WO2017221617A1 - ガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法 - Google Patents

ガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法 Download PDF

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WO2017221617A1
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road
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glass raw
glass
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PCT/JP2017/019236
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English (en)
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達 櫻林
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/06—Forming or maintaining special atmospheres or vacuum within heating chambers

Definitions

  • the present invention relates to a glass raw material melting apparatus and a method for producing molten glass.
  • Patent Document 1 As a glass raw material melting apparatus that melts a glass raw material to produce molten glass, a configuration including a melting kiln that melts the glass raw material and the like, and a flue that leads the gas in the melting kiln to the outside is known ( Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to stabilize the atmosphere in the internal space of the melting kiln, thereby making it easy to obtain molten glass with stable quality. And it is providing the manufacturing method of molten glass.
  • a glass raw material melting apparatus that solves the above problems includes a melting kiln that melts a glass raw material, a flue that leads the gas in the melting kiln out of the melting kiln, and forces the gas through the flue to the outside.
  • a glass raw material melting apparatus comprising: an exhaust device for exhausting the exhaust gas, wherein the flue is connected to the melting kiln independently of each other, the first branch and the second branch, and the first branch A road and a trunk road where the second branch road merges, and the exhaust device is provided in the trunk road.
  • the first branch and the second branch are generated.
  • the gas in the melting furnace can be stably exhausted by the other side of the road and the main road.
  • the first branch road includes a first opening / closing portion that allows the deposit to be taken out
  • the second branch road includes a second opening / closing portion that enables the deposit to be taken out.
  • a first closing device that allows the first branch road to be closed upstream and downstream of the first opening and closing portion; and the second branch road upstream and downstream of the second opening and closing portion. It is preferable to further include a second closing device that can be closed.
  • the first branch road or the second branch road can be closed by the first closing device or the second closing device, the maintenance work for removing the deposit from the first opening / closing portion or the second opening / closing portion is performed. It can be done easily and safely. Further, the first and second branch roads can be separately and independently closed by the first closing device or the second closing device. For this reason, it is possible to suppress unnecessary outside air from being taken into the melting furnace from the first opening / closing part or the second opening / closing part during the maintenance work for removing the deposit from the first opening / closing part or the second opening / closing part. Therefore, even during the maintenance work, the atmosphere in the internal space of the melting furnace is easily stabilized.
  • the first branch and the second branch are connected to a side wall portion of the melting furnace, and the first branch includes a first descending branch extending downward,
  • the second branch includes a second descending branch extending downward, and a downstream end of the first branch is provided at a position lower than an upstream end of the first branch, and the second branch It is preferable that the downstream end of the branch road is provided at a position lower than the upstream end of the second branch road.
  • the trunk road has an upstream trunk road made of a refractory and a downstream trunk road made of metal while being connected to a downstream end of the upstream trunk road.
  • the downstream trunk road that is lower in temperature than the upstream trunk road is made of metal, so that it is easy to simplify the structure and enhance the airtightness.
  • the glass raw material melting device further includes a ventilation amount adjusting device provided in the downstream trunk road and capable of adjusting a ventilation volume of the trunk road.
  • a ventilation amount adjusting device provided in the downstream trunk road and capable of adjusting a ventilation volume of the trunk road.
  • the glass raw material melting device for example, can be used for melting the glass raw materials the content of B 2 O 3 in the molten glass is 5 mass% or more.
  • volatile components are relatively easily generated, and deposits tend to be deposited in the flue of the glass raw material melting apparatus. That is, in the conventional apparatus, the quality of the molten glass tends to be unstable due to the stack of flue. Even if such a glass raw material is used, according to the glass raw material melting apparatus described above, it becomes easy to obtain a molten glass with stable quality.
  • the manufacturing method of the molten glass which solves the said subject is a manufacturing method of the molten glass using the said glass raw material melting
  • the gas in the said melting furnace is the said via the said 1st branch and the said 2nd branch.
  • the gas in the melting furnace can be exhausted by the second exhaust stage.
  • a method for producing molten glass is a method for producing molten glass using the glass raw material melting apparatus, wherein the gas in the melting furnace is guided to the main road via the first branch road and the second branch road.
  • An exhaust stage, and a second exhaust stage that guides the gas in the melting furnace to the main road via one of the first branch and the second branch, and the second exhaust stage includes: Including the state in which the first branch is closed by the first closing device and the state in which the second branch is closed by the second closing device, and the first branch is closed.
  • the first opening / closing part is opened in a state
  • the second opening / closing part is opened in a state where the second branch road is closed.
  • this method it is possible to perform a maintenance operation for removing the deposit on the first branch road or the deposit on the second branch road while stably exhausting the gas in the melting furnace by the second exhaust stage. According to the present invention, it becomes easy to obtain molten glass with stable quality by stabilizing the atmosphere in the internal space of the melting furnace.
  • the glass raw material melting device 11 includes a melting furnace 12 that melts a glass raw material, a flue 13 that leads the gas in the melting furnace 12 out of the melting furnace 12, and a flue 13. And an exhaust device 14 that forcibly exhausts the gas to the outside.
  • the configuration of the glass raw material melting apparatus 11 other than the melting furnace 12 and the flue 13 is omitted.
  • the melting furnace 12 has an internal space for melting the glass raw material, and generates molten glass in the internal space.
  • the wall portion of the melting furnace 12 is constructed of, for example, a refractory material.
  • the melting furnace 12 includes a charging unit for charging a glass raw material, an outflow unit for discharging the molten glass toward a subsequent process, and a known heating device such as a burner.
  • the glass raw material include powder raw materials such as silica sand. Recycled glass may be used as the glass raw material.
  • the flue 13 includes a first branch 15 and a second branch 16 that are connected to the melting furnace 12 independently from each other, and a trunk road 17 where the first branch 15 and the second branch 16 meet.
  • Examples of the cross-sectional shapes of the first branch 15, the second branch 16, and the trunk road 17 include a rectangle and a circle.
  • the first branch 15 and the second branch 16 are made of a refractory material such as a refractory brick.
  • the first branch 15 and the second branch 16 are connected to the side wall 12 a of the melting furnace 12.
  • the upstream end of the first branch 15 and the upstream end of the second branch 16 are connected to opposing side wall portions 12a and 12a, respectively.
  • the internal space of the melting furnace 12 is formed by being surrounded by the side wall part 12a, the bottom wall part 12b, and the upper wall part 12c.
  • the internal space of the melting furnace 12 may be a melting chamber or a melting space.
  • Connection points between the melting furnace 12 and the first branch road 15 and the second branch road 16 may be a plurality of exhaust ports provided at different positions of the melting furnace 12.
  • the first branch 15 has a first downward branch 18 extending downward and a first horizontal branch 19 extending in the horizontal direction from the downstream end of the first downward branch 18.
  • the first descending branch 18 of the present embodiment is connected to the melting furnace 12 via a first proximal branch 20 that extends in the horizontal direction.
  • the downstream end of the first descending branch 18 is provided at a position lower than the upstream end of the first branch 15 (first base branch 20).
  • the second branch 16 has a second downward branch 21 extending downward and a second horizontal branch 22 extending in the horizontal direction from the downstream end of the second downward branch 21.
  • the second descending branch 21 of the present embodiment is connected to the melting furnace 12 via a second proximal branch 23 extending in the horizontal direction.
  • the downstream end of the second descending branch 21 is provided at a position lower than the upstream end of the second branch 16 (second base end branch 23).
  • the trunk road 17 in the flue 13 includes an upstream trunk road 24 made of a refractory material such as refractory bricks, and a downstream trunk road 25 connected to the downstream end of the upstream trunk road 24 and made of metal such as stainless steel. ing.
  • the upstream end of the upstream trunk road 24 is a downstream end (merging portion) of the first branch road 15 and the second branch road 16.
  • the expansion absorbing member include a fiber assembly.
  • the fiber assembly include a cloth-like member knitted with a fibrous refractory, a paper-like member made from the fibrous refractory, and a blanket-like member obtained by compression-molding the fibrous refractory.
  • the exhaust device 14 is provided on the trunk road 17 (downstream trunk road 25).
  • a known fan can be used as the exhaust device 14.
  • the glass raw material melting device 11 includes a first closing device 26 that can close the first branch 15 (first horizontal branch 19).
  • the first closing device 26 includes a first upstream closing device 26a and a first downstream closing device 26b located on the downstream side of the first upstream closing device 26a.
  • the glass raw material melting apparatus 11 includes a second closing device 27 that can close the second branch 16 (second horizontal branch 22).
  • the second closing device 27 includes a second upstream closing device 27a and a second downstream closing device 27b located downstream of the second upstream closing device 27a.
  • a damper device capable of closing the flow path can be used.
  • the first branch 15 (the first horizontal branch 19) includes a first opening / closing part 28 that allows the deposit to be taken out.
  • the first opening / closing part 28 is located between the first upstream closing device 26a and the first downstream closing device 26b.
  • the second branch 16 (second horizontal branch 22) includes a second opening / closing portion 29 that allows the deposit to be taken out.
  • the second opening / closing part 29 is located between the second upstream closing device 27a and the second downstream closing device 27b.
  • a first cooling device that cools the first branch 15 may be provided between the first upstream closing device 26a and the first downstream closing device 26b. By cooling the gas in the first branch 15 by the first cooling device, local aggregation of the volatile components of the molten glass can be promoted.
  • a second cooling device that cools the second branch 16 may be provided between the second upstream closing device 27a and the second downstream closing device 27b.
  • the glass raw material melting device 11 is further provided with a ventilation amount adjusting device 30 that is provided in the downstream trunk road 25 and that allows the ventilation amount of the trunk road 17 to be adjusted.
  • a ventilation amount adjusting device 30 that is provided in the downstream trunk road 25 and that allows the ventilation amount of the trunk road 17 to be adjusted.
  • the air flow adjustment device 30 for example, a damper device capable of adjusting the air flow (air flow) can be used.
  • the downstream trunk road 25 is provided with a known dust collector or the like.
  • the ventilation amount adjusting device 30 can be configured to be controlled by the control unit 11a, for example.
  • the control unit 11a controls the ventilation amount adjusting device 30 based on the internal pressure of the melting furnace 12.
  • the control unit 11a controls the opening degree of the ventilation amount adjusting device 30 so that the differential pressure between the signal from the pressure sensor 31 that measures the internal pressure of the melting furnace 12 and the atmospheric pressure is maintained within a predetermined range.
  • the control unit 11a may be a processor such as an ASIC or a computer, for example.
  • Examples of the molten glass produced using the glass raw material melting apparatus 11 include soda glass, soda lime glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, alkali-containing glass, and alkali-free glass.
  • the composition of the glass is, for example, mass%, SiO 2 : 50 to 80%, Al 2 O 3 : 5 to 25%, B 2 O 3 : 0 to 20%, MgO: 0 to 15%, CaO: 1 ⁇ 15%, SrO: 0 ⁇ 15%, BaO: 0 ⁇ 15%, S n O 2: 0-1%.
  • the alkali-containing glass contains 3% by mass or more of alkali metal oxides (Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O).
  • the glass raw material melting apparatus 11 can also be used for manufacturing molten glass having a relatively large amount of volatile components of the molten glass. That is, for example, it can be used for melting a glass raw material in which the content of B 2 O 3 in molten glass is 5% by mass or more.
  • the molten glass obtained by the glass raw material melting apparatus 11 can be used for manufacturing various glass articles.
  • the glass article include plate glass, glass fiber, and tube glass.
  • the glass raw material melting apparatus 11 When the molten glass is produced by melting the glass raw material in the melting furnace 12, the gas introduced into the flue 13 from the melting furnace 12 is exhausted by the exhaust device 14, for example, an exhaust treatment device, an exhaust filter, or the atmosphere, The glass raw material melting apparatus 11 is forcibly exhausted toward the outside. Thereby, the atmosphere (pressure, temperature, etc.) of the internal space of the melting furnace 12 is stabilized. At this time, since the gas in the melting furnace 12 contains a volatile component of the molten glass, a deposit based on the volatile component is deposited on the flue 13.
  • the exhaust device 14 for example, an exhaust treatment device, an exhaust filter, or the atmosphere
  • the flue 13 includes a first branch 15 and a second branch 16 that are connected to the melting furnace 12 independently from each other, and a trunk road 17 where the first branch 15 and the second branch 16 meet. . According to this configuration, for example, even if a sudden increase in sediment occurs in any one of the first branch 15 and the second branch 16, the first branch 15 and the second branch 16 are performed.
  • the gas in the melting furnace 12 can be stably exhausted by the other of the above and the trunk road 17.
  • the method for manufacturing molten glass using the glass raw material melting apparatus 11 includes a first exhaust stage and a second exhaust stage.
  • the first exhaust stage the gas in the melting furnace 12 is guided to the trunk road 17 through the first branch road 15 and the second branch road 16.
  • the second exhaust stage the gas in the melting furnace 12 is guided to the trunk road 17 through one of the first branch 15 and the second branch 16.
  • the gas in the melting furnace 12 can be exhausted by the second exhaust stage.
  • the first branch 15 is closed by the first closing device 26.
  • the first opening / closing part 28 is opened, and the deposit on the first branch 15 (first horizontal branch 19) is taken out from the first opening / closing part 28.
  • the first opening / closing part 28 is closed.
  • the gas flow in the first branch 15 is allowed.
  • the maintenance work is performed in a state where the first branch 15 (the first horizontal branch 19) is closed by the first closing device 26 and the first opening / closing part 28 is opened.
  • the second discharge stage includes a state in which the first branch 15 is closed by the first closing device 26, and the first opening / closing portion 28 is in the state in which the first branch 15 is closed. Opened. In this case, it is possible to perform a maintenance operation to remove the deposits of the first branch 15 from the opened first opening / closing portion 28 while stably exhausting the gas in the melting furnace 12 by the second exhaust stage.
  • the second discharge stage includes a state in which the second branch 16 is closed by the second closing device 27, and the second opening / closing part 29 is opened in the state in which the second branch 16 is closed. May be.
  • the maintenance operation for opening the second opening / closing portion 29 and removing the deposit on the second branch 16 (second horizontal branch 22) from the second opening / closing portion 29 is also performed in the melting furnace 12 by the second exhaust stage. Can be carried out while exhausting the gas stably.
  • the glass raw material melting apparatus 11 has a melting furnace 12 that melts a glass raw material, a flue 13 that leads the gas in the melting furnace 12 out of the melting furnace 12, and a gas that passes through the flue 13 is directed outward. And an exhaust device 14 forcibly exhausting.
  • the flue 13 includes a first branch 15 and a second branch 16 that are connected to the melting furnace 12 independently from each other, and a trunk road 17 where the first branch 15 and the second branch 16 meet. .
  • the gas in the melting furnace 12 can be stably exhausted. Therefore, by stabilizing the atmosphere in the internal space of the melting furnace 12, it becomes easy to obtain molten glass with stable quality.
  • the first branch 15 includes a first opening / closing portion 28 that allows the deposit to be taken out
  • the second branch 16 includes a second opening / closing portion 29 that allows the deposit to be taken out.
  • the glass raw material melting device 11 includes a first closing device 26 that allows the first branch 15 to be closed upstream and downstream of the first opening / closing portion 28, and the second branch 16 than the second opening / closing portion 29.
  • a second closing device 27 that can be closed on the upstream side and the downstream side is further provided.
  • the first branch road 15 or the second branch road 16 can be closed by the first closing device 26 or the second closing device 27, the first branch 15 or the second opening / closing portion 29 accumulates. Maintenance work to remove objects can be performed easily and safely. Moreover, the 1st branching device 15 or the 2nd closing device 27 can close the 1st branch road 15 and the 2nd branch road 16 separately independently. For this reason, during maintenance work for removing deposits from the first opening / closing part 28 or the second opening / closing part 29, it is possible to prevent unnecessary outside air from being taken into the melting furnace 12 from the first opening / closing part 28 or the second opening / closing part 29. be able to. Therefore, even during the maintenance work, the atmosphere in the internal space in the melting furnace 12 is likely to be stable. Thereby, it becomes easy to obtain molten glass with stable quality even during the maintenance work.
  • the first horizontal branch 19 includes the first opening / closing part 28 and the second horizontal branch 22 includes the second opening / closing part 29.
  • Deposits guided by the first descending branch 18 and the second descending branch 21 are likely to gather on the first horizontal branch 19 and the second horizontal branch 22, respectively. Such deposits can be efficiently removed from the first opening / closing part 28 and the second opening / closing part 29.
  • the first branch 15 and the second branch 16 are connected to the side wall 12 a of the melting furnace 12.
  • the first branch 15 includes a first downward branch 18 that extends downward
  • the second branch 16 includes a second downward branch 21 that extends downward.
  • the downstream end of the first branch 15 is provided at a position lower than the upstream end of the first branch 15, and the downstream end of the second branch 16 is lower than the upstream end of the second branch 16. Is provided.
  • the deposits deposited on the first branch 15 and the second branch 16 are easily guided to the downstream side, so that the deposits can be prevented from falling into the melting furnace 12. Therefore, it becomes easier to obtain molten glass with stable quality.
  • the trunk road 17 has an upstream trunk road 24 made of a refractory, and a downstream trunk road 25 connected to the downstream end of the upstream trunk road 24 and made of metal.
  • the durability of the upstream trunk road 24 that is relatively high in temperature can be ensured by the refractory.
  • the downstream trunk road 25 having a temperature lower than that of the upstream trunk road 24 (for example, a temperature of 700 ° C. or lower) is made of metal, so that the structure can be simplified or the airtightness can be easily increased.
  • the glass raw material melting device 11 further includes an air flow rate adjusting device 30 that can adjust the air flow rate of the trunk road 17.
  • the ventilation amount adjusting device 30 is provided on the downstream main road 25.
  • the molten glass manufacturing method includes a first exhaust stage for guiding the gas in the melting furnace 12 to the main road 17 via the first branch 15 and the second branch 16, and the gas in the melting furnace 12 is the first. And a second exhaust stage leading to the trunk road 17 via one of the branch roads 15 and the second branch road 16.
  • the gas in the melting furnace 12 can be stably exhausted by the second exhaust stage. Therefore, by stabilizing the atmosphere in the internal space of the melting furnace 12, it becomes easy to obtain molten glass with stable quality. Therefore, for example, it becomes easy to improve the yield and productivity of glass articles manufactured from molten glass.
  • the second evacuation stage of the method for producing molten glass is one of a state where the first branch 15 is closed by the first closing device 26 and a state where the second branch 16 is closed by the second closing device 27. It is preferable to include one state.
  • the first opening / closing part 28 is opened in the state where the first branch 15 is closed, and the second opening / closing part 29 is opened in the state where the second branch 16 is closed.
  • the above embodiment may be modified as follows. -The air flow adjusting device 30 may be omitted.
  • the control unit 11 a may adjust the internal pressure of the melting furnace 12 by adjusting the output of the exhaust device 14 instead of or in addition to the control for the ventilation rate adjusting device 30.
  • the trunk road 17 may be comprised only from a refractory.
  • the position of the 1st closing device 26 is the upstream and the downstream of the 1st opening-and-closing part 28, and can be suitably changed in the position which can close the 1st branch 15.
  • the position of the second closing device 27 can also be changed as appropriate.
  • the position of the first opening / closing part 28 can be changed as appropriate in the first branch 15. Further, the position of the second opening / closing part 29 can be changed as appropriate in the second branch 16.
  • an opening / closing part for taking out the deposit from the flue 13 can be provided at an arbitrary position of the flue 13. Moreover, in the glass raw material melting apparatus 11, the closing device which closes the flue 13 can be provided in arbitrary positions.
  • the first branch 15 includes a first descending branch 18, a first horizontal branch 19, and a first base branch 20, but the overall shape of the first branch 15 can be changed as appropriate. It can.
  • the first descending branch 18 of the first branch 15 may be omitted, and the first branch 15 may be configured only from a portion extending horizontally.
  • the overall shape of the second branch 16 can also be changed as appropriate.
  • the first branch 15 and the second branch 16 are connected to the side wall 12a of the melting furnace 12, but at least one of the first branch 15 and the second branch 16 is connected to the upper wall of the melting furnace 12. It can also be connected to 12c.
  • the glass raw material melting apparatus 11 may include a third branch road that is connected to the melting furnace 12 independently of the first branch road 15 and the second branch road 16 and merges with the trunk road 17. Further, the glass raw material melting apparatus 11 may include a plurality of flues 13 including the first branch 15, the second branch 16, and the trunk road 17. That is, the flue 13 only needs to include the first branch 15, the second branch 16, and the trunk road 17, and the number of branches and the number of trunk roads can be changed as appropriate.
  • the first closing device 26 or the second closing device 27 can be closed, and a closing device that can adjust the air flow rate (air flow rate) can be configured.
  • the internal pressure of 12 may be adjusted.
  • the exhaust device 14 is provided on the downstream trunk road 25, but can also be provided on the upstream trunk road 24.
  • the maintenance work for removing the deposit from the first branch 15 or the second branch 16 may be performed after the first branch 15 or the second branch 16 is blocked with the deposit. It may be performed before the first branch 15 or the second branch 16 is closed.
  • the first branch 15 and the second branch 16 connected to the melting furnace 12 may be referred to as a proximal exhaust pipe, and the trunk road 17 remote from the melting furnace 12 may be referred to as a distal exhaust pipe. is there.
  • the first opening / closing part 28 and the second opening / closing part 29 may include, but are not limited to, a deposit taking-out opening provided in a corresponding branch road and a lid for closing the deposit taking-out opening.
  • the control part 11a performs the maintenance work which removes the deposit from the 1st opening / closing part 28 or the 2nd opening / closing part 29 before and after the 1st opening / closing part 28 or the 2nd opening / closing part 29 is opened.
  • the pressure sensor 31 prevents the pressure in the inner space of the melting furnace 12 from changing substantially or minimizing the change in the pressure. It is configured to control the opening degree of the ventilation amount adjusting device 30 and / or the rotational speed of the fan 14 in accordance with the measured pressure.
  • Each proximal exhaust pipe (15, 16) An upstream closure device (26a; 27a) for closing the proximal exhaust pipe; A downstream closure device (26b; 27b) for closing the proximal exhaust pipe at a position different from the upstream closure device;
  • the open / close portions (28; 29) of the plurality of proximal exhaust pipes are connected to the upstream closing device (26a; 27a) and the downstream closing device (26b; 27b) in the corresponding proximal exhaust pipe.
  • the glass raw material melting apparatus (11) of the mounting example 2 provided in the intermediate position between.
  • each opening / closing portion (28; 29) includes a deposit take-out opening and a lid for closing the deposit take-out opening.
  • each opening / closing portion (28; 29) includes a deposit take-out opening and a lid for closing the deposit take-out opening.
  • Each open / close section (28; 29) has a proximal exhaust pipe corresponding to an upstream closing device (26a; 27a) and a downstream closing device (26b; 27b) of the proximal exhaust pipe.
  • the glass raw material melting apparatus (11) according to any one of the mounting examples 2 to 5, which is opened in a closed state.
  • Example 7 A pressure sensor (31) for measuring the pressure in the melting space of the melting furnace (12); The glass raw material melting apparatus (11) according to any one of the mounting examples 1 to 6, further comprising a control unit (11a) connected to the pressure sensor (31).
  • Example 8 Before and after at least one of the open / close portions (28; 29) of the plurality of proximal exhaust pipes is opened, the pressure in the melting space of the melting furnace (12) is substantially reduced.
  • the glass of the mounting example 7 which controls the rotational speed of the said exhaust fan (14) according to the pressure of the said fusion
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Glass raw material melting apparatus, 12 ... Melting kiln, 12a ... Side wall part, 13 ... Flue, 14 ... Exhaust device, 15 ... First branch, 16 ... Second branch, 17 ... Main road, 18 ... First descent A branch road, 21 ... a second descending branch road, 24 ... an upstream trunk road, 25 ... a downstream trunk road, 26 ... a first closing device, 27 ... a second closing device, 28 ... a first opening / closing portion, 29 ... a second opening / closing portion, 30 ... Aeration adjustment device.

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Abstract

ガラス原料溶融装置１１は、ガラス原料を溶融する溶融窯１２と、溶融窯１２内の気体を溶融窯１２外へ導出する煙道１３と、煙道１３を通じる気体を外部へ向けて強制的に排気する排気装置１４とを備える。煙道１３は、溶融窯１２に互いに独立して接続される第１支道１５及び第２支道１６と、第１支道１５及び第２支道１６が合流する幹道１７とを備える。排気装置１４は、幹道１７に設けられる。溶融ガラスの製造方法は、ガラス原料溶融装置１１の溶融窯１２内の気体を第１支道１５及び第２支道１６を介して幹道１７に導く第１排気段階と、第１支道１５及び第２支道１６のいずれか一方の支道を介して幹道１７に導く第２排気段階とを備える。

Description

ガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法
　本発明は、ガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法に関する。
　ガラス原料を溶融して溶融ガラスを生成するガラス原料溶融装置としては、ガラス原料等を溶融する溶融窯と、溶融窯内の気体を外部へ導出する煙道とを備える構成が知られている（特許文献１）。
実開昭６１－１３７６３０号公報
　高品質の溶融ガラスを得るためには、溶融窯内の気体を適切に排気することで、溶融窯の内部空間の雰囲気（圧力、温度等）を安定させることが重要である。上記従来のガラス原料溶融装置においては、煙道に溶融ガラスに基づく堆積物が堆積することがある。煙道において堆積物の急激な増加が生じると、煙道を流れる気体の流量が急激に低下したり、堆積物によって煙道が閉塞したりする場合がある。この場合、煙道から堆積物を取り除くメンテナンス作業を完了するまで品質の安定した溶融ガラスが得られ難い。これにより、例えば、溶融ガラスを用いて製造されるガラス物品の歩留まりや生産性を低下させるおそれがある。
　本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶融窯の内部空間の雰囲気を安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることを容易にしたガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法を提供することにある。
　上記課題を解決するガラス原料溶融装置は、ガラス原料を溶融する溶融窯と、前記溶融窯内の気体を前記溶融窯外へ導出する煙道と、前記煙道を通じる気体を外部へ向けて強制的に排気する排気装置と、を備えたガラス原料溶融装置であって、前記煙道は、前記溶融窯に互いに独立して接続される第１支道及び第２支道と、前記第１支道及び前記第２支道が合流する幹道とを備え、前記排気装置は前記幹道に設けられている。
　この構成によれば、例えば、ガラス原料溶融装置の第１支道及び第２支道のいずれか一方において堆積物の急激な増加が生じた場合であっても、第１支道及び第２支道の他方と幹道とにより溶融窯内の気体を安定して排気することができる。
　上記ガラス原料溶融装置において、前記第１支道は、堆積物の取り出しを可能とする第１開閉部を備えるとともに、前記第２支道は、堆積物の取り出しを可能とする第２開閉部を備え、前記第１支道を前記第１開閉部よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第１閉鎖装置と、前記第２支道を前記第２開閉部よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第２閉鎖装置とをさらに備えることが好ましい。
　この構成によれば、第１支道又は第２支道を第１閉鎖装置又は第２閉鎖装置によって閉鎖することができるため、第１開閉部又は第２開閉部から堆積物を取り除くメンテナンス作業を容易かつ安全に行うことができる。また、第１閉鎖装置又は第２閉鎖装置によって、第１支道と第２支道とを別々に独立して閉鎖することができる。このため、第１開閉部又は第２開閉部から堆積物を取り除くメンテナンス作業中において、第１開閉部又は第２開閉部から溶融窯内に不要な外気が取り込まれることを抑えることができる。従って、上記メンテナンス作業中においても、溶融窯の内部空間の雰囲気が安定し易い。
　上記ガラス原料溶融装置において、前記第１支道及び前記第２支道が前記溶融窯の側壁部に接続され、前記第１支道は、下方に延在する第１下降支道を備えるとともに、前記第２支道は、下方に延在する第２下降支道を備え、前記第１支道の下流端は、前記第１支道の上流端よりも低い位置に設けられるとともに、前記第２支道の下流端は、前記第２支道の上流端よりも低い位置に設けられていることが好ましい。
　この構成によれば、第１支道及び第２支道に堆積した堆積物が下流側へ導かれ易くなるため、堆積物が溶融窯内へ落下することを抑制することができる。
　上記ガラス原料溶融装置において、前記幹道は、耐火物から構成される上流幹道と、前記上流幹道の下流端に接続されるとともに金属から構成される下流幹道とを有することが好ましい。
　この構成によれば、比較的高温となる上流幹道については、耐火物により耐久性を確保することができる。また、上流幹道よりも低温となる下流幹道については、金属により構成することで、構造を簡素化したり、気密性を高めたりすることが容易となる。
　上記ガラス原料溶融装置は、前記下流幹道に設けられ、前記幹道の通気量を調整可能とする通気量調整装置をさらに備えることが好ましい。
　上記のように金属から構成される下流幹道に通気量調整装置を設けることで、通気量調整装置の接続部分の気密性を高めることが容易となる。
　上記ガラス原料溶融装置は、例えば、溶融ガラス中におけるＢ２Ｏ３の含有量が５質量％以上となるガラス原料の溶融に用いることもできる。
　例えば、上記のガラス原料の溶融では、揮発成分が比較的生じ易く、ガラス原料溶融装置の煙道に堆積物が堆積し易い傾向にある。すなわち、従来の装置では、煙道の堆積物を要因として溶融ガラスの品質が不安定になり易い。このようなガラス原料を用いたとしても、上述したガラス原料溶融装置によれば、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。
　上記課題を解決する溶融ガラスの製造方法は、上記ガラス原料溶融装置を用いる溶融ガラスの製造方法であって、前記溶融窯内の気体を前記第１支道及び前記第２支道を介して前記幹道に導く第１排気段階と、前記溶融窯内の気体を前記第１支道及び前記第２支道のいずれか一方の支道を介して前記幹道に導く第２排気段階とを備える。
　この方法によれば、溶融ガラスを製造上記第１段階で製造している際に、例えば、第１支道及び第２支道のいずれか一方において堆積物の急激な増加が生じた場合であっても、第２排気段階により溶融窯内の気体を排気することができる。
　溶融ガラスの製造方法は、上記ガラス原料溶融装置を用いる溶融ガラスの製造方法であって、前記溶融窯内の気体を前記第１支道及び前記第２支道を介して前記幹道に導く第１排気段階と、前記溶融窯内の気体を前記第１支道及び前記第２支道のいずれか一方の支道を介して前記幹道に導く第２排気段階とを備え、前記第２排気段階は、前記第１閉鎖装置によって前記第１支道を閉鎖した状態、及び前記第２閉鎖装置によって前記第２支道を閉鎖した状態のいずれか一方の状態を含み、前記第１支道を閉鎖した状態において前記第１開閉部が開放され、前記第２支道を閉鎖した状態において前記第２開閉部が開放されることが好ましい。
　この方法によれば、第２排気段階により溶融窯内の気体を安定して排気しながら、第１支道の堆積物又は第２支道の堆積物を取り除くメンテナンス作業を行うことができる。
　本発明によれば、溶融窯の内部空間の雰囲気を安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。
実施形態におけるガラス原料溶融装置の概略図である。 ガラス原料溶融装置の溶融窯及び煙道の概略斜視図である。
　以下、ガラス原料溶融装置及び溶融ガラスの製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１及び図２に示すように、ガラス原料溶融装置１１は、ガラス原料を溶融する溶融窯１２と、溶融窯１２内の気体を溶融窯１２外へ導出する煙道１３と、煙道１３を通じる気体を外部へ向けて強制的に排気する排気装置１４とを備えている。図２では、溶融窯１２及び煙道１３以外のガラス原料溶融装置１１の構成を省略している。
　溶融窯１２は、ガラス原料を溶融する内部空間を有し、その内部空間において溶融ガラスを生成する。溶融窯１２の壁部は、例えば、耐火物により構築されている。図示を省略するが、溶融窯１２は、ガラス原料を投入する投入部と、溶融ガラスを後工程に向けて流出する流出部と、バーナー等の周知の加熱装置とを備えている。ガラス原料としては、例えば、珪砂等の粉体原料が挙げられる。ガラス原料として、リサイクルガラスを用いてもよい。
　煙道１３は、溶融窯１２に互いに独立して接続される第１支道１５及び第２支道１６と、第１支道１５及び第２支道１６が合流する幹道１７とを備えている。第１支道１５、第２支道１６、及び幹道１７の断面形状としては、例えば、矩形、円形等が挙げられる。
　第１支道１５及び第２支道１６は、耐火煉瓦等の耐火物から構成されている。第１支道１５及び第２支道１６は、溶融窯１２の側壁部１２ａに接続されている。第１支道１５の上流端及び第２支道１６の上流端は、対向する側壁部１２ａ，１２ａにそれぞれ接続されている。なお、溶融窯１２の内部空間は、側壁部１２ａ、底壁部１２ｂ、及び上壁部１２ｃにより囲まれることで形成されている。溶融窯１２の内部空間は溶融室または溶融空間であり得る。溶融窯１２と第１支道１５及び第２支道１６との接続箇所は、溶融窯１２の異なる位置に設けられた複数の排気ポートであり得る。
　第１支道１５は、下方に延在する第１下降支道１８と、第１下降支道１８の下流端から水平方向に延在する第１水平支道１９とを有している。本実施形態の第１下降支道１８は、水平方向に延在する第１基端支道２０を介して溶融窯１２に接続されている。第１下降支道１８の下流端は、第１支道１５（第１基端支道２０）の上流端よりも低い位置に設けられている。
　第２支道１６は、下方に延在する第２下降支道２１と、第２下降支道２１の下流端から水平方向に延在する第２水平支道２２とを有している。本実施形態の第２下降支道２１は、水平方向に延在する第２基端支道２３を介して溶融窯１２に接続されている。第２下降支道２１の下流端は、第２支道１６（第２基端支道２３）の上流端よりも低い位置に設けられている。
　煙道１３における幹道１７は、耐火煉瓦等の耐火物から構成される上流幹道２４と、上流幹道２４の下流端に接続されるとともに、ステンレス鋼等の金属から構成される下流幹道２５とを備えている。なお、上流幹道２４の上流端は、第１支道１５及び第２支道１６の下流端（合流部分）となっている。上流幹道２４と下流幹道２５との間には、例えば、下流幹道２５を構成する金属の膨張を吸収する膨張吸収部材を設けることが好ましい。膨張吸収部材としては、例えば、繊維集合体が挙げられる。繊維集合体としては、例えば、繊維状耐火物を編み込んだクロス状部材、繊維状耐火物を抄造したペーパー状部材、及び繊維状耐火物を圧縮成形したブランケット状部材が挙げられる。
　排気装置１４は、幹道１７（下流幹道２５）に設けられている。排気装置１４としては、周知のファンを用いることができる。
　ガラス原料溶融装置１１は、第１支道１５（第１水平支道１９）を閉鎖可能とする第１閉鎖装置２６を備えている。第１閉鎖装置２６は、第１上流側閉鎖装置２６ａと、第１上流側閉鎖装置２６ａよりも下流側に位置する第１下流側閉鎖装置２６ｂとを備えている。ガラス原料溶融装置１１は、第２支道１６（第２水平支道２２）を閉鎖可能とする第２閉鎖装置２７を備えている。第２閉鎖装置２７は、第２上流側閉鎖装置２７ａと、第２上流側閉鎖装置２７ａよりも下流側に位置する第２下流側閉鎖装置２７ｂとを備えている。各閉鎖装置２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂとしては、例えば、流路を閉鎖可能とするダンパ装置を用いることができる。
　第１支道１５（第１水平支道１９）は、堆積物の取り出しを可能とする第１開閉部２８を備えている。第１開閉部２８は、第１上流側閉鎖装置２６ａと第１下流側閉鎖装置２６ｂとの間に位置している。第２支道１６（第２水平支道２２）は、堆積物の取り出しを可能とする第２開閉部２９を備えている。第２開閉部２９は、第２上流側閉鎖装置２７ａと第２下流側閉鎖装置２７ｂとの間に位置している。
　第１上流側閉鎖装置２６ａと第１下流側閉鎖装置２６ｂとの間には、第１支道１５（第１水平支道１９）を冷却する第１冷却装置を設けることもできる。第１冷却装置によって、第１支道１５内の気体を冷却することで、溶融ガラスの揮発成分の局所的な凝集を促進させることができる。同様に、第２上流側閉鎖装置２７ａと第２下流側閉鎖装置２７ｂとの間についても、第２支道１６（第２水平支道２２）を冷却する第２冷却装置を設けることもできる。
　ガラス原料溶融装置１１は、下流幹道２５に設けられるとともに幹道１７の通気量を調整可能とする通気量調整装置３０をさらに備えている。通気量調整装置３０としては、例えば、通気量（風量）を調整可能とするダンパ装置を用いることができる。なお、下流幹道２５には、周知の集塵機等が設けられる。
　通気量調整装置３０は、例えば、制御部１１ａにより制御されるように構成することができる。制御部１１ａは、例えば、溶融窯１２の内圧に基づいて通気量調整装置３０を制御する。制御部１１ａは、例えば、溶融窯１２の内圧を計測する圧力センサ３１からの信号と大気圧との差圧が所定の範囲内に維持されるように通気量調整装置３０の開度を制御する。制御部１１ａは、例えば、ＡＳＩＣ等のプロセッサまたはコンピュータであってよい。
　ガラス原料溶融装置１１を用いて製造する溶融ガラスとしては、例えば、ソーダガラス、ソーダライムガラス、硼珪酸ガラス、アルミノシリケートガラス、アルカリ含有ガラス、及び無アルカリガラスが挙げられる。ガラスの組成としては、例えば、質量％で、ＳｉＯ２：５０～８０％、Ａｌ２Ｏ３：５～２５％、Ｂ２Ｏ３：０～２０％、ＭｇＯ：０～１５％、ＣａＯ：１～１５％、ＳｒＯ：０～１５％、ＢａＯ：０～１５％、ＳｎＯ２：０～１％である。アルカリ含有ガラスは、アルカリ金属酸化物（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、及びＬｉ２Ｏ）を３質量％以上含有する。ガラス原料溶融装置１１は、溶融ガラスの揮発成分が比較的多い溶融ガラスの製造に用いることもできる。すなわち、例えば、溶融ガラス中におけるＢ２Ｏ３の含有量が５質量％以上となるガラス原料の溶融に用いることができる。
　ガラス原料溶融装置１１により得られた溶融ガラスは、各種ガラス物品の製造に用いることができる。ガラス物品としては、例えば、板ガラス、ガラス繊維、及び管ガラスが挙げられる。
　次に、ガラス原料溶融装置１１の主な作用について溶融ガラスの製造方法とともに説明する。
　溶融窯１２内でガラス原料を溶融させて溶融ガラスを製造する際には、溶融窯１２から煙道１３に導入される気体を排気装置１４により、例えば排気処理装置、排気フィルタ、あるいは大気といった、ガラス原料溶融装置１１の外部へ向けて強制的に排気する。これにより、溶融窯１２の内部空間の雰囲気（圧力、温度等）を安定させる。このとき、溶融窯１２内の気体には、溶融ガラスの揮発成分が含まれているため、その揮発成分に基づく堆積物が煙道１３に堆積する。
　煙道１３は、溶融窯１２に互いに独立して接続される第１支道１５及び第２支道１６と、第１支道１５及び第２支道１６が合流する幹道１７とを備えている。この構成によれば、例えば、第１支道１５及び第２支道１６のいずれか一方において堆積物の急激な増加が生じた場合であっても、第１支道１５及び第２支道１６の他方と幹道１７とにより溶融窯１２内の気体を安定して排気することができる。
　ガラス原料溶融装置１１を用いる溶融ガラスの製造方法は、第１排気段階と第２排気段階とを含む。第１排気段階では、溶融窯１２内の気体を第１支道１５及び第２支道１６を介して幹道１７に導く。第２排気段階では、溶融窯１２内の気体を第１支道１５及び第２支道１６のいずれか一方の支道を介して幹道１７に導く。
　この場合、溶融ガラスを上記第１排気段階で製造している際に、例えば、第１支道１５及び第２支道１６のいずれか一方において堆積物の急激な増加が生じた場合であっても、上記第２排気段階により溶融窯１２内の気体を排気することができる。
　ここで、第１水平支道１９の堆積物を取り除くメンテナンス作業を行う場合、まず、第１閉鎖装置２６によって第１支道１５を閉鎖する。第１支道１５における気体の流通を停止した状態で、第１開閉部２８を開放し、第１開閉部２８から第１支道１５（第１水平支道１９）の堆積物を取り出す。堆積物を取り出した後、第１開閉部２８を閉鎖する。次に、第１閉鎖装置２６を開放することで、第１支道１５における気体の流通を許容する。
　すなわち、上記メンテナンス作業は、第１支道１５（第１水平支道１９）を第１閉鎖装置２６によって閉鎖した状態であり、かつ第１開閉部２８を開放した状態で行われる。このように溶融ガラスの製造方法では、第２排出段階は、第１閉鎖装置２６によって第１支道１５を閉鎖した状態を含み、第１支道１５を閉鎖した状態において第１開閉部２８が開放される。この場合、第２排気段階により溶融窯１２内の気体を安定して排気しながら、開放された第１開閉部２８から第１支道１５の堆積物を取り除くメンテナンス作業を行うことができる。
　なお、溶融ガラスの製造方法では、第２排出段階は、第２閉鎖装置２７によって第２支道１６を閉鎖した状態を含み、第２支道１６を閉鎖した状態において第２開閉部２９が開放されてもよい。このように第２開閉部２９を開放し、第２開閉部２９から第２支道１６（第２水平支道２２）の堆積物を取り除くメンテナンス作業についても、第２排気段階により溶融窯１２内の気体を安定して排気しながら行うことができる。
　以上詳述した実施形態によれば、次のような作用効果が発揮される。
　（１）ガラス原料溶融装置１１は、ガラス原料を溶融する溶融窯１２と、溶融窯１２内の気体を溶融窯１２外へ導出する煙道１３と、煙道１３を通じる気体を外部へ向けて強制的に排気する排気装置１４とを備えている。煙道１３は、溶融窯１２に互いに独立して接続される第１支道１５及び第２支道１６と、第１支道１５及び第２支道１６が合流する幹道１７とを備えている。
　この構成によれば、上述したように、溶融窯１２内の気体を安定して排気することができる。従って、溶融窯１２の内部空間の雰囲気を安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。
　（２）第１支道１５は、堆積物の取り出しを可能とする第１開閉部２８を備えるとともに、第２支道１６は、堆積物の取り出しを可能とする第２開閉部２９を備えている。ガラス原料溶融装置１１は、第１支道１５を第１開閉部２８よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第１閉鎖装置２６と、第２支道１６を第２開閉部２９よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第２閉鎖装置２７とをさらに備えている。
　この構成によれば、第１支道１５又は第２支道１６を第１閉鎖装置２６又は第２閉鎖装置２７によって閉鎖することができるため、第１開閉部２８又は第２開閉部２９から堆積物を取り除くメンテナンス作業を容易かつ安全に行うことができる。また、第１閉鎖装置２６又は第２閉鎖装置２７によって、第１支道１５と第２支道１６とを別々に独立して閉鎖することができる。このため、第１開閉部２８又は第２開閉部２９から堆積物を取り除くメンテナンス作業中において、第１開閉部２８又は第２開閉部２９から溶融窯１２内に不要な外気が取り込まれることを抑えることができる。従って、上記メンテナンス作業中においても、溶融窯１２内の内部空間の雰囲気が安定し易い。これにより、上記メンテナンス作業中においても、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。
　また、本実施形態のガラス原料溶融装置１１では、第１水平支道１９が第１開閉部２８を備えるとともに第２水平支道２２が第２開閉部２９を備えている。こうした第１水平支道１９及び第２水平支道２２には、それぞれ第１下降支道１８及び第２下降支道２１により導かれた堆積物が集まり易い。このような堆積物を第１開閉部２８及び第２開閉部２９から効率よく取り除くことができる。
　（３）第１支道１５及び第２支道１６は溶融窯１２の側壁部１２ａに接続されている。第１支道１５は、下方に延在する第１下降支道１８を備えるとともに、第２支道１６は、下方に延在する第２下降支道２１を備えている。第１支道１５の下流端は、第１支道１５の上流端よりも低い位置に設けられるとともに、第２支道１６の下流端は、第２支道１６の上流端よりも低い位置に設けられている。この場合、第１支道１５及び第２支道１６に堆積した堆積物が下流側へ導かれ易くなるため、堆積物が溶融窯１２内へ落下することを抑制することができる。従って、品質の安定した溶融ガラスを得ることがさらに容易となる。
　（４）幹道１７は、耐火物から構成される上流幹道２４と、上流幹道２４の下流端に接続されるとともに金属から構成される下流幹道２５とを有している。この場合、比較的高温となる上流幹道２４については、耐火物により耐久性を確保することができる。また、上流幹道２４よりも低温（例えば、７００℃以下の温度）となる下流幹道２５については、金属により構成することで、構造を簡素化したり、気密性を高めたりすることが容易となる。
　（５）ガラス原料溶融装置１１は、幹道１７の通気量を調整可能とする通気量調整装置３０をさらに備えている。この通気量調整装置３０は、下流幹道２５に設けられている。このように金属から構成される下流幹道２５に通気量調整装置３０を設けることで、通気量調整装置３０の接続部分の気密性を高めることが容易となる。また、金属製の取付部を有する通気量調整装置３０を用いることで、金属部分同士の締結により通気量調整装置３０を下流幹道２５に装着できるため、通気量調整装置３０の交換等のメンテナンス作業が容易となる。
　（６）例えば、溶融ガラス中におけるＢ２Ｏ３の含有量が５質量％以上となるガラス原料の溶融では、揮発成分が比較的生じ易く、煙道１３に堆積物が堆積し易い傾向にある。すなわち、従来の装置では、煙道１３の堆積物を要因として溶融ガラスの品質が不安定になり易い。このようなガラス原料を用いたとしても、上述したガラス原料溶融装置１１によれば、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。
　（７）溶融ガラスの製造方法は、溶融窯１２内の気体を第１支道１５及び第２支道１６を介して幹道１７に導く第１排気段階と、溶融窯１２内の気体を第１支道１５及び第２支道１６のいずれか一方の支道を介して幹道１７に導く第２排気段階とを備えている。この方法によれば、上述したように、第２排気段階により溶融窯１２内の気体を安定して排気することができる。従って、溶融窯１２の内部空間の雰囲気を安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。従って、例えば、溶融ガラスから製造するガラス物品の歩留まりや生産性を向上させることが容易となる。
　（８）溶融ガラスの製造方法の第２排気段階は、第１閉鎖装置２６によって第１支道１５を閉鎖した状態、及び第２閉鎖装置２７によって第２支道１６を閉鎖した状態のいずれか一方の状態を含むことが好ましい。溶融ガラスの製造方法では、第１支道１５を閉鎖した状態において第１開閉部２８が開放され、第２支道１６を閉鎖した状態において第２開閉部２９が開放されることが好ましい。
　この場合、第２排気段階により溶融窯１２内の気体を安定して排気しながら、第１水平支道１９の堆積物又は第２水平支道２２の堆積物を取り除くメンテナンス作業を行うことができる。換言すると、上記メンテナンス作業中であっても、溶融窯１２の内部空間の雰囲気が安定化することで、品質の安定した溶融ガラスを得ることが容易となる。
　（変更例）
　上記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
　・通気量調整装置３０を省略してもよい。例えば、制御部１１ａは、通気量調整装置３０に対する制御に代えてまたは加えて、排気装置１４の出力を調整することで溶融窯１２の内圧を調整してもよい。
　・幹道１７は、耐火物のみから構成してもよい。
　・第１閉鎖装置２６の位置は、第１開閉部２８の上流側及び下流側であり、第１支道１５を閉鎖可能な位置において適宜変更することができる。第２閉鎖装置２７の位置についても適宜変更することができる。
　・第１開閉部２８の位置は、第１支道１５において適宜変更することができる。また、第２開閉部２９の位置についても、第２支道１６において適宜変更することができる。
　・ガラス原料溶融装置１１において、煙道１３から堆積物を取り出す開閉部を煙道１３の任意の位置に設けることもできる。また、ガラス原料溶融装置１１において、煙道１３を閉鎖する閉鎖装置を任意の位置に設けることができる。
　・第１支道１５は、第１下降支道１８、第１水平支道１９、及び第１基端支道２０を備えているが、第１支道１５の全体形状は適宜変更することができる。例えば、第１支道１５の第１下降支道１８を省略し、水平に延在する部分のみから第１支道１５を構成してもよい。第２支道１６の全体形状についても適宜変更することができる。
　・第１支道１５及び第２支道１６は、溶融窯１２の側壁部１２ａに接続されているが、第１支道１５及び第２支道１６の少なくとも一方を溶融窯１２の上壁部１２ｃに接続することもできる。
　・ガラス原料溶融装置１１は、第１支道１５及び第２支道１６とは独立して溶融窯１２に接続されるとともに幹道１７に合流する第３支道を備えていてもよい。また、ガラス原料溶融装置１１は、第１支道１５、第２支道１６、及び幹道１７からなる煙道１３を複数備えていてもよい。すなわち、煙道１３は、第１支道１５、第２支道１６、及び幹道１７を含む構成であればよく、支道の数や幹道の数を適宜変更することもできる。
　・ガラス原料溶融装置１１において、例えば、第１閉鎖装置２６又は第２閉鎖装置２７を閉鎖可能であり、かつ通気量（風量）を調整可能とする閉鎖装置から構成し、この閉鎖装置によって溶融窯１２の内圧を調整してもよい。
　・排気装置１４は、下流幹道２５に設けられているが、上流幹道２４に設けることもできる。
　・溶融ガラスの製造方法において、第１支道１５又は第２支道１６から堆積物を取り除くメンテナンス作業は、第１支道１５又は第２支道１６が堆積物で閉塞された後に行ってもよいし、第１支道１５又は第２支道１６が閉塞される前に行ってもよい。
　・溶融窯１２に接続される第１支道１５及び第２支道１６は近位側排気管と呼ぶことがあり、溶融窯１２から遠隔にある幹道１７は遠位側排気管と呼ぶことがある。
　・第１開閉部２８及び第２開閉部２９は、限定ではないが、対応する支道に設けられる堆積物取り出し開口と、当該堆積物取り出し開口を塞ぐための蓋とを含み得る。
　・好ましくは、制御部１１ａは、第１開閉部２８又は第２開閉部２９が開かれる前と後で、すなわち、第１開閉部２８又は第２開閉部２９から堆積物を取り除くメンテナンス作業を行いながら溶融窯１２で溶融ガラスを継続的に製造しているときに、溶融窯１２の内部空間の圧力が実質的に変化しないようにまたは当該圧力の変化を最小化するように、圧力センサ３１によって計測された圧力に応じて通気量調整装置３０の開度および／またはファン１４の回転速度を制御するように構成される。
　本開示には以下の実装例が含まれる。限定ではなく理解の補助のために、図示した実施形態の参照符号を付した。
　［実装例１］ガラス原料を溶融するための溶融空間と複数の排気ポートとを含む溶融窯（１２）と、
　前記溶融窯（１２）の前記複数の排気ポートにそれぞれ直接接続され、前記溶融窯（１２）の同じ溶融空間に連通する複数の近位側排気管（１５、１６）と、
　そこに前記複数の近位側排気管（１５、１６）が集合的に接続される単一の遠位側排気管（１７）と、
　前記遠位側排気管（１７）に接続された排気ファン（１４）と
を備えるガラス原料溶融装置（１１）。
　［実装例２］前記複数の近位側排気管（１５、１６）の各々は、当該近位側排気管から堆積物を取り出すための開閉部（２８；２９）を含む、実装例１のガラス原料溶融装置（１１）。
　［実装例３］各近位側排気管（１５、１６）は、
　当該近位側排気管を閉じるための上流側閉鎖装置（２６ａ；２７ａ）と、
　前記上流側閉鎖装置とは異なる位置で当該近位側排気管を閉じるための下流側閉鎖装置（２６ｂ；２７ｂ）と
を含み、
　前記複数の近位側排気管の前記開閉部（２８；２９）は、対応する近位側排気管において前記上流側閉鎖装置（２６ａ；２７ａ）と前記下流側閉鎖装置（２６ｂ；２７ｂ）との間の中間位置に設けられる、実装例２のガラス原料溶融装置（１１）。
　［実装例４］各開閉部（２８；２９）は、堆積物取り出し開口と、当該堆積物取り出し開口を塞ぐための蓋とを含む、実装例２または３のガラス原料溶融装置（１１）。
　［実装例５］前記複数の近位側排気管の前記開閉部（２８；２９）は、別々に独立して開閉可能である、実装例２～４のうちのいずれか一つのガラス原料溶融装置（１１）。
　［実装例６］各開閉部（２８；２９）は、対応する近位側排気管が当該近位側排気管の上流側閉鎖装置（２６ａ；２７ａ）及び下流側閉鎖装置（２６ｂ；２７ｂ）によって閉じられた状態で開かれる、実装例２～５のうちのいずれか一つのガラス原料溶融装置（１１）。
　［実装例７］前記溶融窯（１２）の前記溶融空間の圧力を計測する圧力センサ（３１）と、
　前記圧力センサ（３１）に接続された制御部（１１ａ）と
を更に備える、実装例１～６のうちのいずれか一つのガラス原料溶融装置（１１）。
　［実装例８］前記複数の近位側排気管の前記開閉部（２８；２９）のうちの少なくとも１つが開かれる前と後で、前記溶融窯（１２）の前記溶融空間の圧力が実質的に変化しないように、前記制御部（１１ａ）は、前記圧力センサ（３１）によって計測された前記溶融空間の圧力に応じて前記排気ファン（１４）の回転速度を制御する、実装例７のガラス原料溶融装置（１１）。
　［実装例９］前記遠位側排気管（１７）に設けられ、前記遠位側排気管（１７）における流量を調整するための通気量調整装置（３０）を更に備える、実装例１～７のうちのいずれか一つのガラス原料溶融装置（１１）。
　［実装例１０］前記複数の近位側排気管の前記開閉部（２８；２９）のうちの少なくとも１つが開かれる前と後で、前記溶融窯（１２）の前記溶融空間の圧力が実質的に変化しないように、前記制御部（１１ａ）は、前記圧力センサ（３１）によって計測された前記溶融空間の圧力に応じて前記通気量調整装置（３０）の開度を制御する、実装例９のガラス原料溶融装置（１１）。
　本発明は、例示したものに限定されるものではない。例えば、例示した特徴が本発明にとって必須であると解釈されるべきでなく、むしろ、本発明の主題は、開示した特定の実施形態の全ての特徴より少ない特徴に存在することがある。本発明は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　１１…ガラス原料溶融装置、１２…溶融窯、１２ａ…側壁部、１３…煙道、１４…排気装置、１５…第１支道、１６…第２支道、１７…幹道、１８…第１下降支道、２１…第２下降支道、２４…上流幹道、２５…下流幹道、２６…第１閉鎖装置、２７…第２閉鎖装置、２８…第１開閉部、２９…第２開閉部、３０…通気量調整装置。

Claims (8)

  1. 　ガラス原料を溶融する溶融窯と、
    　前記溶融窯内の気体を前記溶融窯外へ導出する煙道と、
    　前記煙道を通じる気体を外部へ向けて強制的に排気する排気装置と、を備えたガラス原料溶融装置であって、
    　前記煙道は、前記溶融窯に互いに独立して接続される第１支道及び第２支道と、前記第１支道及び前記第２支道が合流する幹道とを備え、
    　前記排気装置は前記幹道に設けられていることを特徴とするガラス原料溶融装置。
  2. 　前記第１支道は、堆積物の取り出しを可能とする第１開閉部を備えるとともに、前記第２支道は、堆積物の取り出しを可能とする第２開閉部を備え、
    　前記第１支道を前記第１開閉部よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第１閉鎖装置と、
    　前記第２支道を前記第２開閉部よりも上流側及び下流側で閉鎖可能とする第２閉鎖装置とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のガラス原料溶融装置。
  3. 　前記第１支道及び前記第２支道が前記溶融窯の側壁部に接続され、
    　前記第１支道は、下方に延在する第１下降支道を備えるとともに、前記第２支道は、下方に延在する第２下降支道を備え、
    　前記第１支道の下流端は、前記第１支道の上流端よりも低い位置に設けられるとともに、前記第２支道の下流端は、前記第２支道の上流端よりも低い位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラス原料溶融装置。
  4. 　前記幹道は、耐火物から構成される上流幹道と、前記上流幹道の下流端に接続されるとともに金属から構成される下流幹道とを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のガラス原料溶融装置。
  5. 　前記下流幹道に設けられ、前記幹道の通気量を調整可能とする通気量調整装置をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のガラス原料溶融装置。
  6. 　溶融ガラス中におけるＢ２Ｏ３の含有量が５質量％以上となるガラス原料の溶融に用いられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のガラス原料溶融装置。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のガラス原料溶融装置を用いる溶融ガラスの製造方法であって、
    　前記溶融窯内の気体を前記第１支道及び前記第２支道を介して前記幹道に導く第１排気段階と、
    　前記溶融窯内の気体を前記第１支道及び前記第２支道のいずれか一方の支道を介して前記幹道に導く第２排気段階とを備えることを特徴とする溶融ガラスの製造方法。
  8. 　請求項２に記載のガラス原料溶融装置を用いる溶融ガラスの製造方法であって、
    　前記溶融窯内の気体を前記第１支道及び前記第２支道を介して前記幹道に導く第１排気段階と、
    　前記溶融窯内の気体を前記第１支道及び前記第２支道のいずれか一方の支道を介して前記幹道に導く第２排気段階とを備え、
    　前記第２排気段階は、前記第１閉鎖装置によって前記第１支道を閉鎖した状態、及び前記第２閉鎖装置によって前記第２支道を閉鎖した状態のいずれか一方の状態を含み、
    　前記第１支道を閉鎖した状態において前記第１開閉部が開放され、
    　前記第２支道を閉鎖した状態において前記第２開閉部が開放されることを特徴とする溶融ガラスの製造方法。
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