CN103025669A

CN103025669A - 熔融玻璃的减压脱泡装置、熔融玻璃的减压脱泡方法、玻璃制品的制造装置及玻璃制品的制造方法

Info

Publication number: CN103025669A
Application number: CN2011800362670A
Authority: CN
Inventors: 广濑元之; 山下达也; 增田健一
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2031-07-26
Also published as: TW201210965A; WO2012014906A1; JPWO2012014906A1; CN103025669B; JP5700046B2; KR20130094215A

Abstract

本发明的目的之一是提供熔融玻璃的减压脱泡效果优异的减压脱泡装置。本发明的熔融玻璃的减压脱泡装置(100)具备内部的气压被设定成低于大气压且使被供应的熔融玻璃(G)中的气泡上浮及破裂的减压脱泡槽(3)，其中，设有气氛控制部(16)和减压用排气口(17)，气氛控制部(16)具有中空结构，并通过至少2个连接通路(14、15)与比减压脱泡槽(3)的熔融玻璃收纳部更靠上方的空间连接，减压用排气口(17)形成于气氛控制部(16)，在使气体从减压脱泡槽(3)流入气氛控制部(16)的流入侧连接通路(15)的出口侧的开口部(18)周围设置有调整上述气体的流动的整流构件(20)。

Description

熔融玻璃的减压脱泡装置、熔融玻璃的减压脱泡方法、玻璃制品的制造装置及玻璃制品的制造方法

技术领域

本发明涉及熔融玻璃的减压脱泡装置、熔融玻璃的减压脱泡方法、玻璃制品的制造装置及玻璃制品的制造方法。

背景技术

以往，为了提高成形得到的玻璃制品的品质，在用熔融槽将玻璃原料熔融后且在用成形装置对熔融玻璃进行成形前，采用减压脱泡装置来除去熔融玻璃内产生的气泡。

上述减压脱泡装置是如下装置：通过使熔融玻璃通过内部保持于规定真空度的减压脱泡槽内，使熔融玻璃内所含的气泡在较短的时间内成长，利用长大的气泡的浮力使气泡上浮到熔融玻璃的表面上，在熔融玻璃的表面使气泡破裂，从而高效地从熔融玻璃除去气泡。

在利用上述减压脱泡装置来提高从熔融玻璃除去气泡的减压脱泡的效果时，理论上讲，熔融玻璃上方的气氛的真空度越高(气氛的绝对压力越低)，减压脱泡的效果应该越好，熔融玻璃流内的气泡就越少。但实际上，熔融玻璃上方的气氛的真空度到达某一阶段后，气泡的生成速度超过基于破裂的气泡消失速度，熔融玻璃表面的泡层增厚，从而导致减压脱泡能力下降。该现象称为“由过度减压导致的泡层的增厚”。结果，熔融玻璃流内的气泡反而增加。因此，能够充分发挥减压脱泡效果的气氛的真空度的范围狭窄，出现即使是大气压的变动等外因也可影响减压脱泡的效果的问题。

本发明人为了解决上述问题而进行研究后发现，由于熔融玻璃表面的气泡的破裂而产生的气体成分滞留在熔融玻璃的上方，因而减压脱泡的效果下降。可以认为，如果来自熔融玻璃的气体成分滞留在熔融玻璃的上方，则熔融玻璃上方的气氛中来自熔融玻璃的气体成分的分压升高，所以上浮至熔融玻璃表面的气泡不易破裂，减压脱泡的效果下降。于是，本发明人以前提出了通过向减压脱泡槽内的熔融玻璃的上方空间供应气体以形成气体的流动(气体流)，从而消除来自熔融玻璃的气体成分的滞留，抑制由过度减压导致的泡层的增厚，提高减压脱泡的效果的技术(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/107801号文本

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明人以前提出的专利文献1中，在熔融玻璃流通的减压脱泡槽的上部设置通过至少2条连接管连接的气氛控制部，通过上述2条连接管形成在减压脱泡槽内的熔融玻璃的上方空间和气氛控制部循环的气体流，从而消除来自熔融玻璃的气体成分的滞留。专利文献1中，通过以横穿在连接管和气氛控制部形成的开口部的上部空间的方式向气氛控制部内供应气体，从而形成上述气体流，其中上述连接管连接减压脱泡槽和气氛控制部。通过以满足这种关系的方式向气氛控制部内供应气体，由于文丘里效应而在气氛控制部和减压脱泡槽之间产生压力差，藉由该压力差而形成在气氛控制部和减压脱泡槽内的熔融玻璃的上方空间内循环的气体流。

另外，就气氛控制部及减压脱泡槽的熔融玻璃的上部空间内的来自熔融玻璃的气体成分的流动而言，不管流速的大小如何，通过减压脱泡槽的减压操作，无论有无上述供应的气体都会发生。此外，减压脱泡槽及气氛控制部中的温度梯度也是使来自熔融玻璃的气体成分发生流动的一个因素。

专利文献1的方法中，以气体供应及该气体供应的位置作为前提，但如上所述，无论是否有气体供应，都会存在来自熔融玻璃的气体的气流。因此，人们期望一种与专利文献1的公开不同的，尽可能不受气体供应及其位置的限制而不使气氛控制部及减压脱泡槽的熔融玻璃的上部空间内的来自熔融玻璃的气体成分的流动发生滞留的方法。

以上述内容为背景，本发明的目的是提供熔融玻璃的减压脱泡效果优异的减压脱泡装置，更具体而言，本发明的目的是提供由过度减压导致的泡层的增厚引起的减压脱泡效果的下降得到防止的熔融玻璃的减压脱泡装置。

本发明的目的还在于提供使用上述的减压脱泡装置的熔融玻璃的减压脱泡方法、玻璃制品的制造装置及玻璃制品的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明人进行认真研究后创造出了如下所述那样不一定要进行气体供应，通过调整来自熔融玻璃的气体的流动就可减少气体的流动的停滞的方法。

即，本发明提供一种熔融玻璃的减压脱泡装置，其具备内部的气压被设定成低于大气压且使被供应的熔融玻璃中的气泡上浮及破裂的减压脱泡槽，其中，设有气氛控制部和减压用排气口，上述气氛控制部具有中空结构，并通过至少2个连接通路与比上述减压脱泡槽的熔融玻璃收纳部更靠上方的空间连接，上述减压用排气口形成于上述气氛控制部，在使熔融玻璃产生的气体从上述减压脱泡槽流入上述气氛控制部的流入侧连接通路的出口侧的开口部周围，设置有调整上述气体的气流的整流构件。

本发明的减压脱泡装置中，优选上述流入侧连接通路在比上述气氛控制部的外周部更靠内侧的位置，将减压脱泡槽的熔融玻璃收纳部的上部空间与上述气氛控制部相连接。

本发明的减压脱泡装置中，优选上述整流构件具备整流壁部，该整流壁部覆盖上述流入侧连接通路的出口侧的开口部的至少半周，从而将该开口部与上述气氛控制部的外周部隔开。

本发明的减压脱泡装置中，优选在上述整流构件的上述整流壁部内表面形成引导面，该引导面将从上述减压脱泡槽通过上述流入侧连接通路的出口侧的开口部流入上述气氛控制部的气体的气流从上述气氛控制部引导至与减压脱泡槽连通的流出侧连接通路侧。

本发明的减压脱泡装置中，优选上述整流构件的上述整流壁部以包围上述流入侧连接通路的出口侧的开口部的整周的方式形成。

本发明的减压脱泡装置中，优选上述整流构件具备：将来自上述流入侧连接通路的出口侧的开口部的气体导入该整流构件内部的导入部，和将自该开口部导入到该整流构件内部的气体导出至上述气氛控制部的导出部。

本发明的减压脱泡装置中，优选上述整流构件的形状为管状。

本发明的减压脱泡装置中，优选当将形成上述流入侧连接通路的出口侧的开口部的位置处的上述气氛控制部的室内的高度记作H，并将上述整流构件的高度的最大值记作h时，满足1/4≤h/H≤3/4的关系。

本发明的减压脱泡装置中，优选在上述减压脱泡槽的比熔融玻璃收纳部更靠上方的空间内、上述至少2个连接通路的内部和上述气氛控制部的内部中的任一方设置有气体供应单元。

本发明的减压脱泡装置中，优选具备：围绕上述减压脱泡槽和上述气氛控制部并且内部通过抽真空而被减压的减压壳体，设置在该减压壳体内且用于进行熔融玻璃的减压脱泡的减压脱泡槽，用于向该减压脱泡槽中供应熔融玻璃的供应机构，和用于将脱泡后的熔融玻璃送至下一工序的送出机构。

此外，本发明提供使用上述减压脱泡装置的熔融玻璃的减压脱泡方法。本发明的熔融玻璃的减压脱泡方法较好是使用上述的减压脱泡装置，利用设置在使由熔融玻璃产生的气体从上述减压脱泡槽流入上述气氛控制部的流入侧连接通路的出口侧的开口部周围的上述整流构件来调整上述气体的气流，从而对熔融玻璃进行脱泡处理。

还有，本发明提供一种玻璃制品的制造装置，该装置具备上述的减压脱泡装置，设置在比该减压脱泡装置更靠近上游侧的位置且将玻璃原料熔融来制造熔融玻璃的熔融单元，设置在比上述减压脱泡装置更靠近下游侧的位置且对熔融玻璃进行成形的成形单元，和对成形后的玻璃进行退火的退火单元。

还有，本发明还提供一种玻璃制品的制造方法，该方法包括利用上述的减压脱泡装置对熔融玻璃进行脱泡处理的工序，在比上述减压脱泡装置更靠近上游侧的位置处将玻璃原料熔融来制造熔融玻璃的熔融工序，在比上述减压脱泡装置更靠近下游侧的位置处对熔融玻璃进行成形的成形工序，和对成形后的玻璃进行退火的退火工序。本发明的玻璃制品的制造方法优选包括利用上述的减压脱泡装置，并利用设置在使熔融玻璃产生的气体从上述减压脱泡槽流入上述气氛控制部的流入侧连接通路的出口侧的开口部周围的上述整流构件来调整上述气体的气流，从而对熔融玻璃进行脱泡处理的工序；在比上述减压脱泡装置更靠近上游侧的位置处将玻璃原料熔融来制造熔融玻璃的熔融工序；在比上述减压脱泡装置更靠近下游侧的位置处对熔融玻璃进行成形的成形工序；和对成形后的玻璃进行退火的退火工序。

发明的效果

根据本发明的减压脱泡装置，无论是否有气体供应单元，通过对从减压脱泡槽内的熔融玻璃的上部空间流入气氛控制部的由熔融玻璃产生的气体流进行整流，可消除来自熔融玻璃的气体成分的滞留，因而可抑制减压脱泡效果的降低。此外，通过消除来自熔融玻璃的气体成分的滞留，从而不易发生由过度减压导致的泡层的增厚，所以能进一步提高减压脱泡槽内的真空度，提高减压脱泡的效果。还有，本发明的减压脱泡装置采用在气氛控制部的流入侧连接通路的开口部周围设置整流构件的结构，因此可使在减压脱泡槽内的熔融玻璃的上部空间和气氛控制部中流动的气体流的流速变得稳定，稳定地消除来自熔融玻璃的气体成分的滞留，抑制减压脱泡性能的不均匀，提高减压脱泡的效果。

本发明的减压脱泡方法中，通过使用上述的减压脱泡装置，可实现优异的减压脱泡的效果。

此外，如果是使用上述的减压脱泡装置的玻璃制品的制造装置和制造方法，则可以提供高品质的玻璃制品。

附图说明

图1是表示本发明的减压脱泡装置的一例的简略纵剖面结构和在该装置上连接成形装置的状态的结构图。

图2表示图1中示出的减压脱泡装置所采用的整流构件的各实施方式，图2(a)是表示实施方式1的局部剖视立体图，图2(b)是表示实施方式2的局部剖视立体图，图2(c)是表示实施方式3的局部剖视立体图，图2(d)是表示实施方式4的局部剖视立体图。

图3表示图1中示出的减压脱泡装置所采用的整流构件的各实施方式，图3(a)是表示实施方式5的局部剖视立体图，图3(b)是表示实施方式6的局部剖视立体图，图3(c)是表示实施方式7的局部剖视立体图，图3(d)是表示实施方式8的局部剖视立体图。

图4表示图1中示出的减压脱泡装置所采用的整流构件的各实施方式，图4(a)是表示实施方式9的局部剖视立体图，图4(b)是表示实施方式10的局部剖视立体图，图4(c)是表示实施方式11的局部剖视立体图。

图5是表示本发明的玻璃制品的制造方法的工序的一例的流程图。

图6是表示实施例的模拟分析中使用的减压脱泡装置的模型结构的纵向剖视图。

图7(a)是表示实施例的气流分析结果的图，图7(b)是表示比较例的气流分析结果的图。

图8是对实施例及比较例的减压脱泡槽内的熔融玻璃的上部空间的压力进行绘图而得的图。

图9是表示实施例及比较例中从减压脱泡槽通过流出侧连接通路排出至气氛控制部的气体(上游排出气体)的流量和从减压脱泡槽通过流入侧连接通路排出至气氛控制部的气体(下流排出气体)的流量的图。

图10是示意地表示现有的减压脱泡装置中在流入侧连接通路与气氛控制部相连接且气氛控制部的外周部形成有空间的情况下在该空间、流入侧连接通路和开口部附近的气体流的行为的图。

具体实施方式

以下，对本发明的熔融玻璃的减压脱泡装置的一个实施方式进行说明，但本发明不局限于以下说明的实施方式。

图1是示意地表示本发明的熔融玻璃的减压脱泡装置的一例的结构的纵向剖视图。图1所示的减压脱泡装置100是在对自熔融槽1供应的熔融玻璃G进行减压脱泡，再将其连续地供应至后续工序的成形装置200的工艺中所使用的装置。

本实施方式的减压脱泡装置100具有在使用时可将其内部保持于减压状态的金属制、例如不锈钢制的减压壳体2。在减压壳体2的内部以使减压脱泡槽3的长边朝向水平方向的方式收纳配置有减压脱泡槽3。减压脱泡槽3的内部气压被设为低于大气压，使所供应的熔融玻璃G中的泡上浮并破裂。沿垂直方向取向的上升管5通过导入口3a连接在减压脱泡槽3的一端侧的下表面，沿垂直方向取向的下降管6通过导出口3b连接在减压脱泡槽3的另一端侧的下表面。上升管5和下降管6以能通过形成于减压壳体2的底部侧的导入口2a或导出口2b分别与外部连通的方式进行配置。

本实施方式的减压脱泡装置100具有通过至少2条连接管14A、15A与减压脱泡槽3连接的气氛控制部16。气氛控制部16的内部呈中空结构，气氛控制部16具有与减压脱泡槽3相同程度的宽度，且在减压壳体2内被收纳配置在减压脱泡槽3的上方，在其中央部设有用于对气氛控制部16内进行排气而减压的排气口17。在连接管14A的内部形成有连接通路14，在连接管15A的内部形成有连接通路15。此外，在减压壳体2的内部侧，减压脱泡槽3的周围、上升管5的周围、下降管6的周围、气氛控制部16的底部16B周边部和侧壁部16D周边部、连接管14A的周围以及连接管15A的周围分别配置有隔热材料7，形成减压脱泡槽3、上升管5、下降管6、连接管14A、15A的外部侧以及气氛控制部16的底部16B和侧壁部16D的外部侧被隔热材料7包围的结构。

上述结构的减压脱泡装置100中，减压脱泡槽3、上升管5及下降管6构造成由如电铸砖等的耐火砖制、或者铂或铂合金制的中空管状的形状。减压脱泡槽3是耐火砖制的中空管的情况下，减压脱泡槽3是外形具有矩形截面的耐火砖制的中空管，优选形成熔融玻璃的流路的内部形状具有矩形截面。减压脱泡槽3是铂制或铂合金制的中空管的情况下，优选减压脱泡槽3中形成熔融玻璃的流路的内部截面形状呈圆形或椭圆形。

上升管5和下降管6是耐火砖制的中空管的情况下，上升管5和下降管6是具有圆形截面或包括矩形在内的多边形截面的耐火砖制的中空管，优选形成熔融玻璃的流路的内部截面形状呈圆形截面。

上升管5和下降管6是铂制或铂合金制的中空管的情况下，优选上升管5或下降管6中形成熔融玻璃的流路的内部截面形状呈圆形或椭圆形。

另外，减压脱泡装置100中，如果是可达到200吨/天以上的处理能力或500吨/天以上的处理能力的大型装置，则优选用电铸砖等耐火砖来构成减压脱泡槽3。

在上升管5的下端安装有延长用的外管8，在下降管6的下端安装有延长用的外管9，外管8、9为铂制或铂合金制。

另外，上升管5和下降管6是铂制或铂合金制的中空管的情况下，可以无需另外设置延长用的外管8、9，而采用上升管5和下降管6一体地延长至图1中标记为外管8、9的部分的结构。采用该结构的情况下，以下本申请说明书中关于外管8、9的说明可以用与铂制或铂合金制的上升管及下降管有关的记载来代替。

上升管5与减压脱泡槽3的一侧底部连通，将来自熔融槽1的熔融玻璃G导入减压脱泡槽3。因此，安装于上升管5的外管8的下端(上游端)8a从通过导管11与熔融槽1连接的上游槽12的开口端嵌入，并浸渍在上游槽12内的熔融玻璃G中。

此外，下降管6与减压脱泡槽3的另一侧底部连通，将减压脱泡后的熔融玻璃G导出至下一处理槽(省略图示)。因此，安装于下降管6的外管9的下端(下游端)9a嵌入下游槽13的开口端，浸渍在下游槽13内的熔融玻璃G中。此外，在下游槽13的下游侧连接有成形装置200。以上说明的减压脱泡装置100中，上升管5构成熔融玻璃的供应机构，下降管6构成熔融玻璃的送出机构。

另外，本说明书中提及“上游”和“下游”时，是指在减压脱泡装置100中流通的熔融玻璃G的流动方向的上游和下游。

本实施方式的减压脱泡装置100中，外管8、9由铂制或铂合金制的筒状管构成的情况下，作为铂合金的具体例，可例举铂－金合金、铂－铑合金等。记为铂或铂合金时，也可以是使金属氧化物分散于铂或铂合金而成的强化铂。作为所分散的金属氧化物，可例举以Al₂O₃、ZrO₂或Y₂O₃为代表的长式周期表中的3族、4族或13族的金属氧化物。

本实施方式的减压脱泡装置100中，对减压壳体2进行真空吸引，并且从排气口17对气氛控制部16内及减压脱泡槽3内进行排气而减压，从而将减压脱泡槽3内部的气压保持在低于大气压的减压状态。本实施方式的减压脱泡装置100中，气氛控制部16形成在气氛控制部16的内部空间、减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间(比熔融玻璃收纳部更靠上方的空间)和连接通路14、15中流动的气体流F的通路。另外，图1中示出了气体流F在熔融玻璃G的上部空间和气氛控制部16的内部空间内循环的情况，但气体流不一定必须循环。例如，气体流也可以由通过连接管14A从排气口17排出的气流和通过连接管15A从排气口17排出的气流构成。气体流是通过减压脱泡槽的减压操作而从排气口17排出的气流，该气体流的产生与有无上述的供应的气体无关。还有，减压脱泡槽3及气氛控制部16中的温度梯度也使得来自熔融玻璃G的气体成分发生流动。此外，气体流F包含由熔融玻璃G产生的气体成分，减压脱泡装置100具备后述的气体供应单元的情况下，在由熔融玻璃G产生的气体成分之外，气体流F还包含由气体供应单元供应的气体成分。

这里，气氛控制部16形成在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间和该气氛控制部16的内部空间流动的气体流F的通路，因此连接通路14、15必须在比减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的液面更靠上方的位置与减压脱泡槽3连接。因此，如图1所示，将气氛控制部16配置在减压脱泡槽3的上方是优选的形态。但是，只要连接通路14、15在比减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的液面更靠上方的位置与减压脱泡槽3连接即可，也可以将气氛控制部16配置在减压脱泡槽3的侧方。

此外，为了形成在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间和气氛控制部16的内部空间无滞留地流动的气体流F的通路，连接管14A、15A至少需要2条。还有，图1所示的减压脱泡装置100中，通过2条连接管14A、15A将减压脱泡槽3和气氛控制部16连接，但也可以通过3条以上的连接管将减压脱泡槽3和气氛控制部16连接。

气氛控制部16和连接管14A、15A不是熔融玻璃G的导管，所以对它们的材质没有特别限定，可以使用例如不锈钢、铂、铂合金等金属材料或陶瓷、氧化铝等耐火性和耐腐蚀性材料。

此外，如果流入减压脱泡槽3的气体流F的温度低，则可能会对减压脱泡槽3内的熔融玻璃G造成不良影响，因此气氛控制部16和连接通路14、15较好是具有加热机构。但是，并不是必须在气氛控制部16和所有的连接通路14、15设置加热机构，只要至少在气体流F流入减压脱泡槽3的一侧的连接管(图1的情况为连接通路14的周围)设置加热机构，就可以消除温度低的气体流F流入减压脱泡槽3而对减压脱泡槽3内的熔融玻璃G造成不良影响的隐患。

本实施方式的减压脱泡装置100中，为了形成气体流F，也可以在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间(比熔融玻璃收纳部更靠上方的空间)内、连接通路14的内部、连接通路15的内部和气氛控制部16的内部中的至少任一方中设置供应气体的气体供应单元(省略图示)。该气体供应单元中，只要能够形成在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间、连接通路14、15和气氛控制部16流动的气体流F，则对该气体供应单元的设置位置及气体供应方法无特别限定。例如，以形成通过在减压脱泡槽3的上游侧顶部形成的连接通路14的开口部流向减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间、且从上游侧流向下游侧的气体流Fd的方式供应气体，可形成如图1所示的气体流F。此外，通过以形成从下游侧流向上游侧的气体流Fb的方式向气氛控制部16的内部空间供应气体，或者以形成从气氛控制部16的内部空间流向连接通路14侧的气体流Fc的方式供应气体，可形成如图1所示的气体流F。此外，通过以形成流向减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间、且从上游侧流向下游侧的气体流Fe的方式供应气体，或者以形成从减压脱泡槽3的熔融玻璃G的上部空间流向连接通路15侧的气体流Ff的方式供应气体，可形成如图1所示的气体流F。另外，本实施方式的减压脱泡装置100中，如果能够形成在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间、连接通路14、15和气氛控制部16中流动的气体流F，则可以仅设置1个气体供应单元，也可以设置2个以上气体供应单元。

本实施方式的减压脱泡装置100中，通过对在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间(比熔融玻璃收纳部更靠上方的空间)、连接通路14、15和气氛控制部16中流动的气体流F进行整流，可消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留。即，来自熔融玻璃G的气体成分在不发生滞留的情况下通过气体流F被送至气氛控制部16。送至气氛控制部16的来自熔融玻璃G的气体成分被从排气口17释放至外部。气体流F循环的情况下，送至气氛控制部16的内部空间的来自熔融玻璃G的气体成分的一部分被气体流F运送而有时也会返回至减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间，但因为存在在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的气氛控制部16和减压脱泡槽3中循环的气体流F，所以可以将来自熔融玻璃G的气体成分的滞留的风险降至最小限度。另外，利用气体供应单元的情况下，来自熔融玻璃G的气体成分被来自气体供应单元的供应气体稀释，从而可防止来自熔融玻璃G的气体成分在被冷却的过程中附着在减压脱泡装置100内或在从排气口17释放后附着在体系内的情况。

可以认为，如果来自熔融玻璃G的气体成分发生滞留，则熔融玻璃G上方的气氛(减压脱泡槽3的上部空间)中，来自熔融玻璃G的气体成分的分压升高，因此上浮至熔融玻璃G表面的气泡不易破裂，减压脱泡的效果下降。

本实施方式的减压脱泡装置100中，通过对在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间和气氛控制部16中流动的气体流F进行整流，可以消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留，因此减压脱泡的效果优异。

此外，如果来自熔融玻璃G的气体成分发生滞留，则会出现由过度减压导致的泡层的增厚，使减压脱泡的效果大幅下降，但在实施方式的减压脱泡装置100中，来自熔融玻璃G的气体成分可被气体流F运走而不发生滞留，并从排气口17释放至外部，因此即使将减压脱泡槽3的真空度提高至比以往更高的程度，也能够进一步抑制由过度减压导致的泡层的增厚。因此，可将减压脱泡槽3的真空度提高至比以往更高的程度(即，可将减压脱泡槽3的绝对压力降低至比以往更低的程度)，可进一步提高减压脱泡的效果。

本发明中，在熔融玻璃G的上方形成气体流F是为了消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留。因此，在利用气体供应单元的情况下，所供应的气体优选为不会对熔融玻璃或所制造的玻璃制品以及玻璃制造设备、特别是减压脱泡装置造成不良影响的气体。因此，由气体供应单元供应的气体的成分中优选不含腐蚀性、爆炸性的气体。

作为满足上述条件的气体，可例举大气、干燥空气、如N₂和Ar等惰性气体、CO₂等低分子气体。这些气体可单独使用或以两种以上的混合气体的形式使用。

作为从气体供应单元供应的气体，使用水蒸汽浓度为60摩尔％以下的低分子气体时，除了消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留的效果之外，还可期待减压脱泡槽11内的熔融玻璃G上方的气氛中的水蒸汽浓度下降的效果，所以优选。

减压脱泡槽3内的熔融玻璃G上方的气氛的水蒸汽浓度较好是被降低至60摩尔％以下。通过使该气氛的水蒸汽浓度在60摩尔％以下，可以防止减压脱泡槽3内的熔融玻璃表面的泡层增厚而发生暴沸，能够进一步提高减压脱泡的效果。

减压脱泡槽3是铂制或铂合金制的情况下，作为从气体供应单元供应的气体使用的低分子气体优选为氧浓度比空气中的氧浓度低的气体。作为从气体供应单元供应的气体使用的低分子气体采用氧浓度比空气中的氧浓度低的气体，从而在使用铂和铂合金作为减压脱泡槽3的材质的情况下，可以抑制该铂的氧化，延长减压脱泡槽3的寿命，并且可抑制玻璃制品中产生的来源于该铂的缺陷，所以优选。

对于气体流F的宽度方向的平均流速，只要是能够消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留，则无特别限定，但优选设定为0.0005～1.50m/s，更优选0.001～0.2m/s。通过将气体流F的流速设定在上述范围内，可消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留而防止泡层的增厚，提高减压脱泡的效果。

本实施方式的减压脱泡装置100中，在气氛控制部16内的、包含由熔融玻璃G产生的气体成分的气体流F从减压脱泡槽3流入气氛控制部16的一侧的连接通路15的出口侧的开口部18周围，设置有整流构件20。设置整流构件20是为了对从减压脱泡槽3通过连接通路15流入气氛控制部16的气体流F之中的、从开口部18流入气氛控制部16的内部侧的区域中的气体流Fa的流动进行调整。

以下，对整流构件20进行详细说明。另外，以下的说明中，有时将气体流F流入气氛控制部16的一侧的连接通路15称为“流入侧连接通路15”，将气体流F从气氛控制部16流出的连接通路14称为“流出侧连接通路14”。此外，有时将形成流入侧连接通路15的连接管15A称为“流入侧连接管15A”，将形成流出侧连接通路14的连接管14A称为“流出侧连接管14A”。

整流构件20设置在连接管15A与气氛控制部16连通的部分即开口部18的周围。这里，本实施方式的减压脱泡装置100中，如图1所示，流入侧连接管15A以处在比气氛控制部16的外周部侧壁16a更靠内侧的位置的方式与气氛控制部16相连接。虽然流入侧连接管15A也可以设置在更靠近外周部侧壁16a的位置，但如果使气氛控制部16的外周部侧壁16a与流入侧连接管15A接近，则由于在流入侧连接管15A和气氛控制部16的周围设置的隔热材料7的热膨胀系数、形成流入侧连接管15A的材料的热膨胀系数和形成气氛控制部16的材料的热膨胀系数不同，因此有时在减压脱泡时的高温下难以保持减压脱泡装置100的结构。因此，如图1所示，优选流入侧连接管15A设置在比气氛控制部16的外周部侧壁16a更靠内侧的位置，形成气氛控制部16的外周部的空间(由外周部侧壁16a、外周部顶部16b和外周部底部16c围成的空间)19(以下，有时将“外周部的空间19”简称为“空间19”)。此外，来自熔融玻璃G的气体成分作为凝集物附着在气氛控制部16的外周部侧壁16a，其落下时，如果流入侧连接管15A设置在比气氛控制部16的外周部侧壁16a更靠内侧的位置、即形成有空间19，则凝集物落在外周部底部16c，所以从防止其落入减压脱泡槽3内的角度考虑也是优选的。

基于同样的理由，优选流出侧连接管14A也以比气氛控制部16的相对于外周部侧壁16a处在另一侧的外周部侧壁更靠内侧的方式与气氛控制部16相连接。

这样，由于上述原因而优选流入侧连接管15A与气氛控制部16相连接且形成气氛控制部16的外周部的空间(由外周部侧壁16a、外周部顶部16b和外周部底部16c围成的空间)19，但是如后述的实施例所示，本发明人对在空间19、流入侧连接通路15和开口部18附近的气流的行为进行模拟分析时发现，由于形成有空间19的关系，在空间19产生的涡流气流会阻碍在开口部18上升的气体流F(上升气流)，导致气体流F的流动变得不稳定。如上所述，如果气体流F的流动变得不稳定，则难以控制气体流F，在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间中，有可能会出现来自熔融玻璃G的气体成分滞留的地方和滞留得到消除的地方，导致减压脱泡的效果不均，使得所制造的玻璃的品质产生不均。

图10是示意地表示现有的减压脱泡装置中在流入侧连接管15A与气氛控制部16相连接且形成有气氛控制部16的外周部的空间(由外周部侧壁16a、外周部顶部16b和外周部底部16c围成的空间)19的情况下在空间19、流入侧连接管15A和开口部18附近的气流的行为的图。减压脱泡装置中，气氛控制部16的温度比流通熔融玻璃G的减压脱泡槽3的温度低，而且在气氛控制部16的顶部16A和气氛控制部16的底部16B中，顶部16A的温度比底部16B更低，其温度差为例如100℃左右。因此，在气氛控制部16的外周部顶部16b和气氛控制部16的外周部底部16c中，该外周部顶部16b的温度比该外周部底部16c的温度更低。在这种温度环境的气氛控制部16中，来自减压脱泡槽3的在流入侧连接通路15中上升的气体流F、即上升气流S1通过开口部18流入气氛控制部16后，其一部分会流入气氛控制部16的外周部的空间19，在气氛控制部16内被温度相对较低的外周部顶部16b冷却，并向外周部底部16c侧下降。其结果是，在气氛控制部16的外周部的空间19会形成如图10所示的涡流气流S2。

如果在气氛控制部16的外周部的空间19形成涡流气流S2，则在空间19的内侧形成的沿流入侧连接通路15上升的上升气流S1会在开口部18附近与涡流气流S2相冲突，导致上升气流S1的流动受到涡流气流S2的阻碍。这样，由于上升气流S1的流动受到涡流气流S2的阻碍，导致在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间和气氛控制部16中流动的气体流F变得不稳定。

图7(b)是表示在后述的实施例中在流入侧连接通路15与气氛控制部16相连接、且形成有气氛控制部16的外周部的空间19的情况下对在空间19、流入侧连接通路15和开口部18附近的气流的行为进行模拟分析而得的结果的图。如图7(b)所示，来自外周部的空间19的涡流气流S2阻碍从流入侧连接通路15通过开口部18流入气氛控制部16的气体流(上升气流)S1的流动。涡流气流S2的强度随上升气流S1的强度及周围的温度环境等而变化，所以在该状况下上升气流S1的流动不稳定，由此导致气体流F也不稳定。此外，可以认为，这样在开口部18附近朝气氛控制部16的流入受到阻碍的上升气流S1的一部分会逆流至减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的下游侧的上部空间。如果发生上升气流S1的逆流，则气体流F的循环状态会变得不稳定。

为了抑制涡流气流S2对上升气流S1的阻碍，使来自开口部18的气体流Fa变得稳定，本实施方式的减压脱泡装置100构造成在使气氛控制部16内的、包含由熔融玻璃G产生的气体成分的气体流F从减压脱泡槽3流入气氛控制部16的一侧的流入侧连接通路15的出口侧的开口部18的周围设置整流构件20。

整流构件20是为了抑制如图10所示的涡流气流S2阻碍上升气流S1的流动而设置的，其具备将开口部18与气氛控制部16的外周部的空间19隔开的整流壁部21。

图2(a)是局部放大地表示本实施方式的减压脱泡装置100中所设置的整流构件的一个实施方式和减压脱泡装置100的整流构件附近的局部剖视立体图。图2(a)所示的整流构件20被设置成将气氛控制部16的外周部的空间19与开口部18隔开的整流壁部21覆盖开口部18的整周，且呈管状(即筒状)的形状。在管状的整流构件20的底部形成有将来自流入侧整流构件15的开口部18的气体导入该整流构件20内部的导入部23，在整流构件20的上表面形成有将从开口部18导入至整流构件20内部的气体导出至气氛控制部16的导出部24。

图2(a)所示的整流构件20中，将气氛控制部16的外周部的空间19与开口部18隔开的整流壁部21可抑制在空间19产生的涡流气流S2流入开口部18。因此，可防止在流入侧连接通路15中流动的上升气流S1在开口部18附近与该涡流气流S2相冲突，阻碍上升气流S1的流动。

图7(a)是表示在后述的实施例中在流入侧连接通路15的出口侧的开口部18的周围设置有图2(a)所示形状的整流构件20的情况下对在气氛控制部16的外周部的空间19、流入侧连接通路15和开口部18附近的气流的行为进行模拟分析而得的结果的图。如图7(a)所示，通过在流入侧连接通路15的出口侧的开口部18的周围设置整流构件20，从流入侧连接通路15通过开口部18流入气氛控制部16的气体流F(上升气流S1)不会被来自空间19的涡流气流S2阻碍，从而气体流F的流速稳定。

由该结果可知，本实施方式的减压脱泡装置100中，通过采用在气氛控制部16的流入侧连接通路15的出口侧的开口部18周围设置整流构件20的结构，可使在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间和气氛控制部16中流动的气体流F的流速变得稳定，稳定地消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留，抑制减压脱泡性能的不均匀，提高减压脱泡的效果。

为了不阻碍气体流F的流动，使气体流F的流动稳定，优选将整流构件20的导入部23的开口尺寸、导出部24的开口尺寸及整流构件20的内部空间(整流构件20的内径)设为大于开口部18的尺寸。

整流构件20的整流壁部21的内表面22起到引导气体流F流动(即形成气体流F的流路)的引导面的作用。引导面可以如图2(a)所示的整流构件20那样，导出部24形成于开口部18的上方，以将气体流F从开口部18导向铅垂方向上方的方式而形成，也可以如后所述的图4所示的实施方式那样，导出部24以朝向气氛控制部16的流出侧连接通路14侧的方式形成，引导气体流F在气氛控制部16内从流入侧连接通路15侧流向流出侧连接通路14侧。整流构件20的整流壁部21的内表面22即引导面如果以不将气体流F导向空间19侧的方式进行设定，则可形成如图1所示的在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间和气氛控制部16中循环的气体流F。

整流构件20由耐热性优异的材料形成，例如可例举陶瓷类的非金属无机材料、致密质耐火材料。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。

将形成流入侧连接通路15的开口部18的位置处的气氛控制部16的室内高度记作H时，以满足1/4≤h/H≤3/4的关系的方式设定整流构件20的高度的最大值h不会阻碍上升气流的流动，所以优选；以满足1/3≤h/H≤2/3的关系的方式设定整流构件20的高度的最大值h更不会阻碍上升气流的流动，所以更加优选。

整流构件20的尺寸可根据所使用的减压脱泡装置适当选择。本发明的减压脱泡装置的各构成要件的尺寸可以根据需要适当选择。下面示出各构成要素的尺寸的一例。另外，以下所示的整流构件20的尺寸也可应用于后述的实施方式2～11的整流构件20B～20L。

[减压脱泡槽3]

不论减压脱泡槽是铂制或铂合金制，或者是致密质耐火材料制，本发明的减压脱泡装置的减压脱泡槽的尺寸都可以根据所使用的减压脱泡装置、减压脱泡槽的形状来适当选择。如图1所示的减压脱泡槽3是圆筒形状的情况下，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3为铂制或铂合金制的情况下，壁厚优选在4mm以下，更优选0.5～1.2mm。

减压脱泡槽3并不局限于截面圆形的圆筒形状的槽，也可以是截面形状为椭圆形或半圆形状的近似圆形的槽，或者截面为矩形的筒形状的槽。

[上升管5及下降管6]

不论是铂制或铂合金制，或者是具有致密质耐火性，上升管5和下降管6都可以根据所使用的减压脱泡装置来适当选择。例如，图1所示的减压脱泡装置100的情况下，上升管5和下降管6的尺寸的一例如下。

·内径:0.05～0.8m，优选0.1～0.6m

·长度:0.2～6m，优选0.4～4m

上升管5和下降管6是铂制或铂合金制的情况下，壁厚优选为0.4～5mm，更优选0.8～4mm。

[气氛控制部16]

气氛控制部16的尺寸可以根据所使用的减压脱泡装置、特别是减压脱泡槽3来适当选择，其一例如下。

·内径:0.1～3m，优选0.1～2m

·长度:0.8～22m，优选1～20m

·开口部18的形成位置处的室内高度H:0.1～3m，更优选0.1～2m

气氛控制部16的壁厚随构成材料而不同，为不锈钢制的情况下优选0.5～2mm，更优选0.5～1.5mm。

[流出侧连接管14A及流入侧连接管15A]

流出侧连接管14A、流入侧连接管15A的尺寸可根据所使用的减压脱泡装置、特别是减压脱泡槽3来适当选择，其一例如下。

·内径:0.05～0.5m，优选0.05～0.3m

·长度:0.1～1m，优选0.1～0.8m

流出侧连接管14A及流入侧连接管15A的壁厚随构成材料而不同，为不锈钢制的情况下优选0.5～2mm，更优选0.5～1.5mm。

开口部18(流入侧连接通路15A的内周面)与气氛控制部16的外周部侧壁16a内表面之间的距离D₁随流入侧连接管15A的壁厚而不同，但优选0.05～2m，更优选0.05～1m。

[整流构件20]

整流构件20的尺寸随气氛控制部16的尺寸、流入侧连接管15A的内径及设置位置(即开口部18的尺寸及形成位置)等而不同，但整流构件20的高度h如上所述，优选与气氛控制部16的开口部18的形成位置处的室内高度H的关系满足1/4≤h/H≤3/4，更优选满足1/3≤h/H≤2/3。具体而言，例如整流构件20的高度h为0.03～2m，更优选0.05～1m。

整流构件20的壁厚随构成材料而不同，但优选1～50mm，更优选2～30mm。

整流构件20的导入部23、导出部24及其内部空间的尺寸随流入侧连接管15A及开口部18的尺寸等而不同，但优选以不妨碍来自开口部18的气体流F的流动、且使整流构件20的导入部23、导出部24及内部空间的尺寸大于开口部18的尺寸的方式进行设定。作为一例，为图2(a)所示的筒状(管状)的整流构件20的情况下，优选将整流构件20的内径设定为比开口部18的尺寸大0～50％，具体而言，优选将整流构件20的内径设定为比开口部18的尺寸大0～0.5m，更优选大0～0.2m。

本发明的减压脱泡装置中所设置的整流构件不局限于上述的图2(a)所示的圆筒形状的整流构件20。以下，基于图2～图4说明本发明的减压脱泡装置中的整流构件的其他方式。另外，图2～图4所示的整流构件中，其材质及优选的形状、设置位置等与就图2(a)所示的整流构件20说明的情况相同。

图2的(b)～(d)是表示本发明的减压脱泡装置中所采用的整流构件的其他实施方式的图，图2(b)是表示实施方式2的整流构件的局部剖视立体图，图2(c)是表示实施方式3的整流构件的局部剖视立体图，图2(d)是表示实施方式4的整流构件的局部剖视立体图。

图2(b)所示的整流构件20B是横截面形状为四边形的管状，具有四边形的导入部23B和导出部24B。如图2(b)所示，通过以包围开口部18的周围的方式设置上述结构的整流构件20B，从而可以用整流壁部21B将开口部18与空间19隔开，抑制来自空间19的涡流气流阻碍从流入侧连接通路15通过开口部18而流动的上升气流。因此，与设置上述的整流构件20情况相同，通过在本发明的减压脱泡装置中使用图2(b)所示的整流构件20B，可使气体流的流动变得稳定，稳定地消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留，抑制减压脱泡性能的不均匀，提高减压脱泡的效果。

图2(c)所示的整流构件20C是横截面形状为三角形的管状，具有三角形的导入部23C和导出部24C。如图2(c)所示，通过以包围开口部18的周围的方式设置上述结构的整流构件20C，从而可以用整流壁部21C将开口部18与空间19隔开，抑制来自空间19的涡流气流阻碍从流入侧连接通路15通过开口部18而流动的上升气流。

图2(d)所示的整流构件20D是截面形状为泪滴形的管状，具有泪滴形的导入部23D和导出部24D。如图2(d)所示，通过以包围开口部18的周围的方式设置上述结构的整流构件20D，从而可以用整流构件20D的弯曲形状的整流壁部21D将开口部18与空间19隔开，抑制来自空间19的涡流气流阻碍从流入侧连接通路15通过开口部18而流动的上升气流。

图3是表示本发明的减压脱泡装置中所采用的整流构件的其他实施方式的图，图3(a)是表示实施方式5的整流构件的局部剖视立体图，图3(b)是表示实施方式6的整流构件的局部剖视立体图，图3(c)是表示实施方式7的整流构件的局部剖视立体图，图3(d)是表示实施方式8的整流构件的局部剖视立体图。

本发明的减压脱泡装置中的整流构件中，只要能将气氛控制部16的外周部的空间19与开口部18隔开，抑制来自该空间19的涡流气流流入开口部18，则即使不覆盖开口部18的整周，也能起到本发明的效果。

例如，也可以如图3(a)所示的整流构件20E那样，以将开口部18中的位于与空间19相反的一侧的部分的一部分除去的方式围着开口部18来设置整流壁部21E。图3(a)所示的整流构件20E的横截面形状为C形状，且形成该C形状的整流壁部21E将空间19与开口部18隔开，所以可以抑制来自空间19的涡流气流阻碍从流入侧连接通路15通过开口部18而流动的上升气流。因此，与设置上述的整流构件20的情况相同，通过在本发明的减压脱泡装置中使用图3(a)所示的整流构件20E，可使气体流的流动变得稳定，稳定地消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留，抑制减压脱泡性能的不均匀，提高减压脱泡的效果。

此外，本发明的减压脱泡装置中的整流构件中，如果如图3(b)所示的整流构件20F那样，以将开口部18中的面向空间19的一侧的至少半周覆盖的方式设置将空间19与开口部18隔开的整流壁部21F，则可抑制来自空间19的涡流气流流入开口部18，并起到本发明的效果。

图3(c)所示的整流构件20G呈具有导入部23G和导出部24G的管状，其上表面形成为从空间19侧朝与空间19相反的一侧往下倾斜，导出部24G的开口朝向气氛控制部16内的流出侧连接通路14侧。如图3(c)所示，通过以包围开口部18的周围的方式设置上述结构的整流构件20G，从而可以用整流构件20G的整流壁部21G将开口部18与空间19隔开，抑制来自空间19的涡流气流阻碍从流入侧连接通路15通过开口部18而流动的上升气流。另外，如图3(c)所示，本发明的减压脱泡装置中的整流构件优选以整流构件的导出部不朝向空间19侧的方式进行设置。

图3(d)所示的整流构件20H呈具有导入部23H和导出部24H的管状，其形状为在包围开口部18的周围的壁部中，位于与空间19相反的一侧的壁面的上部被部分切除后而成的形状。图3(d)所示的整流构件20H中，也可以用整流构件20H的整流壁部21H将开口部18与空间19隔开，抑制来自空间19的涡流气流阻碍从流入侧连接通路15通过开口部18而流动的上升气流。

图4是表示本发明的减压脱泡装置中所采用的整流构件的其他实施方式的图，图4(a)是表示实施方式9的整流构件的局部剖视立体图，图4(b)是表示实施方式10的整流构件的局部剖视立体图，图4(c)是表示实施方式11的整流构件的局部剖视立体图。

图4(a)所示的整流构件20J呈管状，且具有使图2(a)所示的整流构件20的导出部朝着与空间19相反的方向弯折而成的结构。图4(a)所示的整流构件20J中，将空间19与开口部18隔开的整流壁部21J的内表面22J起到将通过开口部18和导入部23J流入整流构件20J内的气体流引导至导出部24J的引导面的作用。图4(b)所示的整流构件20K也与上述形态同样，可抑制来自空间19的涡流气流阻碍从流入侧连接通路15通过开口部18而流动的上升气流。

图4(b)所示的整流构件20K为下述结构：图4(a)所示的整流构件20J中的整流壁部21J的内表面22J所形成的引导面以沿曲线弯曲的方式形成。图4(b)所示的整流构件20K中，整流壁部21K的内表面22K起到将通过开口部18和导入部23K流入整流构件20K内的气体流引导至导出部24K的引导面的作用。图4(b)所示的整流构件20K也与上述形态同样，可抑制来自空间19的涡流气流阻碍从流入侧连接通路15通过开口部18而流动的上升气流。

此外，本发明的减压脱泡装置中，如图4(c)所示的整流构件20L那样，也可以在圆筒形状(管形状)的管轴方向相对于铅垂方向倾斜的状态下，导出部24L朝与空间19相反的方向开口。图4(c)所示的整流构件20L中，整流壁部21L的内表面22L起到将通过开口部18和导入部23L流入整流构件20L内的气体流引导至导出部24L的引导面的作用。通过如图4(c)所示在开口部18的周围设置这种结构的整流构件20L，可以抑制来自空间19的涡流气流阻碍从流入侧连接通路15通过开口部18而流动的上升气流。

本发明的减压脱泡装置中，只要能够消除来自熔融玻璃的气体成分的滞留，则对在熔融玻璃G的上方形成的气体流的流通方向无特别限定。也可以是朝向与图1所示的气体流F的流通方向相反的方向的气体流、即从减压脱泡槽3的下游侧朝向上游侧的气体流。该情况下，设置在减压脱泡槽3顶部的下游侧连接通路15成为形成从气氛控制部16流向减压脱泡槽3的气体流的通路的流出侧连接通路，设置在减压脱泡槽3顶部的上游侧的连接通路14成为形成从减压脱泡槽3流向气氛控制部16的气体流的通路的流入侧连接通路。因此，气流的流通方向(循环方向)是与图1所示的气体流F相反的方向的情况下，构造成在由连接通路14和气氛控制部16形成的开口部周围设置上述的整流构件即可。该情况下，在比气氛控制部16的外周部侧壁16D更靠近内侧的位置设置流入侧连接通路，在该流入侧连接通路的出口侧的开口部周围设置整流构件，所以可以防止由于在形成于气氛控制部16的外周部侧壁16D侧的外周部的空间侧形成的涡流气流而阻碍在流入侧连接通路中上升的上升气流的流动。

此外，图1所示的减压脱泡装置100中，在减压脱泡槽3的整个长边方向上形成有与熔融玻璃G的流通方向相同的方向的气体流F，但只要能消除来自熔融玻璃的气体成分的滞留，也可在熔融玻璃G的上部空间形成多股气体流。多股气体流的方向可以与熔融玻璃G的流通方向相同或相反。

此外，图示的形态中，2条连接通路14、15的位置关系为上游侧和下游侧，但连接通路的位置关系并不局限于此。例如，也可以将2条连接通路的位置关系设为图纸的纸外侧和纸内侧。该情况下，在减压脱泡槽3和气氛控制部16中流动的气体流的方向为与图示的形态中的气体流F的方向正交的方向(气氛控制部16中的气体流的方向分别为图纸的纸外侧和纸内侧、或者图纸的纸内侧和纸外侧)。该情况下，减压脱泡槽3内的气体流F的方向为与熔融玻璃G的移动方向正交的方向。如图示的形态那样，减压脱泡槽3呈熔融玻璃G的流动方向上较长的形状的情况下，从消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留方面来看，减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上方的气体流F的方向优选是与熔融玻璃G的移动方向相同的方向或相反的方向，但减压脱泡槽呈纵横方向上的长度没有显著差异的形状(例如减压脱泡槽的平面形状为正方形、六边形、八边形等形状)的情况下，减压脱泡槽3内的气体流F的方向即使是与熔融玻璃G的移动方向正交的方向，也可以消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留。

另外，本发明的减压脱泡装置100中，在利用由气体供应单元供应的气体的情况下，只要能够用在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间和气氛控制部16中流动的气体流F消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留即可，不一定必须在实施减压脱泡的过程中总是形成气体流F。只要能够消除来自熔融玻璃G的气体成分的滞留，则可以在实施减压脱泡的过程中定期地形成气体流F，例如可以按照每小时1～30秒左右的比率形成气体流F。另外，为了定期地形成气体流F，从气体供应单元(省略图示)定期地供应气体流F即可。

此外，本发明的减压脱泡装置还可具有上述结构以外的结构。例如，为了在熔融玻璃G的表面(液面)附近形成气体流F，也可以在减压脱泡槽3的顶部的内侧设置用于将气体流F向下方引导的挡板。

接着，对图1所示的减压脱泡装置100的动作进行说明。

减压脱泡装置100中，在将减压脱泡槽3的内部保持在低于大气压的规定的减压状态的状态下，向减压脱泡槽3中供应熔融玻璃G。例如，对于减压脱泡槽3，将其内部减压至51～613hPa(38～460mmHg)。更优选将减压脱泡槽3的内部减压至80～338hPa(60～253mmHg)。

使用本实施方式的减压脱泡装置100进行减压脱泡的玻璃G只要是用加热熔融法制造的玻璃，则对组成没有限制。因此，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。

建筑用或车辆用的平板玻璃所用的钠钙玻璃的情况下，以氧化物基准的质量百分比表示，较好是具有下述组成：SiO₂:65～75％、Al₂O₃:0～3％、CaO:5～15％、MgO:0～15％、Na₂O:10～20％、K₂O:0～3％、Li₂O:0～5％、Fe₂O₃:0～3％、TiO₂:0～5％、CeO₂:0～3％、BaO:0～5％、SrO:0～5％、B₂O₃:0～5％、ZnO:0～5％、ZrO₂:0～5％、SnO₂:0～3％、SO₃:0～0.3％。

液晶显示器用的基板所用的无碱玻璃的情况下，以氧化物基准的质量百分比表示，较好是具有下述组成：SiO₂:39～70％、Al₂O₃:3～25％、B₂O₃:1～20％、MgO:0～10％、CaO:0～17％、SrO:0～20％、BaO:0～30％。

等离子体显示器用的基板所用的混合含碱玻璃的情况下，以氧化物基准的质量百分比表示，较好是具有下述组成：SiO₂:50～75％、Al₂O₃:0～15％、MgO＋CaO＋SrO＋BaO＋ZnO:6～24％、Na₂O＋K₂O:6～24％。

本发明的玻璃制品的制造装置包括：上述的减压脱泡装置100，设置在比减压脱泡装置100更靠近上游侧的位置且将玻璃原料熔融来制造熔融玻璃的熔融单元(熔融装置)，设置在比减压脱泡装置100更靠近下游侧的位置且对熔融玻璃进行成形的成形单元(成形装置)200，和对成形后的玻璃进行退火的退火单元(退火装置)。还有，熔融单元、成形单元、退火单元在公知技术的范围内。例如，在熔融单元中，将按形成所需组成的方式调制的玻璃原料投入熔融槽，加热至对应于玻璃种类的规定温度、例如在建筑用或车辆用等的钠钙玻璃的情况下加热至约1400～1600℃，将玻璃原料熔融而获得熔融玻璃。例如，作为成形单元，可以例举采用浮法、熔融法或下拉法等的成形装置。

其中，因为可以大量地制造从薄板状玻璃到厚板状玻璃的宽范围的厚度的高品质的玻璃板这一原因，所以优选采用用于浮法的浮法锡槽的成形单元。作为退火单元，例如通常可使用具备用于使成形后的玻璃的温度缓慢降低的机构的退火炉。使温度缓慢降低的机构通过燃烧气体或电加热器将其输出受控的热量供应至炉内的需要位置，从而对成形后的玻璃进行退火。藉此，可以消除存在于成形后的玻璃内的残留应力。

接着，对本发明的玻璃制品的制造方法进行说明。图5是本发明的玻璃制品的制造方法的一个实施方式的流程图。

本发明的玻璃制品的制造方法的特征是，使用上述的减压脱泡装置100。关于本发明的玻璃制品的制造方法，作为一例，是包括如下工序的制造方法：利用上述减压脱泡装置100上游的熔融单元将熔融玻璃熔融来制造熔融玻璃的熔融工序K1，利用上述减压脱泡装置100对熔融玻璃进行减压脱泡的脱泡工序K2，在比上述减压脱泡装置100更靠近下游侧的位置处对熔融玻璃进行成形的成形工序K3，在其后续工序中对熔融玻璃进行退火的退火工序K4，和对退火后的玻璃进行切割的切割工序K5，来获得玻璃制品K6。

本发明的玻璃制品的制造方法除利用上述的减压脱泡装置100以外，均属于公知技术的范围。此外，本发明的玻璃制品的制造方法中采用的装置如前所述。图5中，除了作为本发明的玻璃制品的制造方法的构成要素的熔融工序、成形工序和退火工序之外，还示出了根据需要采用的切割工序及其他后续工序。

实施例

以下，基于实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不局限于此。

实施例中，使用热流体分析软件FLUENT(飞昂公司(Fluent社))进行减压脱泡槽内的熔融玻璃G的上部空间中的气流分析，并评价在减压脱泡槽内的熔融玻璃的上部空间和气氛控制部中流动的气体流(本分析中为循环的气体流)对来自熔融玻璃的气体成分的滞留的消除效果。另外，作为减压脱泡装置，如图6所示的减压脱泡装置100B那样，从减压脱泡槽3的上游侧顶部的连接通路14的开口部的气体导入点A(距离熔融玻璃G表面的高度d₂为38mm，距离减压脱泡槽3的上游侧端部为0.1m)以自上游朝下游呈45度的角度且以25NL/分钟的体积流量供应1060℃的N₂气体，按此方式进行建模。另外，图6所示的减压脱泡装置100B中，仅仅示出了模拟中使用的计算模型的减压脱泡槽和气氛控制部附近的主要部分，对于与图1所示的结构要素相同的要素标以相同的符号。

作为模型使用的减压脱泡装置100B的各部分的尺寸如下。

·减压脱泡槽3:总长L₁＝10m、高度d₁＝1m(截面半圆形状)、熔融玻璃G的上部空间的高度d₃＝0.5m

·气氛控制部16:总长L₂＝11m、高度H=2m(圆筒形状)

·连接管14A、15A:总长0.8m、内径0.3m(圆筒形状)

连接管14A设在距离减压脱泡槽3的上游侧端部为0.1m、且距离气氛控制部16的上游侧端部为0.6m的位置。连接管15A设在距离减压脱泡槽3的下游侧端部为0.1m的位置，开口部18设在与气氛控制部16的下游侧端部的内壁的距离D₁为0.6m的位置。

·排气口17:内径0.05m。设在气氛控制部16的长边方向中央的顶部。

对于减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间内的压力及气氛控制部16内的压力为350mmHg、减压脱泡槽3的温度为1400℃、气氛控制部16的顶部16A的温度为100℃、气氛控制部16的底部16B的温度为200℃的情况进行了分析。

气流分析采用非反应化学物种的输送模型、标准k-ε模型、标准壁函数。在不考虑入口扩散、扩散能及在减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的运动的情况下，其他的设定参数采用缺省值。气流分析的流体物性采用FLUENT数据库内的由N₂和挥发H₂O形成的混合物的值(下述)。

·粘度:1.72×10^-5[kg/m·s]

·热导率:0.0454[W/m·K]

·质量扩散系数:2.88×10⁵[m²/s]

·密度:ρ＝pM_w/RT(非压缩性理想气体方程)

·比热:c_p＝Σ_iY_jc_p，i(基于化学物种的比热的质量分数平均式)[J/kg·K]

虽然认为会从减压脱泡槽3内的熔融玻璃G中挥发出SO₃、O₂、B₂O₃、H₂O等多种气体，但本分析中为了方便而假设只有H₂O从熔融玻璃G的表面垂直向上以14.55NL/分钟的体积流量挥发。

(实施例)

如图6及图2(a)所示，在连接通路(流入侧连接通路)15的开口部18的周围利用自重设置壁厚为1.0mm、内径为0.3m、高度h设为1m(圆筒形状)的整流构件20。

(比较例)

除没有设置整流构件以外，在与实施例相同的条件下进行模拟分析。

图7中示出实施例及比较例的连接通路15附近的气氛控制部16的气流分析结果。图7(a)是表示实施例的气流分析结果的图，图7(b)是表示比较例的气流分析结果的图。如图7(a)所示，在流入侧连接通路15的出口侧的开口部18的周围设有整流构件20的本发明的实施例中，从流入侧连接通路15通过开口部18流入气氛控制部16的气体流S1不会被涡流气流S2阻碍，而形成稳定的气体流。与此相对，在图7(b)所示的比较例中，来自外周部的空间的涡流气流S2阻碍从流入侧连接通路15通过开口部18流入气氛控制部16的气体流S1的上升。涡流气流S2的强度随上升气流S1的强度及周围的温度环境等而变化，所以在该状况下上升气流S1的流动不稳定，由此导致气体流F也不稳定。根据该结果，设有整流构件的本发明的减压脱泡装置可以使在减压脱泡槽内的熔融玻璃的上部空间和气氛控制部中循环的气体流的流速变得稳定，稳定地消除来自熔融玻璃的气体成分的滞留，抑制减压脱泡性能的不均匀，提高减压脱泡的效果。

图8是对实施例及比较例的减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间的压力自上游侧到下游侧进行绘图而得的图。图8中，横轴是将自从减压脱泡槽的上游侧端部(上游端)的位置相对于减压脱泡槽3的总长进行标准化后的坐标(标准化坐标)，纵轴是将比较例中的减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间的上游端的压力作为1而进行标准化后的压力(标准化压力)。根据图8的结果，可知在设有整流构件20的本发明的实施例中，与比较例相比，减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间的上游端与下游端之间的压力差较大，熔融玻璃G的上部空间的气体流的流动(循环)状态良好。与此相对，可知在比较例中减压脱泡槽3内的熔融玻璃G的上部空间的上游端与下游端之间的压力差小，所以熔融玻璃G的上部空间的气体流的流动(循环)弱。其原因被认为是，如图7所示，在不具有整流构件20的比较例中，作为在流入侧连接通路15的开口部18附近通过的气体流的上升气流受到来自外周部的空间的涡流气流的妨碍，气体流的流速在开口部18附近下降，并且受到妨碍的气体流的一部分逆流至减压脱泡槽3的下游端侧，所以减压脱泡槽3的下游侧的熔融玻璃G的上部空间的压力上升。

图9是表示实施例及比较例中从减压脱泡槽3通过连接通路14排出至气氛控制部16的气体(上游排出气体)的流量和从减压脱泡槽3通过流入侧连接通路15排出至气氛控制部16的气体(下游排出气体)的流量的图。图9中，各气体的排出流量是将实施例的下游排出气体的流量作为1进行标准化来表示的流量。根据图9的结果，可知在设有整流构件20的本发明的实施例中，上游排出气体的流量为负值、即气体流从气氛控制部16通过连接通路14流向减压脱泡槽3，气体流的流动(循环)状况良好。与此相对，可知在比较例中，上游排出气体的流量为正值、即气体流从减压脱泡槽3通过连接通路14流向气氛控制部16，熔融玻璃G的上部空间中，从上游侧流向下游侧的气体的流量减少，气体流的流动(循环)弱。

根据以上的结果，设有整流构件的本发明的减压脱泡装置可以使在减压脱泡槽内的熔融玻璃的上部空间和气氛控制部中流动的气体流的流速变得稳定，稳定地消除来自熔融玻璃的气体成分的滞留，抑制减压脱泡性能的不均匀，提高减压脱泡的效果。

产业上利用的可能性

根据本发明的减压脱泡装置，可以提高减压脱泡的效果，生产率良好地制造高品质的玻璃制品。本发明的减压脱泡装置、减压脱泡方法、玻璃制品的制造装置以及玻璃制品的制造方法可用于建材用、车辆用、液晶显示装置·等离子体显示装置·有机EL显示装置等平板显示器用、光学用、医疗用及其他范围广泛的玻璃制品的制造。

另外，这里引用2010年7月30日提出申请的日本专利申请2010-172230号的说明书、权利要求书、附图以及摘要的全部内容作为本发明的揭示。

符号的说明

1…熔融槽，2…减压壳体，3…减压脱泡槽，5…上升管，6…下降管，7…隔热材料，8、9…外管，11…导管，12…上游槽，13…下游槽，14…连接通路(流出侧连接通路)，14A…连接管(流出侧连接管)，15…连接通路(流入侧连接通路)，15A…连接管(流入侧连接管)，16…气氛控制部，17…排气口，18…开口部，19…气氛控制部的外周部的空间，20、20E、20F、20H、20J、20K、20L…整流构件，21、21B、21C、21D、21E、21F、21G、21J、21K、21L…整流壁部，22、22J、22K、22L…整流壁部内表面(引导面)，23、23B、23C、23D、23G、23H、23J、23K、23L…导入部，24、24B、24C、24D、24G、24H、24J、24K、24L…导出部，100…减压脱泡装置，F…气体流，200…成形装置，G…熔融玻璃，S1…上升气流，S2…涡流气流。

Claims

1.一种熔融玻璃的减压脱泡装置，其具备内部的气压被设定成低于大气压且使被供应的熔融玻璃中的气泡上浮及破裂的减压脱泡槽，其特征在于，

设有气氛控制部和减压用排气口，所述气氛控制部具有中空结构，并通过至少2个连接通路与比所述减压脱泡槽的熔融玻璃收纳部更靠上方的空间连接，所述减压用排气口形成于所述气氛控制部，

在使熔融玻璃产生的气体从所述减压脱泡槽流入所述气氛控制部的流入侧连接通路的出口侧的开口部周围，设置有调整所述气体的气流的整流构件。

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，所述流入侧连接通路在比所述气氛控制部的外周部更靠内侧的位置，将减压脱泡槽的熔融玻璃收纳部的上部空间与所述气氛控制部相连接。

3.如权利要求1或2所述的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，所述整流构件具备整流壁部，该整流壁部覆盖所述流入侧连接通路的出口侧的开口部的至少半周，从而将该开口部与所述气氛控制部的外周部隔开。

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，在所述整流构件的所述整流壁部内表面形成引导面，该引导面将从所述减压脱泡槽通过所述流入侧连接通路的出口侧的开口部流入所述气氛控制部的气体的气流从所述气氛控制部引导至与减压脱泡槽连通的流出侧连接通路侧。

5.如权利要求3或4所述的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，所述整流构件的所述整流壁部以包围所述流入侧连接通路的出口侧的开口部的整周的方式形成。

6.如权利要求1～5中任一项所述的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，所述整流构件具备：将来自所述流入侧连接通路的出口侧的开口部的气体导入该整流构件内部的导入部，和将自该开口部导入到该整流构件内部的气体导出至所述气氛控制部的导出部。

7.如权利要求1～6中任一项所述的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，所述整流构件的形状为管状。

8.如权利要求1～7中任一项所述的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，当将形成所述流入侧连接通路的出口侧的开口部的位置处的所述气氛控制部的室内的高度记作H，并将所述整流构件的高度的最大值记作h时，满足1/4≤h/H≤3/4的关系。

9.如权利要求1～8中任一项所述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比熔融玻璃收纳部更靠上方的空间内、所述至少2个连接通路的内部和所述气氛控制部的内部中的任一方设置有气体供应单元。

10.如权利要求1～9中任一项所述的熔融玻璃的减压脱泡装置，其特征在于，具备：围绕所述减压脱泡槽和所述气氛控制部并且内部通过抽真空而被减压的减压壳体，设置在该减压壳体内且用于进行熔融玻璃的减压脱泡的减压脱泡槽，用于向该减压脱泡槽中供应熔融玻璃的供应机构，和用于将脱泡后的熔融玻璃送至下一工序的送出机构。

11.一种熔融玻璃的减压脱泡方法，其特征在于，使用权利要求1～10中任一项所述的减压脱泡装置。

12.一种熔融玻璃的减压脱泡方法，其特征在于，使用权利要求1～10中任一项所述的减压脱泡装置，利用设置在使熔融玻璃产生的气体从所述减压脱泡槽流入所述气氛控制部的流入侧连接通路的出口侧的开口部周围的所述整流构件来调整所述气体的气流，从而对熔融玻璃进行脱泡处理。

13.一种玻璃制品的制造装置，其特征在于，具备：权利要求1～10中任一项所述的减压脱泡装置，设置在比该减压脱泡装置更靠近上游侧的位置且将玻璃原料熔融来制造熔融玻璃的熔融单元，设置在比所述减压脱泡装置更靠近下游侧的位置且对熔融玻璃进行成形的成形单元，和对成形后的玻璃进行退火的退火单元。

14.一种玻璃制品的制造方法，其特征在于，包括：利用权利要求1～10中任一项所述的减压脱泡装置对熔融玻璃进行脱泡处理的工序，在比所述减压脱泡装置更靠近上游侧的位置处将玻璃原料熔融来制造熔融玻璃的熔融工序，在比所述减压脱泡装置更靠近下游侧的位置处对熔融玻璃进行成形的成形工序，和对成形后的玻璃进行退火的退火工序。

15.一种玻璃制品的制造方法，其特征在于，包括：利用权利要求1～10中任一项所述的减压脱泡装置，并利用设置在使熔融玻璃产生的气体从所述减压脱泡槽流入所述气氛控制部的流入侧连接通路的出口侧的开口部周围的所述整流构件来调整所述气体的气流，从而对熔融玻璃进行脱泡处理的工序；在比所述减压脱泡装置更靠近上游侧的位置处将玻璃原料熔融来制造熔融玻璃的熔融工序；在比所述减压脱泡装置更靠近下游侧的位置处对熔融玻璃进行成形的成形工序；和对成形后的玻璃进行退火的退火工序。