JP2013035724A - 発熱体の検査方法、及び検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス製品の製造設備に設けられた通電によって発熱する発熱体を検査するに際し、発熱体の設置数に影響されず、正確且つ簡便な検査を行い得る検査方法を提供する。
【解決手段】ガラス製品の製造設備に設けられた通電によって発熱する発熱体の検査方法であって、前記発熱体の電気抵抗値を継続的に測定する測定工程と、前記電気抵抗値から電気抵抗変化率を算出する演算工程と、前記電気抵抗変化率に基づいて、前記発熱体の状態を判定する判定工程と、を包含する
【選択図】図４

Description

本発明は、ガラス製品の製造設備に設けられた通電によって発熱する発熱体の検査方法、及び検査装置に関する。

自動車用ガラス、ディスプレイ用ガラス、電子部品用ガラス、ガラス繊維、建築用ガラス等の各種ガラス製品は、ガラス原料をガラス溶融炉で加熱して溶融ガラスとし、これを目的のガラス製品の形状に成形することで製造される。ガラス溶融炉には、ガラス原料を加熱して溶融させるための発熱体が設けられる。発熱体としては、例えば、通電によりジュール熱を発生させる抵抗発熱体が使用される。抵抗発熱体の種類は様々であるが、二珪化モリブデン発熱体、ニッケル−クロム系発熱体、炭化珪素発熱体、黒鉛発熱体等が知られている。

二珪化モリブデンから構成される抵抗発熱体（以下、単に「発熱体」と称する。）は、約１９００℃の高温域まで使用可能であるため、ガラス溶融炉の加熱源として好適に使用される。ところが、発熱体を長期間に亘って使用すると、経年劣化、溶融ガラスからの揮発成分による浸食・減耗、ガラス溶融炉の昇温・降温の繰り返しによるサーマルショック、通電時に発生する電磁力による振動等により、発熱体自身が損傷する虞がある。例えば、発熱体に亀裂が発生すると、亀裂部及びその周辺で電気抵抗が局所的に上昇し、局所的な異常加熱やスパークが発生する場合がある。そして、そのような異常状態を放置しておくと、発熱体が破断し、その破片が溶融ガラスに落下して混入することになる。発熱体に含まれている二珪化モリブデンは、ガラス溶融炉の内壁を保護する白金ライニングやガラス溶融炉に取り付けられている白金成形部材と容易に反応し、低融点の合金を生成し得る。このため、溶融ガラス炉への発熱体の破片の落下は、白金ライニングや白金形成部材の浸食の原因となり、ガラス製品製造における解決すべき問題となっている。

そこで、従来からガラス溶融炉に設けた発熱体を監視し、その損傷状態を検知することが試みられている。その一つとして、発熱体に供給する電流と発熱体両端の電圧とを測定し、それらの値を抵抗測定器に入力して発熱体の抵抗値を監視する加熱装置の制御方法があった（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１によれば、発熱体における抵抗値の異常な変化を測定することにより、発熱体に発生し得る剥離や劣化等の損傷を検知している。

また、発熱体であるヒータの劣化によりヒータが細くなることに起因してヒータの抵抗値が増加するという性質を利用し、ヒータの劣化の程度を割り出す検査装置も提案されている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２によれば、実際に測定したヒータの抵抗値が基準時の抵抗値と比べて所定量を超えて増加している場合に、ヒータの交換が必要なほど劣化していると判断している。

特開平５−１０９４６１号公報 特開２００４−３１９９５３号公報

各種ガラス製品を製造するにあたり、高品質なガラス製品を得るためには溶融ムラのない均質な溶融ガラスを使用することを要する。このため、ガラス溶融炉の溶融槽及び清澄槽には均一な加熱を実現するべく、各所に複数の発熱体が設けられている。また、ガラス製品製造設備には、ガラス溶融炉だけでなく、溶融ガラスが送られるフォアベイ、溶融ガラスを成形装置に供給するフィーダー等の各種装置があるが、これらの装置にも複数の発熱体が設けられている。

複数の発熱体の損傷状態を検知するためには、例えば、ガラス製品の製造設備全体に設置されている発熱体をグループ分けし、装置毎の発熱体群として監視することが有効である。従って、特許文献１の制御方法や特許文献２の検査装置をガラス製品の製造設備に設置された複数の発熱体に適用する場合も、ガラス溶融炉や清澄槽等の装置毎に発熱体群の抵抗値を測定することになる。

ところが、発熱体群を構成する発熱体の数は装置の規模や設置スペース等により異なっている。このため、発熱体群の損傷を抵抗値によって判定するためには、装置毎に異なる判定基準（閾値）を設定する必要があった。

また、ガラス製品の製造条件や品種等によって発熱体の設置数を増減させることがあるが、この場合、発熱体群の全体の抵抗値が変わることになる。そのため、発熱体の設置数を増減させる際に、その都度、閾値を設定変更する必要があった。

さらに、発熱体の抵抗値は温度によって変化する。このため、単に抵抗値を測定するだけでは、発熱体の損傷状態を正確に判定することが困難な場合もある。

このように、現状においては、ガラス製品の製造設備に複数設置される発熱体（発熱体群）の損傷状態を簡単且つ確実に検査する技術は未だ開発されていない。本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ガラス製品の製造設備に設けられた通電によって発熱する発熱体を検査するに際し、発熱体の設置数に影響されず、正確且つ簡便な検査を行い得る検査方法、及び検査装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係る検査方法の特徴構成は、
ガラス製品の製造設備に設けられた通電によって発熱する発熱体の検査方法であって、
前記発熱体の電気抵抗値を継続的に測定する測定工程と、
前記電気抵抗値から電気抵抗変化率を算出する演算工程と、
前記電気抵抗変化率に基づいて、前記発熱体の状態を判定する判定工程と、
を包含することにある。

上記課題で説明したように、従来の発熱体の検査方法では、発熱体の抵抗値を測定することにより、発熱体の損傷状態を検査していた。しかしながら、このような抵抗値そのものを利用して行う検査方法では、発熱体の設置数の変動等により判定基準となる閾値を変更する必要があった。そのため、簡単且つ確実な検査を行うことは困難であった。
この点、本構成の検査方法によれば、測定工程において発熱体の電気抵抗値を継続的に測定し、次いで、演算工程において電気抵抗値から電気抵抗変化率を算出している。そして、判定工程において電気抵抗値の代わりに電気抵抗変化率を発熱体の状態を判定する際の判定基準としている。このため、発熱体の設置数に関係なく、発熱体全体の電気抵抗の変化が分かり、これにより、発熱体の状態を確実に判定することができる。
また、本構成の検査方法では、測定工程において電気抵抗値を継続的に測定している。このため、最新の電気抵抗値を使用して電気抵抗変化率を演算することができる。その結果、例えば、発熱体の通電状態が常に変化するような操業条件でも、最新の電気抵抗変化率に基づいて、迅速且つ正確に発熱体の検査を行うことができる。

本発明に係る検査方法において、
前記測定工程において、さらに前記発熱体の電圧を継続的に測定し、
前記演算工程において、さらに前記電圧から電圧変化率を算出し、
前記判定工程において、さらに前記電圧変化率に基づいて、前記発熱体の状態を判定することが好ましい。

上述のように、発熱体の電気抵抗値は温度によって変化する。このため、例えば、ガラス製品の製造設備におけるガラス溶融炉の内部温度の設定値を上げる場合や、ガラス溶融炉を長期間停止させて温度が低下した状態から運転を再開させる場合等においては、温度上昇に伴って発熱体の抵抗値が上昇する。そうすると、判定工程において、発熱体が損傷したと誤判定してしまう虞がある。
この点、本構成の検査方法によれば、発熱体の状態の判定基準として、電気抵抗変化率に加えて電圧変化率を用いている。発熱体が損傷した場合、電圧変化率が大きく上昇する。従って、電気抵抗変化率と電圧変化率とを総合的に判断することにより、発熱体の電気抵抗値が上昇した場合、それが発熱体の損傷によるものなのか、あるいは温度上昇によるものなのかを見極め、確実に判定することができる。

本発明に係る検査方法において、
前記発熱体の周囲環境の変化に応じて、前記判定工程において採用する判定基準を変更する変更工程を包含することが好ましい。

温度変化により発熱体の電気抵抗値が変化する場合でも、発熱体の状態を判定する判定基準となる閾値を適切に変更すれば、より正確な判定を行うことができる。
この点、本構成の検査方法によれば、発熱体の周囲環境の変化に応じて、判定工程において採用する判定基準を変更することができる。従って、例えば、発熱体の周囲雰囲気の温度が急激に変動した場合でも、そのような状況に応じて閾値を変更することにより、発熱体が損傷したか否かを正確に判定することができる。

本発明に係る検査方法において、
前記発熱体の表面温度が１２００〜１７００℃の範囲において実行することが好ましい。

本構成の検査方法によれば、ガラス製品を製造する際の通常の温度条件（１２００〜１７００℃の範囲）において、確実に発熱体の検査を実行することができる。

上記課題を解決するための本発明に係る検査装置の特徴構成は、
ガラス製品の製造設備に設けられた通電によって発熱する発熱体の検査装置であって、
前記発熱体の電気抵抗値を継続的に測定する測定手段と、
前記電気抵抗値から電気抵抗変化率を算出する演算手段と、
前記電気抵抗変化率に基づいて、前記発熱体の状態を判定する判定手段と、
を備えたことにある。

本構成の検査装置によれば、上述した検査方法と実質的に同じ作用効果を奏することができる。
すなわち、本構成の検査装置によれば、測定手段が発熱体の電気抵抗値を継続的に測定し、次いで、演算手段が電気抵抗値から電気抵抗変化率を算出している。そして、判定手段が電気抵抗値の代わりに電気抵抗変化率を発熱体の状態を判定する際の判定基準としている。このため、発熱体の設置数に関係なく、発熱体全体の電気抵抗の変化が分かり、これにより、発熱体の状態を確実に判定することができる。
また、本構成の検査装置では、測定手段が電気抵抗値を継続的に測定している。このため、最新の電気抵抗値を使用して電気抵抗変化率を演算することができる。その結果、例えば、発熱体の通電状態が常に変化するような操業条件でも、最新の電気抵抗変化率に基づいて、迅速且つ正確に発熱体の検査を行うことができる。

図１は、本発明の発熱体の検査方法を実施するために使用する発熱体の検査装置の概略図である。 図２は、発熱体の表面温度と電気抵抗値との関係の一例を示すグラフである。 図３は、ガラス溶融炉のある操業スパンにおいて、測定手段によって測定された諸特性の経時変化を夫々示したグラフである。 図４は、本発明の第１実施形態に係る発熱体の検査方法を説明するフローチャートである。 図５は、本発明の第２実施形態に係る発熱体の検査方法を説明するフローチャートである。 図６は、本発明の第３実施形態に係る発熱体の検査方法を説明するフローチャートである。

以下、本発明の発熱体の検査方法、及び検査装置に関する実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。

〔発熱体の検査装置〕
図１は、本発明の発熱体の検査方法を実施するために使用する発熱体の検査装置１００の概略図である。本発明の検査装置１００は、ガラス溶融炉２００のうち、ガラス原料Ｍを加熱して溶融ガラスＧとする溶融槽１０及び溶融ガラスＧを清澄化する清澄槽２０に亘って設けられ、溶融槽１０及び清澄槽２０に夫々設けられている発熱体３０を検査対象とする。

溶融槽１０は、その内壁が白金又は白金合金でライニングされている。溶融槽１０には、ガラス原料Ｍを投入する投入口１１が設けられている。投入口１１には運搬手段としてのベルトコンベア１３が設置され、原料供給手段としてのホッパー１２から供給されたガラス原料Ｍがベルトコンベア１３により溶融槽１０に投入される。溶融槽１０に投入されたガラス原料Ｍは、発熱体３０からの輻射熱によって１０００℃以上に加熱され、ガラス化反応を起こして流動可能な溶融ガラスＧとなる。溶融ガラスＧは、溶融槽１０の下方に設けられた連絡口１２から隣接する清澄槽２０へ移動する。

清澄槽２０も溶解槽１０と同様に、その内壁が白金又は白金合金でライニングされている。清澄槽２０では、ガラス原料Ｍのガラス化反応時に発生し得る炭酸ガス等の微小気泡が除去される。ガラス原料Ｍには清澄剤が添加されており、この清澄剤が清澄槽２０で酸化還元反応を起こすことにより酸素等の気泡Ｂが発生する。そして、気泡Ｂが炭酸ガス等の微小気泡に結合し膨張することで、気泡Ｂが溶融ガラスＧの液面に浮上し、脱泡が行われる。清澄処理が行われた溶融ガラスＧは、清澄槽２０の側方に接続されたフォアベイ４０に送られる。フォアベイ４０に送られた溶融ガラスＧは、その後、フィーダー（図示せず）等を経由し、成形工程に送られる。そして、白金成形部材等により所定の製品形状に加工され、その後、徐冷されて各種ガラス製品となる。

発熱体３０は、通電によりジュール熱を発生させる抵抗発熱体が使用される。発熱体３０に発生するジュール熱は電流の大きさに依存する。発熱体３０に流れる電流が増加すると、発生するジュール熱（すなわち、表面温度）も増加する。また、図２に示すように、発熱体３０の表面温度が上昇すると、発熱体３０の電気抵抗値も増加する。発熱体３０への通電（電力供給）は、電源５０により行われる。電源５０は交流電源、又は直流電源の何れも使用可能である。電源５０からの発熱体３０への電力供給は、夫々の発熱体３０に対して個別に、又は全ての発熱体３０に対して全体的に行うことができる。あるいは、グループ毎の複数の発熱体３０に対して夫々電源回路を形成し、グループ毎に電力供給を行っても構わない。夫々の発熱体３０は、直列接続、並列接続、又は直列接続と並列接続との混合状態の何れでも構わない。なお、図１に示した複数の発熱体３０は、溶融槽１０及び清澄槽２０において、夫々直列接続されているものとする。発熱体３０の種類としては、背景技術の項目で挙げた二珪化モリブデン発熱体、ニッケル−クロム系発熱体、炭化珪素発熱体、黒鉛発熱体の他、鉄−クロム−アルミニウム系発熱体、モリブデン発熱体、タングステン発熱体、白金発熱体、ジルコニア発熱体、ランタンクロマイト発熱体等が挙げられる。本実施形態では、高温域まで使用可能な二珪化モリブデン発熱体が好適に用いられる。一般的なガラス製品の製造工程では、通常、発熱体３０は１２００〜１７００℃の範囲で使用される。なお、発熱体３０は、ガラス溶融炉２００の他、溶融ガラスＧが送られるフォアベイ、溶融ガラスＧを成形装置に供給するフィーダー等の装置にも適切な個数設けてもよい。

上記の溶解槽１０、及び清澄槽２０に設けられた発熱体３０を検査するための本発明の検査装置１００は、測定手段６０、演算手段７０、及び判定手段８０を備えている。これらの手段はコンピュータ９０の一機能として実現することができる。ただし、測定手段６０、演算手段７０、及び判定手段８０を独自に構成しても構わない。

測定手段６０は、発熱体３０の諸特性を継続的に測定する。図３は、ガラス溶融炉２００のある操業スパンにおいて、測定手段６０によって測定された、（ａ）発熱体３０の表面温度、（ｂ）発熱体３０に流れる電流値、（ｃ）発熱体３０の両端の電圧値、及び（ｄ）発熱体３０の電気抵抗値の経時変化を夫々示したグラフである。この操業スパンでは、時間ｔ_１からｔ_２において瞬間的な停電が発生し、時間ｔ_３において発熱体３０に亀裂が発生した。

図３（ａ）より、発熱体３０の表面温度に関しては、瞬間的な停電が発生したり、発熱体３０に亀裂が発生しても温度Ｔ_１から殆ど変化しない。これは、発熱体３０が操業中は常に高温状態にあり、短時間では容易に温度が低下しないためである。従って、発熱体３０の表面温度を発熱体３０の状態判定における判定基準とすることはできない。

図３（ｂ）より、発熱体３０に流れる電流値に関しては、瞬間停電期間（ｔ_１〜ｔ_２）では停電の影響により電流値はＩ_１からＩ_２に低下した。そして、停電から復帰後、発熱体３０に亀裂が発生すると（ｔ_３）、もとの電流値Ｉ_１より低いＩ_３となった。このように、発熱体３０の損傷により電流値は低下する。しかしながら、発熱体３０の状態判定にあたり、電流値の低下のみを判定基準として、これが停電によるものなのか、あるいは発熱体３０の損傷によるものなのかを正確に判定することは困難である。

図３（ｃ）より、発熱体３０の両端の電圧値に関しては、瞬間停電期間（ｔ_１〜ｔ_２）では停電の影響により電圧値はＶ_１からＶ_２に低下した。そして、停電から復帰後、発熱体３０に亀裂が発生すると（ｔ_３）、もとの電流値Ｖ_１より高いＶ_３となった。このように、発熱体３０の損傷により電圧値は上昇する。しかしながら、発熱体３０の状態判定にあたり、電圧値の上昇のみを判定基準として、これが停電からの復帰によるものなのか、あるいは発熱体３０の損傷によるものなのかを正確に判定することは困難である。

図３（ｄ）より、発熱体３０の電気抵抗値に関しては、瞬間停電期間（ｔ_１〜ｔ_２）においても停電の影響を受けることなくＲ_１のまま不変であった。そして、停電から復帰後、発熱体３０に亀裂が発生すると（ｔ_３）、もとの電気抵抗値Ｒ_１より高いＲ_２となった。このように、発熱体３０は損傷により電気抵抗値が上昇する。従って、発熱体３０の状態判定にあたり、電気抵抗値の上昇を判定基準とすれば、発熱体３０が損傷したか否かを正確に判定するができる。ただし、本実施形態のように、発熱体３０を複数設置した場合においては、夫々の発熱体３０の電気抵抗値を個別に測定することは測定者にとって負担が大きい。また、課題の項目でも説明したが、ガラス製品の製造条件や品種等によって発熱体３０の設置数を増減させると、その都度、判定基準となる閾値を設定変更する必要がある。

そこで、本発明らは鋭意研究の結果、測定手段６０によって回路全体の電気抵抗値を測定し、当該電気抵抗値、又は発熱体３０の１個あたりの平均電気抵抗値から電気抵抗変化率を算出し、これを判定基準とすることで、発熱体３０の設置個数や設置条件等に関係なく、回路を構成する全ての発熱体３０の状態を簡単且つ確実に判定し得ることを見出した。ちなみに、回路全体の電気抵抗値は、発熱体３０が直列接続の場合は、個々の発熱体３０の電気抵抗値の和から求められる。発熱体３０が並列接続の場合は、個々の発熱体３０の電気抵抗値の逆数の和に基づいて求められる。発熱体３０が直列接続と並列接続との混合状態の場合は、上述の電気抵抗値の和及び電気抵抗値の逆数の和を適宜組み合わせて求められる。以下、電気抵抗変化率を判定基準として採用した本発明の発熱体３０の検査方法の実施形態について説明する。なお、発熱体３０は単一の発熱体又は複数の発熱体群を意図する。また、以下の実施形態は、装置に瞬間的な停電等が発生しない通常の操業状態について説明するものである。

〔第１実施形態〕
図４は、本発明の第１実施形態に係る発熱体３０の検査方法を説明するフローチャートである。本実施形態を含め、以後説明するフローチャートでは、夫々のステップを記号「Ｓ」で示してある。検査を開始後（Ｓ０）、測定手段６０により発熱体３０の電気抵抗値を測定する（Ｓ１）。この測定では、例えば、発熱体３０が属するグループ（発熱体群）毎に、発熱体３０の電気抵抗値の和を求める。図１のガラス溶融炉２００を例にとると、求める電気抵抗値として、溶融槽１０に直列接続で設けられた３つの発熱体３０の電気抵抗値の和、清澄槽２０に直列接続で設けられた４つの発熱体３０の電気抵抗値の和、あるいはガラス溶融炉２００における全ての７つの発熱体３０を含む回路としての電気抵抗値を測定する。これらの電気抵抗値の測定は、所定時間毎に継続的に行う。電気抵抗値の測定にあたっては、前述したように、発熱体３０の１個あたりの平均電気抵抗値を求めても構わない。平均値を求める場合、直近数点の測定データをもとに計算した移動平均値とすることが好ましい。

次に、測定した発熱体３０の電気抵抗値の経時変化から電気抵抗変化率ΔＲを算出する（Ｓ２）。電気抵抗変化率ΔＲは、例えば、図３（ｄ）中に示した電気抵抗値が上昇する局面におけるフィッティング直線の傾きとして求められる。なお、電気抵抗変化率ΔＲは、時間の微小区間をとり、電気抵抗値の微分変化を求めても構わない。また、変化後の電気抵抗値の平均と変化前の電気抵抗値の平均との差を求め、これらを電気抵抗変化率Ｒとして定義することも可能である。

次に、求めた電気抵抗変化率ΔＲと予め設定しておいた閾値Ｒｘとを比較する（Ｓ３）。閾値Ｒｘは、例えば、発熱体３０に人為的に亀裂や剥離を発生させ、その前後の電気抵抗値の変化から求めることができる。ΔＲが閾値Ｒｘよりも大きい場合（Ｓ３；ＹＥＳ）、判定手段８０は発熱体３０のうち少なくとも一つが損傷状態にあると判定する（Ｓ４）。このとき、コンピュータ９０は、必要に応じて、別途設けたスピーカ（図示せず）から警報を発報したり、電源５０から発熱体３０への電力供給を停止させる。その後、検査は終了する（Ｓ６）。ΔＲが閾値Ｒｘよりも大きくない場合（Ｓ３；ＮＯ）、判定手段８０は全ての発熱体３０は正常状態にあると判定する（Ｓ５）。そして、ステップ１に戻り、発熱体３０の電気抵抗値の測定を継続する。

このように、第１実施形態では、電気抵抗変化率ΔＲを発熱体３０の状態を判定する際の判定基準としている。このため、発熱体３０の設置数に関係なく、発熱体３０の全体の電気抵抗の変化が分かり、これにより、発熱体３０の状態を確実に判定することができる。また、電気抵抗値を継続的に測定しているため、最新の電気抵抗値を使用して電気抵抗変化率を演算することができる。その結果、例えば、発熱体３０の通電状態が常に変化するような操業条件でも、最新の電気抵抗変化率に基づいて、迅速且つ正確に発熱体３０の検査を行うことができる。

なお、第１実施形態は発熱体３０が複数設けられている製造設備に対して検査を行っているため、グループ毎の発熱体３０の電気抵抗値の和、又は全ての発熱体３０を含む回路としての電気抵抗値を求めているが、発熱体３０の設置個数が一つの製造設備に対して本発明を適用することも当然に可能である。

〔第２実施形態〕
先に説明したように、発熱体３０の電気抵抗値は温度によって変化する。例えば、ガラス製品の製造設備におけるガラス溶融炉２００の内部温度の設定値を上げる場合や、ガラス溶融炉２００を長期間停止させて温度が低下した状態から運転を再開させる場合等においては、温度上昇に伴って発熱体３０の抵抗値が上昇する。このため、判定工程において、発熱体３０が損傷したと誤判定してしまう虞がある。そこで、第２実施形態では、発熱体３０の状態の判定基準として、電気抵抗変化率ΔＲに加えて電圧変化率ΔＶを用いている。

図５は、本発明の第２実施形態に係る発熱体３０の検査方法を説明するフローチャートである。検査を開始後（Ｓ１０）、測定手段６０により発熱体３０の電気抵抗値及び電圧値を測定する（Ｓ１１）。この測定では、第１実施形態と同様に、発熱体３０が属するグループ（発熱体群）毎に、発熱体３０の電気抵抗値の和及び電圧値の和を夫々求める。また、電気抵抗値及び電圧値の測定は、所定時間毎に継続的に行う。なお、第２実施形態においても、発熱体３０の電気抵抗値の和及び電圧値の和から更にそれらの平均値を求めても構わない。

次に、測定した発熱体３０の電気抵抗値の経時変化から電気抵抗変化率ΔＲを算出する（Ｓ１２）。この電気抵抗変化率ΔＲと予め設定しておいた閾値Ｒｘとを比較する（Ｓ１３）。ΔＲが閾値Ｒｘよりも大きくない場合（Ｓ１３；ＮＯ）、判定手段８０は全ての発熱体３０は正常状態にあると判定する（Ｓ１５）。そして、ステップ１に戻り、発熱体３０の電気抵抗値及び電圧値の測定を継続する。ΔＲが閾値Ｒｘよりも大きい場合（Ｓ１３；ＹＥＳ）、演算手段７０は発熱体３０の電圧値の経時変化から電圧変化率ΔＶを算出し（Ｓ１４）、当該電圧変化率ΔＶと予め設定しておいた閾値Ｖｘとを比較する（Ｓ１６）。閾値Ｖｘは、例えば、発熱体３０に人為的に亀裂や剥離を発生させ、その前後の電圧値の変化から求めることができる。ΔＶが閾値Ｖｘよりも大きくない場合（Ｓ１６；ＮＯ）、判定手段８０は全ての発熱体３０は正常状態にあると判定する（Ｓ１５）。そして、ステップ１に戻り、発熱体３０の電気抵抗値及び電圧値の測定を継続する。ΔＶが閾値Ｖｘよりも大きい場合（Ｓ１６；ＹＥＳ）、判定手段８０は発熱体３０のうち少なくとも一つが損傷状態にあると判定する（Ｓ１７）。このとき、コンピュータ９０は、必要に応じて、別途設けたスピーカ（図示せず）から警報を発報したり、電源５０から発熱体３０への電力供給を停止させる。その後、検査は終了する（Ｓ１８）。

このように、第２実施形態では、電気抵抗変化率ΔＲと電圧変化率ΔＶとを用いて、総合的な判断を行っている。このため、発熱体３０の電気抵抗値が上昇した場合、それが発熱体の損傷によるものなのか、あるいは温度上昇によるものなのかを見極め、確実に判定することができる。

なお、第２実施形態を実施するに際し、先に電圧変化率ΔＶを算出し、当該電圧変化率ΔＶと予め設定しておいた閾値Ｖｘとを比較した後、電気抵抗変化率ΔＲを算出し、当該電気抵抗変化率ΔＲと予め設定しておいた閾値Ｒｘとを比較する順序としても構わない。また、この第２実施形態においても、発熱体３０の設置個数が一つの製造設備に対して本発明を適用することも当然に可能である。

〔第３実施形態〕
発熱体３０の周囲環境の変化のため電気抵抗値が変化しても、適切な閾値を使用すれば、より正確に発熱体３０の状態を判定することができる。そこで、第３実施形態では、発熱体３０の状態を判定する判定基準となる閾値を、発熱体３０の周囲環境の変化に応じて変更する。

図６は、本発明の第３実施形態に係る発熱体３０の検査方法を説明するフローチャートである。検査を開始後（Ｓ２０）、コンピュータ９０に発熱体３０の基準温度Ｔｘを設定し、その後、周囲環境温度Ｔｙを監視する（Ｓ２１）。基準温度Ｔｘは、例えば、通常の操業条件における発熱体３０の周囲雰囲気の温度とすることができる。基準温度Ｔｘでは、発熱体３０の状態判定の基準として閾値Ｒｘを使用する。周囲環境温度Ｔｙとは、実際の操業における発熱体３０の周囲雰囲気の温度である。

次に、周囲環境温度Ｔｙの変化を観測する（Ｓ２２）。周囲環境温度Ｔｙの変化は、温度上昇及び温度下降の両方の変化を含む。温度変化があったか否かは、例えば、温度の振れ幅が所定値以上か否かにより判断する。温度変化の監視は、連続的に行ってもよいし、所定時間毎に間歇的に行ってもよい。周囲環境温度Ｔｙが変化していないと判断した場合（Ｓ２２；ＮＯ）、当初の閾値Ｒｘを継続使用し（Ｓ２３）、ステップ２１に戻る。周囲環境温度Ｔｙが変化したと判断した場合（Ｓ２２；ＹＥＳ）、変化後の周囲環境温度Ｔｙと基準温度Ｔｘとの差が所定の温度変化幅αより大きいか否かを判断する（Ｓ２４）。周囲環境温度Ｔｙと基準温度Ｔｘとの差が所定の温度変化幅αより大きくない場合（Ｓ２４；ＮＯ）、当初の閾値Ｒｘを継続使用し（Ｓ２３）、ステップ２１に戻る。周囲環境温度Ｔｙと基準温度Ｔｘとの差が所定の温度変化幅αより大きい場合（Ｓ２４；ＹＥＳ）、当初の閾値Ｒｘを新たな閾値Ｒｙに変更する。閾値Ｒｙは、周囲環境温度Ｔｙに適合させた発熱体３０の状態判定を行う際の新たな判定基準となる。その後、検査は終了する（Ｓ２６）。なお、ステップ２４において、周囲環境温度Ｔｙと基準温度Ｔｘとの差が所定の温度変化幅αより大きい場合であっても、それが異常に大きい場合（例えば、２αを超える場合）は、発熱体３０が損傷したと判断し、別途設けたスピーカ（図示せず）から警報を発報したり、電源５０から発熱体３０への電力供給を停止させることができる。

このように、第３実施形態では、発熱体３０の周囲環境の変化に応じて、判定工程において採用する判定基準を変更することができる。従って、例えば、発熱体３０の周囲雰囲気の温度が急激に変動した場合でも、そのような状況に応じて閾値を変更することにより、発熱体３０が損傷したか否かを正確に判定することができる。

本発明の発熱体の検査方法、及び検査装置は、例えば、自動車用ガラス、ディスプレイ用ガラス、電子部品用ガラス、ガラス繊維、建築用ガラス等の各種ガラス製品製造設備に設けられた発熱体の検査に利用することができる。

１０ 溶融槽
２０ 清澄槽
３０ 発熱体
４０ フォアベイ
５０ 電源
６０ 測定手段
７０ 演算手段
８０ 判定手段
９０ コンピュータ
１００ 発熱体の検査装置
２００ ガラス溶融炉

Claims (5)

1. ガラス製品の製造設備に設けられた通電によって発熱する発熱体の検査方法であって、
   前記発熱体の電気抵抗値を継続的に測定する測定工程と、
   前記電気抵抗値から電気抵抗変化率を算出する演算工程と、
   前記電気抵抗変化率に基づいて、前記発熱体の状態を判定する判定工程と、
   を包含する検査方法。
2. 前記測定工程において、さらに前記発熱体の電圧を継続的に測定し、
   前記演算工程において、さらに前記電圧から電圧変化率を算出し、
   前記判定工程において、さらに前記電圧変化率に基づいて、前記発熱体の状態を判定する請求項１に記載の検査方法。
3. 前記発熱体の周囲環境の変化に応じて、前記判定工程において採用する判定基準を変更する変更工程を包含する請求項１又は２に記載の検査方法。
4. 前記発熱体の表面温度が１２００〜１７００℃の範囲において実行する請求項１〜３の何れか一項に記載の検査方法。
5. ガラス製品の製造設備に設けられた通電によって発熱する発熱体の検査装置であって、
   前記発熱体の電気抵抗値を継続的に測定する測定手段と、
   前記電気抵抗値から電気抵抗変化率を算出する演算手段と、
   前記電気抵抗変化率に基づいて、前記発熱体の状態を判定する判定手段と、
   を備えた検査装置。

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