KR20130094215A - 용융 유리의 감압 탈포 장치, 용융 유리의 감압 탈포 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 용융 유리의 감압 탈포의 효과가 우수한 감압 탈포 장치의 제공을 목적의 하나로 한다.
본 발명은, 내부의 기압이 대기압 미만으로 설정되고, 공급된 용융 유리 (G) 중의 기포를 부상 및 파포시키는 감압 탈포조 (3) 를 구비하는 용융 유리의 감압 탈포 장치 (100) 로서, 적어도 2 개의 접속 통로 (14, 15) 에 의해 감압 탈포조 (3) 의 용융 유리 수용부보다 위의 공간과 접속되는 중공 구조의 분위기 제어부 (16) 와, 분위기 제어부 (16) 에 형성된 감압용의 배기구 (17) 가 형성되어 있으며, 감압 탈포조 (3) 로부터 분위기 제어부 (16) 로 가스가 흐르는 유입측 접속 통로 (15) 의 출구측 개구부 (18) 주위에 상기 가스의 흐름을 조절하는 정류 부재 (20) 가 형성되어 이루어진다.

Description

용융 유리의 감압 탈포 장치, 용융 유리의 감압 탈포 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법 {DEVICE FOR DEPRESSURIZING AND DEFOAMING MOLTEN GLASS, METHOD FOR DEPRESSURIZING AND DEFOAMING MOLTEN GLASS, DEVICE FOR MANUFACTURING GLASS PRODUCT, AND METHOD FOR MANUFACTURING GLASS PRODUCT}

본 발명은, 용융 유리의 감압 탈포 장치, 용융 유리의 감압 탈포 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 성형된 유리 제품의 품질 향상을 위해, 용융조에서 유리 원료를 용융시킨 후, 용융 유리를 성형 장치에서 성형하기 전에 용융 유리 내에 발생한 기포를 제거할 목적으로 감압 탈포 장치가 사용되고 있다.

상기 감압 탈포 장치는, 내부가 소정의 감압도로 유지된 감압 탈포조 내로 용융 유리를 통과시킴으로써 용융 유리 내에 포함되는 기포를 비교적 단시간에 성장시키고, 크게 성장한 기포의 부력을 이용하여 기포를 용융 유리의 표면에 부상시켜, 용융 유리의 표면에서 기포를 파포 (破泡) 시킴으로써, 효율적으로 용융 유리로부터 기포를 제거하는 장치이다.

상기 감압 탈포 장치에 의해 용융 유리로부터 기포를 제거하는 감압 탈포의 효과를 향상시킴에 있어서, 이론상은 용융 유리 상방의 분위기의 감압도를 높일수록 (분위기의 절대압을 낮출수록), 감압 탈포의 효과가 향상되어 용융 유리류 (流) 내의 기포가 감소할 것이다. 그러나, 실제로는 용융 유리 상방의 분위기의 감압도가 어느 단계에 도달하면, 기포의 생성 속도가 파포에 의한 기포 소멸 속도를 웃돌아, 용융 유리 표면에서 기포층이 비대화됨으로써 감압 탈포 능력이 저하되어 버린다. 이와 같은 현상을 과감압에 의한 기포층의 비대화라고 한다. 결과적으로, 용융 유리류 내의 기포가 오히려 증가한다. 따라서, 감압 탈포의 효과를 충분히 발휘할 수 있는 분위기의 감압도의 범위는 좁아, 대기압의 변동 등의 외적 요인에 의해서도 감압 탈포의 효과가 영향을 받는 것이 문제가 되고 있었다.

본 발명자들은, 상기 문제를 해결하기 위해 검토한 결과, 용융 유리 표면에서 기포가 파포됨으로써 발생한 가스 성분이 용융 유리의 상방에 체류함으로써, 감압 탈포의 효과가 저하되는 것을 알아내었다. 용융 유리의 상방에 용융 유리로부터의 가스 성분이 체류하면, 용융 유리 상방의 분위기에서 용융 유리로부터의 가스 성분의 분압이 높아지므로, 용융 유리 표면으로 부상한 기포가 잘 파포되지 않게 되어, 감압 탈포의 효과가 저하된다고 생각된다. 그래서, 본 발명자들은 먼저, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 상방 공간에 가스 공급을 실시함으로써 가스의 흐름 (가스류) 을 발생시킴으로써, 용융 유리로부터의 가스 성분의 체류를 해소하고, 과감압에 의한 기포층의 비대화를 억제하여, 감압 탈포의 효과를 향상시키는 기술을 제안하였다 (특허문헌 1 참조).

국제 공개 제2009/107801호 팜플렛

본 발명자들이 앞서 제안한 특허문헌 1 에서는, 용융 유리가 유통되는 감압 탈포조의 상부에 적어도 2 개의 접속관을 개재하여 접속된 분위기 제어부를 형성하고, 상기 2 개의 접속관을 개재하여 감압 탈포조 내의 용융 유리의 상방 공간과 분위기 제어부를 순환하는 가스류를 발생시킴으로써 용융 유리로부터의 가스 성분의 체류를 해소시키고 있다. 특허문헌 1 에 있어서는, 감압 탈포조와 분위기 제어부를 접속하는 접속관과, 분위기 제어부로 형성되는 개구부의 상부 공간을 가로지르도록, 분위기 제어부에 가스를 공급함으로써 상기 가스류를 발생시키고 있다. 이와 같은 관계를 만족시키도록 분위기 제어부에 가스를 공급함으로써, 벤투리 효과에 의해 분위기 제어부와 감압 탈포조 사이에 압력 차가 생기고, 이 압력 차에 의해 분위기 제어부와 감압 탈포조 내의 용융 유리의 상방 공간을 순환하는 가스류가 발생하는 것이다.

또한, 분위기 제어부 및 감압 탈포조의 용융 유리의 상부 공간에 있어서의 용융 유리로부터의 가스 성분의 흐름은, 그 유속의 정도는 차치해 두고 감압 탈포조의 감압 조작에 의해, 전술한 공급되는 가스의 유무에 상관 없이 발생되어 있다. 또, 감압 탈포조 및 분위기 제어부에서의 온도 구배도, 용융 유리로부터의 가스 성분에 흐름을 부여하는 한 요인이 된다.

특허문헌 1 의 방법에서는 가스 공급 및 그 가스 공급의 위치가 전제로 되어 있지만, 전술한 바와 같이 가스 공급에 상관 없이 용융 유리로부터의 가스의 흐름은 존재하고 있다. 그 때문에, 특허문헌 1 의 개시와는 별도로, 가능한 한 가스 공급 및 그 위치의 제약을 받지 않고, 분위기 제어부 및 감압 탈포조의 용융 유리의 상부 공간에 있어서의 용융 유리로부터의 가스 성분의 흐름을 체류시키지 않는 방법이 요구된다.

이상과 같은 배경으로부터 본 발명은, 용융 유리의 감압 탈포의 효과가 우수한 감압 탈포 장치, 보다 구체적으로는, 과감압에 의한 기포층의 비대화에 의해 감압 탈포의 효과의 저하가 방지된 용융 유리의 감압 탈포 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 서술한 감압 탈포 장치를 사용하는 용융 유리의 감압 탈포 방법, 유리 제품의 제조 장치 및 유리 제품의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명자들은 예의 검토를 실시한 결과, 이하와 같이 반드시 가스 공급을 하지 않아도 용융 유리로부터 발생하는 가스의 흐름을 정류시킴으로써, 가스의 흐름의 정체를 줄이는 방법을 창출하였다.

즉, 본 발명은, 내부의 기압이 대기압 미만으로 설정되고, 공급된 용융 유리 중의 기포를 부상 및 파포시키는 감압 탈포조를 구비하는 용융 유리의 감압 탈포 장치로서, 적어도 2 개의 접속 통로에 의해 상기 감압 탈포조의 용융 유리 수용부보다 위의 공간과 접속되는 중공 구조의 분위기 제어부와, 상기 분위기 제어부에 형성된 감압용의 배기구가 형성되어 있고, 상기 감압 탈포조로부터 상기 분위기 제어부로 용융 유리로부터 발생한 가스가 흐르는 유입측 접속 통로의 출구측 개구부 주위에 상기 가스의 흐름을 조절하는 정류 부재가 형성되어 이루어지는 용융 유리의 감압 탈포 장치를 제공한다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서, 상기 유입측 접속 통로가 상기 분위기 제어부의 외주부보다 내측에 있어서, 감압 탈포조의 용융 유리 수용부의 상부 공간과 상기 분위기 제어부 사이에서 접속되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서, 상기 정류 부재가, 상기 유입측 접속 통로의 출구측 개구부의 적어도 절반 둘레를 덮고, 그 개구부와 상기 분위기 제어부의 외주부 사이를 나누는 정류 벽부를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서, 상기 정류 부재의 상기 정류 벽부 내면에, 상기 감압 탈포조로부터 상기 유입측 접속 통로의 출구측 개구부를 개재하여 상기 분위기 제어부로 흐르는 가스의 흐름을 상기 분위기 제어부로부터 감압 탈포조로 통하는 유출측 접속 통로측으로 유도하는 안내면이 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서, 상기 정류 부재의 상기 정류 벽부가, 상기 유입측 접속 통로의 출구측 개구부의 전체 둘레를 둘러싸도록 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서, 상기 정류 부재가, 상기 유입측 접속 통로의 출구측 개구부로부터의 가스를 그 정류 부재 내부로 도입하는 도입부와, 그 개구부로부터 그 정류 부재 내부로 도입된 가스를 상기 분위기 제어부로 도출하는 도출부를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서, 상기 정류 부재의 형상이 관상인 것이 바람직하다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서, 상기 유입측 접속 통로의 출구측 개구부가 형성된 위치에 있어서의 상기 분위기 제어부의 실내 높이를 H 로 하고, 상기 정류 부재 높이의 최대치를 h 로 했을 때, 1/4 ≤ h/H ≤ 3/4 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서, 상기 감압 탈포조의 용융 유리 수용부보다 위의 공간 내, 상기 적어도 2 개의 접속 통로의 내부, 또는 상기 분위기 제어부의 내부 중 어느 곳에 가스 공급 수단이 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서, 상기 감압 탈포조와 상기 분위기 제어부를 둘러싸고 진공 흡인되어 내부가 감압되는 감압 하우징과, 이 감압 하우징 내에 형성되고, 용융 유리의 감압 탈포를 실시하기 위한 감압 탈포조와, 그 감압 탈포조에 용융 유리를 공급하기 위한 공급 기구와, 탈포 후의 용융 유리를 다음 공정으로 보내기 위한 송출 기구를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또, 본 발명은, 상기한 감압 탈포 장치를 사용한 용융 유리의 감압 탈포 방법을 제공한다. 본 발명의 용융 유리의 감압 탈포 방법은, 상기한 감압 탈포 장치를 사용하여, 상기 감압 탈포조로부터 상기 분위기 제어부로 용융 유리로부터 발생한 가스가 흐르는 유입측 접속 통로의 출구측 개구부 주위에 형성된 상기 정류 부재에 의해, 상기 가스의 흐름을 조절하여 용융 유리를 탈포 처리하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 상기한 감압 탈포 장치와, 그 감압 탈포 장치보다 상류측에 형성된 유리 원료를 용융하여 용융 유리를 제조하는 용융 수단과, 상기 감압 탈포 장치보다 하류측에 형성된 용융 유리를 성형하는 성형 수단과, 성형 후의 유리를 서랭하는 서랭 수단을 구비한 유리 제품의 제조 장치를 제공한다.

게다가 또, 본 발명은, 상기한 감압 탈포 장치에 의해 용융 유리를 탈포 처리하는 공정과, 상기 감압 탈포 장치보다 상류측에서 유리 원료를 용융하여 용융 유리를 제조하는 용융 공정과, 상기 감압 탈포 장치보다 하류측에서 용융 유리를 성형하는 성형 공정과, 성형 후의 유리를 서랭하는 서랭 공정을 포함하는 유리 제품의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 유리 제품의 제조 방법은, 상기한 감압 탈포 장치에 의해 상기 감압 탈포조로부터 상기 분위기 제어부로 용융 유리로부터 발생한 가스가 흐르는 유입측 접속 통로의 출구측 개구부 주위에 형성된 상기 정류 부재에 의해, 상기 가스의 흐름을 조절하여 용융 유리를 탈포 처리하는 공정과, 상기 감압 탈포 장치보다 상류측에서 유리 원료를 용융하여 용융 유리를 제조하는 용융 공정과, 상기 감압 탈포 장치보다 하류측에서 용융 유리를 성형하는 성형 공정과, 성형 후의 유리를 서랭하는 서랭 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 의하면, 가스 공급 수단의 유무에 상관 없이, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 상부 공간으로부터 분위기 제어부로 유입되는 용융 유리로부터 발생하는 가스류를 정류시킴으로써, 용융 유리로부터의 가스 성분의 체류를 해소할 수 있기 때문에, 감압 탈포 효과의 저하를 억제할 수 있다. 또, 용융 유리로부터의 가스 성분의 체류가 해소됨으로써, 과감압에 의한 기포층의 비대가 잘 발생되지 않게 되므로, 감압 탈포조 내의 감압도를 보다 높게 할 수 있어, 감압 탈포의 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 감압 탈포 장치는, 분위기 제어부의 유입측 접속 통로의 개구부 주위에 정류 부재를 형성하는 구성으로 했기 때문에, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 상부 공간과 분위기 제어부를 흐르는 가스류의 유속이 안정화되어, 용융 유리로부터의 가스 성분의 체류를 안정적으로 해소할 수 있고, 감압 탈포 성능의 편차를 억제하여, 감압 탈포의 효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 감압 탈포 방법은, 상기 서술한 감압 탈포 장치를 사용함으로써 우수한 감압 탈포의 효과를 실현할 수 있다.

또, 상기 서술한 감압 탈포 장치를 사용하는 유리 제품의 제조 장치와 제조 방법이면, 고품질의 유리 제품을 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 관련된 감압 탈포 장치의 일례의 개략 종단면 (斷面) 구조와 그 장치에 성형 장치가 접속된 상태를 나타내는 구성도.
도 2 는 도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치에 적용되는 정류 부재의 각 실시형태를 나타내는 것으로, 도 2 (a) 는 제 1 실시형태를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 2 (b) 는 제 2 실시형태를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 2 (c) 는 제 3 실시형태를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 2 (d) 는 제 4 실시형태를 나타내는 부분 단면 사시도.
도 3 은 도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치에 적용되는 정류 부재의 각 실시형태를 나타내는 것으로, 도 3 (a) 는 제 5 실시형태를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 3 (b) 는 제 6 실시형태를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 3 (c) 는 제 7 실시형태를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 3 (d) 는 제 8 실시형태를 나타내는 부분 단면 사시도.
도 4 는 도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치에 적용되는 정류 부재의 각 실시형태를 나타내는 것으로, 도 4 (a) 는 제 9 실시형태를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 4 (b) 는 제 10 실시형태를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 4 (c) 는 제 11 실시형태를 나타내는 부분 단면 사시도.
도 5 는 본 발명에 관련된 유리 제품의 제조 방법에 관련된 공정의 일례를 나타내는 플로우도.
도 6 은 실시예의 시뮬레이션 해석에 사용한 감압 탈포 장치의 모델 구조를 나타내는 종단면도.
도 7 (a) 는 실시예의 기류 해석 결과를 나타내는 도면이고, 도 7 (b) 는 비교예의 기류 해석 결과를 나타내는 도면이다.
도 8 은 실시예 및 비교예의 감압 탈포조 내의 용융 유리의 상부 공간의 압력을 플롯한 그래프이다.
도 9 는 실시예 및 비교예에 대해, 감압 탈포조로부터 유출측 접속 통로를 개재하여 분위기 제어부로 배출되는 가스 (상류 배출 가스) 의 유량과, 감압 탈포조로부터 유입측 접속 통로를 개재하여 분위기 제어부로 배출되는 가스 (하류 배출 가스) 의 유량을 나타내는 그래프이다.
도 10 은 종래의 감압 탈포 장치에 있어서, 유입측 접속 통로가 분위기 제어부에 접속되고, 분위기 제어부의 외주부에 공간이 형성되어 있는 경우의 그 공간과 유입측 접속 통로와 개구부 부근에 있어서의 가스류의 거동을 모식적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 관련된 용융 유리의 감압 탈포 장치의 일 실시형태에 대해 설명하는데, 본 발명은 이하에 설명하는 실시형태에 제한되는 것은 아니다.

도 1 은 본 발명에 관련된 용융 유리의 감압 탈포 장치의 일례 구조를 모식적으로 나타내는 종단면도이다. 도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치 (100) 는, 용융조 (1) 로부터 공급되는 용융 유리 (G) 를 감압 탈포하여, 후공정의 성형 장치 (200) 에 연속적으로 공급하는 프로세스에 사용되는 장치이다.

본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 는, 사용시에 그 내부를 감압 상태로 유지할 수 있는 금속제, 예를 들어, 스테인리스강제의 감압 하우징 (2) 을 갖고 있다. 감압 하우징 (2) 의 내부에는 감압 탈포조 (3) 가 그 장축을 수평 방향을 향하도록 수용 배치되어 있다. 감압 탈포조 (3) 는 내부의 기압이 대기압 미만으로 설정되어 있고, 공급된 용융 유리 (G) 중의 기포를 부상 및 파포시킨다. 감압 탈포조 (3) 의 일단 (一端) 측의 하면에는 수직 방향으로 배향하는 상승관 (5) 이 도입구 (3a) 를 개재하여 접속되고, 타단측의 하면에는 수직 방향으로 배향하는 하강관 (6) 이 도출구 (3b) 를 개재하여 접속되어 있다. 상승관 (5) 과 하강관 (6) 은 감압 하우징 (2) 의 바닥부측에 형성된 도입구 (2a) 또는 도출구 (2b) 를 개재하여 각각 외부에 연통될 수 있도록 배치되어 있다.

본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 는, 적어도 2 개의 접속관 (14A, 15A) 에 의해 감압 탈포조 (3) 와 접속되는 분위기 제어부 (16) 를 갖고 있다. 분위기 제어부 (16) 는 내부가 중공 구조이고, 감압 탈포조 (3) 와 동일한 정도의 폭을 가지며, 감압 하우징 (2) 내에서 감압 탈포조 (3) 의 상방에 수용 배치되어 있고, 그 중앙부에 분위기 제어부 (16) 내를 배기하여 감압하기 위한 배기구 (17) 가 형성되어 있다. 접속관 (14A) 의 내부에 접속 통로 (14) 가 형성되고, 접속관 (15A) 의 내부에 접속 통로 (15) 가 형성되어 있다. 또, 감압 하우징 (2) 의 내부측에 있어서 감압 탈포조 (3) 의 주위, 상승관 (5) 의 주위, 하강관 (6) 의 주위, 분위기 제어부 (16) 의 바닥부 (16B) 주변부와 측벽부 (16D) 주변부, 접속관 (14A) 의 주위, 및 접속관 (15A) 의 주위에는 각각 단열재 (7) 가 배치 형성되어 있어, 감압 탈포조 (3) 와 상승관 (5) 과 하강관 (6) 과 접속관 (14A, 15A) 의 외부측 및 분위기 제어부 (16) 의 바닥부 (16B) 와 측벽부 (16D) 의 외부측이 단열재 (7) 에 의해 둘러싸인 구조로 되어 있다.

상기 구조의 감압 탈포 장치 (100) 에 있어서, 감압 탈포조 (3), 상승관 (5) 및 하강관 (6) 은 전주 (電鑄) 벽돌과 같은 내화 벽돌제, 또는 백금 혹은 백금 합금제의 중공관상의 형상으로 이루어지는 구조로 된다. 감압 탈포조 (3) 가 내화 벽돌제의 중공관인 경우, 감압 탈포조 (3) 는 외형이 사각형 단면을 갖는 내화 벽돌제의 중공관이고, 용융 유리의 유로를 이루는 내부 형상은 사각형 단면을 갖는 것이 바람직하다. 감압 탈포조 (3) 가 백금제 혹은 백금 합금제의 중공관인 경우, 감압 탈포조 (3) 에 있어서의 용융 유리의 유로를 이루는 내부 단면 형상이 원형 또는 타원형을 갖는 것이 바람직하다.

상승관 (5) 및 하강관 (6) 이 내화 벽돌제의 중공관인 경우, 상승관 (5) 및 하강관 (6) 은 원형 단면이나 사각형을 포함하는 다각형 단면을 갖는 내화 벽돌제의 중공관이고, 용융 유리의 유로를 이루는 내부 단면 형상이 원형상 단면을 갖는 것이 바람직하다.

상승관 (5) 및 하강관 (6) 이 백금제 또는 백금 합금제의 중공관인 경우, 상승관 (5) 또는 하강관 (6) 에 있어서의 용융 유리의 유로를 이루는 내부 단면 형상이 원형 또는 타원형을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 감압 탈포 장치 (100) 에 있어서, 200 톤/일 (日) 이상의 처리 능력, 혹은 500 톤/일 이상의 처리 능력을 달성하는 대형 장치의 경우, 전주 벽돌과 같은 내화 벽돌에 의해 감압 탈포조 (3) 가 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상승관 (5) 의 하단에는 연장용의 외관 (8) 이 장착되고, 하강관 (6) 의 하단에는 연장용의 외관 (9) 이 장착되며, 외관 (8, 9) 이 백금제 또는 백금 합금제로 되어 있다.

또한, 상승관 (5) 및 하강관 (6) 이 백금제 또는 백금 합금제의 중공관인 경우, 연장용의 외관 (8, 9) 을 별도 형성하지 않고, 도 1 에 있어서 외관 (8, 9) 이라고 기재되어 있는 부분까지 상승관 (5) 과 하강관 (6) 이 일체적으로 연장된 구조로 되어 있어도 된다. 이와 같은 구조로 하는 경우, 이하 본원 명세서에 있어서의 외관 (8, 9) 에 관한 설명은, 백금제 또는 백금 합금제의 상승관 및 하강관에 관한 기재로서 대체하여 적용할 수 있다.

상승관 (5) 은 감압 탈포조 (3) 의 일측 바닥부와 연통되고, 용융조 (1) 로부터의 용융 유리 (G) 를 감압 탈포조 (3) 로 도입한다. 이 때문에, 상승관 (5) 에 장착된 외관 (8) 의 하단 (상류단) (8a) 은, 용융조 (1) 와 도관 (11) 을 개재하여 접속된 상류 피트 (12) 의 개구단으로부터 끼워 넣어져, 상류 피트 (12) 내의 용융 유리 (G) 에 침지되어 있다.

또, 하강관 (6) 은 감압 탈포조 (3) 의 타측 바닥부에 연통되고, 감압 탈포 후의 용융 유리 (G) 를 다음의 처리조 (도시 생략) 로 도출한다. 이 때문에, 하강관 (6) 에 장착된 외관 (9) 의 하단 (하류단) (9a) 은, 하류 피트 (13) 의 개구단에 끼워 넣어져, 하류 피트 (13) 내의 용융 유리 (G) 에 침지되어 있다. 또, 하류 피트 (13) 의 하류측에 성형 장치 (200) 가 접속되어 있다. 이상 설명한 감압 탈포 장치 (100) 에 있어서는, 상승관 (5) 이 용융 유리의 공급 기구를 구성하고, 하강관 (6) 이 용융 유리의 송출 기구를 구성한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「상류」 및 「하류」 라고 했을 경우, 감압 탈포 장치 (100) 를 유통하는 용융 유리 (G) 의 유동 방향에 있어서의 상류 및 하류를 의미한다.

본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 에 있어서 외관 (8, 9) 이 백금제 또는 백금 합금제의 통상 (筒狀) 관으로 이루어지는 경우, 백금 합금의 구체예로는, 백금-금 합금, 백금-로듐 합금 등을 들 수 있다. 백금 또는 백금 합금이라고 기재한 경우, 백금 또는 백금 합금에 금속 산화물을 분산시켜 이루어지는 강화 백금이어도 된다. 분산되는 금속 산화물로서 Al₂O₃, 또는 ZrO₂ 혹은 Y₂O₃ 으로 대표되는, 장주기표에 있어서의 3 족, 4 족 혹은 13 족의 금속 산화물을 들 수 있다.

본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 에서는, 감압 하우징 (2) 을 감압 흡인함과 함께, 배기구 (17) 로부터 분위기 제어부 (16) 내 및 감압 탈포조 (3) 내를 배기하여 감압하고, 감압 탈포조 (3) 내부의 기압을 대기압 미만의 감압 상태로 유지한다. 본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 에 있어서, 분위기 제어부 (16) 는, 분위기 제어부 (16) 의 내부 공간과 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간 (용융 유리 수용부보다 위의 공간) 과 접속 통로 (14, 15) 를 흐르는 가스류 (F) 의 경로를 이룬다. 또한, 도 1 에 있어서, 가스류 (F) 가 용융 유리 (G) 의 상부 공간과 분위기 제어부 (16) 의 내부 공간을 순환하는 경우를 나타내고 있는데, 가스류는 반드시 순환할 필요는 없다. 예를 들어, 가스류가 접속관 (14A) 을 통과하여 배기구 (17) 로부터 배출되는 흐름과, 접속관 (15A) 을 통과하여 배기구 (17) 로부터 배출되는 흐름으로 이루어져도 된다. 가스류는 감압 탈포조의 감압 조작에 의해 배기구 (17) 로부터 배출되는 흐름이 있으며, 전술한 공급되는 가스의 유무에 상관 없이 발생되어 있다. 또한, 감압 탈포조 (3) 및 분위기 제어부 (16) 에서의 온도 구배도, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분에 흐름을 부여한다. 또, 가스류 (F) 는 용융 유리 (G) 로부터 발생하는 가스 성분을 포함하고, 감압 탈포 장치 (100) 가 후술하는 가스 공급 수단을 구비하는 경우에는, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분에 추가하여, 가스 공급 수단에 의해 공급된 가스 성분을 포함한다.

여기서, 분위기 제어부 (16) 는, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간과 그 분위기 제어부 (16) 의 내부 공간을 흐르는 가스류 (F) 의 경로를 이루기 때문에, 접속 통로 (14, 15) 는 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 액면보다 상방에서 감압 탈포조 (3) 와 접속될 필요가 있다. 이 때문에, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 분위기 제어부 (16) 를 감압 탈포조 (3) 의 상방에 배치하는 것은 바람직한 양태이다. 단, 접속 통로 (14, 15) 가 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 액면보다 상방에서 감압 탈포조 (3) 와 접속된다면, 분위기 제어부 (16) 를 감압 탈포조 (3) 의 측방에 배치해도 된다.

또, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간과 분위기 제어부 (16) 의 내부 공간을 체류 없이 흐르는 가스류 (F) 의 경로를 형성하기 위해, 접속관 (14A, 15A) 은 적어도 2 개 필요하다. 또한, 도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치 (100) 에서는 2 개의 접속관 (14A, 15A) 으로 감압 탈포조 (3) 와 분위기 제어부 (16) 를 접속하고 있는데, 3 개 이상의 접속관으로 감압 탈포조 (3) 와 분위기 제어부 (16) 를 접속해도 된다.

분위기 제어부 (16), 접속관 (14A, 15A) 은 용융 유리 (G) 의 도관은 아니기 때문에, 그 재질은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 스테인리스강, 백금, 백금 합금 등의 금속 재료, 세라믹스, 알루미나 등의 내화성·내부식성 재료를 사용할 수 있다.

또, 감압 탈포조 (3) 에 유입되는 가스류 (F) 의 온도가 낮으면, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 에 악영향을 미칠 우려가 있기 때문에, 분위기 제어부 (16), 및 접속 통로 (14, 15) 는 가열 기구를 갖는 것이 바람직하다. 단, 분위기 제어부 (16) 및 접속 통로 (14, 15) 전체에 가열 기구를 반드시 형성할 필요는 없으며, 적어도 감압 탈포조 (3) 에 가스류 (F) 가 유입되는 측의 접속관 (도 1 의 경우, 접속 통로 (14) 의 주위) 에 가열 기구를 형성하면, 감압 탈포조 (3) 에 온도가 낮은 가스류 (F) 가 유입되어 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 에 악영향을 미칠 우려를 해소할 수 있다.

본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 는, 가스류 (F) 를 형성하기 위해서 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간 (용융 유리 수용부보다 위의 공간) 내, 접속 통로 (14) 의 내부, 접속 통로 (15) 의 내부, 또는 분위기 제어부 (16) 의 내부 중 적어도 어느 곳에 가스를 공급하는 가스 공급 수단 (도시 생략) 을 형성해도 된다. 그 가스 공급 수단은, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간과 접속 통로 (14, 15) 와 분위기 제어부 (16) 를 흐르는 가스류 (F) 를 형성할 수 있으면, 그 설치 위치나 가스 공급 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 감압 탈포조 (3) 의 상류측 천정부에 형성된 접속 통로 (14) 의 개구부로부터 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간으로, 상류측으로부터 하류측으로 흐르는 가스류 (Fd) 가 발생하도록 가스를 공급함으로써, 도 1 에 나타내는 바와 같은 가스류 (F) 를 형성할 수 있다. 또, 분위기 제어부 (16) 의 내부 공간에 하류측으로부터 상류측으로 흐르는 가스류 (Fb) 가 발생하도록 가스를 공급함으로써, 혹은 분위기 제어부 (16) 의 내부 공간으로부터 접속 통로 (14) 측으로 흐르는 가스류 (Fc) 가 발생하도록 가스를 공급함으로써, 도 1 에 나타내는 바와 같은 가스류 (F) 를 형성할 수 있다. 또, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간으로, 상류측으로부터 하류측으로 흐르는 가스류 (Fe) 가 발생하도록 가스를 공급함으로써, 혹은 감압 탈포조 (3) 의 용융 유리 (G) 의 상부 공간으로부터 접속 통로 (15) 측으로 흐르는 가스류 (Ff) 가 발생하도록 가스를 공급함으로써, 도 1 에 나타내는 바와 같은 가스류 (F) 를 형성할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 에 있어서는, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간과 접속 통로 (14, 15) 와, 분위기 제어부 (16) 를 흐르는 가스류 (F) 를 형성할 수 있으면, 가스 공급 수단은 1 개만 형성되어 있어도 되고, 2 개 이상 형성되어 있어도 된다.

본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 에 있어서는, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간 (용융 유리 수용부보다 위의 공간) 과 접속 통로 (14, 15) 와 분위기 제어부 (16) 를 흐르는 가스류 (F) 를 정류시킴으로써, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 해소한다. 즉, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분은 체류하지 않고, 가스류 (F) 에 의해 분위기 제어부 (16) 로 옮겨진다. 분위기 제어부 (16) 로 옮겨진 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분은, 배기구 (17) 로부터 외부로 방출된다. 가스류 (F) 가 순환하는 경우, 분위기 제어부 (16) 의 내부 공간으로 옮겨진 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 일부가 가스류 (F) 에 의해 옮겨져 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간으로 되돌아가는 경우도 있지만, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 분위기 제어부 (16) 와 감압 탈포조 (3) 를 순환하는 가스류 (F) 가 존재하기 때문에, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류의 리스크는 최소한으로 억제된다. 또한, 가스 공급 수단을 이용하는 경우에는, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분이 가스 공급 수단으로부터의 공급 가스에 의해 희석됨으로써, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분이 냉각되는 과정에서 감압 탈포 장치 (100) 내에 부착되거나, 배기구 (17) 로부터 방출된 후, 계 내에 부착되는 것이 방지된다.

용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분이 체류하면, 용융 유리 (G) 의 상방의 분위기 (감압 탈포조 (3) 의 상부 공간) 에 있어서, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 분압이 높아지므로, 용융 유리 (G) 표면으로 부상된 기포가 잘 파포되지 않게 되어 감압 탈포의 효과가 저하된다고 생각된다.

본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 는, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간과 분위기 제어부 (16) 를 흐르는 가스류 (F) 를 정류시킴으로써, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류가 해소되기 때문에, 감압 탈포의 효과가 우수하다.

또, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분이 체류하면, 과감압에 의한 기포층의 비대화가 일어나, 감압 탈포의 효과가 대폭 저하되어 버리지만, 본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 에서는, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분이 체류하지 않고, 가스류 (F) 에 의해 옮겨져 배기구 (17) 로부터 외부로 방출되기 때문에, 감압 탈포조 (3) 의 감압도를 종래보다 높게 해도 과감압에 의한 기포층의 비대화를 더욱 억제할 수 있게 된다. 따라서, 감압 탈포조 (3) 의 감압도를 종래보다 높게 할 수 있어 (즉, 감압 탈포조 (3) 의 절대압을 종래보다 낮게 할 수 있어), 감압 탈포의 효과를 더욱 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 용융 유리 (G) 의 상방에 가스류 (F) 를 형성하는 것은, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 해소하기 위해서이다. 그 때문에, 가스 공급 수단을 이용하는 경우에는, 공급되는 가스는 용융 유리나 제조되는 유리 제품, 및 유리 제조 설비, 특히 감압 탈포 장치에 악영향을 미치는 것이 아닌 것이 바람직하다. 따라서, 가스 공급 수단으로부터 공급되는 가스의 성분에는, 부식성, 폭발성의 가스를 포함하지 않는 것이 바람직하다.

상기를 만족시키는 가스로는, 대기, 건조 공기, N₂ 나 Ar 과 같은 불활성 가스, CO₂ 등의 저분자 가스를 들 수 있다. 이들 가스는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상의 혼합 가스로서 사용해도 된다.

가스 공급 수단으로부터 공급되는 가스로서 수증기 농도 60 ㏖％ 이하의 저분자 가스를 사용한 경우, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 해소하는 효과에 더하여, 감압 탈포조 (11) 내의 용융 유리 (G) 상방의 분위기의 수증기 농도를 저감시키는 효과가 기대되는 점에서 바람직하다.

감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 상방의 분위기의 수증기 농도는 60 ㏖％ 이하로 저감되는 것이 바람직하다. 그 분위기의 수증기 농도를 60 ㏖％ 이하로 함으로써, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 표면의 기포층이 비대화되어 돌비 (突沸) 가 발생하는 것을 방지할 수 있어, 감압 탈포의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

감압 탈포조 (3) 가 백금제 또는 백금 합금제인 경우, 가스 공급 수단으로부터 공급되는 가스로서 사용되는 저분자 가스는, 산소 농도가 공기 중의 산소 농도보다 낮은 가스인 것이 바람직하다. 가스 공급 수단으로부터 공급되는 가스로서 사용되는 저분자 가스는, 공기 중의 산소 농도보다 산소 농도가 낮은 가스를 사용함으로써, 감압 탈포조 (3) 의 재질로서 백금 및 백금 합금을 사용하고 있는 경우에, 그 백금의 산화를 억제하여, 감압 탈포조 (3) 의 수명을 연장하고, 또한 유리 제품에 있어서, 이 백금 유래의 결함의 생성을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.

가스류 (F) 의 폭 방향 평균 유속은, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 해소할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 0.0005 ∼ 1.50 ㎧ 로 하는 것이 바람직하고, 0.001 ∼ 0.2 ㎧ 로 하는 것이 보다 바람직하다. 가스류 (F) 의 유속을 상기 범위로 설정함으로써, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 해소하고 기포층의 비대화를 방지하여, 감압 탈포의 효과를 향상시킬 수 있다.

본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 에는, 분위기 제어부 (16) 내의 용융 유리 (G) 로부터 발생한 가스 성분을 포함하는 가스류 (F) 가 감압 탈포조 (3) 로부터 분위기 제어부 (16) 로 유입되는 측의 접속 통로 (15) 의 출구측 개구부 (18) 의 주위에 정류 부재 (20) 가 형성되어 있다. 정류 부재 (20) 는, 감압 탈포조 (3) 로부터 접속 통로 (15) 를 개재하여 분위기 제어부 (16) 로 흐르는 가스류 (F) 중에서도, 개구부 (18) 로부터 분위기 제어부 (16) 의 내부측으로 유입되는 영역에 있어서의 가스류 (Fa) 의 흐름을 조절하기 위해서 형성되어 있다.

이하, 정류 부재 (20) 에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 가스류 (F) 가 분위기 제어부 (16) 로 유입되는 측의 접속 통로 (15) 를 「유입측 접속 통로 (15)」 라고 칭하고, 가스류 (F) 가 분위기 제어부 (16) 로부터 유출되는 접속 통로 (14) 를 「유출측 접속 통로 (14)」 라고 칭하는 경우가 있다. 또, 유입측 접속 통로 (15) 를 형성하는 접속관 (15A) 을 「유입측 접속관 (15A)」이라고 칭하고, 유출측 접속 통로 (14) 를 형성하는 접속관 (14A) 을 「유출측 접속관 (14A)」이라고 칭하는 경우가 있다.

정류 부재 (20) 는, 접속관 (15A) 이 분위기 제어부 (16) 에 연통되는 부분인 개구부 (18) 의 주위에 형성되어 있다. 여기서, 본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 에 있어서, 도 1 에 나타내는 바와 같이 유입측 접속관 (15A) 은 분위기 제어부 (16) 의 외주부 측벽 (16a) 보다 내측이 되도록 분위기 제어부 (16) 에 접속되어 있다. 유입측 접속관 (15A) 은 외주부 측벽 (16a) 에 보다 가까운 위치에 형성하는 것도 가능하지만, 분위기 제어부 (16) 의 외주부 측벽 (16a) 과 유입측 접속관 (15A) 을 접근시키면, 유입측 접속관 (15A) 과 분위기 제어부 (16) 주위에 형성된 단열재 (7) 의 열팽창률과, 유입측 접속관 (15A) 을 형성하는 재료의 열팽창률과, 분위기 제어부 (16) 를 형성하는 재료의 열팽창률이 상이하기 때문에, 감압 탈포시의 고온에 있어서 감압 탈포 장치 (100) 의 구조를 유지하는 것이 어려워지는 경우가 있다. 그 때문에, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 유입측 접속관 (15A) 이 분위기 제어부 (16) 의 외주부 측벽 (16a) 보다 내측에 형성되고, 분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (외주부 측벽 (16a) 과 외주부 천정부 (16b) 와 외주부 상부 (床部) (16c) 로 둘러싸인 공간) (19) (이하, 「외주부의 공간 (19)」 을 「공간 (19)」 이라고 약칭하는 경우가 있다) 이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분이 응집물로서 분위기 제어부 (16) 의 외주부 측벽 (16a) 에 부착되고, 그것이 낙하했을 경우, 유입측 접속관 (15A) 이 분위기 제어부 (16) 의 외주부 측벽 (16a) 보다 내측에 형성되어 있으면, 즉 공간 (19) 을 형성하고 있으면, 응집물이 외주부 상부 (16c) 에 떨어져, 감압 탈포조 (3) 내로의 낙하를 방지할 수 있는 점에서도 바람직하다.

동일한 이유에서, 유출측 접속관 (14A) 도 분위기 제어부 (16) 의 외주부 측벽 (16a) 과는 타측의 외주부 측벽보다 내측이 되도록 분위기 제어부 (16) 에 접속되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 유입측 접속관 (15A) 이 분위기 제어부 (16) 에 접속되고, 분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (외주부 측벽 (16a) 과 외주부 천정부 (16b) 와 외주부 상부 (16c) 로 둘러싸인 공간) (19) 이 형성되는 것은 상기 이유에 의해 바람직하지만, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 본 발명자들이 공간 (19) 과 유입측 접속 통로 (15) 와 개구부 (18) 부근에 있어서의 가스류의 거동을 시뮬레이션 해석한 결과, 공간 (19) 이 형성되어 있음에 따라, 공간 (19) 에서 발생한 와기류 (渦氣流) 에 의해 개구부 (18) 를 상승하는 가스류 (F) (상승 기류) 가 저해되어, 가스류 (F) 의 흐름이 불안정하게 되어 버리는 것이 판명되었다. 전술한 바와 같이, 가스류 (F) 의 흐름이 불안정하게 되어 버리면, 가스류 (F) 의 제어가 어려워져, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간에 있어서 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분이 체류하고 있는 지점과 체류가 해소되어 있는 지점이 생겨, 감압 탈포의 효과에 불균일이 나와 버려서 제조되는 유리의 품질에 불균일이 생길 우려가 있다.

도 10 은 종래의 감압 탈포 장치에 있어서, 유입측 접속관 (15A) 이 분위기 제어부 (16) 에 접속되고, 분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (외주부 측벽 (16a) 과 외주부 천정부 (16b) 와 외주부 상부 (16c) 로 둘러싸인 공간) (19) 이 형성되어 있는 경우의, 공간 (19) 과 유입측 접속관 (15A) 과 개구부 (18) 부근에 있어서의 가스류의 거동을 모식적으로 나타내는 도면이다. 감압 탈포 장치에 있어서, 분위기 제어부 (16) 의 온도는 용융 유리 (G) 가 유통되는 감압 탈포조 (3) 의 온도보다 낮고, 또, 분위기 제어부 (16) 의 천정부 (16A) 와 분위기 제어부 (16) 의 상부 (16B) 에서는 천정부 (16A) 쪽이 상부 (16B) 보다 온도가 낮으며, 그 온도차는, 예를 들어 100 ℃ 정도이다. 이 때문에, 분위기 제어부 (16) 의 외주부 천정부 (16b) 와 분위기 제어부 (16) 의 외주부 상부 (16c) 에서는, 그 외주부 천정부 (16b) 쪽이 그 외주부 상부 (16c) 보다 온도가 낮게 되어 있다. 이와 같은 온도 환경의 분위기 제어부 (16) 에 있어서, 감압 탈포조 (3) 로부터 유입측 접속 통로 (15) 를 상승하는 가스류 (F) 인 상승 기류 (S1) 는, 개구부 (18) 를 개재하여 분위기 제어부 (16) 로 유입된 후, 그 일부가 분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (19) 으로 흘러들어가, 분위기 제어부 (16) 내에서 상대적으로 온도가 낮은 외주부 천정부 (16b) 에서 냉각되어, 외주부 상부 (16c) 측으로 하강한다. 그 결과, 도 10 에 나타내는 바와 같은 와기류 (S2) 가 분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (19) 에서 발생한다.

분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (19) 에서 와기류 (S2) 가 발생하면, 공간 (19) 의 내측에 형성된 유입측 접속 통로 (15) 를 상승하는 상승 기류 (S1) 는, 개구부 (18) 부근에 있어서 와기류 (S2) 와 서로 충돌하여, 상승 기류 (S1) 의 흐름이 와기류 (S2) 에 의해 저해되어 버린다. 이와 같이, 상승 기류 (S1) 의 흐름이 와기류 (S2) 에 의해 저해됨으로써, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간과 분위기 제어부 (16) 를 흐르는 가스류 (F) 가 불안정하게 되어 버린다.

도 7 (b) 는 후술하는 실시예에 있어서, 유입측 접속 통로 (15) 가 분위기 제어부 (16) 에 접속되고, 분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (19) 이 형성되어 있는 경우의 공간 (19) 과 유입측 접속 통로 (15) 와 개구부 (18) 부근에 있어서의 가스류의 거동을 시뮬레이션 해석한 결과를 나타내는 도면이다. 도 7 (b) 에 나타내는 바와 같이, 외주부의 공간 (19) 으로부터의 와기류 (S2) 가 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 분위기 제어부 (16) 로 유입되는 가스류 (상승 기류) (S1) 의 흐름을 저해하고 있다. 와기류 (S2) 의 강도는 상승 기류 (S1) 의 강도나 주위의 온도 환경 등에 따라 변화되기 때문에, 이와 같은 상황에서는 상승 기류 (S1) 의 흐름이 불안정하게 되며, 그것이 원인이 되어 가스류 (F) 도 불안정하게 되어 버린다. 또, 이와 같이 개구부 (18) 부근에서 분위기 제어부 (16) 로의 유입이 저해된 상승 기류 (S1) 의 일부는, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 하류측의 상부 공간으로 역류되어 버린다고 생각된다. 상승 기류 (S1) 의 역류가 일어나면, 가스류 (F) 의 순환 상태는 불안정하게 되어 버린다.

와기류 (S2) 에 의한 상승 기류 (S1) 의 저해를 억제하고, 개구부 (18) 로부터의 가스류 (Fa) 를 안정화시키기 위해, 본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 는, 분위기 제어부 (16) 내의 용융 유리 (G) 로부터 발생한 가스 성분을 포함하는 가스류 (F) 가 감압 탈포조 (3) 로부터 분위기 제어부 (16) 로 유입되는 측의 유입측 접속 통로 (15) 의 출구측 개구부 (18) 의 주위에 정류 부재 (20) 를 형성하는 구성으로 하였다.

정류 부재 (20) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같은 와기류 (S2) 가 상승 기류 (S1) 의 흐름을 저해하는 것을 억제하기 위해서 형성된 것이며, 개구부 (18) 와 분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (19) 을 나누는 정류 벽부 (21) 를 구비한다.

도 2 (a) 는, 본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 에 형성되는 정류 부재의 일 실시형태와, 감압 탈포 장치 (100) 의 정류 부재 부근을 부분적으로 확대하여 나타내는 부분 단면 사시도이다. 도 2 (a) 에 나타내는 정류 부재 (20) 는, 분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (19) 과 개구부 (18) 를 나누는 정류 벽부 (21) 가 개구부 (18) 의 전체 둘레를 덮어서 형성되어 있으며, 관상 (즉, 통상) 의 형상을 하고 있다. 관상의 정류 부재 (20) 의 바닥부에는 유입측 정류 부재 (15) 의 개구부 (18) 로부터의 가스를 그 정류 부재 (20) 내부로 도입하는 도입부 (23) 가 형성되고, 정류 부재 (20) 의 상면에는 개구부 (18) 로부터 정류 부재 (20) 내부로 도입된 가스를 분위기 제어부 (16) 로 도출하는 도출부 (24) 가 형성되어 있다.

도 2 (a) 에 나타내는 정류 부재 (20) 에 있어서, 분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (19) 과 개구부 (18) 를 나누는 정류 벽부 (21) 는, 공간 (19) 에서 발생한 와기류 (S2) 가 개구부 (18) 로 유입되는 것을 억제한다. 그 때문에, 유입측 접속 통로 (15) 를 흐르는 상승 기류 (S1) 가 개구부 (18) 부근에서 그 와기류 (S2) 와 서로 충돌하여, 상승 기류 (S1) 의 흐름이 저해되는 것을 방지할 수 있다.

도 7 (a) 는, 후술하는 실시예에 있어서 유입측 접속 통로 (15) 의 출구측 개구부 (18) 의 주위에 도 2 (a) 에 나타내는 형상의 정류 부재 (20) 를 형성한 경우의 분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (19) 과 유입측 접속 통로 (15) 와 개구부 (18) 부근에 있어서의 가스류의 거동을 시뮬레이션 해석한 결과를 나타내는 도면이다. 도 7 (a) 에 나타내는 바와 같이, 유입측 접속 통로 (15) 의 출구측 개구부 (18) 의 주위에 정류 부재 (20) 를 형성함으로써, 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 분위기 제어부 (16) 로 유입되는 가스류 (F) (상승 기류 (S1)) 는, 공간 (19) 으로부터의 와기류 (S2) 에 저해되지 않고, 가스류 (F) 의 유속이 안정화되어 있다.

이 결과로부터 분명한 바와 같이, 본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 는, 분위기 제어부 (16) 의 유입측 접속 통로 (15) 의 출구측 개구부 (18) 주위에 정류 부재 (20) 를 형성하는 구성으로 함으로써, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간과 분위기 제어부 (16) 를 흐르는 가스류 (F) 의 유속이 안정화되어, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 안정적으로 해소할 수 있고, 감압 탈포 성능의 편차를 억제하여, 감압 탈포의 효과를 향상시킬 수 있다.

정류 부재 (20) 의 도입부 (23) 의 개구 치수, 도출부 (24) 의 개구 치수 및 정류 부재 (20) 의 내부 공간 (정류 부재 (20) 의 내경) 은, 가스류 (F) 의 흐름을 저해하지 않고, 가스류 (F) 의 흐름을 안정시킬 수 있기 때문에, 개구부 (18) 의 치수보다 크게 설정되는 것이 바람직하다.

정류 부재 (20) 의 정류 벽부 (21) 의 내면 (22) 은, 가스류 (F) 의 흐름을 유도하는 (즉, 가스류 (F) 의 유로를 이룬다) 안내면으로서 기능한다. 안내면은 도 2 (a) 에 나타내는 정류 부재 (20) 와 같이, 도출부 (24) 가 개구부 (18) 의 상방에 형성되어, 가스류 (F) 를 개구부 (18) 로부터 연직 방향 상방으로 유도하도록 형성되어 있어도 되며, 후술하는 도 4 에 나타내는 실시형태와 같이, 도출부 (24) 가 분위기 제어부 (16) 의 유출측 접속 통로 (14) 측을 향하도록 형성되어, 가스류 (F) 가 분위기 제어부 (16) 내를 유입측 접속 통로 (15) 측으로부터 유출측 접속 통로 (14) 측으로 흐르도록 유도해도 된다. 정류 부재 (20) 의 정류 벽부 (21) 의 내면 (22) 인 안내면이 가스류 (F) 를 공간 (19) 측으로 유도하지 않게 설정되어 있으면, 도 1 에 나타내는 바와 같은 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간과 분위기 제어부 (16) 를 순환하는 가스류 (F) 가 형성된다.

정류 부재 (20) 는 내열성이 우수한 재료로 형성되어 있으며, 예를 들어, 세라믹스계의 비금속 무기 재료, 치밀질 내화물을 들 수 있다. 치밀질 내화물의 구체예로는, 예를 들어 알루미나계 전주 내화물, 지르코니아계 전주 내화물, 알루미나-지르코니아-실리카계 전주 내화물 등의 전주 내화물, 그리고 치밀질 알루미나계 내화물, 치밀질 지르코니아-실리카계 내화물 및 치밀질 알루미나-지르코니아-실리카계 내화물 등의 치밀질 소성 내화물을 들 수 있다.

정류 부재 (20) 의 높이의 최대치 (h) 는, 유입측 접속 통로 (15) 의 개구부 (18) 가 형성된 위치에 있어서의 분위기 제어부 (16) 의 실내 높이를 H 로 했을 때, 1/4 ≤ h/H ≤ 3/4 의 관계를 만족시키도록 설정하는 것이 상승 기류의 흐름을 저해하지 않기 때문에 바람직하고, 1/3 ≤ h/H ≤ 2/3 의 관계를 만족시키도록 설정하는 것이 상승 기류의 흐름을 더욱 저해하지 않기 때문에 보다 바람직하다.

정류 부재 (20) 의 치수는 사용하는 감압 탈포 장치에 따라 적절히 선택할 수 있다. 본 발명의 감압 탈포 장치의 각 구성 요소의 치수는 필요에 따라 적절히 선택할 수 있다. 이하에 각 구성 요소의 치수의 일례를 나타낸다. 또한, 이하에 나타내는 정류 부재 (20) 의 치수는, 후술하는 제 2 ∼ 제 11 실시형태의 정류 부재 (20B ∼ 20L) 에도 적용할 수 있다.

[감압 탈포조 (3)]

본 발명의 감압 탈포 장치의 감압 탈포조의 치수는, 감압 탈포조가 백금제 혹은 백금 합금제, 또는 치밀질 내화물제인지에 상관 없이, 사용하는 감압 탈포 장치나 감압 탈포조의 형상에 따라 적절히 선택할 수 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같은 감압 탈포조 (3) 가 원통 형상인 경우, 그 치수의 일례는 이하와 같다.

·수평 방향에 있어서의 길이 : 1 ∼ 20 m

·내경 : 0.2 ∼ 3 m (단면 원형)

감압 탈포조 (3) 가 백금제 혹은 백금 합금제인 경우, 두께는 4 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 1.2 ㎜ 이다.

감압 탈포조 (3) 는 단면 원형의 원통 형상인 것에 한정되지 않고, 단면 형상이 타원형이나 반원 형상의 대략 원형상인 것이나, 단면이 사각형의 통형상인 것이어도 된다.

[상승관 (5) 및 하강관 (6)]

상승관 (5) 및 하강관 (6) 은, 백금제 혹은 백금 합금제, 또는 치밀질 내화성인지에 상관 없이, 사용하는 감압 탈포 장치에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치 (100) 의 경우, 상승관 (5) 및 하강관 (6) 의 치수의 일례는 이하와 같다.

·내경 : 0.05 ∼ 0.8 m, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 0.6 m

·길이 : 0.2 ∼ 6 m, 보다 바람직하게는 0.4 ∼ 4 m

상승관 (5) 및 하강관 (6) 이 백금제 혹은 백금 합금제인 경우, 두께는 0.4 ∼ 5 ㎜ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8 ∼ 4 ㎜ 이다.

[분위기 제어부 (16)]

분위기 제어부 (16) 의 치수는, 사용하는 감압 탈포 장치, 특히 감압 탈포조 (3) 에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 그 일례는 이하와 같다.

·내경 : 0.1 ∼ 3 m, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 2 m

·길이 : 0.8 ∼ 22 m, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 m

·개구부 (18) 의 형성 위치에 있어서의 실내 높이 H : 0.1 ∼ 3 m, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 2 m

분위기 제어부 (16) 의 두께는 구성 재료에 따라서도 상이한데, 스테인리스강제인 경우, 0.5 ∼ 2 ㎜ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 1.5 ㎜ 이다.

[유출측 접속관 (14A) 및 유입측 접속관 (15A)]

유출측 접속관 (14A), 유입측 접속관 (15A) 의 치수는, 사용하는 감압 탈포 장치, 특히 감압 탈포조 (3) 에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 그 일례는 이하와 같다.

·내경 : 0.05 ∼ 0.5 m, 보다 바람직하게는 0.05 ∼ 0.3 m

·길이 : 0.1 ∼ 1 m, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 0.8 m

유출측 접속관 (14A) 및 유입측 접속관 (15A) 의 두께는 구성 재료에 따라서도 상이한데, 스테인리스강제인 경우, 0.5 ∼ 2 ㎜ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 1.5 ㎜ 이다.

개구부 (18) (유입측 접속 통로 (15A) 의 내주면) 와 분위기 제어부 (16) 의 외주부 측벽 (16a) 내면의 거리 (D₁) 는 유입측 접속관 (15A) 의 두께에 따라서도 상이한데, 0.05 ∼ 2 m 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 ∼ 1 m 이다.

[정류 부재 (20)]

정류 부재 (20) 의 치수는, 분위기 제어부 (16) 의 치수, 유입측 접속관 (15A) 의 내경이나 설치 위치 (즉, 개구부 (18) 의 치수나 형성 위치) 등에 따라 상이한데, 정류 부재 (20) 의 높이 (h) 는, 전술한 바와 같이 분위기 제어부 (16) 의 개구부 (18) 의 형성 위치에 있어서의 실내 높이 (H) 와의 관계가 1/4 ≤ h/H ≤ 3/4 를 만족시키는 것이 바람직하고, 1/3 ≤ h/H ≤ 2/3 를 만족시키는 것이 보다 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 정류 부재 (20) 의 높이 (h) 는 0.03 ∼ 2 m 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 ∼ 1 m 이다.

정류 부재 (20) 의 두께는 구성 재료에 따라서도 상이한데, 1 ∼ 50 ㎜ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 30 ㎜ 이다.

정류 부재 (20) 의 도입부 (23), 도출부 (24) 및 그 내부 공간의 치수는, 유입측 접속관 (15A) 및 개구부 (18) 의 치수 등에 따라 상이한데, 개구부 (18) 로부터의 가스류 (F) 의 흐름을 방해하지 않게 정류 부재 (20) 의 도입부 (23), 도출부 (24) 및 내부 공간의 치수를 개구부 (18) 의 치수보다 커지도록 설정하는 것이 바람직하다. 일례로서 도 2 (a) 에 나타내는 통상 (관상) 의 정류 부재 (20) 의 경우, 정류 부재 (20) 의 내경을 개구부 (18) 의 치수보다 0 ∼ 50 ％ 크게 설정하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 정류 부재 (20) 의 내경을 개구부 (18) 의 치수보다 0 ∼ 0.5 m 크게 설정하는 것이 바람직하며, 0 ∼ 0.2 m 크게 설정하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 형성되는 정류 부재는, 상기 서술한 도 2 (a) 에 나타내는 원통 형상의 정류 부재 (20) 에 한정되지 않는다. 이하, 본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서의 정류 부재의 다른 형태를 도 2 ∼ 도 4 에 기초하여 설명한다. 또한, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 정류 부재에 있어서, 그 재질이나 바람직한 형상, 설치 위치 등은 도 2 (a) 에 나타내는 정류 부재 (20) 에서 설명한 것과 동일하다.

도 2 의 (b) ∼ (d) 는 본 발명의 감압 탈포 장치에 적용되는 정류 부재의 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 도 2 (b) 는 제 2 실시형태의 정류 부재를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 2 (c) 는 제 3 실시형태의 정류 부재를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 2 (d) 는 제 4 실시형태의 정류 부재를 나타내는 부분 단면 사시도이다.

도 2 (b) 에 나타내는 정류 부재 (20B) 는 횡단면 형상이 사각형인 관상이며, 사각형의 도입부 (23B) 및 도출부 (24B) 를 갖는다. 도 2 (b) 에 나타내는 바와 같이, 상기 구조의 정류 부재 (20B) 를 개구부 (18) 의 주위를 둘러싸서 설치함으로써, 개구부 (18) 는 정류 벽부 (21B) 에 의해 공간 (19) 과 나누어져, 공간 (19) 으로부터의 와기류가 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 유동하는 상승 기류를 저해하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상기한 정류 부재 (20) 를 형성한 경우와 마찬가지로, 본 발명의 감압 탈포 장치에 도 2 (b) 에 나타내는 정류 부재 (20B) 를 적용함으로써, 가스류의 흐름을 안정화시켜, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 안정적으로 해소할 수 있고, 감압 탈포 성능의 편차를 억제하여, 감압 탈포의 효과를 향상시킬 수 있다.

도 2 (c) 에 나타내는 정류 부재 (20C) 는 횡단면 형상이 삼각형인 관상이며, 삼각형의 도입부 (23C) 및 도출부 (24C) 를 갖는다. 도 2 (c) 에 나타내는 바와 같이, 상기 구조의 정류 부재 (20C) 를 개구부 (18) 의 주위를 둘러싸서 설치함으로써, 개구부 (18) 는 정류 벽부 (21C) 에 의해 공간 (19) 과 나누어져, 공간 (19) 으로부터의 와기류가 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 유동하는 상승 기류를 저해하는 것을 억제할 수 있다.

도 2 (d) 에 나타내는 정류 부재 (20D) 는 단면 형상이 누적형 (淚滴形) 의 관상이며, 누적형의 도입부 (23D) 및 도출부 (24D) 를 갖는다. 도 2 (d) 에 나타내는 바와 같이, 상기 구조의 정류 부재 (20D) 를 개구부 (18) 의 주위를 둘러싸서 설치함으로써, 개구부 (18) 는 정류 부재 (20D) 의 만곡 형상의 정류 벽부 (21D) 에 의해 공간 (19) 과 나누어져, 공간 (19) 으로부터의 와기류가 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 유동하는 상승 기류를 저해하는 것을 억제할 수 있다.

도 3 은 본 발명의 감압 탈포 장치에 적용되는 정류 부재의 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 도 3 (a) 는 제 5 실시형태의 정류 부재를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 3 (b) 는 제 6 실시형태의 정류 부재를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 3 (c) 는 제 7 실시형태의 정류 부재를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 3 (d) 는 제 8 실시형태의 정류 부재를 나타내는 부분 단면 사시도이다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서의 정류 부재는, 분위기 제어부 (16) 의 외주부의 공간 (19) 과 개구부 (18) 를 나누고, 그 공간 (19) 으로부터의 와기류가 개구부 (18) 로 유입되어 오는 것을 억제할 수 있으면, 개구부 (18) 의 전체 둘레를 덮지 않아도 본원 발명의 효과를 발휘할 수 있다.

예를 들어, 도 3 (a) 에 나타내는 정류 부재 (20E) 와 같이, 개구부 (18) 중 공간 (19) 과는 반대측에 위치하는 부분의 일부를 제외하도록 개구부 (18) 를 둘러싸서 정류 벽부 (21E) 가 형성되어 있어도 된다. 도 3 (a) 에 나타내는 정류 부재 (20E) 는 횡단면 형상이 C 형상이지만, 이 C 형상을 이루는 정류 벽부 (21E) 가 공간 (19) 과 개구부 (18) 를 나누고 있기 때문에, 공간 (19) 으로부터의 와기류가 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 유동하는 상승 기류를 저해하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상기한 정류 부재 (20) 를 형성한 경우와 마찬가지로, 본 발명의 감압 탈포 장치에 도 3 (a) 에 나타내는 정류 부재 (20E) 를 적용함으로써, 가스류의 흐름을 안정화시켜, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 안정적으로 해소할 수 있고, 감압 탈포 성능의 편차를 억제하여, 감압 탈포의 효과를 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서의 정류 부재는, 도 3 (b) 에 나타내는 정류 부재 (20F) 와 같이, 개구부 (18) 중 공간 (19) 과 대향하는 측의 적어도 절반 둘레를 덮도록 하여 공간 (19) 과 개구부 (18) 를 나누는 정류 벽부 (21F) 가 형성되어 있으면, 공간 (19) 으로부터의 와기류가 개구부 (18) 로 유입되어 오는 것을 억제할 수 있어, 본원 발명의 효과를 발휘할 수 있다.

도 3 (c) 에 나타내는 정류 부재 (20G) 는 도입부 (23G) 및 도출부 (24G) 를 갖는 관상이며, 그 상면이 공간 (19) 측으로부터 공간 (19) 과는 반대측으로 하강하여 형성되어 있고, 도출부 (24G) 의 개구가 분위기 제어부 (16) 내의 유출측 접속 통로 (14) 측을 향하고 있다. 도 3 (c) 에 나타내는 바와 같이, 상기 구조의 정류 부재 (20G) 를 개구부 (18) 의 주위를 둘러싸서 설치함으로써, 개구부 (18) 는 정류 부재 (20G) 의 정류 벽부 (21G) 에 의해 공간 (19) 과 나누어져, 공간 (19) 으로부터의 와기류가 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 유동하는 상승 기류를 저해하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 도 3 (c) 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서의 정류 부재는, 정류 부재의 도출부가 공간 (19) 측을 향하지 않게 설치되어 있는 것이 바람직하다.

도 3 (d) 에 나타내는 정류 부재 (20H) 는 도입부 (23H) 및 도출부 (24H) 를 갖는 관상이며, 개구부 (18) 의 주위를 둘러싸는 벽부 중, 공간 (19) 과는 반대측에 위치하는 벽면의 상부가 일부 절제된 형상을 하고 있다. 도 3 (d) 에 나타내는 정류 부재 (20H) 에 있어서도, 개구부 (18) 는 정류 부재 (20H) 의 정류 벽부 (21H) 에 의해 공간 (19) 과 나누어져, 공간 (19) 으로부터의 와기류가 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 유동하는 상승 기류를 저해하는 것을 억제할 수 있다.

도 4 는 본 발명의 감압 탈포 장치에 적용되는 정류 부재의 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 도 4 (a) 는 제 9 실시형태의 정류 부재를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 4 (b) 는 제 10 실시형태의 정류 부재를 나타내는 부분 단면 사시도, 도 4 (c) 는 제 11 실시형태의 정류 부재를 나타내는 부분 단면 사시도이다.

도 4 (a) 에 나타내는 정류 부재 (20J) 는, 도 2 (a) 에 나타내는 정류 부재 (20) 가 도출부를 공간 (19) 과는 반대 방향을 향하도록 구부러진 구조를 한 관상을 하고 있다. 도 4 (a) 에 나타내는 정류 부재 (20J) 는, 공간 (19) 과 개구부 (18) 를 나누는 정류 벽부 (21J) 의 내면 (22J) 이, 정류 부재 (20J) 내에 개구부 (18) 와 도입부 (23J) 를 개재하여 유입된 가스류를 도출부 (24J) 로 유도하는 안내면으로서 기능하고 있다. 도 4 (b) 에 나타내는 정류 부재 (20K) 도 상기 형태와 마찬가지로, 공간 (19) 으로부터의 와기류가 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 유동하는 상승 기류를 저해하는 것을 억제할 수 있다.

도 4 (b) 에 나타내는 정류 부재 (20K) 는, 도 4 (a) 에 나타내는 정류 부재 (20J) 에 있어서의 정류 벽부 (21J) 의 내면 (22J) 에서 형성되는 안내면이 곡선적으로 굴곡되어 형성된 구조로 되어 있다. 도 4 (b) 에 나타내는 정류 부재 (20K) 는, 정류 벽부 (21K) 의 내면 (22K) 이 정류 부재 (20K) 내에 개구부 (18) 와 도입부 (23K) 를 개재하여 유입된 가스류를 도출부 (24K) 로 유도하는 안내면으로서 기능하고 있다. 도 4 (b) 에 나타내는 정류 부재 (20K) 도 상기 형태와 마찬가지로, 공간 (19) 으로부터의 와기류가 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 유동하는 상승 기류를 저해하는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서, 도 4 (c) 에 나타내는 정류 부재 (20L) 와 같이, 원통 형상 (관형상) 의 관축 방향이 연직 방향에 대해 경사진 상태로 도출부 (24L) 가 공간 (19) 과는 반대 방향으로 개구되어 이루어질 수도 있다. 도 4 (c) 에 나타내는 정류 부재 (20L) 는, 정류 벽부 (21L) 의 내면 (22L) 이 정류 부재 (20L) 내에 개구부 (18) 와 도입부 (23L) 를 개재하여 유입된 가스류를 도출부 (24L) 로 유도하는 안내면으로서 기능하고 있다. 이와 같은 구조의 정류 부재 (20L) 를 도 4 (c) 에 나타내는 바와 같이 개구부 (18) 의 주위에 설치함으로써, 공간 (19) 으로부터의 와기류가 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 유동하는 상승 기류를 저해하는 것을 억제할 수 있다.

본 발명의 감압 탈포 장치에 있어서, 용융 유리로부터의 가스 성분의 체류를 해소할 있는 한, 용융 유리 (G) 의 상방에 형성되는 가스류의 유통 방향은 특별히 한정되지 않는다. 도 1 에 나타내는 가스류 (F) 의 유통 방향과는 반대 방향, 즉, 감압 탈포조 (3) 의 하류측으로부터 상류측을 향하는 가스류여도 된다. 이 경우, 감압 탈포조 (3) 천정부의 하류측에 형성된 접속 통로 (15) 가 분위기 제어부 (16) 로부터 감압 탈포조 (3) 로 흐르는 가스류의 통로를 이루는 유출측 접속 통로가 되고, 감압 탈포조 (3) 천정부의 상류측에 형성된 접속 통로 (14) 가 감압 탈포조 (3) 로부터 분위기 제어부 (16) 로 흐르는 가스류의 통로를 이루는 유입측 접속 통로가 된다. 그 때문에, 가스류의 유통 방향 (순환 방향) 이 도 1 에 나타내는 가스류 (F) 와 반대 방향인 경우에는, 접속 통로 (14) 와 분위기 제어부 (16) 에 의해 형성된 개구부 주위에 상기한 정류 부재를 형성하는 구성으로 하면 된다. 이 경우, 유입측 접속 통로를 분위기 제어부 (16) 의 외주부 측벽 (16D) 보다 내측에 형성하고, 당해 유입측 접속 통로의 출구측 개구부 주위에 정류 부재가 형성되어 있으므로, 분위기 제어부 (16) 의 외주부 측벽 (16D) 측의 외주부에 형성된 공간측에 발생한 와기류에 의해, 유입측 접속 통로를 상승하는 상승 기류의 흐름이 저해되는 것을 방지할 수 있다.

또, 도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치 (100) 에서는, 감압 탈포조 (3) 의 길이 방향 전체에 걸쳐서 용융 유리 (G) 의 유통 방향과 동일한 방향의 가스류 (F) 가 형성되어 있는데, 용융 유리로부터의 가스 성분의 체류를 해소할 수 있는 한, 용융 유리 (G) 의 상부 공간에 복수의 가스류를 형성해도 된다. 복수의 가스류는 용융 유리 (G) 의 유통 방향과 동일해도 되고, 또는 반대 방향이어도 된다.

또, 도시한 양태에서는 2 개의 접속 통로 (14, 15) 의 위치 관계가 상류측 및 하류측이지만, 접속 통로의 위치 관계는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 2 개의 접속 통로의 위치 관계를 도면 앞쪽 및 안쪽에 해도 된다. 이 경우, 감압 탈포조 (3) 와 분위기 제어부 (16) 를 흐르는 가스류의 방향은 도시한 양태에서의 가스류 (F) 의 방향과 직교하는 방향 (분위기 제어부 (16) 에 있어서의 가스류의 방향이 각각 도면 앞쪽 및 안쪽, 또는 도면 안쪽 및 앞쪽) 이 된다. 이 경우, 감압 탈포조 (3) 내에 있어서의 가스류 (F) 의 방향이 용융 유리 (G) 의 이동 방향과 직교하는 방향이 된다. 도시한 양태와 같이, 감압 탈포조 (3) 가 용융 유리 (G) 의 유동 방향으로 긴 형상인 경우, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상방에 있어서의 가스류 (F) 의 방향은, 용융 유리 (G) 의 이동 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향인 것이 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 해소시키는 데에 있어서 바람직하지만, 감압 탈포조가 종횡 방향에 있어서의 길이에 유의한 차가 없는 형상 (예를 들어, 감압 탈포조의 평면 형상이 정방형, 육각형, 팔각형 등의 형상) 인 경우, 감압 탈포조 (3) 내에 있어서의 가스류 (F) 의 방향이 용융 유리 (G) 의 이동 방향과 직교하는 방향으로서, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 해소할 수 있다.

또한, 본 발명의 감압 탈포 장치 (100) 에 있어서, 가스 공급 수단에 의해 공급되는 가스를 이용하는 경우에는, 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간과 분위기 제어부 (16) 를 흐르는 가스류 (F) 에 의해, 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 해소할 수 있으면 되므로, 감압 탈포의 실시 중, 항상 가스류 (F) 를 발생시켜 둘 필요가 반드시 있는 것은 아니다. 용융 유리 (G) 로부터의 가스 성분의 체류를 해소할 수 있는 한, 감압 탈포의 실시 중, 정기적으로 가스류 (F) 를 발생시키는 것이어도 되고, 예를 들어, 1 시간마다 1 ∼ 30 초 정도의 비율로 가스류 (F) 를 발생시키는 것이어도 된다. 또한, 정기적으로 가스류 (F) 를 발생시키기 위해서는, 가스 공급 수단 (도시 생략) 으로부터 정기적으로 가스류 (F) 를 공급하면 된다.

또, 본 발명의 감압 탈포 장치는 상기 이외의 구조를 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 용융 유리 (G) 의 표면 (액면) 근처에 가스류 (F) 를 형성하기 위해, 감압 탈포조 (3) 의 천정부의 내측에 가스류 (F) 를 하방으로 유도하기 위한 방해판을 형성해도 된다.

다음으로, 도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치 (100) 의 동작에 대해 설명한다.

감압 탈포 장치 (100) 에 있어서는, 감압 탈포조 (3) 의 내부를 대기압 미만의 소정의 감압 상태로 유지한 상태에서 감압 탈포조 (3) 에 용융 유리 (G) 를 공급한다. 예를 들어, 감압 탈포조 (3) 는, 그 내부가 51 ∼ 613 hPa (38 ∼ 460 ㎜Hg) 로 감압되어 있다. 감압 탈포조 (3) 의 내부는 80 ∼ 338 hPa (60 ∼ 253 ㎜Hg) 로 감압되어 있는 것이 보다 바람직하다.

본 실시형태의 감압 탈포 장치 (100) 를 사용하여 감압 탈포하는 유리 (G) 는, 가열 용융법에 의해 제조되는 유리인 한, 조성적으로는 제약되지 않는다. 따라서, 소다라임 유리로 대표되는 소다라임 실리카계 유리나 알칼리붕규산 유리와 같은 알칼리 유리여도 된다.

건축용 또는 차량용의 판유리에 사용되는 소다라임 유리의 경우에는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO₂ : 65 ∼ 75 ％, Al₂O₃ : 0 ∼ 3 ％, CaO : 5 ∼ 15 ％, MgO : 0 ∼ 15 ％, Na₂O : 10 ∼ 20 ％, K₂O : 0 ∼ 3 ％, Li₂O : 0 ∼ 5 ％, Fe₂O₃ : 0 ∼ 3 ％, TiO₂ : 0 ∼ 5 ％, CeO₂ : 0 ∼ 3 ％, BaO : 0 ∼ 5 ％, SrO : 0 ∼ 5 ％, B₂O₃ : 0 ∼ 5 ％, ZnO : 0 ∼ 5 ％, ZrO₂ : 0 ∼ 5 ％, SnO₂ : 0 ∼ 3 ％, SO₃ : 0 ∼ 0.3 ％ 라는 조성을 갖는 것이 바람직하다.

액정 디스플레이용의 기판에 사용되는 무알칼리 유리의 경우에는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO₂ : 39 ∼ 70 ％, Al₂O₃ : 3 ∼ 25 ％, B₂O₃ : 1 ∼ 20 ％, MgO : 0 ∼ 10 ％, CaO : 0 ∼ 17 ％, SrO : 0 ∼ 20 ％, BaO : 0 ∼ 30 ％ 라는 조성을 갖는 것이 바람직하다.

플라스마 디스플레이용의 기판에 사용되는 혼합 알칼리계 유리의 경우에는, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO₂ : 50 ∼ 75 ％, Al₂O₃ : 0 ∼ 15 ％, MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO : 6 ∼ 24 ％, Na₂O + K₂O : 6 ∼ 24 ％ 라는 조성을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 관련된 유리 제품의 제조 장치는, 전술한 감압 탈포 장치 (100) 와, 감압 탈포 장치 (100) 보다 상류측에 형성된 유리 원료를 용융하여 용융 유리를 제조하는 용융 수단 (용융 장치) 과, 감압 탈포 장치 (100) 보다 하류측에 형성된 용융 유리를 성형하는 성형 수단 (성형 장치) (200) 과, 성형 후의 유리를 서랭하는 서랭 수단 (서랭 장치) 을 구비하는 장치이다. 또한, 용융 수단, 성형 수단, 서랭 수단에 대해서는 공지 기술의 범위이다. 예를 들어, 용융 수단에 있어서는, 원하는 조성이 되도록 조정한 유리 원료를 용융조에 투입하고, 유리의 종류에 따른 소정의 온도, 예를 들어 건축용이나 차량용 등의 소다라임 유리의 경우, 약 1400 ∼ 1600 ℃ 로 가열하여 유리 원료를 용융해서 용융 유리를 얻는다. 예를 들어, 성형 수단으로는, 플로트법, 퓨전법 또는 다운로드법 등에 의한 성형 장치를 들 수 있다.

상기 중에서도 플로트법을 위한 플로트 배스를 사용한 성형 수단이 박판상 유리로부터 후판상 유리까지의 광범위한 두께의 고품질 유리판을 대량으로 제조할 수 있는 이유에서 바람직하다. 예를 들어, 서랭 수단으로는, 성형 후의 유리의 온도를 서서히 내리기 위한 기구를 구비한 서랭로가 일반적으로 사용된다. 서서히 온도를 내리는 기구는, 연소 가스 또는 전기 히터에 의해, 그 출력이 제어된 열량을 노 내의 필요 위치에 공급하여 성형 후의 유리를 서랭한다. 이로써, 성형 후의 유리에 내재되는 잔류 응력을 없앨 수 있다.

다음으로, 본 발명의 유리 제품의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 5 는 본 발명의 유리 제품의 제조 방법의 일 실시형태의 플로우도이다.

본 발명의 유리 제품의 제조 방법은, 전술한 감압 탈포 장치 (100) 를 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 유리 제품의 제조 방법은, 일례로서 전술한 감압 탈포 장치 (100) 의 전단 (前段) 의 용융 수단에 의해 용융 유리를 용융하여 용융 유리를 제조하는 용융 공정 (K1) 과, 전술한 감압 탈포 장치 (100) 에 의해 용융 유리의 감압 탈포를 실시하는 탈포 공정 (K2) 과, 전술한 감압 탈포 장치 (100) 보다 하류측에서 용융 유리를 성형하는 성형 공정 (K3) 과, 그 후공정에 있어서 용융 유리를 서랭하는 서랭 공정 (K4) 과, 서랭 후의 유리를 절단하는 절단 공정 (K5) 과, 유리 제품 (K6) 을 얻는 유리 제품의 제조 방법이다.

본 발명의 유리 제품의 제조 방법은, 전술한 감압 탈포 장치 (100) 를 이용하는 것 이외에는 공지 기술의 범위이다. 또, 본 발명의 유리 제품의 제조 방법에서 이용하는 장치에 대해서는 전술한 바와 같다. 도 5 에서는 본 발명의 유리 제품의 제조 방법의 구성 요소인 용융 공정, 및 성형 공정 그리고 서랭 공정에 추가하여, 또한 필요에 따라 사용되는 절단 공정, 그 밖의 후공정도 나타내고 있다.

실시예

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

실시예에서는, 열유체 해석 소프트 FLUENT (Fluent 사) 를 사용하여 감압 탈포조 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간에서의 기류 해석을 실시하여, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 상부 공간과 분위기 제어부를 흐르는 가스류 (본 해석에 있어서는 순환하는 가스류) 에 의한 용융 유리로부터의 가스 성분의 체류의 해소를 평가하였다. 또한, 감압 탈포 장치로는 도 6 에 나타내는 감압 탈포 장치 (100B) 와 같이, 감압 탈포조 (3) 의 상류측 천정부의 접속 통로 (14) 의 개구부의 가스 도입점 A (용융 유리 (G) 표면으로부터의 높이 (d₂) 를 38 ㎜, 감압 탈포조 (3) 의 상류측 단부 (端部) 로부터 0.1 m) 에서 상류로부터 하류 방향 45 도의 각도로, 1060 ℃ 의 N₂ 가스를 체적 유량 25 NL/min 으로 공급하는 것으로서 모델화하였다. 또한, 도 6 에 나타내는 감압 탈포 장치 (100B) 는, 시뮬레이션에 사용한 계산 모델의 감압 탈포조와 분위기 제어부 근방의 주요부만을 나타내고 있으며, 도 1 에 나타내는 구성 요소와 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하였다.

모델로서 사용한 감압 탈포 장치 (100B) 의 각 부의 치수는 이하와 같다.

·감압 탈포조 (3) : 전체 길이 (L₁) = 10 m, 높이 (d₁) = 1 m (단면 반원 형상), 용융 유리 (G) 의 상부 공간의 높이 (d₃) = 0.5 m

·분위기 제어부 (16) : 전체 길이 (L₂) = 11 m, 높이 (H) = 2 m (원통 형상)

·접속관 (14A, 15A) : 전체 길이 0.8 m, 내경 0.3 m (원통 형상)

접속관 (14A) 은, 감압 탈포조 (3) 의 상류측 단부로부터 0.1 m, 및 분위기 제어부 (16) 의 상류측 단부로부터 0.6 m 의 위치로 하였다. 접속관 (15A) 은, 감압 탈포조 (3) 의 하류측 단부로부터 0.1 m 의 위치로 하고, 개구부 (18) 는 분위기 제어부 (16) 의 하류측 단부의 내벽으로부터의 거리 (D₁) 를 0.6 m 로 하였다.

·배기구 (17) : 내경 0.05 m. 분위기 제어부 (16) 의 길이 방향 중앙의 천정부에 형성하였다.

감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간 내의 압력 및 분위기 제어부 (16) 내의 압력 350 ㎜Hg, 감압 탈포조 (3) 의 온도 1400 ℃, 분위기 제어부 (16) 의 천정부 (16A) 의 온도 100 ℃, 분위기 제어부 (16) 의 상부 (16B) 의 온도 200 ℃ 의 경우에 대해 해석을 실시하였다.

기류 해석에는 비반응 화학종의 수송 모델, 표준 k-ε 모델, 표준 벽함수를 채용하였다. 입구 확산, 확산 에너지, 및 감압 탈포조 (3) 내에서의 용융 유리 (G) 의 움직임에 대해서는 고려하지 않고, 그 밖의 설정 파라미터는 디폴트치를 사용하였다. 기류 해석의 유체 물성은 FLUENT 데이터베이스 내의 N₂ 및 휘산 H₂O 로 이루어지는 혼합물의 값 (하기) 을 사용하였다.

·점도 : 1.72 × 10^-5 [kg/m·s]

·열전도율 : 0.0454 [W/m·K]

·질량 확산 계수 : 2.88 × 10^-5 [㎡/s]

·밀도 : ρ = pM_w/RT (비압축성 이상 기체 방정식)

·비열 : c_p = Σ_iY_jc_{p ,i} (화학종에 의한 비열의 질량 분율 평균식) [J/kg·K]

감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 로부터는 SO₃, O₂, B₂O₃, H₂O 등, 복수의 가스가 휘산된다고 생각되지만, 본 해석에서는 편의상 H₂O 만이 용융 유리 (G) 의 표면으로부터 수직 상향으로 체적 유량 14.55 NL/min 으로 휘산된다고 가정하였다.

(실시예)

도 6 및 도 2 (a) 에 나타내는 바와 같이, 접속 통로 (유입측 접속 통로) (15) 의 개구부 (18) 의 주위에 두께 1.0 ㎜, 내경 0.3 m, 높이 h 를 1 m (원통 형상) 로 한 정류 부재 (20) 를 자중에 의해 설치하였다.

(비교예)

정류 부재를 설치하지 않은 것 이외에는, 실시예와 동일한 조건에서 시뮬레이션 해석을 하였다.

도 7 에 실시예 및 비교예의 접속 통로 (15) 근방의 분위기 제어부 (16) 의 기류 해석 결과를 나타낸다. 도 7 (a) 는 실시예의 기류 해석 결과를 나타내는 도면이고, 도 7 (b) 는 비교예의 기류 해석 결과를 나타내는 도면이다. 도 7 (a) 에 나타내는 바와 같이, 유입측 접속 통로 (15) 의 출구측 개구부 (18) 의 주위에 정류 부재 (20) 를 형성한 본 발명에 관련된 실시예에서는, 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 분위기 제어부 (16) 로 유입되는 가스류 (S1) 가 와기류 (S2) 에 저해되지 않고, 안정적인 흐름을 형성하고 있다. 이에 반해, 도 7 (b) 에 나타내는 비교예에서는, 외주부의 공간으로부터의 와기류 (S2) 가 유입측 접속 통로 (15) 로부터 개구부 (18) 를 개재하여 분위기 제어부 (16) 로 유입되는 가스류 (S1) 의 상승을 저해하고 있다. 와기류 (S2) 의 강도는 상승 기류 (S1) 의 강도나 주위의 온도 환경 등에 따라 변화하기 때문에, 이와 같은 상황에서는 상승 기류 (S1) 의 흐름이 불안정하게 되고, 그것이 원인이 되어 가스류 (F) 도 불안정하게 되어 버린다. 이 결과로부터, 정류 부재가 형성되어 있는 본 발명에 관련된 감압 탈포 장치는, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 상부 공간과 분위기 제어부를 순환하는 가스류의 유속이 안정화되어, 용융 유리로부터의 가스 성분의 체류를 안정적으로 해소할 수 있고, 감압 탈포 성능의 편차를 억제하여, 감압 탈포의 효과를 향상시킬 수 있다.

도 8 은, 실시예 및 비교예에 대해 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간의 압력을 상류측에서부터 하류측까지 플롯한 그래프이다. 도 8 에 있어서, 가로축은 감압 탈포조의 상류측 단부 (상류단) 로부터의 위치를 감압 탈포조 (3) 의 전체 길이에 대해 규격화한 좌표 (규격화 좌표) 이고, 세로축은 비교예에 있어서의 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간의 상류단의 압력을 1 로 하여 규격화한 압력 (규격화 압력) 이다. 도 8 의 결과로부터 정류 부재 (20) 를 형성한 본 발명에 관련된 실시예에서는, 비교예보다 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간의 상류단과 하류단의 압력 차가 커져 있어, 용융 유리 (G) 의 상부 공간의 가스류의 흐름 (순환) 상태가 양호하다는 것을 알 수 있다. 이에 대해, 비교예에서는 감압 탈포조 (3) 내의 용융 유리 (G) 의 상부 공간의 상류단과 하류단의 압력 차가 작기 때문에, 용융 유리 (G) 의 상부 공간의 가스류의 흐름 (순환) 이 약한 것을 알 수 있다. 이것은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 정류 부재 (20) 를 갖지 않은 비교예에서는 유입측 접속 통로 (15) 의 개구부 (18) 부근을 통과하는 가스류인 상승 기류가 외주부의 공간으로부터의 와기류에 의해 방해되어, 개구부 (18) 부근에서 가스류의 유속이 저하됨과 함께, 방해된 가스류의 일부가 감압 탈포조 (3) 의 하류단측으로 역류하기 때문에, 감압 탈포조 (3) 의 하류측 용융 유리 (G) 의 상부 공간의 압력이 상승했기 때문이라고 생각된다.

도 9 는 실시예 및 비교예에 대해, 감압 탈포조 (3) 로부터 접속 통로 (14) 를 개재하여 분위기 제어부 (16) 로 배출되는 가스 (상류 배출 가스) 의 유량, 및 감압 탈포조 (3) 로부터 유입측 접속 통로 (15) 를 개재하여 분위기 제어부 (16) 로 배출되는 가스 (하류 배출 가스) 의 유량을 나타내는 그래프이다. 도 9 에 있어서, 각 가스의 배출 유량은 실시예의 하류 배출 가스의 유량을 1 로 하여 규격화해서 나타냈다. 도 9 의 결과로부터 정류 부재 (20) 를 형성한 본 발명에 관련된 실시예에서는, 상류 배출 가스의 유량이 마이너스, 즉, 분위기 제어부 (16) 로부터 접속 통로 (14) 를 개재하여 감압 탈포조 (3) 로 가스류가 흐르고 있어, 가스류의 흐름 (순환) 상황이 양호하다는 것을 알 수 있다. 이에 대해, 비교예에서는, 상류 배출 가스의 유량이 플러스, 즉, 감압 탈포조 (3) 로부터 접속 통로 (14) 를 개재하여 분위기 제어부 (16) 로 가스류가 흐르고 있어, 용융 유리 (G) 의 상부 공간에 있어서 상류측으로부터 하류측으로 흐르는 가스의 유량이 감소하여, 가스류의 흐름 (순환) 이 약한 것을 알 수 있다.

이상의 결과로부터, 정류 부재가 형성되어 있는 본 발명에 관련된 감압 탈포 장치는, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 상부 공간과 분위기 제어부를 흐르는 가스류의 유속이 안정화되어, 용융 유리로부터의 가스 성분의 체류를 안정적으로 해소할 수 있고, 감압 탈포 성능의 편차를 억제하여, 감압 탈포의 효과를 향상시킬 수 있다.

산업상의 이용가능성

본 발명의 감압 탈포 장치에 의하면, 감압 탈포의 효과를 향상시키고, 고품질의 유리 제품을 양호한 생산성으로 제조할 수 있다. 본 발명의 감압 탈포 장치, 감압 탈포 방법, 유리 제품의 제조 장치, 및 유리 제품의 제조 방법은, 건재용, 차량용, 액정 표시 장치·플라스마 디스플레이 장치·유기 EL 디스플레이 장치 등의 플랫 패널 디스플레이용, 광학용, 의료용, 그 밖의 폭넓은 유리 제품의 제조에 이용할 수 있다.

또한, 2010년 7월 30일에 출원된 일본 특허 출원 2010-172230호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하고, 본 발명의 개시로서 도입하는 것이다.

1…용융조
2…감압 하우징
3…감압 탈포조
5…상승관
6…하강관
7…단열재
8, 9…외관
11…도관
12…상류 피트
13…하류 피트
14…접속 통로 (유출측 접속 통로)
14A…접속관 (유출측 접속관)
15…접속 통로 (유입측 접속 통로)
15A…접속관 (유입측 접속관)
16…분위기 제어부
17…배기구
18…개구부
19…분위기 제어부의 외주부의 공간
20, 20E, 20F, 20H, 20J, 20K, 20L…정류 부재
21, 21B, 21C, 21D, 21E, 21F, 21G, 21J, 21K, 21L…정류 벽부
22, 22J, 22K, 22L…정류 벽부 내면 (안내면)
23, 23B, 23C, 23D, 23G, 23H, 23J, 23K, 23L…도입부
24, 24B, 24C, 24D, 24G, 24H, 24J, 24K, 24L…도출부
100…감압 탈포 장치
F…가스류
200…성형 장치
G…용융 유리
S1…상승 기류
S2…와기류

Claims (15)

1. 내부의 기압이 대기압 미만으로 설정되고, 공급된 용융 유리 중의 기포를 부상 및 파포시키는 감압 탈포조를 구비하는 용융 유리의 감압 탈포 장치로서,
   적어도 2 개의 접속 통로에 의해 상기 감압 탈포조의 용융 유리 수용부보다 위의 공간과 접속되는 중공 구조의 분위기 제어부와, 상기 분위기 제어부에 형성된 감압용의 배기구가 형성되어 있고,
   상기 감압 탈포조로부터 상기 분위기 제어부로 용융 유리로부터 발생한 가스가 흐르는 유입측 접속 통로의 출구측 개구부 주위에 상기 가스의 흐름을 조절하는 정류 부재가 형성되어 이루어지는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유입측 접속 통로가 상기 분위기 제어부의 외주부보다 내측에 있어서, 감압 탈포조의 용융 유리 수용부의 상부 공간과 상기 분위기 제어부 사이에서 접속 되어 이루어지는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 정류 부재가, 상기 유입측 접속 통로의 출구측 개구부의 적어도 절반 둘레를 덮고 그 개구부와 상기 분위기 제어부의 외주부 사이를 나누는 정류 벽부를 구비하여 이루어지는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 정류 부재의 상기 정류 벽부 내면에, 상기 감압 탈포조로부터 상기 유입측 접속 통로의 출구측 개구부를 개재하여 상기 분위기 제어부로 흐르는 가스의 흐름을 상기 분위기 제어부로부터 감압 탈포조로 통하는 유출측 접속 통로측으로 유도하는 안내면이 형성되어 이루어지는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 정류 부재의 상기 정류 벽부가, 상기 유입측 접속 통로의 출구측 개구부의 전체 둘레를 둘러싸도록 형성되어 이루어지는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정류 부재가, 상기 유입측 접속 통로의 출구측 개구부로부터의 가스를 그 정류 부재 내부로 도입하는 도입부와, 그 개구부로부터 그 정류 부재 내부로 도입된 가스를 상기 분위기 제어부로 도출하는 도출부를 구비하여 이루어지는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정류 부재의 형상이 관상인 용융 유리의 감압 탈포 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유입측 접속 통로의 출구측 개구부가 형성된 위치에 있어서의 상기 분위기 제어부의 실내의 높이를 H 로 하고, 상기 정류 부재 높이의 최대치를 h 로 했을 때, 1/4 ≤ h/H ≤ 3/4 의 관계를 만족시키는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 감압 탈포조의 용융 유리 수용부보다 위의 공간 내, 상기 적어도 2 개의 접속 통로의 내부, 또는 상기 분위기 제어부의 내부 중 어느 곳에 가스 공급 수단이 형성되어 이루어지는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감압 탈포조와 상기 분위기 제어부를 둘러싸고 진공 흡인되어 내부가 감압되는 감압 하우징과, 이 감압 하우징 내에 형성되고, 용융 유리의 감압 탈포를 실시하기 위한 감압 탈포조와, 그 감압 탈포조에 용융 유리를 공급하기 위한 공급 기구와, 탈포 후의 용융 유리를 다음 공정으로 보내기 위한 송출 기구를 구비하여 이루어지는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 감압 탈포 장치를 사용한 용융 유리의 감압 탈포 방법.
12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 감압 탈포 장치를 사용하여, 상기 감압 탈포조로부터 상기 분위기 제어부로 용융 유리로부터 발생한 가스가 흐르는 유입측 접속 통로의 출구측 개구부 주위에 형성된 상기 정류 부재에 의해, 상기 가스의 흐름을 조절하여 용융 유리를 탈포 처리하는 용융 유리의 감압 탈포 방법.
13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 감압 탈포 장치와, 그 감압 탈포 장치보다 상류측에 형성된 유리 원료를 용융하여 용융 유리를 제조하는 용융 수단과, 상기 감압 탈포 장치보다 하류측에 형성된 용융 유리를 성형하는 성형 수단과, 성형 후의 유리를 서랭하는 서랭 수단을 구비하는 유리 제품의 제조 장치.
14. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 감압 탈포 장치에 의해 용융 유리를 탈포 처리하는 공정과, 상기 감압 탈포 장치보다 상류측에서 유리 원료를 용융하여 용융 유리를 제조하는 용융 공정과, 상기 감압 탈포 장치보다 하류측에서 용융 유리를 성형하는 성형 공정과, 성형 후의 유리를 서랭하는 서랭 공정을 포함하는 유리 제품의 제조 방법.
15. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 감압 탈포 장치에 의해 상기 감압 탈포조로부터 상기 분위기 제어부로 용융 유리로부터 발생한 가스가 흐르는 유입측 접속 통로의 출구측 개구부 주위에 형성된 상기 정류 부재에 의해 상기 가스의 흐름을 조절하여 용융 유리를 탈포 처리하는 공정과, 상기 감압 탈포 장치보다 상류측에서 유리 원료를 용융하여 용융 유리를 제조하는 용융 공정과, 상기 감압 탈포 장치보다 하류측에서 용융 유리를 성형하는 성형 공정과, 성형 후의 유리를 서랭하는 서랭 공정을 포함하는 유리 제품의 제조 방법.
    

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