JPH0859250A - ガラス溶融炉 - Google Patents
ガラス溶融炉Info
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- JPH0859250A JPH0859250A JP19498994A JP19498994A JPH0859250A JP H0859250 A JPH0859250 A JP H0859250A JP 19498994 A JP19498994 A JP 19498994A JP 19498994 A JP19498994 A JP 19498994A JP H0859250 A JPH0859250 A JP H0859250A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
- C03B5/033—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by using resistance heaters above or in the glass bath, i.e. by indirect resistance heating
- C03B5/0336—Shaft furnaces
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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- Resistance Heating (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発熱体から溶融槽への伝熱効率が向上し、し
かも発熱体の交換を容易に行うことのできるガラス溶融
炉を提供する。 【構成】 上部に原料投入口を有し、下部に溶融ガラス
の抜き出し口を備え、かつ、ガラスを溶融させるための
加熱機構として溶融槽の底壁および／または側壁に電気
抵抗発熱体が埋設され、溶融槽の内壁を覆ってカバー層
が積層形成されており、抜き出し口に立ち上がり部分を
有する排出ノズルが延設されているガラス溶融炉であ
り、前記底壁および／または側壁の厚み方向に沿って、
底壁および／または側壁と電気抵抗発熱体との間に空洞
が穿設されている。
かも発熱体の交換を容易に行うことのできるガラス溶融
炉を提供する。 【構成】 上部に原料投入口を有し、下部に溶融ガラス
の抜き出し口を備え、かつ、ガラスを溶融させるための
加熱機構として溶融槽の底壁および／または側壁に電気
抵抗発熱体が埋設され、溶融槽の内壁を覆ってカバー層
が積層形成されており、抜き出し口に立ち上がり部分を
有する排出ノズルが延設されているガラス溶融炉であ
り、前記底壁および／または側壁の厚み方向に沿って、
底壁および／または側壁と電気抵抗発熱体との間に空洞
が穿設されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス溶融炉に関する
ものである。
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、溶融槽内の上表面がガラスの
バッチ原料で覆われた状態で溶融を行なうガラスの連続
溶融炉（いわゆるコールドトップ溶融炉）が広く用いら
れている。この溶融炉を上部加熱方式のタンク窯と比較
すると、溶融ガラス表面からの放熱が小さいために熱効
率が高い、溶融ガラスの表面を冷たいバッチ原料で覆い
ながらガラスを溶融するため揮発成分の揮発量を抑える
ことができる、溶融炉の構造が簡単である等の優位性を
有している。また、比較的少量の生産に適している。
バッチ原料で覆われた状態で溶融を行なうガラスの連続
溶融炉（いわゆるコールドトップ溶融炉）が広く用いら
れている。この溶融炉を上部加熱方式のタンク窯と比較
すると、溶融ガラス表面からの放熱が小さいために熱効
率が高い、溶融ガラスの表面を冷たいバッチ原料で覆い
ながらガラスを溶融するため揮発成分の揮発量を抑える
ことができる、溶融炉の構造が簡単である等の優位性を
有している。また、比較的少量の生産に適している。
【０００３】従来のコールドトップ溶融炉として、図８
に示す構造のものが知られている。すなわち、電気抵抗
発熱体６を溶融槽１の底壁３および側壁４に埋設し、溶
融槽１の内壁を白金・白金合金等の貴金属またはモリブ
デン等の耐熱金属製のカバー層２により被覆する構造で
ある。
に示す構造のものが知られている。すなわち、電気抵抗
発熱体６を溶融槽１の底壁３および側壁４に埋設し、溶
融槽１の内壁を白金・白金合金等の貴金属またはモリブ
デン等の耐熱金属製のカバー層２により被覆する構造で
ある。
【０００４】同図のガラス溶融炉は、バッチ原料Ｂが投
入機構（図示せず）により溶融槽１の全面に供給され、
バッチ原料Ｂが溶融ガラスＡ表面の全面を覆った状態で
溶融される。溶融槽１の底壁３および側壁４を構成する
耐火物５には、電気抵抗発熱体６を設置するための埋設
孔７が設けられている。前記埋設孔７は耐火物５を水平
方向に貫通しており、埋設孔７の寸法は電気抵抗発熱体
６を抜き差しするのに十分な大きさを有している。
入機構（図示せず）により溶融槽１の全面に供給され、
バッチ原料Ｂが溶融ガラスＡ表面の全面を覆った状態で
溶融される。溶融槽１の底壁３および側壁４を構成する
耐火物５には、電気抵抗発熱体６を設置するための埋設
孔７が設けられている。前記埋設孔７は耐火物５を水平
方向に貫通しており、埋設孔７の寸法は電気抵抗発熱体
６を抜き差しするのに十分な大きさを有している。
【０００５】また、電気抵抗発熱体６が長期間の使用に
より劣化した場合は、電気抵抗発熱体６の端部に接続さ
れた結線（不図示）をはずし、埋設孔７から電気抵抗発
熱体６を抜き出し、新しい電気抵抗発熱体６を埋設孔７
に挿入して端部を結線することにより交換を行う。
より劣化した場合は、電気抵抗発熱体６の端部に接続さ
れた結線（不図示）をはずし、埋設孔７から電気抵抗発
熱体６を抜き出し、新しい電気抵抗発熱体６を埋設孔７
に挿入して端部を結線することにより交換を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の加熱方式で
は、電気抵抗発熱体が溶融槽の耐火物内に埋設されてい
るため、電極による通電方式に比較して発熱体から溶融
ガラスへの伝熱効率が悪く、溶融槽内の温度が上がり難
い。
は、電気抵抗発熱体が溶融槽の耐火物内に埋設されてい
るため、電極による通電方式に比較して発熱体から溶融
ガラスへの伝熱効率が悪く、溶融槽内の温度が上がり難
い。
【０００７】ガラス溶融炉内の温度は、発熱体の温度、
発熱体の設置間隔、溶融炉の寸法、耐火物の材質、溶融
するガラスの組成等により異なるが、発熱体の温度と溶
融炉内の溶融ガラスの温度差は通常約５００〜７００℃
である。
発熱体の設置間隔、溶融炉の寸法、耐火物の材質、溶融
するガラスの組成等により異なるが、発熱体の温度と溶
融炉内の溶融ガラスの温度差は通常約５００〜７００℃
である。
【０００８】このため、溶融温度で約１０００℃程度ま
でしか上がらず、高温溶融ができない。従って、前記温
度範囲では溶融可能なガラスの種類が限定されてしまう
という問題点があった。
でしか上がらず、高温溶融ができない。従って、前記温
度範囲では溶融可能なガラスの種類が限定されてしまう
という問題点があった。
【０００９】一方、溶融ガラスの温度に比較して発熱体
の温度が非常に高くなるため、発熱体として高温に耐え
る高価な材料を選定しなければならない。また、高温状
態で使用するため発熱体の劣化による交換頻度が上が
り、コスト高になってしまうとい問題点があった。さら
に、発熱体が高温になるので炉の外壁からの放熱が大き
く、電気エネルギーコストが上昇するという問題点もあ
った。
の温度が非常に高くなるため、発熱体として高温に耐え
る高価な材料を選定しなければならない。また、高温状
態で使用するため発熱体の劣化による交換頻度が上が
り、コスト高になってしまうとい問題点があった。さら
に、発熱体が高温になるので炉の外壁からの放熱が大き
く、電気エネルギーコストが上昇するという問題点もあ
った。
【００１０】本発明は、上記従来の問題点を解決し、発
熱体から溶融槽への伝熱効率が向上したガラス溶融炉を
提供することを目的とする。
熱体から溶融槽への伝熱効率が向上したガラス溶融炉を
提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、上部
に原料投入口を有し、下部に溶融ガラスの抜き出し口を
備え、かつ、ガラスを溶融させるための加熱機構として
溶融槽の底壁および／または側壁に電気抵抗発熱体が埋
設され、溶融槽の内面を覆ってカバー層が積層形成され
ており、抜き出し口に立ち上がり部分を有する排出ノズ
ルが延設されたガラス溶融炉であり、前記底壁および／
または側壁の厚み方向に沿って、底壁および／または側
壁と電気抵抗発熱体の間に空洞が穿設されたことを特徴
とするガラス溶融炉である。
に原料投入口を有し、下部に溶融ガラスの抜き出し口を
備え、かつ、ガラスを溶融させるための加熱機構として
溶融槽の底壁および／または側壁に電気抵抗発熱体が埋
設され、溶融槽の内面を覆ってカバー層が積層形成され
ており、抜き出し口に立ち上がり部分を有する排出ノズ
ルが延設されたガラス溶融炉であり、前記底壁および／
または側壁の厚み方向に沿って、底壁および／または側
壁と電気抵抗発熱体の間に空洞が穿設されたことを特徴
とするガラス溶融炉である。
【００１２】本発明において、前記空洞はその進行方向
に垂直な断面形状がスリット形状、円形状または矩形状
とすることが好ましい。
に垂直な断面形状がスリット形状、円形状または矩形状
とすることが好ましい。
【００１３】また、前記カバー層を構成する高耐食金属
の材質や厚み、溶融槽の深さ、ガラス比重、溶融温度等
の条件により、カバー層が溶融槽内の溶融ガラスの圧力
によって溶融槽の外側に変形する。このため、この変形
を抑制するために溶融槽内壁とカバー層外壁の間に板状
体を配設することも可能である。
の材質や厚み、溶融槽の深さ、ガラス比重、溶融温度等
の条件により、カバー層が溶融槽内の溶融ガラスの圧力
によって溶融槽の外側に変形する。このため、この変形
を抑制するために溶融槽内壁とカバー層外壁の間に板状
体を配設することも可能である。
【００１４】前記板状体は、カバー層の外壁に接触させ
て耐火物との間に設置する。また、前記板状体は電気抵
抗発熱体からカバー層である高耐食金属への熱伝導を良
好にするために、できるだけ厚みが小さいことが好まし
いが、他方カバー層の変形を抑制する構造材として用い
るため、十分な強度を有していることが必要である。前
記板状体の材質は、熱伝導性の良好なアルミナや炭化珪
素等を主成分とするものが好適である。また、前記板状
体の厚みは伝熱効率と強度を考慮して１〜１０ｍｍ程度
とするのが好ましい。
て耐火物との間に設置する。また、前記板状体は電気抵
抗発熱体からカバー層である高耐食金属への熱伝導を良
好にするために、できるだけ厚みが小さいことが好まし
いが、他方カバー層の変形を抑制する構造材として用い
るため、十分な強度を有していることが必要である。前
記板状体の材質は、熱伝導性の良好なアルミナや炭化珪
素等を主成分とするものが好適である。また、前記板状
体の厚みは伝熱効率と強度を考慮して１〜１０ｍｍ程度
とするのが好ましい。
【００１５】また、本発明においては前記板状体に多数
の貫通孔を設けることもでき、これにより伝熱効率がさ
らに向上する。なお、前記貫通穴としては円形状、矩形
状等いずれの形状も適用できる。
の貫通孔を設けることもでき、これにより伝熱効率がさ
らに向上する。なお、前記貫通穴としては円形状、矩形
状等いずれの形状も適用できる。
【００１６】
【作用】本発明のガラス溶融炉では、電気抵抗発熱体か
らの熱が溶融槽の内壁へ輻射により伝熱されるため伝熱
効率が向上し、溶融槽内温度が上昇する。
らの熱が溶融槽の内壁へ輻射により伝熱されるため伝熱
効率が向上し、溶融槽内温度が上昇する。
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１７】図１は、本発明のガラス溶融炉の一実施例
を示す断面図であり、図２、図３、図５および図６は底
壁近傍における電気抵抗発熱体とその周辺部分を示す要
部断面図である。
を示す断面図であり、図２、図３、図５および図６は底
壁近傍における電気抵抗発熱体とその周辺部分を示す要
部断面図である。
【００１８】図１において、溶融槽１の底壁３および側
壁４を構成する耐火物５の内部には加熱用の電気抵抗発
熱体６が、前記底壁３および側壁４の面と各々平行に配
置されている。電気抵抗発熱体６としては、炭化珪素、
フェライト系合金または二酸化モリブデンを用いること
ができ、形状は棒状またはコイル状が好ましい。
壁４を構成する耐火物５の内部には加熱用の電気抵抗発
熱体６が、前記底壁３および側壁４の面と各々平行に配
置されている。電気抵抗発熱体６としては、炭化珪素、
フェライト系合金または二酸化モリブデンを用いること
ができ、形状は棒状またはコイル状が好ましい。
【００１９】溶融槽１の内壁の全面を覆って白金製のカ
バー層２が積層形成されている。前記カバー層２は、ガ
ラス組成や溶融温度により白金合金等の貴金属やモリブ
デン等の耐熱金属を使用することもできる。
バー層２が積層形成されている。前記カバー層２は、ガ
ラス組成や溶融温度により白金合金等の貴金属やモリブ
デン等の耐熱金属を使用することもできる。
【００２０】図２において、耐火物５には底壁３の厚み
方向に沿って電気抵抗発熱体６が露呈するように空洞１
０が穿設され、かつ、この空洞１０は電気抵抗発熱体６
の長さ方向に沿って連続して形成されており、全体とし
て溝形状をなしている。この構造により、電気抵抗発熱
体６からの輻射伝熱により溶融槽１の内壁が加熱される
ため、伝熱効率が向上する。
方向に沿って電気抵抗発熱体６が露呈するように空洞１
０が穿設され、かつ、この空洞１０は電気抵抗発熱体６
の長さ方向に沿って連続して形成されており、全体とし
て溝形状をなしている。この構造により、電気抵抗発熱
体６からの輻射伝熱により溶融槽１の内壁が加熱される
ため、伝熱効率が向上する。
【００２１】図３は別の実施例であり、図４は図３のＡ
−Ａ線断面図である。図３および図４において、耐火物
５には底壁３の厚み方向に沿って電気抵抗発熱体６が露
呈するように空洞１０が穿設され、かつ、この空洞１０
は電気抵抗発熱体の長さ方向に沿って不連続に多数形成
されている。また、前記空洞１０の底壁３の厚み方向に
垂直な断面形状は、同図に示す円形状をはじめ、矩形状
等も適用できる。この構造により、カバー層２の変形を
抑制することができる。
−Ａ線断面図である。図３および図４において、耐火物
５には底壁３の厚み方向に沿って電気抵抗発熱体６が露
呈するように空洞１０が穿設され、かつ、この空洞１０
は電気抵抗発熱体の長さ方向に沿って不連続に多数形成
されている。また、前記空洞１０の底壁３の厚み方向に
垂直な断面形状は、同図に示す円形状をはじめ、矩形状
等も適用できる。この構造により、カバー層２の変形を
抑制することができる。
【００２２】図５は、さらに別の実施例である。同図に
おいて、耐火物５は図２で示した構造と同様に、底壁３
の厚み方向に沿って電気抵抗発熱体６が露呈するように
空洞１０が穿設され、かつ、この空洞１０は電気抵抗発
熱体６の長さ方向に沿って連続して形成され、全体とし
て溝形状をなしている。そして、カバー層２と耐火物５
の間（同図では耐火物５の上面）に板状体１１が配設さ
れている。
おいて、耐火物５は図２で示した構造と同様に、底壁３
の厚み方向に沿って電気抵抗発熱体６が露呈するように
空洞１０が穿設され、かつ、この空洞１０は電気抵抗発
熱体６の長さ方向に沿って連続して形成され、全体とし
て溝形状をなしている。そして、カバー層２と耐火物５
の間（同図では耐火物５の上面）に板状体１１が配設さ
れている。
【００２３】図６はさらに別の実施例であり、図７は図
６のＡ−Ａ線断面図である。図６および図７において、
耐火物５は図３で示した構造と同様に、底壁３の厚み方
向に沿って電気抵抗発熱体６が露呈するように空洞１０
が穿設され、かつ、この空洞１０は電気抵抗発熱体の長
さ方向に沿って不連続に多数形成された構造である。そ
して、カバー層２と耐火物５の間（同図では耐火物５の
上面）に板状体１１が配設されており、この板状体１１
には厚み方向に多数の貫通孔が孔設されている。前記貫
通孔の形状は、同図に示す円形状をはじめ、矩形状等他
の形状も適用できる。
６のＡ−Ａ線断面図である。図６および図７において、
耐火物５は図３で示した構造と同様に、底壁３の厚み方
向に沿って電気抵抗発熱体６が露呈するように空洞１０
が穿設され、かつ、この空洞１０は電気抵抗発熱体の長
さ方向に沿って不連続に多数形成された構造である。そ
して、カバー層２と耐火物５の間（同図では耐火物５の
上面）に板状体１１が配設されており、この板状体１１
には厚み方向に多数の貫通孔が孔設されている。前記貫
通孔の形状は、同図に示す円形状をはじめ、矩形状等他
の形状も適用できる。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のガラス溶融
炉によれば、電気抵抗発熱体から溶融槽への伝熱効率が
向上して溶融槽内の温度が上昇する。従って、溶融可能
なガラス組成の幅が広がり、より実用的なものである。
炉によれば、電気抵抗発熱体から溶融槽への伝熱効率が
向上して溶融槽内の温度が上昇する。従って、溶融可能
なガラス組成の幅が広がり、より実用的なものである。
【００２５】また、溶融温度と電気抵抗発熱体の温度差
が従来構造の場合よりも小さくなるため、低温で使用す
る安価な電気抵抗発熱体を選定することができる。
が従来構造の場合よりも小さくなるため、低温で使用す
る安価な電気抵抗発熱体を選定することができる。
【００２６】電気抵抗発熱体の使用温度が比較的低いた
め、劣化による電気抵抗発熱体の交換頻度が下がりコス
トが低減する。また、溶融炉の外壁からの放熱が小さく
なるために、電気エネルギーコストが低減する。
め、劣化による電気抵抗発熱体の交換頻度が下がりコス
トが低減する。また、溶融炉の外壁からの放熱が小さく
なるために、電気エネルギーコストが低減する。
【図１】本発明のガラス溶融炉を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す底壁近傍の要部断面図
である。
である。
【図３】本発明の別の実施例を示す底壁近傍の要部断面
図である。
図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明のさらに別の実施例を示す底壁近傍の要
部断面図である。
部断面図である。
【図６】本発明のさらに別の実施例を示す底壁近傍の要
部断面図である。
部断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】従来のガラス溶融炉を示す断面図である。
１ 溶融槽 ２ カバー層 ３ 底壁 ４ 側壁 ５ 耐火物 ６ 電気抵抗発熱体 ７ 埋設孔 ８ 抜き出し口 ９ 排出ノズル １０ 空洞 １１ 板状体
Claims (4)
- 【請求項１】 上部に原料投入口を有し、下部に溶融ガ
ラスの抜き出し口を備え、かつ、ガラスを溶融させるた
めの加熱機構として溶融槽の底壁および／または側壁に
電気抵抗発熱体が埋設され、該溶融槽の内面を覆ってカ
バー層が積層形成されており、該抜き出し口に立ち上が
り部分を有する排出ノズルが延設されたガラス溶融炉で
あって、 前記底壁および／または側壁の厚み方向に沿って、該底
壁および／または側壁と前記電気抵抗発熱体の間に空洞
が穿設されたことを特徴とするガラス溶融炉。 - 【請求項２】 前記空洞の進行方向に垂直な断面形状が
スリット形状を有する請求項１に記載のガラス溶融炉。 - 【請求項３】 前記空洞の進行方向に垂直な断面形状が
円形状または矩形状を有する請求項１に記載のガラス溶
融炉。 - 【請求項４】 前記溶融槽内壁と前記カバー層外壁の間
に板状体が配設されいる請求項１ないし３のいずれかに
記載のガラス溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19498994A JPH0859250A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | ガラス溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19498994A JPH0859250A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | ガラス溶融炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0859250A true JPH0859250A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16333696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19498994A Pending JPH0859250A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | ガラス溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0859250A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102897997A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-01-30 | 江苏元升太阳能集团有限公司 | 一种圆形底插电极电熔窑 |
| US12358825B2 (en) | 2020-09-30 | 2025-07-15 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Molten glass feeding and molding |
-
1994
- 1994-08-19 JP JP19498994A patent/JPH0859250A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102897997A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-01-30 | 江苏元升太阳能集团有限公司 | 一种圆形底插电极电熔窑 |
| US12358825B2 (en) | 2020-09-30 | 2025-07-15 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Molten glass feeding and molding |
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