JPH0333021A

JPH0333021A - 溶融ガラスの温度を均一化する方法と装置

Info

Publication number: JPH0333021A
Application number: JP2154154A
Authority: JP
Inventors: Thomas Meacle; トーマス　ミークル
Original assignee: Ardagh Glass Ltd
Current assignee: Ardagh Glass Ltd
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1990-06-14
Publication date: 1991-02-13
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: ES2044444T3; EP0403289A1; CA2019049A1; DE69002880T2; CA2019049C; AU624774B2; US5055123A; EP0403289B1; AU5714790A; IE62764B1; DE69002880D1; IE891955A1; ATE93499T1; JP2858880B2

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】本発明は、一般に、自由表面を有し平行な側面をもつ溶
融ガラスの流れかトンネルに沿って前進するときこの溶
融ガラスの流れの横断面上の温度を均一化するための方
法と装置に関する。本発明は特に、溶融ガラスを溶解炉
からガラス加工機械特にガラス容器製造工場へ運ぶため
に普通に用いられるタイプの前炉（前床）内の溶融ガラ
スの温度を均一化しそれ故その粘性を均一化する方法と
装置に関し、このような前炉を以下、上述のタイプの前
炉として引用する。

上述のタイプの前炉の主目的は、溶融ガラスの前進する
流れの温度をその横断面にわたり均一化することであり
、従って溶融ガラスか給鉱機ボウルから排出され、標準
化されたかたまり（即ち鋳型装入量）に切断され、次い
てガラス器具成形機へ送られる場合、出口のガラスが実
質的に変化しない温度であり、従って、鋳造工程の間一
定の粘性を有し、従ってガラスの各かたまりがその部分
のすべてにほぼ均一な温度を有するようにするたとであ
る。

上記のタイプの前炉は、一連の複数の領域（通常、少な
くとも１つの冷却領域を含む）を備え、成形機械への入
口において、加熱のみを育する均一化領域に終わってい
る。上述のタイプの前炉におけるこの基本的な配置には
多くの公知の変形かある。

今日普及しているよりも前の技術水準においては、上述
のタイプの前炉は、溶融ガラスを耐火材料のトンネルに
沿ってゆっくり移動する流れで前進させ、耐火材料に隣
接する外側領域又は端領域にあるガラスは、中央領域の
ガラスよりも速く熱を失い、速く冷える傾向かあった。

この理由で、ガスバーナもしくはオイルバーナのような
加熱装置又は浸漬可能な電極か前炉の両側でガラスを加
熱するために設けられた。

ガラス容器成形機械のような現代のマルチモールドガラ
ス加工機械は、典型的に、１９４０年代及び１９５０年
代に使われていたちのよりはるかに大きい割合で溶融ガ
ラスを消費する。このような高い割合の消費（高い引っ
張り）は、前炉を通る溶融ガラスの流れがより速いこと
を意味し、従って溶融硝子の流れの全体を通して温度を
均一化するために採用された装置又は用いられた方法の
いかんに関わらず、溶融ガラスの流れのいかなる横断面
も、従来よりもはるかに短い時間前記装置に露出され又
は前記方法にさらされることになる。

これらの新しい状態を補償する１つの方法は、実質的に
より長い前炉を採用することであり、長くすればそれに
応じてガラスの滞留時間が長くなる。温度を均一化する
ためのこのより古い（それはより低い効率であると言わ
なければならない）方法と装置は、操作するのにより多
くの時間を要し、従って効果的となるチャンスがより大
きい。

必要とされる長さは、より前のプラクテイスでは普通で
あった長さの２倍までである。

不運にして、炉及びガラス加工機械の設計特に現存する
ガラス工場の寸法とレイアウトでは、高価すぎて前炉を
長くすることはできない。かくして、単に従来の長さの
前炉の中で比較的速く流れる溶融ガラスの流れの横断面
にわたり温度を均一化するという問題が提起される。

溶融ガラスの中間領域を冷却するための努力として、ガ
ラスの流れの方向又はその横断方向の何れかの方向に前
炉の中へ冷却空気を吹き込むことか知られている。然し
なから、このような空気の流れは、ガラスの流れの中間
領域に制限するのが困難であり、この特徴か望ましくな
い場所を冷却したり、コストを増大さ唸ることにつなが
る。

かくして、米国特許第２．７６７、５１８号が開示して
いる前炉においては、冷風の噴射が耐火管１５（第２図
）を通してガラスの表面の上方からガラス溝の中心へ供
給される。然しなから、前記管から出る冷却空気は、バ
ーナから出る燃焼生成物と共に燃道１２を通って加熱室
１７の外へ流れ、従って冷却効果はガラスの中間の流れ
に制限されず、実際、バーナの加熱効果を直接に妨害す
る。

また、下方に延びる２つの長さ方向のうねをもつ屋根を
有する前炉を設け、溶融ガラスの流れの中央部分の上に
溝を形威し、溶融ガラスの流れの夫々の側方部分の上で
前記中央溝の両側に夫々の側方溝を形成し、更に、長さ
方向に間隔をへだてて屋根に設けた入口孔と出口孔との
間で、ガラスの上側表面と接触して中央溝に沿って冷却
ガスを供給するための装置を設け、他方同時に、ガラス
の流れの側方部分に熱を加えるための装置を設けること
も米国特許第３．９９９．９７２号に記載されている。

然しなから、冷却ガス（空気）密度か大きいので、外側
へ拡散してガラスの流れの側方部分を冷却し及び／又は
前記側方部分への熱の付加を妨害する傾向がある。

更に、樋とこの樋の上方に耐火屋根とを含む少なくとも
１つの冷却帯域を有する前炉を設け、この屋根から一対
の間隔をへだてた突起物が下方へ延びて溶融ガラスの上
方に中央溝を形成しかつ溶融ガラスの夫々の側方部の上
方に働方溝を形成することが米国特許第４．６８０．０
５１号に記載されている。屋根は、中央溝の上方の部分
に減少した厚さの領域を有する。包囲された上方冷却溝
は、減少した厚さの上で長さ方向に延び、入口及び該入
口から間隔をへだてた出口を有する。前炉の各側部に対
し加熱装置が設けられている。この公知のシステムは、
冷却空気を溶融ガラスとの直接接触から除去し、従って
冷却は、溶融ガラスから耐火屋根への輻射によって主と
して起こり、次に耐火材料を通して外へ熱伝導される。

然しなから、耐火物は低い熱伝導体であることか多く、
従って装置は、粗雑な制御のみを受け、そして調節に対
し非常に遅く応答する。

本発明の目的は、前述の欠点の少なくとも若干を除去し
又は軽減することである。もう１つの目的は、公知の前
炉よりも効果的なガス冷却又は空気冷却をもつ上述のタ
イプの前炉を提供することである。第３の目的は、冷却
のみを通じて温度の均一性を達成するという理由で、前
炉が熱供給の必要を少なくし又は不要にすることである
。もう１つの目的は、前炉の運転か現在のプラクテイス
や従来の前炉と比較して実質的な節約を生ずるような前
炉を提供することである。特定の目的は、単に従来の長
さの前炉内で比較的に速く流れる溶融ガラスの流れの横
断面にわたり温度を均一化することである。

本発明の開発中、中央冷却と側部加熱とが成形機におい
て効率と良好な温度均一性とを達成するのにより効果的
な方法であることが認識された。

また、冷却空気と燃焼生成物との混合する機会を最小に
し即ち、側部において冷却が生ずる機会を最小にして、
溝の中央において溶融ガラスと冷却空気を接触させるこ
とが、より効果的なシステムであり、ガラス成形工程に
おいて所要の温度均一を与えうることも認識された。

試みられた第１ステツプは、大きいターンダウン比を有
する側部燃焼システムを導入することであった。専売特
許の高圧ガス　システムか選択された。この高圧ガス　
システムには、脱炉の燃焼／冷却帯域を僅かに正圧の圧
力に維持するように調節しつる煙道ガス空気ダンパを組
み込んである。

冷却空気は前記帯域の後部に導入され、中央の溝と前記
帯域の全長を経て屋根ブロックの上方に供給される。冷
却空気は中央溝に沿って流れるとき、屋根に設けた開口
部を通って逃げるので、冷却空気は、下方の室内の溶融
ガラスの表面の中央に直接吹きつけられるようになる。

屋根構造体内のこれらの開口部は、頂部より底部か僅か
に広い。

これらの開口部の各々の両側には、冷却空気と燃焼生成
物とか室から出ることかできるように夫々性の開口部か
ある。これにより、冷却空気と燃焼生成物との混合に利
用しつる時間を最小に減少し、従って、冷却空気か側壁
の近くの溶融ガラスを冷却するのを防止する。同様に、
燃焼生成物は室の側部に沿って出ることかできるので、
溶融ガラスの中央部の加熱か最小となる。これらの側部
出口は、屋根構造体の上方で前記帯域の長さに従って延
びる２つの溝と連通し、これらの溝は、共通のダンパ付
き煙道内で前記帯域の前で出会う。

これにより、制御された等しい背圧を両方の溝に加える
ことができる。加熱と冷却は、適用される加熱と冷却を
更に最小にして、自動的に制御される。前記帯域が所定
温度よりかなり低いとき、適用される冷却を最小又はゼ
ロにして、高点火か採用される。所定温度に近づくにつ
れて点火は自動的に減少し、ついには所定の温度におい
て冷却と点火の両方が最小になる。もしも温度か上昇し
続けるならば、制御装置か適用される冷却を自動的に増
大させ、他方点火は最小に留まる。この最小の点火と冷
却は、短時間の開所しいフィーダを監視することにより
、種々の最小設定値に設定される。実際、高い引っ張り
（高いガラス生産高）の場合、本発明にあっては、点火
を必要としないことかしばしば判明する。

本発明の方法及び装置と他のものとの使用における相違
は、空気を溶融ガラスの中央部へ直接に導入し、それを
できるだけ迅速に除去することであり、これにより、側
部の温度を高温に維持しなから中央部を急速に冷却する
ことができる。

従って、本発明は、自由表面を有し、平行な側面をもつ
溶融ガラスの流れがトンネル内で該トンネルに沿って前
進するこき、該流れの横断面にわたるガラスの温度を局
部冷却により均一化する方法において、冷却空気の少なくとも１つの流れを下方に向けて溶融ガ
ラスの流れの中心線に当たるようにすると同時に、冷却
空気の流れの両側に１つずつの２つの場所から空気を上
方に減圧排気し、空気の流れの状態は、溶融ガラスの自
由表面の実質的な側方領域を冷却空気の流れとの冷却接
触から保護するようになっていること、を特徴とする溶
融ガラスの温度を均一化する方法を提供する。

同様に、本発明は、凹所を有する耐火ブロックで屋根を
葺いた前炉を備え、前記凹所は屋根を組み立てた状態で
協働して、流入する冷却空気のための１つの包囲された
中央長さ方向供給溝と、消費された冷却空気のためのす
くなくとも２つの包囲された長さ方向排気溝とを形成し
、これらの溝は、空気ダクトを介して溶融ガラス上の空
間即ち室と連通していること、を特徴とする前記方法を
実施するための装置を提供する。好ましくは、各耐火ブ
ロックは、使用中、上面と下面と２つの側面と２つの端
面とを有する細長い平行六面体であり、一方側から他方
側に平行に延在する３つの空気溝部分を形成するのがよ
い。好ましくは、耐火ブロックは、もしも側面と側面を
接して（ｓｉｄｅ　ｔ。

５ｉｄｅ）配置されたならば、ブロックの層を作り、３
つの空気溝がこの層の長さに沿って延びる。これらの溝
は、特別設計の耐火ブロックに終わっているのが好まし
い。もう１つの特殊なブロックが、中央溝を冷却空気の
入口の場所に結合し、少なくとも１つの他の特殊なブロ
ックか２つの排気溝を相互に連結すると共に、この２つ
の排気溝を排出煙道場所に結合する。

空気ダクトは、隣接する耐火ブロックの側面に設けた調
和した表面凹所の近似により形成されているのか好まし
い。好ましくは、凹所を有する問題のブロックは、３つ
の空気溝を形成する耐火ブロックの下にある不連続な層
を形成し、これらの凹所は、夫々の溝と連通ずるダクト
を与え、中央溝と連通ずるとき空気供給ダクトを構成し
、他の２つの溝（排気溝）の何れかと連通ずるとき排気
ダクトを構成するように、寸法決めされ配置される。調
和した表面凹所は、テーパの就いた輪郭を有し、そのテ
ーパは、各供給ダクトは供給溝から溶融ガラスの方へ向
かって拡がり、他方各排気ダクトは溶融ガラスから夫々
の排気溝に向かって拡かるようなものであることか好ま
しい。

好ましくは、供給ダクトの配置は、冷却空気が、溶融ガ
ラスの自由表面に当たるとき“右と左”に分かれる流れ
をなすように前記自由表面に垂直に供給されるようなも
のであるのかよい。好ましくは排気ダクトの主軸線は、
前記右と左に分かれる空気の流れから空気をとりあげる
のを容易にするように傾斜させる。

本発明は、添付図面を参照して実施例として与えた特定
の好ましい実施態様での以下の説明からより詳細に理解
されよう。

添付図面を参照して説明すると、前炉は、溶融ガラス２
のための樋１と、（溶融ガラスの上で）天井４により制
限された空間又は室３とを形成する耐火材料０（第２図
及び第３図）を備えている。

天井４は、互いに接触して相並んで置かれた耐火ブロッ
クの列で形成され、各耐火ブロック４ｂは、樋５に橋渡
しされ、側面ブロック５上で支持され、各ブロック４ｂ
の各端にある端部形成物７と外側覆い６の内側にある補
足的成形物（これらの形成物は互いに係合する）とによ
って、耐火材料の外側覆い６にキー止めされている。然
しなから、端部形成物７は、主として、前炉の上部構造
体の組立中、ブロック４ｂの取り扱いを容易にするのに
役立つ。

天井ブロック４ｂの各々は、その側面に、夫々の補完的
凹所８　ａ、９　ａ、１０ａを備え、これらの補完的凹
所は、ブロック４ｂを相並んで配置したとき協働して、
ブロック４ｂの各対の間に１つの空気供給ダクト８と２
つの排気ダクト９．１０を形成する。従って、使用中、
天井は、繰返され横断方向に配置された３つの空気ダク
ト９．８．１０、の群を提供し、これらの群は、ブロッ
ク４ｂの標準幅か２０ｃｍのとき、樋ｌの長さ方向に２
０ｃｍの中心間隔てへだてられる。

天井ブロック４ｂの上に耐火溝ブロツク４ａの層か載り
、各耐火溝プロ・ツク４ａは、３つの平行で丸い頂部を
もち下方に開いた溝１２ａ、　ｌｌａ、　１３ａを有し
、これらはすべて外側覆い６の中に包囲されている。使
用中、耐火溝ブロツク４ａは、３つの平行で細長い空気
溝１２．１１．１３を作るように側面と側面を接して置
かれ、端部を除き前記溝を包囲するように天井ブロック
４ｂの上面の上に置かれる。溝１１の端部を閉じるため
特殊な耐火ブロック４ｃが設けられ、溝１１を正圧下の
冷却空気源に結合するため頂部孔１４を有するもう１つ
の耐火ブロックが設けられる。溝１２．１３の各々の一
端を閉じるため特殊な耐火ブロック４ｅが設けられ、夫
々の他端を連結して前記溝１２．１３を排気煙道１５に
結合するため他の耐火ブロック集合体、４ｆか設けられ
る。溝１１．１２．１３、ブロック４ｃ、４ｂ、４ｅ及
び４ｆ、頂部孔１４、及び煙道１５は、理解を助けるた
め、第１図に破線で示しである。

側面ブロック５は、前炉の側部においてガラスを加熱す
るための間隔をへだてたガズバーナ１６を収容する。

使用中、冷却空気が、供給ダクト８から下方へ進み、溶
融ガラスの流れの自由表面の真中に衝突し、扇状に拡が
り、後方へ循環して、消費され又は加熱された空気とし
て排気ダクトを通ってほとんど除去されるのに十分な空
気圧の差が、供給溝１１の中の空気と排気溝１２．１３
の中の空気との間に発生される。この循環は、第２図の
中央部分に６つの矢印で示しである。この循環は、供給
ダクト８と排気ダクト９．１０の夫々の幾何学的形状寸
法のため、溶融ガラス２の流れの自由表面の中央領域に
ほぼ制限される。その結果、溶融ガラスの流れの横領域
の上の空気は、はとんど撹乱されないままに留まり、こ
れが横領域における熱の要求を減少させ、好ましい場合
には、ガスバーナ１６の使用の必要をなくする。好まし
い場合には、高い引っ張り　（即ち、高速のガラス製造
）をもつ製造工程を含む。

【図面の簡単な説明】

第１図は、前床の上部構造を示す概略平面図で、耐火ブ
ロックの上層を取り去っである。第２図は、第１図の上部構造を有する前炉の概略断面図
で、第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿って矢印の方向に見たも
のであるが、耐火ブロックの背部の前記上層は所定位置
にある。第３図は、第２図の前炉の側面から見た概略部分断面図
で、第２図の■−■線に沿って矢印の方向に見たもので
ある。第４図は、３つの耐火ブロックの斜視図てあり、１つの
耐火ブロック（４ａ）は、第２図及び第３図の前炉の上
層から取られたもので、他の２つの耐火ブロック（４ｂ
）は下層から取られたものであり、耐火ブロック（４ｂ
）の１つは部分的に示されている。ｌ・・・・・２・・・・・４ａ・・・・４ｂ・・・・８ａ〜１３ａ・１１・・・・・１２．１３・・・１４・・・・・１５・・・・・８ａ〜１０ａ・８・・・・・９．１０・・・・トンネル・溶融ガラス・耐火ブロック・耐火ブロック・凹所・供給溝・排気溝・冷却空気の入口・排気煙道・表面凹所・供給ダクト・排気ダクト

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自由表面を有し、平行な側面をもつ溶融ガラス（
２）の流れがトンネル（１）内で該トンネルに沿って前
進するとき、該流れの横断面にわたるガラスの温度を局
部冷却により均一化する方法において、冷却空気の少な
くとも１つの流れを下方に向けて溶融ガラスの流れの中
心線に当たるようにすると同時に、冷却空気の流れの両
側に１つずつの２つの場所から空気を上方に減圧排気し
、空気の流れの状態は、溶融ガラスの自由表面の実質的
な側方領域を冷却空気の流れとの冷却接触から保護する
ようになっていること、を特徴とする溶融ガラスの温度
を均一化する方法。
（２）冷却空気のいくつかの流れの各々が、溶融ガラス
の流れの方向に対し横断方向の平面内に配置され、前記
冷却空気のいくつかの流れは、前記溶融ガラスの流れの
中心線に沿って間隔をへだてて配置されていることを特
徴とする請求項（１）に記載の方法。
（３）冷却空気は、溶融ガラスの自由表面に当たるとき
“右と左”に分れる流れをなすように前記自由表面に垂
直に供給されること、を特徴とする請求項（１）又は（
２）に記載の方法。
（４）冷却空気の流れの両側の場所から空気は、前記分
かれた空気の流れから空気の取り上げを容易にするよに
、冷却空気の流入する流れ方向に対し傾斜した方向に減
圧排気されること、を特徴とする請求項（３）に記載の
方法。
（５）凹凸（８ａ〜１３ａ）を有する耐火ブロック（４
ａ、４ｂ）で屋根を葺いた前炉を備え、前記凹所は屋根
を組み立てた状態で協働して、流入する冷却空気のため
の１つの包囲された中央長さ方向供給溝（１１）と、消
費された冷却空気のための少なくとも２つの包囲された
長さ方向排気溝（１２、１３）とを形成し、これらの溝
は、空気ダクト（８〜１０）を介して溶融ガラス（２）
上の空間即ち室（３）と連通していること、を特徴とす
る請求項（１）〜（４）の何れか一項に記載の方法を実
施する際に使用するための装置。
（６）各耐火ブロック（４ａ）は、使用中、上面と下面
と２つの側面と２つの端面とを有する細長い平行六面体
であり、一方側から他方側に平行に延在する３つの空気
溝を形成すること、を特徴とする請求項（５）に記載の
装置。
（７）耐火ブロック（４ａ）は、ブロックの層を形成す
るように側面を接して配置され、３つの空気溝（１１〜
１３）が層の長さ方向に延び、前記耐火ブロック（４ａ
）は、冷却空気の入口（１４）を中央の溝に連通させ、
排気煙道（１５）を他の２つの溝に連通させるように構
成したこと、を特徴とする請求項（５）又は（６）に記
載の装置。
（８）空気ダクト（８〜１０）は、流入し消費された冷
却空気のための溝（８〜１０）を形成する耐火ブロック
（４ａ）の下に在る不連続な層をなす耐火ブロック（４
ｂ）の側面に設けた表面凹所（８ａ〜１０ａ）により形
成されていること、を特徴とする請求項（５）〜（７）
の何れか一項に記載の装置。
（９）空気ダクト（８〜１０）は、隣接するブロック（
４ｂ）の側面に設けた調和した表面凹所（８ａ〜１０ａ
）の近似により形成されていること、を特徴とする請求
項（８）に記載の装置。
（１０）調和した表面凹所（８ａ〜１０ａ）は、テーパ
の付いた輪郭を有し、そのテーパは、各供給ダクト（８
）は供給溝（１１）から溶融ガラス（２）の方向へ向か
って拡がり、他方各排気ダクト（９、１０）は溶融ガラ
ス（２）から夫々の排気溝（１２、１３）に向かって拡
がるようなものであること、を特徴とする請求項（９）
に記載の装置。