(57)【要約】ガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取するためのガラスサンプリング装置、およびこのガラスサンプリング装置を使用する方法を本書で説明する。一実施の形態において、ガラスサンプリング装置は、（ａ）第１端部と、ガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取するために使用される第２端部とを有しているサンプリングチューブ、（ｂ）第１弁、（ｃ）真空装置、および（ｄ）サンプリングチューブの第１端部を第１弁と真空装置との両方に連結する管網、を含む。
2014524036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取するためのガラスサンプリング装置であって、
第１端部と、前記ガラス溶融槽内の前記溶融ガラスから前記ガラスサンプルを採取するために使用される第２端部とを有している、サンプリングチューブ、
第１弁、
真空装置、および、
前記サンプリングチューブの前記第１端部を前記第１弁と前記真空装置との両方に連結する、管網、
を含むことを特徴とするガラスサンプリング装置。
【請求項２】
前記管網が、前記サンプリングチューブの前記第１端部に連結された一端部と多開口管継手の第１端部に連結された他端部とを有している、第１管を含み、前記多開口管継手の第２端部が第２管の一端部に連結され、該第２管の一端部が前記真空装置の一端部に連結されており、さらに、前記多開口管継手の第３端部が第３管の一端部に連結され、該第３管の他端部が前記第１弁の一端部に連結されていることを特徴とする請求項１記載のガラスサンプリング装置。
【請求項３】
前記サンプリングチューブの前記第１端部と前記第１弁および前記真空装置の両方との間に、管網で連結された第２弁をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載のガラスサンプリング装置。
【請求項４】
前記管網が、前記サンプリングチューブの前記第１端部に連結された一端部と前記第２弁の第１端部に連結された他端部とを有している、第１管を含み、該第２弁の第２端部が多開口管継手の第１端部に連結されており、前記多開口管継手の第２端部が第２管の一端部に連結され、該第２管の他端部が前記真空装置の一端部に連結されており、さらに、前記多開口管継手の第３端部が第３管の一端部に連結され、該第３管の他端部が前記第１弁の一端部に連結されていることを特徴とする請求項３記載のガラスサンプリング装置。
【請求項５】
前記サンプリングチューブの少なくとも一部の周囲に位置付けられた、電気絶縁スリーブ、および、
三軸位置決めステージであって、該三軸位置決めステージから延在しかつ前記サンプリングチューブの前記電気絶縁スリーブに取り付けられた、少なくとも１つの棒部材を備えている、三軸位置決めステージ、
をさらに含み、前記三軸位置決めステージが、前記サンプリングチューブの前記第２端部を前記溶融ガラスに出し入れするように動かして前記ガラス溶融槽から前記ガラスサンプルを採取するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のガラスサンプリング装置。
【請求項６】
前記真空装置が、シリンジおよびプランジャを含むことを特徴とする請求項１記載のガラスサンプリング装置。
【請求項７】
ガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取する方法において、
第１端部と、前記ガラス溶融槽内の前記溶融ガラスから前記ガラスサンプルを採取するために使用される第２端部とを有している、サンプリングチューブ、
第１弁、
真空装置、および、
前記サンプリングチューブの前記第１端部を前記第１弁と前記真空装置との両方に連結する、管網、
を含んでいる、ガラスサンプリング装置を提供するステップ、および、
前記ガラスサンプリング装置を用いて、前記ガラス溶融槽内の前記溶融ガラスから前記ガラスサンプルを採取するステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記採取するステップが、さらに、
前記第１弁を開くステップ、
前記第１弁が開口している間に、前記サンプリングチューブの前記第２端部を前記ガラス溶融槽内の前記溶融ガラス内に挿入するステップ、
前記溶融ガラスからの、表面溶融ガラスと表面近傍溶融ガラスとのうちの少なくとも一方を含む前記ガラスサンプルを、前記第１弁が開口している間に前記サンプリングチューブの前記第２端部内へと上方に流入させるステップ、
前記第１弁を閉鎖するステップ、および、
前記第１弁が閉鎖している間に、前記サンプリングチューブの前記第２端部を、該第２端部内に位置している前記ガラスサンプルとともに前記ガラス溶融槽内の前記溶融ガラスから引き出すステップ、
を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記採取するステップが、さらに、
前記第１弁を閉鎖するステップ、
前記第１弁が閉鎖している間に、前記サンプリングチューブの前記第２端部を前記ガラス溶融槽内の前記溶融ガラス内に所望の深さまで挿入するステップ、
前記第１弁を開くステップ、
前記ガラス溶融槽内の前記所望の深さに位置している溶融ガラスを含む、前記ガラスサンプルを、前記第１弁が開口している間に前記サンプリングチューブの前記第２端部内へと上方に流入させるステップ、
前記第１弁を閉鎖するステップ、
前記第１弁が閉鎖している間に、前記サンプリングチューブ内に位置している前記ガラスサンプルの上に真空を生成するよう前記真空装置を操作するステップ、
前記第１弁が閉鎖し、かつ前記サンプリングチューブ内に位置している前記ガラスサンプルの上に前記真空装置によって真空が生成されている間に、前記サンプリングチューブの前記第２端部を、該第２端部内に位置している前記ガラスサンプルとともに前記ガラス溶融槽内の前記溶融ガラスから引き出すステップ、
を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記ガラスサンプリング装置が、前記サンプリングチューブの前記第１端部と前記第１弁および前記真空装置の両方との間に、管網で連結された第２弁をさらに備えていることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１１】
前記採取するステップが、さらに、
前記第１弁および前記第２弁を開くステップ、
前記第１弁および前記第２弁が開口している間に、前記サンプリングチューブの前記第２端部を前記ガラス溶融槽内の前記溶融ガラス内に挿入するステップ、
前記溶融ガラスからの、表面溶融ガラスと表面近傍溶融ガラスとのうちの少なくとも一方を含む前記ガラスサンプルを、前記第１弁および前記第２弁が開口している間に前記サンプリングチューブの前記第２端部内へと上方に流入させるステップ、
前記第１弁と前記第２弁とのうちの少なくとも一方を閉鎖するステップ、および、
前記第１弁と前記第２弁とのうちの少なくとも一方が閉鎖している間に、前記サンプリングチューブの前記第２端部を、該第２端部内に位置している前記ガラスサンプルとともに前記ガラス溶融槽内の前記溶融ガラスから引き出すステップ、
を含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記採取するステップが、さらに、
前記第１弁および前記第２弁を閉鎖するステップ、
前記第１弁および前記第２弁が閉鎖している間に、前記サンプリングチューブの前記第２端部を前記ガラス溶融槽内の前記溶融ガラス内に所望の深さまで挿入するステップ、
前記第１弁および前記第２弁を開くステップ、
前記ガラス溶融槽内の前記所望の深さに位置している溶融ガラスを含む、前記ガラスサンプルを、前記第１弁および前記第２弁が開口している間に前記サンプリングチューブの前記第２端部内へと上方に流入させるステップ、
前記第１弁を閉鎖するステップ、
前記第１弁が閉鎖しかつ前記第２弁が開口している間に、前記サンプリングチューブ内に位置している前記ガラスサンプルの上に真空を生成するよう前記真空装置を操作するステップ、
前記第１弁が閉鎖し、前記第２弁が開口し、かつ前記サンプリングチューブ内に位置している前記ガラスサンプルの上に前記真空装置によって真空が生成されている間に、前記サンプリングチューブの前記第２端部を、該第２端部内に位置している前記ガラスサンプルとともに前記ガラス溶融槽内の前記溶融ガラスから引き出すステップ、
を含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容全体が参照することにより本書に組み込まれる、２０１１年７月２５日に出願された米国特許出願第１３／１８９，９７１号の優先権の利益を米国特許法第１２０条の下で主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、ガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取するためのガラスサンプリング装置、およびこのガラスサンプリング装置を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
図１Ａ（従来技術）を参照すると、ガラス溶融槽１０６内の溶融ガラス１０４からガラスサンプル１０２を採取するように構成された、従来のガラスサンプリング装置１００の概略図が示されている。従来のガラスサンプリング装置１００は、第１端部１１０と第２端部１１２とを有したサンプリングロッド１０８を含む。サンプリングロッド１０８は、典型的には長さが２〜３フィート（６０．９６〜９１．４４ｃｍ）であり、通常石英から作られている。動作時に、ユーザはガラス溶融槽１０６内のガラスサンプル１０２を採取したいエリアを選び出し、サンプリングロッドの第２端部１１２を溶融ガラス１０４のその選択したエリア内に挿入する。基本的には、ユーザはサンプリングロッドの第２端部１１２を溶融ガラス１０４内に押し入れた後、第２端部１１２の周囲にガラスを定着させるよう待機する。その後ユーザはサンプリングロッド１０８を、望ましくはサンプリングロッドに付着したガラスサンプル１０２とともに、溶融ガラス１０４から引き上げて取り出す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１Ｂ（従来技術）を参照すると、従来のガラスサンプリング装置１００を使用してガラス製造システムのレベル検出用直立管から得た、２つのガラスサンプル１０２ａおよび１０２ｂの写真が示されている。このガラスサンプル１０２ａおよび１０２ｂは、レベル検出用直立管内のガラスの品質を判定するために採取されたものであった。残念なことに、合わせて重さ２グラムの不規則な形状を有したこの小さいサイズのガラスサンプル１０２ａおよび１０２ｂでは、ガラス内に何らかの欠陥が存在していたとしても判定することは非常に困難であった。すなわち、ガラスサンプル１０２ａおよび１０２ｂを用いて、システム内の全体の含有物レベルを評価することは不可能であった。従って、レベル検出用直立管や任意の種類のガラス溶融槽から適切なガラスサンプルを採取するために、この欠点および他の欠点を克服する必要があり、またこれまでも求められてきた。こういった要求および他の要求が、本発明のガラスサンプリング装置および方法で満たされた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取するためのガラスサンプリング装置、およびこのガラスサンプリング装置を使用する方法を、本出願の独立請求項に記載する。ガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取するためのガラスサンプリング装置、およびこのガラスサンプリング装置を使用する方法の、有利な実施形態を、従属請求項に記載する。
【０００６】
一態様において、本発明はガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取するためのガラスサンプリング装置を提供する。このガラスサンプリング装置は、（ａ）第１端部と、ガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取するために使用される第２端部とを有している、サンプリングチューブ、（ｂ）第１弁、（ｃ）真空装置、および、（ｄ）サンプリングチューブの第１端部を第１弁と真空装置との両方に連結する、管網、を含む。さらにガラスサンプリング装置は、サンプリングチューブの第１端部と第１弁および真空装置の両方との間に、管網で連結された第２弁をさらに含んでもよい。
【０００７】
別の態様において、本発明はガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取する方法を提供する。この方法は、（ａ）（ｉ）第１端部と、ガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取するために使用される第２端部とを有している、サンプリングチューブ、（ｉｉ）第１弁、（ｉｉｉ）真空装置、および、（ｉｖ）サンプリングチューブの第１端部を第１弁と真空装置との両方に連結する、管網、を含んでいる、ガラスサンプリング装置を提供するステップ、（ｂ）ガラスサンプリング装置を用いて、ガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプルを採取するステップ、を含む。さらにガラスサンプリング装置は、サンプリングチューブの第１端部と第１弁および真空装置の両方との間に、管網で連結された第２弁をさらに含んでもよい。
【０００８】
本発明のさらなる態様は、一部は以下の詳細な説明、図面、および任意の請求項の中に明記され、そして一部は詳細な説明から導かれるであろうし、あるいは本発明を実施することにより理解できるであろう。前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、単なる例示および説明のためのものであり、開示される本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【０００９】
以下の詳細な説明を添付の図面と併せて参照すると、本発明のより完全な理解が得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】従来のガラスサンプリング装置の概略図
【図１Ｂ】従来のガラスサンプリング装置を用いてガラス溶融槽（例えば、レベル検出用直立管）から採取した２つのガラスサンプルの写真
【図２】本発明の一実施の形態によるガラスサンプリング装置の概略図
【図３Ａ】本発明の一実施の形態によりガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプル（表面溶融ガラスまたは表面近傍溶融ガラス）を採取するために図２に示したガラスサンプリング装置をどのように使用し得るかに関して、一連のステップを説明するために使用される図
【図３Ｂ】図３Ａに続く図
【図３Ｃ】図３Ｂに続く図
【図３Ｄ】図３Ｃに続く図
【図３Ｅ】図３Ｄに続く図
【図４Ａ】本発明の別の実施形態によりガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプル（非表面溶融ガラスおよび非表面近傍溶融ガラス）を採取するために図２に示したガラスサンプリング装置をどのように使用し得るかに関して、一連のステップを説明するために使用される図
【図４Ｂ】図４Ａに続く図
【図４Ｃ】図４Ｂに続く図
【図４Ｄ】図４Ｃに続く図
【図４Ｅ】図４Ｄに続く図
【図４Ｆ】図４Ｅに続く図
【図４Ｇ】図４Ｆに続く図
【図５】本発明の一実施の形態による別のガラスサンプリング装置の概略図
【図６Ａ】本発明の一実施の形態によりガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプル（表面溶融ガラスまたは表面近傍溶融ガラス）を採取するために図５に示したガラスサンプリング装置をどのように使用し得るかに関して、一連のステップを説明するために使用される図
【図６Ｂ】図６Ａに続く図
【図６Ｃ】図６Ｂに続く図
【図６Ｄ】図６Ｃに続く図
【図６Ｅ】図６Ｄに続く図
【図７Ａ】本発明の別の実施形態によりガラス溶融槽内の溶融ガラスからガラスサンプル（非表面溶融ガラスおよび非表面近傍溶融ガラス）を採取するために図５に示したガラスサンプリング装置をどのように使用し得るかに関して、一連のステップを説明するために使用される図
【図７Ｂ】図７Ａに続く図
【図７Ｃ】図７Ｂに続く図
【図７Ｄ】図７Ｃに続く図
【図７Ｅ】図７Ｄに続く図
【図７Ｆ】図７Ｅに続く図
【図７Ｇ】図７Ｆに続く図
【図８】本発明の一実施の形態により図２および５に示したガラスサンプリング装置を用いてガラスサンプルを採取することができるいくつかのガラス溶融槽を備えている、例示的なガラス製造システムを示した概略図
【図９Ａ】本発明の一実施の形態による、研究スケールのレベル検出用直立管からガラスサンプルを採取するために使用される、図５に示したものに類似した例示的なガラスサンプリング装置の写真
【図９Ｂ】本発明の一実施の形態による、研究スケールのレベル検出用直立管からガラスサンプルを採取するために使用される、図５に示したものに類似した例示的なガラスサンプリング装置の写真
【図９Ｃ】本発明の一実施の形態による、研究スケールのレベル検出用直立管からガラスサンプルを採取するために使用される、図５に示したものに類似した例示的なガラスサンプリング装置の写真
【図９Ｄ】本発明の一実施の形態による、研究スケールのレベル検出用直立管からガラスサンプルを採取するために使用される、図５に示したものに類似した例示的なガラスサンプリング装置の写真
【図９Ｅ】本発明の一実施の形態による、研究スケールのレベル検出用直立管からガラスサンプルを採取するために使用される、図５に示したものに類似した例示的なガラスサンプリング装置の写真
【図９Ｆ】本発明の一実施の形態による、研究スケールのレベル検出用直立管からガラスサンプルを採取するために使用される、図５に示したものに類似した例示的なガラスサンプリング装置の写真
【図９Ｇ】本発明の一実施の形態による、研究スケールのレベル検出用直立管からガラスサンプルを採取するために使用される、図５に示したものに類似した例示的なガラスサンプリング装置の写真
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図２を参照すると、本発明の一実施の形態による、ガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４からガラスサンプル２０２を採取するように構成されたガラスサンプリング装置２００の概略図が示されている。ガラスサンプリング装置２００は、サンプリングチューブ２０８、第１弁２１０（例えば、第１ボール弁２１０）、真空装置２１２（例えば、プランジャ２１２ａおよびシリンジ２１２ｂ）、管網２１４（例えば、４つの管２１４ａ、２１４ｃ、２１４ｄ、および２１４ｅ、およびＴ字状管継手２１４ｂ）、電気絶縁スリーブ２１６（随意）、および三軸位置決めステージ２１８（随意）を含んでいる。
【００１２】
サンプリングチューブ２０８（サンプリングパイプ２０８）は、第１端部２２０と、ガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４からガラスサンプル２０２を採取するために使用される第２端部２２２とを有している。サンプリングチューブ２０８は、サンプリングエリアの位置に応じて任意の長さにしてもよく、また、石英、白金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム、他の耐熱性チューブ材料、またはこれらのいくつかの組合せで作製してもよい。
【００１３】
管網２１４は、サンプリングチューブの第１端部２２０を第１弁２１０と真空装置２１２との両方に連結する。この例において管網２１４は、サンプリングチューブの第１端部２２０に連結された一端部２２４と多開口管継手２１４ｂ（Ｔ字状管継手２１４ｂ（図示）、Ｙ字状管継手２１４ｂなど）の第１端部２２８に連結された他端部２２６とを有した、第１管２１４ａを含む。Ｔ字状管継手２１４ｂの第２端部２３０は第２管２１４ｃの一端部２３２に連結され、第２管２１４ｃの他端部２３４は、真空装置２１２の一端部２３５に連結されている。さらにＴ字状管継手２１４ｂの第３端部２３６は第３管２１４ｄの一端部２３８に連結され、第３管２１４ｄの他端部２４０は、第１弁２１０の一端部２４２に連結されている。管網２１４はさらに、第１弁２１０の第２端部２４４に連結された一端部２４５と雰囲気（外気）に開口している第２端部２４６とを有した、第４管２１４ｅを含む。真空装置２１２がサンプリングチューブの第１端部２２０に、その間に第１弁２１０が位置付けられることなく連結され、かつ第１弁２１０がサンプリングチューブの第１端部２２０に、その間に真空装置２１２が位置付けられることなく連結されている限りにおいて、管網２１４は、１以上の相互接続された柔軟または柔軟でない管および／または１以上の管継手を採用した、多くの異なる構成を有し得ることは当業者には明らかであろう。
【００１４】
所望であればサンプリングチューブ２０８は、その少なくとも一部の周囲に位置付けられた電気絶縁スリーブ２１６（例えば、セラミックスリーブ２１６）を備え得る。三軸位置決めステージ２１８は、三軸位置決めステージ２１８から延在しかつサンプリングチューブ２０８の電気絶縁スリーブ２１６に取り付けられた、１以上の棒部材２４８（図示では２つ）を備えている。電気絶縁スリーブ２１６は、サンプリングチューブ２０８を三軸位置決めステージ２１８から電気的に絶縁するよう機能する。三軸位置決めステージ２１８は、サンプリングチューブの第２端部２２２を動かして溶融ガラス２０４に出し入れさせるよう動作して、ガラス溶融槽２０６からガラスサンプル２０２を採取する。この例において三軸位置決めステージ２１８は、モータ２５２の助けで棒部材２４８を鉛直方向に動かす、支持ユニット２５０を含んでいる。三軸位置決めステージ２１８は、少なくとも棒部材２４８と支持ユニット２５０とを水平方向に動かす、手回しクランク２５４をさらに含んでいる。あるいは三軸位置決めステージ２１８を、電気絶縁スリーブ２１６を設けずに、サンプリングチューブ２０８に直接取り付けることも可能である。実際には、三軸位置決めステージ２１８は随意的なものであって使用する必要はなく、代わりに人がサンプリングチューブ２０８を握って溶融ガラス２０４に出し入れするように動かして、ガラス溶融槽２０６からガラスサンプル２０２を採取してもよい。
【００１５】
ガラスサンプリング装置２００は、種々様々なやり方で用いて、ガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４からガラスサンプル２０２を採取することができる。ガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４からガラスサンプル２０２を採取するためにガラスサンプリング装置２００（電気絶縁スリーブ２１６および三軸位置決めステージ２１８を含まない）を使用し得る２つの例示的なやり方を、図３Ａ〜３Ｅおよび４Ａ〜４Ｇを参照して次に詳細に説明する。
【００１６】
図３Ａ〜３Ｅを参照すると、本発明の一実施の形態によりガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４からガラスサンプル２０２（表面溶融ガラスまたは表面近傍溶融ガラス）を採取するためにガラスサンプリング装置２００をどのように使用するかに関して、一連のステップを説明するために使用されるいくつかの図が示されている。ステップ３０２で開始すると、サンプリングチューブの第２端部２２２がガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４外に位置している間に、ガラスサンプリング装置２００の第１弁２１０を開く（図３Ａ参照）。ステップ３０４では、第１弁２１０が開口しているガラスサンプリング装置２００のサンプリングチューブの第２端部２２２を、ガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４内に挿入する（図３Ｂ参照）。所望であれば三軸位置決めステージ２１８を使用して、サンプリングチューブの第２端部２２２をガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４内に挿入してもよい。
【００１７】
ステップ３０６では、第１弁２１０が開口しかつサンプリングチューブの第２端部２２２が溶融ガラス２０４内に挿入されている状態のガラスサンプリング装置２００を、特定の時間の間（例えば１分以上）この位置で維持して、ガラスサンプル２０２をサンプリングチューブの第２端部２２２内へと上方に流入させる（図３Ｃ参照）。基本的にガラスサンプル２０２は、サンプリングチューブ２０８を溶融ガラス２０４内へと下降させると、サンプリングチューブの第２端部２２２内へと上方に流入し始める。サンプリングチューブの第２端部２２２内のガラスサンプル２０２は、サンプリングチューブ２０８の外側の溶融ガラス２０４の表面と同じ高さで留まる。従ってガラスサンプリング装置２００は、溶融ガラス２０４のサンプリングエリア内の主に表面ガラスと表面近傍ガラスとから成るエリアから、ガラスサンプル２０２を採取する。
【００１８】
ステップ３０８では、内部にガラスサンプル２０２が位置しているガラスサンプリング装置２００の第１弁２１０を閉鎖する（図３Ｄ参照）。ステップ３１０では、第１弁２１０が閉鎖しかつガラスサンプル２０２がサンプリングチューブの第２端部２２２内に位置している状態のガラスサンプリング装置２００を、ガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４から引き出す（図３Ｅ参照）。第１弁２１０が閉鎖していることで、溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４から取り出している間にガラスサンプル２０２がサンプリングチューブ２０８から流れ出すことはない。このサンプリング技術では真空装置２１２を使用する必要はないため、プランジャ２１２ａはシリンジ２１２ｂの外被内に完全に押し込んだままとしてもよい。しかしながら所望であれば、ステップ３０８の後にプランジャ２１２ａをシリンジ２１２ｂから部分的に引き出して真空を生成し、溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４から取り出している間にガラスサンプル２０２がサンプリングチューブ２０８から流れ出さないようにするのを助けてもよい。
【００１９】
図４Ａ〜４Ｇを参照すると、本発明の別の実施形態によりガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４からガラスサンプル２０２（非表面溶融ガラスおよび非表面近傍溶融ガラス）を採取するためにガラスサンプリング装置２００をどのように使用するかに関して、一連のステップを説明するために使用されるいくつかの図が示されている。ステップ４０２で開始すると、サンプリングチューブの第２端部２２２がガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４外に位置している間に、ガラスサンプリング装置２００の第１弁２１０を閉鎖する（図４Ａ参照）。この時点で、プランジャ２１２ａはシリンジ２１２ｂ内に完全に押し込まれることになる。ステップ４０４では、第１弁２１０が閉鎖しているガラスサンプリング装置２００のサンプリングチューブの第２端部２２２を、ガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４内に所望の深さまで挿入する（図４Ｂ参照）。所望であれば三軸位置決めステージ２１８を使用して、サンプリングチューブの第２端部２２２をガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４内に所望の深さまで挿入してもよい。この構成では、溶融ガラス２０４内へと下降させるときに、閉鎖された第１弁２１０と封止された真空装置２１２（すなわち、プランジャ２１２ａがシリンジ２１２ｂ内に完全に押し込まれている）とによってサンプリングチューブ２０８内に若干の陽圧が生成されるため、表面溶融ガラス２０４または表面近傍溶融ガラス２０４はサンプリングチューブの第２端部２２２内に流入しない。サンプリングチューブ２０８内に捕捉された空気が加熱されることによるこの陽圧で、サンプリングチューブの第２端部２２２内へと溶融ガラス２０４が上方に流入するのを効果的に防止する。
【００２０】
ステップ４０６では、サンプリングチューブの第２端部２２２がガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４内の所望の深さに位置している間に、ガラスサンプリング装置２００の第１弁２１０を開く（図４Ｃ参照）。ステップ４０８では、第１弁２１０が開口しかつサンプリングチューブの第２端部２２２が溶融ガラス２０４内の所望の深さに挿入されている状態のガラスサンプリング装置２００を、特定の時間の間（例えば１分以上）この位置で維持して、ガラスサンプル２０２をサンプリングチューブの第２端部２２２内へと上方に流入させる（図４Ｄ参照）。この構成では、サンプリングチューブの第２端部２２２の外側のガラス表面の高さに一致しようとして、溶融ガラス２０４はサンプリングチューブの第２端部２２２内へと上方に流入する。この時点で、プランジャ２１２ａはシリンジ２１２ｂ内に完全に押し込まれたままとなっている。
【００２１】
ステップ４１０では、内部にガラスサンプル２０２が位置しているガラスサンプリング装置２００の第１弁２１０を閉鎖する（図４Ｅ参照）。ステップ４１２では、第１弁２１０が閉鎖しかつ内部にガラスサンプル２０２が位置している状態のガラスサンプリング装置２００の、真空装置２１２を、サンプリングチューブの第２端部２２２内に位置しているガラスサンプル２０２の上に真空を生成するように操作する（図４Ｆ参照）。さらにより多量のガラス２０４をサンプリングしたい場合には、真空装置２１２を用いてステップ４１２でより高い真空を生成することも可能である。この例では、サンプリングチューブの第２端部２２２内に位置しているガラスサンプル２０２の上に真空を生成するよう、プランジャ２１２ａをシリンジ２１２ｂから引き出す、あるいは若干引き出すことになる。ステップ４１４では、第１弁２１０が閉鎖し、かつサンプリングチューブの第２端部２２２内に位置しているガラスサンプル２０２の上に真空装置２１２によって真空が生成されている状態のガラスサンプリング装置２００を、ガラス溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４から引き出す（図４Ｇ参照）。第１弁２１０が閉鎖し、さらにガラスサンプル２０２の上に真空装置２１２が真空を生成していることで、溶融槽２０６内の溶融ガラス２０４から取り出している間にガラスサンプル２０２がサンプリングチューブ２０８から流れ出すことはない。
【００２２】
このガラスサンプリング技術は、製造時の溶融ガラス２０４の典型ではないがガラス溶融槽２０６内に停滞した溶融ガラス（表面溶融ガラスまたは表面近傍溶融ガラス）の層が存在しているときに、溶融ガラス２０４（製造時の溶融ガラス２０４）のサンプリングに特に有用である。例えばレベル検出用直立管には、清澄器−攪拌チャンバ管を通って流れているガラスの上に、かなりの停滞した溶融ガラスの層が存在し得る（図８参照）。サンプリングチューブの第２端部２２２をレベル検出用直立管に通して清澄器−撹拌チャンバ管内へと下降させるときに、第１弁２１０と真空装置２１２とを含むすべての出口を閉鎖したままにすることによって、ガラスサンプリング装置２００を、流れている溶融ガラス２０４のサンプリングに使用することができる。ガラスサンプル２０２を採取するためにガラスサンプリング装置２００を使用し得る、ガラス製造システム内でのこの位置およびいくつかの異なる位置に関する詳細な考察は、図８を参照して以下に記載する。
【００２３】
図５を参照すると、本発明の一実施の形態による、ガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４からガラスサンプル５０２を採取するように構成されたガラスサンプリング装置５００の概略図が示されている。ガラスサンプリング装置５００は、サンプリングチューブ５０８、第１弁５１０（例えば、第１ボール弁５１０）、第２弁５１１（例えば、第２ボール弁５１１）、真空装置５１２（例えば、プランジャ５１２ａおよびシリンジ５１２ｂ）、管網５１４（例えば、４つの管５１４ａ、５１４ｃ、５１４ｄ、および５１４ｅ、およびＴ字状管継手５１４ｂ）、電気絶縁スリーブ５１６（随意）、および三軸位置決めステージ５１８（随意）を含んでいる。
【００２４】
サンプリングチューブ５０８（サンプリングパイプ５０８）は、第１端部５２０と、ガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４からガラスサンプル５０２を採取するために使用される第２端部５２２とを有している。サンプリングチューブ５０８は、サンプリングエリアの位置に応じて任意の長さにしてもよく、また、石英、白金、ロジウム、パラジウム、イリジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム、他の耐熱性チューブ材料、またはこれらのいくつかの組合せで作製してもよい。
【００２５】
管網５１４は、サンプリングチューブの第１端部５２０を第１弁５１０と真空装置５１２との両方に連結する。この例において管網５１４は、サンプリングチューブの第１端部５２０に連結された一端部５２４と第２弁５１１の第１端部５２８に連結された他端部５２６とを有した、第１管５１４ａを含み、この第２弁５１１の第２端部５３０は、多開口管継手５１４ｂ（Ｔ字状管継手５１４ｂ（図示）、Ｙ字状管継手５１４ｂなど）の第１端部５３２に連結されている。Ｔ字状管継手５１４ｂの第２端部５３４は第２管５１４ｃの一端部５３６に連結され、第２管５１４ｃの他端部５３８は、真空装置５１２の第１端部５３９に連結されている。さらにＴ字状管継手５１４ｂの第３端部５４０は第３管５１４ｄの一端部５４２に連結され、第３管５１４ｄの他端部５４４は、第１弁５１０の一端部５４６に連結されている。管網５１４はさらに、第１弁５１０の第２端部５５０に連結された一端部５４８と雰囲気（外気）に開口している他端部５５２とを有した、第４管５１４ｅを含む。真空装置５１２がサンプリングチューブの第１端部５２０に、その間に第２弁５１１が位置付けられかつその間に第１弁５１０が位置付けられることなく連結され、さらに第１弁５１０がサンプリングチューブの第１端部５２０に、その間に第２弁５１１が位置付けられかつその間に真空装置５１２が位置付けられることなく連結されている限りにおいて、管網５１４は、１以上の相互接続された柔軟および柔軟でない管および／または１以上の管継手を採用した、多くの異なる構成を有し得ることは当業者には明らかであろう。
【００２６】
所望であればサンプリングチューブ５０８は、その少なくとも一部の周囲に位置付けられた電気絶縁スリーブ５１６（例えば、セラミックスリーブ５１６）を備え得る。三軸位置決めステージ５１８は、三軸位置決めステージ５１８から延在しかつサンプリングチューブ５０８の電気絶縁スリーブ５１６に取り付けられた、１以上の棒部材５５６（図示では２つ）を備えている。電気絶縁スリーブ５１６は、サンプリングチューブ５０８を三軸位置決めステージ５１８から電気的に絶縁するよう機能する。三軸位置決めステージ５１８は、サンプリングチューブの第２端部５２２を動かして溶融ガラス５０４に出し入れさせるよう動作して、ガラス溶融槽５０６からガラスサンプル５０２を採取する。この例において三軸位置決めステージ５１８は、モータ５６０の助けで棒部材５５６を鉛直方向に動かす、支持ユニット５５８を含んでいる。三軸位置決めステージ５１８は、少なくとも棒部材５５６と支持ユニット５５８とを水平方向に動かす、手回しクランク５６２をさらに含んでいる。あるいは三軸位置決めステージ５１８を、電気絶縁スリーブ５１６を設けずに、サンプリングチューブ５０８に直接取り付けることも可能である。実際には、三軸位置決めステージ５１８は随意的なものであって使用する必要はなく、代わりに人がサンプリングチューブ５０８を握って溶融ガラス５０４に出し入れするように動かして、ガラス溶融槽５０６からガラスサンプル５０２を採取してもよい。
【００２７】
ガラスサンプリング装置５００は、種々様々なやり方で用いて、ガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４からガラスサンプル５０２を採取することができる。ガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４からガラスサンプル５０２を採取するためにガラスサンプリング装置５００（電気絶縁スリーブ５１６および三軸位置決めステージ５１８を含まない）を使用し得る２つの例示的なやり方を、図６Ａ〜６Ｅおよび７Ａ〜７Ｇを参照して次に詳細に説明する。
【００２８】
図６Ａ〜６Ｅを参照すると、本発明の一実施の形態によりガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４からガラスサンプル５０２（表面溶融ガラスまたは表面近傍溶融ガラス）を採取するためにガラスサンプリング装置５００をどのように使用するかに関して、一連のステップを説明するために使用されるいくつかの図が示されている。ステップ６０２で開始すると、サンプリングチューブの第２端部５２２がガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４外に位置している間に、ガラスサンプリング装置５００の第１弁５１０と第２弁５１１とを開く（図６Ａ参照）。ステップ６０４では、第１弁５１０と第２弁５１１とが開口しているガラスサンプリング装置５００のサンプリングチューブの第２端部５２２を、ガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４内に挿入する（図６Ｂ参照）。所望であれば三軸位置決めステージ５１８を使用して、サンプリングチューブの第２端部５２２をガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４内に挿入してもよい。
【００２９】
ステップ６０６では、第１弁５１０が開口し、第２弁５１１が開口し、かつサンプリングチューブの第２端部５２２が溶融ガラス５０４内に挿入されている状態のガラスサンプリング装置５００を、特定の時間の間（例えば１分以上）この位置で維持して、ガラスサンプル５０２をサンプリングチューブの第２端部５２２内へと上方に流入させる（図６Ｃ参照）。基本的にガラスサンプル５０２は、サンプリングチューブ５０８を溶融ガラス５０４内へと下降させると、サンプリングチューブの第２端部５２２内へと上方に流入し始める。サンプリングチューブの第２端部５２２内のガラスサンプル５０２は、サンプリングチューブ５０８の外側の溶融ガラス５０４の表面と同じ高さで留まる。従ってガラスサンプリング装置５００は、溶融ガラス５０４のサンプリングエリア内の主に表面ガラスと表面近傍ガラスとから成るエリアから、ガラスサンプル５０２を採取する。
【００３０】
ステップ６０８では、内部にガラスサンプル５０２が位置しているガラスサンプリング装置５００の、第１弁５１０と第２弁５１１とのうちの少なくとも一方を閉鎖する（図６Ｄ参照−この図では第１弁５１０が閉鎖されている）。ステップ６１０では、第１弁５１０と第２弁５１１とのうちの少なくとも一方が閉鎖しかつガラスサンプル５０２がサンプリングチューブの第２端部５２２内に位置している状態のガラスサンプリング装置５００を、ガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４から引き出す（図６Ｅ参照−この図では第１弁５１０が閉鎖されている）。第１弁５１０（および／または第２弁５１１）が閉鎖していることで、溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４から取り出している間にガラスサンプル５０２がサンプリングチューブ５０８から流れ出すことはない。このサンプリング技術では真空装置５１２を使用する必要はないため、プランジャ５１２ａはシリンジ５１２ｂの外被内に完全に押し込んだままとしてもよい。しかしながら所望であれば第２弁５１１が開口していると仮定して、ステップ６０８の後にプランジャ５１２ａをシリンジ５１２ｂから部分的に引き出して真空度をさらにいくらか高くし、溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４から取り出している間にガラスサンプル５０２がサンプリングチューブ５０８から流れ出さないようにするのを助けてもよい。
【００３１】
図７Ａ〜７Ｇを参照すると、本発明の別の実施形態によりガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４からガラスサンプル５０２（非表面溶融ガラスおよび非表面近傍溶融ガラス）を採取するためにガラスサンプリング装置５００をどのように使用するかに関して、一連のステップを説明するために使用されるいくつかの図が示されている。ステップ７０２で開始すると、サンプリングチューブの第２端部５２２がガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４外に位置している間に、ガラスサンプリング装置５００の第１弁５１０と第２弁５１１とを閉鎖する（図７Ａ参照）。この時点で、プランジャ５１２ａはシリンジ５１２ｂ内に完全に押し込まれることになる。ステップ７０４では、第１弁５１０と第２弁５１１とが閉鎖しているガラスサンプリング装置５００のサンプリングチューブの第２端部５２２を、ガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４内に所望の深さまで挿入する（図７Ｂ参照）。所望であれば三軸位置決めステージ５１８を使用して、サンプリングチューブの第２端部５２２をガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４内に所望の深さまで挿入してもよい。この構成では、溶融ガラス５０４内へと下降させるときに、閉鎖された第１弁５１０と第２弁５１１とによってサンプリングチューブ５０８内に若干の陽圧が生成されるため、表面溶融ガラス５０４または表面近傍溶融ガラス５０４はサンプリングチューブの第２端部５２２内に流入しない。サンプリングチューブ５０８内に捕捉された空気が加熱されることによるこの陽圧で、サンプリングチューブの第２端部５２２内へと溶融ガラス５０４が上方に流入するのを効果的に防止する。
【００３２】
ステップ７０６では、サンプリングチューブの第２端部５２２がガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４内の所望の深さに位置している間に、ガラスサンプリング装置５００の第１弁５１０と第２弁５１１とを開く（図７Ｃ参照）。ステップ７０８では、第１弁５１０と第２弁５１１とが開口しかつサンプリングチューブの第２端部５２２が溶融ガラス５０４内の所望の深さに挿入されている状態のガラスサンプリング装置５００を、特定の時間の間（例えば１分以上）この位置で維持して、ガラスサンプル５０２をサンプリングチューブの第２端部５２２内へと上方に流入させる（図７Ｄ参照）。この構成では、サンプリングチューブの第２端部５２２の外側のガラス表面の高さに一致しようとして、溶融ガラス５０４はサンプリングチューブの第２端部５２２内へと上方に流入する。この時点で、プランジャ５１２ａはシリンジ５１２ｂ内に完全に押し込まれたままとなっている。
【００３３】
ステップ７１０では、内部にガラスサンプル５０２が位置しているガラスサンプリング装置５００の第１弁５１０を閉鎖する（図７Ｅ参照）。ステップ７１２では、第１弁５１０が閉鎖し、第２弁５１１が開口し、かつ内部にガラスサンプル５０２が位置している状態のガラスサンプリング装置５００の、真空装置５１２を、サンプリングチューブの第２端部５２２内に位置しているガラスサンプル５０２の上に真空を生成するように操作する（図７Ｆ参照）。さらにより多量のガラス５０４をサンプリングしたい場合には、真空装置５１２を用いてステップ７１２でより高い真空を生成することも可能である。この例では、サンプリングチューブの第２端部５２２内に位置しているガラスサンプル５０２の上に真空を生成するよう、プランジャ５１２ａをシリンジ５１２ｂから引き出す、あるいは若干引き出すことになる。ステップ７１４では、第１弁５１０が閉鎖し、第２弁５１１が開口し、かつサンプリングチューブの第２端部５２２内に位置しているガラスサンプル５０２の上に真空装置５１２によって真空が生成されている状態のガラスサンプリング装置５００を、ガラス溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４から引き出す（図７Ｇ参照）。第１弁５１０が閉鎖し、第２弁５１１が開口し、さらにガラスサンプル５０２の上に真空装置５１２が真空を生成していることで、溶融槽５０６内の溶融ガラス５０４から取り出している間にガラスサンプル５０２がサンプリングチューブ５０８から流れ出すことはない。
【００３４】
このガラスサンプリング技術は、製造時の溶融ガラス５０４の典型ではないがガラス溶融槽５０６内に停滞した溶融ガラス（表面溶融ガラスまたは表面近傍溶融ガラス）の層が存在しているときに、溶融ガラス５０４（製造時の溶融ガラス５０４）のサンプリングに特に有用である。例えばレベル検出用直立管には、清澄器−攪拌チャンバ管を通って流れているガラスの上に、かなりの停滞した溶融ガラスの層が存在している（図８参照）。サンプリングチューブの第２端部５２２をレベル検出用直立管に通して清澄器−撹拌チャンバ管内へと下降させるときに、第１弁５１０と真空装置５１２とを含むすべての出口を閉鎖したままにすることによって、ガラスサンプリング装置５００を、流れている溶融ガラス５０４のサンプリングに使用することができる。ガラスサンプル５０２を採取するためにガラスサンプリング装置５００を使用し得る、ガラス製造システム内でのこの位置およびいくつかの異なる位置に関する詳細な考察は、図８を参照して以下に記載する。
【００３５】
図８を参照すると、本発明の一実施の形態によるガラスサンプリング装置２００および５００を使用してガラスサンプル２０２および５０２を採取することができるいくつかのガラス溶融槽を備えた、例示的なガラス製造システム８００の概略図が示されている。ガラス製造システム８００は、溶解槽８１０、溶解−清澄管８１５、清澄槽８２０、清澄器−撹拌チャンバ管８２５（これから延在しているレベル検出用直立管８２７を含む）、撹拌チャンバ８３０（例えば、混合槽８３０）、撹拌チャンバ−ボウル接続管８３５、ボウル８４０（例えば、送出層８４０）、下降管８４５、フュージョンドロー装置（ＦＤＭ）８５０（注入口８５５、成形装置８６０、および牽引ローラアセンブリ８６５を含む）、および移動アンビル装置（ＴＡＭ）８７０を含んでいる。
【００３６】
溶解槽８１０ではガラスバッチ材料が矢印８１２で示したように導入されて溶解され、溶融ガラス８１４が形成される。清澄槽８２０（例えば、清澄管８２０）は、溶解−清澄管８１５で溶解槽８１０に接続されている。清澄槽８２０は、溶解槽８１０から溶融ガラス８１４（この時点では図示されていない）を受け入れる高温処理エリアを有し、この中で溶融ガラス８１４から気泡が除去される。清澄槽８２０は、清澄器−撹拌チャンバ接続管８２５で撹拌チャンバ８３０に接続されている。撹拌チャンバ８３０は、撹拌チャンバ−ボウル接続管８３５でボウル８４０に接続されている。ボウル８４０は溶融ガラス８１４（図示なし）を、下降管８４５を介してＦＤＭ８５０内に送出する。
【００３７】
ＦＤＭ８５０は、注入口８５５、成形槽８６０（例えば、アイソパイプ８６０）、および牽引ローラアセンブリ８６５を含んでいる。注入口８５５は溶融ガラス８１４（図示なし）を下降管８４５から受け入れて成形槽８６０へと流す。成形槽８６０は溶融ガラス８１４（図示なし）を受け入れる開口８６２を含んでいる。溶融ガラス８１４はトラフ８６４に流れ入った後にこれから溢れ出て２つの対向側面８６６ａおよび８６６ｂを流れ落ち、次いで底部８６８で融合してガラスシート８０９が成形される。牽引ローラアセンブリ８６５がガラスシート８０９を受け入れて、延伸ガラスシート８１１を産出する。ＴＡＭ８７０は延伸ガラスシート８１１を受け入れて、これを分離ガラスシート８１３に分離する。
【００３８】
この例では、ガラスサンプリング装置２００および５００を使用して、ガラス溶解槽８１０（開口８１１を通る矢印８８０および開口８２２を通る矢印８８２参照）、レベル検出用直立管８２７または清澄器−撹拌チャンバ管８２５（矢印８２４参照）、撹拌チャンバ８３０（矢印８２６参照）、ボウル８４０（矢印８２８参照）、および下降管８４５と注入口８５５との間の注入口エリア（矢印８２９参照）を含めた、ガラス製造システム８００内のいくつかの位置から、ガラスサンプル２０２および５０２を採取することができる。研究スケールのレベル検出用直立管８２７からガラスサンプル５０２を採取するために使用した例示的なガラスサンプリング装置５００について、次に図９Ａ〜９Ｇを参照して論じる。
【００３９】
図９Ａ〜９Ｇを参照すると、本発明の一実施の形態により研究スケールのレベル検出用直立管８２７からガラスサンプル５０２を採取するために使用した、例示的なガラスサンプリング装置５００のいくつかの写真が示されている。図９Ａは、サンプリングチューブ５０８、第１弁５１０（例えば、第１ボール弁５１０）、第２弁５１１（例えば、第２ボール弁５１１）、真空装置５１２（例えば、プランジャ５１２ａおよびシリンジ５１２ｂ）、管網５１４（例えば、４つの管５１４ａ、５１４ｃ、５１４ｄ、および５１４ｅ、およびＴ字状管継手５１４ｂ）、および電気絶縁スリーブ５１６を含んでいる、例示的なガラスサンプリング装置５００の写真である。この例において第１管５１４ａは、スウェージロック（Swagelok）の接続部９０２を用いてサンプリングチューブの第１端部５２０に接続されている。ホースクランプ９０４が、サンプリングチューブ５０８での電気絶縁スリーブ５１６の高さを調節するためにスリーブの上方に置かれている。
【００４０】
図９Ｂは、サンプリングチューブの第２端部５２２を研究スケールのレベル検出用直立管８２７内に置くために使用した、三軸位置決めステージ５１８の写真である。例示的な三軸位置決めステージ５１８は、鉛直位置および速さをモータ５６０（図示なし）で制御すると同時に水平位置を手動ステージ５６２で制御するように構成され、また出し入れ位置はクランプ９０６対を手動で回転させて制御する。三軸位置決めステージ５１８は、ボウル８４０内でのガラスサンプリングにも有効であろう。しかしながら、撹拌チャンバ８３０内でのガラスサンプリングは精密な三軸位置決めを必要としないであろうことから、サンプリングチューブ５０８を手動で浸して、あるいはサンプリングチューブ５０８の精密な鉛直位置決めを用いて、恐らくサンプリングを行うことができる。
【００４１】
図９Ｃは、研究スケールのレベル検出用直立管８２７内に挿入されているサンプリングチューブ５０８を示した写真である（絶縁体の内側に位置している）。この例では、三軸位置決めステージ５１８を研究スケールのレベル検出用直立管８２７の上方のフレームに据え付け、次いでサンプリングチューブ５０８（白金製サンプリングチューブ５０８）を、調節可能なクランプ９０６が終端に取り付けられている２つの棒部材５５６を介して位置決めステージに接続した。三軸位置決め系５１８がサンプリングチューブ５０８から電気的に絶縁されるよう、クランプ９０６を電気絶縁スリーブ５１６（セラミックスリーブ５１６）に接続した。その後ホースクランプ９０４を電気絶縁スリーブ５１６の上方に置いて、三軸位置決めステージ５１８に対するサンプリングチューブ５０８の鉛直位置を調節した。基本的には、三軸位置決めステージ５１８を使用して、サンプリングチューブ５０８を研究スケールのレベル検出用直立管８２７に対して中心に垂直に置いた。
【００４２】
図９Ｄは、研究スケールのレベル検出用直立管８２７から取り出されている、ガラスサンプル５０２を含んだサンプリングチューブ５０８の写真である。この実験では、サンプリングチューブ５０８を研究スケールのレベル検出用直立管８２７内に深く挿入し、ステップ７０２、７０４、７０６、７０８、７１０、７１２、および７１４を通じてガラスサンプル５０２を得た。サンプリングチューブ５０８を研究スケールのレベル検出用直立管８２７内の溶融ガラス５０４から迅速に取り出して、ガラスサンプル５０２を冷却し、すぐに凝固させた。その後、サンプリングチューブ５０８を絶縁体で包み、管継手を取り外し、さらにガラスサンプル５０２を含有しているサンプリングチューブ５０８を炉内に数時間置いてガラスサンプル５０２をアニールした（図９Ｅ参照）。実験により、ガラスサンプル５０２をアニールしなくても、優れた品質のガラスサンプル５０２を採取することができることが示された（図９Ｆ参照）。
【００４３】
図９Ｅは、サンプリングチューブ５０８を、冷却、凝固、およびアニール後のガラスサンプル５０２とともに示した写真である。図９Ｆは、サンプリングチューブの第２端部５２２に位置しているガラスサンプル５０２（この特定のサンプルはアニールされていない）の断面を示した写真であり、このときガラスサンプル５０２をサンプリングチューブ５０８から取り出さなくても、サンプリングチューブ５０８の内部で含有物９０８を目視でき、かつ調べることができる。図９Ｇは、サンプリングチューブの第２端部５２２を冷却し、切断し、さらにガラスサンプル５０２から剥がした後の、ガラスサンプル５０２を示した写真である。ガラスサンプル５０２をサンプリングチューブ５０８から取り出すと、気泡に関する気泡気体解析（Blister Gas Analysis）を得るには有利である。
【００４４】
前述のことから、ガラス溶融槽２０６および５０６内の溶融ガラス２０４および５０４からガラスサンプル２０２および５０２を採取するための、ガラスサンプリング装置２００および５００、そしてガラスサンプリング装置２００および５００を使用する本書で説明した方法が、以下にそのいくつかを示すような多くの利点を有することは、当業者には明らかであろう。
１．ガラスサンプリング装置２００および５００によれば、従来のガラスサンプリング装置１００で得られるガラスサンプル１０２ａおよび１０２ｂに比べて、はるかに大きいガラスサンプル２０２および５０２を採取することができる。さらにガラスサンプリング装置２００および５００によれば、従来のガラスサンプリング装置１００を用いた浸す方法に比べて、溶融ガラス２０４および５０４内のはるかに深い位置のガラスサンプル２０２および５０２を採取することが可能になる。
１．ガラスサンプリング装置２００および５００を使用して、溶融ガラス２０４および５０４内の含有物、化学的性質、および筋などの、欠陥の範囲を診断および調査するために使用し得る、ガラスサンプル２０２および５０２を採取することができる。
２．ガラスサンプリング装置２００および５００を使用して、ガラス溶融系のある既知のエリア内の含有物レベルの正確な評価を得るために使用し得る、ガラスサンプル２０２および５０２を採取することができる。
３．ガラスサンプリング装置２００および５００を使用して、溶解槽８１０、レベル検出用直立管８２７、清澄器−撹拌チャンバ管８２５、撹拌チャンバ８３０、ボウル８４０、注入口８５５、またはガラス溶融系内の任意の自由表面内の、ガラスをサンプリングすることができる。
４．ガラスサンプリング装置２００および５００を使用して、ガラス製造システム８００（例えば、ガラス溶融および送出系）での位置に応じたガラスの組成および酸化状態を調べるために使用し得る、ガラスサンプル２０２および５０２を採取することができる。
【００４５】
本発明のいくつかの実施形態を、添付の図面に示して前述の詳細な説明の中で説明してきたが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、以下の請求項によって明記および画成される、本発明から逸脱していない多くの再構成、改変および置換えが可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００４６】
２００、５００    ガラスサンプリング装置
２０２、５０２    ガラスサンプル
２０４、５０４、８１４    溶融ガラス
２０６、５０６    ガラス溶融槽
２０８、５０８    サンプリングチューブ
２１０、５１０    第１弁
２１２、５１２    真空装置
２１２ａ、５１２ａ    プランジャ
２１２ｂ、５１２ｂ    シリンジ
２１４、５１４    管網
２１４ａ    第１管
２１４ｂ    多開口管継手
２１４ｃ    第２管
２１４ｄ    第３管
２１４ｅ    第４管
２１６、５１６    電気絶縁スリーブ
２１８、５１８    三軸位置決めステージ
２２０、５２０    第１端部
２２２、５２２    第２端部
２４８、５５６    棒部材
５１１    第２弁
８１０    溶解槽
８２０    清澄槽
８２５    清澄器−撹拌チャンバ管
８２７    レベル検出用直立管
８３０    攪拌チャンバ
８４０    ボウル
８５５    注入口
【図１Ａ】
2014524036.tif 000003
【図１Ｂ】
2014524036.tif 000004
【図２】
2014524036.tif 000005
【図３Ａ】
2014524036.tif 000006
【図３Ｂ】
2014524036.tif 000007
【図３Ｃ】
2014524036.tif 000008
【図３Ｄ】
2014524036.tif 000009
【図３Ｅ】
2014524036.tif 000010
【図４Ａ】
2014524036.tif 000011
【図４Ｂ】
2014524036.tif 000012
【図４Ｃ】
2014524036.tif 000013
【図４Ｄ】
2014524036.tif 000014
【図４Ｅ】
2014524036.tif 000015
【図４Ｆ】
2014524036.tif 000016
【図４Ｇ】
2014524036.tif 000017
【図５】
2014524036.tif 000018
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【国際調査報告】
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