CN102300819B - 熔融玻璃搅拌装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种熔融玻璃搅拌装置，在按输送量1～50m3/小时·S(S为输送管的截面积)输送粘度为100～7000dPa·s的熔融玻璃的熔融玻璃输送管内对该熔融玻璃进行搅拌，其中，该熔融玻璃搅拌装置由可旋转的中心轴和设置于该中心轴上的搅拌部构成，所述搅拌部由分别由各板状体形成的横向搅拌叶片及纵向搅拌叶片构成，所述横向搅拌叶片以长边与所述中心轴正交且短边沿所述中心轴的轴方向倾斜10～70度的方式设置，所述纵向搅拌叶片以使长边与所述中心轴平行的方式设置在规定所述搅拌部的外缘的位置，在将设置有所述搅拌部的部位的所述熔融玻璃输送管的直径设为D1(mm)、将所述搅拌部的所述外缘的最大直径设为D2(mm)时，满足0.8×D1≤D2≤0.98×D1。

Description

熔融玻璃搅拌装置
技术领域
本发明涉及一种在输送熔融玻璃的熔融玻璃输送管内、特别是在大型平板显示器(FPD)用的玻璃板制造装置那样的熔融玻璃输送量大的熔融玻璃输送管内对熔融玻璃进行搅拌的熔融玻璃搅拌装置。
背景技术
以往，出于提高熔融玻璃均质性的目的，进行在输送熔融玻璃的熔融玻璃输送管内安装搅拌装置来搅拌熔融玻璃。熔融玻璃的均质性对所生产的玻璃的透明性、厚度等有很大的影响。
搅拌装置通常由作为旋转中心的中心轴和安装于其周围的具有搅拌叶片的搅拌部构成。
为了使所输送的熔融玻璃充分地均质化，在利用搅拌装置对在熔融玻璃输送管内通过的熔融玻璃进行搅拌时，需要防止熔融玻璃在搅拌装置内滑移穿过的现象即所谓的“滑移穿过”。由于滑移穿过的熔融玻璃未被充分搅拌，因而由于与构成熔融玻璃输送管的砖及气相的反应等而含有大量与熔融玻璃成分不同的成分即所谓的“异质成分”，在作为成品使熔融玻璃固化制作成玻璃成品的情况下，该异质成分成为所谓的玻璃条纹这种不透明的条纹状缺陷。即，为了使熔融玻璃均质化，需要防止滑移穿过，通过充分搅拌熔融玻璃，使异质成分扩散到熔融玻璃中。
专利文献1中，以减少沿流路的壁面不搅拌地滑移穿过的熔融玻璃为目的，提出了在用于使该壁面和搅拌叶片的间隔变得狭窄的搅拌叶片的最外侧配置有多个凸部的搅拌装置。但是，该搅拌装置仍然不能防止在流路的壁面附近的滑移穿过，另外，由于还容易发生在搅拌装置的中心轴周边的滑移穿过，因而还不能说熔融玻璃的搅拌效果很充分。
专利文献2公示的搅拌装置记载了以提高熔融玻璃的均质性为目的，将安装于中心轴周围的搅拌叶片制成旋转半径互不相同的长搅拌叶片及短搅拌叶片，分别交替安装两片以上该长搅拌叶片及该短搅拌叶片。但是，即使该搅拌装置，仍不能说流路的壁面附近及搅拌装置的中心轴周边的滑移穿过防止效果很充分。
另外，作为以提高均质性为目的的搅拌熔融玻璃的装置，还有后述的专利文献3所记载的熔融玻璃搅拌叶片。
专利文献1：日本国特开2001-72426号公报
专利文献2：日本国特开2003-63829号公报
专利文献3：日本国特开平10-265226号公报
近年来，对于特别是在大型的FPD用的玻璃基板，要求不混杂未熔融原料、透明性高且平坦度高的玻璃，寻求缺陷少的均质性高的玻璃。
另外，光学用透镜、光通信用光纤、光学滤光片、太阳电池用基板、荧光管这些要求透明性高的用途的玻璃中，也要求有高的均质性。
在要求这种极高的均质性的情况下，现有的搅拌装置难以得到熔融玻璃的充分的均质性。
发明内容
为了解决上述的问题点，本发明的目的在于提供一种玻璃搅拌装置，其能够防止熔融玻璃在搅拌装置内的滑移穿过，具体而言能够防止熔融玻璃在输送管壁面附近及搅拌装置的中心轴周边的滑移穿过，且在熔融玻璃输送管内的熔融玻璃的搅拌作用优异。
为了实现上述目的，本发明提供一种熔融玻璃搅拌装置，在按输送量1～50m3/小时·S输送粘度为100～7000dPa·s的熔融玻璃的熔融玻璃输送管内对该熔融玻璃进行搅拌，其中，S为输送管的截面积，该熔融玻璃搅拌装置由可旋转的中心轴和设置于该中心轴上的搅拌部构成，所述搅拌部由分别由各板状体形成的横向搅拌叶片及纵向搅拌叶片构成，所述横向搅拌叶片以长边与所述中心轴正交且短边沿所述中心轴的轴方向倾斜10～70度的方式设置，所述纵向搅拌叶片以使长边与所述中心轴平行的方式设置在规定所述搅拌部的外缘的位置，在将设置有所述搅拌部的部位的所述熔融玻璃输送管的直径设为D1(mm)、将所述搅拌部的所述外缘的最大直径设为D2(mm)时，满足0.8×D1≤D2≤0.98×D1。
另外，本发明还提供一种玻璃板制造装置，具有玻璃熔化装置、玻璃板成形装置、以及设置于所述玻璃熔化装置和所述玻璃板成形装置之间的熔融玻璃输送管，其中，在所述熔融玻璃输送管设有至少一个上述的本发明的熔融玻璃搅拌装置。
另外，本发明还提供一种使用本发明的熔融玻璃搅拌装置的熔融玻璃搅拌方法。
另外，本发明还提供一种使用本发明的玻璃板制造装置的玻璃板制造方法。
本发明的玻璃搅拌装置能够防止熔融玻璃在搅拌装置内的滑移穿过，具体而言，能够防止熔融玻璃在熔融玻璃输送管壁面附近及搅拌装置的中心轴周边的滑移穿过，在熔融玻璃输送管内的熔融玻璃的搅拌作用优异，搅拌后的熔融玻璃的均质性优良，因此，能够得到特别适合大型(例如一边为2m以上)的FPD用玻璃基板等的均质性高的玻璃。其结果是，可以得到没有混杂未熔融原料、透明性高且平坦度高的玻璃。
另外，由于本发明的玻璃搅拌装置搅拌后的熔融玻璃的均质性优异，所以适合作为光学用透镜、光通信用光纤、光学滤光片、太阳电池用基板、荧光管这些要求高透明性的用途的玻璃制造装置的熔融玻璃搅拌装置使用。
附图说明
图1是表示本发明的玻璃搅拌装置的局部的立体图；
图2是图1所示的玻璃搅拌装置的平面图；
图3是图1所示的玻璃搅拌装置的侧面图；
图4是在实施例1中所使用的熔融玻璃输送管的示意图；
图5是比较例1的玻璃搅拌装置的侧面图；
图6是比较例2的玻璃搅拌装置的立体图；
图7是比较例3的玻璃搅拌装置的侧面图；
图8是表示流体在实施例1的熔融玻璃输送管内的流动的示意图；
图9是表示流体在比较例1的熔融玻璃输送管内的流动的示意图；
图10是表示流体在比较例2的熔融玻璃输送管内的流动的示意图；
图11是表示流体在比较例3的熔融玻璃输送管内的流动的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的玻璃搅拌装置。
FPD用的玻璃基板的大型化逐年推进，且根据其需求的增加而越发要求大批量生产该玻璃基板。在制造FPD用玻璃板的设备中，要求增加熔融玻璃的输送量。在制造光学用透镜、光通信用光纤、光学滤光片、太阳电池用基板、荧光管之类的用途的玻璃的设备中，也要求增加熔融玻璃的输送量。
作为增加熔融玻璃在熔融玻璃输送管内的输送量的方法，存在增加熔融玻璃输送管的截面积的方法、和增加熔融玻璃输送管内的熔融玻璃的流速的方法。
但是，无限地增加熔融玻璃输送管的截面积会造成设备费用的增大，因而不予优选。另外，在增加熔融玻璃输送管内的熔融玻璃的流速的情况下，容易产生熔融玻璃在搅拌装置内的滑移穿过，熔融玻璃的搅拌作用容易降低。
优选将本发明的玻璃搅拌装置设置于这样的熔融玻璃的输送量高的熔融玻璃输送管内而使用，具体而言，设置于按输送量1～50m3/小时·S、优选按输送量2～50m3/小时·S输送粘度为100～7000dPa·s、优选粘度为200～6000dPa·s的熔融玻璃的熔融玻璃输送管内使用，其中S为输送管的截面积。
图1是表示本发明的玻璃搅拌装置的局部的立体图，图2是该玻璃搅拌装置的平面图，图3是该玻璃搅拌装置的侧面图。
图1～3所示的玻璃搅拌装置1具有可旋转的中心轴10，在该中心轴10的下端部设置有搅拌部20。
搅拌部20由分别由板状体形成的纵向搅拌叶片30及横向搅拌叶片40构成。
由板状体形成的纵向搅拌叶片30以其长边与中心轴10平行且位于规定搅拌部20的外缘的位置的方式设置。换言之，横向搅拌叶片40位于平行的中心轴10和纵向搅拌叶片30之间。
纵向搅拌叶片30主要具有防止熔融玻璃在熔融玻璃输送管壁面附近的滑移穿过并对熔融玻璃进行搅拌的功能。
从纵向搅拌叶片30的支承强度这一点看，优选纵向搅拌叶片30具有从上下端沿中心轴10方向延伸的支承结构30a、30b。
因此，在可获得纵向搅拌叶片的支承强度的情况下，也可以不具有支承结构30a、30b。该情况下，纵向搅拌叶片30经由横向搅拌叶片40而间接地被中心轴10支承。
但是，优选具有支承结构30a、30b中的至少一方。
另外，支承结构30a、30b还可以设置于纵向搅拌叶片30的上下端以外的部位(纵向搅拌叶片30的中间部分等)(将相当于30a、30b的支承结构设置于纵向搅拌叶片30的中间部分)，但是，在考虑到熔融玻璃的搅拌功能时，优选设置于纵向搅拌叶片30的上下端。
图1～3所示的玻璃搅拌装置1具有4片纵向搅拌叶片30，但是，本发明的玻璃搅拌装置1中的纵向搅拌叶片的数量不限定于此。其中，为了发挥防止熔融玻璃在熔融玻璃输送管壁面附近的滑移穿过的效果，优选以成为相对于中心轴10相对配置的方式设置至少2片纵向搅拌叶片。
另一方面，出于若纵向搅拌叶片个数过多，则反而阻碍熔融玻璃的搅拌、搅拌部旋转所需要的转矩增加等理由，优选8片以下。
因此，优选纵向搅拌叶片的数量为2～8片，更优选为3～6片。
纵向搅拌叶片30的尺寸根据设置玻璃搅拌装置的熔融玻璃输送管的尺寸及所输送的熔融玻璃的粘度以及输送量适宜选择。其中，由纵向搅拌叶片30的设置位置所确定的搅拌部20的外缘的最大直径D2与设置玻璃搅拌装置1的部位的输送管100的直径D1的关系需要满足下述式(1)。
0.8×D1≤D2≤0.98×D1(1)
通过满足上述式(1)，由此可充分发挥防止熔融玻璃在熔融玻璃输送管壁面附近的滑移穿过的作用，另外，能够防止纵向搅拌叶片30和熔融玻璃输送管壁面的接触。
另外，在使用本发明的玻璃搅拌装置时，优选熔融玻璃输送管壁面和搅拌部20的外缘的距离一定。
在防止熔融玻璃在熔融玻璃输送管壁面附近的滑移穿过的作用这一点上，优选为0.85×D1≤D2，更优选为0.9×D1≤D2。
纵向搅拌叶片30的长边的长度L根据与搅拌部20外缘的最大直径D2的关系、熔融玻璃输送管100中的可设置玻璃搅拌装置1的部位的长度、所输送的熔融玻璃的粘度或者输送量适宜选择。
另外，从与搅拌部20外缘的最大直径D2的关系来看时，优选纵向搅拌叶片30的长边的长度L满足0.5×D2≤L≤3×D2，更优选满足D2≤L≤2.5×D2，进而优选满足1.2×D2≤L≤2×D2。
纵向搅拌叶片30短边的宽度W可根据玻璃搅拌装置1的其它构成要素的尺寸，具体而言根据与搅拌部20外缘的最大直径D2、中心轴10的直径D3、或者横向搅拌叶片40的长度的关系、及所输送的熔融玻璃的粘度及输送量适宜选择。
另外，从与搅拌部20外缘的最大直径D2的关系来看时，优选纵向搅拌叶片30短边的宽度W满足0.01×D2≤W≤0.2×D2，更优选满足0.05×D2≤W≤0.15×D2，进而优选满足0.07×D2≤W≤0.15×D2。
将纵向搅拌叶片30的外侧端面及内侧端面的宽度设为纵向搅拌叶片30的厚度t。纵向搅拌叶片30的厚度t根据与搅拌部20外缘的最大直径D2的关系、及纵向搅拌叶片30的其它尺寸、具体而言纵向搅拌叶片30的长度L及宽度W、及纵向搅拌叶片30的构成材料、所输送的熔融玻璃的粘度及输送量适宜选择。
另外，从与搅拌部20外缘的最大直径D2的关系来看时，优选纵向搅拌叶片30的厚度t满足0.01×D2≤t≤0.3×D2，更优选满足0.03×D2≤t≤0.2×D2，进而优选满足0.05×D2≤t≤0.15×D2。
另外，纵向搅拌叶片30的构成材料只要是对熔融玻璃具有耐热性、耐腐蚀性的材料就无特别限定，优选使用耐热性优异的铂或者铂铑合金。另外，为了提高强度，还可以使用如下材料，即，将融点高的钼作为芯材使用，对该钼芯材涂敷氧化铝，其上被覆铂或铂铑合金的材料等。关于这一点，玻璃搅拌装置的其它构成要素即中心轴10及横向搅拌叶片40也相同。
由板状体构成的横向搅拌叶片40位于中心轴10和纵向搅拌叶片30之间。横向搅拌叶片40的长边与中心轴10正交，横向搅拌叶片40的短边相对于中心轴10的轴方向倾斜。下面，在本说明书中，由板状体构成的横向搅拌叶片40具有的两边中，设与中心轴10正交的边为长边，设与该长边正交的边为短边。因此，根据横向搅拌叶片的形状，也有时将外观上的长边—短边的关系和本发明的长边—短边的关系逆转。另外，将横向搅拌叶片40的短边相对于中心轴10的轴方向倾斜的情况视为“横向搅拌叶片相对于中心轴倾斜”。
横向搅拌叶片40具有防止在比纵向搅拌叶片30靠近中心轴10侧，特别是在中心轴10周边的滑移穿过，并增加熔融玻璃通过设置有搅拌部20的部位的滞留时间的功能。由此，提高了对比纵向搅拌叶片30更靠中心轴10侧的熔融玻璃进行搅拌的功能。
在发挥上述两个功能上，横向搅拌叶片40相对于中心轴10的倾斜角α为10～70度，优选为30～60度，更优选为40～50度。
在图1～3所示的玻璃搅拌装置1中，在中心轴10和纵向搅拌叶片30之间沿上下方向隔开间隔设有4片横向搅拌叶片40，但在本发明的玻璃搅拌装置1中，设于中心轴10和纵向搅拌叶片30之间的横向搅拌叶片的个数不限定于此，例如，可以在中心轴10和纵向搅拌叶片30之间仅设置1片横向搅拌叶片40，也可以设置5片以上的横向搅拌叶片40。但是，若设于中心轴10和纵向搅拌叶片30之间的横向搅拌叶片增加，则与此相应地，使搅拌部20旋转所需要的转矩增加，因而优选为8片以下。因此，优选设于中心轴10和纵向搅拌叶片30之间的横向搅拌叶片个数为1～8片。
从防止使搅拌部20旋转所需要的转矩增加这一点来看，需要注意的是，设于中心轴10和纵向搅拌叶片30之间的横向搅拌叶片40彼此的间隔不要过于狭窄。在关注图3所示的搅拌部20的侧面形状的情况下，由中心轴10、纵向搅拌叶片30及支承结构30a、30b包围的区域中空隙部分(即，不存在横向搅拌叶片40的部分)的比例变小时，使搅拌部20旋转所需要的转矩增加，故而不予优选。
从防止使搅拌部20旋转所需要的转矩增加这一点来看，优选横向搅拌叶片40所存在的部分的面积S1占据由中心轴10、纵向搅拌叶片30及支承结构30a、30b包围的区域的面积(即，存在横向搅拌叶片40的部分的面积S1(S1＝i×h)和空隙部分的面积S2(S2＝i×j)之和)的比例((S1/(S1+S2)))为80％以下，更优选为60％以下，进而优选为20～60％。
横向搅拌叶片40的长度i根据玻璃搅拌装置1的其它构成要素的尺寸、具体而言根据与搅拌部20的外缘的最大直径D2、中心轴10的直径D3、纵向搅拌叶片30的宽度W之间的关系适宜选择。
横向搅拌叶片40的高度h根据上述的(S1/(S1+S2))的关系、及横向搅拌叶片40的倾斜角α、所输送的熔融玻璃的粘度及输送量适宜选择。
横向搅拌叶片40的厚度根据横向搅拌叶片40的其它尺寸、具体而言根据横向搅拌叶片40的长度i及高度h、横向搅拌叶片40的构成材料、所输送的熔融玻璃的粘度及输送量适宜选择。从与横向搅拌叶片40的长度i的关系来看，在横向搅拌叶片40的构成材料为上述材料的情况下，优选为0.005×i≤厚度≤0.4×i，更优选为0.01×i≤厚度≤0.2×i，进而优选为0.015×i≤厚度≤0.1×i。
在图1～3所示的玻璃搅拌装置1中，出于为了提高熔融玻璃的搅拌作用及为了提高安装于中心轴10外周的结构体(纵向搅拌叶片30、横向搅拌叶片40)的支承强度等理由，对中心轴10中构成搅拌部20的部分进行扩径。
但是，需要留意的是，若中心轴10的直径变大，则使搅拌部20旋转所需要的转矩增加。另外，若中心轴10的直径变大，则由图3的中心轴10、纵向搅拌叶片30及支承结构30a、30b包围的区域变得狭窄。由于在该区域对通过比纵向搅拌叶片30更靠中心轴10侧的熔融玻璃进行搅拌，所以，若该区域过于狭窄，则横向搅拌叶片40对熔融玻璃的搅拌功能反而降低，故而不予优选。
基于上述理由，优选搅拌部20外缘的最大直径D2(mm)和中心轴10的直径(更具体地说是中心轴10中构成玻璃搅拌部20的下端部附近的直径)D3(mm)为D3≤0.6×D2，更优选D3≤0.5×D2，进而优选D3≤0.45×D2。
但是，若中心轴10的直径过小，则因旋转时的应力而有可能使中心轴受损。基于该观点，在中心轴10的构成材料为上述的材料的情况下，优选搅拌部20的外缘的最大直径D2(mm)和中心轴10的直径(更具体而言，是中心轴10中构成玻璃搅拌部20的下端部附近的直径)D3满足D3≥0.1×D2。
专利文献3中公开了一种熔融玻璃搅拌叶片1，其具有旋转轴9、第一平板3、4、第三平板7、8、及相对于旋转轴9的轴方向以角度θ2倾斜的第二平板5、6(参照本发明的图6)。
该文献的熔融玻璃搅拌叶片以在小型连续炉内的搅拌为目的，对流量小的、即某程度的时间保持在熔化槽内的熔融玻璃进行搅拌。
而且，之所以使第二平板5、6相对于旋转轴9的轴方向以角度θ2倾斜，是为了将保持于熔化槽内的熔融玻璃提升到该熔化槽的上部侧。
另一方面，由于本发明的玻璃搅拌装置是设置于按输送量1～50m3/小时·S输送粘度为100～7000dPa·s的熔融玻璃的熔融玻璃输送管内而使用，其中，S为输送管的截面积，因此，纵向搅拌叶片防止熔融玻璃在输送管壁面附近的滑移穿过，对熔融玻璃输送管壁面附近的熔融玻璃进行搅拌。
因此，如专利文献3公开的第二平板5、6，不能将熔融玻璃提升到上部侧。
另外，专利文献3的熔融玻璃搅拌叶片优选搅拌部的外缘位置(该文献的图2所示的宽度尺寸I)相对于熔化槽的内径为约2/3左右的尺寸。若宽度尺寸I大于上述最佳范围，则有可能使相对于旋转轴9的轴方向倾斜设置的第二平板5、6与熔化槽的内壁接触。
因此，在专利文献3的熔融玻璃搅拌叶片中，不能得到防止熔融玻璃在熔融玻璃输送管壁面附近的滑移穿过、及熔融玻璃的搅拌效果。
其次，对本发明的熔融玻璃搅拌方法加以说明。如图4所示，在本发明的熔融玻璃的搅拌方法中，在输送熔融玻璃的熔融玻璃输送管内设置本发明的玻璃搅拌装置1，对该熔融玻璃输送管内的熔融玻璃进行搅拌。
本发明的应用对象无特别限定，但是优选适用于按输送量1～50m3/小时·S输送粘度为100～7000dPa·s的熔融玻璃的熔融玻璃输送管，其中，S为输送管的截面积。
另外，本发明的熔融玻璃的搅拌方法由于搅拌后的熔融玻璃均质性优异，所以优选适用于在制造如FPD用的玻璃基板、光学用透镜、光通信用光纤、光学滤光片、太阳电池用基板、荧光管那样对均质性要求极为严格的用途的玻璃的过程中实施的熔融玻璃的搅拌。
在本发明的熔融玻璃搅拌方法中，熔融玻璃的搅拌条件无特别限定，只要根据与所使用的玻璃搅拌装置的构成(纵向搅拌叶片及横向搅拌叶片的片数等)及玻璃搅拌装置各部的尺寸、设置玻璃搅拌装置的熔融玻璃输送管的尺寸、在熔融玻璃输送管内输送的熔融玻璃有关的条件(熔融玻璃的粘度、输送量等)适宜选择即可。
然后，对本发明的玻璃板制造装置加以说明。玻璃板制造装置作为最小限度的构成，具有：将玻璃原料熔化而制成熔融玻璃的玻璃熔化装置、使熔融玻璃成形而制成玻璃板的玻璃板成形装置(例如，基于浮法及下拉法的成形装置)、及以将在该玻璃熔化装置得到的熔融玻璃输送到玻璃板成形装置为目的设于该玻璃熔化装置和该玻璃板成形装置之间的熔融玻璃输送管。玻璃板制造装置通常具有玻璃熔化装置、及玻璃板成形装置以外的构成要素。以这样的其它构成要素为一例时，存在用于对熔融玻璃进行澄清的减压脱泡装置。而且，为了在这些构成要素间输送熔融玻璃，玻璃板制造装置通常具有多个熔融玻璃输送管。在本发明的玻璃板制造装置中，设置有这些存在多个的熔融玻璃输送管中的任一个或者多个上述的本发明的玻璃搅拌装置。在本发明的玻璃板制造装置中，设置本发明的玻璃搅拌装置的位置无特别限定。因此，也可以在构成玻璃板制造装置的任一熔融玻璃输送管设置本发明的玻璃搅拌装置。另外，所设置的玻璃搅拌装置的个数也无特别限定。但在，玻璃板制造装置在作为构成要素含有减压脱泡装置的情况下，在减压脱泡装置的上游侧的熔融玻璃输送管及减压脱泡装置的下游侧的熔融玻璃输送管中的至少一方设置本发明的玻璃搅拌装置的情况，在制造均质性高的玻璃板方面优选，更优选在减压脱泡装置上游侧的熔融玻璃输送管及减压脱泡装置下游侧的熔融玻璃输送管双方都设置本发明的玻璃搅拌装置。另外，通过设置转矩测定器而监视搅拌叶片的旋转的转矩变动，可预先察觉搅拌叶片或输送管的变形及破损等而采取对策，故而优选。
本发明的玻璃板制造装置可适用于各种用途的玻璃板的制造，特别优选用于如FPD用玻璃基板那样对均质性要求极为严格的用途的玻璃板制造。
通过使用本发明的玻璃板制造装置制造玻璃板，可以不混杂未熔化原料而得到透明性高且平坦度高的玻璃板。
实施例
在以下的实施例及比较例中，对在熔融玻璃输送管内输送的熔融玻璃的搅拌作用实施了模拟试验(使用模拟熔融玻璃的流体的实验)。图4是在模拟试验中使用的熔融玻璃输送管的示意图，表示将图1～3所示的玻璃搅拌装置1配置于熔融玻璃输送管内的状态(其中，由于是示意性表示，所以形状不一定与图3一致)。在模拟试验中，使流体沿图中箭头方向移动。图4所示的熔融玻璃输送管尺寸如下。直径(主管、支管)：40mm
自主管下表面至支管(左)的上面的高度：50mm
自主管下表面至支管(右)的上面的高度：100mm
另外，与在该熔融玻璃输送管内所输送的流体相关的条件如下。
粘度：400dPa·s
输送量：30m3/小时·S
实施例1
对将图1～3所示的本发明的玻璃搅拌装置1插入到输送管内进行搅拌时的流体的流动进行了评价。玻璃搅拌装置各部的尺寸如下。
搅拌部20的外缘的最大直径D2：38mm
中心轴10的直径(构成搅拌部20的部分)D3：10mm
纵向搅拌叶片30的长度L：60mm
纵向搅拌叶片30的宽度W：3.8mm
纵向搅拌叶片30的厚度t：3.8mm
横向搅拌叶片40相对于中心轴10的倾斜角α：60度
横向搅拌叶片40的长度i：10.2mm
横向搅拌叶片40的高度h：8mm
横向搅拌叶片40的厚度：2mm
存在横向搅拌叶片40的部分的面积S1占由中心轴10、纵向搅拌叶片30及支承结构30b、30c包围的区域的面积(即，存在横向搅拌叶片40的部分的面积S1和空隙部分的面积S2之和)的比例(S1/(S1+S2))：30％
玻璃搅拌装置1中，将搅拌部20的下端部插入至距支管(左)中央的高度为20mm的位置并以转速10rpm旋转。
图8是示意性表示搅拌时流体的流动的图。根据图8可知，根据本发明的玻璃搅拌装置，能够有效地防止流体在熔融玻璃输送管壁面附近及中心轴周边的滑移穿过。其结果是，模拟熔融玻璃的流体因搅拌作用而被切断(标号100)，并被逐渐拉伸(标号200)而流向下游。
比较例1
使用图5所示的玻璃搅拌装置1′a。图5所示的玻璃搅拌装置1′a不具有横向搅拌叶片40，除此之外与实施例的玻璃搅拌装置1相同。图9是示意性表示搅拌时流体的流动的图。根据图9可知，根据比较例1的玻璃搅拌装置1′a，能够防止流体在输送管壁面附近的滑移穿过，但发生了流体在输送管中心附近(搅拌装置的中心轴周边)的滑移穿过。其结果是，模拟熔融玻璃的流体未被切断而直接流向下游。
比较例2
使用图6所示的玻璃搅拌装置1′b。图6所示的玻璃搅拌装置1′b为与专利文献3的图1所示的熔融玻璃搅拌叶片同样的形状。图6所示的玻璃搅拌装置1′b各部的尺寸如下。
中心轴10′的直径：10mm
搅拌叶片30′(相当于该公报第二平板)的长度：10mm
搅拌叶片30′的宽度：12.5mm
搅拌叶片30′的厚度：3mm
搅拌叶片30′相对于中心轴10′的倾斜角：45度
搅拌叶片40′(相当于该公报的第一平板、第三平板)的长度：7mm
搅拌叶片40′的高度：3mm
搅拌叶片40′的厚度：2mm
搅拌叶片40′相对于中心轴10的倾斜角：45度
图10是示意性表示搅拌时的流体的流动的图。根据图10可知，比较例2的玻璃搅拌装置1′b在输送管的中心附近(搅拌装置的中心轴周边)具有流体搅拌作用，模拟熔融玻璃的流体被切断(标号100)且被逐渐拉伸(标号200)，但是不能防止流体在输送管壁面附近的滑移穿过。
比较例3
使用图7所示的玻璃搅拌装置1′c。图7所示的玻璃搅拌装置1′c为与专利文献1的图1所示的均质化装置同样的形状。图7所示的玻璃搅拌装置1′c各部的尺寸如下。
中心轴10′的直径：10mm
搅拌叶片30″(相当于该公报的搅拌叶片12)的长度(纵方向)：60mm
搅拌叶片30″的长度(横方向)：19mm
搅拌叶片30″的厚度：3.8mm
倾斜部件40″的长度：17.6mm
倾斜部件40″的厚度：3.8mm
倾斜部件40″相对于中心轴10′的倾斜角：60度
凸部50的长度：7mm
凸部50的高度：5mm
另外，倾斜部件40″的长轴相对于中心轴10′倾斜，但倾斜部件40″的短轴相对于中心轴10′未发生倾斜。
图11是示意性表示搅拌时流体流动的图。根据图11可知，根据比较例3的玻璃搅拌装置1′c，稍微防止了流体在输送管壁面附近的滑移穿过，对流体在输送管中心附近(搅拌装置的中心轴周边)的搅拌作用差。其结果是，虽然模拟熔融玻璃的流体被切断(标号100)，但是未被拉伸而直接流向下游(标号300)。
实施例2
作为玻璃板制造的例子，使用具有玻璃熔化装置、第一熔融玻璃输送管、减压脱泡装置、第二熔融玻璃输送管及浮法成形装置的玻璃板制造装置来制造玻璃板。在第一及第二熔融玻璃输送管设置有图1～3所示的本发明的玻璃搅拌装置1。
由玻璃熔化装置对玻璃原料进行加热熔融而得到熔融玻璃。使熔融玻璃依次通过第一熔融玻璃输送管、减压脱泡装置、第二熔融玻璃输送管及浮法成形装置而成形为玻璃板。熔融玻璃在经由第一及第二熔融玻璃输送管输送的过程中利用本发明的玻璃搅拌装置进行搅拌而提高了均质性，不混杂未熔化原料，得到了透明性高且平坦度高的玻璃板。
详细且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但是，本领域技术人员可知，在不超出本发明的精神和范围内可以加以各种变更及修正。
本发明基于2009年2月27日申请的日本专利申请(日本特愿2009-047224)，该申请的内容在此作为参照加以引用。
标号说明
1、1′a、1′b、1′c：玻璃搅拌装置
10、10′：中心轴
20：玻璃搅拌部
30：纵向搅拌叶片
30a，30b：支承结构
40：横向搅拌叶片
30′、30″、40′：搅拌叶片
40″：倾斜部件
50：凸部
100：输送管

Claims (6)

1.一种熔融玻璃搅拌装置，在按输送量1～50m3/(小时·S)输送粘度为100～7000dPa·s的熔融玻璃的熔融玻璃输送管内对该熔融玻璃进行搅拌，其中，S为输送管的截面积，
该熔融玻璃搅拌装置由可旋转的中心轴和设置于该中心轴上的搅拌部构成，
所述搅拌部由分别由各板状体形成的横向搅拌叶片及纵向搅拌叶片构成，
所述横向搅拌叶片以长边与所述中心轴正交且短边沿所述中心轴的轴方向倾斜10～70度的方式设置，
所述纵向搅拌叶片以使长边与所述中心轴平行的方式设置在规定所述搅拌部的外缘的位置，
在将设置有所述搅拌部的部位的所述熔融玻璃输送管的直径设为D1(mm)、将所述搅拌部的所述外缘的最大直径设为D2(mm)时，满足
0.8×D1≤D2≤0.98×D1，
在将所述纵向搅拌叶片的短边的宽度设为W时，满足
0.01×D2≤W≤0.2×D2，
在将所述纵向搅拌叶片的厚度设为t时，满足
0.01×D2≤t≤0.3×D2。
2.如权利要求1所述的熔融玻璃搅拌装置，其中，
在将所述中心轴的直径设为D3(mm)时，满足
D3≤0.6×D2。
3.一种玻璃板制造装置，具有玻璃熔化装置、玻璃板成形装置、及设置于所述玻璃熔化装置和所述玻璃板成形装置之间的熔融玻璃输送管，其中，
在所述熔融玻璃输送管设有至少一个权利要求1或2所述的熔融玻璃搅拌装置。
4.如权利要求3所述的玻璃板制造装置，其中，还具有设置于所述玻璃熔化装置和所述玻璃板成形装置之间的减压脱泡装置，所述熔融玻璃输送管包括设置于所述玻璃熔化装置和所述减压脱泡装置之间的第一熔融玻璃输送管及设置于所述减压脱泡装置和所述玻璃板成形装置之间的第二熔融玻璃输送管，在所述第一及第二熔融玻璃输送管中的至少一方设有至少一个所述熔融玻璃搅拌装置。
5.一种熔融玻璃搅拌方法，该熔融玻璃搅拌方法使用权利要求1或2所述的熔融玻璃搅拌装置。
6.一种玻璃板制造方法，该玻璃板制造方法使用权利要求3或4所述的玻璃板制造装置。
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