JP2013203553A - 白金ルツボ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】皿状の底皿部2の上端に、周壁板30を円筒状に丸め両側端を溶接して溶接部31とし、円筒状の周壁部3を形成すると共に、該周壁部3の下端と底皿部2の上端を溶接して一体化した白金ルツボ1において、溶接部31が、水平面となす角度θが90°よりも小さくなるように傾斜させることで、熱膨張により溶接部に作用する力のうち、面外変形の原因となる溶接部31に直角に作用する力が減少し、面外変形が起こりにくく、すなわち溶接部31にクラックが生じにくくなり、白金ルツボの耐久性が向上する。
【選択図】図1
Description
底皿部2は白金円板を平絞り成形するなどして製作することができる。周壁部3は、図6に示すように、長方形の周壁板30(白金製)を曲げて円筒状とし、両側端を突き合わせ溶接して溶接部31を形成することで作製される。周壁板30の下端と底皿部2の上端を溶接して溶接部32を形成することで白金ルツボ1が作製される。底皿部2及び周壁部3の厚みは例えば0.8mm程度にすることができる。
このような従来の白金ルツボは、下記特許文献1などに開示されている。
白金ルツボが加熱されると熱膨張するが、外側が鞘ルツボで拘束されて膨張が妨げられるため、熱応力が発生する。白金ルツボは繰り返し大きな温度変化が生じるので、この熱応力は繰り返し変動する応力となる。
本発明は、周壁板30の両側端を突き合わせ溶接した溶接部31のクラックを発生しにくくして、白金ルツボの耐久性を高めることを課題とするものである。
溶接部に直角に作用する力は、熱膨張により溶接部に作用する水平方向(円周方向)の力をFとすると、F*sinθになる。したがって、従来のθ=90°の場合と比較して水平方向の力は(sinθ)倍に減少する。さらに、溶接部の面積が従来のθ=90°の場合と比較して(1/sinθ)倍に増加しているので、熱膨張による溶接部に直角方向に働く応力は(sin2θ)倍に減少する。θは90°以下のなるべく小さい角度の方が面外変形の原因となる溶接部に直角に作用する応力が小さくなり、面外変形が起こりにくい。θが60°以下であれば、従来のθが90°の場合に比べ、溶接部に直角に作用する応力が75%になるので、実用上有効な効果がある。更に好ましいθは45°以下で、この場合は溶接部に直角に作用する力が50%になり、耐久性は飛躍的に向上する。
底皿部2は、例えば、厚さ0.8mmの白金円板を平絞り成形して作製することができる。周壁部3は、図2に示すような平行四辺形の周壁板30を筒状に丸め、両側端を突き合わせ溶接して溶接部31とし、作製する。溶接部31は螺旋状になる。
周壁板30の斜辺の傾きθは、溶接部31が、水平面となす角度θに等しくなる。
なお、先ず、底皿部2の上端に周壁板30の底辺を丸めながら溶接し、その後溶接部31を螺旋状に溶接して白金ルツボ1を作製することも可能である。
したがって、従来のθ=90°の場合と比較して水平方向の力は(sinθ)倍に減少する。さらに、溶接部の面積が従来のθ=90°の場合と比較して(1/sinθ)倍に増加しているので、熱膨張による溶接部に直角方向に働く応力は(sin2θ)倍に減少する。
溶接部31の面積は、θ=90°の場合と比較して(1/sinθ)
Fbは溶接部31に沿う方向の力であるので、溶接部31を面外変形させることはない。Fb=F*cosθである。
2 底皿部
20 流出口
21 流出管
3 周壁部
30 周壁板
31 溶接部
32 溶接部
33 補強テープ
34 補強テープ
4 断熱ケース
40 原料投入口
5 スターラ
6 鞘ルツボ
Claims (3)
- 皿状の底皿部の上端に、周壁板を円筒状に丸め両側端を溶接して溶接部とし、円筒状の周壁部を形成すると共に、該周壁部の下端と前記底皿部の上端を溶接して一体化した白金ルツボにおいて、前記溶接部が、水平面となす角度θが90°よりも小さくなるように傾斜していることを特徴とする白金ルツボ。
- 前記θが15°以上60°以下である請求項1に記載の白金ルツボ。
- 前記溶接部の外側に白金製の補強テープを鍛接した請求項1又は2に記載の白金ルツボ。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20190211470A1 (en) * | 2016-05-30 | 2019-07-11 | Kyocera Corporation | Crucible |
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