特許 7196917 ガラス物品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】ガラス物品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 5/235 20060101AFI20221220BHJP

   C03B 5/43 20060101ALI20221220BHJP

   C03B 5/027 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

C03B5/235

C03B5/43

C03B5/027

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020527424

(86)(22)【出願日】2019-06-18

(86)【国際出願番号】 JP2019024065

(87)【国際公開番号】W WO2020004138

(87)【国際公開日】2020-01-02

【審査請求日】2022-01-26

(31)【優先権主張番号】P 2018122157

(32)【優先日】2018-06-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】長谷川 徹

(72)【発明者】

【氏名】愛 陸朗

【審査官】有田 恭子

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／０１１８３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１１２６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９５６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２４０７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１８５９７６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ ５／００－５／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

炉壁が耐火物でなるガラス溶解炉内に貯留された溶融ガラスを通電加熱しつつ、溶融ガラス上に連続供給した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、溶融ガラスを前記ガラス溶解炉の流出口から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、空気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第一昇温ステップと、該第一昇温ステップの開始後に酸素燃焼バーナーにより前記ガラス溶解炉内の温度を上昇させる第二昇温ステップと、前記第二昇温ステップの開始後に、前記ガラス溶解炉内の温度が前記ガラス原料を溶解させ得る温度まで上昇した後で、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むことを特徴とするガラス物品の製造方法。

【請求項2】

前記ガラス原料が、無アルカリガラス原料であ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方法。

【請求項3】

前記立上工程が、供給された前記ガラス原料を溶解させて貯留した溶融ガラスの通電加熱を開始する通電加熱開始ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のガラス物品の製造方法。

【請求項4】

前記第二昇温ステップの開始後に、前記耐火物の電気抵抗率よりも前記ガラス溶解炉内に貯留した溶融ガラスの電気抵抗率が低くなった後で、前記通電加熱開始ステップを行う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。

【請求項5】

前記耐火物は、電気抵抗率が１４００℃で８００Ω・ｃｍ以上である耐火物を含むことを特徴とする請求項４に記載のガラス物品の製造方法。

【請求項6】

溶融ガラスの電気抵抗率が１４００℃で２０００Ω・ｃｍ未満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方法。

【請求項7】

前記第二昇温ステップの開始後に、前記空気燃焼バーナーを停止させる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。

【請求項8】

前記連続生成工程では、通電加熱のみで溶融ガラスを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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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ガラス溶解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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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を電極により通電加熱しつつ、溶融ガラス上に連続供給した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、溶融ガラスをガラス溶解炉の流出口から炉外に流出させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－１８３０３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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。炉を立ち上げる形態の一例としては、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空気燃焼バーナーを用いた形態を挙げることが可能である。

【0006】

同形態では、最初に、空気燃焼バーナーの火力によりガラス溶解炉内の温度を常温から上昇させていく。そして、炉内の温度がガラス原料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、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を溶解させて溶融ガラスを炉内に貯留していく。最後に、電極により炉内に貯留された溶融ガラスの通電加熱を開始する。

【0007】

しかしながら、上記の形態によるガラス溶解炉の立ち上げでは、炉で生成しようとする溶融ガラスが溶解可能温度の高いガラスである場合、例えば無アルカリガラスであるような場合に、下記のような問題があった。

【0008】

すなわち、この場合においては、当然に無アルカリガラス用のガラス原料（以下、無アルカリガラス原料と表記）を炉内に供給することが必要となる。そして、この無アルカリガラス原料は他のガラス原料と比較して溶解可能温度が高いという性質がある。このことに起因して、空気燃焼バーナーの火力では、炉内の温度を安定して無アルカリガラス原料の溶解可能温度まで上昇させることができず、無アルカリガラス原料を十分に溶解させることができない不具合があった。

【0009】

そこで、上記の不具合への対策として、空気燃焼バーナーに代えて、より火力の高い酸素燃焼バーナー（気体燃料と酸素とを混合させて燃焼させるバーナー）を用いることが想定される。この酸素燃焼バーナーを用いた場合には、炉内の温度を安定して無アルカリガラス原料の溶解可能温度まで上昇させ得る。ところが一方で、炉内の温度を常温から上昇させる際に、炉壁が局所的に加熱されてしまい、炉壁を構成する耐火物（煉瓦）が熱応力に起因して破損してしまう場合があった。

【0010】

このように、空気燃焼バーナーに代えて酸素燃焼バーナーを用いることは、上記の不具合への有効な対策とはなり得ていないのが現状であり、ガラス溶解炉を好適に立ち上げるための新たな対策を講じる必要が生じていた。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、ガラス溶解炉を用いて溶解可能温度が高いガラスでなる溶融ガラスを連続生成するにあたって、炉の好適な立ち上げを可能とすることを技術的な課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の課題を解決するための本発明は、炉壁が耐火物でなるガラス溶解炉内に貯留された溶融ガラスを通電加熱しつつ、溶融ガラス上に連続供給した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、溶融ガラスをガラス溶解炉の流出口から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、空気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第一昇温ステップと、第一昇温ステップの開始後に酸素燃焼バーナーによりガラス溶解炉内の温度を上昇させる第二昇温ステップとを含むことに特徴付けられる。

【0012】

本方法における立上工程では、空気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第一昇温ステップの開始後に、酸素燃焼バーナーにより炉内の温度を上昇させる第二昇温ステップを行う。これにより、炉壁を構成する耐火物を熱応力に起因した破損から保護しつつ、炉内の温度を安定してガラス原料の溶解可能温度まで上昇させることが可能となる。なお、耐火物を破損から保護できるのは、空気燃焼バーナーで予め加熱した状態の炉内を酸素燃焼バーナーで加熱することにより、炉壁の局所的な加熱が回避されるためである。以上のことから、本方法によれば、ガラス物品を製造するに際し、ガラス溶解炉を用いて溶解可能温度が高いガラスでなる溶融ガラスを連続生成するにあたって、炉の好適な立ち上げが可能となる。

【0013】

上記の方法において、ガラス原料が、無アルカリガラス原料であることが好ましい。

【0014】

無アルカリガラス原料は、溶解可能温度が高いので、上記の効果が顕著となる。

【0015】

上記の方法において、立上工程が、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、供給されたガラス原料を溶解させて貯留した溶融ガラスの通電加熱を開始する通電加熱開始ステップとをさらに含むことが好ましい。

【0016】

原料供給開始ステップ後に供給されたガラス原料を確実に溶解させて炉内に貯留できるので、通電加熱開始ステップを確実に行うことができ、貯留した溶融ガラスの通電加熱を確実に開始できる。これにより、さらに好適な炉の立ち上げが可能となる。

【0017】

上記の方法において、第二昇温ステップの開始後に、耐火物の電気抵抗率よりもガラス溶解炉内に貯留した溶融ガラスの電気抵抗率が低くなった後で、通電加熱開始ステップを行うことが好ましい。

【0018】

このようにすれば、通電加熱の対象である溶融ガラスではなく耐火物に電流が流れてしまい、耐火物が損傷してしまうような虞を的確に排除できる。

【0019】

上記の方法において、耐火物は、電気抵抗率が１４００℃で８００Ω・ｃｍ以上である耐火物を含むことが好ましい。

【0020】

このようにすれば、電気抵抗率が十分に高い耐火物を含むことで、通電加熱開始ステップ後にて、耐火物（炉壁）よりも溶融ガラスに電流が流れやすくなることから、耐火物が損傷する虞を排除する上で有利となる。

【0021】

上記の方法において、溶融ガラスの電気抵抗率が１４００℃で８００Ω・ｃｍ未満であることが好ましい。

【0022】

このようにすれば、通電加熱開始ステップ後にて、溶融ガラスの電気抵抗率が耐火物（炉壁）の電気抵抗率と比較して確実に低くなることから、耐火物（炉壁）が損傷する虞を排除する上で一層有利となる。

【0023】

上記の方法において、第二昇温ステップの開始後に、ガラス溶解炉内の温度がガラス原料を溶解させ得る温度（溶解可能温度）まで上昇した後で、原料供給開始ステップを行うことが好ましい。

【0024】

このようにすれば、原料供給開始ステップ後に供給されたガラス原料が、供給直後に溶解し始めることから、ガラス原料に含まれる成分が当該原料の溶解前に揮発して消失してしまうような事態の発生を的確に回避することが可能となる。

【0025】

上記の方法において、第二昇温ステップの開始後に、空気燃焼バーナーを停止させることが好ましい。

【0026】

このようにすれば、酸素燃焼バーナーと比較して大幅に火力が低く、炉内の温度を上昇させる上で貢献度の低い空気燃焼バーナーについて、これを第二昇温ステップの開始後に停止させることで、ガラス物品の製造コストが不当に嵩むことを回避できる。

【0027】

上記の方法において、連続生成工程では、通電加熱のみで溶融ガラスを加熱することが好ましい。

【0028】

このようにすれば、バーナーの燃焼を併用する場合と比べ、ガラス溶解炉内の雰囲気が乾燥する。このため、雰囲気中の水分が溶融ガラスに溶け込むのを防止でき、得られるガラス物品におけるβ‐ＯＨ値を低減できる。これにより、得られる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、ディスプレイ用のガラス基板に好適なガラス物品を得ることができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、ガラス物品を製造するに際し、ガラス溶解炉を用いて溶解可能温度が高いガラスでなる溶融ガラスを連続生成するにあたって、炉の好適な立ち上げが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の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。

【図2】本発明の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。

【図3】本発明の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。

【図4】本発明の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。

【図5】本発明の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。

【図6】本発明の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。

【図7】本発明の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。

【図8】本発明の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。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の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。

【0032】

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。

【0033】

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上に連続供給した無アルカリガラス原料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を流出口５から炉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。

【0034】

連続生成工程で生成した無アルカリガラスでなる溶融ガラス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。

【0035】

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。また、本実施形態において、無アルカリガラスでなる溶融ガラス２の電気抵抗率は１４００℃で８００Ω・ｃｍ未満である。

【0036】

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内での無アルカリガラス原料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。炉壁１ａ～１ｆのうち、電極３が配置される底壁１ｆは、１４００℃での電気抵抗率が８００Ω・ｃｍ以上である高電気抵抗耐火物（例えば高ジルコニア電鋳耐火煉瓦やデンスジルコン焼成レンガ）を含む。本実施形態の底壁１ｆは、耐食性に優れる高耐食性耐火物（例えばジルコニア系電鋳耐火煉瓦）をさらに含む。高耐食性耐火物は、電極３を囲繞するように配置され、高電気抵抗耐火物は、高耐食性耐火物の相互間に配置される。高電気抵抗耐火物は、１４００℃での電気抵抗率が１０００Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。一方、耐火物に要するコストが増大するのを防止する観点では、高電気抵抗耐火物の１４００℃での電気抵抗率が５００００Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。なお、高電気抵抗耐火物は、底壁１ｆ全体に電流が流れるのを防止できるように配置されればよく、本実施形態の配置に限定されない。

【0037】

前壁１ａには、無アルカリガラス原料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から供給される無アルカリガラス原料４には、清澄剤として酸化スズが添加されている。

【0038】

ここで、本実施形態では、無アルカリガラス原料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。

【0039】

後壁１ｂには、溶融ガラス２を流出させるための流出口５が配置されている。

【0040】

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が、連続生成工程の実行中に、空気燃焼バーナー７及び／又は酸素燃焼バーナー８を稼働させてもよい。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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上の無アルカリガラス原料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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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４）と、炉１内に無アルカリガラス原料４の供給を開始する原料供給開始ステップと（図５）、無アルカリガラス原料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７）とを行う。

【0048】

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、電極３の上方を炉１の底壁１ｆ上に載置した第一ガラス板１０で覆う。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、炉１内のガスと電極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。

【0049】

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の上方を覆っているが、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の上方を覆ってもよい。第一ガラス板１０及びカレットには、無アルカリ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い。

【0050】

さらに、第一昇温ステップの開始前には、流出口５を第二ガラス板１１で覆う。このようにして、第二ガラス板１１により流出口５と炉１内とを仕切る。この流出口５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第二ガラス板１１が溶解するまで継続する。これにより、炉１内と流出口５との間で酸素等のガスの往来を防止し、流出口５に含まれる白金の酸化を可及的に回避する。第二ガラス板１１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。

【0051】

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の上方を第一ガラス板１０で覆うと共に、流出口５を第二ガラス板１１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。

【0052】

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内への無アルカリガラス原料４の供給は開始されておらず、上記の第一ガラス板１０および第二ガラス板１１を除いて、炉１内に溶融ガラス２及び無アルカリガラス原料４が存在しない状態となっている。

【0053】

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、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。

【0054】

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内の温度が無アルカリガラス原料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５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内への無アルカリガラス原料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。無アルカリガラス原料４は、一部又は全部がカレットであってもよい。

【0055】

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、無アルカリガラス原料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。

【0056】

原料供給開始ステップ後には、図６に示すように、炉１内に供給された無アルカリガラス原料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６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、及び、炉１内と流出口５とを仕切っていた第二ガラス板１１は、炉１内の温度の上昇に伴って順次に溶解する。

【0057】

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で、且つ、炉１内の温度の上昇に伴って各炉壁１ａ～１ｆを構成する耐火物の電気抵抗率よりも溶融ガラス２の電気抵抗率が低くなった後、図７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。なお、「耐火物の電気抵抗率よりも溶融ガラスの電気抵抗率が低くなる」とは、炉内の温度における耐火物の電気抵抗率よりも、炉内の温度における溶融ガラスの電気抵抗率が低い状態を意味する。

【0058】

その後、図８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。

【0059】

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。

【0060】

上記のガラス物品の製造方法では、立上工程において、空気燃焼バーナー７により炉１内の温度を常温から上昇させる第一昇温ステップの開始後に、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を行う。これにより、各炉壁１ａ～１ｆを構成する耐火物を熱応力に起因した破損から保護しつつ、炉１内の温度を安定して無アルカリガラス原料４の溶解可能温度まで上昇させることが可能となる。この作用により、原料供給開始ステップ後に供給した無アルカリガラス原料４を確実に溶解させて炉１内に貯留できるので、通電加熱開始ステップについても確実に行うことができる。その結果、ガラス物品を製造するに際し、炉１を用いて無アルカリガラスでなる溶融ガラス２を連続生成するにあたって、炉１の好適な立ち上げが可能となる。

【0061】

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。

【0062】

上記の実施形態では、ガラス原料が、無アルカリガラス原料であったが、他の溶解可能温度が高いガラス原料を用いてもよい。例えば、ガラス原料の溶解可能温度は９００℃以上とすることができ、１０００℃以上であることが好ましく、１１００℃以上がより好ましい。このようなガラス原料として、例えばアルミノシリケートガラスのガラス原料やソーダライムガラスのガラス原料を採用できる。

【0063】

上記の実施形態では、溶融ガラスの電気抵抗率が１４００℃で８００Ω・ｃｍ未満であるが、これに制限されない。１４００℃での溶融ガラスの電気抵抗率は、例えば２０００Ω・ｃｍ以下とすることができ、８００Ω・ｃｍ未満であることが好ましい。

【符号の説明】

【0064】

１ ガラス溶解炉
１ａ 前壁
１ｂ 後壁
１ｃ 側壁
１ｄ 側壁
１ｅ 天井壁
１ｆ 底壁
２ 溶融ガラス
３ 電極
４ 無アルカリガラス原料
５ 流出口
７ 空気燃焼バーナー
８ 酸素燃焼バーナー
１０ 第一ガラス板
１１ 第二ガラス板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】