(57)【要約】溶融ガラスを攪拌する攪拌装置の耐熱金属からの金属損失を低減する方法、及びそのための装置が開示される。本方法は、少なくとも約５０％のイリジウムを含有する層を有する攪拌器で溶融ガラスを攪拌することを含む。イリジウム含有層を有する装置も示される。本装置は、表面上の溶融ガラスの流れを減少させるよう構成された表面を有し得るものであり、これにより、攪拌器の表面にガラスの停滞又は準停滞層を形成する。変形例として、攪拌器の羽根車ブレードの表面の複数の溝、又は攪拌器の羽根車ブレードを貫通する複数の孔が含まれ得る。
2010513211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に攪拌器が配設された攪拌容器を通るよう溶融ガラスを流す工程と、
前記攪拌器を回転させて前記溶融ガラスを攪拌する工程と
を有してなるガラス製造方法であって、
前記攪拌器が、少なくとも約５０重量％のイリジウムを含む外層を有する
ことを特徴とするガラス製造方法。
【請求項２】
前記外層が１００重量％のイリジウムから実質的になることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記外層の厚さが少なくとも約１００μｍであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記攪拌器が羽根車を更に備え、該羽根車上に前記外層が設けられることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記羽根車に、該羽根車の厚さを貫通して延びる複数の孔が画成されていることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記羽根車に、該羽根車の外面に複数の溝が画成されていることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項７】
溶融ガラスを攪拌する装置であって、
ボアを有するシリンダと、
前記ボア内に配設された、前記シリンダと同軸のシャフトと、
前記シリンダの壁に近接するよう前記シャフトから径方向に突出した羽根車と
を備え、
前記羽根車が、前記溶融ガラスと接触する少なくとも約５０重量％のイリジウムを含む外層を備える
ことを特徴とする装置。
【請求項８】
前記羽根車が、該羽根車の表面に複数の溝を有することを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
溶融ガラスを攪拌する装置であって、
ボアを有するシリンダと、
前記ボア内に配設された、前記シリンダと同軸のシャフトと、
前記シリンダの壁に近接するよう前記シャフトから径方向に突出した羽根車と
を備え、
前記装置の表面が複数の溝を有することを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記複数の溝が前記シャフトの回転軸に対して略垂直であることを特徴とする請求項９記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスを攪拌する装置に関し、特に、主供給体から加工体即ち成形装置へと移送中のガラスを攪拌する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形されたガラスは、比較的不活性な材料であるとみなされることが多い。確かに、この理由から、ガラス容器はしばしば、様々な産業において容器として用いられている。しかし、ガラス製造プロセスにおいては、溶融ガラスは非常な高温（１６００℃を超える場合もある）で搬送される。このような高温では、溶融ガラス自体がかなりの腐食性を有し得るため、腐食耐性を有する配管及び格納容器の系が必要である。この腐食により、容器材料に不具合が生じ得る。その結果、溶融ガラスの格納及び移送システムの大半は、耐熱金属で作られた容器に依存している。このような容器の１つは攪拌チャンバである。
【０００３】
一般的なガラス製造プロセスでは、ガラス原料、即ちバッチ材料は、炉内で混ぜ合わされて溶かされ、溶融ガラス（「溶融物」）を形成する。バッチ溶融タンク又は他の容器から流れるガラス流の任意の所与の時間における屈折率は、長手方向及び横断方向にばらつきが生じ得る。長手方向のばらつきは、一般的に、バッチの変化及び溶融条件の変化から生じる。横断方向のばらつきは、一般的に、溶融ガラスの成分の蒸発と、溶融容器の耐熱物の腐食又は浸食とから生じ、すじ又は縞の形態で存在する。
【０００４】
多くのタイプのガラス製品の製造において、このようなばらつきの存在は特に重要ではない。しかし、眼科用又は他の光学的な目的で設計されたガラスが溶融される際には、このようなばらつきの存在は、得られた製品の品質及び販売性を左右するので、非常に重要であり、満足な製品、即ち、個々の製品内での屈折率の均質性又はばらつきの程度が所望の許容誤差の範囲に保たれた製品を製造すべき場合には、このようなばらつきの低減又は実質的な解消は、望ましいだけでなく必須となる。
【０００５】
略一定の溶融条件を維持しつつ、バッチ組成を注意深く制御することにより、長手方向における屈折率のばらつきを比較的狭い許容誤差内に留めることができる。
【０００６】
均質化、即ち攪拌プロセスを用いることにより、ガラスに存在するすじ又は縞を実質的に解消できる。
【０００７】
攪拌プロセスでは、攪拌装置が溶融ガラスを攪拌し、溶融物内のまだ均質化されていないすじが無視できるサイズになるまで、すじをどんどん細く分割する。
【０００８】
ガラス製造プロセスの他の溶融ガラス搬送部と同様に、攪拌装置、特に回転式攪拌器は、溶融ガラスの高温の腐食環境に耐えられる耐熱金属で作られるのが一般的である。この用途で選択される耐熱金属は、一般的に白金又は白金ロジウム合金である。
【０００９】
しかし、白金又はその合金は、その長所にも関わらず、浸食耐性は有しておらず、粘性の溶融ガラスの攪拌中に攪拌装置内で生じる高い応力は、金属表面の浸食、及びその結果の耐熱金属の粒子による溶融ガラスの汚染を生じることがある。
【００１０】
攪拌装置、特に回転式攪拌器の耐熱金属の表面の浸食を低減する方法が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、溶融ガラス中の耐熱金属粒子の発生を低減する装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による一実施形態では、溶融ガラスを攪拌する方法が開示される。この方法は、内部に攪拌器が配設された攪拌容器を通るよう溶融ガラスを流す工程と、攪拌器を回転させて溶融ガラスを攪拌する工程とを備え、攪拌器は、少なくとも約５０重量％のイリジウムを含む外層を有する。
【００１３】
別の実施形態では、溶融ガラスを攪拌する装置が示される。この装置は、ボアを有するシリンダと、ボア内に配設された、シリンダと同軸のシャフトと、シリンダの壁に近接するようシャフトから径方向に突出した羽根車とを備え、羽根車は、溶融ガラスと接触する少なくとも約５０重量％のイリジウムを含む外層を備える。
【００１４】
更に別の実施形態では、溶融ガラスを攪拌する攪拌器が開示される。この攪拌器は、シャフトと、そのシャフトから径方向に延びる羽根車とを備え、攪拌器は、少なくとも約５０重量％のイリジウムを含む外層を備える。
【００１５】
更に別の実施形態では、溶融ガラスを攪拌する装置が開示される。この装置は、ボアを有するシリンダと、ボア内に配設された、シリンダと同軸のシャフトと、シリンダの壁に近接するようシャフトから径方向に突出した羽根車とを備え、装置の表面は複数の溝を有する。
【００１６】
別の実施形態では、溶融ガラスを攪拌する装置が開示される。この装置は、ボアを有するシリンダと、ボア内に配設された、シリンダと同軸のシャフトと、シリンダの壁に近接するようシャフトから径方向に突出した羽根車とを備え、羽根車ブレードは、その表面上の溶融ガラスの流れを減少させるよう構成される。
【００１７】
攪拌器（例えばシャフト及び／又は羽根車ブレード）に対する変形と共に又は別に、シリンダに対して同様の変形を行ってもよい。
【００１８】
上述の概括的な説明及び以下の詳細な説明は、本発明の実施形態を示すものであり、特許請求される本発明の性質及び特徴を理解するための概要又は骨組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、本発明の更なる理解を提供するためのものであり、本願明細書に組み込まれ、その一部を構成する。これらの図面は、本発明の例示的な実施形態を示すものであり、本記載と共に、本発明の原理及び作用を説明する役割を果たすものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】内部に攪拌器が配設された攪拌チャンバの断面図。
【図２】図１の攪拌器の側面図。
【図３】図２の攪拌器に配設された１グループの羽根車ブレードを上から見た部分図。
【図４】図３の１グループの羽根車の部分斜視図。
【図５】羽根車外面のイリジウム層又はイリジウム合金層を示す、羽根車の一部の部分断面斜視図。
【図６Ａ】羽根車に挿入され羽根車のイリジウムを含有しない部分に接合されたイリジウム又はイリジウム合金セグメントを示す、羽根車の一部の部分断面斜視図。
【図６Ｂ】挿入されたイリジウム又はイリジウム合金セグメントを示す、図６Ａの羽根車の一部の別の図。
【図７】表面に複数の溝を有するよう変形された、図４に示されている羽根車の一部の部分斜視図。
【図８Ａ】羽根車の表面の溝の周期的パターンを示す、羽根車の部分断面図。
【図８Ｂ】羽根車の表面の溝の非周期的パターンを示す、羽根車の部分断面図。
【図９】表面に複数の孔を有するよう変形された、図４に示されている羽根車の一部の部分斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の詳細な説明では、限定ではなく説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために具体的な詳細を開示する例示的な実施形態を述べる。しかし、本開示の利益を得た当業者には、本願明細書に開示される具体的な詳細から離れた他の実施形態で本発明が実施され得ることは自明である。更に、本発明の記載が不明瞭にならないように、周知の装置、方法及び材料の説明は省略することがある。最後に、該当する箇所において、同一参照番号は同一要素を示す。
【００２１】
図１には、本発明の例示的な実施形態による攪拌装置１０が示されている。攪拌装置１０は、溶融ガラスの供給（図示せず）とシリンダ１４との間に延びる導入管１２を有する。導入管１２及びシリンダ１４は、電気的加熱巻線１６及び１８で囲まれていてもよく、過剰な熱の損失を防止するために断熱されていてもよい。攪拌され均質化された溶融ガラスは、シリンダ１４から、同じく電気的加熱素子（図示せず）によって囲まれた排出管２０を通って出る。
【００２２】
排出管２０の直径は、ガラスの粘度、シリンダ１４内に配置された攪拌器２２の具体的な様式、攪拌器の回転速度、及びシリンダのボアの内壁の径に対する攪拌器の径に応じて、溶融ガラスを流すのに最も適切であると考えられるサイズであり得る。
【００２３】
攪拌器２２はシリンダ１４のボア内に回転可能に配設され、様々な形態をとり得る。最も効率的な攪拌器が、全ての動作条件に対して最良の攪拌器であるとは限らないことがわかった。溶融ガラスの完全な均質化は、ガラスの全体が乱流ゾーンを通過させられる場合のみに得ることができる。乱流ゾーンでは、ガラスのそれぞれ異なる部分が互いに徐々にせん断されて、すじ及び不均質性が軽減され親ガラス全体に分散される。シリンダボアの径よりも僅かに小さい最大径を有する長手方向に延びる攪拌器が内部に配設された、好ましくは円筒形の攪拌チャンバに、ガラスを通過させることにより、所望の結果を最も良好に得ることができる。攪拌器２２は、シリンダ１４内に同心に配設されるのが好ましい。即ち、攪拌器２２の回転軸は、シリンダ１４の長手方向の中心軸と一致する。たとえこれらの状況下でも、ガラスの本体と混ざらずにシリンダの内壁に沿って又は攪拌器のシャフトに沿って生じる不均質なガラスのすじを防止するには、特定の予防措置をとらなければならない。これらのすじを、それぞれ「壁すじ」及び「シャフトすじ」と呼ぶ。本願明細書では、「すじ」とは、ガラスの屈折率が局所的に変化するガラスの不均質な領域を指す。すじの原因の１つは、ガラスの不完全な混合である。
【００２４】
シャフトすじ及び壁すじの解消には、それぞれ異なる装置を用いてもよい。例えば、シャフトすじは、そのようなすじに対する機械的な障害物を具現化するように攪拌器を設計することによって解消され得る。この機械的な障害物は、シャフトに沿って流れる傾向があるガラスを、ガラスが攪拌器のブレードのせん断及び混合動作を受ける乱流ゾーンに向かわせる。
【００２５】
一方、壁すじは、攪拌器の外縁部とシリンダ（攪拌チャンバ）の内壁との間の結合の近さによって低減され得る。壁すじは、攪拌器の羽根車によって外側に押し出されてシリンダ壁に押し付けられるガラスの動的な堰を確立することによって、完全に解消され得る。この時の流速は、ガラスが分かれて、少なくとも一部のガラスが、装置を通るガラスの通常の流れ方向とは逆方向の向流をチャンバ壁に沿って形成するのに十分に大きい流速である。
【００２６】
装置１０の有効性は、攪拌器２２の回転速度にも影響される。従って、装置のガラス生産量（溶融ガラスが装置を通過する速さによって測定される）は、装置の寸法だけでなく、その中に配設された攪拌器の回転速度によっても決定される。装置の出口が狭くなっている場合又はガラスの粘度が高い場合のように、装置を通る溶融ガラスの流速が低く保たれている場合には、１分間当たりの回転数が比較的少ない回転速度でも、ガラスを適切に混合し、且つ、シリンダ壁に沿って下に向かうガラスの流れの連続性を動的に分断するのに十分である。一方、出口が広くなっており、流速が高まる場合には、所望のガラス品質を生じるために動的な状態を保つために、攪拌動作の速度も高めなければならない。
【００２７】
図１及び図２に示されるように、例示的な攪拌器２２は、プーリ２６によって駆動されるシャフト２４を有し、更に、シャフトの長さにそって配置された弓形の羽根車のグループ１、２及び３を有する。図３を参照すると、羽根車の各グループ１、２、３は、３つの羽根車ブレードのセット（羽根車ブレード２８〜３０等）を有し、この３つの羽根車ブレード２８〜３０のセットは、逆方向に湾曲した類似の３つの羽根車ブレード３１〜３３のセットと隣接して配置されている。尚、羽根車のグループの数、及び１グループ当たりの羽根車ブレードの数は、必要に応じて様々であり得る。例えば、攪拌装置１０は、３グループより多い又は少ない羽根車のグループを有し得る。
【００２８】
各羽根車ブレード２８〜３３は、シャフト２４の回転軸に対して平行な主要表面領域を有し、各主要表面領域は弓形であり、幾つかの実施形態では、円筒の少なくとも一部で構成される。各羽根車ブレード２８〜３３の一端（基端）はシャフト２４に適切に固定されており、各羽根車ブレードが逆に湾曲した羽根車ブレードに固定されることで、羽根車に剛性が与えられている。以降、混乱を避けるために、１つの羽根車ブレードがもう１つの羽根車ブレードに固定された各アセンブリが、１つの羽根車を構成するものとして説明する。従って、各羽根車は、実質的に円形の外観の弓形を構成するよう接合された２つの羽根車ブレードを有する。図２〜３に示されているこの例示的な実施形態によれば、各羽根車のセット又はグループ１、２、３は、３つの羽根車１３、１５及び１７を有する。当業者には自明であるように、当該技術分野で公知の他の攪拌器の設計を、本開示の教示と共に用いてもよい。別の攪拌器の設計としては、螺旋形のスクリューを用いた設計、及び攪拌器の回転方向に対して所与の角度のパドルを用いた攪拌器が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２９】
各羽根車に更に剛性を加えると共に、それらの攪拌動作を更に促進するために、円盤セグメント３４〜３９の形態のしっかりと固定された水かき部材を設けてもよい。円盤セグメント３４〜３９は、シャフト２４の軸に対して垂直に配置され、羽根車ブレードの内側の湾曲に沿っており、垂直方向に見ると互いに重なっており、これにより、攪拌器が占めるシリンダの容積内におけるガラスの流れが直に下に向かうのを妨げる。攪拌器２２の回転中、一部の羽根車セットの羽根車ブレードがガラスを外側にかき、残りのセットの羽根車ブレードがガラスを内側に引くことにより、ガラスが完全に混合されることがわかる。要するに、攪拌器によってガラスに与えられる動きにより、ガラスが完全に混合されるだけでなく、更に、シリンダの側壁を下るガラスの流れが、そのような流れに対する、壁領域に沿って蓄積された圧力によって生じる動的な堰によって、効果的に防止される。
【００３０】
このタイプの攪拌器は、攪拌器のシャフト上の各羽根車グループが、各羽根車が２つ以上の互いに逆方向に湾曲したブレードを有する２つ以上の羽根車で構成される場合に、最も効率的であるが、比較的限られた生産量のガラスで生産必要高が満たされる場合には、全ての羽根車ブレードが同じ方向に湾曲した１セット以上の羽根車でも、ガラスは満足に攪拌される。実際、上述したように、本発明の利益は、様々な異なる攪拌器設計から得られ得るものであり、本発明の適用は、いずれか１つの特定の設計に限定されるものと解釈されるべきではない。
【００３１】
不具合が生じた攪拌器の実験及び事後検討で、攪拌器の羽根車／羽根車ブレードの外面が高い応力を受けることが示された。この応力は、部分的には、攪拌装置を通って流れる溶融ガラスの粘度、及び攪拌器の羽根車と攪拌チャンバの壁との間の密な許容差から生じるものである。攪拌器の前に向いた面（攪拌器の回転方向に対して）及び羽根車に隣接する壁の部分も高い応力の一部を受け得るが、羽根車の一番外側の部分が、攪拌プロセスにおいて最も高い応力を受け得ることがわかった。即ち、各羽根車のシャフト２４から最も遠く且つシリンダ１４の内壁に最も近い部分、及びシリンダ１４の、攪拌器２２の掃引と直に向かい合う部分は、装置１０の他の部分よりも高い応力を受けるのが一般的である。
【００３２】
装置１０の各部が晒される溶融ガラスは、１０００℃を超え得る。従って、装置１０を構成する材料は、そのような高温に耐えなければならないことがわかる。更に、溶融ガラスの温度に対する耐性に加えて、装置１０は、上述の応力下で、腐食及び浸食耐性を示さなければならない。この理由から、装置１０の様々な構成要素、特に、溶融ガラスと接触する構成要素は、厳しい環境からのある程度の保護を提供することが知られている耐熱金属で構成される。
【００３３】
たとえ適切な耐熱金属材料を用いて装置１０を構成しても、装置１０が受け得る高い応力は、溶融ガラス内への耐熱金属粒子の放出の原因にもなり得ることがわかった。この粒子放出は、耐熱金属の浸食によって生じると考えられる。これらの耐熱金属粒子は、最終的に、出来上がったガラス製品の欠陥となる。ガラスの用途によっては、このような欠陥でガラスが使用不能になることもある。例えば、ＬＣＤディスプレイ装置等の光学用途は、欠陥に対する寛容度が非常に低い。
【００３４】
本発明による幾つかの実施形態では、攪拌器２２は、適切な耐熱材料で形成された後に耐熱金属でコーティング又はクラッディングされたコア部を有し得る。例えば、幾つかの用途では、攪拌器２２のコアは、モリブデンで形成された後に、白金を含む耐熱金属でコーティングされ得る。モリブデンのコアは、攪拌器に形状及び機械的強度を与え、一方、白金の外層は、摩耗及び腐食耐性を与える。他の実施形態では、攪拌器のコアは完全に白金又は白金合金（白金-ロジウム合金等）で形成されてもよい。白金は、その高い融点、腐食耐性及び加工性により、ガラス攪拌用途に特に望ましい耐熱金属である。それにも関わらず、白金、又は白金ロジウム合金でさえも、高温の攪拌プロセス中の浸食を受けないわけではない。イリジウム等といったより摩耗耐性の高い材料を組み込むことにより、攪拌動作から生じる粒子をかなり低減することができる。
【００３５】
攪拌装置１０へのイリジウムの適用には幾つかの手法が用いられ得る。図５に示されている１つの手法では、イリジウム又はイリジウム合金（例えばイリジウム−ロジウム合金）が層２１としてコア部１９に形成され得る。この点において、コアは、異なる材料の層が上に配置された基材として定義される。図５は、羽根車の一部（例えば羽根車１３）の部分断面斜視図であり、コア部１９及び外層２１を示している。例えば、白金又は白金ロジウム合金の攪拌器等の従来の攪拌器をコアとして用い、１つ以上のイリジウム又はイリジウム合金層２１を形成してもよい。このような層は、例えば、フレーム溶射若しくはプラズマ溶射、又はスパッタリング等の従来の方法で適用され得る。更に、攪拌器２２の高摩耗領域は羽根車の端部付近であるので、羽根車の先端部２７（羽根車の、攪拌チャンバ壁に最も近い、即ち、シャフト２４から最も遠い部分）等のような、攪拌器の一部のみが、イリジウム含有層を有する必要がある。層２１は、少なくとも約５０重量％のイリジウムを含むのが理想的であるが、イリジウムは、イリジウム層の目的及び機能を損なわない若干の有限の少量の不純物を有し得ることを理解した上で、本質的に１００％までのイリジウムを含んでもよい。
【００３６】
同様に、図示しないが、シリンダ１４の内面も、溶融ガラスと接触する少なくとも約５０重量％のイリジウムを含む層を有してもよい。
【００３７】
例えばスパッタリングで通常達成可能な厚さよりも厚い層を設けるために、攪拌装置１０の白金又は白金合金のコア１９を、クラッディングによってイリジウム又はイリジウム合金層２１で被覆してもよい。クラッディングの適用は、例えば、当該技術分野で周知のホットプレス法によって行われ得る。攪拌装置１０のクラッディングされ得る部分としては、シリンダ１４の内面、及び攪拌器２２の羽根車、特に羽根車ブレードが含まれる。しかし、攪拌器２２の略全体が層２１を有してもよいことを理解されたい。クラッディング層は、攪拌器の寿命が従来の攪拌器設計よりも実質的に減少しない十分な厚さを有するのが好ましい。イリジウム又はイリジウム合金層の厚さは、少なくとも約１００μｍ、好ましくは少なくとも約０．５ｍｍであり、約２ｍｍと厚くてもよい。
【００３８】
図５に示されている層２１は、コア１９の片面に存在するものであるが、層２１は片面又は両面に形成されてよく、幾つかの実施形態では、コア１９を完全に包んでもよい。コア１９は、攪拌器２２に形状及び強度を与える任意の適切な材料であり得る。コア１９は、例えば、モリブデン若しくはモリブデン合金、セラミック、白金若しくは白金合金で構成され得る。
【００３９】
図６Ａに示されている更に別の実施形態では、シリンダ１４及び攪拌器２２の一部、特に羽根車の一部が、イリジウム又はイリジウム合金で作られ、例えば溶接によって装置に挿入され得る。例えば、羽根車の先端部（シリンダ壁に最も近い羽根車の部分）がイリジウム又はイリジウム−ロジウム合金で作られ、羽根車及び／又は攪拌器の残りの部分が、白金及び／又は白金ロジウム合金等と言った、イリジウムを含有しない材料で作られてもよい。図６Ａには、羽根車（例えば羽根車１３）の断面が示されている。イリジウムを含むセグメント２３が羽根車の一部に挿入されており、例えば溶接によって、羽根車の白金又は白金ロジウム部分２５に接合されている。シリンダ１４も、全体的に又は部分的にイリジウム又はイリジウム合金で構成されてもよい。例えば、シリンダ１４の羽根車で掃引される部分が選択的にイリジウム又はイリジウム合金で作られ、シリンダの隣接する部分（この部分はイリジウムを含んでも含まなくてもよい）に接合されてもよい。或いは、シリンダ１４の内面全体がイリジウム又はイリジウム合金の層を有してもよい。図６Ｂは、羽根車の断面ではなく、より大きい羽根車の部分（例えば羽根車１３）を示しており、羽根車の部分２５に接合された中心セグメント２３を示している。本実施形態によれば、中心セグメント２３はイリジウムを含む耐熱金属で作られ、当接するセグメント２５は白金又はその合金等の別の耐熱金属で作られる。中心セグメント２３は少なくとも約５０％のイリジウムを含み得るが、幾つかの実施形態では、セグメント２３は本質的に１００％イリジウムであり得る。適切なイリジウム合金としては、イリジウム白金及びイリジウムロジウムが挙げられる。
【００４０】
攪拌器の浸食を更に低減するために、攪拌装置１０に対して別の変形を、単独で又はイリジウム若しくはイリジウム合金層と併用して施してもよい。例えば、攪拌器は、攪拌器の表面に溶融ガラスの静的又は準静的な層を生じるよう構成され得る。特に、羽根車の先端部２７は、その外面に複数の溝を有してもよい。溝４０は、これらの溝を有する表面上のガラスの流れに対して垂直であるのが好ましいが、攪拌器の設計に応じて様々であってよい。溝４０は粘性の溶融ガラスを捕らえて、攪拌器の羽根車の端部上にガラスの静的又は準静的な層を生じる。従来の攪拌器で用いられている平滑な表面は、流れに関連する表面の浸食を生じるが、本実施形態による溶融ガラスの静的な層は、羽根車の表面にガラスの保護層を形成する効果を有し、これにより、羽根車の表面上のガラスの流れを減らすことによって羽根車の浸食を低減する。
【００４１】
溝４０の配置は図８Ｂに示されるように周期的であってもよく、図８Ａに示されるように非周期的であってもよい。溝４０の形状は長方形であってもよく、溝を画成する角部は鋭くてもよい。或いは、溝は丸みがついた角部及び／又は弓形若しくは角度のついた壁で画成されてもよい。溝４０のサイズは様々であり得る（溝の幅が変化し得る）。例えば、溝は、図６Ｂに示されている形状のいずれを有していてもよい。実際、羽根車は、図６Ｂの溝の全て又は一部を有し得る（例えば、幅及び溝の壁の形状が変化する非周期的な溝）。
【００４２】
攪拌器と同様に、シリンダ１４の内面は、このシリンダの内面上にガラスの静的又は準静的な層を生じる特徴を有し得る。この特徴は窪み及び／又は溝を含み得る。例えば、溝は鋳造又は機械加工によってシリンダ１４の内面に形成され得る。この溝は、羽根車の表面に関して上述した溝と一致してもよい。即ち、この溝は、溝がシリンダの表面の溶融ガラスの流れに対して略垂直になるように、シャフト２４と平行に、攪拌器２２の回転又は掃引方向に垂直に位置決めされてもよく、同様の形状及び間隔を有してもよい。用いられる攪拌器の様式に適したシリンダ溝の他の配向も可能である（例えば、銃身の旋条と類似の角度のついた又は傾斜した溝等）。角度がついている場合には、溝は、右ねじれ又は左ねじれを有し得る。溝は周期的であっても非周期的であってもよい。窪み（図示せず）の例では、窪みは（羽根車から離れる方向に）凹んでいてもよく、（シリンダ１４の内部に向かって）突出していてもよい。窪みは、攪拌器２２の一部（例えば羽根車）にも設けられてもよい。
【００４３】
別の実施形態では、図９に示されるように、羽根車は、羽根車の厚さを貫通して延びる複数の孔を画成するよう機械加工されるか又は別様で変形される。貫通孔４２は、羽根車の先端部２７及びその近傍に形成されるのが好ましいが、弓形の羽根車ブレードの全表面のかなりの部分をカバーしてもよい。貫通孔４２は、羽根車の端部にガラスの静的又は準静的な層を生じさせるという溝４０と同様の効果を生じ、これにより羽根車の浸食を低減する。更に、粒子を生じる材料をなくすことも、放出される粒子の低減に寄与する。孔の数、孔の径、及び孔の配置は、攪拌器が許容不可能な程度に弱くなるようなものであるべきではない。各孔の直径は約１ｃｍ未満であるのが好ましい。更に、溝又は孔は、羽根車の表面全体にわたる必要はなく、攪拌器のシャフトから最も遠い点からいずれの方向にも約５ｃｍ未満の範囲の領域に制限されてもよい。
【００４４】
本発明の上述の実施形態、特にどの「好ましい」実施形態も、単に可能な実施例であり、本発明の原理の明確な理解のために述べたものに過ぎないことが強調されるべきである。本発明の上述の実施形態には、本発明の精神及び原理から実質的に逸脱することなく、多くの変更及び変形がなされ得る。例えば、本発明の原理に従って、羽根車ブレードの表面にガラスの静的又は準静的な層を生じることにより表面の摩耗を低減又は解消するために、羽根車の表面に窪みを設けてもよく、又は別様で変形若しくは調整してもよい。他の攪拌器設計（図示せず）は、螺旋形又はスクリュー状の構成を含み得る。そのような変形及び変更の全ては、本開示及び添付の特許請求の範囲によって保護される本発明の範囲内に包含されることが意図される。
【符号の説明】
【００４５】
１、２、３  羽根車のグループ
１０  攪拌装置
１３、１５、１７  羽根車
１４  シリンダ
１９  コア部
２１  外層
２２  攪拌器
２４  シャフト
２８〜３０  羽根車ブレード
３１〜３３  羽根車ブレード
３４〜３９  円盤セグメント
４０  溝
４２  貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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