KR100682778B1

KR100682778B1 - 용융유리용진공탈기장치

Info

Publication number: KR100682778B1
Application number: KR1019980041667A
Authority: KR
Inventors: 유스께 다께이; 마사따까 마쓰와끼; 도시야스 가와구찌; 다까시 기지마; 아쓰시 다니가끼; 가쓰하루 이마마끼; 미찌또 사사끼; 도시히로 이시노
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2007-08-31
Also published as: EP0908417A2; ID20649A; US6119484A; KR20060034672A; DE69807812T3; EP1078891B1; EP0908417A3; DE69823560T2; DE69807812T2; EP0908417B2; EP1439148A3; KR100682779B1; EP0908417B1; TW498058B; EP1078891A3; EP1078891A2; DE69807812D1; EP1439148A2; KR19990036865A; DE69823560D1

Abstract

본 발명에 따른 용융유리용 진공 탈기 장치는 진공 흡인되는 진공 하우징과, 이 진공 하우징에 수용되어 용융유리를 진공 탈기하는 진공 탈기조와, 이 진공 탈기조에 연통되어 미처리 용융유리를 진공 탈기조에 도입하는 장치, 바람직하게는 상승관과, 처리된 용융유리를 진공 탈기조로부터 방출하는 장치, 바람직하게는 하강관을 포함한다. 장치에서, 적어도 진공 탈기조, 상승관 및 하강관의 적어도 하나의 용융유리와 직접 접촉하는 부분의 적어도 일부가 기공율 5% 이하의 내화물로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이 진공 탈기 장치는 종래의 것에 비교하여, 같은 크기로 같은 압력 손실을 갖더라도, 용융유리의 유량과 그에 따른 탈기 처리량을 증대시킬 수 있다. 장치는 장치규모를 너무 대형화하지 않고 유량증대나 탈기처리량을 더 증가시킬 수 있다.

Description

용융 유리용 진공 탈기 장치{VACUUM DEGASSING APPARATUS FOR MOLTEN GLASS}

본 발명은 연속적으로 공급되는 용융유리로부터 기포를 제거하는, 용융유리를 위한 진공 탈기 장치에 관련된 것이다.

형성된 유리제품의 품질을 향상시키기 위해서, 용융로에서 용융된 유리가 형성장치에 의해 형성되기 전에 용융유리내에 생성되는 기포를 제거하는 진공 탈기 장치가 사용되어 왔다. 그러한 종래의 진공 탈기 장치는 도 12 에 도시되어 있다.

도 12 에 도시된 진공 탈기 장치는, 용해조 (212) 내의 용융유리(G)가 진공 탈기되고, 연속적으로 이어지는 처리조(미도시), 예를 들어, 부유 배스(floating bath)와 같은 판유리를 위한 처리조 및 병을 위한 작업조에 공급되는 공정에 사용된다. 진공이 생성되는 진공 하우징(202)은, 실질적으로 수평으로 그 안에 하우징 되는 진공 탈기조(204)와 진공 하우징 양끝에 하우징 되어 수직 상방 및 수직 하방으로 연장되는 상승관(206) 및 하강관(208)을 구비한다. 상승관(206)의 단부는 용해조(212)와 연결된 상류측 핏(214) 내의 용융유리(G) 속으로 침지된다. 하강관(208)의 단부 또한 연속되는 처리조(미도시)와 연결된 하류측 핏(216) 내의 용융유리(G) 속으로 침지된다.

상승관(206)은 진공 탈기조(204)와 연결된다. 탈기 전의 용융유리(G)는 용해조(212)로부터 상승시켜 진공 탈기조(204)내로 도입된다. 하강관(208)은 진공 탈기조(204)와 연결된다. 탈기 후의 용융유리(G)는 진공 탈기조(204)로부터 하강시켜 연속되는 처리조(미도시)내에 도출한다. 진공 하우징(202) 내에, 단열을 위한 벽돌등의 단열제가 진공 탈기조(204), 상승관(206) 및 하강관(208) 주위에 제공되어, 단열을 위해서 이러한 부분들을 피복한다. 진공 하우징(202)은 스테인레스 스틸등의 재료로 만들어질 수도 있다. 진공펌프(미도시)로 진공 하우징이 이페큐에이트 되어, 진공 탈기조(204) 내는 대기압의 1/20 내지 1/3 정도의 감압된 상태로 유지된다. 결과적으로, 탈기 전 상류측 핏(214) 내의 용융유리(G)는 상승관(206)으로 흡입되어 진공 탈기조(204) 내로 도입된다. 진공 탈기조(204) 내에서 용융유리가 탈기된 후, 용융유리는 하강관(208)에 의해 회수되어 하류측 핏(216)으로 유도된다.

종래의 진공 탈기 장치(200)에서는, 1200 내지 1400 ℃ 의 고온의 용융유리(G)가 처리된다. 그러한 고온처리를 취급하기 위해, JP-A-2221129 에 개시된 바와 같이, 진공 탈기조(204), 상승관(206) 및 하강관(208)과 같이 용융유리(G)와 직접 접촉하는 부분들은, 일반적으로 백금 및 백금 합금으로서 백금-로듐과 백금-팔라듐 등의 귀금속으로 만들어진 원형 쉘로 구성된다. 본 출원인은 이러한 부재 백금 합금의 원형 쉘을 사용하여 진공 탈기 장치를 실용화하였다.

이러한 구성요소들이 백금 합금과 같이 귀금속으로 만들어진 원형 쉘로 구성되는 이유는, 용융유리(G)가 고온이기 때문일 뿐만 아니라 상기 귀금속은 고온에서 용융유리와 반응성이 낮기 때문에 상기 금속이 용융유리와 반응하여 용융유리가 이질화되는 것을 방지하고, 용융유리(G)로 불순물이 섞일 가능성이 없으며, 고온에서 요구되는 강도를 어느 정도 보증하기 때문이다. 특히, 언급된 이유들 외에, 진공 탈기조(204)가 귀금속으로 구성되는 이유는, 원형 쉘은 원형 쉘 자체에 전류를 흘려줌으로써 자체적으로 가열되며, 쉘 내부의 용융유리(G)는 균일하게 가열되어 용융유리(G)의 온도를 특정 온도로 유지시키기 때문이다.

진공 탈기조(204)가 귀금속으로 만들어질 때, 원형 쉘은 고온강도와 같은 기계적 강도의 측면에서도 적합하다. 벽 두께를 두껍게 하기에는 백금과 같은 귀금속은 너무 비싸기 때문에, 비용과 강도의 이유로 원형 쉘은 한정된 직경을 갖고 대형 크기로 형성될 수 없다. 진공 탈기조(204)로 탈기될 수 있는 용융유리(G)의 유동량에 제한이 있기 때문에, 진공 탈기 장치는 큰 유동량을 갖도록 제작되지 못한다는 문제점이 있다. 진공 탈기조(204)가 그것에서 연장되는 전체 길이를 원형 쉘 형태로 갖고, 부피를 크게 만들기 위해 용융유리의 흐름을 증가시켜 탈기 처리량을 증가시킨다면, 장치가 확장되고 비용이 증가된다는 문제점이 발생한다. 즉, 진공 탈기조(204)에서의 용융유리(G)의 탈기 처리량(유동량)을 크게 할 수 없다는 문제점이 발생한다.

용융유리(G)는 분말형태의 원료물질의 용융반응에 의해 얻어지기 때문에, 용융의 관점에서는 용해조(212)내의 온도는 높은 것이 바람직하며, 진공 탈기의 관점에서는 용융유리의 점도가 낮거나 혹은 용융유리의 온도가 높은 것이 바람직하다.

종래의 진공 탈기 장치(200)는, 고온강도의 관점에서는 진공 탈기조(204)에 귀금속의 합금을 사용하는 것이 요구되지만, 그러한 합금은 고가이기 때문에 비용의 관점에서는 원형 쉘의 벽 두께를 두껍게 하는 것이 곤란하다. 백금과 같은 귀금속이 사용되었을 경우에도, 진공 탈기 장치(200)의 입구에서의 용융유리의 온도는 전기한 바와 같이 특정온도(1200 내지 1400 ℃)로 제한되어 왔다.

탈기 후에 용융유리를 형성하는 형성기계(형상 처리조) 에서의 적당한 온도는, 판유리 및 병 등의 형성될 형성 대상물에 따라 온도가 변화하기는 하지만, 특정 온도에 제한된다. 진공 탈기조(204)를 형성하기 위해 귀금속이 사용되면, 진공 탈기 장치(200)의 입구에서의 용융유리(G)의 온도는 1400 ℃ 보다 낮은 온도로 제한되어 왔다. 진공 탈기 장치(200)내의 용융유리(G)의 온도가 떨어지면, 유동량(처리용량)이 커질 수 없고 용융유리(G)에 의해 전달되는 열의 양이 그다지 크지 않기 때문에, 진공 탈기 장치(200)의 출구에서 용융유리(G)의 온도는 형상화에 요구되는 온도보다 낮은 온도로 내려간다는 문제점이 발생한다. 전술한 바와 같이, 진공 탈기조(204)내의 용융유리(G)는 균일하게 가열되어야 한다. 균일한 가열을 위해, 진공 탈기조(204) 자체는, 전술한 바와 같이 처리용량을 증가시키기가 어렵다는 문제점이 있지만, 귀금속으로 만들어진 원형 쉘로 구성될 필요가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 백금 합금과 같은 고가의 귀금속물질을 이용하는 대신에, 진공 탈기조(204), 상승관(206) 및 하강관(208)의 유로에 내화벽돌과 같은 저가의 내화물을 이용하는 제안이 이루어져 왔다.

용융로내에 내화물을 사용하면, 내화물이 용융유리와 직접적으로 접촉하는 내화물로서 사용될 때, 초기단계에서 내화물의 표면으로부터 미세한 기포가 발생한다는 기포형성 현상은 공지되어 왔다. 이러한 기포들은 두가지 종류의 기포로 분류되는데, 한 종류는, 용융유리와 접촉하는 내화물의 표면에 환원상태가 존재하기 때문에, 내화물 표면 상의 불순물로서 산소와 탄소, 탄화물 또는 질화물의 조합에 의해 이산화 탄소(CO₂) 또는 질소가스(N₂)로서 발생하며, 다른종류의 기포는, 용융유리와 접촉하는 내화물의 기공내의 가스 때문에 내화물의 표면으로부터 발생하는 기포이다.

일반적으로, 내화물 내의 기공으로서는, 내화물의 외부표면에 개방된 개방기공(외견기공)과 외부표면에 개방되지 않고 독립적으로 존재하는 폐쇄기공이 있다. 진공 탈기 장치(200)가 적어도 하나 이상의 기공을 갖는 내화물로 제조되었을 때, 기공 내에 포함된 가스는 용융유리와 접촉하는 초기단계에서 기포가 되며, 기공이 개방된 후에 기공으로부터는 적은 양의 기포가 발생한다. 폐쇄기공의 경우에는, 기공 내에 포함된 가스는, 내화물과 용융유리 사이의 초기 접촉에서 기포가 되지 않는다. 그러나, 내화물의 표면은 부식에 의해 점차적으로 마모되고, 따라서 내화물 내의 패쇄 기공은 용융유리와 접촉하여 점차적으로 기공내에 포함된 가스로부터 기포를 발생시킨다.

내화물이 진공 탈기 장치(200)의 경로에 사용될 때, 운전을 시작한 후 오랜 기간동안 내화물로부터 기포가 간헐적으로 발생할 가능성이 있다.

내화물이 진공 탈기 장치의 경로에 사용될 때, 내화물로서 백금을 사용하는 종래의 진공 탈기처리 조건에 있어서 변화를 피하기 위해, 또한 용융유리의 온도를 고온으로 상승시킴으로써 내화물의 부식이 가속되는 것을 방지하기 위해, 용융유리(G)의 온도는 약 1200 내지 1400 ℃ 로 설정되도록 제안된다. 탈기처리 온도(1200 내지 1400 ℃)는, 청징제 (refiner) 만을 사용하는 종래의 탈기처리에 있어서의 온도보다 상대적으로 저온이다. 즉, 공정의 탈기처리 온도(약 1400 내지 1500 ℃)에서, 청징제에 의해 기포들이 성장하고 그 기포들은 용융유리 내에서 상승하여 탈기를 위해 결국 용융유리의 액체표면 상에서 터진다. 용융유리의 경로에 사용되는 내화물을 구비한 진공 탈기 장치에서, 경로 내에 사용되는 내화물의 부식속도는 아주 느려서 내화물 내의 패쇄 기공은 거의 내화물의 표면상에 노출되어 기포를 생성시키지 않는다고 여겨진다.

그러나, 경로내에 사용되는 내화물을 구비한 진공 탈기 장치는, 청징제만을 사용하는 종래의 청징 공정에서의 탈기처리 온도보다 낮은 온도에서 탈기처리가 실행되기 때문에, 청징제가 사용되는 탈기처리에 비해 용융유리(G)의 점도가 높다는 문제점과, 내화물의 표면상에서 생성된 기포는, 탈기가 완전히 이루어지지 않았을 가능성을 배제하기에는 너무 느린 상승속도를 갖는다는 문제점이 발생한다.

진공 탈기조(204), 상승관(206) 및 하강관(208)이, 귀금속보다 저렴한 내화물로 만들어지고, 용융유리가 귀금속을 사용하는 경우에서와 같이 연속적으로 진공탈기 될 수 있다면, 비용의 관점에서 재료를 제한하거나 또는 백금과 같은 귀금속 합금을 사용하는 경우와 비교하여, 재료 사용의 제한에 의해 발생하는 강도의 감소의 관점에서 크기를 제한할 필요가 없다. 대용량의 진공 탈기 장치의 건설이 가능해질 뿐만 아니라 고온에서의 진공탈기가 가능하게 되어 자유로운 디자인이 가능해질 것이다.

그러나, 진공 탈기 장치(200)의 모든 구성부분이 내화벽돌로 건축되면, 다음과 같은 문제점들이 발생한다. 상승관(206) 또는 하강관(208)의 아랫쪽 단부와 같이 관 형상의 열려진 단부는 아무것으로부터도 지지를 받지 못하기 때문에, 접착제의 접착력에 의해서만 무거운 내화벽돌이 지지되어야 하며 이것은 충분한 강도를 갖기가 어렵다. 내화벽돌이 긴 실린더 형태로 제조된다면, 비용은 상당히 증가한다. 이러한 상황에서, 상승관(206) 또는 하강관(208) 의 아랫쪽 단부를 내화벽돌로 건조하기는 특히 어렵다.

상승관(206) 또는 하강관(208)의 아랫쪽 단부가 내화벽돌로 건조된다 하더라도, 내화벽돌 사이의 연결부분에서 손상이나 열화가 일어나기 쉽다는 문제점과, 용해조(212) 내에서 용융유리(G)와 공기사이의 계면 부근에는 공기가 존재하고 고온이기 때문에, 내화벽돌이 반응하여 공기와 용융유리(G)사이의 계면에서 선택적으로 열화되기 쉽다. 연결부위 또는 계면에서의 열화 때문에, 상승관(206) 또는 하강관(208)의 아랫쪽 단부가 높이 방향으로 불균등하게 변형되어 파손과 같은 손상이 발생할 수 있으며, 상승관(206) 또는 하강관(208)의 아랫쪽 단부가 파손되고 떨어져 나가 충분한 내구성을 얻을 수 없다는 문제점이 발생한다. 떨어져 나간 내화벽돌이 용융유리(G)와 혼합되면, 유리에서 균일한 조성을 유지할 수 없다는 문제점이 발생한다.

종래의 진공 탈기 장치와 같이 고온의 용융유리를 위한 경로가 백금으로 만들어지는 경우, 얇은 백금의 마모에 의한 구멍의 형성을 반드시 고려해야 하며, 유리 제품의 생산을 잠시 중지한 후에 장치를 단시간 동안 수리하고 백금을 교체할 수 있어야 한다. 경로의 수리와 교체를 위해서는, 환원상태를 해제하고 모든 용융유리를 진공조, 상승관 및 하강관으로부터 빼내어 전체 진공장치의 온도를 상온으로 하강시킨 후, 수리나 백금의 교체를 실행할 필요가 있다. 수리나 백금의 교체를 위해서는, 상승관과 하강관의 아랫쪽 단부에서 용융유리가 잘리는 것이 적절하기 때문에, 상승관과 하강관이 수리될 때, 상승관과 하강관을 고온의 저장조로부터 분리하기 위해 진공 탈기 장치는, 상승관과 하강관 전체 장치가 적어도 1 m 이상 들려질 수 있는 구조를 가져야 한다. 그러나, 장치는 대형이고 지극히 무거우며, 작동중에 고온에서 환원상태에 놓여지기 때문에, 단단한 구조를 가지고 있는 진공 탈기 장치(200) 전체를 들어올리는 것은 위험이 수반되는 매우 여려운 작업이 요구된다.

전술한 바와 같이, 종래의 진공 탈기 장치(200)에서는, 진공 탈기조(204), 상승관(206) 및 하강관(208)과 같이 용융유리(G)와 직접 접촉하는 경로는, 백금 또는 백금-로듐과 같은 백금 합금으로 만들어져 왔다. 백금 또는 백금 합금과 같은 귀금속 또는 그 합금은, 다른 금속에 비해 고온에 대한 저항성 및 고온강도는 좋지만, 고유한 한계를 가지고 있다. 진공 탈기조(204), 상승관(206) 및 하강관(208)을 대형으로 만들기 위해서는, 용기 및 관의 벽두께를 두껍게 만들어야 한다. 그러나, 백금과 같은 귀금속 합금은 매우 고가이므로 진공 탈기 장치(200)의 제조에는 비용이 매우 많이 들게 된다 대형의 장치는 용기와 관에 있어서 두꺼운 벽을 요구하기 때문에 장치의 원가는 대단히 많이 증가한다. 귀금속 합금을 사용하는 경우에는, 비용의 측면에서 볼 때, 장치의 확장에 제한이 있다.

이것은, 진공 탈기조(204)내에서 탈기될 수 있는 유동량에 있어서의 제한 때문에, 큰 유동량을 갖는 진공 탈기 장치를 제조하기가 불가능하다는 문제점을 발생시킨다.

설명된 바와 같이, 종래 탈기장치는 건설에 있어서 고가이고, 용융유리의 탈기 효율은 매우 높지만 큰 유동량을 제공하도록 건조될 수 없다. 결과적으로, 종래의 탈기장치는 주로 미세한 기포가 용납되지 않는 광학적 이용 및 전기적 이용과 같은 특별한 응용에 이용되는 유리와, 적은 양으로 제조되는 유리에 이용되어 왔다.

전술한 바와 같이, 유리가 용해조 내에서 용융될 때, 용해조 내의 온도는 높은 것이 바람직하며, 탈기처리가 실행될 때 또한 용해조의 온도는 높은 것이 바람직하다. 백금과 같은 귀금속이 사용되는 경우에도, 온도가 높아짐에 따라 강도는 부득이하게 약화된다. 진공 탈기조의 벽두께의 증가는 비용을 직접적으로 증가시킨다. 이러한 상황에서, 진공 탈기 장치의 입구에서의 용융유리의 온도는 1200 내지 1400 ℃ 로 제한되어 왔으며, 소정 온도로 상승시키는 것이 가능하다.

반면에, 최근에는 고 탈기효율을 갖는 장치가, 건축이나 자동차용 유리의 대량생산을 위한 탈기처리를 실향하는 데 사용되는 것이 요구되고 있다. 진공 탈기조, 상승관 및 하강관이 백금과 같은 귀금속 합금으로 제조되었기 때문에, 귀금속이 이용된 종래의 진공 탈기 장치를 대량생산 되어야하는 유리의 제조에 이용하는 것은, 백금과 같은 활성 금속은 매우 고가이기 때문에 비용면에서 볼 때 받아들여질 수가 없다.

장치를 대형으로 만들고 탈기 처리용량을 크게하기 위해서, 도 12 에 도시된 종래의 진공 탈기 장치에서, 진공 탈기조(204), 상승관(206) 및 하강관(208)이 내화물로 구성되면, 내화물은 내화물의 표면으로부터 용융유리로 기포를 생성시킨다는 문제점이 발생한다.

진공 탈기 장치(200)의 진공 탈기조(204), 상승관(206) 및 하강관(208)이 내화물로 구성되면, 내화물 조각들 사이에 연결부가 존재하기 때문에 고온의 용융유리(G)에 의해 연결부의 열화가 수반되며, 상승 및 하강관(206 및 208)의 아랫쪽 단부는, 아랫쪽 단부들은 상류측 및 하류측 핏(214)에 침지되어 있기 때문에 용융유리와 공기와의 계면에서 열화가 일어난다는 문제점이 발생한다. 진공 탈기 장치가 내화물로 구성되면, 내화물의 구조가 촘촘하고 사용된 내화물이 주로 전기주조(electro-cast) 벽돌이기 때문에, 장치는 전체로서는 주로 백금에 의해 구성된 진공 탈기 장치보다 무겁다. 도 12 에 도시된 종래의 탈기장치(200)에서, 진공 탈기조(204), 상승관(206), 하강관(208) 및 진공 하우징(202)내의 단열재(210)를 전체적으로 들어올리는 작업은 매우 어렵고 위험하다.

종래의 탈기장치와 같이 적은 탈기용량(유동량)을 가진 진공 탈기 장치가 단일한 용도로 작동될 때, 요구되는 유리의 생산에 따른 용융유리(G)의 유동량의 조절에 대해 가용 유동량은 범위가 좁고, 이것은 생산의 변화에 신속히 대처하기가 어렵다는 문제점이 발생한다.

진공 탈기조(204), 상승관(206) 및 하강관(208) 등을 형성하는 백금 또는 백금 합금이 파손되면, 이것을 수리하는데는 수개월이 소요되며, 수리기간동안 진공 탈기 장치를 사용할 수 없어서 유리를 생산할 수 없다는 문제점이 발생한다.

본 발명의 첫 번째 목적은 이러한 문제점들을 해소하고, 저비용으로 설치될 수 있으며, 유량 1.5 ton/day 과 같은 대량의 용융 유리를 탈기할 수 있고, 대형 유리 용해조 (glass melting vessel) 및 큰 크기의 성형 처리조 (forming treating vessel) 와 함께 이용될 수 있고, 그 크기를 유리 용해조와 성형 처리조보다 작게 할 수 있는 용융 유리용 진공 탈기 장치 (vacuum degassing apparatus for molten glass) 를 제공하는 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은 이러한 문제들을 해소하고, 연속적으로 공급되는 용융 유리로부터 기포를 제거하며, 고온에서 용융 유리에 대해 충분한 내구성을 가질 수 있고, 현저하게 장치의 비용을 절감할 수 있고, 장치의 용량을 크게 할 수 있으며, 진공 탈기 처리 온도를 증가시킬 수 있는 용융 유리용 진공 탈기 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 세 번째 목적은 이러한 문제들을 해소하고, 장치의 건설 비용을 절감할 수 있고, 대량의 유량을 가질 수 있도록, 장치를 건설하는 장치의 설계 자유도를 향상시킬 수 있고, 고온에서 진공 탈기 처리를 수행할 수 있으며, 진공 탈기조, 상승관 (uprising pipe) 및 하강관 (downfalling pipe) 을 백금과 같은 귀금속합금보다 비용이 덜 드는 내화물을 이용하여 구성함으로써 장치를 들어 올리기 위한 어렵고 위험한 작업을 제거하여 전체적으로 고정될 수 있는 용융 유리용 진공 탈기 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 네 번째 목적은 이러한 문제들을 해소하고, 대량의 용융 유리를 처리할 수 있고, 생산량 변화에 신속하게 대처할 수 있으며, 우수한 균일성을 갖는 용융 유리를 얻을 수 있는 진공 탈기 장치의 병렬 배치를 제공한다.

첫 번째 목적을 달성하기 위해서, 발명가들은 용융 유리용 진공 탈기 장치에서 백금과 같은 귀금속재 대신에 사용될 수 있는 내화물에 대해서 많은 연구 노력을 해 왔다. 발명가들은 다음 발견들에 기반을 둔 본 발명을 제공한다.

발명가들은 진공 탈기조가 백금 합금과 같은 귀금속재 대신에 내화물로 구성될 때, 대량의 용융 유리의 유량을 처리할 수 있는 진공 탈기 장치가 내화물의 종류에 관계없이 귀금속재를 사용하는 것보다 저비용으로 건설될 수 있으며, 용융로 (melting furnace) 에서 발생되는 기포들을 용융 유리로부터 탈기할 수 있다는 것을 발견했다. 또한, 발명가들은 컴팩트성과 우수한 작동성을 위해 진공 탈기조의 부피가 제한되기 때문에, 용융 유리와 접촉하는 내화물의 표면 영역은 용융 유리의 유량에 대해 상대적으로 더 크게 되는 것과, 내화물이 사용될 때, 어떤 종류의 내화물은 급속하게 부식되며, 개방 기공 (open pore)으로부터 발생되는 기포의 양은 무시될 수 없다는 것을 발견하였다.

또한, 발명가들은 탈기시키기 위해 용융 유리 내에서 기포들을 부유시키는 청징제 (refiner) 를 사용하기에는 기포가 너무 작기 때문에, 내화물에서의 개방 기공로부터 발생하는 기포들이 고점성을 갖는 용융 유리에서 떠오르지 못하고, 용융 유리 내에 남아 있다는 것과, 기공로부터 비롯된 기포가 화학 반응에 의해 발생된 기포에 비해 크기가 충분히 커서 보이기 때문에, 이 기포들은 유리 제품의 질을 매우 떨어뜨리게 된다.

발명가들은 개방 기공들로부터 발생되거나, 용융 유리와 직접 접촉된 내화물의 표면으로부터 발생되는 기포들의 양과, 부식으로 인해 용융 유리와 접촉된, 이 내화물 폐기공 (closed pore) 으로부터 비롯된 기포들이 양의, 진공 탈기 후에 용융 유리 내에 남아 있는 기포의 수에 대한 관계를 연구하였다. 발명가들은 오랜 기간 동안, 용융 유리와 직접 접촉된 내화물의 표면과 부식된 표면으로부터 비롯된 기포의 전체 양을 최소화시키기 위해 진공 탈기 장치용으로 사용되는 내화물의 기공율이 특정값 또는 5 % 이하로 제한될 수 있다는 것과, 기포들이 완전히 탈기되지 않았더라도, 남은 수의 기포들은 유리 제품으로서 수납가능한 남은 수의 범위에 있고, 이 내화 물질은 진공 탈기 장치용으로 적합하다는 것을 발견하였다. 발명가들은 또한, 그러한 내화물이 대량의 용융 유리를 탈기시키는데 사용될 수 있다는 것과, 그러한 내화물이 대형 유리 용해조와 대형 성형 처리조에 제공될 수 있다는 것을 발견하였다. 이러한 발견들을 기반으로 하여, 발명가들은 본 발명에 도달하였다.

바람직하게는 내화물은 3 % 이하의 기공율을 갖는다. 바람직하게는 이 내화물은 전기 주조 내화물 (electro-cast refractory material) 또는 미세 소성 내화물 (fine burned refractory material) 이다. 바람직하게는 전기 주조 내화물은 알루미나 전기 주조 내화물, 지르코니아 전기 주조 내화물 및 알루미나-지르코니아-실리카 전기 주조 내화물 중 적어도 하나이다. 바람직하게는 미세 내화물은 알루미나 미세 소성 내화물, 지르코니아 미세 소성 내화물 및 알루미나-지르코니아-실리카 미세 소성 내화제 중 적어도 하나이다.

바람직하게는, 전기 주조 내화물은 적어도 용융 유리와 직접 접촉된 연마된 (scalped) 외피를 갖는다. 바람직하게는 전기 주조 내화물의 외피는 적어도 5 mm 로 연마되고, 연마된 외피의 전기 주조 내화물의 겉보기 기공율은 1 % 이하이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 진공이 생성되는 진공 하우징, 이 진공 하우징 내에 수납된 진공 탈기조, 탈기 전에 진공 탈기조로 용융 유리를 도입하기 위한 진공 탈기조와 연결된 도입 장치 및 탈기시킨 후에 진공 탈기조로부터 용융 유리를 방출하기 위해 진공 탈기조와 연결된 방출 장치를 구비하는 용융 유리용 진공 탈기 장치가 제공됨에 있어서, 하나 이상의 도입 장치와 방출 장치는 대량의 용융 유리의 유량을 흘려 보내는 경로를 포함하고, 용융 유리와 직접 접촉하는 경로의 적어도 일부분이 5 % 이하의 기공율을 갖는 내화물에 의해서 구성된다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 진공이 생성되는 진공 하우징, 이 진공 하우징 내에 수납된 진공 탈기조, 탈기하기 전에 이 진공 탈기조로 용융 유리를 도입하기 위해 진공 탈기조에 연결된 도입 장치 및 탈기한 후에 이 진공 탈기조로부터 용융 유리를 방출하기 위해 이 진공 탈기조에 연결된 방출 장치를 구비하는 용융 유리용 진공 탈기 장치가 제공됨에 있어서, 대량의 용융 유리 의 유량을 흘려 보내는 경로를 포함하고, 용융 유리와 직접 접촉하는 경로의 일부분이 5 % 이하의 기공율을 갖는 내화물에 의해서 구성된다.

바람직하게는, 이 진공 탈기조의 유로는 직사각형 단면을 갖는다.

바람직하게는, 도입 장치와 방출 장치 각각은 상승관과 하강관을 구비하며, 하나 이상의 상승관 및 하강관은 5 % 이하의 기공율을 갖는 내화물로 구성된다. 또한 바람직하게는 하나 이상의 상승관 및 하강관은 직사각형의 단면을 갖는 유로를 갖는다. 또한 바람직하게는 이 진공 탈기조 뿐만 아니라 하나 이상의 상승관 및 하강관이 진공 하우징 내에 수납된다.

바람직하게는 진공 탈기조의 경로 내의 용융 유리의 유량은 15 ton/day 이상이다.

이 진공 탈기조의 경로 내에 있는 용융 유리의 유량은 용융 유리 냉각용 냉각 장치를 제공하여 30 ton/day 이상으로 증가될 수 있다.

두 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 도입 장치는 상승관 및 이 상승관의 하단에 연결된 연장관 (extending pipe) 을 포함하고, 방출 장치는 하강관 및 이 하강관의 하단에 연결된 연장관을 포함하는데 있어서, 용융 유리와 직접 접촉하는 상승관 및 하강관의 적어도 일부분은 5 % 이하의 기공율을 갖는 내화물에 의해서 구성되고, 제 2 측면에 따르면, 상승관의 연장관과 하강관은 진공 탈기 장치에서 백금 또는 백금 합금으로 이루어진다.

바람직하게는, 하나 이상의 연장관은 플랜지가 설치된 상단을 갖고, 상승관 또는 하강관에 이 플랜지를 노라이닝 (furnace lining) 의 접합부 사이에 끼워 넣어서, 이 연장관은 상승관 또는 하강관에 고정된다.

세 번째 목적을 달성하기 위해서, 발명가들은 대용량 및 대량의 유량을 갖는 장치를 제공하기 위해 엄청난 노력을 해 왔다. 특정 크기 이하인 미세 기포들의 허용치 (tolerence) 는, 건설이나 자동차용 유리등과 같은 대량 생산에서의 유리 제품이 광학용 또는 전자용 유리보다 덜 중요하다. 건설 또는 자동차용 유리의 경우에, 0.3 ㎜ 이하의 지름보다 큰 지름을 갖는 미세 기포가 존재하는 것이 허용된다. 발명가들은 전기 주조 내화물로부터 기인한 대부분의 기포들의 지름이 0.2 ㎜ 이하이고, 0.2 ㎜ 이상의 지름을 갖는 기포들은 시간이 경과하여 전기 주조 내화물로부터 기인한 것이 아니며, 귀금속합금 대신의 그러한 전기 주조 내화물은 용융 유리와 직접 접촉하는 용융 유리용 경로 부분에 사용될 수 있다.

발명가들은 또한 진공 탈기조, 상승관 및 하강관이 귀금속합금보다 더 싼 전기 주조 내화물로 구성되고, 용융 유리가 귀금속합금이 경우에서처럼 연속적으로 진공 탈기될 수 있다면, 비용에 관하여 재료의 사용에 제한을 둘 필요가 없고, 백금과 같은 귀금속을 이용한 경우에 비해 제한된 재료 이용에 의해 유발되는 강도 감소에 대해 크기를 제한할 필요가 없고, 설계 자유도는 진공 탈기 장치를 건축할 수 있도록 현저하게 향상될 수 있어서 대량의 유량을 가질 수 있고, 고온에서의 진공 탈기가 가능하게 되는 것을 발견하였다.

발명가들은 전술한 발견들에 기반을 두고 본 발명을 이루었다.

본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 도입 장치는 상승관 및 상류관과 그 속의 용융 유리의 자유 표면 (free surface) 을 갖는 용해조 사이를 연결하는 상류측 연결 경로 또는 그 속의 용융 유리의 자유 표면을 갖는 상류측 개방 채널을 포함하고; 방출 장치는 하강관 및 하류관과 그 속의 용융 유리의 자유 표면을 갖는 하류측 개방 채널 사이를 연결하는 하류측 연결 경로 또는 그 속의 용융 유리의 자유 표면을 갖는 상류측 개방 채널을 포함하고; 상류측 연결 경로, 상승관, 진공 탈기조, 하강관 및 하류측 연결 경로는 연속 폐쇄 경로를 형성하고; 용융 유리와 직접 접촉하는 연속 폐쇄 경로 부분들은 제 2 실시예에 따른 진공 탈기 장치에서 5 % 이하의 기공율을 갖는 내화물에 의해서 구성된다.

바람직하게는, 진공 하우징은 이 진공 탈기조와 상승관 및 하강관 일부를 둘러싸는 금속 외피와, 상류측 및 하류측 연결 경로와, 진공 탈기조 및 진공 하우징 사이의 공간과, 상승관, 하강관 일부와 상류측 및 하류측 연결 경로 사이의 공간을 구비하며, 이 진공 하우징은 내화벽돌로 만들어진 단열재로 채워진 구간에 다중 층상 구조를 갖는다.

바람직하게는, 이 진공 탈기조는 그 속에 대기압의 1/20 - 1/3 의 압력을 갖고, 10^4.5 포이즈 이하의 점성을 갖는 용융 유리는 진공 탈기조 내에서 50 ㎜/sec 이하의 흐름으로 흐른다.

네 번째 목적을 이루기 위한 본 발명의 제 5 실시예에 따르면, 용해조로부터 공급된 진공 탈기 용융 유리용 다수의 진공 탈기 유닛을 구비한 진공 탈기 장치의 병렬 배치와; 진공 탈기 유닛들로부터 공급된 용융 유리를 합류시키고, 합류된 용융 유리를 교반하고, 교반된 용융 유리를 하류측으로 공급하기 위한 합류 유닛 (merging unit) 이 제공됨에 있어서; 각 진공 탈기 장치는 진공이 형성된 진공 하우징, 이 진공 하우징에 수납된 진공 탈기 장치, 탈기되기 전에 용융 유리를 진공 탈기조 속으로 유입하도록 진공 탈기조에 연결된 유입 장치; 및 탈기 후에 진공 탈기조로부터 용융 유리를 합류 유닛으로 방출하도록 진공 탈기 장치에 연결된 방출 장치를 포함하고; 여기서 균압관 (pressure-equalizing pipe) 이 제공되어 진공 탈기 유닛들 사이에 연결된다.

바람직하게는, 도입 장치는 탈기 전에 용융 유리를 진공 탈기조로 유입시키도록 용융 유리를 상승시키는 상승관을 구비하고, 방출 장치는 탈기 후에 용융 유리를 진공 탈기조에서 합류 유닛으로 끌어내도록 하향으로 용융 유리를 빼는 하강관을 구비한다.

바람직하게는, 합류 유닛은 그 각각이 유입 장치들 각각에 연결된 다수의 저장소들, 스로트 (throat) 를 통해 저장소들에 연결된 합류조, 및 합류 유닛의 하류측에 연결된 교반조를 포함한다.

바람직하게는 균압관은 진공 탈기조들 사이의 연결을 차단하는 마개가 제공된다.

바람직하게는 용융 유리는 소다 석회 유리 (soda-lime glass) 이다.

바람직하게는 유입 장치, 진공 탈기조 및 방출 장치는 기공율이 5 % 이하인 내화물로 구성되며, 용융 유리와 직접 접촉되는 주요 부분을 적어도 갖는다.

바람직하게는, 제 1 내지 제 5 실시예에서는 내화물의 기공율이 3 % 이하이다.

바람직하게는, 내화물은 전기 주조 내화물 또는 미세 소성 내화물이다. 바람직하게는 전기 주조 내화물은 알루미나 전기 주조 내화물, 지르코니아 전기 주조 내화물 및 알루미나-지르코니아-실리카 전기 주조 내화물 중 적어도 하나이다. 바람직하게는 미세 소성 내화물은 알루미나 미세 소성 내화물, 지르코니아-실리카 미세 소성 내화물 및 알루미나-지르코니아-실리카 미세 소성 내화물 중 적어도 하나이다.

바람직하게는 전기 주조 내화물은 적어도 용융 유리와 직접 접촉된 연마된 외피를 갖는다.

바람직하게는 전기 주조 내화물의 외피는 5 ㎜ 이상으로 연마되며, 5 ㎜ 이상으로 연마된 외피를 갖는 전기 주조 내화물의 겉보기 기공율은 1 % 이하이다.

본 발명의 더 완전한 이해와 그에 따른 이점들은 첨부 도면들과 관련하여 고려할 때, 다음의 상세한 설명을 참고로 하여 더 잘 이해될 것이다.

이제, 다음 도면에 도시한 적절한 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 용융 유리 진공 탈기 장치를 자세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 용융 유리 진공 탈기 장치를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

제 2 실시예에 따른 용융 유리 진공 탈기 장치의 개략적인 종단면도가 도 1 에 도시되어 있다. 도 1 에 도시한 장치에서 도 1 의 선 (Ⅱ-Ⅱ) 을 따라서 자른 진공 탈기조의 종단면도를 도 3 에 도시한다.

제 2 실시예에 따른 용융 유리 진공 탈기 장치 (10) 는 용해조 (24) 내에 용융 유리 (G) 가 진공 탈기되는 공정에서 사용되고, 진공 탈기된 용융 유리는 연속하는 처리조 (미도시) 예를 들어, 부유 배스 및 병 성형 작업조 등의 평판 유리 성형 작업조에 계속해서 공급된다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 상기 장치는 직사각형의 아치형 및 역 U 자형으로 형성되고 스테인리스강으로 이루어진 진공 하우징 (12), 진공 하우징 (12) 내에서 수평으로 피복된 진공 탈기조 (14) 및 진공 하우징 (12) 내에서 수직으로 배열되고 진공 탈기조 (14) 의 우단 및 좌단에 설치된 상단을 갖는 상승관 (16) 및 하강관 (18) 을 포함한다. 도시한 진공 탈기 장치 (10) 에서 진공 탈기조 (14) 와 진공 하우징 (12) 간 간격 및 상승관 및 하강관 (16, 18) 과 진공 하우징 (12) 간 간격은 단열 방식으로 각각의 진공 탈기조 및 상승관 (16, 18) 의 주변을 피복된 단열 물질 (20) 로 채워진다. 도시한 진공 탈기 장치 (10) 에서, 진공 하우징 (12) 의 하강관 (18) 은 그 주변을 둘러싸는 냉각 장치로서의 냉각관 (22) 이 제공되는 상부를 갖는다.

도시한 예에서, 상승관 (16) 은 진공 하우징 (12) 의 다리 (12a) 내에 피복된 상부를 갖는다. 상승관 (16) 은 진공 하우징 (12) 의 다리 (12a) 로부터 돌출되고 상류측 핏 (26) 의 개방 단부에 끼워져 상류측 핏 (26) 내에 용융 유리 (G) 에 침지된다. 상류측 핏 (26) 은 용해조 (24) 로 통한다. 한편, 하강관 (18) 은 진공 하우징 (12) 의 다리 (12b) 내에 피복된 상부를 갖는다. 하강관 (18) 은 진공 하우징 (12) 의 다리 (12b) 로부터 연장되고 하류측 핏 (28) 의 개방 단부에 끼워져 하류측 핏 (28) 내에 용융 유리 (G) 에 침지되는 하부를 갖는다. 하류측 핏 (28) 은 도시하지 않은 연속하는 처리조로 통한다.

도시한 예에서, 진공 하우징 (12) 은 스테인리스 강으로 이루어지고 다리 (12a) 와 다리 (12b) 를 모두 지닌 직사각형의 아치형을 갖는다. 진공 하우징은 진공 탈기조 (14), 상승관 (16) 및 하강관 (18) 을 피복하고, 압력조로서 작용하여 특히 일정한 감압 조건 (후술) 이하로 진공 탈기조 (14) 의 내부를 유지한다. 진공 하우징은 그 내부를 감압하기 위해 우상부에 흡인구 (12c) 가 제공된다 (도 1 참조). 예를 들면 진공 하우징 (12) 의 흡인구 (12c) 는 진공 펌프에 연결된다. 형상 또는 물질이 진공 하우징이 적절한 기능을 수행하는 것을 방지하지 않는 한 진공 하우징 (12) 의 형상 및 물질에 대한 제한은 없다. 진공 하우징은 가급적 금속, 특히 스테인리스 강 또는 내열성 강으로 이루어진다.

진공 탈기 장치 (14) 는 좌하부에서 상승관 (16) 의 상단으로 통하고 (도 1 참조) 우하부에서 하강관 (18) 의 상단으로 통하며 (도 1 참조), 좌상부 및 우상부에서 흡인구 (14a) 및 흡인구 (14b) 가 제공되어 (도 1 참조) 진공 탈기조 (14) 의 내부를 일정한 감압 상태 (설정 감압 조건) 이하로 유지한다. 진공 탈기조 (14) 에서, 상승관 (16) 으로부터 유입된 용융 유리 (G) 는 도 1 에서 우측 방향으로 흐르고, 용융 유리 (G) 내에 상승 기포를 파괴하기 위해 포함된 상부 공간 (14s) 을 갖는 진공 탈기조 (14) 로부터 방출된다. 진공 탈기조 (14) 내에서, 용융 유리 (G) 내에 침지된 부분 및 용융 유리 (G) 내에 상승 기포를 저지하고, 기포 파괴를 촉진시키고, 하류측 방향으로의 기포의 유출을 감소시키거나 피하기 위해 상부 공간 (14s) 으로 돌출된 나머지 부분을 갖는 배리어 (30a) 및 배리어 (30b) 가 제공된다.

진공 탈기조 (14) 의 내부에 대한 감압 상태는 예를 들면 용융 유리 (G) 의 점도 (온도) 등의 조건에 의존하여 기압의 1/20 ~ 1/3 로 설정된다. 용해조 (24) 내에 용융 유리 (G) 및 진공 탈기조 (14) 내에 용융 유리 (G) 간 레벨 차이 (H) 는 설정 감압 상태에 의존하는 레벨 차이로 설정되어 용융 유리 (G) 가 끓는 물과 같은 상승 기포층으로 팽창된 표면을 갖는 것이 방지되고 상승 기포층이 유리 물질층을 내부 윗쪽 표면 또는 진공 탈기조의 검사창 부분에 부착되게 하고 그 결과로 부착된 유리 물질을 용융 유리 내에서 혼합되게 하며, 불완전 제품의 발생에 기여하도록 하는 내부 윗쪽 표면 또는 진공 탈기조의 검사창에 접촉하는 것을 방지한다. 진공 탈기조 (14) 의 압력이 기압의 1/20 ~ 1/3 로 설정될 때, 용해조 (24) 내에 용융 유리 (G) 및 진공 탈기조 (14) 의 용융 유리 (G) 간 레벨 차이 (H) 는 2.5 ~ 3.5 m 정도로 되는 것이 요구된다.

도 3 에 도시한 바와 같이, 진공 탈기조 (14) 는 일정한 부피의 단면 형태, 가급적 직사각형 단면 형태를 갖도록 형성되는 유로를 갖는다. 진공조는 쉘, 가급적 직사각형 쉘의 일정한 길이를 형성하는 내화물 (34), 높은 벌크 밀도를 갖고 5 % 이하의, 가급적 3 % 이하의 기공율을 갖는 치밀한 내화물로 구성되는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 진공 탈기조 (14) 내에 유로 (40) 의 단면 형태는 제한되지 않는다. 단면 형태는 도 3 에 도시한 직사각형, 원형, 타원형, 다각형 등의 어떠한 형태라도 취할 수 있다. 단면 형태는 도 3 에 도시한 직사각형 단면 형태를 취하는 것이 바람직하다. 이후, 직사각형의 단면 형태를 대표적 예로 선택하여 설명한다.

기공율은 내화물의 총 부피에 대한 내화물에 함유된 기공 부피의 비율이고, (1-벌크 비중 / 진 비중)×100 (%) 에 의해 나타낸다. 내화물 내에 기공의 부피가 커질수록 기공율이 높아지고, 내화물 내에 기공의 부피가 작아질수록 기공율이 낮아진다. 상기 기공은 개방 기공 및 폐기공을 포함하고, 10 ㎜ 이하의 크기를 갖는 공극이다. 전기 주조 내화물 내에 보이드 (void) 와 같은 10 ㎜ 보다 큰 크기를 갖는 공극은 상기 기공에 포함되지 않는다. 상기 보이드는 전기 주조 내화물 주조시 부피 수축에 의해 발생되는 공극이다.

본 발명의 제 1 형태에 따른 진공 탈기 장치는 용융 유리와 직접 접촉하는 진공 탈기 장치 (14) 내에 유로 (40) 부분이 백금 합금으로 이루어지고 상승관 및 하강관의 적어도 하나가 5 % 이하의 기공율을 갖는 내화물에 의하여 구성된 용융 유리와 직접 접촉하는 부분을 갖고 있다는 점에서 제 2 형태에 따른 장치와 기본적으로 상이하다.

이제, 용융 유리와 직접 접촉하는 용융 유리 유로의 부분에 적절히 사용되는 내화물을 설명한다.

본 발명에 사용되는 내화물은 5 % 이하의 기공율을 갖는 내화물이다. 5 % 이하의 기공율을 갖는 내화물이 사용되는 이유는 그와 같은 내화물이 용융 유리와 직접 접촉하는 진공 탈기조와 같은 유로의 부분에 사용되더라도, 내화물 내에 기공의 가스로부터 발생된 용융 유리 내에 기포의 수가 용인할 수 있는 범위 내에서 유지될 수 있고, 내식성이 우수하고 유로 또는 진공 탈기 장치의 수명이 필요 조건을 만족시키기 때문이다.

다음으로, 본 발명에 따라 사용되는 내화물의 기공율이 5 % 이하로 제한되는 이유를 자세히 설명한다.

용융 유리에서 혼합되는 기포중, 기공을 발생시키는 기포는 개방 기공으로부터 발생하는 기포 및 상술한 바와 같은 폐기공으로부터 발생하는 기포를 포함한다. 개방 기공으로부터 발생하는 대부분의 기포는 진공 탈기 처리의 초기 단계에서 발생하고, 기포의 발생은 진공 탈기 작업이 계속됨에 따라 감소한다. 한편, 폐기공으로부터 발생하는 기포의 발생은 진공 탈기 처리 동안 점차적으로 증가한다. 상술한 바와 같이, 폐기공으로부터 발생하는 기포가 용융 유리로부터 탈기되지 않는다면, 폐기공으로부터 발생하는 기포가 화학 반응에 의하여 발생되는 기포보다 큰 직경을 갖기 때문에 명확한 문제가 초래되기 쉽다는 점에 있어서 문제가 대두된다.

통상의 청징제가 사용되는 탈기 청징 처리의 경우, 용융 유리는 고온에서 낮은 점도를 가져 기포를 용이하게 제거 및 탈기시키고 침식은 저온에서 극도로 최소화되기 때문에 본질적으로 기포량은 문제가 되지 않는다. 이 때문에, 기포의 양은 용융 유리의 온도가 낮은 진공 탈기 처리에서라도 문제가 되지 않는다고 판단되어 왔다.

그러나, 상술한 바와 같이, 내화물에 대한 하중은 진공 탈기조의 부피에서 요구되는 감소로 인해 통상의 탈기 청징 처리의 10 배이기 때문에 폐기공으로부터 발생하고 처리시 발생하는 기포는 진공 탈기 처리에서 무시될 수 없다는 점에서 문제가 되어 왔다.

용융 유리 (G) 내에 기포가 감압에 의해 탈기되는 진공 탈기조 (14) 의 유로에 내화물이 사용될 때, 용융 유리 (G) 와 직접 접촉하는 내화물은 감압하에서 노출되고, 내화물에 함유된 기공 내에 가스는 진공 탈기조 (14) 로 흡인되며 용융 유리 (G) 내에서 0.1 ~ 0.2 ㎜ 정도의 크기를 갖는 미세한 기포를 발생시키면서, 내화물로부터 용융 유리 (G) 로 상기 가스가 방출된다. 감압으로 인해 내화물 내에 기공으로부터 방출됨에 의하여 용융 유리 (G) 에서 발생한 기포는 높은 점도를 갖는 용융 유리에서 상승하고 진공 탈기조로부터 흡인되지 않고 용융 유리 (G) 내에 잔존하는 기포를 포함한다.

진공-탈기전 용융 유리 (G) 내에 발생하는 기포는 유리를 용융시키는 출발 물질로서 사용되는 탄산소다 및 청징제로서 사용되는 황산나트륨과 질산나트륨으로부터 발생되는 이산화탄소 (CO₂) 가스, 이산화황 (SO₂) 가스 및 질소 (N₂) 가스의 성분을 포함한다. 이들 가스로부터 발생하는 대부분의 기포는 진공 탈기 처리에 의하여 제거된다. 용융 유리 (G) 내에 잔존하는 기포는 진공 탈기조 (14) 의 내화물로부터 발생하는 기포가 지배적이다. 이 때문에, 기포가 내화물내에 기공로부터 발생하는 것을 억제하는 것이 필요하다.

용융 유리가 내화물을 통해 흘러가면서 내화물이 침식된다. 침식이 진전되면서, 많은 폐기공이 가속적으로 노출되어 기포를 발생한다. 이 관점으로부터, 내화물의 내식성 또는 용융 유리에 의한 침식 속도가 문제가 된다. 내식성 (침식 속도) 은 본 발명에 사용되는 내화물에 대한 기공율에도 의존한다는 것을 알게 되었다.

알루미나-지르코니아-실리카 전기 주조 내화물의 겉보기 기공율 및 용융 유리에 의한 내화물의 침식 속도간 관계를 도 2 에 도시한다. 겉보기 기공율은 내화물내에 개방 기공의 기공율이다. 침식 속도는 일정한 시간 구간 동안 용융 유리를 흐르게 한 후 내화물의 침식량을 측정함에 의해 알게 되었다. 사용되는 알루미나-지르코니아-실리카 전기 주조 내화물의 성분은 40 % 의 지르코니아 (ZrO₂), 11.5 % 의 실리카 (SiO₂), 47 % 의 알루미나 (Al₂O₃), 1.1 % 의 산화나트륨 (Na₂O) 및 0.4 % 의 기타 물질이었다. 사용된 유리는 소다 석회 실리카 유리였으며, 침식 온도는 1300 ℃ 이었다.

도 2 에 도시한 바와 같이, 겉보기 기공율 및 내화물의 침식 속도는 대체로 선형 방정식으로서 나타낼 수 있는 선형 관계를 갖는다.

용융 유리와 진공 탈기조의 접촉 면적이 50 ㎡ 이고 용융 유리의 유량 (탈기 처리량) 이 100 ton/day 라고 가정하면, 도 2 에 도시한 관계는 0.5 % 의 겉보기 기공율 (1.5 % 의 기공율) 에서 침식 속도는 0.1 ㎜/day 이고, 1 % 의 겉보기 기공율 (2.5 % 의 기공율) 에서 침식 속도는 0.2 ㎜/day 이라는 것을 나타낸다. 도 2 에 도시한 관계에 따르는 외삽법에 의하여, 3 % 의 겉보기 기공율 (5 % 의 기공율) 에서 침식 속도는 0.6 ㎜/day 이고, 5 % 의 겉보기 기공율에서 침식 속도는 1.0 ㎜/day 이라는 것을 알게 되었다.

0.5 % 의 겉보기 기공율 (1.5 % 의 기공율) 에서 0.1 ㎜/day 의 침식 속도로부터 기공량을 계산하면, 75 ㎤/day (= 0.01㎝/day×50×104㎠×0.015) 가 성립된다. 기공량을 0.5 ㎜ 의 직경을 갖는 기포의 수로 환산하면, 1.1×10⁶ bubbles/day (= 75㎤/day / ((4/3)×3.14×0.0253 ㎤) ) 가 성립된다. 1 ㎏ 의 유리당 기포의 수는 11 (= 1.1×10⁶bubbles/day / 10⁵㎏/day) 정도이다.

이와 같이 구한 1 % 와 3 % 의 겉보기 기공율의 계산 결과를 0.5 % 의 겉보기 기공율에 대한 계산 결과와 함께 표 1 에 기입한다.

표 1

겉보기 기공율 (%)	기공율 (%)	부식 속도 (㎜/day)	기포의 수 (number/㎏)
0.5	1.5	0.1	11
1	2.5	0.2	38
3	5	0.6	230
5	8	1.0	611

표 1 은 알루미나 지르코니아 실리카 전기주조 내화물일 경우 겉보기 기공율 3% (기공율 5%) 에서의 유리 1kg 당 개수는 약 230 이란 것을 나타낸다. 이 수는 병유리등의 허용 범위의 한계이다.

내화물을 사용하여 용융유리의 안정 진공 탈기 처리의 실용화를 위하여, 5% 이하의 바람직하게는 3% 이하의 기공율을 갖는 내화물이 적어도 진공 탈기조에 사용되고, 상기 내화물이 바람직하게는 하강관에 더욱 바람직하게는 상승관에도 사용되는 것이 필요하다.

상술된 것과 같이 5.0% 이하의 기공율을 갖는 내화물이 유로에서 사용될 때, 용융유리의 진공 탈기 처리는 충분히 수행되며, 부식 속도의 감소는 진공 탈기조 (14)의 수명을 충족할 수 있다.

고품질의 유리와 소수의 기포가 요구되는 광학용이나 전자용 유리일 경우, 3% 이하 바람직하게는 0.5% 이하의 기공율을 갖는 내화물의 사용은 허용 범위 내에서의 기포의 수를 제한할 뿐 아니라 내화물의 부식을 제한하여 진공 탈기조 (14)의 수명을 유지한다. 다른 기공율을 가지는 내화물이 유리 제품의 용도에 따라 유로로 선택적으로 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 용융 유리와 직접적으로 접촉하는 용융 유리 유로의 부분에서 적절히 사용되는 내화물은 5% 이하 바람직하게는 3% 이하의 기공율을 갖는 내화물이다. 상기 내화물의 어떤 종류도 용융 유리 (G)로의 내화물질 용출이 예를 들어 착색 (coloration) 이나 이질화에 의하여 품질을 저하시키지 않고, 바람직하게는 용융 유리 (G)에 대한 반응이 작으며, 본질적으로 내화물이 용융 유리에 의하여 부식되는 것이 어려운 한 허용된다. 상기 내화물의 한 예는 5% 이하의 기공율을 가지는 전기주조 내화물과 같은 미세 내화물과 기공율이 5% 이하인 소성 내화물이다. 전기주조 내화물은 바람직하게 3% 이하의 기공율을 가지며 소성 내화물은 바람직하게는 3% 이하의 기공율을 가진다.

전기주조 내화물은 내화물이 전자적으로 용융된 후 특정 형태로 주조되는 것에 의하여 준비되는 내화물이다. 소성 내화물은 내화물이 형태를 갖춘 후 강도와 같은 특정 특성을 얻기 위하여 특정 온도에서 열처리를 받아야 하는 내화물이다.

어떤 종류의 전기주조 내화물도 전기주조 내화물이 5% 이하의 기공율을 가지는 한 허용된다. 전기주조 내화물은 3% 이하 기공율의 고 벌크밀도를 가지고 진공 탈기조 (14) 내의 진공을 유지할 수 있는 미세 전기주조 내화물이 바람직하다. 상기 전기주조 내화물의 예는 지르코니아 전기주조 내화물, 알루미나 전기주조 내화물, 알루미나-지르코니아-실리카 (AZS; Al₂O₃ - ZrO₂ - SiO₂) 전기주조 내화물, 특히 아사히 유리 회사에서 제조되는 ZB-X950, MARSNITE (MB-G), ZIRCONITE (ZB) 이다.

일반 소성 내화물은 약 20% 정도의 기공율을 가지지만 본 발명의 미세 소성 내화 재료는 5% 이하의 기공율을 가진다. 어떤 종류의 미세 소성 내화 물도 기공율 5% 이하이고 바람직하게는 3% 이하 기공율의 고 벌크밀도를 가지고 진공 탈기조 (14) 내의 진공을 유지할 수 있으면 허용된다. 미세 소성 내화 물의 예는 미세 지르코니아-실리카 소성 내화물, 미세 알루미나 소성 내화물과 미세 알루미나-지르코니아-실리카 소성 내화물이다.

α,β-알루미나 전기주조 내화물은 5% 이하의 기공율을 가짐으로써, 이 내화물은 본 발명에서 사용될 수 있다.

전기주조 내화물이 진공 탈기조 (14)내의 유로에 사용될 때, 내화물은 바람직하게는 미리 5 mm 이상으로 연마된 외피를 갖는 내화물을 사용하는 것이 바람직하다. 전기주조 내화물은 형성단계의 주조에서 대기중의 공기를 포함함으로써 내화물의 표면에 많은 기공을 가지고, 표면으로부터 5mm 이상 두께내의 내화물에는 거의 기공을 가지지 않는, 기공율 1% 이하, 경향을 가진다.

알루미나-지르코니아-실리카 전기주조 내화물의 0 내지 6 mm 깊이 내의 외피와 6 내지 20 mm 깊이 내의 외피의 겉보기 기공율이 표 2 에 나타나 있고, 이 기공율은 한 내화물의 5 위치에서의 외피를 선택해서 얻어진다 (샘플링 장소 A-B). 표 2 에는 0 내지 6 mm 깊이의 외피안의 샘플링 위치 B 와 샘플링 위치 C 는 1.0% 이상의 겉보기 기공율을 가지고, 6 내지 20 mm 깊이의 외피안의 전체 샘플링 위치 A-E 는 1.0% 이상의 겉보기 기공율을 갖는 것이 나타나 있다. 6 내지 20 mm 깊이의 외피안의 전체 5 위치의 평균 기공율과 편차는 각각 0.81% 와 0.07% 이며, 0 내지 6 mm 깊이의 외피안의 전체 5 위치의 평균 기공율과 편차는 각각 0.87% 와 0.34% 이다. 이는 0 내지 6 mm 깊이의 외피는 연마에의하여 국부적인 기공율의 변이를 제거할 수 있으므로 외피내의 기공율을 내화 물의 내부의 기공율과 거의 일치시킬 수 있다는 것을 의미한다.

표 2 `

샘플링 위치	0 내지 6 mm 깊이의외피내의 겉보기 기공율 (%)	6 내지 20 mm 깊이의 외피내의 겉보기 기공율 (%)
A	0.67	0.84
B	1.0	0.75
C	1.37	0.89
D	0.84	0.85
E	0.46	0.72

내화물의 외피를 연마함으로써 초기 단계에서 용융유리가 직접 내화 재료와 접촉할 때 생기는 기포 형성 현상을 제한하고 진공 탈기 장치 (10) 가동의 초기 단계에서부터 용융유리 (G)의 탈기 처리를 순조롭게 수행할 수 있다.

연마는 공지의 그라인더 또는 다이아몬드 그라인더에 의하여 수행될 수 있다.

연마는 전기주조 내화물에만 필요하다. 소성 내화물의 외피의 기공율은 전기주조 내화물과는 달리 소성 내화물의 내부 기공율보다 높지 않다.

5% 이하의 기공율을 갖는 상기 내화물을 사용하여 직사각형의 단면 형태와 같은 특정 단면 형태와 특정 길이를 가지는 진공 탈기조를 형성하는 방법은 제한되어 있지 않다. 예를 들어 직사각형 평행육면체 전기주조 내화물의 작은 부분은 스태거드 형태나 라비린스 형태로 3차원 적으로 서로 위에 놓여질 수 있고, 접합부는 직사각형 쉘과 같은 특정 길이의 쉘을 얻기 위하여 내화물 부분들 사이의 결합부에 채워져 있다. 예를 들어 직사각형 쉘 형태와 같은 쉘 형태의 전기주조 내화물의 짧은 부분은 한 열에 쌓여질 수 있고, 접합부는 직사각형 쉘의 특정 길이와 같은 쉘의 특정 길이를 얻기 위하여 짧은 부분들 사이의 결합부에 채워질 수 있다.

상술된 바와 같이, 도 12에 도시되어 있는 종래의 진공 탈기 장치 (200)는 고온에서의 저 반응도와 고온에서의 충분한 강도로 인하여 용융유리 (G)와 접촉하는 부분에 백금 합금과 같은 귀금속으로 만들어지는 원형 쉘을 사용하고 있다. 귀금속의 사용은 장치의 입구에서의 용융유리의 온도를 특정치 (예를 들어 1400 ℃) 이하로 제한하고, 가격과 고온에서의 충분한 강도의 관점에서 탈기조 (204)의 지름을 특정치 보다 크게 만들 수 없고, 이는 용융유리 (G)의 유량 결과적으로는 용융유리의 탈기 처리량의 증가를 방해한다. 종래 장치에서의 귀금속의 사용은 장치 입구에서의 용융유리 (G)의 온도를 제한하고, 유량을 증가시킬 수 없고, 장치내의 냉각을 보상하여 장치의 출구에서의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 가열을 필요로 한다. 이는 자기 발열할 수 있는 금속의 사용이 필요하다는 것이고, 다시 말해 귀금속의 사용이 필요하다는 것이다.

한편, 본 발명에 의하면 적어도 진공 탈기조 (14)는 원형 채택의 필요성을 제거하고 바람직하게는 직사각형 쉘로 형성되는 본 발명에 따르는 내화물로부터 형성될 수 있으며, 이는 도 3 에 도시된 것처럼 유량을 증가시킬 뿐 아니라 유량을 더 증가시키기 위하여 직사각형 쉘의 크기의 제한을 제거한다. 종래 진공 탈기 장치 (100)의 진공 탈기조 (104)가 도 4 에 도시된 것처럼 직경 D 의 원형 쉘로 구성되었을 때의 유량 (Qc)과 도 4 에 도시된 것과 같이 본 발명의 진공 탈기 장치 (10)의 진공 탈기조 (14)가 폭이 D 높이가 D 인 직사각형 (정사각형) 으로 구성되었을 때의 유량 (Q)의 비교는 직사각형 쉘이 사용된 본 발명이 원형 쉘이 사용된 종래의 기술과 비교하여 같은 크기 또는 같은 유지 압력 손실에서 1.27 배 인 것을 나타내고, 이는 다음의 공식에서 얻을 수 있으며 이 공식은 기포 파괴를 위한 상부 공간 (S)의 면적이 쉘의 단면적의 ½ 인 조건하에 성립된다.

Q/Qc = (D²/2/π(D/2)²/2 = 4/π = 1.27

실시예에 도시된 것과 같은 직사각형 쉘이 사용되고 폭이 높이 D 의 변화 없이 d 에서 (1+p)D (p>0) 으로 커지면 유량은 쉽게 (1+p)² 배 증가될 수 있고, 이는 원형 쉘이 사용된 종래 장치와 비교하였을 때 1.27(1+p)² 배 유량이 증가되었음을 의미한다. 원형 쉘이 사용될 경우, 원형 단면의 용융유리 (G)의 유로의 깊이가 직경의 ½ 이상이면, 상부 공간 (S)과 폭이 급격히 감소하기 때문에 충분한 기포 파괴공간을 보장하는 것은 불가능하다. 직사각형의 쉘이 사용될 경우, 직사각형 단면의 용융유리 (G) 의 유로의 깊이가 높이의 ½ 이상이면 상부공간 (S)의 폭은 변하지 않으므로 기포 파괴량에 따라 적절한 공간을 보장하는 것이 가능하다. 직사각형 쉘의 사용은 유량을 더 증가시키기 위하여 적절한 깊이를 설정할 수 있다. 종래 장치에서 유량 증대를 위하여 원형 쉘의 크기가 확대되더라도 크기 확대에 대한 유량 증대의 비는 직사각형 쉘이 사용된 상기의 예의 경우보다 작다.

본 발명에 따르는 직사각형 단면 형태와 같은 특정 단면 형태를 가진 진공 탈기조 (14)의 길이 (L) 은 제한적이지 않다. 길이 (L)는 진공 탈기조 (14)의 용융유리 (G)의 깊이, 종류, 점도 (온도), 유량 (처리량) 과 속도에 따라, 용융 유리중의 기포가 충분히 부상하고 파괴되고 제거되는데 필요한 시간 동안에만 용융 유리 (G)가 진공 탈기조 (14)내에 존재할 수 있게 설정되고, 이는 즉 용융 유리가 충분히 탈기되는데 필요한 시간을 얻을 수 있다는 것이다.

상승관 (16)과 하강관 (18)은 진공 탈기조 (14)의 용융유리 (G)와 용해조 (24)의 용융유리 (G) 사이의 레벨차 (H)를 유지하는데 사용된다. 상승관 (16) 은 탈기전의 용융유리 (G)를 감압에 의하여 용해관 (24) 으로부터 상류측 핏 (26)을 통하여 진공 탈기조 (14)로 도입한다. 하강관 (18)은 탈기된 용융유리 (G)를 진공 탈기조 (14)로 부터 방출시켜 하강시키고, 하류측 핏 (28)을 통하여 다음의 처리조 (미도시)에 전달한다.

비록 상승관 (16)과 하강관 (18)은 종래 장치에서와 같이 백금합금과 같은 귀금속으로 구성되지만, 용융유리 (G)의 처리량과 도입 (입구) 온도의 관점에서는 양관, 특히 상승관 (16)은 진공 탈기조 (14)와 같이 기공율이 5% 이하의 내화물로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 5% 이하의 기공율을 갖는 내화물로 이루어진 원형 쉘 또는 5% 이하의 기공율을 갖는 내화물로 이루어진 직사각형의 쉘이 사용될 수 있다. 양관은 진공 탈기조 (14) 와 같은 5% 이하의 기공율을 갖는 내화물로 이루어진 직사각형 쉘로 구성되는 것이 바람직하다. 상승관 (16)과 하강관 (18)의 부피는 진공 탈기조 (14) 내의 용융유리의 유량 또는 진공 탈기 장치 (10)의 탈기 처리량에 따라 적절히 선택될 수 있다.

본 발명에 의하면 진공 탈기조 (14)는 특정 단면 형태와 5% 이하의 기공율을 갖는 내화물로 이루어진 쉘 예를 들어 직사각형 단면과 5% 이하의 기공율을 갖는 내화물로 이루어진 직사각형 쉘에 의하여 구성될 수 있으며, 이로 인해 진공 탈기조 (14)의 용융유리 (G)의 유량과 결과적으로 진공 탈기 장치의 탈기 처리량을 증가시킬 수 있다. 탈기 처리량이 증가하면, 즉 상승관 (16)에 유입하는 용융유리 (G)의 양이 증가하면, 용융유리 (G)가 진공 탈기 장치 (10)에 전달하는 현열 (sensible heat) 도 당연히 증가한다. 본 발명은 종래 장치에서는 유량의 제한에 의하여 진공 탈기 장치 (10)의 출구 온도를 특정의 온도로 유지하기 위하여 필요했던 가열 장치에 의한 진공 탈기조 (14)의 가열, 특히 자기 가열을 제거할 수 있다. 본 발명에 의하면 적어도 진공 탈기조 (14)가 백금합금과 같은 귀금속으로 이루어질 필요가 없기에 진공 탈기 장치 (10)의 용융 유리의 입구 (도입) 온도, 즉 용해조 (24)의 출구온도가 상승된다. 용해조 출구온도를 증가시킴으로써 용융유리 (G)에 의하여 진공 탈기 장치 (10)에 전달되는 현열이 증대하고, 이로 인해 진공 탈기조 (14) 등을 가열 장치로 가열하는 것을 제거한다.

본 발명에 있어서, 진공 탈기조 (14) (직사각형의 단면을 가진 유로) 의 용융유리 (G)의 유량인 탈기 처리량을 15 ton/day 바람직하게는 20 ton/day 으로 하는 것이 바람직하며, 이는 탈기중에 용융유리 (G)의 가열을 제거하고 결과적으로 가열 장치를 제거한다. 가열 장치가 없는 경우 탈기 처리량이 15 ton/day 이상으로 제한되는 이유는 이 보다 작은 유입량을 최소의 크기를 가진 전체 진공 탈기 장치의 온도를 원하는 온도 범위로 유지할 수 없기 때문이다.

만약 탈기 처리량이 증가되면, 용융유리 (G)에 의하여 진공 탈기 장치 (10)에 전달되는 현열이 증가함으로써, 진공 탈기 장치 (10)의 출구 온도 결과적으로는 다음의 처리조 특히 형성 처리조의 입구 온도가 경우에는 특정의 온도 이상으로 상승된다. 이런 경우, 다음 처리조인 형성 처리조의 입구 온도를 특정의 온도가 되게 진공 탈기 장치 (10)의 내외부의 용융유리 (G)를 냉각 시켜야만 한다. 이런 이유에서 본 발명에 있어서 탈기 처리량 또는 용융유리 (G)의 유량이 30 ton/day 바람직하게는 35 ton/day 이상인 경우에는 탈기 처리 장치 (10) 내에 는 냉각 장치가 제공된다. 냉각 장치가 있는 경우에 탈기 처리량을 30 ton/day 이상으로 한정하는 이유는 진공 탈기 장치의 크기를 가격과 건설의 난이도의 관점에서 최소화시키면 유리물의 큰 유입량은 온도를 너무 증가 시켜 내화물의 부식을 확대시키고 또는 진공 탈기 장치 내의 온도가 형성에 적당한 온도로 낮추어 지는 것을 방지한다.

본 발명에 있어서, 용융유리 (G)의 점도, 즉 용융유리의 온도가 진공 탈기조 (14) 내에서는 탈기에는 높은 것이 바람직하다. 이 결과로 냉각 장치 (22)는 진공 탈기조 (14)의 출구측 또는 진공 탈기 장치 (10)에 도시되어 있는 것과 같이, 하강관 (18)의 상방 부분의 외주와 같은 하강관 (18)에 제공되는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 진공 탈기조 (14)의 전체, 입구측, 및 다른 일부의 부분 또는 상승관 (16) 등에 냉각 장치 (22)가 제공될 수 있으며, 냉각 장치 (22)는 둘 또는 전체 상승관 (16), 진공 탈기조 (14), 및 하강관 (18)에 제공될 수 있다. 본 발명에 따르는 냉각 장치 (22)는 예에 도시된 것과 같이 물 등을 냉매로 사용하여 냉각관 (22a)을 감음으로써 구성될 수 있다. 냉각관 (22a)의 위치, 방향, 간격, 및 크기는 필요에 따라 적절히 설정될 수 있다. 물 이외의 액체 또는 기체도 냉매로 사용될 수 있다.

본 발명에 있어서, 진공 탈기조 (10) 내에 냉각 장치를 제공하는 대신에, 냉각 장치는 하강관 (18) 의 출구와 형성 처리조의 입구 (미도시) 사이의, 예를 들어 탈기 후에 용융유리 (G)의 균질화를 향상시키는데 필요한 하류측 핏 (28) 에 위치한 교반기에 (미도시) 제공될 수 있다. 이런 위치의 냉각 장치의 설치는 다음 처리조인 형성 처리조의 입구 온도를 특정 온도로 조절할 수 있다.

그러나, 본 발명에 있어서, 탈기를 시작할 때, 또는 용융유리 (G)의 흐름이 시작할 때는, 진공 탈기 장치 (10)의 각부, 특히 상승관 (16), 진공 탈기조 (14), 및 하강관 (18)은 적정 온도보다 낮은 온도를 가짐으로써, 작동 개시용 가열 장치 (미도시)는 작동 개시를 위한 가열을 수행하기 위하여 제공되고 있다. 용융유리 (G)는 작동 개시를 위하여 상류측 핏 (26) 뿐만 아니라 하류측 핏(28) 에도 존재하는 것이 필요하기 때문에, 사이폰 원리하에 상류측 핏 (26) 으로부터 하류측 핏 (28)으로 용융유리 (G)를 흐르게 하는 바이패스 (미도시)가 제공되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르는 진공 탈기 장치 (10)는 용융유리 (G)의 유량이 15 ton/day 미만이더라도 물론 적용 가능하다. 이 경우에, 진공 탈기 장치 (10) 내에서 용융유리 (G) 가 냉각되고 종래 장치에서와 같이 용융유리 (G)에 의하여 전달되는 현열이 작기 때문에 진공 탈기 장치의 출구 온도가 특정한 설정 온도보다 저하될 가능성이 있으므로 작동 중에 용융유리 (G)를 계속해서 가열하는 가열 장치 (32)가 바람직하게 제공되어 있다. 가열 장치 (32)의 예에서, 가열 히터 (32a)는 상승관 (16)의 상측부분의 외주에 도 1 의 점선으로 도시되어 있는 것과 같이 감겨져 있다. 본 발명은 이 예에 한정되지 않고 공지의 가열 장치도 사용할 수 있다. 비록 가열 장치 (32)가 상승관 (16) 과 진공 탈기조 (14)의 입구측 또는 양쪽에 제공되는 것이 바람직 하지만, 가열 장치의 설치는 본 발명에서의 상기 위치에 제한되어 있지 않다. 상기 위치에 가열 장치가 설치되어 있던 없던 간에, 가열 장치는 진공 탈기조 (14) 전체 또는 진공 탈기조 (14)의 일부분, 예를 들어 진공 탈기조의 출구측과 하강관 (18) 또는 양쪽 부분에 제공될 수 있다. 가열 장치 (32)의 설치는 용융유리 (G)의 탈기 처리량이 15 ton/day 미만이나 특히 10 ton/day 미만일 때 필요하다.

본 발명에 따르면 진공 탈기 장치 (10)의 입구 온도 (용융유리 (G)의 도입 온도), 즉 용해조 (24)의 출구 온도는 종래 장치와 비교하여 상승시킬 수 있으며, 특정 온도로 제한되지 않는다. 용해조의 출구 온도는 탈기되어야하는 용융유리 (G)의 종류 (처리 온도에서의 점도) 또는 처리량, 및 진공 탈기 장치 (10)의 각부를 형성하는 재료, 예를 들어 전기주조 내화물의 종류나 크기 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 그렇지만 용해조 (24)내의 가열 용해 코스트, 진공 탈기 장치 (10)의 탈기 효율, 및 장치 내외의 가열 및 냉각 코스트 등을 고려하면, 용해조 (24)의 용융유리 (G)의 출구 온도는 1300 내지 1450℃ 이 바람직하다.

본 발명에 따르면 진공 탈기 장치 (10)의 처리 대상이 되는 용융유리 (G)는 제한이 없다. 용융유리의 예는 소다 석회 (soda-lime) 유리 와 붕규산(boro-silica) 유리이다. 본 발명의 진공 탈기 장치는 다량의 용융유리 (G)를 처리할 수 있으므로, 장치는 다량의 처리를 필요로 하는 소다 석회 유리를 처리하는데 사용되는 게 좋다.

본 발명의 용융유리의 진공 탈기 장치는 기본적으로 상술된 것과 같이 구성되고 장치의 작동은 설명될 것이다.

진공 탈기 장치 (10)의 작동을 시작하기 전에, 바이패스 (미도시) 는 용해조 (24)의 용융유리 (G)를 진공 탈기 장치 (10)로 또는 상류측 핏(26) 으로부터 하류측 핏 (28)으로 도입하기 위하여 개방되고, 상승관 (16)의 하단부와 하강관 (18)의 하단부는 용융유리 (G)에 침지된다. 침지완료 후, 진공 펌프 (미도시)는 흡입구 (12c)를 통해 진공 하우징 (12) 으로부터 진공을 뽑기 위하여, 결과적으로 흡입구 (14a) 와 (14b) 를 통해 진공 탈기조 (14)의 진공을 뽑기 위하여 작동되며, 이는 진공 탈기조 (14)의 내부를 1/20 내지 1/3 기압으로 감압 시킨다.

이 결과, 용융유리 (G)는 진공 탈기조 (14)로 도입되도록 상승관과 하강관 (18) 내에서 상승된다. 용해조 (24)와 진공 탈기조 (14)의 용융유리 (G)의 레벨차 (H)가 특정치가 되도록, 용융유리는 진공 탈기조 (14) 내의 특정 깊이까지 차여진다. 그러므로 뽑혀진 진공의 상부공간 (14s) 이 제공된다. 이후 바이패스는 폐쇄된다.

용융유리 (G)는 용해조 (24)로 부터 상류측 핏 (26)을 통해 상승관 (16) 내에서 상승되고, 진공 탈기조 (14)로 도입된다. 용융유리 (G) 가 진공 탈기조 (14) 내에서 흐르는 동안, 용융유리는 특정 감압 조건하에서 탈기된다. 특히 특정의 감압 조건하의 진공 탈기조 (14) 내에는 용융유리 (G) 내에서 부상하는 기포는 배리어 (30a) 와 (30b) 에 의하여 저지되고 여기서 파괴된다. 또는 기포는 상부공간 (14s) 으로 부상하여 파괴된다. 그러므로 기포는 용융유리 (G)로 부터 제거된다.

탈기된 용융유리 (G)는 진공 탈기조 (14)로 부터 하강관 (18)으로 방출되고, 하강관 (18) 내를 하강하여 하류측 핏 (28) 내로 도입되고, 하류측 핏 (28)로 부터 형성 처리조 (미도시)와 같은 다음 처리조에 방출된다 .

기공율 5% 이하의 내화물이 진공 탈기조 (14) 내의 유로에 사용되므로, 진공 탈기조 (14)의 내화물로부터 발생되는 기포의 개수는 허용 범위 내로 제한되고, 내화물의 부식도 제한되고, 진공 탈기조 (10)의 수명도 요구 레벨을 충족시킨다. 도시된 예에서, 적어도 진공 탈기조는 직사각형의 단면과 기공율 5% 이하의 내화물 예를 들어 전기주조 내화물로 이루어짐으로써 종래의 원형 단면과 귀금속으로 이루어진 진공 탈기조 (104)와 비교할 때 같은 크기 같은 유지압력 손실에서 유량 또는 용융유리 (G)의 탈기 처리량은 증가될 수 있다. 도시된 예는 높이의 변화 없이도 폭만을 넓힐 수 있으므로 장치를 대형화하지 않고도 유량과 탈기 처리량을 크게 증가시킬 수 있다.

본 발명에 따라, 종래 장치에서 요구되었던 탈기시 용융 유리 (G) 가열이 제거될 수 있고, 그 결과로 그와 같은 가열을 위한 가열 장치는 탈기 처리량이 증가될 수 있기 때문에 요구되지 않는다. 냉각 장치 (22) 가 용융 유리 (G) 를 냉각하도록, 특히 본 발명에 따른 장치에서 탈기 후 용융 유리 (G) 를 냉각하도록 제공될 때, 용해조 (24) 및 성형 처리조 등의 다른 장치의 크기와 비교하여 장치의 크기를 보다 커지게 하지 않고 탈기 처리량은 더욱 증가될 수 있다.

설명한 바와 같이, 본 발명의 제 1 형태 및 제 2 형태에 따라, 백금 합금과 같은 귀금속 합금 대신에 5 % 이하의 기공율을 갖는 내화물이 백금과 같은 귀금속의 사용보다 저렴한 가격에서 진공 탈기 장치를 이루는 진공 탈기조, 상승관 및 하강관등의 용융 유리와 직접 접촉하는 유로 부분에 사용될 수 있다. 더욱이, 내화물 내에 기공으로부터 발생하는 기포의 수가 제한되어 유리 제품의 질이 저하되는 것을 방지하면서 용융 유리 내에 기포의 수를 용인할 수 있는 범위 내에 둔다. 용융 유리에 의한 유로 내에 침식도 진공 탈기 장치에 요구되는 유로 수명을 만족시키도록 제한될 수 있다.

본 발명의 제 1 형태 및 제 2 형태에 따라서, 용융 유리의 유량, 결과적으로, 용융 유리의 탈기 처리량은 종래 장치와 동일한 압력 손실 및 크기를 유지하면서 증가될 수 있다. 예를 들면, 진공 탈기조의 폭만이 진공 탈기조의 높이를 변화시키지 않고 연장될 수 있기 때문에, 유량 및 탈기 처리량은 장치의 크기를 과도하게 커지게 하지 않고 더욱 증가된다.

본 발명의 제 1 형태 및 제 2 형태에 따라, 탈기 처리량이 증가될 수 있어서 종래 장치에서 요구되었던 탈기시 용융 유리의 가열을 제거시킨다. 그와 같은 가열을 위한 가열 장치에 대한 필요성은 없다.

냉각 장치가 용융 유리를 냉각하도록 특히, 본 발명의 제 1 형태 및 제 2 형태에서 탈기후 용융 유리를 냉각하도록 제공될 때, 용융 유리의 유량 및 용융 유리의 탈기 처리량은 용해조 및 성형 처리조 등의 다른 장치의 크기와 비교하여 장치의 크기를 보다 커지게 하지 않고 더욱 증가될 수 있다.

이제, 도 5 및 도 6 을 참조하여 본 발명의 제 3 형태에 따른 용융 유리 진공 탈기 장치를 자세히 설명한다.

본 발명의 제 3 형태에 따른 용융 유리 진공 탈기 장치의 개략적인 종단면도를 도 5 에 도시한다.

이 형태에 따른 진공 탈기 장치 (50) 는 용해조 (24) 내에 용융 유리 (G) 가 진공 탈기되고 평판 유리 성형 처리조 및 병 성형 작업조 (미도시) 로서 부상 배스와 같은 연속하는 처리조에 계속해서 공급되는 공정에서 사용된다.

도 5 에 도시한 바와 같이, 상기 장치는 진공 하우징 (12), 진공 탈기조 (14), 상승관 (16), 하강관 (18) 및 연장관 (52, 54) 에 의하여 기본적으로 구성된다.

진공 탈기 장치 (50) 는 상승관 (16) 및 하강관 (18) 이 백금과 같은 귀금속으로 이루어진 연장관 (52, 54) 으로 제공된 하단을 갖는 것을 제외하고 기본적으로 도 1 에 도시한 진공 탈기 장치 (10) 와 동일한 구조를 갖는다. 동일한 부분은 동일 참조 번호로 지시하고, 이 부분들의 상세한 설명은 생략한다. 도 1 에 도시하고 도 5 에 도시하지 않은 부분은 도면의 단순화를 위해 생략하고 요구시 제공될 수도 있다. 전기주조 벽돌 (56) 이 이 형태에 따라서 진공 탈기 장치 (50) 를 형성하는 내화로의 내층으로서 사용되는 대표적인 예를 참조하여 다음의 설명을 한다 하더라도, 본 발명이 이 예에 한정되지는 않는다. 본 발명의 제 1 형태 및 제 2 형태를 참조하여 설명되었던 내화물이 사용되는 한 어떤 종류의 내화물도 용인될 수 있다.

이 형태에 따른 진공 탈기 장치 (50) 내에, 진공 탈기조, 상승관 및 하강관 (18) 등의 주요 부분은 전기주조 벽돌 (56) 에 의해 구성된다.

상승관 (16) 의 하단은 상류측 핏 (26) 의 개방 단부에 끼워지고 상류측 핏 (26) 내에 용융 유리 (G) 내로 침지되는 것이 요구된다. 하강관 (18) 의 하단도 하류측 핏 (28) 의 개방 단부에 개재되고 하류측 핏 (28) 내에 용융 유리로 담궈지는 것이 요구된다. 각각의 관의 하단이 각각의 핏의 개방 단부에 끼워질 것이 요구되는 이유는 전체 진공 탈기 장치가 작업이 상이한 감압 조건하에서 수행되도록 허용하면서 감압 조건이 유지되는 동안 종적으로 움직일 수 있기 때문이다.

그러나, 상류측 핏 (26) 으로 끼워지고 용융 유리 (G) 내에 침지되는 상승관 (16) 의 하단도 전기주조 벽돌 (56) 로 이루어질 때, 벽돌간 접합부 및 벽돌의 계면이 쉽게 열화되어 상술한 바와 같은 충분한 내구성이 얻어지지 못하도록 하면서 프랙쳐와 같은 파괴를 발생시킨다는 점에서 문제가 제공된다.

하류측 핏 (28) 의 개방 단부에 개재되고 용융 유리 (G) 로 침지되는 하강관 (18) 의 하단이 전기주조 벽돌 (56) 로 이루어질 때, 동일한 문제가 발생한다.

연장관이 사용되는 이 형태에서, 도 5 에 도시한 바와 같이, 상승관 (16) 및 하강관 (18) 은 백금 또는 백금 합금으로 이루어진 연장관 (52, 54) 으로 제공되는 하단을 갖고, 연장관 (52, 54) 은 각각 상류측 핏 (26) 및 하류측 핏 (28) 에 끼워지고 용융 유리 (G) 내에 침지된다. 그와 같은 배열은 전기주조 벽돌로 이루어진 상승관 (16) 및 하강관 (18) 이 용융 유리 (G) 로의 직접적인 담굼을 없앨 수 있고, 상기 문제를 해결하도록 상류측 핏 (26) 과 하류측 핏 (28) 내에 용융 유리 (G) 에 대항하는 내구성을 상당히 개선할 수 있다. 더욱이, 전체 진공 탈기 장치를 종적으로 이동시키는 것이 용이하다.

특히, 백금 또는 백금 합금으로 이루어진 연장관 (52) 이 제공되어 도 6 에 도시한 상승관 (16) 의 하단으로 통한다. 하강관 (18) 측 연장관 (54) 은 상승관 (16) 측 연장관 (52) 과 동일한 방식으로 형성되기 때문에, 상승관 (16) 측 연장관 (52) 에 대해서만 설명하고 하강관 (18) 측 연장관 (54) 의 설명은 생략한다.

연장관 (52) 은 원통형 기관 (52a), 원통형 기관 (52a) 의 한쪽 끝에 제공된 고정 플랜지 (52b) 및 고정 플랜지 (52b) 로부터 일정한 거리로 이격되어 원통형 기관상에 제공되는 봉합 플랜지 (52c) 를 포함하고, 백금 또는 백금 합금으로 이루어진다. 원통형 기관 (52a) 의 내경은 상승관 (16) 의 내경과 거의 동일해서 상승관 (16) 으로 원활한 연결을 제공한다.

고정 플랜지 (52b) 는 상승관 (16) 또는 연장관의 상단을 상승관 (16) 에 고정시키는 벽돌간 접합부를 형성하는 전기주조 벽돌 (56) 간에 삽입된다.

고정 플랜지 (52b) 를 사용하지 않고 다른 방법에 의하여 상승관 (16) 으로 연장관 (52) 의 고정이 수행될 수 있다 하더라도, 고정 플랜지 (52b) 를 사용하여 연장관이 고정되는 것이 바람직하다. 원통형 기관 (52a) 이 고정 플랜지 (52b) 로 제공된 상단을 갖지 않는다면, 용융 유리 (G) 가 원통형 기관 (52a) 외부 표면 및 전기주조 벽돌 (56) 사이에 들어가고, 단열 벽돌 (20) 및 단열 물질 (58) 이 침식되어 하우징 다리 (12a) 의 기저 부근에서의 열 전도도를 증가시켜 하우징이 변형되게 하고 하우징의 외벽 표면상에 온도를 상승시킨다는 점에서 문제가 발생될 수도 있다. 원통형 기관 (52a) 의 상단에 고정 플랜지 (52b) 의 설비가 이 문제도 해결할 수 있다. 고정 플랜지의 설비는 하우징 다리 (12a) 의 온도가 증가하는 것을 방지하고 상승된 온도에 의하여 발생되는 하향 변형을 피할 수 있다. 결과적으로, 하우징 다리 (12a) 내에 단열 벽돌 (20) 또는 전기주조 벽돌 (56) 의 접합부에서의 이동 또는 늘어짐에 의해 발생되는 용융 유리 (G) 의 누출 및 그 결과로 하우징 다리 (12a) 의 온도의 과도한 증가가 방지될 수 있다.

따라서, 온도의 국부적인 증가에 의하여 발생되는 열 응력으로 인한 전체 장치의 변형 및 용융 유리 (G) 의 누출의 증가로 인한 온도의 가속적인 증가도 피할 수 있다.

한편, 봉합 플랜지 (52c) 는 연장관 (52) 이 상승관 (16) 의 상단에 제공될 때 진공 하우징 (12) 내에 밀폐를 확보하기 위하여 외부로부터 하우징 다리 (12a) 의 하단을 막는 후술될 봉합 기관 (60) 과 협동한다. 봉합 플랜지 (52c) 는 적절한 온도를 유지하면서 백금 또는 백금 합금으로 이루어진 연장관 (52) 을 자기-가열되도록 전극으로서 사용될 수도 있다. 하우징 다리 (12a) 의 하단에서 밀폐를 확보하는 방법에 대하여, 봉합 플랜지 (52c) 뿐 아니라 다른 방법도 사용될 수 있다.

상승관 (16) 으로 연장관 (52) 의 고정은 설명한 바와 같이 고정 플랜지 (52b) 에 의하여 지탱되는 것이 바람직하다 하더라도, 봉합 플랜지 (52c) 는 진공 봉합을 제공하고 연장관 (52) 의 무게를 지탱하는 양 기능을 수행할 수 있고, 고정 플랜지 (52b) 는 연장관의 외부 표면이 벽돌 (56) 에 의해 둘러싸인 통로내에 전기주조 벽돌 (56) 의 내부 표면으로부터 분리되는 것을 방지하는 기능만을 수행할 수 있다. 이 경우, 고정 플랜지 (52b) 는 수평 방향으로 연장관 (52) 의 미세한 정렬 불량을 피하는 기능뿐 아니라 용융 유리 (G) 가 연장관의 외부 표면 및 벽돌의 내부 표면 사이에 들어가는 것을 방지하는 기능도 수행한다.

연장관 (52, 54) 에 사용되는 백금 또는 백금 합금의 조성에 대한 제한은 없더라도, 연장관은 고온에서 우수한 강도의 관점에서 70 wt % ~ 98 wt % 의 백금 및 2 wt % 이상의 Rh 을 포함하는 백금 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서, 구성된 연장관 (52) 은 고정 플랜지 (52b) 를 상승관 (16) 의 하단 부근에 전기주조 벽돌간 접합부내에 삽입되고 끼워지게 하고, 봉합 기관 (60) 은 하우징 다리 (12a) 의 하단에서 밀폐를 확보하도록 봉합 플랜지 (52c) 및 진공 탈기 하우징 (12) 간에 제공된다. 봉합 기관이 밀폐성과 내열성을 갖는 한 봉합 기관 (60) 에 대한 제한은 없다. 하우징 (12) 의 내부가 최대 1/20 의 기압으로 감압되는 것이 충분하기 때문에, 진공 장치에서 통상 사용되고 내열성을 갖는 진공 봉합 물질이 선택될 수 있다.

설명한 바와 같이 연장관 (52) 이 고정 플랜지 (52b) 를 전기주조 벽돌 (56) 간 접합부에 개재된다 하더라도, 끼워지는 힘은 전기주조 벽돌 (56) 의 빈 중량 (empty weight) 에 의해 제공된다. 고정 플랜지 (52b) 상에 축적되는 전기주조 벽돌 (56) 의 수가 적으면, 접합부가 용융 유리 (G) 에 의한 팽창 및 수축으로 인해 개방되어 고정 플랜지 (52b) 의 불충분한 개재 때문에 용융 유리 (G) 를 누출되게 하고 끼워지는 힘을 저하시킬 수 있는 가능성이 있다.

이 문제를 극복하기 위하여, 강화 기관 (62) 이 전기주조 벽돌 (56) 에 의하여 끼워지는 힘을 고정 플랜지 (52b) 에 강화하도록 도 6 에 도시한 바와 같이 연장관 (52) 위에 제공된다. 강화 기관이 고정 플랜지 (52b) 위에 전기주조 벽돌 (56) 을 하향으로 밀 수 있는 한 강화 기관 (62) 의 물질 및 구조에 대한 제한은 없다. 예를 들어, 전기주조 벽돌 (56) 이 고정 플랜지 (52b) 위에 높이 축적될 때, 강화 기관 (62) 의 사용없이 벽돌의 빈 중량에 의하여 고정 플랜지 (52b) 를 견고하게 끼우는 것이 가능하다.

하우징 다리의 가장 낮은 부분에 제공된 전기주조 벽돌 (56) 은 연장되는 관 (52) 을 면하고 있는 내부의 낮은 코너를 가지고 있고 하우징 다리(12a)의 밑면이 원주방향으로 잘려있고, 열 절연 재료 (58) 가 도 6 에 도시된 절단부에 제공된다. 연장되는 관 (52) 의 원주부근의 하우징 다리 (12a) 의 밑면 부분이 가장 쉽게 가열되고, 그 부분의 온도가 변형 또는 일그러짐을 발생시킬 수 있도록 과도하게 상승하여, 조인트로부터 열 절연 벽돌 층 (20) 내로 용융유리 (G)의 유출을 발생시킨다. 연장된 관 (52) 근처에 열 절연 재료 (58) 의 공급은 하우징 다리 (12) 의 밑면의 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지하여 그 부분의 내구력을 더 향상시키게 한다. 오직 전기주조 벽돌 (56) 의 저부에 열 절연 재료 (58)를 제공함에 의해 고정 플랜지 (52b)를 견고하게 사이에 개재하기 위하여 전기주조 벽돌 (56) 의 저부에 충분한 힘이 보장된다.

열 절연 재료 (58) 가 전기주조 벽돌 (56) 보다 높은 열 절연을 가지고 있는 한 열 절연 재료 (58) 에는 재한이 없다.

상술된 바와 같이, 상류측의 피트 (26) 의 용융유리 (G) 에 담겨진 상승 관 (16) 의 저 단부와, 하류측의 피트 (28) 의 용융유리 (G) 에 담겨진 하강 관 (18) 의 저 단부는 백금 또는 백금 합금으로 만들어져서 상승 관 (16) 의 저 단부와, 하강 관 (18) 의 저 단부가 저하되거나 고장나는 것을 방지할 수 있고 용융유리 (G) 에 대하여 충분한 내구력을 보장할 수 있다.

수직 방향으로의 전기주조 벽돌 (56) 의 열적 확장과 열적 수축 또는 열절연 벽돌 (20)에 따라서, 하우징 다리 (12a) 에 쿠션장치 (64) 가 제공되어서 확장과 수축을 가능하게 하는 것이 바람직하다. 상승 관 (16)을 형성하는 전기주조 벽돌 (56) 또는 전기주조 벽돌 주위의 열절연 벽돌 (20) 이 열적으로 확장할 때, 쿠션장치 (64) 는 상승관 (16) 의 열적 확장을 흡수할 수 있다. 이 벽돌들이 수축될 때, 쿠션 장치는 하우징 다리 (12a) 와 접촉하여 벽돌들이 수축하게 하여, 조인트가 수축에 의해 개방되는 것을 방지하여 용융유리 (G) 의 유출을 방지한다. 진공 하우징 (12) 의 파손과 발생된 감압도의 하락은 장치의 내구력과 안전을 향상시키기 위해 방지될 수 있다.

특히, 쿠션장치 (64) 는 도 6 에 도시한 바와 같이, 원통형의 벨로우 (66) 와 리프팅 장치 (68)를 포함한다. 원통형의 벨로우 (66) 는 밀봉하고 유연하게 상부를 연결하는 부재 (이하에서는 상부 (13a) 라 한다) 및 수평 방향으로 절단되고 분리된 하우징 다리 (12a) 의 저부 (이하에서는 저부 (13b) 라 한다) 와 결합한다. 비록 원통형의 벨로우 (66) 의 종류에는 제한이 없더라도, 원통형의 벨로우가 금속, 특히 진공 하우징 (12) 과 같이 스테인레스강으로 만들어지는 것이 바람직하다.

리프팅 장치 (68) 가 하우징 다리 (12a) 의 저부 (13b)를 상방으로 밀고 나아가는 동안, 리프팅 장치에는 제한이 없고, 여러 가지 종류의 메카니즘이 채택될 수 있다. 예를 들어, 각각의 리프팅 장치는 접하는 방식으로 상부 (13a) 와 하부 (13b) 에 고정되게끔 한 쌍의 결합 부재 (70, 72) 에 의해 구성될 수도 있다.

바 (74) 는 저단부가 하위 결합 부재 (70) 에 고정되고 상위 결합부재 (70) 의 홀을 통과하고, 추진 부재 (76) 는 양 결합부재 (70, 72)를 연결하고, 도 6에서 도시한 바와 같이, 저부 (13b)를 상방으로 밀고 나아간다. 비록 추진 부재 (76) 에는 아무 제한이 없지만, 추진 부재로서 바람직한 예는 코일 스프링이다. 이 구성은 열 확장에 의해 발생한 장치의 변형 또는 손상을 피하기 위해 각각의 추진 부재로부터 추진력에 대해 전기주조 벽돌 (56) 또는 열절연 벽돌 (20) 의 열 확장을 하방으로 피할 수 있어서, 장치의 안전을 향상할 수 있다. 전기주조 벽돌 (56) 또는 열 절연 벽돌 (20) 이 수축될 때, 이 구성은 결합부가 개방되는 것을 방지하기 위해 저부 (13b) 가 수축되게 한다. 그와 같은 리프팅 장치 (68) 가 하나의 형태로 구성된 원통형의 벨로우 (66) 의 복수 위치에 제공되는 것이 바람직하다.

하우징 다리 (12a) 는 부재에 의해 보장된 저단부를 가질 수도 있다.

제 3 실시예에 의하면 용융된 유리 (G) 가 진공 탈기 장치 (50) 에 의해 탈기되고, 탈기된 용융 유리가 연속적으로 연속처리 화로에 공급되는 공정의 예를 기술할 것이다.

진공 펌프 (미도시) 는 진공 하우징 (12) 및 진공 탈기조 (14) 에 진공상태를 만들기 위해 사용된다. 그와 같은 상태에서, 용해조 (24) 에 용융된 유리 (G) 는 상류측 피트 (26)를 통하여 흐르고, 연장관 (52) 내에서 상승하고 상승 관 (16) 이 진공 탈기조 (14) 안으로 삽입되고, 일정한 감압 조건하에서 진공 탈기조 (14)에서 탈기된다. 탈기된 용융 유리 (G) 는 하강 관 (18) 및 연장 관 (54)을 통하여 하류측 피트 (28) 로 들어간다.

상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 의하면, 연속적으로 공급된 용융 유리로부터 기포를 제거하는 용융 유리용 진공 탈기 장치는 상승된 온도에서 용융유리에 대해 충분한 내구력을 보장해줌과 동시에 비용을 현저하게 줄일 수 있고, 그 결과 그 장치는 대용량을 가지고 진공 탈기 온도는 상승될 수 있다. 이 실시예에 따른 장치는 많은 유량의 용융유리가 높은 효과적으로 진공 탈기되는 경우에 매우 적합하다.

본 발명의 제 4 실시예에 따른 용융유리용 진공 탈기 장치가 도 7 과 도 8을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

도 7 은 본발명의 제 4 실시예에 따른 용융유리용 탈기 장치의 예의 개략적인 수직 단면도를 나타낸다.

본 실시예에 따른 용융유리용 진공 탈기 장치는 용융유리 (G) 가 용해조 (24) 로부터 진공 탈기조 (14) 속으로 흡수되고, 용융유리는 감압 상태에서 진공 탈기조 (14) 속에 진공 탈기되고, 탈기된 용융유리는 계속해서 판유리용 형성 처리조 또는 유리병용 형성 작동조로서 부유 배스와 같은 연속 처리조 (86)에 공급된다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 장치는 기본적으로 진공 하우징 (12), 진공 탈기조 (14), 상승 관 (16), 하강 관 (18), 관로를 연결하는 상류측 (82) 와 관로를 연결하는 하류측 (84)에 의해 구성된다.

도 7 에 도시된 진공 탈기 장치 (80) 는 상승 관 (16) 및 하강관 (18) 의 하단부의 구조를 제외하고 도 1 에 도시된 진공 탈기 장치 (10) 와 기본적으로 동일한 구조를 가지고 있다. 동일한 부분은 동일한 참조번호에 의해 표시되고, 이 부분들에 대한 설명은 제외될 것이다. 도 7에서 제외된 부분은 필요에 따라 제공될 수도 있다. 비록 본 발명에 따른 진공 탈기 장치의 설명이 내화성 재료로서 사용되는 전기주조 벽돌과 같은 전형적인 예에 대하여 또한 있어도, 본 발명은 전기주조 벽돌의 사용에 제한되지 않는다. 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 사용되는 내화성 재료가 사용되는 한 어떠한 내화성 재료라도 사용 가능하다.

도 7 에 도시된 진공 탈기 장치는 도 1 에 도시된 진공 탈기 장치와, 상승 관 (16) 및 하강 관 (18) 이 상류측과 하류측 피트 (26, 28) 에 담겨진 저단부를 가지고 있지 않다는 점과 상승 관 (16) 및 하강 관 (18) 이 각각 상류측과 하류측의 연결 관로 (82, 84)를 통하여 용용조 (24) 와 연속처리조에 직접 연결된 저단부를 가지는 점과, 일련의 폐쇄 관로가 용해조 (24)에서 연속처리조 (86) 까지 상류측 연결 관로 (82), 상승 관 (16), 진공 탈기조 (14) 하강 관 (18) 및 하류측 연결 관로 (84)를 통하여 구성된 점에서 다르다. 진공 하우징 (12) 은 진공 탈기조 (14), 관로 (82, 84)를 연결하는 상류측 관 (16) 및 하류측 관 (18) 은 각각, 직사각형 아치 모양으로 형성된 진공 하우징 (12) 의 다리 (12a, 12b)를 통하여 통과한다.

특히, 진공 탈기 장치 (80) 내에, 상승 관 (16) 은 진공 탈기조 (14) 의 좌단부에 상방과 수직으로 통과한 상부를 가지고, 하강 관 (18) 은 진공 탈기조 (14) 의 우단부에 상방과 수직으로 통과한 상부를 가진다. 상승 관 (16) 과 하강 관 (18) 의 저단부는 개방 채널로서 구성된 용해조 (24) 와 연속 처리조 (86) 내의 용융된 유리 (G) 의 액면보다 낮은 위치에서 각각 용해조 (24) 와 통하는 상류측 연결 관로 (82) 및 연속 처리조 (84) 와 통하는 하류측 연결 관로와 연결된다. 따라서, 그와 같은 일련의 폐쇄 관로는 상술한 바와 같이 제공된다.

진공 탈기조 (14) 와 진공 하우징 (12) 사이 및 상승 및 하강 관 (16, 18) 및 진공 하우징 (12) 사이의 공간은 열 절연을 위하여 상승 및 하강 관과 진공 탈기조를 커버하기 위한 내화 벽돌으로 만들어진 열 절연 재료 (20) 로 채워진다. 금속으로 만들어진 진공 하우징 (12), 내화 벽돌로 만들어진 절연 재료 (20) 및 전기주조 벽돌로 만들어진 진공조 (14) 가 다층 단면의 구조를 제공하기 위해 밖에서 안으로의 순서에 의해 제공된다. 열 절연 재료 (20) 는 공기 침투성을 가지고 있어서 진공 탈기조 (14) 의 진공을 만들기에 장애가 되지 않는다.

도 7 에 도시된 진공 탈기 장치에서, 진공 탈기조 (14), 상승 및 하강 관 (16, 18), 상류측 및 하류측 연결관로 (82, 84), 용해조 (24) 및 일련의 폐쇄 관로를 형성하는 연속 처리조 (86) 들은 모두 전기주조 벽돌로 만들어졌다.

자유 면을 갖는 용융 유리와 함께 용융 유리 (G) 와 연속 처리조 (86) 사이에서 관로가 직렬로 형성된, 용융된 유리 (G) 와 직접 접촉하는 용융 유리 관로부를 구성하기 위하여 전기주조 벽돌을 사용하여, 진공 탈기 장치 (80) 는 백금 또는 백금 합금으로 만들어진 용융유리 관로를 갖는 종래의 장치와 비교하여 비용을 현저하게 줄일 수 있다. 진공 탈기조 (14)를 디자인하여 어떠한 모양과 어떠한 벽두께를 갖게 하는 것이 가능하므로, 진공 탈기 장치 (80) 는 대용량을 갖을 뿐만 아니라 높은 온도에서 진공 탈기 처리를 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 전기주조 벽돌은 일반의 내화벽돌과 비교하여 높은 온도에서 우수한 내구력을 가지고, 버블 생성 또는 성분의 용출을 최소화할 수 있다. 특히, 용융 유리속으로 성분의 유출이 거의 없다. 성분의 용출은 빌딩용 또는 자동차용 또는 유리병용 창유리를 생산할 때 무시될 수 있다.

빌딩 또는 자동차용 유리와 같은 유리를 대량 생산하는 경우에, 일정한 크기이하의 지름을 갖는 미세한 기포의 존재는 상관없다. 예를 들어, 0.3mm 이하의 지름을 갖는 미세한 기포의 존재는 빌딩용 유리인 경우에는 용인할 수 있다. 전기주조 벽돌로부터 발생하는 기포는 거의 모든 기포의 지름이 0.1mm 이하이고 0.2mm 이하의 지름을 갖는 기포의 발생은 일정한 시간이 경과하면 중지하므로 용인할만하다.

도 7 에 도시된 진공 탈기 장치 (80) 에 발명자가 실시한 실험에 의하면, 상술한 감압 조건하에서 진공 탈기 장치 (14)에서 발생한 기포의 분포는 0.2mm 이하의 지름을 갖는 많은 기포와 0.2mm 이상의 크기를 갖는 약간의 기포를 포함하고, 빌딩 또는 자동차용 유리로서 사용되는 소다 석회 성분이 1285℃에서 생산될 때, 비록 0.2mm 이하의 지름을 갖는 거품이 계속해서 발생하더라도 0.2mm 이상의 지름을 갖는 기포의 발생은 테스트가 시작한 후 7 일이 지나면 멈춘다.

도 7에서 도시한 용융 유리 (G)와 접촉하는 모든 부분이 전기주조 벽돌로 만들어진 진공 탈기 장치 (80) 가 비록 0.02mm 이상의 지름을 갖는 기포의 존재가 문제점인 전자용도 또는 광학 용도용 유리의 생산에 적절하지 않을지라도, 그 장치는 0.3mm 이하의 지름을 가진 기포의 존재를 용인할 수 있는 빌딩 또는 자동차용 유리의 생산에 적용될 수 있다. 허용한계보다 크지 않는 지름을 갖는 정밀한 기포의 대부분은 빌딩 또는 자동차용 유리의 생산에 문제를 발생시키지 않는다.

상류측과 하류측의 연결 관로 (82, 84), 용해조 (24) 및 연속 처리조 (86) 는 진공 탈기조 (14), 상승 관 (16) 및 하강 관 (18) 용 건조방법과 유사한 건조방법에 의해 전기주조 벽돌을 사용하여 건조될 수도 있다.

본 발명에 사용되는 전기주조 벽돌은 5%이하의 기공율을 가지고, 벽돌의 캐스팅 표면의 기공율은 매우 작다. 진공 탈기조 (14), 상승 관 (16) 및 하강 관 (18)을 크게 만들기 위해서 큰 크기의 전기주조 벽돌을 사용하는 것이 비록 더 나을지라도, 본질적으로 큰 크기의 전기주조 벽돌의 준비에는 제한이 있고, 예를 들어, 1m 이상의 측면을 가진 큰 크기의 전기주조 벽돌을 생산하는 것은 어렵다. 이러한 이유로, 본 발명은 다수의 전기주조 벽돌이 쌓여져서, 전기주조 벽돌 사이에서 결합부의 존재를 발생하게 하는 것이 필요하다. 결합부를 접착제로 채우는 것이 비록 가능하다 할지라도, 결합부가 전기주조 벽돌보다 낮은 밀집도를 가지고 있고 용융된 유리 (G) 가 그곳을 관통하게 하므로 공기 또는 접착제의 조건 (악화된 상태) 에 따라서는, 전기주조 벽돌만을 사용하여서 진공을 유지할 수 없다.

본 발명에 따르면, 열저항을 가지는 철판 (예를 들어 스테인리스 철판) 으로 만들어진 진공 하우징 (12) 은 위에 상술한 바와 같이 진공 하우징 (12) 의 전체 내부를 감압하기 위하여, 용해조 (24) 와 통하는 상류측 연결 관로 (82), 상승 관 (16), 진공 탈기조 (14), 하강 관 (18) 및 연속 처리조 (86)와 통하는 하류측 연결 관로 (84) 의 일부분을 피복한다.

본 발명에 따르면, 내화벽돌은 백금과는 달리 초기에 두꺼워질 수 있고, 수리하는 낡은 관로는 매우 덜 빈번하고, 최소량의 비싼 백금의 사용과는 다르다. 그 결과 유리의 생산을 방해하는 장치의 디자인을 고려할 필요가 거의 없으므로 용융유리용 관로를 수리할 수 있고, 관로를 수리하기 위하여 전체 장치를 들어올릴 필요는 없다. 진공 탈기 장치와 용융 유리용 관로는 그 전 또는 그 후에 정지된 방법으로 만들어질 수 있다. 상승 관 (16) 및 하강 관 (18) 의 하단부를 도 12에서 도시한 종래의 진공 탈기 장치 (200)와 같이 공기가 있는 자유표면을 갖는 용융 유리 (G) 속으로 침지되게 하는 것이 필요하지 않으므로, 공기와 용융유리 (G) 사이에서 인터페이스 부분을 점유하는 상승 관 (16) 및 하강 관 (18) 의 외부표면이 저하되는 것이 방지될 수 있고, 특히 결합부 (접착부)가 저하되는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 구조에 의하면, 진공 탈기조 (14), 상승 관 (16) 및 하강 관 (18)을 포함하는 전체 진공하우징 (12) 은 정지된 방법으로 설치될 수 있고, 도 12 에 도시된 종래의 진공 탈기 장치 (200) 와 같이 들어올리는 것이 필요하지 않아서 동작의 시작과 인터럽트 또는 정지 동작이 간단해진다.

진공 하우징 (12) 은 상류측 연결 관로 (82) 와 하류측 연결 관로 (84)를 통과하는 개구를 가진다. 진공 하우징 (12) 의 개구에는 제한된 구조가 제공되어 개구의 지름이 연결 관로 (82, 84)의 지름과 거의 같아서 연결 관로의 외부 주변과 개구 사이에서 밀폐된 연결을 제공할 수도 있다. 이러한 관점에서 보면, 진공 하우징 (12) 은 바람직하게 열저항 스틸로 만들어진 개구 근처에 일부분을 갖는다. 그러나, 개구의 지름이 연결 관로의 지름과 매우 가깝다면, 강철 재료 (강철판) 는 전기주조 벽돌을 통하여 전이된 열에 의해서 용융될 수도 있다. 이러한 경우에, 수냉은 적어도 강철 금속 (강철 판)의 일부분에 실시될 수도 있다.

진공 하우징 (12) 의 개구 및 상류측과 하류측 연결 관로 (82, 84) 사이에서 들어온 공기는 1/20 내지 1/3 공기 압력 또는 -400 내지 -600mmHg 압력과 같은 일정한 압력 이 확보된 진공 하우징과 진공 탈기조의 사이에서 채워진 내화벽돌로 만들어진 열절연 재료 (20) 의 감압에 의해 최소화될 수 있다.

하강 관 (18) 의 저단부에 연결된 하류측 연결 관로 (84)가 비록 도 7 에 도시된 예의 연속 처리조 (86) 와 직접적으로 통하더라도, 본 발명은 하류측 연결 관로가 하류측 개방 채널과 통하는 한 이 예에 제한되지 않고, 용융된 유리 (G) 는 자유 표면을 가진다. 예를 들어, 하류측 연결관로는 도 8 에 도시된 교반조 (92) 와 통할 수도 있다. 교반조 (92) 는 또한 전기주조 벽돌로 구성되고 그곳에 제공된 교반기 (94)를 가지고, 교반조 속의 용융 유리 (G) 는 자유 표면을 가진다. 도 8에서, 참조번호 96은 교반기 (94)에 의해 교반된 용융 유리가 흘러나와 형성조와 같은 연속 처리조속으로 흐르는 개구의 크기를 조절하는 방출조절기 (tuyere)를 가리키고, 용융 유리 (G) 의 방출을 조절하기 위하여 조절기를 기능시킨다.

비록 도시되지는 않았지만, 상승 관 (16) 의 저단부에 연결된 상류측 연결 관로 (82)는 도 7 에 도시된 용해조 (24)에 직접적으로 연결되지 않을 수도 있다. 상류측 연결 관로는 또한 전기주조벽돌로 제조된 용해조 등의 용융유리 G가 자유표면을 갖는 전기주조벽돌제의 상류측 채널과 통할 수도 있다.

다음에, 본 발명의 제 3 실시예의 따른 용융유리의 진공탈기장치의 정상운전시에 있어서의 작용을 설명한다.

도 7에 나타내는 본 발명의 용융유리의 진공탈기장치 (80) 에 있어서, 진공펌프 (미도시)는 진공탈기조 (14)에 진공을 흡인하여, 진공 탈기조내부를 1/20∼1/3기압으로 감압하여, 소정의 압력으로, 진공 탈기조의 내부를 유지한다. 개방 채널로서 형성된 용해조 (24) 또는 연속 처리조 (86) 의 액면의 기압 (대기압) 과 진공 하우징 (12) 내의 기압의 차는 상하류측 연결관로 (82, 84)및 상승관 (16) 또는 하강관 (18) 을 통하여 진공탈기조 (14) 에 용융 유리 (G)가 흡입상승된다. 상하류측 연결 관로는 용해조 (24) 또는 연속 처리조 (86) 의 액면보다 낮은 위치에 위치한다. 따라서 사이폰이 일련의 폐관로로서 제공되고, 용해조 (24) 와 연속 처리조 (86) 및 진공 탈기조 (14) 에 있어서의 용융유리 (G)의 액면의 높이의 차의 존재때문에 연속 처리조 (86)에 유출한다.

이 때, 용해조 (24) 또는 연속 처리조 (86) 의 용융유리 (G) 의 액면의 높이와 진공탈기조 (14) 에 흡입 상승된 용융유리 (G) 의 액면의 높이의 차는, 진공 탈기조 (14) 내의 감압된 압력에 따라서 다르지만, 거의 2.5 m∼3.5 m 정도이다. 진공탈기조 (14) 내의 용융유리 (G)의 유속은 용융유리 (G) 의 점도(온도)와, 용해조(24) 또는 연속 처리조 (86)와 진공 탈기조의 용융유리 G의 액면의 높이의 차에 의하여 정해진다.

50 mm/sec를 넘는 유속이 유로를 형성하는 전기주조 벽돌의 침식을 가속화시키므로, 용융유리 (G) 의 유속은 50 mm/sec 이하로 하는 것이 바람직하다.

진공탈기조 (14) 내에 흡인상승된 용융유리 (G) 는, 진공 탈기조 (14) 내부가 1/20 ∼ 1/3기압으로 감압되어 있기 때문에, 용융유리 G 에 포함된 거품이 액면에 상승하여 파포한다. 진공탈기장치 (80) 는 이러한 식으로 용융유리 (G) 에 포함되어 있는 거품을 제거한다.

용융유리 (G) 의 점도는 고온이 됨에 따라서 낮게 되기 때문에, 용융유리 G가 고온이 될수록 용융유리 (G) 에 포함된 거품을 제거하는 것이 용이하다. 용융유리 G가 고온이 될수록, 용융유리 (G)의 유동성이 증가하여 진공탈기조 (14) 내를 통과하는 동안 탈기 처리되는 용융유리 (G)의 유량도 많아진다. 이것 때문에, 용융유리 (G)의 점도는 1O^4.5 포이즈 이하인 것이 바람직하다.

진공 탈기 장치 (80)을 작동하기 위하여, 진공탈기조(14), 상승관 (16), 하강관 (18) 및 상하류접속관로 (82, 84) 로 이루어지는 일련의 폐관로의 내부 표면 (용융유리 (G) 의 유로)이 용융유리 (G)와 실질적으로 동일한 온도까지 미리 가열되는 것이 바람직하다. 그와 같은 가열이 불충분하다면, 용융유리 (G)를 흡인상승시킬 때에, 용융유리 G가 냉각되어 고화하여, 그 후의 운전이 불능하게 되는 우려가 있다.

미리 충분히 그와 같이 가열한 후, 용해조 (24) 로부터 상류측 접속관로 (82) 에 용융유리 (G)를 흐르게 하고, 바이 패스관로 (미도시) 를 열어 상류측 접속관로 (82) 로부터 하류측 접속관로 (84) 에로 용융유리 (G)를 흐르게 하고, 또한 상하류측 접속관로 (82및 84)를 용융유리 (G)로 채운다. 그런 후, 진공 하우징 (12) 내부를 감압함으로써 용융유리 (G)를 상류측 접속관로 (82) 로부터 상승관 (16) 을 통하여 또한 하류측 접속관로 (84) 로부터 하강관 (18) 을 통하여 진공탈기조 (14) 내에 흡입 상승시킨다. 상승관 (16) 및 하강관 (18) 으로부터 상승하여 용융유리 (G) 가 진공 탈기조 (14) 내에서 합류한다. 진공 탈기조 (14) 가 소정의 압력까지 감압되어 진공탈기조 (14) 내에 용융유리 (G)의 액면이 소정의 높이까지 상승한 후, 바이 패스관로 (미도시) 가 닫히고, 진공탈기장치 (80)는 정상 작동을 한다.

이상으로 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 의하면, 진공탈기조, 상승관 및 하강관은 백금 합금등의 귀금속합금보다도 염가인 전기주조 벽돌 등의 기공율 5% 이하의 내화물 재료로 구성되어, 그 장치는 귀금속합금을 사용하는 경우와 같이 용융유리를 연속적으로 진공 탈기처리할 수가 있다. 백금 합금등의 귀금속 합금을 이용하는 경우와 비교하여 제조비용이 내려간다. 비용면에서 재료 사용을 제한하거나, 또한 제한된 재료 사용에 의해 저하된 강도면에서 크기를 제한할 필요성은 없다. 장치설계의 자유도가 비약적으로 향상하여, 대유량의 진공 탈기 장치의 구축이 가능하게 됨과 동시에, 보다 고온에서의 진공 탈기처리도 가능하게 할 수 있다.

진공 탈기 장치가 상하 이동할 필요는 없고, 진공 탈기 장치 전체를 고정함으로써, 곤란하고 위험이 따르는 진공 탈기 장치를 상하 이동시키는 작업을 폐지할 수가 있어 보다 안전한 진공 탈기 장치를 제동할 수가 있다.

다음에, 도 9∼도 11를 참조하여, 본 발명의 제 5 실시예의 용융유리용 진공 탈기 장치로서 병렬식 진공 탈기 장치를 상세히 설명한다.

도 9에서, 이 실시예에 따른 병렬식 진공 탈기 장치의 하나의 실시예의 개략적인 평면도를 나타낸다.

병렬식 진공 탈기 장치(이하 "진공 탈기 장치"로 한다) (100) 는, 용해조 (24) 내의 용융유리 (G) 를 진공 탈기처리하여 연속 처리조(미도시), 예를 들면 판 유리용 성형처리조 및 병을 위한 성형 작업조로서 부유 배스에 연속적으로 공급한다. 도 9 에 도시된 바와 같이, 진공 탈기 장치는 제 1 진공 탈기부 (102), 제 2 진공 탈기부 (104), 균압관(142) 및 합류부 (150) 로 구성된다.

제 1 진공 탈기부 (102) 와 제 2 진공 탈기부 (104) 는 서로 같은 구성이기 때문에, 주로 제 1 진공 탈기부 (102) 에 관해서 설명하고, 제 2 진공 탈기부 (104) 에 관한 설명은 기본적으로 생략한다.

도 10 에는 도 9 의 X-X선에 따라 취해진, 진공 탈기 장치 (100) 의 제 1 진공 탈기부 (102) 및 합류부 (150) 의 개략적인 수직 단면도를 나타낸다.

제 1 진공 탈기부 (102) 는 진공 하우징 (12), 진공 탈기조 (14), 상승관 (16) 및 하강관 (18) 을 갖는다. 도 10에 도시된 제 1 진공 탈기부 (102) 의 주요부는 도 1에 도시된 진공 탈기 장치 (10) 의 주요부와 기본적으로 같은 구성을 갖기때문에, 동일한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 붙여, 그 설명은 생략한다.

상승관 (16) 및 하강관 (18) 은 각각 진공 하우징 (12) 의 다리내에 설치되어 있지만, 제 2 진공 탈기부 (104) 의 하강관 (19) 뿐만 아니라 하강관 (18) 은 후술하는 합류부 (150) 에 통할 수 있도록 경사시키거나 또는 일부가 굴절된다.

본 발명의 진공 탈기 장치 (100) 에 있어서, 진공 탈기조 (14), 상승관 (16)및 하강관 (18) 의 재질은 한정되지 않는다. 백금 또는 백금-로듐 (rhodium), 백금-팔라듐 등의 백금합금 등의 귀금속 또는 귀금속합금, 전기주조 내화물이나 미세소성내화물 등이 있다. 그 중에서도 기공율이 5% 이하인 내화물을 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 진공 탈기 장치 (100) 에 있어서 용융유리 G와 직접 접촉하는 주요부분은 상기 내화로 재료에 의해 형성됨에 의해, 귀금속 합금이 사용된 종래의 장치와 비교하여 건설비용이 대폭 절감된다. 진공 탈기 장치는 자유로운 형상으로 또한 자유로운 두께로 설계하는 것이 가능하여 진공 탈기 장치 (100) 의 대용량화가 실현되고 보다 고온에서의 진공 탈기처리도 할 수 있다.

상승관 (16) 의 하단으로서 상류측 피트 (26) 내의 용융유리 (G) 에 담기는 부분과 후술할 하강관 (18) 의 하단으로서 노 라이닝 구획벽 (152) 내의 용융유리 (G)에 담기는 부분은 용융유리 (G)와 대기와의 계면이 존재함으로써 이 계면근방에 있어서는 반응성이 높다. 기공율이 5% 이하의 미세 소성 내화물제 벽돌을 제외한 보통의 소성 벽돌은 내수성이 없다. 기공율 5% 이하의 내화물이 사용되더라도, 계면부분이나 결합 부분의 퇴화가 진행하기 쉽다. 상승관 (16) 의 하단부 및 하강관(18) 의 하단부는 백금 또는 백금합금으로 제작하는 것이 바람직하다.

본 발명의 진공 탈기 장치 (100) 는 제 1 진공 탈기부 (102) 및 제 2 진공 탈기부 (104) 를 갖는 병렬식이기 때문에, 양 진공 탈기부 (102, 104) 를 통과한 용융유리 (G) 는 합류부 (150) 에 합류시켜서, 대량의 용융유리의 진공 탈기처리를 가능하게 하고 생산량의 변동, 예를 들면 한 쪽의 진공 탈기부만 운전하는 등의, 즉각적인 대응을 가능하게 한다.

그렇지만, 양 진공 탈기부가 변경없이 병렬식 구성으로서 결합된다면, 진공 탈기부 (102, 104) 에서 얻어지는 용융유리 (G)의 조성이 약간 다를 우려가 있다. 예를 들면, 양 진공 탈기부 (102, 104) 의 진공 탈기조 (14, 15) 내의 감압도를 완전히 일치시키는 것은 기술적으로 곤란하므로, 양 진공 탈기조 (14, 15) 는 용융유리 (G) 와 접촉하는 기체 상 (phase) 에의 압력이 다르고, 양 진공 탈기조는 양 진공 탈기부를 통과하는 용융유리 (G) 의 가스성분(예를 들면, 소다 석회 유리로서 SO2, CO2 등)의 기체 상에 있어서의 농도(분압)가 서로 달라 버린다. 각각의 장치를 통과하는 용융유리가 기체 상 성분의 서로 다른 조성과 접촉한다. 즉 용융 유리의 조성의 이력이 차이는 약간의 가스성분을 함유할 수 있으므로, 합류에 의해 거품을 발생시킬 수 있다. 또한 모(母)조성중의 Na2O 등의 휘발성분에도 차이가 있을 수 있다. 다른 조성의 용융유리를 합류하여 얻은 용융유리는 조성에 얼룩짐이 생기기쉽고, 충분한 균질성를 얻을 수 없어서 유리제품의 광학적 특성을 저하시키는 문제를 발생시킬 수 있다.

본 발명은 제 1 진공 탈기부 (102) 와 제 2 진공 탈기부 (104) 사이에서 균압관 (142) 이 제공될 수 있어서, 대량의 용융유리 (G) 의 진공 탈기처리를 가능하게 하면서 균질성에 뛰어난 용융유리 G를 얻는 것을 가능하게 한다.

구체적으로는, 도 9에 도시한 바와 같이, 제 1 진공 탈기부 (102) 의 진공하우징 (12) 과 제 2 진공 탈기부 (104) 의 진공 하우징 (13) 사이에 균압관 (142)이 양 하우징과 통하도록 제공된다.

균압관 (142) 은 양 진공 탈기조 (14, 15) 의 기체 상을 동일압력에 유지하기 위한 관이다. 예를 들면, 도 10에 도시된 바와 같이, 균압관 (142) 은 진공 하우징 (12, 13) 에 균압관 (142) 의 단부가 접속되어 양 진공 탈기부 (102, 104)에서 통한다. 균압관 (142) 이 접속되는 곳은 제한이 없다. 균압관이 적어도 양 진공 하우징 (12, 13) 사이에서 통하도록 제공되면 충분하다. 균압관 (142) 의 재질 및 형상에는 제한이 없지만, 균압관은 스테인리스 스틸로 하는 것이 바람직하다.

양 진공 탈기부 (102, 104) 사이에서 통하는 것으로 양 진공 탈기조 (14, 15) 의 기체 상압력이 같이 되기 때문에, 기체 상에 포함되는 유리중의 가스성분 (즉, 소다 석회 유리의 경우에 SO₂, CO₂ 등) 및 유리중의 휘산성분 (즉, Na₂O) 의 분압 (농도)을 양 진공 탈기조에서 같게 할 수가 있다. 따라서 양 진공 탈기부 (102, 104) 를 통과하는 용융유리 (G) 에 동일한 조성 이력을 가져서, 양 진공 탈기부 (102, 104) 에 의해 진공 탈기 처리하여 얻어지는 용융유리 (G) 의 조성을 같이 하여, 거품이나 조성 얼룩짐이 최소화되고 균질성에 뛰어난 합류된 용융 유리 (G) 를 얻을 수 있다.

균압관 (142) 은 양 진공 탈기조 (14, 15) 사이에 코크 (144) 를 설정하여 양 진공 탈기조 (14, 15) 사이에서 통하는 것을 폐쇄하는 것이 바람직하다. 한 쪽의 진공 탈기부 (102 또는 104) 가 보전 등 때문에 사용 불가능하여 진 경우, 코크 (144) 에 의해 균압관 (142) 이 폐쇄되어 다른 쪽의 진공 탈기부 (102 또는 104) 를 계속해서 작동할 수가 있어, 유리제품의 제조에 지장을 최소화할 수 있다. 특히, 진공 탈기조 (14), 상승관 (16) 또는 하강관 (18) 등을 구성하는 백금 또는 백금합금 등을 수리하는데 수개월이 걸리므로, 그 수리에 높은 효율적이다.

진공 탈기부 (102, 104) 에 의해 진공 탈기된 용융유리 (G) 는 각각의 하강관 (18, 19) 을 통해 합류부 (150) 에 도달한다.

합류부 (150) 는 두개의 진공 탈기부 (102, 104) 로부터 공급된 용융유리 (G) 를 합류하여 교반하고, 용융 유리를 다음 공정의 입구, 예를 들면 분출구(spout) 에 공급한다.

도 10 및 도 11 에, 이러한 합류부 (150) 의 일례를 나타낸다.

이들 도면에 나타낸 합류부 (150) 는, 위에서 보았을 때 타원 또는 사각형의 노 라이닝 구획벽 (152), 스로트 (throat) 노 라이닝 (154, 154) 및 교반장치 (156) 를 포함한다. 노 라이닝 구획벽 (152) 내에는, 저류조 (164, 164) 및 합류조 (166) 가 형성된다.

노 라이닝 구획벽 (152) 은, 2 개의 하강관 (18, 19) 으로부터 공급되는 용융유리 (G) 를 단일 유로로 합류하는 하우징이다. 그 상면에는 2 개의 하강관 (18, 19)의 하단부가 서로 소정간격 이격되어 삽입되며, 그 측면에는, 합류한 용융유리 (G)를 노 라이닝 구획벽 (152) 밖으로 배출하기 위한 배출구 (152a)가 형성된다. 그러나, 본 발명은, 2 개의 하강관 (18, 19) 이 하류측의 교반장치 (156) 에 접속되는 그러한 구성에 한정되는 것은 아니다.

스로트 노 라이닝 (154, 154) 은 교반장치 (156) 에 의해 생긴 소용돌이류가 하강관 (18, 19) 의 하단에 미치는 것을 저지하여, 하강관 (18, 19) 의 하단의 침식을 방지하기 위한 판으로서, 하강관 (18, 19) 으로부터 유출된 용융유리 (G) 를 하류측으로만 배출하기 위한 스로트 (154a, 154a) 가 내부에 형성되어 있다. 이들 2 개의 판이 하강관 (18, 19) 에 대응하도록 노 라이닝 구획벽 (152) 내에 제공된다. 이 2 개의 스로트 노 라이닝 (154, 154) 이 2 개의 하강관 (18, 19) 의 하류측을 각각 분리시키도록 제공함으로써, 노 라이닝 구획벽 (152) 내의 스로트 노 라이닝 (154, 154) 의 상류측이 각각 저류조 (164, 164) 를 형성하여, 노 라이닝 구획벽 (152) 내의 2 개의 스로트 노 라이닝 (154, 154) 사이의 하류측이 합류조 (166) 를 형성하게 된다. 즉, 합류부 (150)는, 2 개의 저류조 (164, 164) 에 공급되어 저류된 용융유리 (G)가, 스로트 노 라이닝의 스로트 (154a, 154a) 를 통해, 합류조 (166) 로 합류되어, 이 합류한 용융유리 (G) 를 배출구 (152a) 를 통하여 교반장치 (156) 에 공급하는 구성으로 되어있다.

교반장치 (156)는, 노 라이닝 구획벽 (152) 내의 합류조(166) 에 합류한 용융유리 (G) 를 교반하여 균질화한다. 용융유리의 교반에 이용되는 공지의 여러 가지의 교반장치가 이용될 수도 있으며, 이 교반장치에 한정되는 것은 아니다. 도시예의 교반장치 (156)는, 캐널 (158), 스탈러 (160) 및 구동모터 (162) 를 포함한다.

캐널 (158) 은, 용융유리 (G) 를 교반하기 위한 공간을 확보하며, 노 라이닝 구획벽 (152) 의 배출구 (152a) 와 연통하며, 또한, 스탈러 (160) 를 수납할 수 있도록 설정된다. 캐널 (158) 은, 스탈러 (160) 에 의한 교반이 효과적으로 될 수 있도록, 스탈러 (160) 의 위치에서, 스탈러 (160) 의 축방향 (예를 들면 아래 쪽) 으로 연장하도록 형성되며, 그 스탈러 위치의 상류측 및 하류측에서, 수평방향으로 연장하도록, 또는 직사각형으로 형성되는 것이 바람직하다.

스탈러 (160) 는, 용융유리 (G) 의 교반을 하는 것으로서, 상단이 구동모터 (162) 에 의하여 회전가능하게 지지되는 회전축 (160a) 과, 이 회전축 (160a) 의 하단부에 설치되는 회전베인 (160b) 으로 구성된다. 구동모터 (162) 가 구동된 경우, 회전축 (160a) 를 통해 회전베인 (160b) 가 회전하여, 캐널 (158) 내에 도달된 용융유리 (G) 를 강제적으로 교반하여 균질화한다. 스탈러 (160) 의 재질 및 구조는 한정되지 않지만, 백금제 또는 백금합금제로 구성되거나, 또는, 백금이외의 내열성금속 및 내화물과 같은 내열재료로 구성하여, 용융유리와 접촉하는 표면을 백금라이닝 또는 백금합금 라이닝하는 것이, 용융유리 (G) 에 의한 침식 방지의 관점에서 바람직하다.

구동모터 (162) 로는, 용융유리 (G) 의 교반을 할 수 있는 것인 한, 여러 가지의 공지의 구동수단을 이용할 수 있다.

합류부 (150) 를 이러한 구성에 제공함으로써, 교반장치 (156) 로써 교반하는 부분과, 하강관 (18, 19) 의 하단을 충분히 격리하여, 교반에 의해 생긴 용융유리 (G) 의 소용돌이류가 하강관 (18, 19) 의 하단에 도달하여 하강관 (18, 19) 의 하단을 침식하게 되는 것을 방지하여, 이 부분의 내구성을 향상할 수가 있게 된다. 특히, 상술한 바와 같이, 하강관 (18)의 하단부가 백금 또는 백금합금제로 구성되더라도 용융유리 (G) 와 대기와의 계면은 매우 반응성이 우수하므로 이 계면근방의 침식을 방지하는데 매우 효과적이다.

여기서, 본 발명에 따른 진공 탈기 장치 (100) 의 처리대상이 될 수 있는 용융유리 (G)는 제한적이 아니다. 예를 들면, 소다 석회 유리나 붕규산 유리 (boro-silica to glass) 등을 들 수 있다. 본 발명에 따른 진공 탈기 장치는 다량의 처리가 필요로 하는 소다 석회 유리의 생산 등의 대플랜트에 적용될 수 있다.

이 실시예에 따른 진공 탈기 장치 (100) 로 용융유리 (G)를 탈기 처리하여 다음 처리화로에 연속적으로 공급하는 프로세스 예를 아래에 설명한다. 제 1 진공 탈기부 (102) 와 제 2 진공 탈기부 (104) 는 동일한 구성이므로, 주로 제 1 진공 탈기부 (102) 의 작용에 관해서 설명한다.

우선, 용해조 (24) 내에 유리를 용융하여 용융유리 (G) 를 준비한다. 용해조내의 온도는, 소다 석회 유리의 경우, 1250∼1450 ℃ 으로, 바람직하게는 1280∼1320 ℃ 이다. 이 범위내의 온도로는, 용융유리 (G) 의 점성을 충분히 작게 하여, 효율적인 진공 탈기처리가 가능해져, 장치 (특히 백금 또는 백금합금) 의 열화를 억제할 수 있게 된다. 또한, 붕규산 유리와 같은 다른 조성을 갖는 유리에 관해서도 상기 소다 석회 유리와 같은 점성을 갖는 온도에서 용융하는 것이 바람직하다.

그리고, 진공펌프 (미도시) 로 진공 하우징 (12) 및 진공 탈기조 (14) 내측을 진공상태로 유지한다. 이 상태에서, 용해조 (24) 내의 용융된 유리 (G) 는 용해조 (24) 의 하류단에 설치한 상류측 피트 (26) 를 지나, 상승관 (16) 을 통해 상승하여, 진공 탈기조 (14) 내에 도입된다. 용융유리 (G) 는 진공 탈기조 (14) 내에서 감압 조건하에서 탈기 처리된다. 이 때, 진공 탈기조 (14) 내의 기상압력이, 균압관 (142) 에 의해, 제 2 진공 탈기부 (104) 의 진공 탈기조 (15) 내의 기상압력과 동일압력으로 유지되기 때문에, 양 진공 탈기부 (102 및 104) 을 통과하는 용융유리 (G)에 동일한 조성이력을 부여할 수 있게 된다.

다음으로, 탈기 처리된 용융유리 (G) 는 하강관 (18) 을 통해 합류부 (150) 에 도입되어, 제 2 진공 탈기부 (104) 로부터의 용융유리 (G) 와 합류되어 교반된다. 그 후, 용융유리 (G) 는 다음 성형부(미도시) 에 공급된다.

이 실시예에 따른 진공 탈기 장치 (100) 는, 제 1 진공 탈기부 (102) 와 제 2 진공 탈기부 (104) 를 내포하는 이중구성이므로, 용융유리 (G) 는 2 개의 서로 다른 상승관에 의하여 각각의 진공 탈기조에 공급되어, 대응하는 2 개의 서로 다른 하강관에 의하여 배출되어, 합류부 (150) 에 공급된다.

도시예의 진공 탈기 장치 (100) 는 이러한 듀얼구성이지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않고, 3 개 이상의 진공 탈기부를 구비할 수도 있다. 이 경우에도, 각 진공 탈기부마다 상승관 및 하강관을 설치하여, 모든 하강관을 한 지점에 합류시킬 수도 있다. 1 개의 합류관으로부터 복수의 상승관이 모두 분기할 수도 있다. 복수의 상승관 및 복수의 하강관의 일부를 단계적으로 각각 분기 및 합류하여, 모든 상승관이 분기하거나, 모든 하강관이 합류할 수도 있다.

이상, 상세히 설명한 바와 같이, 연속적으로 공급되는 용융유리로부터 거품을 제거하는, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 용융유리용 진공 탈기 장치에서는, 대량의 용융유리를 처리할 수 있으며, 생산량의 변동에 대하여도 즉각적으로 대응하면서, 균질성에 뛰어난 용융유리를 얻을 수 있다. 또한, 유지 보수시에도, 장치를 계속적으로 사용할 수 있다.

본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예의 용융유리용 진공 탈기 장치 및 본 발명의 제 5 실시예의 병렬식 진공 탈기 장치는, 도시예의 사이폰 방식 진공 탈기 장치뿐만 아니라, 일본국 특개평 5-262530 호, 일본국 특개평 7-291633 호에 나타낸 수평식 진공 탈기 장치에도 적용될 수 있다는 것을 주목해야 한다.

본 발명에 따른 용융유리용 진공 탈기 장치에 관해서, 여러 가지의 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위내에서 여러 가지의 개량이나 설계의 변경등이 가능할 것이다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 용융 유리용 진공 탈기 장치의 개략 수직 단면도이다.

도 2 는 내화물의 외견 기공율과 용융 유리에 의한 내화물의 부식 속도 사이의 관계를 설명하는 그래프이다.

도 3 은 도 1 의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 취해진 단면도이다.

도 4 는 본 발명에 따른 진공 탈기조와 종래의 진공 탈기조의 관계를 수직 단면 형태와 유량으로 설명하는 개략도이다.

도 5 는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 진공 탈기 장치의 개략 수직 단면도이다.

도 6 은 도 5 에서 도시된 상승관 및 연장관 사이의 연결 부분의 개략 수직 단면도이다.

도 7 은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 용융 유리용 진공 탈기 장치의 개략 수직 단면도이다.

도 8 은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 용융 유리용 진공 탈기 장치의 개략 수직 단면도이다.

도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 진공 탈기 장치의 병렬 배치의 개략 평면도이다.

도 10 은 도 9 에서 도시된 장치에서의 제 1 진공 탈기 유닛 및 합류 유닛의, 도 9 의 선 X-X' 을 따라 취해진 개략 단면도이다.

도 11 은 실시예에 따른 합류 유닛의 부분 수평 단면도이다.

도 12 는 종래의 진공 탈기 장치의 개략 수직 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 유리진공장치 12 : 진공하우징

16 : 상승관 18 : 하강관

14 : 진공탈기조 22 : 냉각관

24 : 용해조 32 : 가열장치

56 : 전기주조 벽돌 58 : 열절연재료

86 : 연속처리조 94 : 교반기

Claims

진공이 만들어지는 진공 하우징 ;

상기 진공 하우징내에 수용된 진공 탈기조 ;

상기 진공 탈기조에 통하여 탈기 처리전의 용융유리를 상기 진공 탈기조에 도입하는 도입장치 ; 및

상기 진공 탈기조에 통하여 탈기 처리후의 용융유리를 상기 진공 탈기조로부터 방출하는 방출장치를 포함하고,

상기 도입장치와 상기 방출장치의 어느 하나 또는 전부는 대유량의 용융유리를 흐르게 하는 유로를 포함하며, 상기 유로의 용융유리와 직접 접촉하는 유로의 일부 또는 전부는 기공율이 5% 이하인 내화물로 구성되며,

상기 내화물은 전기주조 내화물 또는 미세 소성 내화물인 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
진공이 만들어지는 진공 하우징 ;

상기 진공 하우징내에 수용된 진공 탈기조 ;

상기 진공 탈기조에 통하여 탈기 처리전의 용융유리를 상기 진공 탈기조에 도입하는 도입장치 ; 및

상기 진공 탈기조에 통하여 탈기 처리후의 용융유리를 상기 진공 탈기조로부터 방출하는 방출장치를 포함하고,

상기 진공 탈기조는 대유량의 용융유리를 흐르게 하는 유로 및 탈기 공간을 가지며, 상기 유로의 용융유리와 직접 접촉하는 부분은 기공율이 5% 이하인 내화물로 구성되며,

상기 내화물은 전기주조 내화물 또는 미세 소성 내화물인 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 도입장치 및 상기 방출장치는 각각 상승관 및 하강관을 포함하고, 상기 상승관 및 상기 하강관의 적어도 어느 하나는 기공율이 5% 이하인 내화물로 구성되는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 유로는 직사각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 용융유리를 냉각하기 위해 진공 탈기조의 경로 내에 냉각장치를 갖는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 도입장치는 상승관과 이 상승관의 하단에 연통된 연장관을 가지고,

상기 방출장치는 하강관과 이 하강관의 하단에 연통된 연장관을 가지며,

상기 상승관 및 상기 하강관의 용융유리와 직접 접촉하는 상승관과 하강관의 일부분 또는 전체는 기공율이 5% 이하인 내화물로 구성되며,

상기 상승관 및 하강관의 상기 연장관은 백금 또는 백금합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 연장관중 하나는 상단에 플랜지가 형성되고,

상기 연장관은 상기 노라이닝 (furnace lining) 의 결합부에 상기 플랜지를 삽입 및 개재함으로써 상기 상승관 또는 상기 하강관에 고정되는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 도입장치는 상승관과, 상승관 및 용융유리의 자유표면을 갖는 용해조 또는 용융 유리의 자유 표면을 갖는 상류부 개방 채널 사이에서 연통하는 상류측 접속관로를 포함하며,

상기 방출장치는 하강관과, 하강관 및 용융유리의 자유표면을 갖는 하류측 개방 채널 또는 용융 유리의 자유 표면을 갖는 처리조 사이에서 연통하는 하류측 접속관로를 포함하며,

상기 상류측 접속관로, 상기 상승관, 상기 진공 탈기조, 하강관 및 하류측 접속관로는 연속 폐관로를 형성하고,

상기 연속 폐관로의 용융유리에 직접 접촉하는 부분이 기공율은 5% 이하인 내화물로 구성되는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 진공 하우징은, 상기 진공 탈기조, 상기 상승관, 상기 하강관, 상류측 및 하류측 접속관로의 각 일부를 일체로 둘러싸는 금속제의 케이싱과, 상기 진공 탈기조와 상기 진공 하우징 사이의 공간, 및 상기 상승관, 상기 하강관, 및 상류측 및 하류측 접속관로의 부분들 사이의 공간을 포함하며, 내화 벽돌로 만들어진 단열재로 충전되어 있는 다층 구조 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 진공 탈기조내의 압력이 1/20∼1/3 기압이며, 점도가 1O^4.5 포이즈 이하인 용융유리가 상기 진공 탈기조내에서 5Omm/sec 이하의 유속으로 흐르는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
용해조로부터 공급되는 용융유리의 진공 탈기용 다수의 진공 탈기부 ; 및

상기 진공 탈기부에서 공급되는 용융유리를 합류하고, 합류된 용융 유리를 교반하여 하류측에 교반된 용융 유리를 공급하는 합류부를 포함하며,

상기 각각의 진공 탈기부는 진공이 만들어지는 진공 하우징, 상기 진공 하우징내에 수용되어 용융유리의 진공 탈기를 하는 진공 탈기조, 상기 진공 탈기조에 연통되어 탈기전의 용융유리를 상기 진공 탈기조에 도입하는 도입장치, 및 상기 진공 탈기조에 연통되어 탈기후의 용융유리를 상기 진공 탈기조로부터 상기 합류부에 방출하는 방출장치를 포함하며,

균압관이 진공 탈기부 사이에서 연통하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 병렬식 진공 탈기 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 도입장치는 진공 탈기전의 용융유리를 상승시켜 상기 진공 탈기조에 도입하는 상승관을 포함하고,

상기 방출장치는 탈기후의 용융유리를 상기 진공 탈기조로부터 하강시켜 상기 합류부에 융용 유리를 방출하는 하강관을 포함하는 것을 특징으로 하는 병렬식 진공 탈기 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 합류부는 각각 도입 장치와 연통하는 복수의 저장조, 스로트(throat)를 통해 상기 저장조와 연통하는 합류조, 및 상기 합류조의 하류측에 연통하는 교반장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 병렬식 진공 탈기 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 균압관에 상기 진공 탈기조의 연통을 차단하기 위한 코크가 설정된 것을 특징으로 하는 병렬식 진공 탈기 장치.
용해조로부터 공급되는 용융유리를 진공 탈기하는 복수의 진공 탈기부 ; 및

상기 진공 탈기부에서 공급되는 용융유리를 합류하여, 용융된 유리를 교반하고 하류측에 교반된 용융 유리를 공급하는 합류부를 포함하고,

상기 각각의 진공 탈기부는 진공이 만들어지는 진공 하우징, 상기 진공 하우징내에 수납되어 용융유리의 진공 탈기를 하는 진공 탈기조, 상기 진공 탈기조에 연통되어 탈기전의 용융유리를 상기 진공 탈기조에 도입하는 도입수단, 및 상기 진공 탈기조에 연통되어 탈기후의 용융유리를 상기 진공 탈기조로부터 상기 합류부에 방출하는 방출수단을 포함하고,

균압관이 진공 탈기부 사이에서 연통하도록 제공되고,

상기 도입장치, 상기 진공 탈기조 및 상기 방출수단은 일부분 또는 전체가 상기 용융유리와 직접 접촉하는 주요부분이 기공율 5% 이하의 내화물로 구성되는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 내화물은 용융 유리와 직접적으로 접촉하는 표층을 가지고, 상기 내화물은 표층이 연마되는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 내화물의 표층이 적어도 5 mm 이상 연마되고, 상기 내화물은 겉보기 기공율이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 내화물은 용융 유리와 직접적으로 접촉하는 표층을 가지고, 상기 내화물은 표층이 연마되는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 내화물의 표층이 적어도 5 mm 이상 연마되고, 상기 내화물은 겉보기 기공율이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 내화물은 전기주조 내화물 또는 미세 소성 내화물인 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 내화물은 용융 유리와 직접적으로 접촉하는 표층을 가지고, 상기 내화물은 표층이 연마되는 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 내화물의 표층이 적어도 5 mm 이상 연마되고, 상기 내화물은 겉보기 기공율이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 용융유리용 진공 탈기 장치.