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公開番号2024084397
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-25
出願番号2022198649
出願日2022-12-13
発明の名称ガラス溶融炉及びガラス物品の製造方法
出願人日本電気硝子株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C03B 5/027 20060101AFI20240618BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】ガラス溶融炉の底壁に多くの電極対を配置しつつ、電極対の間に過電流が流れるのを防止する。
【解決手段】溶融ガラスGmを通電加熱するガラス溶融炉1であって、一対の端子を有する8つの単相交流電源5a,5bと、ガラス溶融炉1の底壁1aに4×4の格子状に配置された16本の電極6からなる電極群Sとを備える。8つの単相交流電源5a,5bの一対の端子は、16本の電極6にそれぞれに1つずつ接続され、共通の単相交流電源5a,5bの一対の端子に接続される2本の電極6を電極対7a,7bとした場合に、すべての電極対7a,7bについて、対をなす2本の電極6が、互いに4×4の格子状の格子点に1つ飛ばしで配置される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
溶融ガラスを通電加熱するガラス溶融炉であって、
一対の端子を有する８つの単相交流電源と、
前記ガラス溶融炉の底壁に４×４の格子状に配置された１６本の電極からなる電極群とを備え、
８つの前記単相交流電源の一対の前記端子は、１６本の前記電極のそれぞれに１つずつ接続され、
共通の前記単相交流電源の一対の前記端子に接続される２本の前記電極を電極対とした場合に、
すべての前記電極対について、対をなす２本の前記電極が、互いに前記４×４の格子状の格子点に１つ飛ばしで配置されることを特徴とするガラス溶融炉。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
８つの前記単相交流電源は、４つの第一単相交流電源と、前記第一単相交流電源と１／４周期の位相差を有する４つの第二単相交流電源とからなる請求項１に記載のガラス溶融炉。
【請求項３】
前記第一単相交流電源の一対の前記端子に接続される２本の前記電極を第一電極対とし、
前記第二単相交流電源の一対の前記端子に接続される２本の前記電極を第二電極対とし、
前記第一電極対の電極間を結ぶ線分と前記第二電極対の電極間を結ぶ線分とが、平行であり、かつ、前記第一電極対に含まれる前記電極と前記第二電極対に含まれる前記電極との最短距離が、前記第一電極対の電極間距離未満かつ前記第二電極対の電極間距離未満である条件を力率低下条件とした場合に、
前記電極群において、前記力率低下条件を満たす前記第一電極対と前記第二電極対との組み合わせが、６組以下である請求項２に記載のガラス溶融炉。
【請求項４】
前記電極群において、前記力率低下条件を満たす前記第一電極対と前記第二電極対との組み合わせが、４組以下である請求項３に記載のガラス溶融炉。
【請求項５】
前記電極群において、前記力率低下条件を満たす前記第一電極対と前記第二電極対との組み合わせが、２組以下である請求項３に記載のガラス溶融炉。
【請求項６】
前記電極群において、前記力率低下条件を満たす前記第一電極対と前記第二電極対との組み合わせが、１組以下である請求項３に記載のガラス溶融炉。
【請求項７】
前記第一単相交流電源の一対の前記端子に接続される２本の前記電極を第一電極対とし、
前記第二単相交流電源の一対の前記端子に接続される２本の前記電極を第二電極対とし、
前記第一電極対の電極間を結ぶ線分と前記第二電極対の電極間を結ぶ線分とが、垂直である条件を第一力率改条件とし、
第一電極対の電極間を結ぶ線分と前記第二電極対の電極間を結ぶ線分とが、平行であり、かつ、前記第一電極対に含まれる前記電極と前記第二電極対に含まれる前記電極との最短距離が、前記第一電極対の電極間距離以上かつ前記第二電極対の電極間距離以上である条件を第二力率改善条件とした場合に、
前記電極群に含まれる任意の前記第一電極対及び前記第二電極対の間で、前記第一力率改善条件又は前記第二力率改善条件を満たす請求項２に記載のガラス溶融炉。
【請求項８】
請求項１～７のいずれかのガラス溶融炉を用いて、ガラス物品を製造することを特徴とするガラス物品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス溶融炉及びこれを用いたガラス物品の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ガラス物品の製造方法には、溶融ガラスを得るための溶融工程が含まれる。溶融工程では、ガラス溶融炉の底壁に設けられた電極による通電加熱によって溶融ガラスを加熱する場合がある。
【０００３】
通電加熱を用いるガラス溶融炉としては、例えば、特許文献１に開示のものが挙げられる。同文献に開示のガラス溶融炉には、底壁に４×２の格子状に８本の電極を配置し、４つの単相交流電源を用いて、各電極に給電することが開示されている。なお、単相交流電源には、三相交流電源を単相交流電源に変換したものも含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－９４５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガラス物品の製造方法において、高品質のガラス物品を得るには、溶融工程で未溶解のガラス原料の流出を防止する必要がある。つまり、溶融工程では、溶融炉の底壁に配置される電極の本数を増加させ、ガラス原料をガラス溶融炉全体で満遍なく加熱して溶解する必要がある。そして、本発明等は鋭意研究の結果、溶融炉の底壁において、少なくとも４×４の格子状に１６本の電極を配置する必要があることを知見するに至った。
【０００６】
しかしながら、溶融炉の底壁に、４×４の格子状に１６本の電極を配置すると、隣接する電極間の距離が必然的に短くなる。その結果、電源と電極の結線方法によっては、共通の単相交流電源の一対の端子に接続される２本の電極（電極対）の間の距離も短くなり、電極対の電極間に溶融ガラスを介して過電流が流れるおそれがある。特に、比較的電気抵抗の小さい溶融ガラスを加熱する場合に、電極対の電極間に過電流が生じやすくなる。そして、電極対の電極間に過電流が流れた場合、電極やガラス溶融炉の底壁が損耗する不具合が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は、ガラス溶融炉の底壁に多くの電極対を配置しつつ、電極対の電極間に過電流が流れるのを防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記の課題を解決するために創案された本発明は、溶融ガラスを通電加熱するガラス溶融炉であって、一対の端子を有する８つの単相交流電源と、ガラス溶融炉の底壁に４×４の格子状に配置された１６本の電極からなる電極群とを備え、８つの単相交流電源の一対の端子は、１６本の電極のそれぞれに１つずつ接続され、共通の単相交流電源の一対の端子に接続される２本の電極を電極対とした場合に、すべての電極対について、対をなす２本の電極が、互いに４×４の格子状の格子点に１つ飛ばしで配置されることを特徴とする。
【０００９】
このようにすれば、ガラス溶融炉の底壁に多くの電極対を配置しつつ、各電極対を構成する２本の電極間の距離を十分に確保できる。したがって、各電極対の電極間に過電流が流れるのを防止することができる。
【００１０】
（２）上記（１）の構成において、８つの単相交流電源は、４つの第一単相交流電源と、第一単相交流電源と１／４周期の位相差を有する４つの第二単相交流電源とから構成されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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