JPS62292622A - ガラス製造炉の前炉 - 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】 ６、〔発明の詳細な説明〕 産業上の利用分野 本発明は、ガラス融解タンク即ち炉と供給ボウルとの間
に使用される形式の融解ガラスの前炉に関し、特に改善
された加熱および冷却特性を有する前炉に関する。

従来の技術及びその解決すべき問題点 ガラスの製造においては、融解ガラスはガラス融解炉内
で形成され１次いで前炉に沿って連続する流れの状態で
供給ボウルに対して流過し、このボウルから融解ガラス
が型の装填物即ちゴブ内でガラス製品形成機械に向けて
送られる。典型的な前炉は、融解ガラスがこれに清って
流れる断熱性の屋根部を設けた耐火性の師部を有する。

ガラスの温度はその断面全体にわたり均質ではないこと
は周知である。ガラスは、チャネルの倶」壁面の冷却効
果のため外縁部において低温となり。

また中心・部において高温である傾向を宵する。この理
由のため、ガス・バーナ、浸漬可能な電極等の如き加熱
手段がガラスの加熱のため前炉の側面：・二設けられて
いる。冷却用空気もまたガス流の方向を横切るかその長
手方向に前炉内に吹込むことができる。適正な加熱およ
び冷却速度によれは。

ガラスの流れの横断方向のガラスの温度の均一度は改善
することができる。

このような１つの構成については、１９７＜Ｓ年１２月
２８日発行の米国特許第３，９９９，９７２号に記載さ
れている。この米国特許によれは、前炉は中心部の長手
方向の中心部チャネル及びその側る。流れの長子方向縁
部におけるガラス流の各部を加熱するため前記屋根構造
部の側壁面にはバーナが設けられ、冷却用空気はガラス
流の上面と接触状態にガラス流の中心部上方を前記屋根
部の流入流出ポート間に流れる。

しかしながら、この従来例によれば１．各突起部の長さ
は小さく加熱バーナの中心軸線の所定距離分上方部まで
しか延在しておらず、中心・部チャネル及び側部チャネ
ル間は相当程度の通風状態にある。従って１本来ガラス
流れの中心部のみ冷却しかつ側部のみ加熱したいという
中心・部チャネル及び側部チャネルの独立温度制飢が困
りであり、従って各部の冷却、加熱効率は良好でなくガ
ラス流横断方向の温度均一化に時開がかがるという欠点
がある。

問題点の解決手段 本発明は、上記問題点を解決したものであり。

その構成は、少なくとも１つの冷却区域を有する融解ガ
ラスの搬送のための前炉であって、前記冷却区域が、＠
部と、該樋部上の屋根部と、前記屋根部から下方に延在
して屋根部の下方の空間を。

融解ガラスの流れの中心部分上方の中心部チャネルと前
記ガラスの流れの各側部上方の側部チャネルとに画成す
る一対の離間する突起部とを設けられ、前記中心部チャ
ネルから熱を取出すための上部冷却手段が、該中心部チ
ャネル上方の屋根部に配され、ガラスの流れ部分を加熱
する複数の加熱手段が前炉の倶ｊ部にその長手方向に離
間して配されてなるような前記前炉において、前記離間
された各突起部は前記加熱手段の中心線より下方にガラ
スの方向へ延在しており、該各突起部の外側表面は熱を
前記ガラスの流れの外側端へ逆に輻射するよう配置され
ているものである。

次に、その実施例を図面と共に説明する一実施例 図面特に第１図、第２図および第６図によれば。

本発明により構成された前炉は、金属の支持構造部４に
支持された耐火性材料の略々Ｕ字形のチャネル即ち樋部
２を含み、断熱煉瓦６が樋部２と支持構造部４との間に
配置されている。樋部２と支持構造部４との間には樋部
２の地ならしを許容するため酸化アルミニウム粉の層８
を置（ことができる。

典型的には、前炉は各々が略々同じものである複数の冷
却区域１０．１２から構成することができる。第２図に
示されるように１例示された実施態様においては、２つ
のこのような冷却区域が存在する。供給ボウル１３が取
付けられた冷却区域１２の前端部には均熱区域１４が設
けられている。

融解ガラスは「金属線（ＭＬ）Ｊで示す線によって示さ
れる水準において師部２内を流れる。

各冷却区域１０．１２の屋根部１７は、ガラスを加熱す
るためのバーナ２０が取付けられたバーナ・ブロック１
８により形成される対向位置の側面を有する１周知の如
く、これらのバーナ２０は。

前炉の両側において冷却区域１０．１２の全長に隔 浴って搬てて配置されている。第１図、第２図および第
６図に示される実施態様によれば、屋根部１７はまたバ
ーナ・ブロック１８の頂部において冷却区域１０，１２
の全長に沿って並列状に配置され支持構造部により所定
位置に固定された複数の屋根ブロック２２を有する。各
屋根ブロックηは、樋部２の陥々垂直方向の中心面にお
ける分割面を有する２つの部分２４．２６で形成される
。

屋根ブロック２２は、バーナの中心線の下方でガラスに
向って下方向にまた前炉の長手方向に延在する２つの離
間された突起部２８．３０を有する。

各突起部２８．ろ口は、バーナ・ブロック１８と対面す
る略々円弧状の傾斜面３２と、他方の突起きじの直線状
面ろ４と対面する直線状面３４とを有する。この形態の
ため、３つの横方向に離間された屋根栴造部の下側の長
手方向に延在するチャネルが融解ガラスの流れの中心部
上方の中心部チャネルろ６と、ガラスの流れの両側の部
分にわたる中心部チャネル６６の各仙１面における仙ｊ
部チャネル５８．４０とからなる結果となる。

特に第１図に認められるように、屋根ブロック２２はこ
の屋根ブロック２２の両方の部分２４゜２６の内端部か
ら両隅部を切離すことにより形成される両側のｋｆｆｌ
（に■字形の切込み部４２を有する、屋根ブロック２２
が並列に配置されると、係合する■字形切込み部４２は
ブロック２２を貫通して延在する略々四角の開口４４を
形成する。屋根ブロック２２の突起部２８の内端部、は
、他方の突起部３０の内端部における係合溝４８と係合
して屋根栴造部の構成を助けるための高い計・分４６を
含んでいる。

中心部チャネル３６と連通ずる屋根ブロックを貫通する
長手方向に隔てられた開口４４は、優れた熱伝導率を有
する耐火性材料製の閉餐ブロンク５０によりそれぞれ覆
わｎている。断熱ブロック５２か屋根ブロック２２０頂
部に設けられ、冷即用空気の流入のための入口部５６と
冷却用空気の出口の下流側の出口部５８とを備えた各冷
却区域１０，１２に閉鎖された長手方向の冷却チャネル
５４を形成するため用いられる。このため、冷却用空気
は融解ガラスの流れ方向に流れる。しかし。

ある場合には、この冷却用空気を反対方向に流れさせる
ことが必要となるが、この場合には入口部５６と出口部
５８は逆となる。閉鎖ブロック５０は第９図に示される
ようにその上面が波状をなし。

波状部５９は長手方向に延長し熱伝達のための大きな表
面積を提供する。

各冷却区域１０．１２は、−万は片側のチャネル６８と
連通し他方は他の側のチャネル４０と連通ずる２つの煙
道口６０を有する。各煙道口は従来周知のダンパー・ブ
ロック６２と断金している。

このダンパー・ブロック６２は各々、ガス・バーナ２０
の作動のための所要量の通気を提供しかつ燃焼生成物の
適正な排気を行なうために独立的に調整可能である。

前述の如く、屋根ブロック２２からの突起部２８．３０
は、バーナの中心線の下方に延在している。このため、
突起部２８．３０の外表面６２は、ガラスの外縁部に対
して熱を輻射して温度勾配を低減することを助けるよう
に作用する。また・屋根ブロック２２における覆われた
開口４４を提供した結果、その中心部の屋根部分１７の
長手方向に隔てられた領域における屋根部分１７の厚さ
を減少させて、冷却用空気がガラスの流れと接触状態と
なることを許容することなく中心部チャネル６６から冷
却チャネル５４内の冷却用空気に対する熱の伝達率を向
上させる。

必要に応じて、前炉の長手方向に延在する列部２の下方
の断熱ブロック６に分割された底部冷却チャネル６４を
形成することにより、底部の冷却もまた提供することが
できる。冷却用空気を底部の冷却チャネル６４に対して
導入するための２つの流れの経路を提供するため内部に
仕切り６８を有する横断方向のチャネル６６が設けられ
る。この導入チャネル６４の下流側には、冷却用空気を
流出させるため導入チャネル６４と連通ずる第２の横断
チャネル７０がちる。ある場合には、冷却用空気を反対
方向に流れさせることが望ましいことを理解すべきであ
るが、この場合流入チャネル６４と流出チャネル７０は
逆になる、分割された底部の冷却用チャネル６４０２つ
の部分に対する冷却用空気の量を制御するため、運動可
能な邪魔板７２を流入チャネル６６内に設けることもで
きる。

均熱化区域１４は融解ガラスを冷却する何等の手段も持
たないが、この区域はガラスが冷却区域１２から出た後
温度が低過ぎる場合に表面を再び加熱するためガラスを
加熱する手段を有する。この目的のため、第２図および
第４図に示されるように、均熱化区域１４は、冷却区域
の場合と同様な方法で支持構造部４と列部７４との間に
断熱ブロック７６を有する支持構造部４に支持された耐
火材料製の略々Ｕ字形のチャネル即ち列部７４を有する
。同様に、バーナ・ブロック７８は、適当なバーナが取
付けられる列部の両側の頂部に並列位置関係に置かれて
いる。並列に置かれた一連の屋根ブロック８０はバーナ
・ブロック７８の頂部においてチャネルを横切って延在
して（・る。各屋根ブロック８０は、バーナの中心線を
下方に突出する中心部分８２を有する一体の部材を含ん
で（・る。この突起部８２は、断面が略々三角形状であ
り、このため各組のバーナ・ブロック７８にｉする傾斜
面８４を提供することにより熱が列部７４のガスの外側
部分に対し下方向に輻射される。突起部８２は、屋根ブ
ロック８０の下方で２つの外側チャネル８６．８８を形
成する。

断熱材８５が屋根ブロック８０の頂部および側面を囲繞
しているが、この断熱部には冷却用チャネルは形成され
ない。この屋根ブロックおよび断熱材は、２つの外側チ
ャネル８６．８８と連通して２つの煙道口９０．９２が
設けられてそれぞれ燃焼生成物の出口を提供する。煙道
口９０．９２は、従来通り、各々所要の量の通気を生じ
るように調整することができるこれと関連した調整自在
なダンパー・ブロック９４を独立的に有する。

各冷却区域１０．１２および上下の冷却チャネル５４．
６４に対する冷却空気量は完全に独立的に制御される。

この目的のため、上部の冷却チャネル５４に対して空気
を供給するため空気ファン９６を設けることができ、こ
のチャネルからは内部に制御弁１００を有する管路９８
が第１の冷却区域１０の入口部５６まで延在し、制御弁
１０４を内部に有する別の管路１０２が第２の冷却区域
１２の入口部５６まで延在している。各冷却区域におげ
ろ上部の冷却用チャネルに対する各制御弁１００．１０
４は、その各々の出口部に隣接するガラスの流れの表面
に浸された熱伝対（簡潔化のため図示せず）によって制
御することができる。

底部チャネル６４における冷却用空気は、制御弁１１０
を含み第１の冷却区域１０の入口部６６まで延在する一
万の管路１０８と、制御弁１１４を含み筆２の冷却区域
１２の底部における冷却チャネルの入口部６６まで延在
する第２の管路１１２とを有する空気７アン１０６を有
する同様に構成によって制御される。弁１１０，１１４
は、その各々の区域の出口部においてその底面に隣接す
るガラスの流れに浸される熱伝対によくて制（財）する
ことができる。

各区域の両側におけるバーナの温度は第１０図に示され
る手段によって個々に制御することができるが、各区域
が別個の装置を有することを理解すべきである。前炉の
両側は各区域と同様に個々に制御される。燃焼用空気は
、ファン１１３から前炉の両側と関連する温度制御弁１
１８を介して供給される。温度制御弁１１８からは、こ
の空気はアスピレータ１２０に対して送られる。ガスは
圧力調整器１２２と安全弁１２４を介し、前炉の両側と
関連するガス・コック１２６を経て送られる。このガス
自コック１２６は、ガノＺナー１２８を介して前記区域
の両側と関連するアスピレータ１２０に対して結合され
ている、この混合気は。

次にアスピレータ１２０から適当な配管を経てバーナが
結合される前炉の両側のバーナ・マユフォールド１３０
内に流入する。管路１２９および管路１３１は、燃焼空
気の供給源およびガスの供給源をそれぞれ他の区域の制
ｅｔ＋装置に対して結合する。温度制御弁１１８を制御
することにより、各区域の各側に対する燃焼空気の比率
はアスピレータ１２０により制御される混合気の比率に
よって制御され、このため、ある区域の前炉のある側に
おける温度を制御することもできる。

第５図および第６図は、冷却区域において使用すること
ができる屋根ブロックの別の形状を示している。この実
施態様によれば、屋根ブロック１３２は各々が下方に延
在する突起部１３８゜１４０を有する２つの部分１３４
，１３６からなっている。外側即ちバーナ・ブロックに
対面する各突起部１３８　、１４０の部分１４２は略々
傾斜しかつ円弧状を呈しており、中心・部チャネル１４
４を画成する各突起部の部分もまた中心部のチャネルが
ガラスの流れに向って開口する略々倒置した１字形を呈
するように傾斜面１４６を有する。ブロック１３２の側
壁面は、バーナ・ブロック１ろ２が前炉の全長に滑って
並列位置関係に置かれるようにその中心部にＶ字形の切
欠き１４８を宵し。

前記の実施態様と関連して述べたように閉鎖ブロック５
０によって覆われる屋根ブロックに開口が形成される。

第７図および策８図は、ある屋根ブロックの別の実施態
様を示している。この場合、屋根ブロック１５０はチャ
ネルを横切って延在する一体の部材であり、バーナの中
心線の下方に延在する２つの隔てられて下方に延在する
突起部１５２，１５４を有する。外側即ちバーナ・ブロ
ックに対面する突起部の表面１５６は斜め下方にテーパ
伏を呈するが、中心部チャネル１３０を形成する表面１
５８は斜め上方にテーパ伏を呈する。屋根ブロック１５
０にはその中心部に白い開口１３２か設けられる。この
開口１３２は、前炉において屋根ブロックがバーナ・ブ
ロック上に配置される時、前述の如く閉鎖ブロック５０
によって閉鎖される。

上記の栴造によれは、ガラスの流れの中心・部がガラス
に触れない冷却用空気を長手方向に流すことによって冷
却される前炉が、構成される。各区域の冷却空気は独立
的に制御される。ガラスの流れの外側部分を加熱するた
め、前炉の両側には加熱装置が設けられている。この各
区域における両側の加熱装置は独立的に制御される。加
熱装置は。

特に前に述べた如きガス・バーナを含み、あるいは電流
がガラスの縁部に活って望ましい加熱作用を生じるよう
にガラスの流れに対して延在しかつ前炉の全長に活って
適正な間隔で隔てられた電極を設けることもできる。独
立的に制■されるガラスの流れの中心部の底部における
冷却もまた提供される。

従って１本発明によれば、上記一対の突起部が加熱手段
の中心線より下方へガラスの近傍まで延在しており、従
ってこれに基付き加熱手段からの熱はこの突起部に当て
られ突起部の加熱によりその輻射熱がガラス流れの外側
端に輻射されてこれを加熱するようにしているので、以
下に示す効果がある。

■　一対の突起部が下方へ十分に延在しているので、中
心部チャネル及び側部チャネルは互いに独立構成となっ
て殆ど分離されるので、加熱装置による熱は側部チャネ
ルに限定されて中心部チャネルに至り難くかつ上部冷却
手段による冷却は中心部チャネルのみに限定される。従
って、各部チャネルは他のチャネルとは殆ど無関係に加
熱又は冷却の制（財）を行なえて各部の制御効率を向と
しその結果としてきわめて迅速にガラス流の横断方向の
温度分布の均一度を得ることができる。

■　ガラス流れの外側端を輻射熱により加熱しているの
で、加熱方法が直接燃焼ガスを吹付けるものに比して間
接的であるためガラス流れの比較的巾広い部分を安定し
て加熱でき、又燃焼ガス及び燃焼生成物等は例えば側部
チャネルに設けた孔（煙道孔）から流出させるようにす
れば１．、ｌ：紀間接加熱方式に基付き加熱に伴う燃焼
生Ｆｆ？、物がガラス流れ表面に接触し堆積して加熱又
は冷却効率を低下させるおそれも全くなくなり、一層加
熱、冷却効率を向上しうる、 本文においては本発明の種々の実施態様について触れた
が、当業者には種々の変更例および代替例が容易に示唆
されるであろう。従って１本発明の範囲は特許請求の範
囲の照合によって確定されねばならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の線２−２に関する横断面図。 第２図は第１図の線２−２に関する縦断面図、第６図は
第２図の線３−６に関する横断面図、第４図は第１図の
線４−４に関する前炉の均熱区域を示す部分横断面図、
第５図は屋根部ブロックの別の実施態様を示す平面図、
第６図は第５図の屋根部ブロックを示す側面図、第７図
は屋根部ブロックの別の実施態様を示す平面図、筆８図
は第７図に示された屋根部ブロックを示す側面図、第９
図は屋根部ブロックの開口上に設けられた閉鎖ブロック
を示す拡大端面図、および第１０図はバーナに対して燃
料を供給するための配管因である。 ２．７４・・・＠部、　　１０．１２・・・冷却区域。 １４・・均熱区域、　１７・・屋根部、　　１８・・・
バーナ・ブロック、　　２２，８０，１３２．１５０・
・・、堅根ブロック、　　２８．３０，１３８，１４０
゜１５２．１５４・・・突起部、　　６６　、１４４　
、コロ０・・・中心部チャネル、　　３８．４０・・・
側部チャネル。 ４４ｉ６２・・開口、　５０・・・閉鎖ブロック。 ５４・・・冷却チャネル、　　６０．９０．９２・・・
煙道口、　　　６２．９４・・・ダンパー−ブロック、
６４・・・底部冷却チャネル、　　１４日・・・切欠き
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つの冷却区域を有する融解ガラスの搬
   送のための前炉であつて、 前記冷却区域が、樋部と、該樋部上の屋根部と、前記屋
   根部から下方に延在して屋根部の下方の空間を、融解ガ
   ラスの流れの中心部分上方の中心部チャネルと前記ガラ
   スの流れの各側部上方の側部チャネルとに画成する一対
   の離間する突起部とを設けられ、 前記中心部チャネルから熱を取出すための上部冷却手段
   が、該中心部チャネル上方の屋根部に配され、 ガラスの流れ部分を加熱する複数の加熱手段が前炉の側
   部にその長手方向に離間して配されてなるような前記前
   炉において、 前記離間された各突却部は前記加熱手段の中心線より下
   方にガラス流の方向へ延在しており、該各突起部の外側
   表面は熱を前記ガラスの流れの外側端へ逆に輻射するよ
   う配置されていることを特徴とする前炉。 ２、前記上部冷却手段は、前記屋根部における少なくと
   も１つの肉厚の薄い領域と、前記肉厚の薄い領域にわた
   り前炉の長手方向に延在し、かつ入口部と該入口部から
   長手方向に離間した出口部とを有する閉鎖された上部冷
   却チャネルとからなることを特徴とする単１項記載の前
   炉。 ３、前記少なくとも１つの冷却区域が、入口部と該入口
   部から長手方向に離間された出口部とを有する樋部の下
   方において長手方向に延在する底部冷却チャネルを含む
   ことを特徴とする第１項記載の前炉。 ４、複数の冷却区域が存在し、前記の各上部冷却チャネ
   ル内の冷却用空気が独立的に制御され、前記の各底部チ
   ャネルにおける冷却用空気が前記上部チャネル内の前記
   冷却用空気の制御とは独立して独立的に制御されること
   を特徴とする第３項記載の前炉。 ５、前記の少なくとも１つの冷却区域が、前記各側部チ
   ャネル内に開口する煙道口と、該各煙道口に対する調整
   可能なダンパー装置とを有することを特徴とする第１項
   記載の前炉。 ６、前記ガラスの各側部に対する前記加熱装置が独立的
   に調整可能であることを特徴とする請求の範囲第１項記
   載の前炉。 ７、前記屋根部が前記樋部上に並列に置かれた複数の屋
   根ブロックを有し、前記の薄い領域は前記屋根ブロック
   の開口および該開口を覆う閉鎖ブロックによつて形成さ
   れ、前記突起部が前記屋根ブロックから下方に延在する
   ことを特徴とする第２項記載の前炉。 ８、前記上部冷却用チャネルが前記屋根ブロックの頂部
   の断熱材料により画成されることを特徴とする第７項記
   載の前炉。 ９、前記各屋根ブロックが側壁面において隣接するブロ
   ックにおけるＶ字形の溝と係合して開口を形成する側壁
   面のＶ字形溝を有することを特徴とする第７項記載の前
   炉。 １０、前記各屋根ブロックが２つの部材に形成されるこ
   とを特徴とする第７項記載の前炉。 １１、前記各屋根ブロックがその中心部に開口を有する
   一体の構造であることを特徴とする第７項記載の前炉。 １２、前記上部冷却手段は、前記中心部チャネルから作
   業者の調節割合に応じて熱を取出すことを特徴とする第
   １項記載の前炉。 １３、前記複数の加熱手段は加熱ガスの流れを前記下方
   へ突出する離間する突起部の方へ指向させ、該突起部か
   らの熱がガラス流れの外側端へ輻射されることを特徴と
   する第１項記載の前炉。 １４、前記少なくとも１つの冷却区域は夫々前記各側部
   チャネル内に開口する煙道口を有し、該各煙道口には調
   節可能なダンパー装置が設けられていることを特徴とす
   る第１３項記載の前炉。