(57)【要約】【課題】回転数を上げなくても、槽内中心部領域のものを含めて撹拌槽内の溶融ガラス全体を十分に撹拌することができて、溶融ガラスの均質化を図ることのできる溶融ガラス用の撹拌翼を提供する。【解決手段】回転軸線Ｌ１０から回転半径方向に離れた位置で縦方向に延在し、撹拌槽１の内壁の近くで回転することにより、撹拌槽内の外周部領域に存在する溶融ガラスを撹拌する縦棒状の第１翼１２と、回転半径方向に沿って延在し、撹拌槽内の中心部領域から外周部領域までの範囲で回転することにより、撹拌槽内の中心部領域から外周部領域までの範囲に存在する溶融ガラスを撹拌する横棒状の第２翼１３と、第１翼より内周側に設けられて回転軸線と直交する方向に面状に延在し、撹拌槽内の中心部領域に存在する溶融ガラスを外周部領域に誘導する円板状の第３翼１４とを具備する。【選択図】図１
2010100462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の撹拌槽の内部に配設され、該撹拌槽の中心軸線上に設定される回転軸線の周りで回転駆動されることにより、撹拌槽内の溶融ガラスを撹拌する溶融ガラス用の撹拌翼において、
前記回転軸線上に位置する回転軸と、
前記回転軸線から回転半径方向に離れた位置で該回転軸線に沿って縦方向に延在し、前記撹拌槽の内壁の近くで回転することにより、該撹拌槽内の外周部領域に存在する溶融ガラスを撹拌する縦棒状の第１翼と、
前記回転軸線と直交する回転半径方向に沿って延在し、前記撹拌槽内の中心部領域から外周部領域までの範囲で回転することにより、該撹拌槽内の中心部領域から外周部領域までの範囲に存在する溶融ガラスを撹拌する横棒状の第２翼と、
前記縦棒状の第１翼よりも内周側に設けられて前記回転軸線と直交する方向に面状に延在し、前記撹拌槽内の中心部領域に存在する溶融ガラスを外周部領域に誘導する面板状の第３翼と、
を具備することを特徴とする溶融ガラス用の撹拌翼。
【請求項２】
請求項１に記載の溶融ガラス用の撹拌翼であって、
前記横棒状の第２翼と前記面板状の第３翼がそれぞれ回転軸線方向に間隔をあけて少なくとも１枚以上設けられていることを特徴とする溶融ガラス用の撹拌翼。
【請求項３】
請求項２に記載の溶融ガラス用の撹拌翼であって、
前記横棒状の第２翼と前記面板状の第３翼が回転軸線方向の同じ位置に一体に形成されていることを特徴とする溶融ガラス用の撹拌翼。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶融ガラス用の撹拌翼であって、
前記面板状の第３翼が、前記回転軸線を中心とする円板として形成されていることを特徴とする溶融ガラス用の撹拌翼。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶融ガラス用の撹拌翼であって、
前記面板状の第３翼に突起状の第４翼が設けられていることを特徴とする溶融ガラス用の撹拌翼。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融ガラス用の撹拌翼であって、
前記面板状の第３翼が、前記回転軸線に垂直な面に対して傾斜した姿勢で設けられていることを特徴とする溶融ガラス用の撹拌翼。
【請求項７】
上下方向に中心軸線を向けて配設され、上下方向の一端側に流入口、他端側に流出口が設けられることで、溶融ガラスが上下方向に流れるように配設された撹拌槽の内部に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の撹拌翼が配設されていることを特徴とする溶融ガラス用の撹拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融ガラスを撹拌槽中で均質に撹拌するための溶融ガラス用の撹拌翼、および、その撹拌翼を撹拌槽内に備えた撹拌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板の製造においては、溶融ガラス中の不均質ガラスの存在がガラス製品の品質劣化に大きな影響を及ぼすという問題がある。不均質ガラスとは、溶融ガラス中に組成の異なるガラスが存在する現象であり、周囲の溶融ガラスとは比重や屈折率などの特性が異なっている。不均質ガラスが成形固化後のガラス製品中に存在すると、脈理と呼ばれる筋が発生し、光学的画像をゆがめたり透明性や反射性を損なう原因となる。
【０００３】
特にフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板や光学ガラスの製造分野においては、脈理の発生は、製品品質を著しく低下させることに加え、例えば、脈理の凹凸がＴＦＴ回路の形成に不具合を生じさせるなど、表示装置の製造工程でのトラブル発生の原因となっている。また、最近では、ＦＰＤ用のガラス基板はどんどん大型化する傾向にある。ガラス基板が大型化すると、製品単位あたりのガラス使用量が多くなることから、溶融ガラス中に不均質ガラスが含まれたまま成形された場合は、そのガラス基板全面が不良となり、製品歩留まりが著しく悪化する。
【０００４】
この不均質ガラスの発生原因としては、ガラス原料の不適切な配合、溶融条件の不備、溶融炉材料からの溶出成分、溶融ガラス液表面での揮発など様々なものがある。そこで、ガラス板の製造においては、不均質ガラスの発生を防ぎ、溶融ガラスの均質化を図る方法として、機械的な撹拌が広く行われている。
【０００５】
撹拌の目的は、ガラスの製造工程において発生した不均質ガラスを減少もしくは消滅させることである。特に光学ガラスやＦＰＤ基板用のガラスは高度の均質性が求められるため、成形工程で溶融ガラスが固化する以前の工程で溶融ガラスを均質化しておく必要がある。そこで、溶解工程や清澄工程もしくは溶融ガラスが移送される移送管内などで発生した不均質ガラスを、機械的撹拌によって消滅もしくは減少させるようにしている。
【０００６】
撹拌は、撹拌槽と呼ばれる円筒状の容器や流路内で行われる。撹拌槽内には撹拌翼があり、所定の回転数で回転することにより溶融ガラスにせん断力を加え、溶融ガラスを撹拌させる。撹拌槽内で溶融ガラスは上部の流入口から流れ込み、撹拌されながら撹拌槽下部の流出口から流れ出る。あるいは、その逆に、下部の流入口から流れ込み、撹拌されながら撹拌槽上部の流出口から流れ出る。
【０００７】
溶融ガラス中の不均質ガラスにせん断力が加わると、不均質ガラスが分断され、不均質ガラスが消滅もしくは減少する。せん断力が発生する部分は、撹拌翼、撹拌槽壁など溶融ガラスの流動における速度差の生じる部分である。撹拌速度（回転数：ｒｐｍ）は溶融ガラスの粘度（温度）や比重によって適宜決定されるが、高粘度の溶融ガラスほど低速回転となる。例えば１０ｒｐｍ程度の低速回転で撹拌が行われる。
【０００８】
従来の溶融ガラス用の撹拌翼としては、いわゆるクランク型の撹拌翼やパドル型の撹拌翼（例えば、特許文献１参照）、あるいは、スクリュー型の撹拌翼（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【０００９】
図９はクランク型の撹拌翼の一例を示している。この撹拌翼１１０は、円筒状の撹拌槽
１０１の内部に配設され、撹拌槽１０１の中心軸線上に設定された回転軸線の周りに回転駆動されることにより、撹拌槽１０１内の溶融ガラスＧを撹拌するものであり、回転軸線上に位置する回転軸１１１と、回転軸線から回転半径方向に離れた位置で回転軸線に沿って縦方向に延在し、撹拌槽１０１の内壁の近くで回転することにより、撹拌槽１０１内の外周部領域に存在する溶融ガラスＧを撹拌する縦棒状の第１翼１１２と、回転軸線と直交する回転半径方向に沿って延在し、撹拌槽１０１内の中心部領域から外周部領域までの範囲で回転することにより、撹拌槽１０１内の中心部領域から外周部領域までの範囲に存在する溶融ガラスＧを撹拌する横棒状の第２翼１１３と、を備えている。回転軸１１１は、モータ１１８で回転される。
【００１０】
撹拌槽１０１は、上部と下部に溶融ガラスの流入出口１０２、１０３を持っており、撹拌槽１０１内で溶融ガラスＧは上部の流入出口１０２から流れ込み、撹拌されながら下部の流入出口１０３から流れ出る。あるいは、その逆に、下部の流入出口１０３から流れ込み、撹拌されながら上部の流入出口１０２から流れ出る。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−７２４２６号公報
【特許文献２】特開２００８−１２０６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、従来の撹拌翼では、撹拌時のせん断力不足による不均質ガラスの流出が起きやすいという問題があった。即ち、撹拌槽内の溶融ガラスの中に、撹拌によるせん断力が殆ど加わらない状態のまま、流入口から流出口まで至るものが存在していた。
【００１３】
これは、撹拌翼の中心部と外周部での周速の違いに起因すると考えられる。例えば、図９に示したクランク型の撹拌翼１１０の場合をみてみると、図１０に水平断面で示すように、回転する撹拌翼１１０の中心部の周速Ｒ１は小さく、外周部の周速Ｒ２は大きい。
【００１４】
そのため、図１１の概略縦断面図に示すように、上部の流入口１０２から矢印Ａのように撹拌槽１０１の外周部領域ＦＢに流入した溶融ガラスＧは、縦棒状の第１翼１１２や横棒状の第２翼１１３の回転により十分なせん断力を受けながら良好に撹拌されて流出口３から出て行くが、撹拌槽１０１の中心部領域ＦＡに流入した溶融ガラスＧは、撹拌によるせん断力を十分に受けられずに、矢印Ｐで示すように、そのまま中心部領域ＦＡを上から下へと降りて行き、下部の流出口１０３から出ていくという現象が起こる。このように、撹拌槽１０１内で十分なせん断力を受けない溶融ガラスは、撹拌不足により均質化が不十分であるため、脈理の発生の原因となる。この点はパドル型の撹拌翼についても同様のことが言える。
【００１５】
そこで、この問題を解消するために、撹拌翼の回転数を上げることが考えられる。撹拌翼の回転数を上げれば、撹拌槽中の溶融ガラスに加えるせん断力を大きくすることができ、撹拌効果を上げることができる。
【００１６】
しかしながら、溶融ガラスが高粘度の場合、撹拌翼の回転数を上げると、高粘度の溶融ガラスが撹拌翼と共回りしてしまうことがあるため、回転数を上げるには限界がある。
【００１７】
また、撹拌槽や撹拌翼の材料には、耐腐食性、耐熱性の観点から白金もしくは白金合金が用いられるが、撹拌翼の回転数を上げると、撹拌する溶融ガラスが撹拌槽や撹拌翼の白金などを引き剥がす現象が発生するおそれがある。溶融ガラスが白金などを引き剥がす現象は、溶融ガラスの撹拌によるせん断力のかかる部分であり、溶融ガラスが高粘度になるほど発生しやすい傾向にある。撹拌槽や撹拌翼から引き剥がされた白金もしくは白金合金
などの異物（白金異物）が溶融ガラス中に混入すると、成形後のガラス中に含まれるため、製品ガラスでのトラブル発生の原因となってしまう。そのような理由からも、撹拌翼の回転数はあまり上げられない。
【００１８】
また、特許文献２に記載されているようなスクリュー型の撹拌翼の場合は、回転力により溶融ガラスを螺旋状の翼の形状に沿って流すことを目的としており、溶融ガラス内に速度差が生じないために、溶融ガラスをせん断する働きが弱く、不均質ガラスを消失させる撹拌効果が低いという問題がある。
【００１９】
本発明は、上記事情を考慮し、回転数を上げなくても、槽内中心部領域のものを含めて撹拌槽内の溶融ガラス全体を十分に撹拌することができて、溶融ガラスの均質化を図ることのできる溶融ガラス用の撹拌翼、および、その撹拌翼を備えた溶融ガラス用の撹拌装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１の発明の溶融ガラス用の撹拌翼は、円筒状の撹拌槽の内部に配設され、該撹拌槽の中心軸線上に設定される回転軸線の周りで回転駆動されることにより、撹拌槽内の溶融ガラスを撹拌する溶融ガラス用の撹拌翼において、前記回転軸線上に位置する回転軸と、前記回転軸線から回転半径方向に離れた位置で該回転軸線に沿って縦方向に延在し、前記撹拌槽の内壁の近くで回転することにより、該撹拌槽内の外周部領域に存在する溶融ガラスを撹拌する縦棒状の第１翼と、前記回転軸線と直交する回転半径方向に沿って延在し、前記撹拌槽内の中心部領域から外周部領域までの範囲で回転することにより、該撹拌槽内の中心部領域から外周部領域までの範囲に存在する溶融ガラスを撹拌する横棒状の第２翼と、前記縦棒状の第１翼よりも内周側に設けられて前記回転軸線と直交する方向に面状に延在し、前記撹拌槽内の中心部領域に存在する溶融ガラスを外周部領域に誘導する面板状の第３翼と、を具備することを特徴としている。
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の溶融ガラス用の撹拌翼であって、前記横棒状の第２翼と前記面板状の第３翼がそれぞれ回転軸線方向に間隔をあけて多数設けられていることを特徴としている。
【００２２】
請求項３の発明は、請求項２に記載の溶融ガラス用の撹拌翼であって、前記横棒状の第２翼と前記面板状の第３翼が回転軸線方向の同じ位置に一体に形成されていることを特徴としている。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶融ガラス用の撹拌翼であって、前記面板状の第３翼が、前記回転軸線を中心とする円板として形成されていることを特徴としている。
【００２４】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶融ガラス用の撹拌翼であって、前記面板状の第３翼に突起状の第４翼が設けられていることを特徴としている。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融ガラス用の撹拌翼であって、前記面板状の第３翼が、前記回転軸線に垂直な面に対して傾斜した姿勢で設けられていることを特徴としている。
【００２６】
請求項７の発明の溶融ガラス用の撹拌装置は、上下方向に中心軸線を向けて配設され、上下方向の一端側に流入口、他端側に流出口が設けられることで、溶融ガラスが上下方向に流れるように配設されて撹拌槽の内部に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の撹拌翼が配設されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１の発明によれば、撹拌翼の周速が小さいことにより撹拌不足になりがちな撹拌槽内の中心部領域に存在する溶融ガラスを、誘導作用をなす面板状の第３翼によって外周部領域に誘導することができるので、外周部領域に誘導された状態での第１翼や第２翼による撹拌作用によって、中央部領域の溶融ガラスの撹拌不足を解消することができる。従って、撹拌翼の回転数を上げないでも、撹拌槽内全体の溶融ガラスの撹拌を促進させることができて、溶融ガラスの均質化を推進させることができる。その結果、撹拌槽内へ不均質ガラスが流入した場合にも、撹拌によって不均質ガラスの消失または減少を図ることができると共に、撹拌翼の回転数を上げないでよいことから、撹拌翼や撹拌槽の材料である白金などの引き剥がれ現象の発生も抑えることができる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、横棒状の第２翼と面板状の第３翼がそれぞれ回転軸線方向に間隔をあけて多数設けられているので、撹拌槽内の軸線方向の各所で、撹拌槽内の中央部領域から外周部領域に向かう溶融ガラスの流れを作ることができ、溶融ガラスの撹拌を促進させることができる。
【００２９】
請求項３の発明によれば、横棒状の第２翼と面板状の第３翼が回転軸線方向の同じ位置に一体に形成されているので、剛性が向上する。
【００３０】
請求項４の発明によれば、面板状の第３翼が、撹拌翼の回転軸線を中心とする円板として形成されており、角がないため、溶融ガラスに削られて磨耗するおそれが少ない。
【００３１】
請求項５の発明によれば、第３翼に設けた突起状の第４翼の存在により、溶融ガラスと第３翼の滑りを防止し、第３翼の回転による遠心力を積極的に溶融ガラスに付与することができるので、第３翼上での溶融ガラスの滞留を防ぐことができ、撹拌槽内の中心部領域から外周部領域への溶融ガラスの流れを強めることができて、撹拌効率を更に上げることができる。
【００３２】
請求項６の発明によれば、面板状の第３翼が傾斜した姿勢で設けられているので、その傾斜に沿う流れを溶融ガラスに与えることができて、第３翼上での溶融ガラスの滞留を防ぐことができる。また、傾斜面（面板状の第３翼）が回転することによって、回転軸線方向の流動を溶融ガラスにもたらすことができるので、撹拌効率を一層アップさせることができ、更なる溶融ガラスの均質化を図ることができる。
【００３３】
請求項７の発明によれば、溶融ガラスが撹拌槽の上部から下部へ向かって流れる間あるいは下部から上部へ向かって流れる間に、前記撹拌翼によって十分に撹拌されることになるので、撹拌による溶融ガラスの均質化を推進させることができ、その結果、撹拌槽内へ不均質ガラスが流入した場合にも、撹拌によって不均質ガラスの消失または減少を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は実施形態の撹拌翼を備えた撹拌装置の構成を示す透視斜視図、図２は同撹拌装置の側断面図、図３は同撹拌装置の原理を説明するための側断面図である。
【００３５】
図１および図２に示すように、この撹拌装置は、上下方向に中心軸線Ｌ１を向けて設置された円筒状の撹拌槽１と、その撹拌槽１の内部に配設された撹拌翼１０とから構成されている。撹拌槽１の上部には溶融ガラスの流入口２、下部には流出口３が設けられており、溶融ガラスＧは上部の流入口２から入り、撹拌槽１内を下に向けて移動し、下部の流出
口３から出て行く。
【００３６】
撹拌翼１０は、撹拌槽１の中心軸線Ｌ１上に設定された回転軸線Ｌ１０の周りに低速で回転駆動されることにより、撹拌槽１内の高粘度の溶融ガラスＧを撹拌するものである。
【００３７】
この撹拌翼１０は、いわゆるクランク型を基本形状とするものであり、回転軸線Ｌ１０上に位置する回転軸１１と、回転軸線Ｌ１０から回転半径方向に離れた位置で回転軸線Ｌ１０に沿って縦方向に延在し、撹拌槽１の内壁の近くで回転することにより、撹拌槽１内の外周部領域ＦＢに存在する溶融ガラスＧを撹拌する縦棒状の第１翼１２と、回転軸線Ｌ１０と直交する回転半径方向に沿って延在し、撹拌槽１内の中心部領域ＦＡから外周部領域ＦＢまでの範囲で回転することにより、撹拌槽１内の中心部領域ＦＡから外周部領域ＦＢまでの範囲に存在する溶融ガラスＧを撹拌する横棒状の第２翼１３と、縦棒状の第１翼１２よりも内周側に設けられて回転軸線Ｌ１０と直交する方向に面状に延在し、撹拌槽１内の中心部領域ＦＡに存在する溶融ガラスＧを外周部領域ＦＢに誘導する面板状の第３翼１４と、を具備している。
【００３８】
横棒状の第２翼１３と面板状の第３翼１４は、それぞれ回転軸線Ｌ１０方向に間隔をあけて少なくとも１枚以上設けられ、回転軸線Ｌ１０方向の同じ位置に一体に形成されている。このとき、面版状の第３翼の設置数は、２枚以上が望ましく、３枚〜５枚がさらに望ましい。また、面板状の第３翼１４は、回転軸線Ｌ１０を中心とする円板として形成され、回転軸線Ｌ１０に垂直な姿勢で、回転軸１１と第２翼１３に固定されている。また、縦棒状の第１翼１２は１８０°対向する位置に２本配置され、それら２本の第１翼１２に両端が連結された形で、横棒状の第２翼１３が回転軸線Ｌ１０に垂直な姿勢で配置されている。なお、第１翼１２と第２翼１３は丸棒により形成され、第２翼１３の丸棒の直径は、円板状の第３翼１４の厚みよりも大きく設定されている。そして、円板状の第３翼１４は、第２翼１３を構成する丸棒の高さ方向の中央部に接合されている。
【００３９】
上の説明のように、この撹拌翼１０は、いわゆるクランク型の撹拌翼に円板状の第３翼１４を追加したことを特徴としており、第３翼１４の追加によってこの撹拌装置は、クランク型の撹拌翼において低速回転させた際に撹拌効果が得られにくい中央部領域ＦＡの溶融ガラスＧを撹拌槽１内の外周部領域ＦＢへ移動させ、それにより溶融ガラスＧの撹拌効果を上げるようにしている。
【００４０】
即ち、この撹拌装置によれば、撹拌翼１０の周速が小さいことにより撹拌不足になりがちな撹拌槽１内の中心部領域ＦＡに存在する溶融ガラスＧを、図３に作用原理を示すように、誘導作用をなす円板状の第３翼１４によって外周部領域ＦＢに誘導することができ、外周部領域ＦＢに誘導された状態での第１翼１２や第２翼１３による撹拌作用によって、中央部領域ＦＡの溶融ガラスＧの撹拌不足を解消することができる。従って、撹拌翼の回転数を上げないでも、撹拌槽内全体の溶融ガラスの撹拌を促進させることができて、溶融ガラスの均質化を推進させることができる。その結果、撹拌槽内へ不均質ガラスが流入した場合にも、撹拌によって不均質ガラスの消失または減少を図ることができると共に、撹拌翼や撹拌槽の材料である白金などの引き剥がれ現象の発生も抑えることができる。
【００４１】
例えば、矢印Ａで示すように上部の流入口２から撹拌槽１内に入り込んだ溶融ガラスＧのうち、撹拌槽１内の中央部領域ＦＡに流れ込んだ溶融ガラスＧは、撹拌翼１０の中央部に円板状の第３翼１４があるために、中央部領域ＦＡから外周部領域ＦＢへと矢印Ｑで示すように流れ、その外周部領域ＦＢで第１翼１２や第２翼１３によって撹拌されることになる。従って、撹拌槽１内全体の溶融ガラスＧの撹拌を促進させることができ、撹拌による溶融ガラスＧの均質化を推進させることができる。その結果、撹拌槽１内へ不均質ガラスが流入した場合にも、撹拌によって不均質ガラスの消失または減少を図ることができる
。
【００４２】
また、この実施形態の場合、横棒状の第２翼１３と円板状の第３翼１４がそれぞれ回転軸線Ｌ１０方向に間隔をあけて多数設けられているので、撹拌槽１内の軸線方向の各所で、撹拌槽１内の中央部領域ＦＡから外周部領域ＦＢに向かう溶融ガラスＧの流れを作ることができ、溶融ガラスＧの撹拌を促進させることができる。また、円板状の第３翼１４が、撹拌翼１０の回転軸線Ｌ１０を中心とする円板として形成されており、角がないため、溶融ガラスＧに削られて磨耗するおそれも少ない。また、横棒状の第２翼１３と円板状の第３翼１４が回転軸線Ｌ１０方向の同じ位置に一体に形成されているので、撹拌翼１０の剛性の向上が図れるメリットもある。
【００４３】
なお、第３翼１４については、円板以外の平板形状、例えば多角形（四角形、六角形）にすることも可能である。しかし、多角形にすると「角」の部分が溶融ガラスにより削られて磨耗する懸念があり、削られた部材は溶融ガラス中の異物となり、製品品質面での問題となる可能性がある。従って、多角形はあまり望ましくはなく、円形にするのが最も好ましい。また、楕円形にするのも次によいと言える。
【００４４】
また、上記においては、撹拌槽１の上部から溶融ガラスを流入させ下部から流出させる場合について述べたが、逆の流れで使用してもよい。つまり、下部から溶融ガラスを流入させ上部から流出させるという使い方である。その場合は、上部の流入口２が流出口、下部の流出口３が流入口になる。
【００４５】
また、上記実施形態においては、図１および図２に示すように、円板状の第３翼１４が回転軸線Ｌ１０に対して垂直な姿勢で設けられている場合を示したが、図４および図５に示す撹拌翼２０のように、円板状の第３翼２４が、回転軸線Ｌ１０に垂直な面に対して傾斜した姿勢で設けられていてもよい。
【００４６】
このように面板状の第３翼２４が傾斜した姿勢で設けられている場合は、溶融ガラスに第３翼２４の傾斜に沿う流れを与えることができ、第３翼２４上での溶融ガラスＧの滞留を防ぐことができる。また、傾斜面（面板状の第３翼２４）が回転することによって、回転軸線Ｌ１０方向の流動を溶融ガラスＧにもたらすことができるので、撹拌効率を一層アップさせることができ、更なる溶融ガラスの均質化を図ることができる。
【００４７】
また、上記実施形態においては、図１および図２に示すように、円板状の第３翼１４の上下面に何も付加されていない場合を示したが、図６および図７に示す撹拌翼３０のように、円板状の第３翼１４の板面上に突起状の第４翼３５を設けることもできる。この場合、溶融ガラスが流れてくる方の板面（上から流れてくる場合は上面、下から流れてくる場合は下面）に第４翼３５を設けるものとする。
【００４８】
この場合の第４翼３５は、図７（ａ）に示すように、回転軸１１の外周面から半径方向外方に延びており、回転軸１１を挟んで１８０°対向する位置に２つ設けられ、第２翼１３の回転方向Ｒの前側に適当な角度θ（例えば、θ＝６０°）の間隔を持って配置されている。θの値は、９０°≦θ≦３０°くらいに設定するのがよい。そうすれば、第４翼３５の回転方向前側における第３翼１４の上面領域（第２翼１３と第４翼３５との間の領域）を広くとることができ、第４翼３５による掻き取り効果を大きくできるからである。なお、第４翼３５は、図７（ｂ）に示すように、丸棒製の第２翼１３の上半部が第３翼１４の上面から突き出している高さｈよりも高く突出している。そうしないと、第４翼３５による掻き取り効果が期待できないからである。
【００４９】
また、各第４翼３５は、図示例のものでは、回転中心側の高さが高く、外周側に行くに
従い高さが低くなるような傾斜を付けた、第３翼１４に垂直な平板により形成されている。なお、各第４翼３５は、単に同じ高さで回転中心側から外周側に延びるものとして形成されていてもよいし、図示例のものとは逆に、回転中心側の高さが高く、外周側に行くに従い高さが低くなるような傾斜を付けて形成されていてもよい。
【００５０】
また、図８に示すように、第４翼３５は種々の変形が可能である。
（ａ）は第３翼１４に対して垂直に起立させた平板で第４翼３５ａを構成した場合の例、（ｂ）は撹拌翼の回転方向Ｒに対し後傾した姿勢の平板で第４翼３５ｂを構成した場合の例、（ｃ）は撹拌翼の回転方向Ｒに対し前傾した姿勢の平板で第４翼３５ｃを構成した場合の例、（ｄ）は断面三角の棒状の部材で第４翼３５ｄを構成した場合の例、（ｅ）は断面半円の棒状の部材で第４翼３５ｄを構成した場合の例を示している。
【００５１】
例えば、（ｂ）の例のように、回転方向Ｒに対し後傾した姿勢の平板で第４翼３５ｂを構成した場合は、第４翼３５ｂによる掻き取り抵抗を小さく抑制しながら、第３翼１４上に滞留した溶融ガラスを外周側へ移動させることができる。従って、（ａ）の第４翼３５ａが垂直の場合に比べて第４翼３５ｂの材料の引き剥がれ防止に効果がある。
【００５２】
また、（ｃ）の例のように、回転方向Ｒに対し前傾した姿勢の平板で第４翼３５ｃを構成した場合は、第３翼１４上に滞留した溶融ガラスに対する滑りを抑制できるので、（ａ）の第４翼３５ａが垂直の場合に比べて溶融ガラスに対する掻き取り効果を高めることができる。
【００５３】
また、（ｄ）や（ｅ）の例のように、第４翼３５ｄ、３５ｅが断面三角や断面半円の場合は、（ｂ）の例と同様に、第４翼３５ｄ、３５ｅによる掻き取り抵抗を小さく抑制しながら、第３翼１４上に滞留した溶融ガラスを外周側へ移動させることができる。従って、（ａ）の第４翼３５ａが垂直の場合に比べて第４翼３５ｄ、３５ｅの材料の引き剥がれ防止に効果がある。
【００５４】
このように第３翼１４の板面上に第４翼３５（３５ａ〜３５ｅ）を設けた場合は、その第４翼３５の存在により、溶融ガラスと第３翼１４との間の滑りを防止することができる。従って、第３翼１４の回転による遠心力を積極的に溶融ガラスに付与することができ、第３翼１４上での溶融ガラスの滞留を防ぐことができる。その結果、撹拌槽１内の中心部領域ＦＡから外周部領域ＦＢへの溶融ガラスの流れを強めることができ、更に撹拌効率を上げることができる。
【実施例】
【００５５】
次に具体的な実施例について述べる。
【００５６】
ここで対象とする溶融ガラスの粘度・温度・流速は、大体のところ以下の通りである。
温度：１４５０℃〜１５５０℃
粘度：９００〜２０００ポアズ（１００Ｐａ・ｓ）
流速：３ｃｍ／ｍｉｎ〜６ｃｍ／ｍｉｎ
【００５７】
また、溶融ガラスの組成は表１の通りである。
【００５８】
【表１】
2010100462.tif 000003
【００５９】
撹拌槽や撹拌翼の素材は、白金や白金合金である。
白金合金の例としては、高温域の溶融ガラスに使用する場合は「白金・ロジウム合金」や「白金・イリジウム合金」を挙げることができる。また、低温域の溶融ガラスに使用する場合は、「白金パラジウム合金」、「白金・金合金」、「白金・ニッケル合金」を挙げることができる。
【００６０】
また、撹拌翼の寸法は、撹拌槽の内径と溶融ガラスの平均通過量（平均滞在時間）に依存する。撹拌槽の寸法を無制限に大型化することは強度および効率面で制約があるため、通常は複数個の撹拌槽を設置し、例えばそれら撹拌槽を直列に流路で繋いで使用する。その際、前段の撹拌槽が上から下に溶融ガラスを移動させるものである場合、その後段の撹拌槽では下から上に溶融ガラスを移動させるように流路を連結する。
【００６１】
撹拌槽と撹拌翼の最適寸法は次のように決める。
まず、撹拌翼と撹拌槽のクリアランスについてであるが、一般に、撹拌翼と撹拌槽内壁面のクリアランス（隙間）は、小さい方がせん断効果は大きくなる。クリアランス実寸は、効果および安全面から１０ｍｍ〜３０ｍｍを確保するのが望ましく、最も望ましくは１５ｍｍ〜２０ｍｍとするのがよい。
【００６２】
また、撹拌槽の寸法は、内径を５００ｍｍ以下にするのが望ましく、３００ｍｍ〜４００ｍｍにするのが最も望ましい。撹拌槽の深さは、溶融ガラスの圧力が撹拌槽下部にかかるため、強度面から制限を受ける（撹拌槽部材である白金の肉厚を厚くすると深くできる）。実際のところ、撹拌槽の深さは、望ましくは５００ｍｍ〜１５００ｍｍ、最も望ましくは６００ｍｍ〜１０００ｍｍに設定するのがよい。
【００６３】
また、撹拌翼の円板状の第３翼の寸法は、外径が大きすぎると、上下の円盤間がデッドスペース（溶融ガラスが撹拌しないスペース）となる。また、円板翼の径が小さすぎると、当該発明の目的である撹拌槽内の中央部領域の溶融ガラスを外周部領域に移動させる効果が得られなくなる。そこで、第３翼の外径は、撹拌槽の内径を１．０としたとき、０．
２〜０．６とするのが望ましい。
【００６４】
上記の条件を満たして実験してみたところ、本発明の撹拌翼を用いた場合は、撹拌翼の回転数を上げることなく、むしろ回転数を落とした状態で、脈理の発生を抑えることができることが分かった。即ち、本発明の撹拌翼を用いると、従来の撹拌翼で溶融ガラスの均一化に必要な回転数の３０％減の回転数にした場合にも、脈理の発生を抑えることができた。このことから、本発明の撹拌翼は、撹拌槽の中心部領域のものも含めて撹拌槽中の溶融ガラス全体に十分なせん断力を加えることができ、不均質ガラスを消失させることができたことが分かる。また、撹拌翼の回転数が低減できたことから、白金などの引き剥がれ現象も見られなかった。
【００６５】
以上において説明した本発明の撹拌翼は、ガラス板、ＦＰＤガラス基板用のガラス板、光学用ガラス、建築用ガラス、瓶用ガラスなど、あらゆるガラスの製造に用いることができる。また、本発明の攪拌翼を使用した溶融ガラスの供給装置は、ダウンドロー方式の成形装置に用いるのが適しているが、その他の方式の成形装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態の撹拌翼を備えた撹拌装置の構成を示す透視斜視図である。
【図２】同撹拌装置の側断面図である。
【図３】同撹拌装置の原理を説明するための側断面図である。
【図４】本発明の別の実施形態の撹拌翼の斜視図である。
【図５】同撹拌翼の一部断面として示す側面図である。
【図６】本発明の更に別の実施形態の撹拌翼の斜視図である。
【図７】（ａ）は同撹拌翼の一部上面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】図６および図７に示した撹拌翼の第４翼の変形例（ａ）〜（ｅ）を示す図である。
【図９】従来の撹拌翼を備えた撹拌装置の透視側面図である。
【図１０】同撹拌装置の要部水平断面図である。
【図１１】同撹拌装置の原理を説明するための側断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  撹拌槽
２  流入口
３  流出口
１０  撹拌翼
１１  回転軸
１２  第１翼
１３  第２翼
１４  第３翼
２０  撹拌翼
２４  第３翼
３０  撹拌翼
３５  第４翼
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅ  第４翼
Ｇ  溶融ガラス
Ｌ１  中心軸線
Ｌ１０  回転軸線
ＦＡ  中心部領域
ＦＢ  外周部領域
【図１】
2010100462.tif 000004
【図２】
2010100462.tif 000005
【図３】
2010100462.tif 000006
【図４】
2010100462.tif 000007
【図５】
2010100462.tif 000008
【図６】
2010100462.tif 000009
【図７】
2010100462.tif 000010
【図８】
2010100462.tif 000011
【図９】
2010100462.tif 000012
【図１０】
2010100462.tif 000013
【図１１】
2010100462.tif 000014