JP2002145625A - 熱媒体中へのガスの導入装置および方法 - Google Patents
熱媒体中へのガスの導入装置および方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスによる装置の損傷または溶解を起こさず
に長期間にわたってガスを熱媒体中に導入できる、装置
及び経済的かつ無公害な方法を提供する。 【解決手段】 ガスを導入するためのパイプ（２）と、
該パイプ（２）が挿入される冷却ジャケット（３）とを
含む、熱媒体中へのガスの導入装置。
に長期間にわたってガスを熱媒体中に導入できる、装置
及び経済的かつ無公害な方法を提供する。 【解決手段】 ガスを導入するためのパイプ（２）と、
該パイプ（２）が挿入される冷却ジャケット（３）とを
含む、熱媒体中へのガスの導入装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱媒体中へのガス
の導入装置および方法に関するものである。
の導入装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高性能レーザー用のレーザーガラスを連
続的に製造する際に、ガラス原料は溶融容器中で溶融さ
れる。この溶融容器を放置すると、含水量がレーザーガ
ラスとしての使用に必要な量をかなり超える。このた
め、ガラスを精製及び乾燥段階に供給する際に、酸素及
び塩素ガスから構成される混合ガスを異なる割合でガラ
ス溶融物中に導入する。溶融物中の温度は約１４００℃
である。次に、このガラス溶融物は、成形に関する均一
性と温度が設定され、所望の形状に成形される。
続的に製造する際に、ガラス原料は溶融容器中で溶融さ
れる。この溶融容器を放置すると、含水量がレーザーガ
ラスとしての使用に必要な量をかなり超える。このた
め、ガラスを精製及び乾燥段階に供給する際に、酸素及
び塩素ガスから構成される混合ガスを異なる割合でガラ
ス溶融物中に導入する。溶融物中の温度は約１４００℃
である。次に、このガラス溶融物は、成形に関する均一
性と温度が設定され、所望の形状に成形される。
【０００３】２．７μｍを超える光波長における所定の
低吸収性を達成するためには、非常に低い含水量、即
ち、非常に低い水酸基含有率が必要となる。このような
低含水量は、溶融物の長い滞留時間及び酸素の導入によ
る間欠的な溶融の場合には達成されうる。
低吸収性を達成するためには、非常に低い含水量、即
ち、非常に低い水酸基含有率が必要となる。このような
低含水量は、溶融物の長い滞留時間及び酸素の導入によ
る間欠的な溶融の場合には達成されうる。
【０００４】連続的なアグリゲートの場合には、長い滞
留時間及び加工時間は、経済的な観点から行なわれな
い。非常に効率的な乾燥剤として、塩素ガスが溶融物中
に導入される。白金金属は一般的にガラス溶融温度での
ガラス溶融物に耐性があるため、白金製のパイプが塩素
ガスを導入するのに使用される。このパイプは、坩堝の
上部から底部のすぐ上の位置まで坩堝中に浸漬される。
この状態で、塩素ガスを白金製パイプを介して導入し
て、下方から溶融物中で塩素ガスをバブリングさせる。
このようにして、乾燥工程が行なわれる。白金製パイプ
を熱い溶融物中に位置させると、１０００℃を超える温
度に到達する。このような温度では、白金製パイプが破
損してしまい、一部が短時間でアグレッシブな塩素ガス
によって溶けてしまうことが分かった。さらに、塩素ガ
スの導入の機能が確実ではないため、含水量が許容でき
ない位高い値にまで増加してしまう。加えて、溶けた白
金によって、許容できない位多くの白金ポケットがガラ
ス中に生じる。その結果、製造を短時間で停止しなけれ
ばならない。
留時間及び加工時間は、経済的な観点から行なわれな
い。非常に効率的な乾燥剤として、塩素ガスが溶融物中
に導入される。白金金属は一般的にガラス溶融温度での
ガラス溶融物に耐性があるため、白金製のパイプが塩素
ガスを導入するのに使用される。このパイプは、坩堝の
上部から底部のすぐ上の位置まで坩堝中に浸漬される。
この状態で、塩素ガスを白金製パイプを介して導入し
て、下方から溶融物中で塩素ガスをバブリングさせる。
このようにして、乾燥工程が行なわれる。白金製パイプ
を熱い溶融物中に位置させると、１０００℃を超える温
度に到達する。このような温度では、白金製パイプが破
損してしまい、一部が短時間でアグレッシブな塩素ガス
によって溶けてしまうことが分かった。さらに、塩素ガ
スの導入の機能が確実ではないため、含水量が許容でき
ない位高い値にまで増加してしまう。加えて、溶けた白
金によって、許容できない位多くの白金ポケットがガラ
ス中に生じる。その結果、製造を短時間で停止しなけれ
ばならない。
【０００５】高性能という必要性を満たすガラスの製造
では、ガスをガラス溶融物中に導入して導入されたガス
によって決定される反応を起こすことが共通のプロセス
である。酸素または還元ガスを導入することによって、
ガラス中に含まれる着色多価イオンを、ガラスの所望の
着色を達成するようにまたはガラスの望ましくない変色
を防止するように酸化段階中に特定の範囲に調節するこ
とができる。小さな溶融アグリゲートの場合には、シリ
カガラスまたは白金等の、溶融温度に耐性がありかつ溶
融物を汚染しない材料からなる一般的に適度に曲がった
パイプを、坩堝の上部から底部のすぐ上の位置まで溶融
物中に導入する。
では、ガスをガラス溶融物中に導入して導入されたガス
によって決定される反応を起こすことが共通のプロセス
である。酸素または還元ガスを導入することによって、
ガラス中に含まれる着色多価イオンを、ガラスの所望の
着色を達成するようにまたはガラスの望ましくない変色
を防止するように酸化段階中に特定の範囲に調節するこ
とができる。小さな溶融アグリゲートの場合には、シリ
カガラスまたは白金等の、溶融温度に耐性がありかつ溶
融物を汚染しない材料からなる一般的に適度に曲がった
パイプを、坩堝の上部から底部のすぐ上の位置まで溶融
物中に導入する。
【０００６】工業用のアグリゲートの場合には、ガスを
様々な位置で溶融物中に導入する。ほとんどの部分で
は、いわゆるバブリングノズルをガラス溶融タンク中の
流量を特定に作用させて使用する。このような場合に
は、通常、酸素、希薄な空気または不活性ガスが使用さ
れる。反応性ガスをガラス溶融物中の化学反応にさせて
もよい。
様々な位置で溶融物中に導入する。ほとんどの部分で
は、いわゆるバブリングノズルをガラス溶融タンク中の
流量を特定に作用させて使用する。このような場合に
は、通常、酸素、希薄な空気または不活性ガスが使用さ
れる。反応性ガスをガラス溶融物中の化学反応にさせて
もよい。
【０００７】ガスを溶融物中に導入する標準的な方法
は、アグレッシブなガラス溶融物、特に高性能レーザー
用のリン酸塩ガラス溶融物の連続的な製造には適用でき
ない。溶融物中に上部から浸漬される白金製パイプの一
部は短持間で溶けて破損してしまうので、パイプはその
機能をもはや果たすことができない。加えて、白金がか
なり溶けることによって、かなりの数の非常に小さな白
金粒子がガラス溶融物中に形成されて、これにより、こ
のような溶融物から製造されるガラスはレーザーガラス
には使用できない。
は、アグレッシブなガラス溶融物、特に高性能レーザー
用のリン酸塩ガラス溶融物の連続的な製造には適用でき
ない。溶融物中に上部から浸漬される白金製パイプの一
部は短持間で溶けて破損してしまうので、パイプはその
機能をもはや果たすことができない。加えて、白金がか
なり溶けることによって、かなりの数の非常に小さな白
金粒子がガラス溶融物中に形成されて、これにより、こ
のような溶融物から製造されるガラスはレーザーガラス
には使用できない。
【０００８】溶融物中に上部から浸漬する白金製の供給
パイプの代わりに、セラミックまたはシリカガラス等
の、他の材料からなるパイプを使用しても、すべての材
料が数時間でアグレッシブな溶融物中で溶けてしまい、
連続的なガラスの製造に適さないため、上記問題を解決
することにはならない。
パイプの代わりに、セラミックまたはシリカガラス等
の、他の材料からなるパイプを使用しても、すべての材
料が数時間でアグレッシブな溶融物中で溶けてしまい、
連続的なガラスの製造に適さないため、上記問題を解決
することにはならない。
【０００９】また、溶融物を含む容器の底部を通してガ
スを導入することは、すべての既知の材料を破壊してし
まうアグレッシブな溶融物の腐食作用によって、すでに
不可能であることが知られている。ガス供給装置におい
て溶融容器の底部で腐食及び破壊が起こると、全溶融物
が流出してしまうため、取扱者にはかなりの恐怖をもた
らし、さらには製造が長期間中断してしまう。
スを導入することは、すべての既知の材料を破壊してし
まうアグレッシブな溶融物の腐食作用によって、すでに
不可能であることが知られている。ガス供給装置におい
て溶融容器の底部で腐食及び破壊が起こると、全溶融物
が流出してしまうため、取扱者にはかなりの恐怖をもた
らし、さらには製造が長期間中断してしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、ガスによる装置の損傷または溶解を起こさずに
長期間にわたってガスを熱媒体中に導入できる、装置及
び経済的かつ無公害な（安全性の高い）方法を提供する
ものである。
目的は、ガスによる装置の損傷または溶解を起こさずに
長期間にわたってガスを熱媒体中に導入できる、装置及
び経済的かつ無公害な（安全性の高い）方法を提供する
ものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記（１）
〜（１５）によって達成される。
〜（１５）によって達成される。
【００１２】（１） ガスを導入するためのパイプ
（２）と、該パイプ（２）が挿入される冷却ジャケット
（３）とを含む、熱媒体中にガスを導入するための装
置。
（２）と、該パイプ（２）が挿入される冷却ジャケット
（３）とを含む、熱媒体中にガスを導入するための装
置。
【００１３】（２） 該冷却ジャケット（３）は、パイ
プ（２）が該冷却ジャケット（３）のオリフィス部（２
ａ）まで挿入される、前記（１）に記載の装置。
プ（２）が該冷却ジャケット（３）のオリフィス部（２
ａ）まで挿入される、前記（１）に記載の装置。
【００１４】（３） 該冷却ジャケット（３）用の冷却
剤は、ガス若しくはガス混合物、オイル若しくはオイル
混合物、シリコーン油若しくはシリコーン油混合物、ま
たは水若しくは水溶液である、前記（１）または（２）
に記載の装置。
剤は、ガス若しくはガス混合物、オイル若しくはオイル
混合物、シリコーン油若しくはシリコーン油混合物、ま
たは水若しくは水溶液である、前記（１）または（２）
に記載の装置。
【００１５】（４） 導入されるガスは、塩素ガス、塩
素化合物ガス、または塩素ガス、塩素化合物ガス及び他
のガスから選ばれるガスの混合ガスである、前記（１）
〜（３）のいずれかに記載の装置。
素化合物ガス、または塩素ガス、塩素化合物ガス及び他
のガスから選ばれるガスの混合ガスである、前記（１）
〜（３）のいずれかに記載の装置。
【００１６】（５） 導入されるガスと接触する装置の
表面の材質が白金または白金合金である、前記（１）〜
（４）のいずれかに記載の装置。
表面の材質が白金または白金合金である、前記（１）〜
（４）のいずれかに記載の装置。
【００１７】（６） ガスが導入される熱媒体は、溶融
ガラスである、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の
装置。
ガラスである、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の
装置。
【００１８】（７） ガスが導入される熱媒体を含む容
器を有し、かつ該容器は、ガラス溶融タンク若しくはこ
の低部、または坩堝若しくはこの低部である、前記
（１）〜（６）のいずれかに記載の装置。
器を有し、かつ該容器は、ガラス溶融タンク若しくはこ
の低部、または坩堝若しくはこの低部である、前記
（１）〜（６）のいずれかに記載の装置。
【００１９】（８） パイプ及び該パイプが挿入される
冷却ジャケットを含む装置を用いてガスを熱媒体中に導
入することを特徴とする、熱媒体中にガスを導入する方
法。
冷却ジャケットを含む装置を用いてガスを熱媒体中に導
入することを特徴とする、熱媒体中にガスを導入する方
法。
【００２０】（９） 該冷却ジャケットは、パイプが該
冷却ジャケットのオリフィス部まで挿入される、前記
（８）に記載の方法。
冷却ジャケットのオリフィス部まで挿入される、前記
（８）に記載の方法。
【００２１】（１０） 該冷却ジャケットは、ガス若し
くはガス混合物、オイル若しくはオイル混合物、シリコ
ーン油若しくはシリコーン油混合物、または水若しくは
水溶液で冷却される、前記（８）または（９）に記載の
方法。
くはガス混合物、オイル若しくはオイル混合物、シリコ
ーン油若しくはシリコーン油混合物、または水若しくは
水溶液で冷却される、前記（８）または（９）に記載の
方法。
【００２２】（１１） ガスとして、塩素ガス、塩素化
合物ガス、または塩素ガス、塩素化合物ガス及び他のガ
スから選ばれるガスの混合ガスが導入される、前記
（８）〜（１０）のいずれかに記載の方法。
合物ガス、または塩素ガス、塩素化合物ガス及び他のガ
スから選ばれるガスの混合ガスが導入される、前記
（８）〜（１０）のいずれかに記載の方法。
【００２３】（１２） ガスを溶融ガラス中に導入す
る、前記（８）〜（１１）のいずれかに記載の方法。
る、前記（８）〜（１１）のいずれかに記載の方法。
【００２４】（１３） ガスは、ガラス溶融タンク若し
くはこの低部、または坩堝若しくはこの低部に導入さ
れ、該ガラス溶融タンク若しくはこの低部、または坩堝
若しくはこの低部は、精製部分及びコンディショニング
部分として使用される、前記（８）〜（１２）のいずれ
かに記載の方法。
くはこの低部、または坩堝若しくはこの低部に導入さ
れ、該ガラス溶融タンク若しくはこの低部、または坩堝
若しくはこの低部は、精製部分及びコンディショニング
部分として使用される、前記（８）〜（１２）のいずれ
かに記載の方法。
【００２５】（１４） 連続的に行なわれる、前記
（８）〜（１３）のいずれかに記載の方法。
（８）〜（１３）のいずれかに記載の方法。
【００２６】（１５） 塩素ガス、塩素化合物ガス、ま
たは塩素ガス、塩素化合物ガス及び他のガスから選ばれ
るガスの混合ガスを、ガラスをレーザー用途で製造する
ための溶融物中に導入するための、前記（１）〜（７）
のいずれかに記載の装置の使用。
たは塩素ガス、塩素化合物ガス及び他のガスから選ばれ
るガスの混合ガスを、ガラスをレーザー用途で製造する
ための溶融物中に導入するための、前記（１）〜（７）
のいずれかに記載の装置の使用。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を説明する。
【００２８】本発明に係る第一の態様は、ガスを導入す
るためのパイプ（２）及び該パイプ（２）が挿入される
冷却ジャケット（３）を含む、熱媒体中にガスを導入す
るための装置を提供するものである。
るためのパイプ（２）及び該パイプ（２）が挿入される
冷却ジャケット（３）を含む、熱媒体中にガスを導入す
るための装置を提供するものである。
【００２９】本発明に係る第二の態様は、パイプ及び該
パイプが挿入される冷却ジャケットを含む装置を用いて
ガスを熱媒体中に導入することを特徴とする、熱媒体中
にガスを導入する方法を提供するものである。
パイプが挿入される冷却ジャケットを含む装置を用いて
ガスを熱媒体中に導入することを特徴とする、熱媒体中
にガスを導入する方法を提供するものである。
【００３０】本発明に係る第三の態様は、塩素ガス、塩
素化合物ガス、または塩素ガス、塩素化合物ガス及び他
のガスから選ばれるガスの混合ガスを、ここからガラス
をレーザー用途で製造する溶融物中に導入するための、
本発明の装置の使用を提供するものである。
素化合物ガス、または塩素ガス、塩素化合物ガス及び他
のガスから選ばれるガスの混合ガスを、ここからガラス
をレーザー用途で製造する溶融物中に導入するための、
本発明の装置の使用を提供するものである。
【００３１】本発明の装置や方法を使用することによっ
て、塩素ガスなどのアグレッシブなガスと接触した部分
でも冷却ジャケットによって十分に冷却できるため、ア
グレッシブなガスが通るパイプがガスと接触中高温にな
ることがないため、パイプの破損や溶解が効果的に防止
でき、パイプを構成する材料（白金などの）ポケットの
形成が防止できる。その結果、製造を連続的に行なえ
る。さらに、容器の底部からパイプを介してガスを溶融
物中に導入する場合であっても、上記と同様にしてパイ
プの破損や溶解の防止効果に加えて、溶融物を含む容器
の底部で腐食及び破壊が起こらないので、溶融物が流出
することなく、製造を安全かつ長期間連続して行なうこ
とができる。
て、塩素ガスなどのアグレッシブなガスと接触した部分
でも冷却ジャケットによって十分に冷却できるため、ア
グレッシブなガスが通るパイプがガスと接触中高温にな
ることがないため、パイプの破損や溶解が効果的に防止
でき、パイプを構成する材料（白金などの）ポケットの
形成が防止できる。その結果、製造を連続的に行なえ
る。さらに、容器の底部からパイプを介してガスを溶融
物中に導入する場合であっても、上記と同様にしてパイ
プの破損や溶解の防止効果に加えて、溶融物を含む容器
の底部で腐食及び破壊が起こらないので、溶融物が流出
することなく、製造を安全かつ長期間連続して行なうこ
とができる。
【００３２】以下、本発明の装置および方法の具体的な
態様を図面を参照しながら、説明する。
態様を図面を参照しながら、説明する。
【００３３】図１は、本発明の装置の一実施態様を示す
断面図である。図１において、本発明の装置１は、ガス
を供給するパイプ２及び該パイプ２を冷却するための冷
却ジャケット３から構成される。この際、装置１におい
て、ガスがパイプ２を通して熱媒体中に供給される。パ
イプ２は、冷却ジャケット３中を通り、パイプ内に供給
されるガスは、冷却ジャケット３中に導入され、抜き出
される冷却剤によって冷却される。また、冷却ジャケッ
ト３中には、図１に示されるように好ましくは冷却ジャ
ケット３のオリフィス部２ａまで、パイプ２が挿入され
ていることが好ましい。なお、図１は、本発明の装置の
実施態様を説明するために簡略化して記載している。
断面図である。図１において、本発明の装置１は、ガス
を供給するパイプ２及び該パイプ２を冷却するための冷
却ジャケット３から構成される。この際、装置１におい
て、ガスがパイプ２を通して熱媒体中に供給される。パ
イプ２は、冷却ジャケット３中を通り、パイプ内に供給
されるガスは、冷却ジャケット３中に導入され、抜き出
される冷却剤によって冷却される。また、冷却ジャケッ
ト３中には、図１に示されるように好ましくは冷却ジャ
ケット３のオリフィス部２ａまで、パイプ２が挿入され
ていることが好ましい。なお、図１は、本発明の装置の
実施態様を説明するために簡略化して記載している。
【００３４】図２は、本発明の装置を用いて精製及び乾
燥工程においてガスを導入する一実施態様を示す断面図
である。図２において、ガスは、装置１内の冷却ジャケ
ット３中に挿入されたパイプ２を介して、熱媒体６（例
えば、ガラス溶融物）が入っている容器の底部１０から
熱媒体６中に導入されて、精製及び乾燥工程が行なわれ
る。この際、例えば、熱媒体６がガラス溶融物である場
合には、ガラスを容器中に送液（矢印７）、溶融した
後、さらにガラス溶融物を目的製品に加工するために抜
き出す（矢印８）。図２において、装置１の熱媒体を含
む容器側の末端は、容器の底部１０のくぼみ９に取り付
けられることが好ましく、必要であれば、容器の底部１
０とくぼみ９との接合部分はシールされてもよい。
燥工程においてガスを導入する一実施態様を示す断面図
である。図２において、ガスは、装置１内の冷却ジャケ
ット３中に挿入されたパイプ２を介して、熱媒体６（例
えば、ガラス溶融物）が入っている容器の底部１０から
熱媒体６中に導入されて、精製及び乾燥工程が行なわれ
る。この際、例えば、熱媒体６がガラス溶融物である場
合には、ガラスを容器中に送液（矢印７）、溶融した
後、さらにガラス溶融物を目的製品に加工するために抜
き出す（矢印８）。図２において、装置１の熱媒体を含
む容器側の末端は、容器の底部１０のくぼみ９に取り付
けられることが好ましく、必要であれば、容器の底部１
０とくぼみ９との接合部分はシールされてもよい。
【００３５】図３は、本発明の装置を用いて精製及び乾
燥工程においてガスを導入する他の実施態様を示す断面
図である。図３では、ガスは、装置１内の冷却ジャケッ
ト３中に挿入されたパイプ２を介して、熱媒体６（例え
ば、ガラス溶融物）が入っている容器の上部から熱媒体
６中に導入されて、精製及び乾燥工程が行なわれる。こ
の際、装置１の熱媒体６中に導入される深さは、熱媒体
の精製及び乾燥工程が充分行なえるものであれば特に制
限されるものではないが、装置１は、図３に示されるよ
うに、熱媒体６（例えば、ガラス溶融物）が入っている
容器の上部から底部１１のすぐ上の位置まで熱媒体６中
に浸漬されていることが好ましい。
燥工程においてガスを導入する他の実施態様を示す断面
図である。図３では、ガスは、装置１内の冷却ジャケッ
ト３中に挿入されたパイプ２を介して、熱媒体６（例え
ば、ガラス溶融物）が入っている容器の上部から熱媒体
６中に導入されて、精製及び乾燥工程が行なわれる。こ
の際、装置１の熱媒体６中に導入される深さは、熱媒体
の精製及び乾燥工程が充分行なえるものであれば特に制
限されるものではないが、装置１は、図３に示されるよ
うに、熱媒体６（例えば、ガラス溶融物）が入っている
容器の上部から底部１１のすぐ上の位置まで熱媒体６中
に浸漬されていることが好ましい。
【００３６】既存の装置一式（ユニット）をあとでガス
供給装置に付加する図３に示される装置が、本発明にお
いて好ましい。図３の装置を使用する場合には、熱媒体
と接触する装置の面積が図２に示される装置を使用する
場合に比べてかなり大きいため、熱媒体から熱が奪われ
る割合が大きくなる。このため、熱媒体からの放熱の度
合いに比例して、熱媒体を加熱する必要がある。
供給装置に付加する図３に示される装置が、本発明にお
いて好ましい。図３の装置を使用する場合には、熱媒体
と接触する装置の面積が図２に示される装置を使用する
場合に比べてかなり大きいため、熱媒体から熱が奪われ
る割合が大きくなる。このため、熱媒体からの放熱の度
合いに比例して、熱媒体を加熱する必要がある。
【００３７】本発明において、導入されるガスは、特に
制限されず、熱媒体中に導入される用途で使用されるガ
スを使用できる。具体的には、純粋及び工業用の塩素ガ
ス、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）、四塩化炭素（ＣＣ
ｌ4）等の塩素化合物ガス、ならびに塩素ガス、塩素化
合物ガス及び他のガスから選ばれるガスの混合ガスなど
が挙げられる。
制限されず、熱媒体中に導入される用途で使用されるガ
スを使用できる。具体的には、純粋及び工業用の塩素ガ
ス、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）、四塩化炭素（ＣＣ
ｌ4）等の塩素化合物ガス、ならびに塩素ガス、塩素化
合物ガス及び他のガスから選ばれるガスの混合ガスなど
が挙げられる。
【００３８】本発明において、ガスは、本発明の装置を
通して供給されるため、ガスとの装置の接触表面は、適
当な冷却ジャケットによって、熱媒体がガスと反応する
臨界温度未満に維持できる。このため、アグレッシブな
ガスがパイプ内を通ってもパイプの破損や溶解が起こら
ず、白金などのパイプを構成する材料によるポケットの
形成も防止でき、その結果、製造を連続的に行なえる。
さらに、容器の底部から本発明の装置を介してガスを溶
融物中に導入する場合であっても、上記と同様にしてパ
イプの破損や溶解が起こらないという利点に加えて、溶
融物を含む容器の底部で腐食及び破壊が起こらないの
で、溶融物が流出することなく、製造を安全かつ長期間
連続して行なうことができるのである。
通して供給されるため、ガスとの装置の接触表面は、適
当な冷却ジャケットによって、熱媒体がガスと反応する
臨界温度未満に維持できる。このため、アグレッシブな
ガスがパイプ内を通ってもパイプの破損や溶解が起こら
ず、白金などのパイプを構成する材料によるポケットの
形成も防止でき、その結果、製造を連続的に行なえる。
さらに、容器の底部から本発明の装置を介してガスを溶
融物中に導入する場合であっても、上記と同様にしてパ
イプの破損や溶解が起こらないという利点に加えて、溶
融物を含む容器の底部で腐食及び破壊が起こらないの
で、溶融物が流出することなく、製造を安全かつ長期間
連続して行なうことができるのである。
【００３９】したがって、本発明の装置では、例えば、
導入されるガスと接触する部分（パイプ）は、冷却ジャ
ケットによって十分に冷却されることが好ましい。これ
により、白金等の金属からなるパイプはガスと接触して
いる間熱くなることがない。適当な冷却によって、本発
明の装置では、ガラスで被覆されておらず、ガスと接触
されうるすべての金属表面を、使用されるガスによって
金属が溶解してしまう、臨界温度を超えてまで熱せられ
ることが防止される。冷却ジャケットには、パイプが挿
入されているが、パイプは好ましくは冷却ジャケットの
オリフィス部まで挿入される。
導入されるガスと接触する部分（パイプ）は、冷却ジャ
ケットによって十分に冷却されることが好ましい。これ
により、白金等の金属からなるパイプはガスと接触して
いる間熱くなることがない。適当な冷却によって、本発
明の装置では、ガラスで被覆されておらず、ガスと接触
されうるすべての金属表面を、使用されるガスによって
金属が溶解してしまう、臨界温度を超えてまで熱せられ
ることが防止される。冷却ジャケットには、パイプが挿
入されているが、パイプは好ましくは冷却ジャケットの
オリフィス部まで挿入される。
【００４０】本発明において、導入されるガス（特に、
塩素ガス）と接触する装置の表面は、一般的な温度で導
入されるガスに化学的に耐性（耐熱性や耐腐食性）のあ
る材料で構成される、またはこのような材料で被覆され
ることが好ましい。このような材料は、一般的な温度で
導入されるガス（特に、塩素ガス）に化学的に耐性があ
れば特に制限されないが、白金または白金合金が挙げら
れる。このような材質であれば、本発明において特に好
ましく使用される塩素ガスを、そのまま装置表面に接触
することができ、好ましい。この際、上記材料は、単独
で使用されてもあるいは２種以上の混合物の形態で使用
されてもよい。また、後者の場合、例えば、導入される
ガス（特に、塩素ガス）と接触する部分が、他の構造材
料に白金または白金合金の薄層が塗布・被覆されたもの
であってもよい。白金または白金合金の代わりに、高フ
ッ素含量を有するプラスチックを使用してもよい。この
ようなプラスチックを使用する場合であっても、プラス
チックの分解温度を超えないように、冷却によって温度
を調節することが好ましい。上記実施態様では、スチー
ル等の、かなりの数の材料が他の構造材料として使用で
きる。白金または白金合金の使用量が減少することがで
き、ゆえに装置が製造面及び使用面で有意に安価にでき
る点から、導入されるガス（特に、塩素ガス）と接触す
る装置の表面が一般的な温度で導入されるガスに化学的
に耐性のある上記材料などで被覆されることが好まし
い。
塩素ガス）と接触する装置の表面は、一般的な温度で導
入されるガスに化学的に耐性（耐熱性や耐腐食性）のあ
る材料で構成される、またはこのような材料で被覆され
ることが好ましい。このような材料は、一般的な温度で
導入されるガス（特に、塩素ガス）に化学的に耐性があ
れば特に制限されないが、白金または白金合金が挙げら
れる。このような材質であれば、本発明において特に好
ましく使用される塩素ガスを、そのまま装置表面に接触
することができ、好ましい。この際、上記材料は、単独
で使用されてもあるいは２種以上の混合物の形態で使用
されてもよい。また、後者の場合、例えば、導入される
ガス（特に、塩素ガス）と接触する部分が、他の構造材
料に白金または白金合金の薄層が塗布・被覆されたもの
であってもよい。白金または白金合金の代わりに、高フ
ッ素含量を有するプラスチックを使用してもよい。この
ようなプラスチックを使用する場合であっても、プラス
チックの分解温度を超えないように、冷却によって温度
を調節することが好ましい。上記実施態様では、スチー
ル等の、かなりの数の材料が他の構造材料として使用で
きる。白金または白金合金の使用量が減少することがで
き、ゆえに装置が製造面及び使用面で有意に安価にでき
る点から、導入されるガス（特に、塩素ガス）と接触す
る装置の表面が一般的な温度で導入されるガスに化学的
に耐性のある上記材料などで被覆されることが好まし
い。
【００４１】本発明の装置では、冷却ジャケット中に冷
却剤がガスを冷却するために導入されているが、このよ
うな冷却剤としては、特に制限されるものではなく、公
知の冷却剤が使用できる。具体的には、ガス及びガス混
合物；オイル及びオイル混合物；シリコーン油及びシリ
コーン油混合物；ならびに水及び水溶液などが挙げられ
る。これらのうち、経済的な観点及び無公害（安全性）
の観点から、水若しくは水溶液が好ましく使用される。
却剤がガスを冷却するために導入されているが、このよ
うな冷却剤としては、特に制限されるものではなく、公
知の冷却剤が使用できる。具体的には、ガス及びガス混
合物；オイル及びオイル混合物；シリコーン油及びシリ
コーン油混合物；ならびに水及び水溶液などが挙げられ
る。これらのうち、経済的な観点及び無公害（安全性）
の観点から、水若しくは水溶液が好ましく使用される。
【００４２】本発明の装置及び方法は、特に高性能レー
ザー用のレーザーガラスを連続的に製造する場合に適用
されることが好ましい。このため、本発明において、ガ
スが導入される熱媒体は、溶融ガラスである場合に特に
有効であり、また、導入されるガスは、上記したような
塩素ガス、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）、四塩化炭素
（ＣＣｌ4）等の塩素化合物ガス、ならびに塩素ガス、
塩素化合物ガス及び他のガスから選ばれるガスの混合ガ
ス等のアグレッシブなガスを少なくとも含むものである
場合に有効である。
ザー用のレーザーガラスを連続的に製造する場合に適用
されることが好ましい。このため、本発明において、ガ
スが導入される熱媒体は、溶融ガラスである場合に特に
有効であり、また、導入されるガスは、上記したような
塩素ガス、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）、四塩化炭素
（ＣＣｌ4）等の塩素化合物ガス、ならびに塩素ガス、
塩素化合物ガス及び他のガスから選ばれるガスの混合ガ
ス等のアグレッシブなガスを少なくとも含むものである
場合に有効である。
【００４３】また、本発明において、導入されるガス、
特に塩素ガス等のアグレッシブなガスは、ガラス溶融タ
ンク若しくはこの低部、または坩堝若しくはこの低部中
に導入されることが好ましい。この際、ガラス溶融タン
ク若しくはこの低部、または坩堝若しくはこの低部は、
精製部分及びコンディショニング（調湿）部分として使
用される。
特に塩素ガス等のアグレッシブなガスは、ガラス溶融タ
ンク若しくはこの低部、または坩堝若しくはこの低部中
に導入されることが好ましい。この際、ガラス溶融タン
ク若しくはこの低部、または坩堝若しくはこの低部は、
精製部分及びコンディショニング（調湿）部分として使
用される。
【００４４】本発明の装置及び方法は、連続的な製造を
目的として適用されることが好ましく、特に高性能のレ
ーザー用ガラスの連続的な製造を目的として適用される
ことが好ましい。これは、従来では、アグレッシブなガ
スや熱媒体（溶融物）の腐食作用によって、溶融容器の
底部での腐食及び破損が起こり、坩堝等の溶融容器内の
溶融物（例えば、ガラス溶融物）がすべて容器の底部か
ら流出してしまうため、塩素ガス等のアグレッシブなガ
スを低部から導入することが不可能であったが、上記し
たような本発明の装置及び方法を使用することによっ
て、この問題が解決できたためである。
目的として適用されることが好ましく、特に高性能のレ
ーザー用ガラスの連続的な製造を目的として適用される
ことが好ましい。これは、従来では、アグレッシブなガ
スや熱媒体（溶融物）の腐食作用によって、溶融容器の
底部での腐食及び破損が起こり、坩堝等の溶融容器内の
溶融物（例えば、ガラス溶融物）がすべて容器の底部か
ら流出してしまうため、塩素ガス等のアグレッシブなガ
スを低部から導入することが不可能であったが、上記し
たような本発明の装置及び方法を使用することによっ
て、この問題が解決できたためである。
【００４５】本発明によって、塩素ガス等のアグレッシ
ブなガスにより装置の損傷または溶解を引き起こすこと
なく、長期間にわたって、塩素ガス等のアグレッシブな
ガスをガラス溶融物等の熱媒体中に長期間にわたって導
入できる装置が提供される。
ブなガスにより装置の損傷または溶解を引き起こすこと
なく、長期間にわたって、塩素ガス等のアグレッシブな
ガスをガラス溶融物等の熱媒体中に長期間にわたって導
入できる装置が提供される。
【００４６】
【発明の効果】上述したように、本発明は、ガスを導入
するためのパイプ（２）及び該パイプ（２）が挿入され
る冷却ジャケット（３）を含む、熱媒体中にガスを導入
するための装置；およびパイプ及び該パイプが挿入され
る冷却ジャケットを含む装置を用いてガスを熱媒体中に
導入することを特徴とする、熱媒体中にガスを導入する
方法に関するものである。したがって、本発明の装置及
び方法によれば、塩素ガスなどのアグレッシブなガスを
用いた場合でも、ガスと接触した部分が冷却ジャケット
によって十分に冷却され、ガスが通るパイプがガスと接
触中でも高温になることがないため、パイプの破損や溶
解が効果的に防止でき、パイプを構成する材料によるポ
ケットの形成が防止できる。その結果、本発明の装置や
方法を使用することによって、製造を安全かつ長期間連
続して行なうことができる。また、本発明の装置及び方
法によれば、容器の底部からパイプを介してガスを溶融
物中に導入する場合であっても、上記と同様にしてパイ
プの破損や溶解の防止効果に加えて、溶融物を含む容器
の底部で腐食及び破壊が起こらないので、溶融物が流出
することなく、製造を安全かつ長期間連続して行なうこ
とができる。
するためのパイプ（２）及び該パイプ（２）が挿入され
る冷却ジャケット（３）を含む、熱媒体中にガスを導入
するための装置；およびパイプ及び該パイプが挿入され
る冷却ジャケットを含む装置を用いてガスを熱媒体中に
導入することを特徴とする、熱媒体中にガスを導入する
方法に関するものである。したがって、本発明の装置及
び方法によれば、塩素ガスなどのアグレッシブなガスを
用いた場合でも、ガスと接触した部分が冷却ジャケット
によって十分に冷却され、ガスが通るパイプがガスと接
触中でも高温になることがないため、パイプの破損や溶
解が効果的に防止でき、パイプを構成する材料によるポ
ケットの形成が防止できる。その結果、本発明の装置や
方法を使用することによって、製造を安全かつ長期間連
続して行なうことができる。また、本発明の装置及び方
法によれば、容器の底部からパイプを介してガスを溶融
物中に導入する場合であっても、上記と同様にしてパイ
プの破損や溶解の防止効果に加えて、溶融物を含む容器
の底部で腐食及び破壊が起こらないので、溶融物が流出
することなく、製造を安全かつ長期間連続して行なうこ
とができる。
【図１】は、本発明の装置の一実施態様を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】は、本発明の装置を用いて精製及び乾燥工程に
おいてガスを導入する一実施態様を示す断面図である。
おいてガスを導入する一実施態様を示す断面図である。
【図３】は、本発明の装置を用いて精製及び乾燥工程に
おいてガスを導入する他の実施態様を示す断面図であ
る。
おいてガスを導入する他の実施態様を示す断面図であ
る。
１…本発明の装置、 ２…パイプ、 ２ａ…オリフィス部、 ３…冷却ジャケット、 ６…熱媒体、 ９…くぼみ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒルデガルド，レマー ドイツ，カーベン 61184，ハイデガッセ ９ (72)発明者 ウエィ，コルベルグ ドイツ，マインツ−カステル 55252，フ リューセルウェッグ １ (72)発明者 アルフレッド，ジェームズ，ソーン アメリカ合衆国，ペンシルベニア州 18444，モスコウ，アールアール１ ボッ クス 1300 (72)発明者 ポール，ジョセフ，フィナーティ アメリカ合衆国，ペンシルベニア州 18505，スクレイトン，スタフォード ア ベニュー ９
Claims (15)
- 【請求項１】 ガスを導入するためのパイプ（２）と、
該パイプ（２）が挿入される冷却ジャケット（３）とを
含む、熱媒体中へのガスの導入装置。 - 【請求項２】 該冷却ジャケット（３）は、パイプ
（２）が該冷却ジャケット（３）のオリフィス部（２
ａ）まで挿入される、請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 該冷却ジャケット（３）用の冷却剤は、
ガス若しくはガス混合物、オイル若しくはオイル混合
物、シリコーン油若しくはシリコーン油混合物、または
水若しくは水溶液である、請求項１または２に記載の装
置。 - 【請求項４】 導入されるガスは、塩素ガス、塩素化合
物ガス、または塩素ガス、塩素化合物ガス及び他のガス
から選ばれるガスの混合ガスである、請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の装置。 - 【請求項５】 導入されるガスと接触する装置の表面の
材質が白金または白金合金である、請求項１〜４のいず
れか１項に記載の装置。 - 【請求項６】 ガスが導入される熱媒体は、溶融ガラス
である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項７】 ガスが導入される熱媒体を含む容器を有
し、かつ該容器は、ガラス溶融タンク若しくはこの低
部、または坩堝若しくはこの低部である、請求項１〜６
のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項８】 パイプ及び該パイプが挿入される冷却ジ
ャケットを含む装置を用いてガスを熱媒体中に導入する
ことを特徴とする、熱媒体中にガスを導入する方法。 - 【請求項９】 該冷却ジャケットは、パイプが該冷却ジ
ャケットのオリフィス部まで挿入される、請求項８に記
載の方法。 - 【請求項１０】 該冷却ジャケットは、ガス若しくはガ
ス混合物、オイル若しくはオイル混合物、シリコーン油
若しくはシリコーン油混合物、または水若しくは水溶液
で冷却される、請求項８または９に記載の方法。 - 【請求項１１】 ガスとして、塩素ガス、塩素化合物ガ
ス、または塩素ガス、塩素化合物ガス及び他のガスから
選ばれるガスの混合ガスが導入される、請求項８〜１０
のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１２】 ガスを溶融ガラス中に導入する、請求
項８〜１１のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１３】 ガスは、ガラス溶融タンク若しくはこ
の低部、または坩堝若しくはこの低部に導入され、該ガ
ラス溶融タンク若しくはこの低部、または坩堝若しくは
この低部は、精製部分及びコンディショニング部分とし
て使用される、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の
方法。 - 【請求項１４】 熱媒体中へのガスの導入方法が連続的
に行なわれる、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の
方法。 - 【請求項１５】 塩素ガス、塩素化合物ガス、または塩
素ガス、塩素化合物ガス及び他のガスから選ばれるガス
の混合ガスを、ガラスをレーザー用途で製造するための
溶融物中に導入するための、請求項１〜７のいずれか１
項に記載の装置の使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10043872.5 | 2000-09-04 | ||
| DE10043872 | 2000-09-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001266206A Expired - Fee Related JP5075311B2 (ja) | 2000-09-04 | 2001-09-03 | 熱媒体中へのガスの導入装置および方法 |
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| JP (1) | JP5075311B2 (ja) |
| DE (1) | DE10142405B4 (ja) |
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| US7584632B2 (en) * | 2005-07-28 | 2009-09-08 | Corning Incorporated | Method of increasing the effectiveness of a fining agent in a glass melt |
| US7854144B2 (en) * | 2005-07-28 | 2010-12-21 | Corning Incorporated | Method of reducing gaseous inclusions in a glass making process |
| DE102007008299B4 (de) * | 2006-08-12 | 2012-06-14 | Schott Ag | Verfahren zur Herstellung von Gläsern, wobei die chemische Reduktion von Bestandteilen vermieden wird |
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| US4600425A (en) * | 1985-03-29 | 1986-07-15 | Ppg Industries, Inc. | Bubbler with protective sleeve or fluid coolant jacket |
| WO2001053222A1 (de) * | 2000-01-19 | 2001-07-26 | Schott Glas | Vorrichtung zum erschmelzen oder läutern von anorganischen substanzen |
| JP2001206724A (ja) * | 2000-01-19 | 2001-07-31 | Carl-Zeiss-Stiftung | 融成物、特にガラス融成物を取り扱う装置のための構成部分 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2155315A (en) * | 1938-03-07 | 1939-04-18 | Harshaw Chem Corp | Apparatus for making aqueous hydrofluoric acid |
| US3397973A (en) * | 1958-10-23 | 1968-08-20 | Owens Illinois Inc | Bubbler apparatus for a glass melting furnace |
| US4550898A (en) * | 1984-06-04 | 1985-11-05 | Labate Ii Michael D | Air cooled refractory lance |
| JPH0280328A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-20 | Shiro Takahashi | 熔融硝子の処理方法 |
| JP2902651B2 (ja) * | 1988-09-20 | 1999-06-07 | 玲子 能登谷 | 高い平衡酸素電極電位を発揮する酸素電極用電極とその製造方法 |
| DE4136552A1 (de) * | 1991-11-06 | 1993-05-13 | Kortec Ag | Dueseneinrichtung zum einleiten von medien in eine schmelze und verfahren zum betrieb dieser dueseneinrichtung |
| DE29818006U1 (de) * | 1998-10-08 | 1999-03-11 | Carbon Ind Produkte Gmbh | Gaseinleitungssystem für Schmelzbäder |
-
2001
- 2001-08-31 DE DE2001142405 patent/DE10142405B4/de not_active Expired - Fee Related
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- 2001-09-04 US US09/943,739 patent/US6912874B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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