KR102286984B1 - 글래스 용해용 스터러 및 글래스 용해로 - Google Patents

글래스 용해용 스터러 및 글래스 용해로 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은, 고온 및 산소 함유 가스 분위기에 장시간 폭로되는 환경에서도, 높은 강도를 유지하면서 장수명으로 사용할 수 있고, 글래스 융액 중에 기포가 혼입하는 것을 억제할 수 있는 글래스 용해용 스터러를 제공하는 것이다. 본 발명과 관련되는 글래스 용해용 스터러(10)는, 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어지고, 회전축(11)과 교반부(12)를 가지고, 회전축의 표면 중 교반부보다 윗쪽의 표면 영역(S1)이 통상의 커버(20)로 피복되고, 커버는 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 외측층(22)과 금속종을 포함하는 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 내측층(21)이 접합된 2층 구조를 이루고, 내측층은 외측층에 접하는 면과는 반대 측의 표면에, 금속종의 산화물 입자(23a)가 분산 상태로 석출되고 있어, 적어도 커버의 하단으로부터 소정의 높이에 걸치는 커버의 표면 영역(S2)을, 간격을 두어 포위하는 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어지는 파이프(30)를 가진다.

Description

글래스 용해용 스터러 및 글래스 용해로{STIRRER FOR GLASS MELTING, AND GLASS MELTING FURNACE}
본 발명은 글래스 용해용 스터러 및 그것을 구비하는 글래스 용해로(溶解爐)에 관한 것이다.
글래스의 제조 공정에서, 글래스를 용융하는 용해로 내는, 예를 들면 1400~1600 ℃의 고온 및 산소 함유 가스 분위기가 된다. 글래스 용해용 스터러로 사용하는 재료에는, 고온 및 산소 함유 가스 분위기에서 높은 강도를 가지는 것, 및 수명이 긴 것이 요구된다. 1000 ℃ 이상의 고온에서 사용할 수 있는 재료로서는, 백금 또는 이리듐이 알려져 있다. 백금은 1000 ℃ 이상의 산소 함유 가스 분위기여도 지극히 안정적이어서, 산화 휘발 소모가 적다. 그러나, 1500 ℃를 넘는 고온 역에서는 알갱이 성장하기 쉽고, 강도가 저하되는 문제가 있다. 한편, 이리듐은, 1000 ℃ 이상의 고온 역에서 백금보다 높은 강도를 가진다. 그러나, 이리듐의 산화 휘발량은 백금의 약 100배이며, 고온 및 산소 함유 가스 분위기에서 사용하면 수명이 짧다고 하는 문제가 있다.
본 출원인은, 글래스 용융에 사용할 수 있는 부재로서 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어지는 구조체의 표면을, 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 외측층과 금속종을 포함하는 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 내측층이 접합되어 이루어지고, 내측층은 외측층측과는 반대 측의 표면에, 금속종의 산화물 입자가 분산 상태로 석출되고 있는 2층 구조의 커버로 피복한 복합 구조체를 제안하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조.). 특허문헌 1의 복합 구조체에서는, 구조체의 이리듐과 커버의 백금과의 접촉에 의해서 전위차가 생겨 글래스 융액 중에서 백금 측으로부터 기포가 발생하는 문제가 있었다. 그래서, 본 출원인은, 구조체와 커버와의 사이에 생기는 전위차를, 역전위를 인가해 지우는 글래스 융액의 균질화 방법을 제안하고 있다(예를 들면, 특허문헌 2를 참조.).
일본 특허공개 제2011-37244호 공보 일본 특허공개 제2011-51858호 공보
그러나, 특허문헌 2의 방법에서는, 스터러의 형상에 따라서는 균일하게 역전위를 가하지 못하고, 글래스 융액 중에서의 기포의 발생을 방지할 수 없는 경우가 있었다.
본 발명의 목적은, 고온 및 산소 함유 가스 분위기에 장시간 폭로되는 환경이어도, 높은 강도를 유지하면서 장수명으로 사용할 수 있고, 글래스 융액 중에 기포가 혼입하는 것을 억제할 수 있는 글래스 용해용 스터러 및 그것을 구비하는 글래스 용해로를 제공하는 것이다.
본 발명과 관련되는 글래스 용해용 스터러는, 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어지고, 회전축과 상기 회전축의 하단부에 설치된 교반부를 가지고, 상기 회전축의 표면 중 상기 교반부보다 윗쪽의 표면 영역이 통상의 커버로 피복되고, 상기 커버는, 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 외측층과 금속종을 포함하는 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 내측층이 접합된 2층 구조를 이루고, 상기 내측층은, 상기 외측층에 접하는 면과는 반대 측의 표면에, 상기 금속종의 산화물 입자가 분산 상태로 석출되고 있는 글래스 용해용 스터러로, 적어도 상기 커버의 하단으로부터 소정의 높이에 걸치는 상기 커버의 표면 영역을, 간격을 두어 포위하는 파이프를 가지고, 상기 파이프는 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련되는 글래스 용해용 스터러에서는, 상기 파이프는 상기 파이프의 상단에서 윗쪽으로 향해 늘어나는 연장부를 가지고, 상기 연장부는 백금 또는 백금기 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 글래스 융액 중에 기포가 혼입하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다.
본 발명과 관련되는 글래스 용해용 스터러에서는, 상기 파이프는 상기 커버의 표면 중 사용 시에 글래스 융액에 침지되는 표면 영역을 포위하는 것이 바람직하다. 파이프의 이리듐이 산화 휘발하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 글래스 융액 중에 기포가 혼입하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다.
본 발명과 관련되는 글래스 용해용 스터러에서는, 상기 파이프는 상기 커버의 하단보다 하부에 폐색부를 가지는 것이 바람직하다. 글래스 융액 중에 기포가 혼입하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다.
본 발명과 관련되는 글래스 용해로는, 본 발명과 관련되는 글래스 용해용 스터러를 구비하는 글래스 용해로이며, 글래스 융액의 액면에 대한 상기 파이프의 상단의 높이를 조정하는 높이 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 고온 및 산소 함유 가스 분위기에 장시간 폭로(暴露)되는 환경에서도, 높은 강도를 유지하면서 장수명으로 사용할 수 있고, 글래스 융액 중에 기포가 혼입하는 것을 억제할 수 있는 글래스 용해용 스터러 및 그것을 구비하는 글래스 용해로를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시형태와 관련되는 글래스 용해용 스터러의 일례를 나타내는 정면도이고, 커버 및 파이프는 단면도로 나타냈다.
도 2는 도 1의 A 부분의 부분 확대 단면도이다.
도 3은 도 1의 B 부분의 부분 확대 단면도이다.
다음으로, 본 발명에 대해 실시형태를 나타내어 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이러한 기재로 한정해 해석되지 않는다. 본 발명의 효과를 나타내는 한, 실시형태는 여러 가지의 변형을 해도 좋다.
본 실시형태와 관련되는 글래스 용해용 스터러(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어지고, 회전축(11)과 회전축(11)의 하단부에 설치된 교반부(12)를 가지고, 회전축(11)의 표면 중 교반부(12)보다 윗쪽의 표면 영역(S1)이 통상의 커버(20)로 피복되고, 커버(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 외측층(22)과 금속종을 포함하는 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 내측층(21)이 접합된 2층 구조를 이루고, 내측층(21)은, 외측층(22)에 접하는 면(21a)과는 반대 측의 표면(21b)에, 금속종의 산화물 입자(23a)가 분산 상태로 석출되고 있는 글래스 용해용 스터러에서, 적어도 커버(20)의 하단으로부터 소정의 높이에 걸치는 커버(20)의 표면 영역(S2)을, 간격을 두어 포위하는 파이프(30)를 가지고, 파이프(30)는 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어진다.
글래스 용해용 스터러(10)는 글래스 융액을 교반하기 위한 교반봉이며, 회전축(11)과 교반부(12)를 가진다.
회전축(11)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 통상(筒狀)이거나 봉상(棒狀)이어도 좋다(도시하지 않음). 회전축(11)을 통상으로 하는 경우는, 통의 내부가 산소 함유 가스에 노출되지 않게 통내를 진공 봉인했거나 밀봉화 하는 것이 바람직하다. 회전축(11)의 하단부에는 교반부(12)가 설치되고, 회전축(11)의 상단부에는 모터(도시하지 않음)가 접속된다.
회전축(11)은, 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어진다. 이리듐기 합금은 주성분을 이리듐으로 하는 합금이다. 이리듐기 합금에서 이리듐과 합금을 구성하는 금속 성분은, 로듐(Rh), 레늄(Re), 몰리브데늄(Mo), 텅스텐(W), 니오브(Nb), Ta(탄탈륨), Zr(지르코늄) 및 Hf(하프늄)으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이리듐기 합금 중의 이리듐의 함유량은, 예를 들면 90 질량% 이상이다.
교반부(12)는 도 1에서는 일례로서 복수개의 원형봉상의 교반 날개(12a)를 가지는 형태를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 나선상의 교반 날개를 가지는 형태(도시하지 않음), 헤리컬 리본상의 교반 날개를 가지는 형태(도시하지 않음)여도 좋다.
교반부(12)는 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어진다. 이리듐기 합금은 주성분을 이리듐으로 하는 합금이다. 이리듐기 합금에서, 이리듐과 합금을 구성하는 금속 성분은 로듐(Rh), 레늄(Re), 몰리브데늄(Mo), 텅스텐(W), 니오브(Nb), Ta(탄탈륨), Zr(지르코늄) 및 Hf(하프늄)로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이리듐기 합금 중의 이리듐의 함유량은, 예를 들면 90 질량% 이상이다. 회전축(11)과 교반부(12)란, 일체이거나 별체이어도 좋다. 회전축(11)과 교반부(12)가 별체일 때, 회전축(11) 및 교반부(12)는 동일한 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
커버(20)는 회전축(11)의 외주 형상에 맞춘 통상을 이룬다. 커버(20)가 설치되는 표면 영역(S1)는 회전축(11)의 표면 중 교반부(12)보다 윗쪽의 표면 영역이다. 본 명세서에서, 「윗쪽」이란, 회전축(11)의 모터(도시하지 않음)가 접속된 측의 단부로 향할 방향을 말한다. 또한, 「하부」란, 회전축(11)의 교반부(12)가 설치된 측의 단부로 향할 방향을 말한다.
표면 영역(S1)는 적어도 사용 시에 고온 및 산소 함유 가스 분위기에 노출되는 표면 영역인 것이 바람직하다. 여기서, 고온이란, 예를 들면 1000 ℃ 이상이다. 산소 함유 가스 분위기란, 예를 들면 산소 가스 분위기, 대기 분위기, 또는 산소 분압이 조정된 가스 분위기이다. 회전축(11)의 표면이 고온 및 산소 함유 가스 분위기에 노출되면 이리듐의 산화 휘발 소모가 생기는 곳, 커버(20)로 피복함으로써 산소와의 접촉을 제한하여, 이리듐의 산화 휘발 소모를 억제할 수 있다. 사용 시에 고온 및 산소 함유 가스 분위기에 노출되는 표면 영역은, 구체적으로는 회전축(11)의 표면 중 글래스 융액에 침지되지 않는 표면 영역이다.
커버(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 외측층(22)과 금속종을 포함하는 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 내측층(21)이 접합된 2층 구조를 이룬다. 백금로듐 합금의 로듐 함유량은, 예를 들면 30 질량% 이하인 것이 바람직하다. 여기서, 외측층(22)은 내측층(21)이 산소 함유 가스 분위기와 접촉하는 것을 방지하고, 회전축(11)이 산소 함유 가스 분위기와 접촉하는 것을 방지한다. 한편, 내측층(21)은 회전축(11)과의 상호 확산을 억제하는 확산 차단층이 된다. 내측층(21)의 표면(21b)에 분산 상태로 석출되고 있는 금속종의 산화물 입자(23a)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 표면(21b)로부터 돌출되어 있는 것이 바람직하고, 이 돌출에 의해서, 회전축(11)의 표면(11a)과 내측층(21)의 표면(21b)란, 비접촉이 되거나 접촉해도 그 접촉 면적은 작아진다. 즉, 내측층(21)의 표면(21b)에 분산 상태로 석출되고 있는 금속종의 산화물 입자(23a)는 스페이서의 역할을 하고 있다. 그리고, 회전축(11)의 표면(11a)과 내측층(21)의 표면(21b)의 접촉이 제한되는 것에 의해서, 회전축(11)(이리듐 또는 이리듐기 합금)과 내측층(21)(주성분으로서는 백금)의 상호 확산을 억제하여 커켄달 보이드의 생성을 억제한다. 또한, 내측층(21)과 회전축(11)은 일부가 접촉하고 있어도 좋다. 이 경우, 금속종의 산화물 입자(23a)의 존재에 의해서, 내측층(21)의 백금과 회전축(11)의 이리듐이 상호 확산 가능한 개소의 면적은 한정되고, 금속종의 산화물 입자(23a) 자체가 상호 확산의 진행을 억제한다. 이와 같이, 내측층(21)은 확산 차단층의 역할을 하고 있으므로, 그 두께는, 0.1 mm 이상이 바람직하고, 0.2 mm 이상이 보다 바람직하다. 0.1 mm 미만이면, 고온 및 산소 함유 가스 분위기하에 1000시간 이상 노출되었을 경우, 내측층(21)의 백금과 회전축(11)의 이리듐의 접촉이 금속종의 산화물 입자(23a)에 의해서 없는 경우는, 상호 확산의 진행의 우려가 없지만, 만일 접촉 개소가 있었을 경우, 다소나마 상호 확산의 진행의 우려는 있지만, 접촉되어 있어도 확산층은 거의 볼 수 없다.
금속종의 산화물 입자(23a)는, 커버(20)를 산화 처리하여, 내측층(21)에 함유되어 있는 금속종이 산화되어 석출해, 알갱이(粒) 성장한 것인 것이 바람직하다. 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어지는 회전축(11)의 표면과 커버(20)를 접촉 시키지 않고, 그 극간(隙間) 공간의 용적을 작게 할 수 있다. 이러한 백금에 합금으로서 함유시켜, 산화 처리에 의해서 용이하게 금속종의 산화물 입자(23a)를 표면에 석출시킬 수 있는 금속종으로서는 지르코늄(Zr), 아르미니움(Al), 규소(Si), 티탄(Ti), 이트륨(Y), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 마그네슘(Mg), 세륨(Ce) 및 크롬(Cr)으로부터 선택되는 적어도 어느 1종인 것이 바람직하다. 이 금속종의 선택에 대해서는, 종래, 산화물 분산 강화형 백금에 적용할 수 있는 금속종과 같은 종류가 사용 가능하다.
또한, 금속종의 산화물 입자는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 내측층(21)의 내부에 산화물 입자(23b)로서 분산하고 있어도 좋고, 이 경우, 내측층(21)은 (21b) 측의 표면에 산화물이 밀집한 산화물 입자 분산형 강화 백금이다. 또한, 금속종의 산화물 입자(23a)의 스페이서적 역할에 의해서, 내측층(21)과 회전축(11)의 사이에는, 얼마 안 되는 극간 공간(24)이 존재하기도 한다. 이 극간 공간(24)에는 산소가 포함되어 회전축(11)의 이리듐의 산화 휘발 소모에 소비되기도 하지만, 그 산소량은 미량이므로, 극간 공간(24)에 새로운 산소가 유입되지 않게 제한하면, 회전축(11)의 이리듐의 산화 휘발 소모가 문제가 되는 일은 없다.
극간 공간(24)에 새로운 산소가 유입되지 않게 하기 위한 대책에 대해서 설명한다. 커버(20)는 가장자리(상단 및 하단)로 사방에 걸쳐서 회전축(11)에 용접되고 있는 것이 바람직하고, 용접부(25a, 25b)의 표면이 백금 육성 용접(白金肉盛溶接)으로 덮여 있는 것이 보다 바람직하다. 커버(20)를 가장자리로 사방에 걸쳐서 회전축(11)에 용접함으로써, 극간 공간(24)은 밀폐되어 산소가 유입되지 않는다. 용접부(25a, 25b)에서는, 커버(20)의 외측층(22)(백금)과, 내측층(21)(백금)과, 회전축(11)(이리듐)을 각각 구성하는 재료가 용접에 의해서 합금화 되고, 구체적으로는 이리듐-백금 합금되고 있다. 용접부(25a, 25b)에 의한 극간 공간(24)에의 산소의 유입은 방지되게 되었지만, 용접부(25a, 25b)는 이리듐-백금 합금화하고 있기 때문에, 산소 함유 가스 분위기에 노출되면, 이리듐의 산화 휘발 소모가 생기기 쉬워진다. 그래서, 용접부(25a, 25b)를 백금 육성 용접으로 피복하는 것에 의해서, 산소 함유 가스 분위기와의 접촉을 차단해, 휘발 소모를 방지할 수 있다.
회전축(11)에 커버(20)를 용접하는 경우, 극간 공간(24)을 진공 봉입하는 것이 바람직하다. 회전축(11)의 이리듐의 산화 휘발 소모를 더욱 막는 것이 가능하다. 또한, 고온 사용 시에 잔류 가스에 의한 부풀음도 생기기 어려워진다. 예를 들면, 커버(20)에 극간 공간(24)에 연통하는 배기관(26)을 마련해 커버(20)의 가장자리의 용접을 실시한 후, 배기관(26)을 통해서 극간 공간(24)를 진공 감압하고, 그 후, 배기관(26)에서 봉지함으로써 극간 공간(24)을 진공 봉인할 수 있다.
극간 공간(24)에 새로운 산소가 유입되지 않게 하기 위한 다른 대책에 대해서 설명한다. 커버(20)의 가장자리를 산소 함유 가스 분위기에 노출되지 않는 영역, 예를 들면, 글래스 융액 중에 배치함으로써, 커버(20)의 가장자리 등에서 극간 공간(24)에 새로운 산소가 유입되지 않고, 회전축(11)의 휘발 소모를 방지할 수 있다.
이와 같이, 커버(20)는 회전축(11)의 이리듐의 산화 휘발 소모와 커켄달 보이드의 생성을 억제하므로, 커버(20)를 설치한 회전축(11)은, 예를 들면, 1000시간 이상의 고온 및 산소 함유 가스 분위기에서, 높은 강도를 유지하면서 장시간 안정적으로 사용할 수 있다.
커버(20)의 하단은 사용 시에 글래스 융액 중에 배치되고, 커버(20)의 상단은 로 외에 배치되는 것이 바람직하다. 회전축(11)의 커버(20)로 덮이지 않은 표면이 고온 및 산소 함유 가스 분위기에 노출되는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다. 또한, 커버(20)의 하단이 사용 시에 글래스 융액 중에 배치되는 경우는, 커버(20)의 하단의 용접부(25b)에는 백금 육성 용접을 하지 않아도 된다. 물론, 백금 육성 용접을 해도 좋다.
회전축(11)의 커버(20)로 피복된 부분이 글래스 융액 내에 침지되면, 회전축(11)과 커버(20)의 접합 개소 또는 접촉 개소가, 글래스 융액에 의해서 고온이 되어, 열기전력이 발생한다. 소위 열전대에 의한 열기전력과 마찬가지의 현상(제베크 효과)이다. 이리듐과 백금의 조합이면, 예를 들면, 1500 ℃에서, 23 mV 정도의 열기전력이 발생한다. 이 열기전력에 의해서, 커버(20) 측에서 전해 거품(기포)이 발생한다. 이 전해 거품이 글래스에 혼입되면, 글래스의 수율이 저하되어, 생산성을 현저하게 해치게 된다. 그래서, 본 실시형태에서는, 커버(20)의 표면 영역(S2)을 파이프(30)로 포위하고, 파이프(30)와 커버(20)의 사이에 존재하는 글래스 융액 중에서 발생한 기포를 대기 중에 놓쳐, 기포가 조(槽) 내의 글래스 전체에 펼쳐지는 것을 방지한다.
파이프(30)는 적어도 상단에 개구부(31)를 가지고, 원주(周) 방향에 걸쳐서 끝이 없는 통상 부재이다. 파이프(30)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하부가 축경한 통상이거나 절구의 통상이거나(도시하지 않음), 윗쪽으로 향해 확경되는 테이퍼상이어도 좋다(도시하지 않음). 파이프(30)는 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어진다. 이리듐기 합금은 회전축(11) 및 교반부(12)의 재료로서 예시한 것을 사용할 수 있다. 파이프(30)는 회전축(11)과 같은 재질인 것이 바람직하다.
파이프(30)는 커버(20)의 표면 영역(S2)을 간격을 두어 포위한다. 간격을 두어 포위한다는 것은, 파이프(30)가 커버(20)의 외측의 사방에 걸쳐서, 커버(20)에 대해서 비접촉으로 배치되는 것을 말한다. 커버(20)와 파이프(30)의 간격은, 커버(20) 측에서 발생한 기포가 커버(20)의 외주면과 파이프(30)의 내주면의 사이의 공간 내를 윗쪽으로 향해 이동할 수 있는 간격이면 좋고, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 커버(20)의 외주면과 파이프(30)의 내주면의 거리가 1~20 mm인 것이 바람직하고, 3~10 mm인 것이 보다 바람직하다.
표면 영역(S2)은 적어도 커버(20)의 하단으로부터 소정의 높이에 걸치는 커버(20)의 표면 영역(S2a)을 포함한다. 소정의 높이는, 커버(20)의 하단으로부터 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1) 상에 배치되는 위치까지의 길이이거나(도 3에 도시) 커버(20)의 하단으로부터 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1)보다 하부에 배치되는 위치까지의 길이이거나(도시하지 않음) 커버(20)의 하단으로부터 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1)보다 윗쪽에 배치되는 위치까지의 길이이다(도시하지 않음). 이 중, 커버(20)의 하단으로부터 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1) 상에 배치되는 위치까지의 길이인 것이 보다 바람직하다. 파이프(30)가 커버(20)의 하단으로부터 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1) 상에 배치되는 위치에 걸쳐서 커버(20)를 포위함으로써, 파이프(30)의 상단이 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1) 상에 배치된다. 그 결과, 글래스 융액에의 기포의 혼입을 억제하고, 파이프(30)의 이리듐의 산화 휘발을 억제할 수 있다. 파이프(30)가 커버(20)의 하단으로부터 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1)보다 하부에 배치되는 위치에 걸쳐서 커버(20)를 포위함으로써, 파이프(30)의 상단이 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1)보다 하부에 배치된다. 그 결과, 글래스 융액에의 기포의 혼입을 최소한으로 하고, 파이프(30)의 이리듐의 산화 휘발을 억제할 수 있다. 파이프(30)가 커버(20)의 하단으로부터 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1)보다 하부에 배치되는 위치에 걸쳐서 커버(20)를 포위하는 경우는, 글래스 융액의 액면(L1)로부터 파이프(30)의 상단까지의 거리는, 10 mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 5 mm 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 파이프(30)가 커버(20)의 하단으로부터 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1)보다 윗쪽에 배치되는 위치에 걸쳐서 커버(20)를 포위함으로써, 파이프(30)의 상단이 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1)보다 윗쪽에 배치된다. 그 결과, 글래스 융액에의 기포의 혼입을 보다 확실히 억제할 수 있다. 또한, 파이프(30)의 상단이 사용 시에 글래스 융액의 액면(L1)보다 윗쪽에 배치되면, 파이프(30)의 글래스 융액의 액면(L1)보다 윗쪽 부분에서 이리듐이 산화 휘발하지만, 파이프(30)의 글래스 융액의 액면(L1)보다 윗쪽 부분에 요구되는 강도는, 회전축(11)에 요구되는 강도보다 약하고, 산화 휘발에 의한 강도 저하의 영향은 작다.
파이프(30)는 커버(20)의 하단으로부터 소정의 높이에 걸치는 커버(20)의 표면 영역(S2a)에 더해서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 커버(20)의 하단보다 하부에서, 교반부(12)보다 윗쪽의 회전축(11)의 표면 영역(S2b)도 포위하는 것이 바람직하다. 파이프(30)의 하단을 회전축(11)에 접합시킬 수 있다. 게다가 파이프(30)와 회전축(11)을 같은 재질로 함으로써, 파이프(30)와 회전축(11)의 접합 부분에서 기전력이 생기지 않기 때문에, 기포의 발생을 방지할 수 있다.
파이프(30)는 커버(20)의 표면 중 사용 시에 글래스 융액에 침지되는 표면 영역을 포위하는 것이 바람직하다. 파이프(30)의 이리듐이 산화 휘발하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 글래스 융액 중에 기포가 혼입하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다.
파이프(30)는 커버(20)의 하단보다 하부에 폐색부(32)를 가지는 것이 바람직하다. 글래스 융액 중에 기포가 혼입하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다. 폐색부(32)는, 예를 들면, 도 1에 나타내는 바와 같이, 파이프(30)의 하부를, 회전축(11)의 외주면에 접하도록 축경시킨 부분이다. 폐색부(32)에서는, 파이프(30)를 회전축(11)의 외주면에 예를 들면 용접에 의해서 접합하는 것이 바람직하고, 파이프(30)의 하단에서 사방에 걸쳐서 회전축(11)에 접합하는 것이 보다 바람직하다. 본 실시형태에서는 폐색부(32)의 형태는 도 1에 나타내는 형태로 한정되지 않고, 예를 들면 폐색부(32)는, 파이프(30)의 내주면과 회전축(11)의 외주면의 사이를 실 부재(도시하지 않음)로 막아 형성해도 좋다.
파이프(30)는 파이프(30)의 상단에서 윗쪽으로 향해 늘어나는 연장부(33)를 가지는 것이 바람직하다. 연장부(33)는 상단 및 하단이 개방해, 원주 방향에 걸쳐서 끝이 없는 통상 부재이다. 연장부(33)를 마련함으로써, 글래스 융액 중에 기포가 혼입하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다. 연장부(33)의 하단은, 파이프(30)의 상단에, 예를 들면 용접에 의해서 접합된다.
연장부(33)는 백금 또는 백금기 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 백금기 합금은 주성분을 백금으로 하는 합금이다. 백금기 합금에서 백금과 합금을 구성하는 금속 성분은, 로듐(Rh), 레늄(Re), 몰리브데늄(Mo), 텅스텐(W), 니오브(Nb), Ta(탄탈륨), Zr(지르코늄) 및 Hf(하프늄)로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 백금기 합금 중 백금의 함유량은 70 질량% 이상인 것이 바람직하고, 90 질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 파이프(30)는 백금-로듐 합금으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태와 관련되는 글래스 용해로는 본 실시형태와 관련되는 글래스 용해용 스터러(10)을 구비하는 글래스 용해로이며, 글래스 융액의 액면(L1)에 대한 파이프(30)의 상단의 높이를 조정하는 높이 조정 수단을 갖춘다. 높이 조정 수단은, 예를 들면, 글래스 용해용 스터러(10)의 상하 설치 위치의 조정 기구, 글래스 융액의 액량의 조정 기구, 글래스 용해로의 높이 조정 기구이다. 이 중, 글래스 용해용 스터러(10)의 상하 설치 위치의 조정 기구 및/또는 글래스 융액의 액량의 조정 기구인 것이 바람직하다.
10　글래스 용해용 스터러
11　회전축
11a　회전축의 표면
12　교반부
12a　교반 날개
20　커버
21　내측층
21a　내측층의 외측층과 접하는 면
21b　내측층의 표면(면(21a)의 반대 측의 표면)
22　외측층
23a　금속종의 산화물 입자
23b　산화물 입자
24　극간 공간
25a, 25b　용접부
26　배기관
30　파이프
31　개구부
32　폐색부
33　연장부
S1　회전축의 표면 영역
S2　커버의 표면 영역
S2a　커버의 하단으로부터 소정의 높이에 걸치는 커버의 표면 영역
S2b　커버의 하단보다 하부에서, 교반부보다 윗쪽의 회전축의 표면 영역
L1　글래스 융액의 액면

Claims (5)

  1. 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어지고, 회전축과 상기 회전축의 하단부에 설치된 교반부를 가지고,
    상기 회전축의 표면 중 상기 교반부보다 윗쪽의 표면 영역이 통상의 커버로 피복되고, 상기 커버는, 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 외측층과 금속종을 포함하는 백금 또는 백금로듐 합금으로 이루어지는 내측층이 접합된 2층 구조를 이루고, 상기 내측층은, 상기 외측층에 접하는 면과는 반대 측의 표면에, 상기 금속종의 산화물 입자가 분산 상태로 석출되고 있는 글래스 용해용 스터러로,
    적어도 상기 커버의 하단으로부터 소정의 높이에 걸치는 상기 커버의 표면 영역을, 간격을 두어 포위하는 파이프를 가지고, 상기 파이프는, 이리듐 또는 이리듐기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 글래스 용해용 스터러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파이프는, 상기 파이프의 상단에서 윗쪽으로 향해 늘어나는 연장부를 가지고, 상기 연장부는 백금 또는 백금기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 글래스 용해용 스터러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파이프는, 상기 커버의 표면 중 사용 시에 글래스 융액에 침지되는 표면 영역을 포위하는 것을 특징으로 하는 글래스 용해용 스터러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 파이프는, 상기 커버의 하단보다 하부에 폐색부를 가지는 것을 특징으로 하는 글래스 용해용 스터러.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 글래스 용해용 스터러를 구비하는 글래스 용해로로,
    글래스 융액의 액면에 대한 상기 파이프의 상단의 높이를 조정하는 높이 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 글래스 용해로.
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