JPWO2013073059A1

JPWO2013073059A1 - ガラスの製造方法、および、攪拌装置

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Publication number: JPWO2013073059A1
Application number: JP2012515283A
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Inventors: 山本　耕平; 耕平山本; 仁志月向
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Filing date: 2011-11-18
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Abstract

ガラスの製造方法は、溶融ガラス（ＭＧ）を攪拌する攪拌工程を備える。攪拌工程は、第１攪拌工程と、第２攪拌工程とからなる。第１攪拌工程では、第１攪拌槽（１００ａ）内において、溶融ガラス（ＭＧ）を下方から上方へと導きながら攪拌する。第２攪拌工程では、第２攪拌槽（１００ｂ）内において、第１攪拌工程で攪拌された溶融ガラス（ＭＧ）を上方から下方へと導きながら攪拌する。第１攪拌槽（１００ａ）は、第１チャンバー（１０１ａ）の底部から溶融ガラス（ＭＧ）を排出可能な第１排出管（１１０ａ）を備える。第２攪拌槽（１００ｂ）は、第２チャンバー（１０１ｂ）内の溶融ガラス（ＭＧ）の液面（ＬＬ）から溶融ガラス（ＭＧ）を排出可能な第２排出管（１１０ｂ）を備える。

Description

本発明は、ガラスの製造方法、および、攪拌装置に関する。

ガラス板等のガラス製品の量産工程においては、ガラス原料を加熱して溶融ガラスを生成し、生成した溶融ガラスを成形して、ガラス板等のガラス製品が製造される。溶融ガラスが不均質であると、ガラス製品には脈理が生じる。脈理は、周囲とは屈折率や比重が異なる筋状の領域であり、レンズ等の光学部品、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用基板等の用途においては、ガラス製品から厳しく排除することが求められる。脈理の発生を防ぐために、攪拌装置を用いて溶融ガラスを攪拌することが行われている。一般に攪拌装置は、円筒形状のチャンバーと、攪拌器とを備えている。攪拌器は、回転軸であるシャフトと、シャフトの側面に接続された羽根とを有している。攪拌装置では、攪拌器が配置されたチャンバー内に溶融ガラスが供給され、軸回転する羽根によって溶融ガラスが攪拌されて、溶融ガラスが均質化される。

特許文献１（特開２００１−７２４２６号公報）には、回転軸であるシャフトと、シャフトの側面に接続された羽根とを有する攪拌器を備える溶融ガラスの攪拌装置が開示されている。この攪拌装置では、攪拌槽の内壁に対して羽根の一部が近接した状態で攪拌器が設置されているので、溶融ガラスを均質に攪拌することができる。

また、特許文献２（特開２００７−２０４３５７号公報）には、複数の攪拌装置を接続することで、より高い攪拌効果を実現することができる溶融ガラスの攪拌装置が開示されている。

従来、溶融ガラスを攪拌することを目的とした攪拌装置が種々提案されている。しかし、従来の攪拌装置は、溶融ガラスを安定的に均質化する能力が十分ではなかった。そのため、ガラスの成形工程に供給される溶融ガラスをより安定的に均質化することができる攪拌装置が求められていた。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされた発明であり、その目的は、溶融ガラスをより均質に攪拌することができるガラスの製造方法、および、攪拌装置を提供することである。

本発明に係るガラスの製造方法は、ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得る溶融工程と、溶融工程で得られた溶融ガラスを攪拌する攪拌工程と、攪拌工程で攪拌された溶融ガラスからガラスを成形する成形工程と、を備える。攪拌工程は、第１攪拌工程と、第２攪拌工程とからなる。第１攪拌工程では、第１攪拌槽の内部において、溶融ガラスを下方から上方へと導きながら攪拌する。第２攪拌工程では、第２攪拌槽の内部において、第１攪拌工程で攪拌された溶融ガラスを上方から下方へと導きながら攪拌する。第１攪拌槽は、第１チャンバーと、第１チャンバー内の溶融ガラスを攪拌する第１攪拌器と、第１チャンバーの底部から溶融ガラスを排出可能な第１排出管とを備える。第２攪拌槽は、第２チャンバーと、第２チャンバー内の溶融ガラスを攪拌する第２攪拌器と、第２チャンバー内の溶融ガラスの液面から溶融ガラスを排出可能な第２排出管とを備える。第１攪拌槽の上方側部は、第２攪拌槽の上方側部と接続管によって接続される。溶融ガラスは、接続管を介して第１攪拌槽から第２攪拌槽に移送される。

本発明に係るガラスの製造方法では、溶融工程で得られた溶融ガラスを、攪拌工程において、第１攪拌槽で攪拌した後に、さらに第２攪拌槽で攪拌する。第１攪拌槽の第１チャンバーでは、溶融ガラスは下方から上方へと導かれながら攪拌される。第１攪拌槽で攪拌された溶融ガラスは、接続管を介して第２攪拌槽へ送られる。第２攪拌槽の第２チャンバーでは、溶融ガラスは上方から下方へと導かれながら攪拌される。攪拌工程では、溶融ガラスに含まれる比重が大きい成分（ジルコニアリッチの溶融ガラス等）が、第１チャンバーの底部に貯留される場合がある。溶融ガラスは、第１チャンバー内を上昇して第２チャンバーへ送られるため、第１チャンバーの底部に貯留された比重が大きい成分は、第２チャンバーに流入しにくい。そして、第１チャンバーの底面には第１排出管が取り付けられている。そのため、第１チャンバーの底部に貯留された比重が大きい成分は、第１排出管を介して第１チャンバーから排出することができる。また、第１チャンバーでは、溶融ガラスに含まれる比重が小さい成分（シリカリッチの溶融ガラスや、溶融ガラス中の微小な泡等）が、溶融ガラスの液面の近傍に貯留される場合がある。第１チャンバー内の比重が小さい成分は、第１チャンバーと第２チャンバーとを連結する接続管を介して、溶融ガラスと共に、第２チャンバーに送られる。すなわち、溶融ガラスに含まれる比重が小さい成分は、最終的に、第２チャンバー内の溶融ガラスの液面の近傍に貯留される。そして、第２チャンバーの液面近傍の高さ位置には第２排出管が取り付けられている。そのため、溶融ガラスの液面近傍に貯留された比重が小さい成分は、第２排出管を介して第２チャンバーから排出することができる。

以上より、本発明に係るガラスの製造方法の攪拌工程では、溶融ガラスに含まれる比重が大きい成分を、第１排出管から効率的に除去することができ、かつ、溶融ガラスに含まれる比重が小さい成分を、第２排出管から効率的に除去することができる。溶融ガラスに含まれる比重が異なる成分が攪拌工程で貯留および濃縮されて成形工程に送られると、成形されたガラスに発生する脈理の原因となる。本発明に係るガラスの製造方法では、溶融ガラスに含まれる比重が異なる成分を容易に除去することができるので、溶融ガラスを第１攪拌槽および第２攪拌槽において均質に攪拌することができ、ガラスの脈理の発生を抑えることができる。

また、本発明に係るガラスの製造方法は、ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得る溶融工程と、溶融工程で得られた溶融ガラスを攪拌する攪拌工程と、攪拌工程で攪拌された溶融ガラスからガラスを成形する成形工程と、を備える。攪拌工程は、第１攪拌工程と、第２攪拌工程とからなる。第１攪拌工程では、第１攪拌槽の内部において、溶融ガラスを下方から上方へと導きながら攪拌する。第２攪拌工程では、第２攪拌槽の内部において、第１攪拌工程で攪拌された溶融ガラスを上方から下方へと導きながら攪拌する。第１攪拌槽は、第１チャンバーと、第１チャンバー内の溶融ガラスを攪拌する第１攪拌器と、第１チャンバーの底部から溶融ガラスを排出可能な第１排出管とを備える。第２攪拌槽は、第２チャンバーと、第２チャンバー内の溶融ガラスを攪拌する第２攪拌器と、第２チャンバー内の溶融ガラスの液面から溶融ガラスを排出可能な第２排出管とを備える。第１攪拌槽の上方側部は、第２攪拌槽の上方側部と接続管によって接続される。溶融ガラスは、接続管を介して第１攪拌槽から第２攪拌槽に移送される。第２攪拌工程では、第２シャフトを回転軸として第２攪拌器が回転することによって、第２補助板は、第２シャフトの半径方向への流れを溶融ガラスに生じさせ、かつ、隣接する２つの段に配置される第２羽根の第２支持板の間に位置する第２補助板は、同じ方向の流れを溶融ガラスに生じさせる。また、第２攪拌工程では、最上段に位置する第２羽根の第２支持板の上方の主面上に設置された第２補助板は、最上段に位置する第２羽根の第２支持板の上方において、第２チャンバーの内壁から第２シャフトに向かって溶融ガラスを移動させる第１の流れを生じさせ、かつ、第１の流れによって移動した溶融ガラスをシャフトの側面に沿って上昇させる第２の流れを生じさせる。

また、本発明に係る攪拌装置は、溶融ガラスを攪拌するための攪拌装置であって、第１攪拌槽と、第２攪拌槽と、接続管とを備える。第１攪拌槽は、第１チャンバーと、第１チャンバー内の溶融ガラスを攪拌する第１攪拌器と、第１チャンバーの底部から溶融ガラスを排出可能な第１排出管とを有する。第２攪拌槽は、第２チャンバーと、第２チャンバー内の溶融ガラスを攪拌する第２攪拌器と、第２チャンバー内の溶融ガラスの液面から溶融ガラスを排出可能な第２排出管とを有する。接続管は、第１攪拌槽の上方側部と第２攪拌槽の上方側部とを接続する。接続管は、第１攪拌槽から第２攪拌槽に溶融ガラスを移送する。第１攪拌槽は、内部において、溶融ガラスを下方から上方へと導きながら攪拌する。第２攪拌槽は、内部において、第１攪拌器によって攪拌された溶融ガラスを上方から下方へと導きながら攪拌する。

本発明に係るガラスの製造方法、および、攪拌装置は、溶融ガラスをより均質に攪拌することができる。

実施形態に係るガラス製造装置の構成の一例を示す模式図である。実施形態に係る攪拌装置の側面図である。実施形態に係る第１攪拌器の斜視図である。実施形態に係る第２攪拌器の斜視図である。実施形態に係る第１攪拌器の第１羽根の側面図である。実施形態に係る第１攪拌器の第１羽根の平面図である。実施形態に係る第１攪拌器の第１羽根の側面図である。実施形態に係る第１攪拌器の第１羽根の平面図である。実施形態に係る攪拌装置における溶融ガラスの流れを表す図である。実施形態の変形例Ｂに係る第１攪拌器の第１羽根の斜視図である。実施形態の変形例Ｃに係る第１攪拌器の第１羽根の平面図である。

（１）ガラス製造装置の全体構成
本発明に係るガラスの製造方法、および、攪拌装置を用いるガラス製造装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るガラス製造装置２００の構成の一例を示す模式図である。ガラス製造装置２００は、溶解槽４０と、清澄槽４１と、攪拌装置１００と、成形装置４２と、これらをそれぞれ連通する導管４３ａ，４３ｂ，４３ｃとを備えている。溶解槽４０により生成された溶融ガラスＭＧは、導管４３ａを通過して清澄槽４１に流入し、清澄槽４１により清澄された溶融ガラスＭＧは、導管４３ｂを通過して攪拌装置１００に流入し、攪拌装置１００により均質に攪拌された溶融ガラスＭＧは、導管４３ｃを通過して成形装置４２に流入し、成形装置４２によりダウンドロー法を用いて溶融ガラスＭＧからガラスリボンＧＲが成形される。

溶解槽４０には、図示されていないが、バーナー等の加熱手段が設置されていて、ガラス原料を溶解して溶融ガラスＭＧを得ることができる。ガラス原料は、所望の物性のガラスを得ることができるように、適宜に調整される。例えば、ガラス原料は、質量％で表した場合に、実質的に以下の組成からなるガラスが得られるように調製されたものとすることができる。

ＳｉＯ₂ ５７質量％〜６５質量％
Ａｌ₂Ｏ₃ １５質量％〜１９質量％
Ｂ₂Ｏ₃ ８質量％〜１３質量％
ＭｇＯ１質量％〜３質量％
ＣａＯ４質量％〜７質量％
ＳｒＯ１質量％〜４質量％
ＢａＯ０質量％〜２質量％
Ｎａ₂Ｏ０質量％〜１質量％
Ｋ₂Ｏ０質量％〜１質量％
Ａｓ₂Ｏ₃ ０質量％〜１質量％
Ｓｂ₂Ｏ₃ ０質量％〜１質量％
ＳｎＯ₂ ０質量％〜１質量％
Ｆｅ₂Ｏ₃ ０質量％〜１質量％
ＺｒＯ₂ ０質量％〜１質量％
ここで、「実質的に」とは、０．１質量％未満の範囲で、微量成分の存在を許容する趣旨である。従って、上記の組成を有するガラスは、０．１質量％未満の範囲で、その他の微量成分の混入を許容する。また、上記の組成中のＦｅ₂Ｏ₃，Ａｓ₂Ｏ₃，Ｓｂ₂Ｏ₃およびＳｎＯ₂の各含有率は、複数の価数を有するＦｅ，Ａｓ，ＳｂまたはＳｎの成分を全てＦｅ₂Ｏ₃，Ａｓ₂Ｏ₃，Ｓｂ₂Ｏ₃またはＳｎＯ₂として扱って換算した値である。

本実施形態では、上記のように調製されたガラス原料が、溶解槽４０に投入される。溶解槽４０では、ガラス原料を、その組成等に応じた設定温度で溶解させて、例えば、１５００℃以上の溶融ガラスＭＧを得る。

溶解槽４０で得られた溶融ガラスＭＧは、溶解槽４０から導管４３ａを通過して清澄槽４１に流入する。清澄槽４１には、図示されていないが、溶解槽４０と同様に加熱手段が設置されている。清澄槽４１では、溶融ガラスＭＧがさらに昇温させられることで清澄される。具体的には、清澄槽４１において、溶融ガラスＭＧの温度は、１５５０℃以上、さらには１６００℃以上に上昇させられる。溶融ガラスＭＧは、昇温されることで清澄されて、溶融ガラスＭＧに含まれる微小な泡が除去される。

清澄槽４１において清澄された溶融ガラスＭＧは、清澄槽４１から導管４３ｂを通過して攪拌装置１００に流入する。溶融ガラスＭＧは導管４３ｂを通過する際に冷却される。攪拌装置１００では、清澄槽４１における温度よりも低い温度で、溶融ガラスＭＧが攪拌されて均質化される。具体的には、攪拌装置１００では、１４００℃〜１５５０℃の温度範囲に調整された溶融ガラスＭＧが攪拌される。攪拌装置１００で攪拌される溶融ガラスＭＧの粘度は、４５０ポアズ〜２４００ポアズである。

攪拌装置１００において均質化された溶融ガラスＭＧは、攪拌装置１００から導管４３ｃを通過して成形装置４２に流入する。溶融ガラスＭＧは導管４３ｃを通過する際にさらに冷却され、成形に適した温度である１２００℃付近まで冷却される。成形装置４２では、ダウンドロー法により溶融ガラスＭＧが成形される。具体的には、成形装置４２に流入した溶融ガラスＭＧは、成形装置４２の上部から溢れて成形装置４２の側壁に沿って下方へと流下する。これにより、成形装置４２の下端からガラスリボンＧＲが連続的に成形される。ガラスリボンＧＲは下方へと向かうに従って徐々に冷却され、最終的に、所望の大きさのガラス板に切断される。

（２）攪拌装置の構成
図２は、攪拌装置１００の側面図である。攪拌装置１００は、主として、第１攪拌槽１００ａと、第２攪拌槽１００ｂとから構成されている。第１攪拌槽１００ａは、主として、第１チャンバー１０１ａと、第１チャンバー１０１ａ内に収納される第１攪拌器１０２ａとから構成されている。第２攪拌槽１００ｂは、主として、第２チャンバー１０１ｂと、第２チャンバー１０１ｂ内に収納される第２攪拌器１０２ｂとから構成されている。図３は、第１攪拌器１０２ａの斜視図であり、図４は、第２攪拌器１０２ｂの斜視図である。

第１チャンバー１０１ａおよび第２チャンバー１０１ｂは、共に、同じ大きさを有する円筒形状の耐熱容器である。第１チャンバー１０１ａは、下部側面に取り付けられた上流側導管１０３、および、上部側面に取り付けられた接続管１０７と連通している。第２チャンバー１０１ｂは、上部側面に取り付けられた接続管１０７、および、下部側面に取り付けられた下流側導管１０４と連通している。図１において、導管４３ｂは上流側導管１０３に相当し、導管４３ｃは下流側導管１０４に相当する。上流側導管１０３（導管４３ｂ）は、清澄槽４１から攪拌装置１００に向かって下方に傾斜している部分を有する。下流側導管１０４（導管４３ｃ）は、攪拌装置１００から成形装置４２に向かって下方に傾斜している部分を有する。接続管１０７は、水平に配置されている。

また、第１チャンバー１０１ａは、底面に取り付けられた第１排出管１１０ａと連通している。第２チャンバー１０１ｂは、上部側面に取り付けられた第２排出管１１０ｂと連通している。第２排出管１１０ｂは、第２チャンバー１０１ｂ側面の開口部の上端が溶融ガラスＭＧの液面ＬＬより上方に位置し、かつ、開口部の下端が溶融ガラスＭＧの液面ＬＬより下方に位置するように設置されている。

本実施形態において、第１チャンバー１０１ａ，第２チャンバー１０１ｂ，第１攪拌器１０２ａ，第２攪拌器１０２ｂ，上流側導管１０３，下流側導管１０４，接続管１０７，第１排出管１１０ａ，第２排出管１１０ｂは、溶融ガラスＭＧに接触するので、溶融ガラスＭＧの高温に耐えることができる材料により製造される。例えば、これらの部材は、白金、白金合金、イリジウム、イリジウム合金等により作製される。しかし、白金、白金合金、イリジウム、イリジウム合金は高価であるので、使用量を減らすことが好ましい。例えば、第１チャンバー１０１ａおよび第２チャンバー１０１ｂは、これらの内壁にのみ白金層が形成されている多層構造であってもよい。

溶融ガラスＭＧは、第１攪拌槽１００ａにおいて、上流側導管１０３から横方向に第１チャンバー１０１ａ内に流入し、第１チャンバー１０１ａ内において鉛直方向に下方から上方に導かれながら攪拌され、第１チャンバー１０１ａ内から水平方向に接続管１０７へ流出する。その後、溶融ガラスＭＧは、第２攪拌槽１００ｂにおいて、接続管１０７から水平方向に第２チャンバー１０１ｂ内に流入し、第２チャンバー１０１ｂ内において鉛直方向に上方から下方に導かれながら攪拌され、第２チャンバー１０１ｂ内から横方向に下流側導管１０４へ流出する。なお、第１チャンバー１０１ａ内の溶融ガラスＭＧの温度は、第２チャンバー１０１ｂ内の溶融ガラスＭＧの温度よりも、４０℃〜７０℃高くなるように調整されてもよい。

第１攪拌器１０２ａは、図３に示されるように、軸回転する円柱状の第１シャフト１０５ａと、第１シャフト１０５ａの側面に接続された第１羽根１０６ａ１，１０６ａ２，１０６ａ３，１０６ａ４とを備えている。第１シャフト１０５ａは、その回転軸が鉛直方向に沿うように、第１チャンバー１０１ａ内に配置されている。また、第１シャフト１０５ａは、その回転軸が第１チャンバー１０１ａの円筒形状の中心軸と一致するように、配置されている。第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４は、第１シャフト１０５ａの軸方向に沿って、上方から下方に向かってこの順序で等間隔に配置されている。すなわち、第１攪拌器１０２ａでは、第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４が第１シャフト１０５ａの軸方向に沿って４段設置されている。第１シャフト１０５ａの上端部は、外部のモータ等と連結されていて、第１攪拌器１０２ａは、第１シャフト１０５ａを回転軸として回転することができる。

第２攪拌器１０２ｂは、図４に示されるように、第１攪拌器１０２ａと同様のサイズおよび構成を有しており、軸回転する円柱状の第２シャフト１０５ｂと、第２シャフト１０５ｂの側面に接続された第２羽根１０６ｂ１，１０６ｂ２，１０６ｂ３，１０６ｂ４，１０６ｂ５とを備えている。すなわち、第２攪拌器１０２ｂでは、第２羽根１０６ｂ１〜１０６ｂ５が第２シャフト１０５ｂの軸方向に沿って５段設置されている。第２シャフト１０５ｂの上端部は、外部のモータ等と連結されていて、第２攪拌器１０２ｂは、第２シャフト１０５ｂを回転軸として回転することができる。

次に、図５〜図８を参照しながら、第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４の構成について説明する。図５および図６は、それぞれ、第１羽根１０６ａ１、１０６ａ３の側面図および平面図である。図７および図８は、それぞれ、第１羽根１０６ａ２、１０６ａ４の側面図および平面図である。なお、図６および図８は、第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４を、第１シャフト１０５ａの回転軸に沿って上から見た平面図である。各第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４は、第１シャフト１０５ａに直接接続される第１支持板１０８ａと、各第１支持板１０８ａの上側の主面上に設置される第１上側補助板１０９ａ１と、各第１支持板１０８ａの下側の主面上に設置される第１下側補助板１０９ａ２とからなる。本実施形態では、各第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４は、２枚の第１支持板１０８ａが、第１シャフト１０５ａに対して直交するように設けられ、かつ、２枚の第１上側補助板１０９ａ１および２枚の第１下側補助板１０９ａ２が、それぞれ、各第１支持板１０８ａの上側の主面および下側の主面上に設けられる構成を有している。以下、第１上側補助板１０９ａ１および第１下側補助板１０９ａ２を、まとめて、第１補助板と呼ぶ。本実施形態において、第１羽根１０６ａ１、１０６ａ３は互いに同一の形状を有し、第１羽根１０６ａ２、１０６ａ４は互いに同一の形状を有している。第１羽根１０６ａ１、１０６ａ３は、第１羽根１０６ａ２、１０６ａ４と比べて、第１支持板１０８ａおよび第１補助板の配置が異なっている。

２枚の第１支持板１０８ａは、第１シャフト１０５ａの回転軸を中心にして、互いに反対の位置に取り付けられている。第１支持板１０８ａは、その主面が、第１シャフト１０５ａの軸方向に対して垂直な面に対して傾斜している。これにより、第１シャフト１０５ａを回転軸として第１攪拌器１０２ａが回転すると、溶融ガラスＭＧは第１支持板１０８ａの主面に沿って流れるので、溶融ガラスＭＧには上方または下方へ向かう流れが生じる。すなわち、第１支持板１０８ａは、第１攪拌器１０２ａの軸回転によって、溶融ガラスＭＧを上方に押し上げ、または、下方に押し下げる。本実施形態では、第１羽根１０６ａ１、１０６ａ３と、第１羽根１０６ａ２、１０６ａ４とでは、第１支持板１０８ａの傾斜方向が異なっている。これにより、第１羽根１０６ａ１、１０６ａ３と、第１羽根１０６ａ２、１０６ａ４とでは、溶融ガラスＭＧに生じさせる流れの方向が互いに異なっている。

第１補助板は、その主面が、第１支持板１０８ａの主面に対して略垂直となるように、第１支持板１０８ａの主面上に取り付けられている。第１支持板１０８ａの上側の主面上には、第１上側補助板１０９ａ１が取り付けられ、第１支持板１０８ａの下側の主面上には、第１下側補助板１０９ａ２が取り付けられている。なお、図６および図８において、第１下側補助板１０９ａ２は破線で示されている。

また、第１補助板は、第１シャフト１０５ａに最も近い側の端部である内側端部１０９ｅ１と、内側端部１０９ｅ１の反対側の端部である外側端部１０９ｅ２とを有している。第１補助板は、図６および図８に示されるように、内側端部１０９ｅ１から外側端部１０９ｅ２に向かうに従って、第１シャフト１０５ａの回転軸が位置する中心点１１３ａと内側端部１０９ｅ１とを結ぶ直線１１１ａから、その主面が離れていくように設置されている。具体的には、第１羽根１０６ａ１，１０６ａ３では、図６に示されるように、第１上側補助板１０９ａ１は、その主面が直線１１１ａから時計回りに離れていくように設置され、かつ、第１下側補助板１０９ａ２は、その主面が直線１１１ａから反時計回りに離れていくように設置されている。一方、第１羽根１０６ａ２，１０６ａ４では、図８に示されるように、第１上側補助板１０９ａ１は、その主面が直線１１１ａから反時計回りに離れていくように設置され、かつ、第１下側補助板１０９ａ２は、その主面が直線１１１ａから時計回りに離れていくように設置されている。すなわち、各第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４において、第１上側補助板１０９ａ１および第１下側補助板１０９ａ２は、互いに逆回りに延びるように設置されている。また、第１シャフト１０５ａの回転軸に沿って隣接する２つの第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４の間において対向する一対の第１補助板は、その主面が直線１１１ａから互いに同じ方向に離れていくように設置されている。例えば、最上段に位置する第１羽根１０６ａ１の第１下側補助板１０９ａ２と、第１羽根１０６ａの一段下に位置する第１羽根１０６ａ２の第１上側補助板１０９ａ１とは、共に、それらの主面が直線１１１ａから反時計回りに離れていくように設置されている。

第２羽根１０６ｂ１〜１０６ｂ５は、第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４と同様の構成を有している。各第２羽根１０６ｂ１〜１０６ｂ５は、第２シャフト１０５ｂに直接接続される２枚の第２支持板１０８ｂと、各第２支持板１０８ｂの上側の主面上に設置される２枚の第２上側補助板１０９ｂ１と、各第２支持板１０８ｂの下側の主面上に設置される２枚の第２下側補助板１０９ｂ２とからなる。以下、第２上側補助板１０９ｂ１および第２下側補助板１０９ｂ２を、まとめて、第２補助板と呼ぶ。本実施形態において、第２羽根１０６ｂ１，１０６ｂ３，１０６ｂ５は、互いに同一の形状を有し、図５および図６に示される構成と同じ構成を有している。また、第２羽根１０６ｂ２，１０６ｂ４は、互いに同一の形状を有し、図７および図８に示される構成と同じ構成を有している。最上段に位置する第２羽根１０６ｂ１の第２支持板１０８ｂは、第２チャンバー１０１ｂ側面の接続管１０７の開口部の下端と、ほぼ同じ高さ位置に配置されている。

（３）攪拌装置の動作
本実施形態に係る攪拌装置１００の動作について説明する。図９は、攪拌装置１００内における溶融ガラスＭＧの流れを表す図である。清澄槽４１により清澄された溶融ガラスＭＧは、第１攪拌槽１００ａおよび第２攪拌槽１００ｂを通過することで均質に攪拌されて、成形装置４２に送られる。攪拌装置１００において、溶融ガラスＭＧは、第１攪拌槽１００ａの第１チャンバー１０１ａの内部と、第２攪拌槽１００ｂの第２チャンバー１０１ｂの内部を所定の高さ位置まで満たしている。本実施形態では、第１チャンバー１０１ａ、接続管１０７および第２チャンバー１０１ｂ内における溶融ガラスＭＧの液面ＬＬは、ほぼ同じ高さ位置にある。すなわち、図９に示されるように、溶融ガラスＭＧの液面ＬＬの高さ位置は、接続管１０７の上端よりも低い位置にある。そのため、第１チャンバー１０１ａおよび第２チャンバー１０１ｂ内における溶融ガラスＭＧの液面ＬＬより上方の空間は、接続管１０７を介して互いに連通している。

（３−１）第１攪拌槽における溶融ガラスの流れ
第１攪拌槽１００ａの第１チャンバー１０１ａ内には、上流側導管１０３から溶融ガラスＭＧが横方向に流入される。第１チャンバー１０１ａ内において、溶融ガラスＭＧは、下方から上方に導かれながら、第１攪拌器１０２ａにより攪拌される。攪拌された溶融ガラスＭＧは、第１チャンバー１０１ａ内から接続管１０７へ水平方向に流出される。

第１チャンバー１０１ａ内では、主に、第１攪拌器１０２ａの第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４が第１シャフト１０５ａを回転軸として回転することで、溶融ガラスＭＧが攪拌される。具体的には、第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４の第１補助板が、溶融ガラスＭＧを、第１チャンバー１０１ａの内壁側から第１シャフト１０５ａ側へ掻き込み、または、第１シャフト１０５ａ側から第１チャンバー１０１ａの内壁側へ押し出す。本実施形態では、各第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４において、第１上側補助板１０９ａ１および第１下側補助板１０９ａ２のいずれか一方が、溶融ガラスＭＧを第１チャンバー１０１ａの内壁側から第１シャフト１０５ａ側へ掻き込み、他方が、溶融ガラスＭＧを第１シャフト１０５ａ側から第１チャンバー１０１ａの内壁側へ押し出す。すなわち、各第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４の第１支持板１０８ａの上方および第１支持板１０８ａの下方において、第１シャフト１０５ａの半径方向の溶融ガラスＭＧの流れは、互いに逆方向になっている。また、第１シャフト１０５ａの回転軸に沿って隣接している２つの第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４において、上段に位置する羽根の第１下側補助板１０９ａ２と、下段に位置する第１上側補助板１０９ａ１とは、それらの主面が直線１１１ａから離れる方向が同じである。そのため、互いに対向する一対の補助板１０９ａによって生じる第１シャフト１０５ａの半径方向の溶融ガラスＭＧの流れは、共に同方向である。

本実施形態では、第１攪拌器１０２ａが上から見て時計回りに回転することで、第１シャフト１０５ａの最上段に位置する第１羽根１０６ａ１の第１上側補助板１０９ａ１は、図９に示されるように、溶融ガラスＭＧを第１チャンバー１０１ａの内壁側から第１シャフト１０５ａ側へ掻き込む流れを生じさせる。そのため、第１羽根１０６ａ１の第１下側補助板１０９ａ２と、一段下に位置する第１羽根１０６ａ２の第１上側補助板１０９ａ１とは、溶融ガラスＭＧを第１シャフト１０５ａ側から第１チャンバー１０１ａの内壁側へ押し出す流れを生じさせる。同様に、第１羽根１０６ａ２の第１下側補助板１０９ａ２と、第１羽根１０６ａ３の第１上側補助板１０９ａ１とは、溶融ガラスＭＧを第１チャンバー１０１ａの内壁側から第１シャフト１０５ａ側へ掻き込む流れを生じさせる。そして、最下段に位置する第１羽根１０６ａ４の第１下側補助板１０９ａ２は、溶融ガラスＭＧを第１チャンバー１０１ａの内壁側から第１シャフト１０５ａ側へ押し出す流れを生じさせる。すなわち、最下段に位置する第１羽根１０６ａ４と第１チャンバー１０１ａの底面との間の下部空間１２２ａにおいて、溶融ガラスＭＧは、図９で示される矢印１２４ａの方向に流れる。この矢印１２４ａで示される流れ方向は、上流側導管１０３から第１チャンバー１０１ａ内へ溶融ガラスＭＧを導く流れ方向である。

また、本実施形態では、第１攪拌器１０２ａの軸回転によって、最上段に位置する第１羽根１０６ａ１の第１上側補助板１０９ａ１は、第１羽根１０６ａ１の支持板１０８ａの上方において、第１チャンバー１０１ａの内壁側から第１シャフト１０５ａ側に向かって溶融ガラスＭＧを移動させる流れを生じさせ、かつ、この流れによって移動された溶融ガラスＭＧを第１シャフト１０５ａの側面に沿って上昇させる流れを生じさせる。溶融ガラスＭＧの液面ＬＬ近傍まで上昇した溶融ガラスＭＧは、第１シャフト１０５ａ側から第１チャンバー１０１ａの内壁側へ向かって流れ、さらに、第１チャンバー１０１ａの内壁に沿って下降する。すなわち、最上段に位置する第１羽根１０６ａ１と溶融ガラスＭＧの液面ＬＬとの間の上部空間１２１ａにおいて、溶融ガラスＭＧは、図９で示される循環流１２３ａを形成する。この循環流１２３ａの液面ＬＬ近傍における流れ方向は、第１チャンバー１０１ａ内から接続管１０７へ溶融ガラスＭＧを導く流れ方向である。この循環流１２３ａによって、溶融ガラスＭＧが上部空間１２１ａを通ることなく接続管１０７に流出してしまうことが抑制され、かつ、溶融ガラスＭＧが上部空間１２１ａで攪拌されることなく滞留してしまうことが抑制される。

（３−２）第２攪拌槽における溶融ガラスの流れ
第２攪拌槽１００ｂの第２チャンバー１０１ｂ内には、接続管１０７から溶融ガラスＭＧが水平方向に流入される。第２チャンバー１０１ｂ内において、溶融ガラスＭＧは、上方から下方に導かれながら、第２攪拌器１０２ｂにより攪拌される。攪拌された溶融ガラスＭＧは、第２チャンバー１０１ｂ内から下流側導管１０４へ横方向に流出される。

第２チャンバー１０１ｂ内において第２攪拌器１０２ｂが生じさせる溶融ガラスＭＧの流れは、第１チャンバー１０１ａ内において第１攪拌器１０２ａが生じさせる溶融ガラスＭＧの流れと、基本的に同一である。すなわち、各第２羽根１０６ｂ１〜１０６ｂ５の第２支持板１０８ｂの上方および第２支持板１０８ｂの下方において、第２シャフト１０５ｂの半径方向の溶融ガラスＭＧの流れは、互いに逆方向になっている。また、互いに対向する一対の補助板１０９ｂによって生じる第２シャフト１０５ｂの半径方向の溶融ガラスＭＧの流れは、共に同方向である。しかし、第１攪拌器１０２ａは、４段の第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４を有するのに対し、第２攪拌器１０２ｂは、５段の第２羽根１０６ｂ１〜１０６ｂ５を有する。

本実施形態では、第２攪拌器１０２ｂが上から見て時計回りに回転することで、第２シャフト１０５ｂの最上段に位置する第２羽根１０６ｂ１の第２上側補助板１０９ｂ１は、図９に示されるように、溶融ガラスＭＧを第２チャンバー１０１ｂの内壁側から第２シャフト１０５ｂ側へ掻き込む流れを生じさせる。そのため、第２羽根１０６ｂ１の第２下側補助板１０９ｂ２と、一段下に位置する第２羽根１０６ｂ２の第２上側補助板１０９ｂ１とは、溶融ガラスＭＧを第２シャフト１０５ｂ側から第２チャンバー１０１ｂの内壁側へ押し出す流れを生じさせる。同様に、第２羽根１０６ｂ２の第２下側補助板１０９ｂ２と、第２羽根１０６ｂ３の第２上側補助板１０９ｂ１とは、溶融ガラスＭＧを第２チャンバー１０１ｂの内壁側から第２シャフト１０５ｂ側へ掻き込む流れを生じさせる。そして、最下段に位置する第２羽根１０６ｂ５の第２下側補助板１０９ｂ２は、溶融ガラスＭＧを第２シャフト１０５ｂ側から第２チャンバー１０１ｂの内壁側へ押し出す流れを生じさせる。すなわち、最下段に位置する第２羽根１０６ｂ５と第２チャンバー１０１ｂの底面との間の下部空間１２２ｂにおいて、溶融ガラスＭＧは、図９で示される矢印１２４ｂの方向に流れる。この矢印１２４ｂで示される流れ方向は、第２チャンバー１０１ｂ内から下流側導管１０４へ溶融ガラスＭＧを導く流れ方向である。これにより、溶融ガラスＭＧが下部空間１２１ｂで攪拌されることなく滞留してしまうことが抑制される。

また、本実施形態では、第２攪拌器１０２ｂの軸回転によって、最上段に位置する第２羽根１０６ｂ１の第２上側補助板１０９ｂ１は、第２羽根１０６ｂ１の支持板１０８ｂの上方において、第２チャンバー１０１ｂの内壁側から第２シャフト１０５ｂ側に向かって溶融ガラスＭＧを移動させる流れを生じさせ、かつ、この流れによって移動された溶融ガラスＭＧを第２シャフト１０５ｂの側面に沿って上昇させる流れを生じさせる。溶融ガラスＭＧの液面ＬＬ近傍まで上昇した溶融ガラスＭＧは、第２シャフト１０５ｂ側から第２チャンバー１０１ｂの内壁側へ向かって流れ、さらに、第２チャンバー１０１ｂの内壁に沿って下降する。すなわち、最上段に位置する第２羽根１０６ｂ１と溶融ガラスＭＧの液面ＬＬとの間の上部空間１２１ｂにおいて、溶融ガラスＭＧは、図９で示される循環流１２３ｂを形成する。この循環流１２３ｂの第２羽根１０６ｂ１近傍における流れ方向は、接続管１０７から第２チャンバー１０１ｂ内へ溶融ガラスＭＧを導く流れ方向である。この循環流１２３ｂによって、溶融ガラスＭＧが上部空間１２１ｂで攪拌されることなく滞留してしまうことが抑制される。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態に係る攪拌装置１００では、上流側導管１０３から第１攪拌槽１００ａの第１チャンバー１０１ａ内に流入した溶融ガラスＭＧは、第１攪拌器１０２ａの軸回転によって、隣接する２つの第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４の間において、第１チャンバー１０１ａの内壁側から第１シャフト１０５ａ側へ掻き込まれ、または、第１シャフト１０５ａ側から第１チャンバー１０１ａの内壁側へと押し出される。そして、第１シャフト１０５ａの半径方向の溶融ガラスＭＧの流れ方向は、第１チャンバー１０１ａ内を下方から上方に向かうに従って、段ごとに反対方向に入れ替わる。すなわち、溶融ガラスＭＧは、第１チャンバー１０１ａ内を下方から上方に徐々に導かれながら、第１シャフト１０５ａの半径方向に移動させられることによって効果的に攪拌される。

同様に、第１チャンバー１０１ａ内で攪拌され、接続管１０７から第２攪拌槽１００ｂの第２チャンバー１０１ｂ内に流入した溶融ガラスＭＧは、第２攪拌器１０２ｂの軸回転によって、第２チャンバー１０１ｂ内を上方から下方に徐々に導かれながら、第２シャフト１０５ｂの半径方向に移動させられることによって効果的に攪拌される。

従って、本実施形態に係る攪拌装置１００では、溶融ガラスＭＧは、第１攪拌槽１００ａおよび第２攪拌槽１００ｂにおいて、第１攪拌器１０２ａおよび第２攪拌器１０２ｂの軸回転によって十分に均質に攪拌される。これにより、本実施形態に係るガラス製造装置２００は、脈理の発生を抑制して、高品質のガラス製品を製造することができる。

（４−２）
本実施形態に係る攪拌装置１００では、図９に示されるように、第１攪拌槽１００ａの第１チャンバー１０１ａの底面に、第１排出管１１０ａが取り付けられている。第１排出管１１０ａは、第１チャンバー１０１ａ内の下部空間１２２ａから、溶融ガラスＭＧを排出するために用いられる。

ここで、溶融ガラスＭＧに含まれる比重が大きい成分が、第１チャンバー１０１ａの下部空間１２２ａに貯留している場合を考える。溶融ガラスＭＧに含まれる比重が大きい成分とは、例えば、ジルコニアリッチの溶融ガラスである。第１チャンバー１０１ａ内では溶融ガラスＭＧは下方から上方へと流れるので、溶融ガラスＭＧに含まれる比重が大きい成分は、接続管１０７を介して第２チャンバー１０１ｂに流入しにくい。そのため、攪拌装置１００において、溶融ガラスＭＧに含まれる比重が大きい成分は、第１チャンバー１０１ａの底部の下部空間１２２ａに貯留される場合がある。この場合、第１チャンバー１０１ａの底部に貯留された比重の大きい成分を含む溶融ガラスＭＧは、時間の経過に伴い比重の大きい成分が濃縮されて、さらに比重の大きい成分を含むようになる。そして、比重の大きい成分を含む溶融ガラスＭＧが成形装置４２に供給されると、成形されたガラス製品に脈理が発生する。本実施形態では、第１チャンバー１０１ａの底部においても溶融ガラスＭＧが攪拌されるので、比重の大きい成分を含む溶融ガラスＭＧが、第１チャンバー１０１ａの底部に貯留されて濃縮されることが抑制される。

また、第１チャンバー１０１ａの下部空間１２２ａに第１排出管１１０ａが設けられているので、上流側導管１０３から比重の大きい成分を含む溶融ガラスＭＧが第１チャンバー１０１ａ内に流入して、第１チャンバー１０１ａの底部に貯留されたとしても、第１排出管１１０ａを介して、溶融ガラスＭＧに含まれる比重が大きい成分を除去することができる。

従って、本実施形態に係る攪拌装置１００では、第１攪拌槽１００ａにおいて溶融ガラスＭＧを十分に均質に攪拌することができる。これにより、本実施形態に係るガラス製造装置２００は、脈理の発生を抑制して、高品質のガラス製品を製造することができる。

（４−３）
本実施形態に係る攪拌装置１００では、図９に示されるように、第２攪拌槽１００ｂの第２チャンバー１０１ｂ内の溶融ガラスＭＧの液面ＬＬの近傍の高さ位置に、第２排出管１１０ｂが取り付けられている。第２排出管１１０ｂは、第２チャンバー１０１ｂ内の溶融ガラスＭＧの液面ＬＬから溶融ガラスＭＧを排出するために用いられる。

ここで、溶融ガラスＭＧに含まれる比重が小さい成分が、第１チャンバー１０１ａ、第２チャンバー１０１ｂおよび接続管１０７内において、溶融ガラスＭＧの液面ＬＬの近傍に貯留している場合を考える。溶融ガラスＭＧに含まれる比重が小さい成分とは、例えば、シリカリッチの溶融ガラスや、溶融ガラス中の微小な泡等である。第１チャンバー１０１ａから第２チャンバー１０１ｂへ向かう溶融ガラスＭＧの全体的な流れによって、この比重が小さい成分は、最終的に第２チャンバー１０１ｂ内に流入する。そのため、第２チャンバー１０１ｂ内の溶融ガラスＭＧの液面ＬＬの近傍から、第２排出管１１０ｂを介して、溶融ガラスＭＧに含まれる比重が小さい成分を除去することができる。なお、第２チャンバー１０１ｂ内では、溶融ガラスＭＧの液面ＬＬの近傍の高さ位置において、溶融ガラスＭＧは、第２シャフト１０５ｂから第２チャンバー１０１ｂの内壁に向かって流れる。そのため、第２チャンバー１０１ｂ内において、溶融ガラスＭＧは、第２チャンバー１０１ｂの側面に設置されている第２排出管１１０ｂに流入しやすい。

従って、本実施形態に係る攪拌装置１００では、第２攪拌槽１００ｂにおいて溶融ガラスＭＧを十分に均質に攪拌することができる。これにより、本実施形態に係るガラス製造装置２００は、脈理の発生を抑制して、高品質のガラス製品を製造することができる。

（４−４）
本実施形態に係る攪拌装置１００の第１攪拌槽１００ａでは、第１攪拌器１０２ａの最下段に位置する第１羽根１０６ａ４と第１チャンバー１０１ａの底面との間の下部空間１２２ａにおいて、溶融ガラスＭＧは、図９の矢印１２４ａで示されるように、第１チャンバー１０１ａの内壁から第１シャフト１０５ａへ向かって流れる。この溶融ガラスＭＧの流れ方向は、上流側導管１０３から第１チャンバー１０１ａ内への溶融ガラスＭＧの流入を促進する流れ方向である。また、第１羽根１０６ａ４と、第１羽根１０６ａ４の一段上に位置する第１羽根１０６ａ３との間において、溶融ガラスＭＧは、第１シャフト１０５ａから第１チャンバー１０１ａの内壁へ向かって流れる。この溶融ガラスＭＧの流れ方向は、上流側導管１０３から第１チャンバー１０１ａ内への溶融ガラスＭＧの流入を抑制する流れ方向である。

本実施形態において、第１攪拌槽１００ａに供給される溶融ガラスＭＧに含まれる比重が大きい成分は、上流側導管１０３の底部に沿って第１チャンバー１０１ａ内に流入する。ここで、仮に、第１チャンバー１０１ａの下部空間１２２ａにおける溶融ガラスＭＧの流れの方向が、図９の矢印１２４ａとは逆の方向である場合、すなわち、第１シャフト１０５ａから第１チャンバー１０１ａの内壁へ向かう方向である場合、上流側導管１０３の底部に沿って流れる比重が大きい成分は、第１チャンバー１０１ａ内への流入が阻害される。その結果、溶融ガラスＭＧに含まれる比重が大きい成分は、第１チャンバー１０１ａの手前の上流側導管１０３の底部に留まりやすくなる。この場合、上流側導管１０３の底部で貯留され濃縮された比重が大きい成分が、溶融ガラスＭＧの流れに巻き込まれて、攪拌装置１００を通過してしまうおそれがある。これは、成形装置４２で成形されたガラスリボンＧＲに発生する脈理の原因となる。

本実施形態では、上流側導管１０３を流れる溶融ガラスＭＧは、第１チャンバー１０１ａ内の下部空間１２２ａへの流入が促進され、かつ、最下段に位置する第１羽根１０６ａ４とその一段上に位置する第１羽根１０６ａ３との間の空間への流入が抑制される。そのため、上流側導管１０３を流れる溶融ガラスＭＧは、最初に、第１チャンバー１０１ａ内の下部空間１２２ａに供給され、次に、第１羽根１０６ａ４，１０６ａ３，１０６ａ２，１０６ａ１によって順に攪拌された後、接続管１０７に送られる。

（４−５）
本実施形態に係る攪拌装置１００の第２攪拌槽１００ｂでは、第２攪拌器１０２ｂの最下段に位置する第２羽根１０６ｂ５と第２チャンバー１０１ｂの底面との間の下部空間１２２ｂにおいて、溶融ガラスＭＧは、図９の矢印１２４ｂで示されるように、第２シャフト１０５ｂから第２チャンバー１０１ｂの内壁へ向かって流れる。この溶融ガラスＭＧの流れ方向は、第２チャンバー１０１ｂ内から下流側導管１０４への溶融ガラスＭＧの流出を促進する流れ方向である。また、第２羽根１０６ｂ５と、第２羽根１０６ｂ５の一段上に位置する第２羽根１０６ｂ４との間において、溶融ガラスＭＧは、第２チャンバー１０１ｂの内壁から第２シャフト１０５ｂへ向かって流れる。この溶融ガラスＭＧの流れ方向は、第２チャンバー１０１ｂ内から下流側導管１０４への溶融ガラスＭＧの流出を抑制する流れ方向である。

本実施形態では、第２チャンバー１０１ｂ内において第２攪拌器１０２ｂによって攪拌されて下部空間１２２ｂに到達した溶融ガラスＭＧは、下流側導管１０４への流出が促進される。また、最下段に位置する第２羽根１０６ｂ５とその一段上に位置する第２羽根１０６ｂ４との間から、溶融ガラスＭＧが下流側導管１０４へ流出することが抑制される。これにより、第２チャンバー１０１ｂ内において溶融ガラスＭＧが十分に攪拌されていない状態で、下流側導管１０４へ流出してしまうことが抑制される。

（４−６）
本実施形態に係る攪拌装置１００では、第１攪拌槽１００ａの第１チャンバー１０１ａ内の、最上段に位置する第１羽根１０６ａ１と溶融ガラスＭＧの液面ＬＬとの間の上部空間１２１ａにおいて、第１シャフト１０５ａの周囲で溶融ガラスＭＧが上昇する流れが形成され、かつ、第１チャンバー１０１ａの内壁に沿って溶融ガラスＭＧが下降する流れが形成される。これにより、溶融ガラスＭＧが上部空間１２１ａを通ることなく接続管１０７に流出してしまうことが抑制され、かつ、溶融ガラスＭＧが上部空間１２１ａで攪拌されることなく滞留してしまうことが抑制される。また、第１シャフト１０５ａの周囲で溶融ガラスＭＧが下降する流れが形成されて、第１シャフト１０５ａの周囲で溶融ガラスＭＧが下方に引き込まれることが抑制される。そのため、溶融ガラスＭＧの液面ＬＬまたは液面ＬＬ近傍に存在する比重が小さい成分が、第１シャフト１０５ａ回りにおいて溶融ガラスＭＧの液面ＬＬから下方に引き込まれてしまうことが抑制される。

また、第１チャンバー１０１ａ内では、図９に示されるように、上部空間１２１ａにおいて溶融ガラスＭＧの循環流１２３ａが形成される。これにより、溶融ガラスＭＧの液面ＬＬの近傍で溶融ガラスＭＧが滞留することが抑制される。なお、この循環流１２３ａは、溶融ガラスＭＧの液面ＬＬが波立たない程度の速さ、具体的には液面ＬＬ近傍の空気を巻き込まない程度の速さを有することが好ましい。本願の発明者らは、溶融ガラスＭＧの滞留を抑制するために最適な循環流１２３ａを形成するためには、第１羽根１０６ａ１と溶融ガラスＭＧの液面ＬＬとの間の間隔が５０ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましく、また、上部空間１２１ａにおける溶融ガラスＭＧの温度が１４００℃〜１５５０℃であり、かつ、粘度が２４００ポアズ〜４５０ポアズであることが好ましいことを見出した。

（４−７）
本実施形態に係る攪拌装置１００では、第２攪拌槽１００ｂの第２チャンバー１０１ｂ内の、最上段に位置する第２羽根１０６ｂ１と溶融ガラスＭＧの液面ＬＬとの間の上部空間１２１ｂにおいて、第２シャフト１０５ｂの周囲で溶融ガラスＭＧが上昇する流れが形成され、かつ、第２チャンバー１０１ｂの内壁に沿って溶融ガラスＭＧが下降する流れが形成される。これにより、溶融ガラスＭＧが上部空間１２１ｂで攪拌されることなく滞留してしまうことが抑制される。また、第２シャフト１０５ｂの周囲で溶融ガラスＭＧが下降する流れが形成されて、第２シャフト１０５ｂの周囲で溶融ガラスＭＧが下方に引き込まれることが抑制される。そのため、溶融ガラスＭＧの液面ＬＬまたは液面ＬＬ近傍に存在する比重が小さい成分が、第２シャフト１０５ｂ回りにおいて溶融ガラスＭＧの液面ＬＬから下方に引き込まれて、十分に攪拌されることなく下流側導管１０４に流出してしまうことが抑制される。

また、第２チャンバー１０１ｂ内では、図９に示されるように、上部空間１２１ｂにおいて溶融ガラスＭＧの循環流１２３ｂが形成される。これにより、溶融ガラスＭＧの液面ＬＬの近傍で溶融ガラスＭＧが滞留することが抑制される。なお、この循環流１２３ｂは、溶融ガラスＭＧの液面ＬＬが波立たない程度の速さを有することが好ましい。本願の発明者らは、溶融ガラスＭＧの滞留を抑制するために適切な循環流１２３ｂを形成するためには、第２羽根１０６ｂ１と溶融ガラスＭＧの液面ＬＬとの間の間隔が５０ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましく、また、上部空間１２１ｂにおける溶融ガラスＭＧの温度／粘度が、それぞれ、２４００ポアズ／１４００℃〜４５０ポアズ／１５５０℃であることが好ましいことを見出した。

（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
本実施形態では、第１攪拌器１０２ａは、第１シャフト１０５ａに第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４が４段設置され、第２攪拌器１０２ｂは、第２シャフト１０５ｂに第２羽根１０６ｂ１〜１０６ｂ５が５段設置されているが、第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４および第２羽根１０６ｂ１〜１０６ｂ５の段数は、上述した溶融ガラスＭＧの流れ方向が確保されるのであれば、第１チャンバー１０１ａおよび第２チャンバー１０１ｂの大きさや、第１シャフト１０５ａおよび第２シャフト１０５ｂの長さ等を考慮して適宜に決定してもよい。また、第１シャフト１０５ａおよび第２シャフト１０５ｂの軸方向に沿って隣接する２枚の羽根同士の間隔も、第１チャンバー１０１ａおよび第２チャンバー１０１ｂの大きさ等を考慮して適宜に決定してもよい。

（５−２）変形例Ｂ
本実施形態では、第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４は、２枚の第１支持板１０８ａから構成されているが、３枚以上の第１支持板１０８ａから構成されてもよい。また、第２羽根１０６ｂ１〜１０６ｂ５は、２枚の第２支持板１０８ｂから構成されているが、３枚以上の第２支持板１０８ｂから構成されてもよい。例として、図１０に、３枚の第１支持板２０８を有する第１羽根２０６の斜視図を示す。なお、本変形例は、第２攪拌器１０２ｂの第２羽根１０６ｂ１〜１０６ｂ５に対しても、適用可能である。

（５−３）変形例Ｃ
本実施形態では、第１攪拌器１０２ａは、第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４を有するが、第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４の第１支持板１０８ａは、その主面に貫通孔１１２ａが形成されてもよい。図１１は、貫通孔１１２ａを有する第１羽根１０６ａ１，１０６ａ３の平面図である。本変形例では、第１シャフト１０５ａを回転軸として第１攪拌器１０２ａが回転した場合に、溶融ガラスＭＧの一部は貫通孔１１２ａを通過することができる。溶融ガラスＭＧの一部が貫通孔１１２ａを通過することにより、溶融ガラスＭＧに上方または下方へ向かう流れが生じる。その結果、第１チャンバー１０１ａ内の溶融ガラスＭＧには、第１補助板による第１シャフト１０５ａの半径方向の流れ、および、第１支持板１０８ａの傾斜による第１シャフト１０５ａの軸方向の流れに加えて、貫通孔１１２ａによる第１シャフト１０５ａの軸方向の流れが生じる。これにより、第１チャンバー１０１ａ内において、溶融ガラスＭＧにより複雑な流れが生じるので、高い攪拌効果を得ることができる。また、貫通孔１１２ａによって、第１攪拌器１０２ａの回転時に第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４が溶融ガラスＭＧから受ける抵抗が小さくなるので、より少ない動力で目的の流れを溶融ガラスＭＧに生じさせることができる。なお、本変形例は、第２攪拌器１０２ｂの第２羽根１０６ｂ１〜１０６ｂ５に対しても、適用可能である。

（５−４）変形例Ｄ
本実施形態では、第２排出管１１０ｂは、第２チャンバー１０１ｂ側面の開口部の上端が溶融ガラスＭＧの液面より上方に位置し、かつ、開口部の下端が溶融ガラスＭＧの液面より下方に位置するように設置されている。しかし、第２排出管１１０ｂは、第２チャンバー１０１ｂ側面の開口部の上端よりも溶融ガラスＭＧの液面が上方に位置するように設置されてもよい。具体的には、第１チャンバー１０１ａ内の溶融ガラスＭＧの液面ＬＬ近傍に存在する比重の小さい成分が、接続管１０７を通って第２チャンバー１０１ｂ内に流入することができる高さ位置に、第２排出管１１０ｂが設置されていればよい。

（５−５）変形例Ｅ
本実施形態では、ガラス製造装置２００で用いられる溶融ガラスＭＧは、無アルカリガラスまたは微アルカリガラスであり、攪拌装置１００において、溶融ガラスＭＧは１４００℃〜１５５０℃の温度範囲で攪拌される。しかし、ガラス製造装置２００で用いられる溶融ガラスＭＧは、本実施形態で使用される溶融ガラスＭＧよりも多量のアルカリ成分が添加された溶融ガラスであってもよい。この場合、攪拌装置１００において、溶融ガラスは１３００℃〜１４００℃の温度範囲で攪拌される。

（５−６）変形例Ｆ
本実施形態では、各第１羽根１０６ａ１〜１０６ａ４は、２枚の第１支持板１０８ａが、第１シャフト１０５ａの軸方向に対して直交するように設けられている。しかし、第１支持板１０８ａは、第１シャフト１０５ａの軸方向に直交する平面に対して傾斜した状態で、第１シャフト１０５ａに取り付けられてもよい。なお、本変形例は、第２攪拌器１０２ｂの第２羽根１０６ｂ１〜１０６ｂ５に対しても、適用可能である。

（５−７）変形例Ｇ
本実施形態では、第１シャフト１０５ａは、その回転軸が第１チャンバー１０１ａの円筒形状の中心軸と一致するように配置されている。しかし、第１シャフト１０５ａは、その回転軸が第１チャンバー１０１ａの円筒形状の中心軸から離間するように配置されてもよい。

（５−８）変形例Ｈ
本実施形態では、第２攪拌器１０２ｂは、第１攪拌器１０２ａと同じサイズを有するが、第１攪拌器１０２ａと異なるサイズを有してもよい。例えば、第２攪拌器１０２ｂは、第１攪拌器１０２ａよりも小さいサイズを有してもよい。

４０溶解槽
４１清澄槽
４２成形装置
４３ａ〜４３ｃ導管
１００攪拌装置
１００ａ第１攪拌槽
１００ｂ第２攪拌槽
１０１ａ第１チャンバー
１０１ｂ第２チャンバー
１０２ａ第１攪拌器
１０２ｂ第２攪拌器
１０３上流側導管
１０４下流側導管
１０５ａ第１シャフト
１０５ｂ第２シャフト
１０６ａ１〜１０６ａ４第１羽根
１０６ｂ１〜１０６ｂ５第２羽根
１０７接続管
１０８ａ第１支持板
１０８ｂ第２支持板
１０９ａ１第１上側補助板
１０９ａ２第１下側補助板
１０９ｂ１第２上側補助板
１０９ｂ２第２下側補助板
１０９ｅ１内側端部
１０９ｅ２外側端部
１１０ａ第１排出管
１１０ｂ第２排出管
１１１ａ直線
１１２ａ貫通孔
１１３ａ中心点
１２１ａ，１２１ｂ上部空間
１２２ａ，１２２ｂ下部空間
１２３ａ，１２３ｂ溶融ガラスの循環流
１２４ａ，１２４ｂ溶融ガラスの流れ
２００ガラス製造装置
ＭＧ溶融ガラス
ＬＬ溶融ガラスの液面
ＧＲガラスリボン

特開２００１−７２４２６号公報特開２００７−２０４３５７号公報

Claims

ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得る溶融工程と、前記溶融工程で得られた前記溶融ガラスを攪拌する攪拌工程と、前記攪拌工程で攪拌された前記溶融ガラスからガラスを成形する成形工程と、を備えるガラスの製造方法であって、
前記攪拌工程は、第１攪拌槽の内部において、前記溶融ガラスを下方から上方へと導きながら攪拌する第１攪拌工程と、第２攪拌槽の内部において、前記第１攪拌工程で攪拌された前記溶融ガラスを上方から下方へと導きながら攪拌する第２攪拌工程とからなり、
前記第１攪拌槽は、第１チャンバーと、前記第１チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌する第１攪拌器と、前記第１チャンバーの底部から前記溶融ガラスを排出可能な第１排出管とを備え、
前記第２攪拌槽は、第２チャンバーと、前記第２チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌する第２攪拌器と、前記第２チャンバー内の前記溶融ガラスの液面から前記溶融ガラスを排出可能な第２排出管とを備え、
前記第１攪拌槽の上方側部は、前記第２攪拌槽の上方側部と接続管によって接続され、
前記溶融ガラスは、前記接続管を介して前記第１攪拌槽から前記第２攪拌槽に移送される、
ガラスの製造方法。
前記第１攪拌器は、鉛直方向に沿って配置される回転軸である第１シャフトと、前記第１シャフトの側面に接続され、かつ、前記第１シャフトの軸方向に沿って最上段から最下段まで複数段配置される第１羽根とを有し、
前記第１羽根は、前記第１シャフトに対して直交するように設けられる第１支持板と、前記第１支持板の主面上に設置される第１補助板とを有し、
前記第２攪拌器は、鉛直方向に沿って配置される回転軸である第２シャフトと、前記第２シャフトの側面に接続され、かつ、前記第２シャフトの軸方向に沿って最上段から最下段まで複数段配置される第２羽根を有し、
前記第２羽根は、前記第２シャフトに対して直交するように設けられる第２支持板と、前記第２支持板の主面上に設置される第２補助板とを有し、
前記第１攪拌工程では、前記第１シャフトを回転軸として前記第１攪拌器が回転することによって、前記第１補助板は、前記第１シャフトの半径方向への流れを前記溶融ガラスに生じさせ、
前記第２攪拌工程では、前記第２シャフトを回転軸として前記第２攪拌器が回転することによって、前記第２補助板は、前記第２シャフトの半径方向への流れを前記溶融ガラスに生じさせる、
請求項１に記載のガラスの製造方法。
前記第１攪拌工程では、隣接する２つの段に配置される前記第１羽根の前記第１支持板の間に位置する前記第１補助板は、同じ方向の流れを前記溶融ガラスに生じさせ、
前記第２攪拌工程では、隣接する２つの段に配置される前記第２羽根の前記第２支持板の間に位置する前記第２補助板は、同じ方向の流れを前記溶融ガラスに生じさせる、
請求項２に記載のガラスの製造方法。
前記第１攪拌工程では、最上段に位置する前記第１羽根の前記第１支持板の上方の主面上に設置された前記第１補助板は、最上段に位置する前記第１羽根の前記第１支持板の上方において、前記第１チャンバーの内壁から前記第１シャフトに向かって前記溶融ガラスを移動させる第１の流れを生じさせ、かつ、前記第１の流れによって移動した前記溶融ガラスを前記シャフトの側面に沿って上昇させる第２の流れを生じさせ、
前記第２攪拌工程では、最上段に位置する前記第２羽根の前記第２支持板の上方の主面上に設置された前記第２補助板は、最上段に位置する前記第２羽根の前記第２支持板の上方において、前記第２チャンバーの内壁から前記第２シャフトに向かって前記溶融ガラスを移動させる第３の流れを生じさせ、かつ、前記第３の流れによって移動した前記溶融ガラスを前記シャフトの側面に沿って上昇させる第４の流れを生じさせる、
請求項２または３に記載のガラスの製造方法。
前記第１チャンバーは、最下段に位置する前記第１羽根の高さ位置の近傍において、前記溶融ガラスを前記第１チャンバー内に水平方向に流入させる流入口を有し、
前記第２チャンバーは、最下段に位置する前記第２羽根の高さ位置の近傍において、前記溶融ガラスを前記第２チャンバー内から水平方向に流出させる流出口を有する、
請求項２から４のいずれか１項に記載のガラスの製造方法。
前記第１攪拌工程では、前記第１シャフトを回転軸として前記第１攪拌器が回転することによって、それぞれの前記第１羽根において、前記第１支持板の上方の主面上に設置される前記第１補助板および前記第１支持板の下方の主面上に設置される前記第１補助板のうち、一方の前記第１補助板は、前記第１チャンバーの内壁から前記第１シャフトに向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせ、他方の前記第１補助板は、前記第１シャフトから前記第１チャンバーの内壁に向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせ、
前記第２攪拌工程では、前記第２シャフトを回転軸として前記第２攪拌器が回転することによって、それぞれの前記第２羽根において、前記第２支持板の上方の主面上に設置される前記第２補助板および前記第２支持板の下方の主面上に設置される前記第２補助板のうち、一方の前記第２補助板は、前記第２チャンバーの内壁から前記第２シャフトに向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせ、他方の前記第２補助板は、前記第２シャフトから前記第２チャンバーの内壁に向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせる、
請求項２から５のいずれか１項に記載のガラスの製造方法。
前記第１攪拌工程では、前記第１補助板は、最下段に位置する前記第１羽根と、前記第１チャンバーの底面との間において、前記第１チャンバーの内壁から前記第１シャフトに向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせ、かつ、最下段に位置する前記第１羽根と、最下段の一段上の段に位置する前記第１羽根との間において、前記第１シャフトから前記第１チャンバーの内壁に向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせ、
前記第２攪拌工程では、前記第２補助板は、最下段に位置する前記第２羽根と、前記第２チャンバーの底面との間において、前記第２シャフトから前記第２チャンバーの内壁に向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせ、かつ、最下段に位置する前記第２羽根と、最下段の一段上の段に位置する前記第２羽根との間において、前記第２チャンバーの内壁から前記第２シャフトに向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせる、
請求項６に記載のガラスの製造方法。
前記第１羽根は、主面の法線が前記第１シャフトの伸長方向に沿うように前記第１シャフトに接続される複数の前記第１支持板と、それぞれの前記第１支持板の上方の主面上および下方の主面上に設置される前記第１補助板とを有し、
前記第２羽根は、主面の法線が前記第２シャフトの伸長方向に沿うように前記第２シャフトに接続される複数の前記第２支持板と、それぞれの前記第２支持板の上方の主面上および下方の主面上に設置される前記第２補助板とを有する、
請求項２から７のいずれか１項に記載のガラスの製造方法。
ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得る溶融工程と、前記溶融工程で得られた前記溶融ガラスを攪拌する攪拌工程と、前記攪拌工程で攪拌された前記溶融ガラスからガラスを成形する成形工程と、を備えるガラスの製造方法であって、
前記攪拌工程は、第１攪拌槽の内部において、前記溶融ガラスを下方から上方へと導きながら攪拌する第１攪拌工程と、第２攪拌槽の内部において、前記第１攪拌工程で攪拌された前記溶融ガラスを上方から下方へと導きながら攪拌する第２攪拌工程とからなり、
前記第１攪拌槽は、第１チャンバーと、前記第１チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌する第１攪拌器と、前記第１チャンバーの底部から前記溶融ガラスを排出可能な第１排出管とを備え、
前記第２攪拌槽は、第２チャンバーと、前記第２チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌する第２攪拌器と、前記第２チャンバー内の前記溶融ガラスの液面から前記溶融ガラスを排出可能な第２排出管とを備え、
前記第１攪拌槽の上方側部は、前記第２攪拌槽の上方側部と接続管によって接続され、
前記溶融ガラスは、前記接続管を介して前記第１攪拌槽から前記第２攪拌槽に移送され、
前記第２攪拌工程では、前記第２シャフトを回転軸として前記第２攪拌器が回転することによって、前記第２補助板は、前記第２シャフトの半径方向への流れを前記溶融ガラスに生じさせ、かつ、隣接する２つの段に配置される前記第２羽根の前記第２支持板の間に位置する前記第２補助板は、同じ方向の流れを前記溶融ガラスに生じさせ、
前記第２攪拌工程では、最上段に位置する前記第２羽根の前記第２支持板の上方の主面上に設置された前記第２補助板は、最上段に位置する前記第２羽根の前記第２支持板の上方において、前記第２チャンバーの内壁から前記第２シャフトに向かって前記溶融ガラスを移動させる第１の流れを生じさせ、かつ、前記第１の流れによって移動した前記溶融ガラスを前記シャフトの側面に沿って上昇させる第２の流れを生じさせる、
ガラスの製造方法。
溶融ガラスを攪拌するための攪拌装置であって、
第１チャンバーと、前記第１チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌する第１攪拌器と、前記第１チャンバーの底部から前記溶融ガラスを排出可能な第１排出管とを有する第１攪拌槽と、
第２チャンバーと、前記第２チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌する第２攪拌器と、前記第２チャンバー内の前記溶融ガラスの液面から前記溶融ガラスを排出可能な第２排出管とを有する第２攪拌槽と、
前記第１攪拌槽の上方側部と前記第２攪拌槽の上方側部とを接続し、前記第１攪拌槽から前記第２攪拌槽に前記溶融ガラスを移送するための接続管と、
を備え、
前記第１攪拌槽は、内部において、前記溶融ガラスを下方から上方へと導きながら攪拌し、
前記第２攪拌槽は、内部において、前記第１攪拌器によって攪拌された前記溶融ガラスを上方から下方へと導きながら攪拌する、
攪拌装置。