(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上昇管、減圧脱泡槽、下降管、前記上昇管に溶融ガラスを供給する上流側ピット、および、前記下降管からの溶融ガラスを収容する下流側ピットを有する溶融ガラスの減圧脱泡装置であって、前記下降管から前記下流側ピットへと移動する溶融ガラスの一部を分離する分離機構、および、前記分離機構により分離された溶融ガラスを前記上流側ピットに戻す戻し配管を有することを特徴とする溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項２】
前記下流側ピットの側部には、前記戻し配管の一方の端部をなす開口部が設けられており、
前記下降管の下流端には、その一部が前記分離機構として機能する白金製または白金合金製の中空管からなる溶融ガラスの導管構造が接続されており、
前記導管構造は、少なくとも下流端側が内管および外管からなる二重管構造をなしており、
前記内管は、上流端および下流端が開放端であり、
前記外管は、上流端が開放端で下流端が閉止端であり、前記閉止端の一部を内管が貫通しており、
前記外管の前記下流端側には、前記下流側ピットの側部に設けられた前記開口部と面する位置に開口部が設けられている請求項１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項３】
前記下流側ピットの側部には、前記戻し配管の一方の端部をなす開口部が設けられており、
前記下降管が、その一部が分離機構として機能する白金製または白金合金製の中空管からなる溶融ガラスの導管構造であり、
前記導管構造は、少なくとも下流端側が内管および外管からなる二重管構造をなしており、
前記内管は、上流端および下流端が開放端であり、
前記外管は、上流端が開放端で下流端が閉止端であり、前記閉止端の一部を内管が貫通しており、
前記外管の前記下流端側には、前記下流側ピットの側部に設けられた前記開口部と面する位置に開口部が設けられている請求項１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項４】
前記導管構造の前記下流端側において、前記内管が前記外管の閉止端から突出している請求項２または３に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項５】
前記内管上流端から前記外管の前記下流端側に設けられた前記開口部の上流側端までの距離Ｌin（ｍｍ）と、前記内管の内径Ｄin（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たす請求項２ないし４のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
Ｌin  ≧  Ｄin／２
【請求項６】
前記外管の内径と前記内管の外径との差Ｄout-in（ｍｍ）と、前記内管の内径Ｄin（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たす請求項２ないし５のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
Ｄout-in／２  ≧  ０．０２×Ｄin
【請求項７】
前記内管上流端から前記外管の前記下流端側に設けられた前記開口部の上流側端までの距離Ｌin（ｍｍ）と、前記外管の内径と前記内管の外径との差Ｄout-in（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たす請求項２ないし６のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
Ｌin  ≧  （Ｄout-in／２）×３
【請求項８】
前記外管の流路の断面積から前記内管の流路の断面積を引いた断面積差Ｓout-in（ｍｍ2）と、前記内管の流路の断面積Ｓin（ｍｍ2）と、が下記式で表される関係を満たす請求項２ないし７のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
Ｓout-in  ≦  Ｓin
【請求項９】
前記外管の前記下流端側に設けられた前記開口部の面積Ｓ（ｍｍ2）と、前記外管の内径Ｄout（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たす請求項２ないし８のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
Ｓ  ≧  ９×Ｄout
【請求項１０】
前記外管の前記下流端側に設けられた開口部の上流側端が前記下流側ピットの側部に設けられた開口部の上流側端よりも０〜５００ｍｍ下側に位置している請求項２ないし９のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項１１】
前記下降管と、前記下流側ピットと、が連通して接続されており、
前記下流側ピットが、外管をなすピット本体と、前記ピット本体内に位置し下流方向に延びる内管と、の二重管構造であり、前記ピット本体には前記戻し配管の一方の端部をなす開口部が設けられており、前記二重管構造が前記分離機構として機能する請求項１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項１２】
前記下降管の内径Ｄ1（ｍｍ）と、前記内管の外径Ｄ2（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たす請求項１１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
Ｄ1  ＞  Ｄ2
【請求項１３】
前記下降管の内径と前記内管の外径との差ΔＤ（ｍｍ）と、前記内管の内径Ｄ3（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たす請求項１１または１２に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
ΔＤ  ≧  ０．０４×Ｄ3
【請求項１４】
前記下降管の流路の断面積から前記内管の流路の断面積を引いた断面積差ΔＳ（ｍｍ2）と、前記内管の流路の断面積Ｓ1（ｍｍ2）と、が下記式で表される関係を満たす請求項１１ないし１３のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
ΔＳ  ≦  Ｓ1
【請求項１５】
前記下降管と、前記内管と、がオーバーラップしている部分を有し、
前記オーバーラップしている部分の長さＬ（ｍｍ）と、前記内管の外径Ｄ2（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たす請求項１１ないし１４のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
Ｌ  ≦  ５×Ｄ2
【請求項１６】
前記下降管の下流端と前記内管の上流端との距離ｄ（ｍｍ）と、前記内管の外径Ｄ2（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たす請求項１１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
０．５×Ｄ2  ≦  ｄ  ≦  ５×Ｄ2
【請求項１７】
前記下流側ピット側の前記戻し配管の開口部が下記（１）、（２）を満たしており、該開口部が前記分離機構として機能する請求項１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
（１）前記開口部が、前記下降管を仮想的に下流側に延ばした仮想領域の一部を横切る。
（２）前記開口部が、前記下降管の中心軸を仮想的に下流側に延ばした仮想線を横切らない。
【請求項１８】
前記戻し配管と前記仮想線との最短距離ｄmin（ｍｍ）と、前記下降管の半径Ｄdown（ｍｍ）と、が下記式を満たす請求項１７に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
０  ＜  ｄmin  ＜  Ｄdown
【請求項１９】
前記開口部と、前記仮想線と、がなす角度α（度）が下記式を満たす請求項１７または１８に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
１０  ≦  α  ≦  ８０
【請求項２０】
前記開口部付近において、下流側ピット底面と、前記戻し配管の底面と、の高さが異なる請求項１７ないし１９のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項２１】
互いに高さが異なる前記下流側ピット底面と、前記戻し配管の底面と、が角度５〜６０度を有する傾斜構造により接続されている請求項２０に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項２２】
前記開口部の面積と、前記戻し配管の断面積と、が略等しい請求項１７ないし２１のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項２３】
前記戻し配管内における溶融ガラス流を制御するためのポンプ手段をさらに有する請求項１ないし２２のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項２４】
前記戻し配管を通過する溶融ガラスを加熱する手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし２３のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項２５】
前記戻し配管を通過する溶融ガラスを攪拌する手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし２４のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項２６】
内部が減圧状態に保持された減圧脱泡槽中に溶融ガラスを通過させることにより該溶融ガラスを減圧脱泡する方法であって、上昇管、減圧脱泡槽、下降管、前記上昇管に溶融ガラスを供給する上流側ピット、前記下降管からの溶融ガラスを収容する下流側ピット、前記下降管から前記下流側ピットへと移動する溶融ガラスの一部を分離する分離機構、および、前記分離機構により分離された溶融ガラスを前記上流側ピットに戻す戻し配管を有する溶融ガラスの減圧脱泡装置を用いて前記減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスの一部を分離し、該分離された溶融ガラスを再び前記減圧脱泡槽中に戻すことを特徴とする溶融ガラスの減圧脱泡方法。
【請求項２７】
前記分離された溶融ガラスの量が、前記減圧脱泡槽中を通過する溶融ガラスの量の０．１％以上、１０％以下である請求項２６に記載の溶融ガラスの減圧脱泡方法。
【請求項２８】
前記減圧脱泡槽中に溶融ガラスを通過させながら、前記減圧脱泡槽中を通過する溶融ガラスの量に対する前記分離された溶融ガラスの量の割合が変更される請求項２６または２７に記載の溶融ガラスの減圧脱泡方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融ガラスの減圧脱泡装置、および溶融ガラスの減圧脱泡方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、成形されたガラス製品の品質を向上させるために、溶解炉で原料を溶解した溶融ガラスを成形装置で成形する前に溶融ガラス内に発生した気泡を除去する清澄工程が利用されている。
この清澄工程では、清澄剤として硫酸ナトリウム（Ｎａ2ＳＯ4）等を原料内に予め添加し、原料を溶融して得られた溶融ガラスを所定温度に一定時間貯留、維持することで、清澄剤によって溶融ガラス内の気泡を成長させて浮上させて除去する方法が知られている。
また、減圧雰囲気内に溶融ガラスを導入し、この減圧雰囲気下、連続的に流れる溶融ガラス流内の気泡を大きく成長させて溶融ガラス内を浮上させ破泡させて除去し、その後減圧雰囲気から排出する減圧脱泡方法が知られている。
減圧脱泡方法では、溶融ガラス流を形成し、該溶融ガラス流を、減圧雰囲気内、具体的には、内部が所定の減圧度に保持された減圧脱泡槽内で移動させる。減圧脱泡槽内を移動する際、溶融ガラス内に含まれる気泡を比較的短時間に大きく成長させ、成長した気泡の浮力を利用して溶融ガラス中を浮上させ、溶融ガラスの表面で気泡を破泡させることで、効率よく溶融ガラス表面から気泡の除去を行うことができる。【０００３】
減圧脱泡装置において、溶融ガラスの流路をなす減圧脱泡槽、上昇管および下降管のような溶融ガラスの導管の構成材料は、耐熱性および溶融ガラスに対する耐食性に優れていることが求められる。これを満たす材料として、白金または白金ロジウム合金のような白金合金や、電鋳レンガのような耐火レンガが使用されている。
これらの材料は、耐熱性および溶融ガラスに対する耐食性という点では優れた材料であるが、溶融ガラスの導管が耐火レンガ製、白金製または白金合金製のいずれの場合においても、導管壁面と、溶融ガラスと、の界面で泡が発生する場合がある。このような導管壁面と溶融ガラスとの界面での泡の発生が、減圧脱泡装置の減圧脱泡槽（特に減圧脱泡槽の下流側）や下降管で起こった場合、泡を溶融ガラスから除去することが困難となるため、製造されるガラスに欠点を生じさせる。【０００４】
上述したように、溶融ガラス中の気泡を効果的かつ確実に除去するには、溶融ガラスの中で気泡を大きく成長させ、かつ溶融ガラス表面まで浮上させて破泡するプロセスが必要である。このようなプロセスを確実かつ効果的に行うためには、減圧脱泡槽内の減圧度を適切な範囲に保つことが必要である。
特許文献１に記載の溶融ガラス減圧脱泡方法では、減圧脱泡槽内の減圧度を常に適切な範囲に保つために、減圧脱泡槽内の減圧度を大気圧の変化に応じて補正することを提案している。但し、減圧脱泡槽内の減圧度を補正した場合、減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面が変化して減圧脱泡の効果に影響を及ぼすので、特許文献１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡方法では、減圧脱泡槽内の減圧度を補正した場合、減圧脱泡槽の位置を上下に移動させることによって、減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面を一定に保つことを提案している。
特許文献１に記載の方法は、減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面を一定に保ちつつ、減圧脱泡槽内の減圧度を常に適切な範囲に保つことにより、減圧脱泡の効果を常に最適な状態に保持することができる。【０００５】
しかしながら、全ての減圧脱泡装置において、減圧脱泡槽を上下させることができるわけではない。例えば、溶融ガラスの脱泡処理量を増加するために大型の減圧脱泡槽とした場合、減圧脱泡槽内の減圧度を補正したのに応じて、減圧脱泡槽を上下させることは非常に困難であり、現実的ではない。
また、特許文献２に記載の減圧脱泡装置のように、上昇管および下降管がそれぞれ上流側ピットおよび下流側ピットに固定された構造の減圧脱泡装置の場合、減圧脱泡槽を上下させることはできない。
これら減圧脱泡槽を上下させることができない減圧脱泡装置の場合、大気圧の変化に応じて、減圧脱泡槽内の減圧度を補正すると、減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面が変化して減圧脱泡の効果に影響が生じる。特に、減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面が上昇した場合、減圧脱泡槽の底面から溶融ガラスの液面までの距離が増加するので、減圧脱泡槽の底面付近に存在する泡が浮上することができなくなり、減圧脱泡の効果が低下する。減圧脱泡槽が上下できない場合、その底面の圧力は、減圧脱泡槽での溶融ガラス液面からの深さによって決まるので調整することが難しい。【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０６６６２号公報
【特許文献２】特開２０００−７３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するため、減圧脱泡装置を構成する減圧脱泡槽、上昇管および下降管のような溶融ガラスの導管壁面と、溶融ガラスと、の界面での泡の発生や、減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面上昇による減圧脱泡効果の低下による影響を抑制し、減圧脱泡の効果を安定して発揮することができる溶融ガラスの減圧脱泡装置、および、溶融ガラスの減圧脱泡方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、上昇管、減圧脱泡槽、下降管、前記上昇管に溶融ガラスを供給する上流側ピット、および、前記下降管からの溶融ガラスを収容する下流側ピットを有する溶融ガラスの減圧脱泡装置であって、前記下降管から前記下流側ピットへと移動する溶融ガラスの一部を分離する分離機構、および、前記分離機構により分離された溶融ガラスを前記上流側ピットに戻す戻し配管を有することを特徴とする溶融ガラスの減圧脱泡装置（以下、「本発明の減圧脱泡装置」という。）を提供する。【０００９】
本発明の減圧脱泡装置の第１の態様では、前記下流側ピットの側部には、前記戻し配管の一方の端部をなす開口部が設けられており、
前記下降管の下流端には、その一部が前記分離機構として機能する白金製または白金合金製の中空管からなる溶融ガラスの導管構造が接続されており、
前記導管構造は、少なくとも下流端側が内管および外管からなる二重管構造をなしており、
前記内管は、上流端および下流端が開放端であり、
前記外管は、上流端が開放端で下流端が閉止端であり、前記閉止端の一部を内管が貫通しており、
前記外管の前記下流端側には、前記下流側ピットの側部に設けられた前記開口部と面する位置に開口部が設けられている。【００１０】
本発明の減圧脱泡装置の第２の態様では、前記下流側ピットの側部には、前記戻し配管の一方の端部をなす開口部が設けられており、
前記下降管が、その一部が分離機構として機能する白金製または白金合金製の中空管からなる溶融ガラスの導管構造であり、
前記導管構造は、少なくとも下流端側が内管および外管からなる二重管構造をなしており、
前記内管は、上流端および下流端が開放端であり、
前記外管は、上流端が開放端で下流端が閉止端であり、前記閉止端の一部を内管が貫通しており、
前記外管の前記下流端側には、前記下流側ピットの側部に設けられた前記開口部と面する位置に開口部が設けられている。【００１１】
本発明の減圧脱泡装置の第１および第２の態様において、前記導管構造の前記下流端側において、前記内管が前記外管の閉止端から突出していることが好ましい。【００１２】
本発明の減圧脱泡装置の第１および第２の態様において、前記内管上流端から前記外管の前記下流端側に設けられた前記開口部の上流側端までの距離Ｌin（ｍｍ）と、前記内管の内径Ｄin（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たすことが好ましい。
Ｌin  ≧  Ｄin／２【００１３】
本発明の減圧脱泡装置の第１および第２の態様において、前記外管の内径と前記内管の外径との差Ｄout-in（ｍｍ）と、前記内管の内径Ｄin（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たすことが好ましい。
Ｄout-in／２  ≧  ０．０２×Ｄin【００１４】
本発明の減圧脱泡装置の第１および第２の態様において、前記内管上流端から前記外管の前記下流端側に設けられた前記開口部の上流側端までの距離Ｌin（ｍｍ）と、前記外管の内径と前記内管の外径との差Ｄout-in（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たすことが好ましい。
Ｌin  ≧  （Ｄout-in／２）×３【００１５】
本発明の減圧脱泡装置の第１および第２の態様において、前記外管の流路の断面積から前記内管の流路の断面積を引いた断面積差Ｓout-in（ｍｍ2）と、前記内管の流路の断面積Ｓin（ｍｍ2）と、が下記式で表される関係を満たすことが好ましい。
Ｓout-in  ≦  Ｓin【００１６】
本発明の減圧脱泡装置の第１および第２の態様において、前記外管の前記下流端側に設けられた前記開口部の面積Ｓ（ｍｍ2）と、前記外管の内径Ｄout（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たすことが好ましい。
Ｓ  ≧  ９×Ｄout【００１７】
本発明の減圧脱泡装置の第１および第２の態様において、前記外管の前記下流端側に設けられた開口部の上流側端が前記下流側ピットの側部壁面に設けられた開口部の上流側端よりも０〜５００ｍｍ下側に位置していることが好ましい。【００１８】
本発明の減圧脱泡装置の第３の態様では、前記下降管と、前記下流側ピットと、が連通して接続されており、
前記下流側ピットが、外管をなすピット本体と、前記ピット本体内に位置し下流方向に延びる内管と、の二重管構造であり、前記ピット本体には前記戻し配管の一方の端部をなす開口部が設けられており、前記二重管構造が前記分離機構として機能する。【００１９】
本発明の減圧脱泡装置の第３の態様において、前記下降管の内径Ｄ1（ｍｍ）と、前記内管の外径Ｄ2（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たすことが好ましい。
Ｄ1  ＞  Ｄ2【００２０】
本発明の減圧脱泡装置の第３の態様において、前記下降管の内径と前記内管の外径との差ΔＤ（ｍｍ）と、前記内管の内径Ｄ3（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たすことが好ましい。
ΔＤ  ≧  ０．０４×Ｄ3【００２１】
本発明の減圧脱泡装置の第３の態様において、前記下降管の流路の断面積から前記内管の流路の断面積を引いた断面積差ΔＳ（ｍｍ2）と、前記内管の流路の断面積Ｓ1（ｍｍ2）と、が下記式で表される関係を満たすことが好ましい。
ΔＳ  ≦  Ｓ1【００２２】
本発明の減圧脱泡装置の第３の態様において、前記下降管と、前記内管とが、オーバーラップしている部分を有し、
前記オーバーラップしている部分の長さＬ（ｍｍ）と、前記内管の外径Ｄ2（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たすことが好ましい。
Ｌ  ≦  ５×Ｄ2【００２３】
本発明の減圧脱泡装置の第３の態様において、前記下降管の下流端と前記内管の上流端との距離ｄ（ｍｍ）と、前記内管の外径Ｄ2（ｍｍ）と、が下記式で表される関係を満たすことが好ましい。
０．５×Ｄ2  ≦  ｄ  ≦  ５×Ｄ2【００２４】
本発明の減圧脱泡装置の第４の態様では、前記下流側ピット側の前記戻し配管の開口部が下記（１）、（２）を満たしており、該開口部が前記分離機構として機能する。
（１）前記開口部が、前記下降管を仮想的に下流側に延ばした仮想領域の一部を横切る。
（２）前記開口部が、前記下降管の中心軸を仮想的に下流側に延ばした仮想線を横切らない。【００２５】
本発明の減圧脱泡装置の第４の態様において、前記戻し配管と前記仮想線との最短距離ｄmin（ｍｍ）と、前記下降管の半径Ｄdown（ｍｍ）と、が下記式を満たすことが好ましい。
０  ＜  ｄmin  ＜  Ｄdown【００２６】
本発明の減圧脱泡装置の第４の態様において、前記開口部と、前記仮想線と、がなす角度α（度）が下記式を満たすことが好ましい。
１０  ≦  α  ≦  ８０【００２７】
本発明の減圧脱泡装置の第４の態様は、前記開口部付近において、下流側ピット底面と、前記戻し配管の底面と、の高さが異なることが好ましい。【００２８】
本発明の減圧脱泡装置の第４の態様において、互いに高さが異なる前記下流側ピット底面と、前記戻し配管の底面と、が角度５〜６０度を有する傾斜構造により接続されていることが好ましい。【００２９】
本発明の減圧脱泡装置の第４の態様において、前記開口部の面積と、前記戻し配管の断面積と、が略等しいことが好ましい。【００３０】
本発明の減圧脱泡装置は、前記戻し配管内における溶融ガラス流を制御するためのポンプ手段をさらに有することが好ましい。【００３１】
本発明の減圧脱泡装置は、前記戻し配管を通過する溶融ガラスを加熱する手段をさらに有することが好ましい。【００３２】
本発明の減圧脱泡装置は、前記戻し配管を通過する溶融ガラスを攪拌する手段をさらに有することが好ましい。【００３３】
また、本発明は、内部が減圧状態に保持された減圧脱泡槽中に溶融ガラスを通過させることにより該溶融ガラスを減圧脱泡する方法であって、上昇管、減圧脱泡槽、下降管、前記上昇管に溶融ガラスを供給する上流側ピット、前記下降管からの溶融ガラスを収容する下流側ピット、前記下降管から前記下流側ピットへと移動する溶融ガラスの一部を分離する分離機構、および、前記分離機構により分離された溶融ガラスを前記上流側ピットに戻す戻し配管を有する溶融ガラスの減圧脱泡装置を用いて前記減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスの一部を分離し、該分離された溶融ガラスを再び前記減圧脱泡槽中に戻すことを特徴とする溶融ガラスの減圧脱泡方法（以下、「本発明の減圧脱泡方法」という。）を提供する。
本発明の減圧脱泡方法は、前記分離された溶融ガラスの量が、前記減圧脱泡槽中を通過する溶融ガラスの量の０．１％以上、１０％以下であることが好ましい。
本発明の減圧脱泡方法は、前記分離された溶融ガラスの量が、前記減圧脱泡槽中を通過する溶融ガラスの量の１％以上、５％以下であることが好ましい。
本発明の減圧脱泡方法は、前記減圧脱泡槽中に溶融ガラスを通過させながら、前記減圧脱泡槽中を通過する溶融ガラスの量に対する前記分離された溶融ガラスの量の割合を変更してもよい。
本発明の減圧脱泡方法は、前記分離された溶融ガラスが、前記減圧脱泡槽中に戻される前に加熱されることが好ましい。
本発明の減圧脱泡方法は、前記分離された溶融ガラスが、前記減圧脱泡槽中に戻される前に攪拌されることが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の減圧脱泡方法によれば、減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスの一部、具体的には、溶融ガラスの導管壁面と溶融ガラスとの界面での泡の発生や、減圧脱泡槽での溶融ガラスの液面上昇による減圧脱泡効果の低下によって、泡を多く含む境界層流を溶融ガラスのメインフローから分離して減圧脱泡槽に戻して再度減圧脱泡することにより、溶融ガラスの導管壁面と、溶融ガラスと、の界面での泡の発生や、減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面上昇による減圧脱泡の効果の低下による影響を抑制し、減圧脱泡の効果を安定化することができる。これにより、欠点の少ない高品質のガラス製品を製造することができる。
しかも、減圧脱泡槽において、メインフローから分離されて減圧脱泡槽に戻された溶融ガラスが下層、溶解槽から新たに供給される溶融ガラスが上層の２層流を形成すると考えられる。このような２層流が形成されることにより、溶解槽から新たに供給される溶融ガラスにとっては、減圧脱泡槽内における見かけ上の深さが減少する。これにより、減圧脱泡の効果が向上することが期待される。
また、本発明の減圧脱泡方法によれば、従来は上記の泡を含む溶融ガラスは減圧脱泡後に廃棄していたが、上記のとおり再度減圧脱泡をするので廃棄する溶融ガラスが減少し、歩留まりが向上する。
本発明の減圧脱泡装置は、下降管から下流側ピットへと移動する溶融ガラスの一部を分離する分離機構、および、分離機構により分離された溶融ガラスを前記上昇側ピットに戻す戻し配管を有しており、該分離機構では減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスのうち、泡が多く含まれる境界層流を効果的に分離することができるため、本発明の減圧脱泡方法を実施するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の減圧脱泡装置の第１の態様の断面図である。
【図２】図２は、図１に示す減圧脱泡装置１の延長管８の下端（下流端）側およびその周辺を示した部分拡大図である。
【図３】図３は、図２と同様の図であり、延長管８の特定の部分の寸法を示している。
【図４】図４は、延長管の別の形態を示した断面図であり、外管の閉止端の形状が図２に示す延長管８とは異なっている。
【図５】図５は、延長管の別の形態を示した断面図であり、内管の形状が図２〜図４に示す延長管８，８´とは異なっている。
【図６】図６は、延長管の別の形態を示した断面図である。
【図７】図７は、本発明の減圧脱泡装置の第３の態様を示した断面図である。
【図８】図８は、図７に示す減圧脱泡装置１´の下流側ピット１５およびその周辺を示した部分拡大図である。
【図９】図９は、図８と同様の図であり、図中特定部分の寸法を示す符号が記載されている。
【図１０】図１０は、本発明の減圧脱泡装置の第３の態様の別の実施形態の下流側ピットおよびその周辺を示した部分拡大図であり、延長管と内管との関係が図９に示す形態とは異なっている。
【図１１】図１１は、図１０と同様の図である。但し、内管上端（上流端）の形状が図１０とは異なっている。
【図１２】図１２は、本発明の減圧脱泡装置の第４の態様を示した断面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す減圧脱泡装置１´´の下流側ピットおよびその周辺を示した部分拡大図である。
【図１４】図１４は、本発明の減圧脱泡装置の第４の態様の別の実施形態の下流側ピットおよびその周辺を示した部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１´，１´´：減圧脱泡装置
２：減圧ハウジング
３：減圧脱泡槽
４，４´：上昇管
５，５´：下降管
６：断熱材
７：延長管（上昇管側）
８，８´，１４，１４´：延長管（下降管側）
８１，８１´，８１´´，８１´´´：内管
８２，８２´，８２´´，８２´´´：外管
８３，８３´，８３´´，８３´´´：開口部
９，１９：上流側ピット
１０，１５，１５´，２０：下流側ピット
１１：戻し配管
１２：ポンプ手段
１３：攪拌手段
１８：拡径部
２２：開口部
２３：仮想領域
２４：仮想線
１００：溶解槽
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図１は、本発明の減圧脱泡装置の第１の態様の断面図である。図１に示す減圧脱泡装置１は、溶解槽１００中の溶融ガラスＧを減圧脱泡して、次の処理槽（図示していない）に連続的に供給するプロセスに用いられるものである。
減圧脱泡装置１は、金属製、例えばステンレス鋼製であって、使用時その内部が減圧状態に保持される減圧ハウジング２を有する。減圧ハウジング２内には、減圧脱泡槽３がその長軸が水平方向に配向するように収納配置されている。減圧脱泡槽３の一端の下面には垂直方向に配向する上昇管４が、他端の下面には下降管５が取り付けられている。
減圧ハウジング２内において、減圧脱泡槽３、上昇管４および下降管５の周囲には断熱材６が配設されている。【００３８】
減圧脱泡装置１において、減圧脱泡槽３、上昇管４および下降管５は、電鋳レンガのような耐火レンガ製、または白金製若しくは白金合金製の中空管である。
減圧脱泡槽３が耐火レンガ製の中空管である場合、減圧脱泡槽３は、外形が矩形断面を有する耐火レンガ製の中空管であり、溶融ガラスの流路をなす内部形状は矩形断面を有することが好ましい。
上昇管４および下降管５が耐火レンガ製の中空管である場合、上昇管４および下降管５は、外形が円形断面や矩形を含む多角形断面を有する耐火レンガ製の中空管であり、溶融ガラスの流路をなす内部形状が円形断面を有することが好ましい。【００３９】
一方、減圧脱泡槽３が白金製または白金合金製の中空管である場合、減圧脱泡槽３における溶融ガラスの流路をなす内部断面形状が、円形または楕円形を有することが好ましい。
上昇管４および下降管５が白金製または白金合金製の中空管である場合、上昇管４および下降管５における溶融ガラスの流路をなす内部断面形状が、円形または楕円形を有することが好ましい。【００４０】
減圧脱泡装置の各構成要素の寸法は、使用する減圧脱泡装置に応じて適宜選択することができるが、図１に示す減圧脱泡槽３の場合、その寸法の具体例は以下の通りである。
水平方向における長さ：１〜３０ｍ、好ましくは１〜２５ｍ、より好ましくは１〜２０ｍ内部断面形状における幅：０．２〜１０ｍ、好ましくは０．２〜７ｍ、より好ましくは０．２〜５ｍ
また、上昇管４および下降管５の寸法の具体例は以下の通りである。
長さ：０．２〜６ｍ、好ましくは０．４〜４ｍ
内部断面形状における幅：０．０５〜０．８ｍ、好ましくは０．１〜０．６ｍ【００４１】
上昇管４および下降管５の下端（下流端）には、それぞれ延長管７，８が取り付けられている。延長管７，８は、白金製または白金合金製の中空円筒管である。【００４２】
上昇管４は、減圧脱泡槽３と連通しており、溶解槽１００からの溶融ガラスＧを減圧脱泡槽３に導入する。このため、上昇管４に取り付けられた延長管７の下端（下流端）は、上流側ピット９の開口端に嵌入され、該上流側ピット９内の溶融ガラスＧに浸漬されている。
下降管５は、減圧脱泡槽３に連通しており、減圧脱泡後の溶融ガラスＧを次の処理槽（図示せず）に導出する。このため、下降管５に取り付けられた延長管８の下端（下流端）は、下流側ピット１０の開口端に嵌入され、該下流側ピット１０内の溶融ガラスＧに浸漬されている。
上流側ピット９および下流側ピット１０は、耐火レンガ製、または白金製若しくは白金合金製である。上流側ピット９および下流側ピット１０が耐火レンガ製の場合、その断面形状は、四角形等の多角形、円形または楕円形状であることが、作製の容易さや耐火レンガの侵食の防止等の理由により好ましい。一方、上流側ピット９および下流側ピット１０が白金製または白金合金製の場合、その断面形状は、円形または楕円形状であることが、作製の容易さや変形の困難性等の理由により好ましい。【００４３】
詳しくは後述するが、溶融ガラスの導管構造である延長管８は、下端（下流端）側が二重管構造をなしており、下降管５から下流側ピット１０へと移動する溶融ガラスＧの一部、より具体的には、下降管５から下流側ピット１０へと移動する溶融ガラスＧのうち、溶融ガラスの導管壁面と溶融ガラスとの界面での泡の発生や、減圧脱泡槽での溶融ガラスの液面上昇による減圧脱泡効果の低下によって、泡を多く含む部分を溶融ガラスのメインフローから分離する分離機構として機能する。分離機構によって分離された溶融ガラスを上流側ピット９に戻すための戻し配管１１が、下流側ピット１０と、上流側ピット９と、の間を接続している。
戻し配管１１には、戻し配管１１内における溶融ガラス流を制御するためのポンプ手段１２、および、戻し配管１１を通過する溶融ガラスを攪拌する攪拌手段１３が設けられている。但し、ポンプ手段１２および攪拌手段１３は、本発明の減圧脱泡装置の第１の態様において必須の構成要件ではなく、これらの手段なしでも意図した機能を発揮できる場合、減圧脱泡装置１はこれらの手段を有しなくてもよい。【００４４】
図２は、図１に示す減圧脱泡装置１の延長管８の下端（下流端）側およびその周辺を示した部分拡大図である。
図２に示す延長管８は、下端（下流端）側が内管８１および外管８２からなる二重管構造となっている。内管８１および外管８２は、いずれも白金製または白金合金製の中空円筒管である。ここで、白金合金の具体例としては、白金−金合金、白金−ロジウム合金が挙げられる。白金または白金合金と言った場合、白金または白金合金に金属酸化物を分散させてなる強化白金であってもよい。分散される金属酸化物としては、Ａｌ2Ｏ3、またはＺｒＯ2若しくはＹ2Ｏ3に代表される、長周期表における３族、４族若しくは１３族の金属酸化物が挙げられる。【００４５】
図２に示す延長管８において、内管８１は、上端（上流端）および下端（下流端）が開放端となっている。
外管８２は、上端（上流端）が開放端、下端（下流端）が閉止端になっている。内管８１は、閉止端である外管８２の下端（下流端）の一部を貫通しており、内管８１の下端（下流端）は、外管８２の下端（下流端）（閉止端）から突出している。なお、図２に示す延長管８では、内管８１の下端（下流端）が、外管８２の下端（下流端）（閉止端）から突出しているが、内管の下端（下流端）が外管の下端（下流端）（閉止端）から突出していなくてもよい。この場合、内管の下端（下流端）と外管の下端（下流端）の高さが一致している。内管８１が閉止端である外管８２の下端（下流端）の一部を貫通しているとは、閉止端である外管８２の下端（下流端）の一部に、開放端である内管８１の下端（下流端）が嵌合するための開口部が設けられていることを指す。【００４６】
外管８２の下端（下流端）（閉止端）側には開口部８３が設けられている。より具体的には、外管８２の下端（下流端）（閉止端）側の側壁に、外管８２の長手方向の一辺よりも外管８２の周方向の一辺のほうが長い横長な矩形形状をした開口部８３が設けられている。図２において、開口部８３は下流側ピット１０の側部（側壁）に設けられた戻し配管１１の開口部とほぼ同じ高さ位置に位置している。なお、開口部８３は下流側ピット１０の側部（側壁）に設けられた戻し配管１１の開口部とほぼ同じ高さ位置か、または開口部８３の上端（上流側端）が戻し配管１１の開口部の上端（上流側端）よりも下側に位置することが好ましい。【００４７】
延長管８の下端（下流端）側が二重管構造をなすことにより、下降管５から下流側ピット１０へと移動する溶融ガラスＧのうち、溶融ガラスの導管壁面と溶融ガラスとの界面での泡の発生や、減圧脱泡槽での溶融ガラスの液面上昇による減圧脱泡効果の低下によって、泡を多く含む部分を、溶融ガラスのメインフローから分離する分離機構として機能する。該延長管８が分離機構として機能する理由について以下に述べる。
上述したように、減圧脱泡を実施しているにもかかわらず、溶融ガラス中の泡が増加する原因の一つは、溶融ガラスの導管壁面と溶融ガラスとの界面での泡の発生である。溶融ガラスの導管壁面と溶融ガラスとの界面で発生した泡は、溶融ガラス中に均一に拡散することなく、導管の壁面に沿ってある厚さの境界層流、例えば、層厚１０〜５０ｍｍ程度の境界層流として流れる。
また、溶融ガラス中の泡が増加する別の一つの原因は、減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面が上昇した場合に、減圧脱泡効果が低下して減圧脱泡槽３の底面付近に存在する泡が浮上することができなくなることである。このような泡は、減圧脱泡槽３内では底面付近に存在するが、減圧脱泡槽３から流出して下降管５（さらに、延長管８）に到達した後も、下降管５（さらに、延長管８）の壁面、より具体的には、減圧脱泡槽内で水平方向における溶融ガラス流の流れ方向における上流側（以下、「水平方向上流側」という。）の壁面に沿ってある厚さの境界層流、例えば、層厚３〜５ｍｍ程度の境界層流として流れる。
以下、本明細書において、境界層流といった場合、溶融ガラスの導管壁面と溶融ガラスとの界面での泡の発生による境界層流と、減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面上昇による減圧脱泡効果の低下による境界層流の両方を含む。【００４８】
このような境界層流を含んだ溶融ガラス流が図２に示す延長管８の二重管構造に到達すると、泡を多く含む境界層流は、内管８１の外壁と外管８２の内壁との間の空隙部分（以下、「二重管構造の空隙部分」ともいう。）に移動する。一方、境界層流を除いた溶融ガラス流のメインフロー（以下、「メインフロー」という。）は内管８１内側の空隙（以下、「内管８１内部」という。）に移動する。これにより、境界層流とメインフローとが物理的に分離される。なお、メインフローとは、減圧脱泡により泡が十分除去された溶融ガラス流であって、最終的には製品となり得るものを意味する。【００４９】
内管８１内部を移動するメインフローは、図中矢印Ａ方向に移動する。すなわち、内管８１の下端（下流端）（開放端）を通過して、下流側ピット１０内を下流方向へと移動する。一方、二重管構造の空隙部分を移動する境界層流は、図中矢印Ｂ方向に移動する。すなわち、外管８２の側壁に設けられた開口部８３から下流側ピット１０へと流出し、該下流側ピット１０の側部（側壁）に設けられた開口部から戻し配管１１へと移動する。
この結果、減圧脱泡により泡が十分除去されたメインフローのみが成形装置へと供給される。
一方、泡を多く含んだ境界層流は、戻し配管１１内を移動して上流側ピット９へと送られる。上流側ピット９に到達した境界層流は、溶解槽１００から新たに供給されてくる溶融ガラスとともに上昇管４（より具体的には、延長管７および上昇管４）を上昇して、減圧脱泡槽３に送られる。【００５０】
このようにして、本発明の減圧脱泡装置では、泡を多く含んだ境界層流が減圧脱泡槽３に送られ再度減圧脱泡されることにより、溶融ガラスの導管壁面と、溶融ガラスと、の界面での泡の発生や減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面上昇による減圧脱泡効果の低下による影響が抑制される。
しかも、上流側ピット９へ送られた境界層流は、溶解槽１００から供給される溶融ガラスとともにそのまま上昇管４の戻し配管側を上昇するので、減圧脱泡槽３では、メインフローから分離されて減圧脱泡槽３に戻された溶融ガラスが下層、溶解槽１００から新たに供給される溶融ガラスが上層の２層流を形成すると考えられる。このような２層流が形成されることにより、溶解槽１００から新たに供給される溶融ガラスにとっては、減圧脱泡槽３内における見かけ上の深さが減少する。これにより、減圧脱泡の効果が向上することが期待される。
なお、泡を多く含んだ境界層流を分離機構により分離し、戻し配管を通じて減圧脱泡槽に戻すことによって得られる上記の効果は、後述する本発明の減圧脱泡装置の第２〜第４の態様においても同様に発揮される。【００５１】
本発明の減圧脱泡装置の第１の態様において、境界層流と、メインフローと、を適切に分離するために以下に述べる点について留意すべきである。以下に述べる点については図３を参照のこと。なお、図３は、各部の寸法を示す符号が追加されている点を除いて図２と同一である。【００５２】
図３に示す延長管８において、開口部８３からの境界層流（図２中、矢印Ｂで示す）と内管８１からの溶融ガラスのメインフロー（図２中、矢印Ａで示す）と、が再び合流することを防止するため、図３に示す内管８１が外管８２の下端（下流端）（閉止端）から突出していることが好ましい。
外管８２の側壁に設けられた開口部８３の位置および形状にもよるが、境界層流の出口である開口部８３と、メインフローの出口である内管８１下端（下流端）と、の距離が近いと、二重管構造によって分離された境界層流と、メインフローと、が再び合流するおそれがある。内管８１が外管８２の下端（下流端）（閉止端）から突出していれば、内管８１下端（下流端）が開口部８３から十分離れているので、境界層流とメインフローとが再び合流するおそれがなく、両者を確実に分離することができる。
境界層流とメインフローとを確実に分離することができる点で、開口部８３下端（下流側端）から内管８１下端（下流端）までの距離Ｌexitは、１０〜２００ｍｍであることが好ましい。【００５３】
境界層流と、メインフローと、を物理的に分離するために、前記内管８１の上端（上流端）から前記開口部８３の上端（上流側端）までの距離Ｌin（ｍｍ）と、前記内管８１の内径Ｄin（ｍｍ）とが、下記式（１）に表す関係を満たすことが好ましい。
Ｌin  ≧  Ｄin／２・・・（１）
ＬinおよびＤinが、上記式（１）に示す関係を満たしていれば、開口部８３からの二重管構造の長さ、より具体的には、開口部８３からの二重管構造の空隙部分の長さが、境界層流とメインフローとを物理的に分離するのに十分である。
Ｄinは、減圧脱泡装置の規模、特に該装置を通過する溶融ガラスの流量（ｔ／日）によって異なるが、通常は５０〜９００ｍｍであり、より好ましくは１００〜７００ｍｍである。Ｌinは５０ｍｍ以上であることが好ましく、１００ｍｍ以上であることがより好ましく、２００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下であることが特に好ましい。但し、コスト面で問題がなければ、延長管８は全長にわたって二重管構造であってもよい。一方、Ｌinが５０ｍｍ以下であると、開口部８３までの距離が不十分となり、境界層流とメインフローとの分離に支障をきたす可能性がある。
本発明の減圧脱泡装置の第１の態様において、Ｌin（ｍｍ）およびＤin（ｍｍ）が下記式（２）で示す関係を満たすことがより好ましく、下記式（３）で示す関係を満たすことがさらに好ましい。
Ｌin  ≧  １．０×Ｄin・・・（２）
１．０×Ｄin  ≦  Ｌin  ≦  ４×Ｄin・・・（３）【００５４】
図１に示す減圧脱泡装置１において、二重管構造以外の部分も含めた延長管８全体の長さは、通常は１００〜３０００ｍｍであり、より好ましくは２００〜１５００ｍｍである。図１に示す構造の減圧脱泡装置１では、減圧脱泡槽３における溶融ガラスＧの液面の高さを調節するため、減圧脱泡槽３を最大で６００ｍｍ程度上下させる場合がある。この際、延長管８の先端が下流側ピット１０内の溶融ガラスＧに常に浸漬している必要がある。延長管８全体の長さが上記範囲であれば、減圧脱泡槽３を最大限に上下させても、延長管８の先端が下流側ピット１０内の溶融ガラスＧに常に浸漬した状態となる。【００５５】
境界層流と、メインフローと、を物理的に分離するために、外管８２の内径と内管８１の外径との差Ｄout-in（ｍｍ）が、内管８１の内径Ｄin（ｍｍ）との間で下記式（４）で表される関係を満たすことが好ましい。ここで、Ｄout-in／２は二重管構造の空隙部分の幅にあたる。
Ｄout-in／２  ≧  ０．０２×Ｄin・・・（４）
Ｄout-inおよびＤinが、上記式（４）で示す関係を満たしていれば、二重管構造の空隙部分の幅が、境界層流とメインフローとを物理的に分離するのに十分である。
境界層流は、溶融ガラスの温度や粘度、流路を構成する材料などによっても若干変動するが、３〜５ｍｍ程度の厚さを有する。これらの境界層流をメインフロー中に流入させないためには、上記のような関係が必要である。
Ｄout-in／２は、具体的には５ｍｍ以上であることが好ましく、１０ｍｍ以上であることがより好ましく、さらに１００ｍｍ以下であることが特に好ましい。Ｄout-in／２を１００ｍｍ超とした場合、境界層流の厚さに対して二重管構造の空隙部分の幅が大きくなりすぎるため、メインフローのうち、分離されて二重構造の空隙部分に移動する量が増加して、製造されるガラスの歩留まりを低下させるので好ましくない。【００５６】
図２に示す延長管８において、境界層流のみが分離されて、二重管構造の空隙部分に移動することが好ましく、これを達成するためには二重構造の空隙部分の幅を境界層流の層厚と実質的に同一にすることが理想的である。しかしながら、減圧脱泡の実施時における境界層流の層厚は、必ずしも一定ではなく、変動する場合もある。ゆえに、境界層流を確実に分離して、二重構造の空隙部分に移動させるためには、二重構造の空隙部分の幅を境界層流の層厚よりもある程度大きいことが好ましい。この場合、メインフローの一部も分離されて、二重構造の空隙部分に移動する。
したがって、二重構造の空隙部分の幅が境界層流の層厚よりも大きすぎる場合、メインフローのうち、分離されて二重構造の空隙部分に移動する量が増加して、製造されるガラスの歩留まりを低下させるので好ましくない。
本発明の減圧脱泡装置の第１の態様において、Ｄout-in（ｍｍ）およびＤin（ｍｍ）が下記式（５）で示す関係を満たすことがより好ましく、下記式（６）で示す関係を満たすことがさらに好ましい。
Ｄout-in／２  ≧  ０．０４×Ｄin・・・（５）
０．０４×Ｄin  ≦  Ｄout-in／２  ≦  ０．２５×Ｄin・・・（６）【００５７】
ここで、Ｄinは、上記したように通常は５０〜９００ｍｍであり、より好ましくは１００〜７００ｍｍである。溶融ガラスの導管構造として用いる白金製または白金合金製の内管８１および外管８２の肉厚は、０．４〜６ｍｍであることが好ましく、０．８〜４ｍｍであることがより好ましい。
以上の点から、内管８１の外径は、５５〜９０５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１０５〜７０５ｍｍである。外管８２の外径は、７０〜１２００ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１００〜１０００ｍｍである。【００５８】
また、境界層流と、メインフローと、を物理的に分離するために、内管８１の上端（上流端）から開口部８３の上端（上流側端）までの距離Ｌin（ｍｍ）と、外管８２の内径と内管８１の外径との差Ｄout-in（ｍｍ）と、が下記式（７）で表される関係を満たすことが好ましい。
Ｌin  ≧  （Ｄout-in／２）×３・・・（７）
ＬinおよびＤout-inが上記の関係を満たしていれば、二重構造の空隙部分の幅（Ｄout-in／２）との関係で見た場合に、開口部８３からの二重管構造の空隙部分の長さＬinが、境界層流とメインフローとを物理的に分離するのに十分である。
また、Ｄout-in×２０  ≧  Ｌinであることが好ましい。【００５９】
また、境界層流と、メインフローと、を物理的に分離するために、外管８２の流路の断面積から内管８１の流路の断面積を引いた断面積差Ｓout-in（ｍｍ2）と、内管８１の流路の断面積Ｓin（ｍｍ2）と、が下記式（８）で表される関係を満たすことが好ましい。
Ｓout-in  ≦  Ｓin・・・（８）
ここで、外管８２および内管８１の流路の断面積とは、外管８２および内管８１の流路の長手方向に対して垂直な断面積を指す。Ｓout-inおよびＳinが式（８）で表される関係を満たしていれば、境界層流の厚さに対して二重管構造の空隙部分の幅が大きくなりすぎないため、メインフローのうち、分離されて二重構造の空隙部分に移動する量が増加することがない。したがって、製造されるガラスの歩留まりが低下することがない。
本発明の減圧脱泡装置の第１の態様において、Ｓout-in（ｍｍ2）およびＳin（ｍｍ2）が下記式（９）で表される関係を満たすことが好ましく、下記式（１０）で表される関係を満たすことがさらに好ましい。
Ｓout-in  ≦  ０．９０  ×Ｓin・・・（９）
Ｓout-in  ≦  ０．８０  ×Ｓin・・・（１０）
また、  ０．５０×Ｓin  ≦  Ｓout-inであることが好ましい。【００６０】
また、境界層流と、メインフローと、を物理的に分離するために、開口部８３の面積Ｓ83（ｍｍ2）と、外管８２の内径Ｄout（ｍｍ）と、が下記式（１１）で表される関係を満たすことが好ましい。
Ｓ83  ≧  ９  ×  Ｄout・・・（１１）
ここで、開口部８３の面積Ｓ83は、該開口部８３の平面上への投影面積である。Ｓ83およびＤoutが上記式（１１）で示す関係を満たしていれば、開口部８３が外管８２と内管８１との空隙部分を通る溶融ガラスを流出させることができる程度に大きいため、該開口部８３を通過する際の境界層流の流動抵抗が顕著に増加することがない。開口部８３が非常に小さい場合、該開口部８３を通過する際の境界層流の流動抵抗が顕著に増加する。この結果、二重管構造の空隙部分を移動する境界層流と、内管８１の内部を移動するメインフローと、の間で流動性に著しい差が生じ、境界層流とメインフローとを分離する効果が低下する。なお、上記式（１１）は、境界層流の厚さが３ｍｍの場合には、３ｍｍ以上の流れの溶融ガラスを開口部から流出させる必要があり、その点に着目して求められた数式である。【００６１】
本発明の減圧脱泡装置の第１の態様において、Ｓ83（ｍｍ2）およびＤout（ｍｍ）が下記式（１２）で示す関係を満たすことがより好ましく、下記式（１３）で示す関係を満たすことがさらに好ましい。
Ｓ83  ≧  １２×Ｄout・・・（１２）
２０  ×Ｄout  ≦  Ｓ83  ≦    ９０  ×Ｄout・・・（１３）
Ｓ83が９０×Ｄoutよりも大きい場合、外管８２の内径に対して開口部８３の大きさが大きくなりすぎるため、二重管構造によって分離された境界層流と、メインフローと、が再び合流するおそれがある。【００６２】
なお、開口部８３は、外管８２の閉止端近傍に設けられることが好ましい。なお、閉止端近傍とは、外管８２の閉止端の部分のみならず、図２に示すように、外管８２の閉止端に近い部分の側壁部分をも含む。ここでいう「閉止端に近い部分」とは、外管８２の閉止端から２００ｍｍ以内の範囲のことを意味する。
開口部８３を閉止端近傍に設けることにより、境界層流と、メインフローと、を物理的に分離するための二重管構造の空隙部分を長くすることができる。
また、開口部８３は必ずしも一つである必要はなく、複数あってもよい。開口部が複数の場合、少なくとも１つの開口部が外管８２の閉止端から２００ｍｍ以内にあればよい。【００６３】
また、開口部８３が矩形形状である場合、外管８２の長手方向に長い矩形形状（すなわち、縦長の矩形形状）ではなく、外管８２の周方向に長い矩形形状（すなわち、横長の矩形形状）であることが、該開口部８３を境界層流が通過する際の流動抵抗が小さいことから好ましい。
開口部８３の形状は、矩形形状に限定されず、他の形状であってもよい。例えば、正方形であってもよく、円形もしくは楕円形であってもよい。また、三角形、五角形、六角形、八角形等の他の多角形であってもよい。【００６４】
開口部８３は、外管８２の周方向の長さ（すなわち、開口部８３の幅）が、下流側ピット１０の側部（側壁）に設けられた戻し配管１１の開口部の幅よりも小さいことが好ましい。開口部８３の幅が戻し配管１１の開口部の幅よりも大きいと、二重管構造によって分離された境界層流と、メインフローと、が再び合流するおそれがある。
ここで、開口部８３の幅は、該開口部８３を平面上へ投影した形状における幅である。
同様に、戻し配管１１の開口部が曲面形状である場合、上述した戻し配管１１の開口部の幅とは、該開口部を平面上へ投影した形状における幅である。【００６５】
図２において、外管８２に設けられた開口部８３は、下流側ピット１０の側部（側壁）に設けられた戻し配管１１の開口部付近、より具体的には、戻し配管１１の開口部と同じ高さに位置している。但し、開口部８３の上端（上流側端）が戻し配管１１の開口部の上端（上流側端）からさらに下側（具体的には、開口部８３の上端（上流側端）が戻し配管１１の開口部の上端（上流側端）よりも０〜５００ｍｍ下側）に位置することが好ましい。二重管構造によって分離された境界層流と、メインフローと、が再び合流することを防止するためには、開口部８３の上端（上流側端）が戻し配管１１の開口部の上端（上流側端）からさらに下側に位置することは好ましい構成である。【００６６】
上述したように、図１に示す構造の減圧脱泡装置１では、減圧脱泡槽３における溶融ガラスＧの液面の高さを調節するために、減圧脱泡槽３を最大で６００ｍｍ程度上下させる場合がある。このため、開口部８３と下流側ピット１０の側部（側壁）に設けられた戻し配管１１の開口部との位置関係は、図２に示した位置関係からある程度変化する。しかしながら、減圧脱泡槽３を上下動させた場合であっても、開口部８３は、戻し配管１１の開口部から離れすぎないことが、二重管構造によって分離された境界層流と、メインフローと、が再び合流することを防止するために好ましい。開口部８３の上端（上流側端）と、戻し配管１１の開口部の上端（上流側端）と、が最も離れた状態において、両者の距離は４００ｍｍ以下であることが好ましく、２００ｍｍ以下であることがより好ましい。【００６７】
さらに、開口部８３から流出された境界層流が、メインフローと再び合流することを防止するために、下流側ピット１０の側部（側壁）に設けられた戻し配管１１の開口部の面積をある程度大きくとる必要がある。具体的には、戻し配管１１の開口部の面積をＳ11（ｍｍ2）とした場合、開口部８３の面積Ｓ83（ｍｍ2）と、の間で下記式（１４）で示す関係を満たすことが好ましい。
Ｓ11  ≧  Ｓ83・・・（１４）【００６８】
本発明の減圧脱泡装置の第１の態様において、二重管構造をなす内管８１および外管８２は、白金または白金合金製の中空管であって、下記（１）〜（３）の条件を満たしている限り、その形状はこれに限定されない。
（１）内管８１は上端（上流端）および下端（下流端）が開放端である。
（２）外管８２は、上端（上流端）が開放端、下端（下流端）が閉止端となっている。但し、外管８２の下端（下流端）の閉止端の一部を内管８１が貫通している。
（３）外管８２の下端（下流端）側に開口部８３が設けられている。
したがって、内管８１および外管８２は、断面形状が楕円形状のものや、四角形、六角形、八角形等、多角形形状のものであってもよい。【００６９】
また、図２に示す延長管８において、外管８２の閉止端（下端（下流端））が水平端であるが、外管の閉止端の形状はこれに限定されない。図４は、延長管の別の形態を示した断面図であり、外管の閉止端の形状が図２に示す延長管８とは異なっている。図４に示す延長管８´において、内管８１´と外管８２´とが二重管構造をなしている点は、図２に示す延長管８と同様であるが、外管８２´の閉止端（下端（下流端））が斜めに傾斜した形状になっている。
より具体的には、外管８２´の長さについてみた場合、下流側ピット１０の側部（側壁）に設けられた戻し配管１１の開口部に面する側の長さがその反対側よりも長くなっており、外管８２´の閉止端（下端（下流端））が斜めに傾斜している。
戻し配管１１の開口部に面する側の外管８２´の下端（下流端）付近の側壁には開口部８３´が設けられている。図４に示す延長管８´では、二重構造の空隙部分を移動する境界層流を外管８２´の斜めに傾斜した閉止端（下端（下流端））に沿って開口部８３´方向に誘導することができる。
なお、内管８１´の開口端、すなわち、上端（上流側端）や下端（下流側端）が斜めに傾斜した形状になっていてもよい。例えば、図４において、開口部８３´から遠い側の内管８１´の上端（上流端）が、開口部８３´に近い側の内管８１´の上端（上流端）よりも低くなるように傾斜した形状であった場合、以下の効果が生じる。開口部８３´に到達するまでに境界層流が二重構造の空隙部分を移動する距離に関して、内管８１´の上端（上流端）が傾斜していなかった場合、開口部８３´から遠い側の空隙部分を境界層流が移動する距離のほうが、開口部８３´に近い側の空隙部分を移動する距離よりも長くなるので、空隙部分を移動する境界層流で圧損が生じるおそれがある。開口部８３´から遠い側の内管８１´の上端（上流端）が、開口部８３´に近い側の内管８１´の上端（上流端）よりも低くなるように傾斜した形状であった場合、開口部８３´から遠い側の空隙部分を境界層流が移動する距離と、開口部８３´に近い側の空隙部分を境界層流が移動する距離と、の差が小さくなるため、空隙部分を移動する境界層流で圧損が発生するおそれが少なくなる。【００７０】
図４に示す延長管８´においても、上記した式（１）〜（１４）の関係が適用される。
なお、図４に示す延長管８´において、開口部８３下端（下流側端）から内管８１下端（下流端）までの距離Ｌexit（図３参照）は、開口部８３´下端（下流側端）から内管８１´の下端（下流端）までの距離である。内管８１´上端（上流端）から開口部８３´上端（上流側端）までの距離Ｌin、内管８１´の内径Ｄin、外管８２´の内径と内管８１´の外径との差Ｄout-in、内管８１´および外管８２´の流路の断面積、開口部８３´の面積Ｓ83および下流側ピット１０の側部（側壁）に設けられた戻し配管１１の開口部の面積Ｓ11については、図２に示す延長管８と同様である。【００７１】
また、図２〜図４に示す延長管８，８´において、内管８１，８１´は、全ての部位で径（内径、外径）同一の単なる直管形状をした中空円筒管が示されているが、内管の形状はこれに限定されない。図５は、延長管の別の形態を示した断面図であり、内管の形状が図２〜図４に示す延長管８，８´とは異なっている。図５に示す延長管８´´において、内管８１´´と外管８２´´とが二重管構造をなしている点は、図２〜図４に示す延長管８，８´と同様である。但し、図５に示す延長管８´´では、内管８１´´の一部（図面では下端（下流端）近傍部分）が拡径しておりテーパ管形状をなしている。テーパ管形状をなす内管８１´´の下端（下流端）が、外管８２´´の内壁と接合することによって、内管８１´´の外壁と外管８２´´の内壁との間の空隙部分の下端（下流端）が閉止端となっている。したがって、内管８１´´の下端（下流端）は、外管８２´´の閉止端から突出していない。図５に示す延長管８´´では、二重構造の空隙部分を移動する境界層流をテーパ管形状をなす内管８１´´の外壁に沿って開口部８３´´方向に誘導することができる。
図５に示す延長管８´´においても、上記した式（１）〜（１４）の関係が適用される。なお、図５に示す延長管８´´において、内管８１´´の内径Ｄinは、内管８１´´のうち、拡径していない部分の内径である。内管８１´´上端（上流端）から開口部８３´´上端（上流側端）までの距離Ｌin、外管８２´´の内径と内管８１´´の外径との差Ｄout-in、内管８１´´および外管８２´´の流路の断面積、開口部８３´´の面積Ｓ83および下流側ピット１０の側部（側壁）に設けられた戻し配管１１の開口部の面積Ｓ11については、図２に示す延長管８と同様である。【００７２】
また、図２〜図５に示す延長管８，８´，８´´は、外管８２，８２´，８２´´の下端（下流端）側に設けられた開口部８３，８３´，８３´´を下流側ピット１０の側部（側壁）に設けられた戻し配管１１の開口部付近に位置させることにより、開口部８３，８３´，８３´´から流出された境界層流が、メインフローと再び合流することを防止しているが、図６に示す延長管８´´´のように、開口部８３´´´から流出された境界層流をそのまま戻し配管１１の開口部まで導くための導管８４を設けてもよい。なお、図６に示す延長管８´´´では、開口部８３´´´が外管８２´´´の側壁ではなく、閉止端の一部に設けられている。
図６に示す延長管８´´´は、装置的に複雑にはなるが、確実にメインフローと境界層流とを分離できる点で優れている。【００７３】
図２〜図５に示す延長管８，８´，８´´では、外管８２，８２´，８２´´の下端（下流端）付近の側壁に開口部８３，８３´，８３´´が１つ設けられており、図６に示す８´´´では、外管８２´´´の閉止端の一部に開口部８３´´´が１つ設けられている。但し、開口部の数はこれに限定されず、複数でもよい。この場合、複数の開口部は、外管の同一の高さ位置に並列するように（すなわち、左右等に）設けられていてもよく、または外管の周方向同一の位置に高さ位置を変えて（すなわち、上下に）設けられていてもよい。また、これらの二つの態様を組み合わせた形で（すなわち、上下左右等に）設けられていてもよい。
なお、開口部が複数存在する場合、Ｌexitは最も下側に位置する開口部下端（下流側端）から内管下端（下流端）までの距離とする。Ｌinは最も上側に位置する開口部上端（上流側端）と内管上端（上流端）との間の距離とする。Ｓは全ての開口部の面積の合計とする。但し、上記式（１４）については、互いに対応関係にある開口部（外管下端（下流側端）側の開口部とドレインアウトの開口部）について適用される。【００７４】
上述した原理により延長管８が有する二重管構造により分離された溶融ガラス（境界層流）は、戻し配管１１を通過して上流側ピット９へと戻される。
戻し配管１１は、耐火レンガ製、または白金製若しくは白金合金製の中空管である。戻し配管１１が耐火レンガ製の中空管である場合、外形が矩形断面を有する耐火レンガ製の中空管であり、溶融ガラスの流路をなす内部形状は矩形断面または円形断面を有することが好ましい。一方、戻し配管１１が白金製または白金合金製の中空管である場合、溶融ガラスの流路をなす内部断面形状が、円形または楕円形を有することが好ましい。いずれの場合においても、戻し配管１１において、溶融ガラスの流路をなす内部形状は下流側ピット１０の側面に設けられた開口部の形状と一致していることが、溶融ガラスの滞留を防止できるので好ましい。また、溶融ガラスの流動抵抗の増加や圧損の発生を防止するため、戻し配管１１の断面積は該戻し配管１１全体を通じて一定であることが好ましい。したがって、戻し配管１１の断面積は、下流側ピット１０の側部（側壁）設けられた開口部の面積、および、上流側ピット９の側部（側壁）に設けられた開口部の面積と実質同一であることが好ましい。
また、戻し配管１１は、上流側ピット９への経路が最短になるように設けることが好ましい。この点から、戻し配管１１は、図１に示すように、上流側ピット９に向って水平方向に延ばすことが好ましい。また、戻し配管１１における溶融ガラスの流動抵抗の増加を防止するため、戻し配管１１に設ける曲部は最小限に留めることが好ましい。図１において、戻し配管１１はポンプ手段１２が設けられた部分で上昇しており、攪拌手段１３が設けられた部分で下降しているが、ポンプ手段１２と攪拌手段１３の位置は逆であってもよく、それぞれの機能が得られる位置であればどこでもよい。
戻し配管１１の寸法は、使用する減圧脱泡装置に応じて適宜選択することができる。図１に示す戻し配管１１の場合、その寸法の具体例は以下の通りである。
水平方向における長さ：  １〜１５ｍ、好ましくは１〜１２ｍ、より好ましくは１〜１０ｍ
内部断面形状における幅：  ０．２〜７ｍ、好ましくは０．２〜５ｍ、より好ましくは０．２〜３ｍ【００７５】
図１に示す減圧脱泡装置は、戻し配管１１内における溶融ガラス流を制御するポンプ手段１２を有している。ポンプ手段１２は、戻し配管１１内における溶融ガラス流を制御し、上流方向（矢印で示す）に向かう一定の流速の溶融ガラス流ｇを形成する。これにより、戻し配管１１内における溶融ガラスの停滞が防止される。また、上流側ピット９から戻し配管１１に溶融ガラスが進入して、戻し配管１１内で溶融ガラスが逆流することが防止される。また、ポンプ手段１２により、戻し配管１１内における溶融ガラス流の流速を必要に応じて増減させることができる。
但し、ポンプ手段１２を用いることなしに、戻し配管１１内における溶融ガラス流を制御して、上流方向（矢印で示す）に向かう一定の流速の溶融ガラス流を形成することができる場合、ポンプ手段１２はなくてもよい。例えば、上昇管４に接続された延長管７内の溶融ガラスの温度と、下降管５に接続された延長管８内の溶融ガラスの温度との差が大きい場合は、熱対流の影響によりポンプ手段１２を用いなくても、戻し配管１１内において、上流方向（矢印で示す）に向かう溶融ガラス流が形成される。【００７６】
ポンプ手段１２としては、高温の溶融ガラス流に耐えうる耐熱性を有し、粘度が高い溶融ガラスに対して使用可能なものである限り特に限定されず、公知の構造のポンプ手段から広く選択することができる。中でも、軸流式のポンプが、高温耐久性が高い理由から好ましい。軸流式のポンプとしては、プロペラ状の羽を有するものが広く知られているが、螺旋状の羽根を有する軸流式のポンプが高い効率が得られることから特に好ましい。【００７７】
図１では、戻し配管１１の中央付近にポンプ手段１２を設けているが、ポンプ手段を設ける位置は特に限定されず、より下流側ピット１０に近い側に設けてもよく、より上流側ピット９に近い側に設けてもよい。さらにまた、戻し配管１１内における溶融ガラス流を適切に制御できる場合、下流側ピット１０、より具体的には、下流側ピット１０内の戻し配管１１の開口部付近や、上流側ピット９内、例えば、上流側ピット９内の戻し配管１１の開口部付近にポンプ手段を設けてもよい。
また、図１では戻し配管１１内に１基のポンプ手段１２が設けられているが、ポンプ手段１２の数はこれに限定されず、ポンプ手段を複数設置してもよい。例えば、図１における攪拌手段１３の代わりに、軸流式のポンプをポンプ手段として設置してもよい。【００７８】
図１に示す減圧脱泡装置は、戻し配管１１を通過する溶融ガラスを攪拌する攪拌手段１３を有している。攪拌手段１３は、必須の構成要件ではないが、戻し配管１１を通過して上流側ピット９に戻される溶融ガラスの均質性を高めるために攪拌手段を設けることが好ましい。攪拌手段としては、溶融ガラスを攪拌する目的で使用される公知の手段から広く選択することができる。
なお、上述したように、軸流式のポンプは溶融ガラスを攪拌させる作用を有する。ポンプ手段として設置する軸流式のポンプによる攪拌作用によって、溶融ガラスの均質性を十分高めることができる場合、別途攪拌手段を設けなくてもよい。【００７９】
また、戻し配管１１のような水平方向に設置された導管構造を通過する溶融ガラスでは、溶融ガラスの部位によって温度ムラが生じる場合がある。例えば、戻し配管１１の底面側の溶融ガラスが上層側の溶融ガラスに比べて温度が低くなる場合がある。このような温度ムラが生じると溶融ガラスの均質性に悪影響を及ぼすため好ましくない。
本発明の減圧脱泡装置の第１の態様において、戻し配管１１を通過する溶融ガラスに温度ムラが生じるのを防止するため、戻し配管１１を通過する溶融ガラスを加熱する加熱手段、例えば、戻し配管１１の底面側から溶融ガラスを加熱する手段を設けることが好ましい。加熱手段を設ける場合、その種類は特に限定されず、ガラス溶解槽においてガラスを加熱するのと同様の手段を用いることができる。すなわち、燃料を燃焼することによって溶融ガラスを加熱する手段、電力を用いて溶融ガラスを加熱する手段等を用いることができる。【００８０】
本発明の減圧脱泡装置の第２の態様は、下降管の下端（下流端）に延長管が取り付けられておらず、下降管自体がその下端（下流端）側に二重管構造を有する白金または白金合金製の中空管である点を除いて、本発明の減圧脱泡装置の第１の態様と同様である。したがって、本発明の減圧脱泡装置の第２の態様では、下降管の下端（下流端）が下流側ピットの開口端に嵌入され、該下流側ピット内の溶融ガラスに浸漬される。
本発明の減圧脱泡装置の第２の態様では、下降管が有する二重管構造が、下降管から下流側ピットへと移動する溶融ガラスのうち、泡を多く含んだ境界層流をメインフローから分離する分離機構として機能する。
なお、二重管構造を有する下降管が満たすべき特徴については、本発明の減圧脱泡装置の第１の態様において、延長管が有する二重管構造について記載したのと同様である。【００８１】
次に、本発明の減圧脱泡装置の第３の態様について説明する。
図７は、本発明の減圧脱泡装置の第３の態様を示した断面図である。図７に示す減圧脱泡装置１´は、以下の相違点以外は図１に示す減圧脱泡装置１と同じである。
・下降管５の下端側（下流端）に接続する延長管１４が二重管構造を有していない。
・下流側ピット１５が後述する構造を有する。【００８２】
図８は、図７に示す減圧脱泡装置１´の下流側ピット１５およびその周辺を示した部分拡大図である。
図８に示す下流側ピット１５は、外管をなすピット本体１６と、該ピット本体１６内に位置し、下流方向に延びる内管１７と、の二重管構造となっている。この二重管構造が、下降管５から下流側ピット１５へと移動する溶融ガラスＧのうち、泡を多く含んだ境界層流をメインフローから分離する分離機構として機能する。【００８３】
ピット本体１６は、上端（上流端）が開口した有底筒状体であり、上端（上流端）の開口部の形状は、例えば四角形等の方形または円形である。ピット本体１６の側部（側壁）には戻し配管１１の開口部が設けられている。但し、戻し配管１１の開口部を設ける位置は、ピット本体１６の側部（側壁）に限定されず、ピット本体１６の底部に設けてもよい。【００８４】
内管１７は、両端が開口した中空筒状管であり、その断面形状は例えば円形である。内管１７は、その一端が溶融ガラスの流動方向における上流側、すなわち、下降管５側、より具体的には下降管５の下端（下流端）に取り付けられた延長管１４側、に位置しており、他端は、ピット本体１６の側部（側壁）を貫通して溶融ガラスの流動方向における下流方向に延びている。内管１７は、その全体形状が略Ｌ字状をなしている。【００８５】
ピット本体１６および内管１７は、通常は白金製または白金合金製である。ピット本体１６および内管１７が白金製または白金合金製の場合、その断面形状は、円形または楕円形状であることが、作製の容易さや変形の困難性等の理由により好ましい。
但し、ピット本体１６および内管１７は、耐火レンガ製であってもよい。ピット本体１６および内管１７が耐火レンガ製の場合、その断面形状は、四角形等の多角形、円形または楕円形状であることが、作製の容易さや耐火レンガの侵食の防止等の理由により好ましい。【００８６】
図８において、延長管１４と、内管１７と、がオーバーラップしている部分を有する。
より具体的には、内管１７の上端（上流端）が延長管１４内部に位置することで両者がオーバーラップしている。但し、延長管１４と、内管１７と、がオーバーラップしている部分を有することは必須ではなく、両者がオーバーラップしなくてもよい。
また、図７に示す減圧脱泡装置１´では、耐火レンガ製、または、白金製若しくは白金合金製の下降管５の下端（下流端）に取り付けられた白金製または白金合金製の延長管１４が下流側ピット１５内（ピット本体１６内）の溶融ガラスに浸漬しているが、減圧脱泡装置によっては、白金製または白金合金製の下降管が下流側ピット内の溶融ガラスに浸漬している場合もある。このような場合、白金製または白金合金製の下降管と、下流側ピットの内管と、が直接オーバーラップする。本発明の減圧脱泡装置の第３の態様にはこのようなものも含まれる。
以下、本明細書において、「下降管と、下流側ピットの内管と、がオーバーラップしている」と言った場合、下記（ａ），（ｂ）の両方を包含する。
（ａ）耐火レンガ製、または、白金製若しくは白金合金製の下降管の下端（下流端）に取り付けられた白金製または白金合金製の延長管と、下流側ピットの内管と、がオーバーラップしている。
（ｂ）白金製または白金合金製の下降管と、下流側ピットの内管と、が直接オーバーラップしている。【００８７】
本発明の減圧脱泡装置の第３の態様において、境界層流と、メインフローと、を適切に分離するために以下に述べる点について留意すべきである。以下に述べる点については図９を参照のこと。なお、図９は、各部の寸法を示す符号が追加されている点を除いて図８と同一である。
図９において、延長管１４の内径Ｄ1（ｍｍ）と、内管１７の外径Ｄ2（ｍｍ）と、は下記式（１５）で表される関係を満足することが好ましい。
Ｄ1  ＞  Ｄ2・・・（１５）
すなわち、本発明の減圧脱泡装置の第３の態様において、下降管（延長管である場合も含む）と、下流側ピットの内管と、がオーバーラップしている場合、下流側ピットの内管の上端（上流端）が下降管内部に位置する関係となる。【００８８】
本発明の減圧脱泡装置の第３の態様において、延長管と、内管とが上記のような関係になっていることにより、以下に述べる効果が発揮される。
境界層流を含んだ溶融ガラス流が、図８中、延長管１４と、内管１７と、がオーバーラップしている部分に到達すると、泡を多く含んだ境界層流は、延長管１４の内壁と内管１７の外壁との間の隙間に属する領域、すなわち、延長管１４の内壁と内管１７の外壁との間の空隙部分に移動する（図中、矢印Ｂで表す。）。一方、境界層流を除いたメインフローは内管１７の内部に移動する（図中、矢印Ａで表す。）。この結果、境界層流とメインフローとが物理的に分離される。【００８９】
内管１７の内部を移動するメインフローは、図中矢印Ａ方向に沿って移動する。すなわち、内管１７内部を下流方向へと移動する。一方、延長管１４の内壁と内管１７の外壁との間の空隙部分を移動する境界層流は、図中矢印Ｂ方向に沿って移動し、ピット本体１６の側部（側壁）に設けられた開口部から戻し配管１１へと移動する。
このようにして、境界層流と、メインフローと、が物理的に分離され、減圧脱泡により泡が十分除去されたメインフローのみが成形装置へと供給される。一方、泡を多く含んだ境界層流は、戻し配管１１内を移動し、上流側ピット９へと送られる。上流側ピット９に到達した境界層流は、溶解槽１００から新たに供給されてくる溶融ガラスとともに上昇管４（より具体的には、延長管７および上昇管４）を上昇して、減圧脱泡槽３に送られる。【００９０】
境界層流と、メインフローと、を物理的に分離するために、延長管１４の内径Ｄ1（ｍｍ）と内管１７の外径Ｄ2との差ΔＤ（ｍｍ）が、内管１７の内径Ｄ3（ｍｍ）との間で下記式（１６）で表される関係を満たすことが好ましい。
ΔＤ  ≧  ０．０４×Ｄ3・・・（１６）
ΔＤおよびＤ3が、上記式（１６）で示す関係を満たしていれば、延長管１４の内壁と内管１７の外壁との間の空隙部分の幅、すなわち、ΔＤ／２が、境界層流とメインフローとを物理的に分離するのに十分である。
ΔＤは、具体的には１０ｍｍ以上であることが好ましく、２０ｍｍ以上であることがより好ましく、４０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが特に好ましい。ΔＤを２００ｍｍ超とした場合、境界層流の厚さに対して、延長管１４の内壁と内管１７の外壁との間の空隙部分の幅が大きくなりすぎるため、メインフローの流量が減少し好ましくない。【００９１】
図８において、境界層流のみが分離されて、延長管１４の内壁と内管１７の外壁との間の空隙部分に移動することが好ましく、これを達成するためには延長管１４の内壁と内管１７の外壁との間の空隙部分の幅を境界層流の層厚と実質的に同一にすることが理想的である。
しかしながら、減圧脱泡の実施時における境界層流の層厚は、必ずしも一定ではなく、変動する場合もある。ゆえに、境界層流を確実に分離して、延長管１４の内壁と内管１７の外壁との間の空隙部分に移動させるためには、該空隙部分の幅を境界層流の層厚よりもある程度大きいことが好ましい。この場合、メインフローの一部も分離されて、該空隙部分に移動する。
したがって、延長管１４の内壁と内管１７の外壁との間の空隙部分の幅が境界層流の層厚よりも大きすぎる場合、メインフローのうち、分離されて該空隙部分に移動する量が増加して、製造されるガラスの歩留まりを低下させるので好ましくない。
減圧脱泡装置の第３の態様において、ΔＤ（ｍｍ）およびＤ3（ｍｍ）が下記式（１７）で示す関係を満たすことがより好ましく、下記式（１８）で示す関係を満たすことがさらに好ましい。
ΔＤ  ≧  ０．０８×Ｄ3・・・（１７）
０．１×Ｄ3  ≦  ΔＤ  ≦０．６×Ｄ3・・・（１８）【００９２】
ここで、Ｄ3は、通常は５０〜９００ｍｍであり、より好ましくは１００〜７００ｍｍである。白金製または白金合金製の内管１７および延長管１４の肉厚は、０．４〜６ｍｍであることが好ましく、０．８〜４ｍｍであることがより好ましい。
以上の点から、内管１７の外径Ｄ2は、５１〜９１２ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１０２〜７０８ｍｍである。延長管１４の外径は、６０〜１３００ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１２３〜１０００ｍｍである。【００９３】
また、境界層流と、メインフローと、を物理的に分離するために、延長管１４の流路の断面積から内管１７の流路の断面積を引いた断面積差ΔＳ（ｍｍ2）と、内管１７の流路の断面積Ｓ1（ｍｍ2）と、が下記式（１９）で表される関係を満たすことが好ましい。
ΔＳ  ≦  Ｓ1・・・（１９）
ここで、延長管１４および内管１７の流路の断面積とは、延長管１４および内管１７の流路の長手方向に対して垂直な断面積を指す。ΔＳおよびＳ1が式（１９）で表される関係を満たしていれば、境界層流の厚さに対して、延長管１４の内壁と内管１７の外壁との間の空隙部分の幅が大きくなりすぎないため、メインフローのうち、分離されて該空隙部分に移動する量が増加することがない。したがって、製造されるガラスの歩留まりが低下することがない。
また、  ０．５０×Ｓ1  ≦  ΔＳであることが好ましい。【００９４】
本発明の減圧脱泡装置の第３の態様において、オーバーラップ部分を有していることが好ましい。オーバーラップ部分を有していることで、境界層流とメインフローとを分離する効果が増大するため好ましい。
オーバーラップ部分の長さＬ（ｍｍ）と、内管１７の外径Ｄ2（ｍｍ）と、が下記式（２０）で表される関係を満たすことが好ましい。
Ｌ  ≧  ０．５×Ｄ2・・・（２０）
図７に示す構造の減圧脱泡装置１´では、減圧脱泡槽３における溶融ガラスＧの液面の高さを調節するため、減圧脱泡槽３を最大で６００ｍｍ程度上下させる場合がある。この際、延長管１４は、減圧脱泡槽３の変位にしたがって上下に移動する。このためオーバーラップ部分の長さＬは、減圧脱泡槽３の変位にしたがって変化し、減圧脱泡槽３を最大限上昇させた際にＬが最小となる。
Ｌが最小となるこの状態を含めた全ての状態において、ＬおよびＤ2が上記式（２０）に表す関係を満たすことが好ましい。但し、上記したとおり、Ｌはゼロ（つまり、延長管１４と、内管１７と、がオーバーラップしていない）であってもよい。
また、内管の上端（上流端）が延長管（下降管）内に入り込みすぎる可能性があることから、Ｌは、下記式（２１）を満たすことが好ましい。
Ｌ  ≦  ５  ×  Ｄ2・・・（２１）
Ｌが最小となる状態を含めた全ての状態でＬおよびＤ2が上記式（２０）に表す関係を満たしていれば、減圧脱泡槽３の変位にかかわらず、延長管１４の内壁と内管１７の外壁との間の空隙部分の長さＬが境界層流とメインフローとを物理的に分離するのに十分である。また、減圧脱泡槽３を最大限に上下させても、延長管１４の先端が下流側ピット１５（ピット本体１６）内の溶融ガラスＧに常に浸漬した状態となる。【００９５】
Ｄ2は、減圧脱泡装置の規模、特に減圧脱泡装置を通過する溶融ガラスの流量（ｔ／日）によって異なるが、通常は５１〜９１２ｍｍであり、より好ましくは１０２〜７０８ｍｍである。Ｌは３０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることが好ましく、５０ｍｍ以上７００ｍｍ以下であることがより好ましい。Ｌを１０００ｍｍ超としても、境界層流とメインフローとの分離にはもはや寄与が少なく、オーバーラップしている部分の長さが非常に長くなるのでコスト増となる。
なお、延長管１４自体の長さは、通常は２００〜３０００ｍｍであり、より好ましくは４００〜１５００ｍｍである。内管１７は、図中下流方向に延びているため、その長さは特に限定されない。但し、内管１７の長さは、５０ｍｍ〜６００ｍｍであることが好ましく、１００ｍｍ〜５００ｍｍであることがより好ましい。【００９６】
本発明の減圧脱泡装置の第３の態様においては、下流側ピットが、外管をなすピット本体と、ピット本体内に位置し下流方向に延びる内管と、の二重管構造であればよく、図８に示すような延長管１４と内管１７とがオーバーラップしているものに限定されない。
図１０は、本発明の減圧脱泡装置の第３の態様の別の実施形態の下流側ピットおよびその周辺を示した部分拡大図である。本実施形態は、延長管と、内管と、の関係が異なる点以外は、図８に示す実施形態と同じである。【００９７】
図１０に示す実施形態では、延長管１４´と、内管１７´と、がオーバーラップしておらず、延長管１４´の下端（下流端）と、内管１７´の上端（上流端）と、が離れている。オーバーラップしていないことで、白金導管自体を簡素化することができるとともに、設備上の設計を容易化することが可能となる。
なお、オーバーラップをしないことは、単なる設計変更であると認定されるおそれもあるが、そうではない。そこには溶融ガラスの装置特有の困難性を有していることを念頭に置く必要がある。
ガラス製造設備は、一度組み立てて溶融ガラスを流し始めると、非常に長期間（２〜１５年程度）連続運転される。そうすると、もし何らかの失敗があった場合には、修理はほとんど効かず、全面的な建替えが必要になる。また、溶融ガラスは１２００℃以上という非常な高温であるから、その流れを直接見ることは非常に困難である。そう考えた場合、溶融ガラス装置の設計は、後で問題が生じないような設備であると同時に、非常に簡易な設備であることが好ましい場合がある。
このオーバーラップをしないという発明は、オーバーラップをさせなくとも、本発明の目的を達成できる、という点で非常に大きい貢献を有している。
境界層流を含む溶融ガラス流が図１０に示す延長管１４´の下端（下流端）に到達すると、泡を多く含んだ境界層流は延長管１４´の下端（下流端）において矢印Ｂ方向に沿って移動する。すなわち、延長管１４´の下端（下流端）から外側に広がりピット本体１６´の内壁と内管１７´の外壁との間の空隙を移動する。一方、メインフローは矢印Ａ方向に沿って移動し、内管１７´内部へと移動する。この結果、境界層流と、メインフローと、が物理的に分離される。【００９８】
図１０に示す実施形態において、境界層流が矢印Ｂ方向に沿って移動する理由について以下に説明する。
延長管１４´の下端（下流端）と内管１７´の上端（上流端）との間の部分では、メインフローが流れるピット本体１６´の中心付近と、ピット本体１６´の外周付近（内壁付近）と、で圧力差が生じ、ピット本体１６´の外周付近（内壁付近）はピット本体１６´の中心付近に比べて圧力が低い状態となる。この圧力差によって、境界層流は矢印Ｂ方向に沿って移動する。【００９９】
図１０に示す実施形態において、メインフローは図中矢印Ａ方向に沿って内管１７´内部へと移動し、下流方向へと移動する。一方、境界層流は、図中矢印Ｂ方向に沿ってピット本体１６´の内壁と内管１７´の外壁との間の空隙部分へと移動し、ピット本体１６´の側部（側壁）に設けられた開口部から戻し配管１１へと移動する。このようにして、境界層流と、メインフローと、が物理的に分離され、減圧脱泡により泡が十分除去されたメインフローのみが成形装置へと供給される。一方、泡を多く含んだ境界層流は、戻し配管１１内を移動し、上流側ピット９へと送られる。上流側ピット９に到達した境界層流は、溶解槽１００から新たに供給されてくる溶融ガラスとともに上昇管４（より具体的には、延長管７および上昇管４）を上昇して、減圧脱泡槽３に送られる。【０１００】
図１０に示す実施形態において、延長管１４´の下端（下流端）と内管１７´の上端（上流端）との距離ｄ（ｍｍ）と、内管１７´の外径Ｄ2（ｍｍ）と、が下記式（２２）で表される関係を満たすことが好ましい。
０  ＜  ｄ  ≦  ５×Ｄ2・・・（２２）
ｄおよびＤ2が上記式（２２）を満たしていれば、延長管１４´の下端（下流端）と内管１７´の上端（上流端）との距離が、境界層流とメインフローとを物理的に分離するのに十分である。より具体的には、ｄおよびＤ2が上記式（２２）を満たしていれば、境界層流が矢印Ｂ方向に沿って移動する一方で、メインフローは矢印Ａ方向に沿って移動する。したがって、メインフローの一部が矢印Ｂ方向に沿って移動するおそれがなく、矢印Ｂ方向に沿って移動する境界層流の一部が再びメインフローに合流するおそれもない。
ｄおよびＤ2が、下記式（２３）を満たしていることがより好ましく、下記式（２４）を満たしていることがさらに好ましい。
０．５×Ｄ2  ≦  ｄ  ≦  ４×Ｄ2・・・（２３）
０．５×Ｄ2  ≦  ｄ  ≦  ２×Ｄ2・・・（２４）【０１０１】
Ｄ2は、図８に示す実施形態について記載したのと同様であり、通常は５１〜９１２ｍｍであり、より好ましくは１０２〜７０８ｍｍである。ｄは３０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることが好ましく、５０ｍｍ以上７００ｍｍ以下であることがより好ましい。
なお、延長管１４´および内管１７´の寸法については、図８に示す実施形態について記載したのと同様である。【０１０２】
図１１は、本発明の減圧脱泡装置の第３の態様のさらに別の実施形態の下流側ピットおよびその周辺を示した部分拡大図である。図１１に示す実施形態は、内管１７´´上端（上流端）の形状が図１２の内管１７´とは異なっている。すなわち、図１１に示す実施形態では、内管１７´´の上端（上流端）に拡径部１８が設けられている。図１１に示す実施形態では、内管１７´´の上端（上流端）に拡径部１８が設けられていることにより、設備的な設計変更を最小限に抑えつつ、メインフローの流量を増大させることが可能となる。
なお、拡径部１８は、図１１に示すような急峻に径を小さくするのみならず、傾斜的にまたは階段状に径を小さくするものであってもよい。【０１０３】
図１０または図１１に示す実施形態において、延長管１４´の内径Ｄ1（ｍｍ）と、内管１７´，１７´´の外径Ｄ2（ｍｍ）と、が下記式（２５）で表される関係を満たすことが好ましい。
０．９８×Ｄ2  ≦  Ｄ1  ≦  ２．５×Ｄ2・・・（２５）
ここで、図１１のように、内管１７´´上端（上流端）に拡径部１８が設けられている場合、内管１７´´の外径Ｄ2は拡径部１８の外径を意味する。
延長管１４´の内径Ｄ1と、内管１７´，１７´´の外径Ｄ2と、が上記式（２５）に示す関係を満たしていれば、延長管１４´の内径と、内管１７´，１７´´の外径と、の差が顕著に大きくないため、境界層流とメインフローとを物理的に分離するのに好適である。延長管１４´の内径と、内管１７´，１７´´の外径と、の差が顕著に大きい場合、境界層流をメインフローから十分分離することができないおそれがある（内管１７´，１７´´の外径が大きい場合）。また、メインフローのうち境界層流側に分離される量が増加して、製造されるガラスの歩留まりを低下させるので好ましくない（延長管の１４´の内径が大きい場合）。【０１０４】
次に、本発明の減圧脱泡装置の第４の態様について説明する。
図１２は、本発明の減圧脱泡装置の第４の態様を示した断面図である。図１２に示す減圧脱泡装置１´´は、以下の相違点以外は図１に示す減圧脱泡装置１と同じである。
・上流管および下流管に接続された延長管の下端が上流側ピットおよび下流側ピット内の溶融ガラスに浸漬された構造ではなく、上流管４´および下流管５´と、上流側ピット１９および下流側ピット２０と、がそれぞれ連通して液密に接続された構造である（相違点１）。
・本発明の減圧脱泡装置の第１〜第３の態様のような分離機構として機能する二重管構造を有していない（相違点２）。【０１０５】
図１２に示す減圧脱泡装置１´´では、上流管４´および下流管５´と、上流側ピット１９および下流側ピット２０と、が液密に接続された構造であることにより構造が堅牢になることや、建設コストが削減できるなどの利点がある。
しかしながら、図１２に示す減圧脱泡装置１´´は、上流管４´および下流管５´と、上流側ピット１９および下流側ピット２０と、がそれぞれ液密に接続された構造であるため、減圧脱泡槽３内の減圧度を補正した場合に、減圧脱泡槽３を上下させることによって減圧脱泡槽３内における溶融ガラスＧの液面を一定に保つことはできない。したがって、減圧脱泡槽３内における溶融ガラスＧの液面が変化した場合、それによって減圧脱泡の効果に影響が生じる。特に、減圧脱泡槽３内における溶融ガラスＧの液面が上昇した場合、減圧脱泡効果が低下するので、泡を多く含んだ境界層流の増加が問題となる。
しかしながら、図１２に示す減圧脱泡装置１´´では、下降管５´から下流側ピット２０へと移動する溶融ガラスＧのうち、泡を多く含んだ境界層流を分離機構によってメインフローから分離して、戻し配管１１を通じて減圧脱泡槽３に戻すことにより、減圧脱泡効果の低下による影響を抑制することができる。
但し、本発明の減圧脱泡装置の第４の態様において、相違点１は必須の構成ではなく、本発明の減圧脱泡装置の第１〜第３の態様のように、上流管および下流管に接続された延長管の下端が、それぞれ上流側ピットおよび下流側ピット内の溶融ガラスに浸漬された構造であってもよい。【０１０６】
本発明の減圧脱泡装置の第４の態様では、下記（１）、（２）を満たすように、下流側ピット２０に設けられた戻し配管１１の開口部が、下降管５´から下流側ピット２０へと移動する溶融ガラスＧのうち、泡を多く含んだ境界層流をメインフローから分離する分離機構として機能する。
（１）該開口部が、下降管５´を仮想的に下流側に延ばした仮想領域の一部を横切る。
（２）該開口部が、下降管５´の中心軸を仮想的に下流側に延ばした仮想線を横切らない。
上記（１），（２）について、図１３を参照して説明する。図１３は、図１２に示す減圧脱泡装置１´´の下流側ピットおよびその周辺を示した部分拡大図である。
図１３において、戻し配管１１は下流側ピット２０の図中左側、すなわち、水平方向上流側の側部（側壁）の下端付近から水平方向上流側に向けて延びている。該戻し配管１１の開口部２２（破線で示す）は、下流側ピット２０の水平方向上流側の側部（側壁）の下端付近に設けられており、下降管５´を仮想的に下流側に延ばした仮想領域２３（斜線で示す）の一部を横切っている。なお、本明細書において、下降管を下流側に延ばした仮想領域とは、図１３に示すように、下降管５´の外径を下流側に延ばした領域ではなく、下降管５´の内径を下流側に延ばした領域を意図している。このような構成とすることで、下降管５´から下流側ピット２０へと移動する溶融ガラスＧのうち、図中左側の下降管５´の壁面、すなわち、水平方向における溶融ガラス流Ｇの流動方向における上流側の下降管５´の壁面に沿って流れる境界層流が、メインフローから分離されて開口部２２から戻し配管１１へと移動する。
図１３において、開口部２２は、下降管５´の中心軸を仮想的に下流側に延ばした仮想線２４（破線で示す）を横切らない。これによりメインフローのうち、境界層の部分を効果的に戻し配管１１に導入することができる。
したがって、本発明の減圧脱泡装置の第４の態様では、下降管５´の壁面に沿って流れる境界層流のうち、水平方向上流側、すなわち、図中左側の下降管５´の壁面に沿って流れる境界層流が分離される。【０１０７】
上述したように、減圧脱泡を実施しているにもかかわらず、溶融ガラス中の泡が増加する原因には、溶融ガラスの導管壁面と溶融ガラスとの界面での泡の発生と、減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面上昇による減圧脱泡効果の低下と、がある。
建築用または自動車用のガラス等のように、製造されるガラスに要求される泡品質がそれほど厳しくない場合、後者による泡を主として含む境界層流を分離し、減圧脱泡槽に戻し、再度減圧脱泡を実施しても十分である。
上述したように、減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面上昇による減圧脱泡効果の低下によって生じる境界層流は、水平方向上流側、すなわち、図中左側の下降管５´の壁面に沿って流れるので、本発明の減圧脱泡装置の第４の態様を用いてメインフローから分離することができる。また、溶融ガラスの導管壁面と溶融ガラスとの界面での泡の発生による境界層流のうち、水平方向上流側、すなわち、図中左側の下降管５´の壁面に沿って流れるものは、本発明の減圧脱泡装置の第４の態様を用いてメインフローから分離することができる。【０１０８】
一方、フラットディスプレイ用パネルに用いられるガラスのように、製造されるガラスに要求される泡品質が非常に厳しい場合、二重管構造により境界層流をメインフローから分離する本発明の減圧脱泡装置の第１〜第３の態様を用いて、溶融ガラスの導管壁面と溶融ガラスとの界面での泡の発生による境界層流と減圧脱泡槽内における溶融ガラスの液面上昇による減圧脱泡効果の低下による境界層流の両方を分離することが好ましい。
なお、本発明の減圧脱泡装置の第１〜第３の態様を用いた場合、減圧脱泡槽３内において溶融ガラスＧ流の表層をなす境界層流も好適に分離することができる。減圧脱泡の条件によっては、減圧脱泡槽内の溶融ガラスＧの表面に破泡していない泡が存在し、減圧脱泡槽内を移動する溶融ガラス流Ｇの表層をなす。溶融ガラス流Ｇが下降管へと移動する際には、破泡していない泡を含む溶融ガラス流Ｇの表層が減圧脱泡槽の下流端の壁面に沿って折り返す形で下降管へと移動する傾向がある。この結果、水平方向上流側の下降管の壁面に沿って流れる境界層流よりも、水平方向における溶融ガラス流の流れ方向における下流側（以下、「水平方向下流側」という。）の下降管の壁面に沿って流れる境界層流のほうが泡が多くなる傾向がある。二重管構造により境界層流をメインフローから分離する本発明の減圧脱泡装置の第１〜第３の態様を用いた場合、このような境界層流も好適に分離することができる。【０１０９】
本発明の減圧脱泡装置の第４の態様に話を戻すと、上記（１），（２）を満たすように開口部２２を設けるためには、図１３から明らかなように、戻し配管１１の一端、より具体的には戻し配管１１の開口部２２の一端が、仮想領域２３内で、かつ、仮想線２４よりも水平方向上流側に位置すればよい。別の言い方をすると、戻し配管１１と仮想線２４との最短距離ｄmin（ｍｍ）と、下降管５´の半径Ｄdown（ｍｍ）と、が下記式（２６）で表される関係を満たすように開口部２２を設ければよい。
０  ＜  ｄmin  ＜  Ｄdown・・・（２６）【０１１０】
図１３では、下流側ピット２０の水平方向上流側の側部（側壁）の下端付近に開口部２２が傾斜して設けられているが、上記（１）、（２）を満たす開口部は、下流側ピット２０の底面に設けることも可能である。例えば、下流側ピット２０の底面の左端付近に開口部を設ければ上記（１）、（２）を満たすこととなる。この場合、戻し配管は、開口部から図中下方に延びることになる。このような構成にしても、水平方向上流側、すなわち、図中左側の下降管５´の壁面に沿って流れる境界層流をメインフローから分離することができる。但し、このような構成とした場合、戻し配管を水平方向上流側に延ばすために戻し配管を途中で曲げる必要があるため戻し配管における溶融ガラスの流動抵抗が増加するおそれがある。また、下流側ピットの底面に戻し配管の開口部を設けた構造の場合、図１３に示すような下流側ピット２０の水平方向上流側の側部（側壁）の下端付近に開口部２２が傾斜して設けた構造に比べて開口部の面積を大きくすることができないので戻し配管１１における溶融ガラスの流動抵抗が大きくなる。
したがって、図１３に示すように、下流側ピット２０の水平方向上流側の側部（側壁）の下端付近に開口部２２を傾斜して設けることが好ましい。ここで開口部２２と、仮想線２４と、がなす角度α（度）が下記式（２７）を満たすことが好ましい。
１０  ≦  α  ≦  ８０・・・（２７）
ここで、角度αが上記式（２７）を満たしていれば、境界層流の分離という点で優れており、開口部２２の面積が適度になる。また、開口部２２から戻し配管１１に溶融ガラスが進入する際の流路の曲げ角度がゆるやかなので、戻し配管１１における溶融ガラスの流動抵抗が増加することがない。また、境界層流の分離の観点および設備的な面からは、角度αが２０度以上、７０度以下がより好ましい。【０１１１】
図１３に示すように、水平方向上流側に延びる戻し配管１１の開口部２２を下流側ピット２０の水平方向上流側の側部（側壁）の下端付近に傾斜して設ける場合、開口部２２付近での溶融ガラスの滞留を抑制するため、下流側ピット２０の底面の高さと、戻し配管１１の底面の高さを変えて、両者の間に段差を設けることが好ましい。図１３では、下流側ピット２０の底面に比べて戻し配管１１の底面の高さが低くなっている。
図１４は、本発明の減圧脱泡装置の第４の態様の別の実施形態の下流側ピットおよびその周辺を示した部分拡大図である。図１４では、図１３とは反対に戻し配管１１の底面に比べて下流側ピット２０の底面の高さが低くなっている。
図１３および１４に示すように、開口部２２付近での溶融ガラスの滞留を抑制するために、下流側ピット２０底面と、戻し配管１１の底面と、の間に段差を設ける場合、両者の間は角度５〜６０度を有する傾斜構造により接続することが好ましい。ここで、概略形状が角度５〜６０度を有する傾斜構造といった場合、角度５〜６０度を有するスロープ状の傾斜構造を主として意図するが、これに限定されず、階段状の構造であってその概略形状が角度５〜６０度を有する傾斜構造となるものも含まれる。傾斜構造の角度が上記範囲であれば、開口部２２付近での溶融ガラスの滞留を効果的に抑制することできる。また、傾斜構造の角度が小さすぎると傾斜構造の距離が長くなるので、下流側ピット２０や戻し配管１１の断面積が小さくなったり、下流側ピット２０または戻し配管１１の断面積が途中で変化する部分を生じることになるので好ましくない。
下流側ピット２０の底面と、戻し配管１１の底面と、を接続する傾斜構造は角度１０〜６０度を有することがより好ましく、角度３０〜６０度を有することがさらに好ましい。【０１１２】
下流側ピット２０の底面と、戻し配管１１の底面と、の間に段差を設ける場合、両者の間を角度５〜６０度を有する傾斜構造により接続することができる限り段差の高さは特に限定されない。段差の高さは、開口部２２の面積と戻し配管１１の断面積とが実質同一となるように設けることが好ましい。【０１１３】
次に、本発明の減圧脱泡方法について説明する。
本発明の減圧脱泡方法は、内部が減圧状態に保持された減圧脱泡槽中に溶融ガラスを通過させることにより該溶融ガラスを減圧脱泡する方法であって、前記減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスの一部を分離し、該分離された溶融ガラスを再び前記減圧脱泡槽中に戻すことを特徴とする。別の言い方をすると、本発明の減圧脱泡方法では、減圧脱泡装置を用いて溶融ガラスの減圧脱泡を実施する際に、減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスの一部、具体的には、減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスのうち、泡を多く含んだ境界層流を分離し、分離された境界層流を再び減圧脱泡槽中に戻し、再度減圧脱泡を行う。
したがって、本発明の減圧脱泡方法は、上述した本発明の減圧脱泡装置の第１〜４態様を用いて好ましく実施することができる。【０１１４】
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡方法において、溶融ガラスは、減圧脱泡槽に連続的に供給・排出されることが好ましい。
なお、溶融ガラスの流量が１〜１０００トン／日であることが生産性の点から好ましい。
減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスのうち、分離して減圧脱泡槽に戻す溶融ガラスの割合は、減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスに含まれる境界層流の割合によるため一概には言えないが、減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスの２０％以下であることが製造されるガラスの歩留まりを低下させないので好ましい。減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスのうち、分離して減圧脱泡槽に戻す溶融ガラスの割合は０．１〜１０％であることがより好ましく、１〜５％であることがさらに好ましい。
減圧脱泡槽から流出する溶融ガラスのうち、分離して減圧脱泡槽に戻す溶融ガラスの割合は、減圧脱泡を行いながら変更することもできる。例えば、減圧脱泡の開始時は溶融ガラスに含まれる泡の量が多いため、分離して減圧脱泡槽に戻す溶融ガラスの割合を高めに設定し、その後、減圧脱泡の状態が安定し、泡が少なくなってきた際には、分離して減圧脱泡槽に戻す溶融ガラスの割合を下げてもよい。分離して減圧脱泡槽に戻す溶融ガラスの割合は、ポンプ手段１２によって戻し配管１１における溶融ガラス流の流速を変えることで調節できる。
また、分離された溶融ガラスは、減圧脱泡槽中に戻す前に、戻し配管１１内において、加熱および攪拌されることが好ましい。【０１１５】
溶解槽から供給される溶融ガラスと減圧脱泡槽内の溶融ガラスとの温度差が生じることを防止するために、減圧脱泡槽は、内部が１１００℃〜１５００℃、特に１１５０℃〜１４５０℃の温度範囲になるように加熱されていることが好ましい。減圧脱泡槽に戻す溶融ガラスの温度が溶解槽から常時供給される溶融ガラスの温度に比べて低くなった場合は、加熱する手段によって戻し配管１１における溶融ガラスの温度を上げることができる。
減圧脱泡方法を実施する際、減圧ハウジングを外部から真空ポンプ等によって真空吸引することによって、減圧ハウジング内に配置された減圧脱泡槽の内部を、所定の減圧状態に保持する。ここで減圧脱泡槽内部は、５１〜６１３ｈＰａ（３８〜４６０ｍｍＨｇ）に減圧されていることが好ましく、より好ましくは、減圧脱泡槽内部は８０〜３３８ｈＰａ（６０〜２５３ｍｍＨｇ）に減圧されていることが好ましい。【０１１６】
本発明の減圧脱泡方法が対象とするガラスは、加熱溶融法により製造されるガラスである限り、組成的には制約されない。したがって、ソーダライムガラスに代表されるソーダライムシリカ系ガラスやアルカリホウケイ酸ガラスのようなアルカリガラスであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は、泡品質が厳しく要求される各種ガラスの製造に利用可能である。
なお、２００８年２月２７日に出願された日本特許出願２００８−０４６２４７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、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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