(57)【要約】【課題】従来技術の欠点を克服する。【解決手段】溶融ガラス７，１４に接触するための貴金属、耐熱金属、貴合金または耐熱合金から形成された構成部材５，６，１０であって、構成部材５，６，１０の表面において、少なくとも複数の領域に、開放気孔率を有する材料９，１２が配置されている構成部材において、材料９，１２は、貴金属、耐熱金属、貴金属合金または耐熱合金から成り、材料９，１２の気孔は、液体溶融ガラス７，１４または凝固した溶融ガラス７，１４によって充填されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラス（７，１４）に接触すべき貴金属、耐熱金属、貴金属合金または耐熱合金から形成された構成部材（５，６，１０）であって、該構成部材（５，６，１０）の表面において、少なくとも複数の領域に、開放気孔率を有する材料（９，１２）が配置されている構成部材に、
前記材料（９，１２）は、貴金属、耐熱金属、貴合金または耐熱合金から成り、前記材料（９，１２）の気孔は、液体溶融ガラス（７，１４）または凝固した溶融ガラス（７，１４）によって充填されることを特徴とする、構成部材。
【請求項２】
前記開放気孔率を有する前記材料（９，１２）は、織物材料、不織布（９，１２）、メッシュ、スポンジ、グリッド（９，１２）および／または焼結体（９，１２）であり、前記材料（９，１２）は、前記構成部材（５，６，１０）に焼結、溶接またははんだ付けされているまたは前記構成部材（５，６，１０）上に提供されており、前記気孔は、前記織物材料、前記不織布（９，１２）、前記メッシュ、前記スポンジ、前記グリッド（９，１２）および／または前記焼結体（９，１２）における、および前記材料と前記構成部材との間の、介在するスペースである、請求項１記載の構成部材。
【請求項３】
前記構成部材（５，６，１０）および／または前記開放気孔率を有する前記材料（９，１２）は、プラチナ、ロジウム、イリジウム、パラジウム、金、ルテニウム、レニウム、ニオビウム、タンタル、タングステンまたはモリブデン、またはそれらの合金またはそれらを含むベース合金から成り、前記構成部材（５，６，１０）および前記開放気孔率を有する前記材料は、プラチナまたはプラチナベース合金から成ることが好ましい、請求項１または２記載の構成部材。
【請求項４】
前記構成部材（５，６，１０）は、ジャケットを被覆する管（１０）、箔またはシート（５，６）、ガラス溶融チャネルのガラス溶融シュートの、または溶融ガラスのためのガラス溶融炉のガラス溶融トラフの、壁部（２）および／またはフロア（１）である、請求項１から３までのいずれか１項記載の構成部材。
【請求項５】
前記ガラス溶融シュートまたはガラス溶融トラフのジャケット（１９）、壁部（２）および／またはフロア（１）がセラミック材料またはセラミックストーン、特に高いＡｌ2Ｏ3および／またはＡｒＯ2含有量を有するストーンから成り、前記ジャケット（１９）、前記壁部（２）および／または前記フロア（１）は、ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートの方向で、これらに配置された、好適にはこれらに固定された、管（１０）、箔またはシート（５，６）を有し、前記材料（９，１２）は、好適には、前記ガラス溶融チャネルまたは前記ガラス溶融炉の内側に向かって面した箔、シート（５，６）または管（１０）の表面のみに配置されている、請求項４記載の構成部材。
【請求項６】
前記構成部材が材料によって部分的に被覆され、かつ前記材料に結合され、該材料が、これを超えて、構成部材によって被覆されていないガラス溶融シュートまたはガラス溶融トラフの壁部および／またはフロアの領域まで延びている、請求項４または５記載の構成部材。
【請求項７】
前記材料（９，１２）の厚さが、少なくとも０．０５ｍｍ、好適には前記材料（９，１２）の厚さが０．０５ｍｍ〜１０ｍｍ、特に好適には０．６〜５ｍｍ、より特に好適には０．８ｍｍ〜１．５ｍｍである、請求項１から６までのいずれか１項記載の構成部材。
【請求項８】
前記材料（９，１２）は、前記構成部材（５，１０）の表面の少なくとも複数の領域を被覆または実質的に被覆しており、前記領域は、前記構成部材（５，１０）の使用時またはガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートの作動時に、溶融ガラス（７，１４）の上方のガス雰囲気（８，１６）と接触し、前記材料（９，１２）のその領域は、少なくとも時間の一部分だけ、前記溶融ガラス（７，１４）に浸漬され、それにより、前記材料（９，１２）、および該材料（９，１２）によって被覆された構成部材（５，１０）の表面の複数の領域は、前記溶融ガラス（７，１４）によって濡らされ、前記材料（９，１２）の気孔は、毛管力により前記溶融ガラス（７，１４）によって充填されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の構成部材。
【請求項９】
前記材料が３０％〜９８％、好適には４０％〜９８％、特に好適には４０％〜８０％の気孔率を有する、請求項１から８までのいずれか１項記載の構成部材。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項記載の少なくとも１つの構成部材（５，６，１０）を備え、ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートが作動しているときに前記構成部材（５，６，１０）の複数の領域は溶融ガラス（７，１４）に配置されることを特徴とする、溶融ガラス（７，１４）を取り上げるためのガラス溶融トラフ、または溶融ガラス（７，１４）を案内するためのガラス溶融シュート。
【請求項１１】
前記構成部材（５，６，１０）と前記材料（９，１２）との間の、前記構成部材（５，６，１０）の表面は、溶融ガラス（７，１４）によって濡らされる、請求項１０記載のガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュート。
【請求項１２】
溶融ガラス（７，１４）を取り上げるためのガラス溶融トラフ、または溶融ガラス（７，１４）を案内するためのガラス溶融シュートであって、前記ガラス溶融トラフまたは前記ガラス溶融シュートの少なくとも壁部（２）は、少なくとも部分的に、貴金属、耐熱金属、貴金属合金または耐熱合金から形成された、開放気孔率を有する材料（９，１２）によって、前記溶融ガラス（７，１４）の表面の少なくとも領域において、ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートの作動中に、前記溶融ガラス（７，１４）の予測された充填レベルで被覆され、これにより、前記材料（９，１２）が前記溶融ガラス（７，１４）と接触したときに、前記材料（９，１２）の気孔は液体溶融ガラスで充填されることを特徴とする、溶融ガラスを取り上げるためのガラス溶融トラフ、または溶融ガラスを案内するためのガラス溶融シュート。
【請求項１３】
前記ガラス溶融トラフまたは前記ガラス溶融シュートのジャケット（１９）または壁部（２）の下方の少なくとも複数の領域、および、好適には、材料（９，１２）によって被覆されたガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートのフロア（１）が、貴金属、耐熱金属、貴金属合金または耐熱合金から形成された箔またはシート（５）によって被覆されている、請求項１２記載のガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュート。
【請求項１４】
前記開放気孔材料（９，１２）は、前記ガラス溶融トラフまたは前記ガラス溶融シュートにおいて前記溶融ガラス（７，１４）によって濡らされ、前記材料（９，１２）の気孔に存在する、請求項１０から１３までのいずれか１項記載のガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュート。
【請求項１５】
溶融ガラス（７，１４）において、特に請求項１から９までのいずれか１項記載の、貴金属、耐熱金属、貴合金または耐熱合金から形成された構成部材（５，１０）を使用する方法において、該構成部材（５，１０）の複数の領域は、前記溶融ガラス（７，１４）に浸漬され、または前記溶融ガラス（７，１４）と接触させられ、前記構成部材（５，１０）の自由表面の非浸漬領域は、前記溶融ガラス（７，１４）によって被覆されることを特徴とする、構成部材の使用の方法。
【請求項１６】
貴金属、耐熱金属、貴合金または耐熱合金から形成された開放気孔材料（９，１２）が、非浸漬領域、または前記溶融ガラスによって接触されない前記構成部材（５，１０）の自由表面の複数の領域に配置され、前記溶融ガラス（７，１４）は、毛管力の作用により前記材料（９，１２）において上昇し、前記構成部材（５，１０）の自由表面の複数の領域は、好適には、この関連において濡らされる、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
特に請求項１０から１４までのいずれか１項記載の、ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートを使用する方法において、前記開放気孔材料（９，１２）の複数の領域は、前記ガラス溶融トラフまたは前記ガラス溶融シュートにおける前記溶融ガラス（７，１４）に接触させられ、前記材料（９，１２）の気孔は、前記液体溶融ガラス（７，１４）によって充填される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
説明
本発明は、溶融ガラスに接触するための貴金属、耐熱金属、貴合金または耐熱合金から形成された構成部材に関し、構成部材の表面の少なくとも複数の領域に、開放気孔率を備えた材料が配置されている。
【０００２】
本発明は、前記タイプの少なくとも１つの構成部材または前記タイプの１つの材料を含む、溶融ガラスを取り上げるためのガラス溶融トラフまたは溶融ガラスを案内するためのガラス溶融シュートにも関する。
【０００３】
最後に、本発明は、溶融ガラスにおいて貴金属、耐熱金属、貴合金または耐熱合金から形成された構成部材を使用する方法および前記タイプのガラス溶融トラフまたは前記タイプのガラス溶融シュートを使用する方法にも関する。
【背景技術】
【０００４】
プラチナ（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）およびそれらのまたはそれらを含む合金は、例えばホウケイ酸ガラス、アルモ−ホウケイ酸ガラス、光学ガラス、およびある程度は、アルカリケイ酸ガラスなどの、高品質ガラスを製造するために（ガラス溶融トラフおよびガラス溶融シュートを含む）ガラス溶融ラインにおいて使用される。前記金属およびそれらの合金は、貴金属の化学的不活性により高温においても有利である。目的は、溶融ガラスに接触する容器、例えばガラス溶融トラフ、およびその他の構成部材が腐食生成物によって汚染されることを防止し、高温におけるガラス溶融設備およびリファイナ設備のより長い寿命を保証することである。別の利点は、それらから形成された貴金属構成部材の使用により、直接的な電気的加熱を利用することが可能であるということである。
【０００５】
貴合金は、溶融ガラスによって全くまたは僅かにしか腐食的に攻撃されない。ここでおよび以下では、貴金属は、主にＰｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、パラジウム、レニウム、ルテニウムまたは金、およびそれらのおよびそれらを含む合金を意味すると理解されたい。主に、好適には本発明によれば、ニオビウム、タンタル、タングステンまたはモリブデンおよびそれらのおよびそれらを含む合金が、耐熱金属として考えられる。高温および酸化雰囲気において、それぞれの貴金属または耐熱金属の揮発性酸化物が形成され、これらは蒸発し、時間の経過と共に、構成部材の厚さの減少および／または貴金属容器、耐熱金属容器またはそれらから形成された構成部材の壁厚の減少につながる。さらに、貴金属の損失の補填に関連して付加的なコストが発生する。
【０００６】
溶融ガラスとは反対側に面した貴金属または耐熱金属構成部材の側は、通常、断熱および機械的支持のために機能する１つ以上のセラミック層によって包囲されている。これらの層は、貴金属または耐熱金属構成部材に対して密に接触するが、酸化させる周囲空気の進入を排除することができない。その酸化物の形式での貴金属の蒸発を防止することはできない。
【０００７】
この問題は、独国特許出願公開第１０２０１００４７８９６号明細書、独国特許出願公開第１０２０１００４７８９７号明細書、独国特許出願第１０２０１００４７８９８号明細書、国際公開第２０１１／１３６１０９号、欧州特許出願公開第１３３７６８６号明細書および欧州特許出願公開第１７２２００８号明細書において対処されている。これらの文書は、外面に適用される、様々な、多かれ少なかれ気密のコーティングを提案している。これらの文献は、酸素に対してほとんど不透過性の、ひいては金属面を保護する、酸化物材料またはセラミック材料を含有する保護層を提案している。
【０００８】
これは以下の点で不利である。すなわち、前記保護層は、溶融ガラスと接触しない領域においてのみ使用することができる。なぜならば、これらの保護層は、作動温度におけるユーティリティガラス器具の溶融ガラスによる腐食に対して耐性でないからである。前記保護層は、基本的に、様々な方法及び配置によって金属構成部材の外側に提供された、ガラスまたはセラミック材料またはそれらの組合せから成る。この理由から、前記蒸発バリヤは、Ｐｔ構成部材の内壁面をコーティングするのには適していない。
【０００９】
基板を気孔率の低いコーティングで被覆することが独国特許第１９９４１６１０号明細書より公知である。前記気孔率を有するのは、基板へのコーティングの結合を高めるためである。
【００１０】
溶融ガラスの場合、溶融ガラスの充填レベル（ひいては溶融ガラスの表面の高さレベル）はしばしば作動中に変化し、構成部材のある領域は常に露出される。溶融ガラスを汚染することなく構成部材全体を保護することは実現可能でないので、溶融ガラスのブレークスルーおよび溶融ガラスのその後の汚染を防止するために、貴金属の最小厚さが提供されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１００４７８９６号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１００４７８９７号明細書
【特許文献３】独国特許出願第１０２０１０９４７８９８号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１１／１３６１０９号
【特許文献５】欧州特許出願公開第１３３７６８６号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第１７２２００８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の課題は従来技術の欠点を克服することである。特に、以下のような構成部材、ガラス溶融シュート、ガラス溶融トラフ、および方法が見いだされる。すなわち、事実上、構成部材の溶融ガラスの上方の雰囲気に面した自由面全体を保護することができるおよび／またはガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートの壁部および／またはフロアをその他の手段によって保護することができる。
【００１３】
さらに、この目的のために、様々な溶融ガラスのために普遍的に使用することができる構成部材および／または様々な溶融ガラスのために普遍的に使用することができるガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートが、安価な形式で提供される。貴金属または耐熱金属の損失が最小限に減じられる。並行して、構成部材および／またはガラス溶融トラフおよび／またはガラス溶融シュートは、できるだけ少量の貴金属を必要とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の課題は、溶融ガラスに接触するための貴金属、耐熱金属、貴合金または耐熱合金から形成された構成部材であって、構成部材の表面において、少なくとも複数の領域に、開放気孔率を有する材料が配置されており、材料は、貴金属、耐熱金属、貴合金または耐熱合金から成り、材料の気孔は、液体溶融ガラスまたは凝固した溶融ガラスによって充填される、構成部材によって達成される。
【００１５】
気孔は、必ずしも全体が充填される必要はないが、本発明によれば、気孔は全体が溶融ガラスで充填されることが好ましい。
【００１６】
材料の気孔は、チャネルシステムを形成しており、このチャネルシステムにおいて、気孔は、少なくともほとんど、互いに連通している。これにより、溶融ガラスは、毛管力によって材料中を上方へ引き上げられる。本発明によれば、溶融ガラスは溶融ガラス容器から提供される（ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートの内容物）。したがって、溶融ガラスは、材料の気孔において上昇することができる。気孔、および／または気孔によって形成された毛管の結合は、溶融ガラスの浴の表面に対して平行に配置されるべきではない、またはその複数の領域にわたってのみ、溶融ガラスの浴の表面に対して平行に配置されるべきである。
【００１７】
気孔は、毛管力が生じ、この毛管力が、対応する粘度の対応するガラスおよび／または対応する粘度の溶融ガラスを公知の物理法則に従って対応する温度で取り上げることができ、それらを上方へ押し上げることができるような配列であると理解される（例えば、Payam他："Modeling and Analysis of Capillary Force Interaction for Common AFM Tip Shapes", World Applied Sciences Journal 16(12): 1803-1814, 2012参照）。
【００１８】
蒸発バリヤとして機能する材料の気孔率は、適切な気孔サイズのためのできるだけ低い貴金属重量を得るために、できるだけ高いべきである。気孔サイズは、材料を基本的に完全に濡らすことができるならば適切である。
【００１９】
本発明によれば、気孔は、好適には、織物材料の繊維または不織布の繊維の間の介在するスペースである。したがって、不織布または織物材料がその材料である。
【００２０】
耐熱金属および耐熱合金は、電極を形成するための材料として特に適切である。したがって、構成部材としての電極は、好適には、耐熱金属および耐熱合金から成る。
【００２１】
本発明によれば、材料は、全面においておよび／または形状によるはめあいの形式で構成部材上に配置され、特に好適には、材料は、溶融ガラスの上方の雰囲気に曝された構成部材の表面に、形状によるはめあいの形式で配置されている。
【００２２】
しかしながら、原理的には、材料は、少なくとも幾つかの領域において、構成部材から離れて配置されていることも実行可能である。次いで、溶融ガラスの上方の残りの雰囲気に対して少なくともほぼ、好適には完全に閉鎖されているチャンバが、構成部材と材料との間の離れた領域に形成され、貴金属および耐熱金属の気体酸化物は、前記チャンバに閉じ込められるが、そこから実質的な量で蒸発および／または逃げ出して、損失されることはできない。これに関して、より大きなチャンバよりも、より小さなチャンバが好ましい。しかしながら、開放気孔材料の距離は、構成部材の表面も濡らされるように十分に小さいことが特に好ましい。
【００２３】
本発明による構成部材において、織物材料、不織布、メッシュ、スポンジ、グリッドおよび／または焼結体である、開放気孔率を有する材料を提供することができ、材料は、構成部材に焼結、溶接またははんだ付けされているまたは構成部材上に提供されており、気孔は、織物材料、不織布、メッシュ、スポンジ、グリッドおよび／または焼結体における、および材料と構成部材との間の介在するスペースである。これに関して、材料を好適には構成部材の表面全体に提供することができ、これは本発明によれば好ましいが、または構成部材に部分的にのみ結合することができる。前記材料は、溶融ガラスを毛管力によって特によく吸上げ、貴金属の価格を除き、少ない労力で安価に製造することができる。
【００２４】
本発明によれば、材料は、構成部材に部分的に結合することもでき、材料の一部は、ガラス溶融炉またはガラス溶融シュートのセラミック壁部または金属酸化物壁部に対して接触し、これにより、それ自体において、セラミック材料または金属酸化物を、材料が構成部材の延長として使用されることによって、腐食に対して保護する。開放気孔率を有する材料は、噴霧法または“物理気相成長”法（ＰＶＤ法）または同様の方法によって構成部材にコーティングとして形成することができる。したがって、本発明によれば、開放気孔材料は、例えばスポンジ状構造を有する開放気孔コーティングであることができる。前述のように形成された層は、通常、例えば不織布よりも低い気孔率を有するという点で不利である。したがって、前記コーティングと比較して、不織布、グリッドおよびメッシュが好ましい。同じことが、高い気孔率（少なくとも４０％）のスポンジに当てはまる。
【００２５】
さらに、本発明は、構成部材および／または開放気孔率を有する材料が、プラチナ、ロジウム、イリジウム、パラジウム、金、レニウム、ルテニウム、ニオビウム、タンタル、タングステンまたはモリブデン、またはそれらの合金またはそれらを含むベース合金から成り、構成部材および開放気孔率を有する材料が、プラチナまたはプラチナベース合金から成ることが好ましい、ということを規定することができる。
【００２６】
前記金属は、高温においても様々な溶融ガラスに対して極めて良好な化学的不活性を有し、したがって、構成部材および材料を超高純度特殊ガラスに浸漬する、超高純度特殊ガラスで濡らす、および超高純度特殊ガラスを製造するのに特に適している。
【００２７】
本発明の改良は、構成部材が、ジャケットを被覆する管、箔またはシート、溶融ガラスチャネルのガラス溶融シュートの壁部および／またはフロア、または溶融ガラスのためのガラス溶融炉のガラス溶融トラフの壁部および／またはフロアであることを提案する。
【００２８】
これに関して、本発明は、ガラス溶融シュートまたはガラス溶融トラフのジャケット、壁部および／またはフロアがセラミック材料またはセラミックストーン、特に高いＡｌ2Ｏ3および／またはＡｒＯ2含有量を有するストーンから成り、ジャケット、壁部および／またはフロアは、ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートの方向で、それらに配置された、好適にはそれらに固定された、管、箔またはシートを有する、ということを規定することができる。これに関して、本発明は、好適には、材料が、ガラス溶融チャネルまたはガラス溶融炉の内側に面した箔、シートまたは管の表面にのみ配置される、ということを規定することができる。
【００２９】
ガラス溶融シュートまたはガラス溶融トラフをライニングするために、大きな表面を備えた貴金属シートが必要とされる。大きな表面は、シートを、大きな表面において攻撃を受けやすくし、これは、溶融ガラスによって保護された本発明による構成部材が、特に有利な効果を有するようにする。
【００３０】
本発明によれば、このタイプのライニングは、構成部材が材料によって部分的に被覆されかつ材料に結合され、材料が、これを超えて、構成部材によって被覆されていないガラス溶融シュートまたはガラス溶融トラフの壁部および／またはフロアの領域まで延びているように提供することができる。
【００３１】
これにより、付加的な価値のある材料が節約される。
【００３２】
さらに、本発明は、材料の厚さが、少なくとも０．０５ｍｍ、好適には材料の厚さが０．０５ｍｍ〜１０ｍｍ、特に好適には０．６〜５ｍｍ、より特に好適には０．８ｍｍ〜１．５ｍｍである、ということを規定することができる。
【００３３】
これらの小さな厚さ値だけで、構成部材の表面の所望の濡れを達成するためには十分である。本発明の範囲によれば、４０％〜９８％の高い気孔率（空隙体積割合）を提供することは、材料の小さな金属重量のみが必要とされることも生じ、これは、特に貴金属の場合に製造コストについて有益な効果を有する。次いで、所望の効果を、材料の最も少ない出費で達成することができる。したがって、本発明は、材料が３０％〜９８％、好適には４０％〜９８％、特に好適には４０％〜８０％の気孔率を有する、ということを規定することができる。
【００３４】
しかしながら、吸い上げられるガラスによって保護される多孔質体および構成部材の表面全体が、対応するガラスタイプの濡れ特性、密度および粘度、および対応する溶融ガラスのタイプに応じて濡らされることを保証するために、少なくとも３０％の開放気孔率が要求される。９８％の気孔率の上限は、多孔質材料の機械的安定性がこの限界を超えると不十分となるということによって決定される。
【００３５】
本発明の改良は、材料が、構成部材の表面の少なくとも複数の領域を被覆しているまたは実質的に被覆しており、材料は、構成部材の使用時またはガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートの作動時に溶融ガラスの上方のガス雰囲気と接触し、材料のその領域は、少なくとも時間の一部分だけ溶融ガラスに浸漬され、それにより、材料および材料によって被覆された構成部材の表面の複数の領域は、溶融ガラスによって濡らされ、材料の気孔は、毛管力により溶融ガラスで充填される、ということを提案する。
【００３６】
このことが達成することは、ガス雰囲気に面した構成部材の自由面のほとんど全体が保護されるということである。材料を少なくとも容易に浸漬することができることは、溶融ガラスが材料に引き込まれ、したがって、構成部材の表面を濡らすことができるということを保証する。
【００３７】
本発明の課題は、このタイプの少なくとも１つの構成部材を備える、溶融ガラスを取り上げるためのガラス溶融トラフまたは溶融ガラスを案内するためのガラス溶融シュートによっても達成され、構成部材は、複数の領域に、ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートの作動中に溶融ガラスに配置されている。
【００３８】
これに関して、本発明は、構成部材と材料との間の構成部材の表面が溶融ガラスによって濡らされる、ということを規定することができる。
【００３９】
本発明の根底をなす課題は、溶融ガラスを取り上げるためのガラス溶融トラフまたは溶融ガラスを案内するためのガラス溶融シュートによっても達成され、ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートの少なくとも壁部が、少なくとも部分的に、貴金属、耐熱金属、貴金属合金または耐熱合金から形成された、開放気孔率を有する材料によって、溶融ガラスの表面の少なくとも領域において、ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートの作動中に溶融ガラスの予測された充填レベルで被覆され、これにより、材料が溶融ガラスと接触したときに材料の気孔は液体溶融ガラスで充填される。
【００４０】
本発明によれば、材料は、好適には、本発明により構成部材に配置された材料と同じ特徴を有することができる。材料の気孔における溶融ガラスの対流が極めて低いことは、厄介な量のセラミック材料または金属酸化物が壁部から解離して、溶融材料を汚染することがないことを確実にする。なぜならば、溶融材料は、壁部の表面から材料の気孔を通って溶融ガラスへ容易に流れ戻ることはないからである。
【００４１】
これに関して、本発明は、ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートのジャケットまたは壁部の下方の少なくとも複数の領域、好適には、材料によって被覆されたガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートのフロアもが、貴金属、耐火材料、貴合金または耐熱合金から形成された箔またはシートによって被覆されている、ということを規定することができる。
【００４２】
これに関して、翻って、材料は、箔またはシートと同一平面になるようにこれらに隣接しているまたは複数の領域において箔またはシートに重なっていることが好適であることができる。その機械的特性により、シートはほとんどの場合、特に開放気孔材料が高い気孔率（例えば８０％）を有する不織布または織物材料であるならば、開放気孔材料よりも、溶融ガラスの機械的荷重に曝されるのにより適している。
【００４３】
本発明による全てのガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートは、開放気孔材料がガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートにおいて溶融ガラスによって濡らされ、材料の気孔に存在するように提供することができる。
【００４４】
本発明による構成部材、および本発明によるガラス溶融トラフおよびガラス溶融シュートは、１０００℃よりも高い高温において使用することができる。したがって、それらは、高温構成部材、または高温ガラス溶融トラフおよび高温ガラス溶融シュートと称することもできる。
【００４５】
本発明の課題は、貴金属、耐熱金属、貴金属合金または耐熱合金から形成された構成部材、特に、上述の発明による構成部材のうちのいずれかを、溶融ガラスにおいて適用する方法によっても達成され、構成部材の複数の領域は、溶融ガラスに浸漬されるまたは溶融ガラスと接触させられ、構成部材の自由表面の非浸漬領域は、溶融ガラスによって被覆される。
【００４６】
これに関して、本発明は、貴金属、耐熱金属、貴金属合金または耐熱合金から形成された開放気孔材料が、非浸漬領域、または溶融ガラスによって接触されていない構成部材の自由表面の複数の領域に配置され、溶融ガラスが、毛管力の作用により前記材料において上昇する、ということを規定することができる。好適には、構成部材の自由表面の複数の領域は、これに関して濡らされる。
【００４７】
開放気孔材料が、浸漬された領域、または溶融ガラスに接触された領域にも延びていることが特に好適である。これに関して、溶融ガラスを毛管力によって開放気孔材料に引き込むことができる。
【００４８】
最後に、本発明の課題は、ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュート、特に本発明によるガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートを使用する方法であって、開放気孔材料の複数の領域が、ガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートにおいて溶融ガラスに接触させられ、材料の気孔が液体溶融ガラスで充填される、方法によっても達成される。
【００４９】
本発明は、構成部材の表面の露出した自由な領域を保護するために、部分的に浸漬された構成部材の表面における貴金属または貴合金から形成された開放気孔材料を使用することができるという驚くべき発見に基づく。なぜならば、材料（例えば繊維不織布または繊維織物材料またはグリッド）が、溶融ガラスと貴金属または貴合金との間に存在する大きな付着力により溶融ガラスを吸い上げるからである。スポンジが水を吸い上げるのと同様に、材料は溶融ガラスで充填され、これにより、構成部材の表面または材料の外面を濡らす。これは、材料および／または貴金属材料または貴合金、好適にはプラチナまたはプラチナ合金を酸化雰囲気から保護する。したがって、溶融ガラスは、貴金属酸化物が蒸発することを防止し、これにより、貴金属が損失されるのを防止する。
【００５０】
本発明による構成は、構成部材の全表面のうちの少なくともほとんどが保護されることを許容し、構成部材は、高価な貴金属から成る著しくより薄い壁部を備えて形成することができる。溶融ガラスの表面の境界の領域においてこれまで存在していた弱点は、この構成によって排除される。材料が壁部を被覆するために直接に使用されると、材料自体は、溶融ガラスによって保護され、溶融ガラスが、壁部の化学元素によって汚染されることからも保護する。なぜならば、空隙から溶融材料へ戻る汚染された溶融材料のあらゆる対流または流れが少なくとも強く妨げられるからである。
【００５１】
本発明の範囲において、溶融ガラスに直接に接触させられた構成部材の内側を、構成部材の酸化、およびその後の貴金属酸化物の蒸発による貴金属損失から保護することができることが発見された（このトピックに関して、Journal of Material Science 10(1975)1291-1299, Platinum Metals Review, 1959,3(4),128-130, Platinum Metals Review 1965,9,(3),92-99を参照されたい）。溶融液体ガラスは、ＰｔまたはＰｔ合金の表面を比較的よく濡らし、これにより、貴金属が蒸発することを防止する。
【００５２】
溶融ガラスに接触する構成部材、特にプラチナ構成部材の全ての露出した表面に、形状によるはめあいの形式で、多孔質のＰｔまたはＰｔＲｈを全く提供することができないか、または作動中に過渡的にのみ提供することができる。開放気孔材料は、開放気孔材料の一部が常に、または規則的な間隔で溶融ガラスに接触するように、適切に配置されなければならない。開放気孔材料は、グリッド、繊維質織物材料または繊維不織布、または様々な手段によって製造された開放気孔層から成ることができる。
【００５３】
材料は、構成部材およびセラミック材料（ガラス溶融炉またはガラスシュートの壁部）を腐食から保護するように配置することができる。材料がセラミック材料に直接に接触すると、セラミック材料は、溶融ガラスによる腐食から保護される。これに関して、材料を部分的に構成部材に結合することができる。
【００５４】
独立した壁部構成部材として使用することができるように、材料を適切な形式でセラミック材料に機械的に結合することができる。次いで、材料は、少なくとも幾つかの領域において、ガラス溶融炉またはガラス溶融シュートの慣用の壁部ライニングに置き換わる。
【００５５】
作動条件下では、開放気孔材料の小さな部分が、溶融ガラスに数ミリメートルだけ浸漬される。溶融ガラスは開放気孔材料に完全に浸潤し、シートおよび繊維表面を濡らすことが明らかになった。この手段により、酸素含有周囲雰囲気の侵入時に生じる恐れがある金属または金属酸化物は蒸発することができない。
【００５６】
本発明の典型的な実施の形態が以下で、３つの概略的な図面に基づき、ただし本発明の範囲を限定することなく例示される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明による壁部ライニングを有するガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルの概略的な断面図を示している。
【図２】本発明による壁部ライニングを有する管状のガラス溶融チャネルの概略的な断面図を示している
【図３】本発明によるガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルの概略的な断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
図１は、本発明によるガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートを有するガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルの概略的な断面図を示している。ガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルは、フロア１、壁部２、および天井３を有する。フロア１、壁部２、および天井３は、例えば石積み作業によってセラミックストーンから形成されている。壁部２には開口４が設けられており、この開口４は閉鎖することができ、この開口４を通じてガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルを充填することができる。ガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルを、加熱エレメント（図示せず）によって、処理されるガラスの融点よりも高い温度に加熱することができる。
【００５９】
ガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルは、プラチナまたはプラチナ−ロジウム合金から形成されたシート５，６によって被覆されており、シート５は壁部２に配置されており、フロアシート６は、ガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルのフロア１に配置されている。ＰｔまたはＰｔ−Ｒｈライニングは、フロア１および壁部２のセラミック材料をガラス腐食から保護する。シート５，６によって被覆されたガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルの部分は、ガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルの内部にガラス溶融トラフまたはガラス溶融シュートを形成している。ガラス溶融炉のガラス溶融トラフまたはガラス溶融チャネルのガラス溶融シュートの内部は、溶融ガラス７を含んでいる。溶融ガラス７の充填レベルは、例えば必要なガラス製造量の変化に応じて、またはバッチチャージングによって変化する。
【００６０】
酸素含有高温ガス雰囲気８は、ガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルにおいて溶融ガラス７の上方に形成される。前記高い温度（この場合には９００℃よりも高い温度）において、酸素は、ＰｔまたはＰｔ−Ｒｈシート５の露出した領域を攻撃する。さらに、このような貴金属の蒸発も生じ得る。これが生じるのを防止するために、ＰｔまたはＰｔ−Ｒｈシートライニング５は、可変充填レベル領域において、Ｐｔ、Ｐｔ−Ｔｈ、Ｐｔベース合金またはＲｈベース合金から形成された繊維不織布９またはグリッド９で被覆されているまたはカバーされている。
【００６１】
繊維不織布９またはグリッド９は、互いに機械的に結合されかつ太さが２０μｍ〜２００μｍのＰｔまたはＰｔ−Ｒｈ繊維から成る。機械的結合は、繊維の熱的焼結によって行うことができる。このようにして得られた繊維不織布９またはグリッド９は、熱的焼結または電気的スポット溶接などの方法によってＰｔまたはＰｔ−Ｒｈシート５に機械的に安定した形式で結合することができる。
【００６２】
繊維不織布９は、極めて多孔質の構造を有し、したがって微細な毛管のシステムを形成している。同じことが、限定された範囲で、グリッド９にも当てはまる。不織布９の気孔率（空隙体積割合）は、４０％〜９８％である。
【００６３】
作動時、溶融ガラス７は多孔質構造９によって吸い上げられ、気密な、ガラスで充填された不織布層９またはグリッド構造９を形成する。周囲雰囲気に面した外側の繊維も、ガラスの薄い層によって被覆される。このようにして形成されたガラス層は、酸化雰囲気がシートライニングの内部および不織布９および／またはグリッド９の繊維自体に接触することを防止し、これにより、ＰｔまたはＰｔ−Ｒｈ表面を酸化および対応する酸化物の蒸発からも保護する。
【００６４】
繊維不織布９は、例えば、互いに交差しかつ複数の箇所で互いに結合された様々な太さのＰｔまたはＰｔ−Ｒｈ繊維の織物材料から成ることができる。繊維不織布９は溶融ガラスを吸い上げ、溶融ガラスは、繊維不織布９の繊維を濡らし、大きすぎない全ての気孔（繊維の間の介在する空間）を充填する。
【００６５】
同様に、オーダされた織物材料を、前記繊維から形成することができる。これは、製造を少し面倒にするが、機能的な原理は同じである。
【００６６】
図２は、本発明による壁部ライニングを有する管状のガラス溶融チャネルの概略的な断面図を示している。図２において、管１０は、管１０の円筒軸線に対して垂直におよび／または管１０を流れる溶融ガラス１４の流れ方向に対して垂直に切断されて示されている。上方で閉鎖された円形の容器も、図２に示すことができる。
【００６７】
管１０は、例えばプラチナ、ロジウム、イリジウム、レニウム、ルテニウム、金またはパラジウムなどの貴金属、または例えばニオビウム、タンタル、タングステンまたはモリブデンなどの耐熱金属、または貴金属または耐熱金属の合金またはこれらを含有する卑金属から成る。
【００６８】
開放気孔材料１２のコーティングは、管１０の内壁の複数の領域に配置されており、貴金属または貴合金、好適には管１０と同じ貴金属または同じまたは類似の合金から成る。開放気孔材料１２が溶融ガラス１４と接触すると、開放気孔材料１２は溶融ガラスによって濡らされ、溶融ガラス１４は、毛管力によって開放気孔材料１２の気孔を通じて引き上げられる。これにより、材料１２の全体が溶融ガラスによって迅速に浸され、表面も前記材料によって完全に濡らされる。濡れは図２において溶融ガラス表面のメニスカス１８によって示されている。
【００６９】
濡れは、管１０の表面および材料１２自体の表面を管１０における雰囲気１６に関して保護する。管１０は外側において、セラミック材料から形成されかつ管１０を支持するジャケット１９によって包囲されている。ジャケット１９は、図２に示したような環状構造を有する必要はなく、外側に向かって矩形であるか、フロアに沈められていることができる。
【００７０】
図３は、本発明によるガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルの概略的な断面図を示している。単純にするために、同じまたは類似の部材に対しては、図１と同じ参照番号が使用されている。図１による実施の形態とは対照的に、壁部２は、この場合は開放気孔材料９によって直接に被覆されている。開放気孔材料９は、例えば、貴金属から形成された不織布または織物材料であることができる。
【００７１】
開放気孔材料９は、壁部２の下側部分を被覆する（例えばプラチナまたはプラチナ−ロジウムから形成された）貴金属シート５にすぐ隣接して、この貴金属シート５と同一平面に配置されている。このタイプの別のシート６は、ガラス溶融炉またはガラス溶融チャネルのフロア１を被覆している。ガラス溶融チャネルのガラス溶融炉の通常作動において、炉雰囲気８に面した溶融ガラス７の境界面、すなわち溶融ガラス７の表面が常に開放気孔材料９のレベルに位置するように、十分な量の溶融ガラス７が再充填されるおよび／または十分な量のガラスが溶融される。ガラスが溶融されている間または溶融ガラスがまず充填されているとき、および溶融ガラスが排出されているときだけに、溶融ガラス７の表面は開放気孔材料９よりも低下する。しかしながら、これらの短時間の間には、シート５からの貴金属の大量の損失は生じない。
【００７２】
ガラス溶融シュートのガラス溶融炉の壁部２は、腐食から保護されている。なぜならば、溶融ガラス７の著しい体積流量が開放気孔材料９の気孔を流過することは実現可能ではないからである。同じ理由から、溶融ガラス７は、壁部２の化学元素によって汚染されない。
【００７３】
壁部２における開放気孔材料９の係止は、例えば単純なフックまたはピン（図示せず）によって行うことができる。
【００７４】
第１の典型的な実施の形態
ガラス溶融トラフを有するガラス溶融炉において、プラチナシートはガラス溶融トラフの壁部に取り付けられた。焼結によって約５０μｍの直径を有するプラチナ繊維から製造された不織布が、炉雰囲気に自由に曝されたプラチナシートの表面の領域に取り付けられた。固定するために、不織布はプラチナシートの表面に焼結された。
【００７５】
リン酸塩ガラスがトラフにおいて溶融され、トラフにおいて数時間１２００℃に保たれた。不織布、および不織布とともに、織物、プラチナシートの表面は、溶融ガラスによって濡らされる。プラチナシートを計量すると、５００時間の保持時間の間にきわめて僅かな量のプラチナしか損失されなかったことが分かった。
【００７６】
この場合にシートのための蒸発バリヤとして機能する材料（不織布）を備えないシートは、０．４７μｇ／（ｈ・ｍｍ2）の蒸発率を有するのに対し、蒸発バリヤは、前記蒸発率を０．０２５μｇ／（ｈ・ｍｍ2）にまで減じる。
【００７７】
第２の典型的な実施の形態
第１の典型的な実施の形態の場合のように、プラチナシートは、ガラス溶融トラフを有するガラス溶融炉におけるガラス溶融トラフの壁部に取り付けられた。焼結によって約５０μｍの直径を有するプラチナ繊維から製造された不織布が、炉雰囲気に自由に曝されたプラチナシートの表面の領域に取り付けられた。固定するために、不織布はプラチナシートの表面に焼結された。
【００７８】
ホウケイ酸塩ガラスがトラフにおいて溶融され、トラフにおいて数時間１６５０℃の温度に保たれた。不織布、および不織布とともに、織物、プラチナシートの表面は、溶融ガラスによって濡らされる。プラチナシートを計量すると、４００時間の保持時間の間にきわめて僅かな量のプラチナしか損失されなかったことが分かった。
【００７９】
蒸発バリヤを備えないシートは０．６５μｇ／（ｈ・ｍｍ2）の蒸発率を有するが、蒸発率は、蒸発バリヤとして機能する不織布によって０．０５μｇ／（ｈ・ｍｍ2）にまで減じられる。
【００８０】
蒸発率の低減とともに、（この場合におけるシートの）構成部材の耐久性が著しく高められる。
【００８１】
前記説明及び請求の範囲、図面および典型的な実施の形態に開示された発明の特徴は、それ自体でまたはあらゆる組合せで、発明の様々な実施の形態の実施のために必須であり得る。
【符号の説明】
【００８２】
１  フロア
２  壁部
３  天井
４  開口
５  シート
６  フロアシート
７  溶融ガラス
８  雰囲気
９  焼結された不織布またはグリッド
１０  管
１２  開放気孔構造を有する材料
１４  溶融ガラス
１６  雰囲気
１８  メニスカス
１９  ジャケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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