專利名稱：熔融玻璃的導管結(jié)構及采用該導管結(jié)構的減壓脫泡裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熔融玻璃的導管結(jié)構。本發(fā)明的熔融玻璃的導管結(jié)構可以用作減壓脫泡裝置的下降管或與該下降管連接的延長管。此外，本發(fā)明涉及具有該導管結(jié)構和排出管的熔融玻璃的導管結(jié)構體。此外，本發(fā)明涉及減壓脫泡裝置及采用該減壓脫泡裝置的熔融玻璃的減壓脫泡方法。

背景技術：
如減壓脫泡裝置等玻璃制造裝置中，如構成熔融玻璃的流路的減壓脫泡槽、上升管和下降管等由中空管形成的熔融玻璃的導管的構成材料要求耐熱性和對于熔融玻璃的耐蝕性良好。作為滿足這一條件的材料，雖然也會使用如鉑或鉑銠合金等鉑合金(參照專利文獻1)，但由于價格比鉑低廉，廣泛采用如電鑄磚等耐火磚(參照專利文獻2)。
然而，將如電鑄磚等耐火磚用于熔融玻璃的導管的情況下，耐火磚所含的成分可能會溶出而混入到熔融玻璃中。作為這樣的成分的具體例子，可以例舉從氧化鋯類電鑄磚溶出的氧化鋯、從氧化鋁-二氧化硅類電鑄磚或氧化鋯類電鑄磚溶出的氧化鋁等。
這些成分均勻地分散于熔融玻璃中的情況下，幾乎不會對所制造的玻璃產(chǎn)生不良影響。然而，這些成分在熔融玻璃中不均勻的情況下，所制造的玻璃可能會產(chǎn)生如波筋(リ—ム)等缺陷。
另一方面，熔融玻璃的導管為鉑制或鉑合金制的情況下，在鉑壁面和熔融玻璃的界面可能會產(chǎn)生鉑或鉑合金引發(fā)的異物。殘留于熔融玻璃中的鉑或鉑合金引發(fā)的異物在所制造的玻璃上導致缺陷。
此外，熔融玻璃的導管為耐火磚制、鉑制或鉑合金制的情況下，都可能會在導管壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生泡。這樣的在導管壁面和熔融玻璃的界面的泡的產(chǎn)生發(fā)生在減壓脫泡裝置的減壓脫泡槽或下降管(或者減壓脫泡裝置的下游側(cè)的熔融玻璃的導管)的情況下，難以從熔融玻璃中除去，因此使所制造的玻璃產(chǎn)生缺陷。
熔融玻璃的導管結(jié)構設有例如排出管、溢流口等用于除去混入到熔融玻璃中的異物的機構。然而，通過這些以往的異物除去機構，無法充分除去從構成熔融玻璃的導管的耐火磚溶出的成分、在構成熔融玻璃的導管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物以及在導管壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的泡(以下，將它們統(tǒng)稱為“在構成熔融玻璃的導管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物等”或簡稱為“異物等”)。
此外，在減壓脫泡槽內(nèi)移動的熔融玻璃流中，可能會存在不會破裂的氣泡或因揮散而異質(zhì)化了的玻璃。如果它們混入所制造的玻璃中，則形成所制造的玻璃的缺陷，所以必須除去。然而，存在于熔融玻璃流中的不會破裂的氣泡或因揮散而異質(zhì)化了的玻璃無法通過排出管和溢流口等以往的異物除去機構充分除去。
專利文獻1日本專利特開平2-221129號公報 專利文獻2日本專利特開平11-139834號公報 發(fā)明的揭示 本發(fā)明為了解決上述的現(xiàn)有技術中的問題，其目的在于提供可以有效地除去從耐火磚溶出的成分、在構成熔融玻璃的導管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物等的熔融玻璃的導管結(jié)構。
本發(fā)明的熔融玻璃的導管結(jié)構適合作為減壓脫泡裝置的下降管或與該下降管連接的延長管。
此外，本發(fā)明的目的在于提供具有該導管結(jié)構和排出管的熔融玻璃的導管結(jié)構體。
此外，本發(fā)明的目的在于提供采用本發(fā)明的熔融玻璃的導管結(jié)構作為熔融玻璃的下降管或與該下降管連接的延長管的減壓脫泡裝置及采用該減壓脫泡裝置的熔融玻璃的減壓脫泡方法。
此外，本發(fā)明的目的在于提供減壓脫泡裝置；該裝置可以有效地除去從構成減壓脫泡槽、上升管和下降管的耐火磚溶出的成分，在構成減壓脫泡槽、上升管和下降管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物，殘存于熔融玻璃的表層的氣泡，因熔融玻璃表面的揮散而異質(zhì)化了的玻璃等。
此外，本發(fā)明的目的在于提供采用本發(fā)明的減壓脫泡裝置的熔融玻璃的減壓脫泡方法。
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明人對于混入有從耐火磚溶出的成分、在構成熔融玻璃的導管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物等的熔融玻璃的流動進行了認真研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)混入有從耐火磚溶出的成分、在與鉑壁面的界面產(chǎn)生的異物等的熔融玻璃在層流狀態(tài)下以滯留于導管的內(nèi)壁附近的狀態(tài)流動。以下，本說明書中，將其稱為邊界層流。
即，從耐火磚溶出的成分、在與鉑壁面的界面產(chǎn)生的異物等不在熔融玻璃中均勻地擴散，而沿導管的壁面作為一定厚度的邊界層流、例如層厚3～5mm左右的邊界層流流動。
本發(fā)明基于上述的發(fā)現(xiàn)，提供熔融玻璃的導管結(jié)構(以下，稱為“本發(fā)明的導管結(jié)構”)，它是由鉑制或鉑合金制的中空管形成的熔融玻璃的導管結(jié)構，其特征在于，所述導管結(jié)構中，至少下游端側(cè)呈由內(nèi)管和外管形成的雙層管結(jié)構；所述內(nèi)管中，上游端和下游端為開放端；所述外管中，在下游端，所述雙層管結(jié)構中屬于所述外管和內(nèi)管的間隙的區(qū)域為封閉端，屬于所述內(nèi)管的區(qū)域為開放端；所述導管結(jié)構的上游端為開放端；在所述外管的所述下游端側(cè)設有開口部。
本發(fā)明的導管結(jié)構較好是在所述導管結(jié)構的所述下游端側(cè)，所述內(nèi)管從所述外管的封閉端突出。
本發(fā)明的導管結(jié)構中，較好是自所述內(nèi)管上游端至所述開口部上游端的距離L內(nèi)(mm)和所述內(nèi)管的內(nèi)徑D內(nèi)(mm)滿足以下式表示的關系。
L內(nèi)≥D內(nèi)/2 本發(fā)明的導管結(jié)構中，較好是所述外管的內(nèi)徑與所述內(nèi)管的外徑的差D外-內(nèi)(mm)和所述內(nèi)管的內(nèi)徑D內(nèi)(mm)滿足以下式表示的關系。
D外-內(nèi)/2≥0.02×D內(nèi) 本發(fā)明的導管結(jié)構中，較好是自所述內(nèi)管上游端至所述開口部上游端的距離L內(nèi)(mm)和所述外管的內(nèi)徑與所述內(nèi)管的外徑的差D外-內(nèi)(mm)滿足以下式表示的關系。
L內(nèi)≥(D外-內(nèi)/2)×3 本發(fā)明的導管結(jié)構中，較好是所述外管的流路的截面積減去所述內(nèi)管的流路的截面積所得的截面積差S外-內(nèi)(mm2)和所述內(nèi)管的流路的截面積S內(nèi)(mm2)滿足以下式表示的關系。
S外-內(nèi)≤S內(nèi) 本發(fā)明的導管結(jié)構中，較好是所述開口部的面積S(mm2)和所述外管的內(nèi)徑D外(mm)滿足以下式表示的關系。
S≥9×D外 本發(fā)明的導管結(jié)構較好是被用作具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置的下降管。
此外，本發(fā)明的導管結(jié)構較好是在具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置中被用作與所述下降管連接的延長管。
此外，本發(fā)明提供熔融玻璃的減壓脫泡方法，它是采用具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置對熔融玻璃進行減壓脫泡的方法，其中，作為所述下降管，采用本發(fā)明的導管結(jié)構。
此外，本發(fā)明提供熔融玻璃的減壓脫泡方法，它是采用具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置對熔融玻璃進行減壓脫泡的方法，其中，作為與所述下降管連接的延長管，采用本發(fā)明的導管結(jié)構。
此外，本發(fā)明提供熔融玻璃的導管結(jié)構體，它是具有由鉑制或鉑合金制的中空管形成的導管結(jié)構以及設于所述導管結(jié)構的下游端側(cè)且具有至少一個開口部的排出管的熔融玻璃的導管結(jié)構體，其特征在于，所述導管結(jié)構中，至少下游端側(cè)呈由內(nèi)管和外管形成的雙層管結(jié)構；所述內(nèi)管中，上游端和下游端為開放端；所述外管中，在下游端，所述雙層管結(jié)構中屬于所述外管和內(nèi)管的間隙的區(qū)域為封閉端，屬于所述內(nèi)管的區(qū)域為開放端；所述導管結(jié)構的上游端為開放端；在所述外管的下游端側(cè)設有開口部，所述設于外管的開口部的上游端位于距所述排出管的開口部的上游端0～500mm的下游側(cè)。
此外，本發(fā)明提供在具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置中，作為所述下降管，采用本發(fā)明的導管結(jié)構的減壓脫泡裝置。
此外，本發(fā)明提供在具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置中，作為與所述下降管連接的延長管，采用本發(fā)明的導管結(jié)構的減壓脫泡裝置。
以下，本說明書中，將上述的減壓脫泡裝置稱為第1種形態(tài)的減壓脫泡裝置。
第1種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，較好是被用作所述下降管或與所述下降管連接的延長管的熔融玻璃的導管結(jié)構至少在所述雙層管結(jié)構的上游端滿足下式。
w下游>w上游 式中，w下游為水平方向的熔融玻璃流中的下游側(cè)的所述外管和所述內(nèi)管的間隙的寬度(mm)，w上游為水平方向的熔融玻璃流中的上游側(cè)的所述外管和所述內(nèi)管的間隙的寬度(mm)。
第1種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，較好是所述w下游和所述w上游滿足下式。
w下游≥2×w上游 此外，本發(fā)明提供減壓脫泡裝置，它是包括上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置，其特征在于，具有與所述下降管連通并連接的下游側(cè)槽；所述下游側(cè)槽為構成外管的槽主體和位于所述槽主體內(nèi)的向下游方向延伸的內(nèi)管的雙層管結(jié)構，在所述槽主體設有排出管。
以下，本說明書中，將上述的減壓脫泡裝置稱為第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置。
第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，較好是所述下降管的內(nèi)徑D1(mm)和所述內(nèi)管的外徑D2(mm)滿足以下式表示的關系。
D1>D2 第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，較好是所述下降管的內(nèi)徑與所述內(nèi)管的外徑的差ΔD(mm)和所述內(nèi)管的內(nèi)徑D3(mm)滿足以下式表示的關系。
ΔD≥0.04×D3 第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，較好是所述下降管的流路的截面積減去所述內(nèi)管的流路的截面積所得的截面積差ΔS(mm2)和所述內(nèi)管的流路的截面積S1(mm2)滿足以下式表示的關系。
ΔS≤S1 第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，較好是具有所述下降管和所述內(nèi)管重疊的部分，所述重疊部分的長度L(mm)和所述內(nèi)管的外徑D2(mm)滿足以下式表示的關系。
L≤5×D2 第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，較好是所述下降管的下游端與所述內(nèi)管的上游端的距離d和所述內(nèi)管的外徑D2滿足以下式表示的關系。
0.5×D2≤d≤5×D2 第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，較好是所述下降管和所述內(nèi)管至少在所述內(nèi)管的上游端滿足下式。
w1下游>w1上游 式中，w1下游為水平方向的熔融玻璃流中的下游側(cè)的所述下降管和所述內(nèi)管的間隙的寬度(mm)，w1上游為水平方向的熔融玻璃流中的上游側(cè)的所述下降管和所述內(nèi)管的間隙的寬度(mm)。
第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，較好是所述w1下游和所述w1上游滿足下式。
w1下游≥2×w1上游 第1和第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，較好是設有流動控制構件；所述流動控制構件以至少一部分浸漬于熔融玻璃的表層的方式設置于所述減壓脫泡槽內(nèi)，且將所述熔融玻璃的表層的流動誘導向所述減壓脫泡槽的側(cè)壁方向。
較好是所述流動控制構件的在熔融玻璃的表層且與熔融玻璃的流動垂直的方向上的寬度滿足下式。
W1<W2 式中，W1為最上游側(cè)的所述流動控制構件的寬度(mm)，W2為最下游側(cè)的所述流動控制構件的寬度(mm)。
較好是以所述熔融玻璃的流動方向為軸時，所述流動控制構件的平面形狀相對于該軸大致呈軸對稱。
所述流動控制構件的最下游側(cè)較好是與所述下降管的管軸相比位于所述熔融玻璃的流動方向的上游側(cè)。
所述流動控制構件的平面形狀中，對將所述熔融玻璃的表層的流動誘導向所述減壓脫泡槽的側(cè)壁方向有貢獻的部分和所述熔融玻璃的流動方向所成的角度的最大值α較好是滿足下式。
15°≤α≤85° 所述流動控制構件較好是滿足下式。
20mm≤X 50mm≤h 式中，X為所述流動控制構件浸漬于所述熔融玻璃的表層的深度，h為自所述減壓脫泡槽的底面至所述流動控制構件的底面的高度。
所述流動控制構件的最下游側(cè)和所述減壓脫泡槽的側(cè)壁的在熔融玻璃的表層且與熔融玻璃的流動垂直的方向上的兩個間隙Y1、Y2(mm)較好是滿足下式。
Z≤Y1≤φ/4 Z≤Y2≤φ/4 式中，φ為在熔融玻璃的表層且與熔融玻璃的流動垂直的水平方向上的所述減壓脫泡槽的內(nèi)徑，Z為φ/30或X/2中較小的一方的值；X為所述流動控制構件浸漬于所述熔融玻璃的表層的深度。
此外，本發(fā)明提供采用第1和第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置對熔融玻璃進行減壓脫泡的方法。
如果采用本發(fā)明的導管結(jié)構，則可以將包含從耐火磚溶出的成分和在構成熔融玻璃的導管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物等的邊界層流從熔融玻璃的主流中分離。然后，將邊界層流從排出管排出，從而可以將不含這些異物等的熔融玻璃供給至成形裝置。其結(jié)果是，可以制造缺陷少的高品質(zhì)的玻璃制品。
如果采用本發(fā)明的減壓脫泡裝置，則可以將包含從耐火磚溶出的成分和在構成熔融玻璃的導管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物等的邊界層流從熔融玻璃的主流中分離。然后，將邊界層流從排出管排出，從而可以將不含這些異物等的熔融玻璃供給至成形裝置。其結(jié)果是，可以制造缺陷少的高品質(zhì)的玻璃制品。
此外，如果采用本發(fā)明的減壓脫泡裝置，則可以將構成在減壓脫泡槽內(nèi)移動的熔融玻璃流的表層的包含不會破裂的氣泡或因揮散而異質(zhì)化了的玻璃的邊界層流從熔融玻璃的主流中分離。然后，將邊界層流從排出管排出，從而可以將不含這些異質(zhì)等的熔融玻璃供給至成形裝置。其結(jié)果是，可以制造缺陷少的高品質(zhì)的玻璃制品。
本發(fā)明的減壓脫泡裝置中，通過在減壓脫泡槽內(nèi)設置流動控制構件，可以更有效地進行邊界層流自熔融玻璃的主流的分離。
附圖的簡單說明

圖1是具備本發(fā)明的熔融玻璃的導管結(jié)構的減壓脫泡裝置的剖視圖。
圖2是表示圖1所示的減壓脫泡裝置100的導管結(jié)構1及其周邊的局部放大圖。
圖3是與圖2同樣的圖，表示導管結(jié)構1中的特定部分的尺寸。
圖4是表示本發(fā)明的導管結(jié)構的另一形態(tài)的剖視圖，雙層管結(jié)構的寬度與圖2所示的導管結(jié)構1不同。
圖5是表示本發(fā)明的導管結(jié)構的另一形態(tài)的剖視圖，外管的封閉端的形狀與圖2所示的導管結(jié)構1不同。
圖6是表示本發(fā)明的導管結(jié)構的另一形態(tài)的剖視圖，內(nèi)管的形狀與圖2所示的導管結(jié)構1不同。
圖7是表示本發(fā)明的導管結(jié)構的另一形態(tài)的剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明的第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置的剖視圖。
圖9是表示圖8所示的減壓脫泡裝置100’的下游側(cè)槽180及其周邊的局部放大圖。
圖10是與圖9同樣的圖，記載表示圖中特定部分的尺寸的符號。
圖11是表示第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置的另一實施方式的下游側(cè)槽及其周邊的局部放大圖，延長管的內(nèi)壁和內(nèi)管的外壁之間的空隙部分的寬度與圖9所示的形態(tài)不同。
圖12是表示第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置的另一實施方式的下游側(cè)槽及其周邊的局部放大圖，延長管和內(nèi)管的關系與圖9所示的形態(tài)不同。
圖13是與圖12同樣的圖，但內(nèi)管上端(上游端)的形狀與圖12不同。
圖14(a)是本發(fā)明的減壓脫泡裝置的剖視圖，但僅示出減壓脫泡槽、上升管和下降管；圖14(b)是圖14(a)的減壓脫泡裝置的平面圖，但圖14(b)中省略了減壓脫泡槽上部的壁面。
圖15是與圖14(b)同樣的圖，但流動控制構件的形狀與圖14(b)不同。
符號的說明 1、2、3、4、5導管結(jié)構，1a、2a、3a、4a、5a內(nèi)管，1b、2b、3b、4b、5b外管，6導管，11、21、31、41、51開口部，100、100’減壓脫泡裝置，110減壓殼體，120減壓脫泡槽，122、122’流動控制構件，130上升管，140下降管，150、160、160’延長管，170隔熱材料，180、180’、180”、180’’’下游側(cè)槽，181槽主體，182、182’、182”、182’’’內(nèi)管，183、600排出管，300熔解槽，400上游槽，500下游槽，700導管。
實施發(fā)明的最佳方式 以下，參照附圖對本發(fā)明進行說明。圖1是具備本發(fā)明的熔融玻璃的導管結(jié)構的減壓脫泡裝置、即本發(fā)明的第1種形態(tài)的減壓脫泡裝置的剖視圖。圖1所示的減壓脫泡裝置100被用于對熔解槽300的熔融玻璃G進行減壓脫泡，連續(xù)地供給至下一個處理槽(未圖示)的過程。
減壓脫泡裝置100具有例如不銹鋼制等金屬制的使用時其內(nèi)部保持減壓狀態(tài)的減壓殼體110。在減壓殼體110內(nèi)，減壓脫泡槽120以其長軸取向水平方向的方式收納配置。在減壓脫泡槽120的一端的下面安裝有取向垂直方向的上升管130，在另一端的下面安裝有下降管140。
減壓脫泡裝置110中，減壓脫泡槽120、上升管130和下降管140為如電鑄磚等耐火磚制或者鉑制或鉑合金制的中空管。
減壓脫泡槽120為耐火磚制的中空管時，減壓脫泡槽120較好是外形具有矩形截面的耐火磚制的中空管，構成熔融玻璃的流路的內(nèi)部形狀具有矩形截面。
上升管130和下降管140為耐火磚制的中空管時，上升管130和下降管140較好是具有圓形截面或包括矩形的多邊形截面的耐火磚制的中空管，構成熔融玻璃的流路的內(nèi)部形狀具有圓形截面。
另一方面，減壓脫泡槽120為鉑制或鉑合金制的中空管時，減壓脫泡槽120的構成熔融玻璃的流路的內(nèi)部截面形狀較好是呈圓形或橢圓形。
上升管130和下降管140為鉑制或鉑合金制的中空管時，上升管130和下降管140的構成熔融玻璃的流路的內(nèi)部截面形狀較好是呈圓形或橢圓形。
在上升管130和下降管140的下端(下游端)分別安裝有延長管150、160。延長管150、160為鉑制或鉑合金制的中空圓筒管。
還有，上升管130和下降管140為鉑制或鉑合金制的中空管時，可以不具有延長管150、160，上升管130和下降管140延伸至圖1中標記為延長管150、160的部分。該情況下，以下說明書中的關于延長管150、160的記載應理解為關于鉑制或鉑合金制的上升管和下降管的記載。
在減壓殼體110內(nèi)，于減壓脫泡槽120、上升管130和下降管140的周圍配置有隔熱材料170。
上升管130與減壓脫泡槽120連通，將來自熔解槽300的熔融玻璃G導入減壓脫泡槽120。因此，安裝于上升管130的延長管150的下端(下游端)嵌入于介以導管700與熔解槽300連接的上游槽400的開口端，浸漬于該上游槽400內(nèi)的熔融玻璃G中。
下降管140與減壓脫泡槽120連通，將減壓脫泡后的熔融玻璃G導出至下一個處理槽(未圖示)。因此，安裝于下降管140的延長管160的下端(下游端)嵌入于下游槽500的開口端，浸漬于該下游槽500內(nèi)的熔融玻璃G中。下游槽500上連接有排出管600。還有，排出管是指用于為了提高熔融玻璃的均質(zhì)性而使熔融玻璃的一部分、具體為包含異物等的熔融玻璃流出至外部的由流出管等形成的裝置。
圖1所示的減壓脫泡裝置100中，安裝于下降管140的延長管160為本發(fā)明的導管結(jié)構1。圖2是在圖1所示的減壓脫泡裝置100中表示導管結(jié)構1及其周邊的局部放大圖。
圖2所示的導管結(jié)構1中，下游端側(cè)呈由內(nèi)管1a和外管1b形成的雙層管結(jié)構。內(nèi)管1a和外管1b都是鉑制或鉑合金制的中空圓筒管。在這里，作為鉑合金的具體例子，可以例舉鉑-金合金、鉑-銠合金。說到鉑或鉑合金，可以是使金屬氧化物分散于鉑或鉑合金中而成的強化鉑。作為所分散的金屬氧化物，可以例舉以Al2O3或者ZrO2或Y2O3為代表的長式周期表中的3族、4族或13族的金屬氧化物。
圖2所示的導管結(jié)構1中，內(nèi)管1a的上端(上游端)和下端(下游端)為開放端。
外管1b中，在下端(下游端)，雙層管結(jié)構中屬于外管1b和內(nèi)管1a的間隙的區(qū)域、即內(nèi)管1a的外壁和外管1b的內(nèi)壁之間的空隙部分的下端(下游端)呈封閉端。另一方面，外管1b的下端(下游端)中，雙層管結(jié)構中屬于內(nèi)管1a的區(qū)域、即圖2中位于內(nèi)管1a的內(nèi)側(cè)的部分呈開放端。內(nèi)管1a的下端(下游端)從外管1b的下端(下游端)(封閉端)突出。外管1b的上端(上游端)呈開放端。還有，雖然內(nèi)管1a的下端(下游端)從外管1b的下端(下游端)(封閉端)突出，但內(nèi)管1a的下端(下游端)并不是必須從外管1b的下端(下游端)(封閉端)突出。即，本發(fā)明的導管結(jié)構的雙層管結(jié)構中，內(nèi)管的下端(下游端)可以不從外管的下端(下游端)(封閉端)突出。
在外管1b的下端(下游端)(封閉端)側(cè)設有開口部11。更具體來說，在外管1b的下端(下游端)(封閉端)側(cè)的側(cè)壁設有呈外管1b的周向的一邊比外管1b的軸向的一邊長的橫寬的矩形形狀的開口部11。圖2中，開口部11位于和與下游槽500連接的排出管600的開口部大致相同的高度位置。還有，開口部11較好是位于和與下游槽500連接的排出管600的開口部大致相同的高度位置，或者開口部11的上端(上游端)位于排出管600的開口部的上端(上游端)的下側(cè)(下游側(cè))。
還有，圖2中，排出管600位于本發(fā)明的導管結(jié)構1的下端(下游端)。本發(fā)明中，將具有導管結(jié)構1和排出管600的結(jié)構稱為熔融玻璃的導管結(jié)構體。
如上所述，異物等不在熔融玻璃中均勻地擴散，而沿導管的壁面作為厚3～5mm左右的邊界層流流動，所以如果包含邊界層流的熔融玻璃流到達圖2所示的導管結(jié)構1的雙層管結(jié)構，則包含異物等的邊界層流向內(nèi)管1a的外壁和外管1b的內(nèi)壁之間的空隙部分(以下也稱“雙層管結(jié)構的空隙部分”)移動。另一方面，除邊界層流以外的熔融玻璃流的主流(以下稱為“主流”)向內(nèi)管1a內(nèi)側(cè)的空隙(以下稱為“內(nèi)管1a內(nèi)部”)移動。藉此，邊界層流和主流被以物理方式分離。主流是指作為不含異物等的最終形成制品的玻璃流。
在內(nèi)管1a內(nèi)部移動的主流向圖中箭頭A方向移動。即，通過內(nèi)管1a的下端(下游端)(開放端)，在下游槽500內(nèi)向下游方向移動。另一方面，在雙層管結(jié)構的空隙部分移動的邊界層流向圖中箭頭B方向移動。即，從設于外管1b內(nèi)壁(側(cè)壁)的開口部11經(jīng)過下游槽500向排出管600移動。
其結(jié)果是，僅與包含異物等的邊界層流分離了的主流被供給于成形裝置。另一方面，向排出管600移動的邊界層流被廢棄而形成碎玻璃。
本發(fā)明的導管結(jié)構中，為了適當?shù)胤蛛x邊界層流和主流，應留意下述方面。對于下述方面，參照圖3。還有，圖3除了追加有表示各部分的尺寸的符號之外，與圖2相同。
圖3所示的導管結(jié)構1中，為了防止來自開口部11的邊界層流(圖2中以箭頭B表示)和來自內(nèi)管1a的熔融玻璃的主流(圖2中以箭頭A表示)再次合流，較好是如圖3所示內(nèi)管1a從外管1b的下端(下游端)(封閉端)突出。
雖然也根據(jù)設于外管1b的側(cè)壁的開口部11的位置和形狀而不同，但如果作為邊界層流的出口的開口部11和作為主流的出口的內(nèi)管1a下端(下游端)的距離近，則通過雙層管結(jié)構分離了的邊界層流和主流可能會再次合流。如果內(nèi)管1a從外管1b的下端(下游端)(封閉端)突出，則內(nèi)管1a下端(下游端)充分遠離開口部11，所以邊界層流和主流不會再次合流，可以可靠地將兩者分離。
從可以可靠地將邊界層流和主流分離的角度來看，自開口部11下端(下游端)至內(nèi)管1a下端(下游端)的距離L出口較好是10～200mm。
為了將邊界層流和主流以物理方式分離，較好是自所述內(nèi)管上端(上游端)至所述開口部上端(上游端)的距離L內(nèi)(mm)和所述內(nèi)管的內(nèi)徑D內(nèi)(mm)滿足以下式(1)表示的關系。
L內(nèi)≥D內(nèi)/2…(1) 如果L內(nèi)和D內(nèi)滿足上式的關系，則自開口部11的雙層管結(jié)構的長度、更具體為自開口部11的雙層管結(jié)構的空隙部分的長度足以將邊界層流和主流以物理方式分離。
D內(nèi)根據(jù)減壓脫泡裝置的規(guī)模、特別是通過該裝置的熔融玻璃的流量(t/天)而不同，通常為50～900mm，更好是100～700mm。L內(nèi)較好是在50mm以上，更好是在100mm以上，特別好是200mm～1500mm。但是，如果成本方面沒有問題，導管結(jié)構1可以在全長范圍內(nèi)是雙層管結(jié)構。另一方面，如果L內(nèi)不足50mm，則至開口部11的距離不足，可能會對邊界層流和主流的分離產(chǎn)生障礙。
本發(fā)明的導管結(jié)構中，L內(nèi)和D內(nèi)更好是滿足以下式(2)表示的關系，特別好是滿足以下式(3)表示的關系。
L內(nèi)≥1.0×D內(nèi)…(2) 1.0×D內(nèi)≤L內(nèi)≤4×D內(nèi)…(3) 如圖1和圖2所示，導管結(jié)構1為安裝于下降管140的下端(下游端)的延長管160的情況下，導管結(jié)構1整體的長度通常為100～3000mm，更好是200～1500mm。使用減壓脫泡裝置100時，為了調(diào)節(jié)減壓脫泡槽120內(nèi)的熔融玻璃G的液面高度，最多使減壓脫泡槽120升降600mm左右。這時，延長管160(導管結(jié)構1)的前端必須一直浸漬在下游槽500內(nèi)的熔融玻璃G中。如果延長管160(導管結(jié)構1)的長度在上述范圍內(nèi)，則即使最大限度地使減壓脫泡槽120升降，也呈延長管160(導管結(jié)構1)的前端一直浸漬在下游槽500內(nèi)的熔融玻璃G中的狀態(tài)。
為了將邊界層流和主流以物理方式分離，較好是外管1b的內(nèi)徑與內(nèi)管1a的外徑的差D外-內(nèi)(mm)和內(nèi)管1a的內(nèi)徑D內(nèi)(mm)之間滿足以下式(4)表示的關系。在這里，D外-內(nèi)/2相當于雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度(外管1b和內(nèi)管1a的間隙的寬度)。
D外-內(nèi)/2≥0.02×D內(nèi)…(4) 如果D外-內(nèi)和D內(nèi)滿足以上式(4)表示的關系，則雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度足以將邊界層流和主流以物理方式分離。
邊界層流具有3～5mm左右的厚度，但也根據(jù)熔融玻璃的溫度和粘度、構成流路的材料而稍有變化。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)為了使這些邊界層流不流入主流中，如上所述的關系是必需的。
D外-內(nèi)/2具體較好是在5mm以上，更好是在10mm以上，且較好是在100mm以下。使D外-內(nèi)/2超過100mm的情況下，相對于邊界層流的厚度，雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度變得過大，因此主流中被分離而移動至雙層管結(jié)構的空隙部分的量增加，使所制造的玻璃的成品率下降，所以是不理想的。
圖2所示的導管結(jié)構1中，較好是僅邊界層流被分離而移動至雙層管結(jié)構的空隙部分，為了實現(xiàn)這一目的，理想的是使雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度與邊界層流的層厚實質(zhì)上相同。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)從耐火磚溶出的成分、在與鉑壁面的界面產(chǎn)生的異物以及在導管壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的泡不在熔融玻璃中均勻地擴散，而沿導管的壁面作為一定厚度的邊界層流、例如層厚3～5mm左右的邊界層流流動。
然而，實施減壓脫泡時的邊界層流的層厚并不恒定，有時會發(fā)生變化。因此，為了可靠地將邊界層流分離并使其移動至雙層管結(jié)構的空隙部分，較好是使雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度比邊界層流的層厚大出一定程度。該情況下，主流的一部分也被分離而移動至雙層管結(jié)構的空隙部分。
因此，雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度比邊界層流的層厚大太多的情況下，主流中被分離而移動至雙層管結(jié)構的空隙部分的量增加，使所制造的玻璃的成品率下降，所以是不理想的。
本發(fā)明的導管結(jié)構中，D外-內(nèi)和D內(nèi)更好是滿足以下式(5)表示的關系，特別好是滿足以下式(6)表示的關系。
D外-內(nèi)/2≥0.04×D內(nèi)…(5) 0.04×D內(nèi)≤D外-內(nèi)/2≤0.25×D內(nèi)…(6) 在這里，D內(nèi)如上所述通常為50～900mm，更好是100～700mm。鉑制或鉑合金制的內(nèi)管1a和外管1b的壁厚較好是0.4～6mm，更好是0.8～4mm。
根據(jù)以上的條件，內(nèi)管1a的外徑較好是55～905mm，更好是105～705mm。外管1b的外徑較好是70～1200mm，更好是100～1000mm。
此外，為了將邊界層流和主流以物理方式分離，較好是自內(nèi)管上端(上游端)至開口部上端(上游端)的距離L內(nèi)(mm)和外管的內(nèi)徑與內(nèi)管的外徑的差D外-內(nèi)(mm)滿足以下式(7)表示的關系。
L內(nèi)≥(D外-內(nèi)/2)×3…(7) 如果L內(nèi)和D外-內(nèi)滿足以上式(7)表示的關系，則從與雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度(D外-內(nèi)/2)的關系來看，自開口部11的雙層管結(jié)構的空隙部分的長度L內(nèi)足以將邊界層流和主流以物理方式分離。
此外，較好是D外-內(nèi)×20≥L內(nèi)。
此外，為了將邊界層流和主流以物理方式分離，較好是外管1b的流路的截面積減去內(nèi)管1a的流路的截面積所得的截面積差S外-內(nèi)(mm2)和內(nèi)管1a的流路的截面積S內(nèi)(mm2)滿足以下式(8)表示的關系。
S外-內(nèi)≤S內(nèi)…(8) 在這里，外管1b和內(nèi)管1a的流路的截面積是指外管1b和內(nèi)管1a的流路的相對于軸向垂直的方向的截面積。如果S外-內(nèi)和S內(nèi)滿足以上式(8)表示的關系，則雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度相對于邊界層流的厚度不會變得過大，因此主流中被分離而移動至雙層管結(jié)構的空隙部分的量不會增加。因此，所制造的玻璃的成品率不會下降。
S外-內(nèi)和S內(nèi)更好是滿足以下式(9)表示的關系，特別好是滿足以下式(10)表示的關系。
S外-內(nèi)≤0.90×S內(nèi)…(9) S外-內(nèi)≤0.80×S內(nèi)…(10) 此外，較好是0.50×S內(nèi)≤S外-內(nèi)。
此外，為了將邊界層流和主流以物理方式分離，較好是開口部11的面積S(mm2)和外管的內(nèi)徑D外(mm)滿足以下式(11)表示的關系。
S≥9×D外…(11) 在這里，開口部11的面積S是指該開口部11在平面上的投影面積。如果S和D外滿足以上式(11)表示的關系，則開口部11大至可以使通過外管1b和內(nèi)管1a的空隙部的熔融玻璃流出程度，因此通過該開口部11時的邊界層流的流動阻抗不會顯著增加。開口部11非常小的情況下，通過該開口部11時的邊界層流的流動阻抗顯著增加。其結(jié)果是，在雙層管結(jié)構的空隙部移動的邊界層流和在內(nèi)管1a的內(nèi)部移動的主流之間在流動性上產(chǎn)生顯著的差異，分離邊界層流和主流的效果差。還有，上式(11)是著眼于邊界層流的厚度為3mm時必須使3mm以上的厚度的熔融玻璃從開口部流出這一點而求出的算式。
本發(fā)明的導管結(jié)構中，S和D外更好是滿足以下式(12)表示的關系，特別好是滿足以下式(13)表示的關系。
S≥12×D外…(12) 20×D外≤S≤90×D外…(13) S大于90×D外時，相對于外管1b的內(nèi)徑開口部11的尺寸變得過大，因此通過雙層管結(jié)構分離了的邊界層流和主流可能會再次合流。
還有，開口部11較好是設于封閉端附近。還有，封閉端附近不僅是指外管1a的封閉端的部分，如圖2所示，也包括接近外管1a的封閉端的部分的內(nèi)壁(側(cè)壁)部分。這里所說的“接近封閉端的部分”是指距離外管1a的封閉端200mm以內(nèi)的范圍。
通過將開口部11設于封閉端附近，可以使能夠?qū)⑦吔鐚恿骱椭髁饕晕锢矸绞椒蛛x的距離變長，因而可以獲得均質(zhì)性良好的玻璃。
此外，開口部11并不一定必須是一個，也可以有多個。開口部有多個的情況下，至少一個開口部在距離外管1a的封閉端200mm以內(nèi)即可。
此外，開口部11為矩形形狀的情況下，從邊界層流通過該開口部11時的流動阻抗小的角度來看，較好是不呈外管1b的軸向長的矩形形狀(即，縱向長的矩形形狀)，而是呈外管1b的周向長的矩形形狀(即，橫向長的矩形形狀)。
開口部11的形狀并不局限于矩形形狀，也可以是其它形狀。例如，可以是正方形，也可以是圓形或橢圓形。此外，還可以是三角形、五邊形、六邊形、八邊形等其它多邊形。
開口部11較好是外管1b的周向的長度(即開口部11的寬度)比排出管600的開口部的寬度小。如果開口部11的寬度比排出管600的開口部的寬度大，則通過雙層管結(jié)構分離了的邊界層流和主流可能會再次合流。
在這里，開口部11的寬度是將該開口部11投影于平面上而得的形狀的寬度。還有，排出管600呈曲面形狀的情況下，排出管600的寬度也是將該排出管600投影于平面上而得的形狀的寬度。
圖2中，設于外管1b的開口部11位于排出管600的開口部附近，更具體為與排出管600的開口部大致相同的高度。但是，較好是開口部11的上端(上游端)位于排出管600的開口部的上端(上游端)的下側(cè)(下游側(cè))，具體為開口部11的上端位于距排出管的開口部的上端0～500mm的下側(cè)(下游側(cè))。為了防止通過雙層管結(jié)構分離了的邊界層流和主流再次合流，開口部11的上端(上游端)位于排出管600的開口部的上端(上游端)的下側(cè)(下游側(cè))是優(yōu)選的結(jié)構。
如上所述，使用圖1所示的減壓脫泡裝置100時，最多使減壓脫泡槽120升降600mm左右，所以開口部11和排出管600的開口部的位置關系隨圖2所示的位置關系而有一定程度的變化。然而，為了防止通過雙層管結(jié)構分離了的邊界層流和主流再次合流，較好是即使使減壓脫泡槽120升降，開口部11也不距排出管600的開口部過遠。開口部11的上端(上游端)和排出管600的開口部的上端(上游端)在相距最遠的狀態(tài)下，兩者的距離較好是在400mm以下，更好是在200mm以下。
另外，為了防止從開口部11流出的邊界層流與主流再次合流，必須使排出管600的開口部的面積大致一定程度。具體來說，將排出管600的開口部的面積設為S排出口時，較好是與開口部11的面積S之間滿足以下式(14)表示的關系。
S排出口≥S…(14) 如上所述，從耐火磚溶出的成分、在構成熔融玻璃的導管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物等不在熔融玻璃中均勻地擴散，而沿導管的壁面作為一定厚度的邊界層流流動。
然而，圖1所示的減壓脫泡裝置100中，自減壓脫泡槽120經(jīng)下降管140而達到延長管160、即圖2所示的導管結(jié)構1的邊界層流的厚度有時在導管結(jié)構1中根據(jù)部位的不同而不同。
在熔融玻璃G的表面，存在不會破裂的氣泡或因揮散而異質(zhì)化了的玻璃，它們形成在減壓脫泡槽120內(nèi)移動的熔融玻璃流G的表層。這樣的包含不會破裂的氣泡或因揮散而異質(zhì)化了的玻璃的熔融玻璃G的表層也達到減壓脫泡槽120的側(cè)壁或減壓脫泡槽120的下游側(cè)端部的壁面，與本說明書中的沿壁面移動的邊界層流一體化。
因此，熔融玻璃G移動至下降管140時，存在以沿減壓脫泡槽120的下游端的壁面折返的形式移動至下降管140的傾向。其結(jié)果是，存在如下的傾向與沿水平方向上的熔融玻璃流的流動方向的上游側(cè)(以下稱為“水平方向上游側(cè)”)的下降管140壁面流動的邊界層流相比，沿水平方向上的熔融玻璃流的流動方向的下游側(cè)(以下稱為“水平方向下游側(cè)”)的下降管140壁面流動的邊界層流更多。換言之，存在沿水平方向下游側(cè)的下降管140壁面流動的邊界層流的厚度比沿水平方向上游側(cè)的下降管140壁面流動的邊界層流的厚度更大的傾向。從下降管140移動至延長管160的邊界層流中也維持該狀態(tài)，所以存在沿水平方向下游側(cè)的延長管160壁面流動的邊界層流的厚度比沿水平方向上游側(cè)的延長管160壁面流動的邊界層流的厚度更大的傾向。
本發(fā)明的導管結(jié)構中，設定雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度時，較好是考慮到存在如上所述的減壓脫泡裝置1內(nèi)的邊界層流的流動傾向，即在下降管140和延長管160內(nèi)移動的邊界層流的厚度在水平方向下游側(cè)比水平方向上游側(cè)更大的傾向。
圖4是表示本發(fā)明的導管結(jié)構的另一實施方式的剖視圖。圖4所示的導管結(jié)構2中，雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度中，圖中右側(cè)、即水平方向上的熔融玻璃G的流動方向的下游側(cè)的空隙部分的寬度w下游比圖中左側(cè)、即水平方向上的熔融玻璃G的流動方向的上游側(cè)的空隙部分的寬度w上游大，為滿足下式(15)的關系。
w下游>w上游…(15) 本發(fā)明的導管結(jié)構中，通過以滿足上式(15)的條件設定雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度，即使在延長管160、即本發(fā)明的導管結(jié)構內(nèi)移動的邊界層流的厚度在水平方向下游側(cè)比水平方向上游側(cè)大的情況下，也可以恰當?shù)胤蛛x邊界層流和主流。
圖4所示的導管結(jié)構2中，更好是雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度以滿足下式(16)的條件設定。
w下游≥2×w上游…(16) 還有，圖4所示的導管結(jié)構2中，為了發(fā)揮希望實現(xiàn)的機能，即在導管結(jié)構內(nèi)移動的邊界層流的厚度在水平方向下游側(cè)比水平方向上游側(cè)大的情況下，也恰當?shù)胤蛛x邊界層流和主流，所以在雙層管結(jié)構的上游端，該雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度滿足上式(15)即可，在雙層管結(jié)構的其它部分空隙部分的寬度可以不滿足上式(15)。但是，該情況下，雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度順著熔融玻璃流的流動方向發(fā)生變化，所以在空隙部分移動的邊界層流中可能會發(fā)生壓力損失。因此，較好是雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度在整個熔融玻璃流的流動方向都滿足上式(15)。
本發(fā)明的導管結(jié)構中，作為以滿足上式(15)的條件設定雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度的方法，可以例舉以下的方法在外管1a內(nèi)使內(nèi)管1b偏向水平方向上游側(cè)配置的方法；采用與熔融玻璃的流動垂直的方向的截面形狀局部地擴大或縮小了口徑的外管1a或內(nèi)管1b，從而使雙層管結(jié)構的空隙部分的寬度在水平方向下游側(cè)局部地擴大的方法。
還有，圖4所示的導管結(jié)構2中，也適用上述的式(1)～(14)的關系。
本發(fā)明的導管結(jié)構中，形成雙層管結(jié)構的內(nèi)管1a和外管1b只要是鉑或鉑合金制的中空管且滿足下述(1)～(3)的條件即可，其形狀并不局限于此。
(1)內(nèi)管1a的上游端和下游端為開放端。
(2)外管1b中，雙層管結(jié)構中屬于外管1b和內(nèi)管1a的間隙的區(qū)域(內(nèi)管1a的外壁和外管1b的內(nèi)壁之間的空隙部分)的下游端為封閉端，屬于內(nèi)管1a的區(qū)域(位于內(nèi)管1a的內(nèi)側(cè)的部分)的下游端為開放端。
(3)外管1b的所述下游端側(cè)設有開口部。
因此，內(nèi)管1a和外管1b的截面形狀可以是橢圓形狀，也可以是四邊形、六邊形、八邊形等多邊形形狀。
此外，圖2中外管1b的封閉端(下端(下游端))為水平端，但外管的封閉端的形狀并不局限于此。圖5是表示本發(fā)明的導管結(jié)構的另一形態(tài)的剖視圖，外管的封閉端的形狀與圖2所示的導管結(jié)構1不同。圖5所示的導管結(jié)構3中，內(nèi)管3a和外管3b形成雙層管結(jié)構這一點與圖2所示的導管結(jié)構1相同，但外管3b的封閉端(下端(下游端))呈斜向傾斜的形狀。
更具體來說，在外管3b的軸向，面對設于下游槽500的排出管600的一側(cè)的下端(下游端)(圖中左側(cè)的下端(下游端)，以下也稱“長端”)的長度比相對于該長端的背面?zhèn)鹊南露?下游端)(圖中右側(cè)的下端(下游端)，以下也稱“短端”)長，連結(jié)長端和短端的下端(下游端)斜向傾斜。在外管3b的長端附近的側(cè)壁上設有開口部31。通過圖5所示的導管結(jié)構3，可以將在雙層結(jié)構的空隙部分移動的邊界層流沿外管3b的斜向傾斜的下端(下游端)誘導向開口部31方向。
還有，內(nèi)管3a的開口端、即上端(上游端)和下端(下游端)可以呈斜向傾斜的形狀。例如，圖5中，呈以距開口部31較遠的一側(cè)的內(nèi)管3a的上端(上游端)比距開口部31較近的一側(cè)的內(nèi)管3a的上端(上游端)低的方式傾斜的形狀的情況下，產(chǎn)生以下的效果。關于達到開口部31為止的邊界層流在雙層結(jié)構的空隙部分移動的距離，在內(nèi)管3a的上端(上游端)不傾斜的情況下，邊界層流在距開口部31較遠的一側(cè)的空隙部分移動的距離比在距開口部31較近的一側(cè)的空隙部分移動的距離長，所以在空隙部分移動的邊界層流中可能會發(fā)生壓力損失。呈以距開口部31較遠的一側(cè)的內(nèi)管3a的上端(上游端)比距開口部31較近的一側(cè)的內(nèi)管3a的上端(上游端)低的方式傾斜的形狀的情況下，邊界層流在距開口部31較遠的一側(cè)的空隙部分移動的距離和邊界層流在距開口部31較近的一側(cè)的空隙部分移動的距離的差小，所以在空隙部分移動的邊界層流中發(fā)生壓力損失的可能性小。
圖5所示的導管結(jié)構3中，也適用上述的式(1)～(16)的關系。還有，圖5所示的導管結(jié)構3中，自開口部下端(下游端)至內(nèi)管下端(下游端)的距離L出口為自開口部31下端(下游端)至內(nèi)管3a下端(下游端)的距離。對于自內(nèi)管3a上端(上游端)至開口部31上端(上游端)的距離L內(nèi)、內(nèi)管3a的內(nèi)徑D內(nèi)、外管3b的內(nèi)徑與內(nèi)管3a的外徑的差D外-內(nèi)、內(nèi)管3a和外管3b的流路的截面積、開口部31的面積S以及排出管600的開口部的面積S排出管，與圖2所示的導管結(jié)構1相同。
此外，圖2～圖5中，內(nèi)管1a、2a、3a示出了呈在所有部位口徑(內(nèi)徑、外徑)相同的單純的直管形狀的中空圓筒管，但內(nèi)管的形狀并不局限于此。圖6是表示本發(fā)明的導管結(jié)構的另一實施方式的剖視圖，內(nèi)管的形狀與圖2～圖5所示的導管結(jié)構1、2、3不同。圖6所示的導管結(jié)構4中，內(nèi)管4a和外管4b形成雙層管結(jié)構這一點與圖2～圖5所示的導管結(jié)構1、2、3相同。但是，圖6所示的導管結(jié)構4中，內(nèi)管4a的一部分(附圖中的下端(下游端)附近部分)的口徑擴大而呈錐管形狀。通過呈錐管形狀的內(nèi)管4a的下端(下游端)與外管4b的內(nèi)壁接合，內(nèi)管4a的外壁和外管4b的內(nèi)壁之間的空隙部分的下端(下游端)呈封閉端。因此，內(nèi)管4a的下端(下游端)不從外管4b的封閉端突出。通過圖6所示的導管結(jié)構4，可以將在雙層結(jié)構的空隙部分移動的邊界層流沿呈錐管形狀的內(nèi)管4a的外壁誘導向開口部41方向。
圖6所示的導管結(jié)構4中，也適用上述的式(1)～(16)的關系。還有，圖6所示的導管結(jié)構4中，內(nèi)管4a的內(nèi)徑D內(nèi)為內(nèi)管4a中未擴大口徑的部分的內(nèi)徑。對于自內(nèi)管4a上端(上游端)至開口部41上端(上游端)的距離L內(nèi)、外管4b的內(nèi)徑與內(nèi)管4a的外徑的差D外-內(nèi)、內(nèi)管4a和外管4b的流路的截面積、開口部41的面積S以及排出管600的開口部的面積S排出管，與圖2所示的導管結(jié)構1相同。
此外，圖2～圖6所示的導管結(jié)構1～4通過使設于外管1b、2b、3b、4b的下端側(cè)(下游端側(cè))的開口部11、21、31、41位于排出管600的開口部附近，防止了從開口部11、21、31、41流出的邊界層流再次與主流合流，但也可以像圖7所示的導管結(jié)構5這樣，設置用于將從開口部51流出的邊界層流直接引導至排出管600的開口部的導管6。還有，圖7所示的導管結(jié)構5中，開口部51不設于外管5b的側(cè)壁，而是設于封閉端的一部分。
圖7所示的導管結(jié)構5雖然在裝置方面變得復雜，但在能夠可靠地分離主流和邊界層流方面是優(yōu)良的。
像圖7所示的導管結(jié)構5這樣，設置用于將從開口部51流出的邊界層流直接引導至排出管600的開口部的導管6的情況下，排出管600的開口部的位置可以并不一定是下游側(cè)槽500的側(cè)面，例如圖7中，可以是下游側(cè)槽500的左下角。
圖2～圖6所示的導管結(jié)構1～4中，在外管1b、2b、3b、4b的下端(下游端)附近的側(cè)壁設有一個開口部11、21、31、41，圖7所示的導管結(jié)構5中，在外管5b的封閉端的一部分設有一個開口部51。但是，開口部的數(shù)量并不局限于此，可以是多個。該情況下，多個開口部可以以并列于外管1b的同一高度位置的方式(即左右)設置，或者可以在外管1b周向的同一位置以不同的高度位置(即上下)設置。此外，可以以組合這兩種形態(tài)的方式(即上下左右)設置。
此外，圖2中，下游槽500在與排出管600相反的一側(cè)(圖中下游槽500右側(cè)的壁面)也具有排出管的情況下，可以在開口部11的相反側(cè)的外管1b側(cè)壁也設置開口部。與之對應，可以在外管的下端(下游端)附近的側(cè)壁設置多個開口部。
還有，開口部存在多個的情況下，L出口采用自位于最下側(cè)(下游側(cè))的開口部下端(下游端)至內(nèi)管1a下端(下游端)的距離。L內(nèi)采用位于最上側(cè)(上游側(cè))的開口部上端(上游端)和內(nèi)管上端(上游端)之間的距離。S采用所有開口部的面積總和。但是，對于上式(14)，適用于相互呈對應關系的開口部(外管下端側(cè)的開口部和排出管的開口部)。
以上，對將本發(fā)明的導管結(jié)構用作與下降管的下端(下游端)連接的延長管的情況進行了說明。但是，本發(fā)明的導管結(jié)構也可以用作下降管本身。
減壓脫泡裝置中，有時將鉑制或鉑合金制的中空管用作下降管。該情況下，作為鉑制或鉑合金制的下降管，可以使用本發(fā)明的導管結(jié)構。
將鉑制或鉑合金制的中空管用作下降管的情況下，通常將多條中空管接合而形成1條下降管。本發(fā)明的導管結(jié)構用作構成下降管的多條中空管中的下端側(cè)(下游端側(cè))的中空管。但是，作為由1條鉑制或鉑合金制的中空管構成的下降管，可以使用本發(fā)明的導管結(jié)構。
還有，對于導管結(jié)構的尺寸等，與以上對用作下降管的延長管的情況所說明的相同。
本發(fā)明的導管結(jié)構的用途并不局限于減壓脫泡裝置的下降管和與該下降管的下端(下游端)連接的延長管，也可以用作玻璃制造裝置中所包括的除下降管及其延長管以外的熔融玻璃的導管結(jié)構。
玻璃制造裝置的熔融玻璃的導管結(jié)構都是耐火磚制或者鉑或鉑合金制。因此，在構成玻璃制造裝置的所有熔融玻璃的導管結(jié)構中都有可能發(fā)生從耐火磚溶出的成分向熔融玻璃G的混入或者在鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生異物等。
由于熔融玻璃的成分容易揮發(fā)，內(nèi)部經(jīng)減壓的減壓脫泡槽120以及與該減壓脫泡槽120連接的上升管150和下降管140是玻璃制造裝置中的自耐火磚的成分的溶出或者在鉑壁面和熔融玻璃的界面的異物等的發(fā)生源之一。
另一方面，玻璃制造裝置除了這些之外，還存在可能會發(fā)生熔融玻璃的成分的揮發(fā)而產(chǎn)生自耐火磚的成分的溶出或者在鉑壁面和熔融玻璃的界面的異物等的部位。
作為這樣的部位，可以例舉例如圖1所示的構成中的熔解槽300。此外，玻璃制造裝置中，可以例舉設于熔融玻璃的流路中間的攪拌槽。
本發(fā)明的導管結(jié)構也可以用于將在這些部位產(chǎn)生的包含異物等的邊界層流從熔融玻璃的主流以物理方式分離。例如，可以將本發(fā)明的導管結(jié)構用作連接熔解槽300和上游側(cè)槽400的導管700。
本發(fā)明的第1種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，本發(fā)明的導管結(jié)構被用作耐火磚制的與下降管連接的延長管或者鉑制或鉑合金制的下降管本身。因此，圖1所示的減壓脫泡裝置100是本發(fā)明的第1種形態(tài)的減壓脫泡裝置的一例。
本發(fā)明的第1種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，除本發(fā)明的導管結(jié)構、即耐火磚制的與下降管連接的延長管或者鉑制或鉑合金制的下降管以外的構成沒有特別限定。
下面，對本發(fā)明的第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置進行說明。
圖8是表示本發(fā)明的第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置的剖視圖。圖8所示的減壓脫泡裝置100’除以下的不同點以外與圖1所示的減壓脫泡裝置100相同。
·與下降管140的下端側(cè)(下游端)連接的延長管160’不具有雙層管結(jié)構。
·下游側(cè)槽180具有后述的結(jié)構。
圖9是表示圖8所示的減壓脫泡裝置100’的下游側(cè)槽180及其周邊的局部放大圖。
圖9所示的下游側(cè)槽180呈構成外管的槽主體181和位于該槽主體181內(nèi)的向下游方向延伸的內(nèi)管182的雙層管結(jié)構。通過采用如上所述的雙層管結(jié)構，可以將包含從耐火磚溶出的成分、在與鉑壁面的界面產(chǎn)生的異物等的邊界層流，更具體為從下降管160’向下游側(cè)槽180移動中的熔融玻璃中的邊界層流，從熔融玻璃的主流中分離。
槽主體181為上端(上游端)開口的有底筒狀體，上端(上游端)的開口部的形狀例如為正方形等方形或圓形。在槽主體181的底部設有排出管183。
內(nèi)管182為兩端開口的中空筒狀管，其截面形狀例如為圓形。內(nèi)管182的一端位于熔融玻璃的流動方向的上游側(cè)、即下降管140側(cè)，更具體為安裝于下降管140的下端(下游端)的延長管160’側(cè)，另一端貫穿槽主體181的側(cè)面向熔融玻璃的流動方向的下游方向延伸。內(nèi)管182的整體形狀呈近似L字狀。
槽主體181、內(nèi)管182和排出管183通常為鉑制或鉑合金制。槽主體181、內(nèi)管182和排出管183為鉑制或鉑合金制的情況下，由于制作容易和不易變形等原因，其截面形狀較好是圓形或橢圓形狀。
但是，槽主體181、內(nèi)管182和排出管183可以是如電鑄磚等耐火磚制。槽主體181、內(nèi)管182和排出管183為耐火磚制的情況下，由于制作容易和防止耐火磚的侵蝕等原因，其截面形狀較好是四邊形等多邊形、圓形或橢圓形狀。
圖9中，具有延長管160’和內(nèi)管182重疊的部分。更具體來說，兩者因內(nèi)管182的上端(上游端)位于延長管160’的內(nèi)部而重疊。但是，并不必須具有延長管160’和內(nèi)管182重疊的部分，兩者可以不重疊。
圖8所示的減壓脫泡裝置100’中，下降管140為耐火磚制，所以安裝于該下降管140的下端(下游端)的鉑制或鉑合金制的延長管160’浸漬于下游側(cè)槽180內(nèi)(槽主體181內(nèi))的熔融玻璃中，但根據(jù)減壓脫泡裝置的不同，也有鉑制或鉑合金制的下降管浸漬于下游側(cè)槽180內(nèi)的熔融玻璃中的情況。這樣的情況下，鉑制或鉑合金制的下降管和下游側(cè)槽的內(nèi)管直接重疊。
以下，本說明書中，提到“下降管和下游側(cè)槽的內(nèi)管重疊”的情況下，包括下述(a)、(b)的兩種情況 (a)安裝于耐火磚制的下降管的下端(下游端)的鉑制或鉑合金制的延長管和下游側(cè)槽的內(nèi)管重疊； (b)鉑制或鉑合金制的下降管和下游側(cè)槽的內(nèi)管直接重疊。
第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，為了恰當?shù)胤蛛x邊界層流和主流，應留意下述方面。對于下述方面，參照圖10。還有，圖10除了追加有表示各部分的尺寸的符號之外，與圖9相同。
圖10中，延長管160’的內(nèi)徑D1和內(nèi)管182的外徑D2較好是滿足以下式(17)表示的關系。
D1>D2…(17) 即，第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，延長管(也包括為下降管的情況)和下游側(cè)槽的內(nèi)管重疊的情況下，形成下游側(cè)槽的內(nèi)管的上端(上游端)位于延長管內(nèi)部的關系。
第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，通過是延長管和內(nèi)管形成如上所述的關系，可發(fā)揮以下所述的效果。
如上所述，從耐火磚溶出的成分和在與鉑壁面的界面產(chǎn)生的異物等不在熔融玻璃中均勻地擴散，而沿導管的壁面作為厚3～5mm左右的邊界層流流動，所以如果包含邊界層流的熔融玻璃流到達圖9中延長管160’和內(nèi)管182重疊的部分，則包含從耐火磚溶出的成分和在與鉑壁面的界面產(chǎn)生的異物等的邊界層流向?qū)儆谘娱L管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分移動(圖中以箭頭B表示)。另一方面，除邊界層流以外的熔融玻璃流的主流在內(nèi)管182的內(nèi)部移動(圖中以箭頭A表示)。其結(jié)果是，邊界層流和主流被以物理方式分離。
在內(nèi)管182的內(nèi)部移動的主流向圖中箭頭A方向移動。即，在內(nèi)管182內(nèi)部向下游方向移動。另一方面，在延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分移動的邊界層流向圖中箭頭B方向移動，從排出管183被排出。
如上所述操作，僅與包含從耐火磚溶出的成分和在與鉑壁面的界面產(chǎn)生的氣泡等的邊界層流分離了的主流被供給于成形裝置。另一方面，從排出管183被排出的邊界層流被廢棄而形成碎玻璃。
為了將邊界層流和主流以物理方式分離，較好是延長管160’的內(nèi)徑D1與內(nèi)管182的外徑D2的差ΔD(mm)和內(nèi)管182的內(nèi)徑D3(mm)之間滿足以下式(18)表示的關系。
ΔD≥0.04×D3…(18) 如果ΔD和D3滿足以上式(18)表示的關系，則延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度、即ΔD/2足以將邊界層流和主流以物理方式分離。
ΔD具體較好是在10mm以上，更好是在20mm以上，特別好是40mm～200mm。使ΔD超過200mm的情況下，相對于邊界層流的厚度，延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度變得過大，因此主流的流量減少，是不理想的。
圖9所示的導管結(jié)構1中，較好是僅邊界層流被分離而移動至延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分，為了實現(xiàn)這一目的，理想的是使延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度與邊界層流的層厚實質(zhì)上相同。
然而，實施減壓脫泡時的邊界層流的層厚并不恒定，有時會發(fā)生變化。因此，為了可靠地將邊界層流分離并使其移動至延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分，較好是使該空隙部分的寬度比邊界層流的層厚大出一定程度。該情況下，主流的一部分也被分離而移動至該空隙部分。
因此，延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度比邊界層流的層厚大太多的情況下，主流中被分離而移動至該空隙部分的量增加，使所制造的玻璃的成品率下降，所以是不理想的。
第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，ΔD和D3更好是滿足以下式(19)表示的關系，特別好是滿足以下式(20)表示的關系。
ΔD≥0.08×D3…(19) 0.1×D3≤ΔD≤0.6×D3…(20) 在這里，D3通常為50～900mm，更好是100～700mm。鉑制或鉑合金制的內(nèi)管182和延長管160’的壁厚較好是0.4～6mm，更好是0.8～4mm。
根據(jù)以上的條件，內(nèi)管182的外徑D2較好是51～912mm，更好是102～708mm。延長管160’的外徑較好是60～1300mm，更好是123～1000mm。
此外，為了將邊界層流和主流以物理方式分離，較好是延長管160’的流路的截面積減去內(nèi)管182的流路的截面積所得的截面積差ΔS(mm2)和內(nèi)管182的流路的截面積S1(mm2)滿足以下式(21)表示的關系。
ΔS≤S1…(21) 在這里，延長管160’和內(nèi)管182的流路的截面積是指延長管160’和內(nèi)管182的流路的相對于軸向垂直的方向的截面積。如果ΔS和S1滿足以上式(21)表示的關系，則延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度相對于邊界層流的厚度不會變得過大，因此主流中被分離而移動至該空隙部分的量不會增加。因此，所制造的玻璃的成品率不會下降。
此外，較好是0.50×S1≤ΔS。
第2種形式的減壓脫泡裝置中，較好是具有重疊部分。通過具有重疊部分，分離邊界層流和主流的效果增大，因此是理想的。
重疊部分的長度L(mm)和內(nèi)管182的外徑D2(mm)較好是滿足以下式(22)表示的關系。
L≤5×D2…(22) 使用減壓脫泡裝置100’時，為了調(diào)節(jié)減壓脫泡槽120內(nèi)的熔融玻璃G的液面高度，最多使減壓脫泡槽120升降500mm左右。這時，延長管160’隨著減壓脫泡槽120的變位而上下移動。因此，重疊部分的長度L隨著減壓脫泡槽120的變位而變化，使減壓脫泡裝置120上升至最大限度時L達到最小。
較好是包括L達到最小的該狀態(tài)的所有狀態(tài)下，L和D2都滿足以上式(22)表示的關系。但是，如上所述，L可以為0(即，延長管160’和內(nèi)管182不重疊)。
此外，內(nèi)管的上端(上游端)可能會過多地進入延長管(下降管)內(nèi)，所以較好是L滿足下式(23)。
L≤5×D2…(23) 如果包括L達到最小的該狀態(tài)的所有狀態(tài)下L和D2都滿足以上式(23)表示的關系，則不論減壓脫泡槽120的變位如何，延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度都足以將邊界層流和主流以物理方式分離。此外，即使最大限度地使減壓脫泡槽120升降，也呈延長管160’的前端一直浸漬在下游側(cè)槽180(槽主體181)內(nèi)的熔融玻璃G中的狀態(tài)。
D2根據(jù)減壓脫泡裝置的規(guī)模、特別是通過減壓脫泡裝置的熔融玻璃的流量(t/天)而不同，通常為51～912mm，更好是102～708mm。L較好是30mm～1000mm，更好是50mm～700mm。即使L超過1000mm，對邊界層流和主流的分離的貢獻也已經(jīng)較少，重疊部分的長度變得非常長，所以成本上升。
還有，延長管160’本身的長度通常為200～3000mm，更好是400～1500mm。內(nèi)管182向圖中的下游方向延伸，所以其長度沒有特別限定。但是，內(nèi)管182的長度較好是50mm～600mm，更好是100mm～500mm。
如上所述，包含從耐火磚溶出的成分、在構成熔融玻璃的導管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物等的邊界層流形成在減壓脫泡槽120內(nèi)移動的熔融玻璃流G的表層。因此，熔融玻璃G移動至下降管140時，存在以沿減壓脫泡槽120的下游端的壁面折返的形式移動至下降管140的傾向。其結(jié)果是，存在沿水平方向下游側(cè)的下降管140壁面流動的邊界層流比沿水平方向上游側(cè)的下降管140壁面流動的邊界層流更多的傾向。換言之，存在沿下游側(cè)的下降管140壁面流動的邊界層流的厚度比沿上游側(cè)的下降管140壁面流動的邊界層流的厚度更大的傾向。從下降管140移動至延長管160’的邊界層流中也維持該狀態(tài)，所以存在沿水平方向下游側(cè)的延長管160’壁面流動的邊界層流的厚度比沿水平方向上游側(cè)的延長管160’壁面流動的邊界層流的厚度更大的傾向。
第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，設定延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度時，較好是考慮到存在如上所述的減壓脫泡裝置1’內(nèi)的邊界層流的流動傾向，即在下降管140和延長管160’內(nèi)移動的邊界層流的厚度在水平方向下游側(cè)比水平方向上游側(cè)更大的傾向。
圖11是表示第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置的另一實施方式的剖視圖。圖11中，延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度中，圖中右側(cè)、即水平方向上的熔融玻璃G的流動方向的下游側(cè)的空隙部分的寬度w1下游比圖中左側(cè)、即水平方向上的熔融玻璃G(參照圖8)的流動方向的上游側(cè)的空隙部分的寬度w1上游大，為滿足下式(24)的關系。
w1下游>w1上游…(24) 第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，通過以滿足上式(24)的條件設定延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度，即使在延長管160’內(nèi)移動的邊界層流的厚度在水平方向下游側(cè)比水平方向上游側(cè)大的情況下，也可以恰當?shù)胤蛛x邊界層流和主流。
圖11中，更好是延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度以滿足下式(25)的條件設定。
w1下游≥2×w1上游…(25) 還有，圖11中，為了發(fā)揮希望實現(xiàn)的機能，即在延長管160’內(nèi)移動的邊界層流的厚度在水平方向下游側(cè)比水平方向上游側(cè)大的情況下，也恰當?shù)胤蛛x邊界層流和主流，所以在重疊部分的上游端，延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度滿足上式(24)即可，在重疊部分的其它部分該空隙部分的寬度可以不滿足上式(24)。但是，該情況下，空隙部分的寬度順著熔融玻璃流的流動方向發(fā)生變化，所以在空隙部分移動的邊界層流中可能會發(fā)生壓力損失。因此，較好是延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度在整個重疊部分的熔融玻璃流的流動方向都滿足上式(24)。
第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，作為以滿足上式(24)的條件設定延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度的方法，可以例舉以下的方法在延長管160’內(nèi)使內(nèi)管182偏向水平方向上游側(cè)配置的方法；采用與熔融玻璃的流動垂直的方向的截面形狀局部地擴大了口徑的延長管160’或與熔融玻璃的流動垂直的方向的截面形狀局部地縮小了口徑的內(nèi)管182，從而使延長管160’的內(nèi)壁和內(nèi)管182的外壁之間的空隙部分的寬度在水平方向下游側(cè)局部地擴大的方法。
還有，圖11所述的實施方式中，也適用上述的式(17)～(23)的關系。
第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置中，下游側(cè)槽為構成外管的槽主體和位于槽主體內(nèi)的向下游方向延伸的內(nèi)管的雙層管結(jié)構即可，并不局限于如圖9所示的延長管160’和內(nèi)管182重疊的形態(tài)。
圖12是表示第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置的另一實施方式的下游側(cè)槽及其周邊的局部放大圖。本實施方式中，除了延長管和內(nèi)管的關系不同這一點以外，與圖9所示的實施方式相同。
圖12所示的實施方式中，延長管160’和內(nèi)管182”不重疊，延長管160’的下端(下游端)和內(nèi)管182”的上端(上游端)間隔。由于不重疊，不僅可以將鉑導管本身簡化，而且可以使設備上的設計容易。
還有，不重疊可能會被認為僅僅是設計的變更，但并非如此。需要牢記，其中存在熔融玻璃的裝置所特有的困難。
玻璃制造設備一旦組裝并開始流過熔融玻璃，就將在非常長的時間(2～15年左右)內(nèi)連續(xù)運轉(zhuǎn)。因而，如果有任何失敗，修理幾乎沒有作用，需要全面的重建。此外，熔融玻璃處于1200℃以上的非常高的溫度下，所以直接觀察其流動是非常困難的。如果這樣想，那么熔融玻璃裝置的設計有時也較好為既是之后不會產(chǎn)生問題的設備，又是簡易的設備。
該不重疊的導管結(jié)構在不重疊也可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的這一點上有非常大的貢獻。
包含邊界層流的熔融玻璃流流入圖12所示的延長管160’的情況下，如果包含從耐火磚溶出的成分或在與鉑壁面的界面產(chǎn)生的異物等的邊界層流到達延長管160’的下端(下游端)，則沿箭頭B方向移動。即，從延長管160’的下端(下游端)向外側(cè)擴散，在槽主體181的內(nèi)壁和內(nèi)管182”的外壁之間的空隙中移動。另一方面，主流沿箭頭A方向移動，在內(nèi)管182”的內(nèi)部移動。其結(jié)果是，邊界層流和主流被以物理方式分離。
以下，對圖12所示的實施方式中邊界層流沿箭頭B方向移動的原因進行說明。
下降管160’的下端(下游端)和內(nèi)管182”的上端(上游端)之間的部分中，在主流流過的槽主體181的中心附近和槽主體181的外周附近(內(nèi)壁附近)產(chǎn)生壓力差，形成槽主體181的外周附近(內(nèi)壁附近)的壓力比槽主體181的中心附近低的狀態(tài)。通過該壓力差，邊界層流沿箭頭B的方向移動。
圖12所示的實施方式中，在內(nèi)管182”內(nèi)部移動的主流沿圖中箭頭A方向移動，向下游方向移動。另一方面，在槽主體181的內(nèi)壁和內(nèi)管182”的外壁之間的空隙部分移動的邊界層流沿圖中箭頭B方向移動，被從排出管183排出。如上所述操作，僅與包含從耐火磚溶出的成分和在與鉑壁面的界面產(chǎn)生的氣泡等的邊界層流分離了的主流被供給于成形裝置。另一方面，從排出管183被排出的邊界層流被廢棄處置。
圖12所示的實施方式中，較好是延長管160’的下端(下游端)與內(nèi)管182”的上端(上游端)的距離d和內(nèi)管182”的外徑D2滿足以下式(26)表示的關系。
0<d≤5×D2…(26) 如果d和D2滿足上式(26)的關系，則延長管160’的下端(下游端)與內(nèi)管182”的上端(上游端)的距離足以將邊界層流和主流以物理方式分離。更具體來說，如果d和D2滿足上式(26)的關系，則邊界層流沿圖中箭頭B方向移動，同時主流沿圖中箭頭A方向移動。因此，不會發(fā)生主流的一部分沿箭頭B方向移動，也不會發(fā)生沿箭頭B方向移動的邊界層流的一部分與主流再次合流。
d和D2更好是滿足下式(27)，特別好是滿足下式(28)。
0.5×D2≤d≤4×D2…(27) 0.5×D2≤d≤2×D2…(28) D2與關于圖10所示的實施方式記載的相同，通常為51～912mm，更好是102～708mm。d較好是30mm～1000mm，更好是50mm～700mm。
還有，對于延長管160’和內(nèi)管182”的尺寸，與關于圖10所示的實施方式記載的相同。
圖13是表示第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置的另一實施方式的下游側(cè)槽及其周邊的局部放大圖。但是，內(nèi)管182”上端(上游端)的形狀與圖12不同。圖13中，在內(nèi)管182”上端(上游端)設有擴徑部。圖13所示的內(nèi)管182’’’通過在上端(上游端)設置擴徑部，可以在將設備方面的設計變更抑制到最小限度的同時使主流的流量增大。
還有，擴徑部不僅限于像圖13那樣使口徑急劇縮小，可以使口徑傾斜地或呈階梯狀縮小。
圖12或圖13所示的實施方式中，較好是延長管160’的內(nèi)徑D1和內(nèi)管182”、182”’的外徑D2滿足以下式(29)表示的關系。
0.98×D2≤D1≤2.5×D2…(29) 在這里，像圖13那樣在內(nèi)管182”’上端(上游端)設置擴徑部的情況下，內(nèi)管182”’的外徑D2是指擴徑部的外徑。
如果延長管160’的內(nèi)徑D1和內(nèi)管182”、182”’的外徑D2滿足上式(29)所示的關系，則延長管160’的內(nèi)徑D1和內(nèi)管182”、182”’的外徑D2的差不顯著，因此適合于將邊界層流和主流以物理方式分離。延長管160’的內(nèi)徑D1和內(nèi)管182”、182”’的外徑D2的差顯著的情況下，可能無法將邊界層流從主流充分分離(內(nèi)管182”、182”’的外徑大的情況)。此外，主流中被分離至邊界層流側(cè)的量增加，使所制造的玻璃的成品率下降，所以是不理想的(延長管160’的內(nèi)徑D1大的情況)。
本發(fā)明的第1和第2種的減壓脫泡裝置較好是在減壓脫泡槽內(nèi)設有流動控制構件，所述流動控制構件將在減壓脫泡槽內(nèi)移動的熔融玻璃流，更具體為在減壓脫泡槽內(nèi)移動的熔融玻璃流的表層的流動誘導向該減壓脫泡槽的側(cè)壁方向。
如上所述，本發(fā)明的第1種減壓脫泡裝置中，利用下降管或與該下降管的下端(下游端)連接的延長管所具有的雙層管結(jié)構，將在該下降管或延長管內(nèi)移動的熔融玻璃的邊界層流和主流分離。本發(fā)明的第2種減壓脫泡裝置中，利用下降管或與該下降管的下端(下游端)連接的延長管和下游側(cè)槽所具有的內(nèi)管構成的重疊部分(但也有不重疊的情況)，將在該下降管或延長管內(nèi)移動的熔融玻璃的邊界層流和主流分離。
如上所述，包含從耐火磚溶出的成分和在構成熔融玻璃的導管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物等的邊界層流形成在減壓脫泡槽內(nèi)移動的熔融玻璃流的表層。
因此，通過將在減壓脫泡槽內(nèi)移動的熔融玻璃流的表層的流動誘導向該減壓脫泡槽的側(cè)壁方向，可以更有效地進行本發(fā)明的第1和第2種的減壓脫泡裝置中的熔融玻璃的邊界層流和主流的分離。
圖14(a)是與圖1和圖7同樣的減壓脫泡裝置的剖視圖。但是，僅示出減壓脫泡裝置中的減壓脫泡槽120以及與該減壓脫泡槽120連接的上升管130和下降管140。圖14(b)是圖14(a)的減壓脫泡裝置的平面圖。但是，為了可以看到減壓脫泡槽120的內(nèi)部結(jié)構，省略了減壓脫泡槽120上部的壁面。
如圖14(a)所示，在減壓脫泡槽120內(nèi)，以其一部分浸漬于熔融玻璃G的表層的方式設有流動控制構件122。如圖14(b)所示，流動控制構件122的平面形狀為熔融玻璃G的流動方向上游側(cè)的寬度W1窄、下游側(cè)的寬度W2寬的近似V字狀。如圖14(b)所示，通過設置流動控制構件122，在減壓脫泡槽120內(nèi)移動的熔融玻璃G的表層的流動如圖中箭頭所示被誘導向減壓脫泡槽120的兩個側(cè)壁方向。
還有，由于流動控制構件122的一部分浸漬于熔融玻璃G的表層，因此為耐火磚制或者鉑或鉑合金制。
為了通過流動控制構件將熔融玻璃流的表層的流動誘導向減壓脫泡槽的側(cè)壁方向，應留意下述方面。
較好是流動控制構件122的在熔融玻璃流的表層且與熔融玻璃流的流動垂直的水平方向上的寬度、即平面形狀的寬度滿足下式(30)。
W1<W2…(30) 上式(30)中，W1為最上游側(cè)的所述流動控制構件的寬度(mm)，W2為最下游側(cè)的流動控制構件的寬度(mm)。
如果滿足上式(30)，則流動控制構件122的寬度越靠近熔融玻璃G的流動方向的下游側(cè)越大，即流動控制構件122的平面形狀呈越靠近熔融玻璃G的流動方向的下游側(cè)越寬的形狀，所以可以將熔融玻璃G的表層如箭頭所示誘導向減壓脫泡槽120的側(cè)壁方向。
W1和W2更好是滿足下式(31)。
W1<W2/2…(31) 因此，流動控制構件的平面形狀為呈越靠近熔融玻璃G的流動方向的下游側(cè)越寬的形狀即可，并不局限于如圖14(b)所示的近似V字狀。例如，可以是越靠近熔融玻璃G的流動方向的下游側(cè)越寬的近似U字狀或近似人字狀，可以是以熔融玻璃G的流動方向的上游側(cè)為上底、下游側(cè)為下底的方式配置的近似梯形形狀。此外，圖14(b)所示的流動控制構件僅由對將熔融玻璃G的表層誘導向減壓脫泡槽120的側(cè)壁方向有貢獻的部分、即近似V字狀的部分構成，熔融玻璃G的下游側(cè)呈中空結(jié)構，但該部分也可以是呈實心結(jié)構的近似三角形形狀的結(jié)構。
如果以減壓脫泡槽120內(nèi)的熔融玻璃G的流動方向為軸時流動控制構件122的平面形狀相對于該軸大致呈軸對稱，則熔融玻璃G的表層在圖14(b)中被均等地誘導向減壓脫泡槽120的兩個側(cè)壁方向，所以是理想的。還有，為了將熔融玻璃G的表層均等地誘導向減壓脫泡槽120的兩個側(cè)壁方向，較好是以流過減壓脫泡槽120的寬度方向的中央附近的熔融玻璃G的流動方向為軸時流動控制構件122的平面形狀相對于該軸大致呈軸對稱。
但是，只要在將熔融玻璃流的表層誘導向減壓脫泡槽的側(cè)壁方向時沒有問題，流動控制構件的平面形狀可以相對于該軸不對稱。
流動控制構件122的最下游側(cè)較好是位于下降管140的管軸(圖14(a)中以虛線表示)的熔融玻璃G的流動方向的上游側(cè)。如果流動控制構件122的最下游側(cè)位于下降管140的管軸的熔融玻璃G的流動方向的下游側(cè)，則在到達下降管140之前，可能會無法將熔融玻璃G的表層誘導向減壓脫泡槽120的側(cè)壁方向。
此外，如果將流動控制構件122設置于減壓脫泡槽120的上游側(cè)，則被誘導向減壓脫泡槽120的側(cè)壁方向的熔融玻璃G的表層的一部分可能會在于減壓脫泡槽120內(nèi)向下游方向移動期間回到減壓脫泡槽120的中央附近，所以較好是如圖14(a)、(b)所示，流動控制構件122在減壓脫泡槽120中設于熔融玻璃G的下游側(cè)。
流動控制構件122的平面形狀中，對將熔融玻璃G的表層的流動誘導向減壓脫泡槽的側(cè)壁方向有貢獻的部分和熔融玻璃G的流動方向(圖14(b)中以G0表示)所成的角度的最大值α較好是滿足下式(32)。
15°≤α≤85°…(32) 在這里，對將熔融玻璃G的表層的流動誘導向減壓脫泡槽的側(cè)壁方向有貢獻的部分在圖14(b)所示的流動控制構件122的情況下是指構成近似V字狀的2條臂。在流動控制構件的平面形狀為越靠近熔融玻璃G的流動方向的下游側(cè)越寬的近似U字狀或近似人字狀的情況下，是指構成近似U字狀或近似人字狀的2條臂。呈這些平面形狀的情況下，對將熔融玻璃G的表層的流動誘導向減壓脫泡槽的側(cè)壁方向有貢獻的部分和熔融玻璃G的流動方向G0所成的角度會發(fā)生變化，但其中的最大值滿足上式(32)即可。此外，在流動控制構件的平面形狀為近似梯形形狀的情況下，不是指與熔融玻璃G的流動方向G0垂直且對將熔融玻璃G的表層的流動誘導向減壓脫泡槽的側(cè)壁方向沒有貢獻的上底、下底，而是指相對于熔融玻璃G的流動方向G0傾斜配置且對將熔融玻璃G的表層的流動誘導向減壓脫泡槽的側(cè)壁方向有貢獻的連接上底和下底的2條臂。此外，在流動控制構件的平面形狀為近似三角形形狀的情況下，不是指與熔融玻璃G的流動方向G0垂直且對將熔融玻璃G的表層的流動誘導向減壓脫泡槽的側(cè)壁方向沒有貢獻的底邊部分，而是指相對于熔融玻璃G的流動方向G0傾斜配置且對將熔融玻璃G的表層的流動誘導向減壓脫泡槽的側(cè)壁方向有貢獻的連接位于熔融玻璃G的流動方向的上游側(cè)的頂點和近似三角形形狀的底邊的2條臂。
如果角度α不足15°，則將熔融玻璃G的表層誘導向減壓脫泡槽120的側(cè)壁方向的作用可能會不充分。另一方面，如果角度α超過85°，則相對于熔融玻璃G的流動方向的角度變得過大，因此可能會阻礙熔融玻璃G的流動。
角度α更好是滿足下式(33)。
30°≤α≤80°…(33) 流動控制構件122較好是滿足下式(34)、(35)。
20mm≤X…(34) 50mm≤h…(35) 式(34)中，X為流動控制構件122浸漬于熔融玻璃G的表層的深度。式(35)中，h為自減壓脫泡槽120的底面至流動控制構件122的底面的高度。
如果X不足20mm，則熔融玻璃G的表層的一部分流至流動控制構件122的下方，將該表層誘導向減壓脫泡槽120的側(cè)壁方向的作用可能會不足。
如果h不足50mm，則減壓脫泡槽120的底面和流動控制構件122的底面的距離變得太小，因此通過兩者之間的熔融玻璃G的流速變大，卷入熔融玻璃G的表層，將該表層誘導向減壓脫泡槽120的側(cè)壁方向的作用可能會不足。
X更好是在30mm以上，特別好是在40mm以上。
h更好是在60mm以上，特別好是在70mm以上。
流動控制構件122的最下游側(cè)和減壓脫泡槽120的側(cè)壁的在熔融玻璃G的表層且與熔融玻璃的流動垂直的方向上的兩個間隙Y1、Y2(mm)較好是滿足下式(36)、(37)。
Z≤Y1≤φ/4…(36) Z≤Y2≤φ/4…(37) 式(36)、(37)中，φ為在熔融玻璃G的表層且與熔融玻璃的流動垂直的水平方向上的減壓脫泡槽120的內(nèi)徑，Z為φ/30或X/2中較小的一方的值。
如果Y1、Y2比φ/4大，則間隙變得過寬，因此將熔融玻璃G的表層誘導向減壓脫泡槽120的側(cè)壁方向的作用可能會不足。另一方面，Y1、Y2比φ/30小的情況下，間隙變得過窄，因此可能會阻礙熔融玻璃G的流動。另一方面，Y1、Y2比X/2小的情況下，流動控制構件122浸漬于熔融玻璃G的部分的深度比與減壓脫泡槽120的側(cè)壁的間隙小，因此熔融玻璃G的表層的一部分流至流動控制構件122的下方，將該表層誘導向減壓脫泡槽120的側(cè)壁方向的作用可能會不足。
以上，對于流動控制構件，圖示并說明了將熔融玻璃G的表層誘導向減壓脫泡槽的兩個側(cè)壁方向的形態(tài)，但流動控制構件只要以至少一部分浸漬于熔融玻璃的表層的方式設置于減壓脫泡槽內(nèi)，且可以將熔融玻璃流的表層的流動誘導向減壓脫泡槽的側(cè)壁方向即可，并不局限于圖示的形態(tài)。因此，流動控制構件可以將熔融玻璃流的表層誘導向減壓脫泡槽的一個側(cè)壁方向。
圖15與圖14(b)同樣，是減壓脫泡裝置的平面圖。圖15中，流動控制構件122’相對于熔融玻璃G的流動方向G0傾斜并呈直線狀配置，將在減壓脫泡槽120內(nèi)移動的熔融玻璃G的表層誘導向減壓脫泡槽120的一個側(cè)壁方向。
還有，圖15所示的實施方式中，也適用上式的式(32)～(37)的關系。但是，圖15所示的實施方式中，只要在與誘導熔融玻璃G的表層的一側(cè)的減壓脫泡槽的側(cè)壁之間存在間隙Y1即可，在與不誘導熔融玻璃G的表層的一側(cè)的側(cè)壁之間可以不存在間隙Y2。該情況下，式(36)、(37)中，僅適用式(36)的關系。
本發(fā)明的熔融玻璃的減壓脫泡方法中，使用本發(fā)明的第1種形態(tài)的減壓脫泡裝置，即作為與電鑄磚制的下降管連接的延長管或者鉑制或鉑合金制的下降管本身采用本發(fā)明的導管結(jié)構的減壓脫泡裝置，使自熔解槽供給的熔融玻璃通過減壓至規(guī)定減壓度的減壓脫泡槽，進行減壓脫泡。
或者，本發(fā)明的熔融玻璃的減壓脫泡方法中，使用本發(fā)明的第2種形態(tài)的減壓脫泡裝置，使自熔解槽供給的熔融玻璃通過減壓至規(guī)定減壓度的減壓脫泡槽，進行減壓脫泡。
本發(fā)明的熔融玻璃的減壓脫泡方法中，可以將分離除去了從耐火磚溶出的成分、在構成熔融玻璃的導管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物等的熔融玻璃供給至成形裝置。其結(jié)果是，可以制造缺陷少的高品質(zhì)的玻璃制品。
本發(fā)明的熔融玻璃的減壓脫泡方法中，熔融玻璃較好是連續(xù)地供給至減壓脫泡槽，并連續(xù)地排出。
為了防止產(chǎn)生與自熔解槽供給的熔融玻璃的溫度差，減壓脫泡槽較好是被加熱至內(nèi)部達到1100℃～1500℃、特別好是1150℃～1450℃的溫度范圍內(nèi)。還有，從生產(chǎn)性的角度來看，熔融玻璃的流量較好是1～1000噸/天。
熔融玻璃的流量為主流和排出管的總量，主流的流量較好是排出管的流量的1倍以上，特別好是2倍以上，更好是5倍以上。如果主流的流量過少，則生產(chǎn)性差；如果過多，則主流和邊界層流的分離可能會不充分。
實施減壓脫泡方法時，通過從外部用真空泵等將減壓殼體抽真空，將配置于減壓殼體內(nèi)的減壓脫泡槽的內(nèi)部保持于規(guī)定的減壓狀態(tài)。在這里，較好是減壓脫泡槽內(nèi)部被減壓至51～613hPa(38～460mmHg)，更好是減壓脫泡槽內(nèi)部被減壓至80～338hPa(60～253mmHg)。
通過本發(fā)明所脫泡的玻璃只要是通過加熱熔融法制造的玻璃，在組成方面沒有限制。因此，可以是以鈉鈣玻璃為代表的鈉鈣類玻璃和如堿金屬硼硅酸鹽玻璃等含堿玻璃。
減壓脫泡裝置的各構成要素的尺寸可以根據(jù)使用的減壓脫泡裝置適當選擇。圖1、7所示的減壓脫泡槽120的情況下，其尺寸的具體例子如下。
水平方向的長度1～20m 內(nèi)部截面形狀的寬度0.2～5m 上升管130和下降管140的尺寸的具體例子如下。
長度0.2～6m，優(yōu)選0.4～4m 內(nèi)部截面形狀的寬度0.05～8m，優(yōu)選0.1～0.6m 與上升管130連接的延長管150的尺寸與關于本發(fā)明的導管結(jié)構的外管所記載的相同。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性 本發(fā)明的熔融玻璃的導管結(jié)構可以用作減壓脫泡裝置的下降管或與該下降管連接的延長管，適合于可以有效地從熔融玻璃除去異物等的熔融玻璃的減壓脫泡裝置。
另外，在這里引用2006年8月29日提出申請的日本專利申請2006-231831號的說明書、權利要求書、附圖和摘要的所有內(nèi)容作為本發(fā)明說明書的揭示。
權利要求
1.熔融玻璃的導管結(jié)構，它是由鉑制或鉑合金制的中空管形成的熔融玻璃的導管結(jié)構，其特征在于，
所述導管結(jié)構中，至少下游端側(cè)呈由內(nèi)管和外管形成的雙層管結(jié)構；
所述內(nèi)管中，上游端和下游端為開放端；
所述外管中，在下游端，所述雙層管結(jié)構中屬于所述外管和內(nèi)管的間隙的區(qū)域為封閉端，屬于所述內(nèi)管的區(qū)域為開放端；
所述導管結(jié)構的上游端為開放端；
在所述外管的所述下游端側(cè)設有開口部。
2.如權利要求1所述的導管結(jié)構，其特征在于，在所述導管結(jié)構的所述下游端側(cè)，所述內(nèi)管從所述外管的封閉端突出。
3.如權利要求1或2所述的導管結(jié)構，其特征在于，自所述內(nèi)管上游端至所述開口部上游端的距離L內(nèi)(mm)和所述內(nèi)管的內(nèi)徑D內(nèi)(mm)滿足以下式表示的關系
L內(nèi)≥D內(nèi)/2。
4.如權利要求1～3中的任一項所述的導管結(jié)構，其特征在于，所述外管的內(nèi)徑與所述內(nèi)管的外徑的差D外-內(nèi)(mm)和所述內(nèi)管的內(nèi)徑D內(nèi)(mm)滿足以下式表示的關系
D外-內(nèi)/2≥0.02×D內(nèi)。
5.如權利要求1～4中的任一項所述的導管結(jié)構，其特征在于，自所述內(nèi)管上游端至所述開口部上游端的距離L內(nèi)(mm)和所述外管的內(nèi)徑與所述內(nèi)管的外徑的差D外-內(nèi)(mm)滿足以下式表示的關系
L內(nèi)≥(D外-內(nèi)/2)×3。
6.如權利要求1～5中的任一項所述的導管結(jié)構，其特征在于，所述外管的流路的截面積減去所述內(nèi)管的流路的截面積所得的截面積差S外-內(nèi)(mm2)和所述內(nèi)管的流路的截面積S內(nèi)(mm2)滿足以下式表示的關系
S外-內(nèi)≤S內(nèi)。
7.如權利要求1～6中的任一項所述的導管結(jié)構，其特征在于，所述開口部的面積S(mm2)和所述外管的內(nèi)徑D外(mm)滿足以下式表示的關系
S≥9×D外。
8.如權利要求1～7中的任一項所述的導管結(jié)構，其特征在于，被用作具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置的下降管。
9.如權利要求1～7中的任一項所述的導管結(jié)構，其特征在于，被用作具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置的與所述下降管連接的延長管。
10.熔融玻璃的減壓脫泡方法，它是采用具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置對熔融玻璃進行減壓脫泡的方法，其特征在于，
作為所述下降管，采用權利要求1～7中的任一項所述的導管結(jié)構。
11.熔融玻璃的減壓脫泡方法，它是采用具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置對熔融玻璃進行減壓脫泡的方法，其特征在于，
作為與所述下降管連接的延長管，采用權利要求1～7中的任一項所述的導管結(jié)構。
12.熔融玻璃的導管結(jié)構體，它是具有由鉑制或鉑合金制的中空管形成的導管結(jié)構以及設于所述導管結(jié)構的下游端側(cè)且具有至少一個開口部的排出管的熔融玻璃的導管結(jié)構體，其特征在于，
所述導管結(jié)構中，至少下游端側(cè)呈由內(nèi)管和外管形成的雙層管結(jié)構；
所述內(nèi)管中，上游端和下游端為開放端；
所述外管中，在下游端，所述雙層管結(jié)構中屬于所述外管和內(nèi)管的間隙的區(qū)域為封閉端，屬于所述內(nèi)管的區(qū)域為開放端；
所述導管結(jié)構的上游端為開放端；
在所述外管的下游端側(cè)設有開口部，所述設于外管的開口部的上游端位于距所述排出管的開口部的上游端0～500mm的下游側(cè)。
13.減壓脫泡裝置，它是具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置，其特征在于，作為所述下降管，采用權利要求1～7中的任一項所述的導管結(jié)構。
14.減壓脫泡裝置，它是具有上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置，其特征在于，作為與所述下降管連接的延長管，采用權利要求1～7中的任一項所述的導管結(jié)構。
15.如權利要求13或14所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，被用作所述下降管或與所述下降管連接的延長管的熔融玻璃的導管結(jié)構至少在所述雙層管結(jié)構的上游端滿足下式
w下游>w上游；
式中，w下游為水平方向的熔融玻璃流中的下游側(cè)的所述外管和所述內(nèi)管的間隙的寬度(mm)，w上游為水平方向的熔融玻璃流中的上游側(cè)的所述外管和所述內(nèi)管的間隙的寬度(mm)。
16.如權利要求15所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述w下游和所述w上游滿足下式
w下游≥2×w上游。
17.減壓脫泡裝置，它是包括上升管、減壓脫泡槽和下降管的減壓脫泡裝置，其特征在于，
具有與所述下降管連通并連接的下游側(cè)槽；
所述下游側(cè)槽為構成外管的槽主體和位于所述槽主體內(nèi)的向下游方向延伸的內(nèi)管的雙層管結(jié)構，在所述槽主體設有排出管。
18.如權利要求17所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述下降管的內(nèi)徑D1(mm)和所述內(nèi)管的外徑D2(mm)滿足以下式表示的關系
D1>D2。
19.如權利要求17或18所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述下降管的內(nèi)徑與所述內(nèi)管的外徑的差ΔD(mm)和所述內(nèi)管的內(nèi)徑D3(mm)滿足以下式表示的關系
ΔD≥0.04×D3。
20.如權利要求17～19中的任一項所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述下降管的流路的截面積減去所述內(nèi)管的流路的截面積所得的截面積差ΔS(mm2)和所述內(nèi)管的流路的截面積S1(mm2)滿足以下式表示的關系
ΔS≤S1。
21.如權利要求17～20中的任一項所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，
具有所述下降管和所述內(nèi)管重疊的部分，
所述重疊部分的長度L(mm)和所述內(nèi)管的外徑D2(mm)滿足以下式表示的關系
L≤5×D2。
22.如權利要求17所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述下降管的下游端與所述內(nèi)管的上游端的距離d和所述內(nèi)管的外徑D2滿足以下式表示的關系
0.5×D2≤d≤5×D2。
23.如權利要求21所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述下降管和所述內(nèi)管至少在所述內(nèi)管的上游端滿足下式
w1下游≥w1上游；
式中，w1下游為水平方向的熔融玻璃流中的下游側(cè)的所述下降管和所述內(nèi)管的間隙的寬度(mm)，w1上游為水平方向的熔融玻璃流中的上游側(cè)的所述下降管和所述內(nèi)管的間隙的寬度(mm)。
24.如權利要求23所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述w1下游和所述w1上游滿足下式
w1下游≥2×w1上游。
25.如權利要求13～24中的任一項所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，設有流動控制構件；所述流動控制構件以至少一部分浸漬于熔融玻璃的表層的方式設置于所述減壓脫泡槽內(nèi)，且將所述熔融玻璃的表層的流動誘導向所述減壓脫泡槽的側(cè)壁方向。
26.如權利要求25所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述流動控制構件的在熔融玻璃的表層且與熔融玻璃的流動垂直的方向上的寬度滿足下式
W1<W2；
式中，W1為最上游側(cè)的所述流動控制構件的寬度(mm)，W2為最下游側(cè)的所述流動控制構件的寬度(mm)。
27.如權利要求25或26所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，以所述熔融玻璃的流動方向為軸時，所述流動控制構件的平面形狀相對于該軸大致呈軸對稱。
28.如權利要求25～27中的任一項所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述流動控制構件的最下游側(cè)與所述下降管的管軸相比，位于所述熔融玻璃的流動方向的上游側(cè)。
29.如權利要求25～28中的任一項所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述流動控制構件的平面形狀中，對將所述熔融玻璃的表層的流動誘導向所述減壓脫泡槽的側(cè)壁方向有貢獻的部分和所述熔融玻璃的流動方向所成的角度的最大值α滿足下式
15°≤α≤85°。
30.如權利要求25～29中的任一項所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述流動控制構件滿足下式
20mm≤X，
50mm≤h；
式中，X為所述流動控制構件浸漬于所述熔融玻璃的表層的深度，h為自所述減壓脫泡槽的底面至所述流動控制構件的底面的高度。
31.如權利要求25～30中的任一項所述的減壓脫泡裝置，其特征在于，所述流動控制構件的最下游側(cè)和所述減壓脫泡槽的側(cè)壁的在熔融玻璃的表層且與熔融玻璃的流動垂直的方向上的兩個間隙Y1、Y2(mm)滿足下式
Z≤Y1≤φ/4，
Z≤Y2≤φ/4；
式中，φ為在熔融玻璃的表層且與熔融玻璃的流動垂直的水平方向上的所述減壓脫泡槽的內(nèi)徑，Z為φ/30或X/2中較小的一方的值；X為所述流動控制構件浸漬于所述熔融玻璃的表層的深度。
32.對熔融玻璃進行減壓脫泡的方法，其特征在于，采用權利要求13～31中的任一項所述的減壓脫泡裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供可以有效地除去從構成熔融玻璃的導管的耐火磚溶出的成分、在構成熔融玻璃的導管的鉑壁面和熔融玻璃的界面產(chǎn)生的異物、殘存于表層的氣泡、因揮散而異質(zhì)化了的玻璃等的熔融玻璃的導管結(jié)構，熔融玻璃的導管結(jié)構體，減壓脫泡裝置及采用該減壓脫泡裝置的熔融玻璃的減壓脫泡方法。導管結(jié)構是由鉑制或鉑合金制的中空管形成的熔融玻璃的導管結(jié)構；所述導管結(jié)構中，至少下游端側(cè)呈由內(nèi)管和外管形成的雙層管結(jié)構；所述內(nèi)管中，上游端和下游端為開放端；所述外管中，在下游端，所述雙層管結(jié)構中屬于所述外管和內(nèi)管的間隙的區(qū)域為封閉端，屬于所述內(nèi)管的區(qū)域為開放端；所述導管結(jié)構的上游端為開放端；在所述外管的所述下游端側(cè)設有開口部。
文檔編號C03B5/225GK101506110SQ200780031389
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月28日 優(yōu)先權日2006年8月29日
發(fā)明者佐佐木道人, 伊賀元一, 伊藤肇, 山田和彥, 齋藤正博 申請人:旭硝子株式會社