特許7393605メルトの製造方法、ガラス物品の製造方法、溶解装置、及びガラス物品の製造装置
(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】2023-11-29
(45)【発行日】2023-12-07
(54)【発明の名称】メルトの製造方法、ガラス物品の製造方法、溶解装置、及びガラス物品の製造装置
(51)【国際特許分類】
C03B 5/033 20060101AFI20231130BHJP
【ＦＩ】
C03B5/033
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021518303
(86)(22)【出願日】2020-02-25
(86)【国際出願番号】 JP2020007429
(87)【国際公開番号】W WO2020225962
(87)【国際公開日】2020-11-12
【審査請求日】2022-08-04
(31)【優先権主張番号】P 2019088465
(32)【優先日】2019-05-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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】前原 輝敬
(72)【発明者】
【氏名】土井 洋二
(72)【発明者】
【氏名】榎本 高志
(72)【発明者】
【氏名】丹羽 章文
(72)【発明者】
【氏名】兵頭 俊太郎
【審査官】有田 恭子
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５３－１２４５２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５３－０５４２１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－１８５８３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－０６９７２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５４－１４４４１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１２４７５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭４８－０５９１２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－０９１８４８（ＪＰ，Ａ）
(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】
ガラスのバッチ原料並びに前記バッチ原料から変性した固相及び液相が混在した固液混合層の内部に第１加熱体を直接接触させ、前記固液混合層は、熱拡散率が３ｍｍ ２ ／秒以下であって、
前記第１加熱体は、電気抵抗発熱体又は熱交換チューブを有し、
前記第１加熱体から熱伝達によって前記固液混合層に熱エネルギを与え、
前記固液混合層の上方から前記バッチ原料を供給し、
前記固液混合層に接する下層に嵩密度が前記固液混合層よりも大きい液相のメルトを連続的に生成する、
メルトの製造方法。
【請求項2】
更に、前記メルトからなるメルト層の内部に第２加熱体を直接接触させ、前記第２加熱体から熱伝達によって前記メルト層に熱エネルギを与える、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記固液混合層は、前記メルトからなるメルト層の上面の７０％以上を覆う、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法により製造したメルトを更に成形し、成形したガラスを徐冷し、
徐冷したガラスをガラス物品に加工する、
ガラス物品の製造方法。
【請求項5】
ガラスのバッチ原料から得られるメルトからなるメルト層と、前記メルト層に接する上層としての、前記バッチ原料並びに前記バッチ原料から変性した固相及び液相が混在した固液混合層とを収容する収容部と、前記収容部に前記バッチ原料を投入する投入部と、
予定する前記固液混合層の内部に相当する位置に設置され、前記固液混合層の内部に直接接触し熱伝達によって熱エネルギを前記固液混合層に与える第１加熱体と、
を有し、
前記固液混合層は、熱拡散率が３ｍｍ ２ ／秒以下であって、
前記第１加熱体は、電気抵抗発熱体又は熱交換チューブを有する、連続式の溶解装置。
【請求項6】
前記第１加熱体は、水平方向に間隔をおいて２つ以上配置される、請求項５に記載の装置。
【請求項7】
前記第１加熱体は、鉛直方向に間隔をおいて２つ以上配置される、請求項５に記載の装置。
【請求項8】
更に、予定する前記メルト層の内部に相当する位置に設置され、前記メルト層の内部に直接接触し熱伝達によって熱エネルギを前記メルト層に与える第２加熱体を有する、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項9】
前記第１加熱体と前記第２加熱体とは、同一の鉛直線上に連続的に配置され、一体化される、請求項８に記載の装置。
【請求項10】
前記投入部は、予定する前記メルト層の上方、且つ予定する前記固液混合層の上方に相当する位置に設置される、請求項５乃至９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項11】
予定する前記メルト層の全体を上方から前記固液混合層で覆うことが可能な位置に、更に、前記投入部を移動させる移動部を有する、請求項５乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項12】
請求項５乃至１１のいずれか一項に記載の溶解装置と、前記溶解装置で得られたメルトを成形する成形装置と、
前記成形されたガラスを徐冷する徐冷装置と、
前記徐冷されたガラスをガラス物品に加工する加工装置と、
を有する、ガラス物品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、メルトの製造方法、ガラス物品の製造方法、溶解装置、及びガラス物品の製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、ガラスのバッチ原料を溶解し、メルトを製造する種々の方法が提案されている（例えば特許文献１～７参照）。
【0003】
特許文献１では、メルト層を収容する容器に対してバッチ原料を投下すると共に、落下中のバッチ原料をバーナーの火炎で加熱する方法が開示されている。
【0004】
特許文献２では、容器に収容されたメルト層の内部に液中バーナーを設置し、液中バーナーの火炎でメルト層を加熱する方法が開示されている。
【0005】
特許文献３では、パイプ群上にバッチ原料の原料山を形成し、パイプ群と原料山とを排ガスの熱で予熱する方法が開示されている。この方法では、パイプ群と、メルト層を収容する容器とは、空間を隔てて設置される。
【0006】
特許文献４では、容器に収容されたメルト層の内部に格子状の抵抗発熱体を設置し、抵抗発熱体でメルト層を加熱する方法が開示されている。この方法によれば、メルト層の対流を制御できる。
【0007】
特許文献５では、容器に収容されたメルト層の内部に断面視楕円状の細長い加熱素子を設置し、加熱素子でメルト層を加熱する方法が開示されている。この方法によれば、特許文献４と同様に、メルト層の対流を制御できる。
【0008】
特許文献６では、チューブ群などでバッチ原料を支持しながら予熱する方法が報告されている。この方法では、チューブ群と、メルト層を収容する容器とは、空間を隔てて設置される。
【0009】
特許文献７では、容器に収容されたメルト層の上層としてバッチ原料の原料山を形成し、原料山の上方から原料山の内部にアーク電極を挿入し、原料山とメルト層の界面をアーク加熱する方法が報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１６７６３１号明細書
【文献】特表２００２－５３６２７７号公報
【文献】米国特許第３９４４７１３号明細書
【文献】米国特許第４９２７４４６号明細書
【文献】米国特許第３９１２４７７号明細書
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２７２６８５号明細書
【文献】米国特許第４４６８１６４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
ガラスのバッチ原料が溶解し、メルトが製造されるまでに、様々な反応が生じる。これらの反応のほとんどは、吸熱を伴うので、大量の熱エネルギを消費する。吸熱を伴う反応が終了するまでは、バッチ原料が完全には溶解しておらず、バッチ原料は内部に大量の気孔を含む。気孔は嵩密度を低下させ、熱拡散率を低下させるので、バッチ原料に大量の熱エネルギを効率的に与える必要がある。しかし、従来の技術及びそこから示唆される技術では、バッチ原料に大量の熱エネルギを効率的に与えることが困難であった。
【0012】
本開示の一態様は、バッチ原料並びにバッチ原料から変性した固相及び液相が混在した固液混合層を効率的に加熱し、固液混合層に連続するメルト層を効率的に製造できる、技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本開示の一態様に係るメルトの製造方法は、
ガラスのバッチ原料並びに前記バッチ原料から変性した固相及び液相が混在した固液混合層の内部に第１加熱体を直接接触させ、
前記固液混合層は、熱拡散率が３ｍｍ ２ ／秒以下であって、
前記第１加熱体は、電気抵抗発熱体又は熱交換チューブを有し、
前記第１加熱体から熱伝達によって前記固液混合層に熱エネルギを与え、
前記固液混合層の上方から前記バッチ原料を供給し、
前記固液混合層に接する下層に嵩密度が前記固液混合層よりも大きい液相のメルトを連続的に生成する。
ガラスのバッチ原料並びに前記バッチ原料から変性した固相及び液相が混在した固液混合層の内部に第１加熱体を直接接触させ、
前記固液混合層は、熱拡散率が３ｍｍ ２ ／秒以下であって、
前記第１加熱体は、電気抵抗発熱体又は熱交換チューブを有し、
前記第１加熱体から熱伝達によって前記固液混合層に熱エネルギを与え、
前記固液混合層の上方から前記バッチ原料を供給し、
前記固液混合層に接する下層に嵩密度が前記固液混合層よりも大きい液相のメルトを連続的に生成する。
【0015】
本開示の一態様に係る連続式の溶解装置は、
ガラスのバッチ原料から得られるメルトからなるメルト層と、前記メルト層に接する上層としての、前記バッチ原料並びに前記バッチ原料から変性した固相及び液相が混在した固液混合層とを収容する収容部と、
前記収容部に前記バッチ原料を投入する投入部と、
予定する前記固液混合層の内部に相当する位置に設置され、前記固液混合層の内部に直接接触し熱伝達によって熱エネルギを前記固液混合層に与える第１加熱体と、
を有し、
前記固液混合層は、熱拡散率が３ｍｍ ２ ／秒以下であって、
前記第１加熱体は、電気抵抗発熱体又は熱交換チューブを有する。
ガラスのバッチ原料から得られるメルトからなるメルト層と、前記メルト層に接する上層としての、前記バッチ原料並びに前記バッチ原料から変性した固相及び液相が混在した固液混合層とを収容する収容部と、
前記収容部に前記バッチ原料を投入する投入部と、
予定する前記固液混合層の内部に相当する位置に設置され、前記固液混合層の内部に直接接触し熱伝達によって熱エネルギを前記固液混合層に与える第１加熱体と、
を有し、
前記固液混合層は、熱拡散率が３ｍｍ ２ ／秒以下であって、
前記第１加熱体は、電気抵抗発熱体又は熱交換チューブを有する。
【発明の効果】
【0017】
本開示の一態様によれば、バッチ原料並びにバッチ原料から変性した固相及び液相が混在した固液混合層を効率的に加熱し、固液混合層に連続するメルト層を効率的に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
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。
【0020】
【0021】
溶解装置２は、ガラスのバッチ原料を溶解し、メルトを製造する。バッチ原料は、化学組成の異なる複数種類のガラス原料を含む。ガラス原料は、ガラスの組成に応じて決定される。ガラスがソーダライムガラスである場合、ガラスの組成は、酸化物基準のモル％で、ＳｉＯ２の含有量が５０％以上７５％以下、Ａｌ２Ｏ３の含有量が０％以上２０％以下、Ｌｉ２ＯとＮａ２ＯとＫ２Ｏとの合計の含有量が５％以上２５％以下、ＭｇＯとＣａＯとＳｒＯとＢａＯとの合計の含有量が０％以上２０％以下である。ガラスがソーダライムガラスである場合、バッチ原料は例えば珪砂、石灰石、ソーダ灰、ホウ酸及び清澄剤などを含む。清澄剤は、三酸化硫黄、塩化物又はフッ化物などである。バッチ原料は、ガラスをリサイクルすべく、ガラス原料の他に、ガラスカレットを含んでもよい。バッチ原料は、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。溶解装置２は、連続式であって、バッチ原料の供給と、メルトの製造とを連続的に行う。バッチ原料の単位時間当たりの投入量は、メルトの単位時間当たりの排出量と同程度である。溶解装置２の詳細は後述する。
【0022】
成形装置３は、溶解装置２で得られたメルトを所望の形状のガラスに成形する。板状のガラス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。管状のガラス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。その他の形状のガラスを得る成形方法として、プレス法、ブロー法、又は鋳造法等が用いられる。
【0023】
徐冷装置４は、成形装置３で成形したガラスを徐冷する。徐冷装置４は、例えば、徐冷炉と、徐冷炉の内部においてガラスを所望の方向に搬送する搬送ローラとを有する。搬送ローラは、例えば水平方向に間隔をおいて複数配列される。ガラスは、徐冷炉の入口から出口まで搬送される間に、徐冷される。ガラスを徐冷すれば、残留歪みの少ないガラスが得られる。
【0024】
加工装置５は、徐冷装置４で徐冷したガラスをガラス物品に加工する。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つ以上であってよい。切断装置は、徐冷装置４で徐冷したガラスから、ガラス物品を切り出す。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。
【0025】
なお、ガラス物品の製造装置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で得られたメルトを成形装置３で成形する前に、メルト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、メルトの周辺雰囲気を減圧する方法、及びメルト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。
【0026】
（ガラス物品の製造方法）
図２は、一実施形態に係るガラス物品の製造方法を示すフローチャートである。図２に示すように、ガラス物品の製造方法は、メルトの製造（Ｓ１）と、成形（Ｓ２）と、徐冷（Ｓ３）と、加工（Ｓ４）とを含む。溶解装置２がメルトの製造（Ｓ１）を実施し、成形装置３が成形（Ｓ２）を実施し、徐冷装置４が徐冷（Ｓ３）を実施し、加工装置５が加工（Ｓ４）を実施する。なお、ガラス物品の製造方法は、清澄をさらに含んでもよい。清澄は、メルト中に含まれる気泡を除去することであり、メルトの製造（Ｓ１）の後、成形（Ｓ２）の前に実施される。
図２は、一実施形態に係るガラス物品の製造方法を示すフローチャートである。図２に示すように、ガラス物品の製造方法は、メルトの製造（Ｓ１）と、成形（Ｓ２）と、徐冷（Ｓ３）と、加工（Ｓ４）とを含む。溶解装置２がメルトの製造（Ｓ１）を実施し、成形装置３が成形（Ｓ２）を実施し、徐冷装置４が徐冷（Ｓ３）を実施し、加工装置５が加工（Ｓ４）を実施する。なお、ガラス物品の製造方法は、清澄をさらに含んでもよい。清澄は、メルト中に含まれる気泡を除去することであり、メルトの製造（Ｓ１）の後、成形（Ｓ２）の前に実施される。
【0027】
（溶解装置）
図３Ａは、一実施形態に係る溶解装置を示す立面断面図である。図３Ｂは、一実施形態に係る溶解装置を示す平面断面図であって、図３ＡのIIIB－IIIB線に沿った平面断面図である。図３Ａおよび図３Ｂにおいて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向であり、Ｚ軸方向は鉛直方向である。下記の変形例に係る溶解装置の断面図について同様である。
図３Ａは、一実施形態に係る溶解装置を示す立面断面図である。図３Ｂは、一実施形態に係る溶解装置を示す平面断面図であって、図３ＡのIIIB－IIIB線に沿った平面断面図である。図３Ａおよび図３Ｂにおいて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向であり、Ｚ軸方向は鉛直方向である。下記の変形例に係る溶解装置の断面図について同様である。
【0028】
溶解装置２は、ガラスのバッチ原料を溶解し、メルトを製造する。バッチ原料は、粉体原料または造粒原料であって、化学組成の異なる複数種類のガラス原料を含む。それゆえ、バッチ原料が溶解し、メルトが製造されるまでに、様々な反応が生じる。これらの反応のほとんどは、吸熱を伴うので、大量の熱エネルギを消費する。吸熱を伴う反応として、例えば、水分の気化、炭酸塩の熱分解、及び珪砂と炭酸塩との反応などが挙げられる。吸熱を伴う反応が終了するまでは、バッチ原料が完全には溶解しておらず、これが固液混合層の状態である。
【0029】
溶解装置２は収容部２１を有し、収容部２１はメルト層Ｍと固液混合層Ｂとを収容する。メルト層Ｍは、バッチ原料から得られるメルトからなる。固液混合層Ｂは、メルト層Ｍに接する上層として形成され、バッチ原料並びにバッチ原料から変性した固相及び液相が混在したものである。固液混合層Ｂは、メルト層Ｍに比べて、大量の気孔を含むので、低い嵩密度を有し、低い熱拡散率を有する。固液混合層Ｂの熱拡散率は例えば３ｍｍ２／秒以下であり、メルト層Ｍの熱拡散率は例えば３ｍｍ２／秒超である。熱拡散率は、Glass Technology: European Journal of Glass Science and Technology Part A, June 2018, Volume59 Number3, Pages94-104に記載の方法で測定する。また、固液混合層Ｂの嵩密度はメルト層Ｍの嵩密度の９０％以下である。嵩密度は、透明石英又は透明サファイアからなる筒状の坩堝にバッチ原料を収め、バッチ原料を収めた坩堝を電気炉内に設置し、電気炉内でバッチ原料を加熱しながらバッチ原料の体積変化をカメラで観察することにより測定する。嵩密度は、International Journal of Applied Glass Science, August 2018, Volume10, Pages115-124に記載の方法で測定する。
【0030】
収容部２１は、メルト層Ｍおよび固液混合層Ｂに接するので、メルト層Ｍおよび固液混合層Ｂに対して高い耐食性を有する材料で形成される。収容部２１の雰囲気が大気雰囲気であって、雰囲気の温度が８００℃未満である場合、収容部２１は、例えば煉瓦、ステンレス、インコネル、及びニッケルから選ばれる１つ以上で形成される。また、収容部２１の雰囲気が大気雰囲気であって、雰囲気の温度が８００℃以上である場合、収容部２１は、例えば煉瓦、白金、白金ロジウム合金、及びセラミックスから選ばれる１つ以上で形成される。また、収容部２１の雰囲気が不活性雰囲気であって、雰囲気の温度が８００℃以上である場合、収容部２１は、例えば煉瓦、モリブデン、タングステン、及びイリジウムから選ばれる１つ以上で形成される。
【0031】
収容部２１は、複数の側壁２１１と、底壁２１２とを有する。複数の側壁２１１は、例えば四角筒状に組立てられ、その内側にメルト層Ｍおよび固液混合層Ｂを収容する収容室を形成する。底壁２１２は、収容室の底を塞ぐ。収容部２１は、図３Ａでは底壁２１２にメルトの出口２１３を有するが、側壁２１１にメルトの出口２１３を有してもよい。
【0032】
溶解装置２は投入部２２を有し、投入部２２は収容部２１に対してバッチ原料を投入する。投入部２２として、公知のバッチチャージャーが用いられる。投入部２２は、収容部２１に対してバッチ原料を定期的に投入し、メルト層Ｍの上に固液混合層Ｂを形成し続ける。バッチ原料の単位時間当たりの投入量は、バッチ原料の単位時間当たりの投入量をガラス重量に換算すると、メルトの単位時間当たりの排出量と同程度である。
【0033】
投入部２２は、予定するメルト層Ｍの上方、且つ予定する固液混合層Ｂの上方に相当する位置に設置される。つまり、投入部２２は、上方視で、メルト層Ｍ及び固液混合層Ｂと重なる位置に設置される。投入部２２は、メルト層Ｍ及び固液混合層Ｂの上方からバッチ原料を投入するので、高温のメルト層Ｍの上面の７０％以上を低温の固液混合層Ｂで覆うことができる。その結果、メルト層Ｍの上面から熱および揮発成分が抜け出して逃げるのを抑制できる。揮発成分は、例えば、ホウ酸及び清澄剤などであり、低温の固液混合層Ｂで液化して捕集される。
【0034】
溶解装置２は移動部２３を有してよく、移動部２３は予定するメルト層Ｍの全体を上方から固液混合層Ｂで覆うことが可能な位置に投入部２２を移動させる。投入部２２は、上方視でメルト層Ｍ及び固液混合層Ｂと重なる領域の内側で移動させられる。投入部２２の移動方向は、図３ＡではＸ軸方向であるが、Ｙ軸方向であってもよく、Ｘ軸方向とＹ軸方向の両方向であってもよい。移動部２３として、公知のものが用いられる。高温のメルト層Ｍの上面の全体を低温の固液混合層Ｂで覆うことにより、メルト層Ｍの上面から熱および揮発成分が抜け出して逃げるのをより抑制できる。
【0035】
ところで、バッチ原料は、固液混合層Ｂの上面からその下面に達するまでの間に、固相から液相に状態変化する。この間、吸熱を伴う反応が生じるので、大量の熱エネルギが消費される。また、この間、バッチ原料は完全には溶解しておらず、内部に大量の気孔を含む。そのため、固液混合層Ｂの熱拡散率はメルト層Ｍの熱拡散率に比べて低い。低い熱拡散率の固液混合層Ｂに対して固液混合層Ｂの外部から大量の熱エネルギを効率的に与えるのは困難である。熱が、固液混合層Ｂの外部から内部に入りにくいからである。
【0036】
そこで、本実施形態の溶解装置２は第１加熱体２４を有し、第１加熱体２４は予定する固液混合層Ｂの内部に相当する位置に設置され、固液混合層Ｂの内部に直接接触し、熱伝達によって熱エネルギを固液混合層Ｂに与える。第１加熱体２４は、固液混合層Ｂの上面よりも下に配置され、且つ固液混合層Ｂの下面よりも上に配置される。第１加熱体２４は、予定する固液混合層Ｂの内部に相当する位置に最初から設置されてもよいし、ガラス原料を投下後に固液混合層Ｂの内部に相当する位置に移動して設置されてもよい。
【0037】
第１加熱体２４は固液混合層Ｂを内部から加熱するので、第１加熱体２４の熱エネルギの大半を漏れなく固液混合層Ｂに伝達でき、第１加熱体２４から固液混合層Ｂに熱エネルギを効率的に伝達できる。従って、固液混合層Ｂを効率的に加熱でき、固液混合層Ｂに連続するメルト層Ｍを効率的に製造できる。
【0038】
また、第１加熱体２４は固液混合層Ｂを内部から加熱するので、固液混合層Ｂの受熱面がメルト層Ｍとの境界だけではなく固液混合層Ｂの内部にも形成される。その結果、大量の熱エネルギを固液混合層Ｂに付与できる。従って、単位面積当たりの１日のメルトの製造量を増加できる。単位面積とは、収容部２１の内底面の単位面積である。溶解装置２が１日に製造するメルトの製造量が同じ場合、収容部２１の内底面の総面積を低減でき、溶解装置２を小型化できる。
【0039】
第１加熱体２４は、例えば棒状に形成される。その断面形状は、円形であるが、楕円形または矩形などでもよい。第１加熱体２４は、例えば水平に配置される。水平方向に広がる固液混合層Ｂの広い範囲を、１本の水平な棒状の第１加熱体２４で加熱できる。
【0040】
第１加熱体２４の本数は、１本でもよいが、複数本であってよい。第１加熱体２４の本数が多いほど、個々の第１加熱体２４の負荷を軽減でき、最大出力の小さい第１加熱体２４を使用できる。
【0041】
複数本の第１加熱体２４の出力は、個別に決められてよい。固液混合層Ｂの温度分布を制御できる。固液混合層Ｂの温度分布は、メルト層Ｍの対流に対して悪影響を及ぼさないように決められてよい。
【0042】
複数本の第１加熱体２４は、例えばＹ軸方向に平行に配置され、Ｘ軸方向に間隔をおいて複数配置される。固液混合層Ｂのより広い範囲を加熱できる。
【0043】
Ｘ軸方向に隣り合う２本の第１加熱体２４の間隔Ｗは、バッチ原料の流動性と、バッチ原料に与える熱エネルギの総量とに基づいて決定される。間隔Ｗは、特に限定されないが、バッチ原料の流動性の観点から１０ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以上がさらに好ましい。バッチ原料に与える熱エネルギの観点から、間隔Ｗは広すぎない方がよく、例えば２００ｍｍ以下が好ましく、１００ｍｍ以下がさらに好ましい。
【0044】
複数本の第１加熱体２４は、本実施形態ではＺ軸方向に同じ位置に配置されるが、Ｚ軸方向に異なる位置に配置されてもよい。固液混合層Ｂのさらに広い範囲を加熱でき、単位面積当たりの１日のメルトの製造量をさらに増加できる。
【0045】
従来のように第１加熱体２４が存在せずに固液混合層Ｂの受熱面がメルト層Ｍとの境界だけであって、固液混合層Ｂの厚さＴが例えば１００ｍｍである場合、単位面積当たりの１日のメルトの最大製造量は２．５ｔｏｎ／ｍ２・日程度であった。
【0046】
これに対し、固液混合層Ｂの厚さＴが１５０ｍｍであって、直径３０～４０ｍｍの棒状の第１加熱体２４がＺ軸方向に５０ｍｍ間隔で２本配置される場合、単位面積当たりの１日のメルトの最大製造量を６ｔｏｎ／ｍ２・日まで向上でき、従来の２．４倍に増加できる。
【0047】
また、固液混合層Ｂの厚さＴが２００ｍｍであって、直径３０～４０ｍｍの棒状の第１加熱体２４がＺ軸方向に５０ｍｍ間隔で３本配置される場合、単位面積当たりの１日のメルトの最大製造量を７ｔｏｎ／ｍ２・日まで向上でき、従来の２．８倍に増加できる。
【0048】
本実施形態によれば、固液混合層Ｂの受熱面がメルト層Ｍとの境界だけではなく固液混合層Ｂの内部にも形成されるので、固液混合層Ｂの厚さＴを従来よりも厚くでき、単位面積当たりの１日のメルトの製造量を増加できる。
【0049】
第１加熱体２４は、特に限定されないが、例えば電気抵抗発熱体２４１を有する。電気抵抗発熱体２４１は、通電され、ジュール熱を発生する。従って、電源から電気抵抗発熱体２４１への供給電力を制御すれば、発熱量を制御できる。電気抵抗発熱体２４１は、使用温度および雰囲気に基づき選定した材料で形成され、例えばＭｏＳｉ２又はＳｉＣで形成される。電気抵抗発熱体２４１は、図３Ｂに示すように収容部２１の一対の側壁２１１の一方から他方まで水平に延びていてよい。収容部２１の広い範囲を加熱できる。
【0050】
第１加熱体２４はケーシング２４２をさらに有してよく、ケーシング２４２が電気抵抗発熱体２４１を内部に収容してよい。ケーシング２４２は、管状に形成され、内部に電気抵抗発熱体２４１を封入する。ケーシング２４２は、図３Ｂに示すように収容部２１の一対の側壁２１１の一方から他方まで水平に延びていてよい。電気抵抗発熱体２４１の熱線が、電気抵抗発熱体２４１から離れたケーシング２４２を加熱する。ケーシング２４２は、固液混合層Ｂの内部に直接接触し、熱伝達によって熱エネルギを固液混合層Ｂに与える。電気抵抗発熱体２４１が固液混合層Ｂに直接接触しないので、電気抵抗発熱体２４１の腐食を抑制できる。
【0051】
ケーシング２４２は、固液混合層Ｂの内部に直接接触するので、固液混合層Ｂ対して高い耐食性を有する材料で形成される。収容部２１の雰囲気が大気雰囲気であって、雰囲気の温度が８００℃未満である場合、ケーシング２４２は、例えば煉瓦、ステンレス、インコネル、及びニッケルから選ばれる１つ以上で形成される。また、収容部２１の雰囲気が大気雰囲気であって、雰囲気の温度が８００℃以上である場合、ケーシング２４２は、例えば煉瓦、白金、白金ロジウム合金、及びセラミックスから選ばれる１つ以上で形成される。また、収容部２１の雰囲気が不活性雰囲気であって、雰囲気の温度が８００℃以上である場合、ケーシング２４２は、例えば煉瓦、モリブデン、タングステン、及びイリジウムから選ばれる１つ以上で形成される。
【0052】
なお、第１加熱体２４は、電気抵抗発熱体２４１には限定されない。例えば、第１加熱体２４は熱交換チューブを有し、熱交換チューブはその内部に加熱されたガスの流れる流路を形成してもよい。熱交換チューブは、固液混合層Ｂの内部に直接接触し、加熱されたガスの熱エネルギを熱伝達によって固液混合層Ｂに与える。
【0053】
また、第１加熱体２４は、メルトをジュール加熱するための電極は含まない。第１加熱体２４の位置に従来からある通電加熱用の電極を設置したとしても、メルトではなく固液混合層Ｂのため大量に通電することができないため、固液混合層Ｂを加熱することができない。更に、第１加熱体２４の位置に従来のプラズマアークを発生させる電極を設置したとしても、電極周辺での電界集中に起因する種々の問題は解決できず、効果的に固液混合層Ｂを加熱できない。
【0054】
溶解装置２は第２加熱体２５を有し、第２加熱体２５は予定するメルト層Ｍの内部に相当する位置に設置され、メルト層Ｍの内部に直接接触し、熱伝達によって熱エネルギをメルト層Ｍに与える。第２加熱体２５は、メルト層Ｍの上面よりも下に配置され、且つメルト層Ｍの下面よりも上に配置される。第２加熱体２５は、予定するメルト層Ｍの内部に相当する位置に最初から設置されてもよいし、後からメルト層Ｍの内部に相当する位置に移動して設置されてもよい。
【0055】
第２加熱体２５は、熱伝達によって熱エネルギをメルト層Ｍに与えるので、メルト層Ｍの電気抵抗率に依存せずにメルト層Ｍに熱エネルギを付与できる。メルト層Ｍの電気抵抗率はガラス組成で決まる。第２加熱体２５は、ガラス組成に依存せずにメルト層Ｍに熱エネルギを付与できる。なお、一対の電極でメルト層Ｍに電流を流しメルト層Ｍそのものを発熱させる技術では、メルト層Ｍの電気抵抗率が変わると、一対の電極間の電位差が同じでも、メルト層Ｍの発熱量が変わってしまう。
【0056】
第２加熱体２５は、メルト層Ｍを内部から加熱し、ひいては、メルト層Ｍと固液混合層Ｂの境界から固液混合層Ｂを加熱する。第２加熱体２５の構造、数および配置は、第１加熱体２４の構造、数および配置と同様である。
【0057】
例えば、第２加熱体２５は棒状に形成される。その断面形状は、円形であるが、楕円形または矩形などでもよい。第２加熱体２５は、例えば水平に配置される。水平方向に広がるメルト層Ｍの広い範囲を、１本の水平な棒状の第２加熱体２５で加熱できる。また、メルト層Ｍの厚さが薄くて済む。
【0058】
第２加熱体２５の本数は、１本でもよいが、複数本であってよい。第２加熱体２５の本数が多いほど、個々の第２加熱体２５の負荷を軽減でき、最大出力の小さい第２加熱体２５を使用できる。
【0059】
複数本の第２加熱体２５の出力は、個別に決められてよい。メルト層Ｍの温度分布を制御でき、メルト層Ｍの対流を制御できる。
【0060】
複数本の第２加熱体２５は、例えばＹ軸方向に平行に配置され、Ｘ軸方向に間隔をおいて複数配置される。メルト層Ｍのより広い範囲を加熱できる。
【0061】
但し、複数本の第２加熱体２５が、Ｚ軸方向に異なる位置に配置されてもよい。Ｚ軸方向に間隔をおいて複数本の第２加熱体２５を配置すれば、メルト層Ｍの対流を制御しやすくなる。
【0062】
第２加熱体２５は、特に限定されないが、例えば電気抵抗発熱体２５１を有する。電気抵抗発熱体２５１は、通電され、ジュール熱を発生する。従って、電源から電気抵抗発熱体２５１への供給電力を制御すれば、発熱量を制御できる。
【0063】
第２加熱体２５はケーシング２５２をさらに有してよく、ケーシング２５２が電気抵抗発熱体２５１を内部に収容してよい。ケーシング２５２は、管状に形成され、内部に電気抵抗発熱体２５１を封入する。ケーシング２５２は、メルト層Ｍの内部に直接接触するので、メルト層Ｍに対して高い耐食性を有する材料で形成される。
【0064】
なお、第２加熱体２５は、電気抵抗発熱体２５１には限定されない。例えば、第２加熱体２５は熱交換チューブを有し、熱交換チューブはその内部に加熱されたガスの流れる流路を形成してもよい。熱交換チューブは、メルト層Ｍの内部に直接接触し、加熱されたガスの熱エネルギを熱伝達によってメルト層Ｍに与える。
【0065】
（メルトの製造方法）
図４は、一実施形態に係るメルトの製造方法を示すフローチャートである。メルトの製造方法は、バッチ原料の準備（Ｓ１１）と、バッチ原料の供給（Ｓ１２）と、熱エネルギの付与（Ｓ１３）と、メルトの生成（Ｓ１４）とを含む。図４に示す処理は、定常状態で行われる。定常状態は、収容部２１がメルト層Ｍと固液混合層Ｂとを収容した状態である。
図４は、一実施形態に係るメルトの製造方法を示すフローチャートである。メルトの製造方法は、バッチ原料の準備（Ｓ１１）と、バッチ原料の供給（Ｓ１２）と、熱エネルギの付与（Ｓ１３）と、メルトの生成（Ｓ１４）とを含む。図４に示す処理は、定常状態で行われる。定常状態は、収容部２１がメルト層Ｍと固液混合層Ｂとを収容した状態である。
【0066】
バッチ原料の準備（Ｓ１１）では、投入部２２にバッチ原料がセットされる。バッチ原料は、化学組成の異なる複数種類のガラス原料を含む。ガラス原料は、ガラスの組成に応じて決定される。バッチ原料は、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。なお、バッチ原料の準備（Ｓ１１）は、それ以降の工程と同一の者がする必要はなく、バッチ原料は、メルトを製造する者が別の者から購入したものでもよい。
【0067】
バッチ原料の供給（Ｓ１２）では、投入部２２が収容部２１に対してバッチ原料を投入する。移動部２３が投入部２２を移動してよく、バッチ原料の投入位置を変え、メルト層Ｍの全体を上方から固液混合層Ｂで覆ってよい。なお、固液混合層Ｂは、メルト層Ｍの全体を覆わなくてもよい。
【0068】
熱エネルギの付与（Ｓ１３）では、第１加熱体２４から熱伝達によって固液混合層Ｂに熱エネルギを与える。熱エネルギの付与（Ｓ１３）では、第２加熱体２５から熱伝達によってメルト層Ｍに熱エネルギを与えてもよい。その熱エネルギは、メルト層Ｍと固液混合層Ｂの境界から固液混合層Ｂに伝達される。
【0069】
メルトの生成（Ｓ１４）では、固液混合層Ｂに接する下層、つまりメルト層Ｍに、嵩密度が固液混合層Ｂよりも大きい液相のメルトを連続的に生成する。メルト層Ｍのメルトは、収容部２１の出口２１３から排出され、成形装置３に搬送される。バッチ原料の単位時間当たりの投入量は、バッチ原料の単位時間当たりの投入量をガラス重量に換算すると、メルトの単位時間当たりの排出量と同程度である。
【0070】
なお、溶解装置２の立ち上げ時、つまり、収容部２１の内部が空の時には、先ず、溶解装置２は収容部２１の内部にプリメルトからなるプリメルト層を形成する。プリメルト層のガラス組成は、メルト層Ｍのガラス組成と同一でもよいし、異なってもよい。後者の場合であっても、図４に示す処理と、メルトの排出とを繰り返せば、最終的に、収容部２１の内部にメルト層Ｍが形成される。
【0071】
プリメルトの原料は、バッチ原料と同じものでもよいし、異なるものでもよい。また、プリメルトの原料は、複数種類のガラス原料とガラスカレットを混ぜたものでもよいし、ガラスカレットのみであってもよい。また、プリメルトの原料は、収容部２１の内部に投入された後に、加熱され、溶解されてもよいし、溶解装置２とは別の装置で溶解された後に収容部２１の内部に投入されてもよい。
【0072】
（第１変形例）
図５Ａは、第１変形例に係る溶解装置を示す立面断面図である。図５Ｂは、一実施形態に係る溶解装置を示す平面断面図であって、図５ＡのVB－VB線に沿った平面断面図である。第１変形例に係るメルトの製造方法のフローチャートは、上記実施形態の図４と同様であるので図示を省略する。以下、本変形例と上記実施形態との相違点について主に説明する。
図５Ａは、第１変形例に係る溶解装置を示す立面断面図である。図５Ｂは、一実施形態に係る溶解装置を示す平面断面図であって、図５ＡのVB－VB線に沿った平面断面図である。第１変形例に係るメルトの製造方法のフローチャートは、上記実施形態の図４と同様であるので図示を省略する。以下、本変形例と上記実施形態との相違点について主に説明する。
【0073】
溶解装置２は、収容部２１と、投入部２２と、移動部２３と、第１加熱体２４と、第２加熱体２５とを有する。本変形例の第１加熱体２４と第２加熱体２５とは、同一の鉛直線上に連続的に配置され、一体化される。１つの加熱体２６が、第１加熱体２４と第２加熱体２５の両方の役割を果たす。
【0074】
加熱体２６は、鉛直に配置されるので、水平に配置される場合とは異なり、重力によって撓み変形しない。加熱体２６の温度が高いほど、加熱体２６が軟化しやすいので、重力による撓み変形を抑制する効果が顕著に得られる。
【0075】
加熱体２６は、鉛直な棒状である。鉛直な棒状の加熱体２６の長さ、ひいては、その耐熱性は収容部２１の内底面の面積の大小によって変わらないので、収容部２１の内底面を大面積化でき、溶解装置２が１日に製造するメルトの製造量を増加できる。
【0076】
加熱体２６は、鉛直な棒状であるが、固液混合層Ｂおよびメルト層Ｍとの接触面積を増大すべく、鉛直な板状であってもよい。鉛直な板状の加熱体２６は、鉛直方向へのバッチ原料やメルトの流動を妨げない。
【0077】
加熱体２６は、固液混合層Ｂの上面から上方に突き出してもよいが、図５Ａに示すように固液混合層Ｂの上面よりも下に配置されることが好ましい。固液混合層Ｂの上のガスを加熱体２６によって加熱せずに済むので、無駄な熱エネルギの使用を防止できる。
【0078】
（第２変形例）
図６は、第２変形例に係る溶解装置を示す立面断面図である。第２変形例に係る溶解装置を示す平面断面図は、上記実施形態の図３Ｂと同様であるので図示を省略する。また、第２変形例に係るメルトの製造方法のフローチャートは、上記実施形態の図４と同様であるので図示を省略する。以下、本変形例と上記実施形態との相違点について主に説明する。
図６は、第２変形例に係る溶解装置を示す立面断面図である。第２変形例に係る溶解装置を示す平面断面図は、上記実施形態の図３Ｂと同様であるので図示を省略する。また、第２変形例に係るメルトの製造方法のフローチャートは、上記実施形態の図４と同様であるので図示を省略する。以下、本変形例と上記実施形態との相違点について主に説明する。
【0079】
溶解装置２は、収容部２１と、投入部２２と、移動部２３と、第１加熱体２４の他に、図３Ｂに示す第２加熱体２５の代わりに、一対の電極２７を有する。一対の電極２７に電圧を印加すると、メルト層Ｍに電流が流れ、メルト層Ｍそのものが発熱する。
【0080】
（第３変形例）
図７Ａは、第３変形例に係る溶解装置を示す立面断面図であって、図７ＢのVIIA－VIIA線に沿った立面断面図である。図７Ｂは、第３変形例に係る溶解装置を示す平面断面図であって、図７ＡのVIIB－VIIB線に沿った平面断面図である。第３変形例に係るメルトの製造方法のフローチャートは、上記実施形態の図４と同様であるので図示を省略する。以下、本変形例と上記実施形態との相違点について主に説明する。
図７Ａは、第３変形例に係る溶解装置を示す立面断面図であって、図７ＢのVIIA－VIIA線に沿った立面断面図である。図７Ｂは、第３変形例に係る溶解装置を示す平面断面図であって、図７ＡのVIIB－VIIB線に沿った平面断面図である。第３変形例に係るメルトの製造方法のフローチャートは、上記実施形態の図４と同様であるので図示を省略する。以下、本変形例と上記実施形態との相違点について主に説明する。
【0081】
溶解装置２は収容部２１を有し、収容部２１は左右一対の側壁２１１ａ、２１１ｂと前後一対の側壁２１１ｃ、２１１ｄとを有する。左右方向はＹ軸方向であり、左側がＹ軸方向正側であり、右側がＹ軸方向負側である。また、前後方向はＸ軸方向であり、前側がＸ軸方向正側であり、後側がＸ軸方向負側である。
【0082】
左右一対の側壁２１１ａ、２１１ｂは、それぞれ、バーナー２８が挿入される穴を有する。その穴は、前後方向に間隔をおいて複数配列される。バーナー２８は、メルト層Ｍの上面のうち、固液混合層Ｂから露出した露出面の上方に、火炎を形成する。火炎の輻射熱は、主にメルト層Ｍの露出面を加熱する。メルト層Ｍは固液混合層Ｂに比べて高い熱拡散率を有するので、火炎の輻射熱はメルト層Ｍの内部まで伝達されやすい。
【0083】
前後一対の側壁２１１ｃ、２１１ｄのうち、前側の側壁２１１ｃには、メルトの出口２１３が形成される。なお、出口２１３は、底壁２１２に形成されてもよく、その場合、前側の側壁２１１ｃの付近に形成されてよい。一方、後側の側壁２１１ｄにはバッチ原料の投入口２１４が形成されてもよいが、本変形例の投入口２１４は後述する左右一対のサブ側壁２１１ｅ、２１１ｆのそれぞれに形成される。
【0084】
収容部２１は、左右一対のサブ側壁２１１ｅ、２１１ｆと、２組の前後一対のサブ側壁２１１ｇ、２１１ｈとを有する。左右一対のサブ側壁２１１ｅ、２１１ｆは、左右一対の側壁２１１ａ、２１１ｂの外側に配置される。左側のサブ側壁２１１ｅと、一組の前後一対のサブ側壁２１１ｇ、２１１ｈとは、平面視Ｕ字状に配置される。同様に、右側のサブ側壁２１１ｆと、残り一組の前後一対のサブ側壁２１１ｇ、２１１ｈとは、平面視Ｕ字状に配置される。後側のサブ側壁２１１ｈと、後側の側壁２１１ｄとは、同一面に配置される。バッチ原料は、平面視で図７Ｂに矢印で示すように、左右一対のサブ側壁２１１ｅ、２１１ｆから投入され、続いて変性しながら、前後一対のサブ側壁２１１ｇ、２１１ｈの間を左右方向内側に流動し、左右一対の側壁２１１ａ、２１１ｂの間を前側に向けて流動する。
【0085】
固液混合層Ｂは主に前後一対のサブ側壁２１１ｇ、２１１ｈの間に形成されるので、前後一対のサブ側壁２１１ｇ、２１１ｈの一方から他方まで水平に第１加熱体２４が架け渡される。前後一対のサブ側壁２１１ｇ、２１１ｈの間隔Ｗ１は、左右一対の側壁２１１ａ、２１１ｂの間隔Ｗ２に比べて狭い。水平な棒状の第１加熱体２４を比較的狭い間隔の前後一対のサブ側壁２１１ｇ、２１１ｈの間に架け渡すので、第１加熱体２４の長さを短くでき、第１加熱体２４の熱変形を抑制できる。
【0086】
第１加熱体２４は、固液混合層Ｂの内部に直接接触し、熱伝達によって熱エネルギを固液混合層Ｂに与える。固液混合層Ｂを効率的に加熱できるので、メルト層Ｍの上面のうち、固液混合層Ｂで覆われた被覆面の面積を減少でき、露出面の面積を増加できる。メルト層Ｍはその露出面で火炎の輻射熱を受けるので、メルト層Ｍを効率液に加熱できる。１日に製造するメルトの製造量が高い場合、つまり、バッチ原料の投入頻度が高い場合であっても、メルト層Ｍの露出面の面積を確保でき、メルト層Ｍを効率的に加熱できる。
【0087】
火炎の輻射熱は、上記の通り、主にメルト層Ｍの露出面を加熱する。但し、火炎の輻射熱の一部は、固液混合層Ｂを斜め上から加熱する。一方、第１加熱体２４は、固液混合層Ｂを内部から加熱する。第１加熱体２４は、水平な棒状であるので、水平に広がる固液混合層Ｂを均等に加熱でき、固液混合層Ｂの加熱ムラを低減できる。その結果、メルティングセグリゲーションと呼ばれる、低温で溶融する成分と高温で溶融する成分との分離を抑制でき、ガラスの不均質化を抑制できる。
【0088】
なお、本変形例の溶解装置２は、上記実施形態の第２加熱体２５と、上記第２変形例の一対の電極２７とを有しないが、これら２５、２７のうちの少なくとも１つを有してもよい。これら２５、２７のうちの少なくとも１つで、メルト層Ｍを加熱できる。特に、メルト層Ｍのうちの、固液混合層Ｂの真下の部分を加熱することが有効である。固液混合層の真下の部分は、バーナー２８の火炎の輻射熱によって加熱し難いからである。
【0089】
（第４変形例）
図８は、第４変形例に係る溶解装置を示す立面断面図である。第４変形例に係る溶解装置を示す平面断面図は、第３変形例の図７Ｂと同様であるので、図示を省略する。また、第４変形例に係るメルトの製造方法のフローチャートは、上記実施形態の図４と同様であるので図示を省略する。以下、本変形例と上記実施形態および上記第３変形例との相違点について主に説明する。
図８は、第４変形例に係る溶解装置を示す立面断面図である。第４変形例に係る溶解装置を示す平面断面図は、第３変形例の図７Ｂと同様であるので、図示を省略する。また、第４変形例に係るメルトの製造方法のフローチャートは、上記実施形態の図４と同様であるので図示を省略する。以下、本変形例と上記実施形態および上記第３変形例との相違点について主に説明する。
【0090】
本変形例の溶解装置２は、上記第１変形例と同様に、第１加熱体２４と、第２加熱体２５とを有する。本変形例の第１加熱体２４と第２加熱体２５とは、同一の鉛直線上に連続的に配置され、一体化される。１つの加熱体２６が、第１加熱体２４と第２加熱体２５の両方の役割を果たす。従って、メルト層Ｍのうちの、固液混合層Ｂの真下の部分を加熱できる。
【0091】
以上、本開示に係るメルトの製造方法、ガラス物品の製造方法、溶解装置、及びガラス物品の製造装置について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。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。
【0092】
本出願は、２０１９年５月８日に日本国特許庁に出願された特願２０１９－０８８４６５号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１９－０８８４６５号の全内容を本出願に援用する。
【符号の説明】
【0093】
１ ガラス物品の製造装置
２ 溶解装置
２１ 収容部
２２ 投入部
２３ 移動部
２４ 第１加熱体
２５ 第２加熱体
３ 成形装置
４ 徐冷装置
５ 加工装置
Ｍ メルト層
Ｂ 固液混合層
２ 溶解装置
２１ 収容部
２２ 投入部
２３ 移動部
２４ 第１加熱体
２５ 第２加熱体
３ 成形装置
４ 徐冷装置
５ 加工装置
Ｍ メルト層
Ｂ 固液混合層
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】