JP6642802B2 - ガラス溶解炉 - Google Patents

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Description

本発明は、溶解室に収容されるガラス原料をバーナによる火炎によって溶解するガラス溶解炉に関する。
従来のガラス溶解炉としては、ガラス原料を溶融させる溶解室と、複数の蓄熱室と、溶解室と各蓄熱室とを接続するポート(空気供給路)とを備えたものが公知である(例えば特許文献1参照)。このガラス溶解炉は、ポート内に設置されたバーナ(スルーポートバーナ)から燃料ガスを噴射するとともに、蓄熱室によって加熱した空気(燃焼用酸素含有ガス)を、ポートを通じて溶解室に供給する。さらにガラス溶解炉は、溶解室内にて燃料ガスと空気とを混合し、緩慢燃焼させ、その輻射熱によって溶解室内のガラス原料を溶解する。
このガラス溶解炉では、溶解室にて生じた燃焼排ガスを排気する際に、この燃焼排ガスを、蓄熱室を通過させてその熱を吸収する。また、ガラス溶解炉は、新たな空気を溶解室に供給する際に、この空気を蓄熱室によって加熱する。蓄熱室によって加熱された空気を、ポートを介して溶解室に供給することにより、ガラス溶解炉は、溶解室のガラス原料を効率良く溶解できる。
上記のようないわゆる交番燃焼方式のガラス溶解炉では、燃焼排ガスを排気する際に、すす等の塵埃が蓄熱室に蓄積されることから、定期的に蓄熱室のメンテナンスを行う必要がある。特許文献2には、蓄熱室のメンテナンスを行う場合にもガラス原料の溶解を行うことができるようにしたガラス溶解炉が開示されている。
このガラス溶解炉では、スルーポートバーナは、第一の酸化剤導管、第二の酸化剤導管、及び燃料導管を備える。第一の酸化剤導管は、燃料導管と一体的に構成されており、第二の酸化剤導管は、燃料導管から分離されているが、この燃料導管と近接した位置に設けられている。すなわち、このスルーポートバーナは、燃料導管(燃料ノズル)と各酸化剤導管(酸化剤ノズル)とを集約的に構成しており、ポートの中途部(ポートネック)に形成した孔から挿通されることにより、ポート内に設置される。
特開2003−269709号公報 特表2012−529624号公報
従来のスルーポートバーナは、燃料ノズルと酸化剤ノズルとを集約的に構成していたため、大型化してしまい、ポート内への設置作業が非常に困難になってしまっていた。すなわち、集約的な構成によって大径化したバーナをポート内に配置するには、ポートの床部に形成する孔も大径にする必要がある。このため、ポートにそのような大径の孔を形成し、さらには重量が増大したバーナをこの孔に挿通する作業が非常に困難なものであった。
本発明は上記の事情に鑑みて為されたものであり、燃料ノズルと酸化剤ノズルとをポート内に容易に設置することが可能なガラス溶解炉を提供することを目的とする。
本発明は、上記の課題を解決するためのものであり、ガラス原料を溶解するための溶解室と、前記溶解室に接続されるポートと、前記ポート内に配置されるバーナと、を備えるガラス溶解炉であって、前記バーナは、燃料ガスを噴射する一つの燃料ノズルと、前記燃料ノズルと離間して配置されるとともに、酸化剤ガスを噴射する複数の酸化剤ノズルとを備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、複数の酸化剤ノズルを燃料ノズルから離間して配置することで、各ノズルを個別にポート内に設置することが可能になる。すなわち、ポート内にバーナを設置するための孔を形成する場合、燃料ノズル用の孔と酸化剤ノズル用の孔とを別々に設置できることから、大径の孔を形成する必要がなく、その孔径を小さくできる。したがって、ポートに対してこれらの孔を容易に貫通形成することが可能である。また、酸化剤ノズルを複数に分けて配設することにより、一個あたりの酸化剤ノズルの大きさ(管径)及び重量を小さくでき、ポートに対する酸化剤ノズルの設置作業を容易に行うことができる。
上記構成のガラス溶解炉では、前記酸化剤ノズルは、前記燃料ノズルよりも溶解室側に配置されることが望ましい。これにより、例えば酸化剤ノズルを使用してガラス原料を溶解させる場合に、その火炎が燃料ノズルに接近することを抑制でき、火炎による燃料ノズルの損耗を防止することができる。
また、上記構成のガラス溶解炉では、前記ポートは、所定幅及び所定長さを有しており、前記酸化剤ノズルは、前記燃料ノズルに対して前記ポートの幅方向に対称的に配置されることが望ましい。
このように、ポートの幅方向において、酸化剤ノズルを燃料ノズルから離間させて配置することで、各酸化剤ノズルから噴射される酸化剤ガスは、横方向に広がりをもって溶解室に供給される。さらに、酸化剤ノズルは、燃料ノズルに対して対称的に配置されていることから、溶解室内に供給された酸化剤ガスを燃焼させたときに、横方向に均一で幅広の火炎を発生させることができる。これにより、溶解室内のガラス原料を均一に溶解することが可能になる。
また、上記構成のガラス溶解炉において、前記燃料ノズルは、燃料ガスの噴出口を有しており、前記酸化剤ノズルは、酸化剤ガスの噴出口を有しており、前記酸化剤ノズルの前記噴出口は、前記燃料ノズルの前記噴出口よりも下方位置に配置されることが望ましい。
これによれば、燃料ノズルから噴射される燃料ガスの下側に、酸化剤ノズルから噴射された酸化剤ガスによる層を形成することができる。複数の酸化剤ノズルにより、この酸化剤ガスによる層を形成することで、溶解室内に扁平状で面積の広い火炎を発生させることができる。これにより、溶解室内のガラスを均一に溶解することが可能になる。
上記構成のガラス溶解炉では、前記ポートは、前記燃料ノズルを挿通可能な第一挿通孔と、前記各酸化剤ノズルを挿通可能な第二挿通孔とを有することになる。このように、第一挿通孔と第二挿通孔とを個別に形成することで、その孔径を可及的に小さくでき、ポートに対して各孔を形成する作業を容易に行うことができる。
また、前記燃料ノズル及び前記酸化剤ノズルは、直管状に構成されており、前記酸化剤ノズルの前記噴出口及び前記燃料ノズルの前記噴出口は、前記直管から突出しないように、前記直管の側面に形成される開口部であることが望ましい。このように、各噴出口を各ノズルから突出しないように構成することにより、バーナをポート内に設置する場合やメンテナンスを行う際に、各ノズルを第一挿通孔及び第二挿通孔に対して容易に挿脱できる。
また、本発明に係るガラス溶解炉は、前記ポートを介して前記溶解室に接続される蓄熱室と、前記ポートに設けられるとともに前記溶解室と前記蓄熱室とを遮断する着脱可能な遮断壁とをさらに備えることが望ましい。
かかる構成によれば、遮断壁をポート内に配置することで、蓄熱室からのポートへの空気の供給を遮断し、蓄熱室を使用することなく、燃料ノズル及び酸化剤ノズルによって溶解室内のガラスを溶解することができる。これにより、例えば蓄熱室のメンテナンス作業を行いながら、溶解室においてガラス原料を効率的に溶解することが可能になる。
本発明によれば、燃料ノズルと酸化剤ノズルとをポート内に容易に設置することが可能になる。
溶解炉の全体構成を示す断面図である。 ポートの構成を示す正面断面図である。 ポートの構成を示す側面断面図である。 ポートの構成を示す平面断面図である。 バーナの構成を示す正面図である。 図5のVI−VI線断面図である。 図5のVII−VII線断面図である。 バーナの他の例を示す正面図である。 バーナの他の例を示す正面図である。 バーナの他の例を示す正面図である。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図1乃至図10は、本発明に係るガラス溶解炉の一実施形態を示す。
図1に示すように、ガラス溶解炉1は、ガラス原料を溶解させる溶解室2と、溶解室2に繋がる一対の蓄熱室3a,3bと、蓄熱室3a,3bに接続する煙道4a,4bと、溶解室2と各蓄熱室3a,3bとの間に設けられるポート5a,5bとを主に備える。なお、本実施形態では、一対の蓄熱室3a,3bと対応する一対のポート5a,5bを例示しているが、複数対の蓄熱室及び複数対のポートが溶解室2に接続され得る。
溶解室2は、溶解対象物たるガラス原料を収容する溶解槽6と、溶解槽6の上方位置に設けられる天井7とにより構成される。溶解室2は、図示しない投入口及び取出口を有しており、ガラス原料を投入口から溶解槽6へと投入し、この溶解槽6内でガラス原料を溶融させ、溶融ガラスを取出口から取り出すように構成される。取り出された溶融ガラスは、図示しない清澄槽へと送られる。天井7はアーチ状に構成されており、溶解室2内に発生する火炎の輻射熱を反射するように構成される。
蓄熱室3a,3bは、溶解室2の一方の側部に接続される第一蓄熱室3aと、溶解室2の他方の側部に接続される第二蓄熱室3bとを含む。各蓄熱室3a,3bは、チェッカーパッキング8を内蔵する。チェッカーパッキング8は、チェッカーブリックと呼ばれる多数の蓄熱用煉瓦を積み上げることにより構成される。
図1に示すように、煙道4a,4bは、主煙道4aと枝煙道4bとを含む。主煙道4aは屋外に繋がるように構成され、枝煙道4bは、主煙道4aと各蓄熱室3a,3bとを接続するように構成される。枝煙道4bには、空気を取り込むための吸気ダクト9と、枝煙道4bにおける空気の流路を切り替える交換弁(流路切替装置)10とが配設されている。
図1に示すように、ポート5a,5bは、溶解室2と第一蓄熱室3aとを接続する第一ポート5aと、溶解室2と第二蓄熱室3bとを接続する第二ポート5bとを含む。図2乃至図4に示すように、各ポート5a,5bは、天井部5c、側壁部5d及び床部5eによって管状に構成される。各ポート5a,5bは、蓄熱室3a,3bによって加熱された空気を溶解室2へと供給し、又は溶解室2にて発生した燃焼排ガスを蓄熱室3a,3bに排出する。
各ポート5a,5bは、その内側にバーナを構成する複数のノズル11,12a〜12cを有する。ノズル11,12a〜12cは、燃料ガスを噴出可能な一個の燃料ノズル11と、酸化剤ガスを噴出可能な複数個(図例では三個)の酸化剤ノズル12a〜12cとを含む。各ノズル11,12a〜12cは、ポート5a,5bの内側中途部に設けられていることから、スルーポートバーナと呼ばれる。
図3及び図4に示すように、各ポート5a,5bには、各ノズル11,12a〜12cよりも蓄熱室3a,3b寄りの位置に、このポート5a,5bを遮断する遮断壁13を着脱自在に取り付けることができる。遮断壁13が設けられると、溶解室2と蓄熱室3a,3bとの連通が遮断されるとともに、各ポート5a,5bは、蓄熱室3a,3b側の端部が閉塞され、溶解室2側の端部のみが開口することになる。
ポート5a,5bの床部5eは、所定長さ及び所定幅を有する矩形状に構成されるが、この形状に限定されない。図3に示すように、各ノズル11,12a〜12cは、この床部5eにおいて、その長手方向Yの中央部よりも溶解室2寄りの位置に設けられている。図2に示すように、燃料ノズル11は、ポート5a,5bの床部5eにおける幅方向Xの中央部に配置されている。また、図4に示すように、各酸化剤ノズル12a〜12cは、ポート5a,5bの床部5eの長手方向Yにおいて、燃料ノズル11から等距離Dで離間されて配置されている。酸化剤ノズル12a〜12cは、床部5eの長手方向Yにおいて、燃料ノズル11よりも溶解室2寄りの位置に配置される。
酸化剤ノズル12a〜12cは、第一酸化剤ノズル12aと、第二酸化剤ノズル12bと、第三酸化剤ノズル12cとを含む。図2に示すように、第一酸化剤ノズル12aは、燃料ノズル11と同様に、ポート5a,5bの床部5eにおける幅方向Xの中央部に配置される。第二酸化剤ノズル12b及び第三酸化剤ノズル12cは、溶解室2側からポート5a,5bをみた(正面視)ときに、燃料ノズル11を挟んでポート5a,5bの床部5eの幅方向Xにおいて対称的に配置されている。すなわち、床部5eの幅方向Xにおいて、燃料ノズル11と第二酸化剤ノズル12bとの距離L1は、燃料ノズル11と第三酸化剤ノズル12cとの距離L2と等しい(L1=L2)。
各ノズル11,12a〜12cは、図3に示すように、水平方向に対して所定の角度θ1,θ2で溶解室2側に傾斜している。本実施形態において、燃料ノズル11の傾斜角度θ1と、酸化剤ノズル12a〜12cの傾斜角度θ2は等しく設定されるが、これらを異ならせてもよい。
また、図4に示すように、各ポート5a,5bの床部5eには、各ノズル11,12a〜12cを挿通する挿通孔5f,5gが形成されている。挿通孔5f,5gは、燃料ノズル11を挿通可能な第一挿通孔5fと、各酸化剤ノズル12a〜12cを挿通可能な第二挿通孔5gとを含む。各挿通孔5f,5gは、ノズル11,12a〜12cの傾斜姿勢に対応して、水平方向又は鉛直方向に対して所定の角度で傾斜するように形成される。
図2乃至図4に示すように、各ノズル11,12a〜12cは、直管状の本体部(バーナランス)14と、この本体部14の端部に取り付けられるキャップ部15とを有する。各本体部14は、その中途部がポート5a,5bに形成された挿通孔5f,5gに挿通されている。
キャップ部15は、本体部14と同径の円筒状に構成される。したがって、キャップ部15が本体部14に取り付けられた状態では、各ノズル11,12a〜12cは、全体として、その外面に突起部が存在しない直管状に構成される。
図5乃至図7に示すように、各ノズル11,12a〜12cは、燃料ガス又は酸化剤ガスを噴出するノズル部16を有する。ノズル部16は、図5に示すように、燃料ガス又は酸化剤ガス(高濃度酸素ガス)を噴出する噴出口17を備える。噴出口17は、各ノズル11,12a〜12cの外面から外方に突出しないように、その本体部14及びキャップ部15の側面に貫通形成された開口部である。
噴出口17は、正面視矩形状に構成されており、上縁部17aと、下縁部17bと、上縁部17a及び下縁部17bを繋ぐ一対の側縁部17c,17dと、上縁部17aから下方に突出する突起部18を有する。各縁部17a〜17dは正面視において直線状に構成される。また、上縁部17aと下縁部17bとは平行に構成され、一対の側縁部17c,17dは平行に構成される。側縁部17c,17dは、上縁部17aの一端部と下縁部17bの一端部とを繋ぐ第一側縁部17cと、上縁部17aの他端部と下縁部17bの他端部とを繋ぐ第二側縁部17dとを含む。
図5及び図6に示すように、噴出口17の上縁部17a及び各側縁部17c,17dは、キャップ部15に形成されている。また、噴出口17の下縁部17bは、本体部14の端部(端面)に形成されている。
第一側縁部17c及び第二側縁部17dは、図7に示すように、燃料ガス又は酸化剤ガスの噴出方向に向かって拡開するテーパ面17eを有する。第一側縁部17cのテーパ面17eと第二側縁部17dのテーパ面17eとは、所定の角度θ3を為すように構成される。本実施形態において、この角度θ3は60°に設定されているが、これに限定されず、各ノズル11,12a〜12cの大きさ、燃料ガス及び酸化剤ガスの流速等に応じて適宜設定できる。
図3に示すように、酸化剤ノズル12a〜12cの噴出口17は、燃料ノズル11の噴出口17よりも下方に配置されている。さらに、第一酸化剤ノズル12aの噴出口17は、第二酸化剤ノズル12b及び第三酸化剤ノズル12cの噴出口17よりも下方に配置される。また、第二酸化剤ノズル12bの噴出口17と第三酸化剤ノズル12cの噴出口17とは、上下方向において同位置に設けられている。
キャップ部15は、上下方向に貫通するとともに、このキャップ部15を本体部14に取り付けるための複数の取付孔19を有する。本体部14には、キャップ部15の取付孔19に一致するようにねじ孔21が形成される。キャップ部15は、取付孔19とねじ孔21を一致させた状態で、これらにボルト、ねじ部材等の固定部材20を嵌め込むことにより、本体部14に固定される。
突起部18は、円柱状に構成されるが、これに限定されず、多角柱状その他の柱状又は棒状に構成され得る。突起部18は、タングステンカーバイドにより構成されるが、これに限定されず、金属、セラミックその他の耐熱性に優れた素材により構成され得る。
図5及び図6に示すように、突起部18は、その一端部が上縁部17aに溶接固定されるとともに、その他端部が下方の下縁部17bに向かって突出している。突起部18における上縁部17aからの突出長さL3は、上縁部17aと下縁部17bとの距離L4に対して、1/4以上1/2以下(L4/4≦L3≦L4/2)に設定されることが望ましい。また、突起部18の太さ(幅)W1は、噴出口17の幅、すなわち一対の側縁部17c,17dの間隔W2に対して、1/10以上1/5以下(W2/10≦W1≦W2/5)に設定されることが望ましい。
以下、上記構成のガラス溶解炉1の使用方法(ガラスの溶解方法)について説明する。
本実施形態に係るガラス溶解炉1では、酸化剤ノズル12a〜12cを使用することなく、燃料ノズル11及び蓄熱室3a,3bを使用する第一の燃焼方式と、蓄熱室3a,3bを使用することなく、燃料ノズル11と酸化剤ノズル12a〜12cとを使用する第二の燃焼方式とを選択的に用いて、ガラス原料を溶解することが可能である。
第一の燃焼方式は、交番燃焼方式と呼ばれるものであり、第一ポート5aの燃料ノズル11による溶解室2の加熱と第二ポート5bの燃料ノズル11による溶解室2の加熱とを交互に行う。
具体的には、吸気ダクト9から導入された空気を第一蓄熱室3aのチェッカーパッキング8によって加熱する。加熱された空気は、第一ポート5aを介して溶解室2に供給される。第一ポート5aでは、その燃料ノズル11によって溶解室2内に燃料ガスを噴射し、この燃料ガスと第一蓄熱室3aから供給された空気とを混合し、緩慢燃焼による火炎を生じさせ、溶解槽6内のガラス原料を加熱する。
なお、第一ポート5aを使用して火炎を生じさせる場合には、第二ポート5b内のノズル11,12a〜12cは、火炎によって損傷しないように、この第二ポート5bの床部5eの各挿通孔5f,5gから下方に抜き取られた状態となっている(図1参照)。
第一ポート5aにおける燃料ノズル11の噴出口17から噴射される燃料ガスは、この噴出口17の突起部18及びテーパ面17eによって、ポート5の幅方向Xに広がるように噴射される。具体的には、燃料ガスは、噴出口17において、突起部18と第一側縁部17cとの間、突起部18と第二側縁部17dとの間、そして、突起部18と下縁部17bとの間の隙間から連続的に噴射される。
突起部18は、下縁部17bに接触していないことから、突起部18と第一側縁部17cとの間から噴出する燃料ガスと、突起部18と第二側縁部17dの間から噴出する燃料ガスと、突起部18と下縁部17bとの間から噴出する燃料ガスとは、一体となって噴射される。これにより、この燃料ガスが溶解室2に供給された空気と混合することによって発生する火炎は、幅方向Xに広がる扁平状に構成されることになる。溶解槽6内のガラス原料は、この火炎の輻射熱によって加熱される。
この火炎による加熱の際に生じた燃焼排ガスは、第二ポート5bを通じて第二蓄熱室3bに排出される。第二蓄熱室3bでは、チェッカーパッキング8に燃焼排ガスを通過させることで、燃焼排ガスの熱をこのチェッカーパッキング8に吸収(蓄熱)させる。燃焼排ガスは、第二蓄熱室3bから枝煙道4b及び主煙道4aを通じて屋外へと排出される。
第一ポート5aによる所定時間の加熱が終了すると、交換弁10が作動し、空気の流路を切り替える。すなわち、第一蓄熱室3aへの吸気が遮断され、第二蓄熱室3bへの吸気が開始する。第二蓄熱室3bへと導入された新たな空気は、そのチェッカーパッキング8を通過して加熱されるとともに、第二ポート5bを介して溶解室2へと供給される。
第二ポート5bでは、燃料ノズル11から燃料ガスが噴出し、溶解室2では、この燃料ガスと、第二ポート5bから溶解室2へと供給される空気とを混合させて火炎を発生させ、その輻射熱により溶解槽6内のガラス原料を加熱する。第二ポート5bから発せられた火炎の燃焼により発生する燃焼排ガスは、第一ポート5aを介して第一蓄熱室3aのチェッカーパッキング8を通過し、煙道4a,4bを介して屋外へと排出される。
なお、第二ポート5bを使用して火炎を生じさせる場合には、第一ポート5a内のノズル11,12a〜12cは、火炎によって損傷しないように、この第一ポート5aの床部5eの各挿通孔5f,5gから下方に抜き取られた状態となる。
以上のように、第一の燃焼方式では、交番燃焼方式により、第一蓄熱室3a及び第二蓄熱室3bによって、燃焼排ガスの熱を吸収しながら、第一ポート5a及び第二ポート5bにより交互に火炎を生じさせる。これにより、溶解室2のガラス原料を効率良く溶解できる。
第二の燃焼方式では、図3及び図4に示すように、例えば第一ポート5a内に遮断壁13を設置して、溶解室2と第一蓄熱室3aとを遮断する。その後、燃料ノズル11から燃料ガスを噴射するとともに、三個の酸化剤ノズル12a〜12cから酸化剤ガス(高濃度酸素)を噴射し、これらを混合させることで、溶解室2内に火炎を発生させる。この場合において、全ての酸化剤ノズル12a〜12cから酸化剤ガスを噴射しても良く、また、一部の酸化剤ノズル12a〜12cから酸化剤ガスを噴射してもよい。
第二の燃焼方式によって発生させる火炎は、第一燃焼方式によって発生させる火炎と比較して、高輝度の燃焼炎となり、より効率的にガラスを溶解することが可能である。また、第一の燃焼方式では、蓄熱室3a,3bを使用することにより、すす等の塵埃がチェッカーパッキング8に詰まるため、定期的なメンテナンスを要する。これに対し、第二の燃焼方式では、蓄熱室3a,3bを使用しないため、その維持管理も容易になる。また、蓄熱室3a,3bのメンテナンスを行う間も第二の燃焼方式により継続してガラスを溶解させることができるため、効率の良い操業が可能となる。
一方、第一の燃焼方式では、蓄熱室3a,3bに取り込んだ空気と燃料ガスとを混合して火炎を発生させるため、第二の燃焼方式と比較して、燃費を抑制することが可能である。このように、本実施形態に係るガラス溶解炉1では、双方の燃焼方式の利点を活用することにより、製造するガラス製品に適した方法でガラス原料を溶解することが可能である。
以上説明した本実施形態に係るガラス溶解炉1によれば、燃料ノズル11と酸化剤ノズル12a〜12cとを集約的に配置するのではなく、酸化剤ノズル12a〜12cを燃料ノズル11から離間させてポート5a,5b内に配置することで、各ノズル11,12a〜12cをポート5a,5bに配置させるための挿通孔5f,5gを可及的に小さくすることができる。これにより、例えば既存のスルーポートバーナ式のガラス溶解炉1に酸化剤ノズル12a〜12cを設置する場合に、ポート5a,5bにその挿通孔5f,5gを容易に形成することが可能になる。
また、酸化剤ノズル12a〜12cを複数に分けることにより、酸化剤ノズル12a〜12cとして、小型なものを採用できる。これにより、ポート5a,5bの床部5eに形成する第二挿通孔5gを可及的に小さくすることができる。したがって、各ポート5a,5bに対する酸化剤ノズル12a〜12cの設置作業を容易に行うことが可能になる。
また、各ノズル11,12a〜12cは、全体としてその外面に突起部のない直管状に構成されることから、各挿通孔5f,5gに対する挿脱を容易に行うことができるため、ポート5a,5bへの設置作業及びメンテナンス作業を効率良く行うことが可能になる。
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記の実施形態では、各ノズル11,12a〜12cの噴出口17において、上縁部17aから突出する突起部18を例示したが、これに限定されない。突起部18は、下縁部17bから上方に突出するように構成されてもよい。
また、上記実施形態では、噴出口17に一個の突起部18が形成された例を示したが、これに限定されない。例えば図8に示すように、噴出口17は、上縁部17aから下方に突出する第一突起部18aと、この第一突起部18aに対向するように、下縁部17bから上方に突出する第二突起部18bとを備えていてもよい。この場合、第一突起部18aと第二突起部18bとは接触することなく、その間に隙間が形成されていることが望ましい。その他、図9に示すように、一個の第一突起部18aと二個の第二突起部18bとを噴出口17に設けても良い。この場合、第一突起部18aと第二突起部18bとが対向しないようにその位置をずらして噴出口17に固定してもよい。これに限らず、複数の第一突起部18a、及び複数の第二突起部18bを噴出口17に設けてもよい。
また、上記の実施形態では、突起部18を噴出口17の上縁部17aに溶接固定した例を示したが、これに限定されず、突起部18を噴出口17に対して着脱自在に構成することも可能である。この場合、図10に示すように、突起部18は、棒状部22と、この棒状部22の一端部に設けられるフランジ部23とを有する。フランジ部23は、棒状部22よりも大径に構成される。突起部18のフランジ部23は、本体部14の上部に形成された挿通孔24に挿通されている。
挿通孔24は、突起部18の棒状部22が挿通される第一の孔24aと、突起部18のフランジ部23を挿通可能な第二の孔24bとを有する。第一の孔24aの径は、突起部18の棒状部22の外径よりもやや大きく、フランジ部23の外径よりも小さい。第二の孔24bの径は、突起部18のフランジ部23の径よりもやや大きくなっている。この構成により、突起部18は、その棒状部22が第一の孔24aに挿通されて、噴出口17の上縁部17aから下方に突出するとともに、そのフランジ部23が第二の孔24b内にて保持される。なお、第二の孔24bには、フランジ部23を固定する蓋体が設けられ得る。
上記の実施形態では、各ポート5a,5bの床部5eに各ノズル11,12a〜12cの挿通孔5f,5gを形成したが、これに限定されず、天井部5c、側壁部5dにこれらの孔を形成してもよい。
上記の実施形態では、各ノズル11,12a〜12cの噴出口17を正面視矩形状に構成した例を示したが、これに限定されない。また、噴出口17の上縁部17a、下縁部17b及び各側縁部17c,17dは、直線状のみならず、曲線状その他の形状に構成され得る。
上記の実施形態では、第二酸化剤ノズル12b及び第三酸化剤ノズル12cは、各ポート5a,5bの長手方向Yにおいて、燃料ノズル11から距離Dにて離間されていたが、これに限定されず、これらを長手方向Yにおいて、燃料ノズル11と同位置に設けてもよい。
上記の実施形態では、各ポート5a,5bを介して各蓄熱室3a,3bを溶解室2に接続してなるガラス溶解炉1を例示したが、これに限定されない。例えば、燃料ノズル11及び酸化剤ノズル12a〜12cのみを有するガラス溶解炉1についても本発明を適用できる。
1 ガラス溶解炉
2 溶解室
3a 蓄熱室
3b 蓄熱室
5a ポート
5b ポート
5f 第一挿通孔
5g 第二挿通孔
11 燃料ノズル
12a 酸化剤ノズル
12b 酸化剤ノズル
12c 酸化剤ノズル
13 遮断壁
17 噴出口

Claims (7)

  1. ガラス原料を溶解するための溶解室と、前記溶解室に接続されるポートと、前記ポート内に配置されるバーナと、を備えるガラス溶解炉であって、
    前記バーナは、燃料ガスを噴射する一つの燃料ノズルと、前記燃料ノズルと離間して配置されるとともに、酸化剤ガスを噴射する複数の酸化剤ノズルとを備え
    前記酸化剤ノズルは、前記燃料ノズルよりも前記溶解室側に配置されてなることを特徴とするガラス溶解炉。
  2. 前記ポートは、所定幅及び所定長さを有しており、
    前記酸化剤ノズルは、前記燃料ノズルに対して前記ポートの幅方向に対称的に配置されてなる請求項1にガラス溶解炉。
  3. 前記燃料ノズルは、前記燃料ガスの噴出口を有しており、
    前記酸化剤ノズルは、前記酸化剤ガスの噴出口を有しており、
    前記酸化剤ノズルの前記噴出口は、前記燃料ノズルの前記噴出口よりも下方位置に配置されてなる請求項1又は2に記載のガラス溶解炉。
  4. 前記ポートは、前記燃料ノズルを挿通可能な第一挿通孔と、前記各酸化剤ノズルを挿通可能な第二挿通孔とを有する請求項に記載のガラス溶解炉。
  5. ガラス原料を溶解するための溶解室と、前記溶解室に接続されるポートと、前記ポート内に配置されるバーナと、を備えるガラス溶解炉であって、
    前記バーナは、燃料ガスを噴射する一つの燃料ノズルと、前記燃料ノズルと離間して配置されるとともに、酸化剤ガスを噴射する複数の酸化剤ノズルとを備え、
    前記燃料ノズルは、前記燃料ガスの噴出口を有しており、
    前記酸化剤ノズルは、前記酸化剤ガスの噴出口を有しており、
    前記ポートは、前記燃料ノズルを挿通可能な第一挿通孔と、前記各酸化剤ノズルを挿通可能な第二挿通孔とを有しており、
    前記燃料ノズル及び前記酸化剤ノズルは、直管状に構成されており、
    前記酸化剤ノズルの前記噴出口及び前記燃料ノズルの前記噴出口は、前記直管から突出しないように、前記直管の側面に形成される開口部であることを特徴とするガラス溶解炉。
  6. 前記燃料ノズルの前記噴出口及び前記酸化剤ノズルの前記噴出口は、上縁部と、下縁部と、前記上縁部と前記下縁部とを繋ぐ側縁部と、前記上縁部から前記下方に突出する突起部とを有する請求項3から5のいずれか1項に記載のガラス溶解炉。
  7. 前記ポートを介して前記溶解室に接続される蓄熱室と、前記ポートに設けられるとともに前記溶解室と前記蓄熱室とを遮断する着脱可能な遮断壁とをさらに備える請求項1から6のいずれか1項に記載のガラス溶解炉。
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