JP2013170740A - ガラス溶解炉用の燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】火炎の先端側が巻き上がることを抑制して、加熱効率の向上を図ることができるガラス溶解炉用の燃焼装置を提供する。
【解決手段】ガス燃料をガラス溶解槽の上部空間に噴出するガス燃料噴出口３、及び、酸素含有ガスをガラス溶解槽の上部空間に吐出する酸素含有ガス吐出口４が、炉側壁に装備され、ガス燃料噴出口３として、酸素含有ガス吐出口４の上方箇所に位置させる上方噴出口３ｕ、酸素含有ガス吐出口４の下方箇所に位置させる下方噴出口３ｓ、及び、酸素含有ガス吐出口４の形成高さに対応する箇所に位置させる中間噴出口３ｔが設けられ、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ、及び、中間噴出口３ｔから分配して噴出されるガス燃料の分配率を変更調節する分配率調節手段が設けられ、酸素含有ガス吐出口４の内部に、中間噴出口３ｔが配設されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ガラス溶解槽のガラス原料の上面に沿う火炎形成方向に沿わせる状態でガス燃料を前記ガラス溶解槽の上部空間に噴出するガス燃料噴出口、及び、前記火炎形成方向に沿わせる状態で酸素含有ガスを前記ガラス溶解槽の上部空間に吐出する酸素含有ガス吐出口が、炉側壁に装備され、
前記ガス燃料噴出口として、前記酸素含有ガス吐出口の上方箇所に位置させる上方噴出口、前記酸素含有ガス吐出口の下方箇所に位置させる下方噴出口、及び、前記酸素含有ガス吐出口の形成高さに対応する箇所に位置させる中間噴出口が設けられ、
前記上方噴出口、前記下方噴出口、及び、前記中間噴出口から分配して噴出されるガス燃料の分配率を変更調節する分配率調節手段が設けられたガラス溶解炉用の燃焼装置に関する。

かかるガラス溶解炉用の燃焼装置は、ガス燃料噴出口からのガス燃料の噴出量を同じ量に維持した状態で、分配率調節手段によって、上方噴出口、下方噴出口、及び、中間噴出口から噴出されるガス燃料の分配率を変更調節することにより、火炎の形成位置等の火炎の形成状態を変更できるようにしたものである。

すなわち、例えば、原料供給口からガラス溶解槽に供給したガラス原料を、原料供給側から溶解ガラス取出側に向けて流動させながら溶解させる形態のガラス溶解炉において、ガラス原料の流動方向における原料供給側箇所においては、火炎を上方寄りに形成し、ガラス原料の流動方向における溶解ガラス取出側箇所においては、火炎を下方よりに形成できるものとなる。

つまり、ガラス溶解槽の上面における原料供給側の部分は、塊状のガラス原料が浮遊して凸凹状であるため、火炎がガラス原料に当たらないようにするために、火炎を上方寄りに形成することが望まれる。
また、ガラス溶解槽の上面における溶解ガラス取出側の部分は、ガラス原料が溶解して平坦状であるため、ガラス溶解槽の上面を効率良く加熱するために、火炎を下方よりに形成することが望まれる。

したがって、ガラス原料の流動方向における原料供給側箇所においては、例えば、ガス燃料のうちの大部分を上方噴出口から噴出させ、残りを下方噴出口及び中間噴出口から噴出させる分配率に調節することにより、火炎を上方寄りに形成することができる。
また、ガラス原料の流動方向における溶解ガラス取出側箇所においては、例えば、ガス燃料のうちの大部分を下方噴出口から噴出させ、残りを上方噴出口及び中間噴出口から噴出させる分配率に調節することにより、火炎を下方寄りに形成することができる。

さらに、ガラス溶解槽の上面を効率良く加熱するために、火炎を下方よりに形成するにしても、ガラス原料が無色ガラスの場合には、ガラス溶解槽の溶解されたガラス原料の上面近傍を酸化雰囲気にすべく、火炎を溶解されたガラス原料の上面から離れた位置に形成し、ガラス原料が色つきガラスの場合には、ガラス溶解槽の溶解されたガラス原料の上面近傍を還元雰囲気にすべく、火炎を溶解されたガラス原料の上面に近接する位置に形成することが望まれるものとなるが、上方噴出口、下方噴出口、及び、中間噴出口から噴出されるガス燃料の分配率を変更調節することにより、所望の火炎を形成できるものとなる。

かかるガラス溶解炉用の燃焼装置の従来例として、酸素含有ガス吐出口の形成高さに対応する箇所に位置させる中間噴出口が、酸素含有ガス吐出口の両横側脇に設けられたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
ちなみに、特許文献１においては、上方噴出口、下方噴出口、及び、中間噴出口の夫々から噴出されるガス燃料の噴出方向が、酸素含有ガス吐出口から吐出される酸素含有ガスの吐出方向に沿う方向に設定されて、互いに平行となるように構成されていた。

特開２００９−２８１６１６号公報

従来のガラス溶解炉用の燃焼装置においては、火炎の先端側が上方に向けて湾曲状に延びる状態、つまり、巻き上がる状態となり、火炎の先端側部分がガラス原料を良好に加熱し難いことに起因して、加熱効率を十分に高めることができない虞があり、改善が望まれるものであった。

すなわち、従来のガラス溶解炉用の燃焼装置においては、上方噴出口、下方噴出口、及び、中間噴出口から噴出されて火炎形成方向に流動するガス燃料が、酸素含有ガス吐出口から吐出されて火炎形成方向に沿って流動する酸素含有ガスの流れの外周部に沿って流動するものであるため、ガス燃料と酸素含有ガスとの混合が促進されない傾向となる。
その結果、ガス燃料の流速や酸素含有ガスの流速が低下した状態においても燃焼が継続することによって、火炎の先端側が巻き上がる状態となる虞があった。

ちなみに、酸素含有ガス吐出口から吐出される酸素含有ガスの吐出速度が十分に速い場合には、ガス燃料の燃焼が促進して、火炎の先端側が巻き上がる状態となることが抑制されるものの、火炎が短くなり過ぎ、ガラス溶解槽の上面を適切に加熱できなくなる。
つまり、ガラス溶解炉用の燃焼装置においては、酸素含有ガス吐出口から吐出される酸素含有ガスの吐出速度を、長めの火炎を形成する低速度（例えば、７ｍ／Ｓ）に定めることになるが、その場合において、火炎の先端側が巻き上がる状態となる虞があった。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであって、その目的は、火炎の先端側が巻き上がることを抑制して、加熱効率の向上を図ることができるガラス溶解炉用の燃焼装置を提供する点にある。

本発明のガラス溶解炉用の燃焼装置は、ガラス溶解槽のガラス原料の上面に沿う火炎形成方向に沿わせる状態でガス燃料を前記ガラス溶解槽の上部空間に噴出するガス燃料噴出口、及び、前記火炎形成方向に沿わせる状態で酸素含有ガスを前記ガラス溶解槽の上部空間に吐出する酸素含有ガス吐出口が、炉側壁に装備され、
前記ガス燃料噴出口として、前記酸素含有ガス吐出口の上方箇所に位置させる上方噴出口、前記酸素含有ガス吐出口の下方箇所に位置させる下方噴出口、及び、前記酸素含有ガス吐出口の形成高さに対応する箇所に位置させる中間噴出口が設けられ、
前記上方噴出口、前記下方噴出口、及び、前記中間噴出口から分配して噴出されるガス燃料の分配率を変更調節する分配率調節手段が設けられたものであって、その第１特徴構成は、
前記酸素含有ガス吐出口の内部に、前記中間噴出口が配設されている点を特徴とする。

すなわち、酸素含有ガス吐出口の内部に、中間噴出口が配設されているから、酸素含有ガス吐出口の内部に配設されている中間噴出口から噴出されたガス燃料と、酸素含有ガス吐出口から吐出される酸素含有ガスとの混合が促進されるため、中間噴出口から噴出されたガス燃料の燃焼が促進されるものとなる。

このように、中間噴出口から噴出されたガス燃料の燃焼が促進されると、その燃焼による燃焼促進作用によって、上方噴出口や下方噴出口から噴出されたガス燃料の燃焼も促進されることになり、その結果、ガス燃料の流速や酸素含有ガスの流速が低下するまでに、燃焼が完了して、火炎の先端側が巻き上がる状態となることが抑制される。

要するに、本発明の第１特徴構成によれば、火炎の先端側が巻き上がることを抑制して、加熱効率の向上を図ることができるガラス溶解炉用の燃焼装置を提供できる。

本発明のガラス溶解炉用の燃焼装置の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記酸素含有ガス吐出口が、横長の扁平状に形成され、
前記中間噴出口として、前記酸素含有ガス吐出口の内部に位置する状態で、横方向に並ぶ複数の前記中間噴出口が装備されている点を特徴とする。

すなわち、横長の扁平状に形成された酸素含有ガス吐出口の内部に、複数の中間噴出口が、横方向に並ぶ状態で位置されているから、複数の中間噴出口の夫々から噴出されるガス燃料と酸素含有ガス吐出口から吐出される酸素含有ガスとの混合が促進されるため、複数の中間噴出口夫々から噴出されたガス燃料の燃焼炎が、横幅方向に広幅な状態で存在することになる。

このように、複数の中間噴出口夫々から噴出されたガス燃料の燃焼炎が、横幅方向に広幅な状態で存在するから、上方噴出口や下方噴出口から噴出されたガス燃料の燃焼を促進する作用が、横幅方向に広い範囲に亘って発揮されることになり、上方噴出口や下方噴出口が横幅方向に並ぶ状態で複数形成される等により、上方噴出口や下方噴出口からガス燃料が横幅方向に広がる状態で噴出されても、上方噴出口や下方噴出口から噴出されるガス燃料の燃焼を適切に促進させることができる。

要するに、本発明の第２特徴構成によれば、上記第１特徴構成による作用効果に加えて、上方噴出口や下方噴出口からガス燃料が横幅方向に広がる状態で噴出されても、上方噴出口や下方噴出口から噴出されるガス燃料の燃焼を適切に促進させることができるガラス溶解炉用の燃焼装置を提供できる。

本発明のガラス溶解炉用の燃焼装置の第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構成に加えて、
前記中間噴出口として、前記酸素含有ガス吐出口の内部に位置する前記中間噴出口に加えて、前記酸素含有ガス吐出口の両横側脇に位置される前記中間噴出口が装備されている点を特徴とする。

すなわち、中間噴出口として、酸素含有ガス吐出口の内部に位置する中間噴出口に加えて、酸素含有ガス吐出口の両横側脇に位置される中間噴出口が装備されているから、酸素含有ガス吐出口の両横側脇に位置される中間吐出口から噴出されるガス燃料の燃焼によって、横幅方向に広い火炎を形成することが可能となる。

そして、酸素含有ガス吐出口の両横側脇に位置される中間噴出口から噴出されるガス燃料は、酸素含有ガス吐出口の内部に位置する中間噴出口から噴出されるガス燃料の燃焼によって、燃焼が促進されて、適切に燃焼することになる。

要するに、本発明の第３特徴構成によれば、上記第１又は第２特徴構成による作用効果に加えて、横幅方向に広い火炎を形成することが可能となるガラス溶解炉用の燃焼装置を提供できる。

本発明のガラス溶解炉用の燃焼装置の第４特徴構成は、上記第１〜第３特徴構成に加えて、
前記上方噴出口、前記下方噴出口、及び、前記中間噴出口が、ガス燃料を集束させる方向に向けて噴出するように構成されている点を特徴とする。

すなわち、上方噴出口、下方噴出口、及び、中間噴出口が、ガス燃料を集束させる方向に向けて噴出するように構成されているから、上方噴出口、下方噴出口及び中間噴出口の夫々から噴出されるガス燃料を、酸素含有ガス吐出口から吐出される酸素含有ガスに対して的確に混合させることができる。

このように、上方噴出口、下方噴出口及び中間噴出口の夫々から噴出されるガス燃料を、酸素含有ガス吐出口から吐出される酸素含有ガスに対して的確に混合させることができるから、上方噴出口、下方噴出口及び中間噴出口の夫々から噴出されるガス燃料の燃焼状態を安定化させることができる。

要するに、本発明の第４特徴構成によれば、上記第１〜第３特徴構成のいずれかによる作用効果に加えて、上方噴出口、下方噴出口及び中間噴出口の夫々から噴出されるガス燃料の燃焼状態を安定化させることができるガラス溶解炉用の燃焼装置を提供できる。

本発明のガラス溶解炉用の燃焼装置の第５特徴構成は、上記第１〜第３特徴構成に加えて、
前記上方噴出口、前記下方噴出口及び前記中間噴出口が、ガス燃料の噴出方向を変更調節自在に構成されている点を特徴とする。

すなわち、上方噴出口、下方噴出口及び中間噴出口から噴出されるガス燃料の噴出方向を変更調節する噴出方向調節手段が設けられているから、上方噴出口、下方噴出口及び中間噴出口から噴出されるガス燃料の噴出方向を変更調節することによって、種々の形状の火炎を形成することができる。

例えば、溶解炉が大型の場合には、上方噴出口、下方噴出口及び中間噴出口から噴出されるガス燃料の噴出方向を、酸素含有ガス吐出口から吐出される酸素含有ガスの吐出方向と平行な方向に向けるようにして、長さが長めとなる火炎を形成することができる。
また、溶解炉が小型の場合には、上方噴出口、下方噴出口及び中間噴出口から噴出されるガス燃料の噴出方向を、ガス燃料を集束させる方向に向けるようにして、長さが短めとなる火炎を形成することができる。

このように、溶解炉の大きさ等に応じて、上方噴出口、下方噴出口及び中間噴出口から噴出されるガス燃料の噴出方向を変更調節して、溶解炉の大きさに応じた長さの火炎を形成する等、設置箇所の状況に応じて種々の形状の火炎を形成することができる。

要するに、本発明の第５特徴構成によれば、上記第１〜第３特徴構成のいずれかによる作用効果に加えて、設置箇所の状況に応じて種々の形状の火炎を形成することができるガラス溶解炉用の燃焼装置を提供できる。

第１実施形態のガラス溶解炉の横断平面図 図１のＩＩ−ＩＩ矢視図 第１実施形態の噴出ユニットの斜視図 同噴出ユニットの一部切欠側面図 同噴出ユニットの一部切欠平面図 同噴出ユニットの背面図 燃焼装置の制御構成を示すブロック図 上方寄り火炎形成状態にて火炎が形成される状態を示す側面図 短炎形成状態にて火炎が形成される状態を示す側面図 下方寄り火炎形成状態にて火炎が形成される状態を示す側面図 テスト用加熱炉の概略縦断側面図 実験結果を示すグラフ 実験結果を示すグラフ 第２実施形態の噴出ユニットの斜視図 同噴出ユニットの一部切欠平面図 同噴出ユニットの背面図 同実施形態の燃料装置の制御構成を示すブロック図 第３実施形態のガラス溶解炉の横断平面図 別実施形態の噴出ユニットにおけるバーナタイル部分の一部切欠側面図

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、ガラス溶解炉が、平面視で矩形状の炉本体１の下部に、平面視で矩形状のガラス溶解槽２を備える状態に構成されている。
そして、ガラス溶解炉用の燃焼装置（以下、単に燃焼装置と記載する）が、ガラス溶解槽２の上部空間に向けてガス燃料を溶解ガラスの上面に沿う火炎形成方向に沿って噴出する燃料噴出部Ｆと、ガス燃料を燃焼させるための燃焼用酸素含有ガスとしての純酸素ガスをガラス溶解槽２の上部空間に向けて火炎形成方向に沿って吐出する酸素含有ガス吐出部Ｓとから構成されて、炉本体１の炉側壁１ｗに複数設けられている。
この実施形態では、燃焼装置を構成する燃料噴出部Ｆ及び酸素含有ガス吐出部Ｓが、炉側壁１ｗに組付けた噴出ユニットＮに装備されている。

ガラス溶解槽２は、その周囲の４辺が炉側壁１ｗにて区画されるものであって、ガラス溶解槽２の四辺のうちの槽前部側を区画する炉側壁１ｗに、ガラス原料を投入する投入口１ｉが設けられ、その投入口１ｉが設けられた槽前部側に対向する槽背部側を区画する炉側壁１ｗに、その炉側壁１ｗの外部に設けられた取出槽５に向けて溶解ガラスを取り出す取出口１ｅが設けられている。

そして、ガラス溶解槽２は、投入口１ｉからガラス溶解槽２に投入されたガラス原料を取出口１ｅに向けて流動させながら溶解させて、連続してガラス溶解処理を行う連続式に構成されている。
つまり、ガラス溶解槽２が、原料供給側から溶解ガラス取り出し側に向けてガラス原料を流動させるように構成されている。

投入口１ｉから取出口１ｅに向かうガラス原料及び溶解ガラスの流動方向（以下、ガラス原料流動方向と記載する）に沿うガラス原料流動方向視において、左右に位置する炉側壁１ｗの夫々に、４基の噴出ユニットＮがガラス原料流動方向に沿って並置されている。
ちなみに、左右の炉側壁１ｗの夫々に装備される４基の噴出ユニットＮ同士は、ガラス原料流動方向において千鳥となる形態で設置され、また、左右夫々の炉側壁１ｗに設置された複数の噴出ユニットＮは、全て同一の高さに設けられている。
又、上記火炎形成方向は、ガラス原料流動方向に直交し且つ水平方向に沿う方向に設定されている。

燃料噴出部Ｆが、図３に示すように、ガス燃料噴出口３からガス燃料を噴出するように構成されている。
酸素含有ガス吐出部Ｓが、図３に示すように、酸素含有ガス吐出口４から純酸素ガスを吐出するように構成されている。酸素含有ガス吐出口４は、横長の扁平状に形成されている。

燃料噴出部Ｆを構成する上述のガス燃料噴出口３として、酸素含有ガス吐出口４の上方箇所に位置させる上方噴出口３ｕ、酸素含有ガス吐出口４の下方箇所に位置させる下方噴出口３ｓ、及び、酸素含有ガス吐出口４の形成高さに対応する箇所に位置させる中間噴出口３ｔが設けられている。

そして、中間噴出口３ｔとして、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する状態で、横方向に並ぶ複数の中間噴出口３ｔが装備されている。尚、本実施形態においては、３個の中間噴出口３ｔが装備されている。

また、上方噴出口３ｕとして、酸素含有ガス吐出口４の横幅方向の中央側箇所に、横幅方向に並ぶ状態で３個の上方噴出口３ｕが装備されている。
さらに、下方噴出口３ｓとして、図３に示すように、酸素含有ガス吐出口４の横幅方向の中央側箇所に、横幅方向に並ぶ状態で３個の下方噴出口３ｓが装備されている。

また、図７に示すように、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ、及び、中間噴出口３ｔから分配して噴出されるガス燃料の分配率を変更調節する分配率調節手段Ｖが設けられている。

噴出ユニットＮの構成について説明しながら、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ、中間噴出口３ｔ、及び、酸素含有ガス吐出口４について説明を加えると、図３〜図６に示すように、噴出ユニットＮは、外形が直方体形状のバーナタイル６と、供給口集合部９と、バーナタイル６と供給口集合部９とを接続する接続部１０とから構成されている。

バーナタイル６には、図４に示すように、上方噴出口３ｕを先端部に形成するガス燃料流動孔Ａｕ、下方噴出口３ｓを先端部に形成するガス燃料流動孔Ａｓ、及び、酸素含有ガス吐出口４を先端部に形成する一つの酸素流動孔Ｂが設けられている。
尚、酸素流動孔Ｂの横断面形状は、酸素含有ガス吐出口４と同じく、横長の扁平状である。

上方噴出口３ｕを先端部に形成するガス燃料流動孔Ａｕは、図示はしないが、バーナタイル６の横幅方向に沿って３個形成され、同様に、下方噴出口３ｓを先端部に形成するガス燃料流動孔Ａｓは、図示はしないが、バーナタイル６の横幅方向に沿って３個形成されている。
バーナタイル６に形成した酸素流動孔Ｂの内部には、図４及び図５に示すように、中間噴出口３ｔを先端部に形成する３本のガス燃料流動パイプＰが配設されている。

図４に示すように、３個の上方噴出口３ｕの夫々に連通する３個のガス燃料流動孔Ａｕが下向き傾斜状態になるように形成され、３個の下方噴出口３ｓの夫々に連通するガス燃料流動孔Ａｓが上向き傾斜状態になるように形成されて、３個の上方噴出口３ｕ及び３個の下方噴出口３ｓから噴出されるガス燃料が、集束箇所Ｄに向けて流動するように構成されている。

ちなみに、本実施形態においては、３個の上方噴出口３ｕの夫々に連通する３個のガス燃料流動孔Ａｕは、平面視においては、酸素含有ガス吐出口４から吐出される純酸素ガスの吐出方向に沿う平行姿勢で形成されるが、平面視においても、ガス燃料が集束箇所Ｄに向けて流動するように、３個のガス燃料流動孔Ａｕのうちの左右両側のガス燃料流動孔Ａｕを傾斜姿勢に形成してもよい。

同様に、本実施形態においては、３個の下方噴出口３ｓの夫々に連通する３個のガス燃料流動孔Ａｓは、平面視においては、酸素含有ガス吐出口４から吐出される純酸素ガスの吐出方向に沿う平行姿勢で形成されるが、平面視においても、ガス燃料が集束箇所Ｄに向けて流動するように、３個のガス燃料流動孔Ａｓのうちの左右両側のガス燃料流動孔Ａｓを傾斜姿勢に形成してもよい

また、図５に示すように、３本のガス燃料流動パイプＰのうちの左側のガス燃料流動パイプＰが、先端側ほど右側に傾斜する姿勢に設置され、３本のガス燃料流動パイプＰのうちの右側のガス燃料流動パイプＰが、先端側ほど左側に傾斜する姿勢に設置され、３本のガス燃料流動パイプＰのうちの中央のガス燃料流動パイプＰが、酸素含有ガス吐出口４から吐出される純酸素ガスの吐出方向に沿う姿勢で設置されて、３つの中間噴出口３ｔから噴出されるガス燃料が、上述した集束箇所Ｄに向けて流動するように構成されている。

つまり、図３に示すように、本実施形態においては、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ、及び、中間噴出口３ｔが、ガス燃料を集束させる方向に向けて噴出するように構成されている。
ちなみに、本実施形態においては、上述の集束箇所Ｄは、バーナタイル６から０．５〜１．０ｍの位置に設定されている。

尚、本実施形態においては、上方噴出口３ｕのガス燃料噴出方向と下方噴出口３ｓのガス燃料噴出方向とが交差する角度Ｋ１（図４参照）が、２５度に設定され、また、３つの中間噴出口３ｔのうちの左方の中間噴出口３ｔのガス燃料噴出方向と３つの中間噴出口３ｔのうちの右方の中間噴出口３ｔのガス燃料噴出方向とが交差する角度Ｋ２（図５参照）が、２５度に設定されている。
ちなみに、図４及び図５においては、ガス燃料噴出方向を分かり易くするために、上記設定関係とは異なる関係で記載している。

供給口集合部９は、図６に示すように、矩形状の板状体１１を備えて、その板状体１１に、上方噴出口３ｕに連通する３個のガス燃料流動孔Ａｕにガス燃料を供給するための上部燃料供給口７ｕ、下方噴出口３ｓ連通する３個のガス燃料流動孔Ａｕにガス燃料を供給するための下部燃料供給口７ｓ、及び、中間噴出口３ｔに連通する３本のガス燃料流動パイプＰにガス燃料を供給するための中間燃料供給口７ｔ、並びに、酸素含有ガス吐出口４に連通する酸素流動孔Ｂに酸素ガスを供給するための酸素含有ガス供給口８を備える形態に構成されている。

接続部１０は、図示は省略するが、上部燃料供給口７ｕに供給されたガス燃料を３個のガス燃料流動孔Ａｕに導く流路、下部燃料供給口７ｓに供給されたガス燃料を３個のガス燃料流動孔Ａｕに導く流路、中間燃料供給口７ｔに供給されたガス燃料を３本のガス燃料流動パイプＰに導く流路、さらに、酸素含有ガス供給口８に供給された純酸素ガスを酸素流動孔Ｂに導く流路を備えており、そして、供給口集合部９の板状体１１にボルト連結され、バーナタイル６の後端に接着等により接続されて、バーナタイル６と供給口集合部９とを接続するように構成されている。

そして、以上の説明から明らかな如く、本実施形態においては、上述のように構成された噴出ユニットＮが、その前面を炉本体１の内部に臨ませた状態で、炉本体１の炉側壁１ｗに設けられることになる。

図７に示すように、都市ガス（例えば１３Ａ）等のガス燃料を供給する燃料供給路１２が８系統のユニット用燃料分岐路１２ｎに分岐され、各ユニット用燃料分岐路１２ｎが、さらに、上部用分岐路１２ｕ、下部用分岐路１２ｓ、中間用分岐路１２ｔに分岐されている。
そして、各ユニット用燃料分岐路１２ｎの上部用分岐路１２ｕ、下部用分岐路１２ｓ、中間用分岐路１２ｔの夫々が、各噴出ユニットＮの上部燃料供給口７ｕ、下部燃料供給口７ｓ、中間燃料供給口７ｔに接続されている。

燃料供給路１２にはガス燃料の供給を断続する燃料断続弁１３が設けられ、各ユニット用燃料分岐路１２ｎには、噴出ユニットＮへのガス燃料の供給量を調節するユニット用燃料調節弁１４が設けられている。

また、上部用分岐路１２ｕには、３個の上方噴出口３ｕへのガス燃料の供給量を調節する上部用燃料調節弁１５ｕが設けられ、下部用分岐路１２ｓには、３個の下方噴出口３ｓへのガス燃料の供給量を調節する下部用燃料調節弁１５ｓが設けられ、さらに、中間用分岐路１２ｔには、３個の中間噴出口３ｔへのガス燃料の供給量を調節する中間用燃料調節弁１５ｔが設けられている。
つまり、本実施形態においては、上部用燃料調節弁１５ｕ、下部用燃料調節弁１５ｓ、及び、中間用燃料調節弁１５ｔにより、上述した分配率調節手段Ｖが構成されることになる。

タンク等の純酸素ガス供給源１６から純酸素ガスを供給する純酸素供給路１７が８系統のユニット用酸素分岐路１７ｎに分岐され、各ユニット用酸素分岐路１７ｎが各噴出ユニットＮの酸素含有ガス供給口８に接続されている。
そして、純酸素供給路１７には純酸素ガスの供給を断続する酸素断続弁１８が設けられ、各ユニット用酸素分岐路１７ｎには、各噴出ユニットＮへの純酸素ガスの供給量を調節するユニット用酸素調節弁１９が設けられている。

図７に示すように、本実施形態においては、８個の噴出ユニットＮの運転を制御する運転制御部２０、及び、その運転制御部２０に各種の制御指令を指令する操作部２１が設けられている。
操作部２１には、図示を省略するが、噴出ユニットＮの運転開始及び停止を指令する運転スイッチの他に、８個の噴出ユニットＮ夫々に対応して、火炎の形成状態を、上方寄り火炎形成状態、短炎形成状態、及び、下方寄り火炎形成状態のうちから択一的に指令する火炎形成状態指令スイッチ等が設けられている。

上方寄り火炎形成状態は、噴出ユニットＮに供給されるガス燃料を、そのうちの大部分が３個の上方噴出口３ｕから噴出されるように予め設定された上方寄り火炎形成用の設定分配率（例えば、８０：２０：０）にて、３個の上方噴出口３ｕ、３個の中間噴出口３ｔ、３個の下方噴出口３ｓから分配して噴出する状態である。
そして、上方寄り火炎形成状態においては、図８に示すように、火炎が噴出ユニットＮから斜め上方に向けて伸びる状態に形成される。

短炎形成状態は、噴出ユニットＮに供給されるガス燃料を、そのうちの大部分が３個の上方噴出口３ｕと３個の下方噴出口３ｓから噴出されるように予め設定された幅広短炎形成用の設定分配率（例えば、４０：２０：４０）にて、３個の上方噴出口３ｕ、３個の中間噴出口３ｔ、３個の下方噴出口３ｓから分配して噴出する状態である。
そして、短炎形成状態においては、図９に示すように、火炎が噴出ユニットＮから水平方向に向けて伸びる状態に形成される。

下方寄り火炎形成状態は、噴出ユニットＮに供給されるガス燃料を、そのうちの大部分が３個の下方噴出口３ｓから噴出されるように予め設定された下方寄り火炎形成用の設定分配率（例えば、０：２０：８０）にて、３個の上方噴出口３ｕ、３個の中間噴出口３ｔ、３個の下方噴出口３ｓから分配して噴出する状態である。
そして、下方寄り火炎形成状態においては、図１０に示すように、火炎が噴出ユニットＮから斜め下方に向けて伸びる状態に形成される。

このように、火炎の形成状態が、上方寄り火炎形成状態、短炎形成状態、及び、下方寄り火炎形成状態に変更されるが、いずれの状態においても、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する３個の中間噴出口３ｔからはガス燃料が噴出される状態が維持されるため、火炎の先端側が巻き上がる状態となることが抑制される。
つまり、中間噴出口３ｔから噴出されたガス燃料の燃焼が迅速に行われるため、その燃焼による燃焼促進作用によって、上方噴出口３ｕや下方噴出口３ｓから噴出されたガス燃料の燃焼が促進されることにより、ガス燃料の流速や酸素含有ガスの流速が低下するまでに、燃焼が完了して、火炎の先端側が巻き上がる状態となることが抑制される。

ガラス溶解槽２におけるガラス原料流動方向上手側の部分は、ガラス原料が溶解されつつ浮遊しているので、ガラス溶解槽２の上面は凸凹状となり、ガラス溶解槽２におけるガラス原料流動方向下流側の部分は、その部分に至るまでにガラス原料の殆どが溶解されて、ガラス原料は浮遊していないので、ガラス溶解槽２の上面は平坦である。
そこで、炉本体１の左右夫々の炉側壁１ｗに設けられた４基の噴出ユニットＮ夫々における火炎の形成状態を、操作部２１の火炎形成状態指令スイッチにより、投入口１ｉに最も近い１番目の噴出ユニットＮを上方寄り火炎形成状態に、投入口１ｉに次に近い２番目の噴出ユニットＮを短炎形成状態に、投入口１ｉから離れる３番目及び４番目の噴出ユニットＮを下方寄り火炎形成状態に夫々設定する。

このように火炎の形成状態を設定することにより、ガラス溶解槽２におけるガラス原料流動方向の上手側の部分においては、噴出ユニットＮから斜め上方に向けて伸びる状態の火炎が形成されるので、ガラス溶解槽２に浮遊するガラス原料に火炎が当たらないようにすることができる。
又、ガラス溶解槽２におけるガラス原料流動方向の中間部分においては、噴出ユニットＮから水平方向に向けて伸びる火炎が形成されるので、ガラス溶解槽２に浮遊するガラス原料が残存しても、そのガラス原料に火炎が当たることを抑制しながらも、火炎をガラス溶解槽２の上面に近づけて、ガラス溶解槽２を効率良く加熱することができる。

さらに、ガラス溶解槽２におけるガラス原料流動方向の下流側の部分においては、噴出ユニットＮから斜め下方に向けて伸びる状態の火炎が形成されるので、火炎をガラス溶解槽２の上面に近接させて、効率良くガラス溶解槽２を加熱することができる。

尚、上記の通り、噴出ユニットＮを炉本体１の炉側壁１ｗに取り付けた状態で、火炎の形成高さを変更調節することができるので、複数の噴出ユニットＮを炉本体１の炉側壁１ｗにガラス原料流動方向に沿って設置する際に、各噴出ユニットＮの設置高さをガラス原料流動方向における位置に応じて適切な高さに定めるといった面倒な作業が不要となって、上述した如く、複数の噴出ユニットＮを全て同一の高さに設置することができるようになり、設置作業の簡略化を図ることができる。

以下、運転制御部２０の制御動作を説明する。
運転制御部２０は、操作部２１の運転スイッチにより運転開始が指令されると、各噴出ユニットＮに対して設けられたイグナイタ（図示省略）を作動させた状態で、燃料断続弁１３を開弁し、各噴出ユニットＮへのガス燃料の供給量が予め設定した設定燃料供給量になるように各ユニット用燃料分岐路１２ｎのユニット用燃料調節弁１４の作動を制御することになり、併せて、酸素断続弁１８を開弁し、各噴出ユニットＮへの純酸素ガスの供給量が設定燃料供給量に対応して予め設定された設定酸素供給量になるように各ユニット用酸素分岐路１７ｎのユニット用酸素調節弁１９の作動を制御して、各噴出ユニットＮの燃焼を開始する。

又、運転制御部２０は、操作部２１の火炎形成状態指令スイッチによる各噴出ユニットＮについての主炎形成状態の指令情報に基づいて、各噴出ユニットＮに対応する上部用燃料調節弁１５ｕ、下部用燃料調節弁１５ｓ、及び、中間用燃料調節弁１５ｔ夫々の作動を制御する。
例えば、上方寄り火炎形成状態が指令されている場合は、ユニット用燃料分岐路１２ｎを通して供給されるガス燃料を、上方寄り火炎形成用の設定分配率にて、上部用分岐路１２ｕ、中間用分岐路１２ｔ、下部用分岐路１２ｓに分配して通流させるべく、上部用燃料調節弁１５ｕ、中間用燃料調節弁１５ｔ及び前記下部用燃料調節弁１５ｓの作動を制御する。

そして、運転制御部２０は、操作部２１の運転スイッチにより運転停止が指令されると、燃料断続弁１３及び酸素断続弁１８を閉弁して、各噴出ユニットＮの燃焼を停止する。

〔実験結果について〕
次に、燃焼装置を構成する上記実施形態で述べた噴出ユニットＮを、図１１に示すように、実験用加熱炉３０に装備して燃焼させた場合の実験結果を説明する。
実験用加熱炉３０は、奥行きＭが８．８ｍであり、高さＮが１.６ｍである。尚、横幅は、例えば１.８ｍである。

また、実験用加熱炉３０の煙道３１には、排気抵抗を調節するダンパ３２が設けられ、底部は、単なる床面３３に形成されている。
そして、実験用加熱炉３０の床面３３及び天井面３４には、床面３３の温度及び天井面３４の温度を検出する温度センサが分散配置されているが、図１１においてはその記載を省略する。

このような実験設備において、噴出ユニットＮを、上述した上方寄り火炎形成状態、短炎形成状態、及び、下方寄り火炎形成状態に変更して燃焼させて、奥行き方向における床面３３の温度の分布、及び、奥行き方向における天井面３４の温度の分布を計測したところ、図１２及び図１３の結果となった。

図１２は、天井面３４の温度、つまり、天井温度の計測結果を示すものであって、上方寄り火炎形成状態、及び、下方寄り火炎形成状態については、上方寄り火炎形成状態の方が下方寄り火炎形成状態よりも全体的に高温になるものの、いずれの状態においても、噴出ユニットＮから離れるほど低下する傾向を示した。
また、短炎形成状態については、噴出ユニットＮから３０００ｍｍ程度離れるまでは、漸次高温となり、その後、漸次低温となる、山形状に変化する傾向を示した。

尚、中間噴出口３ｔを酸素含有ガス吐出口４の内部に装備せずに、中間噴出口３ｔを酸素含有ガス吐出口４の横側脇にのみに装備する従来の燃焼装置においては、天井温度が、例えば、噴出ユニットＮから３０００ｍｍを超えて離れたところで最高温度になる傾向となり、しかも、最高温度が、炎形成状態における最高温度よりも高くなる傾向となるものである。
このように、従来の燃焼装置においては、噴出ユニットＮから３０００ｍｍを超えて離れたところで最高温度になるは、中間噴出口３ｔを酸素含有ガス吐出口４の内部に装備する本実施形態の燃焼装置に較べて、ガス燃料の燃焼が促進されずに遅れることによるものである。

図１３は、床面３３の温度、つまり、床温度の計測結果を示すものであって、上方寄り火炎形成状態、短炎形成状態、及び、下方寄り火炎形成状態のいずれにおいても、噴出ユニットＮから１５００ｍｍ程度離れるまでは、漸次高温となり、その後、漸次低温となる、山形状に変化する傾向を示した。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明するが、この第２実施形態は、第１実施形態の燃焼装置の別形態を示すものである。
そして、この第２実施形態の燃焼装置は、第１実施形態の燃焼装置と共通する部分が多いので、第１実施形態の燃焼装置と異なる部分についてのみ詳述する。

すなわち、この第２実施形態の燃焼装置を構成する噴出ユニットＮには、図１４及び図１５に示すように、中間噴出口３ｔとして、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する中間噴出口３ｔに加えて、酸素含有ガス吐出口４の両側脇に位置される中間噴出口３ｔが装備されている。

本実施形態においては、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する中間噴出口３ｔは１個であるが、２個以上複数個装備するようにしてもよい。
酸素含有ガス吐出口４の両側脇に位置される中間噴出口３ｔは、左方側及び右方側に夫々３個装備されているが、その設置数は変更できる。
そして、図１５に示すように、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する中間噴出口３ｔは、第１実施形態と同様に、バーナタイル６に形成した酸素流動孔Ｂの内部に配設されるガス燃料流動パイプＰの先端部にて形成されている。

また、酸素含有ガス吐出口４の左方側の中間噴出口３ｔは、バーナタイル６に形成した左方側ガス燃料流動孔Ａｈの先端部にて形成され、酸素含有ガス吐出口４の右方側に位置される中間噴出口３ｔは、バーナタイル６に形成した右方側ガス燃料流動孔Ａｍの先端部にて形成されている。
そして、左方側の３個の中間噴出口３ｔに連通する３本の左方側ガス燃料流動孔Ａｈが、先端側ほど右側に傾斜する姿勢に形成され、右方側の３個の中間噴出口３ｔに連通する右方側ガス燃料流動孔Ａｍが、先端側ほど左側に傾斜する姿勢に形成されている。

したがって、酸素含有ガス吐出口４の左方側や右方側に位置する中間噴出口３ｔから噴出されるガス燃料が、第１実施形態と同様に集束箇所Ｄに向けて流動するように構成されている。
つまり、この第２実施形態においても、図１４に示すように、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ、及び、中間噴出口３ｔが、ガス燃料を集束させる方向に向けて噴出するように構成されている。

ちなみに、上方噴出口３ｕは、第１実施形態と同様に構成されるが、第２実施形態においては、バーナタイル６の横幅方向に沿って５個形成されている。
また、下方噴出口３ｓは、第１実施形態と同様に構成されるが、第２実施形態においては、バーナタイル６の横幅方向に沿って５個形成されている。

噴出ユニットＮの供給口集合部９には、図１６に示すように、上記第実施形態と同様に、上方噴出口３ｕに連通するガス燃料流動孔Ａｕにガス燃料を供給するための上部燃料供給口７ｕ、下方噴出口３ｓ連通するガス燃料流動孔Ａｓにガス燃料を供給するための下部燃料供給口７ｓ、中間噴出口３ｔに連通する１本のガス燃料流動パイプＰにガス燃料を供給するための中間燃料供給口７ｔ、及び、酸素含有ガス吐出口４に連通する酸素流動孔Ｂに酸素ガスを供給するための酸素含有ガス供給口８を備えることに加えて、左方側燃料供給口７ｈ及び右方側燃料供給口７ｍを備えている。

左方側燃料供給口７ｈは、酸素含有ガス吐出口４の左方側に位置する中間噴出口３ｔに連通する左方側ガス燃料流動孔Ａｈにガス燃料を供給するために設けられ、右方側燃料供給口７ｍは、酸素含有ガス吐出口４の右方側に位置する中間噴出口３ｔに連通する右方側ガス燃料流動孔Ａｍにガス燃料を供給するために設けられている。

接続部１０は、上記第１実施形態と同様に、上部燃料供給口７ｕに供給されたガス燃料を３個のガス燃料流動孔Ａｕに導く流路、下部燃料供給口７ｓに供給されたガス燃料を３個のガス燃料流動孔Ａｓに導く流路、中間燃料供給口７ｔに供給されたガス燃料を１本のガス燃料流動パイプＰに導く流路、及び、酸素含有ガス供給口８に供給された純酸素ガスを酸素流動孔Ｂに導く流路を備えるのに加えて、左方側燃料供給口７ｈに供給されたガス燃料を３本の左方側ガス燃料流動孔Ａｈに導く流路、及び、右方側燃料供給口７ｍに供給されたガス燃料を３本の右方側ガス燃料流動孔Ａｍに導く流路を備えている。

図１７に示すように、都市ガス（例えば１３Ａ）等のガス燃料を供給する燃料供給路１２が複数系統のユニット用燃料分岐路１２ｎに分岐されるのは、第１実施形態と同様であるが、各ユニット用燃料分岐路１２ｎが、上部用分岐路１２ｕ、下部用分岐路１２ｓ、中間用分岐路１２ｔに分岐されるのに加えて、左方側分岐路１２ｈ及び右方側分岐路１２ｍに分岐されている。

そして、各ユニット用燃料分岐路１２ｎの上部用分岐路１２ｕ、下部用分岐路１２ｓ、中間用分岐路１２ｔの夫々が、各噴出ユニットＮの上部燃料供給口７ｕ、下部燃料供給口７ｓ、中間燃料供給口７ｔに接続されるのは、第１実施形態と同様であるが、本実施形態においては、左方側分岐路１２ｈが、左方側燃料供給口７ｈに接続され、右方側分岐路１２ｍが、右方側燃料供給口７ｍに接続されている。

また、燃料断続弁１３、ユニット用燃料調節弁１４、上部用燃料調節弁１５ｕ、下部用燃料調節弁１５ｓ、中間用燃料調節弁１５ｔが設けられるのは、第１実施形態と同様であるが、本実施形態においては、左方側分岐路１２ｈには、酸素含有ガス吐出口４の左方側に位置する中間噴出口３ｔへのガス燃料の供給量を調節する左方側燃料調節弁１５ｈが設けられ、右方側分岐路１２ｍには、酸素含有ガス吐出口４の右方側に位置する中間噴出口３ｔへのガス燃料の供給量を調節する右方側燃料調節弁１５ｍが設けられている。
つまり、本実施形態においては、上部用燃料調節弁１５ｕ、下部用燃料調節弁１５ｓ、中間用燃料調節弁１５ｔ、左方側燃料調節弁１５ｈ、及び、右方側燃料調節弁１５ｍにより、分配率調節手段Ｖが構成されることになる。

本実施形態においては、運転制御部２０に各種の制御指令を指令する操作部２１が、複数の噴出ユニットＮ夫々についての火炎形成状態として、上方寄り火炎形成状態、短炎形成状態、下方寄り火炎形成状態、左方寄り火炎形成状態、及び、右方寄り火炎形成状態のいずれかを選択的に指令できるように構成されている。

上方寄り火炎形成状態は、噴出ユニットＮに供給されるガス燃料を、そのうちの大部分が５個の上方噴出口３ｕから噴出されるように予め設定された上方寄り火炎形成用の設定分配率（例えば、８０：４：８：８：０）にて、上方噴出口３ｕ、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する中間噴出口３ｔ、酸素含有ガス吐出口４の左方側に位置する中間噴出口３ｔ、酸素含有ガス吐出口４の右方側に位置する中間噴出口３ｔ、下方噴出口３ｓから分配して噴出する状態である。
そして、図示はしないが、上方寄り火炎形成状態においては、火炎が噴出ユニットＮから斜め上方に向けて伸びる状態に形成される。

短炎形成状態は、噴出ユニットＮに供給されるガス燃料を、そのうちの大部分が３個の上方噴出口３ｕと３個の下方噴出口３ｓから噴出されるように予め設定された幅広短炎形成用の設定分配率（例えば、４０：４：８：８：４０）にて、上方噴出口３ｕ、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する中間噴出口３ｔ、酸素含有ガス吐出口４の左方側に位置する中間噴出口３ｔ、酸素含有ガス吐出口４の右方側に位置する中間噴出口３ｔ、下方噴出口３ｓから分配して噴出する状態である。
そして、図示はしないが、短炎形成状態においては、火炎が噴出ユニットＮから水平方向に向けて伸びる状態に形成される。

下方寄り火炎形成状態は、噴出ユニットＮに供給されるガス燃料を、そのうちの大部分が３個の下方噴出口３ｓから噴出されるように予め設定された下方寄り火炎形成用の設定分配率（例えば、０：４：８：８：８０）にて、上方噴出口３ｕ、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する中間噴出口３ｔ、酸素含有ガス吐出口４の左方側に位置する中間噴出口３ｔ、酸素含有ガス吐出口４の右方側に位置する中間噴出口３ｔ、下方噴出口３ｓから分配して噴出する状態である。
そして、図示はしないが、下方寄り火炎形成状態においては、火炎が噴出ユニットＮから斜め下方に向けて伸びる状態に形成される。

左方寄り火炎形成状態は、噴出ユニットＮに供給されるガス燃料を、そのうちの大部分が酸素含有ガス吐出口４の左方側に位置する中間噴出口３ｔから噴出されるように予め設定された左方寄り火炎形成用の設定分配率（例えば、０：２０：８０：０：０）にて、上方噴出口３ｕ、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する中間噴出口３ｔ、酸素含有ガス吐出口４の左方側に位置する中間噴出口３ｔ、酸素含有ガス吐出口４の右方側に位置する中間噴出口３ｔ、下方噴出口３ｓから分配して噴出する状態である。
そして、図示はしないが、左方寄り火炎形成状態においては、火炎が噴出ユニットＮから斜め左方に向けて伸びる状態に形成される。

右方寄り火炎形成状態は、噴出ユニットＮに供給されるガス燃料を、そのうちの大部分が酸素含有ガス吐出口４の右方側に位置する中間噴出口３ｔから噴出されるように予め設定された右方寄り火炎形成用の設定分配率（例えば、０：２０：０：８０：０）にて、上方噴出口３ｕ、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する中間噴出口３ｔ、酸素含有ガス吐出口４の左方側に位置する中間噴出口３ｔ、酸素含有ガス吐出口４の右方側に位置する中間噴出口３ｔ、下方噴出口３ｓから分配して噴出する状態である。
そして、図示はしないが、右方寄り火炎形成状態においては、火炎が噴出ユニットＮから斜め右方に向けて伸びる状態に形成される。

このように、火炎の形成状態が、上方寄り火炎形成状態、短炎形成状態、下方寄り火炎形成状態、左方寄り火炎形成状態、及び、右方寄り火炎形成状態に変更されるが、いずれの状態においても、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する中間噴出口３ｔからはガス燃料が噴出される状態が維持されるため、火炎の先端側が巻き上がる状態となることが抑制される。

つまり、酸素含有ガス吐出口４の内部に位置する中間噴出口３ｔから噴出されたガス燃料の燃焼が迅速に行われるため、その燃焼による燃焼促進作用によって、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ、酸素含有ガス吐出口４の左方側に位置する中間噴出口３ｔ、及び、酸素含有ガス吐出口４の右方側に位置する中間噴出口３ｔから噴出されたガス燃料の燃焼が促進されることにより、ガス燃料の流速や酸素含有ガスの流速が低下するまでに、燃焼が完了して、火炎の先端側が巻き上がる状態となることが抑制される。

この第２実施形態の噴出ユニットＮは、上記第１実施形態のガラス溶解炉に対して、第１実施形態と同様に装備できるものであるが、火炎形成状態を、左方寄り火炎形成状態、及び、右方寄り火炎形成状態にも変更できるため、種々の形態のガラス溶解炉に適用して実施できる。
ちなみに、左方寄り火炎形成状態や右方寄り火炎形成状態の使用例としては、例えば、炉本体１の炉側壁１ｗの右側に隣接して噴出ユニットＮを設置する場合には、その噴出ユニットＮの火炎形成状態を、左寄り火炎形成状態に設定し、炉本体１の炉側壁１ｗの左側に隣接して噴出ユニットＮを設置する場合には、その噴出ユニットＮの火炎形成状態を、右寄り火炎形成状態に設定することにより、火炎が炉側壁１ｗに接触しないようして、炉本体１の耐久性を向上することが考えられる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を説明するが、この第３実施形態は、ガラス溶解炉の異なる構成を例示するものであって、この第３実施形態の燃焼装置としては、第１実施形態の燃焼装置、又は、第２実施形態の燃焼装置を適用するものであるので、以下、ガラス溶解炉の構成と、噴出ユニットＮの設置形態とについてのみ詳述する。

第３実施形態のガラス溶解炉は、図１８に示すように、平面視において長方形状のガラス溶解槽２の４辺を囲む４つの炉側壁１ｗのうちで、長辺側となる一対の炉側壁１ｗの一方に、投入口１ｉが、炉側壁１ｗの横幅方向の一端側に位置させた状態で設けられ、その炉側壁１ｗに隣接する短辺側の一対の炉側壁１ｗのうちの、投入口１ｉから離れる側の炉側壁１ｗに、取出口１ｅが設けられている。
すなわち、このガラス溶解炉は、投入口１ｉから取出口１ｅに向けて屈曲状にガラス原料を流動させるように構成されている。

そして、上述した短辺側となる一対の炉側壁１ｗのうちの、投入口１ｉに隣接する炉側壁１ｗに、複数（例示図では３基）の噴出ユニットＮが、炉側壁１ｗの横幅向に沿って並置され、投入口１ｉを設けた炉側壁１ｗ及びその炉側壁１ｗに対向する炉側壁１ｗの取出口１ｅに近接する部分に、炉側壁１ｗの長手方向に位置をずらした状態で、噴出ユニットＮが１基ずつ設けられている。

ちなみに、この第３実施形態の場合においては、例えば、投入口１ｉ側の３基の噴出ユニットＮの火炎形成状態を、上方寄り火炎形成状態に設定し、取出口１ｅ側の２基の噴出ユニットＮの火炎形成状態を、下方寄り下縁形成状態に設定することになる。

〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ）上記第１実施形態においては、酸素含有ガス吐出口４の内部に３個の中間噴出口３ｔを設ける場合を例示したが、酸素含有ガス吐出口４の内部に、４個以上の中間噴出口３ｔを設けるようにする等、第１実施形態の燃焼装置において、中間噴出口３ｔの設置数は各種変更できる。
同様に、上記第２実施形態においては、酸素含有ガス吐出口４の内部に１個の中間噴出口３ｔを設ける場合を例示したが、酸素含有ガス吐出口４の内部に、２個以上の中間噴出口３ｔを設けるようにする等、第２実施形態の燃焼装置において、中間噴出口３ｔの設置数は各種変更できる。

（ロ）燃焼装置が火炎を形成する火炎形成方向は、上記の第１実施形態において例示したガラス原料流動方向に直交する方向に限定されるものではなく、ガラス原料流動方向に平行な方向や、ガラス原料流動方向に斜めに交差する方向でも良い。

（ハ）酸素含有ガス吐出口４の具体構成は、上記の第１実施形態及び第２実施形態にて例示した構成、即ち、横長状の一つの口として構成することに代えて、複数の円状や楕円状の口が横幅に並ぶ形態に構成してもよい。

（ニ）上記の第１実施形態及び第２実施形態においては、ガス燃料噴出口３及び酸素含有ガス吐出口４を、炉本体１の炉側壁１ｗに組付自在な一つの噴出ユニットＮに備えさせる場合について例示したが、ガス燃料噴出口３及び酸素含有ガス吐出口４を別部材に備えさせる形態で実施してもよい。

（ホ）上記の第１実施形態においては、平面視で矩形状のガラス溶解槽２を囲む炉本体１の炉側壁１ｗにおける前側の炉側壁１ｗに投入口１ｉを設け且つ背部側の炉側壁１ｗに取出口１ｅを設けたガラス溶解炉に対して、ガラス原料流動方向に沿うガラス原料流動方向視において、左右両側に位置する炉側壁１ｗの夫々に、複数の噴出ユニットＮをガラス原料流動方向に沿って並置する形態とする場合を例示したが、例えば、ガラス原料流動方向視における左右両側の炉側壁１ｗのうちの一方に、複数の噴出ユニットＮをガラス原料流動方向に沿って並置する形態にする等、第１実施形態のガラス溶解炉に対して噴出ユニットＮを設置する形態は各種変更できる。

（ヘ）噴出ユニットＮをガラス溶解槽２におけるガラス原料流動方向に沿って並置する場合において、その並置数はガラス溶解槽２の平面視での大きさに応じて変更設定することができる。又、ガラス溶解槽２の平面視での大きさが小さい場合は１基でも良い。

（ト）火炎形成状態の種類は、上記の第１実施形態及び第２実施形態において例示した種類に限定されるものではない。
例えば、第２実施形態の燃焼装置において、ガス燃料の大部分を、上方噴出口３ｕと酸素含有ガス吐出口４の左方側の中間噴出口３ｔとから噴出する分配率に調整して、火炎を左方でかつ上方に伸びる状態に形成する左上寄り火炎形成状態や、ガス燃料の大部分を、上方噴出口３ｕと酸素含有ガス吐出口４の右方側の中間噴出口３ｔとから噴出する分配率に調整して、火炎を右方で上方に伸びる状態に形成する右上寄り火炎形成状態を設定できるようにしてもよい。

同様に、第２実施形態の燃焼装置において、ガス燃料の大部分を、下方噴出口３ｓと酸素含有ガス吐出口４の左方側の中間噴出口３ｔとから噴出する分配率に調整して、火炎を左方でかつ下方に伸びる状態に形成する左下寄り火炎形成状態や、ガス燃料の大部分を、下方噴出口３ｓと酸素含有ガス吐出口４の右方側の中間噴出口３ｔとから噴出する分配率に調整して、火炎を右方で下方に伸びる状態に形成する右下寄り火炎形成状態を設定できるようにしてもよい。

（チ）上記第１実施形態の燃焼装置、及び、上記第２実施形態の燃焼装置においては、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ、及び、中間噴出口３ｔが、ガス燃料を集束させる方向に向けて噴出するように構成される場合を例示したが、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ、及び、中間噴出口３ｔが、ガス燃料を互いに平行な方向に沿って噴出するように構成して実施してもよい。

（リ）本発明を実施するに、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ及び中間噴出口３ｔを、ガス燃料の噴出方向を変更調節自在に構成して実施してもよい。
すなわち、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ及び中間噴出口３ｔのガス燃料の噴出方向を、上下方向や左右方向に変更調節できるように構成してもよい。
例えば、図１９に示すように、上方噴出口３ｕを先端に形成するガス燃料流動パイプＰｕ、下方噴出口３ｓを先端に形成するガス燃料流動パイプＰｓ、先端に中間噴出口３ｔを形成するガス燃料流動パイプＰを、バーナタイル６に対して、先端を中心に上下方向に揺動調節自在に構成して、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ及び中間噴出口３ｔが、ガス燃料の噴出方向を上下に変更調節できるようにしてもよい。

また、図示はしないが、上方噴出口３ｕを先端に形成するガス燃料流動パイプＰｕ、下方噴出口３ｓを先端に形成するガス燃料流動パイプＰｓ、及び、先端に中間噴出口３ｔを形成するガス燃料流動パイプＰを、バーナタイル６に対して、先端を中心に左右方向に揺動調節自在に構成して、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ及び中間噴出口３ｔが、ガス燃料の噴出方向を左右に変更調節できるようにしてもよい。

そして、上方噴出口３ｕ、下方噴出口３ｓ及び中間噴出口３ｔが、ガス燃料の噴出方向を変更調節自在に構成されると、火炎の形成状態を種々変更できるものとなるから、設置位置等に応じて、火炎の形成状態を変更設定できるものとなる。

（ヌ）酸素含有ガス吐出部Ｓにより吐出する酸素含有ガスとしては、上記の実施形態において例示した純酸素ガス以外に、空気や、酸素濃度を高くした酸素富化空気を用いることができる。

（ル）本発明によるガラス溶解炉用の燃焼装置は、上記の第１実施形態や第３実施形態にて説明したガラス溶解炉に装備する他、種々の形態のガラス溶解炉に設けることが可能である。例えば、バッチ式でガラス原料の溶解処理を行うバッチ式のガラス溶解炉にも設けることができる。

１ｗ 炉側壁
２ ガラス溶解槽
３ ガス燃料噴出口
３ｕ 上方噴出口
３ｓ 下方噴出口
３ｔ 中間噴出口
４ 酸素含有ガス吐出口
Ｖ 分配率調節手段

Claims (5)

1. ガラス溶解槽のガラス原料の上面に沿う火炎形成方向に沿わせる状態でガス燃料を前記ガラス溶解槽の上部空間に噴出するガス燃料噴出口、及び、前記火炎形成方向に沿わせる状態で酸素含有ガスを前記ガラス溶解槽の上部空間に吐出する酸素含有ガス吐出口が、炉側壁に装備され、
   前記ガス燃料噴出口として、前記酸素含有ガス吐出口の上方箇所に位置させる上方噴出口、前記酸素含有ガス吐出口の下方箇所に位置させる下方噴出口、及び、前記酸素含有ガス吐出口の形成高さに対応する箇所に位置させる中間噴出口が設けられ、
   前記上方噴出口、前記下方噴出口、及び、前記中間噴出口から分配して噴出されるガス燃料の分配率を変更調節する分配率調節手段が設けられたガラス溶解炉用の燃焼装置であって、
   前記酸素含有ガス吐出口の内部に、前記中間噴出口が配設されているガラス溶解炉用の燃焼装置。
2. 前記酸素含有ガス吐出口が、横長の扁平状に形成され、
   前記中間噴出口として、前記酸素含有ガス吐出口の内部に位置する状態で、横方向に並ぶ複数の前記中間噴出口が装備されている請求項１記載のガラス溶解炉用の燃焼装置。
3. 前記中間噴出口として、前記酸素含有ガス吐出口の内部に位置する前記中間噴出口に加えて、前記酸素含有ガス吐出口の両横側脇に位置される前記中間噴出口が装備されている請求項１又は２記載のガラス溶解炉用の燃焼装置。
4. 前記上方噴出口、前記下方噴出口、及び、前記中間噴出口が、ガス燃料を集束させる方向に向けて噴出するように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス溶解炉用の燃焼装置。
5. 前記上方噴出口、前記下方噴出口及び前記中間噴出口が、ガス燃料の噴出方向を変更調節自在に構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス溶解炉用の燃焼装置。

Images