專利名稱：玻璃制造方法及減壓脫泡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括在減壓脫泡槽內(nèi)對熔融玻璃進行減壓脫泡的工序的玻 璃制造方法及減壓脫泡裝置。
背景技術(shù)：
以往，為提高成形得到的玻璃制品的品質(zhì)，在利用成形裝置對用熔化 爐將原料熔化而成的熔融玻璃進行成形前進行澄清處理，該澄清處理基于 將熔融玻璃內(nèi)產(chǎn)生的氣泡除去的澄清工序。
作為澄清處理的方法，已知如下所述的減壓脫泡方法將熔融玻璃導(dǎo) 入減壓氣氛內(nèi)，在該減壓氣氛下使連續(xù)流動的熔融玻璃內(nèi)的氣泡長大而上 浮，在熔融玻璃表面使氣泡破泡而除去氣泡，然后從減壓氣氛中排出。
在上述澄清工序中，為促進熔融玻璃流內(nèi)的氣泡的成長或使氣泡破泡， 提出了各種方法。
專利文獻l中提出了為改善澄清操作的性能特性而在能夠玻璃化的物 質(zhì)、即玻璃原料中包含各種澄清促進劑的技術(shù)方案。此外，專利文獻1中， 作為在減壓條件下實施澄清的過程中對氣泡的成長造成影響的要素，舉出 了熔融體物質(zhì)上方的氣體的性質(zhì)、即熔融玻璃上方的氣體的性質(zhì)。
此外，專利文獻2中揭示了通過使熔融玻璃受到澄清室中的減壓來破壞 已產(chǎn)生的泡沫的泡沫破壞方法。作為泡沫破壞方法，揭示了使用用于使氣 泡膨脹、破裂的機械旋轉(zhuǎn)體的方法，以及使噴射流沖擊泡沫的方法。
專利文獻l:日本專利特表2001-515453號公報
專利文獻2:日本專利特開2003-89529號公報
發(fā)明的揭示
專利文獻1中，作為改變?nèi)廴诓Ａ戏降臍怏w的性質(zhì)的方法，舉出了選
4擇空氣的分壓的方法、選擇氮氣型惰性氣體富集的氣氛的方法、以及選擇 氮氣型惰性氣體的分壓的方法，但關(guān)于熔融玻璃上方的氣體是怎樣的性質(zhì) 才能促進氣泡的成長這一點卻完全未揭示。此外，在減壓條件下進行澄清 時，來自熔融玻璃的揮發(fā)性氣體成分和熔融玻璃所含的氣泡的氣體成分大 量釋放，因此存在經(jīng)選擇的空氣的分壓和經(jīng)選擇的氮氣型惰性氣體的分壓 容易下降的問題。此外，存在所選擇的氮氣型惰性氣體富集的氣氛的氣體 組成容易發(fā)生變化的問題。
此外，專利文獻2中記載的方法在破壞澄清室內(nèi)產(chǎn)生的泡沫方面有所不 足。s卩，機械旋轉(zhuǎn)體或噴射流的使用雖然能破壞已存在于熔融玻璃上的泡 沫，但會使熔融玻璃流產(chǎn)生亂流，從而導(dǎo)致新的氣泡產(chǎn)生。此外，在澄清 室內(nèi)，雖然能局部地破壞泡沫，但無法破壞在機械旋轉(zhuǎn)體或噴射流的下游 側(cè)新產(chǎn)生的泡沫。此外，機械旋轉(zhuǎn)體的使用可能會成為熔融玻璃的污染源， 而噴射流的使用可能會使熔融玻璃的溫度下降，使玻璃的品質(zhì)下降。
此外，理論上講，氣氛的真空度越高(氣氛的絕對壓力越低)，減壓脫 泡的效果應(yīng)該越好，烙融玻璃流內(nèi)的氣泡就越少。但實際上，氣氛的真空 度(氣氛的絕對壓力)到達某一階段后，氣泡的生成速度超過基于破泡的氣 泡消失速度，熔融玻璃表面的泡層增厚，從而導(dǎo)致減壓脫泡能力下降。該 現(xiàn)象稱為"由過度減壓導(dǎo)致的泡層的增厚"。結(jié)果，熔融玻璃流內(nèi)的氣泡 反而增加。因此，能夠充分發(fā)揮減壓脫泡的效果的氣氛的真空度的范圍相 當(dāng)狹窄，出現(xiàn)即使是大氣壓的變動等外因也可影響減壓脫泡的效果的問題。
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的是提供減壓脫泡的效果優(yōu) 良的玻璃制造方法，更具體而言，本發(fā)明的目的是提供由過度減壓導(dǎo)致的 泡層的增厚導(dǎo)致的減壓脫泡的效果下降得到防止的玻璃制造方法。
此外，本發(fā)明的目的是提供適用于本發(fā)明的玻璃制造方法的減壓脫泡 裝置。
本發(fā)明人為達到上述目的而進行認(rèn)真研究后發(fā)現(xiàn)，因熔融玻璃表面的 氣泡的破泡而產(chǎn)生的氣體成分滯留在減壓脫泡槽內(nèi)流通的熔融玻璃的上 方，從而使減壓脫泡的效果下降。下面，在本說明書中，將因熔融玻璃表 面的氣泡的破泡而產(chǎn)生的氣體成分稱為"來自熔融玻璃的氣體成分"，將來自熔融玻璃的氣體成分滯留在減壓脫泡槽內(nèi)流通的熔融玻璃的上方的現(xiàn) 象稱為"來自熔融玻璃的氣體成分的滯留"。
可以認(rèn)為，如果來自熔融玻璃的氣體成分發(fā)生滯留，則熔融玻璃上方 的氣氛(減壓脫泡槽內(nèi)部的上部空間)中來自熔融玻璃的氣體成分的分壓升 高，上浮至熔融玻璃表面的氣泡難以破泡，減壓脫泡的效果下降。
此外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過消除來自熔融玻璃的氣體成分的滯留，熔 融玻璃表面的破泡速度提高，可抑制由過度減壓導(dǎo)致的泡層的增厚。
另外，來自熔融玻璃的氣體成分也根據(jù)玻璃組成而不同，可例舉例如
HC1、 H2S04、硼酸化合物、HF等。
本發(fā)明是基于上述本發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)而完成的發(fā)明，提供一種玻璃制造 方法，該方法包括在減壓脫泡槽內(nèi)對熔融玻璃進行減壓脫泡的工序，該方 法的特征在于，
在所述減壓脫泡槽內(nèi)流通的熔融玻璃的上方形成氣流，該氣流是選自 所述熔融玻璃的流通方向的氣流、以及與所述熔融玻璃的流通方向相反的 方向的氣流的至少l種。
此外，本發(fā)明提供一種玻璃制造方法，該方法包括在減壓脫泡槽內(nèi)對 熔融玻璃進行減壓脫泡的工序，該方法的特征在于，
在所述減壓脫泡槽內(nèi)流通的熔融玻璃的上方形成與熔融玻璃的流通方 向垂直的方向的氣流。
本發(fā)明的玻璃制造方法中，較好的是形成所述氣流的氣體實質(zhì)上不含 從熔融玻璃產(chǎn)生的氣體成分。
本發(fā)明的玻璃制造方法中，較好的是形成所述氣流的氣體是選自氫 (H2)、氮(N》、氧(02)、空氣、 一氧化碳(C0)、 二氧化碳(C0》、氬(Ar)、氦 (He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氤(Xe)、烴類氣體、碳氟化合物類氣體及氨(NH3) 的至少1種。
本發(fā)明的玻璃制造方法中，較好的是形成所述氣流的氣體被導(dǎo)入到接 近熔融玻璃的表面的位置。
此外，本發(fā)明提供一種熔融玻璃的減壓脫泡 置，該裝置包括減壓殼 體、減壓脫泡槽、導(dǎo)入單元以及導(dǎo)出單元；所述減壓殼體被抽真空；所述減壓脫泡槽設(shè)置于所述減壓殼體內(nèi)，用于進行熔融玻璃的減壓脫泡；所述 導(dǎo)入單元設(shè)置成與所述減壓脫泡槽連通，用于將減壓脫泡前的熔融玻璃導(dǎo)
入所述減壓脫泡槽；所述導(dǎo)出單元設(shè)置成與所述減壓脫泡槽連通，用于將 減壓脫泡后的熔融玻璃從所述減壓脫泡槽導(dǎo)出，該減壓脫泡裝置的特征在 于，
還包括氣流形成單元，該氣流形成單元由將氣體導(dǎo)入到所述減壓脫泡 槽內(nèi)部的上部空間的氣體導(dǎo)入單元、以及將氣體從所述上部空間導(dǎo)出的氣 體導(dǎo)出單元構(gòu)成。
本發(fā)明的熔融玻璃的減壓脫泡裝置中，較好的是將所述氣流形成單元 設(shè)置于在減壓脫泡槽內(nèi)部的熔融玻璃上方形成上部空間的減壓脫泡槽的頂 部或側(cè)面。
藉由本發(fā)明，通過在減壓脫泡槽內(nèi)流通的熔融玻璃的上方形成氣流， 可消除來自熔融玻璃的氣體成分的滯留。通過消除來自熔融玻璃的氣體成 分的滯留，可防止減壓脫泡的效果下降。此外，通過消除來自熔融玻璃的 氣體成分的滯留，由過度減壓導(dǎo)致的泡層的增厚變得不易發(fā)生。其結(jié)果是， 能進一步提高減壓脫泡槽內(nèi)的真空度，能提高減壓脫泡的效果。
附圖的簡單說明
圖l是表示本發(fā)明的減壓脫泡裝置的一個結(jié)構(gòu)例的剖視圖。 圖2是表示本發(fā)明的減壓脫泡裝置的優(yōu)選形態(tài)的一個結(jié)構(gòu)例的剖視圖。 圖3是表示比較例2及實施例3中的下游槽24處的泡密度測定結(jié)果與減 壓脫泡槽12內(nèi)的絕對壓力的相關(guān)性的圖。 符號說明 IO:減壓脫泡裝置 ll:減壓殼體 12:減壓脫泡槽 121、 122:上部空間 123、 124:窗 13:上升管14:下降管
15:隔熱材料
20:熔化槽
22:上游槽
24:下游槽
30:氣體導(dǎo)入單元
300:中空管
31:氣體導(dǎo)出單元 40:氣體(導(dǎo)入氣體) 41:氣流
42:氣體(放出氣體)
G:熔融玻璃
實施發(fā)明的最佳方式
下面參照附圖對本發(fā)明進行說明。
圖l是表示本發(fā)明的減壓脫泡裝置的一個結(jié)構(gòu)例的剖視圖。圖l所示的 減壓脫泡裝置10中，呈圓筒狀的減壓脫泡槽12收納配置于減壓殼體11內(nèi)， 并使減壓脫泡槽12的長軸朝向水平方向。減壓脫泡槽12的上游側(cè)的下表面 安裝有朝向垂直方向的上升管13，下游側(cè)的下表面安裝有下降管14。另外， 減壓脫泡層12的上游側(cè)和下游側(cè)是指在減壓脫泡槽12內(nèi)流通的熔融玻璃G 的流動方向上的上游側(cè)和下游側(cè)。上升管13和下降管14的一部分位于減壓 殼體11內(nèi)。
如

圖1所示，上升管13與減壓脫泡槽12連通，是將來自熔化槽20的熔融 玻璃G導(dǎo)入減壓脫泡槽12的導(dǎo)入單元。因此，上升管13的下端部嵌入上游槽 22的開口端，浸漬于該上游槽22內(nèi)的熔融玻璃G中。
下降管14與減壓脫泡槽12連通，是使減壓脫泡后的熔融玻璃G從減壓脫 泡槽12流下并導(dǎo)出至后續(xù)工序的處理槽(未圖示)的導(dǎo)出單元。因此，下降 管14的下端部嵌入于下游槽24的開口端，浸漬于該下游槽24內(nèi)的熔融玻璃G 中。
8在減壓殼體ll內(nèi)，減壓脫泡槽12、上升管13和下降管14的周圍配置有 對它們進行隔熱被覆的隔熱用磚等隔熱材料15。
圖1所示的減壓脫泡裝置10中，減壓脫泡槽12、上升管13和下降管14 由于是熔融玻璃G的導(dǎo)管，因此使用耐熱性和對熔融玻璃的耐蝕性良好的材 料制成。作為一例，可以例舉鉑或鉑合金制的中空管。作為鉬合金的具體 例子，可以例舉鉑-金合金、鉑-銠合金。此外，作為另一例，可以例舉陶 瓷類的非金屬無機材料制、即致密質(zhì)耐火物制的中空管。作為致密質(zhì)耐火 物的具體例子，可以例舉例如氧化鋁類電鑄耐火物、氧化鋯類電鑄耐火物、 氧化鋁-氧化鋯-二氧化硅類電鑄耐火物等電鑄耐火物，以及致密質(zhì)氧化鋁 類耐火物、致密質(zhì)氧化鋯-二氧化硅類耐火物和致密質(zhì)氧化鋁-氧化鋯-二氧 化硅類耐火物等致密質(zhì)燒成耐火物。收納減壓脫泡槽12、以及上升管13和 下降管14的一部分的減壓殼體11是金屬制、例如不銹鋼制的殼體。
圖1所示的本發(fā)明的減壓脫泡裝置10中，在減壓脫泡槽12頂部的上游側(cè) 和下游側(cè)設(shè)置有用于對減壓脫泡槽12內(nèi)部進行監(jiān)控的窗122、 123。窗122、 123是鉑制或鉑合金制或者致密質(zhì)耐火物制的中空管， 一端與減壓脫泡槽12 的頂部的上游側(cè)和下游側(cè)連通，另一端貫穿減壓殼體ll的壁面，位于減壓 殼體ll的外部。
圖1所示的減壓脫泡裝置10包括由氣體導(dǎo)入單元和氣體導(dǎo)出單元構(gòu)成 的氣流形成單元。
圖1所示的減壓脫泡裝置10中，窗122也是將氣體導(dǎo)入到減壓脫泡槽12 內(nèi)部的上部空間121的氣體導(dǎo)入單元30。從窗122導(dǎo)入減壓脫泡槽12內(nèi)部的 上部空間121的氣體40在減壓脫泡槽12內(nèi)部流通的熔融玻璃G的上方形成與 熔融玻璃G的流通方向相同的方向的氣流41，即形成從減壓脫泡槽12的上游 側(cè)向下游側(cè)流動的氣流41。然后，氣體42從設(shè)置于減壓脫泡槽12的下游側(cè) 的窗123向外部放出。gp，圖1所示的減壓脫泡裝置10中，窗123也是將氣體 42從減壓脫泡槽12的上部空間121放出的氣體導(dǎo)出單元31。
圖1所示的減壓脫泡裝置10中，通過在減壓脫泡槽12內(nèi)部流通的熔融玻 璃G的上方形成氣流41，從而消除來自熔融玻璃的氣體成分的滯留。即，來 自熔融玻璃的氣體成分不滯留，而是被氣流41帶走，從窗123(氣體導(dǎo)出單元31)向外部放出。
可以認(rèn)為，如果來自熔融玻璃的氣體成分發(fā)生滯留，則熔融玻璃G上方 的氣氛(減壓脫泡槽12的上部空間121)中，來自熔融玻璃的氣體成分的分壓 升高，因此上浮至熔融玻璃G表面的氣泡不易破泡，減壓脫泡的效果下降。
本發(fā)明中，來自熔融玻璃的氣體成分的滯留得到消除，因而不會發(fā)生 減壓脫泡的效果的下降，減壓脫泡的效果優(yōu)良。
此外，如果來自熔融玻璃的氣體成分發(fā)生滯留，則發(fā)生由過度減壓導(dǎo) 致的泡層的增厚，減壓脫泡的效果大幅下降，但在本發(fā)明中，來自熔融玻 璃的氣體成分不發(fā)生滯留，被氣流41帶走，從氣體導(dǎo)出單元31向外部放出， 因此即使將減壓脫泡槽12的真空度提高至比以往更高的程度，也可進一步 抑制由過度減壓導(dǎo)致的泡層的增厚。因此，可將減壓脫泡槽12的真空度提 高至比以往更高的程度(可將減壓脫泡槽12的絕對壓力降低至比以往更低 的程度)，可進一步提高減壓脫泡的效果。
另外，通過消除來自熔融玻璃的氣體成分的滯留會提高減壓脫泡的效 果這一點是本發(fā)明人的新發(fā)現(xiàn)。圖1中，上部空間121的壓力是如下所述僅 具有38 460mraHg(51 613hPa)左右的壓力的所謂真空狀態(tài)。以往并不認(rèn)為 達到上述所謂真空狀態(tài)的上部空間121中會滯留來自熔融玻璃的氣體成分。 本發(fā)明人進行認(rèn)真研究后發(fā)現(xiàn)，達到上述所謂真空狀態(tài)的上部空間121中會 滯留來自熔融玻璃的氣體成分，還發(fā)現(xiàn)來自熔融玻璃的氣體成分的滯留會 影響減壓脫泡的效果。
由以上觀點可知，在本發(fā)明中，在熔融玻璃G的上方形成氣流41是為了 消除來自熔融玻璃的氣體成分的滯留。因此，形成于熔融玻璃G的上方的氣 流41最好不含有來自熔融玻璃的氣體成分。此外，形成氣流41的氣體優(yōu)選 不會對熔融玻璃或所制造的玻璃制品以及玻璃制造設(shè)備、特別是減壓脫泡 裝置造成不良影響的氣體。
作為滿足上述要求的氣體，可例舉氫(H》、氮(N》、氧(02)、空氣、一 氧化碳(CO)、 二氧化碳(C02)、氬(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)、 烴類氣體、碳氟化合物類氣體及氨(NH3)等。這些氣體可單獨使用或以兩種 以上的混合氣體的形式使用。此外，只要能消除來自熔融玻璃的氣體成分的滯留，形成于熔融玻璃G 的上方的氣流并不限定于像圖1的氣流41那樣與減壓脫泡槽12內(nèi)的熔融玻
璃G的流通方向相同的方向，也可以是與減壓脫泡槽12內(nèi)的熔融玻璃G的流 通方向相反的方向、即從減壓脫泡槽12的下游側(cè)向上游側(cè)流動的氣流。此 時，設(shè)置于減壓脫泡槽12頂部的下游側(cè)的窗123成為氣體導(dǎo)入單元，設(shè)置于 減壓脫泡槽12頂部的上游側(cè)的窗122成為氣體導(dǎo)出單元。
此外，圖1中，在減壓脫泡槽12的整個長邊方向上形成有與熔融玻璃G 的流通方向相同方向的氣流41，但只要能消除來自熔融玻璃的氣體成分的 滯留，也可在熔融玻璃G的上方形成多股氣流。多股氣流的方向可以與熔融 玻璃G的流通方向相同，也可以相反。此外，'多股氣流的流通方向可以彼此 相同或相反。另外，氣體導(dǎo)出單元和氣體導(dǎo)入單元的數(shù)量不僅可以是一個， 也可以有多個。
例如，通過采用以下的結(jié)構(gòu)，可以在熔融玻璃G的上方形成多股氣流。 [結(jié)構(gòu)例l]
圖1所示的減壓脫泡裝置10中，在減壓脫泡槽12頂部的長邊方向中央部 分也設(shè)置成為氣體導(dǎo)出單元的窗，窗123用作氣體導(dǎo)入單元。從作為氣體導(dǎo) 入單元的窗122導(dǎo)入的氣體在熔融脫泡槽12的上游側(cè)形成與熔融玻璃G的流 通方向相同的方向的氣流，然后從設(shè)置于減壓脫泡槽12頂部的長邊方向中 央部分的窗向外部放出。此外，從作為氣體導(dǎo)入單元的窗123導(dǎo)入的氣體在 熔融脫泡槽12的下游側(cè)形成與熔融玻璃G的流通方向相反的方向的氣流，然 后從設(shè)置于減壓脫泡槽12頂部的長邊方向中央部分的窗向外部放出。
圖1所示的減壓脫泡裝置10中，在減壓脫泡槽12頂部的長邊方向中央部 分也設(shè)置成為氣體導(dǎo)入單元的窗，窗122和窗123用作氣體導(dǎo)出單元。從設(shè) 置于減壓脫泡槽12頂部的長邊方向中央部分的窗導(dǎo)入的氣體的一部分在熔 融脫泡槽12的上游側(cè)形成與熔融玻璃G的流通方向相反的方向的氣流，然后 從成為氣體導(dǎo)出單元的窗122向外部放出。此外，從設(shè)置于減壓脫泡槽12頂 部的長邊方向中央部分的窗導(dǎo)入的氣體的另一部分在熔融脫泡槽12的下游 側(cè)形成與熔融玻璃G的流通方向相同的方向的氣流，然后從成為氣體導(dǎo)出單元的窗123向外部放出。
此外，圖1中，從設(shè)置于減壓脫泡槽12頂部的上游側(cè)的窗122導(dǎo)入氣體 40,但只要能在熔融玻璃G的上方形成氣流(圖1中是與熔融玻璃G的流通方 向相同的方向的氣流41)，消除來自熔融玻璃的氣體成分的滯留，也可以在 減壓脫泡槽12上游側(cè)的端面形成窗，從該窗導(dǎo)入氣體。此時，形成于減壓 脫泡槽12上游側(cè)的端面(側(cè)面)的窗是氣體導(dǎo)入單元。
此外，圖1中，從設(shè)置于減壓脫泡槽12頂部的下游側(cè)的窗123將氣體42 向外部放出，但只要能在熔融玻璃G的上方形成氣流(圖1中是與熔融玻璃G 的流通方向相同的方向的氣流41)，消除來自熔融玻璃的氣體成分的滯留， 也可以在減壓脫泡槽12下游側(cè)的端面形成窗，從該窗放出氣體。此時，形 成于減壓脫泡槽的端面(側(cè)面)的窗是氣體導(dǎo)出單元。
此外，圖1所示的減壓脫泡槽12呈在熔融玻璃G的流通方向上較長的豎 長形狀，但減壓脫泡槽也可以是熔融玻璃G的流通方向上的長度較短的寬幅 形狀。采用上述減壓脫泡槽時，也可以形成減壓脫泡槽的寬度方向、即與 熔融玻璃的流通方向垂直的方向的氣流。要在減壓脫泡槽的寬度方向上形 成氣流時，例如在減壓脫泡槽的兩側(cè)面設(shè)置窗，將一個窗作為氣體導(dǎo)入單 元，將另一個窗作為氣體導(dǎo)出單元即可。
圖2表示本發(fā)明的玻璃制造裝置的優(yōu)選形態(tài)的一例。圖2所示的減壓脫 泡裝置10中，在設(shè)置于減壓脫泡槽12的上游側(cè)的窗122處插入有鉑制或鉑合 金制、或者含氧化鋁、氧化鋯等的陶瓷制的中空管300。在減壓脫泡槽12內(nèi)， 中空管300的前端位于熔融玻璃G的上方。
圖2所示的減壓脫泡裝置10中，中空管300是將氣體導(dǎo)入到減壓脫泡槽 12內(nèi)部的上部空間121的氣體導(dǎo)入單元30。從中空管300導(dǎo)入減壓脫泡槽12 內(nèi)部的上部空間121的氣體40在減壓脫泡槽12內(nèi)部流通的熔融玻璃G的上方 形成與熔融玻璃G的流通方向相同的方向的氣流，即形成從減壓脫泡槽12的 上游側(cè)向下游側(cè)流動的氣流41。然后，氣體42從設(shè)置于減壓脫泡槽12的下 游側(cè)的窗123向外部放出。
另外，作為氣體導(dǎo)入單元的中空管300并不限定于在圖2所示的形態(tài)中 使用，也可以在上述任一形態(tài)中使用。例如，從減壓脫泡槽12的下游側(cè)導(dǎo)入氣體時，可以在設(shè)置于減壓脫泡槽12的下游側(cè)的窗123處插入作為氣體導(dǎo) 入單元的中空管；從減壓脫泡槽的長邊方向中央部分導(dǎo)入氣體時，可以在 設(shè)置于減壓脫泡槽的長邊方向中央部分的窗處插入作為氣體導(dǎo)入單元的中 空管。此外，從減壓脫泡槽的上游側(cè)端面或下游側(cè)端面導(dǎo)入氣體時，可以 在設(shè)置于上游側(cè)端面或下游側(cè)端面的窗處插入作為氣體導(dǎo)入單元的中空 管。此外，從減壓脫泡槽的側(cè)面導(dǎo)入氣體時，可以在設(shè)置于減壓脫泡槽的 側(cè)面的窗處插入作為氣體導(dǎo)入單元的中空管。
圖2中，中空管300的前端的位置無特別限定，可根據(jù)需要適當(dāng)選擇。 例如，認(rèn)為消除滯留在熔融玻璃G上方的氣體成分時，較好的是在熔融玻璃 G的表面(液面)附近形成氣流41，因此可以使中空管300的前端靠近于接近 熔融玻璃G的表面(液面)的位置。
此外，為了在熔融玻璃G的表面(液面)附近形成氣流41，也可以在減壓 脫泡槽12頂部的內(nèi)側(cè)設(shè)置用于向下方引導(dǎo)氣流的擋板。
此外，圖2中揭示了前端朝向下方的直管形狀的中空管300，但并不限 定于此，中空管的形狀可適當(dāng)選擇。例如，為了將導(dǎo)入減壓脫泡槽12的氣 體40向下游方向引導(dǎo)，也可使用前端向熔融玻璃G的流動方向(圖2中為下游 方向)彎曲的中空管。
本發(fā)明的玻璃制造方法包括在減壓脫泡槽內(nèi)對熔融玻璃進行減壓脫泡 的工序，該方法的特征在于，在減壓脫泡槽內(nèi)流通的熔融玻璃的上方形成 熔融玻璃的流通方向的氣流、與熔融玻璃的流通方向相反的方向的氣流、 或這兩種氣流。另外，如上所述，在熔融玻璃的上方可以形成彼此的流通 方向可以相同或相反的多股氣流。
在減壓脫泡槽12內(nèi)流通的熔融玻璃G的上方形成氣流14時，采用利用圖
l進行了說明的本發(fā)明的減壓脫泡裝置即可。另外，本發(fā)明的玻璃制造方法 中，關(guān)于通過在減壓脫泡槽內(nèi)流通的熔融玻璃的上方形成氣流而獲得的效 果，由于己記載于本發(fā)明的減壓脫泡裝置的部分，因此省略。
另外，在本發(fā)明中，只要通過在熔融玻璃的上方形成氣流能消除來自 熔融玻璃的氣體成分的滯留即可，因此在實施減壓脫泡的過程中，未必一 定要始終在熔融玻璃的上方形成氣流。因此，只要能在熔融玻璃的上方形成氣流，消除來自熔融玻璃的氣體成分的滯留，在實施減壓脫泡的過程中 也可以定期地形成氣流，例如可以每小時形成1 30秒左右的氣流。另外， 定期地形成氣流時，從氣體導(dǎo)入單元定期地導(dǎo)入氣體即可，例如定期地開
閉用于向圖1所示的減壓脫泡裝置10的窗122供給氣體的電磁閥(未圖示)即可。
本發(fā)明的玻璃制造方法中，除了在減壓脫泡槽內(nèi)流通的熔融玻璃的上 方形成氣流這一點以外，可以與以往的玻璃制造方法同樣地實施。例如，
在實施減壓脫泡時，較好的是對減壓脫泡槽12加熱，使其內(nèi)部達到110(TC 1600°C、特好為115(TC 145(TC的溫度范圍。此外，減壓脫泡槽12內(nèi)部以 絕對壓力表示較好的是減壓至38 460mmHg(51 613hPa)，更好的是減壓至 60 350mmHg(80 467hPa)。此外，從生產(chǎn)性的角度來看，在減壓脫泡槽12 內(nèi)流通的熔融玻璃G的流量較好為l 2000噸/天。
本發(fā)明的玻璃制造方法較好的是包括減壓脫泡工序，作為前期工序和 后續(xù)工序包括原料熔融工序和成形工序。該原料熔融工序例如可以是目前 公知的工序，例如是通過根據(jù)玻璃的種類加熱至約140(TC以上而將原料熔 融的工序。采用的原材料也只要是適合于所制造的玻璃的原材料即可，無 特別限定，例如可使用將硅砂、硼酸、石灰石等目前公知的材料按照最終 玻璃制 品的組成調(diào)合而成的原材料，也可以含有所需要的澄清劑。此外， 該成形工序例如可以是目前公知的工序，可例舉例如浮法成形工序、輥壓 成形工序、熔融成形工序等。
利用本發(fā)明制造的玻璃只要是通過加熱熔融法制造的玻璃，其組成就 無限制。因此，既可以是無堿玻璃，也可以是以鈉鈣玻璃為代表的鈉鈣類 玻璃或如含堿硼硅酸鹽玻璃等含堿玻璃。本發(fā)明特別適合于無堿玻璃、尤 其是液晶顯示器用玻璃基板中所用的無堿玻璃的制造。
實施例
以下，基于實施例對本發(fā)明進行具體說明。但是，本發(fā)明并不受其限定。
實施例中，使用圖l所示的減壓脫泡裝置實施了熔融玻璃的減壓脫泡。 熔融玻璃使用無堿玻璃。減壓脫泡槽12內(nèi)的溫度保持在140CTC。利用真空泵對減壓殼體ll內(nèi)進 行排氣，從而間接地對收納于減壓殼體11的減壓脫泡槽12內(nèi)進行排氣。艮卩， 減壓殼體ll被密閉而內(nèi)外隔斷，但減壓脫泡槽12在與熔融玻璃上方的上部 空間相接的部分設(shè)置有開口部，與減壓殼體內(nèi)部相通。因此，如果對減壓 殼體內(nèi)進行排氣，則減壓脫泡槽內(nèi)也自然地減壓。實施減壓脫泡的過程中， 始終使用氣壓計對大氣壓進行監(jiān)控。通過調(diào)節(jié)真空泵的表壓來調(diào)節(jié)減壓脫 泡槽12內(nèi)的真空度，控制減壓脫泡槽12內(nèi)的絕對壓力。
此外，對于因減壓脫泡槽12內(nèi)的真空度的調(diào)節(jié)而產(chǎn)生的減壓脫泡槽12 內(nèi)的熔融玻璃G的液面變化，通過使減壓殼體ll的位置上下移動來進行修 正。
從設(shè)置于減壓脫泡槽12頂部的上游側(cè)的窗122通過肉眼觀察對熔融玻 璃G的液面進行監(jiān)控。在減壓脫泡槽12內(nèi)部的可從窗122進行確認(rèn)的位置設(shè) 置有表示從減壓脫泡槽12的底面到熔融玻璃G的液面的距離的刻度(未圖 示)。通過將該刻度與熔融玻璃G的液面進行比較，從而對熔融玻璃G的液面 變化的有無以及產(chǎn)生于熔融玻璃G表層的泡層的厚度變化進行監(jiān)控。
(比較例l)
根據(jù)大氣壓的變化調(diào)節(jié)減壓脫泡槽12內(nèi)的真空度，使減壓脫泡槽12內(nèi) 的絕對壓力保持在300mmHg(400hPa)，并同時實施減壓脫泡。對于因真空度 的調(diào)節(jié)而產(chǎn)生的減壓脫泡槽12內(nèi)的熔融玻璃G的液面變化，通過使減壓殼體 ll的位置上下移動來進行修正。此時，從窗122觀察到的泡層的厚度為30mm 左右。由此推定，經(jīng)過該減壓脫泡槽中的減壓脫泡而制造的玻璃的泡缺陷 很多。
(實施例l)
與比較例l同樣地實施減壓脫泡。但是，實施減壓脫泡的過程中，從設(shè) 置于減壓脫泡槽12頂部的上游側(cè)的窗122以100L/分的流量向減壓脫泡槽12 內(nèi)部的上部空間121導(dǎo)入氮氣(N2)。通過插入窗122的熱電偶(未圖示)，確認(rèn) 了導(dǎo)入氮氣后溫度下降。此外，通過插入設(shè)置于減壓脫泡槽12頂部的下游 側(cè)的窗123的熱電偶(未圖示)，確認(rèn)了導(dǎo)入氮氣后溫度上升。這些溫度變化 表示，導(dǎo)入減壓脫泡槽12內(nèi)部的上部空間121的氮氣在減壓脫泡槽12內(nèi)部流通的熔融玻璃G的上方形成與熔融玻璃G的流通方向相同的方向的氣流41、 即從減壓脫泡槽12的上游側(cè)向下游側(cè)流動的氣流41，然后從窗123向外部放 出。
另外，實施例1中，與比較例l相比，從窗122觀察到的泡層的厚度減少 了20mm以上，確認(rèn)熔融玻璃G表面的破泡正在活躍地進行，即減壓脫泡效果 提高。由此推定，經(jīng)過該減壓脫泡槽中的減壓脫泡而制造的玻璃的泡缺陷 減少。
(實施例2)
與實施例l同樣地實施減壓脫泡。但是，從設(shè)置于減壓脫泡槽12頂部的 下游側(cè)的窗123以100L/分的流量向減壓脫泡槽12內(nèi)部的上部空間121導(dǎo)入 氮氣。通過插入窗123的熱電偶(未圖示)，確認(rèn)了導(dǎo)入氮氣后溫度下降。此 外，通過插入設(shè)置于減壓脫泡槽12頂部的上游側(cè)的窗122的熱電偶(未圖 示)，確認(rèn)了導(dǎo)入氮氣后溫度上升。這些溫度變化表示，從窗123導(dǎo)入減壓 脫泡槽12內(nèi)部的上部空間121的氮氣在減壓脫泡槽12內(nèi)部流通的熔融玻璃G 的上方形成與熔融玻璃G的流通方向相反的方向的氣流、即從減壓脫泡槽12 的下游側(cè)向上游側(cè)流動的氣流，然后從設(shè)置于減壓脫泡槽12的上游側(cè)的窗 122向外部放出。
另外，實施例2中，與比較例l相比，從窗122觀察到的泡層的厚度減少 了20mm以上，確認(rèn)熔融玻璃G表面的破泡正在活躍地進行，即減壓脫泡效果 提高。由此推定，經(jīng)過該減壓脫泡槽中的減壓脫泡而制造的玻璃的泡缺陷 減少。
實施例2中，即使在氮氣的導(dǎo)入側(cè)(窗123)的相反側(cè)(窗122)破泡也在活 躍地進行，由此可知，通過形成氣流，整個減壓脫泡槽的減壓脫泡的效果 提高。此外，由實施例l、 2的結(jié)果可以確認(rèn)，不論是在形成與熔融玻璃G的 流通方向相同的方向的氣流的情況下，還是在形成與熔融玻璃G的流通方向 相反的方向的氣流的情況下，減壓脫泡的效果均提高。 (比較例2)
與比較例l同樣地實施減壓脫泡。但是，使減壓脫泡槽12內(nèi)的絕對壓力 在307 319mraHg(409 425hPa)的范圍內(nèi)變化。(實施例3)
與實施例l同樣地實施減壓脫泡。但是，使減壓脫泡槽12內(nèi)的絕對壓力
在295 315mmHg(393 420hPa)的范圍內(nèi)變化。
比較例2及實施例3中，釆集向下游槽24排出的熔融玻璃G，退火后通過 目測測定氣泡的數(shù)密度。圖3表示比較例2及實施例3中的下游槽24處的氣泡 密度測定結(jié)果與減壓脫泡槽12內(nèi)的絕對壓力的相關(guān)性。這里，氣泡密度用 將實施例3的絕對壓力315mmHg(420hPa)的氣泡密度設(shè)為l的相對值表示。由 圖3可知，比較例2中，氣泡密度在絕對壓力約為312ramHg(416hPa)時為極小 值，在絕對壓力高于該值的一側(cè)以及絕對壓力低于該值的一側(cè)，氣泡密度 均增加。即可以看出，以312ramHg(416hPa)為界，因過度減壓而導(dǎo)致泡增大。 另 一 方面，實施例3中，與比較例2同樣地，在絕對壓力高于約 312mmHg(416hPa)的一側(cè)確認(rèn)到氣泡密度的增加，在絕對壓力較低的一側(cè)， 到約307mmHg(409hPa)為止氣泡密度減少，即使將絕對壓力進一步降低至約 295mmHg(393hPa)，也未觀察到氣泡密度的增加。由該結(jié)果可知，實施例3 與比較例2相比，可防止由過度減壓導(dǎo)致的泡的增大，因而可獲得氣泡密度 少的玻璃。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
本發(fā)明適用于氣泡較少的高品質(zhì)的玻璃制品的制造，特別適用于液晶 顯示器用玻璃基板等中所用的無堿玻璃的制造。
這里引用2007年1月31日提出申請的日本專利申請2007-020417號的說 明書、權(quán)利要求書、附圖以及摘要的全部內(nèi)容作為本發(fā)明的說明書的揭示。
權(quán)利要求
1.一種玻璃制造方法，包括在減壓脫泡槽內(nèi)對熔融玻璃進行減壓脫泡的工序，其特征在于，在所述減壓脫泡槽內(nèi)流通的熔融玻璃的上方形成氣流，該氣流是選自所述熔融玻璃的流通方向的氣流、以及與所述熔融玻璃的流通方向相反的方向的氣流的至少1種。
2. —種玻璃制造方法，包括在減壓脫泡槽內(nèi)對熔融玻璃進行減壓脫泡的工序，其特征在于，在所述減壓脫泡槽內(nèi)流通的熔融玻璃的上方形成與熔融玻璃的流通方 向垂直的方向的氣流。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的玻璃制造方法，其特征在于，形成所述氣流 的氣體實質(zhì)上不含從熔融玻璃產(chǎn)生的氣體成分。
4. 如權(quán)利要求3所述的玻璃制造方法，其特征在于，形成所述氣流的 氣體是選自氫(H》、氮(N》、氧(02)、空氣、 一氧化碳(C0)、 二氧化碳(C02)、 氬(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)、烴類氣體、碳氟化合物類氣 體及氨(NH》的至少1種。
5. 如權(quán)利要求1 4中任一項所述的玻璃制造方法，其特征在于，將形 成所述氣流的氣體導(dǎo)入到接近熔融玻璃的表面的位置。
6. —種熔融玻璃的減壓脫泡裝置，該裝置包括減壓殼體、減壓脫泡槽、 導(dǎo)入單元以及導(dǎo)出單元；所述減壓殼體被抽真空；所述減壓脫泡槽設(shè)置于 所述減壓殼體內(nèi)，用于進行熔融玻璃的減壓脫泡；所述導(dǎo)入單元設(shè)置成與 所述減壓脫泡槽連通，用于將減壓脫泡前的熔融玻璃導(dǎo)入所述減壓脫泡槽； 所述導(dǎo)出單元設(shè)置成與所述減壓脫泡槽連通，用于將減壓脫泡后的熔融玻 璃從所述減壓脫泡槽導(dǎo)出，其特征在于，還包括氣流形成單元，該氣流形成單元由將氣體導(dǎo)入到所述減壓脫泡 槽內(nèi)部的上部空間的氣體導(dǎo)入單元、以及將氣體從所述上部空間導(dǎo)出的氣 體導(dǎo)出單元構(gòu)成。
7. 如權(quán)利要求6所述的熔融玻璃的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述氣流形成單元設(shè)置于在減壓脫泡槽內(nèi)部的熔融玻璃上方形成上部空間的減 壓脫泡槽的頂部或側(cè)面。
全文摘要
本發(fā)明提供由過度減壓導(dǎo)致的泡層的增厚導(dǎo)致的減壓脫泡的效果下降得到防止的玻璃制造方法以及適用于該玻璃制造方法的減壓脫泡裝置。本發(fā)明的玻璃制造方法包括在減壓脫泡槽內(nèi)對熔融玻璃進行減壓脫泡的工序，該方法的特征在于，在減壓脫泡槽內(nèi)流通的熔融玻璃的上方形成氣流，該氣流是選自所述熔融玻璃的流通方向的氣流、以及與所述熔融玻璃的流通方向相反的方向的氣流的至少1種。
文檔編號C03B5/00GK101595068SQ200880003248
公開日2009年12月2日 申請日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者山崎幸男, 市川敦, 廣瀨元之, 橋本剛, 水野潤一, 竹下信治, 高向洋 申請人:旭硝子株式會社