(57)【要約】伸縮および振動に対応することのできる、溶融ガラス用の金属製導管および減圧脱泡装置を提供する。  径方向高さが４ｍｍ以上の周方向に連続する凸部２０を軸方向に少なくとも１個以上設けることにより、金属製導管１０により溶融ガラス１２１の移送を行う際にも、全長を変えずに熱による伸縮を吸収できるとともに、金属製導管１０の振動を抑えることができる。また、減圧脱泡装置３０における上流側移送管１３０Ａ、上昇管１２２Ｕ、減圧脱泡槽１２０、下降管１２２Ｌ、下流側移送管１３０Ｂ等に前述した金属製導管１０を用いることにより、溶融ガラス１２１を移送した際に発生する熱による伸縮および振動に対応できる。
2004070251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスを流すための金属製導管であって、周方向に３６０度連続して外または内に向かって凸である部分が少なくとも軸方向の一箇所で形成されており、当該凸である部分の高さＨが４ｍｍ以上であることを特徴とする溶融ガラス用導管。
【請求項２】
前記高さＨが１０ｍｍ以上である請求項１に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項３】
前記高さＨが５０ｍｍ以下である請求項１または２に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項４】
肉厚ｔが１．５ｍｍ以下である請求項１、２または３に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項５】
前記金属製導管の材質が白金または白金合金である請求項１、２、３または４に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項６】
前記金属製導管の材質が分散強化型白金または分散強化型白金合金である請求項１、２、３または４に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項７】
前記溶融ガラス用導管の開口部の最大径が５０〜１０００ｍｍである請求項１〜６のいずれか１項に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項８】
前記高さＨを前記肉厚ｔで割った値（Ｈ／ｔ）が、２．５〜５００である請求項４〜７のいずれか１項に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項９】
前記溶融ガラス用導管の長さが１００〜１００００ｍｍである請求項１〜８のいずれか１項に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項１０】
前記高さＨは、前記溶融ガラス用導管の開口部の最大径の５〜２０％である請求項１〜９のいずれか１項に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項１１】
溶融ガラスを流すための第１の金属製導管の管壁に形成された開口部に、前記溶融ガラスを流すための第２の金属製導管が接続されている接続導管であって、前記第１および第２の金属製導管の少なくとも一つが請求項１〜１０のいずれかに記載した溶融ガラス用導管であることを特徴とする溶融ガラス用接続導管。
【請求項１２】
減圧脱泡槽と、該減圧脱泡槽に溶融ガラスを導入するための上昇管と、前記減圧脱泡槽から前記溶融ガラスを排出するための下降管とからなる減圧脱泡装置であって、前記減圧脱泡槽、前記上昇管および前記下降管のいずれか１以上が請求項１〜１０のいずれかに記載した溶融ガラス用導管であることを特徴とする減圧脱泡装置。
【請求項１３】
減圧脱泡槽と、該減圧脱泡槽に溶融ガラスを導入するための上昇管と、前記減圧脱泡槽から前記溶融ガラスを排出するための下降管とからなる減圧脱泡装置であって、前記上昇管と前記減圧脱泡槽との接合体、および／または前記減圧脱泡槽と前記下降管との接合体が請求項１１に記載の接続導管である減圧脱泡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、溶融ガラス用導管、溶融ガラス用接続導管および減圧脱泡装置に関するものである。
【背景技術】  従来のガラス製品の製造ラインにおける減圧脱泡装置としては、図１２に示すようなものが開示されている（例えば、特開平９−１４２８５１号公報参照）。すなわち、この減圧脱泡装置１００では、溶融ガラス１２１を供給する上流側移送管１３０Ａ、上流側移送管１３０Ａの下流側端部において垂直上方へ溶融ガラス１２１を上昇させる上昇管１２２Ｕ、上昇管１２２Ｕの上端からほぼ水平に設けられた減圧脱泡槽１２０、減圧脱泡槽１２０の下流側端部から溶融ガラス１２１を垂直に下方へ導く下降管１２２Ｌ、下降管１２２Ｌからさらに下流側へ溶融ガラス１２１を導く下流側移送管１３０Ｂ等を備えている。
上昇管１２２Ｕ、減圧脱泡槽１２０および下降管１２２Ｌはケーシング１２３に覆われており、断熱材で外界から断熱されている。これら上昇管１２２Ｕ、減圧脱泡槽１２０および下降管１２２Ｌは全体が門型状に形成されており、サイホンの原理で溶融ガラス１２１を減圧脱泡槽１２０まで持ち上げ、減圧脱泡槽１２０における差圧により溶融ガラス１２１に含まれている泡を除去するものである。
なお、上昇管１２２Ｕや下降管１２２Ｌ等の金属製移送パイプは、溶融ガラス１２１との反応を防止するために白金や白金合金等が用いられている。
上流側移送管１３０Ａにより供給されつつある溶融ガラス１２１は、途中第１スターラー１３１ａで撹拌して溶融ガラス１２１を均一化する。この溶融ガラス１２１を上昇管１２２Ｕにより減圧脱泡槽１２０まで押し上げて、減圧脱泡槽１２０において脱泡する。脱泡された溶融ガラス１２１は下降管１２２Ｌを経て下流側移送管１３０Ｂに導かれて成形工程へ移送され、該成形工程においてガラス製品が製造される。
ところで、前述の上流側移送管１３０Ａ、上昇管１２２Ｕ、減圧脱泡槽１２０、下降管１２２Ｌ、下流側移送管１３０Ｂは金属製移送パイプであり、上昇管１２２Ｕや下降管１２２Ｌは上下両端部またはそれらに近い部分で固定されている。
このため、高温の溶融ガラス１２１が移送される際に上昇管１２２Ｕや下降管１２２Ｌが熱によって軸方向の圧縮応力を受け座屈するおそれがある。
そして、溶融ガラス１２１に直接接触する減圧脱泡槽１２０、上昇管１２２Ｕ、下降管１２２Ｌに求められる特質は、第一にガラスを汚染しないことである。
また、溶解、清澄、成形の各領域を繋ぎ、溶融ガラスを移送する設備材料についても、同様な特質が求められている。
このため、従来から溶融ガラスを取り扱う設備においては、特定の高融点の貴金属が多用されている。特に機能性が求められるガラス製品を製造する場合には、装置材料から侵入する不純物を極力少なくする要求がより強くなる。
しかし、前述の貴金属は極めて高価であり、一般の鉄系や非鉄系金属のようにふんだんに使用することは許容されない。このため、ガラス製造設備における貴金属は薄肉化し、耐火物構造体の内張りとするか、またはもっとも潰れにくい真円断面を有する薄肉円筒管として用いられている。
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱による伸縮に対応できるとともに均質でかつ良質のガラスを低コストで生産できる溶融ガラス用導管、溶融ガラス用接続導管および減圧脱泡装置を提供することにある。
上記問題点に鑑み、導管に凸状の突起を設けることが開示されている。例えば、特開２００２−８７８２６号公報においては、熱膨張を吸収するためにリングをチューブに設けることが記載されており、そのリングは典型的には２〜３ｍｍの深さであることが記載されている。しかし、この２〜３ｍｍ程度の深さでは、熱膨張を吸収するためには不十分である。また、このリングは転造により形成されていることが記載されているが、転造によりリングに過度の集中変形部ができてしまった場合、リングを設けた導管に通電し加熱を行うとリング部分に電流が局部集中し、この部分の温度が局部的に高くなるという問題がある。さらに、減圧脱泡装置に使用する場合では、導管の内部の一部に凹凸があってその起伏がある程度高いと泡の除去や分離には有利であると考えられているが、２〜３ｍｍ程度の深さでは減圧脱泡性が良くないという点で問題がある可能性がある。
また特開平８−６７５１８号公報においては、光学ガラス溶融・流出装置に関して、攪拌槽と清澄槽、または攪拌槽と攪拌槽とを連結する接続パイプについてベローズを設けることが記載されており、ベローズを設けた接続パイプの両端を撹拌槽や清澄槽に溶接し、各槽を一体物として連結することが記載されている。しかし、このような連結構造にしてしまうと、通電加熱用の電極部分を充分に設けることが難しくなり、通電加熱制御が困難になるという問題がある。
また、ベローズの室温でのバネ定数を、接続される複数の槽の室温での接続パイプ軸方向の単位長さ当たりの変形を起こす力の大きさより小さくすることが記載されている。しかし、減圧脱泡装置のような完全連結構造でない場合は、高温への昇温時の座屈やクリープ変形もあり、室温でのベローズのバネ定数は接続される槽の接続パイプ軸方向の単位長さ当たりの変形を起こす力の大きさより必ずしも小さくする必要はない。ベローズのバネ定数を下げようとすると、小径部と大径部との径差を大きくする必要があり、貴金属使用量が増えコスト的に問題となるだけでなく、径差が過度に大きいと流路抵抗が高くなり充分な溶融ガラス送給量を確保するのが難しくなる。また接続パイプは肉厚１ｍｍで直径１５〜２５ｍｍとの記載があるが、このようなパイプ径では減圧脱泡装置としては充分な溶融ガラス送給量がとれない。さらに、ベローズは溶接などの手段で作られているとの記載があるが、導管に白金合金、特に分散強化型の白金合金を用いると、溶接部の強度が低くなることが知られており、特にこのような可動部材に用いることは亀裂の発生等が危惧されるという問題がある。
【発明の開示】
前述した目的を達成するために、本発明にかかる溶融ガラス用導管は、溶融ガラスを流すための金属製導管であって、周方向に３６０度連続して外または内に向かって凸である部分が少なくとも軸方向の一箇所に形成されており、当該凸である部分の高さＨが４ｍｍ以上であることを特徴としている。このように構成することで、その全長を変えずに熱による伸縮や振動を吸収できるとともに、良質のガラスを低コストで生産できる。
本発明の好ましい溶融ガラス用導管は、前記高さＨが１０ｍｍ以上であることを特徴としている。このように構成することでより容易に熱による伸縮に対応できる。
本発明の他の好ましい溶融ガラス用導管は、前記高さＨが５０ｍｍ以下であることを特徴としている。このように構成することで、溶融ガラスの移送時における圧損を小さくできるとともに、熱による伸縮に有効に対応できる。
本発明の好ましい溶融ガラス用導管は、肉厚ｔが１．５ｍｍ以下であることを特徴としている。肉厚ｔを１．５ｍｍ以下にすることで、溶融ガラス用導管の加工精度を向上させることができる。また、溶融ガラス用導管の製作に白金または白金合金等の貴金属を用いる場合は、貴金属使用量を抑えてコストダウンを図ることができる。
さらに、本発明の溶融ガラス用導管の好ましい実施形態では、前記金属製導管の材質が白金または白金合金であることを特徴としている。このように金属製導管を白金または白金合金で形成することで、例えば溶融ガラスを移送する際に、溶融ガラスとの反応を防止して、溶融ガラスの均質化、良質化を図ることができる。
本発明の溶融ガラス用導管の他の好ましい実施形態では、前記金属製導管の材質が分散強化型白金または分散強化型白金合金であることを特徴としている。このような溶融ガラス用導管においては、白金または白金合金のマトリックスに微細なセラミックス粒子を分散させた分散強化型白金または分散強化型白金合金を使用することにより、高温下での粒成長が抑制されるため、例えば溶融ガラス用導管の使用温度が１３００℃を超える場合には寿命延長に効果的である。
本発明は、前記金属製導管の開口部の最大径が５０〜１０００ｍｍである前記溶融ガラス用導管を提供する。
本発明は、前記高さＨを前記肉厚ｔで割った値（Ｈ／ｔ）が、２．５〜５００である前記溶融ガラス用導管を提供する。
本発明は、前記金属製導管の長さが２００〜１００００ｍｍである前記溶融ガラス用導管を提供する。
本発明は、前記高さＨが前記金属製導管の開口部の最大径の５〜２０％である前記溶融ガラス用導管を提供する。
なお、前述した溶融ガラス用導管は、軸方向の熱膨張量が１ｍｍ以上の場合に適用することが好ましい。特に、軸方向の熱膨張量が１．８ｍｍ以上の場合に適用することが好ましい。
さらに、本発明は、溶融ガラスを流すための第１の金属製導管の管壁に形成された開口部に、前記溶融ガラスを流すための第２の金属製導管が接続されている接続導管であって、前記第１および第２の金属製導管の少なくとも一つが前記溶融ガラス用導管である溶融ガラス用接続導管を提供する。
このように構成された接続導管を溶融ガラスの移送に用いる場合には、隣り合う溶融ガラス用導管を同一軸線に沿うように溶接接合することにより、熱による伸縮や振動に対応できる。
本発明は、減圧脱泡槽と、該減圧脱泡槽に前記溶融ガラスを導入するための上昇管と、前記減圧脱泡槽から前記溶融ガラスを排出するための下降管とからなる減圧脱泡装置であって、前記減圧脱泡槽、前記上昇管および前記下降管のいずれか１以上が前記溶融ガラス用導管である減圧脱泡装置を提供する。
このように構成された減圧脱泡装置においては、減圧脱泡槽、上昇管および下降管等に前述した溶融ガラス用導管を用いることにより、溶融ガラスを移送した際、該溶融ガラス用導管に発生する、熱による伸縮および振動に対応できる。
このような減圧脱泡装置においては、減圧脱泡槽の雰囲気の圧力を好ましくは０．０１〜０．５ａｔｍに保持して、溶融ガラスを移動させながら脱泡するのが好ましい。前記圧力は、さらに好ましくは０．０５〜０．０８ａｔｍである。
本発明は、減圧脱泡槽と、該減圧脱泡槽に前記溶融ガラスを導入するための上昇管と、前記減圧脱泡槽から前記溶融ガラスを排出するための下降管とからなる減圧脱泡装置であって、前記上昇管と前記減圧脱泡槽との接合体、および／または前記減圧脱泡槽と前記下降管との接合体が前記溶融ガラス用接続導管である減圧脱泡装置を提供する。
【図面の簡単な説明】図１は、本発明に係る金属製移送パイプの実施形態を示す要部断面図である。
図２は、本発明に係る金属製移送パイプの別の実施形態を示す要部断面図である。
図３は、本発明に係る金属製移送パイプのさらに別の実施形態を示す要部断面図である。
図４（Ａ）は曲線部のみからなる凸部の部分断面図、（Ｂ）は曲線部と直線部の組み合わせからなる凸部の軸線方向の部分断面図である。
図５（Ａ）は大きな凸部を連続して設けた場合、（Ｂ）は小さな凸部を一定ピッチで設けた場合、（Ｃ）は直管の場合の軸方向断面図である。
図６は、凸部を軸の中心方向に向けて設けた場合を示す軸方向断面図である。
図７（Ａ）は接続導管における軸方向の伸縮を凸部が吸収する状態を示す説明図、（Ｂ）は軸直交方向の振動を吸収する状態を示す説明図である。
図８は、本発明に係る減圧脱泡装置の全体構成図である。
図９は、移送パイプを接続する溶接部を示す説明図である。
図１０は、熱応力の測定装置を示す断面図である。
図１１は、熱応力の測定結果を示すグラフである。
図１２は、従来より知られている減圧脱泡装置の断面図である。
【符号の説明】
１０：溶融ガラス用導管
１１：金属製導管
２０：凸部
３０：減圧脱泡装置
３１Ａ：上流側ピット
３１Ｂ：下流側ピット
１２０：減圧脱泡槽
１２１：溶融ガラス
１２２Ｕ：上昇管
１２２Ｌ：下降管
１２３：ケーシング
１３０Ａ：上流側移送管
１３０Ｂ：下流側移送管
Ｈ：径方向高さ
ｔ：肉厚
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明に係る溶融ガラス用導管、接続導管および減圧脱泡装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、既に図１２において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
図１〜図３に示すように、本発明の実施形態に係る溶融ガラス用導管では、溶融ガラス用導管１０の外周面１０ａに、周方向に連続する凸部２０が軸方向に少なくとも一つ以上設けられている。
すなわち、図１に示すように凸部２０を溶融ガラス用導管１０に１個設けることもできるし、図２に示すように２個以上（本例では３個）の凸部２０を設けるようにしてもよい。
また、図１および図２に示すように、直管の一部に凸部２０を設けることもできるが、図３に示すように、溶融ガラス用導管１０を、凸部２０を有する移送パイプ（金属製導管）１１と、凸部２０が設けられていない直管１２とから構成するようにしてもよい。
また、溶融ガラス用導管１０の外周（管軸に直交する断面輪郭）は曲線であることが好ましい。この断面の形状としては、典型的には円や楕円が挙げられ、その他に複数の凸状の円弧や、このような円弧と、その接線を連続的に繋いで形成される楕円に近似した形状が例示できる。これは、断面外周に角部が含まれることは好ましくなく、特に内角が１５０度以下である角部を含むことは避けなくてはならないためである。
図１および図２に示すように、凸部２０の径方向高さＨは４ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ以下、より好ましくは１０〜２０ｍｍである。ここで、径方向高さＨは溶融ガラス用導管１０の径方向における凸部２０の高さを指し、本発明における高さＨはすべてかかる高さを意味する。凸部２０の高さＨが４ｍｍ未満であると、熱膨張に対応することが不十分となる。特に減圧脱泡装置の移送管に用いる場合、凸部の高さが小さいと泡の除去性が悪くなる傾向があり、凸部が大きすぎると減圧脱泡配管の圧損が大きくなり充分なガラス流量がとれなくなる惧れがある。
凸部２０の高さＨは、溶融ガラス用導管１０の開口部の最大径の５〜２０％であることが好ましく、５〜１０％であればより好ましい。ここで開口部の最大径とは、溶融ガラス用導管１０の軸方向に直交する面における断面の形状における最大径を意味する。例えば、断面形状が円である場合、開口部の最大径はその円の直径となる。断面形状が楕円である場合、開口部の最大径はその楕円の長径となる。凸部２０の高さＨがこの範囲であると、溶融ガラスの移送時における圧損を大きくせずに泡の除去性を改善できる。また、開口部の最大径は、径が小さいと断面係数が下がって撓みやすくなり、大きすぎると配管のバックアップ補強等が必要となりコストの面で現実的ではなくなるので、５０〜１０００ｍｍの範囲であることが好ましく、より好ましい範囲は５０〜３００ｍｍである。
また、凸部２０の高さＨ（ｍｍ）は、溶融ガラス用導管１０の強度の観点から、溶融ガラス用導管１０の肉厚ｔ（ｍｍ）で割った値（Ｈ／ｔ）が、２．５〜５００の範囲であることが好ましい。（Ｈ／ｔ）のより好ましい範囲は８〜７０である。
溶融ガラス用導管１０の長さは、配管経路の圧損を考慮するとの理由で、１００〜１００００ｍｍの範囲であることが好ましく、２００〜１００００ｍｍの範囲であればより好ましい。
溶融ガラス用導管１０は、上記のように凸部２０の高さＨや開口部の最大径を調整することで、熱による伸縮に有効に対応できる。該溶融ガラス用導管１０を特に減圧脱泡装置に使用する場合は、非常に複雑な経路を有する導管を作製する必要があるため、溶融ガラス用導管１０には熱膨張、熱収縮、振動に対してより柔軟に対応できることが要求される。この点、本発明の溶融ガラス用導管はより熱による伸縮や振動に対して柔軟に対応することが可能であり、有用である。
また、上記調整を行った溶融ガラス用導管を特に減圧脱泡装置に使用した場合は、より効果的に泡を除去できるという効果もある。前述したとおり、減圧脱泡装置においては差圧により溶融ガラス中の泡を除去している。この泡の除去のメカニズムは、溶融ガラスが配管中を流れていくに伴い、上昇管における溶融ガラスの持ち上げ前後の差圧により泡の径が大きくなっていき、減圧脱泡槽内の表面で破泡することで、泡が消失すると考えられる。詳細は明らかではないが、溶融ガラス用導管の途中に凸部を設けることで、配管内のガラスの流れに適度な乱れが生じ、泡がより効率的に除去できると考えられる。
溶融ガラス用導管の軸方向における凸部２０の断面形状は、図４（Ａ）に示すように円弧状の曲線のみから形成できるが、図４（Ｂ）に示すように、曲線部２１ａと曲線部２１ｂとの間に直線部２２を設けてもよい。
また、凸部２０の設け方としては、図５（Ａ）に示す移送パイプ１１Ａのように、凸部２０を連続して設けるようにしてもよいし、図５（Ｂ）に示す移送パイプ１１Ｂように、一定のピッチで設けるようにしてもよい。なお、図５（Ｃ）は凸部２０を有しない直管１２である。
さらに、図６に示すように凸部２０の先端２０ａの外径が、溶融ガラス用導管１０の直管部１３の外径と同じになるようにしてもよい。この場合には直管１２（図５（Ｃ）参照）に凹部２３を設けたものと実質的に同じ形状となる。従って、本発明において凸部２０は溶融ガラス用導管１０の外または内に向かって設けることができる。そして、凸部２０を溶融ガラス用導管１０の内に向かって設けた場合の凸部２０の高さＨは、凹部２３の深さと見なすことができる。
以上のように溶融ガラス用導管１０を構成することにより、熱上げ等により溶融ガラス用導管１０に熱による伸縮が発生すると、凸部２０が軸方向に潰れて伸びを吸収したり、あるいは凸部２０が軸方向に拡大することにより伸縮量を補うこととなる。よって、溶融ガラス用導管１０の全長を変えずに伸縮に対応できる。
また、本発明は、溶融ガラスを流すための第１の金属製導管の管壁に形成された開口部に、前記溶融ガラスを流すための第２の金属製導管が溶接によって接続されている接続導管であって、前記第１および第２の金属製導管の少なくとも一つを前記溶融ガラス用導管で構成してなる溶融ガラス用接続導管を提供する。
図７（Ａ）および（Ｂ）を用いて、この接続導管について説明する。図７（Ａ）の（ａ）には、縦型の第１の金属製導管１１’の管壁に形成された開口部に、第２の金属製導管１１が例えば溶接により接続されている。第２の金属製導管１１には凸部２０が設けられており、金属製導管１１全体の構造は前記した溶融ガラス用導管と実質同一である。接続導管はこれら第１の金属製導管１１’と第２の金属製導管１１との接合体として得ることができる。本例において第２の金属製導管１１は、凸部２０を設けていない直管１２と結合することにより、延長された溶融ガラス用導管１０を得ることができる。この延長された溶融ガラス用導管１０はピット３２と第１の金属製導管１１’とをつなぐ役割を果たしており、ピット３２に蓄えられた溶融ガラス１２１が、溶融ガラス用導管１０を通って、接続導管へと流出する。図７（Ｂ）には、図７（Ａ）の（ａ）の接続部分を詳細に記載している。
このような構成とすることで、熱上げ時の熱により溶融ガラス用導管１０が軸方向に膨張しても、その膨張分を凸部２０が吸収するため（図７（Ａ）の（ｂ）参照）、溶融ガラス用導管１０の全長が変わらず、ピット３２および第１の金属製導管１１’が溶融ガラス用導管１０に押されることなくその位置を高い精度で保持することができる。また、溶融ガラス移送時に、何らかの原因で温度が変動し、または管が振動することがあっても、同様にピット３２および第１の金属製導管１１’の位置を変わらないようにできる。
すなわち、第２の金属製導管１１の軸方向の振動に対しては、図７（Ａ）に示すように、凸部２０が軸方向に潰れたり拡大することにより、振動を吸収する。図７（Ａ）の（ｂ）は図７（Ａ）の（ａ）の金属製導管１１に矢印方向の力または振動が付与され、凸部２０が潰れた状態を示す。また、第２の金属製導管１１の軸直交方向の振動に対しては、図７（Ｂ）に示すように振動を吸収する。よって、図示しない隣接する他の溶融ガラス用導管に振動が伝達されるのを防止できる。なお、本例では第１の金属製導管１１’には凸部２０を設けていないが、必要に応じ金属製導管１１’にも凸部２０を設けることができる。
溶融ガラス用導管１０の肉厚ｔは、１．５ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは１．２ｍｍ以下である。また、ｔの下限は０．１ｍｍ以上が好ましく、０．３ｍｍ以上がより好ましい。
溶融ガラス用導管１０の材質は、白金または白金合金であることが耐久性の点で好ましい。さらに、溶融ガラス用導管１０には、白金および白金合金のマトリックスに微細なセラミックス粒子を分散させた分散強化型の白金合金、具体的には分散強化型白金または分散強化型白金合金を使用できる。分散強化型白金または分散強化型白金合金中に分散される分散セラミック粒子としては、典型的には酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、あるいはこれらの組合せ等が例示できる。
白金または白金合金を溶融ガラス用導管１０に使用することにより、例えば溶融ガラスを移送する際の溶融ガラスと溶融ガラス用導管との反応を防止することができる。これにより、溶融ガラスの均質化、良質化を図ることができる。さらに、肉厚ｔを１．５ｍｍ以下とすることにより白金または白金合金等の金属の使用量を抑えて、コストダウンを図ることができる。また、白金または白金合金等のマトリックスに微細なセラミックス粒子を分散させた分散強化型白金または分散強化型白金合金を使用することにより、高温下での粒成長が抑制される。これにより、溶融ガラス用導管１０の使用温度が例えば１３００℃を超える場合には、溶融ガラス用導管１０の寿命延長を図ることができる。
なお、溶融ガラス用導管１０を溶融ガラス１２１の移送に用いる場合には、必要に応じ他の溶融ガラス用導管１０と互いに軸線が直角、鈍角あるいは鋭角を成すように溶接により接続して使用することができる。
次に、本発明の実施形態に係る減圧脱泡装置について説明する。図８には、減圧脱泡装置３０の全体が示されている。
なお、すでに図１〜図７（Ａ）、（Ｂ）および図１２において前述したものと共通の部位については、同じ符号を付して重複する説明は省略することとする。
この減圧脱泡装置３０では、溶融ガラス１２１を上流側ピット３１Ａに供給する上流側移送管１３０Ａ、上流側ピット３１Ａから垂直上方へ溶融ガラス１２１を上昇させる上昇管１２２Ｕ、上昇管１２２Ｕの上端からほぼ水平に設けられた減圧脱泡槽１２０、減圧脱泡槽１２０の下流側端部から溶融ガラス１２１を垂直に下降させて下流側ピット３１Ｂへ導く下降管１２２Ｌ、下流側ピット３１Ｂからさらに下流側へ溶融ガラス１２１を導く下流側移送管１３０Ｂを備えており、これらには前述した溶融ガラス用導管（金属製導管）１０が適宜用いられている。
すなわち、上昇管１２２Ｕおよび下降管１２２Ｌには、周方向に連続する凸部２０が軸方向に少なくとも一つ以上設けられている。この凸部２０により、高熱の溶融ガラス１２１を移送する際に上昇管１２２Ｕおよび下降管１２２Ｌに生じる温度による伸縮および振動を吸収し、上昇管１２２Ｕおよび下降管１２２Ｌに生じる応力を吸収して減圧脱泡装置３０の全体的な門型の形状を安定に保持している。また、減圧脱泡槽１２０にも凸部２０が設けられており、熱による伸縮および振動に対応している。
なお、上流側移送管１３０Ａおよび下流側移送管１３０Ｂにも前述の溶融ガラス用導管１０が用いることが可能である。
また、上昇管１２２Ｕと減圧脱泡槽１２０との接合体、減圧脱泡槽１２０と下降管１２２Ｌの接合体に前述した接続導管を使用することが減圧脱泡装置における振動に耐えうるため好ましい。特に減圧脱泡装置に用いる場合、上昇管１２２Ｕ、減圧脱泡槽１２０および下降管１２２Ｌの長さが非常に長い場合が多い。このような場合でも、本発明の接続導管は、熱による伸縮および振動に対応でき好ましい。
また、図８および図９に示すように、上流側ピット３１Ａおよび下流側ピット３１Ｂには撹拌装置である第１スターラー１３１ａおよび第２スターラー１３１ｂが設けられており、第１スターラー１３１ａと上流側移送管１３０Ａ、第２スターラー１３１ｂと下流側移送管１３０Ｂとは、溶接部１６により接合されている。
この接合された部分近傍に前述の溶融ガラス用導管１０すなわち金属製導管１１を用いることにより、スターラーによる振動に対応することができ好ましい。
【実施例】  次に、具体的な実施例について説明する。ここでは、１０％ロジウム−白金合金を用いて、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す３種の移送パイプ１１Ａ、移送パイプ１１Ｂ、直管１２と同様のサンプルを作成した。（サンプルＡが実施例、サンプルＢおよびＣが比較例。）
サンプルＡは、図５（Ａ）に示す移送パイプ１１Ａと同様のパイプであって、肉厚０．８ｍｍ、外径（直径）１０２ｍｍ、長さ１４５ｍｍの円筒に、外径１２８ｍｍ、幅３０ｍｍの凸部２０を連続して３個設けたものである。従って、凸部２０の高さＨは１３ｍｍである。
また、サンプルＢは、図５（Ｂ）に示す移送パイプ１１Ｂと同様のパイプであって、肉厚０．８ｍｍ、外径１０２ｍｍ、長さ１４５ｍｍの円筒に、高さＨが３ｍｍ、幅７ｍｍの凸部２０を３０ｍｍピッチで４個設けたものである。
また、サンプルＣは、図５（Ｃ）に示す直管１２と同様のパイプであって、肉厚０．８ｍｍ、外径１０２ｍｍ、長さ１４５ｍｍである。
サンプルＡ〜Ｃについて、それぞれ図１０に示すような装置４０を用いて、熱応力を測定した。すなわち、電気炉４１の中でサンプルＡ〜Ｃ等をそれぞれ２００℃／ｈの昇温速度で加熱した。熱による伸びに抵抗して試料が上下に伸びないように固定部材４２Ｕ、４２Ｌにより保持し、固定部材４２Ｕ（４２Ｌ）に作用する圧縮力を熱応力として測定した。測定結果を図１１に示す。
なお、サンプルＡ〜Ｃの上下端には、サンプルＡ〜Ｃの変形を防止するため、パイプ径に合わせた深皿状の固定治具４３（図１０参照）を被せるように嵌め込んで固定した。
図１１のグラフから分かるように、サンプルＡに発生する熱応力が最も小さくなっており、凸部２０による伸縮を最も有効に吸収していることが分かる。
また、サンプルＢは凸部２０の高さＨが４ｍｍ未満のため、応力がサンプルＡよりも大きくなっており、特に減圧脱泡装置にサンプルＢ用いる場合は、熱応力の吸収が小さいため耐久性の点で十分でない。サンプルＣの場合には、熱応力を吸収する凸部２０がないため、熱応力はさらに大きなものとなっており、耐久性の点で十分でない。
以上のことから、凸部２０が熱による伸縮を吸収するのに有効であることが明らかである。
なお、本発明の溶融ガラス用導管および減圧脱泡装置は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
【産業上の利用可能性】  以上、説明したように、本発明にかかる溶融ガラス用導管によれば、周方向に３６０度連続して外または内に向かって高さＨが４ｍｍ以上の凸である部分が少なくとも軸方向の一箇所で形成されているため、その全長を変えずに熱による伸縮を吸収できるとともに、良質のガラスを低コストで生産できる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年11月4日(2005.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧脱泡装置における溶融ガラスを流すための金属製導管であって、周方向に３６０度連続して外または内に向かって凸である部分が少なくとも軸方向の一箇所で形成されており、当該凸である部分の高さＨが、前記金属製導管の開口部の最大径の５〜２０％であり、かつ４ｍｍ以上であることを特徴とする溶融ガラス用導管。
【請求項２】
前記高さＨが１０ｍｍ以上である請求項１に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項３】
前記高さＨが５０ｍｍ以下である請求項１または２に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項４】
肉厚ｔが１．５ｍｍ以下である請求項１、２または３に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項５】
前記金属製導管の材質が白金または白金合金である請求項１、２、３または４に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項６】
前記金属製導管の材質が分散強化型白金または分散強化型白金合金である請求項１、２、３または４に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項７】
前記溶融ガラス用導管の開口部の最大径が５０〜１０００ｍｍである請求項１〜６のいずれか１項に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項８】
前記高さＨを前記肉厚ｔで割った値（Ｈ／ｔ）が、２．５〜５００である請求項４〜７のいずれか１項に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項９】
前記溶融ガラス用導管の長さが１００〜１００００ｍｍである請求項１〜８のいずれか１項に記載の溶融ガラス用導管。
【請求項１０】
溶融ガラスを流すための第１の金属製導管の管壁に形成された開口部に、前記溶融ガラスを流すための第２の金属製導管が接続されている接続導管であって、前記第１および第２の金属製導管の少なくとも一つが請求項１〜９のいずれかに記載した溶融ガラス用導管であることを特徴とする溶融ガラス用接続導管。
【請求項１１】
減圧脱泡槽と、該減圧脱泡槽に溶融ガラスを導入するための上昇管と、前記減圧脱泡槽から前記溶融ガラスを排出するための下降管とからなる減圧脱泡装置であって、前記減圧脱泡槽、前記上昇管および前記下降管のいずれか１以上が請求項１〜９のいずれかに記載した溶融ガラス用導管であることを特徴とする減圧脱泡装置。
【請求項１２】
減圧脱泡槽と、該減圧脱泡槽に溶融ガラスを導入するための上昇管と、前記減圧脱泡槽から前記溶融ガラスを排出するための下降管とからなる減圧脱泡装置であって、前記上昇管と前記減圧脱泡槽との接合体、および／または前記減圧脱泡槽と前記下降管との接合体が請求項１０に記載の接続導管である減圧脱泡装置。
【国際調査報告】
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