(57)【要約】【課題】  煙道内にゴールが堆積することがなく、安定してガラス溶解操業を行うことのできるガラス溶解窯を提供する。【解決手段】  本発明のガラス溶解窯１１は、ガラス原料を溶解するガラス溶解室１と、ガラス溶解室１で発生する排ガスＧを排出する煙道２０とを備え、煙道２０が、ガラス溶解室１から横方向に向かう横煙道部３、３’と横煙道部３、３’から上下方向に向かう縦煙道部４、４’とを具備しており、横煙道部３’が、横煙道部３’から分岐して下方に向かうゴール回収ダクト５を有すると共に、横煙道部３、３’の底面６、６’がゴール回収ダクト５に向かって下向きに傾斜角θ１、θ２の角度で傾斜していることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料を溶解するガラス溶解室と、該ガラス溶解室で発生する排ガスを排出する煙道とを備え、
該煙道が、横方向に向かう横煙道部と、該横煙道部から上下方向に向かう縦煙道部とを具備しており、
前記横煙道部が、該横煙道部から分岐して下方に向かうゴール回収ダクトを有すると共に、該横煙道部の底面が前記ゴール回収ダクトに向かって下向きに傾斜しているガラス溶解窯。
【請求項２】
前記横煙道部の底面の傾斜角が２〜１０度である請求項１に記載のガラス溶解窯。
【請求項３】
前記ゴール回収ダクトの下部に開閉部を設け、該開閉部の上方に、該開閉部に向かって下向きに傾斜した冷却体を配設してなる請求項１又は２に記載のガラス溶解窯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス溶解操業を安定して行うことのできるガラス溶解窯に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に示す従来のガラス溶解窯１０では、ガラス溶解室１で発生した排ガスＧは煙道２を通って排出される。排ガスＧは、ガラス原料の飛散物、ガラス溶解反応時の揮発物、溶解されたガラス生地からの揮発物、或いはガラス原料を溶解するために使用される燃料中の硫黄分などを含む。排ガスＧに含まれるこれらの成分の一部は、主に煙道２の内壁面に凝縮して付着するが、煙道２内は高温の為、この付着物が粘性のあるゴールとなって煙道２の底面に堆積する。このゴールの堆積量が増えて煙道２の排ガス流路が狭くなると、排ガスＧの排気の圧力損失が変動して正常な燃焼の妨げとなるので、ガラス製造の安定操業において煙道２内に堆積するゴールを取り除くことは重要である。
【０００３】
近年、ガラスの溶解に用いられるようになってきた酸素燃焼方式のガラス溶解窯などにおいて、ガラス溶解室から出る排ガス温度が高い場合には、煙道内で排ガス温度を下げるために、煙道の延べ長さを長くした煙道構造が採用されている（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１に図示された酸素燃焼炉では、排ガスをいったん下方に導いた後、改めて上方へと導いてから排出している。
【０００４】
このような煙道構造においては、例えば図４に示すように、煙道２内に堆積したゴールＤを取り除くために、煙道２の途中に開閉部７や開閉部７’が設けられており、この開閉部７、７’から定期的に堆積したゴールＤを取り除くことが行われている。また、特許文献１には、煙道における排ガス流路を維持するため、縦煙道部内に冷却体を設けて排ガス中の成分を冷却面で凝縮させ、これを煙道の途中に設けた開口部から凝縮物回収容器に回収して煙道外に排出除去できるガラス溶融窯が記載されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２２１２３７号公報
【非特許文献１】山根正之、外６名、「ガラス工学ハンドブック」、朝倉書店、１９９９年７月、ｐ．３２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図４に示した煙道構造において、煙道２の途中に設けた開閉部７、７’を開けて堆積したゴールＤを取り除く作業は、煙道２の途中を開放して行う作業であるため、作業中に排ガスＧの流れの状態が変化してガラス溶解室１の炉圧が変動し、ガラス溶解操業の不安定要因となっている。また、煙道２内からゴールＤを取り除く作業は高熱下での作業となるため、作業者への負担が大きく安全上も問題があった。
【０００７】
更に、特許文献１で提案されているガラス溶融窯においても、ゴールを取り出すために煙道の途中で開口部を開放して作業するため、ガラス溶解操業が不安定になることは避けられない。
【０００８】
そこで本願発明者は、上記の問題点に鑑み、煙道内にゴールが堆積することがなく、安定してガラス溶解操業を行うことのできるガラス溶解窯を提供するべく、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、本発明のガラス溶解窯は、ガラス原料を溶解するガラス溶解室と、該ガラス溶解室で発生する排ガスを排出する煙道とを備え、該煙道が、横方向に向かう横煙道部と、該横煙道部から上下方向に向かう縦煙道部とを具備しており、前記横煙道部が、該横煙道部から分岐して下方に向かうゴール回収ダクトを有すると共に、該横煙道部の底面が前記ゴール回収ダクトに向かって下向きに傾斜していることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、ガラス溶解室から出る高温の排ガスを一方向に排出する煙道を備え、煙道内で排ガス温度を下げるために煙道中にゴールの堆積が起こりやすい酸素燃焼方式ガラス溶解窯や、常温の空気を使用する空気燃焼方式ガラス溶解窯等の蓄熱室を有さないガラス溶解窯に対して特に有効なものである。
【００１１】
また、かかるガラス溶解窯において、前記横煙道部の底面の傾斜角が２〜１０度であることを特徴とする。
【００１２】
更に、かかるガラス溶解窯において、前記ゴール回収ダクトの下部に開閉部を設け、該開閉部の上方に、該開閉部に向かって下向きに傾斜した冷却体を配設してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のガラス溶解窯では、横煙道部の底面がゴール回収ダクトに向かって下向きに傾斜しているため、横煙道部の底面に集まるゴールは傾斜に沿って流下してゴール回収ダクトに落下する。従って、ゴールが横煙道部の底面に堆積することがないため、排ガスの排気の圧力損失変動が起こらず、安定したガラス溶解操業を行うことができる。
【００１４】
また、ゴール回収ダクトは横煙道部から分岐して設けるため、ゴール回収ダクト内にゴールが堆積しても煙道内を流れる排ガスの流れを妨げることがない。
【００１５】
更に、本発明のガラス溶解窯において、ゴール回収ダクトの下部に冷却体を配設することによって、ゴール回収ダクトに落下したゴールはこの冷却体で冷やされて固まり、冷却体上を滑り落ちて開閉部からゴール回収ダクトの外に容易に排出することができる。
【００１６】
また更に、ゴール回収ダクトは煙道から分岐して設けるため、ゴール回収ダクトの下部に設けた開閉部を開けても排ガスの流れに対する影響は殆どなく、従って、ガラス溶解の操業条件が変動することもない。また、開閉部は煙道から離して配設することができ、作業環境にも優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のガラス溶解窯の実施形態について、図面に基づき説明する。図１は、本発明のガラス溶解窯の一実施形態に係る煙道の断面図である。本実施形態のガラス溶解窯１１は、従来のガラス溶解窯１０（図３参照）と同様、ガラス原料を溶解するガラス溶解室１と、ガラス溶解室１で発生する排ガスＧを一方向に排出する煙道２０とを含んで構成されており、この煙道２０は、横方向に向かう横煙道部３、３’と、上下方向に向かう縦煙道部４、４’とから構成されている。なお、図１に示した横煙道部３、３’は水平をなし、縦煙道部４、４’は垂直をなしているが、本発明における「横方向」及び「上下方向」は必ずしも「水平方向」及び「垂直方向」を意味するものではなく、横煙道部及び縦煙道部が多少傾斜した、或いは湾曲した態様であってもよい。
【００１８】
また、本実施形態における横煙道部３’は、この横煙道部３’から分岐して下方に向かうゴール回収ダクト５を有すると共に、横煙道部３、３’の底面６、６’がゴール回収ダクト５に向かって下向きに傾斜している。
【００１９】
図１に示す本実施形態のガラス溶解窯１１において、ガラス溶解室１から横煙道部３へ流入した排ガスＧは、その温度を下げるため一旦、縦煙道部４を下方に流れた後、横煙道部３’から縦煙道部４’を通って上方に排出される。ここで、ゴール回収ダクト５は、縦煙道部４の下方であって且つ横煙道部３、３’よりも下方位置に設けられ、横煙道部３、３’の底面６、６’は、ゴール回収ダクト５に向かって下向きに傾斜角θ１＝θ２＝５度の角度で傾斜している。従って、横煙道部３、３’のゴールＤはそれぞれゴール回収ダクト５に流れ落ちることとなる。なお、縦煙道部４、４’へのゴールＤの付着は横煙道部３、３’ほど多くはないが、縦煙道部４、４’に付着したゴールＤは自重により下方に流れ落ち、直接あるいは横煙道部３、３’のゴールＤと一緒になってゴール回収ダクト５へ落下する。
【００２０】
また、ゴール回収ダクト５へ向かう横煙道部３、３’の底面６、６’の傾斜角θ１、θ２は特に限定されないが、θ１＝θ２＝２〜１０度であることが好ましく、より好ましくは４〜６度である。傾斜角が２度未満では横煙道部３、３’の底面６、６’上に堆積したゴールＤが下方に流れにくくなる。一方１０度を超えると、ガラス溶解室１からの排ガスＧの流れが悪くなって横煙道部３、３’内の温度が上がらないため、ゴールＤが固まって流れにくくなる。
【００２１】
以上の構成を含んでなる本実施形態のガラス溶解窯１１によると、横煙道部３、３’の底面６、６’に集まるゴールＤは傾斜に沿って流下してゴール回収ダクト５に落下するため、ゴールＤが横煙道部３、３’の底面６、６’に堆積することがなく、排ガスＧの排気の圧力損失変動が起こらず、安定したガラス溶解操業を行うことができる。
【００２２】
また、ゴール回収ダクト５は横煙道部３’から分岐して設けてあるため、ゴール回収ダクト５内にゴールＤが堆積しても煙道２０内を流れる排ガスＧの流れを妨げることがない。
【００２３】
更に、図１にも示したように、ゴール回収ダクト５内に堆積したゴールＤは、ゴール回収ダクト５の下部に設けた開閉部７から取り除かれるが、ゴール回収ダクト５は煙道２０から分岐して設けられ、ゴール回収ダクト５の下部に設けた開閉部７を開けても排ガスＧの流れに対する影響は殆どなく、従って、ガラス溶解の操業条件が変動することもない。また更に、開閉部７は煙道２０から離して配設することができ、作業環境にも優れている。
【００２４】
以上、本発明のガラス溶解窯の一実施形態について詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば図１にも示したように、ゴール回収ダクト５の下部側面に設けられた開閉部７の上方に、この開閉部７に向かって下向きに傾斜した冷却体８が配設されてもよい。冷却体８を配設することによって、ゴール回収ダクト５に流れ落ちたゴールＤを、冷却体８で冷却固化しつつゴール回収ボックス９に収納することができる。冷却体８としては、例えば内部に空間を有する金属製の板状容器に水を循環して冷却するものが挙げられるが、これ以外でも、流下してきたゴールＤを冷却体８の表面で固着することなく冷却固化できるものであれば、冷却体８の構成自体は特に限定されない。また、冷却体８には流れ落ちてきたゴールＤを排出するための排出手段が併設されても良いし、冷却体８を適当な角度で傾斜させて配置することにより、自然に滑り落ちるようにすることも可能である。
【００２５】
また更に、本発明の他の実施形態として、ガラス溶解室１から排出される排ガスＧの温度が高くなく、従って排ガスＧの温度を下げてから排出する必要がない場合には、図２に示すガラス溶解窯１２のように、煙道２１を横煙道部３と縦煙道部４とから構成し、横煙道部３から分岐して下方に向かうゴール回収ダクト５を、縦煙道部４の下方に設ける簡単な構造にすることも可能である。
【００２６】
以上に例示した本発明の実施形態に係るガラス溶解窯１１、１２は、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。例えば、図１に示したガラス溶解窯１１では、横煙道部３’から分岐して下方に向かうゴール回収ダクト５を縦煙道部４の下方に設けたが、ゴール回収ダクト５を縦煙道部４’の下方に設けることも可能である。この場合には、横煙道部３’の底面６’の傾斜が図１とは逆の傾きになることは言うまでもない。また、横煙道部３’の途中から分岐して下方に向かうゴール回収ダクト５が設けられてもよい。
【００２７】
更に、上記実施形態に係るガラス溶解窯１１、１２では、横煙道部３、３’は水平をなし、底面６、６’のみをゴール回収ダクト５に向かって下向きに傾斜させているが、横煙道部３、３’自体をゴール回収ダクト５に向かって下向きに傾斜させてもよい。即ち、例えば図１において、横煙道部３、３’における底面６、６’は水平にした状態（＝底面と上面を平行にした状態）で、横煙道部３、３’自体をゴール回収ダクト５に向かって下向きに傾斜させることによっても底面６、６’を傾斜させることができ、ガラス溶解窯１１と同様の効果が得られる。なお、この場合には横煙道部の傾斜角＝底面の傾斜角となり、横煙道部の傾斜角を２〜１０度とすることによって、底面の傾斜角θ１、θ２を２〜１０度に設定した態様と同様の効果が得られる。
【００２８】
また更に、図１及び図２に示したガラス溶解窯１１、１２において、開閉部７はゴール回収ダクト５の下部側面に設けているが、この開閉部７はゴール回収ダクト５の下端部に設けても良く、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のガラス溶解窯の一実施形態に係る煙道の断面図。
【図２】本発明のガラス溶解窯の他の実施形態に係る煙道の断面図。
【図３】本発明のガラス溶解窯の概略平面図。
【図４】従来のガラス溶解窯における煙道の断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１    ガラス溶解室
２、２０、２１    煙道
３、３’    横煙道部
４、４’    縦煙道部
５    ゴール回収ダクト
６、６’    横煙道部の底面
７    開閉部
８    冷却体
９、９’    ゴール回収ボックス
１０、１１、１２    ガラス溶解窯
Ｄ    ゴール
Ｇ    排ガス
θ１、θ２    傾斜角
【図１】
2009120456.tif 000003
【図２】
2009120456.tif 000004
【図３】
2009120456.tif 000005
【図４】
2009120456.tif 000006