特表 2022-514873 低抵抗率ガラスに対する大電流入力を可能とするためのバスバー設計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-16

(54)【発明の名称】低抵抗率ガラスに対する大電流入力を可能とするためのバスバー設計

(51)【国際特許分類】

   C03B 5/03 20060101AFI20220208BHJP

   F27D 11/04 20060101ALI20220208BHJP

【ＦＩ】

C03B5/03

F27D11/04

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021535705

(86)(22)【出願日】2019-12-03

(85)【翻訳文提出日】2021-08-18

(86)【国際出願番号】 US2019064095

(87)【国際公開番号】W WO2020131346

(87)【国際公開日】2020-06-25

(31)【優先権主張番号】62/783,614

(32)【優先日】2018-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100123652

【弁理士】

【氏名又は名称】坂野 博行

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】バーンズ，ブライアン ダグラス

(72)【発明者】

【氏名】デ アンジェリス，ギルバート

(72)【発明者】

【氏名】ハァ，チュンホン チェルシー

(72)【発明者】

【氏名】キンブル，エドワード リー ザ サード

(72)【発明者】

【氏名】リー，ユエハオ

(72)【発明者】

【氏名】シュロック，ベンジャミン ペラム

(72)【発明者】

【氏名】タマロ，マシュー ニコラス

【テーマコード（参考）】

4G014

4K063

【Ｆターム（参考）】

4G014AD01

4K063AA04

4K063AA12

4K063BA06

4K063CA01

4K063FA22

4K063FA25

4K063FA27

(57)【要約】

アセンブリは、ガラス溶融タンク内の溶融ガラスに電流を供給する。上記アセンブリは、上記溶融ガラスと接触している電極と、流体冷却式接続装置とを有する構造体を含む。上記流体冷却式接続装置は：電流源に電気的に接続された第１の接続要素、及び上記電流源に電気的に接続された第２の接続要素であって、上記第１の接続要素及び上記第２の接続要素は互いから離間している、第１の接続要素及び第２の接続要素；並びに上記第１の接続要素に固定された第１の端部と、上記第２の接続要素に固定された第２の端部とを有する、電気的交差接続支柱を含む。上記アセンブリはまた、上記流体冷却式接続装置及び電極に電気的に接続された、バスバーを含む。上記電流源は、抵抗加熱によって上記溶融ガラスを加熱するために、上記構造体及び上記電極を介して、上記溶融ガラスに電流を供給する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス溶融タンク内の溶融ガラスに電流を供給するためのアセンブリであって、
前記アセンブリは構造体を備え、
前記構造体は：
流体冷却式接続装置であって：
電流源と電気的に連通し、また互いから離間している、第１の接続要素及び第２の接続要素；並びに
前記第１の接続要素に固定された第１の端部と、前記第２の接続要素に固定された第２の端部とを有する、電気的交差接続支柱
を備える、流体冷却式接続装置；並びに
前記流体冷却式接続装置及び電極と電気的に連通する、バスバー
を備え、
前記電極は、前記溶融ガラスと接触するよう配置され、
前記電流源は、抵抗加熱によって前記溶融ガラスを加熱するために、前記構造体及び前記電極を介して、前記溶融ガラスに電流を供給する、アセンブリ。

【請求項2】

前記流体は、液体、気体、エマルジョン、懸濁液、油、冷媒、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項3】

前記バスバーは流体冷却される、請求項１又は２に記載のアセンブリ。

【請求項4】

第１の流体源は、前記流体冷却式接続装置に流体を供給し、第２の流体源は、流体冷却される前記バスバーに流体を供給する、請求項３に記載のアセンブリ。

【請求項5】

前記流体冷却式接続装置は：
前記バスバーの第１のエリアに固定された第１の部分；及び
前記バスバーの第２のエリアに固定された第２の部分
を更に備え、
前記バスバーの前記第１のエリア及び前記第２のエリアは、互いから離間している、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項6】

前記第１の接続要素は、前記流体冷却式接続装置の前記第１の部分に固定され、前記第２の接続要素は、前記流体冷却式接続装置の前記第２の部分に固定される、請求項５に記載のアセンブリ。

【請求項7】

前記第１の接続要素及び前記第２の接続要素は、少なくとも６インチ（１５．２４ｃｍ）離間している、請求項１～６のいずれか１項に記載のアセンブリ。

【請求項8】

前記流体冷却式接続装置は主に銅で構成される、請求項１～７のいずれか１項に記載のアセンブリ。

【請求項9】

前記バスバーは主に鋼鉄で構成される、請求項１～８のいずれか１項に記載のアセンブリ。

【請求項10】

前記電極は主にスズで構成される、請求項１～９のいずれか１項に記載のアセンブリ。

【請求項11】

前記電流源は少なくとも約１０，０００アンペアの電流を供給する、請求項１～１０のいずれか１項に記載のアセンブリ。

【請求項12】

前記流体冷却式接続装置の内部部分を通って流れる冷却液を更に備える、請求項１～１１のいずれか１項に記載のアセンブリ。

【請求項13】

前記冷却液は、流量が約０．５～約１．０ガロン／分（約１．８９２７０６～約３．７８５４１２リットル／分）の水である、請求項１２に記載のアセンブリ。

【請求項14】

前記冷却液は、前記流体冷却式接続装置の前記内部部分に入る温度が約３０℃～約４０℃の水である、請求項１２に記載のアセンブリ。

【請求項15】

前記電流源は少なくとも約１０，０００アンペアの電流を供給し、
前記バスバーは流体冷却され、
前記電極の長さは約６インチ（１５．２４ｃｍ）～約９インチ（２２．８６ｃｍ）であり、
前記バスバーの最高温度は約４５０℃未満である、請求項１に記載のアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１８年１２月２１日出願の米国仮特許出願第６２／７８３６１４号に対する優先権の利益を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は依拠され、参照によりその全体が本出願に援用される。

【技術分野】

【0002】

本開示は一般に、溶融ガラスの抵抗加熱のための方法及びアセンブリに関する。特に本開示は、現行の溶融ガラス組成物よりも低い抵抗特性を有する溶融ガラス組成物に大電流を供給することに関する。

【背景技術】

【0003】

バスバー及び電極は、電流源（例えば非限定的な例としてトランス）からガラス溶融物へと電流を供給するために、ガラス溶融タンク（本明細書中では「予備溶融タンク（ｐｒｅｍｅｌｔ ｔａｎｋ）」と呼ばれる場合もある）と共に使用される構成部品である。従来の構成では、電流源からの電流を、例えば電力ケーブルによって、バスバーに送達できる。バスバーは典型的には電極に接続され、上記電極は電流を、ガラス溶融タンク内のガラス溶融物に送達する。ガラス溶融物は抵抗として作用し、抵抗加熱によって、電流を熱エネルギとしてガラス溶融物中に放散する。電気回路を完成させるために、電流は例えば第２の電極、第２のバスバー、及び第２の電力ケーブルのセットを介して、電流源に戻るように流れる。

【0004】

従来のガラス溶融タンク構成では、比較的低いアンペア数、例えば約１７００Ａ（アンペア）等の電流が、バスバーを通して印加される。ガラス溶融物が必要とする電流の量は、溶融されるガラスのタイプ、即ちガラス組成物に応じたものとなる。しかしながら、開発されている一部の新規のガラス組成物は、従来のガラス組成物に比べて低い抵抗特性を有する。これらの新規のガラス組成物の、このような低い抵抗特性により、ガラス溶融物中で必要な熱の生成を得るためには、より高いアンペア数の電流をガラス溶融物に印加する必要がある。従来のガラス溶融タンク構成に関して、電流は同じケーブル、バスバー、及び電極の電気経路を通過しなければならない。しかしながら、より高いアンペア数の電流は、電気経路内の構成部品、特にバスバーの温度を上昇させる。特定のアンペア数レベルでは、バスバーは、最高安全動作温度を超える温度まで加熱されるため、バスバーの故障が引き起こされる場合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従って、ガラス溶融タンク内の新規のガラス組成物に必要な電流を送達するための、改良されたアセンブリ及び方法が必要とされている。特定の、ただし非限定的な状況において、上記改良されたアセンブリ及び方法は、ガラス溶融タンクのための電気経路内の従来の構成部品の電流搬送能力を向上させる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は一般に、様々な実施形態において、溶融ガラスの抵抗加熱のための方法及びアセンブリに関し、また特定の実施形態において、現行の溶融ガラス組成物より低い抵抗特性を有する溶融ガラス組成物に、十分な電流を供給することに関する。

【0007】

特定の実施形態によると、アセンブリは、ガラス溶融タンク内の溶融ガラスに電流を供給する。上記アセンブリは、上記溶融ガラスと接触するように配置された電極と、流体冷却式接続装置とを有する構造体を含む。上記流体冷却式接続装置は：それぞれ電流源と電気的に連通する、第１の接続要素及び第２の接続要素であって、上記第１の接続要素及び上記第２の接続要素は互いから離間している、第１の接続要素及び第２の接続要素；並びに上記第１の接続要素に固定された第１の端部と、上記第２の接続要素に固定された第２の端部とを有する、電気的交差接続（ｃｒｏｓｓ‐ｃｏｎｎｅｃｔ）支柱を含む。上記アセンブリはまた、上記流体冷却式接続装置及び電極と電気的に連通する、バスバーを含む。上記電流源は、抵抗加熱によって上記溶融ガラスを加熱するために、上記構造体及び上記電極を介して、上記溶融ガラスに電流を供給する。ある実施形態では、流体は水である。

【0008】

本開示のいくつかの方法によると、流体冷却式接続装置を有する構造体を提供することによって、ガラス溶融タンク内の溶融ガラスに電流を供給し、上記流体冷却式接続装置は：それぞれ電流源と電気的に連通する、第１の接続要素及び第２の接続要素であって、上記第１の接続要素及び上記第２の接続要素は互いから離間している、第１の接続要素及び第２の接続要素；並びに上記第１の接続要素に固定された第１の端部と、上記第２の接続要素に固定された第２の端部とを有する、電気的交差接続支柱を含む。提供される上記構造体はまた、上記流体冷却式接続装置及び電極と電気的に連通する、バスバーを有し、これは上記溶融ガラスと接触するように配置される。上記電流源は励起されて、抵抗加熱によって上記溶融ガラスを加熱するために、上記構造体及び上記電極を介して、上記溶融ガラスに電流を供給する。ある実施形態では、流体は水である。

【0009】

本開示の他の実施形態、追加の特徴、及び利点は、「発明を実施するための形態」、特許請求の範囲、及び図面に記載され、またその一部は当業者には容易に明らかになるだろう。上述の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」はいずれも、本開示の様々な実施形態を提示しており、特許請求の範囲の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は本開示の更なる理解を提供するために含まれているものであり、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の様々な実施形態を図示しており、本説明と併せて、本開示の原理及び動作を説明する役割を果たす。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】典型的なガラス溶融物タンク構成の簡略化した概略図

【図2】バスバー及び電極の典型的な構成を示す簡略図

【図3】本発明の主題のある実施形態によるガラス溶融物タンク構成の簡略化した概略図

【図4】本発明の主題のある実施形態による流体冷却式接続装置、バスバー、及び電極の構成の簡略図

【図5】本発明の主題のある実施形態による流体冷却式接続装置及びバスバーの構成の簡略図

【図6】本発明の主題のある実施形態による、ガラス溶融タンク内の溶融ガラスに電流を供給する方法を示す高次ブロック図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下の本発明の主題の説明を、本発明の主題及びその現在分かっている最良の実施形態を実現可能とする教示として提供する。当業者であれば、本発明の主題の有益な結果を依然として得られるまま、本明細書に記載の実施形態に対して多くの変更を実施できることを認識するだろう。またいくつかの実施形態に関して、本発明の主題の特徴のうちの一部を選択し、他の特徴を利用しなくても、本発明の主題の望ましい利益の一部を得ることができることは、明らかであろう。従って当業者であれば、本発明の主題の多くの修正形態及び適合形態が可能であり、特定の状況においてはこれらが望ましい可能性すらあり、またこれらが本発明の主題の一部となることを認識するだろう。よって以下の説明は、本発明の主題の限定ではなく、本発明の主題の原理の例示として提供され、これに対する修正及びその順序の入れ替えも含むことができる。

【0012】

以下の本発明の主題の実施形態の例示的な説明は、ガラス組成物の抵抗加熱のための特定のアセンブリ及び／又は方法を対象とする又は参照するが、この説明は本発明の主題の範囲を限定することを意図したものではないこと、並びにここで提示される原理は、ガラス溶融タンク等の中のガラス組成物の抵抗加熱のための他のシステム及び／又は方法にも等しく適用可能であることを理解されたい。

【0013】

当業者であれば、本発明の主題の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の例示的実施形態に対する多数の修正が可能であることを更に理解するだろう。よって本説明は、ここで与えられている例に限定されることを意図したものではなく、またそのように解釈してはならず、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって提供される全範囲の保護が認められるものとする。

【0014】

本発明の主題の理解を促進するために、同様の要素には同様の参照番号が与えられている図面を参照して、溶融ガラスの抵抗加熱のためのアセンブリ及び／又は方法の様々な実施形態を説明する。

【0015】

本開示は、溶融ガラスの抵抗加熱のための新規の方法及びアセンブリに関し、特定の実施形態では、現行の溶融ガラス組成物よりも低い抵抗特性を有する溶融ガラス組成物に十分な電流を供給することに関する。現行のガラス組成物よりも低い抵抗特性を有する特定の新規のガラス組成物は、特定の現行のガラス組成物に関して典型的な１７００Ａではなく、約２６００Ａを超える電流を必要とする場合がある。他の新規のガラス組成物は、約５０００Ａ超、約８０００Ａ超、及び約１００００Ａ超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）といった、更に大きな電流を必要とする場合がある。

【0016】

特定の非限定的な実施形態では、主にスズで構成された電極、及び主に鋼鉄で構成されたバスバーを有する、ガラス溶融タンク構成は、バスバーの温度を５００℃未満に維持したまま、約５０００Ａの電流を送達できなければならない。分析に基づくと、既存のバスバー構造体は、バスバーの最高動作温度６６０℃を超えずに約５０００Ａの電流に耐えることはできない。他の実施形態では、電極は主にモリブデンで構成されていてよく、又はスズ及び／若しくはモリブデン及び／若しくは他の材料の何らかの組み合わせであってよい。更に他の実施形態では、バスバーは銅及び／又はニッケルを含んでよい。他のガラス溶融タンク構成及び設計は、上述のような、低い抵抗特性を有するガラス組成物に必要な電流において動作する能力を同様に欠いている場合がある。本明細書中で使用される場合、用語「主に（成分）で構成される（構造体）（（ａ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ） ｐｒｉｍａｒｉｌｙ ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ｏｆ （ａ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ））」は、該成分が、該構成部品の少なくとも約５０重量％、約６０重量％、約７０重量％（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）を構成することを意味する。

【0017】

図１に注目すると、典型的な従来技術のガラス溶融物タンク１００の例の簡略化した概略図が示されている。ある体積の溶融ガラス１０１（本明細書中では「ガラス溶融物（ｇｌａｓｓ ｍｅｌｔ）」又は「ガラス（ｇｌａｓｓ）」と呼ばれる場合もある）が、ガラス溶融物タンク１０２に内包されている。電流源１０３（ある実施形態ではトランスであってよい）は、（矢印１０４で示されている）入力電流を、入力導体１１１（ある実施形態では、電気ケーブル又は導管であってよい）を介して、入力バスバー１１４に供給し、この入力バスバー１１４は、入力電極１１６に電気的に接続される。入力電極１１６は溶融ガラス１０１に接触し、溶融ガラス１０１は、シンボル１０５によって示されているように、入力電流によって抵抗加熱される。電気回路を完成させるために、（矢印１０６で示されている）出力電流は、出力電極１２６、出力バスバー１２４、及び出力導体１２１を通ってトランス１０３に至る。これらはそれぞれ、入力用構成部品に関して上述した様式と同様の様式で電気的に接続される。

【0018】

ここで図２に移ると、ガラス溶融物タンク構成１００と共に使用するためのバスバー２１４及び電極２１６の典型的な従来技術の構成の例が示されている。ある実施形態では、入力バスバー／電極構成と出力バスバー／電極構成とは略同一であるため、ここでは一方のみについて説明する。（図１の電極１１６及び１２６のうちの一方又は両方に相当し得る）電極２１６は、主にスズで構成され、典型的には、動作中の電極の腐食により、（電極の寿命の初めの）約３６インチ（９１．４４ｃｍ）と（電極の寿命の終わりの）約６インチ（１５．２４ｃｍ）との間となる、２１６Ｌとして示されている長さを有する。バスバー２１４は、電極２１６の長さの一方の端部に配置され、電極の長さの反対側の端部又は反対側の端部の一部分は、図１に示されているように、ガラス溶融物タンク１０２内の溶融ガラス１０１と接触する。ガラス溶融物タンク構成１００の動作中、電極２１６は、バスバー２１４への力の印加によって、矢印２１３ａ及び２１３ｂによって概略的に及び／又は模式的に示されているように、ガラス溶融物タンク１０２に押し込まれる。当業者であれば、矢印２１３ａ及び２１３ｂは力の印加を簡潔に表すものであること、並びに本開示はこれら２つの点力に必ずしも限定されないこと、及び上記力は、非限定的な例として、電極２１６をガラス溶融物タンク１０２に押し込むための、バスバーの側部に対する分散力であってよいことを理解するだろう。よってバスバー２１４は、矢印２１３ａ及び２１３ｂが表す力の印加中にその構成及び動作を維持するために十分に頑丈なものでなければならない。

【0019】

典型的には、バスバー２１４にとって最悪の熱的条件は、電極２１６が約６インチ（１５．２４ｃｍ）の長さになる電極の寿命の終わりである。というのは、バスバーがガラス溶融物タンク１０２に比較的近い位置となることによって、ガラス溶融物タンクからの上昇した熱負荷にさらされるためである。

【0020】

典型的なバスバー２１４は、導体（図１に示されているような入力導体１１１又は出力導体１２１）に電気的に接続する（ただし入力導体及び出力導体の両方に同時にではない）ための２つ以上の接点を有する。図２に示されている構成では、バスバー２１４は４つの接点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、及び２１４ｄを有する。これらの接点それぞれを導体に接続することによって、上述のように電流源１０３へ電流を搬送できる（又はそれぞれを、電流源１０３から電流を搬送するように接続できる）。バスバー２１４上の接点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、及び２１４ｄのうちの１つ以上は、バスバー上の他の接点から電気的に絶縁されていてよく、これにより、１つの接点の故障が動作の劣化をもたらす可能性がある。この劣化は例えば、影響を受けたバスバーの部分が電流源１０３から受け取る（若しくは電流源１０３へ搬送する）電流が減少する、若しくはなくなること、及び／又は残りの動作する接点のうちの１つ以上が受け取る電流が増大することによって、その熱的な動作限界、例えば５００℃若しくは６６０℃の最高温度へと押し上げられることによるものである。

【0021】

ここで図３に注目すると、本開示の主題のある実施形態による、ガラス溶融物タンク構成３００の簡略化した概略図が示されている。図１のガラス溶融物タンク構成１００と同様に、ガラス溶融物タンク構成３００は：ガラス溶融物タンク１０２に内包されたある体積の溶融ガラス１０１；電流源１０３；シンボル１０５によって示されるように抵抗加熱される溶融ガラス１０１と接触する入力電極１１６に電気的に接続される入力バスバー１１４を含む。更に、電気回路を完成させるために、ガラス溶融物タンク構成３００は出力電極１２６及び出力バスバー１２４を含む。上述の構成部品に加えて、ガラス溶融物タンク構成３００は、入力導体３１１を介して電流源１０３に電気的に接続された入力流体冷却式接続装置３１２を含む。入力流体冷却式接続装置３１２は入力バスバー１１４に電気的に接続される。同様に、ガラス溶融物タンク構成３００は、出力導体３２１を介して電流源１０３に電気的に接続された出力流体冷却式接続装置３２２を含む。出力流体冷却式接続装置３２２は出力バスバー１２４に電気的に接続される。よって、（矢印３０４で示されている）入力電流は、電流源１０３から入力導体３１１を介して入力流体冷却式接続装置３１２へ、そして入力バスバー１１４へと流れ、入力バスバー１１４は入力電極１１６に電気的に接続され、入力電極１１６は溶融ガラス１０１に接触し、溶融ガラス１０１は、シンボル１０５によって示されているように、入力電流によって抵抗加熱される。電気回路を完成させるために、（矢印３０６で示されている）出力電流は、出力電極１２６、出力バスバー１２４、出力流体冷却式接続装置３２２、及び出力導体３２１を通ってトランス１０３に至る。これらはそれぞれ、入力用構成部品に関して上述した様式と同様の様式で電気的に接続される。

【0022】

ある実施形態では、バスバー１１４は、図２に示されているような従来のバスバー２１４であってよい。バスバー１１４は主に、ステンレス鋼等の鋼鉄で構成されていてよい。他の実施形態では、バスバー１１４は従来のバスバーの強化バージョンであってよい。例えばバスバー１１４は、例えばバスバー全体、又は接点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、及び／若しくは２１４ｄのうちの１つ以上といったバスバーの選択された部分が、（内部バッフルを用いて又は用いずに）流体冷却されていてよい。別の例として、バスバー１１４又はバスバーの一部分は、比較的大きな体積を有することによって、バスバー又はバスバーの強化された部分を通る電流の密度を低減するように、構成してよい。この低減された電流密度によって、電流の増大による温度上昇が緩和される。接点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、及び２１４ｄが、最初の１つ以上の故障位置、又は特に電流の増大に関する安全な熱的動作パラメータを最初に超える１つ以上の位置となり得ることが、試験によって示されている。ある実施形態では、１つ以上の接点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、及び／又は２１４ｄは、１つ以上の接点の体積を増大させることによって、１つ以上の接点を通る電流の密度を低減するための、追加の材料を用いて構成されていてよい。同様に、入力導体３１１又は出力導体３２１と接点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、及び／又は２１４ｄのうちの１つ以上との間の接触面積を増大させることによって、電流密度を更に低減してよい。更なる非限定的な例として、追加の接点（図示せず）をバスバー１１４に追加してよい。当業者には理解されるように、上述の例のうちのいずれの１つ又は組み合わせを採用して、電流の増大によってバスバー１１４が受ける最高温度を低下させてよい。ある実施形態では、バスバーのいずれの点における最高温度は、約４５０℃未満、約５００℃未満、約５５０℃未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）に維持する必要がある。ある実施形態では、バスバーの最大温度は、バスバーの故障を防止するために、約６００℃未満、約６５０℃未満、約６６０℃未満、約７００℃未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）に維持する必要がある。

【0023】

図４を考察すると、本開示の主題のある実施形態による、流体冷却式接続装置４１２、バスバー４１４、及び電極４１６の非限定的な構成４００の図が提示されている。ある実施形態では、入力流体冷却式接続装置／バスバー／電極構成と出力流体冷却式接続装置／バスバー／電極構成とは略同一であるため、ここでは一方のみについて説明する。（図３の電極１１６及び１２６のうちの一方又は両方に相当し得る）電極４１６は、主にスズで構成され、典型的には、動作中の電極の腐食により、（電極の寿命の初めの）約３６インチ（９１．４４ｃｍ）と（電極の寿命の終わりの）約６インチ（１５．２４ｃｍ）との間となる、４１６Ｌとして示されている長さを有する。図４では、寿命の終わり又はその付近の電極４１６が示されている。バスバー４１４は、電極４１６の長さの一方の端部に配置され、電極の長さの反対側の端部又は反対側の端部の一部分は、図１に関して図示及び上述されているように、ガラス溶融物タンク１０２内の溶融ガラス１０１と接触する。ある実施形態では、電極とバスバーとの間に薄い銀のスクリーンを配置して、これら２つの間の十分な電気的接触を保証してよい。他の実施形態では、この銀のスクリーンを、高い導電率を有する１つ以上の他の材料で作製された同様の構造体に置き換えてもよい。

【0024】

流体冷却式接続装置４１２は、バスバー４１４が流体冷却式接続装置４１２と電極４１６との間に位置決めされるように、バスバー４１４に物理的にも電気的にも接続される。ある実施形態では、流体冷却式接続装置４１２は、図２に示されているバスバー接点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、及び２１４ｄに取って代わる。以下で更に説明されるように、この設計により、例えば入力導体ケーブルと流体冷却式接続装置との間に、従来技術のバスバー接点２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、及び２１４ｄによって得られるものより大きな及び／又は厚い（接点４２６及び／又は４２７における）接続エリアを実現できる。

【0025】

ある実施形態では、流体冷却式接続装置４１２は主に銅で構成される。他の実施形態では、流体冷却式接続装置は主に、ニッケル、又は高い電気伝導率を有する他の金属で構成されていてよい。他の実施形態では、流体冷却式接続装置は、銅及び／又はニッケル及び／又は他の材料の組み合わせであってよい。ある実施形態では、冷却液は、流体冷却式接続装置４１２の少なくとも一部の内部部分を通って流れる。ある非限定的な実施形態では、冷却液は、インレット４４１ａ及び４４１ｂを通って流入し、アウトレット４４１ｃ及び４４１ｄを通って流出する。ある実施形態では、冷却液の流れは、上述の方向とは反対であってよい。他の実施形態では、冷却液インレット及び／又はアウトレットは、図４の例示的実施形態で示されている位置とは異なる、流体冷却式接続装置４１２上の位置に配置されていてよい。ある実施形態では、上記冷却液は水である。他の実施形態では、上記冷却液は、液体、気体、エマルジョン、懸濁液、油、及び／又は冷媒であってよい。別の実施形態では、流体冷却式接続装置４１２を通る水の流量は、約０．５ガロン／分（ｇｐｍ）（約１．８９２７０６リットル／分）、約０．５ガロン／分（約１．８９２７０６リットル／分）超、約０．５～約１．０ガロン／分（約１．８９２７０６～約３．７８５４１２リットル／分）、約１．０ガロン／分（約３．７８５４１２リットル／分）超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）である。別の実施形態では、流体冷却式接続装置４１２の内部部分に入る水の温度は、およそ３５℃、約２５℃超、約３０℃超、約３５℃超、約４０℃超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）である。ある実施形態では、流体冷却式接続装置４１２のいずれの部分の最高温度は、約１２５℃未満、約１５０℃未満、約１７５℃未満、約２００℃未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）に維持しなければならない。

【0026】

更なる実施形態では、バスバー４１４は、バスバー全体又はバスバーの選択された部分が流体冷却される。ある非限定的な実施形態では、冷却液は、インレット４４３ａ及び４４３ｂを通って流入し、各アウトレット（図示せず）を通って流出する。ある実施形態では、冷却液の流れは、上述の方向とは反対であってよい。他の実施形態では、冷却液インレット及び／又はアウトレットは、図４の例示的実施形態で示されている位置とは異なる、バスバー４１４上の位置に配置されていてよい。ある実施形態では、上記冷却液は水である。他の実施形態では、上記冷却液は、液体、気体、エマルジョン、懸濁液、油、及び／又は冷媒であってよい。また更なる実施形態では、第１の流体源が流体冷却式接続装置４１２に流体を供給し、別個の第２の流体源がバスバー４１４の流体冷却のための流体を供給する。あるいは、単一の流体源が、流体冷却式接続装置４１２のための流体及びバスバー４１４の流体冷却のための流体を供給してもよい。ある実施形態では、バスバー４１４を通る水の流量は、約０．５ガロン／分（約１．８９２７０６リットル／分）、約０．５ガロン／分（約１．８９２７０６リットル／分）超、約０．５～約１．０ガロン／分（約１．８９２７０６～約３．７８５４１２リットル／分）、約１．０ガロン／分（約３．７８５４１２リットル／分）超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）である。別の実施形態では、バスバー４１４の内部部分に入る水の温度は、およそ３５℃、約２５℃超、約３０℃超、約３５℃超、約４０℃超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）である。ある実施形態では、バスバーのいずれの点の最高温度は、約４５０℃未満、約５００℃未満、約５５０℃未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）に維持しなければならない。ある実施形態では、バスバーの故障を防止するために、バスバーの最高温度は、約６００℃未満、約６５０℃未満、約６６０℃未満、約７００℃未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）に維持しなければならない。

【0027】

ガラス溶融物タンク構成３００の動作中、電極４１６は、バスバー４１４を通して電極４１６へと伝達される流体冷却式接続装置４１２への力の印加によって、矢印４１３ａ及び４１３ｂによって概略的に及び／又は模式的に示されているように、ガラス溶融物タンク１０２に押し込まれる。当業者であれば、矢印４１３ａ及び４１３ｂは力の印加を簡潔に表すものであること、並びに本開示はこれら２つの点力に必ずしも限定されないこと、及び上記力は、非限定的な例として、最終的に電極４１６をガラス溶融物タンク１０２に押し込むための、流体冷却式接続装置の側部に対する分散力であってよいことを理解するだろう。ある実施形態では、矢印４１３ａ及び４１３ｂが表す力は、流体冷却式接続装置に対していずれの位置及び／又はバスバー４１４に対していずれの位置に印加されてよく、本開示は図２又は図４に示されている構成に限定されない。よって流体冷却式接続装置４１２及びバスバー４１４はそれぞれ、矢印４１３ａ及び４１３ｂが表す力の印加中にその構成及び動作を維持するために、物理的に頑丈なものでなければならない。

【0028】

流体冷却式接続装置４１２、バスバー４１４、及び電極４１６の構成４００は、約５０００Ａ超、約８０００Ａ超、及び約１０，０００Ａ超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）といった大電流での動作を実現できるよう十分に頑丈である。

【0029】

ある実施形態では、流体冷却式接続装置４１２は：限定するものではないがバスバー４１４の長手方向縁部付近に位置してよいバスバー４１４の第１のエリアに固定された、第１の部分４２２；及び限定するものではないがバスバー４１４の反対側の長手方向縁部付近に位置してよいバスバー４１４の第２のエリアに固定された、第２の部分４２３を備えてよい。ある実施形態では、バスバー４１４の上記第１及び第２のエリアは互いから離間しているが、ある実施形態では、流体冷却式接続装置４１２の第１及び第２の部分が当接している場合もあると考えられる。流体冷却式接続装置４１２は更に、１つの端部が流体冷却式接続装置４１２の第１の部分４２２に固定された第１の接続要素４２４と、１つの端部が流体冷却式接続装置４１２の第２の部分４２３に固定された第２の接続要素４２５とを備えてよい。第１の接続要素４２４及び第２の接続要素４２５の対向する端部それぞれに、第１の接点４２６及び第２の接点４２７が接続されている。第１の接点４２６及び第２の接点４２７は、ある実施形態では１つ以上の電気ケーブルであってよい、図３に示されている入力導体３１１又は出力導体３２１を介して、電流源１０３に電気的に接続される。いくつかの実施形態では、第１の接続要素４２４及び第２の接続要素４２５は、約６インチ（１５．２４ｃｍ）超、約９インチ（２２．８６ｃｍ）超、約１２インチ（３０．４８ｃｍ）超、約１８インチ（４５．７２ｃｍ）超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）の距離だけ離間していてよい。

【0030】

ある実施形態では、交差接続支柱４３０が、第１の接続要素４２４と第２の接続要素４２５との間の、第１の接点４２６及び第２の接点４２７の付近に配置され、これにより、交差接続支柱４３０の一方の端部が第１の接続要素４２４に取り付けられ、交差接続支柱４３０のもう一方の端部が第２の接続要素４２５に取り付けられる。あるいは交差接続支柱４３０を第１の接点４２６及び第２の接点４２７に取り付けてもよい。ある実施形態では、交差接続支柱４３０は、流体冷却式接続装置４１２の第１の部分４２２及び第２の部分４２３から離間していてよい。交差接続支柱４３０はまた、例えば第１の接点４２６又は第２の接点４２７の故障等の故障の発生時に、セーフガードとして作用する。ある非限定的な例として、第１の接点４２６（又は第１の接点へ、若しくは第１の接点から電流を搬送する導体）の故障の発生時、交差接続支柱４３０は、第２の接点４２７から第１の接続要素４２４へと電流を搬送でき、これにより、バスバー４１４への比較的バランスのとれた電流を維持でき、及び／又は流体冷却式接続装置４１２若しくはバスバー４１４における電流密度及び温度の上昇を緩和若しくは防止できる。同様のシナリオは、第２の接点４２７の故障の発生時にも当てはまる。

【0031】

ここで図５を考察すると、本開示の主題のある実施形態による、流体冷却式接続装置５１２及びバスバー５１４の非限定的な構成５００の図が提示されている。流体冷却式接続装置５１２は、図３の流体冷却式接続装置３１２及び３２２のうちの一方又は両方に相当していてよい。同様にバスバー５１４は、図３のバスバー１１４及び１２４のうちの一方又は両方に相当していてよい。

【0032】

流体冷却式接続装置５１２は、バスバー５１４が流体冷却式接続装置５１２と電極（図示せず）との間に位置決めされるように、バスバー５１４に物理的にも電気的にも接続される。ある実施形態では、電極とバスバーとの間に薄い銀のスクリーンを配置して、これら２つの間の十分な電気的接触を保証してよい。ある実施形態では、流体冷却式接続装置５１２は主に銅で構成される。他の実施形態では、流体冷却式接続装置は主に、ニッケル、又は高い電気伝導率を有する他の金属で構成されていてよい。他の実施形態では、流体冷却式接続装置は、銅及び／又はニッケル及び／又は他の材料の組み合わせであってよい。

【0033】

ある実施形態では、流体冷却式接続装置５１２は：限定するものではないがバスバー５１４の長手方向縁部付近に位置してよいバスバー５１４の第１のエリアに固定された、第１の部分５２２；及び限定するものではないがバスバー５１４の反対側の長手方向縁部付近に位置してよいバスバー５１４の第２のエリアに固定された、第２の部分５２３を備えてよい。ある実施形態では、バスバー５１４の上記第１及び第２のエリアは互いから離間しているが、ある実施形態では、流体冷却式接続装置５１２の第１及び第２の部分が当接している場合もあると考えられる。流体冷却式接続装置５１２は更に、１つの端部が流体冷却式接続装置５１２の第１の部分５２２に固定された第１の接続要素５２４と、１つの端部が流体冷却式接続装置５１２の第２の部分５２３に固定された第２の接続要素５２５とを備えてよい。第１の接続要素５２４及び第２の接続要素５２５の対向する端部それぞれに、第１の接点５２６及び第２の接点５２７が接続されている。第１の接点５２６及び第２の接点５２７は、それぞれ導体５１１ａ及び５１１ｂを介して、電流源１０３に電気的に接続される。導体５１１ａ及び５１１ｂは、図３の入力導体３１１又は出力導体３２１のうちの一方に相当するが、これら両方に同時に相当することはない。ある実施形態では、導体５１１ａ及び５１１ｂは水冷されたケーブルである。いくつかの実施形態では、第１の接続要素５２４及び第２の接続要素５２５は、約６インチ（１５．２４ｃｍ）超、約９インチ（２２．８６ｃｍ）超、約１２インチ（３０．４８ｃｍ）超、約１８インチ（４５．７２ｃｍ）超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）の距離だけ離間していてよい。

【0034】

ある実施形態では、交差接続支柱５３０が、第１の接続要素５２４と第２の接続要素５２５との間の、第１の接点５２６及び第２の接点５２７の付近に配置され、これにより、交差接続支柱５３０の一方の端部が第１の接続要素５２４に取り付けられ、交差接続支柱５３０のもう一方の端部が第２の接続要素５２５に取り付けられる。あるいは交差接続支柱５３０を第１の接点５２６及び第２の接点５２７に取り付けてもよい。ある実施形態では、交差接続支柱５３０は、流体冷却式接続装置５１２の第１の部分５２２及び第２の部分５２３から離間していてよい。

【0035】

ある実施形態では、冷却液は、流体冷却式接続装置５１２の少なくとも一部の内部部分を通って流れる。図５に示されている非限定的な実施形態では、冷却液は、インレット５４１ａ及び５４１ｂを介して流体冷却式接続装置５１２に流入し、第１の接続要素５２５及び第２の接続要素５２４を通り、アウトレット５４１ｃ及び５４１ｄを介して流出する。ある実施形態では、冷却液は（アウトレット５４１ｃ及び５４１ｄとは別個に、又はアウトレット５４１ｃ及び５４１ｄに加えて）アウトレット５４１ｅ及び５４１ｆを介して出てもよい。ある実施形態では、冷却液の流れは、上述の方向とは反対であってよい。他の実施形態では、冷却液インレット及び／又はアウトレットは、図５の例示的実施形態で示されている位置とは異なる、流体冷却式接続装置５１２上の位置に配置されていてよい。上述の実施形態では、交差接続支柱５３０を通る冷却液の流れは存在しない。別の実施形態では、交差接続支柱５３０は、冷却液の流れを受け入れ、また第１の接続要素５２５と第２の接続要素５２４との間の冷却液の経路を交差接続するよう設計される。この構成において、ある実施形態では、冷却液はインレット５４１ａ又は５４１ｂのうちの一方を通って流体冷却式接続装置５１２に入ってよい。ある実施形態では、冷却液の流れは上述のものと反対方向であってよい。

【0036】

ある実施形態では、上記冷却液は水である。他の実施形態では、上記冷却液は、液体、気体、エマルジョン、懸濁液、油、及び／又は冷媒であってよい。別の実施形態では、流体冷却式接続装置５１２を通る水の流量は、約０．５ガロン／分（約１．８９２７０６リットル／分）、約０．５ガロン／分（約１．８９２７０６リットル／分）超、約０．５～約１．０ガロン／分（約１．８９２７０６～約３．７８５４１２リットル／分）、約１．０ガロン／分（約３．７８５４１２リットル／分）超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）である。別の実施形態では、インレット５４１ａ及び５４１ｂのうちの一方又は両方における水の温度は、およそ３５℃、約２５℃超、約３０℃超、約３５℃超、約４０℃超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）である。ある実施形態では、流体冷却式接続装置５１２のいずれの部分の最高温度は、約１２５℃未満、約１５０℃未満、約１７５℃未満、約２００℃未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）に維持しなければならない。

【0037】

更なる実施形態では、バスバー５１４は、バスバー全体又はバスバーの選択された部分が流体冷却される。図５に示されている非限定的な実施形態では、冷却液は、インレット５５１を介してバスバー５１４に流入し、バスバー５１４を通り、アウトレット５５２を介してバスバーを出る。ある実施形態では、冷却液の流れは、上述の方向とは反対であってよい。他の実施形態では、複数のインレット及び／又は複数のアウトレット（明瞭性のために図示せず）を、バスバー５１４に用いてよい。いくつかの実施形態では、バスバー５１４のある特定のセクションのための、インレット／アウトレットの単一のペアと、バスバー５１４のある別個のセクションのための、インレット／アウトレットの別個のペアとが存在してよい。他の実施形態では、複数のインレット／アウトレットが冷却液を搬送し、冷却液はバスバー５１４の１つ以上の水冷される部分全体を通って流れることができる。ある実施形態では、冷却液は、流体冷却式接続装置５１２及びバスバー５１４の両方の複数の部分を通るようにルーティングされる。

【0038】

ある実施形態では、上記冷却液は水である。他の実施形態では、上記冷却液は、液体、気体、エマルジョン、懸濁液、油、及び／又は冷媒であってよい。別の実施形態では、バスバー５１４を通る水の流量は、約０．５ガロン／分（約１．８９２７０６リットル／分）、約０．５ガロン／分（約１．８９２７０６リットル／分）超、約０．５～約１．０ガロン／分（約１．８９２７０６～約３．７８５４１２リットル／分）、約１．０ガロン／分（約３．７８５４１２リットル／分）超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）である。別の実施形態では、インレット５５１における水の温度は、およそ３５℃、約２５℃超、約３０℃超、約３５℃超、約４０℃超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）である。ある実施形態では、バスバー５１４のいずれの点の最高温度は、約４５０℃未満、約５００℃未満、約５５０℃未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）に維持しなければならない。ある実施形態では、バスバーの故障を防止するために、バスバーの最高温度は、約６００℃未満、約６５０℃未満、約６６０℃未満、約７００℃未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）に維持しなければならない。

【0039】

また更なる実施形態では、第１の流体源が流体冷却式接続装置５１２に流体を供給し、別個の第２の流体源がバスバー５１４の流体冷却のための流体を供給する。あるいは、単一の流体源が、流体冷却式接続装置５１２のための流体及びバスバー５１４の流体冷却のための流体を供給してもよい。

【0040】

ガラス溶融物タンク構成３００の動作中、電極４１６等の電極（明瞭性のために図示せず）は、バスバー５１４を通して電極４１６へと伝達される流体冷却式接続装置５１２への力の印加によって、図４に関して上述したように、ガラス溶融物タンク１０２に押し込まれる。よって流体冷却式接続装置５１２及びバスバー５１４は、上記力の印加中にそれぞれの構成及び動作を維持するために十分に頑丈なものでなければならない。更に、流体冷却式接続装置５１２及びバスバー５１４の構成５００は、約５０００Ａ超、約８０００Ａ超、及び約１０，０００Ａ超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）といった大電流での動作を実現できるよう十分に頑丈である。

【0041】

図６は、本開示の主題のある実施形態による、ガラス溶融タンク内の溶融ガラスに電流を供給する方法の高次ブロック図を示す。ブロック６６２では構造体が提供され、上記構造体は流体冷却式接続装置を備え、上記流体冷却式接続装置は：電流源に電気的に接続された第１の接続要素、及び上記電流源に電気的に接続された第２の接続要素であって、上記第１の接続要素及び上記第２の接続要素は互いから離間している、第１の接続要素及び第２の接続要素；並びに上記第１の接続要素に固定された第１の端部と、上記第２の接続要素に固定された第２の端部とを有する、電気的交差接続支柱を備える。上記構造体は更に、上記流体冷却式接続装置及び電極に電気的に接続されたバスバーを備える。ブロック６６４では、上記電極は上記溶融ガラスと接触するように配置される。ブロック６６６では、上記電流源は励起されて、抵抗加熱によって上記溶融ガラスを加熱するために、上記構造体及び上記電極を介して、上記溶融ガラスに電流を供給する。

【0042】

本開示の主題の様々な実施形態を、以下の実施例によって更に明らかにする。様々なバスバー設計に関して温度及び温度プロファイルを予測するために、熱試験のベースラインとして熱シミュレーションモデルを作製した。次に、図２のバスバー２１４等の既存のバスバー設計を用いてこのモデルを実行した。このモデルの予測温度結果を、バスバー２１４等の動作中の既存のバスバーの試験的な実行から得られた実際の結果と比較した。ここで実際の温度は、赤外線温度計で記録した。モデルの予測結果は、記録された実際の温度と十分に一致していた。

【0043】

実施例１
上記熱シミュレーションモデルを、１７００Ａ、２６００Ａ、３０００Ａ、５０００Ａという４つの異なる電流を用いて、水冷式バスバー設計で実行した。各実行に関して、バスバーは、それぞれ総電流の１／４を搬送する４つの接点を有するものとしてモデル化された。スズ電極は長さが３６インチ（９１．４４ｃｍ）であるものとして、即ち電極の寿命の始まりの時点、従ってバスバーにおける温度に関して最も良好な場合のシナリオとして、モデル化された。シミュレーションの実行の結果を以下の表１に示す。

【0044】

【表1】

【0045】

５０００Ａでの試験に関する６６３℃の最高バスバー温度は、この試験で使用したバスバーの設計基準（この例では５００℃）を超えている。従って、この試験に使用されたバスバー設計は、５０００Ａの電流の搬送には好適でない。

【0046】

実施例２
上記熱シミュレーションモデルを、４つの同一サイズの接点（ここでは「接続バー（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｂａｒ）」と呼ばれる）を有する既存のバスバー設計を用いて１回実行した。ここで各接続バーの体積は２．７８ｉｎ^３（４５．５５６０４ｃｍ^３）であった。上記熱シミュレーションモデルを、２回目として、概ね同一のバスバー設計を用いて実行したが、ここでは４つの接続バーそれぞれの体積は１１．１２ｉｎ^３（１８２．２２４１５ｃｍ^３）であった。これら２回の実行それぞれに関して、スズ電極は長さが６インチ（１５．２４ｃｍ）であるものとして、即ち電極の寿命の終わりの時点、従ってバスバーにおける温度に関して最悪の場合のシナリオとして、モデル化された。これらのシミュレーションの実行の結果を以下の表２に示す。

【0047】

【表2】

【0048】

１回目の実行（既存のバスバー設計）に関して、６７２℃の最高バスバー温度及び最高接続バー温度は、この試験で使用したバスバーの設計基準（この例では５００℃）を超えている。２回目の実行（修正済みのバスバー設計）に関して、４４５℃の最高バスバー温度及び２６７℃の最高接続バー温度はそれぞれ、５００℃の設計基準より低い。従って、１回目の実行で使用された既存のバスバー設計は、５０００Ａの電流の搬送には好適でない。しかしながら、２回目の実行で使用された修正済みのバスバー設計は、５０００Ａの電流の搬送に好適となる。

【0049】

実施例３
上記熱シミュレーションモデルを、（上述のような）水冷式接続装置、バスバー、及びスズ電極を用いて実行した。ここで上記スズ電極は長さが６インチ（１５．２４ｃｍ）であるものとして、即ち電極の寿命の終わりの時点、従ってバスバーにおける温度に関して最悪の場合のシナリオとして、モデル化された。この例では、バスバーは、水冷される第１のプレート、及び水冷される第２のプレートを含み、これらは互いにほぼ隣接する。これら２つの水冷されるプレートは上記電極に略隣接し、「下側（ｂｏｔｔｏｍ）」のプレートは「上側（ｔｏｐ）」のプレートよりも電極に近接している。２回の実行それぞれにおいて、電流は５０００Ａであるものとしてモデル化された。１回目の実行では、２つのアクティブなケーブルを水冷式接続装置に接続し、従って各ケーブルが２５００Ａを搬送する。２回目の実行では、アクティブなケーブルを１つだけ使用し、これが５０００Ａ全てを搬送する。更に、電極の長さが６インチ（１５．２４ｃｍ）しかないため、水冷式接続装置及びバスバーはそれぞれ、約５００℃～約７００℃の極めて高い周囲温度にさらされる。更に、水冷式接続装置を通る冷却水の流量は、約０．５ｇｐｍ～約１．０ｇｐｍである。このシミュレーションの実行の結果を以下の表３に示す。

【0050】

【表3】

【0051】

上記２回の実行それぞれに関して、４０９℃の最高バスバー温度、並びに１２１℃（１回目の実行）及び１２２℃（２回目の実行）の最高水冷式接続装置温度はそれぞれ、バスバーに関する５００℃の設計基準、及び水冷式接続装置に関する２００℃の設計基準未満である。従って、上記１回目及び２回目の実行に使用した水冷式接続装置及びバスバーの設計は、５０００Ａの電流の搬送に好適である。

【0052】

実施例４
上記熱シミュレーションモデルを、実施例３に関して上述したような、水冷式接続装置、バスバー、及びスズ電極を用いて実行した。１回目の実行では、電流は８０００Ａであるものとしてモデル化された。２回目の実行では、電流は１０，０００Ａであるものとしてモデル化された。両方の実行において、アクティブなケーブルが１つだけ水冷式接続装置に接続され、これが全ての電流を搬送する。更に、電極の長さが６インチ（１５．２４ｃｍ）しかないため、水冷式接続装置及びバスバーはそれぞれ、約５００℃～約７００℃の極めて高い周囲温度にさらされる。更に、水冷式接続装置を通る冷却水の流量は、約０．５ｇｐｍ～約１．０ｇｐｍである。このシミュレーションの実行の結果を以下の表４に示す。

【0053】

【表4】

【0054】

上記２回の実行それぞれに関して、４１１℃（１回目の実行）及び４１３℃（２回目の実行）の最高バスバー温度、並びに１２６℃（１回目の実行）及び１３１℃（２回目の実行）の最高水冷式接続装置温度はそれぞれ、バスバーに関する５００℃の設計基準、及び水冷式接続装置に関する２００℃の設計基準未満である。従って、上記１回目及び２回目の実行に使用した水冷式接続装置及びバスバーの設計は、１０，０００Ａの電流の搬送に好適である。

【0055】

ある実施形態では、アセンブリは、ガラス溶融タンク内の溶融ガラスに電流を供給し、上記アセンブリは構造体を備え、上記構造体は流体冷却式接続装置を備え、上記流体冷却式接続装置は：電流源に電気的に接続された第１の接続要素、及び上記電流源に電気的に接続された第２の接続要素であって、上記第１の接続要素及び上記第２の接続要素は互いから離間している、第１の接続要素及び第２の接続要素；並びに上記第１の接続要素に固定された第１の端部と、上記第２の接続要素に固定された第２の端部とを有する、電気的交差接続支柱を有する。上記構造体は更に、上記流体冷却式接続装置及び電極に電気的に接続されたバスバーを備え、上記電極は上記溶融ガラスと接触するように配置され、上記電流源は、抵抗加熱によって上記溶融ガラスを加熱するために、上記構造体及び上記電極を介して、上記溶融ガラスに電流を供給する。

【0056】

別の実施形態では、上記バスバーは流体冷却される。更に別の実施形態では、第１の流体源が上記流体冷却式接続装置に流体を供給し、第２の流体源が上記流体冷却式バスバーのための流体を供給する。更に別の実施形態では、上記流体冷却式接続装置は更に、上記バスバーの第１のエリアに固定された第１の部分と、上記バスバーの第２のエリアに固定された第２の部分とを備え、上記バスバーの上記第１のエリア及び上記第２のエリアは互いから離間している。また更に別の実施形態では、上記第１の接続要素は、上記流体冷却式接続装置の上記第１の部分に固定され、上記第２の接続要素は、上記流体冷却式接続装置の上記第２の部分に固定される。更なる実施形態では、上記第１の接続要素は、第１のケーブルを介して上記電流源に電気的に接続され、上記第２の接続要素は、第２のケーブルを介して第２の電流源に電気的に接続される。また更なる実施形態では、上記第１の接続要素は、第１のケーブルを介して上記電流源に電気的に接続され、上記第２の接続要素は、第２のケーブルを介して上記電流源に電気的に接続される。また更なる実施形態では、上記第１の接続要素に対する上記第１のケーブルの接続点は、上記流体冷却式接続装置の上記第１の部分から離間している。また更なる実施形態では、上記第２の接続要素に対する上記第２のケーブルの接続点は、上記流体冷却式接続装置の上記第２の部分から離間している。また更なる実施形態では、上記第１の接続要素及び上記第２の接続要素は、少なくとも６インチ（１５．２４ｃｍ）だけ離間している。また更なる実施形態では、上記流体冷却式接続装置は主に銅で構成され、及び／又は上記バスバーは主に鋼鉄で構成され、及び／又は上記電極は主にスズで構成される。また更なる実施形態では、上記電流源は少なくとも約３０００アンペアの電流を供給するか、上記電流源は少なくとも約５０００アンペアの電流を供給するか、上記電流源は少なくとも約８０００アンペアの電流を供給するか、又は上記電流源は少なくとも約１０，０００アンペアの電流を供給する。

【0057】

ある実施形態では、上述のアセンブリは更に、上記流体冷却式接続装置の内部部分を通って流れる冷却液を備える。更なる実施形態では、上記冷却液の流量は、約０．５ガロン／分～約１．０ガロン／分（約１．８９２７０６リットル／分～約３．７８５４１２リットル／分）超である。また更なる実施形態では、上記流体冷却式接続装置の上記内部部分に入る上記冷却液の温度は、およそ３５℃である。

【0058】

ある実施形態では、上述のアセンブリに関して、上記電流源は少なくとも約１０，０００アンペアの電流を供給し、上記バスバーは流体冷却され、上記電極の長さは約６インチ（１５．２４ｃｍ）であり、上記バスバーの最高温度は約４５０℃未満である。００６０（比較あり）
ある実施形態では、ガラス溶融タンク内の溶融ガラスに電流を供給する方法が提供され、上記方法は、流体冷却式接続装置を備える構造体を提供するステップを含み、上記流体冷却式接続装置は：電流源に電気的に接続された第１の接続要素、及び上記電流源に電気的に接続された第２の接続要素であって、上記第１の接続要素及び上記第２の接続要素は互いから離間している、第１の接続要素及び第２の接続要素；並びに上記第１の接続要素に固定された第１の端部と、上記第２の接続要素に固定された第２の端部とを有する、電気的交差接続支柱を有する。上記構造体は更に、上記流体冷却式接続装置及び電極に電気的に接続されたバスバーを備える。上記方法は更に、上記電極を上記溶融ガラスと接触するように配置するステップ、並びに上記電流源を励起することによって、抵抗加熱によって上記溶融ガラスを加熱するために、上記構造体及び上記電極を介して、上記溶融ガラスに電流を供給するステップを含む。更なる実施形態では、上記電流源は少なくとも約１０，０００アンペアの電流を供給し、上記バスバーは流体冷却され、上記電極の長さは約６インチ（１５．２４ｃｍ）であり、上記バスバーの最高温度は約４５０℃未満である。

【0059】

本明細書は多数の詳細を含んでいるが、これらは、請求対象の主題の範囲に対する限定として解釈してはならず、特定の実施形態に固有のものであり得る特徴の説明として解釈されるものとする。別個の複数の実施形態の文脈で本明細書中に記載されている特定の特徴は、ある単一の実施形態に組み合わせて組み込むこともできる。反対に、ある単一の実施形態の文脈で記載されている様々な特徴は、複数の実施形態に別個に、又はいずれの好適な部分的組み合わせで、組み込むこともできる。更に、複数の特徴が、特定の組み合わせで作用するものとして上述される場合があり、更にはそのようなものとして請求される場合があるが、請求されている組み合わせからの１つ以上の特徴を、場合によっては上記組み合わせから削除でき、また請求されている組み合わせを、ある部分的組み合わせ又は部分的組み合わせの変形例に向けることもできる。

【0060】

本発明の主題のいくつかの実施形態を説明したが、説明されている実施形態は単なる例示であること、並びに本発明の範囲は、均等物、多数の変形例、及び当業者が本明細書を熟読すれば自然に思いつく修正例の全範囲が与えられた場合に、添付の特許請求の範囲によってのみ定義されることを理解されたい。

【0061】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0062】

実施形態１
ガラス溶融タンク内の溶融ガラスに電流を供給するためのアセンブリであって、
上記アセンブリは構造体を備え、
上記構造体は：
流体冷却式接続装置であって：
電流源と電気的に連通し、また互いから離間している、第１の接続要素及び第２の接続要素；並びに
上記第１の接続要素に固定された第１の端部と、上記第２の接続要素に固定された第２の端部とを有する、電気的交差接続支柱
を備える、流体冷却式接続装置；並びに
上記流体冷却式接続装置及び電極と電気的に連通する、バスバー
を備え、
上記電極は、上記溶融ガラスと接触するよう配置され、
上記電流源は、抵抗加熱によって上記溶融ガラスを加熱するために、上記構造体及び上記電極を介して、上記溶融ガラスに電流を供給する、アセンブリ。

【0063】

実施形態２
上記流体は水である、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0064】

実施形態３
上記流体は、液体、気体、エマルジョン、懸濁液、油、冷媒、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0065】

実施形態４
上記バスバーは流体冷却される、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0066】

実施形態５
上記流体は水である、実施形態４に記載のアセンブリ。

【0067】

実施形態６
第１の流体源は、上記流体冷却式接続装置に流体を供給し、第２の流体源は、流体冷却される上記バスバーに流体を供給する、実施形態４に記載のアセンブリ。

【0068】

実施形態７
上記流体冷却式接続装置は：
上記バスバーの第１のエリアに固定された第１の部分；及び
上記バスバーの第２のエリアに固定された第２の部分
を更に備え、
上記バスバーの上記第１のエリア及び上記第２のエリアは、互いから離間している、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0069】

実施形態８
上記第１の接続要素は、上記流体冷却式接続装置の上記第１の部分に固定され、上記第２の接続要素は、上記流体冷却式接続装置の上記第２の部分に固定される、実施形態７に記載のアセンブリ。

【0070】

実施形態９
上記第１の接続要素は、第１のケーブルを介して上記電流源に電気的に接続され、上記第２の接続要素は、第２のケーブルを介して第２の電流源に電気的に接続される、実施形態８に記載のアセンブリ。

【0071】

実施形態１０
上記第１の接続要素は、第１のケーブルを介して上記電流源に電気的に接続され、上記第２の接続要素は、第２のケーブルを介して上記電流源に電気的に接続される、実施形態８に記載のアセンブリ。

【0072】

実施形態１１
上記第１のケーブルと上記第１の接続要素との接点は、上記流体冷却式接続装置の上記第１の部分から離間している、実施形態１０に記載のアセンブリ。

【0073】

実施形態１２
上記第２のケーブルと上記第２の接続要素との接点は、上記流体冷却式接続装置の上記第２の部分から離間している、実施形態１１に記載のアセンブリ。

【0074】

実施形態１３
上記第１の接続要素及び上記第２の接続要素は、少なくとも６インチ（１５．２４ｃｍ）離間している、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0075】

実施形態１４
上記流体冷却式接続装置は主に銅で構成される、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0076】

実施形態１５
上記バスバーは主に鋼鉄で構成される、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0077】

実施形態１６
上記電極は主にスズで構成される、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0078】

実施形態１７
上記電流源は少なくとも約３０００アンペアの電流を供給する、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0079】

実施形態１８
上記電流源は少なくとも約１０，０００アンペアの電流を供給する、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0080】

実施形態１９
上記流体冷却式接続装置の内部部分を通って流れる冷却液を更に備える、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0081】

実施形態２０
上記冷却液は、流量が約０．５～約１．０ガロン／分（約１．８９２７０６～約３．７８５４１２リットル／分）の水である、実施形態１９に記載のアセンブリ。

【0082】

実施形態２１
上記冷却液は、上記流体冷却式接続装置の上記内部部分に入る温度が約３０℃～約４０℃の水である、実施形態１９に記載のアセンブリ。

【0083】

実施形態２２
上記電流源は少なくとも約１０，０００アンペアの電流を供給し、
上記バスバーは流体冷却され、
上記電極の長さは約６インチ（１５．２４ｃｍ）～約９インチ（２２．８６ｃｍ）であり、
上記バスバーの最高温度は約４５０℃未満である、実施形態１に記載のアセンブリ。

【0084】

実施形態２３
ガラス溶融タンク内の溶融ガラスに電流を供給するための方法であって、
上記方法は：
構造体を提供するステップであって、
上記構造体は：
流体冷却式接続装置であって：
電流源と電気的に連通し、また互いから離間している、第１の接続要素及び第２の接続要素；並びに
上記第１の接続要素に固定された第１の端部と、上記第２の接続要素に固定された第２の端部とを有する、電気的交差接続支柱
を備える、流体冷却式接続装置；並びに
上記流体冷却式接続装置及び電極と電気的に連通する、バスバー
を備える、ステップ；
上記電極を、上記溶融ガラスと接触するように配置するステップ；並びに
上記電流源を励起して、抵抗加熱によって上記溶融ガラスを加熱するために、上記構造体及び上記電極を介して、上記溶融ガラスに電流を供給するステップ
を含む、方法。

【0085】

実施形態２４
上記流体は水である、実施形態２３に記載の方法。

【0086】

実施形態２５
上記流体は、液体、気体、エマルジョン、懸濁液、油、冷媒、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態２３に記載の方法。

【0087】

実施形態２６
上記電流源は少なくとも約１０，０００アンペアの電流を供給し、
上記バスバーは流体冷却され、
上記電極の長さは約６インチ（１５．２４ｃｍ）～約９インチ（２２．８６ｃｍ）であり、
上記バスバーの最高温度は約４５０℃未満である、実施形態２３に記載の方法。

【符号の説明】

【0088】

１００、３００ ガラス溶融物タンク構成
１０１ 溶融ガラス
１０２ ガラス溶融物タンク
１０３ 電流源、トランス
１１１、３１１ 入力導体
１１４ 入力バスバー
１１６ 入力電極
１２１、３２１ 出力導体
１２４ 出力バスバー
１２６ 出力電極
２１４、４１４、５１４ バスバー
２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄ 接点
２１６、４１６ 電極
２１６Ｌ 電極２１６の長さ
３１２ 入力流体冷却式接続装置
３２２ 出力流体冷却式接続装置
４００、５００ 構成
４１２、５１２ 流体冷却式接続装置
４１６Ｌ 電極４１６の長さ
４２２ 流体冷却式接続装置４１２の第１の部分
４２３ 流体冷却式接続装置４１２の第２の部分
４２４、５２４ 第１の接続要素
４２５、５２５ 第２の接続要素
４２６、５２６ 第１の接点
４２７、５２７ 第２の接点
４４１ａ、４４１ｂ、４４３ａ、４４３ｂ、５４１ａ、５４１ｂ、５５１ インレット
４４１ｃ、４４１ｄ、５４１ｃ、５４１ｄ、５４１ｅ、５４１ｆ、５５２ アウトレット
５１１ａ、５１１ｂ 導体
５２２ 流体冷却式接続装置５１２の第１の部分
５２３ 流体冷却式接続装置５１２の第２の部分
５３０ 交差接続支柱

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】