JP7167888B2 - ガラス溶解炉、及びガラス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス溶解炉、及びガラス製造方法に関する。

ガラス原料を溶解する方法の一つとして、溶解槽内に互いに対向する一対の電極を挿入して、通電する方法がある。電極間に交流電圧を加えて通電すると、ジュール熱が発生するため、ガラス原料は加熱されて温度が上昇し、ガラス原料を溶解できる。ガラス原料の電気加熱は、溶解槽内に電極を有するガラス溶解炉を用いて行われる。

このようなガラス溶解炉の一例としてたとえば特許文献１には、溶解槽の上部に横壁部材と天井部材とからなる上部構造物が設けられたものが開示されている（特許文献１参照）。

特開２００３－１６５７２６号公報

しかし、上部構造物を有するガラス溶解炉では、電気加熱時にガラス原料や溶解槽だけではなく上部構造物にも電流が流れることがある。この電流により上部構造物に電位が発生すると、上部構造物内を流れる電流によるジュール熱損失が発生する。これによりエネルギー効率が低下してしまうという問題がある。

本発明は、エネルギー効率の低下を抑制できるガラス溶解炉、及びガラス製造方法を提供する。

本発明の一態様によるガラス溶解炉は、内部にガラス原料が供給される溶解槽と、前記溶解槽の内部に設けられた電極と、前記溶解槽の外部に設けられた支持構造物と、積層された複数の絶縁体及び前記複数の絶縁体の間に設けられた支持プレートを有し、積層方向の一方側の前記絶縁体が前記支持構造物に固定された支持ユニットと、導電性を有するレンガから形成され、前記積層方向の他方側の前記絶縁体を介して前記支持ユニットに支持されて前記溶解槽の上方を覆う上部構造物とを備える。

本発明のガラス溶解炉は、エネルギー効率の低下を抑制できる。

本発明に係る第一実施形態におけるガラス溶解炉のＸ軸垂直面での断面図である。 本発明に係る第一実施形態におけるガラス製造方法の各工程のフロー図である。 本発明に係る第二実施形態におけるガラス溶解炉のＸ軸垂直面での断面図である。 本発明に係る第三実施形態におけるガラス溶解炉のＸ軸垂直面での断面図である。 本発明に係る第四実施形態におけるガラス溶解炉のＸ軸垂直面での断面図である。 本発明に係る第五実施形態におけるガラス溶解炉のＸ軸垂直面での断面図である。 本発明に係る第六実施形態におけるガラス溶解炉のＸ軸垂直面での断面図である。

以下、本発明に係る各種実施形態について、図面を用いて説明する。

「第一実施形態」
本発明に係るガラス溶解炉の第一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。

ガラス溶解炉１０の構造について説明する。

図１に示すように、本実施形態のガラス溶解炉１０は、内部にガラス原料が供給される溶解槽２０と、溶解槽２０の上方を覆う上部構造物３０と、互いに離間する複数の通電電極５０とを備える。溶解槽２０の外部には、支持構造物４０が設けられている。支持構造物４０は、上部構造物３０を支持している。

溶解槽２０及び上部構造物３０は、Ｘ軸方向に延びる形状を有する。図１はＸ軸方向に垂直な面の断面図を示し、Ｘ軸方向は溶解槽２０の長手方向、Ｙ軸方向は溶解槽２０の短手方向に対応する。図１のＺ軸方向は、ガラス溶解炉１０の上下方向に対応する。

ガラス溶解炉１０は、上部構造物３０にバーナー（不図示）を備えており、バーナー燃焼、及び通電電極５０に電圧を印加することによって、溶解槽２０内部に供給されたガラス原料を溶解する。溶解槽２０は、底部２１と側壁部２２とを備え、内部に供給されたガラス原料を溶解して得られた溶融ガラスＧを保持する。

各通電電極５０は、上下方向に延びる形状を有し、底部２１を貫通するように配置される。各通電電極５０の先端部は、溶融ガラスＧに挿入されるように溶解槽２０内に延びている。各通電電極５０は導電体で構成され、底部２１に対して電気的に絶縁されている一方で、溶融ガラスＧとは電気的に導通するように構成されている。複数対の通電電極５０は、Ｘ軸方向に沿って配置される。通電電極５０の各対は、Ｙ軸方向に互いに対向するように配置される。なお、複数対の通電電極は、Ｙ軸方向に沿って配置されてもよい。その場合、通電電極の各対は、Ｘ軸方向に互いに対向するように配置される。通電電極５０の各対に対し、交流電圧を印加する電源１００が接続される。通電電極５０に印加された交流電圧は、通電電極５０を通じて溶融ガラスＧに印加されるため、溶融ガラスＧに電気が流れてジュール熱が発生し、溶融ガラスＧが加熱される。本実施形態では、底部２１に通電電極５０を配置するので、溶解槽２０下部の空間を有効利用できる。

上部構造物３０は、溶解槽２０の側壁部２２より上方に立ち上がる横壁部材３１と、横壁部材３１の上方に配置された天井部材３２とを備える。図１に示されるように、Ｘ軸方向に垂直な断面（紙面おける断面）において、横壁部材３１は上下に延びており、天井部材３２は、アーチ形状を有している。横壁部材３１は、下端に顎部３１ａと、上端に天井部材３２の重量を支え天井部材３２のアーチ形状を維持する受け部３１ｂとを備えている。

溶解槽２０及び上部構造物３０には、導電性を有するレンガとして電鋳レンガが用いられる。電鋳レンガは、焼成レンガに比べて、高温で溶解した溶融ガラスＧに対して高い耐食性を有しており、溶解した溶融ガラスＧを汚染しにくい、という優れた特性を有する。電鋳レンガは、焼成レンガに比べて比抵抗が低いという特性も有する。

電鋳レンガとしては、ＡＺＳ系電鋳レンガ、ジルコニア系電鋳レンガ、又はアルミナ系電鋳レンガが挙げられる。また、電鋳レンガ以外の導電性を有するレンガとしては、レンガの表面を白金、白金合金、又はイリジウムで被膜した貴金属被膜レンガが挙げられる。

図１に示すように、溶解槽２０と上部構造物３０との間には高抵抗耐火物２３が設置されており、溶解槽２０と上部構造物３０との間の空間を埋めている。高抵抗耐火物２３としては、デンスジルコンレンガ、ジルコン質レンガ、又はムライト質レンガが挙げられる。ここでいう高抵抗とは、１４００℃における比抵抗が６０００Ω・ｃｍ以上であることを意味する。

図１に示すように、支持構造物４０は、上下方向に延びる支柱部４１と、支柱部４１から上部構造物３０に向かって水平方向に延びる腕部４２とを備える。腕部４２は、支柱部４１側の基端部４２ａと、上部構造物３０側の先端部４２ｂとを有する。先端部４２ｂの上部には、支持ユニット６０が固定される。

本実施形態では、腕部４２の先端部４２ｂの上部に支持ユニット６０を介して横壁部材３１の顎部３１ａを載置し、横壁部材３１の受け部３１ｂに天井部材３２を載置することによって、支持構造物４０は横壁部材３１を支持し、横壁部材３１は天井部材３２を支持している。

支持構造物４０は、溶解槽２０及び上部構造物３０の周囲に複数形成される。各支持構造物４０は、支柱部４１、及び腕部４２を備える。本実施形態では、複数の支柱部４１をＸ軸方向に沿って所定のピッチで設置することによって、複数の支持構造物４０を形成している。

支柱部４１が鋼材の場合、複数の支柱部４１を１０ｍ以下のピッチで設置すれば、上部構造物３０の重量を充分に支えることができる。本実施形態では鋼材としてＨ形鋼を用いている。

隣り合う支柱部４１は、所定間隔を有するように形成される。隣り合う支柱部４１同士の間の所定間隔は、隣り合う支柱部４１に固定された各支持ユニット６０同士で電気絶縁空間を確保できるなら、どのような間隔であってもよい。

支持ユニット６０は、導電性材料から形成される支持プレート６１と、第一絶縁体６２及び第二絶縁体６３とを備える。支持プレート６１は、第一絶縁体６２と第二絶縁体６３との間に設けられる。本実施形態において、支持ユニット６０は、上から順に第一絶縁体６２、支持プレート６１及び第二絶縁体６３を有する三層の積層配置となっている。第一絶縁体６２及び第二絶縁体６３の材料としては、雲母板、テープ状のガラス繊維材料、ペーパー状のガラス繊維材料、電気絶縁性セメント板、又はシャモット質レンガが挙げられる。

第一絶縁体６２の電気抵抗値と、第二絶縁体６３の電気抵抗値とを異ならせてもよい。本実施形態では、第一絶縁体６２の電気抵抗値よりも第二絶縁体６３の電気抵抗値を大きくしている。第一絶縁体６２と第二絶縁体６３との電気抵抗値を異ならせるには、積層方向の厚さ、積層方向に垂直な方向の面積、又は絶縁体の材料を異ならせればよい。

後で詳細を説明するように、支持ユニット６０の構成によって、支持ユニット６０の絶縁特性を検知できる。

本実施形態のガラス溶解炉１０を用いたガラス製造方法について図２を参考に説明する。

ガラス原料を溶解槽２０内に供給し、ガラス原料を加熱して溶解する（溶解工程：Ｓ１）。横壁部材３１又は天井部材３２を貫通して設けられたバーナー（不図示）の火炎をガラス原料に向かって放射することによって、ガラス原料を上方から加熱する。バーナーの火炎によって加熱すると共に、複数の通電電極５０に電圧を印加することによって通電し、ジュール熱を発生させ、ガラス原料を加熱する。

ガラス原料を溶解して得られた溶融ガラスＧは、溶解槽２０より下流に設けられた成形炉（不図示）で成形される（成形工程：Ｓ２）。成形されたガラスは、成形炉より下流に設けられた徐冷炉（不図示）で徐冷され（徐冷工程：Ｓ３）、ガラス製品となる。

本実施形態のガラス溶解炉１０における絶縁特性検知方法について詳しく説明する。

溶解工程Ｓ１において、溶融ガラスＧに電圧を印加すると、溶解槽２０だけではなく、様々な電気経路を経由して、溶融ガラスＧから上部構造物３０に電気が流れてしまう。様々な電気経路としては、溶融ガラスＧからバーナーの火炎を介して上部構造物３０に到達する電気経路、又は溶融ガラスＧから側壁部２２を経由して上部構造物３０に到達する電気経路がある。特に電鋳レンガは導電性を有するため、本実施形態のように溶解槽２０及び上部構造物３０が電鋳レンガを含んでいると、溶融ガラスＧから上部構造物３０に電気が流れやすい。

溶融ガラスＧから上部構造物３０に電気が流れると、上部構造物３０は接地電位に対して高電位を有することとなる。一方、支持構造物４０は、溶解槽２０の外部に設けられるため、支持構造物４０に鋼材を用いると、接地電位となる。

本実施形態では、接地電位より高電位となった上部構造物３０と接地電位である支持構造物４０との間に電流が流れないように、支持ユニット６０に第一絶縁体６２及び第二絶縁体６３が設けられる。第一絶縁体６２及び第二絶縁体６３を設けることで、高電位となった上部構造物３０と接地電位である支持構造物４０との間を電気絶縁している。

さらに、第一絶縁体６２と第二絶縁体６３とを積層配置することによって、上部構造物３０と支持構造物４０との間の電気抵抗値は、支持プレート６１に鋼材が用いられるため、実質的に第一絶縁体６２の電気抵抗値と第二絶縁体６３の電気抵抗値との和となる。したがって、上部構造物３０と支持構造物４０との間に、より高い電気抵抗値を持たせることができ、よりエネルギー効率の低下を抑制できる。

しかも、第一絶縁体６２及び第二絶縁体６３の間の電気的絶縁距離を大きくし、上部構造物３０と支持構造物４０との間の電気抵抗値を高くすれば、上部構造物３０と支持構造物４０との間の火花放電を抑制できる。火花放電を抑制すれば、周辺部材の劣化、又はエネルギー効率の低下を抑制できる。

本実施形態において、導電性を有するレンガとは、溶解槽２０内で溶解した溶融ガラスＧと同程度の導電性を有するレンガを意味する。したがって、少なくとも導電性を有するレンガを上部構造物３０に含むガラス溶解炉であれば、上部構造物３０を設けたことによるジュール熱損失が課題となる。そして、本実施形態によって、その課題を解決できる。

たとえ、ガラス原料の付着、堆積物蓄積、湿気起因等によって、いずれか１箇所の絶縁体に絶縁不良が起こったとしても、本実施形態では、各支持ユニット６０に第一絶縁体６２及び第二絶縁体６３を設けることによって、上部構造物３０と支持構造物４０との間の電気絶縁は維持される。加えて、隣り合う支柱部４１に固定された各支持ユニット６０同士で電気絶縁空間を確保したことによって、絶縁不良が起こった支持ユニット６０を特定できる。

支持ユニット６０の絶縁不良が起こっていない場合は、支持ユニット６０の支持プレート６１は、上部構造物３０及び支持構造物４０と電気的に絶縁され、支持プレート６１の電位は、接地電位（支持構造物４０の電位）と上部構造物３０の電位とは異なる電位を維持している。
しかし、支持ユニット６０の絶縁不良が起こった場合は、たとえば、複数の支持ユニット６０のうち、いずれか一つの支持ユニット６０の第二絶縁体６３が絶縁不良により短絡すると、短絡が起こった第二絶縁体６３上の支持プレート６１は接地電位となる。一方、他の支持ユニット６０の支持プレート６１は、絶縁不良が起こった第二絶縁体６３上の支持プレート６１とは電気絶縁されているから、接地電位より高い電位を維持している。したがって、複数の支持ユニット６０の各支持プレート６１の電位を比較することによって、いずれの支持ユニット６０に異常が起こったか検知できる。支持プレート６１の電位を特定するために、たとえば、接地電位（支持構造物４０の電位）に対する支持プレート６１の電圧を測定する。また、電位の特定として、上部構造物３０の電位に対する支持プレート６１の電圧、又は支持プレート６１の電位に対する上部構造物３０の電圧を測定してもよい。さらに、電位の特定に代えて、第二絶縁体６３の電気抵抗値（支持プレート６１と支持構造物４０との間の電気抵抗値）を測定して、第二絶縁体６３の絶縁特性を特定してもよい。

逆に、複数の支持ユニット６０のうち、いずれか一つの支持ユニット６０の第一絶縁体６２が絶縁不良により短絡すると、短絡が起こった第一絶縁体６２下の支持プレート６１は上部構造物３０の電位となる。一方、他の支持ユニット６０の支持プレート６１は、絶縁不良が起こった第一絶縁体６２下の支持プレート６１とは電気絶縁されているから、接地電位と上部構造物３０の電位とは異なる電位を維持している。支持プレート６１の電位を特定するために、上部構造物３０の電位に対する支持プレート６１の電圧、又は支持プレート６１の電位に対する上部構造物３０の電圧を測定する。絶縁不良が起こった第一絶縁体６２下の支持プレート６１は上部構造物３０の電位を示す。したがって、どの支持ユニット６０に異常が起こったのかを検知できる。もちろん、接地電位（支持構造物４０の電位）に対する支持プレート６１の電圧を測定しても異常を検出できる。さらに、電圧の測定に代えて、第一絶縁体６２の電気抵抗値（上部構造物３０と支持プレート６１との間の電気抵抗値）を測定してもよい。

第二絶縁体６３の異常は、必ずしも短絡に至るものでなくても、第二絶縁体６３の電気抵抗値が変化するだけでも、支持プレート６１の電位が変化する。したがって、支持ユニット６０の第二絶縁体６３の電気抵抗値が変化する程度の異常であっても、いずれの支持ユニット６０に異常が起こったか検知できる。第一絶縁体６２の異常についても同様である。

本実施形態の場合、第一絶縁体６２の電気抵抗値と第二絶縁体６３の電気抵抗値とを、互いに異なる電気抵抗値としている。したがって、ガラス原料の付着、堆積物蓄積、湿気起因等によって、積層された複数の絶縁体で絶縁劣化が同時に進行したとしても、電気抵抗値の高い絶縁体が絶縁不良に至る前に、電気抵抗値の低い絶縁体の絶縁不良を検知できる。特に本実施形態の場合、第一絶縁体６２の電気抵抗値よりも第二絶縁体６３の電気抵抗値を大きくしているから、第二絶縁体６３が絶縁不良に至る前に、第一絶縁体６２を検知できる。第一絶縁体６２の電気抵抗値よりも第二絶縁体６３の電気抵抗値を大きくすることによって、第一絶縁体６２及び第二絶縁体６３は同時に絶縁不良に至らないから、上部構造物３０に流れる電流又は火花放電を抑制できる。

「第二実施形態」
本発明に係るガラス溶解炉の第二実施形態について、図３を参照して説明する。以下、第一実施形態と異なる点のみ説明する。第二実施形態のガラス溶解炉１０Ａは、第一実施形態と上部構造物及び支持構造物の構造が異なっている。

上部構造物３０Ａは、溶解槽２０の側壁部２２より上方に立ち上がる横壁部材３１Ａと、横壁部材３１Ａの上方に配置された天井部材３２Ａとを備える。図３に示されるように、Ｘ軸方向に垂直な断面において、横壁部材３１Ａは上下に延びており、天井部材３２Ａは、アーチ形状を有している。横壁部材３１Ａは、下端に顎部３１Ａａと、上端に上方に延びる延在部３１Ａｂとを備えている。

図３に示すように、延在部３１Ａｂの上部には、高抵抗耐火物３３が設置されており、横壁部材３１Ａと天井部材３２Ａとの間の空間を埋めている。高抵抗耐火物３３としては、デンスジルコンレンガ、ジルコン質レンガ、又はムライト質レンガが挙げられる。

図３に示すように、第二実施形態の支持構造物４０は、支柱部４１、支柱部４１から上部構造物３０Ａに向かって水平方向に延びる腕部４２、及び腕部４２の上方に形成され、支柱部４１から上部構造物３０Ａに向かって水平方向に延びる腕部４３を備える。

腕部４２は、支柱部４１側の基端部４２ａと、上部構造物３０Ａ側の先端部４２ｂとを有する。同様に、腕部４３は、支柱部４１側の基端部４３ａと、上部構造物３０Ａ側の先端部４３ｂとを有する。

先端部４２ｂの上部には、支持ユニット６０が固定され、先端部４３ｂの上部には、支持ユニット７０が固定されている。

腕部４２の先端部４２ｂの上部に、支持ユニット６０を介して横壁部材３１Ａの顎部３１Ａａを載置し、腕部４３の先端部４３ｂの上部に、支持ユニット７０を介して天井部材３２Ａの顎部３２Ａａを載置することによって、支持構造物４０は、上部構造物３０Ａの天井部材３２Ａ及び横壁部材３１Ａを支持している。図３に示すように、支持ユニット７０は、Ｘ軸方向に垂直な断面においてＬ字形状を有し、載置される天井部材３２Ａのアーチ形状を維持する。

支持ユニット６０は、導電性材料から形成される支持プレート６１と、支持プレート６１を挟んで積層配置される第一絶縁体６２及び第二絶縁体６３とを備える。本実施形態においても、支持ユニット６０は、上から順に第一絶縁体６２、支持プレート６１及び第二絶縁体６３を有する三層の積層配置となっている。支持ユニット７０も、導電性材料から形成される支持プレート７１と、支持プレート７１を挟んで積層配置される第三絶縁体７２及び第四絶縁体７３とを備える。本実施形態において、支持ユニット７０は、上から順に第三絶縁体７２、支持プレート７１及び第四絶縁体７３を有する三層の積層配置となっている。

本実施形態では、横壁部材３１Ａが支持ユニット６０、天井部材３２Ａが支持ユニット７０にそれぞれ別々に支持されるため、より重量の重い上部構造物３０Ａを支持できる。加えて、いずれの支持ユニット６０及び７０に異常が起こったか検知できる。

また、本実施形態の支持構造物４０も、溶解槽２０及び上部構造物３０Ａの周囲に複数形成される。

「第三実施形態」
本発明に係るガラス溶解炉の第三実施形態について、図４を参照して説明する。

第三実施形態のガラス溶解炉１０Ｂは、第一実施形態と通電電極の構造及び配置が異なっており、複数の通電電極５１が溶解槽２０の側壁部２２に設けられる。通電電極５１は、平面を有する平面部５１ａと、側壁部２２を貫通するように配置された貫通部５１ｂとを有する。平面部５１ａは、貫通部５１ｂが貫通する方向に交差する平面を有する。平面部５１ａ及び貫通部５１ｂは、導電体で構成され、互いに電気的に接続されている。各通電電極５１の平面部５１ａは、溶融ガラスＧに挿入されるように溶解槽２０内に配置されている。各通電電極５１の貫通部５１ｂは、側壁部２２と電気的に絶縁されている一方で、各通電電極５１の平面部５１ａは、溶融ガラスＧと導通するように構成されている。本実施形態では、側壁部２２に通電電極５１を配置するから、溶解槽２０側部の空間を有効利用できる。

図４に示すように、Ｙ軸方向に沿って一対の通電電極５１の平面部５１ａが、互いに対向するように配置される。また、本実施形態も複数対の通電電極５１を備え、複数対の通電電極５１は、Ｘ軸方向に沿って配置される。

「第四実施形態」
本発明に係るガラス溶解炉の第四実施形態について、図５を参照して説明する。

第四実施形態のガラス溶解炉１０Ｃは、第二実施形態と通電電極の構造及び配置が異なっている。図５に示すように、第四実施形態の通電電極の構造及び配置は、第三実施形態のガラス溶解炉の通電電極の構造及び配置と同様である。

本実施形態では、第二実施形態と同様に、より重量の重い上部構造物３０Ａを支持でき、いずれの支持ユニット６０及び７０に異常が起こったか検知できる効果と、第三実施形態と同様に、溶解槽２０側部の空間を有効利用できる効果とが得られる。

「第五実施形態」
本発明に係るガラス溶解炉の第五実施形態について、図６を参照して説明する。

第五実施形態のガラス溶解炉１０Ｄは、第一実施形態と通電電極の構造及び配置が異なっている。複数の通電電極５３が溶解槽２０の側壁部２２に設けられる。各通電電極５３は、側壁部２２を貫通するように配置される。各通電電極５３の先端部は、溶融ガラスＧに挿入されるように溶解槽２０内に延びている。各通電電極５３は、側壁部２２と電気的に絶縁されている一方で、溶融ガラスＧと導通するように構成されている。本実施形態では、側壁部２２に通電電極５３を配置するから、溶解槽２０側部の空間を有効利用できる。

図６に示すように、Ｙ軸方向に沿って一対の通電電極５３が互いに対向するように配置されている。また、本実施形態も複数対の通電電極５３を備え、複数対の通電電極５３は、Ｘ軸方向に沿って配置される。

「第六実施形態」
本発明に係るガラス溶解炉の第六実施形態について、図７を参照して説明する。

第六実施形態のガラス溶解炉１０Ｅは、第二実施形態と通電電極の構造及び配置が異なっている。図７に示すように、第六実施形態の通電電極の構造及び配置は、第五実施形態のガラス溶解炉１０Ｄの通電電極の構造及び配置と同様である。

本実施形態では、第二実施形態と同様に、より重量の重い上部構造物３０Ａを支持でき、いずれの支持ユニット６０及び７０に異常が起こったか検知できる効果と、第五実施形態と同様に、溶解槽２０側部の空間を有効利用できる効果とが得られる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は前記実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更も含まれる。

本実施形態のガラス溶解炉１０は、バーナー加熱及び電気加熱により、ガラス原料の溶解を行っているが、電気加熱単独でガラス原料の溶解を行ってもよい。

本実施形態の溶解槽２０及び上部構造物３０は、水平面内の一軸方向に長く伸びた形状を有するものであるが、ガラスを溶解できるなら、どのような形状であっても構わない。

本実施形態では、支持ユニット６０を腕部４２の先端部４２ｂの上部に固定したが、上部構造物３０に固定してもよい。また、支持ユニット６０を、腕部４２の先端部４２ｂにも上部構造物３０にも固定せず、腕部４２の先端部４２ｂに載置するものであってもよい。

本実施形態では、支持構造物４０は、溶解槽２０及び上部構造物３０の周囲に（少なくともＸ軸方向に沿って）複数形成されるが、単一の支持構造物４０で上部構造物３０を支持できるなら、複数設けなくてもよい。さらに支持構造物４０は、腕部４２及び支柱部４１を備えたものに限らず、上部構造物３０を支持できる構造であれば、どのような構造を有するものであってもよい。

本実施形態では、隣り合う支柱部４１に固定された各支持ユニット６０同士で電気絶縁空間を確保しているが、各支持ユニット６０の間に絶縁体を設けることによって電気絶縁を確保するものであってもよい。同様に、隣り合う支柱部４１に固定された各支持ユニット７０の間に絶縁体を設けてもよい。

高抵抗耐火物２３によって、溶解槽２０及び溶解槽２０内の溶融ガラスＧと上部構造物３０とを電気的に絶縁してもよい。溶解槽２０及び溶解槽２０内の溶融ガラスＧと上部構造物３０とを電気的に絶縁すれば、溶解槽２０及び溶解槽２０内の溶融ガラスＧから上部構造物３０への電流の流れを減少させることができる。溶融ガラスＧの比抵抗に比べて、１０倍以上の比抵抗を有する高抵抗耐火物２３を用いれば、溶解槽２０及び溶解槽２０内の溶融ガラスＧと上部構造物３０とを充分に絶縁できるため好ましい。高抵抗耐火物３３についても同様に、横壁部材３１Ａと天井部材３２Ａとを電気的に絶縁するものとしてもよい。

高抵抗耐火物２３は、溶解槽２０と上部構造物３０との隙間を気密に埋めるものであってもよい。溶解槽２０と上部構造物３０との隙間を気密にすれば、溶解槽２０及び上部構造物３０内部のガスが外部に漏れにくくなる。高抵抗耐火物３３についても同様に、横壁部材３１Ａと天井部材３２Ａとの隙間を気密に埋めるものであってもよい。

本実施形態では、支柱部４１の鋼材としてＨ形鋼を用いるが、上部構造物３０を支えることができるものであれば、Ｉ型鋼、Ｌ型鋼、又は角鋼であってもよい。

本実施形態では、二つの絶縁体及び一つの導電性材料を積層配置しているが、三以上の絶縁体及び二以上の導電性材料を積層配置してもよい。

本実施形態では、第一及び第二実施形態、第三及び第四実施形態、及び第五及び第六実施形態で異なる通電電極を用いた形態を説明したが、各通電電極を組み合わせた形態でもよい。溶解槽下部又は側部の空間を有効利用できるものであればどのような組み合わせでもよい。

本実施形態で用いられるガラス原料の組成には特に制約がなく、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、混合アルカリ系ガラス、ホウケイ酸ガラス、又はその他のガラスのいずれであってもよい。また、製造されるガラス製品の用途は、建築用、車両用、フラットパネルディスプレイ用、又はその他の各種用途が挙げられる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ：ガラス溶解炉
２０：溶解槽
２１：底部
２２：側壁部
２３：高抵抗耐火物
３０、３０Ａ：上部構造物
３１、３１Ａ：横壁部材
３１ａ、３１Ａａ：顎部
３１ｂ：受け部
３１Ａｂ：延在部
３２、３２Ａ：天井部材
３２Ａａ：顎部
３３：高抵抗耐火物
４０：支持構造物
４１：支柱部
４２：腕部
４２ａ：基端部
４２ｂ：先端部
４３：腕部
４３ａ：基端部
４３ｂ：先端部
５０：通電電極
５１：通電電極
５１ａ：平面部
５１ｂ：貫通部
５３：通電電極
６０：支持ユニット
６１：支持プレート
６２：第一絶縁体
６３：第二絶縁体
７０：支持ユニット
７１：支持プレート
７２：第三絶縁体
７３：第四絶縁体
１００：電源
Ｇ：溶融ガラス

Claims (6)

1. 内部にガラス原料が供給される溶解槽と、
   前記溶解槽の内部に設けられた電極と、
   前記溶解槽の外部に設けられた支持構造物と、
   積層された複数の絶縁体及び前記複数の絶縁体の間に設けられた支持プレートを有し、積層方向の一方側の前記絶縁体が前記支持構造物に固定された支持ユニットと、
   導電性を有するレンガから形成され、前記積層方向の他方側の前記絶縁体を介して前記支持ユニットに支持されて前記溶解槽の上方を覆う上部構造物と
   を備えるガラス溶解炉。
2. 前記上部構造物が電鋳レンガを含む
   請求項１に記載のガラス溶解炉。
3. 前記溶解槽と前記上部構造物との間に設けられた高抵抗耐火物を備える
   請求項１又は２に記載のガラス溶解炉。
4. 前記上部構造物が、前記溶解槽の側壁より上方に立ち上がる横壁部材と、該横壁部材の上方に配置された天井部材とを備え、
   前記支持ユニットが複数設けられ、
   前記横壁部材と前記天井部材とが互いに異なる前記支持ユニットに支持されている
   請求項１から３のいずれか一項に記載のガラス溶解炉。
5. 前記複数の絶縁体の電気抵抗値は、それぞれ異なる
   請求項１から４のいずれか一項に記載のガラス溶解炉。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のガラス溶解炉を用いたガラス製造方法であって、
   前記溶解槽に前記ガラス原料を供給し、前記電極に電圧を印加することによって前記ガラス原料を溶解し、溶融ガラスを得る溶解工程と、
   前記溶解槽より下流に設けられた成形炉で、前記溶融ガラスを成形する成形工程と、
   前記成形炉より下流に設けられた徐冷炉で、成形されたガラスを徐冷する徐冷工程と
   を含むガラス製造方法。

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