JP2023538545A - ガラス物品を形成する方法 - Google Patents

Abstract

ガラス製品を製造する方法は、溶融ガラスを第１の容器を通して下流の第２の容器に流すステップであって、溶融ガラスは第１の容器と第２の容器を接続する導管を通して流れ、第１の容器及び導管は、導管の少なくとも一部に延びる溶融ガラスの自由表面の上方に連続した自由空間を定める。本方法は更に、自由空間に含まれる第１の雰囲気を、導管の上部に近接し自由表面の上方にある導管に接続された通気管を通して第１の容器の外部の第２の雰囲気に通気するステップを含み、通気管は、水平に対して角度αで長手方向軸に沿って導管から通気管の遠位端まで下方に延び、第１の雰囲気と第２の雰囲気に流体連通を提供する。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年８月１２日に出願された米国仮出願シリアル第６３／０６４，６４２号の米国特許法１１９条に基づく優先権の利益を主張し、その内容は、引用により全体が本明細書に依拠され組み込まれる。

（技術分野）
本開示は、ガラス物品を形成する方法に関し、より詳細には、物品製造中に溶融ガラスを保持又は搬送する容器を通気する方法に関する。

ガラス製造工程における溶融ガラスの清澄は、溶融ガラス中の溶存ガスを除去し、気泡のないガラス製品を得る一助とするのに有用である。溶融ガラスの温度を溶融温度よりも高い温度まで上昇させることで、溶融ガラス中の１又は２以上の清澄剤から酸素が放出される。酸素は溶融関連ガスと結合し、結果として生じる混合ガスの気泡は、溶融ガラスの表面を上昇させる。気泡が音を立てて破裂し、放出されたガスは清澄容器の自由空間を満たす。これらのガスは、清澄容器から除去しなければならない。しかしながら、清澄容器から清澄容器の上部を通って直接通気すると、自然に又は凝縮した粒子を除去するために通気管が清掃されたときに、通気管から下の溶融ガラスに凝縮した粒子が落下する危険性がある。

本開示によれば、ガラス物品を製造する方法であって、溶融材料を第１の容器を通して第１の容器から下流の第２の容器に流すステップであって、溶融材料は第１の容器を第２の容器に接続する導管を通って流れ、第１の容器及び導管が、溶融材料の自由表面の上方に連続した自由体積を定め、自由体積は、導管の少なくとも一部に延びる、ステップを含む、ガラス物品の製造方法が開示される。本方法は更に、近位端と、近位端の反対側の遠位端と、近位端と遠位端の間に延びる通路とを含む通気管を通して、自由体積に含まれる第１の雰囲気を第１の容器の外部の第２の雰囲気に通気するステップであって、近位端が導管の上部に近接し且つ自由表面の上方で導管に接続され、通気管が長手方向軸に沿って水平に対して角度αで、導管から下方で且つ離れて延びて第１の雰囲気と第２の雰囲気の間に流体連通を提供する。

通気管は、近位端と遠位端の間で曲がり又はねじれのない直線状とすることができる。近位端は、第１の容器に取り付けられる。

様々な実施形態において、角度αは、０°を超えて９０°未満までの範囲、例えば、約３°から約８０°、約３°から約４０°、約３°から約２０°、又は約３°から約１０°の範囲にある。

幾つかの実施形態において、本方法は、通気中に通気管を加熱するステップを更に含むことができる。加熱するステップは、加熱要素において電流を確立するステップを含むことができる。加熱要素は、通気管の壁を含むことができ、又は通気管の壁に隣接して配置された１又は２以上の個別の離散的な加熱要素である。

通気管壁が加熱要素である場合、加熱するステップは、通気管に接続された第１の電気フランジと、第１の容器又は導管の少なくとも一方に接続された第２の電気フランジとの間に電流を確立することを含むことができる。

様々な実施形態において、第１の容器は、清澄容器とすることができる。

様々な実施形態において、第２の容器は、混合容器とすることができる。

本方法は、溶融材料を成形体に流して、溶融材料をガラスリボンに成形するステップを更に含むことができる。幾つかの実施形態では、成形は、溶融材料を成形体から下方に引き抜くステップを含むことができる。

幾つかの実施形態では、導管の第１の部分は、第１の容器から水平に延びることができ、通気管は、第１の部分に接続することができる。幾つかの実施形態において、導管の第２の部分は、水平に対して下方に延びる。第２の部分は、導管を通る溶融ガラスの流れの方向に対して第１の部分から下流に位置することができる。第２の部分は、第１の部分に取り付けられることができる。幾つかの実施形態では、導管は、第１の部分と第２の部分とを含むことができ、第１の導管部分と第２の導管部分は、第１の導管セクションを含む。導管は、ガラスシールによって第１の導管部分（例えば、第２の導管部分）に結合された第２のセクションを更に含むことができる。

本方法は、第１の容器に接続されたガス送給パイプを通して自由体積にカバーガスを流すステップを更に含むことができる。ガスは、不活性ガスを含むことができる。ガスは、酸素を含むことができる。ガスは、不活性ガスと酸素の混合物とすることができる。ガスは、加湿ガスとすることができる。

本方法は、導管を通して溶融材料を流しながら導管を加熱するステップを更に含むことができる。幾つかの実施形態において、導管の壁の厚さは、導管の長さに沿って変化する。すなわち、導管の長手方向軸に直交する導管の断面において、断面の第１の部分における導管の壁の厚さは、断面の第２の部分における導管の壁の厚さとは異なる。幾つかの実施形態において、導管の壁の周方向の厚さは、導管の長さに沿って変化することができる。幾つかの実施形態では、厚さは、円周方向及び長さの関数として両方とも変化することができる。他の実施形態では、ガラス物品の製造方法であって、溶融材料を第１の容器から第１の容器に接続された導管を通して流すステップを含み、第１の容器及び導管は、溶融材料の自由表面の上に連続した自由体積を定め、自由体積は導管の一部分に延びることを含む方法が説明される。

本方法は、近位端と、近位端の反対側の遠位端とを含む通気管を介して、自由体積に含まれる第１の雰囲気を第１の容器の外部の第２の雰囲気に通気するステップを更に含むことができ、近位端は導管の上部に近接して自由表面の上に接続され、通気管は長手方向軸に沿って水平に対して角度αで下方に延び、第１の雰囲気と第２の雰囲気の間の流体連通を提供する。

本方法は、溶融材料を流しながら通気管を加熱するステップを更に含み、加熱により通気管の内面に蓄積した凝縮物を除去することができる。加熱するステップは、加熱要素、例えば、通気管が加熱要素である通気管の壁において電流を確立するステップを含むことができる。例えば、加熱するステップは、通気管に接続された第１の電気フランジと、第１のガラス物品に成形するステップを更に含む。幾つかの実施形態では、ガラス物品は、ガラスリボンとすることができる。成形ステップは、溶融材料を成形体から下方に引き抜くステップを含むことができる。

幾つかの実施形態において、第１の容器は、清澄容器とすることができる。

幾つかの実施形態では、第２の容器は、混合装置とすることができる。

幾つかの実施形態では、導管の少なくとも第１の部分は、水平に対して下方に延びる。例えば、幾つかの実施形態では、導管の第１の部分は、第１の容器から水平に延び、通気管は、導管の第１の部分に接続される。幾つかの実施形態では、導管の第２の部分は、導管の第１の部分から下方に延びる。

幾つかの実施形態において、導管は、第１のセクションと第２のセクションとを含むことができ、第１のセクションは、ガラスシールによって第２のセクションに結合される。

幾つかの実施形態において、本方法は、ガス送給パイプを通して自由体積にガスを流すステップを更に含む。ガス送給パイプは、第１の容器に接続することができる。幾つかの実施形態において、カバーガスは、不活性ガス、例えば窒素を含むことができる。カバーガスは、約１．５容量％未満の酸素Ｏ₂、例えば約０．０７５容量％～約１．５容量％の範囲の酸素Ｏ₂を含む低酸素ガスとすることができる。幾つかの実施形態において、カバーガスは加湿ガスとすることができる。幾つかの実施形態では、カバーガスは乾燥ガスとすることができる。

本明細書に開示された実施形態の追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部は、本明細書から当業者には明らかであり、又は以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面を含む、本明細書に記載される実施形態を実施することによって認識されるであろう。

前述の概要及び以下の詳細な説明の両方が、本明細書に開示された実施形態の性質及び状態を理解するための概要又は枠組みを提供することを意図した実施形態を提示していることを理解されたい。添付図面は、更なる理解を提供するために含められ、本明細書に組み込まれ、及び本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の様々な実施形態を例示し、明細書と共にその原理及び動作を説明するものである。

例示的なガラス製造装置の概略図である。 清澄容器と混合装置との間に延びる例示的な接続導管の概略図である。 カバーガスを清澄容器の自由空間に供給するように構成されたガス送給管を例示する、例示的な清澄容器の側断面図である。 例示的なガス送給管の一部の詳細断面図である。 延在する通気管を例示した、図２の例示的な接続導管の一部を示す図である。 図５の線６－６に沿って後方を見た図５の接続導管の図である。 接続導管が取り付けられる清澄容器に近接するドーム状部分を有する接続導管の別の実施形態の断面側面図である。 ドーム状部分から延びる通気管を示す、図７の線８－８に沿って後方を見た図７の接続導管の図である。 図６に示される通気管の遠位端に位置する例示的な電気フランジの概略図である。 容器への取り付け点における厚肉端部を有する通気管を含む容器の一実施形態の概略図である。 通気管の厚肉部を示す断面図である。

以下、例示的な実施形態が示された添付図面を参照して、実施形態についてより完全に説明する。実施可能な限り、同じ参照数字は、同じ又は同様の部品を参照するために図面全体を通して使用される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書に記載された実施形態に限定されると解釈されるべきではない。

本明細書で使用する場合、用語「約」は、量、サイズ、配合、パラメータ、及び他の量及び特性が正確ではなく、また正確である必要はないが、公差、変換係数、丸め、測定誤差など、及び当業者に知られている他の要因を反映して、必要に応じて近似及び／又は大きくもしくは小さくすることができることを意味する。

範囲は、本明細書では、「約」１つの値から及び／又は「約」他の値までのように表することができる。このような範囲が表現される場合、別の実施形態では、１つの値から他方の値までを含む。同様に、先行する「約」の使用により値が近似値として表現される場合、その値は別の実施形態を形成することは理解されるであろう。更に、各範囲の端点は、他の端点と関係して及び他の端点から独立しても有意であることが理解されるであろう。

本明細書で使用される方向性の用語（例えば、上、下、右、左、前、後、上、下）は、描かれた図を参照してなされ、絶対的な方向を示すことを意図するものではない。

特に明示しない限り、本明細書に記載された方法が、そのステップを特定の順序で実行することを必要とすると解釈されるものではなく、また、何れの装置においても、特定の方向を要求されるものではない。従って、方法の請求項がそのステップに従った順序を実際に記載していない場合、又は何れかの装置の請求項が個々の構成要素に対する順序又は方向を実際に記載していない場合、或いはステップが特定の順序に限定されることが請求項又は明細書において他に明示されていない場合、又は装置の構成要素に対する特定の順序又は方向が記載されていない場合には、順序又は方向が何れかの点において推測されるものではない。これは、ステップの配置、操作フロー、構成要素の順序、又は構成要素の向きに関する論理的な問題、文法的構成又は句読点から得られる一般的意味、及び明細書に記載された実施形態の数又はタイプを含む、解釈のための何れかの実施可能な非表明的根拠に対して当てはまる。

本明細書で使用される複数形ではない名詞は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。従って、例えば、複数形ではない名詞（構成要素）への言及は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、２又は３以上のこのような構成要素を有する態様を含む。

本明細書では、用語「例示的」、「実施例」、又はこれらの様々な形態が、実施例、実例、又は例証として役立つことを意味するのに使用される。本明細書で「例示的」又は「実施例」として説明される何れかの態様又は設計は、他の態様又は設計に対して好ましい又は有利であると解釈されるべきではない。更に、実施例は、明確化及び理解の目的でのみ提供され、開示された主題又は本開示の関連部分をどのようにも限定又は制限することを意味するものではない。

本明細書で使用される場合、用語「備える」及び「含む」、並びにこれらの変形形態は、特に指示されない限り、同義語であり、オープンエンドであると解釈されるものとする。備える又は含むという移行句に続く要素のリストは、非排他的なリストであり、リストに具体的に記載されている要素に加えて、他の要素も存在することができる。

本明細書で使用する用語「実質的な」、「実質的に」及びその変形形態は、記載された特徴が値又は記述と等しいか又はほぼ等しいことを表すものとする。例えば、「実質的に平坦な」表面は、平坦又は略平坦である表面を表すものとする。更に、「実質的に」は、２つの値が等しいか又はほぼ等しいことを表すものとする。幾つかの実施形態では、「実質的に」は、互いの約１０％以内、例えば、互いの約５％以内又は互いの約２％以内の値を示すことができる。

本明細書で使用する場合、用語「電気的に接続された」、「電気的に接続する」、及びこれらの変形形態は、溶融材料（例えば、溶融ガラス）を含まない導電体によって接続されることを意味する。第２の要素に電気的に接続された第１の要素は、第１の要素と第２の要素との間に追加の要素を含むことができ、追加の要素もまた、第１の要素及び第２の要素に電気的に接続されるようになる。すなわち、第２の要素に電気的に接続された第１の要素は、接続部における追加の導電性要素の存在を排除するものと解釈すべきではない。典型的には、このような導電体は、金属配線又はケーブル、バスバーなどを含むことができるが、これに限定されるものではない。電気的接続は更に、限定ではないが、構成要素間の接続を容易にする電気コネクタ（例えば、プラグ、タブ、ラグ、ボルトなど）、電流及び／又は電圧コントローラなどの電気制御デバイス、電流及び／又は電圧測定デバイスなどを含む他の構成要素を更に含むことができる。

本明細書で使用される「耐火物」は、５３８℃を超える環境に晒される構造物、又はシステムの構成要素として適用できる化学的及び物理的特性を有する非金属材料を指す。

図１に示されているのは、例示的なガラス製造装置１０である。幾つかの実施形態では、ガラス製造装置１０は、溶融容器１４を含むガラス溶融炉１２を備えることができる。溶融容器１４に加えて、ガラス溶融炉１２は、任意選択的に、原材料を加熱して原材料を溶融ガラスに転化するように構成された加熱要素（例えば、燃焼バーナー及び／又は電極）などの１又は２以上の追加構成要素を含むことができる。例えば、溶融容器１４は、電気的にブーストされた溶融容器とすることができ、エネルギーは、燃焼バーナー及び直接加熱の両方を通じて原材料に加えられ、電流が原材料に通されて、これにより電流が原材料のジュール加熱を介してエネルギーを付加する。

更なる実施形態では、ガラス溶融炉１２は、溶融容器からの熱損失を低減する他の熱管理デバイス（例えば、隔離構成要素）を含むことができる。更に別の実施形態では、ガラス溶融炉１２は、原材料のガラス溶融物への溶融を促進する電子及び／又は電気機械デバイスを含むことができる。ガラス溶融炉１２は、支持構造（例えば、支持シャーシ、支持部材など）又は他の構成要素を含むことができる。

溶融容器１４は、耐火性セラミック材料（例えばアルミナ又はジルコニアを含む耐火性セラミック材料）などの耐火性材料から形成することができるが、耐火性セラミック材料は、イットリウム（ｅ．ｇ．イットリア、イットリア安定化ジルコニア、リン酸イットリウム）、ジルコン（ＺｒＳｉＯ₄）又はアルミナ－ジルコニア－シリカ、或いは酸化クロムなどの、代替的に又は何れかの組み合わせで使用される他の耐火性材料を含むことができる。幾つかの例では、溶融容器１４は、耐火性セラミックレンガから構成することができる。

幾つかの実施形態では、ガラス溶融炉１２は、ガラス物品、例えばガラスリボンを製造するように構成されたガラス製造装置の構成要素として組み込むことができるが、更なる実施形態では、ガラス製造装置は、限定ではなく、多くの他のガラス物品も企図されるが、ガラスロッド、ガラス管、ガラスエンベロープ（例えば照明装置、例えば電球のガラスエンベロープ）及びガラスレンズなど他のガラス物品を形成するように構成することができる。幾つかの例では、溶融炉は、スロットドロー装置、フロートバス装置、ダウンドロー装置（例えば、フュージョンダウンドロー装置）、アップドロー装置、プレス装置、圧延装置、チューブドロー装置、又は本開示から利益を得ることになる他の何れかのガラス製造装置を含むガラス製造装置を含めることができる。例として、図１は、個々のガラスシートへのその後の処理のためにガラスリボンをフュージョンドローするため、又はガラスリボンをスプールに巻き付けるためのフュージョンダウンドローガラス製造装置１０の構成要素としてガラス溶融炉１２を概略的に示している。本明細書で使用されるように、フュージョンドローは、溶融ガラスを成形体の両側面上に流すことを含み、結果として生じる溶融材料の２つの流れが、成形体の底部で結合すなわち「融解」される。

ガラス溶融炉１２は、任意選択的に、溶融容器１４の上流に配置された上流側ガラス製造装置１６を含むことができる。幾つかの例では、上流ガラス製造装置１６の一部又は全体が、ガラス溶融炉１２の一部として組み込むことができる。

図１に例示された実施形態に示されるように、上流ガラス製造装置１６は、原材料貯蔵ビン１８と、原材料送給デバイス２０と、原材料送給デバイス２０に接続されたモータ２２とを含むことができる。原材料貯蔵ビン１８は、矢印２６で示すように、１又は２以上の供給ポートを通じてガラス溶融炉１２の溶融容器１４に供給することができる量の原材料２４を貯蔵するように構成することができる。原材料２４は、典型的には、１又は２以上のガラス形成金属酸化物及び１又は２以上の改質剤を含む。幾つかの例では、原材料送給デバイス２０は、原材料貯蔵ビン１８から溶融容器１４へ所定量の原材料２４を送給するために、モータ２２によって動力供給することができる。更なる例では、モータ２２は、溶融ガラスの流れ方向に対して溶融容器１４から下流で感知された溶融材料（以下、「溶融ガラス」）のレベルに基づいて、制御された速度で原材料２４を導入するように原材料送給デバイス２０に動力供給することができる。本明細書で使用されるように、溶融ガラスという用語は、冷却されるとガラス又はガラスセラミック（例えば、ガラス相マトリックスに埋め込まれたセラミック相粒子）になることができる何れかの溶融材料（「溶融物」）を指す。その後、溶融容器１４内の原材料２４は加熱されて、溶融ガラス２８を形成することができる。典型的には、最初の溶融ステップにおいて、原材料は、粒状物質として、例えば様々な「砂」として溶融容器に加えられる。原材料２４はまた、以前の溶融及び／又は形成作業からのスクラップガラス（すなわち、カレット）を含むことができる。燃焼バーナーは、典型的には、溶融プロセスを開始するのに使用される。電気的にブーストされた溶融プロセスでは、原材料の電気抵抗が十分に低下すると、原材料と接触して配置された電極間に電位を生じさせることによって電気的ブーストが開始することができ、これによって原材料を通る電流を確立し、原材料は典型的には溶融状態に入るか又は溶融状態になる。

ガラス製造装置１０はまた、任意選択的に、溶融ガラス２８の流れ方向に対してガラス溶融炉１２の下流に位置する下流ガラス製造装置３０を含むことができる。幾つかの例では、下流側ガラス製造装置３０の一部は、ガラス溶融炉１２の一部として組み込むことができる。しかしながら、幾つかの例では、以下で述べる第１の接続導管３２又は下流側ガラス製造装置３０の他の部分が、ガラス溶融炉１２の一部として組み込むことができる。

下流ガラス製造装置３０は、溶融容器１４の下流に位置し且つ上記で参照された第１の接続導管３２によって溶融容器１４に結合された、清澄容器３４などの第１の調整チャンバを含むことができる。幾つかの例では、溶融ガラス２８は、第１の接続導管３２によって溶融容器１４から清澄容器３４に重力送給することができる。例えば、重力は、溶融容器１４から清澄容器３４まで、第１の接続導管３２の内部通路を通って溶融ガラス２８を駆動することができる。従って、第１の接続導管３２は、溶融容器１４から清澄容器３４への溶融ガラス２８のための流路を提供する。しかしながら、他の調整チャンバは、溶融容器１４の下流、例えば溶融容器１４と清澄容器３４との間に配置することができることを理解されたい。幾つかの実施形態において、調整チャンバは、溶融容器と清澄容器との間で利用することができる。例えば、一次溶融容器からの溶融ガラスは更に、清澄容器３４に入る前に一次溶融容器（溶融容器１４）内の溶融ガラスの温度よりも低い温度までと二次溶融（調整）容器にて加熱されるか又は二次溶融容器にて冷却することができる。

先に説明したように、気泡は、様々な技術によって溶融ガラス２８から除去することができる。例えば、原材料２４は、加熱されると化学的還元反応を起こして酸素を放出する酸化スズのような多価化合物（すなわち、清澄剤）を含むことができる。他の適切な清澄剤には、限定ではないが、ヒ素、アンチモン、鉄、及びセリウムの酸化物が挙げられるが、ヒ素及びアンチモン元素は生物学的に有毒であるので、一部の用途では環境上の理由からヒ素及びアンチモンの酸化物の使用は推奨されない可能性がある。清澄容器３４は、例えば、溶融容器温度又はその中の溶融ガラスよりも高い温度まで加熱され、これによって清澄剤が加熱される。溶融ガラスに含められる１又は２以上の清澄剤の温度誘起の化学還元によって生成された酸素は、溶融ガラスに予め存在する気泡に入り込み、気泡のサイズを大きくする。浮力が増加した拡大した気泡は、清澄容器内の溶融ガラスの自由表面まで上昇し、以下でより詳細に説明するように、清澄容器から放出される。

下流ガラス製造装置３０は更に、清澄容器３４から下流に流れる溶融ガラスを混合するための混合装置３６、例えば攪拌容器などの別の調整チャンバを含むことができる。混合装置３６を用いて、均質な溶融ガラス組成を提供することができ、これにより、清澄容器から出る溶融ガラスに存在する可能性がある化学的又は熱的不均一性を低減する。図示されるように、清澄容器３４は、第２の接続導管３８によって混合装置３６に結合することができる。幾つかの実施形態において、溶融ガラス２８は、第２の接続導管３８によって、清澄容器３４から混合装置３６に重力供給することができる。例えば、重力は、清澄容器３４から混合装置３６まで、第２の接続導管３８の内部経路を通って溶融ガラス２８を駆動することができる。典型的には、混合装置３６内の溶融ガラスは自由表面を含み、自由表面と混合装置の上面との間に自由空間が延びている。本明細書において、「自由表面」とは、溶融ガラスと溶融ガラスの上方の気体雰囲気との間の界面、すなわち溶融ガラスの表面を指す。混合装置３６は、溶融ガラス２８の流れ方向に対して清澄容器３４の下流に示されているが、混合装置３６は、他の実施形態では清澄容器３４の上流に配置されてもよい。幾つかの実施形態では、下流側のガラス製造装置３０は、複数の混合装置、例えば、清澄容器３４から上流側の混合装置と清澄容器３４から下流側の混合装置とを含むことができる。これらの混合装置は、同じ設計のものとすることができ、或いは、互いに異なる設計のものとすることができる。幾つかの実施形態では、下流ガラス製造装置３０を備えた容器及び／又は導管の１又は２以上は、溶融ガラスの混合及びその後の均質化を促進するように配置された静的混合ベーンを含むことができる。

清澄容器３４、混合装置３６、並びに限定ではないが第１の接続導管３２及び第２の接続導管３８を含むガラス製造装置の他の金属構成要素の加熱は、直接加熱によって起ることができる。すなわち、電気フランジ組立体４０は、様々な金属構成要素に取り付けることができ、電気フランジ組立体４０は、電気フランジ組立体４０に電流を供給するように構成された１又は２以上の電源と電気通信している。電流は、フランジ組立体４０の間の金属構成要素（例えば、容器、導管）の壁を通過し、これによってジュール加熱によって金属構成要素の壁を加熱し、その後、そこを流れる溶融材料２８を加熱する。フランジ組立体のより詳細な議論は、以下で更に提供される。

幾つかの実施形態では、第２の接続導管３８は、２以上のセクションを含むことができる。例えば、図２に示すように、第２の接続導管３８は、近位端４２と、近位端４２の反対側の遠位端４４と、近位及び遠位端４２、４４の間に延びる通路４６とを含む第１の導管セクション３８ａを含むことができる。近位端４２は、清澄容器３４に接続される。第２の接続導管３８は更に、近位端４８と、遠位端５０と、近位及び遠位端４８、５０の間に延びる通路５２とを含む第２の導管セクション３８ｂを含むことができる。近位端４８は、混合装置３６（例えば、混合容器）に接続することができる。第１の導管セクション３８ａは、溶接によって第１の導管セクション３８ａの近位端４２にて清澄容器３４の出口に剛性的に接合することができる。同様に、第２の導管セクション３８ｂは、溶接によって、第２の導管セクション３８ｂの近位端４８において混合装置３６の入口に剛性的に接合することができる。更に、第１の導管セクション３８ａの遠位端４４は、第２の導管セクション３８ｂの遠位端５０に結合することができる。例えば、様々な実施形態において、第１の導管セクション３８ａは、遠位端４４に取り付けられた第１の電気フランジ組立体４０ａを含むことができ、第２の導管セクション３８ｂは、遠位端５０に取り付けられた第２の電気フランジ組立体４０ｂを含むことができ、第１の導管セクション３８ａ及び第２の導管セクション３８ｂは、ギャップ５４が第１の電気フランジ組立体４０ａ及び第２の電気フランジ組立体４０ｂ間に形成されるように配置されている。ギャップ５４は、例えば、約１ｍｍから約１ｃｍの範囲とすることができる。溶融ガラス２８が第１及び第２の導管セクション３８ａ、３８ｂを通って搬送されると、溶融ガラスは、ギャップ５４に浸透することができる。ギャップ外の低温環境にギャップ内の溶融ガラスが晒されると、その中の溶融ガラスが冷却され、その結果、溶融ガラスの粘度が増大し、ギャップが遮断されて溶融ガラスの更なる漏出が防止される。このような遮断は、「ガラスシール」と呼ばれる。ガラスシールは、温度変化の間など、結合された構成要素の僅かな位置ずれ又は移動に対応することができ、第１の導管セクション３８ａを第２の導管セクション３８ｂから電気的に絶縁し、独立した直接加熱を可能にすることができる。

第１及び第２の電気フランジ組立体４０ａ、４０ｂは、電流がそれぞれの第１の又は第２の導管セクション３８ａ、３８ｂに出入りするのを可能にするように構成される。例えば、幾つかの実施形態では、清澄容器３４は、第１の導管セクション３８ａの近位端４２と清澄容器３４との間の接合部に又はそれに近接して配置された第３の電気フランジ組立体４０ｃを含むことができる。従って、第１の電気フランジ組立体４０ａ及び第３の電気フランジ組立体４０ｃは、第１及び第３の電気フランジ組立体４０ａ及び４０ｃを介して第１の導管セクション３８ａに電流を供給することができる電源５６ａに電気的に接続することができる。これによって供給された電流は、直接加熱により、第１の接続導管部分の壁の電気抵抗の関数として第１の導管部分３８ａを加熱することができる。第１の電源５６ａは、電気フランジ組立体４０ａ及び４０ｃに直接接続されて示されているが、更なる実施形態では、第１の電源５６ａは、間接的な電気接続状態とすることができる。例えば、第１の電源５６ａは、変圧器を備えることができ、変圧器巻線の一方の側（例えば、１次巻線）が、ガラス製造装置を収容する施設の電気サービスに電気的に接続することができ、変圧器の巻線の他方の側（例えば、２次巻線）が、巻線タップを通じて第１及び第３の電気フランジ組立体４０ａ、４０ｃに電気的に接続することができる。電気フランジ組立体４０ａ～４０ｃは各々、取り付けられるそれぞれの導管又は容器部分を包囲して取り付ける本体部分５８と、本体部分から延びてフランジ組立体に電流を供給する電力ケーブル又はバスバーの取り付け点を提供する１又は２以上の電極部分６０と、を含む。図示されていないが、様々な実施形態において、電気フランジ組立体は、フランジ組立体の周囲及びそれぞれの導管又は容器への電流の分布を制御するために、異なる材料、異なる厚さ、及び／又は異なる半径方向幅の１又は２以上のリング（例えば、同心リング）を含むことができる。

清澄容器３４は、典型的には、その長さが水平又は実質的に水平（例えば、水平の１°以内）であるように配置されるが、図２に見られるように、第１の導管セクション３８ａは、水平又は実質的に水平に配置された第１の導管セクション３８ａ１と、当該セクションの長手方向軸６２に沿って角度βで第１の導管セクション３８ａ１から下方（例えば、水平に対して）に傾斜する第２の導管セクション３８ａ２と、を含むことができる。本明細書で説明するように、水平及び溶融ガラスの流れの局所的方向（例えば、方向６３）に対して下方向に延びる軸は、負の角度で延びると見なされ、水平及び溶融ガラスの流れの局所的方向（例えば、方向６３）に対して上方向に延びる軸は、正の角度で延びるものと見なされる。従って、長手方向軸６２は、水平軸６４に対して負の角度βをなすことができる。導管部分３８ａ２の下り傾斜は、ガラスシール６６を介して第１の導管部分３８ａに結合された第２の導管セクション３８ｂを、清澄容器３４内の溶融ガラス２８の自由表面６８によって定められる平面の完全に下方に位置付ける。すなわち、動作中、清澄容器３４を通って搬送される溶融ガラス２８は、清澄容器３４内の溶融ガラスの自由表面６８が、溶融ガラス２８の自由表面６８と清澄容器３４との間に定められる清澄容器内の「自由空間」７０を形成するようなレベルに維持される。自由空間７０は、溶融ガラスを含まず、溶融ガラスから放出することができる揮発性ガス及び他の材料の蓄積のための空間を提供する第１の雰囲気７２を含む。例えば、溶融ガラスの特定の構成物質（例えば、ホウ素）は、溶融ガラスの自由表面から容易に蒸発することができる。更に、溶融プロセス中に発生した様々なガスが、自由表面から放出することができる。本明細書で後述するように、この第１の雰囲気は、清澄容器の外部にある第２の雰囲気７４（例えば、ガラス製造装置１０を取り巻く周囲雰囲気）に放出することができる。更に、自由空間７０は、第１の導管セクション３８ａの少なくとも一部（例えば、清澄容器３４に近接する）内で連続し、また、第１の雰囲気７２を含む。溶融材料の自由表面６８のレベル（垂直位置）は、「ガラスライン」と呼ばれ、この用語は、本明細書において溶融ガラスレベルと互換的に使用することができる。ガラスラインは、溶融ガラスが壁面内部の導管の内面を湿潤するレベルであると考えることができる。

第２の導管セクション３８ｂをガラスラインの下方、特に予想される最小のガラスラインの下方に配置することにより、第１の雰囲気７２に含まれるガスの溶融ガラスへの捕捉を最小化することができる。第２の導管セクション３８ｂは、ガラスラインの上下の通常のエクスカーションが第２の導管セクション３８ｂ内の自由空間を生じることにならないように、ガラスラインの十分に下方に位置決めされる。

図２に更に示されるように、追加のフランジ組立体を設けることができる。例えば、第４の電気フランジ組立体４０ｄは、第２の電気フランジ組立体４０ｂの下流で第２の導管セクション３８ｂに取り付けることができ、第２の電気フランジ組立体４０ｂ及び第４の電気フランジ組立体４０ｄは、第２の電源５６ｂに電気的に接続される。第２の電源５６ｂによって供給される電流は、第２の電気フランジ組立体４０ｂ及び第４の電気フランジ組立体４０ｄを介して第２の導管セクション３８ｂの壁を通過する。同様に、第５の電気フランジ組立体４０ｅは、混合装置３６に取り付けられ且つ第３の電源５６ｃに電気的に接続することができ、電気フランジ組立体４０ｄ及び４０ｅは、第３の電源５６ｃを介して第２の導管セクション３８ｂ及び混合装置３６の一部を通る電流を供給する。他の電気フランジ組立体４０を混合装置３６及び清澄容器３４に設けることができる。幾つかの実施形態では、複数のフランジ組立体４０及び複数の電源５６は、清澄容器３４及び下流ガラス製造装置３０の他の構成要素に設けることができ、複数の個別に制御される加熱ゾーンを定めることができる。各加熱ゾーンは、個々の温度ゾーン内で所定の温度を得るために必要な同じ又は異なる電流振幅及び位相の電流を提供することができる。例えば、幾つかの実施形態では、混合装置３６に入る前に第２の接続導管３８を通って流れる溶融ガラスを冷却することが望ましいとすることができる。従って、第１の導管セクション３８ａの電流は、第２の導管セクション３８ｂの温度が第１の導管セクション３８ａの温度よりも低くなり、これにより溶融ガラスが第１及び第２の導管セクション３８ａ及び３８ｂを通って流れるときに溶融ガラスを冷却するように、第２の導管セクション３８ｂの電流の振幅よりも小さい振幅を有するように制御することができる。

図１に戻って、下流ガラス製造装置３０は更に、混合装置３６から下流に位置する送給容器８０のような別の調整チャンバを含むことができる。送給容器８０は、下流の成形デバイスに供給される溶融ガラス２８を調整することができる。例えば、送給容器８０は、出口導管８４によって成形体８２に溶融ガラス２８の一貫した流れを調整及び提供するためのアキュムレータ及び／又は流量コントローラとして機能することができる。送給容器８０内の溶融ガラスは、幾つかの実施形態では、自由表面を含むことができ、自由空間は、自由表面から送給容器の上部まで上方に延びる。図示されるように、混合装置３６は、第３の接続導管８６によって送給容器８０に結合することができる。幾つかの例では、溶融ガラス２８は、第３の接続導管８６によって混合装置３６から送給容器８０に重力供給することができる。例えば、重力は、混合装置３６から送給容器８０まで第３の接続導管８６の内部経路を通して溶融ガラス２８を駆動することができる。

下流ガラス製造装置３０は更にまた、入口導管９０を含む上記で参照した成形体８２を含む成形装置８８を含むことができる。出口導管８４は、溶融ガラス２８を送給容器８０から成形装置８８の入口導管９０に送給するように配置することができる。融解ダウンドローガラス製造装置における成形体８２は、成形体の上面に配置されたトラフ９２と、成形体の低縁（根元）９６に沿ってドロー方向に収束する収束成形面９４（１面のみ図示）とを備えることができ、収束成形面が根元を定めることができる。送給容器８０、出口導管８４及び入口導管９０を介して成形体トラフ９２に送給された溶融ガラスは、成形体トラフ９２の壁をオーバーフローし、溶融ガラスの別々の流れとして収束成形面９４に沿って降下する。溶融ガラスの別々の流れは、根元９６の下方で根元９６に沿って接合して、溶融ガラスが冷却して溶融ガラスの粘度が増加するにつれてリボンの寸法を制御するために、重力及び／又は牽引ロール組立体（図示せず）などによってリボンに下向きの張力を加えることによって、根元９６からドロー方向１００でドロー面に沿って引き込まれる溶融ガラスの単一リボン９８を生成する。従って、リボン９８は、粘弾性遷移を経て弾性状態になり、リボン９８に安定した寸法特性を与える機械的特性を獲得する。結果として得られたガラスリボン９８は、幾つかの実施形態では、ガラス分離装置（図示せず）によって個々のガラスシート１０２に分離することができるが、更なる実施形態では、ガラスリボンは、スプールに巻き付けられて、更なる処理のために保管することができる。

接続導管３２、３８、８６、清澄容器３４、混合装置３６、送給容器８０、出口導管８４、又は入口導管９０の何れかを含む下流ガラス製造装置３０の構成要素は、貴金属から形成することができる。好適な貴金属は、白金、イリジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム及びパラジウムからなる群から選択された白金族金属又はその合金を含む。例えば、ガラス製造装置の下流構成要素は、約７０重量％～約９０重量％の白金と約１０重量％～約３０重量％のロジウムとを含む白金－ロジウム合金から形成することができる。しかしながら、ガラス製造装置の下流構成要素を形成するための他の適切な金属は、モリブデン、レニウム、タンタル、チタン、タングステン及びこれらの合金を含むことができる。

ガラス製造装置１０の要素は、フュージョンダウンドローガラス製造要素として図示され説明されているが、本開示の原理は、幅広い種類のガラス製造プロセスに適用することができる。例えば、本開示の実施形態による溶融容器は、フュージョンプロセス、スロットドロープロセス、圧延プロセス、プレスプロセス、フロートプロセス、チューブドロープロセスなどの多様なガラス製造プロセスにおいて使用することができる。

上述したように、気泡は、清澄容器３４において溶融材料から除去される。これらの気泡は、限定されないが、これらの材料が溶融する際に溶融システムに導入される原材料及び／又はカレットの粒状パイル内の捕捉ガスから形成される気泡、例えば、溶融プロセス全体を通して原材料の化学溶解又は反応から発生する気泡、及び耐火又は金属成分などのプロセス内の他の材料との反応から発生する気泡が挙げられる。気泡は、例えば、酸素、窒素、水蒸気、アルゴン、二酸化硫黄、及び二酸化炭素などのガスを含むことができる。更に、様々な実施形態において、ガスは、清澄プロセスを助けるために、ガス供給管１０４を介して清澄容器に（例えば、自由空間７０に）意図的に導入することができる（図３参照）。このような意図的に導入された気体は、窒素、ヘリウム、又は他の不活性ガス又はこれらの組み合わせを含むことができる。水は、蒸気の形態で導入することができ、不活性ガスと組み合わせることができる（例えば、加湿ガス）。更にまた、清澄容器の一部に存在する高温（幾つかの例では、１７００°Ｃ近傍又はそれを超える）により、溶融ガラスの１又は２以上の構成物質（例えばホウ素、ナトリウム、及び／又はスズ）の蒸発を引き起こすことができる。

本明細書に記載される実施形態によれば、カバーガス１０６は、清澄容器ガス供給管１０４を介して自由表面６８の上の自由空間７０に注入することができる。幾つかの実施形態では、カバーガス１０６は、加湿カバーガスとすることができる。加湿カバーガス１０６は、水蒸気及び酸素（Ｏ₂）を含み、不燃性キャリアガスを更に含むことができる。本明細書で使用されるように、不燃性キャリアガスは、炭化水素を含まず、及び／又はガラス製造プロセス中の燃焼の副産物として形成されず、例えば、窒素などの不活性ガスを含むことができるが、更なる実施形態では、キャリアガスは、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガス、又は先行の不活性ガスの何れかの組み合わせなどの別の不活性ガスとすることができる。例えば、実施形態では、キャリアガスも、一般に加湿ガスのいかなる成分も、湿度（例えば、水蒸気）の供給源として燃料（例えば天然ガス）の燃焼に依存するガラス製造プロセス（例えば、溶融容器）の水中燃焼バーナーに由来していない。

加湿カバーガス１０６の平均酸素（Ｏ₂）含有量は、気泡から酸素が外方に拡散しないように、気泡内の酸素含有量と同等かそれよりも多くすべきである。すなわち、気泡の外の雰囲気中の酸素分圧は、少なくとも気泡内の酸素分圧と等しくすべきである。気泡から周囲の雰囲気に酸素が外方拡散すると、気泡が収縮し、その後、気泡壁が厚肉になる可能性がある。厚肉の気泡壁は、気泡が溶融ガラス流内に再同伴可能にされるのに十分な時間、気泡の破裂を長引かせる可能性がある。従って、幾つかの実施形態では、加湿ガス内の酸素分圧は、気泡の膨張を確実にするために、気泡内の酸素分圧よりも大きくすることができる。

加湿カバーガス１０６中の酸素の平均酸素含有量は、例えば、約１０容量％～約９０容量％の範囲、例えば、約１５％～約９０容量％の範囲、約２０％～約９０容量％の範囲、約３０％～約９０容量％の範囲、約４０％～約９０容量％の範囲、約５０％～約９０％の範囲、約６０％～約９０％、約７０体～約９０％の範囲、約８０容量％～約９０容量％の範囲、約１０容量％～約７０容量％の範囲、約１０容量％～約６０容量％の範囲、約１０容量％～約５０容量％の範囲、約１０容量％～約４０容量％の範囲、約１０容量％～約３０容量％の範囲、又は約１０容量％～約２０容量％の範囲（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）とすることができる。幾つかの実施形態では、加湿カバーガス１０６は、空気を含むことができる。

幾つかの実施形態では、界面活性剤としての水蒸気の存在は、気泡壁の内側よりも気泡壁の外側の方が低い酸素分圧の作用に対抗することができる。従って、目標は、気泡の収縮を防ぎ、これにより気泡壁を厚くして気泡の持続性を延長する（気泡の破裂を遅らせる）ことであると理解されるべきである。従って、酸素及び水蒸気の量は、気泡収縮を防止するように調整することができ、これは、幾つかの実施形態において、気泡内部の酸素の分圧よりも小さい気泡外部の酸素分圧をもたらすことができる。

加湿カバーガス１０６の露点は、約４１°Ｃ～約９２°Ｃの範囲、例えば約６０°Ｃ～約９２°Ｃの範囲にあることができる。加湿カバーガスの残りは、不活性キャリアガスとすることができる。

加湿カバーガス１０６の流量は、０を上回って約８０標準リットル／分（ｓｌｐｍ）までの範囲、例えば、約１０ｓｌｐｍから約８０ｓｌｐｍの範囲、約２０ｓｌｐｍから約８０ｓｌｐｍの範囲、約４０ｓｌｐｍから約８０ｓｌｐｍなどの約３０ｓｌｐｍから約８０ｓｌｐｍの範囲、約５０ｓｌｐｍから約８０ｓｌｐｍの範囲、約６０ｓｌｐｍ～約８０ｓｌｐｍの範囲、約７０ｓｌｐｍ～約８０ｓｌｐｍの範囲、約１０ｓｌｐｍ～約７０ｓｌｐｍの範囲、約１０ｓｌｐｍ～約６０ｓｌｐｍの範囲、約１０ｓｌｐｍ～約５０ｓｌｐｍの範囲、約１０ｓｌｐｍ～約４０ｓｌｐｍの範囲、約１０ｓｌｐｍ～約３０ｓｌｐｍの範囲、又は約１０ｓｌｐｍ～約２０ｓｌｐｍの範囲とすることができる。

幾つかの実施形態では、清澄容器ガス供給管１０４は、加熱されて、これによって清澄容器３４に供給される加湿カバーガスを加熱することができる。例えば、清澄容器ガス供給管１０４及びこれによって加湿カバーガス１０６は、外部電気抵抗加熱要素１０８などの１又は２以上の加熱要素１０７によって加熱することができるが、更なる実施形態では、清澄容器ガス供給管１０４は、清澄容器３４の加熱方法と同様の方法で清澄容器ガス供給管内に電流を直接確立することにより直接加熱することができる。例えば、清澄容器ガス供給管１０４は、清澄容器３４に関して説明したように、電源と電気通信する１又は２以上の電気フランジ組立体４０を含むことができる。

本明細書に記載される他の実施形態によれば、乾燥カバーガス１０６は、清澄容器ガス供給管１０４を介して自由表面６８上の自由空間７０に注入することができる。乾燥カバーガス１０６は、様々な実施形態において、約１％以下、例えば約０．５％以下、約０．１％以下、又はゼロパーセント（０％）など約０．０５％以下の相対湿度を含み、更に、不活性ガス（例えば、窒素）を含むことができるが、更なる実施形態では、不活性ガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガス、又は先行の不活性ガスの何れかの組み合わせとすることができる。

清澄容器３４に供給される乾燥カバーガス１０６の平均酸素（Ｏ₂）含有量は、気泡からの酸素の外方拡散を確保するために、気泡内の酸素含有量よりも少ないようにすべきである。すなわち、気泡外部のカバーガス中の酸素の分圧は、気泡内の酸素分圧よりも小さいようにすべきである。例えば、様々な実施形態において、清澄容器３４に供給される乾燥カバーガス１０６は、０．２容量％以下、例えば、約０．０７５容量％～約１．５容量％の範囲など約０．０５容量％～約０．２容量％の範囲のＯ₂含有量を含むことができる。カバーガス中の高い窒素濃度に起因する清澄容器の白金含有壁の還元を防止するために、カバーガス中に十分な酸素があるべきである。しかしながら、酸素の濃度は、高温での白金含有壁の有害な酸化を防止するために十分に低くあるべきである。従って、様々な実施形態において、乾燥カバーガス１０６は、約０．０５容量％～約０．２容量％の範囲の酸素を含み、約０．５％以下の相対湿度を含む、多数の窒素ガス（５０容量％超）とすることができる。他の実施形態では、乾燥カバーガス１０６は、約０．０７５容量％～約０．１５容量％の範囲の酸素を含み、約０．１％以下の相対湿度を含む、多数の窒素ガスとすることができる。更に他の実施形態では、乾燥カバーガス１０６は、約０．０７５容量％～約０．１５容量％の範囲の酸素を含み、約０．０５％以下の相対湿度を含む多数の窒素ガスとすることができる。幾つかの実施形態では、乾燥カバーガス１０６は、７８容量％以上、例えば約８５容量％以上、約９０容量％以上、約９５容量％以上、約９８容量％以上、又は約９９．８容量％以上の濃度でＮ２を含むことができる。

乾燥カバーガス１０６を介して自由空間７０に提供される低酸素低湿度雰囲気は、清澄容器３４内の溶融ガラス２８の表面上の気泡内部から気泡膜を横切って自由空間７０へのガス及び／又は蒸気の純流動を生じることができ、ここで、先に述べたように、放出されたガス及び／又は蒸気（例えば水蒸気）は、通気口を介して自由空間７０から出ることができる。気泡膜を横切って気泡から拡散するガス及び／又は蒸気の放出は、気泡の収縮をもたらす可能性がある。収縮によって、溶融ガラスの流れに再同伴されるには気泡を小さすぎるようにし、気泡が破裂する時間をより長くすることができる。幾つかの実施形態では、このような収縮は、気泡の完全な崩壊をもたらすことができる。

カバーガス１０６の流量は、その間の全ての範囲及び部分範囲を含めて、１分あたり約１ターンオーバー以上から１時間あたり約１ターンオーバー以下の範囲にあることができる。本明細書で使用する場合、「ターンオーバー」とは、単位時間あたりの自由空間に相当する流速を意味する。一例として、１リットルの容積の場合、１分間に１ターンオーバーとは、１分間に１リットルメータに相当するガス流量を意味する。４リットルの容積に毎分２ターンオーバーの速度で供給されるガスは、毎分８リットルの流量を意味する。選択される流量は、カバーガスが供給される自由空間のサイズに依存することになる。カバーガスの流量は、例えば、毎分約０．０２ターンオーバー～毎分約１ターンオーバーの範囲、毎分約０．０５ターンオーバー～毎分約１ターンオーバーの範囲、毎分約０．１ターンオーバー～毎分約１ターンオーバーの範囲、毎分約０．５ターンオーバー～毎分約１ターンオーバーの範囲、又は毎分約０．８ターンオーバー～毎分約１ターンオーバーの範囲、及びこれらの間の全ての範囲及び部分範囲を含むことができる。

幾つかの実施形態では、ガラス製造プロセスから生じる完成ガラス物品におけるブリスターの発生源を特定するための補助として、非反応性ガス、例えばアルゴン、クリプトン、ネオン、又はキセノンなどの希ガス、又は別の非反応性ガスを、所定の濃度でカバーガス１０６、例えばファイナー又は他の容器（例えば混合装置３６）における自由空間に注入されるカバーガスに加えることができる。すなわち、溶融ガラス中の気泡は、気泡形成のための場所を決定する手段として、検出可能な量の非反応性ガスでタグ付けすることができる。例えば、特定の第１の非反応性ガス（以下、「タグ」ガス）を、清澄容器３４、例えばそれぞれの容器ガス供給管（例えば、清澄容器ガス供給管１０４）と流体連通したガス混合チャンバに供給されるカバーガス１０６に加えることができる。適切なタグガスは、アルゴン、クリプトン、ネオン、ヘリウム、及びキセノンを含むことができるが、これらに限定されない。

完成したガラス物品に見られるブリスター（気泡）は、例えば質量分析によって分析して、第１のタグガスが、清澄容器３４に供給されるカバーガスに加えられた第１のタグガスの濃度と一致する濃度でブリスターに存在するかどうかを決定し、これによってブリスターの発生源が清澄容器であることを特定することができる。しかしながら、ブリスター内で発見されたタグガス濃度が、清澄容器３４に供給されたタグガスの濃度と一致しないことは、ブリスターの発生源が清澄容器ではないことを示すことができる。同様に、第１のタグガスとは異なる第２のタグガスを、異なる容器、例えば混合装置３６に供給されるカバーガスに添加することができる。その後、ガラス物品中のブリスターの分析を用いて、第１のタグガスを含むブリスターの数（もしあれば）及び／又は第２のタグガスを含むブリスターの数（もしあれば）を決定することができ、これにより、ブリスターの発生源のより良好な特定及び定量化を提供する。例えば、第２のタグガスが見つかり、第１のタグガスが見つからなかった場合、ブリスターの発生源は、第２のタグガスが注入された容器に由来すると推定することができる。気泡中に第１のタグガスと第２のタグガスの両方が存在することは、気泡が複数の容器間の輸送を残存し、両方の容器中の溶融ガラスの表面に存在することを示すことができる。

タグガス又はガスは、典型的には、カバーガスを含む多数ガスではない。例えば、カバーガス１０６を含む多数ガス（＞５０％）がＮ２である場合、カバーガスは、５０％未満のタグガスを含むことができ、タグガスは多数ガスとは異なるものである。

図３及び図４は、図３では溶融ガラス２８の自由表面６８の上方で清澄容器３４の壁１２０を貫通して図４では断面で示されている、例示的な清澄容器ガス供給管１０４の下部を示す。清澄容器ガス供給管１０４は、清澄容器ガス供給管１０４が清澄容器壁１２０を貫通する補強スリーブ１２２を通って延びることができる。更に、１又は複数の補強プレート１２４が、図４において、補強スリーブ１２２を包囲し、清澄容器壁１２０の上方及び／又は下方に位置してこれに取り付けられるように描かれている。補強プレート１２４、補強スリーブ１２２、及び清澄容器壁１２０は、溶接などによって互いに取り付けることができる。例えば、補強プレート１２４は、清澄容器壁１２０及び補強スリーブ１２２に溶接することができる。更に、実施形態では、補強スリーブ１２２は、清澄容器ガス供給管１０４に溶接することができる。補強プレート１２４及び補強スリーブ１２２は、全てが白金合金の薄いシートで形成され、システムの初期加熱中に金属が膨張すると容易に変形する可能性があるので、清澄容器ガス供給管が清澄容器を貫通する場所で清澄容器壁及び清澄容器ガス供給管１０４に追加の厚みを与える。追加の厚みは、ガス供給管が清澄容器壁を貫通する場所でガス供給管により大きな強度を与えることができ、ガス供給管が直接加熱される例では、接合部を通る電流を低減する（電気抵抗を低減する）ことによって、貫通領域での加熱を低減することができる。

清澄容器ガス供給管１０４は、閉じた底部１２６と、清澄容器ガス供給管１０４の底部付近の清澄容器ガス供給管１０４の側壁に位置し、カバーガス１０６が清澄容器３４内の溶融ガラスの流れ方向１３０と実質的に平行な方向で清澄容器ガス供給管１０４から排気されるように（例えば、下流方向に配向）配向された排気ポート１２８と、を含むことができる。カバーガス１０６及び溶融ガラス２８の実質的に平行な流れは、ガス供給管から排出されるカバーガスの溶融ガラス表面への直接衝突及びその後の溶融ガラス表面の冷却を最小限にするか又は排除する。このような冷却は、完成品の欠陥として現れる可能性のある溶融ガラス中の粘性の不均一性を引き起こす可能性がある。また、サイドポート清澄容器ガス供給管１０４は、揮発しやすいホウ素のようなガラス構成物質などの凝縮物が排気ポートに蓄積し、最終的に下の溶融ガラスに落下する可能性がある確率を低減することができる。

上述のプロセスの結果として、自由空間７０内に含まれ、清澄容器３４の長さ及び第１の導管セクション３８ａの少なくとも一部に沿って延びる第１の雰囲気７２は、先行のガス及び蒸気の何れか１又は２以上を含むことができ、この雰囲気は清澄容器から通気されるはずである。典型的には、清澄容器３４の通気は、清澄容器の上部から延びる通気管を通して行われてきた。しかしながら、このような構成は、望ましくない結果をもたらす可能性がある。例えば、溶融ガラスから蒸発する揮発性材料は、通気管の内面に凝縮する可能性がある。十分な量の凝縮物が蓄積されると、凝縮物が破断して、下方の溶融ガラスに落下し、これにより溶融ガラスが汚染される可能性がある。更に、清澄容器の上部から延びる直線状の通気管は、凝縮物が取り除かれることなく清掃することが困難であり、この場合も同様に、通気管を通って落下し、下方の溶融ガラスを汚染する可能性がある。汚染を軽減する過去の取り組みとして、通気パイプに曲げ部を形成し、通気パイプが最初は清澄容器から垂直に立ち上がりながら、取り除かれた凝縮物が清澄容器に落下しないように鋭く曲げることを含めてきた。しかしながら、このような鋭い曲げ部は、通気管の出口から曲げ部を越えて清掃道具が届かないので、曲げ部を越えて（例えば、曲がりと清澄容器の間）を清澄容器の外から清掃することを困難にしている。

前記課題を克服するために、改良された通気装置の実施形態が説明される。従って、幾つかの実施形態では、第１の導管セクション３８ａの直径は、従来の接続導管と比較して大きくすることができる。図５及び図６を参照すると、大きな直径の導管は、増大した自由空間７０を提供することができ、これによって、第１の導管セクション３８ａの上部２０２に近接するが、溶融ガラス２８の自由表面よりも十分に高い位置に通気管２００を配置して、溶融ガラス２８の通気管２００への侵入を防止することができる。例えば、通気管２００の入口は、ガラスラインより少なくとも２．５ｃｍ上方に配置することができる。図５の線６－６に沿って見た図６の断面図を参照すると、様々な実施形態において、通気管２００と第１の導管セクション３８ａとの間の接続は、垂直に対して約５°～約６０°、例えば、約１０°～約４５°の範囲の角度範囲内に配置することができ、ここで０°の位置は、第１の導管セクション３８ａの垂直上部にある接続部（すなわち１２時の位置）を指す。

幾つかの実施形態では、第１の導管セクション３８ａの上部は、清澄容器３４の底部２０４に対して清澄容器３４の上部よりも高くすることができる。通気管２００は、近位端２０６から中央長手方向軸２０８に沿って下方に水平に対して負の角度αで延び、遠位端２１０にて終端する直線状の通気管とすることができ、通気管は、そこを通る通路２１２を定める（図１１参照）。図示のように、通気管２００のどの部分も、近位端２０６から、垂直方向に又は水平より上方の何れかの正の角度でも上方に延びない。角度αは、約３°から約８０°、約３°から約４０°、約３°から約２０°、又は約３°から約１０°範囲など、０°を上回って９０°未満までの範囲にあることができる。このように、通気管２００は、第１の導管セクション３８ａの上部に近接する自由空間７０の間の流体連通を提供し、更に、溶融ガラス２８の自由表面６８と通気管２００の近位端２０６の底部との間に、通気管を塞ぐことなくガラスラインの上方へのエクスカーションを収容するのに十分な距離を提供する。第１の雰囲気７２は、ガラス製造装置の動作中、通気管２００を介して第２の外部雰囲気７４と流体連通したままである。同時に、通気管２００は、第２の導管３８（例えば、第１の導管セクション３８ａ）の外側から通気管の全長を通してアクセスすることを可能にし、これによって、溶融ガラス２８に粒状物質が落下する危険性なしに、清掃を容易にすることができる。

図７を参照すると、他の実施形態では、第１の導管セクション３８ａの全体を拡大することは不要とすることができる。その代わりに、第１の導管セクション３８ａの一部が上方に拡大され、第１の導管セクション３８ａ内の溶融ガラス２８の自由表面６８の上方に大型ドーム状部分２１４を形成することができる。ドーム状部分２１４は、幾つかの実施形態では、清澄容器３４の上方に延びることができる。すなわち、ドーム状部分２１４の上部は、清澄容器３４の上部の距離ｄ２よりも清澄容器３４の底部からより大きな距離ｄ１だけ垂直上方に延びることができる。上記で説明したように、通気管２００は、近位端２０６でドーム状部分２１４に接続されて、近位端２０６から中心長手方向軸２０８に沿って下方に、水平に対して負の角度αで延びる直線状の通気管とすることができ、通気管２００は遠位端２１０で終端する。既に述べたように、通気管２００のどの部分も、近位端２０６から上方に、垂直方向又は水平より上の何れかの正の角度でも延びない。角度αは、約３°から約８０°までの範囲、約３°から約４０°、約３°から約２０°、又は約３°から約１０°までの範囲など、０°を上回って９０°未満までの範囲にあることができる。

大型の上方に延びるドーム状部分２１４は、溶融ガラス２８の自由表面６８と通気管２００の近位端２０６の底部との間に、ガラス製造装置の動作中のガラスラインの上方エクスカーションを収容するのに十分な距離を許容する。言い換えれば、清澄容器３４の自由空間７０は、第１の導管セクション３８ａに延び、通気管２００の入口は、第１の導管セクション３８ａ（例えばドーム部２１４）上に配置されて、通気管２００の近位端２０６がガラスラインの予想最大高さの上方に配置されて、ガラス製造装置の動作中に溶融ガラスの上方エクスカーションが通気管を塞ぐのを防ぐようにする。例えば、通気管２００の入口は、ガラスラインの上方少なくとも２．５ｃｍに位置することができる。

清澄容器３４は、清澄容器の中心長手方向軸２１６に直交する平面において円形断面を有することが示されているが、更なる実施形態において、清澄容器３４は、非円形断面形状、例えば長円断面形状を含むことができる。同様に、通気管２００は、非円形断面形状を有することができる。

図５の線６－６に沿って後方から見た図６に示される配置と同様の方法で、図７の線８－８に沿って後方から見た図８に示される幾つかの実施形態において、通気管２００は、電気フランジ２２０を含むことができる。電気フランジ２２０は、遠位端２１０又はその近くで通気管２００の周りに完全に延びるように構成され、電気ケーブル、バスバー、又は他の導電体のための接続点として機能する延長部分２２２、例えば電極部分を含むことができる。電気フランジ２２０は、単一の均質な要素を含むことができ、例えば、白金－ロジウム合金などの白金含有材料を含むことができる。先行の実施形態の何れかにおいて、通気管２００は、遠位端２１０に電気フランジ２２０を備えることができ、電源は、電気フランジ２２０と、第１の電気フランジ組立体４０ａ及び／又は第３の電気フランジ組立体４０ｃの何れか一方又は両方との間に電流を供給することができる。幾つかの実施形態では、電源は、第１の電源５６ａの追加の二次巻線、又は単一の二次巻線からのタップを含むことができる。従って、通気管２００は、通気管の壁における電流によって直接加熱することができる。すなわち、通気管は、加熱要素として機能することができる。図１０及び図１１に示すように、様々な実施形態において、通気管２００が第１の導管セクション３８ａに取り付けられる近位端２０６及び／又はその近傍の通気管２００の壁は、遠位端１１８における壁よりも厚肉にすることができ、又は近位端２０６と遠位端２１０との中間位置の通気管の壁よりも厚肉にすることができる。例えば、近位端２０６は、複数の層を含むことができる。

図１１は、第１の内側層２２４及び第２の外側層２２６を含む近位端２０６の一実施形態を示す。内側層２２４は、近位端２０６から遠位端２１０まで延びる通気管自体とすることができ、第２の層２２６は、近位端２０６で通気管の上方に配置されたクラッド層である。このような製造手法において、第２の層２２６は、溶接によって通気管２００に取り付けることができる。厚肉の近位端は、通気管が清澄容器３４に取り付けられる通気管２００の取り付け領域を強化し、取り付け点を通過する電流を制御するのを支援し、これによって接続を劣化させる可能性のあるホットスポットを回避することができる。従って、幾つかの実施形態では、近位端２０６の厚肉部分は、近位端２０６において通気管の円周周りに電流を均等に分配するのに必要に応じて円周方向に厚さを変えることができる。同様に、通気管２００の取り付け部における第１の導管セクション３８ａの領域もまた、接続点を強化するため及び電流の分配を助けるために、通気管から離れて変位した領域に対して厚肉にすることができる。通気管２００の取り付け部における接続導管３８の壁は、補強プレート２２８の例えば溶接による取り付けなどによって、厚肉にすることができる。幾つかの実施形態では、電気フランジ２２０が通気管に接合される通気管２００の遠位端２１０は、遠位端２１０で通気管の周りにスリーブを取り付けることによって、近位端２０６と同様の方法で厚肉にすることができる。

更なる実施形態では、通気管２００は、通気管に近接して配置された別個の加熱要素、例えば加熱コイルからの放射熱及び／又は伝導熱によって加熱することができる。例えば、幾つかの実施形態では、加熱要素は、通気管の周りにコイル状に配置されるが、通気管から間隔を空けて配置することができる。幾つかの実施形態では、複数の加熱要素は、通気管２００の円周周りの様々な場所に配置することができる。通気管の温度を維持するために、通気管２００は、例えばセラミック絶縁材料などの熱絶縁材料（図示せず）によって囲まれ、例えばそこに包むことができる。

本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本開示の実施形態に様々な修正及び変形を加えることができることは、当業者には明らかであろう。従って、本開示は、添付の特許請求の範囲及びこれらの均等物の範囲内に入ることを条件として、このような修正及び変形形態を保護するものとする。

Claims (32)

1. ガラス物品を製造する方法であって、
   溶融材料を第１の容器を通して、前記第１の容器から下流の第２の容器に流すステップであって、前記溶融材料は、前記第１の容器を前記第２の容器に接続する導管を通って流れ、前記第１の容器及び前記導管が、前記溶融材料の自由表面の上方に連続した自由空間を定め、前記自由空間は前記導管の少なくとも一部に延びる、ステップと、
   近位端と、前記近位端の反対側の遠位端と、前記近位端と前記遠位端の間に延びる通路とを含む通気管を通して前記自由空間に含まれる第１の雰囲気を前記第１の容器の外部の第２の雰囲気に通気するステップであって、前記近位端が前記導管の上部に近接し且つ前記自由表面の上方で前記導管に接続され、前記通気管が、水平に対して角度αで長手方向軸に沿って前記導管から下方で且つ離れて延びて、前記第１の雰囲気と前記第２の雰囲気の間の流体連通を提供する、ステップと、を含む、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記通気管が、前記近位端と前記遠位端との間で直線状である、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記角度αが、０°を上回って９０°未満までの範囲にある、
   請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記角度αが、約３°から約１０°の範囲にある、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記通気中に前記通気管を加熱するステップを更に含む、
   請求項１～４の何れか１項に記載の方法。
6. 前記加熱するステップが、加熱要素において電流を確立するステップを含む、
   請求項５に記載の方法。
7. 前記加熱要素が、前記通気管の壁を含む、
   請求項１に記載の方法。
8. 前記加熱するステップが、前記通気管に接続された第１の電気フランジと、前記第１の容器又は前記導管の少なくとも一方に接続された第２の電気フランジとの間に電流を確立するステップを含む、
   請求項５に記載の方法。
9. 前記第１の容器が清澄容器である、
   請求項１～８の何れか１項に記載の方法。
10. 前記第２の容器は、混合容器である、
    請求項９に記載の方法。
11. 前記溶融材料を成形体に流して、前記溶融材料をガラスリボンに成形するステップを更に含む、
    請求項１～１０の何れか１項に記載の方法。
12. 前記成形するステップが、前記溶融材料を前記成形体から下方に引き抜くステップを含む、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記導管の第１の部分が、前記第１の容器から水平に延び、前記通気管が、前記導管の第１の部分に接続される、
    請求項１～１２の何れか１項に記載の方法。
14. 前記導管の少なくとも第２の部分は、前記導管の第１の部分に対して下方に延びる、
    請求項１３に記載の方法。
15. カバーガスを前記第１の容器に接続されたガス送給パイプを通して前記自由空間に流すステップを更に含む、
    請求項１～１４の何れか１項に記載の方法。
16. 前記溶融材料を前記導管に流しながら前記導管を加熱するステップを更に含む、
    請求項１～１５の何れか１項に記載の方法。
17. 前記導管の壁の厚さが、前記導管の長さに沿って変化する、
    請求項１～１６の何れか１項に記載の方法。
18. 前記導管の長手方向軸に直交する前記導管の断面において、前記断面の第１の部分における前記導管の壁の厚さが、前記断面の第２の部分における前記導管の壁の厚さと異なる、
    請求項１～１６の何れか１項に記載の方法。
19. ガラス物品を製造する方法であって、
    溶融材料を第１の容器から前記第１の容器に接続された導管に通して流すステップであって、前記第１の容器及び前記導管が、前記溶融材料の自由表面の上方に連続した自由空間を定め、前記自由空間は前記導管の一部に延びる、ステップと、
    近位端と前記近位端の反対側の遠位端とを含む通気管を通して、前記自由空間に含まれる第１の雰囲気を前記第１の容器の外部の第２の雰囲気に通気するステップであって、前記近位端が前記導管の上部に近接し且つ前記自由表面の上方で前記導管に接続され、前記通気管が水平に対して角度αで長手方向軸に沿って下方に延びて、前記第１の雰囲気と前記第２の雰囲気との間に流体連通を提供するステップと、
    前記溶融材料を流しながら前記通気管を加熱するステップであって、前記加熱により前記通気管の内面に蓄積された凝縮物を除去する、ステップと、を含む、
    ことを特徴とする方法。
20. 前記溶融材料を成形体に流すステップを更に含み、前記成形体が、前記溶融材料を前記ガラス物品に成形する、
    請求項１９に記載の方法。
21. 前記ガラス物品が、ガラスリボンである、
    請求項２０に記載の方法。
22. 前記加熱するステップが、前記加熱要素において電流を確立するステップを含む、
    請求項１９～２１の何れか１項に記載の方法。
23. 前記加熱要素が、前記通気管の壁を含む、
    請求項２２に記載の方法。
24. 前記加熱するステップが、前記通気管に接続された第１の電気フランジと、前記第１の容器又は前記導管の少なくとも一方に接続された第２の電気フランジとの間に電流を確立するステップを含む、
    請求項１９～２１の何れか１項に記載の方法。
25. 前記第１の容器が清澄容器である、
    請求項１９～２４の何れか１項に記載の方法。
26. 前記第２の容器は、混合容器である、
    請求項２５に記載の方法。
27. 前記溶融材料を成形体に流して、前記溶融材料をガラスリボンに成形するステップを更に含む、
    請求項１９～２６の何れか１項に記載の方法。
28. 前記成形するステップが、前記溶融材料を前記成形体から下方に引き抜くステップを含む、
    請求項２７に記載の方法。
29. 前記導管の少なくとも第１の部分が、水平に対して下方に延びる、
    請求項１９～２８の何れか１項に記載の方法。
30. 前記導管の第２の部分が、前記第１の容器から水平に延び、前記通気管が、前記導管の第２の部分に接続される、
    請求項２９に記載の方法。
31. ガス送給パイプを通してカバーガスを前記自由空間に流すステップを更に含む、
    請求項１９～３０の何れか１項に記載の方法。
32. 前記ガス送給パイプは、前記第１の容器に接続される、
    請求項３１に記載の方法。

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