JP2018118886A - フォアハース - Google Patents

Abstract

【課題】均質化された溶融ガラスを形成可能なフォアハースを提供する。【解決手段】ガラス溶融炉２の下流側に設けられたフォアハース３であって、壁体１３によって画定され、略水平に延在するチャネル状の溶融ガラス４のための流路５と、流路の上流側に設けられた溶融ガラス導入部６と、流路の下流側に設けられたスパウト７と、流路の底部に凹設されたピット２０と、流路の上方からピットの内部に向けて突入したスターラ３０とを有し、ピットを画定する上流側の壁面が、下流側にかけて下向きの傾斜面２２Ａを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、溶融ガラスを攪拌するスターラを有するフォアハースに関し、特に溶融ガラスを効率的に撹拌することにより、均質化された溶融ガラスを形成可能なフォアハースに関する。

種々のガラス製品を製造する設備において、均質化され、気泡を除去された溶融ガラスは、フォアハース内を通過することにより更に均質化されると共に、均一な温度分布を有するように調製される。このようにして調製された溶融ガラスは、フォアハースの下流端に設けられたスパウトから払い出された後、ガラスびん、ガラス容器、板ガラス或いはガラス繊維などの製造に供される。

フォアハースの壁体を耐熱煉瓦により構成した場合、溶融ガラスの内で耐熱煉瓦に接する部分には耐熱煉瓦中の微量の不純物（ジルコニア、アルミナ等）が溶け込み、溶融ガラスの主流部分に対して組成が変化することがある。また、溶融ガラスの内でフォアハースの壁体、特に底部に接する部分は、溶融ガラスの主流部分に対して温度が低く、流動性が低い。そのため、溶融ガラスの内でフォアハースの底部に接する部分には、局部的に異質なガラスが形成される。このような異質ガラスがガラス製品中に偏在して混入すると、いわゆるキャットスクラッチや脈理等の欠点が生じる。そこで、フォアハースには、スターラが設けられ、このようなフォアハース底部近傍の異質ガラスを分散するようにしている。

しかしながら、異質ガラスはフォアハースの底部近傍に存在し、また溶融ガラスの主流部分に対して高粘性かつ高比重であるため、スターラによって十分に分散されないという問題があった。そこで、特許文献１に開示されているように、フォアハースの底部にピットを設け、スターラをピット内に突入するように設けることが提案されている。ピット内の溶融ガラスはピット内に設けられたスターラによって上方に流れるため、フォアハースの底部に沿って流れてきた異質ガラスは、ピットの直前で上方に巻き上げられ、フォアハース底部から引き離されて溶融ガラスの中に分散される。

特開２００２−３２６８２２号公報

しかるに、本願発明者による分析によれば、異質ガラスはスターラによって大部分は良好に分散されるが、異質ガラスの流れの一部はピット内に沈み込まず、スターラを横切る方向にすり抜けていることが見出された。近年、より高い品質が求められることから、このような異質ガラスの流れを排除し、溶融ガラスの更なる高品質化が望まれる。

このような発明者の知見及び従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的は、均質化された溶融ガラスを形成可能なフォアハースを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ガラス溶融炉の下流側に設けられたフォアハースであって、壁体によって画定され、略水平に延在するチャネル状の溶融ガラスのための流路と、前記流路の上流側に設けられた溶融ガラス導入部と、前記流路の下流側に設けられたスパウトと、前記流路の底部に凹設されたピットと、前記流路の上方から前記ピットの内部に向けて突入したスターラとを有し、前記ピットを画定する上流側の壁面が、下流側にかけて下向きの傾斜面を含むことを特徴とする。

この態様によれば、ピットの上流端が下流側にかけて下向きの傾斜面を含むことにより、異質ガラスを含む可能性がある溶融ガラスの底面沿流の多くが、傾斜面に沿ってピットの底面に沈み込む。溶融ガラスの底面沿流は、ピット内に入ることによって前進が抑制され、スターラに巻き付き易くなるため、溶融ガラスの主流への拡散が促進される。これにより、溶融ガラスの底面沿流がスターラ間をすり抜けることが抑制され、異質ガラスの偏在が抑制される。その結果、ガラス製品中に生じる欠点が低減する。

また、上記の態様において、前記スターラが上昇流を形成するとよい。

この態様によれば、溶融ガラスの底面沿流は上昇流を形成するスターラの下端部から巻き付くことができるため、スターラによって撹拌を受ける距離が長くなり、溶融ガラスの主流への拡散が促進される。これにより、溶融ガラスの底面沿流がスターラ間をすり抜けることが抑制され、異質ガラスの拡散が促進されて欠点が減少する。

また、上記の態様において、前記ピットを画定する下流側の壁面が、前記流路の長手方向に対して略直交する面をなすとよい。

この態様によれば、ピットを画定する下流側の壁面がピット内に流入した溶融ガラスの底面沿流の前進を抑制するため、溶融ガラスの底面沿流がスターラをすり抜けずに巻き付き易くなり、溶融ガラスの主流への拡散が促進される。

また、上記の態様において、前記傾斜面が、前記流路の前記ピットよりも上流側を画定する底面に接続しているとよい。

この態様によれば、流路のピットよりも上流側の底面に沿って流れる溶融ガラスの底面沿流が傾斜面に沿ってピット内に流入し易くなる。

また、上記の態様において、前記傾斜面の下流側の端部が、前記スターラの下端よりも下方に位置するとよい。

この態様によれば、溶融ガラスの底面沿流がスターラの下端に到達し易くなり、スターラによって撹拌を受ける距離が長くなる。

また、上記の態様において、前記ピットを画定する上流側の壁面が、前記傾斜面の下流側の端部から下方に延在し、水平面に対する傾斜角が前記傾斜面よりも大きい立壁面を有するとよい。また、前記立壁面は、前記流路の長手方向に対して直交する面をなすとよい。

この態様によれば、傾斜面の下流端において溶融ガラスの底面沿流が傾斜面から剥離し易くなり、底面沿流がスターラに巻き付き易くなる。

また、上記の態様において、前記傾斜面が水平面に対してなす角度が、２５度以上６５度以下であるとよい。

この態様によれば、溶融ガラスの底面沿流が傾斜面に沿ってピット内に流入し易くなり、スターラの撹拌作用を受け易くなる。

また、上記の態様において、前記ピットが前記流路の長手方向に直交する短手方向に延在し、前記スターラは、前記ピット内に前記短手方向に整列して複数設けられ、前記傾斜面は、前記短手方向に延在しているとよい。

この態様によれば、任意の幅のフォアハースにおいて、溶融ガラスの底面沿流の拡散を促進することができる。

また、上記の態様において、前記スターラはスクリューを有するとよい。また、前記スターラはパドルを有するとよい。

この態様によれば、溶融ガラスの撹拌効果が向上する。

本発明によれば、溶融ガラスを効率的に撹拌することにより、均質化された溶融ガラスを形成可能なフォアハースを提供することができる。

本発明に基づくゴブ製造装置の側断面図 図１におけるII−II線に沿った断面図 （Ａ）スクリューを備えたスターラ、（Ｂ）パドルを備えたスターラの斜視図 ピット内の底面沿流の流線を示すシミュレーション結果の模式図であって、（Ａ）傾斜面：３０度、（Ｂ）傾斜面：９０度 ピット内上流位置及びピット下流位置における底面沿流の分布を示すヒストグラムであって、（Ａ）傾斜面：３０度、スクリュー上昇流（Ｂ）傾斜面：４５度、スクリュー上昇流 ピット内上流位置及びピット下流位置における底面沿流の分布を示すヒストグラムであって、（Ｃ）傾斜面：６０度、スクリュー上昇流（Ｄ）傾斜面：９０度、スクリュー上昇流 ピット内上流位置及びピット下流位置における底面沿流の分布を示すヒストグラムであって、（Ａ）傾斜面：３０度、スクリュー下降流（Ｂ）傾斜面：４５度、スクリュー下降流 ピット内上流位置及びピット下流位置における底面沿流の分布を示すヒストグラムであって、（Ｃ）傾斜面：６０度、スクリュー下降流（Ｄ）傾斜面：９０度、スクリュー下降流 ピット内上流位置及びピット下流位置における底面沿流の分布を示すヒストグラムであって、（Ａ）傾斜面：３０度、パドル上昇流（Ｂ）傾斜面：４５度、パドル上昇流 ピット内上流位置及びピット下流位置における底面沿流の分布を示すヒストグラムであって、（Ｃ）傾斜面：６０度、パドル上昇流（Ｄ）傾斜面：９０度、パドル上昇流 ピット内上流位置及びピット下流位置における底面沿流の分布を示すヒストグラムであって、（Ａ）傾斜面：３０度、パドル下降流（Ｂ）傾斜面：４５度、パドル下降流 ピット内上流位置及びピット下流位置における底面沿流の分布を示すヒストグラムであって、（Ｃ）傾斜面：６０度、パドル下降流（Ｄ）傾斜面：９０度、パドル下降流 縦断面攪拌度合いの評価における計算位置（ピット内上流位置及びピット下流位置）を示す説明図

図１及び図２に示されるように、本発明に基づくゴブ製造装置１は、ガラスびんなどのガラス容器を製造するように構成されたもので、溶融炉２及び溶融炉２に接続したフォアハース３を含む。溶融炉２は、珪砂等の原料やガラスカレットを溶融し、溶融ガラス４を生成する公知の溶融炉であり、燃焼式又は電熱式の炉であってよい。

フォアハース３は、溶融炉２の下流側に設けられ、略水平に延在する流路５を画定する。フォアハース３の延在方向を長手方向とし、水平面上において長手方向に直交する方向を短手方向（幅方向）とする。フォアハース３は、長手方向における一端である上流端に溶融炉２に接続した溶融ガラス導入部６を有し、長手方向における他端である下流端に溶融ガラス４を払い出すスパウト７を有する。フォアハース３は、長手方向に延在する底壁１１、及び底壁１１の両側縁から上方に突出した一対の側壁１２を含む壁体１３を有し、横断面が上方に開口したチャネル形をなす。流路５は、底壁１１、一対の側壁１２によって画定されている。壁体１３の上部開口は、上壁１４によって閉じられている。底壁１１の上面１１Ａは概ね水平に延在している。流路５には所定の深さで溶融ガラス４が流れる。流路５において溶融ガラス４の液面より上部の空間には、図示しないガスバーナーが設けられ、溶融ガラス４はガスバーナーから噴出する火炎によって加熱される。

フォアハース３の流路５の底部にはピット２０が凹設されている。ピット２０は、底壁１１の上面１１Ａに対して下方に凹んだ凹部である。ピット２０は、底壁１１の上面１１Ａに対して下方に配置されたピット底壁２１と、ピット２０の長手方向における上流側の端部を画定するピット上流側壁２２と、ピット２０の長手方向における下流側の端部を画定するピット下流側壁２３と、ピット２０の短手方向における両側部を画定する一対のピット側壁２４とを有する。ピット上流側壁２２及びピット下流側壁２３の上端は底壁１１に接続し、ピット側壁２４の上端は側壁１２に接続している。ピット２０は、短手方向に延び、流路５の短手方向における長さ（幅）と同じ長さを有する。ピット２０は、流路５の長手方向における中央よりも下流側、或はスパウト７に直上流に近接して配置されてもよい。

ピット上流側壁２２は、ピット２０の内方を向く傾斜面２２Ａを有する。傾斜面２２Ａは、略水平に延在する底壁１１の上面１１Ａに対して傾斜しており、下流側にかけて下向きに傾斜している。傾斜面２２Ａは、上流側の縁部において流路５のピット２０よりも上流側を画定する底壁１１の上面１１Ａに接続している。また、ピット上流側壁２２は、傾斜面２２Ａの下流側の縁部から下方に延びてピット底壁２１の上面２１Ａに接続し、ピット２０の内方を向く立壁面２２Ｂを有する。立壁面２２Ｂの底壁１１の上面１１Ａ（水平面）に対する傾斜角は、傾斜面２２Ａの底壁１１の上面１１Ａに対する傾斜角よりも大きく設定されている。傾斜面２２Ａの底壁１１の上面１１Ａに対する傾斜角は、２５度以上６５度以下、より好ましくは３０度以上６０以下である。本実施形態では、立壁面２２Ｂの底壁１１の上面１１Ａに対する傾斜角は、９０°であり、流路５の長手方向に対して直交する面をなす。立壁面２２Ｂが存在するため、傾斜面２２Ａの下流側の端縁は、ピット底壁２１の上面２１Ａに対して上方に位置する。傾斜面２２Ａは、本実施形態では平面に形成されているが、他の実施形態では、短手方向に沿う方向から見て凸面や凹面に形成されていてもよい。傾斜面２２Ａ及び立壁面２２Ｂは、短手方向に延在し、それぞれの両端は一対のピット側壁２４に接続している。

ピット下流側壁２３は、流路５の長手方向に対して略直交し、ピット２０の内方を向く内側面２３Ａを形成する。すなわち、ピット下流側壁２３の内側面２３Ａは、略水平に延在する底壁１１の上面１１Ａに対して約９０度の角度をなすように配置されている。ピット底壁２１の上面２１Ａは水平面をなす。

ピット２０には、少なくとも１つのスターラ３０が設けられている。スターラ３０は、上下に延びる回転軸線を有し、流路５の上方から前記ピット２０の内部に向けて突入している。スターラ３０は、上下に延在し、上下方向を中心として回転するシャフト３１と、シャフト３１の下端の外周部に設けられ、シャフト３１の回転によって上昇流を形成するべき翼部３２を有するとよい。シャフト３１の下端は、ピット底壁２１の上面２１Ａから上方に距離をおいて配置されている。本実施形態では、同一形状の４つのスターラ３０が、ピット２０内に短手方向に直線状に整列して設けられている。スターラ３０は、回転によって溶融ガラス４に上昇方向の流れを発生するように構成されているものであれば、任意の形式のものであってよい。シャフト３１の上端は、減速機等を介して電動モータに接続されている。シャフト３１の下端及び翼部３２の下端は、底壁１１の上面１１Ａよりも下方に配置されている。

翼部３２は、例えばスクリュー３２Ａやパドル３２Ｂであってよい。図３（Ａ）に示すように、スクリュー３２Ａは、シャフト３１から径方向外方に突出し、シャフト３１を中心として上下に螺旋状に延在するものであってよい。図３（Ｂ）に示すように、パドル３２Ｂは、例えば回転軸から径方向外方に突出し、回転方向に対して傾斜した板状体であってよい。パドル３２Ｂは、シャフト３１を中心として対称位置に一対設けられているとよい。シャフト３１と、スクリュー３２Ａ及びパドル３２Ｂを含む翼部３２は、セラミックスや耐熱金属から形成されるとよい。

傾斜面２２Ａの下流端は、スターラ３０の翼部３２の下端よりも下方に配置されている。傾斜面２２Ａの下流端は、スターラ３０のシャフト３１の下端よりも下方に配置されていてもよい。

各スターラ３０の回転方向は、任意に設定することができる。各スターラ３０の回転方向は、例えば、全てが同一の回転方向に設定されてもよく、或は短手方向において各スターラ３０の回転方向が交互に逆向きになってもよい。

スパウト７は、フォアハース３の底壁１１に設けられたオリフィスリング３５と、オリフィスリング３５の直上の上壁１４から垂下するチューブ３６と、チューブ３６内に摺動可能に設けられたプランジャ３７と、オリフィスリング３５から流出する溶融ガラス４を、所定量のゴブ３８として切り出すためのシヤー３９とを備えている。

以上のように構成したフォアハース３の作用及び効果について説明する。フォアハース３の流路５を流れる溶融ガラス４は、上部ほど温度が高く、粘性が低いことから流動性が高い。一方、底壁１１近傍を流れる溶融ガラス４は、温度が上部に比べて低く、粘性が高いことから流動性が低い。溶融ガラス４のうちで底壁１１の上面１１Ａに沿って流れる流れを底面沿流とすると、底面沿流は溶融ガラス４の大部分を占める主流に対して流動性が低い。溶融ガラス４の底面沿流には、接触する耐熱煉瓦からジルコニア、アルミナ等の不純物が溶け込むため、主流に対して組成が異なる異質ガラスが含まれることがある。この異質ガラスが主流中に混入し、偏在するといわゆるキャットスクラッチと呼ばれる欠点や脈理が発生する。本実施形態に係るフォアハース３では、ピット２０の上流端が下流側にかけて下向きの傾斜面２２Ａを含むことにより、異質ガラスを含む可能性がある溶融ガラス４の底面沿流の多くが、傾斜面２２Ａに沿ってピット２０の底面に沈み込む。溶融ガラス４の底面沿流は、ピット２０内に入ることによって前進が抑制され、スターラ３０に巻き付き易くなるため、溶融ガラス４の主流への拡散が促進される。また、溶融ガラス４の底面沿流はスターラ３０の下端部から巻き付くことができるため、スターラ３０によって撹拌を受ける距離が長くなり、溶融ガラス４の主流への拡散が促進される。これらにより、溶融ガラス４の底面沿流がスターラ３０間をすり抜けることが抑制され、異質ガラスの偏在が抑制される。その結果、ガラス製品中に生じる欠点が低減する。

傾斜面２２Ａが、ピット２０よりも上流側の底壁１１の上面１１Ａに接続しているため、ピット２０よりも上流側の底壁１１の上面１１Ａに沿って流れる溶融ガラス４の底面沿流が傾斜面２２Ａに沿ってピット２０内に流入し易くなる。また、傾斜面２２Ａの下流側の端部が、スターラ３０の翼部３２の下端、より好ましくはシャフト３１の下端よりも下方に位置することによって、溶融ガラス４の底面沿流がスターラ３０の下端に到達し易くなり、スターラ３０によって撹拌を受ける距離が長くなる。傾斜面２２Ａの下流端が傾斜面２２Ａよりも水平面に対して傾斜角度が大きい立壁面２２Ｂに接続しているため、傾斜面２２Ａの下流端において溶融ガラス４の底面沿流が傾斜面２２Ａから剥離し易くなり、底面沿流がスターラ３０に巻き付き易くなる。

ピット下流側壁２３の内側面２３Ａが流路５の長手方向に対して略直交する面をなすため、ピット２０内に流入した溶融ガラス４の底面沿流の前進が抑制される。これにより、溶融ガラス４の底面沿流がスターラ３０をすり抜けずに巻き付き易くなり、溶融ガラス４の主流への拡散が促進される。

次に、上記の実施形態に基づいた、シミュレーションによる実施例について説明する。シミュレーションでは、フォアハース３の幅を９００ｍｍ、フォアハース３の長さを８６３４ｍｍ、上流端からスターラ３０までの距離を６４４７．５ｍｍ、ピット２０の深さ（底壁１１の上面１１Ａとピット底壁２１の上面２１Ａとの上下方向における距離）を８０ｍｍ、立壁面２２Ｂの高さを２５ｍｍ、スターラ３０のシャフト３１の直径を１８２ｍｍ、スターラ３０のシャフト３１の下端とピット底壁２１の上面２１Ａとの間の空隙の上下幅を２５ｍｍ、溶融ガラス４の液面の底壁１１の上面１１Ａからの高さを１５０ｍｍをとした。傾斜面２２Ａの底壁１１の上面１１Ａに対する角度（水平面に対する角度）を、実施例では３０度、４５度、６０度とし、比較対象として比較例では９０度とした。スターラ３０は、翼部３２の形状をスクリュー３２Ａ又はパドル３２Ｂとした。また、スターラ３０の翼部３２は、上昇流を発生させる形態（実施例）、下降流を発生させる形態（比較例）とした。各スターラ３０の回転方向は、短手方向において回転方向が交互に逆になるように設定した。

溶融ガラス４の底面沿流にトレーサを配置し、ピット２０及びその前後におけるトレーサの軌跡を視覚化した結果を図４に示す。図４は、翼部３２に上昇流を発生するスクリュー３２Ａを適用し、傾斜面２２Ａの角度を３０度、９０度とした結果である。

図４（Ａ）に示すように、傾斜面２２Ａの傾斜角を３０度とした場合には、溶融ガラス４の底面沿流は、傾斜面２２Ａに沿ってピット２０の底まで到達し、スターラ３０に巻き上げられて溶融ガラス４の液面近傍に到達する様子が確認された。この場合、底面沿流のスターラ３０に沿って上昇する距離が長いため、スターラ３０への巻き付きによる高い攪拌効果が得られると考えられる。なお、図示しないが、傾斜面２２Ａの傾斜角を４５度、６０度とした場合も同様の結果が得られた。

図４（Ｂ）に示すように、傾斜面２２Ａを備えない通常のピット２０（比較例、傾斜面２２Ａの傾斜角が９０度）を用いた場合、溶融ガラス４の底面沿流は、完全にピット２０の底まで到達する前にスターラ３０に巻き上げられる様子が確認された。この場合、底面沿流のスターラ３０に沿って上昇する距離が短いため、巻き付きによる攪拌効果が小さいと考えられる。

溶融ガラス４の均質性を評価するための指針として、巻きつく比率及び底面沿流率を用いた。巻きつく比率とは、フォアハース３の流路５の上流端から多数（本実施例では４５００個）のトレーサを流路５の横断面の全領域に渡って均一に導入し、流線距離がオリフィスリング３５までの直線距離より長い距離のものを、スターラ３０に巻きついたものとして評価し、そのようなトレーサの、全体に対する割合として定義した。また、底面沿流率は、フォアハース３の流路５の上流端の底部（底壁１１の上面１１Ａ）の短手方向全域及び長手方向１ｍの領域に１０００個のトレーサを配置して流し、ピット下流側壁２３の上端から高さ２３ｍｍの縦幅及び短手方向全域の横幅によって画定される領域を設け、その領域を通過するトレーサの個数をカウントし、カウントされたトレーサの全体に対する割合として定義した。

表１は、スターラ３０の翼部３２にスクリュー３２Ａ又はパドル３２Ｂを用い、傾斜面２２Ａの傾斜角を変化させた場合の底面沿流（トレーサ）がスターラ３０に巻き付く比率及びピット２０の下流側でトレーサが底面沿流となる比率を比較している。

スターラ３０の翼部３２をスクリュー３２Ａとした場合、回転によって生じる流れが上昇流の場合及び下降流の場合において、底面沿流率はいずれの傾斜角度についても０％であった。スターラ３０の翼部３２をパドル３２Ｂとした場合、スクリュー３２Ａとした場合よりも、総じて高い底面沿流率が得られたが、下降流を用いた場合の方が低い底面沿流率が得られた。

巻きつく比率は、傾斜面２２Ａの傾斜角度が浅い程高くなる結果が得られた。スクリュー３２Ａ及びパドル３２Ｂのいずれの場合でも、上昇流の方が下降流よりも高い巻きつく比率が得られた。また、パドル３２Ｂの場合の方が、スクリュー３２Ａの場合に比較して高い巻きつく比率が得られた。

底面沿流率及び巻きつく比率は、撹拌の効果を表すと考えられる。表１によれば、傾斜面２２Ａの傾斜角度を９０度より浅い角度とし、スクリュー３２Ａが上昇流を形成するように用いることにより、好適な結果が得られることが示されている。傾斜面２２Ａの傾斜角度を３０度、４５度、６０度の場合、９０度の場合に比べて底面沿流率及び巻きつく比率が良好であるため、３０度以上６０度以下の範囲において底面沿流率及び巻きつく比率が良好であると推測される。また、傾斜面２２Ａの傾斜角度の変化に対して底面沿流率及び巻きつく比率の変化は小さいため、傾斜面２２Ａの傾斜角度は２５度以上６５度以下の範囲においても底面沿流率及び巻きつく比率が良好であると推測される。

更に、溶融ガラス４の流れのピット２０通過時の縦断面攪拌度合いを評価した。縦断面攪拌度合いは、フォアハース３の上流側の端部から多数（本実施例では１０００個）のトレーサを、底面沿流中に導入し、ピット２０内の上流位置とピット２０の下流位置におけるトレーサの高さ方向の分布を計算した（図１３参照）。ピット２０内の上流位置は立壁面２２Ｂとスターラ３０との間の位置であり、ピット２０の下流位置はピット２０の下流側の流路５内の位置である。

図５及び図６に示されるように、翼部３２が上昇流を形成するスクリュー３２Ａの場合において、傾斜面２２Ａの傾斜角を深くすると、高さ方向に分散する傾向があるものの、ピット２０の下流側において、上層部にまでは、トレーサがあまり巻き上げられない。傾斜面２２Ａの傾斜角を浅くすると、トレーサが、ピット２０の底面から最上層部に向けて長い上下距離に渡って巻き上げられている。

図７及び図８に示されるように、翼部３２が下降流を形成するスクリュー３２Ａの場合には、傾斜面２２Ａの傾斜角に関わらず、上層部にトレーサが巻き上げられる度合いが極めて小さい。トレーサが、スターラ３０をすり抜けているものと見られる。

図９及び図１０に示されるように、翼部３２が上昇流を形成するパドル３２Ｂの場合には、トレーサはピット２０の下流側において上下に良く分散した分布を示す。特に、傾斜面２２Ａの傾斜角を浅くすると、トレーサが、ピット２０の底面から最上層部に向けて長い上下距離に渡って巻き上げられている。

図１１及び図１２に示されるように、翼部３２が下降流を形成するパドル３２Ｂの場合には、トレーサが上層部にまであまり巻き上げられず、スターラ３０をすり抜けているものと見られる。しかしながら、傾斜面２２Ａの傾斜角を浅くすると、トレーサはピット２０の下流側において上下に良く分散した分布を示す。

このように、ピット２０の前端に傾斜面２２Ａを設けることにより、翼部３２にスクリュー３２Ａ及びパドル３２Ｂのいずれを用いた場合でも、（下降流を形成するスクリュー３２Ａを用いた場合を除いて）トレーサがスターラ３０によって良好に巻き上げられ、スターラ３０に良く巻き付き、良好に撹拌が行われる傾向が見られた。また、翼部３２がパドル３２Ｂである場合には、スクリュー３２Ａの場合よりもトレーサが高さ方向に分散する傾向が見られた。

このようなシミュレーション結果を考慮すると、傾斜面２２Ａの傾斜角を９０度よりも実質的に浅くし、翼部３２に上昇流を形成するスクリュー３２Ａ或いはパドル３２Ｂを適用すると有利であると見られる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、他の実施形態ではピット下流側壁２３の上端は、底壁１１の上面１１Ａよりも上方に突出していてもよい。また、他の実施形態では立壁面２２Ｂが省略され、傾斜面２２Ａの下流端（下端）がピット底壁２１の上面２１Ａまで延びていてもよい。

１ ：ゴブ製造装置
２ ：溶融炉
３ ：フォアハース
４ ：溶融ガラス
５ ：流路
６ ：溶融ガラス導入部
７ ：スパウト
１１ ：底壁
１１Ａ ：上面
１２ ：側壁
１３ ：壁体
１４ ：上壁
２０ ：ピット
２１ ：ピット底壁
２２ ：ピット上流側壁
２２Ａ ：傾斜面
２２Ｂ ：立壁面
２３ ：ピット下流側壁
２３Ａ ：内側面
３０ ：スターラ
３１ ：シャフト
３２ ：翼部
３２Ａ ：スクリュー
３２Ｂ ：パドル

Claims (11)

1. ガラス溶融炉の下流側に設けられたフォアハースであって、
   壁体によって画定され、略水平に延在するチャネル状の溶融ガラスのための流路と、
   前記流路の上流側に設けられた溶融ガラス導入部と、
   前記流路の下流側に設けられたスパウトと、
   前記流路の底部に凹設されたピットと、
   前記流路の上方から前記ピットの内部に向けて突入したスターラとを有し、
   前記ピットを画定する上流側の壁面が、下流側にかけて下向きの傾斜面を含むことを特徴とするフォアハース。
2. 前記スターラが上昇流を形成することを特徴とする請求項１に記載のフォアハース。
3. 前記ピットを画定する下流側の壁面が、前記流路の長手方向に対して略直交する面をなすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォアハース。
4. 前記傾斜面が、前記流路の前記ピットよりも上流側を画定する底面に接続していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載のフォアハース。
5. 前記傾斜面の下流側の端部が、前記スターラの下端よりも下方に位置することを特徴とする請求項４に記載のフォアハース。
6. 前記ピットを画定する上流側の壁面が、前記傾斜面の下流側の端部から下方に延在し、水平面に対する傾斜角が前記傾斜面よりも大きい立壁面を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つの項に記載のフォアハース。
7. 前記立壁面は、前記流路の長手方向に対して直交する面をなすことを特徴とする請求項６に記載のフォアハース。
8. 前記傾斜面が水平面に対してなす角度が、２５度以上６５度以下であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つの項に記載のフォアハース。
9. 前記ピットが前記流路の長手方向に直交する短手方向に延在し、
   前記スターラは、前記ピット内に前記短手方向に整列して複数設けられ、
   前記傾斜面は、前記短手方向に延在していることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つの項に記載のフォアハース。
10. 前記スターラがスクリューを有することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つの項に記載のフォアハース。
11. 前記スターラがパドルを有することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１つの項に記載のフォアハース。

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