CN101132995A - 铂或铂合金制结构件及使用其的玻璃制造装置 - Google Patents
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Abstract
提供了合适作为熔融玻璃的导管的铂制或铂合金制的结构件,以及将该结构件作为熔融玻璃的导管使用的熔融玻璃的制造装置。该铂或铂合金制的结构件是由中空圆筒体和设置成从该中空圆筒体的外周呈放射状延伸的凸缘构成的、在高温环境下使用的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,在上述凸缘中设置应力变形吸收结构。
Description
技术领域
本发明涉及在高温环境下使用的铂或铂合金制的结构件。该结构件由中空圆筒管和在该中空圆筒管的外周设置的凸缘构成,适合应用于玻璃制造装置的熔融玻璃的导管。另外,本发明涉及使用该结构件的玻璃制造装置。
背景技术
玻璃制造装置中,高温的熔融玻璃通过其内部的导管使用铂或者铂-金合金、铂-铑合金这样的铂合金制的中空圆筒管。以在专利文献1所述的熔融玻璃的减压脱泡装置为例,在内部对熔融玻璃进行减压脱泡处理的减压脱泡槽、将熔融玻璃从溶解槽供给至减压脱泡槽的上升管、将减压脱泡处理后的熔融玻璃从减压脱泡槽导出至后续的处理槽的下降管均使用铂或铂合金制的中空圆筒管。另外,通过熔融玻璃的导管的其它示例,可例举如为从玻璃制造装置中除去杂质而设置的流出管,以及在成形透镜、棱镜等光学元件时使熔融玻璃从玻璃制造装置流出至成形用模具的流出管等。
为了进行这些中空圆筒管间的接合,或者中空圆筒管与减压脱泡装置的其它结构部件的接合,对于专利文献1所述的减压脱泡装置,为了进行上升管或下降管与减压壳体之间的接合,在中空圆筒管的外周设置如图6所示的平板且圆板状的凸缘3′。另外,玻璃制造装置中,为了不使与通过内部的熔融玻璃出现温度差,将熔融玻璃通过的导管加热。导管的加热有时为利用加热器等热源从外部加热导管,对于铂或铂合金制的中空圆筒管广泛进行的是在该中空圆筒管设置通电用的电极,进行通电加热。
通电用的电极,为了使中空圆筒管中流通的电流均等,使用如图6所示的平板且圆板状的凸缘3′。
【专利文献1】日本专利特开平11-139834号公报
发明的揭示
使用时在这些圆板状的凸缘中,由于部位的不同存在非常大的温度差。
即,圆板状的凸缘的内周侧由于与通过熔融玻璃的中空圆筒体接合,因此达到1100℃以上的高温。另一方面,当凸缘的外周侧与减压壳体等减压脱泡装置的其它结构部件接合时,为了使接合部气密通过橡皮垫接合。因此,将接合部冷却至橡皮垫的耐热温度以下(例如50~60℃)。对于通电用的电极,为了与外部电源(通常通过导线)接合,也将凸缘的外周部冷却。由于该温度差凸缘承受热应力。本发明人发现,由于该温度差产生的热应力,凸缘的内周侧有出现裂纹的危险。
将凸缘置于高温下时,即使没有温度差凸缘也会承受热应力。但是,本说明书中作为对象的不是这种热应力,而是指由温度差引起的热应力,即,如在玻璃制造装置的熔融玻璃的导管中设置的凸缘,在内周侧和外周侧被固定的凸缘中由于部位不同存在温度差时,因为该温度差凸缘所承受的热应力。
使用时通过熔融玻璃的中空圆筒管的温度并不总是一定的,存在发生变化的情况。例如,变化供给至玻璃制造装置的玻璃时,根据玻璃的组成使中空圆筒管的温度上下变化。此时,与中空圆筒管接合的凸缘的内周侧的温度也上下变化。由于该温度变化凸缘也会承受热应力。另外,对中空圆筒管进行通电加热时,如果由于某些原因停止向中空圆筒管的通电,则中空圆筒管的温度迅速变化。出现该急速的温度变化时,也影响到凸缘的内周侧,会使凸缘承受非常大的热应力。
该热应力以及由其引起的变形由于以下原因集中在凸缘的内周侧。
·凸缘的内周侧被固定在中空圆筒体的外周,由于凸缘的外周侧与减压壳体等减压脱泡装置的其它结构部件固定,因此由温度差引起的热应力不能从凸缘释放。
·温度越高,构成凸缘的铂或铂合金的机械强度越下降。因此,凸缘的内周侧较外周侧的强度低。
由于热应力以及由其引起的变形集中在强度低的内周侧,因此在凸缘的内周侧出现裂纹。如果凸缘出现裂纹,则不能将减压壳体内部保持在希望的减压状态。另外,对于通电用的电极,当出现裂纹时电极中没有电流流动。当通电用的电极中没有电流流动时,由于向中空圆筒管的通电停止,因此中空圆筒管的温度急速变化。此时,会向凸缘施加上述的非常大的热应力。
为了解决上述的以往技术的问题,本发明的目的在于提供玻璃制造装置的结构部件,具体为适合作为熔融玻璃的导管的铂制或铂合金制的结构件。本发明的结构件在高温环境下使用时,可以防止由凸缘处的温度差引起的热应力而造成的在凸缘出现裂纹。
另外,本发明的目的在于提供将该结构件作为熔融玻璃的导管使用的熔融玻璃的制造装置。
为了达到上述目的,本发明提供了铂或铂合金制的结构件(以下,称为“本发明的结构件”),它是由中空圆筒体和设置成从该中空圆筒体的外周呈放射状延伸的的凸缘构成的、在高温环境下使用的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,在上述凸缘中设置应力变形吸收结构。
本发明的结构件中,上述凸缘为圆板状,且上述应力变形吸收结构较好为与上述凸缘形成同心圆的变形部。
本发明的结构件中,上述应力变形吸收结构优选设置于当上述结构件使用时温度在构成上述凸缘的材料的熔点的1/2以下的部位。
本发明的结构件中,上述应力变形吸收结构优选设置于当上述结构件使用时温度在构成上述凸缘的材料的熔点的1/10以上的部位。
本发明的结构件中,上述应力变形吸收结构优选设置在满足下式的部位。
3/10≤X/Y≤9/10
X:从中空圆筒管的外周部到应力变形吸收结构的距离
Y:从中空圆筒管的外周部到凸缘外缘部的距离
使用时,上述应力变形吸收结构所受的热应力较好不到构成上述凸缘的材料的抗拉强度的70%。
本发明的结构件中,上述凸缘的外端部还可以设置由铂或铂合金以外的金属构成的部位。
另外,本发明提供了使用本发明的结构件作为熔融玻璃的导管的玻璃制造装置。
另外,本发明提供了使用本发明的结构件作为熔融玻璃的导管的减压脱泡装置。
本发明的玻璃制造装置或者本发明的减压脱泡装置中,优选将上述凸缘作为用于将上述铂或铂合金制的结构件通电加热的电极。
本发明的结构件可以防止在高温环境下使用时,由凸缘处的温度差所引起的热应力而导致的在凸缘出现裂纹。本发明的结构件适合作为在高温环境下使用的结构件,特别是在凸缘由于部位不同而出现温度差的结构件,例如玻璃制造装置的熔融玻璃的导管。
本发明的玻璃制造装置由于在使用时可以防止在凸缘出现裂纹,因此可以制造高品质的玻璃。例如,如果与减压脱泡装置的减压壳体的接合部中所用的凸缘中出现裂纹,则不能将减压壳体内维持希望的减压状态,因此不能将熔融玻璃中的气泡除去至希望的水平,本发明的玻璃制造装置中由于没有在凸缘出现裂纹,因此可以可以将减压壳体内维持在充分的减压状态,将熔融玻璃中的气泡除去至希望的水平。
另一方面,如果在作为将导管通电加热的电极而使用的凸缘中出现裂纹,则不能将导管通电加热,因此熔融玻璃与导管之间出现温度差,难以制造玻璃。另外,在导管中如果不能通电加热,则出现急剧的温度变化,由于由此产生的热应力可能有新的裂纹出现。
本发明的玻璃制造装置解决了这些问题。
附图说明
【图1】图1是显示本发明的结构件的1实施方式的立体图。
【图2】图2是将图1的结构件1沿中空圆筒体的长轴切断的部分断面图,显示了图1中左侧的凸缘3、与该凸缘3接合的中空圆筒体2的一部分。
【图3】图3(a)~(g)是与图2相同的图,显示了应力变形吸收结构的其它结构例。
【图4】图4是显示实施例的结构件的立体图。
【图5】图5是与图2相同的部分断面图。但显示了图4的结构件。
【图6】图6是显示比较例的结构件的立体图。
【图7】图7是显示实施例和比较例的结构件中凸缘各部的热应力的图。
【图8】图8是显示实施例和比较例的结构件中,凸缘各部的热应力与构成该部位的材料的抗拉强度之比的图。
【图9】图9是显示实施例和比较例的结构件中凸缘各部的变形图。凸缘各部的变形是以凸缘外周部的变形作为1时的相对比来表示。
【符号的说明】
1,1′:结构件
2,2′:中空圆筒体
3,3′:凸缘
4:应力变形吸收结构
具体实施方式
以下参考附图来说明本发明。图1为显示本发明的结构件的1实施方式的立体图。
如图1所示,本发明的结构件1由中空圆筒体2以及在该中空圆筒体2的外周设置的凸缘3构成。凸缘3从中空圆筒体2的外周呈放射状延伸,其形状为圆板状。中空圆筒体2以及凸缘3为铂制,或者如铂-金或铂-铑等铂合金制。结构件1中,中空圆筒体2和凸缘3是独立的构件。即,凸缘3被连接到中空圆筒体2的外周。将凸缘3连接到中空圆筒体2的外周时,可以将凸缘3焊接在中空圆筒体2的外周。在此,可以将凸缘3直接焊接在中空圆筒体2的外周,也可以在两者之间配置其它构件,例如铂或铂合金制的环状的构件,将凸缘3焊接在该其它构件上。
在图1所示的结构件1中,在凸缘3上设置应力变形吸收结构4。本发明的结构件中,应力变形吸收结构是指在高温环境下使用时,凸缘3承受由温度差引起的热应力时,使该热应力及其引起的变形集中在其中的结构。
本发明的结构件1中,由于可以使热应力及其引起的变形集中在应力变形吸收结构4,因此可以防止热应力及其引起的变形集中在凸缘3的其它部位,特别是结构件1使用时的温度高的凸缘3的内周侧。由此,可以解决高温环境下使用时,由于温度差所引起的热应力而造成的凸缘3出现裂纹的危险。
应力变形吸收结构4只要是可以将热应力及其引起的变形集中在其中,并且可以将其吸收的结构即可,对其形状没有特别的限定。为了有效吸收在圆板状的凸缘3出现的热应力及其引起的变形,优选将应力变形吸收结构4设置成与凸缘3呈同心圆。
在杨氏模量、抗拉强度等材料的机械性质假设一定的情况下,结构物构件承受应力时,该应力(及其引起的变形)集中在断面形状等变化的部位。因此,应力变形吸收结构4的优选方式为形成与凸缘3呈同心圆的变形部。
图1所示的结构件1中,将应力变形吸收结构(变形部,以下相同)4形成与凸缘3呈同心圆。图2为将图1所示的结构件1沿着中空圆筒体2的长轴切断的部分断面图,显示了凸缘3与中空圆筒体2的接合部分。如图2所示,将应力变形吸收结构4形成为台阶形状的凸缘3的阶差部。将应力变形吸收结构4形成为凸缘3的阶差部不会损害凸缘3的功能,并且应力变形吸收结构4本身会具有充分的机械强度,因此十分理想。
由于热应力及其引起的变形集中在应力变形吸收结构(变形部)4,因此其必须有充分的机械强度。越是高温,构成凸缘3的铂或铂合金的机械强度越低。因此,从与铂或铂合金的机械强度的关系来看,优选将应力变形吸收结构(变形部)4设置在结构件1于使用时凸缘3的温度不会过高的部位。
以将本发明的结构件作为减压脱泡装置的上升管或下降管来使用的情况作为示例,由于凸缘的内周侧与熔融玻璃通过的中空圆筒体接合,因此其成为1100℃以上的高温。另一方面,为了将凸缘的外周侧隔着橡皮垫与减压脱泡装置的其它结构部件接合,因此将其冷却至橡皮垫的耐热温度以下(例如,50~60℃)。即,本发明的结构件的使用时,凸缘3由于部位不同而温度不同。在这些使用结构件1时温度不同的凸缘3的部位中,从与铂或铂合金的机械强度的关系来看,优选将应力变形吸收结构4设置在结构件1使用时温度不会过高的部位。
较好将应力变形吸收结构4设置在,结构件1使用时的温度在构成凸缘3的材料的熔点的1/2以下的部位。此时,较好将应力变形吸收结构4整体设置在,结构件1使用时的温度在构成凸缘3的材料的熔点的1/2以下的部位。
当将应力变形吸收结构4设置在结构件1使用时的温度在构成凸缘3的材料的熔点的1/2以下的部位时,对于应力变形吸收结构(变形)4所受热应力及其引起的变形,该部位具有充分的机械强度。更好为将应力变形吸收结构4设置在,结构件1使用时的温度为构成凸缘3的材料的熔点的9/20以下的部位。
对于不具有应力变形吸收结构的凸缘,热应力及其引起的变形有集中在结构件1使用时的温度高的凸缘的内周侧的趋势。因此,当将应力变形吸收结构4设置在结构件1使用时的温度极低的部位时,有不能使热应力及其引起的变形充分集中的危险。
本发明的结构件1中,应力变形吸收结构4优选设置在结构件1使用时的温度在构成凸缘的材料的熔点的1/10以上的部位。当将应力变形吸收结构4设置在结构件1使用时的温度在构成凸缘3的材料的熔点的1/10以上的部位时,可以使热应力及其引起的变形充分集中在应力变形吸收结构4。因此,不会有热应力及其引起的变形集中在凸缘3的其它部位,特别是凸缘3的内周侧的危险。应力变形吸收结构4更优选设置在结构件1使用时的温度在构成凸缘3的材料的熔点的1/5以上的部位。
本发明的结构件1中,应力变形吸收结构4优选设置在满足下式的部位。
3/10≤X/Y≤9/10
X:从中空圆筒管2的外周部到应力变形吸收结构4的距离
Y:从中空圆筒管2的外周部到凸缘3外缘部的距离
另外,如图1和图2所示的结构件1所示,当从中空圆筒管2的外周部到应力变形吸收结构4的距离具有范围时,其中间值作为X。
如果在满足上述式的部位设置应力变形吸收结构4,则相对于热应力及其引起的变形,设置有应力变形吸收结构4的部位具有充分的机械强度。另外,可以使热应力及其引起的变形充分集中在应力变形吸收结构4进行吸收。因此,不用担心热应力及其引起的变形集中在凸缘3的其它部位,特别是凸缘3的内周侧。
应力变形吸收结构4相对于热应力及其引起的变形必须有充分的机械强度。因此,应力变形吸收结构4较好设置在满足如下要求的部位,即在结构件1的使用时该部位的热应力不到构成凸缘的材料的抗拉强度的70%,更好为不到65%。
当应力变形吸收结构4满足上述关系时,相对于热应力及其引起的变形,应力变形吸收结构4具有充分的抗拉强度。
可以根据需要适当选择应力变形吸收结构4的形状,或者位置、构成凸缘3的材料、厚度,以使应力变形吸收结构4满足上述关系。例如,如图1和2所示,当应力变形吸收结构4为台阶形状的凸缘3的阶差部时,适当选择阶差部的高度、宽度、弯曲角度、从中空圆筒体2到阶差部的距离等即可。应力变形吸收结构4的其它结构例如图3(a)~(g)、图4和图5所示。另外,图5为与图4所述的结构件相关的与图2相同的部分断面图。图3(a)的结构件的应力变形吸收结构4的形状与图2的结构件1不同。即,图2的结构件1中,作为应力变形吸收结构4的凸缘3的阶差部向倾斜方向倾斜,与此相对,图3(a)的结构件中,作为应力变形吸收结构4的凸缘的阶差部几乎垂直。图3(b)的结构件与图3(a)的结构件的形状类似。
将凸缘3内周侧与外周侧的位置关系上下反转。图3(c)和(d)的结构件分别与图3(a)和(b)的结构件的形状类似。图3(c)和(d)的结构件中,凸缘3的厚度在应力吸收变形吸收结构4中是变化的。图3(e)和(f)的结构件与图3(a)的结构件的形状类似。图3(e)的结构件中,凸缘3的厚度在较应力变形吸收结构4更内周侧处变化。另外,在图3(f)的结构件中,凸缘3的厚度在较应力变形吸收结构4更外周侧处变化。图3(g)的结构件中,成为应力变形吸收结构4的凸缘3的阶差部的断面形状为S字状。图4和图5的结构件1与图1和图2的结构件1的形状类似。只是凸缘3内周侧与外周侧的位置关系上下反转。
另外,应力变形吸收结构为台阶形状的凸缘的阶差部时,该阶差部的尺寸以图4和图5的结构件1为示例,优选在以下的范围。
D1:20~200mm,更好为30~150mm
D2:20~100mm,更好为30~80mm
另外,D1表示与凸缘相平行的阶差部的尺寸,D2表示与凸缘相垂直的阶差部的尺寸。
另外,图1和图2的结构件1中,凸缘3的形状为圆板状,但在本发明的结构件中,凸缘也可以为其它形状,例如也可以为椭圆形、矩形、六角形、八角形等。这种情况时的从中空圆筒管的外周部到凸缘外缘部的距离Y为最小径部的距离。
本发明的结构件中,对中空圆筒管以及凸缘的寸法也没有特别的限定。例如,以图4和图5所示的结构件1作为示例,结构件1的各部的尺寸优选分别在以下的范围中。
中空圆筒体2
内径:50~800mm,更好为100~600mm
长度:200~3000mm,更好为400~1500mm
厚度:0.4~5mm,更好为0.8~4mm
凸缘3
Y:100~600mm,更好为200~400mm
厚度:0.5~8mm,更好为1~5mm
由以上说明可知,本发明的结构件适合应用于凸缘的内周侧与外周侧产生非常大的温度差的情况。例如,适合应用于结构件使用时凸缘内周侧与外周侧的温度分别在以下范围的情况。
凸缘内周侧:1100~1500℃,优选为1200~1500℃
凸缘外周侧:30~400℃,优选为40~400℃,更优选为40~200℃
因此,从可以进一步发挥本发明的结构件的效果来看,凸缘内周侧与凸缘外周侧的温度差优选约为1100~1450℃。
因此,举例本发明的结构件的优选用途的一个示例,例如玻璃制造装置的熔融玻璃的导管,更加具体可例举如减压脱泡装置的减压脱泡槽、上升管和下降管,以及为了从玻璃制造装置除去杂质而设置的流出管和使熔融玻璃从玻璃制造装置流出至成形用的模具的流出管等。
本发明的结构件特别优选用于减压脱泡装置的上升管及/或下降管。这是由于,上升管或下降管为吸入或吸出熔融玻璃的结构,并处于减压状态下的内部与外部气体的交界处,因此必然在凸缘产生温度差,从而可以更优良地发挥本发明的效果。
由上述可知,在使用本发明的结构件时由于凸缘外周侧的温度常为较低温度,因此构成凸缘的外周侧的材料没有必要必须是铂或铂合金。本发明的结构件中,铂或铂合金制的凸缘也可以在其外端部具有由铂或铂合金以外的金属材料构成的部位。
作为该金属材料,可例举如钼、钨、镍、钯、铜以及它们的合金等。
另外,由这些金属材料构成的部位可以通过焊接、螺栓、螺钉等固定方法与铂或铂合金制的凸缘外端部接合。
本发明的玻璃制造装置中,可以使用本发明的结构件作为通过高温熔融玻璃的熔融玻璃的导管。其中,优选使用在玻璃制造装置的使用时凸缘产生温度差的处所。作为该处的具体例,可例举如减压脱泡装置的减压脱泡槽、上升管和下降管。上升管和下降管中,凸缘成为与减压壳体的接合部。为了气密接合,该接合部使用橡皮垫。因此,冷却至橡皮垫的耐热温度以下(例如50~60℃)的凸缘的外周侧和与熔融玻璃的导管相接合的凸缘的内周侧之间,存在非常大的温度差。具体地讲,在使用减压脱泡装置时,凸缘内周侧的温度为1100~1500℃,凸缘外周侧的温度为40~200℃。
另外,在玻璃制造装置中,本发明的结构件作为被通电加热的熔融玻璃的导管来使用。该情况时,结构件的凸缘可以作为通电加热用的电极来使用。为了与外部电源相连接,将凸缘的外周侧冷却。因此,与熔融玻璃的导管相接合的凸缘的内周侧与凸缘的外周侧之间产生非常大的温度差。在熔融玻璃的制造装置的使用时,凸缘内周侧的温度为1100~1500℃,凸缘外周侧的温度为40~200℃。
在该凸缘中,由于温度差引起的热应力有可能出现裂纹。
另外,玻璃制造装置中出现温度变化时,凸缘也承受热应力。承受由该温度变化引起的热应力时,与承受仅由温度差引起的应力的情况相比较,出现裂纹的可能性更高。
本发明的玻璃制造装置中,通过使用具有应力变形吸收结构的本发明的结构件,可以消除由于热应力在凸缘出现裂纹的危险。在减压脱泡装置的与减压壳体的接合部中所用的凸缘中一旦出现裂纹,则不能将减压壳体内维持所希望的减压状态,因此无法将熔融玻璃中的气泡除去至所希望的水平。另一方面,如果在作为将导管通电加热用的电极使用的凸缘中出现裂纹,则不能将导管通电加热,因此熔融玻璃与导管之间出现温度差,难以制造玻璃。另外,如果不能在导管中通电加热,则出现激烈的温度变化,由于由此引起的热应力,有可能出现新的裂纹。本发明的玻璃制造装置可以解决该问题。
本发明的结构件优选应用于玻璃制造用的减压脱泡装置。其原因如下:减压脱泡装置中,在中空圆筒管的内部流通高温的熔融玻璃,另一方面,由于必须将装置内保持真空,因此必须将凸缘的端部与冷却的部位相连接,由此,在减压脱泡装置中,在中空圆筒管与凸缘存在非常大的温度差的特殊环境下使用中空圆筒管。
【实施例】
以下,通过实施例进一步说明本发明。
(实施例)
本实施例中,制成了图4和图5所示的铂-铑合金(铂90质量%、铑10质量%)制的结构件。另外,凸缘3被焊接在中空圆筒体2的外周部。凸缘3为圆形的凸缘,将应力变形吸收结构4形成为与凸缘呈同心圆。结构件1的各部的尺寸如下所示。
中空圆筒体2
内径:405mm
长度:650mm
厚度:2.8mm
凸缘3
X:122.5mm
Y:217.5mm
(X/Y=0.563)
厚度:1.6mm
D1:65mm
D2:40mm
另外,在图4和图5所示的结构件1中,将应力变形吸收结构4形成在其使用时的温度在铂-铑合金的熔点的45%的部分。
分别将中空圆筒管2和凸缘3的外缘部机械固定。在将凸缘3的外缘部保持在常温(40℃)的状态下,将中空圆筒体2加热至1400℃。另外,通过进行三维弹塑性分析,计算出该状态下凸缘3各部的热应力及由该热应力引起的在凸缘3各部发生的变形。分别将结果示于图7~图9。图7为显示凸缘3各部的热应力的图。图8显示了凸缘3各部的热应力相对于构成该部位的材料的抗拉强度的比值。图9为显示在凸缘3各部出现的变形的图。图9中,以凸缘3外周部处发生的变形作为1时的相对比,显示了凸缘3各部中发生的变形。另外,图7~图9中,X显示了从中空圆筒管2的外周部到凸缘3上的各部位的距离,Y显示了从中空圆筒管2的外周部到凸缘3外缘部的距离。
(比较例)
制成图6所示的铂制的结构件作为比较例。图6所示的结构件1′中,凸缘3′为不具有应力变形吸收结构的平的圆板状。结构件1′的各部的尺寸以下所示。
中空圆筒体2′
内径:405mm
长度:650mm
厚度:3.0mm
凸缘3′
Y:217.5mm
厚度:3.0mm
对于比较例的结构件1′,在与实施例相同的条件下加热,通过进行三维弹塑性分析,计算出凸缘3′各部中施加的热应力及由该热应力引起的在凸缘3′各部发生的变形。将结果示于图7~图9。
由图7和图9可知,相对于比较例的结构件1′中的热应力及由其引起的变形集中在凸缘3′内周侧,实施例的结构件1可以消除这些情况。即,实施例的结构件1中,热应力及其引起的变形没有集中在凸缘3的内周侧,而是集中在较应力变形吸收结构4更外周侧处。另外,由图8可知,在实施例的结构件1中,与比较例的结构件1′相比较,凸缘3各部所受热应力与构成该部位的材料的抗拉强度相比较具有充分的余地。
另外,在比较例的凸缘3′中的内周侧有裂纹的出现。
产业上利用的可能性
本发明的铂或铂合金制的结构件由中空圆筒管和设置在该中空圆筒管的外周的凸缘形成,通过在该凸缘部设置应力变形吸收装置可以防止裂纹的出现,因此适合应用于玻璃制造装置的熔融玻璃的导管。
另外,在此引用2005年3月8日提出申请的日本专利申请2005-63835号的说明书、权利要求、附图以及摘要的全部内容,作为本发明的公开内容。
Claims (18)
1.一种铂或铂合金制的结构件,它是由中空圆筒体和设置成从中空圆筒体的外周呈放射状延伸的凸缘构成的、在高温环境下使用的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,在上述凸缘中设置应力变形吸收结构。
2.如权利要求1所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,上述凸缘为圆板状,且上述应力变形吸收结构为与上述凸缘形成同心圆的变形部。
3.如权利要求1或2所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,将上述应力变形吸收结构设置于上述结构件使用时的温度在构成上述凸缘的材料的熔点的1/2以下的部位。
4.如权利要求3所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,将上述应力变形吸收结构设置于上述结构件使用时的温度在构成上述凸缘的材料的熔点的1/10以上的部位。
5.如权利要求1~4中任一项所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,将上述应力变形吸收结构设置在满足下式的部位,
3/10≤X/Y≤9/10
X:从中空圆筒管的外周部到应力变形吸收结构的距离
Y:从中空圆筒管的外周部到凸缘外缘部的距离。
6.如权利要求1~5中任一项所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,使用时,上述应力变形吸收结构所受的热应力不到构成上述凸缘的材料的抗拉强度的70%。
7.如权利要求1~6中任一项所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,上述应力变形吸收结构为凸缘的阶差部向倾斜方向倾斜的结构。
8.如权利要求7所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,与凸缘相平行的上述阶差部的尺寸为20~200mm,与凸缘相垂直的上述阶差部的尺寸为20~100mm。
9.如权利要求1~8中任一项所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,上述结构件使用时的凸缘内周侧的温度为1100~1500℃,外周侧的温度为40~400℃。
10.如权利要求1~9中任一项所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,上述中空圆筒体的内径为50~800mm。
11.如权利要求1~10中任一项所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,上述中空圆筒体的长度为200~3000mm。
12.如权利要求1~11中任一项所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,被用于玻璃制造用的减压脱泡装置。
13.如权利要求1~12中任一项所述的铂或铂合金制的结构件,其特征在于,在上述凸缘的外端部还设有由铂或铂合金以外的金属构成的部位。
14.一种玻璃制造装置,其特征在于,使用权利要求1~13中任一项所述的铂或铂合金制的结构件作为熔融玻璃的导管。
15.一种减压脱泡装置,其特征在于,使用权利要求1~13中任一项所述的铂或铂合金制的结构件作为熔融玻璃的导管。
16.如权利要求14所述的玻璃制造装置,其特征在于,上述凸缘成为用于将上述铂或铂合金制的结构件通电加热的电极。
17.如权利要求15所述的减压脱泡装置,其特征在于,上述凸缘成为用于将上述铂或铂合金制的结构件通电加热的电极。
18.一种减压脱泡装置,其特征在于,使用权利要求1~13中任一项所述的铂或铂合金制的结构件作为减压脱泡装置的上升管及/或下降管。
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