熔融玻璃的制造方法、玻璃物品的制造方法、以及熔融玻璃制造装置与流程

本发明涉及熔融玻璃的制造方法、玻璃物品的制造方法、以及熔融玻璃制造装置。

背景技术：

例如，已知如专利文献1到3所记载的、以产生玻璃熔融物的对流等为目的而在熔解槽中设置鼓泡器的构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/125750号

专利文献2：日本专利特开昭53-102916号公报

专利文献3：美国专利第6871514号说明书

专利文献4：国际公开第2007/111079号

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

但是，例如，已知如专利文献4所记载的那样通过使玻璃熔融物中的H₂O的含有率增加，可促进减压脱泡。作为使玻璃熔融物中的H₂O的含有率增加的方法，例如，专利文献2中记载了通过在熔解槽中设置鼓泡器来向玻璃熔融物中导入H₂O的方法。

但是，例如，如果从鼓泡器喷出的气体的喷出量过大，则有时产生熔解槽中玻璃熔融物的对流过剩。其结果是，有产生从鼓泡器喷出的气体的气泡流入澄清槽的问题、和熔解槽的底部被过剩地加热而熔解槽劣化的问题等。

本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的之一在于提供一种在抑制玻璃熔融物的对流过剩的同时，容易使玻璃熔融物中的H₂O的含有率增加的熔融玻璃的制造方法；使用这样的熔融玻璃的制造方法的玻璃物品的制造方法以及这样的熔融玻璃制造装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的熔融玻璃的制造方法的一个实施方式的特征在于：具备在熔解槽中熔解玻璃原料、制造玻璃熔融物的原料熔融工序，向从上述熔解槽的上游侧端部向下游侧端部流动的上述玻璃熔融物中供给水分子供给气体的水分子供给工序，在减压气氛下对从上述下游侧端部流出的上述玻璃熔融物进行脱泡的澄清工序；上述水分子供给工序中的上述水分子供给气体的供给位置从上述玻璃熔融物的流动方向的下游侧向上游侧依次包括第一位置和第二位置，上述第一位置是与上述上游侧端部和上述下游侧端部双方相离的位置，上述第二位置是比从上述上游侧端部到上述第一位置为止的上述玻璃熔融物的流动方向的距离的中心更接近上述上游侧端部的位置。

也可以是在上述第二位置供给的上述水分子供给气体的上浮力比在上述第一位置供给的上述水分子供给气体的上浮力小的制造方法。

也可以是在上述第一位置以及第二位置供给的水分子供给气体通过鼓泡器作为气泡被喷出，在上述第二位置供给的上述水分子供给气体的气泡的泡径比在上述第一位置供给的上述水分子供给气体的气泡的泡径小的制造方法。

也可以是在上述第二位置供给的上述水分子供给气体的供给量比在上述第一位置供给的上述水分子供给气体的供给量小的制造方法。

也可以是上述水分子供给工序中，在上述第一位置和上述中心之间不供给上述水分子供给气体的制造方法。

也可以是上述水分子供给工序中，在上述第一位置到上述下游侧端部之间不供给上述水分子供给气体的制造方法。

也可以是上述第一位置在上述玻璃熔融物的流动方向中上述玻璃熔融物的温度最高的位置的附近、且在上述玻璃熔融物中的上述熔解槽的底部侧的制造方法。

也可以是上述第二位置在上述玻璃熔融物中的上述熔解槽的底部侧的制造方法。

也可以是上述第二位置在上述玻璃熔融物中的液面线侧的制造方法。

也可以是上述水分子供给工序中，向与上述玻璃熔融物接触的空间中供给水蒸气的制造方法。

也可以是在上述原料熔融工序中，通过空气燃烧来熔解上述玻璃原料的制造方法。

也可以是在上述熔解槽中连接向上述熔解槽的内部喷射燃烧火焰的燃烧器，通过对上述熔解槽中的热进行蓄热的蓄热炉来向上述燃烧器供给燃烧气体，在上述原料熔融工序中向上述蓄热炉供给水蒸气的制造方法。

也可以是上述水分子供给气体含有含氢原子的气体的制造方法。

本发明的玻璃物品的制造方法的一个实施方式的特征在于，具备：使用上述的熔融玻璃的制造方法来制造熔融玻璃的工序，和对上述熔融玻璃进行成形、制成玻璃物品的成形工序。

本发明的熔融玻璃制造装置的一个实施方式的特征在于，具备：熔解玻璃原料、制造玻璃熔融物的熔解槽，和设于上述熔解槽中的、具有向从上述熔解槽的上游侧端部向下游侧端部流动的上述玻璃熔融物中供给水分子供给气体的供给口的鼓泡器，和在减压气氛下对从上述下游侧端部流出的上述玻璃熔融物进行脱泡的减压脱泡装置；上述鼓泡器从上述玻璃熔融物的流动方向的下游侧向上游侧依次包括具有供给上述水分子供给气体的第一喷出口的第一鼓泡器、和具有供给上述水分子供给气体的第二喷出口的第二鼓泡器，上述第一喷出口设于与上述上游侧端部和上述下游侧端部双方相离的第一位置，上述第二喷出口设于比从上述上游侧端部到上述第一位置为止的上述玻璃熔融物的流动方向的距离的中心更接近上述上游侧端部的第二位置。

发明的效果

本发明可提供一种在抑制玻璃熔融物的对流过剩的同时，容易使玻璃熔融物中的H₂O的含有率增加的熔融玻璃的制造方法；使用这样的熔融玻璃的制造方法的玻璃物品的制造方法以及这样的熔融玻璃制造装置。

附图说明

图1是表示本实施方式的熔融玻璃制造装置的简要结构图。

图2是表示本实施方式的熔融玻璃制造装置的部分的立体图。

图3是表示本实施方式的熔融玻璃制造装置的部分的平面图。

图4是表示本实施方式的鼓泡器的部分放大图。

图5是表示本实施方式的玻璃物品的制造方法的步骤的流程图。

图6是表示本实施方式的熔融玻璃制造装置的另一例的简要结构图。

图7是表示本实施方式的熔融玻璃制造装置的另一例的简要结构图。

图8是表示比较例的熔融玻璃制造装置的简要结构图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式的熔融玻璃的制造方法、玻璃物品的制造方法、以及熔融玻璃制造装置进行说明。

另外，本发明的范围不受以下的实施方式所限，可在本发明的技术思想的范围内进行任意变更。此外，以下附图中，为了便于理解各构成，有时使实际的结构和各结构中的比例尺及数值等不同。

另外，在附图中，酌情显示XYZ坐标系作为三维正交坐标系，将Z轴方向作为竖直方向，将X轴方向作为图1中显示的熔解槽11的长度方向，将Y轴方向作为熔解槽11的宽度方向。熔解槽11的长度方向是图1中的左右方向。此外，熔解槽11的宽度方向是图3中的上下方向。

本说明书中，“上游侧”以及“下游侧”是相对于熔融玻璃制造装置内的玻璃熔融物的流动方向而言的。

此外，本说明书中，在没有特别说明的情况下，“玻璃熔融物的流动方向”是指熔融玻璃制造装置10的整体中的玻璃熔融物G的流动的主要方向，不是熔解槽11中产生的对流所导致的流动的方向。即，本实施方式中熔解槽11中的玻璃熔融物G的流动方向是X轴的正(plus)方向。

<熔融玻璃制造装置>

首先，对本实施方式的熔融玻璃制造装置10进行说明。

如图1以及图2所示，本实施方式的熔融玻璃制造装置10具备熔解槽11，第一鼓泡器20a、20b、20c、20d，第二鼓泡器21a、21b、21c，减压脱泡装置12。此外，熔融玻璃制造装置10如图3所示，具备第一加热装置40和第二加热装置41。熔融玻璃制造装置10的下游侧中设有成形装置500。

[熔解槽]

熔解槽11在本实施方式中用耐火砖形成。熔解槽11的上游侧壁部11b设有向上游侧壁部11b的内侧面11d开口的玻璃原料投入口18。在熔解槽11的内部，从玻璃原料投入口18被投入的玻璃原料G0被熔解，制造玻璃熔融物G。制造的玻璃熔融物G在熔解槽11内从上游侧壁部11b的内侧面11d向下游侧壁部11c的内侧面11e流动。

另外，上游侧壁部11b的内侧面11d相当于权利要求书中的上游侧端部。下游侧壁部11c的内侧面11e相当于权利要求书中的下游侧端部。

在玻璃熔融物G的液面线Ga的顶部11h侧，即竖直方向上方侧中，形成了玻璃熔融物G的液面线Ga和熔解槽11的内壁面所包围的空间D。熔解槽11的底部11a中，设置有第一鼓泡器20a～20d和第二鼓泡器21a～21c。

[第一鼓泡器]

第一鼓泡器20a～20d如图1以及图2所示，是由向玻璃熔融物G中作为气泡供给水分子供给气体B11的气体供给管构成的鼓泡器。以从熔解槽11的底部11a起在竖直方向上方侧突出、在熔解槽11的宽度方向上并排的方式设置第一鼓泡器20a～20d。

第一鼓泡器20a、20b、20c、20d的竖直方向上方侧的端部中，分别设有喷出水分子供给气体B11的第一喷出口24a、24b、24c、24d。对第一喷出口24a～24d的形状没有特别限定，本实施方式中例如为圆形。

第一喷出口24a、24b、24c、24d如图2以及图3所示，分别设于玻璃熔融物G中的第一位置P11、P12、P13、P14。第一位置P11～P14是与熔解槽11的上游侧壁部11b的内侧面11d和下游侧壁部11c的内侧面11e双方相离的位置。本实施方式中第一位置P11～P14是热点的附近。

热点是指在熔解槽11中，流动方向中的玻璃熔融物G的温度最高的位置。熔解槽11中的玻璃熔融物G的流动方向的温度以在中央附近达到最高、在其上游侧和下游侧变低的方式分布。因此，热点在熔解槽11内的玻璃熔融物G的流动方向的中央附近。

在热点中，玻璃熔融物G向竖直方向上方侧上升，在热点的上游侧和下游侧，玻璃熔融物G向竖直方向下方侧下降。藉此，在玻璃熔融物G中产生对流LF以及UF。

另外，在本说明书中，热点的附近是指从热点起的距离例如为熔解槽11的流动方向的长度的1/5以下左右的范围。

本实施方式中第一位置P11如图1所示在玻璃熔融物G中的熔解槽11的底部11a侧。第一位置P12～P14也相同。

此处，本说明书中，玻璃熔融物G中的熔解槽11的底部11a侧是指玻璃熔融物G的竖直方向深度的中心之下的底部11a侧。

另外，本说明书中，第一喷出口24a～24d的位置是指，第一喷出口24a～24d的玻璃熔融物G的流动方向的中心、且第一喷出口24a～24d的熔解槽11的宽度方向的中心的位置。即，本实施方式中第一喷出口24a～24d的位置是指第一喷出口24a～24d的中心的位置。后述的第二喷出口25a～25c也相同。

此外，在本说明书中，“水分子供给气体”是指不论有无反应，最终能够向玻璃熔融物G内供给水分子(H₂O)的气体。即，水分子供给气体可以是含有水蒸气(H₂O)的气体，也可以是含有能够在玻璃熔融物G内进行反应、生成H₂O的2种以上气体的气体。换而言之，水分子供给气体包括含有氢原子的气体。水分子供给气体也可含有氢原子和氧原子以外的原子。

含有水蒸气的气体可例举在水蒸气中混合了选自He、Ne、Ar、N₂、O₂、CO₂的1种以上气体的气体。在该情况下，水蒸气的分压优选0.5气压以上。另一方面，为了抑制配管内的结露，也可将水蒸气的分压设定为0.8气压以下。

此外，作为通过反应供给水分子的含有2种以上气体的气体，可以是选自H₂或CH₄、C₂H₆、C₃H₈、C₄H₁₀等烃中的1种以上气体与O₂的混合气体。在通过该反应来供给水分子的气体中，也可混合He、Ne、Ar、N₂、CO₂中的1种以上气体。

本实施方式中，如图4所示，从第一鼓泡器20a的第一喷出口24a喷出的水分子供给气体B11例如为含有氢气体(H₂)和氧气体(O₂)的气体。本实施方式中第一鼓泡器20a的第一喷出口24a包括氢喷出口26和氧喷出口27。H₂从氢喷出口26被喷出，O₂从氧喷出口27被喷出。藉此，从第一鼓泡器20a的第一喷出口24a喷出含有H₂和O₂的水分子供给气体B11。在喷出的水分子供给气体B11中，H₂和O₂发生反应，生成H₂O。其他3个第一鼓泡器20b～20d也相同。

第一鼓泡器20a～20d的材质例如为铂(Pt)、铂铑合金等铂合金，SUS、氧化铝或氧化锆等陶瓷。

例如，在选择SUS作为第一鼓泡器20a～20d的材质的情况下，作为第一鼓泡器20a～20d，也可使用具有双重管结构的、能够进行水冷的鼓泡器。

[第二鼓泡器]

第二鼓泡器21a～21c如图1以及图2所示，是由向玻璃熔融物G中作为气泡供给水分子供给气体B21的气体供给管构成的鼓泡器。以从熔解槽11的底部11a起在竖直方向上方侧突出、在熔解槽11的宽度方向上并排的方式设置第二鼓泡器21a～21c。

第二鼓泡器21a、21b、21c的竖直方向上方侧的端部中，分别设有喷出水分子供给气体B21的第二喷出口25a、25b、25c。对第二喷出口25a～25c的形状没有特别限定，本实施方式中例如为圆形。

第二喷出口25a、25b、25c如图2以及图3所示，分别设于玻璃熔融物G中的第二位置P21、P22、P23。第二位置P21～P23是比从上游侧壁部11b的内侧面11d到第一位置P11～P14为止的玻璃熔融物G的流动方向的距离的中心更接近内侧面11d的位置。

此外，如图1所示，本实施方式中，第二位置P21是玻璃熔融物G中的熔解槽11的底部11a侧。第二位置P22、P23也相同。

本实施方式中第二鼓泡器21a～21c的第二喷出口25a～25c与第一鼓泡器20a的第一喷出口24a相同，包括2个喷出口，分别喷出H₂和O₂。即，从第二鼓泡器21a～21c的第二喷出口25a～25c喷出的水分子供给气体B21在本实施方式中是含有H₂和O₂的气体。

本实施方式中，从第二鼓泡器21a～21c的第二喷出口25a～25c喷出的水分子供给气体B21整体的上浮力比从第一鼓泡器20a～20d的第一喷出口24a～24d喷出的水分子供给气体B11整体的上浮力小。

此处，“上浮力”是指在玻璃熔融物G中喷出的水分子供给气体的气泡通过向竖直方向上方上浮，对玻璃熔融物进行作用的竖直方向向上的体积力。即，“上浮力”是指水分子供给气体的气泡将玻璃熔融物G向竖直方向上方侧推动的力。水分子供给气体的上浮力F用下式(1)～(3)定义。

[数1]

[数2]

[数3]

Cd为阻力系数。ρ为玻璃熔融物G的密度。d为水分子供给气体的气泡的直径，即泡径。u为相对于玻璃熔融物G的竖直方向的速度的水分子供给气体的气泡的竖直方向的相对速度。Re为雷诺数。g为重力加速度。ν为运动粘度系数。相对速度u是在玻璃熔融物G中，使上浮力F和重力相抗衡的速度达到恒定的终端速度V。

终端速度V可通过以下的斯托克斯定律(4)求出。

[数4]

ρ_f为水分子供给气体的密度。

通过上式(1)～(4)，可知水分子供给气体的泡径d越大，则上浮力F越大。此外，可知玻璃熔融物G的运动粘度系数ν越小，则上浮力F越大。此外，通过上式(1)～(4)求得的上浮力F是每个气泡的上浮力F，因此喷出的水分子供给气体的喷出量越大，则水分子供给气体整体的上浮力越大。

另外，水分子供给气体的喷出量是向玻璃熔融物G中进行供给的水分子供给气体的供给量。

本实施方式中，在从第二鼓泡器21a～21c喷出的水分子供给气体B21整体的上浮力F比从第一鼓泡器20a～20d喷出的水分子供给气体B11整体的上浮力F小的范围内，对从喷出口喷出的水分子供给气体B11、B21的各自的上浮力F没有特别限定。

本实施方式中，第一鼓泡器20a～20d比第二鼓泡器21a～21c设置得多。因此，例如，可通过将从各鼓泡器喷出的水分子供给气体的上浮力F进行相同设定，来使从第二鼓泡器21a～21c喷出的水分子供给气体B21整体的上浮力F比从第一鼓泡器20a～20d喷出的水分子供给气体B11整体的上浮力F小。

此外，也可将从第二鼓泡器21a～21c喷出的水分子供给气体B21的各自的上浮力F设定得比从第一鼓泡器20a～20d喷出的水分子供给气体B11的各自的上浮力F小。

此外，例如，也可将第一鼓泡器的数量与第二鼓泡器的数量设为相同的数量，从第二鼓泡器喷出的水分子供给气体B21的各自的上浮力F设定得比从第一鼓泡器喷出的水分子供给气体B11的各自的上浮力F小。

对调整上浮力F的大小的方法没有特别限定，例如，可调整喷出量，也可以调整泡径d，也可调整运动粘度系数ν。作为运动粘度系数ν的调整方法，例如可采用分别调整后述的第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e，调整第一鼓泡器20a～20d上的玻璃熔融物G和第二鼓泡器21a～21c上的玻璃熔融物G的温度的方法。玻璃熔融物G的温度越大，则玻璃熔融物G的运动粘度系数越小。

作为调整上浮力F的方法，在采用调整喷出量以及泡径d的方法的情况下，由于仅调整鼓泡器即可，因此上浮力F的调整简便。

水分子供给气体B11、B21的气泡都优选泡径d小者。泡径d越小，则水分子供给气体B11、B21越容易被吸收在玻璃熔融物G中，此外，可抑制阻碍玻璃熔融物G的对流。如果泡径d变小，则上浮力F变小，在该情况下，优选通过增大水分子供给气体B11、B21的喷出量来调整上浮力F。

另外，从各鼓泡器喷出的水分子供给气体的气泡的泡径d是指从各鼓泡器喷出的无数的气泡的平均值，并且从各鼓泡器喷出的水分子供给气体的上浮力F是指从各鼓泡器喷出的水分子供给气体的气泡所导致的上浮力的平均值。

本实施方式中，如图3所示，在通过从上游侧壁部11b的内侧面11d到各第一位置P11～P14为止的玻璃熔融物G的流动方向的距离的中心的中心线C的更上游侧中，形成有可在玻璃熔融物G中设置鼓泡器的喷出口的设置区域AR1。从俯视、即图3的XY面观察看，设置区域AR1形成于中心线C和上游侧壁部11b的内侧面11d之间。设置区域AR1包括第二位置P21～P23。

本实施方式中，在设置区域AR1的更下游侧形成有非设置区域AR2和非设置区域AR3。

从俯视看，非设置区域AR2形成于通过第一位置P11～P14的线段L1和中心线C之间。非设置区域AR2是玻璃熔融物G中不设置鼓泡器的喷出口的区域。换而言之，在非设置区域AR2中，不对玻璃熔融物G中供给水分子供给气体。

从俯视看，非设置区域AR3形成于线段L1和下游侧壁部11c的内侧面11e之间。非设置区域AR3与非设置区域AR2相同，是玻璃熔融物G中不设置鼓泡器的喷出口的区域。换而言之，在非设置区域AR3中，不对玻璃熔融物G中供给水分子供给气体。

另外，本说明书中，不在非设置区域中设置鼓泡器的喷出口是指，喷出口的位置，即本实施方式中喷出口的中心位置不设于非设置区域，不是指喷出口的整体不设于非设置区域。换而言之，在喷出口的中心位置不设于非设置区域的范围内，喷出口的一部分允许露出在非设置区域内。

此外，本说明书中，非设置区域中不对玻璃熔融物G中供给水分子供给气体是指，水分子供给气体不从设于非设置区域的喷出口喷出。因此，在喷出的水分子供给气体侵入非设置区域、或设于第一位置P11～P14和设置区域AR1的鼓泡器的喷出口的一部分露出在非设置区域的情况下，允许从该露出部分喷出水分子供给气体。

[第一加热装置以及第二加热装置]

如图3所示，第一加热装置40和第二加热装置41以在宽度方向上夹着熔解槽11的方式设置。第一加热装置40具备第一蓄热炉50和第一燃烧器60a、60b、60c、60d、60e。第二加热装置41具备第二蓄热炉51和第二燃烧器61a、61b、61c、61d、61e。

第一蓄热炉50以及第二蓄热炉51是在熔解槽11的长度方向延伸形成的箱状结构。第一蓄热炉50以及第二蓄热炉51在本实施方式中用砖形成。第一蓄热炉50以及第二蓄热炉51的内部空间的气氛的热量通过作为形成材料的砖被蓄热。

另外，第一蓄热炉50和第二蓄热炉51相当于权利要求书中的蓄热炉。

第一蓄热炉50以及第二蓄热炉51的长度方向的一端上，分别设有使内部的空间与外部连通的开口部52和开口部53。

第一蓄热炉50的熔解槽11侧的壁部上，第一燃烧器60a～60e以在长度方向排列的方式被连接。第二蓄热炉51的熔解槽11侧的壁部上，第二燃烧器61a～61e以在长度方向排列的方式被连接。第一蓄热炉50的内部以及第二蓄热炉51的内部分别与第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e的内部连通。

第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e是空气燃烧的燃烧器。第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e通过喷射燃烧火焰来加热熔解槽11的内部，使玻璃原料G0熔解。第一燃烧器60a～60e的喷射口设于面向熔解槽11的空间D的熔解槽11的侧壁面11f。第二燃烧器61a～61e的喷射口设于面向熔解槽11的空间D的熔解槽11的侧壁面11g。藉此，第一蓄热炉50的内部以及第二蓄热炉51的内部分别通过第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e的内部与空间D连通。

另外，第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e相当于权利要求书中的燃烧器。

第一燃烧器60a～60e和第二燃烧器61a～61e交替喷射燃烧火焰，加热熔解槽11的内部。图3中，示出了从第一燃烧器60a～60e喷射燃烧火焰的情况。在该情况下，从开口部52向第一蓄热炉50供给空气作为燃烧气体。供至第一蓄热炉50的空气被供给至第一燃烧器60a～60e，从第一燃烧器60a～60e的喷射口喷射燃烧火焰。于是，因第一燃烧器60a～60e的燃烧火焰而产生的废气，通过第二燃烧器61a～61e的内部流入到第二蓄热炉51，再从开口部53排出至外部。此时，因流入到第二蓄热炉51内的废气，第二蓄热炉51被加热。换而言之，第二蓄热炉51对熔解槽11中的热进行蓄热。

经过规定时间，此次作为燃烧气体的空气从开口部53流入至第二蓄热炉51的内部，第二燃烧器61a～61e喷射燃烧火焰。此时，第二蓄热炉51通过因第一燃烧器60a～60e而产生的废气被蓄热，因此流入到第二蓄热炉51中的空气被预热。藉此，可提高由第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e产生的燃烧热的利用效率。

[减压脱泡装置]

减压脱泡装置12如图1所示，设于熔解槽11的下游侧。减压脱泡装置12是所谓的门型的减压脱泡装置。减压脱泡装置12具备澄清槽14，上升管13，下降管15，连接通路16、17，和没有图示的减压装置。

澄清槽14例如在本实施方式中用耐火砖形成。澄清槽14是具有用耐火砖围成的内部空间的中空结构。作为耐火砖，可以是烧成砖，也可以是不烧成砖，也可以是电熔砖(日文：電融鋳造煉瓦)。

澄清槽14的内部空间以玻璃熔融物G的流路向一个方向延伸的方式形成。玻璃熔融物G的流路所延伸的方向在本实施方式中为X轴方向。

上升管13从竖直方向下方侧与澄清槽14的上游侧的端部连接。上升管13以在竖直方向延伸的方式形成。上升管13的内部和澄清槽14的流路连通。上升管13的竖直方向下方侧的端部通过连接通路16与熔解槽11连接。上升管13从熔解槽11中吸出澄清前的玻璃熔融物G，供至澄清槽14内的流路。对上升管13的截面形状没有特别限定，例如为矩形状。

下降管15从竖直方向下方侧与澄清槽14的下游侧的端部连接。下降管15以在竖直方向延伸的方式形成。下降管15的内部和澄清槽14的流路连通。下降管15的竖直方向下方侧的端部通过连接通路17与成形装置500连接。下降管15将通过澄清槽14澄清后的玻璃熔融物G从澄清槽14内的流路排出至竖直方向下方侧。对下降管15的截面形状没有特别限定，例如为矩形状。

没有图示的减压装置是对澄清槽14的流路内进行减压的装置。只要减压装置在可对流路内进行减压的范围内，则没有特别限定。作为减压装置，例如可使用收容澄清槽14的减压壳体。在该情况下，通过对减压壳体内进行减压抽吸，可使澄清槽14的流路的内部成为低于大气压的减压状态。此外，作为其他减压装置，也可在不设置减压壳体的情况下，使用减压泵等对澄清槽14中的玻璃熔融物G的上部空间进行减压抽吸。

<玻璃物品的制造方法>

接着，对本实施方式的玻璃物品的制造方法进行说明。

如图5所示，本实施方式的玻璃物品的制造方法具有熔融玻璃制造工序S1和成形工序S2。

另外，本说明书中，熔融玻璃制造工序S1即相当于权利要求书中的熔融玻璃的制造方法。

[熔融玻璃的制造方法]

熔融玻璃制造工序S1具有原料熔融工序S1a、和水分子供给工序S1b、和澄清工序S1c。在以下的说明中，使用上述说明的本实施方式的熔融玻璃制造装置10，对熔融玻璃制造工序S1进行说明。

原料熔融工序S1a是熔解玻璃原料G0，制造玻璃熔融物G的工序。在通过第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e加热的熔解槽11中，通过玻璃原料投入口18投入玻璃原料G0。通过该工序，玻璃原料G0被熔解，制造为玻璃熔融物G。

水分子供给工序S1b是通过第一鼓泡器20a～20d以及第二鼓泡器21a～21c，向从熔解槽11的上游侧壁部11b的内侧面11d向下游侧壁部11c的内侧面11e流动的玻璃熔融物G中供给水分子供给气体B11、B21的工序。水分子供给工序S1b中的水分子供给气体的供给位置从玻璃熔融物G的流动方向中的下游侧到上游侧依次包括设有第一喷出口24a～24d的第一位置P11～P14、和设有第二喷出口25a～25c的第二位置P21～P23。

如上所述，以将从第二鼓泡器21a～21c的第二喷出口25a～25c喷出的作为整体的水分子供给气体B21的上浮力设为比从第一鼓泡器20a～20d的第一喷出口24a～24d喷出的作为整体的水分子供给气体B11的上浮力小的方式，向玻璃熔融物G中喷出水分子供给气体B11、B21。

由于第一鼓泡器20a～20d的第一喷出口24a～24d设于热点的附近，因此从第一鼓泡器20a～20d喷出的水分子供给气体B11在熔解槽11内产生大幅循环的2股对流。具体而言，如图1所示，产生玻璃熔融物G从热点、即第一鼓泡器20a～20d的位置的附近上升、向上游侧移动的上游侧对流UF，和玻璃熔融物G从第一鼓泡器20a～20d的位置的附近上升、向下游侧移动的下游侧对流LF。

从第一鼓泡器20a～20d的第一喷出口24a～24d喷出的水分子供给气体B11的气泡由于上游侧对流UF和下游侧对流LF而被吸收到在熔解槽11内循环的玻璃熔融物G中。

另一方面，从第二鼓泡器21a～21c的第二喷出口25a～25c喷出的水分子供给气体B21的气泡由于上游侧对流UF而被吸收到在熔解槽11内循环的玻璃熔融物G中。

此处，水分子供给气体B11、B21的喷出量根据所要增加的玻璃熔融物G中的H₂O的含有率而定。例如，在希望使玻璃熔融物G的H₂O的含有率上升100ppm的情况下，水分子供给气体B11、B21整体的喷出量，例如相对于1kg的玻璃熔融物G，可设定为100Nm³以上、5000Nm³以下。

玻璃熔融物G中的H₂O的含有率越高，则澄清工序S1c中玻璃熔融物G中的气泡越容易脱泡。因此，优选将玻璃熔融物G中的H₂O的含有率调整为非常高。具体而言，玻璃熔融物G的H₂O的含有率优选0.025wt％以上，更优选0.035wt％以上，进一步优选设为玻璃熔融物G中溶解的H₂O为饱和的含有率。玻璃熔融物G中溶解的H₂O为饱和的含有率例如在玻璃熔融物G的温度为1000℃以上、1800℃以下左右的范围中，为0.03wt％以上、0.1wt％以下左右。

通过该工序，向玻璃熔融物G中供给水分子供给气体B11、B21，玻璃熔融物G中的H₂O的含有率增加。玻璃熔融物G通过连接通路16从熔解槽11流出。流出的玻璃熔融物G流入减压脱泡装置12。

接着，澄清工序S1c是减压气氛下对通过连接通路16从熔解槽11的下游侧壁部11c流出的玻璃熔融物G进行脱泡的工序。流入减压脱泡装置12的玻璃熔融物G通过上升管13，供至澄清槽14。通过没有图示的减压装置，使澄清槽14的内部成为减压状态，在澄清槽14中使玻璃熔融物G通过。

通过使玻璃熔融物G通过减压状态的澄清槽14中，玻璃熔融物G中的气泡大幅成长。成长后的气泡上浮至玻璃熔融物G的液面线Gb，气泡破裂。

通过该工序，利用澄清槽14去除玻璃熔融物G中的气泡。即，玻璃熔融物G通过澄清槽14而被澄清。

通过从以上的原料熔融工序S1a到澄清工序S1c，熔融玻璃制造工序S1结束，制成了熔融玻璃。

另外，本说明书中，“玻璃熔融物”是指从通过原料熔融工序S1a玻璃原料G0被熔融起，到通过澄清工序S1c其被澄清为止的熔化的玻璃。

此外，本说明书中，“熔融玻璃”是指通过成形可制造玻璃物品的状态的熔化的玻璃。

另外，通过成形可制造玻璃物品的状态不是指对玻璃熔融物G仅进行了水分子供给工序S1b以及澄清工序S1c后的状态，也可以是对玻璃熔融物G省略了前述的工序的一部分的状态，也可以是进行了其他工序后的状态。

接着，成形工序S2是通过成形装置500将制得的熔融玻璃成形为目标形状、制成玻璃物品的工序。

通过以上的熔融玻璃制造工序S1和成形工序S2，制造玻璃物品。

另外，也可在成形工序S2之后，设置将成形的玻璃物品退火的退火工序、将退火的玻璃切断为所需要的长度的切断工序、对切断的玻璃进行研磨的研磨工序。此外，玻璃物品包括对退火工序的中途的玻璃熔融物或成形体、或退火工序之后以及切断工序之后的成形体进行表面处理等加工而得的产品或贴膜而得的产品。

如果采用本实施方式，则由于第二鼓泡器21a～21c的第二喷出口25a～25c设于设置区域AR1，因此在抑制熔解槽11中的玻璃熔融物G的对流过剩的同时，容易使玻璃熔融物G中的H₂O的含有率增加。以下进行详细说明。

在通过减压脱泡对玻璃熔融物G内的气泡进行脱泡的情况下，玻璃熔融物G中优选大量含有H₂O。这是由于因为溶入玻璃熔融物G中的H₂O的气体成分流入减压气氛内中成长的玻璃熔融物G中的气泡的速度快，气泡大幅成长，因此容易向澄清槽14中的液面线Gb上浮。

作为使玻璃熔融物G中的H₂O的含有率增加的方法，可选择如前所述的例如通过鼓泡器向玻璃熔融物G中供给水分子供给气体的方法。

但是，例如，如图8所示，在熔解槽311中仅设置第一鼓泡器20a～20d的熔融玻璃制造装置310中，如果以使澄清工序中发生充分脱泡的方式向玻璃熔融物G中供给大量的H₂O，则有时水分子供给气体B11的上浮力变得过大。由此，有时上游侧对流UFa和下游侧对流LFa以过剩的速度进行循环。

如果玻璃熔融物G的对流变得过剩，则有时在水分子供给气体B11的气泡被吸收到玻璃熔融物G中之前，流入到了减压脱泡装置12。在该情况下，水分子供给气体B11的气泡滞留在澄清槽14中的液面线Gb，有时形成泡层370。如果形成泡层370，则澄清槽14的流路中的压力损失变大，存在流路内玻璃熔融物G不流动的问题，或与澄清槽14的顶或壁面等接触的泡层370在玻璃熔融物G内滴下、使玻璃熔融物G的品质下降的问题。

此外，如果玻璃熔融物G的对流变得过剩，则通过第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e而被加热的熔解槽11中的液面线Ga侧的玻璃熔融物G在熔解槽11的底部11a侧循环的速度变大。其结果是底部11a的温度上升，存在熔解槽11劣化的问题。此外，玻璃熔融物G整体的温度也容易达到高温，因此玻璃熔融物G的运动粘度系数ν显著下降，在熔解槽11用砖形成的情况下，存在玻璃熔融物G从接缝漏出的问题。

如上所述，在使用第一鼓泡器20a～20d来使玻璃熔融物G中的H₂O的含有率增加的情况下，需要在使玻璃熔融物G的对流不过剩的条件下，调整喷出的水分子供给气体B11的上浮力。但是，在该情况下，有时不能充分增加玻璃熔融物G中的H₂O的含有率，难以在抑制对流过剩的同时，充分增加玻璃熔融物G中含有的H₂O的比例。

与此相对，如果采用本实施方式，则设有第二鼓泡器21a～21c的第二喷出口25a～25c的第二位置P21～P23被设于设置区域AR1。即，第二位置P21～P23设于比从上游侧壁部11b的内侧面11d到设有第一喷出口24a～24d的第一位置P11～P14为止的玻璃熔融物G的流动方向的中心更接近内侧面11d的位置。设置区域AR1形成于与第一位置P11～P14充分间隔的位置。因此，在设置区域AR1内，从第二喷出口25a～25c喷出的水分子供给气体B21的气泡不易使第一鼓泡器20a～20d所产生的上游侧对流UF以及下游侧对流LF增长。因此，如果采用本实施方式，则通过用从第二喷出口25a～25c喷出水分子供给气体B21来代替增加从第一喷出口24a～24d喷出水分子供给气体B11的喷出量，容易在抑制玻璃熔融物G的对流变得过剩的同时，使玻璃熔融物G中的H₂O的含有率充分增加。

此外，如果向设有第一喷出口24a～24d的第一位置P11～P14和设置区域AR1之间供给水分子供给气体，则由于第一喷出口24a～24d和设有第二鼓泡器21a～21c的第二喷出口25a～25c的第二位置P21～P23的距离近，因而容易使由第一鼓泡器20a～20d产生的上游侧对流UF以及下游侧对流LF增长。

与此相对，如果采用本实施方式，则由于第一喷出口24a～24d的第一位置P11～P14和设置区域AR1之间形成有非设置区域AR2，因此不设置鼓泡器的喷出口。因此，可进一步抑制玻璃熔融物G的对流变得过剩。

此外，如果在熔解槽11中的比设有第一喷出口24a～24d的第一位置P11～P14更下游侧供给水分子供给气体，则水分子供给气体的气泡容易在被吸收入玻璃熔融物G之前流入减压脱泡装置12。

与此相对，如果采用本实施方式，则由于在熔解槽11的比设有第一喷出口24a～24d的第一位置P11～P14更下游侧形成有非设置区域AR3，因此不设置鼓泡器的喷出口。因此，可抑制水分子供给气体的气泡流入减压脱泡装置12。

此外，如果使从第二喷出口25a～25c喷出的水分子供给气体B21的喷出量增加，则由于水分子供给气体B21的上浮力变大，因此有阻碍上游侧对流UF之虞。如果上游侧对流UF被阻碍，则由于加热后的液面线Ga侧的玻璃熔融物G不易在底部11a侧循环，因此底部11a的温度降低。其结果是，玻璃熔融物G整体的温度下降，澄清槽14中不能维持足够的澄清温度，有不能充分去除玻璃熔融物G中含有的气泡之虞。

与此相对，如果采用本实施方式，则由于将从第二喷出口25a～25c喷出的水分子供给气体B21的上浮力设定为比从第一喷出口24a～24d喷出的水分子供给气体B11的上浮力小，因此可抑制对上游侧对流UF的阻碍。

此外，如果采用本实施方式，则第一喷出口24a～24d以及第二喷出口25a～25c设于玻璃熔融物G中熔解槽11的底部11a侧。因此，喷出的水分子供给气体B11、B21的气泡从玻璃熔融物G中的底部11a侧向液面线Ga侧上升，玻璃熔融物G中的滞留时间长，因此容易被玻璃熔融物G吸收。因此，如果采用本实施方式，则容易使玻璃熔融物G中的H₂O的含有率增加。

此外，如果采用本实施方式，则由于第一喷出口24a～24d设于热点的附近，因此可在熔解槽11内产生2股对流，即上游侧对流UF和下游侧对流LF。如果产生这样的2股对流，则可使在玻璃熔融物G的熔解槽11内的滞留时间变长。因此，可使玻璃熔融物G中吸收的H₂O的量变多。

此外，由于上游侧对流UF在液面线Ga中朝着上游侧形成流动，因此可抑制玻璃原料G0的熔融残留物向下游侧流动。藉此，可抑制玻璃原料G0以不熔的状态直接流出到减压脱泡装置12。

此外，本实施方式中，第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e为空气燃烧的燃烧器。在通过空气燃烧熔解玻璃原料G0的情况下，制造的玻璃熔融物G中的H₂O的含有率降低。另一方面，由于本实施方式可使玻璃熔融物G中的H₂O的含有率增加，因此在通过空气燃烧熔解玻璃原料G0的情况下，特别有效。

此外，本实施方式中设有第一蓄热炉50和第二蓄热炉51。在进行空气燃烧的情况下，由于熔解槽11内排出的热量多，因此优选使用第一蓄热炉50和第二蓄热炉51来提高热量的利用效率。

另外，本实施方式中也可以采用以下的结构以及方法。

本实施方式中，设有第二鼓泡器的第二喷出口的第二位置只要在设置区域AR1内的范围内，则没有特别限定。此外，设有第二鼓泡器的主体的位置只要在第二喷出口设于设置区域AR1内的范围内，则没有特别限定。本实施方式中，例如，也可以是如图6以及图7所示的结构。以下进行详细说明。

另外，有时在附图中对与上述说明相同的结构标注相同的符号，省略说明。

本实施方式中，例如，也可如图6示出的熔融玻璃制造装置110那样，在熔解槽111的顶部11h设置第二鼓泡器121。第二鼓泡器121设为通过空间D、从熔解槽111的顶部11h到玻璃熔融物G中为止向竖直方向下方侧延伸。第二鼓泡器121例如与图2的第二鼓泡器21a～21c相同，在熔解槽11的宽度方向上并排设置3个。

在第二鼓泡器121的竖直方向下方侧的端部设有第二喷出口125。水分子供给气体B22从第二喷出口125喷出。第二喷出口125例如与第一鼓泡器20a～20d的第一喷出口24a～24d相同，是包括2个喷出口的结构。第二喷出口125设于第二位置P121。第二位置P121在设置区域AR1内，且为玻璃熔融物G中的液面线Ga侧。

此处，本说明书中，玻璃熔融物G中的液面线Ga侧是指比玻璃熔融物G的竖直方向深度的中心更接近液面线Ga侧的部分。

如果采用该结构，则由于第二鼓泡器121的第二喷出口125设于玻璃熔融物G中的液面线Ga侧，因此可进一步抑制喷出的水分子供给气体B22阻碍玻璃熔融物G的对流。

此外，本实施方式中，例如也可如图7所示的熔融玻璃制造装置210那样，将第二鼓泡器221设于熔解槽211的上游侧壁部11b。第二鼓泡器221设为从上游侧壁部11b到玻璃熔融物G中为止、在熔解槽211的长度方向上延伸。第二鼓泡器221例如与图2的第二鼓泡器21a～21c相同，在熔解槽211的宽度方向上并排设置3个。

在第二鼓泡器221的下游侧的端部设有第二喷出口225。水分子供给气体B23从第二喷出口225喷出。第二喷出口225例如与第一鼓泡器20a～20d的第一喷出口24a～24d相同，是包括2个喷出口的结构。第二喷出口225设于第二位置P221。第二位置P221在设置区域AR1内，且为玻璃熔融物G中的底部11a侧。

如果采用这样的结构，则由于第二鼓泡器221可从与玻璃原料投入口18相同侧供给水分子供给气体B23，因此例如容易根据投入的玻璃原料G0的量来调整从第二鼓泡器221的第二喷出口225的水分子供给气体B23的喷出量。

此外，本实施方式中，例如如果将第二喷出口25a～25c设于设置区域AR1内，则也可将第二鼓泡器21a～21c的主体设于非设置区域AR2、AR3。

此外，本实施方式中，也可在水分子供给工序S1b中向熔解槽11的空间D供给水蒸气。换而言之，也可向与熔解槽11中的玻璃熔融物G相接的空间D供给水蒸气。藉此，可增加玻璃熔融物G中的H₂O的含有率。

此外，本实施方式中，也可在原料熔融工序S1a中，在通过第一蓄热炉50以及第二蓄热炉51向第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e供给燃烧气体时，向第一蓄热炉50以及第二蓄热炉51供给水蒸气。藉此，可与第一燃烧器60a～60e以及第二燃烧器61a～61e的燃烧火焰一起，向熔解槽11内、即本实施方式中的空间D内供给水蒸气，增加玻璃熔融物G中的H₂O的含有率。在该情况下，可以在供给燃烧气体的同时向第一蓄热炉50以及第二蓄热炉51供给水蒸气，也可在供给燃烧气体之前向第一蓄热炉50内以及第二蓄热炉51内供给水蒸气。

此外，上述说明中，只要是第一鼓泡器20a的第一喷出口24a包括氢喷出口26和氧喷出口27的结构，可从第一鼓泡器20a的第一喷出口24a喷出H₂和O₂两者的结构，则对此没有限制。本实施方式中，例如也可以设置设有的多个鼓泡器中的1个仅喷出H₂，另1个仅喷出O₂、分别喷出的气体在玻璃熔融物G中进行反应的鼓泡器。第二鼓泡器21a～21c也相同。

此外，本实施方式中，从多个第一鼓泡器20a～20d以及多个第二鼓泡器21a～21c的各自的喷出口喷出的水分子供给气体B11、B21的种类、以及上浮力F可以相同，也可以不同。

此外，上述说明中，作为第一鼓泡器，是将4个第一鼓泡器20a～20d在熔解槽11的宽度方向上并排的结构，但对本实施方式中在熔解槽11的宽度方向上并排的第一鼓泡器的数量没有限定，可以是3个以下，也可以是5个以上。

此外，相同地，在上述说明中，作为第二鼓泡器，是将3个第二鼓泡器21a～21c在熔解槽11的宽度方向上并排的结构，但对本实施方式中在熔解槽11的宽度方向上并排的第二鼓泡器的数量没有限定，可以是2个以下，也可以是4个以上。

此外，上述说明中，第二鼓泡器21a～21c的第二喷出口25a～25c是在玻璃熔融物G的流动方向中相同的位置上、在熔解槽11的宽度方向上并排设为1列的结构，但不受此所限。本实施方式中，例如，可以是第二鼓泡器在熔解槽11的宽度方向上并排设为2列以上，也可以是多个第二鼓泡器在玻璃熔融物G的流动方向中分别配置在不同位置。

此外，上述说明中，第一鼓泡器20a～20c的第二喷出口24a～24c是在玻璃熔融物G的流动方向中相同的位置上、在熔解槽11的宽度方向上并排设为1列的结构，但不受此所限。本实施方式中，例如，可以是第一鼓泡器在熔解槽11的宽度方向上并排设为2列以上，也可以是多个第一鼓泡器在玻璃熔融物G的流动方向中分别配置在不同位置。

此外，本实施方式中，熔解槽11以及澄清槽14不限于砖制，例如也可用铂或铂合金形成。

此外，本实施方式中，减压脱泡装置12也可以是平放型的减压脱泡装置。

此外，本实施方式中，对熔解玻璃原料G0的方法没有特别限定，也可在上述的空气燃烧以外，通过氧燃烧等进行熔解。

此外，本实施方式中也可不设第一蓄热炉50和第二蓄热炉51。

产业上利用的可能性

如果采用本发明，则可提供一种在抑制玻璃熔融物的对流过剩的同时，容易使玻璃熔融物中的H₂O的含有率增加的熔融玻璃的制造方法；使用这样的熔融玻璃的制造方法的玻璃物品的制造方法以及这样的熔融玻璃制造装置。

这里引用2014年6月12日提出申请的日本专利申请2014-121577号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。

符号说明

10、110、210、310…熔融玻璃制造装置，11、111、211、311…熔解槽，11a…底部，11d…内侧面(上游侧端部)，11e…内侧面(下游侧端部)，12…减压脱泡装置，13…上升管，14…澄清槽，15…下降管，20a、20b、20c、20d…第一鼓泡器，21a、21b、21c、121、221…第二鼓泡器，24a、24b、24c、24d…第一喷出口，25a、25b、25c、125、225…第二喷出口，50…第一蓄热炉(蓄热炉)，51…第二蓄热炉(蓄热炉)，60a、60b、60c、60d、60e…第一燃烧器(燃烧器)，61a、61b、61c、61d、61e…第二燃烧器(燃烧器)，B11、B21、B22、B23…水分子供给气体，D…空间，G…玻璃熔融物，G0…玻璃原料，Ga、Gb…液面线，P11、P12、P13、P14…第一位置，P21、P22、P23、P121、P221…第二位置，S1…熔融玻璃制造工序(熔融玻璃的制造方法)，S1a…原料熔融工序，S1b…水分子供给工序，S1c…澄清工序，S2…成形工序。