KR101371928B1

KR101371928B1 - 유리 용융물 균일화 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101371928B1
Application number: KR1020080071622A
Authority: KR
Inventors: 나우만 카린; 베른트호이저 크리스토프; 렌테스 프랑크-토마스; 후니우스 홀거; 뢰젤 그레고르; 오트 프란츠; 올리그 마르쿠스; 페트리 스펜
Original assignee: 쇼오트 아게
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2014-03-07
Also published as: FR2919281A1; FR2919281B1; KR20090012108A; US20090025428A1; JP2009029704A; JP5352145B2; DE102007035203B4; DE102007035203A1; ITTO20080570A1; IT1391288B1

Abstract

본 발명은 유입구(4)와 유출구(5)를 갖는 교반 용기(2)에 각각 배열되는 교반수단(1)으로 각각의 교반수단이 공동 교반기 샤프트(10)를 따라 서로 이격되어 배열된 복수의 교반기 블레이드(11, 20, 21)를 갖는 적어도 하나의 교반수단(1)을 이용하는 유리 용융물 균일화 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 교반수단 및/또는 장치는 유입구에서 유출구까지 전체에 걸친 교반수단의 순 이송효과가 사실상 인식할 수 없도록 구성된다. 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체에 걸친 교반수단(1)의 이송효과는 교반기 블레이드(11, 20, 21)들의 위치설정, 교반기 블레이드들의 기하학적 형상 및/또는 교반기 샤프트(10)의 원주 방향을 따르는 교반기 블레이드들의 각방향 위치에 기인한다.

본 발명에 따르면, 교반수단의 회전속도는 장치의 전체 처리량을 크게 변화시키지 않고도 원하는 정도의 유리 용융물 균일화를 설정하기 위해 적어도 일정 범위 내에서 자유롭게 변경될 수 있다.

유리 용융물, 균일화, 교반수단, 교반기 블레이드, 이송효과

Description

유리 용융물 균일화 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR HOMOGENIZING A GLASS MELT}

본 출원은 그 내용이 본 출원에서 원용되는 것으로 2007년 7월 25일 출원되고 발명의 명칭이 "유리 용융물 균일화 방법 및 장치"인 독일 특허 출원 10 2007 035 203.6-45의 우선권을 주장한다.

본 발명은 유리 용융물의 균일화에 관한 것으로, 구체적으로 예컨대 디스플레이용 유리나 유리관과 같이 매개물(협잡물) 및/또는 결함의 밀도가 낮은 고품질의 유리 또는 유리 세라믹 제품을 제조하기 위해 사용되는 유리 용융물의 균일화에 관한 것이다.

유리 용융물을 균일화하는 목적은 유리 용융물이 갖는 화학 조성의 제품 요건에 따른 공간적 및 시간적 변동을 줄이는 것이다. 그 이유는 그런 화학적 불균일성이 예컨대 광학적 영상을 손상시킬 수 있는 굴절율 불균일성과 고온 처리공정시 예컨대 과도한 외형 변동을 가져올 수 있는 점성도 불균일성을 초래할 수 있기 때문이다. 이 경우, 거시적 불균일성, 즉 공간 구배가 작은 예컨대 수 센티미터의 비교적 큰 공간 규모에서의 화학 조성의 변화와, 미시적 불균일성(얼룩이라고도 함), 즉 여러 경우에 공간 구배가 큰 예컨대 0.1 내지 2 ㎜의 작은 공간 규모에서의 화학 조성의 변화 간에는 차이가 있다. 균일화 공정의 목적은 거시적 불균일성과 미시적 불균일성을 가능한 많이 제거함으로써 예컨대 균일한 경로의 굴절율이 얻어질 수 있도록 하는 것이다.

유리 용융물은 통상적으로 사용되는 교반 시스템에서 유리 용융물의 층류(레이놀즈 수(Reynolds number) < 1)를 일으키는 약 1 내지 200 Pa·s 사이의 점성도를 갖는다는 점과 화학적 확산계수가 일반적으로 10^-12 ㎡/s보다 작아서 확산에 의해 달성될 수 있는 균일화가 무시할 수 있을 정도로 작다는 점을 특징으로 한다. 대신에, 유리 용융물의 균일화는 실질적으로 국부적 불균일성, 즉 얼룩이 현저하게 신장되어 재분포되고 잘게 절단된 결과로서만 달성될 수 있다. 이를 위해, 유리 용융물을 임시 수용하기 위한 용융물 용기와 용융물 용기에 수용된 유리 용융물을 교반하기 위한 적어도 하나의 교반수단을 갖는 교반 시스템이 이용된다.

상술한 조건에서, 특히 높은 점성도와 낮은 화학적 확산계수에서 우선적으로 적절한 균일화가 달성될 수 있도록 하기 위해 교반수단의 교반기 블레이드와 용융물 용기의 벽 사이의 간극은 일반적으로 가능한 얇게 유지된다. 그러나 교반기 블레이드들과 용융물 용기의 벽 사이의 간극이 과도하게 좁으면 교반기가 용기 벽과 접촉하게 되고 그 결과 교반기 및/또는 교반 용기가 손상될 위험이 있다. 종래의 작업 온도에서는 교반기나 교반기 시스템에 열적 유도 변형이 발생하기 때문에, 구성요소들이 작동 시간 동안 적응하지 못하게 된다. 이로 인해 교반기 블레이드들 과 용융물 용기벽 간의 거리가 과도하게 작아질 수 있으며, 따라서 직접적 물질 접촉이 초래되어 최종적으로 교반 시스템의 붕괴를 가져온다.

통상적으로, 상대적 모서리 간극 폭, 즉 0.5*(교반수단 직경 또는 용융물 용기 직경 - 교반기 직경)/(교반수단 또는 용융물 용기의 직경)은 용융물 용기 직경 또는 교반수단 직경의 약 5%보다 작거나 약 1%보다 작다. 구성 요소의 상술한 열적 변형으로 인해 간극의 폭은 재생 가능하게 부착될 수 없다.

과도하게 좁은 모서리 간극으로 인해 교반기 블레이드와 용융물 용기벽 간의 높은 전단응력은 교반 시스템의 사용수명을 크게 감축할 수 있다. 또한, 모서리 간극이 과도하게 좁은 경우, 용융물 용기벽에 부착된 기포들이 전단되어 제품에 들어갈 위험이 있다. 높은 전단응력은 최종적으로 용융물 용기나 교반 용기의 벽 재료를 마모시킬 수도 있고 이는 유리나 유리 세라믹 내의 미세 함유물이 될 수 있는데, 이런 미세 함유물은 특히 디스플레이용 유리에 바람직하지 않다.

미국 공개 특허 공보 US 2003/0101750호는 디스플레이용 유리의 제조를 위해 유리 용융물을 균일화하기 위한 방법과 장치를 개시한다. 이 경우, 소정의 전단율은 교반기의 직경, 교반기의 속도 및 모서리 간극에 의해 결정되는 소정의 교반 효율에서 선택된다. 모서리 간극은 비교적 좁으며 교반 용기의 자유 직경의 약 6 내지 9%의 폭에 대응한다.

상술한 이유로 인해, 종래기술에 따르면, 가능한 높은 균일성을 달성하기 위해 모든 경우에 있어 가급적 폭이 좁은 교반 간극이 요구된다.

또한, 균일화는 교반기 블레이드들 자체의 구조의 결과로서 달성될 수도 있 다. 이 경우 교반기 블레이드들의 경사와 이에 따른 교반기의 이송효과를 이들 각각이 유리 용융물 용기 내의 유리 스트림과 반대로 작동하도록 설정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 축방향 이송효과는 교반기 블레이드들의 위치설정, 교반기 블레이드들의 기하학적 형상 및/또는 교반기 샤프트 상에서 교반기 블레이드들의 나선형 배열에 의해 달성될 수 있다. JP 63008226 A는 예컨대 교반기 블레이드들의 경사와 이에 따른 교반기의 이송효과가 이들 각각이 유리 스트림에 반대로 작동하도록 설정된 것을 개시한다. 이는 유리 용융물 용기 내부의 사공간을 방지하기 위한 것이다.

JP 10265226 A는 교반 용기 내에 유리 용융물의 하향 유동을 생성하는 내부 교반기 블레이드 및 교반 용기 내에 유리 용융물의 상향 유동을 생성하는 외부 교반기 블레이드를 갖는 교반수단을 포함하는 유리 용융물 균일화 장치를 개시한다. 따라서 전체적으로 교반 용기 내에는 교반기 샤프트의 축방향으로 교반수단의 전체 높이를 쓸어내리는 사실상 밀폐된 유동 롤이 형성된다. 유동 롤은 교반 용기의 내벽과 교반 블레이드의 선단부 사이의 모서리 간극에서 상향하고 내부 교반 영역, 즉 교반수단의 회전중심에 인접한 교반 용기의 내부 영역에서 하향한다. 유입구는 교반 용기의 하단부 인접해서 위치되고 유출구는 교반 용기의 상단부에 인접해서 위치된다. 따라서 모서리 간극에서의 유동 롤은 유입되는 유리 용융물을 윗쪽으로 동반하는데, 여기에서 불균일성은 초기에 교반수단의 회전중심에 인접한 내부 교반 영역으로 전달된다. 적어도 한 번의 선회 후에만, 유리 용융물이 교반 용기로부터 다시 분출할 수 있다. 그러나, 교반수단 자체는 소정의 순 이송효과를 발생시킴으 로써 균일화 정도의 변화도 장치의 처리량에 변함없는 영향을 미친다.

모두 2006년 12월 20일 출원된 발명의 명칭이 "유리 용융물을 균일화하기 위한 방법 및 장치"인 출원인의 독일 특허 출원 10 2006 060 972.7의 우선권을 주장한 것으로 출원인이 2007년 12월 17일 출원한 발명의 명칭이 "유리 용융물을 균일화하기 위한 방법 및 장치"인 동시 계류 미국 특허 출원 제11/957,727호와 이에 대응하여 2007년 12월 18일 출원한 대한민국 특허 출원 제10-2007-0133652호는 도1 및 도2b를 참조로 아래에서 보다 상세히 설명하게 될 유리 용융물 균일화 장치를 개시한다. 도1에 따르면, 복수의 교반 블레이드(11)를 갖는 교반기가 전체적으로 원통형인 교반 용기(2) 내에 점대칭적 배열로 배열된다. 모든 교반기 블레이드(11)는 유리 용융물(3)을 동일 방향, 즉 도1에서 축방향으로 하향하는 방향으로 이송한다. 화살표 12에 의해 지시된 바와 같이, 교반 샤프트(10)와 교반기 블레이드(11)들의 선단부 사이의 내부 교반 영역에는 진입한 유리 용융물(3)을 내부 교반 영역(12)의 상측 축단부로부터 그 하측 축단부쪽으로 이송하는 축방향 이송효과가 발현된다. 따라서, 화살표에 의해 지시된 바와 같이 모서리 간극(16)에는 상향하는 역유동이 유도되며, 그 결과 모서리 간극(16)을 통과한 얼룩이나 불균일 물질은 아래쪽으로 차단되고 모서리 간극은 동적으로 실링된다.

따라서 유리 용융물(3) 내의 얼룩이나 불균일성은 내부 교반 영역(12)으로 유입되어 교반됨으로써 유리 용융물을 균일화시킨다.

그러나, 이런 장치의 경우, 유입구(4)에서 유출구(5)로 향하는 일반적인 유리 유동방향으로 소정의 축방향 이송효과가 있음으로 해서, 교반수단의 회전속도의 변화에 따른 균일화 정도의 변화는 항상 장치의 전체 처리량을 변화시킨다.

종래기술에서 이루어진 다양한 효과에도 불구하고, 여전히 유리 용융물을 보다 효율적으로 균일화시킬 수 있는 방법과 장치가 요구된다. 특히, 본 발명은 시스템의 압력 강하 및/또는 전체 처리량에 크게 영향을 주지 않고도 소정의 균일화 정도가 설정될 수 있도록 하는 유리 용융물 균질화 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. 특히, 이런 유형의 방법과 이런 유형의 장치는 또한 장치를 간단하고 정교하게 조절하여 장치의 구성요소를 낮게 설치할 수 있도록 하고 마모를 가능한 낮추거나 기포 전단율을 낮추기 위한 것이다.

따라서 본 발명은 유입구와 유출구를 갖는 교반 용기에 각각 배열된 교반수단으로 각각의 교반수단은 공동 교반기 샤프트를 따라 서로 이격되어 배열되고 적어도 두 개가 서로 대향하여 위치된 복수의 교반기 블레이드를 갖는 적어도 하나의 교반수단을 이용한 유리 용융물 균일화 방법에서 시작한다.

본 발명에 따르면, 교반수단 및/또는 장치는 유입구에서 유출구까지 전체에 걸친 교반수단의 이송효과 또는 순 이송효과가 사실상 감지될 수 없을 만큼 매우 작도록 구성된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 교반수단의 회전속도는 장치의 전체 처리량을 크게 변경시키지 않고도 유리 용융물의 균일화를 원하는 정도로 설정하기 위해 소정 한계 내에서 자유롭게 변경될 수 있다. 이 경우, 상술한 회전속도 범위 는 종래 교반수단의 회전속도 범위에 대응하는데, 예컨대 약 10 내지 약 100 rpm에 이를 수 있다. 이 회전속도 범위 밖에서는 일정한 압력 강하 또는 일정한 순 이송효과가 존재하는 것이 전적으로 가능하다. 특히 가장 바람직하게는, 교반수단의 순 이송효과는 소정의 회전속도 범위 밖에서도 거의 인식되지 않는다. 따라서 유리 용융물은 다른 구동력으로 인해, 특히 유효 유체압력으로 인해 또는 선행 및/또는 후속 이송수단에 의해서도 균일화 장치에 의해 이송된다.

이 경우, 교반기 블레이드는 교반기 샤프트로부터 사실상 방사상 돌출하고 바람직하게는 받음각(angle of attack)을 형성하도록 배치된, 즉 교반기 샤프트를 수직하게 가로지르는 평면과 예각을 이루는 편평한 평면 구조로 형성된다. 받음각은 예컨대 약 -89도 내지 0도 또는 0도 내지 89도의 범위일 수 있으며, 기호의 변화는 이송효과의 방향이 반전됨을 지시한다.

명백하게도, 교반기 블레이드는 만곡면을 가질 수 있는데, 이 경우 이송방향을 변경하기 위한 전이각은 다를 수도 있다.

이 경우, 장치의 전체적으로 사실상 매우 작은 순 이송효과는 교반기 샤프트를 따르는 교반기 블레이드가 교반기 샤프트를 따라서 서로 이격되고 대향하는 이송효과를 갖는 적어도 두 영역을 생성한다는 사실의 결과로서 달성된다. 서로 이격된 이들 영역의 이송효과는 사실상 서로 상쇄됨으로써 장치는 외부에서 부가되는 유리 용융물 스트림에 어떤 추가적인 이송효과도 부가하지 않는다.

다른 실시예에 따르면, 전체적으로 유입구에서 유출구까지 교반수단의 이송효과는 전체 용융물 유동을 기준으로 ±5%보다 작으며, 특히 교반수단의 상술한 회 전속도 범위 내에 있다. 따라서 나머지 이송효과도 전체적으로 미미해서, 교반수단의 회전속도 범위는 소정 정도의 균질화를 달성하기 위해 자유롭게 변경될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 교반수단의 이송효과는 유입구에서 유출구까지 전체 용융물 유동을 기준으로 ±1%보다 작으며, 특히 교반수단의 상술한 회전속도 범위 내에 있다. 따라서 나머지 이송효과도 전체적으로 미미해서, 교반수단의 회전속도 범위는 소정 정도의 균질화를 달성하기 위해 자유롭게 변경될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 교반수단의 이송효과는 전체적으로 교반기 블레이드들의 받음각, 교반기 블레이드들의 기하학적 형상 및/또는 교반기 샤프트의 원주방향을 따르는 교반기 블레이드의 각방향 위치(교반기 샤프트를 따르는 모든 교반기 블레이드의 나선형 배열)에 기인한다. 특히 수치적 시뮬레이션에 의해 모의 실험될 수 있는 이들 매개변수를 변경함으로써, 비록 다른 추가적인 이송효과가 외부에서 생성되는 유리 용융물 유동에 부가되지 않지만 달성 가능한 균질화는 교반수단의 소정 회전속도 범위에서 가변적으로 한정될 수 있다.

이 경우, 교반기 블레이드들은 전체 교반기 블레이드들의 나선형 배열이 교반기 샤프트를 따라 형성되도록 서로 다른 각방향 위치에 배열될 수 있다. 이런 나선형 배열의 회전방향은 외부에서 부가되는 전체 용융물 유동의 방향과 동일하거나 반대될 수 있다. 전체적으로, 교반기 블레이드들의 나선형 배열은 교반기 블레이드가 지나간 내부 교반기 영역을 통해 유리 용융물이 직접 관통하여 유동하는 것을 방지한다. 즉 나선형 배열에서 오프셋된 교반기 블레이드의 배열은 유입구에서 유출구까지의 직접 경로를 전체적으로 막을 수 있다. 이는 약간의 교반을 받게 되는 용융 물질의 단락 유동을 방지한다.

또한, 교반기 블레이드들의 나선형 배열은 방위에 따라 부가된 용융물 스트림의 방향과 동일하거나 반대되는 방향으로 능동적인 이송효과를 가져온다. 이 효과는 블레이드들 자체의 이송효과와 결합하여 순 이송효과를 중립화하도록 사용될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 교반기 블레이드가 제1 영역에서의 이송효과가 교반기 샤프트를 따라 유입구에서 유출구쪽 방향으로 형성되도록 유입구의 영역에 위치된다. 이런 제1 영역에서 달성 가능한 이송효과는 교반기 블레이드 또는 교반기 블레이드들의 형상 및/또는 받음각에 의해 조절될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 교반기 블레이드는 교반기 샤프트를 따르는 축방향 이송효과를 갖는 유출구의 영역에 유입구에서 유출구쪽 방향으로 배치되는데, 이때 이송효과는 교반기 블레이드들의 형상 및/또는 받음각에 의해 조절될 수도 있다.

다른 실시예에 따르면, 이들 두 영역 사이에는 반대되는 이송효과를 갖는 영역을 형성하는 적어도 하나의 교반기 블레이드가 배열된다. 다양한 영역에서의 이송효과들은 전반적으로 서로 상쇄됨으로써 교반수단은 전반적으로 순 이송효과를 전혀 발생하지 않는다. 이는 교반기 블레이드들의 적절한 형상 및/또는 교반기 블레이드들의 각방향 위치 및/또는 교반기 블레이드들의 적절한 받음각에 기인할 수 있다.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 교반기 블레이드들은 전체적으로 축방향 및 방사상 이송효과 모두를 발생시킨다. 방사상 용융물 스트림은 내부 교반기 영역 밖에서, 즉 교반용기의 내벽과 교반기 블레이드들의 선단부 사이의 간극에서 내부 교반기 영역 내의 대향하는 유리 용융물 유동과 병합된다. 이처럼, 교반수단은 전체적으로 적어도 두 개의 롤형 유동 영역을 형성하는데, 이들 영역의 유입구에서 유출구쪽으로의 이송효과는 서로 상쇄되어 교반수단의 순 이송효과는 거의 인식할 수 없게 된다. 이는 두 개보다 많은 롤형 유동 영역이 형성되더라도 적용된다.

다른 실시예에 따르면, 교반기 블레이드들은 전체적으로 이송효과에 기인하는 용융물 스트림이 각각의 교반용기의 내벽과 교반기 블레이드들 사이의 간극을 실링하여 유리 용융물이 직접 통과하여 흐르지 않도록 구성된다. 놀랍게도, 모서리 간극에 대한 이런 동적 실링으로 인해 모서리 간극 폭이 훨씬 더 큼에도 불구하고 유리 용융물, 특히 점성도가 높은 유리 용융물의 균일도가 뛰어나다는 것이 확인되었다. 따라서, 본 발명에 따르면, 종래에 가능했던 것보다 훨씬 더 큰 모서리 간극폭이 이용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 훨씬 큰 모서리 간극폭은 장치의 구성요소의 설치가 크게 저감될 수 있도록 한다. 특히, 본 발명은 재료가 거의 마모되지 않도록 하고 낮은 기포 전단율도 달성될 수 있도록 함과 동시에 장치의 구성요소를 조절하기 위한 비용을 유리하게 낮게 유지할 수 있도록 한다.

이처럼, 본 발명에 따르면 특히 교반 시스템으로 진입하는 위치에 관계없이 모든 유리 불균일 물질이 교반기 샤프트와 교반기 블레이드들의 단부 사이의 내부 교반 영역으로 들어가 연신, 절단 및 공간적 재분포에 의해 저감되는 것이 달성된 다. 이 경우, 본 발명에 따른 방법은 교반기 블레이드들과 교반 용기의 내벽 사이에 비교적 넓은 간극 폭이 달성될 수 있도록 한다. 이처럼, 예컨대 교반 용기의 라이닝 재료 및/또는 교반기 블레이드 재료의 마모로 인한 매개물, 부식 또는 마모와 같이 높은 전단율에 기인하는 파손 효과가 방지될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상술한 모서리 간극의 능동적 실링은 특히 모서리 간극 내부에 대향하는 이송효과를 갖고 유입구를 거쳐 유입되는 유리 용융물이 간극을 통해 유출구로 직접 유동하는 것을 방지하는 교호하는 영역을 형성함으로서 달성된다.

다른 실시예에 따르면, 교반수단의 교반기 블레이드들은 용융물 용기의 유입구의 단면 일부에 걸쳐 연장된다. 따라서, 유입구를 통해 유입되는 용융물 유동의 단면 중 일정 부분은 유입되는 유리 용융물이 내부 교반영역으로 직접 진입하는 것을 방지하기 위해 교반기 블레이드들에 의해 덮힌다. 대신에, 유입되는 유리 용융물은 유리 용융물의 진입 위치에 관계없이 오직 내부 교반 영역으로 들어가기 위해 교반수단의 상단부쪽으로 전환된다. 유입되는 유리 용융물의 단면이 교반기 블레이드에 의해 덮히는 백분율은 0%보다 크고 최고 50%까지일 수 있다. 따라서, 종래기술과 달리 교반기 블레이드는 유입구의 하부 모서리 너머로 연장된다.

다른 실시예에 따르면, 교반 용기는 수직 방향, 즉 중력 방향으로 배향되는데, 이때 유입구는 교반 용기의 상단부에 마련되고 유출구는 교반 용기의 기부에 마련되고 전체 용융물 유동을 구동하는 압력은 사실상 유압에 기인함으로써 특히 유리하게 균일한 유리 용융물 유동을 가져온다. 이 경우, 유리 용융물은 장치를 통해서 연속으로 유동한다. 다른 실시예에 따르면, 용융물 용기는 불연속적으로 유동될 수 있으며, 이는 예컨대 간헐적 보급에 의해 달성될 수 있다. 전체적으로, 유리 용융물은 이 경우 각각 소정의 처리 방향으로 장치를 통해 유동한다.

바람직하게는, 교반용기는 내부에 교반수단이 동심적으로 배열되는 원통으로 형성된다. 이 경우, 교반 용기의 하단부는 교반수단의 하단부를 에워싼다. 이 경우, 교반 용기의 하부 유출구는 원추형으로 테이퍼지거나 평면적인 편평 기부에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 교반 용기의 유출구는 동심적으로 배열된다. 그러나, 원칙적으로 유출구의 편심 배열도 가능하다.

상술한 매개변수들, 특히 교반기 블레이드들의 받음각과, 교반기 블레이드의 기하학적 형상과, 교반기 샤프트의 원주를 따라 위치되는 교반기 블레이드의 나선형 배열과, 교반기의 회전속도, 교반수단의 직경 및 교반기 블레이드의 갯수에 대한 선택과, 교반기 블레이드들의 이송효과 등이 유리 용융물 용기의 유동 조건에 대한 수학적 및/또는 물리적 시뮬레이션의 도움을 받아 특히 모의 실험되어 얻어질 수 있음으로 해서, 이런 시뮬레이션에 기초하여 최적 정도의 균일화가 요구 사양에 따라 달성될 수 있다. 물리적 시뮬레이션의 경우, 특히 비교적 축소된 치수와 점성도를 갖되 균일화는 유입되는 적절한 점성 액체 내로 칼라 스트립을 도입함으로써 시각적으로 검토되고 광학적으로 평가될 수 있는 모델 시스템이 사용될 수 있다.

이 경우, 복수의 교반 용기가 적절한 방식으로 일렬로 또는 병렬로 연속하여 연결될 수 있다. 이 경우, 바로 이웃하여 연결되는 교반 용기들은 동일한 수준으 로 배열될 수 있으며, 상류측 교반 용기의 출구는 경사지게 상승하는 라인이나 튜브를 거쳐 하류측 교반 용기의 유입구에 연결된다. 대안으로, 바로 이웃하여 연결되는 교반 용기는 서로 다른 수준으로 배열될 수 있는데, 이 경우 상류측 교반 용기의 유출구와 하류측 교반 용기의 유입구 사이의 연결 라인이나 튜브도 수평으로 이어질 수 있다. 두 경우, 전체 용융물 유동은 바람직하게는 전체적으로 장치의 유압으로 인해 구동된다.

바람직한 실시예에 따르면, 교반기 블레이드들의 선단부와 교반 용기의 내면 사이의 모서리 간극의 폭은 교반 용기의 직경의 3%보다 크고 13%까지의 값, 보다 바람직하게는 5%보다 크고 10%까지의 값에 대응한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 모서리 간극은 비교적 넓을 수 있으며 본 발명에 따르면 예커대 교반 용기 및/또는 교반 수단의 벽 재료의 마모나 부식과 같은 바람직하지 않은 파손 효과가 방지될 수 있다.

본 발명에 따른 방법이나 본 발명에 따른 장치의 바람직한 사용은 디스플레이용 유리, 유리 세라믹, 보로실리케이트 유리, 광학 유리 또는 유리관의 제조시 유리 용융물의 균일화에 관한 것이다. 바람직하게는, 장치는 이런 경우 균일화된 유리 용융물을 분출하기 위한 유리 공급기 바로 앞에 배열될 수 있다. 이 경우, 장치와 유리 공급기 사이에 유리 용융물을 위한 중간 버퍼가 마련될 필요가 없다. 대신에, 장치와 유리 공급기는 교반 용기의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있는 관형 연결 라인을 거쳐 서로 직접 연결될 수 있다. 유리 공급기는 유리 용융물을 분출하기 위한 노즐일 수 있으며, 유리 용융물을 형상화하는 노즐, 제조 부유 유리 내 부의 고온 주석 용융물 상으로 유리 용융물을 분출하기 위한 유리 공급기의 형태일 수도 있으며, 특히 LCD 디스플레이의 경우, 유리 튜브의 제조에 있어 대너(Danner) 파이프의 외주연 상으로 고온 유리 용융물을 분출하기 위한 노즐이나 유리 튜브의 제조를 위해 종래의 벨로(Vello) 방법에 있어 유리 용융물을 분출하기 위한 환형 간극의 형태일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 하며 이들 설명을 통해 달성하고자 하는 그 밖의 특징, 장점 및 목적이 명확하게 될 것이다.

도면에서, 동일한 도면부호는 동일하거나 사실상 동일한 요소 또는 요소의 그룹을 지시한다.

도3에 따르면, 복수의 교반기 블레이드(20, 21)를 갖는 교반기가 전체적으로 원통형인 교반 용기(2)에 점-대칭 배열로 배열된다. 유리 용융물은 교반 용기(2)에 수용된다. 유리 용융물은 유입구(4)에서 교반 용기(2)를 거쳐 유출구(5)를 향해 연속적으로 또는 불연속적으로 유동할 수 있다. 본 발명에 따르면 교반기의 전체 이송효과가 감지할 수 없거나 사실상 감지할 수 없어 교반장치를 통과하는 전체 용융물 유동은 외부에서, 특히 유압을 인가함으로써 구동된다. 이를 위해, 교반 용기(2)는 중력 방향으로 연장되도록 배열될 수 있다. 도3에 따르면, 유입구(4)는 교반기의 상단부에 배열되고, 원추형으로 테이퍼된 기부(6)가 설치된 유출구(5)는 교반기의 하단부에 배열된다.

도3에 따르면, 상측 세 개의 교반 블레이드(20)는 유입구(4)의 부피를 덮는다. 바람직하게는, 교반기는 유입구(4) 단면의 적어도 50%, 보다 바람직하게는 유입구(4) 단면의 적어도 2/3을 덮는다. 도3에서, 받음각으로 인해 하향하는 이송효과를 발생시키는 교반기 블레이드들은 도면부호 20으로 지시되며 받음각으로 인해 상향하는 이송효과를 발생시키는 교반기 블레이드들은 도면부호 21로 지시된다.

도4는 도3에 따른 교반기의 경우 교반 용기(2)에서의 유동 조건을 개략적으로 도시한다. 본 도면에서는 단순화를 위해 교반기 블레이드(20, 21)들은 직사각형으로 개략적으로 단순화하여 도시되며, 각각의 교반기에 의해 발생하는 이송효과는 상향 또는 하향하는 화살표에 의해 지시된다. 도4에 따르면, 상측 세 개의 교반기 블레이드(20)는 하향하는 이송효과를 발생시키고, 이에 인접한 교반기 블레이드(21)는 상향하는 이송효과를 발생시키고, 이에 인접한 교반기 블레이드(20)는 하향하는 이송효과를 발생시키고, 바닥의 교반기 블레이드(21)는 상향하는 이송효과를 발생시킨다. 도4에서 상향 및 하향하는 화살표는 내부 교반 영역에서, 즉 회전하는 교반기 블레이드(20, 21) 영역에서의 이송효과를 지시한다. 교반 용기(2)의 내벽과 교반기 블레이드(20, 21) 사이의 모서리 간극에서는 질량 보존 및 유동 연속성으로 인해 대향하는 유동이 축적되어야 한다. 상기 대향하는 유동은 도면부호 22에 의해 지시된 바와 같이 상측 세 개의 교반기 블레이드(20) 영역의 모서리 간극에서 상향하고, 도면부호 23에 의해 지시된 바와 같이 인접한 교반기 블레이드(21) 영역의 모서리 간극에서 하향하고, 도면부호 22에 의해 지시된 바와 같이 인접한 교반기 블레이드(20) 영역의 모서리 간극에서 상향하고, 도면부호 24에 의해 지시된 바와 같이 유출구 또는 바닥 교반기 블레이드(21) 영역의 모서리 간극에서 다시 하향하게 된다. 도면부호 22 내지 24와 관련되는 화살표들은 각각 모서리 간극(16) 내에서의 유동 방향을 지시한다.

모서리 간극(16)에서 상향하는 유동(22)으로 인해, 유입구(4)를 거쳐 유입되는 유리 용융물은 교반기의 상단부에서 축방향으로 하향하는 이송효과가 우세한 내부 교반 영역으로 진입하기 위해 상향 동반된다. 상향하는 유동(22)은 유입구(4)의 단면을 사실상 완전히 덮으면서 유입구(4)를 통해 유입되는 유리 용융물이 모서리 간극(16)을 거쳐 유출구(5)로 직접 통과하는 것을 방지한다. 대향하는 유동 롤(23)과 인접 교반기 블레이드(21)의 대향하는 이송효과는 축방향으로 하향 이송된 유리 용융물이 유출구(5)로 직접 통과하는 것을 방지한다. 대신, 유동 롤(22, 23) 사이의 전이 영역에서는 유리 용융물이 충분한 소용돌이를 일으킴으로써 유리 용융물의 균일화가 야기된다. 대응하는 균일화는 (위에서 볼 때) 제4 및 제5 교반기 블레이드(21, 20) 사이의 전이 영역의 유동 롤(23, 22)들 사이의 전이 영역에서와 (위에서 볼 때) 제5 및 제6 교반기 블레이드(20, 21) 사이의 전이 영역에서, 즉 유동 롤(22, 24)들 사이의 전이 영역에서도 발생한다.

모서리 간극에서 교호하며 상향 및 하향하는 유동 롤(flow rolls)(22 내지 24)의 이송효과도 유리 용융물이 모서리 간극(16)을 통해 직접 유출구(5)쪽으로 통과하는 것을 방지한다. 내부 교반 영역에서 교호하는 교반기 블레이드(20, 21)의 대향하는 이송효과도 내부 교반 영역의 유리 용융물이 직접 유출구(5)쪽으로 축방향으로 통과하는 것을 방지한다.

교반 용기(12)에서의 유동조건은 교반기 블레이드(20, 21)의 기하학적 형상, 받음각 및/또는 교반기 샤프트(10)의 원주방향을 따르는 교반기 블레이드(20, 21)의 각방향 위치에 의해 정밀하게 한정될 수 있다. 본 발명에 따르면, 교반기 블레이드(20, 21)는 예컨대 약 10 rpm 내지 100 rpm 사이의 범위에 있을 수 있는 교반수단의 적어도 소정 회전속도 범위 내에서 교반수단의 전체 이송효과가 전반적으로 감지될 수 없거나 거의 감지될 수 없도록 구성된다. 따라서 전체 용융물 유동은 교반수단의 회전속도가 변하는 경우 교반 용기(2)에 의해 전혀 변화되지 않거나 사실상 변화되지 않는다. 따라서 교반기의 회전속도를 적절히 설정하면 교반 용기(2)를 통한 전체 용융물 유동이나 처리량에 크게 영향을 주지 않고도 달성 가능한 균일화 정도가 거의 원하는대로 조절될 수 있게 된다. 대신, 이는 유압의 외부 인가에 의하거나 외부 이송수단에 의해 야기된다.

다른 실시예에 따르면, 전체적으로 교반기 블레이드(20, 21)는, 회전속도가 교반 용기(2)를 통한 전체 용융물 유동이나 전체 처리량을 기준으로 소정 한계 내에서 약간 변하는 경우, 예컨대 최대 ±5%까지, 보다 바람직하게는 최대 ±1%까지 변할 경우, 교반 용기(2)를 통한 전체 용융물 유동이나 처리량은 교반수단의 적어도 소정 회전속도 영역 내에서, 즉 특히 약 10 rpm 내지 100 rpm 사이의 범위에서 변경된다. 따라서, 본 실시예에서, 회전속도의 변화는 교반 용기(2)를 통한 전체 처리량이나 전체 용융물 유동의 작은 변화를 가져옴으로써, 일정 용도에서 교반수단의 회전속도 조절에 의한 전체 처리량의 일정한 조절을 허용한다.

도4에 명백히 도시된 바와 같이, 교반기 블레이드(20, 21)는 전체적으로 축방향 및 방사상 이송효과를 발생시킨다. 내부 교반 영역과 모서리 간극(16)에서도, 대향하는 이송효과를 갖는 교호하는 영역(22, 23, 24)이 본 발명에 따라 교반기 샤프트(10)를 따라 형성된다.

도3에서 알 수 있는 바와 같이, 이런 이송효과는 특히 교반기 블레이드(20, 21)의 받음각에 의해 발생한다. 교반기 블레이드(20, 21)가 편평한 평면의 블래이드형 구조인 경우, 발생된 이송효과는 45도의 받음각을 초과할 때 축방향으로 하향하는 유동에서 축방향으로 상향하는 유동으로 변화된다. 이 전이 영역은 또한 교반기 블레이드(20, 21)의 구성 및/또는 그 배열이 다른 경우 다른 각도일 수 있다.

도5는 교반 용기(2)의 기부(7)가 편평한 구성인 장치의 다른 실시예를 도시한다. 도3에 따른 실시예와 도5에 따른 실시예 모두에서, 유출구(5)는 교반 용기(2)와 동심적으로 또는 편심적으로 배열될 수 있다.

이하 도6a 내지 도7b를 참조로 발생된 이송효과에 영향을 미치는 다른 가능한 구성을 설명한다. 도6a에 따르면, 교반기 블레이드(11)들의 후미 단부는 교반기 샤프트(10)의 외주연과 직접 접하며 교반기 블레이드(11)들의 선단부(17)는 그 형상이 경사져 있다. 도6a의 도면 우측부의 수직 막대(13)에 의해 지시된 바와 같이, 교반기 블레이드(11)들은 편평한, 즉 판상 요소로 형성된다. 도6a에 따르면, 서로 수직하게 오프셋된 교반기(11)들은 약간 중첩한다. 도6b에 도시된 바와 같이, 교반기 블레이드(11)들은 정확히 하나의 교반기 블레이드(11)의 높이만큼 서로 오프셋되어 배열된다.

도6c는 교반기 블레이드(11)들이 원통형 돌기(19)로부터 방사상 돌출하고 원통형 돌기는 그 부분이 교반기 샤프트(10)에서 방사상 돌출하는 다른 실시예를 도시한다. 교반기 블레이드(11)들의 후미 단부는 교반기 샤프트(10)의 외주연과 직접 접하는 반면, 선단부(17)는 그 형상이 경사져 있다. 도6c의 도면 좌측 및 우측 부분은 교반기 블레이드(11)의 단부면에 대한 평면도이다. 교반기 블레이드(11)들의 단부면(13)은 편평하고 원통형 돌기(19)의 단면은 원형일 수 있다.

교반기 블레이드(11)들의 선단부(17)에서의 경사부는 교반기 블레이드(11)의 코너 영역에 과도한 응력이 작용하는 것을 방지한다.

도7a 및 도7b는 균일화 정도를 향상시키기 위한 바람직한 교반 블레이드 구조를 도시한다. 도7a에 따르면, 교반기 블레이드(11)의 후미 단부에도 경사부(18)가 추가로 마련될 수 있다. 도7b에 따르면, 이런 경사(18)는 교반기 블레이드(11)들이 원통형 돌기(19)로부터 방사상 돌출하고 원통형 돌기(19)는 그 부분이 교반기 샤프트(10)에서 방사상 돌출하는 다른 실시예에도 마련될 수 있다.

도8은 회전속도의 함수로서 본 발명에 따른 교반기에 의해 발생되는 이송효과를 개략적으로 도시한다. 도8에 따른 회전속도 범위는 비록 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니지만 예컨대 0 rpm 내지 100 rpm에 도달할 수 있다. 수평 곡선은 일정한 압력차를 일으키는 이상적인 비이송 교반기의 거동에 대응한다. 이에 비 해, 본 발명에 따르는 교반기는 약간 높지만 전체의 소정 회전속도 범위에 걸쳐 사실상 일정한 압력차를 가져온다. 이에 비해, 발생된 압력차는 대부분의 교반기 블레이드들이 상향 이송하는 이송 교반기에 대한 상측 곡선에서 회전속도가 증가함에 따라 증가하는 반면, 모든 교반기 블레이드들이 하향 이송하는 이송 교반기에 대한 하측 커브에 따라 압력차는 회전속도가 증가함에 따라 하강한다. 즉 상측 및 하측 커브에 따른 종래의 이송 교반기의 경우, 회전속도가 증가함에 따라 이송효과가 증가하거나 감소함으로써 회전속도 변경에 의한 균일화 정도의 변화가 자동적으로 교반 용기(2)를 통한 전체 용융물 유동이나 처리량의 변화를 가져온다. 이에 비해, 본 발명에 따른 교반기의 경우(위에서 두 번째 곡선), 회전속도는 처리량이나 전체 용융물 유동을 크게 변화시키기 않고도 소정 회전속도 범위 내의 어떤 경우에도 원하는 정도의 균일화를 정밀하게 조절하기 위해 자유롭게 변경될 수 있다.

도8에 따른 곡선들은 비교적 점성인 액체를 갖고 상당 레이놀즈 수를 갖는 상당 시스템에서 물리적 시뮬레이션에 의해 측정된 실험값(미도시)에 기초한 것임을 명백히 밝히고자 한다.

도9는 바람직한 사용예로서, 제거 후(도9에서 우측으로 향함) 사실상 일정한 외경과 일정한 벽 두께를 갖는 유리관을 형성하는 밀폐된 유리 용융물 케이싱(33)을 대너 파이프의 외주연 위치에 형성하기 위해, 분출되는 유리 용융물(31)을 회전하는 대너 파이프(32)의 외주연 상으로 분출하는 유리 공급기(30) 바로 앞에 마련된 본 발명에 따른 교반수단의 배열을 도시한다. 도9에 따르면, 유리 공급기(30)는 유출구(5) 바로 뒤에, 즉 중간 버퍼를 개재시키지 않고 배열된다. 이는 처리량 이 고도로 일정한 교반 용기(2)를 전제하는 바, 이런 교반 용기는 본 발명에 따르면 교반기 블레이드들의 받음각, 기하학적 형상 및/또는 교반기 샤프트의 원주 방향을 따르는 교반기 블레이드들의 각방향 위치에 의해 달성될 수 있다. 도9에 도시된 바와 같이, 유리 용융물은 수직하게 상향 연장되는 연결 레그(9)를 거쳐 유입구(4)로 진입함으로써, 전체적으로 외부 유압이 유리 용융물을 유출구(5)쪽으로 구동하도록 교반 용기(2)에 작용한다.

기술분야의 당업자에게 자명한 바와 같이, 본 발명의 기본원리는 디스플레이용 유리, 특히 LCD, OLED 또는 플라즈마 디스플레이를 위한 창유리의 제조, 유리 세라믹의 제조, 보로실리케이스 유리의 제조, 광학 유리 또는 유리관 제조 범위에 있는 유리의 제조시 유리 용융물을 균일화하기 위해 사용될 수 있다. 모서리 간극의 동적 실링은 훨씬 큰 간극폭이 달성될 수 있도록 함으로써, 본 발명에 따라 재료의 마모가 저감될 수 있다. 그 결과, 종래 기술에 따르면 제거되어 유리의 품질을 손상시키는 입자가 본 발명에서는 더 이상 발생하지 않게 된다.

도1은 종래기술에 따른 장치의 개략 단면도이다.

도2a는 종래의 교반수단을 도시한다.

도2b는 도1에 따른 교반 용기에서의 도2a에 따른 교반수단의 배열을 도시한다.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 장치의 개략 단면도이다.

도4는 도3에 따른 교반수단의 교반기 블레이드들의 이송효과를 개략적으로 도시한 도면이다.

도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 개략 단면도이다.

도6a 내지 도6c는 본 발명에 따른 장치의 교반기 블레이드의 구체적 구성을 도시한 도면이다.

도7a 및 도7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교반기 블레이드의 구체적 구성을 도시한 도면이다.

도8은 이상적인 비이송 교반기 및 종래의 교반장치와 비교한 본 발명에 따른 장치의 이송효과를 도시한 도면이다.

도9는 유리 튜브의 제조에 있어 회전하는 대너 파이프의 외주연 상으로 균일화된 유리 용융물을 분출하기 위한 유리 공급기 바로 앞에 위치된 도3에 따른 교반장치의 배열을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 교반장치

2: 용융물 용기/교반 용기

3: 용융물

4: 유입구

5: 유출구

6: 유출구(5)의 원추형 테이퍼부

7: 교반 용기(2)의 편평 기부

9: 연결 레그

10: 교반 샤프트

11: 교반기 블레이드

12: 축방향 이송효과를 갖는 교반 영역

13: 교반기 블레이드(11)의 단부면

14: 회전축

15: 단차

16: 간극/모서리 간극

17: 교반기 블레이드(11)의 선단 모서리 상의 경사부

18: 교반기 블레이드(11)의 후미 모서리 상의 경사부

19: (원통형) 돌기

20: 하향 이송하는 교반기 블레이드

21: 상향 이송하는 교반기 블레이드

22: 모서리 간극(16)에서 상향된 유동 롤

23: 모서리 간극(16)에서 하향된 유동 롤

24: 유출구(5)의 영역에서 중첩된 유동 롤

30: 유리 공급기

31: 분출하는 유리 용융물 유동

32: 대너 파이프

33: 대너 파이프(32) 상의 유리 용융물 케이싱

34: 일정 직경을 갖는 제거된 유리 튜브까지의 전이영역/연신 벌브

Claims

측방 유입구(4)와 유출구(5)를 갖는 교반 용기(2)에 각각 배열되는 교반수단(1)으로 각각의 교반수단은 공동 교반기 샤프트(10)를 따라 서로 이격되어 배열된 복수의 교반기 블레이드(11, 20, 21)를 갖는 최소한 하나의 교반수단(1)을 이용한 유리 용융물 균일화 방법으로서, 간극(16)이 교반 용기(2)의 내벽과 교반기 블레이드(11, 20, 21) 사이에 형성되며, 상기 방법에서

교반기 블레이드(11, 20, 21)는 교반기 샤프트(10)를 따라 서로 이격되고 대향하는 이송효과를 갖는 최소한 두 개의 영역(22, 23)을 생성하며, 서로 이격된 이들 영역의 이송효과는 사실상 서로 상쇄되며 그리고

유입구 영역의 최소한 하나의 교반기 블레이드(20)는 각각 교반기 샤프트(10)를 따라 유입구(4)에서 유출구(5)쪽 방향으로 축방향 이송효과를 갖는 영역(22, 24)을 형성하며,

이에 의해 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체에 걸친 교반수단(1)의 순 이송효과는 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체 용융물 유동을 기준으로 ±5%보다 작은 것이 실질적으로 달성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제1항에 있어서, 간극(16)에는 대향하는 이송효과를 갖고 유입구(4)를 거쳐 유입되는 유리 용융물이 간극(16)을 통해 유출구(5)쪽으로 직접 통과하는 것을 방지하는 교호하는 영역들이 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제1항에 있어서, 최소한 두 개의 교반기 블레이드(20, 21)가 서로에 대해 대향하는 받음각으로 배열됨으로써 교반기 블레이들은 교반기 샤프트(10)를 따라 서로 이격되고 대향하는 이송효과를 갖는 최소한 두 개의 영역(22, 23)을 생성하는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제1항에 있어서, 유출구(5) 영역의 최소한 하나의 교반기 블레이드(20)는 각각 교반기 샤프트(10)를 따라 유입구(4)에서 유출구(5)쪽 방향으로 축방향 이송효과를 갖는 영역(22, 24)을 형성하며, 이 영역(22, 24)에서 이격되어 대향하는 이송효과를 갖는 최소한 하나의 제2 영역(23)이 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제1항에 있어서, 전체적으로 이송효과에 의해 발생하는 용융물 스트림은 각각의 교반 용기(2)의 내벽과 교반기 블레이드(11, 20, 21)들 사이의 간극(16)을 유리 용융물이 직접 통과하지 못하도록 실링하는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제1항에 있어서, 유동방향으로 볼 때 전방의 교반기 블레이드(20)들은 유입구(4)의 영역에서 유입구(4) 단면의 일부에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제6항에 있어서, 유동방향으로 전방 교반기 블레이드(20)들은 유입구(4) 단면의 0%보다 크고 최고 50%까지 덮는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제1항에 있어서, 교반 용기(2)는 수직 방향으로 배향되고 유입구(4)는 교반 용기의 상단부에 배치되고 유출구(5)는 교반 용기의 기부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제8항에 있어서, 유출구(5)는 교반 용기의 기부에 동심적으로 또는 편심적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제9항에 있어서, 교반 용기(2)의 기부는 원추형 테이퍼(6)의 구성이거나 편평한 구성인 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
측방 유입구(4)와 유출구(5)를 갖는 교반 용기(2)에 각각 배열되는 교반수단(1)으로 각각의 교반수단은 공동 교반기 샤프트(10)를 따라 서로 이격되어 배열된 복수의 교반기 블레이드(11, 20, 21)를 갖는 최소한 하나의 교반수단(1)을 이용한 유리 용융물 균일화 방법으로서, 간극(16)이 교반 용기(2)의 내벽과 교반기 블레이드(11, 20, 21) 사이에 형성되며, 상기 방법에서

유입구 영역에 배치된 최소한 하나의 교반기 블레이드(20)는 각각 교반기 샤프트(10)를 따라 유입구(4)에서 유출구(5)쪽 방향으로 축방향 이송효과를 갖는 영역(22, 24)을 형성하며, 그리고

간극(16)에는 대향하는 이송효과를 갖고 유입구(4)를 거쳐 유입되는 유리 용융물이 간극(16)을 통해 유출구(5)쪽으로 직접 통과하는 것을 방지하는 교호하는 영역들이 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제11항에 있어서, 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체에 걸친 교반수단(1)의 이송효과는 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체 용융물 유동을 기준으로 ±1%보다 작은 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제11항에 있어서, 최소한 두 개의 교반기 블레이드(20, 21)가 서로에 대해 대향하는 받음각으로 배열됨으로써 교반기 블레이들은 교반기 샤프트(10)를 따라 서로 이격되고 대향하는 이송효과를 갖는 최소한 두 개의 영역(22, 23)을 생성하는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제11항에 있어서, 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체에 걸친 교반수단(1)의 이송효과는 교반기 블레이드(11, 20, 21)들의 위치설정, 교반기 블레이드들의 기하학적 형상 및/또는 교반기 샤프트(10)의 원주 방향을 따르는 교반기 블레이드들의 각방향 위치에 기인하는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제11항에 있어서, 유출구(5) 영역의 최소한 하나의 교반기 블레이드(20)는 각각 교반기 샤프트(10)를 따라 유입구(4)에서 유출구(5)쪽 방향으로 축방향 이송효과를 갖는 영역(22, 24)을 형성하며, 이 영역(22, 24)에서 이격되어 대향하는 이송효과를 갖는 최소한 하나의 제2 영역(23)이 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제11항에 있어서, 교반기 블레이드(11, 20, 21)들은 축방향 및 방사상 이송효과를 일으키는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제11항에 있어서, 전체적으로 이송효과에 의해 발생하는 용융물 스트림은 각각의 교반 용기(2)의 내벽과 교반기 블레이드(11, 20, 21)들 사이의 간극(16)을 유리 용융물이 직접 통과하지 못하도록 실링하는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제11항에 있어서, 유동방향으로 볼 때 전방의 교반기 블레이드(20)들은 유입구(4)의 영역에서 유입구(4) 단면의 일부에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제18항에 있어서, 유동방향으로 전방 교반기 블레이드(20)들은 유입구(4) 단면의 0%보다 크고 최고 50%까지 덮는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제11항에 있어서, 교반 용기(2)는 수직 방향으로 배향되고 유입구(4)는 교반 용기의 상단부에 배치되고 유출구(5)는 교반 용기의 기부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제20항에 있어서, 유출구(5)는 교반 용기의 기부에 동심적으로 또는 편심적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
제21항에 있어서, 교반 용기(2)의 기부는 원추형 테이퍼(6)의 구성이거나 편평한 구성인 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 방법.
측방 유입구(4)와 유출구(5)를 갖는 교반 용기(2)에 각각 배열되는 교반수단(1)으로 각각의 교반수단은 공동 교반기 샤프트(10)를 따라 서로 이격되어 배열된 복수의 교반기 블레이드(11, 20, 21)를 갖는 최소한 하나의 교반수단(1)을 포함하는 한편, 간극(16)이 교반 용기(2)의 내벽과 교반기 블레이드(11, 20, 21) 사이에 형성되는, 유리 용융물 균일화 장치에 있어서,

교반기 블레이드(11, 20, 21)는 교반기 샤프트(10)를 따라 서로 이격되고 대향하는 이송효과를 갖는 최소한 두 개의 영역(22, 23)을 생성하며, 서로 이격된 이들 영역의 이송효과는 사실상 서로 상쇄되며 그리고

유입구 영역의 최소한 하나의 교반기 블레이드(20)는 각각 교반기 샤프트(10)를 따라 유입구(4)에서 유출구(5)쪽 방향으로 축방향 이송효과를 갖는 영역(22, 24)을 형성하며,

따라서 교반기 블레이드의 기하학적 구조, 교반기 블레이드들의 받음각 및/또는 교반기 샤프트를 따르는 교반기 블레이드들의 배열로 인해 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체 용융물 유동을 기준으로 ±5%보다 작은 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체에 걸친 교반수단(1)의 순 이송효과가 실질적으로 달성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제23항에 있어서, 교반기 블레이드들은 대향하는 이송효과를 갖고 유입구(4)를 거쳐 유입되는 유리 용융물이 간극(16)을 통해 유출구(5)쪽으로 직접 통과하는 것을 방지하는 교호하는 영역들이 간극(16)에 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제23항에 있어서, 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체에 걸친 교반수단(1)의 이송효과는 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체 용융물 유동을 기준으로 ±1%보다 작은 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제23항에 있어서, 최소한 두 개의 교반기 블레이드(20, 21)가 서로에 대해 대향하는 받음각으로 배열됨으로써 교반기 블레이들은 교반기 샤프트(10)를 따라 서로 이격되고 대향하는 이송효과를 갖는 영역(22, 23)을 생성하는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제23항에 있어서, 교반기 블레이드들은 유출구(5) 영역의 최소한 하나의 교반기 블레이드(20)가 각각 교반기 샤프트(10)를 따라 유입구(4)에서 유출구(5)쪽 방향으로 축방향 이송효과를 갖는 영역(22, 24)을 형성하며, 이 영역(22, 24)에서 이격되어 대향하는 이송효과를 갖는 최소한 하나의 제2 영역(23)이 형성되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제23항에 있어서, 교반기 블레이드들은 전체적으로 이송효과에 의해 발생하는 용융물 스트림이 각각의 교반 용기(2)의 내벽과 교반기 블레이드(11, 20, 21)들 사이의 간극(16)을 유리 용융물이 직접 통과하지 못하도록 실링하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제23항에 있어서, 유동방향으로 볼 때 전방 교반기 블레이드(20)들은 유입구(4)의 영역에서 유입구(4) 단면의 일부에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제29항에 있어서, 유동방향으로 전방의 교반기 블레이드(20)들은 유입구(4) 단면의 0%보다 크고 최고 50%까지 덮는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제23항에 있어서, 교반 용기(2)는 수직 방향으로 배향되고 유입구(4)는 교반 용기의 상단부에 배치되고 유출구(5)는 교반 용기의 기부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제31항에 있어서, 유출구(5)는 교반 용기의 기부에 동심적으로 또는 편심적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제32항에 있어서, 교반 용기(2)의 기부는 원추형 테이퍼(6)의 구성이거나 편평한 구성인 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제23항에 있어서, 간극(16)의 폭은 각 교반 용기의 직경의 3% 이상 내지 13%인 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
측방 유입구(4)와 유출구(5)를 갖는 교반 용기(2)에 각각 배열되는 교반수단(1)으로 각각의 교반수단은 공동 교반기 샤프트(10)를 따라 서로 이격되어 배열된 복수의 교반기 블레이드(11, 20, 21)를 갖는 최소한 하나의 교반수단(1)을 포함하는 한편, 간극(16)이 교반 용기(2)의 내벽과 교반기 블레이드(11, 20, 21) 사이에 형성되는, 유리 용융물 균일화 장치에 있어서,

유입구 영역의 최소한 하나의 교반기 블레이드(20)는 각각 교반기 샤프트(10)를 따라 유입구(4)에서 유출구(5)쪽 방향으로 축방향 이송효과를 갖는 영역(22, 24)을 형성하며, 그리고

간극(16)에는 대향하는 이송효과를 갖고 유입구(4)를 거쳐 유입되는 유리 용융물이 간극(16)을 통해 유출구(5)쪽으로 직접 통과하는 것을 방지하는 교호하는 영역들이 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제35항에 있어서, 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체에 걸친 교반수단(1)의 이송효과는 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체 용융물 유동을 기준으로 ±1%보다 작은 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제35항에 있어서, 최소한 두 개의 교반기 블레이드(20, 21)가 서로에 대해 대향하는 받음각으로 배열됨으로써 교반기 블레이들은 교반기 샤프트(10)를 따라 서로 이격되고 대향하는 이송효과를 갖는 영역(22, 23)을 생성하는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제35항에 있어서, 유입구(4)에서 유출구(5)까지 전체에 걸친 교반수단(1)의 이송효과는 교반기 블레이드(11, 20, 21)들의 받음각, 교반기 블레이드들의 기하학적 형상 및/또는 교반기 샤프트(1)의 원주 방향을 따르는 교반기 블레이드들의 각방향 위치에 기인하는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제35항에 있어서, 교반기 블레이드들은 유출구(5) 영역의 최소한 하나의 교반기 블레이드(20)가 각각 교반기 샤프트(10)를 따라 유입구(4)에서 유출구(5)쪽 방향으로 축방향 이송효과를 갖는 영역(22, 24)을 형성하며, 이 영역(22, 24)에서 이격되어 대향하는 이송효과를 갖는 최소한 하나의 제2 영역(23)이 형성되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제35항에 있어서, 교반기 블레이드(11, 20, 21)들은 축방향 및 방사상 이송효과를 일으키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제35항에 있어서, 교반기 블레이드들은 전체적으로 이송효과에 의해 발생하는 용융물 스트림이 각각의 교반 용기(2)의 내벽과 교반기 블레이드(11, 20, 21)들 사이의 간극(16)을 유리 용융물이 직접 통과하지 못하도록 실링하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제35항에 있어서, 유동방향으로 볼 때 전방 교반기 블레이드(20)들은 유입구(4)의 영역에서 유입구(4) 단면의 일부에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제42항에 있어서, 유동방향으로 전방의 교반기 블레이드(20)들은 유입구(4) 단면의 0%보다 크고 최고 50%까지 덮는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제35항에 있어서, 교반 용기(2)는 수직 방향으로 배향되고 유입구(4)는 교반 용기의 상단부에 배치되고 유출구(5)는 교반 용기의 기부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제44항에 있어서, 유출구(5)는 교반 용기의 기부에 동심적으로 또는 편심적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제45항에 있어서, 교반 용기(2)의 기부는 원추형 테이퍼(6)의 구성이거나 편평한 구성인 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.
제35항에 있어서, 간극(16)의 폭은 각 교반 용기의 직경의 3% 이상 내지 13%인 것을 특징으로 하는 유리 용융물 균일화 장치.