JPS609970B2 - 融除強化による改良ガラス融解方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタンク型融解炉におけるガラスの融解速度を増
進させ、それにより所定のェネルギ消費における個々の
炉の出力を増加させ、またはその逆に、所定の生産量に
対してエネルギー消費量を減少させることのできる改良
に関する。

更に詳しくは本発明は、バッチ原料成分を液体状態に至
らしめる速度を増強するように、原料のガラス バッチ
材料をガラス融解炉に供給する態様によって改良を行う
。蓄熱型または復熱型の、代表的なガラス融解炉におい
ては、融解ガラス本体は炉中に保持され〜原料のガラス
バッチ材料は炉の一端における入口を通して、融解ガ
ラスの溜りの表面上に供給される。

そこで該バッチ材料は通常には該融解ガラスの溜りの表
面上に未融解層を形成する。該未融解層は、それが該融
解ガラスの溜り（ｐｏｏｌ）に溶けこんで来るまでに炉
中にかなり遠方まで拡がることができる。融解し、かつ
反応したガラスは「炉の反対側の端において出口開□を
通って融解ガラスの溜りから取り出される。該未融解バ
ッチ層の浮遊層または被覆層 （ｂｌａｎｋｅｔ）が熱絶縁体として作用し、それが該
バッチが液体状態になるのに十分なバッチ温度に上昇す
る速度を制限することが認められていた。

それ故ガラス バッチの液化は通常には該バッチ被覆層
の表面における比較的に薄い層に限られる。この問題を
克服するため、過去において、炉中において火炎に露出
されるバッチ被覆層の表面積を増加させることが試みら
れた。例えば米国特許第４０３０９０５号明細書はバッ
チ被覆層を横断する、すさみぞ（ｐｌｏＭｎｇｆｍｒｏ
ｗ）の配置を示している。このような配置はバッチ表面
積を増加させ、かつ融解したバッチの流出（ｒ血−ｏｆ
ｆ）を若干改良することができるけれど、なお若干の欠
点を有する。みぞを掘ることにより、各みそ１の両側に
バッチが更に深く積み上げられ、それにより下側のバッ
チを頂部の熱源から更に絶縁することになる。更にその
上、みぞ掘りによる該流出の若干の増強、みそが下側の
融解ガラスにまでは延びず、しかもゆるんだバッチ材料
の若千がみそ掘りの後から該みぞ中に落下して戻る傾向
があるので制限される。バッチ被覆層を破るための、も
う一つの方法が米国特許第３９９４７１０号明細書に開
示されている。

該明細書においては逆Ｔ型部品を使用してバッチ被覆層
を破片に切り刻んでいる。このような配置は、バッチ被
覆層の融解が既に先行の段階に進んでいる炉内の比較的
に奥深い所が最も適してるように思われる。融解工程に
おいては流出（ｍｎ−ｏＨ）は、でき得る限り早期に行
うことが望まし「。その上、該特許細書のＴ型榛は融解
炉の本体内に配置されるので、冷却を必要とし、これが
正味熱利得を若干低下させる。また炉の本体内において
バッチ被覆層を処理することは該バッチ材料の持ち越し
量を増加させる危険を伴い、それが炉の器壁及び蓄熱ま
たは復熱系に悪影響を与えることがある。しかしながら
、上記のような切り刻み動作を該バッチ被覆層の上流部
分で行うことは、浮揚性のバッチが融解ガラス内に一時
的に圧入されト次いで再び浮び上って来るので「有利で
あるとは思えない。もう一つの先行技術の方法において
は、米国特許第２５３３８２６号及び同第２７４９６６
６号各明細書におけるようにバッチ成分を融解ガラスと
、より以上密接に接触させた。

この方法の目的は融解ガラスの伝導熱を利用することで
あるが「 しかし、いまではバッチを融解するための主
要熱源（典型的に約７０％）は炉中の火炎からの、頂部
頚射熱であることがわかった。したがって「バッチを融
解ガラスで覆うことは「バッチが受ける車富射熱の量を
減少させる点において不利となる場合がある。バッチ材
料上における車富射エネルギーの衝突を減少させるより
も、増加させる方が好ましいのである。米国特許第２３
２７８８７号、同第３１９３１１ｙ号及び同第４００４
９０３号明細書におけるように、バッチ被覆層の厚さを
減らすことにより、バッチの融解を増進する、別の試み
が行われた。バッチ被覆層の厚さを減少させることは一
般的に好ましいかもしれないけれど、これら特許明細書
のそれぞれにおける方法は、頂部火炎に露出される表面
積を減少させ、かつ融解したバッチの流出を妨害する欠
点を有する。更にその上、多くの工業的ガラス融解操作
において、主目的は、与えられた炉の生産量を最大にす
ることである。このような場合において「該バッチ被覆
層は既に最大面積を覆っており、該バッチ被覆層の厚さ
を減少することにより、すべて不都合にも炉の生産量が
減少する。最後に挙げた特許明細書はバッチ被覆層を圧
縮することによって、この矛盾をある程度克服している
けれど、それにも拘らず平坦な上部表面が得られる。米
国特許第３１２７０３３号明細書に記載のような多数の
少さなバッチ供給装置を使用することにより多数の不連
続のバッチの堆積を生じさせることも知られている。

このような方法はバッチが通過して供給される入口が小
さいので生産量が非常に制限されるように思われる。２
つの形成のバッチ供給装置がガラス工業界において広く
工業的に使用されている。

その第一は米国特許第１９１６２６２号及び同第３７８
０８８計旨の各明細書に示されるような往復トレー形（
ｒｅｃｊｐｒｏｃａｔｉｎｇｔｒａｙｔｙｐｅ）であり
、その第二は米国特許第２８２９７８４号明細書に示さ
れるような回転形のものである。

該往復トレー形供給装置はバッチ被覆層を横断して伸び
る一連のうねを形成する固有の傾向がある。しかしなが
ら、これらのうねは流出量を増強するために望まれる程
には急勾配ではなく、しかも該うねの間のみぞは流出に
対して十分な自由通路を提供することもない。バッチ被
覆層の溶解が実質的に進行した後、該うねは典型的には
「ログス（ｌｏ鱗）」として知られる塊状浮遊物中に分
離されて来る。しかしながらバッチ被覆層の破壊は望み
どおりに早期には生じない。回転形供給装置は該回転供
給装置の刃によって生じた表面上に、浅いトレードマー
クのみを有する、ほぼ平坦なバッチ被覆層を生じさせる
。このため該回転形供給装置は特に、乏しい流出量によ
って特徴づけられる。上記の先行技術はバッチ被覆層の
表面積を増加させること、及びバッチ層の厚さを最化す
ることに対して若干の利点は認められるように思われる
けれど従来これらの改良は、他の改良をぎせいにして一
つの改良を選択する実施態様において実施されていたの
である。

更に、上記先行技術はバッチ被覆層からの融解物質の流
出量を増強することに付随する利点を十分に評価してお
らず、利用もしていなかったように思われる。今回ガラ
ス融解操作の主要な律速段階は下側の未融解バッチを露
出させるためのバッチ層の除去すなわち薄い融解層の流
出であることを発見した。

バッチに対する熱伝導に有効な表面積は融解速度を決定
するための重要なパラメーターであるけれど、今回、全
く驚くべきことには流出に対する有効面積が、なおさら
重要であることが発見されたのである。したがって本発
明はバッチ層からの液状物質の流出量を増加させｔそれ
により全体的な融解速度を改良することを目的とする。
これはバッチ被覆層の上面における傾斜面積の量を増加
することによって達成される。更に、本発明においては
、このバッチ被覆層の等高線に沿っての加工が、該バッ
チ層の部分の厚さを増加させることなく、しかもガラス
融解炉の物質生産量を減少させる必要ないこ行われる。
これはバッチ層上に圧縮され、傾斜をつけられた表面を
設けることによって達成される。バッチ被覆層が、大量
割合の傾斜流出面積のみならず、実質的に該バッチ被覆
層の厚みを通して延び、しかも下方に在る融解ガラスに
達しており、十分に分散した多数の流出開□をも設けた
場合に最も有利な除去増強効果が見出された。これらの
流出開口は流出傾斜面間の区域が融解液により満たされ
て来ることによる除去効果の低下を防止する。除去効果
を高めることは本発明により多数の方法で達成すること
ができる。

一つの方法は融解炉に成形物を供給することである。こ
れらの成形物は球形、半球形、四面体、ピラミッド形、
円錐形、立方体、平板形などであることができる。しか
し環状成形物を使用することが特に有利であることがわ
かった。これらのバッチの成形凝集物の主要な目的は表
面積のためではなく、流出のための傾斜面を与えること
であるから、それら凝集物は炉中にかなりの時間にわた
って、それらの構造的完全性を維持するように十分に大
きくすべきである。それ故、該成形凝集物は先行技術に
おいて従来使用されていた団塊バッチ単位（例えばべレ
ット及び練炭状物）よりもかなり大きくすべきである。
他方において、該成形凝集物は、下流に移動し、通常の
バッチ融解帯域を越えて炉中に入る未融解の塊を生ずる
ように大きくてはならない。したがって、該成形凝集物
がッチ被覆層の通常の厚さよりも大きくない高さを有す
ることが好ましい。慣用のガラス バッチ処方物は、そ
れが水または苛性ソーダ溶液でわずかに湿潤されたとき
、十分な構造的完全性を有する成形物に容易に成形する
ことができる。該湿潤されたバッチは型の中に軽くつき
固めて入れてもよく、あるいは大規模に、慣用の練炭状
物成法またはタブレット成形法を使用してもよい。いず
れの場合においても、該成形凝集物形態のバッチは、ゆ
るく供給される被覆層に比較して圧縮されている。該成
形凝集物は、該バッチ被覆層により慣用的に与えられる
質量密度と実質的に等価の、融解帯域におけるバッチの
質量密度を与える分布を以つて、融解炉中に供給するこ
とができる。それと同時にＬ該成形凝集物間の間隙は下
方に在る融解ガラス本体に対し流出開口を提供すべきで
ある。本発明の第二の実施態様においては、流出を増強
するための傾斜面を有する成形集塊を融解炉の入口にお
いてその場に形成させ、それにより予備成形した凝集物
を融解炉に輸送して供給する必要を回避する。

バッチ被覆層を炉中に供給する際に、その上面に成形物
の模様を押しつける。該成形物は上述したように半球形
、ピラミッド形、四面体または円錐形などであることが
でき、好ましくは環状形である。該成形物をバッチ被覆
層の表面中に押しつけることにより、該バッチが圧縮さ
れ、成形物が構造的完全性を有し、しかも該バッチ被覆
層の厚さは増加しない。この成形は下方にある融解ガラ
スに対し、該成形凝集物間に閉口を形成するように、該
バッチ被覆層の厚みを実質上通して延ばすべきである。
該成形は、炉の入口延長部分（ｉｎｌｅｔｅｘはｎｓ手
ｏｎ）における融解ガラス上の供給場所またはその付近
において成形手段でバッチを押しつけることによって行
うことができる。該成形手段を往復運動させて、バッ升
こ周期的に押印することができ、あるいは該成形された
バッチ被覆層を炉中に供給するための駆動力をも与える
ように該成形手段に回転運動を与えることもできる。十
分な浮揚力が存在する場合には成形を融解ガラス上にお
いて行うことができるけれど、該成形は、静止した支持
物と該成形手段との間においてバッチを加圧することに
よって行うことが好ましい。現在のガラス融解操作に適
応することによって好ましい本発明の第三の実施態様は
、バッチ被覆層が炉中に供給されてから間もなく、該バ
ッチ被覆層に穴を開けることを伴う。

この穴は、バッチ中に挿入した先細部品により、該閉口
を供給される壁面に対しバッチを圧縮するようにして開
けることができる。その結果として流出のための傾斜及
び閉口が「バッチ層の厚さを実質的に増加させることな
く設けられる。なお、該穴開け用先細部品の行程を長く
して、それぞれの該部品の底部を、該貫入されるガラス
バッチの厚さに実質上等しい距離に、融解ガラス本体中
に貫入させることにより、該ガラス バッチの融解速度
を更に増強できることがわかった。

この手順により、炉の入口端付近の融解ガラス本体内に
小さな波動作用が生じ、これはガラス バッチの融解を
増強するけれど、該穴開け用部品と融解ガラスとを接触
させることにはならない。更に、本発明方法が炉内にお
けるガラス バッチの実質的に均一な分布を与えること
がわかった。第１図は本発明の一つの実施態様による回
転成形手段により、バッチ被覆層が一連の半球形に成形
される。ガラス融解炉の供給入口の延長部分の概略的な
一部カット（ｃｕｔ−ａｗａｙ）図である。第２図は、
一連のピラミッド形に成形されたバッチ被覆層の概略的
一部カット図である。第３図は、一連の環状形に成形さ
れたバッチ被覆層の概略的一部カット図である。

第４図は本発明の好ましい実施態様による、バッチ被覆
層に閉口を形成する手段を組み入れたガラス融解炉の入
口端の断面側面図である。

第５図は前記第４図に示される融解炉の入口延長部分、
５一５線に沿った概略的断面末端図であり、バッチ層を
横切って同時に多数の閉口を設けるための好ましい実施
態様を示す。

第６図は前記第５図の６−６線に沿って取った拡大図で
あり、先細りの、穴開け用部品の１種の詳細を示す。

第７図は前記第６図の７一７線に沿って取った拡大上面
図であり、穴開け用部品の構造の詳細を示す。

第８図は前記第５図に示される炉の入口延長部分の一部
の側面図であり、本発明の好ましい実施態様の穴開け用
装置の詳細を示す。

第９図は外方に拡がった上部を包含するテーパーをつけ
た穴開け用部品の、別の実施態様を示す。

第１０図は好ましい環状成形凝集物に対する代表的な形
態の断面図である。

第１１図は本発明のバッチ表面改変装置の、もつ一つの
実施態様を結合させたガラス融解炉の入口端の断面の側
面立面図である。

第１２図はバッチ表面改変装置に有用な穴開け用部品の
前面立面図である。

第１３図は前記第１１図に示される１種の穴開け用部品
の側面立面図である。

第１４図は前記第１１図のガラス融解炉の入口端の上面
図である。

第１５図は、円錐形の穴開け用部品を結合させた本発明
の、２個の隣接するバッチ表面改変装置夕の前面立面図
である。

第１６図は前記第１５図の側面立面図であり、該バッチ
表面改変装置の取付配置を説明する。

連続式ガラス炉においては、通常にはバッチまたはバッ
チ材料と呼ばれる、それからガラスが製Ｚ造される材料
から成る、ゆるい粒状混合物を融解炉の一端に導入し、
次いで反対側末端から融解ガラスとして取り出す。炉中
の融解ガラスはほぼ一定の水準に保たれる。使用される
該材料の特定の混合物は所望される生成物の種類によっ
て変動すＺる。ケイ酸ナトリウム ガラスの製造におい
ては、砂の形態のシリカをアルカリ、すなわち炭酸ナト
リウ及び／または水酸化ナトリウムと混合し、次いでこ
の混合物を融解炉に供給する。ソーダ石灰ガラスの製造
においてはガラス屑または力２レット、砂、石灰石、ソ
ーダ灰、苧硝、ドロマィト、ベンガラなどの混合物より
成る原料をガラス炉に仕込む。ガラス炉へのバッチ供給
物は好ましくは十分な水分またはその他の液状結合功剤
、例えば苛性ソーダ溶液またはケイ酸ナトリウム溶液２
を含有させ、本発明によるバッチの表面につくられたく
ぼみの周囲の圧縮されたバッチが十分な自己接着性また
は構造的完全性を有して該くぼみを実質的に完全な状態
に保つようにすべきである。この性質を有するバッチ供
給物はなおも実質的に３乾燥しているという。本発明の
方法及び装置は、ケイ酸ナトリウムガラスまたは更に普
通に知られているソーダ石灰ガラスのような融解ガラス
物質の製造に応用することができる。

本明細書及び特許請求の範囲の項に３使用される用語「
ガラス」は、本発明の有用性はガラス組成物の関数では
ないという理由から、すべての種類のガラス製品を意味
し、かつ包含する。半径６インチ（１５．２４肌）を有
する半球形のバッチを融解し、表面から種々の距離に熱
電対を挿入することにより、ガラス バッチの絶縁効果
を証明した。

該半球を２８０００Ｆ（１５４０００）の炉中において
融解することにより、発泡した表面層が形成され、その
下の該半球表面において０．１５インチ（３．８側）の
厚さの層に、活発な融解が行われているようであった。
この薄い融解層の外側の温度は２０５００Ｆ（１１２０
ｑｏ）であり、内側の温度は１５０００Ｆ（８２５午○
）であった。この融解層の更に１インチ（２．５４弧）
下においては、バッチ温度は約１０００Ｆ（３８３０）
であることが観察され、これは室温よりもわずかに高い
だけであった。部分的に融解した該半球を解剖すること
により、該バッチの表面において融解が行われているに
も拘らず、その内側のバッチの主要部分は無影響のまま
であることが認められた。下記の実験を行って、バッチ
の融解速度に対する形状の影響を観察した。

標準の工業的処方のガラス バッチを５種の成形物、す
なわち平板、円錐、半球、波形の平板（ｓｃａｌｌｏｐ
ｅｄｓｌａｂ）及び環状の各成形物に成形した。それぞ
れの成形物にバッチ被覆層の所定面積の改変を代表させ
るために、該成形物のそれぞれを、半径６インチ（１５
．２４肌）の半球形物の底面積及び容積を基準にして実
質的に同一の底面積及び容積（したがって質量も）を生
ずるように比例させた表面積は互に相違した。

正確な寸法を第１表に示す。約７〜８重量％の水で緑準
させたバッチを、１立方フィート当り約７０〜７５ポン
ド（１．１１〜１．１９ｋ９／〆）のゆるいバッチの密
度と比較して該バッチが約９０ポンド（１．４３ｋ９／
夕）の密度に圧縮されるようにして型内につき固めて入
れることにより該成形物を成形した。該平板はその底面
で測定して１０．６インチ×１０．６インチ（２７．０
伽×２７．０弧）であり、高さは４インチ（１０．１６
肌）であった。円錐は基底直径１２インチ（３０．５肌
）及び高さ１２インチ（３０．５肌）を有した。半球は
半径６インチ（１５．２４肌）を有した。該波形平板は
底面１５．４５インチ×７．３３インチ（３９．２仇×
１８．６肌）及び高さ２インチ（５．０８弧）を有し、
その上に３本の隣援し、かつ軸方向に二等分された円筒
が伸びており、各円筒は半径２．５７インチ（６．５３
肌）及び長さ７．３３インチ（１８．６伽）を有した。
該環状体は底面外径１２．２インチ（３１．０肌）と、
底面における直径１．９インチ（４．８肌）の内部開□
とを有した。該環形の上部は半径２．５７インチ（６．
５３肌）で半球状に丸められ、高さ２インチ（５．０８
肌）の、断面に直角の基底部分に載っていた。これら成
形物のそれぞれを温度２８００。Ｆ（１５４０００）の
炉に入れ、該バッチを完全に液化させるのに要した時間
を測定した。該成形物から流出する液化バッチは該成形
物の周辺から排出さ＊せた。結果を第１表に、融解速度
の増加順に示す。第 １ 表 予想に反して融解速度は成形物の表面積に対応しないこ
とがわかった。

例えば平板成形物は第二番目に大きい表面積を有するに
も拘らず最も遅い融解時間を示した。他方において第三
番割こ大きい表面積を有するのみである環状成形物は他
の成形物のいずれよりも有意に短い融解時間を示した。
これらの結果は該成形物によって提供される相対的な流
出面積の見地から説明することができ、同時に、該環状
形の優れた成績は該環状成形物からの流出が、中央の閉
口に向う方向と、外縁を下方に向う方向と二つの方向に
おいて行われることによるためと思われる。もし慣用の
バッチ被覆層が該平板成形物にもよく類似しているなら
ば該バッチ被覆層に輪郭をつけて任意のその他の成形物
、好ましくは環状成形物に更によく類似させることによ
り、第１表に示されるものに匹敵し得る融解速度に改良
することができると結論することができる。四面体また
はピラミッド形の成形物は円錐成形物に類似するので「
それらも融解速度において匹敵し得る改良が得られるこ
とが予想される。また該波形平板は半円筒形などの不連
続円筒形成形物の使用を示唆している。勿論、余り規則
的でない幾何学的形状または更に複雑な幾何学的形状も
、それらが増大された流出面積を提供する限り適当であ
る。工業的なガラス融解法に対して本発明が最も直接的
に適合する点はガラス バッチの凝集物を所望の成形物
に形成することと、融解炉と別個のバッチ穴開け場とで
ある。

成形は湿潤したバッチを型に圧入することにより簡単に
行うことができるけれど、全面的生産に対しては米国特
許第２２１４１９１号、同第２５７８１１０号、同第３
２３３０２２号、及び同第４０２３９６号各明細書に示
されるようなもののような線炭製造式方法を使用するこ
とが好ましい。

累加的な大表面積を有する小さな集塊の多数を製造する
ことを目的とするこれら先行技術の練炭製造式方法と異
り「本発明は融解炉内における比較的に延長された寿命
の長さを有する傾斜面を持つ比較的に重量のある凝集物
の製造が強制されるものである。該凝集物は、バッチの
最終融解増分の滞留時間の少くとも半分の時間にわたっ
て、融解炉中の融解ガラスの表面上の実質的な高所に傾
斜面を存在させることが好ましい。例えばバッチは典型
的には、大きな工業的の、平形ガラス炉において、約３
分程度の最大時間内において液体に変る。この場合、該
凝集物の傾斜流出面が上記の炉中に少くとも１５分間残
留することが好ましい。このように、本発明の集塊はそ
の大きさが、従来提案されていたガラス バッチの練炭
状物またはべレットよりもかなり大きい。本発明の凝集
物は、小さい方（ｍｉｎｏｒ）の寸法が少くとも１０ｃ
ので、約２５肌までの底面をそれぞれ有することが好ま
しい。各凝集物の高丸こ対しても同様な範囲が好ましい
。各凝集物の下方部分は炉中の融解力、うスの表面下に
沈むので該下部の形状は、本発明の目的に対して臨界的
ではなく、該凝集物の上部の形状とは無関係に、平板状
あるいは不規則状であることができる。本発明のいずれ
の実施態様においても、水により水分含量約５重量％ま
たは１の重量％、好ましくは７〜８重量％を以つて湿潤
されたガラス バッチは、本発明の目的に対して十分な
構造的完全性を有する成形物に成形するのに十分な自己
接着性を有することがわかった。

水の若干、または全部の代り‘こ、またはそれに加えて
、苛性ソーダ溶液またはケイ酸ナトリウム溶液のような
、他の結合助剤を使用することができる。また公知の有
機結合剤を使用することによって成形を促進することが
できる。ガラス バッチを自己支持形状（ｓｅｌｆｓｕ
ｐｐｏｒｔｉｎｇｓｈａｐｅ）に成形することは該成形
物の少くとも表面部分を圧縮することを必然的に伴う。
密度の増加の１００分率で表わした適当な圧縮は一般的
に１０％から４０％まで「好ましくは１５％から３０％
までの範囲である。ある場合には、圧縮が該凝集物の表
面部分のみ（例えば最初の１肌から５ｃのまで）におい
て行なれることで十分である。なぜなら圧縮された外殻
は該凝集物の内部に大量の非圧縮バッチを有することが
できるからである。ここに圧縮及び水分含量に関するデ
ー外ま下記の板ガラス バッチ処方物に特に関係する。

該処方物は前記第１表の例においても使用された処方物
である。弟ロ表 上記のバッチ処方物は代表的な工業的の板ガラス バッ
チ処方物であるけれど本発明の本質は、本明細書に示す
特定の実施例から、ほんのわずか（もし存在すれば）に
変化させるのみで、板ガラスのみならずガラス繊維、コ
ンテナガラス、ケイ酸塩の融解もの他に対するバッチ処
方物における多くの可能な変形に対して適用することが
できるのである。

本発明の一般的な教示により、当業者は任意の慣用なガ
ラス バッチ処方物の構造的に安定な凝集物を十分に製
造することができるであろう。該成形凝集物は、多数の
凝集物を、第１、第２及び第３図における凝集物に外観
が類似し、かつ融解ガラスの溜りの上に浮いている凝集
物の列を形成するように並べて、往復トレー型供給装置
により融解炉に供給することができる。

第１０図は融解ガラス１１中に浮いている不連続の環状
凝集物１０についての好ましい実施例の断面図を示す。
本発明のもう一つの実施態様を第１図に概略的に示す。

この場合は融解炉自体への入口においてガラス バッチ
の成形を行う。これは往復プレス型成形装置によって行
うことができるけれど、第１図に示す好ましい手段は連
続回転型１２である。該回転型にはバッチ被覆層に押す
べく望まれている形状に対応する多数のくぼみ１３が設
けられている。湿潤されたバッチ処方物の圧縮性によっ
ては、バッチの浮揚力に対抗して作用する該回転型の下
方への圧力がバッチを圧縮して凝集物（第１図において
は半球形物１４）を形成するのに十分である場合がある
。他の場合においては、圧縮に要する圧力を回転型１２
と、送出しシュート１５のような静止した剛性の部品と
の間（この間にバッチがはさまれる）に生じさせること
がある。該回転型はバッチ押し装置としても作用し、輪
郭づけられたバッチ被覆層１６を入口延長部分１７から
炉の主要部に供給する。第２図は第１図の変形を示し、
この場合においては、回転成形手段によってバッチ被覆
層１６の上面に与えられた輪郭は多数のピラミッド１８
の形状である。

同様にして、第３図は他の変形を示し、この場合、該回
転型は多数の環物１９を生成する。これらは単に、上記
に論じたバッチ被覆層の表面に与えることのできる有用
な成形物の二、三の例を示したに過ぎない。本発明のも
う一つの実施態様を第４図から第９図までに示す。

この実施態様においては、該バッチ被覆層に穴を開ける
ことにより融除（ａｂｌａｔｊｏｎｍｅｌｔｉｎｇ）の
増強のための勾配を設け、しかもその勾配は現存の慣用
のバッチ供給装置に関連して使用することができるとい
う利点を有する。現存のガラス融解設備に対する上記の
実施態様の敏速な適応性により該実施態様は実際性に基
づいて、本発明の好ましい態様である。本発明の、この
面をエドワード、ピー、サボルスキス（ＥｄｗａｒｄＰ
．Ｓａｖｏｌｓｋｉｓ）及びワルター、ダブリュー、ス
コット（ＷａｉｔｅｒＷ．Ｓｃｏｔｔ）の発明であり、
かつＡｐｐａｒａｔ雌 ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ
Ｇｌａｓｓ Ｍｅｌｔｉｎｇ ｂｙＰｅｒｆｏｒａｔｉ
ｎｇ母ｔｃｈＬａｙｅｒの名称で１９８０年６月１６日
出顔の同時係属米国特許出願通番第１５９５２８号明細
書の主題事項である装置に関連して述べる。入口延長部
分１７を有する代表的な連続ガラス融解炉２０の入口端
を第４図に概略的に示す。該入口端においてバッチ層２
１が融解ガラスの溜り１６の表面上に供給される。ガラ
スバッチは米国特許第２８２９７８４号明細書に示され
る形式の回転供給装置２２により供給することができ、
あるいは往復トレー型のような任意の、その他の形式の
供給装置を使用することができる。第４図に示すように
、該回転する供給装置はシュート２３からバッチが、シ
ュート２４からカレット（屑ガラス）が供給される。通
常にはバッチ層は主要な炉の空胴２５内に、少くとも第
一バーナー口２６までのように遠くまで延びる。該バー
ナー口２６当業界に周知であるように、交差燃焼し（ｃ
ｒｏｓｓｆｉｒｅ）、周期的に逆転する蓄熱燃焼系にお
ける、典型的には４個から８個までのバーナーロのうち
の一つであることができる。第４図の新規な点は該バッ
チ供給装置と該主要な炉の空胴の前壁２７との間〔この
場合はシェードクーラー（ｓｈａｄｅｃｏｏｌｅｒ）３
０及び３１の間〕に位置する、全体的に３２として示さ
れるバッチ穴開け装置である。穴開け装置３２は、少く
とも１個の先細部品３３を有し、該部品は該バッチ層に
間隙を置いた穴３４の１系列を形成するように、間隙を
置いて該バッチ層に差し込まれるための垂直の往復運動
が与えられる。該垂直の往復運動は、例えばスプロケッ
ト３７により空気シリンダ３６に接続されるチェィン３
５により与えられる。該穴開け装置の詳細を第５図及び
第８図に示す。該先細部品は、好ましくはステンレス鋼
から製造するけれど「軟鋼、磁器被覆鋼またはセラミッ
クスもまた好適な場合がある。第５図において多数の先
細部品３３が、炉の入口延長部分の幅を横切って延びる
ビーム４０１こ支持されていることがわかる。

ビーム４０１ま末端を閉じた中空管より成ることができ
、供給ダクト４１により圧縮空気の供給を受ける。先細
部品３３とビーム４０とを連結する中空の管状脚４２に
より先細部品３３のそれぞれの内部に圧縮空気が供給さ
れる。該部品が、そのさらされる高温に耐えることがで
きるように、空気を先細部品３３を通して循環させる。
空気の代りに水のような他の冷却剤を使用することもで
きる。空気シリンダ３６の事故の場合の用心として安全
ケーブル４３がビーム４０１こ連結されている。ビーム
４川ま、そのガラスの移動方向における揺れに対し、そ
の両端において１対の案内榛４４により保持されている
。案内棒４４の詳細を更に側面図第８図に示す。高さ調
整用のジャッキ４６上に取りつけた緩衝装置４５を入口
延長部分１７の両側に、ビーム４０のそれぞれの末端と
−線に設置して、穴開け装置がバッチ層２１中に降下し
たとき該装置の落下をクッションで緩和する。第６図及
び第７図においては、先細部品３３の好ましい実施態様
の構造についての詳細が示されている。

ここに示される該先細部品は頭先を切った逆ピラミッド
の形状をしているけれど、その代物こ円錐形、四面体な
どであることもできる。先細部品３３は側壁５０、上部
板５１及び底板５２により形成される外枠を有する。内
部に１対の分離された板５３が設置され、導管４２から
の冷却空気を、中央部において底板５２の付近に下方に
向け、次いで側壁５０もこ沿って上方へ向ける。次いで
該冷却空気を上部板５１における多数の閉口５４を通し
て逃がす。第９図において先細部品３３に対する二つの
随意的な変形を示す。

バッチに対する該先細部品の圧縮効果を強化するために
先細部品３３′の頂部の周りに外方へ拡がった緑５８を
設けることができる。これにより、穴と穴との間におけ
るバッチの上方噴出を阻止しつつ、該バッチ層における
各穴の間隔をより接近させ、あるいは該部品の該バッチ
への貫入をより深くすることができる。第９図に示され
る、その他の改変は簡単化された空気冷却系である。こ
の場合、先細部品３３′は単一空気供給導管５９により
支えられ、該空気供給導管５９は該先細部品の内部に延
び、底板５２の付近の点に達しており、それにより内部
そらせ板の必要性をなくしている。先に示した実施態様
のように、空気は上部板５１における関口を通して逃げ
る。該先細部品３３はバッチをわきへ押しつけ、それに
より、該部品が該バッチ層中に降下する際に開けられる
各穴の周辺のバッチを圧縮するのに適している。

該先細部品の鈍い末端により少量のバッチが下方へ押さ
れて、これもまた圧縮される。場合によって、該先細部
品に尖った先端金具を取りつけることにより、この下方
への押しつけを取り除くことが好ましいことがあるけれ
ど該鈍い末端の使用は、それが該先端部品と高度に腐食
性の融解ガラスとの直接接触状態になるのを阻止し、か
つ該融解ガラスが該先端部品に付着するのを防止する点
において一般的に有利であると考えられる。このように
して該先細部品に対する材料の必要量と冷却の必要性が
減少される。該先細部品の側面の勾配は、圧縮と貫入の
容易性との間の取決めによって選択する。

各先細部品の両反対側間の、比較的に平らな角度は、バ
ッチに対する圧縮効果を最大にするけれど、バッチ層に
貫入するのに要する力の量を増加させる。反対に、両反
対側間に包含される狭い角度は貫入を最も容易にするけ
れど、バッチにおける圧縮を殆んど生じさせない。また
バッチ層に設けられた穴の側面における急勾配は、場合
により鰻射捕獲効果（ｒａｄｉａｔｉｏｎｔｒａｐｐｉ
ｎｇｅｆｆｅｃｔ）の故に好ましいことがある。したが
って各先細部品３３の反対側間に包含される角度が少く
とも３０度から約９０度までであることが好ましい。換
言すれば、該形成される穴は垂直から１５〜４５度の角
度の傾斜した側面を有する。該先細部品は実質上バッチ
の全厚を通して貫入するように、場合によってはバッチ
層の厚さよりも大きくさえもある深さまで貫入するよう
に設計することが好ましい。

先細の形状の故に貫入の程度が大きい程、バッチに大き
な穴が生じ、かつ圧縮の程度が大きくなる。しかしなが
ら鈍い先端により下方へ押された若干のバッチは該先細
部品が引き上げられた後に融解ガラスの浮揚効果の故に
「はね上ることがある。該バッチのこの部分は、閉口さ
れた底部の穴を、バッチ層を通して下の融解ガラスに通
じる状態のままに残して遠やかに融解し、かくして、液
化バッチがバッチ層の上部から流出するために容易に利
用できる流出路を提供することがわかった。例えば図面
に示すピラミッド状の先細部品は、その寸法が下記のと
おり、すなわち上部板が１２インチ（３０．５伽）平方
、底板が３インチ（７．６肌）平方で、かつ高さが１２
インチ（３０．５伽）である場合に好適に動作すること
がわかった。厚さ８インチ（２０．３肌）のバッチ層に
ついて上記先細部品は、バッチの上面から８インチ（２
０．３伽）から１２インチ（３０．５弧）まで挿入され
た。バッチ層に少数の穴を開けた場合でさえも驚くべき
程顕著な改良が認められた。

しかしながら改良を最高にするためには穴の数を最大に
することが好ましい。しかし、穴からのバッチの移動に
対して圧縮により十分に処置できない点にまで各穴間の
間隔が減少したとき、穴の数に対する上限に到達する。
この場合、バッチが穴の周囲の、より高い丘に押しやら
れ、あるいは、さきに開けられた穴がバッチの水平方向
の移動により崩壊するに至る。それ故、バッチ層の表面
における穴の総面積がバッチ面積の少くとも２％から２
０％までを占めていることが好ましい。例えば前記の、
頂部が１２インチ平方のピラミッド形先細部品について
は、厚さ６インチ（２０．３伽）のバッチ被覆層におけ
る穴を、両方向における中心から中心までの間隔が２０
インチ（５０．８弧）の間隔に配置するのが適当である
ことがわかった。前述した実施態様におけるように、バ
ッチ被覆層の幅を横切って、同時に多数の穴を設ける場
合には、挿入された該先細部品がバッチの水平方向の移
動による隣接する穴の崩壊を阻止するので横断方向の間
隔は長さ方向のそれ程には大きくする必要はない。該先
細部品の挿入の自動時間調整によって、長さ方向の穴の
間隔を調節することが好ましい。これまでの詳細な説明
は特にソーダ石灰ガラスの融解に関するものであった。

以後の記載はケイ酸ナトリウムガラスの融解に特に適切
な実施態様（第１１〜１６図）に関する。図面、特に第
１１図において、数字１２０１こより全体的に示した連
続タンク型のガラス融解炉の入口端を、説明のために示
す。

該入口部分はタンク（図示省略）の装入端から反対側に
配置された出口端まで連続的に流れる融解したガラスの
溜り１４０を包含する。融解ガラスが炉から取り出され
る速度により、ガラス製造材料（ガラスバッチ）がタン
ク内に導入される速度が支配される。融解ガラスの溜り
或る程度一定の水準に維持することが望ましい。炉１２
０は床１２２、側壁１２３、アーチ形屋根１２４及び端
壁１２５により範囲を定められる。

炉の入口端または装入端における端壁１２５の外側に装
入室またはドッグハウス（ｄｏｇｈｏｕｓｅ）が配置さ
れており、これは図示のように炉の長軸に沿って端壁１
２５から外方へ突出する融解室の小さな、実質的に直角
の延長部分より成り、側壁１１７及び１１９、端壁１２
１ならびに炉床１２２の延長部分により境界が定められ
ている。

該ドッグハウスの頂部は開放されており「新たなバッチ
材料が該ドッグハウス内の融解溜り１４０上に直接に堆
積できるようになっている。炉の装入室の延長部分は壁
１２５における閉口またはアーチ１２６を通って炉の融
解室に通じている。

該装入室の融解ガラス本体１４０上においてアーチ１２
６が、垂直に懸垂された門扉１２７により実質上閉鎖さ
れている。該門扉は、例えば水により内部冷却されてい
る。門扉１２７は通常には「クーラー」と記載され、ア
ーチ１２６をせき止めて、炉の加熱された融解室１２８
内に正圧を以って保持されている高温加熱されたガスの
逃出を妨げる。勿論、熱損失またはクーラーの空気の融
解帯城への侵入は、該融解帯域の温度及び圧力を最適条
件下に低下させることにより炉の動作効率を減少させる
。炉１２０の装入室に隣接して慣用の往復トレー型のガ
ラス バッチ供給装置１１４がある。

往復トレー型供給装置が第１１図に示されているけれど
、ガラス バッチは前記米国特許第２８２９７８４号明
細書に示される形式の回転供給装置またはガラス バッ
チの被覆層を融解ガラスの溜りの上に構築する（ｌａｙ
ｉｎｇｄｏｗｍ）のに有用な任意のその他の形式の供給
装置によって炉に供給することができる。第１１図に示
すように、往復トレー型供給装置１１４は装入室の方向
へ傾いて、該ガラス バッチ材料がトレーを横切って、
該装入室における融解したガラスの溜り上に、更に容易
に流れることができるようになっている。

トレー１１４は慣用の可変遠電動機（図示省略）に、当
業界に周知の態様で供給箱１１６の下を前後に振動する
ように往復的に取り付け、かつ機械的に連結してある。
供給箱１１６上にバッチ箱（図示省略）が取りつけられ
てあり、その底部に少くとも１個の供給シュート１１８
が設けられ、該シュ−トには、その下端に仕切りまたは
門扉（図示省略）が設けられている。トレー型供給装置
の幅を横切って配置されている。更にそのほかの門扉（
図示省略）が該トレー上のガラス バッチの厚さを調整
する。供給動作においてし該バッチ箱からの、ゆるいガ
ラス バッチ１４２をシュート１１８に通して供給箱１
１６に流し、次いで供給トレー１１４に堆積させる。シ
ュート１１８の底部における仕切り、または門扉を調整
して、供給箱１１６及びトレー１１４へのガラス バッ
チ混合物の流れを適当にする。該供給トレーが該装入室
内に前進する際に、押し棒１１５が融解ガラス表面の真
上に沿って進みＬ既に、すなわち先の供給トレーの動作
の循環工程の間に、融解ガラス表面上に拡がっているガ
ラス バッチ材料の層を炉内に押し入れる。該供給トレ
ーが後退する際に、新なガラスバッチ材料の装入物が当
業界に周知の方法で融解ガラス表面上に拡げられる。こ
のようにしてガラス バッチの被覆層が該装入室中の融
解ガラス表面上に連続的拡げられ、次いでガラス炉の内
部へ押し入れられる。蓄熱型の融解タンク炉において慣
用的であるように、反対側に配置された上部側壁１２３
に、適当に間隔を置き、蓄熱室（図示省略）に通ずるバ
ーナーロー２９が設けてある。

炉の内部は、例えば「融解ガラス及びガラス バッチ材
料上の空間において火炎が該融解ガラス及びバッチ材料
上を通り越して炉の内容物への熱の伝達を生じさせるよ
うに「油、ガスまたは粉砕炭のような化石燃料を熱焼す
ることによる。間隔を置いたバーナーロー２９に配列し
たバーナーにより与えられる気体炎のような炉内の加熱
手段によって制御された温度のもとに維持される。その
ほかの追加の熱を、もぐり加熱器（代表的には電熱加熱
器）の使用により「上記のような炉における融解ガラス
に供給することができる。また電熱のみを使用した炉も
記述されている。本発明により、特に第１１図、第１４
図、第１５図及び第１６図に関して、全体的に数字１１
０により示され、供給トレー１１４とクーラー１２７と
の間に位置する多数のバッチ表面改変装置が提供される
。

バッチ表面改変装置１１川ま、ガラスバッチ材料を該装
入室へ供給する間において、トレーがその最も前方の位
置にあるとき、該供給トレー１１４の妨害をしないよう
に位置させる。バッチ表面改変装置１１川ま該装入室の
幅を横切って水平方向に間隔を置いて存在し、かつ該装
入室内のガラス バッチ上に配置される。それら改変装
置は垂直に調整し得るように独立的に取りつけるれ、か
つ独立的に動作することができる。それぞれの該改変装
置は先細りの、深穴形成部品１０４を包含し、該深穴形
成部品は該先細部品に周期的な垂直往復運動を与えるた
めの垂直往復手段を備えていて、該先細部品がガラス
バッチ層に貫入し、装入室におけるガラス バッチ層に
−蓮の間隔を置いた穴１４３を形成するようにする。第
１１，１５及び１６図に示されるように、空気入口１１
１及び１１２を有し、個々に動作する複動空気シリンダ
１０８により垂直往復運動が与えられる。該空気入口は
ピストン及びシリンダを動作させるのに十分な圧縮空気
の供給源（図示省略）に接続している。空気シリンダ１
０８の軸１０９が冷却空気入口１０７を有するカップリ
ング１０６に連結している。

カップリング１０６は軸１０９と管１０５とを物理的に
連結させ「管１０５は管対管の継手１５０及び管１５１
により先細部品円錐１０４に連結している。先細部品１
０４を交換する必要がある場合には、それらは管継手１
５０からねじ戻すことにより該集合物の台から容易に除
くことができる。管１５１は先細部品１０４の頂部１１
３に溶接するか、あるいはその他の慣用の方法で固定的
に取りつけてある。第１２図及び第１５図に示されるよ
うに、管１５１は先細部品１０４内に延び、底板１０１
の付近で終っている。冷却用空気が入口１０７を通って
管カップリング１０６内に導入され、管１０５及び１５
１ならびに継手１５０を通って下方に進み「先細部品１
０４の庭坂１０１の内側に衝突する。該冷却用空気は円
錐１０４の側面を上昇し「 ４個の穴またはオリフィス
１０２を通って出て行く。該穴またはオリフイスＩ０２
は側面と頂部とが取り付けられている点に近い隅におい
て、円錐１０４の上部板１１３に明けられたものである
。第１２図に図示される円錐は、つば１０３を有するも
のとして示されている。該冷却用空気は、例えば空気圧
縮機のような圧縮空気の供給源（図示省略）により供給
される。この空気の圧力は臨界的ではなく、例えば該圧
力は１平方インチ当り１ポンドから約１５０ポンドまで
のゲージ正圧力に変動することができる。第１３図は改
良した先細部品を説明する。この場合、先細部品１０４
の一つの側面は垂直である。この垂直側面はクーラー１
２７に隣接して位置し、部品１０４の頂部がクーラー１
２７の下側の下方においてぶつかる可能性を減少させる
。さて第１６図においては該バッチ表面改変装置の炉へ
の取り付けに対する実施態様を示す。ビーム１３１がボ
ルト１３５により、垂直に配置されているビーム１３０
に水平に取り付けられていることが示される。ビーム１
３０は炉の端壁わく１２０の一部を形成する。もう一つ
のビーム１３１Ａ（図示省略）が炉の反対側において同
様にしてビーム１３０Ａ（図示省略）に取り付けてある
。第二のビーム１３２がビーム１３１及び１３１Ａを横
切って配置され、該炉の装入室を横断して延びている。
ビーム１３２は圧力板１５５によりビーム１３１及び１
３１Ａに適当に止められている。該圧力板はボルト１５
６によりビーム１３１に取り付けられている。取付板１
３３がビーム機材１３２に垂直に、例えば溶接により取
り付けられ、プレート１４７が、例えばボルト１３９に
より該取付板に取り付られている。

プレート１４７の垂直の線形配列は、ガラス バッチへ
の円錐１０４の沈下の深さが正確に定められるように、
プレート１４７における「みぞ付ボルト孔１３８及びボ
ルト１３９により調整することができる。水平に配置さ
れたプレ−ト１４５が垂直プレート１４７に取り付けら
れ、かつ剛性の直角支持プレート１４８１こより支持さ
れる。プレート１４５，１４７及び１４８は任意の慣用
の方法、例えば溶接により互に取り付けることができる
。装入室内のガラス バッチにおける深穴の絹状組織を
形成するために使用される複動空気作動シリンダのそれ
ぞれを水平プレート１４５の頂部に配置し、ボルト１４
６により該水平プレートに取り付ける。

運動中におけるバッチ表面改変装置１１０の線形配列は
プレート１３３のみぞ付穴１３６１こおける案内ピン１
３７により調節される。案内ピン１３７は、バッチ表面
改変装置１１０の往復運動中における軸１０９及び管１
０５の回転を防止し、このようにして先細部品１０４を
その正しい線形配列に保つ。バッチ表面改変装置１１川
こ対する垂直往復運動を与えるために、複動空気作動シ
リンダが示されているけれど、その他の垂直往復手段を
使用することもできる。

垂直往復運動を生じさせる、その他の使用することので
きる手段としては機械的ギァモータ、油圧シリンダ、電
磁式始動装置、カム、及び例えばスプロケットを通って
空気シリンダに連結したチェィンのような機械的結合を
包含する。本発明により、バッチが融解炉中に供給され
る際に該ガラス バッチの被覆層の表面に穴の模様を押
印する。

この穴の形状は逆ピラミッド、逆角錐台、四面体、円錐
、環状形などの形状であることができる。該先細部品は
、それが供される温度及び環境に耐え得る任意の材料か
ら製造することができる。先細部品１０４は内部を空気
冷却するので、例えばステンレス鋼、鰍鋼、磁器被覆鋼
のような金属から製造することができる。該先細部品に
対して、空気の代りに、水のような他の冷却剤を使用す
ることができるけれど空気が好ましい。先細部品１０４
は、それがバッチ中に降下する３に該バッチをわきに押
しやり、該部品がバッチ被覆層中に降下した際に開けた
、それぞれの穴の周囲のバッチを圧縮する。

更に、第１１〜１６図の実施態様を操作する一つの態様
において、底板１０１の下のバッチの一部が圧縮され、
融解ガラス３の本体の実質的に下方に押し上げられる。
すなわち先細部品の底部が融解ガラス内に、該先細部品
の下方のバッチ被覆層の厚さにほぼ等しい距離に延びる
。このようにするに当って、該底板の下方のバッチは圧
縮され、融解ガラス本体に押し込め４られる。該底板を
とり巻いているガラス バッチは該先細部品を隔離し、
かつ該ガラス バッチが高度に侵食性の融解ガラスと直
接に接触するに至るのを阻止し、更に融解ガラスが該部
品に付着するのを阻止する。典型的なケイ酸ナトリウム
ガラス融解操作においては該バッチ被覆層は約４〜６イ
ンチの厚さであり、したがって本発明により先細部品１
０４は、その下方への行程中に、該先細部品の底板を融
解ガラスの液水準面下４〜６インチに移動させるのに十
分な距離に延長する。先細部品１０４の鈍い先端により
圧縮され、かつ押し下げられたバッチは、該先細部品が
該バッチから引き抜かれて、もとの開始位置に戻った後
に、該バッチの下の融解ガラスの浮力効果の故に、はね
返って戻る。しかしながら、該圧縮されたバッチの底の
部分、すなわち底板１０１の下方の部分は、隣接する部
分のバッチよりも、より速やかに融解し、それにより、
バッチ層を通り該バッチ層の下方の融解ガラスに通ずる
開口した底穴を残し、該バッチ層の頂部から流出する液
化バッチに対する容易に利用し得る排出路を提供する。
第１４図において、合計８個の穴を開ける先細部品を説
明する。これまで述べたように穴開け部品の数は変動さ
せることができ、しかも該装入室の大きさと、該穴開け
部品の寸法とに関係する。典型的には、それら穴開け部
品は該装入室を横断して均一な間隔で配置する。穴は両
方向に同様に間隔を置いて配置することができる。該バ
ッチ被覆層を横断して多数の穴が設けられる場合には、
本明細書に記載された実施態様におけるように長軸方向
の間隔は横方向における程に大きい必要はない。一つの
実施態様においては、長軸方向における穴の間隔は、開
けられる穴がわずかに重復する、すなわち長軸方向に「
みそ効果が生ずるような間隔である。該バッチ被覆層の
長軸方向における穴の間隔は該先細部品の挿入の時間調
整により調節する。もう一つの実施態様においては、供
給トレーの後退行程の末端またはその付近において、す
なわち該供給トレーがその出発位置に後退する際に周期
的に、しかもすべての他の供給装置行程よりも頻繁では
なく往復運動を行う。該バッチ表面改変装置は該トレー
供給装置の第３回目または第４回目の循環工程ごとに動
作する。本発明を下記実施例に更に詳しく説明するが「
それら実施例は説明のためのみを意図したものである。

なぜなら多数の改変及び変形は当業者に明らかであるか
らである。実施例 １ ケイ酸ナトリウムガラスを１日当り約２６０トソの割合
で生産する慣用のガラス融解炉に第１１図及び第１４図
に示すような８個の穴を開けるバッチ表面改変装置を逆
さに取り付け。

８個の先細部品１０４を、炉の延長部分の約１４フィー
トの幅の装入室（ドッグハウス）を横断する方向に実質
上等間隔（中心間を約１８インチ離して）で配置した。

先細部品１０４は、それらの基部において６インチ平方
、渡部において６インチのつばを有し、１２インチ×９
インチであり、かつ該つばの基底から該先細部品の基底
までか、三方の側面において勾配を有した。該先細部品
は第１３図及び第１６図に示されるものと同様のもので
あり、それら部品は垂直往復運動中における先細部品１
０４と水冷門扉１２７との間の衝突を回避するために、
該ドッグハウス内において水冷門扉１２７に隣接して先
細部品の垂直部分を有した。第１２図の先細部品に対す
る、この改変は、水冷門扉１２７と最も前進した位置に
おける供給トレーとの間の、炉中において得られる面積
が限られていることからして必要であった。先細部品１
０４は、軸対管のカップリング１０６、管１０５、カッ
プリング１６０及び管１５１により、１６インチの行程
を有する複動式空気シリンダの軸にそれぞれ連結した。

先細部品１０４の基底は装入室の融解ガラス本体の頂部
に浮いているガラスバッチ被覆層の表面の、約４〜６イ
ンチ上方に位置させた。バッチ表面改変装置の垂直運動
は滋案内１３６における案内ピン１３７により案内させ
た。空気シリンダを、５０〜７０ポンドの空気圧力を発
生させることのできる通常の圧縮空気源（図示省略）に
連結した。カップリング１０６の冷却用空気の入口を、
例えば空気圧縮機のような通常の圧縮空気源に連結した
。空気シリンダを作動させ（すなわち、先細部品をガラ
ス バッチ及び融解した溜りの中に突出させる）、同時
に供給トレーの各秒ごとの循環工程を、しかも該供給ト
レーがその最も後方の位置にあるときに作動させた。

実際には、供給トレーにリミットスイッチを連結させ、
該スイッチはｌｊレーに作動的に援続し、該リレーは該
先細部品の下方への行程及び上方の行程の回数を制御す
るための計算器の計数を始めた。順次に、該計算器は下
方への行程の長さを調節するタイマーに作動的に接続し
、該タイマーはソレノィド弁に接続し、該ソレノィド弁
空気を空気シリンダに供給した。本実施例においては、
該先細部品の下方への連動により形成されたくぼみ内に
新たなバッチが落下するのを回避するために、戻り行程
の末端に該供給トレーがある時に、該供給トレーの２行
程毎の４秒間に、空気シリングが１行程する。下方への
行程の終りにおいて入口１１１への空気圧力を遮断し、
空気圧力を入口１１２に与え、それにより先細部品をそ
のもとの位置に引きこめた。ガラス融解炉を天然ガスの
熱暁により加熱し、炉の天井部に沿って長軸方向の多数
の場所に配置した熱電対により炉内温度を着視した。

炉の融解ガラスの排出端に最も近い熱電対に対する２８
５００Ｆの温度を基準として選んだ。本実施例において
は、天然ガスの供給速度をガス速度制御器に対し８００
０の票準立方フィート／時（ＳＣＦＨ）に設定した。動
作状態にあるバッチ表面改変装置については前記熱電対
を２８５００Ｆの温度に保つようにガラスバッチの供給
速度を調整した。数時間にわたり温度及びガラス バッ
チの供給速度が安定化した後、バッチ表面改変装置単位
を取り除き、ガス流速を増加させて天井における熱電対
を２８５００Ｆの温度に保った。炉の一定の生産率を確
保するため、ガラス バッチの供給速度を変えなかった
。この特定の（一定の）炉の生産率におけるガラス バ
ッチの完全融解を確保するため、天然ガス速度制御器に
対し天然ガス燃料の速度を９３００雌ＣＦＨに増加させ
て熱電対温度を維持した。これは、バッチ表面改変装置
単位が動作している場合に、１４．０％の燃料節約に相
当した。実施例 ロ 前記実施例１の手順及び装置を使用した。

本実施例においては、バッチ表面改変装置単位を作動状
態にして、ガス速度制御器に対し天然ガスの流速を７０
００＄ＣＦＨに設定した。温度及び供給速度が安定化し
た後、該バッチ表面改変装置単位を取り除いた。規準熱
電対を２８５００Ｆもこ保つためにはガス流速を８３０
０庇ＣＦＨに増加する必要があることがわかった。これ
は燃料の１５．７％の節約に相当した。実施例 ｍ バッチ表面改変装置単位を作動させないで、ガス速度制
御器に対する天然ガス流速を８３００庇ＣＦＨに設定し
た点を除いて前記実施例１の手順及び装置を使用した。

ガラス バッチの供給速度を調整して規準熱電対を２８
５００Ｆ‘こ保った。数時間にわたって温度及びバッチ
供給速度が安定化された後、バッチ表面改変装置単位を
作動させ、天然ガスの流速を減少させて規準熱電対を２
８５００Ｆにおいて一定に保たせた。バッチ表面改変装
置単位を作動させることによりガス燃料流速を７４００
庇ＣＦＨ‘こ減少できることがわかった。これは１０．
８％の燃料節約に等しい。実施例 Ｗ バッチ表面改変装置単位を作動させずにガス速度制御器
に対し天然ガス流速を９０００のＣＦＨ‘こ設定した点
を除いて前記実施例ｍの手順及び装置を使用した。

温度及びガラス バッチ供給速度が安定化した後、前記
単位のスイッチを入れた。ガス流速を８１００庇ＣＦ別
こ減少することが必要であることがわかった。これは１
０％の燃料節約に相当した。実施例１〜Ｗに対するガス
節約値の平均は１２．６％に等しかった。

このような実施例のデー外まエネルギーの節約に対する
バッチ表面改変装置単位の劇的な効果を例証するもので
ある。逆に「炉の生産率を増大するためにガラス バッ
チの供給速度を高めながらもエネルギー使用量を一定の
ままにしておくことができる。バッチ表面改変装置単位
を作動させることにより「ガラス バッチが炉内の融解
ガラスの実質的に全表面（ガラス バッチの全部が融解
する時点まで）を覆い、しかも容易に破壊して「ログス
（ｌｏｇｓ）」になることが観察された。これに対し、
バッチ表面改変装置単位を作動させないことによりガラ
ス炉の中央部内に、ガラス バッチに被覆されない開放
Ｖ型領域が存在することが観察された。すなわちバッチ
は炉の側壁と交差する方向に、炉のそれぞれの側に移動
したのである。このようにして、本発明は「ログス」の
形成をも促進し、融解ガラス表面上に改良されたバッチ
被覆を形成することがわかった。本発明を、その若干の
実施態様の特定の詳細について述べたけれど、このよう
な詳細な説明は特許請求の範囲の項に記載の範囲を除い
て、本発明の範囲をなんら限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一つの実施態様におけるガラス融解炉
の供給入口の延長部分の概略的な一部カット図である。 第２図及び第３図は、それぞれピラミッド形及び環状形
に成形されたバッチ被覆層の概略的な一部カット図であ
る。第４図は本発明の実施態様におけるガラス融解炉の
入口端の断面側面図である。第６図は第４図の５−５線
に沿っての概略的な断面末端図である。第６図は第５図
の６−６線に沿っての拡大図である。第７図は第６図の
７−７線に沿っての拡大上面図である。第８図は第５図
に示される炉の入口延長部分の一部の側面図であり、本
発明の実施態様の穴開け用装置を示す。第９図は本発明
の一つの実施態様における穴開け用部品の一部カット図
である。第１０図は環状成形凝集物の形態の断面図であ
る。第１１図は本発明のもう一つの実施態様におけるガ
ラス融解炉の入口端の断面の側面立面図である。第１２
図は穴開け用部品の前面立面図である。第１３図は第１
１図に示す穴開け用部品の側面立面図である。第１４図
は第１１図に示すガラス融解炉の入口端の上面図である
。第１５図は本発明の２個の隣接するバッチ表面改変装
置の前面立面図である。第１６図は第１５図のバッチ表
面改変装置の取付配置を説明する側面立面図である。Ｆ
ＩＧ．１ ＦＩＧ．Ｚ ＰＩＧ．３ Ｆ・０．４ ＦＩＧ．Ｓ ＦＩく．６ Ｆ・く．７ ＦＩＧ．８ ＦＩく．Ｓ Ｆ１ｑ．１０ ＦＩＧ．１１ ＦＩＧ．１２ ＦＩＧ．１３ ＦＩＧ．１４ ＦＩＧ．１５ ＦＩＧ．１６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粒状ガラスバツチ材料を融解炉中の融解ガラス溜り
   の浮遊層として堆積させ、このバツチ材料の層を融解帯
   域方向に進行させて、そこで該バツチ材料を融解ガラス
   溜り中に融解するガラスの融解方法であって、前記バツ
   チ層を、該層の長さと幅それぞれの方向に沿って間隔を
   おいて、該層を分断することなく、該層の底部で融解ガ
   ラス溜りに向けて開く開口を有する、該層の厚さ方向に
   実質的に延びている複数個の孔を散在させた層となるよ
   うに形づけ、液化したバツチを前記開口に流入させるこ
   とによってバツチ層の融解を改良することを特徴とする
   ガラスの融解方法。 ２ 前記バツチ層の形状を、前記浮遊バツチ層中に、実
   質的にバツチ層の厚さを増大させることなく、圧縮バツ
   チの傾斜表面を有する先細孔を設けることによって形成
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記バツチの形状形成を、該バツチ層中にバツチ層
   の幅方向に間隔をおいて複数個の先細部材を周期的に挿
   入することによって行なう特許請求の範囲第２項記載の
   方法。 ４ 形成する孔が円錘形、ピラミツド形または四面体形
   の形である特許請求の範囲第３項記載の方法。