TWI404685B - A catheter structure for molten glass, and a vacuum degassing apparatus using the same - Google Patents

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Motoichi Iga
Hajime Itoh
Kazuhiko Yamada
Masahiro Saitou
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Description

熔融玻璃的導管構造及使用該導管構造的減壓脫泡裝置
本發明係關於一種熔融玻璃的導管構造。本發明之熔融玻璃的導管構造，係可使用作為減壓脫泡裝置的下降管、或連接於該下降管的延伸管。
又，本發明係關於一種具有該導管構造、排出部(drain out)之熔融玻璃的導管構造體。
又，本發明係關於一種減壓脫泡裝置及使用該減壓脫泡裝置之熔融玻璃的減壓脫泡方法。
在如減壓脫泡裝置的玻璃製造裝置中，形成熔融玻璃之流路的減壓脫泡槽、如上升管及下降管之由中空管所構成的熔融玻璃之導管的構成材料，被要求在耐熱性及對熔融玻璃之耐蝕性方面優越。作為滿足此要求的材料，雖然也有使用鉑或如鉑銠合金的鉑合金(參照專利文獻1)，但是與鉑相較由於較為廉價，所以較為廣泛使用如電鑄磚的耐火磚(參照專利文獻2)。
然而，在將如電鑄磚的耐火磚使用於熔融玻璃之導管的情況，會有耐火磚中所含的成份被熔出並混入熔融玻璃內之虞。作為該種成份的具體例，可列舉從氧化鋯系電鑄磚中熔出的氧化鋯、從樊土矽石系電鑄磚或氧化鋯系電鑄磚中熔出的氧化鋁等。
在該等成份均一地分散於熔融玻璃中的情況，幾乎不可能對被製造的玻璃帶來不良影響。然而，在該等成份偏於熔融玻璃中的情況，就有可能在被製造的玻璃中發生如擴孔(ream)的缺點。
另一方面，在熔融玻璃的導管為鉑製或鉑合金製的情況，就有在鉑壁面與熔融玻璃之界面產生鉑或鉑合金引起的異物之情況。殘留於熔融玻璃中的鉑或鉑合金所引起之異物，會使被製造的玻璃產生缺點。
又，即使在熔融玻璃的導管為耐火磚製、鉑製或鉑合金製中之任一種情況，亦有在導管壁面、與熔融玻璃之界面發生泡沫的情況。如此在導管壁面與熔融玻璃之界面發生泡沫係在減壓脫泡裝置的減壓脫泡槽或下降管(或位於比減壓脫泡裝置更靠下游側的熔融玻璃之導管)發生的情況，則由於很難從熔融玻璃中去除，所以會使被製造的玻璃產生缺點。
在熔融玻璃的導管構造中，設有用以去除已混入於熔融玻璃中的異物之機構，例如排出部、溢流口(overflow)等。然而，在該等習知的異物去除機構中，並無法充分地去除從構成熔融玻璃的導管之耐火磚中熔出的成份、或在構成熔融玻璃的導管之鉑壁面與熔融玻璃之界面產生的異物，即在導管壁面與熔融玻璃之界面產生的泡沫(以下，將之統稱為「構成熔融玻璃的導管之鉑壁面與熔融玻璃之界面產生的異物等」或簡稱為「異物等」)。
又，在移動於減壓脫泡槽內的熔融玻璃流中，會有存在因泡沫並未破掉的氣泡或揮散而異質化的玻璃之情況。該等一混入於被製造的玻璃中，則由於其會變成被製造的玻璃之缺點所以有必要將之去除。然而，存在於熔融玻璃流中的因泡沫並未破掉的氣泡或揮散而異質化的玻璃，並無法以所謂排出部或溢流口的習知之異物去除機構來充分去除。
專利文獻1：日本特開平2－221129號公報專利文獻2：日本特開平11－139834號公報
本發明係為了解決上述先前技術中的問題點，其目的在於提供一種可有效去除從耐火磚熔出的成份、在構成熔融玻璃的導管之鉑壁面與熔融玻璃之界面產生的異物等之熔融玻璃的導管構造。
本發明之熔融玻璃的導管構造，較佳係作為減壓脫泡裝置的下降管或連接於該下降管的延伸管。
又，本發明之目的在於提供一種具有該導管構造、與排出部之熔融玻璃的導管構造體。
又，本發明之目的在於提供一種減壓脫泡裝置，係可有效去除從構成減壓脫泡槽、上升管及下降管的耐火磚熔出的成份、或在構成減壓脫泡槽、上升管及下降管之鉑壁面與熔融玻璃之界面產生的異物、或殘存於熔融玻璃之表層的氣泡、或因熔融玻璃表面的揮散而異質化的玻璃等。
又，本發明之目的在於提供一種使用減壓脫泡裝置之熔融玻璃的減壓脫泡方法。
為了達成上述目的，本發明人等就混入有從耐火磚熔出的成份、在構成熔融玻璃的導管之鉑壁面與熔融玻璃之界面產生的異物等之熔融玻璃的流動加以專心研究檢討的結果，發現混入有從耐火磚熔出的成份、與鉑壁面之界面產生的異物等之熔融玻璃係在以層流狀態滯留於導管之內壁近邊的狀態下流動。以下，在本說明書中，將此稱為境界層流。
亦即，從耐火磚熔出的成份、與鉑壁面之界面產生的異物等，並不會均一地擴散於熔融玻璃中，而會沿著導管之壁面流動為某種厚度的境界層流，例如層厚3~5mm左右的境界層流。
本發明係基於上述創見而開發完成者，其提供一種熔融玻璃的導管構造(以下，稱為「本發明的導管構造」)，係由鉑製或鉑合金製之中空管所形成之熔融玻璃的導管構造，其特徵為：前述導管構造，係至少下游端側形成為由內管及外管所構成的雙重管構造；前述內管，係上游端及下游端為開放端；前述外管，係在下游端，於前述雙重管構造中，屬於前述外管與內管之間隙的區域為封閉端，而屬於前述內管的區域為開放端；前述導管構造的上游端為開放端；在前述外管的前述下游端側設有開口部。
本發明的導管構造，較佳為，在前述導管構造的前述下游端側，前述內管係從前述外管的封閉端突出。
本發明的導管構造，較佳為，從前述內管上游端至前述開口部的上游端之距離Lin (mm)、與前述內管的內徑Din (mm)，係滿足以下數式所表示的關係Lin ≧Din /2。
本發明的導管構造，較佳為，前述外管的內徑和前述內管的外徑之差Dout－in (mm)、與前述內管的內徑Din (mm)，係滿足以下數式所表示的關係Dout－in /2≧0.02×Din 。
本發明的導管構造，較佳為，從前述內管上游端至前述開口部的上游端之距離Lin (mm)、與前述外管的內徑和前述內管的外徑之差Dout－in (mm)，係滿足以下數式所表示的關係Lin ≧(Dout－in /2)×3。
本發明的導管構造，較佳為，前述外管的流路之截面積減去前述內管的流路之截面積而得到的截面積差Sout－in (mm2 )、與前述內管的流路之截面積Sin (mm2 )，係滿足以下數式所表示的關係Sout－in ≦Sin 。
本發明的導管構造，較佳為，前述開口部的面積S(mm2 )、與前述外管的內徑Dout (mm)，係滿足以下數式所表示的關係S≧9×Dout 。
本發明的導管構造，較佳為，前述導管構造，係被使用來作為具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置之下降管。
又，本發明的導管構造，較佳為，在具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置中，使用作為連接於前述下降管的延伸管。
又，本發明提供一種熔融玻璃的減壓脫泡方法，係使用具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置將熔融玻璃予以減壓脫泡的方法，該熔融玻璃的減壓脫泡方法係使用本發明的導管構造作為前述下降管。
又，本發明提供一種熔融玻璃的減壓脫泡方法，係使用具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置將熔融玻璃予以減壓脫泡的方法，該熔融玻璃的減壓脫泡方法係使用本發明的導管構造作為連接於前述下降管的延伸管。
又，本發明提供一種熔融玻璃的導管構造體，係具有由鉑製或鉑合金製之中空管所形成的導管構造、及設於前述導管構造的下游端側且至少具有一個開口部的排出部(drain out)之熔融玻璃的導管構造體，其特徵為：前述導管構造，係至少下游端側形成為由內管及外管所構成的雙重管構造；前述內管，係上游端及下游端為開放端；前述外管，係在下游端，於前述雙重管構造中，屬於前述外管與內管之間隙的區域為封閉端，而屬於前述內管的區域為開放端；前述導管構造的上游端為開放端；在前述外管的前述下游端側設有開口部，而設於前述外管之開口部的上游端係位於比前述排出部之開口部的上游端更靠下游側0~500mm。
又，本發明提供一種減壓脫泡裝置，係具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置，該減壓脫泡裝置係使用本發明的導管構造作為前述下降管。
又，本發明提供一種減壓脫泡裝置，係具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置，該減壓脫泡裝置係使用本發明的導管構造作為連接於前述下降管的延伸管。
以下，在本說明書中，將上述減壓脫泡裝置稱為第1態樣的減壓脫泡裝置。
在第1態樣的減壓脫泡裝置中，較佳為，作為前述下降管或連接於前述下降管之延伸管所使用的熔融玻璃之導管構造，係至少在前述雙重管構造的上游端，滿足以下數式wdownstream >wupstream (數式中，wdownstream ，是水平方向的熔融玻璃流中之在下游側的前述外管與前述內管之間隙的寬度(mm)；wupstream ，是水平方向的熔融玻璃流中之在上游側的前述外管與前述內管之間隙的寬度(mm))。
在第1態樣的減壓脫泡裝置中，較佳為，前述wdownstream 及前述wupstream 係滿足以下數式wdownstream ≧2×wupstream 。
又，本發明提供一種減壓脫泡裝置，係包含上升管、減壓脫泡槽及下降管之減壓脫泡裝置，其特徵為：具有與上述下降管連通並連接的下游側穴坑(pit)；前述下游側穴坑，係為成為外管的穴坑本體、與位於前述穴坑本體內且延伸於下游方向的內管之雙重管構造，而在前述穴坑本體設置有排出部。
以下，在本說明書中，將上述減壓脫泡裝置稱為第1態樣的減壓脫泡裝置。
在第2態樣的減壓脫泡裝置中，較佳為，前述下降管的內徑D1 (mm)、與前述內管的外徑D2 (mm)，係滿足以下數式所表示的關係D1 >D2 。
在第2態樣的減壓脫泡裝置中，較佳為，前述下降管的內徑和前述內管的外徑之差△D(mm)、與前述內管的內徑D3 (mm)，係滿足以下數式所表示的關係△D≧0.04×D3 。
在第2態樣的減壓脫泡裝置中，較佳為，前述下降管的流路之截面積減去前述內管的流路之截面積而得到的截面積差△S(mm2 )、與前述內管的流路之截面積S1 (mm2 )，係滿足以下數式所表示的關係△S≦S1 。
在第2態樣的減壓脫泡裝置中，較佳為，具有前述下降管、與前述內管重疊(overlap)的部分；前述重疊的部分之長度L(mm)、與前述內管的外徑D2 (mm)，係滿足以下數式所表示的關係L≦5×D2 。
在第2態樣的減壓脫泡裝置中，較佳為，前述下降管的下游端至前述內管的上游端之距離d、與前述內管的外徑D2 (mm)，係滿足以下數式所表示的關係0.5×D2 ≦d≦5×D2 。
在第2態樣的減壓脫泡裝置中，較佳為，前述下降管與前述內管，係至少在前述內管的上游端，滿足以下數式w1downstream ≧w1upstream (數式中，w1downstream ，是水平方向的熔融玻璃流中之下游側的前述下降管與前述內管之間隙的寬度(mm)；w1upstream ，是水平方向的熔融玻璃流中之上游側的前述下降管與前述內管之間隙的寬度(mm))。
在第2態樣的減壓脫泡裝置中，較佳為，前述w1downstream 及前述w1upstream 係滿足以下數式w1downstream ≧2×w1upstream 。
在第1及第2態樣的減壓脫泡裝置中，較佳為，設有流動控制構件，該流動控制構件，係以至少一部分浸漬在熔融玻璃的表層之方式設置在前述減壓脫泡槽內，且將前述熔融玻璃的表層之流動引導至前述減壓脫泡槽之側壁方向。
較佳為，前述流動控制構件之位於熔融玻璃之表層且在與熔融玻璃之流動正交之水平方向上之寬度滿足以下數式w1 <w2 (數式中，w1 是最上游側中的前述流動控制構件之寬度(mm)；w2 是最下游側中的前述流動控制構件之寬度(mm))。
較佳為，在以前述熔融玻璃的流動方向為軸時，前述流動控制構件的平面形狀係相對於該軸為大致線對稱。
較佳為，前述流動控制構件的最下游側，係位於比前述下降管的管軸更靠近熔融玻璃的流動方向之上游側。
較佳為，前述流動控制構件的平面形狀之中，有助於將前述熔融玻璃的表層之流動引導至前述減壓脫泡槽的側壁方向之部分、與前述熔融玻璃的流動方向所成之角度的最大值α，係滿足以下數式15°≦α≦85°。
較佳為，前述流動控制構件，係滿足以下數式20mm≦X 50mm≦h(數式中，X是前述流動控制構件浸漬在前述熔融玻璃的表層之深度；h是從前述減壓脫泡槽的底面至前述流動控制構件的底面之高度)。
較佳為，前述流動控制構件的最下游側、與前述減壓脫泡槽的側壁之位於熔融玻璃之表層且在與熔融玻璃之流動正交之方向上的二個間隙Y1 、Y2 (mm)，係滿足以下數式 (數式中，是位於熔融玻璃之表層且在與熔融玻璃之流動正交之方向上的前述減壓脫泡槽之內徑；Z是/30或X/2(X是前述流動控制構件浸漬在前述熔融玻璃的表層之深度)之中，任一個較小一方的值)。
又，本發明提供一種使用第1及第2態樣的減壓脫泡裝置將熔融玻璃予以減壓脫泡的方法。
依據本發明的導管構造，可將包含從耐火磚熔出的成份或在構成熔融玻璃之導管的鉑壁面與熔融玻璃之界面產生的異物等之境界層流從熔融玻璃的主流(main flow)分離。之後，藉由將境界層流從排出部排出，即可將不包含該等異物等的熔融玻璃供給至成形裝置。結果，可製造缺點少的高品質之玻璃製品。
依據本發明的減壓脫泡裝置，可將包含從耐火磚熔出的成份或在構成熔融玻璃之導管的鉑壁面與熔融玻璃之界面產生的異物等之境界層流從熔融玻璃的主流分離。之後，藉由將境界層流從排出部排出，即可將不包含該等異物等的熔融玻璃供給至成形裝置。結果，可製造缺點少的高品質之玻璃製品。
又，依據本發明的減壓脫泡裝置，可將包含形成移動於減壓脫泡槽內之熔融玻璃流的表層之因泡沫未破掉的氣泡或揮散而異質化的玻璃之境界層流從熔融玻璃的主流分離。之後，藉由將境界層流從排出部排出，即可將不包含該等異物等的熔融玻璃供給至成形裝置。結果，可製造缺點少的高品質之玻璃製品。
本發明的減壓脫泡裝置中，藉由在減壓脫泡槽內設置流動控制構件，即可更有效地進行將境界層流從熔融玻璃的主流分離之作業。
以下，參照圖式說明本發明。第1圖係具備本發明之熔融玻璃的導管構造的減壓脫泡裝置，即本發明之第1態樣的減壓脫泡裝置的剖面圖。第1圖所示的減壓脫泡裝置100，係用於將溶解槽300中的熔融玻璃G予以減壓脫泡，並連續供給至下一個處理槽(未圖示)的過程中者。
減壓脫泡裝置100，係為金屬製，例如不銹鋼製，並具有使用時其內部被保持在減壓狀態的減壓殼體110。在減壓殼體110內，減壓脫泡槽120係以其長軸配向於水平方向的方式收納配置。在減壓脫泡槽120的其中一端之下面安裝有配向於垂直方向的上升管130，在另一端之下面安裝有下降管140。
減壓脫泡裝置100中，減壓脫泡槽120、上升管130及下降管140，係為如電鑄磚之耐火磚製、或鉑製或是鉑合金製的中空管。
在減壓脫泡槽120為耐火磚製之中空管的情況，減壓脫泡槽120，係為外形具有矩形剖面的耐火磚製之中空管，較佳為，形成熔融玻璃的流路之內部形狀係具有矩形剖面。
在上升管130及下降管140為耐火磚製之中空管的情況，上升管130及下降管140，係為具有圓形剖面或包含矩形在內之多角形剖面的耐火磚製之中空管，較佳為，形成熔融玻璃的流路之內部形狀係具有圓形狀剖面。
另一方面，在減壓脫泡槽120為鉑製或鉑合金製之中空管的情況，較佳為，形成減壓脫泡槽120中之熔融玻璃的流路之內部剖面形狀，係具有圓形或橢圓形。
在上升管130及下降管140為鉑製或鉑合金製之中空管的情況，較佳為，形成上升管130及下降管140中之熔融玻璃的流路之內部剖面形狀，係具有圓形或橢圓形。
在上升管130及下降管140之下端(下游端)，係分別安裝有延伸管150、160。延伸管150、160，係為鉑製或鉑合金製之中空圓筒管。
另外，在上升管130及下降管140為鉑製或鉑合金製之中空管的情況，上升管130及下降管140亦可不具延伸管150、160，而延伸至第1圖中記載著延伸管150、160之部分為止。在該種情況，以下有關本說明書中之延伸管150、160的記載，係可理解為有關鉑製或鉑合金製之上升管及下降管的記載。
在減壓殼體110內，於減壓脫泡槽120、上升管130及下降管140之周圍配設有絕熱材170。
上升管130，係與減壓脫泡槽120連通著，用以將溶解槽300之熔融玻璃G導入於減壓脫泡槽120。因此，安裝在上升管130的延伸管150之下端(下游端)，係嵌入於夾介導管700而與溶解槽300連接的上游穴坑400之開口端，且浸漬在該上游穴坑400內的熔融玻璃G中。
下降管140，係連通於減壓脫泡槽120，用以將減壓脫泡後的熔融玻璃G導出於下一個處理槽(未圖示)。因此，安裝在下降管140的延伸管160之下端(下游端)，係嵌入於下游穴坑500之開口端，且浸漬在該下游穴坑500內的熔融玻璃G中。在下游穴坑500上連接有排出部600。另外，所謂排出部，係指為了提高熔融玻璃的均質性，而由熔融玻璃之一部分，具體而言，使包含異物等在內的熔融玻璃流出至外部用的流出管等所構成的裝置之意。
第1圖所示的減壓脫泡裝置100中，被安裝在下降管140的延伸管160係為本發明的導管構造1。第2圖係顯示第1圖所示的減壓脫泡裝置100中之導管構造1及其周邊的局部放大圖。
第2圖所示的導管構造1，係成為下游端側由內管1a及外管1b所構成的雙重管構造。內管1a及外管1b，係皆為鉑製或鉑合金製之中空圓筒管。在此，作為鉑合金之具體例，係可列舉鉑－金合金、鉑－銠合金。在所謂鉑或鉑合金的情況，亦可為使金屬氧化物分散於鉑或鉑合金所構成的強化鉑。作為被分散的金屬氧化物，係可列舉以Al2 O3 、或ZrO2 或是Y2 O3 為代表之長週期表中的三族、四族或是十三族之金屬氧化物。
第2圖所示的導管構造1中，內管1a，係上端(上游端)及下端(下游端)成為開放端。
外管1b，係在下端(下游端)，於雙重管構造中，屬於外管1b與內管1a之間隙的區域，即內管1a的外壁與外管1b的內壁之間的空隙部分之下端(下游端)成為封閉端。另一方面，外管1b之下端(下游端)中，於雙重管構造中，屬於內管1a的區域，即第2圖中位於內管1a的內側之部分，係成為開放端。內管1a之下端(下游端)，係從外管1b之下端(下游端)(封閉端)突出。外管1b之上端(上游端)係成為開放端。另外，內管1a，雖然其下端(下游端)從外管1b之下端(下游端)(封閉端)突出，但是內管1a之下端(下游端)並不需要從外管1b之下端(下游端)(封閉端)突出。亦即，在本發明的導管構造之雙重管構造中，內管之下端(下游端)亦可不從外管之下端(下游端)(封閉端)突出。
在外管1b之下端(下游端)(封閉端)側係設有開口部11。更具體而言，在外管1b之下端(下游端)(封閉端)側的側壁，設有外管1b的周方向之一邊比外管1b的長度方向之一邊形成較長的橫長矩形形狀的開口部11。第2圖中，開口部11係位於與下游穴坑500相連接的排出部600之開口部大致相同的高度位置。另外，較佳為，開口部11係位於與下游穴坑500相連接的排出部600之開口部大致相同的高度位置、或開口部11之上端(上游端)比排出部600的開口部之上端(上游端)更靠下側(下游側)。
另外，第2圖中，排出部600，係位於本發明的導管構造1之下端(下游端)側。本發明中，將具有導管構造1與排出部600的構造，稱為熔融玻璃的導管構造。
如上面所述，由於異物等，並不會均一地擴散於熔融玻璃中，而會沿著導管的壁面以厚度3~5mm左右之境界層流的方式流動，所以包含境界層流在內的熔融玻璃流一到達第2圖所示的導管構造1之雙重管構造，包含異物等的境界層流，就會移動至內管1a的外壁與外管1b的內壁之間的空隙部分(以下，亦稱為「雙重管構造之空隙部分」)。另一方面，除了境界層流以外的熔融玻璃流之主流(以下，稱為「主流」)係移動至內管1a內側之空隙(以下，稱為「內管1a內部」)。藉此，境界層流與主流被實體地分離。另外，所謂主流，係為不包含異物等的玻璃流，指最終成為製品之意。
移動於內管1a內部的主流，係移動至圖中箭號A方向。亦即，通過內管1a之下端(下游端)(開放端)，並在下游穴坑500內朝下游方向移動。另一方面，移動雙重管構造之空隙部分的境界層流，係移動至圖中箭號B方向。亦即，從設在外管1b內壁(側壁)的開口部11經過下游穴坑500，而朝排出部600移動。
結果，只有從包含異物等的境界層流所分離之主流被供給至成形裝置。另一方面，朝排出部600移動的境界層流被廢棄且被玻璃屑(cullet)化。
本發明的導管構造中，為了要將境界層流、與主流作適當地分離而應留意以下所述之點。有關以下所述之點請參照第3圖。另外，第3圖係除了追加顯示各部之尺寸的符號以外之點其餘與第2圖相同。
第3圖所示的導管構造1中，為了防止來自開口部11之境界層流(第2圖中，以箭號B所示)與來自內管1a的熔融玻璃之主流(第2圖中，以箭號A所示)再次合流，較佳為，第3圖所示的內管1a係從外管1b之下端(下游端)(封閉端)突出。
雖然亦藉由設在外管1b之側壁的開口部11之位置及形狀所構成，但是作為境界層流之出口的開口部11、與作為主流之出口的內管1a下端(下游端)之距離一靠近，就有藉由雙重管構造而被分離的境界層流、與主流再次合流之虞。若內管1a從外管1b之下端(下游端)(封閉端)突出的話，則由於內管1a下端(下游端)會從開口部11充分離開，所以沒有境界層流與主流再次合流之虞，且可將兩者確實地分離。
在可將境界層流與主流確實地分離之點，較佳為，從開口部11下端(下游端)至內管1a下端(下游端)之距離Lexit ，係為10~200mm。
為了將境界層流、與主流實體地分離，較佳為，從前述內管上端(上游端)至前述開口部上端(上游端)之距離Lin (mm)、與前述內管之內徑Din (mm)滿足以下數式。
Lin ≧Din /2………(1)
Lin 及Din ，若滿足上述數式(1)所示之關係的話，則來自開口部11的雙重管構造之長度，更具體而言，來自開口部11的雙重管構造之空隙部分的長度，就足以將境界層流與主流實體地分離。
Din ，雖然係依減壓脫泡裝置之規模，尤其是通過該裝置的熔融玻璃之流量(t/天)而異，但是通常為50~900mm，更佳為100~700mm。Lin ，較佳為50mm以上，更佳為100mm以上，特佳為200mm以上1500mm以下。但是，在成本方面若沒有問題的話，則導管構造1亦可全長為雙重管構造。另一方面，若Lin 未滿50mm，則至開口部11為止的距離變得不充分，有對境界層流與主流之分離帶來障礙的可能性。
本發明的導管構造中，較佳為，Lin 及Din 滿足以下數式(2)所示的關係，更佳為滿足以下數式(3)所示的關係。
Lin ≧1.0×Din ………(2) 1.0×Din ≦Lin ≦4×Din ………(3)
如第1及2圖所示，在導管構造1為安裝在下降管140之下端(下游端)的延伸管160之情況，導管構造1全體的長度，通常為100~3000mm，更佳為200~1500mm。在使用減壓脫泡裝置100時，為了調節減壓脫泡槽120內的熔融玻璃G之液面高度，而使減壓脫泡槽120以最大上下600mm左右。此時，延伸管160(導管構造1)之前端需要經常浸漬在下游穴坑500內的熔融玻璃G中。若延伸管160(導管構造1)之長度為上述範圍，則即便使減壓脫泡裝置120上下至最大限，亦會使延伸管160(導管構造1)之前端經常浸漬在下游穴坑500內的熔融玻璃G中。
為了將境界層流、與主流實體地分離，外管1b的內徑與內管1a的外徑之差Dout－in (mm)，較佳為在與內管1a的內徑Din (mm)之間滿足以下數式(4)表示的關係。在此，Dout－in /2正是雙重管構造的空隙部分之寬度(外管1b與內管1a的間隙之寬度)。
Dout－in /2≧0.02×Din ………(4)
若Dout－in 及Din ，滿足以上數式(4)表示的關係，則雙重管構造的空隙部分之寬度，就足以將境界層流與主流實體地分離。
境界層流，雖然多少會依熔融玻璃的溫度或黏度、構成流路的材料等而變動，但是仍具有3~5mm左右的厚度。為了不使該等的境界層流流入於主流中，本發明人等明白並發現需要如上述的關係。
Dout－in /2，具體而言較佳為5mm以上，更佳為10mm以上，又較佳為100mm以下。在Dout－in /2超過100mm的情況，由於雙重管構造的空隙部分之寬度相對於境界層流的厚度會變得過大，所以會增加主流之中，被分離並移動至雙重管構造的空隙部分之量，並使被製造的玻璃之良率降低故而不佳。
第2圖所示的導管構造1中，較佳為，只有境界層流被分離，並移動至雙重管構造的空隙部分，且為了達成此目的理想上係將雙重管構造的空隙部分之寬度形成與境界層流的層厚實質相同。本發明人等，發現從耐火磚熔出的成份或在與鉑壁面之界面產生的異物、及在導管壁面與熔融玻璃之界面產生的泡沫，並不會均一地擴散於熔融玻璃中，而會沿著導管之壁面以某種厚度的境界層流，例如層厚3~5mm左右的境界層流方式流動。
然而，實施減壓脫泡時的境界層流之層厚，並不一定為固定，亦有變動的情況。故而，為了要將境界層流確實地分離，並使之移動至雙重管構造的空隙部分，較佳為將雙重管構造的空隙部分之寬度形成比境界層流的層厚較大某種程度。該情況，主流的一部分亦被分離，並移動至雙重管構造的空隙部分。
因而，在雙重管構造的空隙部分之寬度比境界層流的層厚較過大的情況，由於會增加主流之中，被分離並移動至雙重管構造的空隙部分之量，並使被製造的玻璃之良率降低所以不佳。
本發明的導管構造中，更佳為，Dout 及Din 係滿足以下數式(5)表示的關係，更佳為滿足以下數式(6)表示的關係。
Dout－in /2≧0.04×Din ………(5) 0.04×Din ≦Dout－in /2≦0.25×Din ………(6)
在此，Din ，係如上面所述通常為50~900mm，更佳為100~700mm。鉑製或鉑合金製的內管1a及外管1b之厚度，較佳為0.4~6mm，更佳為0.8~4mm。
從以上之點來看，內管1a的外徑，較佳為55~905mm，更佳為105~705mm。外管1b的外徑，較佳為70~1200mm，更佳為100~1000mm。
又，為了將境界層流、與主流實體地分離，較佳為，從內管上端(上游端)至開口部上端(上游端)之距離Lin (mm)、與外管的內徑與內管的外徑之差Dout－in (mm)，係滿足以下數式(7)表示的關係。
Lin ≧(Dout－in /2)×3………(7)
若Lin 及Dout－in 滿足上述關係，則在以雙重管構造的空隙部分之寬度(Dout－in /2)的關係來看之情況，來自開口部11的雙重管構造的空隙部分之長度Lin ，就足以將境界層流與主流實體地分離。
又，較佳為Dout－in /20≧Lin 。
又，為了將境界層流、與主流實體地分離，較佳為，外管1b的流路之截面積減去內管1a的流路之截面積而得到的截面積差Sout－in (mm2 )，係滿足以下數式(8)表示的關係。
Sout－in ≦Sin ………(8)
在此，所謂外管1b及內管1a的流路之截面積，係指相對於外管1b及內管1a的流路之長度方向正交之方向上的截面積。若Sout－in 及Sin 滿足數式(8)表示的關係，則由於雙重管構造的空隙部分之寬度相對於境界層流的厚度不會變得過大，所以不會增加主流之中，被分離並移動至雙重管構造的空隙部分之量。因而，不會降低被製造的玻璃之良率。
較佳為Sout－in 及Sin 滿足以下數式(9)表示的關係，更佳為滿足以下數式(10)表示的關係。
Sout－in ≦0.90×Sin ………(9) Sout－in ≦0.80×Sin ………(10)
又，較佳為0.50×Sin ≦Sout－in 。
又，為了將境界層流、與主流實體地分離，較佳為，開口部11的面積S(mm2 )、與外管的內徑Dout (mm)，係滿足以下數式(11)表示的關係。
S≧9×Dout ………(11)
在此，開口部11的面積S，係為投影至該開口部11之平面上的面積。若S及Dout 滿足以上數式(11)表示的關係，則由於開口部11會大到可使通過外管1b與內管1a之空隙部的熔融玻璃流出之程度，所以通過該開口部11時的境界層流之流動阻抗不會顯著增加。在開口部11非常小的情況，通過該開口部11時的境界層流之流動阻抗會顯著增加。結果，在移動於雙重管構造之空隙部的境界層流、與移動於內管1a之內部的主流之間於流動性方面會發生顯著的差，且將境界層流與主流分離的效果會降低。另外，以上數式(11)，係在境界層流的厚度為3mm之情況，有必要使3mm以上之厚度的熔融玻璃從開口部流出，且著眼於該點而被要求的數式。
本發明的導管構造中，較佳為S及Dout 滿足以上數式(12)表示的關係，更佳為S及Dout 滿足以上數式(13)表示的關係。
S≧12×Dout ………(12) 90×Dout ≦S≦90×Dout ………(13)
在S大於90×Dout 的情況，由於開口部11的大小相對於外管1b的內徑變得過大，所以藉由雙重管構造而被分離的境界層流、與主流會有再次合流之虞。
另外，較佳為，開口部11係設在封閉端近旁。另外，所謂封閉端近旁，係不僅包含外管1b的封閉端之部分，如第12圖所示，亦包含靠近外管1b的封閉端之部分的內壁(側壁)部分。在此所謂「靠近封閉端之部分」，係指距外管1b的封閉端離開200mm以內的範圍之意。
藉由將開口部11設在封閉端近旁，即可取得較長之能將境界層流、與主流實體地分離的距離，結果可獲得均質性良好的玻璃。
又，開口部11並沒有必要為一個，亦可為複數個。在開口部為複數個的情況，只要至少一個開口部在距外管1b的封閉端離開200mm以內即可。
又，在開口部11為矩形形狀的情況，由於其在外管1b的長度方向並非為較長的矩形形狀(亦即，縱長的矩形形狀)，而是在外管1b的周方向為較長的矩形形狀(亦即，橫長的矩形形狀)，因此境界層流通過該開口部11時的流動阻抗較小故而較佳。
開口部11之形狀，並未被限定於矩形形狀，亦可為其他的形狀。例如，亦可為正方形，亦可為圓形或橢圓形。又，亦可為三角形、五角形、六角形、八角形等的其他多角形。
開口部11，較佳為，外管1b的周方向之長度(亦即，開口部11之寬度)，比排出部600的開口部之寬度較小。開口部11之寬度一大於排出部600的開口部之寬度，藉由雙重管構造而被分離的境界層流、與主流就有再次合流之虞。
在此，開口部11之寬度，係為將該開口部11投影至平面上的形狀中之寬度。另外，在排出部600為曲面形狀的情況，排出部600之寬度亦為將該排出部600投影至平面上的形狀中之寬度。
第2圖中，設在外管1b的開口部11，係位於排出部600的開口部附近，更具體而言，位於與排出部600的開口部大致相同的高度。但是，較佳為，開口部11之上端(上游端)位於離開排出部600的開口部之上端(上游端)更下側(下游側)，具體而言，開口部11之上端位於比排出部的開口部之上端更靠0~500mm下側(下游側)。為了防止藉由雙重管構造而被分離的境界層流、與主流再次合流，較佳的構成為，開口部11之上端(上游端)位於離開排出部600的開口部之上端(上游端)更下側(下游側)。
如上所述，在使用第1圖所示的減壓脫泡裝置100時，由於使減壓脫泡槽120最大上下600mm左右，所以開口部11與排出部600的開口部之位置關係，係從第2圖所示的位置關係變化某種程度。然而，即使在使減壓脫泡槽120上下動的情況，較佳為，開口部11並不從排出部600的開口部過度離開，用以防止藉由雙重管構造而被分離的境界層流、與主流再次合流。在開口部11之上端(上游端)、與排出部600的開口部之上端(上游端)，最為離開的狀態中，兩者的距離較佳為400mm，更佳為200mm以下。
更且，為了防止從開口部11流出的境界層流，與主流再次合流，有必要某種程度地將排出部600的開口部之面積取得較大。具體而言，在將排出部600的開口部之面積設為Sdrain 的情況，較佳為在與開口部11的面積之間滿足以下數式(14)表示的關係。
Sdrain ≧S………(14)
如上所述，從耐火磚熔出的成份或在構成熔融玻璃之導管的鉑壁面與熔融玻璃之界面產生的異物等，不會均一地擴散於熔融玻璃中，而會沿著導管之壁面流動為某種厚度的境界層流。
然而，在第1圖所示的減壓脫泡裝置100中，從減壓脫泡槽120經過下降管140而到達延伸管160，亦即，到達第2圖所示的導管構造1之境界層流的厚度，在導管構造1上有依部位而異的情況。
在熔融玻璃G之表面，存在有依泡沫未破掉的氣泡或揮散而異質化的玻璃，該等成為移動於減壓脫泡槽120內的熔融玻璃G之表層。包含依該種泡沫未破掉的氣泡或揮散而異質化的玻璃之熔融玻璃G的表層，亦會碰撞到減壓脫泡槽120之側壁或減壓脫泡槽120的下游側端部之壁面，且與本說明書中之順沿壁面的境界層流一體化。
因而，在熔融玻璃G移動至下降管140時，有以沿著減壓脫泡槽120的下游端之壁面折回的形式移動至下降管140的傾向。結果，有沿著水平方向之熔融玻璃流的流動方向中之下游側(以下，稱為「水平方向下游側」)的下降管140之壁面而流動的境界層流，比沿著水平方向之熔融玻璃流的流動方向中之上游側(以下，稱為「水平方向上游側」)的下降管140之壁面而流動的境界層流變為較多的傾向。換言之，有沿著水平方向下游側的下降管140之壁面而流動的境界層流之厚度，比沿著水平方向上游側的下降管140之壁面而流動的境界層流之厚度變為較大的傾向。由於即使在從下降管140移動至延伸管160的境界層流中亦可維持該狀態，所以有沿著水平方向下游側的延伸管160之壁面而流動的境界層流之厚度，比沿著水平方向上游側的延伸管160之壁面而流動的境界層流之厚度變為較大的傾向。
本發明的導管構造中，較佳為，在設定雙重管構造的空隙部分之寬度時，考慮如上述的減壓脫泡裝置1內之境界層流的流動傾向，亦即，考慮移動於下降管140及延伸管160內的境界層流之厚度有水平方向下游側比水平方向上游側變得較大的傾向之點。
第4圖係顯示本發明的導管構造之其他態樣的剖面圖。第4圖所示的導管構造1中，雙重管構造的空隙部分之寬度，係圖中右側、即水平方向之熔融玻璃G的流動方向中之下游側的空隙部分之寬度wdownstream ，比水平方向之熔融玻璃G的流動方向中之上游側的空隙部分之寬度wupstream 變得較大，且成為滿足以下數式(15)的關係。
wdownstream >wupstream ………(15)
本發明的導管構造中，藉由將雙重管構造的空隙部分之寬度設定成滿足以上數式(15)，則即使延伸管160、即移動於本發明的導管構造內之境界層流的厚度在水平方向下游側比水平方向上游側較大的情況，亦可將境界層流、與主流適當地分離。
第4圖所示的導管構造2中，雙重管構造的空隙部分之寬度，更佳為設定成滿足以下數式(16)。
wdownstream ≧2×wupstream ………(16)
另外，第4圖所示的導管構造2中，為了發揮所意圖的功能，亦即，即使移動於導管構造內的境界層流之厚度在水平方向下游側比水平方向上游側較大的情況，為了將境界層流、與主流適當地分離，在雙重管構造的上游端，只要該雙重管構造的空隙部分之寬度滿足以上數式(15)即可，在雙重管構造的其他部分亦可為空隙部分之寬度不滿足以上數式(15)。但是，該情況，由於雙重管構造的空隙部分之寬度，係沿著熔融玻璃的流動方向而變化，所以有在移動於空隙部分的境界層流發生壓損之虞。因而，雙重管構造的空隙部分之寬度，較佳為，熔融玻璃流的流動方向全體滿足以上數式(15)。
本發明的導管構造中，作為雙重管構造的空隙部分之寬度設定為滿足以上數式(15)的方法，可列舉使內管1a偏心於水平方向上游側而配置在外管1b內的方法；以及以雙重管構造的空隙部分之寬度在水平方向下游側局部擴大的方式，使用與熔融玻璃之流動正交之方向上的截面形狀局部擴徑或縮徑之外管1b或內管1a的方法。
另外，即使在第4圖所示的導管構造2中，亦可適用上述之數式(1)~(14)的關係。
本發明的導管構造中，構成雙重管構造的內管1a及外管1b，係為鉑或鉑合金製的中空管，只要滿足下述(1)~(3)之條件，其形狀就不受此限定。
(1)內管1a之上游端及下游端為開放端。
(2)外管1b，於雙重管構造中，屬於外管1b與內管1a之間隙的區域(內管1a的外壁與外管1b的內壁之間的空隙部分)之下游端成為封閉端，屬於內管1a的區域(位於內管1a的內側之部分)之下游端成為開放端。
(3)在外管1b的下游端側設有開口部。
因而，內管1a及外管1b之截面形狀亦可為橢圓形狀者、或四角形、六角形、八角形等、多角形形狀者。
又，第2圖中，雖然外管1b的封閉端(下端(下游端))為水平端，但是外管的封閉端之形狀並不被限定於此。第5圖係顯示本發明的導管構造之其他態樣的剖面圖；其外管的封閉端之形狀係與第2圖所示的導管構造1不同。第5圖所示的導管構造3中，內管3a及外管3b構成雙重管構造之點，雖與第2圖所示的導管構造1相同，但是外管3b的封閉端(下端(下游端))係成為斜斜地傾斜的形狀。
更具體而言，在外管3b的長度方向，面對設於下游穴坑500的排出部600之側的下端(下游端)(圖中左側之下端(下游端)。以下亦稱為「長端」)之長度，係形成比相對於該長端而位於背面側的下端(下游端)(圖中右側之下端(下游端)。以下亦稱為「短端」)之長度較長，且連結長端與短端的下端(下游端)係斜斜地傾斜著。在外管3b的長端附近之側壁設有開口部31。第5圖所示的導管構造3中，可將移動於雙重構造的空隙部分之境界層流沿著外管3b之斜斜地傾斜的下端(下游端)引導至開口部31方向。
另外，內管3a之開口端、即上端(上游端)或下端(下游端)亦可成為斜斜地傾斜的形狀。例如，第5圖中，在其為遠離開口部31之側的內管3a之上端(上游端)，以比靠近開口部31之側的內管3a之上端(上游端)變得較低的方式傾斜的形狀之情況，會產生以下的效果。關於到達開口部31以前境界層流移動於雙重構造的空隙部分之距離，在內管3a之上端(上游端)並未傾斜的情況，由於境界層流移動於遠離開口部31之側的空隙部分之距離，比移動於靠近開口部31之側的空隙部分之距離變得較長，所以有在移動於空隙部分的境界層流發生壓損之虞。在其為遠離開口部31之側的內管3a之上端(上游端)，以比靠近開口部31之側的內管3a之上端(上游端)變得較低的方式傾斜的形狀之情況，由於境界層流移動於遠離開口部31之側的空隙部分之距離，比境界層流移動於靠近開口部31之側的空隙部分之距離的差會變小，所以在移動於空隙部分的境界層流發生壓損之虞會變少。
即使在第5圖所示的導管構造3中，亦可適用上述的數式(1)~(16)之關係。另外，在第5圖所示的導管構造3中，從開口部下端(下游端)至內管下端(下游端)之距離Lexit ，係為從開口部31下端(下游端)至內管3a之下端(下游端)的距離。有關從內管3a上端(上游端)至開口部31上端(上游端)之距離Lin 、內管3a的內徑Din 、外管3b的內徑與內管3a的外徑之差Dout－in 、內管3a及外管3b的流路之截面積、開口部31的面積S及排出部600的開口部之面積Sdrain ，係與第2圖所示的導管構造1相同。
又，第2至5圖中，內管1a、2a、3a，雖顯示在所有的部未形成直徑(內徑、外徑)相同之單純直管形狀的中空圓筒管，但是內管的形狀並未被限定於此。第6圖係顯示本發明的導管構造之其他態樣的剖面圖；其內管的形狀係與第2至5圖所示的導管構造1、2、3不同。第6圖所示的導管構造4中，內管4a與外管4b構成雙重管構造之點，係與第2至5圖所示的導管構造1、2、3相同。但是，第6圖所示的導管構造4中，於內管4a之一部分(圖式中為下端(下游端)近旁部分)擴徑且構成錐形管形狀。構成錐形管形狀的內管4a之下端(下游端)，藉由與外管4b的內壁相接合，內管4a的外壁與外管4b的內壁之間的空隙部分之下端(下游端)會成為封閉端。因而，內管4a的下端(下游端)，並不會從外管4b之封閉端突出。第6圖所示的導管構造4中，可將移動於雙重構造之空隙部分的境界層流沿著構成錐形管形狀的內管4a之外壁引導至開口部41方向。
即使在第6圖所示的導管構造4中，亦可適用上述的數式(1)~(16)之關係。另外，中第6圖所示的導管構造4中，內管4a之內徑Din ，係為內管4a之中，尚未擴徑的部分之內徑。有關從內管4a上端(上游端)至開口部41上端(上游端)之距離Lin 、外管4b的內徑與內管4a的外徑之差Dout－in 、內管4a及外管4b的流路之截面積、開口部41的面積S及排出部600的開口部之面積Sdrain ，係與第2圖所示的導管構造1相同。
又，第2至6圖所示的導管構造1~4，雖然係藉由使設在外管1b、2b、3b、4b之下端側(下游端側)的開口部11、21、31、41位於排出部600的開口部附近，來防止從開口部11、21、31、41流出的境界層流與主流再次合流，但是如第7圖所示的導管構造5所示，亦可設置用以將從開口部51流出的境界層流直接引導至排出部600之開口部為止的導管6。另外，第7圖所示的導管構造5中，開口部51並非設在外管5b之側壁，而是設在封閉端的局部上。
第7圖所示的導管構造5，雖然在裝置上變得很複雜，但是在可確實地將主流與境界層流分離之點很優越。
如第7圖所示的導管構造所示，在設置用以將從開口部51流出的境界層流直接引導至排出部600之開口部為止的導管6之情況，排出部600的開口部之位置亦可不一定要為下游側穴坑500的側面，例如第7圖中，亦可為下游側穴坑500之下面左角隅處。
第2至6圖所示的導管構造1、2、3、4中，係在外管1b、2b、3b、4b之下端(下游端)附近的側壁設有一個開口部11、21、31、41，而在第7圖所示的導管構造5中，係在外管5b的封閉端之一部分上設有一個開口部51。但是，開口部之數目並未被限定於此，亦可為複數個。該情況，複數個開口部，亦可以並列於外管1b的相同高度位置之方式(亦即，左右)來設置，或改變高度位置(亦即，上下)而設在外管1b的周方向相同的位置上。又，亦可以組合該等二個態樣之形式(亦即，上下左右)來設置。
又，第2圖中，在下游穴坑500，相對於排出部600而於相反側(圖中為下游穴坑500右側之壁面)亦具有排出部的情況，亦可在開口部11之相反側的外管1b側壁設置開口部。亦可以與該等相對應之方式，在外管的下端(下游端)附近之側壁設置複數個開口部。
另外，存在有複數個開口部的情況，Lexit 係設為從位於最下側(下游側)之開口部下端(下游端)至內管1a下端(下游端)的距離。Lin 係設為位於最上側(上游側)之開口部上端(上游端)與內管上端(上游端)之間的距離。S係設為所有的開口部之面積的合計，但是，有關以上數式(14)，係就互為處於對應關係的開口部(外管下端側的開口部與排出部的開口部)才適用。
以上，係就將本發明的導管構造當作連接於下降管之下端(下游端)的延伸管來使用的情況加以說明。但是，本發明的導管構造，亦可當作下降管本身來使用。
在減壓脫泡裝置中，有將鉑製或鉑合金製之中空管當作下降管來使用的情況。該情況，亦可使用本發明的導管構造，作為鉑製或鉑合金製之下降管。
在使用鉑製或鉑合金製之中空管作為下降管的情況，通常係接合複數根的中空管來作為1根的下降管。本發明的導管構造，係在構成下降管的複數根之中空管中，當作下端側(下游端側)之中空管來使用。但是，亦可使用本發明的導管構造，作為由鉑製或鉑合金製之1根的中空管所構成的下降管。
另外，有關導管構造的尺寸等，就使用作為下降管之延伸管的情況係與上述者相同。
本發明的導管構造之用途，並不被限定於減壓脫泡裝置的下降管及連接於該下降管之下端(下游端)的延伸管，亦可當作玻璃製造裝置中所含之下降管及其延伸管以外的熔融玻璃之導管構造來使用。
玻璃製造裝置之熔融玻璃的導管構造，均為耐火磚製、或鉑或是鉑合金製。因而，從耐火磚熔出的成份對熔融玻璃G之混入、或在鉑壁面與熔融玻璃之界面的異物等之產生，有可能在構成玻璃製造裝置的所有熔融玻璃之導管構造中發生。
內部被減壓的減壓脫泡裝置120、暨與該減壓脫泡裝置120連接的上升管150及下降管140，其熔融玻璃的成份容易揮發，且為玻璃製造裝置中之來自耐火磚的成份之熔出、或在鉑壁面與熔融玻璃之界面的異物等之發生源之一。
另一方面，在玻璃製造裝置中除了此等以外，亦存在有發生熔融玻璃的成份之揮發，且在鉑壁面與熔融玻璃之界面產生異物等之虞的部位。
作為該種的部位，例如，第1圖所示的構成中，可列舉溶解槽300。又，在玻璃製造裝置中，可列舉設於熔融玻璃之流路中途的攪拌槽。
本發明的導管構造，係亦可使用於將包含在該等部位產生的異物等之境界層流從熔融玻璃的主流中實體地分離之目的。例如，可使用本發明的導管構造作為用以連接溶解槽300與上游側穴坑400的導管700。
本發明之第1態樣的減壓脫泡裝置中，本發明的導管構造係當作連接於耐火磚製之下降管的延伸管、或鉑製或是鉑合金製之下降管本身來使用。因而，第1圖所示的減壓脫泡裝置100，係為本發明的第1實施態樣之減壓脫泡裝置之一例。
在本發明之第1態樣的減壓脫泡裝置中，本發明的導管構造，亦即，連接於耐火磚製之下降管的延伸管、或鉑製或是鉑合金製之下降管以外的構成並未被特別限定。
其次，就本發明之第2態樣的減壓脫泡裝置加以說明。
第8圖係顯示本發明之第2態樣的減壓脫泡裝置的剖面圖。第8圖所示的減壓脫泡裝置100’，除了以下之差異點以外其餘係與第1圖所示的減壓脫泡裝置100相同。
．連接於下降管140之下端側(下游端)的延伸管160’不具有雙重管構造。
．下游側穴坑180具有後述的構造。
第9圖係顯示第8圖所示的減壓脫泡裝置100’之下游側穴坑180及其周邊的局部放大圖。
第9圖所示的下游側穴坑180，係成為構成外管的穴坑本體181、及位於該穴坑本體181內且延伸於下游方向的內管182的雙重管構造。藉由形成如上述的雙重管構造，即可將包含從耐火磚熔出的成份、在與鉑壁面之界面產生的異物等之境界層流，更具體而言，在從下降管160’移動至下游側穴坑180的熔融玻璃中之境界層流從熔融玻璃的主流分離。
穴坑本體181，係為上端(上游端)開口的有底筒狀體，而上端(上游端)的開口部之形狀，係為例如四角形等之方形或圓形。在穴坑本體181之底部設有排出部183。
內管182，係為兩端開口的中空筒狀管，而其剖面形狀係例如為圓形。內管182，係其一端位於熔融玻璃的流動方向中之上游側，即下降管140側，更具體而言係位於被安裝在下降管140之下端(下游端)的延伸管160’側，另一端係貫穿穴坑本體181之側面並延伸至熔融玻璃的流動方向中之下游方向。內管182，係其整體形狀形成大致L字狀。
穴坑本體181、內管182及排出部183，係通常為鉑製或鉑合金製。在穴坑本體181、內管182及排出部183為鉑製或鉑合金製之情況，依製作之容易度或變形之困難性等的理由，則其剖面形狀較佳為圓形或橢圓形狀。
但是，穴坑本體181、內管182及排出部183，亦可為如電鑄磚之耐火磚製。在穴坑本體181、內管182及排出部183為耐火磚製之情況，依製作之容易度或耐火磚之防蝕等的理由，則其剖面形狀較佳為四角形等之多角形、圓形或橢圓形狀。
第9圖中，具有延伸管160’、與內管182重疊(overlap)的部分。更具體而言，藉由內管182之上端(上游端)位於延伸管160’之內部則兩者會重疊著。但是，延伸管160’、與內管182並不需具有重疊的部分，兩者亦可不重疊。
第8圖所示的減壓脫泡裝置100’中，由於下降管140係為耐火磚製，所以安裝在該下降管140之下端(下游端)的鉑製或鉑合金製之延伸管160’雖然浸漬在下游側穴坑180內(穴坑本體181內)之熔融玻璃中，但是亦有鉑製或鉑合金製之下降管依減壓脫泡裝置而浸漬在下游側穴坑內之熔融玻璃中的情況。在該種情況，鉑製或鉑合金製之下降管、與下游側穴坑之內管，會直接重疊。
以下，本說明書中，在稱「下降管、與下游側穴坑之內管重疊」的情況，係包含以下(a)、(b)之雙方。
(a)安裝在耐火磚製之下降管的下端(下游端)的鉑製或鉑合金製之延伸管、與下游側穴坑之內管重疊。
(b)鉑製或鉑合金製之下降管、與下游側穴坑之內管重疊。
第2態樣之減壓脫泡裝置中，為了將境界層流、與主流適當地分離而應留意以下所述之點。有關以下所述之點請參照第10圖。第10圖係除了追加用以顯示各部之尺寸的符號以外其餘與第9圖相同。
第10圖中，延伸管160’的內徑D1 、與內管182的外徑D2 ，較佳為滿足以下數式(17)表示的關係。
D1 >D2 ………(17)
亦即，在第2態樣之減壓脫泡裝置中，在延伸管(即使為下降管的情況亦包含)、與下游側穴坑的內管重疊之情況，係成為下游側穴坑的內管之上端(上游端)位於延伸管內部的關係。
第2態樣之減壓脫泡裝置中，藉由延伸管、與內管成為如上述的關係，即可發揮以下所述的效果。
如上所述，由於來自耐火磚的熔出成份或在與鉑壁面之界面產生的異物等，並不會均一地擴散於熔融玻璃中而會沿著導管之壁面流動為厚度3~5mm左右的境界層流，所以包含境界層流的熔融玻璃流，一到達第9圖中，延伸關160’、與內管182重疊的部分，包含來自耐火磚的熔出成份或在與鉑壁面之界面產生的異物等之境界層流，就會移動至屬於延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的間隙之區域，亦即，延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分(圖中，以箭號B表示)。另一方面，除了境界層流以外的主流係移動至內管182的內部(圖中，以箭號A表示)。結果，境界層流與主流可實體地被分離。
移動於內管182的內部之主流，係沿著圖中箭號A方向而移動。亦即，在內管182的內部移動至下游方向。另一方面，移動於延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之境界層流，係沿著圖中箭號B方向移動，且從排出部183被排出。
如此，只有從包含來自耐火磚的熔出成份或在與鉑壁面之界面產生的氣泡之境界層流被分離的主流被供給至成形裝置。另一方面，從排出部183排出的境界層流會被廢棄且被玻璃屑化。
為了將境界層流、與主流實體地分離，延伸管160’的內徑D1 與內管182的外徑D2 之差△D(mm)，較佳為在與內管182的內徑D3 (mm)之間滿足以下數式(18)表示的關係。
△D≧0.04×D3 ………(18)
若△D及D3 ，滿足以上數式(18)表示的關係，則延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分，亦即，△D/2，就足以將境界層流與主流實體地分離。
△D，具體上較佳為10mm以上，更佳為20mm以上，特佳為40mm以上200mm以下。在將△D設為超過200mm的情況，相對於境界層流之厚度，由於延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度會變得過大，所以主流的流量會減少而不佳。
第9圖所示的導管構造1中，較佳為，只有境界層流會被分離，並移動至延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分，且為了達成此理想上係將延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度形成與境界層流之層厚實質相同。
然而，實施減壓脫泡時的境界層流之層厚，並非一定為固定，亦有變動的情況。故而，為了使境界層流確實地分離，並使其移動至延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分，較佳為將該空隙部分之寬度設為比境界層流之層厚較大某種程度。該情況，主流的一部分亦被分離，並移動至該空隙部分。
因而，在延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度比境界層流之層厚較為過大的情況，由於會增加被分離並移動至該空隙部分的量，並使被製造的玻璃之良率降低所以不佳。
第2態樣的減壓脫泡裝置中，△D及D3 較佳為滿足以下數式(19)表示的關係，更佳為滿足以下數式(20)表示的關係。
△D≧0.08×D3 ………(19) 0.1×D3 ≦△D≦0.6×D3 ………(20)
在此，D3 ，係通常為50~900mm，更佳為100~700mm。鉑製或鉑合金製的內管182及延伸管160’之厚度，較佳為0.4~6mm，更佳為0.8mm~4mm。
從以上之點來看，外管182的外徑D2 ，較佳為51~912mm，更佳為102~708mm。延伸管160’的外徑，較佳為60~1300mm，更佳為123~1000mm。
又，為了將境界層流、與主流實體地分離，延伸管160’的流路之截面積減去內管182的流路之截面積而得到的截面積差△S(mm2 )、與內管182的流路之截面積S1 (mm2 )，較佳為滿足以下數式(21)表示的關係。
△S≦S1 ………(21)
在此，延伸管160’及內管182的流路之截面積，係指相對於延伸管160’及內管182的流路之長度方向正交之方向上的截面積。若△S及S1 滿足數式(21)表示的關係，則相對於境界層流之厚度，由於延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度不會變得過大，所以不會增加主流之中，被分離並移動至該空隙部分的量。因而，被製造的玻璃之良率不會降低。
又，較佳為0.50×S1 ≦△S。
第2態樣的減壓脫泡裝置中，較佳為具有重疊部分。藉由具有重疊部分，由於會增大將境界層流與主流分離的效果所以較佳。
重疊部分的長度L(mm)、與內管182的外徑D2 (mm)，較佳為滿足以下數式(22)表示的關係。
L≧0.5×D2 ………(22)
在使用減壓脫泡裝置100’時，為了調節減壓脫泡裝置120內的熔融玻璃G之液面的高度，而使減壓脫泡槽120最大上下500mm左右。此時，延伸管160’，係按照減壓脫泡槽120的移位而上下移動。因此重疊部分的長度L，會按照減壓脫泡槽120的移位而變化，且在使減壓脫泡槽120上升最大限時L會變成最小。
在包含L變成最小之此狀態的所有狀態中，L及D2 較佳為滿足以上數式(22)表示的關係。但是，如同上面所述般，L亦可為零(換句話說，延伸管160’、與內管182並未重疊)。
又，由於內管的上端(上游端)有可能進入延伸管(下降管)內，所以L較佳為滿足以下數式(23)。
L≦5×D2 ………(23)
若在包含L變成最小之狀態的所有狀態中，L及D2 滿足以上數式(23)表示的關係，則無關於減壓脫泡槽120之移位與否，延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之長度足以將境界層流與主流實體地分離。又，即便使減壓脫泡槽120上下至最大限，亦會成為延伸管160’的前端經常浸漬在下游側穴坑180(穴坑本體181)內之熔融玻璃G中的狀態。
D2 ，雖然會依減壓脫泡裝置之規模、尤其是通過減壓脫泡裝置的熔融玻璃之流量(t/天)而異，但是通常為51~912mm，更佳為102~708mm。L較佳為30mm以上1000mm以下，更佳為50mm以上700mm以下。即便將L設為超過1000mm，由於對境界層流與主流之分離的幫助已經變少，且重疊的部分之長度變得非常長所以會造成成本增加。
另外，延伸管160’本身的長度，通常為200~3000mm，更佳為400~1500mm。由於內管182，係延伸於圖中下游方向，所以其長度並未特別被限定。但是，內管182的長度，較佳為50mm~600mm，更佳為100mm~1500mm。
如上面所述，包含來自耐火磚熔出的成份或在構成熔融玻璃之導管的鉑壁面與熔融玻璃之界面產生的異物等之境界層流，係成為移動於減壓脫泡槽120內的熔融玻璃G之表層。因而，在熔融玻璃G移動至下降管140時，會有以沿著減壓脫泡槽120的下游端之壁面折回的形式移動至下降管140的傾向。結果，沿著水平方向下游側的下降管140壁面而流動的境界層流，有比沿著水平方向上游側的下降管140壁面而流動的境界層流較為變多的傾向。換言之，沿著下游側的下降管140壁面而流動的境界層流之厚度，有比沿著上游側的下降管140壁面而流動的境界層流之厚度較為變大的傾向。由於即使在從下降管140移動至延伸管160’的境界層流中亦可維持該狀態，所以沿著水平方向下游側的延伸管160’壁面而流動的境界層流之厚度，有比沿著水平方向上游側的延伸管160’壁面而流動的境界層流之厚度較為變大的傾向。
第2態樣的減壓脫泡裝置中，在設定延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度時，較佳為考慮在如上述之減壓脫泡裝置1’內的境界層流之流動傾向，亦即，移動於下降管140及延伸管160’內的境界層流之厚度係以水平方向下游側有比水平方向上游側較為變大的傾向之點。
第11圖係顯示第2態樣的減壓脫泡裝置之其他實施形態的剖面圖。第11圖中，延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度，係成為圖中右側，亦即，水平方向的熔融玻璃G(參照第8圖)之流動方向中的下游側之空隙部分之寬度w1downstream ，比圖中左側，亦即，水平方向的熔融玻璃G之流動方向中的上游側之空隙部分之寬度w1upstream 大，且滿足以下數式(24)的關係。
w1downstream ≧w1upstream ………(24)
第2態樣的減壓脫泡裝置中，藉由將延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度設定成滿足以上數式(24)，則移動於延伸管160’內的境界層流之厚度即使在水平方向下游側比水平方向上游側較大的情況，亦可將境界層流、與主流適當地分離。
第11圖中，延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度更佳為設定成滿足以下數式(25)。
w1downstream ≧2×w1upstream ………(25)
另外，第11圖中，為了發揮所意圖的功能，亦即，為了移動於延伸管160’內的境界層流之厚度即使在水平方向下游側比水平方向上游側較大的情況，亦可將境界層流、與主流適當地分離，在重疊部分的上游端，只要延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度滿足以上數式(24)即可，且在重疊部分之其他部分上該空隙部分之寬度亦可不滿足以上數式(24)。但是，該情況，空隙部分之寬度，由於變成沿著熔融玻璃流的流動方向而變化，所以會有在移動於空隙部分的境界層流發生壓損之虞。因而，延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度，較佳為重疊部分的熔融玻璃之流動方向全體滿足以上數式(24)。
第2態樣的減壓脫泡裝置中，作為延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度設定成滿足以上數式(24)的方法，係可列舉使延伸管160’偏心於水平方向上游側並配置在內管182內的方法；使用與熔融玻璃之流動正交之方向上的剖面形狀作局部擴徑的延伸管160’或與熔融玻璃之流動正交之方向上的剖面形狀作局部縮徑的內管182，俾於延伸管160’的內壁與內管182的外壁之間的空隙部分之寬度在水平方向下游側以局部放大的方法。
另外，即使在第11圖所示的實施形態中，亦可適用上面所述之數式(17)~(23)的關係。
第2態樣的減壓脫泡裝置中，只要下游側穴坑，係為構成外管的穴坑本體、與位於穴坑本體內且延伸於下游方向的內管之雙重管構造即可，並不被限定於如第9圖所示的延伸管160’與內管182重疊者。
第12圖係顯示第2態樣的減壓脫泡裝置之其他實施形態的下游側穴坑及其周邊的局部放大圖。本實施形態係除了延伸管、與內管的關係不同之點以外，其餘與第9圖所示的實施形態相同。
第12圖所示的實施形態中，延伸管160’、與內管182”並未重疊，延伸管160’之下端(下游端)、與內管182”之上端(上游端)被分離。藉由未重疊，即可將鉑導管本身簡化，並且可將設備上的設計容易化。
另外，未重疊乙事，雖然亦有被認定為單純的設計變更之虞，但是並非如此。有必要將在該處具有熔融玻璃的裝置特有之困難性置於念頭。
玻璃製造設備，一旦組裝並開始流動熔融玻璃，就會連續運轉十分長的期間(2~15年左右)。如此，若在發生任何失敗的情況，修理是幾乎無效的，有必要進行全面的重建。又，由於熔融玻璃係為1200℃以上之十分高的溫度，所以要直接觀看其流動是非常困難的。在作如此考慮的情況，就有熔融玻璃設置的設計，較佳為如往後不會發生問題的設備，同時為簡易的設備之情況。
該不進行重疊的導管構造，在即使不使其重疊，亦可達成本發明目的之方面係具有非常大的貢獻。
在對第12圖所示的延伸管160’流出包含境界層流的熔融玻璃流之情況，包含來自耐火磚的熔出成份或在與鉑壁面之界面產生的異物等之境界層流，係一到達延伸管160’之下端(下游端)，就會沿著箭號B方向移動。亦即，從延伸管160’之下端(下游端)朝外側擴展且移動於穴坑本體181的內壁與內管182”的外壁之間的空隙。另一方面，主流係沿著箭號A方向移動，且移動於內管182”內部。結果，境界層流、與主流會被實體地分離。
第12圖所示的實施形態中，就境界層流沿著箭號B方向移動的理由說明如下。
在下降管160’的下端(下游端)與內管182”的上端(上游端)之間的部分，成為在主流所流動的穴坑本體181中心附近、與穴坑本體181之外周附近(內壁附近)發生壓力差，且穴坑本體181之外周附近(內壁附近)的壓力係比穴坑本體181之中心附近較低的狀態。藉由該壓力差，境界層流會沿著箭號B方向移動。
第12圖所示的實施形態中，移動於內管182”內部的主流，係沿著圖中箭號A方向移動，且移動至下游方向。另一方面，移動於穴坑本體181的內壁與內管182”的外壁之間的空隙部分之境界層流，係沿著圖中箭號B方向移動，且從排出部183排出。如此，只有從包含來自耐火磚的熔出成份或在與鉑壁面之界面產生的氣泡之境界層流被分離的主流被供給至成形裝置。另一方面，從排出部183排出的境界層流會被廢棄處分。
第12圖所示的實施形態中，延伸管160’的下端(下游端)與內管182”的上端(上游端)之距離d、與內管182”的外徑D2 較佳為滿足以下數式(26)表示的關係。
0<d≦5×D2 ………(26)
若d及D2 滿足以上數式(26)，則延伸管160’的下端(下游端)與內管182”的上端(上游端)之距離d，就足以將境界層流與主流實體地分離。更具體而言，若d及D2 滿足以上數式(26)，則境界層流會沿著箭號B方向移動，另一方面，主流會沿著箭號A方向移動。因而，沒有主流之一部分沿著箭號B方向移動之虞，也沒有沿著箭號B方向移動的境界層流之一部分再次合流於主流之虞。
d及D2 更佳為滿足以下數式(27)，再佳為滿足以下數式(28)。
0.5×D2 ≦d≦4×D2 ………(27) 0.5×D2 ≦d≦2×D2 ………(28)
D2 係與就第10圖所示的實施形態所記載者相同，通常為51~912mm，更佳為102~708mm。d較佳為30mm以上1000mm以下，更佳為50mm以上700mm以下。
另外，有關延伸管160’及內管182”之尺寸，係與就第10圖所示的實施形態所記載者相同。
第13圖係顯示第2實施態樣的減壓脫泡裝置之更另一實施形態的下游側穴坑及其周邊的局部放大圖。但是，內管182”’上端(上游端)的形狀係與第12圖不同。第13圖中，在內管182”’上端(上游端)設有擴徑部。第13圖所示的內管182”’，係藉由在上端(上游端)設有擴徑部，即可移邊將設備的設計變更抑制在最小限，一邊使主流的流量增大。
另外，擴徑部，並不僅只如第13圖般地將直徑急遽地縮小，亦可傾斜地或階梯狀地縮小直徑。
第12圖或第13圖所示的實施形態中，延伸管160’的內徑D1 、與內管182”、182”’的外徑D2 ，較佳為滿足以下數式(29)表示的關係。
0.98×D2 ≦D1 ≦2.5×D2 ………(29)
在此，如第13圖所示，在內管182”’上端(上游端)設有擴徑部的情況，內管182”’的外徑D2 係指擴徑部的外徑之意。
若延伸管160’的內徑、與內管182”、182”’的外徑滿足以上數式(29)所示的關係，則由於延伸管160’的內徑、與內管182”、182”’的外徑之差不會顯著增大，所以適於將境界層流與主流實體地分離。在延伸管160’的內徑、與內管182”、182”’的外徑之差顯著增大的情況，會有無法將境界層流從主流充分地分離之虞(內管182”、182”’的外徑較大之情況)。又，由於主流之中在境界層流側被分離的量會增加，並使被製造的玻璃之良率降低所以不佳(延伸管160’的內徑較大之情況)。
本發明的第1及第2減壓脫泡裝置，較佳為係將移動於減壓脫泡槽內的熔融玻璃流，更具體而言，將移動於減壓脫泡槽內的熔融玻璃流之表層的流動引導至該減壓脫泡槽之側壁方向的流動控制構件設在減壓脫泡槽內。
如上所述，在本發明的第1減壓脫泡裝置中，係利用下降管或連接於該下降管之下端(下游端)的延伸管所具有之雙重管構造，將移動於該下降管或延伸管內的熔融玻璃之境界層流、與主流予以分離。在本發明的第2減壓脫泡裝置中，係利用下降管或連接於該下降管之下端(下游端)的延伸管、下游側穴坑所具有的內管所構成的重疊部分(但是，亦有沒有重疊的情況)，將移動於該下降管或延伸管內的熔融玻璃之境界層流、與主流予以分離。
如上所述，包含從耐火磚熔出的成份或在構成熔融玻璃之導管的鉑壁面與熔融玻璃之界面產生的異物等之境界層流，係構成移動於減壓脫泡槽內的熔融玻璃流之表層。
因而，藉由將移動於減壓脫泡槽內的熔融玻璃流之表層的流動引導至減壓脫泡槽之側壁方向，即可更有效第進行本發明的第1及第2減壓脫泡裝置中之熔融玻璃的境界層流與主流之分離。
第14圖(a)係與第1圖及第7圖相同的減壓脫泡裝置之剖面圖。但是，只顯示減壓脫泡裝置中之減壓脫泡槽、及連接於該減壓脫泡槽120的上升管130及下降管140。第14圖(b)係第14圖(a)的減壓脫泡裝置之平面圖。但是，如可看到減壓脫泡槽120的內部構造般，省略了減壓脫泡槽120上部的壁面。
如第14圖(a)所示，在減壓脫泡槽120內，設有流動控制構件122，俾使其一部分浸漬在熔融玻璃G之表層。如第14圖(b)所示，流動控制構件122，其平面形狀，係為熔融玻璃G的流動方向上游側之寬度W1 較窄，下游側之寬度W2 較寬的大致V字狀。如第14圖(b)所示，藉由設置流動控制構件122，移動於減壓脫泡槽120內的熔融玻璃G之表層的流動，可如圖中箭號所示般，被引導至減壓脫泡槽120之雙方的側壁方向。
另外，流動控制構件122由於其一部分被浸漬在熔融玻璃G之表層，所以為耐火磚製、或鉑或是鉑合金製。
為了藉由流動控制構件，將熔融玻璃流之表層的流動引導至減壓脫泡槽之側壁方向而應留意以下所述之點。
流動控制構件122之位於熔融玻璃流之表層且在與熔融玻璃之流動正交之水平方向上之寬度，亦即，平面形狀中之寬度較佳為滿足以下數式(30)。
W1 <W2 ………(30)
以上數式(30)中，W1 係為最上游側中之前述流動控制構件的寬度(mm)，W2 係為最下游側中之流動控制構件的寬度。
若滿足以上數式(30)，則由於流動控制構件122之寬度係朝向熔融玻璃G的流動方向之下游側變大，亦即，流動控制構件122的平面形狀，成為朝向熔融玻璃G的流動方向之下游側擴展的形狀，所以可將熔融玻璃G之表層如箭號所示地引導至減壓脫泡槽120之側壁方向。
W1 及W2 較佳為滿足以下數式(31)。
W1 <W2 /2………(31)
因而，流動控制構件只要其平面形狀為朝向熔融玻璃G的流動方向之下游側擴展的形狀即可，其並不被限定於如第14圖(b)所示的大致V字狀。例如，亦可為朝向熔融玻璃G的流動方向之下游側擴展的大致U字狀或大致人字狀，亦可為熔融玻璃G的流動方向之上游側配置成為上底、下游側配置成為下底的大致梯形狀。又，第14圖(b)所示的流動控制構件，係只由有助於將熔融玻璃G之表層引導至減壓脫泡槽120之側壁方向的部分，亦即，大致V字狀的部分所構成，且熔融玻璃G之下游側雖然成為中空構造，但是該部分亦可為成為中實構造的大致三角形狀之構造。
在以減壓脫泡槽120內的熔融玻璃G之流動方向為軸時，流動控制構件122之平面形狀一相對於該軸為大致線對稱，由於熔融玻璃G的表層，在第14圖(b)中，可均等地引導至減壓脫泡槽120之雙方的側壁方向所以較佳。另外，為了將熔融玻璃G之表層均等地引導至減壓脫泡槽120之雙方的側壁方向，而以流入減壓脫泡槽120之寬度方向之中央附近的熔融玻璃G之流動方向為軸時，流動控制構件122之平面形狀較佳係相對於該軸為大致線對稱。
但是，在將熔融玻璃流之表層引導至減壓脫泡槽之側壁方向的方面只要沒有不良情形，流動控制構件之平面形狀亦可相對於該軸為非對稱。
流動控制構件122之最下游側，較佳為比下降管140之管軸(第14圖(a)中，以虛線顯示)更位於熔融玻璃G的流動方向之上游側。流動控制構件122之最下游側，一比下降管140之管軸更位於熔融玻璃G的流動方向之下游側，在到達下降管140之前，會有無法將熔融玻璃G之表層引導至減壓脫泡槽120之側壁方向之虞。
又，由於一將流動控制構件122設置在減壓脫泡槽120之上游側，被引導至減壓脫泡槽120之側壁方向的熔融玻璃G之表層的一部分，就會在減壓脫泡槽120內移動至下游方向之期間，回到減壓脫泡槽120之中央附近之虞，所以如第14圖(a)、(b)所示，流動控制構件122，在減壓脫泡槽120中，較佳為設置在熔融玻璃G之下游側。
流動控制構件122之平面形狀中，有助於將熔融玻璃G之表層的流動引導至減壓脫泡槽之側壁方向的部分、與熔融玻璃G之流動方向(第14圖(b)中，以G0 表示)所成的角度之最大值α較佳為滿足以下數式(32)。
15°≦α≦85°………(32)
在此，所謂有助於將熔融玻璃G之表層的流動引導至減壓脫泡槽之側壁方向的部分，在第14圖(b)所示的流動控制構件122之情況，係指構成大致V字狀的2支機器臂。在流動控制構件之平面形狀，為朝向熔融玻璃G的流動方向之下游側擴展的大致U字狀或大致人字狀之情況，係指構成大致U字狀或大致人字狀的2支機器臂。在該等的平面形狀之情況，雖然有助於將熔融玻璃G之表層的流動引導至減壓脫泡槽之側壁方向的部分、與熔融玻璃G之流動方向G0 所成的角度會變化，但是其中的最大值只要滿足以上數式(32)即可。又，在流動控制構件之平面形狀為大致梯形狀的情況，係指與熔融玻璃G之流動方向G0 正交，並非對無助於將熔融玻璃G之表層的流動引導至減壓脫泡槽之側壁方向的上底、下底，而是對熔融玻璃G之流動方向G0 傾斜配置，且連結有助於將熔融玻璃G之表層的流動引導至減壓脫泡槽之側壁方向的上底與下底之2支機器臂。又，在流動控制構件之平面形狀為大致三角形狀的情況，係指與熔融玻璃G之流動方向G0 正交，並非對無助於將熔融玻璃G之表層的流動引導至減壓脫泡槽之側壁方向的底邊部分，而是對熔融玻璃G之流動方向G0 傾斜配置，且連結有助於將熔融玻璃G之表層的流動引導至減壓脫泡槽之側壁方向之位於熔融玻璃G的流動方向之上游側的大致三角形狀之頂點、與大致三角形狀之底邊的2支機器臂。
角度α一未滿15°，就有將熔融玻璃G之表層引導至減壓脫泡槽120之側壁方向的作用不充分之虞。另一方面，角度α一超過85°，就會因相對於熔融玻璃的流動方向之角度變得過大，而有阻礙熔融玻璃G之流動之虞。
角度α更佳為滿足以下數式(33)。
30°≦α≦80°………(33)
流動控制構件122，較佳為滿足以下數式(34)、(35)。
20mm≦X………(34) 50mm≦h………(35)
數式(34)中，X係為流動控制構件122浸漬在熔融玻璃G之表層的深度。數式(35)中，h係為從減壓脫泡槽120之底面至流動控制構件122之底面為止的高度。
X一未滿20mm，熔融玻璃G的表層之一部分就會繞入流動控制構件122之下方，且有將該表層引導至減壓脫泡槽120之側壁方向的作用不充分之虞。
由於h一未滿50mm，減壓脫泡槽120之底面與流動控制構件122之底面的距離就會變得過小，所以通過兩者之間的熔融玻璃G之流速會變大，且捲入熔融玻璃G之表層，會有將該表層引導至減壓脫泡槽120之側壁方向的作用不充分之虞。
X更佳為30mm以上，再佳為40mm以上。
h更佳為60mm以上，再佳為70mm以上。
流動控制構件122之最下游側、與減壓脫泡槽120之側壁的熔融玻璃G之表層且在與熔融玻璃G之流動正交之方向上的二個間隙Y1 、Y2 (mm)較佳為滿足以下數式(36)、(37)。
數式(36)、(37)中，係位於熔融玻璃G之表層且在與熔融玻璃G之流動正交之水平方向上的減壓脫泡槽120的內徑，Z係為/30或X/2之中，任一個為較小的值。
由於Y1 、Y2 一大於/4，間隙就會變得過寬，所以有將熔融玻璃G之表層引導至減壓脫泡槽120之側壁方向的作用不充分之虞。另一方面，由於在Y1 、Y2 小於/30的情況，間隙會變得過窄，所以有阻礙熔融玻璃G之流動之虞。另一方面，由於在Y1 、Y2 小於X/2的情況，流動控制構件122浸漬在熔融玻璃G內的部分之深度，比與減壓脫泡槽120的側壁之間隙較小，所以熔融玻璃G的表層之一部分會繞入流動控制構件122之下方，且有將該表層引導至減壓脫泡槽120之側壁方向的作用不充分之虞。
以上，有關流動控制構件，雖然已就將熔融玻璃G之表層引導至減壓脫泡槽之雙方的側壁方向之形態加以圖示說明，但是流動控制構件，只要設置在減壓脫泡槽內俾於至少一部分浸漬在熔融玻璃流之表層，且可將熔融玻璃流之表層引導至減壓脫泡槽之側壁方向即可而並未被限定於圖示之形態。因而，流動控制構件亦可為將熔融玻璃G之表層引導至減壓脫泡槽之其中一方的側壁方向者。
第15圖係與第14圖(b)相同，為減壓脫泡裝置之平面圖。第15圖中，流動控制構件122’係相對於熔融玻璃G之流動方向G0 傾斜而配置成直線狀，且將移動於減壓脫泡槽120內的熔融玻璃G之表層引導至減壓脫泡槽120之一方的側壁方向。
另外，即使在第15圖所示的實施形態中，亦可適用以上數式(32)~(37)的關係。但是，第15圖所示的實施形態中，只要在與引導熔融玻璃G之表層之側的減壓脫泡槽的側壁之間有間隙Y1 即可，亦可在與引導熔融玻璃G之表層之側的側壁之間不存在有間隙Y2 。該情況，數式(36)、(37)之中，只適用數式(36)的關係。
本發明之熔融玻璃的減壓脫泡方法中，作為連接於電鑄磚製之下降管的延伸管、或鉑製或是鉑合金製之下降管本身，係使用利用本發明的導管構造之減壓脫泡裝置，亦即，使用本發明之第1態樣的減壓脫泡裝置，使從溶解槽供給的熔融玻璃通過被減壓至預定之減壓度的減壓脫泡槽以進行減壓脫泡。
或是，本發明之熔融玻璃的減壓脫泡方法中，係使用本發明之第2態樣的減壓脫泡裝置，使從溶解槽供給的熔融玻璃通過被減壓至預定之減壓度的減壓脫泡槽以進行減壓脫泡。
本發明之熔融玻璃的減壓脫泡方法中，可將來自耐火磚的熔出成份、在構成熔融玻璃之導管的鉑壁面與熔融玻璃之界面產生的異物等被分離去除的熔融玻璃供給至成形裝置。結果，可製造缺點少的高品質之玻璃製品。
本發明之熔融玻璃的減壓脫泡方法中，熔融玻璃，較佳為可對減壓脫泡槽連續地供給/排出。
為了防止發生與從溶解槽供給的熔融玻璃之溫度差，減壓脫泡槽，較佳為內部被加熱至1100℃~1500℃，特佳為1150℃~1450℃之溫度範圍。另外，熔融玻璃的流量從生產性之點來看較佳為1~1000噸/天。
熔融玻璃的流量，雖然成為主流與排出部的合劑量，但是主流的流量，較佳為排出部的流量之1倍以上，特佳為2倍以上，更佳為5倍以上。主流的流量一過於少生產性就會變差，過多則有主流與境界層流之分離不充分之虞。
在實施減壓脫泡方法時，藉由將減壓殼體從外部利用真空泵等進行真空吸引，以將配置於減壓殼體內的減壓脫泡槽之內部，保持於預定的減壓狀態。在此，減壓脫泡槽內部，較佳為被減壓至51~613hPa(38~460mmHg)，更佳為，減壓脫泡槽內部被減壓至80~338hPa(60~253 mmHg)。
藉由本發明而脫泡的玻璃，只要是利用加熱熔融法所製造的玻璃，就不被限制於組成方面。因而，亦可為如以鈉鈣玻璃為代表的鈉鈣矽石系玻璃或鹼性硼矽玻璃之鹼性玻璃。
減壓脫泡裝置的各構成要素之尺寸，係可按照所使用的減壓脫泡裝置而適當地選擇。在第1、7圖所示的減壓脫泡槽120之情況，其尺寸的具體例係如以下所述。
水平方向中之長度：1~20m內部剖面形狀中之寬度：0.2~5m
上升管130及下降管140之尺寸的具體例係如以下所述。
長度：0.2~6m，較佳為0.4~4m內部剖面形狀中之寬度：0.05~0.8m，較佳為0.1~0.6m
連接於上升管130之延伸管150的尺寸，係與就本發明的導管構造之外管所記載者相同。
(產業上之可利用性)
本發明之熔融玻璃的導管構造，係可當作減壓脫泡裝置之下降管、或是連接於該下降管之延伸管來使用，且適於可從熔融玻璃中有效去除異物等之熔融玻璃的減壓脫泡裝置。
另外，將於2006年8月29日提出申請的日本特許出願2006－231831之說明書、申請專利範圍、圖式及摘要的全部內容引用於此，且被採用作為本發明的說明書之揭示。
1~5．．．導管構造
1a、2a、3a、4a、5a．．．內管
1b、2b、3b、4b、5b．．．外管
6．．．導管
11、21、31、41、51．．．開口部
100、100’．．．減壓脫泡裝置
110．．．減壓殼體
120．．．減壓脫泡槽
122、122’．．．流動控制構件
130．．．上升管
140．．．下降管
150、160、160’．．．延伸管
170．．．絕熱材
180、180’、180”、180”’．．．下游側穴坑
181．．．穴坑本體
182、182’、182”、182”’．．．內管
183、600．．．排出部
300．．．溶解槽
400．．．上游穴坑
500．．．下游穴坑
700．．．導管
第1圖係具備本發明的熔融玻璃的導管構造之減壓脫泡裝置的剖面圖。
第2圖係顯示第1圖所示的減壓脫泡裝置100之導管構造1及其周邊的局部放大圖。
第3圖係與第2圖同樣的圖，顯示在導管構造1中特定部分的尺寸。
第4圖係顯示本發明的導管構造之其他態樣的剖面圖；其雙重管構造的寬度係與第2圖所示的導管構造1不同。
第5圖係顯示本發明的導管構造之其他態樣的剖面圖；其外管的封閉端之形狀係與第2圖所示的導管構造1不同。
第6圖係顯示本發明的導管構造之其他態樣的剖面圖；其內管的形狀係與第2圖所示的導管構造1不同。
第7圖係顯示本發明的導管構造之其他態樣的剖面圖。
第8圖係顯示本發明之第2態樣的減壓脫泡裝置的剖面圖。
第9圖係顯示第8圖所示的減壓脫泡裝置100’之下游側穴坑180及其周邊的局部放大圖。
第10圖係與第9圖同樣的圖，其記載有顯示圖中特定部分之尺寸的符號。
第11圖係顯示第2態樣的減壓脫泡裝置之其他實施形態的下游側穴坑及其周邊的局部放大圖；其延伸管的內壁與內管的外壁之間的空隙部分之寬度係與第9圖所示的形態不同。
第12圖係顯示第2態樣的減壓脫泡裝置之其他實施形態的下游側穴坑及其周邊的局部放大圖；其延伸管與內管的關係係與第9圖所示的形態不同。
第13圖係與第12圖同樣的圖。但是，內管上端(上游端)的形狀係與第12圖不同。
第14圖(a)係本發明的減壓脫泡裝置之剖面圖。但是，只顯示減壓脫泡槽、上升管及下降管。第14圖(b)係第14圖(a)的減壓脫泡裝置之平面圖。但是，第14圖(b)中，省略了減壓脫泡槽上部的壁面。
第15圖係與第14圖(b)同樣的圖。但是，其流動控制構件的形狀係與第14圖(b)不同。

Claims (32)

  1. 一種熔融玻璃的導管構造，係由鉑製或鉑合金製之中空管所形成之熔融玻璃的導管構造，其特徵為：前述導管構造，係至少下游端側形成為由內管及外管所構成的雙重管構造；前述內管，係上游端及下游端為開放端；前述外管，係在下游端，於前述雙重管構造中，屬於前述外管與內管之間隙的區域為封閉端，而屬於前述內管的區域為開放端；前述導管構造的上游端為開放端；在前述外管的前述下游端側設有開口部。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之熔融玻璃的導管構造，其中，在前述導管構造的前述下游端側，前述內管係從前述外管的封閉端突出。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熔融玻璃的導管構造，其中，從前述內管上游端至前述開口部的上游端之距離Lin (mm)、與前述內管的內徑Din (mm)，係滿足以下數式所表示的關係Lin ≧Din /2。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熔融玻璃的導管構造，其中，前述外管的內徑和前述內管的外徑之差Dout-in (mm)、與前述內管的內徑Din (mm)，係滿足以下數式所表示的關係Dout-in /2≧0.02×Din 。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熔融玻璃的導管構造，其中，從前述內管上游端至前述開口部的上游端之距離Lin (mm)、與前述外管的內徑和前述內管的外徑之差Dout-in (mm)，係滿足以下數式所表示的關係Lin ≧(Dout-in /2)×3。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熔融玻璃的導管構造，其中，前述外管的流路之截面積減去前述內管的流路之截面積而得到的截面積差Sout-in (mm2 )、與前述內管的流路之截面積Sin (mm2 )，係滿足以下數式所表示的關係Sout-in ≦Sin 。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熔融玻璃的導管構造，其中，前述開口部的面積S(mm2 )、與前述外管的內徑Dout (mm)，係滿足以下數式所表示的關係S≧9×Dout 。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熔融玻璃的導管構造，其中，前述導管構造，係被使用來作為具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置之下降管。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所記載之熔融玻璃的導管構造，其中，前述導管構造，係被使用來作為與具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置之下降管連接的延伸管。
  10. 一種熔融玻璃的減壓脫泡方法，係使用具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置將熔融玻璃予以 減壓脫泡的方法，其特徵為：作為前述下降管，係使用申請專利範圍第1至7項中任一項所記載的導管構造。
  11. 一種熔融玻璃的減壓脫泡方法，係使用具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置將熔融玻璃予以減壓脫泡的方法，其特徵為：作為連接於前述下降管的延伸管，係使用申請專利範圍第1至7項中任一項所記載的導管構造。
  12. 一種熔融玻璃的導管構造體，係具有由鉑製或鉑合金製之中空管所形成的導管構造、及設於前述導管構造的下游端側且至少具有一個開口部的排出部(drain out)之熔融玻璃的導管構造體，其特徵為：前述導管構造，係至少下游端側形成為由內管及外管所構成的雙重管構造；前述內管，係上游端及下游端為開放端；前述外管，係在下游端，於前述雙重管構造中，屬於前述外管與內管之間隙的區域為封閉端，而屬於前述內管的區域為開放端；前述導管構造的上游端為開放端；在前述外管的前述下游端側設有開口部，而設於前述外管之開口部的上游端係位於比前述排出部之開口部的上游端更靠下游側0~500mm。
  13. 一種減壓脫泡裝置，係具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置，其特徵為： 作為前述下降管，係使用申請專利範圍第1至7項中任一項所記載之熔融玻璃的導管構造。
  14. 一種減壓脫泡裝置，係具有上升管、減壓脫泡槽及下降管的減壓脫泡裝置，其特徵為：作為連接於前述下降管的延伸管，係使用申請專利範圍第1至7項中任一項所記載之熔融玻璃的導管構造。
  15. 如申請專利範圍第13或14項所記載的減壓脫泡裝置，其中，作為前述下降管或連接於前述下降管之延伸管所使用的熔融玻璃之導管構造，係至少在前述雙重管構造的上游端，滿足以下數式wdownstream >wupstream (數式中，wdownstream ，是水平方向的熔融玻璃流中之在下游側的前述外管與前述內管之間隙的寬度(mm)；wupstream ，是水平方向的熔融玻璃流中之在上游側的前述外管與前述內管之間隙的寬度(mm))。
  16. 如申請專利範圍第15項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述wdownstream 及前述wupstream 係滿足以下數式wdownstream ≧2×wupstream 。
  17. 一種減壓脫泡裝置，係包含上升管、減壓脫泡槽及下降管之減壓脫泡裝置，其特徵為：具有與上述下降管連通並連接的下游側穴坑(pit)；前述下游側穴坑，係為成為外管的穴坑本體、與位於前述穴坑本體內且延伸於下游方向的內管之雙重管構造，而在前述穴坑本體設置有排出部。
  18. 如申請專利範圍第17項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述下降管的內徑D1 (mm)、與前述內管的外徑D2 (mm)，係滿足以下數式所表示的關係D1 >D2 。
  19. 如申請專利範圍第17或18項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述下降管的內徑和前述內管的外徑之差△D(mm)、與前述內管的內徑D3 (mm)，係滿足以下數式所表示的關係△D≧0.04×D3 。
  20. 如申請專利範圍第17或18項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述下降管的流路之截面積減去前述內管的流路之截面積而得到的截面積差△S(mm2 )、與前述內管的流路之截面積S1 (mm2 )，係滿足以下數式所表示的關係△S≦S1 。
  21. 如申請專利範圍第17或18項所記載的減壓脫泡裝置，其中，具有前述下降管、與前述內管重疊(overlap)的部分；前述重疊的部分之長度L(mm)、與前述內管的外徑D2 (mm)，係滿足以下數式所表示的關係L≦5×D2 。
  22. 如申請專利範圍第17項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述下降管的下游端至前述內管的上游端之距離d、與前述內管的外徑D2 (mm)，係滿足以下數式所表示的 關係0.5×D2 ≦d≦5×D2 。
  23. 如申請專利範圍第21項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述下降管與前述內管，係至少在前述內管的上游端，滿足以下數式w1downstream ≧w1upstream (數式中，w1downstream ，是水平方向的熔融玻璃流中之下游側的前述下降管與前述內管之間隙的寬度(mm)；w1upstream ，是水平方向的熔融玻璃流中之上游側的前述下降管與前述內管之間隙的寬度(mm))。
  24. 如申請專利範圍第23項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述w1downstream 及前述w1upstream 係滿足以下數式w1downstream ≧2×w1upstream 。
  25. 如申請專利範圍第13、14、17、18、22項中任一項所記載的減壓脫泡裝置，其中，設有流動控制構件，該流動控制構件，係以至少一部分浸漬在熔融玻璃的表層之方式設置在前述減壓脫泡槽內，且將前述熔融玻璃的表層之流動引導至前述減壓脫泡槽之側壁方向。
  26. 如申請專利範圍第25項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述流動控制構件之位於熔融玻璃之表層且在與熔融玻璃之流動正交之水平方向上之寬度滿足以下數式w1 <w2 (數式中，W1 是最上游側中的前述流動控制構件之寬度(mm)；W2 是最下游側中的前述流動控制構件之寬度 (mm))。
  27. 如申請專利範圍第25項所記載的減壓脫泡裝置，其中，在以前述熔融玻璃的流動方向為軸時，前述流動控制構件的平面形狀係相對於該軸為大致線對稱。
  28. 如申請專利範圍第25項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述流動控制構件的最下游側，係位於比前述下降管的管軸更靠近熔融玻璃的流動方向之上游側。
  29. 如申請專利範圍第25項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述流動控制構件的平面形狀之中，有助於將前述熔融玻璃的表層之流動引導至前述減壓脫泡槽的側壁方向之部分、與前述熔融玻璃的流動方向所成之角度的最大值α，係滿足以下數式15°≦α≦85°。
  30. 如申請專利範圍第25項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述流動控制構件，係滿足以下數式20mm≦X 50mm≦h(數式中，X是前述流動控制構件浸漬在前述熔融玻璃的表層之深度；h是從前述減壓脫泡槽的底面至前述流動控制構件的底面之高度)。
  31. 如申請專利範圍第25項所記載的減壓脫泡裝置，其中，前述流動控制構件的最下游側、與前述減壓脫泡槽的側壁之位於熔融玻璃的表層且在與熔融玻璃之流動正交之方向上的二個間隙Y1 、Y2 (mm)，係滿足以下數式 Z≦Y1 ≦/4 Z≦Y2 ≦/4(數式中，是在熔融玻璃的表層且與熔融玻璃的流動呈正交之方向中的前述減壓脫泡槽之內徑；Z是/30或X/2(X是前述流動控制構件浸漬在前述熔融玻璃的表層之深度)之中，任一個較小一方的值)。
  32. 一種熔融玻璃之減壓脫泡的方法，係使用申請專利範圍第13至31項中任一項所記載的減壓脫泡裝置將熔融玻璃予以減壓脫泡。
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