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1、(10)申请公布号 CN 103038179 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 8 1 7 9 A *CN103038179A* (21)申请号 201180037309.2 (22)申请日 2011.07.29 2010-175504 2010.08.04 JP C03B 5/225(2006.01) C03B 5/182(2006.01) C03B 5/28(2006.01) (71)申请人旭硝子株式会社 地址日本东京 (72)发明人永田孝弘 三好涉 伊藤肇 滨本浩明 佐佐木道人 (74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人冯。
2、雅 (54) 发明名称 熔融玻璃的导管结构和具备该导管结构的减 压脱泡装置以及熔融玻璃的减压脱泡方法和玻璃 制品的制造方法 (57) 摘要 本发明的目的是提供一种即便使熔融玻璃在 将内管和外管接合而成的双重管结构部分中长时 间流动,应力负荷也小的熔融玻璃的导管结构。本 发明设成由内管和外管构成的双重管结构,在内 管和外管之间架设支承肋,支承肋具备内直线部、 外直线部和连接壁部,内直线部沿内管的长度方 向与内管的外表面接合,外直线部沿外管的长度 方向与外管的内表面接合,连接壁部在内直线部 和外直线部之间延伸并与它们形成为一体,在连 接壁部的位于内直线部的一侧端部和外直线部的 一侧端部之间的一侧缘。
3、、和连接壁部的位于内直 线部的另一侧端部和外直线部的另一侧端部之间 的另一侧缘形成到达两直线部的端部的凹部,且 在内直线部的两端部和外直线部的两端部形成突 出部。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.01.29 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/067518 2011.07.29 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/017963 JA 2012.02.09 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书19页 附图9页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 19 页 附图 9 页 1/2页 。
4、2 1.一种熔融玻璃的导管结构,其为由金属制的中空管构成的熔融玻璃的导管结构,其 特征在于,所述导管结构为至少将下游端设成由内管和外管构成的双重管结构,在所述内 管和外管之间架设与所述内管和外管连接的支承肋; 所述支承肋具备内直线部、外直线部和连接壁部,其中,所述内直线部沿所述内管的长 度方向与所述内管的外表面接合,且在其接合面的大致法线方向上具有宽度,所述外直线 部沿所述外管的长度方向与所述外管的内表面接合,且在其接合面的大致法线方向上具有 宽度,所述连接壁部从所述内直线部及外直线部延伸形成并使所述内直线部和外直线部成 为一体; 在连接壁部的位于所述内直线部的一侧端部和所述外直线部的一侧端部。
5、之间的一侧 缘处形成凹部,该凹部使所述一侧缘的两端经由圆角部延伸到各所述直线部的一侧端部, 在连接壁部的位于所述内直线部的另一侧端部和所述外直线部的另一侧端部之间的另一 侧缘处形成凹部,该凹部使所述一侧缘的两端经由圆角部延伸到各所述直线部的一侧端 部,并且在所述内直线部的两端侧和所述外直线部的两端侧分别形成与所述圆角部连续的 突出部。 2.如权利要求1所述的熔融玻璃的导管结构,其特征在于,所述凹部的深度被设成相 对于所述支承肋的内直线部的总长度和外直线部的总长度中的较长者的总长度在10以 上、42以下的范围内。 3.如权利要求1或2所述的熔融玻璃的导管结构,其特征在于,在所述突出部的顶端侧 的。
6、接合面的大致法线方向上形成有宽度均等的突出片。 4.如权利要求3所述的熔融玻璃的导管结构,其特征在于,所述突出片的顶端形状被 设成通过抵接在所述内管外表面或所述外管内表面而在所述外表面上或内表面上形成阶 梯部的形状。 5.如权利要求14中任一项所述的熔融玻璃的导管结构,其特征在于,所述外管和内 管之间的区域是使在外管的内侧流动的熔融玻璃中包含异物或气泡的可能性高的边界层 流作为主体通过的区域,在所述外管和内管之间的区域的末端侧设置有将所述边界层流从 熔融玻璃流的中心侧的主流分离出来的单元。 6.如权利要求15中任一项所述的熔融玻璃的导管结构,其特征在于,所述外管的壁 厚与内管的壁厚不同,壁厚较。
7、大的管通过所述支承肋支承另一方的管。 7.如权利要求16中任一项所述的熔融玻璃的导管结构,其特征在于,所述外管的壁 厚与内管的壁厚不同,所述外直线部和内直线部中的与壁厚较大的管连接的一侧的直线部 的长度形成为比另一方的直线部长。 8.如权利要求7所述的熔融玻璃的导管结构,其特征在于,所述外管的壁厚形成为大 于内管的壁厚。 9.如权利要求1所述的熔融玻璃的导管结构,其特征在于,在所述内管的圆周方向上 以规定的间隔架设多个所述支承肋。 10.如权利要求19中任一项所述的熔融玻璃的导管结构,其特征在于,使所述内直 线部和外直线部成为一体的连接壁部的延伸方向从所述内管侧到所述外管侧朝着熔融玻 璃的流动。
8、方向的上游侧或下游侧倾斜,所述内直线部与所述内管接合的部分的长度方向的 中央位置和所述外直线部与所述外管接合的部分的长度方向的中央位置被设成沿熔融玻 权 利 要 求 书CN 103038179 A 2/2页 3 璃的流动方向位于不同的位置。 11.如权利要求3或4所述的熔融玻璃的导管结构,其特征在于,在所述内直线部的两 端侧形成的突出片中,所述内管的下游侧的突出片的长度形成为比所述内管的上游侧的突 出片的长度更长。 12.一种减压脱泡装置,其包括减压脱泡槽、向该减压脱泡槽供应熔融玻璃的上升管以 及将减压脱泡后的熔融玻璃从该减压脱泡槽排出的下降管,其特征在于,将权利要求1 11中任一项所述的熔融。
9、玻璃的导管结构应用于所述下降管的末端侧或与下降管连接的延 长管。 13.一种熔融玻璃的减压脱泡方法,其为使用包括减压脱泡槽、向该减压脱泡槽供应熔 融玻璃的上升管以及将减压脱泡后的熔融玻璃从该减压脱泡槽排出的下降管的减压脱泡 装置来对熔融玻璃进行减压脱泡的方法,其特征在于,所述下降管的末端侧或与下降管连 接的延长管采用权利要求111中任一项所述的导管结构,从而将所述熔融玻璃的一部分 分离。 14.一种玻璃制品的制造装置,其特征在于,具备:权利要求12所述的减压脱泡装置, 设置在比该减压脱泡装置更靠近上游侧的位置且将玻璃原料熔融来制造熔融玻璃的熔融 单元,设置在比所述减压脱泡装置更靠近下游侧的位置。
10、且对熔融玻璃进行成形的成形单 元,和对成形后的玻璃进行退火的退火单元。 15.一种玻璃制品的制造方法,其特征在于,包括:利用权利要求13所述的熔融玻璃的 减压脱泡方法对熔融玻璃进行脱泡处理的工序,在比所述减压脱泡装置更靠近上游侧的位 置处将玻璃原料熔融来制造熔融玻璃的熔融工序,在比所述减压脱泡装置更靠近下游侧的 位置处对熔融玻璃进行成形的成形工序,和对成形后的玻璃进行退火的退火工序。 权 利 要 求 书CN 103038179 A 1/19页 4 熔融玻璃的导管结构和具备该导管结构的减压脱泡装置以 及熔融玻璃的减压脱泡方法和玻璃制品的制造方法 技术领域 0001 本发明涉及熔融玻璃的导管结构和。
11、具备该导管结构的减压脱泡装置以及熔融玻 璃的减压脱泡方法和玻璃制品的制造方法。 背景技术 0002 以往,为了提高成形得到的玻璃制品的品质,在用熔融槽将玻璃原料熔融后且在 用成形装置对熔融玻璃进行成形前,采用减压脱泡装置来除去熔融玻璃内产生的气泡。 0003 上述减压脱泡装置是如下装置:通过使熔融玻璃通过内部保持于规定真空度的减 压脱泡槽内,使熔融玻璃内所含的气泡在较短的时间内成长,利用长大的气泡的浮力使气 泡上浮到熔融玻璃的表面上,在熔融玻璃的表面使气泡破裂,从而高效地从熔融玻璃除去 气泡。 0004 此外,在减压脱泡装置之类的熔融玻璃制造装置中,形成熔融玻璃的流路的减压 脱泡槽、上升管及下。
12、降管之类的由中空管构成的熔融玻璃的导管的构成材料必须具备优异 的耐热性和对熔融玻璃的耐腐蚀性。作为满足这种条件的材料,以往已知使用铂或铂铑合 金之类的铂合金的技术(参照专利文献1),和使用电铸砖之类的耐热砖的技术(参照专利 文献2)。 0005 上述的技术中,使用电铸砖那样的耐热砖来构造熔融玻璃的导管时,会有耐热砖 所含的成分溶出而混入熔融玻璃的情况,例如从氧化锆类电铸砖中溶出的氧化锆、从氧化 铝二氧化硅类电铸砖及氧化锆类砖中溶出的氧化铝等。但是,上述溶出成分均匀地分散在 熔融玻璃中时,对所制造的玻璃产生不良影响的可能性降低。 0006 另一方面,熔融玻璃的导管采用铂制或铂合金制的情况下,有时。
13、会在铂壁面和熔 融玻璃间的界面产生起因于铂或铂合金的异物。于是,该异物残留于熔融玻璃的内部时,所 制造的玻璃有可能会产生缺陷。另外,即使是铂制或铂合金制以外的金属,也会产生同样的 问题。此外,即使熔融玻璃的导管由任意材料形成时,也会有在导管壁面和熔融玻璃间的界 面产生气泡的情况,需要在熔融玻璃的导管结构中设置用于除去上述异物或气泡的结构。 0007 熔融玻璃的导管结构中,作为用于除去混入熔融玻璃中的异物或气泡的现有结 构,采用排出口结构、溢流结构等,但存在无法容易地获得充分的除去效果的问题。因此,作 为将熔融玻璃从熔融玻璃的减压脱泡槽排出至外部的导管结构的一例,本申请人以前提出 了下述结构:在。
14、导管的末端部附近的部分采用由内管和外管构成的双重管结构,能够将在 内管和外管之间通过的熔融玻璃的一部分排出到熔融玻璃的主流路(主流)的体系外(参 考专利文献3)。 0008 现有技术文献 0009 专利文献 0010 专利文献1:日本专利特开平2-221129号公报 0011 专利文献2:日本专利特开平11-139834号公报 说 明 书CN 103038179 A 2/19页 5 0012 专利文献3:日本专利再公表WO2008/026606号公报 发明内容 0013 发明所要解决的技术问题 0014 利用上述的双重管结构的导管,通过将包含容易在外管和熔融玻璃的接触部分产 生的异物或气泡的可。
15、能性高的熔融玻璃的边界层流导入外管和内管之间的流路,在该流路 的下游侧设置封闭端,并在该封闭端形成排出路,可实现下述效果:可高效地仅将包含气泡 和异物的熔融玻璃的边界层流分离排出。另外,该效果不局限于在减压脱泡装置中采用双 重管结构的情况。 0015 采用这种双重管结构的情况下,例如如果设置成在熔融玻璃的减压脱泡槽的出口 侧支承外管的结构,则需要在外管的内侧用某种结构支承内管,因此考虑采用在外管的内 侧通过肋对内管进行吊下支承的结构。此外,相反地,用某种支承结构支承内管时,可以考 虑采用在内管的外侧通过肋对外管进行支承的结构。 0016 这样,熔融玻璃的导管结构中采用双重管结构时,可采用通过肋。
16、支承内管或外管 的结构,但本发明人对该双重管结构进行研究时发现,将双重管结构大型化时,作为铂或铂 合金制等的肋的支承结构,有可能发生多种问题。 0017 例如,为了支撑内管的自重,利用焊接等接合方法将肋固定在内管和外管之间,虽 然是架设在内管和外管之间,但在内管和外管之间以桥梁状架设多个长方形板状的肋时, 如果随着双重管结构的大型化而内管重量增加,则会在接合部及肋受到局部的较大的应力 的状态下与高温的熔融玻璃接触,所以需要采用肋与外管或内管的接合部以及肋不会受到 局部的较大的应力的肋形状。但是,现状是一直以来还没有提出在由熔融玻璃的导管构成 的双重管结构中,对作用于肋的应力状态进行详细分析且对。
17、肋的形状进行设计的结构。 0018 例如,如果在对肋与内管的接合部或者肋与外管的接合部施加过大的应力的状态 下长时间连续承受高温的熔融玻璃的流动,则会导致接合部或肋发生龟裂,或有可能使接 合部或肋破损,用于减压脱泡装置时,会产生异物混入熔融玻璃而使异质玻璃流出的问题。 这些问题随着减压脱泡装置的大型化而变得明显,所以欲以现状规模的5倍10倍或其以 上的规模将减压脱泡装置大型化时,导管结构部分有可能会限制装置大型化。 0019 此外,相对于肋的局部破损,如果在肋与外管的接合部施加大的应力而对外管造 成损伤,则不管减压脱泡装置如何,在玻璃的实际生产方面均可能会成为大问题,所以还 需要采用即使对肋施。
18、加一定程度的应力,也不会在肋与外管的接合部形成过大的应力的结 构。 0020 还有,熔融玻璃的导管结构中采用双重管结构时,将进行支承的一侧的管的壁厚 设定为大于被支承的一侧的管的壁厚,由于与壁厚大的管相比,壁厚小的管更容易受自重 产生的应力的影响而发生变形,所以较好是还考虑内管和外管的厚度差异来规定肋的形 状。 0021 另外,如减压脱泡装置那样的玻璃制造装置是一旦开始玻璃的生产就会长时间连 续运转的装置,所以在将装置大型化的情况下,如果发生如上所述的异物的混入,则会成为 使高品质的玻璃的制造效率下降的原因,还有,外管损伤有可能会导致玻璃生产其自身的 停止等,对玻璃的生产造成重大的不良影响。 。
19、说 明 书CN 103038179 A 3/19页 6 0022 根据如上所述的背景,本发明人设想在熔融玻璃的导管结构中采用由内管和外管 形成的双重管结构时,连接内管和外管的支承肋的结构中,在承受由内管的自重产生的应 力负荷的状态下,在内管接合部、外管接合部和肋中都不易产生过度的应力集中的结构,目 的在于提供即使经过长时间的运转也不易发生问题的熔融玻璃的导管结构。此外,本发明 的目的是提供一种即使对支承肋施加一定程度的应力,也不会在支承肋与外管的接合部产 生过度的应力集中的导管结构。 0023 本发明的目的是提供一种采用不易产生应力集中等问题的熔融玻璃的导管结构, 即使在长时间的运转下也不会发。
20、生故障的减压脱泡装置。 0024 本发明的目的还在于提供使用上述的减压脱泡装置的熔融玻璃的减压脱泡方法 和玻璃制品的制造方法。 0025 解决技术问题所采用的技术方案 0026 本发明提供一种熔融玻璃的导管结构,其为由金属制的中空管构成的熔融玻璃的 导管结构,其中,上述导管结构为至少将下游端设成由内管和外管构成的双重管结构,在上 述内管和外管之间架设与上述内管和外管连接的支承肋; 0027 上述支承肋具备内直线部、外直线部和连接壁部,其中,上述内直线部沿上述内管 的长度方向与上述内管的外表面接合,且在其接合面的大致法线方向上具有宽度,上述外 直线部沿上述外管的长度方向与上述外管的内表面接合,且。
21、在其接合面的大致法线方向上 具有宽度,上述连接壁部从上述内直线部及外直线部延伸形成并使上述内直线部和外直线 部成为一体; 0028 在连接壁部的位于上述内直线部的一侧端部和上述外直线部的一侧端部之间的 一侧缘处形成凹部,该凹部使上述一侧缘的两端经由圆角部延伸到各上述直线部的一侧端 部,在连接壁部的位于上述内直线部的另一侧端部和上述外直线部的另一侧端部之间的另 一侧缘处形成凹部,该凹部使上述一侧缘的两端经由圆角部延伸到各上述直线部的一侧端 部,并且在上述内直线部的两端侧和上述外直线部的两端侧分别形成与上述圆角部连续的 突出部。 0029 作为本发明中的金属,只要是在熔融玻璃的导管结构所使用的高温。
22、下能够使用的 金属即可,优选铂制、铂合金制、钼制或铱制。 0030 本发明的熔融玻璃的导管结构中,优选上述凹部的深度被设成相对于上述支承肋 的内直线部的总长度和外直线部的总长度中的较长一方的总长度在10以上、42以下的 范围内。 0031 本发明的熔融玻璃的导管结构中,优选在上述突出部的顶端侧的接合面的大致法 线方向上形成有宽度均等的突出片。 0032 本发明的熔融玻璃的导管结构中,优选上述突出片的顶端形状被设成通过抵接在 上述内管外表面或上述外管内表面而在上述外表面上或内表面上形成阶梯部的形状。 0033 本发明的熔融玻璃的导管结构中,优选上述外管和内管之间的区域是使在外管的 内侧流动的熔融。
23、玻璃中包含异物或气泡的可能性高的边界层流作为主体通过的区域,在上 述外管和内管之间的区域的末端侧设置有将上述边界层流从熔融玻璃流的中心侧的主流 分离出来的单元。 0034 本发明的熔融玻璃的导管结构中,优选上述外管的壁厚与内管的壁厚不同,上述 说 明 书CN 103038179 A 4/19页 7 外直线部和内直线部中的与壁厚较大的管连接的一侧的直线部的长度形成为比另一方的 直线部长。 0035 本发明的熔融玻璃的导管结构中,优选上述外管的壁厚形成为大于内管的壁厚。 0036 本发明的熔融玻璃的导管结构中,优选在上述内管的圆周方向上以规定的间隔架 设多个上述支承肋。 0037 本发明的熔融玻璃。
24、的导管结构的特征是,使上述内直线部和外直线部成为一体的 连接壁部的延伸方向从上述内管侧到上述外管侧朝着熔融玻璃的流动方向的上游侧或下 游侧倾斜,上述内直线部与上述内管接合的部分的长度方向的中央位置和上述外直线部与 上述外管接合的部分的长度方向的中央位置被设成沿熔融玻璃的流动方向位于不同的位 置。 0038 本发明的熔融玻璃的导管结构中,优选在上述内直线部的两端侧形成的突出片 中,上述内管的下游侧的突出片的长度形成为比上述内管的上游侧的突出片的长度更长。 0039 本发明还提供一种减压脱泡装置,其包括减压脱泡槽、向该减压脱泡槽供应熔融 玻璃的上升管以及将减压脱泡后的熔融玻璃从该减压脱泡槽排出的下。
25、降管,其中,将以上 任一种所述的熔融玻璃的导管结构应用于上述下降管的末端侧或与下降管连接的延长管。 0040 本发明还提供一种熔融玻璃的减压脱泡方法,其为使用包括减压脱泡槽、向该减 压脱泡槽供应熔融玻璃的上升管以及将减压脱泡后的熔融玻璃从该减压脱泡槽排出的下 降管的减压脱泡装置来对熔融玻璃进行减压脱泡的方法,其中,上述下降管的末端侧或与 下降管连接的延长管采用以上任一种所述的导管结构,从而将上述熔融玻璃的一部分分 离。 0041 本发明还提供一种玻璃制品的制造装置,该装置具备上述的减压脱泡装置,设置 在比该减压脱泡装置更靠近上游侧的位置且将玻璃原料熔融来制造熔融玻璃的熔融单元, 设置在比上述减。
26、压脱泡装置更靠近下游侧的位置且对熔融玻璃进行成形的成形单元,和对 成形后的玻璃进行退火的退火单元。 0042 本发明还提供一种玻璃制品的制造方法,其包括:利用上述的熔融玻璃的减压脱 泡方法对熔融玻璃进行脱泡处理的工序,在比上述减压脱泡装置更靠近上游侧的位置处将 玻璃原料熔融来制造熔融玻璃的熔融工序,在比上述减压脱泡装置更靠近下游侧的位置处 对熔融玻璃进行成形的成形工序,和对成形后的玻璃进行退火的退火工序。 0043 发明的效果 0044 在由内管和外管构成的双重管结构的导管结构中,对于连接内管和外管的支承 肋,采用由与内管接合的内直线部、与外管接合的外直线部和连接壁部构成的结构,在连接 壁部的。
27、两侧缘处形成使宽度方向两侧到达内直线部和外直线部的凹部,从而可以防止在内 管接合部、外管接合部和支承肋中的任一个中产生过度的应力集中,还有,通过在内直线部 和外直线部的两端侧设置突出部,在突出部中支承肋能够相对于外管或内管而变形追随, 从而能够实现不仅在支承肋与内管的接合部及支承肋与外管的接合部不易产生过度的应 力集中,而且在支承体自身也不易产生过度的应力集中的导管结构。 0045 支承肋中,如果采用通过自凹部的内侧连续的圆角部使凹部与内直线部或外直线 部连续,在它们的外侧设置厚度均等的突出片的结构,则在各突出部中支承肋能够相对于 外管或内管发生柔顺的变形追随,并能够实现不易产生对内管接合部和。
28、外管接合部造成的 说 明 书CN 103038179 A 5/19页 8 过度的应力集中的导管结构。 0046 支承肋中,通过将突出片的顶端部分设成相对于内管外表面或外管内表面呈阶梯 部的形状,在突出片的顶端侧可以消除顶端尖锐的部分,所以在利用焊接等进行接合后,因 内管的自重而对支承肋施加应力,应力使支承肋欲朝旋转方向变形时,在突出片的顶端欲 顶破内管或外管的方向上不施加应力。因此,即使是设有突出片的支承肋的结构,也不会损 伤内管或外管。 0047 如果将支承肋中形成的凹部的深度设成相对于内直线部和外直线部中的较长一 方的总长度在1042的范围内,则在内直线部和外直线部的两端侧所形成的各突出部。
29、 中,支承片容易相对于外管或内管发生变形追随,能够实现不易产生对内管和外管造成的 过度的应力集中的导管结构。 0048 以外管比内管更厚、外直线部比内直线部更长的方式形成时,支承肋的旋转角位 移取决于刚性高的外管,因此通过在支承肋的外直线部的两端侧形成变形追随性高的突出 部,可以抑制上述突出部在外管与支承肋的接合部产生过度的应力集中。藉此,有利于大幅 减小在支承肋与外管的接合部产生的应力。 0049 如果采用具备上述的导管结构的减压脱泡装置或者减压脱泡方法,则会有可以在 支承肋周围的导管结构的部分消除过度的应力集中,能够实现长时间的安全运转的效果。 0050 此外,如果采用使用上述的减压脱泡装。
30、置的玻璃制品的制造装置和制造方法,则 即使长时间制造高品质的玻璃也能够在维持稳定的品质的同时进行生产。 附图说明 0051 图1是表示采用本发明的导管结构的减压脱泡装置的一例的简略剖面结构和在 该装置上连接成形装置的状态的结构图。 0052 图2是表示图1所示的减压脱泡装置所采用的导管结构的主要部分的立体说明 图。 0053 图3是表示图2所示的导管结构所采用的支承肋的实施方式1的图,图3(A)是立 体图,图3(B)是表示连接状态的局部剖视图。 0054 图4是表示在将图3所示的支承肋与内管及外管接合的状态下施加负荷时的模拟 分析结果(变形模式)的一例的说明图。 0055 图5是表示图2所示的。
31、导管结构所采用的支承肋的各实施方式的图,图5(A)是表 示实施方式2的侧视图,图5(B)是表示实施方式3的侧视图,图5(C)是表示实施方式4的 侧视图,图5(D)是表示实施方式4的局部说明图,图5(E)是表示实施方式5的侧视图,图 5(F)是表示实施方式6的侧视图。 0056 图6是表示内管比外管厚的导管结构的情况下的支承肋的各形态的图,图6(A)是 表示实施方式7的侧视图,图6(B)是表示实施方式8的侧视图,图6(C)是表示实施方式9 的侧视图,图6(D)是表示实施方式10的侧视图。 0057 图7是表示本发明的玻璃制品的制造方法的工序的一例的流程图。 0058 图8是表示应力与圆角部尺寸之。
32、间的相关关系的图表。 0059 图9是表示应力与外管侧上部及内管侧下部的圆角部的各尺寸之间的相关关系 的图表。 说 明 书CN 103038179 A 6/19页 9 0060 图10是表示应力与外管侧的圆角部的各尺寸之间的相关关系的图表。 0061 图11是表示应力与突出片长度之间的相关关系的图表。 0062 图12是表示应力与高度差之间的相关关系的图。 0063 图13是表示应力与凹部深度之间的相关关系的图表。 具体实施方式 0064 以下,对本发明的熔融玻璃的导管结构和具备该导管结构的减压脱泡装置的一个 实施方式进行说明,但本发明不局限于以下说明的实施方式。此外,本发明的导管结构不局 限。
33、于管的轴为垂直方向的形态。 0065 图1是示意地表示具备本发明的熔融玻璃的导管结构的减压脱泡装置的一例的 结构的剖视图。图1所示的减压脱泡装置100是在对自熔融槽1供应的熔融玻璃G进行减 压脱泡,再将其连续地供应至后续工序的成形装置200的工艺中所使用的装置。 0066 本实施方式的减压脱泡装置100具有在使用时可将其内部保持于减压状态的金 属制、例如不锈钢制的减压壳体2。在该减压壳体2的内部以使减压脱泡槽3的长轴朝向水 平方向的方式收纳配置有减压脱泡槽3。沿垂直方向取向的上升管5通过导入口3a连接 在减压脱泡槽3的一端侧的下表面,沿垂直方向取向的下降管6通过导出口3b连接在减压 脱泡槽3的。
34、另一端侧的下表面。上述上升管5和下降管6以能通过形成于减压壳体2底部 侧的导入口2a或导出口2b分别与外部连通的方式进行配置。此外,在减压壳体2的内部 侧,减压脱泡槽3的周围、上升管5的周围、下降管6的周围分别配设有隔热材料7,形成减 压脱泡槽3、上升管5和下降管6的外部侧被隔热材料7包围的结构。 0067 上述结构的减压脱泡装置100中,减压脱泡槽3、上升管5及下降管6构造成由如 电铸砖等的耐热砖制、或者铂或铂合金制的中空管构成。减压脱泡槽3是耐热砖制的中空 管的情况下,减压脱泡槽3是外形具有矩形截面的耐热砖制的中空结构,优选形成熔融玻 璃的流路的内部形状具有矩形截面。减压脱泡槽3是铂制或铂。
35、合金制的中空管的情况下, 优选减压脱泡槽3中形成熔融玻璃的流路的内部截面形状呈圆形或椭圆形。 0068 上升管5和下降管6是耐热砖制的中空管的情况下,上升管5和下降管6是具有 圆形截面或包括矩形在内的多边形截面的耐热砖制的中空管,优选形成熔融玻璃的流路的 内部截面形状呈圆形截面。 0069 上升管5和下降管6是铂制或铂合金制的中空管的情况下,优选上升管5或下降 管6中形成熔融玻璃的流路的内部截面形状呈圆形或椭圆形。 0070 上升管5和下降管6的尺寸的具体例中,长度为0.26m,优选0.45m;内部截 面形状的宽度为0.051.0m,优选0.10.8m。 0071 另外,减压脱泡装置100中,。
36、如果是可达到200吨/天以上的处理能力或500吨/ 天以上的处理能力的大型装置,则优选用电铸砖等耐热砖来构成减压脱泡槽3。 0072 在上升管5的下端(下端部)安装有延长用的外管8,在下降管6的下端(下端 部)安装有延长用的外管9,外管8、9为铂制或铂合金制。另外,上升管5和下降管6是铂 制或铂合金制的中空管的情况下,可以无需另外设置延长用的外管8、9,而采用上升管5和 下降管6一体地延长至图1中标记为外管8、9的部分的结构。采用该结构的情况下,以下 本申请说明书中关于外管8、9的说明可以用与铂制或铂合金制的上升管及下降管有关的 说 明 书CN 103038179 A 7/19页 10 记载来。
37、代替。 0073 上升管5与减压脱泡槽3的一侧底部连通,将来自熔融槽1的熔融玻璃G导入减 压脱泡槽3。因此,安装于上升管5的外管8的下端(下游端)8a从通过导管11与熔融槽 1连接的上游槽12的开口端嵌入,并浸渍在该上游槽12内的熔融玻璃G中。此外,下降管 6与减压脱泡槽3的另一侧底部连通,将减压脱泡后的熔融玻璃G导出至下一处理槽(省略 图示)。因此,安装于下降管6的外管9的下端(下游端)嵌入下游槽15的开口端,浸渍在 该下游槽15内的熔融玻璃G中。在下游槽15的一侧部连接有排出口16。排出口16是指 由下述流出管等构成的结构,该流出管是为了提高熔融玻璃G的均质性,而用于使熔融玻 璃的一部分、。
38、具体而言为包含异物等的可能性高的熔融玻璃的边界层流流出到外部的流出 管。即,排出口16设置在供在上述外管和内管之间流动的包含异物或气泡的可能性高的边 界层流作为主体而通过的上述外管和内管之间的区域的末端侧。该排出口16成为将上述 边界层流从熔融玻璃流的中心侧的主流分离出来的单元。 0074 此外,在下游槽15的下游侧连接有成形装置200。 0075 图1所示的减压脱泡装置100中,在设于下降管6下方的外管9的末端侧,在外管 9的内侧将比外管9的直径稍小的内管19支承在同轴位置处,从而成为双重管结构。减压 脱泡装置100采用下述结构:内管19由与外管9相同的材料构成,以将内管19和外管9连 接的。
39、方式架设有后述的支承肋20,通过该支承肋20,内管19依靠外管9而被悬挂支承。在 本实施方式中,外管9的末端部9a以包围内管19的周面的方式延伸设置而形成封闭端,在 封闭端的侧部侧以朝向上述排出口16侧的方式形成开口部9b,从而能够通过上述开口部 9b将在外管9和内管19之间的区域通过的熔融玻璃G的一部分引导至排出口16侧。 0076 本实施方式中,外管9及内管19都是由铂制或铂合金制的中空圆筒管构成的。作 为铂合金的具体例子,可例举铂金合金、铂铑合金等。记载为铂或铂合金时,也可以是 使金属氧化物分散于铂或铂合金而成的强化铂。作为所分散的金属氧化物,可例举以Al 2 O 3 、 ZrO 2 或。
40、Y 2 O 3 为代表的长式周期表中的3族、4族或13族的金属氧化物。 0077 如以上说明的那样,沿下降管6下降的熔融玻璃中所含的异物或气泡等不会在熔 融玻璃中均匀地扩散,而是倾向于沿着下降管6及外管9的内壁面且沿着厚度为35mm左 右的边界层流流动,所以如果包含边界层流的熔融玻璃流到达外管9和内管19的双重管结 构部分,则边界层流会流入外管9和内管19之间的区域并从开口部9b被排出至排出口16 侧,除去边界层流后的熔融玻璃流的主流(中心侧的熔融玻璃流)通过内管19而流向下游 槽15的下游侧。其结果是,仅将与包含异物或气泡等的边界层流分离后的主流的熔融玻璃 流供应至后续工序的成形装置200。。
41、另一方面,将移动至排出口16侧而被排出至主流的体 系外的边界层流的熔融玻璃废弃,制成碎玻璃。 0078 内管19的上端(上游端)和下端(下游端)分别制成为开放端,本实施方式中, 内管19的下端自外管9的末端部9a稍微朝下方突出。另外,不一定必须是内管19的下端 朝外管9的下方突出的结构,只要是内管19能够将沿下降管6和外管9的中心侧流动的熔 融玻璃G的主流顺利地导入下游槽15的下游侧的结构,则对内管19的下端位置没有限定。 此外,对于外管9的末端部9a和开口部9b的结构,只要是能够将作为在外管9和内管19 之间的区域流动的边界层流的熔融玻璃G从熔融玻璃的主流分离后引导至排出口16侧的 结构,则。
42、不局限于图1所示的结构,这是自不待言的。 说 明 书CN 103038179 A 10 8/19页 11 0079 此外,如图2所示,本实施方式的外管9和内管19中,形成为外管9通过多个支承 肋20而将内管19悬挂的结构,所以外管9形成为比内管19的壁厚更厚。 0080 图1所示的减压脱泡装置100中,在由外管9和内管19构成的双重管结构的部分 设置有本发明的支承肋20。如图2所示,在外管9和内管19之间的部分沿圆周以等间隔 的方式设置多个支承肋20(本实施方式中,沿圆周每隔90进行设置,共计4个)。对于构 成支承肋20的材料,使用与构成外管9和内管19的材料相同的材料、例如铂或铂合金。如 图。
43、3所示,支承肋20由外直线部21、内直线部22和连接壁部23一体形成为板状,上述外 直线部21为沿外管20的长度方向通过焊接而固定在外管9的内表面侧的腿形,上述内直 线部22为沿内管19的长度方向通过焊接而固定在内管19的外表面侧的腿形,上述连接壁 部23将外直线部21和内直线部22连接成一体。作为支承肋20的厚度t1,在外管9通过 支承肋20而支承内管19的结构的情况下,当将外管9的厚度设为t2、内管19的厚度设为 t3时,外管9形成为比内管19的壁厚更厚,因此优选满足t3t1t2的关系。此外,根 据情况,还存在形成内管19通过支承肋20而支承外管9的结构的情况,该情况下,内管19 被设定成。
44、比外管9的壁厚更厚,所以优选满足t2t1t3的关系。 0081 更具体而言,支承肋20中,在外直线部21的表面形成能够沿外管9的长度方向与 外管9中的直管部分的内表面侧抵接的宽度窄的纵长长方形的接合面24,并且在内直线部 22的表面形成有能够与内管19中的直管部分的外表面侧抵接的宽度窄的纵长长方形状的 接合面25。此外,支承肋20中,在连接壁部23的宽度方向的两侧部分、即外直线部21的一 端和内直线部22的一端之间延伸的连接壁部23的缘部以及在外直线部21的另一端和内 直线部22的另一端之间延伸的连接壁部23的缘部,分别形成有凹部26。 0082 如图3所示,本实施方式的支承肋20中,凹部26。
45、的内表面被设置成如下形状:内 直线部22的一端侧(图示的例中是上端侧)所划定的较小的曲率半径R1的圆的轮廓与外 直线部21的一端侧所划定的较大的曲率半径R2的圆的轮廓在各圆的轮廓的最下端连续一 体化而形成的凹曲面型的轮廓形状。还有,在内直线部22的另一端(图示的例中是下端 侧)和外直线部21的另一端(图示的例中是下端侧)之间的连接壁部23的缘部也形成有 与上述的凹部26的朝向相反且呈同样曲率半径R1、R2的圆的合成轮廓形状的凹部26,因 此本实施方式的支承肋20中,在连接壁部23的中央部侧形成有窄宽度部,支承肋20整体 的侧视轮廓形状形成为近似喇叭型。另外,作为图3所示的支承肋20中的各部的尺。
46、寸的一 例,外直线部21的总长度a设定为117.5mm,外直线部21的从突出片21c的顶端(上端) 到上侧的凹部26的最低点为止的长度(即凹部的深度)b设定为38.75mm,内直线部22的 从突出片22c的顶端(上端)到上侧的凹部26的最低点为止的长度c设定为11.25mm,内 直线部22的从突出片22d的顶端(下端)到下侧的凹部26的最高点为止的长度d设定为 21.25mm。另外,支承肋20的凹部26中,构成其底面的凹曲面并不限定于如图3所示的形 态那样的沿平滑的连续曲面而划定的形状,凹曲面也可以是阶梯状或者波状,或是由多个 倾斜面连续而划定的形状。 0083 上述结构的支承肋20中,外直线。
47、部21被设成比内直线部22更长的形状,优选形 成该形状的原因在于,采用通过支承肋20藉由外管9支承内管19的结构的情况下,通常将 外管9的厚度形成为比内管19的厚度更厚,该情况下,能够大幅减小对支承肋20的外直线 部21和外管9的焊接部施加的应力。如果考虑通过支承肋20将内管19悬挂支承在外管 说 明 书CN 103038179 A 11 9/19页 12 9的内侧,则支承肋20的旋转角位移大致取决于高刚性的外管9。例如,如果外管9的厚度 是内管19的厚度的2倍左右,则外管与内管的刚性比大致等于12比1。 0084 支承肋20中,在连接壁部23的高度方向两侧(图3中为上下两侧)形成有上述 的凹。
48、部26,因此,在外直线部21的两端侧(图3中为上下两端侧)形成了具有一定的厚度 和宽度且朝外直线部21的顶端侧逐渐变细的突出部21a、21b,在内直线部22的上下两端侧 也形成了具有一定的厚度和宽度且朝内直线部22的顶端侧逐渐变细的突出部22a、22b。该 形态中,突出部21a、21b的长度被设定为相等,但突出部21a、21b形成为比突出部22a、22b 更长。此外,在突出部21a的顶端侧以一定的厚度延伸设置有宽度大致均匀的突出片21c, 在突出部21b的顶端侧以一定的厚度延伸设置有宽度大致均匀的突出片21d,在突出部22a 的顶端侧以一定的厚度延伸设置有宽度大致均匀的突出片22c,在突出部2。
49、2b的顶端侧以 一定的厚度延伸设置有宽度大致均匀的突出片22d。 0085 突出片21c、21d、22c、22d的顶端部中,如图3(B)所示,在外管9和内管19之间夹 设支承肋20,将接合面24通过焊接而接合在外管9的内表面,将接合面25通过焊接而接 合在内管19的外表面,在该状态下,以突出片21c、21d的顶端部在外管19的内表面侧形成 阶梯部,突出片22c、22d在内管19的外表面侧形成阶梯部的方式形成,换言之,各突出片 21c、21d、22c、22d的顶端面被设置成与接合面24或接合面25成直角或近似直角的端面。 突出片21c、21d、22c、22d的顶端面以与接合面24、25成直角或近似直角的角度而形成的情 况下,由于在它们的顶端部没有形成尖锐部,所以一旦将接合面24、25焊接,就会在这些阶 梯部的部分形成焊接的堆焊层,从而形成焊接部。而且,如后述的模拟分析所述,内管19的 重量施加作用而支。