JPS6217022A - ガラス溶融窯の直立蓄熱室用格子積 - Google Patents

ガラス溶融窯の直立蓄熱室用格子積

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JPS6217022A
JPS6217022A JP61147234A JP14723486A JPS6217022A JP S6217022 A JPS6217022 A JP S6217022A JP 61147234 A JP61147234 A JP 61147234A JP 14723486 A JP14723486 A JP 14723486A JP S6217022 A JPS6217022 A JP S6217022A
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turbulence
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    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • C03B5/237—Regenerators or recuperators specially adapted for glass-melting furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、内部に下方から上方への新気の流れと、これ
に代わって上方から下方への排気の流れとを生じさせる
互いに隣接して配列された多数の通路を有し、これらの
通路の間に乱流口を設けて成るガラス溶融窯の直立蓄熱
室用格子積（ないしはチェッカブリック）に関する。
［従来の技術］ 格子積の垂直通路の間で通路の壁体に比較的小さな横開
口を設け、この開口が通路の間の圧力の平衡のために利
用されることは公知である。
オーストリア特許第３７２３６４号又は特開昭５８−２
１０４９５号公報によれば、通路の壁体の横開口は乱流
口として形成され、ガスの膨張室の働きをし、流れの撹
乱が生じるので蓄熱用壁体材料と流れ媒質との間の熱伝
達が促進される。その場合、格子積の製造のために、六
角形外周横断面と四角形内周横断面を有し、貫通する通
路を備えた角柱状の耐火物製中空煉瓦が使用される。通
路を規定する少くとも１個の、好ましくはそれぞれの壁
体が中空煉瓦の底面に達する開口を具備することによっ
て、乱流口を形成することができる。格子積は同じ大き
さの煉瓦から成る。
［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、与えられた蓄熱室容積のもとて煉瓦積系統が
熱交換のために提供する伝熱面積と並んで、空気流通時
の熱伝達が蓄熱室の効率にとって決定的に重要であるが
、ガス流通時の熱伝達は副次的な役割を演じるに過ぎな
いという知見から出発する。
本発明の目的は、蓄熱室の構造を空気流通時に支配する
条件に適応させ、それによって熱伝達を改善することで
ある。
［問題点を解決するための手段、作用、発明の効果コ本
発明に基づき、それぞれ隣接して上下に並んだ２個の乱
流口の垂直間隔が格子積の最下位区域で最も大きく、格
子積の上端に向かって次第に減少するように構成するこ
とによって、上記の目的が達成される。
熱は高温の煉瓦から低温の燃焼空気へｔｌとんど対流だ
けで伝達される。全対流熱伝達は吸込ないしは押込によ
って、すなわち力を消費して発生される強制的対流及び
壁体と流動媒質の温度差によりて誘起される、浮揚作用
に基づく自由対流から成る。格子積の下部区域では煉瓦
と空気の温度差、それと共に浮揚作用が大きい。本発明
に基づく格子積は格子積下部区域で大きな平滑な伝熱面
を与えるから、浮揚作用によって誘起される対流熱伝達
が十分に効果を発揮する。
煉瓦と空気の間の温度差は上へ向かって減少して行き、
それと共に浮揚作用が低下する。本発明に基づく格子積
は上へ向かりて乱流口が増加し、横向きの流れを受ける
多数の伝熱面を有するので、これらの乱流口か危れを撹
乱する。こうしてひき起こされる乱流が格子積の上部区
域の対流熱伝達を促進する。
蓄熱室のガス流通時には排気から煉瓦への熱伝達は主と
して放射に呵って行われる。その効果にとって重要なの
は通路の幅だけでおる。ガラス溶融窯では排気は侵食性
粉塵が多量に負荷され、こ　　　□の粉塵は格子積の下
部低温区域に沈着して付着物を形成する傾向がある。付
着物の発生は格子積の老化とみなされる。本発明に基づ
く格子積においては・最下位区域の大きな、平滑な垂直
面によって付着物の傾向の減少という付加的利点が与え
られる。
この意味で格子偵の最下ノｉに乱流口を設けないことが
望ましい。
本発明の実施態様として、２個の上下に重なる乱流口の
垂直間隔が乱流口を具備する最下位の格子積区域で格子
積の中段にある垂直間隔の３倍以下、最上位の格子積区
域で０．３倍以下であるならば、上述の利点が特に効果
を示す。
通常、格子積は上下に重なシ合う耐火煉瓦層で構成され
、煉瓦は成形によって乱流口を形成する。
異なる煉瓦寸法の数が少数で間に合うように、２つの乱
流口の垂直間隔が格子積の高さ方向に段階的に減少する
ことが望ましい。
本発明に基づく格子積の建造のために、オーストリア特
許第３６５５４５号又は特開昭５５−１４９１３９号公
報及びオーストリア特許９３７２３６４号又は特開昭５
８−２１０４９５号公報で公知の、六角形の、好ましく
はかどが尖った外周検断面と四角形の、場合によっては
隅角部を丸め又は面取シした内周横断面及び上下に延び
る貫通路を有する角柱形耐火物中空煉瓦が適当である。
その場合、乱流口は中空煉瓦の少くとも１個の、好まし
くはそれぞｎの側壁の、中空煉瓦の底面に屈する穴部か
ら成る。
高い比伝熱面積を得るために、通路の水力直径と煉瓦の
壁体の厚さの比が３ないし５の値となるように中空煉瓦
を形成することが好ましい。なお、水力直径は 関係式： 通路断面積×４÷通路断面の周囲 から得らｎる。ガラス溶融窯の格子積では１２０ないし
２００ｍであることが好ましい。壁体の厚さは、例えば
、４０ｍでるる。
中空煉瓦の側壁の穴部の面積が通路の内面の面積の０．
２ないし０．６倍であるならば、燃焼空気の乱流のため
に好都合な開口が得られる。
中空煉瓦を層毎に互い違いに重積し、１つの１−それぞ
れ４個の中空煉瓦の中央に次に高い層の中空煉瓦が来る
ようにすｎば、特にデボな格子積構造が得られる。
［実施例コ 以下、図面を参照して本発明を図面に基づいて説明する
。
第１図はガラス溶融浴２を収容する耐火物張シの溶解槽
１を示す。図示しないバーナを配設した通路３，３′が
溶解槽Ｉの両側で蓄熱室４，４′に通じておシ、蓄熱室
４，４′にそれぞれ格子積（Ｇｉｔｔ＠ｒｕｎｇ　）な
いしはチｘ’）カッリック５，５′が配設される。操業
時に溶解槽１は、まず、通路３′内に配設されたバーナ
によって加熱される。その時排気（加熱気）は通路３を
通シ、格子積５を経て導かれ、その充填煉瓦を熱する。
この煉瓦が十分に加熱されると切換えられ、槽窯１の加
熱は通路３に配設されたバーナによって行われる。その
際、燃焼空気が開口６を経て蓄熱室４に入シ、熱を吸収
しながら格子積５を通過し、排気は通路３′を経て蓄熱
室４′に入シ、熱を放出しながら格子積５′を貫流し、
開口６′から退出する。格子積５′の加熱の後、再び切
換えられ、今度は、新気が開口６′を通って格子８Ｎ５
′に入り、通路３′で今使用中のバーナの排気が格子積
５を貰流し加熱した後、開口６を経て排気される。
第２図は蓄熱室４の本発明の格子積５の一例を略図で示
す。明らかに格子積５は異なる高さの種種の層から成り
、各層の高さは下から上へと段階的に減少する。等しい
高さの層を同じ参照符号で示す。下から上へと１段の層
５ノ、２段の層５２．２段の層５３．３段の層５４及び
手段の層５５が認められる。最下層５ノを除き各層に乱
流口（Ｖｅｒｖｒｉｒｂｅｌｕｎｇｓｏｅｆｆｎｕｎｇ
ｅｎ　）　１θが配設されている。
本発明の好適な実施態様によれば、第３図に示す寸法の
割合の中空煉瓦７１．７２．７３．７４．　　　′７５
で格子積５を製造することができる。その場　　　′合
、各層は縁端区域を除きそれぞれ等しい寸法の　　　・
煉瓦から成る。最も丈の高い煉瓦７１は最下層５１を組
立てるために使用される。やや低い中空煉瓦７２が次に
高い丈の層５２に使用される。格子積の中段にある層５
３には中間の高さの中空線　　　□瓦７３が使用される
。次に低い中空煉瓦７４がその上の層５４に来る。最上
層５５は最も低い中空煉瓦７５で構成される。中空煉瓦
７２．７３゜７４及び７５は格子積５に乱流口ＩＯを形
成する穴部１１を具備する。乱流口１０は格子積５の上
へ行くに従って次第に狭くなる。最下層５１を構成する
中空煉瓦７１では穴部１１がなくてもよいことを示すた
めに、穴部１１を破線で示す。極めて高い丈の中空煉瓦
２１及び７２の製造は事情によっては困難をきたすから
、この寸法のものは第３図に破線で示唆するように低い
煉瓦部材で組立て、互い違いにせずにやぐら状に重ね合
わせればよい。
第３図で明らかなように、中空煉瓦７１１７２゜７３．
７４及び７５は高さが相違するが、構造は、原則として
、同様である。そこで、第４図、第５図、第６図に基づ
いて順次行う説明では、中間の高さの中空煉瓦７３を取
り上げる。
中空煉瓦７３は中空煉瓦７１１７２．７４及び７５と同
様に八角形の外側輪廓線と横断面が大略四角形の中心貫
通路８及びおおむね一様な壁体の厚さＳを有する。中空
煉瓦７３を層毎に互い違いに重積すれば、１つの層では
中空煉瓦７３の通路８の内面によシ、隣の層では４個の
相接する中空煉瓦７３の外面によシ形成された垂直の通
路が生じる＠中空煉瓦７３は、穴部１１を具備する。図
示の実施例では、穴部１１は中空煉瓦７３の通路８を規
定する４個の内面のそれぞれから中空煉瓦７３の外面ま
で沖び、中空煉瓦７３の底面側が開放している。この穴
部１１は格子積５に乱流口１０を形成する。
格子積５の構造を容易にし、確実にするために、各煉瓦
７３の頂端にこの面から上方に延びる突起９が設けられ
ている。これらの突起９は台形に形成され、その斜面１
２は穴部１１の下部縁端区域をなす斜面１３に対応する
形状になっている。こうして格子積５の安定な構造が保
証されるから、壁体厚さＳを薄くした煉瓦を使用するこ
とが可能となる。
本発明の格子積５の充填煉瓦には、格子積煉瓦のために
考えられるすべての耐火物ｔ−使用することができる。
耐火物として、特に、マグネ７ア、クロム鉱石、マグネ
シウムアルミニウム・スピネル、アルミナ及びこれらの
材料の混合物と苦土カンラン石又はシャモットが適当で
ある。上記の混合物、例えば、マグネシアクロム（Ｍａ
ｇｎ＠ｇｉａｃｈｒｏｍｉｔ　）の焼結又は溶融粒状材
料も、必要ならば使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はガラス溶融窯の略図の縦断面図、第２図は本発
明に基づく格子積を有する蓄熱室の略図の縦断面図、第
３図は第２図の格子積を構成するための５種の寸法の中
空煉瓦の正面図、第４図は■ 本発明格子績の１つの鳩の平面図、第５図は第３図の中
空煉瓦の斜視図、第６図は本発明に基づく格子積の一部
の斜視図を示す。 １・・・溶解槽、２・・・ガラス溶融浴、３，３′・・
・通路、４．４′・・・蓄熱室、５，５１・・・格子積
、６・・・開口、８・・・貫通路、９・・・突起、１０
・・・乱流口、１１・・・穴部、１２・・・斜面、５１
１５２，５３．５４９５５・・・層、７１．７２，７３
，７４．７５・・・煉瓦、Ｓ・・・壁体の厚さ。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦ニ！５ 手続補正歯□ 昭和６１年８月１４日 特許庁岳官　黒　１）明　ｔａ　　殿 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　ファイトシャー・マグネジトベルヶ　−７クチエ
ン　−　ゲゼルシャフト ４、代理人 住所　東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビ
ル６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 （１）明細書の第４頁第４行目において、「チェッカプ
リッタとあるを、「チェッカワーク」に補正する。 （２）明細書の第９頁第９行目において、「チェッカプ
リッタとあるを、「チェッカワーク」に補正する。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）内部に上方から下方への新気の流れと反対に下方
    から上方への排気の流れとを生じさせる互いに隣接して
    配列された多数の通路を有し、これらの通路の間に乱流
    口を設けたガラス溶融窯の直立蓄熱室用格子積において
    、上下に隣接した２個の乱流口（１０）の垂直間隔が格
    子積の最下位区域で最も大きく、格子積の上端に向かっ
    て次第に減少する構成としたことを特徴とするガラス溶
    融窯の直立蓄熱室用格子積。
  2. （２）前記格子積の最下層（５１）に前記乱流口（１０
    ）を設けないことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
    記載のガラス溶融窯の直立蓄熱室用格子積。
  3. （３）前記乱流口の垂直間隔が、それらの乱流口（１０
    ）を具備する格子積最下位区域（５１、５２）で格子積
    の中段（５３）にある乱流口の垂直間隔の３倍以下、格
    子積の最上位区域（５５）で格子積の該中段（５３）に
    ある乱流口の垂直間隔の０．３倍以下であることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のガラス
    溶融窯の直立蓄熱室用格子積。
  4. （４）前記隣接する２つの乱流口（１０）の垂直間隔が
    格子積の高さ方向に段階的に減少することを特徴とする
    特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの１項に
    記載のガラス溶融窯の直立蓄熱室用格子積。
  5. （５）八角形の外周横断面と実質的に四角形の内周横断
    面を有し上方のものほど丈が減少する耐火物製角柱状中
    空煉瓦（７１、７２、７３、７４、７５）を、前記通路
    を構成する上下に延びる貫通路（８）を形成するように
    、組み合わせ、該中空煉瓦の少なくとも１個に当該１個
    の中空煉瓦の外側に通じる穴部（１１）を設けて形成す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
    のいずれかの１項に記載のガラス溶融窯の直立蓄熱室用
    格子積。
  6. （６）前記中空煉瓦（７１、７２、７３、７４、７５）
    の水力直径が１２０ないし２００ｍｍの場合前記通路（
    ８）の水力直径は中空煉瓦の該中空煉瓦の壁体の厚さ（
    Ｓ）の３ないし５倍の値になることを特徴とする特許請
    求の範囲第５項に記載のガラス溶融窯の直立蓄熱室用格
    子積。
  7. （７）中間及び最小の高さの前記中空煉瓦（７３、７４
    、７５）の前記穴部（１１）の面積が前記通路（８）の
    面積の０．２ないし０．６倍であることを特徴とする特
    許請求の範囲第５項又は第６項に記載のガラス溶融窯の
    直立蓄熱室用格子積。
  8. （８）前記中空煉瓦（７１、７２、７３、７４、７５）
    が層毎に互い違いに重積されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第５項ないし第７項のいずれかの１項に記
    載のガラス溶融窯の直立蓄熱室用格子積。
JP61147234A 1985-06-28 1986-06-25 ガラス溶融窯の直立蓄熱室用格子積 Granted JPS6217022A (ja)

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JPH021771B2 JPH021771B2 (ja) 1990-01-12

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JP (1) JPS6217022A (ja)
AT (2) AT381692B (ja)
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