JP2011089730A - 溶解炉用の燃焼装置及び溶解炉 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼炎の輻射熱による溶解対象物の加熱及び燃焼炎の輻射熱による溶解炉の天井部の加熱の夫々を良好に行うことができる溶解炉用の燃焼装置を提供する。
【解決手段】溶解槽２における溶解対象物存在領域の上方の燃焼空間にガス燃料を噴出する燃料噴出ノズル１２に、燃料噴出方向視において複数の燃料噴出孔１３、１４を水平方向に並ぶ状態で備える複数の燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２が、上下方向に並べて形成され、複数の燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２の燃料噴出孔１３、１４が、側面視において、放射状に並ぶ状態に、かつ、最も上方の燃料噴出孔１３の燃料噴出方向と最も下方の燃料噴出孔１４の燃料噴出方向との間の角度範囲における中央の角度に沿う方向Ｂが斜め上方となる状態に形成され、複数の燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２のうち、上方側の燃料噴出部Ｆ１における燃料噴出孔１３が、平面視にて放射状に並ぶ状態に形成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、溶解槽における溶解対象物存在領域の上方の燃焼空間にガス燃料を噴出する燃料噴出ノズルが、前記燃焼空間の横側箇所からガス燃料を噴出するように設けられ、前記燃焼空間に対して燃焼用空気を斜め下向きに供給する燃焼用空気供給部が、前記燃料噴出ノズルの上部箇所に設けられた溶解炉用の燃焼装置、及び、その溶解炉用の燃焼装置を備えた溶解炉に関する。

かかる溶解炉用の燃焼装置は、ガラスや金属等の溶解対象物を溶解する溶解炉に用いられるものであり、そして、このような溶解炉用の燃焼装置を装備した溶解炉としては、溶解炉用の燃焼装置が、溶解槽における原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向に沿って、溶解層の横側部に並べられた、いわゆるサイドポート型の溶解炉がある。
このような溶解炉用の燃焼装置として、燃料噴出ノズルに、燃料噴出方向視において複数の燃料噴出孔を水平方向に並ぶ状態で備える燃料噴出部が、上下方向の一箇所に設けられ、複数の燃料噴出孔が、平面視にて、放射状に形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−３０１３６９号公報（図３、図４、図９）

従来の溶解炉用の燃焼装置では、燃料噴出ノズルには、複数の燃料噴出孔を水平方向に並ぶ状態で備える燃料噴出部が上下方向の一箇所にのみ設けられるものであるため、溶解対象物を効率良く加熱できないものであった。
すなわち、燃料噴出ノズルから噴出されたガス燃料を燃焼用空気供給部から供給される空気により燃焼させると、その燃焼炎による輻射熱にて溶解対象物が加熱されることになるが、燃焼炎による輻射熱により、溶解炉の天井部も加熱されることになり、加熱された溶解炉の天井部の輻射熱にても溶解対象物が加熱されることになる。
つまり、溶解対象物は、燃焼炎の輻射熱と溶解炉の天井部の輻射熱とによって加熱されることになるものであるから、燃焼炎の輻射熱にて溶解対象物を加熱することと、燃焼炎の輻射熱にて溶解炉の天井部を加熱することの両者が良好に行われることが望まれるものとなる。

しかしながら、従来の溶解炉用の燃焼装置は、燃料噴出ノズルには、複数の燃料噴出孔を水平方向に並ぶ状態で備える燃料噴出部が上下方向の一箇所にのみ設けられるものであるため、その燃料噴出ノズルから噴出されたガス燃料を燃焼用空気供給部から供給される燃焼用空気により燃焼させたときに生成される燃焼炎は、上下方向の幅が狭い状態となり、溶解対象物を燃焼炎の輻射熱にて加熱することと、溶解炉の天井部を燃焼炎の輻射熱にて加熱することの両者が良好に行われ難いものであり、改善が望まれるものであった。
ちなみに、燃焼炎が上下方向の幅が狭い状態となる場合においては、溶解炉の内部にて放出される熱量が少なくなり、煙道を流動する燃焼排ガスの温度が高くなるものとなる。

また、溶解炉用の燃焼装置が、溶解槽における原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向に沿って、溶解層の横側部に並べられた溶解炉においては、投入口に近い箇所では、溶解前の溶解対象物が上下方向に凹凸する状態で存在し、取出口に近い箇所では、溶解された溶解対象物が上面を平坦状とする状態で存在し、投入口と取出口との間の中間箇所では、溶解途中の溶解対象物が投入口に近い箇所よりも大きくはないものの、上下方向に凹凸する状態で存在するものとなる。
したがって、投入口に近い箇所では、燃焼炎が溶解対象物に接触することを回避すべく、燃焼炎が斜め上方側に伸びることが好ましく、また、取出口に近い箇所では、燃焼炎にて溶解対象物の全体を均一に加熱できるようにすべく、燃焼炎が溶解対象物の上面に沿って大きく伸びることが好ましく、また、投入口と取出口との間の中間箇所では、投入口に近い箇所より大きく上向きにする必要はないものの、燃焼炎が溶解対象物に接触することを回避すべく、燃焼炎が斜め上方側に伸びることが好ましいものとなる。

このため、従来の溶解炉用の燃焼装置においては、投入口に近い箇所と取出口に近い箇所とで、燃料噴出ノズルの設置角度を変えるようにして、燃焼炎の形成状態を変更させることが行われているが、燃料噴出ノズルの設置角度を変えるようにすると、燃焼装置の設置作業が煩雑となるものであった。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであって、その目的は、燃焼炎の輻射熱による溶解対象物の加熱及び燃焼炎の輻射熱による溶解炉の天井部の加熱の夫々を良好に行うことができる溶解炉用の燃焼装置を提供する点にある。
また、本発明の別の目的は、燃焼装置の設置作業の簡略化を図りながらも、加熱に適した燃焼炎を形成できる溶解炉を提供する点にある。

本発明の溶解炉用の燃焼装置は、溶解槽における溶解対象物存在領域の上方の燃焼空間にガス燃料を噴出する燃料噴出ノズルが、前記燃焼空間の横側箇所からガス燃料を噴出するように設けられ、
前記燃焼空間に対して酸素含有ガスを斜め下向きに供給する燃焼用空気供給部が、前記燃料噴出ノズルの上部箇所に設けられたものであって、その第１特徴構成は、
前記燃料噴出ノズルに、燃料噴出方向視において複数の燃料噴出孔を水平方向に並ぶ状態で備える複数の燃料噴出部が、上下方向に並べて形成され、
前記複数の燃料噴出部の燃料噴出孔が、側面視において、放射状に並ぶ状態に、かつ、最も上方の燃料噴出孔の燃料噴出方向と最も下方の燃料噴出孔の燃料噴出方向との間の角度範囲における中央の角度に沿う方向が斜め上方となる状態に形成され、
前記複数の燃料噴出部のうち、上方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、平面視にて放射状に並ぶ状態に形成され、かつ、下方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、平面視にて、放射状に並ぶ状態又は平行状に並ぶ状態に形成されている点を特徴とする。

すなわち、燃料噴出ノズルに上下方向に並べて形成された複数の燃料噴出部の燃料噴出孔が、側面視において、放射状に並ぶ状態に形成されているから、ガス燃料が上下に拡がる放射状に噴出されるため、上下に拡がる燃焼炎が形成されることになる。
そして、複数の燃料噴出部の燃料噴出孔が、側面視にて、放射状に並ぶ状態に形成されるに加えて、最も上方の燃料噴出孔の燃料噴出方向と最も下方の燃料噴出孔の燃料噴出方向との間の角度範囲における中央の角度に沿う方向が斜め上方となる状態に形成されているから、上下に拡がる放射状に噴出されるガス燃料は、全体として見れば、斜め上方に向けて噴出されるため、斜め上方に向けて伸びる燃焼炎が形成されるものとなる。

したがって、燃料噴出ノズルに上下方向に並べて形成された複数の燃料噴出部の燃料噴出孔から噴出されたガス燃料が燃焼用空気供給部から供給された空気によって燃焼して形成される燃焼炎は、全体としては斜め上方に向けて伸びる状態で、上下に拡がる状態となるため、全体としては斜め上方に向けて伸びることにより、溶解対象物に接触することが回避されながらも、上下に拡がることにより、燃焼炎の輻射熱にて溶解対象物を加熱することと、燃焼炎の輻射熱にて溶解炉の天井部を加熱することの両者を良好に行うことができる。

ちなみに、側面視にて放射状に形成される複数の燃料噴出部の燃料噴出孔のうちの、最も上方の燃料噴出孔の燃料噴出方向と最も下方の燃料噴出孔の燃料噴出方向との間の角度範囲における中央の角度に沿う方向が斜め上方となる状態とは、次の三つの場合がある。
第１の場合は、複数の燃料噴出孔の全てが斜め上方に向かう状態に形成される場合であり、第２の場合は、複数の燃料噴出孔のうちの、最も下方の燃料噴出孔の燃料噴出方向が水平方向であり、残りの燃料噴出孔の全てが斜め上方に向かう状態に形成される場合である。

第３の場合は、複数の燃料噴出孔のうちの、下方側の１つ又は複数の燃料噴出孔の燃料噴出方向が斜め下向きであり、燃料噴出方向が斜め下向きである燃料噴出孔を除いた燃料噴出孔の全てが斜め上方に向かう状態、あるいは、燃料噴出方向が斜め下向きである燃料噴出孔を除いた燃料噴出孔のうちの、最も下方の燃料噴出孔の燃料噴出方向が水平方向であり、残りの燃料噴出孔の全てが斜め上方に向かう状態に形成される場合である。

第３の場合のように、燃料噴出方向が下向きである燃料噴出孔を備えさせる必要がある場合とは、溶解槽における溶解対象物存在領域と燃料噴出ノズルの設置箇所との間の上下間隔が大きいときが考えられるものであり、そして、下方側の燃料噴出孔の燃料噴出方向を斜め下向きに向ける際に、どの程度下向きに向けるかは、溶解槽における溶解対象物存在領域と燃料噴出ノズルとの間の上下間隔に応じて決めることになる。

しかも、第１特徴構成によれば、複数の燃料噴出部のうち、上方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、平面視にて放射状に並ぶ状態に形成され、かつ、下方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、平面視にて、放射状に並ぶ状態又は平行状に並ぶ状態に形成されているから、不必要に上方に伸びる燃焼炎が形成されることを抑制して、燃焼炎の輻射熱にて溶解対象物を加熱することと、燃焼炎の輻射熱にて溶解炉の天井部を加熱することの両者を適切に行えるものとなる。

すなわち、一般に、ガス燃料を燃焼用空気にて燃焼させる場合には、例えば、燃焼用空気供給部から斜め下向きに供給される燃焼用空気の供給速度が、８〜１５ｍ／Ｓであるのに対して、燃料噴出ノズルから噴出されるガス燃料の噴出速度が、３０〜５０ｍ／Ｓとなる等、ガス燃料の噴出速度が燃焼用空気の供給速度よりも数倍速いものとなる。

このようにガス燃料の噴出速度が燃焼用空気の供給速度よりも数倍速いものではあるもの、複数の燃料噴出部のうち、上方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、平面視にて放射状に並ぶ状態に形成されるものであるから、噴出されるガス燃料が左右方向に分散されるものとなるため、噴出されるガス燃料が燃焼用空気供給部から供給される燃焼用空気を押し上げる状態で燃焼することを回避して、不必要に上方に伸びる燃焼炎が形成されることを抑制できるものとなる。

ちなみに、複数の燃料噴出部のうち、上方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、平面視にて平行状に並ぶ状態に形成されていると、噴出されるガス燃料が左右方向に分散されることなく集中して流動するため、燃焼用空気を押し上げる状態で燃焼する結果、不必要に上方に伸びる燃焼炎が形成されるものとなり、溶解炉の天井に接触して、その天井を早期に損傷させる等の不都合を招く虞があり、燃焼炎の輻射熱にて溶解対象物を加熱することと、燃焼炎の輻射熱にて溶解炉の天井部を加熱することの両者を適切に行えないものとなる。

そして、複数の燃料噴出部のうち、下方側の燃料噴出部における燃料噴出孔から噴出さされるガス燃料は、上方側の燃料噴出部における燃料噴出孔から噴出されるガス燃料よりも下向きであり、燃焼用空気を押し上げることが少ないものであるから、必要とする加熱状況に合わせて、下方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、平面視にて、放射状に並ぶ状態又は平行状に並ぶ状態に形成されることになる。
ちなみに、下方側の燃料噴出部における燃料噴出孔を、平面視にて、放射状に並ぶ状態に形成すると、横幅方向に拡がった燃焼炎を形成できるものとなり、下方側の燃料噴出部における燃料噴出孔を、平面視にて、平行状に並ぶ状態に形成すると、ガス燃料の噴出方向に十分に伸びる燃焼炎を形成できるものとなる。

要するに、本発明の第１特徴構成によれば、燃焼炎の輻射熱による溶解対象物の加熱及び燃焼炎の輻射熱による溶解炉の天井部の加熱の夫々を良好に行うことができる溶解炉用の燃焼装置を提供できる。

本発明の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記複数の燃料噴出部のうち、上方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、下方側の燃料噴出部における燃料噴出孔よりも、大径に形成されている点を特徴とする。

すなわち、複数の燃料噴出部のうち、上方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、下方側の燃料噴出部における燃料噴出孔よりも、大径に形成されているから、複数の燃料噴出部のうちの上方側の燃料噴出部の燃料噴出孔から噴出されるガス燃料の噴出速度を、複数の燃料噴出部のうちの下方側の燃料噴出部の燃料噴出孔から噴出されるガス燃料の噴出速度よりも低速にできる。

このように、複数の燃料噴出部のうちの上方側の燃料噴出部の燃料噴出孔から噴出されるガス燃料の噴出速度を、複数の燃料噴出部のうちの下方側の燃料噴出部の燃料噴出孔から噴出されるガス燃料の噴出速度よりも低速にすることにより、複数の燃料噴出部のうちの上方側の燃料噴出部の燃料噴出孔から噴出されるガス燃料が、燃焼用空気供給部から供給される燃焼用空気を押し上げる状態で燃焼することを的確に回避できるものとなる。

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、複数の燃料噴出部のうちの上方側の燃料噴出部の燃料噴出孔から噴出されるガス燃料が、燃焼用空気供給部から供給される燃焼用空気を押し上げる状態で燃焼することを的確に回避できる溶解炉用の燃焼装置を提供できる。

本発明の第３特徴構成は、上記第１特徴構成又は第２特徴構成に加えて、
前記上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率を変更調節する変更調節手段が設けられている点を特徴とする。

すなわち、変更調節手段により上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率を変更調節するできるものとなる。
つまり、上下複数段の燃料噴出部うちの上方側の燃料噴出部の方が下方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態、上下複数段の燃料噴出部のうちの下方側の燃料噴出部の方が上方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態、及び、上下複数段の燃料噴出部うちの上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とのガス燃料の噴出量が同じになる状態に調節できるものとなる。

尚、上下複数段の燃料噴出部うちの上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とのガス燃料の噴出量が同じになる状態とは、両者のガス燃料の噴出量が同一である場合のみではなく、例えば、燃料噴出ノズルから噴出されるガス燃料の噴出量の５％に相当する範囲で上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とのガス燃料の噴出量が相違する場合を含むもの、つまり、上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とのガス燃料の噴出量が略同じとなる状態をも含むものである。

そして、上下複数段の燃料噴出部うちの上方側の燃料噴出部の方が下方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態にすると、燃焼炎が斜め上方側に伸びる状態となり、上下複数段の燃料噴出部のうちの下方側の燃料噴出部の方が上方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態にすると、燃焼炎が水平方向に向かう長さの大きい状態となる。
また、上下複数段の燃料噴出部うちの上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とのガス燃料の噴出量が同じになる状態にすると、上方側の燃料噴出部の方が下方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態にする場合よりも大きく上方に向かないものの、燃焼炎が斜め上方側に伸び、且つ、下方側の燃料噴出部の方が上方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態にする場合よりも長くはならないものの、燃焼炎の水平方向に向かう長さが大きくなる状態となる。

したがって、溶解炉用の燃焼装置を、溶解槽における原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向に沿って、溶解層の横側部に並べる溶解炉を構成する場合において、その溶解炉用の燃焼装置として設置すれば、その溶解炉において望まれる燃焼炎を形成することができるものなる。

つまり、投入口に近い箇所では、溶解前の溶解対象物が上下方向に凹凸する状態で存在するため、燃焼炎が溶解対象物に接触することを回避すべく、燃焼炎が斜め上方側に伸びることが好ましものとなるから、投入口に近い箇所に設置するときには、上下複数段の燃料噴出部うちの上方側の燃料噴出部の方が下方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態にすれば、斜め上方側に伸びる状態の燃焼炎を形成できることになる。

また、取出口に近い箇所では、溶解された溶解対象物が上面を平坦状とする状態で存在するため、燃焼炎にて溶解対象物の全体を均一に加熱できるようにすべく、燃焼炎が溶解対象物の上面に沿って大きく伸びることが好ましいものとなるから、取出口に近い箇所に設置するときには、上下複数段の燃料噴出部のうちの下方側の燃料噴出部の方が上方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態にすれば、水平方向に向かう長さが大きくなる状態の燃焼炎を形成できることになる。

さらに、投入口と取出口との間の中間箇所では、溶解途中の溶解対象物が投入口に近い箇所よりも大きくはないものの、上下方向に凹凸する状態で存在するものとなるため、投入口に近い箇所より大きく上向きにする必要はないものの、燃焼炎が溶解対象物に接触することを回避すべく、燃焼炎が斜め上方側に伸びることが好ましいものとなるから、投入口と取出口との間の中間箇所に設置するときには、上下複数段の燃料噴出部うちの上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とのガス燃料の噴出量が同じになる状態にすれば、上方側の燃料噴出部の方が下方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態にする場合よりも大きく上方に向かないものの、斜め上方側に伸びる状態の燃焼炎を形成でき、且つ、下方側の燃料噴出部の方が上方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態にする場合よりも長くはならないものの、水平方向に向かう長さが大きくなる状態の燃焼炎を形成できるものとなる。

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、溶解槽に対する設置位置に応じた燃焼炎を形成できる溶解炉用の燃焼装置を提供できる。

本発明の溶解炉は、上記第１特徴構成〜第３特徴構成のいずれかに記載の溶解炉用の燃焼装置が、前記溶解槽における原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向に沿って、前記溶解層の横側部に３つ以上並べて設けられ、
並べて設けられる複数の燃焼装置のうちの、前記投入口に近い燃焼装置の前記燃料噴出ノズルにおける前記上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率が、上方側の燃料噴出部の方が下方側の燃料噴出部よりも多くなるように設定され、
並べて設けられる複数の燃焼装置のうちの、前記投入口と前記取出口との間の中間の燃焼装置の前記燃料噴出ノズルにおける前記上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率が、上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とが同じになるように設定され、
並べて設けられる複数の燃焼装置のうちの、前記取出口に近い燃焼装置の前記燃料噴出ノズルにおける前記上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率が、下方側の燃料噴出部の方が上方側の燃料噴出部よりも多くなるように設定されている点を特徴とする。

すなわち、並べて設けられる複数の燃焼装置のうちの、投入口に近い燃焼装置は、燃料噴出ノズルにおける上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率が、上方側の燃料噴出部の方が下方側の燃料噴出部よりも多くなるように設定されているから、上方側の燃料噴出部の方が下方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態となり、燃焼炎が斜め上方側に伸びる状態となる。

また、並べて設けられる複数の燃焼装置のうちの、取出口に近い燃焼装置は、燃料噴出ノズルにおける上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率が、下方側の燃料噴出部の方が上方側の燃料噴出部よりも多くなるように設定されているから、下方側の燃料噴出部の方が上方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態となり、燃焼炎の水平方向に向かう長さが大きくなる状態となる。

さらに、並べて設けられる複数の燃焼装置のうちの、投入口と取出口との間の中間の燃焼装置の燃料噴出ノズルにおける上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率が、上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とが同じになるように設定されているから、上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とのガス燃料の噴出量が同じになる状態となり、上方側の燃料噴出部の方が下方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態にする場合よりも大きく上方に向かないものの、燃焼炎が斜め上方側に伸び、且つ、下方側の燃料噴出部の方が上方側の燃料噴出部よりもガス燃料の噴出量が多くなる状態にする場合よりも長くはならないものの、燃焼炎の水平方向に向かう長さが大きくなる状態となる。

尚、並べて設けられる複数の燃焼装置のうちの、前記投入口と前記取出口との間の中間の燃焼装置の前記燃料噴出ノズルにおける前記上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率が、上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とが同じになるように設定するとは、上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とのガス燃料の噴出量が同一となる状態に設定する場合のみではなく、例えば、燃料噴出ノズルから噴出されるガス燃料の噴出量の５％に相当する範囲で上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とのガス燃料の噴出量が相違するように設定する場合を含むもの、つまり、上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とのガス燃料の噴出量が略同じとなる状態となるように設定する場合をも含むものである。

そして、投入口に近い箇所では、溶解前の溶解対象物が上下方向に凹凸する状態で存在するため、燃焼炎が溶解対象物に接触することを回避すべく、燃焼炎が斜め上方側に伸びることが好ましものとなるが、投入口に近い燃焼装置にて、斜め上方側に伸びる状態となる燃焼炎を形成できるものとなる。

また、取出口に近い箇所では、溶解された溶解対象物が上面を平坦状とする状態で存在するため、燃焼炎にて溶解対象物の全体を均一に加熱できるようにすべく、燃焼炎が溶解対象物の上面に沿って大きく伸びることが好ましいものとなるが、取出口に近い燃焼装置にて、水平方向に向かう長さが大きくなる状態の燃焼炎を形成できることになる。

さらに、投入口と取出口との間の中間箇所では、溶解途中の溶解対象物が投入口に近い箇所よりも大きくはないものの、上下方向に凹凸する状態で存在するものとなるため、投入口に近い箇所より大きく上向きにする必要はないものの、燃焼炎が溶解対象物に接触することを回避すべく、燃焼炎が斜め上方側に伸びることが好ましいものとなるが、投入口と取出口との間の中間の燃焼装置にて、投入口に近い燃焼装置にて形成される燃焼炎よりも大きく上方に向かないものの、斜め上方側に伸びる状態の燃焼炎を形成でき、且つ、取出口に近い燃焼装置にて形成される燃焼炎よりも長くはならないものの、水平方向に向かう長さが大きくなる状態の燃焼炎を形成できるものとなる。

したがって、溶解炉用の燃焼装置を、溶解槽における原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向に沿って、溶解層の横側部に並べる溶解炉を構成する場合において、その溶解炉において望まれる燃焼炎を形成することができるものなる。

しかも、燃料噴出ノズルにおける上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率を、溶解炉用の燃焼装置の溶解槽に対する設置位置に応じて設定することにより、溶解槽に対する設置位置に応じた燃焼炎を形成するものであるから、溶解槽の横側部に並置する複数の溶解炉用の燃焼装置は、同じ状態に設置すれば良いものとなり、燃焼装置の設置作業の簡素化が図れるものとなる。

ちなみに、燃料噴出ノズルにおける上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率を、溶解炉用の燃焼装置の溶解槽に対する設置位置に応じて設定するにあたり、第３特徴構成の溶解炉用の燃焼装置の場合には、上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率を変更調節する変更調節手段にて、ガス供給比率を設定できるものとなるが、このよう変更調節手段を備えない場合には、上下複数段の燃料噴出部に対するガス燃料の供給路に、ガス供給比率を設定するための絞りを配置する等により、ガス供給比率を設定できる。

要するに、本発明の溶解炉は、燃焼装置の設置作業の簡略化を図りながらも、加熱に適した燃焼炎を形成できる溶解炉を提供できる。

ガラス溶解炉の縦断正面図 図１のイ−イ矢視図 ガラス溶解炉の縦断正面図 ガラス溶解炉の縦断正面図 ガラス溶解炉における要部の側面図 燃料供給部の一部切欠側面図 図６のロ−ロ矢視図 燃料噴出ノズルの正面図 別実施形態の燃料供給部の一部切欠側面図 別実施形態の燃料噴出ノズルの正面図 別実施形態の燃料供給部の一部切欠側面図 別実施形態の燃料噴出ノズルの正面図 別実施形態の燃料供給部の一部切欠側面図 別実施形態の燃料噴出ノズルの正面図 実験装置の概略正面図 実験装置の概略側面図 天井温度についての実験結果を示す図 床面温度についての実験結果を示す図 煙道温度についての実験結果を示す図

〔実施形態〕
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する
図１及び図２に示すように、溶解炉としてのガラス溶解炉は、天井がアーチ型に形成された炉本体１の下部に、平面視にて矩形状の溶解槽２を備え、溶解槽２を区画形成する炉壁４における前面部に、溶解対象物としてのガラス原料を投入する投入口４ｉが形成され、炉壁４における後面部に、溶解ガラスを取り出す取出口４ｅが形成され、取出口４ｅを形成した炉壁部分の外部に、取出口４ｅにて溶解槽２と連通する作業槽３が設けられ、溶解槽２における溶解対象物存在領域の上方の燃焼空間にてガス燃料を燃焼させる溶解炉用の燃焼装置Ｎが、溶解槽２の両横側部に設けられており、もって、投入口４ｉから投入したガラス原料を、溶解槽２にて溶解させながら作業槽３に向かって流動させて、取出口４ｅを通して清浄な溶解ガラスを作業槽３に導くように構成されている。

燃焼装置Ｎは、溶解槽２の左右両横側部の夫々に、投入口４ｉと取出口４ｅとが並ぶ方向（ガラス原料の流動方向）に沿って、３個ずつ並ぶ状態で設けられ、そして、左側の３個の燃焼装置Ｎと、右側の３個の燃焼装置Ｎとが、一定時間（例えば、約１５〜３０分）毎に、交互に燃焼するように構成されている。

炉本体１の左右の横外側部の夫々に、溶解槽前後方向に延びる蓄熱室Ｔが設けられており、燃焼装置Ｎは、後述の如く、蓄熱室Ｔを通って高温（１０００〜１２００℃）に予熱された燃焼用空気Ａにてガス燃料を燃焼させるように構成されている。
蓄熱室Ｔは、燃焼装置Ｎによる燃焼が行われた後の排ガスＥが通過することにより、その排ガスＥが保有する熱を蓄熱するように構成されている。

燃焼装置Ｎの夫々は、図５にも示すように、燃焼空間の横側箇所からガス燃料を燃焼空間に噴出する燃料供給部Ｗと、その燃料供給部Ｗの上方箇所に設けられて、燃焼空間に対して燃焼用空気を斜め下向きに供給する燃焼用空気供給部Ｋとを備えている。

燃焼用空気供給部Ｋは、炉壁４に開口した空気口５と、蓄熱室Ｔと空気口５とを連通する空気供給路６とから構成され、上述の如く、蓄熱室Ｔを通って高温に予熱された燃焼用空気Ａを、ガス燃料の燃焼域に供給するように構成されている。尚、燃焼用空気Ａの供給速度は、例えば、８〜１５ｍ／Ｓである。
空気供給路６の断面形状及びその先端の空気口５の形状は、図５に示すように、下縁が直線状で且つその直線状の下縁の両端を結ぶ上方に突出する湾曲状の上縁を備える状態に形成されたカマボコ状である。
そして、空気供給路６の下縁部分は、側面視にて、水平方向に対して１０度傾斜し、空気供給路の上縁の頂部部分は、側面視にて、水平方向に対して２０度傾斜するように形成されている。

図１に示すように、送風機Ｓの空気を左右の蓄熱室Ｔの一方に供給し且つ他方の蓄熱室Ｔから排出される排ガスＥを外部に排出する状態と、送風機Ｓの空気を左右の蓄熱室Ｔの他方に供給し且つ一方の蓄熱室Ｔから排出される排ガスを外部に排出する状態とに切換える流路切換機構Ｖが設けられており、この流路切換機構Ｖにより、左側の３個の燃焼装置Ｎに燃焼用空気を供給する状態と、右側の３個の燃焼装置Ｎに燃焼用空気を供給する状態とに切換えることにより、上述の如く、左側の３個の燃焼装置Ｎを燃焼させる状態と右側の３個の燃焼装置Ｎを燃焼させる状態とに切換えるように構成されている。

図６に示すように、燃料供給部Ｗが、ガス燃料供給源からガス燃料が供給されるガス供給管部１０、そのガス供給管部１０の先端に接続されたガス供給室部１１、及び、そのガス供給室部の先端に接続されて、燃焼空間にガス燃料を噴出する燃料噴出ノズル１２を備えて構成されている。
つまり、燃料供給部Ｗは、ガス供給管部１０、ガス供給室部１１、及び、燃料噴出ノズル１２を一体的に組み付けたユニット状に構成され、そして、燃料噴出ノズル１２を炉壁４の装着孔４ｓに挿入させた状態で、炉壁４に取り付けられている。
ちなみに、燃料供給部Ｗは、ガス供給管部１０の長手方向が、水平方向に対して５〜１５度上向きに傾斜するように取り付けられることになる。尚、本実施形態の例示図においては、１０度上向きに傾斜している。

燃料噴出ノズル１２には、図８にも示すように、２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２が、上下方向に並べて形成され、その２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２の夫々は、燃料噴出方向視において複数の燃料噴出孔１３、１４を水平方向に並ぶ状態で備えている。
そして、２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２の燃料噴出孔１３、１４が、側面視において、放射状に並ぶ状態に形成されている。
また、２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２の燃料噴出孔１３、１４の燃料噴出方向が、いずれも、斜め上方となる状態に形成されて、最も上方の燃料噴出孔としての上方の燃料噴出孔１３の燃料噴出方向と最も下方の燃料噴出孔としての下方の燃料噴出孔１４の燃料噴出方向との間の角度範囲における中央の角度に沿う方向（以下、中央方向と略称）Ｂが斜め上方となる状態に形成されている

また、図７に示すように、２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２のうち、下方側の燃料噴出部Ｆ２における燃料噴出孔１４が、平面視にて、放射状に並ぶ状態に形成され、同様に、上方側の燃料噴出部Ｆ１における燃料噴出孔１３が、平面視にて放射状に並ぶ状態に形成されている。

２つの燃料噴出部のうち、上方側の燃料噴出部Ｆ１における燃料噴出孔１３が、下方側の燃料噴出部Ｆ２における燃料噴出孔１４よりも、１０％の範囲内で大径に形成されている。
尚、２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２の燃料噴出孔１３、１４は、孔の長さが孔の直径よりも２倍以上になるように形成されている。

ガス供給室部１１は、図６及び図７に示すように、燃料噴出ノズル１２における２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２に合わせて、２つの燃料供給室Ｇ１、Ｇ２を備える状態に区画形成されている。
具体的には、４角筒状の本体部１１Ａの先端部が、燃料噴出ノズル１２の背面部に接続され、円筒状の本体部１１Ａの背部には、ガス供給管部１０が接続される背壁部１１Ｂが設けられ、そして、４角筒状の本体部１１Ａの内部が、仕切り壁１１Ｃにて上下に区画形成されている。

ガス供給管部１０は、ガス供給管（図示せず）の接続部から２股状に分岐する基端側管部１０Ａ、及び、ガス供給室部１１における２つの燃料供給室Ｇ１、Ｇ２に各別に接続される一対の管路部分１０Ｂを主要部として構成され、基端側管部分１０Ａと一対の管路部分１０Ｂとの間には、流量調整弁Ｒ１、Ｒ２が配設されている。

燃料噴出ノズル１２における２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２に対するガス供給比率を変更調節する変更調節手段Ｈが設けられている。
この変更調整手段Ｈは、基端側管部１０Ａと一対の管路部分１０Ｂとの間に配設された流量調整弁Ｒ１、Ｒ２を用いて構成されている。
つまり、一対の流量調整弁Ｒ１、Ｒ２が連結軸２０にて一体的に（同時に）開閉されるように連係され、それら流量調整弁Ｒ１、Ｒ２を一体的に（同時に）開閉操作する往復揺動操作式の操作レバー２１が設けられ、さらに、一対の流量調整弁Ｒ１、Ｒ２が、操作レバー２１を一方側に揺動させるほど、一方側の開度が大きくなって他方側の開度が小さくなり、且つ、操作レバー２１を他方側に揺動させるほど、他方側の開度が大きくなって一方側の開度が小さくなるように、開度が逆方向に変更されるように構成されている。

そして、溶解槽２の左右両横側部の夫々に３個ずつ並ぶ状態で設けられる燃焼装置Ｎの燃料噴出ノズル１２における２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２に対するガス供給比率が、変更調節手段Ｈによって、下記の如く設定されている。
つまり、投入口４ｉと取出口４ｅとが並ぶ方向（ガラス原料の流動方向）に沿って並べて設けられる３つの燃焼装置Ｎのうちの、投入口４ｉに近い燃焼装置Ｎの燃料噴出ノズル１２における２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２に対するガス供給比率が、上方側の燃料噴出部Ｆ１の方が下方側の燃料噴出部Ｆ２よりも多くなるように設定されている。具体的には、８：２の比率となるように設定されている。

また、投入口４ｉと取出口４ｅとが並ぶ方向（ガラス原料の流動方向）に沿って並べて設けられる３つの燃焼装置Ｎのうちの、投入口４ｉと取出口４ｅとの間の中間の燃焼装置Ｎにおける燃料噴出ノズル１２の２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２に対するガス供給比率が、上方側の燃料噴出部Ｆ１と下方側の燃料噴出部Ｆ２とが同じになるように設定されている。
尚、２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２に対するガス供給比率が、上方側の燃料噴出部Ｆ１と下方側の燃料噴出部Ｆ２とが同じになるように設定するとは、上方側の燃料噴出部Ｆ１と下方側の燃料噴出部Ｆ２とのガス燃料の噴出量が同一となる状態に設定する場合のみではなく、例えば、燃料噴出ノズルから噴出されるガス燃料の噴出量の５％に相当する範囲で上方側の燃料噴出部Ｆ１と下方側の燃料噴出部Ｆ２とのガス燃料の噴出量が相違するように設定する場合を含むもの、つまり、上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とのガス燃料の噴出量が略同じとなる状態となるように設定する場合をも含むものである。

さらに、投入口４ｉと取出口４ｅとが並ぶ方向（ガラス原料の流動方向）に沿って並べて設けられる３つの燃焼装置のうちの、取出口４ｅに近い燃焼装置Ｎの燃料噴出ノズル１２における２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２に対するガス供給比率が、下方側の燃料噴出部の方が上方側の燃料噴出部よりも多くなるように設定されている。具体的には、３：７になるように設定されている。

したがって、図１〜図４に示すように、投入口４ｉに近い燃焼装置Ｎによって形成される火炎が、投入口４ｉと取出口４ｅとの間の中間の燃焼装置Ｎに形成される火炎よりも短く、その中間の燃焼装置Ｎに形成される火炎が、取出口４ｅに近い燃焼装置Ｎよりも短くなるように、各燃焼装置Ｎにて形成される火炎の長さが変わることになる。
また、投入口４ｉに近い燃焼装置Ｎによって形成される火炎は、図１に示すように、下方側には拡がることなく、上方に拡がる傾向となり、取出口４ｅに近い燃焼装置Ｎによって形成される火炎は、図４に示すように、上方には拡がることなく、溶解槽２における溶解対象物存在領域に沿って、大きく伸びるものとなる。
そして、投入口４ｉと取出口４ｅとの間の中間の燃焼装置Ｎに形成される火炎は、図３に示すように、投入口４ｉに近い燃焼装置Ｎによって形成される火炎よりも上向きとなることはないが、取出口４ｅに近い燃焼装置Ｎによって形成される火炎よりも上を向く形状に形成されことになる。

したがって、投入口４ｉに近い箇所では、溶解前の溶解対象物（ガラス原料）が上下方向に凹凸する状態で存在するため、燃焼炎が溶解対象物（ガラス原料）に接触することを回避すべく、燃焼炎が斜め上方側に伸びることが好ましものとなるが、投入口４ｉに近い燃焼装置Ｎにて、斜め上方側に伸びる状態となる燃焼炎を形成できるものとなる。

また、取出口４ｅに近い箇所では、溶解された溶解対象物（ガラス原料）が上面を平坦状とする状態で存在するため、燃焼炎にて溶解対象物（ガラス原料）の全体を均一に加熱できるようにすべく、燃焼炎が溶解対象物の上面に沿って大きく伸びることが好ましいものとなるが、取出口４ｅに近い燃焼装置Ｎにて、水平方向に向かう長さが大きくなる状態の燃焼炎を形成できることになる。

さらに、投入口４ｉと取出口４ｅとの間の中間箇所では、溶解途中の溶解対象物（ガラス原料）が投入口４ｉに近い箇所よりも大きくはないものの、上下方向に凹凸する状態で存在するものとなるため、投入口４ｉに近い箇所より大きく上向きにする必要はないものの、燃焼炎が溶解対象物（ガラス原料）に接触することを回避すべく、燃焼炎が斜め上方側に伸びることが好ましいものとなるが、投入口４ｉと取出口４ｅとの間の中間の燃焼装置Ｎにて、投入口４ｉに近い燃焼装置Ｎにて形成される燃焼炎よりも大きく上方に向かないものの、斜め上方側に伸びる状態の燃焼炎を形成でき、且つ、取出口４ｅに近い燃焼装置Ｎにて形成される燃焼炎よりも長くはならないものの、水平方向に向かう長さが大きくなる状態の燃焼炎を形成できるものとなる。

要するに、溶解槽２における原料を投入する投入口４ｉと溶解物を取り出す取出口４ｅとが並ぶ方向に沿って並ぶ３つの燃焼装置Ｎの夫々が、その溶解炉において望まれる燃焼炎を形成することになる。

〔実験結果について〕
次に、上記実施形態で述べた燃焼噴出部Ｗを、図１５及び図１６に示すように、実験用加熱炉３０に装備し燃焼させた場合の実験結果を説明する。
実験加熱炉３０は、奥行きＤが８．８ｍであり、高さＹが１．６ｍであり、そして、横幅Ｌが１．８ｍである。

燃焼用空気Ａを供給する空気口３１及びその空気口３１に続く空気供給路３２の断面形状は、図１６に示すように横長の長方形状である。具体的には、横幅が０．９ｍであり、高さが０．４５ｍであり、空気供給路３２の下面が、水平方向に対して１０度傾斜し、上面が水平方向に対して２０度傾斜している。
燃焼用空気Ａとしては、１０００℃の空気が、４ｍ／Ｓで供給されるものとする。
煙道３３には、排気抵抗を調節するダンパ３４が設けられ、また、加熱炉３０の底部は単なる床面３５に形成されている。

このような実験設備において、燃料供給部Ｗが備える変更調節手段Ｈにより、燃料噴出ノズル１２における２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２に対するガス供給比率を、上方側の燃料噴出部Ｆ１の方が下方側の燃料噴出部Ｆ２よりも多くなるように、具体的には、８：２の比率となるように設定する状態（以下、上向セッティングと略称）、上方側の燃料噴出部Ｆ１と下方側の燃料噴出部Ｆ２とが同じになるように設定する状態（以下、標準セッティングと略称）、及び、下方側の燃料噴出部Ｆ２の方が上方側の燃料噴出部Ｆ２よりも多くなるように、具体的には、３：７になるように設定する状態（以下、下向きセッティングと略称）に切換えて燃焼させて、実験用加熱炉３０の床温度、天井温度、煙道温度を計測したところ、図１７〜図１９の結果となった。

この実験結果にて、燃焼装置Ｎにて形成される火炎が、床及び天井を適切に加熱することが分かった。
ちなみに、下向きセッティングにおいては、煙道温度が高温となるが、その理由は、火炎が床面３５に沿って大きく伸びる状態となり、天井を効率よく加熱することなく、煙道に流れる込むことによるものである。
尚、煙道３３を流動する排ガスのＮＯｘを計測した結果、許容できる濃度となる結果も得た。

上記実験結果により、上記実施形態にて詳細に述べた如く、溶解槽２における原料を投入する投入口４ｉと溶解物を取り出す取出口４ｅとが並ぶ方向に沿って並ぶ燃焼装置Ｎの夫々が、その溶解炉において望まれる燃焼炎を形成することを検証できた。

〔燃料供給部の別実施形態〕
次に、燃料供給部Ｗの別実施形態を説明する。
図９及び図１０に示すように、この別実施形態においては、上記実施形態と同様に、燃料噴出ノズル１２には、２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２が、上下方向に並べて形成され、そして、２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２の燃料噴出孔１３、１４が、側面視において、放射状に並ぶ状態に、かつ、最も上方の燃料噴出孔としての上方の燃料噴出孔１３の燃料噴出方向と最も下方の燃料噴出孔としての下方の燃料噴出孔１４の燃料噴出方向との間の角度範囲における中央の角度に沿う方向（以下、中央方向と略称）Ｂが斜め上方となる状態に形成されている点において、上記実施形態と同様である。
また、２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２の複数の燃料噴出孔１３、１４の夫々が、平面視にて放射状に並ぶ状態で備えられている点も、上記実施形態と同様である。

上記実施形態と異なる点は、その２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２のうちの上方の燃料噴出部Ｆ１の燃料噴出孔１３の燃料噴出方向が、斜め上向きであるのに対して、下方の燃料噴出部Ｆ２の燃料噴出孔１４の燃料噴出方向が、斜め上向きではあるものの、水平方向に近い方向である点である。

図１１及び図１２に示すように、この実施形態では、燃料噴出ノズル１２には、３つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が、上下方向に並べて形成され、３つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の夫々は、燃料噴出方向視において複数の燃料噴出孔１３、１４、１５を水平方向に並ぶ状態で備えている。また、３つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の複数の燃料噴出孔１３、１４、１５の夫々が、平面視にて放射状に並ぶ状態に形成されている。

そして、３つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の燃料噴出孔１３、１４が、側面視において、放射状に並ぶ状態に、かつ、最も上方の燃料噴出孔としての上方の燃料噴出孔１３の燃料噴出方向と最も下方の燃料噴出孔としての下方の燃料噴出孔１５の燃料噴出方向との間の角度範囲における中央の角度に沿う方向（以下、中央方向と略称）Ｂが斜め上方となる状態に形成されている。
３つの２つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のうちの上方の燃料噴出部Ｆ１及び上下中間の燃料噴出孔１４の燃料噴出方向が、斜め上向きであるのに対して、下方の燃料噴出部Ｆ３の燃料噴出孔１５の燃料噴出方向が、斜め上向きではあるものの、水平方向に近い方向である。

また、この実施形態においては、ガス供給管部１０に、３つの管部分１０Ｂが設けられ、ガス供給室部１１が、３つの燃料室Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に区画され、変更調整手段Ｈを構成する３つの流量調整弁Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が、各別に操作自在な状態で、上記した３つの管部分１０Ｂの夫々に対応させて設けられている。

図１３及び図１４に示すように、この実施形態では、燃料噴出ノズル１２には、４つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４が、上下方向に並べて形成され、４つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の夫々は、燃料噴出方向視において複数の燃料噴出孔１３、１４、１５、１６を水平方向に並ぶ状態で備えている。
そして、４つの燃料噴出部Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の燃料噴出孔１３〜１６が、側面視において、放射状に並ぶ状態に、かつ、最も上方の燃料噴出孔としての上方の燃料噴出孔１３の燃料噴出方向と最も下方の燃料噴出孔としての下方の燃料噴出孔１６の燃料噴出方向との間の角度範囲における中央の角度に沿う方向（以下、中央方向と略称）Ｂが斜め上方となる状態に形成されている。
４つの燃料噴出部Ｆ１〜Ｆ４のうちの上方の燃料噴出部Ｆ１及び上下中間の燃料噴出孔１４、１５の燃料噴出方向が、斜め上向きであるのに対して、下方の燃料噴出部Ｆ３の燃料噴出孔１５の燃料噴出方向が、水平方向に近い方向ではあるものの、斜め下向きである。

また、この実施形態においては、４つの管部分１０Ｂが設けられ、ガス供給室部１１が、３つの燃料室Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４に区画され、そして、変更調整手段Ｈを構成する４つの流量調整弁Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が、各別に操作自在な状態で、上記した４つの管部分１０Ｂの夫々に対応させて設けられている。

〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ）本発明の溶解炉用の燃焼装置は、上記の実施形態において例示した如く、溶解槽の横側部に、原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向（ガラス原料の流動方向）に沿って並べて設けることが好適であるが、必ずしもこのような形態で設ける必要はなく、種々の形態の溶解炉に適用できるものである。

（ロ）本発明の溶解炉用の燃焼装置は、上記の実施形態で例示したガラス溶解炉に適用するほか、ガラス原料以外の金属を溶解させる溶解炉等、種々の溶解炉における燃焼装置として用いることができるものである。

（ハ）上記実施形態では、溶解炉用の燃料装置が、溶解槽の横側部に、原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向（ガラス原料の流動方向）に沿って３個並べて設けられる場合を例示したが、２個の溶解炉用の燃焼装置を、原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向（ガラス原料の流動方向）に沿って並べて設けてもよく、また、４個以上の溶解炉用の燃焼装置を、原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向（ガラス原料の流動方向）に沿って並べて設けてもよい。

尚、２個の溶解炉用の燃焼装置を、原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向（ガラス原料の流動方向）に沿って並べて設ける場合には、投入口に近い燃焼装置にては上向きの燃焼炎を形成するようにし、取出口に近い燃焼装置にては溶解対象物の上面に沿って大きく伸びる燃焼炎を形成するようにする。

また、４個以上の溶解炉用の燃焼装置を、原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向（ガラス原料の流動方向）に沿って並べて設ける場合においては、燃焼装置を３個並べる場合と同様に、投入口に近い燃焼装置にては、斜め上方側に伸びる状態となる燃焼炎を形成し、取出口に近い燃焼装置にては、水平方向に向かう長さが大きくなる状態の燃焼炎を形成し、投入口と取出口との間の中間に位置する燃焼装置にては、投入口に近い燃焼装置にて形成される燃焼炎よりも大きく上方に向かないものの、斜め上方側に伸びる状態で、且つ、取出口に近い燃焼装置にて形成される燃焼炎よりも長くはならないものの、水平方向に向かう長さが大きくなる状態の燃焼炎を形成するとよい。

（ニ）上記実施形態では、燃料噴出ノズルに、２〜４の燃料噴出部を上下に並べて備えられる場合を例示したが、５個以上の燃料噴出部を備えさせるようにしてもよい。
また、各燃料噴出部について、水平方向に並べて備えさせる燃料噴出孔の数は、種々変更できるものであり、そして、各燃料噴出部について備えさせる燃料噴出孔の数は、必ずしも同じにする必要はなく、変更することが可能である。

（ホ）上記実施形態では、燃料噴出ノズルに備えさせる上下の燃焼噴出部のうちの、下方側の燃料噴出部が備える複数の燃料噴出孔が、平面視にて、放射状に並ぶ状態を例示したが、複数の燃料噴出孔が平行状に並ぶ状態に形成して実施してもよい。

２ 溶解槽
４ｉ 投入口
４ｅ 取出口
１２ 燃料噴出ノズル
１３ 燃料噴出孔
１４ 燃料噴出孔
１５ 燃料噴出孔
１６ 燃料噴出孔
Ａ 燃焼用空気
Ｂ 中央の角度に沿う方向
Ｆ１ 燃料噴出部
Ｆ２ 燃料噴出部
Ｆ３ 燃料噴出部
Ｆ４ 燃料噴出部
Ｈ 変更調節手段
Ｋ 燃焼用空気供給部
Ｎ 溶解炉用の燃焼装置

Claims (4)

1. 溶解槽における溶解対象物存在領域の上方の燃焼空間にガス燃料を噴出する燃料噴出ノズルが、前記燃焼空間の横側箇所からガス燃料を噴出するように設けられ、
   前記燃焼空間に対して燃焼用空気を斜め下向きに供給する燃焼用空気供給部が、前記燃料噴出ノズルの上部箇所に設けられた溶解炉用の燃焼装置であって、
   前記燃料噴出ノズルに、燃料噴出方向視において複数の燃料噴出孔を水平方向に並ぶ状態で備える複数の燃料噴出部が、上下方向に並べて形成され、
   前記複数の燃料噴出部の燃料噴出孔が、側面視において、放射状に並ぶ状態に、かつ、最も上方の燃料噴出孔の燃料噴出方向と最も下方の燃料噴出孔の燃料噴出方向との間の角度範囲における中央の角度に沿う方向が斜め上方となる状態に形成され、
   前記複数の燃料噴出部のうち、上方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、平面視にて放射状に並ぶ状態に形成され、かつ、下方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、平面視にて、放射状に並ぶ状態又は平行状に並ぶ状態に形成されている溶解炉用の燃焼装置。
2. 前記複数の燃料噴出部のうち、上方側の燃料噴出部における燃料噴出孔が、下方側の燃料噴出部における燃料噴出孔よりも、大径に形成されている請求項１記載の溶解炉用の燃焼装置。
3. 前記上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率を変更調節する変更調節手段が設けられている請求項１又は２記載の溶解炉用の燃焼装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の溶解炉用の燃焼装置が、前記溶解槽における原料を投入する投入口と溶解物を取り出す取出口とが並ぶ方向に沿って、前記溶解層の横側部に３つ以上並べて設けられ、
   並べて設けられる複数の燃焼装置のうちの、前記投入口に近い燃焼装置の前記燃料噴出ノズルにおける前記上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率が、上方側の燃料噴出部の方が下方側の燃料噴出部よりも多くなるように設定され、
   並べて設けられる複数の燃焼装置のうちの、前記投入口と前記取出口との間の中間の燃焼装置の前記燃料噴出ノズルにおける前記上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率が、上方側の燃料噴出部と下方側の燃料噴出部とが同じになるように設定され、
   並べて設けられる複数の燃焼装置のうちの、前記取出口に近い燃焼装置の前記燃料噴出ノズルにおける前記上下複数段の燃料噴出部に対するガス供給比率が、下方側の燃料噴出部の方が上方側の燃料噴出部よりも多くなるように設定されている溶解炉。

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