JP2016141605A - Glass melting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、白金または白金合金製の坩堝を用いてガラスを溶解するガラス溶解装置に関し、坩堝の破損などにより溶融したガラスが坩堝から漏れた際に、そのガラス漏れを検知することが可能なガラス溶解装置に関する。 The present invention relates to a glass melting apparatus that melts glass using a crucible made of platinum or platinum alloy, and is capable of detecting glass leakage when molten glass leaks from the crucible due to breakage of the crucible or the like. It relates to a melting apparatus.
従来より、ガラス製品を製造する際には、白金または白金合金製の坩堝を備えたガラス溶解装置が用いられている（例えば、非特許文献１、特許文献１参照）。このガラス溶解装置では、ガラスの溶解温度が８００℃〜１７００℃とかなりの高温のため、坩堝の外側が耐火物などにより覆われている。そのため、坩堝が破損したような場合に、溶融したガラスが坩堝から漏れ出したことを、ガラス溶解装置の外側から確認することは困難である。このような溶融ガラスの漏れ出しが発生すると、装置自体の破損や製造工程の停止、火災事故などの過大な被害が生じる。 Conventionally, when manufacturing a glass product, a glass melting apparatus including a crucible made of platinum or platinum alloy has been used (for example, see Non-Patent Document 1 and Patent Document 1). In this glass melting apparatus, the melting temperature of the glass is as high as 800 ° C. to 1700 ° C., so the outside of the crucible is covered with a refractory or the like. Therefore, when the crucible is broken, it is difficult to confirm from the outside of the glass melting apparatus that the molten glass has leaked from the crucible. When such leakage of molten glass occurs, excessive damage such as breakage of the apparatus itself, stop of the manufacturing process, fire accident, etc. occurs.
ところで、水などの液体による水漏れやガスなどの気体によるガス漏れに関しては各種の検知器が提供されている。しかしながら、ガラス溶解装置におけるガラス漏れを検知する技術については、本発明者等の知る限りにおいて、何ら提案されていないのが現状である。 By the way, various detectors have been provided for water leakage due to liquids such as water and gas leakage due to gases such as gas. However, as far as the present inventors know, no technology has been proposed for detecting glass leakage in a glass melting apparatus.
本発明は、上記のような事情のもとになされたもので、白金または白金合金製の坩堝を備えたガラス溶解装置において、坩堝からのガラス漏れを迅速に検知可能なガラス漏れ検知技術を提案することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances as described above, and proposes a glass leakage detection technique capable of quickly detecting glass leakage from a crucible in a glass melting apparatus having a crucible made of platinum or platinum alloy. The purpose is to do.
本発明者等は、溶融したガラスの特性に着目し、坩堝から漏れ出したガラスを迅速に検知する手法を見出し、本発明を想到するに至った。 The inventors of the present invention have focused on the characteristics of the molten glass, have found a technique for quickly detecting the glass leaking from the crucible, and have come up with the present invention.
本発明は、ガラスを溶解するための白金または白金合金製の坩堝と、当該坩堝の外側を覆う耐火製保護容器とを備えるガラス溶解装置において、溶融したガラスが坩堝から漏れた際に、漏れた溶融ガラスが接触することにより漏れ検知電流を検出することができるガラス漏れ検知手段を設けたことを特徴とする。 The present invention is a glass melting apparatus comprising a platinum or platinum alloy crucible for melting glass, and a fireproof protective container covering the outside of the crucible, and the molten glass leaked when leaked from the crucible. A glass leak detection means capable of detecting a leak detection current by contacting the molten glass is provided.
ガラスは、その成分として酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）などを含み、そのほとんどは金属酸化物を構成成分とするので、温度が低い状態では、通常のガラスそのもの性質、つまり、硬くて脆く壊れやすく、電気伝導性がないことが知られている。ところが、温度が上昇すると、粘度が低下して電気的導電性を有したガラス特性を示すようになる。 Glass contains silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), calcium oxide (CaO) and the like as its components, and most of them are composed of metal oxides, so in a state where the temperature is low, It is known that ordinary glass itself is hard, brittle and fragile, and has no electrical conductivity. However, when the temperature rises, the viscosity decreases and the glass has electrical conductivity.
そこで、本発明では、溶融したガラスの電気的導電性を利用して、溶融したガラスが坩堝から漏れた際に、溶融ガラスが接触すると、漏れ検知電流が流れだす構造を有するガラス漏れ検知手段を設けることにより、ガラス溶解装置におけるガラス漏れを、迅速に検知できる技術を確立した。 Therefore, in the present invention, by utilizing the electrical conductivity of the molten glass, when the molten glass leaks from the crucible, a glass leakage detection means having a structure in which a leakage detection current flows when the molten glass comes into contact. By providing, the technology which can detect the glass leak in a glass melting apparatus rapidly was established.
本発明のガラス漏れ検知手段は、導電性の漏れ検知用ワイヤーから形成されていることが好ましい。ガラス漏れ検知手段としては、溶融したガラス（以下、単に溶融ガラスとする場合がある）の接触により電流が流れる回路を形成するために、溶融ガラスとの接触部分には導電性材料により形成する必要がある。この溶融ガラスとの接触部分の形状には、特に制限はなく、例えば、板状や容器状の形状の導電性材料を採用してもよい。様々な形状に変形が容易で、装置への配置などが簡易に行える点から、導電性の漏れ検知用ワイヤーを採用して、ガラス漏れ検知手段を形成することが好ましい。 The glass leak detection means of the present invention is preferably formed from a conductive leak detection wire. As a glass leak detection means, in order to form a circuit through which a current flows by contact with molten glass (hereinafter, sometimes referred to simply as molten glass), it is necessary to form the contact portion with the molten glass with a conductive material. There is. There is no restriction | limiting in particular in the shape of a contact part with this molten glass, For example, you may employ | adopt the electroconductive material of plate shape or a container shape. In view of easy deformation into various shapes and easy arrangement in the apparatus, it is preferable to employ a conductive leakage detection wire to form glass leakage detection means.
本発明における導電性の漏れ検出ワイヤーは、白金または白金合金製であることが好ましい。溶融ガラスは高温状態であるため、ガラス漏れ検知手段を形成する場合には、白金または白金合金製のワイヤーを用いることが好ましい。 The conductive leak detection wire in the present invention is preferably made of platinum or a platinum alloy. Since the molten glass is in a high temperature state, it is preferable to use a wire made of platinum or a platinum alloy when forming the glass leakage detection means.
本発明におけるガラス漏れ検出手段は、一対の漏れ検知用ワイヤーから形成され、一方の漏れ検知用ワイヤーが坩堝に接続されており、他方の漏れ検知用ワイヤーが坩堝と耐火製保護容器との間に配置されており、坩堝と耐火製保護容器との間に配置された漏れ検知用ワイヤーに漏れた溶融ガラスが接触した際に、漏れ検知電流を検出するようにすることが好ましい。このような一対の漏れ検出ワイヤーの１本を坩堝に接続し、他方の１本を坩堝と耐火製保護容器との間に配置するだけでよいため、既存のガラス溶解装置を、本発明に係るガラス溶解装置に容易に改造することができる。 The glass leak detection means in the present invention is formed of a pair of leak detection wires, one leak detection wire is connected to the crucible, and the other leak detection wire is between the crucible and the fireproof protective container. Preferably, the leak detection current is detected when the leaked molten glass comes into contact with the leak detection wire arranged between the crucible and the fireproof protective container. Since one of such a pair of leak detection wires only needs to be connected to the crucible and the other one is arranged between the crucible and the fireproof protective container, the existing glass melting apparatus is related to the present invention. It can be easily modified to a glass melting device.
この一対の漏れ検出ワイヤーのうち、坩堝と耐火製保護容器との間に配置するワイヤーについては、その配置形態に制限はない。例えば、ワイヤーを渦巻き状に変形して坩堝の底の下方に配置したり、坩堝外側の全周を覆うようなカップ形状、つまり、ワイヤーによるカップ状の編込み構造容器を形成し、この容器状のワイヤーを坩堝と耐火製保護容器との間に配置したりすることができる。要は、坩堝から漏れだした溶融ガラスが容易に接触しやすい状態に、漏れ検出ワイヤーを配置することが望ましい。尚、このようなワイヤー形状を採用する場合、ワイヤーの保護や接触防止にために、絶縁管を貫通させて使用することも可能である。 Among the pair of leak detection wires, the arrangement form of the wire arranged between the crucible and the fireproof protective container is not limited. For example, a wire is deformed into a spiral shape and placed below the bottom of the crucible, or a cup shape that covers the entire outer periphery of the crucible, that is, a cup-shaped braided structure container made of wire is formed, and this container shape Can be placed between the crucible and the fireproof protective container. In short, it is desirable to arrange the leak detection wire in a state where the molten glass leaking from the crucible is easily in contact. In addition, when employ | adopting such a wire shape, in order to protect a wire and to prevent contact, it is also possible to penetrate and use an insulating tube.
また、本発明におけるガラス漏れ検出手段は、一対の漏れ検知用ワイヤーから形成され、一対の漏れ検知用ワイヤーは坩堝と耐火製保護容器との間に配置されており、一対の漏れ検知用ワイヤーに漏れた溶融ガラスが接触した際に、漏れ検知電流を検出するようにすることが好ましい。例えば最近のガラス溶解装置として、白金または白金合金製の坩堝に、直接通電加熱するような場合、漏れ検知ワイヤーを坩堝に接続することが困難な場合、一対の漏れ検知ワイヤーを坩堝と耐火製保護容器との間に配置することで、溶融ガラスの漏れを検知することができる。この場合、一対の漏れ検知ワイヤー同士が直接接触して導通状態となることを防止するために、２つ穴の絶縁管を用いることが望ましい。また、配置する一対の漏れ検知ワイヤーの形状についても、特に制限はなく、渦巻き状に変形して坩堝の底の下方に配置したり、坩堝外側の全周を覆うように配置することができる。 Further, the glass leak detection means in the present invention is formed from a pair of leak detection wires, and the pair of leak detection wires is disposed between the crucible and the fireproof protective container, and the pair of leak detection wires It is preferable to detect a leak detection current when the leaked molten glass comes into contact. For example, as a recent glass melting device, when directly energizing and heating a platinum or platinum alloy crucible, if it is difficult to connect the leak detection wire to the crucible, a pair of leak detection wires and a fireproof protection By arranging between the container and the container, leakage of the molten glass can be detected. In this case, it is desirable to use a two-hole insulating tube in order to prevent the pair of leak detection wires from being in direct contact with each other and becoming conductive. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the shape of a pair of leak detection wire to arrange | position, It can deform | transform into a spiral shape and can be arrange | positioned under the bottom of a crucible, or can be arrange | positioned so that the perimeter of a crucible outer side may be covered.
尚、本発明に係るガラス溶解装置では、一対の漏れ検知ワイヤーを用いた構造を説明しているが、３本以上の漏れ検知ワイヤーを使用する場合を除外するものではない。 In addition, although the structure using a pair of leak detection wire is demonstrated in the glass melting apparatus which concerns on this invention, the case where three or more leak detection wires are used is not excluded.
本発明におけるガラス溶解装置では、坩堝と耐火製保護容器との間に、緩衝材が充填されていることが好ましい。白金または白金合金製の坩堝を備えたガラス溶解装置においては、坩堝と耐火製保護容器との間に、アルミナ粉などの緩衝材を充填して、耐火製保護容器に坩堝を固定することが行われているが、この緩衝材の中に漏れ検知ワイヤー配置することで、容易に本発明に係るガラス溶解装置にすることができる。 In the glass melting apparatus according to the present invention, a buffer material is preferably filled between the crucible and the fireproof protective container. In a glass melting apparatus equipped with a platinum or platinum alloy crucible, a buffer material such as alumina powder is filled between the crucible and the refractory protective container, and the crucible is fixed to the refractory protective container. However, the glass melting apparatus according to the present invention can be easily obtained by arranging the leak detection wire in the buffer material.
本発明によれば、ガラスの溶解を行っている際に、坩堝が破損し溶融したガラスが坩堝から漏れ出しても、迅速にその漏れ現象を確認することができるので、装置自体の破損や製造工程の停止などの過大な被害が発生することを効果的に防止することができる。 According to the present invention, when melting the glass, even if the crucible is broken and the molten glass leaks out of the crucible, the leakage phenomenon can be confirmed quickly, so that the apparatus itself is damaged or manufactured. It is possible to effectively prevent the occurrence of excessive damage such as process stoppage.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施形態においてはビーカー型の白金製坩堝を使用したガラス溶解装置を例に説明しているが、このビーカー型の白金製坩堝を備えるガラス溶解装置に、本発明を限定するものではない。例えば、坩堝形状が船形の清澄槽やポット型の撹拌槽などの異なる構造を備えたガラス溶解装置にも本発明が適用できるものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a glass melting apparatus using a beaker type platinum crucible is described as an example. However, the present invention is not limited to a glass melting apparatus provided with this beaker type platinum crucible. Absent. For example, the present invention can be applied to a glass melting apparatus having a different structure such as a crucible-shaped ship-shaped clarification tank or a pot-type stirring tank.
第一実施形態：この第一実施形態では、一対の漏れ検知ワイヤーの一本を坩堝に接続する構造のガラス溶解装置について説明する。図１〜図３に、第一実施形態に関するガラス溶解装置の断面概略図を示す。 1st embodiment: This 1st embodiment demonstrates the glass melting apparatus of the structure which connects one of a pair of leak detection wires to a crucible. The cross-sectional schematic of the glass melting apparatus regarding 1st embodiment is shown in FIGS. 1-3.
図１に示すガラス溶解装置１は、ビーカー型の白金製の坩堝２とその坩堝２を収納できる耐火製保護容器３とからなり、坩堝２と耐火製保護容器３との間には、緩衝材としてアルミナ粉４が充填されている。
A glass melting apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a beaker-
図１のガラス漏れ検出手段５は、一対の漏れ検知ワイヤー（Ｗ１、Ｗ２）と漏れ検知電流を検出するための導通信号検知器Ｓとから構成されている。この漏れ検知ワイヤーは、白金製のものを用いた。一方側の漏れ検知ワイヤーＷ１は坩堝２に接続されており、他方側の漏れ検知ワイヤーＷ２は坩堝２と耐火製保護容器３との間に配置されている。
The glass leak detection means 5 in FIG. 1 includes a pair of leak detection wires (W1, W2) and a conduction signal detector S for detecting a leak detection current. This leak detection wire was made of platinum. The leak detection wire W1 on one side is connected to the
図２には、図１における矢印Ｘ−Ｘの断面を示す。坩堝２と耐火製保護容器３との間に配置された漏れ検知ワイヤーＷ２は、渦巻き状にされて坩堝２底部の下方に配置されている。
FIG. 2 shows a cross section of the arrow XX in FIG. The leak detection wire W2 disposed between the
図３には、図１とは異なる構造のガラス溶解装置を示す。この図３では、坩堝２と耐火製保護容器３との間に配置された漏れ検知ワイヤーＷ２が、坩堝２の外側の全周にわたって配置されるようにしたものである。坩堝２の外側の全周にわたって漏れ検知ワイヤーＷ２が配置されるようにするために、白金製ワイヤーによりカップ状の編込み構造容器を形成し、カップ状の編込み構造容器を坩堝２と耐火製保護容器３との間に配置した。
FIG. 3 shows a glass melting apparatus having a structure different from that in FIG. In FIG. 3, a leak detection wire W <b> 2 disposed between the
第二実施形態：この第二実施形態では、一対の漏れ検知ワイヤーを、坩堝と耐火製保護容器との間に配置した構造のガラス溶解装置について説明する。図４に、第二実施形態に関するガラス溶解装置の断面概略図を示す。 Second Embodiment: In this second embodiment, a glass melting apparatus having a structure in which a pair of leak detection wires is arranged between a crucible and a fireproof protective container will be described. In FIG. 4, the cross-sectional schematic of the glass melting apparatus regarding 2nd embodiment is shown.
図４に示すガラス溶解装置では、ガラス漏れ検出手段５が一対の漏れ検知ワイヤー（Ｗ１、Ｗ２）と漏れ検知電流を検出するための導通信号検知器Ｓとから構成されているが、この一対の漏れ検知ワイヤー（Ｗ１、Ｗ２）が坩堝２と耐火製保護容器３との間に配置されている。また、この一対の漏れ検知ワイヤーは、ワイヤー同士の直接接触による導通を防止するために、二つ穴の絶縁管６を用いて、複数の絶縁管６にワイヤーを貫通させた状態となっている。尚、図示は省略するが、この第二実施形態においても、坩堝２と耐火製保護容器３との間に配置する一対の漏れ検知ワイヤーの形状を、図２で示したような渦巻き状にすることができ、また、図３のように、坩堝２の外側の全周にわたって配置することができる。
In the glass melting apparatus shown in FIG. 4, the glass leak detection means 5 is composed of a pair of leak detection wires (W1, W2) and a conduction signal detector S for detecting a leak detection current. Leakage detection wires (W1, W2) are arranged between the
上述した第一及び第二実施形態のガラス溶解装置を用いてガラスの溶解作業を行ったところ、ガラス漏れが発生した際に、直ちに導通信号検知器Ｓの反応により、ガラス漏れの発生を確認できた。また、図３のように、坩堝の外側の全周にわたって漏れ検知ワイヤーを配置した場合、僅かなガラス漏れであっても確実にガラス漏れ状態を把握することが可能であった。 When the glass melting operation was performed using the glass melting apparatus of the first and second embodiments described above, when a glass leak occurred, the occurrence of the glass leak could be confirmed immediately by the reaction of the conduction signal detector S. It was. In addition, as shown in FIG. 3, when the leak detection wire is arranged over the entire outer periphery of the crucible, it was possible to reliably grasp the glass leak state even with a slight glass leak.
本発明によれば、ガラスの漏れ現象を、迅速にかつ確実に確認することができるので、装置自体の破損や製造工程の停止並び火災のような重大事故などの過大な被害が発生することを効果的に防止して、ガラス製品の効率的な製造が可能となる。 According to the present invention, it is possible to quickly and surely check the glass leakage phenomenon, so that excessive damage such as damage to the device itself, stoppage of the manufacturing process, and serious accidents such as a fire may occur. This effectively prevents the glass product from being manufactured efficiently.
１ ガラス溶解装置
２ 坩堝
３ 耐火製保護容器
４ アルミナ粉
５ ガラス漏れ検知手段
Ｗ１、Ｗ２ 漏れ検知ワイヤー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
溶融したガラスが坩堝から漏れた際に、漏れた溶融ガラスが接触することにより漏れ検知電流を検出することができるガラス漏れ検知手段を設けたことを特徴とするガラス溶解装置。 In a glass melting apparatus comprising a crucible made of platinum or platinum alloy for melting glass and a fireproof protective container covering the outside of the crucible,
A glass melting apparatus provided with a glass leakage detection means capable of detecting a leakage detection current when a molten glass leaks from a crucible and comes into contact with the molten glass.
坩堝と耐火製保護容器との間に配置された漏れ検知用ワイヤーに漏れた溶融ガラスが接触した際に、漏れ検知電流を検出するようにした請求項２または請求項３に記載のガラス溶解装置。 The glass leakage detection means is formed of a pair of leakage detection wires, one leakage detection wire is connected to the crucible, and the other leakage detection wire is disposed between the crucible and the fireproof protective container. And
The glass melting apparatus according to claim 2 or 3, wherein a leak detection current is detected when the leaked molten glass comes into contact with a leak detection wire arranged between the crucible and the fireproof protective container. .
一対の漏れ検知用ワイヤーに漏れた溶融ガラスが接触した際に、漏れ検知電流を検出するようにした請求項２または請求項３に記載のガラス溶解装置。 The glass leak detection means is formed of a pair of leak detection wires, and the pair of leak detection wires is disposed between the crucible and the fireproof protective container,
The glass melting apparatus according to claim 2 or 3, wherein a leakage detection current is detected when the molten glass leaked contacts the pair of leakage detection wires.
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