(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温溶融ガラスが貯留される減圧脱泡槽に配管を介して連結される真空ポンプを駆動させることにより減圧脱泡槽内の高温気体を、前記配管を介して吸引し、減圧脱泡槽を減圧させる減圧脱泡システムにおいて、
前記減圧脱泡槽に前記配管を介して連結されるとともに、前記真空ポンプで吸引された前記減圧脱泡槽内の高温気体中の揮散物を露点以下に冷却して除去する除去手段と、
前記除去手段に前記配管を介して連結されるとともに、中和物質を散布し前記冷却手段を通過した気体中に含有する酸性物質を除去する薬剤散布手段と、
前記薬物散布手段に前記配管を介して連結されるとともに、前記除去手段から排出された気体中の塵を除去する集塵手段と、
前記集塵手段に前記配管を介して連結されるとともに、真空ポンプの駆動によって真空に保持されるタンクと、
前記除去手段と前記薬物散布手段との間に位置する配管に取り付けられ、開放されることにより前記配管を大気開放するリーク弁と、
前記リーク弁の開度と前記真空ポンプの回転数とを制御して、減圧脱泡槽内の減圧度を調整する制御手段と、
を備えたことを特徴とする減圧脱泡システムの減圧装置。
【請求項２】
前記真空ポンプ、前記除去手段、前記薬物散布手段、前記集塵手段、前記タンク、前記リーク弁、及び前記制御手段から成る排気系が複数設けられ、これらの排気系は切り替えて使用されることを特徴とする請求項１に記載の減圧脱泡システムの減圧装置。
【請求項３】
前記タンクと真空ポンプとの間に位置する配管に遮断弁が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の減圧脱泡システムの減圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は減圧脱泡システムに係り、特に溶融ガラスや溶融金属等の高温溶融物の清澄工程において、高温溶融物内の気泡を除去する減圧脱泡槽を備えた減圧脱泡システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の減圧脱泡槽としては、サイフォン式、水平式等の減圧脱泡槽が知られており、特開平３−３３０２０号公報には、サイフォン式の減圧脱泡槽が適用されたガラス製品製造装置の一例が開示されている。
前記ガラス製品製造装置は、主として溶融槽、上昇管、減圧脱泡槽、下降管、及び貯留槽から構成されている。脱泡前の溶融ガラスは、前記溶融槽に溜められた後、サイフォンの原理によって前記上昇管から減圧脱泡槽に導かれ、ここで脱泡される。そして、脱泡された溶融ガラスは、前記下降管から貯留槽に導かれ、そして、成形工程に導かれる。以上が前記ガラス製品製造装置による溶融ガラスの流れである。
【０００３】
ところで、前記減圧脱泡槽は、大気圧よりも減圧下で運転されるため、この減圧脱泡槽には、大気側から減圧脱泡槽への空気の漏れ込み（リーク）を防止するシール機構が設けられている。しかし、前記シール機構では、完全な気密状態を保持することは困難であり、多少のリークが生じる。
そこで、従来の減圧脱泡槽は、減圧脱泡槽に減圧装置を設け、この減圧装置の真空ポンプ（減圧手段）によって大気側からのリーク量以上の空気を吸引することにより、減圧脱泡槽内の減圧度を保持している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記減圧装置の排気配管には、運転中の減圧脱泡槽から発生した水、ＳＯx ガス、カーボン等の多種類の揮散物等が気体、液体、固体の状態で高温気体と一緒に進入してくる。
しかしながら、従来の減圧装置には、前記揮散物等を除去する手段が設けられいないので、前記揮散物が配管等に詰まり、これが原因で減圧装置及び減圧脱泡槽の運転が不安定になるという欠点があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、減圧脱泡槽から発生した揮散物を除去することにより、減圧装置及び減圧脱泡槽を安定して運転することができる減圧脱泡システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、高温溶融ガラスが貯留される減圧脱泡槽に配管を介して連結される真空ポンプを駆動させることにより減圧脱泡槽内の高温気体を、前記配管を介して吸引し、減圧脱泡槽を減圧させる減圧脱泡システムにおいて、前記減圧脱泡槽に前記配管を介して連結されるとともに、前記真空ポンプで吸引された前記減圧脱泡槽内の高温気体中の揮散物を露点以下に冷却して除去する除去手段と、前記除去手段に前記配管を介して連結されるとともに、中和物質を散布し前記冷却手段を通過した気体中に含有する酸性物質を除去する薬剤散布手段と、前記薬物散布手段に前記配管を介して連結されるとともに、前記除去手段から排出された気体中の塵を除去する集塵手段と、前記集塵手段に前記配管を介して連結されるとともに、真空ポンプの駆動によって真空に保持されるタンクと、前記除去手段と前記薬物散布手段との間に位置する配管に取り付けられ、開放されることにより前記配管を大気開放するリーク弁と、前記リーク弁の開度と前記真空ポンプの回転数とを制御して、減圧脱泡槽内の減圧度を調整する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
減圧装置の配管に除去手段を設け、この除去手段によって、減圧脱泡槽から発生した高温気体中の揮散物を除去したので、揮散物が配管に詰まることはない。これにより、減圧装置及び減圧脱泡槽を安定して運転することができる。
除去手段と減圧手段との間に位置する配管に集塵手段を設け、この集塵手段によって、除去手段から排出された気体中の塵を除去したので、減圧脱泡槽から発生した高温気体を浄化することができる。
【０００８】
前記除去手段として冷却手段を適用し、この冷却手段によって、前記高温気体中の揮散物を露点以下に冷却して除去する。これにより、前記揮散物を確実に除去することができる。
前記真空ポンプ、前記除去手段、前記集塵手段、前記リーク弁、及び前記制御手段から成る排気系が複数設けられ、これらの排気系は切り替えて使用される。
本発明は、前記真空ポンプ、前記除去手段、前記薬物散布手段、前記集塵手段、前記タンク、前記リーク弁、及び前記制御手段から成る排気系が複数設けられ、これらの排気系は切り替えて使用されることを特徴としている。
本発明は、前記タンクと真空ポンプとの間に位置する配管に遮断弁が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って、溶融ガラスの清澄工程に適用された本発明に係る減圧脱泡システムの実施の形態について詳説する。
図１は、本実施の形態の減圧脱泡システム１０を示す全体構造図であり、当該減圧脱泡システム１０は図１の如く、減圧脱泡槽１２を含めて構成されている。そこで、減圧脱泡システム１０の主要部分を説明するまえに、前記減圧脱泡槽１２について説明する。
【００１０】
図２に示すように前記減圧脱泡槽１２は、サイフォン式の脱泡槽であり、その左端部には、白金からなる上昇管１４が取り付けられ、この上昇管１４の下端部は、溶融槽１６に貯留されている溶融ガラスＧに浸漬されている。また、前記溶融槽１６にはスターラー１８が設置され、このスターラー１８の回転駆動によって溶融槽１６内の溶融ガラスＧが攪拌される。一方、減圧脱泡槽１２の図３上右端部には、下降管２０が取り付けられ、この下降管２０は上昇管１４と同じく白金で形成されている。前記下降管２０の下端部は、貯留槽２２の溶融ガラスＧに浸漬されており、この貯留槽２２にも、貯留槽２２内の溶融ガラスＧを攪拌するスターラ２４が設置されている。
【００１１】
前記上昇管１４、減圧脱泡槽１２、及び下降管２０は図示しない電気加熱装置又はその他の加熱手段によって加熱され、温度制御系によって所定の温度、例えば１２００〜１４５０℃程度に加熱されている。また、前記上昇管１４、減圧脱泡槽１２、及び下降管２０はケーシング２６に収納されるとともに、それらの間に充填された断熱材２８によって放熱が防止されている。
【００１２】
このように構成された減圧脱泡槽１２は、ステンレス製、又は鉄（ＳＳ）製の真空ハウジング３０に包囲され、この真空ハウジング３０に減圧脱泡システム１０の第１減圧装置３２が排気配管３４を介して接続されるとともに、第２減圧装置３６が排気配管３８を介して接続されている。これらの減圧装置３２、３６によって減圧脱泡槽１２が所定の減圧度に減圧されると、溶融槽１６内の溶融ガラスＧがサイフォンの原理によって上昇管１４を介して減圧脱泡槽１２内に導かれ、ここで脱泡される。脱泡された溶融ガラスＧは、下降管２０から貯留槽２２に導かれた後、図示しない成形工程に導かれる。以上が前記減圧脱泡槽１２の作用である。なお、本実施の形態では、減圧脱泡槽１２としてサイフォン式のものを適用したが、これに限られるものではなく、水平式の脱泡槽のような他の減圧脱泡槽にも適用することができる。
【００１３】
次に、図１を参照して減圧脱泡システム１０について説明する。
前述したように前記減圧脱泡システム１０は、減圧脱泡槽１２を有するほか、主として第１減圧装置３２、及び第２減圧装置３６から構成されている。前記第１減圧装置３２は、配管３４に設けられた手動弁４０を介して減圧脱泡槽１２側に接続され、また、第２減圧装置３６も同様に配管３８に設けられた手動弁４２を介して減圧脱泡槽１２側に接続されている。
【００１４】
これらの減圧装置３２、３６は同時に使用されるものではなく、一方が使用されている場合には他方がメンテナンスされるように交互に切り替えて使用される。例えば、第１減圧装置３２を使用する場合には、前記手動弁４０を開いて減圧脱泡槽１２側と第１減圧装置３２とを連通させる。そして、手動弁４２を閉じて減圧脱泡槽１２側と第２減圧装置３６とを遮断させる。この時に、第２減圧装置３６はメンテナンスされ、第２減圧装置３６の配管３８等に付着した塵（揮散物に起因する塵）が除去される。
【００１５】
前記減圧装置３２、３６について説明すると、この減圧装置３２、３６は同一の構成なので、ここでは第１減圧装置３２について説明し、第２減圧装置３６については、第１減圧装置３２と同一の符号を付すことにより、その説明は省略する。
前記第１減圧装置３２は、主として真空ポンプ（減圧手段に相当）４４、コンデンサー（除去手段（冷却手段）に相当）４６、及びリーク弁４８から構成されている。前記コンデンサー４６は配管３４の最も上流側に配置され、これから下流側に向けて薬剤散布装置５０、集塵機（集塵手段に相当）５２、フイルタ５４、レシーバータンク５６、遮断弁５８、及び前記真空ポンプ４４が順に配設されている。したがって、真空ポンプ４４が駆動されると、減圧脱泡槽１２内の高温気体が、コンデンサー４６→薬剤散布装置５０→集塵機５２→フイルタ５４→レシーバータンク５６→遮断弁５８を介して真空ポンプ４４から大気に放出される。
【００１６】
前記リーク弁４８は分岐管６０に配設され、この分岐管６０は、コンデンサー４６と薬剤散布装置５８との間に位置する配管３４Ａ（※第２減圧装置３６側では配管３８Ａ）に接続されている。前記リーク弁４８の下流側には、遮断弁６２及び吸込フイルタ６４が順に配設されている。したがって、前記リーク弁４８が開放されると、配管３４Ａ内が負圧に維持されているので、外気が吸込フイルタ６４→遮断弁６２→リーク弁４８を介して配管３４Ａに導入される。なお、リーク弁４８の開度と真空ポンプ４４の回転数とは、減圧脱泡槽１２内の減圧度が一定に保持されるように、制御装置６６によって制御されている。
【００１７】
ところで、本実施の形態のような減圧装置３２では、減圧脱泡槽１２を大気圧より減圧下で運転するため、排気配管３４には、運転中の減圧脱泡槽１２から発生した水、ＳＯx ガス、カーボン等の多種類の発生物質（揮散物等）が気体、液体、固体の状態で高温気体と一緒に進入してくる。これらの発生物質は、除去機構を設置する等して適当な処置を行わないと、配管３４等に詰まり、付着を発生させるので、安定した運転の妨げとなる。
【００１８】
そこで、本実施の形態では、減圧脱泡槽１２側の出口に前記コンデンサー４６を設置し、このコンデンサー４６によって、前記高温気体を揮散物の露点以下に冷却し、揮散物及び水分を除去するようにしている。
図３は、前記コンデンサー４６の要部断面図である。同図に示すコンデンサー４６は、高温気体が通過する空間部６８が形成されたケーシング７０を有し、このケーシング７０の空間部６８に複数本の熱交換用チューブ７１、７１…配設されている。また、前記ケーシングの図３上左側面には、高温気体の導入管７２が設けられており、この導入管７２を介して減圧脱泡槽１２からの高温気体がケーシング７０の空間部６８に導入される。また、ケーシングの図３上右側面には、排気管７４が設けられており、この排気管７４の後流側に薬剤散布装置５０（図１参照）が連結されている。したがって、薬剤散布装置５０には、揮散物と水とが除去された気体が導入される。
【００１９】
図３に示した前記チューブ７１、７１…は前記空間部６８において、中央部が垂れ下がるように垂設されている。また、チューブ７１、７１…の両端部はそれぞれ結束され、その一端部が冷却水導入管７６に接続され、他端部が冷却水排出管７８に接続されている。前記冷却水導入管７６は、冷媒である冷水の供給管（不図示）を介して冷却源（不図示）に接続されており、前記冷却水排出管７８は排水管（不図示）を介して前記冷却源に接続されている。即ち、前記冷水は、冷却源とコンデンサー４６との間で循環使用される。なお、冷媒は水に限定されるものではない。
【００２０】
一方、ケーシング７０の空間部６８には、遮蔽板８０が垂設されている。この遮蔽板８０によって空間部６８は、遮蔽板８０の下部空間８２を介して左室８４と右室８６とに仕切られている。このような遮蔽板８０を設けると、導入管７２から導入された高温気体は、左室８４を下降流となって流れ、そして、下部空間８２から右室８６に回り込み、右室８６を上昇流となって流れた後、排気管７４から後流側に排出される。したがって、遮蔽板８０を設けると、限られたスペースの空間部６８で高温気体の流路長を長くとることができるので、高温気体との熱交換を効率良く行うことができる。これによって、揮散物と水とが効率良く除去される。なお、図３上符号８８は、ケーシング７０の下部開口部７０Ａを開放するバルブである。このバルブ８８で前記開口部７０Ａを開放すると、ケーシング７０に溜められた、即ちコンデンサー４６で除去された揮散物と水との混合液９０がドレンパン９２に排出される。
【００２１】
図１に示す薬剤散布装置５０は、コンデンサー４６を通過した気体中の酸性物質を除去する装置である。前記薬剤散布装置５０は、苛性ソーダ、ソーダ灰、軽灰等の中和物質を散布するノズルを有しており、このノズルから中和物質を散布することによって、前記気体中に含有する硫酸等の酸性物質が除去される。このような薬剤散布装置５０を設けると、薬剤散布装置５０から下流側の配管３４や真空ポンプ４４等を酸性物質から保護することができる。
【００２２】
前記薬剤散布装置５０から排出された気体は、即ち、酸性物質が除去された気体は、集塵機５２に導入される。この集塵機５２によって前記気体中に含有するカーボン粉（有害物質）等の固体物質が粗取りされる。そして、集塵機５２から排出された気体は、即ち、カーボン粉等の微粒子が残存する気体は、フイルタ５４を通過することにより、その微粒子が最終的に除去される。これによって、減圧脱泡槽１２から排気された高温気体が完全に浄化される。そして、浄化された気体は、レシーバータンク５６、及び遮断弁５８を介して真空ポンプ４４から大気に放出される。
【００２３】
前記レシーバータンク５６は、真空ポンプ４４の運転時において略真空状態に維持され、真空バッファタンクとして使用されている。このようなレシーバータンク５６を設けると、真空ポンプ４４が故障等の原因で緊急停止した場合に便利である。即ち、レシーバータンク５６が真空ポンプ４４と同様のリーク空気吸引機能を発揮し、減圧脱泡槽１２を減圧させることができるからである。この時、前記遮断弁５８は閉じられ、レシーバータンク５６と大気とが遮断される。そして、レシーバータンク５６の機能中に、前記真空ポンプ４４を修理すればよい。これによって、真空ポンプ４４が緊急停止した場合でも、減圧装置３４を継続して運転することができる。なお、遮断弁５８は電磁弁であり、真空ポンプ４４が緊急停止した時に閉じるように制御されている。
【００２４】
一方、前記リーク弁４８は電動弁であり、制御装置６６によってその開度が制御されている。制御装置６６によってリーク弁４８が開放されると、外気が吸込フイルタ６４から吸引され、そして遮断弁６２、及びリーク弁４８を介して配管３４Ａに外気が導入される。この外気の導入量を決定するリーク弁４８の開度と、前記真空ポンプ４４の回転数とが制御装置６６によって制御されている。これにより、減圧脱泡槽１２の減圧度が一定に保持されている。なお、遮断弁６２は電磁弁であり、遮断弁５８と同様に真空ポンプ４４が緊急停止した場合に閉じられるように制御されている。
【００２５】
このように構成された本実施の形態の減圧脱泡システム１０によれば、減圧脱泡システム１０にコンデンサー４６を設け、このコンデンサー４６によって、減圧脱泡槽１２から発生した高温気体中の揮散物を除去したので、揮散物が配管３４、３８に詰まることはない。これにより、本発明によれば、減圧脱泡システム１０及び減圧脱泡槽１２を安定して運転することができる。
【００２６】
また、前記減圧脱泡システム１０によれば、コンデンサー４６と真空ポンプ４４との間に位置する配管３４に集塵機５２を設け、この集塵機５２によって、コンデンサー４６から排出された気体中の有害物質を除去したので、減圧脱泡槽１２から発生した高温気体を浄化することができる。また、集塵機５２から下流側の装置（フイルタ５４、レシーバータンク５６、遮断弁５８、及び真空ポンプ４４）を前記有害物質から保護する。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明に係る減圧脱泡システムによれば、減圧装置の配管に除去手段を設け、この除去手段によって、減圧脱泡槽から発生した高温気体中の揮散物を除去したので、減圧装置及び減圧脱泡槽を安定して運転することができる。
【００２８】
また、本発明によれば、除去手段と減圧手段との間に位置する配管に集塵手段を設け、この集塵手段によって、除去手段から排出された気体中の塵を除去したので、減圧脱泡槽から発生した高温気体を浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る減圧脱泡システムの全体構成図
【図２】サイフォン式の減圧脱泡槽が適用された減圧脱泡システムの断面図
【図３】図１に示したコンデンサーの要部断面図
【符号の説明】
１０…減圧装置
１２…減圧脱泡槽
４４…真空ポンプ
４６…コンデンサー
４８…リーク弁
５０…薬剤散布装置
５２…集塵機
５６…レシーバータンク
５８、６２…遮断弁
７１…チューブ
８０…遮蔽板
【図１】
0003890768.tif 000002
【図２】
0003890768.tif 000003
【図３】
0003890768.tif 000004