TWI397509B - 溶融玻璃供給裝置以及玻璃成形品的製造方法 - Google Patents

溶融玻璃供給裝置以及玻璃成形品的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI397509B
TWI397509B TW095150015A TW95150015A TWI397509B TW I397509 B TWI397509 B TW I397509B TW 095150015 A TW095150015 A TW 095150015A TW 95150015 A TW95150015 A TW 95150015A TW I397509 B TWI397509 B TW I397509B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
molten glass
stirring
tank
agitation
glass
Prior art date
Application number
TW095150015A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Tomamoto
Hidetaka Oda
Noritomo Nishiura
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co filed Critical Nippon Electric Glass Co
Application granted granted Critical
Publication of TWI397509B publication Critical patent/TWI397509B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/18Stirring devices; Homogenisation
    • C03B5/187Stirring devices; Homogenisation with moving elements
    • C03B5/1875Stirring devices; Homogenisation with moving elements of the screw or pump-action type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/18Stirring devices; Homogenisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02Articles
    • B65G2201/0294Vehicle bodies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Description

溶融玻璃供給裝置以及玻璃成形品的製造方法
本發明是關於一種溶融玻璃供給裝置以及玻璃成形品的製造方法,詳細而言,是關於一種將溶融玻璃自溶化窯爐供給至成形裝置的供給流道的改良、以及藉由將該溶融玻璃自溶化窯爐經由供給流道供給至成形裝置來製造玻璃成形品的技術的改良。
近年來,對以液晶顯示器(LCD,Liquid Crystal Display)或電致發光顯示器(ELD,Electrouminescent Display)為代表的平面顯示器的玻璃基板,及電荷耦合元件(CCD,Charge Coupled Device)、等倍接觸型固體拍攝元件(CIS,Contact Image Sensor)、CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor,互補金氧半導體)影像感測器等各種影像感測器或雷射二極體等的防護玻璃罩(Cover Glass),以及硬碟或濾光器的玻璃基板等的需求擴大正急劇進展。
另一方面,用以形成先前以來所使用的光學玻璃、窗用板玻璃、及瓶或餐具類等物品以及基於該等物品之物品的玻璃,是廣為人知的所謂的低黏性玻璃。而且,上述高黏性玻璃與該低黏性玻璃相比較,其特性相差較大。具體而言,如下述專利文獻1中亦揭示般,以液晶顯示器用無鹼玻璃為代表的高黏性玻璃呈現下述特性,即,當黏度為1000泊(poise)時與該黏度相當的溫度大於等於1350℃,特別是高黏性的玻璃時則大於等於1420℃,與此相對,以容器用蘇打石灰玻璃為代表的低黏性玻璃呈現下述特性,即,當黏度為1000泊時與該黏度相當的溫度小於等於1250℃,特別是低黏性的玻璃時則小於等於1200℃。因此,上述高黏性玻璃與低黏性玻璃可根據溫度與黏度的關係而區分為不同的玻璃。
然而,在製造由上述高黏性玻璃所形成的物品時,是將由高黏性玻璃所構成的溶融玻璃供給至成形裝置,並利用該成形裝置,而成形為例如被用作液晶顯示器用玻璃面板的板玻璃等。因此,在製造此種物品時,使用一種具備高黏性專用供給流道的溶融玻璃供給裝置,該高黏性專用供給流道是用以將自作為溶融玻璃之供給源的溶化窯爐所流出的溶融玻璃供給至成形裝置的。而且,在製造由低黏性玻璃所構成的例如窗用板玻璃或瓶類等時,亦使用一種具備低黏性專用供給流道的溶融玻璃供給裝置,該低黏性專用供給流道雖不具有對高溫的耐久性,但可用以將自溶化窯爐流出的溶融玻璃供給至成形裝置。因此,溶融玻璃供給裝置亦區分為高黏性專用與低黏性專用。
於此情形時,於高黏性專用的溶融玻璃供給裝置的溶化窯爐內,因玻璃原料未適當熔化(例如,溶融分離)等,而導致於溶化窯爐內之溶融玻璃的表面部上形成有比重較小的異質相,或者因形成溶化窯爐之內壁的耐火物(例如,高氧化鋯系耐火物)受到侵蝕等,而導致於溶化窯爐內之溶融玻璃的底面部上形成有比重較大的異質相。當此種溶融玻璃自溶化窯爐流出並通過上述供給流道而直接在此狀態下供給至成形裝置時,由於利用成形裝置所成形的玻璃成形品中存在異質相而導致品質下降,例如,當玻璃成形品為板玻璃時,異質相部分會使玻璃表面形成凹凸而導致品質下降,甚至亦會導致不良品的多發。
而且,於低黏性專用的溶融玻璃供給裝置的溶化窯爐中,不會形成如上所述成分或種類的異質相,從而此種異質相的問題並不嚴重,然而,由於底面部與表面部的溶融玻璃的溫度不同,因此流動性亦產生差異等,從而有可能會使溶融玻璃的表面部與底面部變得品質不同。繼而,由此導致玻璃成形品的品質均勻性有可能會受到阻礙,因此,尤其是在品質要求嚴格的結晶製品等中,溶融玻璃的底面部與表面部的流動性的差異等可能會成為致命的缺點。
鑒於如上所述的狀況,為了使溶融玻璃的異質相消失而實現均質,於溶融玻璃供給裝置的高黏性專用供給流道的中途配設攪拌槽。於先前,如下述專利文獻2、3、4所揭示,該攪拌槽通常是於高黏性專用供給流道中途僅配設1個。與此相對,於下述專利文獻5中,揭示有下述結構:於冷卻槽的下游側端部具備一種含有攪拌器的第1攪拌流通部,並且於減壓脫泡槽的上游側端部及下游側端部分別具備含有螺槳(screw)的第2、第3攪拌流通部,且於均質槽的上游側端部具備含有葉輪的第4攪拌流通部。
另一方面,於下述專利文獻6及專利文獻7中分別揭示有下述結構:於攪拌時的玻璃黏度為650泊(與1200℃相當)、及由蘇打石灰玻璃或鉛結晶玻璃所構成的低黏性溶融玻璃供給用的低黏性專用供給流道的中途,具備多個攪拌流通部。而且,於下述專利文獻8中揭示有下述結構:於先前的用以製造光學玻璃、板玻璃(解釋為窗用板玻璃)、及瓶玻璃等的低黏性專用供給流道中途,詳細而言,於溶化窯爐與澄清槽之間具備1個消泡攪拌槽,且於澄清槽的下游側具備均質化攪拌槽及溫度調節槽這兩個攪拌槽。
[專利文獻1]日本專利特開2004-262745號公報[專利文獻2]日本專利特表2005-511462號公報[專利文獻3]美國專利申請案公開第2004/0177649號公報[專利文獻4]日本專利特開2005-60215號公報[專利文獻5]日本專利特開平5-208830號公報[專利文獻6]日本專利特公昭43-12885號公報[專利文獻7]日本專利特開昭63-8226號公報[專利文獻8]日本專利特開昭60-27614號公報
然而,近年來,伴隨著例如液晶顯示器用的板玻璃的大板化的推進,而且,針對其他由高黏性玻璃所構成的玻璃成形品的生產性提高的追求,通過高黏性專用供給流道而供給至成形裝置之溶融玻璃的單位時間的流量急劇增加。於如此情況下溶融玻璃之流量增加時,為了使上述異質相消失而實現溶融玻璃的均質化,必須提高攪拌槽的攪拌能力。因此,本發明者等人為了響應如此之要求,嘗試了提高攪拌葉輪的旋轉數。然而,由於溶融玻璃為高黏性,因此在該溶融玻璃中提高攪拌葉輪的旋轉數時,會導致攪拌機構(攪拌器)本體的負荷變大,從而成為折損等致命性困擾的主要原因。進而,作用於攪拌葉輪的阻力不當地變大,攪拌葉輪被削切而其切除異物(通常為鉑)混入溶融玻璃中,該異物使玻璃成形品產生缺陷。而且,為了減小對攪拌葉輪的阻力,亦考慮到於更高的溫度下進行操作,然而若採用此種方法,則會獲得下述結論:作為攪拌葉輪之原材料的鉑等的機械強度變得不足夠,仍產生同樣的問題。
作為用以應對此種問題的其他方法,根據上述專利文獻2,提出有對攪拌葉輪的形狀加以改良而使貴金屬異物的切除量減少的方法,然而,於必須使攪拌葉輪在高黏性的溶融玻璃中旋轉之限制下,此種方法自身亦存在界限,而無法徹底應對近年的溶融玻璃之大幅的流量增加。
根據如上所述的狀況,於先前,當於高黏性專用供給流道中產生如上所述之流量增加的相關問題時,僅僅是另外增設一套由溶化窯爐、供給流道、及成形裝置所構成的設備來解決該問題。
另外,於上述專利文獻5中,於高黏性專用供給流道的中途,配設有具有攪拌器的第1流通部、具有螺槳的第2、第3流通部、以及具有葉輪的第4流通部,第1流通部是在對溶融玻璃進行攪拌而使之成為均質狀態的前過程中,進行使溶融玻璃中所含有的包藏氣體變為氣泡的作用,而且,第2、第3流通部中的任意者均進行將欲上升的溶融玻璃壓向下方的作用。因此,進行溶融玻璃的均質化作用的部分僅為第4流通部,故而即便藉由該專利文獻5所揭示的結構,亦極難以使上述異質相消失而實現充分的均質化。其結果為,於此情形時,為應對近年的溶融玻璃之大幅的流量增加,亦必須另外增設一套由具備與該文獻所揭示的結構相同之結構的供給流道、溶化窯爐、及成形裝置所構成的設備。
與此相對,於低黏性專用供給流道中,攪拌葉輪因旋轉而受到的阻力遠小於上述高黏性玻璃之情形,而且溶融玻璃的溫度較低,因此即便在必須使溶融玻璃的流量增加之情形下,亦不會產生因攪拌器的折損、攪拌葉輪的削切而導致的玻璃成形品的品質下降及製品良率下降的問題。
因此,在欲使溶融玻璃的流量增加之情形時,出現異質相的存在、攪拌器的折損或攪拌葉輪的削切等相關問題,是高黏性專用供給流道所具有的固有問題。亦即,於該供給流道中流動的高黏性溶融玻璃具有如下特性:即便因稍許之溫度下降亦會使流動性受到阻礙,而攪拌葉輪之攪拌容易轉變為困難之狀態,因此,變更既存的供給流道的基本結構是不適當的。因此,既述之專利文獻5所揭示的高黏性專用供給流道亦並未設置新的槽,而僅改良了既有槽的一部分。考慮到上述情況,在應對溶融玻璃的流量增加時,最佳的是採用如上所述另外增設一套設備的對策。
與此相對,於低黏性專用的供給流道中,即便產生稍許的溫度變化,亦不會對溶融玻璃的流動性造成不良影響,故而可容易地變更供給流道的基本結構,因此於上述專利文獻6、7、8中,於低黏性專用供給流道中設有各種種類及數量的槽。然而,於製造由高黏性玻璃所構成的玻璃成形品的領域中,若採用此種結構,則必然會導致溶融玻璃的流動性產生惡化,從而使成形裝置的成形作業甚至是玻璃成形品產生極其顯眼的缺陷,此種觀點正成為常識化。因此,實際情況是,若著眼於高黏性專用供給流道的結構,則無法採用任何針對溶融玻璃之流量增加的有效對策。
因此,本發明的第1課題在於,對高黏性專用供給流道實施先前被認為是不可能的有效改良,藉此,即便是在要求溶融玻璃之大幅的流量增加之情形時,亦不會產生因異質相之存在或攪拌葉輪之削切所引起的玻璃成形品的品質下降及製品良率下降的問題等。
而且,於上述專利文獻5中,於高黏性專用供給流道中設有進行攪拌的第1~第4流通部,而該等攪拌流通部中的任意部均作為冷卻槽、減壓脫泡槽及均質槽之一部分而形成。因此,無法在獨立的狀態下對攪拌流通部進行操作,故而保養檢查或修理或者更換等變得麻煩且繁雜,並且,為使由溶融玻璃作用於攪拌葉輪等的阻力成為適當而調整攪拌流通部的溫度時,亦有可能會由於受到整個槽的影響,而使流動於攪拌流通部中的溶融玻璃的溫度調節甚至黏度的適當化難以進行。
另外,可以說,如此之問題,尤其是黏度適當化的困難性的問題,是高黏性專用供給流道所具有的固有問題,但於低黏性專用供給流道中則不會產生該等問題。亦即,如已說明般,於低黏性專用供給流道中,可相對較自由地變更基本結構,故而於上述專利文獻6、7、8中,於低黏性專用供給流道中設有各種種類及數量的槽。然而,在將高黏性玻璃作為對象的領域中採用此種結構時,則必然會使成形裝置的成形作業或玻璃成形品產生致命的缺陷,因此實際情況是,關於高黏性專用供給流道的結構,無法採用任何針對此種問題的有效對策。
因此,本發明的第2課題在於,對高黏性專用的供給流道實施先前被認為是不可能的有效改良,藉此,可容易地進行該攪拌流通部的保養檢查或修理或者更換,且可使溶融玻璃作用於攪拌葉輪的阻力容易地適當化。
另一方面,於上述各專利文獻中的專利文獻7、8中所揭示的低黏性專用供給流道中相鄰接的兩個攪拌流通部形成為:溶融玻璃自形成於上游側攪拌流通部的下部的流出部分,經由連通道而流入形成於下游側攪拌流通部的下部的流入部分。又,於專利文獻5中所揭示的高黏性專用供給流道中的共計四個攪拌流通部形成為:自上游側按順序自形成於第1攪拌流通部下部的流出口經由連通道而流入形成於第2攪拌流通部下部的流入口的溶融玻璃,在通過減壓脫泡槽內之後,自形成於第3攪拌流通部下部的流出口經由連通道而流入形成於第4攪拌流通部下部的流入口。於此情形時,上述所有攪拌流通部均作為槽的一部分而存在著。
如此,當於上下游方向上鄰接的兩個攪拌流通部,是使上游側攪拌流通部與下游側攪拌流通部的下部彼此連通而使溶融玻璃流動的連通結構,且,所有該等攪拌流通部均作為槽的一部分而存在時,由於其共同作用,在溶融玻璃的流量大幅增加時,於整個槽中流動的溶融玻璃,會對於作為槽之一部分的各攪拌流通部及該等攪拌流通部下部的連通道中流動的溶融玻璃造成較大的影響,故而可推測,極難以將溶融玻璃在已按要求均質化的狀態下供給至成形裝置。
而且,於上述專利文獻6中所揭示的低黏性專用供給流道中的相鄰接的兩個攪拌槽之連通結構為,溶融玻璃自於上下方向中央部形成有流入口及流出口的上游側攪拌槽的流出口,經由連通道而流入同樣於上下方向中央部形成有流入口及流出口的下游側攪拌槽的流入口。然而,若為此種連通結構時,則當溶融玻璃的單位時間流量增加時,其流速亦變快,故而有可能會導致下述致命問題:於上游側及下游側攪拌槽中的任意攪拌槽中,其內部的於上下方向中央部自流入口朝向流出口流動的溶融玻璃成為主流,而於各攪拌槽的上部及下部,溶融玻璃的流動停滯。
因此,本發明的第3課題在於,對於高黏性及低黏性玻璃兩者而言,使供給流道中途的多個攪拌槽的連通結構適當化,藉此,即便是在要求溶融玻璃的流量增加之情形時,亦可進行充分的攪拌作用,而不會產生因異質相之存在所引起的玻璃成形品的品質下降及製品良率下降的問題。
而且,本發明的第4課題在於,對於高黏性及低黏性玻璃兩者而言,使供給流道中途的多個攪拌槽的連通結構適當化,藉此,不僅可容易地進行攪拌槽的保養檢查或修理或者更換,並且即便是在要求溶融玻璃的流量增加之情形時,攪拌作用亦不會受到不當損害,不會產生玻璃成形品的品質下降及製品良率下降的問題。
用以解決上述第1課題的第1手段是一種溶融玻璃供給裝置,其包括作為溶融玻璃之供給源的溶化窯爐、及將自該溶化窯爐流出的溶融玻璃供給至成形裝置的供給流道,此溶融玻璃供給裝置的特徵在於,上述溶融玻璃具有如下特性,即,與1000泊之黏度相當的溫度大於等於1350℃,並且,於上述供給流道中途,於上下游方向上鄰接配設有起到均質化作用的多個攪拌槽。
於此情形時,上述「於上下游方向上鄰接配設有多個攪拌槽」是指,以使相鄰接的攪拌槽之間不存在其他槽之方式進行配設。繼而,上述相鄰接的攪拌槽彼此的連通狀態並無特別限定,但較好的是,該等相鄰接的攪拌槽彼此直接連通,即,僅以主要發揮作為通道之作用的連通流道來進行連接。然而,該連通流道並不排除於其中途配設障礙板等的情況。而且,較好的是,該連通流道的流道面積小於攪拌槽的流道面積。
此處,成為該裝置之供給對象的是具有如下特性的溶融玻璃,即,與1000泊之黏度相當的溫度大於等於1350℃,故而由上述事項可明確得知該玻璃是高黏性玻璃,是與低黏性玻璃相區別的。另外,若使上述溶融玻璃為具有如下特性的玻璃,即,與1000泊之黏度相當的溫度大於等於1420℃,則在可更明確地與低黏性玻璃加以區分這方面是有利的。繼而,作為如上所述的高黏性玻璃的一例,可列舉無鹼玻璃(例如鹼成分小於等於0.1質量%,尤其是小於等於0.05質量%的玻璃)。具體而言,可列舉以質量%而計含有40~70%的SiO2 、6~25%的Al2 O3 、5~20%的B2 O3 、0~10%的MgO、0~15%的CaO、0~30%的BaO、0~10%的SrO、0~10%的ZnO、0~5%的澄清劑的無鹼玻璃,更好的是,以質量%而計含有55~70%的SiO2 、10~20%的Al2 O3 、5~15%的B2 O3 、0~5%的MgO、0~10%的CaO、0~15%的BaO、0~10%的SrO、0~5%的ZnO、0~3%的澄清劑的無鹼玻璃。
根據此種結構,於高黏性專用供給流道中,於上下游方向上鄰接配設有起到均質化作用的多個攪拌槽(以下,亦將進行均質化作用的攪拌槽稱為均質槽),故而例如即便在為了應對液晶顯示器用的板玻璃之大板化、或者其他由高黏性玻璃所構成的玻璃成形品的生產性提高,而使通過供給流道供給至成形裝置的溶融玻璃的單位時間流量增加時,溶融玻璃亦可藉由通過多個均質槽而提高攪拌能力甚至提高均質化能力。因此,可使因高黏性玻璃而生成的異質相,例如上述比重較小的表面部的異質相以及比重較大的底面部的異質相這兩種異質相適當地消失,從而實現高黏性溶融玻璃的充分的均質化。其結果為,可有效地避免因於供給至成形裝置之溶融玻璃中存在異質相而導致的玻璃成形品之品質下降(例如,當玻璃成形品為板玻璃時,因異質相之存在所導致的凹凸之形成等)。而且,當如此般存在多個均質槽時,即便不提高每個均質槽的攪拌葉輪的旋轉數,亦可充分提高總體(total)的攪拌能力(均質化能力),故而不僅可將高黏性溶融玻璃作用於攪拌葉輪的阻力維持得較小,並且可大幅提高均質化作用。藉此,亦可有效地抑制下述不良狀況,即,由於高黏性溶融玻璃之阻力而使攪拌葉輪被削切,其切除異物(鉑等)混入溶融玻璃中,從而使玻璃成形品產生致命的缺陷。如上所述的優點,僅為高黏性專用供給流道可享有,而對於低黏性專用供給流道而言,由於根本不會產生與此相對應的問題,故而當然無法享有如上所述的優點。
用以解決上述第2課題的第2手段是一種溶融玻璃供給裝置,其包括作為溶融玻璃之供給源的溶化窯爐、及將自該溶化窯爐流出的溶融玻璃供給至成形裝置的供給流道,此溶融玻璃供給裝置的特徵在於,上述溶融玻璃具有如下特性,即,與1000泊之黏度相當的溫度大於等於1350℃,並且於上述供給流道中途,於上下游方向上鄰接配設有分別處於獨立狀態的多個攪拌槽。
此處,上述「分別處於獨立狀態的多個攪拌槽」是指,進行攪拌作用的部位並非作為槽的一部分而分別存在著,而是分別構成以使整個槽進行攪拌作用。然而,該第2手段與上述第1手段的不同之處在於,於高黏性專用供給流道中途,於上下游方向上鄰接配設有分別處於獨立狀態的多個攪拌槽。其他構成要素及與此相關的各種事項,與已就上述第1手段所敍述的事項相同,因此,此處為了方便而省略其說明。
根據該第2手段,於高黏性專用的供給流道中途,配設有分別處於獨立狀態的多個攪拌槽,因此可在獨立的狀態下對各攪拌槽進行操作,可容易且簡單地進行保養檢查或修理或者更換等。而且,於為使溶融玻璃作用於攪拌葉輪的阻力適當而調整攪拌部的溫度時,與先前(既述之專利文獻5中所揭示的高黏性專用供給流道)相比較,於各槽內攪拌部亦難以受到其他部位的影響,可容易且適當地進行於攪拌部(攪拌槽)內流動的溶融玻璃的溫度調節甚至黏度之調節。於此情形時,上述優點,尤其是黏度調節之適當化的優點,亦僅為高黏性專用供給流道可享有的,而對於低黏性專用供給流道而言,由於根本不會產生與此相對應的問題,故而當然無法享有如上所述的優點。
於上述第1、第2手段中,在構成上較好的是,對於所有多個攪拌槽而言,自攪拌槽的流入口流入內部之後的溶融玻璃抵接於收納於攪拌槽內部的攪拌葉輪。
如此,溶融玻璃流入攪拌槽的內部之後,可抵接於攪拌葉輪而受到攪拌作用,而且於所有多個攪拌槽中進行此種作用,故而可有效地提高攪拌能力。
於設為此種結構之情形時,較好的是,自流入口流入內部之後的溶融玻璃的一部分抵接於攪拌葉輪,而該溶融玻璃的剩餘部分流入至較攪拌葉輪更偏向於與溶融玻璃的流動順方向相反一側的部分。
如此,對於溶融玻璃的一部分而言,在流入攪拌槽的內部之後,可抵接於攪拌葉輪而受到攪拌作用,而對於其剩餘部分而言,雖在流入攪拌槽的內部之後延遲,但仍可抵接於攪拌葉輪而受到攪拌作用,故而可儘可能減少未抵接於該攪拌葉輪而直接通過的溶融玻璃之量,從而進一步提高攪拌能力。
於上述第1、第2手段中,在構成上較好的是,對於所有多個攪拌槽而言,藉由收納於攪拌槽內部的攪拌葉輪,而對溶融玻璃的順方向(下方向或上方向)的流動給予逆向(上方向或下方向)的阻力。
如此,攪拌葉輪在阻止溶融玻璃的流動的態樣下對溶融玻璃進行攪拌,故而與其方向性相反之情形相比較,溶融玻璃受攪拌葉輪的攪拌作用的時間變長,可獲得充分的攪拌性能。
於上述第1、第2手段中,較好的是,於所有多個攪拌槽的內部流動的溶融玻璃的溫度為1350~1550℃。
亦即,當溶融玻璃的溫度過低時,其黏性不當地變高,而產生下述致命性缺陷,即,由於溶融玻璃的阻力而使攪拌葉輪被削切,其切除異物混入溶融玻璃中;另一方面,當溶融玻璃的溫度過高時,會導致攪拌葉輪的提前劣化或耐久性的下降。若考慮到如此之事項,則較好的是,於所有多個攪拌槽之內部流動的溶融玻璃的溫度是在上述數值範圍內,若下限為1400℃、上限為1500℃,則可獲得更好的結果。
進而,較好的是,於所有多個攪拌槽之內部流動的溶融玻璃的黏度為300~7000泊。
亦即,當溶融玻璃的黏度過低時,其溫度不當地變高,故而會導致攪拌葉輪的提前劣化或耐久性的下降;另一方面,當溶融玻璃的黏度過高時,會產生下述致命性缺陷,即,由於溶融玻璃的阻力而使攪拌葉輪被削切,其切除異物混入溶融玻璃中。若考慮到如此之事項,則較好的是,於所有多個攪拌槽之內部流動的溶融玻璃的黏度是在上述數值範圍內,若下限為700泊、上限為4000泊,則可獲得更好的結果。
而且,於上述第1、第2手段中,利用上述成形裝置而成形的板玻璃是在表背兩面未經研磨的狀態下使用之情形時,可進一步享有本發明的效果。
亦即,當在未經研磨之狀態下使用時,玻璃的均質性直接決定玻璃的表面品質。故而,若使用本發明裝置,則高黏性溶融玻璃中的例如既述之表面部的異質相以及底面部的異質相可受到多個攪拌槽(尤其是均質槽)的攪拌作用而均質化,故而可有效地抑制因該等異質相而導致的於板玻璃的未經研磨的表背兩面產生缺陷等品質下降甚至不良品的產生。
用以解決上述第1課題的第3手段是一種玻璃成形品的製造方法,其特徵在於包括下述過程:溶融過程,於溶化窯爐內熔化具有如下特性的高黏性玻璃,即,與1000泊之黏度相當的溫度大於等於1350℃;攪拌過程,當溶融玻璃於自上述溶化窯爐通向其下游側之成形裝置的供給流道中流動時,於在上下游側將進行均質化作用的多個攪拌槽鄰接配設而成的供給流道中途的攪拌槽配設部位處,使上述溶融玻璃流入且通過;以及成形過程,將該攪拌過程中經攪拌的溶融玻璃供給至成形裝置而使玻璃成形品成形。
該第3手段的製造方法的構成要素及與此相關的各種事項,實質上與已就上述第1手段之裝置所敍述的事項相同,因此,此處為了方便而省略其說明。
用以解決上述第2課題之第4手段是一種玻璃成形品的製造方法,其特徵在於包括下述過程:溶融過程,於溶化窯爐內熔化具有如下特性的高黏性玻璃,即,與1000泊之黏度相當的溫度大於等於1350℃;攪拌過程,當溶融玻璃於自上述溶化窯爐通向其下游側之成形裝置的供給流道中流動時,於上下游側將分別處於獨立狀態的多個攪拌槽鄰接配設而成的供給流道中途的攪拌槽配設部位處,使上述溶融玻璃流入且通過;以及成形過程,將該攪拌過程中經攪拌的溶融玻璃供給至成形裝置而使玻璃成形品成形。
該第4手段的製造方法的構成要素及與此相關的各種事項,實質上與已就上述第2手段之裝置所敍述的事項相同,因此,此處為了方便而省略其說明。
而且,即使於實施該等第3、第4手段之製造方法時,亦可獲得與既述之裝置相關的事項相同的各作用效果,故而對於所有上述多個攪拌槽而言,在構成上較好的是,自攪拌槽的流入口流入內部之後的溶融玻璃抵接於收納於攪拌槽內部的攪拌葉輪,更好的是,自上述流入口流入內部之後的溶融玻璃的一部分抵接於攪拌葉輪,而該溶融玻璃的剩餘部分流入至較攪拌葉輪更偏向於與溶融玻璃的流動順方向相反一側的部分,而且,對於所有上述多個攪拌槽而言,在構成上較好的是,藉由收納於攪拌槽內部的攪拌葉輪,對溶融玻璃的順方向的流動給予逆向的阻力,且較好的是,於所有上述多個攪拌槽的內部流動的溶融玻璃的溫度為1350~1550℃(更好的是,下限為1400℃、上限為1500℃),較好的是,其黏度為300~7000泊(更好的是,下限為700泊、上限為4000泊)。而且,較好的是,於成形過程中藉由溢流(overflow)下拉(down draw)法而使板玻璃成形,以使可在未經研磨的狀態下使用所獲得的玻璃。
用以解決上述第3課題的第5手段是一種溶融玻璃供給裝置,其包括作為溶融玻璃之供給源的溶化窯爐、以及將自該溶化窯爐流出之溶融玻璃供給至成形裝置的供給流道,此溶融玻璃供給裝置的特徵在於:於上述供給流道中途,於上下游方向鄰接配設有多個攪拌槽,且在至少鄰接的兩個攪拌槽中,上游側攪拌槽的上部或下部之任一部位上形成流入口且於另一部位上形成流出口,並且,與上述上游側攪拌槽的上下部相同的方式分別形成下游側攪拌槽的流入口及流出口,且,使用連通道來連接上游側攪拌槽的流出口、及與該流出口形成上下部相反的下游側攪拌槽的流入口。
於此情形時,上述「於上下游方向鄰接配設有多個攪拌槽」是指,以使相鄰接的攪拌槽之間不存在其他槽之方式進行配設。而且,上述「使用連通道來連接」較好的是,僅以主要是發揮作為通道之作用的連通道來進行連接。然而,該連通道並不排除於其中途配設障礙板等的情況。而且,該連通道之流道面積較好的是小於攪拌槽的流道面積。而且,關於上述事項,下述「於上下游方向鄰接配設有多個之攪拌槽」之意義以及「使用連通道來連接」之意義亦相同,而且下述連通道的結構亦相同。
根據該第5手段,當溶融玻璃在供給流道中途於上下游方向鄰接配設的多個攪拌槽中的至少鄰接的兩個攪拌槽內流動時,作為第1流通路徑,溶融玻璃自形成於上游側攪拌槽上部的流入口流入其內部,且於其內部朝向下方流動之後,自形成於該上游側攪拌槽下部的流出口流出至連通道。進而,該溶融玻璃在通過連通道之後,自形成於下游側攪拌槽上部的流入口流入其內部,且於其內部朝向下方流動之後,自形成於該下游側攪拌槽下部的流出口流出。亦即,沿該第1流通路徑而流動的溶融玻璃,於上游側攪拌槽內自上方朝向下方流動之後,於連通道內自對應於下方的位置朝向對應於上方的位置流動,其後,於下游側攪拌槽內自上方朝向下方流動。另一方面,作為第2流通路徑,溶融玻璃自形成於上游側攪拌槽下部的流入口流入其內部,且於其內部朝向上方流動之後,自形成於該上游側攪拌槽上部的流出口流出至連通道。進而,該溶融玻璃在通過連通道之後,自形成於下游側攪拌槽下部的流入口流入其內部,且於其內部朝向上方流動之後,自形成於該下游側攪拌槽上部的流出口流出。亦即,沿該第2流通路徑而流動的溶融玻璃,於上游側攪拌槽內自下方朝向上方流動之後,於連通道內自對應於上方的位置朝向對應於下方的位置流動,其後,於下游側攪拌槽內自下方朝向上方流動。此處,根據本發明者等人針對以使溶融玻璃沿上述流通路徑(尤其是第1流通路徑)流動之方式而使分別獨立的兩個攪拌槽連通的結構,而以高黏性玻璃作為對象所進行的下述模擬實驗(模型實驗),可獲得下述結論:可使既述之表面部的異質相及底面部的異質相兩者消失而使溶融玻璃在整體為均質的狀態下準確地流動。於如此將分別獨立的兩個攪拌槽作為對象的模型實驗的結論中,異質相之相對於溶融玻璃整體的均質化是準確的,因此,在假設攪拌槽並未獨立而是作為更寬的槽的一部分而存在的情形下,亦可推測出可使溶融玻璃均質化至相當程度,而且可推測出對於低黏性溶融玻璃而言,亦可無較大差別地進行均質化。進而,於以使溶融玻璃沿上述第2流通路徑流動之方式而使兩個攪拌槽連通的結構(攪拌槽獨立之情形與攪拌槽未獨立之情形兩者)中,由於根本性結構與上述第1流通路徑之情形相同,故而亦可推測,可充分進行針對溶融玻璃整體的均質化。
於此情形時,較好的是,使用連通道來連接形成於上述上游側攪拌槽下部的流出口與形成於上述下游側攪拌槽上部的流入口。
如此,上游側攪拌槽與下游側攪拌槽呈以使溶融玻璃沿上述第1流通路徑流動之方式而連通的形態,故而,可進行基於本發明者等人所進行之模擬試驗的較好的均質化作用。
於上述第5手段中,較好的是,所有多個攪拌槽分別處於獨立的狀態。此處,上述「分別處於獨立的狀態」是指,進行攪拌作用的部位並未作為槽的一部分而分別存在,而是分別構成以使整個槽進行攪拌作用。
如此,於供給流道中途,於上下游方向鄰接配設有分別處於獨立狀態的多個攪拌槽,因此可在獨立的狀態下對各攪拌槽進行操作,可容易且簡單地進行保養檢查或修理或者更換等。因此,可提高各攪拌槽的操作便利性。
而且,於上述第5手段中,在構成上較好的是,多個攪拌槽都起到均質化作用。此處,「均質化作用」是指,藉由攪拌而使異質相消失或減少的作用。
如此,一部分攪拌槽並不進行使包藏氣體變為氣泡的作用、將欲上升的溶融玻璃壓向下方的作用、消泡作用或者溫度調節作用,所有的攪拌槽都起到均質化作用,故而可極準確地進行針對上述溶融玻璃的均質化作用。
進而,於上述第5手段中,較好的是,所有多個攪拌槽是由內周面呈圓筒面的筒狀周壁部及底壁部所構成,且收納於攪拌槽內部的攪拌葉輪的外周端接近上述內周面。此處,「接近」是指,攪拌葉輪的外周端與周壁部的內周面的間隙小於等於20 mm,較好的是小於等於10 mm。
如此,周壁部的內周面為圓筒面且攪拌葉輪的外周端接近該內周面,故而可使攪拌葉輪的移動軌跡存在於攪拌槽的大致整個流道剖面上,對內周面附近的溶融玻璃亦可充分地給予攪拌的效果。
而且,於上述第5手段中,當利用上述成形裝置而成形的板玻璃是在表背兩面未經研磨的狀態下使用時,可進一步享有本發明的效果。
亦即,當在未經研磨的狀態下使用時,玻璃的均質性直接決定玻璃的表面品質。因此,若使用本發明的裝置,則溶融玻璃中的異質相於多個攪拌槽中受到攪拌作用,而可進行均質化,因此可抑制因該等異質相所導致的板玻璃未經研磨的表背兩面產生缺陷等的品質下降甚至不良品的產生。
用以解決上述第3課題的第6手段是一種玻璃成形品的製造方法,其包括下述過程:溶融過程,於溶化窯爐內熔化玻璃原料;攪拌過程,於自上述溶化窯爐通向其下游側之成形裝置的供給流道中途,藉由攪拌槽來攪拌溶融玻璃;以及成形過程,將於該攪拌過程中經攪拌的溶融玻璃供給至成形裝置而使玻璃成形品成形,此玻璃成形品的製造方法的特徵在於,上述攪拌過程中,於以如下方式而形成的供給流道中途的攪拌槽配設部位處,使上述溶融玻璃流入且通過,即:於上下游方向鄰接配設有多個攪拌槽,且在至少鄰接的兩個攪拌槽中,上游側攪拌槽的上部或下部之任一部位上形成流入口且於另一部位上形成流出口,並且,與上述上游側攪拌槽的上下部相同的方式分別形成下游側攪拌槽的流入口及流出口,且,使用連通道來連接上游側攪拌槽的流出口、及與該流出口形成上下部相反的下游側攪拌槽的流入口。
該第6手段的製造方法的構成要素以及與此相關的各種事項,實質上與已就上述第5手段的裝置所敍述的事項相同,因此,此處為了方便而省略其說明。
於此情形時,較好的是,於上述供給流道中途的攪拌槽配設部位處,使用連通道來連接形成於上游側攪拌槽下部的流出口與形成於下游側攪拌槽上部的流入口。
如此,上游側攪拌槽與下游側攪拌槽呈以使溶融玻璃沿與本發明者等人所進行的上述模擬試驗相同的流通路徑流動之方式而連通的形態,故而,於攪拌過程中,可進行基於上述模擬試驗之較好的均質化作用。
而且,即使在實施上述第6手段的製造方法時,為了可獲得與既述第5手段之裝置有關的事項相同的各作用效果,較好的是,所有多個攪拌槽分別處於獨立的狀態,而且,在構成上較好的是,所有多個攪拌槽進行均質化作用,進而,較好的是,所有多個攪拌槽是由內周面呈圓筒面的筒狀周壁部及底壁部所構成,且收納於攪拌槽內部的攪拌葉輪之外周端接近該內周面,除此以外,較好的是,利用成形裝置而成形的板玻璃的表背兩面為未研磨面。
用以解決上述第4課題的第7手段是一種溶融玻璃供給裝置,其包括作為溶融玻璃之供給源的溶化窯爐、以及將自該溶化窯爐流出之溶融玻璃供給至成形裝置的供給流道,此溶融玻璃供給裝置的特徵在於,於上述供給流道中途,於上下游方向鄰接配設有分別處於獨立狀態的多個攪拌槽,且在至少鄰接的兩個攪拌槽中,上游側攪拌槽的上部或下部之任一部位上形成流入口且於另一部位上形成流出口,並且,與上述上游側攪拌槽的上下部相反的方式分別形成下游側攪拌槽的流入口及流出口,且,使用連通道來連接上游側攪拌槽的流出口、及與該流出口形成上下部相同的下游側攪拌槽的流入口。
於此情形時,上述「分別處於獨立狀態的多個攪拌槽」是指,進行攪拌作用的部位並非作為槽的一部而分別存在,而是分別構成以使整個槽進行攪拌作用。而且,上述「於上下游方向鄰接配設有多個攪拌槽」是指,以使相鄰接的攪拌槽彼此之間不存在其他槽之方式進行配設。進而,上述「使用連通道來連接」較好的是,僅以主要發揮作為通道之作用的連通道進行連接。然而,該連通道並不排除於其中途配設障礙板等的情況。而且,該連通道的流道面積較好的是小於該攪拌槽的流道面積。另外,關於以上事項,下述「分別處於獨立狀態的多個攪拌槽」之意義、「於上下游方向鄰接配設有多個攪拌槽」之意義、以及「使用連通道來連接」之意義亦相同,而且,下述連通道的結構亦相同。
根據該第7手段,於供給流道中途配設有分別處於獨立狀態的多個攪拌槽,因此可在獨立的狀態下對各攪拌槽進行操作,可容易且簡單地進行保養檢查或修理或者更換等。因此,可提高各攪拌槽的操作的便利性。而且,當溶融玻璃於至少鄰接的兩個攪拌槽中流動時,作為第1流通路徑,溶融玻璃自形成於上游側攪拌槽上部的流入口流入其內部,且於其內部朝向下方流動之後,自形成於上游側攪拌槽下部的流出口流出至連通道。進而,該溶融玻璃在通過此連通道之後,自形成於下游側攪拌槽下部的流入口流入其內部,且於其內部朝向上方流動之後,自形成於該下游側攪拌槽上部的流出口流出。亦即,沿該第1流通路徑而流動的溶融玻璃,於上游側攪拌槽內自上方朝向下方流動之後,於連通道內在維持著下方位置的狀態下流動,其後,於下游側攪拌槽內自下方朝向上方流動。另一方面,作為第2流通路徑,溶融玻璃自形成於上游側攪拌槽下部的流入口流入其內部,且於其內部朝向上方流動之後,自形成於該上游側攪拌槽上部的流出口流出至連通道。進而,該溶融玻璃在通過該連通道之後,自形成於下游側攪拌槽上部的流入口流入其內部,且於其內部朝向下方流動之後,自形成於該下游側攪拌槽下部的流出口流出。亦即,沿該第2流通路徑而流動的溶融玻璃,於上游側攪拌槽內自下方朝向上方流動之後,於連通道內在維持著上方位置的狀態下流動,其後,於下游側攪拌槽內自上方朝向下方流動。此處,根據本發明者等人針對以使溶融玻璃沿上述流通路徑(尤其是第1流通路徑)流動之方式而使分別獨立的兩個攪拌槽連通的結構,而以高黏性玻璃作為對象所進行的下述模擬實驗(模型實驗),可獲得下述結論:當既述之表面部的異質相尤其成問題而底面部的異質相並不那麼成問題時(例如,於底面部未產生成問題的異質相,或者即便產生亦未流動有對攪拌糟造成問題的程度之量時等),可使表面部的異質相消失而實現溶融玻璃的均質化。由此種結論可判斷,對於分別處於獨立狀態的兩個攪拌槽而言,不僅可直接證實高黏性溶融玻璃的均質化作用,而且可推測,即使對於低黏性溶融玻璃亦可無較大差別地實現均質化。進而,於以使溶融玻璃沿上述第2流通路徑流動之方式而使兩個攪拌槽連通的結構中,由於根本的結構與上述第1流通路徑之情形相同,故而亦可推測,可充分進行針對溶融玻璃的尤其是表面部的均質化。因此,於表面部的異質相尤其成問題的供給流道中,若採用此種攪拌槽的連通結構,則可期待,對於溶融玻璃之均質化可獲得顯著的效果。
於此情形時,較好的是,使用連通道來連接形成於上述上游側攪拌槽下部的流出口與形成於上述下游側攪拌槽下部的流入口。
如此,上游側攪拌槽與下游側攪拌槽呈以使溶融玻璃沿上述第1流通路徑流動之方式而連通的形態,故而,可進行基於本發明者等人所進行之模擬試驗的較好的均質化作用。
於上述第7手段中,較好的是,所有多個攪拌槽進行均質化作用。此處,「均質化作用」是指,藉由攪拌而使異質相消失或減少的作用。
如此,一部分攪拌槽並不進行使包藏氣體變為氣泡的作用、將欲上升的溶融玻璃壓向下方的作用、消泡作用或者溫度調節作用,所有攪拌槽都起到均質化作用,故而,可極準確地進行針對上述溶融玻璃的均質化作用。
而且,於上述第7手段中,較好的是,所有多個攪拌槽是由內周面呈圓筒面的筒狀周壁部及底壁部所構成,且收納於攪拌槽內部的攪拌葉輪的外周端接近上述內周面。此處,「接近」是指,攪拌葉輪的外周端與周壁部的內周面的間隙小於等於20 mm,較好的是小於等於10 mm。
如此,周壁部之內周面為圓筒面且攪拌葉輪的外周端接近該內周面,故而可使攪拌葉輪的移動軌跡存在於攪拌槽的大致整個流道剖面上,即使對內周面附近的溶融玻璃亦可充分地給予攪拌的效果。
進而,於上述第7手段中,當利用上述成形裝置而成形的板玻璃是在表背兩面未經研磨的狀態下使用時,可進一步享有本發明的效果。
亦即,當在未經研磨的狀態下使用時,玻璃的均質性直接決定玻璃的表面品質。因此,若使用本發明的裝置,則溶融玻璃中的異質相於多個攪拌槽中受到攪拌作用,而可起到均質化,因此可抑制因該等異質相所導致的板玻璃未經研磨的表背兩面產生缺陷等的品質下降甚至不良品的產生。
用以解決上述第4課題的第8手段是一種玻璃成形品的製造方法,其包括下述過程:溶融過程,於溶化窯爐內溶融玻璃原料;攪拌過程,於自上述溶化窯爐通向下游側之成形裝置的供給流道中途,藉由攪拌槽來攪拌溶融玻璃;以及成形過程,將該攪拌過程中經攪拌的溶融玻璃供給至成形裝置而使玻璃成形品成形,此玻璃成形品的製造方法的特徵在於,上述攪拌過程中,於以如下方式而形成的供給流道中途的攪拌槽配設部位處,使上述溶融玻璃流入且通過,即:於上下游方向鄰接配設有分別處於獨立狀態的多個攪拌槽,且在至少鄰接的兩個攪拌槽中,上游側攪拌槽的上部或下部之任一部位上形成流入口且於另一部位上形成流出口,並且,與上述上游側攪拌槽的上下部相反的方式分別形成下游側攪拌槽的流入口及流出口,且,使用連通道來連接上游側攪拌槽的流出口、及與該流出口形成上下部相同的下游側攪拌槽的流入口。
該第8手段的製造方法的構成要素以及與此相關的各種事項,實質上與已就上述第7手段的裝置所敍述的事項相同,因此,此處為了方便而省略其說明。
於此情形時,較好的是,於上述供給流道中途的攪拌槽配設部位處,使用連通道來連接形成於上游側攪拌槽下部的流出口與形成於下游側攪拌槽下部的流入口。
如此,上游側攪拌槽與下游側攪拌槽呈以使溶融玻璃沿與本發明者等所進行的上述模擬試驗相同的流通路徑流動之方式而連通的形態,故而,於攪拌過程中,可進行基於上述模擬試驗之較好的均質化作用。
而且,在實施上述第8手段的製造方法時,為了可獲得與既述第7手段之裝置有關的事項相同的各作用效果,較好的是,所有多個攪拌槽都起到均質化作用,而且,較好的是,所有多個攪拌槽是由內周面呈圓筒面的筒狀周壁部及底壁部所構成,且收納於攪拌槽內部的攪拌葉輪的外周端接近該內周面,進而,較好的是,利用成形裝置而成形的板玻璃的表背兩面為未研磨面。
於上述第5、第6、第7及第8手段中,溶融玻璃可設為具有下述高黏性特性的玻璃,即,與1000泊之黏度相當的溫度大於等於1350℃,若設為具有下述高黏性特性的玻璃,即,與1000泊之黏度相當的溫度大於等於1420℃,則在可更明確地與低黏性玻璃區分方面有利。繼而,作為如上所述之高黏性玻璃的一例,可列舉無鹼玻璃(例如鹼成分小於等於0.1質量%,尤其是小於等於0.05質量%的玻璃)。具體而言,可列舉以質量%而計含有40~70%的SiO2 、6~25%的Al2 O3 、5~20%的B2 O3 、0~10%的MgO、0~15%的CaO、0~30%的BaO、0~10%的SrO、0~10%的ZnO、0~5%的澄清劑的無鹼玻璃,更好的是以質量%而計含有55~70%的SiO2 、10~20%的Al2 O3 、5~15%的B2 O3 、0~5%的MgO、0~10%的CaO、0~15%的BaO、0~10%的SrO、0~5%的ZnO、0~3%的澄清劑的無鹼玻璃。
如上所述,根據本發明的溶融玻璃供給裝置(第1手段),於高黏性專用供給流道中,於上下游方向鄰接配設有均質槽,故而,即便當於供給流道中流動的溶融玻璃的流量增加時,溶融玻璃藉由通過多個均質槽,亦可提高攪拌能力甚至均質化能力,因此,可使因高黏性玻璃而產生的異質相適當消失,可實現溶融玻璃的充分的均質化。而且,若如此般存在多個均質槽,則即便不提高每個均質槽的攪拌葉輪的旋轉數,亦可充分提高總體的攪拌能力(均質化能力),故而,可有效地抑制下述不良狀況:由於高黏性溶融玻璃之阻力而使攪拌葉輪被削切,其切除異物(鉑等)混入溶融玻璃中,從而使玻璃成形品產生致命的缺陷。
而且,根據本發明的溶融玻璃供給裝置(第2手段),於高黏性專用供給流道中途,配設有分別處於獨立狀態的多個攪拌槽,因此可在獨立的狀態下對各攪拌槽進行操作,從而可容易且簡單地進行保養檢查或修理或者更換等。而且,在為使溶融玻璃作用於攪拌葉輪的阻力適當而調整攪拌部的溫度時,於各槽內攪拌部亦難以受到其他部位的影響,可容易且適當地進行於攪拌部(攪拌槽)內流動的溶融玻璃的溫度調節甚至黏度之調節。
另一方面,根據本發明的玻璃成形品的製造方法(第3手段),可實現與上述溶融玻璃供給裝置(第1手段)實質上相同的效果。
而且,根據本發明的玻璃成形品的製造方法(第4手段),可實現與上述溶融玻璃供給裝置(第2手段)實質上相同的效果。
進而,根據本發明的溶融玻璃供給裝置(第5手段),於上游側攪拌槽內自上方朝向下方流動的溶融玻璃,於連通道內自對應於下方的位置朝向對應於上方的位置流動之後,於下游側攪拌槽內自上方朝向下方流動,或者,於上游側攪拌槽內自下方朝向上方流動的溶融玻璃,於連通道內自對應於上方的位置朝向對應於下方的位置流動之後,於下游側攪拌槽內自下方朝向上方流動,故而,即便於溶融玻璃的表面部及底面部存在異質相,亦可使該兩種異質相消失而實現溶融玻璃整體的準確的均質化。
而且,根據本發明的玻璃成形品的製造方法(第6手段),可實現與上述溶融玻璃供給裝置(第5手段)實質上相同的效果。
進而,根據本發明的溶融玻璃供給裝置(第7手段),於供給流道中途,配設有分別處於獨立狀態的多個攪拌槽,因此,可在獨立的狀態下對各攪拌槽進行操作,可容易且簡單地進行保養檢查或修理或者更換等。而且,於上游側攪拌槽內自上方朝向下方流動的溶融玻璃,於連通道內在維持著下方位置的狀態下流動之後,於下游側攪拌槽內自下方朝向上方流動,或者,於上游側攪拌槽內自下方朝向上方流動的溶融玻璃,於連通道內在維持著上方位置的狀態下流動之後,於下游側攪拌槽內自上方朝向下方流動,故而,當溶融玻璃的表面部的異質相尤其成問題時,可使該異質相消失而實現溶融玻璃之適當的均質化。
又,根據本發明的玻璃成形品的製造方法(第8手段),可實現與上述溶融玻璃供給裝置(第7手段)實質上相同的效果。
以下,參照隨附圖式來說明本發明的實施形態。
首先,根據圖1,說明本發明第1實施形態的溶融玻璃供給裝置的概略結構。如該圖1所示,溶融玻璃供給裝置1具備配備於上游端來溶融玻璃原料的溶化窯爐2,將自該溶化窯爐2流出的高黏性溶融玻璃(具有與1000泊之黏度相當的溫度大於等於1350℃的特性),經由供給流道4,而供給至藉由溢流下拉法而使板玻璃成形的成形裝置3的成形體。具體而言,作為此處所供給的高黏性玻璃,例如,可使用下述無鹼玻璃,即:以質量%而計具有60%的SiO2 、15%的Al2 O3 、10%的B2 O3 、5%的CaO、5%的BaO、5%的SrO成分,且與1000泊之黏度相當的溫度約為1450℃。於上述供給流道4中,配置有通向上游端溶化窯爐2之正下游側的澄清槽5,於澄清槽5的正下游側,於上下游方向上鄰接配設有分別處於獨立狀態的上游側第1攪拌槽K1及下游側第2攪拌槽K2。該兩個攪拌槽K1、K2中的任一者均設為起到均質化作用的構造。進而,對該兩者中之任一者均進行調整,以使於攪拌槽K1、K2之內部流動的溶融玻璃的溫度為1350~1550℃(較好的是1400~1500℃),且其黏度為300~7000泊(較好的是700~4000泊)。另外,使溶融玻璃自第2攪拌槽K2的下游側開始,通過冷卻管7、未圖示的坩堝、小徑管、及大徑管,而供給至成形裝置3之成形體,並利用該成形體而將溶融玻璃成形為板狀的形態。繼而,藉由該成形裝置3成形而獲得之板玻璃,在表背兩面為未研磨面的狀態下成為製品。
第1、第2攪拌槽K1、K2中的任一者,均於內部收納有由單一攪拌器所構成之第1、第2攪拌機構S1、S2且使各槽K1、K2的內周面在整個上下方向上分別為圓筒面,並且,該等內周面與第1、第2攪拌機構(各攪拌葉輪)S1、S2的外周端分別處於接近的狀態。另外,該第1攪拌槽K1及第2攪拌槽K2中的任意者的圓筒狀周壁及底壁均是由鉑或鉑合金所形成的,並且,該兩個槽K1、K2的大小、形態、及內部構造相同或大致相同。而且,自澄清槽5朝向下游側的澄清通道10連接於第1攪拌槽K1的上部(周壁的上端部),並且第1攪拌槽K1的下部(周壁的下端部)與第2攪拌槽K2的上部(周壁的上端部)經由第1連通道R1而連接,且第2攪拌槽K2的下部(周壁的下端部)連接於通向坩堝的冷卻管(冷卻通道)7。因此,自澄清通道10通過形成於第1攪拌槽K1上部的第1流入口M1而流入其內部的溶融玻璃,於第1攪拌槽K1的內部朝向下方流動之後,通過形成於第1攪拌槽K1下部的第1流出口N1而流出至第1連通道R1,且於第1連通道R1內朝向斜上方流動並通過之後,自第1連通道R1通過形成於第2攪拌槽K2上部的第2流入口M2而流入其內部,於第2攪拌槽K2的內部朝向下方流動之後,通過形成於第2攪拌槽K2下部的第2流出口N2而流出至冷卻通道7。另外,上述各流入口形成於各攪拌槽之周壁的上游側部分,且各流出口形成於各攪拌槽之周壁的下游側部分,並且,各流入口及各流出口的流道面積設定得小於各攪拌槽內部的流道面積。(以下各實施形態中的各流入口及各流出口亦同樣)。
於此情形時,如圖2所示,以如下方式設定各部的位置:自第1攪拌槽K1的第1流入口M1流入其內部的溶融玻璃在流入之後,其一部分經由箭頭A所示的路徑而抵接於第1攪拌機構S1最上段的攪拌葉輪S11,並且其剩餘部分經由箭頭B所示的路徑而流入較最上段的攪拌葉輪S11更上方的部位。而且,以如下方式設定各部的位置:自第2攪拌槽K2的第2流入口M2流入其內部的溶融玻璃,亦與第1攪拌槽K1之情形相同,溶融玻璃的一部分抵接於第2攪拌機構S2最上段的攪拌葉輪S21,並且其剩餘部分流入較最上段的攪拌葉輪S21更上方的部位。而且,第1攪拌機構S1及第2攪拌機構S2中的任一者,均對該流入第1攪拌槽K1及第2攪拌槽K2並於其內部朝向下方流動的溶融玻璃給予朝向上方的阻力,亦即,給予與溶融玻璃的流動反向的阻力。
在使用具備以上結構的溶融玻璃供給裝置1,製造作為玻璃成形品的板玻璃時,進行有下述過程:溶融過程,於溶化窯爐2內溶融高黏性玻璃;攪拌過程,當溶融玻璃於自溶化窯爐2通向其下游側之成形裝置3的供給流道4中流動時,使溶融玻璃流入並通過分別處於獨立狀態且進行均質化作用的第1、第2攪拌槽K1、K2;以及成形過程,將該攪拌過程中經攪拌的溶融玻璃供給至成形裝置3而成形為板玻璃。
繼而,對該第1實施形態中的上述攪拌過程進行詳細敍述。
自溶化窯爐2流出並流入澄清槽5的溶融玻璃(參照圖1),自澄清通道10通過第1流入口M1而首先流入第1攪拌槽K1的內部,在一方面藉由旋轉的第1攪拌機構S1進行攪拌一方面於第1攪拌槽K1內朝向下方流動之後,自第1流出口N1流出並於第1連通道R1內朝向斜上方流動。其後,該溶融玻璃自第1連通道R1通過第2流入口M2而流入第2攪拌槽K2的內部,一方面藉由旋轉的第2攪拌機構S2進行攪拌一方面於第2攪拌槽K2內朝向下方流動之後,自第2流出口N2流出至冷卻通道7。
圖3是表示對於如上所述於第1、第2攪拌槽K1、K2之內部一方面受到第1、第2攪拌機構S1、S2的攪拌作用一方面流動的溶融玻璃之態樣進行模擬實驗(模型實驗)之結果的概略圖。於該圖中以標註有符號C的一點鏈線所示之路徑,是模式性表示存在於澄清通道10上部的溶融玻璃即含有浮動於溶化窯爐2及澄清槽5之表面部之異質相的溶融玻璃的流通路徑,而且,於該圖中以標註有符號D的虛線所示之路徑,是模式性表示存在於澄清通道10下部的溶融玻璃即含有沈積於溶化窯爐2及澄清槽5之底面部之異質相的溶融玻璃的流通路徑。
由該圖可掌握,存在於澄清通道10上部的溶融玻璃,首先自第1流入口M1之上部流入第1攪拌槽K1內並於其中央部(中心軸線周邊部)朝向下方流動之後,自第1流出口N1之下部流出並於第1連通道R1之下面部附近朝向斜上方流動,其後,自第2流入口M2之下部流入第2攪拌槽K2內並於其內周面附近朝向下方流動之後,自第2流出口N2之上部流出並於冷卻通道7之上面部附近流動。與此相對,存在於澄清通道10下部的溶融玻璃,首先自第1流入口M1之下部流入第1攪拌槽K1內並於其內周面附近朝向下方流動之後,自第1流出口N1之上部流出並於第1連通道R1之上面部附近朝向斜上方流動,其後,自第2流入口M2之上部流入第2攪拌槽K2內並於其中央部朝向下方流動之後,自第2流出口N2之下部流出並於冷卻通道7之下面部附近流動。
於此情形時,於第1攪拌槽K1及第2攪拌槽K2的內部,於中央部自上方朝向下方流動的溶融玻璃,抵接於旋轉的第1攪拌機構S1及第2攪拌機構S2而受到充分的攪拌作用,與此相對,於各內周面附近自上方朝向下方流動的溶融玻璃,由於並未抵接於第1攪拌機構S1及第2攪拌機構S2而幾乎未受到攪拌作用。因此,存在於澄清通道10上部的溶融玻璃,在沿以符號C所示之路徑(以一點鏈線所示之路徑)流動期間,於第1攪拌槽K1的內部受到充分的攪拌作用,並且存在於澄清通道10下部的溶融玻璃,在沿以符號D所示之路徑(以虛線所示之路徑)流動期間,於第2攪拌槽K2的內部受到充分的攪拌作用。藉此,於溶化窯爐2及澄清槽5中存在於溶融玻璃之表面部的比重較小之異質相於第1攪拌槽K1之內部受到充分攪拌而消失,藉此使溶融玻璃之表面部均質化,並且,存在於溶融玻璃之底面部的比重較大之異質相於第2攪拌槽K2之內部受到充分攪拌而消失,藉此使溶融玻璃之底面部均質化,進而可實現溶融玻璃整體之均質化。
圖4是表示本發明第2實施形態的溶融玻璃供給裝置的主要部分的概略正面圖。該第2實施形態的溶融玻璃供給裝置1與上述第1實施形態的溶融玻璃供給裝置1的不同之處在於,除了於供給流道4的中途配設有第1攪拌槽K1及第2攪拌槽K2以外,還於其下游側配設有大小、形態及內部構造與該等槽K1、K2相同或大致相同的第3攪拌槽K3,並使冷卻通道7連通於該第3攪拌槽K3的下游側。現在對其進行詳細敍述,第2攪拌槽K2的下部(周壁的下端部)與第3攪拌槽K3的上部(周壁的上端部)經由第2連通道R2而連接,且,於第3攪拌槽K3的下部(周壁的下端部)連接有冷卻通道7。因此,通過第2攪拌槽K2的第2流出口N2而流出的溶融玻璃,於第2連通道R2內朝向斜上方流動並通過之後,自第2連通道R2通過形成於第3攪拌槽K3上部的第3流入口M3而流入其內部,且於第3攪拌槽K3的內部朝向下方流動之後,通過形成於第3攪拌槽K3下部的第3流出口N3而流出至冷卻通道7。
在使用該第2實施形態的溶融玻璃供給裝置1,製造作為玻璃成形品的板玻璃時,亦與上述第1實施形態之情形相同,進行溶融過程、攪拌過程、及成形過程。而且,於攪拌過程中,於第1攪拌槽K1及第2攪拌槽K2之內部,與上述第1實施形態之情形同樣,溶融玻璃藉由旋轉的第1攪拌機構S1及第2攪拌機構S2進行攪拌,並且該經攪拌的溶融玻璃進而於第3攪拌槽K3之內部,藉由旋轉的第3攪拌機構S3進行攪拌。而且,參照上述圖3所示之模擬實驗的結果,於第3攪拌槽K3內部的溶融玻璃流動的形態與第1攪拌槽K1的內部實質上相同。亦即,自第2攪拌槽K2的第2流出口N2流出並於第2連通道R2內朝向斜上方流動的溶融玻璃中,存在於第2連通道R2的上面部附近(上部)的溶融玻璃(最初存在於澄清通道10之上部的溶融玻璃),通過第3流入口M3的上部而流入第3攪拌槽K3內,且於其內部之中央部自上方朝向下方流動之後,自第3流出口N3的下部流出至冷卻通道7的下面部附近。與此相對,存在於第2連通道R2之下面部附近(下部)的溶融玻璃(最初存在於澄清通道10之下部的溶融玻璃),通過第3流入口M3之下部並流入第3攪拌槽K3內,且於其內周面附近自上方朝向下方流動之後,自第3流出口N3的上部流出至冷卻通道7的上面部附近。因此,與上述第1實施形態之情形相比較,可期待能更準確地進行針對溶化窯爐2及澄清槽5內的溶融玻璃之表面部之異質相的攪拌作用甚至均質化作用。
圖5是表示本發明第3實施形態的溶融玻璃供給裝置的主要部分的概略正面圖。該第3實施形態的溶融玻璃供給裝置1與上述第2實施形態的溶融玻璃供給裝置1的不同之處在於,除了於供給流道4的中途配設有第1、第2、第3攪拌槽K1、K2、K3以外,還於其下游側配設有大小、形態及內部構造與該等槽K1、K2、K3相同或大致相同的第4攪拌槽K4,且使冷卻通道7連通於該第4攪拌槽K4的下游側。現在對其進行詳細敍述,第3攪拌槽K3的下部(周壁的下端部)與第4攪拌槽K4的上部(周壁的上端部)經由第3連通道R3而連接,且,於第4攪拌槽K4的下部(周壁的下端部)連接有冷卻通道7。因此,通過第3攪拌槽K3的第3流出口N3而流出的溶融玻璃,於第3連通道R3內朝向斜上方流動之後,自第3連通道R3通過形成於第4攪拌槽K4上部的第4流入口M4而流入其內部,且於第4攪拌槽K4的內部朝向下方流動之後,通過形成於第4攪拌槽K4下部的第4流出口N4而流出至冷卻通道7。
在使用該第3實施形態的溶融玻璃供給裝置1,製造作為玻璃成形品的板玻璃時,亦與上述第1實施形態之情形相同,進行溶融過程、攪拌過程、及成形過程。而且,於攪拌過程中,於第1、第2、第3攪拌槽K1、K2、K3之內部,與上述第2實施形態之情形相同,溶融玻璃藉由旋轉的第1、第2、第3攪拌機構S1、S2、S3進行攪拌,並且該經攪拌的溶融玻璃進而於第4攪拌槽K4的內部,藉由旋轉的第4攪拌機構S4進行攪拌。而且,參照上述圖3所示之模擬實驗的結果,第4攪拌槽K4內部的溶融玻璃流動的形態與第2攪拌槽K2的內部實質上相同。亦即,自第3攪拌槽K3的第3流出口N3流出並於第3連通道R3內朝向斜上方流動的溶融玻璃中,存在於第3連通道R3之下面部附近(下部)的溶融玻璃(最初存在於澄清通道10之上部的溶融玻璃),通過第4流入口M4的下部而流入第4攪拌槽K4內,且於其內周面附近自上方朝向下方流動之後,自第4流出口N4的上部流出至冷卻通道7的上面部附近。與此相對,存在於第3連通道R3之上面部附近(上部)的溶融玻璃(最初存在於澄清通道10之下部的溶融玻璃),通過第4流入口M4的上部而流入第4攪拌槽K4內,且於其內部的中央部自上方朝向下方流動之後,自第4流出口N4的下部流出至冷卻通道7的下面部附近。因此,與上述第2實施形態之情形相比較,可期待能更準確地進行針對溶化窯爐2及澄清槽5內的溶融玻璃之底面部之異質相的攪拌作用甚至均質化作用,而且,與上述第1實施形態之情形相比較,可期待能更準確地進行針對表面部及底面部的兩種異質相的攪拌作用甚至均質化作用。
圖6是表示本發明第4實施形態的溶融玻璃供給裝置的主要部分的概略正面圖。該第4實施形態的溶融玻璃供給裝置1與上述第1實施形態的溶融玻璃供給裝置1的不同之處在於,第1攪拌槽K1及第2攪拌槽K2的周邊的通道結構基本上不同。現在對其進行詳細敍述,自澄清槽5朝向下游側之澄清通道10連接於第1攪拌槽K1的上部(周壁的上端部),並且第1攪拌槽K1的下部(周壁的下端部)與第2攪拌槽K2的下部(周壁的下端部)經由第4連通道R4而連接,且第2攪拌槽K2的上部(周壁的上端部)連接於通向坩堝的冷卻通道7。因此,自澄清通道10通過第1攪拌槽K1上部的第1流入口M1而流入其內部的溶融玻璃,於第1攪拌槽K1的內部朝向下方流動之後,通過形成於第1攪拌槽K1下部的第1流出口N1而流出至第4連通道R4,且於第4連通道R4內在大致水平方向上流動之後,自第4連通道R4通過第2攪拌槽K2下部的第2流入口M2而流入其內部,且於第2攪拌槽K2的內部朝向上方流動之後,通過第2攪拌槽K2上部的第2流出口N2而流出至冷卻通道7。
於此情形時,如圖7所示,以如下方式設定各部的位置:自第2攪拌槽K2的第2流入口M2而流入其內部的溶融玻璃在流入之後,其一部分經由以箭頭E所示之路徑而抵接於第2攪拌機構S2最下段的攪拌葉輪S21,並且其剩餘部分經由以箭頭F所示之路徑而流入較最下段的攪拌葉輪S21更下方的部位。另外,自第1攪拌槽K1的第1流入口M1流入其內部的溶融玻璃之流入之後的態樣,與已根據圖2所說明之事項相同。而且,第1攪拌機構S1對該流入第1攪拌槽K1並於其內部朝向下方流動的溶融玻璃給予向上之阻力,對此而言,第2攪拌機構S2對該流入第2攪拌槽K2並於其內部朝向上方流動的溶融玻璃給予向下之阻力。
在使用該第4實施形態的溶融玻璃供給裝置1,製造作為玻璃成形品的板玻璃時,亦與上述第1~第3實施形態之情形相同,進行溶融過程、攪拌過程、及成形過程。而且,於攪拌過程中,溶融玻璃於第1攪拌槽K1的內部自上方朝向下方流動期間、以及於第2攪拌槽K2的內部自下方朝向上方流動期間,藉由旋轉的第1攪拌機構S1及第2攪拌機構S2來進行攪拌。
圖8是表示對於如上所述於第1、第2攪拌槽K1、K2的內部一方面受到第1、第2攪拌機構S1、S2的攪拌作用一方面流過之溶融玻璃的態樣進行模擬實驗之結果的概略圖。於該圖中以標註有符號G的一點鏈線所示之路徑,是模式性表示存在於澄清通道10上部的溶融玻璃即含有浮動於溶化窯爐2及澄清槽5之表面部之異質相的溶融玻璃的流動路徑,而且,於該圖中以標註有符號H的虛線所示之路徑,是模式性表示存在於澄清通道10下部的溶融玻璃即含有沈積於溶化窯爐2及澄清槽5之底面部之異質相的溶融玻璃的流動路徑。
由該圖8可掌握,存在於澄清通道10上部的溶融玻璃,首先自第1流入口M1的上部流入第1攪拌槽K1內並於其中央部朝向下方流動之後,自第1流出口N1的下部流出並於第4連通道R4的下面部附近在大致水平方向上流動,其後,自第2流入口M2的下部流入第2攪拌槽K2內並於其中央部朝向上方流動之後,自第2流出口N2的上部流出並於冷卻通道7的上面部附近流動。與此相對,存在於澄清通道10下部的溶融玻璃,首先自第1流入口M1的下部流入第1攪拌槽K1內並於其內周面附近朝向下方流動之後,自第1流出口N1的上部流出並於第4連通道R4的上面部附近在大致水平方向上流動,其後,自第2流入口M2的上部流入第2攪拌槽K2內並於其內周面附近朝向上方流動之後,自第2流出口N2的下部流出並於冷卻通道7的下面部附近流動。
於此情形時,存在於澄清通道10之上部的溶融玻璃,在沿以符號G所示之路徑(以一點鏈線所示之路徑)流動期間,於第1攪拌槽K1及第2攪拌槽K2的內部,抵接於旋轉的第1攪拌機構S1及第2攪拌機構S2而受到充分的攪拌作用,與此相對,存在於澄清通道10之下部的溶融玻璃,在沿以符號H所示之路徑(以虛線所示之路徑)流動期間,由於並未抵接於第1攪拌機構S1及第2攪拌機構S2而幾乎未受到攪拌作用。因此,當於溶化窯爐2及澄清槽5中存在於溶融玻璃之表面部的比重較小的異質相尤其成問題時,該表面部的異質相於第1、第2攪拌槽K1、K2的內部受到充分攪拌而消失,藉此溶融玻璃的表面部充分均質化。
圖9是表示本發明第5實施形態的溶融玻璃供給裝置的主要部分的概略正面圖。該第5實施形態的溶融玻璃供給裝置1與上述第4實施形態的溶融玻璃供給裝置1的不同之處在於,除了於供給流道4的中途配設有第1攪拌槽K1及第2攪拌槽K2以外,還於其下游側配設有大小、形態及內部構造與該等槽K1、K2相同或大致相同的第3攪拌槽K3,且使冷卻通道7連通於該第3攪拌槽K3的下游側。對其進行詳細敍述,第2攪拌槽K2的上部(周壁的上端部)與第3攪拌槽K3的上部(周壁的上端部)經由第5連通道R5而連接,且於第3攪拌槽K3的下部(周壁的下端部)連接有冷卻通道7。因此,通過第2攪拌槽K2的第2流出口N2而流出的溶融玻璃,於第5連通道R5內在大致水平方向上流動並通過之後,自第5連通道R5通過形成於第3攪拌槽K3上部的第3流入口M3而流入其內部,且於第3攪拌槽K3的內部朝向下方流動之後,通過形成於第3攪拌槽K3下部的第3流出口N3而流出至冷卻通道7。
在使用該第5實施形態的溶融玻璃供給裝置1,製造作為玻璃成形品的板玻璃時,亦與上述第1~第3實施形態之情形相同,進行溶融過程、攪拌過程、及成形過程。而且,於攪拌過程中,溶融玻璃除了於第1攪拌槽K1的內部自上方朝向下方流動期間、以及於第2攪拌槽K2的內部自下方朝向上方流動期間之外,於第3攪拌槽K3的內部自上方朝向下方流動期間亦藉由旋轉的第1、第2、第3攪拌機構S1、S2、S3進行攪拌。而且,參照上述圖8所示之模擬實驗的結果,第3攪拌槽K3內部的溶融玻璃的流動的形態與第1攪拌槽K1的內部實質上相同。因此,與上述第4實施形態之情形相比較,當溶化窯爐2及澄清槽5內的溶融玻璃之表面部之異質相尤其成問題時,可期待能更準確地進行針對該異質相的攪拌作用甚至均質化作用。
圖10是表示本發明第6實施形態的溶融玻璃供給裝置的主要部分的概略正面圖。該第6實施形態的溶融玻璃供給裝置1與上述第5實施形態的溶融玻璃供給裝置1的不同之處在於,除了於供給流道4的中途配設有第1、第2、第3攪拌槽K1、K2、K3以外,還於其下游側配設有大小、形態及內部構造與該等槽K1、K2、K3相同或大致相同的第4攪拌槽K4,且使冷卻通道7連通於該第4攪拌槽K4的下游側。現在對其進行詳細敍述,第3攪拌槽K3的下部(周壁的下端部)與第4攪拌槽K4的下部(周壁的下端部)經由第6連通道R6而連接,且,於第4攪拌槽K4的上部(周壁的上端部)連接有冷卻通道7。因此,通過第3攪拌槽K3的第3流出口N3而流出的溶融玻璃,於第6連通道R6內在大致水平方向上流動之後,自第6連通道R6通過第4攪拌槽K4下部的第4流入口M4而流入其內部,且於第4攪拌槽K4的內部朝向上方流動之後,通過第4攪拌槽K4之上部的第4流出口N4而流出至冷卻通道7。
在使用該第6實施形態的溶融玻璃供給裝置1,製造作為玻璃成形品的板玻璃時,亦與上述第1~第3實施形態之情形相同,進行溶融過程、攪拌過程、及成形過程。而且,於攪拌過程中,溶融玻璃除了於第1攪拌槽K1的內部自上方朝向下方流動期間、於第2攪拌槽K2的內部自下方朝向上方流動期間、以及於第3攪拌槽K3的內部自上方朝向下方流動期間以外,於第4攪拌槽K4的內部自下方朝向上方流動期間亦藉由旋轉的第1、第2、第3、第4攪拌機構S1、S2、S3、S4進行攪拌。而且,參照上述圖8所示之模擬實驗的結果,第4攪拌槽K4內部的溶融玻璃的流動的形態與第2攪拌槽K2的內部實質上相同。因此,與上述第5實施形態之情形相比較,當溶化窯爐2及澄清槽5內的溶融玻璃之表面部之異質相尤其成問題時,可期待能更準確地進行針對該異質相的攪拌作用甚至均質化作用。
圖11是表示本發明第7實施形態的溶融玻璃供給裝置的主要部分的概略正面圖。該第7實施形態的溶融玻璃供給裝置1相當於上述第1實施形態的兩個攪拌槽K1、K2的連通結構、與上述第4實施形態的兩個攪拌槽K1、K2的連通結構的組合。亦即,自供給流道4的上游側開始按順序,於第1攪拌槽K1上部的第1流入口M1上連接有澄清通道10,經由第1連通道R1來連接第1攪拌槽K1下部的第1流出口N1以及第2攪拌槽K2上部的第2流入口M2,經由第2連通道R2來連接第2攪拌槽K2下部的第2流出口N2以及第3攪拌槽K3上部的第3流入口M3,經由第3連通道R3來連接第3攪拌槽K3下部的第3流出口N3以及第4攪拌槽K4下部的第4流入口M4,於第4攪拌槽K4上部的第4流出口N4上連接有冷卻通道7。
在使用該第7實施形態的溶融玻璃供給裝置1,製造作為玻璃成形品的板玻璃時,亦與上述第1實施形態之情形相同,進行溶融過程、攪拌過程、及成形過程。而且,於攪拌過程中,溶融玻璃於第1、第2、第3攪拌槽K1、K2、K3的內部自上方朝向下方流動期間、以及於第4攪拌槽K4的內部自下方朝向上方流動期間,藉由旋轉的第1、第2、第3、第4攪拌機構S1、S2、S3、S4進行攪拌。因此,於此情形時可期待,不僅可對溶化窯爐2及澄清槽5內的溶融玻璃之表面部之異質相,而且可對底面部之異質相準確地進行攪拌作用甚至均質化作用。
圖12是表示本發明第8實施形態的溶融玻璃供給裝置的主要部分的概略正面圖。該第8實施形態的溶融玻璃供給裝置1與上述第1實施形態的溶融玻璃供給裝置1的不同之處在於,變更了通道結構,以使第1攪拌槽K1及第21攪拌槽K2內部的溶融玻璃的流動方向自下方朝向上方。亦即,自供給流道4的上游側按順序,於形成於第1攪拌槽K1下部的第1流入口M1上連接有澄清通道10,經由第1連通道R1來連接形成於第1攪拌槽K1上部的第1流出口N1與形成於第2攪拌槽K2下部的第2流入口M2,於形成於第2攪拌槽K2上部的第2流出口N2上連接有冷卻通道7。
在使用該第8實施形態的溶融玻璃供給裝置1來製造作為玻璃成形品的板玻璃時,亦與上述第1實施形態之情形相同,進行溶融過程、攪拌過程、及成形過程。而且,於攪拌過程中,溶融玻璃於第1、第2攪拌槽K1、K2中的任一者的內部均自下方朝向上方流動期間,藉由旋轉的第1、第2攪拌機構S1、S2進行攪拌。因此,根據此種結構,與上述第1實施形態之情形相同,可期待能對溶化窯爐2及澄清槽5內的溶融玻璃之表面部之異質相或底面部之異質相準確地進行攪拌作用甚至均質化作用。另外,在與該第8實施形態的第1、第2攪拌槽K1、K2的連通結構相同的態樣下,可追加第3攪拌槽並使之連通,進而追加第4攪拌槽並使之連通,或者,亦可將該第8實施形態的兩個攪拌槽K1、K2的連通結構,與上述第1實施形態中的兩個攪拌槽K1、K2的連通結構或第4實施形態中的兩個攪拌槽K1、K2的連通結構進行組合。
圖13是表示於上述實施形態中將攪拌槽的個數設為2~4個之情形時的攪拌效率的圖表。此處,攪拌效率是指,將於供給流道(各攪拌槽的內部)內流動的溶融玻璃的單位時間流量(kg/h),除以於各攪拌槽的內部旋轉的各攪拌機構(各攪拌器)的平均旋轉數(rpm)而獲得的值。因此,該攪拌效率是在掌握當各攪拌機構於各攪拌槽內旋轉1圈時可受到攪拌作用(均質化作用)之溶融玻璃之流量的基礎上而成為基準的。於該圖中以實線所示之特性曲線J表示與攪拌槽之個數相對應的實際攪拌效率的變化,與此相對,於該圖中以虛線所示之直線K表示假定攪拌效率與攪拌槽之個數成比例地增加之情形時的狀態。由該圖的特性曲線J可掌握,攪拌槽為兩個時的實際攪拌效率是攪拌槽為一個時的3倍左右,攪拌槽為三個時的實際攪拌效率是攪拌槽為一個時的6倍或7倍左右,攪拌槽為四個時的實際攪拌效率是攪拌槽為一個時的10倍或11倍左右。如此,攪拌效率並不是與攪拌槽的個數成比例地增加,而是以大於此個數的比率增加,因此,若如上述各實施形態般將攪拌糟的個數設為至少2~4個,則可有效地對溶融玻璃進行攪拌並使之均質化。
圖14是表示於以上實施形態中將攪拌槽的個數設為2~4個之情形時的均質化必需旋轉數的圖表。此處,均質化必需旋轉數是指,在使流量為1 ton/h的溶融玻璃流動之情形時,為使攪拌槽的攪拌機構(攪拌器)不會受到不當阻力而充分地對溶融玻璃進行攪拌(均質化)所必需的攪拌機構的旋轉數(rpm)。另外,此處所述之攪拌機構的旋轉數是各攪拌槽的各攪拌機構的旋轉數之合計值。該圖所示之特性曲線L表示攪拌槽的個數與均質化必需旋轉數的關係。由該特性曲線L可明確得知,隨著攪拌槽的個數增加,均質化必需旋轉數減少,可大幅減小各攪拌機構的旋轉數。因此,若如上述各實施形態般將攪拌槽的個數設為至少2~4個,則不當阻力不會作用於各攪拌槽的攪拌機構,從而難以產生攪拌葉輪被削切而使鉑異物混入溶融玻璃中的不良狀況。
而且,於上述實施形態中,多個攪拌槽是在分別獨立的狀態下於上下游方向上鄰接配設著,因此可在分別獨立的狀態下對各攪拌槽進行操作,可實現保養檢查或修理或者更換等的容易化及簡單化,並且,在為使溶融玻璃作用於攪拌機構的阻力成為適當而調整攪拌槽的溫度時,亦難以受到其他部位的影響,從而可容易且適當地進行於各攪拌槽內流動的溶融玻璃的溫度調節甚至黏度之調節。
而且,以上實施形態的溶融玻璃供給裝置可有效地適用於藉由溢流下拉法而使用於液晶顯示器用玻璃面板的板玻璃成形之情形中,然而,成形方法亦可為除此以外的方法,而且,對於玻璃成形品而言,亦可適用於使電致發光顯示器或電漿顯示器等其他平面顯示器用玻璃面板,及電荷耦合元件(CCD)、等倍近接型固體拍攝元件(CIS)、CMOS影像感測器等各種影像感測器或雷射二極體等的防護玻璃罩,以及硬碟或濾光器的玻璃基板等所使用的板玻璃成形之情形中。
另外,於以上實施形態的供給流道的中途,於上下游方向上鄰接配設有2~4個攪拌糟,然而,亦可於上下游方向上鄰接配設有5個或5個以上的攪拌槽,詳細而言,可僅利用圖1、圖4或圖5所示之連通結構來配設5個或5個以上的攪拌槽,而且,亦可僅利用圖6、圖9或圖10所示之連通結構來配設5個或5個以上的攪拌槽,或者亦可任意選擇圖11所示之兩種連通結構或圖12所示之連通結構進行組合來配設5個或5個以上的攪拌槽。而且,於此情形時,較好的是,根據於供給流道內流動的溶融玻璃的流量,將攪拌槽的個數設為至少2個、至少3個、至少4個、進而至少5個。
進而,於以上實施形態中,對於製造由高黏性玻璃所構成的玻璃成形品時所使用的溶融玻璃供給裝置進行了說明,然而,對於先前以來製造所使用之光學玻璃、窗用板玻璃、及瓶或餐具類等由低黏性玻璃所構成之玻璃成形品時所使用的溶融玻璃供給裝置而言,亦可同樣適用本發明。
1...溶融玻璃供給裝置
2...溶化窯爐
3...成形裝置
4...供給流道
5...澄清槽
7...冷卻通道
10...澄清通道
A、B、E、F...箭頭
C、G...一點鏈線
D、H...虛線
J、L...特性曲線
K...直線
K1...第1攪拌槽
K2...第2攪拌槽
K3...第3攪拌槽
K4...第4攪拌槽
M1...第1流入口
M2...第2流入口
M3...第3流入口
M4...第4流入口
N1...第1流出口
N2...第2流出口
N3...第3流出口
N4...第4流出口
R1...第1連通道
R2...第2連通道
R3...第3連通道
R4...第4連通道
R5...第5連通道
R6...第6連通道
S1...攪拌葉輪(第1攪拌機構)
S2...攪拌葉輪(第2攪拌機構)
S3...攪拌葉輪(第3攪拌機構)
S4...攪拌葉輪(第4攪拌機構)
S11、S21...攪拌葉輪
圖1是表示本發明第1實施形態的溶融玻璃供給裝置的概略結構的正面圖。
圖2是表示作為上述第1實施形態的溶融玻璃供給裝置之構成要素的第1攪拌槽的主要部分的縱剖正面圖。
圖3是表示溶融玻璃於作為上述第1實施形態的溶融玻璃供給裝置之構成要素的第1、第2攪拌槽內部流動之狀態的概略縱剖正面圖。
圖4是表示本發明第2實施形態的溶融玻璃供給裝置之主要部分的概略結構的正面圖。
圖5是表示本發明第3實施形態的溶融玻璃供給裝置之主要部分的概略結構的正面圖。
圖6是表示本發明第4實施形態的溶融玻璃供給裝置之主要部分的概略結構的正面圖。
圖7是表示作為上述第4實施形態的溶融玻璃供給裝置之構成要素的第2攪拌槽之主要部分的縱剖正面圖。
圖8是表示溶融玻璃於作為上述第4實施形態的溶融玻璃供給裝置之構成要素的第1、第2攪拌槽內部流動之狀態的概略縱剖正面圖。
圖9是表示本發明第5實施形態的溶融玻璃供給裝置之主要部分的概略結構的正面圖。
圖10是表示本發明第6實施形態的溶融玻璃供給裝置之主要部分的概略結構的正面圖。
圖11是表示本發明第7實施形態的溶融玻璃供給裝置之主要部分的概略結構的正面圖。
圖12是表示本發明第8實施形態的溶融玻璃供給裝置之主要部分的概略結構的正面圖。
圖13是表示本發明第1~第8實施形態的溶融玻璃供給裝置之作用的圖表。
圖14是表示本發明第1~第8實施形態的溶融玻璃供給裝置之作用的圖表。
1...溶融玻璃供給裝置
2...溶化窯爐
3...成形裝置
4...供給流道
5...澄清槽
7...冷卻通道
10...澄清通道
K1...第1攪拌槽
K2...第2攪拌槽
M1...第1流入口
M2...第2流入口
N1...第1流出口
N2...第2流出口
R1...第1連通道
S1...攪拌葉輪(第1攪拌機構)
S2...攪拌葉輪(第2攪拌機構)

Claims (9)

  1. 一種溶融玻璃供給裝置,其包括作為溶融玻璃之供給源的溶化窯爐、及將自該溶化窯爐流出之溶融玻璃供給至成形裝置的供給流道,此溶融玻璃供給裝置的特徵在於:於上述供給流道中途,於上下游方向鄰接配設有多個攪拌槽,該些攪拌槽分別是由內周面呈圓筒面的筒狀周壁部及底壁部所構成,且在至少鄰接的兩個攪拌槽中,上游側攪拌槽的周壁部上部或周壁部下部之任一部位上形成流入口且於另一部位上形成流出口,並且,與上述上游側攪拌槽的上下部相同的方式分別形成下游側攪拌槽的流入口及流出口,且,使用傾斜的連通道來連接上游側攪拌槽的流出口、及與該流出口形成上下部相反的下游側攪拌槽的流入口。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之溶融玻璃供給裝置,其中連通道來連接形成於上述上游側攪拌槽下部的流出口與形成於上述下游側攪拌槽上部的流入口。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之溶融玻璃供給裝置,其中所有上述多個攪拌槽分別處於獨立狀態。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之溶融玻璃供給裝置,其中上述多個攪拌槽都起到均質化作用。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之溶融玻璃供給裝置,其中利用上述成形裝置而成形的板玻璃是在表背兩面未經研磨的狀態下使用的。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之溶融玻璃供給裝置, 其中上述溶融玻璃具有如下特性,即,與1000泊之黏度相當的溫度大於等於1350℃。
  7. 一種玻璃成形品的製造方法,其包括下述過程:溶融過程,於溶化窯爐內熔化玻璃原料;攪拌過程,於自上述溶化窯爐通向其下游側之成形裝置的供給流道中途,藉由攪拌槽來攪拌溶融玻璃;以及成形過程,將該攪拌過程中經攪拌的溶融玻璃供給至成形裝置,而成形為玻璃成形品,此玻璃成形品的製造方法的特徵在於,上述攪拌過程中,於以如下方式而形成的供給流道中途的攪拌槽配設部位處,使上述溶融玻璃流入且通過,即:於上下游方向鄰接配設有多個攪拌槽,該些攪拌槽分別是由內周面呈圓筒面的筒狀周壁部及底壁部所構成,且在至少鄰接的兩個攪拌槽中,上游側攪拌槽的周壁部上部或周壁部下部之任一部位上形成流入口且於另一部位上形成流出口,並且,與上述上游側攪拌槽的上下部相同的方式分別形成下游側攪拌槽的流入口及流出口,且,使用傾斜的連通道來連接上游側攪拌槽的流出口、及與該流出口形成上下部相反的下游側攪拌槽的流入口。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之玻璃成形品的製造方法,其中於上述供給流道中途的攪拌槽配設部位處,使用連通道來連接形成於上述上游側攪拌槽下部的流出口與形成於上述下游側攪拌槽上部的流入口。
  9. 如申請專利範圍第7項或第8項所述之玻璃成形品的製造方法,其中上述溶融玻璃具有如下特性,即與1000泊之黏度相當的溫度大於等於1350℃。
TW095150015A 2006-01-05 2006-12-29 溶融玻璃供給裝置以及玻璃成形品的製造方法 TWI397509B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006000860 2006-01-05
JP2006000865 2006-01-05
JP2006000862 2006-01-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TWI397509B true TWI397509B (zh) 2013-06-01

Family

ID=38228074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW095150015A TWI397509B (zh) 2006-01-05 2006-12-29 溶融玻璃供給裝置以及玻璃成形品的製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20090282872A1 (zh)
KR (1) KR101306065B1 (zh)
CN (2) CN102173561A (zh)
TW (1) TWI397509B (zh)
WO (1) WO2007077716A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI814846B (zh) * 2018-06-25 2023-09-11 日商日本電氣硝子股份有限公司 玻璃物品的製造方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006060972B4 (de) * 2006-12-20 2012-12-06 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zum Homogenisieren einer Glasschmelze, sowie Verwendung
US8196434B2 (en) * 2007-08-08 2012-06-12 Corning Incorporated Molten glass delivery apparatus for optical quality glass
DE102009000785B4 (de) * 2009-02-11 2015-04-02 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Glas
TWI494283B (zh) * 2010-02-25 2015-08-01 Corning Inc 製造玻璃物件之設備及方法
CN102596826B (zh) * 2010-11-01 2015-01-07 安瀚视特股份有限公司 玻璃基板的制造方法及搅拌装置
EP2626334B1 (en) * 2011-11-18 2019-01-16 Avanstrate Inc. Method for producing glass and stirring device
JP2013249247A (ja) * 2012-05-01 2013-12-12 Avanstrate Inc ガラス基板の製造方法、ガラス基板の製造装置および攪拌装置
JP2014019629A (ja) * 2012-07-20 2014-02-03 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス板製造装置及びその組立方法
CN105565644B (zh) * 2014-10-31 2018-07-06 安瀚视特控股株式会社 玻璃基板的制造方法、及玻璃基板的制造装置
JP2018509364A (ja) * 2015-02-26 2018-04-05 コーニング インコーポレイテッド ガラス製造装置および方法
WO2016176073A1 (en) * 2015-04-29 2016-11-03 Corning Incorporated Glass manufacturing apparatus and methods
JP6639522B2 (ja) * 2015-05-06 2020-02-05 コーニング インコーポレイテッド 溶融ガラスを調質するための装置及び方法
JP6925582B2 (ja) * 2017-12-20 2021-08-25 日本電気硝子株式会社 ガラス物品の製造方法及び製造装置
CN110482839B (zh) * 2019-08-12 2021-12-21 东旭(锦州)精密光电科技有限公司 减少贵金属玻璃料道内玻璃结石的方法
JP7382021B2 (ja) * 2019-10-18 2023-11-16 日本電気硝子株式会社 ガラス物品の製造装置とその製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW524782B (en) * 1999-10-01 2003-03-21 Eglass Platinum Technology Gmb Conditioning apparatus for molten glass with optimized electrical heating and improved thermal homogeneity of the glass
TWI233431B (en) * 2001-11-30 2005-06-01 Corning Inc Methods and apparatus for homogenizing molten glass

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3328150A (en) * 1963-04-22 1967-06-27 Owens Illinois Inc Apparatus for blending molten glass
NL132721C (zh) * 1965-04-19
US3819350A (en) * 1972-09-28 1974-06-25 Owens Illinois Inc Method for rapidly melting and refining glass
US4278460A (en) 1976-10-26 1981-07-14 Owens-Corning Fiberglas Corporation Method and apparatus for mixing and homogenizing molten glass
JPH08188423A (ja) * 1995-01-10 1996-07-23 Olympus Optical Co Ltd ガラス溶融供給方法および装置
JPH10265226A (ja) * 1997-03-25 1998-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガラス溶融装置及び方法並びに溶融ガラス撹拌翼
JP2001072426A (ja) * 1999-08-30 2001-03-21 Central Glass Co Ltd 溶融ガラスの撹拌装置
JP4446283B2 (ja) * 2002-11-29 2010-04-07 日本電気硝子株式会社 ガラス溶融炉
DE102004004590B4 (de) * 2003-02-10 2014-06-12 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Fördereinrichtung für Glasschmelze sowie ein Verfahren zum Herstellen von Glasprodukten
JP2005060215A (ja) * 2003-07-29 2005-03-10 Nippon Electric Glass Co Ltd ディスプレイ用ガラス基板及びその製造方法
DE102004060759A1 (de) * 2004-12-15 2006-06-22 Diether Böttger Glasrühranlage zum Homogenisieren von Glas

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW524782B (en) * 1999-10-01 2003-03-21 Eglass Platinum Technology Gmb Conditioning apparatus for molten glass with optimized electrical heating and improved thermal homogeneity of the glass
TWI233431B (en) * 2001-11-30 2005-06-01 Corning Inc Methods and apparatus for homogenizing molten glass

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI814846B (zh) * 2018-06-25 2023-09-11 日商日本電氣硝子股份有限公司 玻璃物品的製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101306065B1 (ko) 2013-09-09
CN102173560A (zh) 2011-09-07
KR20080082610A (ko) 2008-09-11
US20090282872A1 (en) 2009-11-19
CN102173561A (zh) 2011-09-07
WO2007077716A1 (ja) 2007-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI397509B (zh) 溶融玻璃供給裝置以及玻璃成形品的製造方法
JP5696951B2 (ja) 無アルカリガラスおよび無アルカリガラス基板
CN100434377C (zh) 熔融玻璃供给装置和玻璃成型产品
KR101486133B1 (ko) 글래스 기판의 제조 방법 및 글래스 기판의 제조 장치
WO2013073059A1 (ja) ガラスの製造方法、および、攪拌装置
TWI388519B (zh) 等管材料除氣
JP7223345B2 (ja) ガラス物品の製造方法、製造装置及びガラス基板
KR20100044684A (ko) 용융 유리용 교반 날개 및 교반 장치
JP2007204357A (ja) 溶融ガラス供給装置及びガラス成形品の製造方法
JP2011121863A (ja) 溶融ガラス供給装置及びガラス成形品の製造方法
TW201210966A (en) Molten glass conveying device and method of producing glass using molten glass conveying device
JP4793581B2 (ja) 溶融ガラス供給装置及びガラス成形品の製造方法
TWI596067B (zh) Manufacturing method of a glass substrate, and manufacturing apparatus of a glass substrate
KR101740761B1 (ko) 유리판의 제조 방법 및 유리판 제조 장치
JP4811791B2 (ja) 溶融ガラス供給装置及びガラス成形品の製造方法
JP4415179B2 (ja) 溶融ガラス供給装置
JP4968631B2 (ja) 溶融ガラス供給装置及びガラス成形品の製造方法
JP2010235446A (ja) ガラス成形品の製造方法
JP2016033099A (ja) ガラス板の製造方法、及び、攪拌装置
JP2009221104A (ja) 溶融ガラス供給装置及びガラス成形品の製造方法
KR101657429B1 (ko) 플랫 패널 디스플레이용 유리 기판 및 그 제조 방법, 및 액정 디스플레이
JP4505720B2 (ja) 溶融ガラス供給装置及びガラス成形品並びにガラス成形品の製造方法
JP2015189587A (ja) 撹拌スターラ