JPH0443849B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、白金または白金合金製の溶融ガラス
用流出パイプに直接通電して発熱させるための溶
融ガラス流出パイプの加熱装置に係わり、特に流
出パイプの温度を変えて、流出パイプ内を流れる
溶融ガラスの粘性または流量を調整するのに好適
な溶融ガラス流出パイプの加熱装置に関する。

〔従来の技術〕

光学ガラス等のガラスの溶融装置では、溶融炉
等から溶融ガラスを流出させて成形型等に供給す
る際、最適な状態で溶融ガラスを流出させるため
（特に、ガラスの状態を最適成形条件に合わせる
ため）、流出パイプ内を流れるガラスの温度を変
えることにより、ガラスの粘性ひいては流量を調
整することが行われている。

この溶融ガラスの温度調整方法、すなわち流出
パイプの加熱方法としては、炭化珪素発熱体や白
金ヒータなどによる間接加熱法の他に、白金また
は白金合金製の流出パイプに直接電気を流して流
出パイプ自体を発熱させ、ガラスを加熱する直接
通電加熱法が知られている。この直接通電加熱法
は、間接加熱法に比べて温度制御の応答性が優れ
ているため、広く利用されている。

第５図に、上記の直接通電加熱法を用いた従来
の流出パイプ加熱装置を示す。第５図において、
５１は、上端がガラス溶融炉等に接続された流出
パイプで、その中を流れるガラス５２の粘性また
は流量を制御しながら、溶融ガラスを炉外に導く
ものである。この流出パイプ５１には、上下方向
に間隔をおいて、複数の帯板状の給電フランジ５
３，５４，５５が水平方向に溶接されている。こ
の給電フランジ５３，５４，５５には、導線５
６，５７，５８が接続されている。流出パイプ５
１を加熱するときには、電源から前記導線５６，
５７，５８および給電フランジ５３，５４，５５
を経て流出パイプ５１に電気が供給される。

前記流出パイプ５１にはその温度を測定するた
めの熱電対５９，６０が設けられている。この熱
電対５９，６０で測定された温度データは流出パ
イプ５１への電気供給を制御するため、ひいては
温度を調整するために利用される。

流出パイプ５１の周りには、それを保温、保護
するためのセラミツクウール等の耐熱性繊維から
なる保温材６２と炉枠６１が設けられている。

上記の流出パイプ加熱装置の場合には、導線５
６，５７，５８、給電フランジ５３，５４，５５
を経て電気が白金または白金合金製流出パイプ５
１に供給され、流出パイプ５１がその抵抗によつ
て発熱する。流出パイプ５１の温度は、熱電対５
９，６０によつて検知され、この測定温度に基づ
いて、図示していない制御装置により、設定温度
になるように流出パイプ５１に流す電流値が制御
される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記公知流出パイプ加熱装置の
場合には、給電フランジ５３，５４，５５取付部
周辺の流出パイプ５１の熱が、給電フランジ５
３，５４，５５を通つて伝導伝熱および放熱によ
つて外部に逃げるので、給電フランジ５３，５
４，５５取付部周辺の流出パイプ５１の温度が、
その他の部分の温度、すなわち給電フランジと給
電フランジの間の中央部分の温度に比べて低くな
る。この温度差は、 (1) 流出パイプの内径が細い（熱容量が小さい）、 (2) 流出パイプ内のガラスの流れが遅い、 (3) 温度が低い（負荷電力が少ない）、 ほど大きくなる。

給電フランジ５３，５４，５５取付部周辺の流
出パイプ５１の温度が下がり、ガラス５２の温度
がその液相温度以下になると、ガラス５２が結晶
化し、徐々に流出パイプ５１の内壁に付着し、有
効内径を小さくし、ついには閉塞することもあ
る。

このような場合には、一時的に設定温度を高く
して、流出パイプ５１内に析出した結晶を溶かし
消失させた後、再度適性な設定温度に戻さなけれ
ばならない。しかし、この作業は、面倒であると
いうだけでなく、この作業中溶融ガラスの品質が
悪くなるので、流出パイプの下に設けられた成形
機等の装置の運転を中止しなければならず、装置
の稼働率と歩留りが低下するという欠点がある。

また、事前に給電フランジ５３，５４，５５周
辺部の流出パイプ５１の温度を液相温度より低く
ならないように、流出パイプ全体を必要以上に高
い温度に設定することもある。この場合、フラン
ジ取付部近辺以外のパイプの部分は必要以上の高
温となり、エネルギー損失が大きい；エネルギー
を多量に供給するので、流出パイプ、給電フラン
ジ等が早く傷む；溶融ガラスが高温に加熱され、
最適成形条件の粘性が得られないため、成形品の
品質、歩留りが低下する等の弊害が生じる。

更に、給電フランジに下向きに円筒状の折り返
しを付けてフランジ付根の保温を図ることが知ら
れているが、それだけでは伝導伝熱や放熱による
熱の逃げを防止するには不充分である。更に、給
電フランジの肉厚を薄くして電流密度を上げ、発
熱量を大きくすることが知られているが、この場
合には給電フランジに使用している白金や白金合
金が高温においては機械的強度が非常に低下する
ため、高温になる給電フランジを薄肉化して給電
フランジの発熱量を大きくすることはあまり好ま
しい対策とは言えない。

本発明の目的は、給電フランジの機械的強度を
維持しながら、給電フランジの電流密度を高め、
発熱量を大きくして給電フランジ取付部周辺の流
出パイプの温度を上げ、流出パイプを均一に発熱
させることができる溶融ガラス流出パイプの加熱
装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、白金また
は白金合金製の溶融ガラス用流出パイプに給電す
るための、流出パイプに溶接された白金または白
金合金製の給電フランジを備えた、溶融ガラス流
出パイプの加熱装置において、給電フランジ部分
に、複数の穿孔を設けたことを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

流出パイプに近い給電フランジの部分に設けた
複数の穿孔によつて、給電フランジの断面積が小
さくなるので、通電時に給電フランジの電流密度
ひいては発熱量が大きくなる。更に、給電フラン
ジからの伝導伝熱も前記穿孔によつて抑えること
ができる。

〔実施例〕

次に、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図と第２図には、本発明の第１実施例によ
る流出パイプ加熱装置が示してある。第１図と第
２図において、１は上端がガラス溶融炉等に接続
された白金または白金合金製流出パイプであり、
その中を流れる溶融ガラスの粘性、流量を調整し
ながら、溶融炉等から成形型等に導くものであ
る。この流出パイプ１には、白金または白金合金
製の給電フランジ２が水平方向に溶接されてい
る。給電フランジ２は実際には、流出パイプ１の
長手方向に間隔をおいて複数個流出パイプ１に取
付けられている。給電フランジ２は、５のところ
で流出パイプ１に溶接された円板部分２ａ、円筒
部分２ｂおよび帯板部分２ｃから構成されてお
り、円板部分２ａと円筒部分２ｂには穿孔３が複
数形成され、帯板部分２ｃには導線４が接続され
ている。この導線４および給電フランジ２を経て
電源から流出パイプ１に電気が供給される。

更に、給電フランジ２と、その上方または下方
に設けられた他の給電フランジとの中間の位置に
はそれぞれ、図示していない熱電対が流出パイプ
１に溶接されている。この熱電対で測定された温
度データは流出パイプ１への電気供給を制御する
ため、ひいては温度を調整するために利用され
る。

更に、供給される電流の値を制御するために、
図示していない制御装置が設けられている。

前記流出パイプ１と給電フランジ２の寸法は例
えば次の通りである。流出パイプ１の内径は５
mm、肉厚は１mmで、給電フランジ２の円板部分２
ａの直径は20.0mm、肉厚は0.75mm、円筒部分２ｂ
の外径は20.0mm、高さは20.0mm、肉厚は0.75mm、
帯板部分２ｃの長さは150mm、幅は20mm、厚さは
1.4mmであり、穿孔は円板部分２ａに同心円状に
４個、円筒部分２ｂの外周面に図のような配置で
合計24個設けてあり、穿孔３の直径は3.5mmであ
る。更に、給電フランジ２と、その上方または下
方に設けられた他の給電フランジとの距離はそれ
ぞれ400mmである。

上記のように、流出パイプ１に近い給電フラン
ジ２の部分２ａ，２ｂに、複数の穿孔３を設けた
ので、給電フランジ２の断面積が小さくなり、通
電時に給電フランジ２の電流密度ひいては発熱量
が大きくなる。更に、穿孔３は給電フランジ２か
ら外部への伝導伝熱を抑える効果がある。

従つて、給電フランジ２付近の流出パイプ１の
部分が他の部分と比べて温度が下がることを防ぐ
ことができ、流出パイプ１が全体にわたつて均一
な温度となり、流出パイプ１の温度バランスが良
くなる。よつて、溶融ガラスの粘性および流量が
安定し、かつ給電フランジ２付近に液相温度以下
の温度低下による結晶が発生しないので、製品の
品質、歩留りが向上する。

給電フランジ２に穿孔３を設けたことによつて
更に、同一断面積ひいては同一電流密度のとき
に、従来の給電フランジの肉薄化と比べて、機会
的強度が非常に高くなる。

上記の第１実施例による流出パイプ加熱装置に
おいて、給電フランジ２の上方および下方の流出
パイプ１の設定温度を1000℃にして給電フランジ
２に通電したところ、給電フランジ２と流出パイ
プ１の間の溶接部５の温度は1010℃であり、設定
温度より10℃高くなつた。

上記と同一条件で、穿孔のない従来の帯板状の
給電フランジを用いて通電したときの給電フラン
ジと流出パイプとの間の溶接部の温度は910℃で
あり、設定温度よりも90℃低かつた。

従つて、穿孔３を備えた本発明の給電フランジ
２を用いることにより、従来の給電フランジに比
べて給電フランジ２周辺の流出パイプ１の温度を
約100℃上げることができ、流出パイプ１の温度
バランスが良くなつた。

第３図と第４図には本発明の他の実施例による
流出パイプの加熱装置が示してある。

第３図に示した実施例の場合には、白金または
白金合金製の帯板状給電フランジ３２が白金また
は白金合金製の流出パイプ３１の長さ方向に直交
するように流出パイプ３１に溶接され、流出パイ
プ１周辺の給電フランジ３２の部分に複数の穿孔
３３が設けられている。

第４図の実施例の場合には、給電フランジ４２
が穿孔４３を形成した円錐部分４２ａと帯板部分
４２ｂからなつていて、円錐部分４２ａの小径部
において流出パイプ４１に溶接されている。

第３図、第４図に示した本発明の実施例は、第
１図および第２図に示した第１実施例と同様に、
流出パイプ３１，４１周辺の給電フランジ３２，
４２の断面積が穿孔３３，４３によつて小さくな
るので、電流密度が高くなり、発熱量が多くな
る。また、穿孔３３，４３により、伝導伝熱を抑
えることができる。従つて、給電フランジ３２，
４２周辺の流出パイプ３１，４１の温度が流出パ
イプの他の部分に比べ低下することがなくなり、
流出パイプの温度バランスが良くなる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、各部の寸法は流出するガラスの粘性、流
量等によつて決めればよく、また給電フランジの
形状や穿孔の数、配置状態も使用条件により決め
ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明では、給電フランジの流
出パイプに近い部分に設けた複数の穿孔によつ
て、給電フランジの断面積が小さくなるので、通
電時に給電フランジの電流密度ひいては発熱量が
大きくなる。更に、給電フランジからの伝導伝熱
も前記穿孔によつて抑えることができる。

従つて、給電フランジに近い流出パイプ部分の
温度の降下を防ぐことができ、流出パイプの温度
バランスが良くなるので、溶融ガラスの粘性およ
び流量が安定し、かつ給電フランジ付近に、液相
温度以下の温度低下による結晶が発生しない。そ
の結果、製品の品質、歩留りが向上する。

給電フランジに穿孔を設けたことによつて更
に、同一断面積ひいては同一電流密度のときに、
従来の給電フランジの肉薄化と比べて、機械的強
度が非常に高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による流出パイプ
加熱装置を、第２図のＡ−Ａ線に沿つて部分的に
切断した正面図、第２図は第１図の流出パイプ加
熱装置をＢ−Ｂ線に沿つて部分的に切断した平面
図、第３図は他の実施例による流出パイプ加熱装
置の、第２図と同様な部分断面平面図、第４図は
他の実施例による流出パイプ加熱装置の、第１図
と同様な部分断面正面図、第５図は従来の流出パ
イプ加熱装置の縦断面図である。 １，３１，４１……流出パイプ、２，３２，４
２……給電フランジ、２ａ……円板部分、２ｂ…
…円筒部分、２ｃ……帯板部分、３，３３，４３
……穿孔、４……導線、５……溶接部、４２ａ…
…円錐部分、４２ｂ……帯板部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 白金または白金合金製の溶融ガラス用流出パ
   イプに給電するための、流出パイプに溶接された
   白金または白金合金製の給電フランジを備えた、
   溶融ガラス流出パイプの加熱装置において、 給電フランジ部分に、複数の穿孔を設けたこと
   を特徴とする溶融ガラス流出パイプの加熱装置。