JP4990230B2 - Glass conduit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管に関する。 The present invention relates to a glass conduit for conveying molten glass while heating.
従来から、溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管が知られている。例えば、特許文献1の図2には、図3に示すようなガラス導管11が記載されている。
Conventionally, a glass conduit for conveying molten glass while heating is known. For example, FIG. 2 of Patent Document 1 describes a
このガラス導管11では、管本体12の両端にフランジ13が設けられ、フランジ13からそれぞれ電極14が引き出されている。そして、ガラス導管11では、電極14に電圧が印加されて管本体12を介した通電が行われることにより、管本体12が発熱して管本体12内を流れる溶融ガラスが加熱される。
In the
なお、特許文献1の図2に記載されているガラス導管11では、フランジ13が、全周に亘って一定幅の内環部13aおよび外環部13bでダブルリング状に構成されている。
ところで、一方の電極14から他方の電極14に流れる電流は、それらを結ぶ最短ルート(すなわち電気抵抗が最も小さくなるルート)を集中的に通るため、その最短ルート上に電力集中が生じる。このため、管本体12とフランジ13との接続部分のうち電極14に最も近接する部分aの電流密度が高くなり、その近接部分aが過度に発熱して破損するおそれがある。これを防止するには、ガラス導管11に供給する電力量をある程度に抑える必要がある。
By the way, since the current flowing from one
しかし、このようにガラス導管11に供給する電力量を抑えると、その分、溶融ガラスの加熱温度が抑えられることになる。そこで、溶融ガラスの加熱温度を上げられるようにするために、電流を分散させて電流集中を緩和することが望まれる。
However, when the amount of electric power supplied to the
本発明は、このような事情に鑑み、電力集中を緩和することのできるガラス導管を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a glass conduit that can alleviate power concentration.
前記目的を達成するために、本発明は、溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管であって、管本体と、前記管本体の両端に設けられたフランジと、前記フランジからそれぞれ引き出された電極とを備え、前記フランジは、前記管本体と接続された内環部と、前記内環部を取り囲み、前記電極と接続された外環部とを有し、前記内環部は、前記外環部よりも電気抵抗の高い材料で構成されており、前記内環部の中心は、前記電極からの電流が前記外環部に沿って前記電極と反対側に回り込むように前記管本体の中心から前記電極側に寄せられている、ガラス導管を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a glass conduit for conveying molten glass while heating, a tube body, flanges provided at both ends of the tube body, and electrodes drawn from the flanges, respectively. The flange includes an inner ring portion connected to the tube main body, and an outer ring portion surrounding the inner ring portion and connected to the electrode, and the inner ring portion includes the outer ring portion. The center of the inner ring portion is formed from the center of the tube main body so that the current from the electrode wraps around the outer ring portion to the opposite side of the electrode. A glass conduit is provided that is brought to the electrode side.
前記の構成によれば、電気抵抗の高い材料で構成された内環部が電極に向かって偏心しているので、管本体の中心から延びる線上における内環部の抵抗値は、電極に向かう方向から角度が大きくなるにつれて徐々に小さくなる。このため、電極からの電流は、管本体の中心から電極に向かって延びる線上だけでなくその外側に回り込みながら外環部から内環部を介して管本体に伝わるようになる。従って、本発明によれば、電流を分散させて電力集中を緩和することができる。 According to the above configuration, since the inner ring portion made of a material having high electrical resistance is eccentric toward the electrode, the resistance value of the inner ring portion on the line extending from the center of the tube body is from the direction toward the electrode. It gradually decreases as the angle increases. For this reason, the current from the electrode is transmitted from the outer ring portion to the tube main body through the inner ring portion while wrapping around not only on the line extending from the center of the tube main body toward the electrode. Therefore, according to the present invention, it is possible to alleviate power concentration by distributing current.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description relates to an example of the present invention, and the present invention is not limited to these.
図1および図2に示すように、本発明の一実施形態に係るガラス導管1は、溶融ガラスを加熱しながら搬送するものであり、内部を溶融ガラスが流れる管本体2と、管本体2の両端に設けられた一対のフランジ3と、フランジ3からそれぞれ同方向に引き出された一対の電極4とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a glass conduit 1 according to an embodiment of the present invention conveys molten glass while heating, and includes a tube
管本体2は、円筒状の形状を有している。この管本体2は、白金または白金合金で構成されており、通電されることによって発熱し、そのジュール熱で溶融ガラスを加熱する。管本体2の外径は、例えば5〜1000mmであり、その肉厚は、例えば0.5〜2mmである。
The
各電極4は、フランジ3の外周縁部から管本体2の径方向外側に延びている。すなわち、本実施形態では、電極4の中心線CLの延長線上に管本体2の中心C1が位置している。また、各電極4の先端4aは、フランジ3に向かって広がっている。
Each electrode 4 extends from the outer peripheral edge of the
各フランジ3は、全周に亘って一定幅を有するものであり、管本体2と同心に配置されている。より詳しくは、各フランジ3は、内環部31と、内側に内環部31が嵌め込まれて内環部31を取り囲む外環部32とを有している。そして、内環部31の内周縁部が管本体2と溶接によって接続されており、外環部32の外周縁部が電極4の先端4aと溶接によって接続されている。また、内環部31の外周縁部と外環部32の内周縁部とも溶接によって接続されている。
Each
内環部31と外環部32は、同じ厚みを有していることが好ましい。内環部31および外環部32の厚みは、例えば3mmである。
It is preferable that the
内環部31は、円形の輪郭を有しており、内環部31の中心C2は、管本体2の中心C1から電極4側に寄せられている。このため、内環部31の幅は、電極4側から反対側に向かうにつれて次第に狭くなっている。本実施形態では、内環部31が円形の輪郭を有しているので、内環部31の中心C2と管本体2の中心C1とを結ぶ結び線L上における電極4側の内環部31の幅L1が最大となっており、結び線L上における電極4と反対側の内環部の幅L2が最小となっている。
The
また、本実施形態では、内環部31の中心C2が管本体2の中心C1から電極4の真ん中に向かって寄せられていて、結び線Lが電極4の中心線CLの延長線を構成している。ただし、内環部31の中心C2は、電極4の真ん中に向かって寄せられている必要なく、電極4の真ん中から少し横に逸れた方向に向かって寄せられていてもよい。すなわち、内環部31の中心C2を寄せる方向は、結び線Lが電極4にかかる程度の方向であれば、本発明の効果をある程度は得ることができる。ただし、内環部31の中心C2を寄せる方向が電極4の真ん中に向かう方向であれば、本発明の効果を顕著に得ることができる。
In the present embodiment, the center C 2 of the
内環部31の中心C2を管本体2の中心C1から電極4側に寄せる量、すなわち内環部31の中心C2が管本体2の中心C1から離間する距離は、結び線L上における電極4側の内環部31の幅L1(本実施形態では最大幅)が電極4と反対側の内環部31の幅L2(本実施形態では最小幅)の1.5倍以上、より好ましくは5倍以上となる程度が好ましい。
The amount of lapping the center C 2 of the
一方、外環部32は、円形の輪郭を有しており、外環部32の中心は、管本体2の中心C1と一致している。このため、外環部32の幅は、内環部31とは逆に、電極4側から反対側に向かうにつれて次第に広くなっている。
On the other hand, the
内環部31は、外環部よりも電気抵抗の高い材料で構成されている。具体的には、外環部32は、白金で構成されており、内環部31は、白金合金で構成されている。
The
内環部31を構成する白金合金としては、例えば、白金に、ロジウム、パラジウム、またはイリジウムなどを配合したものを挙げることができる。中でも、白金とロジウムの合金が、機械的強度が高くなるという点で特に好ましい。白金とロジウムの合金を用いる場合、その配合率は、質量比で例えば白金:ロジウム=75:25〜99:1、特に9:1であることが好ましい。ロジウムの配合率が10質量%程度であれば、白金合金の電気抵抗が最も高くなるからである。
As a platinum alloy which comprises the
以上説明したガラス導管1であれば、電気抵抗の高い材料で構成された内環部31が電極4に向かって偏心しているので、管本体2の中心C1から延びる線上における内環部31の抵抗値は、電極4に向かう方向から角度が大きくなるにつれて徐々に小さくなる。このため、電極4からの電流は、管本体2の中心C1から電極4に向かって延びる線上だけでなくその外側に回り込みながら外環部32から内環部31を介して管本体2に伝わるようになる。
In the case of the glass conduit 1 described above, the
このように、本実施形態のガラス導管1によれば、電流を分散させて電力集中を緩和することができる。従って、ガラス導管1に供給する電力量を従来よりも高くして溶融ガラスの加熱温度を上げることが可能になるだけでなく、ガラス導管1に供給する電力量を従来と同程度に保ったとしてもフランジ31の内環部31と管本体2との接続部分のうち電極4に最も近接する部分Aの破損を長期に亘って抑制できるようになる。
Thus, according to the glass conduit | pipe 1 of this embodiment, an electric current can be disperse | distributed and electric power concentration can be eased. Accordingly, it is possible not only to increase the amount of electric power supplied to the glass conduit 1 and raise the heating temperature of the molten glass, but also to maintain the same amount of electric power supplied to the glass conduit 1 as before. In the connection portion between the
なお、前記実施形態では、外環部32の中心が管本体2の中心C1と一致しているが、外環部32は全周に亘って一定幅を有していて、その中心が内環部31の中心C2と一致していてもよい。ただし、前記実施形態のように、外環部32の中心が管本体2の中心C1と一致していれば、電極4からの電流を電極4と反対側に積極的に導くことができ、電流集中をより緩和することができる。
In the above embodiment, the center of the
また、内環部31および外環部32の輪郭は、円形である必要はなく、例えば楕円形や多角形であってもよい。
Moreover, the outline of the
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に何ら制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not restrict | limited to these Examples at all.
(実施例)
実施例では、管本体の外径を150mm、肉厚を1.5mmとし、内環部の外径を250mm、厚みを3.0mmとし、外環部の外径を350mm、厚みを3.0mmとした。管本体と外環部は白金で構成し、内環部は白金:ロジウムを9:1で配合した白金合金で構成した。そして、内環部の中心を管本体の中心から電極の中央に向かって40mm寄せ、外環部の中心を管本体の中心と一致させた。すなわち、電極側の内環部の最大幅は90mm、電極と反対側の内環部の最小幅は10mmであり、電極側の外環部の最小幅は10mm、電極と反対側の外環部の最大幅は90mmであった。
(Example)
In the embodiment, the outer diameter of the tube body is 150 mm, the wall thickness is 1.5 mm, the outer diameter of the inner ring portion is 250 mm, the thickness is 3.0 mm, the outer diameter of the outer ring portion is 350 mm, and the thickness is 3.0 mm. It was. The tube main body and the outer ring part were made of platinum, and the inner ring part was made of a platinum alloy containing 9: 1 of platinum: rhodium. Then, the center of the inner ring portion was moved 40 mm from the center of the tube body toward the center of the electrode, and the center of the outer ring portion was made to coincide with the center of the tube body. That is, the maximum width of the inner ring portion on the electrode side is 90 mm, the minimum width of the inner ring portion on the side opposite to the electrode is 10 mm, the minimum width of the outer ring portion on the electrode side is 10 mm, and the outer ring portion on the side opposite to the electrode The maximum width of was 90 mm.
上記のような寸法設定で構成したガラス導管に対して10V×4000Aの電力を供給し、安定した状態となったときの、内環部と管本体との接続部分における電極に近接する位置の温度を測定した。測定結果は1264℃であった。 The temperature at a position close to the electrode at the connection portion between the inner ring portion and the tube body when 10 V × 4000 A of electric power is supplied to the glass conduit configured as described above and becomes stable. Was measured. The measurement result was 1264 ° C.
(比較例)
比較例では、内環部の中心を管本体の中心と一致させた以外は、実施例と同様にし、内環部と管本体との接続部分における電極に近接する位置の温度を測定した。測定結果は1447℃であった。
(Comparative example)
In the comparative example, the temperature at a position close to the electrode at the connection portion between the inner ring portion and the tube main body was measured in the same manner as in the example except that the center of the inner ring portion was matched with the center of the tube main body. The measurement result was 1447 ° C.
この結果から、内環部の中心を電極側に寄せれば、電力集中を緩和できることが分かる。 From this result, it can be seen that power concentration can be alleviated if the center of the inner ring portion is brought closer to the electrode side.
1 ガラス導管
2 管本体
3 フランジ
31 内フランジ部
32 外フランジ部
4 電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass conduit |
Claims (7)
管本体と、前記管本体の両端に設けられたフランジと、前記フランジからそれぞれ引き出された電極とを備え、
前記フランジは、前記管本体と接続された内環部と、前記内環部を取り囲み、前記電極と接続された外環部とを有し、
前記内環部は、前記外環部よりも電気抵抗の高い材料で構成されており、前記内環部の中心は、前記電極からの電流が前記外環部に沿って前記電極と反対側に回り込むように前記管本体の中心から前記電極側に寄せられている、ガラス導管。 A glass conduit for conveying molten glass while heating,
A pipe body, a flange provided at both ends of the pipe body, and electrodes respectively drawn from the flange,
The flange includes an inner ring part connected to the tube main body, an outer ring part surrounding the inner ring part and connected to the electrode,
The inner ring part is made of a material having a higher electrical resistance than the outer ring part, and the center of the inner ring part is located on the opposite side of the electrode from the current along the outer ring part. A glass conduit that is drawn from the center of the tube body toward the electrode so as to wrap around .
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