(57)【要約】      （修正有）【課題】坩堝が割れの発生により損傷することを回避した状態で、ガラス原料を高温に加熱することができるガラス溶解用単独窯を提供する。【解決手段】炉体Ａの内部に配置され、燃料ガスＧを燃焼させて坩堝１を加熱するガスバーナＢが、炉体Ａの炉壁部２に装備され、ガスバーナＢが、燃料ガスＧと燃焼用空気Ｅとを周方向全周に亘って径方向に拡がるようにバーナ前方側に噴出した状態で燃料ガスＧを完全燃焼させて平面状燃焼炎Ｆを形成するように構成され、複数のガスバーナＢが、バーナ前方側に坩堝１が位置しかつ平面状燃焼炎Ｆが坩堝１から離間して燃焼するように位置決めした状態で、坩堝１の周囲のうちの上部を除いた箇所に分散配置されているガラス溶解用の単一のネコ型の坩堝１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス溶解用の単一のネコ型の坩堝が、炉体の内部に配置され、
燃料ガスを燃焼させて前記坩堝を加熱するガスバーナが、前記炉体の炉壁部に装備されたガラス溶解用単独窯であって、
前記ガスバーナが、前記燃料ガスと燃焼用空気とを周方向全周に亘って径方向に拡がるようにバーナ前方側に噴出した状態で前記燃料ガスを完全燃焼させて平面状燃焼炎を形成するように構成され、
複数の前記ガスバーナが、バーナ前方側に前記坩堝が位置しかつ前記平面状燃焼炎が前記坩堝から離間して燃焼するように位置決めした状態で、前記坩堝の周囲のうちの上部を除いた箇所に分散配置されているガラス溶解用単独窯。
【請求項２】
前記ガスバーナが、前記平面状燃焼炎として、燃焼炎先端側ほど径方向に大きく拡がるスカート状の燃焼炎を形成するように構成されている請求項１記載のガラス溶解用単独窯。
【請求項３】
前記ガスバーナの空気比が、１.０１〜１.１の範囲に設定されている請求項１又は２記載のガラス溶解用単独窯。
【請求項４】
前記炉体の内部から排出される燃焼排ガスによって前記燃焼用空気を予熱する空気予熱用熱交換器が設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス溶解用単独窯。
【請求項５】
前記ガスバーナが、前記坩堝の横側部及び背部に対応する位置に設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス溶解用単独窯。
【請求項６】
前記ガスバーナが、前記坩堝の両横側部に対応する位置に設けられている請求項５記載のガラス溶解用単独窯。
【請求項７】
前記ガスバーナが、前記坩堝の前部に対応する位置に設けられている請求項５又は６記載のガラス溶解用単独窯。
【請求項８】
前記ガスバーナが、前記坩堝の底部に対応する位置に設けられている請求項５〜７のいずれか１項に記載のガラス溶解用単独窯。
【請求項９】
複数の前記ガスバーナの燃焼量を各別に調節する燃焼量調節手段が設けられている請求項１〜８のいずれか１項に記載のガラス溶解用単独窯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス溶解用の単一のネコ型の坩堝が、炉体の内部に配置され、
燃料ガスを燃焼させて前記坩堝を加熱するガスバーナが、前記炉体の炉壁部に装備されたガラス溶解用単独窯に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかるガラス溶解用単独窯は、炉体の内部に配置された単一のネコ型の坩堝をガスバーナにて加熱することにより、坩堝に投入されるガラス原料を加熱して、投入されたガラス原料を溶解するのに使用されることになり、坩堝内の溶解ガラスは、例えば、花瓶やコップ等のガラス製品を製作するのに使用される。
【０００３】
ガラス溶解用単独窯の第１従来例として、平面状燃焼炎を形成する単一のガスバーナが、バーナ前方側に坩堝が位置するように位置決めされた状態で、坩堝の背面側の炉壁部に配置されたものがある（例えば、特許文献１（段落〔０００２〕、図８参照。））。
尚、特許文献１には記載されてはいないが、平面状燃焼炎は、一般に、燃料ガスを完全燃焼させる状態で形成されることが多い。
【０００４】
ちなみに、特許文献１には、平面状燃焼炎が、噴出中心から半径方向に放射状に拡がる形態であると記載されているものの、ガス燃料及び燃焼用空気がどのように噴出されるかについての説明はないが、平面状燃焼炎は、燃料ガスと燃焼用空気とを周方向全周に亘って径方向に拡がるようにバーナ前方側に噴出することによって形成されることになる。
【０００５】
また、特許文献１には、ガラス溶解用単独窯の第２従来例として、ネコ型の坩堝の背部を覆う平面視形状が直線状でかつ下方に向けてカーテン状に伸びる燃焼炎を形成するガスバーナが、炉壁部における坩堝の上方側に位置する天井部に配設されることが記載されている（特許文献１（段落〔００１８〕、図１及び図３参照。））。
【０００６】
ガラス溶解用単独窯の第３従来例として、ネコ型の坩堝の左右両側部及び背部を囲む平面視形状がコの字状でかつ下方に向けてカーテン状に伸びる燃焼炎を形成するガスバーナが、炉壁部における坩堝の上方側に位置する天井部に配設されたものがある（例えば、特許文献２（図１〜図３参照。））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１３７７６８号公報
【特許文献２】特公平７−８８２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年では、溶解するガラス原料として、ケイ素分の多いガラス原料等、ガラス原料を溶解するために加熱する温度が、高温（例えば、１４００℃）となるガラス原料を、ガラス溶解用単独窯にて溶解することが望まれる場合がある。
しかしながら、第１従来例〜第３従来例のガラス溶解用単独窯は、いずれのものもガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱することには不向きであり、改善が望まれるものであった。
【０００９】
すなわち、第１従来例において、ガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱すべく、坩堝の背部に配置されたガスバーナの燃焼量を増加させると、坩堝の背壁部分のみが局所的に高温に加熱されることに起因して、坩堝に割れが発生する虞があった。
つまり、坩堝の各所の温度分布に、大きな温度差が生じて、坩堝の割れの発生を招く虞がある。
【００１０】
尚、ガスバーナに形成される平面状燃焼炎を坩堝の背部から大きく離間させるようにすれば、坩堝の背壁部分のみが局所的に高温に加熱されることを抑制できるものとなるが、この場合、ガスバーナを坩堝の背部から大きく離間させた位置に設けることになるため、炉体が大型化する不都合があり、実用し難いものである。
【００１１】
第２従来例において、ガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱すべく、炉壁部の天井部に配設されたガスバーナの燃焼量を増加させると、第１従来例と同様に、坩堝の背壁部分のみが局所的に高温に加熱されることに起因して、坩堝に割れが発生する虞があった。
ちなみに、この第２従来例の場合には、ガスバーナによって、坩堝の背壁部分における上方部も高温に加熱される傾向となるから、ガスバーナの燃焼量を増加させると、坩堝の背壁部分のうちの上方部もかなりの高温になるため、このことによっても、坩堝に割れが発生し易いものであった。
【００１２】
つまり、坩堝の内部の上方側部分には、溶解対象となるガラス原料が存在しないにも拘わらず、坩堝の上方部がガスバーナによって加熱されて高温になるため、このことによっても、坩堝に割れが発生し易い虞があった。
【００１３】
第３従来例において、ガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱すべく、炉壁部の天井部に配設されたガスバーナの燃焼量を増加させると、燃焼炎が、ネコ型の坩堝の左右両側部及び背部を囲む平面視形状がコの字状でかつ下方に向けて伸びるカーテン状であるから、第１従来例や第２従来例のように、坩堝の背壁部分のみが局所的に高温に加熱されることはない。
【００１４】
しかしながら、第２従来例と同様に、燃焼炎によって、ネコ型の坩堝の上方部が高温に加熱される傾向となるから、ガスバーナの燃焼量を増加させると、溶解対象となるガラス原料が存在しない坩堝の上方部がかなりの高温に加熱されることに起因して、坩堝に割れが発生する虞があった。
【００１５】
以上の通り、第１従来例〜第３従来例のガラス溶解用単独窯は、ガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱するために、ガスバーナの燃焼量を増加させると、坩堝が割れの発生により損傷する虞があり、改善が望まれるものであった。
【００１６】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、坩堝が割れの発生により損傷することを回避した状態で、ガラス原料を高温に加熱することができるガラス溶解用単独窯を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のガラス溶解用単独窯は、ガラス溶解用の単一のネコ型の坩堝が、炉体の内部に配置され、
燃料ガスを燃焼させて前記坩堝を加熱するガスバーナが、前記炉体の炉壁部に装備されたものであって、その第１特徴構成は、
前記ガスバーナが、前記燃料ガスと燃焼用空気とを周方向全周に亘って径方向に拡がるようにバーナ前方側に噴出した状態で前記燃料ガスを完全燃焼させて平面状燃焼炎を形成するように構成され、
複数の前記ガスバーナが、バーナ前方側に前記坩堝が位置しかつ前記平面状燃焼炎が前記坩堝から離間して燃焼するように位置決めした状態で、前記坩堝の周囲のうちの上部を除いた箇所に分散配置されている点を特徴とする。
【００１８】
すなわち、ガスバーナが、燃料ガスと燃焼用空気とを周方向全周に亘って径方向に拡がるようにバーナ前方側に噴出した状態で燃料ガスを完全燃焼させて平面状燃焼炎を形成するように構成されているから、平面状燃焼炎が、大きな範囲を加熱することができ、しかも、完全燃焼により高温状態で燃焼することになるため、ガスバーナは、大きな範囲を高温で加熱することができる。
【００１９】
つまり、ガスバーナの平面状燃焼炎は、輻射熱を発生する範囲が広いこと、及び、バーナ前方側に流動する燃焼排ガスの流動面積が広いことによって、坩堝の大きな範囲を加熱することができるものである。
【００２０】
そして、平面状燃焼炎を形成する複数のガスバーナが、バーナ前方側に坩堝が位置しかつ平面状燃焼炎が坩堝から離間して燃焼するように位置決めした状態で、坩堝の周囲のうちの上部を除いた箇所に分散配置されているから、割れの発生により坩堝が損傷することを回避しながら、ガラス原料を高温に加熱することができる。
【００２１】
つまり、複数のガスバーナを、例えば、坩堝の横側部及び背部に対応する位置に設ける等、複数のガスバーナにて、坩堝の異なる箇所を加熱するようにしながら、複数のガスバーナの全体の燃焼量を、坩堝の内部のガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱することができる燃焼量にすることができるため、割れが発生する程度に坩堝が局所的に高温に加熱することを回避しながら、坩堝の内部のガラス原料を高温に加熱することができる。
【００２２】
また、燃料ガスが完全燃焼する平面状燃焼炎は、高温であるため、平面燃焼炎が坩堝に接触すると、ヒートショックのために坩堝に割れが発生する虞があるが、ガスバーナが、平面状燃焼炎が坩堝から離間して燃焼するように位置決めているから、ヒートショックのために坩堝に割れが発生することを回避しながら、坩堝の内部のガラス原料を高温に加熱することができるのである。
【００２３】
ちなみに、複数のガスバーナの全体の燃焼量は、坩堝の内部のガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱することができる燃焼量となるものの、複数のガスバーナの夫々の燃焼量は、坩堝の内部のガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱することができる燃焼量と較べれば、十分に小さな燃焼量であるから、複数のガスバーナの夫々を、坩堝に近づけた状態で配置することができる。
【００２４】
しかも、ガスバーナを、坩堝の周囲のうちの上部を除いた箇所に分散配置して、溶解対象となるガラス原料が存在しない坩堝の上方部を、ガスバーナが高温に加熱することを回避することができるため、この点からも、坩堝に割れが発生することを回避しながら、ガラス原料を高温に加熱することができる。
【００２５】
要するに、本発明の第１特徴構成によれば、坩堝が割れの発生により損傷することを回避した状態で、ガラス原料を高温に加熱することができるガラス溶解用単独窯を提供できる。
【００２６】
本発明のガラス溶解用単独窯の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記ガスバーナが、前記平面状燃焼炎として、燃焼炎先端側ほど径方向に大きく拡がるスカート状の燃焼炎を形成するように構成されている点を特徴とする。
【００２７】
すなわち、ガスバーナが、平面状燃焼炎として、燃焼炎先端側ほど径方向に大きく拡がるスカート状の燃焼炎を形成するように構成されているから、平面状燃焼炎が形成されることによって発生する熱を、坩堝の加熱用の熱として効率良く使用しながら、坩堝の内部のガラス原料を良好に加熱することができる。
【００２８】
つまり、ガスバーナを、平面状燃焼炎として、先端側に伸びることなく、バーナタイル及び炉壁部の内面に付着した状態で径方向に沿って伸びる平坦状の燃焼炎を形成するように構成することが考えられるが、この場合、平面状燃焼炎が形成されることによって発生する熱が、炉壁部等に伝導し易いものとなり、坩堝の加熱に効率良く利用されないものとなる不利があるが、本発明の第２特徴構成によれば、平面状燃焼炎が形成されることによって発生する熱を、坩堝の加熱用の熱として効率良く使用できるのである。
【００２９】
要するに、本発明の第２特徴構成によれば、上記第１特徴構成による作用効果に加えて、平面状燃焼炎が形成されることによって発生する熱を、坩堝の加熱用の熱として効率良く使用しながら、坩堝の内部のガラス原料を良好に加熱することができるガラス溶解用単独窯を提供できる。
【００３０】
本発明のガラス溶解用単独窯の第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構成に加えて、
前記ガスバーナの空気比が、１.０１〜１.１の範囲に設定されている点を特徴とする。
【００３１】
すなわち、ガスバーナの空気比が、１.０１〜１.１の範囲に設定されることにより、燃料ガスが完全燃焼された状態で平面状燃焼炎が形成されることになるから、平面燃焼炎の温度の上昇化により、ガラス原料を高温状態に適切に加熱することができる。
【００３２】
つまり、空気比を１．０以上に設定して、燃料ガスを完全燃焼させるにあたり、空気比を１.０１〜１.１の範囲に設定して、燃焼用空気量を少なくするものであるから、空気比を１．１よりも大きくして、燃焼用空気量を多くする場合よりも、平面燃焼炎の温度を上昇させることができるため、ガラス原料を高温状態に適切に加熱することができるのである。
【００３３】
要するに、本発明の第３特徴構成によれば、上記第１又は第２特徴構成による作用効果に加えて、ガラス原料を高温状態に適切に加熱することができるガラス溶解用単独窯を提供できる。
【００３４】
本発明のガラス溶解用単独窯の第４特徴構成は、上記第１〜第３特徴構成のいずれかに加えて、
前記炉体の内部から排出される燃焼排ガスによって前記燃焼用空気を予熱する空気予熱用熱交換器が設けられている点を特徴とする。
【００３５】
すなわち、燃焼用空気が、炉体の内部から排出される燃焼排ガスによって予熱されているから、ガラス原料を高温状態に加熱することを一層適切に行うことができる。
【００３６】
つまり、燃焼用空気が予熱されることにより、平面燃焼炎の温度の上昇化を図ることができるため、ガラス原料を高温状態に加熱することを一層適切に行うことができるのである。
【００３７】
要するに、本発明の第４特徴構成によれば、上記第１〜第３特徴構成による作用効果に加えて、ガラス原料を高温状態に加熱することを一層適切に行うことができるガラス溶解用単独窯を提供できる。
【００３８】
本発明のガラス溶解用単独窯の第５特徴構成は、上記第１〜第４特徴構成のいずれかに加えて、
前記ガスバーナが、前記坩堝の横側部及び背部に対応する位置に設けられている点を特徴とする。
【００３９】
すなわち、複数のガスバーナを、坩堝の周囲のうちの上部を除いた箇所に分散配置するにあたり、坩堝の横側部及び背部に対応する位置にガスバーナを設けるものであるから、坩堝の横側部と背部とをガスバーナにて加熱することによって、坩堝が局所的に高温になることを抑制して、坩堝の損傷を回避しながら、ガラス原料を高温状態に加熱することができる。
【００４０】
そして、炉壁部における坩堝の横側部に対応する箇所や背部に対応する箇所は、ガスバーナを設置し易い箇所であるため、ガスバーナの設置を良好に行うことができる。
【００４１】
要するに、本発明の第５特徴構成によれば、上記第１〜第４特徴構成のいずれかによる作用効果に加えて、ガスバーナの設置を良好に行える形態で、坩堝の損傷を回避しながら、ガラス原料を高温状態に加熱することができるガラス溶解用単独窯を提供できる。
【００４２】
本発明のガラス溶解用単独窯の第６特徴構成は、上記第５特徴構成に加えて、
前記ガスバーナが、前記坩堝の両横側部に対応する位置に設けられている点を特徴とする。
【００４３】
すなわち、複数のガスバーナを、坩堝の周囲のうちの上部を除いた箇所に分散配置するにあたり、坩堝の背部に加えて、坩堝の両横側部に対応する位置にガスバーナが設けられているから、坩堝の背部に加えて、坩堝の両横側部をガスバーナにて加熱することによって、坩堝の各所における温度の均一化を進めて、坩堝の損傷を適切に回避しながら、ガラス原料を高温状態に加熱することができる。
【００４４】
要するに、本発明の第６特徴構成によれば、上記第５特徴構成による作用効果に加えて、坩堝の各所における温度の均一化を進めて、坩堝の損傷を適切に回避しながら、ガラス原料を高温状態に加熱することができるガラス溶解用単独窯を提供できる。
【００４５】
本発明のガラス溶解用単独窯の第７特徴構成は、上記第５又は第６特徴構成に加えて、
前記ガスバーナが、前記坩堝の前部に対応する位置に設けられている点を特徴とする。
【００４６】
すなわち、複数のガスバーナを、坩堝の周囲のうちの上部を除いた箇所に分散配置するにあたり、坩堝の背部や横側部に加えて、坩堝の前部に対応する位置にガスバーナが設けられているから、坩堝の背部及び横側部に加えて、坩堝の前部をガスバーナにて加熱することによって、坩堝の各所における温度の均一化を的確に進めて、坩堝の損傷を適切に回避しながら、ガラス原料を高温状態に加熱することができる。
【００４７】
ちなみに、炉壁部における坩堝の前部に対応する部分は、一般には、坩堝の交換のときには分解されて、坩堝の交換後、壁状に組み立てられることになるため、坩堝の前部に対応する位置に装備されるガスバーナは、坩堝の交換のときには、一旦取り外され、坩堝の交換後、再度装着されることになる。
【００４８】
要するに、本発明の第７特徴構成によれば、上記第５又は第６特徴構成に加えて、坩堝の各所における温度の均一化を的確に進めて、坩堝の損傷を適切に回避しながら、ガラス原料を高温状態に加熱することができるガラス溶解用単独窯を提供できる。
【００４９】
本発明のガラス溶解用単独窯の第８特徴構成は、上記第５〜第７特徴構成のいずれかに加えて、
前記ガスバーナが、前記坩堝の底部に対応する位置に設けられている点を特徴とする。
【００５０】
すなわち、複数のガスバーナを、坩堝の周囲のうちの上部を除いた箇所に分散配置するにあたり、坩堝の背部や横側部に加えて、坩堝の底部に対応する位置にガスバーナが設けられているから、坩堝の背部及び横側部に加えて、坩堝の底部をガスバーナにて加熱することによって、坩堝の各所における温度の均一化を的確に進めて、坩堝の損傷を適切に回避しながら、ガラス原料を高温状態に加熱することができる。
【００５１】
しかも、坩堝の底部をガスバーナにて加熱すると、坩堝内の溶解ガラスを上下に対流させ易いものとなるため、坩堝内の溶解ガラスを均等に加熱し易いものとなる。
【００５２】
要するに、本発明の第８特徴構成によれば、第５〜第７特徴構成のいずれかによる作用効果に加えて、坩堝の各所における温度の均一化を的確に進めて、坩堝の損傷を適切に回避しながら、ガラス原料を高温状態に加熱することができ、加えて、坩堝内の溶解ガラスを均等に加熱し易いものとなるガラス溶解用単独窯を提供できる。
【００５３】
本発明のガラス溶解用単独窯の第９特徴構成は、上記第１〜第８特徴構成のいずれかに加えて、
複数の前記ガスバーナの燃焼量を各別に調節する燃焼量調節手段が設けられている点を特徴とする。
【００５４】
すなわち、坩堝の周囲に分散配置された複数のガスバーナの燃焼量を、燃焼量調節手段によって各別に調節することができるから、坩堝内に投入された溶解対象となるガラス原料の量に応じて、複数のガスバーナの燃焼量を調整することや、複数のガスバーナが上下に並ぶ状態で設けられる場合において、坩堝内の溶解ガラスの上面よりも上方側に位置するガスバーナの燃焼量を、坩堝内の溶解ガラスの上面よりも下方側に位置するガスバーナの燃焼量よりも小さくする等、複数のガスバーナの夫々の燃焼量を、複数のガスバーナの夫々が適切な加熱を行う状態に調整できることになる。
【００５５】
要するに、本発明の第９特徴構成によれば、第１〜第８特徴構成のいずれかによる作用効果に加えて、複数のガスバーナの夫々が適切な加熱を行う状態に調整できるガラス溶解用単独窯を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１実施形態のガラス溶解用単独窯の縦断側面図
【図２】同実施形態のガラス溶解用単独窯の縦断正面図
【図３】同実施形態のガラス溶解用単独窯の横断平面図
【図４】ガスバーナの横断平面図
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線断面図
【図６】第２実施形態のガラス溶解用単独窯の縦断側面図
【図７】第３実施形態のガラス溶解用単独窯の縦断側面図
【図８】第４実施形態のガラス溶解用単独窯を示す縦断側面図
【図９】同実施形態のガラス溶解用単独窯の縦断正面図
【図１０】同実施形態のガラス溶解用単独窯の横断平面図
【図１１】同実施形態の火力調整状態を示す縦断正面図
【発明を実施するための形態】
【００５７】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（ガラス溶解用単独窯の全体構成）
図１〜図３に示すように、ガラス溶解用単独窯は、ガラス溶解用の単一のネコ型の坩堝１が内部に配置された炉体Ａ、及び、炉体Ａの炉壁部２に装備されて坩堝１を加熱するガスバーナＢを備えて、坩堝１に投入されるガラス原料を溶解するように構成されている。
【００５８】
炉壁部２は、耐火煉瓦等の耐火材にて形成されるものであって、底壁部２ｔ、一対の横側壁部２ｓ、上壁部２ｕ、背壁部２ｒ、及び、前壁部２ｆを備えている。
前壁部２ｆは、坩堝１を交換する際には、一旦分解され、坩堝１の交換後においては、耐火煉瓦等を用いて、再度壁状に組立てられることになり、その組立ての際には、坩堝１の口１Ａが炉外に露出する状態となるように組み立てられることになる。
【００５９】
また、本実施形態においては、一対の横側壁部２ｓが、図２に示すように、上端側を内方側に折り曲げた形状となるように構成されているが、一対の横側壁部２ｓを、一直線状に上下に伸びる壁状に構成する形態で実施してもよい。
【００６０】
坩堝１は、炉体Ａの底壁部２ｔの上部に載置した台材３の上部に載置されるものであり、台材３は、一般に、耐火煉瓦を用いて構成されることが多い。
ちなみに、坩堝１を載置する台材３は、坩堝１の底部の４隅に対応する箇所に設置されることが多い。
【００６１】
また、炉体Ａの底壁部２ｔには、ガスバーナＢの燃焼排ガスを流動させる排ガス流路４が、入口４ａを炉体Ａの内部の前部側に開口させかつ出口４ｂを底壁部２ｔの炉体後部側に開口させる状態で、炉体Ａの前後方向に伸びる形態で形成されている。
つまり、炉体Ａの内部の燃焼排ガスが、排ガス流路４を通して炉外に導かれるように構成されている。
【００６２】
図１に示すように、ガスバーナＢは、送風機５にて送風される燃焼用空気Ｅによって、メタンを主成分とする都市ガス等の燃料ガスＧを燃焼させるように構成されている。
そして、送風機５にて送風される燃焼用空気Ｅが空気予熱用熱交換器６に供給され、空気予熱用熱交換器６を通過した燃焼用空気Ｅが、空気供給路７を通してガスバーナＢに供給されるように構成され、排ガス流路４を通して炉外に導かれた燃焼排ガスが、空気予熱用熱交換器６を経由する排ガス排出路８を通して排気用煙突（図示せず）に導かれるように構成されている。
【００６３】
つまり、送風機５にて送風される燃焼用空気Ｅが、空気予熱用熱交換器６によって、炉体Ａの内部から排出される排ガスによって予熱されたのち、ガスバーナＢに供給されるように構成されている。
【００６４】
ちなみに、燃焼用空気ＥをガスバーナＢに供給する空気供給路７には、燃焼用空気Ｅの供給量を調整する空気調整ダンパ９が設けられ、ガスバーナＢに燃料ガスＧを供給する燃料供給路１０には、燃料ガスＧの供給量を調整する燃料調整弁１１が設けられて、ガスバーナＢの燃焼量を調整できるように構成されている。
【００６５】
（ガスバーナの構成）
図１〜図３に示すように、ガスバーナＢが、燃料ガスと燃焼用空気とを周方向全周に亘って径方向に拡がるようにバーナ前方側に噴出した状態で燃料ガスを完全燃焼させて平面状燃焼炎Ｆを形成するように構成され、また、本実施形態においては、ガスバーナＢが、平面状燃焼炎として、燃焼炎先端側ほど径方向に大きく拡がるスカート状の燃焼炎を形成するように構成されているが、その具体構成は後述する。
【００６６】
本実施形態においては、３個のガスバーナＢが、坩堝１の周囲のうちの上部を除いた箇所として、坩堝１の両横側部及び背部に対応する位置に分散配置されている。
つまり、３個のガスバーナＢが、炉壁部２における一対の横側壁部２ｓ及び背壁部２ｒに装備されている。
【００６７】
そして、各ガスバーナＢは、バーナ前方側に坩堝１が位置しかつ平面状燃焼炎Ｆが坩堝１から離間して燃焼するように位置決めされた状態で、一対の横側壁部２ｓ及び背壁部２ｒに装備されている。
【００６８】
また、空気予熱用熱交換器６にて予熱された燃焼用空気Ｅは、３個のガスバーナＢの夫々に各別に接続された空気供給路７を通して、３個のガスバーナＢの夫々に分配供給されるように構成されている。
【００６９】
そして、３個のガスバーナＢの夫々に各別に接続された空気供給路７には、空気調整ダンパ９が装備され、かつ、３個のガスバーナＢの夫々に燃料ガスＧを供給する燃料供給路１０には、燃料調整弁１１が設けられて、３個のガスバーナＢの燃焼量を各別に調整できるように構成されている。
【００７０】
ちなみに、本実施形態においては、３個のガスバーナＢ夫々の燃焼量を各別に調節する燃焼量調節手段Ｈが、空気調整ダンパ９及び燃料調整弁１１から構成される。
また、本実施形態においては、３個のガスバーナＢの空気比が、１.０〜１．１の範囲となるように、空気調整ダンパ９及び燃料調整弁１１を調整した状態で、ガスバーナＢを完全燃焼させるように構成されている。
【００７１】
（ガスバーナの詳細構成）
３個のガスバーナＢは同様に構成されるものであるから、以下、炉壁部２の背壁部２ｒに装備されるガスバーナＢを代表にして、その詳細構成を説明する。
【００７２】
図４及び図５に示すように、ガスバーナＢは、炉壁部２の背壁部２ｒに形成した装着孔１２に嵌め込んだ状態に設置されるバーナタイル１３と、そのバーナタイル１３に組み付けられる本体部１４とから構成されている。
バーナタイル１３は、円筒状に形成されかつその先端部が朝顔状の案内面Ｑを形成するように構成されている。
【００７３】
ガスバーナＢの本体部１４の内部には、中央部の空気供給筒１５、その空気供給筒１５の周囲を覆う状態で配置される燃料供給筒１６、及び、その燃料供給筒１６の周囲を覆う状態で配置される旋回空気噴出筒１７が設けられ、また、旋回空気噴出筒１７の外周側箇所に空気チャンバ１８が形成されている。
【００７４】
空気供給路７のガスバーナＢに隣接する部分が、第１供給路７Ａと第２供給路７Ｂとに分岐されて、空気供給路７から供給される燃焼用空気Ｅの一部を、第１供給路７Ａを通して流動させ、空気供給路７から供給される燃焼用空気Ｅの残部を、第２供給路７Ｂを通して流動させるように構成されている。
【００７５】
そして、第１供給路７Ａから供給される燃焼用空気Ｅを本体部１４の底部に形成した第１空気供給口１９Ａから空気供給筒１５の基端部に導いて、空気供給筒１５の先端部から前方側に噴出されるように構成され、また、第２供給路７Ｂから供給される燃焼用空気Ｅの残部を本体部１４の側部に形成した第２空気供給口１９Ｂから空気チャンバ１８に導いて、旋回空気噴出筒１７に形成した複数の旋回用空気噴出孔２０を通して、旋回空気噴出筒１７と燃料供給筒１６との間の空間に旋回状態で噴出されるように構成されている。
【００７６】
ちなみに、複数の旋回用空気噴出孔２０は、その長手方向が旋回空気噴出筒１７の接線に沿う方向に形成される状態で、周方向に間隔を隔てて設けられものであって、空気チャンバ１８から供給される燃焼用空気Ｅを、旋回空気噴出筒１７の接線に沿う方向に噴出することにより、旋回空気噴出筒１７と燃料供給筒１６との間の空間の内部に、燃焼用空気Ｅの旋回流を形成することになる。
【００７７】
また、本体部１４に形成した燃料供給口２１から供給される燃料ガスＧが、空気供給筒１５と燃料供給筒１６との間の空間に導かれたのち、燃料供給筒１６の先端部に形成した燃料噴出口２２から噴出されるように構成されている。
【００７８】
したがって、ガスバーナＢは、空気供給筒１５から噴出される燃焼用空気Ｅや旋回空気噴出筒１７から旋回状態で供給される燃焼用空気Ｅと、燃料供給筒１６の先端部の燃料噴出口２２から噴出される燃料ガスＧとを、バーナタイル１３の内部の混合空間にて混合して、混合空間にて混合した混合ガスをバーナタイル１３の先端部の朝顔状の案内面Ｑに沿って径方向外方側に案内しながら、平面状燃焼炎Ｆを形成する状態で燃焼するように構成されている。
【００７９】
すなわち、ガスバーナＢは、燃料ガスＧと燃焼用空気Ｅとを周方向全周に亘って径方向に拡がるようにバーナ前方側に噴出した状態で燃料ガスを完全燃焼させて平面状燃焼炎Ｆを形成するものであり、かつ、ガスバーナＢが、平面状燃焼炎として、燃焼炎先端側ほど径方向に大きく拡がるスカート状の燃焼炎を形成するように構成されている。
【００８０】
説明を加えると、旋回用空気噴出孔２０から燃焼用空気Ｅの５０〜９０％を噴出しかつ空気供給筒１５から燃焼用空気Ｅの残りを噴出させて、平面状燃焼炎Ｆの形態が、燃焼炎先端側ほど径方向に大きく拡がるスカート状の燃焼炎となるように構成されている。
【００８１】
ちなみに、旋回用空気噴出孔２０から燃焼用空気Ｅの９０〜１００％を噴出しかつ空気供給筒１５から燃焼用空気Ｅの残りを噴出させるようにすると、平面状燃焼炎Ｆの形態が、バーナ前方側に伸びることなく、バーナタイル１３や背壁部２ｒに付着して（へばり付いて）燃焼する平坦状の燃焼炎となるが、本実施形態では、上述の如く、平面状燃焼炎Ｆの形態が、バーナタイル１３や背壁部２ｒに対する非付着状態で燃焼するスカート状の燃焼炎となる。
【００８２】
以上の通り、本実施形態のガラス溶解用単独窯は、平面状燃焼炎Ｆを形成する３個のガスバーナＢが、バーナ前方側に坩堝１が位置しかつ平面状燃焼炎Ｆが坩堝から離間して燃焼するように位置決めした状態で、坩堝１の周囲のうちの上部を除いた箇所に分散配置されているから、割れの発生により坩堝１が損傷することを回避しながら、ガラス原料を高温に加熱することができる。
【００８３】
つまり、３個のガスバーナＢを、坩堝１の両横側部及び背部に対応する位置に設けて、３個のガスバーナＢにて、坩堝１の異なる箇所を加熱するようにしながら、３個のガスバーナＢの全体の燃焼量を、坩堝１の内部のガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱することができる燃焼量にすることにより、割れが発生する程度に坩堝１が局所的に高温に加熱することを回避しながら、坩堝１の内部のガラス原料を高温に加熱することができる。
【００８４】
また、燃料ガスＧが完全燃焼する平面状燃焼炎Ｆは、高温であるため、平面状燃焼炎Ｆが坩堝１に接触すると、ヒートショックのために坩堝１に割れが発生する虞があるが、ガスバーナＢが、平面状燃焼炎Ｆが坩堝１から離間して燃焼するように位置決めているから、ヒートショックのために坩堝１に割れが発生することを回避しながら、坩堝１の内部のガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱することができるのである。
【００８５】
しかも、ガスバーナＢを、坩堝１の周囲のうちの上部を除いた箇所に分散配置して、溶解対象となるガラス原料が存在しない坩堝１の上方部を、ガスバーナＢが高温に加熱することを回避するができるため、この点からも、坩堝１に割れが発生することを回避しながら、ガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱することができる。
【００８６】
ちなみに、坩堝１の内部のガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱するには、炉体Ａの内部空間の温度を検出する温度検出センサ（図示せず）の検出温度が設定目標温度（例えば、１５５０℃）となるように、３個のガスバーナＢの燃焼量を調整することになる。
【００８７】
尚、上記の設定目標温度は、ガラス溶解用単独窯を立ち上げる際には、漸次高温に変更する形態で設定されることになり、そして、立ち上げ運転が終了した段階で、坩堝１の内部のガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱するための設定目標温度（例えば、１５５０℃）に維持されることになるが、ガラス溶解後においては、一般に、溶解ガラスを清澄させるための温度に低下されることになる。
【００８８】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態を説明するが、この第２実施形態は、ガスバーナＢの設置形態の別実施形態を示すものであって、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第１実施形態と同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００８９】
図６に示すように、この第２実施形態においては、上記第１実施形態で述べた３個のガスバーナＢに加えて、１つのガスバーナＢが、坩堝１の前部に対応する位置に設けられている。
このガスバーナＢは、バーナ前方側に坩堝１が位置しかつ平面状燃焼炎Ｆが坩堝１から離間して燃焼するように位置決めされた状態で、炉壁部２における前壁部２ｆに装備されている。
【００９０】
坩堝１の前部に対応する位置に設けられるガスバーナＢは、第１実施形態で述べた、坩堝１の両横側部及び背部に対応する位置に設けられるガスバーナＢと同様に構成されている。
【００９１】
したがって、この第２実施形態においては、坩堝１の両横側部、背部及び前部に対応する位置に設けられる４つのガスバーナＢにて、割れの発生により坩堝１が損傷することを回避しながら、ガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱することができる。
【００９２】
ちなみに、炉壁部２における坩堝１の前部に対応する前壁部２ｆは、一般には、坩堝１の交換のときには分解されて、坩堝１の交換後、耐火煉瓦等の耐火材を用いて壁状に組み立てられることになるため、坩堝１の前部に対応する位置に装備されるガスバーナＢは、坩堝１の交換のときには、一旦取り外され、坩堝１の交換後において、前壁部２ｆに再度装着されることになる。
【００９３】
〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態を説明するが、この第３実施形態は、ガスバーナＢの設置形態の別実施形態を示すものであって、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第１実施形態と同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９４】
図７に示すように、この第３実施形態においては、上記第１実施形態で述べた３個のガスバーナＢに加えて、上記第２実施形態と同様に、１つのガスバーナＢが、坩堝１の前部に対応する位置に設けられ、さらには、１つのガスバーナＢが、坩堝１の底部に対応する位置に設けられている。
【００９５】
坩堝１の前部や底部に対応する位置に設けられるガスバーナＢは、バーナ前方側に坩堝１が位置しかつ平面状燃焼炎Ｆが坩堝１から離間して燃焼するように位置決めされた状態で、炉壁部２における前壁部２ｆや底壁部２ｔに装備されている。
【００９６】
坩堝１の前部や底部に対応する位置に設けられるガスバーナＢは、第１実施形態で述べた、坩堝１の両横側部及び背部に対応する位置に設けられるガスバーナＢと同様に構成されている。
【００９７】
尚、この第３実施形態においては、炉壁部２の底壁部２ｔに形成する排ガス流路４が、入口４ａを炉体Ａの内部の後部側に開口させかつ出口４ｂを底壁部２ｔの炉体後部側に開口させる状態で、炉体Ａの前後方向に伸びる形態で形成されている。
【００９８】
したがって、この第３実施形態においては、坩堝１の両横側部、背部、前部及び底部に対応する位置に設けられる５つのガスバーナＢにて、割れの発生により坩堝１が損傷することを回避しながら、ガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱することができることになる。
【００９９】
しかも、坩堝１の底部をガスバーナＢにて加熱すると、坩堝１内の溶解ガラスを上下に対流させ易いものとなるため、坩堝１内の溶解ガラスを均等に加熱し易いものとなる利点がある。
【０１００】
ちなみに、坩堝１の前部に対応する位置に装備されるガスバーナＢは、第２実施形態で説明した如く、坩堝１の交換のときには、一旦取り外され、坩堝１の交換後において、前壁部２ｆに再度装着されることになる。
【０１０１】
〔第４実施形態〕
次に、第４実施形態を説明するが、この第４実施形態は、ガスバーナＢの設置形態の別実施形態を示すものであって、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第１実施形態と同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１０２】
図８〜図１０に示すように、この第４実施形態においては、坩堝１が、第１実施形態で記載した坩堝１に較べて、３倍程度大きく構成されている。
そして、ガスバーナＢが、坩堝１の両横側部、背部、底部に対応する位置の夫々に、９個ずつ割り当てる状態で設けられている。
【０１０３】
坩堝１の両横側部、背部、底部に対応する位置に設けられるガスバーナＢは、バーナ前方側に坩堝１が位置しかつ平面状燃焼炎Ｆが坩堝１から離間して燃焼するように位置決めされた状態で、炉壁部２における一対の横側壁部２ｓ、背壁部２ｒ、及び、底壁部２ｔに装備されている。
【０１０４】
ちなみに、坩堝１の両横側部の夫々に対応する位置に割り当てられた９個のガスバーナＢは、炉体前後方向及び炉体上下方向の夫々に３個ずつ並ぶ格子状に設置されている。
また、坩堝１の背部に対応する位置に割り当てられた９個のガスバーナＢは、炉体横幅方向及び炉体上下方向の夫々に３個ずつ並ぶ格子状に設置されている。
さらに、坩堝１の底部に対応する位置に割り当てられた９個のガスバーナＢは、炉体横幅方向及び炉体上下方向の夫々に３個ずつ並ぶ格子状に設置されている。
【０１０５】
坩堝１の両横側部、背部、底部に対応する位置に設けられるガスバーナＢは、第１実施形態で述べた、坩堝１の両横側部及び背部に対応する位置に設けられるガスバーナＢと同様に構成されている。
【０１０６】
尚、この第４実施形態においては、ガスバーナＢに供給する燃焼用空気Ｅを予熱する空気予熱用熱交換器６が省略されて、ガスバーナＢには、非予熱状態の燃焼用空気Ｅが供給されるように構成されている。
【０１０７】
したがって、この第４実施形態においては、坩堝１の両横側部、背部、底部に対応する位置に９個ずつ割り当てられる状態で設けられた２７個のガスバーナＢにて、割れの発生により坩堝１が損傷することを回避しながら、ガラス原料を高温（例えば、１４００℃）に加熱することができる。
【０１０８】
また、図１１に示すように、坩堝１の内部の溶解ガラスの量が減少したときには、２７個のガスバーナＢのうちの上部側のガスバーナＢの燃焼量を、他のガスバーナＢの燃焼量よりも減少させることにより、溶解ガラスが存在しない坩堝１の上部側部分が高温に加熱されることを回避して、坩堝１に割れが発生することを適切に抑制できる。
【０１０９】
尚、この第４実施形態においては、坩堝１の両横側部、背部、底部に対応する位置に９個ずつ割り当てられる状態でガスバーナＢを設けるようにしたが、坩堝１の両横側部、背部、底部に対応する位置に設けるガスバーナＢの個数は、坩堝１の大きさに合わせて、種々変更できるものである。
【０１１０】
〔別実施形態〕
次に、別実施形態を列記する。
（１）上記第１〜第４実施形態においては、ガスバーナＢが、坩堝１の両横側部に対応する位置に設けられる場合を例示したが、坩堝１の一対の横側部のうちの一方に対応する位置のみに、ガスバーナＢを設ける形態で実施してもよい。
【０１１１】
（２）上記第３実施形態においては、ガスバーナＢが、坩堝１の前部と底部に対応する位置に設けられる場合を例示したが、坩堝１の前部に対応する位置に設けられるガスバーナＢを省略する形態で実施してもよい。
【０１１２】
（３）上記第４実施形態において、坩堝１の前部に対応する位置にも、単一又は複数のガスバーナＢを設ける形態で実施してもよく、この場合、坩堝１の底部に対応する位置に設けるガスバーナＢを省略する形態で実施してもよい。
【０１１３】
（４）上記第１〜第３実施形態においては、ガスバーナＢに供給する燃焼用空気Ｅを予熱する空気予熱用熱交換器６を装備する場合を例示したが、空気予熱用熱交換器６を省略する形態で実施してもよい。
【０１１４】
（５）上記第４実施形態においては、ガスバーナＢに供給する燃焼用空気Ｅを予熱する空気予熱用熱交換器６を省略する場合を例示したが、空気予熱用熱交換器６を装備する形態で実施してもよい。
【０１１５】
（６）上記第１〜第４実施形態においては、ガスバーナＢが、平面状燃焼炎Ｆとして、スカート状の燃焼炎を形成する場合を例示したが、ガスバーナＢが、平面状燃焼炎Ｆとして、平坦状の燃焼炎を形成する形態で実施してもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１        坩堝
２        炉壁部
Ａ        炉体
Ｂ        ガスバーナ
Ｅ        燃焼用空気
Ｆ        平面状燃焼炎
Ｇ        燃料ガス
Ｈ        燃焼量調節手段
【図１】
2017077997.tif 000003
【図２】
2017077997.tif 000004
【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】
2017077997.tif 000009
【図８】
2017077997.tif 000010
【図９】
2017077997.tif 000011
【図１０】
2017077997.tif 000012
【図１１】
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