(57)【要約】  本発明は、底壁部と側壁部を溶融ガラスから保護する内面カバーを備えた構造の提供を目的とする。  本発明は、耐火レンガ製の溶融ガラス流路を備えた清澄槽であって、該清澄槽が、溶融ガラス流路を構成する底壁部およびその両側の側壁部と、前記底壁部および両側壁部における溶融ガラス流路側を覆う内面カバーとを備えてなり、前記内面カバーが、前記溶融ガラスの流路方向に沿って配置される複数のカバー組立体からなり、前記カバー組立体が、前記底壁部を覆う底壁プレートと、前記側壁部を覆う側壁プレートと、前記流路に沿って配置されたカバー組立体どうしの突き合わせ領域を覆う第一のカバープレートを備えた清澄槽。
2012091130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火レンガ製の溶融ガラス流路を備えた清澄槽であって、該清澄槽が、溶融ガラス流路を構成する底壁部およびその両側の側壁部と、前記底壁部および両側壁部における溶融ガラス流路側を覆う内面カバーとを備え、
前記内面カバーが、前記溶融ガラスの流路方向に沿って配置される複数のカバー組立体からなり、
前記カバー組立体が、前記底壁部を覆う底壁プレートと、前記側壁部を覆う側壁プレートと、前記流路に沿って配置されたカバー組立体どうしの突き合わせ領域を覆う第一のカバープレートとを備えた清澄槽。
【請求項２】
前記側壁プレートの流路下流側の端部あるいは流路上流側の端部に、前記側壁プレートの端部から前記流路の外側に向いて延在する耳部が形成された請求項１に記載の清澄槽。
【請求項３】
複数の耐火レンガの目地部を介し接合して前記側壁部が形成され、前記耳部が前記耐火レンガの目地部に挿入された請求項２に記載の清澄槽。
【請求項４】
前記カバー組立体の側方に位置する耐火レンガの側面にスリットが形成され、該スリットに前記耳部が挿入された請求項２に記載の清澄槽。
【請求項５】
前記カバー組立体がＭｏ（モリブデン）からなり、前記側壁プレートの上端部が前記溶融ガラスの液面位置よりも上方に突出され、前記上端部がＰｔ、Ｐｔ合金、または、耐熱セラミックスからなるカバー部材により覆われてなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の清澄槽。
【請求項６】
前記カバー組立体がＭｏからなり、前記側壁プレートの上端位置が前記溶融ガラスの液面位置よりも低い位置に形成されてなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の清澄槽。
【請求項７】
前記カバー組立体が、前記溶融ガラス流路の左右の一方に配置された第一のプレート組立体と、前記溶融ガラス流路の左右の他方に配置された第二のプレート組立体と、前記第一のプレート組立体と第二のプレート組立体との突き合わせ領域を覆う第二のカバープレートを備えた請求項１〜６のいずれか一項に記載の清澄槽。
【請求項８】
前記第一のプレート組立体および第二のプレート組立体が、それぞれ、底壁プレートと、側壁プレートと、前記底壁プレートと前記側壁プレートとの突き合わせ領域を覆う第三のカバープレートとを備えた請求項１〜７のいずれか一項に記載の清澄槽。
【請求項９】
前記カバー組立体どうしの突き合わせ領域において前記第二のカバープレートと前記第三のカバープレートの突き合わせ領域を覆う第四のカバープレートを備えた請求項８に記載の清澄槽。
【請求項１０】
前記側壁プレートを貫通してその外側の側壁部に取り付けられる支持具によって前記側壁プレートが支持されてなる請求項１〜９のいずれか一項に記載の清澄槽。
【請求項１１】
前記清澄槽は、第一の底壁部およびその両側の第一の側壁部により区画される第一の溶融ガラスの流路を有する第一の清澄槽と、前記第一の清澄槽に続き設けられ、第二の底壁部およびその両側の第二の側壁部により区画される第二の溶融ガラスの流路を有する第二の清澄槽と、前記第二の清澄槽に続き設けられ、第三の底壁部およびその両側の第三の側壁部により区画される第三の溶融ガラスの流路を有する冷却槽とを備えた請求項１〜１０のいずれか一項に記載の清澄槽。
【請求項１２】
前記第一の清澄槽、前記第二の清澄槽および前記冷却槽の少なくともいずれか一方が、それぞれの溶融ガラス流路を構成する底壁部およびその両側の側壁部と、前記底壁部および両側壁部における溶融ガラス流路側を覆う内面カバーとを備え、前記内面カバーが、前記溶融ガラスの流路方向に沿って配置される複数のカバー組立体からなり、前記カバー組立体が、前記底壁部を覆う底壁プレートと、前記側壁部を覆う側壁プレートと、前記流路に沿って配置されたカバー組立体どうしの突き合わせ領域を覆う第一のカバープレートとを備えた請求項１１に記載の清澄槽。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の清澄槽を有し、当該清澄槽の溶融ガラスの流れ方向の上流側に溶融槽を備えたガラス溶融炉。
【請求項１４】
請求項１３に記載のガラス溶融炉を用いてガラス原料を溶融する工程を有する溶融ガラスの製造方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載のガラス溶融炉を用いてガラス原料を溶融し溶融ガラスを製造する工程と、該溶融ガラスを成形する工程と、成形後のガラスを徐冷する工程と、を含むガラス製品の製造方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載のガラス溶融炉と、該ガラス溶融炉により製造された溶融ガラスを成形する成形手段と、成形後のガラスを徐冷する徐冷手段とを備えたガラス製品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底壁部と側壁部により区画される溶融ガラスの流路に内面カバーを備えた清澄槽、それを備えたガラス溶融炉、溶融ガラスの製造方法、ガラス製品の製造方法およびガラス製品の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板を製造する方法の一例として、溶融槽と清澄槽と成形装置を備えたガラス製造装置を用い、ガラス原料を溶融槽において溶融し、得られた溶融ガラスを清澄槽において泡抜きし、泡の少ない均一化した溶融ガラスを、フロートバスを備えた成形装置に送ってガラス板とするフロート法が知られている。
このフロート法に使用される清澄槽には溶融ガラスの流路が形成され、この流路は一般に耐火レンガなどの耐火物を複数組み付けて構成されている。しかし、溶融ガラスの温度は１２００〜１５００℃の高温になるので、耐火レンガなどの耐火物から構成される流路であっても、長期間使用すると、耐火物の構成材料の一部が部分的に徐々に浸食されるなどの原因によって損傷するおそれがある。また、耐火物がガラスに溶融し異質素地としてガラス中に流出し欠点になる。【０００３】
また、溶融槽でガラス原料の溶融を行うと原料成分の反応時に必然的に溶融ガラスの内部に泡が生じるので、清澄槽において溶融ガラスの脱泡を行い、泡の少ない高品質の溶融ガラスを得、この溶融ガラスを次工程の成形装置に送る必要がある。高温で清澄を行うタイプの清澄槽では、上記の耐火物を起因とする異質素地の発生がとくに問題となる。
この問題に対して、清澄槽の清澄壁（ダム）を耐火物ではなく、耐熱金属で構成した例がある（例えば特許文献１）。【０００４】
このような背景において、フロート法に用いることが望ましいガラス溶融設備として、バッチ材料を溶融して溶融ガラスを形成する溶融槽と、この溶融槽に接続された浅い溶融ガラス流路を備えた構造の清澄槽と、この清澄槽に接続された均質化槽を備えた構造のガラス溶融装置が知られている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本特開２００４−７５５３３号公報
【特許文献２】日本特開昭６１−１３２５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載のガラス溶融タンクは、溶融ガラスに接触する部分にアルミナ、シリカ、ジルコニアを含む耐火物を適用し、高温の溶融ガラスによる浸食に耐える構造を提供しようとしている。しかし、耐火物の材料を多少改良したとしても溶融ガラスの浸食に耐えるガラス溶融設備の提供は難しいのが現状で、溶融ガラスの浸食に耐える新規な構造のガラス溶融槽の提供が望まれている。【０００７】
また、前記した高温清澄タイプの清澄槽では、泡抜きを効率よく行うために、清澄槽を流れる溶融ガラスの温度を再発泡しない条件においてできるだけ高く設定して溶融ガラスの粘性を下げ、粘性を低くした溶融ガラスから清澄槽において確実に泡抜きができるように運転している。
即ち、清澄槽の溶融ガラス流路は、より高温の溶融ガラスに接触するので、溶融ガラス流路を構成する耐火物は浸食されるおそれが高く、溶融ガラス側に耐火物の構成元素が拡散し、溶融ガラスの組成が不均一となるおそれがある。従って、清澄槽において高温の溶融ガラスの浸食に耐える構造の提供が望まれている。
さらに、特許文献１および特許文献２では、清澄槽に係る耐火物の代わりに耐熱金属を用いているが、一部の耐火物を置き換えているだけであり、耐火物の大半を耐熱金属に置き換える場合の具体的な方法については開示も示唆もされていない。【０００８】
本発明は、ガラス製造装置における清澄槽において溶融ガラス流路を構成する底壁部と側壁部を覆う内面カバーを配置することで底壁部と側壁部の溶融ガラスによる浸食を防止するとともに、底壁部と側壁部を構成する耐火物の構成成分の溶出を抑制して不純物混入の生じていない高品質の溶融ガラスを提供できる清澄槽の提供を目的とする。
また、本発明は、前記清澄槽を備えて高品質の溶融ガラスを提供できる溶融ガラスの製造方法と製造装置および溶融ガラス製品の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、耐火レンガ製の溶融ガラス流路を備えた清澄槽であって、該清澄槽が、溶融ガラス流路を構成する底壁部およびその両側の側壁部と、前記底壁部および両側壁部における溶融ガラス流路側を覆う内面カバーとを備え、前記内面カバーが、前記溶融ガラスの流路方向に沿って配置される複数のカバー組立体からなり、前記カバー組立体が、前記底壁部を覆う底壁プレートと、前記側壁部を覆う側壁プレートと、前記流路に沿って配置されたカバー組立体どうしの突き合わせ領域を覆う第一のカバープレートを備える清澄槽を提供する。【００１０】
本発明の清澄槽は、前記側壁プレートの流路下流側の端部あるいは流路上流側の端部に、前記側壁プレートの端部から前記流路の外側に向いて延在する耳部が形成されることが好ましい。なお、耳部とは、英訳時にはoverhangと表現できるものとする。
本発明の清澄槽は、複数の耐火レンガの目地部を介し接合して前記側壁部が形成され、前記耳部が前記耐火レンガの目地部に挿入されることが好ましい。
本発明の清澄槽は、前記カバー組立体の側方に位置する耐火レンガの側面にスリットが形成され、該スリットに前記耳部が挿入されることが好ましい。
本発明の清澄槽は、前記カバー組立体がＭｏ（モリブデン）からなり、前記側壁プレートの上端部が前記溶融ガラスの液面位置よりも上方に突出され、前記上端部がＰｔ、Ｐｔ合金、または、耐熱セラミックスからなるカバー部材により覆われることが好ましい。
本発明において、Ｍｏ（モリブデン）からなるカバー組立体とは、Ｍｏ金属、またはＭｏ合金からなるカバー組立体を意味し、Ｍｏを４５原子％以上含むものを意味する。
Ｍｏ合金としては、たとえば、Ｌａ（ランタン）やＷ（タングステン）の入ったもの、あるいはＺｒＯ２（酸化ジルコニア）を含むものが挙げられる。
本発明の清澄槽は、前記カバー組立体がＭｏからなり、前記側壁プレートの上端位置が前記溶融ガラスの液面位置よりも低い位置に形成されることが好ましい。【００１１】
本発明の清澄槽は、前記カバー組立体が、前記溶融ガラス流路の左右の一方に配置された第一のプレート組立体と、前記溶融ガラス流路の左右の他方に配置された第二のプレート組立体と、前記第一のプレート組立体と第二のプレート組立体との突き合わせ領域を覆う第二のカバープレートを備えることが好ましい。
本発明の清澄槽は、前記第一のプレート組立体および第二のプレート組立体が、それぞれ、底壁プレートと、側壁プレートと、前記底壁プレートと前記側壁プレートとの突き合わせ領域を覆う第三のカバープレートとを備えることが好ましい。
本発明の清澄槽は、前記カバー組立体どうしの突き合わせ領域において前記第二のカバープレートと前記第三のカバープレートの突き合わせ領域を覆う第四のカバープレートを備えることが好ましい。【００１２】
本発明の清澄槽は、前記側壁プレートを貫通してその外側の側壁部に取り付けられる支持具によって前記側壁プレートが支持されてもよい。
本発明の清澄槽は、第一の底壁部およびその両側の第一の側壁部により区画される第一の溶融ガラスの流路を有する第一の清澄槽と、前記第一の清澄槽に続き設けられ、第二の底壁部およびその両側の第二の側壁部により区画される第二の溶融ガラスの流路を有する第二の清澄槽と、前記第二の清澄槽に続き設けられ、第三の底壁部およびその両側の第三の側壁部により区画される第三の溶融ガラスの流路を有する冷却槽とを備えることが好ましい。
本発明の清澄槽においては、前記第一の清澄槽、前記第二の清澄槽および前記冷却槽の少なくともいずれか一方が、それぞれの溶融ガラス流路を構成する底壁部およびその両側の側壁部と、前記底壁部および両側壁部における溶融ガラス流路側を覆う内面カバーとを備え、前記内面カバーが、前記溶融ガラスの流路方向に沿って配置される複数のカバー組立体からなり、前記カバー組立体が、前記底壁部を覆う底壁プレートと、前記側壁部を覆う側壁プレートと、前記流路に沿って配置されたカバー組立体どうしの突き合わせ領域を覆う第一のカバープレートとを備えることが好ましい。【００１３】
本発明は、先のいずれかに記載の清澄槽を有し、当該清澄槽の溶融ガラスの流れ方向の上流側に溶融槽を備えるガラス溶融炉を提供する。
本発明は、先に記載のガラス溶融炉を用いてガラス原料を溶融する工程を有する溶融ガラスの製造方法を提供する。
本発明は、先に記載のガラス溶融炉を用いてガラス原料を溶融し溶融ガラスを製造する工程と、該溶融ガラスを成形する工程と、成形後のガラスを徐冷する工程と、を含むガラス製品の製造方法を提供する。
本発明は、先に記載のガラス溶融炉と、該ガラス溶融炉により製造された溶融ガラスを成形する成形手段と、成形後のガラスを徐冷する徐冷手段とを備えるガラス製品の製造装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、複数のカバー組立体から内面カバーを構成し、この内面カバーで溶融ガラスの流路の底面と内側面を覆うので、溶融ガラスの流路を構成する底壁部と側壁部を高温の溶融ガラスから保護することができ、底壁部と側壁部の浸食を抑制できる。また、流路を流れる高温の溶融ガラスと底壁部および側壁部との間に内面カバーを配置するので、流路を流れる溶融ガラス側に底壁部と側壁部から直に不純物が混入することを防止できる。よって、清澄槽において不純物の混入を引き起こすことなく泡抜きができ、不純物の混入していない組成の均一な泡の少ない高品質の溶融ガラスを得ることができる。【００１５】
側壁プレートの端部に耳部を形成し、側壁プレートの外側に設けられている耐火レンガの目地部あるいはスリット部に耳部を挿入して支持することで、カバー組立体を安定支持できる。
また、溶融ガラスの流路を構成する側壁部とカバー組立体の側壁プレートとの間に存在する隙間を介して流動しようとする溶融ガラスを側壁プレートの耳部によりせき止めることができるので、側壁部に接している溶融ガラスであって不純物が混入する可能性の高い溶融ガラスを清澄槽の下流側に流すことがない。【００１６】
本発明に係る内面カバーを用いて清澄槽の溶融ガラス流路を覆うことにより、清澄槽の側壁部と底壁部から溶融ガラス側に不純物を混入させることがなくなり、清澄槽において目的の泡抜きができる。これにより、不純物の混入していない泡の少ない高品質の溶融ガラスおよびガラス製品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係る清澄槽を備えたガラス製品の製造装置の一例を示す構成図。
【図２】図２は同製造装置の要部を示す平面略図。
【図３】図３は図１に示す清澄槽の断面構造を示すもので、図３（ａ）は横断面図、図３（ｂ）は同清澄槽の部分拡大断面図。
【図４】図４は同清澄槽の内部に配置されている内面カバーの一例を示す構成図。
【図５】図５は同清澄槽の内部に配置されている内面カバーの一例を示す平面図。
【図６】図６は同清澄槽の内部に配置されている内面カバーの一例を示す部分断面図。
【図７】図７は同清澄槽の内部に配置されている内面カバーの一例を示す分解斜視図。
【図８】図８は同清澄槽を用いて行うガラス製品の製造工程の一例を示すフロー図。
【図９】図９は第２実施形態の清澄槽の内部に配置されている内面カバーの一例を示す部分断面図。
【図１０】図１０は第３実施形態の清澄槽の内部に配置されている内面カバーの他の例を示す部分断面図。
【図１１】図１１は第４実施形態の清澄槽の内部に配置されている内面カバーの他の例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る清澄槽、それを備えたガラス溶融炉、溶融ガラスの製造方法、ガラス製品の製造方法および製造装置の一実施形態について図面に基づき説明するが、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。また、以下に示す各図において各構成要素の縮尺については図示した場合に把握し易いように簡略化して示す。
図１は本発明に係る清澄槽を備えた溶融ガラスの製造装置の一実施形態を模式的に示す構成図、図２は同装置の要部平面図である。
本実施形態のガラス製品の製造装置１は、ガラス原料を溶融して溶融ガラスを生成するための溶融槽２と、この溶融槽２の下流側に順次設置された第一の清澄槽３と、第二の清澄槽４と、冷却槽５と、成形装置６とを備えてなる。本実施形態において、第一の清澄槽３と第二の清澄槽４と冷却槽５とから溶融ガラスの清澄槽７が構成されており、また、溶融槽２と清澄槽７とからガラス溶融炉１４が構成されている。
【００１９】
本実施形態の溶融槽２は、その一側にガラス原料の投入部（図示せず）が設けられ、その反対側に第一の清澄槽３への接続部が設けられており、投入部から投入されたガラス原料をバーナーなどの加熱装置を用いて溶融することにより溶融ガラスを作成するための槽として設けられている。なお、溶融槽２に設けられているバーナーは、溶融槽２の側壁に横向きに取り付けられて燃焼炎を吹き出す形式のバーナーであっても、溶融槽２の天井壁に下向きに取り付けられて燃焼炎を吹き出す形式のバーナーであってもよく、また、ガラス原料粉末を所定の割合で混合してなる混合粉末原料をバーナーから直接吹き出して溶融ガラスとする気中溶融式のバーナーであってもよい。
【００２０】
本実施形態の溶融槽２が接続された第一の清澄槽３は、平面視で、細長く、幅がほぼ一定であって、図１、図２に示す如く横幅と同程度の深さの槽として構成され、底壁部３ａとその両側の側壁部３ｂと天井部３ｃとから構成されている。第一の清澄槽３の底壁部３ａと両側の側壁部３ｂとによって区画された領域が溶融ガラスの流路Ｒ１とされていて、図１の２点鎖線ＧＨが溶融ガラスの液面位置となるように第一の清澄槽３に溶融ガラスが供給されるようになっている。第一の清澄槽３の底壁部３ａには複数本の電極８が所定の間隔をあけて立設され、これらの電極８、８…に対する通電量を制御することで溶融ガラスを目的の温度に加熱することができる。
【００２１】
第一の清澄槽３において、耐火レンガ（耐火物）を複数、目地部を介し接合して底壁部３ａと側壁部３ｂと天井部３ｃが構成され、全体として図１、図２に示す形状の槽としての概形になるように構成されている。図１と図２においては第一の清澄槽３を構成する耐火レンガの肉厚は略して記載し、槽の輪郭のみ示している。
第一の清澄槽３において上流端側、即ち、溶融槽２側の部分に底壁部３ａから１段高められた入口側段部３ｄが形成され、第一の清澄槽３において下流端側、即ち、第二の清澄槽４側には底壁部３ａから一段低めてドレン排出用のドレンアウト部３ｅが第一の清澄槽３の幅方向に複数形成されている。第一の清澄槽３の入口部３ｆは入口側段部３ｄが形成されている分だけ第一の清澄槽３の他の部分よりも浅く形成されている。また、第一の清澄槽３の下流端側は垂直に立ち上がる仕切壁３ｇにより区画され、この仕切壁３ｇの上端部側において溶融ガラスの流路Ｒの深さが絞られた部分を介して第二の清澄槽４が接続されている。
【００２２】
前記第二の清澄槽４は、平面視で、細長く、幅がほぼ一定であって、図１、図２に示す如く横幅に比べて浅い槽として構成され、底壁部４ａとその両側の側壁部４ｂと天井部４ｃとから構成されている。第二の清澄槽４の底壁部４ａと両側の側壁部４ｂとによって区画された領域が溶融ガラスの流路Ｒ２とされ、図１の２点鎖線ＧＨが溶融ガラスの液面位置となるように第二の清澄槽４に溶融ガラスＧが供給されるようになっている。
第二の清澄槽４において、耐火レンガを複数、目地部を介し接合して底壁部４ａと側壁部４ｂと天井部４ｃが構成され、全体として図１、図２、図３に示す如き槽としての概形になるように構成されている。図１と図２においては第二の清澄槽４を構成する耐火レンガ（耐火物）の肉厚は略して記載し、槽の輪郭のみを示し、図３に一例として底壁部４ａと側壁部４ｂとそれらを構成する耐火レンガの肉厚を描いている。
【００２３】
なお、底壁部４ａと側壁部４ｂを構成する耐火レンガの大きさは任意であり、底壁部４ａと側壁部４ｂの大きさに応じて適用する耐火レンガの個数や大きさは自由に選定することができる。例えば、図３（ａ）に示す底壁部４ａと側壁部４ｂを複数の耐火レンガで複層構造としてもよい。図３に示す構造では説明の簡略化のために底壁部４ａを構成する耐火レンガ４ｃを１つのみとして示し、側壁部４ｂを構成する耐火レンガを側壁部４ｂの高さ方向に２つ積層した例として示している。図３では例えば、側壁部４ｂの底部側に第一の耐火レンガ４ｄを配置し、その上に第二の耐火レンガ４ｅを重ねた構造として示している。なお、図３において側壁部４ｂの上端部を構成する耐火レンガ４ｅの外側（裏側）には水冷ジャケット５０が設けられている。水冷ジャケット５０の構造については公知の構成であるので、詳細な説明は略するとともに、図３においても詳細構造は略す。なお、水冷ジャケット５０は一例として、往管と戻管により循環流路を構成し、その循環路に冷却水を流して冷却する構造を採用できる。
第二の清澄槽４において上流端側、即ち、第一の清澄槽３側の部分に底壁部４ａから１段高められた入口側段部４ｇが形成され、第二の清澄槽４の入口部４ｆは第二の清澄槽４の他の部分よりも浅く形成され、第二の清澄槽４において下流端側の底壁部４ｂは一定の深さのまま冷却槽５に接続されている。
【００２４】
冷却槽５は平面視で細長く、幅がほぼ一定であって、図１に示す如く第二の清澄槽４よりも深い槽として構成され、底壁部５ａとその両側の側壁部５ｂと天井部５ｃとから構成されている。冷却槽５の底壁部５ａと両側の側壁部５ｂとによって区画された領域が溶融ガラスの流路Ｒ３とされていて、図１の２点鎖線ＧＨが溶融ガラスの液面位置となるように冷却槽５に溶融ガラスＧが供給されるようになっている。
【００２５】
また、冷却槽５の下流端側に排出側段部５ｄが形成され、この排出側段部５ｄの下流側に成形装置６が接続され、排出側段部５ｄにより浅く形成された流路Ｒ４の下流端部から成形装置６に溶融ガラスＧが供給されるようになっている。なお、図２に示す符号９は冷却槽５の内部側に設けられた攪拌装置を示す。
冷却槽５において、耐火レンガを複数、目地部を介し接合して底壁部５ａと側壁部５ｂと天井部５ｃが構成され、全体として図１、図２に示す如き槽としての概形になるように構成されている。図１と図２においては冷却槽５を構成する耐火レンガの肉厚は略して記載し、槽の輪郭のみを示している。
【００２６】
本実施形態の清澄槽７において内面カバー１５は、第二の清澄槽４の底壁部４ａと側壁部４ｂ、４ｂにより区画される流路Ｒ２をほぼ囲むことができるような高さと幅に形成され、第二の清澄槽４のほぼ全長に渡り設置されているとともに、冷却槽５の底壁部５ａと側壁部５ｂ、５ｂにより区画される流路Ｒ３をほぼ囲むことができるような高さと幅に形成され、冷却槽５のほぼ全長に渡り設置されているのが好ましい。
【００２７】
本実施形態の内面カバー１５は、詳細には、図４以降に示す複数のカバー組立体１６を流路Ｒ２、Ｒ３の長さ方向に複数継ぎ足して構成され、第二の清澄槽４と冷却槽５に対し適用されている。なお、本実施形態において冷却槽５に適用される内面カバー１５は第二の清澄槽４に適用される内面カバー１５と同等構造であるので、後述する内面カバー１５の説明については第二の清澄槽４に対し設けた内面カバー１５について詳述し、冷却槽５に設けた内面カバー１５については説明を略する。
成形装置６は、フロートガラス板製造方法の場合、底壁６ａと周壁６ｂにより区画されたプール部に溶融錫のベッド層１０（すなわち、フロートガラス製造装置における溶融錫が収容されたフロート浴）が設けられており、このベッド層１０の上に溶融ガラスＧを流入させて拡げて、板状のガラスを成形できるようになっている。
【００２８】
本実施形態の製造装置１において第二の清澄槽４に図３に示す如く底壁部４ａ、側壁部４ｂ、４ｃの内面を保護するための内面カバー１５が設けられている。この内面カバー１５は、詳細には図４〜７に示す構成とされている。
本実施形態の内面カバー１５は、第二の清澄槽４の底壁部４ａと側壁部４ｂ、４ｂにより区画される流路Ｒ２をほぼ囲むことができるような高さと幅に形成され、第二の清澄槽４のほぼ全長に渡り設置されている。
カバー組立体１６を複数継ぎ足して内面カバー１５を構成した状態を図４に示し、同状態の平面構造を図５に示し、同状態の正面構造を図６に示し、複数継ぎ足したカバー組立体１６を一部分解した状態を図７に示す。
【００２９】
本実施形態のカバー組立体１６は、第二の清澄槽４の幅方向（流路Ｒ２の流れ方向に直交する方向）に隣接して配置された第一のプレート組立体１７および第二のプレート組立体１８と、これらの周囲に配置される第一のカバープレート２２および第二のカバープレート２３を主体として構成されている。
第一のプレート組立体１７および第二のプレート組立体１８と、第一のカバープレート２２および第二のカバープレート２３は、いずれも全体がＭｏ、Ｐｔ、あるいはＰｔＲｈ合金などの耐熱金属製の板材からなる。
【００３０】
第一のプレート組立体１７は、第二の清澄槽４の底壁部４ａの幅半分程度（流路Ｒの流れ方向に直交する底壁部４ａの幅方向の半分程度）を覆うことができる幅を有して流路Ｒ２の流れ方向に細長い長方形状の第一の底壁プレート２０と、その幅方向一側の長辺に沿って立設された第一の側壁プレート２１を主体として構成されている。
第二のプレート組立体１８は、第二の清澄槽４の底壁部４ａの幅半分程度を覆うことができる幅を有して流路Ｒ２の流れ方向に細長い長方形状の第二の底壁プレート２５と、この底壁プレート２５の幅方向一側の長辺に沿って立設された第二の側壁プレート２６を主体として構成されている。
【００３１】
また、流路Ｒ２に沿って配置されている第一のプレート組立体１７、１７の突き合わせ領域、および第二のプレート組立体１８、１８の突き合わせ領域を覆うように第一のカバープレート２２が設けられている。この第一のカバープレート２２は、第一の底壁プレート２０の端部および第一の側壁プレート２１の端部を覆うＬ型の第三のカバープレート２２Ａと、第二の底壁プレート２５の端部および第二の側壁プレート２６の端部を覆うＬ型の第三のカバープレート２２Ｂと、前記第三のカバープレート２２Ａの端部を覆う第四のカバープレート２４とから構成されている。
【００３２】
第一の底壁プレート２０の上面長辺側において第一の側壁プレート２１が立設された部分に、棒状の継手部材２８が添えられていて、底壁プレート２０と側壁プレート２１とをタップを開けた継手部材２８を介してネジで止めている。この継手部材２８とネジの材質はＭｏ製が例示できる。なお、継手部材２８は第一の底壁プレート２０の長辺側の全長より若干短く形成され、第一の底壁プレート２０において継手部材２８の両端外側には、継手部材２８が延在されていないコーナー部２９が形成されている。継手部材２８は、プレート間の隙間をカバーできる構造になっていれば、曲げ加工、あるいは切削加工によって段差をつけたものでもよい。
なお、継手部材２８は第一の底壁プレート２０の長辺側の全長より若干短く形成され、第一の底壁プレート２０において継手部材２８の両端外側には継手部材２８が延在されていないコーナー部２９が形成されている。
【００３３】
第一の側壁プレート２１と第二の側壁プレート２６はいずれも同じ高さに形成されている。これらの側壁プレート２１、２６はその上端が流路Ｒ２を流れる溶融ガラスの液面位置ＧＨよりも低い位置になるように形成されている。換言すると、流路Ｒ２に沿って溶融ガラスＧが流動する際、第一の側壁プレート２１と第二の側壁プレート２６はいずれもそれらの全体が溶融ガラスＧで覆われるような高さに形成されている。これは、これらのプレート２１、２６を例えばＭｏで形成した場合、Ｍｏが５００〜６００℃で空気に触れた状態であると燃焼する危険性があることに鑑み、これを防止するためである。
更に、前記流路Ｒ２に沿って下流側に位置する第一の側壁プレート２１の端部側と、流路Ｒ２に沿って下流側に位置する第二の側壁プレート２６の端部側に、それぞれ、流路Ｒ２の外側に向いて突出する耳部２１ａ、２６ａが各プレート２１、２６と直角に形成されている。
【００３４】
第三のカバープレート２２Ａは、１枚の板材を折り曲げ形成してなる底板２２ａと、側板２２ｂからなり、Ｌ字状に形成されている。第三のカバープレート２２Ａは、前記継手部材２８の端部側に形成されているコーナー部２９に底板２２ａと側板２２ｂの境界部分を沿わせて第一の側壁プレート２１の端部沿ってリベット等の固定具３０により取り付けられている。なお、リベットの個数、サイズは、プレートの板厚などによって適宜決めることができる。
固定具３０は、プレート組立体１７、１８を構成する耐熱金属材料と同等材料からなる。固定具３０による取り付け位置は任意の位置でよく、図５においては側板２２ｂを第一の側壁プレート２１に対向させた位置に１箇所のみ取り付けられている。固定具３０の取り付け位置については、各プレート組立体１７、１８に必要な組立強度等に応じて底板２２ａと側板２２ｂの任意の位置に必要個数固定具３０を貫通させて取り付けることができる。
第三のカバープレート２２Ａは、底板２２ａと側板２２ｂの幅方向の半分程度（流路Ｒ２の流れ方向に沿う各板の幅方向の半分程度）を第一の底壁プレート２０の端縁部分と第一の側壁プレート２１の端縁部分に被せ、残りの半分程度の幅を第一の底壁プレート２０の端縁部分と第一の側壁プレート２１の端縁部分から突出させて第一の側壁プレート２１の端部側に取り付けられている。
第三のカバープレート２２Ａにおいて、流路Ｒ２の幅方向に沿う底板２２ａの長さは、同方向に沿う第一の底壁プレート２０の幅より若干長く形成され、流路Ｒ２の深さ方向に沿う側板２２ｂの高さは同深さ方向に沿う第一の側壁プレート２１の高さと同等にされている。
【００３５】
第三のカバープレート２２Ｂは、底板２２ｃと側板２２ｄとからなり、Ｌ字状に形成されている。第三のカバープレート２２Ｂは、第二の底壁プレート２５と第二の側壁プレート２６の突き合わせ部分に底板２２ｃと側板２２ｄの境界部分を沿わせて設置されている。
更に詳しく説明すると、第三のカバープレート２２Ｂは、その幅方向半分程度を第二の底壁プレート２５の端縁部分と第二の側壁プレート２６の端縁部分に被せ、残りの半分程度の幅を第二の底壁プレート２５の端縁部分と第二の側壁プレート２６の端縁部分から突出させて第二の側壁プレート２６にリベット等の固定具３０により取り付けられている。
流路Ｒ２の幅方向に沿う底板２２ｃの長さは同方向に沿う第二の底壁プレート２５の幅より若干短く形成され、流路Ｒ２の深さ方向に沿う側板２２ｄの高さは、同深さ方向に沿う第二の側壁プレート２６の高さと同等にされている。
【００３６】
第二のカバープレート２３は、第三のカバープレート２２Ａ、２２Ｂと同等幅の細長い長方形状に形成され、その幅方向の半分程度を第一の底壁プレート２０の長辺側に被せ、残り半分程度を第一の底壁プレート２０の長辺側から突出させて第一の底壁プレート２０にリベット等の固定具３１により取り付けられている。第二のカバープレート２３の長辺側の全長は第一の底壁プレート２０の長辺側の全長より若干短く形成され、第二のカバープレート２３の一方の端部２３ａ側を前記底板２２ａの側縁に沿わせた場合、他方の端部２３ａは第一の底壁プレート２０の端部よりも若干内側に配置される。従って、第二のカバープレート２３の端部２３ａの外側に、この第二のカバープレート２３で覆われていない第一の底壁プレート２０の端部２０ａが露出されている。
【００３７】
第四のカバープレート２４は、正方形板状の本体部２４ａとその両側に延出形成された突出部２４ｂ、２４ｃを備えた平面視でＬ字型の板材からなる。第四のカバープレート２４は前記カバープレート２２Ａ、２２Ｂ、２３と同等の耐熱金属材料からなる。第四のカバープレート２４は長方形状の第一の底壁プレート２０のコーナー部分であって、第三のカバープレート２２Ａと第二のカバープレート２３との突き合わせ部分を覆うようにリベット等の固定具３２により取り付けられている。第四のカバープレート２４の取り付け方向は、突出部２４ｂを流路Ｒ２の幅方向に向けて第三のカバープレート２２Ａの端部から離れる向きに、突出部２４ｃを流路Ｒ２の流れ方向下流側に向けて第二のカバープレート２３から離れる向きに向けられている。
第四のカバープレート２４は、図５に示すように４つのプレート組立体１７、１７、１８、１８を突き合わせて配置した場合、底壁プレート２０、２０のコーナー部分と底壁プレート２５、２５のコーナー部分との突き合わせ領域をある程度の幅でもって覆い隠すことができるように配置される。
【００３８】
以上説明の第一のプレート組立体１７と第一のプレート組立体１８は、流路Ｒ２の幅方向の左右に隣接するように配置されている。第一のプレート組立体１７と第一のプレート組立体１８は、図５に示す如く、第一の底壁プレート２０の長辺と第二の底壁プレート２５の長辺を隣接させ、それらの間に隙間Ｄ１をあけて流路Ｒ２の底壁部４ａ上に設置されている。
第一のプレート組立体１７と第一のプレート組立体１８の間の間隙Ｄ１の大部分が平面視で、第二のカバープレート２３により覆われている。更に、第一のプレート組立体１７に取り付けられている第四のカバープレート２４の突出部２４ｂをそれに隣接する第三のカバープレート２２Ｂの底板２２ｃの端部上に載せてこの底板２２ｂの端部が平面視覆われている。
【００３９】
隙間Ｄ１は、流路Ｒ２を流れる溶融ガラスの温度に応じ、第一の底壁プレート２０と第二の底壁プレート２５が流路Ｒ２の幅方向に熱膨張した場合の膨張分吸収用として設けられている。
以上のように第一のプレート組立体１７と第二のプレート組立体１８を配置することによりカバー組立体１６を構成できるが、流路Ｒ２の下流側に位置するカバー組立体１６の端縁側全てを平面視で、隙間の無いように第一のカバープレート２２により、換言すると、第三のカバープレート２２Ａ、２２Ｂと第四のカバープレート２４により覆うことができる。
【００４０】
次に、流路Ｒ２の流れ方向に沿って図４または図５に示す如く複数のカバー組立体１６が同じ向きに配置されて接続され、内面カバー１５が構成されている。
より詳細には、流路Ｒ２に沿って任意の１つのカバー組立体１６の下流側の端縁部分に第三のカバープレート２２Ａ、２２Ｂと第四のカバープレート２４が配置されるが、このカバー組立体１６よりも下流側に設置するべき他のカバー組立体１６も同じ向きに配置し、下流側に配置するべきカバー組立体１６の上流側の端縁部を上流側に配置するべきカバー組立体１６の下流側の端縁部に嵌め込むように突き合わせることで流路Ｒ２の流れ方向に複数のカバー組立体１６が順次配置されている。
【００４１】
上流側のカバー組立体１６の下流側の端縁部には、第三のカバープレート２２Ａ、２２Ｂと第四のカバープレート２４が存在しているが、第三のカバープレート２２Ａまたは２２Ｂと流路Ｒ２の底壁部４ａとの間、および第四のカバープレート２４と側壁部４ｂとの間にはプレート１枚分に相当する隙間があくので、これらの隙間を利用して下流側のカバー組立体１６の上流側の端縁部を嵌め込み、両者を突き合わせて配置することができる。カバー組立体１６、１６の係合の際、上流側のカバー組立体１６と下流側のカバー組立体１６との間には図５に示す如く若干の隙間Ｄ２が形成される。即ち、上流側のカバー組立体１６の第一の底壁プレート２０と下流側のカバー組立体１６の第一の底壁プレート２０との間に隙間Ｄ２が形成され、上流側のカバー組立体１６の第二の底壁プレート２５と下流側のカバー組立体１６の第二の底壁プレート２５との間に隙間Ｄ２が形成される。
これらの隙間Ｄ２は、流路Ｒを流れる溶融ガラスによって第一の底壁プレート２０と第二の底壁プレート２５が熱膨張した場合の熱膨張分吸収用として設けられている。
【００４２】
次に、複数のカバー組立体１６を継ぎ合わせて内面カバー１５を構成した場合において、内面カバー１５と流路Ｒ２を構成する側壁部４ｂとの位置関係について説明する。
内面カバー１５を構成した場合、カバー組立体１６の底壁プレート２０、２５は流路Ｒ２の底壁部４ａを覆うように底壁部４ａの上に設置され、カバー組立体１６の側壁プレート２１、２６は流路Ｒ２の側壁部４ｂを覆うように側壁部４ｂに沿って設置される。カバー組立体１６の外側に突出されている耳部２１ａ、２６ａについては、流路Ｒ２を構成する耐火レンガ４ｄの接合境界である目地部４Ｂに挿入する。
【００４３】
この構造により第一の側壁プレート２１と第二の側壁プレート２６を側壁部４ｂでもって安定に支持できる。なお、耳部２１ａ、２６ａの挿入位置として耐火レンガ４ｄの目地部４Ｂではなく、耐火レンガ４ｄの流路Ｒ２側にスリット４ｈを設けてこのスリット４ｈに耳部２１ａ、２６ａを挿入して支持する構造を採用してもよい。
なお、カバー組立体１６の側壁プレート２１、２６を支持するために、例えば、図５に示す如く耐火レンガ４ｄを貫通するようにＭｏやＷ（タングテン）などの耐熱金属製のボルト状の固定具３５を設置し、この固定具３５を側壁プレート２１、２６の必要部分に貫通させて固定することで、カバー組立体１６の側壁プレート２１、２６を別途支持する構造を採用してもよい。
【００４４】
本実施形態のガラス製造装置１を用いて製造する溶融ガラス製品は、フロート法、ロールアウト法、ダウンドロー法などにより製造されるガラス板、ブロー法などにより製造されるガラス瓶などの成型品などである限り、組成的には制限されない。したがって、ソーダライムガラス、混合アルカリ系ガラス、ホウケイ酸ガラス、あるいは、無アルカリガラスのいずれであってもよい。また、製造されるガラス製品の用途は、建築用や車両用に限定されず、フラットパネルディスプレイ用、その他の各種用途が挙げられる。
【００４５】
建築用または車両用の板ガラスに使用されるソーダライムガラスの場合には、酸化物基準の質量百分率表示で、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％、ＳＯ３：０〜０．５％、という組成を有することが好ましい。
【００４６】
液晶ディスプレイ用または有機ＥＬディスプレイ用の基板に使用される無アルカリガラスの場合には、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：３９〜７５％、Ａｌ２Ｏ３：３〜２７％、Ｂ２Ｏ３：０〜２０％、ＭｇＯ：０〜１３％、ＣａＯ：０〜１７％、ＳｒＯ：０〜２０％、ＢａＯ：０〜３０％、という組成を有することが好ましい。
【００４７】
プラズマディスプレイ用の基板に使用される混合アルカリ系ガラスの場合には、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３：０〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：６〜２４％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：６〜２４％、という組成を有することが好ましい。
【００４８】
その他の用途として、耐熱容器または理化学用器具等に使用されるホウケイ酸ガラスの場合には、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：６０〜８５％、Ａｌ２Ｏ３：０〜５％、Ｂ２Ｏ３：５〜２０％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：２〜１０％、という組成を有することが好ましい。
【００４９】
上述の構成の内面カバー１５を第２清澄槽４の流路Ｒ２に設置するには、一例として、予め図７に示す如く第一の底壁プレート２０と第一の側壁プレート２１と第三のカバープレート２２Ａと第四のカバープレート２４をリベット止めして図７に示す状態に第一のプレート組立体１７として組み付けておく。また、第二の底壁プレート２５と第二の側壁プレート２６と第三のカバープレート２２Ｂをリベット止めして図７に示す状態の第二のプレート組立体１８として組み付けておく。
これら第一のプレート組立体１７と第二のプレート組立体１８を複数用意して図７に示す方向に揃え、これらを順次第二の清澄槽４の流路Ｒ２に図４と図５に示す如く敷き詰めて重ね合わせてゆくことにより、流路Ｒ２をカバー組立体１６で順次覆うことができる。
また、第２清澄槽４の側壁部４ｂを構成するための耐火レンガ４ｄを複数、目地部４Ｂを介して接合して側壁部４ｂを構築する場合、各カバー組立体１６の耳部２１ａ、２６ａを目地部４Ｂに挿入しつつ第２清澄槽４を構築することで、第２清澄槽４の構築と同時に内面カバー１５を構築することができる。
【００５０】
なお、冷却槽５においても同様に第一のプレート組立体１７と第二のプレート組立体１８を複数用意して図７に示す方向に揃え、これらを順次冷却槽５の流路Ｒ３に図４と図５に示す如く敷き詰めて重ね合わせてゆくことにより、流路Ｒ３を内面カバー１５で覆うことができる。
上記した説明においては、内面カバー１５を第二の清澄槽の第二の溶融ガラス流路を構成する底壁部およびその両側の側壁部と、前記底壁部および両側壁部における溶融ガラス流路側を覆うように設ける形態の例について、また併せて冷却槽を構成する底壁部およびその両側の側壁部と、前記底壁部および両側壁部における溶融ガラス流路側を覆うように設ける形態の例について説明した。しかし、内面カバー１５を第一の清澄槽の第一の溶融ガラス流路を構成する底壁部およびその両側の側壁部と、前記底壁部および両側壁部における溶融ガラス流路側を覆うように設けても良いし、また冷却槽を構成する底壁部およびその両側の側壁部と、前記底壁部および両側壁部における溶融ガラス流路側のみを覆うように設けても良い。
ところで、これまでの説明においては、流路Ｒ２、Ｒ３の下流側にカバープレート２２を向けてカバー組立体１６、１６を順次敷き詰めて配置した構成について説明したが、流路Ｒ２、Ｒ３の上流側にカバープレート２２を向けてカバー組立体１６、１６を順次敷き詰めて配置した構成にしてもよく、本発明においてカバー組立体１６の配置方向は限定するものではない。
【００５１】
次に、先に説明した内面カバー１５を備えた第２清澄槽４と冷却槽５を備えたガラス製品の製造装置１を用いてガラス製品を製造する方法について以下に説明する。
本実施形態の製造装置１においては、溶融槽２においてガラス原料を溶融して溶融ガラスＧを生成し、この溶融ガラスＧを溶融槽２において循環させるなどの手法を採用し、ある程度の泡抜き、均質化をした後に、第一の清澄槽３に移動させる。溶融槽２においてガラス原料を溶融させて溶融ガラスを形成する工程を図８に示す如くガラス溶融工程Ｓ１と称する。
【００５２】
第一の清澄槽３において、電極８を用いて通電加熱することにより、溶融ガラスの温度を１４２０〜１５１０℃程度の範囲の高温に調整し、清澄する。この範囲の高温度域に保持することで溶融ガラスＧの成分中に含まれている清澄剤の効果などにより泡抜きが進行される。また、この範囲の高温に加熱することで、溶融ガラスの粘度が低下するので、泡も抜けやすくなる。
【００５３】
第一の清澄槽３においてある程度泡抜きを行った後、第二の清澄槽４に溶融ガラスを導いて更に清澄処理を進め泡抜きする。
第一の清澄槽３から第二の清澄槽４に溶融ガラスが移動する際、第一の清澄槽３においてはある程度の深さがあり、複数の電極８で通電加熱するので、溶融ガラスの対流なども部分的に生じるが、第二の清澄槽４は浅いので、溶融ガラスの戻り流を基本的には生じさせることなく第二の清澄槽４に沿ってその上流側から下流側に向かう一定の流れを生じさせて溶融ガラスを冷却槽５側に移動する。
第二の清澄槽４の温度は入口側において１５１０℃程度に、出口側において１５００℃程度として溶融ガラスの清澄を促進する。この第二の清澄槽４に前述の内面カバー１５を設けているので、内面カバー１５による作用効果を得ることができるが、作用効果の詳細については後に説明する。
【００５４】
第二の清澄槽４において泡抜きした溶融ガラスは冷却槽５において入口側で１５００℃程度の温度から出口側で１２００℃程度の温度まで冷却する。
本実施形態においては第一の清澄槽３と第二の清澄槽４において清澄し、溶融ガラスを成形できるように、その成形温度域まで冷却して調整する工程を、図８に示す如く清澄工程Ｓ２と称する。
冷却槽５において１２００℃程度まで冷却した溶融ガラスは次工程の成形装置６においてフロートガラス製造装置の溶融錫のベッド層１０の上に拡げられ、板状ガラスとすることができる。本実施例において成形装置６を用いて板状ガラスを成形する工程を図８に示す如く成形工程Ｓ３と称する。なお、板状ガラスを成形する工程は、例示したようなフロートガラス製造法に限らず、ロールアウト法、ダウンドロー法であっても良い。
次いで、板状ガラスを常温に近い温度まで徐冷する徐冷工程Ｓ４を行い、目的のサイズに切断する切断工程Ｓ５を施すことにより、図８に示す如く目的のガラス製品Ｇ６を得ることができる。
【００５５】
以上のガラス製品Ｇ６の製造工程において、本実施形態では第二の清澄槽４と冷却槽５に耐熱金属製の内面カバー１５を設けている。
第二の清澄槽４において、内面カバー１５は溶融ガラスＧの流路Ｒ２を構成する底壁部４ａと側壁部４ｂの内面側を覆っているので、底壁部４ａと側壁部４ｂを構成する耐火レンガと溶融ガラスＧとの直接接触を極力少なくし、耐火レンガの構成成分が溶融ガラスＧ側に溶出することを抑制できる。
冷却槽５において、内面カバー１５は溶融ガラスの流路Ｒ３を構成する底壁部５ａと側壁部５ｂの内面側を覆っているので、底壁部５ａと側壁部５ｂを構成する耐火レンガＧと溶融ガラスとの直接接触を極力少なくし、耐火レンガの構成成分が溶融ガラスＧ側に溶出することを抑制できる。
従って、溶融ガラスＧの清澄を長期間連続的に行った場合であっても、流路Ｒ２、Ｒ３を流れる溶融ガラスＧに耐火レンガの構成成分の溶出を生じさせることなく溶融ガラスＧの製造を行うことができる。従って組成の乱れていない高品質の溶融ガラスＧを次工程に送り、成形装置６で成形することで高品質のガラス製品Ｇ６を得ることができる。
なお、必要に応じて、成形後の溶融ガラスを研磨する工程を設け、表面を研磨したガラス製品を製造することもできる。
【００５６】
ところで、第二の清澄槽４と冷却槽５にＭｏ製の内面カバー１５を流路Ｒ２、Ｒ３に対し、設置した場合、溶融ガラスの生産開始時に始めて溶融ガラスＧを流す場合、これらの槽内には空気が存在しているので、内面カバー１５が５００〜６００℃以上に加熱される際、内面カバー１５が燃焼することを防止する必要がある。
この生産開始時の内面カバー１５の燃焼を防止するため、内面カバー１５の全面においてＭｏが空気に触れないようにコーティング層を形成しておくことが好ましい。このコーティング層として、例えばシリカコート皮膜を採用できる。シリカコート皮膜は溶融ガラスの生産開始時に内面カバー１５の全体を溶融ガラスＧが覆うまでの間にＭｏと空気の反応を防止すればよいので、溶融ガラスＧが内面カバー１５の全体を覆うまでの時間、十分に耐える程度の膜厚で被覆しておく。内面カバー１５の全体を溶融ガラスＧが覆った後、時間経過と共にシリカコート皮膜は溶融して消失するので、その後は内面カバー１５を覆った溶融ガラスＧが空気から内面カバー１５を隔離する。
【００５７】
次に、本実施形態の内面カバー１５の作用効果について更に説明する。
上述の如く流路Ｒ２、Ｒ３の内面を覆っている内面カバー１５においては、第一の底壁プレート２０と第二の底壁プレート２５との間に間隙Ｄ１が形成され、流路Ｒ２の流れ方向前後に隣接するカバー組立体１６、１６の間に間隙Ｄ２が形成されている。
流路Ｒ２の底壁部４ａと側壁部４ｂを構成する耐火レンガ４ｄの熱膨張率とＭｏなどの耐熱金属製の内面カバー１５では熱膨張率が異なる。流路Ｒ２、Ｒ３を溶融ガラスＧが流れた場合、熱膨張率の少ない耐火レンガ４ｄよりも内面カバー１５を構成する各プレートの方がより膨張する。ここで、内面カバー１５にはその内部側に間隙Ｄ１、Ｄ２があけられているので、内面カバー１５を構成する各プレートの熱膨張分を間隙Ｄ１、Ｄ２で吸収することができ、溶融ガラスＧにより加熱状態とされた内面カバー１５に無用な熱応力が付加されないようにできる。よって、内面カバー１５を備えた第二の清澄槽４、冷却槽５を連続使用して溶融ガラスを製造しても、内面カバー１５に熱応力などの無用な負担が作用しない。
【００５８】
また、本実施形態のカバー組立体１６の耳部２１ａ、２６ａをその周囲の耐火レンガ４ｄの目地部４Ｂまたはスリット４ｈに挿入することで、以下の作用効果を得ることができる。
流路Ｒ２に沿って溶融ガラスＧが流れると、内面カバー１５の内面側の流路Ｒ２を溶融ガラスＧが流れると同時に、流路Ｒ２の底壁部４ａおよび側壁部４ｂと、内面カバー１５の裏面側との隙間部分にも少量の溶融ガラスＧが流れ込む。
ここで、複数のカバー組立体１６を係合して内面カバー１５を構成し、流路Ｒ２の底壁部４ａの表面および側壁部４ｂの表面を覆っていたとしても、流路Ｒ２の内表面に内面カバー１５の底面と側面が完全に密着している訳ではない。更に、内面カバー１５の側壁プレート２１、２６の上端は溶融ガラスの液面ＧＨよりも低い位置にあり、また、内面カバー１５には間隙Ｄ１、Ｄ２が内在されているので、内面カバー１５の裏側にも若干の溶融ガラスＧが回り込む。
【００５９】
流路Ｒ２の底壁部４ａおよび側壁部４ｂと内面カバー１５との間に流れ込んだ溶融ガラスＧは、底壁部４ａおよび側壁部４ｂに直接接するので底壁部４ａおよび側壁部４ｂを構成する耐火レンガ４ｄと接触し、長期間の運転によっては耐火レンガ４ｄを浸食するか、耐火レンガ４ｄを構成する成分の一部が溶融ガラス側に溶出して溶融ガラスを汚すおそれがある。しかし、底壁部４ａおよび側壁部４ｂと内面カバー１５の裏面側との間に流れ込んだ溶融ガラスＧは流路Ｒ２の内部側を流れる溶融ガラスの主流に対しその量は極めて少なく、また、内面カバー１５の裏面側に流れ込んだ溶融ガラスは流路Ｒ２側には容易には戻れないので、内面カバー１５の内側の流路Ｒ２を流れる溶融ガラスＧに内面カバー１５の裏側にわずかに存在する汚れた溶融ガラスＧが影響を与える可能性は低くなる。
【００６０】
また、場合によっては、底壁部４ａおよび側壁部４ｂと内面カバー１５の裏面側との間に流れ込んだ溶融ガラスＧが流路Ｒ２の流れ方向に沿って移動しようとする。しかし、内面カバー１５の長さ方向には複数箇所に耳部２１ａ、２６ａが間欠的に存在しているので、溶融ガラスＧが内面カバー１５の裏面側を伝わって流路Ｒ２の下流側に移動しようとする流れを耳部２１ａ、２６ａがせき止めるので、側壁部４ｂに触れて汚れるおそれの高い内面カバー１５の裏面側の溶融ガラスＧを流路Ｒ２の下流側に送ることがない。
このため、第二の清澄槽４と冷却槽５の下流側に設けられている成形装置６に汚れた溶融ガラスを送るおそれが無く、不純物の入っていない均一な組成の泡の少ない高品質の溶融ガラスを成形装置６に送って成形できる効果がある。
【００６１】
図９は本発明に係る清澄槽の第２実施形態の構造に適用される内面カバーにおいて、カバー組立体におけるＭｏ製の側壁プレート２１の上端を溶融ガラスＧの液面位置ＧＨから上方に突出するように配置した場合の一例構造を示す断面図である。
この実施形態の如くＭｏ製の側壁プレート２１を溶融ガラスＧの液面位置ＧＨから上方に突出するように配置する場合、側壁プレート２１が空気に触れないように横断面逆Ｕ字型の外側の第一のカバー片５１と内側の第二のカバー片５２により側壁プレート２１の上端部が覆われている。
外側の第一のカバー片５１はＰｔ、ＰｔＲｈなどのＰｔ合金、イリジウムなどの耐熱金属材料からなり、内側の第二のカバー片５２はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニアなどの耐熱セラミックスからなる。
【００６２】
外側の第一のカバー片５１は溶融ガラスＧの浸食を受け難く、空気に触れても問題のない耐熱金属製であり、耐熱セラミックス製の第二のカバー片５２は、清澄槽４の構築後に溶融ガラスＧを始めて流す際、カバー組立体１６にシリカコート層を形成する場合、シリカコート層がＰｔに接触するとＰｔが損傷するので、この損傷を防止するために設けられている。なお、この観点から外側の第一のカバー片５１の下縁部５１ａの位置を内側の第二のカバー片５２の下端部５２ａよりも上方に位置するように形成しておき、第一のカバー片５１の下端部５１ａが側壁プレート２１の表面から数１０ｍｍ程度離間するようにしておくことが望ましい。
【００６３】
図９に示す構造を採用することにより、Ｍｏ製の側壁プレート２１、２６の上端位置を溶融ガラスＧの液面位置ＧＨよりも上方に配置することができる。この構造によれば、流路Ｒ２を構成する側壁部４ｂを内面カバー１５でより広い範囲覆うことができる。これにより、溶融ガラスＧの液面位置ＧＨの上方まで第一の側壁プレート２１を配置できるので、溶融ガラスＧの液面ＧＨ近くにおいても溶融ガラスＧが耐火レンガ４ｅに直に触れない構造を実現できる。また、溶融ガラスＧの液面位置ＧＨが上下に変動するようにガラスの製造装置１を運転し、清澄槽４を使用しても、側壁プレート２１、２６が損傷し難い構造を提供できる。即ち、第一のカバー片５１の高さ程度、溶融ガラスＧの液面位置ＧＨが変動しても、側壁プレート２１、２６が空気に触れてしまうことがないので、側壁プレート２１、２６がＭｏ製であって、液面位置ＧＨが変動しても、支障がない。
また、液面位置ＧＨの近傍において溶融ガラスＧに対し耐火レンガ４ｄ、４ｅ側からの不純物の溶出を防止できるので、液面位置ＧＨ近傍の溶融ガラスＧに対し不純物を混入させることもない。
【００６４】
図１０は本発明に係る第３実施形態の構造に適用されるカバー組立体１６において、第一の底壁プレート２０と第二の底壁プレート２５の端部側にも耳部２０ｃ、２５ｃを設けた例を示す。その他の構造は先の第１実施形態の構造と同等である。
この実施形態の構造の如く第一の底壁プレート２０の端部側に下向きに耳部２０ｃを設け、第二の底壁プレート２５の端部側に下向きに耳部２５ｃを設け、これらをいずれも底壁部４ａを構成する耐火レンガ４ｃの目地部あるいはスリット４ｈに挿入することにより、第一の底壁プレート２０と第二の底壁プレート２５が清澄槽４の底壁部４ａ上に設置されている。
【００６５】
第３実施形態の構造においては、第一の底壁プレート２０と第二の底壁プレート２５の端部側に耳部２０ｃ、２５ｃが形成されているので、第一の底壁プレート２０および第二の底壁プレート２５と、流路Ｒ２の底壁部４ａとの間の隙間領域を流路Ｒ２に沿って流れようとする溶融ガラスＧの流れを耳部２０ｃ、２５ｃがせき止め、前記隙間領域を伝わって流路Ｒ２の下流側に流れようとする溶融ガラスＧの流れを阻止できる。
第一の底壁プレート２０と第二の底壁プレート２５の端部側に耳部２０ｃ、２５ｃを形成することにより、汚れた溶融ガラスＧを清澄槽４の下流側に流さないようにできる。
よって、第３実施形態の構造によれば、先の第１実施形態の構造と同様、側壁部４ｂとカバー組立体１６の隙間部分の汚れた溶融ガラスＧを下流側に流さないことは勿論、底壁部４ａとカバー組立体１６の隙間部分の汚れた溶融ガラスＧも、下流側に流さない構造を提供できる。
【００６６】
図１１は、本発明に係る第４実施形態の内面カバー１５Ａに適用されるカバー組立体１６Ａを示すもので、この第４実施形態において先の第１実施形態の構造と異なるのは、先の第１実施形態において分離されていた第１の底壁プレート２０と第２の底壁プレート２５を一体化して１つの底壁プレート６０に共用化されている点である。また、先の第１実施形態において分離されていた第１のプレート組立体１７と第２のプレート組立体１８を一体化して１つのプレート組立体６１に共用化されている。更に、先の第１実施形態において分離されていた第三のカバープレート２２Ａ、２２Ｂを一体化してＵ字型のカバープレート６２に共用化され、第四のカバープレート２４は略されている。前記カバープレート６２の断面形状は、底板６２ａと両側の側版６２ｂとからなるＵ字型に形成されている。
【００６７】
第４実施形態の構造においてカバープレート６２の底板６２ａを底壁プレート６０の端縁部側に幅半分程度被せ、残り幅半分ほどを突出させて図示略のリベット等の固定具によりカバー組立体１６Ａの端縁部分にカバープレート６２が固定されている。また、カバープレート６２の一方の側板６２ｂを第１の側壁プレート２１に幅半分ほど被せ、残り幅半分ほどを突出させ、他方の側板６２ｂを第２の側壁プレート２６の端縁部側に幅半分程被せ、残り幅半分ほどを突出させてカバー組立体１６Ａの端縁部分にカバープレート６２が図示略のリベット等の固定具により固定されている。また、底壁プレート６０に対し側壁プレート２１、２６は１枚の耐熱金属製の板材に対する折り曲げにより形成されている。
【００６８】
第４実施形態の内面カバー１５Ａによっても流路Ｒ２の底壁部４ａと側壁部４ｂ、４ｂを溶融ガラスＧから保護することができる。そして、流路Ｒ２の長さ方向にカバー組立体１６Ａ、１６Ａが膨張した場合の熱膨張分の吸収効果は先の第１実施形態の構造と同様に得ることができる。即ち、流路Ｒ２の流れ方向に隣接された底壁プレート６０、６０どうしの間隙と側壁プレート２１、２１どうしの隙間と、側壁プレート２６、２６どうしの隙間を利用して流路Ｒ２の長さ方向にカバー組立体１６Ａ、１６Ａが熱膨張した場合の熱膨張分の吸収効果を得ることができる。
【００６９】
なお、第４実施形態の内面カバー１５Ａは、前記した第１実施形態における流路Ｒ２の幅方向に隣接されていた第１のプレート組立体１７と第２のプレート組立体１８とを共用化したので、流路Ｒ２の幅方向にカバー組立体１６Ａが膨張した場合の吸収効果は得られないが、側壁プレート２１、２６は流路Ｒ２の側壁部４ｂに密着させる訳ではなく、若干の隙間をあけて配置するので、流路Ｒ２の幅方向への熱膨張分を考慮しなくてもよい構造とする場合は、図１１に示す構造を適用できる。
【００７０】
例えば、図６に示した如く耐火レンガ４ｄを貫通するようにＭｏなどの耐熱金属製のボルト状の固定具３５で側壁プレート２６を支持する場合、側壁プレート２６と耐火レンガ４ｄとの間に間隙をあけることが容易にできるので、この間隙を熱膨張分の吸収用として利用できる。なお、その場合は固定具３５を側壁プレート２６に強固に固定する必要はなく、側壁プレート２６が固定具３５の軸方向に多少移動できるように係合することが好ましい。勿論、側壁プレート２６の耳部２６ａを耐火レンガ４ｄの目地部４Ｂにて確実に支持するならば、側壁プレート２６の構造強度についても問題は生じない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の技術は、建築用ガラス、車両用ガラス、光学用ガラス、医療用ガラス、表示装置用ガラス、その他一般のガラス製品の製造に広く適用できる。
なお、２０１０年１２月２８日に出願された日本特許出願２０１０−２９３２３４号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
【符号の説明】
【００７２】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…流路、Ｇ…溶融ガラス、ＧＨ…溶融ガラスの液面位置、１…製造装置、２…溶融槽、３…第一の清澄槽、４…第二の清澄槽、４ａ…底壁部、４ｂ…側壁部、４ｇ、４ｅ…耐火レンガ（耐火物）、４ｈ…スリット、５…冷却槽、５ａ…底壁部、５ｂ…側壁部、６…成形装置、７…清澄槽、８…電極、１４…ガラス溶融炉、１５…内面カバー、１６…カバー組立体、１７…第一のプレート組立体、１８…第二のプレート組立体、２０…第一の底壁プレート、２０ｃ…耳部、２１…第一の側壁プレート、２１ａ…耳部、２２…第一のカバープレート、２２Ａ、２２Ｂ…第三のカバープレート、２３…第二のカバープレート、２４…第四のカバープレート、２５…第二の底壁プレート、２５ｃ…耳部、２６…第二の側壁プレート、２６ａ…耳部、３０、３１、３２…リベット、Ｓ１…ガラス溶融工程、Ｓ２…清澄工程、Ｓ３…成形工程、Ｓ４…徐冷工程、Ｓ５…切断工程、Ｇ６…ガラス製品、５１…第一のカバー片、５２…第二のカバー片、１５Ａ…内面カバー、１６Ａ…カバー組立体、６０…底壁プレート、６２…カバープレート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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