JP2000290020A - 溶融ガラスの減圧脱泡方法および減圧脱泡によるガラスの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】減圧脱泡槽で溶融ガラスから気泡を十分に除去
されない場合でも、気泡の混入することのない溶融ガラ
スを得る減圧脱泡方法および減圧脱泡によるガラスの製
造装置を提供する。 【解決手段】減圧脱泡槽から減圧脱泡後の溶融ガラスを
下降させて排出する際に、溶解槽の底部の高さ方向のレ
ベルより下方まで下降させることで解決する。

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効果的に除去することのできる
溶融ガラスの減圧脱泡方法および減圧脱泡によるガラス
の製造装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、成形されるガラス製品の品質
を向上させるために、大気圧下、溶解槽で溶解した溶融
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。この
ような従来の減圧脱泡装置を図３および図４に示す。

【０００３】図３に示す減圧脱泡装置３０は、ガラス原
料を溶解して溶融ガラスの素地とする溶解槽３８から取
り出された溶融ガラスＧを上流側ピット３１内に貯留
し、この上流側ピット３１内の溶融ガラスＧを減圧脱泡
槽３３内に導入し、減圧脱泡槽３３で減圧脱泡処理した
後、大気圧下、下流側ピット３６内に排出し、これをさ
らに下流側の処理槽（図示しない）に供給する連続的な
プロセスに用いられるものであって、真空吸引されて内
部が減圧される減圧ハウジング３２内に、ほぼ水平に減
圧脱泡槽３３が設けられており、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３４および下降管
３５がそれぞれ配置されている。

【０００４】減圧脱泡装置３０は、減圧ハウジング３２
内の圧力を減圧することによって溶融ガラスＧが吸引上
昇されるサイフォン型の減圧脱泡装置であって、上昇管
３４は、下端が溶解炉３８に連通する上流側ピット３１
の溶融ガラスＧ内に浸漬され、上端が減圧脱泡槽３３に
連通していて、図示しない真空ポンプで真空吸引して減
圧ハウジング３２内を減圧することによって、脱泡処理
前の溶融ガラスＧを上流側ピット３１から吸引上昇させ
て減圧脱泡槽３３に導入する。下降管３５は、同様に、
下端が下流側の処理槽（図示しない）に連通する下流側
ピット３６の溶融ガラスＧ内に浸漬されており、上端が
減圧脱泡槽３３に連通していて、脱泡処理後の溶融ガラ
スＧを減圧脱泡槽３３から下降させて下流側ピット３６
に排出する。そして、減圧ハウジング３２内の減圧脱泡
槽３３、上昇管３４および下降管３５の周囲には、これ
らを断熱被覆する耐熱レンガなどの断熱材３７が通気性
を保つように配設されている。

【０００５】一般に、溶融ガラスＧの減圧脱泡において
は、ガラスの種類、清澄剤の種類と量、溶解炉の運転条
件等によって減圧脱泡する条件、特に減圧脱泡槽３３内
の圧力を調整する必要がある。図３に示す減圧脱泡装置
３０では、溶融ガラスＧの比重と減圧脱泡槽３３内の圧
力によって減圧脱泡槽３３内の溶融ガラスＧの液面の高
さが決まるので、減圧脱泡槽３３内の圧力を変更すると
きは、減圧脱泡槽３３内の溶融ガラスＧが減圧脱泡槽３
３の天井部から溢れ出ることのないように、減圧ハウジ
ング３２およびその内部に配置されている断熱材３７、
減圧脱泡槽３３、上昇管３４、下降管３５を一体として
上下して調整する必要がある。

【０００６】また、図４に示す減圧脱泡装置４０は、ガ
ラス原料を溶解して溶融ガラスの素地とする溶解槽４１
から取り出された溶融ガラスＧを減圧脱泡槽４３内に導
入し、減圧脱泡槽４３で減圧脱泡処理した後、下流側ピ
ット４６内に排出し、これをさらに下流側の処理槽（図
示しない）に供給する連続的なプロセスに用いられる減
圧脱泡装置であって、真空吸引されて内部が減圧される
減圧ハウジング４２内に、ほぼ水平に減圧脱泡槽４３が
設けられており、その両端部に、下方に向かって垂直に
取り付けられた導入管４４および排出管４５がそれぞれ
配置されている。

【０００７】減圧脱泡装置４０では、減圧脱泡槽４３の
溶融ガラスＧの液面と溶解槽４１または下流側ピット４
６の液面とをほぼ同じ高さにして全体の高さを低くして
いる。この減圧脱泡装置４０では、減圧ハウジング４２
は、減圧脱泡槽４３の溶融ガラスＧの液面と溶解槽４１
の溶融ガラスＧの液面とがほぼ同じ高さになる位置に固
定されており、減圧ハウジング４２の内部が図示しない
真空ポンプで真空吸引して減圧される際に、導入管４４
から溶融ガラスＧが過剰に減圧脱泡槽４３内に吸引され
て流入しあるいは排出管４５からの排出量が減少して減
圧脱泡槽４３内の溶融ガラスＧの液面が過剰に上昇しな
いように、導入管４４にスクリューポンプ４８が、排出
管４５にスクリューポンプ４９が設けられている。ま
た、導入管４４および排出管４５が水平方向に配置され
る導入管水平部４４ａおよび排出管水平部４５ａは、導
入管水平部４４ａおよび排出管水平部４５ａの下部が、
溶解槽４１の底部のレベルと一致するように構成されて
いる。

【０００８】導入管４４は、上流端が溶解槽４１に連通
しており、下流端が減圧脱泡槽４３に連通していて、そ
の中間に、減圧ハウジング４２の内部を減圧することに
よって脱泡処理前の溶融ガラスＧが減圧脱泡槽４３に過
剰に流入しないように、前述したスクリューポンプ４８
が設けられている。また、排出管４５は、同様に、下流
端が次の処理槽（図示しない）に連通する下流側ピット
４６に連通していて、その中間にスクリューポンプ４９
が設けられている。そして、減圧ハウジング４２内にお
いて、減圧脱泡槽４３、導入管４４および排出管４５の
周囲には、これらを断熱被覆する耐熱レンガなどの断熱
材４７が配設されている。

【０００９】減圧脱泡装置４０において減圧脱泡槽４３
内の圧力を変更するとき、導入管４４に設けられたスク
リューポンプ４８および排出管４５に設けられたスクリ
ューポンプ４９の回転数を制御して、導入管４４を通っ
て減圧脱泡槽４３に導入される溶融ガラスＧの流量およ
び排出管４５を通って減圧脱泡槽４３から排出される溶
融ガラスＧの流量を制御することによって行なわれる。

【００１０】これらの減圧脱泡装置３０および４０の減
圧ハウジング３２、４２は、金属製、例えばステンレス
製の筐体であり、外部から真空ポンプ（図示しない）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３３、４３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。

【００１１】また、これらの減圧脱泡装置３０、４０に
おいては、高温、例えばソーダライムシリカガラスの場
合、１２００℃〜１４００℃の温度の溶融ガラスＧを減
圧脱泡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３３、４３、上昇管３４や導入管４
４および下降管３５や排出管４５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、通常、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。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、溶融ガラス
の減圧脱泡を行なう際、減圧脱泡装置３０は、減圧脱泡
槽３３内の圧力に応じて、断熱材３７、減圧脱泡槽３
３、上昇管３４、下降管３５を一体として上下して調整
しなければならず、例えば圧力が１／２０気圧の場合、
約４．５ｍも吊り上げなければならない。そのため、断
熱材３７、減圧脱泡槽３３、上昇管３４、下降管３５と
いった重量構造物を高さ方向に自由に調節可能とする特
別の吊り上げ設備を備える必要がある。特に、溶融ガラ
スＧの大流量化に伴い、減圧脱泡装置３０を大型化する
場合、減圧脱泡装置３０の大型化に応じて、吊り上げ設
備も更に大型化しなければならず、実用上設備コストの
面から困難であった。たとえこのような設備を設けて
も、高温になった大流量の溶融ガラスＧを高く吊り上げ
た減圧脱泡槽３３内を通過させることは安全の点からも
好ましくなく、実用上困難であった。

【００１３】このような吊り上げ設備の問題から、減圧
脱泡槽３３を高く吊り上げることはできず、減圧脱泡槽
３３を上下して調整できる調整可能な範囲が制限され、
すなわち減圧脱泡槽３３内の圧力が制限された。その結
果、溶融ガラスＧ内に含まれる気泡を減圧脱泡する減圧
脱泡効果においても制限を受けた。そのため、減圧可能
な範囲内で減圧脱泡槽３３内の圧力を低下させても、溶
融ガラスＧ内の気泡を十分に減圧脱泡させることができ
ず、気泡の混入したまま溶融ガラスＧが下降管３５より
排出され、最終的な製品になった際に気泡として残る原
因となり、気泡の混入に関して一層厳しくなった今日の
ガラス製品の品質要求に対し、十分に対応できないおそ
れがあった。

【００１４】一方、減圧脱泡装置４０は、特開平５−２
６２５３０号公報で提案された装置であり、減圧脱泡装
置３０の吊り上げ設備を不要とし、一体化して構成され
た導入管４４、減圧脱泡槽４３および排出管４５を、溶
解槽４３や下流側ピット４６に固定して接続し、導入管
４４および排出管４５に溶融ガラスＧの流量を減圧脱泡
槽４３の圧力に応じて制御するスクリューポンプ４８、
４９を設け、溶融ガラスＧの減圧脱泡を可能とした。

【００１５】しかし、減圧脱泡槽４３内の圧力の設定範
囲はスクリューポンプ４８や４９の制御能力によって制
限を受け、例えば溶融ガラスＧの流量が４００トン／日
の大容量の溶融ガラスＧの減圧脱泡を行なう場合、スク
リューポンプ４８や４９を大型化しなければならず、そ
の重量は約５．５トンの高重量物になる。このようなス
クリューポンプ４８や４９では、導入管４４や排出管４
５で支持することさえ困難になる。そのため、スクリュ
ーポンプ４８や４９を大型化することも限界が有り、ス
クリューポンプ４８や４９の制御能力も制限される。そ
の結果、溶融ガラスＧ内の気泡をより多数除去するため
に、スクリューポンプ４８や４９の制御能力を超えて、
減圧脱泡槽４３内の圧力を低くすることはできない。た
とえスクリューポンプ４８や４９の制御可能な限界ぎり
ぎりの範囲で減圧脱泡槽４３内の圧力を低下させても、
溶融ガラスＧ内の気泡を十分に減圧脱泡することができ
ず、最終的な製品になった際に気泡として残る原因とな
り、気泡の混入に関して一層厳しくなった今日のガラス
製品の品質要求に対し、十分に対応できないおそれがあ
った。

【００１６】また、減圧脱泡装置３０や減圧脱泡装置４
０の減圧脱泡槽３３や減圧減圧脱泡槽４３の終端部の近
くで溶融ガラスＧから発生した気泡は、溶融ガラスＧの
液面に浮上、破泡して除去されることなく、溶融ガラス
Ｇに残留し、固化して最終的な製品になった際に気泡と
して残る原因となる。

【００１７】一般に、低い圧力の雰囲気から圧力が高く
なるにしたがって、溶融ガラスＧ内に混入する気泡の減
少速度が促進されるといった事実（第３８回ガラスおよ
びフォトニクス材料討論会講演要旨集に記載の公知文献
記載事項）が公知となっており、減圧脱泡装置３０や４
０においても、減圧脱泡槽３３や減圧脱泡槽４３の終端
部の近くで発生した大部分の微細な気泡は、減圧脱泡槽
３３や減圧脱泡槽４３内を溶融ガラスＧが下降管３５や
排出管４５を下降していくに従って、溶融ガラスＧの自
重によって大気圧まで次第に加圧されるので、溶融ガラ
スＧに混入する気泡は溶融ガラスＧに吸収されて消滅す
るものの、大きく成長した気泡は、大気圧程度の圧力で
は溶融ガラスＧに完全に吸収しきれず、気泡として残存
し、最終ガラス製品の品質の低下につながるといった問
題があった。

【００１８】そこで、本発明は、これらの従来技術の問
題点を解消しようとするものであって、減圧脱泡槽の吊
り上げ設備を不要とし、従来減圧脱泡槽で十分に脱泡除
去できない気泡や、減圧脱泡槽の終端部の近くで溶融ガ
ラスＧから発生した気泡も除去可能にし、成形して固化
された最終ガラス製品内に気泡が混入することのない減
圧脱泡方法および実用的な減圧脱泡によるガラスの製造
装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】つまり、本発明は、原料
を溶解して得られた溶融ガラスを溶解槽に貯留し、この
溶解槽に貯留する溶融ガラスを導入管を通じて吸引上昇
させて内部が減圧された減圧脱泡槽内に流入させ、この
減圧脱泡槽内で溶融ガラスの減圧脱泡を行ない、前記減
圧脱泡槽より減圧脱泡後の溶融ガラスを排出管を通じて
下降させて排出する溶融ガラスの減圧脱泡方法であっ
て、前記減圧脱泡後の溶融ガラスを前記排出管を通じて
下降させて排出する際に、前記溶融ガラスを前記溶解槽
の底部の高さ方向のレベルより下方まで下降させること
を特徴とする溶融ガラスの減圧脱泡方法を提供するもの
である。その際、前記減圧脱泡後の溶融ガラスを前記排
出管を通じて下降させて排出する際、溶融ガラスの粘度
は、１０^2.5 ポアズ以上１０^3.0 ポアズ以下であること
が好ましい。

【００２０】また、本発明は、原料を溶解して得られた
溶融ガラスを貯留する溶解槽と、内部が減圧され溶融ガ
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、前記溶解槽から溶融ガラスを吸引し
て上昇させ、前記減圧脱泡槽に流入させる導入管と、前
記減圧脱泡槽に連通して設けられ、前記減圧脱泡槽で脱
泡した溶融ガラスを下降させて排出する排出管であっ
て、溶融ガラスを下降させて排出する際に溶融ガラスの
通過する高さ方向の最低レベルが前記溶解槽の底部より
低くなるように、下降長さが前記導入管の上昇長さに比
べて長く構成された排出管とを有し、前記溶解槽、前記
導入管、前記減圧脱泡槽および前記排出管を一体化した
減圧脱泡によるガラスの製造装置を提供するものであ
る。その際、前記導入管あるいは前記排出管は、前記減
圧脱泡槽の圧力に応じて溶融ガラスの流量を制御する流
量制御装置が設けられることが好ましい。また、前記流
量制御手段は、回転自在なスクリューポンプであること
が好ましく、また、前記導入管に設けられる前記流量制
御装置は、前記導入管の一部の流路断面積を狭くした絞
り部と、この絞り部の上方に設置され、上方に向かって
径の拡がる円錐台形状の先端部を有し、この先端部を前
記絞り部に挿入して流路断面積を調整するロッドとを有
する流量制御装置であってもよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の溶融ガラスの減圧
脱泡方法および減圧脱泡によるガラスの製造装置につい
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。図１は、本発明の減圧脱泡によるガラスの製造
装置の一実施例を示す概略断面図であり、図２は、図１
に示す実施例において、上流側の流量制御装置を変更し
た第２の実施例である。

【００２２】図１に示すように、本発明の減圧脱泡によ
るガラスの製造装置は、大気圧下、原料を溶解して得ら
れた溶融ガラスＧを貯留する溶解槽１１と、溶解槽１１
と接続する減圧脱泡装置１０とから構成される。溶解槽
１１は、大気圧下、公知の溶解方法でガラス原料を溶解
した１４００℃以上の高温の溶融ガラスＧを貯留する貯
留槽で、電鋳耐火物等によって形成され、減圧脱泡装置
１０の導入管１４と接続されている。減圧脱泡装置１０
は、図３に示す減圧脱泡装置３０と同様に、溶解槽１１
内から溶融ガラスＧを減圧ハウジング１２内に設けられ
た減圧脱泡槽１３に吸引上昇させて、減圧された減圧脱
泡槽１３において減圧脱泡を行い、図示しない次の処理
槽、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通する下流側ピット１６に連続
的に供給するプロセスに用いられるもので、基本的な構
成としては、減圧ハウジング１２、減圧脱泡槽１３、導
入管１４および排出管１５からなっており、導入管１４
および排出管１５には、回転自在なシャフトおよびこの
シャフトにらせん状に巻き付けられた羽根を備え、溶融
ガラスＧの高温に耐えることのできる金属、例えば白金
合金やモリブデン等の金属で形成される、流量制御装置
であるスクリューポンプ１８、１９が設けられている。
そして、これらの減圧ハウジング１２、減圧脱泡槽１
３、導入管１４および排出管１５は、一体となって溶解
槽１１に接続されて所定の位置に固定されている。

【００２３】減圧ハウジング１２は、減圧脱泡槽１３を
減圧する際の気密性を確保するための圧力容器として機
能するものであり、本実施例では、ほぼ門型に形成さ
れ、減圧脱泡槽１３および導入管１４の上昇部分および
排出管１５の下降部分を覆っている。この減圧ハウジン
グ１２は、減圧脱泡槽１３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、前述したように、金属製、特に
ステンレス製とすることが好ましい。この減圧ハウジン
グ１２には、右上部に真空吸引して内部を減圧する吸引
口２０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１３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。

【００２４】減圧脱泡槽１３内に吸引上昇された溶融ガ
ラスＧは、減圧脱泡槽１３内が１／２０〜１／３気圧に
減圧されているので、溶融ガラスＧに含まれた気泡が容
易に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から含まれている気泡を除
去するものである。

【００２５】減圧ハウジング１２のほぼ中央部には、減
圧脱泡槽１３が水平に配置され、この減圧脱泡槽１３の
左端部には導入管１４の上端部が、減圧脱泡槽１３の右
端部には排出管１５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、導入管１４および排出
管１５の下端は門型に形成された減圧ハウジング１２の
脚部から、それぞれ溶解槽１１および図示しない次の処
理槽に連通する下流側ピット１６に連通している。

【００２６】排出管１５は、排出管１５の下降長さが、
導入管１４の上昇長さに比べて十分に長く構成され、排
出管１５の下降部分が、図１から明らかなように、溶解
槽１１の底面１１ａより低くなるように下降している。
これによって、溶融ガラスＧが排出管１５を通過する
際、大気圧に溶融ガラスＧの自重が加わるため、溶融ガ
ラスＧ溶解槽１１で受ける圧力より高い圧力を受けるこ
とになる。

【００２７】減圧脱泡槽１３は、上述したように、減圧
ハウジング１２、導入管１４および排出管１５と一体と
なって溶解槽１１に接続されて所定の位置に固定される
が、その高さ方向の設置位置は、溶解槽１１の溶融ガラ
スＧの自由表面レベルに対する減圧脱泡槽１３内の溶融
ガラスＧの液面の基準位置Ｈが、大気圧Ｐ₁ と減圧脱泡
槽１３内の圧力Ｐ₂ との差圧によって溶融ガラスＧが吸
引上昇されて高くなる上昇レベルよりも低くなるように
設定されている。本実施例では、減圧脱泡槽１３内の溶
融ガラスＧの液面の基準位置Ｈは、溶解槽１１の溶融ガ
ラスＧの自由表面レベルより高くなっているが、必ずし
もその必要はなく、図４に示す減圧脱泡装置４０のよう
に、溶解槽１１の溶融ガラスＧの自由表面レベルと同じ
レベルであってもよい。

【００２８】この溶融ガラスＧの液面の基準位置Ｈを高
い位置に設定すると、減圧脱泡装置１０の総高さは高く
なるが、流量制御装置（スクリューポンプ１８、１９）
の容量を小さくすることができる。また、液面の基準位
置を低い位置に設定すると、減圧脱泡装置１０の総高さ
は低くなるが、流量制御装置の容量を大きくしなければ
ならないことになる。そのため、減圧脱泡槽１３は、減
圧脱泡する溶融ガラスＧの減圧脱泡処理条件から適切な
基準位置Ｈを定める必要がある。

【００２９】減圧脱泡槽１３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し、
減圧脱泡槽１３内を所定の圧力（１／２０〜１／３気
圧）に減圧して維持するために、減圧ハウジング１２と
連通する複数の吸引孔２１が設けられている。そして、
減圧ハウジング１２と、減圧脱泡槽１３、導入管１４お
よび排出管１５との間は、耐熱レンガなどの断熱材１７
で充填されて断熱被覆されているが、この断熱材１７
は、減圧脱泡槽１３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ている。な
お、減圧脱泡槽１３、導入管１４および排出管１５の溶
融ガラスＧと接触する流路は、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を用いて構成してもよい
し、高温耐蝕性の強い電鋳耐火物を用いて構成してもよ
い。

【００３０】このような減圧脱泡装置１３で減圧脱泡を
行なう場合、溶融ガラスＧの粘度が低いほど溶融ガラス
Ｇに含まれている気泡が上昇して破泡することが容易に
なるが、必要以上に粘度を下げる、すなわち高温にする
と、減圧脱泡槽１３の強度の低下や溶融ガラスＧと接触
する流路の侵蝕による磨耗も激しくなって寿命が短くな
る。このため、減圧脱泡槽１３内の溶融ガラスＧの粘度
は、１０^2.1 ポアズ〜１０^3.0 ポアズ（ソーダライムシ
リカガラスの場合の温度は１２００℃〜１４００℃）と
するのが好ましく、より効果的な減圧脱泡効果を得るた
めには、減圧脱泡槽１３内の溶融ガラスＧの粘度は１０
^2.1 ポアズ〜１０^2.5 ポアズ（ソーダライムシリカガラ
スの場合の温度は、１３００℃〜１４００℃）とするの
が好ましい。

【００３１】次に、本発明の減圧脱泡によるガラスの製
造装置の定常運転時における作用を説明する。溶解槽１
１では、ガラス原料を公知の溶解方法、例えば大気圧
下、燃料用油を燃焼させ火炎を吹きつけて原料を溶解す
る方法を用いて、溶融ガラスＧが得られ溶解槽１１に貯
留される。一方、減圧脱泡槽１３では、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、溶解槽１１の液面の大気圧Ｐ₁ と減圧脱
泡槽１３内の圧力Ｐ₂ との差圧によって、溶解槽１１か
ら導入管１４を通って減圧脱泡槽１３に吸引上昇され、
減圧脱泡槽１３内に導入される。そして溶融ガラスＧ
は、減圧脱泡槽１３内を流れる間に、所定の減圧条件下
で脱泡処理される。すなわち、大気圧Ｐ₁ より低い圧力
Ｐ₂ の雰囲気下、減圧脱泡槽１３内において、溶融ガラ
スＧ内に含まれていた気泡のみならず、溶融ガラスＧ内
に溶存していたガス成分も気泡となり、これらの気泡
は、溶融ガラスＧ中を浮上し液面まで浮上して、破泡
し、溶融ガラスＧ中から気泡が除去される。その後、導
入管１４と排出管１５における溶融ガラスＧの圧力の差
に従って下流側ピット１６に流出する。

【００３２】このとき、減圧脱泡槽１３内の溶融ガラス
Ｇの液面は、減圧脱泡槽１３内の溶融ガラスＧの液面の
基準位置Ｈが、大気圧Ｐ₁ と減圧脱泡槽１３内の低い圧
力Ｐ ₂ との差圧によって溶融ガラスＧが吸引上昇される
上昇レベルよりも低く設定されているので、導入管１４
側に溶融ガラスＧの流量を制限する抵抗がなければ、こ
の溶融ガラスＧの液面の基準位置Ｈを越えることにな
る。このため、導入管１４側に流量制御装置（スクリュ
ーポンプ１８）を設けて、導入管１４から流入する溶融
ガラスＧの量を制御し、減圧脱泡槽１３内の溶融ガラス
Ｇの液面の高さが基準位置Ｈになるようにその流量を調
整する。排出管１５側でも、同様にして排出管１５から
流出する溶融ガラスＧの流量を制御し、減圧脱泡槽１３
内の溶融ガラスＧの液面の基準位置Ｈになり、導入管１
４側と排出管１５側との間に適正な圧力差が生じるよう
に、排出管１５側の流量制御装置（スクリューポンプ１
９）を調整して、溶融ガラスＧが減圧脱泡槽１３の導入
管１４側から排出管１５側に適正な速さで流れるように
調整する。

【００３３】このときの導入管１４側の流量制御装置
（スクリューポンプ１８）は溶融ガラスＧの流量を制限
するものであり、排出管１５側の流量制御装置（スクリ
ューポンプ１９）は流量を増加させるものである。

【００３４】また、排出管１５は、排出管１５の下降長
さが、導入管１４の上昇長さに比べて十分に長く構成さ
れ、排出管１５の下降部分が、溶解槽１１の底面１１ａ
より低くなるように下降しているので、前述したよう
に、溶解槽１１で受ける圧力より高圧となっている。し
かも、この部分の溶融ガラスＧは、排出管１５を下降す
る間に自然放冷されて、すなわち、より低温でかつ高圧
となっているいるので、溶融ガラスＧ内に溶解可能なガ
スの溶存量が増加し、減圧脱泡槽１３内で除去されなか
った微細な気泡は、再度溶融ガラスＧ内に溶存して確実
に消滅する。残存した気泡を溶融ガラスＧ内に効果的に
溶存させるには、気泡を吸収するに十分な程度に粘度が
低く、かつ溶解できるガスの溶存量が大きいことが必要
であり、排出管１５の下部における溶融ガラスＧの粘度
は１０^2.5 ポアズ〜１０^3.0 ポアズ（ソーダライムシリ
カガラスの場合の温度は１２００℃〜１３００℃）とす
るのが好ましい。その際、必要に応じて排出管１５を冷
却してこの粘度に調整することが好ましい。

【００３５】また、減圧脱泡装置１０では、大気圧に比
べて低い減圧脱泡槽１３内の圧力Ｐ ₂ の雰囲気下、溶融
ガラスＧ内に溶存していたガス成分を気体にして気泡を
発生させ、溶融ガラスＧ中のガス成分の溶存量を少なく
する一方、この発生した気泡は、原料を溶解した際に既
に溶融ガラスＧ内に存在した気泡とともに、減圧脱泡槽
１３内で減圧吸引され、その後、ガス成分の溶存量の少
なくなった溶融ガラスＧは、下降長さの長い排出管１５
より下降して、従来の減圧脱泡装置より大きく加圧され
るため、減圧脱泡槽１３内で減圧脱泡されなかった気泡
を溶融ガラスＧ内に確実に溶存させることができる。

【００３６】また、前述したように、ガラスの種類、清
澄剤の種類と量、溶解炉の運転条件等によって減圧脱泡
する条件、特に圧力を調整することが望ましいので、減
圧脱泡槽１３内の圧力はしばしば調整する必要がある。
この圧力の調整は、図示しない真空ポンプを調整するこ
とによって行なわれるが、減圧脱泡槽１３内の圧力を調
整することによって、減圧脱泡槽１３内の溶融ガラスＧ
の液面レベルも当然に変動する。すなわち、圧力を低く
すると、溶融ガラスＧの液面の高さは上昇するので、導
入管１４側のスクリューポンプ１８による溶融ガラスＧ
の流量をより少なく制限する。また、圧力を高くする
と、溶融ガラスＧの液面の高さは下降するので、導入管
１４側のスクリューポンプ１８による溶融ガラスＧの流
量を増加させることによって調整する。ここで、排出管
１５側のスクリューポンプ１９は、常に排出管１５から
溶融ガラスＧを排出するように動作するものであって、
圧力を低くすると排出管１５から流出する溶融ガラスＧ
の流量を増加させ、圧力を高くすると排出管１５から流
出する溶融ガラスＧの流量を減少させなければならな
い。

【００３７】また、減圧脱泡槽１３の溶融ガラスＧの液
面の基準位置Ｈは、大気圧Ｐ₁ と減圧脱泡槽１３内で通
常使用される圧力との差圧によって上昇する溶融ガラス
Ｇの液面レベルの高さより、スクリューポンプ１８、１
９の制御能力に応じて、低く設定されるので、スクリュ
ーポンプ１８、１９の制御能力を超えて減圧脱泡を行な
うことはない。またスクリューポンプ１８、１９の制御
能力に応じて、溶融ガラスＧの液面の基準位置Ｈは低く
設定されるので、従来安全の点から好ましくないといっ
た問題が解消される。また、スクリューポンプ１８、１
９の制御能力によっては、減圧脱泡槽１３の溶融ガラス
Ｇの液面の基準位置Ｈを溶解槽１１の溶融ガラスＧの自
由表面と同じレベルとしてもよい。

【００３８】また、図１に示す実施例では、減圧脱泡装
置１０の運転開始時に、溶解槽１１から流入してきた溶
融ガラスＧを減圧脱泡槽１３に送り込むためにスクリュ
ーポンプ１８を使用することもできる。この場合には、
運転開始時に溶融ガラスＧを減圧脱泡槽１３に送り込む
ための他の補助的な手段を用いることなく、溶融ガラス
Ｇを減圧脱泡槽１３に送り込んで、減圧脱泡装置１０を
運転することができる。

【００３９】一方、スクリューポンプ１８は、定常運転
時には溶融ガラスＧの流量を制限するために使用され
る。したがって、上流側の流量制御装置は、スクリュー
ポンプ１８の替わりに、図２に示すように、上方に向か
って径が拡大する円錐台形状の先端部を有するロッド２
２と、このロッド２２の先端部が上方より挿入される流
路の断面積の狭くなった絞り部２２とを導入管１４に設
け、ロッド２２を上下移動させることで、溶融ガラスＧ
が絞り部２４を通過する流路断面積を制御し、溶融ガラ
スＧの流量を制限することができる。これによって、大
型で高価となるスクリューポンプを使用しないように構
成することができる。

【００４０】なお、上記実施例の減圧脱泡装置１０は、
導入管１４および排出管１５に流量制御装置であるスク
リューポンプ１８および１９を備えるが、本発明の溶融
ガラスの減圧脱泡方法および減圧脱泡によるガラスの製
造装置において、必ずしも流量制御装置は必要でなく、
導入管あるいは排出管の一方に備えてもよく、また導入
管および排出管の双方に備えることなく溶融ガラスの減
圧脱泡処理を行なってもよい。例えば、大気圧と減圧脱
泡槽内の圧力との差圧によって上昇する溶融ガラスの液
面レベルの位置に、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの液面の
基準位置が設けられた減圧脱泡装置を用いる場合、流量
制御装置は全く不要である。

【００４１】以上、本発明の溶融ガラスの減圧脱泡方法
および減圧脱泡によるガラスの製造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。

【００４２】

【発明の効果】以上に詳細に説明したように、本発明の
溶融ガラスの減圧脱泡方法および減圧脱泡によるガラス
の製造装置では、減圧脱泡後の溶融ガラスが溶解槽で受
けた圧力より高い圧力を受けるので、従来減圧脱泡槽で
十分に減圧脱泡除去できない気泡や、減圧脱泡槽の終端
部の近くで溶融ガラスＧから発生した気泡も溶融ガラス
内に溶存させて除去可能にし、成形して固化された最終
ガラス製品内に気泡が混入することのない減圧脱泡方法
および減圧脱泡によるガラスの製造装置を提供すること
ができる。さらに、減圧脱泡槽の圧力に応じて溶融ガラ
スの流量を制御する流量制御装置を設けることによっ
て、高温の溶融ガラスが流れる減圧脱泡槽を高い位置ま
で持ち上げることなく、しかも減圧脱泡槽の圧力に応じ
て吊り上げ高さを調整する必要がないため、気泡の混入
しない溶融ガラスを実用的にかつ確実に提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の減圧脱泡によるガラスの製造装置の
一実施例を示す概略断面図である。

【図２】 図１の実施例における上流側の流量制御装置
の他の実施例を示す概略断面図である。

【図３】 従来技術の減圧脱泡装置の一例を示す概略断
面図である。

【図４】 従来技術の減圧脱泡装置の他の例を示す概略
断面図である。

【符号の説明】

１０、３０、４０ 減圧脱泡装置 １１、３８、４１ 溶解槽 １２、３２、４２ 減圧ハウジング １３、３３、４３ 減圧脱泡槽 １４、４４ 導入管 １５、４５ 排出管 １６、３６、４６ 下流側ピット １７、３７、４７ 断熱材 １８，１９、４８、４９スクリューポンプ ２０，２１ 吸引孔 ２２ ロッド ２４ 絞り部 ３１ 上流側ピット ３４ 上昇管 ３５ 下降管 Ｇ 溶融ガラス Ｈ 基準位置 Ｐ₁ 大気圧

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原料を溶解して得られた溶融ガラスを溶解
   槽に貯留し、この溶解槽に貯留する溶融ガラスを導入管
   を通じて吸引上昇させて内部が減圧された減圧脱泡槽内
   に流入させ、この減圧脱泡槽内で溶融ガラスの減圧脱泡
   を行ない、前記減圧脱泡槽より減圧脱泡後の溶融ガラス
   を排出管を通じて下降させて排出する溶融ガラスの減圧
   脱泡方法であって、 前記減圧脱泡後の溶融ガラスを前記排出管を通じて下降
   させて排出する際に、前記溶融ガラスを前記溶解槽の底
   部の高さ方向のレベルより下方まで下降させることを特
   徴とする溶融ガラスの減圧脱泡方法。
2. 【請求項２】前記減圧脱泡後の溶融ガラスを前記排出管
   を通じて下降させて排出する際、溶融ガラスの粘度は、
   １０^2.5 ポアズ以上１０^3.0 ポアズ以下である請求項１
   に記載の溶融ガラスの減圧脱泡方法。
3. 【請求項３】原料を溶解して得られた溶融ガラスを貯留
   する溶解槽と、 内部が減圧さ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、前記溶解槽から溶
   融ガラスを吸引して上昇させ、前記減圧脱泡槽に流入さ
   せる導入管と、 前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、前記減圧脱泡槽で
   脱泡した溶融ガラスを下降させて排出する排出管であっ
   て、溶融ガラスを下降させて排出する際に溶融ガラスの
   通過する高さ方向の最低レベルが前記溶解槽の底部より
   低くなるように、下降長さが前記導入管の上昇長さに比
   べて長く構成された排出管とを有し、 前記溶解槽、前記導入管、前記減圧脱泡槽および前記排
   出管を一体化した減圧脱泡によるガラスの製造装置。
4. 【請求項４】前記導入管あるいは前記排出管は、前記減
   圧脱泡槽の圧力に応じて溶融ガラスの流量を制御する流
   量制御装置が設けられる請求項３に記載の減圧脱泡によ
   るガラスの製造装置。
5. 【請求項５】前記流量制御装置は、回転自在なスクリュ
   ーポンプである請求項４に記載の減圧脱泡によるガラス
   の製造装置。
6. 【請求項６】前記導入管に設けられる前記流量制御装置
   は、前記導入管の一部の流路断面積を狭くした絞り部
   と、この絞り部の上方に設置され、上方に向かって径の
   拡がる円錐台形状の先端部を有し、この先端部を前記絞
   り部に挿入して流路断面積を調整するロッドとを有する
   流量制御装置である請求項４または５に記載の減圧脱泡
   によるガラスの製造装置。