(57)【要約】【課題】  高温雰囲気炉の内部における複数の観察対象のそれぞれを詳細に観察する。【解決手段】  ガラス溶融炉の内部を観察するために用いられる炉内部観察装置であって、炉内部から該炉の炉壁に形成された覗き窓を通過して観察位置に至る光路７上に、透光性基板１２、１５上に多層膜１３、１６が形成された一枚又は複数枚の干渉板１０、１１が配置され、少なくとも一枚の干渉板１０、１１を回動可能とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温雰囲気炉の内部を観察するために用いられる炉内部観察装置であって、前記炉内部から該炉の炉壁に形成された覗き窓を通過して観察位置に至る光路上に、透光性基板に可視光の透過波長領域が選択された波長領域となる多層膜が形成された一枚または複数枚の干渉板が配置され、少なくとも一枚の前記干渉板が前記光路に沿って入射する入射光に対して入射面の傾斜角度が変化するように回動操作が可能であることを特徴とする炉内部観察装置。
【請求項２】
透光性基板の片面に多層膜が形成されてなる干渉板を少なくとも二枚用いてなることを特徴とする請求項１に記載の炉内部観察装置。
【請求項３】
透光性基板の両面に多層膜が形成されてなる干渉板を少なくとも一枚用いてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の炉内部観察装置。
【請求項４】
可視光の透過波長領域が異なる多層膜を用いてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の炉内部観察装置。
【請求項５】
前記多層膜は、可視光の波長領域において、波長λ１以上の光のみを透過する長波長透
過多層膜と、波長λ２以下の光のみを透過する短波長透過多層膜を有し、λ１＜λ２なる関
係をなすことを特徴とする請求項４に記載の炉内部観察装置。
【請求項６】
前記透光性基板が、特定の波長領域の可視光を透過可能な光学フィルタであることを特徴とする請求項１〜５にいずれかに記載の炉内部観察装置。
【請求項７】
前記光路上に、特定の波長領域の可視光を透過可能な光学フィルタを更に配置したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の炉内部観察装置。
【請求項８】
前記光学フィルタが、着色樹脂板または着色ガラス板であることを特徴とする請求項６又は７に記載の炉内部観察装置。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれかに記載の炉内部観察装置における干渉板、または請求項６〜８のいずれかに記載の炉内部観察装置における光学フィルタが、炉の炉壁に形成された覗き窓に配設されていることを特徴とする炉内部観察装置。
【請求項１０】
請求項１〜５，９のいずれかに記載の炉内部観察装置における干渉板と並列に、または請求項６〜９のいずれかに記載の炉内部観察装置における光学フィルタと並列に、光路上に透光性耐熱ガラス板を配置したことを特徴とする炉内部観察装置。
【請求項１１】
請求項１〜５，９，１０のいずれかに記載の炉内部観察装置における干渉板、または請求項６〜１０のいずれかに記載の炉内部観察装置における光学フィルタ、もしくは請求項１０に記載の炉内部観察装置における透光性耐熱ガラス板に、熱線反射膜が形成されていることを特徴とする炉内部観察装置。
【請求項１２】
前記多層膜は、前記透光性基板側から順に、屈折率ｎｄが２．０以上の高屈折率層と、屈折率ｎｄが１．７以下の低屈折率層とを交互に積層してなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の炉内部観察装置。
【請求項１３】
前記高屈折率層が、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タンタル、窒化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化セリウム、及び酸化亜鉛の中から選ばれた物質からなる層であって、且つ、前記低屈折率層が、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、及び酸化アルミニウムの中から選ばれた物質からなる層であることを特徴とする請求項１２に記載の炉内部観察装置。
【請求項１４】
高温雰囲気炉の内部を、該炉の炉壁に形成された覗き窓を通じて観察する炉内部の観察方法であって、透光性基板に可視光の透過波長領域が選択された波長領域となる多層膜が形成された干渉板を一枚又は複数枚有し、入射する入射光に対して入射面の傾斜角度が変化するように回動操作が可能である少なくとも一枚の前記干渉板を介して前記炉の内部を観察することを特徴とする炉内部観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばガラス溶融炉、焼成炉、ごみ焼却炉等の高温雰囲気炉内部の状態を観察するために用いられる炉内部観察装置及び炉内部観察方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、高温雰囲気炉であるガラス溶融炉は、炉壁の所定部位に配設されたバーナーにより炉内に火炎を供給してガラス原料を溶融し、炉内に溶融ガラスを貯留するものである（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００３】
そして、ガラス溶融炉には、一般に炉内部の状態を観察するために炉壁に覗き窓が形成されており、例えば下記の特許文献２には、この覗き窓を用いた炉内観察装置が開示されている。詳述すると、この炉内観察装置は、炉内温度よりも軟化点の高い石英ガラスで形成された光学系部材を覗き窓に挿入配置し、この光学系部材から伝送された炉内の観察像を、炉外に設置されたＣＣＤカメラで撮像するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１００２１４号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ガラス溶融炉に貯留された溶融ガラスは、溶融炉から供給経路（フィーダ）を通じて下流側に流下して成形装置に供給され、この成形装置で所定形状のガラス製品に成形される。この際、仮にガラス溶融炉においてガラス原料の溶融状態が変化すると、例えば溶融ガラス中に未溶解ブツや泡が多数発生し、溶融ガラスが所望の安定したガラス品位にならない状態のまま成形装置へと供給されることとなる。そして、このような低品位の溶融ガラスから成形されたガラス製品には、溶融ガラスに生じた未溶解ブツや気泡等に起因した欠陥が多数生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、この種のガラス溶融炉内部の観察においては、上記の溶融ガラスの不良の発生を未然に防ぐ観点からも、溶融ガラスの溶融状態に加えて、例えばバーナーの火炎の燃焼状態や溶融炉の炉壁の劣化状態など、炉内部に複数の観察対象を設け、これら観察対象の状態を詳細に観察することで炉内部全体に亘る状態を詳細に把握することが重要となる。
【０００７】
しかしながら、ガラス溶融炉内部は高温雰囲気に曝されているため、例えば溶融ガラスやバーナーの火炎など炉内部の様々な部位から光が放射される。そのため、覗き窓を介して炉内部から観察される光（以下、観察光という）は、これら炉内部の様々な部位から放射される放射光が一体となって同時に観察されてしまう。
【０００８】
したがって、上記の特許文献２に開示されているように、観察光を全体として単に減光したのみでは、炉内部の複数の観察対象のうち、例えば溶融ガラスなどの特定の観察対象を観察しようとすると、炉内部の他の観察対象や観察対象以外の部位から放射される光が妨げとなり、特定の観察対象の状態を詳細に観察できないという事態を招くおそれがある。
【０００９】
なお、以上のような問題は、ガラス溶融炉に限らず、例えば焼成炉や、ごみ焼却炉等の高温雰囲気炉にも起こり得る。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、高温雰囲気炉の内部における複数の観察対象のそれぞれを詳細に観察することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために創案された本発明は、高温雰囲気炉の内部を観察するために用いられる炉内部観察装置であって、炉内部から炉の炉壁に形成された覗き窓を通過して観察位置に至る光路上（好ましくは、覗き窓から観察位置に至る光路上）に、透光性基板に可視光の透過波長領域が選択された波長領域となる多層膜が形成された一枚または複数枚の干渉板が配置され、少なくとも一枚の干渉板が光路に沿って入射する入射光に対して入射面の傾斜角度が変化するように回動操作が可能であることに特徴づけられる。ここで、上記の「透光性基板」とは、可視光の波長領域において光を透過する基板を意味し、例えばガラス基板や、樹脂基板などが挙げられる。また、上記の「可視光の透過波長領域が選択された波長領域となる多層膜」とは、例えば、可視光の波長領域において、所定波長以上或いは以下の可視光を選択して透過する多層膜や、所定波長領域の可視光だけを選択して透過又は遮光する多層膜である。また、上記の「干渉板」は、光路上に常時配置された状態のみならず、溶融炉の内部を観察する際に一時的に光路上に配置される状態も含まれる。更に、上記の「回動操作」には、手動のみならず、機械的な駆動によって回動するものも含まれる。
【００１２】
上記構成によれば、一又は複数の多層膜が光路上に配置されているため、炉内部からの光のうち、その多層膜を透過した光のみが観察位置で観察される。この場合、これら一又は複数の多層膜は、光路に沿って入射する入射光に対する入射面の傾斜角度によって光の透過波長領域が変化する。したがって、透光性基板上にこれら一又は複数の多層膜が形成されてなる干渉板を光路に対して所定角度傾けることで、一又は複数の多層膜を透過する可視光の透過波長領域を要求に応じて変化させることが可能となる。これにより、炉内部から観察すべき観察対象を選択して、その観察対象の材質や炉内部での表面温度等に起因して放射される特定波長の光を選択的に透過するように、干渉板を光路に対して所定角度傾けて保持しておけば、特定の観察対象から放射される光が選択的に透過されるので、その観察対象を詳細に観察することができる。また、これと同様にして、炉内部の複数の観察対象を詳細に測定することで、炉内部の状態を全体に亘って詳細に把握することが可能となる。
【００１３】
また、干渉板をその都度、光路に沿って入射する入射光に対して入射面の傾斜角が変化するように回動させることにより、その時々の炉内部状態に応じて、上記の観察対象から放射される光を選択的に透過する上で最も好ましい干渉板の傾斜角度位置を見出すことが可能となり、より詳細な炉内部観察を実行することができる。
【００１４】
上記の構成において、透光性基板の片面に多層膜が形成されてなる干渉板を少なくとも二枚用いることが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、例えば異なる種類の多層膜がそれぞれ形成された複数枚の干渉板を使用する場合に、個々の干渉板の傾斜角度をそれぞれ別々に設定できることから、透過波長領域の選択の自由度を大きくすることが可能となり、観察対象の種類を増加させて緻密な観察を行う上で有利となる。
【００１６】
上記の構成において、透光性基板の両面に多層膜が形成されてなる干渉板を少なくとも一枚用いてもよい。
【００１７】
このようにすれば、干渉板の配設スペースの狭小化が図られると共に、レイアウト面においても有利となり、省スペース化或いは小型化の要請に応じることが可能となる。
【００１８】
上記の構成において、可視光の透過波長領域が異なる多層膜を用いてなることが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、所定の入射角に対して、一の多層膜と、他の多層膜とで可視光の透過波長領域が異なるため、これら多層膜を透過して観測される光は、一の多層膜を透過する波長領域よりも狭くなる。また、これら多層膜は、光の入射角によって可視光の透過波長領域が変化するため、これら多層膜を透過する可視光の透過波長領域を要求に応じて狭い波長領域に容易に設定することが可能となる。
【００２０】
上記の構成において、多層膜は、可視光の波長範囲において、波長λ１以上の光のみを透過する長波長透過多層膜と、波長λ２以下の光のみを透過する短波長透過多層膜を有し、λ１＜λ２なる関係をなすようにすることが好ましい。なお、上記の長波長透過多層膜には、λ１未満の光を完全に遮断するものに限らず、観察に影響のない程度まで減光するものも含まれる。また、短波長透過多層膜にも同様の事項が当てはまる。
【００２１】
このようにすれば、可視光の波長領域において、長波長透過多層膜は、波長λ１以上の光を透過し、短波長透過多層膜は、波長λ２以下の光のみを透過する。したがって、これら２種の多層膜を光路上に離隔して配置することで、炉内部から入射する可視光からλ１以上λ２以下の光を選択して観察できる。そして、λ１とλ２の各々は、多層膜が形成されてなる干渉板の傾斜角度によって調整可能であるため、観察対象から放射される特定波長の放射光をより的確に選択して、観察することが可能となる。
【００２２】
上記の構成において、透光性基板を、特定の波長領域の可視光を透過可能な光学フィルタとすることができる。
【００２３】
このようにすれば、観察位置で観察される光は、多層膜によって選択された透過波長領域と、光学フィルタの特定の透過波長領域内とが一致する領域の可視光となる。また、上述のように、多層膜は、光の入射角によって可視光の透過波長領域が変化する。したがって、干渉板を光路に対して所定角度傾けることで、多層膜と光学フィルタとのそれぞれの透過波長領域の一致する領域を変化させることができ、干渉板を透過する可視光の透過波長領域を要求に応じて狭い波長領域に容易に設定することが可能となる。そのため、観察対象から放射される光をより的確に選択して透過することが可能となり、より詳細な炉内部観察を実行することができる。
【００２４】
また、上記の構成において、光路上に、特定の波長領域の可視光を透過可能な光学フィルタを更に配置してもよい。
【００２５】
この場合、光学フィルタとしては、着色樹脂板または着色ガラス板を利用することができる。
【００２６】
上記の構成において、干渉板または光学フィルタを、炉の炉壁に形成された覗き窓に配設してもよい。
【００２７】
このようにすれば、溶融炉外に干渉板または光学フィルタを別途配置する必要がないので、溶融炉内の観察作業の簡便化に寄与することができる。
【００２８】
上記の構成において、光路上に干渉板又は光学フィルタと並列に、透光性耐熱ガラス板を配置してもよい。
【００２９】
このようにすれば、例えば、炉内部観察装置が溶融炉内部に近接配置されること等に起因して、炉内観察装置に耐熱性が要求される場合であっても、透光性耐熱ガラス板を好ましくは全ての干渉板または全ての光学フィルタよりも炉内高温側に配置すれば、このような要求に適正に応じることができる。なお、透光性耐熱ガラス板としては、例えば、透明結晶化ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラス、高珪酸ガラス等が挙げられる。
【００３０】
上記の構成において、干渉板、光学フィルタ、又は透光性耐熱ガラス板に、熱線反射膜が形成されていることが好ましい。透光性耐熱ガラス板に熱線反射膜が形成されている場合は、熱線反射膜を覆うように酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素アルミニウム（ＳｉＡｌＮＸ）、酸化チタンの膜が形成されていると、熱線反射膜が劣化し難いため好ましい。
【００３１】
このようにすれば、作業の妨げとなる熱線を適正に遮断することができる。具体的には、上記の熱線反射膜は、波長１０００〜２５００ｎｍの赤外線の平均透過率が１０％以下であることが好ましく、かかる熱線反射膜の組成としては、例えば、スズ含有酸化インジウム、フッ素含有酸化スズ、アンチモン含有酸化スズ、アルミニウム含有酸化亜鉛などの酸化物を適用することができる。
【００３２】
上記の構成において、多層膜は、透光性基板側から順に、屈折率ｎｄが２．０以上の高屈折率層と、屈折率ｎｄが１．７以下の低屈折率層を交互に積層したものであってもよい。具体的には、例えば、高屈折率層を、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タンタル、窒化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化セリウム、及び酸化亜鉛の中から選ばれた物質からなる層で形成し、低屈折率層を、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、及び酸化アルミニウムの中から選ばれた物質からなる層で形成することができる。ここで、上記の「選ばれた物質からなる層」とは、その選ばれた物質を主成分に含む層を意味する。
【００３３】
このようにすれば、上記の干渉板に要求される諸特性を担保し得る多層膜を容易且つ適正に形成することができる。
【００３４】
また、上記の課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、高温雰囲気炉の内部を、該炉の炉壁に形成された覗き窓を通じて観察する炉内部の観察方法であって、透光性基板に可視光の透過波長領域が選択された波長領域となる多層膜が形成された干渉板を一枚又は複数枚有し、入射する入射光に対して入射面の傾斜角度が変化するように回動操作が可能である少なくとも一枚の前記干渉板を介して前記炉の内部を観察することに特徴づけられる。
【００３５】
上記の方法によれば、炉内の任意の観察対象からの光を選択的に透過して、各観察対象の状態を詳細に観察することができる。そして、これに対応する構成については、既に述べた事項と同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
また、炉内部の任意の観察対象からの光を選択的に透過するに際して、適宜、干渉板を入射光に対する入射面の傾斜角度が変化するように回動させることができる。そして、これに対応する構成については、既に述べた事項と同様の作用効果を得ることができる。なお、炉内部が暗い場合は、炉外から覗き窓等を通して、蛍光灯や水銀灯等から光を照射して炉内を明るくして観察してもよい。
【発明の効果】
【００３７】
以上のような本発明によれば、光路上に配設された干渉板により、高温雰囲気炉の内部における任意の観察対象から放射される光を選択的に観察することができる。そのため、炉内部の複数箇所を観察対象として各観察対象の状態を詳細に観察することで、炉内部全体の状態を詳細に把握することで炉内部にトラブルが生じることを未然に防止することができる。また、仮に炉内部にトラブルが生じた場合であっても、炉内部の全体を詳細に観察することで、トラブル発生箇所を早期に発見し適正な対策を講じることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００３９】
図１は、本実施形態に係る炉内部観察装置１が、高温雰囲気炉であるガラス溶融炉２に配置された状態を模式的に示す要部拡大断面図である。同図に示すように、ガラス溶融炉２内部には、バーナーから火炎３が供給されており、この火炎３により溶融された溶融ガラス４が貯留されている。そして、このガラス溶融炉２の内部から炉壁に形成された覗き窓５を通過して観察位置６に至る光路７上に、炉内部観察装置１が配置されている。この炉内部観察装置１は、光路７上のうち覗き窓５から観察位置６に至るまでの範囲に配置された干渉フィルタ８と、覗き窓５に取り付けられた透明耐熱ガラス板９とを備えている。
【００４０】
上記の干渉フィルタ８は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の干渉板１０と第２の干渉板１１とを光路７上に相互に離隔するように配置してなる。詳述すると、第１の干渉板１０は、透明基板であるガラス基板１２の光入射側の片面のみに第１の多層膜１３が形成され、光路７に沿って入射する入射光Ａに対して傾斜角度（入射光Ａと、干渉板１０の光の入射面に対する法線Ｂ２とのなす角）θ１が変化するように、回動軸１４を中心として手動或いは機械的な駆動により回動操作可能に構成されている。また、同様に、第２の干渉板１１は、ガラス基板１５の光入射側の片面のみに第２の多層膜１６が形成され、傾斜角度（入射光Ａと、干渉板１０の光の入射面に対する法線Ｂ２とのなす角）θ２が変化するように回動軸１７を中心として回動操作が可能に構成されている。なお、図示例では、第１、第２の多層膜１３、１６はガラス基板１２、１５の光入射側に形成されているが、光出射側に形成されていてもよい。また、第１、第２の多層膜１３、１６のいずれか一方が光入射側に形成され、他方が光出射側に形成されたものであってもよい。
【００４１】
第１の多層膜１３は、可視光の波長領域において、波長λ１以上の光を透過する長波長透過多層膜であり、第一の実施例として、傾斜角度θ１が零度のときに図３（ａ）に実線Ｘで示す透過率特性を有する膜を作製した。詳述すると、この第１の多層膜１３は、可視光の波長領域において、約５９０ｎｍ（＝λ１）以上の光を透過するものであって、スパッタ法によって、以下の表１に示すように、ガラス基板１２側から順にＮｂ２Ｏ５からなる高屈折率層と、ＳｉＯ２からなる低屈折率層とを交互に３８層積層したものである。これに対して、第２の多層膜１６は、可視光の波長領域において、波長λ２（＞λ１）以下の光を透過する低波長透過多層膜で、第一の実施例として傾斜角度θ２が零度のときに図３（ａ）に点線Ｙで示す透過率特性を有する膜を作製した。詳述すると、第２の多層膜１６は、約６１０ｎｍ（＝λ２）以下の光を透過するものであって、スパッタ法によって、以下の表１に示すように、ガラス基板１５の上にＮｂ２Ｏ５とＳｉＯ２とを交互に４０層積層したものである。
【００４２】
【表１】
2006258414.tif 000003
【００４３】
第一の実施例に係る第１、第２の干渉板１０、１１によれば、それぞれの傾斜角度θ１、θ２を例えば零度に保持した場合に、図３（ａ）に示すように入射光Ａの中から約５９０〜６１０ｎｍの波長領域Ｚ（図中、ハッチングにより区画される領域）の光を選択的に観察することができる。また、回動操作によって、例えば傾斜角度θ１、θ２を共に４５度に保持することで、図３（ｂ）に示すように、約５３０〜５７０ｎｍの波長領域Ｚ１の光を選択的に観察することができ、例えば入射角度θ１を４５度、入射角θ２を零度に保持することで、図３（ｃ）に示すように、約５３０〜６１０ｎｍの波長領域Ｚ２の光を選択的に観察することができる。また、例えば傾斜角度θ１を零度、傾斜角度θ２を４５度に保持することで、図３（ｄ）に示すように、可視光領域での光の透過率が全体的に小さくなる。このように、第１、第２の干渉板１０、１１をそれぞれの回動軸１４、１７を中心に回動操作することによって、透過波長領域を連続して調整可能であるので、それぞれの傾斜角度θ１、θ２を任意の傾斜角度位置に固定あるいは一時的に保持することで、入射光Ａから任意の波長範囲の光を選択的に観察することができる。
【００４４】
また、第１の多層膜１３の第二の実施例として、傾斜角度θ１が零度のときに図４（ａ）に実線Ｘ’で示す透過率特性を有する膜を作製した。同図に示すように、第１の多層膜１３は、傾斜角度θ１が零度のときに、可視光の波長領域において、約５７０ｎｍ（＝λ１）以上の光を透過するものであって、スパッタ法によって、以下の表２に示すように、ガラス基板１２側から順にＮｂ２Ｏ５からなる高屈折率層と、ＳｉＯ２からなる低屈折率層とを交互に４４層積層したものである。これに対して、第２の多層膜１６の第二の実施例として、傾斜角度θ２が零度のときに図４（ａ）に点線Ｙ’で示す透過率特性を有する膜を作製した。詳述すると、第２の多層膜１６は、約５９０ｎｍ（＝λ２）以下の光を透過するものであって、スパッタ法によって、以下の表２に示すように、ガラス基板１５の上にＮｂ２Ｏ５とＳｉＯ２とを交互に４８層積層したものである。
【００４５】
【表２】
2006258414.tif 000004
【００４６】
第二の実施例に係る第１、第２の干渉板１０、１１によれば、それぞれの傾斜角度θ１、θ２を例えば零度に保持した場合に、図４（ａ）及びその要部を拡大した図５（ａ）に示すように入射光Ａの中から約５７０〜５９０ｎｍの波長領域Ｚ’（図中、ハッチングにより区画される領域）の光を選択的に観察することができる。また、回動操作によって、例えば傾斜角度θ１、θ２を共に４５度に保持することで、図４（ｂ）及びその要部を拡大した図５（ｂ）に示すように、約５００〜５６０ｎｍの波長領域Ｚ１’の光を選択的に観察することができ、例えば傾斜角度θ１を４５度、傾斜角度θ２を零度に保持することで、図４（ｃ）およびその要部を拡大した図５（ｃ）に示すように、約５００〜６００ｎｍの波長領域Ｚ２’の光を選択的に観察することができる。また、例えば傾斜角度θ１を零度、傾斜角度θ２を４５度に保持することで、図４（ｄ）およびその要部を拡大した図５（ｄ）に示すように、可視光領域での光の透過率が全体的に小さくなる。したがって、上述の第一の実施例と同様の作用効果を得ることが可能となる。
【００４７】
なお、上記の高屈折率層としては、Ｎｂ２Ｏ５に替えて、例えばＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＮ、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＣｅＯ２、ＺｎＯなどの屈折率ｎｄが２．０以上の材料からなる層を使用することができ、また、上記の低屈折率層としては、ＳｉＯ２に替えて、例えばＭｇＦ２、Ａｌ２Ｏ３などの屈折率ｎｄが１．７以下の材料からなる層を使用することができる。
【００４８】
更に、炉壁に取り付けられた上記の透明耐熱ガラス板９は、例えば、透明結晶化ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラス、及び高珪酸ガラスから選ばれたガラスを一枚或いは平行に複数枚重ね合わせることにより形成されている。透明耐熱ガラス板９の表面には、図示しないが、表面から熱線反射膜と熱線反射膜の劣化を防止するＳｉＯ２-膜が順に形成されており、波長１０００〜２５００ｎｍの赤外線の平均透過率が１０％以下に規制されるようになっている。かかる熱線反射膜の組成としては、例えば、スズ含有酸化インジウム、フッ素含有酸化スズ、アンチモン含有酸化スズ、アルミニウム含有酸化亜鉛などの酸化物を適用することができる。
【００４９】
以下、この炉内部観察装置１を介してガラス溶融炉２の内部を観察する方法を、多層膜として上記の第一の実施例で説明した第一の多層膜１３および第二の多層膜１６を利用した場合を例にとって説明する。
【００５０】
図１に示すように、ガラス溶融炉２の内部のうち、例えば溶融ガラス４を観察対象として観察しようとすると、溶融ガラス４から放射される放射光Ａ１と共に、観察の妨げとなるバーナーの火炎３から放射されて溶融ガラス４の液面で反射する反射光Ａ２も同時に観察される。そこで、第１、第２の干渉板１０、１１を回動操作して、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように透過波長領域を調整して、溶融ガラス４から放射される放射光Ａ１のみが干渉フィルタ８を透過する傾斜角度位置に保持することで、溶融ガラス４の状態を詳細に観察することができる。なお、第１の干渉板１０と第２の干渉板１１は独立して回動操作可能に構成されているものに限らず、第１、第２の干渉板１０、１１の間にリンク機構等を介して協同して回動操作可能に構成されているものであってもよい。また、炉内部の観察対象ごとに固有の炉内部観察装置１を設ける場合には、第１の干渉板１０及び第２の干渉板１１は、常時回動操作可能としておく必要はなく、上記のように一旦回動させて最適な傾斜角度位置が決まれば、その角度位置に固定しておいてもよい。
【００５１】
以上のように、本実施形態に係る炉内部観察装置１によれば、光路７上に配設された第１、第２の干渉板１０、１１により、ガラス溶融炉２の内部における所定の観察対象が放射する特定波長を有する光を選択的に観察することができる。そのため、炉内部の複数箇所を観察対象として各観察対象の状態を詳細に観察することで、炉内部全体の状態を詳細に把握することで炉内部にトラブルが生じることを未然に防止することができる。また、仮に炉内部にトラブルが生じた場合であっても、炉内部の全体を詳細に観察することで、トラブル発生箇所を早期に発見し適正な対策を講じることができる。
【００５２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形が可能である。
【００５３】
例えば、干渉板は、ガラス基板の片面のみに多層膜が形成されたものに限らず、図６に示すように、ガラス基板１８の両面に透過波長領域の異なる多層膜１９、２０を形成してもよい。この多層膜１９、２０としては、例えば、上記の第１、第２の多層膜１３、１６を問題なく適用することができる。このようにすれば、多層膜１９、２０を共通のガラス基板１８の上に形成することが可能となり、干渉板の回動軸が共通化されるので回動操作が簡略化される。
【００５４】
また、干渉板のガラス基板を、図７に示すように、特定の波長領域の可視光を透過可能な光学フィルタ２１に替えてもよい。光学フィルタ２１としては、例えば着色樹脂板または着色ガラス板を利用することができる。また、光学フィルタ２１に形成される多層膜２２としては、上記の第１の多層膜１３または第２の多層膜１４を問題なく適用することができる。このようにすれば、光学フィルタ２１は回動しても透過可能な波長領域が変化しないことから、２種の多層膜を別々のガラス基板上に成膜し且ついずれか一方を固定すると共に他方を回動操作可能にした場合と同様の作用効果を得ることが可能となる。なお、図８に示すように、光学フィルタ２３を、ガラス基板２４の上に多層膜２５が形成された干渉板と別体に光路７上に配置してもよい。
【００５５】
更に、片面のみに多層膜が形成された干渉板と、両面に多層膜が形成された干渉板との双方を、光路７上に配置してもよい。それぞれの多層膜が形成されてなる干渉板の枚数は、適宜変更することができる。さらに、この構成に上記の光学フィルタ２１、２３を組み合わせて使用してもよい。
【００５６】
多層膜の成膜方法は、スパッタ法に限らず、蒸着法やイオンプレーティング法を問題なく適用することができる。
【００５７】
更に、上記の炉内部観察装置１は、作業者が装着するメガネ、面、或いはゴーグルといった保護具に組み込まれるものであってもよい。また、ガラス溶融炉２の内部観察は、観察位置６から作業者が直接炉内部観察装置１を介して行うものに限らず、観察位置６にＣＣＤカメラ等の電子機器を配置して、ガラス溶融炉２から離れた場所から間接的に行うようにしてもよい。
【００５８】
更に、本発明に係る炉内部観察装置１は、ガラス溶融炉２に限らず、金属溶融炉、ごみ焼却炉、焼成炉等の種々の高温雰囲気炉に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る炉内部観察装置が適用されたガラス溶融炉の要部縦断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態に係る炉内部観察装置を示す要部拡大斜視図、（ｂ）は、その縦断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る炉内部観察装置の透過率特性の一例を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る炉内部観察装置の透過率特性の別の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る炉内部観察装置の第一の変形例を示す要部拡大縦断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る炉内部観察装置の第二の変形例を示す要部拡大縦断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る炉内部観察装置の第三の変形例を示す要部拡大縦断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る炉内部観察装置の第四の変形例を示す要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    炉内部観察装置
２    ガラス溶融炉
３    火炎
４    溶融ガラス
５    覗き窓
６    観察位置
７    光路
８    干渉フィルタ
９    透明耐熱ガラス板
１０  第１の干渉板
１１  第２の干渉板
１３  第１の多層膜
１６  第２の多層膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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