JPH11240725A

JPH11240725A - 溶融ガラスの減圧脱泡装置

Info

Publication number: JPH11240725A
Application number: JP4492698A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Takei; 祐輔竹居; Masataka Matsuwaki; 正隆松脇; Michito Sasaki; 道人佐々木; Shun Kijima; 駿木島; Junji Tanigaki; 淳史谷垣
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】製造コストを下げ、装置設計の自由度の向上と
装置全体の固定と大流量の減圧脱泡装置の構築を可能に
する。【解決手段】一連の閉管路として構成された、溶融ガラ
スの自由表面を有する溶解槽または上流側開渠と連通す
る上流側接続管路、上昇管、減圧脱泡槽、下降管および
次の処理槽または下流側開渠と連通する下流側接続管路
の溶融ガラスに直接接触する流路を耐火レンガで構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続的に供給され
る溶融ガラスから気泡を除去するための溶融ガラスの減
圧脱泡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、成形されたガラス製品の品質
を向上させるために、図３に示すように、溶融炉で溶融
した溶融ガラスを成形装置で成形する前に溶融ガラス内
に発生した気泡を除去する減圧脱泡装置が用いられてい
る。図３に示す減圧脱泡装置１１０は、溶解槽１２０内
の溶融ガラスＧを減圧脱泡処理して、次の処理槽に連続
的に供給するプロセスに用いられるものであって、減圧
脱泡する際には、真空吸引されて内部が減圧される減圧
ハウジング１１２内に設けられ、減圧ハウジング１１２
と共に減圧される減圧脱泡槽１１４と、その両端部に、
下方に向かって垂直に取り付けられた上昇管１１６およ
び下降管１１８が配置されており、上昇管１１６の下端
は、溶解槽１２０に連通する上流側ピット１２２の溶融
ガラスＧ内に浸漬されており、下降管１１８の下端は、
同様に、次の処理槽（図示せず）に連通する下流側ピッ
ト１２４の溶融ガラスＧ内に浸漬されている。

【０００３】そして、減圧脱泡槽１１４は、図示しない
真空ポンプによって真空吸引されて内部が減圧される減
圧ハウジング１１２内におおむね水平に設けられ、減圧
ハウジング１１２と共に減圧脱泡槽１１４の内部が１／
３〜１／２０気圧に減圧されているので、上流側ピット
１２２内の脱泡処理前の溶融ガラスＧは、上昇管１１６
によって吸引上昇されて減圧脱泡槽１１４に導入され、
減圧脱泡槽１１４内で減圧脱泡処理が行われた後、下降
管１１８によって下降させて下流側ピット１２４に導出
される。

【０００４】減圧ハウジング１１２は、金属製、例えば
ステンレス製または耐熱鋼製のケーシングであり、外部
から真空ポンプ（図示せず）等によって真空吸引されて
内部が減圧され、内部に設けられた減圧脱泡槽１１４内
を所定の圧力、例えば１／２０〜１／３気圧に減圧して
維持する。この減圧ハウジング１１２内の減圧脱泡槽１
１４、上昇管１１６および下降管１１８の周囲には、こ
れらを断熱被覆する耐火物製レンガなどの断熱材１３０
が配設されている。

【０００５】従来技術の減圧脱泡装置１１０において
は、高温、例えば１２００〜１４００℃の温度の溶融ガ
ラスＧを処理するように構成されているので、本出願人
の出願に係る特開平２−２２１１２９号公報に開示され
ているように、減圧脱泡槽１１４、上昇管１１６および
下降管１１８などのように溶融ガラスＧと直接接触する
溶融ガラスの流路は、白金または白金ロジウムのような
白金合金などの貴金属製円管で構成されている。

【０００６】ここで、これら減圧脱泡槽１１４、上昇管
１１６および下降管１１８などの溶融ガラスの流路を白
金または白金合金などの貴金属製円管で構成するのは、
これら貴金属は溶融ガラスとの高温反応性が低く、高温
の溶融ガラスＧと接触する際に高温の溶融ガラスＧと反
応して溶出する可能性が極めて低いので、溶融ガラスＧ
に不純物を混入させる心配がなく、かつ、高温での強度
がある程度確保できるからである。

【０００７】ところで、減圧脱泡槽１１４を貴金属製円
管で構成する場合には、白金などの貴金属は非常に高価
なので、円管の肉厚を厚くすることは直ちにコストを大
幅に上昇させることになり、コストおよび強度の両方の
点から円管の直径には限界があり、円管の直径をあまり
大きくすることはできず、そのために、減圧脱泡槽１１
４で脱泡処理できる溶融ガラスＧの流量にも限界が生
じ、大流量の減圧脱泡装置を構築できないという問題が
あった。

【０００８】また、溶融ガラスＧは、粉体の原料を溶解
反応させることによって得られるので、溶解する際に
は、溶解槽１２０の温度は高い方が好ましく、また、減
圧脱泡する際にも、高温では溶融ガラスＧの粘度が低く
なるので、温度は高い方が好ましい。しかしながら、高
温強度の点などから減圧脱泡槽１１４などに貴金属合金
を用いる必要がある一方で、貴金属は高価なものであ
り、コストの点から円管の肉厚をあまり厚くすることは
できず、白金などの貴金属を用いたとしても高温になる
にしたがって強度が低下することは避けられないので、
減圧脱泡装置１１０の入口での溶融ガラスＧの温度は、
前述した所定温度（１２００〜１４００℃）に制限され
ていた。

【０００９】従って高温溶融ガラスの流路を白金で構成
すると、厚みが薄い白金が損耗していずれは穴があくこ
とを設計段階から考慮しておかねばならず、ガラス製品
の生産を一時中止して、白金の修理・更新を短時間で行
える設備としておかねばならない。公知の減圧脱泡装置
の白金製流路（減圧槽・上昇管・下降管）は一体化され
たものであるから、流路を修理更新する場合には、減圧
条件を解除して減圧槽・上昇管・下降管の内部のガラス
をすべて払い出し、その後に減圧装置全体を常温まで下
げ、しかる後白金を修理・更新する必要があった。この
際に溶融ガラスと縁を切る位置としては、上昇管・下降
管の下端が妥当であり、特に、上昇管・下降管を修復す
る際には下方の高温ガラス溜りから管を引き離すために
減圧脱泡装置全体を少なくとも１メートル程度は吊り上
げる構造となしておく必要があった。しかし大型で重量
が非常に重く、かつ運転中は高温減圧条件下に置かれる
頑丈な構造の減圧脱泡装置１１０全体を上下動すること
は、非常に困難で危険を伴う作業であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
従来技術の減圧脱泡装置１１０は、減圧脱泡槽１１４、
上昇管１１６および下降管１１８などの溶融ガラスＧと
直接接触する溶融ガラスの流路を白金または白金ロジウ
ムのような白金合金などで構成していた。ところで、こ
のような白金や白金合金などの貴金属またはその合金
は、他の金属に比べ、高温反応性や高温強度の点で優れ
てはいるものの、自ずと限度があり、減圧脱泡槽１１４
や上昇管１１６および下降管１１８などのサイズを大き
くしようとすると、槽壁や管壁の肉厚を厚くしなければ
ならない。しかしながら、この白金などの貴金属は非常
に高価であり、したがって、減圧脱泡装置１１０のコス
トは非常に高いものとなってしまう。このコストは、装
置が大型化するにしたがって槽壁や管壁の肉厚を厚くし
なければならないので、飛躍的に増加するものであり、
貴金属合金を使用する場合には、コストの面で装置の大
型化に限界があった。そのため、減圧脱泡槽１１４で脱
泡処理できる溶融ガラスＧの流量にも限界があり、大流
量の減圧脱泡装置を構築できないという問題があった。

【００１１】このように、従来の減圧脱泡装置は、溶融
ガラスの脱泡効率は極めて高いものの、コストが高く、
かつ大流量の減圧脱泡装置を構築できないために、光学
用や電子用などの微細な気泡の存在も認められない特別
の用途の高価なガラスで、かつ、比較的小量の生産で足
りるガラスを主な対象として用いられていた。

【００１２】また、前述したように、溶融ガラスを溶解
する際には、溶解槽の温度は高い方が好ましく、減圧脱
泡処理をする際にも、温度は高い方が好ましい。しか
し、白金などの貴金属を用いたとしても高温になるにし
たがって強度が低下することは避けられず、減圧脱泡槽
の肉厚を増加することはコストの上昇に直接つながるの
で、減圧脱泡装置の入口での溶融ガラスの温度は、１２
００〜１４００℃に制限されて、必要とする任意の温度
まで上昇させることができなかった。

【００１３】一方、最近では、建築用や自動車用の廉価
なガラスのように大量生産するものにおいても、脱泡効
率の高い減圧脱泡装置で脱泡処理を行うことが求められ
るようになってきたが、白金などの貴金属合金で減圧脱
泡槽や上昇管、下降管などを構成する限り、白金等の貴
金属が余りにも高価であるため、大量生産するガラスを
従来の貴金属合金製減圧脱泡装置で減圧脱泡処理するこ
とは、コスト上到底不可能であるという問題があった。
このため、図３に示す従来の減圧脱泡装置１１０におい
て、減圧脱泡槽１１４、上昇管１１６および下降管１１
８を炉材で構成することによって、装置の大型化、脱泡
処理量の大流量化を図ることが考えられるが、炉材表面
からは溶融ガラス中に炉材泡が発生するという問題があ
る。

【００１４】また、減圧脱泡装置１１０の減圧脱泡槽１
１４、上昇管１１６および下降管１１８を炉材で構成す
ると、炉材間を接合する目地部が存在するため、高温溶
融ガラスＧによる目地部の劣化、特に上昇管１１６およ
び下降管１１８の両下端部はそれぞれ上下流ピット１２
２および１２４に浸漬されるので、溶融ガラスＧの自由
表面となる空気との界面の劣化が問題となるし、さら
に、炉材で構成する減圧脱泡装置は、主に白金で構成さ
れる減圧脱泡装置より炉材の構成を稠密とし、かつ使用
する炉材も電鋳レンガを主体としており、全体として重
くなるため、図３に示す従来の減圧脱泡装置１１０のよ
うに、減圧ケーシング１１２内の減圧脱泡槽１１４、上
昇管１１６および下降管１１８ならびに断熱材１３０を
一体として上下動させるのは、非常に困難であり、かつ
危険を伴う作業となる問題もある。

【００１５】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決することにあり、減圧脱泡槽、上昇管および下降管
などを白金などの貴金属合金よりも安価な耐火物製の電
鋳レンガで構成することによって、装置の製造コストを
下げ、装置設計の自由度を向上させ、大流量の減圧脱泡
装置の構築を可能にするとともに、より高温での減圧脱
泡処理も可能にし、かつ、減圧脱泡装置全体を固定し、
困難で危険を伴う減圧脱泡装置を上下動させる作業を廃
止することのできる溶融ガラスの減圧脱泡装置を提供す
ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らは、溶融ガラスの減圧脱泡装置の大型化
および大流量化について鋭意研究を重ねた結果、建築用
や自動車用のガラスのように大量生産するものにおいて
は、一定寸法以下の微細な気泡の存在の許容度は光学用
や電子用ガラスほど厳しくないので、例えば、建築用や
自動車用のガラスの場合には、長径が０．３ｍｍ以下の
微細な気泡の存在は許容されるので、発生する泡のほと
んどの直径が０．２ｍｍ以下であって、しかも、直径が
０．２ｍｍを超す泡は時間が経てば発生しなくなる耐火
物製の電鋳レンガを、貴金属合金に代えて溶融ガラスの
流路として使用することが可能になることを知見した。

【００１７】また、減圧脱泡槽、上昇管および下降管を
貴金属合金よりも安価な耐火物製の電鋳レンガで構成
し、貴金属合金の場合と同様に溶融ガラスを連続的に減
圧脱泡処理することができれば、白金などの貴金属合金
を用いる場合に比べて、コストの点から使用量を制限し
たり、それに伴う強度低下の点から大きさを制限したり
する必要性はなくなり、装置設計の自由度が飛躍的に向
上し、大流量の減圧脱泡装置の構築が可能になるととも
に、より高温での減圧脱泡処理も可能になることを知見
した。

【００１８】本発明者らは、以上の知見を得て、本発明
をなすに至ったものである。すなわち、本発明は、真空
吸引されて内部が減圧される減圧ハウジングと、この減
圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行
う減圧脱泡槽と、この減圧脱泡槽に連通して設けられ、
減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇させて前記減圧脱泡
槽に導入する上昇管と、前記減圧脱泡槽に連通して設け
られ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から下
降させて導出する下降管と、溶融ガラスの自由表面を有
する溶解槽または上流側開渠と前記上昇管とを連通する
上流側接続管路と、溶融ガラスの自由表面を有する下流
側開渠または処理槽と前記下降管とを連通する下流側接
続管路とを具備し、前記上流側接続管路、前記上昇管、
前記減圧脱泡槽、下降管および下流側接続管路を一連の
閉管路として構成し、これらの一連の閉管路の溶融ガラ
スに直接接触する流路が耐火レンガで構成されているこ
とを特徴とする溶融ガラスの減圧脱泡装置を提供するも
のである。

【００１９】そして、前記一連の閉回路の溶融ガラスの
流路を構成する耐火レンガが、アルミナ−ジルコニア−
シリカ系電鋳耐火物、ジルコニア系電鋳耐火物およびア
ルミナ系電鋳耐火物よりなる群から選ばれる少なくとも
一つであることが好ましい。また、前記減圧ハウジング
は、前記減圧脱泡槽、前記上昇管および前記下降管なら
びに上流側および下流側接続管路の各一部を一体に囲む
金属製のケーシングであって、前記減圧ハウジングと前
記減圧脱泡槽、前記上昇管および前記下降管ならびに上
流側および下流側接続管路の各一部との間が、耐火物製
レンガからなる断熱材で充填されて多層断面構造となっ
ていることが好ましい。さらに、前記減圧脱泡槽内の圧
力が１／３〜１／２０気圧であって、粘度が１０^4.5ポ
アズ以下の溶融ガラスを５０ｍｍ／ｓｅｃ以下の流速で
流すことが好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の溶融ガラスの減圧
脱泡装置について、添付の図面に示される好適実施例を
もとに詳細に説明する。

【００２１】図１は、本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装
置の一実施例の概略断面図である。図１に示すように、
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置１０は、溶解槽２０
内から溶融ガラスＧを減圧脱泡槽１４に吸引上昇させ、
減圧された減圧脱泡槽１４において減圧脱泡処理を行
い、次の処理槽２６、例えばフロートバスなどの板状の
成形処理槽や瓶などの成形作業槽などに連続的に供給す
るプロセスに用いられるもので、基本的に、減圧ハウジ
ング１２、減圧脱泡槽１４、上昇管１６および下降管１
８からなっている。

【００２２】減圧ハウジング１２は、減圧脱泡槽１４を
減圧する際の気密性を確保するためのケーシング（圧力
容器）として機能するものであり、本実施例では、ほぼ
門型に形成されて、減圧脱泡槽１４、上昇管１６および
下降管１８の全体を包み込むように構成されている。こ
の減圧ハウジング１２は、減圧脱泡槽１４に必要とされ
る気密性および強度を有するものであれば、その材質、
構造は特に限定されるものではないが、金属製、特にス
テンレス製または耐熱鋼製とすることが好ましい。減圧
ハウジング１２には、右上部に真空吸引して内部を減圧
する吸引口１２ｃが設けられており、図示しない真空ポ
ンプによって真空吸引されて減圧ハウジング１２の内部
が減圧され、そのほぼ中央部に配置された減圧脱泡槽１
４内を所定の圧力、例えば、１／２０〜１／３気圧に減
圧して維持するように構成されている。

【００２３】減圧ハウジング１２のほぼ中央部には、減
圧脱泡槽１４がおおむね水平に配置されている。この減
圧脱泡槽１４の流路の断面は、従来技術と同様に、円形
でもよいが、大流量の溶融ガラスＧの減圧脱泡処理を行
うには長方形が好ましい。また、減圧脱泡槽１４を構成
する電鋳レンガを製造する面からも長方形の方が好まし
い。この減圧脱泡槽１４の左端部には上昇管１６の上端
部が、減圧脱泡槽１４の右端部には下降管１８の上端部
がそれぞれ下方に向かって垂直に連通されている。そし
て、上昇管１６および下降管１８は門型に形成された減
圧ハウジング１２の脚部１２ａ，１２ｂをそれぞれ貫通
するように配設されており、上昇管１６および下降管１
８の下端は、開渠として構成された溶解槽２０および次
の処理槽２６の溶融ガラスＧの液面よりも下方の位置で
それぞれ溶解槽２０に連通する上流側接続管路２２およ
び次の処理槽２６に連通する下流側接続管路２４に連通
し、一連の閉管路を構成している。

【００２４】減圧脱泡槽１４の上部には、減圧ハウジン
グ１２を図示しない真空ポンプ等によって真空吸引する
ことによって、減圧脱泡槽１４内を所定の圧力（１／２
０〜１／３気圧）に減圧して維持するために、減圧ハウ
ジング１２と連通する吸引孔１４ａ，１４ｂが設けられ
ている。減圧ハウジング１２と、減圧脱泡槽１４、上昇
管１６および下降管１８との間は、耐火物製レンガなど
の断熱材３０で充填されて断熱被覆され、外側から金属
製の減圧ハウジング１２、耐火物製レンガからなる断熱
材３０および電鋳レンガ製の減圧脱泡槽１４などの多層
断面構造となっている。この断熱材３０は、減圧脱泡槽
１４の真空吸引の支障とならないように、通気性を有す
る断熱材によって構成される。なお、本発明において
も、減圧脱泡装置１０の運転立ち上げの際に、減圧によ
って溶融ガラスＧを減圧脱泡槽１４に導入するのに、下
降管１８の下端部および上流側接続管路２４にも溶融ガ
ラスＧが必要となるので、減圧ハウジング１２の外側に
おいて上および下流側接続管路２２と２４との間を接続
するバイパス管（図示せず）を設けておくのが好まし
い。

【００２５】図１に示す本発明の減圧脱泡装置１０にお
いては、一連の閉回路を構成する減圧脱泡槽１４、上昇
管１６および下降管１８、上流側接続管路２２および下
流側接続管路２４、ならびに溶解槽２０および次の処理
槽２６がいずれも電鋳レンガで形成される。すなわち、
減圧脱泡装置１０において、溶融ガラスの自由表面を持
つ溶解槽２０から次の処理槽２６までの間の一連の閉回
路として構成される溶融ガラスＧと直接接触する溶融ガ
ラスＧの流路を電鋳レンガで形成することにより、従来
から用いられてきた白金または白金合金製の流路よりも
コストを大幅に低減させることができるので、減圧脱泡
槽１４を自由な形状で、かつ自由な肉厚に設計すること
が可能となり、減圧脱泡装置１０の大容量化が実現する
とともに、より高温での減圧脱泡処理も行えるようにな
る。また、電鋳レンガであれば、一般の耐火物製レンガ
と比べ高温での耐久性に優れ、発泡や成分の溶出も最小
限にすることができる。特に、溶融ガラスへの成分の溶
出もほとんどなく、建築用や自動車用の窓ガラス、壜ガ
ラス等を製造する場合には無視することができる程度の
ものである。

【００２６】建築用や自動車用のガラスのように大量生
産するものにおいては、一定寸法以下の微細な気泡の存
在は許容され、たとえば、建築用のガラスの場合には、
直径が０．３ｍｍ以下の微細な気泡の存在は許容される
ので、ほとんどの泡の直径が０．２ｍｍ以下であり、
０．２ｍｍ超の泡が所定時間経過すると発生が停止して
しまう電鋳レンガからの発泡は、許容されるものであ
る。なお、本発明者らの図１に示す減圧脱泡装置１０に
おける実験の結果によれば、上述した減圧脱泡槽１４の
減圧条件下で発生する泡径分布は、０．２ｍｍ以下が多
数あるが、０．２ｍｍを超す泡はごく少なく、建築用や
自動車用ガラスとして用いられるソーダライム組成で１
２８５℃においては、テストスタート７日後には、０．
２ｍｍ以上の泡の発生がやむこと、およびただし、０．
２ｍｍ以下の大きさの泡は発生し続けることが確認され
ている。従って、図１に示す溶融ガラスＧと接触するす
べての部分に電鋳レンガを用いる減圧脱泡装置１０は、
泡直径０．０２ｍｍまでの泡を問題にする電子用ガラス
や光学用ガラスには不適であるが、泡直径０．３ｍｍま
での泡まで許容される建築用ガラスや自動車用ガラスに
は、許容限度以下の小泡が多くても問題はなく、充分適
用できる。

【００２７】従って、減圧脱泡槽１４、上昇管１６およ
び下降管１８の形状は少なくとも筒状管であれば特に限
定されず、その断面形状は円形、楕円形または正方形や
長方形などの矩形やその他の多角形とすることができ
る。電鋳レンガを用いて減圧脱泡槽１４、上昇管１６お
よび下降管１８、上下流側接続管２２および２４、溶解
槽２０ならびに次の処理槽２６を構築する方法は、特に
制限されるものではなく、たとえば、小さい直方体の電
鋳レンガを積み上げ、その間の目地の部分を目地材で埋
めて所定長の筒状管を形成してもよいし、円筒状もしく
は角筒状に鋳込み成形した筒状の電鋳レンガを一列に積
み重ねて、その間の目地の部分を目地材で埋めて所定長
の筒状管を形成してもよく、あるいは、板状の電鋳レン
ガを組み合わせて断面が長方形の管路を形成し、その間
の目地の部分を目地材で埋めて所定長の角筒状の管を形
成してもよい。

【００２８】なお、電鋳レンガとしては、耐火原料を電
気溶融した後、所定形状に鋳込み成形したレンガであれ
ば特に限定されず、従来公知の各種の耐火物製電鋳レン
ガを使用することができる。中でも、耐蝕性が高く、素
地からの発泡も少ない点で、アルミナ系電鋳耐火物、ジ
ルコニア系電鋳耐火物、アルミナ−ジルコニア−シリカ
（ＡＺＳ；Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂−ＳｉＯ₂）系電鋳耐
火物等が好適に例示され、具体的には、マースナイト
（ＭＢ、特にＭＢ−Ｇ）、ＺＢ−Ｘ９５０、ジルコナイ
ト（ＺＢ）（いずれも旭硝子（株）製）等が例示され
る。

【００２９】なお、本発明において用いられる電鋳レン
ガは、その内部には閉気孔を持つものであるが、その鋳
込み面の気孔率はほぼ０である。しかしながら、減圧脱
泡槽１４、上昇管１６および下降管１８を大型化すれ
ば、大型の電鋳レンガを用いるのが良いが、電鋳レンガ
自体の大型化にも限度があり、例えば１辺１ｍを超す大
型電鋳レンガの製造は困難である。このため、本発明に
おいては、複数の電鋳レンガを組仕上げする必要があ
り、電鋳レンガ間に目地ができてしまう。もちろん、こ
の目地は目地材等によって埋められるが、稠密度は電鋳
レンガに比べて低いため、空気や場合（劣化状態）によ
っては、溶融ガラスＧも流通できるため、電鋳レンガ単
独では真空を保つことができない。

【００３０】従って、本発明においては、上述したよう
に、耐熱性のある鋼板（ステンレス鋼板など）製減圧ハ
ウジング１２で、溶解槽２０と連通する上流側接続管路
２２の一部、上昇管１６、減圧脱泡槽１４、下降管１
８、および次の処理槽２６に連通する下流側接続管路２
４の一部を覆い、減圧ハウジング１２の内部全体を減圧
している。本発明においては、耐火レンガは白金と異な
り最初から厚みを厚く構成することが可能で、従って高
価で最小限度量の白金を用いた場合と異なり、損耗した
流路を修復する頻度は非常に少なくなる。結果的に溶融
ガラスの流路を補修するために生産を中断する対策を設
計段階から織り込んでおく必要は乏しくなり、減圧装置
全体を上下する必要性はない。すなわち減圧装置とその
前後のガラス流路を固定的に構成することが可能にな
り、上昇管１６および下降管１８の各々の下端を図３に
示す従来の減圧脱泡装置１１０のように、自由表面を持
つ溶融ガラスＧ中に大気の存在下で浸漬する必要がない
ため、上昇管１６および下降管１８において、管外側の
大気と溶融ガラスＧとの界面部分の劣化、特に目地部
（目地材）の劣化を防止することができる。また、この
ように構成することにより、減圧脱泡槽１４、上昇管１
６および下降管１８を含む減圧ハウジング１２を全体と
して固定することができ、図３に示す従来の減圧脱泡装
置１１０のように上下動する必要がなく、運転立ち上げ
や休止や停止の際の作業を簡単なものとすることができ
る。

【００３１】なお、減圧ハウジング１２は、上流側接続
管路２２および下流側接続管路２４が通過するための開
口を有し、この減圧ハウジング１２の開口部は、上下流
側接続管路２２および２４の外周との間を気密に接合す
るため、接続管路２２および２４にできるだけ近付けた
絞り構造とするのがよい。このため、これらの減圧ハウ
ジング１２の開口部付近は、耐熱鋼製とするのが良い
が、あまり接続管路２２、２４に近付けすぎると、電鋳
レンガ等を貫流する熱によって鋼材（板）が融けること
になるので、部分的に水冷してもよい。また、この減圧
ハウジング１２の開口部と上下流側接続２２および２４
との間から侵入する空気は、所定圧力、例えば１／２０
〜１／３気圧、あるいは−４００〜−６００ｍｍＨｇに
保たれる減圧脱泡槽１４までの間に充填される耐火物製
レンガからなる断熱材３０の圧力損失により、最小限に
保たれる。

【００３２】図１に示す例では、下降管１８の下端に接
続される下流側接続管路２４は、直接次の処理槽２６に
連通しているけれども、本発明はこれに限定されず、溶
融ガラスＧが自由表面を持つ下流側開渠に連通されるも
のであればよく、例えば図２に示すような攪拌槽３０に
連通するものであってもよい。図２に示す攪拌槽３０
は、同様に電鋳レンガで構成され、内部にスターラ３４
を有し、溶融ガラスＧは自由表面を有している。なお、
図２において、参照符号３６は、スターラ３４によって
攪拌された溶融ガラスＧを次の処理槽、例えば成形槽へ
流出させる開口の大きさを調整し、溶融ガラスＧの流出
量を調整する弁として機能する流量調節弁（ツイール）
である。

【００３３】なお、図示していないが、上昇管１６の下
端に接続される上流側接続管路２２も、図１に示すよう
に直接溶解槽２０に接続されるものに限定されず、同様
に電鋳レンガで製造された溶解槽などの溶融ガラスＧが
自由表面を有する電鋳レンガ製の上流側開渠に連通され
るものであってもよいのはもちろんである。

【００３４】次に、本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置
の定常運転時における作用を説明する。図１に示す本発
明の溶融ガラスの減圧脱泡装置１０において、減圧脱泡
槽１４は、図示しない真空ポンプによって真空吸引され
て、所定の圧力、例えば１／２０〜１／３気圧に減圧し
て維持されているので、溶融ガラスＧは、開渠として構
成された溶解槽２０または次の処理槽２６の液面の気圧
（大気圧）と減圧ハウジング１２内の気圧の差によっ
て、溶解槽２０または次の処理槽２６の液面より下に配
置された上下流接続管路２２，２４および上昇管１６ま
たは下降管１８を通って減圧脱泡槽１４に吸引上昇さ
れ、一連の閉管路として構成されたサイフォンとなっ
て、溶解槽２０と次の処理槽２６における溶融ガラスＧ
の液面の高さの差に従って次の処理槽２６に流出する。

【００３５】このとき、溶解槽２０または次の処理槽２
６の溶融ガラスＧの液面の高さと減圧脱泡槽１４に吸引
上昇された溶融ガラスＧの液面の高さの差は、減圧脱泡
槽１４内の減圧された圧力によって異なるが、ほぼ、
２．５ｍ〜３．５ｍ程度となり、減圧脱泡槽１４内の溶
融ガラスＧの流速は、溶融ガラスＧの粘度（温度）と溶
解槽２０または次の処理槽２６の溶融ガラスＧの液面の
高さの差とによって定まる。しかし、減圧脱泡槽１４内
の溶融ガラスＧの流速が５０ｍ／ｓｅｃを超えると、流
路を形成する電鋳レンガの浸食が早まるので、溶融ガラ
スＧの流速は、５０ｍ／ｓｅｃ以下にすることが好まし
い。

【００３６】減圧脱泡槽１４内に吸引上昇された溶融ガ
ラスＧは、減圧脱泡槽１４内が１／２０〜１／３気圧に
減圧されているので、溶融ガラスＧに含まれた気泡が液
面に上昇して破泡する。減圧脱泡装置１０は、このよう
にして、溶融ガラスＧに含まれている気泡を除去するも
のである。もちろん、溶融ガラスＧの粘度は、高温にな
るに従って低くなるので、溶融ガラスＧが高温になるほ
ど溶融ガラスＧに含まれている気泡を除くことが容易に
なり、また、溶融ガラスＧの流動性が高くなって、減圧
脱泡槽１４内を通過して脱泡処理される溶融ガラスＧの
流量も多くなる。このため、溶融ガラスＧの粘度は１０
^4.5ポアズ以下にすることが好ましい。

【００３７】このような減圧脱泡装置１０の運転を立ち
上げる際には、減圧脱泡槽１４、上昇管１６、下降管１
８および上下流接続管路２２，２４からなる一連の閉管
路の内面（溶融ガラスＧの流路）を溶融ガラスＧと同じ
程度の温度まで予備加熱しておくのがよい。予備加熱が
不十分であると、溶融ガラスＧを吸引上昇させる際に、
溶融ガラスＧが冷却されて固化し、その後の運転が不能
になるおそれがある。

【００３８】十分に予備加熱した後、溶解槽２０から上
流側接続管路２２に溶融ガラスＧを流し込むとともに、
図示しないバイパス管路を開いて、接続管路２２から下
流側接続管路２４にも溶融ガラスＧを流し込み、上下流
側接続管路２２および２４を溶融ガラスＧで満たす。こ
の後、減圧ハウジング１２内を減圧することによって、
溶融ガラスＧを、上流側接続管路２２から上昇管１６を
通って、かつ下流側接続管路２４から下降管１８を通っ
て減圧脱泡槽１４内に吸引上昇させる。上昇管１６およ
び下降管１８から上昇してきた溶融ガラスＧが減圧脱泡
槽１４内で合流し、減圧脱泡槽１４が所定の圧力まで減
圧され、減圧脱泡槽１４内の溶融ガラスＧの液面が所定
の高さまで上昇した後、図示しないバイパス管路を閉
じ、減圧脱泡装置１０は、定常運転に移行する。

【００３９】以上、本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置
について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種
の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。

【００４０】

【発明の効果】以上に詳細に説明したように、本発明に
よれば、減圧脱泡槽、上昇管および下降管などを白金な
どの貴金属合金よりも安価な耐火物製の電鋳レンガで構
成し、貴金属合金の場合と同様に溶融ガラスを連続的に
減圧脱泡処理することができるので、白金などの貴金属
合金を用いる場合に比べて製造コストが下がり、コスト
の点から使用量を制限したり、それに伴う強度低下の点
から大きさを制限したりする必要性はなくなり、装置設
計の自由度が飛躍的に向上し、大流量の減圧脱泡装置の
構築が可能になるとともに、より高温での減圧脱泡処理
も可能にすることができる。また、減圧脱泡装置の上下
動を不要とし、減圧脱泡装置全体を固定することによっ
て、困難で危険を伴う減圧脱泡装置を上下動させる作業
を廃止することができ、より安全な減圧脱泡装置を構成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置の一実施
例の概略断面図を示す。

【図２】本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置の別の実
施例の概略断面図を示す。

【図３】従来技術の溶融ガラスの減圧脱泡装置の概略
断面図を示す。

【符号の説明】

１０，１１０減圧脱泡装置１２，１１２減圧ハウジング１２ａ，１２ｂ脚部１２ｃ吸引口１４，１１４減圧脱泡槽１４ａ，１４ｂ吸引孔１６，１１６上昇管１８，１１８下降管２０，１２０溶解槽２２上流側接続管路２４下流側接続管路２６処理槽３０，１３０断熱材３２攪拌槽３４スターラ３６流量調節弁１２２上流側ピット１２４下流側ピットＧ溶融ガラス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木島駿神奈川県横浜市鶴見区末広町１丁目１番地旭硝子株式会社京浜工場内 (72)発明者谷垣淳史神奈川県横浜市鶴見区末広町１丁目１番地旭硝子株式会社京浜工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウ
ジングと、この減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラ
スの減圧脱泡を行う減圧脱泡槽と、この減圧脱泡槽に連
通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇さ
せて前記減圧脱泡槽に導入する上昇管と、前記減圧脱泡
槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記
減圧脱泡槽から下降させて導出する下降管と、溶融ガラスの自由表面を有する溶解槽または上流側開渠
と前記上昇管とを連通する上流側接続管路と、溶融ガラスの自由表面を有する下流側開渠または処理槽
と前記下降管とを連通する下流側接続管路とを具備し、前記上流側接続管路、前記上昇管、前記減圧脱泡槽、下
降管および下流側接続管路を一連の閉管路として構成
し、これらの一連の閉管路の溶融ガラスに直接接触する流路
が耐火レンガで構成されていることを特徴とする溶融ガ
ラスの減圧脱泡装置。
【請求項２】前記一連の閉回路の溶融ガラスの流路を構
成する耐火レンガが、アルミナ−ジルコニア−シリカ系
電鋳耐火物、ジルコニア系電鋳耐火物およびアルミナ系
電鋳耐火物よりなる群から選ばれる少なくとも一つであ
る請求項１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項３】前記減圧ハウジングは、前記減圧脱泡槽、
前記上昇管および前記下降管ならびに上流側および下流
側接続管路の各一部を一体に囲む金属製のケーシングで
あって、前記減圧ハウジングと前記減圧脱泡槽、前記上
昇管および前記下降管ならびに上流側および下流側接続
管路の各一部との間が、耐火物製レンガからなる断熱材
で充填されて多層断面構造となっていることを特徴とす
る請求項１または２に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装
置。
【請求項４】前記減圧脱泡槽内の圧力が１／３〜１／２
０気圧であって、粘度が１０^4.5ポアズ以下の溶融ガラ
スを５０ｍｍ／ｓｅｃ以下の流速で流すことを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱
泡装置。