特許 5770499 管状火炎バーナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5770499

(24)【登録日】2015年7月3日

(45)【発行日】2015年8月26日

(54)【発明の名称】管状火炎バーナ

(51)【国際特許分類】

   F23D 14/24 20060101AFI20150806BHJP

   F23L 7/00 20060101ALI20150806BHJP

   F23M 5/00 20060101ALI20150806BHJP

   F23C 3/00 20060101ALI20150806BHJP

【ＦＩ】

   F23D14/24 E

   F23L7/00 A

   F23M5/00 A

   F23C3/00 301

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-56894(P2011-56894)

(22)【出願日】2011年3月15日

(65)【公開番号】特開2012-193878(P2012-193878A)

(43)【公開日】2012年10月11日

【審査請求日】2013年12月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504176911

【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学

(74)【代理人】

【識別番号】100107308

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 修一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100128901

【弁理士】

【氏名又は名称】東 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】白神 洋輔

(72)【発明者】

【氏名】毛笠 明志

(72)【発明者】

【氏名】久角 喜徳

(72)【発明者】

【氏名】堀 司

【審査官】 藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１８８７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１３３１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３３６０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−１３３５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９４５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２２２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０９１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３３５８５２７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｄ １４／２４

Ｆ２３Ｃ ５／３２

Ｆ２３Ｍ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状の燃焼室の軸方向に沿って開口されたスリットから、前記燃焼室に燃料と酸素を含有する第１酸化剤を偏芯導入させて燃焼させる管状火炎バーナであって、
前記燃焼室での燃焼ガスの流動方向の上流端部から前記燃焼室の径方向の中央部に酸素を含有する第２酸化剤を導入する第２酸化剤導入部を備え、
前記スリットから前記燃焼室に導入される第１酸化剤が、酸素のみもしくは酸素富化空気に設定され、
前記第２酸化剤導入部が前記燃焼室に導入する第２酸化剤が、酸素のみもしくは酸素富化空気に設定され、
前記スリットから前記燃焼室に導入される燃料と第１酸化剤、及び、前記第２酸化剤導入部から前記燃焼室に導入される第２酸化剤を含めた前記燃焼室での混合気の総括の空気比が量論比を基準とする目標範囲内に設定され、
前記スリットから前記燃焼室に導入される燃料の導入量は、前記スリットから前記燃焼室に導入される第１酸化剤に対して、量論比と過濃燃焼限界の算術平均濃度より濃くなる量に設定されている管状火炎バーナ。

【請求項2】

前記第２酸化剤導入部は前記第２酸化剤とともに被加熱物を前記燃焼室に導入する、又は、前記第２酸化剤導入部にて前記燃焼室に導入される第２酸化剤よりも前記燃焼室の径方向の中央側に被加熱物を導入する被加熱物導入部が備えられている請求項１に記載の管状火炎バーナ。

【請求項3】

前記燃焼室の内壁部には、放射率が設定放射率以下の低放射体が備えられている請求項１又は２に記載の管状火炎バーナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、円筒状の燃焼室の軸方向に沿って開口されたスリットから、前記燃焼室に燃料と酸素を含有する酸化剤を偏芯導入させて燃焼させる管状火炎バーナに関する。

【背景技術】

【0002】

管状火炎バーナは、円筒座標系の火炎素として基礎燃焼学の立場から研究がなされてきたが、近年、管状火炎は断熱性が高いことや空気力学的に安定なことから、実用展開が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。
管状火炎バーナの実用展開の一つとして、金属やガラスの溶解に用いることが検討されている。例えば、酸化剤として酸素富化空気／純酸素を用いて管状火炎を形成することで、２０００℃以上の高温場を、燃焼室の軸方向に長く（長い管状の火炎を）形成できる可能性があるので、この高温場にて金属やガラスを溶解することが考えられる（例えば、非特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３３５８５２７号

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】石保禄・小割達也・下栗大右・石塚悟、第48回燃焼シンポジウム講演論文集、pp.206-207（2010）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記非特許文献１に記載のバーナでは、高温場を形成するために、酸素富化空気／純酸素を用いて管状火炎を形成しているが、熱発生が急峻なため振動燃焼が発生し、運転範囲（酸素富化空気／純酸素及び燃料の流量範囲）が狭くなっていた。また、振動燃焼が発生すると、燃焼圧力が大きく変動することになり、バーナの損傷を招く虞があった。

【0006】

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、振動燃焼を抑制しながら、高温場を形成することができる管状火炎バーナを提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この目的を達成するために、本発明に係る管状火炎バーナの特徴構成は、円筒状の燃焼室の軸方向に沿って開口されたスリットから、前記燃焼室に燃料と酸素を含有する第１酸化剤を偏芯導入させて燃焼させる管状火炎バーナにおいて、
前記燃焼室での燃焼ガスの流動方向の上流端部から前記燃焼室の径方向の中央部に酸素を含有する第２酸化剤を導入する第２酸化剤導入部を備え、
前記スリットから前記燃焼室に導入される第１酸化剤が、酸素のみもしくは酸素富化空気に設定され、
前記第２酸化剤導入部が前記燃焼室に導入する第２酸化剤が、酸素のみもしくは酸素富化空気に設定され、
前記スリットから前記燃焼室に導入される燃料と第１酸化剤、及び、前記第２酸化剤導入部から前記燃焼室に導入される第２酸化剤を含めた前記燃焼室での混合気の総括の空気比が量論比を基準とする目標範囲内に設定され、
前記スリットから前記燃焼室に導入される燃料の導入量は、前記スリットから前記燃焼室に導入される第１酸化剤に対して、量論比と過濃燃焼限界の算術平均濃度より濃くなる量に設定されている点にある。ここで、燃焼ガスは旋回しながら全体として下流側に流動するが、「燃焼ガスの流動方向」とは旋回を無視した全体としての流れ方向を意味する。

【0008】

本特徴構成によれば、スリットから燃焼室に導入される燃料と第１酸化剤との混合気によって管状火炎が形成される。管状火炎は、燃焼室の内壁部の近傍から径方向の中心に向かって順に、未燃焼ガス、火炎（反応ガス）、燃焼ガス（既燃ガス）の三層構造を持っている。そこで、燃焼室での燃焼ガスの流動方向の上流端部から燃焼室の径方向の中央部に第２酸化剤を導入する第２酸化剤導入部を備えることで、燃焼室の径方向で中央側の燃焼ガス（既燃ガス）中に第２酸化剤を導入させ、燃焼ガス（既燃ガス）中の未燃燃料を燃焼させることができる。これにより、管状火炎内の高温領域である燃焼ガス（既燃ガス）が存在する層の温度をさらに上昇させることができ、例えば２０００℃以上の高温場を形成することができる。したがって、本願における「燃焼室の径方向の中央部」とは、少なくとも管状火炎の燃焼ガスの内径側部位に第２酸化剤を供給できる部位である。このように、管状火炎によって高温場を形成する必要がなく、振動燃焼を抑制して管状火炎を形成することができながら、その管状火炎の燃焼ガス（既燃ガス）中の未燃燃料を第２酸化剤によって燃焼させて、高温場を形成することができる。

【0010】

又、本特徴構成によれば、燃料と第１酸化剤と第２酸化剤を含めた燃焼室での混合気の総括の空気比が量論比を基準とする目標範囲（例えば、空気比λ＝０．９５〜１．０５）内に設定されているので、燃料、第１酸化剤及び第２酸化剤を無駄なく燃焼に用いることができながら、高温場を形成することができる。

【0012】

又、本特徴構成によれば、燃料の導入量が、第１酸化剤に対して、量論比と過濃燃焼限界の算術平均濃度より濃くなる量に設定されているので、燃料と第１酸化剤との混合気が過濃混合気となり、その過濃混合気によって管状火炎が形成される。したがって、管状火炎において、燃焼室の径方向で中央側の燃焼ガス（既燃ガス）中に未燃燃料が確実に残存することになるので、第２酸化剤によってその未燃燃料を燃焼させて、燃焼ガス（既燃ガス）が存在する層の温度をさらに上昇させ、高温場を適切に形成することができる。

【0014】

又、本特徴構成によれば、第２酸化剤として、酸素のみもしくは酸素富化空気を用いることで、燃焼ガス（既燃ガス）中の未燃燃料を第２酸化剤によって燃焼させる場合の燃焼温度をより高温にすることができ、高温場の形成を確実なものとすることができる。

【0015】

本発明に係る管状火炎バーナの更なる特徴構成は、前記第２酸化剤導入部は前記第２酸化剤とともに被加熱物を前記燃焼室に導入する、又は、前記第２酸化剤導入部にて前記燃焼室に導入される第２酸化剤よりも前記燃焼室の径方向の中央側に被加熱物を導入する被加熱物導入部が備えられている点にある。

【0016】

本特徴構成によれば、第２酸化剤導入部が第２酸化剤とともに被加熱物を燃焼室に導入することで、第２酸化剤によってその未燃燃料を燃焼させて形成される高温場に対して、被加熱物を導入することができる。また、第２酸化剤導入部による第２酸化剤よりも燃焼室の径方向の中央側に被加熱物を導入する被加熱物導入部を備えることでも、第２酸化剤によってその未燃燃料を燃焼させて形成される高温場に対して、被加熱物を導入することができる。したがって、例えば、被加熱物をガラス原料粉末や被加熱金属とした場合でも、そのガラス原料粉末や被加熱金属を溶解することができるので、管状火炎バーナをガラス原料粉末や被加熱金属を溶解させるために用いることができる。しかも、第２酸化剤導入部が第２酸化剤とともに被加熱物を燃焼室に導入することで、別途、被加熱物を導入するための部材を設ける必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。

【0017】

本発明に係る管状火炎バーナの更なる特徴構成は、前記燃焼室の内壁部には、放射率が設定放射率以下の低放射体が備えられている点にある。

【0018】

本特徴構成によれば、低放射体は、その放射率が設定放射率（例えば、１０００℃以上において０．５）以下であるので、燃焼室での燃焼によって生じた熱エネルギーが、燃焼室の内壁部に備えられた低放射体によって、燃焼室内に向けて反射されることから、燃焼室内の温度を高温に維持し易くなり、高温場の形成を適切に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１実施形態におけるガラスの製造装置の斜視図

【図2】第１実施形態におけるガラスの製造装置を上方側から見た平面図

【図3】第１実施形態におけるガラスの製造装置の上下方向での断面図

【図4】第２実施形態におけるガラスの製造装置の斜視図

【図5】第２実施形態におけるガラスの製造装置を上方側から見た平面図

【図6】第２実施形態におけるガラスの製造装置の上下方向での断面図

【図7】第３実施形態におけるガラスの製造装置の斜視図

【図8】第３実施形態におけるガラスの製造装置を上方側から見た平面図

【図9】第３実施形態におけるガラスの製造装置の上下方向での断面図

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明に係る管状火炎バーナを用いたガラスの製造装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１〜図３は、本発明に係る管状火炎バーナを用いたガラスの製造装置の第１実施形態を示すものである。図１は、第１実施形態におけるガラスの製造装置の斜視図であり、図２は、第１実施形態におけるガラスの製造装置を上方側から見た平面図であり、図３は、第１実施形態におけるガラスの製造装置の上下方向での断面図である。
この第１実施形態におけるガラスの製造装置１は、図１〜図３に示すように、円筒状の燃焼室２を有するとともに、燃焼室２内に被加熱物であるガラス原料粉末Ｇを導入する被加熱物導入部６を有する管状火炎バーナＢと、管状火炎バーナＢの燃焼室２にて溶解・ガラス化反応されて生じたガラス液滴を回収して液状のガラス融液とする回収部Ｋとを備えている。

【0021】

管状火炎バーナＢは、一端部（図１中上端部）が閉塞された円筒状の燃焼室２と、円筒状の燃焼室２の側面にその軸方向（図１中上下方向）に沿って開口するスリット３とを備えている。これにより、管状火炎バーナＢは、スリット３から燃焼室２内面の接線方向に向けて、燃料Ｎと第１酸化剤Ｓ１とを各別に対向して噴出させることで、燃焼させて管状火炎を形成するように構成されている。管状火炎バーナＢは、燃焼室２での燃焼ガスの流動方向の下流側が鉛直方向下方側（図１中下方側）となるように設けられている。ここで、燃焼ガスは旋回しながら全体として下流側に流動するが、「燃焼ガスの流動方向」とは旋回を無視した全体としての流れ方向を意味する。

【0022】

図１〜図３に示す管状火炎バーナＢでは、スリット３として、燃料Ｎを噴出させる燃料用スリット３ａと第１酸化剤Ｓ１を噴出させる第１酸化剤用スリット３ｂとを備え、各スリット３ａ，３ｂから燃料Ｎと第１酸化剤Ｓ１とを別個に対向して噴出させて燃焼させている。燃料用スリット３ａには燃料供給部４ａが接続されており、第１酸化剤用スリット３ｂには酸化剤供給部４ｂが接続されている。

【0023】

管状火炎バーナＢには、燃焼室２での燃焼ガスの流動方向の上流端部（図１中上端部）から燃焼室６の径方向の中央部に酸素を含有する第２酸化剤Ｓ２を導入する第２酸化剤導入部５と、燃焼室２内にガラス原料粉末Ｇを導入する被加熱物導入部６とが備えられている。ここで、被加熱物導入部６は、第２酸化剤Ｓ２を搬送気体として、第２酸化剤Ｓ２ととともに、ガラス原料粉末Ｇを燃焼室２に導入している。

【0024】

第１酸化剤用スリット３ｂから燃焼室２に導入する第１酸化剤Ｓ１としては、酸素のみ（酸素１００％）、酸素富化空気（例えば、全体の容積に対して４０％以上の酸素を含む）、或いは、空気を用いることができる。燃料用スリット３ａから燃焼室２に導入する燃料Ｎとしては、水素または炭化水素を主とする気体燃料（例えば天然ガス）を用いることができる。第２酸化剤導入部５から燃焼室２に導入する第２酸化剤Ｓ２としては、酸素のみ（酸素１００％）、酸素富化空気（例えば、全体の容積に対して４０％以上の酸素を含む）、或いは、空気を用いることができる。

【0025】

そして、燃料用スリット３ａから燃焼室２に導入される燃料Ｎの導入量は、第１酸化剤用スリット３ｂから燃焼室２に導入される第１酸化剤Ｓ１に対して、量論比と過濃燃焼限界の算術平均濃度より濃くなる量に設定されている。また、スリット３ａ，３ｂから燃焼室２に導入される燃料Ｎと第１酸化剤Ｓ１、及び、第２酸化剤導入部５から燃焼室２に導入される第２酸化剤Ｓ２を含めた燃焼室２での混合気の総括の空気比が量論比を基準とする目標範囲（例えば、空気比λ＝０．９５〜１．０５）内に設定されている。燃料Ｎの流量、第１酸化剤Ｓ１の流量、及び、第２酸化剤Ｓ２の流量の夫々が調整自在となっており、燃料Ｎ、第１酸化剤Ｓ１及び第２酸化剤Ｓ２の流量を調整することで、燃料Ｎの導入量を設定された量とするとともに、総括の空気比を目標範囲内としている。

【0026】

第２酸化剤導入部５は、燃焼室２の径方向の中央部（中心Ｘ）の周囲にその周方向に間隔を隔てて複数（例えば４つ）備えられている。被加熱物導入部６は、燃焼室２の径方向の中央部（中心Ｘ）に備えられており、第２酸化剤導入部５にて燃焼室２に導入される第２酸化剤Ｓ２よりも燃焼室２の径方向の中央側にガラス原料粉末Ｇを導入している。

【0027】

ガラス原料粉末Ｇについては、複数の成分を混合した混合粉末であり、最終製品であるガラスの組成に対応した成分比率に応じてその混合比率が調製されている。例えば、ガラス原料粉末Ｇとしては、汎用ガラスであるソーダ石灰ガラスだけでなく、従来製法で比較的製造困難とされるホウ珪酸塩無アルカリガラスをも用いることができる。ソーダ石灰ガラスは、Ｎａ₂ＯとＣａＯとＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃を含み、全体の質量に対して、Ｎａ₂Ｏが１６〔ｗｔ％〕、ＣａＯが１０〔ｗｔ％〕、ＳｉＯ₂が７２〔ｗｔ％〕、Ａｌ₂Ｏ₃が２〔ｗｔ％〕の割合で含まれているものである。ホウ珪酸塩無アルカリガラスは、ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃とＡｌ₂Ｏ₃とＢａＯとＳｂＯ₃を含み、全体の質量に対して、ＳｉＯ₂が４９〔ｗｔ％〕、Ｂ₂Ｏ₃が１５〔ｗｔ％〕、Ａｌ₂Ｏ₃が１０〔ｗｔ％〕、ＢａＯが２５〔ｗｔ％〕、ＳｂＯ₃が１〔ｗｔ％〕の割合で含まれているものである。ガラス原料粉末Ｇの粒径は、例えば、１００μｍである。ガラス原料粉末Ｇには、必要に応じて、清澄剤等を添加しておくこともできる。ここで、ｗｔ％（重量％）は、質量％と同義である。

【0028】

管状火炎バーナＢには、燃焼室２の内壁部に放射率が設定放射率以下の低放射体７が備えられている。この低放射体７は、例えば、１０００℃以上において放射率が設定放射率（例えば０．５）以下のレンガにて構成されている。そして、低放射体７は、燃焼室２の燃焼ガスの流動方向でスリット３ａ，３ｂが形成されている部位よりも下流側部位において、円筒状の燃焼室２の内壁部の全周に亘って備えられている。

【0029】

回収部Ｋは、管状火炎バーナＢの燃焼室２の下端部に設けられており、溶解・ガラス化反応により生じたガラス液滴を受け止め一時貯留可能な炉床として形成されている。回収部Ｋは、受け止めたガラス液滴を集めてガラス融液Ｙとして貯留自在に構成されている。

【0030】

この第１実施形態では、管状火炎バーナＢにおいて、各スリット３ａ、３ｂから燃料Ｎと第１酸化剤Ｓ１とが別個に燃焼室２に偏心導入されており、燃焼して管状火炎を形成している。管状火炎は、燃焼室２の内壁部２ａの近傍から径方向の中心に向かって順に、未燃焼ガス、火炎（反応ガス）、燃焼ガス（既燃ガス）の三層構造を持っている。燃料Ｎの導入量が、第１酸化剤Ｓ１に対して量論比と過濃燃焼限界の算術平均濃度より濃くなる量に設定されているので、燃料Ｎと第１酸化剤Ｓ１により過濃混合気が形成され、この過濃混合気によって管状火炎が形成され、燃焼ガス（既燃ガス）中に未燃燃料が存在している。第２酸化剤導入部５は、第２酸化剤Ｓ２を燃焼室２の上端部から燃焼室２の径方向の中央部に導入しているので、燃焼室２の径方向で中央側の燃焼ガス（既燃ガス）中に第２酸化剤Ｓ２を導入させ、燃焼ガス（既燃ガス）中の未燃燃料を燃焼させている。これにより、管状火炎内の高温領域である燃焼ガス（既燃ガス）が存在する層の温度をさらに上昇させることができ、例えば２０００℃以上の高温場を形成することができる。そして、燃焼室２での燃焼によって生じた熱エネルギーが、燃焼室２の内壁部に備えられた低放射体７によって、燃焼室２内に向けて反射されることから、燃焼室２内の温度を高温に維持することができ易くなり、高温場の形成を適切に行うことができる。また、燃料Ｎと第１酸化剤Ｓ１と第２酸化剤Ｓ２を含めた燃焼室２での混合気の総括の空気比が量論比を基準とする目標範囲（例えば、空気比λ＝０．９５〜１．０５）内に設定されているので、燃料Ｎ、第１酸化剤Ｓ１及び第２酸化剤Ｓ２を無駄なく燃焼に用いることができる。

【0031】

このようにして、管状火炎バーナＢは、燃料Ｎと第１酸化剤Ｓ１との過濃混合気により管状火炎を形成するとともに、第２酸化剤Ｓ２によって燃焼ガス（既燃ガス）中の未燃燃料を燃焼させて、高温場を形成している。被加熱物導入部６は、燃焼室２の上端部から第２酸化剤導入部５にて燃焼室２に導入される第２酸化剤Ｓ２よりも燃焼室２の径方向の中央側にガラス原料粉末Ｇを導入しているので、第２酸化剤Ｓ２にて未燃燃料が燃焼された高温場にガラス原料粉末Ｇを導入させて、ガラス原料粉末Ｇを燃焼ガスの旋回気流に乗せて燃焼ガスの流動方向の下流側（燃焼室の下方側）に導くことができる。これにより、ガラス原料粉末Ｇを燃焼ガス中で溶融・ガラス化反応させることができ、溶融・ガラス化反応されて生じたガラス液滴は、回収部Ｋにて受け止め回収されてガラス融液Ｙとして貯留される。図示は省略するが、回収部Ｋには補助加熱手段等が備えられ、ガラス製造装置１内が設定温度（例えば１５００℃程度）に保たれて、ガラス融液Ｙが保温されており、ガラス融液Ｙから気泡を抜く工程（清澄工程）が行われる。このようにして、清澄工程を経たガラス融液Ｙが、ガラス製造装置１の外部に排出されて、所望の成形工程を経てガラス製品が製造される。

【0032】

〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、上記第１実施形態における第２酸化剤導入部５と加熱対象導入部６との配置関係の別実施形態である。その他の構成については、上記第１実施形態と同様であるので、図４〜図６に基づいて、第２酸化剤導入部５と加熱対象導入部６との配置関係を中心に説明し、その他の構成については説明を省略する。図４は、第２実施形態におけるガラスの製造装置の斜視図であり、図５は、第２実施形態におけるガラスの製造装置を上方側から見た平面図であり、図６は、第２実施形態におけるガラスの製造装置の上下方向での断面図である。

【0033】

上記第１実施形態では、図１及び図２に示すように、被加熱物導入部６が、燃焼室２の径方向の中央部（中心Ｘ）に備えられ、第２酸化剤導入部５が、燃焼室２の径方向の中央部（中心Ｘ）の周囲にその周方向に間隔を隔てて複数（例えば４つ）備えられている。
この第２実施形態では、図４〜図６に示すように、被加熱物導入部６を内側とし且つ第２酸化剤導入部５を外側として、被加熱物導入部６と第２酸化剤導入部５とが２重管構造にて構成されている。被加熱物導入部６と第２酸化剤導入部５との両者は、その中心を燃焼室２の径方向の中央部（中心Ｘ）としており、被加熱物導入部６の導入口の口径が第２酸化剤導入部５の導入口の口径よりも小さく形成されている。これにより、上記第１実施形態と同様に、被加熱物導入部６は、第２酸化剤導入部５にて燃焼室２に導入される第２酸化剤Ｓ２よりも燃焼室２の径方向の中央側にガラス原料粉末Ｇを導入している。

【0034】

〔第３実施形態〕
この第３実施形態は、上記第１実施形態における第２酸化剤導入部５の別実施形態である。その他の構成については、上記第１実施形態と同様であるので、図７〜図９に基づいて、第２酸化剤導入部５を中心に説明し、その他の構成については説明を省略する。図７は、第３実施形態におけるガラスの製造装置の斜視図であり、図８は、第３実施形態におけるガラスの製造装置を上方側から見た平面図であり、図９は、第３実施形態におけるガラスの製造装置の上下方向での断面図である。

【0035】

上記第１及び第２実施形態では、図１〜図６に示すように、燃焼室２に第２酸化剤Ｓ２を導入する第２酸化剤導入部５と燃焼室２に被加熱物を導入する被加熱物導入部６とが各別に備えられている。
この第３実施形態では、図７〜図９に示すように、燃焼室２に第２酸化剤Ｓ２を導入する第２酸化物導入部５が、第２酸化剤Ｓ２とともに被加熱物であるガラス原料粉末Ｇを燃焼室２に導入するように構成されている。このように、第２酸化物導入部５が、第２酸化剤Ｓ２を導入する導入部とガラス原料粉末Ｇを導入する導入部とを兼用しており、構成の簡素化を図っている。第２酸化物導入部５が第２酸化剤Ｓ２とともにガラス原料粉末Ｇを燃焼室２に導入した場合でも、第２酸化剤Ｓ２によって燃焼ガス（既燃ガス）中の未燃燃料を燃焼させて、例えば２０００℃以上の高温場を形成することができるとともに、その高温場にガラス原料粉末Ｇを導入させて、ガラス原料粉末Ｇを燃焼ガス中で溶融・ガラス化反応させることができる。

【0036】

〔別実施形態〕
（１）上記第１及び第２実施形態では、被加熱物導入部６が、第２酸化剤Ｓ２を搬送気体として、第２酸化剤Ｓ２ととともに、ガラス原料粉末Ｇを燃焼室２に導入しているが、例えば、第２酸化剤Ｓ２以外の二酸化炭素（ＣＯ₂）やアルゴン（Ａｒ）を搬送気体とし、その搬送気体にてガラス原料粉末Ｇを燃焼室２に導入することもできる。

【0037】

（２）上記第１〜第３実施形態では、被加熱物をガラス原料粉末Ｇとして、管状火炎バーナＢを用いたガラスの製造装置を例示したが、例えば、被加熱物を被加熱金属として、管状火炎バーナを用いた被加熱金属の溶解装置とすることもできる。
また、被加熱物を燃焼室に導入する被加熱物導入部を備えることなく、管状火炎バーナを構成することもできる。

【産業上の利用可能性】

【0038】

本発明は、円筒状の燃焼室の軸方向に沿って開口されたスリットから、前記燃焼室に燃料と酸素を含有する第１酸化剤を偏芯導入させて燃焼させ、振動燃焼を抑制しながら、高温場を形成することができる各種の管状火炎バーナに適応可能である。

【符号の説明】

【0039】

２ 燃焼室
３ スリット
５ 第２酸化剤導入部
６ 被加熱物導入部
７ 低放射体
Ｂ 管状火炎バーナ
Ｎ 燃料
Ｓ１ 第１酸化剤
Ｓ２ 第２酸化剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】