CN203530116U - 玻璃熔解装置、玻璃片制造装置、及玻璃熔解装置用电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种能够延长熔解槽(具备电极)寿命的玻璃熔解装置、玻璃片制造装置、玻璃熔解装置用电极。玻璃熔解装置(101)具备熔解槽(11)、至少一对电极(12)、及第一耐火物(33)。熔解槽(11)由多个耐火物层叠而成。电极(12)被安装于熔解槽(11)的电极保持侧壁(22)中形成的贯通孔(23)中。第一耐火物(33)为水平方向上与电极(12)相邻的耐火物。电极(12)由互为相邻的多个导电性元件(15)构成。当熔解槽(11)中贮存着熔融玻璃(90)时，第一间隙(51)的尺寸至少为1.0mm，且第一间隙(51)的尺寸大于电极间隙的尺寸。第一间隙(51)是电极(12)与第一耐火物(33)之间的间隙。电极间隙是导电性元件(15)之间的间隙。

Description

玻璃熔解装置、玻璃片制造装置、及玻璃熔解装置用电极

技术领域

本实用新型涉及一种玻璃熔解装置、玻璃片制造装置、及玻璃熔解装置用电极。

背景技术

在制造平板显示器(FPD，Flat Panel Display)用玻璃基板的步骤中，通常是对被投入到熔解槽中的玻璃原料进行加热而生成熔融玻璃，在澄清槽中将熔融玻璃消泡，使用成形装置由熔融玻璃成形片状玻璃。然后，通过将已成形的片状玻璃切断成特定尺寸而获得玻璃基板。

在加热玻璃原料而生成熔融玻璃时，被投入到熔融玻璃的液面上的玻璃原料是通过设置在液面上方的燃烧器等的火焰而熔解。具体来说，玻璃原料是通过来自被燃烧器等加热过的熔解槽的壁的热辐射、或液面上方的高温气相而被加热，而逐渐熔化成下方的熔融玻璃。熔解槽中的熔融玻璃是使用与熔融玻璃接触的一对电极而被通电。通过对熔融玻璃通电，熔融玻璃本身发出焦耳热，利用该焦耳热来加热熔融玻璃。一对电极被设于形成在熔解槽的壁的贯通孔中，且隔着熔解槽中的熔融玻璃而相对向。熔解槽的壁由多个耐热砖层叠而构成的，设置在贯通孔中的电极被周围的耐热砖保持。

如专利文献1(日本专利特开2003-292323号公报)所公开那样，熔解槽的电极是由铂、铂铑合金、钼及氧化锡等耐热性材料成形。由氧化锡及钼成形的电极因与熔融玻璃接触的电极的前端被腐蚀而逐渐变短。如果电极的前端位置因腐蚀而后退，则在熔解槽的壁中流通的电流会增加而使熔解槽的壁变得容易腐蚀。因此，如果电极的前端位置某种程度地后退，则将电极从熔解槽的外侧朝向内侧压入以使电极前端前进的方法已为众所周知。而且，正研究对被腐蚀的电极连接其他电极而添加电极的方法。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2003-292323号公报

实用新型内容

[实用新型所要解决的问题]

但是，当从熔解槽的外侧朝向内侧压入电极时，存在如下情况：在电极与耐热砖之间产生摩擦力，因该摩擦力而使电极周围的耐热砖与电极一起朝向熔解槽中的熔融玻璃移动。尤其是在压入添加用电极时，有添加用电极的前端部的角部卡在耐热砖的表面，而难以压入电极的情况。而且，如果强行地压入电极，则会引起熔融玻璃从熔解槽洩漏、及熔解槽崩塌，而有无法使用熔解槽之虞。

本实用新型的目的在于提供一种能够延长具备电极的熔解槽的寿命的玻璃熔解装置、玻璃片制造装置、及玻璃熔解装置用电极。

[解决问题的技术手段]

本实用新型的玻璃熔解装置具备熔解槽、至少一对电极、及第一耐火物。熔解槽由多个耐火物层叠而构成。电极被设于形成在熔解槽的侧壁的贯通孔中。第一耐火物是在水平方向上与电极相邻的耐火物。熔解槽中贮存熔融玻璃。电极由相互相邻的多个导电性元件构成。电极对贮存在熔解槽中的熔融玻璃通电加热。当熔解槽中贮存着熔融玻璃时，第一间隙的尺寸大于电极间隙的尺寸。第一间隙是电极与第一耐火物之间的间隙。电极间隙是导电性元件之间的间隙。

该玻璃熔解装置由投入到熔解槽中的玻璃原料熔解而用来生成熔融玻璃的装置。电极用来对熔解槽中的熔融玻璃通电而进行加热。在对熔融玻璃通电时，电极的一端部在熔解槽中与高温熔融玻璃接触。与熔融玻璃接触的电极的端部逐渐被腐蚀而变短。因此，必须定期地从熔解槽的外侧朝向内侧压入电极，以使电极移动。但是，在电极与熔解槽接触的情况下，在电极与熔解槽之间产生摩擦力，因该摩擦力而难以压入电极。而且，如果强行地压入电极，则会引起熔融玻璃从熔解槽洩漏、及熔解槽崩塌，而有无法使用熔解槽之虞。

该玻璃熔解装置中，当熔解槽中贮存着熔融玻璃时，电极及第一耐火物因与高温熔融玻璃接触而热膨胀。在已热膨胀的第一耐火物与已热膨胀的电极之间设置了至少1.0mm的第一间隙。也就是说，在运行该玻璃熔解装置时，由于电极不会与第一耐火物接触，因此难以压入电极的情况得到抑制。另外，流入到第一间隙的熔融玻璃被冷却而粘度变高，因此熔融玻璃不会从第一间隙漏出到熔解槽的外部。

而且，该玻璃熔解装置中，电极是多个导电性元件的复合体。第一间隙大于已热膨胀的导电性元件之间的电极间隙。通过缩小电极间隙，而在电极内的导电性元件之间有效地流通电流。电极间隙优选为零。由此，当对与熔融玻璃接触的电极从熔解槽的外部添加其他备用电极时，即便在电极与备用电极之间存在通电状态并不良好的导电性元件，也可以通过电极与备用电极之间的通电状态良好的导电性元件，而在电极与备用电极之间流通电流。因此，通过缩小电极间隙，电极间的通电不良得到抑制，而可稳定地对熔融玻璃通电加热。

而且，优选为，当熔解槽中贮存着熔融玻璃时，第一间隙的尺寸为至少1.0mm。

而且，优选为，玻璃熔解装置还包含第二耐火物。第二耐火物是在电极上方与电极相邻的耐火物。优选为，当熔解槽中贮存着熔融玻璃时，第二间隙的尺寸为至少1.0mm。第二间隙是电极与第二耐火物之间的间隙。

而且，优选为，当熔解槽中贮存着熔融玻璃时，熔解槽的最外侧的第一间隙的尺寸为至少2.0mm。

该玻璃熔解装置中，电极及第一耐火物在与高温熔融玻璃接触的熔解槽的内侧热膨胀程度最高，且在熔解槽的外侧热膨胀程度最低。也就是说，第一间隙从熔解槽的外侧朝向内侧逐渐变窄。因此，可增大熔解槽的最外侧的第一间隙即熔解槽的外侧表面的第一间隙的尺寸。

而且，优选为，玻璃熔解装置还包含电极移动机构。电极移动机构将电极从熔解槽的外侧朝向内侧按压而使电极移动。

而且，优选为，电极在熔解槽的外侧与备用电极连接。备用电极具有长方体的形状，且位于与电极接触一面的外周的角部被倒角。电极移动机构将备用电极从熔解槽的外侧朝向内侧按压而使电极及备用电极移动。

该玻璃熔解装置中，备用电极的前端面的角部被倒角。备用电极的前端面是与电极的后端面邻接的面。前端面的角部被倒角的备用电极在前端面的位置处第一间隙局部增大。备用电极的前端面的未被倒角的角部在压入备用电极时容易卡在与备用电极相邻的耐火物的表面。因此，通过将备用电极的前端面的角部倒角，难以将备用电极与电极一起压入的情况得到抑制。

而且，优选为，与电极相邻的耐火物是位于朝向熔解槽的外侧一面的外周的至少一部分角部被倒角。

该玻璃熔解装置中，与电极相邻的耐火物的角部且存在于熔解槽的外侧表面的角部被倒角。由此，在熔解槽的外侧表面的位置处第一间隙局部增大。存在于熔解槽的外侧表面的未被倒角的角部在压入电极时容易卡在电极的角部。因此，通过将存在于熔解槽的外侧表面的角部倒角，难以压入电极的情况得到抑制。

该玻璃熔解装置中，尤其是在将备用电极与电极一起压入时，备用电极的前端面的角部卡在存在于熔解槽的外侧表面的角部的情况得到有效地抑制。

该玻璃熔解装置中，构成电极的所有导电性元件相互密接，且相互电连接。

本实用新型的玻璃片制造装置具备本实用新型的玻璃熔解装置、澄清装置、及成形装置。玻璃熔解装置加热玻璃原料而生成熔融玻璃。澄清装置将由玻璃熔解装置生成的熔融玻璃澄清。成形装置利用溢流下拉法由经澄清装置澄清过的熔融玻璃成形玻璃片。

本实用新型的玻璃熔解装置用电极是被用在具备熔解槽的玻璃熔解装置中的电极。熔解槽由多个耐火物层叠而构成。电极被设于形成在熔解槽的侧壁的贯通孔中。电极具有长方体的形状，且至少一部分角部被倒角。

而且，优选为，电极由相互相邻的多个导电性元件构成，且位于朝向熔解槽的内侧一面的外周的角部被倒角。

[实用新型的效果]

本实用新型的玻璃熔解装置、玻璃片制造装置、玻璃熔解装置用电极能够延长具备电极的熔解槽的寿命。

附图说明

图1是表示实施方式的玻璃基板的制造方法的流程图。

图2是进行图1中熔解步骤到切断步骤的装置的模式图。

图3是熔解装置的模式图。

图4是表示熔解槽的电极保持侧壁与电极的配置的图。

图5是电极保持侧壁及电极的侧视图。

图6是电极保持侧壁的一部分及电极的前视图。

图7是图6中线段VII-VII上的剖视图。

图8是图6中线段VIII-VIII上的剖视图。

图9是表示对图5所示的电极连接着添加电极的状态的图。

图10是电极移动机构的模式图。

图11是添加电极的外观图。

图12是电极保持侧壁及电极的侧视图。

图13是电极保持侧壁及电极的俯视图。

图14是变化例B的电极保持侧壁及电极的侧视图。

图15是变化例B的电极保持侧壁及电极的俯视图。

图16是变化例C的电极保持侧壁的外观图。

图17是变化例C的电极保持侧壁的侧视图。

图18是变化例C的电极保持侧壁的俯视图。

图19是变化例E的电极及添加电极的剖视图。

图20是表示变化例G的对电极连接着添加电极的状态的图。

[符号的说明]

具体实施方式

(1)玻璃基板的制造方法的概要

一边参照附图一边说明本实用新型的实施方式的玻璃熔解装置。首先，说明玻璃基板的制造方法的概要。由该制造方法制造的玻璃基板被用于制造液晶显示器、等离子显示器及有机EL(Electroluminescence，电致发光)显示器等平板显示器(FPD)。玻璃基板也可以用来制造太阳电池面板。玻璃基板例如具有0.2mm～0.8mm的厚度，且具有纵680mm～2200mm及横880mm～2500mm的尺寸。玻璃基板例如具有以下组成(a)～(j)。

(a)SiO₂：50质量％～70质量％、

(b)Al₂O₃：10质量％～25质量％、

(c)B₂O₃：5质量％～18质量％、

(d)MgO：0质量％～10质量％、

(e)CaO：0质量％～20质量％、

(f)SrO：0质量％～20质量％、

(g)BaO：0质量％～10质量％、

(h)RO：5质量％～20质量％(R是选自Mg、Ca、Sr及Ba中的至少1种)、

(i)R′₂O：0质量％～2.0质量％(R′是选自Li、Na及K中的至少1种)、

(j)选自SnO₂、Fe₂O₃及CeO₂中的至少1种金属氧化物。

另外，具有所述组成的玻璃被允许在小于0.1质量％的范围内存在其他微量成分。

玻璃基板是利用浮式法及下拉法等而成形。对使用溢流下拉法的FPD用玻璃基板的制造步骤进行说明。图1是表示玻璃基板的制造步骤的流程图的一例。玻璃基板的制造步骤主要包含熔解步骤(步骤S10)、澄清步骤(步骤S20)、搅拌步骤(步骤S30)、成形步骤(步骤S40)、缓冷步骤(步骤S50)、切断步骤(步骤S60)、及端面加工步骤(步骤S70)。图2是进行熔解步骤S10到切断步骤S60的玻璃基板制造装置100的模式图。玻璃基板制造装置100包含熔解装置101、澄清装置102、搅拌装置103、成形装置104、及切断装置105。熔解装置101是本实施方式的玻璃熔解装置。接下来，对熔解步骤S10到端面加工步骤S70的各步骤进行说明。

熔解步骤S10中，通过熔解装置101且利用燃烧器等加热器件将玻璃原料熔解而生成1500℃～1600℃的高温熔融玻璃90。玻璃原料是以能够实质上获得所需组成的玻璃的方式制备。此处，所谓“实质上”是指被允许在小于0.1质量％的范围内存在其他微量成分。

澄清步骤S20中，利用澄清装置102使在熔解步骤S10中生成的熔融玻璃90进一步升温，由此进行熔融玻璃90的澄清。澄清装置102中，使熔融玻璃90的温度上升到1600℃～1750℃，优选上升到1650℃～1700℃。澄清装置102中，熔融玻璃90中所含的O₂、CO₂及SO₂的微小泡吸收玻璃原料中所含的SnO₂等因澄清剂的还原而产生的O₂而成长，并且悬浮在熔融玻璃90的液面。

搅拌步骤S30中，利用搅拌装置103将由澄清步骤S20澄清过的熔融玻璃90搅拌，使其化学均质化及热均质化。搅拌装置103中，熔融玻璃90一边沿垂直方向流动，一边被进行轴旋转的搅拌器搅拌，并且从设在搅拌装置103底部的流出口被送到下游步骤。而且，搅拌步骤S30中，富含氧化锆的熔融玻璃90等具有与熔融玻璃90的平均比重不同的比重的玻璃成分被从搅拌装置103中去除。

成形步骤S40中，通过成形装置104利用溢流下拉法由经搅拌步骤S30搅拌过的熔融玻璃90成形玻璃带91。具体来说，从成形槽的上部溢出并分流的熔融玻璃90沿着成形槽的侧壁向下方流动，并于成形槽的下端汇合而连续地成形玻璃带91。熔融玻璃90在流入到成形步骤S40之前被冷却到适合于利用溢流下拉法成形的温度、例如1200℃。

缓冷步骤S50中，利用成形装置104将成形步骤S40中连续生成的玻璃带91一边被进行温度控制以使其不产生变形及翘曲，一边被缓冷到缓冷点以下。

切断步骤S60中，利用切断装置105将由缓冷步骤S50缓冷过的玻璃带91切断成特定长度。切断步骤S60中，进而将切断成各特定长度的玻璃带91切断成特定尺寸而获得玻璃基板。

端面加工步骤S70中，对切断步骤S60中获得之玻璃基板的端部进行研磨及研削。

另外，在端面加工步骤S70之后进行玻璃基板的清洗步骤及检查步骤。最后，将玻璃基板捆绑包装并发货给FPD的制造商。FPD制造商通过在玻璃基板的表面形成TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)等半导体元件，制成FPD。

(2)熔解装置的构成

对用于熔解步骤S10的熔解装置101的构成进行说明。图3是熔解装置101的模式图。熔解装置101具备熔解槽11、多对电极12、多个燃烧器13、及流出管14。图3中，熔解装置101具备三对电极12及三个燃烧器13，但电极12的对数及燃烧器13的个数也可以根据熔解槽11的尺寸而为任意数。

熔解槽11由多个耐火物(如耐热砖)层叠而成。熔解槽11具有被包含耐火物的侧壁21包围的内部空间。熔解槽11的内部空间由下部空间11a及上部空间11b构成。下部空间11a是贮存经加热而熔融的玻璃原料即熔融玻璃90的空间。上部空间11b是位于下部空间11a上方的气相空间，且是投入玻璃原料并进行加热的空间。熔解槽11具有相互对向的一对电极保持侧壁22，该电极保持侧壁22包含保持某一对电极12的其中一个电极的侧壁21及保持另一个电极的侧壁21。通过向侧壁21的上端面，以垂直方向，向下施加作用力，使熔解槽11固定在地面上。图3中，省略了上部空间11b的侧壁21。

电极12经由构成电极保持侧壁22的耐火物固定。下部空间11a内，某一对电极12彼此隔着熔融玻璃90而对向。图3中仅显示了各对中的其中一个电极12，而省略了另一个电极12。各对中的其中一个电极12成为正电极，另一个电极12成为负电极，在熔融玻璃90中流通电流。通过对熔融玻璃90通电，熔融玻璃90发出焦耳热，从而对熔融玻璃90本身进行加热。熔解槽11中，熔融玻璃90通过通电加热而被加热到例如1500℃以上。

燃烧器13在上部空间11b内被安装到一对电极保持侧壁22的一个电极保持侧壁。燃烧器13使燃料与氧气等混合而成的燃烧气体燃烧而在上部空间11b内生成火焰。由燃烧器13生成的火焰将上部空间11b的侧壁21加热。存在于熔融玻璃90的液面的玻璃原料被来自高温侧壁21的辐射热、及上部空间11b的高温气体加热而熔解。经熔解的玻璃原料被熔化成其下方的熔融玻璃90。

流出管14是被安装在熔解槽11的侧壁21的底部的管。流出管14是用来使贮存在下部空间11a的熔融玻璃90从熔解槽11流出的管。流出管14将熔融玻璃90从熔解装置101送到澄清装置102。

(3)电极保持侧壁及电极的详细构成

图4是表示熔解槽11的电极保持侧壁22与被电极保持侧壁22保持的电极12的配置的图。图4中，省略了电极12右侧的电极保持侧壁22。图5是图4所示的电极保持侧壁22及电极12的侧视图。图4及图5中，省略了安装在电极12的连接器等。图5是表示电极12的磨耗、及电极12的压入的图。图5中，虚线表示压入前的电极12的位置。

电极12是多个棒状的电极元件15层叠而成的复合体。电极元件15相互接近。电极元件15由氧化锡或钼等具有耐热性的导电性材料成形。各电极元件15发挥作为使熔融玻璃90通电的电极的功能。图4中显示了由垂直方向上4列、水平方向上3行、总计12个电极元件15构成的电极12。但是，对构成电极12的电极元件15的个数、垂直方向的列数及水平方向的行数并无限制。

如图4所示，电极12具有长方体的形状。电极12被设于形成在电极保持侧壁22的贯通孔23的内部。贯通孔23将熔解槽11的外部空间与熔解槽11的内部空间的下部空间11a连通。在贯通孔23的内部，电极12被放在配置在其下方的耐火物上而得以支撑。电极12沿着贯通孔23的中心轴从熔解槽11的外部空间朝向熔解槽11的下部空间11a延伸。贯通孔23的中心轴的方向是图5所示的箭头方向。而且，如图5所示那样，电极12沿着贯通孔23的中心轴而具有位于下部空间11a一侧的端面即前端面12a、及位于熔解槽11的外部空间一侧的端面即后端面12b。电极12的前端面12a及后端面12b具有长方形的形状。贯通孔23的截面也具有长方形的形状。电极12的上表面、下表面、以及除前端面12a及后端面12b以外的一对侧面与构成电极保持侧壁22的耐火物相邻。电极12被这些耐火物包围而得以保持。与贯通孔23的中心轴正交的方向上的电极12的截面形状为长方形。该长方形的水平方向的尺寸为500mm以上。

以下，如图4所示那样，将与电极12的上表面相邻的耐火物称作上耐火物31，将与电极12的下表面相邻的耐火物称作下耐火物32，将与除前端面12a及后端面12b以外的电极12的侧面相邻的耐火物称作侧耐火物33。位于最上方的一对侧耐火物33的上端面的高度位置与电极12的上端面的高度位置相等。电极12的下表面与下耐火物32的上表面接触，电极12被下耐火物32支撑。下耐火物32进而被放在其他耐火物上。

如图4及图6所示那样，上耐火物31被设置在最上方的一对侧耐火物33支撑。也就是说，上耐火物31可不被电极12支撑地设置。如图5所示那样，贮存在熔解槽11中的熔融玻璃90的液面位于比上耐火物31的下端更为上方的位置。也就是说，上耐火物31的侧面的一部分与熔融玻璃90接触。

图6是从熔解槽11的外侧朝向内侧观察图4所示的电极保持侧壁22的一部分及电极12的前视图。图6表示电极12与电极12周围的耐火物之间的位置关系。在电极12的侧面与侧耐火物33的侧面之间形成着第一间隙51。在电极12的上表面与上耐火物31的下表面之间形成着第二间隙52。如图6所示那样，在电极12与侧耐火物33之间，在电极12的两侧形成着一对第一间隙51。

第一间隙51的尺寸即电极12的侧面与侧耐火物33的侧面之间的间隔为至少1.0mm。另外，一对第一间隙51中的至少一个的尺寸为至少1.0mm即可。但是，优选为一对第一间隙51中的两者的尺寸为至少1.0mm，更优选为至少2.0mm。

第二间隙52的尺寸即电极12的上表面与上耐火物31的下表面之间的间隔为至少1.0mm。第二间隙52的尺寸优选为至少2.0mm。图6中，第一间隙51及第二间隙52的尺寸显示得大于实际尺寸。

而且，有时会在构成电极12的电极元件15之间形成间隙。以下，将电极元件15之间的间隙称作电极间隙。第一间隙51大于电极间隙。电极间隙的尺寸优选为零。在电极间隙的尺寸为零的情况下，构成电极12的电极元件15相互密接。

图7是图6中线段VII-VII上的剖视图。图8是图6中线段VIII-VIII上的剖视图。如图7所示那样，第一间隙51从熔解槽11的外侧朝向内侧逐渐变窄。侧耐火物33及电极12的温度在与熔融玻璃90接触的熔解槽11的内侧最高，且在与外气接触的熔解槽11的外侧最低。由此，侧耐火物33及电极12热膨胀的量在熔解槽11的内侧达到最大，且在熔解槽11的外侧变为最小。因此，第一间隙51从熔解槽11的外侧朝向内侧逐渐变窄。熔解槽11的最外侧的第一间隙51的尺寸即第一间隙51的尺寸的最大值为至少2.0mm。而且，如图8所示那样，第二间隙52与第一间隙51同样地从熔解槽11的外侧朝向内侧逐渐变窄。熔解槽11的最外侧的第二间隙52的尺寸即第二间隙52的尺寸的最大值为至少2.0mm。另外，由于电极12被下耐火物32支撑，所以电极12的下表面与下耐火物32的上表面密接。图7及图8中，强调描绘了第一间隙51及第二间隙52的尺寸、及尺寸从熔解槽11的外侧朝向内侧的变化。

作为本实施方式的一例，侧耐火物33及上耐火物31等构成电极保持侧壁22的耐火物的热膨胀系数为约3.0×10^-3/K，电极12的热膨胀系数为约9.4×10^-3/K。而且，电极12及耐火物的温度在熔解槽11的内侧为约800℃，在熔解槽11的外侧为约1600℃。

电极12的前端面12a在熔解槽11的下部空间11a内与熔融玻璃90接触。一对电极12在该状态下从外部电源(未图示)供给电流。由于电极12的前端面12a与高温熔融玻璃90接触，因此会被熔融玻璃90逐渐腐蚀而磨耗。由于电极12被周围的耐火物保持着，所以通过沿着贯通孔23的中心轴将已磨耗的电极12朝向熔融玻璃90压入而使电极12移动，可使下部空间11a内的电极12的前端面12a的水平方向的位置固定。也就是说，在电极12被磨耗的情况下，如图5所示那样，使电极12沿着下耐火物32的上表面朝向熔融玻璃90移动相当于被磨耗的量。通过使电极12的前端面12a的位置固定，电极12可稳定地对熔融玻璃90通电加热。

而且，可如图9所示那样，使电极12与作为添加用的备用电极的添加电极16连接。图9是表示对图5所示的电极12连接着添加电极16的状态的图。添加电极16具有与电极12相同的形状及构成。也就是说，添加电极16由多个添加电极元件17捆扎而成的复合体。另外，对构成添加电极16的添加电极元件17的个数、垂直方向的列数及水平方向的行数并无限制，但优选与构成电极12的电极元件15相同。如图9所示那样，添加电极16具有前端面16a及后端面16b，电极12的后端面12b与添加电极16的前端面16a密接。因此，电极12与添加电极16电连接。也就是说，电极12及添加电极16分别构成电极12与添加电极16成为一体而形成的电极。添加电极16与电极12同样地与构成电极保持侧壁22的耐火物相邻，并且被这些耐火物保持着。

电极12及添加电极16可通过电极移动机构41而移动。电极移动机构41是用来将电极12的后端面12b或添加电极16的后端面16b朝向熔融玻璃90压入的机构。图10是电极移动机构41的模式图。电极移动机构41具有压板41a、压轴41b、及弹簧41c。压板41a被安装在电极12的后端面12b或添加电极16的后端面16b。图10中，压板41a被安装在添加电极16的后端面16b。在压板41a的背面介隔弹簧41c安装着压轴41b。压轴41b与被固定在地面上的压力千斤顶(未图示)连结。通过由压力千斤顶使压轴41b承担荷重，压轴41b通过弹簧41c将压板41a朝向熔融玻璃90推压。添加电极16受到由弹簧41c的弹性力产生的图10所示的力F，而与电极12一起朝向熔融玻璃90移动。另外，弹簧41c也可以为橡胶等弹性体。

图11是添加电极16的外观图。添加电极16具有其前端面16a的角部16c被倒角后而形成的锥形状。图12是支撑图11所示的添加电极16的电极保持侧壁22的侧视图。图13是支撑图11所示的添加电极16的电极保持侧壁22的俯视图。图12中，省略了图13所示的右侧的侧耐火物33。图13中，省略了图12所示的上耐火物31。图11～13中，为使添加电极16的锥形状变得明确，而比实际情况更加强调地描绘了前端面16a的被倒角的角部16c。如图12及图13所示那样，角部16c的经倒角而被去除的部分的水平方向的尺寸W1、W2及垂直方向的尺寸H1分别为1.0mm。

如图12及图13所示那样，通过将添加电极16的前端面16a的角部16c倒角，第一间隙51在被倒角的角部16c处局部变大。也就是说，被倒角的角部16c的位置处的第一间隙51的尺寸比未被倒角的状态下的尺寸大至多水平方向的尺寸W1、W2及垂直方向的尺寸H1的量。这样一来，添加电极16的前端面16a的角部16c将第一间隙51的尺寸局部增大。另外，图11～13中，被倒角的角部16c的表面为平面，但也可以为曲面。

(4)特征

本实施方式的熔解装置101中，为了对贮存在熔解槽11中的熔融玻璃90通电加热而使用电极12。当对熔融玻璃90通电加热时，电极12的前端面12a在熔解槽11的下部空间11a内与熔融玻璃90接触。与高温熔融玻璃90接触的电极12的前端面12a逐渐被腐蚀而变短。因此，必须定期地使用电极移动机构41将电极12或添加电极16从熔解槽11的外侧朝向内侧压入，而使电极12的前端面12a的位置移动。由此，电极12的前端面12a的位置成为固定，而可稳定地对熔融玻璃90通电加热。

但是，在电极12的表面与构成电极保持侧壁22的耐火物的表面接触的情况下，在电极12与耐火物之间产生摩擦力，因该摩擦力而难以压入电极12。如果在该状态下强行地压入电极12，则会引起熔融玻璃90从熔解槽11洩漏、及熔解槽11崩塌，而有无法使用熔解槽11之虞。而且，当熔解槽11中贮存着熔融玻璃90时，电极12及耐火物因与高温熔融玻璃90接触而热膨胀。因此，即便在电极12与耐火物之间存在间隙的情况下，间隙会因电极12及耐火物的热膨胀而变小，仍有电极12的表面与耐火物的表面接触之虞。

本实施方式的熔解装置101中，在已热膨胀的侧耐火物33与已热膨胀的电极12之间设置了至少1.0mm的第一间隙51。也就是说，当运行熔解装置101时，即便在熔解槽11中贮存熔融玻璃90且侧耐火物33及电极12热膨胀，电极12也不会与侧耐火物33接触。因此，因电极12的表面与侧耐火物33的表面之间的摩擦力而难以压入电极12的情况得到抑制。另外，流入到第一间隙51的熔融玻璃90被冷却而粘度变高，因此熔融玻璃90不会通过第一间隙51而漏出到熔解槽11的外部。

而且，在已热膨胀的上耐火物31与已热膨胀的电极12之间设置了至少1.0mm的第二间隙52。也就是说，当运行熔解装置101时，即便在熔解槽11中贮存熔融玻璃90且上耐火物31及电极12热膨胀，电极12也不会与上耐火物31接触。因此，因电极12的表面与上耐火物31的表面之间的摩擦力而难以压入电极12的情况得到抑制。另外，流入到第二间隙52的熔融玻璃90被冷却而粘度变高，因此熔融玻璃90不会通过第二间隙52而漏出到熔解槽11的外部。

而且，电极12是多个电极元件15的复合体。本实施方式中，第一间隙51大于电极元件15之间的间隙即电极间隙，且电极间隙的尺寸为零。通过尽可能缩小电极间隙，可在构成电极12的电极元件15之间有效地流通电流。在电极间隙为零的情况下，构成电极12的所有电极元件15相互密接，且相互电连接。另外，构成添加电极16的电极元件17之间的电极间隙的尺寸也为零。

通过在构成电极12的电极元件15之间流通电流，在如图9所示那样对与熔融玻璃90接触的电极12连接着添加电极16的情况下，可在电极12与添加电极16之间有效地流通电流。也就是说，即便在电极12与添加电极16之间存在通电状态并不良好的电极元件15、17的对，也可以通过通电状态良好的电极元件15、17的对而使电极12与添加电极16之间流通电流。因此，通过尽可能缩小电极间隙，可抑制电极12与添加电极16之间的通电不良，从而稳定地对熔融玻璃90通电加热。

而且，电极12在熔解槽11的外侧与添加电极16连接。添加电极16的前端面16a的角部16c被倒角。添加电极16的前端面16a是与电极12的后端面12b接触的面。前端面16a的角部16c被倒角的添加电极16在其前端面16a的位置处第一间隙51局部增大。在添加电极16的前端面16a的角部未被倒角的情况下，在使用电极移动机构41压入添加电极16时，有前端面16a的角部卡在与添加电极16相邻的耐火物的表面之虞。因此，如图11所示那样，通过将添加电极16的前端面16a的角部16c倒角，从而使添加电极16难以与电极12一起被压入的情况得到了改善。

(5)变化例

以上，对本实用新型的玻璃熔解装置进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施方式，而可在不脱离本实用新型主旨的范围内实施各种改良及变更。

(5-1)变化例A

第一间隙51及第二间隙52的尺寸在本实施方式中至少为1.0mm，但第一间隙51及第二间隙52的最佳尺寸为2.0mm～2.5mm。而且，熔解槽11的外侧表面的第一间隙51及第二间隙52的尺寸，即第一间隙51及第二间隙52的尺寸的最大值在本实施方式中至少为2.0mm，但优选为4.0mm～4.5mm。

(5-2)变化例B

本实施方式中，添加电极16的角部被倒角，但也可以为电极12的角部被倒角。例如，也可以为电极12的后端面12b的角部12c被倒角。图14及图15显示了本变化例中保持电极12的电极保持侧壁22，且分别与图12及图13相对应。

本变化例中，电极12的后端面12b的角部12c被倒角。将电极从熔解槽11的外侧向内侧压入时，电极移动机构41或添加电极16将向电极12的后端面12b施加力。后端面12b的角部12c被倒角的电极12在后端面12b的位置处第一间隙51被局部增大。电极12的后端面12b的角部未被倒角的情况下，当压入电极12时，后端面12b的角部将可能被卡在与电极12相邻的耐火物的表面。因此，通过将电极12的后端面12b的角部12c倒角，可使电极12难以压入的情况得到改善。另外，也可以将电极12的其他角部倒角。例如，也可将电极12的前端面12a的角部、及前端面12a与后端面12b之间的角部倒角。

而且，本实施方式中，添加电极16的前端面16a的角部16c被倒角。但是，添加电极16的其他角部也可被倒角。例如，也可以为添加电极16的后端面16b的角部、及前端面16a与后端面16b之间的角部被倒角。

(5-3)变化例C

本实施方式中，添加电极16的角部被倒角，但与电极12及添加电极16相邻的耐火物的角部也可被倒角。例如，也可以为熔解槽11的外侧表面的上耐火物31、下耐火物32及侧耐火物33的角部被倒角。

图16为电极保持侧壁122的外观图，其耐火物中的，位于熔解槽11外侧表面的角部被倒角。图17及图18显示了本变化例中的电极保持侧壁122，且分别与图12及图13相对应。图16中，省略了被设置在电极保持侧壁122的贯通孔123中的电极12。电极保持侧壁122具有上耐火物131、下耐火物132及侧耐火物133。如图16所示那样，上耐火物131具有位于电极保持侧壁122的外侧表面的被倒角的角部131c，侧耐火物133具有位于电极保持侧壁122的外侧表面的被倒角的角部133c。

本变化例中，保持电极12的耐火物131、133的角部且存在于熔解槽11的电极保持侧壁122的外侧表面的角部131c、133c被倒角。由此，在熔解槽11的外侧表面的位置第一间隙51局部增大。因此，例如，当将电极12压入贯通孔123而设置时，电极12的前端面12a的角部与上耐火物131的角部131c及侧耐火物133的角部133c接触，电极12难以移动的情况得到抑制。

本变化例中，尤其是在将添加电极16与电极12一起压入时，添加电极16的前端面16a的角部16c卡在存在于熔解槽11的外侧表面的耐火物的角部的情况得到有效地抑制。

而且，本变化例中，上耐火物131及侧耐火物133分别具有被倒角的角部131c、133c，作为代替可不将电极12及添加电极16的角部倒角。

(5-4)变化例D

在本实施方式中，熔解装置101具备用来将电极12或添加电极16朝向熔融玻璃90压入的电极移动机构41。但是，熔解装置101也可以还具备用来将上耐火物31等耐火物朝向熔融玻璃90压入的耐火物移动机构。

在本实施方式的熔解装置101中，如图9及图10所示那样，在熔融玻璃90的液面位于比电极12的上端更为上方位置的情况下，配置在电极12上方的上耐火物31在熔解槽11的下部空间11a内与高温熔融玻璃90接触，因此被逐渐腐蚀。如果上耐火物31被侵蚀，则电极12的上表面会与熔融玻璃90接触，从而促进熔融玻璃90对电极12的侵蚀。因此，通过使用耐火物移动机构使上耐火物31朝向熔融玻璃90移动，使下部空间11a内的上耐火物31的端面的位置固定，可抑制电极12的侵蚀。另外，耐火物移动机构也可以为将上耐火物31以外的耐火物朝向熔融玻璃90压入的机构。

而且，耐火物移动机构可用来更换上耐火物31。在此情况下，在上耐火物31的外侧进而设置耐火物。设置在上耐火物31外侧的耐火物是与上耐火物31连接的添加耐火物。如果通过耐火物移动机构将添加耐火物朝向熔融玻璃90压入，则上耐火物31及添加耐火物朝向熔融玻璃90移动。如果最终上耐火物31因侵蚀而消失，则添加耐火物成为上耐火物31。

(5-5)变化例E

在本实施方式中，电极12的后端面12b及添加电极16的前端面16a为平面，但也可以设置相互对向的凹部。图19是沿着贯通孔23的中心轴的方向上的电极12及添加电极16的剖视图。如图19所示那样，在电极12的后端面12b形成着凹部12c，在添加电极16的前端面16a形成着凹部16c。在被电极12的凹部12c与添加电极16的凹部16c包围的空间内设置着由氧化锡成形的棒状连结部件18。连结部件18防止电极12的后端面12b与添加电极16的前端面16a之间的位置偏移。

本变化例中，可抑制因电极12与添加电极16之间的位置偏移导致的连接电阻的上升，从而稳定地对熔融玻璃90通电，因此使用熔解装置101可稳定地制造熔融玻璃90。

而且，本变化例中，也可以在电极12的后端面12b形成凹部，且在添加电极16的前端面16a形成凸部。在此情况下，通过将后端面12b的凹部与前端面16a的凸部嵌合，可防止电极12与添加电极16之间的位置偏移。另外，也可以在电极12的后端面12b形成凸部，且在添加电极16的前端面16a形成凹部。

(5-6)变化例F

本实施方式中，添加电极16的前端面16a的角部16c被倒角，但也可以将构成添加电极16的各电极元件17的前端面的角部倒角。而且，也可以将电极元件17的其他角部倒角。

变化例B是关于后端面12b的角部12c被倒角的电极12，但也可以将构成电极12的各电极元件15的后端面的角部倒角。而且，也可以将电极元件15的其他角部倒角。

(5-7)变化例G

本实施方式中，如图9所示那样，电极12的后端面12b、及添加电极16的前端面16a为平面。也就是说，沿着贯通孔23的中心轴，构成电极12的所有电极元件15的后端面的位置相同，且构成添加电极16的所有电极元件17的前端面的位置相同。因此，将棒状电极元件15层叠而形成的电极12、及将棒状电极元件17层叠而形成的添加电极16如图11所示那样具有实质上为长方体的形状。

但是，电极12的后端面12b、及添加电极16的前端面16a也可以不为平面。也就是说，沿着贯通孔23的中心轴，构成电极12的所有电极元件15的后端面的位置可不同，构成添加电极16的所有电极元件17的前端面的位置可不同。

图20是表示本变化例的对电极112连接着添加电极116的状态的图。图20与实施方式的图9相对应。图20中，对与图9共用的构成元件标注相同的参照符号。电极112是接触熔解槽11中的熔融玻璃90的电极，添加电极116是与电极112连接的添加用电极。电极112由多个电极元件115层叠而构成，添加电极116由多个电极元件117层叠而构成。与实施方式同样地，电极112的后端面与添加电极116的前端面接触。

但是，在本变化例中，构成添加电极116的电极元件117的前端面117a的位置完全不同。如图20所示那样，构成添加电极116的电极元件117的前端面117a的位置随着从上方朝向下方而接近熔融玻璃90。而且，构成电极112的电极元件115的后端面115b的位置与构成添加电极116的电极元件117的前端面117a的位置相对应，也是随着从上方朝向下方而接近熔融玻璃90。也就是说，电极112的后端面、及添加电极116的前端面成为阶梯状。

Claims (10)

1.一种玻璃熔解装置，其包括贮存熔融玻璃的熔解槽、及至少一对安装于贯通孔中的电极，该贯通孔形成于所述熔解槽的侧壁；该玻璃熔解装置的特征在于：

所述熔解槽由多个耐火物层叠而成，包括水平方向上与所述电极相邻的第一耐火物；

所述电极由互为相邻的多个导电性元件构成，并且对贮存在所述熔解槽中的所述熔融玻璃通电加热；且

当所述熔解槽中贮存着所述熔融玻璃时，所述电极与所述第一耐火物之间的间隙即第一间隙的尺寸，大于所述导电性元件之间的间隙即电极间隙的尺寸。

2.根据权利要求1所述的玻璃熔解装置，其特征在于：

当所述熔解槽中贮存着所述熔融玻璃时，所述第一间隙的尺寸至少为1.0mm。

3.根据权利要求1所述的玻璃熔解装置，其特征在于：

所述多个耐火物还包括所述电极上方与所述电极相邻的第二耐火物；且

当所述熔解槽中贮存着所述熔融玻璃时，所述电极与所述第二耐火物之间的间隙即第二间隙的尺寸至少为1.0mm。

4.根据权利要求2所述的玻璃熔解装置，其特征在于：

当所述熔解槽中贮存着所述熔融玻璃时，所述熔解槽的最外侧的所述第一间隙的尺寸至少为2.0mm。

5.根据权利要求1或3所述的玻璃熔解装置，其特征在于：

还包括将所述电极从所述熔解槽外侧向内侧按压，以使所述电极移动的电极移动机构。

6.根据权利要求5所述的玻璃熔解装置，其特征在于：

所述电极在所述熔解槽的外侧与备用电极连接；

所述备用电极呈长方体形状，且位于与所述电极接触一面的外周的角部被倒角；且

所述电极移动机构将所述备用电极从所述熔解槽的外侧朝向内侧按压，以使所述电极及所述备用电极移动。

7.根据权利要求6所述的玻璃熔解装置，其特征在于：

与所述电极相邻的耐火物的角部中，位于所述熔解槽外侧相对面的外周的部分角部被倒角。

8.一种玻璃片制造装置，其特征在于包括：

根据权利要求1至7中任一项所述的玻璃熔解装置，其加热玻璃原料而生成熔融玻璃；

澄清装置，将由所述玻璃熔解装置生成的所述熔融玻璃澄清；及

成形装置，利用溢流下拉法，由经所述澄清装置澄清过的所述熔融玻璃成形玻璃片。

9.一种玻璃熔解装置用电极，其特征在于：

其被用在权利要求1至7中任一项所述的玻璃熔解装置中，且被安装于形成在所述熔解槽侧壁的贯通孔中；

所述玻璃熔解装置用电极呈长方体形状，且至少一部分角部被倒角。

10.根据权利要求9所述的玻璃熔解装置用电极，其特征在于：

所述电极由互为相邻的多个导电性元件构成，且位于所述熔解槽内侧相对面的外周的角部被倒角。

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