JP5012050B2 - 加熱炉内の循環ファンケーシング構造 - Google Patents

Description

本発明は、炉内ベッドの上面からの雰囲気ガスを噴出させることによりガラス板を浮上させ支持搬送する加熱炉内の循環ファンケーシング構造に関する。

自動車用の窓ガラスなどに使用される湾曲ガラス板の製造方法は各種知られているが、湾曲ガラス板の大きさ、形状によって適宜生産効率の良い方法が採用され、使い分けられている。

これらのガラス板の曲げ加熱方式のうち、ガスハース曲げ炉と呼ばれる方式は、耐火製のハースベッドの上面に無数の小孔を設け、該小孔より圧縮エアまたはガスを噴出させることによってガラス板を浮上させながら搬送させるものであるが、安定した姿勢で搬送させる為に、ガラス板の搬送方向に直交するハースベッドの片側方向に僅かに傾斜させて、浮上するガラス板を傾斜面の下方側に移動させ、ガラス板の下端辺の複数箇所及び搬送方向の上流側辺にガラス板の形状に合わせて支承具を当接させることによって浮上するガラス板の姿勢を一定に維持して搬送しながら、加熱炉内で曲げ加工する方式である。

ガスハース炉においては、ハースベッドの上面に設けた小穴より熱風ガスを噴出させて、板ガラスを浮上させて被接触で、該板ガラスの上面形状に倣うようにガラス板を正確に湾曲させるので、板ガラス面にキズを付けないようにして湾曲成形させることができる反面、該ガラス板の下面とハースベッドの上面との間隔、すなわちガラス板の浮上量がガラス板の形状によっても異なるが、概ね０．５〜１ｍｍ程度である。

特に複数個並設したハースベッドの後半においてはガラス板の湾曲形状をハースベッドの湾曲形状に合わせるために前記浮上量を少なく設定しているため、並設したハースベッドの上面相互の段差を前記間隔より一層小さくする必要がある。

ハースベッドの上面から噴出する熱風ガスによって浮上するガラス板を、加熱炉内のハースベッド上面の湾曲形状に倣うように湾曲させるためには、ハースベッドの上面から噴出する熱風ガスの温度と圧力は重要である。

従来、このような熱風ガスは、炉内の各ゾーン毎の雰囲気温度と同一とするために、炉内の各ゾーン毎に循環ファンを設け、該循環ファンによって該部の雰囲気ガスを吸引し、一定の圧力でハースベッドの上面から噴出させるべく循環させる。

炉内循環ファンの能力を継続的に維持するためには、ディフューザと循環ファンの羽根車（「インペラ）ともいう）との相対的な位置関係が保たれている必要がある。

このような加熱炉内に循環ファンを設けた文献として、例えば、特開平１１−３０６９８２号公報には、循環路は、加熱炉壁に設けられ、前記循環路内に設けられた第１の循環ファンと、加熱炉内の下面側から前記加熱炉内へ昇降された温風を吹出す第１の吹出口と、前記加熱炉内の上面側から前記加熱炉内の温風を吸込む第１の吸込口とを備えていることを特徴とする陰極線管の製造装置が開示されている（特許文献１）。
特開平１１−３０６９８２号公報

前記特許文献１は、ガラスバルブ用加熱炉内に循環ファンを設け、加熱炉内の雰囲気ガスを循環ファンにより対流させ、対流作用、及び循環作用により加熱炉内の温度を安定化させ、ガラスバルブの熱歪を低減させるためのものである。しかしながら、特許文献１の発明は、板状のガラス板をハースベッド上面より一定の間隔を保って浮上させるために循環ファンにより循環される熱風ガスを安定した圧力で循環させる工夫をしたものではなく、またディフューザについての記載もない。

また、本図の図４に示すような従来の循環ファンケーシング構造においては、ファンケーシング１５’（「Ｓｈｒｏｕｄ」とも云う）とディフューザ１３（Ｄｉｆｆｕｓｅｒ、拡散器）は、それぞれ炉壁１にボルトで固定されているが、さらに、雰囲気ガスの吸引部近傍においてもボルトで連結固定されているため、炉内温度の上昇と共にファンケーシング１５’が熱変形し、その影響を受けてファンケーシング１５’と循環ファン１０の羽根車１２との相対位置がずれ、循環ファン１０によって循環する雰囲気ガスの圧力が低下する事態が生じ、該位置ずれは、経年変化し、大きくなる傾向にあった。

このような循環ファンケーシング構造においては、循環ファンの性能低下が発生した場合には、吸引部のダンパーの開度を大きくしたり、循環ファンのモータの回転数を上げるといった条件変更が必要となり、変形が限度を超えると加熱炉を停止し、補修せざるを得ないという問題点があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、加熱炉内の温度上昇と共に耐熱金属製のファンケーシングの熱膨張による熱変形が発生しても、ファンケーシングと循環ファンの羽根車との相対位置がずれることもなく、変形による循環ファンの能力低下もなく、さらに、吸引部のダンパーの開度の調節や、循環ファンのモータの回転数等の条件変更作業も不要とすることを目的とする。

すなわち、本発明は、炉内ベッドの上面からの雰囲気ガスを噴出させることによりガラス板を浮上させ支持搬送する加熱炉内の熱風ガス循環構造において、前記加熱炉の炉壁の外に固定した駆動モータの回転軸部に固着され、前記炉壁内に設けられており、炉内雰囲気ガスを取り込み、放射状に外方側に流出させる羽根車と、該羽根車の全周囲を囲むように前記炉壁に配設固定したディフューザと、
前記羽根車の回転中心部へ炉内雰囲気ガスを取込む筒状の吸引フードを前記ディフューザに固定し、前記ディフューザから排出される熱風ガスを下方に設けた吹出口への通路となるようにファンケーシングを炉壁に固定すると共に、該ファンケーシングの側壁面の穿孔部内に吸引フードを挿通させ、前記穿孔部の周縁と前記吸引フードの外周囲に固設した円板状の鍔部とを同心円状に重ね合わせて摺接可能に重ね合わせて係止させることにより、吸引フードとファンケーシングの熱膨張による変形を吸収可能としたことを特徴とする加熱炉内の循環ファンケーシング構造である。

あるいは、本発明は、前記穿孔部の周縁と同一の内径のシール押さえ板を前記周縁と間隙を隔てて固着して周縁を２枚構造の周縁部とし、前記円板状の鍔部を前記２枚構造の周縁部間で摺動自在に重ね合わせて係止させたことを特徴とする上述の加熱炉内の循環ファンケーシング構造である。

本発明の加熱炉内の循環ファンケーシング構造として、ファンケーシングの穿孔の周縁部と吸引フードの外周囲に固設した円板状の鍔部とを同心円状に重ね合わせて摺接させるようにし、吸引フードとファンケーシングの熱膨張によるそれぞれの変形を吸収可能としたので、加熱炉内のファンケーシングの熱膨張による熱変形が発生しても、ディフューザと羽根車との相対位置がずれることもなく、変形による循環ファンの噴出するガスの噴出圧力の低下もなく、さらに、吸引部のダンパーの開度の調節や、循環ファンのモータの回転数等の条件変更作業が不要である。

本発明の加熱炉内の循環ファン１０のケーシング構造は、図１〜図３に示したようなトンネル状の加熱炉の炉壁１の外側に所定の間隔で複数個所に固定した駆動モータにより回転自在な羽根車１２を炉壁１内に夫々設け、該羽根車１２の全周囲を囲むようにディフューザ１３を炉壁に配設固定し、前記ディフューザ１３の炉内側面の中心位置に筒状の吸引フード１４を取付固定し、さらに、前記ディフューザ１３全体を覆いかつ下方側には吹出口１６を有するファンケーシング１５が炉壁１に固定されている。

また、図２、図３に示したように、前記吸引フード１４の外周囲を、前記ファンケーシング１５の側壁面に設けた穿孔周縁とほぼ合致する位置に配設させ、前記穿孔の周縁部と前記吸引フード１４の外周囲に固設した円板状の鍔部１４ａとを同心円状に重ね合わせて摺接させることによって、ファンケーシング１５の内壁とディフューザ１３間が、該ディフューザ１３から排出される熱風ガスの下部に設けた吹出口１６までの流路となる。

さらに、前記穿孔部の周縁と同一の内径のシール押さえ板１５ａを前記周縁と間隙を隔てて該穿孔部に固着した見かけ上２枚構造の周縁部とし、前記吸引フード１４の外周に固着した円板状の鍔部１４ａを前記２枚構造の周縁部間で摺動自在に重ね合わせて係止させるようにしても良い。

さらにまた、前記羽根車１２は、駆動モータの回転軸部に連結したコアに複数枚の羽根１２ａ、１２ａ、・・を斜め外方向で放射状となるように固着させたものであり、羽根車１２の回転により、吸引フード１４より羽根車１２のコア近傍に取込んだ炉内の雰囲気ガスが、羽根車１２の外方側に放射状に放出される。

また、前記ディフューザ１３は、羽根車１２の全周囲を取り囲むように配設した略円筒形状であって、炉壁１の炉内側面に固定され、羽根車１２と同様に複数枚の羽根状の板１３ａ、１３ａ、・・を内径側から外径側に斜めに放射状に配設し、雰囲気ガスの流路となる各羽根状板１３ａ、１３ａ、・・間の断面積が外方側になるほど広い断面積となるようにして、内径側から外径側に移動する雰囲気ガスのもつ運動エネルギーを圧力のエネルギーに変える役割がある。

羽根車１２によって炉内雰囲気ガスを取込み、ディフューザ１３内を通過させることによってガスの流れを整流して圧力を整え、ファンケーシング１５の内面側の流路を経て、前記吹出口１６から噴出させるものである。

また、図３に示したように、前記ファンケーシング１５の吹出口１６から噴出された雰囲気ガスを、トンネル状の加熱炉内に配設したハースベッド２内に効率よく取込むために、ハースベッド２の下面のガス取込口から前記ファンケーシング１５の吹出口間を、炉壁、および仕切部材１７、１７で囲い、取込んだ雰囲気ガスを各ハースベッド２の上面に設けた無数の小孔２ａ、２ａ、・・より噴出させることによって、ガラス板Ｇを概ねハースベッド２の上面より０．５〜１ｍｍ程度浮上させ、板ガラス板Ｇの下面にキズを付けずハースベッド２の上面の曲げ形状に倣わせて湾曲成形させることができる。

このように、ハースベッド２の上面から噴出する熱風ガスによって浮上するガラス板を、加熱炉内に設置したハースベッド２の上面の湾曲形状に倣うように湾曲させるために、ハースベッド２の上面から噴出する熱風ガスの温度と圧力は極めて重要である。

前記炉内温度は炉の入口から出口までの複数あるゾーンによって異なるが、ガラス板を軟化させる温度である概ね６５０℃程度の高温状態まで加熱されるので、その輻射熱、及び高温の雰囲気ガス等により金属製のファンケーシング１５と吸引フード１４が熱膨張により大きな変形が発生する。

図１に示すような本発明は、ファンケーシング１５の穿孔の周縁部と、ディフューザ１３に固定した吸引フード１４の外周囲に固設した円板状の鍔部とを同心円状に重ね合わせて、摺接自在にした状態であり、夫々を互いに連結固定した状態としたものではないため、加熱によってファンケーシング１５が熱膨張によりドア側方向への膨張や、上下方向に大きな変形があっても吸引フード１４を固定支持しているディフューザ１３の変形を抑え、これによって、ディフューザの吸込み部のロスを発生させないようにし、その性能に悪い影響を与えることはない。

前記ファンケーシング１５、吸引フード１４、ディフューザ１３、羽根車１２は耐熱性の金属材料より任意に選択しうるが、強度や耐熱性に優れており、かつ入手容易な材料であるステンレス鋼を用いるのが通例である。

本発明のファンケーシング構造の部分縦断面図 本発明のファンケーシング構造の分解斜視図 加熱炉全体の縦断面図 従来のファンケーシング構造の部分縦断面図。

Ｇ ガラス
１ 加熱炉壁
２ ハースベッド
３ 支持金具
４ 搬送チェーン
５ バーナー
１０ 循環ファン
１１ 駆動モータ
１２ 羽根車（インペラ）
１２ａ 羽根
１３ ディフューザ
１３ａ 羽根状板
１４、１４’ 吸引フード
１４ａ 鍔部
１５、１５’ ファンケーシング
１５ａ シール押さえ板
１６ 吹出口
１７ 仕切部材

Claims (2)

1. 炉内ベッドの上面からの雰囲気ガスを噴出させることによりガラス板を浮上させ支持搬送する加熱炉内の熱風ガス循環構造において、
   前記加熱炉の炉壁の外に固定した駆動モータの回転軸部に固着され、前記炉壁内に設けられており、炉内雰囲気ガスを取り込み、放射状に外方側に流出させる羽根車と、
   該羽根車の全周囲を囲むように前記炉壁に配設固定したディフューザと、
   前記羽根車の回転中心部へ炉内雰囲気ガスを取込む筒状の吸引フードを前記ディフューザに固定し、
   前記ディフューザから排出される熱風ガスを下方に設けた吹出口への通路となるようにファンケーシングを炉壁に固定すると共に、該ファンケーシングの側壁面の穿孔部内に吸引フードを挿通させ、
   前記穿孔部の周縁と前記吸引フードの外周囲に固設した円板状の鍔部とを同心円状に重ね合わせて摺接可能に重ね合わせて係止させることにより、吸引フードとファンケーシングの熱膨張による変形を吸収可能としたことを特徴とする加熱炉内の循環ファンケーシング構造。
2. 前記穿孔部の周縁と同一の内径のシール押さえ板を前記周縁と間隙を隔てて固着して周縁を２枚構造の周縁部とし、前記円板状の鍔部を前記２枚構造の周縁部間で摺動自在に重ね合わせて係止させたことを特徴とする請求項１記載の加熱炉内の循環ファンケーシング構造。