供給口から遠距離に配置され、処理槽の側壁の内壁面に沿って設けられた棚を更に備え、棚の上面が、流出口よりも上方で且つ排出口の開口上端よりも下方に位置し、処理槽を平面視したときに、少なくとも排出口が存在する範囲に、棚が設けられていることを特徴とする。

【0013】

第１のガラス物品の製造装置では、排出口が、流出口よりも供給口から遠距離に配置されている。つまり、排出口が、流出口と比べて処理槽内で異質ガラスが存在しやすい箇所に配置されている。その上、同製造装置では、少なくとも排出口が存在する範囲に棚が設けられ、棚の上面が、流出口よりも上方で且つ排出口の開口上端よりも下方に位置している。この棚の上面の上方では、表層溶融ガラスを排出口に誘導する流れが生じる。このとおり、異質ガラスの存在しやすい箇所に排出口が配置されていることに加え、棚により表層溶融ガラスを排出口に誘導する流れが生じることで、効率よく異質ガラスを処理槽から除去できる。さらに、同製造装置では、異質ガラスを効率よく除去するにあたり、処理槽の側壁の内壁面に沿って棚を設けるだけでよいので、異質ガラスの除去のための設備コストを抑制することも可能である。

【0014】

第２のガラス物品の製造装置は、上記の第１の製造装置において、棚の上面が、排出口の開口下端と同一の高さ位置、又は、排出口の開口下端よりも下方に位置する形態としたものである。

【0015】

第２のガラス物品の製造装置では、排出口の開口全体が、棚の上面の上方に露出した状態となる。これにより、棚の上面の上方では、表層溶融ガラスを排出口に誘導する流れが更に生じやすくなる。その結果、更に効率よく異質ガラスを処理槽から除去できる。

【0016】

第３のガラス物品の製造装置は、上記の第１又は第２の製造装置において、流出口が、処理槽の側壁上で開口し、処理槽を平面視したときに、排出口から流出口まで連続する範囲に、棚が設けられている形態としたものである。

【0017】

第３のガラス物品の製造装置では、排出口から流出口まで連続する範囲に棚が設けられている。これにより、流出口付近で棚の上面の上方に存する表層溶融ガラス（異質ガラスが含まれ得る溶融ガラス）を排出口に誘導することが可能となる。そのため、一層効率よく異質ガラスを処理槽から除去できる。加えて、同製造装置では、棚の上面が流出口への異質ガラスの流入を防止する屋根の役割を果たすようになる。従って、流出口を通じて異質ガラスが下流側の製造設備に供給されるのを防止する上でも有利となる。

【0018】

第４のガラス物品の製造装置は、上記の第３の製造装置において、処理槽が、流出口を複数有する形態としたものである。

【0019】

第４のガラス物品の製造装置では、上記の第３の製造装置における（１）流出口付近で棚の上面の上方に存する表層溶融ガラスを排出口に誘導する効果、（２）流出口を通じて異質ガラスが下流側の製造設備に供給されるのを防止する効果、を複数の流出口の各々について得られる。

【0020】

第５のガラス物品の製造装置は、上記の第３又は第４の製造装置において、処理槽を平面視したときに、供給口と排出口とが対向する配置とされている形態としたものである。

【0021】

第５のガラス物品の製造装置では、供給口と排出口とが対向していることから、処理槽内で異質ガラスを含んだ表層溶融ガラスが排出口に流れ着きやすくなる。そのため、より一層効率よく異質ガラスを処理槽から除去できる。

【0022】

第６のガラス物品の製造装置は、上記の第３～第５のいずれかの製造装置において、処理槽を平面視したときに、棚のうちの流出口が存在する範囲に設けられた箇所を流出口用棚とし、且つ、流出口での溶融ガラスが流出する方向を流出方向として、流出口用棚の上面の流出方向に沿った幅が、処理槽内の流出方向に沿った幅の１０％以上である形態としたものである。

【0023】

第６のガラス物品の製造装置では、流出口用棚の上面の流出方向に沿った幅が、処理槽内の流出方向に沿った幅の１０％以上であることで、上述の（１）流出口付近で棚の上面の上方に存する表層溶融ガラスを排出口に誘導する効果、（２）流出口を通じて異質ガラスが下流側の製造設備に供給されるのを防止する効果、を向上させることが可能となる。

【0024】

第７のガラス物品の製造装置は、上記の第１～第６のいずれかの製造装置において、処理槽を平面視したときに、排出口での表層溶融ガラスが排出される方向を排出方向として、排出口の開口幅が、表層溶融ガラスの排出方向の下流側から上流側に向かって漸次に拡大している形態としたものである。

【0025】

第７のガラス物品の製造装置では、排出口の開口幅が、表層溶融ガラスの排出方向の下流側から上流側に向かって漸次に拡大しているため、異質ガラスを含んだ表層溶融ガラスを排出口に流入させやすくなる。

【0026】

上記の課題を解決するための第８のガラス物品の製造装置は、溶融ガラスを処理する処理槽を備え、処理槽が、処理槽内に溶融ガラス又はガラス原料を供給する供給口と、処理槽外に溶融ガラスを流出させると共に、処理槽よりも下流側の製造設備に通じる流出口と、流出口よりも上方に配置されて処理槽内の表層溶融ガラスを槽外に排出する排出口と、を有する製造装置であって、処理槽を平面視したときに、流出口と排出口とが処理槽の側壁上の異なる位置で開口し、処理槽の側壁の内壁面に沿って設けられた棚を更に備え、棚の上面が、流出口よりも上方で且つ排出口の開口上端よりも下方に位置し、処理槽を平面視したときに、排出口から流出口まで連続する範囲に、棚が設けられていることを特徴とする。

【0027】

第８のガラス物品の製造装置では、排出口から流出口まで連続する範囲に棚が設けられている。この棚の上面の上方では、表層溶融ガラスを排出口に誘導する流れが生じる。これにより、流出口付近に異質ガラスを含んだ表層溶融ガラスが存在したとしても、同表層溶融ガラスを流出口に流入させることなく、排出口に誘導することが可能となる。そのため、効率よく異質ガラスを処理槽から除去できる。さらに、同製造装置では、異質ガラスを効率よく除去するにあたり、処理槽の側壁の内壁面に沿って棚を設けるだけでよいので、異質ガラスの除去のための設備コストを抑制することも可能である。

【0028】

上記の第１～第８のいずれかの製造装置を用いて、ガラス物品の製造方法を実行できる。同製造方法は、処理槽の流出口より流出させた溶融ガラスからガラス物品を成形する成形工程を含んでいる。

【0029】

本製造方法では、成形工程に供給される溶融ガラスに異質ガラスが含まれることを可及的に回避できる。そのため、異質ガラスに起因したガラス物品の成形時の不具合や、ガラス物品の製品品質の悪化を防止することが可能となる。

【発明の効果】

【0030】

本開示のガラス物品の製造装置によれば、溶融ガラスを処理する処理槽から異質ガラスを除去するにあたり、設備コストを抑制しつつ効率のよい除去が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】ガラス物品の製造装置および製造方法を示した断面図である。

【図2】（ａ）は分配槽を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面を示した断面図である。

【図3】ガラス物品の製造方法の流れを示したフローチャートである。

【図4】分配槽を模式的に示した平面図である。

【図5】分配槽を用いたシミュレーションの結果を示したグラフである。

【図6】ガラス物品の製造装置および製造方法を示した断面図である。

【図7】ガラス物品の製造装置および製造方法を示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、ガラス物品の製造装置および製造方法の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。実施形態の説明で参照する一部の図面に表示したＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は、互いに直交する方向である。

【0033】

＜第一実施形態＞
図１に示すように、ガラス物品の製造装置１（以下、単に製造装置１と表記）は、ガラス原料２を溶融させて溶融ガラス３を生成するガラス溶融炉４と、ガラス溶融炉４から溶融ガラス３を流出させる流出通路５と、流出通路５を通過した溶融ガラス３を分配する分配槽６と、分配槽６で分配された溶融ガラス３を流通させる第一流路７および第二流路８と、分配槽６内の表層溶融ガラス３ａ（異質ガラスが含まれ得る溶融ガラス３）を槽外に排出する排出通路９と、を備えている。

【0034】

ガラス溶融炉４は、溶融ガラス３の収容が可能な溶融槽１０を備えている。ガラス溶融炉４は、原料供給装置１１の供給口１１ａから溶融槽１０内の溶融ガラス３上に連続的に供給されたガラス原料２を加熱装置（図示省略）により加熱して溶融させる。これにより、新たな溶融ガラス３を連続的に生成する。原料供給装置１１としては、例えばスクリューフィーダー等が採用される。加熱装置としては、例えば燃焼バーナーや溶融ガラス３の通電加熱装置等が採用される。

【0035】

溶融槽１０は、耐火物でなる底壁、天井壁、及び側壁を有する。溶融槽１０は、槽内から流出通路５に溶融ガラス３を流出させるための流出口１０ａを有する。溶融槽１０内での溶融ガラス３の流れの下流端に位置する側壁を後側壁１０ｘとしたとき、流出口１０ａは、後側壁１０ｘにおける溶融槽１０の底面（底壁）付近で開口している。

【0036】

流出通路５は、その上流端がガラス溶融炉４の溶融槽１０と接続されると共に、その下流端が分配槽６と接続されている。流出通路５は、図１に矢印Ｄ１で示すように、溶融槽１０から流出させた溶融ガラス３を分配槽６に流入させる。流出通路５は、白金又は白金合金製のパイプや耐火物で構成される。

【0037】

以下、図１及び図２を参照して分配槽６の詳細について説明する。ここで、図２（ａ），（ｂ）のうちの図２（ａ）では、分配槽６の耐火物でなる底壁６ｂ、天井壁、及び側壁６ａの図示を省略しており、分配槽６に備わった棚１２（灰色で表示）、及び、分配槽６内の溶融ガラス３のみを図示している。図２（ａ），（ｂ）に示した寸法Ｈは、分配槽６内における溶融ガラス３の液面３ｓの高さを表している。また、図２（ａ）では、流出通路５、第一流路７、第二流路８、及び排出通路９の図示を省略しており、これら５，７，８，９の内部を流れる溶融ガラス３のみを図示している。

【0038】

本実施形態では、分配槽６が、溶融ガラス３の分配処理を行う処理槽に相当する。分配槽６は、流出通路５から分配槽６に溶融ガラス３を流入させて供給するための供給口１３と、分配槽６から第一流路７および第二流路８にそれぞれ溶融ガラス３を流出させるための第一流出口１４および第二流出口１５と、分配槽６から排出通路９に表層溶融ガラス３ａを排出するための排出口１６と、を有する。

【0039】

本実施形態の分配槽６は、第一流出口１４と第二流出口１５との二つの流出口を有する。これにより、分配槽６は、槽内に流入した溶融ガラス３を、第一流出口１４を通じて第一流路７に流出させる溶融ガラス３と、第二流出口１５を通じて第二流路８に流出させる溶融ガラス３と、に分配する。勿論この限りではなく、本実施形態の変形例として、分配槽６が三つ以上の流出口を有し、三つ以上の流路に溶融ガラス３を分配してもよい。

【0040】

分配槽６の形状は特に限定されるものではないが、本実施形態の分配槽６は、平面視したときに（Ｚ方向から視て）、八角形をなしている。供給口１３、第一流出口１４、第二流出口１５、及び排出口１６は、八角形をなす分配槽６の側壁６ａ上における相互に異なる位置で開口している。つまり、供給口１３、第一流出口１４、第二流出口１５、及び排出口１６は、平面視で相互に重複しない配置とされている。

【0041】

供給口１３、第一流出口１４、及び第二流出口１５は、分配槽６の底面（底壁６ｂ）付近で開口している。本実施形態では、供給口１３、第一流出口１４、及び第二流出口１５の開口は、これら１３，１４，１５の開口下端と、分配槽６の底面と、が同一の高さ位置となるように開口している。勿論この限りではなく、本実施形態の変形例として、供給口１３、第一流出口１４、及び第二流出口１５の開口下端が、分配槽６の底面よりも上方に位置してもよい。

【0042】

排出口１６は、供給口１３、第一流出口１４、及び第二流出口１５よりも上方に配置されており、分配槽６内における溶融ガラス３の液面３ｓ付近で開口している。本実施形態では、排出口１６の開口は、その開口上端１６ａが溶融ガラス３の液面３ｓよりも上方に位置すると共に、その開口下端１６ｂが溶融ガラス３の液面３ｓよりも下方に位置している。排出口１６の開口の形状は特に限定されるものではないが、本実施形態の排出口１６の開口は、Ｘ方向から視て矩形に形成されており、矩形のＹ方向に延びる上辺および下辺が、それぞれ開口上端１６ａおよび開口下端１６ｂに相当する。なお、本実施形態では、分配槽６内と排出通路９内とで溶融ガラス３の液面３ｓの高さが同一となっている。

【0043】

排出口１６は、第一流出口１４および第二流出口１５よりも供給口１３から遠距離に配置されている。さらに、排出口１６は、分配槽６内において、平面視で供給口１３から最も遠距離となる位置に配置されている。これにより、溶融ガラス３が揮発性成分を含有している場合、分配槽６内の表層溶融ガラス３ａに含まれる異質ガラスを排出口１６から除去しやすくなる。排出口１６は、平面視でテーパー状に形成されており、排出口１６の開口幅（Ｙ方向の幅）が、表層溶融ガラス３ａの排出方向（図１及び図２に示した矢印Ｄ２と同方向）の下流側から上流側に向かって漸次に拡大している。

【0044】

供給口１３と排出口１６とは、分配槽６を平面視したときに、Ｘ方向で対向するように配置されている。第一流出口１４と第二流出口１５との二つの流出口は、Ｙ方向で対向するように配置されている。第一流出口１４および第二流出口１５は、Ｘ方向における供給口１３と排出口１６との中間に配置されている。第一流出口１４および第二流出口１５を、異質ガラスが発生しやすい排出口１６付近から離して配置したことで、両流出口１４，１５を通じて分配槽６から異質ガラスが流出することを可及的に回避している。

【0045】

分配槽６は、耐火物でなる棚１２を備えている。棚１２は、分配槽６の側壁６ａの内壁面に沿って設けられている。本実施形態の棚１２は、分配槽６を平面視したときに、分配槽６の側壁６ａがなす八角形の八辺のうち、連続する五辺に沿って設けられている。これにより、棚１２は、排出口１６から第一流出口１４まで、及び、排出口１６から第二流出口１５まで連続する範囲に設けられている。棚１２の上面１２ａの上方では、表層溶融ガラス３ａを排出口１６に誘導する流れが生じる。

【0046】

ここで、以下の説明では、棚１２のうちの第一流出口１４が存在する範囲に設けられた箇所、及び、第二流出口１５が存在する範囲に設けられた箇所を、それぞれ流出口用棚１２ｘと呼称する。

【0047】

棚１２の上面１２ａは、分配槽６内における溶融ガラス３の液面３ｓよりも下方に存在する。つまり、棚１２の全体が、分配槽６内で溶融ガラス３に沈んだ状態にある。棚１２の上面１２ａは、一例として水平面である。棚１２の上面１２ａは、第一流出口１４および第二流出口１５よりも上方に位置している。これにより、第一流出口１４および第二流出口１５に併設された流出口用棚１２ｘは、それぞれ第一流出口１４および第二流出口１５の屋根を形成する。棚１２の上面１２ａは、排出口１６の開口上端１６ａよりも下方に位置している。本実施形態では、棚１２の上面１２ａと、排出口１６の開口下端１６ｂおよび排出通路９の底面９ａと、が同一の高さ位置となっている。

【0048】

第一流出口１４および第二流出口１５にて溶融ガラス３が流出する方向（図１及び図２に示した矢印Ｄ３，Ｄ４と同方向）を流出方向としたとき、流出口用棚１２ｘの上面１２ａの流出方向に沿った幅Ｗ２は、分配槽６内の流出方向に沿った幅Ｗ１の１０％以上である。つまり、（Ｗ２／Ｗ１）×１００≧１０の関係が満たされている。同関係の「幅Ｗ２」とは、第一流出口１４に併設の流出口用棚１２ｘにおける幅と、第二流出口１５に併設の流出口用棚１２ｘにおける幅との和ではなく、両流出口用棚１２ｘ，１２ｘの各々における幅である。なお、（Ｗ２／Ｗ１）×１００の値が大きすぎると、第一流出口１４および第二流出口１５から溶融ガラス３が流出し難くなり、第一流路７および第二流路８に流通させるべき溶融ガラス３の流量を確保し難くなる恐れがある。そのため、（Ｗ２／Ｗ１）×１００≦５０の関係が満たされるように、幅Ｗ２を決定することが好ましく、（Ｗ２／Ｗ１）×１００≦２５の関係が満たされるように、幅Ｗ２を決定することがより好ましい。これらの関係式は、後述のように第一流出口１４と第二流出口１５との一方のみに流出口用棚１２ｘが併設される場合にも適用される。

【0049】

ここで、本実施形態の変形例として、第一流出口１４に併設の流出口用棚１２ｘと、第二流出口１５に併設の流出口用棚１２ｘとでは、幅Ｗ２の寸法が異なってもよい。さらに、本実施形態の変形例として、第一流出口１４と第二流出口１５との一方のみに流出口用棚１２ｘを併設してもよい。例えば、第一流出口１４と第二流出口１５とのうち、高品質が要求されるガラス物品の製造に供される溶融ガラス３を通過させる流出口にのみ流出口用棚１２ｘを併設してもよい。このようにすれば、ガラス物品の製品品質の不良を効率的に回避できる。

【0050】

棚１２は、分配槽６の底面（底壁６ｂ）上に載置されており、棚１２の下面は、分配槽６の底面と接触している。棚１２の側面１２ｂは、分配槽６の底面に対して直立した直立面となっている。勿論この限りではなく、本実施形態の変形例として、棚１２の側面１２ｂは、分配槽６の底面に対して傾斜した傾斜面となっていてもよい。流出口用棚１２ｘの側面１２ｂには、分配槽６内から第一流出口１４あるいは第二流出口１５に向かう溶融ガラス３の通路となる開口部１２ｘａが形成されている。

【0051】

図１に示すように、第一流路７および第二流路８の各々は、その上流端が分配槽６と接続されている。一方、第一流路７および第二流路８の各々は、その下流端が製造装置１に含まれる製造設備（分配槽６よりも下流側の製造設備）と接続されている。第一流路７および第二流路８は、図１に矢印Ｄ３，Ｄ４でそれぞれ示すように、分配槽６から流出した溶融ガラス３を流通させる。これにより、上記の製造設備に溶融ガラス３を供給する。

【0052】

排出通路９は、その上流端が分配槽６と接続されている。排出通路９は、図１に矢印Ｄ２で示すように、排出口１６を通じて分配槽６から排出通路９に流入した表層溶融ガラス３ａを流通させる。排出通路９には、当該通路を流れる表層溶融ガラス３ａの流量を調整する流量調整機構（図示省略）が設けられている。本実施形態では、既述のとおり、排出通路９の底面９ａおよび排出口１６の開口下端１６ｂが、棚１２の上面１２ａと同一の高さ位置となっている。しかし、本実施形態の変形例として、排出通路９の底面９ａおよび排出口１６の開口下端１６ｂが、棚１２の上面１２ａよりも下方に位置してもよい。

【0053】

以下、上記の製造装置１を用いたガラス物品の製造方法について説明する。

【0054】

図３に示すように、本製造方法は、ガラス物品の製造ラインの上流側から順番に、溶融工程Ｐ１と、分配工程Ｐ２と、成形工程Ｐ３と、を含んでいる。なお、本実施形態の溶融ガラス３は、ホウケイ酸ガラスである。ホウケイ酸ガラスは、揮発性成分を含有している。

【0055】

溶融工程Ｐ１では、ガラス溶融炉４によりガラス原料２から新たな溶融ガラス３を連続的に生成する。分配工程Ｐ２では、流出通路５を通じてガラス溶融炉４の溶融槽１０から分配槽６に流入した溶融ガラス３を第一流路７と第二流路８とに分配する。また、分配工程Ｐ２では、排出口１６を通じて分配槽６内の表層溶融ガラス３ａを排出通路９に排出する。成形工程Ｐ３では、第一流路７および第二流路８を流通した溶融ガラス３を元にガラス物品（例えばガラス板、ガラス管、ガラス繊維等）を成形する。

【0056】

ここで、分配工程Ｐ２と成形工程Ｐ３との間には、溶融ガラス３に含まれる気泡を脱泡させる清澄工程や、溶融ガラス３を撹拌して均質化させる撹拌工程や、溶融ガラス３の温度（粘度）を調節し、成形工程Ｐ３に供給する溶融ガラス３の流量を調節する調節工程等が含まれる場合がある。

【実施例0057】

上記の第一実施形態による異質ガラスを除去する効果について、数値シミュレーションにより確認した。本シミュレーションは、有限体積法による熱流体解析である。溶融ガラス３は、ホウケイ酸ガラスを想定し、その比熱、熱伝導率、密度、及び粘度の値は、非特許文献１に記載のｌｏｗ－ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓの値を用いた。

【0058】

本シミュレーションでは、分配槽６内の幅Ｗ１を２ｍの固定値に設定した上で、流出口用棚１２ｘの上面１２ａの幅Ｗ２を変更することで、上記の（Ｗ２／Ｗ１）×１００の値を０％、５％、７．５％、１０％、１５％、２０％の６つに変化させた。なお、（Ｗ２／Ｗ１）×１００の値が０％とは、分配槽６に棚１２が備わっていない場合に対応する比較例である。その上で、（Ｗ２／Ｗ１）×１００の各値と、分配槽６内の異質ガラスのうちの排出口１６から排出される異質ガラスの割合と、の関係を割り出した。

【0059】

分配槽６内における溶融ガラス３の液面３ｓの高さ（図２（ａ），（ｂ）の寸法Ｈ）は、０．５ｍとした。棚１２の上面１２ａ、排出口１６の開口下端１６ｂ、及び排出通路９の底面９ａは、溶融ガラス３の液面３ｓから０．１ｍだけ下方に位置する設定とした。分配槽６を構成する耐火物による保温効果の模擬のため、境界条件として総括熱伝達係数を３．５Ｗ／ｍ^２・Ｋに設定した。分配槽６内の溶融ガラス３の液面３ｓよりも上方の空間では、分配槽６の内壁面の温度が１４５０℃に保持されるように、燃焼ガスや電気ヒーターにて温度を制御することを想定した。そのため、溶融ガラス３の液面３ｓには輻射伝熱境界条件を設定し、輻射境界温度を１４５０℃、輻射率を０．９とした。棚１２の熱伝導率は５．０Ｗ／ｍ・Ｋとした。

【0060】

供給口１３から分配槽６に流入する溶融ガラス３の温度、流量は、１５５０℃、４８ｔｏｎ／ｄａｙとした。分配槽６から第一流路７および第二流路８に流出する溶融ガラス３の流量は、それぞれ２０ｔｏｎ／ｄａｙとした。分配槽６から排出口１６に排出される表層溶融ガラス３ａの流量は、８ｔｏｎ／ｄａｙとした。

【0061】

分配槽６内において、供給口１３から離れた側壁６ａ付近の表層溶融ガラス３ａに含まれやすい異質ガラスの動きを確認するため、図４で黒色に塗りつぶして示した粒子追跡開始位置１７に異質ガラスに見立てた粒子を配置した。そして、溶融ガラス３の流れに従って、粒子が第一流出口１４、第二流出口１５、又は、排出口１６に向かって移動する際の軌跡を確認した。

【0062】

粒子追跡開始位置１７は、分配槽６内の供給口１３側を上流側、排出口１６側を下流側としたときに、Ｘ方向における供給口１３と排出口１６との中間地点よりも下流側に位置している。また、粒子追跡開始位置１７は、分配槽６の側壁６ａから５ｃｍ以内の距離にあると共に、排出口１６の正面を除外した範囲にある。さらに、粒子追跡開始位置１７は、溶融ガラス３の液面３ｓよりも１ｍｍだけ下方に位置する設定とした。粒子追跡開始位置１７には、約１ｃｍの間隔で略格子状に約１２００点（正確には１１８６点）の粒子を配置した。

【0063】

本シミュレーションにより割り出した（Ｗ２／Ｗ１）×１００の各値と、排出口１６から排出される異質ガラス（粒子）の割合である排出割合と、の関係を図５に示す。図５から理解できるように、比較例である（Ｗ２／Ｗ１）×１００の値が０％の場合と比べ、実施例である５％、７．５％、１０％、１５％、２０％の場合では、排出割合が高くなっている。さらに、（Ｗ２／Ｗ１）×１００の値が大きくなるほど、排出割合がより高くなることが理解できる。なお、（Ｗ２／Ｗ１）×１００の値が０％、５％、７．５％、１０％、１５％、２０％における排出割合は、それぞれ８．９％、３６．６％、４３．１％、５５．１％、８６．３％、１００％であった。本シミュレーションの結果から、上記の第一実施形態によれば、分配槽６から効率よく異質ガラスを除去できることが分かる。

【0064】

＜第二実施形態＞
以下、第二実施形態について図６を参照して説明する。なお、第二実施形態については第一実施形態との相違点についてのみ説明する。第二実施形態が第一実施形態と相違している主な点は、分配槽６が平面視で六角形をなしている点、及び、分配槽６に第二流出口１５が存在せず、分配槽６に第二流路８が接続されていない点である。

【0065】

第二実施形態の棚１２は、分配槽６を平面視したときに、分配槽６の側壁６ａがなす六角形の六辺のうち、連続する三辺に沿って設けられている。第二実施形態においては、第一流出口１４が分配槽６の有する唯一の流出口であり、第一流路７が分配槽６と接続された唯一の流路である。これにより、第二実施形態の分配工程Ｐ２では、分配槽６に流入した溶融ガラス３の分配を実質的に行わず、成形工程Ｐ３では、第一流路７を流通した溶融ガラス３のみを元にガラス物品を成形する。

【0066】

＜第三実施形態＞
以下、第三実施形態について図７を参照して説明する。なお、第三実施形態については第一実施形態との相違点についてのみ説明する。第三実施形態が第一実施形態と相違している主な点は、ガラス溶融炉４の溶融槽１０が排出口１６を有し、溶融槽１０から排出通路９に表層溶融ガラス３ａを排出している点、及び、溶融槽１０が棚１２を備えている点である。本実施形態では、ガラス溶融炉４の溶融槽１０が、溶融ガラス３の生成処理、保温処理等を行う処理槽に相当する。

【0067】

排出口１６は、後側壁１０ｘのＹ方向における端部付近で開口している。排出口１６は、Ｙ方向の一方側と他方側とで対となる二つが存在している。各排出口１６は、流出口１０ａよりも上方に配置されており、溶融槽１０内における溶融ガラス３の液面付近で開口している。本実施形態では、排出口１６の開口は、その開口上端が溶融ガラス３の液面よりも上方に位置すると共に、その開口下端が溶融ガラス３の液面よりも下方に位置している。

【0068】

排出口１６は、流出口１０ａよりも原料供給装置１１の供給口１１ａから遠距離に配置されている。さらに、排出口１６は、溶融槽１０内において、平面視で供給口１１ａから最も遠距離となる位置に配置されている。これにより、溶融ガラス３が揮発性成分を含有している場合、溶融槽１０内の表層溶融ガラス３ａのうち、排出口１６付近の表層溶融ガラス３ａに異質ガラスが含まれやすくなる。

【0069】

棚１２は、溶融槽１０の後側壁１０ｘの内壁面に沿って設けられている。本実施形態の棚１２は、後側壁１０ｘのＹ方向における全長に沿って設けられている。これにより、棚１２は、二つの一方の排出口１６から流出口１０ａを通過して他方の排出口１６まで連続する範囲に設けられている。棚１２の上面１２ａのＸ方向に沿った幅（上面１２ａが後側壁１０ｘから突出した寸法）は、排出口１６の開口幅と略等しくなっている。勿論この限りではなく、本実施形態の変形例として、上面１２ａのＸ方向に沿った幅が、排出口１６の開口幅よりも長くてもよい。棚１２の上面１２ａの上方では、表層溶融ガラス３ａを排出口１６に誘導する流れが生じる。

【0070】

棚１２の上面１２ａは、溶融槽１０内における溶融ガラス３の液面よりも下方に存在する。つまり、棚１２の全体が、溶融槽１０内で溶融ガラス３に沈んだ状態にある。棚１２の上面１２ａは、流出口１０ａよりも上方に位置している。これにより、棚１２は、流出口１０ａの屋根を形成する。

【0071】

排出通路９は、Ｙ方向の一方側と他方側とで対となる二つが存在している。各排出通路９の上流端は、溶融槽１０と接続されている。二つの排出通路９は、図７に矢印Ｄ５，Ｄ６で示すように、排出口１６を通じて溶融槽１０から排出通路９に流入した表層溶融ガラス３ａを流通させる。

【0072】

＜他の変形例＞
ここで、上記の実施形態に対しては、下記のような変形例を適用することも可能である。棚１２を分配槽６あるいは溶融槽１０に設ける形態について、上記の各実施形態に限定されるものではない。棚１２は、分配槽６あるいは溶融槽１０を平面視したときに、少なくとも排出口１６が存在する範囲（排出口１６の開口幅の範囲）に設けられていればよい。

【0073】

棚１２の上面１２ａの高さ位置について、上記の各実施形態では、棚１２の上面１２ａが、排出口１６の開口下端１６ｂおよび排出通路９の底面９ａと同一の高さ位置となっているが、この限りではない。棚１２の上面１２ａが、排出口１６の開口下端１６ｂおよび排出通路９の底面９ａよりも下方に位置してもよい。

【0074】

棚１２の構成について、上記の各実施形態に限定されるものではない。棚１２は、分配槽６の側壁６ａあるいは溶融槽１０の後側壁１０ｘから突き出るように設けられた板状のものであってもよい。ただし、棚１２の強度を確保する観点からは、上記の各実施形態の構成とすることが好ましい。

【0075】

排出口１６の配置について、上記の各実施形態では、排出口１６が、流出口（第一実施形態の第一および第二流出口１４，１５、第二実施形態の第一流出口１４、第三実施形態の流出口１０ａ）よりも供給口（第一および第二実施形態の供給口１３、第三実施形態の供給口１１ａ）から遠距離に配置されているが、この限りではない。上記の各実施形態とは異なり、排出口１６が、流出口１４，１５，１０ａよりも供給口１３，１１ａから近距離に配置されてもよい。ただし、この場合には、排出口１６から流出口１４，１５，１０ａまで連続する範囲に、棚１２を設けることが必要である。

【符号の説明】

【0076】

１ ガラス物品の製造装置
２ ガラス原料
３ 溶融ガラス
３ａ 表層溶融ガラス
６ 分配槽（処理槽）
６ａ 側壁
１０ 溶融槽（処理槽）
１０ａ 流出口
１０ｘ 後側壁
１１ａ 供給口
１２ 棚
１２ａ 上面
１２ｘ 流出口用棚
１３ 供給口
１４ 第一流出口
１５ 第二流出口
１６ 排出口
１６ａ 開口上端
１６ｂ 開口下端
Ｐ３ 成形工程
Ｗ１ 幅
Ｗ２ 幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】