JP5737288B2 - 溶融ガラスの減圧脱泡装置、溶融ガラスの製造方法、およびガラス製品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶融ガラスの減圧脱泡装置、その装置を用いた溶融ガラスの製造方法、およびガラス製品の製造方法に関する。

従来、溶解槽で溶融した溶融ガラスを成形装置で成形する前に、成形されたガラス製品の品質を向上させるために、溶融ガラス中の気泡を除去するために清澄工程が実施される。該清澄工程に用いられる方法として、減圧脱泡装置を用いて溶融ガラスを減圧脱泡する方法がある。

減圧脱泡装置は、溶解槽中の溶融ガラスを減圧脱泡して、次の処理槽に連続的に供給するプロセスに用いられるものである。減圧脱泡装置は、真空吸引されて内部が減圧状態に保持される減圧ハウジングを有する。減圧ハウジング内には、減圧脱泡槽がその長軸が水平方向に配向するように収納配置されている。減圧脱泡槽の下面の側端付近には、垂直方向に配向する上昇管および下降管が取り付けられている。上昇管および下降管は、その一部が減圧ハウジング内に収納配置されている。
上昇管は、減圧脱泡槽と連通しており、減圧脱泡前の溶融ガラスを溶解槽から上昇させて減圧脱泡槽に導入する導入手段である。下降管は、減圧脱泡槽に連通しており、減圧脱泡後の溶融ガラスを減圧脱泡槽から下降させて次の処理槽に導出する導出手段である。そして、減圧ハウジング内において、減圧脱泡槽、上昇管、および下降管、のそれぞれの周囲には、これらを断熱被覆する断熱用レンガなどの断熱壁が配設されている。
溶融ガラスは高温になるにつれて粘度が低くなるため、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの温度が高温であれば、溶融ガラス内の気泡は該溶融ガラスの液面に浮上し易くでき、脱泡し易くできる。

しかし、減圧脱泡槽、上昇管、および下降管、のそれぞれの溶融ガラスの流路が耐火性炉材で構成されているとき、溶解槽中の溶融ガラスは、加熱されることなく減圧脱泡槽に導入されるため、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの温度は低下し、脱泡し難くなる。
これを避けるため、特許文献１に開示された溶融ガラスの減圧脱泡装置では、以下に示す方法を行って、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの温度低下を抑えている。減圧脱泡装置に溶融ガラスを導入する前に、減圧脱泡装置内を、上昇管および下降管、のそれぞれの下方に配置されたバーナによって燃焼された燃焼ガスで加熱する。減圧脱泡装置内を加熱後、上昇管および下降管、のそれぞれの下方からバーナを取り外し、減圧脱泡槽に溶融ガラスを導入する。減圧脱泡装置内を予め加熱することで、減圧脱泡槽に導入される溶融ガラスの温度低下を防止する。

特開平１１−２４０７２７号公報

特許文献１に開示されているように、減圧脱泡装置内を予め加熱した後、該減圧脱泡槽内の溶融ガラスの温度は、該溶融ガラスの潜熱だけで維持される。しかしながら、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの液面は雰囲気に晒されているため、その液面から放熱し、溶融ガラスの温度は低下し易くなる。また、減圧脱泡槽の周囲には断熱壁が配置されているが、溶融ガラスの温度を完全に維持することはできず、溶融ガラスの温度低下は避けられない。
さらに特許文献１に開示されているように、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの温度低下を抑制するため、上昇管および下降管、のそれぞれの周囲に加熱装置を設置して溶融ガラスを加熱しているが、このような加熱装置では溶融ガラスの温度低下を抑制するには不十分である。
また、図１で、減圧脱泡槽１４内の溶融ガラスＧをバーナ等による燃焼ガスで加熱すると、排ガスによって減圧脱泡槽１４内の減圧度が低下し、溶融ガラスＧの脱泡がし難くなるため好ましくない。
減圧脱泡槽内の溶融ガラスの温度が低下すると、溶融ガラスの粘度は高くなり、該溶融ガラスの液面に浮上した気泡は破泡し難くなる。溶融ガラスの液面に浮上して破泡しなかった気泡は、溶融ガラスの液面にて泡層を形成し、溶融ガラスと共に次の処理槽に供給されるため、ガラス製品の品質が劣化する恐れがある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの温度低下を防止し、溶融ガラス内の気泡を効率よく脱泡できる、溶融ガラスの減圧脱泡装置を提供することを目的とする。

本発明は、真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジングと、前記減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行う減圧脱泡槽と、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇させて前記減圧脱泡槽に導入する上昇管と、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から下降させて導出する下降管と、を備える溶融ガラスの減圧脱泡装置であって、前記減圧脱泡槽内の溶融ガラスの液面よりも上方に、且つ、前記減圧脱泡槽の上壁の下面側に、通電加熱装置が設けられている溶融ガラスの減圧脱泡装置である。
また、本発明は、真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジングと、前記減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行う減圧脱泡槽と、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇させて前記減圧脱泡槽に導入する上昇管と、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から下降させて導出する下降管と、を備える溶融ガラスの減圧脱泡装置であって、前記減圧脱泡槽内の溶融ガラスの液面よりも上方に、且つ、前記減圧脱泡槽の上壁の下面より下方に、通電加熱装置が設けられている溶融ガラスの減圧脱泡装置である。
また、本発明は、前記した溶融ガラスの減圧脱泡装置により溶融ガラスを脱泡処理する工程と、前記脱泡処理する工程の前にガラス原料を溶融する溶融工程とを含む溶融ガラスの製造方法である。
さらに、本発明は、前記した溶融ガラスの製造方法による溶融ガラスの製造工程と、前記溶融ガラスの製造工程よりも下流側で溶融ガラスを成形する成形工程と、成形後のガラスを徐冷する徐冷工程と、を含むガラス製品の製造方法である。

本発明に係る溶融ガラスの減圧脱泡装置によれば、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの温度低下を防止し、溶融ガラス内の気泡を効率よく脱泡できる、溶融ガラスの減圧脱泡装置を提供することができる。また、気泡欠点の少ない高品質な溶融ガラス、およびガラス製品を提供することができる。

本発明の実施形態に係る溶融ガラスの減圧脱泡装置の側方断面図である。 図１の通電加熱装置５０およびその周辺の拡大側方断面図である。 図２のＡ−Ａ′線に沿った正面断面図である。 図２のＢ−Ｂ′線に沿った俯瞰断面図である。 図２のＣ−Ｃ′線に沿った正面断面図である。 加熱用部材同士の接合部の側方断面図である。 図７（Ａ）、図７（Ｂ）、および図７（Ｃ）は、加熱用部材の断面形状の変形例を示す図である。 本発明に係る溶融ガラスの製造方法の工程の一例を示すフロー図である。 本発明に係るガラス製品の製造方法の工程の一例を示すフロー図である。

以下、本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置について、添付の図面に示される実施形態をもとに詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る溶融ガラスの減圧脱泡装置（以下、本発明の減圧脱泡装置という。）の概略側方断面図である。
図１に示す減圧脱泡装置１０は、その内部が減圧状態に保持される減圧ハウジング１２を有する。減圧ハウジング１２は金属製であり、真空吸引して内部を減圧する吸引口１２ｃが設けられている。
減圧ハウジング１２内には、減圧脱泡槽１４が収納配置されている。減圧脱泡槽１４の上部には、減圧ハウジング１２と連通する吸引孔１４ａ，１４ｂが設けられている。真空ポンプ（図示せず）を用いて、減圧ハウジング１２を吸引口１２ｃから真空吸引することによって、減圧脱泡槽１４内は減圧状態に維持される。
減圧脱泡槽１４の下面の側端付近には、垂直方向に配向する上昇管１６の上端および下降管１８の上端が連通して設けられている。上昇管１６の下端および下降管１８の下端は、それぞれ溶解槽２０に連通する上流側ピット２２および図示しない次の処理槽に連通する下流側ピット２４の溶融ガラスＧ内に浸漬されている。上昇管１６および下降管１８は、その一部が減圧ハウジング１２内に収納配置されている。
減圧ハウジング１２内において、減圧脱泡槽１４、上昇管１６、および下降管１８、のそれぞれの周囲には、これらを断熱被覆する断熱用レンガなどの断熱壁３０が配設されている。この断熱壁３０は、減圧脱泡槽１４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る。

減圧脱泡槽１４内の溶融ガラスＧの液面Ｆより上方に、且つ、減圧脱泡槽１４の上壁１４ｅの下面１４ｃより下方には通電加熱装置５０が配置されている。通電加熱装置５０は、加熱用部材５２と、減圧脱泡槽１４の長手方向の加熱用部材５２の両端に配置されている加熱用電極５４と、から構成されている。図示した例は、減圧脱泡槽１４の長手方向の当該加熱用部材５２の両端、すなわち減圧脱泡槽１４の上昇管１６側、および下降管１８側の上方に、対をなす加熱用電極５２を設けた例であるが、減圧脱泡槽１４の長手方向に伸びる当該加熱用部材を所定間隔に分割し、それぞれに通電用の電極を設けるようにしてもよい。前記加熱用部材５２は、一端が加熱用部材５２の上面に接続し、他端が減圧脱泡槽１４の上壁に挟みこまれている吊金具５６によって、該上壁から吊られている。
加熱用部材５２と加熱用電極５４とは電気的に接続しており、加熱用電極５４は、減圧脱泡槽１４、断熱壁３０、および減圧ハウジング１２を貫通して設けられている。減圧ハウジング１２外に出ている加熱用電極５４の端部は、外部電源（図示せず）と電気的に接続されており、外部電源によって加熱用部材５２を通電加熱する。
減圧脱泡槽１４内の加熱用部材５２は、通電させることでその周辺に向かって放熱するため、減圧脱泡槽１４内の溶融ガラスＧは加熱される。これによって、加熱された溶融ガラスＧの温度は上昇し、粘度が低下するため、溶融ガラスＧ内の気泡は脱泡し易くできる。

図２は図１の通電加熱装置５０およびその周辺の拡大側方断面図、図３は図２のＡ−Ａ′線に沿った正面断面図である。
加熱用部材５２は、減圧脱泡槽１４内の溶融ガラスＧの液面Ｆに対向する全域に亘って設けられている。これによって、減圧脱泡槽１４内の溶融ガラスＧ全体を斑なく加熱して、溶融ガラスＧはその全域において脱泡し易くでき、気泡を含有した溶融ガラスＧが減圧脱泡装置後の処理槽に流出することを抑制できる。
図３に示すように、加熱用部材５２の減圧脱泡槽１４の長手方向（図２の矢印Ｘの方向）から見た断面形状は、上方に凸状の円弧形状をしている。これによって、加熱用部材の強度が強くなり、高温環境下においても、自重によって撓む恐れがない。
また、減圧脱泡槽１４内の溶融ガラスＧは、減圧脱泡槽１４の側壁１４ｄを介して温度低下し易いため、溶融ガラスＧの減圧脱泡槽１４幅方向の温度分布は、中央部は高く、端部は低くなり易い。加熱用部材の断面形状が上方に凸状の形状であれば、前記端部の溶融ガラスＧは加熱し易くでき、前記中央部の溶融ガラスＧは加熱し難くなる。これによって、減圧脱泡槽１４内の溶融ガラスＧの前記幅方向の温度分布は均一になり、溶融ガラスＧは、その全域において斑なく加熱され、脱泡し易くできる。
また、図３のように、加熱用部材５２の幅方向の端部が、減圧脱泡槽１４内よりも外側になる形状にし、かつ前記端部に対応する部位の減圧脱泡槽の側壁に排出口（図示せず）を設けることで、加熱用部材５２の下面に付着した溶融ガラスＧからの揮散物が、前記下面を伝って減圧脱泡槽１４外に排出できる。

図４は図２のＢ−Ｂ′線に沿った俯瞰断面図である。
図２および図４に示すように、加熱用部材５２の表面には、補強のためのリブ５８が形成されている。これによって、加熱用部材５２の強度が強くなり、加熱用部材５２の自重による撓みを抑制できる。さらに、加熱用部材５２を薄板化、軽量化できる。
また、加熱用部材５２には開口部６２が形成されている。さらに、開口部６２の上方に、透視できる吸引孔１４ａ、１４ｂを設けることによって、加熱用部材５２の上方から開口部６２を通じて、減圧脱泡槽１４内の溶融ガラスＧの様子を観察できる。また、開口部６２、および吸引孔１４ａ、１４ｂを通じて、減圧脱泡槽１４内を減圧し易くでき、溶融ガラスＧ内の気泡を脱泡し易くできる。これによって、減圧脱泡槽１４内を減圧し易くでき、溶融ガラスＧが脱泡し易くできる。

開口部６２両側方の加熱用部材５２の厚さは、過発熱を抑制するため、開口部６２が形成されていない加熱用部材５２の厚さよりも厚くする。ここで開口部６２両側方の加熱用部材５２とは、図４における破線で囲まれた部分Ｍであって、開口部６２縁から加熱用部材５２幅方向縁までの加熱用部材５２のことを指す。図３に示すように、開口部６２が形成されていない加熱用部材５２（以下、加熱用部材５２Ａという。）において、加熱用部材５２Ａの減圧脱泡槽１４長手方向の断面積をＳａとする。図５は、図２のＣ−Ｃ′線に沿った正面断面図である。図５に示すように、開口部６２が形成されている加熱用部材５２（以下、加熱用部材５２Ｂという。）において、加熱用部材５２Ｂの減圧脱泡槽１４長手方向の断面積をＳｂとする。図５において、Ｓｂは図示の左右の加熱用部材５２の断面積の和である。
加熱用部材５２Ａ、５２Ｂの板厚が同じとき、断面積Ｓａ、Ｓｂの大小関係はＳａ＞Ｓｂとなる。加熱用部材Ａ、Ｂの板厚および断面積が上述の条件において、加熱用部材５２Ａ、５２Ｂに同じ大きさの電流を流したとき、加熱用部材５２Ｂの断面積Ｓｂにおける電流密度は、加熱用部材５２Ａの断面積Ｓａにおける電流密度よりも高くなる。したがって、加熱用部材５２Ｂは加熱用部材５２Ａよりも発熱する、つまり熱の負荷が大きくなるため、加熱用部材Ａよりも劣化し易くなる。加熱用部材Ｂの厚さを厚くして、ＳａとＳｂとの比Ｓｂ／Ｓａを所定範囲内にすることで上記課題を解決できる。板厚が同一のまま開口部６２の有無でＳｂ／Ｓａが０．８未満のとき、開口部６２の存在する板厚を厚くしてＳｂ／Ｓａが０．８〜１．５、好ましくは０．９〜１．３となるように加熱用部材Ｂの板厚を厚くする。

図６は、加熱用部材５２同士の接合部６４の側方断面図である。図６に示すように、実施形態における加熱用部材５２は複数の加熱用部材５２で構成され、これらの加熱用部材５２同士の接合部の側方断面形状は逆Ｙ字状である。
減圧脱泡槽１４のサイズが大きいとき、単数の加熱用部材５２で構成された加熱用部材５２では、加熱用部材５２そのものを作製することが困難である。複数の加熱用部材５２同士を接合して構成された加熱用部材５２であれば、大サイズの加熱用部材５２の作製は容易であり、大サイズの減圧脱泡槽に対応できる。
加熱用部材５２の温度は、定常運転前の常温から定常運転時の高温まで広範囲に亘って上昇するため、温度上昇に伴って加熱用部材５２は熱膨張する。複数の加熱用部材５２を接合するとき、加熱用部材５２の接合部６４の形状が逆Ｔ字状の場合、熱膨張した加熱用部材５２の膨張分の行き場が無くなり、加熱用部材５２が破損する恐れがある。したがって、接合部６４の形状を下部に隙間を有する逆Ｙ字状にすることで、加熱用部材５２が熱膨張しても、膨張分が隙間に収まるので、加熱用部材５２が破損する恐れがない。
実施形態における吊金具５６は、一端が接合部６４の上端に接続され、他端が減圧脱泡槽１４の上壁に固定されている。吊金具５６を加熱用部材５２の接合部６４の上端に接続することで、加熱用部材５２の撓みを抑制できる。また、高温環境下において、加熱用部材５２は、その長手方向に向かって熱膨張するが、減圧脱泡槽１４の上壁に固定された吊金具５６を接続することで、熱膨張を抑制できる。

通電加熱装置５０は、溶融ガラスＧからの揮散物に対する耐腐食性、および減圧脱泡槽１４内における高温耐性が必要であるため、白金または白金合金製であることが好ましく、白金ロジウム（Ｐｔ／Ｒｈ）合金であることがより好ましい。
以上、本発明における溶融ガラスの減圧脱泡装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、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。
例えば、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの温度は、溶融ガラスＧの物性値やガラス製品の品質に応じて決められる。
本発明における減圧脱泡槽、上昇管および下降管の形状は、少なくとも筒状管であれば特に限定されず、その断面形状は円状または角状とすることができる。
本発明における減圧脱泡槽、上昇管および下降管の少なくとも溶融ガラスと接する部分の材料は、溶融ガラスに対して耐食性のある耐火性炉材、例えば電鋳レンガで形成されると好ましい。上記耐火性炉材、特に電鋳レンガで形成することにより、一般の耐火性レンガと比べ高温での耐久性に優れ、該炉材成分から溶融ガラスへの溶出も最小限にできる。

本発明における加熱用部材は、減圧脱泡槽内の溶融ガラスＧの液面Ｆに対向する全域に亘って設けられていることが好ましいが、減圧脱泡槽内の溶融ガラスＧの液面Ｆに対向する全域に亘って設けられていなくてもよい。前者の構成が好ましいのは、この構成の場合に溶融ガラスの全面を均一にしやすいからである。このときの加熱用部材の長手方向のサイズおよび幅方向のサイズは、減圧脱泡槽のそれぞれのサイズと同じになる。ここで、減圧脱泡槽の長手方向（図２の矢印Ｘの方向）の長さＬａのサイズは５００ｍｍ〜２００００ｍｍ、減圧脱泡槽の幅方向の長さＷａのサイズは２００ｍｍ〜２０００ｍｍであることが好ましい。加熱用部材の板厚は、加工と経済的理由から、好ましくは６ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下、さらに好ましくは１．５ｍｍ以下である。また加工と強度との理由から、好ましくは０．６ｍｍ以上、より好ましくは０．８ｍｍ以上である。
本発明における加熱用部材の減圧脱泡槽の長手方向から見た断面形状は、上方に凸状の形状であってもよく、平板状であってもよいが、図３のような、加熱用部材の断面形状が上方に凸状の形状であることが好ましい。加熱用部材の強度が強くなり、さらに、減圧脱泡槽１４内の溶融ガラスＧの前記幅方向の温度分布を均一に加熱できるためである。
また、本発明における加熱用部材の減圧脱泡槽の長手方向から見た断面形状は、図３のような上方に凸状の円弧形状に限定されない。図７に加熱用部材の断面形状の変形例を示す。図７に示すように、上方に凸状の円弧形状以外の加熱用部材の断面形状として、（Ａ）逆Ｖ字形状、（Ｂ）放射形状、および（Ｃ）逆台形状が例示される。

本発明における加熱用部材の表面には、リブが形成されていてもよく、形成されていなくてもよいが、リブが形成されていることが好ましい。加熱用部材の強度が強くできるためである。
本発明における加熱用部材には、開口部６２が形成されていてもよく、形成されていなくてもよいが、形成されていることが好ましい。開口部６２を通して、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの様子を観察でき、さらに、減圧脱泡槽内を減圧し易くできるためである。開口部６２の半径Φのサイズは、５ｍｍ〜３００ｍｍであることが好ましい。
本発明における加熱用部材は、単数の部材で構成されても複数の部材で構成されてもよい。減圧脱泡槽のサイズが大きく、単数の加熱用部材で構成された加熱用部材では対応し難いとき、加熱用部材は複数の加熱用部材で構成されていることが好ましい。
複数の加熱用部材同士の接合部において、隙間の幅Ｗｂのサイズは、５ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましく、接合面の幅Ｗｃのサイズは、５ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましく、隙間の高さＨのサイズは、１０ｍｍ〜１００ｍｍであることが好ましく、ピッチＰのサイズは、２００ｍｍ〜２０００ｍｍであることが好ましい。
なお、本発明の通電加熱装置は、減圧脱泡槽内の溶融ガラスの液面よりも上方に、且つ、前記減圧脱泡槽の上壁１４ｅの下面側に設けられていればよく、前述した減圧脱泡槽内の溶融ガラスの液面より上方に、且つ、減圧脱泡槽の上壁１４ｅの下面より下方に配置される態様に限定されない。すなわち、本発明での減圧脱泡槽の上壁の下面側とは、上壁の下面および上壁下面より下方を含む。例えば、通電加熱装置が、減圧脱泡槽の上壁の下面に形成され、加熱用部材が減圧脱泡槽の上壁の下面に形成されていてもよい。より具体的には、例えば、減圧脱泡槽の上壁の下面にそのまま加熱用部材としてヒータを設置してもよい。また、減圧脱泡槽の上壁の下面に凹部を設けて、そこに加熱用部材としてヒータを埋設してもよい。

次に、本発明の溶融ガラスの製造方法について説明する。図８は、本発明の溶融ガラスの製造方法の一実施形態のフロー図である。本発明の溶融ガラスの製造方法は、前述の本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置を用いることを特徴とする。一例として、前述の減圧脱泡装置の前段の溶融手段（溶解槽）により溶融ガラスを溶融して溶融ガラスを製造する溶融工程Ｓ１と、前述の溶融ガラスの減圧脱泡装置により溶融ガラスを減圧脱泡処理する脱泡工程Ｓ２と、溶融ガラスＳ３を得る溶融ガラスの製造方法である。前記脱泡工程Ｓ２においては、減圧脱泡槽の上壁の下面側、あるいは減圧脱泡槽の上壁の下面より下方に設けられた通電加熱装置を通電加熱し、溶融ガラスの温度低下を防止して、溶融ガラスを所定温度に維持、制御する。本発明の溶融ガラスの製造方法は、前述した溶融ガラスの減圧脱泡装置を利用することの他は、公知技術の範囲である。たとえば、溶融手段は、所望の組成になるように調整したガラス原料を溶融槽に投入し、ガラスの種類に応じた所定の温度、たとえば、建築用や車両用等のソーダライムガラスの場合、約１４００〜１６００℃に加熱してガラス原料を溶融して溶融ガラスを得る。

次に、本発明のガラス製品の製造方法について説明する。図９は、本発明のガラス製品の製造方法の一実施形態のフロー図である。本発明のガラス製品の製造方法は、前述の溶融ガラスの製造方法を用いることを特徴とする。本発明のガラス製品の製造方法は、一例として、前述の溶融ガラスの製造方法による溶融ガラスの製造工程Ｋ１と、前述の溶融ガラスの製造工程Ｋ１よりも下流側で溶融ガラスを成形する成形工程Ｋ２と、その後工程において溶融ガラスを徐冷する徐冷工程Ｋ３と、徐冷後のガラスを切断する切断工程Ｋ４と、ガラス製品Ｋ５を得るガラス製品の製造方法である。前記製造工程Ｋ１においては、減圧脱泡槽の上壁の下面側、あるいは減圧脱泡槽の上壁の下面より下方に設けられた通電加熱装置を通電加熱し、溶融ガラスの温度低下を防止して、溶融ガラスを所定温度に維持、制御する。

本発明のガラス製品の製造方法は、前述した溶融ガラスの製造方法を利用することの他は、公知技術の範囲である。たとえば、成形工程としては、フロート法、フュージョン法またはダウンロード法などが挙げられる。前記の中でもフロート法のためのフロートバスを用いた成形手段がガラス薄板からガラス厚板までの広範囲の厚さの高品質なガラス板を大量に製造できる理由から好ましい。たとえば、徐冷工程としては、成形後のガラスの温度を徐々に下げるための機構を備えた徐冷炉によって一般に行われる。徐々に温度を下げる機構は、燃焼ガスまたは電気ヒータにより、その出力が制御された熱量を、炉内の必要位置に供給して成形後のガラスを徐冷する。これによって、成形後のガラスに内在する残留応力を無くすることができる。図９では、本発明のガラス製品の製造方法の構成要素である溶融工程、および成形工程ならびに徐冷工程に加えて、さらに必要に応じて用いる切断工程、その他の後工程も示している。

本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置は、気泡が少ない溶融ガラスを製造できるため、気泡欠点が少ない高品質なガラス製品の製造装置に有用である。
なお、２０１０年５月１９日に出願された日本特許出願２０１０−１１５４５０号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。

１０ 減圧脱泡装置
１２ 減圧ハウジング
１２ｃ 吸引口
１４ 減圧脱泡槽
１４ａ，１４ｂ 吸引孔
１４ｃ 減圧脱泡槽上壁下面
１４ｄ 減圧脱泡槽側壁
１４ｅ 減圧脱泡槽上壁
１６ 上昇管
１８ 下降管
２０ 溶解槽
２２ 上流側ピット
２４ 下流側ピット
３０ 断熱壁
５０ 通電加熱装置
５２、５２Ａ、 ５２Ｂ 加熱用部材
Ｓａ、Ｓｂ 断面積
５４ 加熱用電極
５６ 吊金具
５８ リブ
６２ 開口部
６４ 接合部

Claims (16)

1. 真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジングと、
   前記減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行う減圧脱泡槽と、
   前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇させて前記減圧脱泡槽に導入する上昇管と、
   前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から下降させて導出する下降管と、を備える溶融ガラスの減圧脱泡装置であって、
   前記減圧脱泡槽内の溶融ガラスの液面よりも上方に、且つ、前記減圧脱泡槽の上壁の前記溶融ガラスの液面に対向する下面側の少なくともその一部に、面状の、溶融ガラスを直接加熱可能な加熱用部材と、前記加熱用部材の両端に設けられている加熱用電極と、で構成される通電加熱装置が設けられている溶融ガラスの減圧脱泡装置。
2. 真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジングと、
   前記減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行う減圧脱泡槽と、
   前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇させて前記減圧脱泡槽に導入する上昇管と、
   前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から下降させて導出する下降管と、を備える溶融ガラスの減圧脱泡装置であって、
   前記減圧脱泡槽内の溶融ガラスの液面よりも上方に、且つ、前記減圧脱泡槽の上壁の下面より下方に、前記溶融ガラスの液面の少なくとも一部に対向する、面状の、溶融ガラスを直接加熱可能な加熱用部材と、前記加熱用部材の両端に設けられている加熱用電極と、で構成される通電加熱装置が設けられている溶融ガラスの減圧脱泡装置。
3. 前記加熱用部材が、前記上壁から吊られている請求項２に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
4. 前記減圧脱泡槽の少なくとも溶融ガラスと接する部分は、耐火性炉材で形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
5. 前記通電加熱装置が、白金または白金合金製である請求項１〜４のいずれか一項に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
6. 前記加熱用部材は、前記溶融ガラスの液面に対向する全域に亘って設けられている請求項１〜５のいずれか一項に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
7. 前記加熱用部材は、前記減圧脱泡槽の長手方向から見た断面形状が上方に凸状である請求項１〜６のいずれか一項に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
8. 前記加熱用部材は、表面にリブが形成されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
9. 前記加熱用部材は、開口部が形成されている部材である請求項１〜８のいずれか一項に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
10. 前記加熱用部材は、開口部が該加熱用部材を略上下に貫通して形成されている部材である請求項９に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
11. 前記加熱用部材を複数有し、前記加熱用部材同士の接合部の側方断面形状が逆Ｙ字状である請求項１〜１０のいずれか一項に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
12. 請求項１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置により溶融ガラスを脱泡処理する工程と、前記脱泡処理する工程の前にガラス原料を溶融する溶融工程とを含む溶融ガラスの製造方法。
13. 前記脱泡処理する工程において、減圧脱泡槽の上壁の下面側に設けられた通電加熱装置を通電加熱し、溶融ガラスを所定温度に制御する請求項１２に記載の溶融ガラスの製造方法。
14. 請求項２に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置により溶融ガラスを脱泡処理する工程と、前記脱泡処理する工程の前にガラス原料を溶融する溶融工程とを含む溶融ガラスの製造方法。
15. 前記脱泡処理する工程において、減圧脱泡槽の上壁の下面より下方に設けられた通電加熱装置を通電加熱し、溶融ガラスを所定温度に制御する請求項１４に記載の溶融ガラスの製造方法。
16. 請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の溶融ガラスの製造方法による溶融ガラスの製造工程と、前記溶融ガラスの製造工程よりも下流側で溶融ガラスを成形する成形工程と、成形後のガラスを徐冷する徐冷工程と、を含むガラス製品の製造方法。

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