CN102803161B - 熔融玻璃的减压脱泡装置及采用该装置的熔融玻璃制造方法 - Google Patents

熔融玻璃的减压脱泡装置及采用该装置的熔融玻璃制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供来自熔融玻璃的气体成分的凝集物附着于设于减压外壳的顶部的窗部及其周边的减压外壳的顶部的情况得到了防止的减压脱泡装置。所述熔融玻璃的减压脱泡装置的特征在于，在减压脱泡槽的顶部设有至少1个槽开口部，在减压外壳的顶部、于与所述槽开口部的水平方向的位置一致的位置设有用于监控所述减压脱泡槽的内部的至少1个窗部，所述窗部由设于减压外壳的顶部的外壳开口部和安装于该外壳开口部的透明窗构成，所述熔融玻璃的减压脱泡装置还具有用于向所述窗部的内侧供给气体的气体供给单元和根据需要采用的用于加热设于所述减压脱泡槽的所述槽开口部周边的加热单元。

Description

熔融玻璃的减压脱泡装置及采用该装置的熔融玻璃制造方法
技术领域
本发明涉及用于从连续供给的熔融玻璃中除去气泡的熔融玻璃的减压脱泡装置及采用该装置的熔融玻璃的澄清方法。
背景技术
一直以来，为了提高成形得到的玻璃制品的品质，在通过成形装置对用熔化炉将原料熔化而成的熔融玻璃进行成形前，设置将熔融玻璃内产生的气泡除去的澄清工序。
关于该澄清工序，已知下述减压脱泡方法：将熔融玻璃导入减压气氛内，在该减压气氛下使连续流动的熔融玻璃流内的气泡长大，从而使熔融玻璃内所含的气泡上浮，在熔融玻璃表面使气泡破泡而将其除去，然后从减压气氛中排出(参照专利文献1)。
实施减压脱泡方法时所使用的以往的减压脱泡装置的一般结构示于图5。
图5所示的减压脱泡装置100中，呈圆筒形状的减压脱泡槽120以其长轴沿水平方向配置的方式收纳配置于减压外壳110内。减压脱泡槽120的上游侧的下面安装有朝向垂直方向的上升管130，下游侧的下面安装有下降管140。减压脱泡槽120的上游侧和下游侧是指在减压脱泡槽120中流动的熔融玻璃G的流动方向的上游侧和下游侧。上升管130和下降管140的一部分位于减压外壳110内。
上升管130与减压脱泡槽120连通，是将来自熔化槽300的熔融玻璃G导入减压脱泡槽120的导入单元。因此，上升管130的下端部插入上游槽320的开口端，浸渍于该上游槽320内的熔融玻璃G中。
下降管140与减压脱泡槽120连通，是使减压脱泡后的熔融玻璃G从减压脱泡槽120流下并导出至后续工序的处理槽(未图示)的导出单元。因此，下降管140的下端部插入下游槽340的开口端，浸渍于该下游槽340内的熔融玻璃G中。
减压外壳110内，在减压脱泡槽120、上升管130和下降管140的周围设置有对它们进行隔热被覆的隔热用砖等隔热材料150。
图5所示的减压脱泡装置100中，在减压外壳110的顶部设有用于通过真空泵(未图示)等进行抽真空来将该减压外壳110的内部保持在减压状态的吸引开口部200。
在收纳配置于该减压外壳110内的减压脱泡槽120的顶部也设有用于将该减压脱泡槽120的内部保持在减压状态的槽开口部160a、160b。槽开口部160a位于上升管130的上方，槽开口部160b位于下降管140的上方。
专利文献1：日本专利特开平11-130442号公报
发明的概要
减压脱泡装置中，较好是在减压外壳的顶部设有用于监控减压脱泡槽的内部的窗部。图6为表示设有窗部的减压脱泡装置的结构的图。
图6所示的减压脱泡装置100’中，在减压外壳110的顶部设有用于监控减压脱泡槽120的内部的窗部170a、170b。
窗部170a、170b设于槽开口部160a、160b上方的减压外壳110的顶部，包括设于该减压外壳110的顶部的外壳开口部180a、180b。为了可以通过槽开口部160a、160b观察减压脱泡槽120的内部，在该设于减压外壳110的顶部的外壳开口部180a、180b嵌入有透明窗190a、190b。窗部170a、170b是指包括设于减压外壳110的顶部的外壳开口部180a、180b和嵌入该外壳开口部180a、180b的透明窗190a、190b在内的结构。
使用图6所示的减压脱泡装置100’实施减压脱泡时，由于在熔融玻璃表面气泡破裂而产生气体成分(以下称为“来自熔融玻璃的气体成分”)，来自熔融玻璃的气体成分有时会形成凝集物而附着于窗部170a、170b或其周边的减压外壳110的顶部。此外，窗部170a、170b或其周边的减压外壳110的构件与来自熔融玻璃的气体成分反应而形成的生成物或者该生成物或来自熔融玻璃的气体成分的凝集物受热变性而成的生成物有时会附着于减压外壳110的顶部。
以下，本说明书中，凝集物附着于窗部170a、170b、17a、17b或其周边的减压外壳110、11的顶部的情况下，除了来自熔融玻璃的气体成分的凝集物附着于窗部170a、170b、17a、17b或其周边的减压外壳110的顶部的情况之外，还包括上述反应生成物或热变性而成的生成物附着于窗部170a、170b、17a、17b或其周边的减压外壳110、11的顶部的情况。
如果这样的凝集物附着于窗部170a、170b，特别是窗190a、190b，则难以对减压脱泡槽120内部进行监控。
此外，如果附着于窗部170a、170b或其周边的减压外壳110的顶部的凝集物落入减压脱泡槽120内而混入在该减压脱泡槽120中流通的熔融玻璃，则成为熔融玻璃的异物。
因此，需要定期地除去附着于窗部170a、170b或其周边的减压外壳110的顶部的凝集物，但该作业必须停止减压脱泡装置的运转来实施，所以使生产性和玻璃制品的成品率下降。
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供来自熔融玻璃的气体成分的凝集物附着于设于减压外壳的顶部的窗部及其周边的减压外壳的顶部的情况得到了防止的减压脱泡装置。
为实现上述目的，本发明提供熔融玻璃的减压脱泡装置，它是包括被减压吸引的减压外壳、设于所述减压外壳内的进行熔融玻璃的减压脱泡的减压脱泡槽、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡前的熔融玻璃导入所述减压脱泡槽的导入单元、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡后的熔融玻璃从所述减压脱泡槽导出的导出单元的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，在所述减压脱泡槽的顶部设有至少1个槽开口部，在所述减压外壳的顶部设有与所述槽开口部成对的用于监控所述减压脱泡槽的内部的至少1个窗部，所述窗部由设于减压外壳的顶部的外壳开口部和嵌入该外壳开口部的透明窗构成，所述熔融玻璃的减压脱泡装置还具有用于向所述窗部的内侧供给气体的气体供给单元。
与所述槽开口部成对是指所述槽开口部的水平方向位置与所述窗部的水平方向位置对应。该情况包括所述槽开口部的水平方向位置与所述窗部的水平方向位置不一致而从斜向监控所述减压脱泡槽内部的情况。从斜向监控的情况下，也可以观察所述减压脱泡槽内部。
此外，本发明还提供熔融玻璃的减压脱泡装置，它是包括被减压吸引的减压外壳、设于所述减压外壳内的进行熔融玻璃的减压脱泡的减压脱泡槽、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡前的熔融玻璃导入所述减压脱泡槽的导入单元、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡后的熔融玻璃从所述减压脱泡槽导出的导出单元的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，在所述减压脱泡槽的顶部设有至少1个槽开口部，在所述减压外壳的顶部设有与所述槽开口部成对的用于监控所述减压脱泡槽的内部的至少1个窗部，所述窗部由设于减压外壳的顶部的外壳开口部和安装于该外壳开口部的透明窗构成，所述熔融玻璃的减压脱泡装置还具有用于加热设于所述减压脱泡槽的所述槽开口部周边的加热单元。
此外，本发明还提供熔融玻璃的减压脱泡装置，它是包括被减压吸引的减压外壳、设于所述减压外壳内的进行熔融玻璃的减压脱泡的减压脱泡槽、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡前的熔融玻璃导入所述减压脱泡槽的导入单元、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡后的熔融玻璃从所述减压脱泡槽导出的导出单元的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，在所述减压脱泡槽的顶部设有至少1个槽开口部，在所述减压外壳的顶部设有与所述槽开口部成对的用于监控所述减压脱泡槽的内部的至少1个窗部，所述窗部由设于减压外壳的顶部的外壳开口部和安装于该外壳开口部的透明窗构成，所述熔融玻璃的减压脱泡装置还具有用于向所述窗部的内侧供给气体的气体供给单元和用于加热设于所述减压脱泡槽的所述槽开口部周边的加热单元。
此外，本发明提供熔融玻璃的减压脱泡装置，它是包括被减压吸引的减压外壳、设于所述减压外壳内的进行熔融玻璃的减压脱泡的减压脱泡槽、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡前的熔融玻璃导入所述减压脱泡槽的导入单元、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡后的熔融玻璃从所述减压脱泡槽导出的导出单元的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，在所述减压脱泡槽的顶部设有至少1个槽开口部，在所述减压外壳的顶部、于与所述槽开口部的水平方向的位置一致的位置设有用于监控所述减压脱泡槽的内部的至少1个窗部，所述窗部由设于减压外壳的顶部的外壳开口部和嵌入该外壳开口部的透明窗构成，所述熔融玻璃的减压脱泡装置还具有用于向所述窗部的内侧供给气体的气体供给单元。
此外，本发明还提供熔融玻璃的减压脱泡装置，它是包括被减压吸引的减压外壳、设于所述减压外壳内的进行熔融玻璃的减压脱泡的减压脱泡槽、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡前的熔融玻璃导入所述减压脱泡槽的导入单元、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡后的熔融玻璃从所述减压脱泡槽导出的导出单元的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，在所述减压脱泡槽的顶部设有至少1个槽开口部，在所述减压外壳的顶部、于与所述槽开口部的水平方向的位置一致的位置设有用于监控所述减压脱泡槽的内部的至少1个窗部，所述窗部由设于减压外壳的顶部的外壳开口部和安装于该外壳开口部的透明窗构成，所述熔融玻璃的减压脱泡装置还具有用于加热设于所述减压脱泡槽的所述槽开口部周边的加热单元。
此外，本发明还提供熔融玻璃的减压脱泡装置，它是包括被减压吸引的减压外壳、设于所述减压外壳内的进行熔融玻璃的减压脱泡的减压脱泡槽、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡前的熔融玻璃导入所述减压脱泡槽的导入单元、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡后的熔融玻璃从所述减压脱泡槽导出的导出单元的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，在所述减压脱泡槽的顶部设有至少1个槽开口部，在所述减压外壳的顶部、于与所述槽开口部的水平方向的位置一致的位置设有用于监控所述减压脱泡槽的内部的至少1个窗部，所述窗部由设于减压外壳的顶部的外壳开口部和安装于该外壳开口部的透明窗构成，所述熔融玻璃的减压脱泡装置还具有用于向所述窗部的内侧供给气体的气体供给单元和用于加热设于所述减压脱泡槽的所述槽开口部周边的加热单元。
此外，本发明还提供采用上述的减压脱泡装置的熔融玻璃的减压脱泡方法。
此外，本发明还提供采用上述的减压脱泡装置对熔融玻璃进行减压脱泡的方法，其特征在于，至少包括下述(1)和(2)中的任一工序：
(1)向所述窗部的内侧供给气体的工序；
(2)加热所述槽开口部周边的工序。
此外，本发明还提供采用上述的减压脱泡方法的熔融玻璃制造方法。
另外，本发明还提供玻璃制品的制造方法，该方法包括采用上述的减压脱泡方法的减压脱泡工序、作为该减压脱泡工序的前置工序的原料熔融工序、作为该减压脱泡工序的后续工序的成形工序、作为该成形工序的后续工序的退火工序。
本发明的减压脱泡装置中，通过向设于减压外壳的顶部的窗部的内侧、即窗部的槽开口部侧供给气体，并且/或者通过加热单元加热减压脱泡槽的槽开口部周边，来自熔融玻璃的气体成分的凝集物附着于该窗部及其周边的减压外壳的顶部的情况得到了防止。
其结果是，不需要停止减压脱泡装置的运转来除去附着于窗部或其周边的减压外壳的顶部的凝集物，生产性和玻璃制品的成品率提高。
此外，附着于窗部或其周边的减压外壳的顶部的凝集物不会混入在减压脱泡槽中流动的熔融玻璃而成为熔融玻璃的异物，所制成的玻璃制品的品质良好。
附图的简单说明
图1是表示本发明的减压脱泡装置的一个结构例的剖视图。
图2是图1所示的减压脱泡装置10的窗部17a附近的局部放大图。
图3是表示本发明的减压脱泡装置的另一个结构例的剖视图。
图4是图3所示的减压脱泡装置10’的槽开口部16a附近的局部放大图。
图5是表示以往例的减压脱泡装置的一个结构例的剖视图。
图6是表示以往例的设有窗部的减压脱泡装置的结构例的剖视图。
实施发明的方式
以下，参照附图对本发明进行说明。
图1是表示本发明的减压脱泡装置的一个结构例的剖视图。图1所示的减压脱泡装置10中，呈圆筒形状的减压脱泡槽12以其长轴沿水平方向配置的方式收纳配置于减压外壳11内。减压脱泡槽12的上游侧的下面安装有朝向垂直方向的上升管13，下游侧的下面安装有下降管14。减压脱泡槽12的上游侧和下游侧是指在减压脱泡槽12中流动的熔融玻璃G的流动方向的上游侧和下游侧。上升管13和下降管14的一部分位于减压外壳11内。
如图1所示，上升管13与减压脱泡槽12连通，是将来自熔化槽300的熔融玻璃G导入减压脱泡槽12的导入单元。因此，上升管13的下端部插入上游槽320的开口端，浸渍于该上游槽320内的熔融玻璃G中。
下降管14与减压脱泡槽12连通，是使减压脱泡后的熔融玻璃G从减压脱泡槽12流下并导出至后续工序的处理槽(未图示)的导出单元。因此，下降管14的下端部插入下游槽340的开口端，浸渍于该下游槽340内的熔融玻璃G中。
减压外壳11内，在减压脱泡槽12、上升管13和下降管14的周围设置有对它们进行隔热被覆的隔热用砖等隔热材料15。
图1所示的减压脱泡装置10中，在减压外壳11的顶部设有用于通过真空泵(未图示)等进行抽真空来将该减压外壳11的内部保持在减压状态的吸引开口部20。
在收纳配置于该减压外壳11内的减压脱泡槽12的顶部也设有用于将该减压脱泡槽12的内部保持在减压状态的槽开口部16a、16b。槽开口部16a、16b也可以是用于监控减压脱泡槽12的内部的开口部。
图1所示的减压脱泡装置10中，槽开口部16a位于上升管13上方，槽开口部16b位于下降管14的上方。
但是，本发明的减压脱泡装置中，在减压脱泡槽的顶部设有至少1个槽开口部即可，设于减压脱泡槽的顶部的槽开口部的数量和槽开口部的位置并不仅限于图1所示的形态。
因此，可仅设置槽开口部16a、16b中的任一方。
此外，还可在槽开口部16a、16b以外的部位(例如，减压脱泡槽12的中间部分)设置1个槽开口部来代替槽开口部16a、16b。
此外，还可以除了槽开口部16a、16b之外，在槽开口部16a、16b以外的部位(例如，减压脱泡槽12的中间部分)设置第三槽开口部(甚至第四、第五槽开口部)。
但是，减压脱泡槽12中，导入来自熔化槽300的熔融玻璃G的上升管13与减压脱泡槽12的连通部分和将减压脱泡后的熔融玻璃G导出至后续工序的处理槽的下降管14与减压脱泡槽12的连通部分在确认减压脱泡槽12内的熔融玻璃的状态、更具体是在确认熔融玻璃表面时特别重要，所以为了同时通过观察监控减压脱泡槽12的上游和下游，设于该减压脱泡槽12的顶部的槽开口部较好是像图1所示的槽开口部16a、16b那样至少设置于上升管13和下降管14的上方。
设于减压脱泡槽12的顶部的槽开口部16a、16b的形状只要在监控减压脱泡槽12的内部方面没有问题且不会导致减压脱泡槽12的强度降低即可，无特别限定，可以选择圆形、椭圆形、矩形等各种形状。
设于减压脱泡槽12的顶部的槽开口部16a、16b的尺寸也只要在监控减压脱泡槽12的内部方面没有问题且不会导致减压脱泡槽12的强度降低即可，无特别限定。以圆的直径或多边形的外径来看时，例如可以是30～400mm，较好是40～350mm，更好是50～300mm。
本发明的减压脱泡装置10中，在减压外壳11的顶部设有用于监控减压脱泡槽12的内部的窗部17a、17b。该窗部17a、17b的位置与设于减压脱泡槽12的顶部的槽开口部16a、16b的水平方向的位置一致。
窗部17a、17b由设于减压外壳11的顶部的外壳开口部18a、18b和嵌入该外壳开口部18a、18b的透明窗19a、19b构成。嵌入该开口部18a、18b的透明窗19a、19b理想的是具有耐热性、耐压性、耐酸性等。作为满足这些要求的材料，可例举例如石英玻璃、蓝宝石玻璃、透明结晶化玻璃等。
本发明的减压脱泡装置中，在减压外壳的顶部，于与设于减压脱泡槽的顶部的槽开口部在水平方向上对应的位置设置至少1个窗部即可，并不要求在减压外壳的顶部设置与设于减压脱泡槽的顶部的槽开口部同样数量的窗部。因此，可仅设置窗部17a、17b中的任一方。
但是，如果考虑到在减压脱泡槽12的顶部设置槽开口部16a、16b的目的之一是监控该减压脱泡槽12的内部这一点，则较好是如图1所示，对应于设于减压脱泡槽12的顶部的槽开口部16a、16b，在减压外壳11的顶部设置同样数量的窗部17a、17b。
此外，监控减压脱泡槽12的内部时，窗部的水平方向的位置并不一定必须与槽开口部的水平方向的位置一致，槽开口部的水平方向的位置与窗部的水平方向位置对应成对即可，两部分的水平方向位置可错开而使得能够从斜向监控减压脱泡槽内部。但是，从槽开口部到窗部的距离越短，则光路越短，所以结构上也较好是窗部的位置与槽开口部的大致水平方向的位置一致。
设于减压外壳11的顶部的窗部17a、17b的形状，更具体来说，作为窗部17a、17b设于减压外壳11的顶部的外壳开口部18a、18b的形状只要在监控减压脱泡槽12的内部方面没有问题且不会导致减压脱泡槽12的强度降低即可，无特别限定，可以选择圆形、椭圆形、矩形等各种形状。但是，从监控减压脱泡槽12的内部方面来看，较好是设于减压脱泡槽12的顶部的槽开口部16a、16b的形状与作为窗部17a、17b设于减压外壳11的顶部的外壳开口部18a、18b的形状一致或类似。
设于减压外壳11的顶部的窗部17a、17b的尺寸，更具体来说，作为窗部17a、17b设于减压外壳11的顶部的外壳开口部18a、18b的尺寸只要在通过观察监控减压脱泡槽12的内部方面没有问题且不会导致减压脱泡槽12的强度降低即可，无特别限定。但是，从监控减压脱泡槽12的内部方面来看，较好是设于减压脱泡槽12的顶部的槽开口部16a、16b的尺寸与作为窗部17a、17b设于减压外壳11的顶部的外壳开口部18a、18b的尺寸大致相同。
因此，作为窗部17a、17b设于减压外壳11的顶部的外壳开口部18a、18b的尺寸较好是在关于设于减压脱泡槽12的顶部的槽开口部16a、16b的尺寸所记载的范围内。
此外，希望观察本发明的减压脱泡装置10的上升管13、下降管14的上方的熔融玻璃的状态来监控其状态的情况下，较好是如图1、3所示采用下述结构：将设于减压外壳11的顶部的窗部17a与设于减压脱泡槽12的顶部的槽开口部16a以及设于减压外壳11的顶部的窗部17b与设于减压脱泡槽12的顶部的槽开口部16b通过筒状体等沿纵向连通，使得可以从窗部17a、17b窥视观察。此外，希望观察并监控在减压脱泡装置10的减压脱泡槽12中沿横向流动的熔融玻璃的状态的情况下，可采用下述结构：在要观察的地方，于减压外壳11的顶部设置窗部17a并于其垂直下方或斜下方的减压脱泡槽12的顶部设置槽开口部16a，使窗17a与槽开口部16a连通。
图1所示的本发明的减压脱泡装置具有用于向窗部17a、17b供给气体的气体供给单元21a、21b。对于气体供给单元，参照作为图1所示的本发明的减压脱泡装置10的窗部17a附近的局部放大图的图2进行说明。对于向窗部17a供给气体的气体供给单元21a参照图2进行说明，但向窗部17b供给气体的气体供给单元21b也实质上为相同的结构。
图2中，气体供给单元21a为金属制、例如不锈钢制、黄铜制、铜制、铝制等的中空管，一端位于窗部17a的内侧，更具体为构成窗部17a的透明窗19a的下方，另一端贯穿减压外壳11的壁面位于减压外壳11的外部。
如图2所示，本发明的减压脱泡装置中，从气体供给单元21a向窗部17a的内侧、即窗部17a的槽开口部16a侧供给气体g。具体来说，向构成窗部17a的透明窗19a的下方供给气体g。
如果从气体供给单元21a向窗部17a(构成窗部17a的透明窗19a的下方)供给气体g，则存在于窗部17a附近的气氛中的来自熔融玻璃的气体成分的凝集物被稀释，附着于窗部17a及其周边的减压外壳11的顶部的情况得到防止。
此外，如果从气体供给单元21a向窗部17a(构成窗部17a的透明窗19a的下方)供给气体g，则供给气体g的部位的压力变得高于减压外壳11内的其他部位。籍由该压力差，附着于窗部17a及其周边的减压外壳11的顶部的情况也得到防止。
本发明的减压脱泡装置中的气体供给单元只要可向设于减压外壳的顶部的窗部供给气体即可，其结构无特别限定，可以是图示以外的结构。作为图示以外的结构的具体例子，可例举例如使气体供给单元与窗部17a连结的结构等。此外，可根据需要在窗部或窗部附近设置将供给至窗部内侧的气体排出的气体排出单元。
本发明的减压脱泡装置中，从气体供给单元供给至窗部的气体只要不对减压脱泡装置、特别是减压外壳造成不良影响，可使用各种气体。作为这样的气体的具体例子，可例举氢(H2)、氮(N2)、氧(O2)、空气、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氩(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)、烃类气体、碳化氟类气体、氨(NH3)等。其中，由于价格便宜，较好是氮、空气等。
此外，从气体供给单元向窗部供给的气体的供给量和供给的气体的流速只要可防止来自熔融玻璃的气体成分的凝集物附着于窗部17a及其周边的减压外壳11的顶部，无特别限定。
作为从气体供给单元21a向窗部17a供给的气体g的供给量的一例，可例举0.5～100升/分钟，较好是0.5～80升/分钟，更好是1～50升/分钟。
此外，作为从气体供给单元21a向窗部17a供给的气体g的流速的一例，可例举0.1m/分钟～10m/分钟，较好是0.1m/分钟～8m/分钟。
图3是表示本发明的减压脱泡装置的另一结构例的剖视图。图3所示的减压脱泡装置10’不具有用于向窗17a、17b供给气体的气体供给单元21a、21b，取而代之，具有用于加热设于减压脱泡槽12的顶部的槽开口部16a、16b周边的加热单元22a、22b、22c、22d，除此之外与图1所示的减压脱泡装置10同样。
图3所示的减压脱泡装置10’为示例减压脱泡槽12的构成材料为铂或铂合金时的加热单元22a、22b、22c、22d的情况。
对于加热单元，参照作为图3所示的本发明的减压脱泡装置10’的槽开口部16a附近的局部放大图的图4进行说明。图4对用于加热槽开口部16a周边的加热单元22a、22b进行说明，但图3所示的用于加热槽开口部16b周边的加热单元22c、22d的结构也实质上与上述加热单元22a、22b相同。
图4中，加热单元22a、22b为在减压脱泡槽12的顶部以包围与窗部17a、17b连通设置的槽开口部16a、16b的入口部分的方式安装于向上方呈凸出状的入口周边部(以下简称凸部)的外周的通电用电极。通过在电极(加热单元)22a、22b间通电，槽开口部16a周边，更具体来说，为了设置槽开口部16a而形成于减压脱泡槽12的顶部的凸部被加热。来自在减压脱泡槽12中流通的熔融玻璃G的气体成分被从槽开口部16a释放至减压脱泡槽12的外部，在位于该槽开口部16a的上方的窗部17a及窗部17a周边的减压外壳11的顶部凝集，所以通过加热该槽开口部16a周边，可防止来自熔融玻璃的气体成分在窗部17a及其周边的减压外壳11的顶部凝集。籍此，来自熔融玻璃的气体成分的凝集物附着于窗部17a及其周边的减压外壳11的顶部的情况得到防止。
作为通电用电极的加热单元22a、22b需要耐热性良好，且导电性良好。作为满足该条件的材料，可示例铂或者铂-金合金、铂-铑合金等铂合金。
来自熔融玻璃的气体成分根据熔融玻璃的组成而不同，且凝集的温度根据该气体成分而不同。因此，发挥防止来自熔融玻璃的气体成分在窗部17a及其周边的减压外壳11的顶部凝集的效果所需的槽开口部16a周边的加热温度需根据在减压脱泡槽12中流通的熔融玻璃G的组成适当选择。例如，用于制造平板显示器(FPD)用玻璃基板的无碱玻璃的情况下，通过将槽开口部16a周边加热至1000～1300℃的温度，可发挥防止来自熔融玻璃的气体成分在窗部17a及其周边的减压外壳11的顶部凝集的效果。
本发明的减压脱泡装置中的加热单元只要可加热设于减压脱泡槽的顶部的槽开口部周边即可，其结构无特别限定，可以是图示以外的结构。图示的形态中，通过在安装于为设置槽开口部16a而形成于减压脱泡槽12的顶部的凸部外周的电极(加热单元)22a、22b间通电来加热该凸部。作为另一例子，可在该凸部仅安装电极(加热单元)22a，相当于电极(加热单元)22b的电极(加热单元)设于凸部以外的部分，例如在减压脱泡槽12的上游侧的端部设置电极(加热单元)，通过在该电极(加热单元)与电极(加热单元)22a之间通电来加热槽开口部16a周边。这里所说的上游侧是指在减压脱泡槽12中流通的熔融玻璃G的流动方向上的上游侧。
此外，对于上述中减压脱泡槽的构成材料为铂或铂合金的情况，示出了通过通电加热来加热槽开口部周边的形态，本发明的减压脱泡槽也可如后所述采用致密质耐火材料作为构成材料。该情况下无法通电加热，所以通过在为设置槽开口部16a而形成于减压脱泡槽12的顶部的凸部的外周安装加热器(加热单元)来加热该槽开口部16a周边即可。当然，减压脱泡槽的构成材料为铂或铂合金的情况下，也可以通过在该凸部的外周安装加热器(加热单元)来加热该槽开口部16a周边。
作为防止来自熔融玻璃的气体成分的凝集物附着于窗部17a及其周边的减压外壳11的顶部的手段，对具有用于向窗部供给气体的气体供给单元的减压脱泡装置、具有用于加热设于减压脱泡槽的顶部的槽开口部的加热单元的减压脱泡装置进行了说明。本发明的减压脱泡装置可以仅具有上述气体供给单元和上述加热单元中的任一方，也可以同时具有两者。为了防止来自熔融玻璃的气体成分的凝集物附着于窗部17a及其周边的减压外壳11的顶部，更好是同时具有上述气体供给单元和上述加热单元。
以下，对气体供给单元和加热单元以外的本发明的减压脱泡装置的构成要素进行说明。
图1、3所示的减压脱泡装置10、10’中，减压脱泡槽12、上升管13和下降管14为熔融玻璃G的导管，因此使用耐热性和对于熔融玻璃的耐蚀性良好的材料制成。作为一例，可例举铂或铂合金制的中空管、圆筒状管或其他各种形状的筒状管。作为铂合金的具体例子，可以例举铂-金合金、铂-铑合金。此外，作为另一例，可例举陶瓷类的非金属无机材料制、即致密质耐火材料制的中空管、圆筒状管或其他各种形状的筒状管。作为致密质耐火材料的具体例子，可以例举例如氧化铝类电铸耐火材料、氧化锆类电铸耐火材料、氧化铝-氧化锆-二氧化硅类电铸耐火材料等电铸耐火材料，以及致密质氧化铝类耐火材料、致密质氧化锆-二氧化硅类耐火材料和致密质氧化铝-氧化锆-二氧化硅类耐火材料等致密质烧成耐火材料。收纳减压脱泡槽12以及上升管13和下降管14的一部分的减压外壳11为金属制，例如不锈钢制。
本发明的减压脱泡装置10、10’的各构成要件的尺寸可以根据需要适当选择。不论减压脱泡槽12是铂制或铂合金制，或者是致密质耐火材料制，减压脱泡槽12的尺寸都可以根据所使用的减压脱泡装置和减压脱泡槽12的形状适当选择。如图1、3所示的圆筒形状的减压脱泡槽12的情况下，其尺寸的一例如下。
水平方向上的长度：1～20m
内径：0.2～3m(截面圆形)
减压脱泡槽12为铂制或铂合金制的情况下，壁厚较好是在4mm以下，更好是0.5～1.2mm。
减压脱泡槽并不局限于截面圆形的圆筒形状的槽，还可以是截面形状为椭圆形或半圆形状的近似圆筒形状的槽或者截面为矩形的筒形状的槽。
不论是铂制或铂合金制，或者是致密质耐火材料制，上升管13和下降管14都可以根据所使用的减压脱泡装置适当选择。例如，图1、3所示的减压脱泡装置10、10’的情况下，上升管13和下降管14的尺寸的一例如下。
内径：0.05～0.8m，较好是0.1～0.6m
长度：0.2～6m，较好是0.4～4m
上升管13和下降管14为铂制或铂合金制的情况下，壁厚较好是0.4～5mm，更好是0.6～4mm。
采用本发明的减压脱泡装置的熔融玻璃的减压脱泡方法可以在与以往的熔融玻璃的减压脱泡方法同样的条件下实施。例如，实施减压脱泡时，减压脱泡槽12较好是被加热至其内部达到1100℃～1600℃、特别是1150℃～1500℃的温度范围内。此外，减压脱泡槽12的内部以绝对压力计较好是被减压至38～460mmHg(51～613hPa)，更好是被减压至60～350mmHg(80～467hPa)。
此外，从生产性的角度来看，在减压脱泡槽12中流动的熔融玻璃G的流量较好是1～2000吨/天。
采用本发明的减压脱泡方法的熔融玻璃制造方法较好是作为本发明的减压脱泡方法的前置工序具备原料熔融工序，作为后续工序具备成形工序。该原料熔融工序例如可以是目前公知的工序，例如是通过根据玻璃的种类加热至约1400℃以上而使原料熔融的工序。使用的原材料也只要是适合于所制造的玻璃的原材料即可，无特别限定，可以使用例如将硅砂、硼酸、石灰石等目前公知的原材料根据最终玻璃制品的组成调制而成的原材料，可含有所需的澄清剂。此外，该成形工序例如可以是目前公知的工序，可例举例如浮法成形工序、轧制成形工序、熔融成形工序等。成形后的玻璃通过退火单元进行退火而使成形后固化的玻璃的内部不残存残留应力(退火工序)，再根据需要进行切割(切割工序)，最后经过其他根据需要采用的研磨工序等而成为玻璃制品。退火工序、切割工序和研磨工序为公知的技术。
通过本发明制造的熔融玻璃只要是通过加热熔融法制造的玻璃，不受组成上的限制。因此，可以是无碱玻璃，也可以是以钠钙玻璃为代表的钠钙硅酸盐类玻璃或如含碱硼硅酸盐玻璃等含碱玻璃。本发明特别适合于无碱玻璃的制造，更具体为液晶显示基板用无碱玻璃的制造。
如果采用本发明，可获得气泡品质极其优良的玻璃制品，因此适合作为FPD用玻璃基板等玻璃制品的制造方法。
产业上利用的可能性
如果采用本发明的玻璃制造用减压脱泡装置，则可防止来自熔融玻璃的气体成分的凝集物附着于设于减压外壳的顶部的窗部或其周边部，所以可随时从上述窗部观察、监控减压脱泡槽内的熔融玻璃的状态，从而准确地把握减压脱泡装置的运转状况，有利于生产成品率的提高。
此外，如果采用本发明，则不会有像以往的装置那样附着于减压外壳的上述窗部或其周边的凝缩物落至在减压外壳内流动的熔融玻璃表面而成为熔融玻璃的异物的情况，所以可以抑制所制成的玻璃的由上述异物导致的缺陷，有利于品质的提高。
在这里引用2009年6月19日提出申请的日本专利申请2009-146254号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。
符号的说明
10，10’，100，100’：减压脱泡装置
11，110：减压外壳
12，120：减压脱泡槽
13，130：上升管
14，140：下降管
15，150：隔热材料
16a，16b，160a，160b：槽开口部
17a，17b，170a，170b：窗部
18a，18b，180a，180b：外壳开口部
19a，19b，190a，190b：透明窗
20，200：吸引开口部
21a、21b：气体供给单元
22a、22b、22c、22d：加热单元(通电加热用电极)
300：熔化槽
320：上游槽
340：下游槽
G：熔融玻璃
g：气体

Claims (11)

1.熔融玻璃的减压脱泡装置，它是包括被减压吸引的减压外壳、设于所述减压外壳内的进行熔融玻璃的减压脱泡的减压脱泡槽、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡前的熔融玻璃导入所述减压脱泡槽的导入单元、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡后的熔融玻璃从所述减压脱泡槽导出的导出单元的熔融玻璃的减压脱泡装置，
其特征在于，在所述减压脱泡槽的顶部设有至少1个槽开口部，在所述减压外壳的顶部设有与所述槽开口部成对的用于监控所述减压脱泡槽的内部的至少1个窗部，所述窗部由设于减压外壳的顶部的外壳开口部和嵌入该外壳开口部的透明窗构成，所述熔融玻璃的减压脱泡装置还具有用于向所述窗部的内侧供给气体的气体供给单元，所述气体以0.5～100升/分钟供给，所述被供给气体的部位的压力变得高于减压外壳内的其他部位。
2.如权利要求1所述的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，具有用于将设于所述减压脱泡槽的所述槽开口部周边加热至1000～1300℃的加热单元。
3.熔融玻璃的减压脱泡装置，它是包括被减压吸引的减压外壳、设于所述减压外壳内的进行熔融玻璃的减压脱泡的减压脱泡槽、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡前的熔融玻璃导入所述减压脱泡槽的导入单元、与所述减压脱泡槽连通设置的将减压脱泡后的熔融玻璃从所述减压脱泡槽导出的导出单元的熔融玻璃的减压脱泡装置，
其特征在于，在所述减压脱泡槽的顶部设有至少1个槽开口部，在所述减压外壳的顶部、于与所述槽开口部的水平方向的位置一致的位置设有用于监控所述减压脱泡槽的内部的至少1个窗部，所述窗部由设于减压外壳的顶部的外壳开口部和嵌入该外壳开口部的透明窗构成，所述熔融玻璃的减压脱泡装置还具有用于向所述窗部的内侧供给气体的气体供给单元，所述气体以0.5～100升/分钟供给，所述被供给气体的部位的压力变得高于减压外壳内的其他部位。
4.如权利要求3所述的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，具有用于将设于所述减压脱泡槽的所述槽开口部周边加热至1000～1300℃的加热单元。
5.如权利要求1～4中任一项所述的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，所述气体供给单元的一端位于所述窗部的内侧，另一端贯穿减压外壳的壁面位于所述减压外壳的外部。
6.如权利要求2或4所述的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，所述加热单元以包围所述槽开口部的入口部分的方式安装于入口周边部。
7.如权利要求1～4中任一项所述的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，所述导入单元是安装于所述减压脱泡槽的上游侧的下面的朝垂直方向取向的上升管，所述导出单元是安装于所述减压脱泡槽的下游侧的下面的下降管，所述槽开口部被安装于所述上升管和所述下降管的至少一方的上方。
8.熔融玻璃的减压脱泡方法，其特征在于，采用权利要求1～7中的任一项所述的熔融玻璃的减压脱泡装置。
9.熔融玻璃的减压脱泡方法，它是采用权利要求1～7中的任一项所述的熔融玻璃的减压脱泡装置对熔融玻璃进行减压脱泡的方法，其特征在于，至少包括下述(1)和(2)中的任一工序：
(1)向所述窗部的内侧供给气体的工序；
(2)加热所述槽开口部周边的工序。
10.熔融玻璃制造方法，其特征在于，采用权利要求8或9所述的减压脱泡方法。
11.玻璃制品的制造方法，该方法包括采用权利要求8或9所述的减压脱泡方法的减压脱泡工序、作为该减压脱泡工序的前置工序的原料熔融工序、作为该减压脱泡工序的后续工序的成形工序、作为该成形工序的后续工序的退火工序。
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