(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管であって、
管本体と、前記管本体の両端に設けられたフランジと、前記フランジからそれぞれ引き出された電極とを備え、
前記フランジは、前記管本体と接続された内環部と、前記内環部を取り囲み、前記電極と接続された外環部とを有し、
前記内環部は、前記外環部よりも電気抵抗の高い材料で構成されており、前記内環部の中心は、前記電極からの電流が前記外環部に沿って前記電極と反対側に回り込むように前記管本体の中心から前記電極側に寄せられている、ガラス導管。
【請求項２】
前記外環部の中心は、前記管本体の中心と一致している、請求項１に記載のガラス導管。
【請求項３】
前記内環部および前記外環部は、共に円形の輪郭を有している、請求項１または２に記載のガラス導管。
【請求項４】
前記内環部と前記外環部は、同じ厚みを有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス導管。
【請求項５】
前記内環部の中心が前記管本体の中心から離間する距離は、これらの中心を結ぶ線上における前記電極側の前記内環部の幅が前記電極と反対側の前記内環部の幅の１．５倍以上となるような距離である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス導管。
【請求項６】
前記外環部は、白金で構成されており、前記内環部は、白金合金で構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス導管。
【請求項７】
前記白金合金は、白金とロジウムの合金である、請求項６に記載のガラス導管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管が知られている。例えば、特許文献１の図２には、図３に示すようなガラス導管１１が記載されている。
【０００３】
このガラス導管１１では、管本体１２の両端にフランジ１３が設けられ、フランジ１３からそれぞれ電極１４が引き出されている。そして、ガラス導管１１では、電極１４に電圧が印加されて管本体１２を介した通電が行われることにより、管本体１２が発熱して管本体１２内を流れる溶融ガラスが加熱される。
【０００４】
なお、特許文献１の図２に記載されているガラス導管１１では、フランジ１３が、全周に亘って一定幅の内環部１３ａおよび外環部１３ｂでダブルリング状に構成されている。
【特許文献１】特開平１１−３４９３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一方の電極１４から他方の電極１４に流れる電流は、それらを結ぶ最短ルート（すなわち電気抵抗が最も小さくなるルート）を集中的に通るため、その最短ルート上に電力集中が生じる。このため、管本体１２とフランジ１３との接続部分のうち電極１４に最も近接する部分ａの電流密度が高くなり、その近接部分ａが過度に発熱して破損するおそれがある。これを防止するには、ガラス導管１１に供給する電力量をある程度に抑える必要がある。
【０００６】
しかし、このようにガラス導管１１に供給する電力量を抑えると、その分、溶融ガラスの加熱温度が抑えられることになる。そこで、溶融ガラスの加熱温度を上げられるようにするために、電流を分散させて電流集中を緩和することが望まれる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、電力集中を緩和することのできるガラス導管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】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、溶融ガラスを加熱しながら搬送するガラス導管であって、管本体と、前記管本体の両端に設けられたフランジと、前記フランジからそれぞれ引き出された電極とを備え、前記フランジは、前記管本体と接続された内環部と、前記内環部を取り囲み、前記電極と接続された外環部とを有し、前記内環部は、前記外環部よりも電気抵抗の高い材料で構成されており、前記内環部の中心は、前記電極からの電流が前記外環部に沿って前記電極と反対側に回り込むように前記管本体の中心から前記電極側に寄せられている、ガラス導管を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
前記の構成によれば、電気抵抗の高い材料で構成された内環部が電極に向かって偏心しているので、管本体の中心から延びる線上における内環部の抵抗値は、電極に向かう方向から角度が大きくなるにつれて徐々に小さくなる。このため、電極からの電流は、管本体の中心から電極に向かって延びる線上だけでなくその外側に回り込みながら外環部から内環部を介して管本体に伝わるようになる。従って、本発明によれば、電流を分散させて電力集中を緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００１１】
図１および図２に示すように、本発明の一実施形態に係るガラス導管１は、溶融ガラスを加熱しながら搬送するものであり、内部を溶融ガラスが流れる管本体２と、管本体２の両端に設けられた一対のフランジ３と、フランジ３からそれぞれ同方向に引き出された一対の電極４とを備えている。
【００１２】
管本体２は、円筒状の形状を有している。この管本体２は、白金または白金合金で構成されており、通電されることによって発熱し、そのジュール熱で溶融ガラスを加熱する。管本体２の外径は、例えば５〜１０００ｍｍであり、その肉厚は、例えば０．５〜２ｍｍである。
【００１３】
各電極４は、フランジ３の外周縁部から管本体２の径方向外側に延びている。すなわち、本実施形態では、電極４の中心線ＣＬの延長線上に管本体２の中心Ｃ1が位置している。また、各電極４の先端４ａは、フランジ３に向かって広がっている。
【００１４】
各フランジ３は、全周に亘って一定幅を有するものであり、管本体２と同心に配置されている。より詳しくは、各フランジ３は、内環部３１と、内側に内環部３１が嵌め込まれて内環部３１を取り囲む外環部３２とを有している。そして、内環部３１の内周縁部が管本体２と溶接によって接続されており、外環部３２の外周縁部が電極４の先端４ａと溶接によって接続されている。また、内環部３１の外周縁部と外環部３２の内周縁部とも溶接によって接続されている。
【００１５】
内環部３１と外環部３２は、同じ厚みを有していることが好ましい。内環部３１および外環部３２の厚みは、例えば３ｍｍである。
【００１６】
内環部３１は、円形の輪郭を有しており、内環部３１の中心Ｃ2は、管本体２の中心Ｃ1から電極４側に寄せられている。このため、内環部３１の幅は、電極４側から反対側に向かうにつれて次第に狭くなっている。本実施形態では、内環部３１が円形の輪郭を有しているので、内環部３１の中心Ｃ2と管本体２の中心Ｃ1とを結ぶ結び線Ｌ上における電極４側の内環部３１の幅Ｌ1が最大となっており、結び線Ｌ上における電極４と反対側の内環部の幅Ｌ2が最小となっている。
【００１７】
また、本実施形態では、内環部３１の中心Ｃ2が管本体２の中心Ｃ1から電極４の真ん中に向かって寄せられていて、結び線Ｌが電極４の中心線ＣＬの延長線を構成している。ただし、内環部３１の中心Ｃ2は、電極４の真ん中に向かって寄せられている必要なく、電極４の真ん中から少し横に逸れた方向に向かって寄せられていてもよい。すなわち、内環部３１の中心Ｃ2を寄せる方向は、結び線Ｌが電極４にかかる程度の方向であれば、本発明の効果をある程度は得ることができる。ただし、内環部３１の中心Ｃ2を寄せる方向が電極４の真ん中に向かう方向であれば、本発明の効果を顕著に得ることができる。
【００１８】
内環部３１の中心Ｃ2を管本体２の中心Ｃ1から電極４側に寄せる量、すなわち内環部３１の中心Ｃ2が管本体２の中心Ｃ1から離間する距離は、結び線Ｌ上における電極４側の内環部３１の幅Ｌ1（本実施形態では最大幅）が電極４と反対側の内環部３１の幅Ｌ2（本実施形態では最小幅）の１．５倍以上、より好ましくは５倍以上となる程度が好ましい。
【００１９】
一方、外環部３２は、円形の輪郭を有しており、外環部３２の中心は、管本体２の中心Ｃ1と一致している。このため、外環部３２の幅は、内環部３１とは逆に、電極４側から反対側に向かうにつれて次第に広くなっている。
【００２０】
内環部３１は、外環部よりも電気抵抗の高い材料で構成されている。具体的には、外環部３２は、白金で構成されており、内環部３１は、白金合金で構成されている。
【００２１】
内環部３１を構成する白金合金としては、例えば、白金に、ロジウム、パラジウム、またはイリジウムなどを配合したものを挙げることができる。中でも、白金とロジウムの合金が、機械的強度が高くなるという点で特に好ましい。白金とロジウムの合金を用いる場合、その配合率は、質量比で例えば白金：ロジウム＝７５：２５〜９９：１、特に９：１であることが好ましい。ロジウムの配合率が１０質量％程度であれば、白金合金の電気抵抗が最も高くなるからである。
【００２２】
以上説明したガラス導管１であれば、電気抵抗の高い材料で構成された内環部３１が電極４に向かって偏心しているので、管本体２の中心Ｃ1から延びる線上における内環部３１の抵抗値は、電極４に向かう方向から角度が大きくなるにつれて徐々に小さくなる。このため、電極４からの電流は、管本体２の中心Ｃ1から電極４に向かって延びる線上だけでなくその外側に回り込みながら外環部３２から内環部３１を介して管本体２に伝わるようになる。
【００２３】
このように、本実施形態のガラス導管１によれば、電流を分散させて電力集中を緩和することができる。従って、ガラス導管１に供給する電力量を従来よりも高くして溶融ガラスの加熱温度を上げることが可能になるだけでなく、ガラス導管１に供給する電力量を従来と同程度に保ったとしてもフランジ３１の内環部３１と管本体２との接続部分のうち電極４に最も近接する部分Ａの破損を長期に亘って抑制できるようになる。
【００２４】
なお、前記実施形態では、外環部３２の中心が管本体２の中心Ｃ1と一致しているが、外環部３２は全周に亘って一定幅を有していて、その中心が内環部３１の中心Ｃ2と一致していてもよい。ただし、前記実施形態のように、外環部３２の中心が管本体２の中心Ｃ1と一致していれば、電極４からの電流を電極４と反対側に積極的に導くことができ、電流集中をより緩和することができる。
【００２５】
また、内環部３１および外環部３２の輪郭は、円形である必要はなく、例えば楕円形や多角形であってもよい。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に何ら制限されるものではない。
【００２７】
（実施例）
実施例では、管本体の外径を１５０ｍｍ、肉厚を１．５ｍｍとし、内環部の外径を２５０ｍｍ、厚みを３．０ｍｍとし、外環部の外径を３５０ｍｍ、厚みを３．０ｍｍとした。管本体と外環部は白金で構成し、内環部は白金：ロジウムを９：１で配合した白金合金で構成した。そして、内環部の中心を管本体の中心から電極の中央に向かって４０ｍｍ寄せ、外環部の中心を管本体の中心と一致させた。すなわち、電極側の内環部の最大幅は９０ｍｍ、電極と反対側の内環部の最小幅は１０ｍｍであり、電極側の外環部の最小幅は１０ｍｍ、電極と反対側の外環部の最大幅は９０ｍｍであった。
【００２８】
上記のような寸法設定で構成したガラス導管に対して１０Ｖ×４０００Ａの電力を供給し、安定した状態となったときの、内環部と管本体との接続部分における電極に近接する位置の温度を測定した。測定結果は１２６４℃であった。
【００２９】
（比較例）
比較例では、内環部の中心を管本体の中心と一致させた以外は、実施例と同様にし、内環部と管本体との接続部分における電極に近接する位置の温度を測定した。測定結果は１４４７℃であった。
【００３０】
この結果から、内環部の中心を電極側に寄せれば、電力集中を緩和できることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るガラス導管を示す斜視図である。
【図２】図１のガラス導管の一部断面斜視図である。
【図３】従来のガラス導管を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    ガラス導管
２    管本体
３    フランジ
３１  内フランジ部
３２  外フランジ部
４    電極
【図１】
0004990230.tif 000002
【図２】
0004990230.tif 000003
【図３】
0004990230.tif 000004