JPH107421A - 高温熔融物の撹拌方法および撹拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高温熔融物を撹拌、均質化する際に、回転軸周
辺での巻き込み泡の発生を防止する。 【解決手段】撹拌装置３５には、回転軸３０のまわりに
撹拌翼３１、３２、３３が取りつけられている。３つの
撹拌翼のうち最上段に位置する撹拌翼３１は、回転軸３
０の近傍では、図の実線矢印で示す回転方向に向かって
下方に傾斜する傾斜面３１ａを有し、その外側では、回
転方向に向かって上方に傾斜する傾斜面３１ｂを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熔融ガラスなどの
高温熔融物を撹拌し、均質化するための撹拌方法および
撹拌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガラス熔融炉には、熔融ガラス
を均質化するために、熔融ガラスの撹拌装置が設置され
ている。たとえば、ＴＶバルブ用ガラスを製造するガラ
ス熔融炉にはフォアハース部のゴブ切り出し装置の上流
に撹拌装置が設置される。

【０００３】かかる撹拌装置には熔融ガラスの均質化の
ために２つの機能がある。ひとつは、撹拌翼を回転軸の
まわりに回転させて、熔融ガラスの流れを乱して、均質
化する機能である。もうひとつは、熔融ガラスに上向き
または下向きの流れを生じさせて流路を長くし、熔融ガ
ラスを均質化する機能である。

【０００４】上向きまたは下向きの流れを熔融ガラスに
与えるために、一般に撹拌翼は回転方向に向かって一定
の角度で傾斜している。撹拌翼が、回転方向に向かって
下方に傾斜していると、その回転により熔融ガラスには
上方の流れが付与され、回転方向に向かって上方に傾斜
していると、その回転により熔融ガラスには下方の流れ
が付与される。

【０００５】図３は、このような撹拌装置に用いられる
撹拌翼を示す斜視図である。回転軸３０のまわりに撹拌
翼３４が取りつけられている。回転軸３０の回転方向
は、図の実線矢印で示した向きである。撹拌翼３４は、
この回転方向に向かって上方に傾斜する傾斜面３４ａを
有する。この撹拌翼を熔融ガラス中で回転させると、熔
融ガラスには、傾斜面３４ａに沿って、点線矢印で示し
た下向きの流れが付与されることになる。

【０００６】図５は、こうした撹拌翼を用いた撹拌装置
全体の上方からの平面図である。回転軸３０のまわり
に、上から順に、撹拌翼３４、３５、３６が取りつけら
れており、撹拌翼３５および３６は図３に示す撹拌翼３
４と同じものである。隣りあう撹拌翼は、互いに約４５
°ねじれた状態で、回転軸３０に取りつけられている。
この撹拌翼を熔融ガラス中で図の矢印方向に回転させる
と、熔融ガラスには、傾斜面３４ａ、３５ａ、３６ａに
沿って、下向きの流れが付与されることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記撹拌装置
によって、熔融ガラスに下方の流れを付与する際、この
流れにともなって、泡が巻き込まれやすいという問題が
ある。泡が巻き込まれると、熔融ガラスが冷却され、固
化して最終のガラス製品となった場合の品質を著しく落
とし、製造歩留りの低下につながるおそれがある。

【０００８】よって、本発明は、熔融ガラスなどの高温
熔融物を撹拌、均質化する際、前記泡の巻き込みの発生
を抑制する撹拌方法および撹拌装置の提供を目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、高温熔融物を
撹拌して均質化するための方法であって、回転軸の周囲
に設けられていて回転方向に向かって傾斜した翼面を有
する１つ以上の撹拌翼を回転させることにより、前記回
転軸近傍においては高温熔融物の流れを上方に偏向さ
せ、その外側では高温熔融物の流れを下方に偏向させる
ことを特徴とする高温熔融物の撹拌方法を提供する。

【００１０】また、高温熔融物を撹拌して均質化するた
めの撹拌装置であって、回転軸と、回転軸の周囲に設け
られていて回転方向に向かって傾斜した翼面を有する１
つ以上の撹拌翼とを備え、前記翼面は、回転軸近傍にお
いては高温熔融物の流れを上方に偏向させる傾斜を有
し、その外側においては高温熔融物の流れを下方に偏向
させる傾斜を有することを特徴とする高温熔融物の撹拌
装置を提供する。

【００１１】本発明では上記構成を採用することによ
り、高温熔融物に下方の流れを付与する際でも、この流
れにともなって、泡が巻き込まれることが少ない。

【００１２】また、本発明の好ましい態様においては、
複数個の撹拌翼が回転軸の周囲に設けられており、最上
段の撹拌翼の翼面は、回転軸近傍においては高温熔融物
の流れを上方に偏向させる傾斜を有し、その外側におい
ては高温熔融物の流れを下方に偏向させる傾斜を有する
とともに、残りの撹拌翼の翼面は、高温熔融物の流れを
下方に偏向させる傾斜を有することを特徴とする。

【００１３】この態様においては、回転軸近傍では高温
熔融物に下方の流れを付与するとともに、全体としては
高温熔融物に下方の流れを付与することが容易である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って、本発明
の撹拌方法および装置を説明する。図２は、本発明の撹
拌装置の撹拌翼の１形態を示す斜視図である。回転軸３
０のまわりには撹拌翼３１が取りつけられている。

【００１５】回転軸３０の回転方向は、図の実線矢印で
示した向きである。撹拌翼３１は、回転軸３０の近傍で
は、この回転方向に向かって下方に傾斜する傾斜面３１
ａを有し、その外側では、回転方向に向かって上方に傾
斜する傾斜面３１ｂを有する。したがって、この撹拌翼
を高温熔融物中で回転させると、高温熔融物には、回転
軸３０の近傍では、傾斜面３１ａに沿って、点線矢印で
示した上向きの流れが付与され、その外側では、傾斜面
３１ｂに沿って、点線矢印で示した下向きの流れが付与
されることになる。

【００１６】図４は、このような撹拌翼を用いた撹拌装
置４０の上方からの平面図である。回転軸３０のまわり
に、上から順に、撹拌翼３１、３２、３３が取りつけら
れており、撹拌翼３２および３３は従来から用いられて
いる撹拌翼３４と同じものである。隣りあう撹拌翼は、
互いに約４５°ねじれた状態で、回転軸３０に取りつけ
られている。

【００１７】この撹拌翼を熔融ガラス中で図の矢印方向
に回転させると、全体としては、高温熔融物に下向きの
流れが付与されるとともに、高温熔融物の表面近傍でか
つ撹拌装置の回転軸近傍では、上向きの流れが付与され
ることになる。こうして、本発明の撹拌装置によれば、
高温熔融物に下向きの流れを付与することができる一方
で、この下向きの流れに起因する泡の巻き込みが生じに
くい。

【００１８】各撹拌翼の傾斜面の傾斜角度は、撹拌翼の
回転速度によって適宜調整すればよいが、一般的には、
水平に対して２０〜９０°程度の間で調整できる。ま
た、上下の隣りあう撹拌翼の間のねじれ角度も、どの程
度の強さの流れを付与するかによって、また各段のブレ
ードの枚数によって、適宜調整できるが、一般的には、
３５〜５５°程度の間で調整できる。回転方向に向かっ
て下方に傾斜する傾斜面３１ａの幅についても、高温熔
融物の粘性や、撹拌翼の回転速度に応じて、適宜調整す
ればよい。

【００１９】特に、本実施形態では、最上段の撹拌翼に
のみ、回転方向に向かって下方に傾斜する傾斜面を設け
て高温熔融物に上向きの流れを付与するものであるが、
上記の幅を適宜調整することによって、すべての撹拌翼
に回転方向に向かって下方に傾斜する傾斜面を設けるこ
ともできる。

【００２０】なお、本実施形態では、撹拌翼の１つの傾
斜面内で傾斜角度がほぼ一定であるが、１つの傾斜面内
で傾斜角度が変化するものであってもよい。撹拌翼の周
縁に近付くにしたがって、傾斜角度が大きくなるもの、
逆に小さくなるものなども採用できる。

【００２１】また、撹拌翼は回転軸と別部品として作成
され、回転軸に後で取りつけられたものでもよく、回転
軸と一体で成形されたものでもよい。

【００２２】撹拌翼の材質は、高温熔融物に対する耐性
のある材料であれば、特に限定されない。熔融ガラスを
撹拌、均質化する場合であれば、耐熱性に優れた白金、
または白金ロジウム合金を使用することが好ましい。ま
た、耐熱性を向上するために、融点の高いモリブデンを
芯材として用い、このモリブデン芯材にアルミナをコー
ティングし、その上に白金または白金ロジウム合金を被
覆した材料なども使用できる。

【００２３】図１は、本発明の撹拌装置が用いられたサ
イドポート式ガラス熔融用タンク窯を示す平面図であ
る。図１に示すガラス熔融用タンク窯１は、熔解槽１
０、冷却槽１２、およびフォアハース部１４，１４・・
・等から構成される。熔解槽１０の図中右側にはドック
ハウス１６が形成され、ドックハウス１６から熔解槽１
０にガラス原料が供給される。熔解槽１０に供給された
ガラス原料は、蓄熱室１８からの熱風と燃焼口（ポー
ト）から噴霧された油とで形成されるバーナによって熔
解されて高温の熔融ガラスＧになる。

【００２４】熔融ガラスＧは、熔解槽１０からスロート
２２を通過して冷却槽１２に供給され、そして冷却槽１
２において所定の温度に冷却されるとともに熔融ガラス
Ｇ中に含有した気泡が除去された後、フォアハース部１
４に供給される。フォアハース部１４には、図１に示す
撹拌装置４０が設置されており、熔融ガラスＧの撹拌、
均質化を行う。必要に応じて、同様の撹拌装置で、熔融
ガラスＧに、上向きの流れを付与するものを併用しても
よい。

【００２５】次いで、均質化された熔融ガラスＧは、フ
ォアハース部１４の先端に設けられたゴブ切り出し装置
１５によって、ゴブとして切り出され、後段の成形工程
で成形処理を受けて、製品化される。

【００２６】なお、図１では、本発明の撹拌装置をサイ
ドポート式ガラス熔融用タンク窯に用いた場合について
説明したが、他のガラス熔融炉に適用できる。さらに、
本発明は、熔融ガラス以外の高温熔融物、たとえば、熔
融金属などにも適用できる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、撹拌装置の回転軸近傍
においては高温熔融物の流れを上方に偏向させうるの
で、高温熔融物を撹拌、均質化する際に、回転軸周辺で
の巻き込み泡の発生を防止でき、ガラス製品の品質と歩
留り向上に寄与しうる。

【００２８】また、複数個の撹拌翼を回転軸の周囲に設
けて、最上段の撹拌翼の翼面は、回転軸近傍においては
高温熔融物の流れを上方に偏向させる傾斜を有するよう
にし、残りの撹拌翼の翼面は、高温熔融物の流れを下方
に偏向させる傾斜を有するようにすれば、回転軸近傍で
は高温熔融物に下方の流れを付与するとともに、全体と
しては高温熔融物に下方の流れを付与することが容易で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガラス熔融用タンク窯の平面図。

【図２】本発明の１実施形態における撹拌翼を示す斜視
図。

【図３】従来の撹拌翼を示す斜視図。

【図４】本発明の１実施形態における撹拌装置を示す平
面図。

【図５】従来の撹拌装置を示す平面図。

【符号の説明】

１：ガラス熔融用タンク窯 １０：熔解槽 １２：冷却槽 １４：フォアハース部 ２２：スロート ３０：回転軸 ３１〜３６：撹拌翼 ４０：撹拌装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高温熔融物を撹拌して均質化するための方
   法であって、 回転軸の周囲に設けられていて回転方向に向かって傾斜
   した翼面を有する１つ以上の撹拌翼を回転させることに
   より、前記回転軸近傍においては高温熔融物の流れを上
   方に偏向させ、その外側では高温熔融物の流れを下方に
   偏向させることを特徴とする高温熔融物の撹拌方法。
2. 【請求項２】高温熔融物を撹拌して均質化するための撹
   拌装置であって、 回転軸と、回転軸の周囲に設けられていて回転方向に向
   かって傾斜した翼面を有する１つ以上の撹拌翼とを備
   え、 前記翼面は、回転軸近傍においては高温熔融物の流れを
   上方に偏向させる傾斜を有し、その外側においては高温
   熔融物の流れを下方に偏向させる傾斜を有することを特
   徴とする高温熔融物の撹拌装置。
3. 【請求項３】複数個の撹拌翼が回転軸の周囲に設けられ
   ており、 最上段の撹拌翼の翼面は、回転軸近傍においては高温熔
   融物の流れを上方に偏向させる傾斜を有し、その外側に
   おいては高温熔融物の流れを下方に偏向させる傾斜を有
   するとともに、 残りの撹拌翼の翼面は、高温熔融物の流れを下方に偏向
   させる傾斜を有することを特徴とする請求項２記載の高
   温熔融物の撹拌装置。
4. 【請求項４】高温熔融物の流れを上方に偏向させる傾斜
   は、翼の回転方向に向かって下方に傾斜するものであ
   り、 高温熔融物の流れを下方に偏向させる傾斜は、翼の回転
   方向に向かって上方に傾斜するものであることを特徴と
   する請求項２または３記載の高温熔融物の撹拌装置。