JP2000302456A - 溶融ガラス流の減圧脱泡方法 - Google Patents
溶融ガラス流の減圧脱泡方法Info
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- JP2000302456A JP2000302456A JP11105085A JP10508599A JP2000302456A JP 2000302456 A JP2000302456 A JP 2000302456A JP 11105085 A JP11105085 A JP 11105085A JP 10508599 A JP10508599 A JP 10508599A JP 2000302456 A JP2000302456 A JP 2000302456A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/20—Bridges, shoes, throats, or other devices for withholding dirt, foam, or batch
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- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/225—Refining
- C03B5/2252—Refining under reduced pressure, e.g. with vacuum refiners
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】溶融ガラスに対して減圧脱泡する際に、減圧脱
泡効果を効果的かつ確実に得る溶融ガラス流の減圧脱泡
方法の提供を課題とする。 【解決手段】圧力Ｐの雰囲気下にある溶融ガラスを圧力
が３８［ｍｍＨｇ］〜（Ｐ−５０）［ｍｍＨｇ］の範囲
にできる減圧室内に導入して減圧脱泡する際、この減圧
室内に滞在する時間を０．１２時間以上４．８時間以下
とすることで前記課題を解決する。
泡効果を効果的かつ確実に得る溶融ガラス流の減圧脱泡
方法の提供を課題とする。 【解決手段】圧力Ｐの雰囲気下にある溶融ガラスを圧力
が３８［ｍｍＨｇ］〜（Ｐ−５０）［ｍｍＨｇ］の範囲
にできる減圧室内に導入して減圧脱泡する際、この減圧
室内に滞在する時間を０．１２時間以上４．８時間以下
とすることで前記課題を解決する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス原料を溶解
して得られる溶融ガラスが連続的に流れる溶融ガラス流
に対して、適切かつ効果的に気泡を除去することのでき
る溶融ガラス流の減圧脱泡方法に関する。
して得られる溶融ガラスが連続的に流れる溶融ガラス流
に対して、適切かつ効果的に気泡を除去することのでき
る溶融ガラス流の減圧脱泡方法に関する。
【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、溶解炉で原料を溶解した溶融ガラ
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
泡を除去する清澄工程が利用されている。この清澄工程
では、清澄剤として硫酸ナトリウム（Ｎａ2 ＳＯ4 ）等
を原料内に予め添加し、原料を溶融して得られた溶融ガ
ラスを所定温度に一定時間貯留、維持することで、清澄
剤によって溶融ガラス内の気泡を成長させて浮上させて
除去する方法が知られている。また、大気を減圧した減
圧雰囲気内に溶融ガラスを導入し、この減圧雰囲気下、
連続的に流れる溶融ガラス流内の気泡を大きく成長させ
て溶融ガラス内に含まれる気泡を浮上させ破泡させて除
去し、その後減圧雰囲気から排出する減圧脱泡方法が知
られている。
を向上させるために、溶解炉で原料を溶解した溶融ガラ
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
泡を除去する清澄工程が利用されている。この清澄工程
では、清澄剤として硫酸ナトリウム（Ｎａ2 ＳＯ4 ）等
を原料内に予め添加し、原料を溶融して得られた溶融ガ
ラスを所定温度に一定時間貯留、維持することで、清澄
剤によって溶融ガラス内の気泡を成長させて浮上させて
除去する方法が知られている。また、大気を減圧した減
圧雰囲気内に溶融ガラスを導入し、この減圧雰囲気下、
連続的に流れる溶融ガラス流内の気泡を大きく成長させ
て溶融ガラス内に含まれる気泡を浮上させ破泡させて除
去し、その後減圧雰囲気から排出する減圧脱泡方法が知
られている。
【０００３】このような減圧脱泡方法は、減圧雰囲気
下、溶融ガラス流を形成させて、溶融ガラス内に含まれ
る気泡を比較的短時間に成長させ、大きく成長した気泡
の浮力を利用して溶融ガラス中を浮上させ、溶融ガラス
の表面で気泡を破泡させることで、効率よく溶融ガラス
表面から気泡の除去を行うことができる。その際、溶融
ガラス流の表面から気泡を効果的に除去するには、減圧
雰囲気下、溶融ガラス表面に浮上するように気泡の浮上
速度を大きくしなければならない。さもなければ、溶融
ガラス流に乗って排出され、最終製品が気泡を含み大き
な欠陥となってしまうからである。
下、溶融ガラス流を形成させて、溶融ガラス内に含まれ
る気泡を比較的短時間に成長させ、大きく成長した気泡
の浮力を利用して溶融ガラス中を浮上させ、溶融ガラス
の表面で気泡を破泡させることで、効率よく溶融ガラス
表面から気泡の除去を行うことができる。その際、溶融
ガラス流の表面から気泡を効果的に除去するには、減圧
雰囲気下、溶融ガラス表面に浮上するように気泡の浮上
速度を大きくしなければならない。さもなければ、溶融
ガラス流に乗って排出され、最終製品が気泡を含み大き
な欠陥となってしまうからである。
【０００４】このため、減圧脱泡を行なう減圧雰囲気の
圧力をできるだけ低くして気泡を大きく成長させて浮上
速度を増大させることで、減圧脱泡の効果を向上させる
ことができると考えられる。しかし、減圧脱泡する減圧
雰囲気の圧力を低くすると、溶融ガラス内部に新たな気
泡が多数発生し、溶融ガラス表面に浮上した気泡が破泡
することなく多数浮遊して泡層を形成し、この泡層の一
部が溶融ガラスととも排出され、気泡を含んだ溶融ガラ
スとなる場合がある。また、泡層が成長すると、溶融ガ
ラス流の液面の温度を下げて破泡を困難にし泡層を一層
発達させる。その結果、減圧雰囲気の室内を破泡しない
泡で一杯に満たす。そのため、この室内に一杯に満たさ
れた泡層は、室内の天井部分に付着する不純物と接触
し、最終的に溶融ガラス内にこの不純物を混入させてし
まうおそれもある。そのため、減圧雰囲気の圧力を過度
に低くすることは、減圧脱泡処理を効果的に行う点から
好ましくない。
圧力をできるだけ低くして気泡を大きく成長させて浮上
速度を増大させることで、減圧脱泡の効果を向上させる
ことができると考えられる。しかし、減圧脱泡する減圧
雰囲気の圧力を低くすると、溶融ガラス内部に新たな気
泡が多数発生し、溶融ガラス表面に浮上した気泡が破泡
することなく多数浮遊して泡層を形成し、この泡層の一
部が溶融ガラスととも排出され、気泡を含んだ溶融ガラ
スとなる場合がある。また、泡層が成長すると、溶融ガ
ラス流の液面の温度を下げて破泡を困難にし泡層を一層
発達させる。その結果、減圧雰囲気の室内を破泡しない
泡で一杯に満たす。そのため、この室内に一杯に満たさ
れた泡層は、室内の天井部分に付着する不純物と接触
し、最終的に溶融ガラス内にこの不純物を混入させてし
まうおそれもある。そのため、減圧雰囲気の圧力を過度
に低くすることは、減圧脱泡処理を効果的に行う点から
好ましくない。
【０００５】また、溶融ガラス内の気泡の浮上速度は、
気泡の大きさの他、溶融ガラスの粘度によっても定まる
ので、溶融ガラスの粘度を下げることで、すなわち溶融
ガラスの温度を上げることで、効果的に気泡を浮上させ
ることができると考えられる。しかし、溶融ガラスの温
度を必要以上に高くすると、溶融ガラスと接触する流路
の材料、例えば耐火物レンガ等との反応が活発化し、新
たな気泡を溶融ガラス内に発生させる他、流路の材料が
一部溶融ガラス内に溶出して品質の低下につながる。ま
た、溶融ガラスの温度を高くすると、流路の材料自体の
強度も低下し、装置の寿命を短くする他、溶融ガラスの
温度を高く維持するための加熱装置等の余分な設備も必
要になる。そのため、溶融ガラスの減圧脱泡処理を適切
かつ効果的に行うためには、圧力を過度に低くすること
はできず、溶融ガラスの設定温度も必要以上に高くでき
ない。
気泡の大きさの他、溶融ガラスの粘度によっても定まる
ので、溶融ガラスの粘度を下げることで、すなわち溶融
ガラスの温度を上げることで、効果的に気泡を浮上させ
ることができると考えられる。しかし、溶融ガラスの温
度を必要以上に高くすると、溶融ガラスと接触する流路
の材料、例えば耐火物レンガ等との反応が活発化し、新
たな気泡を溶融ガラス内に発生させる他、流路の材料が
一部溶融ガラス内に溶出して品質の低下につながる。ま
た、溶融ガラスの温度を高くすると、流路の材料自体の
強度も低下し、装置の寿命を短くする他、溶融ガラスの
温度を高く維持するための加熱装置等の余分な設備も必
要になる。そのため、溶融ガラスの減圧脱泡処理を適切
かつ効果的に行うためには、圧力を過度に低くすること
はできず、溶融ガラスの設定温度も必要以上に高くでき
ない。
【０００６】このように減圧脱泡条件が制限される減圧
脱泡方法において、以下の減圧脱泡条件で効果的に減圧
脱泡できることが報告されている（SCIENCE AND TECHNO
LOGYOF NEW GLASSES October 16-17,1991 75-76
頁）。それによると、図４に示す溶融ガラス流の減圧脱
泡方法を実施する減圧脱泡装置４０によって、流量が６
［トン／ｄａｙ］、溶融ガラスの温度が１３２０℃の溶
融ガラス流に対して、減圧脱泡槽４２内の圧力を０．１
８気圧（１３６．８ｍｍＨｇ）とし、この減圧雰囲気下
の減圧脱泡槽４２内の滞在時間を５０分とすることで、
溶融ガラス内の気泡の個数（気泡密度）が約１０００分
の１に減少している。
脱泡方法において、以下の減圧脱泡条件で効果的に減圧
脱泡できることが報告されている（SCIENCE AND TECHNO
LOGYOF NEW GLASSES October 16-17,1991 75-76
頁）。それによると、図４に示す溶融ガラス流の減圧脱
泡方法を実施する減圧脱泡装置４０によって、流量が６
［トン／ｄａｙ］、溶融ガラスの温度が１３２０℃の溶
融ガラス流に対して、減圧脱泡槽４２内の圧力を０．１
８気圧（１３６．８ｍｍＨｇ）とし、この減圧雰囲気下
の減圧脱泡槽４２内の滞在時間を５０分とすることで、
溶融ガラス内の気泡の個数（気泡密度）が約１０００分
の１に減少している。
【０００７】すなわち、減圧脱泡処理は、ガラス原料を
溶解して得られた溶融ガラスを、上流側ピット４７から
上昇管４４を介して、図示しない真空ポンプによって減
圧された減圧脱泡槽４２内に導入して略水平方向の溶融
ガラス流を作り、減圧脱泡槽４２内の減圧された雰囲気
下、溶融ガラスを流して溶融ガラス内の気泡を除去し、
その後、溶融ガラスが１０００ポアズの粘度となる温度
に保持された下流側ピット４８に下降管４６より排出さ
せるベンチスケールの減圧脱泡装置４０によって行なわ
れた。溶融ガラスは、上昇菅４４の入り口と下降管４６
の出口で採取され、各々の溶融ガラス内に含まれる気泡
密度を調べた。その結果、溶融ガラスの気泡密度は、上
流側ピット４７内の減圧脱泡前の溶融ガラスでは１５０
［個／ｋｇ］であったが、下流側ピット４８内の減圧脱
泡後の溶融ガラスでは、０．１［個／ｋｇ］に減少し、
気泡の個数は約１０００分の１に減少したことを確認し
ている。しかも、減圧脱泡槽４２内の圧力を０．１８気
圧といった低い圧力に設定したにもかかわらず、溶融ガ
ラス表面に泡層を形成することはなかったと報告されて
いる。
溶解して得られた溶融ガラスを、上流側ピット４７から
上昇管４４を介して、図示しない真空ポンプによって減
圧された減圧脱泡槽４２内に導入して略水平方向の溶融
ガラス流を作り、減圧脱泡槽４２内の減圧された雰囲気
下、溶融ガラスを流して溶融ガラス内の気泡を除去し、
その後、溶融ガラスが１０００ポアズの粘度となる温度
に保持された下流側ピット４８に下降管４６より排出さ
せるベンチスケールの減圧脱泡装置４０によって行なわ
れた。溶融ガラスは、上昇菅４４の入り口と下降管４６
の出口で採取され、各々の溶融ガラス内に含まれる気泡
密度を調べた。その結果、溶融ガラスの気泡密度は、上
流側ピット４７内の減圧脱泡前の溶融ガラスでは１５０
［個／ｋｇ］であったが、下流側ピット４８内の減圧脱
泡後の溶融ガラスでは、０．１［個／ｋｇ］に減少し、
気泡の個数は約１０００分の１に減少したことを確認し
ている。しかも、減圧脱泡槽４２内の圧力を０．１８気
圧といった低い圧力に設定したにもかかわらず、溶融ガ
ラス表面に泡層を形成することはなかったと報告されて
いる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のような減圧脱泡
方法において、流量を６［トン／ｄａｙ］、溶融ガラス
の温度を１３２０℃とした溶融ガラス流に対して、圧力
０．１８気圧（１３６．８ｍｍＨｇ）の減圧雰囲気下に
５０分間滞在させることで、効果的に減圧脱泡効果を得
られることが上記従来技術において開示されているが、
減圧脱泡効果を常に効果的に得るには、減圧脱泡の条件
をどの範囲に設定すればよいかについては、明確にされ
ていない。特に、減圧脱泡処理は、減圧雰囲気下溶融ガ
ラス流を比較的短時間に減圧脱泡処理することを特徴と
するため、上述したように、減圧雰囲気の圧力を必要以
上に低くすることができず、さらに溶融ガラスの温度を
高くすることのできない制限の下、溶融ガラス流を減圧
雰囲気下に滞在させる滞在時間をどの範囲に設定すれば
よいか、設定範囲を明確にすることは重要である。
方法において、流量を６［トン／ｄａｙ］、溶融ガラス
の温度を１３２０℃とした溶融ガラス流に対して、圧力
０．１８気圧（１３６．８ｍｍＨｇ）の減圧雰囲気下に
５０分間滞在させることで、効果的に減圧脱泡効果を得
られることが上記従来技術において開示されているが、
減圧脱泡効果を常に効果的に得るには、減圧脱泡の条件
をどの範囲に設定すればよいかについては、明確にされ
ていない。特に、減圧脱泡処理は、減圧雰囲気下溶融ガ
ラス流を比較的短時間に減圧脱泡処理することを特徴と
するため、上述したように、減圧雰囲気の圧力を必要以
上に低くすることができず、さらに溶融ガラスの温度を
高くすることのできない制限の下、溶融ガラス流を減圧
雰囲気下に滞在させる滞在時間をどの範囲に設定すれば
よいか、設定範囲を明確にすることは重要である。
【０００９】上記従来技術に示される減圧脱泡槽４２の
他上昇管４４や下降管４６を流れる溶融ガラスの滞在時
間を長くすればするほど減圧脱泡後の溶融ガラスの気泡
密度は低下する。
他上昇管４４や下降管４６を流れる溶融ガラスの滞在時
間を長くすればするほど減圧脱泡後の溶融ガラスの気泡
密度は低下する。
【００１０】減圧雰囲気下、溶融ガラスが滞在する滞在
時間を長くするには、溶融ガラスの流れる流路長さを流
れの方向に沿って長く延ばすことも考えられる。しか
し、高温の溶融ガラスを流す流路の外周には、溶融ガラ
スの高温を遮断する断熱材や、さらにこれら流路用材料
や断熱材を覆い、減圧を維持する筐体であるハウジング
が配されるので、これら断熱材やハウジングも、流路と
ともに長く延ばさなければならず、しかも流路の流路用
材料や断熱材やハウジングによって形成される重量構造
物を減圧脱泡槽４２内の圧力に応じて高さ方向に調整可
能となるように可動としなければならず、この可動設備
の大型化も避けられず、設備上のコストも飛躍的に上昇
するといった実用上の問題が発生する。
時間を長くするには、溶融ガラスの流れる流路長さを流
れの方向に沿って長く延ばすことも考えられる。しか
し、高温の溶融ガラスを流す流路の外周には、溶融ガラ
スの高温を遮断する断熱材や、さらにこれら流路用材料
や断熱材を覆い、減圧を維持する筐体であるハウジング
が配されるので、これら断熱材やハウジングも、流路と
ともに長く延ばさなければならず、しかも流路の流路用
材料や断熱材やハウジングによって形成される重量構造
物を減圧脱泡槽４２内の圧力に応じて高さ方向に調整可
能となるように可動としなければならず、この可動設備
の大型化も避けられず、設備上のコストも飛躍的に上昇
するといった実用上の問題が発生する。
【００１１】滞在時間を長くするには、溶融ガラスの流
速を低くすればよいとも考えられるが、流速を低くする
には溶融ガラスの温度を低下させて粘度を上げる必要が
あり、この場合、粘度の高くなった溶融ガラス内で気泡
を浮上させ、溶融ガラス表面に浮上させることは困難で
ある。
速を低くすればよいとも考えられるが、流速を低くする
には溶融ガラスの温度を低下させて粘度を上げる必要が
あり、この場合、粘度の高くなった溶融ガラス内で気泡
を浮上させ、溶融ガラス表面に浮上させることは困難で
ある。
【００１２】一方、減圧雰囲気下の溶融ガラスの滞在時
間を必要以上に短くすると、溶融ガラス内の気泡を十分
に減圧脱泡することはできない。すなわち、減圧雰囲気
下、溶融ガラス内の気泡の径を大きく成長させて溶融ガ
ラス表面に浮上させ、破泡させて気泡を除去するための
十分な時間が得られないため、溶融ガラス表面に浮上す
ることなく、気泡を混入させたまま排出される。溶融ガ
ラス内の気泡の浮上速度を高めるには、溶融ガラスの粘
度を低くする、すなわち溶融ガラスの温度を高くするこ
ともできるが、溶融ガラスの流路に用いられる材料の強
度の低下やこの材料と溶融ガラスとの反応によって生じ
る新たな気泡の発生等の問題により溶融ガラスの温度を
高くできない。
間を必要以上に短くすると、溶融ガラス内の気泡を十分
に減圧脱泡することはできない。すなわち、減圧雰囲気
下、溶融ガラス内の気泡の径を大きく成長させて溶融ガ
ラス表面に浮上させ、破泡させて気泡を除去するための
十分な時間が得られないため、溶融ガラス表面に浮上す
ることなく、気泡を混入させたまま排出される。溶融ガ
ラス内の気泡の浮上速度を高めるには、溶融ガラスの粘
度を低くする、すなわち溶融ガラスの温度を高くするこ
ともできるが、溶融ガラスの流路に用いられる材料の強
度の低下やこの材料と溶融ガラスとの反応によって生じ
る新たな気泡の発生等の問題により溶融ガラスの温度を
高くできない。
【００１３】そこで、本発明は、上記従来技術の問題点
を解消し、溶融ガラスが連続的に流れる溶融ガラス流に
対して、減圧雰囲気下で減圧脱泡を行なう際、減圧雰囲
気内に滞在する溶融ガラスの滞在時間の範囲を明確にし
て、気泡の混入しない溶融ガラスを効果的かつ確実に得
ることのできる溶融ガラス流の減圧脱泡方法を提供する
ことを課題とする。さらに、上記減圧脱泡方法におい
て、気泡の混入しない溶融ガラスを一層効果的かつ確実
に得るため、減圧雰囲気内での溶融ガラスの減圧脱泡処
理条件の適切な範囲を定めることを課題とする。
を解消し、溶融ガラスが連続的に流れる溶融ガラス流に
対して、減圧雰囲気下で減圧脱泡を行なう際、減圧雰囲
気内に滞在する溶融ガラスの滞在時間の範囲を明確にし
て、気泡の混入しない溶融ガラスを効果的かつ確実に得
ることのできる溶融ガラス流の減圧脱泡方法を提供する
ことを課題とする。さらに、上記減圧脱泡方法におい
て、気泡の混入しない溶融ガラスを一層効果的かつ確実
に得るため、減圧雰囲気内での溶融ガラスの減圧脱泡処
理条件の適切な範囲を定めることを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成するために溶融ガラス流の減圧脱泡方法について
鋭意研究した結果、溶融ガラス中の気泡を効果的かつ確
実に除去するには、溶融ガラスの中で気泡を大きく成長
させ、かつ溶融ガラス表面まで浮上させて破泡するプロ
セスが必要であり、このようなプロセスを確実かつ効果
的に行わしめるためには、以下の条件を達成することが
必要であることに注目し、本発明に至ったものである。 １．溶融ガラスが連続的に流れ、かつ、 ２．気泡を新たに発生させない条件下で、 ３．規定時間内に、十分な浮上力を持ちうるまでに気泡
の径を大きくする。その結果、 ４．溶融ガラスの流れに対抗できる浮上速度を与え、か
つ ５．溶融ガラス表面に到達した気泡が破泡できるだけの
気泡へのガス拡散を確保する。
を達成するために溶融ガラス流の減圧脱泡方法について
鋭意研究した結果、溶融ガラス中の気泡を効果的かつ確
実に除去するには、溶融ガラスの中で気泡を大きく成長
させ、かつ溶融ガラス表面まで浮上させて破泡するプロ
セスが必要であり、このようなプロセスを確実かつ効果
的に行わしめるためには、以下の条件を達成することが
必要であることに注目し、本発明に至ったものである。 １．溶融ガラスが連続的に流れ、かつ、 ２．気泡を新たに発生させない条件下で、 ３．規定時間内に、十分な浮上力を持ちうるまでに気泡
の径を大きくする。その結果、 ４．溶融ガラスの流れに対抗できる浮上速度を与え、か
つ ５．溶融ガラス表面に到達した気泡が破泡できるだけの
気泡へのガス拡散を確保する。
【００１５】すなわち、本発明は、圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］
の雰囲気下にある溶融ガラスを、溶融ガラスの受ける圧
力を３８［ｍｍＨｇ］〜（Ｐ−５０）［ｍｍＨｇ］の範
囲にできる減圧室に導入して減圧脱泡し、この減圧脱泡
後の溶融ガラスを前記減圧室から圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］の
雰囲気下に排出することを、流量がＱ［トン／時］であ
る溶融ガラス流に対して行なうに際し、前記減圧室内を
流れる溶融ガラスの重量Ｗ［トン］を前記溶融ガラス流
の流量Ｑ［トン／時］で除して得られる溶融ガラスの前
記減圧室内の滞在時間を０．１２時間以上４．８時間以
下としたことを特徴とする溶融ガラス流の減圧脱泡方法
を提供するものである。その際、前記減圧室内の滞在時
間を０．１２時間以上０．８時間以下とすることが好ま
しい。
の雰囲気下にある溶融ガラスを、溶融ガラスの受ける圧
力を３８［ｍｍＨｇ］〜（Ｐ−５０）［ｍｍＨｇ］の範
囲にできる減圧室に導入して減圧脱泡し、この減圧脱泡
後の溶融ガラスを前記減圧室から圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］の
雰囲気下に排出することを、流量がＱ［トン／時］であ
る溶融ガラス流に対して行なうに際し、前記減圧室内を
流れる溶融ガラスの重量Ｗ［トン］を前記溶融ガラス流
の流量Ｑ［トン／時］で除して得られる溶融ガラスの前
記減圧室内の滞在時間を０．１２時間以上４．８時間以
下としたことを特徴とする溶融ガラス流の減圧脱泡方法
を提供するものである。その際、前記減圧室内の滞在時
間を０．１２時間以上０．８時間以下とすることが好ま
しい。
【００１６】ここで、前記減圧室は、溶融ガラスを略水
平に流して減圧脱泡する減圧脱泡槽を有し、この減圧脱
泡槽内の溶融ガラスの深さＨ［ｍ］が、溶融ガラスの重
量Ｗ［トン］に対して、下記式（１）を満たすのが好ま
しい。 ０．０１０ ｍ／トン ＜ Ｈ／Ｗ ＜ １．５ ｍ／トン （１） また、前記減圧脱泡槽の溶融ガラス表面の面積Ｓ1 ［ｍ
2 ］は、溶融ガラス流の流量であるＱ［トン／時］に対
して下記式（２）を満たすのが好ましい。 ０．２４ ｍ2 ・時／トン ＜ Ｓ1 ／Ｑ ＜ １２ ｍ2 ・時／トン （２） さらに、前記減圧室には、前記減圧脱泡槽に接続され、
溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から排出する下降管を備
え、前記下降管の前記減圧脱泡槽との接合部分の流路断
面積Ｓ2 ［ｍ2 ］が、溶融ガラスの流量であるＱ［トン
／時］に対して、下記式（３）を満たすのが好ましい。 ０．００８ ｍ2 ・時／トン＜Ｓ2 ／Ｑ＜０．９６ ｍ2 ・時／トン （３）
平に流して減圧脱泡する減圧脱泡槽を有し、この減圧脱
泡槽内の溶融ガラスの深さＨ［ｍ］が、溶融ガラスの重
量Ｗ［トン］に対して、下記式（１）を満たすのが好ま
しい。 ０．０１０ ｍ／トン ＜ Ｈ／Ｗ ＜ １．５ ｍ／トン （１） また、前記減圧脱泡槽の溶融ガラス表面の面積Ｓ1 ［ｍ
2 ］は、溶融ガラス流の流量であるＱ［トン／時］に対
して下記式（２）を満たすのが好ましい。 ０．２４ ｍ2 ・時／トン ＜ Ｓ1 ／Ｑ ＜ １２ ｍ2 ・時／トン （２） さらに、前記減圧室には、前記減圧脱泡槽に接続され、
溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から排出する下降管を備
え、前記下降管の前記減圧脱泡槽との接合部分の流路断
面積Ｓ2 ［ｍ2 ］が、溶融ガラスの流量であるＱ［トン
／時］に対して、下記式（３）を満たすのが好ましい。 ０．００８ ｍ2 ・時／トン＜Ｓ2 ／Ｑ＜０．９６ ｍ2 ・時／トン （３）
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の溶融ガラス流の減圧脱泡
方法を添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に
詳細に説明する。
方法を添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に
詳細に説明する。
【００１８】上述したように、本発明は、溶融ガラスが
連続的に流れる溶融ガラス流に対して、気泡の混入しな
い溶融ガラスを効果的かつ確実に得ることのできるよう
に、減圧室内で減圧脱泡を行なう際、減圧室内に滞在す
る溶融ガラス流の滞在時間の範囲を明確にした溶融ガラ
ス流の減圧脱泡方法である。かかる溶融ガラス流の減圧
脱泡方法について、図１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を
参照しつつ説明する。
連続的に流れる溶融ガラス流に対して、気泡の混入しな
い溶融ガラスを効果的かつ確実に得ることのできるよう
に、減圧室内で減圧脱泡を行なう際、減圧室内に滞在す
る溶融ガラス流の滞在時間の範囲を明確にした溶融ガラ
ス流の減圧脱泡方法である。かかる溶融ガラス流の減圧
脱泡方法について、図１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を
参照しつつ説明する。
【００１９】図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の溶融ガラ
ス流の減圧脱泡方法を行なう減圧脱泡装置の主要部を説
明する説明図であり、この溶融ガラス流の減圧脱泡方法
は、減圧された圧力雰囲気下、略水平に流れる溶融ガラ
ス流に対して、溶融ガラス内の気泡を吸引除去する減圧
脱泡工程と、この減圧脱泡工程に減圧脱泡する溶融ガラ
スを導く導入工程と、減圧脱泡工程において減圧脱泡さ
れた溶融ガラスを排出する排出工程によって主に構成さ
れる。
ス流の減圧脱泡方法を行なう減圧脱泡装置の主要部を説
明する説明図であり、この溶融ガラス流の減圧脱泡方法
は、減圧された圧力雰囲気下、略水平に流れる溶融ガラ
ス流に対して、溶融ガラス内の気泡を吸引除去する減圧
脱泡工程と、この減圧脱泡工程に減圧脱泡する溶融ガラ
スを導く導入工程と、減圧脱泡工程において減圧脱泡さ
れた溶融ガラスを排出する排出工程によって主に構成さ
れる。
【００２０】図１（ａ）において、圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］
の雰囲気下、原料を溶解して得られた溶融ガラスを貯留
する溶解槽１０から、減圧脱泡工程を実施する減圧脱泡
槽１２内に溶融ガラスを導入する導入工程は、上昇管１
４において行なわれ、溶融ガラス流を形成させる。そし
て略水平方向に流れる溶融ガラス流から溶融ガラス内に
残存する気泡を、減圧雰囲気下、溶融ガラス表面に浮上
させ該表面で破泡させて除去する減圧脱泡工程は、減圧
脱泡槽１２において主に行なわれる。また、減圧脱泡槽
１２内で減圧脱泡された溶融ガラス流を減圧脱泡槽１２
から下流側ピット１８に排出する排出工程は、下降管１
６において行なわれる。そして、減圧脱泡を行なう減圧
脱泡槽１２のみならず上昇管１４および下降管１６の大
部分は、真空ポンプに接続されて真空引きされる減圧ハ
ウジング（図示されない）に覆われ、減圧脱泡槽１２の
天井部に設けられた孔１２ａや１２ｂから真空引きされ
て減圧脱泡槽内の圧力が一定に維持される。なお、この
場合の圧力Ｐの代表的な値は７６０［ｍｍＨｇ］であ
る。
の雰囲気下、原料を溶解して得られた溶融ガラスを貯留
する溶解槽１０から、減圧脱泡工程を実施する減圧脱泡
槽１２内に溶融ガラスを導入する導入工程は、上昇管１
４において行なわれ、溶融ガラス流を形成させる。そし
て略水平方向に流れる溶融ガラス流から溶融ガラス内に
残存する気泡を、減圧雰囲気下、溶融ガラス表面に浮上
させ該表面で破泡させて除去する減圧脱泡工程は、減圧
脱泡槽１２において主に行なわれる。また、減圧脱泡槽
１２内で減圧脱泡された溶融ガラス流を減圧脱泡槽１２
から下流側ピット１８に排出する排出工程は、下降管１
６において行なわれる。そして、減圧脱泡を行なう減圧
脱泡槽１２のみならず上昇管１４および下降管１６の大
部分は、真空ポンプに接続されて真空引きされる減圧ハ
ウジング（図示されない）に覆われ、減圧脱泡槽１２の
天井部に設けられた孔１２ａや１２ｂから真空引きされ
て減圧脱泡槽内の圧力が一定に維持される。なお、この
場合の圧力Ｐの代表的な値は７６０［ｍｍＨｇ］であ
る。
【００２１】このような減圧脱泡方法において、減圧脱
泡槽１２内を通過する溶融ガラス流に含まれている気泡
を成長させ、溶融ガラス内を浮上させ、溶融ガラス流の
表面で破泡させるためには、溶融ガラスが減圧脱泡槽１
２内に滞在する時間、つまり、溶融ガラス流の減圧脱泡
槽１２の通過時間を必要以上小さくできないことは上述
した通りであるが、圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］の雰囲気の下、
ガラス原料を溶解して溶解槽１０内に貯留された溶融ガ
ラスを、減圧された減圧脱泡槽１２内に吸引上昇させる
導入工程においても、溶融ガラスが上昇管１４を上昇し
て通過する時間を必要以上に小さくすることはできな
い。なぜなら、溶融ガラスの自重によって、上昇管１４
下方部分は圧力が高く、そこから上昇管１４の上方部
分、さらには、減圧脱泡槽１２内の溶融ガラス表面に向
かって圧力は徐々に小さくなるため、溶融ガラスが上昇
管１４内を上昇すると、溶融ガラスの受ける圧力は、原
料を溶解して溶融ガラスを得た際の圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］
より低くなり、その結果、上昇管１４を通過する間に、
溶融ガラス内の気泡は成長し、また、溶融ガラス内に溶
存していたガス成分から新たに発生した気泡も上昇管１
４内を上昇する間に成長するためである。
泡槽１２内を通過する溶融ガラス流に含まれている気泡
を成長させ、溶融ガラス内を浮上させ、溶融ガラス流の
表面で破泡させるためには、溶融ガラスが減圧脱泡槽１
２内に滞在する時間、つまり、溶融ガラス流の減圧脱泡
槽１２の通過時間を必要以上小さくできないことは上述
した通りであるが、圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］の雰囲気の下、
ガラス原料を溶解して溶解槽１０内に貯留された溶融ガ
ラスを、減圧された減圧脱泡槽１２内に吸引上昇させる
導入工程においても、溶融ガラスが上昇管１４を上昇し
て通過する時間を必要以上に小さくすることはできな
い。なぜなら、溶融ガラスの自重によって、上昇管１４
下方部分は圧力が高く、そこから上昇管１４の上方部
分、さらには、減圧脱泡槽１２内の溶融ガラス表面に向
かって圧力は徐々に小さくなるため、溶融ガラスが上昇
管１４内を上昇すると、溶融ガラスの受ける圧力は、原
料を溶解して溶融ガラスを得た際の圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］
より低くなり、その結果、上昇管１４を通過する間に、
溶融ガラス内の気泡は成長し、また、溶融ガラス内に溶
存していたガス成分から新たに発生した気泡も上昇管１
４内を上昇する間に成長するためである。
【００２２】また、溶融ガラスが下降管１６を通過する
時間も必要以上に小さくすることはできない。なぜな
ら、溶融ガラスが下降管１６を下降するに従って、溶融
ガラスの圧力は減圧脱泡槽１２内の減圧された圧力から
溶融ガラスの自重によって次第に高くなり、最終的に前
記圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］まで回復するが、減圧脱泡槽１２
内で減圧吸引して除去されなかった気泡は、溶融ガラス
が下降管１６を下降するにつれて上昇する圧力によっ
て、溶融ガラス内にガス成分として溶解するからであ
る。
時間も必要以上に小さくすることはできない。なぜな
ら、溶融ガラスが下降管１６を下降するに従って、溶融
ガラスの圧力は減圧脱泡槽１２内の減圧された圧力から
溶融ガラスの自重によって次第に高くなり、最終的に前
記圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］まで回復するが、減圧脱泡槽１２
内で減圧吸引して除去されなかった気泡は、溶融ガラス
が下降管１６を下降するにつれて上昇する圧力によっ
て、溶融ガラス内にガス成分として溶解するからであ
る。
【００２３】そのため、本発明では、圧力Ｐ［ｍｍＨ
ｇ］に対して、溶融ガラスの受ける圧力が３８［ｍｍＨ
ｇ］〜（Ｐ−５０）［ｍｍＨｇ］の範囲にできる減圧室
を定め、減圧脱泡槽１２のみならず上昇管１４や下降管
１６を溶融ガラスが通過する時間も含める。ここで、減
圧室内の圧力を３８［ｍｍＨｇ］以上とするのは、後述
するように減圧室内での突発的な溶存ガスの放出（リボ
イル）を起こさないためである。なお、このようにして
定まる減圧室は、図中の右上がり斜線の斜線部分に形成
される。
ｇ］に対して、溶融ガラスの受ける圧力が３８［ｍｍＨ
ｇ］〜（Ｐ−５０）［ｍｍＨｇ］の範囲にできる減圧室
を定め、減圧脱泡槽１２のみならず上昇管１４や下降管
１６を溶融ガラスが通過する時間も含める。ここで、減
圧室内の圧力を３８［ｍｍＨｇ］以上とするのは、後述
するように減圧室内での突発的な溶存ガスの放出（リボ
イル）を起こさないためである。なお、このようにして
定まる減圧室は、図中の右上がり斜線の斜線部分に形成
される。
【００２４】ところで、このような減圧室内に溶融ガラ
スを連続的に流すには、流れに伴う減圧室内の管路内表
面との摩擦抵抗を減らし流体としての圧力損失を十分に
低くするように減圧室の管路を設計する必要があるが、
この流体としての圧力損失を十分に低くするためには、
従来から減圧室の管路の形状や管路断面積を適切に設計
して圧力損失の低減を図ることを行なってきた。
スを連続的に流すには、流れに伴う減圧室内の管路内表
面との摩擦抵抗を減らし流体としての圧力損失を十分に
低くするように減圧室の管路を設計する必要があるが、
この流体としての圧力損失を十分に低くするためには、
従来から減圧室の管路の形状や管路断面積を適切に設計
して圧力損失の低減を図ることを行なってきた。
【００２５】しかし、溶融ガラスを連続的に流す間に、
溶融ガラス内部の気泡を短時間に容易に大きくし、溶融
ガラス表面に浮上させて、前記表面で破泡させることが
望まれるため、溶融ガラスの粘度を低くして、すなわち
溶融ガラスの温度を高く設定することが考えられるが、
上述したように、溶融ガラスの温度を高温にすれば、減
圧室内の流路に用いられた材料が溶融ガラスと反応して
新たな気泡を発生させる他、前記材料が溶融ガラス内に
溶出して筋を作る等の問題が生じ、品質の維持が困難に
なる。さらには、前記材料が溶融ガラスと反応するた
め、前記材料の侵蝕が激しくなり、減圧室の寿命を低下
させる。溶融ガラス流による減圧室内の流路の侵蝕速度
は、流路を通過する時間をｔとし、溶融ガラスの粘度を
ηとすると、時間ｔを溶融ガラスの粘度ηで割った比、
ｔ／ηに比例する。また、気泡が溶融ガラスの表面に浮
上する際の気泡の浮上距離は、流路を通過する時間ｔを
溶融ガラスの粘度ηで割った比、ｔ／ηの自乗に比例す
る。そのため、気泡が溶融ガラス表面に浮上するための
浮上距離を確保するためには、溶融ガラスの粘度を侵蝕
速度の許容される範囲内で低く定めることが望ましい。
溶融ガラス内部の気泡を短時間に容易に大きくし、溶融
ガラス表面に浮上させて、前記表面で破泡させることが
望まれるため、溶融ガラスの粘度を低くして、すなわち
溶融ガラスの温度を高く設定することが考えられるが、
上述したように、溶融ガラスの温度を高温にすれば、減
圧室内の流路に用いられた材料が溶融ガラスと反応して
新たな気泡を発生させる他、前記材料が溶融ガラス内に
溶出して筋を作る等の問題が生じ、品質の維持が困難に
なる。さらには、前記材料が溶融ガラスと反応するた
め、前記材料の侵蝕が激しくなり、減圧室の寿命を低下
させる。溶融ガラス流による減圧室内の流路の侵蝕速度
は、流路を通過する時間をｔとし、溶融ガラスの粘度を
ηとすると、時間ｔを溶融ガラスの粘度ηで割った比、
ｔ／ηに比例する。また、気泡が溶融ガラスの表面に浮
上する際の気泡の浮上距離は、流路を通過する時間ｔを
溶融ガラスの粘度ηで割った比、ｔ／ηの自乗に比例す
る。そのため、気泡が溶融ガラス表面に浮上するための
浮上距離を確保するためには、溶融ガラスの粘度を侵蝕
速度の許容される範囲内で低く定めることが望ましい。
【００２６】このような溶融ガラスの適切な粘度の範囲
は、５００〜５０００ポイズである。そして、この範囲
の粘度の溶融ガラス内から気泡を溶融ガラス表面に浮上
させるには、気泡の直径が１０〜３０ｍｍであることが
必要である。この場合、気泡の直径が３０ｍｍを超える
と、前記表面に浮上した気泡が破泡せず、泡層が前記表
面上に残り、減圧脱泡槽１２内の熱伝導度を低下させ、
溶融ガラス自体の温度を低下させ、減圧脱泡効果を低下
させることになるからである。
は、５００〜５０００ポイズである。そして、この範囲
の粘度の溶融ガラス内から気泡を溶融ガラス表面に浮上
させるには、気泡の直径が１０〜３０ｍｍであることが
必要である。この場合、気泡の直径が３０ｍｍを超える
と、前記表面に浮上した気泡が破泡せず、泡層が前記表
面上に残り、減圧脱泡槽１２内の熱伝導度を低下させ、
溶融ガラス自体の温度を低下させ、減圧脱泡効果を低下
させることになるからである。
【００２７】ところで、減圧脱泡槽１２内では、気泡が
溶融ガラスの表面に浮上してＣＯ2やＨ2 Ｏが放出され
ることが、ガス分析より明らかであるが、ある圧力（限
度圧力）以下では溶融ガラス内のＣＯ2 やＨ2 Ｏ等の溶
存ガスが突発的な放出（リボイル）が生じ易いことが、
減圧脱泡槽１２内部の直接観察によって判明している。
このリボイルは、粘度が例えば５００〜５０００ポイズ
の溶融ガラスにおいては、限度圧力は０．０５気圧であ
り、この圧力以上の雰囲気下で減圧脱泡することが好ま
しい。
溶融ガラスの表面に浮上してＣＯ2やＨ2 Ｏが放出され
ることが、ガス分析より明らかであるが、ある圧力（限
度圧力）以下では溶融ガラス内のＣＯ2 やＨ2 Ｏ等の溶
存ガスが突発的な放出（リボイル）が生じ易いことが、
減圧脱泡槽１２内部の直接観察によって判明している。
このリボイルは、粘度が例えば５００〜５０００ポイズ
の溶融ガラスにおいては、限度圧力は０．０５気圧であ
り、この圧力以上の雰囲気下で減圧脱泡することが好ま
しい。
【００２８】また、減圧室内を溶融ガラスが通過する時
間内に気泡が十分な浮力を持ち得るまで気泡の径を大き
くするには、減圧脱泡槽１２の減圧された雰囲気下、上
記リボイルを発生させない範囲で、溶解槽１０の溶融ガ
ラス内に含まれる小さな気泡、例えば直径が０．０５〜
３ｍｍの気泡に対して、溶融ガラス内に溶存するガス成
分をこの小さな気泡中に拡散流入、すなわち放出させる
ことが必要である。なぜなら、溶解槽１０で溶融ガラス
を得た状態の雰囲気下、すなわち圧力Ｐの雰囲気下にお
いてはガス成分の分圧が高いため、小さな気泡内へ溶融
ガラス内に溶存するガス成分を放出させて気泡を成長さ
せることは困難であり、また、溶融ガラス内の溶存ガス
成分を多くして気泡内へガス成分を放出させ易くするた
めの溶融ガラスへのバブリングも、実際には十分な効果
が得られないからである。
間内に気泡が十分な浮力を持ち得るまで気泡の径を大き
くするには、減圧脱泡槽１２の減圧された雰囲気下、上
記リボイルを発生させない範囲で、溶解槽１０の溶融ガ
ラス内に含まれる小さな気泡、例えば直径が０．０５〜
３ｍｍの気泡に対して、溶融ガラス内に溶存するガス成
分をこの小さな気泡中に拡散流入、すなわち放出させる
ことが必要である。なぜなら、溶解槽１０で溶融ガラス
を得た状態の雰囲気下、すなわち圧力Ｐの雰囲気下にお
いてはガス成分の分圧が高いため、小さな気泡内へ溶融
ガラス内に溶存するガス成分を放出させて気泡を成長さ
せることは困難であり、また、溶融ガラス内の溶存ガス
成分を多くして気泡内へガス成分を放出させ易くするた
めの溶融ガラスへのバブリングも、実際には十分な効果
が得られないからである。
【００２９】以上の点を考慮して、溶融ガラスを流して
溶融ガラス流を作り、溶融ガラスが減圧室に滞在する時
間内に、小さな気泡を成長させ、減圧されて成長した気
泡を減圧脱泡槽１２の溶融ガラス表面に浮上させて破泡
させて気泡を除去し、また下降管１６から減圧脱泡によ
って吸引除去されなかった気泡を溶融ガラス内に溶存さ
せ、溶融ガラス内の気泡を消滅させるが、本発明では、
減圧室内を流れる溶融ガラスの重量Ｗ［トン］を溶融ガ
ラス流の流量であるＱ［トン／時］で除して得られる溶
融ガラスの減圧室内の滞在時間を０．１２時間以上４．
８時間以下とする。より好ましくは、０．１２時間以上
０．８時間以下である。ここで、減圧室内を流れる溶融
ガラスの重量Ｗ［トン］とは、上述した減圧室（図１
（ａ）においては、図中に示される右上がり斜線の斜線
部分）内の溶融ガラスの総重量である。滞在時間を０．
１２時間より短くすると、たとえ溶融ガラスの粘度が５
００〜５０００ポイズであり、溶融ガラスの受ける圧力
が０．０５気圧、すなわち７６［ｍｍＨｇ］以上であっ
ても、溶融ガラスの気泡密度を最終製品としての許容範
囲内に収めることができず、滞在時間を４．８時間より
長くすると、減圧室を溶融ガラスの流れる方向に沿って
長くしなければならず、設備費用が上昇するといった実
用上の問題が発生するからである。なお、滞在時間を
０．８時間以下にすると、気泡を効果的に除去でき、ま
た揮散しやすい成分の溶融ガラス表面からの揮散を減ら
すことができるといった好ましい効果がある。
溶融ガラス流を作り、溶融ガラスが減圧室に滞在する時
間内に、小さな気泡を成長させ、減圧されて成長した気
泡を減圧脱泡槽１２の溶融ガラス表面に浮上させて破泡
させて気泡を除去し、また下降管１６から減圧脱泡によ
って吸引除去されなかった気泡を溶融ガラス内に溶存さ
せ、溶融ガラス内の気泡を消滅させるが、本発明では、
減圧室内を流れる溶融ガラスの重量Ｗ［トン］を溶融ガ
ラス流の流量であるＱ［トン／時］で除して得られる溶
融ガラスの減圧室内の滞在時間を０．１２時間以上４．
８時間以下とする。より好ましくは、０．１２時間以上
０．８時間以下である。ここで、減圧室内を流れる溶融
ガラスの重量Ｗ［トン］とは、上述した減圧室（図１
（ａ）においては、図中に示される右上がり斜線の斜線
部分）内の溶融ガラスの総重量である。滞在時間を０．
１２時間より短くすると、たとえ溶融ガラスの粘度が５
００〜５０００ポイズであり、溶融ガラスの受ける圧力
が０．０５気圧、すなわち７６［ｍｍＨｇ］以上であっ
ても、溶融ガラスの気泡密度を最終製品としての許容範
囲内に収めることができず、滞在時間を４．８時間より
長くすると、減圧室を溶融ガラスの流れる方向に沿って
長くしなければならず、設備費用が上昇するといった実
用上の問題が発生するからである。なお、滞在時間を
０．８時間以下にすると、気泡を効果的に除去でき、ま
た揮散しやすい成分の溶融ガラス表面からの揮散を減ら
すことができるといった好ましい効果がある。
【００３０】また、減圧脱泡槽１２内の溶融ガラスの深
さＨ［ｍ］が、減圧室内を流れる溶融ガラスの重量Ｗ
［トン］に対して、下記式を満たすことが好ましい。 ０．０１０ ｍ／トン ＜ Ｈ／Ｗ ＜ １．５ ｍ／
トン Ｈ／Ｗは、より好ましくは、０．０１２ｍ／トン以上、
特に好ましくは０．０１５ｍ／トン以上である。また、
Ｈ／Ｗは、より好ましくは、１．２ｍ／トン以下、特に
好ましくは、０．９ｍ／トン以下である。減圧脱泡槽１
２の溶融ガラスの深さＨ［ｍ］を溶融ガラスの重量Ｗ
［トン］に対して上記限定範囲に定める理由は以下の通
りである。すなわち、減圧脱泡槽１２内の溶融ガラスの
深さＨを０．０２５×Ｗ以下とすると、流れに伴う摩擦
抵抗により圧力損失が増加して、所望の流量で溶融ガラ
スを流すことができないからである。一方、１．５×Ｗ
以上とすると、減圧脱泡槽１２の底部付近にある溶融ガ
ラスの気泡が、減圧脱泡槽１２内に溶融ガラスが滞在し
ている間に溶融ガラス表面に浮上することができないか
らである。また、減圧脱泡槽１２内の溶融ガラスの深さ
を上記限定範囲の上限である１．５×Ｗ以上とすると、
減圧脱泡槽１２の底部付近の溶融ガラスの受ける圧力は
高くなり、減圧脱泡槽１２底部付近の溶融ガラスの気泡
は成長せず溶融ガラス表面に浮上することが困難にな
り、減圧脱泡槽１２から気泡が流出する場合も生ずるか
らである。
さＨ［ｍ］が、減圧室内を流れる溶融ガラスの重量Ｗ
［トン］に対して、下記式を満たすことが好ましい。 ０．０１０ ｍ／トン ＜ Ｈ／Ｗ ＜ １．５ ｍ／
トン Ｈ／Ｗは、より好ましくは、０．０１２ｍ／トン以上、
特に好ましくは０．０１５ｍ／トン以上である。また、
Ｈ／Ｗは、より好ましくは、１．２ｍ／トン以下、特に
好ましくは、０．９ｍ／トン以下である。減圧脱泡槽１
２の溶融ガラスの深さＨ［ｍ］を溶融ガラスの重量Ｗ
［トン］に対して上記限定範囲に定める理由は以下の通
りである。すなわち、減圧脱泡槽１２内の溶融ガラスの
深さＨを０．０２５×Ｗ以下とすると、流れに伴う摩擦
抵抗により圧力損失が増加して、所望の流量で溶融ガラ
スを流すことができないからである。一方、１．５×Ｗ
以上とすると、減圧脱泡槽１２の底部付近にある溶融ガ
ラスの気泡が、減圧脱泡槽１２内に溶融ガラスが滞在し
ている間に溶融ガラス表面に浮上することができないか
らである。また、減圧脱泡槽１２内の溶融ガラスの深さ
を上記限定範囲の上限である１．５×Ｗ以上とすると、
減圧脱泡槽１２の底部付近の溶融ガラスの受ける圧力は
高くなり、減圧脱泡槽１２底部付近の溶融ガラスの気泡
は成長せず溶融ガラス表面に浮上することが困難にな
り、減圧脱泡槽１２から気泡が流出する場合も生ずるか
らである。
【００３１】なお、溶融ガラスは、減圧脱泡槽１２内
に、減圧脱泡可能な範囲の上限一杯に溶融ガラスを充た
して減圧脱泡してもよいが、溶融ガラスの深さを、減圧
脱泡槽１２の高さの約半分、例えば減圧脱泡層１２の高
さを０．２ｍ〜０．６ｍとするとき、０．１ｍ以上０．
３ｍ以下とすることが好ましい。図１（ａ）の例では減
圧脱泡槽１２の内部は、流路断面形状が矩形状である直
方体形状であり、減圧脱泡槽１２の溶融ガラスの深さＨ
［ｍ］は一定であるが、本発明では、減圧脱泡槽の内部
は直方体形状の場合に制限されず、減圧脱泡槽の内部の
天井面を一定レベルに保ちつつ、底面を溶融ガラスが流
れる上流部から下流部に向かって徐々にあるいはステッ
プ状に上昇させた場合や、その反対に下降させた場合で
も適用される。この場合、溶融ガラスの深さＨ［ｍ］
は、溶融ガラスの平均深さを用いる。また、減圧脱泡槽
１２の内部は、流路断面形状が円形状である円柱形状で
あってもよく、その場合、溶融ガラスの深さＨ［ｍ］
は、幅方向に沿って変化する深さの内、最深部の深さを
いう。そして、この溶融ガラスの深さＨ［ｍ］は、底面
を溶融ガラスが流れる上流部から下流部に向かって徐々
にあるいはステップ状に上昇させた場合や、その反対に
下降させた場合でもよく、この場合、溶融ガラス流の深
さＨ［ｍ］は、溶融ガラス流の単純平均深さを用いる。
に、減圧脱泡可能な範囲の上限一杯に溶融ガラスを充た
して減圧脱泡してもよいが、溶融ガラスの深さを、減圧
脱泡槽１２の高さの約半分、例えば減圧脱泡層１２の高
さを０．２ｍ〜０．６ｍとするとき、０．１ｍ以上０．
３ｍ以下とすることが好ましい。図１（ａ）の例では減
圧脱泡槽１２の内部は、流路断面形状が矩形状である直
方体形状であり、減圧脱泡槽１２の溶融ガラスの深さＨ
［ｍ］は一定であるが、本発明では、減圧脱泡槽の内部
は直方体形状の場合に制限されず、減圧脱泡槽の内部の
天井面を一定レベルに保ちつつ、底面を溶融ガラスが流
れる上流部から下流部に向かって徐々にあるいはステッ
プ状に上昇させた場合や、その反対に下降させた場合で
も適用される。この場合、溶融ガラスの深さＨ［ｍ］
は、溶融ガラスの平均深さを用いる。また、減圧脱泡槽
１２の内部は、流路断面形状が円形状である円柱形状で
あってもよく、その場合、溶融ガラスの深さＨ［ｍ］
は、幅方向に沿って変化する深さの内、最深部の深さを
いう。そして、この溶融ガラスの深さＨ［ｍ］は、底面
を溶融ガラスが流れる上流部から下流部に向かって徐々
にあるいはステップ状に上昇させた場合や、その反対に
下降させた場合でもよく、この場合、溶融ガラス流の深
さＨ［ｍ］は、溶融ガラス流の単純平均深さを用いる。
【００３２】このように、溶融ガラス内の気泡が溶融ガ
ラス内を浮上し破泡するように、できるだけ気泡への溶
存ガス成分の放出を確保する必要があるが、溶融ガラス
表面に到達した気泡は、破泡しない限り泡層を形成す
る。この泡層には断熱効果があり、溶融ガラスの表面温
度の低下と相まって、さらに破泡を妨げる。この泡層が
成長すると、場合によっては、減圧脱泡槽１２から溢れ
出し、あるいは溶融ガラスの流れに乗って減圧脱泡槽１
２から排出されるといった問題を引き起こす。このよう
な点から前記気泡を破泡をさせることは必要不可欠であ
るが、この破泡は、溶融ガラス表面の温度や気泡内への
ガスの放出速度に支配され、さらに言うと、泡層を形成
する気泡膜の表面張力と前記気泡膜を形成する溶融ガラ
スの粘度に支配される。従って、溶融ガラスの組成や溶
融ガラスの減圧脱泡処理温度が定まると、破泡に必要な
溶融ガラスが気体に接する表面積を、溶融ガラスの流量
に対して所定の範囲に定める必要がある。
ラス内を浮上し破泡するように、できるだけ気泡への溶
存ガス成分の放出を確保する必要があるが、溶融ガラス
表面に到達した気泡は、破泡しない限り泡層を形成す
る。この泡層には断熱効果があり、溶融ガラスの表面温
度の低下と相まって、さらに破泡を妨げる。この泡層が
成長すると、場合によっては、減圧脱泡槽１２から溢れ
出し、あるいは溶融ガラスの流れに乗って減圧脱泡槽１
２から排出されるといった問題を引き起こす。このよう
な点から前記気泡を破泡をさせることは必要不可欠であ
るが、この破泡は、溶融ガラス表面の温度や気泡内への
ガスの放出速度に支配され、さらに言うと、泡層を形成
する気泡膜の表面張力と前記気泡膜を形成する溶融ガラ
スの粘度に支配される。従って、溶融ガラスの組成や溶
融ガラスの減圧脱泡処理温度が定まると、破泡に必要な
溶融ガラスが気体に接する表面積を、溶融ガラスの流量
に対して所定の範囲に定める必要がある。
【００３３】つまり、減圧脱泡槽１２では、溶融ガラス
が減圧脱泡槽１２内部を流れる間に、溶融ガラス内を浮
上して溶融ガラス表面に到達した気泡を破泡させ、気泡
内部に含まれたガス成分を減圧上部空間１２ｓに放出さ
せるが、本発明は、気泡を破泡させるために、溶融ガラ
スが減圧上部空間１２ｓと接する溶融ガラスの表面の面
積（図１（ｂ）で示される右上がり斜線の斜線部分の面
積）Ｓ1 ［ｍ2 ］を、溶融ガラスの流量であるＱ［トン
／時］に対して、下記式を満たすように限定するのが好
ましい。 ０．２４ ｍ2 ・時／トン ＜ Ｓ1 ／Ｑ ＜ １２
ｍ2 ・時／トン より好ましくは、０．５ｍ2 ・時／トン＜ Ｓ1 ／Ｑ＜
１０ｍ2 ・時／トンである。その理由は、図１（ｂ）に
示すように、減圧脱泡槽１２内の溶融ガラスの表面の面
積Ｓ1 ［ｍ2 ］を、０．２４×Ｑ以下とすると、溶融ガ
ラスの表面に浮上した多数の気泡がこの表面に溜まり、
減圧脱泡槽１２内に破泡されない気泡の泡層を作り、減
圧脱泡処理が適切に行えなくなるからである。一方、前
記面積Ｓ1 ［ｍ2 ］を、１２×Ｑ以上とすると、減圧脱
泡槽１２内の溶融ガラスの深さは浅くなり、流れに伴う
摩擦抵抗により所望の流量で溶融ガラスを流せなくなる
からである。
が減圧脱泡槽１２内部を流れる間に、溶融ガラス内を浮
上して溶融ガラス表面に到達した気泡を破泡させ、気泡
内部に含まれたガス成分を減圧上部空間１２ｓに放出さ
せるが、本発明は、気泡を破泡させるために、溶融ガラ
スが減圧上部空間１２ｓと接する溶融ガラスの表面の面
積（図１（ｂ）で示される右上がり斜線の斜線部分の面
積）Ｓ1 ［ｍ2 ］を、溶融ガラスの流量であるＱ［トン
／時］に対して、下記式を満たすように限定するのが好
ましい。 ０．２４ ｍ2 ・時／トン ＜ Ｓ1 ／Ｑ ＜ １２
ｍ2 ・時／トン より好ましくは、０．５ｍ2 ・時／トン＜ Ｓ1 ／Ｑ＜
１０ｍ2 ・時／トンである。その理由は、図１（ｂ）に
示すように、減圧脱泡槽１２内の溶融ガラスの表面の面
積Ｓ1 ［ｍ2 ］を、０．２４×Ｑ以下とすると、溶融ガ
ラスの表面に浮上した多数の気泡がこの表面に溜まり、
減圧脱泡槽１２内に破泡されない気泡の泡層を作り、減
圧脱泡処理が適切に行えなくなるからである。一方、前
記面積Ｓ1 ［ｍ2 ］を、１２×Ｑ以上とすると、減圧脱
泡槽１２内の溶融ガラスの深さは浅くなり、流れに伴う
摩擦抵抗により所望の流量で溶融ガラスを流せなくなる
からである。
【００３４】なお、図１（ｂ）においては、溶融ガラス
が減圧上部空間１２ｓと接する溶融ガラスの表面の形状
は矩形状であるが、本発明における前記表面の形状は、
矩形状に制限されず、減圧脱泡槽１２の内幅が溶融ガラ
スが流れる上流部から下流部に向かって徐々にあるいは
ステップ状に狭くなった形状や、またこれと反対に広く
なった形状であってもよい。
が減圧上部空間１２ｓと接する溶融ガラスの表面の形状
は矩形状であるが、本発明における前記表面の形状は、
矩形状に制限されず、減圧脱泡槽１２の内幅が溶融ガラ
スが流れる上流部から下流部に向かって徐々にあるいは
ステップ状に狭くなった形状や、またこれと反対に広く
なった形状であってもよい。
【００３５】また、溶融ガラス流内の気泡が成長して溶
融ガラス内を浮上する浮上速度は、気泡の直径とストー
クスの式で関係付けられ、溶融ガラスの粘度が定まれ
ば、気泡の大きさに応じて溶融ガラス表面まで浮上する
のに必要な時間が定まる。例えば、溶融ガラスの粘度と
して、５００〜５０００ポイズの溶融ガラスの場合、６
０分の時間内に１００ｃｍの浮上距離を必要とすると、
気泡の直径は、５００ポイズの場合最低直径が１０ｍｍ
以上、５０００ポイズの場合直径３０ｍｍ以上が必要で
ある。すなわち、直径が３０ｍｍ以上の気泡は、６０分
の時間の間に確実に脱泡除去されることになる。そし
て、この場合、０．２５ｃｍ／ｓｅｃ以上の浮上速度を
得ることができる。従って、この場合、溶融ガラス流の
流れに対して浮上できるためには、溶融ガラスの素地の
流れを、０．２５ｃｍ／ｓｅｃより低い速度に設定する
必要がある（例えば、流量が５００トン／ｄａｙの溶融
ガラス流に対して、減圧脱泡槽１２内の管路断面積は９
２００ｃｍ2 以上とし、減圧脱泡槽１２の流路の長さを
約１ｍとする）。
融ガラス内を浮上する浮上速度は、気泡の直径とストー
クスの式で関係付けられ、溶融ガラスの粘度が定まれ
ば、気泡の大きさに応じて溶融ガラス表面まで浮上する
のに必要な時間が定まる。例えば、溶融ガラスの粘度と
して、５００〜５０００ポイズの溶融ガラスの場合、６
０分の時間内に１００ｃｍの浮上距離を必要とすると、
気泡の直径は、５００ポイズの場合最低直径が１０ｍｍ
以上、５０００ポイズの場合直径３０ｍｍ以上が必要で
ある。すなわち、直径が３０ｍｍ以上の気泡は、６０分
の時間の間に確実に脱泡除去されることになる。そし
て、この場合、０．２５ｃｍ／ｓｅｃ以上の浮上速度を
得ることができる。従って、この場合、溶融ガラス流の
流れに対して浮上できるためには、溶融ガラスの素地の
流れを、０．２５ｃｍ／ｓｅｃより低い速度に設定する
必要がある（例えば、流量が５００トン／ｄａｙの溶融
ガラス流に対して、減圧脱泡槽１２内の管路断面積は９
２００ｃｍ2 以上とし、減圧脱泡槽１２の流路の長さを
約１ｍとする）。
【００３６】その際、図１（ａ）に示されるように、下
降管１６は溶融ガラスを下降させるため、下降管１６に
接続される減圧脱泡槽１２内の流出口付近では、溶融ガ
ラスは下降流を形成する。溶融ガラス内の気泡の浮上速
度が下降流の下降速度より低いと、溶融ガラス内の成長
した気泡が、この下降管１６に接続される流出口付近で
溶融ガラス表面に浮上することなく、下降流に引き込ま
れて減圧脱泡槽１２から流出し、その結果気泡を含ませ
たまま溶融ガラスを導出させるおそれがある。
降管１６は溶融ガラスを下降させるため、下降管１６に
接続される減圧脱泡槽１２内の流出口付近では、溶融ガ
ラスは下降流を形成する。溶融ガラス内の気泡の浮上速
度が下降流の下降速度より低いと、溶融ガラス内の成長
した気泡が、この下降管１６に接続される流出口付近で
溶融ガラス表面に浮上することなく、下降流に引き込ま
れて減圧脱泡槽１２から流出し、その結果気泡を含ませ
たまま溶融ガラスを導出させるおそれがある。
【００３７】そこで、本発明では、減圧脱泡槽１２に接
続する側管である下降管１６の流路断面積（図１（ｃ）
で示される右上がり斜線の斜線部分の面積）Ｓ
2 ［ｍ2 ］が、溶融ガラスの流量であるＱ［トン／時］
に対して、下記式を満たすよう限定するのが好ましい。
すなわち、下降管１６のみ、あるいは下降管１６および
上昇管１４の両方が下記式を満たすことが望まれる。 ０．００８ ｍ2 ・時／トン＜Ｓ2 ／Ｑ＜０．９６ ｍ
2 ・時／トン より好ましくは、０．０１ｍ2 ・時／トン＜Ｓ2 ／Ｑ＜
０．９６ ｍ2 ・時／トンであり、特に好ましくは、
０．０１ｍ2 ・時／トン＜Ｓ2 ／Ｑ＜０．１ｍ2・時／
トンである。上記式を満たすように限定するのは、以下
の理由による。下降管１６の流路断面積Ｓ2 ［ｍ2 ］を
０．００８×Ｑ以下とすると、下降管１６に接続される
流出口付近における溶融ガラス流の速度の下向き成分は
大きくなり浮上しようとする気泡を、下降管１６に流出
する溶融ガラスが引き込むからである。一方、流路断面
積Ｓ2 ［ｍ2 ］を０．９６×Ｑ以上とすると、下降管１
６の径が大きくなり、設備重量および設備費用が増え実
用的でない。なお、図１（ｃ）に示される例では、流路
断面形状を矩形状としているが、流路断面形状はこれに
制限されず、例えば円形状であってもよい。
続する側管である下降管１６の流路断面積（図１（ｃ）
で示される右上がり斜線の斜線部分の面積）Ｓ
2 ［ｍ2 ］が、溶融ガラスの流量であるＱ［トン／時］
に対して、下記式を満たすよう限定するのが好ましい。
すなわち、下降管１６のみ、あるいは下降管１６および
上昇管１４の両方が下記式を満たすことが望まれる。 ０．００８ ｍ2 ・時／トン＜Ｓ2 ／Ｑ＜０．９６ ｍ
2 ・時／トン より好ましくは、０．０１ｍ2 ・時／トン＜Ｓ2 ／Ｑ＜
０．９６ ｍ2 ・時／トンであり、特に好ましくは、
０．０１ｍ2 ・時／トン＜Ｓ2 ／Ｑ＜０．１ｍ2・時／
トンである。上記式を満たすように限定するのは、以下
の理由による。下降管１６の流路断面積Ｓ2 ［ｍ2 ］を
０．００８×Ｑ以下とすると、下降管１６に接続される
流出口付近における溶融ガラス流の速度の下向き成分は
大きくなり浮上しようとする気泡を、下降管１６に流出
する溶融ガラスが引き込むからである。一方、流路断面
積Ｓ2 ［ｍ2 ］を０．９６×Ｑ以上とすると、下降管１
６の径が大きくなり、設備重量および設備費用が増え実
用的でない。なお、図１（ｃ）に示される例では、流路
断面形状を矩形状としているが、流路断面形状はこれに
制限されず、例えば円形状であってもよい。
【００３８】なお、本発明では、圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］の
雰囲気下にある溶融ガラスを減圧脱泡する減圧脱泡方法
であるが、この圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］の雰囲気は、必ずし
も大気圧の雰囲気である必要はなく、例えば、大気圧か
ら隔離された閉じた溶解槽内で溶融ガラスを得る際、任
意の圧力の雰囲気であってもよい。また、前記圧力Ｐ
［ｍｍＨｇ］の雰囲気下における溶融ガラスについて
は、溶融ガラスの自由表面がない場合も含まれる。
雰囲気下にある溶融ガラスを減圧脱泡する減圧脱泡方法
であるが、この圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］の雰囲気は、必ずし
も大気圧の雰囲気である必要はなく、例えば、大気圧か
ら隔離された閉じた溶解槽内で溶融ガラスを得る際、任
意の圧力の雰囲気であってもよい。また、前記圧力Ｐ
［ｍｍＨｇ］の雰囲気下における溶融ガラスについて
は、溶融ガラスの自由表面がない場合も含まれる。
【００３９】
【実施例】次に、本発明の溶融ガラス流の減圧脱泡方法
についての実施例を挙げて具体的に説明する。実施例
は、後述するような種々の条件下で溶融ガラス流の減圧
脱泡を行ない、減圧脱泡処理前および処理後の溶融ガラ
ス内に気泡の混入する個数、すなわち気泡密度を調べ
た。また、実施例では溶融ガラス流の減圧脱泡は、図２
に示される減圧脱泡装置２０を用いて実施された。
についての実施例を挙げて具体的に説明する。実施例
は、後述するような種々の条件下で溶融ガラス流の減圧
脱泡を行ない、減圧脱泡処理前および処理後の溶融ガラ
ス内に気泡の混入する個数、すなわち気泡密度を調べ
た。また、実施例では溶融ガラス流の減圧脱泡は、図２
に示される減圧脱泡装置２０を用いて実施された。
【００４０】図２に示される減圧脱泡装置２０は、基本
的に、上流側ピット２１および下流側ピット２８の溶融
ガラス表面レベルの高低差によるサイホンの原理によっ
て図２に示すように矢印に沿って溶融ガラス流を形成さ
せて、減圧脱泡槽２２内で減圧吸引する装置であって、
減圧ハウジング２３および減圧脱泡槽２２、上昇管２４
および下降管２６とを一体として備え、上流側ピット２
１および下流側ピット２８内の溶融ガラスＧ内に浸漬し
つつ、一体化した減圧ハウジング２３、減圧脱泡槽２
２、上昇管２４および下降管２６を減圧脱泡槽２２内の
圧力に応じてその高さ方向の適切な位置に調節した。
的に、上流側ピット２１および下流側ピット２８の溶融
ガラス表面レベルの高低差によるサイホンの原理によっ
て図２に示すように矢印に沿って溶融ガラス流を形成さ
せて、減圧脱泡槽２２内で減圧吸引する装置であって、
減圧ハウジング２３および減圧脱泡槽２２、上昇管２４
および下降管２６とを一体として備え、上流側ピット２
１および下流側ピット２８内の溶融ガラスＧ内に浸漬し
つつ、一体化した減圧ハウジング２３、減圧脱泡槽２
２、上昇管２４および下降管２６を減圧脱泡槽２２内の
圧力に応じてその高さ方向の適切な位置に調節した。
【００４１】減圧ハウジング２３は、減圧脱泡槽２２お
よび上昇管２４および下降管２６の気密性を確保するた
めのものであり、略門型に形成された金属製筐体で、減
圧脱泡槽２２および上昇管２４の大部分および下降管２
６の大部分を収納し、外部から真空ポンプ（図示せず）
等によって真空吸引され、内部が減圧され、内設される
減圧脱泡槽２２の孔２２ａおよび２２ｂを介して所定の
圧力の減圧状態に維持するように構成した。また、減圧
脱泡槽２２および上昇管２４および下降管２６と減圧ハ
ウジング２３の間には、高熱を遮断するための断熱材２
７を配置した。
よび上昇管２４および下降管２６の気密性を確保するた
めのものであり、略門型に形成された金属製筐体で、減
圧脱泡槽２２および上昇管２４の大部分および下降管２
６の大部分を収納し、外部から真空ポンプ（図示せず）
等によって真空吸引され、内部が減圧され、内設される
減圧脱泡槽２２の孔２２ａおよび２２ｂを介して所定の
圧力の減圧状態に維持するように構成した。また、減圧
脱泡槽２２および上昇管２４および下降管２６と減圧ハ
ウジング２３の間には、高熱を遮断するための断熱材２
７を配置した。
【００４２】なお、減圧脱泡槽２２、上昇管２４および
下降管２６には、減圧ハウジング２３内が減圧されて、
３８［ｍｍＨｇ］（０．０５気圧）より高く、大気圧Ｐ
0 ［ｍｍＨｇ］に対して（Ｐ0 −５０）［ｍｍＨｇ］よ
り低い圧力を受ける減圧室が、溶解槽２５の溶融ガラス
Ｇの表面に対して高さＺ1 のレベルより上方の上昇管２
４、減圧脱泡槽２２および下降管２６の部分に形成され
た。それゆえ、この減圧室内を流れる溶融ガラスの重量
Ｗ［トン］は、溶解槽２５の溶融ガラスＧの表面に対し
て高さＺ1 のレベルから減圧脱泡槽２２内の溶融ガラス
Ｇの表面のレベルまでの上昇管２４、減圧脱泡槽２２お
よび下降管２６に含まれる溶融ガラス（図２に示される
右上がり斜線の斜線部分の溶融ガラス）の全重量に相当
した。また、減圧脱泡槽２２、上昇管２４および下降管
２６の流路断面は、円形状または矩形状とし、溶融ガラ
ス流の深さＨは、溶融ガラスの流れる方向に一定とし、
また溶融ガラス流が減圧上部空間２２ｓと接する溶融ガ
ラス表面は矩形形状となるように溶融ガラス流の幅を一
定とした。
下降管２６には、減圧ハウジング２３内が減圧されて、
３８［ｍｍＨｇ］（０．０５気圧）より高く、大気圧Ｐ
0 ［ｍｍＨｇ］に対して（Ｐ0 −５０）［ｍｍＨｇ］よ
り低い圧力を受ける減圧室が、溶解槽２５の溶融ガラス
Ｇの表面に対して高さＺ1 のレベルより上方の上昇管２
４、減圧脱泡槽２２および下降管２６の部分に形成され
た。それゆえ、この減圧室内を流れる溶融ガラスの重量
Ｗ［トン］は、溶解槽２５の溶融ガラスＧの表面に対し
て高さＺ1 のレベルから減圧脱泡槽２２内の溶融ガラス
Ｇの表面のレベルまでの上昇管２４、減圧脱泡槽２２お
よび下降管２６に含まれる溶融ガラス（図２に示される
右上がり斜線の斜線部分の溶融ガラス）の全重量に相当
した。また、減圧脱泡槽２２、上昇管２４および下降管
２６の流路断面は、円形状または矩形状とし、溶融ガラ
ス流の深さＨは、溶融ガラスの流れる方向に一定とし、
また溶融ガラス流が減圧上部空間２２ｓと接する溶融ガ
ラス表面は矩形形状となるように溶融ガラス流の幅を一
定とした。
【００４３】表１に示される実施例１〜６においては、
ガラスの種類として、表２に重量％表示で組成が示され
ているＡ〜Ｅの溶融ガラスを用い、表１に示される溶融
ガラスの温度［℃］の温度条件下減圧脱泡装置２０を用
い、減圧脱泡処理した。また、実施例１〜６のすべてに
おいて、減圧脱泡処理の定常運転が開始された後、上流
側ピット２１および下流側ピット２８に導出された溶融
ガラスＧを採取して、エッジライト法によって気泡密度
が許容範囲にあるか確認した。なお、気泡密度の許容範
囲は、1 ［個／ｋｇ］以下である。
ガラスの種類として、表２に重量％表示で組成が示され
ているＡ〜Ｅの溶融ガラスを用い、表１に示される溶融
ガラスの温度［℃］の温度条件下減圧脱泡装置２０を用
い、減圧脱泡処理した。また、実施例１〜６のすべてに
おいて、減圧脱泡処理の定常運転が開始された後、上流
側ピット２１および下流側ピット２８に導出された溶融
ガラスＧを採取して、エッジライト法によって気泡密度
が許容範囲にあるか確認した。なお、気泡密度の許容範
囲は、1 ［個／ｋｇ］以下である。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】表１に示されるように、実施例１〜6 の全
ての場合において、減圧脱泡処理前の気泡の個数が単位
重量当りの気泡の個数は少なくすべて許容範囲にあり、
ガラス製品として品質の低下に至るものはなかった。以
上実施例より、溶融ガラスの受ける圧力が３８［ｍｍＨ
ｇ］より高く（Ｐ0−５０）［ｍｍＨｇ］より低い範囲
にできる減圧室に導入して減圧脱泡し、この減圧脱泡後
の溶融ガラスを圧力Ｐ0 ［ｍｍＨｇ］の雰囲気下に排出
する、流量がＱ［トン／時］である溶融ガラス流の減圧
脱泡において、減圧室内を流れる溶融ガラスの重量Ｗ
［トン］を溶融ガラスの流量であるＱ［トン／時］で除
して得られる溶融ガラスの減圧室内の滞在時間が０．１
２時間以上４．８時間以下である場合、すべて気泡密度
が許容範囲にあり、減圧脱泡効果が効果的かつ確実に発
揮されることがわかった。また、その際、減圧脱泡槽内
の溶融ガラスの深さおよび溶融ガラスの表面の面積およ
び上昇管または下降管の流路断面積が所定の範囲内に入
ることが好ましいこともわかった。
ての場合において、減圧脱泡処理前の気泡の個数が単位
重量当りの気泡の個数は少なくすべて許容範囲にあり、
ガラス製品として品質の低下に至るものはなかった。以
上実施例より、溶融ガラスの受ける圧力が３８［ｍｍＨ
ｇ］より高く（Ｐ0−５０）［ｍｍＨｇ］より低い範囲
にできる減圧室に導入して減圧脱泡し、この減圧脱泡後
の溶融ガラスを圧力Ｐ0 ［ｍｍＨｇ］の雰囲気下に排出
する、流量がＱ［トン／時］である溶融ガラス流の減圧
脱泡において、減圧室内を流れる溶融ガラスの重量Ｗ
［トン］を溶融ガラスの流量であるＱ［トン／時］で除
して得られる溶融ガラスの減圧室内の滞在時間が０．１
２時間以上４．８時間以下である場合、すべて気泡密度
が許容範囲にあり、減圧脱泡効果が効果的かつ確実に発
揮されることがわかった。また、その際、減圧脱泡槽内
の溶融ガラスの深さおよび溶融ガラスの表面の面積およ
び上昇管または下降管の流路断面積が所定の範囲内に入
ることが好ましいこともわかった。
【００４７】なお、参考例として挙げるが、溶融ガラス
の流量Ｑが１６．６６７［トン／時］（流量が一日に換
算して４００［トン／日］）と大流量の場合、減圧室内
の溶融ガラスの重量Ｗを１３．８［トン］とし、その比
Ｗ／Ｑを０．８２８［時間］とし、その他の条件も表１
の参考例に示すような値を持つのが望ましい。
の流量Ｑが１６．６６７［トン／時］（流量が一日に換
算して４００［トン／日］）と大流量の場合、減圧室内
の溶融ガラスの重量Ｗを１３．８［トン］とし、その比
Ｗ／Ｑを０．８２８［時間］とし、その他の条件も表１
の参考例に示すような値を持つのが望ましい。
【００４８】以上、本発明の溶融ガラス流の減圧脱泡方
法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限
定はされず、例えば、図３に示されるように、溶解槽３
５、導入管３４、減圧脱泡槽３２、排出管３６および下
流側ピット３８とを一体として備え、導入管３４には溶
融ガラスＧの流量を抑制するためのスクリューポンプ３
１を設け、排出管３６には溶融ガラスＧの排出を促進さ
せるスクリューポンプ３９を設け、常にの溶融ガラスの
液面レベルが溶解槽３５の溶融ガラスＧの表面レベルと
一致させることのできる減圧脱泡装置３０に適用しても
よい。
法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限
定はされず、例えば、図３に示されるように、溶解槽３
５、導入管３４、減圧脱泡槽３２、排出管３６および下
流側ピット３８とを一体として備え、導入管３４には溶
融ガラスＧの流量を抑制するためのスクリューポンプ３
１を設け、排出管３６には溶融ガラスＧの排出を促進さ
せるスクリューポンプ３９を設け、常にの溶融ガラスの
液面レベルが溶解槽３５の溶融ガラスＧの表面レベルと
一致させることのできる減圧脱泡装置３０に適用しても
よい。
【００４９】なお、減圧脱泡槽３２、上昇管３４ａおよ
び下降管３６ａには、減圧ハウジング３３内が減圧され
て、３８［ｍｍＨｇ］より高く、大気圧Ｐ0 ［ｍｍＨ
ｇ］に対して（Ｐ0 −５０）［ｍｍＨｇ］の圧力より低
い範囲にできる減圧室が、溶解槽３５の溶融ガラスＧの
表面からこの表面よりＺ2 下方に下がったレベルまでに
位置する上昇管３４ａ、減圧脱泡槽３２および下降管３
６ａの部分（図３中に示される右上がり斜線の斜線部
分）に形成される。このように溶解槽３５の溶融ガラス
Ｇの表面より低い部分に圧力が（Ｐ0 −５０）［ｍｍＨ
ｇ］以下の減圧室が形成されるのは、スクリューポンプ
３１および３９で溶融ガラスの流量が制御され、溶融ガ
ラスの受ける圧力が変化するためである。それゆえ、こ
の減圧室内を流れる溶融ガラスの重量Ｗ［トン］は、溶
解槽３５の溶融ガラスＧの表面から下方に向かって、Ｚ
2 低いレベルまでに位置する溶融ガラスの重量（図３に
示される右上がり斜線の斜線部分の溶融ガラスの重量）
に相当する。また、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。
び下降管３６ａには、減圧ハウジング３３内が減圧され
て、３８［ｍｍＨｇ］より高く、大気圧Ｐ0 ［ｍｍＨ
ｇ］に対して（Ｐ0 −５０）［ｍｍＨｇ］の圧力より低
い範囲にできる減圧室が、溶解槽３５の溶融ガラスＧの
表面からこの表面よりＺ2 下方に下がったレベルまでに
位置する上昇管３４ａ、減圧脱泡槽３２および下降管３
６ａの部分（図３中に示される右上がり斜線の斜線部
分）に形成される。このように溶解槽３５の溶融ガラス
Ｇの表面より低い部分に圧力が（Ｐ0 −５０）［ｍｍＨ
ｇ］以下の減圧室が形成されるのは、スクリューポンプ
３１および３９で溶融ガラスの流量が制御され、溶融ガ
ラスの受ける圧力が変化するためである。それゆえ、こ
の減圧室内を流れる溶融ガラスの重量Ｗ［トン］は、溶
解槽３５の溶融ガラスＧの表面から下方に向かって、Ｚ
2 低いレベルまでに位置する溶融ガラスの重量（図３に
示される右上がり斜線の斜線部分の溶融ガラスの重量）
に相当する。また、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。
【００５０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、溶融ガラスの溶解槽で受ける圧力Ｐに対して、
３８［ｍｍＨｇ］より高く、（Ｐ−５０）［ｍｍＨｇ］
より低い圧力の範囲にできる減圧室に導入して減圧脱泡
し、この減圧脱泡後の溶融ガラスを圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］
の雰囲気下に排出する、流量がＱ［トン／時］である溶
融ガラス流に対して減圧脱泡を行なう際、減圧室内を流
れる溶融ガラスの重量Ｗ［トン］を溶融ガラスの流量で
あるＱ［トン／時］で除して得られる溶融ガラスの減圧
室内の滞在時間が０．１２時間以上４．８時間以下であ
るため、気泡の混入しない溶融ガラスを効果的かつ確実
に得ることができる。さらに、上記減圧脱泡方法におい
て、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの深さおよび溶融ガラス
の表面の面積および下降管の流路断面積を所定の範囲に
定めることで、気泡の混入しない溶融ガラスを一層効果
的かつ確実に得ることができる。
よれば、溶融ガラスの溶解槽で受ける圧力Ｐに対して、
３８［ｍｍＨｇ］より高く、（Ｐ−５０）［ｍｍＨｇ］
より低い圧力の範囲にできる減圧室に導入して減圧脱泡
し、この減圧脱泡後の溶融ガラスを圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］
の雰囲気下に排出する、流量がＱ［トン／時］である溶
融ガラス流に対して減圧脱泡を行なう際、減圧室内を流
れる溶融ガラスの重量Ｗ［トン］を溶融ガラスの流量で
あるＱ［トン／時］で除して得られる溶融ガラスの減圧
室内の滞在時間が０．１２時間以上４．８時間以下であ
るため、気泡の混入しない溶融ガラスを効果的かつ確実
に得ることができる。さらに、上記減圧脱泡方法におい
て、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの深さおよび溶融ガラス
の表面の面積および下降管の流路断面積を所定の範囲に
定めることで、気泡の混入しない溶融ガラスを一層効果
的かつ確実に得ることができる。
【図１】 （ａ）は、本発明の溶融ガラス流の減圧脱泡
方法を実施する減圧脱泡装置の要部を説明する概略断面
図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ’切断線にお
ける概略断面図であり、（ｃ）は、図１（ａ）のＣ−
Ｃ’切断線における概略断面図である。
方法を実施する減圧脱泡装置の要部を説明する概略断面
図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ’切断線にお
ける概略断面図であり、（ｃ）は、図１（ａ）のＣ−
Ｃ’切断線における概略断面図である。
【図２】 本発明の溶融ガラス流の減圧脱泡方法の一実
施例を行なう減圧脱泡装置の概略断面図である。
施例を行なう減圧脱泡装置の概略断面図である。
【図３】 本発明の溶融ガラス流の減圧脱泡方法の他の
実施例を行なう減圧脱泡装置の概略断面図である。
実施例を行なう減圧脱泡装置の概略断面図である。
【図４】 従来の溶融ガラス流の減圧脱泡方法を行なう
減圧脱泡装置の概略断面図である。
減圧脱泡装置の概略断面図である。
１０、２０、３０，４０ 減圧脱泡装置 １２、２２、３２，４２ 減圧脱泡槽 １２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂ 孔 １２ｓ、２２ｓ 減圧上部空間 １４、２４、３４ａ，４４ 上昇管 ２５、３５ 溶解槽 １６、２６、３６ａ，４６ 下降管 ２１，４７ 上流側ピット ２３、３３ 減圧ハウジング ２７ 断熱材 １８、２８，４８ 下流側ピット ３１、３９ スクリューポンプ ３４ 導入管 ３６ 排出管 Ｇ 溶融ガラス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 操 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 竹居 祐輔 東京都千代田区丸の内二丁目１番２号 旭 硝子株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］の雰囲気下にある溶融
ガラスを、溶融ガラスの受ける圧力を３８［ｍｍＨｇ］
〜（Ｐ−５０）［ｍｍＨｇ］の範囲にできる減圧室に導
入して減圧脱泡し、この減圧脱泡後の溶融ガラスを前記
減圧室から圧力Ｐ［ｍｍＨｇ］の雰囲気下に排出するこ
とを、流量がＱ［トン／時］である溶融ガラス流に対し
て行なうに際し、 前記減圧室内を流れる溶融ガラスの重量Ｗ［トン］を前
記溶融ガラス流の流量Ｑ［トン／時］で除して得られる
溶融ガラスの前記減圧室内の滞在時間を０．１２時間以
上４．８時間以下としたことを特徴とする溶融ガラス流
の減圧脱泡方法。 - 【請求項２】前記減圧室は、溶融ガラスを略水平に流し
て減圧脱泡する減圧脱泡槽を有し、 この減圧脱泡槽内の溶融ガラスの深さＨ［ｍ］が、溶融
ガラスの重量Ｗ［トン］に対して、下記式（１）を満た
す請求項１に記載の溶融ガラス流の減圧脱泡方法。 ０．０１０ ｍ／トン ＜ Ｈ／Ｗ ＜ １．５ ｍ／トン （１） - 【請求項３】前記減圧脱泡槽の溶融ガラス表面の面積Ｓ
1 ［ｍ2 ］は、溶融ガラス流の流量であるＱ［トン／
時］に対して下記式（２）を満たす請求項１または２に
記載の溶融ガラス流の減圧脱泡方法。 ０．２４ ｍ2 ・時／トン ＜ Ｓ1 ／Ｑ ＜ １２ ｍ2 ・時／トン （２） - 【請求項４】前記減圧室には、前記減圧脱泡槽に接続さ
れ、溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から排出する下降管を
備え、前記下降管の前記減圧脱泡槽との接合部分の流路
断面積Ｓ2 ［ｍ2 ］が、溶融ガラスの流量であるＱ［ト
ン／時］に対して、下記式（３）を満たす請求項２また
は３に記載の溶融ガラス流の減圧脱泡方法。 ０．００８ ｍ2 ・時／トン＜Ｓ2 ／Ｑ＜０．９６ ｍ2 ・時／トン （３）
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