TWI389861B - A platinum or platinum-made structure, a glass-making apparatus, and a vacuum degassing apparatus - Google Patents

A platinum or platinum-made structure, a glass-making apparatus, and a vacuum degassing apparatus Download PDF

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Description

白金或白金製的構造體，玻璃製造裝置及減壓脫泡裝置
本發明是關於高溫環境下使用之白金或是白金合金製的構造體。該構造體由中空圓筒管、及被設置在該中空圓筒管的外周之凸緣所組成，適用於玻璃製造裝置之熔融玻璃的導管。另外，本發明也是關於使用該構造體之玻璃製造裝置。
玻璃製造裝置，其內部通過高溫的熔融玻璃之導管，使用白金或是白金-金的合金、白金-銠的合金之白金合金製的中空圓筒管。以日本專利文獻1中所記載之熔融玻璃的減壓脫泡裝置為例，利用內部將熔融玻璃進行減壓脫泡處理之減壓脫泡槽、熔融玻璃從熔解槽供應給減壓脫泡槽之上升管、減壓脫泡處理後的熔融玻璃從減壓脫泡槽導出到下一個處理槽之下降管，使用白金或白金合金製的中空圓筒管。另外，通過熔融玻璃之導管的其他例子，列舉有為了要從玻璃製造裝置中除去雜質而設置之流出管、透鏡或稜鏡等的光學零件成形時，用來從玻璃製造裝置中使熔融玻璃流出到成形用的模具之流出管等。
為了要進行這些中空圓筒管間的接合或是中空圓筒管與減壓脫泡裝置的其他構成要件的接合、及日本專利文獻1中所記載之玻璃製造裝置中之上升管或是下降管與減壓箱的接合，在中空圓筒管的外周，設置如同第6圖所示既 是平板且是圓板狀的凸緣3’。另外，玻璃製造裝置為了要不會與通過內部的熔融玻璃產生溫度差，將通過熔融玻璃的導管進行加熱。導管的加熱是利用加熱器等的熱源，從外部來將導管加熱，不過白金或白金合金製的中空圓筒管的場合，則是在該中空圓筒管設置通電用的電極，大範圍進行通電加熱。
通電用的電極，使用電流均等地流到中空圓筒管之如同第6圖所示既是平板且是圓板狀的凸緣3’。
專利文獻1：日本專利特開平11-139834號公報
使用時，在該圓板狀的凸緣，依部位，存在非常大的溫度差。
即是圓板狀凸緣的內周側，接合在熔融玻璃通過的中空圓筒體，故會成為1100℃以上的高溫。一方面，凸緣的外周側，與減壓箱等減壓脫泡裝置的其他構成要件進行接合時，為了要使接合部成為氣密，透過橡膠襯墊來接合。接合部因而冷卻到橡膠襯墊的耐熱溫度以下(例如，50~60℃)。通電用的電極，也由於凸緣的外周側與外部電源(通常是透過導線)相接合而被冷卻。依據該溫度差來對凸緣施加熱應力。本發明人發現會有該溫度差所形成的熱應力致使凸緣的內周側發生龜裂之虞。
凸緣在高溫下時，即使沒有溫度差仍會對凸緣施加熱 應力。然而，本說明書中作為對象的熱應力，並不是指上述的熱應力，而是指溫度差所形成的熱應力，即是如同被設置在玻璃製造裝置之熔融玻璃的導管之凸緣，在內周側和外周側被固定的凸緣，依部位有溫度差時，該溫度差的原因而對凸緣施加的熱應力。
使用時，通過熔融玻璃之中空圓筒管的溫度並不是隨時都一定，會有變動的情況。例如，供應給玻璃製造裝置的玻璃變更的情況，依照玻璃的組成來使中空圓筒管的溫度上下。這時，與中空圓筒管相接合的凸緣之內周側的溫度也跟著上下。藉由該溫度變動，也會對凸緣施加熱應力。另外，中空圓筒管正在通電加熱時，某種原因下停止對中空圓筒管通電，中空圓筒管的溫度則會急遽變動。這急遽的溫度變動發生時，也會影響到凸緣的內周側，且會對凸緣施加非常大的熱應力。
這些的熱應力和該熱應力所造成的畸變，集中在凸緣的內周側，其理由如下：
＊ 凸緣的內周側固定在中空圓筒體的外周，凸緣的外周側固定在減壓箱等減壓脫泡裝置的其他構成要件，故溫度差所造成的熱應力，不會從凸緣釋放出來。
＊ 構成凸緣之白金或白金合金的機械強度，愈高溫則愈下降。因此，強度為凸緣內周側的強度比外周側還要更低。
熱應力和該熱應力所造成的畸變集中在強度低的內周側，就會在凸緣的內周側發生龜裂。當凸緣發生龜裂，則 無法將減壓箱內部保持所要的減壓狀態。至於通電用的電極，當發生龜裂的情況，電流則不會流到電極。電流沒有流到通電用的電極的情況，則停止對中空圓筒管的通電，故中空圓筒管的溫度急遽變動。這時，會如同上述對凸緣施加非常大的熱應力。
為了要解決上述過去技術上的問題點，本發明的目的是提供玻璃製造裝置的構成要件，具體上是提供適合作為熔融玻璃的導管之白金製或白金合金製的構造體。本發明的構造體，防止當高溫環境下使用時，因凸緣受到溫度差所形成熱應力的原因而會在凸緣發生龜裂。
本發明的另外目的是提供用該構造體來作為熔融玻璃的導管之熔融玻璃的製造裝置。
為了要達成上述的目的，本發明是提供一種由中空圓筒體、及以從該中空圓筒體的外周呈放射狀延伸的方式設置之凸緣所組成，且在高溫環境下使用之白金或白金合金製的構造體；其特徵為：在前述凸緣，設置應力畸變吸收構造之白金或白金合金製的構造體(以下，稱為「本發明的構造體」)。
本發明的構造體，最好是前述凸緣為圓板狀，且前述應力畸變吸收構造為以與前述凸緣成為同心圓的方式形成之變形部。
本發明的構造體，最好是前述應力畸變吸收構造，設 置在前述構造體使用時的溫度為構成前述凸緣的材料之熔點的1/2以下之部位。
本發明的構造體，最好是前述應力畸變吸收構造，設置在前述構造體使用時的溫度為構成前述凸緣的材料之熔點的1/10以上之部位。
本發明的構造體，最好是前述應力畸變吸收構造，設置在符合下述計算式之部位：3/10≦X/Y≦9/10
X：從中空圓筒管的外周部起至應力畸變吸收構造的距離
Y：從中空圓筒管的外周部起至凸緣外緣部的距離
使用時，最好是加諸在前述應力畸變吸收構造之熱應力，未滿構成前述凸緣之材料的張力強度的70%。
本發明的構造體，也可以再在前述凸緣的外端部，設置用白金或白金合金以外的金屬所構成之部位。
另外，本發明提供用本發明的構造體作為熔融玻璃的導管之玻璃製造裝置。
另外，本發明提供用本發明的構造體作為熔融玻璃的導管之減壓脫泡裝置。
本發明的玻璃製造裝置或是本發明的減壓脫泡裝置，最好是前述凸緣，成為用來將前述白金或白金合金製的構造體，進行通電加熱之電極。
以下，參照圖面來說明本發明。第1圖為本發明的構造體的一個實施形態之立體圖。
如第1圖所示，本發明的構造體1由被中空圓筒體2及設置在該中空圓筒體2的外周之凸緣3所構成。凸緣3為從中空圓筒體2的外周呈放射狀延伸，該形狀為圓板狀。中空圓筒體2和凸緣3為白金製或者白金-金或是白金-銠的白金合金製。至於構造體1，中空圓筒體2及凸緣3為另外構件。即是凸緣3連接在中空圓筒體2的外周。將凸緣3連接到中空圓筒體2時，將凸緣3焊接在中空圓筒體2的外周即可。此處，也可以將凸緣3直接焊接在中空圓筒體2的外周，但也可以在兩者之間配置其他的構件，例如配置白金或白金合金製之環狀的構件，將凸緣3焊接在該其他的構件。
第1圖所示的構造體1，在凸緣3設有應力畸變吸收構造4。本發明的構造體中，應力畸變吸收構造是一種高溫環境下使用時，對凸緣3施加溫度差所形成的熱應力之際，使該熱應力和該熱應力所造成的畸變集中在該處之構造。
本發明的構造體1，由於能夠使熱應力和該熱應力所造成的畸變集中在應力畸變吸收構造4，故防止該熱應力和該熱應力所造成的畸變集中在凸緣3的其他部位，尤其集中在構造體1使用時很高溫度之凸緣3的內周側。藉由此方式，解決了高溫環境下使用時，溫度差所形成的熱應力致使凸緣3發生龜裂的餘慮。
應力畸變吸收構造4，只要是熱應力和該熱應力所造成的畸變集中在該處，且可以吸收該熱應力和畸變之構造，該形狀則沒有特別的限定。為了要使圓板狀的凸緣3所產生的熱應力和該熱應力所造成的畸變有效吸收，應力畸變吸收構造4最好是以與凸緣3成為同心圓的方式設置。
在楊氏率、張力強度之材料的機械性質一樣的假定下，對構造物構件施加應力的情況，該應力(及該應力所造成的畸變)集中在剖面形狀等變化的部位。因此，應力畸變吸收構造4的最好形態為與凸緣3成為同心圓所形成的變形部。
第1圖所示的構造體1中，應力畸變吸收構造(變形部，以下相同)4形成為與凸緣3成為同心圓。第2圖為把第1圖表示的構造體1沿著中空圓筒體2的長軸切斷的部份剖面圖，也是表示凸緣3與中空圓筒體2的接合部分。如第2圖所示，應力畸變吸收構造4，作成為附有高低差的形狀之凸緣3的高低差來形成。將應力畸變吸收構造4作為凸緣3的高低差來形成，因不會損及凸緣3的功能，且應力畸變吸收構造4本身具有充分的機械強度，所以是很好的方法。
應力畸變吸收構造(變形部)4，由於熱應力和該熱應力所造成的畸變集中在該處，故必須具有充分的機械強度。構成凸緣3之白金或白金合金的機械強度，愈高溫則愈下降。因此，應力畸變吸收構造(變形部)4，由與白金或白金合金的機械強度之關係的觀點，最好是設置在構 造體1使用時之凸緣3的溫度不會過度高溫的部位。
以將本發明的構造體用來作為減壓脫泡裝置的上升管或是下降管的情況為例，凸緣的內周側接合於通過熔融玻璃的中空圓筒體，所以成為1100℃以上的高溫。一方面，凸緣的外周側，透過橡膠襯墊來與減壓脫泡裝置的其他構成元件相接合，故冷卻到橡膠襯墊的耐熱溫度以下(例如，50~60℃)。即是本發明的構造體使用時，凸緣3依部位溫度有所不同。應力畸變吸收構造4，即使這些構造體1使用時溫度有所不同之凸緣3的部位中，由於關係到白金或白金合金的機械強度，仍最好是設置在構造體1使用時溫度不會過度高溫的部位。
應力畸變吸收構造4最好是設置在前述構造體1使用時的溫度成為構成凸緣3的材料之熔點的1/2以下之部位。此情況，最好是應力畸變吸收構造4全體，設置在構造體1使用時的溫度為構成凸緣3的材料之熔點的1/2以下之部位。
把應力畸變吸收構造4設置在構造體1使用時的溫度成為構成凸緣3的材料之熔點的1/2以下之部位的情況，該部位對於加諸在應力畸變吸收構造(變形)4之熱應力和該熱應力所造成的畸變有充分的機械強度。應力畸變吸收構造4，設置在構造體1使用時的溫度為構成凸緣3的材料之熔點的9/20以下之部位，則更加理想。
只不過未具有應力畸變吸收構造之凸緣的情況，有熱應力和該熱應力所造成的畸變，集中在構造體1使用時的 溫度很高之凸緣的內周側的趨勢。因而，在構造體1使用時的溫度極低的部位設置應力畸變吸收構造4的情況，會有無法充分使熱應力和該熱應力所造成的畸變集中的餘慮。
本發明的構造體1中，應力畸變吸收構造4，最好是設置在構造體1使用時的溫度為構成凸緣3的材料之熔點的1/10以上之部位。把應力畸變吸收構造4設置在構造體1使用時的溫度為構成凸緣3的材料之熔點的1/10以上之部位的情況，利用應力畸變吸收構造4，可以充分使熱應力和該熱應力所造成的畸變集中。因此，不會有熱應力和該熱應力所造成的畸變，集中在凸緣3的其他部位，尤其是集中在凸緣3的內周側的餘慮。應力畸變吸收構造4，設置在構造體1使用時的溫度為構成凸緣3的材料之熔點的1/5以上之部位，則更加理想。
本發明的構造體1中，應力畸變吸收構造4，最好是設置在符合下述計算式的部位。
3/10≦X/Y≦9/10
X：從中空圓筒管2的外周部起至應力畸變吸收構造4的距離
Y：從中空圓筒管2的外周部起至凸緣3外緣部的距離
此外，如同第1圖和第2圖所示的構造體1，從中空圓筒管2的外周部到應力畸變吸收構造4的距離有一定的範圍的情況，該中間值為X。
若在符合上述計算式之部位設置應力畸變吸收構造4的話，設應力畸變吸收構造4之部位，對於熱應力和該熱應力所造成的畸變，具有充分的機械強度。另外，可以使熱應力和該熱應力所造成的畸變充分集中在應力畸變吸收構造4來進行吸收。因此，不會有熱應力和該熱應力所造成的畸變，集中在凸緣3的其他部位，尤其是集中在凸緣3的內周側之虞。
應力畸變吸收構造4，必須對於熱應力和該熱應力所造成的畸變具有充分的機械強度。因而，應力畸變吸收構造4，最好是設置成構造體1使用時施加在該部位的熱應力未滿構成凸緣之材料的張力強度的70%，更好的是設成未滿65%。
應力畸變吸收構造4符合上述的關係的情況，則應力畸變吸收構造4對於熱應力和該熱應力所造成的畸變具有充分的張力強度。
因應需求，適當選擇應力畸變吸收構造4的形狀或位置、構成凸緣3的材料或厚度，使應力畸變吸收構造4符合上述的關係即可。例如，如第1圖和第2圖所示，應力畸變吸收構造4為附有高低差的形狀之凸緣3的高低差的情況，適當選擇高低差的高度、寬度、彎曲角度、高低差離中空圓筒體2的距離等即可。第3(a)~(g)圖、第4圖和第5圖中表示應力畸變吸收構造4的其他構成例子。此外，第5圖為與關於第4圖所示的構造體之第2圖同樣的部分剖面圖。第3(a)圖的構造體之應力畸變吸收構造 4的形狀，與第2圖中的構造體1不相同。即是第2圖的構造體1形成應力畸變吸收構造4之凸緣3的高低差斜向傾斜，相對於此，第3(a)圖的構造體則是成為應力畸變吸收構造4之凸緣的高低差幾乎垂直。第3(b)圖的構造體，形狀與第3(a)圖的構造體相類似。
只不過凸緣3內周側與外周側的位置關係為上下反轉。第3(c)圖和(d)圖的構造體中，形狀各與第3(a)圖和(b)圖的構造體類似。但第3(c)圖及(d)圖的構造體中，凸緣3的壁厚在應力畸變吸收構造4的中途加以變化。第3(e)和(f)圖的構造體，形狀與第3(a)圖相類似。只不過第3(e)圖的構造體中，凸緣3的壁厚在比應力畸變吸收構造4還要更內周側加以變化且，第3(f)圖的構造體中，凸緣3的壁厚在比應力畸變吸收構造4還要更外周側加以變化。第3(g)圖的構造體中，成為應力畸變吸收構造4之凸緣3的高低差之剖面形狀為S形。第4圖和第5圖的構造體1，形狀與第1圖和第2圖相類似。只不過凸緣3內周側與外周側的位置關係為上下反轉。
此外，應力畸變吸收構造形成附有高低差之凸緣的高低差的情況。該高低差的尺寸，以第4圖和第5圖的構造體1為例，最好是以下的範圍內：
D1 ：20~200 mm，更好的是30~150 mm
D2 ：20~100 mm，更好的是30~80 mm
此外，D1 代表與凸緣成平行的高低差之尺寸，D2 代 表與凸緣成垂直的高低差之尺寸。
另外，第1圖和第2圖的構造體1中，凸緣3的形狀為圓板狀，不過本發明的構造體，凸緣也可以為其他的形狀，例如也可以是橢圓形、矩形、六角形、八角形等，從此情況之中空圓筒管的外周部起至凸緣外緣部為止的距離Y為最小直徑部的距離。
本發明的構造體，對於中空圓筒管和凸緣的尺寸，並沒有特別的限定。例如，以第4圖和第5圖所示的構造體為例，構造體1各部位的尺寸，最好是分別為以下的範圍內。
中空圓周體2
內徑：50~800 mm，更好的是100~600 mm
長度：200~3000 mm，更好的是400~1500 mm
壁厚：0.4~5 mm，更好的是0.8~4 mm
凸緣3
Y：100~600 mm，更好的是200~400 mm
壁厚：0.5~8 mm，更好的是1~5 mm
從以上陳述的各點就會明白，本發明的構造體，適用於在凸緣的內周側及外周側產生非常大的溫度差之用途。例如，適用於構造體使用時之凸緣內周側和外周側的溫度分別成為以下的範圍之用途。
凸緣內周側：1100~1500℃，更好的是1200~1500℃
凸緣外周側：30~400℃，最好是40~400℃，再更好的是40~200℃。
因而，凸緣內周側與凸緣外周側的溫度差大約為1100~1450℃，但可以更加發揮本發明的構造體的效果，這點則更理想。
因此，列舉本發明的構造體所適合使用的用途的一個例子，列舉有玻璃製造裝置之熔融玻璃的導管，更具體上例如列舉有減壓脫泡裝置的減壓脫泡槽、上升管和下降管、以及為了要從玻璃製造裝置中除去雜質而設置之流出管和為了要從玻璃製造裝置中使熔融玻璃流出到成形用的模具之流出管等。
尤其是本發明的構造體，最好是用於減壓脫泡裝置的上升管及/或下降管。上升管或下降管形成將熔融玻璃吸入或是吸出之構造，位於處在減壓狀態之內部與外氣的交界處，必然會在凸緣產生溫度差，故可以更加發揮本發明的效果。
從上述可以明白，本發明的構造體使用時，凸緣外側的溫度大多為較低的溫度，因而構成凸緣的外周側之材料，不一定要是白金或白金合金。本發明的構造體中，白金或白金合金製的的凸緣，也可以在其外端部，具有用白金或白金合金以外的金屬材料所構成之部位。
這金屬材料，列舉有鉬、鎢、鎳、鈀、銅以及這些的合金等。
此外，用這些金屬材料所構成之部位，利用焊接、螺 栓、螺絲等固定手段，與白金或白金合金製的凸緣外端部相接合。
本發明的玻璃製造裝置，用本發明的構造體來作為通過高溫的熔融玻璃之熔融玻璃的導管。其中，最好是用於玻璃製造裝置使用時，會在凸緣產生溫度差的部位。該部位的具體例子，列舉有減壓脫泡裝置的減壓脫泡槽、上升管以及下降管。上升管和下降管成為凸緣與減壓箱的接合部。該接合部，為了氣密接合使用橡膠襯墊。因此，在冷卻到橡膠襯墊的耐熱溫度以下(例如，50~60℃)之凸緣的外周側與接合在熔融玻璃的導管之凸緣的內周側之間，存在非常大的溫度差。具體上，減壓脫泡裝置使用時，凸緣內周側的溫度為1100~1500℃，凸緣外周側的溫度為40~200℃。
另外，玻璃製造裝置中，本發明的構造體是用來作為被通電加熱之熔融玻璃的導管。此情況，構造體的凸緣可以用來作為通電加熱用的電極。凸緣的外周側，由於與外部電源連接而進行冷卻。因此，在接合在熔融玻璃的導管之凸緣的周側與凸緣的外周側之間，產生非常大的溫度差。熔融玻璃的製造裝置使用時，凸緣內周側的溫度為1100~1500℃，凸緣外周側的溫度為40~200℃。
這些凸緣會有溫度差所造成的熱應力致使發生龜裂的餘慮。另外，在玻璃製造裝置產生溫度變動的情況，也會對凸緣施加熱應力。施加了這溫度變動所造成的熱應力的情況，比只有施加溫度差所造成的應力還會有更升高發生 龜裂的餘慮。
本發明的玻璃製造裝置，用具有應力畸變吸收構造之本發明的構造體，因而解決了熱應力致使凸緣發生龜裂的餘慮。用於減壓脫泡裝置的減壓箱之接合部之凸緣發生龜裂，則無法將減壓箱內保持在所要的減壓狀態，故除去熔融玻璃中的氣泡無法達到所要的標準。一方面，用來作為將導管通電加熱的電極之凸緣發生龜裂，則無法將導管通電加熱，故在熔融玻璃與導管之間產生溫度差，對於製造玻璃會造成困難。另外，無法對導管通電加熱，則會有產生急遽的溫度變動，此溫度變動所形成的熱應力致使發生新的龜裂之虞。本發明的玻璃製造裝置，解決了這些問題。
本發明的構造體是適用於玻璃製造用的減壓脫泡裝置。減壓脫泡裝置，從將高溫的熔融玻璃流到中空圓筒管的內部，一方面從將裝置內保持真空的必要性的這點，凸緣的端側必須接合在被冷卻的部位。因而，減壓脫泡裝置係在中空圓筒管及凸緣具有非常大的溫度差之特殊的環境下，使用中空圓筒管。
<實施例>
以下，利用實施例，進一步說明本發明。
(實施例)
本實施例，作成第4圖和第5圖所示之白金-銠的合 金(白金90質量%、銠10質量%)製的構造體。此外，凸緣3焊接在中空圓筒體2的外周部。凸緣3為圓形的凸緣，應力畸變吸收構造4形成與凸緣成為同心圓。構造體1之各部位的尺寸，如以下所述。
中空圓筒體2
內徑：405 mm
長度：650 mm
壁厚：2.8 mm
凸緣3
X：122.5 mm
Y：217.5 mm
(X/Y=0.563)
壁厚：1.6 mm
D1 ：65 mm
D2 ：40 mm
此外，第4圖和第5圖所示之構造體1中，應力畸變吸收構造4，形成在該使用時的溫度成為白金-銠的合金之熔點的45%之部分。
分別機械式固定中空圓筒管2和凸緣3的外緣部。將凸緣3的外緣部保持在常溫(40℃)，直接將中空圓筒體2加熱到1400℃。此外，經過進行三維彈性塑性解析，算出此狀態下加諸在凸緣3各部位之熱應力和該熱應力致使 凸緣3各部位所發生的畸變。將結果分別呈現在第7圖~第9圖中。第7圖為表示加諸在凸緣3各部位的熱應力之圖形。第8圖為把加諸在凸緣3各部位的熱應力，對於構成該部位之材料的張力強度之比來表示。第9圖為表示凸緣3各部位所發生的畸變之圖形。第9圖中，凸緣3各部位所發生的畸變為以凸緣3外周部所發生的畸變為1的情況之對比度來表示。此外，第7圖~第9圖中，X表示從中空圓筒管2的外周部起至凸緣3上的各部位的距離，Y表示從中空圓筒管2的外周部起至凸緣3外緣部的距離。
(比較例)
比較例為作成第6圖所示之白金製的構造體。第6圖所示的構造體1’中，凸緣3’為未具有應力畸變吸收構造之平坦的圓板狀。構造體1’之各部位的尺寸，如以下所示。
中空圓筒體2’
內徑：405 mm
長度：650 mm
壁厚：3.0 mm
凸緣3’
Y：217.5 mm
壁厚：3.0 mm
有關比較例的構造體1’，也是經過三維彈性塑性解析 ，算出以和實施例同樣的條件進行加熱，加諸在凸緣3’各部位的熱應力和該熱應力致使凸緣3’各部位所發生的畸變。結果呈現在第7圖~第9圖中。
從第7圖和第9圖能明白，比較例的構造體1’，熱應力和該熱應力所造成的畸變，集中在凸緣3’內周側，相對於此，實施例的構造體1解決了這點。即是實施例的構造體1，熱應力和該熱應力所造成的畸變並不是集中在凸緣3的內周側，而是集中在比應力畸變吸收構造4還要更外周側。另外，從第8圖能明白，實施例的構造體1與比較例的構造體1’作比較，加諸在凸緣3各部位的熱應力對於構成該部位之材料的張力強度，還更為充裕。
此外，比較例的凸緣3’，被認定會在內周側發生龜裂。
〔發明效果〕
本發明的構造體，防止當高溫環境下使用時，凸緣受到溫度差所形成的熱應力致使凸緣發生龜裂。本發明的構造體為高溫環境下使用的構造體，尤其是在凸緣依部位會產生溫度差的構造體，例如適合用來作為玻璃製造裝置之熔融玻璃的導管。
本發明的玻璃製造裝置，由於防止使用時凸緣發生龜裂，故可以製造高品質的玻璃。例如，與減壓脫泡裝置的減壓箱的接合部所使用的凸緣發生龜裂，則無法將減壓箱內保持所要的減壓狀態，故除去熔融玻璃中的氣泡無法達 到所要的水準，但本發明的玻璃製造裝置，凸緣不會發生龜裂，所以能夠使減壓箱內成為充分的減壓狀態，除去熔融玻璃中的氣泡達到所要的水準。
一方面，作為用來將導管通電加熱的電極使用之凸緣發生龜裂，則無法將導管通電加熱，故會在熔融玻璃與導管之間產生溫度差而對製造玻璃造成困難。另外，無法對導管通電加熱，則會有產生急遽的溫度變動，此溫度變動所形成的熱應力致使發生新的龜裂的餘慮。
本發明的玻璃製造裝置，解決了這些問題。
〔產業上利用的可能性〕
本發明的白金或白金合金製的構造體，由中空圓筒管及被設置在該中空圓筒管的外周之凸緣所組成，並藉由在該凸緣部設置應力畸變吸收裝置來防止發生龜裂，故適用於玻璃製造裝置之熔融玻璃的導管
此外，本發明係引用2005年3月8日之日本專利申請案2005-63835號的說明書、申請專利的範圍、圖面以及摘要的全部內容以作為本發明的說明書之揭示。
1、1’‧‧‧構造體
2、2’‧‧‧中空圓筒體
3、3’‧‧‧凸緣
4‧‧‧應力畸變吸收體
第1圖為本發明的構造體的一個實施形態之立體圖。
第2圖為把第1圖中的構造體1沿著中空圓筒體的長軸切斷的部份剖面圖，也是表示第1圖中左側之凸緣3、及與該凸緣3相接合之中空圓筒體2的部分。
第3(a)~(g)圖為與第2圖同樣之圖，也是表示應力畸變吸收體的其他構成例子。
第4圖為表示實施例的構造體之立體圖。
第5圖為與第2圖同樣的部分之剖面圖。只不過，表示第4圖的構造體。
第6圖為表示比較例的構造體之立體圖。
第7圖為表示實施例及比較例的構造體之凸緣各部位的熱應力之圖形。
第8圖為以把實施例及比較例的構造體之凸緣各部位的熱應力，與構成該部位的材料之張力強度的比來表示之圖形。
第9圖為表示實施例及比較例的構造體之凸緣各部位的畸變之圖形。只不過，凸緣各部位的畸變為以凸緣外周部的畸變為1的情況之相對比來表示。
1‧‧‧構造體
2‧‧‧中空圓筒體
3‧‧‧凸緣
4‧‧‧應力畸變吸收體

Claims (17)

  1. 一種白金或白金合金製的構造體，是由中空圓筒體、及以從該中空圓筒體的外周呈放射狀延伸的方式配置之凸緣所組成，在高溫環境下使用之白金或白金合金製的構造體，其特徵為：在前述凸緣設有應力畸變吸收構造，前述應力畸變吸收構造，設置在前述構造體使用時的溫度為構成前述凸緣的材料之熔點的1/2以下之部位。
  2. 一種白金或白金合金製的構造體，是由中空圓筒體、及以從該中空圓筒體的外周呈放射狀延伸的方式配置之凸緣所組成，在高溫環境下使用之白金或白金合金製的構造體，其特徵為：前述凸緣為圓板狀，且前述應力畸變吸收構造為以與前述凸緣成為同心圓的方式形成之變形部，前述應力畸變吸收構造，設置在前述構造體使用時的溫度為構成前述凸緣的材料之熔點的1/2以下之部位。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之白金或白金合金製的構造體，其中，前述應力畸變吸收構造，設置在前述構造體使用時的溫度為構成前述凸緣的材料之熔點的1/10以上之部位。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項所記載之白金或白金合金製的構造體，其中，前述應力畸變吸收構造，設置 在符合下述計算式之部位：3/10≦X/Y≦9/10 X：從中空圓筒管的外周部起至應力畸變吸收構造的距離Y：從中空圓筒管的外周部起至凸緣外緣部的距離
  5. 如申請專利範圍第1、2或3項所記載之白金或白金合金製的構造體，其中，使用時，加諸在前述應力畸變吸收構造之熱應力，未滿構成前述凸緣之材料的張力強度的70%。
  6. 如申請專利範圍第1、2或3項所記載之白金或白金合金製的構造體，其中，前述應力畸變吸收構造為凸緣的高低差朝斜向傾斜之構造。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之白金或白金合金製的構造體，其中，與凸緣成平行之前述高低差的尺寸為20~200 mm，與凸緣成垂直之前述高低差的尺寸為20~100 mm。
  8. 如申請專利範圍第1、2或3項所記載之白金或白金合金製的構造體，其中，前述構造體使用時之凸緣內周側的溫度為1100~1500℃，外周側的溫度為40~400℃。
  9. 如申請專利範圍第1、2或3項所記載之白金或白金合金製的構造體，其中，前述中空圓筒體的內徑為50~800 mm。
  10. 如申請專利範圍第1、2或3項所記載之白金或白金合金製的構造體，其中，前述中空圓筒體的長度為 200~3000 mm。
  11. 如申請專利範圍第1、2或3項所記載之白金或白金合金製的構造體，其中，用於玻璃製造用的減壓脫泡裝置。
  12. 如申請專利範圍第1、2或3項所記載之白金或白金合金製的構造體，其中，在前述凸緣的外端部，還設有用白金或白金合金以外的金屬所構成之部位。
  13. 一種玻璃製造裝置，其特徵為：用申請專利範圍第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12項所記載之白金或白金合金製的構造體，作為熔融玻璃的導管。
  14. 一種減壓脫泡裝置，其特徵為：用申請專利範圍第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12項所記載之白金或白金合金製的構造體，作為熔融玻璃的導管。
  15. 如申請專利範圍第13項所記載之玻璃製造裝置，其中，前述凸緣，成為用來將前述白金或白金合金製的構造體，進行通電加熱之電極。
  16. 如申請專利範圍第14項所記載之減壓脫泡裝置，其中，前述凸緣，成為用來將前述白金或白金合金製的構造體，進行通電加熱之電極。
  17. 一種減壓脫泡裝置，其特徵為：用申請專利範圍第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12項所記載之白金或白金合金製的構造體，作為 減壓脫泡裝置的上升管及/或下降管。
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