(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス槽は少なくとも１つの炎（フレーム）によって加熱され、炎（フレーム）の少なくとも1つは低い運動量をもっているブルーフレームであり、２μｍ〜５μｍの間の波長帯域における放出レンジを有するブルーフレームである液晶ディスプレイ用ガラスの製造方法であって、
燃焼空間内にガスを供給するための３つの同軸のダクト(３、５、７)、
・オキシダントの供給のための中央ダクト(３)、
・ガス燃料の供給のための中間環状ダクト(５) 、及び
・オキシダントの供給のための周縁環状ダクト（７）
を有するバーナーにより、少なくとも１つのブルーフレームが生成されるものであり、
バーナーに対するトータルなオキシダント・フローレートＱo TOT は次式によって定義されるものであり、
【数１】
0004241952.tif 000006
Ｑc は、バーナーの名目の燃料消費量を表わし、Ｒ0 は、燃料とオキシダントとの間の化学量的レシオを表わし、ΔＲは、化学量的超過量であり、
３つのダクトの寸法は次式を満足するものであり、
【数２】
0004241952.tif 000007
Ｄ１は、中央ダクトの直径であり、Ｄ２は、中間環状ダクトの内径であり、Ｄ３は、中間環状ダクトの外径であり、Ｄ４は、周縁環状ダクトの内径であり、Ｄ５は、周縁環状ダクトの外径であり、
中央ダクト(３) は、バーナーの軸(Ｘ−Ｘ) に対して２０°〜４５°の間の角度(α1)を形成するフレアーがついた壁終端(４１) を有していることを特徴とする、液晶ディスプレイ用ガラスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶ディスプレイ用ガラスの製造方法であって、中間環状ダクト(５) は１つの内壁終端(４２) をもち、これはバーナーの軸(Ｘ−Ｘ) 方向において傾斜し、バーナーの軸(Ｘ−Ｘ) に対して５°〜３０°の間の角度(α2)を成すことを特徴とする、請求項１に記載の液晶ディスプレイ用ガラスの製造方法。
【請求項３】
請求項１及び請求項２の何れかの１項に記載の液晶ディスプレイ用ガラスの製造方法であって、周縁環状ダクト(７) は１つの中間壁終端（４３）をもち、これはバーナーの軸(Ｘ−Ｘ) の方向において傾斜し、バーナーの軸(Ｘ−Ｘ)に対して５°〜３０°の間の角度(α3)を成すことを特徴とする、請求項１及び請求項２の何れかの１項に記載の液晶ディスプレイ用ガラスの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかの１項に記載の液晶ディスプレイ用ガラスの製造方法であって、中央ダクト（３）は、その周縁環状ダクト(７) の出口終端に対して０〜１．５Ｄ1の距離（ｈ）によりセットバックされて成る出口終端(４５)をもつことを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れかの１項に記載の液晶ディスプレイ用ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス燃料、特に天然ガス用のバーナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ほとんどの工業的炉、例えばガラス製造用の炉においては、放射による熱の伝播が主要な役割をはたす。しかしながらこの熱伝播は、一方では燃焼放射パワーに基づき、他方では空間的な分布・分配に基づくものである。
ガラス製造業においては、炉内である種類のガラス、例えば液晶（ＬＣＤ）などのテクニカルガラスを作ることにおいて観られるものであるが、これはおよそ１ｍｍの厚さを要求する。すなわちその炉を加熱する炎（フレーム）に関しては極めて適正な特性を必要とするものである。
【０００３】
これらの特性においては、一方では、好適に例えばすすの粒子などのスペシーズ( 核種) を実質的に削減しないような１つの炎を有し、そして他方では、その放出レンジが約２μｍ〜５μｍの波長帯域における所謂「ブルーフレーム( 青炎) 」であることが認識されている。
ブルーフレームはこれら２つの条件を満たすものである。即ちそれら条件はまず、すすが生成しないこと、そして、そのすすの放出（エミッション）はそのすべての部分において起こり、一方では、２．２μｍ〜２．８μｍの放出レンジが良いとされる水蒸気から放出され、他方では、２．８μｍ〜３μｍのみならず４μｍ〜５μｍの放出レンジにおける炭素の二酸化化合物からの放出であることにある。
【０００４】
最後に、１つの炎からの熱伝播はその運動量（モメンタム）と密接に関係することが判っている。つまり、炎の運動量が大きければ大きいほど、この炎からの熱伝播が縦の下方流にシフトされる。
また、前述したテクニカルガラスの製造のためには、その炎はある制限された（又は低い）運動量をもっていることもまた要求される事項であることが明らかであり、即ちこれは「ノン・ハード」である炎であり、好ましくは、そのバーナーに面する耐火性の炉壁を過剰に加熱しないようなソフトなものである必要がある。
【０００５】
例えば、出願人としての会社名で開示したＦＲ−Ａ−１４４１６７１には、ハイドロカーボンガス、特に天然ガスのためのバリアブルフレーム（可変炎）バーナーが例示されている。これは、１つの中央ダクトと中間環状ダクトおよび周縁環状ダクトを形成するように集中的に配された複数の管部材をもつバーナーとして知られている。この中央ダクトはオキシダント( 酸化体) で満たされ、周縁環状ダクトは燃料で満たされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、仮に１つのブルーフレームを得るためにこのバーナーの炎を調整することが可能であったとしても、この炎は１つの高い運動量を有する複数の炎によってのみ得られるものであり、これはすなわち「ハード・フレーム」であると言える。
そこで本発明の目的は、前述した種類のバーナーを改良して、そのバーナーが低い運動量を伴なう１つの「ブルー」フレームを生成できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の現状に鑑みて成されたものであり、上記問題を解決し目的を達成するために次のような手段を講じている。すなわち、
本発明のバーナーは、ガス燃料、特に天然ガス用のバーナーに係わるものであり、燃焼空間内にガスを供給するための３つの同軸のダクトを有し、それぞれ名付けて、オキシダントの供給のための中央ダクトと、燃料の供給のための中間環状ダクトと、オキシダントの供給のための周縁環状ダクトから構成された構造のバーナーとしている。
【０００８】
また、トータルなオキシダント・フローレート（流量率）Ｑo TOT は、次式によって定義されている。すなわち、
【数３】
0004241952.tif 000002
Ｑc は、バーナーの名目の燃料消費量を表わす。Ｒ0 は、燃料とオキシダントとの間の化学量的レシオ。ΔＲは、化学量的な度合い(量) であり、低運動量を有するブルーフレームを得るためには、３つのダクト(管) は次式を満足する。
【０００９】
【数４】
0004241952.tif 000003
Ｄ1 は、中央ダクトの直径であり、
Ｄ2 は、中間環状ダクトの内径であり、
Ｄ3 は、中間環状ダクトの外径であり、
Ｄ4 は、周縁環状ダクトの内径であり、
Ｄ5 は、周縁環状ダクトの外径であり、
中央ダクトは、そのバーナーの軸について２０°〜４５°の間の角度、好ましくは４０°の角度を成すフレアー（広がり）がついた壁端を有している。
【００１０】
本発明は次に示す特徴のうちの１つ又はそれ以上を含んでいてもよい。すなわち、中間環状ダクトは１つの内壁終端をもち、これはバーナーの軸方向においてある角度を有し、例えばこの軸について５°〜３０°の間の角度、好ましくは２５°の角度を成す。
周縁環状ダクトは１つの中間壁端をもち、これはバーナーの軸の方向においてある角度を有し、例えばこの軸について５°〜３０°の間の角度、好ましくは２５°の角度を成す。
中央ダクトの出口端は、その周縁ダクトの出口端に対応して０〜１．５Ｄ1 、例えば、好ましくはＤ1 に等しい距離ｈによりセットバックされている。
【００１１】
また本発明は、テクニカルガラスの製造のためのプロセスにも関連し、例えば、液晶ディスプレイスクリーン用のカラスに関係するそのガラスバス( 槽) は、少なくとも１つの炎によって熱っせられ、少なくともその１つの炎は青色をしたノン・ハード・フレームであり、所謂、１つのエミッション( 放出）スペクトラムを有し、本質的には２μｍ〜５μｍの長さに置かれていることを特徴とするものであり、実質的には核種を含まず、そして特にすすは含まないものである。
【００１２】
なお、本発明の他の特徴および作用効果は、添付する図面を参照しながら以下に記載した説明から明らかとなるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバーナーについての複数の実施形態例および、それらの変形例を挙げて詳しく説明する。
図１には、本発明に基づく１つのバーナー１を例示している。このバーナー１は、燃焼空間９の中にガスを供給するための３本のダクト３，５及び７を具備している。即ちこれら３本のダクト３，５及び７は、バーナー１のＸ−Ｘ軸の廻りに集中的に配されている。
【００１４】
ダクト３は、そのガス取入れ口端部１１によって、オキシダント、例えば酸素のフローレートを制御するための構成部材１３と接続されている。
中間環状ダクト５は、燃料、例えば天然ガスのフローレートを制御するための構成部材２１に接続する取入れ口端部１５を具備している。
【００１５】
また、周縁環状ダクト７は、オキシダントのための取入れ口端部１９を有してしている。このダクト７は、オキシダント、例えば酸素のフローレートを制御するための構成部材１９によって酸素が供給される。
図１に示される如く、バーナー１はパッセージ（経路）２３に導かれ、これはガラス製造業におけるタップホールとして参照される耐火性ブロック２５のものである。このブロック２５のパッセージ２３は、燃焼空間９の方向に開口して成るフレアードパッセージ２７に開いている。
【００１６】
図１および図２に見られる如く、このバーナーの出口終端は、その一方ではブロック２５でできたパッセージ２３によって形成され、その他方では中央チューブ２９および中間チューブ３１という２本の管部材によって形成されており、これらは、燃焼プロセスで発生する熱に耐えられるように耐熱スチールで作られている。
また図２に示されるように、中央ダクト３は直径Ｄ1 を有している。中間環状ダクト５は内径Ｄ2 と外径Ｄ3 を有している。周縁環状ダクト７は内径Ｄ4 と外径Ｄ5 を有している。
【００１７】
流入ガスによる希薄の欠如においては、燃料とオキシダントとが極めて迅速に、そしてできるだけ均一に混合されるという状態でのみ、すすの無い炎を生成することが可能である。
この目的を達成するため、および「ブルー」フレームの生成のためにその炎の運動量を削減するためには、チューブ２９と３１の終端が機械加工がきく（即ち可削性をもつ）ものである。つまり、中央ダクト３は１つのフレアードウォール（拡張壁）の端部４１を有し、中間環状ダクト５は１つの内壁終端４２をもち、バーナー１の軸Ｘ−Ｘ方向においてある角度α2 を有し、例えばこの軸について５°〜３０°の間の角度、好ましくは２５°の角度を成している。
【００１８】
また、周縁環状ダクト７は１つの中間壁終端をもち、バーナー１の軸Ｘ−Ｘの方向においてある角度α3 を有し、例えばこの軸について５°〜３０°の間の角度、好ましくは２５°の角度を成していることを特徴とする。
前述の中央ダクトの出口終端４５は、その周縁環状ダクト７の出口終端に対応して０〜１．５Ｄ1 、例えば、好ましくはＤ1 に等しい距離ｈによりセットバックされて成ることを特徴としている。
【００１９】
さらに、周縁環状ダクト７の出口終端は、耐火性のブロック２５内において、タップホール２３の壁と、フレアードパッセージ（拡張経路）２７の壁との間の交差によって規定される平面Ｐ内に配設されている。中央ダクト３の出口終端を規定している内部チューブ２９の終端４５は、この平面Ｐに対応する距離ｈによってセットバックされている。
【００２０】
このバーナー１はある通常のパワーのためにデザインされており、これはこのバーナーの通常の燃料消費Ｑc が組み合わされる。この通常の流量率Ｑc に対応して、Ｄ1 〜Ｄ5 が示すバーナーの各部位の寸法が固定化される。
【００２１】
「ブルー」フレームを生成するためには、燃焼空間に供給されたすべての燃料を燃やすために必要な化合物を生成する混合物の化学的量と等しいかそれよりも多くのオキシダントの供給が必要となる。トータルなこのオキシダントの流量率Ｑo TOT は次式によって定義される。すなわち、
【数５】
0004241952.tif 000004
なお、Ｑc はバーナーの名目の燃料消費量を表わし、Ｒ0 は燃料とオキシダントとの間の化学量的レシオ。ΔＲは化学量的な量であって、低運動量を有するブルーフレームを得るためにはそのバーナーが用いられるガラス製造アプリケーションによる進歩発展において規定される化学量的な超過値である。
【００２２】
低い運動量を有するブルーフレームを生成するためには、出願人の会社は、次に示すＤ1 〜Ｄ5 の各寸法の関係を計算することにより決定した。即ち、
【数６】
0004241952.tif 000005
【００２３】
このバーナーは、その燃料およびオキシダントの流れによる他には何らの冷却も無い極めて高い温度（約１６００℃）の環境において運用される。このバーナーを用いれば低運動量の「ブルー」フレームが得られ、よって、バーナーに対面する耐熱壁を過熱( オーバーヒート) することはない。
【００２４】
（その他の変形例）
なお、本発明は前述した各実施形態例の他にも本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。本発明のバーナーにおける組合せや使用する材料等は例示したものに限らず任意に設定することができる。例えば、各部位の形状・寸法ならびに材質等は、作用効果のために必要に応じて種々の変更が可能であると共に、他の技術との適宜な組合せも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上、本発明の実施形態例および変形例に基づく説明の如く、本発明のガラス製造プロセスおよびそのためのバーナーによれば、バーナーを前述のように改良し制御することによって、低い運動量を伴なう１つのブルーフレームを生成できるようなバーナーを提供でき、これによってテクニカルガラスの製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づくバーナーの一部を断面で示す構造図。
【図２】図１中のバーナーの符号IIで示された箇所を詳しく示す拡大図。
【符号の説明】
１…バーナー、
３…中央ダクト、
５…中間環状ダクト、
７…周縁環状ダクト、
９…燃焼空間、
１１…取入れ口（ガス用）、
１９…取入れ口（オキシダント用）、
２３…パッセージ（経路）、
２５…ブロック、
２７…拡張経路、
２９…中間チューブ、
４１…拡張壁。
【図１】
0004241952.tif 000008
【図２】
0004241952.tif 000009