特許 7025405 反応性ガラス及びガラスセラミックの溶融方法並びにその溶融装置

(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】

(24)【登録日】2022-02-15

(45)【発行日】2022-02-24

(54)【発明の名称】反応性ガラス及びガラスセラミックの溶融方法並びにその溶融装置

(51)【国際特許分類】

   C03B 5/235 20060101AFI20220216BHJP

【ＦＩ】

C03B5/235

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019505408

(86)(22)【出願日】2017-08-01

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-09-05

(86)【国際出願番号】 US2017044833

(87)【国際公開番号】W WO2018026775

(87)【国際公開日】2018-02-08

【審査請求日】2020-08-03

(31)【優先権主張番号】62/370,013

(32)【優先日】2016-08-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100123652

【弁理士】

【氏名又は名称】坂野 博行

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】コウルズ，カーティス リチャード

(72)【発明者】

【氏名】デ アンジェリス，ギルバート

(72)【発明者】

【氏名】ルブロン，ニコラス

(72)【発明者】

【氏名】マッケンロー，デヴィッド ジョン

(72)【発明者】

【氏名】メリマン，ジェフリー リー

(72)【発明者】

【氏名】マーナン，ランド アラン

(72)【発明者】

【氏名】ロシントン，キャサリン ローズ

(72)【発明者】

【氏名】スナイダー，マイケル ジョシュア

【審査官】永田 史泰

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１４４１８５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ５／００－７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス及びガラスセラミックを溶融する方法において、
原材料のバッチを、液冷壁と床とを有する液中燃焼溶融装置内へと搬送する工程；
火炎を十分なエネルギーで前記原材料のバッチへと方向付けて、前記原材料を溶融バッチへと形成する工程であって、前記溶融バッチが、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む耐火材料に対して実質的に反応性である、ガラス又はガラスセラミック組成物を含む、工程；及び
及び、前記液中燃焼溶融装置の床内の送達オリフィスアセンブリを加熱して、該オリフィスアセンブリを通して前記溶融バッチを搬送する工程
を含む、方法。

【請求項2】

前記搬送、方向付け、及び加熱する工程が、さらに、前記溶融バッチが格納容器内へと連続して搬送されるように制御されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

火炎を前記原材料のバッチ及び前記溶融バッチへと方向付ける工程が、さらに、格納容器内の溶融バッチが実質的な均質性によって特徴付けられるように、前記溶融バッチを攪拌するのに十分なエネルギーで行われ、かつ、前記火炎を方向付ける工程が、前記ガラス又はガラスセラミック組成物中の少なくとも１つの金属の酸化状態に少なくとも部分的に基づいて設定される、酸素の燃料に対する比に従って行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

液中燃焼溶融装置のための送達オリフィスアセンブリにおいて、
液中燃焼溶融装置に連結するためのスリーブ端部を含む、サセプタスリーブ；
インダクタ及び冷却液搬送として構成される、前記サセプタスリーブを取り囲むコイル；
前記スリーブ内に配置された、第１の耐火組成物を有するインナーライナであって、さらに、溶融バッチを前記溶融装置から搬送するように構成されており、かつ、前記スリーブ端部に近接しているか又は接触しているライナ端部を含む、ライナ；
前記スリーブ端部及び前記ライナ端部の上に位置付けられた頂部キャップであって、前記第１の耐火組成物を有し、前記溶融装置内の前記溶融バッチと接触するように構成されており、かつ、前記ライナ端部と実質的に一致するオリフィスをさらに含む、キャップ；及び
前記サセプタを誘導加熱して前記オリフィス及び前記インナーライナを通る前記溶融バッチの流れを制御するための、前記コイルに連結された誘導加熱コントローラ
を含む、送達オリフィスアセンブリ。

【請求項5】

各々、金属合金及び水冷素子を含む、複数の壁及び床を備えた、溶融バッチを調製するための溶融容器；
原材料のバッチを前記溶融バッチへと搬送するための、１つの前記壁内のポート；
火炎を十分なエネルギーで前記原材料のバッチ及び前記溶融バッチへと方向付けて、前記溶融バッチを形成するための、前記床内のバーナ；及び
前記溶融バッチを送達するための前記床内の請求項４に記載の送達オリフィスアセンブリ
を含む、液中燃焼溶融装置。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本出願は、その内容が依拠され、その全体がここに参照することによって本願に援用される、２０１６年８月２日出願の米国仮特許出願第６２／３７００１３号の米国法典第３５編特許法１１９条に基づく優先権の利益を主張する。

【技術分野】

【0002】

本開示は、概して、ガラス及びガラス－セラミックを溶融する方法、並びにそのための溶融装置に関し、さらに具体的には、反応性ガラス及びガラスセラミックの溶融方法、並びにそのための液中燃焼溶融（「ＳＣＭ」）装置及び送達オリフィスアセンブリに関する。

【背景技術】

【0003】

多くの反応性ガラス及びガラスセラミック組成物は、製造スケールでの使用に適した溶融方法の開発に重大な課題を提示している。これらの組成物は耐火物及び貴金属加熱炉ライニングを劣化させうるが、それらはしばしば実験室規模又はパイロット規模で首尾よく溶融することができる。少量の材料では、実験室又はパイロット規模で溶融を行う場合、腐食の影響を受けやすい加熱炉ライニングによって、これらの組成物の曝露時間を制限することができる。さらには、実験室及びパイロット規模で用いられる比較的小さいサイズの溶融装置は、反応性ガラス及びガラスセラミックを溶融する場合に、コストの観点から使い捨て加熱炉ライニングを使用することができる。

【0004】

反応性ガラス及びガラスセラミック組成物の処理は、製造に適したバッチ及び容量に合わせて規模調整されるため、加熱炉ライニングの腐食及び劣化は、深刻な問題となる。簡潔に言えば、ある特定のガラス及びガラスセラミック組成物は、特に、溶融物の均一性を確実にするために、温度における曝露時間を長くしなければならないため、溶融及び清澄の間に加熱炉ライニングを腐食及び破壊してしまう。例えば、高銅含有抗菌性ガラス組成物は、耐火物（例えば、シリカ、ジルコニア、アルミナ及びそれらの組合せから実質的に構成される材料）及び貴金属加熱炉ライニング材料の両方に対して反応性である。高銅含有抗菌ガラスは実験室で首尾よく溶融することができるが、従来技術の溶融手法及び装置は大量での溶融に使用することができないことから、このガラスの製造には、法外な費用がかかる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

したがって、製造に適した量へのスケーリングに好適な反応性ガラス及びガラスセラミックを溶融する方法が、そのための溶融装置とともに、必要とされている。処理中に反応性ガラス及びガラスセラミックと接触する加熱炉構成要素の劣化及腐食を最小限に抑える方法及び溶融装置もまた必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のある態様は、原材料のバッチを、液冷壁及び床を有する液中燃焼溶融装置内へと搬送する工程；火炎を十分なエネルギーで原材料のバッチ及び溶融バッチへと方向付けて、原材料を溶融バッチへと形成する工程；及び、液中溶融装置の床内の送達オリフィスアセンブリを加熱して、オリフィスアセンブリを通じて溶融バッチを格納容器内へと搬送する工程を含む、ガラス及びガラスセラミックを溶融する方法に関する。さらには、溶融バッチは、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む耐火材料に対して実質的に反応性のガラス又はガラスセラミック組成物を有する。

【0007】

本方法の幾つかの実施形態では、溶融バッチは、液中燃焼溶融装置の壁及び底部と接触するスカル層を含む。本方法の間に生じたスカル層はまた、厚さ約０．１～約５インチ（約２．５４ｍｍ～約１２．７ｃｍ）の厚さ範囲でありうる。

【0008】

本方法の他の実施形態では、搬送、方向付け、及び加熱工程は、さらに、溶融バッチが格納容器へと連続して搬送されるか、又は定期的に搬送されるするように制御される。溶融バッチは、加熱工程によって、送達オリフィスアセンブリを通じて格納容器へと連続的に搬送されうる。好ましくは、オリフィスアセンブリは、酸化スズライナ要素でライニングされている。誘導加熱プロセスを用いて送達オリフィスを加熱する工程を行うこともまた、好ましい。

【0009】

別の態様では、搬送工程は、原材料のバッチが溶融バッチのガラスラインの下に搬送されるように行われうる。他の態様では、搬送する工程は、原材料のバッチが溶融バッチのガラスラインの上に搬送されるように行われうる。

【0010】

本方法のさらなる実施形態では、ガラス又はガラスセラミック組成物は、銅を、銅含有酸化物の形態で含む。例えば、ガラス又はガラスセラミック組成物は、約１０～約５０モル％の範囲の銅含有酸化物を含む、抗菌性ガラス組成物でありうる。

【0011】

本方法の追加の態様では、原材料のバッチ及び溶融バッチへと火炎を方向付ける工程は、格納容器内の溶融バッチが実質的に均質になるように、溶融バッチを攪拌するのに十分なエネルギーで行われうる。火炎を方向付ける工程はまた、ガラス又はガラスセラミック組成物中の少なくとも１つの金属（例えば銅）の酸化状態に少なくとも部分的に基づいて設定される、酸素の燃料に対する比に従って行われる。さらには、火炎を方向付ける工程で用いられる燃料は天然ガスであってよく、酸素の天然ガスに対する比は、約２：１～約３：１で設定することができる。

【0012】

本開示の別の態様は、液中溶融装置に連結するためのスリーブ端部を含む、サセプタスリーブ；インダクタ及び冷却液搬送として構成される、サセプタスリーブを取り囲むコイル；及び、スリーブ内に構成された第１の耐火組成を有するインナーライナであって、さらに、溶融バッチを溶融装置から搬送するように構成されており、かつ、スリーブ端部に近接しているか又は接触しているライナ端部を含む、インナーライナを備えた、液中燃焼溶融装置のための送達オリフィスアセンブリに関する。溶融バッチは、ガラス又はガラスセラミック組成物を有する。送達オリフィスアセンブリはまた、スリーブ端部及びライナ端部の上に位置付けられた頂部キャップも含み、該キャップは、第１の耐火組成を有し、溶融装置内の溶融バッチと接触するように構成され、かつ、ライナ端部と実質的に一致したオリフィスをさらに含む。送達オリフィスアセンブリはさらに、サセプタを誘導加熱するコイルに連結してオリフィス及びインナーライナを通る溶融バッチの流れを制御する、誘導加熱コントローラを含む。

【0013】

送達オリフィスアセンブリの実施形態では、ガラス又はガラスセラミック組成物は、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む耐火材料に対して実質的に反応性である。ガラス又はガラスセラミック組成物は、銅を、銅含有酸化物の形態で含みうる。例えば、ガラス又はガラスセラミック組成物は、約１０～約５０モル％の範囲の銅含有酸化物を含む抗菌性ガラス組成物でありうる。

【0014】

送達オリフィスアセンブリのさらなる実施形態では、第１の耐火組成物は、石英、酸化スズ、酸化クロム、アルミナ、溶融ジルコニア、ジルコニア、ジルコニア－シリカ、及びこれらの耐火物の組合せからなる耐火物から選択されうる。好ましい態様では、第１の耐火組成物は、酸化スズを含む。

【0015】

送達オリフィスアセンブリの別の実施形態は、サセプタスリーブが、鋼、貴金属、及び貴金属合金からなる群より選択される組成物を有するように構成される。さらには、サセプタスリーブは、インナーライナが内フランジの上にあるように構成された内フランジを含みうる。

【0016】

本開示のさらなる態様は、溶融バッチを調製するための溶融容器であって、各々、金属合金及び水冷素子を含む、複数の壁及び床を備えた容器；原材料のバッチを溶融バッチへと搬送するための、１つの壁内のポート；火炎を十分なエネルギーで容器へと方向付けて溶融バッチを形成するための床内のバーナ；及び、溶融バッチを格納容器内へと送達するための床内の送達オリフィスアセンブリを含む、液中燃焼溶融装置に関する。さらには、溶融バッチは、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む耐火材料に対して実質的に反応性のガラス又はガラスセラミック組成物を有する。

【0017】

液中燃焼溶融装置に関する本開示の態様では、送達オリフィスアセンブリは、上記概説された若しくはそれらを活気づける原理と一致した送達オリフィスアセンブリの態様のいずれかに従って構成されうる。例えば、第１の耐火組成物は、石英、酸化スズ、酸化クロム、アルミナ、溶融ジルコニア、ジルコニア、ジルコニア－シリカ、及びこれらの耐火物の組合せからなる耐火物から選択されうる。さらには、サセプタスリーブは、鋼、貴金属、及び貴金属合金からなる群より選択される組成物を有しうる。サセプタスリーブはまた、インナーライナが内フランジの上にあるように構成された、内フランジも含みうる。

【0018】

液中燃焼溶融装置の別の実施形態では、ポートは、原材料のバッチを溶融バッチのガラスラインの下に搬送するために１つの壁内の位置に配置される。他の態様では、ポートは、原材料のバッチを溶融バッチ内のガラスラインより上に搬送するために１つの壁内の位置に配置されうる。

【0019】

追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、その説明から当業者に容易に明らかとなり、あるいは、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付の図面を含めた本明細書に記載される実施形態を実施することによって認識されよう。

【0020】

前述の概要及び後述する詳細な説明はいずれも単なる例示であり、特許請求の範囲の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することが意図されていることが理解されるべきである。添付の図面は、さらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に取り込まれてその一部を構成する。図面は、１つ以上の実施形態を例示しており、その説明とともに、さまざまな実施形態の原理及び動作を説明する役割を果たす。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本開示の一態様に従う液中燃焼溶融装置の概略的な断面図

【図1A】本開示の一態様に従う相分離可能な銅含有ガラスを溶融する方法の後の液中燃焼溶融装置の壁の断面の光学顕微鏡写真

【図2】本開示の一態様に従うガラス及びガラスセラミックを溶融する方法の概略的なフローチャート

【図3A】本開示の一態様に従う送達オリフィス・サブアセンブリの分解概略図

【図3B】図３Ａに示す送達オリフィス・サブアセンブリの断面の概略図

【図3C】図３Ａに示す送達オリフィス・サブアセンブリを含む、送達オリフィスアセンブリの断面の概略図

【図4】本開示の一態様に従う複数のバーナ及び送達オリフィスアセンブリを有する液中燃焼溶融装置の概略的な平面図

【発明を実施するための形態】

【0022】

これより、その例が添付の図面に示されるさまざまな実施形態について、詳細に言及する。

【0023】

本開示の態様は、概して、抗菌特性を有するガラス組成物を含む第２相粒子を含む、銅含有抗菌ガラスを製造する方法及びそのための装置に関する。本明細書に開示されるガラスの抗菌特性は、抗ウイルス及び／又は抗細菌特性を含む。本明細書で用いられる場合、用語「抗菌」とは、細菌、ウイルス及び／又は菌類を死滅させる、若しくはそれらの増殖を抑える、材料又は該材料の表面を意味する。本明細書で用いられる用語は、材料又は該材料の表面がこのようなファミリ内のすべての種の微生物を死滅させるか又はその増殖を阻害することは意味しないが、このようなファミリに由来する１つ以上の種の微生物を死滅させるか若しくはその増殖を阻害することを意味する。

【0024】

本明細書で用いられる場合、用語「対数減少」とは、－ｌｏｇ（Ｃ_ａ／Ｃ_０）を意味し、ここで、Ｃａ＝抗菌表面のコロニー形成単位（ＣＦＵ）数であり、Ｃ_０＝抗菌表面ではない対照表面のコロニー形成単位（ＣＦＵ）である。例として、「３ｌｏｇ」の減少は、細菌、ウイルス及び／又は菌類の約９９．９％が死滅するのに等しい。同様に、「５ｌｏｇ」の減少は、細菌、ウイルス及び／又は菌類の約９９．９９９％が死滅するのに等しい。

【0025】

本開示の態様は、概して、加熱炉ライニング及び耐火材料を含む他の加熱炉構成要素に対して反応性のガラス及びガラスセラミック組成物を製造する方法、並びにそのための装置に関する。本明細書で用いられる場合、「耐火材料に対して実質的に反応性のガラス又はガラスセラミック組成物」は、ガラス及びガラスセラミック組成物の費用対効果の高い製造には総体的に不十分な１つ以上のバッチ溶融ラン時間又は定期的な溶融ラン時間の経過後に、従来の耐火材料を腐食、反応、劣化又は他の接触によって使用不可能にするガラス及びガラスセラミック組成物を含む。従来の耐火材料は、シリカ、ジルコニア、アルミナ、並びに白金及び白金合金の１つ以上を含む貴金属のうちの１つ以上を含む耐火材料を含むがこれらに限られない。

【0026】

耐火材料に対して実質的に反応性であり、本開示の方法に従った及び／又は溶融装置を用いた溶融に適した好ましいガラス又はガラスセラミック組成物は、銅を含有する相分離可能な抗菌性ガラス組成物（「Ｃｕ含有ＡＭガラス」）を含む。これらのＣｕ含有ＡＭガラス組成物は、これらの組成物に関連する際立った部分は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年８月２０日に公開された米国特許出願公開第２０１５／０２３０４７６号明細書（「ＵＳ‘４７６」）に開示されるものを含む。典型的には、ＵＳ‘４７６のＣｕ含有ＡＭガラス組成物は、銅含量が高く、好ましくは、約１０～約５０モル％の範囲の銅酸化物及び約４０～約７０モル％の範囲のシリカを含む。これらの組成物はまた、典型的には、赤銅鉱相及びガラス相も含む。ある特定の実施形態は、複数の銅イオン、Ｂ_２Ｏ_３、Ｐ_２Ｏ_５、及びＫ_２Ｏを含む分解性相、並びにＳｉＯ_２を含む耐久性相を含む。

【0027】

耐火材料に対して実質的に反応性の、開示されるガラス及びガラスセラミック組成物は、少なくとも２つの機構に従ってこのような材料を劣化させうる。第１に、耐火セラミックとして分類される耐火材料（例えば、シリカ、ジルコニア、アルミナ及びそれらの組合せ）については、これらの材料は、溶融温度において非常に流動性であり、より高温のガラス形成剤（例えば、ＳｉＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３）と比較して、大量の融剤及び／又は低温ガラス形成剤（例えば、Ｂ_２Ｏ_３及びＰ_２Ｏ_５）を有するガラス組成物に溶解することができる。シリカ及びアルミナと比較して大量のアルカリ金属、アルカリ土類金属、ホウ素、リン酸塩、ハロゲン化物、及び金属酸化物を有するガラス組成物は、セラミック耐火物に対して実質的に反応性である（が、おそらくは貴金属、耐火材料に対しては反応性ではない）ことが多い。すなわち、ガラスが、より大量の低温ガラス形成剤及び／又は融剤を有することで、シリカ及びアルミナが「欠乏」している場合、ガラスは、接触する任意の耐火物からそれを取り出す傾向にある。

【0028】

例えば、Ｃｕ含有ＡＭガラス組成物は、典型的には、「３ｌｏｇ」以上の対数減少レベルに見合う、細菌、ウイルス、及び／又は菌類死滅レベルを含む抗菌挙動を得るために、約２０～４０％の酸化銅を含む。これらのガラスは、典型的には７０モル％未満のシリカレベルを有することから、それらは従来の耐火材料に対して実質的に反応性である。他の実質的に反応性のガラスとしては、高屈折率の眼科用ガラスが挙げられる。これらのガラスで高い屈折率を達成するために、バリウム、鉛、ランタン、ゲルマニウム、及びニオブなどの重金属元素がガラスマトリクスに組み込まれる。このようなガラスが合理的な温度で溶融することを確実にし、これらのガラスが典型的には約４０質量％以下の比較的低いシリカレベルを有することを確実にするために、追加のアルカリ金属及びアルカリ土類金属が添加される。

【0029】

他方では、およそ７０質量％以上のシリカ濃度を有する最も市販されているガラス組成物は、耐火セラミックとして分類される従来の耐火材料に対して実質的に反応性ではない。例えば、ソーダ石灰ガラスは、典型的には、約７０質量％のシリカ、１５質量％の酸化ナトリウム、及び９質量％の酸化カルシウムを含み、従来の耐火材料に対して実質的に反応性ではない。同様に、Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｐｙｒｅｘ（登録商標）ガラスは、１３．２質量％の酸化ホウ素、２．３質量％のアルミナとともに、約８１質量％のシリカ含量を有し、従来の耐火材料に対して実質的に反応性ではない。

【0030】

第２に、貴金属（例えば、白金、白金合金、金、及びその他）として分類される耐火材料については、本開示の実質的に反応性ガラス及びガラスセラミック組成物のための腐食機構は、貴金属と合金を形成することができ、その融点を低下させる、ガラス又はガラスセラミック組成物内の多価イオン（例えば、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｓｅ、及びＡｇ）の低減を包含する。貴金属の融点が、溶融装置内のガラス又はガラスセラミック組成物の溶融バッチの温度未満の温度まで低下する場合、貴金属は、分解し、しまいには、ガラス又はガラスセラミック組成物の溶融バッチ内に混ざる。多価イオンが約１質量パーセント以下の比較的低レベルにある場合、それらは、貴金属耐火材料（例えば加熱炉ライニング）との合金を形成することができ、ほとんど悪影響なしに、貴金属耐火材料を有する構造内で溶融する。他方では、多価イオンが、ガラス又はガラスセラミック組成物内に１質量パーセント超の高レベルで含まれる場合、これらの組成物は実質的に反応性である、すなわち、それらは、貴金属耐火材料と合金を形成することができ、貴金属耐火材料（例えば加熱炉ライニング）から製造された構造を容易に破壊する。

【0031】

例えば、１質量パーセントをはるかに超える銅レベルを有するＣｕ含有ＡＭガラス組成物は、貴金属含有耐火材料に対して実質的に反応性である。貴金属含有耐火材料（例えば加熱炉ライニング）と接触して溶融する場合、Ｃｕ含有ＡＭガラス組成物は、貴金属と合金のを形成し、それらの融点を顕著に低下させることができ、加工及び製造の目的でこれらのガラスを溶融している間に貴金属で製造された構造の劣化及び腐食を生じさせる。別の例として、ファイバ増幅器用途に用いられる高アンチモンガラスは、典型的には、約２０質量パーセントのアンチモンレベルを含む。よって、ガラス中のアンチモンが低下すると、貴金属を含む任意の耐火材料との合金を形成する可能性が高く、処理中にガラスと接触する貴金属を含む構造の時期尚早の破壊を生じかねない。

【0032】

図１を参照すると、本開示の一態様に従う液中燃焼溶融装置１００が示されている。ＳＣＭ装置１００は、従来の耐火材料に対して実質的に反応性のガラス又はガラスセラミック組成物を有する溶融バッチ２０を調製するための溶融容器１０を含む。幾つかの態様では、従来の耐火材料は、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含みうる。ＳＣＭ装置１００の溶融容器１０は、さまざまな容積の溶融バッチ２０を収容するのに十分なさまざまな形状をとることができる。図１に示されるように、容器１０は、４つの平面形状の壁１２及び床１４を有する直方体形状に製造される。容器１０の他の適切な形状としては、１つの壁１２を有する円筒形状、典型的には４つの平面形状の壁を有するさまざまな直方体形状、及びこれらの形状のその他の変形が挙げられる。

【0033】

図１に示されるＳＣＭ装置１００の溶融容器１０の壁１２及び床１４は、ＳＣＭ装置１００の動作中に容器１０の壁及び床の冷却のため、関連した導管及びコントローラ（図示せず）とともに、水冷素子を含む。水の他に、他の液体冷却媒体も、当業者に理解されるように、壁１２及び床１４の冷却素子に用いることができる。さらには、壁１２及び床１４は、容器１０の十分な構造的完全性をもたらすさまざまな金属及び金属合金から製造することができ、また、冷却素子を収容するように製造することもできる。図１に示されるように、壁１２及び床１４は、概して溶融バッチ２０と接触するライナ１５も備えている。幾つかの実施形態では、ライナ１５は、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む従来の耐火材料から製造される。ライナ１５はまた、ガラス及びガラスセラミック組成物の溶融に適した他の従来の耐火材料から製造することもできる。

【0034】

集合的に、ＳＣＭ装置１００に用いられる溶融容器１０の壁１２、床１４及びライナ１５によって、溶融バッチ２０とライナ１５との間にスカル層２０ａの形成が可能となる。特に、容器１０の壁１２及び床１４は、ライナ１５に近接した溶融バッチ２０がその融点未満に冷却されるように、水冷素子によって冷却される。よって、スカル層２０ａは溶融バッチ２０の固形皮膜であり、実質的に反応性のガラス又はガラスセラミック組成物を有する溶融バッチ２０と、従来の耐火材料から製造されたライナ１５との間の保護障壁として機能する。ある特定の態様では、ＳＣＭ装置１００内に生じるスカル層２０ａは、例えば、約０．５インチ（１．２７ｃｍ）、１インチ（２．５４ｃｍ）、１．５インチ（３．８１ｃｍ）、２インチ（５．０８ｃｍ）、２．５インチ（６．３５ｃｍ）、３インチ（７．６２ｃｍ）、３．５インチ（８．８９ｃｍ）、４インチ（１０．１６ｃｍ）、４．５インチ（１１．４３ｃｍ）、５インチ（１２．７ｃｍ）及びこれらの量の間のすべての厚さの値など、厚さ約０．１～約５インチ（約２．５４ｍｍ～約１２．７ｃｍ）の厚さ範囲でありうる。

【0035】

再び図１を参照すると、溶融容器１０が、溶融バッチ２０のガラスライン２２より下に、原材料３４のバッチを搬送するための１つの壁１２内にポート３０を有する例示的な形態で示されている。他の実施形態（図示せず）では、ポート３０は、ガラスライン２２の上に位置している。図１の描写と一致する他の態様では、ポート３０は、ガラスライン２２の約１～２０インチ（約２．５４～５０．８ｃｍ）下の位置にある。好ましくは、ポート３０は、ガラスライン２２の約２～１０インチ（約２．５４～２５．４ｃｍ）下の位置にある。原材料３４のバッチは、溶融バッチ２０のガラス又はガラスセラミック組成物の構成成分を含む。図１に示されるように、ポート３０は、原材料３４を溶融バッチ２０へと移動させるためのオーガ３２を含む。ポート３０は、原材料３４を溶融バッチ２０へと駆動するためのさまざまな機械的又は電気機械的な特徴又は要素を含みうる。有利には、原材料３４を溶融バッチ２０のガラスライン２２の下へと強制送給する（例えば、オーガ３２による）ことにより、原材料３４が溶融形態でガラスライン２２の上のライナ１５への直接的な曝露なしに、溶融バッチ２０内で混合及び溶融されることを確実にする。ガラスライン２２の下では、ライナ１５は、容器１０内で溶融バッチ２０自体から直接形成されるスカル層２０ａによって保護される。よって、ガラスライン２２の下に原材料３４のバッチを送給するポート３０を有するＳＣＭ装置１００の構成は、容器１０のライナ１５の劣化を排除するか、又は少なくとも大幅に低減する。ガラスライン２２の上にポート３０を有する容器１０の実施形態については、ポート３０は、容器１０へ及び溶融バッチ２０へと押し出される際に原材料３４がライナ１５から位置ずれすることを確実にすることによって、ガラスライン２２の上のライナ１５への原材料３４の曝露を最小限に抑えるように構成されうる。

【0036】

また、例示的な形態の図１に示されるように、ＳＣＭ装置１００は、溶融容器１０の床１４内に単一のバーナ４０を含む。ＳＣＭ装置１００の他の構成は、容器１０の大きさ及び１つ以上の送達オリフィスアセンブリ３００が利用可能なスペースに応じて、容器１０の床１４内に複数のバーナを採用することもできる。バーナ４０は、火炎４２を十分なエネルギーで容器１０内の原材料３４のバッチへと方向付けるように構成され、溶融バッチ２０を形成する。同様に、バーナ４０は、原材料３４の追加のバッチがポート３０を通じて溶融バッチ２０内へと供給されるように、溶融バッチ２０に火炎４２を供給し続ける。バーナ４０及び火炎４２を制御するための他の構成要素（図示せず）は、当業者に理解されるように、ＳＣＭ装置１００内に配置されるか、又はそれに連結される。火炎４２を直接、溶融バッチ２０に直に供給することができるようなバーナ４０の構成は、他の従来の溶融装置よりも有利な点をＳＣＭ装置１００にもたらす。バーナ４０に由来する火炎４２への溶融バッチ２０の直接曝露は、最大入力エネルギーが原材料３４に直接供給されて、溶融バッチ２０を高効率で形成することを確実にする。さらには、火炎４２への溶融バッチ２０の直接曝露は、溶融バッチ２０が、混合され、分離を避けるために攪拌され、溶融バッチ２０の高度な均質性を確保することを確実にする。またさらには、火炎４２への溶融バッチ２０の直接曝露は、火炎４２を生成する際にバーナ４０に用いられる燃料の酸素に対する比に応じて、要望の通りに、原材料３４のバッチ及び溶融バッチ２０中の金属を酸化又は還元できるようにする。

【0037】

再び図１を参照すると、ＳＣＭ装置１００はまた、溶融容器１０の床１４内に送達オリフィスアセンブリ３００も含む。送達オリフィスアセンブリ３００は、容器１０から格納容器５０へと溶融バッチ２０を送給するように構成される。ある特定の実施形態では、送達オリフィスアセンブリ３００は、格納容器５０への溶融バッチ２０の送給を制御するために加熱される。送達オリフィスアセンブリ３００とともに、誘導、抵抗巻き線、エアーパージ付きバーナ、及び適応冷却を備えた直火式金属を含むがこれらに限定されない、さまざまな加熱及び冷却装置を用いて、制御された速度で格納容器５０へと流れるように溶融バッチ２０の粘度を制御することができる。より詳細には、容器１０のバーナ４０に近接した床１４内の送達オリフィスアセンブリ３００の位置及び構成は、スカル層２０ａがその上に形成されないように、アセンブリ３００が水冷床１４を貫通することを確保しつつ、ＳＣＭ装置１００がライナ１５を溶融バッチ２０による劣化から保護するために十分に連続したスカル層２０ａを維持できるようにする。その後、送達オリフィスアセンブリ３００は、該アセンブリ３００にごく近接した溶融バッチ２０の粘度の局所的低下によって、溶融バッチ２０を格納容器５０へと送給することができる。送達オリフィスアセンブリ３００が床１４内に（例えば、壁１２ではなく）位置付けることによって、重力を用いて、格納容器５０への溶融バッチ２０の流れを補助することができる。対照的に、ＳＣＭ装置の壁内に送達オリフィスアセンブリを位置付けることは、そうすることによってアセンブリのオリフィス上にスカル層が形成される可能性が大幅に高まるため、好ましくない。溶融バッチの流れを確実にするためには、溶融容器１０に送達オリフィスアセンブリのインナーライナ（例えば、図３Ａに示されるインナーライナ３２０）の拡張を加えるなど、さらなる技術的調整が必要であろう。それでもなお、このインナーライナの拡張は、実質的に反応性の溶融バッチに曝露されることになり、したがって、短時間で劣化するであろう。よって、送達オリフィスアセンブリ３００は、機能の最適化のためには、バーナ４０に近接した床１４内に配置されるべきである。結果として、溶融バッチの流れに必要な溶融バッチ２０の局所的な粘度低下（すなわち、送達オリフィスアセンブリ３００による加熱による）の程度は低くなり、したがって、スカル層２０ａの保存に役立つ。さらには、送達オリフィスアセンブリ３００を床１４内にバーナ４０及び火炎４２に比較的近接して位置づけることによって、送達オリフィスアセンブリ３００は、容器５０の残りの部分におけるスカル層２０ａの完全性を維持しつつ、格納容器５０への溶融バッチ２０の流れを促進または阻止するために、火炎４２からの局所的な熱及び水冷床１４へのその浸透を利用することができる。

【0038】

さらに図１を参照すると、ＳＣＭ装置１００の格納容器５０は、バッチラン又は定期ランのためのさまざまな形態をとることができる。例えば、容器５０は、溶融バッチ２０を受け取り、それを所望の形状に成形するためのグラファイト壁を有する鋳型、例えばプレートでありうる。容器５０はまた、溶融バッチ２０が容器５０内の水中に直接送給されるように、水を保持するための格納装置であってもよい（例えば、図１に概略的に示されている）。格納容器５０はまた、下流の切断装置（図示せず）によって切断される前に、溶融バッチ２０を受け取り、それを例えば連続プレートなどの所望の形状に圧延するための水冷ローラを含む、装置であってもよい。

【0039】

図１Ａを参照すると、相分離可能な、銅含有抗菌性ガラス組成物の溶融バッチ２０を形成するために用いられる定期的ラン又はバッチランの完了後のＳＣＭ装置１００の溶融容器１０の壁１２の断面の光学顕微鏡写真が示されている。図１Ａに示されるように、壁１２は、従来の耐火材料であるアルミナから製造されたライナ１５を含む。さらには、図１Ａは、相分離可能な銅含有抗菌性ガラス組成物のスカル層２０ａがライナ１５上に形成され、よって、それを銅含有抗菌性ガラス組成物による実質的な劣化から保護することを示している。より詳細には、最初に、初期溶融バッチ２０がＳＣＭ装置１００の容器１０内に形成され、スカル層２０ａが形成されなければならない。したがって、スカル層２０ａの初期形成中に、ライナ１５への幾らかの限定された劣化が起こりうる。しかしながら、スカル層２０ａが形成された後は、それは、ＳＣＭ装置１００の連続動作中に、ライナ１５のさらなる劣化に対する耐性をもたらす。

【0040】

幾つかの態様では、図１及び１Ａに示されるスカル層２０ａは、ＳＣＭ装置１００のその後の使用又は該装置の再構築の前に、容器１０から機械的に除去されうる。このような手法は、ＳＣＭ装置１００を用いてさまざまなガラス及びガラスセラミック組成物を経時的に溶融させる場合に、保証することができる。他の態様では、スカル層２０ａは、ＳＣＭ装置１００を繰り返し使用する前後に、容器１０のライナ１５上に残っている。

【0041】

図２を参照すると、例えば、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む従来の耐火材料に対して実質的に反応性のガラス及びガラスセラミック、特にガラス及びガラスセラミック組成物を溶融する方法２００が提供される。方法２００は、溶融バッチ２０のガラスライン２２より下のポート３０を介して、原材料のバッチ（例えば、図１に示される原材料３４）をＳＣＭ装置１００内へと搬送するための搬送工程２２０を含む。前述の通り、溶融バッチ２０のガラスライン２２より下に原材料を送給することは、原材料の追加の混合、及び方法２００の間にＳＣＭ装置１００において生じたスカル層の保護を含めた利点をもたらす。しかしながら、幾つかの実施では、搬送工程２２０は、例えばポート３０が溶融バッチ２０のガラスライン２２の上に位置するＳＣＭ装置の構成を用いて、原材料のバッチがＳＣＭ装置のガラスライン２２の上に搬送されるように行われる。他の態様では、搬送工程は、オーガ装置を含むがそれらに限定されない機械的又は電気機械的手段によって、原材料のバッチがポート３０を通じて溶融バッチ２０内へと押し出されるように行われる。

【0042】

図２に示されるガラス及びガラスセラミックを溶融する方法２００は、任意選択的に、工程２２０におけるＳＣＭ装置１００への搬送用に原材料のバッチを調製する、調製工程２１０を含む。調製工程２１０は、特に、意図される溶融バッチ２０のガラス又はガラスセラミック組成物用に原材料を計量及び混合する工程を含みうる。相分離可能な銅含有抗菌ガラスなど、ある特定の特に反応性の組成物については、原材料は、他のガラス及びガラスセラミック組成物に由来する原材料、あるいは最終又はほぼ最終形態の他のガラス及びガラスセラミック組成物との交差汚染を回避するために隔離されうる。さらには、調製工程２１０は、本開示の分野の当業者に理解されるように、袋、容器、又はこの機能に適した他の容器によって原材料をＳＣＭ装置１００へと輸送する工程をさらに含みうる。

【0043】

再び図２を参照すると、ガラス及びガラスセラミックを溶融する方法２００は、十分なエネルギーでＳＣＭ装置１００のバーナ４０に由来する火炎（例えば、図１に示される火炎４２）を原材料のバッチ及び溶融バッチ２０へと方向付けて、原材料を溶融バッチ２０へと形成するための方向付け工程２３０を含む。前述の通り、バーナ４０に由来する火炎への溶融バッチ２０の直接曝露は、最大入力エネルギーが原材料３４に直接供給されて（図１参照）、原材料を高効率で溶融バッチ２０へと形成することを確実にする。さらには、火炎への溶融バッチ２０の直接曝露は、溶融バッチ２０が混合され、分離を避けるために攪拌され、溶融バッチ２０の高度な均質性を確保することを確実にする。またさらには、火炎への溶融バッチ２０の直接曝露は、火炎を生成する際にバーナ４０に用いられる燃料の酸素に対する比に応じて、要望の通りに、原材料３４のバッチ及び溶融バッチ２０中の金属の酸化又は還元を可能にする。

【0044】

方法２００のある特定の態様では、火炎を原材料のバッチ及び溶融バッチ２０へと方向付けるための方向付け工程２３０は、格納容器（例えば、図１に示される容器５０）内の溶融バッチが実質的に均質になるように溶融バッチ２０を攪拌するのに十分なエネルギーで行われうる。方向付け工程２３０はまた、溶融バッチ２０のガラス又はガラスセラミック組成物中の少なくとも１つの金属（例えば銅）の酸化状態に少なくとも部分的に基づいて設定される、酸素の燃料に対する比に従って行われうる。さらには、火炎を原材料のバッチ及び溶融バッチ２０へと方向付ける方向付け工程２３０に用いられる燃料は、天然ガスであってよく、酸素の天然ガスに対する比は、約２：１～約３：１で設定されうる。他の態様では、火炎（例えば、図１に示される火炎４２）を原材料のバッチ及び溶融バッチ２０へと方向付ける方向付け工程２３０は、アルゴン及び窒素などの他の不活性ガスとともに、水素及びプロパンなどの他の燃焼ガスを含みうる。

【0045】

ガラス及びガラスセラミックを溶融する方法２００の好ましい態様によれば、搬送及び方向付け工程２２０及び２３０は、溶融バッチ２０が、ＳＣＭ装置１００の溶融容器１０の壁１２及び床１４と接触したスカル層２０ａ（図１及び１Ａ参照）を含むように行われる。特に、容器１０の壁１２及び床１４は、溶融バッチ２０が、溶融容器１０の壁１２及び床１４の上で、耐火ライナ（例えば、図１に示されるライナ１５）に接触又はごく近接して、その融点未満に冷却されるように、搬送及び方向付け工程２２０及び２３０の間に、壁及び床に近接した水冷素子によって冷却されうる。よって、スカル層２０ａは、搬送及び方向付け工程２２０及び２３０中に溶融バッチ２０の固形皮膜として形成されうる。さらには、初期スカル層（又はスカル層２０ａの一部分）は、方法２００の搬送及び方向付け工程２２０及び２３０の前の溶融バッチ２０の形成における、容器５０内での原材料３４の初期溶融時に最初に形成されうる。スカル層２０ａは、実質的に反応性のガラス又はガラスセラミック組成物を有する溶融バッチ２０と、従来の耐火材料から製造されたライナ１５との間の、保護障壁として機能する。ある特定の態様では、方法２００に従って生じたスカル層２０ａは、例えば、約０．５インチ（１．２７ｃｍ）、１インチ（２．５４ｃｍ）、１．５インチ（３．８１ｃｍ）、２インチ（５．０８ｃｍ）、２．５インチ（６．３５ｃｍ）、３インチ（７．６２ｃｍ）、３．５インチ（８．８９ｃｍ）、４インチ（１０．１６ｃｍ）、４．５インチ（１１．４３ｃｍ）、５インチ（１２．７ｃｍ）及びこれらの量の間のすべての厚さの値など、厚さ約０．１～約５インチ（約２．５４ｍｍ～約１２．７ｃｍ）の厚さ範囲でありうる。

【0046】

図２に示されるガラス及びガラスセラミックを溶融する方法２００はまた、ＳＣＭ装置１００の底部又は床に位置する送達オリフィスアセンブリ３００を加熱して、オリフィスアセンブリを通じて溶融バッチ２００を格納容器５０へと搬送するための加熱工程２４０も含む。さまざまな加熱及び冷却装置は、送達オリフィスアセンブリ３００に近接した溶融バッチ２０の粘度を、それが制御された速度で格納容器５０へと流れるように制御するために、加熱工程２４０に用いられうる。これらの加熱装置は、誘導、抵抗巻き線、バーナ、及び直火式（例えば、白金などの抵抗性金属を通じて電流を伝達することによる）を含むが、それらに限定されない。さらには、幾つかの態様では、加熱工程２４０は、送達オリフィスアセンブリ３００を介して格納容器５０内の冷却媒体５２（例えば、水）へと溶融バッチ２０を搬送するために行われうる。

【0047】

前述の通り、容器１０の床１４内の送達オリフィスアセンブリ３００を介して溶融バッチ２０の搬送をもたらすことにより、送達オリフィスアセンブリ３００に近接した溶融バッチ２０の局所的な粘度の低下によって溶融バッチ２０を格納容器５０へと送給する必要性のバランスを取りつつ、方法２００が、ＳＣＭ装置１００を用いて該ＳＣＭ装置１００の耐火ライナ及び加熱炉構成要素を溶融バッチ２０による劣化から保護するために十分に連続したスカル層２０ａを維持することを可能にする。方法２００のある特定の態様では、送達オリフィスアセンブリ３００を加熱する加熱工程２４０は、誘導加熱プロセスで行われる。方法２００の別の実施では、加熱工程２４０で用いられる送達オリフィスアセンブリ３００は、酸化スズライナ要素でライニングされている。

【0048】

図２にも示されているように、ガラス及びガラスセラミックを溶融する方法２００は、該方法２００が連続的な方式で実施される場合に、任意選択的な圧延工程２５０を含みうる。例えば、溶融バッチ２０は、水冷ローラ（図示せず）によって溶融バッチ２０を搬送し、それを下流の切断装置（図示せず）によって切断する前に、例えば連続プレートなど、所望の形状へと圧延することによって、圧延工程２５０に供されうる。さらには、任意選択的な加工工程２６０は、圧延した溶融バッチ２０を乾燥し、次いで最終形態又は最終形態に近い大きさにするために、方法２００に従って行われうる。

【0049】

ガラス及びガラスセラミックを溶融する方法２００の追加の態様では、搬送、方向付け、及び／又は加熱する工程２２０～２４０は、さらに、溶融バッチ２０が、格納容器５０内へと連続して（例えば、連続したプレート又はシートとして）搬送されるように制御される。ガラス及びガラスセラミックを溶融する方法２００の別の態様では、搬送、方向付け、及び／又は加熱する工程２２０～２４０は、溶融バッチ２０が、格納容器５０内へと定期的に（例えば、バッチで）搬送されるようにさらに制御される。前述の通り、方法２００で用いられる格納容器５０は、バッチランまたは定期ランのためのＳＣＭ装置１００の配置に応じて、さまざまな形態をとることができる。

【0050】

ガラス及びガラスセラミックを溶融する方法２００のある特定の態様では、溶融バッチ２０のガラス及びガラスセラミック組成物は、例えば、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む従来の耐火材料に対して実質的に反応性である。例えば、方法２００は、ガラス又はガラスセラミック組成物が銅含有酸化物を含む溶融バッチ２０を形成するために用いられうる。好ましい態様では、方法２００は、ガラス又はガラスセラミック組成物が銅含有酸化物を約１０～約５０モル％の範囲で含む抗菌性ガラス組成物である、溶融バッチ２０を形成するために用いられる。さらには、火炎を方向付けるための方向付け工程２３０は、抗菌性ガラス組成物内の銅の酸化状態に少なくとも部分的に基づいて設定される、酸素の燃料に対する比に従って行われうる。

【0051】

図３Ａ～３Ｃを参照すると、溶融バッチをガラス又はガラスセラミック組成物を有するＳＣＭ装置から搬送するための送達オリフィスアセンブリ３００が、本開示の一態様に従って描かれている。ある特定の態様では、ガラス又はガラスセラミック組成物は、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む耐火材料に対して実質的に反応性である。送達オリフィスアセンブリ３００は、ＳＣＭ装置（例えば、図１に示されるＳＣＭ装置１００の床１４）に連結するためのスリーブ端部３１２を含むサセプタスリーブ３１０を含む。幾つかの実施形態では、サセプタスリーブ３１０は、鋼、貴金属、貴金属合金、金属合金、及び誘導加熱装置のサセプタとしての使用に適した他の高温耐熱材料から製造されうる。

【0052】

再び図３Ａ～３Ｃを参照すると、サセプタスリーブ３１０は、幾つかの態様では、約０．５～４インチ（約１．２７～１０．１６ｃｍ）の範囲の内径、約０．０２～０．５０インチ（約０．５０８ｍｍ～１．２７ｃｍ）の壁厚、及び約０．５～２０インチ（約１．２７～５０．８ｃｍ）の範囲の高さを有しうる。例えば、サセプタスリーブ３１０の内径は、０．５インチ（１．２７ｃｍ）、０．６インチ（１．５２４ｃｍ）、０．７インチ（１．７７８ｃｍ）、０．８インチ（２．０３２ｃｍ）、０．９インチ（２．２８６ｃｍ）、１インチ（２．５４ｃｍ）、１．５インチ（３．８１ｃｍ）、２インチ（５．０８ｃｍ）、２．５インチ（６．３５ｃｍ）、３インチ（７．６２ｃｍ）、３．５インチ（８．８９ｃｍ）、４インチ（１０．１６ｃｍ）、及びこれらの値の間にあるすべての直径でありうる。サセプタスリーブ３１０の壁厚に関しては、例えば、それは、０．０２インチ（０．５０８ｍｍ）、０．０４インチ（１．０１６ｍｍ）、０．０６インチ（１．５２４ｍｍ）、０．０８インチ（２．０３２ｍｍ）、０．１インチ（２．５４ｍｍ）、０．２インチ（５．０８ｍｍ）、０．３インチ（７．６２ｍｍ）、０．４インチ（１０．１６ｍｍ）、０．５インチ（１．２７ｃｍ）、及びこれらの値の間のすべての厚さ値でありうる。サセプタスリーブ３１０の高さは、例えば、０．５インチ（１．２７ｃｍ）、１インチ（２．５４ｃｍ）、２インチ（５．０８ｃｍ）、３インチ（７．６２ｃｍ）、４インチ（１０．１６ｃｍ）、５インチ（１２．７ｃｍ）、６インチ（１５．２４ｃｍ）、７インチ（１７．７８ｃｍ）、８インチ（２０．３２ｃｍ）、９インチ（２２．８６ｃｍ）、１０インチ（２５．４ｃｍ）、１２インチ（３０．４８ｃｍ）、１４インチ（３５．５６ｃｍ）、１６インチ（４０．６４ｃｍ）、１８インチ（４５．７２ｃｍ）、２０インチ（５０．８ｃｍ）、及びこれらの値の間のすべての高さ値でありうる。好ましい態様では、サセプタスリーブ３１０は、約０．５～１．５インチの内径（約１．２７～３．８１ｃｍ）、約０．０５～約０．１５インチ（約１．２７ｍｍ～約３．８１ｍｍ）の厚さ、及び約１～２．５インチ（約２．５４～６．３５ｃｍ）の高さを有する。別の好ましい態様では、サセプタスリーブ３１０は白金から製造され、壁厚は、構造的剛性と誘導加熱応答時間の増加のバランスをとるために、約０．０２５～０．０５インチ（約０．６３５～１．２７ｍｍ）に設定することができる。すなわち、白金サセプタリーブ３１０の壁厚を薄くすると、誘導加熱の応答時間を改善できるが、ＳＣＭ装置１００内のスリーブの機械的完全性を保つためには、少なくとも幾らかの厚さも必要である。

【0053】

送達オリフィスアセンブリ３００はまた、図３Ａ～３Ｃに示されるように、サセプタスリーブ３１０を取り囲むコイル３４０も含む。コイル３４０は、インダクタ及び冷却液搬送の両方として構成される。ある特定の態様では、銅管（例えば、３／８インチ銅管）が、コイル３４０に用いられる。より詳細には、コイル３４０は、誘導加熱コントローラ３６０に接続するバスバー３６２（例えば、Ａｍｂｒｅｌｌ（登録商標）Ｅａｓｙｈｅａｔ １０ｋＷヒートステーション）に連結され、コイル３４０の内部に振動磁場を発生して、サセプタスリーブ３１０に渦電流を生じさせることによって、その誘導加熱機能を実行することができる。同様に、コイル３４０は、その冷却機能を実行するために冷却コントローラ３７０に連結することができる。コイル３４０はまた、１つ以上の巻線３４２も含みうる（図３Ｃ参照）。好ましい態様では、コイル３４０及び３つの巻線３４２は、コイル３４０がサセプタスリーブ３１０と直接、物理的に接触しないように、耐火セメント３５０によってサセプタリーブ３１０と接合されている（図３Ｃ参照）。よって、耐火セメント３５０は、コイル３４０とサセプタリーブ３１０との間に電気的結合が存在しないことを確実にするために、実質的に電気的に絶縁性でなければならない。サセプタスリーブ３１０は、図３Ａ～３Ｃに示されるように、コイル３４０のさらなる支持を提供するためにフランジ３１６も含みうる。

【0054】

図３Ａ～３Ｃに示されるように、送達オリフィスアセンブリ３００は、サセプタスリーブ３１０内に構成されたインナーライナ３２０を含む。インナーライナ３２０は、溶融バッチ２０と接触することになり、したがって、耐火組成を有するべきである。より詳細には、インナーライナ３２０は、ＳＣＭ装置から溶融バッチ２０を搬送するように構成される。インナーライナ３２０はまた、サセプタスリーブ３１０のスリーブ端部３１２に近接した、あるいはそれと接触しているライナ端部３２２も含む。好ましい態様では、サセプタスリーブ３１０はまた、インナーライナ３２０が内フランジ３１４の上に位置付けられるように構成された内フランジ３１４も含む。

【0055】

再び図３Ａ～３Ｃを参照すると、送達オリフィスアセンブリ３００はまた、サセプタスリーブ端部３１２及びライナ端部３２２の上に位置付けられた頂部キャップ３３０も含む。頂部キャップ３３０もまた、溶融バッチ２０と接触するようになり、したがって、耐火組成を有するべきである。頂部キャップ３３０もまた、インナーライナ３２０のライナ端部３２２と実質的に一致するオリフィス３３４を伴って構成されている。

【0056】

幾つかの実施形態では、インナーライナ３２０及び頂部キャップ３３０の耐火組成物は、石英、酸化スズ、酸化クロム、アルミナ、溶融ジルコニア、ジルコニア、ジルコニア－シリカ、及びこれらの耐火物の組合せのうちの１つ以上を含む。好ましい実施形態では、インナーライナ３２０及び頂部キャップ３３０は、酸化スズを含む組成物から製造される。

【0057】

このように、コントローラ３６０、３７０の誘導加熱及び冷却は、サセプタスリーブ３１０を誘導加熱して、オリフィス３３４及びインナーライナ３２０を通る溶融バッチ２０の流れを制御するために、コイル３４０に連結させることができる。特に、加熱コントローラ３６０は、コイル３４０内に振動磁場を発生させ、それによってサセプタスリーブ３１０内の渦電流を誘導し、それを加熱する。コントローラ３６０、３７０の誘導加熱及び冷却は、独立して配置されてもよく、あるいは、同じ筐体又は構造内に配置されてもよい。

【0058】

再び図３Ａ～３Ｃを参照すると、送達オリフィスアセンブリ３００は、ガラス又はガラスセラミック組成物、特に、従来の耐火材料に対して実質的に反応性の組成物の溶融バッチの流れを制御するために、ＳＣＭ装置内で動作させることができる。例えば、上述のこのようなガラス及びガラスセラミックを溶融する方法２００（図２参照）を使用して、ＳＣＭ装置１００の溶融容器１０内に溶融バッチ２０（図１参照）を形成することができる。溶融バッチ２０の形成に必要とされる方法２００の工程の間に、送達オリフィスアセンブリ３００の冷却コントローラ３７０は、オリフィス３３４に近接した溶融バッチ２０の局所粘度がオリフィスを通る溶融バッチの流れを妨げるのに十分に高いことを確実にするために、コイル３４０を通る冷却剤の流れを維持するように構成されうる。

【0059】

ある特定の態様では、誘導加熱コントローラ３６０は、溶融バッチ２０の形成の間にコイル３４０が誘導加熱されないように設定することができる。十分な量の溶融バッチ２０が生じると、誘導加熱コントローラ３６０は、システムに電力を供給するように調整することができ、それによってサセプタスリーブ３１０を加熱することができる。その後、熱は、サセプタスリーブ３１０からインナーライナ３２０へ、そして溶融バッチ２０へと伝導される。オリフィスを通る溶融バッチの流れが得られるように、インライナ３２０がオリフィス３３４に近接した溶融バッチ２０の粘度を低下させるのに十分な温度に達すると、誘導加熱コントローラ３６０は、オリフィス３３４を通る溶融バッチ２０の安定した流れを達成するために、コイル３４０への電力を下方に調整することができる。同時に、ＳＣＭ装置内のスカル層が無傷のままであることを確実にするために、コントローラ３６０によってコイル３４０を介して冷却剤の流れを維持することができる。加えて、オリフィス３３４及びインナーライナ３３０を通る溶融バッチ２０の流量及び該流量を制御することにより、インナーライナ３２０と接触する溶融バッチ２０が、それを著しく劣化させたり、腐食させたりしないことを確実にする。

【0060】

さらに図３Ａ～３Ｃを参照すると、送達オリフィスアセンブリ３００はまた、さらなる実施において、そのオリフィス３３４を通って流れる溶融バッチ２０の温度を維持するか、そうでなければ制御することもできる。特に、誘導加熱コントローラ３６０は、２つの方法、すなわち、自動及び手動で溶融バッチ２０の温度を維持することができる。自動制御では、温度などの設定点がユーザによって選択され、この温度を維持するためにコントローラ３６０からの電力が上下に調整される。溶融バッチ２０がオリフィス３３４を通って流れるときに、溶融バッチ自体が熱を供給することから、コントローラ３６０は電力を「下方」に低下させることができる。それでも、オリフィス３３４を通る溶融バッチ２０の安定した流れは、誘導加熱コントローラ３６０からの電力の上向き及び下向きの変動を頻繁に生じる。反対に、手動制御では、特定の出力がコントローラ３６０用に選択され、該コントローラ３６０は、溶融バッチ２０で測定された温度とは無関係に、この出力に留まる。加えて、コントローラ３７０を介したコイル３４０の水冷は、インナーライナ３２０を通過する溶融バッチの粘度を増減することによって、溶融バッチ２０の流れを調整するために用いられるか、あるいは、インナーライナ３２０内にスカル層２０ａを形成するのに役立ちうる。前述の通り、アセンブリ３００がバーナ４０にごく近接すると、オリフィス３３４の上にスカル層が存在しないことが確保されることから、オリフィスアセンブリ３００の冷却態様は、ＳＣＭ装置１００のスカル層２０ａが無傷のままであることを確実にするものではないことに留意されたい。

【0061】

図３Ａ～３Ｃに例示的な方式で示される送達オリフィスアセンブリ３００は、実質的な利点を提供する。特に、アセンブリ３００は、最小の応答時間で、誘導によって、インナーライナ３１０を急速に加熱及び冷却する能力を提供する。このレベルの制御は、ＳＣＭ装置からのガラス又はガラスセラミック組成物を有する溶融バッチ２０の迅速、頑強かつ一定の送給を確実にする。送達オリフィスアセンブリ３００のもう１つのキーとなる利点は、溶融バッチ２０の反応性ガラス又はガラスセラミック組成物と接触するＳＣＭ装置内の加熱炉ライニング及び構成要素の保護を維持することができることである。特に、オリフィス３３４に近接した溶融バッチ２０を誘導加熱するために使用している間に、同時にコイル３４０を冷却する送達オリフィスアセンブリ３００の能力は、溶融バッチ２０がオリフィスアセンブリ３００から流出している間、オリフィスアセンブリ３００に近接したスカル層（例えば、壁１２及び床１４）が維持されることを確実にする。

【0062】

他のＳＣＭ装置及び送達オリフィスアセンブリは、本開示の態様を考慮して構成することができる。図４に示されるように、例えば、ＳＣＭ装置４００は、さまざまな位置、典型的には装置の床４１４に間隔をあけて配置された複数のバーナ４４０及び送達オリフィスアセンブリ３００で構成することができる。ＳＣＭ装置４００はまた、液冷壁４１２及び床４１４も含む。床４１４内に複数のバーナ４４０を位置付けることによって、ＳＣＭ装置４００を用いて、ガラス又はガラスセラミック組成物、好ましくは従来の耐火材料に対して実質的に反応性の組成物の溶融バッチを、高い均質性で形成することができる。特に、複数のバーナ４４０は、溶融バッチのより均一な撹拌、粘度の均一性、及び溶融バッチ内の金属構成成分のより均一な酸化又は還元を容易にする。

【0063】

さらには、複数の送達オリフィスアセンブリ３００は、各オリフィスアセンブリ３００に近接した溶融バッチの粘度を過度に低下させる必要性を最小限に抑えつつ、高レベルの製造スループットを維持して、特定の溶融バッチ流量で溶融バッチを送達するために、図４に示されるＳＣＭ装置４００に用いられうる。すなわち、単一のオリフィスアセンブリ３００と比較して多くのオリフィスアセンブリ３００を使用することで、同じ製造スループットを達成しつつ、各オリフィスを通る流量の低減を可能にする。結果として、オリフィスアセンブリ３００の各々を通る、より低流量の溶融バッチは、各オリフィスアセンブリ３００に近接した、比較的高い粘度レベルの溶融バッチへと変換されうる。溶融バッチ２０のこれらのより高い粘度レベル（すなわち、より低い局所溶融バッチ温度が示すように）により、そうでなければ溶融バッチと直接接触するであろうＳＣＭ装置４００の加熱炉ライニング及び構成要素を保護する役割をする固体スカル層との干渉が少なくなる。

【0064】

また、さらには、図４に示されるＳＣＭ装置４００は、原材料のバッチを装置内の溶融バッチに送達するか、他の手段で強制的に導入するように構成された複数のポート４３０で構成されることによる利益を得ることもできる。特に、複数のポート４３０は、原材料のバッチのより良い制御及び溶融バッチへの均一な供給を可能にする。複数のポート４３０を有する、装置４００などのＳＣＭ装置は、複数のポート４３０によってより大量の原材料のバッチを溶融バッチに送給することができることを所与として、より高い製造スループット用に構成することもできる。

【0065】

本開示の態様（１）は、原材料のバッチを、液冷壁及び床を有する液中燃焼溶融装置内へと搬送する工程；火炎を十分なエネルギーで原材料のバッチへと方向付けて、原材料を溶融バッチへと形成する工程；及び、液中溶融装置の床内の送達オリフィスアセンブリを加熱して、オリフィスアセンブリを通して前記溶融バッチを搬送する工程を含む、ガラス及びガラスセラミックを溶融する方法に関する。

【0066】

本開示の態様（２）は、溶融バッチが、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む耐火材料に対して実質的に反応性のガラス又はガラスセラミック組成物を含む、態様（１）の方法に関する。

【0067】

本開示の態様（３）は、溶融バッチが、シリカ及び酸化銅を含むガラス又はガラスセラミック組成物を含む、態様（１）の方法に関する。

【0068】

本開示の態様（４）は、溶融バッチが、液中燃焼溶融装置の壁及び床と接触するスカル層を含む、態様（１）～（３）のいずれかの方法に関する。

【0069】

本開示の態様（５）は、搬送、方向付け、及び加熱する工程が、溶融バッチが格納容器内へと連続して搬送されるように、さらに制御される、態様（４）の方法に関する。

【0070】

本開示の態様（６）は、搬送する工程が、さらに、原材料のバッチが溶融バッチのガラスラインの下に搬送されるように行われる、態様（４）の方法に関する。

【0071】

本開示の態様（７）は、原材料のバッチ及び溶融バッチへと火炎を方向付ける工程が、格納容器内の溶融バッチが、実質的な均質性によって特徴付けられるように、さらに、溶融バッチを攪拌するのに十分なエネルギーで行われる、態様（１）～（６）のいずれかの方法に関する。

【0072】

本開示の態様（８）は、ガラス又はガラスセラミック組成物が、銅含有酸化物を含む、態様（１）～（７）のいずれかの方法に関する。

【0073】

本開示の態様（９）は、ガラス又はガラスセラミック組成物が、銅含有酸化物を約１０～約５０モル％の範囲で含む抗菌性ガラス組成物である、態様（８）の方法に関する。

【0074】

本開示の態様（１０）は、火炎を方向付ける工程が、ガラス又はガラスセラミック組成物内の１つの金属の酸化状態に少なくとも部分的に基づいて設定される、酸素の燃料に対する比に従って行われる、態様（１）～（９）のいずれかの方法に関する。

【0075】

本開示の態様（１１）は、火炎を方向付ける工程が、抗菌性ガラス組成物内の銅の酸化状態に少なくとも部分的に基づいて設定される、酸素の燃料に対する比に従って行われる、態様（９）の方法に関する。

【0076】

本開示の態様（１２）は、燃料が天然ガスであり、かつ、酸素ガスの天然ガスに対する比が約２：１～約３：１である、態様（１１）の方法に関する。

【0077】

本開示の態様（１３）は、送達オリフィスアセンブリを加熱する工程が、誘導加熱プロセスで行われる、態様（１２）の方法に関する。

【0078】

本開示の態様（１４）は、送達オリフィスアセンブリが、酸化スズライナ要素でライニングされている、態様（１３）の方法に関する。

【0079】

本開示の態様（１５）は、液中溶融装置に連結するためのスリーブ端部を含む、サセプタスリーブ；インダクタ及び冷却液搬送として構成されている、サセプタスリーブを取り囲むコイル；スリーブ内に配置された第１の耐火組成物を有するインナーライナであって、さらに、溶融バッチを溶融装置から搬送するように構成されており、かつ、スリーブ端部に近接しているか又は接触しているライナ端部を含む、ライナ；スリーブ端部及びライナ端部の上に位置付けられた頂部キャップであって、第１の耐火組成物を有し、溶融装置内の溶融バッチと接触するように構成され、かつ、ライナ端部と実質的に一致したオリフィスをさらに含む、キャップ；及び、サセプタを誘導加熱するコイルに連結されて、オリフィス及びインナーライナを通る溶融バッチの流れを制御する、誘導加熱コントローラを含む、液中燃焼溶融装置のための送達オリフィスアセンブリに関する。

【0080】

本開示の態様（１６）は、溶融バッチが、ガラス又はガラスセラミック組成物を有する、態様（１５）の送達オリフィスアセンブリに関する。

【0081】

本開示の態様（１７）は、ガラス又はガラスセラミック組成物が、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む耐火材料に対して実質的に反応性である、態様（１６）の送達オリフィスアセンブリに関する。

【0082】

本開示の態様（１８）は、溶融バッチが、シリカ及び酸化銅を含むガラス又はガラスセラミック組成物を含む、態様（１６）の送達オリフィスアセンブリに関する。

【0083】

本開示の態様（１９）は、第１の耐火組成物が、石英、酸化スズ、酸化クロム、アルミナ、溶融ジルコニア、ジルコニア、ジルコニア－シリカ、及びこれらの耐火物の組合せからなる耐火物から選択される、態様（１７）の送達オリフィスアセンブリに関する。

【0084】

本開示の態様（２０）は、第１の耐火組成物が、酸化スズを含む、態様（１５）～（１９）のいずれかの送達オリフィスアセンブリに関する。

【0085】

本開示の態様（２１）は、サセプタスリーブが、鋼、貴金属、及び貴金属合金からなる群より選択される組成物を有する、態様（１５）～（２０）のいずれかの送達オリフィスアセンブリに関する。

【0086】

本開示の態様（２２）は、サセプタスリーブが、内フランジをさらに含み、さらに、インナーライナが内フランジの上にある、態様（２１）の送達オリフィスアセンブリに関する。

【0087】

本開示の態様（２３）は、コイルが、サセプタスリーブと耐火セメントで実質的に接触して結合している、態様（２２）の送達オリフィスアセンブリに関する。

【0088】

本開示の態様（２４）は、溶融バッチを調製するための溶融容器であって、各々、金属合金及び水冷素子を含む、複数の壁及び床を備えた容器；原材料のバッチを溶融バッチへと搬送するための、１つの壁内のポート；火炎を十分なエネルギーで容器へと方向付けて、溶融バッチを形成するための床内のバーナ；及び、溶融バッチを送達するための床内の送達オリフィスアセンブリを含む、液中燃焼溶融装置に関する。

【0089】

本開示の態様（２５）は、送達オリフィスアセンブリが、溶融容器の床に連結するためのスリーブ端部を含む、サセプタスリーブ；インダクタ及び冷却液搬送として構成されているサセプタを取り囲むコイル；第１の耐火組成物を有するスリーブ内に構成されたインナーライナであって、スリーブ端部に近接しているか又は接触しているライナ端部を含み、かつ、溶融バッチを溶融容器から搬送するように構成された、ライナ；スリーブ端部及びライナ端部の上に位置付けられた頂部キャップであって、第１の耐火組成物を有し、溶融容器内の溶融バッチと接触するように構成され、かつ、ライナ端部と実質的に一致したオリフィスをさらに含む、キャップ；及び、コイルを誘導加熱するためにコイルに連結され、格納容器内へとオリフィス及びインナーライナを通る溶融バッチの流れを制御する、誘導加熱コントローラを含む、態様（２４）の液中燃焼溶融装置に関する。

【0090】

本開示の態様（２６）は、ポートが、溶融バッチのガラスラインの下の原材料のバッチを搬送するために１つの壁内の位置に配置される、態様（２４）の液中燃焼溶融装置に関する。

【0091】

本開示の態様（２７）は、第１の耐火組成物が、石英、酸化スズ、酸化クロム、アルミナ、溶融ジルコニア、ジルコニア、ジルコニア－シリカ、及びこれらの耐火物の組合せからなる耐火物から選択される、態様（２５）の液中燃焼溶融装置に関する。

【0092】

本開示の態様（２８）は、第１の耐火組成物が酸化スズを含む、態様（２７）の液中燃焼溶融装置に関する。

【0093】

本開示の態様（２９）は、サセプタスリーブが、鋼、貴金属、及び貴金属合金からなる群より選択される組成物を有する、態様（２７）の液中燃焼溶融装置に関する。

【0094】

本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、本発明にさまざまな修正及び変形がなされうることは、当業者にとって明らかであろう。

【0095】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0096】

実施形態１
ガラス及びガラスセラミックを溶融する方法であって、
原材料のバッチを、液冷壁と床とを有する液中燃焼溶融装置内へと搬送する工程；
火炎を十分なエネルギーで前記原材料のバッチへと方向付けて、前記原材料を溶融バッチへと形成する工程；及び
前記液中溶融装置の床内の送達オリフィスアセンブリを加熱して、該オリフィスアセンブリを通して前記溶融バッチを搬送する工程
を含む、方法。

【0097】

実施形態２
前記溶融バッチが、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む耐火材料に対して実質的に反応性である、ガラス又はガラスセラミック組成物を含むことを特徴とする、実施形態１に記載の方法。

【0098】

実施形態３
前記溶融バッチが、シリカ及び酸化銅を含むガラス又はガラスセラミック組成物を含むことを特徴とする、実施形態１に記載の方法。

【0099】

実施形態４
前記溶融バッチが、液中燃焼溶融装置の前記壁及び前記床と接触するスカル層を含むことを特徴とする、実施形態１から３のいずれか一項に記載の方法。

【0100】

実施形態５
前記搬送、方向付け、及び加熱する工程が、さらに、前記溶融バッチが前記格納容器内へと連続して搬送されるように制御されることを特徴とする、実施形態４に記載の方法。

【0101】

実施形態６
前記搬送する工程が、さらに、前記原材料のバッチが、前記溶融バッチのガラスラインの下に搬送されるように行われることを特徴とする、実施形態４に記載の方法。

【0102】

実施形態７
火炎を前記原材料のバッチ及び前記溶融バッチへと方向付ける工程が、さらに、格納容器内の溶融バッチが、実質的な均質性によって特徴付けられるように、前記溶融バッチを攪拌するのに十分なエネルギーで行われることを特徴とする、実施形態１から６のいずれか一項に記載の方法。

【0103】

実施形態８
前記ガラス又はガラスセラミック組成物が、銅含有酸化物を含むことを特徴とする、実施形態１から７のいずれか一項に記載の方法。

【0104】

実施形態９
前記ガラス又はガラスセラミック組成物が、銅含有酸化物を約１０～約５０モル％の範囲で含む抗菌性ガラス組成物であることを特徴とする、実施形態８に記載の方法。

【0105】

実施形態１０
前記火炎を方向付ける工程が、前記ガラス又はガラスセラミック組成物中の少なくとも１つの金属の酸化状態に少なくとも部分的に基づいて設定される、酸素の燃料に対する比に従って行われることを特徴とする、実施形態１から９のいずれか一項に記載の方法。

【0106】

実施形態１１
前記火炎を方向付ける工程が、前記抗菌性ガラス組成物中の銅の酸化状態に少なくとも部分的に基づいて設定される、酸素の燃料に対する比に従って行われることを特徴とする、実施形態９に記載の方法。

【0107】

実施形態１２
前記燃料が天然ガスであり、酸素ガスの天然ガスに対する比が約２：１～約３：１であることを特徴とする、実施形態１１に記載の方法。

【0108】

実施形態１３
前記送達オリフィスアセンブリを加熱する工程が、誘導加熱プロセスで行われることを特徴とする、実施形態１２に記載の方法。

【0109】

実施形態１４
前記送達オリフィスアセンブリが、酸化スズライナ要素でライニングされていることを特徴とする、実施形態１３に記載の方法。

【0110】

実施形態１５
液中燃焼溶融装置のための送達オリフィスアセンブリにおいて、
液中溶融装置に連結するためのスリーブ端部を含む、サセプタスリーブ；
インダクタ及び冷却液搬送として構成される、前記サセプタスリーブを取り囲むコイル；
前記スリーブ内に配置された第１の耐火組成物を有するインナーライナであって、さらに、溶融バッチを前記溶融装置から搬送するように構成されており、かつ、前記スリーブ端部に近接しているか又は接触しているライナ端部を含む、ライナ；
前記スリーブ端部及び前記ライナ端部の上に位置付けられた頂部キャップであって、前記第１の耐火組成物を有し、前記溶融装置内の前記溶融バッチと接触するように構成され、かつ、前記ライナ端部と実質的に一致するオリフィスをさらに含む、キャップ；及び
前記サセプタを誘導加熱して前記オリフィス及び前記インナーライナを通る前記溶融バッチの流れを制御するための、前記コイルに連結された誘導加熱コントローラ
を含む、送達オリフィスアセンブリ。

【0111】

実施形態１６
前記溶融バッチが、ガラス又はガラスセラミック組成物を有することを特徴とする、実施形態１５に記載の送達オリフィスアセンブリ。

【0112】

実施形態１７
前記ガラス又はガラスセラミック組成物が、シリカ、ジルコニア、アルミナ、白金、及び白金合金のうちの１つ以上を含む耐火材料に対して実質的に反応性であることを特徴とする、実施形態１６に記載の送達オリフィスアセンブリ。

【0113】

実施形態１８
前記溶融バッチが、シリカ及び酸化銅を含むガラス又はガラスセラミック組成物を含むことを特徴とする、実施形態１６に記載の送達オリフィスアセンブリ。

【0114】

実施形態１９
前記第１の耐火組成物が、石英、酸化スズ、酸化クロム、アルミナ、溶融ジルコニア、ジルコニア、ジルコニア－シリカ、及びこれらの耐火物の組合せからなる耐火物から選択されることを特徴とする、実施形態１７に記載の送達オリフィスアセンブリ。

【0115】

実施形態２０
前記第１の耐火組成物が酸化スズを含むことを特徴とする、実施形態１５～１９のいずれか一項に記載の送達オリフィスアセンブリ。

【0116】

実施形態２１
前記サセプタスリーブが、鋼、貴金属、及び貴金属合金からなる群より選択される組成物を有することを特徴とする、実施形態１５～２０のいずれか一項に記載の送達オリフィスアセンブリ。

【0117】

実施形態２２
前記サセプタスリーブが、内フランジをさらに含み、さらに、前記インナーライナが前記内フランジの上にあることを特徴とする、実施形態２１に記載の送達オリフィスアセンブリ。

【0118】

実施形態２３
前記コイルが、前記サセプタスリーブと耐火セメントで実質的に接触して結合していることを特徴とする、実施形態２２に記載の送達オリフィスアセンブリ。

【0119】

実施形態２４
液中燃焼溶融装置であって、
各々、金属合金及び水冷素子を含む、複数の壁及び床を備えた、溶融バッチを調製するための溶融容器；
原材料のバッチを前記溶融バッチへと搬送するための、１つの前記壁内のポート；
火炎を十分なエネルギーで前記容器へと方向付けて、前記溶融バッチを形成するための、前記床内のバーナ；及び
前記溶融バッチを送達するための前記床内の送達オリフィスアセンブリ
を含む、装置。

【0120】

実施形態２５
前記送達オリフィスアセンブリが、
前記溶融容器の床に連結するためのスリーブ端部を含む、サセプタスリーブ；
インダクタ及び冷却液搬送として構成されている、前記サセプタを取り囲むコイル；
第１の耐火組成物を有する、前記スリーブ内に構成されたインナーライナであって、前記スリーブ端部に近接しているか又は接触しているライナ端部を含み、かつ、前記溶融バッチを前記溶融容器から搬送するように構成された、ライナ；
前記スリーブ端部及び前記ライナ端部の上に位置付けられた頂部キャップであって、前記第１の耐火組成物を有し、前記溶融容器内の前記溶融バッチと接触するように構成され、かつ、前記ライナ端部と実質的に一致するオリフィスをさらに含む、キャップ；及び
前記コイルを誘導加熱して、前記格納容器内へと前記オリフィス及び前記インナーライナを通る前記溶融バッチの流れを制御するための、前記コイルに連結された誘導加熱コントローラ
を含むことを特徴とする、実施形態２４に記載の溶融装置。

【0121】

実施形態２６
前記ポートが、前記溶融バッチのガラスラインの下に前記原材料のバッチを搬送するための１つの前記壁の位置に配置されることを特徴とする、実施形態２４に記載の溶融装置。

【0122】

実施形態２７
前記第１の耐火組成物が、石英、酸化スズ、酸化クロム、アルミナ、溶融ジルコニア、ジルコニア、ジルコニア－シリカ、及びこれらの耐火物の組合せからなる耐火物から選択されることを特徴とする、実施形態２５に記載の溶融装置。

【0123】

実施形態２８
前記第１の耐火組成物が、酸化スズを含むことを特徴とする、実施形態２７に記載の溶融装置。

【0124】

実施形態２９
前記サセプタスリーブが、鋼、貴金属、及び貴金属合金からなる群より選択される組成物を有することを特徴とする、実施形態２７に記載の溶融装置。

【符号の説明】

【0125】

１０ 溶融容器
１２ 壁
１４ 床
１５ ライナ
２０ 溶融バッチ
２０ａ スカル層
２２ ガラスライン
３０ ポート
３２ オーガ
３４ 原材料
４０ バーナ
４２ 火炎
５０ 格納容器
５２ 冷却媒体
１００ 液中燃焼溶融装置
３００ 送達オリフィスアセンブリ
３１０ サセプタスリーブ
３１２ スリーブ端部
３１６ フランジ
３２０ インナーライナ
３２２ ライナ端部
３３０ 頂部キャップ
３３４ オリフィス
３４０ コイル
３４２ 巻線
３５０ 耐火セメント
３６０ 誘導加熱コントローラ
３６２ バスバー
３７０ 冷却コントローラ
４００ ＳＣＭ装置
４１２ 液冷壁
４１４ 床
４３０ 複数のポート
４４０ バーナ

【図1】

【図1A】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】