(57)【要約】【課題】燃焼装置から酸素含有ガスを供給する構成にあっても、溶解対象物を加熱するための火炎の形成領域の調整範囲を十分に大きいものとして、溶解対象物の生産状況に応じて燃焼領域の状態を適切に調整する。【解決手段】酸素含有ガス噴出部２１、２２として、少なくとも、第１酸素含有ガス噴出部２１と第２酸素含有ガス噴出部２２とが各別に設けられ、長尺状火炎の長手方向である火炎長手方向視において、燃料ガス噴出部２３と第１酸素含有ガス噴出部２１と第２酸素含有ガス噴出部２２とが、所定の並び方向に沿って設けられ、第１酸素含有ガス噴出部２１と第２酸素含有ガス噴出部２２とから噴出される酸素含有ガスの分配比率を調整する分配比率調整手段が備えられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解槽における溶解対象物の上方の燃焼空間に燃料ガスを噴出する燃料ガス噴出部と、前記燃焼空間に酸素含有ガスを噴出する酸素含有ガス噴出部とを有し、少なくとも前記燃料ガス噴出部から噴出された燃料ガスと前記酸素含有ガス噴出部から噴出された前記酸素含有ガスとが混合して着火し長尺状火炎を形成する溶解炉用の燃焼装置であって、
前記酸素含有ガス噴出部として、少なくとも、第１酸素含有ガス噴出部と第２酸素含有ガス噴出部とが各別に設けられ、
前記長尺状火炎の長手方向である火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部と前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とが、所定の並び方向に沿って設けられ、
前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とから噴出される酸素含有ガスの分配比率を調整する分配比率調整手段が備えられる溶解炉用の燃焼装置。
【請求項２】
前記火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部として前記所定の並び方向に交差する交差方向に並んで設けられる複数の燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第２酸素含有ガス噴出孔とが設けられ、
前記燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出孔とは、前記所定の並び方向に並ぶ状態で設けられる請求項１に記載の溶解炉用の燃焼装置。
【請求項３】
前記所定の並び方向に並ぶ前記燃料ガス噴出孔と前記第１酸素含有ガス噴出孔と前記第２酸素含有ガス噴出孔の組を単位として、組毎に、前記燃料ガス及び前記酸素含有ガスの噴出状態と非噴出状態とを切り換える噴出状態切換手段が設けられている請求項２に記載の溶解炉用の燃焼装置。
【請求項４】
前記噴出状態切換手段は、前記燃料ガス噴出部から噴出する燃料ガスの流量が少ないほど、前記噴出状態にある組の数を低減する請求項３に記載の溶解炉用の燃焼装置。
【請求項５】
前記燃料ガス噴出部とは別に、前記燃焼空間に燃料ガスを噴出する補助燃料ガス噴出部が設けられる請求項１〜４の何れか一項に記載の溶解炉用の燃焼装置。
【請求項６】
前記溶解槽の側方に設けられる一対の蓄熱室と、前記溶解槽の内部の前記燃焼空間と前記蓄熱室との間で気体を通流させる気体通流路とを備え、
前記燃焼装置を前記気体通流路に備える請求項１〜５の何れか一項に記載の溶解炉用の燃焼装置を備えた溶解炉であって、
一対の前記蓄熱室のうち一方の前記蓄熱室を通過した燃焼用空気を前記気体通流路を介して前記燃焼空間へ供給すると共に前記燃焼空間からの排ガスを前記気体通流路を介して他方の前記蓄熱室を通過させた後に外部へ排出する第１通流状態と、一対の前記蓄熱室のうち他方の前記蓄熱室を通過した燃焼用空気を前記気体通流路を介して前記燃焼空間へ供給すると共に前記燃焼空間からの排ガスを前記気体通流路を介して一方の前記蓄熱室を通過させた後に外部へ排出する第２通流状態とを切り換える通流状態切換機構を備え、
前記通流状態切換機構の切り換えに対応して前記燃焼装置を働かせる交番燃焼を実行可能に構成され、
前記酸素含有ガス噴出部は、酸素含有ガスとして空気よりも酸素濃度の高い酸素富化ガスを噴出する溶解炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶解槽における溶解対象物の上方の燃焼空間に燃料ガスを噴出する燃料ガス噴出部と、前記燃焼空間に酸素含有ガスを噴出する酸素含有ガス噴出部とを有し、少なくとも前記燃料ガス噴出部から噴出された前記燃料ガスと前記酸素含有ガス噴出部から噴出された前記酸素含有ガスとが混合して着火し長尺状火炎を形成する溶解炉用の燃焼装置、及びそれを備えた溶解炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような溶解炉用の燃焼装置としては、特許文献１に示すように、燃料ガス噴出部として、酸素含有ガス噴出部の上方箇所に位置する上方燃料ガス噴出部と、酸素含有ガス噴出部の下方箇所に位置する下方燃料ガス噴出部と、酸素含有ガス噴出部の形成高さ位置に位置する中央燃料ガス噴出部とを備えると共に、上方燃料ガス噴出部と下方燃料ガス噴出部と中央燃料ガス噴出部とから分配して噴出される燃料ガスの分配比率を調整する分配比率調整手段が設けられているものが知られている。（特許文献１を参照）。
通常、溶解炉において溶解対象物としてガラスを溶解する場合、ガラスを無色を維持したまま溶解するときには、ガラスを酸化雰囲気で溶解する必要があるため、ガラスから離間して火炎を形成するべく、火炎を上方へ向けて形成し、ガラスが色つきとなるように溶解するときには、ガラスを還元雰囲気で溶解する必要があるため、ガラスの近傍に火炎を形成するべく、火炎を下方へ向けて形成する必要がある。
そこで、上記特許文献１に開示の技術にあっては、分配比率調整手段が、上方燃料ガス噴出部と下方燃料ガス噴出部と中央燃料ガス噴出部とから噴出される燃料ガスの分配比率を調整することで、火炎が形成される上下位置を調整するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７０７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示の技術にあっては、中央燃料ガス噴出部に酸素含有ガス噴出部が設けられており、火炎を理論空燃比で燃焼させる場合であって、酸素含有ガスが空気である場合には、燃料ガスの質量に対して酸素含有ガスの質量が１０倍以上となる。このため、分配比率調整手段にて、燃料ガスの分配比率を調整した場合であっても、燃料ガスの全ての流量（質量）が酸素含有ガスの流量（質量）に対して小さいため、火炎が形成される上下位置を十分に調整されるとは言えず、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶解炉用の燃焼装置から酸素含有ガスを供給する構成にあっても、溶解対象物を加熱するための火炎の形成領域の調整範囲を十分に大きいものとして、溶解対象物の生産状況に応じて燃焼領域の状態を適切に調整し得る溶解炉用の燃焼装置、及びそれを備えた溶解炉を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための溶解炉用の燃焼装置は、溶解槽における溶解対象物の上方の燃焼空間に燃料ガスを噴出する燃料ガス噴出部と、前記燃焼空間に酸素含有ガスを噴出する酸素含有ガス噴出部とを有し、少なくとも前記燃料ガス噴出部から噴出された燃料ガスと前記酸素含有ガス噴出部から噴出された前記酸素含有ガスとが混合して着火し長尺状火炎を形成する溶解炉用の燃焼装置であって、その特徴構成は、
前記酸素含有ガス噴出部として、少なくとも、第１酸素含有ガス噴出部と第２酸素含有ガス噴出部とが各別に設けられ、
前記長尺状火炎の長手方向である火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部と前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とが、所定の並び方向に沿って設けられ、
前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とから噴出される酸素含有ガスの分配比率を調整する分配比率調整手段が備えられる点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、溶解炉用の燃焼装置の酸素含有ガス噴出部として、少なくとも、第１酸素含有ガス噴出部と第２酸素含有ガス噴出部とを各別に設けると共に、長尺状火炎の長手方向である火炎長手方向視において、燃料ガス噴出部と第１酸素含有ガス噴出部と第２酸素含有ガス噴出部とを所定の並び方向に沿って設ける構成において、分配比率調整手段が、第１酸素含有ガス噴出部と第２酸素含有ガス噴出部とから噴出される酸素含有ガスの分配比率を変更調整可能に構成されているから、燃料ガスよりも流量（質量）が十分に多い酸素含有ガスの分配比率を調整することで、所定の並び方向での長尺状火炎の形成領域を、十分な調整範囲で調整できる。結果、燃焼空間の酸化還元状態、燃焼負荷、及び温度等を自由度の高い状態で、適切に調整できる溶解炉用の燃焼装置を実現できる。
【０００８】
溶解炉用の燃焼装置の更なる特徴構成は、
前記火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部として前記所定の並び方向に交差する交差方向に並んで設けられる複数の燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第２酸素含有ガス噴出孔とが設けられ、
前記燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出孔とは、前記所定の並び方向に並ぶ状態で設けられる点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、燃料ガス噴出部としての複数の燃料ガス噴出孔と、第１酸素含有ガス噴出部としての複数の第１酸素含有ガス噴出孔と、第２酸素含有ガス噴出部としての複数の第２酸素含有ガス噴出孔との夫々を、火炎長手方向視において、所定の並び方向に交差する交差方向に並んで設けられるから、所定の並び方向に交差する交差方向においても、所定の火炎形成幅を有する状態で、長尺状の火炎を形成できる。
更に、燃料ガス噴出孔と、第１酸素含有ガス噴出孔と、第２酸素含有ガス噴出孔とは、所定の並び方向に並ぶ状態で設けられるから、分配比率調整手段による酸素含有ガスの分配比率を調整することにより、交差方向に広がる火炎の所定の並び方向での形成領域を、良好に調整することができる。
【００１０】
溶解炉用の燃焼装置の更なる特徴構成は、
前記所定の並び方向に並ぶ前記燃料ガス噴出孔と前記第１酸素含有ガス噴出孔と前記第２酸素含有ガス噴出孔の組を単位として、組毎に、前記燃料ガス及び前記酸素含有ガスの噴出状態と非噴出状態とを切り換える噴出状態切換手段が設けられている点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、噴出状態切換手段は、組毎に燃料ガス及び酸素含有ガスの噴出状態と非噴出状態とを切り換えるように構成することで、例えば、高出力の場合は、噴出状態にある組を増加させ、低出力の場合は噴出状態にある組を低下させることで、各噴出孔から噴出される燃料ガス及び酸素含有ガスの流量（流速）の増減変化を抑制でき、長尺状火炎の長手方向の長さを略一定に保つことができる。特に、燃焼装置が低出力の場合に、各噴出孔から噴出される燃料ガス及び酸素含有ガスの流量（流速）が低下することに伴う火炎の短炎化を防止できると共に、火炎先端の巻き上がりを良好に防止できる。
更に、噴出状態切換手段は、組毎に噴出状態と非噴出状態とを切り換えるため、分配比率調整手段の分配比率調整による所定の並び方向での火炎の形成領域の調整も併せて実行することができ、燃焼空間の酸化還元状態、燃焼負荷、及び温度の制御等を、より良好に調整することができる。
【００１２】
尚、前記噴出状態切換手段は、前記燃料ガス噴出部から噴出する燃料ガスの流量が少ないほど、前記噴出状態にある組の数を低減することが好ましい。
これにより、燃焼装置が低出力の場合に、各噴出孔から噴出される燃料ガス及び酸素含有ガスの流量（流速）が低下することに伴う火炎の短炎化を防止できると共に、火炎先端の巻き上がりを良好に防止できる。
【００１３】
また、燃焼装置としては、前記燃料ガス噴出部とは別に、前記燃焼空間に燃料ガスを噴出する補助燃料ガス噴出部が設けられる構成を採用しても構わない。
【００１４】
これまで説明してきた燃焼装置を備えた溶解炉は、
前記溶解槽の側方に設けられる一対の蓄熱室と、前記溶解槽の内部の前記燃焼空間と前記蓄熱室との間で気体を通流させる気体通流路とを備え、
前記燃焼装置を前記気体通流路に備える溶解炉用の燃焼装置を備えた溶解炉であって、その特徴構成は、
一対の前記蓄熱室のうち一方の前記蓄熱室を通過した燃焼用空気を前記気体通流路を介して前記燃焼空間へ供給すると共に前記燃焼空間からの排ガスを前記気体通流路を介して他方の前記蓄熱室を通過させた後に外部へ排出する第１通流状態と、一対の前記蓄熱室のうち他方の前記蓄熱室を通過した燃焼用空気を前記気体通流路を介して前記燃焼空間へ供給すると共に前記燃焼空間からの排ガスを前記気体通流路を介して一方の前記蓄熱室を通過させた後に外部へ排出する第２通流状態とを切り換える通流状態切換機構を備え、
前記通流状態切換機構の切り換えに対応して前記燃焼装置を働かせる交番燃焼を実行可能に構成され、
前記酸素含有ガス噴出部は、酸素含有ガスとして空気よりも酸素濃度の高い酸素富化ガスを噴出する点にある。
【００１５】
所謂、交番燃焼可能な燃焼装置を備える溶解炉にあっては、交番燃焼を行う際に、一方の酸素含有ガス通流路に燃焼空間の排ガスが通流することとなる。この場合、粉体状や液化した微小の溶解対象物が燃焼空間からの排ガスと共に酸素含有ガス通流路を通過することがあり、酸素含有ガス通流路の内壁に溶解対象物が付着して、酸素含有ガス通流路を酸素含有ガスが通流し難くなる虞があった。
上記特徴構成によれば、このように、酸素含有ガス通流路に酸素含有ガスが通流し難い状況になった場合であっても、燃焼装置の酸素含有ガス噴出部から酸素含有ガスを供給することで、燃焼装置により火炎を良好に形成できる。
更に、酸素含有ガス通流路からの酸素供給量が低下した場合であっても、酸素含有ガス噴出部から空気よりも酸素濃度の高い酸素富化ガスを噴出することで、酸素が不足することを防止でき、リッチ燃焼に伴う煤等の発生を良好に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】燃焼装置を備えた溶解炉の縦断面図
【図２】燃焼装置を備えた溶解炉の横断面図
【図３】燃焼装置の一部縦断面図
【図４】燃焼装置の燃料ガス噴出部及び酸素含有ガス噴出部の横断面図
【図５】燃焼装置で酸素含有ガスの分配比率調整により長尺状火炎の形成領域を燃焼空間の下方へ調整した場合の一部断面図
【図６】燃焼装置で酸素含有ガスの分配比率調整により長尺状火炎の形成領域を燃焼空間の上方へ調整した場合の一部断面図
【図７】燃焼装置で酸素含有ガスの分配比率調整により長尺状火炎の形成領域を燃焼空間の中央に調整すると共に高負荷に対応した噴出状態に切り換えている場合の一部断面図
【図８】燃焼装置で酸素含有ガスの分配比率調整により長尺状火炎の形成領域を中央に調整すると共に低負荷に対応した噴出状態に切り換えている場合の一部断面図
【図９】燃料ガス噴出部及び酸素含有ガス噴出部の燃料ガス噴出方向及び酸素含有ガス噴出方向の別実施形態を示す燃焼装置の一部縦断面図
【図１０】火炎長手方向視での燃料ガス噴出孔及び酸素含有ガス噴出孔の配置の別実施形態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜１０に示すように、当該実施形態に係る燃焼装置Ｎ、及び当該燃焼装置Ｎを備えた溶解炉１００は、燃焼装置Ｎから酸素含有ガスを供給する構成にあっても、溶解対象物Ｇを加熱するための火炎Ｋの形成領域の調整範囲を十分に大きいものとして、溶解対象物Ｇの生産状況に応じて、燃焼領域の酸化還元状態、燃焼負荷、及び温度の制御等の環境状態を適切に調整し得るものに関する。
以下、図面に基づいて、当該実施形態に係る燃焼装置Ｎ、及び当該燃焼装置Ｎを備えた溶解炉１００について説明する。
【００１８】
当該実施形態に係る溶解炉１００は、ガラス（溶解対象物Ｇの一例）を溶解するガラス溶解用の炉であり、図１、２に示すように、所謂、スルーポート式の溶解炉として構成されている。説明を加えると、溶解炉１００は、平面視において、長手方向（図２で上下方向）を有する矩形状の炉本体１０を備えており、当該溶解炉本体１０の上方には、溶解対象物Ｇ及び当該溶解対象物Ｇが溶解した溶解物を保持しつつ移送する溶解槽１１が設けられ、当該溶解槽１１の上方には、燃焼空間Ｓが形成されている。
【００１９】
溶解槽１１には、平面視において、長手方向の一方端の壁面１１ａに溶解対象物Ｇを受け入れる受入口（図示せず）が設けられていると共に、長手方向の他方端の壁面１１ｂに溶解対象物Ｇが溶解した溶解物を吐出する吐出口（図示せず）が設けられている。
【００２０】
溶解槽１１の側方には、溶解槽１１の長手方向に沿って、蓄熱用の煉瓦等が設けられる一対の蓄熱室Ｔが設けられており、当該一対の蓄熱室Ｔと炉本体１０の燃焼空間Ｓとは、気体を通流する気体通流路１２にて連通接続されている。尚、一方の蓄熱室Ｔと炉本体１０の燃焼空間Ｓとを繋ぐ気体通流路１２ａと、他方の蓄熱室Ｔと炉本体１０の燃焼空間Ｓとを繋ぐ気体通流路１２ｂとは、両者の燃焼空間Ｓに臨む流路開口端が、互いに対向する状態で設けられており、更に、一方の蓄熱室Ｔと炉本体１０の燃焼空間Ｓとを繋ぐ気体通流路１２ａと、他方の蓄熱室Ｔと炉本体１０の燃焼空間Ｓとを繋ぐ気体通流路１２ｂとの組が、溶解槽の長手方向に沿って、複数設けられている。
【００２１】
ファンＦ１にて圧送される燃焼用空気Ａを通流する燃焼用空気流路Ｌ０と、排ガスＥを外部へ排出する排ガス排出路Ｌ３と、流路切換弁Ｖ０と、流路切換弁Ｖ０と一方の蓄熱室Ｔとを繋ぐ第１通流路Ｌ１と、流路切換弁Ｖ０と他方の蓄熱室Ｔとを繋ぐ第２通流路Ｌ２とが設けられ、流路切換弁Ｖ０は、燃焼用空気流路Ｌ０を第１通流路Ｌ１と接続すると共に排ガス排出路Ｌ３を第２通流路Ｌ２と接続する第１通流状態と、燃焼用空気流路Ｌ０を第２通流路Ｌ２と接続すると共に排ガス排出路Ｌ３を第１通流路Ｌ１と接続する第２通流状態とを切り換え可能に構成されている。
当該構成により、燃焼用空気流路Ｌ０、排ガス排出路Ｌ３、第１通流路Ｌ１、第２通流路Ｌ２、流路切換弁Ｖ０、及び当該流路切換弁Ｖ０の切り換えを制御する運転制御部Ｃが、一方の蓄熱室Ｔを通過した燃焼用空気Ａを気体通流路１２ａを介して燃焼空間Ｓへ供給すると共に燃焼空間Ｓからの排ガスＥを気体通流路１２ｂを介して他方の蓄熱室Ｔを通過させた後に外部へ排出する第１通流状態と、他方の蓄熱室Ｔを通過した燃焼用空気Ａを気体通流路１２ｂを介して燃焼空間Ｓへ供給すると共に燃焼空間Ｓからの排ガスＥを気体通流路１２ａを介して一方の蓄熱室Ｔを通過させた後に外部へ排出する第２通流状態とを切り換える通流状態切換機構として機能する。
【００２２】
一方の蓄熱室Ｔと炉本体１０の燃焼空間Ｓとを繋ぐ気体通流路１２ａと、他方の蓄熱室Ｔと炉本体１０の燃焼空間Ｓとを繋ぐ気体通流路１２ｂとには、その流路部位から燃焼空間Ｓに向けて火炎Ｋを形成する燃焼装置Ｎが設けられている。
説明を追加すると、当該燃焼装置Ｎは、燃焼空間Ｓに燃料ガスＦを噴出する燃料ガス噴出部２３と、燃焼空間Ｓに純酸素Ｏ（酸素含有ガスの一例）を噴出する酸素含有ガス噴出部２１、２２とが形成される頂部を、気体通流路１２の流路部位に突出する突出姿勢と、気体通流路１２の流路部位から流路外へ引退する引退姿勢とで切り換える昇降機構（図示せず）を備えている。そして、運転制御部Ｃは、燃焼装置Ｎのうち、燃焼用空気Ａが通流する気体通流路１２に設けられる燃焼装置Ｎを突出姿勢にする共に、排ガスＥが通流する気体通流路１２に設けられる燃焼装置Ｎを引退姿勢とし、突出姿勢にある燃焼装置Ｎに火炎Ｋを形成させる形態で、交番燃焼を実行する。当該交番燃焼を実行することにより、溶解対象物Ｇとしてガラスを溶解する場合、炉本体１０の内部は、１５００℃程度の温度に保たれ、ガラスが溶解される。
【００２３】
以上の如く、構成された溶解炉１００において、交番燃焼を実行する場合、燃焼空間Ｓからの排ガスＥは、粉体状や液化して微小となった溶解対象物Ｇの一部を含んだ状態で気体通流路１２を通流するため、長期の使用にあっては、当該気体通流路１２に溶解対象物Ｇが付着して流路を塞ぐ場合がある。この場合、これまで知られていたようなスルーポート式の溶解炉に用いられる燃焼装置の如く、燃料ガスのみを噴出するものを備えた構成にあっては、燃焼用空気が不足するため、火炎Ｋを良好に形成することができなくなる虞があった。
【００２４】
そこで、当該実施形態に係る燃焼装置Ｎは、図３、４に示すように、燃焼空間Ｓに燃料ガスＦを噴出する燃料ガス噴出部２３と、燃焼空間Ｓに純酸素Ｏ（酸素含有ガスの一例）を噴出する酸素含有ガス噴出部２１、２２とを有し、少なくとも燃料ガス噴出部２３から噴出された燃料ガスＦと酸素含有ガス噴出部２１、２２から噴出された純酸素Ｏとが混合して着火し長尺状火炎Ｋを形成するように構成されている。
特に、当該実施形態に係る燃焼装置Ｎは、酸素含有ガス噴出部２１、２２として、少なくとも第１酸素含有ガス噴出部２１と第２酸素含有ガス噴出部２２とが各別に設けられ、長尺状火炎Ｋの長手方向である火炎長手方向視において、燃料ガス噴出部２３と第１酸素含有ガス噴出部２１と第２酸素含有ガス噴出部２２とが、所定の並び方向（当該実施形態にあっては、鉛直方向：図３、４で矢印Ｘに沿う方向）に沿って設けられ、第１酸素含有ガス噴出部２１と第２酸素含有ガス噴出部２２とから噴出される純酸素Ｏの分配比率を調整する分配比率調整手段が設けられている。
因みに、当該実施形態にあっては、図３に示すように、所定の並び方向（鉛直方向）において、第１酸素含有ガス噴出部２１と、燃料ガス噴出部２３と、第２酸素含有ガス噴出部２２とが、上方側から記載の順に設けられており、第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの噴出方向は、水平方向よりも上方であり、燃料ガス噴出部２３からの燃料ガスＦの噴出方向は、水平方向であり、第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの噴出方向は、水平方向よりも下方である。
【００２５】
燃焼装置Ｎは、昇降方向（図１、３で矢印Ｘ方向）に延びる円筒部材２０を有し、当該円筒部材２０の内部には、燃料ガス噴出部２３へ燃料ガスＦを導く燃料ガス通流管２３ｇと、第１酸素含有ガス噴出部２１へ純酸素Ｏを導く第１酸素含有ガス通流管２１ｇと、第２酸素含有ガス噴出部２２へ純酸素Ｏを導く第２酸素含有ガス通流管２２ｇとが設けられ、円筒部材２０の内部で燃料ガス通流管２３ｇと第１酸素含有ガス通流管２１ｇと第２酸素含有ガス通流管２２ｇとの周囲に、冷却用の冷却水を満たす滞留空間２５が形成されている。冷却水は、当該滞留空間２５とラジエータ（図示せず）との間に配設される冷却水循環路２４を介してポンプ（図示せず）にて圧送される形態で、循環する。
更に、燃料ガス通流管２３ｇに燃料ガスＦを導く燃料ガス導入路Ｒ３に、燃料ガスＦの供給量を調整する第３流量調整弁Ｖ３が設けられ、第１酸素含有ガス通流管２１ｇに純酸素Ｏを導く第１酸素含有ガス導入路Ｒ１に、純酸素Ｏの供給量を調整する第１流量調整弁Ｖ１が設けられ、第２酸素含有ガス通流管２２ｇに純酸素Ｏを導く第２酸素含有ガス導入路Ｒ２に、純酸素Ｏの供給量を調整する第２流量調整弁Ｖ２が設けられている。
ここで、運転制御部Ｃは、燃焼装置Ｎの負荷に応じて第３流量調整弁Ｖ３の開度を調整する形態で燃料ガスＦの供給量を制御すると共に、当該燃料ガスＦを、純酸素であれば、λが１．０の理論酸素量での燃焼、又はλが１．１以上の酸素リッチ燃焼（燃料希薄燃焼）燃焼するように、第１流量調整弁Ｖ１及び第２流量調整弁Ｖ２の開度を調整する形態で総括の純酸素Ｏの供給量を制御する。尚、場合によっては、λが１．０未満の酸素リーン燃焼（燃料過濃燃焼）することもある。
即ち、運転制御部Ｃは、燃料流量制御を主導とし、制御された燃料流量において、λが所望の値となるように、酸素流量を制御する。
運転制御部Ｃは、第１流量調整弁Ｖ１と第２流量調整弁Ｖ２との開度を互いに相関を持たせた状態で開閉する形態で、第１酸素含有ガス噴出部２１と第２酸素含有ガス噴出部２２とから噴出される純酸素Ｏの分配比率を調整制御するものであり、第１流量調整弁Ｖ１、第２流量調整弁Ｖ２、及び運転制御部Ｃが、分配比率調整手段として機能する。
運転制御部Ｃが、第１流量調整弁Ｖ１及び第２流量調整弁Ｖ２の分配比率を調整する形態で、純酸素Ｏの分配比率を調整することにより、燃焼空間Ｓにおける長尺状火炎Ｋの形成領域を所定の並び方向（当該実施形態にあっては、鉛直方向）に沿って変更調整することができる。
【００２６】
更に、当該実施形態に係る燃焼装置Ｎにあっては、図４（ＩＩ）に示すように、火炎長手方向視において、燃料ガス噴出部２３として所定の並び方向に直交する直交方向（交差方向の一例：図４で矢印Ｙに沿う方向で、当該実施形態にあっては、水平方向）に並んで設けられる複数の燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅ（当該実施形態にあっては、５つ）が設けられており、それらの噴出孔方向は、水平方向で互いから出た燃料ガスＦが離間するように、放射状に設定されている。因みに、複数の燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅは、その開孔断面積が略等しく形成されており、燃料ガス通流管２３ｇから導かれた燃料ガスＦは、バッファ空間２１ｆを介して、複数の燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅへ略等しい供給量で供給されることになる。
【００２７】
同じく、図４（Ｉ）に示すように、火炎長手方向視において、第１酸素含有ガス噴出部２１として上記直交方向に並ぶ複数の第１酸素含有ガス噴出孔２１ａ〜２１ｅ（当該実施形態にあっては、５つ）が設けられており、図４（ＩＩＩ）に示すように、火炎長手方向視において、第２酸素含有ガス噴出部２２として上記直交方向に並ぶ複数の第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅ（当該実施形態にあっては、５つ）が設けられている。第１酸素含有ガス噴出孔２１ａ〜２１ｅ及び第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅのガスの噴出方向、及び開孔断面積の関係は、上述した燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅと同一である。
更に、複数の燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅと、第１酸素含有ガス噴出孔２１ａ〜２１ｅと、第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅとは、所定の並び方向（当該実施形態にあっては、鉛直方向）に並ぶ状態で設けられている。説明を追加すると、複数の燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅのうちの一つの燃料ガス噴出孔２３ａと、第１酸素含有ガス噴出孔２１ａ〜２１ｅのうちの一つの第１酸素含有ガス噴出孔２１ａと、第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅのうちの一つの第２酸素含有ガス噴出孔２２ａとの組は、所定の並び方向で並ぶ状態で設けられている。そして、当該実施形態にあっては、当該噴出孔の組が５つあり、夫々の組において、噴出孔が所定の並び方向に並ぶ状態で設けられている。
これにより、運転制御部Ｃが、純酸素Ｏの分配比率を調整したときに、噴出孔の組の夫々において、所定の並び方向での火炎Ｋの形成領域の調整範囲を十分に大きいものとすることができる。
【００２８】
因みに、当該実施形態の如く、燃焼装置Ｎにて、酸素含有ガスとして純酸素Ｏを供給する純酸素燃焼が行われる場合であって、気体通流路１２から燃焼用空気Ａが供給されないときには、形成される火炎Ｋの温度が３０００℃近くまで上昇することとなるが、溶解対象物Ｇがガラスの場合、炉本体１０の内部の温度は１５００℃程度に維持する必要がある。そこで、当該実施形態に係る溶解炉１００にあっては、燃焼装置Ｎの出力を調整する形態で、炉内温度を調整する制御を行っている。
【００２９】
以上の如く構成された溶解炉１００の燃焼装置Ｎにあっては、運転制御部Ｃが、図５に示すように、所定の並び方向（鉛直方向）で上方側に設けられる第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの分配比率を、所定の並び方向で下方側に設けられる第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの分配比率よりも小さくすることで、火炎Ｋを、溶解槽１１の溶解対象物Ｇの表面Ｇａに近接する位置（燃焼空間Ｓの下方領域）に、形成することができる。これにより、溶解対象物Ｇの近傍を還元雰囲気として、色つきガラスを生成することができる。
また、運転制御部Ｃが、図６に示すように、第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの分配比率を、第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの分配比率よりも大きくすることで、火炎Ｋを、溶解槽１１の溶解対象物Ｇの表面Ｇａから離間する位置（燃焼空間Ｓの上方領域）に、形成できる。これにより、溶解対象物Ｇの近傍を酸化雰囲気として、無色ガラスを生成できる。
更に、運転制御部Ｃが、図７に示すように、燃料ガス噴出部２３からの燃料ガスＦの噴出量を大きくすると共に、第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの分配比率を、第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの分配比率と略同一にすることで、火炎Ｋを、燃焼空間Ｓの中央領域を中心として十分に表面積の広い火炎を形成できる。これにより、高負荷運転を実行できる。
そして、運転制御部Ｃが、図８に示すように、燃料ガス噴出部２３からの燃料ガスＦの噴出量を小さくすると共に、第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの分配比率を、第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの分配比率と略同一にすることで、火炎Ｋを、燃焼空間Ｓの中央領域を中心として表面積の小さい火炎を形成できる。これにより、低負荷運転を実行できる。
【００３０】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態において、溶解炉１００は、ガラスを溶解対象物Ｇとするガラス溶解炉である例を示した。しかしながら、溶解炉１００は、ガラス以外の溶解対象物Ｇとして、金属等を溶解する溶解炉としても働かせることができる。
特に、本願に係る溶解炉１００は、燃焼装置Ｎの酸素含有ガス噴出部２１、２２から噴出する酸素含有ガスの酸素濃度を高めることで、火炎Ｋの温度を高めることができると共に、排ガスＥの流量を低減して熱効率を高めることができるため、溶解温度の高い金属も溶解対象物Ｇとして好適に溶解できる。
【００３１】
（２）上記実施形態にあっては、酸素含有ガス噴出部２１、２２から噴出される酸素含有ガスは、純酸素である例を示した。特に、気体通流路１２が溶解対象物Ｇ等により閉塞されている場合には、燃焼装置Ｎから噴出される燃料ガスＦの燃焼に必要な酸素を十分に供給するべく、酸素含有ガスとして、高濃度の酸素富化ガスを供給することが好ましい。
しかしながら、本願の溶解炉１００としては、必ずしも、酸素含有ガスとして純酸素や高濃度の酸素含有ガスを供給するものではなく、例えば、空気を酸素含有ガスとして供給するものであっても構わない。
【００３２】
（３）噴出孔からのガスの噴出方向の別実施形態について、図９に基づいて、説明を追加する。
まず、所定の並び方向に直交する直交方向に並ぶ複数の噴出孔からのガスの噴出方向について、図９（Ｉ）（ＩＩ）（ＩＩＩ）を用いて説明する。尚、当該直交方向に並ぶ複数の噴出孔からのガスの噴出方向については、複数の燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅ、複数の第１酸素含有ガス噴出孔２１ａ〜２２ｅ、及び複数の第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅの夫々において、同一の関係となるので、ここでは、複数の第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅを用いて説明する。
上記実施形態にあっては、図９（Ｉ）に示すように、火炎長手方向視において、複数の第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅとして、所定の並び方向に直交する直交方向（水平方向）に並んで設けられる複数の燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅが設けられており、それらの噴出孔方向は、噴出孔から噴出された燃料ガスＦが水平方向で互いに離間するように、放射状に設定されている構成例（燃料ガスＦが水平方向で拡散する構成例）を示した。
しかしながら、複数の第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅは、図９（ＩＩ）に示すように、それらからの燃料ガスＦの噴出方向が、互いに並行に設定する構成を採用しても構わない。当該構成を採用した場合、図９（Ｉ）に示す構成例に比べ、よりシャープな火炎Ｋが形成される。
また、図９（ＩＩＩ）に示すように、複数の第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅは、それらからの燃料ガスＦの噴出方向が、水平方向で互いに近接する方向であると共に、それらの燃料ガスＦが、噴出孔から所定の距離離れた位置にて衝突するように構成しても構わない。
【００３３】
（４）次に、燃料ガス噴出部２３と第１酸素含有ガス噴出部２１と第２酸素含有ガス噴出部２２からの所定の並び方向でのガスの噴出方向について、図９（ＩＶ）（Ｖ）（ＶＩ）を用いて説明する。
上記実施形態においては、所定の並び方向に並ぶ燃料ガス噴出部２３と第１酸素含有ガス噴出部２１と第２酸素含有ガス噴出部２２からのガスの噴出方向は、図９（ＩＶ）に示すように、所定の並び方向で上方に設けられる第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの噴出方向は、水平方向よりも上方であり、所定の並び方向で中央に設けられる燃料ガス噴出部２３からの燃料ガスＦの噴出方向は、水平方向であり、所定の並び方向で下方に設けられる第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの噴出方向は、水平方向よりも下方である構成例を示した。
しかしながら、図９（Ｖ）に示すように、所定の並び方向で上方に設けられる第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの噴出方向と、所定の並び方向で中央に設けられる燃料ガス噴出部２３からの燃料ガスＦの噴出方向と、所定の並び方向で下方に設けられる第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの噴出方向とが、すべて、水平方向とする構成を採用しても構わない。当該構成を採用した場合、図９（ＩＶ）に示す構成例に比べ、よりシャープな火炎Ｋが形成される。
また、図９（ＶＩ）に示すように、所定の並び方向で上方に設けられる第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの噴出方向は、水平方向よりも下方であり、所定の並び方向で中央に設けられる燃料ガス噴出部２３からの燃料ガスＦの噴出方向は、水平方向であり、所定の並び方向で下方に設けられる第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの噴出方向は、水平方向よりも上方である構成を採用しても構わない。
【００３４】
（５）更に、火炎長手方向視において、燃料ガス噴出部２３、第１酸素含有ガス噴出部２１、及び第２酸素含有ガス噴出部２２の所定の並び方向での配置の別実施形態を説明する。
上記実施形態においては、燃焼装置Ｎの燃料ガス噴出部２３と第１酸素含有ガス噴出部２１と第２酸素含有ガス噴出部２２とが並ぶ所定の並び方向が、鉛直方向である構成例を示したが、当該所定の並び方向は、鉛直方向以外の方向であっても構わない。例えば、鉛直方向に対して３０°や４５°偏角した方向等、種々の方向を採用することができる。
また、例えば、図１０（Ｉ）に示すように、所定の並び方向（図１０（Ｉ）で矢印Ｘに沿う方向）は、水平方向であっても構わない。
更に、上記実施形態にあっては、燃料ガス噴出部２３は、所定の並び方向に直交する直交方向で一列に並ぶ複数の燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅとして構成した。しかしながら、当該燃料ガス噴出部２３は、直交方向で一列に並ぶ必要はなく、図１０（Ｉ）に示すように、複数列に並ぶ燃料ガス噴出孔から構成しても構わない。図１０（Ｉ）は、第１燃料ガス噴出列２３Ｘと第２燃料ガス噴出列２３Ｙと第３燃料ガス噴出列２３Ｚから構成している。当該関係は、酸素含有ガス噴出部２１、２２についても、同様である。換言すると、図１０（Ｉ）は、所定の並び方向において、第１酸素含有ガス噴出部２１と第２酸素含有ガス噴出部２２が両端に設けられ、その間に、第１燃料ガス噴出列２３Ｘと第２燃料ガス噴出列２３Ｙと第３燃料ガス噴出列２３Ｚが設けられている。
また、図１０（ＩＩ）に示すように、所定の並び方向で一方側から他方側へ、第２酸素含有ガス噴出部２２、第２燃料ガス噴出列２３Ｙ、第１酸素含有ガス噴出部２１、第１燃料ガス噴出列２３Ｘと配設する構成を採用しても構わない。
また、図１０（ＩＩＩ）に示すように、所定の並び方向で一方側から他方側へ、第２燃料ガス噴出列２３Ｙ、第２酸素含有ガス噴出部２２、第１酸素含有ガス噴出部２１、第１燃料ガス噴出列２３Ｘと配設する構成を採用しても構わない。
更に、当該図１０（ＩＩＩ）の噴出部の配設関係において、所定の並び方向に直交する直交方向（図１０（ＩＶ）で矢印Ｙに沿う方向）に並ぶ複数の噴出孔に関し、直交方向で両端の噴出孔を、すべて、図１０（ＩＶ）に示すように、燃料ガスを噴出する燃料ガス噴出孔ｈ（補助燃料ガス噴出部の一例）としても構わない。
換言すれば、当該構成にあっては、図１０（ＩＶ）の火炎長手方向視において、複数の噴出孔のうち、中央領域に配設される噴出孔から純酸素Ｏが噴出され、その外周領域に配設される噴出孔から燃料ガスＦが噴出されることとなる。
【００３５】
（６）図示は省略するが、所定の並び方向に並ぶ燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅと第１酸素含有ガス噴出孔２１ａ〜２１ｅと第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅの組は、組を単位として組毎に、燃料ガスＦ及び純酸素Ｏの噴出状態と非噴出状態とを切り換えられるように構成しても構わない。
具体的には、燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅと第１酸素含有ガス噴出孔２１ａ〜２１ｅと第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅとの夫々に各別にガスを導くガス流路の夫々を開閉する開閉弁を各別に備え、運転制御部Ｃが、当該開閉弁を各別に切り換える構成を採用しても構わない。当該構成において、開閉弁及び運転制御部Ｃが噴出状態切換手段として働くこととなる。
そして、運転制御部Ｃは、燃料ガス噴出部２３から噴出する燃料ガスＦの流量が少ないほど、即ち、低出力であるほど、噴出状態にある組の数を低減するように開閉弁の開度の制御を実行する。これにより、低出力の場合であっても、火炎Ｋの長手方向の長さを一定以上に保つことができると共に、火炎Ｋの先端にて火炎の巻き上がりを防止できる。
【００３６】
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の溶解炉用の燃焼装置、及びそれを備えた溶解炉は、燃焼装置から酸素含有ガスを供給する構成にあっても、溶解対象物を加熱するための火炎の形成領域の調整範囲を十分に大きいものとして、溶解対象物の生産状況に応じて燃焼領域の状態を適切に調整し得る溶解炉用の燃焼装置、及びそれを備えた溶解炉として、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
２１、２２：酸素含有ガス噴出部
２１    ：第１酸素含有ガス噴出部
２１ａ〜２１ｅ：第１酸素含有ガス噴出孔
２２    ：第２酸素含有ガス噴出部
２２ａ〜２２ｅ：第２酸素含有ガス噴出孔
２３    ：燃料ガス噴出部
２３ａ〜２３ｅ：燃料ガス噴出孔
１００  ：溶解炉
Ｅ      ：排ガス
Ｆ      ：燃料ガス
Ｋ      ：火炎
Ｎ      ：燃焼装置
Ｏ      ：純酸素
Ｓ      ：燃焼空間
Ｔ      ：蓄熱室
ｈ      ：燃料ガス噴出孔（補助燃料ガス）
【図１】
2017194253.tif 000003
【図２】
2017194253.tif 000004
【図３】
2017194253.tif 000005
【図４】
2017194253.tif 000006
【図５】
2017194253.tif 000007
【図６】
2017194253.tif 000008
【図７】
2017194253.tif 000009
【図８】
2017194253.tif 000010
【図９】
2017194253.tif 000011
【図１０】
2017194253.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月15日(2016.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解槽における溶解対象物の上方の燃焼空間に燃料ガスを噴出する燃料ガス噴出部と、前記燃焼空間に酸素含有ガスを噴出する酸素含有ガス噴出部とを有し、少なくとも前記燃料ガス噴出部から噴出された燃料ガスと前記酸素含有ガス噴出部から噴出された前記酸素含有ガスとが混合して着火し長尺状火炎を形成する溶解炉用の燃焼装置であって、
前記酸素含有ガス噴出部として、少なくとも、第１酸素含有ガス噴出部と第２酸素含有ガス噴出部とが各別に設けられ、
前記長尺状火炎の長手方向である火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部と前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とが、所定の並び方向に沿って設けられ、
前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とから噴出される酸素含有ガスの分配比率を調整する分配比率調整手段が備えられ、
前記火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部として前記所定の並び方向に交差する交差方向に並んで設けられる複数の燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第２酸素含有ガス噴出孔とが設けられ、
前記燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出孔とは、前記所定の並び方向に並ぶ状態で設けられ、
前記所定の並び方向に並ぶ前記燃料ガス噴出孔と前記第１酸素含有ガス噴出孔と前記第２酸素含有ガス噴出孔の組を単位として、組毎に、前記燃料ガス及び前記酸素含有ガスの噴出状態と非噴出状態とを切り換える噴出状態切換手段が設けられている溶解炉用の燃焼装置。
【請求項２】
前記噴出状態切換手段は、前記燃料ガス噴出部から噴出する燃料ガスの流量が少ないほど、前記噴出状態にある組の数を低減する請求項１に記載の溶解炉用の燃焼装置。
【請求項３】
前記燃料ガス噴出部とは別に、前記燃焼空間に燃料ガスを噴出する補助燃料ガス噴出部が設けられる請求項１又は２に記載の溶解炉用の燃焼装置。
【請求項４】
前記溶解槽の側方に設けられる一対の蓄熱室と、前記溶解槽の内部の前記燃焼空間と前記蓄熱室との間で気体を通流させる気体通流路とを備え、
前記燃焼装置を前記気体通流路に備える請求項１〜３の何れか一項に記載の溶解炉用の燃焼装置を備えた溶解炉であって、
一対の前記蓄熱室のうち一方の前記蓄熱室を通過した燃焼用空気を前記気体通流路を介して前記燃焼空間へ供給すると共に前記燃焼空間からの排ガスを前記気体通流路を介して他方の前記蓄熱室を通過させた後に外部へ排出する第１通流状態と、一対の前記蓄熱室のうち他方の前記蓄熱室を通過した燃焼用空気を前記気体通流路を介して前記燃焼空間へ供給すると共に前記燃焼空間からの排ガスを前記気体通流路を介して一方の前記蓄熱室を通過させた後に外部へ排出する第２通流状態とを切り換える通流状態切換機構を備え、
前記通流状態切換機構の切り換えに対応して前記燃焼装置を働かせる交番燃焼を実行可能に構成され、
前記酸素含有ガス噴出部は、酸素含有ガスとして空気よりも酸素濃度の高い酸素富化ガスを噴出する溶解炉。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するための溶解炉用の燃焼装置は、溶解槽における溶解対象物の上方の燃焼空間に燃料ガスを噴出する燃料ガス噴出部と、前記燃焼空間に酸素含有ガスを噴出する酸素含有ガス噴出部とを有し、少なくとも前記燃料ガス噴出部から噴出された燃料ガスと前記酸素含有ガス噴出部から噴出された前記酸素含有ガスとが混合して着火し長尺状火炎を形成する溶解炉用の燃焼装置であって、その特徴構成は、
前記酸素含有ガス噴出部として、少なくとも、第１酸素含有ガス噴出部と第２酸素含有ガス噴出部とが各別に設けられ、
前記長尺状火炎の長手方向である火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部と前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とが、所定の並び方向に沿って設けられ、
前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とから噴出される酸素含有ガスの分配比率を調整する分配比率調整手段が備えられ、
前記火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部として前記所定の並び方向に交差する交差方向に並んで設けられる複数の燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第２酸素含有ガス噴出孔とが設けられ、
前記燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出孔とは、前記所定の並び方向に並ぶ状態で設けられ、
前記所定の並び方向に並ぶ前記燃料ガス噴出孔と前記第１酸素含有ガス噴出孔と前記第２酸素含有ガス噴出孔の組を単位として、組毎に、前記燃料ガス及び前記酸素含有ガスの噴出状態と非噴出状態とを切り換える噴出状態切換手段が設けられている点にある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
更に、上記特徴構成によれば、燃料ガス噴出部としての複数の燃料ガス噴出孔と、第１酸素含有ガス噴出部としての複数の第１酸素含有ガス噴出孔と、第２酸素含有ガス噴出部としての複数の第２酸素含有ガス噴出孔との夫々を、火炎長手方向視において、所定の並び方向に交差する交差方向に並んで設けられるから、所定の並び方向に交差する交差方向においても、所定の火炎形成幅を有する状態で、長尺状の火炎を形成できる。
更に、燃料ガス噴出孔と、第１酸素含有ガス噴出孔と、第２酸素含有ガス噴出孔とは、所定の並び方向に並ぶ状態で設けられるから、分配比率調整手段による酸素含有ガスの分配比率を調整することにより、交差方向に広がる火炎の所定の並び方向での形成領域を、良好に調整することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
更に、上記特徴構成によれば、噴出状態切換手段は、組毎に燃料ガス及び酸素含有ガスの噴出状態と非噴出状態とを切り換えるように構成することで、例えば、高出力の場合は、噴出状態にある組を増加させ、低出力の場合は噴出状態にある組を低下させることで、各噴出孔から噴出される燃料ガス及び酸素含有ガスの流量（流速）の増減変化を抑制でき、長尺状火炎の長手方向の長さを略一定に保つことができる。特に、燃焼装置が低出力の場合に、各噴出孔から噴出される燃料ガス及び酸素含有ガスの流量（流速）が低下することに伴う火炎の短炎化を防止できると共に、火炎先端の巻き上がりを良好に防止できる。
更に、噴出状態切換手段は、組毎に噴出状態と非噴出状態とを切り換えるため、分配比率調整手段の分配比率調整による所定の並び方向での火炎の形成領域の調整も併せて実行することができ、燃焼空間の酸化還元状態、燃焼負荷、及び温度の制御等を、より良好に調整することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
以上の如く構成された溶解炉１００の燃焼装置Ｎにあっては、運転制御部Ｃが、図５に示すように、所定の並び方向（鉛直方向）で上方側に設けられる第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの分配比率を、所定の並び方向で下方側に設けられる第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの分配比率よりも小さくすることで、火炎Ｋを、溶解槽１１の溶解対象物Ｇの表面Ｇａに近接する位置（燃焼空間Ｓの下方領域）に、形成することができる。これにより、溶解対象物Ｇの近傍を還元雰囲気として、色つきガラスを生成することができる。
また、運転制御部Ｃが、図６に示すように、第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの分配比率を、第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの分配比率よりも大きくすることで、火炎Ｋを、溶解槽１１の溶解対象物Ｇの表面Ｇａから離間する位置（燃焼空間Ｓの上方領域）に、形成できる。これにより、溶解対象物Ｇの近傍を酸化雰囲気として、無色ガラスを生成できる。
更に、運転制御部Ｃが、図７に示すように、燃料ガス噴出部２３からの燃料ガスＦの噴出量を大きくすると共に、第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの分配比率を、第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの分配比率と略同一にすることで、火炎Ｋを、燃焼空間Ｓの中央領域を中心として十分に表面積の広い火炎を形成できる。これにより、高負荷運転を実行できる。
そして、運転制御部Ｃが、図８に示すように、燃料ガス噴出部２３からの燃料ガスＦの噴出量を小さくすると共に、第１酸素含有ガス噴出部２１からの純酸素Ｏの分配比率を、第２酸素含有ガス噴出部２２からの純酸素Ｏの分配比率と略同一にすることで、火炎Ｋを、燃焼空間Ｓの中央領域を中心として表面積の小さい火炎を形成できる。これにより、低負荷運転を実行できる。
尚、図示は省略するが、所定の並び方向に並ぶ燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅと第１酸素含有ガス噴出孔２１ａ〜２１ｅと第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅの組は、組を単位として組毎に、燃料ガスＦ及び純酸素Ｏの噴出状態と非噴出状態とを切り換えられるように構成されている。
具体的には、燃料ガス噴出孔２３ａ〜２３ｅと第１酸素含有ガス噴出孔２１ａ〜２１ｅと第２酸素含有ガス噴出孔２２ａ〜２２ｅとの夫々に各別にガスを導くガス流路の夫々を開閉する開閉弁を各別に備え、運転制御部Ｃが、当該開閉弁を各別に切り換える構成を採用している。当該構成において、開閉弁及び運転制御部Ｃが、噴出状態切換手段として働くこととなる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
（６）運転制御部Ｃは、燃料ガス噴出部２３から噴出する燃料ガスＦの流量が少ないほど、即ち、低出力であるほど、噴出状態にある組の数を低減するように開閉弁の開度の制御を実行するように構成しても構わない。これにより、低出力の場合であっても、火炎Ｋの長手方向の長さを一定以上に保つことができると共に、火炎Ｋの先端にて火炎の巻き上がりを防止できる。
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月23日(2017.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解槽における溶解対象物の上方の燃焼空間に燃料ガスを噴出する燃料ガス噴出部と、前記燃焼空間に酸素含有ガスを噴出する酸素含有ガス噴出部とを有し、少なくとも前記燃料ガス噴出部から噴出された燃料ガスと前記酸素含有ガス噴出部から噴出された前記酸素含有ガスとが混合して着火し長尺状火炎を形成する溶解炉用の燃焼装置であって、
前記長尺状火炎は、対となる前記燃焼装置が交番燃焼することにより、前記溶解槽の前記燃焼空間に交互に形成されるものであり、
前記酸素含有ガス噴出部として、少なくとも、第１酸素含有ガス噴出部と第２酸素含有ガス噴出部とが各別に設けられ、
前記長尺状火炎の長手方向である火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部と前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とが、所定の並び方向に沿って設けられ、
前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とから噴出される酸素含有ガスの分配比率を調整する分配比率調整手段が備えられ、
前記火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部として前記所定の並び方向に交差する交差方向に並んで設けられる複数の燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第２酸素含有ガス噴出孔とが設けられ、
前記燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出孔とは、前記所定の並び方向に並ぶ状態で設けられ、
前記所定の並び方向に並ぶ前記燃料ガス噴出孔と前記第１酸素含有ガス噴出孔と前記第２酸素含有ガス噴出孔の組を単位として、組毎に、前記燃料ガス及び前記酸素含有ガスの噴出状態と非噴出状態とを切り換える噴出状態切換手段が設けられている溶解炉用の燃焼装置。
【請求項２】
前記噴出状態切換手段は、前記燃料ガス噴出部から噴出する燃料ガスの流量が少ないほど、前記噴出状態にある組の数を低減する請求項１に記載の溶解炉用の燃焼装置。
【請求項３】
前記燃料ガス噴出部とは別に、前記燃焼空間に燃料ガスを噴出する補助燃料ガス噴出部が設けられる請求項１又は２に記載の溶解炉用の燃焼装置。
【請求項４】
前記溶解槽の側方に設けられる一対の蓄熱室と、前記溶解槽の内部の前記燃焼空間と前記蓄熱室との間で気体を通流させる気体通流路とを備え、
前記燃焼装置を前記気体通流路に備える請求項１〜３の何れか一項に記載の燃焼装置を備えた溶解炉であって、
一対の前記蓄熱室のうち一方の前記蓄熱室を通過した燃焼用空気を前記気体通流路を介して前記燃焼空間へ供給すると共に前記燃焼空間からの排ガスを前記気体通流路を介して他方の前記蓄熱室を通過させた後に外部へ排出する第１通流状態と、一対の前記蓄熱室のうち他方の前記蓄熱室を通過した燃焼用空気を前記気体通流路を介して前記燃焼空間へ供給すると共に前記燃焼空間からの排ガスを前記気体通流路を介して一方の前記蓄熱室を通過させた後に外部へ排出する第２通流状態とを切り換える通流状態切換機構を備え、
前記通流状態切換機構の切り換えに対応して前記燃焼装置を働かせる交番燃焼を実行可能に構成され、
前記酸素含有ガス噴出部は、酸素含有ガスとして空気よりも酸素濃度の高い酸素富化ガスを噴出する溶解炉。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するための溶解炉用の燃焼装置は、溶解槽における溶解対象物の上方の燃焼空間に燃料ガスを噴出する燃料ガス噴出部と、前記燃焼空間に酸素含有ガスを噴出する酸素含有ガス噴出部とを有し、少なくとも前記燃料ガス噴出部から噴出された燃料ガスと前記酸素含有ガス噴出部から噴出された前記酸素含有ガスとが混合して着火し長尺状火炎を形成する溶解炉用の燃焼装置であって、その特徴構成は、
前記長尺状火炎は、対となる前記燃焼装置が交番燃焼することにより、前記溶解槽の前記燃焼空間に交互に形成されるものであり、
前記酸素含有ガス噴出部として、少なくとも、第１酸素含有ガス噴出部と第２酸素含有ガス噴出部とが各別に設けられ、
前記長尺状火炎の長手方向である火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部と前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とが、所定の並び方向に沿って設けられ、
前記第１酸素含有ガス噴出部と前記第２酸素含有ガス噴出部とから噴出される酸素含有ガスの分配比率を調整する分配比率調整手段が備えられ、
前記火炎長手方向視において、前記燃料ガス噴出部として前記所定の並び方向に交差する交差方向に並んで設けられる複数の燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出部として前記交差方向で並んで設けられる複数の第２酸素含有ガス噴出孔とが設けられ、
前記燃料ガス噴出孔と、前記第１酸素含有ガス噴出孔と、前記第２酸素含有ガス噴出孔とは、前記所定の並び方向に並ぶ状態で設けられ、
前記所定の並び方向に並ぶ前記燃料ガス噴出孔と前記第１酸素含有ガス噴出孔と前記第２酸素含有ガス噴出孔の組を単位として、組毎に、前記燃料ガス及び前記酸素含有ガスの噴出状態と非噴出状態とを切り換える噴出状態切換手段が設けられている点にある。