JP6975403B2 - 溶融ガラスの搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶融ガラスの搬送装置に関し、特に搬送途中で溶融ガラスを撹拌装置で撹拌混合し、溶融ガラスの均質化を図るための技術に関する。

周知のように、溶融ガラスを溶融窯から成形装置に搬送するに際しては、その搬送経路上に撹拌装置を設けて成形装置へ供給される溶融ガラスを撹拌することが行われている。この撹拌装置は、撹拌翼を設けたスターラーを円筒状の撹拌槽内に配設してなるもので、撹拌槽内に溶融ガラスを流入させてスターラーを所定の軸まわりに回転させることで、撹拌槽内に流入した溶融ガラスに円周方向の流れを与えて、溶融ガラスを撹拌可能としている。

一方、溶融ガラスの均質化を目的としてこの種の撹拌装置を使用する場合には、撹拌槽の中央側（スターラーの回転中心側）を流れる溶融ガラスだけでなく、撹拌槽の外側（内壁沿い）を流れる溶融ガラスについても十分に撹拌を行う必要がある。撹拌槽の中央側を流れる溶融ガラスについては、スターラーにより比較的容易に撹拌することができるが、内壁に沿って流れる溶融ガラスについては、スターラーの撹拌翼と内壁との間に不可避的に生じる隙間をすり抜けて流れることになる。そのため、この内壁沿いを流れる溶融ガラスを効果的に撹拌するための手段が種々提案されている。

例えば特許文献１には、撹拌翼の最外径部と撹拌槽の内壁との隙間を小さくすることで、具体的には撹拌翼の回転直径を内壁の内径寸法の約９１％とすることで、撹拌翼と接触することなく下流側に流れてしまう溶融ガラスの量を低減することが記載されている。

また、特許文献２には、溶融ガラスの搬送管（撹拌槽）の内壁面近傍での溶融ガラスのすり抜けを防止することを目的として、スターラーの外径寸法を撹拌槽の内径寸法の０．８５倍以上とし、好ましくは０．９倍以上とすることが提案されている。

また、特許文献３には、溶融ガラスの撹拌時における耐火金属異物の発生量を低減できる範囲内で撹拌効果を高めることの有効性が示されている一方で、撹拌効果を高めるためには、撹拌翼と撹拌チャンバ（撹拌槽）の内壁との間隔を減少させる必要があることが記載されている。

特開２０１５−１２４１０７号公報 特許第５５１０４４６号公報 特許第５５８８６７５号公報

このように、上記何れの特許文献に提案された手法においても、スターラーの撹拌翼と撹拌槽の内壁との隙間をすり抜ける溶融ガラスについて、上記隙間を狭くすることで解決を図ろうとしていることが分かる。しかしながら、スターラーと撹拌槽との接触は厳禁であるため、どれだけ隙間を小さくしたとしても、隙間をすり抜けようとする溶融ガラスを完全に排除することは難しい。これでは撹拌槽内に流入する溶融ガラスを漏れなく撹拌できるとは言い難い。また、隙間を小さくするほど、撹拌翼や内壁に生じる摩擦は大きくなり、撹拌翼を支持するスターラーの軸に生じるトルクも大きくなる。その結果、撹拌翼や内壁が剥がれて耐火金属異物が発生し、溶融ガラスの成形不良や成形品の品質低下を招来するおそれがある。また、スターラーの寿命低下も懸念される。

以上の事情に鑑み、本明細書では、溶融ガラスを漏れなく撹拌混合しつつも、撹拌時における耐火金属異物の発生を可及的に抑制又は防止することを、解決すべき技術課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係る溶融ガラスの搬送装置により達成される。すなわち、この搬送装置は、溶融ガラスの供給源から成形装置に向けて溶融ガラスを搬送する装置であって、供給源から成形装置に至る溶融ガラスの搬送流路上に配設される第一及び第二の撹拌装置と、第一の撹拌装置の撹拌槽に設けた溶融ガラスの流出口と、第二の撹拌装置の撹拌槽に設けた溶融ガラスの流入口とを接続する連通路とを備え、第一の撹拌装置と第二の撹拌装置とは搬送流路の上下流方向に隣り合わせて配設され、かつ第一の撹拌槽の上部又は下部の何れか一方に溶融ガラスの流入口、他方に流出口が設けられ、第二の撹拌槽の流入口及び流出口が第一の撹拌槽とは上下部を同じにしてそれぞれ設けられる溶融ガラスの搬送装置であって、第一及び第二の撹拌装置の少なくとも一方のスターラーの回転直径が、スターラーが収容される撹拌槽の内径寸法の７０％より大きく、かつ９０％以下である点をもって特徴付けられる。なお、本明細書において「第一の撹拌装置と第二の撹拌装置とは搬送流路の上下流方向に隣り合わせて配設され」とは、隣り合う撹拌装置同士の間に他の撹拌装置が存在しないように配設されることを意味する。また、「スターラーの回転直径」とは、スターラーの回転中心から最もその半径方向に離れた部分が描く回転軌跡の直径を意味する。

本発明は、第一及び第二の撹拌装置を、搬送流路の上下流方向に隣り合わせて配設して、第一の撹拌装置の撹拌槽に設けた溶融ガラスの流出口と、第二の撹拌装置の撹拌槽に設けた溶融ガラスの流入口とを連通路で接続し、かつ第一の撹拌槽の上部又は下部の何れか一方に溶融ガラスの流入口、他方に流出口が設けられ、第二の撹拌槽の流入口及び流出口が第一の撹拌槽とは上下部を同じにしてそれぞれ設けられた構成を採ると共に、第一及び第二の撹拌装置の少なくとも一方のスターラーの回転直径を、スターラーが収容される撹拌槽の内径寸法の７０％より大きく、かつ９０％以下とした。このように、二つの撹拌装置を所定の態様で配列及び接続し、かつ少なくとも一方の撹拌装置を構成するスターラーの回転直径を撹拌槽の内径寸法との関係で所定の範囲に設定することにより、撹拌槽の半径方向内側及び外側（内壁近傍）だけでなく半径方向中間領域を通過する溶融ガラスについても効果的な撹拌作用を与えることができる。詳述すると、上流側の撹拌装置の撹拌槽に流入する溶融ガラスのうち、流入口の上端側（鉛直方向上側）から流入する溶融ガラスについては、上流側の撹拌槽内ではスターラーの軸付近に沿って流れ、スターラーにより十分に撹拌される。また、上流側撹拌槽の流入口の下端側（鉛直方向下側）から流入する溶融ガラスについては、上流側の撹拌槽内では主に撹拌槽の内壁に沿って流れる一方、下流側の撹拌槽へはその流入口の上端側から流入してスターラーの軸付近に沿って流れ、スターラーにより十分に撹拌される。また上流側撹拌槽の流入口の中央側（鉛直方向中間領域側）から流入する溶融ガラスについては、撹拌槽内でその半径方向中間領域（スターラーの回転中心と内壁との中間領域）を流れるため、撹拌翼と内壁との隙間をそれほど狭めなくても、すなわちスターラーの回転直径が撹拌槽内壁の内径寸法に対して所定の割合以上の大きさ（例えば７０％よりも大きい値）を有する場合には、上流側の撹拌装置あるいは下流側の撹拌装置で十分に撹拌される。よって溶融ガラスを漏れなく撹拌混合して搬送間で均質化を図ることが可能となる。

また、スターラーの撹拌翼と撹拌槽の内壁との隙間をそれほど狭めなくても十分な撹拌作用を得ることができるので、撹拌動作時に撹拌翼や内壁に生じる摩擦を低減して、撹拌翼や内壁の剥がれ等に起因する耐火金属異物の発生を可及的に抑制又は防止することが可能となる。

また、本発明に係る溶融ガラスの搬送装置においては、第一及び第二の撹拌装置内にそれぞれ収容された第一及び第二のスターラーの回転直径がともに第一及び第二の撹拌槽の内径寸法の７０％より大きく、かつ９０％以下であってもよい。

後述する実験結果によれば、第一及び第二の撹拌装置内にそれぞれ収容された第一及び第二のスターラーの回転直径をともに第一及び第二の撹拌槽の内径寸法の７０％より大きく、かつ９０％以下とした場合に、撹拌槽の半径方向内側及び外側（内壁近傍）だけでなく半径方向中間領域を通過する溶融ガラスについても十分かつ効果的に撹拌作用を及ぼし得ることが判明した。よって、各スターラーの回転直径をともに撹拌槽の内径寸法に対して７０％より大きく、かつ９０％以下の大きさに設定することにより、撹拌槽に流入する溶融ガラスに対して漏れのない撹拌作用を安定的に付与することが可能となる。もちろん、この際も、各スターラーの撹拌翼と撹拌槽内壁との隙間は所定の大きさ以上に保持されるので、撹拌翼や内壁に生じる摩擦を低減して、撹拌翼や内壁の剥がれ等に起因する耐火金属異物の発生を何れの撹拌装置においても可及的に抑制又は防止することが可能となる。

また、この場合、本発明に係る溶融ガラスの搬送装置においては、第二のスターラーの回転直径が第一のスターラーの回転直径以下であってもよい。

第一及び第二のスターラーの回転直径が第一及び第二の撹拌槽の内径寸法の７０％より大きく、かつ９０％以下である場合、上述のように第一のスターラーの回転直径と第二のスターラーの回転直径とを異ならせることができる。これにより、搬送対象となる溶融ガラスを漏れなくかつ十分に撹拌しつつも、第二の撹拌装置においてはスターラーの撹拌翼と撹拌槽内壁との隙間をより広くとることができるので、当該撹拌装置における撹拌翼もしくは内壁に生じる摩擦を一層低減して、耐火金属異物の発生を確実に防止することが可能となる。

また、本発明に係る溶融ガラスの搬送装置においては、少なくとも一方のスターラーは、軸と、軸の長手方向に沿って取り付けられた複数の撹拌翼とを有し、複数の撹拌翼はそれぞれ貫通開口部を有し、かつ軸まわりに旋回する際、軸の長手方向一端側の撹拌翼ほど、長手方向他端側の撹拌翼に対して、軸まわりでの位相が遅れるように複数の撹拌翼が配設されていてもよい。

このように、撹拌翼に貫通開口部を設けることで、貫通開口部の通過に伴って溶融ガラスにせん断力を作用させることができる。また、軸まわりの旋回時に、軸の長手方向一端側の撹拌翼ほど、長手方向他端側の撹拌翼に対して、軸まわりでの位相が遅れるように複数の撹拌翼を配設したので、これらの撹拌翼が軸まわりに回転するのに伴い、軸近傍において長手方向他端側から長手方向一端側に向かう溶融ガラスの流れを形成できる。そして、この流れが、撹拌槽内での本来的な流れである軸の長手方向一端側から長手方向他端側に向かう溶融ガラスの流れと、撹拌翼が旋回することにより生じる円周方向の旋回流れと合わさることで、軸の半径方向に沿った流れが生じる。この半径方向に沿った流れにより、軸近傍の溶融ガラスと内壁近傍の溶融ガラスとが置換され得る。よって、上記構成のスターラーを本発明に係る撹拌装置に適用すれば、撹拌槽の半径方向全域を流れる溶融ガラスがせん断力を受ける機会を増やして、溶融ガラスの撹拌効果を全体的に高めることが可能となる。また、溶融ガラスの撹拌性能が向上すれば、軸の回転数を減少させたとしても十分に溶融ガラスを撹拌することができる。従って、これによっても、撹拌翼もしくは内壁に生じる摩擦を一層低減して、耐火金属異物の発生をより確実に防止することが可能となる。

また、スターラーが上記構成の撹拌翼を有する場合、本発明に係る溶融ガラスの搬送装置においては、貫通開口部が、撹拌翼の旋回方向に沿って撹拌翼を貫通していてもよい。

このようにすれば、溶融ガラスが貫通開口部をより通過し易くなるため、撹拌翼が溶融ガラスから受ける抵抗をさらに抑制することが可能となる。従って、これによっても、撹拌翼もしくは内壁に生じる摩擦を一層低減して、耐火金属異物の発生をより確実に防止することが可能となる。

また、以上の説明に係る搬送装置は、例えばこの搬送装置と、搬送装置の下流側に位置し、搬送装置により搬送された溶融ガラスを成形する成形装置とを備えた板ガラスの製造装置として好適に提供することも可能である。この場合、本発明に係る板ガラスの製造装置は、上記した搬送装置と、搬送装置の下流側に位置し、搬送装置により搬送された溶融ガラスを成形する成形装置とを備えた点をもって特徴付けられる。あるいは、本発明に係る板ガラスの製造方法は、上記した板ガラスの製造装置を用いて板ガラスを製造する点をもって特徴付けられる。なお、ここでいう板ガラスには、ガラスフィルムや枚葉状のガラス板など、板状をなすガラス製品全般が含まれる。

以上に述べたように、本発明によれば、溶融ガラスを漏れなく撹拌混合しつつも、撹拌時における耐火金属異物の発生を可及的に防止することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る溶融ガラスの搬送装置を備えた板ガラスの製造装置の全体構成を概念的に示す図である。 図１に示す二つの撹拌装置の縦断面図である。 図１に示す第一の撹拌装置の横断面図である。 図２に示すスターラーの斜視図である。 図１に示す二つの撹拌装置の使用態様の一例を説明するための図であって、流入口の上側から第一の撹拌槽に流入した溶融ガラスの流れを模式的に示す縦断面図である。 図１に示す二つの撹拌装置の使用態様の一例を説明するための図であって、流入口の下側から第一の撹拌槽に流入した溶融ガラスの流れを模式的に示す縦断面図である。 図１に示す二つの撹拌装置の使用態様の一例を説明するための図であって、流入口の中央側から第一の撹拌槽に流入した溶融ガラスの流れを模式的に示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係るスターラーの要部斜視図である。 スターラーの回転直径と、せん断応力解析結果との関係を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。はじめに、本発明に係る搬送装置を備えた板ガラスの製造装置の概略について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る板ガラスの製造装置１は、最上流域に配置された溶融ガラスの供給源としての溶融窯２と、溶融窯２の下流側に配設される清澄室３と、清澄室３の下流側に配設され、主として溶融ガラスの粘度調整を行うポット４と、ポット４の下流側に配設され、溶融ガラスから板ガラスを成形する成形装置５と、溶融窯２から成形装置５に至る（本実施形態では清澄室３からポット４に至る）搬送流路６、及び搬送流路６上に配設され、清澄室３側からポット４側に溶融ガラスを搬送する搬送装置７とを備える。

搬送装置７は、清澄室３から流出した溶融ガラスを撹拌混合しながら成形装置５側（本実施形態ではポット４）に搬送するもので、搬送流路６の上流側を構成する第一の搬送流路６ａを介して清澄室３と接続される第一の撹拌装置８と、搬送流路６の下流側を構成する第二の搬送流路６ｂを介してポット４に接続される第二の撹拌装置９と、第一の撹拌装置８と第二の撹拌装置９とを接続する連通路１０とを備える。

成形装置５は、溶融ガラスから板ガラスのベースとなるガラスリボンを連続的に成形する装置であり、例えば、オーバーフローダウンドロー法による成形を実行する装置、スロットダウンドロー法による成形を実行する装置等が採用される。なお、成形装置５は、板ガラス以外のガラス製品を成形する装置であってもよく、一例として、ダンナー法によって溶融ガラスからガラス管、あるいは、ガラス棒を連続的に成形する装置であってもよい。

上記構成をなす板ガラスの製造装置１を用いて板ガラスを製造するにあたっては、まずガラス原料を溶融窯２に投入して溶融ガラスとする。次いで溶融ガラスを清澄室３で清澄し、続いて搬送装置７で溶融ガラスを清澄室３からポット４に搬送すると共に、その搬送途中で、第一及び第二の撹拌装置８，９により溶融ガラスを撹拌混合する。然る後、撹拌混合された溶融ガラスを、ポット４を経て成形装置５に供給し、溶融ガラスから板ガラスを連続的に成形する。このようにして板ガラスの製造が連続的に実施される。

次に、搬送装置７の詳細を主に図２から図４に基づいて説明する。

搬送装置７は、二つの撹拌装置８，９を所定の態様で配列並びに接続してなるもので、具体的には、第一の撹拌装置８と第二の撹拌装置９とは搬送流路６の上下流方向に隣り合わせて配設される。言い換えると、図２に示すように、第一の撹拌装置８と第二の撹拌装置９との間に他の撹拌作用を奏する装置が介在することなく、第一の撹拌装置８と第二の撹拌装置９とが連通路１０を介して直接に接続されている。

ここで、第一の撹拌装置８は、第一の撹拌槽１１と、第一の撹拌槽１１の内部に収容される第一のスターラー１２とを備える。第一の撹拌槽１１の上流端（図２でいえば上側）には、溶融ガラスの第一の撹拌槽１１内への流入を可能とする第一の流入口１３が設けられると共に、第一の撹拌槽１１の下流端（図２でいえば下側）には、溶融ガラスの第一の撹拌槽１１外への流出を可能とする第一の流出口１４が設けられる。第一の流入口１３は第一の搬送流路６ａと接続され、第一の流出口１４は連通路１０と接続される。

また、第二の撹拌装置９は、第二の撹拌槽１５と、第二の撹拌槽１５の内部に収容される第二のスターラー１６とを備える。第二の撹拌槽１５の上流端（図２でいえば上側）には、溶融ガラスの第二の撹拌槽１５内への流入を可能とする第二の流入口１７が設けられると共に、第二の撹拌槽１５の下流端（図２でいえば下側）には、溶融ガラスの第二の撹拌槽１５外への流出を可能とする第二の流出口１８が設けられる。第二の流入口１７は連通路１０と接続され、第二の流出口１８は第二の搬送流路６ｂと接続される。

このうち、第一の撹拌装置８を構成する第一の撹拌槽１１は円筒状をなすもので、その内壁１１ａもまた円筒形状をなす（何れも図３を参照）。内壁１１ａの少なくとも表層部は、例えば白金又は白金合金で形成されている。第一のスターラー１２は、その回転中心Ｘ１が第一の撹拌槽１１の中心線、より正確には内壁１１ａの中心線と一致するように配設されている。

第一のスターラー１２は、図２及び図３に示すように、軸１９と、軸１９の長手方向（図２でいえば上下方向）に沿って取り付けられた複数の撹拌翼２０とを備えている。軸１９及び各撹拌翼２０の少なくとも表層部は、例えば白金又は白金合金で形成されている。このスターラー１２は、軸１９の回転に伴って複数の撹拌翼２０を軸１９まわりで旋回させて第一の撹拌槽１１内の溶融ガラスを撹拌する構成となっている。なお、本実施形態では、軸１９に対して四枚の撹拌翼２０が取り付けられる形態となっているが、撹拌翼２０の枚数は適宜増減させてもよい。

軸１９は、溶融ガラスの第一の撹拌槽１１内における上下流方向（図２でいえば上下方向）に伸びた丸棒として形成される。軸１９の上端部には図示しない駆動源（例えばモーター）が接続されており、駆動源の駆動に伴って、軸１９が所定の向き（図３に示すように軸１９を平面視した状態でいえば、時計回り）に回転するようになっている。なお、軸１９の下端部は、上端部とは異なり自由端となっており、第一の撹拌槽１１内に位置している。

複数の撹拌翼２０は、本実施形態では、軸１９の長手方向に沿って等間隔で取り付けられている。また、図４に示すように、軸１９まわりの回転時に、軸１９の上端側の撹拌翼２０ほど、下端側の撹拌翼２０に対して、軸１９まわりでの位相が遅れるように取り付けられている。詳述すると、上下で隣り合う両撹拌翼２０，２０の間で、相対的に上方側の撹拌翼２０は、相対的に下方側の撹拌翼２０に対して、角度θの分だけ軸１９まわりでの位相が遅れるようになっている。この図示例では、最も位相が進む最下段の撹拌翼２０から最も位相が遅れる最上段の撹拌翼２０まで、同じ角度θの分ずつ順次に位相が遅れるように、各撹拌翼２０が軸１９の円周方向所定位置に取り付けられている。

上記の位相の関係により、複数の撹拌翼２０が軸１９まわりを旋回するのに伴い、軸１９近傍で下方から上方に向かう溶融ガラスの上昇流れが形成される。そして、当該上昇流れが、第一の撹拌槽１１内での本来的な流れである上方から下方に向かう溶融ガラスの下降流れと、撹拌翼２０の旋回に伴って生じる円周方向の旋回流れと合わさることで、軸１９の半径方向に沿った流れが生じる。これにより、図２に実線矢印で示すように、軸１９近傍を流れる溶融ガラスの一部と、内壁１１ａ沿いを流れる溶融ガラスの一部とが置換され得る。

ここで、溶融ガラスの上昇流れを好適に形成するため、上記の角度θの値は、１０°〜８０°の範囲内とすることが好ましい。なお、本実施形態では、角度θの値を７０°としている。

複数の撹拌翼２０はそれぞれ、軸１９を基準として対称（軸１９の中心線を基準として軸対称）に配置された一対の翼体２０ａを備えている。これにより、本実施形態に係るスターラー１２においては、その全体の重心が軸１９上に位置している。一対の翼体２０ａの各々は、縦置き姿勢とされた矩形の板状をなし、各翼体２０ａには二つの貫通開口部２０ａ１が形成されている。各貫通開口部２０ａ１は、相互に同一な矩形に形成されると共に、翼体２０ａの旋回方向（本実施形態では、翼体２０ａの厚み方向に等しい）に沿って翼体２０ａを貫通している。各翼体２０ａの先端部２０ａ２は、軸１９の長手方向に沿って伸びている。先端部２０ａ２における軸１９の長手方向に沿った長さＬ１は、軸１９の外径寸法Ｄ１よりも長くなっている。第一の撹拌槽１１の内壁１１ａと各翼体２０ａの先端部２０ａ２との間には、所定の隙間Ｃ１が形成される。

上記構成の先端部２０ａ２および貫通開口部２０ａ１は、複数の撹拌翼２０が軸１９まわりを旋回するのに伴い、第一の撹拌槽１１の内壁１１ａ沿いを流れる溶融ガラスに付与されるせん断力を増大させる作用を奏する。

ここで、貫通開口部２０ａ１を溶融ガラスに通過させ易くする観点から、各翼体２０ａにおける貫通開口部２０ａ１の開口率は、３０％以上とすることが好ましい。ここで、「開口率」とは、翼体２０ａの元となる矩形の板状体（貫通開口部２０ａ１が未形成の状態の板状体）をその厚み方向から見たときの面積に対し、貫通開口部２０ａ１の開口面積が占める割合を意味する。また、翼体２０ａの先端部２０ａ２により溶融ガラスに対して好適にせん断力を作用させるため、上下で隣り合う両撹拌翼２０，２０の軸１９の長手方向に沿った相互間の間隔Ｓを基準として、先端部２０ａ２の長さＬ１が間隔Ｓの５０％〜１５０％の長さを有することが好ましい。

また、図３に示すように、上記構成の第一のスターラー１２の回転直径（第一のスターラー１２のうち回転中心Ｘ１から最もその半径方向に離れた部分が描く回転軌跡Ｔの直径）をＤ２、第一の撹拌槽１１の内壁１１ａの内径寸法をＤ３としたとき、Ｄ３×０．７＜Ｄ２≦Ｄ３×０．９の関係を満たすように、第一の撹拌槽１１及び第一のスターラー１２の各寸法を設定するのがよい。また、摩擦の低減化の観点からは、Ｄ２＜Ｄ３×０．８５の関係を満たすのが好ましく、撹拌混合による均質化の観点からは、Ｄ３×０．７５≦Ｄ２の関係を満たすのが好ましい。本実施形態でいえば、第一のスターラー１２の最外径部となる一対の翼体２０ａの先端部２０ａ２と接する仮想円（外接円）直径が回転直径Ｄ２に相当する。

以上、第一の撹拌装置８の構成について説明したが、第二の撹拌装置９の構成についても第一の撹拌装置８のそれと同様である。

すなわち、図２に示すように、第二の撹拌装置９を構成する第二の撹拌槽１５の形状、材質は第一の撹拌槽１１と同じである。また、第二のスターラー１６の回転中心Ｘ２が第二の撹拌槽１５の内壁１５ａの中心線と一致するように配設されている点も同じである。

第二のスターラー１６の形状、材質についても第一のスターラー１２と同じである。すなわち、第二のスターラー１６は、軸２１と、複数（図示例では四枚）の撹拌翼２２とを備えており、図示しない駆動源（例えばモーター）により軸２１を所定の向き（図示は省略するが、軸２１を平面視した状態において時計回り）に回転するようになっている。

また、複数の撹拌翼２２の構成並びに配置態様についても同様であり、軸２１まわりの回転時に、軸２１の上端側の撹拌翼２２ほど、下端側の撹拌翼２２に対して、軸２１まわりでの位相が遅れるように取り付けられている（図２を参照）。また、複数の撹拌翼２２はそれぞれ、軸２１を基準として対称に配置された一対の翼体２２ａを備えており、各翼体２２ａには二つの貫通開口部２２ａ１と、軸２１の長手方向に沿って伸びる先端部２２ａ２が設けられている。

また、上記構成の第二のスターラー１６の回転直径（第二のスターラー１６の回転中心Ｘ２から最もその半径方向に離れた部分が描く回転軌跡の直径）をＤ４、第二の撹拌槽１５の内壁１５ａの内径寸法をＤ５としたとき、Ｄ５×０．７＜Ｄ４≦Ｄ５×０．９の関係を満たすように、第二の撹拌槽１５及び第二のスターラー１６の各寸法を設定するのがよい。また、摩擦の低減化の観点からは、Ｄ４＜Ｄ５×０．８５の関係を満たすのが好ましく、撹拌混合による均質化の観点からは、Ｄ５×０．７５≦Ｄ４の関係を満たすのが好ましい。本実施形態でいえば、第二のスターラー１６の最外径部となる一対の翼体２２ａの先端部２２ａ２と接する仮想円（外接円）直径が回転直径Ｄ４に相当する。

なお、第一のスターラー１２の回転直径Ｄ２と第二のスターラー１６の回転直径Ｄ４とは同じであってもよく、異なっていてもよい。すなわち、本実施形態では、第二のスターラー１６の回転直径Ｄ４を第一のスターラー１２の回転直径Ｄ２に等しくしているが、回転直径Ｄ４を回転直径Ｄ２より小さくしてもよい。もちろん、この場合においても、第二のスターラー１６の回転直径Ｄ４は、Ｄ５×０．７＜Ｄ４≦Ｄ５×０．９の関係を満たすことが望ましい。

連通路１０は、第一の撹拌槽１１の流出口１４と上流側で接続し、かつ第二の撹拌槽１５の流入口１７と下流側で接続している。本実施形態では、連通路１０は、図２に示すように、第一の撹拌槽１１の流出口１４と接続され、水平方向に伸びる第一水平部１０ａと、第一水平部１０ａとその下流端で接続され、鉛直下方から鉛直上方に向けて直線的に傾斜した傾斜部１０ｂと、傾斜部１０ｂとその上流端で接続され、水平方向に伸び、かつ第二の撹拌槽１５の流入口１７と下流端で接続される第二水平部１０ｃとで構成されている。

次に、上記構成の搬送装置７を用いた溶融ガラスの搬送態様の一例を、本発明の作用効果と共に、主に図５〜図７に基づいて説明する。

まず、清澄室３から流出した溶融ガラスは第一の搬送流路６ａを通過して流入口１３から第一の撹拌槽１１内の上側領域に流入する。そして、第一の撹拌槽１１内を下方に向けて通過する際、溶融ガラスの一部又は全部は、第一の撹拌槽１１と第一のスターラー１２との協働により所定の撹拌作用を受け、混合される。このようにして撹拌混合された溶融ガラスは第一の撹拌槽１１の下側に設けられた流出口１４より第一の撹拌槽１１外に流出する。流出した溶融ガラスは、連通路１０を通過して流入口１７から第二の撹拌槽１５内の上側領域に流入する。そして、第二の撹拌槽１５内を下方に向けて通過する際、溶融ガラスの一部又は全部は、第二の撹拌槽１５と第二のスターラー１６との協働により所定の撹拌作用を受け、混合される。このように二度にわたって撹拌混合された溶融ガラスは第二の撹拌槽１５の下側に設けられた流出口１８より第二の撹拌槽１５外に流出する。流出した溶融ガラスは、第二の搬送流路６ｂを通過してポット４内に流入する。このようにして、清澄室３からポット４へ至る溶融ガラスの搬送が行われる。

ここで、本実施形態に係る溶融ガラスの搬送装置７では、第一及び第二の撹拌装置８，９を、搬送流路６の上下流方向に隣り合わせて配設して、第一の撹拌槽１１の下流側に設けた溶融ガラスの流出口１４と、第二の撹拌槽１５の上流側に設けた溶融ガラスの流入口１７とを連通路１０で接続した構成とした。また、第一及び第二のスターラー１２，１６の回転直径Ｄ２，Ｄ４がともに、これら第一及び第二のスターラー１２，１６が収容される第一及び第二の撹拌槽１１，１５の内径寸法Ｄ３，Ｄ５の７０％より大きく、かつ９０％以下とした。このように構成することによって、以下の作用を奏する。

まず、流入口１３から第一の撹拌槽１１内に流入する溶融ガラスのうち、流入口１３の上端側（鉛直方向上側）から流入する溶融ガラスＧ１については、図５中の矢印付き一点鎖線で示すように、第一の撹拌槽１１内のうち主に第一のスターラー１２の軸１９近傍を下方に向けて螺旋状に流れる。よって、第一のスターラー１２との間で十分な接触の機会が与えられ、有効かつ十分な撹拌作用を受ける。こうして撹拌作用を受けながら第一の撹拌槽１１の下流端に至った溶融ガラスＧ１は、流出口１４から第一の撹拌槽１１外へ流出する。流出した溶融ガラスＧ１は、連通路１０を通過した後、流入口１７の下端側（鉛直方向下側）から第二の撹拌槽１５内に流入する。そして、第二の撹拌槽１５の内壁１５ａ沿いを下方に向けて螺旋状に流れた後、下端に設けられた流出口１８から第二の撹拌槽１５外へ流出する。このようにして、流入口１３の上端側から第一の撹拌槽１１内に流入した溶融ガラスＧ１は十分に撹拌混合された状態で第二の搬送流路６ｂを介してポット４に至る。

次に、流入口１３から第一の撹拌槽１１内に流入する溶融ガラスのうち、流入口１３の下端側（鉛直方向下側）から流入する溶融ガラスＧ２については、図６中の矢印付き二点鎖線で示すように、第一の撹拌槽１１内のうち主に第一の撹拌槽１１の内壁１１ａ沿いを下方に向けて螺旋状に流れる。よって、第一のスターラー１２との間で十分な接触の機会が与えられないまま、第一の撹拌槽１１の下流端に至った溶融ガラスＧ１は、流出口１４から第一の撹拌槽１１外へ流出する。流出した溶融ガラスＧ１は、連通路１０を通過した後、流入口１７の上端側（鉛直方向上側）から第二の撹拌槽１５内に流入する。そして、第二の撹拌槽１５内のうち主に第二のスターラー１６の軸２１近傍を下方に向けて螺旋状に流れる。よって、第二のスターラー１６との間で十分な接触の機会が与えられ、結果として有効かつ十分な撹拌作用を受ける。こうして撹拌作用を受けながら第二の撹拌槽１５の下流端に至った溶融ガラスＧ２は、流出口１８から第二の撹拌槽１５外へ流出する。このようにして、流入口１３の下端側から第一の撹拌槽１１内に流入した溶融ガラスＧ１についても、十分に撹拌混合された状態で第二の搬送流路６ｂを介してポット４に至る。

最後に、流入口１３から第一の撹拌槽１１内に流入する溶融ガラスのうち、流入口１３の中央側（鉛直方向中間領域側）から流入する溶融ガラスＧ３については、図７中の矢印付き破線で示すように、第一の撹拌槽１１内のうち主にその半径方向中間領域、言い換えると第一のスターラー１２の回転中心Ｘ１と内壁１１ａとの中間領域を下方に向けて螺旋状に流れる。この場合、溶融ガラスＧ３と、第一のスターラー１２の撹拌翼２０とが接触する機会が見込まれるが、接触の頻度やその程度については、撹拌翼２０の半径方向長さ、すなわち第一のスターラー１２の回転直径Ｄ２（図２及び図３を参照）に影響を受ける。ここで、第一のスターラー１２の回転直径Ｄ２が第一の撹拌槽１１の内壁１１ａの内径寸法Ｄ３に対して所定の割合以上の大きさ、具体的には７０％よりも大きい値を有する場合、十分な接触の機会が与えられるので、この中間領域を下方に向けて流れる溶融ガラスＧ３に対して有効な撹拌作用を付与することができる。こうして撹拌作用を受けながら第一の撹拌槽１１の下流端に至った溶融ガラスＧ３は、流出口１４から第一の撹拌槽１１外へ流出する。流出した溶融ガラスＧ３は、連通路１０を通過した後、再び流入口１７の中央側（鉛直方向中間領域側）から第二の撹拌槽１５内に流入する。そして、第二の撹拌槽１５内のうち主にその半径方向中間領域を下方に向けて螺旋状に流れる。この場合においても、第二のスターラー１６の回転直径Ｄ４（図２を参照）を第二の撹拌槽１５の内壁１５ａの内径寸法Ｄ５の７０％よりも大きく設定することで、撹拌翼２２と溶融ガラスＧ３との間で十分な接触の機会が与えられる。よって、この中間領域を下方に向けて流れる溶融ガラスＧ３に対して有効な撹拌作用を付与することができる。こうして、撹拌作用を受けながら第二の撹拌槽１５の下流端に至った溶融ガラスＧ３は、流出口１８から第二の撹拌槽１５外へ流出する。このようにして、流入口１３の上端側から第一の撹拌槽１１内に流入した溶融ガラスＧ３についても、効果的に撹拌混合された状態で第二の搬送流路６ｂを介してポット４に至る。

以上より、本実施形態に係る搬送装置７によれば、各撹拌槽１１，１５の半径方向内側（回転中心Ｘ１，Ｘ２近傍）及び外側（内壁１１ａ，１５ａ近傍）を下方に流れる溶融ガラスＧ１，Ｇ２だけでなく、半径方向中間領域を通過する溶融ガラスＧ３についても効果的な撹拌作用を与えることができる。よって、搬送対象となる溶融ガラス全体を漏れなく撹拌混合し、均質化した状態で下流側（ポット４及び成形装置５側）へ搬送することが可能となる。

また、本実施形態では、第一及び第二のスターラー１２，１６の回転直径Ｄ２，Ｄ４を何れも、対応する第一及び第二の撹拌槽１１，１５の内壁１１ａ，１５ａの内径寸法Ｄ３，Ｄ５の９０％以下にしたので、各スターラー１２，１６の撹拌翼２０，２２と対応する各撹拌槽１１，１５の内壁１１ａ，１５ａとの隙間Ｃ１，Ｃ２（図２を参照）を比較的大きく設定できる。これにより、撹拌翼２０，２２や内壁１１ａ，１５ａに生じる摩擦を低減して、撹拌翼２０，２２や内壁１１ａ，１５ａの剥がれ等に起因する耐火金属異物の発生を可及的に抑制又は防止することが可能となる。

また、本実施形態では、第一及び第二のスターラー１２，１６はともに、軸１９，２１と、軸１９，２１の長手方向に沿って取り付けられた複数の撹拌翼２０，２２とを有し、複数の撹拌翼２０，２２はそれぞれ貫通開口部２０ａ１，２２ａ１を有し、かつ軸１９，２１まわりに旋回する際、軸１９，２１の長手方向一端側の撹拌翼２０，２２ほど、長手方向他端側の撹拌翼２０，２２に対して、軸１９，２１まわりでの位相が遅れるように複数の撹拌翼２０，２２が配設されるようにした。言い換えると、上下で隣り合う両撹拌翼２０，２０（２２，２２）の間で、相対的に上方側の撹拌翼２０（２２）は、相対的に下方側の撹拌翼２０（２２）に対して、角度θの分だけ軸１９（２１）まわりでの位相が遅れるようにした（図４を参照）。

このように、撹拌翼２０，２２に貫通開口部２０ａ１，２２ａ１を設けることで、貫通開口部２０ａ１，２２ａ１の通過に伴って溶融ガラスにせん断力を作用させることができる。また、軸１９，２１まわりの旋回時に、軸１９，２１の長手方向一端側の撹拌翼２０，２２ほど、長手方向他端側の撹拌翼２０，２２に対して、軸１９，２１まわりでの位相が遅れるように複数の撹拌翼２０，２２を配設したので、これらの撹拌翼が軸まわりに回転するのに伴い、軸近傍において例えば下端側から上端側に向かう溶融ガラスの流れを形成できる。よって、この流れが、上述した通り、軸１９，２１の上端側から下端側に向かう溶融ガラスの流れと、円周方向の旋回流れと合わさることで、軸１９，２１の半径方向に沿った流れが生じ、この半径方向に沿った流れにより、軸１９，２１近傍の溶融ガラスと内壁１１ａ，１５ａ近傍の溶融ガラスとが置換され得る。従って、撹拌槽１１，１５の半径方向全域を流れる溶融ガラスがせん断力を受ける機会を増やして、溶融ガラスの撹拌効果を全体的に高めることが可能となる。また、溶融ガラスの撹拌性能が向上すれば、軸１９，２１（第一及び第二のスターラー１２，１６）の回転数を減少させたとしても十分に溶融ガラスを撹拌することができる。従って、これによっても、撹拌翼２０，２２もしくは内壁１１ａ，１５ａに生じる摩擦を一層低減して、耐火金属異物の発生をより確実に防止することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係る溶融ガラスの搬送装置は、上記実施形態には限定されることなく、本発明の範囲内で種々の形態を採ることが可能である。

例えば第一及び第二のスターラー１２，１６の回転直径Ｄ２，Ｄ４に関し、上記実施形態では、これら回転直径Ｄ２，Ｄ４がともに、第一及び第二の撹拌槽１１，１５の内壁１１ａ，１５ａの内径寸法Ｄ３，Ｄ５の７０％より大きく、かつ９０％以下である場合を例示したが、もちろん、これには限られない。すなわち、第一及び第二のスターラー１２，１６のうち少なくとも一方のスターラー１２（１６）の回転直径Ｄ２（Ｄ４）が、対応する撹拌槽１１（１５）の内壁１１ａ（１５ａ）の内径寸法Ｄ３（Ｄ５）の７０％より大きく、かつ９０％以下であればよい。この関係を満たすように、各スターラー１２，１６の回転直径Ｄ２，Ｄ４を設定することにより、溶融ガラスを漏れなく撹拌混合することが可能となる。

また、第一のスターラー１２の回転直径Ｄ２と第二のスターラー１６の回転直径Ｄ４とは同じであってもよいし、異なっていてもよい。要は、上述した関係を内壁１１ａ，１５ａの内径寸法Ｄ３，Ｄ５との間で満たす限りにおいて、回転直径Ｄ２，Ｄ４は任意の寸法を取り得る。

また、スターラー１２（１６）の撹拌翼２０（２２）について、上記実施形態では、矩形板状の一対の翼体２０ａを有し、各翼体２０ａに矩形状をなす二つの貫通開口部２０ａ１が形成される場合を例示したが（図２、図４）、もちろんこれ以外の形態をとることも可能である。図８はその一例（本発明の他の実施形態）に係るスターラー（第一又は第二のスターラー）２４の要部斜視図を示している。図８に示すように、このスターラー２４は、軸２５と、複数の撹拌翼２６（図８では一つの撹拌翼２６のみを示している）とを備えたもので、複数の撹拌翼２６はそれぞれ、軸２５を基準として対称に配置された一対の翼体２６ａを有する。ここで、翼体２６ａの形状は上記実施形態に係る翼体２０ａ，２２ａと同じく矩形板状であるが、少なくとも一部の角部が曲面で面取りされている。また、各翼体２６ａには一つの貫通開口部２６ａ１のみが形成されると共に、翼体２６ａの先端部２６ａ２についてもその角部が曲面で面取りされている。なお、軸２５まわりに旋回する際、軸２５の長手方向一端側（下端側）の撹拌翼２６ほど、長手方向他端側（上端側）の撹拌翼２６に対して、軸２５まわりでの位相が遅れるように複数の撹拌翼２６が配設される点は図２等に示す実施形態の場合と同じである。

このような形状をなす翼体２６ａ並びに貫通開口部２６ａ１であっても、図２等に示す実施形態の場合と同様に、撹拌槽１１，１５（図２を参照）の半径方向全域を流れる溶融ガラスがせん断力を受ける機会を増やして、溶融ガラスの撹拌効果を全体的に高めることが可能となる。また、角部を面取りした形状とすることで、図２等に示すスターラー１２，１６と同じ回転直径であったとしても、撹拌翼２６に生じる摩擦を低減して、耐火金属異物の発生をより確実に防止することが可能となる。

もちろん、翼体２０ａ，２２ａ，２６ａの形状、個数は任意であり、貫通開口部２０ａ１，２２ａ１，２６ａ１の形状、個数も任意である。例えば図示は省略するが、複数の棒状体を組み合わせることで矩形状の貫通開口部が一又は複数個形成された矩形状の翼体を形成することも可能である。この場合、棒状体の断面形状も任意である。また、これら翼体２０ａ，２２ａ，２６ａの軸１９，２１，２５に対する配置態様や、貫通開口部２０ａ１，２２ａ１，２６ａ１の翼体２０ａ，２２ａ，２６ａに対する配置態様も任意であることはもちろんである。また、他の条件によっては、貫通開口部２０ａ１，２２ａ１，２６ａ１を省略することも可能である。この場合、翼体２０ａ，２２ａ，２６ａは穴のない平坦面又は曲面を有する板状としてもよい。

また、流入口１３（１５）と撹拌翼２０（２２）との位置関係について、図２等に示す実施形態では、最も上位の撹拌翼２０（２２）の上端位置が、流入口１３（１５）の上端位置よりも低い場合を例示したが、もちろんこれには限られない。図示は省略するが、上述した撹拌作用を阻害しない範囲において、最も上位の撹拌翼２０（２２）の上端位置と、流入口１３（１５）の上端位置とが同一高さであってもよいし、最も上位の撹拌翼２０（２２）の上端位置が、流入口１３（１５）の上端位置よりも高くてもよい。

また、以上の説明では、第一及び第二の撹拌装置８，９がともに上部に溶融ガラスの流入口１３，１７を有し、かつ下部に溶融ガラスの流出口１４，１８を有する場合を例示したが、もちろんこの配置態様には限定されない。すなわち、図示は省略するが、第一及び第二の撹拌装置８，９がともに下部に流入口１３，１７を有し、かつ上部に流出口１４，１８を有してもかまわない。また、ここでいう「上部」と「下部」は、第一の撹拌槽１１と第二の撹拌槽１５とを同じ姿勢で並べて配置した場合に、便宜的に流入口１３，１７と流出口１４，１８との相対的な位置関係を規定する目的で使用しており、鉛直方向の上部と下部に限定されるものではない。すなわち、図２に示す構造でいえば、溶融ガラスが漏出しない限りにおいて、各撹拌槽１１，１５の長手方向（各スターラーの１２，１６の長手方向）を鉛直方向に対して傾斜させてもよく、あるいは水平にした姿勢で配設してもよい。

また、以上の説明では、二つの撹拌装置（第一及び第二の撹拌装置８，９）を備えた搬送装置７を例示したが、もちろん、三つ以上の撹拌装置を備えた搬送装置７を構成することも可能である。ただし、この場合、第三以降の撹拌装置は、第一の撹拌装置８の上流側に配設され、もしくは第二の撹拌装置９の下流側に配設されることが肝要である。すなわち、隣り合う第一及び第二の撹拌装置８，９の間に他の撹拌装置（第三以降の撹拌装置）が存在しないように配設されることが肝要である。なお、この場合、第三以降の撹拌装置の構成は任意であり、第一及び第二の撹拌装置８，９と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

また、搬送対象となる溶融ガラスの組成、温度については特に問わないが、例えば粘度が１０００ポイズである場合にその粘度に相当する温度が１３５０℃以上となる特性を有する溶融ガラスが好適に適用可能である。すなわち、このような特性を有する溶融ガラスはいわゆる高粘性ガラスと呼ばれるものであるから、従来汎用の搬送装置（撹拌装置）であれば、十分かつ漏れなく撹拌混合することが難しいのに対し、本発明に係る搬送装置７であれば、摩擦を抑えながらも十分かつ漏れなく溶融ガラスを撹拌混合することができる。

以下、本発明の有用性を実証するための実施例（実施例１、実施例２）について説明する。

本実施例（実施例１）では、模擬実験により、図２に示す構成の搬送装置７の模型を用いて、第一の撹拌槽１１の流入口１３から流入する溶融ガラスに対する撹拌作用の有無及び程度を検証した。具体的には、流入口１３から第一の撹拌槽１１内に溶融ガラスを想定した粘性液体を流入させると共に、有色液体を流入口１３の鉛直方向で異なる三つの位置、すなわち上端位置（図５）、下端位置（図６）、及び中間位置（図７）から第一の撹拌槽１１に向けて流入させ（溶融ガラスに混入させ）、有色液体が混入した部分の溶融ガラスＧ１〜Ｇ３（図５〜図７）の消色の有無でもって、当該溶融ガラスＧ１〜Ｇ３の撹拌混合の程度を評価した。なお、撹拌槽１１へ流入する粘性流体は、実物大の撹拌装置に流入する溶融ガラスに換算したときに、流入量が１０００ｋｇ／ｈｒ、粘度が１０００ポイズとなるように流量および粘度を調整した。

また、第一及び第二のスターラー１２，１６の回転直径Ｄ２，Ｄ４の大きさを６水準（内壁１１ａ，１５ａの内径寸法Ｄ３，Ｄ５に対してそれぞれ６０％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％）用意し、各水準で有色液体が混入した部分の溶融ガラスＧ〜Ｇ３の消色の有無を確認した。各スターラー１２，１６の回転数は２５ｒｐｍとした。消色の有無は撹拌槽１１，１５ごとに行った。なお、消色の有無を視認可能とするために、各撹拌槽１１，１５には透明な材料で形成したものを使用した。

表１に、第一及び第二のスターラー１２，１６の回転直径Ｄ２，Ｄ４の内径寸法Ｄ３，Ｄ５に対する比と、有色液体の供給位置、及び消色の有無についての結果を示す。ここで、表１中の「上端」「中間」「下端」は、有色液体の流入口における鉛直方向の供給位置、すなわち第一の撹拌槽内への流入開始位置をそれぞれ意味している。また、表１中の「○」は、対応する撹拌槽内で溶融ガラスＧ１〜Ｇ３の消色が視認できたことを意味し、「×」は、溶融ガラスＧ１〜Ｇ３の消色が視認できなかったことを意味している。

表１から分かるように、第一の撹拌槽１１に流入口１３の上端位置から有色液体を供給した場合（上端位置から第一の撹拌槽１１内に流入する溶融ガラスＧ１に混入させた場合）、第一及び第二のスターラー１２，１６の回転直径Ｄ２，Ｄ４の全ての水準（６０〜９０％）において、第一の撹拌槽１１内で溶融ガラスＧ１の消色が目視により確認された。また、流入口１３の下端位置から有色液体を供給した場合、第一の撹拌槽１１内では何れの水準においても溶融ガラスＧ２の消色は確認されなかったものの、続く第二の撹拌槽１５内では全ての水準において溶融ガラスＧ２の消色が確認された。そして、流入口１３の鉛直方向中間位置から有色液体を供給した場合、回転直径Ｄ２，Ｄ４の大きさが内径寸法Ｄ３，Ｄ５との比で９０％の場合（実施例４）のみ、第一の撹拌槽１１内で溶融ガラスＧ３の消色が確認された。また、回転直径Ｄ２，Ｄ４の大きさが内径寸法Ｄ３，Ｄ５との比で７５％、８０％、８５％の場合（実施例１〜３）に、第二の撹拌槽１５内で溶融ガラスＧ３の消色が確認された。これに対して、回転直径Ｄ２，Ｄ４の大きさが内径寸法Ｄ３，Ｄ５との比で７０％以下の場合（比較例１，２）、何れの撹拌槽１１，１５内においても溶融ガラスＧ３の消色は確認されなかった。以上より、少なくとも図２に示す構成の搬送装置７を用いた場合、各スターラー１２，１６の回転直径Ｄ２，Ｄ４の大きさが内径寸法Ｄ３，Ｄ５との比で７０％より大きければ、各撹拌槽１１，１５を通過する溶融ガラスＧ１〜Ｇ５を漏れなく撹拌混合して、均質化した状態で下流側のポット４又は成形装置５に搬送できることが分かった。

次に、本実施例（実施例２）では、スターラーの回転直径と、撹拌動作時にスターラーに生じるせん断応力との関係について数値解析により評価を行った。具体的には、図８に示す形状のスターラー２４の回転直径Ｄ６の大きさ（ここでは、内壁１１ａの内径寸法Ｄ３に対する比）を５０％から９５％まで変化させた場合に、撹拌動作時にスターラー２４の撹拌翼２６の最外径部、すなわち各翼体２６ａの先端部２６ａ２の外側面に生じるせん断応力の大きさを数値解析により評価した。撹拌槽への溶融ガラスの流入量は１０００ｋｇ／ｈｒ、ガラスの粘度は１０００ポイズとした。スターラー２４の回転数は２０ｒｐｍとした。

図９に、回転直径とせん断応力の解析結果との関係を示す。図９中、横軸はスターラー２４の回転直径Ｄ６の内径寸法Ｄ３（図２を参照）に対する比［％］を示している。また、左側の縦軸は、撹拌動作時にスターラー２４の最外径部に生じるせん断応力の大きさ［ｋＰａ］を示し、右側の縦軸は、スターラー２４の表面積に対する、当該表面に生じたせん断応力の値が所定の大きさ（ここでは４ｋＰａ）を超えた領域の面積の割合［％］を示している。

図９から分かるように、スターラー２４の最外径部に生じるせん断応力（図９中、黒丸で示している）は、当然ながら回転直径Ｄ６が大きいほど高い。その一方で、回転直径Ｄ６が９０％以下になると、最外径部に生じるせん断応力は大幅に減少することが分かった。また、スターラー２４の表面に生じるせん断応力が相対的に高い領域の割合、具体的にはせん断応力が４ｋＰａを超える領域の割合は、回転直径Ｄ６が小さくなるにつれて減少し、特に、８５％未満になると、大幅に減少することが分かった。スターラー２４に生じるせん断応力は回転数に比例することから、上記知見を加味した場合、回転数は３０ｒｐｍ以下で適用するのがよく、好ましくは２５ｒｐｍ以下で適用するのがよい。

以上、実施例１及び実施例２の結果より、溶融ガラスを漏れなく均等に撹拌混合しつつ、撹拌時における耐火金属異物の発生を可及的に防止するためには、スターラーの回転直径を内壁の内径寸法との比で７０％より大きく、かつ９０％以下とすることが重要であることが分かった。また、耐火金属異物の発生をより確実に防止するには、回転半径の比を８５％以下、より好ましくは８５％未満にすることが重要であり、溶融ガラスの撹拌混合による均質化を安定的に実行するためには、回転半径の比を７５％以上にすることが重要であることが分かった。

１ 板ガラスの製造装置
２ 溶融窯
３ 清澄室
４ ポット
５ 成形装置
６ 搬送流路
７ 搬送装置
８，９ 撹拌装置
１０ 連通路
１１，１５ 撹拌槽
１１ａ，１５ａ 内壁
１２，１６，２４ スターラー
１３，１７ 流入口
１４，１８ 流出口
１９，２１，２５ 軸
２０，２２，２６ 撹拌翼
２０ａ，２２ａ，２６ａ 翼体
２０ａ１，２２ａ１，２６ａ１ 貫通開口部
２０ａ２，２２ａ２，２６ａ２ 先端部
Ｃ１，Ｃ２ 隙間
Ｄ１ 外径寸法
Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６ 回転直径
Ｄ３，Ｄ５ 内径寸法
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 溶融ガラス
Ｔ 回転軌跡
Ｘ１，Ｘ２ 回転中心

Claims (6)

1. 溶融ガラスの供給源から成形装置に向けて前記溶融ガラスを搬送する装置であって、
   前記供給源から前記成形装置に至る前記溶融ガラスの搬送流路上に配設される第一及び第二の撹拌装置と、前記第一の撹拌装置の撹拌槽に設けた前記溶融ガラスの流出口と、前記第二の撹拌装置の撹拌槽に設けた前記溶融ガラスの流入口とを接続する連通路とを備え、
   前記第一の撹拌装置と前記第二の撹拌装置とは前記搬送流路の上下流方向に隣り合わせて配設され、かつ前記第一の撹拌槽の上部又は下部の何れか一方に前記溶融ガラスの流入口、他方に前記流出口が設けられ、前記第二の撹拌槽の前記流入口及び流出口が前記第一の撹拌槽とは上下部を同じにしてそれぞれ設けられる溶融ガラスの搬送装置であって、
   前記第一及び第二の撹拌装置の少なくとも一方のスターラーの回転直径が、前記スターラーが収容される撹拌槽の内径寸法の７０％より大きく、かつ９０％以下であり、
   前記第一及び第二の撹拌装置内にそれぞれ収容された第一及び第二のスターラーはそれぞれ軸と、前記軸の長手方向に沿って取り付けられた複数の撹拌翼とを有し、
   前記複数の撹拌翼はそれぞれ貫通開口部を有し、かつ前記軸まわりに旋回する際、前記軸の長手方向上流側の前記撹拌翼ほど、長手方向下流側の前記撹拌翼に対して、前記軸まわりでの位相が遅れるように前記複数の撹拌翼が配設されていることを特徴とする溶融ガラスの搬送装置。
2. 前記第一及び前記第二のスターラーの回転直径がともにそれぞれのスターラーが収容される撹拌槽の内径寸法の７０％より大きく、かつ９０％以下である請求項１に記載の溶融ガラスの搬送装置。
3. 前記第二のスターラーの回転直径が前記第一のスターラーの回転直径以下である請求項２に記載の溶融ガラスの搬送装置。
4. 前記貫通開口部が、前記撹拌翼の旋回方向に沿って前記撹拌翼を貫通している請求項１〜３の何れか一項に記載の溶融ガラスの搬送装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の搬送装置と、前記搬送装置の下流側に位置し、前記搬送装置により搬送された前記溶融ガラスを成形する成形装置とを備えた板ガラスの製造装置。
6. 請求項５に記載の板ガラスの製造装置を用いて板ガラスを製造することを特徴とする板ガラスの製造方法。

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