(57)【要約】  導管を構成する電鋳レンガ間の目地部から溶融ガラスがしみ出すことによって、バックアップを構成する耐火レンガが浸食されることが防止された溶融ガラスの導管構造を提供する。  溶融ガラスの導管構造であって、前記導管構造は、電鋳レンガ製の中空管からなる導管と、該導管の周囲に配設される耐火レンガ製のバックアップと、を有し、前記電鋳レンガ製の導管と、前記耐火レンガ製のバックアップと、の間に、耐熱性に優れ、かつ溶融ガラスに対する耐食性に優れた金属材料を用いて作製されたバリア層が設けられていることを特徴とする溶融ガラスの導管構造。【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスの導管構造であって、
前記導管構造は、電鋳レンガ製の中空管からなる導管と、該導管の周囲に配設される耐火レンガ製のバックアップと、を有し、
前記電鋳レンガ製の導管と、前記耐火レンガ製のバックアップと、の間に、耐熱性に優れ、かつ溶融ガラスに対する耐食性に優れた金属材料を用いて作製されたバリア層が設けられていることを特徴とする溶融ガラスの導管構造。
【請求項２】
前記金属材料は、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が２５質量％以上、かつＮｉ，ＦｅおよびＣｏの合計含有量が５０質量％以上となる量でＮｉ，ＦｅおよびＣｏからなる群から選択される少なくとも２つを含み、Ｃｒを１５〜３５質量％含有し、Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，ＴａおよびＣの合計含有量が１２質量％以下である請求項１に記載の溶融ガラスの導管構造。
【請求項３】
溶融ガラスの導管構造であって、
前記導管構造は、電鋳レンガ製の中空管からなる導管と、該導管の周囲に配設される耐火レンガ製のバックアップと、を有し、
前記電鋳レンガ製の導管と、前記耐火レンガ製のバックアップと、の間に、
ＮｉおよびＣｏの合計含有量が２５質量％以上、かつＮｉ，ＦｅおよびＣｏの合計含有量が５０質量％以上となる量でＮｉ，ＦｅおよびＣｏからなる群から選択される少なくとも２つを含み、Ｃｒを１５〜３５質量％含有し、Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，ＴａおよびＣの合計含有量が１２質量％以下である金属材料を用いて作製されたバリア層が設けられていることを特徴とする溶融ガラスの導管構造。
【請求項４】
前記金属材料は、さらにＡｌを０．２〜５質量％含んでいる請求項２または３に記載の溶融ガラスの導管構造。
【請求項５】
前記金属材料は、Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃ，ＺｒおよびＨｆの合計含有量が１２質量％以下である請求項２ないし４のいずれかに記載の溶融ガラスの導管構造。
【請求項６】
前記バリア層の厚さが２〜１５ｍｍである請求項１ないし５のいずれかに記載の溶融ガラスの導管構造。
【請求項７】
前記バリア層の設置場所の温度が１０００〜１３００℃である請求項１ないし６のいずれかに記載の溶融ガラスの導管構造。
【請求項８】
前記バリア層は、金属材料製の環状体を積み重なねることによって形成されてなる請求項１ないし７のいずれかに記載の溶融ガラスの導管構造。
【請求項９】
前記金属材料製のバリア層は、前記電鋳レンガ製の中空管からなる導管および前記耐火レンガ製のバックアップとの熱膨張差を吸収する構造を有する請求項１ないし８のいずれかに記載の溶融ガラスの導管構造。
【請求項１０】
前記バリア層の外側部には、冷却手段が配置される請求項１ないし９のいずれかに記載の溶融ガラスの導管構造。
【請求項１１】
上昇管、減圧脱泡槽および下降管を有する減圧脱泡装置において、前記上昇管および前記下降管の少なくとも一方として用いられる請求項１ないし１０のいずれかに記載の溶融ガラスの導管構造。
【請求項１２】
溶融ガラスの導管として、請求項１ないし１１のいずれかに記載の溶融ガラスの導管構造を用いた減圧脱泡装置。
【請求項１３】
溶融ガラスの導管として、請求項１ないし１１のいずれかに記載の溶融ガラスの導管構造を用いたガラス製造装置。
【請求項１４】
上昇管、減圧脱泡槽および下降管を有する減圧脱泡装置を用いて溶融ガラスを減圧脱泡する方法であって、
前記上昇管および前記下降管の少なくとも一方として、請求項１ないし１１のいずれかに記載の導管構造を用いる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、溶融ガラスの導管構造に関する。本発明の溶融ガラスの導管構造は、ガラス製造装置の溶融ガラスの導管として使用することができ、例えば、減圧脱泡装置の減圧脱泡槽、上昇管または下降管として用いることができる。本発明の溶融ガラスの導管構造は、減圧脱泡装置の上昇管または下降管として好適である。
また、本発明は、溶融ガラスの導管、特に減圧脱泡装置の上昇管または下降管として該導管構造を用いた減圧脱泡装置および減圧脱泡方法に関する。
また、本発明は、溶融ガラスの導管として該導管構造を用いたガラス製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
減圧脱泡装置のようなガラス製造装置において、中空管からなる溶融ガラスの導管の構成材料として耐火レンガが使用される場合がある。耐火レンガとしては、耐熱性および溶融ガラスに対する耐食性に優れることから、電鋳レンガが通常使用されている。
しかしながら、電鋳レンガを用いて溶融ガラスの導管を作製する場合、電鋳レンガを製造できる大きさに限界があることから、導管の大きさによっては、継ぎ目の無い一体の中空管として作製することは困難である。このため、例えば、中心部に開口部を有するドーナツ形状に形成された電鋳レンガを複数準備し、これを積み重ねることによって中空管とする。ドーナツ形状をした電鋳レンガについても、継ぎ目の無いドーナツ形状の電鋳レンガを用いる場合もあるが、略扇形状または楔形状に形成された複数の電鋳レンガを準備し、これらを円周方向に沿って組み付けてドーナツ形状とするほうが一般的である。【０００３】
したがって、電鋳レンガを用いて溶融ガラスの導管を作製する場合、中空管の内面、すなわち、溶融ガラスと直接接触する流路にも電鋳レンガ間の目地部が不可避的に存在する。電鋳レンガは、気孔率の低い稠密な組織を有するため、焼成レンガに比べると目地部からの溶融ガラスのしみ出しは少ないと考えられる。だが、目地部からの溶融ガラスのしみ出しを完全に防止することは困難である。
溶融ガラスと直接接触する流路を構成する電鋳レンガ間の目地部を目地材で埋めることも考えられる。しかしながら、一般的に目地材は、電鋳レンガに比べてその稠密度が劣るため、溶融ガラスと直接接触する目地材は電鋳レンガに比べて浸食されやすい。このため、電鋳レンガ自体の浸食は少なくても、電鋳レンガ間の目地部の浸食は選択的に進むという問題がある。その結果、目地部が埋められていない場合よりも、目地部からの溶融ガラスのしみ出しを遅らせることはできるが、目地材が浸食されてしまうと、目地部から溶融ガラスがしみ出してくることとなる。【０００４】
溶融ガラスの導管の周囲には、バックアップが設けられている。バックアップは、導管を中心方向に押圧することにより、ドーナツ形状に組み付けた電鋳レンガ間の目地部を密着させる。また、バックアップは、導管の断熱保温や補強等の機能を有している。
バックアップには、通常耐火レンガが使用される。耐火レンガとしては、コスト面および断熱保温性の面から通常焼成レンガ等が用いられる。
焼成レンガは、耐熱性や断熱保温性という点では申し分ないが、電鋳レンガに比べて溶融ガラスに対する耐食性が劣っている。このため、導管を構成する電鋳レンガ間の目地部からしみ出した溶融ガラスがバックアップに到達した場合、バックアップを構成する耐火レンガ（焼成レンガ）が溶融ガラスによって著しく浸食されるおそれがある。バックアップを構成する耐火レンガ（焼成レンガ）が浸食されると、減圧脱泡装置自体の寿命が短くなってしまう。【０００５】
減圧脱泡装置の減圧脱泡槽、上昇管および下降管において、管路からの溶融ガラスの漏れを防止するため、内表面レンガ層のレンガ同士の接触面を精密研磨して０．５ｍｍ以下の平滑度に仕上げ、隣接するレンガの隙間を１ｍｍ以下にすることが特許文献１に開示されている。また、特許文献１には、管路からの溶融ガラスの漏れを防止するために、内表面レンガ層とバックアップレンガ層との間の隙間にラミング材を充填することも開示されている。
また、溶融ガラスと直接接触する耐火レンガの目地部の浸食を防止し、目地部からの溶融ガラスのしみ出しを防止するために、流路の断面を多角形形状に形成し、溶融ガラスの流速の遅い隅部に目地部を形成し、該目地部の外側部に冷却管を配置した溶融ガラスの導管構造が特許文献２に開示されている。【０００６】
特許文献１および特許文献２に記載の発明は、目地部からの溶融ガラスのしみ出しをある程度抑制する効果を持つと考えられる。しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の発明では、目地部からの溶融ガラスのしみ出しを完全に防止することは困難であった。すなわち、特許文献１および特許文献２に記載の発明では、長期的に見た場合に、目地部からしみ出した溶融ガラスにより、バックアップを構成する焼成レンガが浸食されることを完全に防ぐことはできなかった。【０００７】
特許文献１に記載の発明の場合、内表面レンガ層とバックアップレンガ層との間の隙間に充填されるラミング材は、電鋳レンガに比べてその稠密度が劣っている場合が多い。そのため、目地部からしみ出した溶融ガラスが達することによって、ラミング材は徐々に浸食される。したがって、ラミング材を使用しない場合に比べて、目地部からしみ出した溶融ガラスがバックアップに達するのを遅らせることはできるが、ラミング材が浸食されてしまうと、目地部からしみ出した溶融ガラスがバックアップに到達することになる。
また、特許文献１に記載の発明は、内表面レンガ層のレンガ同士の接触面を精密研磨して、隣接するレンガの隙間を１ｍｍ以下にすることにより、目地部からの溶融ガラスのしみ出しを遅らせ、しみ出した溶融ガラスが目地部を埋めることを期待したものであるが、当初は稠密な構造であった目地部も目地部周囲のレンガが徐々に浸食されることによって、その隙間が徐々に広がる可能性がある。したがって、長期的に見た場合、目地部からの溶融ガラスのしみ出しを完全に防止することはできない。
一方、特許文献２に記載の発明は、溶融ガラスの流速が遅い隅部に目地部を形成することで、目地部の浸食を最小限に抑え、目地部の外側部に冷却手段を設けることで、目地部からの溶融ガラスのしみ出しを防止するものであるが、溶融ガラスの流速が遅い隅部であっても、目地部周囲のレンガは溶融ガラスによって徐々に浸食される。その結果、目地部の隙間が徐々に広がっていき、最終的には、目地部から溶融ガラスがしみ出す可能性がある。【０００８】
【特許文献１】特開２０００−７３４６号公報（ＵＳ６３３４３３６）
【特許文献２】特開２００３−１２８４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記した従来技術における問題を解決するため、導管を構成する電鋳レンガ間の目地部から溶融ガラスがしみ出すことによって、バックアップを構成する耐火レンガが浸食されることが防止された溶融ガラスの導管構造を提供することを目的とする。
本発明の溶融ガラスの導管構造は、減圧脱泡装置の上昇管または下降管として用いることが好ましい。
また、本発明は、溶融ガラスの導管、特に減圧脱泡装置の上昇管または下降管として、本発明の溶融ガラスの導管構造を用いた減圧脱泡装置および減圧脱泡方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、溶融ガラスの導管として、本発明の溶融ガラスの導管構造を用いたガラス製造装置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】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明は、溶融ガラスの導管構造であって、
前記導管構造は、電鋳レンガ製の中空管からなる導管と、該導管の周囲に配設される耐火レンガ製のバックアップと、を有し、
前記電鋳レンガ製の導管と、前記耐火レンガ製のバックアップ構造と、の間に、耐熱性に優れ、かつ溶融ガラスに対する耐食性に優れた金属材料を用いて作製されたバリア層が設けられていることを特徴とする溶融ガラスの導管構造（以下、「本発明の導管構造」という。）を提供する。【００１１】
本発明の導管構造において、前記金属材料は、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が２５質量％以上、かつＮｉ，ＦｅおよびＣｏの合計含有量が５０質量％以上となる量でＮｉ，ＦｅおよびＣｏからなる群から選択される少なくとも２つを含み、Ｃｒを１５〜３５質量％含有し、Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，ＴａおよびＣの合計含有量が１２質量％以下であることが好ましい。【００１２】
また、本発明は、溶融ガラスの導管構造であって、
前記導管構造は、電鋳レンガ製の中空管からなる導管と、該導管の周囲に配設される耐火レンガ製のバックアップと、を有し、
前記電鋳レンガ製の導管と、前記耐火レンガ製のバックアップと、の間に、
ＮｉおよびＣｏの合計含有量が２５質量％以上、かつＮｉ，ＦｅおよびＣｏの合計含有量が５０質量％以上となる量でＮｉ，ＦｅおよびＣｏからなる群から選択される少なくとも２つを含み、Ｃｒを１５〜３５質量％含有し、Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，ＴａおよびＣの合計含有量が１２質量％以下である金属材料を用いて作製されたバリア層が設けられていることを特徴とする溶融ガラスの導管構造を提供する。【００１３】
本発明の導管構造において、前記金属材料は、さらにＡｌを０．２〜５質量％含むことが好ましい。
本発明の導管構造において、前記金属材料は、Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃ，ＺｒおよびＨｆの合計含有量が１２質量％以下であることが好ましい。【００１４】
本発明の導管構造において、前記バリア層の厚さは２〜１５ｍｍであることが好ましい。
本発明の導管構造において、前記金属材料製のバリア層は、前記電鋳レンガ製の導管および前記耐火レンガ製のバックアップとの熱膨張差を吸収する構造を有することが好ましい。【００１５】
本発明の導管構造において、前記バリア層の外側部には、冷却手段が配置されることが好ましい。【００１６】
本発明の導管構造は、上昇管、減圧脱泡槽および下降管を有する減圧脱泡装置において、前記上昇管または前記下降管として用いられることが好ましい。【００１７】
また、本発明は、本発明の導管構造を用いた減圧脱泡装置を提供する。
また、本発明は、溶融ガラスの導管として、本発明の導管構造を用いたガラス製造装置を提供する。
また、本発明は、上昇管、減圧脱泡槽および下降管を有する減圧脱泡装置を用いて溶融ガラスを減圧脱泡する方法であって、
前記上昇管および前記下降管のうち少なくとも一方として本発明の導管構造を用いた溶融ガラスの減圧脱泡方法を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の導管構造では、導管を構成する電鋳レンガ間の目地部からしみ出した溶融ガラスが、電鋳レンガ製の導管と、耐火レンガ製のバックアップと、の間に配置されたバリア層によって阻止される。このため、バックアップを構成する耐火レンガが、目地部からしみ出した溶融ガラスによって浸食されるおそれがない。
バリア層は、耐熱性および溶融ガラスに対する耐食性に優れた金属材料を用いて作製されているため、バリア層が使用時に溶融するおそれがなく、また、溶融ガラスによって著しく浸食されるおそれがない。【００１９】
バリア層の厚さが２〜１５ｍｍであれば、バリア層の機械的強度および溶融ガラスに対する耐食性が十分であるため、導管構造の使用時にバリア層が破損するおそれがない。また、導管とバックアップとの間にバリア層を設けたことによって、バックアップの機能、特にバックアップが導管を中心方向に押圧する機能が阻害されるおそれがない。【００２０】
バリア層を構成する金属材料は、導管を構成する電鋳レンガおよびバックアップを構成する耐火レンガに比べて熱膨張率がはるかに大きい。このため、導管構造の使用時、金属材料製のバリア層と、電鋳レンガ製の導管および耐火レンガ製のバックアップと、の熱膨張差が問題となるおそれがある。バリア層に熱膨張差を吸収する構造を設けることで、熱膨張差による問題が防止される。【００２１】
バリア層の外側部（すなわち、耐火レンガ製のバックアップと面する側）に冷却手段を配置し、該冷却手段でバリア層を冷却することによって、バリア層の耐熱性をさらに高めることができる。
また、冷却手段でバリア層を冷却した場合、電鋳レンガ間の目地部からしみ出し、バリア層に到達した溶融ガラスの温度を下げて固化させることができる。これにより、溶融ガラスのしみ出しを防止する効果をさらに高めることができる。【００２２】
本発明の減圧脱泡装置およびガラス製造装置では、導管を構成する電鋳レンガ間の目地部からしみ出した溶融ガラスによって、バックアップを構成する耐火レンガが浸食されることが防止されている。このため、装置の寿命を大幅に延長させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の溶融ガラスの導管構造を備えた減圧脱泡装置の断面図である。
【図２】図２は、図１の上昇管１３とバックアップ１５とを含む部分の拡大断面図である。
【図３】図３は、図２を線ａ−ａで切断した断面図である。
【図４】図４は、図２のバリア層２０のみを示した拡大図である。
【符号の説明】
【００２４】
１：減圧脱泡装置
１１：減圧ハウジング
１２：減圧脱泡槽
１３：上昇管
１３ａ：電鋳レンガ
１４：下降管
１５：バックアップ
１５ａ：耐火レンガ
１８，１９：延長管
１８ａ：固定用のフランジ
１８ｂ：シール用のフランジ
２０：バリア層
２０ａ：環状体
２０ｂ：オーバーラップ
２１：溶接部
２２：定形耐火物
２４：冷却管
３０：溶解槽
４０：処理槽
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図１は、本発明の溶融ガラスの導管構造を備えた減圧脱泡装置の断面図である。図１に示す減圧脱泡装置１は、溶解槽３０中の溶融ガラスＧを減圧脱泡して、次の処理槽４０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、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１１を有する。減圧ハウジング１１内には、減圧脱泡槽１２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１２の一端の下面には垂直方向に配向する上昇管１３が、他端の下面には下降管１４が取り付けられている。
減圧脱泡装置１において、減圧脱泡槽１２、上昇管１３および下降管１４は、矩形断面を有する電鋳レンガ製の中空管である。上昇管１３および下降管１４の下端には、それぞれ白金または白金合金製の延長管１８，１９が設けられている。減圧ハウジング１１内において、上昇管１３および下降管１４の周囲には耐火レンガ製のバックアップ１５が配設されている。減圧脱泡槽１２の周囲には、断熱材２２が配設されている。【００２６】
図１に示す減圧脱泡装置１において、上昇管１３とバックアップ１５とを含んだ構造、および下降管１４とバックアップ１５とを含んだ構造が本発明の導管構造として構成されている。図２は、図１の上昇管１３とバックアップ１５とを含んだ部位を示した部分拡大図である。図３は、図２を線ａ−ａで切断した断面図である。以下、上昇管１３について説明するが、下降管１４も同様の構成である。【００２７】
図２および図３において、上昇管１３は、矩形断面を有する中空管であり、溶融ガラスの流路をなす中空部分の断面形状は円形である。上昇管１３は、電鋳レンガ１３ａを積み重ねることによって形成されている。図３に示すように、断面矩形で半円形状の切り欠きを有する電鋳レンガ１３ａを２個組み合わせることによって、矩形断面を有し、中空部分の断面形状が円形の中空管構造が形成される。上昇管１３は、このような中空管構造を積み重ねることによって形成されている。電鋳レンガ１３ａは、精密研磨することで面仕上げを行い、レンガ面を凹凸がほとんどない状態にしておくことが好ましい。これにより、電鋳レンガ１３ａ間の目地部からの溶融ガラスのしみ出しを減少させることができる。【００２８】
上昇管１３の下端付近を構成する電鋳レンガ１３ａ間には、延長管１８の上端部に設けられた固定用のフランジ１８ａが挿入されている。なお、延長管１８は、白金または白金合金製であり、断面円形の筒状体である。また、上昇管１３の下端部（減圧ハウジング１１の下端開口部）は、延長管１８の上端付近に設けられたシール用のフランジ１８ｂによってシールされている。【００２９】
上昇管１３を構成する電鋳レンガ１３ａの種類は特に限定されず、炉材や溶融ガラスの導管の構成材料として使用される電鋳レンガとして公知のものから適宜選択することができる。具体的には、α−アルミナ質電鋳レンガ、α，β−アルミナ質電鋳レンガ、β−アルミナ質電鋳レンガといったアルミナ質電鋳レンガ、ジルコニア質電鋳レンガ、アルミナ−ジルコニア−シリカ（ＡＺＳ）質電鋳レンガといった電鋳レンガが挙げられる。【００３０】
アルミナ質電鋳レンガの具体例としては、α−アルミナ質電鋳レンガとして、マースナイト（登録商標、以下同じ）Ａ（旭硝子株式会社製）、モノフラックスＡ（サンゴバン  ティー  エム株式会社製）、α，β−アルミナ質電鋳レンガとして、マースナイトＧ（旭硝子株式会社製）、モノフラックスＭ（サンゴバン  ティー  エム株式会社製）、ジャガーＭ（ソシエテ・ユーロピアンヌ・デ・プロデュイ・レフラクテール社製）、β−アルミナ質電鋳レンガとして、マースナイトＵ（旭硝子株式会社製）、モノフラックスＨ（サンゴバン  ティー  エム株式会社製）、ジャガーＨ（ソシエテ・ユーロピアンヌ・デ・プロデュイ・レフラクテール社製）が挙げられる。【００３１】
ジルコニア質電鋳レンガの具体例としては、Ｘ−９５０（旭硝子株式会社製）が挙げられる。【００３２】
ＡＺＳ質電鋳レンガの具体例としては、ジルコナイト（登録商標、以下同じ）１６８１、ジルコナイト１６９１、ジルコナイト１７１１（旭硝子株式会社製）、モノフラックスＳ３、モノフラックスＳ４、モノフラックスＳ５（サンゴバン  ティー  エム株式会社製）、ユニコール５０１、ユニコール１（コルハート社製）、ＦＣ１０１、ＦＣ４１０１（ウォルシュ社製）、ＺＡＣ１６８１、ＺＡＣ１７１１（エレクトロレフタルテール社製）が挙げられる。【００３３】
図２に示すように、バックアップ１５は、耐火レンガ１５ａを積み重ねることによって形成されている。図３に示すように、耐火レンガ１５ａは、断面矩形であり、上昇管（電鋳レンガ１３ａ）と減圧ハウジング１１との隙間を埋めるように、上昇管の周囲に複数個配置されている。
本明細書において、耐火レンガと言った場合、一般的に耐火レンガに分類されるレンガのうち、電鋳レンガを除いたもの、すなわち、焼成レンガのことを指す。
電鋳レンガは、耐熱性および溶融ガラスに対する耐食性に優れることから、溶融ガラスと直接接触する上昇管１３の構成材料としては好適な材料である。しかしながら、耐火レンガ１５ａを電鋳レンガで構成することは、コスト面および断熱保温性の面から好ましくない。【００３４】
バックアップ１５には、上昇管１３を断熱保温する機能が要求される。しかしながら、気孔率の低い緻密な組織を有する電鋳レンガは、断熱保温能力という点では、気孔率が高い焼成レンガに比べて劣っている。したがって、バックアップ１５を構成する耐火レンガ１５ａとして、断熱保温能力に劣る電鋳レンガを使用した場合、放熱量が多いため、バックアップ１５が非常に大きなものになってしまう。
また、電鋳レンガは、焼成レンガに比べて高価であるため、バックアップ１５を構成する耐火レンガ１５ａとして、電鋳レンガを使用した場合、減圧脱泡装置１の製造コストが非常に高くなる。なお、バックアップ１５の全体が耐火レンガである必要はなく、一部電鋳レンガを含んでいてもよい。【００３５】
バックアップ１５を構成する耐火レンガ１５ａは特に限定されず、炉材やバックアップ構造として使用される焼成レンガから広く選択することができる。
焼成レンガの具体例としては、例えば、粘土質レンガ、ジルコン質レンガ、およびアルミナ質レンガが挙げられる。粘土質レンガとしては、具体的にはＲＧ、ＣＨ、ＴＢ（旭硝子株式会社製）およびＮＥＯＴＥＸ（株式会社ヨータイ製）等が挙げられる。ジルコン質レンガとしては、例えば、ＺＲ、ＺＭ（旭硝子株式会社製）が挙げられる。アルミナ質レンガとしては、ＳＰ−１３，１４，１５（株式会社日の丸窯業株式会社製）が挙げられる。【００３６】
図２および図３において、上昇管１３を径方向に見た場合、上昇管１３を構成する電鋳レンガ１３ａは１層配設されており、バックアップ１５を構成する耐火レンガ１５ａは２層配設されている。しかし、これは電鋳レンガ１３ａを配設する位置と、耐火レンガ１５ａを配設する位置と、の位置関係を示しているのであって、必ずしも、１層の電鋳レンガ１３ａと、２層の耐火レンガ１５ａを配設することを意味しているのではない。
電鋳レンガを用いて減圧脱泡装置の上昇管を作製する場合、組成が同一または組成が異なる電鋳レンガが複数用いられ、それらは上昇管の径方向に沿って、２層以上の層をなすように配設されている。上昇管のバックアップについても同様に、組成が同一または組成が異なる耐火レンガが複数用いられ、それらは上昇管の径方向に沿って、２層以上の層をなすように配設されており、３層以上の層をなすように配設されることもある。本発明の導管構造の場合も、図２における電鋳レンガ１３ａとして、組成が同一または組成が異なる複数の電鋳レンガを使用し、該電鋳レンガ１３ａを上昇管１３の径方向に沿って２層以上の層をなすように配設してもよい。また、図２における耐火レンガ１５ａとして、組成が同一または組成が異なる複数の耐火レンガを使用し、該耐火レンガ１５ａを上昇管１３の径方向に沿って３層以上の層をなすように配設してもよい。また、バックアップ１５を構成する耐火レンガ１５ａは、上昇管１３の径方向に沿って１層のみ配設してもよい。【００３７】
本発明の導管構造は、電鋳レンガ１３ａ製の導管（上昇管）１３と、耐火レンガ１５ａ製のバックアップ１５と、の間にバリア層２０が設けられていることを特徴とする。
減圧脱泡装置１の使用時、上昇管１３を構成する電鋳レンガ１３ａ間の目地部からしみ出してきた溶融ガラスは、バリア層２０によって阻止される。この結果、電鋳レンガ１３ａ間の目地部からしみ出した溶融ガラスが、バックアップ１５を構成する耐火レンガ１５ａに到達することが防止される。【００３８】
図２において、バリア層２０は、金属材料製の環状体２０ａを積み重ねることによって形成されている。図３に示すように、環状体２０ａは矩形断面を有し、導管１３を収容可能な寸法を有している。なお、環状体２０ａは、略門型に加工した金属材料製の薄板を２枚溶接することに形成されている。図３に示すように、２枚の薄板の溶接部２１は、環状体２０ａの角部以外の部位に位置することが好ましい。環状体２０ａの角部は、減圧脱泡装置１の使用時、大きな応力がかかる部位である。環状体２０ａの角部に溶接部が位置していた場合、応力によって溶接部が破損するおそれがある。【００３９】
バリア層２０を構成する環状体２０ａは、電鋳レンガ１３ａ間の目地部からしみ出した高温の溶融ガラスを阻止するため、耐熱性に優れ、かつ溶融ガラスに対する耐食性に優れた金属材料を用いて作製される。
環状体２０ａに使用する金属材料としては、６００〜１０００℃の高温環境に耐え得る耐熱性を有し、溶融ガラスに対する耐食性に優れた金属材料である限り特に限定されない。したがって、白金や白金−ロジウムのような白金合金であってもよい。但し、白金や白金合金は、高価な金属材料であるので、以下に示す金属材料が好ましい。【００４０】
環状体２０ａに使用する金属材料としては、以下の組成を満足する金属材料が好適である。
・Ｎｉ、ＦｅまたはＣｏのうち、少なくとも２つを含む。
・ＮｉおよびＣｏの合計含有量が２５質量％以上。
・Ｎｉ，ＦｅおよびＣｏの合計含有量が５０質量％以上。
・Ｃｒを１５〜３５質量％含有する。
・Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，ＴａおよびＣの合計含有量が１２質量％以下。【００４１】
Ｎｉ，ＦｅおよびＣｏは、耐熱合金のマトリックス成分であり、環状体２０ａに使用する金属材料は、これらのうち少なくとも２つを含む。したがって、環状体２０ａに使用する金属材料は以下のいずれかである。
・ＮｉおよびＦｅを含む金属材料。
・ＮｉおよびＣｏを含む金属材料。
・ＦｅおよびＣｏを含む金属材料。
・Ｎｉ，ＦｅおよびＣｏを含む金属材料。
但し、金属材料は以下の２つの条件を同時に満足することが要求される。
・ＮｉおよびＣｏの合計含有量が２５質量％以上。
・Ｎｉ，ＦｅおよびＣｏの合計含有量が５０質量％以上。【００４２】
ＮｉおよびＣｏの合計含有量が２５質量％未満であると、金属材料が溶融ガラスに対する耐食性に劣る。ＮｉおよびＣｏの合計含有量は、好ましくは、３０質量％以上であり、４０質量％以上であることがより好ましい。【００４３】
Ｎｉ，ＦｅおよびＣｏの合計含有量が５０質量％未満であると、マトリックス成分が不足するため、金属材料の機械的強度が劣る可能性がある。また、靭性や延性といった優位な特性に劣り、バリア層内に生じた温度分布などに起因した応力を材料の塑性変形によって開放しにくい。これらの応力を十分に開放することが出来ないと、装置自体に予期しない変形が生じたりする可能性がある。
Ｎｉ，ＦｅおよびＣｏの合計含有量は、５５質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましい。【００４４】
Ｃｒは、金属材料の高温強度を発現する成分であり、しみだした溶融ガラスに対する耐侵食性を左右する成分でもある。また、Ｃｒを１５〜３５質量％含有する金属材料は、７００℃〜１０００℃の高温環境下に置いた際、金属材料表面に酸化に対する保護被膜が形成される。これにより、金属材料の耐熱性、および溶融ガラスに対する耐食性が向上する。Ｃｒの含有量が１５質量％未満であると、上記の効果を十分発揮することができないため、金属材料が高温強度に劣る。また、金属材料表面に保護被膜を十分に形成することができないため、金属材料が、耐熱性および溶融ガラスに対する耐食性に劣る。一方、Ｃｒの含有量が３５質量％超であると、金属材料の靭性や延性が減じ機械加工性や溶接性が劣化するのみではなく、高温に暴露した場合には材料中にぜい弱な化合物が多く生成し、割れなどが生じる可能性がある。
Ｃｒの含有量は、２０〜３５質量％であることが好ましく、２５〜３５質量％であることがより好ましい。【００４５】
Ｃｒと同様の理由から、金属材料は、Ａｌを０．２〜５質量％含有することが好ましい。Ａｌを０．２〜５質量％含有する金属材料は、９００℃以上、具体的には９００℃〜１２００℃の高温環境下に置いた際、金属材料表面に酸化に対する保護被膜が形成される。
これにより、金属材料の耐熱性、および溶融ガラスに対する耐食性が向上する。Ａｌの含有量が０．２質量％未満であると、上記の効果を十分発揮することができない。一方、Ａｌの含有量が５質量％超であると、通常の金属板の製造方法では均一な材料が作製できない等の問題点が生じるおそれがある。
Ａｌの含有量は、０．５〜５質量％であることが好ましく、１〜５質量％であることがより好ましい。【００４６】
Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，ＴａおよびＣは、溶融ガラスが金属材料に接触した際に選択的に酸化される成分であり、これらの合計含有量は１２質量％以下であることが好ましい。金属材料がこれらの成分を合計で１２質量％超含有する場合、溶融ガラスが金属材料に接触した際に、これらの成分が選択的に酸化される。この結果、激しく発泡を生じて金属材料が急激に消耗する。
金属材料は、これらの成分の合計含有量が、１０質量％以下であることが好ましく、８質量％以下であることがより好ましい。【００４７】
上記した５成分と同様に、ＺｒおよびＨｆも、溶融ガラスが金属材料に接触した際に選択的に酸化される成分である。但し、溶融ガラスによって選択的に酸化される傾向は、上記した５成分に比べると弱い。したがって、金属材料は、Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃ，ＺｒおよびＨｆの合計含有量が１２質量％以下であることがより好ましい。これら７成分の合計含有量は、１０質量％以下であることがより好ましく、８質量％以下であることがさらに好ましい。【００４８】
上記の条件を満たす金属材料としては、具体的には、ヘインズアロイ（登録商標、以下同じ）２１４（三菱マテリアル株式会社製）、ハステロイ（登録商標、以下同じ）Ｘ（三菱マテリアル株式会社製）、インコネル（登録商標、以下同じ）６０１（大同スペシャルメタル株式会社製）等が挙げられる。これらの金属材料の組成を表１に示す。
【表１】
2007020773.tif 000002
これらの金属材料は、用途に応じて適宜選択することができる。Ａｌを４．５質量％含有するヘインズアロイ２１４は、１０００℃以上１３００℃以下の高温環境下に置いた際、金属材料表面に保護被膜が形成されるため、バリア層の温度が１０００℃以上となる用途に好適である。一方、ハステロイＸおよびインコネル６０１は、Ｃｒの含有量が高いため、バリア層の温度が７００℃〜１０００℃となる用途に好適である。また、インコネル６０１は、入手しやすく、板取りが大きくできる点で好ましい。【００４９】
上昇管１３とバックアップ１５との間にバリア層２０を配置することによって、バックアップ１５の機能、例えば、バックアップ１５が導管１３を中心方向に押圧する機能（以下、「導管押圧機能」という場合もある。）が阻害されないようにする必要がある。具体的には、バックアップ１５は、導管１３を外側から抑えて、目地が開かないようにするといった機能をも有している。このため、バリア層２０は薄層であることが好ましい。また、コストや加工のしやすさという点でも、バリア層２０は薄層であることが好ましい。
図２および図３に示すように、バリア層２０が金属材料製の環状体２０ａで構成される場合、環状体２０ａの厚さは、２〜１５ｍｍであることが好ましい。環状体２０ａの厚さが２ｍｍ未満であると、環状体２０ａの耐熱性、溶融ガラスに対する耐食性、または機械的強度が不足して、減圧脱泡装置１の使用時に環状体２０ａが破損するおそれがある。一方、環状体２０ａの厚さが１５ｍｍ超であると、バックアップ１５の機能、例えば、導管押圧機能が阻害されるおそれがあり、コストや加工のしやすさという点でも好ましくない。バリア層の厚さは、２〜８ｍｍが特に好ましい。【００５０】
環状体２０ａを構成する金属材料は、上昇管１３を構成する電鋳レンガ１３ａおよびバックアップ１５を構成する耐火レンガ１５ａに比べて熱膨張率がはるかに大きい。このため、減圧脱泡装置１の使用時、金属材料製の環状体２０ａと、電鋳レンガ１３ａおよび耐火レンガ１５ａと、の熱膨張差が問題となる。バリア層２０を構成する環状体２０ａはこの熱膨張差を吸収する構造を有することが好ましい。図２において、バリア層２０を構成する環状体２０ａは、熱膨張差を吸収する構造（オーバーラップ構造）を有している。【００５１】
図４は、図２に示すバリア層２０のみを示した拡大図である。図４に示すように、互いに積み重なる関係にある環状体２０ａ同士は、その径方向寸法がわずかに異なっており、その端部同士が互いに重なり合っている（オーバーラップ２０ｂを有している）。本明細書において、図４に示すように、互いに積み重なる環状体２０ａの端部同士が互いに重なり合う（オーバーラップ２０ｂを有している）構造を、「オーパーラップ構造」という。ここで、環状体２０ａが互いに積み重なるとは、図４の上下方向、すなわち、上昇管１３の長手方向において、環状体２０ａ同士が積み重なることを指す。一方、環状体２０ａの端部同士が重なり合うとは、環状体２０ａの端部同士が、上昇管１３の径方向において重なり合っていることを指す。【００５２】
図２および図４に示すオーバーラップ構造が、環状体２０ａと、電鋳レンガ１３ａおよび耐火レンガ１５ａと、の熱膨張差を吸収する構造である。図２および図４に示すオーバーラップ構造において、各環状体２０ａの上下端は、どの部分とも溶接等により接合されておらず、自由端となっている。すなわち、互いに積み重なる環状体２０ａ同士は、端部同士がオーバーラップしているだけで、互いに接合されていない。また、最下端に位置する環状体２０ａも、減圧ハウジング１１には接合されておらず、単に減圧ハウジング１１の底部に置かれただけとなっている。
このような構成であることにより、上昇管１３の長手方向において、環状体２０ａと耐火レンガ１５ａとの間で熱膨張差が生じたとしても、各環状体２０ａの上下端がオーバーラップ２０ｂ部分を増大させることによって熱膨張差が吸収される。図２に示すように、環状体２０ａのオーバーラップ部分の位置は、電鋳レンガ１３ａ間の目地部の位置と一致しない位置に設けられている。この位置関係は、電鋳レンガ１３ａ間の目地部からしみ出してきた溶融ガラスを阻止するのに好ましい。【００５３】
環状体２０ａと耐火レンガ１５ａとの熱膨張差は、上昇管１３の周方向にも存在する。
だが、環状体２０ａと耐火レンガ１５ａとの熱膨張差がそれらの合計として作用する上昇管１３の長手方向に比べると、環状体２０ａと耐火レンガ１３ａの熱膨張差による影響が小さいこと、およびバックアップ１５が導管１３を中心方向に押圧することによって、熱膨張差による影響が緩和されることから、対策を講じる必要性は低いと考えられる。また、環状体２０ａを構成する金属材料は、ＮｉおよびＣｏの合計含有量が２５質量％以上であるため、展延性に優れている。このため、上昇管１３の周方向の熱膨張差は、環状体２０ａが変形することによってある程度吸収することができる。【００５４】
バリア層２０に設ける熱膨張差を吸収する構造は、環状体２０ａと耐火レンガ１５ａとの熱膨張差、特に、上昇管１３の長手方向における熱膨張差を吸収できる構造であればよく、図２および図４に示すオーバーラップ構造に限定されない。熱膨張差を吸収する構造の他の形態としては、バリア層２０を断面矩形の筒状体とし、該筒状体にベローズ状の凹凸構造を設けたものであってもよい。ここで言う筒状体とは、図２に示す環状体２０ａよりも上昇管１３の長手方向に長いものを意味し、例えば、図２に示すバリア層２０として、１本の筒状体を配設したものであってもよい。但し、バックアップ１５の機能、特に導管押圧機能を阻害しないためには、ベローズ構造は、筒状体の長手方向全体に設けるのではなく、部分的に設けることが好ましい。また、ベローズ構造を設けた部位は筒状体の他の部位に比べて機械的強度に劣るため、ベローズ構造を設ける部位は、電鋳レンガ１３ａ間の目地部の位置とは一致しないことが好ましい。【００５５】
また、バリア層２０を特開２００３−１２８４２２号に記載の導管構造と同様の構造にすることで、熱膨張差を吸収する構造を設けてもよい。すなわち、複数の金属材料製の部材を組み付けて断面矩形のバリア層２０とする構造であって、金属材料製の部材同士の接合部を該断面矩形の隅部に配置し、かつ該接合部を摺動接合としたものでは、該摺動接合部が熱膨張差を吸収する構造となる。この場合、上昇管１３の長手方向における熱膨張差を吸収するとともに、上昇管１３の周方向における熱膨張差も吸収することができる。【００５６】
図２において、バリア層２０を構成する環状体２０ａの外側部、具体的には、環状体２０ａのオーバーラップ部分に隣接する耐火レンガ１５ａ内には、冷却管２４が配設されている。該冷却管２４は、減圧ハウジング１１外部に設置されたポンプ（図示していない）と接続されている。該ポンプから冷却管２４に水または空気を供給することによって、バリア層２０を構成する環状体２０ａを冷却する。環状体２０ａを均等に冷却するため、冷却管２４は、断面矩形の環状体２０ａの全周にわたって設けられていることが好ましい。
このため、冷却管２４は、上昇管１３を上方または下方から見た場合、矩形リング形状または井桁形状をなしていることが好ましい。
冷却管２４を用いて環状体２０ａを冷却することによって、環状体２０ａの温度を下げることができる。これによって、環状体２０ａの温度上昇による特性低下の程度を小さくすることができる。
また、冷却管２４で環状体２０ａを冷却した場合、電鋳レンガ１５ａ間の目地部からしみ出して、環状体２０ａに到達した溶融ガラスの温度を下げて固化させることができる。
これにより、溶融ガラスのしみ出しを防止する効果をさらに高めることができる。この効果を効果的に発揮するためには、冷却管２４は、環状体２０ａのオーバーラップ部分に隣接するように配設することが好ましい。【００５７】
以上、本発明の導管構造について図を用いて説明したが、本発明の導管構造は図示した形態に限定されない。例えば、電鋳レンガ製の導管は、少なくとも中空管構造であれば特に限定されず、矩形断面以外のものであってもよく、例えば、断面形状が円形若しくは楕円形状の中空管であってもよく、断面形状が矩形以外の多角形形状、例えば、六角形、八角形等の中空管であってもよい。溶融ガラスの流路をなす中空部分の断面形状も、円形以外の形状であってもよく、例えば、楕円形状であってもよく、矩形、六角形、八角形等の多角形形状であってもよい。電鋳レンガ製の導管が、これら他の形状の中空管である場合、導管の断面形状およびその中空部分の断面形状に応じて、所望の形状の電鋳レンガを使用すればよい。
また、導管の周囲にバックアップとして配設する耐火レンガの配置も、導管の断面形状に応じて適宜選択することができる。【００５８】
バックアップ１５を構成する耐火レンガ１５ａ間、または耐火レンガ１５ａと、減圧ハウジング１１との間には、キャスタブル耐火物、プラスチック耐火物またはラミング材といった不定形耐火物を充填してもよい。【００５９】
金属材料製のバリア層の断面形状も電鋳レンガ製の導管の断面形状に応じて適宜選択することができる。また、図２に示すような環状体２０ａを積み重ねた構造に限定されず、上昇管１３の長手方向により長い形状、すなわち、筒状体であってもよい。また、図２では、上昇管１３の長手方向における環状体２０ａの高さと、電鋳レンガ１３ａの高さが、ほぼ同一であり、１つの環状体２０ａが１つの目地部のバリアとなる関係であるが、これに限定されず、環状体２０ａの高さが電鋳レンガ１３ａの高さの２倍または３倍となっていて、１つの環状体２０ａが２つまたは３つの目地部のバリアとなる関係であってもよい。
また、図２では、略門型に加工した金属材料製の薄板を２枚溶接して、環状体２０ａとしているが、溶接することなしに、継ぎ目の無い環状体に成形加工したものを使用してもよい。【００６０】
図２では、環状体２０ａの各オーバーラップ部分に隣接する位置に冷却管２４が配設されているが、冷却管２４を配設する位置および数はこれに限定されない。上昇管１３の温度は、全ての部位が同一になってはおらず、減圧脱泡槽１２に近い上昇管１３上部の温度に比べて、外部に露出する延長管１８と接続している上昇管１３下部の温度は低くなっている。このため、上昇管１３下部を構成する電鋳レンガ１３ａ間の目地部からしみ出した溶融ガラスは、冷却管を用いて冷却しなかったとしても、環状体２０ａに到達した際、または環状体２０ａに到達する前に、温度が下がって固化するとも考えられる。この場合、冷却管２４は、上昇管１３の上部側に位置する環状体２０ａのオーバーラップ部分にのみ設ければよい。また、バリア層２０の上下方向の端、すなわち、最上部に位置する環状体２０ａの上端部、および最下部に位置する環状体２０ａの下端部は、オーバーラップ部分ではないが、それぞれ減圧脱泡槽１２との隙間、および減圧ハウジング１１の下蓋との隙間が、電鋳レンガ１３ａ間の目地部からしみ出した溶融ガラスの流路となるおそれがある。このため、これらの部位の外側部にも冷却管を配設することが好ましい。【００６１】
以上、本発明の導管構造について、減圧脱泡装置の上昇管および下降管を挙げて説明した。但し、本発明の導管構造は、これらに限定されず、溶融ガラスの導管構造として公知のものに広く適用することができる。本発明の導管構造の用途の具体例としては、例えば、ガラス製造装置の溶融ガラスの導管が挙げられる。より具体的には、減圧脱泡装置の減圧脱泡槽、ガラス製造装置（溶解槽）から不純物を多く含有する溶融ガラスを除去するために設けられた流出管、溶融ガラスからレンズ、プリズム等の光学部品を成形する場合に成形用の型に溶融ガラスを流出させるための流出管、溶解槽から成型槽への導管等が挙げられる。【００６２】
本発明の溶融ガラスの減圧脱泡方法では、上昇管または下降管のうち少なくとも一方、好ましくはその両方、として本発明の導管構造を用いた減圧脱泡装置を使用し、溶解槽から供給される溶融ガラスを所定の減圧度に減圧された減圧脱泡槽を通過させて減圧脱泡を行う。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。【００６３】
溶解槽から供給される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１２５０℃〜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。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、３８〜４６０ｍｍＨｇ（５１〜６１３ｈＰａ）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６０〜２５３ｍｍＨｇ（８０〜３３８ｈＰａ）に減圧されていることが好ましい。【００６４】
本発明によって脱泡されるガラスは、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。但し、清澄工程の際に気泡が除去されにくく、しかも、ディスプレイガラス基板等、特に欠点が少ないことが要求される用途に使用されることから、無アルカリガラスが好適である。また、無アルカリガラスである場合、減圧脱泡時の温度をある程度の温度まで上げることが必要であり、その点を考慮すれば、本発明の効果がより大きく発揮される。【００６５】
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。図１に示す減圧脱泡槽１２の場合、その寸法の具体例は以下の通りである。なお、断面矩形の外径および内径は、（長）辺寸法である。
水平方向における長さ：１〜２０ｍ
外径（断面矩形）：１〜７ｍ
内径（断面矩形）：０．２〜３ｍ
上昇管１３および下降管１４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
外径（断面矩形）：０．５〜７ｍ、好ましくは０．５〜５ｍ
内径（断面円形）：０．０５〜０．８ｍ、好ましくは０．１〜０．６ｍ
【実施例】
【００６６】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
（ガラス浸漬試験）
バリア層として使用可能な金属材料を選定するため、ガラス浸漬試験を実施した。
ヘインズアロイ２１４、ハステロイＸ、インコネル６０１を用いて５０×２５×３ｍｍの試験片を作製した。また、耐熱性に優れた金属材料として知られるインコネル６２５およびＳＵＳ３１０Ｓを用いて、同様の試験片を作製した。ヘインズアロイ２１４、ハステロイＸおよびインコネル６０１の組成は、既に表１に示してある。インコネル６２５およびＳＵＳ３１０Ｓの組成は下記表２に示した。
【表２】
2007020773.tif 000003
【００６７】
作製した試験片を白金るつぼに入った溶融ガラスに浸漬させた。溶融ガラスは、軟化点６５０℃のガラスＡと、軟化点６５８℃のガラスＢの２種類を使用した。試験片浸漬時の溶融ガラスの温度は、ガラスＡの場合１２００℃、ガラスＢの場合１０００℃とした。
浸漬後７２時間経過してから、試験片を取り出して、試験片の表面の状態を目視で確認し、さらに断面の状態を光学顕微鏡によって確認した。結果を表３に示した。
【表３】
2007020773.tif 000004
表中、◎，○および×は、それぞれ以下の通りである。
◎：試験片表面の薄い酸化被膜によって、溶融ガラスと金属材料の反応が防止され、表面にほとんど変化がなく、金属材料の断面積の変化はほとんどない。
○：試験片表面の薄い酸化被膜が部分的に消滅しており、一部では溶融ガラスが金属材料を浸食している。
×：金属材料の溶融ガラスに浸漬された部分は、烈しく侵食され原型を留めていない。【００６８】
表３から明らかなように、ヘインズアロイ２１４、ハステロイＸおよびインコネル６０１は、耐熱性および溶融ガラスに対する耐食性が良好であり、本発明の導管構造のバリア層を構成する金属材料に好適である。特に、Ａｌ含有量が４．５質量％のヘインズアロイ２１４は、１２００℃の溶融ガラスに浸漬した際にも、優れた耐熱性および溶融ガラスに対する耐食性を示しており、使用時の温度が１０００℃以上となるバリア層を構成する金属材料として好適である。一方、ＮｉおよびＣｏの含有量が２５質量％未満のＳＵＳ３１０Ｓ、Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，ＴａおよびＣの合計含有量が１２質量％超のインコネル６２５は、溶融ガラスに対する耐食性に劣るため、バリア層を構成する金属材料には使用不可であることが確認された。また、インコネル６２５は、高温で強度、耐食性の双方に秀でた代表的な材料であるが、今回の耐食性の結果は好ましくない。その理由は、材料中に多く含まれるＭｏなどの易酸化成分が溶融ガラスによって急激かつ選択的に酸化されたためと考えられる。【００６９】
（実施例）
本実施例では、図１に示す減圧脱泡装置１を用いて溶融ガラスの減圧脱泡を実施する。
減圧脱泡装置１において、上昇管１３、下降管１４およびこれらの周辺部位は、図２に示す構造を有している。
減圧脱泡装置１の各部の構成および構成材料は以下の通りである。
減圧ハウジング１１：ステンレス製
減圧脱泡槽１２：ＡＺＳ質電鋳レンガ（ジルコナイト１７１１）を用いて作製する。
上昇管１３，下降管１４：電鋳レンガ１３ａ（ＡＺＳ質電鋳レンガ：ジルコナイト１７１１）を２個組み合わせて図３に示す形状とし、これを重ねる。
バリア層２０：略門型に加工したヘインズアロイ２１４製の薄板（厚さ３ｍｍ）を２枚溶接して、矩形断面の環状体２０ａを作製する。環状体２０ａは、外径が異なる２種類のものを作製し、これらを交互に積み重ねることによって、図２および図４に示すオーバーラップ構造とする。
バックアップ１５：耐火レンガ１５ａ（焼成レンガ（粘土質レンガ）：ＴＢ（旭硝子株式会社製））を図３に示すように、環状体２０ａと減圧ハウジング１１との隙間に配設し、これを図２に示すように積み重ねる。
延長管１８，１９：白金製【００７０】
溶融ガラスの減圧脱泡を以下の条件で実施する。
減圧脱泡槽１２内温度：１３００℃
減圧脱泡槽１２内圧力：１５０ｍｍＨｇ
溶融ガラス：無アルカリガラス
流量：５０トン／日
減圧脱泡開始から１年後、バックアップ１５を構成する耐火レンガ１５ａ（焼成レンガ）には、溶融ガラスによる浸食の兆候は認められない。【００７１】
（比較例）
電鋳レンガ製の上昇管１３、下降管１４と、焼成レンガ製のバックアップ１５との間にバリア層２０が配置されていない点を除くと、実施例と同じ構成の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。なお、減圧脱泡の実施条件は実施例と同様である。
減圧脱泡開始から１年後、バックアップ１５を構成する耐火レンガ１５ａ（焼成レンガ）には、溶融ガラスによって著しく浸食されているのが確認される。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の導管構造は、上昇管、減圧脱泡槽および下降管を有する減圧脱泡装置などのガラス製造装置における溶融ガラスの導管として有用である。
なお、２００５年８月１７日に出願された日本特許出願２００５−２３６７９６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】
2007020773.tif 000005
【図２】
2007020773.tif 000006
【図３】
2007020773.tif 000007
【図４】
2007020773.tif 000008
【国際調査報告】
2007020773.tif 000009
2007020773.tif 000010