JPH11240726A - 溶融ガラス中の気泡の除去方法および除去装置 - Google Patents

溶融ガラス中の気泡の除去方法および除去装置

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JPH11240726A
JPH11240726A JP6233598A JP6233598A JPH11240726A JP H11240726 A JPH11240726 A JP H11240726A JP 6233598 A JP6233598 A JP 6233598A JP 6233598 A JP6233598 A JP 6233598A JP H11240726 A JPH11240726 A JP H11240726A
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JP
Japan
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molten glass
bubbles
partition plate
flow path
flow
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Pending
Application number
JP6233598A
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English (en)
Inventor
Kimitaka Akimoto
公隆 秋元
Takashi Kono
敬 河野
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Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/225Refining
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/20Bridges, shoes, throats, or other devices for withholding dirt, foam, or batch

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストークスの法則を利用して、溶融ガラス中
にあって上昇する気泡を効率よく除去する方法およびそ
の装置を提供する。 【解決手段】 溶融ガラスGの流路1内に、溶融ガラス
Gの流れ方向に沿って配設し流路1を区分する仕切板2
と、仕切板2の下方に突設し仕切板2と共に溶融ガラス
Gの気泡を集める邪魔板3と、集めた気泡Pを外部に排
出する通気管4とを具備してなることを特徴とする溶融
ガラス中の気泡の除去装置により、区分された各流路を
流れる溶融ガラスG中を上昇する気泡Pを、仕切板2と
邪魔板3とにより形成される溜め部に溜め、溜め部の上
端に連通する通気管4を介して流路1の外に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融ガラス中に含
まれる微小な気泡を除去するための方法およびそれに用
いる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】溶融ガラスに含まれる気泡は、特殊な用
途においては許容されるものであるが、高い品位が要求
されるガラス、例えば、ガラス中に存在する気泡の許容
限度が極めて厳格な光学ガラス等の場合には、溶融ガラ
ス中の気泡の存在によりガラス製品の製造収率が著しく
低下する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】溶融ガラス中に存在す
る気泡を除去するには、気泡の比重が溶融ガラスの比重
より小さいところから、一般的に、溶融ガラス中を上昇
する気泡を溶融ガラスの表面に浮上させて除去する方法
が採られる。
【0004】溶融ガラス中の気泡の浮上速度はストーク
スの法則、すなわち次の算式により得られる。
【0005】v=2gR2(ρ1−ρ2)/9η
【0006】上記の算式において、vは気泡の浮上速
度、gは気泡の重力加速度、Rは気泡の半径、ρ1は溶
融ガラスの密度、ρ2は気泡中のガスの密度、ηは溶融
ガラスの粘度である。上記ストークスの法則によれば、
溶融ガラス中の気泡の浮上速度を決定する主たる要因は
気泡の径であり、気泡の浮上速度は、気泡の径が大きけ
れば速く、逆に気泡の径が小ければ遅くなる。すなわ
ち、溶融ガラス中に含まれる気泡を溶融ガラスの表面に
浮上させて除去する場合、気泡の径が小さくなるほど長
い時間を必要とする。
【0007】図3は、流路内の溶融ガラス中にあって上
昇する気泡の軌跡を模式的に示したものである。図3に
示すように、溶融ガラス中の気泡Pは溶融ガラスの流れ
に乗って流路内を前進し、同時に溶融ガラスの表面に向
かって上昇する。流路の流入口側の溶融ガラスの表面近
くにある気泡Pは、溶融ガラスが流路の流出口に到達す
る以前に溶融ガラスの表面に浮上するが、流路の流入口
側の底部にある気泡Pは、溶融ガラスが流出口に到達し
ても未だ溶融ガラス中に止まっている。
【0008】例えば、100ポイズの粘度の溶融ガラス
中に存在する直径0.2mmの気泡は溶融ガラス中を1
時間あたり約2cmの割合で上昇する。従って溶融ガラ
スの粘度を保ったまま流路の深さを2cm以下とする流
路内に溶融ガラスを1時間以上滞留させれば、直径0.
2mm以上の気泡は溶融ガラスの表面に浮上するので、
これを捕集し除去することは可能であるが、ガラスの連
続生産にあっては、溶融ガラスに一定の流量が必要であ
り、所定の流量を維持しながら前記のような微小な気泡
を除去しようとすれば、溶融ガラスの流路は極めて浅
く、かつ距離が長いものになるため実用的とは言い難
い。
【0009】また、溶融ガラス中に揮発成分が多く含ま
れる場合には、溶融ガラスの表面から揮発成分が気化
し、この結果、溶融ガラスの表面層に溶融ガラスと成分
の異なる異質ガラスが形成されるため、流路の水平断面
の面積を大きくすれば、その分、揮発成分の気化を促し
て異質ガラスの形成を助長することになるので、ガラス
の均質性を損なう点で好ましくない。
【0010】本発明は上記従来の問題を解決するために
なされたものであって、本発明の目的は溶融ガラス中に
あって上昇する気泡を効率よく除去する方法およびその
装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の溶融ガラス中の
気泡の除去方法は、溶融ガラスの流路を流れ方向に沿っ
て区分し、該区分内を流れる溶融ガラス中にあって上昇
する気泡を集めて除去することを特徴とする。
【0012】また、本発明の溶融ガラス中の気泡の除去
装置は、溶融ガラスの流路内に流れ方向に沿って配設し
流路を区分する仕切板と、仕切板の下方に突設し仕切板
と共に溶融ガラス中の気泡を集める邪魔板と、集めた気
泡を外部に排出する通気管とを具備してなることを特徴
とする。
【0013】さらに、本発明の溶融ガラス中の気泡の除
去装置は、上記仕切板、邪魔板および通気管が、白金ま
たは白金合金で構成されていることを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明に係る溶融ガラス中の気泡の除去方法お
よび除去装置によれば、溶融ガラスの流路内に溶融ガラ
スの流れ方向に沿って仕切板を配設し、この仕切板によ
って流路を区分しているので、流路内を流れる溶融ガラ
ス中にあって上昇する気泡は、溶融ガラスの表面が開放
されている流路では自然に流路外に排出され、仕切板に
よって溶融ガラスの表面が閉塞されている流路では、仕
切板と仕切板の下方に突設された邪魔板とによって上昇
前進を阻まれ、仕切板と邪魔板とによって形成される溜
め部に溜まり、合体して径の大きい気泡に成長した後、
破裂してガスとなり、溜め部の上端に連結して設けた通
気管を介して流路外に導かれ排出される。また、これら
仕切板、邪魔板および通気管を、白金または白金合金で
構成しているので高温の溶融ガラスと接触しても気泡を
発生することはない。
【0015】
【本発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図
面を用いて詳細に説明する。
【0016】最初に本発明の溶融ガラス中の気泡の除去
装置を説明する。図1は本発明に係る溶融ガラス中の気
泡の除去装置の説明図であって、(A)は縦断面図、
(B)は横断面図である。これらの図において、1は溶
融ガラスの流路、2は仕切板、3は邪魔板、4は通気
管、Gは溶融ガラス、Pは気泡をそれぞれ示す。
【0017】本発明の気泡の除去装置では、図1
(A)、(B)に示すように、溶融ガラスGの流路1内
に溶融ガラスGの流れ方向に沿って白金または白金合金
からなる仕切板2を配設し、仕切板2によって流路1を
高さ方向に略均等に流路1aと流路1bとに区分してい
る。流路1bには、仕切板2の下方に流路1bの高さの
略二分の一の高さを有する白金または白金合金からなる
邪魔板3を突設している。また、仕切板2と邪魔板3と
によって溜め部を形成し、溜め部の上端から流路1外に
連通する白金または白金合金からなる通気管4を付設し
ている。
【0018】次に、上記のように構成した本発明の溶融
ガラス中の気泡の除去装置を用いて溶融ガラスG中にあ
る気泡Pを除去する方法を説明する。
【0019】図1(A)、(B)に示すように、流路1
を一枚の仕切板2で高さ方向に二つに区分すると、区分
された流路1a、1b内のそれぞれの溶融ガラスGの層
が浅くなり、流路1a内を流れる溶融ガラスG中の気泡
Pは、上昇して溶融ガラスGの表面に達した後、ガスと
なって溶融ガラスGの表面から離脱し流路外に排出され
る。一方、流路1b内を流れる溶融ガラスG中の気泡P
は、上昇して仕切板2の下面に達して上昇を阻まれ、そ
の後、仕切板2の下面に沿って前進するが、仕切板2の
下方に突設された邪魔板3によって前進を阻まれる。す
なわち、流路1b内を流れる溶融ガラスG中の気泡P
は、仕切板2と邪魔板3とによって上昇前進を阻止され
て仕切板2と邪魔板3とにより形成された溜め部に溜ま
り、その後に浮上してくる気泡Pと合体して径の大きい
気泡となる。気泡Pは次第に成長し、ついには破裂して
ガスとなって溶融ガラスGの表面から離脱し、溜め部の
上端に連通して設けられた通気管4を通って流路1の外
に排出される。
【0020】本発明に係る溶融ガラス中の気泡の除去方
法および除去装置の実験結果を以下に示す。
【0021】先ず、耐火物からなる高さ8cm、幅12
cm、長さ100cmの流路1を作製し、この流路1内
に一枚の白金合金の板を、流路1の幅全体に、かつ、流
路1の流入口近傍から流出口近傍まで延設して仕切板2
とし、仕切板2によって流路1を高さ方向に均等に、そ
れぞれ高さ4cmの二つの流路1a、1bに区分した。
さらに、流路1bの溶融ガラスの流出口側に仕切板2の
幅全体に下向きに高さ2cmの白金合金の板を突設して
邪魔板3とした。この流路1の流入口に、粘度を100
ポアズに調整し、撹拌によりその内部に気泡Pを巻き込
ませた溶融ガラスGを流入し、流路1の流入口近傍と流
出口近傍のそれぞれに存在する気泡Pを観察した。流入
して1時間経過後に、溶融ガラスG中の気泡Pの個数を
観察したところ、流路1a、1bそれぞれの流出口近傍
の気泡Pの個数は、流入口近傍の気泡Pの個数の約10
%に減少しているのが認められた。
【0022】比較のために、仕切板2で区分しない、高
さ8cm、幅12cm、長さ100cmの流路1を作製
し、上記と同じ条件で溶融ガラスGを流入して1時間後
に観察したところ、流路1の流出口近傍の気泡Pの個数
は、流入口近傍の気泡Pの個数に比し約60%が減少す
るに止まった。
【0023】上記の実施の形態では、溶融ガラスの流路
を、それぞれ4cmの高さを有する二つの流路に区分し
たが、区分する流路の数および高さは、要求される気泡
の品位や溶融ガラスの流量等の諸条件を勘案して決定さ
れるものであり、上記の実施の形態に限定されるもので
はない。
【0024】また、上記の実施の形態では、溶融ガラス
の流路を一枚の仕切板で高さ方向に二つに区分した場合
を示したが、流路を高さ方向に、より多数に区分し、区
分する各流路の高さを小さくすれば、気泡の除去を一層
迅速に行うことが可能であるが、区分する各流路の高さ
を過度に小さくすれば、流路内の抵抗が大きくなって溶
融ガラスの流速が低下し、成形部に供給される溶融ガラ
スの流量が過小になるため、これを考慮して区分する流
路の数および高さを決定することが好ましい。
【0025】さらに、図2(A)に示すように、仕切板
2と邪魔板3とを、流路1bの幅方向の一方の側端から
他方の側端に向けて傾斜させた構造とすることにより、
溜め部に溜まった気泡Pを流路1bの幅方向の一方の側
端に集めることができるため、気泡Pが破裂して生じた
ガスを、溜め部の一方の側端の上部に連通して設けた通
気管4により流路1外に容易に排出することができる。
【0026】さらに、図2(B)に示すように、仕切板
2と邪魔板3とを、流路1bの幅方向の中央から両側端
に向けて下方に傾斜させた構造とすることにより、溜め
部に溜まった気泡Pを流路1bの幅方向の中央に集める
ことができるため、気泡Pが破裂して生じたガスを、溜
め部の中央の上端に連通して設けた通気管4により流路
1外に容易に排出することができる。
【0027】
【発明の効果】本発明の溶融ガラス中の気泡の除去方法
および除去装置によれば、幅の広い、かつ距離の長い流
路を必要とせず、簡単な構造で溶融ガラス中に存在する
微小な気泡を効率よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶融ガラス中の気泡の除去装置の説明
図であって、(A)は縦断面図、(B)は横断面図であ
る。
【図2】本発明の溶融ガラス中の気泡の除去装置の別の
実施例を説明する横断面図である。
【図3】流路内の溶融ガラス中の気泡の軌跡を説明する
模式図である。
【符号の説明】
1 流路 1a、1b 区分された流路 2 仕切板 3 邪魔板 4 通気管 G 溶融ガラス P 気泡

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融ガラスの流路を流れ方向に沿って区
    分し、該区分内を流れる溶融ガラス中にあって上昇する
    気泡を集めて除去することを特徴とする溶融ガラス中の
    気泡の除去方法。
  2. 【請求項2】 溶融ガラスの流路内に流れ方向に沿って
    配設し流路を区分する仕切板と、仕切板の下方に突設し
    仕切板と共に溶融ガラス中の気泡を集める邪魔板と、集
    めた気泡を外部に排出する通気管とを具備してなること
    を特徴とする溶融ガラス中の気泡の除去装置。
  3. 【請求項3】 上記仕切板、邪魔板および通気管が、白
    金または白金合金で構成されていることを特徴とする請
    求項2記載の溶融ガラス中の気泡の除去装置。
JP6233598A 1998-02-25 1998-02-25 溶融ガラス中の気泡の除去方法および除去装置 Pending JPH11240726A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2060545A1 (en) * 2006-08-29 2009-05-20 Asahi Glass Company, Limited Molten glass conduit structure and vacuum deaerator utilizing the same
JP2017119602A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 AvanStrate株式会社 ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置

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