(57)【要約】【課題】ガラス溶解炉における溶解槽の耐久性を極めて効率良く高めることが可能になり、使用中のガラス溶解炉においても後付けで耐久性を高め、経年劣化の進んでいる溶解槽の寿命を延命することができるガラス溶解炉及びガラス溶解炉の耐熱補修方法を提供する。【解決手段】金属製の帯板状を成した冷却プレート１２内部に、熱媒体として使用する冷却水の循環路１１を有する冷却器１０を設ける。該冷却器１０を、溶解された液状ガラスＧの液面に位置する高さで溶解槽Ｐを囲繞するように装着し、溶解槽Ｐを局部的に冷却する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火煉瓦で構成された溶解槽上にバーナを配設したガラス溶解炉において、熱媒体を循環せしめる循環路を備えた冷却器を設け、該冷却器を、溶解された液状ガラスの液面に位置する高さで溶解槽を囲繞するように装着し、溶解槽を局部的に冷却することを特徴とするガラス溶解炉。
【請求項２】
前記冷却器は、金属製の帯板状を成した冷却プレート内部に、熱媒体として使用する冷却水の循環路を設けた請求項１記載のガラス溶解炉。
【請求項３】
前記冷却器は、断面が丸型又は角型の金属製チューブを前記溶解槽の外側面に巻き付けることで構成される請求項１記載のガラス溶解炉。
【請求項４】
耐火煉瓦で構成された溶解槽上にバーナを配設したガラス溶解炉の耐熱補修方法において、熱媒体を循環せしめる循環路を備えた冷却器を設け、該冷却器を、溶解された液状ガラスの液面に位置する高さで溶解槽の外側面を囲繞するように装着し、溶解槽を局部的に冷却することを特徴とするガラス溶解炉の耐熱補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス溶解炉における溶解槽の耐久性を高め、現在使用中で経年劣化の進んでいる溶解槽の寿命を延命することができるようにしたガラス溶解炉及びガラス溶解炉の耐熱補修方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス溶解炉には、形状、サイズ、熱源などにより、様々なガラス溶解炉が使用されている。その中で、溶解槽の上部に設けたバーナの熱源でガラスを溶解するタイプの溶解炉が知られている。このタイプの溶解炉は、更に、使用するバーナの種類、例えば、ガスバーナ、重油バーナ、酸素燃焼バーナなど熱源の違いや、バーナの設置位置、あるいはバーナから放射される火炎の向きなどが異なる種々のガラス溶解炉が使用されている。
【０００３】
特許文献１は、ガスバーナを熱源としたガラス溶解炉である。この溶解炉では、ガス燃焼式ガラス溶解炉の炉内温度分布を改善するように構成されたものである。
【０００４】
特許文献２は、酸素燃焼バーナを有するガラス溶解炉であり、燃焼廃棄ガス中の有害成分を除去する目的で構成されている。
【特許文献１】特開平９−１４５０２２号公報
【特許文献２】特開２００１−３０２２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
溶解槽の上部にバーナを配置した従来のガラス溶解炉では、溶解槽内部の溶解されたガラス液面付近が最も高温になることが知られている。これは、バーナの直射熱あるいは槽内部の輻射熱が溶解された液状ガラスの液面上に集中することによる。
【０００６】
一般に溶解槽の耐久性は、溶解槽を構成する耐火煉瓦の厚みで判断される。すなわち、溶解槽の耐火煉瓦が、所定の厚みを維持している間は継続使用され、この厚みが薄くなり使用に耐えなくなったと判断される時点で寿命が尽きることになる。
【０００７】
ところが、ガラス溶解槽は均一に劣化するのではなく、一部が極端に劣化する現象があった。すなわち、前述の如く、溶解槽の内部でも溶解した液状ガラスの液面部分の温度が最も高くなるため、この液面に接する耐火煉瓦の損傷が激しくなり、この部分の耐火煉瓦が他の部分に先立って劣化し侵蝕される結果、溶解槽の耐火煉瓦の厚みが極端に薄くなる現象である。
【０００８】
前記引用文献１、２に示される如く、バーナの種類等が異なっても、溶解槽の上部にバーナを設置するタイプのガラス溶解炉にあっては、液状ガラスの液面部分の耐火煉瓦が極端に劣化し侵蝕される現象は変わらない。
【０００９】
そこで本発明は上述の課題を解消すべく創出されたもので、ガラス溶解炉における溶解槽の耐久性を極めて効率良く高めることが可能になり、しかも、使用中のガラス溶解炉においても後付けで耐久性を高め、経年劣化の進んでいる溶解槽の寿命を延命することができるガラス溶解炉及びガラス溶解炉の耐熱補修方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上術の課題を解決するため、本発明の第１の手段は、耐火煉瓦で構成された溶解槽Ｐ上にバーナＱを配設したガラス溶解炉において、熱媒体を循環せしめる循環路１１を備えた冷却器１０を設け、該冷却器１０を、溶解された液状ガラスＧの液面に位置する高さで溶解槽Ｐを囲繞するように装着し、溶解槽Ｐを局部的に冷却することにある。
【００１１】
第２の手段の前記冷却器１０は、金属製の帯板状を成した冷却プレート１２内部に、熱媒体として使用する冷却水の循環路１１を設けたことにある。
【００１２】
第３の手段の前記冷却器１０は、断面が丸型又は角型の金属製チューブ１３を前記溶解槽Ｐの外側面に巻き付けることで構成される。
【００１３】
第４の手段は、耐火煉瓦で構成された溶解槽Ｐ上にバーナＱを配設したガラス溶解炉の耐熱補修方法において、熱媒体を循環せしめる循環路１１を備えた冷却器１０を設け、該冷却器１０を、溶解された液状ガラスＧの液面に位置する高さで溶解槽Ｐの外側面を囲繞するように装着し、溶解槽Ｐを局部的に冷却するガラス溶解炉の耐熱補修方法にある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明ガラス溶解炉によると、溶解槽Ｐの液状ガラスＧの液面付近を局部的に冷却するのみで、溶解槽Ｐ全体の耐久性能を著しく高めることができる。
【００１５】
前記冷却器１０として、金属製の帯板状を成した冷却プレート１２内部に、冷却水の循環路１１を設けることで、極めて効率の良い熱交換が行える。
【００１６】
また、断面が丸型又は角型の金属製チューブ１３を前記溶解槽Ｐの外側面に巻き付けて冷却器１０を構成することで、簡易な冷却器１０を提供することができる。
【００１７】
更に、本発明耐熱補修方法を、現在使用中のガラス溶解炉に使用することにより、溶解槽Ｐの寿命を延命することができる。例えば、寿命間近の溶解槽Ｐを本発明耐熱補修方法で耐熱強化することで、予定寿命を２倍から３倍も延命することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係るガラス溶解炉では、耐火煉瓦で構成された溶解槽Ｐ上にバーナＱを配設したガラス溶解炉において、溶解された液状ガラスＧの液面に位置する溶解槽外側面を囲繞し、冷却水を循環せしめる循環路１１を備えた冷却器１０を装着し、溶解槽Ｐの外側面を局部的に冷却することにより、当初の目的を達成する。
【実施例】
【００１９】
次に、図面に基いて本発明の実施例を詳細に説明する。本発明は、耐火煉瓦で形成された溶解槽Ｐの上部に熱源としてバーナＱを備えた各種の溶解炉全般を対象とするガラス溶解炉である（図１参照）。本発明においてガラス溶解炉とは炉全体の構成を示し、溶解槽Ｐとは、溶解槽Ｐ内の液状化したガラス上部を加熱するようにバーナＱを設置した全てのガラス溶解槽を示す。したがって本発明のガラス溶解炉において、設備のサイズや熱源の選択等は任意に設定できる。また、本発明耐熱補修方法は、これらのガラス溶解炉全般を対象とする耐熱補修方法である。
【００２０】
本発明ガラス溶解槽Ｐは、耐火煉瓦で構成されており、溶解槽Ｐ上にバーナＱを配設している。バーナＱは、ガスバーナ、重油バーナ、酸素燃焼バーナなどが配設される。また、バーナの設置位置は、溶解槽Ｐの真上や溶解槽Ｐの側面がわに設置するなど、設置位置は任意に設定できる。更に、バーナから放射される火炎の向きも、ガラス溶解液面に直接当てる向きに配置したり、溶解槽Ｐの上部に蓋体（図示せず）を設け、この蓋体からに火炎を向けて輻射熱を利用するように設定するなど、任意に設定することが可能である。
【００２１】
溶解槽Ｐを囲繞するように冷却器１０を装着する（図１参照）。冷却器１０の装着位置は、溶解された液状ガラスＧの液面付近に位置する高さに設定する。すなわち、最も劣化が激しい液状ガラスＧの液面付近に沿って帯状に冷却するものである。
【００２２】
冷却器１０は、熱媒体を循環せしめる循環路１１を備えている。熱媒体は冷却水を予定しているが他の熱媒体を使用することも可能である。図１乃至図３に示す冷却器１０は、アルミ材などの金属製帯板で形成した冷却プレート１２内部に、冷却水の循環路１１を設けたものである（図２参照）。該冷却プレート１２は、２枚の板を貼り合わせたもので、平らな接着板１２Ａ板に、循環路１１となる凹凸をプレス加工した管路板１２Ｂを合わせて循環路１１を形成している（図３参照）。そして、溶解槽Ｐの外側面に接着板１２Ａを接触させて固定用ビスその他の固定手段にて固定する。
【００２３】
図４に示す冷却器１０は、断面丸型の金属製チューブ１３を前記溶解槽Ｐの外側面に巻き付けることで構成される。また、図５に示す冷却器１０は、断面が角型の金属製チューブ１３を前記溶解槽Ｐの外側面に巻き付けることで構成されている。このように、冷却器１０の構成を簡略化することも可能である。また、これらチューブ状の冷却器１０を溶解槽Ｐの耐火煉瓦の中に装着することも可能である。
【００２４】
本発明耐熱補修方法は、既に使用されている溶解槽Ｐを補修する方法である。補修の対象となる溶解槽Ｐは、耐火煉瓦で構成された溶解槽Ｐ上にバーナＱを配設した溶解槽Ｐである。補修作業の第１工程は、溶解槽の内壁面において、最も劣化し侵蝕が激しい部分を特定する。この部分は、溶解された液状ガラスＧの液面に位置する高さに沿った内周囲となっている。次に、第２の工程として、熱媒体を循環せしめる循環路１１を備えた冷却器１０を、特定された位置の溶解槽Ｐ外側面に、溶解槽Ｐを囲繞するように装着する。最後の工程は、冷却器１０に熱媒体を循環させて溶解槽Ｐを局部的に冷却するものである。
【００２５】
尚、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内における材料の置換や設計変更等は自由に行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例を示す概略断面図である。
【図２】本発明冷却器の一実施例を示す正面図である。
【図３】本発明冷却器の一実施例を示す平断面図である。
【図４】本発明冷却器の他の実施例を示す要部断面図である。
【図５】本発明冷却器の他の実施例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
Ｇ  液状ガラス
Ｐ  溶解槽
Ｑ  バーナ
１０  冷却器
１１  循環路
１２  冷却プレート
１３  金属製チューブ
【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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