JPH05231999A

JPH05231999A - ガラス破砕装置

Info

Publication number: JPH05231999A
Application number: JP3479592A
Authority: JP
Inventors: Akira Machino; 彰町野; Tajiro Terasaki; 太二郎寺崎; Hideo Sugimoto; 秀夫杉本
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】【目的】融点及び硬度が高いガラスに混入した気泡中
のガスを全量解放することが出来て、以て該ガスの定性
分析を好適に行わしめるガラス破砕装置を提供する。【構成】気泡が混入しているガラスを収容するための
容器を含み、該容器は透明材料から成る部分を備え、該
容器を気密状態に覆う蓋状部材と、容器の上方で蓋状部
材により覆われる箇所をシールするためのシール部材と
を含み、蓋状部材は、容器内に収容された気泡が混入し
ているガラスを破砕するための破砕手段と、容器内に不
活性ガスを誘導するための不活性ガス導入部材と、容器
内のガスを排出するガス排出部材とを含み、破砕手段は
蓋状部材を貫通し且つ気密状態にて摺動自在である様に
取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス（特に石英ガラ
ス）に気泡が混入している場合に、気泡を構成している
ガスを定性分析するため当該ガラスを破砕し、以て気泡
を構成しているガスを取り出すための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラスを製造している際に、内部にガス
が混入してガラス内に気泡が形成されてしまうことがあ
る。この様な気泡の混入はガラス製品のトラブルに直結
する恐れがある。従って、その様な事態が発生した場
合、混入したガスがどの様な成分から成るのかを定性分
析することは、製造されるガラスの品質を向上させるの
に重要である。

【０００３】ここで、気泡を構成するガスは極めて微量
（ナノリットル単位）である。そのため従来は、定性分
析に際してガラスを加熱して融解し、解放された気体を
分析する手法と、ラマン・スペクトルを測定する手法と
が用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガラスを加熱
する手法は融点５４０度Ｃ程度の耐熱性ガラス（例えば
パイレックスガラス）等では可能であるが、石英ガラス
の様に融点が１０００度Ｃ以上のものには適用出来な
い。

【０００５】一方、ラマン・スペクトルを測定する手法
にあっては、スペクトルの測定に先立って、気泡の直近
までガラスを削り出してガラス表面から気泡までの距離
を可能な限り短くする必要がある。しかし、石英ガラス
の様な非常に硬いガラスにおいては、この削り出し作業
に非常な労力が要求されるので、実用的ではなかった。

【０００６】すなわち従来の技術においては、石英ガラ
スの様に融点及び硬度が高いガラスに適用することが困
難であった。

【０００７】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
みて提案されたもので、融点及び硬度が高いガラスに混
入した気泡中のガスを全量解放することが出来て、以て
該ガスの定性分析を好適に行わしめるガラス破砕装置の
提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のガラス破砕装置
は、気泡が混入しているガラスを収容するための容器を
含み、該容器は透明材料から成る部分を備え、該容器を
気密状態に覆う蓋状部材と、容器の上方で蓋状部材によ
り覆われる箇所をシールするためのシール部材とを含
み、蓋状部材は、容器内に収容された気泡が混入してい
るガラスを破砕するための破砕手段と、容器内に不活性
ガスを誘導するための不活性ガス導入部材と、容器内の
ガスを排出するガス排出部材とを含み、破砕手段は蓋状
部材を貫通し且つ気密状態にて摺動自在である様に取り
付けられている。

【０００９】ここで、前記容器は全体が透明な材料（例
えばアクリル）で構成されていても良いし、一部分に窓
の様な区域を設け、該区域のみを透明材料で構成してい
ても良い。

【００１０】本発明の実施に際して、前記容器の内部空
間の底部には前記破砕手段と協働して気泡が混入してい
るガラスを粉砕する円盤状部材が設けられているのが好
ましく、該円盤状部材は中央部が破砕手段に対応する形
状に窪んだ凹部が形成され、且つ、容器から取り外し自
在であるのが好ましい。そして、円盤状部材はその厚さ
寸法が異なったものが複数種類用意されており、円盤状
部材（厚さ寸法）を変更することにより、容器の容積を
自在に調節出来るのが好ましい。

【００１１】また、前記破砕手段は先端部が半球形の棒
（ガラス破砕棒）として構成され、該棒と蓋状部材との
シールはガスタイトシリンジ或いはそれと同様なものが
使用されるのが好ましい。

【００１２】さらに、不活性ガス導入部材及びガス排出
部材は蓋状部材に形成された小孔に接合された小径のス
テンレスパイプであるのが好ましい。この場合、不活性
ガス導入部材であるパイプは不活性ガス（例えばヘリウ
ムガス）のボンベに接続され、一方、ガス排出部材であ
るパイプは定性分析機器（例えばガスクロマトグラフ）
の試料導入口に接続可能である。

【００１３】なお、破砕すべきガラスは石英ガラスに限
定されるものでは無く、どの様なガラスの破砕にも適用
出来る。

【００１４】

【作用】上記した様な構成を具備する本発明のガラス破
砕手段により、気泡を構成するガスの定性分析を行うに
際して、先ず気泡が混入したガラスを容器内に収容し、
該容器を蓋状部材で覆う。次に、不活性ガス導入部材を
介して容器内に不活性ガスを充填し、以て容器内の空気
をガス排出部材を介して外部にパージする。この段階で
は、容器内には前記ガラスと不活性ガスのみが収容され
ている。

【００１５】次に、破砕部材により前記ガラスを破砕し
て、気泡内のガスを解放する。そして、ガス排出部材と
定性分析用機器の試料導入口とを連通し、容器内へ更に
不活性ガスを導入すれば、気泡を構成していたガスはガ
ス排出部材を介して定性分析用機器に供給されるのであ
る。

【００１６】ここで、容器内は外部雰囲気に対して完全
に遮断（シール）されているので、定性分析すべきガス
以外のガス（充填された不活性ガスは除く）が容器内に
侵入することが無く、分析結果に誤りが生じることが無
い。

【００１７】さらに、ガラスの破砕により気泡内のガス
が解放されるので、ガラスの融点或いは硬度の高低は全
く関係が無い。そのため、従来の手法ではガス解放が困
難であった石英ガラスでも適用出来る。そして、容器は
透明材料で構成されている、或いは構成された部分を有
しているため、ガラスが確実に破砕されて気泡のガスが
全量解放されたか否かが確実に視認出来る。

【００１８】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の一実施
例について説明する。

【００１９】図１において、全体を符号１０で示すガラ
ス破砕装置はアクリル製の透明な容器１２と、該容器の
上部に被される蓋（蓋状部材：ＳＵＳ製）１４とを含ん
でいる。容器１２は全体が円筒形をしており、その内部
空間１６の容積は例えば７０ＣＣに設定されている。そ
して、内部空間１６の底部には円盤状部材１８が載置さ
れている。

【００２０】一方、蓋１４には不活性ガス導入部材であ
るステンレスパイプ２０と、ガス排出部材であるステン
レスパイプ２２とが接続されている。そして破砕手段で
あるガラス破砕棒２４が、蓋１４を貫通して容器１２の
内部空間１６まで延在している。ここで、上記した円盤
状部材１８はガラス破砕棒２４と協働してガラスを破砕
するためのもので、該棒２４の先端部２６が嵌合する様
な形状の凹部２８が円盤状部材１８の上面中央に形成さ
れている。円盤状部材１８は厚さ寸法が異なるものが複
数個用意されており、これを交換することにより内部空
間１６の容積が自在に調節出来るのである。

【００２１】ガラス破砕棒２４は蓋１４の貫通箇所を摺
動自在に構成されており、当該貫通箇所は気密シールが
為されている。

【００２２】蓋１４にはサンプリング孔３０が形成され
ている。このサンプリング孔３０はシリコンゴムで構成
され、ここからシリンジ等の採取手段を用いて内部空間
１６内のガスを採取出来て、しかも外部雰囲気に対して
シールされている様に構成されている。

【００２３】明確に図示されてはいないが、容器１２と
蓋１４とはネジにより螺合されている。そして、容器１
２と蓋１４との接合箇所からのガス漏洩を防止するため
に、図２で示す様に、容器１２の上端面にはシール部材
としてＯ−リング３４が設けられている。

【００２４】ステンレスパイプ２０（不活性ガス導入部
材）は、ストップバルブ３６、減圧弁３８を介して高純
度のヘリウムガスを充填したボンベ４０に連通してい
る。一方、ステンレスパイプ２２は、ストップバルブ４
２を介してガスクロマトグラフ（明確には図示せず：図
中、符号「ＧＣ」で示す）に連通している。

【００２５】次に、図１、２で示すガラス破砕装置１０
を使用して、ガラス内の気泡を構成するガスがガスクロ
マトグラフに供給される態様について、図３をも参照し
て説明する。

【００２６】先ず、気泡が混入しているガラス（石英ガ
ラス：図示せず）すなわち試料を容器１２内に収容する
（図３のステップＳ１）。そしてストップバルブ３６及
び４２を開き、容器１２の内部空間１６内の雰囲気をヘ
リウムガスで置換する（ステップＳ２、Ｓ３）。ここ
で、ガス排出手段であるパイプ２２は外部に解放されて
いる。

【００２７】雰囲気の置換が完了したら（ステップＳ３
がＹＥＳ）、ストップバルブ３６及び４２を閉じ、ガラ
ス破砕棒２４を下方に押圧し、引き上げて、再度押圧す
るという工程を繰り返して、容器１２内に収容されたガ
ラス（試料）を破砕する（ステップＳ４）。ガラスの破
砕に際して、容器１２は透明であるためガラスがどの程
度破砕されたのかが視覚的に確認出来る。そのため、ガ
ラスが十分に破砕され、全ての気泡が潰れて定性分析す
るべきガスが全量解放されたか否かが容易に判断される
（ステップＳ５）。そして、ガスが全量解放されなけれ
ば（ステップＳ５がＮＯ）、当該破砕工程（ステップＳ
４）を繰り返す。

【００２８】ガラスが十分に破砕されたならば（ステッ
プＳ５がＹＥＳ）、ガス排出手段であるパイプ２２をガ
スクロマトグラフＧＣの試料導入口に接続し、ラインの
真空引き等を行った後、ストップバルブ３６、４２を再
び開く（ステップＳ６）。これにより、気泡から解放さ
れたガスは新たに供給されたヘリウムガスにより容器１
２の内部空間１６からパージされ、ガスクロマトグラフ
ＧＣ内に導入される（ステップＳ７のループ）。

【００２９】定性分析すべきガス全量がガスクロマトグ
ラフＧＣ内に導入されたら（ステップＳ７がＹＥＳ）、
ガスクロマトグラフＧＣにより所定の定性分析が為され
る（ステップＳ８）。

【００３０】なお、以上の説明は石英ガラスの破砕を前
提に為されたが、それ以外のガラスの場合においても同
様である。

【００３１】

【発明の効果】本発明の効果を以下に列挙する。

【００３２】（１）融点及び硬度の高い石英ガラスに
気泡が混入した場合に、当該気泡を構成するガスを迅速
且つ正確に定性分析することが出来る。

【００３３】（２）ガラスの破砕工程や、気泡から解
放されたガス（定性分析するべきガス）を定性分析用機
器に供給する工程に際して、気密状態が確保されるの
で、外部雰囲気が侵入することが防止される。

【００３４】（３）ガラスが十分に破砕され、定性分
析するべきガス全量が気泡から解放されたことが視覚的
に確認できる。

【００３５】（４）外部雰囲気の侵入が防止されるこ
とに関連して、定性分析の結果に誤りが生じることが防
止される。

【００３６】（５）ガラスに混入した気泡を構成する
ガスの定性分析に要するコストが低く抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。

【図２】図１に示す容器のシール手段の一例を示す斜視
図。

【図３】図１、２の実施例を用いて定性分析を行う際の
手順をフローチャートにより示す図。

【符号の説明】

１０・・・ガラス破砕装置１２・・・容器１４・・・蓋１６・・・容器の内部空間１８・・・円盤上部材２０、２２・・・ステンレスパイプ２４・・・ガラス破砕棒２６・・・ガラス破砕棒の先端部分２８・・・円盤上部材の凹部３０・・・サンプリング孔３２・・・容器上端部３４・・・Ｏ−リング３６、４２・・・ストップバルブ３８・・・減圧弁４０・・・ヘリウムガスのボンベ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気泡が混入しているガラスを収容するた
めの容器を含み、該容器は透明材料から成る部分を備
え、該容器を気密状態に覆う蓋状部材と、容器の上方で
蓋状部材により覆われる箇所をシールするためのシール
部材とを含み、蓋状部材は、容器内に収容された気泡が
混入しているガラスを破砕するための破砕手段と、容器
内に不活性ガスを誘導するための不活性ガス導入部材
と、容器内のガスを排出するガス排出部材とを含み、破
砕手段は蓋状部材を貫通し且つ気密状態にて摺動自在で
ある様に取り付けられていることを特徴とするガラス破
砕装置。