KR102307128B1 - 교반 스터러 및 유리판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

축(13)과, 축(13)의 길이방향을 따라 부착된 복수의 교반 날개(14)를 구비하고, 축(13)의 회전에 따라 복수의 교반 날개(14)를 축(13) 주변으로 선회시켜 교반조(6) 내의 용융 유리를 교반하기 위한 교반 스터러(12)로서, 교반 날개(14)(날개체(14a))가 관통 개구부(14aa)를 갖고, 교반 날개(14)(날개체(14a))에 있어서의 선단부(14ab)가 축(13)의 길이방향을 따라 연장되고, 축(13) 주변의 선회시에, 축(13)의 상단측의 교반 날개(14)만큼 하단측의 교반 날개(14)에 대하여, 축(13) 주변에서의 위상이 지연되도록 복수의 교반 날개(14)가 부착되는 구성으로 했다.

Description

교반 스터러 및 유리판의 제조 방법

본 발명은 교반조 내에서 용융 유리를 교반하기 위한 교반 스터러와, 당해 교반 스터러를 사용한 유리판의 제조 방법에 관한 것이다.

주지와 같이, 유리판의 제조 공정에 있어서는 유리판의 바탕이 되는 용융 유리를 원통 형상으로 형성된 교반조 내에서 교반하여 균질화시키는 교반 공정이 실행된다. 교반 공정의 실행에는 축과, 당해 축의 회전에 따라 축 주변을 선회하는 교반 날개를 구비한 교반 스터러가 사용된다. 이 교반 스터러에 의해, 용융 유리는 교반조 내를 축의 길이방향을 따라 흐르면서 교반되어 간다.

여기에서, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 각각 교반 스터러의 구체적인 구성의 일례가 개시되어 있다. 특허문헌 1에는 축과, 당해 축에 따라 서로 간격을 두고 배치된 복수의 교반 날개를 구비하고, 각 교반 날개가 노 형상으로 형성된 교반 스터러(이하, 제 1 교반 스터러로 표기)가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 축과, 당해 축의 주변에서 나선 형상으로 형성된 교반 날개를 구비하고, 교반 날개에 당해 날개를 관통하는 관통 개구부가 형성된 교반 스터러(이하, 제 2 교반 스터러로 표기)가 개시되어 있다.

제 2 교반 스터러에서는 교반조 내에서의 본래적인 용융 유리의 흐름(동 문헌에서는 상방으로부터 하방으로 향하는 흐름)에 추가해서, 당해 흐름과는 역방향이 되는 교반 날개로 형성한 용융 유리의 흐름(동 문헌에서는 하방에서 상방으로 향하는 흐름이고, 소용돌이 흐름이라고 호칭됨)을 형성함으로써, 교반조 내에서 용융 유리를 순환시켜 교반을 촉진시키고 있다. 또한, 용융 유리에 관통 개구부를 통과시킴으로써, 용융 유리에 전단력(교반 날개의 선회방향을 따라 작용하는 전단력이고, 이하에 있어서 「전단력」이란 동방향을 따라 작용하는 전단력을 의미함)을 작용시켜 교반을 촉진시키고 있다.

일본 특허 공개 2011-178656호 공보 일본 특허 공개 2008-120630호 공보

그렇지만, 상기의 제 1 및 제 2 교반 스터러 중 어느 것에 있어서도, 하기와 같이, 용융 유리의 교반 성능이 아직 충분하지 않다는 문제가 있었다.

상술하면, 제 1 교반 스터러에서는 교반조 내에서 용융 유리와 교반 날개가 같은 방향으로 선회해버리고, 교반 날개로부터 용융 유리에 전단력을 작용시키기 어려움으로써 용융 유리를 충분히 교반하는 것이 곤란했다. 한편, 제 2 교반 스터러에서는 교반조의 내주벽 부근에 있어서, 교반 날개로부터 용융 유리에 작용시킬 수 있는 전단력이 매우 작아 내주벽 부근의 용융 유리를 충분히 교반하는 것이 불가능했다.

이러한 사정에 비추어 보아 이루어진 본 발명은, 교반 스터러를 개량하여 용융 유리의 교반 성능의 향상을 도모하는 것을 기술적인 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 축과, 축의 길이방향을 따라 부착된 복수의 교반 날개를 구비하고, 축의 회전에 따라 복수의 교반 날개를 축 주변으로 선회시켜 교반조 내의 용융 유리를 교반하기 위한 교반 스터러로서, 교반 날개가 관통 개구부를 갖고, 교반 날개에 있어서의 선단부가 축의 길이방향을 따라 연장되고, 축 주변의 선회시에 축의 일단측의 교반 날개만큼 타단측의 교반 날개에 대하여, 축 주변에서의 위상이 지연되도록 복수의 교반 날개가 부착되어 있는 것을 특징지을 수 있다.

본 발명에 따른 교반 스터러를, 축의 일단측으로부터 타단측을 향하여 용융 유리가 흐르는 교반조를 사용하면, 하기와 같은 효과가 얻어진다. 즉, 교반 날개가 관통 개구부를 가짐으로, 용융 유리가 선회 중의 교반 날개의 관통 개구부를 통과하는 것이 가능해지고, 교반조 내에서 용융 유리와 교반 날개가 같은 방향으로 선회해버리는 사태의 발생을 회피할 수 있다. 게다가, 관통 개구부의 통과에 따라 용융 유리에 전단력을 작용시키는 것도 가능해진다. 또한, 교반 날개에 있어서의 선단부가 축의 길이방향을 따라 연장되고 있기 때문에, 교반조의 내주벽 부근에 있어서 교반 날개로부터 용융 유리에 전단력을 바람직하게 작용시킬 수 있다. 또한, 이 교반 스터러에서는 축 주변의 선회시에, 축의 일단측의 교반 날개만큼 타단측의 교반 날개에 대하여, 축 주변에서의 위상이 지연되도록 복수의 교반 날개가 부착되어 있다. 이것에 의해, 이들의 교반 날개가 축 주변을 선회함에 따라, 축 근방에 있어서 타단측으로부터 일단측으로 향하는 용융 유리의 흐름을 형성할 수 있다. 그리고, 당해 흐름이 교반조 내에서의 본래적인 흐름인 축의 일단측으로부터 타단측을 향하는 용융 유리의 흐름과, 교반 날개가 선회함으로써 생기는 원주방향의 선회 흐름과 합쳐지므로 축의 반경방향을 따른 흐름이 생긴다. 이 반경방향을 따른 흐름에 의해, 축 근방의 용융 유리와 내주벽 근처의 용융 유리가 치환된다. 그러므로, 본 발명에 따른 교반 스터러를 사용하면, 용융 유리가 전단력을 받는 기회가 증가하기 때문에 용융 유리의 교반을 촉진시킬 수 있다. 이상과 같이, 본 발명에 따른 교반 스터러에 의하면, 용융 유리의 교반 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 따른 교반 스터러에 의하면, 부차적으로 하기와 같은 효과도 얻을 수 있다. 즉, 교반 날개가 관통 개구부를 가짐으로, 교반 날개가 축 주변을 선회할 때에 용융 유리로부터 받는 저항을 억제하는 것이 가능하다. 이 때문에, 교반 날개의 파손이나 변형 등을 회피하기 위해 필요한 교반 날개의 강도를 낮게 할 수 있고, 이에 따라, 교반 날개의 경량화를 도모하는 것이 가능해진다. 그 결과, 축을 회전시키기 위해(교반 날개를 선회시키기 위해) 필요한 토크를 작게 할 수 있다. 또한, 이 교반 스터러에서는 용융 유리의 교반 성능을 향상시킬 수 있기 때문에, 축의 회전수를 감소시켰다고 해도 충분히 용융 유리를 교반하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 회전수를 감소시킴으로써 백금이나 백금 합금으로 구성되는 교반 날개의 표면으로부터 백금, 또는 백금 합금이 박리할 우려를 저감시킬 수 있다.

상기의 구성에 있어서, 관통 개구부가 교반 날개의 선회방향을 따라 교반 날개를 관통하고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 용융 유리가 관통 개구부를 보다 통과하기 쉬워지기 때문에, 교반 날개가 용융 유리로부터 받는 저항을 더욱 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 교반 날개에 필요한 강도를 보다 낮게 할 수 있고, 교반 날개의 한층 더 경량화를 도모하는 것이 가능해지므로, 축을 회전시키기 위해서 요하는 토크를 보다 작게할 수 있다.

상기의 구성에 있어서, 교반 날개가 축을 기준으로 해서 대칭으로 배치된 한 쌍의 날개체를 구비하고, 한 쌍의 날개체의 각각이 관통 개구부 및 선단부를 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 한 쌍의 날개체가 축을 기준으로 해서 대칭으로 배치되어 있으므로, 교반 스터러 전체의 중심을 축 상에 위치시킬 수 있다. 이것에 의해, 회전 중의 축으로 편심이 생기는 등의 불량이 발생하고, 교반 날개의 선단부와 교반조의 내주벽이 충돌할 것 같은 우려를 적확하게 배제하는 것이 가능해진다.

또한, 상기의 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 축과, 축의 길이방향을 따라 부착된 복수의 교반 날개를 구비하고, 축의 회전에 따라 복수의 교반 날개를 축 주변으로 선회시켜 교반조 내의 용융 유리를 교반하기 위한 교반 스터러로서, 교반 날개에 있어서의 선단부가 축의 길이방향을 따라 연장되고, 축 주변의 선회시에 축의 일단측의 교반 날개만큼 타단측의 교반 날개에 대하여, 축 주변에서의 위상이 지연되도록 복수의 교반 날개가 부착되고, 이웃하는 양쪽 교반 날개를 한 세트로 한 복수 세트 중, 적어도 한 세트에 대해서 이웃하는 양쪽 교반 날개의 상호간에 개재부를 개재시킨 것에 특징지을 수 있다.

본 발명에 따른 교반 스터러를, 축의 일단측으로부터 타단측을 향하여 용융 유리가 흐르는 교반조에 사용하면 하기와 같은 효과가 얻어진다. 즉, 이 교반 스터러에서는 축 주변의 선회시에, 축의 일단측의 교반 날개만큼 타단측의 교반 날개에 대하여, 축 주변에서의 위상이 지연되도록 복수의 교반 날개가 부착되어 있다. 그 때문에, 이들의 교반 날개가 축 주변을 선회함에 따라, 축 근방에 있어서 타단측으로부터 일단측을 향하는 용융 유리의 흐름을 형성할 수 있다. 그리고, 당해 흐름이 교반조 내에서의 본래적인 흐름인 축의 일단측으로부터 타단측을 향하는 용융 유리의 흐름과, 교반 날개가 선회함으로써 생기는 원주방향의 선회 흐름과 합쳐지므로 축의 반경방향을 따른 흐름이 생긴다. 이 반경방향을 따른 흐름에 의해, 축 근방의 용융 유리와 내주벽 근처의 용융 유리가 치환된다. 그러므로, 본 발명에 따른 스터러를 사용하면, 용융 유리가 전단력을 받는 기회가 증가함으로써 용융 유리의 교반을 촉진시킬 수 있다. 추가해서, 이 교반 스터러에서는 교반 날개에 있어서의 선단부가 축의 길이방향을 따라 연장되고 있음으로써, 교반조의 내주벽 부근에 있어서 교반 날개로부터 용융 유리에 전단력을 바람직하게 작용시킬 수 있다. 이들 점으로부터, 교반조 내에서 용융 유리를 순환시키면서 내주벽 부근의 용융 유리를 효과적으로 교반하는 것이 가능해진다. 또한, 이 교반 스터러에서는 이웃하는 양쪽 교반 날개를 한 세트로 한 복수 세트 중, 적어도 한 세트에 대해서 이웃하는 양쪽 교반 날개의 상호간에 개재부를 개재시키고 있다. 그 때문에, 개재부가 용융 유리를 교반하는 효과에 의해, 용융 유리의 교반을 보다 촉진시키는 것이 가능해진다. 이상과 같이, 본 발명에 따른 교반 스터러에 의하면, 용융 유리의 교반 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 교반 스터러에 의하면, 부차적으로 하기와 같은 효과도 얻는 것이 가능하다. 즉, 이 교반 스터러에서는 용융 유리의 교반 성능이 향상될 수 있으므로, 축의 회전수를 감소시켰다고 해도 충분히 용융 유리를 교반할 수 있다. 이것에 의해, 회전수를 감소시킴으로써, 백금이나 백금 합금으로 구성되는 교반 날개의 표면에서 백금 또는 백금 합금이 박리할 우려를 저감시키는 것이 가능하다.

상기의 구성에 있어서, 복수 세트의 모두에 대해서, 이웃하는 양쪽 교반 날개의 상호간에 개재부를 개재시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 개재부가 용융 유리를 교반하는 효과를 보다 높이는 것이 가능해진다.

상기의 구성에 있어서, 개재부가 이웃하는 양쪽 교반 날개를 연결하는 연결부인 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 연결부에 의해 이웃하는 양쪽 교반 날개가 연결됨으로써 교반 스터러 전체의 강도를 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 강도가 향상한 만큼 용융 유리를 교반함에 있어서, 교반 스터러에 구비된 축의 회전수를 증가시켰다고 해도 교반 스터러의 파손이나 변형을 회피하는 것이 가능해진다.

상기의 구성에 있어서, 연결부가 이웃하는 양쪽 교반 날개의 선단부끼리를 연결하고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 연결부에 의해 교반조의 내주벽 부근의 용융 유리에 전단력을 작용시킬 수 있으므로 내주벽 부근의 용융 유리를 더욱 효과적으로 교반하는 것이 가능해진다.

상기의 구성에 있어서, 연결부가 축 주변에서 상대적으로 위상이 진행되는 측의 교반 날개의 선단부에 있어서의 일단과, 상대적으로 위상이 지연되는 측의 교반 날개의 선단부에 있어서의 타단을 연결하고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 교반 날개의 선단부끼리를 가급적으로 짧은 연결부에 연결할 수 있음과 아울러, 교반 날개의 선단부에 의한 전단력을 받지 않고 교반 날개를 빠져 나가려고 하는 용융 유리에 대하여 전단력을 작용시킬 수 있다.

상기의 구성에 있어서, 선단부에 있어서의 축의 길이방향을 따른 길이가 축의 지름보다도 긴 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 교반조의 내주벽 부근의 용융 유리에 전단력을 작용시키는데 보다 유리하게 된다.

상기의 구성에 있어서, 교반 날개가 관통 개구부를 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 용융 유리가 선회 중의 교반 날개의 관통 개구부를 통과하는 것이 가능해지기 때문에, 교반조 내에서 용융 유리와 교반 날개가 같은 방향으로 선회해버려, 교반 날개로부터 용융 유리에 전단력이 작용하기 어려워질 것 같은 우려를 적확하게 배제할 수 있다. 게다가, 관통 개구부의 통과에 따라 용융 유리에 전단력을 작용시키는 것도 가능해져 용융 유리를 교반하는 효과를 더욱 높일 수 있다. 또한, 교반 날개가 축 주변을 선회할 때에 용융 유리로부터 받는 저항을 억제하는 것이 가능해지므로, 교반 날개의 파손이나 변형 등을 회피하기 위해서 필요한 교반 날개의 강도를 낮게 할 수 있다. 이것에 따라, 교반 날개의 경량화를 도모하는 것이 가능해지고, 축을 회전시키기 위해(교반 날개를 선회시키기 위해) 필요한 토크를 작게 할 수 있다.

상기의 구성에 있어서, 관통 개구부가 교반 날개의 선회방향을 따라 교반 날개를 관통하고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 용융 유리가 관통 개구부를 통과하기 쉬워지기 때문에, 교반 날개가 용융 유리로부터 받는 저항을 더욱 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 교반 날개에 필요한 강도를 보다 낮게 할 수 있고, 교반 날개의 한층 더한 경량화를 도모하는 것이 가능해지므로, 축을 회전시키기 위해서 요하는 토크를 보다 작게 할 수 있다.

상기의 구성에 있어서, 교반 날개가 축을 기준으로 해서 대칭으로 배치된 한 쌍의 날개체를 구비하고, 한 쌍의 날개체의 각각이 관통 개구부 및 선단부를 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 한 쌍의 날개체가 축을 기준으로 해서 대칭으로 배치되어 있으므로, 교반 스터러 전체의 중심을 축 상에 위치시킬 수 있다. 이것에 의해, 회전 중의 축으로 편심이 생기는 등의 불량이 발생하고, 교반 날개의 선단부와 교반조의 내주벽이 충돌할 것 같은 우려를 정확하게 배제하는 것이 가능해진다.

또한, 상기의 교반 스터러를 사용하여 유리판을 제조하는 유리판의 제조 방법에 따르면, 액정 디스플레이 기판 등에 사용 가능한 고품질의 유리판을 용이하게 얻을 수 있다.

(발명의 효과)

본 발명에 따른 교반 스터러에 따르면, 용융 유리의 교반 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 교반 스터러가 장착된 유리판의 제조 장치의 개략을 나타내는 도이다.
도 2는 유리판의 제조 장치에 있어서의 교반조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 정면도이다.
도 4b는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 정면도이다.
도 5b는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 정면도이다.
도 6b는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 사시도이다.
도 7은 유리판의 제조 장치에 있어서의 교반조를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 사시도이다.
도 9a는 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 정면도이다.
도 9b는 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 사시도이다.
도 10a는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 정면도이다.
도 10b는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 사시도이다.
도 11a는 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 정면도이다.
도 11b는 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 사시도이다.
도 12a는 본 발명의 제 9 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 정면도이다.
도 12b는 본 발명의 제 9 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 사시도이다.
도 13a는 본 발명의 제 10 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 정면도이다.
도 13b는 본 발명의 제 10 실시형태에 따른 교반 스터러를 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 교반 스터러에 대해서, 첨부의 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에 드는 각 실시형태에서는 상방으로부터 하방을 향하여 용융 유리가 흐르는 교반조에서 사용되는 교반 스터러를 예시하여 설명한다.

<제 1 실시형태>

본 발명의 제 1 실시형태에 따른 교반 스터러는 유리판의 제조 장치에 장착되어 있다. 우선, 유리판의 제조 장치, 및 당해 제조 장치를 사용한 유리판의 제조 방법의 개략에 대해서 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 유리판의 제조 장치(1)는 상류단에 배치된 용융 가마(2) 및 그 하류측으로 이어진 청징실(3)로부터, 하류단에 배치된 성형 장치(4)에 용융 유리를 공급하는 공급 경로(5)를 구비하고 있다.

공급 경로(5)는 청징실(3)로부터 유출된 용융 유리를 교반하는 교반조(6)와, 그 하류측으로 이어지고 주로 용융 유리의 점도 조정을 행하는 포트(7)를 구비하고, 포트(7)의 하류측에는 소경관(8), 및 성형 장치(4)와 연결된 대경관(9)을 더 구비하고 있다. 청징실(3)과 교반조(6), 및 교반조(6)와 포트(7)는 각각 용융 유리를 유통시키는 유통관(10) 및 유통관(11)에 의해 접속되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 단일의 교반조(6)가 배치되어 있지만, 복수가 배치되는 경우도 있다.

성형 장치(4)는 용융 유리로부터 유리판(유리 리본)을 연속적으로 성형하는 장치이고, 예를 들면 오버플로우 다운드로우법을 실행하는 성형 장치, 슬롯 다운드로우법을 실행하는 성형 장치 등이 예시된다. 그 중에서도, 표면 품위가 좋고, 무연마로 유리를 사용 가능한 오버플로우 다운드로우법을 실행하는 성형 장치를 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 성형 장치(4)는 유리판 이외의 유리 제품을 성형하는 장치이어도 좋고, 일례로서 단너법에 의해 용융 유리로부터 유리관, 또는 유리 막대를 연속적으로 성형하는 장치이어도 좋다. 이 경우에는 유리판의 제조 장치(1)에 있어서, 포트(7)보다도 하류측의 구성이 도시한 구성과는 상위하게 되지만, 이 경우의 구성은 이미 공지되어 있으므로 설명은 생략한다.

상기의 제조 장치(1)를 사용하여 유리판을 제조함에 있어서는, 우선 유리 원료를 용융 가마(2)에 투입하여 용융 유리라고 한다. 이어서, 용융 유리를 청징실(3)에서 청징하고, 계속해서 교반조(6) 내에서 후술하는 교반 스터러(12)에 의해 용융 유리를 교반한다. 그 후, 용융 유리를 포트(7), 소경관(8), 대경관(9)을 거쳐서 성형 장치(4)에 공급하고, 용융 유리로부터 유리판을 연속적으로 성형한다. 이와 같이하여 유리판을 제조한다.

이어서, 공급 경로(5)에 장착된 교반조(6), 및 교반조(6) 내의 용융 유리를 교반하는 교반 스터러(12)의 상세에 대해서 설명한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 교반조(6)는 원통 중심선이 상하 방향으로 연장된 원통 형상으로 형성됨과 아울러, 그 내주벽(6a)의 표면은 백금 또는 백금 합금으로 구성되어 있다. 이 교반조(6) 내에 교반 스터러(12)가 배치되어 있다. 교반조(6)의 상부에는 동 도에 백색 화살표로 나타내는 바와 같이 용융 유리를 교반조(6) 내에 유입시키는 유입구(6b)가 형성되어 있다. 한편, 교반조(6)의 하부에는 동 도에 백색 화살표로 나타내는 바와 같이 교반 스터러(12)로 교반된 용융 유리를 교반조(6) 외로 유출시키는 유출구(6c)가 형성되어 있다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 교반 스터러(12)는 축(13)과, 축(13)의 길이방향(상하방향)을 따라 부착된 복수의 교반 날개(14)를 구비하고 있다. 축(13) 및 각 교반 날개(14)의 표면은 백금 또는 백금 합금으로 구성되어 있다. 이 교반 스터러(12)는 축(13)의 회전에 따라 복수의 교반 날개(14)를 축(13) 주변으로 선회시켜 교반조(6) 내의 용융 유리를 교반하는 구성으로 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 축(13)에 대하여 4매의 교반 날개(14)가 부착되어 있는 형태로 되어 있지만, 교반 날개(14)의 매수는 적당히 증감시켜도 좋다.

축(13)은 상하 방향으로 연장된 둥근 막대로서 형성됨과 아울러, 그 상단부가 도시 생략의 구동원(예를 들면, 모터)과 접속되어 있다. 이 구동원의 가동에 따라, 축(13)이 도 2 및 도 3에 화살표(R)로 나타내는 방향으로 회전한다. 또한, 축(13)의 하단부는 상단부와는 달리 자유단으로 되어 있다.

복수의 교반 날개(14)는 축(13)의 길이방향을 따라 등간격으로 부착되어 있다. 또한, 축(13) 주변의 선회시에, 축(13)의 상단측의 교반 날개(14)만큼 하단측의 교반 날개(14)에 대하여, 축(13) 주변에서의 위상이 지연되도록 부착되어 있다. 상술하면, 상하로 이웃하는 양쪽 교반 날개(14, 14) 사이에서, 상대적으로 상방측의 교반 날개(14)는 상대적으로 하방측의 교반 날개(14)에 대하여 각도(θ)만큼 축(13) 주변에서의 위상이 지연되도록 되어 있다. 또한, 가장 위상이 진행되는 최하단의 교반 날개(14)로부터 가장 위상이 지연되는 최상단의 교반 날개(14)까지, 같은 각도(θ)씩 순차적으로 위상이 지연되어 간다.

상기의 위상의 관계에 의해, 복수의 교반 날개(14)가 축(13) 주변을 선회함에 따라, 축(13) 근방에서 하방으로부터 상방을 향하는 용융 유리의 상승 흐름이 형성된다. 그리고, 당해 상승 흐름이 교반조(6) 내에서의 본래적인 흐름인 상방으로부터 하방을 향하는 용융 유리의 하강 흐름과, 교반 날개(14)의 선회에 따라 생기는 원주방향의 선회 흐름과 합쳐지므로 축(13)의 반경방향을 따른 흐름이 생긴다. 이것에 의해, 도 2에 흑색 화살표로 나타내는 바와 같이, 축(13) 근방의 용융 유리와 내주벽(6a) 근처의 용융 유리가 치환된다.

여기에서, 용융 유리의 상승 흐름을 바람직하게 형성하기 위해서, 상기의 각도(θ)의 값은 10°~80°의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서는 각도(θ)의 값을 70°로 하고 있다.

복수의 교반 날개(14)의 각각은 축(13)을 기준으로 해서 대칭(축(13)의 중심 축선을 기준으로 해서 축 대칭)으로 배치된 한 쌍의 날개체(14a)를 구비하고 있다. 이것에 의해, 본 실시형태에 따른 교반 스터러(12)에 있어서는 그 전체의 중심이 축(13) 상에 위치하고 있다. 한 쌍의 날개체(14a)의 각각은 수직 자세로 된 직사각형의 판 형상체가 2개의 관통 개구부(14aa)가 형성되어 이루어진다. 각 관통 개구부(14aa)는 서로 동일한 직사각형으로 형성됨과 아울러, 날개체(14a)의 선회방향(본 실시형태에서는 날개체(14a)의 두께방향과 같음)을 따라 날개체(14a)를 관통하고 있다. 각 날개체(14a)의 선단부(14ab)는 축(13)의 길이방향을 따라 연장되어 있다. 선단부(14ab)에 있어서의 축(13)의 길이방향을 따른 길이(L)는 축(13)의 지름(D)보다도 길어지고 있다. 또한, 교반조(6)의 내주벽(6a)과 각 날개체(14a)의 선단부(14ab) 사이에는 간극이 형성된다.

상기의 선단부(14ab) 및 관통 개구부(14aa)의 형태에 의해 복수의 교반 날개(14)가 축(13) 주변을 선회함에 따라, 교반조(6)의 내주벽(6a) 부근에 있어서 각 날개체(14a)의 선단부(14ab)에 의해 용융 유리에 전단력을 작용시킨다. 또한, 선회 중의 날개체(14a)의 관통 개구부(14aa)를 용융 유리에 통과시킴으로써, 교반조(6) 내에서 용융 유리와 날개체(14a)가 같은 방향으로 선회하는 것을 회피하면서, 관통 개구부(14aa)의 통과에 따라 용융 유리에 전단력을 작용시킨다.

여기에서, 관통 개구부(14aa)를 용융 유리에 통과시키기 쉽게 하기 위해서, 각 날개체(14a)에 있어서의 관통 개구부(14aa)의 개구율은 30% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 여기에서, 「개구율」이란 날개체(14a)의 바탕이 되는 직사각형의 판 형상체(관통 개구부(14aa)가 미형성 상태의 판 형상체)의 면적에 대하여, 관통 개구부(14aa)의 개구 면적이 차지하는 비율을 의미한다. 또한, 날개체(14a)의 선단부(14ab)에 의해 용융 유리에 대하여 바람직하게 전단력을 작용시키기 위해서, 상하로 이웃하는 양쪽 교반 날개(14, 14)의 축(13)의 길이방향을 따른 상호간의 간격(S)을 기준으로 해서 선단부(14ab)의 길이(L)가 50%~150%의 길이를 갖는 것이 바람직하다.

이어서, 상기의 제 1 실시형태에 따른 교반 스터러(12)에 의한 주된 작용·효과에 대해서 설명한다.

이 교반 스터러(12)에 따르면, 교반조(6) 내에서 용융 유리와 교반 날개(14)(날개체(14a))가 같은 방향으로 선회하는 것을 회피하면서, 교반 날개(14)(날개체(14a))에 형성된 관통 개구부(14aa)를 통과하는 용융 유리에 전단력을 작용시키는 것이 가능하다. 또한, 교반조(6)의 내주벽(6a) 부근에 있어서, 교반 날개(14)(날개체(14a))의 선단부(14ab)에 의해 용융 유리에 전단력을 바람직하게 작용시킬 수 있다. 추가해서, 축(13) 근방의 용융 유리와 내주벽(6a) 근처의 용융 유리를 치환하는 용융 유리의 흐름의 형성에 의해, 용융 유리의 교반을 더욱 촉진시킬 수 있다. 그 결과, 용융 유리의 교반 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 교반 스터러에 대해서, 첨부의 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 다른 실시형태의 설명에 있어서, 상기의 제 1 실시형태에서 이미 설명 완료된 요소에 대해서는 다른 실시형태에 관한 설명문, 또는 다른 실시형태의 설명에서 참조하는 도면에 동일의 부호를 첨부함으로써 중복하는 설명을 생략한다.

<제 2 실시형태~제 4 실시형태>

도 4a~도 6b는 각각 본 발명의 제 2~제 4 실시형태에 따른 교반 스터러(12)를 나타내고 있다. 이들 각 실시형태에 따른 교반 스터러(12)가 상기의 제 1 실시형태에 따른 교반 스터러(12)와 상위하고 있는 점은 (1) 교반 날개(14)의 매수와, (2) 날개체(14a)에 형성된 관통 개구부(14aa)의 수나 형상과, (3) 상기의 각도(θ)의 값의, 세점이다.

도 4a 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태에 따른 교반 스터러(12)에서는 교반 날개(14)의 매수가 3매로 되어 있다. 또한, 날개체(14a)의 1매당 형성된 관통 개구부(14aa)의 수가 4개로 되어 있다. 4개의 관통 개구부(14aa)는 서로 동일한 형상으로 형성되어 있다. 또한, 각도(θ)의 값이 45°로 되어 있다. 도 5a 및 도 5b에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시형태에 따른 교반 스터러(12)에서는 교반 날개(14)의 매수가 5매로 되어 있다. 또한, 날개체(14a)의 1매당 단일의 관통 개구부(14aa)가 형성되어 있다. 또한, 각도(θ)의 값이 45°로 되어 있다. 도 6a 및 도 6b에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태에 따른 교반 스터러(12)에서는 교반 날개(14)의 매수가 5매로 되어 있다. 또한, 날개체(14a)의 1매당 단일의 관통 개구부(14aa)가 형성됨과 아울러, 관통 개구부(14aa)가 직사각형이 아닌 타원형으로 형성되어 있다. 또한, 각도(θ)의 값이 45°로 되어 있다.

<제 5 실시형태>

도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 제 5 실시형태에 따른 교반 스터러(12)가 상기의 제 1 실시형태에 따른 교반 스터러(12)와 상위하고 있는 점은 (1) 상하로 이웃하는 양쪽 교반 날개(14, 14)에 대해서, 이들이 구비하는 날개체(14a)의 선단부(14ab)끼리가 당해 선단부(14ab)끼리의 상호간에 개재한 연결부(15)(개재부)에 의해 연결되어 있는 점과, (2) 교반 날개(14)의 매수가 5매로 되어 있는 점과, (3) 상기의 각도(θ)의 값이 45°로 되어 있는 점의, 세점이다.

연결부(15)는 일직선으로 연장된 모서리 막대로 해서 형성됨과 아울러, 상대적으로 하방측(위상이 진행되는 측)의 날개체(14a)의 배면(A1)과, 상대적으로 상방측(위상이 지연되는 측)의 날개체(14a)의 정면(A2)을 연결하도록 가교되어 있다. 또한, 연결부(15)는 상대적으로 하방측의 날개체(14a)에 있어서의 선단부(14ab)의 상단(14aba)과, 상대적으로 상방측의 날개체(14a)에 있어서의 선단부(14ab)의 하단(14abb)을 연결하고 있다.

연결부(15)는 한 쌍의 날개체(14a)의 일방측과 타방측 각각에 대해서 설치되어 있다. 그리고, 일방측의 연결부(15)와 타방측의 연결부(15)는 축(13)을 기준으로 해서 대칭(축(13)의 길이방향을 따르는 방향에서 보아서, 축(13)의 중심 축선을 기준으로 해서 축 대칭)으로 배치되어 있다. 이러한 연결부(15)의 배치에 추가해서, 상기한 바와 같이, 한 쌍의 날개체(14a)가 축(13)을 기준으로 해서 대칭으로 배치되어 있음으로써, 본 실시형태에 따른 교반 스터러(12)에 있어서는 그 전체의 중심이 축(13) 상에 위치하고 있다.

상기의 연결부(15)의 형태에 의해, 복수의 교반 날개(14)가 축(13) 주변을 선회함에 따라, 연결부(15)가 용융 유리를 교반한다.

여기에서, 연결부(15)는 날개체(14a)의 선단부(14ab)끼리를 연결하는 연결부(15)에 추가해서, 선단부(14ab) 이외의 개소끼리를 연결하는 연결부(15)를 별도로 설치해도 좋다. 또한, 선단부(14ab)끼리를 연결하는 연결부(15)를 설치하지 않고, 선단부(14ab) 이외의 개소끼리를 연결하는 연결부(15)만을 설치해도 좋다. 또한, 연결부(15)는 모서리 막대가 아닌 둥근 막대로 형성되어 있어도 좋다.

또한, 날개체(14a)의 선단부(14ab)끼리는 교반 스터러(12)의 강도의 관점에서 연결되어 있는 것이 바람직하지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니고, 연결되어 있지 않은 형태로 해도 좋다. 예를 들면, 연결부(15) 대신에, 선단부(14ab)끼리를 연결하지 않고, 단지 선단부(14ab)끼리의 상호간에 개재하는 부재(개재부)를 설치하는 형태로 해도 좋다. 일례로서는 본 실시형태에 있어서의 연결부(15)를 그 중간 지점에서 분단하고, 분단 후의 양쪽 부위 사이에 간극이 존재하는 형태로 해도 좋다.

이어서, 상기의 제 5 실시형태에 따른 교반 스터러(12)에 의한 주된 작용·효과에 대해서 설명한다.

이 교반 스터러(12)에 따르면, 교반 날개(14)(날개체(14a))의 선단부(14ab)에 의해 교반조(6)의 내주벽(6a) 부근의 용융 유리를 효과적으로 교반하는 것이 가능해진다. 또한, 연결부(15)가 용융 유리를 교반하는 효과를 얻을 수 있음으로써 용융 유리의 교반을 보다 촉진시킬 수 있다. 그 결과, 용융 유리의 교반 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 교반 스터러에 대해서, 첨부의 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 다른 실시형태의 설명에 있어서, 상기의 제 5 실시형태에서 이미 설명 완료된 요소에 대해서는 다른 실시형태에 관한 설명문, 또는 다른 실시형태의 설명에서 참조하는 도면에 동일한 부호를 첨부함으로써 중복하는 설명을 생략한다.

<제 6 실시형태~제 8 실시형태>

도 9a~도 11b는 각각 본 발명의 제 6~제 8 실시형태에 따른 교반 스터러(12)를 나타내고 있다. 이들 각 실시형태에 따른 교반 스터러(12)가 상기의 제 5 실시형태에 따른 교반 스터러(12)와 상위하고 있는 점은 날개체(14a)에 형성된 관통 개구부(14aa)의 수나 형상이 다른 점이다.

도 9a 및 도 9b에 나타내는 바와 같이, 제 6 실시형태에 따른 교반 스터러(12)에서는 날개체(14a)의 1매당 단일의 관통 개구부(14aa)가 형성되어 있다. 도 10a 및 도 10b에 나타내는 바와 같이, 제 7 실시형태에 따른 교반 스터러(12)에서는 날개체(14a)의 1매당 형성된 관통 개구부(14aa)의 수가 4개로 되어 있다. 4개의 관통 개구부(14aa)는 서로 동일한 형상으로 형성되어 있다. 도 11a 및 도 11b에 나타내는 바와 같이, 제 8 실시형태에 따른 교반 스터러(12)에서는 날개체(14a)의 1매당 단일의 관통 개구부(14aa)가 형성됨과 아울러, 관통 개구부(14aa)가 직사각형이 아닌 타원형으로 형성되어 있다.

<제 9 실시형태>

도 12a 및 도 12b는 본 발명의 제 9 실시형태에 따른 교반 스터러(12)를 나타내고 있다. 제 9 실시형태에 따른 교반 스터러(12)가 상기의 제 5 실시형태에 따른 교반 스터러(12)과 상위하고 있는 점은 날개체(14a)에 관통 개구부(14aa)가 형성되어 있지 않고, 날개체(14a)가 단지 직사각형의 판 형상체로 구성되어 있는 점이다.

<제 10 실시형태>

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 제 10 실시형태에 따른 교반 스터러(12)를 나타내고 있다. 제 10 실시형태에 따른 교반 스터러(12)가 상기의 제 5 실시형태에 따른 교반 스터러(12)와 상이하고 있는 점은 날개체(14a)의 선단부(14ab)끼리를 연결하는 연결부(15)의 형상이 다른 점이다. 본 실시형태에 따른 교반 스터러(12)에서는 연결부(15)가 만곡하도록 형성되어 있고, 연결부(15)는 축(13)의 길이방향을 따르는 방향으로 보아서, 축(13)을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성되어 있다.

여기에서, 본 발명에 따른 교반 스터러는 상기의 각 실시형태에서 설명한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기의 각 실시형태에 따른 교반 스터러는 상방으로부터 하방을 향하여 용융 유리가 흐르는 교반조에서 사용되는 형태로 되어 있다. 그렇지만, 본 발명에 따른 교반 스터러는 하방으로부터 상방을 향하여 용융 유리가 흐르는 교반조에서의 사용에도 적용이 가능하다. 이 경우, 복수의 교반 날개는 축 주변의 선회시에, 축의 하단측의 교반 날개만큼 상단측의 교반 날개에 대하여, 축 주변에서의 위상이 지연되도록 축에 부착된다.

또한, 상기의 각 실시형태에 따른 교반 스터러에서는 각 교반 날개에 있어서, 축을 사이에 두고 일방측과 타방측 각각에 날개체가 배치되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 일방측에만 날개체가 배치되어 있어도 좋다. 한편, 각 교반 날개가 3매 이상의 날개체를 구비하는 형태로 해도 좋다. 이 경우에 있어서는 복수매의 날개체가 축 주변으로 균등하게 배치되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 각 교반 날개가 3매의 날개체를 구비하고 있는 경우에는 축 주변으로 120° 간격으로 날개체가 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 제 9 실시형태에 따른 교반 스터러를 제외하고, 다른 모든 실시형태에 따른 교반 스터러에 있어서는 교반 날개에 장착된 날개체가 수직 자세로 된 직사각형의 판 형상체에 관통 개구부가 형성되어 이루어지는 구성으로 되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기의 제 1~제 3, 제 5~제 7, 및 제 10 실시형태에 따른 교반 스터러에서는 복수의 모서리 막대, 또는 둥근 막대 등의 막대체를 종횡으로 연결하여 직사각형의 테두리체를 제작하고, 당해 테두리체를 날개체로서 채용해도 상관없다.

또한, 상기의 제 9 실시형태에 따른 교반 스터러를 제외하고, 다른 모든 실시형태에 따른 교반 스터러에서는 모든 교반 날개(날개체)가 서로 동일한 수 및 형상의 관통 개구부를 갖고 있지만, 적어도 하나의 교반 날개의 관통 개구부의 수나 형상이 다른 교반 날개와 다른 것이어도 상관없다.

또한, 상기의 각 실시형태에 따른 교반 스터러 대신에, 교반조 내에서의 회전(선회)방향이 역방향이 되는 교반 스터러를 채용해도 좋다. 또한, 이러한 교반 스터러를 채용하는 경우에 있어서도, 상대적으로 상방측의 교반 날개는 상대적으로 하방측의 교반 날개에 대하여, 축 주변에서의 위상이 지연되도록 할 필요가 있다. 그 때문에, 상기의 각 실시형태로부터 각 교반 날개(각 날개체)의 배치를 변경하고, 각 실시형태와는 위상의 지연이 역방향으로 생기도록 한다.

또한, 상기의 각 실시형태에 따른 교반 스터러에서는 복수매의 교반 날개에 대해서, 가장 위상이 진행되는 교반 날개로부터 가장 위상이 지연되는 교반 날개까지 같은 분씩 순차적으로 위상이 지연되어 가는 형태로 되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 위상의 지연의 양에 편차가 있는 형태로 해도 상관없다.

6 교반조 12 교반 스터러
13 축 14 교반 날개
14a 날개체 14aa 관통 개구부
14ab 선단부 14aba 상단
14abb 하단 15 연결부(개재부)
θ 각도 D 지름
L 길이

Claims (13)

1. 축과, 당해 축의 길이방향을 따라 부착된 복수의 교반 날개를 구비하고,
   상기 축의 회전에 따라 상기 복수의 교반 날개를 당해 축 주변으로 선회시켜 교반조 내의 용융 유리를 교반하기 위한 교반 스터러로서,
   상기 교반 날개가 관통 개구부를 갖고, 또한 백금이나 백금 합금으로 구성되며,
   상기 교반 날개에 있어서의 선단부가 상기 축의 길이방향을 따라 연장되고,
   상기 축 주변의 선회시에, 당해 축의 일단측의 상기 교반 날개만큼 타단측의 상기 교반 날개에 대하여, 당해 축 주변에서의 위상이 지연되도록 상기 복수의 교반 날개가 부착되고,
   상기 관통 개구부가 상기 교반 날개의 선회방향을 따라 당해 교반 날개를 관통하고,
   상기 교반 날개에 있어서의 상기 관통 개구부의 개구율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는 교반 스터러.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 교반 날개가 상기 축을 기준으로 해서 대칭으로 배치된 한 쌍의 날개체를 구비하고,
   당해 한 쌍의 날개체의 각각이 상기 관통 개구부 및 상기 선단부를 갖는 것을 특징으로 하는 교반 스터러.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 교반 스터러를 사용하여 유리판을 제조하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
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