JP2001072426A - 溶融ガラスの撹拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガラス溶融において不均質な溶融ガラスを撹拌
して均質化させる。 【解決手段】溶融ガラスの流路途中の溶融ガラスを撹拌
して溶融ガラスを均質化させる均質化装置において、撹
拌軸部の外周の対向位置の少なくとも２個所に撹拌翼を
設け、該撹拌翼の最外側縦辺形状として、流路壁と撹拌
翼との間隔を狭小とする凸部を間隔を設けて少なくとも
２個所以上設けた凹凸形状とし、該流路壁部に沿って流
れる煉瓦の侵食に起因する不均質素地を撹拌翼の凹凸形
状による撹拌により均質化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス溶融におい
て溶融ガラスを撹拌して均質化させるスターラーの構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶融ガラスを均質化させる目的で、ガラ
スの溶融窯と成形装置間に均質化装置を設け、ガラス素
地を撹拌させることが良く行われており、前記撹拌装置
としては、その羽根の形状としてクランク型、パドラー
型（ラジアルファン型）、スクリュー型等、種々の形状
のものが知られている。

【０００３】例えば、特開昭６１−２１９２２号公報に
は、スパイラルな羽根を取付けた回転棒をパイプ状にな
すと共に、その下端にバブリング用小孔を下面及び周面
に一定間隔に配列穿設した中空円板を設けてなるガラス
溶解装置に於けるスターラーが開示されている。

【０００４】また、特開昭６１−２１９２３号公報に
は、回転棒の下部にスパイラルな羽根を取付け、上部に
水平な羽根を取付けたもので、比重の大きい底素地をス
パイラル羽根により上昇流で巻き上げ、上部の水平な羽
根で均質化させようとする溶解ガラス用スターラーが開
示されている。

【０００５】さらに、実公平１−３３６１４号公報に
は、両端を開放された中空筒体を上下方向に傾斜させ、
かつ一端開口部を回転方向に対向させて垂直回転軸に取
着してなる溶融ガラスの撹拌装置が開示されている。

【０００６】さらにまた、特開平５−２２９８３１号公
報には、溶融ガラスの下降流路部の底部付近にスクリュ
ー型のスターラを設け、スターラが設けられている位置
には大気圧の他にスターラの羽根の位置までの深さ分の
気圧が加えられているので、溶融ガラスを撹拌する際の
キャビテーション（発泡）の発生を防止する溶融物の均
質化装置が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６１−２１９２
２号公報に示された発明は、坩堝溶融用であって、連続
溶融設備でバブリングするとガラス中に泡を含んだまま
ガラスが固化する恐れがあった。

【０００８】また、特開昭６１−２１９２３号公報、お
よび実公平１−３３６１４号公報に示された発明は、い
ずれも坩堝溶融用であって、坩堝の底素地の均質化には
有効であるが、連続溶融設備の壁面に沿って流れる異質
素地の均質化は困難である。

【０００９】さらに、特開平５−２２９８３１号公報の
ものは連続溶融であり、特に下降流路部の底部付近に設
けたスターラにより、キャビテーション（発泡）の発生
を防止させるものである。

【００１０】これについては、連続溶解窯の壁面の煉瓦
がガラス素地によって浸食されることによって発生した
不均質素地（リーム）は炉壁に沿って流れるため、撹拌
が及ばず十分に均質化することが困難であり、不均質素
地を溶融消滅させることができないまま成形され、ディ
ストーション欠陥として現れる恐れがある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点の
解決を図る、すなわち連続溶解窯の壁面煉瓦がガラス素
地によって浸食されることによって発生する不均質素地
を、撹拌により均質化させて、成形時の品質の向上を図
ることを目的として、溶融ガラスの流路途中の溶融ガラ
スを撹拌して溶融ガラスを均質化させる均質化装置にお
いて、撹拌軸部の外周の対向位置の少なくとも２個所に
撹拌翼を設け、該撹拌翼の最外側縦辺形状として、流路
壁と撹拌翼との間隔を狭小とする凸部を間隔を設けて少
なくとも２個所以上設けた凹凸形状とし、該流路壁部に
沿って流れる煉瓦の侵食に起因する不均質素地を撹拌翼
の凹凸形状による撹拌により均質化し、あるいは、前記
撹拌翼が少なくとも１つ以上の中空部を有する形状と
し、あるいはまた、前記流路壁と撹拌翼の凹部との間隔
が１５〜５０ｍｍ、該流路壁と撹拌翼の凸部との間隔が
５〜１５ｍｍとした溶融ガラスの撹拌装置を提供する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１に示すように、ガラス溶解窯
５と成形機６との間に、不均質素地を含む溶融ガラス素
地７を撹拌して均質化させる均質化装置１を設ける。

【００１３】該均質化装置１はガラス溶解窯５の下流と
連結し、該溶解窯５から流入する高温のガラス素地７を
下方に送出する下降流路部２と、下降流路部２の底部と
連結し、均質化されたガラス素地７を成形機６へ送り出
す上昇流路部３からなる。

【００１４】前記均質化装置１の下降流路部２はその内
部形状が略円筒形状であり、その内部に撹拌装置１０を
設けた。該撹拌装置１０の撹拌軸部１１は下降流路部２
の中心と一致するように設け、該撹拌軸部１１の外周の
対向位置の少なくとも２個所に撹拌翼１２を設けた。

【００１５】該撹拌翼１２は縦横に枠組みした枠状で、
その最も外側の縦辺形状として、流路壁４と撹拌翼１２
との間隔を狭小とする凸部１３を間隔を設けて少なくと
も２個所以上設け、２個所の凸部１３、１３間は流路壁
４との間隔が広幅の凹部１４となっている。

【００１６】図示しないモーターが撹拌装置１０の上部
に設けられており、該モーターの回転により撹拌軸部１
１が回転し、撹拌翼１２が下降流路部２内のガラス素地
７を切るように撹拌する。

【００１７】前記流路壁４と撹拌翼１２の凹部１４との
間隔（クリアランス）としては１５〜５０ｍｍ、該流路
壁４と撹拌翼１２の凸部１３との間隔は、狭小とし、小
さくするほど効果が大きいが、撹拌装置１０の偏芯を考
慮すると５〜１５ｍｍ程度とするのが望ましい。

【００１８】前記撹拌翼１２は中空部１５のない板状の
ものでも良いが、複数の中空部１５を有する縦横に枠組
みした形状が好ましい。この場合横方向の枠によって、
高温の溶融ガラス素地を切り分け、泡等の発生を防止す
る。特に横方向の枠を斜め方向に設けると下降流路部２
中の中央部付近のガラス素地の撹拌の効率がアップし、
均質化が有効に働く。

【００１９】前記撹拌装置１０を含む均質化装置１は、
その材質がプラチナ、またはプラチナ合金製を使用し
た。

【００２０】以上好適な実施例について述べたが、本発
明はこれに限定されるものではなく種々の応用が考えら
れるものである。

【００２１】図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、撹拌
翼１２は撹拌軸部１１を中心として反対方向に長さの異
なる羽根状材を互い違いに設けるようにしても良く、図
４（ｃ）に示すように、撹拌翼１２の先端部の中央を円
弧状に切り欠くようにして凹凸を形成させても良い。

【００２２】また、図５の（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、撹拌翼１２の撹拌軸部１１への取付が軸中心として
１８０度の方向に設けるのみならず、１２０度として３
方向に設けたり、９０度として４方向に設けたりしても
良い。

【００２３】さらに、撹拌翼１２の縦辺先端の凹凸部
は、流路壁とのクリアランスが通常の広幅の撹拌翼１２
の先端縦辺にさらに凸部を溶接等により固着させるよう
にしても良い。

【００２４】逆に、流路壁とのクリアランスが狭小の撹
拌翼１２の先端縦辺の中央部を切り欠くようにしても良
い。

【００２５】次いで、本発明の撹拌装置１０の作用につ
いて説明する。

【００２６】ガラスの溶解窯内のガラス原料は加熱され
て溶融しながら下流に運ばれるが、ガラス素地面付近の
ガラス素地が槽窯の側壁の煉瓦を僅かに侵食しながら進
行すると、その付近のガラス素地７は不均質な素地とな
って炉壁に沿って均質化装置１に運ばれる。

【００２７】均質化装置１の下降流路部２に流入した煉
瓦の侵食に起因する不均質素地は、流路壁４に沿って下
降するので、通常の撹拌翼１２による撹拌では前記煉瓦
の浸食が起因の不均質素地はそのまま流路壁４に沿って
下降してしまい、上昇流路部３を通って成形機６に運ば
れることになる。

【００２８】しかし、本発明のように、撹拌翼１２の先
端側縦辺の形状を、凹凸な形状とし、凸部を２個所以上
として間隔をあけて設け、凸部１３の先端を流路壁４に
接近させてゆっくり撹拌させると、前記煉瓦の侵食に起
因する不均質素地の一部は凸部１３によって円弧を描い
て移動し、他の一部が撹拌翼１２の凸部１３の裏側の負
圧により回り込みながら下降する。

【００２９】続いて、不均質素地は撹拌翼１２の凹部１
４の位置に達したとき、一部はそのまま下降するととも
に別の一部が凹部の撹拌によって、該撹拌翼１２の凹部
１４の裏側の負圧に引き込まれて回り込むように移動す
る。

【００３０】このように、煉瓦の浸食に起因する不均質
素地は、流路壁４から中心部寄りにかけて拡散しながら
下降し、ガラス素地自身の高温度によって溶融され、均
質化する。

【００３１】

【実施例】実施例１ 図１に示すように、円筒形状の下降流路部２からなる均
質化装置１を用い、撹拌翼１２の先端縦辺を凸部１３が
上下に間隔を設けて２個所ある凹凸のある形状とし、該
先端縦辺の凸部１３から下降流路部２の流路壁４までの
クリアランスが１２ｍｍ、先端縦辺の凹部１４から下降
流路部２の流路壁４までのクリアランスが２０ｍｍであ
る撹拌装置１０を用いて、粘度５００poiseのガラス素
地７を回転数６ｒｐｍの範囲で撹拌翼１２を回転させて
撹拌したところ、溶解窯５の側壁の煉瓦侵食起因の不均
質素地（リーム）は消失し、ローテーション観察でも検
知できなかった。

【００３２】比較例１ 図２に示すように、実施例１と同一の円筒形状の下降流
路部２からなる均質化装置１を用い、撹拌翼１２の先端
縦辺を凹凸のない直線状とし、撹拌翼１２の先端部から
下降流路部２の流路壁４までのクリアランスが１２ｍｍ
である撹拌装置１０を用いて、粘度５００poiseのガラ
ス素地を回転数６〜１５ｒｐｍの範囲で撹拌翼１２を回
転させて撹拌したところ、溶解窯の側壁の煉瓦侵食起因
の不均質素地（リーム）は消失しなかった。

【００３３】比較例２ 図３に示すように、実施例１と同一の円筒形状の下降流
路部２からなる均質化装置１を用い、撹拌翼１２の先端
縦辺を凹凸のない直線状とし、撹拌翼１２の先端部から
流路壁４までのクリアランスが２０ｍｍである撹拌装置
１０を用いて、粘度５００poiseのガラス素地を回転数
６〜１５ｒｐｍの範囲で撹拌翼１２を回転させて撹拌し
たところ、溶解窯の側壁の煉瓦侵食起因の不均質素地
（リーム）は消失しなかった。

【００３４】以上の実施例１と２つの比較例により、撹
拌装置１０の撹拌翼１２の先端縦辺形状を凹凸のある形
状とし、凸部１３から流路壁４までのクリアランスを１
２ｍｍ、凹部１４から流路壁４までのクリアランスを２
０ｍｍとしたときに溶解窯の側壁の煉瓦侵食起因の不均
質素地（リーム）が消失し、煉瓦の浸食に起因する不均
質なガラス素地を均質化できることが解る。

【００３５】

【発明の効果】本発明の均質化装置の下降流路部内に設
けた撹拌装置の撹拌翼の先端縦辺の形状を凹凸形状と
し、凸部を流路壁に接近させたことにより、ガラスの溶
解窯の側壁の煉瓦の浸食による不均質素地（リーム）を
下降流路部の流路壁に沿ってそのまま成形機に流れるを
防止し、撹拌装置の凸部と凹部の撹拌によって流れを変
えて消滅させることができ、ガラス成形後のディストー
ション欠陥を規格内の品質に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の撹拌装置
の縦断面図とＡ−Ａ視の横断面図。

【図２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ比較例１の撹拌装
置の縦断面図とＢ−Ｂ視の横断面図。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ比較例２の撹拌装
置の縦断面図とＣ−Ｃ視の横断面図。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の別の実施
例の縦断面図。

【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の別の実施
例の横断面図。

【符号の説明】

１ 均質化装置 ２ 下降流路部 ３ 上昇流路部 ４ 流路壁 ５ 溶解窯 ６ 成形機 ７ ガラス素地 １０ 撹拌装置 １１ 撹拌軸部 １２ 撹拌翼 １３ 凸部 １４ 凹部 １５ 中空部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融ガラスの流路途中の溶融ガラスを撹拌
   して溶融ガラスを均質化させる均質化装置において、撹
   拌軸部の外周の対向位置の少なくとも２個所に撹拌翼を
   設け、該撹拌翼の最外側縦辺形状として、流路壁と撹拌
   翼との間隔を狭小とする凸部を間隔を設けて少なくとも
   ２個所以上設けた凹凸形状とし、該流路壁部に沿って流
   れる煉瓦の侵食に起因する不均質素地を撹拌翼の凹凸形
   状による撹拌により均質化することを特徴とする溶融ガ
   ラスの撹拌装置。
2. 【請求項２】前記撹拌翼が少なくとも１つ以上の中空部
   を有する形状であることを特徴とする請求項１記載の溶
   融ガラスの撹拌装置。
3. 【請求項３】前記流路壁と撹拌翼の凹部との間隔を１５
   〜５０ｍｍ、該流路壁と撹拌翼の凸部との間隔を５〜１
   ５ｍｍとしたことを特徴とする請求項１乃至２記載の溶
   融ガラスの撹拌装置。