(57)【要約】【課題】電気加熱のみでガラス原料を溶融するガラス溶融炉において、溶融ガラス中の水分量を可及的に低下させる。【解決手段】ガラス物品の製造方法は、ガラス溶融炉１内でガラス原料Ｇｒを電極１１による通電加熱（電気加熱）で連続的に溶融して溶融ガラスＧｍを形成するガラス溶融工程と、ダウンドロー法により溶融ガラスＧｍから板ガラスを成形する成形工程とを備える。ガラス溶融工程では、ガラス溶融炉１内の雰囲気の水蒸気量を１５ｇ／Ｎｍ３以下に調整する。【選択図】図２
2019112253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス溶融炉内でガラス原料を電気加熱のみで連続的に溶融して溶融ガラスを形成するガラス溶融工程と、前記溶融ガラスからガラス物品を成形する成形工程とを備えたガラス物品の製造方法であって、
前記ガラス溶融工程では、前記ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を調整することを特徴とするガラス物品の製造方法。
【請求項２】
前記ガラス溶融工程では、前記ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量が１５ｇ／Ｎｍ３以下であることを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項３】
前記ガラス溶融工程では、乾燥ガスを前記ガラス溶融炉内に供給して前記ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項４】
前記ガラス溶融工程では、前記溶融ガラスは、前記ガラス原料に覆われずに液面が露出した露出部を有し、
前記乾燥ガスは、前記露出部に対応する位置で前記ガラス溶融炉内に供給されることを特徴とする請求項３に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項５】
前記ガラス溶融工程では、更に、前記ガラス溶融炉内の雰囲気と、前記ガラス溶融炉外の雰囲気との圧力差を−１０ｍｍＨ２Ｏ〜１０ｍｍＨ２Ｏに調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項６】
前記成形工程では、ダウンドロー法により前記溶融ガラスから板ガラスを成形することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項７】
前記溶融ガラスが、無アルカリガラスであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項８】
ガラス原料を電気加熱のみで溶融して溶融ガラスを形成するガラス溶融炉であって、
炉内の雰囲気の水蒸気量を調整する調整手段を備えていることを特徴とするガラス溶融炉。
【請求項９】
前記調整手段が、乾燥ガスを炉内に供給するガス供給手段を備えていることを特徴とする請求項８に記載のガラス溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス物品の製造方法及びガラス溶融炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
板ガラスなどのガラス物品の製造工程では、ガラス原料を溶融してガラス物品の元となる溶融ガラスを形成するためにガラス溶融炉が用いられる。
【０００３】
ガラス溶融炉には、ガラス原料をガス燃焼により溶融するタイプのものが広く利用されているが、ガラス原料を電気加熱のみで溶融するタイプのものが用いられる場合もある（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８３０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、板ガラス上の成膜パターニングの高精細化が進められており、板ガラスの熱的寸法安定性が悪いと、成膜パターニング時に位置ずれが生じやすくなる。従って、板ガラスをはじめとするガラス物品には、高い熱的寸法安定性が要求される場合が多くなっている。熱的寸法安定性を示す指標としては、ガラス物品の熱処理前後の寸法差に基づいて求められるコンパクションがあり、その値が小さければガラス物品の熱的寸法安定性が高いことを意味する。コンパクションは、ガラス物品の水分量と密接に関連しており、ガラス物品の水分量が少ないほど、ガラスの歪点が高くなり、コンパクションの値が小さくなる傾向にある。
【０００６】
ガス燃料の燃焼を利用するガラス溶融炉は、炉内で常時ガス燃料の燃焼を行っているため、炉内の雰囲気の水蒸気量は、燃焼廃ガスの水蒸気量に実質的に支配されており比較的高い水準で維持される。このようにガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量が高い場合、炉内の溶融ガラスの水分量も高くなる傾向にある。従って、溶融ガラスから製造されるガラス物品の水分量も必然的に高くなり、ガラス物品のコンパクションの値を小さくできないという問題がある。
【０００７】
これに対し、電気加熱のみを利用するガラス溶融炉は、炉内におけるガス燃料の燃焼等に起因する水蒸気量の上昇がないため、ガス燃焼を利用するガラス溶融炉に比べて溶融ガラス中の水分量を低下させやすい。従って、溶融ガラスから製造されるガラス物品の水分量も必然的に低くなり、ガラス物品のコンパクションの値を小さくできるという利点がある。
【０００８】
しかしながら、近年では、ガラス物品のコンパクションの値を更に小さくすることが要求されており、電気加熱のみを利用するガラス溶融炉であっても、溶融ガラス中の水分量をより一層低下させる必要がある。
【０００９】
本発明は、電気加熱のみでガラス原料を溶融するガラス溶融炉において、溶融ガラス中の水分量を可及的に低下させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス溶融炉内でガラス原料を電気加熱のみで連続的に溶融して溶融ガラスを形成するガラス溶融工程と、溶融ガラスからガラス物品を成形する成形工程とを備えたガラス物品の製造方法であって、ガラス溶融工程では、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を調整することを特徴とする。このような構成によれば、ガラス溶融炉内でガラス原料を電気加熱のみで溶融するため、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量は低くなりやすい。加えて、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量が調整されるため、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を更に少なく抑えることができる。従って、ガラス溶融炉内の雰囲気中の水分が溶融ガラス中へ拡散する現象が生じにくくなると共に、溶融ガラス中の水分がガラス溶融炉内の雰囲気中へ拡散する現象が生じやすくなる。このため、溶融ガラス中の水分量を可及的に低下でき、低コンパクションのガラス物品を製造できる。
【００１１】
上記の構成において、ガラス溶融工程では、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量が１５ｇ／Ｎｍ３以下であることが好ましい。このようにすれば、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量が適正な範囲になり、溶融ガラス中の水分量をさらに低下できる。
【００１２】
上記の構成において、ガラス溶融工程では、乾燥ガスをガラス溶融炉内に供給してガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を調整するようにしてもよい。このようにすれば、ガラス溶融炉内の雰囲気が乾燥ガスで置換されるため、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を簡単かつ確実に抑えることが可能となる。
【００１３】
この場合、ガラス溶融工程では、溶融ガラスは、ガラス原料に覆われずに液面が露出した露出部を有し、乾燥ガスは、露出部に対応する位置でガラス溶融炉内に供給されることが好ましい。このようにすれば、乾燥ガスが、溶融ガラスの露出部に積極的に供給されるため、溶融ガラスの露出部の上部雰囲気における水蒸気量を確実に低く抑えることができる。溶融ガラスの露出部は、溶融ガラスのうちガラス原料に覆われている部分に比べてガラス溶融炉内の雰囲気の影響を受けやすい。従って、このように溶融ガラスの露出部の上部雰囲気における水蒸気量を低く抑えると、溶融ガラス中の水分量を低下させやすくなる。
【００１４】
上記の構成において、ガラス溶融工程では、更に、ガラス溶融炉内の雰囲気とガラス溶融炉外の雰囲気との圧力差を−１０ｍｍＨ２Ｏ〜１０ｍｍＨ２Ｏに調整することが好ましい。このようにすれば、ガラス溶融炉の内外の圧力差が適正な範囲に保たれるため、ガラス溶融炉内の温度を所望の温度に維持しやすくなる。従って、ガラス溶融炉でガラス原料を安定して連続溶融できるため、低コンパクションのガラス物品を安定して製造できる。
【００１５】
上記の構成において、成形工程では、ダウンドロー法により溶融ガラスから板ガラスを成形することが好ましい。ダウンドロー法であれば、平滑な表面を有する板ガラスを成形することが可能であるため、表面品位に優れたガラス基板を効率よく製造できる。
【００１６】
上記の構成において、溶融ガラスが、無アルカリガラスであることが好ましい。無アルカリガラスであれば、電子デバイスの製造工程でアモルファス・シリコンや多結晶シリコンの薄膜特性を損なうことを防止できるので、ガラス基板に好適なガラス物品を製造することができる。
【００１７】
上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラス原料を電気加熱のみで溶融して溶融ガラスを形成するガラス溶融炉であって、炉内の雰囲気の水蒸気量を調整する調整手段を備えていることを特徴とする。このような構成によれば、既に述べた対応する構成と同様の作用効果を得ることができる。
【００１８】
上記の構成において、調整手段が、乾燥ガスを炉内に供給するガス供給手段を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電気加熱のみでガラス原料を溶融するガラス溶融炉において、溶融ガラス中の水分量を可及的に低下できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ガラス物品の製造装置を示す側面図である。
【図２】図１のガラス物品の製造装置のガラス溶融炉を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、ガラス物品の製造方法及びガラス溶融炉の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１に示すように、本製造方法に用いられるガラス物品の製造装置は、上流側から順に、ガラス溶融炉１と、清澄室２と、均質化室（攪拌室）３と、ポット４と、成形体５とを備え、これら各部１〜５が移送管６〜９によって接続されている。ここで、清澄室２などの「室」及び「ポット」という用語には、槽状構造を有するものや、管状構造を有するものが含まれるものとする。
【００２３】
ガラス溶融炉１は、溶融ガラスＧｍを得る溶融工程を行うための空間である。ここで、溶融ガラスＧｍとしては、例えば無アルカリガラスを使用することができる。無アルカリガラスのガラス組成としては、質量％で、ＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １２〜２５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１２％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合量）  ０〜１％未満、ＭｇＯ  ０〜８％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＳｒＯ  ０〜１２％、ＢａＯ  ０〜１５％を含有することが好ましい。無アルカリガラスの中でも高歪点ガラスであることがより好ましい。高歪点ガラスのガラス組成としては、質量％で、ＳｉＯ２  ５８〜６５％、Ａｌ２Ｏ３  １２〜２３％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３％（特に０．１〜２％未満）、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜１％未満（特に０〜０．５％）、ＭｇＯ  ０．１〜６％（特に２〜５％）、ＣａＯ  ２〜１２％（特に３〜１０％）、ＳｒＯ  ０〜５％、ＢａＯ  ２〜１５％（特に５〜１２％）を含有することが好ましい。このようにすれば、歪点を７３０℃以上に高めやすく、ガラス物品の低コンパクション化を図りやすい。なお、溶融ガラスＧｍは、無アルカリガラスに限定されない。
【００２４】
清澄室２は、ガラス溶融炉１から供給された溶融ガラスＧｍを清澄剤などの働きによって清澄（泡抜き）する清澄工程を行うための空間である。
【００２５】
均質化室３は、清澄された溶融ガラスＧｍを攪拌翼３ａにより攪拌し、均一化する均質化工程を行うための空間である。均質化室３は、複数の均質化室を連ねたものであってもよい。この場合、隣接する二つの均質化室の一方の上端部と、他方の下端部を連ねることが好ましい。
【００２６】
ポット４は、溶融ガラスＧｍを成形に適した状態（例えば粘度）に調整する状態調整工程を行うための空間である。なお、ポット４は省略してもよい。
【００２７】
成形体５は、成形装置を構成し、溶融ガラスＧｍを所望の形状に成形する成形工程を行うためのものである。本実施形態では、成形体５は、オーバーフローダウンドロー法によって溶融ガラスＧｍを帯状のガラスリボンに成形する。
【００２８】
成形体５は、断面形状（紙面と直交する断面形状）が略楔形状をなし、成形体５の上部にオーバーフロー溝（図示省略）が形成されている。移送管９によって溶融ガラスＧｍをオーバーフロー溝に供給した後、溶融ガラスＧｍをオーバーフロー溝から溢れ出させて、成形体５の両側の側壁面（紙面の表裏面側に位置する側面）に沿って流下させる。そして、その流下させた溶融ガラスＧｍを側壁面の下頂部で融合させ、帯状のガラスリボンに成形する。成形されたガラスリボンに徐冷や切断等の処理を施すことにより、ガラス物品としての板ガラス又はガラスリボンを巻き取ったガラスロールが製造される。ガラスリボンの厚みは、例えば、０．０１〜２ｍｍ（好ましくは０．１〜１ｍｍ）である。板ガラス又はガラスロールは、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ、有機ＥＬ照明、太陽電池などの基板や保護カバーに利用される。なお、成形装置は、スロットダウンドロー法などの他のダウンドロー法や、フロート法を実行するものであってもよい。
【００２９】
移送管６〜９は、例えば白金又は白金合金からなる円筒管で構成されており、溶融ガラスＧｍを横方向（略水平方向）に移送する。移送管６〜９は、必要に応じて通電加熱される。
【００３０】
図２に示すように、ガラス溶融炉１は、電気加熱のみによって、ガラス原料（カレットを含んでもよい）Ｇｒを連続的に溶融して溶融ガラスＧｍを形成する。溶融ガラスＧｍは、移送管６によって連続的に排出される。図２中、矢印Ｘは、溶融ガラスＧｍの流れ方向を示している。ガラス溶融炉１は、耐火煉瓦（例えば、ジルコニア系電鋳煉瓦やアルミナ系電鋳煉瓦、アルミナ・ジルコニア系電鋳煉瓦、ＡＺＳ（Ａｌ−Ｚｒ−Ｓｉ）系電鋳煉瓦、デンス焼成煉瓦など）で構成された壁部によって炉内の溶融空間を区画形成する。
【００３１】
ガラス溶融炉１の底壁部１０には、溶融ガラスＧｍを直接的に電気加熱（通電加熱）してガラス原料Ｇｒを溶融するために、溶融ガラスＧｍに浸漬された状態で複数の棒状電極１１が設けられている。本実施形態では、ガラス溶融炉１内には、電極１１以外の他の加熱手段が設けられておらず、電極１１の電気加熱（電気エネルギー）のみでガラス原料Ｇｒを溶融（全電気溶融）するようになっている。換言すれば、ガラス溶融炉１内の雰囲気の水蒸気量が上昇する原因となるガス燃料の燃焼は用いていない。なお、連続溶融が開始される前の段階（ガラス溶融炉１の立ち上げ段階）では、例えば、側壁部に設置したバーナー（ガス燃料の燃焼）により溶融ガラスＧｍ及び／又はガラス原料Ｇｒを加熱してもよい。
【００３２】
電極１１は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）から形成される。なお、電極１１は、棒状に限らず、板状やブロック状であってもよく、これらを組み合わせてもよい。また、電極１１は、底壁部１０に限らず、側壁部に配置してもよく、底壁部１０と側壁部の両方に配置してもよい。また、連続溶融の開始前及び／又は開始後に、ガラス原料Ｇｒ及び溶融ガラスＧｍをガラス溶融炉１内の雰囲気を介して間接的に電気加熱するために、ガラス溶融炉１の溶融ガラスＧｍの上部にヒーター等の電気加熱手段を別途設けてもよい。
【００３３】
ガラス溶融炉１には、原料供給手段としてのスクリューフィーダ１２が設けられている。スクリューフィーダ１２は、溶融ガラスＧｍの液面の一部にガラス原料（固体原料）Ｇｒに覆われていない部分、すなわち、溶融ガラスＧｍの露出部Ｇｍ１が形成されるようにガラス原料Ｇｒを連続的に供給する。すなわち、ガラス溶融炉１は、いわゆるセミホットトップタイプである。ここで、「ガラス原料Ｇｒに覆われている部分」とは、溶融ガラスＧｍの液面において、ガラス原料Ｇｒの粒子が存在する部分を意味し、「露出部Ｇｍ１」とは、溶融ガラスＧｍの液面において、ガラス原料Ｇｒの粒子が存在することなく、ガラス原料Ｇｒの粒子が溶融している箇所を意味する。これら２つの部分は、例えば、カメラ等の撮像手段により溶融ガラスＧｍの液面を撮像し、その輝度に基づいて識別することができる。また、実際に溶融ガラスＧｍの液面近傍からサンプルを採取して、ガラス原料Ｇｒの粒子の有無を評価してもよい。
【００３４】
なお、ガラス溶融炉１は、溶融ガラスＧｍの液面の全部がガラス原料Ｇｒに覆われた、いわゆるコールドトップタイプでもよい。また、原料供給手段は、プッシャーや振動フィーダなどであってもよい。
【００３５】
ガラス溶融炉１には、炉内の雰囲気を外部に排出するための排気流路としての煙道１３が設けられている。煙道１３内には、ガス（雰囲気）を外部に送るためのファン１３ａが設けられている。ただし、ファン１３ａは必ずしも設けなくてもよい。
【００３６】
ガラス溶融炉１には、炉内に乾燥ガスを供給するためのガス供給口１４が設けられている。ガス供給口１４には、乾燥ガスを発生又は貯蔵するための図示しないガス供給設備（例えば、ガスタンク）が接続されている。従って、ガス供給手段は、ガス供給設備と、ガス供給口１４とを備えており、このガス供給手段が、炉内の雰囲気、すなわち、溶融ガラスＧｍの上部雰囲気の水蒸気量を調整する調整手段として機能する。また、ガラス溶融炉１は、ガラス原料Ｇｒを溶融する一つの溶融空間を有し、この溶融空間に含まれる溶融ガラスＧｍの上部空間に、未溶融のガラス原料Ｇｒが存在すると共に、ガス供給口１４を介して乾燥ガスが供給される。
【００３７】
乾燥ガスとしては、例えば、乾燥空気（除湿空気）、乾燥窒素、乾燥酸素、乾燥炭酸ガス、乾燥硝酸ガス、窒素酸化物などの低水分量ガス、又はこれらの中から任意に選択される二種以上の混合ガスが使用できる。本実施形態では、安価に入手できる乾燥空気（例えば、クリーンドライエア（ＣＤＡ））を使用している。
【００３８】
本実施形態では、ガス供給口１４は、溶融ガラスＧｍの露出部Ｇｍ１に対応する位置、すなわち、流れ方向Ｘにおけるガラス原料Ｇｒの下流端Ｇｒ１よりも下流側位置に設けられている。詳細には、ガス供給口１４は、ガラス溶融炉１の炉内の幅方向（流れ方向Ｘと直交する方向）で乾燥ガスの供給量のばらつきが小さくなるように、ガラス溶融炉１の両側の側壁部のそれぞれに対称的に設けられている。ガス供給口１４の位置は特に限定されるものではなく、その配置箇所も一個所であってもよいし、複数個所であってもよい。
【００３９】
次に、以上のように構成された製造装置によるガラス物品の製造方法を説明する。
【００４０】
本製造方法は、上述のように、溶融工程と、清澄工程と、均質化工程と、状態調整工程と、成形工程とを備える。なお、清澄工程、均質化工程、状態調整工程及び成形工程は上述の製造装置の構成で説明した通りであるため、以下では溶融工程について説明する。
【００４１】
図２に示すように、溶融工程では、溶融ガラスＧｍに浸漬された電極１１によって溶融ガラスＧｍを通電加熱し、ガラス原料Ｇｒを連続的に溶融する。この際、ガス供給口１４からガラス溶融炉１内に乾燥ガスを供給し、ガラス溶融炉１内の雰囲気を乾燥ガスで置換する。これにより、ガラス溶融炉１内の雰囲気の水蒸気量を調整する。このようにすれば、ガラス溶融炉１内の雰囲気の水蒸気量は、全電気溶融の効果により元々少ない状態であるが、乾燥ガスの効果により更に少ない状態になる。従って、ガラス溶融炉内の雰囲気中の水分が溶融ガラスＧｍ中へ拡散する現象が生じにくくなると共に、溶融ガラスＧｍ中の水分がガラス溶融炉１内の雰囲気中に拡散する現象が生じやすくなる。このため、ガラス溶融炉１内の雰囲気の水蒸気量を調整せずに全電気溶融の効果のみを用いた場合に比べて、溶融ガラスＧｍ中の水分量を更に低下させることができる。よって、このような溶融ガラスＧｍから成形される板ガラスも水分量が極めて少ない状態となり、コンパクションの値が非常に小さくなる。
【００４２】
ここで、乾燥ガスは、ガス供給口１４からガラス溶融炉１内に供給する前に予熱してもよい。このようにすれば、ガラス溶融炉１内に供給された乾燥ガスによって、炉内温度が低下したり気流が発生したりするのを抑制できる。乾燥ガスは、例えば、ガス供給口１４付近において、１００〜１０００℃になるように予熱することが好ましい。
【００４３】
また、ガラス溶融炉１内の雰囲気とガラス溶融炉１外の雰囲気（大気）との圧力差は、例えば、ガス供給口１４からのガス供給量と、煙道１３からのガス排出量とを調整することによって行う。常温の乾燥ガスをガラス溶融炉１内に供給する場合、ガラス溶融炉１の内外の圧力差が−１０ｍｍＨ２Ｏを下回る又は１０ｍｍＨ２Ｏを上回ると、ガス供給量又はガス排出量の増加に伴ってガラス溶融炉１内の雰囲気温度が低下し、溶融ガラスＧｍの温度が低下しやすくなる。これを防止して溶融ガラスＧｍの温度を所望の温度に維持しやすくする観点から、ガラス溶融炉１の内外の圧力差は−１０ｍｍＨ２Ｏ〜１０ｍｍＨ２Ｏに調整されることが好ましい。ガラス溶融炉１の内外の圧力差の調整は、ガラス溶融炉１内の雰囲気の圧力が相対的に高圧になりすぎた場合、ガラス溶融炉１内の雰囲気の圧力を下げるためにガス供給量の減少及び／又はガス排出量の増加を行う。これとは逆にガラス溶融炉１内の雰囲気の圧力が相対的に低圧になりすぎた場合、ガラス溶融炉１内の雰囲気の圧力を上げるためにガス供給量の増加及び／又はガス排出量の減少を行う。
【００４４】
溶融ガラス中の水分量をより低下させる観点から、乾燥ガスによって調整されたガラス溶融炉１内の雰囲気の水蒸気量は、１５ｇ／Ｎｍ３以下であることが好ましく、１０ｇ／Ｎｍ３以下であることが更に好ましく、５ｇ／Ｎｍ３以下であることが特に好ましい。ガラス溶融炉１内の雰囲気の水蒸気量を上記範囲に調整する観点から、乾燥ガスの水蒸気量は、１５ｇ／Ｎｍ３以下であることが好ましく、１０ｇ／Ｎｍ３以下であることが更に好ましく、５ｇ／Ｎｍ３以下であることが特に好ましい。ただし、ガラス溶融炉１内を加圧する場合（上述の圧力差を正の値とする場合）は、大気圧で供給される乾燥ガスの水蒸気量と比べ、加圧されたガラス溶融炉１内の雰囲気の水蒸気量が高くなる。このため、ガラス溶融炉１内を加圧する場合、乾燥ガスの水蒸気量は、ガラス溶融炉１内の雰囲気の水蒸気量（目標値）よりも低く設定する。
【実施例】
【００４５】
本発明の実施例として、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を調整しながら、日本電気硝子株式会社製のＯＡ−３１のガラス組成（無アルカリガラス）を有するガラス原料をガラス溶融炉内で電気加熱のみによって溶融する評価試験を行った。本発明の実施例では、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量は、ガラス原料に覆われていない溶融ガラスの露出部に対応する位置でガラス溶融炉内に常温の乾燥空気を供給することで、１５ｇ／Ｎｍ３以下になるように調整した。また、比較例として、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を調整せずに、実施例と同様のガラス組成のガラス原料をガラス溶融炉内で電気加熱のみによって溶融する評価試験を行った。そして、各評価試験において、ガラス原料を溶融した後にその溶融ガラスからオーバーフローダウンドロー法により板ガラスを成形すると共に、成形された板ガラス中の水分量を評価した。板ガラス中の水分量は、β−ＯＨ（ｍｍ−１）により評価した。ここで、「β−ＯＨ」は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）を用いてガラスの透過率を測定し、下記の式を用いて求めた値を指す。
β−ＯＨ＝（１／Ｘ）ｌｏｇ１０（Ｔ１／Ｔ２）
Ｘ：板ガラスの厚み（ｍｍ）
Ｔ１：参照波長３８４６ｃｍ−１における透過率（％）
Ｔ２：水酸基吸収波長３６００ｃｍ−１付近における最小透過率（％）
【００４６】
上記評価試験の結果を表１に示す。なお、表１において、「雰囲気水蒸気量」は、ガラス溶融炉内における溶融ガラスの上部雰囲気の水蒸気量である。また、「炉圧」は、ガラス溶融炉内の雰囲気の圧力Ｐ１と、ガラス溶融炉外の雰囲気の圧力（大気圧）Ｐ２との圧力差（Ｐ１−Ｐ２）である。更に、「炉内温度制御」は、溶融ガラスの温度を所望の温度に維持でき、安定して連続溶融できた場合を「○」、溶融ガラスの温度が下がり、ガラス原料の溶融量（溶融ガラスの排出量）が低下した場合を「×」として評価した。
【表１】
2019112253.tif 000003
【００４７】
表１によれば、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を１５ｇ／Ｎｍ３以下に調整した実施例１〜１２の全てにおいて、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を調整しなかった比較例よりも、板ガラス中の水分量（β−ＯＨ）が小さくなっていることが確認できる。従って、実施例１〜１２で製造された板ガラスは、歪点が高くなりやすく、低コンパクション（約２０ｐｐｍ以下）の板ガラスとなる。また、実施例７及び実施例１２から、ガラス溶融炉の内外の圧力差が大きくなりすぎると、溶融ガラスの温度が下がり、ガラス原料の溶融量が低下することが確認できる。従って、低コンパクションの板ガラスを安定して製造する観点からは、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を１５ｇ／Ｎｍ３以下に調整した上で、更に、実施例１〜６、実施例８〜１１のように、ガラス溶融炉の内外の圧力差が−１０ｍｍＨ２Ｏ〜１０ｍｍＨ２Ｏになるようにすることが好ましいことが分かる。なお、ガラス溶融炉の内外の圧力差が上記範囲外であっても、例えば予熱された乾燥空気をガラス溶融炉内に供給することで、溶融ガラスの温度を所望の温度に維持することができる。
【００４８】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４９】
上記の実施形態では、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量をガラス溶融炉内に乾燥ガスを供給することで調整する場合を説明したが、乾燥ガスの供給方法は特に限定されない。例えば、ガラス溶融炉内の気体を循環させると共に、その循環経路中で気体中の水分を除去するようにしてもよい。この場合、循環経路中で水分が除去されたガスが、乾燥ガスの役割を果たす。循環経路中で気体中の水分を除去する方法としては、例えば、シリカゲル等の乾燥剤を充填した容器中に気体を通すことによって乾燥剤に水分を吸着させる方法などが挙げられる。
【００５０】
上記の実施形態では、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量をガラス溶融炉内に乾燥ガスを供給することで調整する場合を説明したが、ガラス溶融炉内の雰囲気の水蒸気量を調整する方法はこれに限定されない。例えば、炉内の雰囲気を減圧するなどがある。
【００５１】
上記の実施形態では、成形装置で成形されるガラス物品が板ガラス又はガラスロールである場合を説明したが、これに限定されない。例えば、成形装置で成形されるガラス物品は、例えば、光学ガラス部品、ガラス管、ガラスブロック、ガラス繊維などであってもよいし、任意の形状であってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１      ガラス溶融炉
２      清澄室
３      均質化室
４      ポット
５      成形装置
６〜９  移送管
１０    底壁部
１１    電極
１２    スクリューフィーダ
１３    煙道
１４    ガス供給口
Ｇｍ    溶融ガラス
Ｇｒ    ガラス原料
【図１】
2019112253.tif 000004
【図２】
2019112253.tif 000005