(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジングと、
この減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行なう耐火物製減圧脱泡槽と、
前記減圧ハウジング内において、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇させて前記減圧脱泡槽に導入する、耐火物製上昇管と、
前記減圧ハウジング内において、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から下降させて導出する、耐火物製下降管と、
前記減圧ハウジングおよび前記上昇管を支持し、前記上昇管と連通して接続される上流側ピットと、
前記減圧ハウジングおよび前記下降管を支持し、前記下降管と連通して接続される下流側ピットとを具備し、
前記上昇管が前記上流側ピットに載置され、前記下降管が前記下流側ピットに載置され、前記上流側ピットの前記上昇管の支持部および前記下流側ピットの前記下降管の支持部の少なくとも一方において、前記上昇管の下端および前記下降管との下端のうちの、前記支持部に対応する少なくとも一方を載置して支持する下部受けレンガを設け、
かつ前記上昇管および前記下降管の下端を減圧開始時の溶融ガラスの自由表面液面高さより低い位置としたことを特徴とする溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項２】
前記下部受けレンガは、平滑度が０．３ｍｍ以下に研摩された面を持つ複数の耐火物製レンガをお互いに面接触させて組み上げ、前記複数の耐火物製レンガの面接触によって生じる目地に所定のシール材を充填したものである請求項１に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項３】
前記下部受けレンガは、前記目地部の拡がりを防ぐ金属製押さえが取り付けられる請求項２に記載の減圧脱泡装置。
【請求項４】
前記下部受けレンガは、前記上昇管および前記下降管の少なくとも一方の下端部と面一となった下端部を有する前記減圧ハウジングと接触して支持するとともに、その接触部に所定のシール材を充填した請求項２または３に記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項５】
前記上昇管および前記下降管の下側部分の前記減圧ハウジングは、水冷用水管を有する請求項１〜４のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項６】
前記上昇管および前記下降管の少なくとも一方は、前記減圧ハウジングの外部に突出した下端部を有し、
前記上昇管および前記下降管の少なくとも一方の外部に突出した下端部分の外周を所定のシール材で被覆し、被覆された前記シール材をその外側から帯状金物で締めつけた請求項１〜３のいずれかに記載の溶融ガラスの減圧脱泡装置。
【請求項７】
前記上流側ピットの前記上昇管の支持部と前記上昇管の下端との接触部および前記下流側ピットの前記下降管の支持部と前記下降管の下端との接触部の少なくとも一方に所定のシール材を充填した請求項６に記載の減圧脱泡装置。
【請求項８】
前記被覆された前記シール材と前記帯状金属との間には、水冷用水管を有する請求項６または７に記載の減圧脱泡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続的に供給される溶融ガラスから気泡を除去するための溶融ガラスの減圧脱泡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、成形されたガラス製品の品質を向上させるために、図４に示すように、溶融炉で溶融した溶融ガラスを成形装置で成形する前に溶融ガラス内に発生した気泡を除去する減圧脱泡装置が用いられている。
図４に示す減圧脱泡装置４１０は、溶解槽４２０内の溶融ガラスＧを減圧脱泡処理して、次の処理槽に連続的に供給するプロセスに用いられるものであって、減圧脱泡する際には、真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジング４１２内に設けられ、減圧ハウジング４１２と共に減圧される減圧脱泡槽４１４と、その両端部に、下方に向かって垂直に取り付けられた上昇管４１６および下降管４１８が配置されており、上昇管４１６の下端は、溶解槽４２０に連通する上流側ピット４２２の溶融ガラスＧ内に浸漬されており、下降管４１８の下端は、同様に、次の処理槽（図示せず）に連通する下流側ピット４２４の溶融ガラスＧ内に浸漬されている。
【０００３】
そして、減圧脱泡槽４１４は、図示しない真空ポンプによって真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジング４１２内におおむね水平に設けられ、減圧ハウジング４１２と共に減圧脱泡槽４１４の内部が１／３〜１／２０気圧に減圧されているので、上流側ピット４２２内の脱泡処理前の溶融ガラスＧは、上昇管４１６によって吸引上昇されて減圧脱泡槽４１４に導入され、減圧脱泡槽４１４内で減圧脱泡処理が行われた後、下降管４１８によって下降させて下流側ピット４２４に導出される。
【０００４】
減圧ハウジング４１２は、金属製、例えばステンレス製または耐熱鋼製のケーシングであり、外部から真空ポンプ（図示せず）等によって吸引口４１２ｃを介して真空吸引されて内部が減圧され、内部に設けられた減圧脱泡槽４１４内を吸引孔４１４ａおよび４１４ｂを介して所定の圧力、例えば１／２０〜１／３気圧に減圧して維持する。
この減圧ハウジング４１２内の減圧脱泡槽４１４、上昇管４１６および下降管４１８の周囲には、これらを断熱被覆する耐火物製レンガなどの断熱材４３０が配設されている。
【０００５】
従来技術の減圧脱泡装置４１０においては、高温、例えば１２００〜１４００℃の温度の溶融ガラスＧを処理するように構成されているので、本出願人の出願に係る特開平２−２２１１２９号公報に開示されているように、減圧脱泡槽４１４、上昇管４１６および下降管４１８などのように溶融ガラスＧと直接接触する溶融ガラスの管路は、白金または白金ロジウムのような白金合金などの貴金属製円管で構成されている。
【０００６】
ここで、これら減圧脱泡槽４１４、上昇管４１６および下降管４１８などの溶融ガラスの管路を白金または白金合金などの貴金属製円管で構成するのは、これら貴金属は溶融ガラスとの高温反応性が低く、高温の溶融ガラスＧと接触する際に高温の溶融ガラスＧと反応して溶出する可能性が極めて低いので、溶融ガラスＧに不純物を混入させる心配がなく、かつ、高温での強度がある程度確保できるからである。
【０００７】
ところで、減圧脱泡槽４１４を貴金属製円管で構成する場合には、白金などの貴金属は非常に高価なので、管の肉厚を厚くすることは直ちにコストを大幅に上昇させることになり、コストおよび強度の両方の点から円管の直径には限界があり、円管の直径をあまり大きくすることはできず、そのために、減圧脱泡槽４１４で脱泡処理できる溶融ガラスＧの流量にも限界が生じ、大流量の減圧脱泡装置を構築できないという問題があった。
【０００８】
また、溶融ガラスＧは、粉体の原料を溶解反応させることによって得られるので、溶解する際には、溶解槽４２０の温度は高い方が好ましく、また、減圧脱泡する際にも、高温では溶融ガラスＧの粘度が低くなるので、温度は高い方が好ましい。しかしながら、高温強度の点などから減圧脱泡槽４１４などに貴金属合金を用いる必要がある一方で、貴金属は高価なものであり、コストの点から円管の肉厚をあまり厚くすることはできず、白金などの貴金属を用いたとしても高温になるにしたがって強度が低下することは避けられないので、減圧脱泡装置４１０の入口での溶融ガラスＧの温度は、前述した所定温度（１２００〜１４００℃）に制限されていた。
【０００９】
従って高温溶融ガラスの管路を白金で構成すると、厚みが薄い白金が損耗していずれは穴があくことを設計段階から考慮しておかねばならず、ガラス製品の生産を一時中止して、白金の修理や更新を短時間で行える設備としておかねばならない。公知の減圧脱泡装置の白金製管路（減圧槽、上昇管および下降管）は一体化されたものであるから、管路を修理や更新をする場合には、減圧条件を解除して減圧槽、上昇管および下降管の内部のガラスをすべて払い出し、その後に減圧装置全体を常温まで下げ、しかる後白金を修理や更新をする必要があった。この際に溶融ガラスと縁を切る位置としては、上昇管および下降管の下端が妥当であり、特に、上昇管や下降管を修復する際には下方の高温ガラス溜りから管を引き離すために減圧脱泡装置全体を少なくとも１メートル程度は吊り上げる構造となしておく必要があった。しかし大型で重量が非常に重く、かつ運転中は高温減圧条件下に置かれる頑丈な構造の減圧脱泡装置４１０全体を上下動することは、非常に困難で危険を伴う作業であった。
【００１０】
このように、高温反応性の低い白金や白金ロジウムは高価であるため、装置の大型化がコストの面から困難であり、たとえ大型化しても円管の肉圧は十分に厚くできず、そのため熱に対する強度が保てないため、温度を高くできず、溶融ガラスの粘性を小さくして脱泡効果を十分に発揮させることが難しく、また、肉圧は十分に厚くできないため、作業の困難な修理や更新を考慮する必要があり、装置の大型化および大流量化は実用上困難である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このためコスト低減の点から、図４に示す従来の減圧脱泡装置４１０の減圧脱泡槽４１４、上昇管４１６および下降管４１８の管路を高価な白金等の貴金属に替えて安価な炉材で構成することによって、装置の大型化、脱泡処理量の増大を図ることが考えられる。
しかしながら、炉材の大型化には限界が有り、減圧脱泡槽４１４、上昇管４１６や下降管４１８をそれぞれ１個の炉材で製作するのは到底不可能である。このため、減圧脱泡装置４１０の減圧脱泡槽４１４、上昇管４１６および下降管４１８を炉材で構成するには、多数の炉材を組み合わせる必要があり、そのため、溶融ガラスと直接接触する管路にも炉材間を接合する目地部が不可避的に存在することになる。
【００１２】
一方、減圧脱泡装置においては、真空ポンプで減圧して溶融ガラスを吸い上げるため、空気が減圧ハウジング内部に流入することを防止する必要性があり、溶融ガラスが流れる管路の内、減圧ハウジングで覆われている部分については、減圧ハウジング自体が空気の流入を防いでいるため問題はないが、減圧ハウジングで覆われていない上昇管の上流側ピットと接続する下端部、および減圧ハウジングで覆われていない下降管の下流側ピットと接続する下端部から空気が減圧ハウジング内部へ流入しないように対策を十分に講ずる必要がある。
しかし、炉材自体の気孔率を下げ、通気性の殆どない炉材を選んだとしても、上述の通りレンガ等の炉材間を接合する目地の存在は不可避的であり、たとえ目地部に通気性の少ない目地材を使用しても、減圧ハウジングで覆われないレンガの目地部の隙間から管路内部を通って減圧ハウジング内へ空気が流入し、またレンガと減圧ハウジングの隙間を通じて減圧ハウジング内へ空気が流入するのを防ぐことは困難である。
【００１３】
このように空気が減圧ハウジング外部から流入し、減圧ハウジング内で所定の減圧度が十分に保てない場合、減圧脱泡装置の立ち上げ時の溶融ガラスの吸引効果を低下させるほか、減圧を利用して溶融ガラス内の泡を脱泡する脱泡効果が十分に発揮されない問題が生じる。
【００１４】
一方、白金などの貴金属合金に替えて炉材を使用しても、依然として炉材自体の浸蝕や劣化による管路の補修や修理の必要性はあり、その場合、白金などの貴金属合金を用いた減圧脱泡装置のように、装置全体を 1メートルも吊り上げる非常に困難な作業を行うことは、炉材を用いた大型の装置においては殆ど不可能である。また、炉材で構成された管を従来の減圧脱泡装置４１０のように直接溶融ガラス内に浸漬した場合、減圧ハウジングに覆われない炉材製管が突出しているため、上述したように炉材と管路の気密性が低下するばかりか、急熱急冷により炉材が破損したり、高温の溶融ガラスの液面と空気に直接さらされる管外周部は、著しく浸蝕され損傷が激しいため、実用上使用できない問題がある。そのため、溶融ガラス内に炉材製管を直接浸漬しない減圧脱泡装置が強く求められていた。
【００１５】
本発明の目的は、以上の従来技術の問題点を解決し、減圧脱泡装置の立ち上げ時に、減圧ハウジング外部からの空気の流入を防ぎ、減圧による溶融ガラスの吸い上げを効果的に行ない、また減圧脱泡装置の定常作動中の減圧効果を維持することができ、なおかつ、上昇管や下降管さらには減圧脱泡槽の補修や修理が容易にでき、大流量の溶融ガラスを処理できる大型の実用的な減圧脱泡装置を提供することにある。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、真空吸引されて内部が減圧される減圧ハウジングと、この減圧ハウジング内に設けられ、溶融ガラスの減圧脱泡を行なう耐火物製減圧脱泡槽と、前記減圧ハウジング内において、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡前の溶融ガラスを吸引上昇させて前記減圧脱泡槽に導入する、耐火物製上昇管と、前記減圧ハウジング内において、前記減圧脱泡槽に連通して設けられ、減圧脱泡後の溶融ガラスを前記減圧脱泡槽から下降させて導出する、耐火物製下降管と、前記減圧ハウジングおよび前記上昇管を支持し、前記上昇管と連通して接続される上流側ピットと、前記減圧ハウジングおよび前記下降管を支持し、前記下降管と連通して接続される下流側ピットとを具備し、前記上昇管が前記上流側ピットに載置され、前記下降管が前記下流側ピットに載置され、前記上流側ピットの前記上昇管の支持部および前記下流側ピットの前記下降管の支持部の少なくとも一方において、前記上昇管の下端および前記下降管との下端のうちの、前記支持部に対応する少なくとも一方を載置して支持する下部受けレンガを設け、かつ前記上昇管および前記下降管の下端を減圧開始時の溶融ガラスの自由表面液面高さより低い位置としたことを特徴とする溶融ガラスの減圧脱泡装置を提供するものである。
【００１７】
その際、下部受けレンガは、平滑度が０．３ｍｍ以下に研摩された面を持つ複数の耐火物製レンガをお互いに面接触させて組み上げ、前記複数の耐火物製レンガの面接触によって生じる目地に所定のシール材を充填することが好ましく、また、下部受けレンガは、前記目地部の拡がりを防ぐ金属製押さえが取り付けられることが好ましい。また、下部受けレンガは、前記上昇管および前記下降管の少なくとも一方の下端部と面一となった下端部を有する前記減圧ハウジングと接触して支持するとともに、その接触部に所定のシール材を充填することが好ましい。また、前記上昇管および前記下降管の下側部分の前記減圧ハウジングは、水冷用水管を有することが好ましい。
【００１８】
また、前記上昇管および前記下降管の少なくとも一方は、前記減圧ハウジングの外部に突出した下端部を有し、
前記上昇管および前記下降管の少なくとも一方の外部に突出した下端部分の外周を所定のシール材で被覆し、被覆された前記シール材をその外側から帯状金物で締めつけた減圧脱泡装置であることが好ましい。
その際、前記上流側ピットの前記上昇管の支持部と前記上昇管の下端との接触部および前記下流側ピットの前記下降管の支持部と前記下降管の下端との接触部の少なくとも一方に所定のシール材を充填することが好ましく、
また前記被覆された前記シール材と前記帯状金属との間には、水冷用水管を有することが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置について、図面に示される好適実施例をもとに詳細に説明する。
【００２０】
図１に本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置の一実施例の断面図を模式的に示している。
この模式図は、溶融ガラスＧを真空吸引して上昇管および下降管を上昇させる直前の減圧脱泡装置の立ち上げ時の状態を示している。減圧脱泡装置１０は、略門型のステンレス製減圧ハウジング１２と、減圧ハウジング１２内に水平に収納配置された減圧脱泡槽１４と、減圧ハウジング１２内に垂直に収納配置され、減圧脱泡槽１４の左右両端部にそれぞれ、各上端部が取り付けられる上昇管１６および下降管１８と、減圧ハウジング１２と上昇管１６を支持する上流側ピット２２と、減圧ハウジング１２と下降管１８を支持する下流側ピット２４と、上昇管１６の支持部および下降管１８の支持部に設けられ、上昇管１６および下降管１８の下端を載置して支持する下部受けレンガ３２とから構成される。
減圧脱泡装置１０は、溶解槽２０内の溶融ガラスＧを減圧脱泡処理して、図示しない次の処理槽、例えば、フロートバスなどの板材の成形処理槽や瓶などの成形作業槽などに連続的に供給するプロセスに用いられるものである。
【００２１】
減圧ハウジング１２は、減圧脱泡槽１４を減圧する際の気密性を確保するためのケーシング（圧力容器）として機能するものであり、本実施例では、ほぼ門型に形成されて、減圧脱泡槽１４、上昇管１６および下降管１８の全体を包み込むように構成され、さらに減圧ハウジング１２内部で、減圧脱泡槽１４、上昇管１６および下降管１８の外側の領域に、溶融ガラスＧの高熱を遮断し、なおかつ減圧脱泡槽１４内の真空吸引の支障とならない通気性のある耐火物製レンガからなる断熱材３０を含んでいる。なお、この減圧ハウジング１２は、減圧脱泡槽１４に必要とされる気密性および強度を有するものであれば、その材質、構造は特に限定されるものではないが、金属製、特にステンレス製または耐熱鋼製とすることが好ましい。
また、減圧ハウジング１２には、右上部に真空吸引して内部を減圧する吸引口１２ｃが設けられており、図示しない真空ポンプによって真空吸引されて減圧ハウジング１２の内部が減圧され、そのほぼ中央部に配置された減圧脱泡槽１４内を所定の圧力、例えば、１／２０〜１／３気圧に減圧して維持するように構成されている。
【００２２】
減圧ハウジング１２のほぼ中央部には、減圧脱泡槽１４がおおむね水平に配置されている。この減圧脱泡槽１４の管路の断面は、従来技術と同様に、円形でもよいが、大流量の溶融ガラスＧの減圧脱泡処理を行うには長方形が好ましい。また、減圧脱泡槽１４を構成する緻密質耐火物製レンガを製造する面からも長方形の方が好ましい。
減圧脱泡槽１４の上部には、減圧ハウジング１２を図示しない真空ポンプ等によって吸引口１２ｃから真空吸引することによって、減圧脱泡槽１４内を所定の圧力（１／２０〜１／３気圧）に減圧して維持するために、減圧ハウジング１２と連通する吸引孔１４ａ，１４ｂが設けられている。また、減圧脱泡槽１４内には、溶融ガラスＧ中の気泡が浮上し、堰止められて破泡するようにバリヤ３６ａとバリヤ３６ｂが設けられている。
【００２３】
また、減圧脱泡槽１４の左端部には上昇管１６の上端部が、減圧脱泡槽１４の右端部には下降管１８の上端部がそれぞれ下方に向かって垂直に接続されている。そして、上昇管１６および下降管１８の下端部は門型に形成された減圧ハウジング１２の脚部の下端と面一になるように構成され、下部受けレンガ３２を介して溶融ガラスＧで充たされた上流側ピット２２および下流側ピット２４の天井部分で支持される。
このため、減圧脱泡槽１４、上昇管１６および下降管１８を減圧ハウジング１２によって常時吊架して支持する必要がない。
【００２４】
これに対して、従来は、図４に示す減圧脱泡装置４１０のように、上昇管４１６および下降管４１８を上流側ピット４２２および下流側ピット４２４に浸漬していたため、減圧脱泡槽４１４、上昇管４１６および下降管４１８を減圧ハウジング４１２によって常時吊架して支持する必要があるし、補修や更新をする際に上昇管４１６および下降管４１８を上流側ピット４２２および下流側ピット４２４から１メートルも吊り上げて抜き出す危険な作業をしなければならず、装置も大型化する為、実用上問題があったが、図１に示す減圧脱泡装置１０のように、下部受けレンガ３２を介して上流側ピット２２および下流側ピット２４上に載置することで、下部受けレンガ３２から上昇管１６および下降管１８の下端を少し持ち上げて切り離すことができるので、１メートルも吊り上げる危険な作業を行う必要はなくなり、容易に上昇管１６、下降管１８および減圧脱泡槽１４を上流側ピット２２および下流側ピット２４から下ろすことができる。
【００２５】
また、上昇管１６、減圧脱泡槽１４および下降管１８の管路壁断面は、緻密質耐火物製レンガで組み上げられ、溶融ガラスＧと直接接触する管路の内壁面を構成する内表面レンガ層と、この内表面レンガ層の背後に所定間隔、例えば２０〜５０ｍｍ離間させて、耐火物製レンガで組み上げられ、内表面レンガ層をバックアップするバックアップレンガ層と、レンガ層間にラミング材が充填されたラミング材層とから構成される多層断面構造を有するのが好ましい。
【００２６】
本発明において減圧脱泡槽１４、上昇管１６および下降管１８の一連の管路の少なくとも溶融ガラスＧと直接接触する管路を構成するのに用いられる耐火物製レンガは、緻密質耐火物製レンガであることが好ましく、少なくとも溶融ガラスＧと直接接触する管路を構成する内表面レンガ層として組み上げることができるように、管路の形状に合わせて、所定の形状に成形されたレンガであり、緻密度が高く、溶融ガラスＧに溶出しても品質を劣化、例えば、着色や異質化など生じさせることがなく、好ましくは、溶融ガラスＧとの反応性が小さく、溶融ガラスに浸蝕されにくい、緻密質耐火物性レンガであればどのようなものでもよい。このような緻密質耐火物製レンガを成形するのに用いる緻密質耐火物としては、例えば、電鋳耐火物および緻密質焼成耐火物が挙げることができる。
【００２７】
ここで電鋳耐火物としては稠密な電鋳耐火物であればどのようなものでもよく、好ましくは、高嵩密度で、内部には閉気孔があっても、鋳込み面の気孔率は極めて小さく、好ましくはほぼ０で、上昇管、減圧脱泡槽および下降管の真空を保つことのできる、稠密な電鋳耐火物であればよい。このような電鋳耐火物としては、例えば、ジルコニア系電鋳耐火物、アルミナ系電鋳耐火物、アルミナ−ジルコニア−シリカ（ＡＺＳ；Ａｌ2 Ｏ3 −ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2)系電鋳耐火物などを挙げることができる。
一方、緻密質焼成耐火物としては、高耐蝕性焼成耐火物であればどのようなものでもよいが、例えば、緻密質なデンスジルコンなどの緻密質ジルコニア−シリカ系焼成耐火物、デンスアルミナなどの緻密質アルミナ系焼成耐火物や、緻密質アルミニウム−ジルコニア−シリカ系焼成耐火物を挙げることができる。
【００２８】
このような緻密質耐火物製レンガは空気を疎通せず減圧を維持できる炉材であり、下部受けレンガ３２にも用いられるため、減圧ハウジング１２によって覆われていない下部受けレンガ３２の表面から直接空気が管路内部に流入することはない。
【００２９】
また、ラミング材層に充填するラミング材とは、耐火性骨材と硬化材等を混合した粉体の耐火物材に少量の水を添加して鋳込みによって施工されるキャスタブル炉材の一種であり、加熱によってセラミックボンドができ、強度を出すものを言う。このようなラミング材としては、例えばアルミナ系（Ａｌ2 Ｏ3 ）ラミング材、ジルコニア−シリカ系（ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 ）ラミング材、およびアルミナ−ジルコニア−シリカ系（ＡＺＳ；Ａｌ2 Ｏ3 −ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 ）ラミング材が挙げられ、好適な具体例としてはアルミナ系ではＣＭＰ−ＡＨ，ジルコニア−シリカ系ではＺＲ−２０００、およびアルミナ−ジルコニア−シリカ系ではＺＭ−２５００（いずれも旭硝子（株）製）が例示される。また、このようなラミング材としては、この他特公昭５７−２６６６号公報に開示された、（モノまたはジ）アルミン酸カルシウムまたはシリコアルミン酸カルシウムを主成分として含む製鉄アルミナ質スラグ、（モノまたはジ）アルミン酸カルシウム型アルミナ質セメント、シリコアルミナ質セメントおよび高温焼成マグネシアなどのアルカリ土類無機物質と、シリカ、酸化クロムおよびアルミナなどの超微粉末と、不活性充填剤とからなり、従来よりカルシウム含有量および混練水量が少なく、高強度で耐熱性および耐浸蝕性に優れた新規なセメントも例示される。このようなラミング材のうち、従来のアルミナセメントの替わりに、微量の活性超微粉末をベースとした結合材が用いられるラムクリートと呼ばれるキャスタブル炉材が好ましい。さらに、特に有効なラミング材としては、ローセメントタイプラミング材と呼ばれるものを挙げることができ、超微粉末をベースとし、３〜６％の少量の水量添加とバイブレータ施工によって非常に緻密な充填がなされ、耐蝕性および耐熱性に優れた物性を得ることができる。好適な具体例としては、ホワイトラム（旭硝子（株）製）が例示される。
【００３０】
減圧脱泡槽１４、上昇管１６および下降管１８の形状は少なくとも筒状管であれば特に限定されず、その断面形状は円形、楕円形または正方形や長方形などの矩形やその他の多角形とすることができる。
また、減圧ハウジング１２内部で、減圧脱泡槽１４、上昇管１６および下降管１８の一連の管路の外側に、溶融ガラスＧの高温を断熱する断熱材３０を設けているが、減圧脱泡槽１４の真空吸引の支障とならない通気性を有する断熱材によって構成される。
また、上流側ピット２２は、溶解槽２０と管路によって連通しており、上昇管１６から吸引する溶融ガラスＧを溜めるピットであり、下流側ピット２４は、次の処理槽に連通し、下降管１８から導出され脱泡処理された溶融ガラスＧを溜めるピットである。
減圧脱泡装置１０の運転立ち上げのためには、減圧によって溶融ガラスＧを減圧脱泡槽１４に導入するのに、上流側ピット２２のみならず下流側ピット２４にも溶融ガラスＧがなければならないので、上流側ピット２２から下流側ピット２４に溶融ガラスＧを流すためのバイパス（図示せず）を設けておくのが好ましい。
【００３１】
下部受けレンガ３２は、上昇管１６および下降管１８をそれぞれ上流側ピット２２および下流側ピット２４と接続する為に用いられるばかりでなく、上流側ピット２２および下流側ピット２４に載置して、上昇管１６、下降管１８、および減圧ハウジング１２を支持し、管路の荷重を支えるために設けられている。
【００３２】
また、下部受けレンガ３２は、大きいため一体物として成形することができず、図２（Ｂ）に示すように３分割したものを組み合わせている。図２（Ｂ）に示す下部受けレンガ３２はその真ん中が管路を形成する為、円形の穴の開いた円盤形状であるが、これに限られず、管路の断面形状にあわせて矩形の穴の開いたものであっても良い。
このように、下部受けレンガは複数のレンガを組み合わせているため、下部受けレンガ３２は、溶融ガラスＧを上昇管１６および下降管１８内に真空吸引して減圧脱泡装置１０を立ち上げる際、すなわち熱上げの際、下部受けレンガ３２も溶融ガラスＧの高温に熱せられ、熱膨張によりレンガ３２ａ，３２ｂおよび３２ｃの接触面に隙間ができ、その隙間から空気が流入し、減圧ハウジング１２内部の減圧を十分に保てない場合がある。そのため、減圧脱泡装置１０の熱上げ後、目地が開かないように、レンガ３２ａ、３２ｂ、および３２ｃの外周側面の周りに金属製押さえ４６が取り付けられ、外側から圧力を加えている。さらに、このような金属製押さえ４６を用いてもなお目地に隙間ができた場合を考慮してレンガ３２ａ、３２ｂおよび３２ｃのお互いの接触部分の目地部にシール材を充填しエアシールをしている。シール材としては、高温耐熱性があり、エアシールされるモルタルやキャスタブル材であれば良く、特に限定されるものでない。例として、エアセットモルタル、タイトシールおよびアサヒハイボンド（いずれも旭硝子（株）製）が例示される。
【００３３】
また、下部受けレンガ３２は、複数のレンガを組み合わせているため、レンガの目地部のわずかな隙間から減圧ハウジング１２の内部に空気が流入し、減圧が維持不可能とならないように、あるいは、溶融ガラスＧが目地部を浸蝕し、浸蝕した目地部からしみ出さないように、各分割されたレンガの接触面は、平滑度Ｄが０．３ｍｍ以下に精密に研磨されたものを組み合わせている。そして、図２（Ｃ）に示されるように、溶融ガラスＧによって加熱され、下部受けレンガ３２を構成する緻密質耐火物製レンガから浸出する高粘度ガラス層４０によって隣接するレンガ（３２ａ、３２ｂおよび３２ｃ）間を充填し、下部受けレンガ３２の隣接レンガ間の隙間を埋める（ｅｘｕｄａｔｉｏｎ）のである。これによって、空気が減圧ハウジング１２内にレンガの目地部の隙間から流入し、あるいは溶融ガラスＧが目地部を浸蝕してしみ出すのを防ぐことができる。平滑度Ｄが０．３ｍｍより大きいと、浸出した高粘度ガラス質が隣接するレンガ間の隙間を充填することができず、その隙間から空気が減圧ハウジング内部に流入し、減圧効果が十分に保てなくなり、あるいは、溶融ガラスＧが目地部を浸蝕し、しみ出してしまうおそれがある。
なお、平滑度Ｄは、面端部から５ｍｍ以内の領域を除いた研磨面の高さの最大と最小の差でもって定められる。平滑度Ｄが０．３ｍｍ以下の精密な研磨は、一般的に使用されるダイヤモンド研磨機を利用して行うことができるが、一般に、図２（Ａ）に示されるように、研磨面の端部が研磨され、研磨面は凸形状になり易く、その場合平滑度Ｄは、凸形状の落ちしろを言う。面端部から５ｍｍ以内を除くのは、レンガ接触面全体に比べ面端部から５ｍｍ以内の面積は圧倒的に小さく、面端部５ｍｍ以内の領域を考慮しなくても、減圧を維持し、溶融ガラスＧのしみ出しを押さえるからである。
なお、本実施例では、下部受けレンガ３２はレンガ３２ａ、３２ｂ、３２ｃの３個のレンガを組み上げて構成されているが、２個または４個等の複数個のレンガを組んで構成しても良い。
【００３４】
また、減圧ハウジング１２の下端部には水管３４が設けられ、さらに下部受けレンガ３２との接触部からの空気の流入を防ぐため、図１に示すようにシール材３８を充填する。これは、接触部にわずかな隙間が生じ、減圧ハウジング１２内に空気が流入し、減圧されないのを防ぐためである。シール材３８は特に限定されるものでなく、上述のモルタルやキャスタブル材で高温耐熱性があり、エアシールされるものであればよい。例として、エアセットモルタル、タイトシールおよびアサヒハイボンド（いずれも旭硝子（株）製）が例示される。
【００３５】
減圧ハウジング１２の下端部には、水管３４が設けられている。減圧脱泡装置１０の作動中、減圧ハウジング１２下端の温度が必要以上に高温化され、減圧ハウジング１２の金属製材料が強度の面から維持ができなくなることから、水冷し、減圧ハウジング１２の温度を適度に維持している。
【００３６】
また、図１は溶融ガラスＧを吸引して上昇管１６および下降管１８を上昇させる減圧吸引直前の溶融ガラスＧの自由表面の液面のレベルも示している。
減圧直前の溶融ガラスＧの自由表面の液面の高さは、上昇管１６および下降管１８の端より高く位置するように減圧脱泡装置１０は構成されており、本発明において最も特徴とするところである。
【００３７】
このように、減圧直前の溶融ガラスＧの自由表面の液面の高さを上昇管１６および下降管１８の端より高くするのは、以下の理由によるものである。
従来は、図４に示すように、管路を白金などの通気性のない貴金属合金で構成していため、減圧効果は十分保つことができたが、通気性のない緻密質耐火物製レンガを用いて管路を構成し、上述のようにレンガの目地部にシール材を充填してエアシールをした場合、一定の減圧を維持するものの、減圧ハウジング１２によって覆われていないレンガの目地部のわずかな隙間から管路内部に空気が流入することで、減圧を十分に維持することはできない。そのため、減圧脱泡装置１０では、上昇管１６および下降管１８の下端を溶融ガラスＧの自由表面の液面の高さより低くしているのである。
つまり、溶融ガラスＧの自由表面の液面レベルより下にあり、かつ減圧ハウジング１２の外にあるレンガの目地部、たとえば、下部受けレンガ３２を構成するレンガ３２ａ、３２ｂ、３２ｃによって作られる目地部のわずかな隙間を通って外部から管路内部に空気が流入しようとしても、自由表面である液面レベルより下にある溶融ガラスＧの圧力は大気圧より高く、またその目地部のわずかな隙間も大気圧より高いため、大気圧である外部の空気が大気圧より高い圧力の目地部の隙間に向かって流入することはない。そのため、減圧ハウジング１２によって覆われていない目地部のわずかな隙間が存在しても、圧力差から空気が流入する事は無いのである。
【００３８】
本発明に係る溶融ガラスの減圧脱泡装置は、基本的に以上のように構成されるが、以下にその作用について説明する。
【００３９】
まず、減圧脱泡装置１０の運転を開始するに先立って、溶解槽２０内の溶融ガラスＧを図示しないバイパスを開放して上流側ピット２２から下流側ピット２４内に導入する。溶融ガラスＧの液面レベルが、上昇管１６および下降管１８の端より高くなり、減圧ハウジング１２内に来るまで溶融ガラスＧを充たす。
溶融ガラスＧの液面が所定のレベルに達すると、図示しない真空ポンプを作動して、減圧ハウジング１２内を吸引口１２ｃから真空引きして、従って減圧脱泡槽１４内を吸引孔１４ａおよび１４ｂから真空引きして、減圧脱泡槽１４内を１／２０〜１／３気圧に減圧する。
その結果、溶融ガラスＧが上昇管１６および下降管１８内を上昇し、減圧脱泡槽１４内に導入され、溶解槽２０と減圧脱泡槽１４との溶融ガラスＧのレベル差が所定値となるように、減圧脱泡槽１４内に所定の深さまで満たされ、真空引きされた上部空間が形成される。この後に、バイパスが閉止される。
【００４０】
この後、溶融ガラスＧは、溶解槽２０から上流側ピット２２を経由し、上昇管１６内を上昇して、減圧脱泡槽１４内に導入される。そして溶融ガラスＧは、減圧脱泡槽１４内を流下する間に、所定の減圧条件下で脱泡処理される。すなわち、所定の減圧条件下の減圧脱泡槽１４内において、溶融ガラスＧ中の気泡は、溶融ガラスＧ中を浮上し、バリヤ３６ａおよび３６ｂに堰止められて破泡し、また、上部空間まで浮上して、破泡する。こうして、溶融ガラスＧ中から気泡が除去される。
このようにして、脱泡処理された溶融ガラスＧは、減圧脱泡槽１４内から下降管１８に導出され、下降管１８内を下降して下流側ピット２４内に導入され、下流側ピット２４から、図示しない次の処理槽（例えば成形処理槽）に導出される。
図１に示される減圧脱泡装置１０は、基本的に以上のように構成される。
【００４１】
次に、本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置の他の実施例について説明する。
図３は本発明の減圧脱泡装置の他の実施例の断面図を模式的に示している。
図３に模式的に示される減圧脱泡装置３１０は、溶融ガラスＧを真空吸引して上昇管および下降管を上昇させる直前の減圧脱泡処理装置の立ち上げ時の状態を示している。減圧脱泡装置３１０は、略門型のステンレス製減圧ハウジング３１２と、減圧ハウジング３１２内に水平に収納配置された減圧脱泡槽３１４と、減圧ハウジング３１２内に垂直に収納配置され、減圧脱泡槽３１４の左右両端部にそれぞれ、各上端部が取り付けられる上昇管３１６および下降管３１８と、減圧ハウジング３１２と上昇管３１６を支持する上流側ピット３２２と、減圧ハウジング３１２と下降管３１８を支持する下流側ピット３２４と、上昇管３１６の支持部および下降管３１８の支持部に設けられ、上昇管３１６および下降管３１８の下端を載置して支持する下部受けレンガ３３２とから構成される。
このように、図１に示す減圧脱泡装置１０と同様に、上流側ピット３２２の天井部分と下流側ピット３２４の天井部分は、上昇管３１６と下降管３１８を支持するため、上昇管３１６および下降管３１８の下端を少し持ち上げて切り離すことができるので、従来の作業のように、１メートルも吊り上げる危険な作業を行う必要はなくなり、容易に上昇管３１６、下降管３１８および減圧脱泡槽３１４を上流側ピット３２２および下流側ピット３２４から下ろすことができる。
【００４２】
減圧脱泡槽３１４の上部には、減圧ハウジング３１２を図示しない真空ポンプ等によって吸引口３１２ｃから真空吸引することによって、減圧脱泡槽３１４内を所定の圧力（１／２０〜１／３気圧）に減圧して維持するために、減圧ハウジング３１２と連通する吸引孔３１４ａ、３１４ｂが設けられ、減圧脱泡槽３１４内には、溶融ガラスＧ中の気泡が浮上し、堰止められて破泡するようにバリヤ３３６ａとバリヤ３３６ｂが設けられ、さらに減圧ハウジング３１２内部で、減圧脱泡槽３１４、上昇管３１６および下降管３１８の一連の管路の外側に、溶融ガラスＧの高温を断熱する断熱材３３０が設けられている。
なお、減圧脱泡装置３１０は、上昇管３１６および下降管３１８の下端部を除いて図１に示す溶融ガラスの減圧脱泡装置１０と構成は全く同じであるため、構成の異なる上昇管３１６および下降管３１８の下端部について説明し、他の構成部分の説明は省略する。
【００４３】
減圧脱泡装置３１０の上昇管３１６および下降管３１８の下端部は、減圧ハウジング３１２から外部に突出しており、突出した上昇管３１６および下降管３１８の外周で上昇管３１６および下降管３１８を組んだ耐火物製レンガの目地部を覆うようにシール材を用いて被覆している。被覆の方法は、断熱コーティングセメントを用いてセラミックウール３４２を巻き付け、その外側に周方向に数個に分割したボックス型の水冷用の水管３３４を巻き、その外側から帯状金物３４３で締めつけて巻いている。これによって、減圧ハウジング３１２の外側にある管路を構成するレンガの目地に生じたわずかな隙間のエアシールを可能としている。
【００４４】
セラミックウール３４２を用いるのは、溶融ガラスＧの高温に耐える必要があるからであり、断熱コーティングセメントはアルミナセメントのような高温耐熱性に優れたものを用いているが、高温耐熱性のあるものであれば制限的ではない。
また、水冷用の水管を配置するのは、溶融ガラスＧの高温で減圧ハウジング３１２の端部が劣化損傷しないように冷却するためである。
また、セラミックウール３４２および水冷用の水管３３４の外側から帯状金物３４３で締めつけているのは、セラミックウールと断熱コーティングセメントとからなるシール材を固定するためであり、また、減圧ハウジング３１２や上昇管３１６や下降管３１８の荷重を支えている上流側ピット３２２と下流側ピット３２４から下ろして補修や更新をする際、上昇管３１６と下降管３１８の管路を構成するレンガが目地部から分離されることなく一体となって下ろすことを可能とするためである。
【００４５】
また、減圧脱泡装置３１０においても、減圧脱泡装置１０と同様に、減圧直前の溶融ガラスＧの自由表面の液面の高さは、上昇管３１６および下降管３１８の端より高くなるように減圧脱泡装置３１０は構成されている。これによって、減圧開始時、溶融ガラスＧの自由表面の液面の高さ、すなわち溶解槽３２０の液面レベルと等しい高さより下に位置し、減圧ハウジング３１２によって覆われないレンガの目地部の隙間から空気が流入することはなく、下部受けレンガ３３２を構成するレンガの目地部のわずかな隙間から空気が管路内部へ流入することもないのである。
なお、金属製押さえ３４６は、図１に示す減圧脱泡装置１０における金属製押さえ４６と同様の金属製押さえであり、シール材３３８は、図１に示す減圧脱泡装置１０におけるシール材３８と同様のシール材である。
減圧脱泡装置３１０は基本的に以上のように構成される。
【００４６】
本発明における溶融ガラスの減圧脱泡装置について、実施例を挙げて説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良や設計の変更などが可能なことはもちろんである。
【００４７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、上昇管や下降管は上流側ピットおよび下流側ピットの天井部分で支持されるため、減圧脱泡槽の補修や修理が容易にでき、減圧開始時の溶融ガラスの自由表面の液面のレベルより上昇管または下降管の下端を低くし、管路を構成するレンガの目地部で減圧ハウジングによって覆われていない部分や減圧ハウジング下端部と下部受けレンガの接触部等に所定のシール材を充填してエアシールすることで、減圧ハウジング内の減圧が十分可能となり、減圧脱泡装置の立ち上げの際の減圧による溶融ガラスの吸い上げを行ない、さらに減圧脱泡装置の定常作動中の減圧効果も維持できる大流量の溶融ガラスを処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】  （Ａ）はレンガの平滑度Ｄを示す概念図で、（Ｂ）は下部受けレンガを摸式的に示した斜視図で、（Ｃ）は下部受けレンガの目地部を示した断面図である。
【図３】  本発明の溶融ガラスの減圧脱泡装置の他の実施例の概略断面図である。
【図４】  従来の溶融ガラスの減圧脱泡装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１０、３１０、４１０  減圧脱泡装置
１２、３１２、４１２  減圧ハウジング
１２ｃ、３１２ｃ、４１２ｃ  吸引口
１４、３１４、４１４  減圧脱泡槽
１４ａ，１４ｂ、３１４ａ、３１４ｂ、４１４ａ、４１４ｂ  吸引孔
１６、３１６、４１６  上昇管
１８、３１８、４１８  下降管
２０、３２０、４２０  溶解槽
２２、３２２、４２２  上流側ピット
２４、３２４、４２４  下流側ピット
３０、３３０、４３０  断熱材
３２、３３２  下部受けレンガ
３４、３３４  水管
３６ａ、３６ｂ、３３６ａ、３３６ｂ  バリア
３８、３３８  シール材
４０  ガラス層
３４２  セラミックウール
３４３  帯状金物
４６、３４６  金属製押さえ
Ｇ  溶融ガラス
Ｄ  平滑度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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