鉑或鉑合金制結構件及使用其的玻璃製造裝置的製作方法

2023-05-01 07:37:36

專利名稱：鉑或鉑合金制結構件及使用其的玻璃製造裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在高溫環境下使用的鉑或鉑合金制的結構件。該結構件由中空 圓筒管和在該中空圓筒管的外周設置的凸緣構成，適合應用於玻璃製造裝置的 熔融玻璃的導管。另外，本發明涉及使用該結構件的玻璃製造裝置。
背景技術：
玻璃製造裝置中，高溫的熔融玻璃通過其內部的導管使用鉑或者鉬-金合 金、鉑-銠合金這樣的鉑合金制的中空圓筒管。以在專利文獻1所述的熔融玻 璃的減壓脫泡裝置為例，在內部對熔融玻璃進行減壓脫泡處理的減壓脫泡槽、 將熔融玻璃從溶解槽供給至減壓脫泡槽的上升管、將減壓脫泡處理後的熔融玻 璃從減壓脫泡槽導出至後續的處理槽的下降管均使用鉑或鉑合金制的中空圓 筒管。另外，通過熔融玻璃的導管的其它示例，可例舉如為從玻璃製造裝置中 除去雜質而設置的流出管，以及在成形透鏡、稜鏡等光學元件時使熔融玻璃從 玻璃製造裝置流出至成形用模具的流出管等。為了進行這些中空圓筒管間的接合，或者中空圓筒管與減壓脫泡裝置的其 它結構部件的接合，對於專利文獻1所述的減壓脫泡裝置，為了進行上升管或下降管與減壓殼體之間的接合，在中空圓筒管的外周設置如圖6所示的平板且 圓板狀的凸緣3'。另外，玻璃製造裝置中，為了不使與通過內部的熔融玻璃 出現溫度差，將熔融玻璃通過的導管加熱。導管的加熱有時為利用加熱器等熱 源從外部加熱導管，對於鉑或鉑合金制的中空圓筒管廣泛進行的是在該中空圓 筒管設置通電用的電極，進行通電加熱。通電用的電極，為了使中空圓筒管中流通的電流均等，使用如圖6所示的 平板且圓板狀的凸緣3'。專利文獻1日本專利特開平11-139834號公報發明的揭示 使用時在這些圓板狀的凸緣中，由於部位的不同存在非常大的溫度差。 艮卩，圓板狀的凸緣的內周側由於與通過熔融玻璃的中空圓筒體接合，因此 達到110(TC以上的高溫。另一方面，當凸緣的外周側與減壓殼體等減壓脫泡裝 置的其它結構部件接合時，為了使接合部氣密通過橡皮墊接合。因此，將接合部冷卻至橡皮墊的耐熱溫度以下(例如50 60°C)。對於通電用的電極，為了與外部電源(通常通過導線)接合，也將凸緣的外周部冷卻。由於該溫度差凸緣承 受熱應力。本發明人發現，由於該溫度差產生的熱應力，凸緣的內周側有出現 裂紋的危險。將凸緣置於高溫下時，即使沒有溫度差凸緣也會承受熱應力。但是，本說 明書中作為對象的不是這種熱應力，而是指由溫度差引起的熱應力，gp，如在 玻璃製造裝置的熔融玻璃的導管中設置的凸緣，在內周側和外周側被固定的凸 緣中由於部位不同存在溫度差時，因為該溫度差凸緣所承受的熱應力。使用時通過熔融玻璃的中空圓筒管的溫度並不總是一定的，存在發生變化 的情況。例如，變化供給至玻璃製造裝置的玻璃時，根據玻璃的組成使中空圓 筒管的溫度上下變化。此時，與中空圓筒管接合的凸緣的內周側的溫度也上下 變化。由於該溫度變化凸緣也會承受熱應力。另外，對中空圓筒管進行通電加 熱時，如果由於某些原因停止向中空圓筒管的通電，則中空圓筒管的溫度迅速 變化。出現該急速的溫度變化時，也影響到凸緣的內周側，會使凸緣承受非常 大的熱應力。該熱應力以及由其引起的變形由於以下原因集中在凸緣的內周側。■凸緣的內周側被固定在中空圓筒體的外周，由於凸緣的外周側與減壓殼體等減壓脫泡裝置的其它結構部件固定，因此由溫度差引起的熱應力不能從凸緣釋放。■溫度越高，構成凸緣的鉑或鉑合金的機械強度越下降。因此，凸緣的內 周側較外周側的強度低。由於熱應力以及由其引起的變形集中在強度低的內周側，因此在凸緣的內 周側出現裂紋。如果凸緣出現裂紋，則不能將減壓殼體內部保持在希望的減壓 狀態。另外，對於通電用的電極，當出現裂紋時電極中沒有電流流動。當通電 用的電極中沒有電流流動時，由於向中空圓筒管的通電停止，因此中空圓筒管 的溫度急速變化。此時，會向凸緣施加上述的非常大的熱應力。為了解決上述的以往技術的問題，本發明的目的在於提供玻璃製造裝置的
結構部件，具體為適合作為熔融玻璃的導管的鉑制或鉑合金制的結構件。本發 明的結構件在高溫環境下使用時，可以防止由凸緣處的溫度差引起的熱應力而 造成的在凸緣出現裂紋。另外，本發明的目的在於提供將該結構件作為熔融玻璃的導管使用的熔融 玻璃的製造裝置。為了達到上述目的，本發明提供了鉑或鉑合金制的結構件(以下，稱為"本 發明的結構件")，它是由中空圓筒體和設置成從該中空圓筒體的外周呈放射 狀延伸的的凸緣構成的、在高溫環境下使用的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵 在於，在上述凸緣中設置應力變形吸收結構。本發明的結構件中，上述凸緣為圓板狀，且上述應力變形吸收結構較好為 與上述凸緣形成同心圓的變形部。本發明的結構件中，上述應力變形吸收結構優選設置於當上述結構件使用 時溫度在構成上述凸緣的材料的熔點的1 / 2以下的部位。本發明的結構件中，上述應力變形吸收結構優選設置於當上述結構件使用 時溫度在構成上述凸緣的材料的熔點的1 / 10以上的部位。本發明的結構件中，上述應力變形吸收結構優選設置在滿足下式的部位。3 / lOM / Y芻9 / 10X:從中空圓筒管的外周部到應力變形吸收結構的距離 Y:從中空圓筒管的外周部到凸緣外緣部的距離使用時，上述應力變形吸收結構所受的熱應力較好不到構成上述凸緣的材料的抗拉強度的70%。本發明的結構件中，上述凸緣的外端部還可以設置由鉑或鉑合金以外的金 屬構成的部位。另外，本發明提供了使用本發明的結構件作為熔融玻璃的導管的玻璃製造裝置。另外，本發明提供了使用本發明的結構件作為熔融玻璃的導管的減壓脫泡 裝置。本發明的玻璃製造裝置或者本發明的減壓脫泡裝置中，優選將上述凸緣作 為用於將上述鉑或鉑合金制的結構件通電加熱的電極。本發明的結構件可以防止在高溫環境下使用時，由凸緣處的溫度差所引起 的熱應力而導致的在凸緣出現裂紋。本發明的結構件適合作為在高溫環境下使
用的結構件，特別是在凸緣由於部位不同而出現溫度差的結構件，例如玻璃制 造裝置的熔融玻璃的導管。本發明的玻璃製造裝置由於在使用時可以防止在凸緣出現裂紋，因此可以 製造高品質的玻璃。例如，如果與減壓脫泡裝置的減壓殼體的接合部中所用的 凸緣中出現裂紋，則不能將減壓殼體內維持希望的減壓狀態，因此不能將熔融 玻璃中的氣泡除去至希望的水平，本發明的玻璃製造裝置中由於沒有在凸緣出 現裂紋，因此可以可以將減壓殼體內維持在充分的減壓狀態，將熔融玻璃中的 氣泡除去至希望的水平。另一方面，如果在作為將導管通電加熱的電極而使用的凸緣中出現裂紋， 則不能將導管通電加熱，因此熔融玻璃與導管之間出現溫度差，難以製造玻璃。 另外，在導管中如果不能通電加熱，則出現急劇的溫度變化，由於由此產生的 熱應力可能有新的裂紋出現。本發明的玻璃製造裝置解決了這些問題。


圖1圖1是顯示本發明的結構件的1實施方式的立體圖。圖2圖2是將圖1的結構件1沿中空圓筒體的長軸切斷的部分斷面圖，顯示了圖1中左側的凸緣3、與該凸緣3接合的中空圓筒體2的一部分。圖3圖3(a) (g)是與圖2相同的圖，顯示了應力變形吸收結構的其 它結構例。圖4圖4是顯示實施例的結構件的立體圖。圖5圖5是與圖2相同的部分斷面圖。但顯示了圖4的結構件。圖6圖6是顯示比較例的結構件的立體圖。圖7圖7是顯示實施例和比較例的結構件中凸緣各部的熱應力的圖。圖8圖8是顯示實施例和比較例的結構件中，凸緣各部的熱應力與構 成該部位的材料的抗拉強度之比的圖。圖9圖9是顯示實施例和比較例的結構件中凸緣各部的變形圖。凸緣 各部的變形是以凸緣外周部的變形作為1時的相對比來表示。符號的說明
1， 1':結構件 2， 2':中空圓筒體 3， 3':凸緣4:應力變形吸收結構具體實施方式
以下參考附圖來說明本發明。圖1為顯示本發明的結構件的1實施方式的 立體圖。如圖1所示，本發明的結構件1由中空圓筒體2以及在該中空圓筒體2的 外周設置的凸緣3構成。凸緣3從中空圓筒體2的外周呈放射狀延伸，其形狀 為圓板狀。中空圓筒體2以及凸緣3為鉑制，或者如鉑-金或鉑-銠等鉑合金制。 結構件1中，中空圓筒體2和凸緣3是獨立的構件。g口，凸緣3被連接到中空 圓筒體2的外周。將凸緣3連接到中空圓筒體2的外周時，可以將凸緣3焊接 在中空圓筒體2的外周。在此，可以將凸緣3直接焊接在中空圓筒體2的外周， 也可以在兩者之間配置其它構件，例如鉑或鉑合金制的環狀的構件，將凸緣3 焊接在該其它構件上。在圖1所示的結構件1中，在凸緣3上設置應力變形吸收結構4。本發明 的結構件中，應力變形吸收結構是指在高溫環境下使用時，凸緣3承受由溫度 差引起的熱應力時，使該熱應力及其引起的變形集中在其中的結構。本發明的結構件1中，由於可以使熱應力及其引起的變形集中在應力變形 吸收結構4，因此可以防止熱應力及其引起的變形集中在凸緣3的其它部位， 特別是結構件1使用時的溫度高的凸緣3的內周側。由此，可以解決高溫環境 下使用時，由於溫度差所引起的熱應力而造成的凸緣3出現裂紋的危險。應力變形吸收結構4隻要是可以將熱應力及其引起的變形集中在其中，並 且可以將其吸收的結構即可，對其形狀沒有特別的限定。為了有效吸收在圓板 狀的凸緣3出現的熱應力及其引起的變形，優選將應力變形吸收結構4設置成 與凸緣3呈同心圓。在楊氏模量、抗拉強度等材料的機械性質假設一定的情況下，結構物構件 承受應力時，該應力(及其引起的變形)集中在斷面形狀等變化的部位。因此， 應力變形吸收結構4的優選方式為形成與凸緣3呈同心圓的變形部。圖l所示的結構件l中，將應力變形吸收結構(變形部，以下相同)4形成 與凸緣3呈同心圓。圖2為將圖1所示的結構件1沿著中空圓筒體2的長軸切 斷的部分斷面圖，顯示了凸緣3與中空圓筒體2的接合部分。如圖2所示，將應力變形吸收結構4形成為臺階形狀的凸緣3的階差部。將應力變形吸收結構4形成為凸緣3的階差部不會損害凸緣3的功能，並且應力變形吸收結構4本身會具有充分的機械強度，因此十分理想。由於熱應力及其引起的變形集中在應力變形吸收結構(變形部)4，因此其必須有充分的機械強度。越是高溫，構成凸緣3的鉑或鉑合金的機械強度越低。 因此，從與鉑或鉑合金的機械強度的關係來看，優選將應力變形吸收結構(變 形部)4設置在結構件1於使用時凸緣3的溫度不會過高的部位。以將本發明的結構件作為減壓脫泡裝置的上升管或下降管來使用的情況 作為示例，由於凸緣的內周側與熔融玻璃通過的中空圓筒體接合，因此其成為 110(TC以上的高溫。另一方面，為了將凸緣的外周側隔著橡皮墊與減壓脫泡裝 置的其它結構部件接合，因此將其冷卻至橡皮墊的耐熱溫度以下(例如，50 6CTC)。 g口，本發明的結構件的使用時，凸緣3由於部位不同而溫度不同。在 這些使用結構件1時溫度不同的凸緣3的部位中，從與鉑或鉑合金的機械強度 的關係來看，優選將應力變形吸收結構4設置在結構件1使用時溫度不會過高 的部位。較好將應力變形吸收結構4設置在，結構件1使用時的溫度在構成凸緣3 的材料的熔點的1/2以下的部位。此時，較好將應力變形吸收結構4整體設 置在，結構件1使用時的溫度在構成凸緣3的材料的熔點的1 / 2以下的部位。當將應力變形吸收結構4設置在結構件1使用時的溫度在構成凸緣3的材 料的熔點的1/2以下的部位時，對於應力變形吸收結構(變形)4所受熱應力及 其引起的變形，該部位具有充分的機械強度。更好為將應力變形吸收結構4設 置在，結構件1使用時的溫度為構成凸緣3的材料的熔點的9 / 20以下的部位。對於不具有應力變形吸收結構的凸緣，熱應力及其引起的變形有集中在結構件l使用時的溫度高的凸緣的內周側的趨勢。因此，當將應力變形吸收結構 4設置在結構件1使用時的溫度極低的部位時，有不能使熱應力及其引起的變 形充分集中的危險。本發明的結構件l中，應力變形吸收結構4優選設置在結構件1使用時的 溫度在構成凸緣的材料的熔點的1 / 10以上的部位。當將應力變形吸收結構4 設置在結構件1使用時的溫度在構成凸緣3的材料的熔點的1 / 10以上的部位 時，可以使熱應力及其引起的變形充分集中在應力變形吸收結構4。因此，不 會有熱應力及其引起的變形集中在凸緣3的其它部位，特別是凸緣3的內周側
的危險。應力變形吸收結構4更優選設置在結構件1使用時的溫度在構成凸緣 3的材料的熔點的1 / 5以上的部位。本發明的結構件1中，應力變形吸收結構4優選設置在滿足下式的部位。 3 / / YS9 / 10X:從中空圓筒管2的外周部到應力變形吸收結構4的距離 Y:從中空圓筒管2的外周部到凸緣3外緣部的距離另外，如圖1和圖2所示的結構件1所示，當從中空圓筒管2的外周部到 應力變形吸收結構4的距離具有範圍時，其中間值作為X。如果在滿足上述式的部位設置應力變形吸收結構4，則相對於熱應力及其 引起的變形，設置有應力變形吸收結構4的部位具有充分的機械強度。另外， 可以使熱應力及其引起的變形充分集中在應力變形吸收結構4進行吸收。因此， 不用擔心熱應力及其引起的變形集中在凸緣3的其它部位，特別是凸緣3的內 周側。應力變形吸收結構4相對於熱應力及其引起的變形必須有充分的機械強 度。因此，應力變形吸收結構4較好設置在滿足如下要求的部位，即在結構件 1的使用時該部位的熱應力不到構成凸緣的材料的抗拉強度的70%，更好為不 到65%。當應力變形吸收結構4滿足上述關係時，相對於熱應力及其引起的變形， 應力變形吸收結構4具有充分的抗拉強度。可以根據需要適當選擇應力變形吸收結構4的形狀，或者位置、構成凸緣 3的材料、厚度，以使應力變形吸收結構4滿足上述關係。例如，如圖1和2 所示，當應力變形吸收結構4為臺階形狀的凸緣3的階差部時，適當選擇階差 部的高度、寬度、彎曲角度、從中空圓筒體2到階差部的距離等即可。應力變 形吸收結構4的其它結構例如圖3(a) (g)、圖4和圖5所示。另外，圖5為 與圖4所述的結構件相關的與圖2相同的部分斷面圖。圖3(a)的結構件的應力 變形吸收結構4的形狀與圖2的結構件1不同。即，圖2的結構件1中，作為 應力變形吸收結構4的凸緣3的階差部向傾斜方向傾斜，與此相對，圖3(a) 的結構件中，作為應力變形吸收結構4的凸緣的階差部幾乎垂直。圖3(b)的結 構件與圖3(a)的結構件的形狀類似。將凸緣3內周側與外周側的位置關係上下反轉。圖3(c)和(d)的結構件分 別與圖3(a)和(b)的結構件的形狀類似。圖3(c)禾t](d)的結構件中，凸緣3的厚度在應力吸收變形吸收結構4中是變化的。圖3(e)和(f)的結構件與圖3(a) 的結構件的形狀類似。圖3(e)的結構件中，凸緣3的厚度在較應力變形吸收結 構4更內周側處變化。另外，在圖3(f)的結構件中，凸緣3的厚度在較應力變 形吸收結構4更外周側處變化。圖3(g)的結構件中，成為應力變形吸收結構4 的凸緣3的階差部的斷面形狀為S字狀。圖4和圖5的結構件1與圖1和圖2 的結構件1的形狀類似。只是凸緣3內周側與外周側的位置關係上下反轉。另外，應力變形吸收結構為臺階形狀的凸緣的階差部時，該階差部的尺寸 以圖4和圖5的結構件1為示例，優選在以下的範圍。D1: 20 200mm，更好為30 150mmD2: 20 100mm，更好為30 80mm另外，D,表示與凸緣相平行的階差部的尺寸，D2表示與凸緣相垂直的階差 部的尺寸。另外，圖1和圖2的結構件1中，凸緣3的形狀為圓板狀，但在本發明的 結構件中，凸緣也可以為其它形狀，例如也可以為橢圓形、矩形、六角形、八 角形等。這種情況時的從中空圓筒管的外周部到凸緣外緣部的距離Y為最小徑 部的距離。本發明的結構件中，對中空圓筒管以及凸緣的寸法也沒有特別的限定。例 如，以圖4和圖5所示的結構件1作為示例，結構件1的各部的尺寸優選分別 在以下的範圍中。中空圓筒體2內徑50 800mm，更好為100 600mm 長度200 3000mm，更好為400 1500mm 厚度0. 4 5mm，更好為0. 8 4mm 凸緣3Y: 100 600mra，更好為200 400mm 厚度0. 5 8mm，更好為1 5mm由以上說明可知，本發明的結構件適合應用於凸緣的內周側與外周側產生 非常大的溫度差的情況。例如，適合應用於結構件使用時凸緣內周側與外周側 的溫度分別在以下範圍的情況。凸緣內周側1100 1500°C,優選為1200 150(TC 凸緣外周側30 400°C，優選為40 40(TC，更優選為40 200°C
因此，從可以進一步發揮本發明的結構件的效果來看，凸緣內周側與凸緣外周側的溫度差優選約為U00 145(TC。因此，舉例本發明的結構件的優選用途的一個示例，例如玻璃製造裝置的 熔融玻璃的導管，更加具體可例舉如減壓脫泡裝置的減壓脫泡槽、上升管和下 降管，以及為了從玻璃製造裝置除去雜質而設置的流出管和使熔融玻璃從玻璃 製造裝置流出至成形用的模具的流出管等。本發明的結構件特別優選用於減壓脫泡裝置的上升管及/或下降管。這是 由於，上升管或下降管為吸入或吸出熔融玻璃的結構，並處於減壓狀態下的內 部與外部氣體的交界處，因此必然在凸緣產生溫度差，從而可以更優良地發揮本發明的效果。由上述可知，在使用本發明的結構件時由於凸緣外周側的溫度常為較低溫 度，因此構成凸緣的外周側的材料沒有必要必須是鉑或鉑合金。本發明的結構 件中，鉑或鉑合金制的凸緣也可以在其外端部具有由鉑或鉑合金以外的金屬材 料構成的部位。作為該金屬材料，可例舉如鉬、鎢、鎳、鈀、銅以及它們的合金等。 另外，由這些金屬材料構成的部位可以通過焊接、螺栓、螺釘等固定方法 與鉬或鉑合金制的凸緣外端部接合。本發明的玻璃製造裝置中，可以使用本發明的結構件作為通過高溫熔融玻 璃的熔融玻璃的導管。其中，優選使用在玻璃製造裝置的使用時凸緣產生溫度 差的處所。作為該處的具體例，可例舉如減壓脫泡裝置的減壓脫泡槽、上升管 和下降管。上升管和下降管中，凸緣成為與減壓殼體的接合部。為了氣密接合，該接合部使用橡皮墊。因此，冷卻至橡皮墊的耐熱溫度以下(例如50 6(TC) 的凸緣的外周側和與熔融玻璃的導管相接合的凸緣的內周側之間，存在非常大 的溫度差。具體地講，在使用減壓脫泡裝置時，凸緣內周側的溫度為1100 1500°C，凸緣外周側的溫度為40 200°C。另外，在玻璃製造裝置中，本發明的結構件作為被通電加熱的熔融玻璃的 導管來使用。該情況時，結構件的凸緣可以作為通電加熱用的電極來使用。為 了與外部電源相連接，將凸緣的外周側冷卻。因此，與熔融玻璃的導管相接合 的凸緣的內周側與凸緣的外周側之間產生非常大的溫度差。在熔融玻璃的製造 裝置的使用時，凸緣內周側的溫度為1100 150(TC，凸緣外周側的溫度為40 200 。C。
在該凸緣中，由於溫度差引起的熱應力有可能出現裂紋。
另外，玻璃製造裝置中出現溫度變化時，凸緣也承受熱應力。承受由該溫 度變化引起的熱應力時，與承受僅由溫度差引起的應力的情況相比較，出現裂 紋的可能性更高。
本發明的玻璃製造裝置中，通過使用具有應力變形吸收結構的本發明的結 構件，可以消除由於熱應力在凸緣出現裂紋的危險。在減壓脫泡裝置的與減壓 殼體的接合部中所用的凸緣中一旦出現裂紋，則不能將減壓殼體內維持所希望 的減壓狀態，因此無法將熔融玻璃中的氣泡除去至所希望的水平。另一方面， 如果在作為將導管通電加熱用的電極使用的凸緣中出現裂紋，則不能將導管通 電加熱，因此熔融玻璃與導管之間出現溫度差，難以製造玻璃。另外，如果不 能在導管中通電加熱，則出現激烈的溫度變化，由於由此引起的熱應力，有可 能出現新的裂紋。本發明的玻璃製造裝置可以解決該問題。
本發明的結構件優選應用於玻璃製造用的減壓脫泡裝置。其原因如下減 壓脫泡裝置中，在中空圓筒管的內部流通高溫的熔融玻璃，另一方面，由於必 須將裝置內保持真空，因此必須將凸緣的端部與冷卻的部位相連接，由此，在 減壓脫泡裝置中，在中空圓筒管與凸緣存在非常大的溫度差的特殊環境下使用 中空圓筒管。
實施例
以下，通過實施例進一步說明本發明。 (實施例)
本實施例中，製成了圖4和圖5所示的鉑-銠合金(鉑90質量％、銠10質 量％)制的結構件。另外，凸緣3被焊接在中空圓筒體2的外周部。凸緣3為 圓形的凸緣，將應力變形吸收結構4形成為與凸緣呈同心圓。結構件l的各部
的尺寸如下所示。 中空圓筒體2 內徑405mm 長度650mm 厚度2. 8mm 凸緣3 X: 122. 5隱 Y: 217. 5mm
(X / Y = 0. 563) 厚度1.6mm Dt: 65mm D2: 40腦
另外，在圖4和圖5所示的結構件1中，將應力變形吸收結構4形成在其 使用時的溫度在鉑-銠合金的熔點的45%的部分。
分別將中空圓筒管2和凸緣3的外緣部機械固定。在將凸緣3的外緣部保 持在常溫(40。C)的狀態下，將中空圓筒體2加熱至1400°C。另外，通過進行三 維彈塑性分析，計算出該狀態下凸緣3各部的熱應力及由該熱應力引起的在凸 緣3各部發生的變形。分別將結果示於圖7 圖9。圖7為顯示凸緣3各部的 熱應力的圖。圖8顯示了凸緣3各部的熱應力相對於構成該部位的材料的抗拉 強度的比值。圖9為顯示在凸緣3各部出現的變形的圖。圖9中，以凸緣3外 周部處發生的變形作為1時的相對比，顯示了凸緣3各部中發生的變形。另外， 圖7 圖9中，X顯示了從中空圓筒管2的外周部到凸緣3上的各部位的距離， Y顯示了從中空圓筒管2的外周部到凸緣3外緣部的距離。
(比較例)
製成圖6所示的鉑制的結構件作為比較例。圖6所示的結構件1'中，凸 緣3'為不具有應力變形吸收結構的平的圓板狀。結構件1'的各部的尺寸以 下所示。
中空圓筒體2'
內徑405mra
長度650mm
厚度3. Omm
凸緣3'
Y: 217.5mm
厚度3. Omm
對於比較例的結構件1'，在與實施例相同的條件下加熱，通過進行三維 彈塑性分析，計算出凸緣3'各部中施加的熱應力及由該熱應力引起的在凸緣 3'各部發生的變形。將結果示於圖7 圖9。
由圖7和圖9可知，相對於比較例的結構件l'中的熱應力及由其引起的 變形集中在凸緣3'內周側，實施例的結構件1可以消除這些情況。gP，實施
例的結構件l中，熱應力及其引起的變形沒有集中在凸緣3的內周側，而是集 中在較應力變形吸收結構4更外周側處。另外，由圖8可知，在實施例的結構 件1中，與比較例的結構件l'相比較，凸緣3各部所受熱應力與構成該部位 的材料的抗拉強度相比較具有充分的餘地。
另外，在比較例的凸緣3'中的內周側有裂紋的出現。
產業上利用的可能性
本發明的鉑或鉑合金制的結構件由中空圓筒管和設置在該中空圓筒管的 外周的凸緣形成，通過在該凸緣部設置應力變形吸收裝置可以防止裂紋的出 現，因此適合應用於玻璃製造裝置的熔融玻璃的導管。
另外，在此引用2005年3月8日提出申請的日本專利申請2005-63835號 的說明書、權利要求、附圖以及摘要的全部內容，作為本發明的公開內容。
權利要求
1.一種鉑或鉑合金制的結構件，它是由中空圓筒體和設置成從中空圓筒體的外周呈放射狀延伸的凸緣構成的、在高溫環境下使用的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在於，在上述凸緣中設置應力變形吸收結構。
2. 如權利要求l所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在於，上述凸緣為圓板狀，且上述應力變形吸收結構為與上述凸緣形成同心圓的變形部。
3. 如權利要求1或2所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在於，將上述應力變形吸收結構設置於上述結構件使用時的溫度在構成上述凸緣的材料的 熔點的1/2以下的部位。
4. 如權利要求3所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在於，將上述應力 變形吸收結構設置於上述結構件使用時的溫度在構成上述凸緣的材料的熔點 的1 / 10以上的部位。
5. 如權利要求1 4中任一項所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在於， 將上述應力變形吸收結構設置在滿足下式的部位，3/ 10^X/YS9/ 10X:從中空圓筒管的外周部到應力變形吸收結構的距離 Y:從中空圓筒管的外周部到凸緣外緣部的距離。
6. 如權利要求1 5中任一項所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在於， 使用時，上述應力變形吸收結構所受的熱應力不到構成上述凸緣的材料的抗拉 強度的70%。
7. 如權利要求1 6中任一項所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在於， 上述應力變形吸收結構為凸緣的階差部向傾斜方向傾斜的結構。
8. 如權利要求7所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在於，與凸緣相平 行的上述階差部的尺寸為20 200mm，與凸緣相垂直的上述階差部的尺寸為 20 100mm。
9. 如權利要求1 8中任一項所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在於， 上述結構件使用時的凸緣內周側的溫度為H00 150(TC，外周側的溫度為40 400 。C。
10. 如權利要求1 9中任一項所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在於， 上述中空圓筒體的內徑為50 800mm。
11. 如權利要求1 10中任一項所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在 於，上述中空圓筒體的長度為200 3000mm。
12. 如權利要求1 11中任一項所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在 於，被用於玻璃製造用的減壓脫泡裝置。
13. 如權利要求1 12中任一項所述的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在 於，在上述凸緣的外端部還設有由鉑或鉑合金以外的金屬構成的部位。
14. 一種玻璃製造裝置，其特徵在於，使用權利要求1 13中任一項所述 的鉑或鉑合金制的結構件作為熔融玻璃的導管。
15. —種減壓脫泡裝置，其特徵在於，使用權利要求1 13中任一項所述 的鉑或鉑合金制的結構件作為熔融玻璃的導管。
16. 如權利要求14所述的玻璃製造裝置，其特徵在於，上述凸緣成為用於 將上述鉑或鉑合金制的結構件通電加熱的電極。
17. 如權利要求15所述的減壓脫泡裝置，其特徵在於，上述凸緣成為用於 將上述鉑或鉑合金制的結構件通電加熱的電極。
18. —種減壓脫泡裝置，其特徵在於，使用權利要求1 13中任一項所述 的鉑或鉑合金制的結構件作為減壓脫泡裝置的上升管及/或下降管。
全文摘要
提供了合適作為熔融玻璃的導管的鉑制或鉑合金制的結構件，以及將該結構件作為熔融玻璃的導管使用的熔融玻璃的製造裝置。該鉑或鉑合金制的結構件是由中空圓筒體和設置成從該中空圓筒體的外周呈放射狀延伸的凸緣構成的、在高溫環境下使用的鉑或鉑合金制的結構件，其特徵在於，在上述凸緣中設置應力變形吸收結構。
文檔編號C03B5/225GK101132995SQ20068000694
公開日2008年2月27日 申請日期2006年2月7日 優先權日2005年3月8日
發明者浜島和雄, 阿部覚 申請人:旭硝子株式會社