JP3791701B2 - 高温溶融物導管の周囲を被覆した断熱材の支持装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融ガラスや溶融金属等の高温溶融物を連続的に供給するプロセス中で高温溶融物内の気泡を除去する減圧脱泡装置に使用された、高温溶融物導管の周囲を被覆した断熱材の支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
減圧脱泡装置は、図４に示すように溶解槽１中の高温溶融物としての溶融ガラスＧを脱泡処理して次の処理炉に連続的に供給するプロセスにて用いられるものである。すなわち、減圧脱泡装置は、真空吸引される真空ハウジング２内に減圧脱泡槽３が収容配置されている。この減圧脱泡槽３には、脱泡処理前の高温溶融物としての溶融ガラスＧが上昇導入される上昇管４が連通されると共に、脱泡処理後の溶融ガラスＧが次の処理炉に下降導出される下降管５が連通されている。上昇管４及び下降管５の周囲には上昇管４及び下降管５を断熱被覆するハウジング６、７が設けられている。
【０００３】
そして、上記上昇管４及び下降管５は溶融ガラスＧによって1200〜1400℃まで温度上昇するものであるため、通常白金等の貴金属製のものが使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の減圧脱泡装置にあっては、減圧脱泡槽３内を１／２０〜１／３気圧に減圧するので、溶解槽１の溶融ガラスＧと減圧脱泡槽３の溶融ガラスＧとのレベル差をその減圧度に合わせて設定する必要がある。従って、上昇管４及び下降管５の長さが長くなるので、上昇管４及び下降管５の熱膨張量が大きくなる。従って、減圧脱泡装置の構造が不安定になり安全性に欠けるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、上昇管及び下降管の熱膨張量を吸収して安全性の向上を図ることができる高温溶融物導管の周囲を被覆した断熱材の支持装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
本発明は、前記目的を達成するために、内部を高温の溶融物が通る高温溶融物導管を支持した状態で該高温溶融物導管の周囲を被覆する断熱材を支持する支持装置であって、前記支持装置は、ハウジングに吊り下げられた支持部材と、前記断熱材を載置する受板と、前記受板を前記支持部材に対して上下動自在に支持すると共に、前記受板を上方に付勢して前記断熱材を支持する押上げ手段と、を備え、前記高温溶融物用導管及び前記断熱材の膨張を前記押上げ手段の付勢力に抗して下方に逃がすことを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、ハウジングに吊り下げられた高温溶融物用導管の下端部に受板が固定されている。この受板には、高温溶融物用導管の周囲に配設された断熱材が載置されている。受板とハウジングとは押上げ手段で連結され、押上げ手段は受板を上方に付勢して断熱材を支持する。従って、高温溶融物用導管及び断熱材の膨張は押上げ手段の付勢力に抗して下方に逃がされるので、高温溶融物用導管の熱膨張量が吸収される。
【００１０】
また本発明によれば、ハウジング及び受板が筒状ベローズで連結され、この筒状ベローズは断熱材を収納している。これにより、ハウジング内が密封状態に維持されるので、ハウジングに連通された真空ポンプを作動することにより、ハウジング内を真空状態に維持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る高温溶融物導管の周囲を被覆した断熱材の支持装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は本発明に係る断熱材で被覆された高温溶融物用導管の支持装置が使用された減圧脱泡装置の斜視図を示し、図２はその断面図を示している。
【００１２】
図１に示すように、減圧脱泡装置１０は真空ハウジング１２を備え、真空ハウジング１２は略門型に形成されている。また、図２に示すように真空ハウジング１２内の上部に減圧脱泡槽１４が設けられている。減圧脱泡槽１４の左端部には白金からなる上昇管１６（高温溶融物用導管）が連通され、減圧脱泡層１４の右端部には白金からなる下降管１８（高温溶融物用導管）が連通されている。上昇管１６及び下降管１８はそれぞれ真空ハウジング１２の脚部１２Ａ、１２Ｂ内に配設されている。
【００１３】
上昇管１６の下端部は、上流案内ダクト２０の開放端に嵌入され、上流案内ダクト２０内の溶融ガラスＧ内に浸漬されている。上流案内ダクト２０は溶解槽２２に連通されている。
また、下降管１８の下端部は、下流案内ダクト２４の開放端に嵌入され、下流案内ダクト２４内の溶融ガラスＧ内に浸漬されている。
【００１４】
そして、減圧脱泡槽１４の周囲には減圧脱泡槽１４を被覆する断熱用のレンガ２６が配設され配設され、上昇管１６及び下降管１８の周囲にはそれぞれを被覆する断熱用のレンガ（断熱材）２８が配設されている。尚、上昇管１６の断熱用のレンガ２８と下降管１８の断熱用のレンガ２８とは同一に配設されているので、上昇管１６の断熱用のレンガ２８について説明して、下降管１８の断熱用のレンガ２８の説明は省略する。
【００１５】
図３に示すように、断熱用のレンガ２８は積層された複数のレンガ２８Ａで構成され、該レンガ２８Ａ同士の間には、図３に示す複数のフランジ１６Ａ、１６Ａ…が挟み込まれ、これらのフランジ１６Ａ、１６Ａ…は上昇管１６の外周に所定間隔をおいて設けられている。
ところで、白金製の上昇管１６の熱膨張率は、断熱用のレンガ２８Ａ…の熱膨張率より大きい。従って、前記フランジ１６Ａ、１６Ａ間の上昇管１６の伸びは、フランジ１６Ａ、１６Ａ間に配置された１個分のレンガ２８Ａより大きくなる。しかしながら、上述したように上昇管１６のフランジ１６Ａ、１６Ａ…がレンガ２８Ａ、２８Ａ…の上端部と下端部との間で挟み込まれているので、上昇管１６の軸線方向の伸びはレンガ２８Ａで抑えられて上昇管１６の内側方向に曲げ変形する。従って、上昇管１６の軸線方向の伸びはレンガ２８Ａ…の伸びに相当する。
【００１６】
この減圧脱泡装置で溶融ガラスを脱泡処理して次の処理炉に連続的に供給するプロセス例を示す。
先ず、図示しない真空ポンプで真空ハウジング１２内及び減圧脱泡槽１４内を真空吸引状態に維持する。この状態で、溶解槽２２で溶融されたガラスＧは案内ダクト２０を通って上昇管１６を介して上昇して減圧脱泡槽１４内に導かれ、溶融ガラスＧは減圧脱泡槽１４内で減圧条件下において脱泡処理される。そして、脱泡処理された溶融ガラスＧは下降管１８を介して下流案内ダクト２４に導かれる。
【００１７】
この場合の減圧脱泡槽１４内での減圧条件は１／２０〜１／３気圧に設定されている。
このように構成された減圧脱泡装置１０は、本発明に係る断熱材で被覆された高温溶融物用導管の支持装置３０を備えている。高温溶融物用導管の支持装置３０、３０はそれぞれ、上昇管１６及び断熱用のレンガ２８や、下降管１８及び断熱用のレンガ２８を支持している。このように、上昇管１６及び断熱用のレンガ２８や下降管１８及び断熱用のレンガ２８を支持する高温溶融物用導管の支持装置３０は同一なので上昇管１６を支持する高温溶融物用導管の支持装置３０について説明して、下降管１８に設けられた高温溶融物用導管の支持装置３０の説明を省略する。
【００１８】
図２に示すように、上昇管１６用の高温溶融物用導管の支持装置３０は受板３２、押上げ手段３６を備えている。また、受板３２上には断熱用のレンガ２８が載置され、断熱用のレンガ２８は上昇管１６を被覆するように、上昇管１６の周囲に配設されている。
また、真空ハウジング１２の脚部１２Ａは矩形状筒型に形成され、矩形状筒型の脚部１２Ａの４角にはそれぞれ支持部材４０、４０…が固定されている（図１参照）。押上げ手段３６は脚部１２Ａと受板３２とを連結すると共に受板３２を上方に押し上げるように付勢する。すなわち、押上げ手段３６の支持部材４０、４０…はそれぞれ矩形状の受板３２の４角に対向して配置され、図２に示すように押上げ手段３６のボルト４２は支持部材４０の下端部に形成された孔と受板３２に形成された孔（双方図示せず）とに嵌入されている。
【００１９】
ボルト４２の上端部及び下端部にはナット４４、４４がそれぞれねじ結合され、支持部材４０の下端部とボルト４２の上端部のナット４４との間にはコイルばね４６が圧縮された状態で取り付けられている。これにより、コイルばね４６の付勢力がボルト４２を上方に押し上げるので、ボルト４６を介して受板３２が上方に押し上げられるように付勢される。
【００２０】
従って、受板３２上に載置された断熱用のレンガ２８が上方に押し上げられて、断熱用のレンガ２８の上端部が押さえ蓋４８に当接する。これにより、上昇管１６や上昇管１６の周囲に配設された断熱用のレンガ２８が支持される。また、真空ハウジング１２の脚部１２Ａと受板３２とを筒状ベローズ５０で連結すると共に筒状ベローズ５０内に断熱用のレンガ２８を収納することにより、真空ハウジング１２内を密封状態に維持することができる。従って、真空ハウジング１２内を真空ポンプ（図示せず）で真空吸引することができる。
【００２１】
そして、上昇管１６、下降管１８及び断熱用のレンガ２８が熱膨張した場合、上述したように上昇管１６及び下降管１８の軸線方向の伸びはレンガ２８で抑えられる。従って、上昇管１６、下降管１８及び断熱用のレンガ２８が熱膨張した場合、上述したように上昇管１６及び下降管１８の軸線方向の伸びはレンガ２８の全体の高さ方向の伸びに相当する。そして、上昇管１６、下降管１８及びレンガ２８が熱膨張したとき、レンガ２８の上端部が押さえ部材４８に当接されているので、上昇管１６、下降管１８及びレンガ２８はコイルばね４６の付勢力に抗して下方に伸長する。
【００２２】
前記の如く構成された本願発明に係る高温溶融物導管の周囲を被覆した断熱材の支持装置３０の作用について説明する。
先ず、ボルト４２、４２…の上端部にねじ結合されたナット４４、４４…を回動してコイルばね４６、４６…の付勢力を調整する。これにより、受板３２上に載置された断熱用のレンガ２８が押さえ蓋４８を押しつける押付け力が所定値になるように調整する。次に、図示しない真空ポンプで真空ハウジング１２内及び減圧脱泡槽１４内を真空吸引状態に維持する。
【００２３】
加熱された上流案内ダクト２０内の溶融ガラスＧは上昇管１６を介して上昇して減圧脱泡槽１４内に導かれ、溶融ガラスＧは減圧脱泡槽１４内で減圧条件下において脱泡処理される。そして、脱泡処理された溶融ガラスＧは下降管１８を介して下流案内ダクト２４に導かれる。
このように、加熱された溶融ガラスＧが上昇管１６及び下降管１８内を流れることにより、上昇管１６、下降管１８及び及び断熱用のレンガ２８が熱膨張し、上述したように上昇管１６及び下降管１８の軸線方向の伸びはレンガ２８で抑えられる。また、レンガ２８の上端部が押さえ蓋４８に当接されているので、上昇管１６、下降管１８及びレンガ２８は下方向に熱膨張し、それぞれの軸線方向の伸びは同一になる。
【００２４】
このように、加熱された溶融ガラスＧが上昇管１６及び下降管１８を流れることにより、上昇管１６、下降管１８及びレンガ２８が下方向に熱膨張するので、受板３２と共にボルト４２、４２…の下端部にねじ結合されたナット４４、４４…が下降する。従って、ボルト４２、４２…の上端部にねじ結合されたナット４４、４４…が下降してコイルばね４６、４６…が圧縮される。
【００２５】
これにより、上昇管１６、下降管１８及びレンガ２８の熱膨張が大きくなるに従ってコイルばね４６、４６…の付勢力が増加するので、上昇管１６、下降管１８及びレンガ２８の熱膨張量に応じてボルト４２、４２…の上端部にねじ結合されたナット４４、４４…を回動してコイルばね４６、４６…の付勢力を調整する。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るによれば、高温溶融物導管の周囲を被覆した断熱材の支持装置によれば、高温溶融物用導管の下端部に固定された受板に、高温溶融物用導管の周囲に配設された断熱材を載置した。この受板とハウジングとは押上げ手段で連結し、押上げ手段で受板を上方に付勢して断熱材を支持する。従って、高温溶融物用導管及び断熱材の膨張は押上げ手段の付勢力に抗して下方に逃がされる。従って、高温溶融物用導管の熱膨張量を吸収して、高温溶融物用導管が使用された装置の安全性の向上を図ることができる。
【００２８】
また、本発明によれば、ハウジング及び受板が筒状ベローズで連結され、この筒状ベローズは断熱材を収納している。これにより、ハウジング内が密封状態に維持されるので、ハウジングに連通された真空ポンプを作動することにより、ハウジング内を真空状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る高温溶融物導管の周囲を被覆した断熱材の支持装置が使用された減圧脱泡装置を示す斜視図
【図２】 本発明に係る高温溶融物導管の周囲を被覆した断熱材の支持装置が使用された減圧脱泡装置を示す断面図
【図３】 高温溶融物用導管の膨張状態を示す断面図
【図４】 従来の減圧脱泡装置を説明する断面図
【符号の説明】
１２…真空ハウジング
１６、１８…高温溶融物用導管（上昇管、下降管）
２８…断熱用のレンガ（断熱材）
３０…支持装置
３２…受板
３６…押上げ手段
５０…筒状ベローズ

Claims (2)

1. 内部を高温の溶融物が通る高温溶融物導管を支持した状態で該高温溶融物導管の周囲を被覆する断熱材を支持する支持装置であって、
   前記支持装置は、
   ハウジングに吊り下げられた支持部材と、
   前記断熱材を載置する受板と、
   前記受板を前記支持部材に対して上下動自在に支持すると共に、前記受板を上方に付勢して前記断熱材を支持する押上げ手段と、を備え、前記高温溶融物用導管及び前記断熱材の膨張を前記押上げ手段の付勢力に抗して下方に逃がすことを特徴とする高温溶融物導管の周囲を被覆した断熱材の支持装置。
2. 前記ハウジング及び前記受板を筒状ベローズで連結すると共に前記筒状ベローズで前記断熱材を収納して前記ハウジング内を密封状態に維持することを特徴とする請求項１に記載の高温溶融物導管の周囲を被覆した断熱材の支持装置。

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