JP5888325B2 - 減圧脱泡装置、ガラス製品の製造装置、およびガラス製品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、減圧脱泡装置、該減圧脱泡装置を含むガラス製品の製造装置、およびガラス製品の製造方法に関する。
従来から、ガラス製品の品質を向上させるために、溶融炉で溶融した溶融ガラスを成形装置で成形する前に溶融ガラス内に発生した気泡を除去する減圧脱泡装置が知られている。
この種の減圧脱泡装置の一例構造を図７に示す。図７に示す減圧脱泡装置１００は、溶融槽１０１に収容されている溶融ガラスＧを減圧脱泡処理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装置であって、装置内部が減圧状態に保持されている。
減圧脱泡装置１００において、減圧ハウジング１０３の内部に水平に減圧槽１０５が配置され、その入口側下部に上昇管１０６が垂直に取り付けられ、出口側下部に下降管１０７が垂直に取り付けられている。
この種の減圧脱泡装置の一例構造を図７に示す。図７に示す減圧脱泡装置１００は、溶融槽１０１に収容されている溶融ガラスＧを減圧脱泡処理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装置であって、装置内部が減圧状態に保持されている。
減圧脱泡装置１００において、減圧ハウジング１０３の内部に水平に減圧槽１０５が配置され、その入口側下部に上昇管１０６が垂直に取り付けられ、出口側下部に下降管１０７が垂直に取り付けられている。
上昇管１０６は、減圧槽１０５に連通され、脱泡処理前の溶融ガラスＧを溶融槽１０１から上昇させて減圧槽１０５に導入する。下降管１０７は、減圧槽１０５に連通され、脱泡処理後の溶融ガラスＧを減圧槽１０５から下降させて次の処理槽（図示略）に導出する。減圧ハウジング１０３の内部において、減圧槽１０５、上昇管１０６および下降管１０７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材１０８が配設されている。
減圧ハウジング１０３は、金属製、例えばステンレス鋼製であり、外部から真空ポンプ（図示略）などによって真空引きされ、内設される減圧槽１０５内を所定の減圧状態、例えば１／２０〜１／３気圧の減圧状態に維持することにより、減圧処理ができる。
減圧ハウジング１０３は、金属製、例えばステンレス鋼製であり、外部から真空ポンプ（図示略）などによって真空引きされ、内設される減圧槽１０５内を所定の減圧状態、例えば１／２０〜１／３気圧の減圧状態に維持することにより、減圧処理ができる。
前記減圧脱泡装置１００において、例えば１２００〜１４００℃の溶融ガラスＧを減圧処理するので、減圧槽１０５と上昇管１０６および下降管１０７は、耐熱性に優れ、高温の溶融ガラスＧに対し反応性の低い材料で形成する必要がある。
減圧脱泡装置１００の規模が小さい場合は、減圧槽１０５と上昇管１０６および下降管１０７を白金や白金合金などの耐熱性に優れた貴金属材料から形成できる。しかし、規模の大きな生産設備において減圧槽１０５と上昇管１０６および下降管１０７を貴金属材料から構成すると設備コストが高くなるので、実現が難しい問題がある。
そこで、この問題を解消し得る装置として、図８に示す減圧槽１０５と上昇管１０６および下降管１０７を耐火レンガで形成し、上昇管１０６と下降管１０７の下端部に白金や白金合金などの貴金属材料からなる延長管１１０、１１１を設けた構造の減圧脱泡装置１２０が提案されている（特許文献１参照）。
減圧脱泡装置１００の規模が小さい場合は、減圧槽１０５と上昇管１０６および下降管１０７を白金や白金合金などの耐熱性に優れた貴金属材料から形成できる。しかし、規模の大きな生産設備において減圧槽１０５と上昇管１０６および下降管１０７を貴金属材料から構成すると設備コストが高くなるので、実現が難しい問題がある。
そこで、この問題を解消し得る装置として、図８に示す減圧槽１０５と上昇管１０６および下降管１０７を耐火レンガで形成し、上昇管１０６と下降管１０７の下端部に白金や白金合金などの貴金属材料からなる延長管１１０、１１１を設けた構造の減圧脱泡装置１２０が提案されている（特許文献１参照）。
図８に示す減圧脱泡装置１２０では、上昇管１０６と下降管１０７を減圧ハウジング１０３の内部にとどめ、それらの下端部に減圧ハウジング１０３の外部に延出するように貴金属材料からなる延長管１１０、１１１を設けている。図８に示す減圧脱泡装置１２０では、これら延長管１１０、１１１の下端部を溶融ガラスＧに浸漬しているが、貴金属材料からなる延長管１１０、１１１は一体ものであるので、延長管１１０、１１１の支持構造を実現することは容易にできる。例えば、減圧ハウジング１０３の底部側に延長管１１０、１１１を支持する構造を設けることができる。また、延長管１１０、１１１のみを貴金属材料から構成し、上昇管１０６と下降管１０７をレンガから形成すると、高価な貴金属の使用量を少なくできるので設備コストの面からみて有利な構造となる。
しかしながら、図８に示す構造の減圧脱泡装置１２０では、以下に説明する問題点を有していた。通常、耐火レンガで構成される構造物は、耐火レンガの耐久年数に応じ、長期の使用に耐える構造とされる。しかし、図８に示す減圧脱泡装置１２０の貴金属材料からなる延長管１１０、１１１を備えた構造では、延長管１１０、１１１の下端部を常に高温の溶融ガラスＧに浸漬させておくので、延長管１１０、１１１を耐熱性に優れた貴金属材料で形成したとしても、延長管１１０、１１１が損傷することがあった。例えば、耐用年数を加味して厚さや材料組成を吟味し、延長管１１０、１１１を耐火レンガと同程度の耐用年数として製造しても、溶融ガラスＧに異質素地や組成変動が生じること、あるいは、製造する溶融ガラスＧの組成そのものを変えることなどが要因となって、延長管１１０、１１１に想定外の劣化を生じてしまい、延長管１１０、１１１が耐用年数に達する前に損傷する場合があった。
よって、減圧脱泡装置１２０において必要に応じて延長管１１０、１１１を交換できる構造が望まれる。ところが、特許文献１に記載されている延長管１１０、１１１の支持構造は、延長管１１０、１１１の上端部にフランジを形成し、このフランジを上昇管１０６の下端部を構成している耐火レンガの水平方向の目地部あるいは下降管１０７の下端部を構成している耐火レンガの水平方向の目地部に挟み込んで支持する構造とされている。
上昇管１０６と下降管１０７をレンガで構築する場合、溶融ガラスＧに接触するレンガは耐食性に優れた電鋳レンガなどを用いることが好ましく、電鋳レンガの水平方向の外側には耐熱性のレンガを設けている。ところが、レンガの目地の部分を溶融ガラスＧが侵食し、外側の耐火レンガに到達すると、溶融ガラスＧによって耐火レンガが侵食されてしまう。この侵食を防止するためには、耐食性に優れた貴金属材料からなる延長管１１０、１１１を上昇管１０６と下降管１０７の下端開口部分よりも内側まで引き込み、両者をオーバーラップする部分を設ける必要があると考えられる。
上昇管１０６と下降管１０７をレンガで構築する場合、溶融ガラスＧに接触するレンガは耐食性に優れた電鋳レンガなどを用いることが好ましく、電鋳レンガの水平方向の外側には耐熱性のレンガを設けている。ところが、レンガの目地の部分を溶融ガラスＧが侵食し、外側の耐火レンガに到達すると、溶融ガラスＧによって耐火レンガが侵食されてしまう。この侵食を防止するためには、耐食性に優れた貴金属材料からなる延長管１１０、１１１を上昇管１０６と下降管１０７の下端開口部分よりも内側まで引き込み、両者をオーバーラップする部分を設ける必要があると考えられる。
しかし、上述のような支持構造であると、上昇管１０６の下端部と、下降管１０７の下端部を構成している耐火レンガを目地の部分から分解し、更に延長管１１０、１１１を取り外さないと延長管１１０、１１１を交換できないので、上昇管１０６と下降管１０７を部分的に解体する必要が生じ、大工事となってしまう問題がある。例えば、減圧槽１０５から溶融ガラスＧを抜いた後、減圧力を開放し、上昇管１０６と下降管１０７を冷却し、減圧ハウジング１０３を部分的に解体後、上昇管１０６と下降管１０７のレンガの解体を行って延長管１０６、１０７の交換を行う必要があるため、簡単には実現できない問題がある。なお、上記の問題は、図８に示す上昇管、下降管及び延長管が上下方向にない場合も同様に発生しうる。
なお、上昇管１０６の下端部と下降管１０７の下端部を冷却した後、解体すると、溶融ガラスＧと接触する電鋳レンガを冷やすことになるが、一度溶融ガラスＧに浸漬して１２００〜１４００℃の高温に加熱された電鋳レンガを一時でも常温程度まで冷却してしまうと、電鋳レンガの表面が損傷して再利用できないおそれがある。
なお、上昇管１０６の下端部と下降管１０７の下端部を冷却した後、解体すると、溶融ガラスＧと接触する電鋳レンガを冷やすことになるが、一度溶融ガラスＧに浸漬して１２００〜１４００℃の高温に加熱された電鋳レンガを一時でも常温程度まで冷却してしまうと、電鋳レンガの表面が損傷して再利用できないおそれがある。
本発明は前記事情に鑑みなされたものであり、溶融ガラスに浸漬される耐熱金属製の延長管を従来構造よりも簡便に交換できる構造とした減圧脱泡装置の提供を目的とする。
また、本発明は、前記構造を備えた減圧脱泡装置を用いてガラス製品を製造する方法と、前記減圧脱泡装置を備えたガラス製品の製造装置の提供を目的とする。
また、本発明は、前記構造を備えた減圧脱泡装置を用いてガラス製品を製造する方法と、前記減圧脱泡装置を備えたガラス製品の製造装置の提供を目的とする。
本発明は、真空吸引される減圧ハウジングと、該減圧ハウジング内に設けられ溶融ガラスが内部に導入される減圧槽と、該減圧槽に接続されて減圧ハウジング内に設けられ溶融ガラスを減圧槽に出入させるために複数のレンガで組み付けられた前記減圧槽の上流側の導入管および前記減圧槽の下流側の導出管と、該導入管の上流側の一端と該導出管の下流側の一端の少なくとも一方に接続される耐熱金属製の延長管と、を有し、前記延長管は、前記減圧槽側の一端に基端部と、該基端部に連続する本体部と、該本体部の外周側に延出され、前記導入管と前記導出管の少なくとも一方に形成された前記減圧ハウジングの外壁の挿通孔を該外壁の外表面側から覆って装着されるシール用フランジと、を備え、前記延長管は、前記基端部を前記導入管の上流側の一端の開口部あるいは前記導出管の下流側の一端の開口部を構成する端部レンガに挿入した位置で、前記シール用フランジの外周部に配置された固定手段を介し前記外壁の外表面に取り外し可能に固定された、溶融ガラスの減圧脱泡装置を提供する。
本発明は、真空吸引される減圧ハウジングと、該減圧ハウジング内に設けられ溶融ガラスが内部に導入される減圧槽と、該減圧槽に接続されて減圧ハウジング内に設けられ溶融ガラスを減圧槽に出入させるために複数のレンガで組み付けられた前記減圧槽の上流側の導入管としての上昇管および前記減圧槽の下流側の導出管としての下降管と、該上昇管および該下降管の下端の少なくとも一方に接続される耐熱金属製の延長管と、を有し、
前記延長管は、その上端に基端部と、該基端部に連続する本体部と、該本体部の外周側に延出され、前記上昇管と前記下降管の少なくとも一方の下端に形成された前記減圧ハウジングの外壁の挿通孔を該外壁の外表面側から覆って装着されるシール用フランジと、を備え、前記延長管は、前記基端部を前記上昇管の下端開口部あるいは前記下降管の下端開口部を構成する端部レンガに挿入した位置で、前記シール用フランジの外周部に配置された固定手段を介し前記外壁の外表面に取り外し可能に固定された、溶融ガラスの減圧脱泡装置であることが好ましい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記導入管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記導入管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、前記導出管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記導出管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、前記減圧ハウジングの外壁は、前記導入管の上流側の一端あるいは前記導出管の下流側の一端に当接される部分において前記外装レンガよりも前記導入管あるいは前記導出管の半径方向の内側に延出され、前記端部レンガは、前記延出された部分において前記外壁に支持されることが好ましい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記上昇管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記上昇管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、前記下降管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記下降管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、前記減圧ハウジングの外壁は、前記上昇管の下端あるいは前記下降管の下端に当接される部分において前記外装レンガよりも前記上昇管あるいは前記下降管の半径方向の内側に延出され、前記端部レンガは、前記延出された部分において前記外壁に支持されることが好ましい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記端部レンガは、溶融ガラスを通過させる通過孔を有し、前記通過孔は、該通過孔の前記外壁側の開口部に位置する大径部と該大径部に続く小径部を有し、前記延長管は、該大径部の最奥部に位置する該延長管の前記基端部側に外拡がり型の拡張部を有することが好ましい。
前記延長管は、その上端に基端部と、該基端部に連続する本体部と、該本体部の外周側に延出され、前記上昇管と前記下降管の少なくとも一方の下端に形成された前記減圧ハウジングの外壁の挿通孔を該外壁の外表面側から覆って装着されるシール用フランジと、を備え、前記延長管は、前記基端部を前記上昇管の下端開口部あるいは前記下降管の下端開口部を構成する端部レンガに挿入した位置で、前記シール用フランジの外周部に配置された固定手段を介し前記外壁の外表面に取り外し可能に固定された、溶融ガラスの減圧脱泡装置であることが好ましい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記導入管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記導入管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、前記導出管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記導出管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、前記減圧ハウジングの外壁は、前記導入管の上流側の一端あるいは前記導出管の下流側の一端に当接される部分において前記外装レンガよりも前記導入管あるいは前記導出管の半径方向の内側に延出され、前記端部レンガは、前記延出された部分において前記外壁に支持されることが好ましい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記上昇管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記上昇管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、前記下降管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記下降管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、前記減圧ハウジングの外壁は、前記上昇管の下端あるいは前記下降管の下端に当接される部分において前記外装レンガよりも前記上昇管あるいは前記下降管の半径方向の内側に延出され、前記端部レンガは、前記延出された部分において前記外壁に支持されることが好ましい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記端部レンガは、溶融ガラスを通過させる通過孔を有し、前記通過孔は、該通過孔の前記外壁側の開口部に位置する大径部と該大径部に続く小径部を有し、前記延長管は、該大径部の最奥部に位置する該延長管の前記基端部側に外拡がり型の拡張部を有することが好ましい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記小径部の内周面に、該内周面を覆う耐熱金属製の保護部材が設置されてもよい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記端部レンガの前記外壁側の端面と該端面の前記導入管あるいは前記導出管、または前記上昇管あるいは前記下降管の半径方向の外周囲側に延出されている前記外壁の外表面とが面一に形成され、前記減圧ハウジングの外壁に固定された前記シール用フランジによって前記端部レンガの前記外壁側の端面が覆われてもよい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記シール用フランジが、その外周側に外周縁部を有する皿型に形成され、前記外周縁部が前記外壁に固定手段により取り付けられてもよい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記端部レンガの前記外壁側の端面と該端面の前記導入管あるいは前記導出管、または前記上昇管あるいは前記下降管の半径方向の外周囲側に延出されている前記外壁の外表面とが面一に形成され、前記減圧ハウジングの外壁に固定された前記シール用フランジによって前記端部レンガの前記外壁側の端面が覆われてもよい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記シール用フランジが、その外周側に外周縁部を有する皿型に形成され、前記外周縁部が前記外壁に固定手段により取り付けられてもよい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記延長管において前記シール用フランジの形成位置よりも基端部側に予備フランジが形成され、前記端部レンガの前記外壁側の端面が前記予備フランジにより覆われてもよい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記導入管と前記導出管、または前記上昇管と前記下降管が、垂直方向に前記減圧槽に接続されてもよい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記延長管は、前記導入管の上流側の一端である下端と前記導出管の下流側の一端である下端のいずれか一方で当接されてもよい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記導入管と前記導出管、または前記上昇管と前記下降管が、垂直方向に前記減圧槽に接続されてもよい。
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置において、前記延長管は、前記導入管の上流側の一端である下端と前記導出管の下流側の一端である下端のいずれか一方で当接されてもよい。
本発明は、ガラス溶融炉と、前記の減圧脱泡装置と、減圧脱泡後の溶融ガラスを成形する成形手段と、成形後のガラスを徐冷する徐冷手段と、を備えたガラス製品の製造装置を提供する。
本発明は、溶融ガラスを溶融する溶融工程と、前記の減圧脱泡装置によって溶融ガラスを減圧脱泡処理する脱泡工程と、減圧脱泡処理後の溶融ガラスを成形する成形工程と、該成形後のガラスを徐冷する徐冷工程と、を有するガラス製品の製造方法を提供する。
本発明は、溶融ガラスを溶融する溶融工程と、前記の減圧脱泡装置によって溶融ガラスを減圧脱泡処理する脱泡工程と、減圧脱泡処理後の溶融ガラスを成形する成形工程と、該成形後のガラスを徐冷する徐冷工程と、を有するガラス製品の製造方法を提供する。
本発明によれば、耐熱金属製の延長管のシール用フランジを減圧ハウジングの外壁に固定している固定手段を解除することにより、溶融ガラスに浸漬された状態で使用されていた延長管を取り外すことができる。よって、減圧槽と導入管および導出管をレンガで構成し、レンガの寿命に応じて耐久性を高めた構造に対し、これらよりも寿命が短くなる可能性を有する耐熱金属製の延長管を容易に交換することにより、減圧槽と導入管および導出管を構成するレンガ本来の寿命に対応した高い耐久性の接合構造を有する減圧脱泡装置を提供できる。
また、本発明によれば、ガラスの品種の違いによって減圧度の大幅な変更または調整が必要になった場合に、延長管を新規の長い延長管と容易に交換することができるので、減圧槽そのものを改造しなくても、迅速に、より広い減圧度の範囲に対応した減圧脱泡装置を提供できる。
さらに、本発明によれば、耐久性に優れた本発明の減圧脱泡装置を用いて長期間にわたり泡の少ない高品質のガラス製品を製造できる。
また、本発明によれば、ガラスの品種の違いによって減圧度の大幅な変更または調整が必要になった場合に、延長管を新規の長い延長管と容易に交換することができるので、減圧槽そのものを改造しなくても、迅速に、より広い減圧度の範囲に対応した減圧脱泡装置を提供できる。
さらに、本発明によれば、耐久性に優れた本発明の減圧脱泡装置を用いて長期間にわたり泡の少ない高品質のガラス製品を製造できる。
「第１実施形態」
以下、添付図面を参照して本発明に係る導入管または導出管と延長管の接続構造を備えた減圧脱泡装置の一実施形態について説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態に制限されるものではない。
図１に示す減圧脱泡装置１は、溶融槽２から供給される高温の溶融ガラスＧ（溶融物）を減圧脱泡して後工程の成形装置３０に連続的に供給するプロセスに用いられる装置である。
以下、添付図面を参照して本発明に係る導入管または導出管と延長管の接続構造を備えた減圧脱泡装置の一実施形態について説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態に制限されるものではない。
図１に示す減圧脱泡装置１は、溶融槽２から供給される高温の溶融ガラスＧ（溶融物）を減圧脱泡して後工程の成形装置３０に連続的に供給するプロセスに用いられる装置である。
本実施形態の減圧脱泡装置１は、使用時にその内部を減圧状態に保持できる金属製、たとえば、ステンレス鋼製の外壁５Ａから構成される減圧ハウジング５を有している。減圧ハウジング５の内部には減圧槽６が水平に配置されている。
減圧ハウジング５は、減圧槽６の気密性を確保するために設けられており、図１に示す実施形態では、略門型に形成されている。この減圧ハウジング５は、減圧槽６に必要とされる気密性および強度を有するものであれば、その材質、構造は特に限定されるものではないが、耐熱金属製、特にステンレス鋼からなる外壁５Ａから構成されることが好ましい。減圧ハウジング５は排気口５Ｘを介し外部から真空ポンプ（図示略）等によって真空吸引され、減圧槽６内を所定の減圧状態、例えば、１／２０〜１／３気圧程度の減圧状態に維持できるように構成されている。
減圧ハウジング５は、減圧槽６の気密性を確保するために設けられており、図１に示す実施形態では、略門型に形成されている。この減圧ハウジング５は、減圧槽６に必要とされる気密性および強度を有するものであれば、その材質、構造は特に限定されるものではないが、耐熱金属製、特にステンレス鋼からなる外壁５Ａから構成されることが好ましい。減圧ハウジング５は排気口５Ｘを介し外部から真空ポンプ（図示略）等によって真空吸引され、減圧槽６内を所定の減圧状態、例えば、１／２０〜１／３気圧程度の減圧状態に維持できるように構成されている。
減圧ハウジング５に収容されている減圧槽６の一端６Ａ側（図１の左端部側。すなわち、上流側）の底部下面には、垂直配置された導入管（すなわち、上昇管）７の上端部が、導入口６ａを介し接続され、他端６Ｂ側（図１の右端部側。すなわち、下流側）の底部下面には、垂直配置された導出管（すなわち、下降管）８の上端部が、導出口６ｂを介し接続されている。前記上昇管７は、減圧ハウジング５の底部側の外壁５Ａに形成された挿通口５ａを介し、また下降管８は、減圧ハウジング５の底部側の外壁５Ａに形成された挿通口５ｂを介し、それぞれ外部に連通できるように配置されている。そして、上昇管７の下端部に外壁５Ａの挿通口５ａを通過して下方に延在する延長管９が接続され、下降管８の下端部に外壁５Ａの挿通孔５ｂを通過して下方に延在する延長管９が接続されている。
本明細書において、溶融ガラスを減圧槽へ流入させるために、該減圧槽の上流側に設けられた管を、その方向を問わず導入管と称するが、溶融ガラスが溶解槽の上流ピットから減圧槽６へ向って垂直方向ないし上方に向って流れるように配置された導入管を、特に上昇管と称して説明する。また、溶融ガラスを減圧槽から流出させるために、前記減圧槽の下流側に設けられた管を、その方向を問わず導出管と称するが、溶融ガラスが溶解槽から下流ピットへ向って垂直方向ないし下方に向って流れるように配置された導出管を、特に下降管と称して説明する。
なお、本明細書において、「上流」といった場合、減圧脱泡装置１の減圧槽６内を流れる溶融ガラスＧの流れ方向の上流側、すなわち溶解槽側を意味し、「下流」といった場合、減圧脱泡装置１の減圧槽６内を流れる溶融ガラスＧの流れ方向の下流側、すなわち成形装置側を意味する。
また、減圧ハウジング５の内部側において、減圧槽６の周囲と上昇管６の周囲および下降管７の周囲には、それぞれ断熱レンガ等の断熱材１０が配設されていて、減圧槽６と上昇管７と下降管８の外部側も、断熱材１０により取り囲まれた構造とされている。
本明細書において、溶融ガラスを減圧槽へ流入させるために、該減圧槽の上流側に設けられた管を、その方向を問わず導入管と称するが、溶融ガラスが溶解槽の上流ピットから減圧槽６へ向って垂直方向ないし上方に向って流れるように配置された導入管を、特に上昇管と称して説明する。また、溶融ガラスを減圧槽から流出させるために、前記減圧槽の下流側に設けられた管を、その方向を問わず導出管と称するが、溶融ガラスが溶解槽から下流ピットへ向って垂直方向ないし下方に向って流れるように配置された導出管を、特に下降管と称して説明する。
なお、本明細書において、「上流」といった場合、減圧脱泡装置１の減圧槽６内を流れる溶融ガラスＧの流れ方向の上流側、すなわち溶解槽側を意味し、「下流」といった場合、減圧脱泡装置１の減圧槽６内を流れる溶融ガラスＧの流れ方向の下流側、すなわち成形装置側を意味する。
また、減圧ハウジング５の内部側において、減圧槽６の周囲と上昇管６の周囲および下降管７の周囲には、それぞれ断熱レンガ等の断熱材１０が配設されていて、減圧槽６と上昇管７と下降管８の外部側も、断熱材１０により取り囲まれた構造とされている。
減圧脱泡装置１において減圧槽６と上昇管７と下降管８は、図１では簡略記載されているが、それぞれ、溶融ガラスＧに接触する側の複数の内装レンガとそれら内装レンガの外側に配置される複数の外装レンガとからなる複層構造にされている。なお、図１に示す例では、上昇管７と下降管８がそれぞれ略門型に形成されている減圧ハウジング５の外壁の脚部５Ｂ、５Ｃ内に配置されている。
図２（Ａ）に示す上昇管７と下降管８は、それぞれ複数のレンガを組み付けた複層構造とされている。一例として、溶融ガラスＧと直接接触する側の内周部１１が電鋳レンガ等の耐食性に富む内装レンガを複数組み付けて構成され、これらの外側部分が断熱レンガ等の断熱性に富む外装レンガを複数組み付けて構成された外周部１２とされている。なお、減圧槽６についても上昇管７および下降管８と同様に複数の内装レンガと外装レンガにより構成されているが、図１では簡略化して１層構造のように示している。
図２（Ａ）に示す上昇管７と下降管８は、それぞれ複数のレンガを組み付けた複層構造とされている。一例として、溶融ガラスＧと直接接触する側の内周部１１が電鋳レンガ等の耐食性に富む内装レンガを複数組み付けて構成され、これらの外側部分が断熱レンガ等の断熱性に富む外装レンガを複数組み付けて構成された外周部１２とされている。なお、減圧槽６についても上昇管７および下降管８と同様に複数の内装レンガと外装レンガにより構成されているが、図１では簡略化して１層構造のように示している。
減圧槽６と上昇管７および下降管８をいずれもレンガから構成するならば、これらを白金合金から形成する場合よりも、コストを大幅に削減でき、各レンガを自由な厚さや大きさに設計できるので、減圧槽６の大型化を実現できる。
また、上昇管７および下降管８において、溶融ガラスＧに触れる部分を電鋳レンガから構成すれば、一般のレンガよりも高温での耐久性に優れ、成分の溶出も最小限にできることから、溶融ガラスＧの均一性を保つことができる。
本実施形態では、これらレンガの組み付けにより上昇管７および下降管８が構成されているが、これらのレンガの構築の仕方は特に規定するものではなく、例えば、小さい直方体状の電鋳レンガを積み上げ、それらの間の目地の部分を目地材で埋めて所定長の筒状管を構築することができる。また、筒状などに予め鋳込み成形した筒状レンガを一列に積み上げて、それらの間の目地の部分を目地材で埋め、所定長の筒状管を構築してもよい。
また、上昇管７および下降管８において、溶融ガラスＧに触れる部分を電鋳レンガから構成すれば、一般のレンガよりも高温での耐久性に優れ、成分の溶出も最小限にできることから、溶融ガラスＧの均一性を保つことができる。
本実施形態では、これらレンガの組み付けにより上昇管７および下降管８が構成されているが、これらのレンガの構築の仕方は特に規定するものではなく、例えば、小さい直方体状の電鋳レンガを積み上げ、それらの間の目地の部分を目地材で埋めて所定長の筒状管を構築することができる。また、筒状などに予め鋳込み成形した筒状レンガを一列に積み上げて、それらの間の目地の部分を目地材で埋め、所定長の筒状管を構築してもよい。
なお、電鋳レンガとは、耐火原料を電気溶融した後、所定形状に鋳込み成形したレンガであれば特に限定されず、従来技術の各種の電鋳レンガを使用すればよい。中でも、耐食性が高く、溶融ガラス素地からの発泡も少ない点で、アルミナ系電鋳耐火物、ジルコニア系電鋳耐火物、ＡＺＳ（Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２−ＳｉＯ２）系電鋳耐火物等を挙げることができる。より具体的には、マースナイト（ＭＢ−Ｇ）、ＺＢ−Ｘ９５０、ジルコナイト（ＺＢ）（いずれもＡＧＣセラミックス（株）製）などを使用できる。
また、これら内装レンガの外側に配置される外装レンガは、断熱性に優れた公知のレンガを用いればよく、特に限定されない。
また、これら内装レンガの外側に配置される外装レンガは、断熱性に優れた公知のレンガを用いればよく、特に限定されない。
前述の内装レンガと外装レンガによって複層構造とされた上昇管７と下降管８の下端部は、それぞれ、減圧ハウジング５を構成する外壁５Ａに接合されているが、接合部分の詳細は図２に示す断面構造とされている。なお、上昇管７と外壁５Ａとの接合部分の構造と、下降管８と外壁５Ａとの接合部分の構造は、同等の構造にされているので、図２においては、それらの構造を代表例として示している。
図２に示すように、上昇管７あるいは下降管８の外周部１２がそれぞれ複数の外装レンガ１５の組み付けにより構築され、それらの内周部１１が複数の内装レンガ１６の組み付けにより構築されている。ただし、上昇管７と下降管８の下端（一端）には、端部レンガ１７が配置され、この端部レンガ１７の中心部に通過孔１７Ａが形成されている。端部レンガ１７は、目地部をなるべく少なくするために、一体構造または構成するレンガを少なくすることが好ましい。そして、この通過孔１７Ａの下端側が上昇管７あるいは下降管８の下端開口部（一端開口部）１８を兼ねており、この下端開口部１８に延長管９の基端部（上端部）９ａが挿入されている。また、端部レンガ１７の上に設置されている１層目の内装レンガ１６Ａの中央部には下窄まり状のテーパ付きの通過孔１６Ｂが形成され、それよりも上側に位置する他の内装レンガ１６に形成されている通過孔１６Ｃよりも通過孔の内径が絞られている。従って、この通過孔１６Ｂの部分で溶融ガラスＧの流路が絞られてから端部レンガ１７の通過孔１７Ａに連続するように形成されている。
図２に示すように、上昇管７あるいは下降管８の外周部１２がそれぞれ複数の外装レンガ１５の組み付けにより構築され、それらの内周部１１が複数の内装レンガ１６の組み付けにより構築されている。ただし、上昇管７と下降管８の下端（一端）には、端部レンガ１７が配置され、この端部レンガ１７の中心部に通過孔１７Ａが形成されている。端部レンガ１７は、目地部をなるべく少なくするために、一体構造または構成するレンガを少なくすることが好ましい。そして、この通過孔１７Ａの下端側が上昇管７あるいは下降管８の下端開口部（一端開口部）１８を兼ねており、この下端開口部１８に延長管９の基端部（上端部）９ａが挿入されている。また、端部レンガ１７の上に設置されている１層目の内装レンガ１６Ａの中央部には下窄まり状のテーパ付きの通過孔１６Ｂが形成され、それよりも上側に位置する他の内装レンガ１６に形成されている通過孔１６Ｃよりも通過孔の内径が絞られている。従って、この通過孔１６Ｂの部分で溶融ガラスＧの流路が絞られてから端部レンガ１７の通過孔１７Ａに連続するように形成されている。
端部レンガ１７は、外装レンガ１５の内側に位置する内装レンガ１６の一種として配置され、上述の電鋳レンガで構成されている。
端部レンガ１７の通過孔１７Ａにおいて、下端開口部１８は大径部１７ａとされ、この下端開口部１８よりも上側の通過孔１７Ａは小径部１７ｂとされ、大径部１７ａの内径は小径部１７ｂの内径よりも若干大きく形成されている。また、本実施形態では大径部１７ａの高さが小径部１７ｂよりも低く形成され、大径部１７ａの高さは端部レンガ１７の全体の高さ（厚さ）に対し数分の一程度に形成されている。
端部レンガ１７の通過孔１７Ａにおいて、下端開口部１８は大径部１７ａとされ、この下端開口部１８よりも上側の通過孔１７Ａは小径部１７ｂとされ、大径部１７ａの内径は小径部１７ｂの内径よりも若干大きく形成されている。また、本実施形態では大径部１７ａの高さが小径部１７ｂよりも低く形成され、大径部１７ａの高さは端部レンガ１７の全体の高さ（厚さ）に対し数分の一程度に形成されている。
この端部レンガ１７の底面外周部には周段部１７ｄが形成され、この周段部１７ｄの部分までを覆うように減圧ハウジング５の外壁５Ａが延在されている。また、組み付けられた複数の外装レンガ１５のうち、一番下の外装レンガ１５がこの周段部１７ｄの外側の外壁５Ａの上に配置されている。即ち、端部レンガ１５の下端部側においては、減圧ハウジング５の外壁５Ａに形成されている挿通孔５ａあるいは挿通孔５ｂが周段部１７ｄの部分に位置合わせされ、端部レンガ１７と外装レンガ１５が減圧ハウジング５の外壁５Ａに支持されている。換言すると、上昇管７の下端部と下降管８の下端部がいずれも外壁５Ａに支持されている。
なお、本実施形態の端部レンガ１７は一例であって、端部レンガ１７は、例えば、外壁５Ａと接続する外周部側において水平方向に分割された構造でもよい。
なお、本実施形態の端部レンガ１７は一例であって、端部レンガ１７は、例えば、外壁５Ａと接続する外周部側において水平方向に分割された構造でもよい。
前記延長管９は、上昇管７あるいは下降管８の下端開口部１８に挿入されている基端部９ａと、その下側に上昇管７の下方側あるいは下降管８の下方側に延在される筒状の本体部９ｂと、この本体部９ｂの上端側外周部、即ち、基端部９ａの下端側外周に延在された円板状のシール用フランジ９ｃとから構成されている。このシール用フランジ９ｃは、本体部９ｂの外周に本体部９ｂの中心線と直交する方向に延在され、その外周縁部９ｄを減圧ハウジング５の外壁５Ａに達するように形成されている。即ち、シール用フランジ９ｃは、減圧ハウジング５の外壁５Ａに形成されている挿通孔５ａあるいは挿通孔５ｂを覆い隠すように延在されている。
図２（Ｃ）に示すシール用フランジ９ｃにおいて、外周縁部９ｄは肉厚のリング状に形成されており、外周縁部９ｄに周回りに等間隔で複数の透孔９ｅが形成され、これらの透孔９ｅの形成位置に対応するように減圧ハウジング５の外壁５Ａにネジ穴５ｄが形成されている。これらのネジ穴５ｄは外壁５Ａに直接形成されている必要はなく、外壁５Ａに溶接等により取り付けて一体化したリング部材などにネジ穴が形成されていてもよい。
前記シール用フランジ９ｃにおいて肉厚の外周縁部９ｄの部分は、Ｎｉ合金、その他の耐熱金属材料から形成されていてもよく、全体が白金などの貴金属からなる構成であってもよい。シール用フランジ９ｃにおいて、内周側は高温の溶融ガラスＧに近いので高温（１２００〜１４００℃の高温）の溶融ガラスＧに対し充分な耐熱性が必要であるが、外周縁部９ｄの部分はそれより低い温度域に対する耐熱性でよいので、Ｎｉ合金など、貴金属以外の耐熱性合金から形成できる。
そして、前記シール用フランジ９ｃの外周縁部９ｄに形成された透孔９ｅを貫通して外壁５Ａのネジ穴５ｄに螺合するボルト１９により、シール用フランジ９ｃが外壁５Ａにネジ止めされている。なお、これらのボルト１９の螺合を解除してボルト１９を外壁５Ａから取り外すことができるように構成されている。本実施形態において、ネジ穴５ｄを有する外壁５Ａとネジ穴５ｄに螺合されるボルト１９によりシール用フランジ９ｃの固定手段、換言すると、延長管９の固定手段が構成されている。
なお、延長管９の固定手段としてはボルト１９による固定に限らず、ＩＳＯヘルールユニオン（ＩＳＯ ｆｅｒｒｕｌｅ ｕｎｉｏｎ）継手の様な構造を採用してもよいのは勿論である。
前記シール用フランジ９ｃにおいて肉厚の外周縁部９ｄの部分は、Ｎｉ合金、その他の耐熱金属材料から形成されていてもよく、全体が白金などの貴金属からなる構成であってもよい。シール用フランジ９ｃにおいて、内周側は高温の溶融ガラスＧに近いので高温（１２００〜１４００℃の高温）の溶融ガラスＧに対し充分な耐熱性が必要であるが、外周縁部９ｄの部分はそれより低い温度域に対する耐熱性でよいので、Ｎｉ合金など、貴金属以外の耐熱性合金から形成できる。
そして、前記シール用フランジ９ｃの外周縁部９ｄに形成された透孔９ｅを貫通して外壁５Ａのネジ穴５ｄに螺合するボルト１９により、シール用フランジ９ｃが外壁５Ａにネジ止めされている。なお、これらのボルト１９の螺合を解除してボルト１９を外壁５Ａから取り外すことができるように構成されている。本実施形態において、ネジ穴５ｄを有する外壁５Ａとネジ穴５ｄに螺合されるボルト１９によりシール用フランジ９ｃの固定手段、換言すると、延長管９の固定手段が構成されている。
なお、延長管９の固定手段としてはボルト１９による固定に限らず、ＩＳＯヘルールユニオン（ＩＳＯ ｆｅｒｒｕｌｅ ｕｎｉｏｎ）継手の様な構造を採用してもよいのは勿論である。
本実施形態のシール用フランジ９ｃにおいて、外周縁部９ｄの上面内側には周溝９ｇ、９ｈが同心円状に形成され、内周側の周溝９ｇに金属製のＯリングなどの耐熱性のシール材１３が挿入され、周溝９ｇより外周側の周溝９ｈにゴム製のＯリングなどのシール材１４が挿入されている。これらのシール材１３、１４は、シール用フランジ９ｃを外壁５Ａにボルト止めした場合、外周縁部９ｄと外壁５Ａとの間に介在されてこれらの接触部分を気密シールするために設けられている。
また、シール材１４を収容している周溝９ｈの断面を台形状とすることができる。周溝９ｈをこのようにする理由は、シール用フランジ９ｃを取り外す際にシール材１４が台形状の周溝９ｈの内部に拘束されて、周溝９ｈから簡単には抜け出さないようにするためであるが、台形状の溝であることが必須な訳ではない。なお、シール材１４がゴムなどの樹脂製である場合、シール材１４が外壁５Ａの表面に焼き付いて外れないおそれがある。台形状の周溝９ｈとしてシール材１４の抜け出しを防止しておくと、延長管９の交換時にシール用フランジ９ｃを外すとシール材１４がシール用フランジ９ｃとともに外壁５Ａから外れるので、シール材１４を外壁５Ａから簡単に取り外すことができる。
また、シール材１４を収容している周溝９ｈの断面を台形状とすることができる。周溝９ｈをこのようにする理由は、シール用フランジ９ｃを取り外す際にシール材１４が台形状の周溝９ｈの内部に拘束されて、周溝９ｈから簡単には抜け出さないようにするためであるが、台形状の溝であることが必須な訳ではない。なお、シール材１４がゴムなどの樹脂製である場合、シール材１４が外壁５Ａの表面に焼き付いて外れないおそれがある。台形状の周溝９ｈとしてシール材１４の抜け出しを防止しておくと、延長管９の交換時にシール用フランジ９ｃを外すとシール材１４がシール用フランジ９ｃとともに外壁５Ａから外れるので、シール材１４を外壁５Ａから簡単に取り外すことができる。
本実施形態の構造において、シール用フランジ９ｃの外周縁部９ｄに接するように環状管からなる冷却ジャケット４が設置されている。この冷却ジャケット４は中空構造とされ、内部に冷媒を流すための流路４ａが形成されている。図２では略されているが、冷却ジャケット４の流路４ａは冷媒の供給源に配管を介し接続されている。この流路４ａに配管を介し冷媒供給源から水などの冷媒を供給し、配管を介し冷媒を戻して冷媒を循環させることができ、前記シール材１３、１４とその周囲部分を冷却することができる。この冷却ジャケット４においてボルト１９を貫通させる部分には流路４ａを妨げないように隔壁４ｂに囲まれるようにボルト挿通部４ｃが形成されている。
延長管９の基端部９ａにおいて上端側には外拡がり型（すなわち、ラッパ型）の拡張部９ｆが形成されていて、この拡張部９ｆは端部レンガ１７の下端開口部１８の最奥部、換言すると大径部１７ａの最奥部に配置されている。
また、端部レンガ１７の小径部１７ｂの内側には、該小径部１７ｂの内周面のほぼ全体を覆う筒型の保護部材２０が挿入されている。この保護部材２０は白金あるいは白金合金などの耐熱性の貴金属材料からなり、その上端部には通過孔１７Ａの開口周縁部に拡張するように延在する上部フランジ２０ａが形成され、その下端部には小径部１７ｂから大径部１７ａ側に拡張するように延在する外拡がり型の下部フランジ２０ｂが形成されている。
端部レンガ１７の大径部１７ａの最奥部には保護部材２０の下部フランジ２０ｂが配置されているが、この下部フランジ２０ｂの下方に隣接するように延長管９の上端側の拡張部９ｆが配置されている。
また、端部レンガ１７の小径部１７ｂの内側には、該小径部１７ｂの内周面のほぼ全体を覆う筒型の保護部材２０が挿入されている。この保護部材２０は白金あるいは白金合金などの耐熱性の貴金属材料からなり、その上端部には通過孔１７Ａの開口周縁部に拡張するように延在する上部フランジ２０ａが形成され、その下端部には小径部１７ｂから大径部１７ａ側に拡張するように延在する外拡がり型の下部フランジ２０ｂが形成されている。
端部レンガ１７の大径部１７ａの最奥部には保護部材２０の下部フランジ２０ｂが配置されているが、この下部フランジ２０ｂの下方に隣接するように延長管９の上端側の拡張部９ｆが配置されている。
保護部材２０の下部フランジ２０ｂの外径と、延長管９の拡張部９ｆの外径は、端部レンガ１７の下端開口部１８の内径よりも若干小さく形成されている。また、保護部材２０に形成されている下部フランジ部２０ｂの外周縁と、延長管９に形成されている拡張部９ｆの外周縁とが接近配置されている。
下部フランジ２０ｂの外周縁と拡張部９ｆの外周縁との間隔は、保護部材２０と延長管９に高温の溶融ガラスＧが触れた際、これらが長さ方向に熱膨張する結果、下部フランジ２０ｂの外周縁と拡張部９ｆの外周縁とが接近して密着し、この密着部分において溶融ガラスＧをシールできるような間隔に設定されていることが好ましい。このような構造を採用することで、保護部材２０と延長管９の内側を流れる溶融ガラスＧが、保護部材２０と小径部１７ｂの隙間部分および延長管９と大径部１７ａとの隙間部分に回り込むことを防止できる。なお、高温の溶融ガラスＧが保護部材２０と延長管９に接触している場合、拡張部９ｆと下部フランジ２０ｂを構成する白金などの貴金属が多少軟化するので、下部フランジ２０ｂと拡張部９ｆとの当接によるシール効果が良好になされ、上述の溶融ガラスＧの回り込みを防止できる。
下部フランジ２０ｂの外周縁と拡張部９ｆの外周縁との間隔は、保護部材２０と延長管９に高温の溶融ガラスＧが触れた際、これらが長さ方向に熱膨張する結果、下部フランジ２０ｂの外周縁と拡張部９ｆの外周縁とが接近して密着し、この密着部分において溶融ガラスＧをシールできるような間隔に設定されていることが好ましい。このような構造を採用することで、保護部材２０と延長管９の内側を流れる溶融ガラスＧが、保護部材２０と小径部１７ｂの隙間部分および延長管９と大径部１７ａとの隙間部分に回り込むことを防止できる。なお、高温の溶融ガラスＧが保護部材２０と延長管９に接触している場合、拡張部９ｆと下部フランジ２０ｂを構成する白金などの貴金属が多少軟化するので、下部フランジ２０ｂと拡張部９ｆとの当接によるシール効果が良好になされ、上述の溶融ガラスＧの回り込みを防止できる。
本実施形態の減圧脱泡装置１においては、上昇管７側において減圧ハウジング５の下方に突出された延長管９の下端部が、溶融槽２に接続されている上流ピット２２の開放端に嵌入され、上流ピット２２内の溶融ガラスＧに浸漬されている。また、下降管８側において減圧ハウジング５の下方に突出された延長管９の下端部が、下流ピット２３の開放端に嵌入され、下流ピット２３内の溶融ガラスＧに浸漬されている。なお、下流ピット２３の下流側にはガラスの成形装置３０が接続されており、減圧脱泡装置１により溶融ガラスＧの脱泡を行った後、成形装置３０により溶融ガラスＧを目的の形状に成形できるようになっている。
減圧脱泡装置１は、減圧槽６と上昇管７および下降管８がいずれもレンガ製であり、溶融ガラスＧと接触する内部側には溶融ガラスに対する耐食性に優れた電鋳レンガが設けられているので、白金等の耐熱金属製の減圧槽、上昇管および下降管とするよりも、安価に提供でき、装置として寿命を長くできる。
減圧脱泡装置１は、溶融槽２において製造した溶融ガラスＧを上流ピット２２から延長管９と上昇管７を介し吸い上げて減圧槽６に導き、減圧状態に曝すことができるので、減圧槽６において優れた脱泡効果を得ることができる。また、脱泡後の溶融ガラスＧを下降管８と延長管９を介し下流ピット２３に導出し、下流ピット２３から成形装置３０に送り成形することで、目的の形状のガラス製品を得ることができる。
減圧脱泡装置１は、溶融槽２において製造した溶融ガラスＧを上流ピット２２から延長管９と上昇管７を介し吸い上げて減圧槽６に導き、減圧状態に曝すことができるので、減圧槽６において優れた脱泡効果を得ることができる。また、脱泡後の溶融ガラスＧを下降管８と延長管９を介し下流ピット２３に導出し、下流ピット２３から成形装置３０に送り成形することで、目的の形状のガラス製品を得ることができる。
減圧脱泡装置１によって溶融ガラスＧの減圧脱泡処理を連続して長期間行うと、異質素地の生成や異物の混入が原因となって、あるいは、製造しようとする溶融ガラスＧの組成を変えたことなどが原因となって、延長管９に想定外の劣化が発生し、延長管９が損傷することが考えられる。このような場合は、延長管９を交換する必要がある。
本実施形態の減圧脱泡装置１において延長管９を交換するためには、減圧槽６に収容されている溶融ガラスＧを上流ピット２２あるいは下流ピット２３に待避させ、上昇管７、下降管８、延長管９、９から高温の溶融ガラスＧを抜き取る。この後、シール用フランジ９ｃの外周縁部を固定している複数のボルト１９を外壁５Ａから取り外すと、延長管９を固定している構造が開放されるので、延長管９を外壁５Ａおよび端部レンガ１７から取り外すことができる。
なお、減圧槽６と上昇管７と下降管８の全体を常温まで冷却してしまうと、これらを構成しているレンガを損傷させることになるので、別途、減圧槽６と上昇管７と下降管８の内部にバーナー等で加熱空気を送り込み、これらを構成するレンガが損傷しない程度の高温状態を維持しながら、以下に説明する延長管９の交換作業を行うことが好ましい。
本実施形態の減圧脱泡装置１において延長管９を交換するためには、減圧槽６に収容されている溶融ガラスＧを上流ピット２２あるいは下流ピット２３に待避させ、上昇管７、下降管８、延長管９、９から高温の溶融ガラスＧを抜き取る。この後、シール用フランジ９ｃの外周縁部を固定している複数のボルト１９を外壁５Ａから取り外すと、延長管９を固定している構造が開放されるので、延長管９を外壁５Ａおよび端部レンガ１７から取り外すことができる。
なお、減圧槽６と上昇管７と下降管８の全体を常温まで冷却してしまうと、これらを構成しているレンガを損傷させることになるので、別途、減圧槽６と上昇管７と下降管８の内部にバーナー等で加熱空気を送り込み、これらを構成するレンガが損傷しない程度の高温状態を維持しながら、以下に説明する延長管９の交換作業を行うことが好ましい。
なお、減圧脱泡処理を行っている間、上昇管７の内部と下降管８の内部と各延長管９の内部を溶融ガラスＧが流れるが、溶融ガラスＧは延長管９の基端側からその周囲の開口部１８側に多少染み出し、シール用フランジ９ｃの上面側まで回り込むことがある。この場合、上昇管７と下降管８および延長管９、９から溶融ガラスＧを抜き出すと、溶融ガラスＧの凝固物がシール用フランジ９ｃと端部レンガ１７との間に生成するので、シール用フランジ９ｃと端部レンガ１７がガラスの凝固物を介し固着されることがある。なお、保護部材２０は必須ではなく、保護部材２０の下部フランジ２０ｂと延長管９の拡張部９ｆとの突き合わせ構造により溶融ガラスＧをある程度シールすることはできるが、この突き合わせ部分のシールは完全ではなく、溶融ガラスＧは多少漏れ出すこともある。多少の溶融ガラスの漏れであれば問題はない。
上述の状態において延長管９を取り外す場合、バーナー等の加熱装置を用いてシール用フランジ９ｃの上面側のガラスの凝固物を加熱して溶融させ、この状態からシール用フランジ９ｃを下向きに引き下げると、シール用フランジ９ｃを端部レンガ１７あるいは外壁５Ａから離間できるので、延長管９を取り外すことができる。
上述の状態において延長管９を取り外す場合、バーナー等の加熱装置を用いてシール用フランジ９ｃの上面側のガラスの凝固物を加熱して溶融させ、この状態からシール用フランジ９ｃを下向きに引き下げると、シール用フランジ９ｃを端部レンガ１７あるいは外壁５Ａから離間できるので、延長管９を取り外すことができる。
なお、シール用フランジ９ｃを加熱しながら引き下げる場合、ボルト１９を取り外してシール用フランジ９ｃの外周縁部９ｄ側を自由にしておき、バールなどの工具を用いて外周縁部９ｄを強制的に引き下げ、外壁５Ａとシール用フランジ９ｃの外周縁部９ｄとの間に耐火物などの物体を挟み込み、シール用フランジ９ｃの外周縁側を下向きに押し下げる力を作用させておくことが好ましい。この状態からバーナー等により加熱を開始すると、端部レンガ１７の下面とシール用フランジ９ｃの上面とを固着しているガラスの凝固物が溶融した時点でシール用フランジ９ｃが端部レンガ１７から自然に外れるので、延長管９を無理なく外すことができる。
延長管９を取り外したならば、別途製作しておいた別の同一形状の延長管を交換前の延長管９が設置されていた位置にボルト１９を用いて再び固定することで、延長管９の交換作業を行うことができる。別途作成しておいた新規の延長管９を固定するには、新規の延長管９の基端部９ａを端部レンガ１７の下端開口部１８に押し込み、シール用フランジ９ｃを外壁５Ａに接近させ、シール用フランジ９ｃの外周縁部９ｄに形成されている透孔９ｅを介し外壁５Ａに形成されているネジ穴５ｄにボルト１９を螺合すればよい。
なお、水冷ジャケット４を取り付ける場合は、シール用フランジ９ｃを外壁５Ａの下面側に沿わせた後、水冷ジャケット４を外壁５Ａのネジ穴５ｄの形成部分に沿って位置合わせして配置し、水冷ジャケット４の各ボルト挿通部４ｃを介して各ネジ穴５ｄにボルト１９を螺合し、新規の延長管を固定すればよい。
なお、水冷ジャケット４を取り付ける場合は、シール用フランジ９ｃを外壁５Ａの下面側に沿わせた後、水冷ジャケット４を外壁５Ａのネジ穴５ｄの形成部分に沿って位置合わせして配置し、水冷ジャケット４の各ボルト挿通部４ｃを介して各ネジ穴５ｄにボルト１９を螺合し、新規の延長管を固定すればよい。
以上説明したように本発明の減圧脱泡装置によれば、必要に応じて延長管９を新規の延長管に容易に交換できる構造としているので、レンガで構成した減圧槽６と上昇管７と下降管８についてはレンガ本来の寿命に至るまで継続利用することができる。従って、レンガで構成した減圧槽６と上昇管７と下降管８を備えた減圧脱泡装置１において、耐熱金属製の延長管９を必要回数交換しながら継続使用することで、延長管９の寿命により制限されていた減圧脱泡装置１の寿命を耐火レンガが本来有する寿命に対応させて長くできる。
次に、延長管９を交換する場合、延長管９が損傷した場合のみに交換するのではなく、減圧脱泡装置１の適用性を広くするために交換することも可能である。
例えば、延長管９の本体部９ｂについて、長さの異なる新規の延長管に交換することも可能である。減圧脱泡装置１にあっては、その内部を減圧し、減圧槽６に収容している溶融ガラスＧを規定の減圧度において脱泡処理するが、その際に適用する減圧度の範囲はガラスの種類によって微妙に異なる。即ち、溶融ガラスＧにおいては、その組成や温度に応じて泡の生成する度合いが異なり、例えば色物ガラスと白物ガラスにおいても理想的な脱泡のための減圧度は異なる。
例えば、延長管９の本体部９ｂについて、長さの異なる新規の延長管に交換することも可能である。減圧脱泡装置１にあっては、その内部を減圧し、減圧槽６に収容している溶融ガラスＧを規定の減圧度において脱泡処理するが、その際に適用する減圧度の範囲はガラスの種類によって微妙に異なる。即ち、溶融ガラスＧにおいては、その組成や温度に応じて泡の生成する度合いが異なり、例えば色物ガラスと白物ガラスにおいても理想的な脱泡のための減圧度は異なる。
減圧脱泡装置１を設計する場合、一般に、溶融ガラスＧの種類に応じて減圧度の設定値の変更があっても、それら減圧度の設定値の変更にある程度対応できるように設計している。
ここで、図１に示す門型の減圧脱泡装置１の場合、減圧槽６の圧力に応じて溶融ガラスＧの液面は上下に変動する。例えば、減圧槽６内の圧力が極めて低くなると、溶融ガラスＧの液面位置は減圧槽６の内部において上昇する。即ち、溶融ガラスＧの液面は減圧槽６の天井部に近付く。このため、一定の減圧度以上になると、減圧槽６全体位置の変更が必要となる。
ここで、図１に示す門型の減圧脱泡装置１の場合、減圧槽６の圧力に応じて溶融ガラスＧの液面は上下に変動する。例えば、減圧槽６内の圧力が極めて低くなると、溶融ガラスＧの液面位置は減圧槽６の内部において上昇する。即ち、溶融ガラスＧの液面は減圧槽６の天井部に近付く。このため、一定の減圧度以上になると、減圧槽６全体位置の変更が必要となる。
上述のような問題を解決するために、１つの手段として、延長管９、９を交換前よりも長く形成し、減圧槽６の設置されている位置を従来よりも高い位置に変更すると、減圧槽６の減圧の度合いを従来よりも広い範囲で変更しても、溶融ガラスＧの液面が簡単には減圧槽６の天井部に到達しないように構成できる。
即ち、減圧槽６を最初に設計し、製造した際に想定した減圧度の範囲がある程度限られていても、その後、更に高い減圧度が要求される新種の溶融ガラスを製造する必要を生じる場合がある。この場合、延長管９、９を新規の長い延長管と交換することにより、減圧槽６、上昇管７、および下降管８を含む減圧ハウジング内の構造を改造しなくても、より広い減圧度の範囲において減圧脱泡装置１を適用できるようになる。例えば、減圧槽６をレンガから構成すると、耐用年数は長い期間となるので、この間に開発された新規組成のガラスが、より低圧において減圧脱泡することが望ましいガラスである場合、減圧脱泡装置１の全体を作り直すことなく、延長管９の交換のみで対応できる効果がある。
即ち、減圧槽６を最初に設計し、製造した際に想定した減圧度の範囲がある程度限られていても、その後、更に高い減圧度が要求される新種の溶融ガラスを製造する必要を生じる場合がある。この場合、延長管９、９を新規の長い延長管と交換することにより、減圧槽６、上昇管７、および下降管８を含む減圧ハウジング内の構造を改造しなくても、より広い減圧度の範囲において減圧脱泡装置１を適用できるようになる。例えば、減圧槽６をレンガから構成すると、耐用年数は長い期間となるので、この間に開発された新規組成のガラスが、より低圧において減圧脱泡することが望ましいガラスである場合、減圧脱泡装置１の全体を作り直すことなく、延長管９の交換のみで対応できる効果がある。
本実施形態の減圧脱泡装置１を用いて脱泡しようとする溶融ガラスＧは、組成的には特に制約されない。従って、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、混合アルカリ系ガラス、またはホウケイ酸ガラス、あるいは、その他のガラスのいずれであってもよい。また、製造されるガラス製品の用途は、建築用や車両用に限定されず、フラットパネルディスプレイ用、その他の各種用途が挙げられる。
「第２実施形態」
図３は、本発明に係る第２実施形態の導入管または導出管と延長管の接合構造を有する減圧脱泡装置において、導入管または導出管と延長管の接合部分を示す拡大断面図である。
図３に示す実施形態の接合構造において、レンガにより構築されている上昇管７と下降管８については、先の実施形態の構造と同等である。なお、図３では略しているが、上昇管７と下降管８を接続する減圧槽は、第１実施形態の減圧槽６と同等であり、減圧ハウジングの構造についても第１実施形態の構造と同等である。
図３は、本発明に係る第２実施形態の導入管または導出管と延長管の接合構造を有する減圧脱泡装置において、導入管または導出管と延長管の接合部分を示す拡大断面図である。
図３に示す実施形態の接合構造において、レンガにより構築されている上昇管７と下降管８については、先の実施形態の構造と同等である。なお、図３では略しているが、上昇管７と下降管８を接続する減圧槽は、第１実施形態の減圧槽６と同等であり、減圧ハウジングの構造についても第１実施形態の構造と同等である。
本実施形態の構造で第１実施形態の構造と異なっているのは、延長管の構造である。
本実施形態の構造において、延長管２９は、上昇管７あるいは下降管８の下端開口部１８に挿入されている基端部２９ａと、その下側に上昇管７の下方側あるいは下降管８の下方側に突出して延在される筒状の本体部２９ｂと、この本体部２９ｂの上端側外周部、即ち、基端部２９ａの下端側外周に延在された円板状の予備フランジ２９ｃと、予備フランジ２９ｃよりも下方に形成された皿型（すなわち、キャップ型）のシール用フランジ２９ｄとから概略構成されている。予備フランジ２９ｃは、本体部２９ｂの外周に本体部２９ｂの中心線と直角向きに延在され、その外周縁部２９ｅを減圧ハウジング５の外壁５Ａに達しないように延在されている。即ち、予備フランジ２９ｃの外周縁部は端部レンガ１７の底面に接して外壁５Ａには到達しない大きさに形成されている。
本実施形態の構造において、延長管２９は、上昇管７あるいは下降管８の下端開口部１８に挿入されている基端部２９ａと、その下側に上昇管７の下方側あるいは下降管８の下方側に突出して延在される筒状の本体部２９ｂと、この本体部２９ｂの上端側外周部、即ち、基端部２９ａの下端側外周に延在された円板状の予備フランジ２９ｃと、予備フランジ２９ｃよりも下方に形成された皿型（すなわち、キャップ型）のシール用フランジ２９ｄとから概略構成されている。予備フランジ２９ｃは、本体部２９ｂの外周に本体部２９ｂの中心線と直角向きに延在され、その外周縁部２９ｅを減圧ハウジング５の外壁５Ａに達しないように延在されている。即ち、予備フランジ２９ｃの外周縁部は端部レンガ１７の底面に接して外壁５Ａには到達しない大きさに形成されている。
また、シール用フランジ２９ｄは、ドーナツ板状の内周部２９ｆから予備フランジ２９ｃ側に湾曲するように延出された屈曲部２９ｇとその外周側に形成されたリング状の外周縁部２９ｈとからなる。シール用フランジ２９ｄにおいて、内周部２９ｆは、本体部２９ｂの中心線と直角向きに延在されているが、屈曲部２９ｇは、予備フランジ２９ｃ側に湾曲して予備フランジ２９ｃより外側に延在するように形成されている。内周部２９ｆの外側に屈曲部２９ｇと外周縁部２９ｈが形成されているので、シール用フランジ２９ｄは、全体として底の浅い皿型状に形成されている。また、リング状の外周縁部２９ｈに沿ってその周回りに等間隔で複数の透孔２９ｉが形成されている。
シール用フランジ２９ｄは、延長管２９の基端部２９ａを上昇管７の下端開口部１８、あるいは下降管８の下端開口部１８に挿入した状態において、外周縁部２９ｈの透孔２９ｉを外壁５Ａのネジ穴５ｄに位置合わせできる大きさに形成されている。
従って、延長管２９の基端部２９ａを上昇管７の下端開口部１８あるいは下降管８の下端開口部１８に挿入した状態において、透孔２９ｉを通過させたボルト１９を外壁５Ａのネジ穴５ｄに螺合することでシール用フランジ２９ｄが外壁５Ａに固定されている。本実施形態において、ネジ穴５ｄを有する外壁５Ａとネジ穴５ｄに螺合されるボルト１９によりシール用フランジ２９ｄの固定手段、換言すると、延長管２９の固定手段が構成されている点について先の第１実施形態と同様である。
本実施形態の構造では、減圧ハウジング５の外壁５Ａに形成されている挿通孔５ａあるいは挿通孔５ｂをシール用フランジ２９ｄが覆い隠す。また、シール用フランジ２９ｄを外壁５Ａに取り付けた状態において、予備フランジ２９ｃが端部レンガ１７の底面に接するように配置されている。
従って、延長管２９の基端部２９ａを上昇管７の下端開口部１８あるいは下降管８の下端開口部１８に挿入した状態において、透孔２９ｉを通過させたボルト１９を外壁５Ａのネジ穴５ｄに螺合することでシール用フランジ２９ｄが外壁５Ａに固定されている。本実施形態において、ネジ穴５ｄを有する外壁５Ａとネジ穴５ｄに螺合されるボルト１９によりシール用フランジ２９ｄの固定手段、換言すると、延長管２９の固定手段が構成されている点について先の第１実施形態と同様である。
本実施形態の構造では、減圧ハウジング５の外壁５Ａに形成されている挿通孔５ａあるいは挿通孔５ｂをシール用フランジ２９ｄが覆い隠す。また、シール用フランジ２９ｄを外壁５Ａに取り付けた状態において、予備フランジ２９ｃが端部レンガ１７の底面に接するように配置されている。
第２実施形態の構造において、前記ボルト１９の螺合を解除してボルト１９を外壁５Ａから取り外すことができるように構成されている点については先の第１実施形態の構造と同等である。
延長管２９の基端部２９ａにおいて上端側に外拡がり型（ラッパ型）の拡張部２９ｊが形成されている点について、第１実施形態の構造と同等であり、この拡張部２９ｊが上昇管７または下降管８の下端開口部１８の最奥部、換言すると大径部１７ａの最奥部に配置されている点についても同等である。
延長管２９の基端部２９ａにおいて上端側に外拡がり型（ラッパ型）の拡張部２９ｊが形成されている点について、第１実施形態の構造と同等であり、この拡張部２９ｊが上昇管７または下降管８の下端開口部１８の最奥部、換言すると大径部１７ａの最奥部に配置されている点についても同等である。
本実施形態の構造において、シール用フランジ２９ｄの外周縁部２９ｈの上面側には周溝３１、３２が同心円状に形成され、内周側の周溝３１に金属製のＯリングなどの耐熱性のシール材３３が挿入され、外周側の周溝３２にゴム製のＯリングなどのシール材３４が挿入されている点についても先の第１実施形態と同等構造である。
本実施形態の構造において、シール用フランジ２９ｄの外周縁部２９ｈに接するように環状管からなる冷却ジャケット４が設置されている点についても、第１実施形態と同等構造である。
本実施形態の構造において、シール用フランジ２９ｄの外周縁部２９ｈに接するように環状管からなる冷却ジャケット４が設置されている点についても、第１実施形態と同等構造である。
本実施形態の構造において、延長管２９のシール用フランジ２９ｄと予備フランジ２９ｃとの間の空間部分には、断熱材３６が充填されている。この断熱材３６は、複数の小型の断熱レンガを組み付けて構成してもよく、不定形の断熱材を充填して構成してもよい。
予備フランジ２９ｃは、シール用フランジ２９ｄを外壁５Ａに固定した状態において端部レンガ１７の底面に接触するが、予備フランジ２９ｃの下に断熱材３６を配置し、この下をシール用フランジ２９ｄで支持している。端部レンガ１７については、その周囲側が外壁５Ａにより支持されている。
予備フランジ２９ｃは、シール用フランジ２９ｄを外壁５Ａに固定した状態において端部レンガ１７の底面に接触するが、予備フランジ２９ｃの下に断熱材３６を配置し、この下をシール用フランジ２９ｄで支持している。端部レンガ１７については、その周囲側が外壁５Ａにより支持されている。
本実施形態の構造における交換作業については、先の第１実施形態の構造の減圧脱泡装置と同様なので省略する。
図３に示す構造の延長管２９は、皿型のシール用フランジ２９ｄを有しているが、延長管２９の内部を溶融ガラスＧが通過してシール用フランジ２９ｄが熱膨張により径方向に伸張した場合、屈曲部２９ｇが変形して熱膨張分を吸収できる。
その他の効果については、先に説明した第１実施形態の延長管９の場合と同様の効果を得ることができる。
図３に示す構造の延長管２９は、皿型のシール用フランジ２９ｄを有しているが、延長管２９の内部を溶融ガラスＧが通過してシール用フランジ２９ｄが熱膨張により径方向に伸張した場合、屈曲部２９ｇが変形して熱膨張分を吸収できる。
その他の効果については、先に説明した第１実施形態の延長管９の場合と同様の効果を得ることができる。
「第３実施形態」
図４は本発明に係る第３実施形態の導入管または導出管と延長管の接合構造を有する減圧脱泡装置において、導入管または導出管と延長管の接合部分を示す拡大断面図である。
図４に示す実施形態の接合構造において、レンガにより構築されている上昇管７と下降管８については、先の実施形態の構造と同等である。なお、図４では略しているが、上昇管７と下降管８を接続する減圧槽は第１実施形態の減圧槽６と同等であり、減圧ハウジングの構造についても第１実施形態の構造と同等である。図４において先の第１実施形態の構造と同一の要素については同一の符号を付してそれらの部分の説明を略する。
図４は本発明に係る第３実施形態の導入管または導出管と延長管の接合構造を有する減圧脱泡装置において、導入管または導出管と延長管の接合部分を示す拡大断面図である。
図４に示す実施形態の接合構造において、レンガにより構築されている上昇管７と下降管８については、先の実施形態の構造と同等である。なお、図４では略しているが、上昇管７と下降管８を接続する減圧槽は第１実施形態の減圧槽６と同等であり、減圧ハウジングの構造についても第１実施形態の構造と同等である。図４において先の第１実施形態の構造と同一の要素については同一の符号を付してそれらの部分の説明を略する。
本実施形態の構造において、先の第１実施形態の構造において設けられていた端部レンガ１７において通過孔１７Ａに設けられていた保護部材２０が略されている。
その他の作用効果として、第３実施形態の構造によれば、先の第１実施形態の構造と同等の作用効果を得ることができる。
その他の作用効果として、第３実施形態の構造によれば、先の第１実施形態の構造と同等の作用効果を得ることができる。
「第４実施形態」
図５は、本発明に係る第４実施形態の導入管または導出管と延長管の接合構造を有する減圧脱泡装置において、減圧槽と延長管の接合部分を示す拡大断面図である。
図５に示す実施形態の接合構造において、レンガにより構築されている上昇管７と下降管８については、先の実施形態の構造と同等である。なお、図５では略しているが、上昇管７と下降管８を接続する減圧槽は、第１実施形態の減圧槽６と同等であり、減圧ハウジングの構造についても第１実施形態の構造と同等である。図５において先の第２実施形態と同一の要素については、同一の符号を付してそれらの部分の説明を略する。
図５は、本発明に係る第４実施形態の導入管または導出管と延長管の接合構造を有する減圧脱泡装置において、減圧槽と延長管の接合部分を示す拡大断面図である。
図５に示す実施形態の接合構造において、レンガにより構築されている上昇管７と下降管８については、先の実施形態の構造と同等である。なお、図５では略しているが、上昇管７と下降管８を接続する減圧槽は、第１実施形態の減圧槽６と同等であり、減圧ハウジングの構造についても第１実施形態の構造と同等である。図５において先の第２実施形態と同一の要素については、同一の符号を付してそれらの部分の説明を略する。
図５に示した本実施形態の構造において、先の第２実施形態の構造において設けられていた端部レンガ１７において通過孔１７Ａに設けられていた保護部材２０が略されている。
本実施形態の構造において、シール用フランジ２９ｄの外周部が予備フランジ２９ｃ側に向いて湾曲された屈曲部２９ｋが内周部２９ｆに対し９０度に近い角度で湾曲され、予備フランジ２９ｃとシール用フランジ２９ｄとの間の空間に断熱材４６を収容し易い構造とされている。
予備フランジ２９ｃとシール用フランジ２９ｄの間の空間に耐熱レンガからなる断熱材４６を配置する場合、耐熱レンガを予備フランジ２９ｃと屈曲部２９ｋとの間の隙間から挿入する。この場合、屈曲部２９ｋが９０度に近い角度で湾曲していると、断熱材の挿入作業が容易にできる効果がある。
また、図５に示す構造の延長管２９は、皿型のシール用フランジ２９ｄを有しているが、延長管２９の内部を溶融ガラスＧが通過してシール用フランジ２９ｄが熱膨張により径方向に伸張した場合、屈曲部２９ｋの部分が変形して熱膨張分を吸収できる。
その他の効果については、先に説明した第２実施形態の延長管２９の場合と同様の効果を得ることができる。
予備フランジ２９ｃとシール用フランジ２９ｄの間の空間に耐熱レンガからなる断熱材４６を配置する場合、耐熱レンガを予備フランジ２９ｃと屈曲部２９ｋとの間の隙間から挿入する。この場合、屈曲部２９ｋが９０度に近い角度で湾曲していると、断熱材の挿入作業が容易にできる効果がある。
また、図５に示す構造の延長管２９は、皿型のシール用フランジ２９ｄを有しているが、延長管２９の内部を溶融ガラスＧが通過してシール用フランジ２９ｄが熱膨張により径方向に伸張した場合、屈曲部２９ｋの部分が変形して熱膨張分を吸収できる。
その他の効果については、先に説明した第２実施形態の延長管２９の場合と同様の効果を得ることができる。
次に、本発明のガラス製品の製造装置について説明する。
本発明のガラス製品の製造装置は、図１に示されるように、ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得るための溶融槽２を備えたガラス溶融炉５０と、ガラス溶融炉５０と連続して設けられた前記溶融ガラスＧ内の気泡を除去する本発明の減圧脱泡装置１と、減圧脱泡処理された溶融ガラスＧを所望のガラス製品に成形するための成形手段を備えたガラスの成形装置３０と、成形されたガラスを徐冷する徐冷する徐冷手段とを有する。
本発明のガラス製品の製造装置は、前述した減圧脱泡装置１を利用することの他は、公知技術の範囲である。
本発明のガラス製品の製造装置は、図１に示されるように、ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得るための溶融槽２を備えたガラス溶融炉５０と、ガラス溶融炉５０と連続して設けられた前記溶融ガラスＧ内の気泡を除去する本発明の減圧脱泡装置１と、減圧脱泡処理された溶融ガラスＧを所望のガラス製品に成形するための成形手段を備えたガラスの成形装置３０と、成形されたガラスを徐冷する徐冷する徐冷手段とを有する。
本発明のガラス製品の製造装置は、前述した減圧脱泡装置１を利用することの他は、公知技術の範囲である。
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６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、前述の減圧脱泡装置１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、前述の減圧脱泡装置１の前段の溶融槽２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Ｋ１と、前述の減圧脱泡装置１により溶融ガラスの減圧脱泡を行う脱泡工程Ｋ２と、前述の減圧脱泡装置１よりも下流側の成形装置３０で溶融ガラスを成形する成形工程Ｋ３と、その後工程において溶融ガラスを徐冷する徐冷工程Ｋ４と、徐冷後のガラスを必要に応じて切断する切断工程Ｋ５とによって、ガラス製品Ｇ６を得るガラス製品の製造方法である。本発明のガラス製品の製造方法は、上記Ｋ１からＫ５の工程の順に従って行なわれる。
本発明のガラス製品の製造方法は、前述の減圧脱泡装置１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、前述の減圧脱泡装置１の前段の溶融槽２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Ｋ１と、前述の減圧脱泡装置１により溶融ガラスの減圧脱泡を行う脱泡工程Ｋ２と、前述の減圧脱泡装置１よりも下流側の成形装置３０で溶融ガラスを成形する成形工程Ｋ３と、その後工程において溶融ガラスを徐冷する徐冷工程Ｋ４と、徐冷後のガラスを必要に応じて切断する切断工程Ｋ５とによって、ガラス製品Ｇ６を得るガラス製品の製造方法である。本発明のガラス製品の製造方法は、上記Ｋ１からＫ５の工程の順に従って行なわれる。
本発明のガラス製品の製造方法は、前述した減圧脱泡装置１を利用することの他は、公知技術の範囲である。図６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Ｋ１、脱泡工程Ｋ２、成形工程Ｋ３および徐冷工程Ｋ４に加え、さらに必要に応じて用いる切断工程Ｋ５、その他の後工程も示しているが、ガラス製品の種類によっては、切断工程Ｋ５、その他の後工程は、必要とされない場合もある。
本発明の減圧脱泡装置１を用いて溶融ガラスＧの減圧脱泡処理を行うことで泡の少ない品質の高い溶融ガラスＧを成形装置３０に送ることができるので、成形装置３０により目的の形状に成形して得られるガラス製品は泡少ない高品質のガラス製品とすることができる。
また、本発明の減圧脱泡装置１を用いれば、ガラスの品種の違いによって減圧度の大幅な変更または調整が必要になった場合に、延長管を新規の長い延長管と容易に交換することができるので、減圧槽、上昇管、および下降管を改造しなくても、迅速に、より広い減圧度の範囲に減圧脱泡装置を適用できるようにできる。
また、本発明の減圧脱泡装置１を用いれば、ガラスの品種の違いによって減圧度の大幅な変更または調整が必要になった場合に、延長管を新規の長い延長管と容易に交換することができるので、減圧槽、上昇管、および下降管を改造しなくても、迅速に、より広い減圧度の範囲に減圧脱泡装置を適用できるようにできる。
本発明の技術は、建築用ガラス、車両用ガラス、光学用ガラス、医療用ガラス、表示装置用ガラス、その他一般のガラス製品の製造に広く適用できる。
なお、２０１１年３月３１日に出願された日本特許出願２０１１−０７８３６５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。
なお、２０１１年３月３１日に出願された日本特許出願２０１１−０７８３６５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。
Ｇ…溶融ガラス（溶融物）、１…減圧脱泡装置、２…溶融槽、４…冷却ジャケット、５…減圧ハウジング、５Ａ…外壁、５ａ、５ｂ…挿通孔、５ｄ…ネジ穴、６…減圧槽（減圧脱泡槽）、７…導入管（上昇管）、８…導出管（下降管）、９…延長管、９ａ…基端部、９ｂ…本体部、９ｃ…シール用フランジ、９ｄ…外周縁部、９ｅ…透孔、９ｆ…拡張部、１０…断熱材、１１…内周部、１２…外周部、１３、１４…シール材、１５…外装レンガ、１６、１６Ａ…内装レンガ、１７…端部レンガ、１７Ａ…通過孔、１７ａ…大径部、１７ｂ…小径部、１７ｄ…周段部、１８…一端開口部（下端開口部）、１９…ボルト、２２…上流ピット、２３…下流ピット、２０…保護部材、２９…延長管、２９ａ…基端部、２９ｃ…予備フランジ、２９ｄ…シール用フランジ、２９ｇ…屈曲部、２９ｈ…外周縁部、２９ｊ…拡張部、２９ｋ…屈曲部、２９ｉ…透孔、３０…ガラスの成形装置、３３、３４…シール材、３６、４６…断熱材、５０…ガラス溶融炉、Ｋ１…溶融工程、Ｋ２…脱泡工程、Ｋ３…成形工程、Ｋ４…徐冷工程、Ｋ５…切断工程、Ｇ６…ガラス製品。
Claims (13)
- 真空吸引される減圧ハウジングと、該減圧ハウジング内に設けられ溶融ガラスが内部に導入される減圧槽と、該減圧槽に接続されて減圧ハウジング内に設けられ溶融ガラスを減圧槽に出入させるために複数のレンガで組み付けられた前記減圧槽の上流側の導入管および前記減圧槽の下流側の導出管と、該導入管の上流側の一端と該導出管の下流側の一端の少なくとも一方に接続される耐熱金属製の延長管と、を有し、
前記延長管は、前記減圧槽側の一端に基端部と、該基端部に連続する本体部と、該本体部の外周側に延出され、前記導入管と前記導出管の少なくとも一方に形成された前記減圧ハウジングの外壁の挿通孔を該外壁の外表面側から覆って装着されるシール用フランジと、を備え、
前記延長管は、前記基端部を前記導入管の上流側の一端の開口部あるいは前記導出管の下流側の一端の開口部を構成する端部レンガに挿入した位置で、前記シール用フランジの外周部に配置された固定手段を介し前記外壁の外表面に取り外し可能に固定された、溶融ガラスの減圧脱泡装置。 - 真空吸引される減圧ハウジングと、該減圧ハウジング内に設けられ溶融ガラスが内部に導入される減圧槽と、該減圧槽に接続されて減圧ハウジング内に設けられ溶融ガラスを減圧槽に出入させるために複数のレンガで組み付けられた前記減圧槽の上流側の導入管としての上昇管および前記減圧槽の下流側の導出管としての下降管と、該上昇管および該下降管の下端の少なくとも一方に接続される耐熱金属製の延長管と、を有し、
前記延長管は、その上端に基端部と、該基端部に連続する本体部と、該本体部の外周側に延出され、前記上昇管と前記下降管の少なくとも一方の下端に形成された前記減圧ハウジングの外壁の挿通孔を該外壁の外表面側から覆って装着されるシール用フランジと、を備え、
前記延長管は、前記基端部を前記上昇管の下端開口部あるいは前記下降管の下端開口部を構成する端部レンガに挿入した位置で、前記シール用フランジの外周部に配置された固定手段を介し前記外壁の外表面に取り外し可能に固定された、請求項１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。 - 前記導入管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記導入管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、
前記導出管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記導出管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、
前記減圧ハウジングの外壁は、前記導入管の上流側の一端あるいは前記導出管の下流側の一端に当接される部分において前記外装レンガよりも前記導入管あるいは前記導出管の半径方向の内側に延出され、
前記端部レンガは、前記延出された部分において前記外壁に支持された請求項１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。 - 前記上昇管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記上昇管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、
前記下降管は、溶融ガラスに触れる側の内装レンガと該内装レンガの前記下降管の半径方向の外側に配置される外装レンガを組み付けて構成され、
前記減圧ハウジングの外壁は、前記上昇管の下端あるいは前記下降管の下端に当接される部分において前記外装レンガよりも前記上昇管あるいは前記下降管の半径方向の内側に延出され、
前記端部レンガは、前記延出された部分において前記外壁に支持された請求項２に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。 - 前記端部レンガは、溶融ガラスを通過させる通過孔を有し、
前記通過孔は、該通過孔の前記外壁側の開口部に位置する大径部と該大径部に続く小径部を有し、
前記延長管は、該大径部の最奥部に位置する該延長管の前記基端部側に外拡がり型の拡張部を有する請求項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。 - 前記小径部の内周面に、該内周面を覆う耐熱金属製の保護部材が設置された請求項５に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
- 前記端部レンガの前記外壁側の端面と該端面の前記導入管あるいは前記導出管、または前記上昇管あるいは前記下降管の半径方向の外周囲側に延出されている前記外壁の外表面とが面一に形成され、前記減圧ハウジングの外壁に固定された前記シール用フランジによって前記端部レンガの前記外壁側の端面が覆われた請求項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。
- 前記シール用フランジが、その外周側に外周縁部を有する皿型に形成され、前記外周縁部が前記外壁に固定手段により取り付けられた請求項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。
- 前記延長管において前記シール用フランジの形成位置よりも基端部側に予備フランジが形成され、前記端部レンガの前記外壁側の端面が前記予備フランジにより覆われた請求項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。
- 前記導入管と前記導出管、または前記上昇管と前記下降管が、垂直方向に前記減圧槽に接続された請求項１〜９のいずれか一項に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
- 前記延長管は、前記導入管の上流側の一端である下端と前記導出管の下流側の一端である下端のいずれか一方で当接された請求項１、３、５〜９のいずれか一項に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
- ガラス溶融炉と、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の減圧脱泡装置と、減圧脱泡後の溶融ガラスを成形する成形手段と、成形後のガラスを徐冷する徐冷手段と、を備えたガラス製品の製造装置。
- 溶融ガラスを溶融する溶融工程と、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の減圧脱泡装置によって溶融ガラスを減圧脱泡処理する脱泡工程と、減圧脱泡処理後の溶融ガラスを成形する成形工程と、該成形後のガラスを徐冷する徐冷工程と、を有するガラス製品の製造方法。
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