WO2006123479A1

WO2006123479A1 - 白金製の複合管構造体を通電加熱する方法

Info

Publication number: WO2006123479A1
Application number: PCT/JP2006/306949
Authority: WO
Inventors: Sei Nagno; Yasuharu Hirabara; Hajime Itoh
Original assignee: Asahi Glass Company, Limited
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2006-11-23
Also published as: TW200640812A; KR101117062B1; US20080083250A1; US8009970B2; TWI380964B; JP4992712B2; JPWO2006123479A1; KR20080011658A

Abstract

　２つの本管と、該本管の間を連結する分岐管と、からなる構造を含んだ複合管構造体を通電加熱する方法であって、分岐管で部位によって通電加熱の過不足が発生することが防止された方法を提供する。　第１および第２の本管と、前記第１の本管と前記第２の本管とを連結する分岐管と、からなる構造を含んだ白金または白金合金製の複合管構造体を通電加熱する方法であって、前記分岐管に通電する経路を、第１の本管と前記分岐管とを結ぶ第１の通電経路と、前記分岐管と前記第２の本管とを結ぶ第２の通電経路と、に分割し、前記第１および第２の通電経路における通電制御をそれぞれ独立に実施することを特徴とする白金または白金合金製の複合管構造体を通電加熱する方法。

Description

明細書

白金製の複合管構造体を通電加熱する方法

技術分野

[0001] 本発明は、白金または白金合金製の複合管構造体を通電加熱する方法 (以下、「本発明の通電加熱方法」という。）に関する。本発明において、白金または白金合金製の複合管構造体とは、 2つの本管と、該本管の間を連結する分岐管と、からなる構造を含んだ複合管構造体である。該複合管構造体において、 2つの本管および分岐管はいずれも白金または白金合金製の中空管である。該複合管構造体は、減圧脱泡装置のようなガラス製造装置で溶融ガラスの導管として使用される。本発明は、該複合管構造体を通電加熱する方法であり、より具体的には、複合管構造体の分岐管を通電加熱する方法である。

また、本発明は、本発明の通電加熱方法を用いたガラス製造方法に関する。

背景技術

[0002] ガラス製造装置において、その内部を高温の溶融ガラスが通過する導管には、白金、または白金金合金、白金ロジウム合金のような白金合金製の中空管が使用されている。溶融ガラスが通過する導管の例としては、ガラス製造装置力不純物を除去するために設けられた流出管、レンズ、プリズム等の光学部品を成形する場合にガラス製造装置力成形用の型に溶融ガラスを流出させるための流出管、溶解槽から成型槽への導管等が挙げられる。

[0003] ガラス製造装置では、内部を通過する溶融ガラスと温度差を生じさせな、ため、溶融ガラスが通過する導管は加熱される。導管の加熱は、ヒータ等の熱源により、導管を外部から加熱する場合もあるが、白金または白金合金製の中空管の場合、該中空管に通電用の電極を設けて、通電加熱することが広く行われている。特許文献 1には、溶融ガラスの導管として使用可能な白金製の加熱装置が開示されている。

[0004] ガラス製造装置では、溶融ガラスが通過する導管として、図 3に示すような複合管構造体 100が使用される場合もある。図 3に示す複合管構造体 100は、 2つの本管 101 , 102と、本管 101と本管 102とを連結する分岐管 103と、からなる。図 3に示す複合管構造体 100の本管 101を通電加熱する場合、本管 101の上端部および下端部（図示して!/ヽな、）に通電用の電極 200 (下端部の電極は図示してヽな、）を設けて、該電極 200を外部電源（図示してヽな、）と接続して通電加熱すればよ!、。これと同様に、本管 102を通電加熱する場合は、本管の 102の上端部および下端部（図示していない）に通電加熱用の電極 201 (下端部の電極は図示していない）を設けて、該電極 201を外部電源と接続して通電加熱すればよい。

[0005] 一方、分岐管 103は、両端部が本管 101, 101と接合しているため、本管 101, 10 2を介して通電加熱を行うことになる。具体的には、本管 101および 102に通電加熱用の電極 200および 201を設け、該電極 200および 201を外部電源（図示していない）と接続して、通電経路 300に沿って通電することによって、分岐管 103を通電力口熱する。

[0006] 特許文献 1 :特開平 11 349334号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 図 3に示す複合管構造 100で分岐管 103を通電加熱する際、分岐管 103で局部加熱が発生しないように通電制御を行う必要がある。図 3に示す複合管構造体 100 で通電経路 300に沿って通電した場合、電流はその特性上最短経路を流れようとする。そのため、本管 101と分岐管 103との接合部 104では、電流の最短経路に位置する角部 104aに電流が集中する。同様に、分岐管 103と本管 102との接合部 105 では、電流の最短経路に位置する角部 105aに電流が集中する。電流が集中する角部 104a, 105aでは、局部加熱が発生するおそれがある。角部 104a, 105aで局部加熱が発生した場合、角部 104a、 105aが熱応力によって破損するおそれがある。また、中空管構造体 100内を流通する溶融ガラスが変質するおそれがある。したがつて、分岐管 103を通電加熱する際、角部 104a, 105aで局部加熱が発生しないように、通電制御を行う必要がある。

[0008] このため、分岐管 103を通電加熱する際、角部 104a, 105aの温度と、分岐管 103 の角部以外の部位 (以下、「他の部位」と言う場合もある。）の温度、例えば分岐管 10 3の長手方向中央部付近の温度、とをモニタし、角部 104a, 105aの温度と、他の部位の温度と、の温度差に基づいて通電制御を行う場合もある。例えば、角部 104a, 1 05aの温度と、他の部位の温度と、の間に温度差が存在している場合、角部 104a, 105aで局部加熱が発生していることを示している。この場合、角部 104a, 105aで発生している局部加熱が解消される、または局部加熱が軽減されるような通電制御を行う。角部 104a, 105aで発生している局部加熱を解消する、または局部加熱を軽減するには分岐管 103への通電加熱を弱めればよい。このため、通電電流を低くする、もしくは通電電圧を低くする、またはその両方を低くするような通電制御を実施する。

[0009] しカゝしながら、本発明者らは、 [0007]〜 [0008]に示した通電制御（上記段落における通電制御。つまり、図 3のような本管と分岐管とを有する中空管構造体において、本管の上端部同士、または本管の下端部同士で通電を行い、角部 104a, 105aの温度と、他の部位の温度と、の温度差に基づいて行う通電制御。以下、従来の通電制御という。）では、分岐管 103の通電加熱を適切に行うことができない場合があることを見出した。

角部 104a, 105aの温度と、他の部位の温度と、の温度差に基づいて通電制御を行う場合、実際には、角部 104aの温度と他の部位の温度との温度差 ΔΤと、角部 1

1

05aの温度と他の部位の温度との温度差 ΔΤのうち、いずれか一方に基づいて通電

2

制御を行うことになる。通電制御の目的は角部 104a, 105aで局部加熱を発生させないことであるため、通常は、 ΔΤおよび ΔΤのうち、より温度差が大きい方に基づ

1 2

いて通電制御を行うことになる。

[0010] しかしながら、 ΔΤおよび ΔΤが同一の傾向を示すとは限らない。例えば、 ΔΤの

1 2 1 みが存在している場合もあるし、その反対に ΔΤのみが存在している場合もある。ま

2

た、 ΔΤおよび ΔΤがどちらも存在している場合であっても、両者の値が大きく異な

1 2

つている場合もある。

ΔΤと ΔΤとが異なる傾向を示すのは、角部 104aと角部 105aとで、温度の上がり

1 2

方が異なるためである。例えば、本管 101と、本管 102とで、径、肉厚、または構成材料が異なる場合、同一の通電経路で通電している場合であっても、角部 104aと 105 aとで温度の上がり方が異なる。また、角部 104aおよび角部 105aのうち、いずれか一方の付近に、ヒータ等の発熱源が存在する場合、角部 104aと角部 105aとで、温度の上がり方が異なる。これらの理由により、 ΔΤと ΔΤとが異なる傾向を示す場合

1 2

がある。

[0011] ΔΤと ΔΤとが異なる傾向を示す場合、従来の通電制御では分岐管 103の通電力口

1 2

熱を適切に行うことができないおそれがある。また、従来の通電制御では、前記したように ΔΤおよび ΔΤのうち、より温度差が大きい方に基づいて通電制御が行われる

1 2

。したがって、 ΔΤのみが存在している場合、 ΔΤに基づいて通電制御が行われる。

1 1

ΔΤの存在は角部 104aで局部加熱が発生していることを示している。そのため、 Δ

1

Tに基づく通電制御では、角部 104aで発生している局部加熱を解消するために、

1

分岐管 103の通電加熱を弱めるような通電制御が行われる。この時、 ΔΤは存在し

2 ないので、角部 105aでは局部加熱は発生していない。この状況で ΔΤに基づく通

1

電制御を実施すると、角部 105aでは通電加熱が弱くなり過ぎることになる。この結果、角部 105aを所望の温度まで通電加熱するのに要する時間が増加する。また、角部 105aを所望の温度まで通電加熱できなくなるおそれもある。角部 105aが所望の温度まで通電加熱できない場合、複合管構造体 100の内部を通過する溶融ガラス中で発泡が生じたり、偏流が生じたりして、溶融ガラスの品質に悪影響を及ぼすおそれがある。

[0012] 本発明は、上記した問題点を解決するため、 2つの本管と、該本管の間を連結する分岐管と、からなる構造を含んだ複合管構造体を通電加熱する方法であって、分岐管で部位によって通電加熱の過不足が発生することが防止された方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、上記した複合管構造体を通電加熱する方法であって、複合管構造体内を通過する溶融ガラス中でのリボイル (泡が再び発生する現象）の発生を解消、または防止できる方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、上記した複合管構造体を通電加熱する方法であって、複合管構造体のデッドスペースに滞留している溶融ガラスがメインフローの溶融ガラスに混入することを解消、または防止できる方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、本発明の通電加熱方法を用いたガラス製造方法を提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0013] 上記の目的を達成するため、本発明は、第 1および第 2の本管と、前記第 1の本管と前記第 2の本管とを連結する分岐管と、力なる構造を含んだ白金または白金合金製の複合管構造体を通電加熱する方法であって、前記分岐管を通電加熱する際に、前記分岐管に通電する経路を第 1の本管と前記分岐管とを結ぶ第 1の通電経路と、前記分岐管と前記第 2の本管とを結ぶ第 2の通電経路と、に分割し、前記第 1および第 2の通電経路における通電制御をそれぞれ独立に実施することを特徴とする白金または白金合金製の複合管構造体を通電加熱する方法を提供する。

[0014] 本発明の通電加熱方法にお!、て、前記白金または白金合金製の複合管構造体は、ガラス製造装置における溶融ガラスの導管の一部をなすことが好ましい。

本発明の通電加熱方法にぉ、て、前記白金または白金合金製の複合管構造体は、減圧脱泡装置における溶融ガラスの導管の一部をなすことが好ましい。

本発明の通電加熱方法にぉ、て、前記白金または白金合金製の複合管構造体は、減圧脱泡装置の上流側または下流側に位置する導管のうち、少なくとも一方であることが好ましい。

また、本発明は、本発明の通電加熱方法を用いたガラス製造方法を提供する。さらに、本発明は、第 1および第 2の本管と、前記第 1の本管と前記第 2の本管とを連結する分岐管と、からなる構造を含んだ白金または白金合金製の複合管構造体を通電加熱する装置であって、前記分岐管に、前記第 1の本管に設けた電極と結んで第 1の通電経路を形成するための電極と、前記第 2の本管に設けた電極と結んで第 2 の通電経路を形成するための電極と、が設けられており、前記第 1および第 2の通電経路をそれぞれ独立に通電制御することを特徴とする白金または白金合金製の複合管構造体の通電加熱装置を提供する。

発明の効果

[0015] 本発明の通電加熱方法によれば、複合管構造体に含まれる分岐管を通電加熱する際に、分岐管で部位によって通電加熱の過不足が発生することが防止されている。この結果、分岐管全体を過不足なく所望の温度まで通電加熱することができる。また、分岐管を所望の温度まで通電加熱するのに要する時間が短縮される。本発明の通電加熱方法は、減圧脱泡装置のようなガラス製造装置における溶融ガラスの導管の一部をなす複合管構造体を通電加熱するのに好適である。

[0016] 複合管構造体が溶融ガラスの導管の一部をなしている場合、本発明の通電加熱方法を用いることで以下の効果が更に発揮される。

複合管構造体における溶融ガラスの経路によっては、複合管構造体のデッドスぺースに溶融ガラスが滞留して、る場合がある。デッドスペースに滞留して、る溶融ガラスは品質が劣化して、る場合が多く、滞留して、る溶融ガラスがメインフローの溶融ガラスに混入すると、溶融ガラスの品質が劣化する可能性がある。本発明の通電力口熱方法によれば、複合管構造体の出口側における溶融ガラスの温度を下げることなしに、複合管構造体のデッドスペースに滞留している溶融ガラスがメインフローに混入することを解消、または、防止することができる。この結果、複合管構造体内部を通過する溶融ガラスの品質に悪影響が及ぶおそれがない。

[0017] 複合管構造体が減圧脱泡装置中、減圧脱泡槽の下流側の導管である場合、過加熱や減圧下の状況では、複合管構造体内を通過する溶融ガラスでリボイル (泡が再び発生する現象）が発生する場合がある。複合管構造体が減圧脱泡装置の下流側に位置する導管である場合も、同じく複合管構造体内を通過する溶融ガラスでリボイルが発生する場合がある。本発明の通電加熱方法によれば、複合管構造体の出口側における溶融ガラスの温度を下げることなしに、複合管構造体内を通過する溶融ガラス中でのリボイルの発生を解消、または、防止することができる。この結果、溶融ガラスの品質に悪影響を及ぼすことなしに、溶融ガラス中の気泡量を低減することができる。

[0018] 複合管構造体が減圧脱泡装置中、減圧脱泡槽の上流側の導管である場合、または減圧脱泡装置の上流側に位置する導管である場合においても、本発明の通電力口熱方法を用いることで好ましい効果が発揮される。すなわち、複合管構造体内部を通過する溶融ガラス中で発泡が生じたり、偏流が生じたりすることがないため、減圧脱泡槽での減圧脱泡効果に悪影響が及ぶおそれがない。

[0019] 本発明のガラス製造方法によれば、上記した本発明の通電加熱方法による効果を享受し、また、溶融ガラスの導管をなす複合管構造体全体が所望の温度まで過不足なく通電加熱されているため、複合管構造体内部を通過する溶融ガラスの品質に悪影響が及ぶおそれがない。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]図 1は、本発明の通電加熱方法を説明するための模式図であり、通電加熱される複合管構造体の 1実施形態が示されている。

[図 2]図 2は、図 1に示す複合管構造体 1を溶融ガラスの導管として使用する場合を示した図であり、溶融ガラスの流動経路を図中矢印で示して、る。

[図 3]図 3は、分岐管を含む複合管構造体において、分岐管を通電加熱する際の従来の通電制御を説明するための模式図である。

符号の説明

[0021] 1:複合管構造体

11, 12:本管

13:分岐管

14, 15:接合部

14a, 15a:角部

20, 21, 22, 22a, 22b:電極

30, 31:通電経路

100:複合管構造体

101, 102:本管

103:分岐管

104, 105:接合部

104a, 105a:角部

200, 201:電極

300, 301:通電経路

発明を実施するための最良の形態

[0022] 以下、図面を参照して本発明を説明する。図 1は、本発明の通電加熱方法を説明するための模式図であり、通電加熱される複合管構造体の 1実施形態が示されている。図 1に示す複合管構造体 1は、 2つの本管 11, 12と、本管 11と本管 12とを連結する分岐管 13と、力もなる。本管 11, 12および分岐管 13は、白金製または白金合金製の中空管である。白金合金の具体例としては、白金金合金、白金ロジウム合金が挙げられる。また、白金製または白金合金製と言った場合、白金または白金合金に金属酸化物を分散させてなる強化白金製をも含む。この場合、分散される金属酸化物としては、 Al O、または ZrO若しくは Y Oに代表される周期表における 3

2 3 2 2 3

族、 4族若しくは 13族の金属酸化物が挙げられる。

[0023] 本発明の通電加熱方法では、図 1に示す複合管構造体 1の分岐管 13を通電加熱する際に、分岐管 13に通電する経路を本管 11と分岐管 13とを結ぶ第 1の通電経路と、分岐管 13と本管 12とを結ぶ第 2の通電経路に分割する。

図 1に示す複合管構造体 1にお、て、本管 11および 12の上端部にはリング状の電極 20および 21が設けられている。また、分岐管 13の長手方向中央付近にも、リング状の電極 22が設けられている。電極 22は、リング状の電極 22aおよび 22bからなる 2 層構造の電極である。電極 20, 21および 22は、白金製または白金合金製であり、本管 11 , 12および分岐管 13の外周に設けられている。図 1に示す複合管構造体 1において、本管 11に設けられた電極 20と、分岐管 13に設けられた電極 22aと、を結ぶ通電経路が第 1の通電経路 30であり、分岐管 13に設けられた電極 22bと本管 12に設けられた電極 21と、を結ぶ通電経路が第 2の通電経路 31である。

[0024] 本発明の通電加熱方法では、第 1の通電経路 30における通電制御と、第 2の通電経路 31における通電制御と、を独立に実施する。

図 1に示す複合管構造体 1において、本管 11と分岐管 13との接合部 14の角部 14 a、および分岐管 13と本管 12との接合部 15の角部 15aは、電流の最短経路に位置するため、分岐管 13に通電した際に電流が集中する部位である。角部 14a, 15aでは、電流が集中することによって局部加熱が発生するおそれがある。このため、分岐管 13を通電加熱する際には、角部 14a, 15aで局部加熱が発生しないように、通電制御を行う必要がある。

[0025] 本発明の通電加熱方法では、分岐管 13に通電する経路を第 1の通電経路 30と第 2の通電経路 31とに分割し、第 1の通電経路 30および第 2の通電経路 31における通電制御をそれぞれ独立に実施するため、上記した通電制御、すなわち、角部 14a , 15aで局部加熱を発生させないための通電制御を容易かつ適切に行うことができる

[0026] 角部 14a, 15aで局部加熱を発生させないための通電制御は、角部 14a, 15aの温度と、分岐管 13の角部以外の部位 (以下、「他の部位」と言う場合もある。）の温度をモニタし、角部 14aの温度、と他の部位の温度と、の温度差 ΔΤ、および角部 15aの

1

温度と、他の部位の温度と、の温度差 ΔΤに基づいて実施する。

2

本発明の通電加熱方法において、第 1の通電経路 30における通電制御を ΔΤに

1 基づく通電制御として実施し、第 2の通電経路 31における通電制御を ΔΤに基づく

2 通電制御として実施すれば、 ΔΤに基づく通電制御と、 ΔΤに基づく通電制御と、を

1 2

独立に実施することができる。

[0027] 第 1の通電経路 30における通電制御を ΔΤに基づく通電制御として実施するには

1

、温度をモニタする他の部位を分岐管 13の角部 14a以外の部位であって、かつ第 1 の通電経路 30の電極 20から電極 22aまでの間の部位にすればよい。

一方、第 2の通電経路 31における通電制御を ΔΤに基づく通電制御として実施す

2

るには、温度をモニタする他の部位を分岐管 13の角部 15a以外の部位であって、かつ第 2の通電経路 31の電極 22bから電極 21までの間の部位にすればよい。したがつて、 ΔΤにおける他の部位と、 ΔΤにおける他の部位と、は、異なる部位であって

1 2

もよい。但し、 ΔΤと ΔΤとで、他の部位の温度は同一であることが、温度制御を容

1 2

易に実施できる理由で好ましい。したがって、他の部位は 1個所であることが好ましい。他の部位は、その部位の位置を 1箇所とすることでこれらの条件を満たすことができることから、分岐管 13の電極 22が設けられた部位であることが好ましい。但し、熱上げ時の温度を考慮すると、他の部位は電極 22からある程度離れた位置であることが好ましい。この場合、他の部位は、電極 22から分岐管 13の長手方向に 100mm以上、 1000mm以下離れた位置であることが好ましい。

[0028] 図 1に示す複合管構造体 1の分岐管 13を通電加熱する際、 ΔΤと ΔΤとが同一の

1 2 傾向を示すとは限らない。角部 14aと角部 15aとで、温度の上がり方が異なることにより ΔΤと ΔΤとが異なる傾向を示す場合もある。例えば、本管 11と、本管 12とで、径

1 2

、肉厚、または構成材料が異なる場合、同一の通電経路で通電している場合であつても、角部 14aと 15aとで温度の上がり方が異なる。また、角部 14aおよび 15aのうち、いずれか一方の付近に、ヒータ等の発熱源が存在する場合、角部 14aと角部 15aとで、温度の上がり方が異なる。これらの理由により、 ΔΤと ΔΤとが異なる傾向を示す

1 2

場合がある。

したがって、例えば、 ΔΤのみが存在している場合もあるし、その反対に ΔΤのみ

1 2 が存在している場合もある。また、 ΔΤおよび ΔΤがどちらも存在している場合であ

1 2

つても、両者の値が大きく異なっている場合もある。本発明の通電加熱方法では、 Δ Tに基づく通電制御と ΔΤに基づく通電制御とを、それぞれ独立に実施することによ

1 2

り、 ΔΤと ΔΤとが異なる傾向を示す場合であっても、角部 14aおよび角部 15aにお

1 2

ける通電加熱が適切になるように通電制御を行うことができる。

[0029] 本発明の通電加熱方法において、 ΔΤに基づく通電制御と ΔΤに基づく通電制

1 2

御とを独立に実施する場合、具体的には以下の手順で実施する。

分岐管 13の通電加熱時、 ΔΤが存在する場合、角部 14aで局部加熱が発生して

1

いることを示している。この場合、角部 14aで発生している局部加熱が解消される、または局部加熱が軽減されるように、第 1の通電経路 30で通電制御を行う。具体的には、角部 14aの通電加熱を弱めるために、第 1の通電経路 30の通電電流を低くする、もしくは通電電圧を低くする、またはその両方を低くするような通電制御を行う。この時、 ΔΤが存在しない場合、角部 15aでは局部加熱が発生していないので、第 2の

2

通電経路 31ではそのままの通電状態を維持する。

[0030] 一方、 Δ Tが存在して、る場合、角部 15aで局部加熱が発生して、ることを示して

2

いるので、角部 15aで発生している局部加熱が解消される、または局部加熱が軽減されるように、第 2の通電経路 31で通電制御を行う。具体的には、角部 15aの通電加熱を弱めるために、第 2の通電経路 31の通電電流を低くする、もしくは通電電圧を低くする、またはその両方を低くするような通電制御を行う。この時、 ΔΤが存在しない

1

場合、角部 14aでは局部加熱が発生していないので、第 1の通電経路 30ではそのままの通電状態を維持する。

[0031] また、 ΔΤおよび ΔΤがどちらも存在している場合、 ΔΤおよび ΔΤの数値に応じ

1 2 1 2

て、角部 14aおよび角部 15aで発生している局部加熱が解消される、または局部加熱が軽減されるように、第 1の通電経路 30および第 2の通電経路 31でそれぞれ独立に通電制御を行う。

[0032] 本発明の通電加熱方法では、上記した ΔΤおよび ΔΤに基づく通電制御以外の

1 2

通電制御も可能である。

図 1に示す複合管構造体 1を溶融ガラスの導管として使用する場合、図 2で矢印に示す経路に沿って溶融ガラスを流す場合がある。図 1の複合管構造体 1は 2つの本管 11, 12と、本管 11と本管 12とを連結する分岐管 13と、力なり、本管 11, 12の上端部には、溶融ガラスが滞留するような枝管を有している。

この場合、本管 11の上端付近 (枝管部分）には溶融ガラスのヘッド部 (ガラスヘッド )として溶融ガラスが滞留して、る（G )。滞留して、る溶融ガラス G は、矢 residence resiaence 印に示す経路に沿って流れるメインフローの溶融ガラス G に比べて品質が劣化し main

ていることが多ぐ滞留している溶融ガラス G がメインフローの溶融ガラス G に residence main 混入すると、製造されるガラスの品質の劣化につながるので好ましくない。本発明の通電加熱方法によれば、滞留している溶融ガラス G がメインフローの溶融ガラス resiaence

G に混入することを解消、または、防止することができる。

main

[0033] 滞留している溶融ガラス G がメインフローの溶融ガラス G に混入することを residence main

解消、または、防止するためには、以下の通電制御を実施すればよい。

図 2に示す複合管構造体 1において、上流側、すなわち、本管 11および分岐管 13 の左側部分の温度が高、と、滞留して、る溶融ガラス G の粘性が低下するため residence

、滞留している溶融ガラス G がメインフローの溶融ガラス G に混入するおそれ residence main

が増加する。したがって、滞留している溶融ガラス G がメインフローの溶融ガラス residence

G に混入することを解消、または、防止するためには、複合管構造体 1の上流側の main

温度をできるだけ低く保つことが好ましい。このためには、分岐管 13の通電加熱を弱めることが好ましい。し力しながら、分岐管 13全体に対する通電加熱を弱めると、複合管構造体 1の出口側での溶融ガラスの温度が低くなり、溶融ガラスの品質に悪影響を及ぼすので好ましくな、。

[0034] 本発明の通電加熱方法では、図 1に示す第 1の通電経路 30における通電制御と、第 2の通電経路 31における通電制御と、を独立に実施するため、複合管構造体 1の出口側での溶融ガラスの温度を下げることなしに、滞留している溶融ガラス G が

residence メインフローの溶融ガラス G に混入することを解消、または、防止することができる。

main

具体的には、第 1の通電経路 30では通電加熱を弱めるように通電制御を行うことで、複合管構造体 1の上流側を流通する溶融ガラスの温度をできるだけ低く保ち、滞留している溶融ガラス G がメインフローの溶融ガラス G に混入することを解消、ま

residence main

たは、防止する。一方、第 2の通電経路 31では通電加熱を強めるように通電制御を行うことで、複合管構造体 1の下流側を流通する溶融ガラスの温度を高くして、複合管構造体 1の出口側での溶融ガラスの温度を所望な温度に保つことができる。

但し、複合管構造体 1内を流通する溶融ガラスの温度を低くし過ぎると、溶融ガラスの粘性が高くなり、流動性が悪化する。また、複合管構造体 1内の溶融ガラスが固化してしまう場合もある。さらにまた、複合管構造体 1の上流側と下流側とで、溶融ガラスの温度差が大きすぎると、溶融ガラス中で温度ムラが生じ、この温度ムラによって溶融ガラス中で発泡が起こるおそれもある。

そのため、複合管構造体 1内を流通する溶融ガラスの温度は適切に管理する必要がある。本発明の通電加熱方法では、第 1の通電経路 30における通電制御と、第 2 の通電経路 31における通電制御と、を独立に実施するため、複合管構造体 1内を流通する溶融ガラスの温度を適切に管理することができる。

[0035] メインフローの溶融ガラス G への滞留している溶融ガラス G の混入の有無は

main residence

、製造されるガラスの組成力推定することができる。すなわち、滞留している溶融ガラス G がメインフローの溶融ガラス G へ混入した場合、製造されるガラスの組 residence main

成に不均質が生じる可能性が高い。したがって、製造されるガラスの組成での不均質の有無によって、滞留している溶融ガラス G の混入の有無を推定することが

resiaence

できる。

製造されるガラスの組成から、滞留して、る溶融ガラス G が混入して、ると推

residence

定される場合、上記した通電制御を行うことによって、滞留している溶融ガラス G

residenc の混入を解消することができる。

e

[0036] また、複合管構造体が減圧脱泡装置における溶融ガラスの導管の一部をなす場合、複合管構造体内を通過する溶融ガラスでリボイルが発生するおそれがある。減圧脱泡装置中、減圧脱泡槽の下流側の導管は、減圧脱泡槽での減圧の影響により、導管内の圧力が常圧よりも低くなつている。このため、該導管の温度条件や形状によつては、導管内を通過する溶融ガラスでリボイルが発生するおそれがある。本発明の通電加熱方法によれば、複合管構造体内を通過する溶融ガラスでリボイルが発生することを解消、または、防止することができる。

[0037] 本発明の通電加熱方法を用いて、溶融ガラスでのリボイルの発生を解消、または、防止する手順について、図 2に示す複合管構造体 1を用いて説明する。ここで、図 2 に示す複合管構造体 1は、減圧脱泡槽の導管であり、矢印に示す経路に沿って溶融ガラスが流れている。図 2に示す複合管構造体 1の上流側は、減圧脱泡槽の影響で、内部の圧力が常圧よりも低くなつている。そのため、複合管構造体 1の上流側を通過する溶融ガラスではリボイルが発生するおそれがある。溶融ガラスにおけるリボイルの発生には、溶融ガラスの温度が影響し、溶融ガラスの温度が高いほどリボイルが発生しやすい。したがって、溶融ガラスでのリボイルの発生を解消、または、防止するためには、複合管構造体 1の上流側の温度をできるだけ低く保つことが好ましい。したがって、分岐管 13の通電加熱を弱めることが好ましい。し力しながら、分岐管 13全体に対する通電加熱を弱めると、複合管構造体 1の出口側での溶融ガラスの温度が低くなり、溶融ガラスの品質に悪影響を及ぼすので好ましくな、。

[0038] 本発明の通電加熱方法では、図 1に示す第 1の通電経路 30における通電制御と、第 2の通電経路 31における通電制御と、を独立に実施するため、複合管構造体 1の出口側での溶融ガラスの温度を下げることなしに、複合管構造体 1の上流側を通過する溶融ガラスでリボイルが発生することを解消、または、防止することができる。具体的には、第 1の通電経路 30では通電加熱を弱めるように通電制御を行うことで、複合管構造体 1の上流側の温度をできるだけ低く保ち、溶融ガラスでのリボイルの発生を解消、または、防止する。一方、第 2の通電経路 31では通電加熱を強めるように通電制御を行うことで、複合管構造体 1の下流側の温度を高くして、複合管構造体 1の出口側での溶融ガラスの温度を所望な温度に保つ。なお、複合管構造体 1の下流側は、上流側に比べて内部の圧力が高くなつているため、溶融ガラスの温度を高くしてもリボイルが発生するおそれがほとんどない。 [0039] 本発明の通電加熱方法が対象とする複合管構造体は、 2つの本管と、該本管の間を連結する分岐管と、力なる構造を含んだものを指す。したがって、複合管構造体は、図 1に示すような本管 11, 12と分岐管 13とからなる構造に加えて、他の構造を含んでいてもよい。例えば、本管 11, 12には、分岐管 13とは別の分岐管が接合されていてもよい。具体的には、本管 11の左側に分岐管 13とは反対方向に延びる分岐管が接合されていてもよい。また、本管 12の右側には分岐管 13とは反対方向に延びる分岐管が接合されて、てもよ、。

また、分岐管 13の本管 11, 12への接続の位置についても特に限定されない。本管 11, 12の最上部であってもよいし、最下部であってもよいし、中間部分であってもよい。ただし、本発明の効果がより大きく発揮されるのは、上記したような G の混

resiaence 入の有無が存在する場合であるため、 G が存在する場合、具体的には、本管 1

residence

1または 12の上部から 10mm以下、特に 20mm以下、さらには 50mm以下の部分に分岐管が接続されていることが好ましい。なお、上記のように G

residenceが存在する場合には、図 1の本管 12にスターラー等の撹拌部材 (不図示)が設置されることが推奨される。

また、分岐管 13上に設ける電極も図 1に示すような二層構造の電極に限定されない。分岐管全体に通電できるように、分岐管上において互いに近接して設けるのであれば、第 1の通電経路の一部をなす電極と、第 2の通電経路の一部をなす電極と、は互いに独立した電極であってもよい。また、一つの電極を設けて、電極 22a、電極 22bの両方の役割をさせることも可能である。

また、本発明は、本管 11, 12と分岐管 13との通電加熱方法について記載している力鉛直方向に伸びる本管 1本に対して分岐管が 2本左右に設けられているような複合管構造体であっても同様に考えることができる。

また、本管 11, 12および分岐管 13の長さは、 100〜3000mmであることが好ましい。また、本管 11, 12および分岐管 13の内径は、 50〜 1500mmであることが好ましい。また、本管 11, 12および分岐管 13の厚さは、 0. l〜3mmであることが好ましい

[0040] ガラス製造装置において、溶融ガラスの導管には、溶融ガラスを攪拌するためのスターラーが設けられる場合もある。本発明の通電加熱方法は、このようなスターラーが設けられた導管を通電加熱するのに好適である。例えば、図 1に示す複合管構造体 1において、本管 11, 12のうちいずれか一方、またはその両方にスターラーが設けられていた場合、複合管構造体 1の上流側と下流側とでは、溶融ガラスの状態 (温度や均質性等)が異なっている場合がある。例えば、本管 12で設けられたスターラーで溶融ガラスを攪拌した場合、複合管構造体 1の下流側を流通する溶融ガラスは、攪拌されて均質な状態になっていると考えられる。

一方、複合管構造体 1の上流側を流通する溶融ガラスは不均質になっている場合もある。このような状況が発生している場合、複合管構造体 1の上流側と下流側とで、溶融ガラスの温度が顕著に異なってくる場合もある。また、複合管構造体 1の上流側を流通する溶融ガラスは、不均質になっているため、温度ムラが生じている場合もある。

本発明の通電加熱方法は、第 1の通電経路 30における通電制御と、第 2の通電経路 31における通電制御と、を独立に実施するため、複合管構造体 1の上流側と下流側とで、流通する溶融ガラスの状態が異なっている場合であっても、それぞれの状態に応じて溶融ガラスの温度が適切になるように、複合管構造体 1の通電加熱を制御することができる。

産業上の利用可能性

本発明の通電加熱方法は、複合管構造体に含まれる分岐管全体を過不足なく所望の温度まで通電加熱することができるので、減圧脱泡装置のようなガラス製造装置における溶融ガラスの導管の通電加熱に適用できる。なお、 2005年 5月 18曰に出願された日本特許出願 2005— 145439号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims

請求の範囲

[1] 第 1および第 2の本管と、前記第 1の本管と前記第 2の本管とを連結する分岐管と、からなる構造を含んだ白金または白金合金製の複合管構造体を通電加熱する方法であって、前記分岐管に通電する経路を、第 1の本管と前記分岐管とを結ぶ第 1の通電経路と、前記分岐管と前記第 2の本管とを結ぶ第 2の通電経路と、に分割し、前記第 1および第 2の通電経路における通電制御をそれぞれ独立に実施することを特徴とする白金または白金合金製の複合管構造体を通電加熱する方法。

[2] 前記白金または白金合金製の複合管構造体は、ガラス製造装置における溶融ガラスの導管の一部である請求項 1に記載の通電加熱する方法。

[3] 前記白金または白金合金製の複合管構造体は、減圧脱泡装置における溶融ガラスの導管の一部である請求項 1に記載の通電加熱する方法。

[4] 前記白金または白金合金製の複合管構造体は、減圧脱泡装置の上流側または下流側に位置する導管のうち、少なくとも一方である請求項 1に記載の通電加熱する方法。

[5] 前記第 1および第 2の本管の上端に電極を有し、かつ前記分岐管に電極を有し、前記第 1の本管における電極と分岐管の電極との間の経路を第 1の通電経路とし、前記第 2の本管における電極と分岐管の電極との間の経路を第 2の通電経路とする請求項 1〜4のいずれかに記載の通電加熱する方法。

[6] 前記通電制御を、分岐管の角部以外の部位の温度をモニタして行う請求項 1〜5 の！、ずれかに記載の通電加熱する方法。

[7] 第 1の通電経路と第 2の通電経路とにおいて、前記分岐管の角部以外の部位が同じ位置である請求項 6に記載の通電加熱する方法。

[8] 前記分岐管の角部以外の部位が、分岐管の電極から 100mm以上離れた位置にある請求項 6に記載の通電加熱する方法。

[9] 前記通電制御を、第 1の通電経路における分岐管の角部の温度と他の部位の温度との温度差、および第 2の通電経路における分岐管の角部の温度と他の部位の温度との温度差に基づ、て実施する請求項 6〜8の、ずれかに記載の通電加熱する方法。

[10] 前記第 1の本管および Zまたは前記第 2の本管の上部に枝管を有する請求項 1〜 9の、ずれかに記載の通電加熱する方法。

[11] 前記通電制御を、前記第 1の本管および Zまたは前記第 2の本管の上部に滞留した溶融ガラスがメインフローの溶融ガラスに混入しないような制御とする請求項 10に記載の通電加熱する方法。

[12] 前記第 1の本管および Zまたは第 2の本管にスターラーが設けられる請求項 11に記載の通電加熱する方法。

[13] 請求項 1または 2に記載の白金または白金合金製の複合管構造体を通電加熱する方法を用いたガラス製造方法。

[14] 第 1および第 2の本管と、前記第 1の本管と前記第 2の本管とを連結する分岐管と、からなる構造を含んだ白金または白金合金製の複合管構造体を通電加熱する装置であって、前記分岐管に、前記第 1の本管に設けた電極と結んで第 1の通電経路を形成するための電極と、前記第 2の本管に設けた電極と結んで第 2の通電経路を形成するための電極と、が設けられており、前記第 1および第 2の通電経路をそれぞれ独立に通電制御することを特徴とする白金または白金合金製の複合管構造体の通電加熱装置。

[15] 前記白金または白金合金製の複合管構造体が、ガラス製造装置における溶融ガラスの導管の一部である請求項 14に記載の通電加熱装置。

[16] 前記白金または白金合金製の複合管構造体が、減圧脱泡装置における溶融ガラスの導管の一部である請求項 14に記載の通電加熱装置。

[17] 前記第 1の通電経路を形成するための電極と第 2の通電経路を形成するための電極とが、分岐管の長手方向中央付近にリング状に設けられた 2層構造の電極である請求項 14、 15または 16に記載の通電加熱装置。