JPH01122930A - ガラス原料の予熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラス溶融炉における熱効率を向上すべく、
このガラス溶融炉に投入されるガラス原料を所定温度に
まで予熱するガラス原料の予熱装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のガラス原料の予熱装置としては、多数出
願されているが、品質、経済性、操業性、安定性をすべ
て満足するようなガラス原料の予熱装置は実現していな
いのが現状である。

数あるガラス原料の予熱装置の中から例を挙げると、次
の３通りのものが一般に知られている。

（ａ）縦姿勢の筒状体内の上部位置から粒状のガラス原
料を流下供給する供給管と、前記筒状体の下部に到達し
たガラス原料を外部に排出する排出管とを前記筒状体に
連設するとともに、前記筒状体内のガラス原料に対して
下方から上方に向流状態でガラス溶融炉の廃ガスを供給
流動させる加熱手段を設けたもの（例えば、特開昭６０
−２００８３１号公報）。

（ｂ）ガラス原料を横軸芯周りで回転する筒状の混合回
転体に供給するガラス原料供給手段と、ガラス溶融炉の
廃ガスによって加熱されたセラミックボールを前記混合
回転体内に供給するセラミックボール供給手段とを設け
るとともに、前記混合回転体の一端に形成した排出口側
には、前記セラミックボールが通過しない大きさの多数
の貫通口を備えた仕切り板にて上下に区画された分離容
器と、この分離容器に振動を付与する加振手段とを設け
たちのく例えば、特開昭５９−３９７３１号公報）。

（ｃ）ガラス溶融炉の廃ガスが流動する通路内にガラス
原料を直接供給する手段と、廃ガスとの熱交換によって
加熱されたガラス原料を分離するサイクロンとを設けた
もの（例えば、特開昭６０−２２３９９０号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前者の（ａ）及び後者（ｃ）の予熱装置による場合は、
ガラス原料を廃ガスと直接接触させて加熱する関係上、
ガラス原料が廃ガスとともに外部に飛散したり、成分分
離が発生し易い。その為、製品歩留りを落とさないで予
熱することは極めて困難で、製品歩留りの低下を生じて
いるのが現状である。また、前記廃ガス中に含まれるＳ
Ｏ□とガラス原料とが反応して芒硝量が変化するため、
ガラス原料の成分が不均一になり、ガラス品質に悪影響
を及ぼし易く、これによっても製品歩留りの低下を招来
していた。

中老（ｂ）の予熱装置による場合も、前記混合回転体か
ら送り出されてくる混合物を分離容器内で振動を加えな
がらセラミックボールとガラス原料とに分離するため、
ガラス原料中の粗粒と微粒とが分離し易く、その結果、
原料成分の分布が不均一となり、前者と同様に製品歩留
りの低下を招来していた。

しかも、これら従来の装置では、ガラス原料を粉体のま
ま予熱する場合、ガラス原料の水分が無い条件下では、
セグリゲーション（分離）の発生を招来し易く、また、
水分がある条件下では、それが蒸発又は結晶水となる過
程で付着固化し、ブリッジングの発生を招来し易い。

本発明の目的は、ガラス原料の飛散・分離や芒硝量の変
動等に起因する製品歩留りの低下を抑制しながら、かつ
、セグリゲーションやブリッジングの発生を抑制しなが
ら、効率良く経済的に予熱することのできる有用なガラ
ス原料の予熱装置を提供する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によるガラス原料の予熱装置は、耐熱性及び耐圧
性に優れた予熱筒の入口側に、この予熱筒内にガラス原
料を供給する原料供給機構と、前記予熱筒内に供給され
たガラス原料を加圧する加圧機構とを設けるとともに、
前記予熱筒の外側部に、この予熱筒内に充填されたガラ
ス原料を間接加熱する熱媒の流路を形成し、かつ、前記
予熱筒の出口を開閉する開閉機構を設けてある事を特徴
とするものであり、それによる作用・効果は次の通りで
ある。

〔作　用〕

前記開閉機構が閉動している状態で、前記原料供給機構
から予熱筒内にガラス原料を供給したのち、前記加圧機
構にて予熱筒内に供給されたガラス原料を加圧して圧縮
する。この予熱筒内に充填されたガラス原料は、予熱筒
の外側部に形成された流路内を流動する熱媒との間接熱
交換により加熱される。それ故に、前記熱媒としてガラ
ス溶融炉の廃ガスを利用した場合でも、従来のように廃
ガス中に含まれるＳ０２とガラス原料とが反応して芒硝
量が変化したり、或いは、ガラス原料が廃ガスとともに
飛散することもない。

前記予熱筒内で所定温度に加熱されたガラス原料は、前
記開閉機構を開動させることによって自重で、又は、前
記加圧機構等による強制力によって予熱筒外の所定箇所
に払出される。

〔発明の効果〕

その結果、従来に比してガラス原料の飛散や芒硝量の変
動を抑制することができるとともに、予熱工程時には、
予熱筒内に充填されたガラス原料粒子の相対移動がない
ため、ガラス原料のセグリゲーションが発生することが
ない又は非常に少なくなり、全体として製品歩留りの低
下を抑制することができる。

しかも、ガラス原料を予熱筒内に圧縮して充填すること
により、ガラス原料の一部あるいは全部が脱水工程で密
度が高いまま造塊されるため、ガラス原料の熱伝導率が
高くなり、ガラス原料の表層部と中心部との温度差を小
さ（することができる。それ故に、従来と同−予熱処理
能力をもつ設備をコンパクトに構成することができると
共に、ガラス原料を局所過熱のない状態で能率良く、か
つ、経済的に予熱することができた。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第４図はガラス原料（適量のカレットを含む
バッチ）の予熱装置を示し、これは、構築された枠組フ
レーム（１）に、ガラス原料を収納可能な耐熱性及び耐
圧性に優れた上下二段の予熱筒（２Ａ）　、　（２Ｂ）
を、上下方向で連通接続して取付けである。これら各予
熱筒（２Ａ）　、　（２Ｂ）に、これらよりも大径の耐
熱性及び耐圧性に優れた上下二段の外筒（３Ａ５　、　
（３Ｂ）を夫々気密状態で固着して、前記予熱筒（２Ａ
）　、　（２Ｂ）の外周面とこれらに相対向する外筒（
３Ａ）　、　（３Ｂ）の内周面との間に夫々、熱媒の一
例であるガラス溶融炉の廃ガスを流動させるための流路
（４Ａ）　、　（４Ｂ）を形成しである。

また、前記予熱筒（２Ａ）　、　（２Ｂ）の外周面とこ
れらに相対向する外筒（３Ａ）　、　（３Ｂ）の内周面
との間に渡って複数本の吸熱フィン（５）を固着しであ
る。

前記下部外筒（３Ｂ）の下端部に、前記廃ガスを下部流
路（４Ｂ）内に供給するための第１接続管（６）を固着
するとともに、前記下部外筒（３Ｂ）の上端部と前記上
部外筒（３Ａ）の下端部には、下部流路（４Ｂ）と上部
流路（４Ａ）とを配管（７）を介して接続するための第
２・第３接続管（８）　、　（９）を固着し、更に、前
記上部外筒（３八）の上端部には、前記両流路（４Ａ）
　、　（４Ｂ）内を上昇流動してきた廃ガスをブロワ−
（図示せず）にて吸引排出するため第４接続管（１１）
を固着しである。

そして、前記第１接続管（６）から下部流路（４Ｂ）内
に供給される廃ガスの温度は一般に約り５０℃〜７００
℃程度で、前記両流路（４Ｂ）　、　（４Ａ）内を上昇
流動するに伴って、前記予熱筒（２Ａ）　、　（２Ｂ）
内に充填されたガラス原料との間接熱交換によって次第
に熱を奪われ、第４接続管（１１）から排出される時点
では約２００℃程度となっている。

前記枠組フレーム（１）の上部には、ガラス原料を収納
しである原料ホッパ（１２）と、この原料ホッパから・
落下供給されるガラス原料を前記上部予熱筒（２Ａ）の
人口に落し込み供給する原料供給機構（１３）、ならび
に、前記予熱筒（２Ａ）　、　（２Ｂ）内に供給された
ガラス原料を加圧する第１加圧機構（１４）とを配備し
である。

前記原料供給機構（１３）は、第３図（Ａ）　、　（Ｉ
ＩＩ）に示すように、前記原料ホッパ（１２）の吐出筒
部と上部予熱筒（２Ａ）の上端との間に、上下のガイド
ローラ（１３Ａ）によって水平方向に往復移動自在に載
架されたフィーダトラフ（１３Ｂ）を配設するとともに
、このフィーダトラフ（１３Ｂ）のブラケット（１３ａ
）と減速機（１３Ｇ）の回転アーム（１３０）とを、こ
の回転アーム（１３０）の回転運動をフィーダトラフ（
１３Ｂ）の往復運動に変換するスライダーリンク（１３
Ｂ）を介して連動連結し、もって、前記フィーダトラフ
（１３Ｂ）の往復移動により、原料ホッパ（１２）から
落下供給されるガラス原料を順次矢印方向に送り、この
フィーダトラフ（１３Ｂ）の一端に形成した投入用筒状
部（１３ｂ）から上部予熱筒（２Ａ）に落し込み供給す
べく構成しである。

前記第１加圧機構（１４）は、前記上部予熱筒（２Ａ）
の直上方位置に第１油圧シリンダ（１４八）を縦向き姿
勢で取付け、この第１油圧シリンダ（１４Ａ）のピスト
ンロンド（１４ａ）の先端部に原料加圧板（１４Ｂ）を
取付けて構成されている。

前記第１油圧シリンダ（１４Ａ）は、前記予熱筒（２Ａ
）　、　（２Ｂ）内に供給されたガラス原料を加圧して
圧縮する圧縮工程と、予熱されたガラス原料を下部予熱
筒（２Ｂ）から排出することにより生じた上端から３０
０１１１〜８００ｍｍ付近の空間にガラス原料を充填す
るための押下げ工程との２工程で作動される。

また、前記第１油圧シリンダ（１４Ａ）による加圧によ
って上部予熱筒（２八）及び上部外筒（３＾）が横に膨
張変形しようとするが、この膨張変形を第２加圧機構（
１５）により防止すべく構成しである。

即ち、前記第２加圧機構（１５）は、第１図、第２図に
示すように、前記枠組フレーム（１）に、前記上部外筒
（３Ａ）の上下三箇所の一側面に夫々接当する受止め部
材（１５Ａ）を固着し、これら両受止め部材（１５Ａ）
の反対側には、前記上部外筒（３Ａ）の上下三箇所の外
側面に接当する加圧部材（１５Ｂ）と、これら各加圧部
材（１５Ｂ）を夫々上部外筒（３Ａ）側に押圧移動させ
る３連の第２油圧シリンダ（１５Ｃ）　とを設けてある
。そして、前記第２油圧シリンダ（１５Ｃ）の伸張作動
によって、前記加圧部材（１５Ｂ）と受止め部材（１５
Ａ）との間で上部外筒（３八）を挟み込んで圧縮するこ
とにより、ガラス原料の圧縮時における上部予熱筒（２
Ａ）及び上部外筒（３Ａ）の膨張変形を防止すべく構成
しである。

前記第２油圧シリンダ（１５Ｃ）は、ガラス原料の圧縮
工程時には高圧（例えば、第１油圧シリンダ（１４Ａ）
の圧縮力程度）で、また、ガラス原料の押下げ工程時に
は低圧（例えば、第１油圧シリンダ（１４Ａ）の圧縮力
の１７Ｂ程度）で夫々作動させるべく構成しである。こ
の時のガラス原料にかかる圧力は予熱筒（２Ａ）　、　
（２Ｂ）及び外筒（３Ａ）。

（３Ｂ）の形状によっても異なるが、実験では１５ｋｇ
／ｃｄ程度である。この程度の圧力でガラス原料を圧縮
することによって、ガラス原料の付着によるブリッジン
グの発生を効果的に抑制することができた。

また、第１図、第４図に示すように、前記枠組フレーム
（１）の下部には、前記下部予熱筒（２Ｂ）の出口を開
閉する開閉機構（１６）と、横軸芯（Ｐ）周りで揺動可
能な原料受止め部材（１７）、ならびに、前記原料受止
め部材（１７）から落下供給される予熱済みのガラス原
料をゴンドラ（１８）内に流ＦＸ内するシュート（１９
）とを配設しである。

前記開閉機構（１６）は、前記下部予熱筒（２Ｂ）の出
口に対して水平方向から往復移動自在な原料カットプレ
ート（１６Ａ）を設け、この原料カット′プレート（１
６八）と減速機（１６Ｂ）の回転アーム（１６Ｃ）とを
、この回転アーム（１６Ｃ）の回転運動を原料カットプ
レート（１６＾）の往復運動に変換するスライダーリン
ク（１６０）を介して連動連結しである。

前記原料受止め部材（１７）は、第４図（イ）、（０）
。

（ハ）で示すように、前記原料カットプレート（１６Ａ
）が開動しているときにはガラス原料を受止める水平姿
勢に保持され、また、前記原料カットプレート（１６Ａ
）が閉動したとき、受止めたガラス原料をシュート（１
９）に落下供給する傾斜姿勢に自動的に切替えられるべ
く構成されている。

次に、別の実施例について説明する。

［Ｉ］上述実施例では、予熱筒（２Ａ）　、　（２Ｂ）
と外筒（３Ａ）　、　（３Ｂ）を別部材から構成したが
、第５図に示すように前記予熱筒（２Ａ）　、　（２Ｂ
）と外筒（３Ａ）。

（３Ｂ）とを一体形成してもよい。

［１１］上述実施例では、前記流路（４Ａ）　、　（４
１１）を上下方向に一直線状に形成したが、この流路（
４Ａ）　、　（４Ｂ）を螺旋状に形成してもよい。

［Ｈ［］上述実施例では、熱媒としてガラス溶融炉の廃
ガスを利用したが、蒸気等の他の熱媒を使用して実施し
てもよい。

［ＴＶ］上述実施例では、上下の予熱筒（２Ａ）　、　
（２Ｂ）及び上下の外筒（３Ａ）　、　（３Ｂ）とから
なる実質的に単一の予熱容器から構成したが、第６図に
示すように、前述の如く構成された予熱容器の複数個を
一列に並設して実施してもよい。

この実施例の場合、各予熱容器で予熱されたガラス原料
を搬送コンベヤ（２０）にてガラス溶融炉（２１）に直
接供給すべ（構成しである。

［Ｖ］上述実施例では、前記予熱筒（２Ａ）　、　（２
Ｂ）を楕円状に構成したが、この形状に限定されるもの
ではなく、円形、三角形、六角形、四角形などに構成し
て実施してもよい。

要するに、前記予熱筒（２Ａ）　、　（２Ｂ）としては
、ガラス原料を自由に充填及び排出することができ、か
つ、ガラス原料を熱媒との間接熱交換によって加熱でき
るものであれば、如何なる構造のものを用いてもよい。

更に、前記原料供給機構（１３）、加圧機構（１４）、
開閉機構（１６）の各構造も上述実施例のものに限定さ
れるものではなく、各種の実施条件に応じて種々変更可
能である。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明に係るガラス原料の予熱装置
の実施例を示し、第１図は全体の一部切欠正面図、第２
図は要部の水平断面図、第３図＜４）　、　（ｔｌ）は
原料供給機構及び加圧機構の作動説明図、第４図（（）
　、　（ＴＩ）　、　（１１）はガラス原料の払出し工
程を示す説明図である。第５図は別の実施例を示す要部
の水平断面図であり、また、第６図も別の実施例を示す
全体の一部切欠正面図である。 （２Ａ）　、　（２Ｂ）・・・・・・予熱筒、（４Ａ）
　、　（４Ｂ）・・・・・・流路、（５）・・・・・・
加熱フィン、（１３）・・・・・・原料供給機構、（１
４）・・・・・・加圧機構、（１６）・・・・・・開閉
機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐熱性及び耐圧性に優れた予熱筒（２Ａ）、（２Ｂ
   ）の入口側に、この予熱筒（２Ａ）、（２Ｂ）内にガラ
   ス原料を供給する原料供給機構（１３）と、前記予熱筒
   （２Ａ）、（２Ｂ）内に供給されたガラス原料を加圧す
   る加圧機構（１４）とを設けるとともに、前記予熱筒（
   ２Ａ）、（２Ｂ）の外側部に、この予熱筒（２Ａ）、（
   ２Ｂ）内に充填されたガラス原料を間接加熱する熱媒の
   流路（４Ａ）、（４Ｂ）を形成し、かつ、前記予熱筒（
   ２Ａ）、（２Ｂ）の出口を開閉する開閉機構（１６）を
   設けてあるガラス原料の予熱装置。 ２、前記熱媒がガラス溶融炉の廃ガスである特許請求の
   範囲第１項に記載のガラス原料の予熱装置。 ３、前記予熱筒（２Ａ）、（２Ｂ）がその外周面に吸熱
   フィン（５）を備えたものである特許請求の範囲第１項
   に記載のガラス原料の予熱装置。