特開 2023-171381 加熱装置の状態監視方法、及び状態監視システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023171381

(43)【公開日】2023-12-01

(54)【発明の名称】加熱装置の状態監視方法、及び状態監視システム

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/00 20060101AFI20231124BHJP

   G01N 27/20 20060101ALI20231124BHJP

   C03B 5/235 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

H05B3/00 310C

G01N27/20 Z

C03B5/235

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023148275

(22)【出願日】2023-09-13

(62)【分割の表示】P 2019206283の分割

【原出願日】2019-11-14

(71)【出願人】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】百々 大介

(72)【発明者】

【氏名】高橋 文弘

(72)【発明者】

【氏名】井元 一平

(57)【要約】

【課題】電気的に直列接続された複数の発熱体を備えた加熱装置の状態を好適に監視することのできる加熱装置の状態監視方法、及び状態監視システムを提供する。
【解決手段】ガラスを加熱する用途に用いられる加熱装置は、複数の発熱体を電気的に直列接続した導電経路を備える。発熱体は、通電により発熱する発熱部を有する抵抗発熱体である。加熱装置の状態監視方法は、電位差取得工程（ステップＳ１２）と、監視情報取得工程（ステップＳ１３）と、導電経路部の電位差の上昇を伴う発熱部の異常を判定する異常判定工程（ステップＳ１４）とを備える。ステップＳ１２の電位差取得工程は、第１導電経路部の第１電位差と、第１導電経路部とは異なる第２導電経路部の第２電位差を取得する。ステップＳ１４の異常判定工程では、第１電位差及び第２電位差のいずれか一方の電位差が相対的に高まることに基づいて発熱部の異常判定を行う。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の発熱体を電気的に直列接続した導電経路と、前記導電経路に電気を供給する電源とを備え、ガラスを加熱する用途に用いられる加熱装置の状態監視方法であって、
前記発熱体は、通電により発熱する発熱部を有する抵抗発熱体であり、
一つの前記発熱体を含む導電経路部の電位差を取得する電位差取得工程と、
前記発熱体の状態を監視する監視情報を取得する監視情報取得工程と、
前記監視情報取得工程における前記監視情報に基づいて前記導電経路部の前記電位差の上昇を伴う前記発熱部の異常を判定する異常判定工程と、を備え、
前記電位差取得工程は、第１導電経路部の第１電位差を取得する第１電位差取得工程と、
前記第１導電経路部とは異なる第２導電経路部の第２電位差を取得する第２電位差取得工程と、を備え、
前記監視情報取得工程の前記監視情報は、前記第１電位差と前記第２電位差とを含む各電位差を比較した比較情報を含み、
前記異常判定工程では、前記第１電位差及び前記第２電位差のいずれか一方の電位差が相対的に高まることに基づいて前記発熱部の異常判定を行う、加熱装置の状態監視方法。

【請求項2】

複数の発熱体を電気的に直列接続した導電経路と、前記導電経路に電気を供給する電源とを備え、ガラスを加熱する用途に用いられる加熱装置の状態を監視する状態監視システムであって、
前記発熱体は、通電により発熱する発熱部を有する抵抗発熱体であり、
一つの前記発熱体を含む導電経路部の電位差を取得する電位差取得部と、
前記発熱体の状態を監視する監視情報を得る監視情報取得部と、
前記監視情報取得部で取得された前記監視情報に基づいて前記導電経路部の前記電位差の上昇を伴う前記発熱部の異常を判定する異常判定部と、を備え、
前記電位差取得部は、第１導電経路部の第１電位差を取得する第１電位差取得部と、
前記第１導電経路部とは異なる第２導電経路部の第２電位差を取得する第２電位差取得部と、を備え、
前記監視情報取得部の前記監視情報は、前記第１電位差と前記第２電位差とを含む各電位差の比較情報を含み、
前記異常判定部は、前記第１電位差及び前記第２電位差のいずれか一方の電位差が相対的に高まることに基づいて前記発熱部の異常判定を行う、状態監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱装置の状態監視方法、及び状態監視システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ガラス原料や溶融ガラス等の加熱対象物を加熱するには、複数の発熱体を電気的に接続した導電経路を備える加熱装置が用いられる場合がある（特許文献１）。特許文献１には、発熱体の損傷状態を検査する検査方法において、複数の発熱体の電気抵抗値の合計値から算出した電気抵抗変化率に基づいて発熱体の状態を判定する工程を備える方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－０３５７２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のように電気的に直列接続された複数の発熱体を備える加熱装置を、加熱対象物の温度や加熱対象物の周辺の環境温度に基づいて温度制御すると、各発熱体の電気抵抗値は、温度制御による出力変化や発熱体の温度変化に伴って経時的に変化する。このため、上記従来のように、複数の発熱体の電気抵抗値の合計から算出した電気抵抗変化率を用いて発熱体の状態を監視した場合、次のような課題が生じる。すなわち、上記従来技術では、例えば、発熱体におけるスパーク発生を識別する精度を高めたり、発熱体のスパーク発生の予兆等の詳細な状態を把握したりことは困難であった。

【0005】

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気的に直列接続された複数の発熱体を備えた加熱装置の状態を好適に監視することのできる加熱装置の状態監視方法、及び状態監視システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する加熱装置の状態監視方法の一態様は、複数の発熱体を電気的に直列接続した導電経路と、前記導電経路に電気を供給する電源とを備え、ガラスを加熱する用途に用いられる加熱装置の状態監視方法であって、前記発熱体は、通電により発熱する発熱部を有する抵抗発熱体であり、一つの前記発熱体を含む導電経路部の電位差を取得する電位差取得工程と、前記発熱体の状態を監視する監視情報を取得する監視情報取得工程と、前記監視情報取得工程における前記監視情報に基づいて前記導電経路部の前記電位差の上昇を伴う前記発熱部の異常を判定する異常判定工程と、を備え、前記電位差取得工程は、第１導電経路部の第１電位差を取得する第１電位差取得工程と、前記第１導電経路部とは異なる第２導電経路部の第２電位差を取得する第２電位差取得工程と、を備え、前記監視情報取得工程の前記監視情報は、前記第１電位差と前記第２電位差とを含む各電位差を比較した比較情報を含み、前記異常判定工程では、前記第１電位差及び前記第２電位差のいずれか一方の電位差が相対的に高まることに基づいて前記発熱部の異常判定を行う。

【0007】

上記課題を解決する加熱装置の状態監視方法の別の態様は、複数の発熱体を電気的に直列接続した導電経路と、前記導電経路に電気を供給する電源とを備える加熱装置の状態監視方法であって、少なくとも一つの前記発熱体を含む導電経路部の電位差を取得する電位差取得工程と、前記発熱体の状態を監視する監視情報を取得する監視情報取得工程と、前記監視情報取得工程における前記監視情報に基づいて前記導電経路部の異常を判定する異常判定工程と、を備え、前記電位差取得工程は、第１導電経路部の第１電位差を取得する第１電位差取得工程と、前記第１導電経路部とは異なる第２導電経路部の第２電位差を取得する第２電位差取得工程と、を備え、前記監視情報取得工程の前記監視情報は、前記第１電位差と前記第２電位差とを含む各電位差を比較した比較情報を含む。

【0008】

この方法によれば、監視情報取得工程では、上述した比較情報を監視情報として取得しているため、第１導電経路部又は第２導電経路部に含まれる発熱体の状態の変化を、第１電位差と第２電位差との相対的な変化として把握することができる。このため、例えば、加熱装置の温度制御に伴って各発熱体の電気抵抗値が経時的に変化したとしても、第１導電経路部又は第２導電経路部に含まれる発熱体の状態変化を容易に把握することができる。そして、異常判定工程では、監視情報として取得した上記比較情報に基づいて導電経路部の異常を容易に判定できる。

【0009】

上記加熱装置の状態監視方法において、前記第１導電経路部及び前記第２導電経路部のいずれか一方の導電経路部は、前記発熱体を複数含むことが好ましい。
上記加熱装置の状態監視方法において、前記第１導電経路部及び前記第２導電経路部は、いずれも前記発熱体を複数含むことがより好ましい。

【0010】

上記方法によれば、監視情報取得工程では、複数の発熱体を含む導電経路部の電位差に基づく監視情報を取得することで、個々の発熱体の電位差に基づく監視情報を取得するよりも、監視情報の複雑化を回避することができる。

【0011】

上記加熱装置の状態監視方法において、前記異常判定工程は、前記監視情報取得工程における前記比較情報に基づいて前記第１導電経路部及び前記第２導電経路部のいずれかの導電経路部の異常を判定し、前記異常判定工程で異常と判定された前記導電経路部に含まれる各発熱体の個別の電位差を取得する個別電位差取得工程と、前記個別電位差取得工程で取得した各発熱体の電位差に基づいて、交換又は修理の必要な発熱体を識別する識別工程と、をさらに備えてもよい。

【0012】

この方法によれば、発熱体の交換又は修理の作業を効率的に行うことができる。
上記加熱装置の状態監視方法において、前記異常判定工程では、前記導電経路部の各発熱体のうち、いずれかの発熱体にスパーク発生の予兆があるか否かを判定してもよい。

【0013】

この方法によれば、スパーク発生を要因とする発熱体の破断を未然に防ぐことができる。
上記加熱装置の状態監視方法において、前記異常判定工程では、予め取得した前記第１導電経路部の前記第１電位差を第１初期電位差とし、予め取得した前記第２導電経路部の前記第２電位差を第２初期電位差とし、前記第１初期電位差と前記第２初期電位差とを含む各初期電位差を比較した初期比較情報と、前記監視情報取得工程の前記比較情報とを対比することで、前記導電経路部の異常判定を行ってもよい。

【0014】

この方法によれば、例えば、個々の発熱体の公差等に基づく発熱体の初期性能の違いを考慮して、導電経路部の異常判定を行うことができる。
上記加熱装置の状態監視方法において、前記加熱装置は、ガラスを加熱する用途に用いられるものであってもよい。

【0015】

この方法によれば、ガラスの製造設備のメンテナンスの手間を軽減したり、ガラスの品位を高めたりすることが可能となる。
状態監視システムの一態様は、複数の発熱体を電気的に直列接続した導電経路と、前記導電経路に電気を供給する電源とを備え、ガラスを加熱する用途に用いられる加熱装置の状態を監視する状態監視システムであって、前記発熱体は、通電により発熱する発熱部を有する抵抗発熱体であり、一つの前記発熱体を含む導電経路部の電位差を取得する電位差取得部と、前記発熱体の状態を監視する監視情報を得る監視情報取得部と、前記監視情報取得部で取得された前記監視情報に基づいて前記導電経路部の前記電位差の上昇を伴う前記発熱部の異常を判定する異常判定部と、を備え、前記電位差取得部は、第１導電経路部の第１電位差を取得する第１電位差取得部と、前記第１導電経路部とは異なる第２導電経路部の第２電位差を取得する第２電位差取得部と、を備え、前記監視情報取得部の前記監視情報は、前記第１電位差と前記第２電位差とを含む各電位差の比較情報を含み、前記異常判定部は、前記第１電位差及び前記第２電位差のいずれか一方の電位差が相対的に高まることに基づいて前記発熱部の異常判定を行う。

【0016】

状態監視システムの別の態様は、複数の発熱体を電気的に直列接続した導電経路と、前記導電経路に電気を供給する電源とを備える加熱装置の状態を監視する状態監視システムであって、少なくとも一つの前記発熱体を含む導電経路部の電位差を取得する電位差取得部と、前記発熱体の状態を監視する監視情報を得る監視情報取得部と、前記監視情報取得部で取得された前記監視情報に基づいて前記導電経路部の異常を判定する異常判定部と、を備え、前記電位差取得部は、第１導電経路部の第１電位差を取得する第１電位差取得部と、前記第１導電経路部とは異なる第２導電経路部の第２電位差を取得する第２電位差取得部と、を備え、前記監視情報取得部の前記監視情報は、前記第１電位差と前記第２電位差とを含む各電位差の比較情報を含む。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、電気的に直列接続された複数の発熱体を備えた加熱装置の状態を好適に監視することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態における状態監視システムを示す概略図である。

【図2】時間と電位差との関係を示すグラフである。

【図3】加熱装置の状態監視方法を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、加熱装置の状態監視方法、及び状態監視システムの一実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。

【0020】

＜状態監視システム＞
図１に示すように、状態監視システム１１は、加熱装置１２の状態を監視するシステムである。加熱装置１２は、複数の発熱体１３を電気的に直列接続した導電経路１４と、導電経路１４に電気を供給する電源１５とを備えている。

【0021】

本実施形態では、ガラスを加熱する加熱装置１２を一例として説明する。加熱装置１２は、ガラス原料を溶融する溶融炉１６をさらに備えている。溶融炉１６は、底壁１７、側壁１８及び上壁１９を有する。溶融炉１６は、例えば、煉瓦等の耐火物や白金又は白金合金から形成することができる。

【0022】

溶融炉１６の側壁１８は、溶融炉１６内にガラス原料を供給する供給口１８ａと、溶融炉１６内の溶融ガラスＭＧを流出させる流出口１８ｂとを有している。供給口１８ａには、供給装置ＦＤからガラス原料が供給される。流出口１８ｂから流出させた溶融ガラスＭＧは、溶融炉１６の下流側に配置された成形装置ＭＤにより成形される。

【0023】

溶融炉１６の上壁１９には、複数の発熱体１３が取り付けられている。各発熱体１３は、通電により発熱する発熱部１３ａと、非発熱部１３ｂとを備えた抵抗発熱体である。発熱体１３の発熱部１３ａは、溶融炉１６内に配置され、溶融炉１６内のガラス原料や溶融ガラスＭＧを加熱する。発熱体１３の発熱部１３ａは、溶融ガラスＭＧの上方の空間に配置されている。発熱体１３の発熱部１３ａは、溶融ガラスＭＧの揮発成分と接触する雰囲気下で使用される。

【0024】

本実施形態の加熱装置１２における発熱体１３は、Ｕ字状の発熱部１３ａを有しているが、発熱体１３の形状は特に限定されない。発熱部１３ａの形状は、例えば、波型形状や棒状等の形状に変更することもできる。非発熱部１３ｂは、例えば、図示を省略した端子等を備えている。

【0025】

発熱体１３の発熱部１３ａの材質としては、例えば、二珪化モリブデン、モリブデン、黒鉛、炭化ケイ素、ニッケル－クロム系合金、鉄－クロム－アルミニウム系合金、タングステン、白金、ジルコニア、ランタンクロマイト等が挙げられる。

【0026】

加熱装置１２は、導電経路１４に供給される電力を温度制御する温度制御部２０を備えている。温度制御部２０は、図示を省略した温度センサで測定された温度の測定値に基づいて、例えばフィードバック制御する。なお、温度の測定値は、加熱対象物である溶融ガラスＭＧの温度の測定値であってもよいし、溶融炉１６の壁部温度の測定値や溶融炉１６内の雰囲気温度の測定値であってもよい。また、電源１５は、交流電源であってもよいし、直流電源であってもよい。

【0027】

加熱装置１２の導電経路１４は、複数の発熱体１３と、複数の発熱体１３を電気的に接続する配線を備えている。導電経路１４は、第１導電経路部１４ａと、第１導電経路部１４ａとは異なる第２導電経路部１４ｂとを有している。本実施形態の第１導電経路部１４ａは、３つの発熱体１３を電気的に直列接続した構成を有する。第２導電経路部１４ｂについても、３つの発熱体１３を電気的に直列接続した構成を有する。

【0028】

状態監視システム１１は、状態監視制御部２１を備えている。状態監視制御部２１は、第１導電経路部１４ａの第１電位差を取得する第１電位差取得部２２と、第２導電経路部１４ｂの第２電位差を取得する第２電位差取得部２３と、発熱体１３の状態を監視する監視情報を得る監視情報取得部２４とを備えている。監視情報取得部２４の監視情報は、第１電位差と第２電位差とを含む各電位差の比較情報である。

【0029】

図２に示すように、監視情報取得部２４の比較情報の一例としては、図２に実線で示す第１電位差と図２に一点鎖線で示す第２電位差とを共通の時間軸で示したグラフが挙げられる。加熱装置１２は、温度制御部２０によって温度制御されるため、第１電位差及び第２電位差は、経時的に変化する。ここで、第１導電経路部１４ａ及び第２導電経路部１４ｂの各発熱体１３の減耗が少ない場合、温度制御に伴う第１電位差及び第２電位差の挙動は、ほぼ同じ挙動となる。一方、例えば、第２導電経路部１４ｂの各発熱体１３のうち、いずれかの発熱体１３の減耗が進行すると、第１電位差及び第２電位差において、第２電位差が相対的に高まる傾向となる。

【0030】

例えば、図２に示すグラフでは、時間Ｔ１付近から、第１電位差及び第２電位差において第２電位差が相対的に高まる傾向にある。このことから、時間Ｔ１付近から第２導電経路部１４ｂの各発熱体１３のうち、いずれかの発熱体１３の減耗の進行度合いが大きくなったと推定できる。また、時間が経過するにつれて、第１電位差と第２電位差との差が大きくなっていることから、発熱体１３の減耗が進行していると推定できる。そして、例えば、図２に示される時間Ｔ２において、第２導電経路部１４ｂに含まれる発熱体１３にスパークが発生することで、発熱体１３が破断する。加熱装置１２の管理者は、比較情報を監視することで、発熱体１３のスパーク発生の予兆を把握することが可能となる。

【0031】

本実施形態の状態監視制御部２１は、監視情報取得部２４における比較情報に基づいて第１導電経路部１４ａ及び第２導電経路部１４ｂのいずれかの導電経路部の異常を判定する異常判定部２５をさらに備えている。状態監視制御部２１は、異常判定部２５で異常と判定された導電経路部に含まれる各発熱体１３の個別の電位差を取得する個別電位差取得部２６をさらに備えている。状態監視制御部２１は、個別電位差取得工程で取得された各発熱体１３の電位差に基づいて、交換又は修理の必要な発熱体１３を識別する識別部２７をさらに備えている。個別電位差取得部２６は、図示を省略した電位差測定装置により各発熱体１３の電位差を取得する。識別部２７は、予め決められた閾値を用いて電位差の異常を示す発熱体１３を識別する。

【0032】

状態監視制御部２１は、図示を省略したプロセッサ、メモリ、ソフトウェア、画像表示装置等により構成することができる。
＜加熱装置１２の状態監視方法＞
次に、加熱装置１２の状態監視方法について図３に示すフロー図を参照して説明する。

【0033】

加熱装置１２の状態監視方法は、電位差の初期値を決定する初期値決定工程（ステップＳ１１）を備えている。加熱装置１２の状態監視方法は、少なくとも一つの発熱体１３を含む導電経路部の電位差を取得する電位差取得工程（ステップＳ１２）と、発熱体１３の状態を監視する監視情報を得る監視情報取得工程（ステップＳ１３）とを備えている。

【0034】

ステップＳ１１の初期値決定工程では、予め取得した第１電位差を第１初期電位差とし、予め取得した第２電位差を第２初期電位差とし、第１初期電位差と第２初期電位差とを比較した初期比較情報を取得する。初期比較情報としては、例えば、第１初期電位差と第２初期電位差との合計の電位差に対する第１初期電位差の比率と、第１初期電位差と第２初期電位差との合計の電位差に対する第２初期電位差の比率とを用いることができる。なお、初期比較情報は、例えば、第１初期電位差と第２初期電位差との比率や、第１初期電位差と第２初期電位差との差であってもよい。

【0035】

ステップＳ１１の初期値決定工程において、第１初期電位差及び第２初期電位差の取得は、加熱装置１２で加熱する加熱対象物の温度が安定した後に行うことが好ましい。本実施形態のステップＳ１１の初期値決定工程では、例えば、溶融炉１６内の溶融ガラスＭＧの温度が安定するまで加熱装置１２を温度制御部２０により制御することが好ましい。これにより、本実施形態のステップＳ１１の初期値決定工程では、溶融ガラスＭＧの温度が一定の時間内で所定の温度範囲内となったとき、第１初期電位差と第２初期電位差とを取得することが好ましい。

【0036】

ステップＳ１１の初期値決定工程後、加熱装置１２は、継続して温度制御され、溶融炉１６内のガラス原料及び溶融ガラスＭＧを加熱する。
なお、ステップＳ１１の初期値決定工程は、第１電位差取得部２２、第２電位差取得部２３、及び監視情報取得部２４で行うことができる。

【0037】

ステップＳ１２の電位差取得工程では、第１電位差取得部２２で第１電位差を取得し、第２電位差取得部２３で第２電位差を取得する。ステップＳ１３の監視情報取得工程では、監視情報取得部２４で比較情報を取得する。比較情報としては、第１電位差と第２電位差との合計の電位差に対する第１電位差の比率と、第１電位差と第２電位差との合計の電位差に対する第２電位差の比率とを用いることができる。なお、比較情報としては、例えば、第１電位差と第２電位差との比率や、第１電位差と第２電位差との差であってもよい。なお、このように比較情報を変更する場合、上述した初期比較情報についても同様に変更すればよい。

【0038】

加熱装置１２の状態監視方法は、異常判定工程（ステップＳ１４）と、個別電位差取得工程（ステップＳ１５）と、識別工程（ステップＳ１６）とをさらに備えている。
ステップＳ１４の異常判定工程では、監視情報取得工程における比較情報に基づいて第１導電経路部１４ａ及び第２導電経路部１４ｂのいずれかの導電経路部に異常があるか否かを判定する。本実施形態のステップＳ１４の異常判定工程では、ステップＳ１１の初期値決定工程において決定した各比率に基づき異常判定を行う。具体的には、ステップＳ１４の異常判定工程では、ステップＳ１１の初期値決定工程で決定した各比率に基づき、さらに閾値を決定し、その閾値を用いて異常判定を行う。

【0039】

ステップＳ１４の異常判定工程において、例えば、第２導電経路部１４ｂに異常がある旨の判定がなされた場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１５の個別電位差取得工程へと進む。ステップＳ１４の異常判定工程において異常がある旨の判定がなされなかった場合（ステップＳ１４：ＮＯ）には、ステップＳ１２の電位差取得工程が繰り返される。ステップＳ１４の異常判定工程では、例えば、加熱装置１２の導電経路部に含まれる各発熱体１３のうち、いずれの発熱体１３にスパーク発生する予兆があるか否かを判定することができる。詳述すると、ステップＳ１４の異常判定工程において、より安全性を考慮した閾値を設定することで、発熱体１３のスパーク発生前に異常がある旨の判定をすることが可能となる。

【0040】

ステップＳ１５の個別電位差取得工程では、ステップＳ１４の異常判定工程で異常と判定された第２導電経路部１４ｂに含まれる各発熱体１３の個別の電位差を取得する。各発熱体１３の個別の電位差の取得方法としては、例えば、ステップＳ１４において異常と判断された場合、各発熱体１３に電位差の測定装置を取り付けて、各電位差を測定することにより実行できる。ステップＳ１６の識別工程では、ステップＳ１５の個別電位差取得工程で取得された各発熱体１３の電位差に基づいて、交換又は修理の必要な発熱体１３を識別する。

【0041】

詳述すると、ステップＳ１６の識別工程では、例えば、ステップＳ１１の初期値決定工程において、各発熱体１３の電位差である初期電位差を予め取得する。また、ステップＳ１６の識別工程では、初期電位差と、ステップＳ１５の個別電位差取得工程で取得した各発熱体１３の電位差とをそれぞれ対比する。ステップＳ１１の初期値決定工程では、例えば、各発熱体１３の初期電位差の合計に対する各発熱体１３の初期電位差の比率を算出する。また、ステップＳ１５の個別電位差取得工程では、例えば、各発熱体１３の電位差の合計に対する各発熱体１３の電位差の比率を算出する。

【0042】

ステップＳ１６の識別工程では、ステップＳ１１の初期値決定工程で算出した各発熱体１３の比率に基づき決定した閾値を用いて電位差の異常を示す発熱体１３を識別する。ステップＳ１６の識別工程で識別された発熱体１３は、交換又は修理の必要な発熱体１３である旨を報知手段により加熱装置１２の管理者に報知する。報知手段としては、例えば、画像表示装置を用いることができる。具体的には、各発熱体１３に予め割り振られた番号や、各発熱体１３の模式図に特定の発熱体１３を識別する記号等を画像表示装置に表示させることで、加熱装置１２の管理者に容易に報知することができる。

【0043】

以上のように状態監視方法では、例えば、発熱体１３にスパークが発生する予兆に基づき交換又は修理の必要な発熱体１３を特定することが可能となるため、発熱体１３がスパークにより破断することを未然に防ぐことができる。すなわち、発熱体１３の破断に伴って発生する発熱体１３の破片が落下することを未然に防ぐことができる。これにより、発熱体１３の破片を回収する手間を省くことができる。また、本実施形態では、発熱体１３の破片が溶融ガラスＭＧに混入することを防ぐことができるため、溶融ガラスＭＧ中への発熱体１３の破片の混入を要因とするトラブルを回避することができる。

【0044】

また、ステップＳ１４の異常判定工程では、第１導電経路部１４ａと第２導電経路部１４ｂのいずれかの異常を判定した後、第１導電経路部１４ａ及び第２導電経路部１４ｂに含まれる各発熱体１３とのいずれかの異常を判定している。このため、個別の発熱体１３の電位差を常時測定する必要が無い。これにより、状態監視制御部２１の負荷を減らすことができる。

【0045】

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）加熱装置１２は、複数の発熱体１３を電気的に直列接続した導電経路１４と、導電経路１４に電気を供給する電源１５とを備えている。加熱装置１２の状態監視方法は、少なくとも一つの発熱体１３を含む導電経路部の電位差を取得する電位差取得工程（ステップＳ１２）と、発熱体１３の状態を監視する監視情報を得る監視情報取得工程（ステップＳ１３）とを備えている。加熱装置１２の状態監視方法は、ステップＳ１３の監視情報取得工程における監視情報に基づいて導電経路部の異常を判定する異常判定工程（ステップＳ１４）をさらに備えている。

【0046】

ステップＳ１２の電位差取得工程は、第１導電経路部１４ａの第１電位差を取得する第１電位差取得工程と、第１導電経路部１４ａとは異なる第２導電経路部１４ｂの第２電位差を取得する第２電位差取得工程とを備えている。ステップＳ１３の監視情報取得工程の監視情報は、第１電位差と第２電位差とを含む各電位差を比較した比較情報を含む。

【0047】

この方法によれば、ステップＳ１３の監視情報取得工程では、上述した比較情報を監視情報として取得している。このため、第１導電経路部１４ａ又は第２導電経路部１４ｂに含まれる発熱体１３の状態の変化を、第１電位差と第２電位差との相対的な変化として把握することができる。これにより、例えば、加熱装置１２の温度制御に伴って各発熱体１３の電気抵抗値が経時的に変化したとしても、第１導電経路部１４ａ又は第２導電経路部１４ｂに含まれる発熱体１３の状態変化を容易に把握することができる。従って、電気的に直列接続された複数の発熱体１３を備える加熱装置１２の状態を好適に監視することができる。そして、ステップＳ１４の異常判定工程では、監視情報として取得した上記比較情報に基づいて導電経路部の異常を容易に判定できる。

【0048】

（２）加熱装置１２における第１導電経路部１４ａ及び第２導電経路部１４ｂのいずれも発熱体１３を複数含んでいる。この場合、ステップＳ１３の監視情報取得工程では、複数の発熱体１３を含む導電経路部の電位差に基づく監視情報を取得することで、個々の発熱体１３の電位差に基づく監視情報を取得するよりも、監視情報の複雑化を回避することができる。従って、電気的に直列接続された４つ以上の発熱体１３の監視情報を取得する負荷を軽減できる。

【0049】

（３）ステップＳ１４の異常判定工程は、ステップＳ１３の監視情報取得工程における比較情報に基づいて第１導電経路部１４ａ及び第２導電経路部１４ｂのいずれかの導電経路部の異常を判定している。加熱装置１２の状態監視方法は、ステップＳ１４の異常判定工程で異常と判定された導電経路部に含まれる各発熱体１３の個別の電位差を取得する個別電位差取得工程（ステップＳ１５）をさらに備えている。加熱装置１２の状態監視方法は、ステップＳ１５の個別電位差取得工程で取得した各発熱体１３の電位差に基づいて、交換又は修理の必要な発熱体１３を識別する識別工程（ステップＳ１６）をさらに備えている。この場合、発熱体１３の交換又は修理の作業を効率的に行うことができる。

【0050】

（４）ステップＳ１４の異常判定工程では、導電経路部の各発熱体１３のうち、いずれかの発熱体１３にスパーク発生の予兆があるか否かを判定することが好ましい。この場合、スパーク発生を要因とする発熱体１３の破断を未然に防ぐことができる。

【0051】

（５）ステップＳ１４の異常判定工程では、第１初期電位差と第２初期電位差とを含む各初期電位差を比較した初期比較情報と、ステップＳ１３の監視情報取得工程の比較情報とを対比することで、導電経路部の異常判定を行うことが好ましい。この場合、例えば、個々の発熱体１３の公差等に基づく発熱体１３の初期性能の違いを考慮して、導電経路部の異常判定を行うことができる。従って、異常判定の精度をより高めることが可能となる。

【0052】

（６）加熱装置１２は、ガラスを加熱する用途に用いられることで、ガラスの製造設備のメンテナンスの手間を軽減したり、ガラスの品位を高めたりすることが可能となる。
（変更例）
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0053】

・ステップＳ１１の初期値決定工程を省略してもよい。すなわち、ステップＳ１４の異常判定工程では、ステップＳ１１の初期値決定工程において決定した各比率を用いずに、予め決定した閾値を用いてよい。

【0054】

・ステップＳ１４の異常判定工程では、発熱体１３のスパーク発生の予兆があるか否かを判定しているが、発熱体１３のスパーク発生を判定してもよい。
・ステップＳ１５の個別電位差取得工程及びステップＳ１６の識別工程を省略し、例えば、第１導電経路部１４ａの第１電位差に対して第２導電経路部１４ｂの第２電位差が上昇する傾向となった場合、第２導電経路部１４ｂの各発熱体１３の全部を交換してもよい。

【0055】

・第１導電経路部１４ａに含まれる発熱体１３の数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。また、第２導電経路部１４ｂに含まれる発熱体１３の数についても、単数であってもよいし、複数であってもよい。また、第１導電経路部１４ａに含まれる発熱体１３の数は、第２導電経路部１４ｂに含まれる発熱体１３の数と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0056】

・加熱装置１２の導電経路１４は、第１導電経路部１４ａ及び第２導電経路部１４ｂの二つの導電経路部に限定されず、三つ以上の導電経路部を有していてもよい。例えば、ステップＳ１２の電位差取得工程において、第３導電経路部の第３電位差をさらに取得し、ステップＳ１３の監視情報取得工程の監視情報は、第１電位差、第２電位差、及び第３電位差を含む各電位差を比較した比較情報であってもよい。

【0057】

・加熱装置１２の導電経路１４は、１個であるが、複数の導電経路を有する加熱装置に変更してもよい。
・ステップＳ１３の監視情報取得工程の監視情報は、第１電位差と第２電位差とを含む各電位差を直接比較した比較情報であるが、第１電位差と第２電位差とを他の値に換算した換算値を比較した比較情報であってもよい。

【0058】

・ステップＳ１３の監視情報取得工程の監視情報は、上記各電位差の比較情報以外の情報として、例えば、発熱体１３の電気抵抗値、電流値、発熱体１３の積算使用時間等を含んでいてもよい。

【0059】

・加熱装置１２は、溶融炉１６内のガラスを加熱する加熱装置１２に限定されない。例えば、加熱装置は、溶融炉１６と成形装置との間の流路内や槽内の溶融ガラスを加熱する装置等、ガラス物品を製造する製造装置の任意の箇所の溶融ガラスを加熱する装置であってもよい。また、加熱装置は、ガラス以外の加熱対象物を加熱する装置であってもよい。ガラス以外の加熱対象物としては、例えば、金属、セラミックス原料等が挙げられる。

【符号の説明】

【0060】

１１…状態監視システム、１２…加熱装置、１３…発熱体、１３ａ…発熱部、１４…導電経路、１４ａ…第１導電経路部、１４ｂ…第２導電経路部、１５…電源、２２…第１電位差取得部、２３…第２電位差取得部、２４…監視情報取得部、２５…異常判定部、ＭＧ…溶融ガラス。

【図1】

【図2】

【図3】