(57)【要約】【課題】  操炉オペレータに依ることなく、気象条件の変化等が溶融室の温度に悪影響を与えることを抑制しつつ、燃焼排ガスからの熱回収効率を向上させる。【解決手段】  導入部6aから支燃気体として導入された燃焼用空気を溶融室１側に送給する送給通路６と、送給通路６に連通され且つ溶融室１からの排熱を回収して燃焼用空気を予熱する熱回収部（蓄熱室）４とを備え、導入部6aから熱回収部４に至るまでの燃焼用空気の送給通路６の途中に、燃焼用空気の熱輻射特性を制御する輻射特性制御手段10を配備する。この輻射特性制御手段10は、燃焼用空気の絶対湿度及び／又は二酸化炭素を富化する装置、或いは、水蒸気、噴霧水又は二酸化炭素若しくはこれらの組み合わせを送給通路６の途中に供給する装置で構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入部から支燃気体として導入された燃焼用空気を溶融室側に送給する送給通路と、該送給通路に連通され且つ前記溶融室からの排熱を回収して前記燃焼用空気を予熱する熱回収部とを備えた排熱回収式溶融炉において、
前記導入部から熱回収部に至るまでの燃焼用空気の送給通路の途中に、該燃焼用空気の熱輻射特性を制御する輻射特性制御手段を配備したことを特徴とする排熱回収式溶融炉。
【請求項２】
前記輻射特性制御手段は、前記燃焼用空気の絶対湿度及び／又は二酸化炭素を富化する装置であることを特徴とする請求項１に記載の排熱回収式溶融炉。
【請求項３】
前記輻射特性制御手段は、水蒸気、噴霧水又は二酸化炭素若しくはこれらを組み合わせた流体を前記送給通路の途中に供給する装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の排熱回収式溶融炉。
【請求項４】
前記輻射特性制御手段は、酸素燃焼式バーナーにより燃焼加熱される溶融室からの燃焼排ガスを前記送給通路の途中に供給する装置であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の排熱回収式溶融炉。
【請求項５】
前記熱回収部は、蓄熱用耐火物を内部に収納してなる蓄熱室であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の排熱回収式溶融炉。
【請求項６】
前記熱回収部は、前記溶融室から排出された燃焼排ガスと前記燃焼用空気との熱交換を行なうレキュペレータであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の排熱回収式溶融炉。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の排熱回収式溶融炉で加熱溶融された溶融ガラスを、該溶融炉からフィーダを通じて成形装置に供給して、該成形装置で成形されたことを特徴とするガラス成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排熱回収式溶融炉に係り、詳しくは、溶融室からの排熱を利用して支燃気体としての燃焼用空気を予熱するように構成した排熱回収式溶融炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、支燃気体として空気を使用する溶融炉においては、省エネルギー化の要請に応じるべく、溶融室からの排熱を回収して、支燃気体である燃焼用空気を排熱利用によって予熱する方式を採用することが公知となっている。このような方式を採用した排熱回収式溶融炉としては、下記の特許文献１、２に開示されているように、蓄熱室（リゼネレータ）を備えた所謂リゼネレータ式溶融炉が一般的に実用に供されている。
【０００３】
図４は、従来のサイドポート型のリゼネレータ式溶融炉を例示している。この溶融炉は、溶融室１の両側に、それぞれ複数本のポート２、３を介して蓄熱室４、５を配設すると共に、一方の蓄熱室４に、送風手段８の動作により導入部6aから導入された燃焼用空気を矢印ａに沿って送給するための送給通路６を連通させ、他方の蓄熱室５に、矢印ｂに沿って煙道９に燃焼排ガスを排出するための排出通路７を連通させた構成である。そして、溶融室１に貯留されている被加熱融液（例えば溶融ガラス）は、その上部空間で重油等からなるオイル燃料の燃焼に伴って発生したバーナーフレームＢの熱で加熱されることにより、目的とする溶融状態とされた後、溶融室１の下流側に連通されたフィーダ1aを通じて成形装置に供給され、この成形装置で成形工程が実行されることにより所要の成形品（例えば窓ガラス板等のガラス成形品）となる。
【０００４】
この場合、蓄熱室４、５には、それぞれ複数の耐火レンガ等の耐火物が格子状に配列した状態で組み込まれている。そして、導入部6aから送給通路６を通じて送給された燃焼用空気は、一方の蓄熱室４を通過する際に、予め排熱により高温に加熱されている格子状の耐火物により予熱され、この後、矢印ｄで示すようにポート２を通じて溶融室１に供給されることにより、オイル燃料の燃焼用の支燃気体として使用される。また、この燃焼によって発生した燃焼排ガスは、矢印ｅで示すようにポート３を経て他方の蓄熱室５を通過する際に、燃焼排ガス中の排熱の一部を格子状の耐火物に与え、この後、排出通路７を通過して煙道９から外部に放出される。
【０００５】
このような動作が一定時間に亘って実行された後、交換弁の作用により燃焼用空気側と排ガス側との切り替えが行なわれ、この切り替えによって、従前の排出通路７が、送風手段８からの燃焼用空気を他方の蓄熱室５に送給する送給通路になり、従前の送給通路６が、一方の蓄熱室４から燃焼排ガスを煙道９に導く排出通路になる。したがって、この切り替え後は、送風手段８により導入部7bから導入された燃焼用空気が、通路７を経て他方の蓄熱室５を通過する際に、それまで燃焼排ガスの排熱により加熱されていた耐火物によって予熱され、溶融室１におけるオイル燃料の燃焼に寄与した後、一方の蓄熱室４の耐火物を加熱する燃焼排ガスとなって、通路６を経て煙道９から外部に放出される。そして、以上の動作の切り替えを一定の時間間隔で実行することにより、蓄熱室４、５に蓄えられた排熱が、効率良く燃焼用空気の予熱に利用される。
【０００６】
この種の排熱回収式溶融炉において、溶融室１を効率良く高温に維持して、適切な省エネルギー化を図るには、蓄熱室４、５の熱回収効率を向上させることが極めて重要となる。すなわち、近年においては、二酸化炭素の排出量削減や省エネルギーの観点から、燃焼によって生成される熱エネルギーの利用効率の向上が大きな課題となっており、これを回避する手段の一環として、上記のように排熱を利用した燃焼用空気の予熱が行なわれている。
【０００７】
そして、通例では、燃焼排ガスが溶融室から持ち出す排熱量は、溶融室で燃焼により発生した熱量の約７５％であり、この排熱からの熱回収効率は、約４０％〜６０％程度となることが大半であることから、残りの４０％程度が排ガス損失となり、熱回収効率が低いことが伺える。
【０００８】
そこで、下記の特許文献１によれば、蓄熱室の両側の端部より燃焼排ガスを排出させ、蓄熱室内の温度分布を均一にすることにより、蓄熱室の熱回収効率を向上させることが開示されている。なお、下記の特許文献２には、蓄熱室を備えたガラス溶融炉の詳細な構造及びその操業条件が開示されている。
【特許文献１】特開昭５８−１８１７３１号公報
【特許文献２】特許第３００４３００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記の特許文献１に開示された手法は、蓄熱室の熱回収効率の向上を図るために、蓄熱室内の温度分布を均一化させているに過ぎないものであるため、その効果が充分であるとは言えないばかりでなく、以下に示すような重要な問題の解決につながるものでもない。
【００１０】
すなわち、この種の排熱回収式溶融炉の操業に際しては、季節の変化や気象条件の変化によって、支燃気体として使用する燃焼用空気の種々の特性が変化し、これに起因して、同一量のオイル燃料を燃焼させた場合であっても、溶融室の温度が不当に変動するという現象が生じる。このような溶融室の温度変動は、溶融ガラス等の被加熱融液の粘性を不均一にするなどして、当該被加熱融液を原材料とする製品の品質に悪影響を与える。
【００１１】
このような気象条件の変化等に起因する溶融室の温度変動に対しては、オイル燃料の使用量を増減させることにより溶融室の温度制御を行なうことが、最も直接的で且つ効果が大きいとされているのが実情である。具体的には、溶融室の温度が目標値よりも低くなった場合には、オイル燃料を増量させ、当該温度が目標値よりも高くなった場合には、オイル燃料を減量させることが行われている。
【００１２】
しかしながら、気象条件の変化等が溶融室の温度に影響を与えるまでの遅れ時間と、オイル燃料の増減変化が溶融室の温度に影響を与えるまでの遅れ時間との相互間には差があるため、溶融室の温度を目標値に維持しておくことが極めて困難となる。すなわち、溶融室の温度が変動した場合には、オイル燃料の増減で対応できるものの、このような対応のみでは、気象条件の変化等のような外乱の影響を受けて、オイル燃料の増減制御が不当に複雑となる。
【００１３】
そして、このような不具合を適度に回避して、安定した製品の生産性を得るためには、熟練した操炉オペレーターの予測とオペレーション技能に依存せざるを得ないのが実情であり、操炉オペレーターに強いられる負担や労苦が多大となる。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、操炉オペレーターに依ることなく、気象条件の変化等が溶融室の温度に悪影響を与えることを抑制しつつ、燃焼排ガスからの熱回収効率を向上させることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明は、導入部から支燃気体として導入された燃焼用空気を溶融室側に送給する送給通路と、該送給通路に連通され且つ前記溶融室からの排熱を回収して前記燃焼用空気を予熱する熱回収部とを備えた排熱回収式溶融炉において、前記導入部から熱回収部に至るまでの燃焼用空気の送給通路の途中に、該燃焼用空気の熱輻射特性を制御する輻射特性制御手段を配備したことを特徴とするものである。この場合、輻射特性制御手段は、送給通路における熱回収部の近傍に配備されていることが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、導入部から支燃気体として導入された燃焼用空気は、送給通路を通じて熱回収部に供給される手前で、その熱輻射特性が、輻射特性制御手段によって制御される。すなわち、例えば気象が晴天の場合には、雨天の場合に比して、予熱された燃焼用空気（大気）の熱輻射が低下する。したがって、そのような場合には、輻射特性制御手段が燃焼用空気の熱輻射を高めるための制御を行なう。この場合、熱輻射が高い気体は、該気体よりも高温の部位から熱を吸収し易く、また該気体よりも低温の部位に熱を与え易いという性質を有している。したがって、上記のようにして熱輻射が高められた燃焼用空気は、予熱される際に、熱回収部内の排熱による高温加熱部位からより多くの熱を吸収することになる。これにより、排熱からの熱回収効率が効果的に高められる。そして、このような予熱を受けた燃焼用空気は、溶融室に供給された際に、燃料をより効率良く燃焼させることになるので、燃焼効率が高められて、省エネルギー化の促進に役立つことになる。また、このように、燃焼用空気の熱輻射が高い場合には、溶融室での燃焼後における排ガスの温度も高くなるので、燃焼排ガスが熱回収部内の加熱すべき低温部位に対してより多くの熱を与え得ることになり、排熱からの熱回収効率がより一層高められる。したがって、輻射特性制御手段が、燃焼用空気の熱輻射特性を高い値に維持するような制御を行なえば、熱回収効率が有効に高められて、省エネルギー化に大きく寄与することが可能となる。しかも、気象条件の変化に不当に左右されることなく、燃焼用空気を充分に予熱することが可能となる。この場合、燃焼用空気の熱輻射特性を一定値に保持するためのフィードバック制御を行なうように構成すれば、燃焼用空気の予熱条件を均一化して、排熱からの熱回収効率を常に高い一定値に維持することが可能となる。
【００１７】
上記の構成において、輻射特性制御手段は、燃焼用気体の絶対湿度及び／又は二酸化炭素を富化する装置であることが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、送給通路を通じて熱回収部に送給される燃焼用空気における絶対湿度又は二酸化炭素もしくはその両者が高濃度化され、熱回収部での熱回収効率が高められる。すなわち、「一般に、酸素や窒素のような二原子分子気体やヘリウムなどの単原子気体は、広い波長範囲の熱放射線に対して透明であるが、ボイラや燃焼過程で問題となる水蒸気や二酸化炭素などの多原子気体では、気体の熱放射が問題になることが多い。」（新版エネルギー管理技術熱管理編：平成７年８月３０日発行；第２４５頁からの抜粋）したがって、多原子気体は、大気の主成分である窒素や酸素などの二原子気体よりも熱輻射が極めて大きく、高温の環境に晒された時に、より多くの熱を短時間で吸収するものと解することができる。このように、高い熱輻射特性を有する多原子気体は、熱媒体としての伝熱特性に優れていると言うことができ、多原子気体を多く含む空気は、多原子気体が少なく或いはそれを含まない気体よりも伝熱性に優れている。
【００１９】
以上の事項を勘案すれば、前記輻射特性制御手段は、燃焼用気体の多原子気体を富化する装置であれば良いが、多原子気体の中でも、水蒸気等を用いて燃焼用気体の絶対湿度を富化したり、或いは二酸化炭素を富化したりすることは、これらの多原子気体が容易に且つ安価に入手できることから、設備の簡素化やコストダウン等を図る上で好ましい。そして、前記送給通路を通過して熱回収部で予熱される燃焼用空気の絶対湿度や二酸化炭素が増加した場合には、熱を吸収し易いＨ2Ｏ分子やＣＯ2分子が増加するため、燃焼用空気の伝熱性が高められる。この結果、燃焼用空気が、より多くの熱を熱回収部から得ることになるため、燃焼用空気の予熱が促進される。
【００２０】
このような利点を享受するには、具体的には、前記輻射特性制御手段が、水蒸気、噴霧水又は二酸化炭素若しくはこれらを組み合わせた流体を前記送給通路の途中に供給する装置として構成されていればよい。そして、これらの場合においても、燃焼空気中の水分量（絶対湿度）や二酸化炭素の量を一定にするためのフィードバック制御を行なうように構成することが好ましい。
【００２１】
更に、前記輻射特性制御手段は、酸素燃焼式バーナーにより燃焼加熱される溶融室からの燃焼排ガスを前記送給通路の途中に供給する装置として構成することもできる。
【００２２】
このようにすれば、酸素燃焼式バーナーにより燃焼加熱される溶融室からの燃焼排ガス中には、多量のＨ2ＯとＣＯ2とが含まれていることから、別途水蒸気や二酸化炭素を入手する必要がなくなり、既存の他の溶融室からの燃焼排ガスが有効利用され、付加設備の簡素化やその設備費の低廉化が図られる。
【００２３】
以上の構成において、前記熱回収部は、蓄熱用耐火物を内部に収納してなる蓄熱室として構成することができる。この蓄熱室は、既に述べたように、溶融室の両側に配設されるものであってもよく、或いは、下記の実施形態で説明するように、溶融室の上流側に二つ配設されるものであってもよい。
【００２４】
更に、前記熱回収部は、溶融室から排出された燃焼排ガスと燃焼用空気との熱交換を行なうレキュペレータ（熱交換器）で構成することもできる。
【００２５】
そして、以上の何れかの排熱回収式溶融炉で加熱溶融された溶融ガラスを、該溶融炉からフィーダを通じて成形装置に供給して、該成形装置でガラス成形品を成形するように構成することが好ましい。捉え方を変えれば、このような製造方法により、ガラス成形品を成形することが好ましい。
【００２６】
このようにして得られたガラス成形品は、その原材料である溶融ガラスが気象条件の変化等に起因して粘性等の特性に不当な影響を受けることがないことから、品質にバラツキが生じなくなり、したがって多量の高品位なガラス成形品を短時間で量産できることになる。この場合のガラス成形品としては、陰極線管に用いられるガラスパネルやガラスファンネル等の陰極線管用ガラス物品、食器類、灰皿、瓶、窓ガラス、電子レンジ用トレー等が挙げられる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明に係る排熱回収式溶融炉によれば、導入部から熱回収部に至るまでの燃焼用空気の送給通路の途中に、燃焼用空気の熱輻射特性を制御する輻射特性制御手段を配備したから、輻射特性制御手段によって例えば熱輻射が高められた燃焼用空気は、予熱される際に、熱回収部内の排熱による高温加熱部位からより多くの熱を吸収できるため、排熱からの熱回収効率が効果的に高められる。しかも、気象条件の変化に拘わらず、燃焼用空気の熱輻射特性を一定に維持することが可能となるため、溶融室に対する加熱条件を均一にして、被加熱融液の不当な粘性のバラツキ等を消失させることができ、操炉オペレータの労力が大幅に軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る排熱回収式溶融炉を示す概略平面図である。なお、図１に示す排熱回収式溶融炉は、既述の図４に示す溶融炉と基本的構成が同一であるので、両者に共通の構成要件については、同一符号を使用し、その詳細な説明を省略する。
【００２９】
図１に示すように、この第１実施形態に係る排熱回収式溶融炉は、サイドポート型のリゼネレータ式溶融炉であって、溶融室１の両側に、それぞれ複数本のポート２、３を介して熱回収部としての蓄熱室４、５が配設されている。そして、図示の状態では、一方の蓄熱室４に連通している通路６が、送風手段８の動作により導入部6aから導入された燃焼用空気を矢印ａに沿って送給するための送給通路とされ、他方の蓄熱室５に連通している通路７が、矢印ｂに沿って煙道９に燃焼排ガスを排出するための排出通路とされている。この状態の下では、一方の蓄熱室４で予熱された燃焼用空気が、ポート２を通じて溶融室１に供給され、この溶融室１からの燃焼排ガスが、ポート３を通じて他方の蓄熱室５に供給される。そして、交換弁の動作によって燃焼空気側と排ガス側との切り替えが行なわれることにより、一方の蓄熱室４に連通している通路６が、その蓄熱室４から煙道９に燃焼排ガスを排出するための排出通路となり、他方の蓄熱室５に連通している通路７が、送風手段８の動作により導入部7bから導入された燃焼用空気をその蓄熱室５に送給するための送給通路となる。したがって、この場合には、他方の蓄熱室５で予熱された燃焼用空気が、ポート３を通じて溶融室１に供給され、この溶融室１からの燃焼排ガスが、ポート２を通じて一方の蓄熱室４に供給される。
【００３０】
そして、この排熱回収式溶融炉の特徴として、送給通路６(7)の蓄熱室４(5)側寄りの位置、換言すれば送給通路６(7)における蓄熱室４(5)の近傍位置には、水蒸気または噴霧水（以下、水蒸気等という）を送給通路６(7)内に供給する装置としての例えばスプレーノズルからなる輻射特性制御手段10(11)が配備されている。更に、送給通路６(7)における蓄熱室４(5)の近傍位置、詳しくは輻射特性制御手段10(11)の配備位置よりも下流側位置であって例えば蓄熱室４(5)の入り口には、送給通路６(7)を通過する燃焼用空気の絶対湿度を検出する湿度センサ12(13)が配設され、加えて、この湿度センサ12(13)による検出値に基づいて輻射特性制御手段10(11)に供給する水蒸気等の量を制御する湿度制御手段14(15)を備えている。なお、図例では、湿度制御手段14、15を二個備えているが、これらを共通化して一個としてもよい。
【００３１】
この第１実施形態に係る排熱回収式溶融炉によれば、図１に示す状態の下では、送風手段８の動作により導入部6aから送給通路６に導入されて一方の蓄熱室４に向かって送給される燃焼用空気に対して、その一方の蓄熱室４に至る手前で輻射特性制御手段10から矢印ｃで示すように水蒸気等が供給される。この時の水蒸気等の供給量は、湿度制御手段14により設定されるが、その場合に、湿度制御手段14は、湿度センサ12からの信号が示す送給通路６内の絶対湿度と、予め設定されている目標湿度とを対比し、その差分に対応する量の水蒸気等を送給通路６に供給する。これにより、送給通路６を通じて一方の蓄熱室４に供給される燃焼用空気の絶対湿度は、目標湿度（一定値）に維持される。この制御は、送給通路６内の絶対湿度を富化するために行なわれるものであるため、目標湿度は、大気の絶対湿度よりも高く設定されている。また、送給通路６における一方の蓄熱室４近傍の燃焼用空気は、一方の蓄熱室４により加熱されて１００℃以上に達している。したがって、輻射特性制御手段10から供給された水蒸気等は、全てが気体となって一方の蓄熱室４内に流入する。
【００３２】
このようにして送給通路６を通じて送給された燃焼用空気は、一方の蓄熱室４を通過する際に、燃焼用空気側と排ガス側との切り替え前に予め排熱により高温に加熱されていた蓄熱室４内の格子状の耐火物により予熱される。この場合、燃焼用空気は、水蒸気等によって絶対湿度が高められ、熱輻射特性が高くなっていることから、予め加熱されていた格子状の耐火物から、より多くの熱を吸収することになる。
【００３３】
この後、燃焼用空気は、ポート２を通じて溶融室１に供給され、オイル燃料の燃焼用の支燃気体として使用されるが、この燃焼用空気は、充分に予熱されていることから、オイル燃料の燃焼状態は良好なものとなる。そして、この燃焼によって発生した燃焼排ガスは、ポート３を経て他方の蓄熱室５を通過する際に、燃焼排ガス中の排熱の一部を、格子状の耐火物に対して、より多く与える。この後、燃焼用排ガスは、排出通路７を通過して煙道９から外部に放出される。
【００３４】
以上のような動作が一定時間に亘って実行された後、交換弁の作用により燃焼用空気側と排ガス側との切り替えが行なわれ、この切り替えが、一定時間ごとに繰り返し行なわれることによって、溶融室１内の溶融ガラスが、気象条件の変化等に拘わらず、不当な温度バラツキを生じることなく加熱される。これにより、溶融室１からフィーダ1aを通じて成形装置に供給される溶融ガラスは、その粘性等が均一な状態に維持されることになるため、この成形装置で成形されるガラス成形品の品質にバラツキが生じなくなると共に、高品位なガラス成形品を量産することが可能となる。
【００３５】
また、この第１実施形態に係る排熱回収式溶融炉によれば、燃焼用空気に対する予熱条件が均一化していることから、溶融室１内の温度を一定温度に維持するために、溶融室１での燃焼に要するオイル燃料の量を増減調整する必要性が激減するばかりでなく、オイル燃料自体の消費量も削減される。すなわち、本発明者等が行なった実験によれば、オイル燃料の総使用量に対する一日の平均調整量を約１／４に低減できることに加えて、蓄熱室４に供給しようとする燃焼用空気１ｍ3（Normal）に対して２０ｇの水を噴霧状にして供給することにより、オイル燃料の消費量を約４％削減できることが判明している。
【００３６】
更に、送給通路６の蓄熱室４への入り口における燃焼用空気の温度は１００℃以上であることから、Ｈ2Ｏを気体として含有し得る濃度は４００ｇ／ｍ3（Normal）以上に達し、常温の空気に比して極めて高く、したがって水を噴霧することに代えて水蒸気を供給することによって、大気の絶対湿度の数倍から数十倍程度の任意の絶対湿度に加湿することが可能となる。そして、加湿された燃焼用空気は、伝熱性が高いため、蓄熱室４の出口における燃焼用空気の温度は、加湿されていない燃焼用空気に比して高温となり、より高い予熱温度を得ることが可能となる。このように予熱温度を高くすれば、燃焼用空気を溶融室の目的とする温度まで加熱するのに要するオイル燃料の減少につながり、ランニングコストの低廉化を図る上で有利となる。
【００３７】
図２は、本発明の第２実施形態に係る排熱回収式溶融炉であるエンドポート型のリゼネレータ式溶融炉を例示している。この第２実施形態に係る溶融炉が、上述の第１実施形態に係る溶融炉と相違している点は、一方の蓄熱室４と他方の蓄熱室５とが仕切壁によって仕切られた一体の包囲体により覆われている点と、この両蓄熱室４、５が溶融室１の上流側に配設されている点と、各蓄熱室４、５がそれぞれ一本のポート２、３を介して溶融室１に通じている点と、送風手段８が煙道９を挟んでその両側にそれぞれ配設されている点とである。
【００３８】
したがって、一方の送風手段８により導入部6aから導入された燃焼用空気が送給通路６を経て一方の蓄熱室４に送給される点、その燃焼用空気が一方の蓄熱室４で予熱されて溶融室１での燃焼に寄与する点、その燃焼排ガスが他方の蓄熱室５に熱を蓄える点、この他方の蓄熱室５からの燃焼排ガスが排出通路７を経て煙道９から外部へ放出される点、交換弁の作用により燃焼用空気側と排ガス側とが切り換わる点、溶融室１の下流側に連通されたフィーダ1aを通じて成形装置に溶融ガラスが供給されて所要のガラス成形品が得られる点については、上述の第１実施形態と同一である。
【００３９】
そして、この第２実施形態に係る溶融炉の特徴的構成として、送給通路６(7)における蓄熱室４(5)の近傍に、水蒸気等を供給する輻射特性制御手段10(11)を有している点、送給通路６(7)における蓄熱室４(5)への入り口に、燃焼用空気の絶対湿度を検出する湿度センサ12(13)を有している点、湿度センサ12(13)による検出値に基づいて輻射特性制御手段10(11)に供給する水蒸気等の量を制御する湿度制御手段14(15)を備えている点についても、上述の第１実施形態と同一である。
【００４０】
更に、個々の要素についても、それぞれの構成は、上述の第１実施形態と同一であるので、両者に共通の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。加えて、この第２実施形態の作用効果も、上述の第１実施形態と同一であるので、その説明についても省略する。
【００４１】
図３は、本発明の第３実施形態に係る排熱回収式溶融炉であるレキュペレータ式溶融炉を例示している。この溶融炉は、燃焼排ガスからの排熱を回収して燃焼用空気との間で熱交換を行なうレキュペレータと称される熱交換装置16を備えている。詳述すると、溶融室1xの一側方に、熱回収部としてのレキュペレータ16が配備され、送風手段8xの動作により導入部6axから導入された燃焼用空気が、送給通路6xを通過して、矢印ａで示すようにレキュペレータ16の第１隅部16aに供給される。そして、この燃焼用空気は、レキュペレータ16のその対角線上の第２隅部16bに連通された送給ポート通路2xを矢印ｄ方向に通過し、且つ溶融室1xに供給されることにより、バーナーフレームＢを生成するための燃焼に支燃気体として使用される。また、溶融室1xからの燃焼排ガスは、レキュペレータ16を挟んで送給通路6xと対向配置された排気ポート通路3xを通過して矢印ｂで示すようにレキュペレータ16の第３隅部16cに供給される。そして、この燃焼排ガスは、レキュペレータ16のその対角線上の第４隅部16dに連通された煙道9xから外部に放出される。
【００４２】
以上のような動作が行なわれることにより、燃焼用空気が、送給通路6xからレキュペレータ16の第１隅部16aに流入して第２隅部16bから送給ポート通路2xに流出するまでの間に、レキュペレータ16の第３隅部16cに流入して第４隅部16dから流出する燃焼排ガスとの間で熱交換が行なわれ、これにより燃焼用空気が予熱される。したがって、送給ポート通路2xから溶融室1xに対しては、レキュペレータ16で燃焼排ガスにより高温に予熱された燃焼用空気が供給される。そして、この燃焼用空気は、オイル燃料の燃焼に用いられ、溶融室1x内の溶融ガラスの均一な加熱に供されると共に、この溶融ガラスは、溶融室1xの下流側に連通されたフィーダ1axを通じて成形装置に供給されて所要のガラス成形品に成形される。
【００４３】
この第３実施形態に係る溶融炉の特徴的構成として、送給通路6xにおけるレキュペレータ16の第１隅部16aの近傍に、水蒸気等を供給する輻射特性制御手段10xを有している点、送給通路6xにおけるレキュペレータ16への入り口に、燃焼用空気の絶対湿度を検出する湿度センサ12xを有している点、湿度センサ12xによる検出値に基づいて輻射特性制御手段10xに供給する水蒸気等の量を制御する湿度制御手段14xを備えている点については、上述の第１実施形態と同一である。そして、この第３実施形態に係る溶融炉が奏する効果も、基本的には、上述の第１実施形態に係る溶融炉と同一であるので、その説明を省略する。
【００４４】
以上の第１〜第３実施形態では、輻射特性制御手段を、多原子気体の中の水蒸気または噴霧水を送給通路に供給する装置で構成したが、水蒸気等に代えて又はこれと共に、多原子気体の中の二酸化炭素を送給通路に供給する装置で構成することもできる。このようにする場合には、湿度センサに代えて又はこれと共に、ＣＯ2センサを使用すればよく、また湿度制御手段に代えて又はこれと共に、ＣＯ2濃度制御手段を使用すればよい。このような構成によっても、二酸化炭素が水蒸気等と同様の役割を果たすことから、以上の各実施形態で既に述べた事項と同様の作用効果が得られる。なお、二酸化炭素は、水蒸気等とは異なり常温で気体であることから、二酸化炭素を送給通路に供給する位置、及び／又はＣＯ2センサの配設位置は、送給通路の導入部周辺等であってもよい。
【００４５】
このような事項を勘案すれば、輻射特性制御手段を、酸素燃焼式バーナーを使用して溶融室を加熱した後の燃焼排ガスを取り込む装置で構成することもできる。すなわち、この燃焼排ガスは、大部分が二酸化炭素とＨ2Ｏ成分であることから、安価に且つ簡易な付加設備で、高濃度の多原子気体を有効利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排熱回収式溶融炉の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る排熱回収式溶融炉の概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る排熱回収式溶融炉の概略構成を示す平面図である。
【図４】従来の排熱回収式溶融炉の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１、1x  溶融室
1a、1ax  フィーダ
４、５  蓄熱室（熱回収部）
６、6x  送給通路
6a、6ax、7b  導入部
10、10x  輻射特性制御手段
16  レキュペレータ（熱回収部）
【図１】
2005233542.tif 000003
【図２】
2005233542.tif 000004
【図３】
2005233542.tif 000005
【図４】
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