JPWO2015033931A1 - 溶融ガラス製造方法およびそれを用いた板ガラスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ガラス原料を溶解するための溶解槽を有する溶融ガラス製造装置を用いて溶融ガラスを製造する溶融ガラス製造方法であって、前記溶解槽は、該溶解槽の上部空間を加熱するためのバーナーを有し、該溶解槽底面近傍に、溶融ガラス流路の幅方向にわたって複数のバブラーを有し、前記複数のバブラーは、前記溶解槽の溶融ガラス流路の長さに対し所定の位置関係を満たすように配置されており、前記溶解槽での溶融ガラスの流れが、所定の条件で溶融ガラスを製造する、溶融ガラス製造方法に関する。
Description
本発明は、溶融ガラス製造方法およびそれを用いた板ガラスの製造方法に関する。より具体的には、均質性の高い高品質な無アルカリガラスを生産するための溶融ガラス製造方法およびそれを用いた板ガラスの製造方法に関する。
フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板の製造には、実質的にアルカリ金属イオンを含まない無アルカリガラスを用いることが、ガラス基板の絶縁性を高めるために好ましい。また、無アルカリガラスは熱膨張係数が小さい点でもＦＰＤ用のガラス基板の製造に好ましい。
ＦＰＤ用のガラス基板の製造においては、なお一層の高品質化、すなわち、均質性の高い高品質なガラス基板の製造が求められている。このためガラス原料を溶解して溶融ガラスを得る溶解槽（溶融炉）では溶融ガラスの均質性を高めるために様々な工夫がなされている。
特許文献１に記載の溶融炉では、横断敷居により溶融炉を上流帯域と下流帯域とに分け、各々の帯域で溶融ガラスの循環流（上流側循環流、下流側循環流）を形成させることにより、原料の溶解および溶融ガラスの均質化を行っている。より具体的には、上流帯域では上流側循環流を形成することによりガラス原料の溶解を行い、下流帯域では下流側循環流を形成することにより溶融ガラスの均質化を行う。特許文献１に記載の溶融炉では、上流側循環流および下流側循環流を制御するために、横断敷居の上流側にバブラーが設けられている。
特許文献２に記載の溶融炉（溶融タンク）は、特許文献１に記載の溶融炉における横断敷居に相当する構造は有していないが、少なくとも１列のバブラーと少なくとも２つの互いに向かい合ったバーナーを用いてガラスを溶融、清澄することについて記載されている。
しかしながら、特許文献１，２に記載の溶融炉は、高品質な無アルカリガラスを生産するのには必ずしも適していなかった。
ガラスの溶解温度の指標には、Ｔη、すなわち、ガラス粘度ηが１０２［ｄＰａ・Ｓ］となる温度が用いられるが、無アルカリガラスはＴηが１５００〜１７６０℃であり、通常のソーダライムガラス等のアルカリ含有ガラスに比べてＴηが１００℃以上高く、均質化が難しい。このため、特許文献１，２に記載のソーダライムガラス等の一般的な大量生産用等のレイアウトの溶融炉では十分均質化することができず、均質性に対する要求が特に厳しいガラス製品（ＦＰＤ用のガラス基板等）の製造には必ずしも適していなかった。
しかしながら、特許文献１，２に記載の溶融炉は、高品質な無アルカリガラスを生産するのには必ずしも適していなかった。
ガラスの溶解温度の指標には、Ｔη、すなわち、ガラス粘度ηが１０２［ｄＰａ・Ｓ］となる温度が用いられるが、無アルカリガラスはＴηが１５００〜１７６０℃であり、通常のソーダライムガラス等のアルカリ含有ガラスに比べてＴηが１００℃以上高く、均質化が難しい。このため、特許文献１，２に記載のソーダライムガラス等の一般的な大量生産用等のレイアウトの溶融炉では十分均質化することができず、均質性に対する要求が特に厳しいガラス製品（ＦＰＤ用のガラス基板等）の製造には必ずしも適していなかった。
また、上述したように、無アルカリガラスはソーダライムガラス等のアルカリ含有ガラスに比べてＴηが高いため、溶融炉内における溶融ガラスの温度も必然的に高くなる。溶融ガラスの温度が高ければ、それに応じて溶融ガラスによる炉内構造物への侵食作用が強くなる。したがって、無アルカリガラスの場合、特許文献１に記載の溶融炉における横断敷居や特許文献２に記載の溶融炉における清澄台のような、溶融炉の底部に溶融ガラス流に影響を与える段差が存在すると、溶融ガラスによる段差の侵食、および、それによる不純物の発生が問題となる。
また、無アルカリガラスの場合、溶融炉内における溶融ガラスの温度が必然的に高くなるので、特許文献１のように下流帯域が長い構造や、特許文献２のように大型の溶融炉とすると、バーナーを用いて加熱する範囲が広くなることからエネルギー効率的に不利である。また、溶融ガラスによる侵食およびそれによる不純物の発生や、溶融ガラスの流速の変化も問題となる。
上記した問題点を解決するため、本願出願人は、特許文献３に記載の溶融ガラス製造装置を提案している。特許文献３に記載の溶融ガラス製造装置では、ガラス原料を溶解するための溶解槽１０の底面近傍に設けるバブラー（第１，２のバブラー１３，１４）、および、溶解槽１０の上部空間を加熱するバーナー１５を特定の配置にすることにより、溶融ガラス流路の底部に特許文献１、２に記載されているような溶融ガラス流に影響を与える段差構造を設けることなしに、溶解槽１０内での溶融ガラスの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進し、かつ、上流側循環流１００の流速と下流側循環流１０１の流速とを所定の関係になるように制御することにより、均質性の高い高品質な無アルカリガラスを生産することができる（文中の符号はいずれも、特許文献３での記載通り）。
上述したように、特許文献３に記載のガラス製造装置を用いることで、均質性の高い高品質な無アルカリガラスを生産することができる。
しかしながら、ＦＰＤ用のガラス基板の仕様に関する要求は年々厳しくなるため、それに対応するため、製造されるガラスのさらなる均質化が望ましい。
しかしながら、ＦＰＤ用のガラス基板の仕様に関する要求は年々厳しくなるため、それに対応するため、製造されるガラスのさらなる均質化が望ましい。
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するため、均質性の高い高品質な無アルカリガラスを生産するのに適した溶融ガラス製造方法、および、それを用いた板ガラス製造方法を提供することを目的とする。
上記した目的を達成するため、本発明は、ガラス原料を溶解するための溶解槽を有する溶融ガラス製造装置を用いて溶融ガラスを製造する溶融ガラス製造方法であって、
前記溶解槽は、該溶解槽の上部空間を加熱するためのバーナーを有し、
該溶解槽底面近傍に、溶融ガラス流路の幅方向にわたって複数のバブラーを有し、
前記溶解槽の溶融ガラス流路の長さをＬＦとするとき、前記溶融ガラス流路の上流端から前記複数のバブラーの列までの距離が０．４ＬＦ〜０．５５ＬＦであり
前記溶解槽での溶融ガラスの流れが、下記（１）〜（３）を満たす条件で溶融ガラスを製造することを特徴とする溶融ガラス製造方法。
（１）前記複数のバブラーよりも上流側に形成される溶融ガラスの上流側循環流のうち、前記溶解槽の上流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの上流側表層流とし、前記溶解槽の幅方向における中央付近における、該上流側表層流の平均流速をＶ１Ｃとするとき、Ｖ１Ｃが０ｍ／ｈ超２０ｍ／ｈ以下。
（２）前記複数のバブラーよりも下流側に形成される溶融ガラスの下流側循環流のうち、前記溶解槽の下流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの下流側表層流とし、前記溶解槽の幅方向における中央付近における、該下流側表層流の平均流速をＶ２Ｃとするとき、Ｖ２Ｃ＝０．１〜３０ｍ／ｈ。
（３）前記溶解槽の幅方向における側部付近における、前記下流側表層流の平均流速をＶ２Ｓとするとき、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．５。
前記溶解槽は、該溶解槽の上部空間を加熱するためのバーナーを有し、
該溶解槽底面近傍に、溶融ガラス流路の幅方向にわたって複数のバブラーを有し、
前記溶解槽の溶融ガラス流路の長さをＬＦとするとき、前記溶融ガラス流路の上流端から前記複数のバブラーの列までの距離が０．４ＬＦ〜０．５５ＬＦであり
前記溶解槽での溶融ガラスの流れが、下記（１）〜（３）を満たす条件で溶融ガラスを製造することを特徴とする溶融ガラス製造方法。
（１）前記複数のバブラーよりも上流側に形成される溶融ガラスの上流側循環流のうち、前記溶解槽の上流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの上流側表層流とし、前記溶解槽の幅方向における中央付近における、該上流側表層流の平均流速をＶ１Ｃとするとき、Ｖ１Ｃが０ｍ／ｈ超２０ｍ／ｈ以下。
（２）前記複数のバブラーよりも下流側に形成される溶融ガラスの下流側循環流のうち、前記溶解槽の下流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの下流側表層流とし、前記溶解槽の幅方向における中央付近における、該下流側表層流の平均流速をＶ２Ｃとするとき、Ｖ２Ｃ＝０．１〜３０ｍ／ｈ。
（３）前記溶解槽の幅方向における側部付近における、前記下流側表層流の平均流速をＶ２Ｓとするとき、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．５。
また、本発明は、本発明の溶融ガラス製造方法により得られた溶融ガラスを板ガラスに成形する板ガラス製造方法を提供する。
本発明の溶融ガラス製造方法は、均質性の高い高品質な無アルカリガラスを生産に好適である。
本発明の板ガラス製造方法は、均質性が高く、透明性が高い板ガラスを製造することができるため、ＦＰＤ用の基板の製造に好適である。
本発明の板ガラス製造方法は、均質性が高く、透明性が高い板ガラスを製造することができるため、ＦＰＤ用の基板の製造に好適である。
以下、図面を参照して本発明について説明する。
図１は、本発明の溶融ガラス製造方法に用いる溶解槽の一実施形態の断面図であり、図２は、図１に示す溶解槽１０Ａの平面図である。但し、理解を容易にするため、溶解槽１０Ａの上部壁面は省略されている。
溶解槽１０Ａの上流側の端部にはガラス原料の投入口１１が設けられている。投入口１１から投入されたガラス原料は、バーナー１５による加熱によって溶解して溶融ガラスＧとなり、溶解槽１０Ａ内に保持される。溶解槽１０Ａの下流側の端部１０ｅには、溶融ガラスＧを次工程に払出すための払出し口１２が設けられている。払出し口１２は下流側の導管２０と連通している。
図１は、本発明の溶融ガラス製造方法に用いる溶解槽の一実施形態の断面図であり、図２は、図１に示す溶解槽１０Ａの平面図である。但し、理解を容易にするため、溶解槽１０Ａの上部壁面は省略されている。
溶解槽１０Ａの上流側の端部にはガラス原料の投入口１１が設けられている。投入口１１から投入されたガラス原料は、バーナー１５による加熱によって溶解して溶融ガラスＧとなり、溶解槽１０Ａ内に保持される。溶解槽１０Ａの下流側の端部１０ｅには、溶融ガラスＧを次工程に払出すための払出し口１２が設けられている。払出し口１２は下流側の導管２０と連通している。
図１、２に示す溶解槽１０Ａの底面近傍には、複数のバブラー１３が設けられている。
バブラー１３は、溶解槽１０Ａの幅方向、より具体的には、溶解槽１０Ａの溶融ガラス流路の幅方向、にわたって所定の間隔（ピッチ）を開けて配設されている。
なお、バブラー１３の列方向における個々のバブラーのピッチの好適範囲については後述する。
バブラー１３は、溶解槽１０Ａの幅方向、より具体的には、溶解槽１０Ａの溶融ガラス流路の幅方向、にわたって所定の間隔（ピッチ）を開けて配設されている。
なお、バブラー１３の列方向における個々のバブラーのピッチの好適範囲については後述する。
図１、２に示す溶解槽１０Ａの両側面には、該溶解槽１０Ａ内に保持された溶融ガラスＧよりも上方に位置するようにバーナー１５が配置されている。バーナー１５は、溶解槽１０Ａの長さ方向全体にわたって等間隔で設けられている。
図１、２に示す溶解槽１０Ａは、バブラー１３を後述する特定の配置にすることにより、溶融ガラス流路の底部に特許文献１、２に記載されているような溶融ガラス流に影響を与える段差構造を設けることなしに、溶解槽１０内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進することができる。
図１，２に示す溶解槽１０Ａは、溶融ガラス流路の底部に溶融ガラスによる侵食が問題となる段差構造を設ける必要がないため、Ｔηが１５００〜１７６０℃であり、ソーダライムガラス等のアルカリ含有ガラスに比べて１００℃以上高い無アルカリガラスの製造に好適である。
Ｔηが１５００〜１７６０℃となる無アルカリガラスの具体例としては、酸化物基準の質量百分率表示が下記組成となる無アルカリガラス組成１〜３が例示できる。
図１，２に示す溶解槽１０Ａは、溶融ガラス流路の底部に溶融ガラスによる侵食が問題となる段差構造を設ける必要がないため、Ｔηが１５００〜１７６０℃であり、ソーダライムガラス等のアルカリ含有ガラスに比べて１００℃以上高い無アルカリガラスの製造に好適である。
Ｔηが１５００〜１７６０℃となる無アルカリガラスの具体例としては、酸化物基準の質量百分率表示が下記組成となる無アルカリガラス組成１〜３が例示できる。
無アルカリガラス組成１
酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２：５０〜７３％
Ａｌ２Ｏ３：１０．５〜２４％
Ｂ２Ｏ３：０〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜１４．５％
ＳｒＯ：０〜２４％
ＢａＯ：０〜１３．５％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：８〜２９．５％
ＺｒＯ２：０〜５％
を含有する無アルカリガラス。
酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２：５０〜７３％
Ａｌ２Ｏ３：１０．５〜２４％
Ｂ２Ｏ３：０〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜１４．５％
ＳｒＯ：０〜２４％
ＢａＯ：０〜１３．５％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：８〜２９．５％
ＺｒＯ２：０〜５％
を含有する無アルカリガラス。
無アルカリガラス組成２
酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２：５８〜６６％
Ａｌ２Ｏ３：１５〜２２％
Ｂ２Ｏ３：５〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜９％
ＳｒＯ：３〜１２．５％
ＢａＯ：０〜２％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％
を含有する無アルカリガラス。
無アルカリガラス組成２は、歪点が高く溶解性を考慮する場合に好適である。
酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２：５８〜６６％
Ａｌ２Ｏ３：１５〜２２％
Ｂ２Ｏ３：５〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜９％
ＳｒＯ：３〜１２．５％
ＢａＯ：０〜２％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％
を含有する無アルカリガラス。
無アルカリガラス組成２は、歪点が高く溶解性を考慮する場合に好適である。
無アルカリガラス組成３
酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２： ５４〜７３％
Ａｌ２Ｏ３： １０．５〜２２．５％
Ｂ２Ｏ３： ０〜５．５％
ＭｇＯ： ０〜８％
ＣａＯ： ０〜９％
ＳｒＯ： ０〜１６％
ＢａＯ： ０〜２．５％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：８〜２６ ％
を含有する無アルカリガラス。
無アルカリガラス組成３は、特に高歪点を考慮する場合に好適である。
酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２： ５４〜７３％
Ａｌ２Ｏ３： １０．５〜２２．５％
Ｂ２Ｏ３： ０〜５．５％
ＭｇＯ： ０〜８％
ＣａＯ： ０〜９％
ＳｒＯ： ０〜１６％
ＢａＯ： ０〜２．５％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：８〜２６ ％
を含有する無アルカリガラス。
無アルカリガラス組成３は、特に高歪点を考慮する場合に好適である。
図１，２に示す溶解槽１０Ａは、該溶解槽１０Ａの溶融ガラス流路の長さをＬＦとするとき、溶融ガラス流路の上流端から、バブラー１３の列までの距離が、０．４ＬＦ〜０．５５ＬＦである。
したがって、特許文献１，２に記載されているような従来の溶解槽（溶融炉）に比べて、溶解槽１０Ａの長さが短く、溶解槽における下流側循環流を形成する部位の長さも短い。
本実施形態の溶解槽１０Ａの溶融ガラス流路の長さＬＦは、溶融ガラス流路の幅Ｗによって異なるが、１０〜３０ｍであり、好ましくは１０〜２５ｍであり、より好ましくは１５〜２２ｍである。
一方、溶融ガラス流路の幅Ｗは、５〜１０ｍであり、好ましくは５．５〜９ｍであり、より好ましくは６．５〜８ｍである。
したがって、特許文献１，２に記載されているような従来の溶解槽（溶融炉）に比べて、溶解槽１０Ａの長さが短く、溶解槽における下流側循環流を形成する部位の長さも短い。
本実施形態の溶解槽１０Ａの溶融ガラス流路の長さＬＦは、溶融ガラス流路の幅Ｗによって異なるが、１０〜３０ｍであり、好ましくは１０〜２５ｍであり、より好ましくは１５〜２２ｍである。
一方、溶融ガラス流路の幅Ｗは、５〜１０ｍであり、好ましくは５．５〜９ｍであり、より好ましくは６．５〜８ｍである。
バブラー１３において、バブラーの列方向における個々のバブラー間のピッチｐ、すなわち、溶解槽１０Ａの溶融ガラス流路の幅方向における個々のバブラー間の距離が、４００〜７００ｍｍであることが好ましい。個々のバブラー間のピッチｐが上記の範囲であれば、溶解槽１０Ａ内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進する効果に優れ、上流側循環流１００の流速、および、下流側循環流１０１の流速を後述する特定の範囲に制御するうえで好ましく、かつ製造コストの観点でも優れている。
個々のバブラー間のピッチｐが７００ｍｍ超だと、個々のバブラー間の距離が広すぎるため、溶解槽１０Ａ内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進する効果が不十分となるおそれがあり、特に、溶融ガラス流路の幅方向において、部位によって、溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成の促進に差が生じ、循環流の流速にムラが生じるおそれがあり、溶融ガラスＧの均質化という点から好ましくない。また、上流側循環流１００の流速、および、下流側循環流１０１の流速を後述する特定の範囲に制御するのが困難である。
一方、個々のバブラー間のピッチｐを４００ｍｍ未満としても、溶解槽１０内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成の促進にはもはや寄与せず、むしろ、費用対効果の観点では溶解槽１０内に設けるバブラー１３の数が過剰となり、溶融ガラスの製造コストの増加につながることから好ましくない。
個々のバブラー間のピッチｐが７００ｍｍ超だと、個々のバブラー間の距離が広すぎるため、溶解槽１０Ａ内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進する効果が不十分となるおそれがあり、特に、溶融ガラス流路の幅方向において、部位によって、溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成の促進に差が生じ、循環流の流速にムラが生じるおそれがあり、溶融ガラスＧの均質化という点から好ましくない。また、上流側循環流１００の流速、および、下流側循環流１０１の流速を後述する特定の範囲に制御するのが困難である。
一方、個々のバブラー間のピッチｐを４００ｍｍ未満としても、溶解槽１０内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成の促進にはもはや寄与せず、むしろ、費用対効果の観点では溶解槽１０内に設けるバブラー１３の数が過剰となり、溶融ガラスの製造コストの増加につながることから好ましくない。
なお、バブラー１３から供給するガス１６には、溶融ガラスＧ、および、バブラー１３等の溶解槽１０Ａの構成要素に悪影響を及ぼさないものを用いることが好ましい。このようなガスの具体例としては、空気、窒素、酸素、ヘリウム、アルゴン等が例示される。バブラー１３の材料として、白金または白金合金が用いられる場合、バブラー１３から供給するガス１６には、窒素、ヘリウム、および、アルゴンといった酸素を含まないガスを用いることが好ましい。これらの中でも窒素が特に好ましい。
本実施形態の溶融ガラス製造方法では、図１，２に示す溶解槽１０Ａでの溶融ガラスＧの流れが、下記（１）〜（３）を満たす条件で溶融ガラスを製造する。
条件（１）
バブラー１３よりも上流側に形成される溶融ガラスの上流側循環流１００のうち、溶解槽１０Ａの上流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの上流側表層流１０２とし、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近における、該上流側表層流の平均流速をＶ１Ｃとするとき、Ｖ１Ｃが０ｍ／ｈ超２０ｍ／ｈ以下。
Ｖ１Ｃを上記範囲とする理由は、ガラス原料中の未溶解物や溶融ガラス表面での揮散等によってできる比重の軽い異質層（スカム層）の前進を抑え、溶融ガラスの均質化を促進するためである。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、Ｖ１Ｃは、例えば溶融ガラス表層の泡や未融解原料等をカメラで撮影することにより測定できる。
但し、後述するＶ２Ｃ，Ｖ２Ｓと同様の手順で測定してもよい。
バブラー１３よりも上流側に形成される溶融ガラスの上流側循環流１００のうち、溶解槽１０Ａの上流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの上流側表層流１０２とし、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近における、該上流側表層流の平均流速をＶ１Ｃとするとき、Ｖ１Ｃが０ｍ／ｈ超２０ｍ／ｈ以下。
Ｖ１Ｃを上記範囲とする理由は、ガラス原料中の未溶解物や溶融ガラス表面での揮散等によってできる比重の軽い異質層（スカム層）の前進を抑え、溶融ガラスの均質化を促進するためである。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、Ｖ１Ｃは、例えば溶融ガラス表層の泡や未融解原料等をカメラで撮影することにより測定できる。
但し、後述するＶ２Ｃ，Ｖ２Ｓと同様の手順で測定してもよい。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、溶解槽１０Ａでの溶融ガラスの流路方向におけるＶ１Ｃの測定位置、すなわち、上流側表層流をカメラで撮影する位置は、溶融ガラス流路の上流端＋５００ｍｍ〜０．３５ＬＦの位置であることが好ましい。この理由は、溶融ガラスの表面付近を溶解槽１０Ａの上流方向に移動する上流側表層流のみを捉えるのに適しているからである。なお、前記Ｖ１Ｃの測定位置は、記載した範囲内での任意の位置を意味する(以下、本明細書において同様。）。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、Ｖ１Ｃは、バブラー１３からのガス１６の流量により調節できる。具体的には、バブラー１３からのガス１６の流量を増やすと、Ｖ１Ｃが増加し、ガス１６の流量を減らすと、Ｖ１Ｃが減少する。
また、Ｖ１Ｃは、バブラー１３の上方の雰囲気温度Ｔ１によっても調節できる。具体的には、バブラー１３の上方の雰囲気温度Ｔ１を高くすると、Ｖ１Ｃが増加し、雰囲気温度Ｔ１を低くすると、Ｖ１Ｃが減少する。
また、Ｖ１Ｃは、バブラー１３の上方の雰囲気温度Ｔ１によっても調節できる。具体的には、バブラー１３の上方の雰囲気温度Ｔ１を高くすると、Ｖ１Ｃが増加し、雰囲気温度Ｔ１を低くすると、Ｖ１Ｃが減少する。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、バブラー１３からのガス１６の平均流量Ｆが０．５〜２０リットル／分であることが好ましく、０．７〜５リットル／分であることがより好ましく、０．９〜３リットル／分であることがさらに好ましい。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、バブラー１３の上方の雰囲気温度Ｔ１及び後述するＴ２は１５９０〜１７１０℃であることが好ましく、１６００〜１６９５℃であることがより好ましい。
本明細書における雰囲気温度Ｔ１は、たとえば、バブラー１３の列よりも上流側に直近のバーナーと、該バーナーよりもさらに上流側に位置する直近のバーナーと、の中間位置で測定する。具体的な測定方法としては、たとえば、溶解槽の側面に設けられた観察用窓から、対面側の側面の溶解槽内壁面温度を放射温度計（例えば、ＣＨＩＮＯ ＩＲ−ＡＨ３ＳＵ（測定波長：０．６５μｍ、ε＝１．０））で測定する（以下の測定においても同様）。
本明細書における雰囲気温度Ｔ１は、たとえば、バブラー１３の列よりも上流側に直近のバーナーと、該バーナーよりもさらに上流側に位置する直近のバーナーと、の中間位置で測定する。具体的な測定方法としては、たとえば、溶解槽の側面に設けられた観察用窓から、対面側の側面の溶解槽内壁面温度を放射温度計（例えば、ＣＨＩＮＯ ＩＲ−ＡＨ３ＳＵ（測定波長：０．６５μｍ、ε＝１．０））で測定する（以下の測定においても同様）。
Ｖ１Ｃを調節する際の雰囲気温度Ｔ１は、バブラー１３の列よりも上流側のバーナー１５による加熱により調節できる。バーナー１５での燃焼は、燃料を酸素ガスと混合して燃焼させたり、燃料を酸素ガスおよび空気と混合して燃焼させたりすることができる。これらの方法を用いることにより、溶融ガラスに水分を含有させることができる。溶解槽１０Ａから下流側の導管２０へと送られた溶融ガラスの後工程において、溶融ガラス中の泡を減圧脱泡により脱泡する場合には、溶融ガラスが水分を含んでいることが好ましいことから、上記のような燃焼が好ましい。
条件（２）
（２）バブラー１３よりも下流側に形成される溶融ガラスの下流側循環流１０１のうち、溶解槽１０の下流方向に移動する溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの下流側表層流１０３とし、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近における、該下流側表層流１０３の平均流速をＶ２Ｃとするとき、Ｖ２Ｃ＝０．１〜３０ｍ／ｈ。
条件（３）
溶解槽１０Ａの幅方向における側部付近における、下流側表層流１０３の平均流速をＶ２Ｓとするとき、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．５。
（２）バブラー１３よりも下流側に形成される溶融ガラスの下流側循環流１０１のうち、溶解槽１０の下流方向に移動する溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの下流側表層流１０３とし、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近における、該下流側表層流１０３の平均流速をＶ２Ｃとするとき、Ｖ２Ｃ＝０．１〜３０ｍ／ｈ。
条件（３）
溶解槽１０Ａの幅方向における側部付近における、下流側表層流１０３の平均流速をＶ２Ｓとするとき、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．５。
本願発明者らは、溶解槽１０Ａ内での溶融ガラスＧの流れと、製造されるガラスの品質と、の関係について鋭意検討した結果、下流側循環流１０１のうち、溶融ガラスの表面付近を、溶解槽１０Ａの下流方向に移動する下流側表層流１０３の挙動が、製造されるガラスの品質に大きく影響することを見出した。本願発明者らが得た知見は以下の通り。
（ａ）下流側表層流１０３の流速が高いと、溶解槽１０Ａ内での溶融ガラスの滞留時間が短くなるため、製造されるガラスの品質が低下する。製造されるガラスの品質を向上させるためには、下流側表層流１０３の流速を低くして、溶解槽１０Ａ内での溶融ガラスの滞留時間を増加させる必要がある。
（ｂ）製造後間もない段階の溶解槽１０Ａは、溶解槽１０Ａの側壁による断熱作用が十分発揮されるため、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、溶融ガラスの温度差はほとんどない。このため、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、下流側表層流１０３に流速差がつきにくい。
しかしながら、使用開始から時間が経過すると、溶解槽１０Ａの側壁が溶融ガラスにより侵食されて、その断熱作用が徐々に低下するため、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、溶融ガラスに温度差が生じるようになる。具体的には、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近に比べて、側部付近の溶融ガラスの温度が低くなる。この結果、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、下流側表層流１０３に流速差がつくようになる。具体的には、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近に比べて、側部付近の下流側表層流１０３の流速が低くなる。
溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、下流側表層流１０３の流速の差が大きくなると、製造されるガラスの品質が低下する。
（ａ）下流側表層流１０３の流速が高いと、溶解槽１０Ａ内での溶融ガラスの滞留時間が短くなるため、製造されるガラスの品質が低下する。製造されるガラスの品質を向上させるためには、下流側表層流１０３の流速を低くして、溶解槽１０Ａ内での溶融ガラスの滞留時間を増加させる必要がある。
（ｂ）製造後間もない段階の溶解槽１０Ａは、溶解槽１０Ａの側壁による断熱作用が十分発揮されるため、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、溶融ガラスの温度差はほとんどない。このため、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、下流側表層流１０３に流速差がつきにくい。
しかしながら、使用開始から時間が経過すると、溶解槽１０Ａの側壁が溶融ガラスにより侵食されて、その断熱作用が徐々に低下するため、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、溶融ガラスに温度差が生じるようになる。具体的には、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近に比べて、側部付近の溶融ガラスの温度が低くなる。この結果、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、下流側表層流１０３に流速差がつくようになる。具体的には、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近に比べて、側部付近の下流側表層流１０３の流速が低くなる。
溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、下流側表層流１０３の流速の差が大きくなると、製造されるガラスの品質が低下する。
条件（２）において、Ｖ２Ｃが３０ｍ／ｈ超だと、溶解槽１０Ａ内での溶融ガラスの滞留時間が短くなるため、製造されるガラスの品質が低下する。このため、３０ｍ／ｈ以下とする。好ましくは１５ｍ／ｈ以下、さらに好ましくは１０ｍ／ｈ以下である。
但し、Ｖ２Ｃが０．１ｍ／ｈ未満だと、溶融ガラス表面からの揮散が増加し、製造されるガラスの品質が低下する。好ましくは１ｍ／ｈ以上、さらに好ましくは２ｍ／ｈ以上である。
但し、Ｖ２Ｃが０．１ｍ／ｈ未満だと、溶融ガラス表面からの揮散が増加し、製造されるガラスの品質が低下する。好ましくは１ｍ／ｈ以上、さらに好ましくは２ｍ／ｈ以上である。
条件（３）において、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、下流側表層流１０３の流速差がない場合は、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０となる。これに対し、下流側表層流１０３の流速差が大きくなると、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│の値が大きくなり、０．５超となると、製造されるガラスの品質が低下する。
なお、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│と、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃの絶対値で規定しているのは、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃが負の数値になる場合、すなわち、溶解槽１０の幅方向における中央付近に比べて、側部付近の下流側表層流１０３の流速が高くなる場合も許容されるからである。
好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．３、より好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．１、さらに好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．０１である。
なお、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│と、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃの絶対値で規定しているのは、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃが負の数値になる場合、すなわち、溶解槽１０の幅方向における中央付近に比べて、側部付近の下流側表層流１０３の流速が高くなる場合も許容されるからである。
好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．３、より好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．１、さらに好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．０１である。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、Ｖ２ＣおよびＶ２Ｓは、下流側表層流をカメラで連続的に撮影し、この画像を用いて測定することができる。具体的には、カメラで撮影した画像に対して、背景差分処理することで動的領域を抽出し、これをオプティカルフロー処理し、さらに、幾何補正処理を施して、実空間（三次元）速度を求める。但し、この数値にはある程度ばらつきがあるため、指定した領域において測定された速度の分布より推定される期待値として、Ｖ２ＣおよびＶ２Ｓを求める。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、溶解槽１０Ａでの溶融ガラスの流路方向におけるＶ２ＣおよびＶ２Ｓの測定位置、すなわち、下流側表層流をカメラで撮影する位置は、溶融ガラス流路の上流端から０．６ＬＦ〜ＬＦ−５００ｍｍの位置であることが好ましい。この理由は、溶融ガラスの表面付近を溶解槽１０の下流方向に移動する下流側表層流のみを捉えるのに適しているからである。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、溶解槽１０Ａの幅方向におけるＶ２Ｃの測定位置は、溶解槽１０Ａの溶融ガラス流路の幅をＷ（ｍｍ）とするとき、２／５Ｗ〜３／５Ｗの位置であることが好ましく、９／２０Ｗ〜１１／２０Ｗの位置であることがより好ましい。
一方、溶解槽１０Ａの幅方向におけるＶ２Ｓの測定位置は、０〜１／４Ｗの位置であることが好ましい。ここで、０とは、溶解槽１０の側壁近傍、具体的には、側壁から２０ｍｍ以内の位置を指す。
なお、Ｖ１ＣをＶ２Ｃと同様の手順で測定する場合は、溶解槽１０の幅方向におけるＶ１Ｃの測定位置は、２／５Ｗ〜３／５Ｗの位置であることが好ましく、９／２０Ｗ〜１１／２０Ｗの位置であることがより好ましい。
一方、溶解槽１０Ａの幅方向におけるＶ２Ｓの測定位置は、０〜１／４Ｗの位置であることが好ましい。ここで、０とは、溶解槽１０の側壁近傍、具体的には、側壁から２０ｍｍ以内の位置を指す。
なお、Ｖ１ＣをＶ２Ｃと同様の手順で測定する場合は、溶解槽１０の幅方向におけるＶ１Ｃの測定位置は、２／５Ｗ〜３／５Ｗの位置であることが好ましく、９／２０Ｗ〜１１／２０Ｗの位置であることがより好ましい。
本実施形態の溶融ガラス製造方法では、上記の手順でＶ２ＣおよびＶ２Ｓを測定するために、下流側表層流の画像をある程度の範囲で捉える必要がある。
Ｖ２Ｃを測定する目的では、下流側表層流の画像を捉える範囲は、以下の範囲であることが好ましい。
溶融ガラスの流路方向：１００ｍｍ〜３０００ｍｍ、より好ましくは、２００ｍｍ〜１０００ｍｍ、さらに好ましくは、３００ｍｍ〜５００ｍｍ
溶解槽１０Ａの幅方向：Ｗ／７５〜Ｗ／５、より好ましくは、Ｗ／３０〜Ｗ／７、さらに好ましくは、Ｗ／１６〜Ｗ／１４
なお、Ｖ１ＣをＶ２Ｃと同様の手順で測定する場合は、上流側表層流の画像を捉える範囲は、上記と同様であることが好ましい。
Ｖ２Ｓを測定する目的では、下流側表層流の画像を捉える範囲は、以下の範囲であることが好ましい。
溶融ガラスの流路方向：２００ｍｍ〜３０００ｍｍ、より好ましくは、３００ｍｍ〜１５００ｍｍ、さらに好ましくは、４００ｍｍ〜９００ｍｍ
溶解槽１０の幅方向：Ｗ／３０〜Ｗ／２、より好ましくは、Ｗ／１０〜Ｗ／４、さらに好ましくは、Ｗ／７〜Ｗ／５
Ｖ２Ｃを測定する目的では、下流側表層流の画像を捉える範囲は、以下の範囲であることが好ましい。
溶融ガラスの流路方向：１００ｍｍ〜３０００ｍｍ、より好ましくは、２００ｍｍ〜１０００ｍｍ、さらに好ましくは、３００ｍｍ〜５００ｍｍ
溶解槽１０Ａの幅方向：Ｗ／７５〜Ｗ／５、より好ましくは、Ｗ／３０〜Ｗ／７、さらに好ましくは、Ｗ／１６〜Ｗ／１４
なお、Ｖ１ＣをＶ２Ｃと同様の手順で測定する場合は、上流側表層流の画像を捉える範囲は、上記と同様であることが好ましい。
Ｖ２Ｓを測定する目的では、下流側表層流の画像を捉える範囲は、以下の範囲であることが好ましい。
溶融ガラスの流路方向：２００ｍｍ〜３０００ｍｍ、より好ましくは、３００ｍｍ〜１５００ｍｍ、さらに好ましくは、４００ｍｍ〜９００ｍｍ
溶解槽１０の幅方向：Ｗ／３０〜Ｗ／２、より好ましくは、Ｗ／１０〜Ｗ／４、さらに好ましくは、Ｗ／７〜Ｗ／５
また、下流側表層流の画像を捉える範囲は、フレームの写りこみによる、激しい明度の変化を伴わない範囲であることが好ましい。
条件（２）におけるＶ２Ｃは、バブラー１３からのガス１６の流量により調節できる。具体的には、バブラー１３からのガス１６の流量を増やすと、Ｖ２Ｃが増加し、ガス１６の流量を減らすと、Ｖ２Ｃが減少する。
また、Ｖ２Ｃは、バブラー１３の上方の雰囲気温度Ｔ２によっても調節できる。具体的には、バブラー１３の上方の雰囲気温度Ｔ２を高くすると、Ｖ２Ｃが増加し、雰囲気温度Ｔ２を低くすると、Ｖ２Ｃが減少する。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、バブラー１３からのガス１６の平均流量Ｆの好適範囲、および、バブラー１３の上方の雰囲気温度Ｔ２の好適範囲については上述した通りである。
Ｖ２Ｃを調節する際の雰囲気温度Ｔ２は、バブラー１３の列と、該バブラーよりも下流側に直近のバーナーと、の中間位置で測定する。
Ｖ２Ｃを調節する際の雰囲気温度Ｔ２は、バブラー１３の列よりも下流側のバーナー１５による加熱により調節できる。バーナー１５での燃焼については、上述した通りである。
また、Ｖ２Ｃは、バブラー１３の上方の雰囲気温度Ｔ２によっても調節できる。具体的には、バブラー１３の上方の雰囲気温度Ｔ２を高くすると、Ｖ２Ｃが増加し、雰囲気温度Ｔ２を低くすると、Ｖ２Ｃが減少する。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、バブラー１３からのガス１６の平均流量Ｆの好適範囲、および、バブラー１３の上方の雰囲気温度Ｔ２の好適範囲については上述した通りである。
Ｖ２Ｃを調節する際の雰囲気温度Ｔ２は、バブラー１３の列と、該バブラーよりも下流側に直近のバーナーと、の中間位置で測定する。
Ｖ２Ｃを調節する際の雰囲気温度Ｔ２は、バブラー１３の列よりも下流側のバーナー１５による加熱により調節できる。バーナー１５での燃焼については、上述した通りである。
条件（３）におけるＶ２ＣとＶ２Ｓとの関係は、バブラー１３の列よりも下流側のバーナー１５による加熱により調節できる。
上述したように、Ｖ２ＣとＶ２Ｓとで差が生じるのは、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で溶融ガラスに温度差が生じること、具体的には、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近に比べて、側部付近の溶融ガラスの温度が低くなるのが原因である。バブラー１３の列よりも下流側のバーナー１５による加熱により、側部付近の溶融ガラスの温度を上昇させて、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、の溶融ガラスの温度差を減らすことができる。これにより、Ｖ２ＣとＶ２Ｓとの差が減少し、｜（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ｜の値が小さくなる。
上述したように、Ｖ２ＣとＶ２Ｓとで差が生じるのは、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、で溶融ガラスに温度差が生じること、具体的には、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近に比べて、側部付近の溶融ガラスの温度が低くなるのが原因である。バブラー１３の列よりも下流側のバーナー１５による加熱により、側部付近の溶融ガラスの温度を上昇させて、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近と、側部付近と、の溶融ガラスの温度差を減らすことができる。これにより、Ｖ２ＣとＶ２Ｓとの差が減少し、｜（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ｜の値が小さくなる。
また、条件（３）におけるＶ２ＣとＶ２Ｓとの関係は、バブラー１３からのガス１６の流量によっても調節できる。具体的には、溶解槽１０Ａの幅方向における中央付近のバブラー１３からのガス１６の流量に対し、側部付近のバブラー１３からのガス１６の流量を大きくすることで、Ｖ２ＣとＶ２Ｓとの差が減少し、｜（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ｜の値が小さくなる。
なお、溶解槽１０の幅方向における中央付近のバブラー１３からのガス１６の流量に対し、側部付近のバブラー１３からのガス１６の流量を大きくすることにより、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃを負の数値とすること、すなわち、溶解槽１０の幅方向における中央付近に比べて、側部付近の下流側表層流１０３の流速が高くすることも可能である。
なお、溶解槽１０の幅方向における中央付近のバブラー１３からのガス１６の流量に対し、側部付近のバブラー１３からのガス１６の流量を大きくすることにより、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃを負の数値とすること、すなわち、溶解槽１０の幅方向における中央付近に比べて、側部付近の下流側表層流１０３の流速が高くすることも可能である。
図３は、本発明の溶融ガラス製造方法に用いる溶解槽の別の一実施形態の断面図であり、図４は、図３に示す溶解槽の平面図である。
図３、４に示す溶解槽１０Ｂでは、上述した溶解槽１０Ａの複数のバブラー１３の代わりに、溶解槽１０Ｂの溶融ガラス流路方向における位置が互いに異なる、複数の第１のバブラー１３Ａ、および、複数の第２のバブラー１３Ｂが設けられている。第１のバブラー１３Ａは、第２のバブラー１３Ｂよりも溶融ガラス流路の上流側に設けられており、第１のバブラー１３Ａの列と第２のバブラー１３Ｂの列との間には所定の間隔が設けられている。
なお、第１のバブラー１３Ａ、および、第２のバブラー１３Ｂの列方向における個々のバブラーのピッチについては、上述した溶解槽１０Ａのバブラー１３について記載したのと同様である。第１のバブラー１３Ａの列と第２のバブラー１３Ｂ列との距離の好適範囲については後述する。
なお、第１のバブラー１３Ａ、および、第２のバブラー１３Ｂの列方向における個々のバブラーのピッチについては、上述した溶解槽１０Ａのバブラー１３について記載したのと同様である。第１のバブラー１３Ａの列と第２のバブラー１３Ｂ列との距離の好適範囲については後述する。
図３、４に示す溶解槽１０Ｂの両側面には、該溶解槽１０Ｂ内に保持された溶融ガラスＧよりも上方に位置するようにバーナー１５が配置されている。バーナー１５は、後述する例外部分を除いて、溶解槽１０Ｂの長さ方向全体にわたって等間隔で設けられている。
図３、４に示す溶解槽１０Ｂは、第１，２のバブラー１３Ａ，１３Ｂ、および、バーナー１５を後述する特定の配置にすることにより、溶融ガラス流路の底部に特許文献１、２に記載されているような溶融ガラス流に影響を与える段差構造を設けることなしに、溶解槽１０Ｂ内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進できる点でより優れている。
したがって、図１，２に示す溶解槽１０Ａと同様に、Ｔηが１５００〜１７６０℃であり、ソーダライムガラス等のアルカリ含有ガラスに比べて１００℃以上高い無アルカリガラスの製造に好適である。
したがって、図１，２に示す溶解槽１０Ａと同様に、Ｔηが１５００〜１７６０℃であり、ソーダライムガラス等のアルカリ含有ガラスに比べて１００℃以上高い無アルカリガラスの製造に好適である。
図３、４に示す溶解槽１０Ｂは、該溶解槽１０Ｂの溶融ガラス流路の長さをＬＦとするとき、溶融ガラス流路の上流端から第１のバブラー１３Ａの列までの距離が、０．４ＬＦ〜０．５ＬＦであり、溶融ガラス流路の下流端から第２のバブラー１３Ｂの列までの距離が０．４５ＬＦ〜０．５５ＬＦである。
したがって、溶解槽１０Ａと同様に、特許文献１，２に記載されているような従来の溶解槽（溶融炉）に比べて、溶解槽１０Ｂの長さが短く、溶解槽における下流側循環流を形成する部位の長さも短い。
したがって、溶解槽１０Ａと同様に、特許文献１，２に記載されているような従来の溶解槽（溶融炉）に比べて、溶解槽１０Ｂの長さが短く、溶解槽における下流側循環流を形成する部位の長さも短い。
図３、４に示す溶解槽１０Ｂにおいて、溶融ガラス流路の上流端から第１のバブラー１３Ａの列までの距離が０．４３ＬＦ〜０．４６ＬＦであることが好ましく、溶融ガラス流路の下流端から第２のバブラー１３Ｂの列までの距離が０．４７ＬＦ〜０．５４ＬＦであることが好ましい。
図３、４に示す溶解槽１０Ｂにおいて、第１のバブラー１３Ａの列と、第２のバブラー１３Ｂの列との距離をＬPとするとき、ＬPが５００〜１０００ｍｍである。ＬPが、上記の範囲を満たしていると、溶解槽１０Ｂ内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進する効果に優れ、かつ、上流側循環流１００の流速、および、下流側循環流１０１の流速を後述する特定の範囲に制御できる。
ＬPが５００ｍｍ未満だと、第１のバブラー１３Ａの列と、第２のバブラー１３Ｂの列との距離が近すぎるため、溶解槽１０Ｂ内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進する効果に乏しく、かつ、上流側循環流１００の流速、および、下流側循環流１０１の流速を後述する特定の範囲に制御するのが困難である。
ＬPが１０００ｍｍ超の場合も、第１のバブラー１３Ａの列と、第２のバブラー１３Ｂの列との距離が広すぎるため、溶解槽１０Ｂ内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進する効果に乏しく、かつ、上流側循環流１００の流速、および、下流側循環流１０１の流速を後述する特定の範囲に制御するのが困難である。
溶解槽１０Ｂにおいて、ＬPが６００〜８００ｍｍであることが好ましい。
ＬPが５００ｍｍ未満だと、第１のバブラー１３Ａの列と、第２のバブラー１３Ｂの列との距離が近すぎるため、溶解槽１０Ｂ内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進する効果に乏しく、かつ、上流側循環流１００の流速、および、下流側循環流１０１の流速を後述する特定の範囲に制御するのが困難である。
ＬPが１０００ｍｍ超の場合も、第１のバブラー１３Ａの列と、第２のバブラー１３Ｂの列との距離が広すぎるため、溶解槽１０Ｂ内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進する効果に乏しく、かつ、上流側循環流１００の流速、および、下流側循環流１０１の流速を後述する特定の範囲に制御するのが困難である。
溶解槽１０Ｂにおいて、ＬPが６００〜８００ｍｍであることが好ましい。
第１のバブラー１３Ａおよび第２のバブラー１３Ｂにおいて、バブラーの列方向における個々のバブラー間のピッチｐについては、溶解槽１０Ａのバブラー１３について記載したのと同様である。
図３、４に示す溶解槽１０Ｂにおける溶融ガラスの流路方向を軸とするとき、第１のバブラー１３Ａと第２のバブラー１３Ｂとが同軸上に存在しないように配置されていることが好ましい。
図４に示す溶解槽１０Ｂにおいて、第１のバブラー１３Ａと第２のバブラー１３Ｂとが千鳥状に配置されており、第１のバブラー１３Ａの突出口と第２のバブラー１３Ｂの突出口とが同軸上に存在しない。
このような配置にした場合、第１のバブラー１３Ａの突出口のいずれかが機能しなくなった場合であっても、下流側に千鳥状に配置された第２のバブラー１３Ｂの突出口の存在により、溶解槽１０Ｂ内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進する効果が損なわれることがない。
図４に示す溶解槽１０Ｂにおいて、第１のバブラー１３Ａと第２のバブラー１３Ｂとが千鳥状に配置されており、第１のバブラー１３Ａの突出口と第２のバブラー１３Ｂの突出口とが同軸上に存在しない。
このような配置にした場合、第１のバブラー１３Ａの突出口のいずれかが機能しなくなった場合であっても、下流側に千鳥状に配置された第２のバブラー１３Ｂの突出口の存在により、溶解槽１０Ｂ内での溶融ガラスＧの循環流（上流側循環流１００、下流側循環流１０１）の形成を促進する効果が損なわれることがない。
なお、第１のバブラー１３Ａおよび第２のバブラー１３Ｂから供給するガス１６Ａ、１６Ｂについては、溶解槽１０Ａのバブラー１３から供給するガス１６について記載したのと同様である。
図３、４に示す溶解槽１０Ｂの両側面には、該溶解槽１０Ｂの長さ方向全体にわたってバーナー１５が等間隔で設けられている。但し、第２のバブラー１３Ｂの上方にはバーナー１５が設けられていない。これは、第２のバブラー１３Ｂの上方の雰囲気温度Ｔ２を第１のバブラー１３Ａの上方の雰囲気温度Ｔ１よりも低くするためである。これにより、下流側循環流１０１の単位時間当たりの流量を上流側循環流１００より低くできる。これは、主として、ガラス原料の溶融と清澄を目的とする上流側循環流１００よりも、溶融ガラスの均質化を目的とする下流側循環流１０１のほうが、単位時間当たりの流量を低くすることが好ましいからである。
第２のバブラー１３Ｂの上方の雰囲気温度Ｔ２を第１のバブラー１３Ａの上方の雰囲気温度Ｔ１よりも低くするためには、図４に示すように、第２のバブラー１３Ｂの列と該列の下流側に直近のバーナー１５ｎとをある程度離して配置する必要がある。このため、第２のバブラー１３Ｂの列と該列の下流側に直近のバーナー１５との距離ＬＢ２を８００ｍｍ以上とする必要がある。
但し、第２のバブラー１３Ｂの列と該列の下流側に直近のバーナー１５ｎとを離しすぎると、第２のバブラー１３Ｂの上方の雰囲気温度Ｔ２が低くなりすぎて、却って溶融ガラスの均質化が不十分になる等の問題が生じる。また、溶解槽１０Ｂの下流側の端部１０ｅに設けられた払出し口１２から払出される溶融ガラスＧの温度が低くなり、後工程において減圧脱泡を行う場合に脱泡し難くなる等の問題が生じる。このため、ＬＢ２を２５００ｍｍ以下とする必要がある。
したがって、ＬＢ２＝８００〜２５００ｍｍである。なお、ＬＢ２＝１０００〜２０００ｍｍであることが好ましく、ＬＢ２＝１０００〜１６００ｍｍであることがより好ましい。
但し、第２のバブラー１３Ｂの列と該列の下流側に直近のバーナー１５ｎとを離しすぎると、第２のバブラー１３Ｂの上方の雰囲気温度Ｔ２が低くなりすぎて、却って溶融ガラスの均質化が不十分になる等の問題が生じる。また、溶解槽１０Ｂの下流側の端部１０ｅに設けられた払出し口１２から払出される溶融ガラスＧの温度が低くなり、後工程において減圧脱泡を行う場合に脱泡し難くなる等の問題が生じる。このため、ＬＢ２を２５００ｍｍ以下とする必要がある。
したがって、ＬＢ２＝８００〜２５００ｍｍである。なお、ＬＢ２＝１０００〜２０００ｍｍであることが好ましく、ＬＢ２＝１０００〜１６００ｍｍであることがより好ましい。
また、第２のバブラー１３Ｂの上方の雰囲気温度Ｔ２を第１のバブラー１３Ａの上方の雰囲気温度Ｔ１よりも低くするためには、図４に示す溶解槽１０Ｂでは、溶解槽１０Ｂでの溶融ガラスの流路方向における、第１のバブラー１３Ａの列と該列の上流側に直近のバーナー１５との距離ＬＢ１と、第２のバブラー１３Ｂの列と該列の下流側に直近のバーナー１５との距離ＬＢ２と、が、ＬＢ２＞ＬＢ１の関係になることが必要である。すなわち、第１のバブラー１３Ａの上方にバーナー１５が設けられているのに対して、第２のバブラー１３Ｂの上方にはバーナー１５が設けない。図４に示す溶解槽１０Ｂでは、このような配置とすることによって、第２のバブラーの上方の雰囲気温度Ｔ２を第１のバブラーの上方の雰囲気温度Ｔ１よりも低くすることができる。
本実施形態において、ＬＢ２−ＬＢ１≧３００ｍｍであることが好ましく、ＬＢ２−ＬＢ１≧５００ｍｍであることがより好ましく、ＬＢ２−ＬＢ１≧８００ｍｍであることがさらに好ましい。
本実施形態において、ＬＢ２−ＬＢ１≧３００ｍｍであることが好ましく、ＬＢ２−ＬＢ１≧５００ｍｍであることがより好ましく、ＬＢ２−ＬＢ１≧８００ｍｍであることがさらに好ましい。
一方、図４に示す溶解槽１０Ｂでは、第１のバブラー１３Ａの列の上方にバーナー１５が設けられているが、ＬＢ２＞ＬＢ１の関係を満たす限り、第１のバブラー１３Ａの列と該列の上流側に直近のバーナー１５とをある程度離して配置してもよい。但し、第１のバブラー１３Ａの列と該列の上流側に直近のバーナー１５とを離しすぎると、第１のバブラー１３Ａの上方の雰囲気温度が低くなりすぎて上流側循環流１００が弱まり、ガラス原料の溶解が不十分になる、また、それにより、溶解槽１０の下流域での溶融ガラスＧの均質化が不十分になる等の問題が生じる。このため、ＬＢ１＝２０００ｍｍ以下とする必要がある。
したがって、ＬＢ１＝０〜２０００ｍｍである。なお、ＬＢ１＝５００〜１５００ｍｍであることが好ましい。
なお、隣り合うバーナー１５間のピッチについては、図２に示す溶解槽１０Ａについて記載したのと同様である。
したがって、ＬＢ１＝０〜２０００ｍｍである。なお、ＬＢ１＝５００〜１５００ｍｍであることが好ましい。
なお、隣り合うバーナー１５間のピッチについては、図２に示す溶解槽１０Ａについて記載したのと同様である。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、図３、４に示す溶解槽１０Ｂでの溶融ガラスＧの流れが、下記（１）〜（３）を満たす条件で溶融ガラスを製造する。
条件（１）
第１のバブラー１３Ａよりも上流側に形成される溶融ガラスの上流側循環流１００のうち、溶解槽１０Ｂの上流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの上流側表層流１０２とし、溶解槽１０Ｂの幅方向における中央付近における、該上流側表層流の平均流速をＶ１Ｃとするとき、Ｖ１Ｃが０ｍ／ｈ超２０ｍ／ｈ以下。
Ｖ１Ｃを上記範囲とする理由は、ガラス原料中の未溶解物や溶融ガラス表面での揮散等によってできる比重の軽い異質層（スカム層）の前進を抑え、溶融ガラスの均質化を促進するためである。
Ｖ１Ｃの測定方法、および、測定位置については、溶解槽１０Ａについて記載したのと同様である。
第１のバブラー１３Ａよりも上流側に形成される溶融ガラスの上流側循環流１００のうち、溶解槽１０Ｂの上流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの上流側表層流１０２とし、溶解槽１０Ｂの幅方向における中央付近における、該上流側表層流の平均流速をＶ１Ｃとするとき、Ｖ１Ｃが０ｍ／ｈ超２０ｍ／ｈ以下。
Ｖ１Ｃを上記範囲とする理由は、ガラス原料中の未溶解物や溶融ガラス表面での揮散等によってできる比重の軽い異質層（スカム層）の前進を抑え、溶融ガラスの均質化を促進するためである。
Ｖ１Ｃの測定方法、および、測定位置については、溶解槽１０Ａについて記載したのと同様である。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、Ｖ１Ｃは、第１のバブラー１３Ａからのガス１６Ａの流量により調節できる。具体的には、第１のバブラー１３Ａからのガス１６Ａの流量を増やすと、Ｖ１Ｃが増加し、ガス１６Ａの流量を減らすと、Ｖ１Ｃが減少する。
また、Ｖ１Ｃは、第１のバブラー１３Ａの上方の雰囲気温度Ｔ１によっても調節できる。具体的には、第１のバブラー１３Ａの上方の雰囲気温度Ｔ１を高くすると、Ｖ１Ｃが増加し、雰囲気温度Ｔ１を低くすると、Ｖ１Ｃが減少する。
また、Ｖ１Ｃは、第１のバブラー１３Ａの上方の雰囲気温度Ｔ１によっても調節できる。具体的には、第１のバブラー１３Ａの上方の雰囲気温度Ｔ１を高くすると、Ｖ１Ｃが増加し、雰囲気温度Ｔ１を低くすると、Ｖ１Ｃが減少する。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、第１のバブラー１３Ａからのガス１６Ａの平均流量Ｆ１が０．５〜２０リットル／分であることが好ましく、０．７〜５リットル／分であることがより好ましく、０．９〜３リットル／分であることがさらに好ましい。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、第１のバブラー１３Ａの上方の雰囲気温度Ｔ１は１５９０〜１７１０℃であることが好ましく、１６００〜１６９５℃であることがより好ましい。
本明細書における雰囲気温度Ｔ１は、たとえば、第１のバブラー１３Ａの列よりも上流側に直近のバーナーと、該バーナーよりもさらに上流側に位置する直近のバーナーと、の中間位置で測定する。具体的な測定方法については、溶解槽１０Ａの雰囲気温度Ｔ１について記載したのと同様である。
本明細書における雰囲気温度Ｔ１は、たとえば、第１のバブラー１３Ａの列よりも上流側に直近のバーナーと、該バーナーよりもさらに上流側に位置する直近のバーナーと、の中間位置で測定する。具体的な測定方法については、溶解槽１０Ａの雰囲気温度Ｔ１について記載したのと同様である。
雰囲気温度Ｔ１は、第１のバブラー１３Ａの列よりも上流側のバーナー１５による加熱により調節できる。バーナー１５での燃焼については、溶解槽１０Ａについて記載したのと同様である。
条件（２）
（２）第２のバブラー１３Ｂよりも下流側に形成される溶融ガラスの下流側循環流１０１のうち、溶解槽１０Ｂの下流方向に移動する溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの下流側表層流１０３とし、溶解槽１０Ｂの幅方向における中央付近における、該下流側表層流１０３の平均流速をＶ２Ｃとするとき、Ｖ２Ｃ＝０．１〜３０ｍ／ｈ。
条件（３）
溶解槽１０Ｂの幅方向における側部付近における、下流側表層流１０３の平均流速をＶ２Ｓとするとき、｜（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ｜＝０〜０．５。
（２）第２のバブラー１３Ｂよりも下流側に形成される溶融ガラスの下流側循環流１０１のうち、溶解槽１０Ｂの下流方向に移動する溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの下流側表層流１０３とし、溶解槽１０Ｂの幅方向における中央付近における、該下流側表層流１０３の平均流速をＶ２Ｃとするとき、Ｖ２Ｃ＝０．１〜３０ｍ／ｈ。
条件（３）
溶解槽１０Ｂの幅方向における側部付近における、下流側表層流１０３の平均流速をＶ２Ｓとするとき、｜（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ｜＝０〜０．５。
条件（２）において、Ｖ２Ｃが３０ｍ／ｈ超だと、溶解槽１０Ｂ内での溶融ガラスの滞留時間が短くなるため、製造されるガラスの品質が低下する。このため、３０ｍ／ｈ以下とする。好ましくは１５ｍ／ｈ以下、さらに好ましくは１０ｍ／ｈ以下である。
但し、Ｖ２Ｃが０．１ｍ／ｈ未満だと、溶融ガラス表面からの揮散が増加し、製造されるガラスの品質が低下する。好ましくは１ｍ／ｈ以上、さらに好ましくは２ｍ／ｈ以上である。
但し、Ｖ２Ｃが０．１ｍ／ｈ未満だと、溶融ガラス表面からの揮散が増加し、製造されるガラスの品質が低下する。好ましくは１ｍ／ｈ以上、さらに好ましくは２ｍ／ｈ以上である。
条件（３）において、溶解槽１０Ｂの幅方向における中央付近と、側部付近と、で、下流側表層流１０３の流速差がない場合は、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０となる。これに対し、下流側表層流１０３の流速差が大きくなると、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│の値が大きくなり、０．５超となると、製造されるガラスの品質が低下する。
好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２│Ｃ＝０〜０．３、より好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．１、さらに好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．０１である。
好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２│Ｃ＝０〜０．３、より好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．１、さらに好ましくは、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．０１である。
Ｖ２ＣおよびＶ２Ｓの測定方法、および、測定位置については、溶解槽１０Ａについて記載したのと同様である。
条件（２）におけるＶ２Ｃは、第２のバブラー１３Ｂからのガス１６Ｂの流量により調節できる。具体的には、第２のバブラー１３Ｂからのガス１６Ｂの流量を増やすと、Ｖ２Ｃが増加し、ガス１６Ｂの流量を減らすと、Ｖ２Ｃが減少する。
また、Ｖ２Ｃは、第２のバブラー１３Ｂの上方の雰囲気温度Ｔ２によっても調節できる。具体的には、第２のバブラー１３Ｂの上方の雰囲気温度Ｔ２を高くすると、Ｖ２Ｃが増加し、雰囲気温度Ｔ２を低くすると、Ｖ２Ｃが減少する。
また、Ｖ２Ｃは、第２のバブラー１３Ｂの上方の雰囲気温度Ｔ２によっても調節できる。具体的には、第２のバブラー１３Ｂの上方の雰囲気温度Ｔ２を高くすると、Ｖ２Ｃが増加し、雰囲気温度Ｔ２を低くすると、Ｖ２Ｃが減少する。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、第２のバブラー１３Ｂからのガス１６Ｂの平均流量Ｆ２が０．３〜１９．８リットル／分であることが好ましく、０．４〜４．８リットル／分であることがより好ましく、０．５〜２リットル／分であることがさらに好ましい。
本実施形態の溶融ガラス製造方法において、第２のバブラー１３Ｂの上方の雰囲気温度Ｔ２は１５９０〜１７１０℃であることが好ましく、１６００〜１６９５℃であることがより好ましい。
本明細書における雰囲気温度Ｔ２は、たとえば、第２のバブラー１３Ｂの列と、該バブラーよりも下流側に直近のバーナーと、の中間位置で測定する。
本明細書における雰囲気温度Ｔ２は、たとえば、第２のバブラー１３Ｂの列と、該バブラーよりも下流側に直近のバーナーと、の中間位置で測定する。
雰囲気温度Ｔ２は、第２のバブラー１３Ｂの列よりも下流側のバーナー１５による加熱により調節できる。バーナー１５での燃焼については、上述した通りである。
条件（３）におけるＶ２ＣとＶ２Ｓとの関係は、第２のバブラー１３Ｂの列よりも下流側のバーナー１５による加熱により調節できる。具体的には、第２のバブラー１３Ｂの列よりも下流側のバーナー１５による加熱により、側部付近の溶融ガラスの温度を上昇させて、溶解槽１０Ｂの幅方向における中央付近と、側部付近と、の溶融ガラスの温度差を減らすことができる。これにより、Ｖ２ＣとＶ２Ｓとの差が減少し、｜（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ｜の値が小さくなる。
また、条件（３）におけるＶ２ＣとＶ２Ｓとの関係は、第２のバブラー１３Ｂからのガス１６Ｂの流量によっても調節できる。具体的には、溶解槽１０Ｂの幅方向における中央付近の第２のバブラー１３Ｂからのガス１６Ｂの流量に対し、側部付近の第２のバブラー１３Ｂからのガス１６Ｂの流量を大きくすることで、Ｖ２ＣとＶ２Ｓとの差が減少し、｜（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ｜の値が小さくなる。
本発明の溶融ガラス製造方法に用いる溶解槽についてさらに記載する。
溶解槽１０Ａ、１０Ｂの溶融ガラスＧを接する部分の構成材料は、耐熱性および溶融ガラスに対する耐食性に優れていることが求められることからＺｒＯ２含有の耐火レンガが用いられるが、溶融ガラス流路をなす溶解槽１０Ａ、１０Ｂの底面のうち、バブラー１３、第１のバブラー１３Ａの列から上流側に０．１ＬＦ〜０．３ＬＦの部分には、質量％でＺｒＯ２が８５％以上９７％以下で、残部がＳｉＯ２を主体とするガラス質の熱溶融耐火物が用いることが好ましい。溶解槽を流通する溶融ガラスの温度は、下流側よりも上流側のほうが高く、また、溶解槽１０Ｂの場合、第２のバブラー１３Ｂからの流量よりも第１のバブラー１３Ａからの流量のほうが大きいため、耐火レンガが侵食されやすいからである。この場合、個々の熱溶融耐火物の厚さは５０〜１２０ｍｍであることが好ましく、熱溶融耐火物は２〜３個積層させることが好ましい。さらに、このようにして形成した熱溶融耐火物の層の外側に、他のＺｒＯ２含有の耐火レンガを２〜５層積層させることができる。なお、溶解槽の溶融ガラスＧと接する部分の全てを上記組成の熱溶融耐火物で構成することが好ましい。また、各耐火レンガをアルミナ・ジルコン質等のタンプ材を介して積層することができる。
溶解槽１０Ａ、１０Ｂの溶融ガラスＧを接する部分の構成材料は、耐熱性および溶融ガラスに対する耐食性に優れていることが求められることからＺｒＯ２含有の耐火レンガが用いられるが、溶融ガラス流路をなす溶解槽１０Ａ、１０Ｂの底面のうち、バブラー１３、第１のバブラー１３Ａの列から上流側に０．１ＬＦ〜０．３ＬＦの部分には、質量％でＺｒＯ２が８５％以上９７％以下で、残部がＳｉＯ２を主体とするガラス質の熱溶融耐火物が用いることが好ましい。溶解槽を流通する溶融ガラスの温度は、下流側よりも上流側のほうが高く、また、溶解槽１０Ｂの場合、第２のバブラー１３Ｂからの流量よりも第１のバブラー１３Ａからの流量のほうが大きいため、耐火レンガが侵食されやすいからである。この場合、個々の熱溶融耐火物の厚さは５０〜１２０ｍｍであることが好ましく、熱溶融耐火物は２〜３個積層させることが好ましい。さらに、このようにして形成した熱溶融耐火物の層の外側に、他のＺｒＯ２含有の耐火レンガを２〜５層積層させることができる。なお、溶解槽の溶融ガラスＧと接する部分の全てを上記組成の熱溶融耐火物で構成することが好ましい。また、各耐火レンガをアルミナ・ジルコン質等のタンプ材を介して積層することができる。
次に、本発明の板ガラス製造方法について説明する。
本発明の板ガラス製造方法では、上記した本発明の溶融ガラス製造方法により得られた溶融ガラスを板ガラスに成形する。溶融ガラスを成形して板ガラスとする手段としては、フロート法、ダウンドロー法等の各種成形方法を用いることができる。Ｔηが１５００〜１７６０℃のガラスの場合、フロート法が特に好ましい。
本発明の板ガラス製造方法において、上記した本発明の溶融ガラス製造方法により得られた溶融ガラスを板ガラスに成形する前に、該溶融ガラス中の泡を減圧脱泡により脱泡してもよい。
本発明の板ガラス製造方法では、本発明の溶融ガラス製造方法により得られた均質性が高い溶融ガラスを成形して板ガラスとするので、均質性が高く、透明性が高い板ガラスを得ることができる。
本発明の板ガラス製造装置では、様々な用途の板ガラスの製造に適用可能であるが、均質性が高く、透明性が高い板ガラスが得られることから、ＦＰＤ用のガラス基板のように、均質性についての要求がきわめて厳しい用途の板ガラスの製造に適用することが特に好ましい。
本発明の板ガラス製造方法では、上記した本発明の溶融ガラス製造方法により得られた溶融ガラスを板ガラスに成形する。溶融ガラスを成形して板ガラスとする手段としては、フロート法、ダウンドロー法等の各種成形方法を用いることができる。Ｔηが１５００〜１７６０℃のガラスの場合、フロート法が特に好ましい。
本発明の板ガラス製造方法において、上記した本発明の溶融ガラス製造方法により得られた溶融ガラスを板ガラスに成形する前に、該溶融ガラス中の泡を減圧脱泡により脱泡してもよい。
本発明の板ガラス製造方法では、本発明の溶融ガラス製造方法により得られた均質性が高い溶融ガラスを成形して板ガラスとするので、均質性が高く、透明性が高い板ガラスを得ることができる。
本発明の板ガラス製造装置では、様々な用途の板ガラスの製造に適用可能であるが、均質性が高く、透明性が高い板ガラスが得られることから、ＦＰＤ用のガラス基板のように、均質性についての要求がきわめて厳しい用途の板ガラスの製造に適用することが特に好ましい。
図３、４に示す溶解槽１０Ｂの投入口に所望の組成となるようにガラス原料を投入して、Ｔηが１５００〜１７６０℃の無アルカリガラスを製造する。図３、４に示す溶解槽１０Ｂの各部の寸法は以下の通り。
溶融ガラス流路の長さＬＦ：１６〜２５ｍ
溶融ガラス流路の幅：５．５〜９ｍ
溶融ガラス流路の上流端から第１のバブラー１３Ａの列までの距離
：０．４３ＬＦ〜０．４６ＬＦ
溶融ガラス流路の下流端から第２のバブラー１３Ｂの列までの距離
：０．４７ＬＦ〜０．５４ＬＦ
第１のバブラー１３Ａの列と、第２のバブラー１３Ｂの列との距離ＬP：６００〜８００ｍｍ
バブラーの列方向における個々のバブラー１３Ａ、１３Ｂのピッチｐ：４００〜７００ｍｍ
溶解槽での溶融ガラスの流路方向における、第１のバブラー１３Ａの列と該列の上流側に直近のバーナー１５との距離ＬＢ１：５００〜１５００ｍｍ
溶解槽での溶融ガラスの流路方向における、第２のバブラー１３Ｂの列と該列の下流側に直近のバーナー１５との距離ＬＢ２：１０００〜２０００ｍｍ
ＬＢ２−ＬＢ１≧５００ｍｍ
溶解槽での溶融ガラスの流路方向における、個々のバーナー間の距離
：８００〜２４００ｍｍ
溶解槽の幅方向における中央付近における上流側表層流Ｖ１Ｃを０ｍ／ｈ超２０ｍ／ｈ以下に調整した。
また、溶解槽の幅方向における中央付近における下流側表層流の平均流速Ｖ２Ｃを、Ｖ２Ｃ＝０．１〜３０ｍ／ｈに調整した。
溶解槽の幅方向における中央付近における下流側表層流の平均流速Ｖ２Ｃと、溶解槽の幅方向における側部付近における下流側表層流の平均流速Ｖ２Ｓと、の関係式（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃが、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．０５の場合と、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＞０．５の場合について、溶融ガラス中の泡数と、測定データ数の比率と、の関係を図５に示した。図５の横軸は、溶融ガラス中の所定の泡数を１とした時の指数であり、縦軸は測定データ数の比率である。なお、溶融ガラス中の泡数は、溶解槽１０の下流側の端部１０ｅに設けられた払出し口１２に連通する導管２０に対して鉛直方向に連結されているドレイン管（図示せず）から、流下中の溶融ガラスをサンプルとして採取して測定した。具体的には、以下の通り。
電子カメラを備えた検査装置で、溶融ガラスを所定の撮像間隔（３５ｍｓｅｃ）で間欠的に撮像し、撮像した画像を二値化処理して、溶融ガラス中の泡画像を白画像として検出した。検査装置に内蔵された演算部で、欠点画像である白画像の個数を欠点の個数として計数する。さらに泡の移動量を算出し、ドレイン管から流下する単位時間当たりの流量を算出することで、泡の個数は単位溶融ガラスの流下量当りの個数として算出した。
また、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．１の場合と、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＞０．５の場合；（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．３の場合と、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＞０．５の場合；（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．５の場合と、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＞０．５の場合についても同様に評価した。結果を図６、図７、図８にそれぞれ示す。
これらの図から明らかなように、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＞０．５の場合に比べて、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．５とすることで、溶融ガラス中の泡数を低減でき、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．５の範囲で、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃの値を適宜選択することで、溶融ガラス中の泡数をさらに低減できた。
溶融ガラス流路の長さＬＦ：１６〜２５ｍ
溶融ガラス流路の幅：５．５〜９ｍ
溶融ガラス流路の上流端から第１のバブラー１３Ａの列までの距離
：０．４３ＬＦ〜０．４６ＬＦ
溶融ガラス流路の下流端から第２のバブラー１３Ｂの列までの距離
：０．４７ＬＦ〜０．５４ＬＦ
第１のバブラー１３Ａの列と、第２のバブラー１３Ｂの列との距離ＬP：６００〜８００ｍｍ
バブラーの列方向における個々のバブラー１３Ａ、１３Ｂのピッチｐ：４００〜７００ｍｍ
溶解槽での溶融ガラスの流路方向における、第１のバブラー１３Ａの列と該列の上流側に直近のバーナー１５との距離ＬＢ１：５００〜１５００ｍｍ
溶解槽での溶融ガラスの流路方向における、第２のバブラー１３Ｂの列と該列の下流側に直近のバーナー１５との距離ＬＢ２：１０００〜２０００ｍｍ
ＬＢ２−ＬＢ１≧５００ｍｍ
溶解槽での溶融ガラスの流路方向における、個々のバーナー間の距離
：８００〜２４００ｍｍ
溶解槽の幅方向における中央付近における上流側表層流Ｖ１Ｃを０ｍ／ｈ超２０ｍ／ｈ以下に調整した。
また、溶解槽の幅方向における中央付近における下流側表層流の平均流速Ｖ２Ｃを、Ｖ２Ｃ＝０．１〜３０ｍ／ｈに調整した。
溶解槽の幅方向における中央付近における下流側表層流の平均流速Ｖ２Ｃと、溶解槽の幅方向における側部付近における下流側表層流の平均流速Ｖ２Ｓと、の関係式（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃが、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．０５の場合と、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＞０．５の場合について、溶融ガラス中の泡数と、測定データ数の比率と、の関係を図５に示した。図５の横軸は、溶融ガラス中の所定の泡数を１とした時の指数であり、縦軸は測定データ数の比率である。なお、溶融ガラス中の泡数は、溶解槽１０の下流側の端部１０ｅに設けられた払出し口１２に連通する導管２０に対して鉛直方向に連結されているドレイン管（図示せず）から、流下中の溶融ガラスをサンプルとして採取して測定した。具体的には、以下の通り。
電子カメラを備えた検査装置で、溶融ガラスを所定の撮像間隔（３５ｍｓｅｃ）で間欠的に撮像し、撮像した画像を二値化処理して、溶融ガラス中の泡画像を白画像として検出した。検査装置に内蔵された演算部で、欠点画像である白画像の個数を欠点の個数として計数する。さらに泡の移動量を算出し、ドレイン管から流下する単位時間当たりの流量を算出することで、泡の個数は単位溶融ガラスの流下量当りの個数として算出した。
また、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．１の場合と、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＞０．５の場合；（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．３の場合と、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＞０．５の場合；（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．５の場合と、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＞０．５の場合についても同様に評価した。結果を図６、図７、図８にそれぞれ示す。
これらの図から明らかなように、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＞０．５の場合に比べて、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．５とすることで、溶融ガラス中の泡数を低減でき、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ＜０．５の範囲で、（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃの値を適宜選択することで、溶融ガラス中の泡数をさらに低減できた。
本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１３年９月６日出願の日本特許出願２０１３−１８４７０５に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、２０１３年９月６日出願の日本特許出願２０１３−１８４７０５に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１０Ａ、１０Ｂ：溶解槽
１０ｅ：下流側の端部
１１：投入口
１２：払出し口
１３：バブラー
１３Ａ：第１のバブラー
１３Ｂ：第２のバブラー
１５：バーナー
１５ｎ：第２のバブラーの列の下流側に直近のバーナー
１６：バブラーからのガス
１６Ａ：第１のバブラーからのガス
１６Ｂ：第２のバブラーからのガス
２０：導管
１００：上流側循環流
１０１：下流側循環流
１０２：上流側表層流
１０３：下流側表層流
１０ｅ：下流側の端部
１１：投入口
１２：払出し口
１３：バブラー
１３Ａ：第１のバブラー
１３Ｂ：第２のバブラー
１５：バーナー
１５ｎ：第２のバブラーの列の下流側に直近のバーナー
１６：バブラーからのガス
１６Ａ：第１のバブラーからのガス
１６Ｂ：第２のバブラーからのガス
２０：導管
１００：上流側循環流
１０１：下流側循環流
１０２：上流側表層流
１０３：下流側表層流
Claims (5)
- ガラス原料を溶解するための溶解槽を有する溶融ガラス製造装置を用いて溶融ガラスを製造する溶融ガラス製造方法であって、
前記溶解槽は、該溶解槽の上部空間を加熱するためのバーナーを有し、
該溶解槽底面近傍に、溶融ガラス流路の幅方向にわたって複数のバブラーを有し、
前記溶解槽の溶融ガラス流路の長さをＬＦとするとき、前記溶融ガラス流路の上流端から前記複数のバブラーの列までの距離が０．４ＬＦ〜０．５５ＬＦであり
前記溶解槽での溶融ガラスの流れが、下記（１）〜（３）を満たす条件で溶融ガラスを製造することを特徴とする溶融ガラス製造方法。
（１）前記複数のバブラーよりも上流側に形成される溶融ガラスの上流側循環流のうち、前記溶解槽の上流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの上流側表層流とし、前記溶解槽の幅方向における中央付近における、該上流側表層流の平均流速をＶ１Ｃとするとき、Ｖ１Ｃが０ｍ／ｈ超２０ｍ／ｈ以下。
（２）前記複数のバブラーよりも下流側に形成される溶融ガラスの下流側循環流のうち、前記溶解槽の下流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの下流側表層流とし、前記溶解槽の幅方向における中央付近における、該下流側表層流の平均流速をＶ２Ｃとするとき、Ｖ２Ｃ＝０．１〜３０ｍ／ｈ。
（３）前記溶解槽の幅方向における側部付近における、前記下流側表層流の平均流速をＶ２Ｓとするとき、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．５。 - 前記複数のバブラーが、前記溶解槽の溶融ガラス流路方向における位置が互いに異なる、複数の第１のバブラーと、複数の第２のバブラーと、で構成され、前記第２のバブラーは、前記第１のバブラーよりも溶融ガラス流路の下流側に位置し、
前記溶融ガラス流路の上流端から前記第１のバブラーの列までの距離が０．４ＬＦ〜０．５ＬＦであり、前記溶融ガラス流路の下流端から前記第２のバブラーの列までの距離が０．４５ＬＦ〜０．５５ＬＦであり、前記第１のバブラーの列と、前記第２のバブラーの列との距離ＬPが５００〜１０００ｍｍであり、
前記溶解槽での溶融ガラスの流路方向における、前記第１のバブラーの列と該列の上流側に直近のバーナーとの距離ＬＢ１が０〜２０００ｍｍであり、
前記溶解槽での溶融ガラスの流路方向における、前記第２のバブラーの列と該列の下流側に直近のバーナーとの距離ＬＢ２が８００〜２５００ｍｍであり、
かつ、ＬＢ２＞ＬＢ１であり、
前記溶解槽での溶融ガラスの流れが、下記（１）〜（３）を満たす条件で溶融ガラスを製造することを特徴とする請求項１に記載の溶融ガラス製造方法。
（１）前記第１のバブラーよりも上流側に形成される溶融ガラスの上流側循環流のうち、前記溶解槽の上流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの上流側表層流とし、前記溶解槽の幅方向における中央付近における、該上流側表層流の平均流速をＶ１Ｃとするとき、Ｖ１Ｃが０ｍ／ｈ超２０ｍ／ｈ以下。
（２）前記第２のバブラーよりも下流側に形成される溶融ガラスの下流側循環流のうち、前記溶解槽の下流方向に移動する、溶融ガラスの表面付近の流れを、溶融ガラスの下流側表層流とし、前記溶解槽の幅方向における中央付近における、該下流側表層流の平均流速をＶ２Ｃとするとき、Ｖ２Ｃ＝０．１〜３０ｍ／ｈ。
（３）前記溶解槽の幅方向における側部付近における、前記下流側表層流の平均流速をＶ２Ｓとするとき、│（Ｖ２Ｃ−Ｖ２Ｓ）／Ｖ２Ｃ│＝０〜０．５。 - 前記Ｖ１Ｃは、前記溶融ガラス流路の上流端＋５００ｍｍ〜０．３５ＬＦの位置で測定され、
前記Ｖ２ＣおよびＶ２Ｓは、前記溶融ガラス流路の上流端から０．６ＬＦ〜ＬＦ−５００ｍｍの位置で測定される、請求項１または２に記載の溶融ガラス製造方法。 - 前記溶解槽の溶融ガラス流路の幅をＷ（ｍｍ）とするとき、前記溶解槽の幅方向において、前記Ｖ１Ｃおよび前記Ｖ２Ｃが２／５Ｗ〜３／５Ｗの位置で測定され、前記Ｖ２Ｓが０〜１／４Ｗの位置で測定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶融ガラス製造方法。
- 請求項１〜４のいずれか一項に記載の溶融ガラス製造方法により得られた溶融ガラスを板ガラスに成形する板ガラス製造方法。
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- 2014-09-02 CN CN201480049184.9A patent/CN105517963B/zh active Active
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| JPS5218715A (en) * | 1975-08-04 | 1977-02-12 | Nippon Electric Glass Co | Method of homogenizing glass |
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