JP2024039288A - Residual thickness measuring device, residual thickness measuring method, and glass manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】溶融ガラスの通電加熱を停止することなく、溶解槽の壁の残厚を測定する、技術を提供する。【解決手段】残厚測定装置は、通電加熱される溶融ガラスを貯留する溶解槽の壁の残厚を測定する。前記残厚測定装置は、前記壁の貫通孔に差し込まれる金属製のスケールと、前記壁の外側において前記スケールの外周面の少なくとも一部を被覆する絶縁性のカバーと、を備える。【選択図】図1The present invention provides a technique for measuring the residual thickness of a wall of a melting tank without stopping electrical heating of molten glass. A residual thickness measuring device measures the residual thickness of a wall of a melting tank that stores molten glass that is heated by electricity. The remaining thickness measuring device includes a metal scale that is inserted into a through hole in the wall, and an insulating cover that covers at least a portion of the outer peripheral surface of the scale outside the wall. [Selection diagram] Figure 1
Description
本開示は、残厚測定装置、残厚測定方法、およびガラス製造方法に関する。 The present disclosure relates to a residual thickness measuring device, a residual thickness measuring method, and a glass manufacturing method.
溶解槽は、ガラス原料を溶解してなる溶融ガラスを貯留する。溶解槽の壁は、溶融ガラスに接触しており、時間の経過とともに徐々に浸食される。従って、壁の厚みは、徐々に減少していく。壁の厚みが閾値よりも小さくなると、延命のための修理が行われたり、寿命が尽きたとして溶解槽の操業が停止されたりする。 The melting tank stores molten glass obtained by melting glass raw materials. The walls of the melting tank are in contact with the molten glass and gradually erode over time. Therefore, the wall thickness gradually decreases. When the wall thickness falls below a threshold, life-extending repairs may be performed or the melter may be taken out of service at the end of its lifespan.
特許文献1には、溶解槽の側壁を構成するレンガ同士の目地に、金属製のスケールを挿入することで、溶解槽の側壁の残厚を測定することが記載されている(特許文献1の段落[0006]参照)。 Patent Document 1 describes that the remaining thickness of the side wall of the dissolving tank is measured by inserting a metal scale into the joints between the bricks forming the side wall of the dissolving tank (Patent Document 1 (See paragraph [0006]).
特許文献2、3及び4には、溶融ガラスを通電加熱する技術開示されている。溶融ガラスは、溶解槽の内部において複数本の電極棒によって通電加熱される。溶融ガラスに電圧を印加して溶融ガラスに電流を流すことで、ジュール熱が生じる。 Patent Documents 2, 3, and 4 disclose techniques for heating molten glass with electricity. The molten glass is electrically heated by a plurality of electrode rods inside the melting tank. Joule heat is generated by applying a voltage to the molten glass and causing a current to flow through the molten glass.
金属製のスケールを使用して、通電加熱用の溶解槽の壁の残厚を測定する場合、残厚測定の際に作業者の感電を防止すべく、溶融ガラスの通電加熱を一時的に停止することになる。 When using a metal scale to measure the remaining thickness of the wall of a melting tank for electrical heating, the electrical heating of the molten glass must be temporarily stopped to prevent electric shock to the worker when measuring the remaining thickness. I will do it.
溶融ガラスの通電加熱を一時的に停止すると、溶融ガラスの温度が変動し、製品ガラスの品質が変動し得る。特に、壁の浸食が進行し、残厚が少なくなると、残厚の測定頻度が増えるため、通電加熱を一時的に停止することのリスクが高くなる。 If the electrical heating of the molten glass is temporarily stopped, the temperature of the molten glass will fluctuate, and the quality of the product glass may fluctuate. In particular, as wall erosion progresses and the remaining thickness decreases, the frequency of measuring the remaining thickness increases, which increases the risk of temporarily stopping electrical heating.
本開示の一態様は、溶融ガラスの通電加熱を停止することなく、溶解槽の壁の残厚を測定する、技術を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a technique for measuring the residual thickness of the wall of a melting tank without stopping electrical heating of molten glass.
本開示の一態様に係る残厚測定装置は、通電加熱される溶融ガラスを貯留する溶解槽の壁の残厚を測定する。前記残厚測定装置は、前記壁の貫通孔に差し込まれる金属製のスケールと、前記壁の外側において前記スケールの外周面の少なくとも一部を被覆する絶縁性のカバーと、を備える。 A residual thickness measuring device according to one aspect of the present disclosure measures the residual thickness of a wall of a melting tank that stores molten glass that is heated by electricity. The remaining thickness measuring device includes a metal scale that is inserted into a through hole in the wall, and an insulating cover that covers at least a portion of the outer peripheral surface of the scale outside the wall.
本開示の一態様によれば、絶縁性のカバーによってスケールの外周面の少なくとも一部を被覆するので作業者の感電を抑制でき、溶融ガラスの通電加熱を停止することなく、溶解槽の壁の残厚を測定できる。 According to one aspect of the present disclosure, at least a portion of the outer circumferential surface of the scale is covered with an insulating cover, so electric shock to workers can be suppressed, and the wall of the melting tank can be prevented from being electrically heated without stopping the electrical heating of the molten glass. The remaining thickness can be measured.
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。明細書中、数値範囲を示す「~」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that in each drawing, the same or corresponding configurations are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted. In the specification, "~" indicating a numerical range means that the numerical values written before and after it are included as lower and upper limits.
図1を参照して、一実施形態に係る残厚測定装置100について説明する。残厚測定装置100は、溶解槽10の壁の残厚を測定する。溶解槽10は、ガラス原料を溶解してなる溶融ガラスGを貯留する。溶解槽10の壁は、溶融ガラスGに接触しており、時間の経過とともに徐々に浸食される。従って、溶解槽10の壁の厚みは、徐々に減少していく。溶解槽10の壁の厚みが閾値よりも小さくなると、延命のための修理が行われたり、寿命が尽きたとして溶解槽10の操業が停止されたりする。
With reference to FIG. 1, a residual thickness measuring
溶解槽10は、溶融ガラスGを側方から取り囲む側壁11と、溶融ガラスGを下方から支える底壁12とを有する。側壁11と底壁12を、まとめて、単に壁とも称する。溶解槽10の壁は、複数のレンガで構成される。複数のレンガは、熱膨張によって互いに接触しないように、隙間をおいて配列されている。その隙間は、溶融ガラスGが漏れない程度の大きさであって、例えば0.1mm~5mmである。隣り合うレンガ同士の隙間を、残厚測定用の貫通孔13として利用可能である。隣り合うレンガ同士の隙間は複数存在するので、複数の場所で残厚を測定可能である。
The
残厚測定装置100は、例えば側壁11の残厚測定に用いられる。なお、残厚測定装置100は、底壁12の残厚測定に用いられてもよい。残厚測定装置100は、スケール110を備える。スケール110は、図1(A)に示すように、側壁11の貫通孔13に差し込まれ、溶融ガラスGに当接される。溶融ガラスGは、溶解槽10の壁に熱を奪われるので、壁の近傍においてある程度硬くなっており、スケール110の侵入を阻む。
The remaining thickness measuring
スケール110は、例えば板状である。板状のスケール110の厚みは、スケール110を隣り合うレンガ同士の隙間に差し込み可能な程度の大きさであり、例えば0.1mm~3mmである。なお、スケール110は棒状であってもよい。棒状のスケール110の直径は例えば0.1mm~3mmである。
The
スケール110は、溶融ガラスGに当接する先端面111と、先端面111とは反対向きの基端面112と、外周面113と、を有する。また、スケール110は、先端面111からの距離を示す目盛114を有する。目盛114は、基端面112からの距離を示してもよい。いずれにしろ、詳しくは後述するが、図1(A)~図1(C)に示すように目盛114を用いて側壁11の残厚を測定可能である。
The
スケール110は、側壁11の貫通孔13に差し込んだり、その貫通孔13から引き抜いたりする際に、側壁11を構成するレンガと擦れる。スケール110が金属製であれば、スケール110が折れ難く、作業が容易である。それゆえ、本実施形態では、金属製のスケール110を使用する。
When the
溶融ガラスGは、溶解槽10の内部において、図示しない複数の電極によって通電加熱される。溶融ガラスGに電圧を印加して溶融ガラスGに電流を流すことで、ジュール熱が生じる。電極は、例えば棒状である。棒状の電極が溶解槽10の底壁12から溶融ガラスGに差し込まれる。なお、棒状の電極が溶融ガラスGに対して上方または側方から差し込まれてもよい。
The molten glass G is electrically heated inside the
スケール110の先端面111が溶融ガラスGに当接した状態で、複数の電極が溶融ガラスGを通電加熱すると、溶融ガラスGを介して金属製のスケール110に電気が流れる。なお、溶融ガラスGを加熱する加熱器として複数の電極とガスバーナーが併用されてもよい。この場合も、溶融ガラスGを介して金属製のスケール110に電気が流れる。
When the plurality of electrodes energize and heat the molten glass G with the
そこで、残厚測定装置100は、側壁11の外側において、スケール110の外周面113の少なくとも一部を被覆する絶縁性のカバー120を備える。作業者は、カバー120を介してスケール110を保持する。よって、作業者の感電を抑制でき、溶融ガラスGの通電加熱を停止することなく、側壁11の残厚を測定できる。残厚測定時に溶融ガラスGの温度変動を抑制でき、製品ガラスの品質の変動を抑制できる。カバー120の絶縁抵抗は、好ましくは0.4MΩ以上、より好ましくは100MΩ以上、更に好ましくは1GΩ以上である。カバー120の絶縁抵抗は、大きいほど好ましく、特に限定されないが、実現性の観点から、好ましくは100TΩ以下である。
Therefore, the remaining thickness measuring
カバー120は、側壁11の外側に設けられればよく、スケール110とは異なり側壁11の貫通孔13に差し込まれなくてよい。作業者は、側壁11の外側で作業を行うからである。また、カバー120を側壁11の貫通孔13に差し込まないことで、貫通孔13の内部でカバー120が折れることを防止でき、カバー120の破片が貫通孔13に取り残されることを防止できる。
The
カバー120は、スケール110の外周面113の少なくとも一部を被覆する被覆部121を有する。スケール110の長手方向(図1において左右方向)に対して垂直な断面において、スケール110の外周面113の全体が、被覆部121で被覆されていることが好ましい。カバー120は、本実施形態ではスケール110の長手方向にスライド可能であるが、スライド不能であってもよい。
The
スケール110が板状である場合、被覆部121は例えば一対の絶縁板121a、121bを含む。一対の絶縁板121a、121bは、板状のスケール110を挟んで配置される。一対の絶縁板121a、121bは、例えばレンガを加工することで得られる。一対の絶縁板121a、121bの幅は、スケール110の幅よりも大きいことが好ましい。スケール110と作業者の接触を制限できる。
When the
被覆部121は、一対の絶縁板121a、121bに加えて、図示しない絶縁テープを含んでもよい。絶縁テープは、一対の絶縁板121a、121bに巻回される。これにより、スケール110の長手方向に対して垂直な断面において、スケール110の外周面113の全体を被覆部121で被覆できる。
The covering
なお、スケール110が棒状である場合、被覆部121は例えば中空の絶縁筒を含む。中空の絶縁筒は、例えばレンガを加工することで得られる。中空の絶縁筒の内部に、スケール110が差し込まれる。これにより、スケール110の長手方向に対して垂直な断面において、スケール110の外周面113の全体を被覆部121で被覆できる。
Note that when the
残厚測定装置100は、スケール110とカバー120の間に、スケール110からカバー120への熱の移動を制限する制限部材130を備える。制限部材130は、例えばスケール110およびカバー120の両方よりも低い熱伝導率を有する。これにより、カバー120の温度上昇を抑制できる。なお、カバー120の熱伝導率が十分に低い場合、制限部材130は無くてもよい。
The remaining
スケール110の長手方向に対して垂直な断面において、スケール110の外周面113の全体が、制限部材130で被覆されていることが好ましい。制限部材130は、カバー120と一体化されており、カバー120と共にスケール110の長手方向にスライド可能である。なお、制限部材130は、スライド不能であってもよい。
Preferably, the entire outer
制限部材130は、例えばレンガを加工することで得られる。制限部材130を構成するレンガは、カバー120を構成するレンガよりも、低い熱伝導率を有する。一方、カバー120を構成するレンガは、制限部材130を構成するレンガよりも、高い電気抵抗率を有することが好ましい。
The limiting
制限部材130は、スケール110とカバー120の間に、図示しない空気層を形成するスペーサであってもよい。空気層の熱伝導率は、レンガの熱伝導率よりも低い。それゆえ、空気層を形成することで、スケール110からカバー120への熱の移動をより制限できる。
The limiting
次に、図1を再度参照して、残厚の測定方法の一例について説明する。作業者は、例えば図1(A)に示すように、スケール110を側壁11の貫通孔13に差し込み、スケール110の先端面111を溶融ガラスGに当接した状態で、側壁11の外面15の位置をスケール110の目盛114で読み取る。側壁11の残厚Tは、スケール110の先端面111から側壁11の外面15までの距離L1に等しい。
Next, referring again to FIG. 1, an example of a method for measuring the remaining thickness will be described. For example, as shown in FIG. 1A, the operator inserts the
作業者は、図1(B)に示すように、スケール110の先端面111を溶融ガラスGに当接した状態で、スケール110に対してカバー120をスライドさせ、カバー120を側壁11に当接させてもよい。この場合、作業者は、スケール110の基端面112から、カバー120の側壁11とは反対側の端面129までの距離L2を読み取ることで、側壁11の残厚Tを測定する。スケール110の長さとカバー120の長さは、予め測定され、残厚Tの測定時に参照される。
As shown in FIG. 1(B), the operator slides the
作業者は、図1(B)の状態でスケール110に対するカバー120のスライドを禁止したうえで、図1(C)に示すようにスケール110を側壁11の貫通孔13から抜き出してもよい。この場合、作業者は、スケール110の先端面111から、カバー120の側壁11に対向する端面128までの距離L1を読み取ることで、側壁11の残厚Tを測定する。
The operator may prevent the
なお、作業者は、図1(C)に示すようにスケール110を側壁11の貫通孔13から抜き出した後に、スケール110の基端面112から、カバー120の側壁11とは反対側の端面129までの距離L2を読み取ることで、側壁11の残厚Tを測定してもよい。スケール110の長さとカバー120の長さは、予め測定され、残厚Tの測定時に参照される。
Note that after the operator pulls out the
次に、図2を参照して、変形例に係る残厚測定装置100について説明する。以下、主に相違点について説明する。残厚測定装置100は、金属製のスケール110と、絶縁性のカバー120と、制限部材130と、を備える。カバー120は、スケール110の外周面113の少なくとも一部を被覆する被覆部121と、スケール110の基端面112に対向する対向部122と、を有する。
Next, with reference to FIG. 2, a residual
被覆部121と対向部122とが一体化されている。これにより、作業者の感電をより抑制できる。なお、被覆部121と対向部122とが一体化されている場合、カバー120はスケール110の長手方向にスライド不能であってよい。カバー120は、側壁11に対向する蓋部123を有してもよい。蓋部123と被覆部121と対向部122とが一体化されていてもよい。
The covering
残厚測定装置100は、側壁11に対して外側から当接し、スケール110に対して相対的にスライドするカーソル140を備える。カーソル140は、スケール110の長手方向にスライド可能であり、スケール110に対するカーソル140の現在位置を示す。スケール110の先端面111が溶融ガラスGに当接し、且つカーソル140が側壁11の外面15に当接した状態で、カーソル140は側壁11の残厚Tを目盛114上で示す。カーソル140を設けることで、残厚Tを読み取りやすい。
The remaining
次に、図2を再度参照して、残厚の測定方法の一例について説明する。作業者は、例えば図2(A)~図2(B)に示すように、スケール110を側壁11の貫通孔13に差し込み、スケール110の先端面111を溶融ガラスGに当接する。スケール110の先端面111が溶融ガラスGに当接する前に、カーソル140が側壁11の外面15に当接し、スケール110に対してカーソル140が相対的にスライドする。
Next, referring again to FIG. 2, an example of a method for measuring the remaining thickness will be described. The operator inserts the
作業者は、図2(B)に示すように、スケール110の先端面111から側壁11の外面15までの距離L1を読み取ることで、側壁11の残厚Tを測定する。カーソル140は透明であることが好ましい。但し、カーソル140が不透明であったとしても、作業者が目盛114を読み取れるような形状をカーソル140が有していればよく、例えばカーソル140は目盛114を読み取るための窓を有していてもよい。
The operator measures the remaining thickness T of the
作業者は、図2(B)の状態でスケール110に対するカバー120のスライドを禁止したうえで、図2(C)に示すようにスケール110を側壁11の貫通孔13から抜き出してもよい。この場合、作業者は、図2(C)に示すようにスケール110を側壁11の貫通孔13から抜き出した後に、スケール110の先端面111から、スケール110までの距離L1を読み取ることで、側壁11の残厚Tを測定する。
The operator may prevent the
以上、本開示に係る残厚測定装置、残厚測定方法、およびガラス製造方法について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。 Although the residual thickness measuring device, residual thickness measuring method, and glass manufacturing method according to the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments. Various changes, modifications, substitutions, additions, deletions, and combinations are possible within the scope of the claims. These naturally fall within the technical scope of the present disclosure.
10 溶解槽
11 側壁
12 底壁
13 貫通孔
100 残厚測定装置
110 スケール
113 外周面
120 カバー
10
Claims (7)
前記壁の貫通孔に差し込まれる金属製のスケールと、
前記壁の外側において前記スケールの外周面の少なくとも一部を被覆する絶縁性のカバーと、
を備える、残厚測定装置。 A residual thickness measuring device for measuring the residual thickness of a wall of a melting tank that stores molten glass heated by electricity,
a metal scale inserted into the through hole in the wall;
an insulating cover that covers at least a portion of the outer peripheral surface of the scale on the outside of the wall;
A residual thickness measuring device comprising:
前記カバーは、前記スケールの前記外周面の少なくとも一部を被覆する被覆部と、前記スケールの前記基端面に対向する対向部と、を有し、
前記被覆部と前記対向部とが一体化されている、請求項1又は2に記載の残厚測定装置。 The scale has a distal end surface that comes into contact with the molten glass, a proximal end surface that is opposite to the distal end surface, and the outer circumferential surface,
The cover has a covering portion that covers at least a portion of the outer circumferential surface of the scale, and a facing portion that faces the proximal end surface of the scale,
The remaining thickness measuring device according to claim 1 or 2, wherein the covering portion and the opposing portion are integrated.
前記溶融ガラスを通電加熱することを有する、ガラス製造方法。 A glass manufacturing method comprising measuring the residual thickness using the residual thickness measuring device according to claim 1 or 2,
A glass manufacturing method comprising heating the molten glass with electricity.
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