(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温熔融物を撹拌して均質化するための方法であって、
回転軸の周囲に設けられていて水平に対してかつ回転方向に向かって傾斜した翼面を有する複数個の撹拌翼を回転させることにより、最上段の前記撹拌翼回転軸近傍においては高温熔融物の流れを上方に偏向させ、その外側では高温熔融物の流れを下方に偏向させ、残りの撹拌翼は高温熔融物の流れを下方に偏向させることを特徴とする高温熔融物の撹拌方法。
【請求項２】
高温熔融物を撹拌して均質化するための撹拌装置であって、
回転軸と、回転軸の周囲に設けられていて水平に対してかつ回転方向に向かって傾斜した翼面を有する複数個の撹拌翼とを備え、
前記最上段の翼面は、回転軸近傍においては高温熔融物の流れを上方に偏向させる傾斜を有し、その外側においては高温熔融物の流れを下方に偏向させる傾斜を有するとともに、残りの撹拌翼の翼面は、高温熔融物の流れを下方に偏向させる傾斜を有することを特徴とする高温熔融物の撹拌装置。
【請求項３】
高温熔融物の流れを上方に偏向させる傾斜は、翼の回転方向に向かって下方に傾斜するものであり、
高温熔融物の流れを下方に偏向させる傾斜は、翼の回転方向に向かって上方に傾斜するものであることを特徴とする請求項２記載の高温熔融物の撹拌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熔融ガラスなどの高温熔融物を撹拌し、均質化するための撹拌方法および撹拌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ガラス熔融炉には、熔融ガラスを均質化するために、熔融ガラスの撹拌装置が設置されている。たとえば、ＴＶバルブ用ガラスを製造するガラス熔融炉にはフォアハース部のゴブ切り出し装置の上流に撹拌装置が設置される。
【０００３】
かかる撹拌装置には熔融ガラスの均質化のために２つの機能がある。ひとつは、撹拌翼を回転軸のまわりに回転させて、熔融ガラスの流れを乱して、均質化する機能である。もうひとつは、熔融ガラスに上向きまたは下向きの流れを生じさせて流路を長くし、熔融ガラスを均質化する機能である。
【０００４】
上向きまたは下向きの流れを熔融ガラスに与えるために、一般に撹拌翼は回転方向に向かって一定の角度で傾斜している。撹拌翼が、回転方向に向かって下方に傾斜していると、その回転により熔融ガラスには上方の流れが付与され、回転方向に向かって上方に傾斜していると、その回転により熔融ガラスには下方の流れが付与される。
【０００５】
図３は、このような撹拌装置に用いられる撹拌翼を示す斜視図である。回転軸３０のまわりに撹拌翼３４が取りつけられている。回転軸３０の回転方向は、図の実線矢印で示した向きである。撹拌翼３４は、この回転方向に向かって上方に傾斜する傾斜面３４ａを有する。この撹拌翼を熔融ガラス中で回転させると、熔融ガラスには、傾斜面３４ａに沿って、点線矢印で示した下向きの流れが付与されることになる。
【０００６】
図５は、こうした撹拌翼を用いた撹拌装置全体の上方からの平面図である。回転軸３０のまわりに、上から順に、撹拌翼３４、３５、３６が取りつけられており、撹拌翼３５および３６は図３に示す撹拌翼３４と同じものである。隣りあう撹拌翼は、互いに約４５°ねじれた状態で、回転軸３０に取りつけられている。この撹拌翼を熔融ガラス中で図の矢印方向に回転させると、熔融ガラスには、傾斜面３４ａ、３５ａ、３６ａに沿って、下向きの流れが付与されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記撹拌装置によって、熔融ガラスに下方の流れを付与する際、この流れにともなって、泡が巻き込まれやすいという問題がある。泡が巻き込まれると、熔融ガラスが冷却され、固化して最終のガラス製品となった場合の品質を著しく落とし、製造歩留りの低下につながるおそれがある。
【０００８】
よって、本発明は、熔融ガラスなどの高温熔融物を撹拌、均質化する際、前記泡の巻き込みの発生を抑制する撹拌方法および撹拌装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高温熔融物を撹拌して均質化するための方法であって、回転軸の周囲に設けられていて水平に対してかつ回転方向に向かって傾斜した翼面を有する複数個の撹拌翼を回転させることにより、最上段の前記撹拌翼回転軸近傍においては高温熔融物の流れを上方に偏向させ、その外側では高温熔融物の流れを下方に偏向させ、残りの撹拌翼は高温熔融物の流れを下方に偏向させることを特徴とする高温熔融物の撹拌方法を提供する。
【００１０】
また、高温熔融物を撹拌して均質化するための撹拌装置であって、回転軸と、回転軸の周囲に設けられていて水平に対してかつ回転方向に向かって傾斜した翼面を有する複数個の撹拌翼とを備え、前記最上段の翼面は、回転軸近傍においては高温熔融物の流れを上方に偏向させる傾斜を有し、その外側においては高温熔融物の流れを下方に偏向させる傾斜を有するとともに、残りの撹拌翼の翼面は、高温熔融物の流れを下方に偏向させる傾斜を有することを特徴とする高温熔融物の撹拌装置を提供する。
【００１１】
本発明では上記構成を採用することにより、高温熔融物に下方の流れを付与する際でも、この流れにともなって、泡が巻き込まれることが少ない。
【００１２】
また、高温熔融物の流れを上方に偏向させる傾斜は、翼の回転方向に向かって下方に傾斜するものであり、高温熔融物の流れを下方に偏向させる傾斜は、翼の回転方向に向かって上方に傾斜するものであることを特徴とする請求項２記載の高温熔融物の撹拌装置を提供する。
【００１３】
この態様においては、高温熔融物の表面近傍でかつ撹拌装置の回転軸近傍では高温熔融物に上方の流れを付与するとともに、全体としては高温熔融物に下方の流れを付与することが容易である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って、本発明の撹拌方法および装置を説明する。図２は、本発明の撹拌装置の撹拌翼の形態を示す斜視図である。回転軸３０のまわりには撹拌翼３１が取りつけられている。
【００１５】
回転軸３０の回転方向は、図の実線矢印で示した向きである。撹拌翼３１は、回転軸３０の近傍では、この回転方向に向かって下方に傾斜する傾斜面３１ａを有し、その外側では、回転方向に向かって上方に傾斜する傾斜面３１ｂを有する。したがって、この撹拌翼を高温熔融物中で回転させると、高温熔融物には、回転軸３０の近傍では、傾斜面３１ａに沿って、点線矢印で示した上向きの流れが付与され、その外側では、傾斜面３１ｂに沿って、点線矢印で示した下向きの流れが付与されることになる。
【００１６】
図４は、このような撹拌翼を用いた撹拌装置４０の上方からの平面図である。回転軸３０のまわりに、上から順に、撹拌翼３１、３２、３３が取りつけられており、撹拌翼３２および３３は従来から用いられている撹拌翼３４と同じものである。隣りあう撹拌翼は、互いに約４５°ねじれた状態で、回転軸３０に取りつけられている。
【００１７】
この撹拌翼を熔融ガラス中で図の矢印方向に回転させると、全体としては、高温熔融物に下向きの流れが付与されるとともに、高温熔融物の表面近傍でかつ撹拌装置の回転軸近傍では、上向きの流れが付与されることになる。こうして、本発明の撹拌装置によれば、高温熔融物に下向きの流れを付与することができる一方で、この下向きの流れに起因する泡の巻き込みが生じにくい。
【００１８】
各撹拌翼の傾斜面の傾斜角度は、撹拌翼の回転速度によって適宜調整すればよいが、一般的には、水平に対して２０〜９０°程度の間で調整できる。また、上下の隣りあう撹拌翼の間のねじれ角度も、どの程度の強さの流れを付与するかによって、また各段のブレードの枚数によって、適宜調整できるが、一般的には、３５〜５５°程度の間で調整できる。回転方向に向かって下方に傾斜する傾斜面３１ａの幅についても、高温熔融物の粘性や、撹拌翼の回転速度に応じて、適宜調整すればよい。
【００１９】
【００２０】
なお、本実施形態では、撹拌翼の１つの傾斜面内で傾斜角度がほぼ一定であるが、１つの傾斜面内で傾斜角度が変化するものであってもよい。撹拌翼の周縁に近付くにしたがって、傾斜角度が大きくなるもの、逆に小さくなるものなども採用できる。
【００２１】
また、撹拌翼は回転軸と別部品として作成され、回転軸に後で取りつけられたものでもよく、回転軸と一体で成形されたものでもよい。
【００２２】
撹拌翼の材質は、高温熔融物に対する耐性のある材料であれば、特に限定されない。熔融ガラスを撹拌、均質化する場合であれば、耐熱性に優れた白金、または白金ロジウム合金を使用することが好ましい。また、耐熱性を向上するために、融点の高いモリブデンを芯材として用い、このモリブデン芯材にアルミナをコーティングし、その上に白金または白金ロジウム合金を被覆した材料なども使用できる。
【００２３】
図１は、本発明の撹拌装置が用いられたサイドポート式ガラス熔融用タンク窯を示す平面図である。図１に示すガラス熔融用タンク窯１は、熔解槽１０、冷却槽１２、およびフォアハース部１４，１４・・・等から構成される。熔解槽１０の図中右側にはドックハウス１６が形成され、ドックハウス１６から熔解槽１０にガラス原料が供給される。熔解槽１０に供給されたガラス原料は、蓄熱室１８からの熱風と燃焼口（ポート）から噴霧された油とで形成されるバーナによって熔解されて高温の熔融ガラスＧになる。
【００２４】
熔融ガラスＧは、熔解槽１０からスロート２２を通過して冷却槽１２に供給され、そして冷却槽１２において所定の温度に冷却されるとともに熔融ガラスＧ中に含有した気泡が除去された後、フォアハース部１４に供給される。フォアハース部１４には、図１に示す撹拌装置４０が設置されており、熔融ガラスＧの撹拌、均質化を行う。必要に応じて、同様の撹拌装置で、熔融ガラスＧに、上向きの流れを付与するものを併用してもよい。
【００２５】
次いで、均質化された熔融ガラスＧは、フォアハース部１４の先端に設けられたゴブ切り出し装置１５によって、ゴブとして切り出され、後段の成形工程で成形処理を受けて、製品化される。
【００２６】
なお、図１では、本発明の撹拌装置をサイドポート式ガラス熔融用タンク窯に用いた場合について説明したが、他のガラス熔融炉に適用できる。さらに、本発明は、熔融ガラス以外の高温熔融物、たとえば、熔融金属などにも適用できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、撹拌装置の回転軸近傍においては高温熔融物の流れを上方に偏向させうるので、高温熔融物を撹拌、均質化する際に、回転軸周辺での巻き込み泡の発生を防止でき、ガラス製品の品質と歩留り向上に寄与しうる。
【００２８】
また、複数個の撹拌翼を回転軸の周囲に設けて、最上段の撹拌翼の翼面は、回転軸近傍においては高温熔融物の流れを上方に偏向させる傾斜を有するようにし、残りの撹拌翼の翼面は、高温熔融物の流れを下方に偏向させる傾斜を有するようにすれば、回転軸近傍では高温熔融物に上方の流れを付与するとともに、全体としては高温熔融物に下方の流れを付与することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラス熔融用タンク窯の平面図。
【図２】本発明の１実施形態における撹拌翼を示す斜視図。
【図３】従来の撹拌翼を示す斜視図。
【図４】本発明の１実施形態における撹拌装置を示す平面図。
【図５】従来の撹拌装置を示す平面図。
【符号の説明】
１：ガラス熔融用タンク窯
１０：熔解槽
１２：冷却槽
１４：フォアハース部
２２：スロート
３０：回転軸
３１〜３６：撹拌翼
４０：撹拌装置
【図１】
0003791050.tif 000002
【図２】
0003791050.tif 000003
【図３】
0003791050.tif 000004
【図４】
0003791050.tif 000005
【図５】
0003791050.tif 000006