JP5754121B2 - ガラス製造装置、ガラス製造装置の製造方法及びガラスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス製造装置、ガラス製造装置の製造方法及びガラスの製造方法に関する。

従来、ガラスの工業的な製造方法として、ガラス原料を溶融する工程と、溶融ガラスを清澄する工程と、清澄後のガラスを成形する工程とを備える方法が一般的に用いられている。ガラスの製造を行うための容器としては、耐火物により形成された容器や、Ｐｔ（白金）またはＰｔを含む合金により形成された容器（以下、「Ｐｔ容器」とする。）などが挙げられる。

液晶ディスプレイなどのディスプレイ用の基板ガラスなどのように、異物や泡に関して高い品位が求められるガラス製品を製造する際には、清澄工程以降の槽や移送管としてＰｔ容器が用いられることが多い。Ｐｔ容器をガラスの製造に用いた場合、容器から溶融ガラス中に異物などが混入しにくいためである。

しかしながら、Ｐｔ容器をガラスの製造に用いた場合、Ｐｔ容器の溶融ガラス側の表面に泡が発生する場合がある。この泡が発生する原因は、特許文献１等によれば、ガラス中に含まれる水（水酸基）が分解することで生じた水素がＰｔ容器を透過して外部に放出されることによって、Ｐｔ容器の表面付近に位置する溶融ガラスにおける酸素濃度が増大するためであると考えられる。すなわち、水（水酸基）の分解により生じた水素がＰｔ容器を透過して外部に放出される一方、Ｐｔ容器を透過しない酸素がＰｔ容器の表面近傍に位置する溶融ガラス中に残存することにより、Ｐｔ容器の表面付近に位置する溶融ガラスの酸素濃度が増大し、泡が発生するものと考えられる。

このような問題に鑑み、従来、ガラス中の水分に起因する泡の発生を抑制する方法が種々提案されている。

例えば、下記の特許文献１では、ガラスの含水量の指標であるβ−ＯＨ値を約０．５／ｍｍ未満とすることにより泡の発生を抑制する方法が提案されている。

下記の特許文献２では、容器内側の水素分圧に対し容器外側の水素分圧を制御することにより泡の発生を抑制する方法が提案されている。

下記の特許文献３〜５では、水素の透過を抑制するコーティング被膜をＰｔ容器の外表面上に形成することにより泡の発生を抑制する方法が提案されている。

特表２００１−５０００９８号公報 特表２００１−５０３００８号公報 特表２００４−５２３４４９号公報 特表２００６−５２２００１号公報 特開２００６−７６８７１号公報

しかしながら、特許文献１において提案されている、ガラスのβ−ＯＨ値を約０．５／ｍｍ未満とする方法では、泡の発生を十分に抑制できない場合がある。具体的には、例えば、β−ＯＨ値が低いガラスとなるようバッチ成分を選択したとしても、溶融雰囲気からガラス融液に溶け込む水分量が多くなると、結果としてガラスのβ−ＯＨ値が高くなり、泡が発生してしまう場合がある。特に、ガラス製造装置が大型であり、ガラス製造装置内におけるガラスの滞留時間が長くなる場合には、溶融雰囲気からガラス融液に溶け込む水分量が多くなる傾向にある。このため、ガラスのβ−ＯＨ値が高くなりやすく、泡の発生がより顕著になる。

特許文献２に記載の方法では、Ｐｔ容器の内外の水素分圧を制御するための装置が必要となる。このため、特許文献２に記載の方法を実施するためには、大型であり複雑なガラス製造装置が必要となる。さらに、Ｐｔ容器外側の水素分圧がＰｔ容器内側の水素分圧よりも低くなると、酸素の泡が生じてしまう虞がある。一方、Ｐｔ容器外側の水素分圧がＰｔ容器内側の水素分圧よりも高くなりすぎると、ガラス成分の一部を還元してＰｔ容器と合金を形成する虞がある。このため、Ｐｔ容器の内外の水素分圧を高精度に制御する必要がある。従って、ガラスの製造が困難となる。

それに対して、特許文献３〜５に記載のように、水素の透過を抑制するコーティング被膜を形成する方法であれば、ガラス融液への水分の溶解や、Ｐｔ容器内外の水素分圧に関わらず、泡の発生を抑制することができる。

しかしながら、この種の技術は、その性質上、被膜が無欠陥であることが望まれる。つまり被膜に亀裂等の欠陥があると、そこから水素が容易に透過し、白金界面での泡の発生を防止することができなくなる。ところが実際の施工では無欠陥の被膜を効率よく形成することが非常に難しい。また高温雰囲気、操業温度の変動等の影響によって、操業中に被膜が劣化したり、破損したりする可能性がある。しかも被膜の欠陥が微小である場合、その欠陥の発見には困難が予想される。さらに補修を行うには操業を中断する必要がある。

従って、特許文献３〜５に記載のコーティング被膜を形成したとしても、泡の発生を確実に抑制することは困難である。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、Ｐｔ容器を用いたガラス製造装置においてガラス融液中に泡が発生することを抑制することにある。

本発明に係る第１のガラス製造装置は、Ｐｔ容器と、水素透過抑制層と、耐火部材とを備えている。Ｐｔ容器は、ＰｔまたはＰｔ合金からなる。水素透過抑制層は、Ｐｔ容器の外表面を覆っている。水素透過抑制層は、セラミック粒子が分散したガラスからなる。セラミック粒子の表面からは針状結晶が延びている。耐火部材は、Ｐｔ容器の外側に配置され、水素透過抑制層を保持している。

本発明に係る第１のガラス製造装置では、水素透過抑制層にガラスが含まれている。このガラスによって、水素の透過が抑制されている。また、ガラスには、表面から針状結晶が延びているセラミック粒子が分散している。この針状結晶がガラス保持材として機能することにより、ガラスが流動し易い場合であっても、耐火部材の隙間や耐火部材内へのガラスの流失が抑制されている。よって、ガラスの粘度が低くなる高温雰囲気中においても水素透過抑制層による水素透過抑制効果が効果的に発現し続ける。その結果、ガラス融液中の水分に起因する泡の発生を長期間にわたって抑制することができる。

なお、本発明において、「セラミック粒子」とは、セラミックスを含む粒子を意味する。セラミック粒子には、セラミックス以外の添加剤が添加されていてもよい。

本発明において、「容器」には、槽、管、各種成形用部材が含まれるものとする。

本発明において、「Ｐｔ合金」とは、Ｐｔを含む合金を意味する。

隣り合うセラミック粒子の表面から延びる針状結晶同士が接触していることが好ましい。この場合、針状結晶のガラス保持材としての機能がより向上する。針状結晶のガラス保持材としての機能をより高める観点からは、隣り合うセラミック粒子の表面から延びる針状結晶同士が錯綜していることがより好ましい。

針状結晶は、ムライトであることが好ましい。ムライトの針状結晶は、高温雰囲気中においても安定である。従って、高い融点を有するガラスを製造するために、Ｐｔ容器の温度を高くした場合であっても、水素透過抑制層の中のガラスの流出を効果的に抑制できる。その結果、泡の発生を効果的に抑制することができる。ここで、「ムライト（Ｍｕｌｌｉｔｅ）」とは、単鎖構造を持つアルミノケイ酸塩鉱物、すなわち酸化アルミニウムと二酸化ケイ素の化合物である。

セラミック粒子も耐熱性の高いものであることが好ましい。具体的には、セラミック粒子は、アルミナ、ムライト及びシリカからなる群から選ばれた１種類以上からなることが好ましい。

セラミック粒子の形状は特に限定されないが、セラミック粒子は、球形であることが好ましい。

なお、本明細書において、「球形」とは、最大直径と最小直径との差が最大直径の１０％以下である形状を意味する。

セラミック粒子の最小粒子径は、１ｍｍ以上であることが好ましい。セラミック粒子の粒子径が小さすぎるとＰｔ容器の支持材としての機能が十分に実行されない場合がある。セラミック粒子の最小粒子径を１ｍｍ以上にすることにより、セラミック粒子のＰｔ容器支持材としての機能をさらに高めることができる。但し、セラミック粒子の粒子径が大きすぎると、水素透過抑制層のうち、セラミック粒子が位置している部分におけるガラスの厚みが薄くなりすぎ、その部分の水素透過抑制能が低くなりすぎる場合がある。従って、セラミック粒子の最大粒子径は、６ｍｍ以下であることが好ましい。

水素透過抑制層を構成するガラスの種類は特に限定されない。水素透過抑制層を構成するガラスは、製造されるガラスと同種のガラスであることが好ましい。具体的には、製造されるガラスが、無アルカリガラスの場合、水素透過抑制層を構成するガラスは、無アルカリガラスであることが好ましい。

本発明において、「無アルカリガラス」とは、アルカリ金属を実質的に含んでいないガラスを意味する。アルカリ金属を実質的に含んでいないとは、アルカリ金属以外の原料に不純物として含まれるアルカリ金属以外にアルカリ金属を含んでいないことを意味する。一般的には、無アルカリガラスに含まれるアルカリ成分の含有率は、０．２重量％以下である。

また本発明に係る第２のガラス製造装置は、ＰｔまたはＰｔ合金からなるＰｔ容器と、Ｐｔ容器の外表面を覆っており、球形のセラミック粒子が分散したガラスからなる水素透過抑制層と、Ｐｔ容器の外側に配置され、水素透過抑制層を保持する耐火部材とを備えている。

本発明に係る第１のガラス製造装置の製造方法は、上記Ｐｔ容器、水素透過抑制層及び耐火部材を備えるガラス製造装置を製造するための方法に関する。本発明に係るガラス製造装置は、Ｐｔ容器と耐火部材とで区画形成される空間にセラミック粒子が配置された状態で、ガラスの軟化温度以上の温度にまでＰｔ容器を加熱する加熱工程と、加熱工程の後に、前記空間にガラスを供給し、ガラスとセラミック粒子とを反応させることにより針状結晶を成長させる工程とを備えている。この方法により、上記本発明に係るガラス製造装置を好適に製造することができる。

また、本発明に係る第２のガラス製造装置の製造方法は、Ｐｔ容器と耐火部材とで区画形成される空間に球形のセラミック粒子を投入する工程と、ガラスの軟化温度以上の温度にまでＰｔ容器を加熱する加熱工程と、加熱工程の後に、空間にガラスを供給する工程とを備えている。この方法によれば、セラミック粒子の充填が容易になり、上記本発明に係るガラス製造装置を好適に製造することができる。

本発明に係るガラスの製造方法は、上記本発明に係るガラス製造装置を用いてガラスを製造する方法である。上述のように、本発明に係るガラス製造装置では、ガラス製造中において、水素透過抑制層により、水素の透過が好適に抑制された状態が長期間にわたって継続する。従って、本発明に係るガラスの製造方法によれば、泡の残存が抑制されたガラスを長期間にわたって安定的に製造することができる。

なお、本発明に係るガラスの製造方法は、どのような種類のガラスにも好適なものであるが、無アルカリガラスの製造により好適に適用される。

本発明によれば、Ｐｔ容器を用いたガラス製造装置においてガラス融液中に泡が発生することを抑制することができる。

本発明を実施した一実施形態に係るガラス製造装置の模式的側面図である。 本発明を実施した一実施形態における槽の略図的断面図である。 本発明を実施した一実施形態における管の略図的断面図である。 実施例において形成した水素透過抑制層の一部分の拡大写真である。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、以下の実施形態は単なる一例である。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。

（ガラス製造装置１の構成）
図１は、本実施形態に係るガラス製造装置の模式的側面図である。図１に示すガラス製造装置１は、液晶ディスプレイパネル用ガラス基板などとして使用される無アルカリガラスを製造するための装置である。もっとも、本発明において、製造されるガラスの種類は特に限定されない。本発明は、無アルカリガラス以外のガラスの製造にも好適に適用することができる。

図１に示すように、ガラス製造装置１は、溶融槽３１と、清澄槽３２と、攪拌槽３３と、状態調節槽３４と、成形槽(オーバーフロー槽)３５を備えている。

溶融槽３１は、投入されたガラス原料（バッチやカレット）の溶解を行うための容器である。溶融槽３１は、第１の移送管３６によって清澄槽３２に接続されている。

清澄槽３２は、溶融槽３１から供給されたガラス融液を清澄するための容器である。清澄槽３２は、第２の移送管３７によって攪拌槽３３に接続されている。

攪拌槽３３は、清澄されたガラス融液を攪拌し、均一化させるための容器である。攪拌槽３３は、第３の移送管３８と、状態調節槽３４と、第４の移送管３９とによって成形槽３５に接続されている。成形槽３５は、ガラス融液を所望の形状に成型するための容器である。

本実施形態では、攪拌槽３３と状態調節槽３４とは、図２に示す槽１０によって構成されている。また、移送管３７，３８，３９は、図３に示す管２０により構成されている。

図２及び図３に示すように、槽１０及び管２０のそれぞれは、Ｐｔ容器１１と、水素透過抑制層１２と、耐火部材１５とを備えている。

Ｐｔ容器１１は、ＰｔまたはＰｔ合金からなる。Ｐｔ合金の具体例としては、例えば、Ｐｔに加えてＩｒ、Ｒｈ、Ａｕなどのうちの少なくとも一種を含む合金が挙げられる。図２に示すように、槽１０においては、Ｐｔ容器１１は、有底箱形状等に形成されている。一方、管２０においては、Ｐｔ容器１１は、パイプ状に形成されている。

Ｐｔ容器１１の外側には、耐火部材１５が配置されている。耐火部材１５は、Ｐｔ容器１１を支持し、Ｐｔ容器１１の変形や破損を抑制するための部材である。耐火部材１５の材質は、高い耐熱性を有するものである限りにおいて特に限定されない。耐火部材１５は、例えば、アルミナ、ムライト、ジルコニア及びシリカからなる群から選ばれた１種以上からなる焼成耐火物や電鋳耐火物により形成することができる。

Ｐｔ容器１１と耐火部材１５との間には、クリアランスが設けられている。そのクリアランスに上記水素透過抑制層１２が設けられている。水素透過抑制層１２は、Ｐｔ容器１１の、ガラス融液１４側とは反対側の外表面１１ａを覆うように設けられている。また、水素透過抑制層１２は、耐火部材１５によってＰｔ容器１１の表面から脱落することなく安定して保持される。

水素透過抑制層１２の厚みは、特に限定されない。水素透過抑制層１２の厚みは、例えば、２ｍｍ〜１０ｍｍ程度とすることができる。なお、水素透過抑制層１２の厚みは、均一でなくてもよい。

水素透過抑制層１２は、セラミック粒子１２ａが分散しているガラス１２ｂからなる。

ガラス１２ｂの種類は特に限定されないが、製造されるガラスと同種のガラスであることが好ましい。具体的には、製造されるガラスが、無アルカリガラスの場合、ガラス１２ｂは、無アルカリガラスであることが好ましい。より具体的には、ガラス１２ｂは、質量％で、ＳｉＯ_２ ４０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ５〜２０％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜１５％、ＭｇＯ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜２５％、ＳｒＯ ０〜１５％及びＢａＯ ０〜１５％を含有する無アルカリガラスであることがより好ましい。

セラミック粒子１２ａは、アルミナ、ムライト及びシリカからなる群から選ばれた１種類以上からなる。

セラミック粒子１２ａの最小粒子径は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。セラミック粒子１２ａの最大粒子径は、６ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましい。

なお、セラミック粒子１２ａの粒子径は、ガラス製造装置１の各所において異なっていてもよい。例えば、耐火部材１５とＰｔ容器１１との間のクリアランスが大きい部分と、小さい部分とで異なっていてもよい。

セラミック粒子１２ａの形状は、特に限定されないが、球形であることが好ましい。

セラミック粒子１２ａの表面からは、針状結晶が延びている。この針状結晶は、隣り合うセラミック粒子１２ａ間で接触していることが好ましい。さらには、隣り合うセラミック粒子１２ａの表面からの針状結晶同士が錯綜していることがより好ましい。

針状結晶は、ムライトであることが好ましい。

ムライトである針状結晶を成長させる観点からは、ガラス１２ｂが珪酸塩系ガラスであり、セラミックス粒子１２ａがアルミナからなることが好ましい。

（ガラス製造装置１の製造方法）
次に、ガラス製造装置１の製造方法について説明する。

まず、耐火部材１５を設置する。次に、耐火部材１５の上にＰｔ容器１１を設置する。次に、耐火部材１５とＰｔ容器１１との間にセラミック粒子１２ａを挿入する。ここで、本実施形態では、セラミック粒子１２ａが球形である。このため、セラミック粒子１２ａの挿入を円滑に行うことができる。その後、Ｐｔ容器１１を、ガラス１２ｂの軟化温度以上の温度にまで加熱する。具体的には、Ｐｔ容器１１を、ガラスの溶融を行う温度にまで加熱する。

その後、セラミック粒子１２ａが挿入されている耐火部材１５とＰｔ容器１１との間の隙間にガラスを供給する。この供給工程において、Ｐｔ容器１１は、ガラス１２ｂの軟化温度以上の温度にまで加熱されている。このため、ガラス１２ｂは、ガラス融液として耐火部材１５とＰｔ容器１１との間の隙間に広がっていく。それと共に、ガラス１２ｂとセラミック粒子１２ａとが接触する。これにより、ガラス１２ｂとセラミック粒子１２ａとが反応し、セラミック粒子１２ａの表面から針状結晶が成長し、水素透過抑制層１２が形成される。このため、ガラス製造装置１でガラスを製造しているときには、水素透過抑制層１２のガラス１２ｂは、ガラス融液として存在している。なお、本実施形態では、ガラスカレットを供給するが、ガラス融液を直接流し込むようにしてもよい。

（ガラス製造装置１を用いたガラスの製造方法）
次に、ガラス製造装置１を用いたガラスの製造方法について説明する。

溶融槽３１に、バッチやカレットなどのガラス原料を投入する。投入されたガラス原料は、溶融槽３１内において融解し、ガラス融液となる。ガラス融液は、移送管３６を経由して清澄槽３２に移送される。そして清澄槽３２において清澄が行われる。具体的には、ガラス融液が清澄槽３２内に滞留している間に、泡の浮力によって泡がガラス融液中を浮上する。その結果、ガラス融液中の泡が除去される。

清澄槽３２内のガラス融液は、移送管３７を経由して攪拌槽３３に移送される。そして、攪拌槽３３において攪拌されることにより均質化される。均質化されたガラスは、移送管３８、状態調節槽３４及び移送管３９を経由して成形槽３５に移送される。そして、成形槽３５により所望の形状に成形される。以上の工程によりガラスの製造が行われる。

以上説明したように、本実施形態では、ガラス１２ｂを含む水素透過抑制層１２がＰｔ容器１１の外表面１１ａを覆うように設けられている。このため、ガラス融液からＰｔ容器１１を経由してＰｔ容器１１外に水素が放出されることが効果的に抑制される。従って、Ｐｔ容器内表面近傍のガラス融液１４中に酸素の泡が生じることを抑制することができる。その結果、泡のないガラスを製造することができる。

また、水素透過抑制層１２には、表面から針状結晶が延びているセラミック粒子１２ａが含まれている。このセラミック粒子１２ａがＰｔ容器１１の支持材として機能する。よって、Ｐｔ容器１１の変形を抑制することができる。また、針状結晶によって、融液状態にあるガラス１２ｂの流失が抑制される。従って、長期間にわたって泡の発生を抑制することができる。

セラミック粒子１２ａのＰｔ容器１１支持材としての機能を高める観点からは、セラミック粒子１２ａの最小粒子径が１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。但し、セラミック粒子１２ａの粒子径が大きすぎると、水素透過抑制層１２のセラミック粒子１２ａが位置している部分におけるガラス１２ｂの厚みが薄くなりすぎ、かえって泡が発生しやすくなる場合がある。従って、セラミック粒子１２ａの最大粒子径は、６ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましい。

同様に、セラミック粒子１２ａの支持材としての機能を高める観点からは、セラミック粒子１２ａは、耐熱性が高く、高温下において高剛性であることが好ましい。従って、セラミック粒子１２ａは、アルミナ、ムライト、及びシリカからなる群から選ばれた１種類以上からなることが好ましい。なお、セラミック粒子１２ａは、互いに異なるセラミック粒子からなる複数種類のセラミック粒子を含んでいても良い。

ガラス１２ｂの流出をより効果的に抑制する観点からは、本実施形態のように、隣り合うセラミック粒子１２ａの針状結晶同士が接触さらには錯綜していることが好ましい。

針状結晶のガラス保持材としての機能を高める観点からは、針状結晶は、耐熱性が高く、高温下において高剛性であることが好ましい。従って、針状結晶は、ムライトであることが好ましい。

同様に、ムライトである針状結晶を成長させる観点からは、ガラス１２ｂが珪酸塩系ガラスであり、セラミック粒子１２ａがアルミナからなることが好ましい。

ガラス１２ｂは、製造されるガラスと同種のガラスであることが好ましい。具体的には、製造されるガラスが無アルカリガラスの場合、ガラス１２ｂは、無アルカリガラスであることが好ましい。より具体的には、ガラス１２ｂは、質量％で、ＳｉＯ_２ ４０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ５〜２０％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜１５％、ＭｇＯ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜２５％、ＳｒＯ ０〜１５％及びＢａＯ ０〜１５％を含有する無アルカリガラスであることがより好ましい。

なお、本実施形態では、ガラス製造装置のうち、清澄工程よりも下流側の部分に、外表面が水素透過抑制層１２で覆われたＰｔ容器１１を用いる例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、ガラス製造装置の全体を、外表面が水素透過抑制層１２で覆われたＰｔ容器１１により構成してもよい。

以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

（実施例）
有底円筒状のＰｔ容器を、円柱状の凹部が形成された耐火部材に、５ｍｍのクリアランスをおいてセットした。そのクリアランスに粒子径が１ｍｍである球状のアルミナ粒子を挿入した。次に、Ｐｔ容器を１５００℃で保持した。その状態で、Ｐｔ容器と耐火部材との間のクリアランスに、ガラスカレット（質量％で、ＳｉＯ_２ ５６％、Ａｌ_２Ｏ_３ １５％、Ｂ_２Ｏ_３ １１％、ＣａＯ １０％、ＳｒＯ ６％及びＢａＯ ２％）を随時供給した。供給したガラスカレットは、クリアランスにおいて融解し、クリアランス内に広がっていった。ガラスがクリアランス全体に供給され、水素透過抑制層が形成された後に、室温まで徐冷した。その後、水素透過抑制層を光学顕微鏡を用いて観察した。図４に光学顕微鏡写真を示す。

図４に示すように、アルミナ粒子の表面から針状結晶が放射状に延びていることが分かる。また、隣り合うアルミナ粒子の表面からの針状結晶同士が錯綜していることが分かる。

（実験例）
１５００℃における粘度が１０^２．１ｄＰａ・ｓ、１４００℃における粘度が１０^２．６ｄＰａ・ｓ、１３００℃における粘度が１０^３．１ｄＰａ・ｓ及び１２００℃における粘度が１０^３．６ｄＰａ・ｓである前記ガラスと、粒子径が２ｍｍ、３ｍｍまたは４ｍｍの球形のアルミナ粒子とを、重量比でガラス：アルミナ粒子＝１：１となるように混合したものを、逆三角錐状の凹部を有するＰｔ容器内に挿入した。次に、Ｐｔ容器を１５００℃、１４００℃、１３００℃又は１２００℃で種々の時間保持した。その後、室温まで徐冷した。これにより、アルミナ粒子が分散した三角錐状のガラスブロックを作製した。なお、この状態で、アルミナ粒子の表面から針状結晶が析出し、また、その結晶は、保持した時間に比例して、より成長していた。

次にこの三角錐状のガラスブロックをＰｔ平板上に載置し、ガラスブロック作製時と同じ温度（１５００℃、１４００℃、１３００℃又は１２００℃）で２０分保持した。その状態で、ガラスブロックの形状を観察することにより、ガラスの流動性を評価した。結果を下記の表１に示す。なお、表１の時間は、ガラスのブロック形状が変わらなくなった時間、つまり、ガラスの流動可能な時間を示している。

上記表１に示す結果から、ガラスの粘度（即ち、使用温度域）やセラミック粒子の粒子径を変化させることにより、ガラスブロックの形状が変わらなくなる時間、つまり、ガラスの流動可能な時間を調整できることが分かる。例えば、ガラスを低粘度域で使用し、粒子径の大きなセラミック粒子を用いることにより、ガラスの流動可能な時間を長くことができることが分かる。一方、ガラスを高粘度域で使用し、粒子径の小さなセラミック粒子を使用することにより、ガラスの流動可能な時間を短くすることができることが分かる。この結果から、例えば、Ｐｔ容器が大きい場合には、Ｐｔ容器と耐火物部材と区画形成される空間の体積が大きくなり、Ｐｔ容器外側全体を被覆するためには、ガラスの流動可能な時間を長くする必要があり、粒子径の大きなセラミック粒子と高粘性のガラスを使用することが好ましいことが分かる。それに対して、Ｐｔ容器が小さい場合には、ガラスの流動可能な時間を短くする必要があり、粒子径の小さなセラミック粒子と低粘性のガラスを使用することが好ましいことが分かる。

従って、白金容器の大きさ、使用温度に適したガラスの粘度、セラミック粒子の粒子径を適宜選定することにより、白金容器全体を水素不透過層で完全に被覆することができると考えられる。

１…ガラス製造装置
１０…槽
１１…Ｐｔ容器
１１ａ…Ｐｔ容器の外表面
１２…水素透過抑制層
１２ａ…セラミック粒子
１２ｂ…ガラス
１４…ガラス融液
１５…耐火部材
２０…管
３１…溶融槽
３２…清澄槽
３３…攪拌槽
３４…状態調節槽
３５…成形槽
３６…第１の移送管
３７…第２の移送管
３８…第３の移送管
３９…第４の移送管

Claims (8)

1. ＰｔまたはＰｔ合金からなるＰｔ容器と、
   前記Ｐｔ容器の外表面を覆っており、表面から針状結晶が延びているセラミック粒子が分散したガラスからなる水素透過抑制層と、
   Ｐｔ容器の外側に配置され、水素透過抑制層を保持する耐火部材と、
   を備え、
   前記セラミック粒子は球形で、かつその最小粒子径が１ｍｍ以上であり、隣り合う前記セラミック粒子の表面から放射状に延びる針状結晶同士が接触している、ガラス製造装置。
2. 前記針状結晶は、ムライトである、請求項１に記載のガラス製造装置。
3. 前記セラミック粒子は、アルミナ、ムライト及びシリカからなる群から選ばれた１種以上からなる、請求項１または２に記載のガラス製造装置。
4. 前記水素透過抑制層を構成するガラスは、無アルカリガラスである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス製造装置。
5. 請求項１〜４に記載のガラス製造装置の製造方法であって、
   前記Ｐｔ容器と前記耐火部材とで区画形成される空間にセラミック粒子が配置された状態で、前記水素透過抑制層を構成するガラスの軟化温度以上の温度にまで前記Ｐｔ容器を加熱する加熱工程と、
   前記加熱工程の後に、前記空間にガラスを供給し、前記ガラスと前記セラミック粒子とを反応させることにより前記針状結晶を成長させる工程と、
   を備えるガラス製造装置の製造方法。
6. 請求項１〜４に記載のガラス製造装置の製造方法であって、
   前記Ｐｔ容器と前記耐火部材とで区画形成される空間に球形のセラミック粒子を投入する工程と、
   前記水素透過抑制層を構成するガラスの軟化温度以上の温度にまで前記Ｐｔ容器を加熱する加熱工程と、
   前記加熱工程の後に、前記空間にガラスを供給する工程と、
   を備えるガラス製造装置の製造方法。
7. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス製造装置を用いた、ガラスの製造方法。
8. 無アルカリガラスを製造する方法である、請求項７に記載のガラスの製造方法。