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公開番号2024047915
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-08
出願番号2022153688
出願日2022-09-27
発明の名称ガラス溶解装置、およびガラス製造方法
出願人AGC株式会社
代理人個人,個人
主分類C03B 5/03 20060101AFI20240401BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】電気抵抗率の高い溶融ガラスの加熱電力(W)を向上する、技術を提供する。
【解決手段】ガラス溶解装置は、ガラス原料と前記ガラス原料を溶解してなる溶融ガラスとを収容する溶解槽と、前記溶融ガラスを通電加熱する複数の電極と、を備える。前記溶融ガラスは、1600℃において0.5Ωm以上の電気抵抗率を有する。複数の前記電極は、最短距離が1800mm以下である通電経路を形成する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
ガラス原料と前記ガラス原料を溶解してなる溶融ガラスとを収容する溶解槽と、前記溶融ガラスを通電加熱する複数の電極と、を備える、ガラス溶解装置であって、
前記溶融ガラスは、１６００℃において０．５Ωｍ以上の電気抵抗率を有し、
複数の前記電極は、最短距離が１８００ｍｍ以下である通電経路を形成する、ガラス溶解装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記溶融ガラスの液面の面積１ｍ
２
に対する前記通電経路の数が０．４以上である、請求項１に記載のガラス溶解装置。
【請求項３】
前記溶解槽は、第１槽と、前記第１槽の下に配置される第２槽と、有し、
前記第１槽は、前記溶融ガラスを取り囲む第１側壁と、前記溶融ガラスを下から支える第１底壁と、前記第１底壁に形成される流通口と、を有し、
前記第２槽は、前記流通口の周縁から下方に延びる第２側壁と、前記溶融ガラスを下から支える第２底壁と、を有する、請求項１に記載のガラス溶解装置。
【請求項４】
上方から見たときに、前記第１側壁が多角形である、請求項３に記載のガラス溶解装置。
【請求項５】
上方から見たときに、複数の前記電極は、前記多角形の少なくとも一辺に沿って前記通電経路を形成する、請求項４に記載のガラス溶解装置。
【請求項６】
上方から見たときに、３本の前記電極が、前記多角形の少なくとも一辺に沿って２本の前記通電経路を形成する、請求項５に記載のガラス溶解装置。
【請求項７】
上方から見たときに、前記多角形の各頂点の近傍に、前記電極が設けられる、請求項４～６のいずれか１項に記載のガラス溶解装置。
【請求項８】
前記電極は、棒状であって、前記第１底壁から斜め上に向けて突き出しており、上方に向かうほど前記第１側壁から離れる方向に傾斜している、請求項３～６のいずれか１項に記載のガラス溶解装置。
【請求項９】
第１鉛直面に直交する第１方向から見たときに、前記電極の下面中心を通る鉛直線に対する、前記電極の下面中心と前記電極の上面中心とを結ぶ直線の傾斜角が５°～４５°の範囲内であって、
上方から見たときに、前記第１鉛直面は、前記電極の下面中心と前記溶解槽の中心とを結ぶ第１基準線に一致する、請求項８に記載のガラス溶解装置。
【請求項１０】
第２鉛直面に直交する第２方向から見たときに、前記第１側壁の内壁面と、前記電極の下面中心と前記電極の上面中心とを結ぶ直線とのなす角が５°～６０°の範囲内であって、
上方から見たときに、前記第１側壁が多角形であって、前記第２鉛直面は前記多角形の辺のうち前記電極の下面中心に最も近い辺に直交し且つ前記電極の下面中心を通る第２基準線に一致する、請求項８に記載のガラス溶解装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガラス溶解装置、およびガラス製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２には、溶融ガラスを通電加熱する電気溶解炉が記載されている。電気溶解炉は、上側から下側に向けて、火炎空間と、上部プールと、下部プールとをこの順番で備える。上方から見たときに、上部プールは六角形であり、六角形の各頂点の近傍にモリブデン電極が設けられる。６本のモリブデン電極が溶融ガラスを通電加熱する。
【０００３】
特許文献３に記載の電気溶解炉は、その底壁部に複数の電極を備える。複数の電極が溶融ガラスを通電加熱する。この電気溶解炉は、溶融ガラスの通電加熱のみで、ガラス原料を溶融する全電気溶解炉である。特許文献３には、ガスの燃焼熱と通電加熱を併用してガラス原料を溶融してもよい旨記載されている。特許文献４及び５にも、溶融ガラスの通電加熱について記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
中国特許第１２１７８６７号明細書
中国実用新案第２７７５０４５号明細書
特開２０１８－１９３２６９号公報
国際公開第２０１９／００４４３４号
特開２０１６－５１１７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１～図３に示すように、上方から見たときに多角形である溶解槽１２０が知られている。上記多角形の各頂点の近傍に電極１３０が設けられる。複数の電極１３０が溶融ガラスを通電加熱する。上方から見たときに、複数の電極１３０は、上記多角形の中心を通る対角線に沿って通電経路１３１を形成する。
【０００６】
通電経路１３１ごとに２つの電極１３０が配線１３２で電気的に接続されている。図１～図３において、図面の都合上、複数の配線１３２のうち１つの配線１３２のみ図示する。各配線１３２の途中には例えばトランス１３３が設けられる。トランス１３３は、複数の電極１３０に交流電圧を印可する。各通電経路１３１に電流が流れるように、交流電圧の位相が調節される。
【０００７】
交流電圧は、安全性の観点から上限が定められている。そのため、溶融ガラスの加熱電力の上限は、溶融ガラスの電気抵抗に依存する。電力（Ｐ）は、電圧（Ｖ）の二乗と、電気抵抗（Ｒ）の逆数（１／Ｒ）との積になる（Ｐ＝Ｖ
２
／Ｒ）からである。溶融ガラスの電気抵抗が大きいほど、溶融ガラスの加熱電力の上限が小さくなる。
【０００８】
一般的なソーダライムガラスよりも電気抵抗率の高いガラス、例えば無アルカリガラスが製造されることがある。電気抵抗率の高い溶融ガラスを通電加熱する場合に、従来のように長い通電経路１３１を使用すると、電気抵抗（Ｒ）が大きくなり過ぎ、加熱電力が不足することがあった。
【０００９】
本開示の一態様は、電気抵抗率の高い溶融ガラスの加熱電力（Ｗ）を向上する、技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の一態様に係るガラス溶解装置は、ガラス原料と前記ガラス原料を溶解してなる溶融ガラスとを収容する溶解槽と、前記溶融ガラスを通電加熱する複数の電極と、を備える。前記溶融ガラスは、１６００℃において０．５Ωｍ以上の電気抵抗率を有する。複数の前記電極は、最短距離が１８００ｍｍ以下である通電経路を形成する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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