專利名稱：熔融玻璃攪拌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在輸送熔融玻璃的熔融玻璃輸送管內(nèi)、特別是在大型平板顯示器 (FPD)用的玻璃板制造裝置那樣的熔融玻璃輸送量大的熔融玻璃輸送管內(nèi)對(duì)熔融玻璃進(jìn)行攪拌的熔融玻璃攪拌裝置。
背景技術(shù)：
以往，出于提高熔融玻璃均質(zhì)性的目的，進(jìn)行在輸送熔融玻璃的熔融玻璃輸送管內(nèi)安裝攪拌裝置來攪拌熔融玻璃。熔融玻璃的均質(zhì)性對(duì)所生產(chǎn)的玻璃的透明性、厚度等有很大的影響。攪拌裝置通常由作為旋轉(zhuǎn)中心的中心軸和安裝于其周圍的具有攪拌葉片的攪拌部構(gòu)成。為了使所輸送的熔融玻璃充分地均質(zhì)化，在利用攪拌裝置對(duì)在熔融玻璃輸送管內(nèi)通過的熔融玻璃進(jìn)行攪拌時(shí)，需要防止熔融玻璃在攪拌裝置內(nèi)滑移穿過的現(xiàn)象即所謂的 “滑移穿過”。由于滑移穿過的熔融玻璃未被充分?jǐn)嚢瑁蚨捎谂c構(gòu)成熔融玻璃輸送管的磚及氣相的反應(yīng)等而含有大量與熔融玻璃成分不同的成分即所謂的“異質(zhì)成分”，在作為成品使熔融玻璃固化制作成玻璃成品的情況下，該異質(zhì)成分成為所謂的玻璃條紋這種不透明的條紋狀缺陷。即，為了使熔融玻璃均質(zhì)化，需要防止滑移穿過，通過充分?jǐn)嚢枞廴诓ＡВ巩愘|(zhì)成分?jǐn)U散到熔融玻璃中。專利文獻(xiàn)1中，以減少沿流路的壁面不攪拌地滑移穿過的熔融玻璃為目的，提出了在用于使該壁面和攪拌葉片的間隔變得狹窄的攪拌葉片的最外側(cè)配置有多個(gè)凸部的攪拌裝置。但是，該攪拌裝置仍然不能防止在流路的壁面附近的滑移穿過，另外，由于還容易發(fā)生在攪拌裝置的中心軸周邊的滑移穿過，因而還不能說熔融玻璃的攪拌效果很充分。專利文獻(xiàn)2公示的攪拌裝置記載了以提高熔融玻璃的均質(zhì)性為目的，將安裝于中心軸周圍的攪拌葉片制成旋轉(zhuǎn)半徑互不相同的長攪拌葉片及短攪拌葉片，分別交替安裝兩片以上該長攪拌葉片及該短攪拌葉片。但是，即使該攪拌裝置，仍不能說流路的壁面附近及攪拌裝置的中心軸周邊的滑移穿過防止效果很充分。另外，作為以提高均質(zhì)性為目的的攪拌熔融玻璃的裝置，還有后述的專利文獻(xiàn)3 所記載的熔融玻璃攪拌葉片。專利文獻(xiàn)1 日本國特開2001-7 號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本國特開2003-638 號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本國特開平10-265226號(hào)公報(bào)近年來，對(duì)于特別是在大型的FPD用的玻璃基板，要求不混雜未熔融原料、透明性高且平坦度高的玻璃，尋求缺陷少的均質(zhì)性高的玻璃。另外，光學(xué)用透鏡、光通信用光纖、光學(xué)濾光片、太陽電池用基板、熒光管這些要求透明性高的用途的玻璃中，也要求有高的均質(zhì)性。在要求這種極高的均質(zhì)性的情況下，現(xiàn)有的攪拌裝置難以得到熔融玻璃的充分的均質(zhì)性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的問題點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃攪拌裝置，其能夠防止熔融玻璃在攪拌裝置內(nèi)的滑移穿過，具體而言能夠防止熔融玻璃在輸送管壁面附近及攪拌裝置的中心軸周邊的滑移穿過，且在熔融玻璃輸送管內(nèi)的熔融玻璃的攪拌作用優(yōu)異。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種熔融玻璃攪拌裝置，在按輸送量1 50m3/ 小時(shí)· S輸送粘度為100 7000dPa · s的熔融玻璃的熔融玻璃輸送管內(nèi)對(duì)該熔融玻璃進(jìn)行攪拌，其中，S為輸送管的截面積，該熔融玻璃攪拌裝置由可旋轉(zhuǎn)的中心軸和設(shè)置于該中心軸上的攪拌部構(gòu)成，所述攪拌部由分別由各板狀體形成的橫向攪拌葉片及縱向攪拌葉片構(gòu)成，所述橫向攪拌葉片以長邊與所述中心軸正交且短邊沿所述中心軸的軸方向傾斜10 70度的方式設(shè)置，所述縱向攪拌葉片以使長邊與所述中心軸平行的方式設(shè)置在規(guī)定所述攪拌部的外緣的位置，在將設(shè)置有所述攪拌部的部位的所述熔融玻璃輸送管的直徑設(shè)為D1Onmh將所述攪拌部的所述外緣的最大直徑設(shè)為D2(mm)時(shí)，滿足 0. SXD1 彡 D2 彡 0. 98XD”另外，本發(fā)明還提供一種玻璃板制造裝置，具有玻璃熔化裝置、玻璃板成形裝置、 以及設(shè)置于所述玻璃熔化裝置和所述玻璃板成形裝置之間的熔融玻璃輸送管，其中，在所述熔融玻璃輸送管設(shè)有至少一個(gè)上述的本發(fā)明的熔融玻璃攪拌裝置。另外，本發(fā)明還提供一種使用本發(fā)明的熔融玻璃攪拌裝置的熔融玻璃攪拌方法。另外，本發(fā)明還提供一種使用本發(fā)明的玻璃板制造裝置的玻璃板制造方法。本發(fā)明的玻璃攪拌裝置能夠防止熔融玻璃在攪拌裝置內(nèi)的滑移穿過，具體而言， 能夠防止熔融玻璃在熔融玻璃輸送管壁面附近及攪拌裝置的中心軸周邊的滑移穿過，在熔融玻璃輸送管內(nèi)的熔融玻璃的攪拌作用優(yōu)異，攪拌后的熔融玻璃的均質(zhì)性優(yōu)良，因此，能夠得到特別適合大型(例如一邊為2m以上)的FPD用玻璃基板等的均質(zhì)性高的玻璃。其結(jié)果是，可以得到?jīng)]有混雜未熔融原料、透明性高且平坦度高的玻璃。另外，由于本發(fā)明的玻璃攪拌裝置攪拌后的熔融玻璃的均質(zhì)性優(yōu)異，所以適合作為光學(xué)用透鏡、光通信用光纖、光學(xué)濾光片、太陽電池用基板、熒光管這些要求高透明性的用途的玻璃制造裝置的熔融玻璃攪拌裝置使用。


圖1是表示本發(fā)明的玻璃攪拌裝置的局部的立體圖2是圖1所示的玻璃攪拌裝置的平面圖3是圖1所示的玻璃攪拌裝置的側(cè)面圖4是在實(shí)施例1中所使用的熔融玻璃輸送I『的示意圖5是比較例1的玻璃攪拌裝置的側(cè)面圖6是比較例2的玻璃攪拌裝置的立體圖7是比較例3的玻璃攪拌裝置的側(cè)面圖8是表示流體在實(shí)施例1的熔融玻璃輸送I『內(nèi)的流動(dòng)的示意圖
圖9是表示流體在比較例1的熔融玻璃輸送I『內(nèi)的流動(dòng)的示意圖
圖10是表示流體在比較例2的熔融玻璃輸送管內(nèi)的流動(dòng)的示意圖；圖11是表示流體在比較例3的熔融玻璃輸送管內(nèi)的流動(dòng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的玻璃攪拌裝置。FPD用的玻璃基板的大型化逐年推進(jìn)，且根據(jù)其需求的增加而越發(fā)要求大批量生產(chǎn)該玻璃基板。在制造FPD用玻璃板的設(shè)備中，要求增加熔融玻璃的輸送量。在制造光學(xué)用透鏡、光通信用光纖、光學(xué)濾光片、太陽電池用基板、熒光管之類的用途的玻璃的設(shè)備中， 也要求增加熔融玻璃的輸送量。作為增加熔融玻璃在熔融玻璃輸送管內(nèi)的輸送量的方法，存在增加熔融玻璃輸送管的截面積的方法、和增加熔融玻璃輸送管內(nèi)的熔融玻璃的流速的方法。但是，無限地增加熔融玻璃輸送管的截面積會(huì)造成設(shè)備費(fèi)用的增大，因而不予優(yōu)選。另外，在增加熔融玻璃輸送管內(nèi)的熔融玻璃的流速的情況下，容易產(chǎn)生熔融玻璃在攪拌裝置內(nèi)的滑移穿過，熔融玻璃的攪拌作用容易降低。優(yōu)選將本發(fā)明的玻璃攪拌裝置設(shè)置于這樣的熔融玻璃的輸送量高的熔融玻璃輸送管內(nèi)而使用，具體而言，設(shè)置于按輸送量1 50m3/小時(shí)· S、優(yōu)選按輸送量2 50m3/小時(shí)· S輸送粘度為100 7000dPa · s、優(yōu)選粘度為200 6000dPa · s的熔融玻璃的熔融玻璃輸送管內(nèi)使用，其中S為輸送管的截面積。圖1是表示本發(fā)明的玻璃攪拌裝置的局部的立體圖，圖2是該玻璃攪拌裝置的平面圖，圖3是該玻璃攪拌裝置的側(cè)面圖。圖1 3所示的玻璃攪拌裝置1具有可旋轉(zhuǎn)的中心軸10，在該中心軸10的下端部設(shè)置有攪拌部20。攪拌部20由分別由板狀體形成的縱向攪拌葉片30及橫向攪拌葉片40構(gòu)成。由板狀體形成的縱向攪拌葉片30以其長邊與中心軸10平行且位于規(guī)定攪拌部20 的外緣的位置的方式設(shè)置。換言之，橫向攪拌葉片40位于平行的中心軸10和縱向攪拌葉片30之間?？v向攪拌葉片30主要具有防止熔融玻璃在熔融玻璃輸送管壁面附近的滑移穿過并對(duì)熔融玻璃進(jìn)行攪拌的功能。從縱向攪拌葉片30的支承強(qiáng)度這一點(diǎn)看，優(yōu)選縱向攪拌葉片30具有從上下端沿中心軸10方向延伸的支承結(jié)構(gòu)30a、30b。因此，在可獲得縱向攪拌葉片的支承強(qiáng)度的情況下，也可以不具有支承結(jié)構(gòu)30a、 30b。該情況下，縱向攪拌葉片30經(jīng)由橫向攪拌葉片40而間接地被中心軸10支承。但是，優(yōu)選具有支承結(jié)構(gòu)30a、30b中的至少一方。另外，支承結(jié)構(gòu)30a、30b還可以設(shè)置于縱向攪拌葉片30的上下端以外的部位(縱向攪拌葉片30的中間部分等)(將相當(dāng)于30a、30b的支承結(jié)構(gòu)設(shè)置于縱向攪拌葉片30的中間部分)，但是，在考慮到熔融玻璃的攪拌功能時(shí)，優(yōu)選設(shè)置于縱向攪拌葉片30的上下端。圖1 3所示的玻璃攪拌裝置1具有4片縱向攪拌葉片30，但是，本發(fā)明的玻璃攪拌裝置1中的縱向攪拌葉片的數(shù)量不限定于此。其中，為了發(fā)揮防止熔融玻璃在熔融玻璃輸送管壁面附近的滑移穿過的效果，優(yōu)選以成為相對(duì)于中心軸10相對(duì)配置的方式設(shè)置至少2片縱向攪拌葉片。另一方面，出于若縱向攪拌葉片個(gè)數(shù)過多，則反而阻礙熔融玻璃的攪拌、攪拌部旋轉(zhuǎn)所需要的轉(zhuǎn)矩增加等理由，優(yōu)選8片以下。因此，優(yōu)選縱向攪拌葉片的數(shù)量為2 8片，更優(yōu)選為3 6片?？v向攪拌葉片30的尺寸根據(jù)設(shè)置玻璃攪拌裝置的熔融玻璃輸送管的尺寸及所輸送的熔融玻璃的粘度以及輸送量適宜選擇。其中，由縱向攪拌葉片30的設(shè)置位置所確定的攪拌部20的外緣的最大直徑込與設(shè)置玻璃攪拌裝置1的部位的輸送管100的直徑D1的關(guān)系需要滿足下述式(1)。0. SXD1 彡 D2 彡 0. 98 XD1(I)通過滿足上述式(1)，由此可充分發(fā)揮防止熔融玻璃在熔融玻璃輸送管壁面附近的滑移穿過的作用，另外，能夠防止縱向攪拌葉片30和熔融玻璃輸送管壁面的接觸。另外，在使用本發(fā)明的玻璃攪拌裝置時(shí)，優(yōu)選熔融玻璃輸送管壁面和攪拌部20的外緣的距離一定。在防止熔融玻璃在熔融玻璃輸送管壁面附近的滑移穿過的作用這一點(diǎn)上，優(yōu)選為
0.85XD!彡 D2，更優(yōu)選為 0. 9XD:彡 D20縱向攪拌葉片30的長邊的長度L根據(jù)與攪拌部20外緣的最大直徑込的關(guān)系、熔融玻璃輸送管100中的可設(shè)置玻璃攪拌裝置1的部位的長度、所輸送的熔融玻璃的粘度或者輸送量適宜選擇。另外，從與攪拌部20外緣的最大直徑&的關(guān)系來看時(shí)，優(yōu)選縱向攪拌葉片30的長邊的長度L滿足0. 5XD2彡L彡3XD2，更優(yōu)選滿足D2彡L彡2. 5XD2，進(jìn)而優(yōu)選滿足
1.2XD2 ^ L ^ 2XD2?？v向攪拌葉片30短邊的寬度W可根據(jù)玻璃攪拌裝置1的其它構(gòu)成要素的尺寸，具體而言根據(jù)與攪拌部20外緣的最大直徑1)2、中心軸10的直徑D3、或者橫向攪拌葉片40的長度的關(guān)系、及所輸送的熔融玻璃的粘度及輸送量適宜選擇。另外，從與攪拌部20外緣的最大直徑&的關(guān)系來看時(shí)，優(yōu)選縱向攪拌葉片30短邊的寬度W滿足0. 01XD2^ff^0. 2 X D2，更優(yōu)選滿足0. 05XD2^ff^0. 15 X D2，進(jìn)而優(yōu)選滿足 0. 07XD2 ^ W ^ 0. 15XD2。將縱向攪拌葉片30的外側(cè)端面及內(nèi)側(cè)端面的寬度設(shè)為縱向攪拌葉片30的厚度t。 縱向攪拌葉片30的厚度t根據(jù)與攪拌部20外緣的最大直徑&的關(guān)系、及縱向攪拌葉片30 的其它尺寸、具體而言縱向攪拌葉片30的長度L及寬度W、及縱向攪拌葉片30的構(gòu)成材料、 所輸送的熔融玻璃的粘度及輸送量適宜選擇。另外，從與攪拌部20外緣的最大直徑&的關(guān)系來看時(shí)，優(yōu)選縱向攪拌葉片30的厚度t滿足0. OlXD2 ^ t ^ 0. 3XD2，更優(yōu)選滿足0. 03XD2 ^ t ^ 0. 2XD2,進(jìn)而優(yōu)選滿足 0. 05XD2 彡 t 彡 0. 15XD2。另外，縱向攪拌葉片30的構(gòu)成材料只要是對(duì)熔融玻璃具有耐熱性、耐腐蝕性的材料就無特別限定，優(yōu)選使用耐熱性優(yōu)異的鉬或者鉬銠合金。另外，為了提高強(qiáng)度，還可以使用如下材料，即，將融點(diǎn)高的鉬作為芯材使用，對(duì)該鉬芯材涂敷氧化鋁，其上被覆鉬或鉬銠合金的材料等。關(guān)于這一點(diǎn)，玻璃攪拌裝置的其它構(gòu)成要素即中心軸10及橫向攪拌葉片40 也相同。
由板狀體構(gòu)成的橫向攪拌葉片40位于中心軸10和縱向攪拌葉片30之間。橫向攪拌葉片40的長邊與中心軸10正交，橫向攪拌葉片40的短邊相對(duì)于中心軸10的軸方向傾斜。下面，在本說明書中，由板狀體構(gòu)成的橫向攪拌葉片40具有的兩邊中，設(shè)與中心軸10 正交的邊為長邊，設(shè)與該長邊正交的邊為短邊。因此，根據(jù)橫向攪拌葉片的形狀，也有時(shí)將外觀上的長邊一短邊的關(guān)系和本發(fā)明的長邊一短邊的關(guān)系逆轉(zhuǎn)。另外，將橫向攪拌葉片40 的短邊相對(duì)于中心軸10的軸方向傾斜的情況視為“橫向攪拌葉片相對(duì)于中心軸傾斜”。橫向攪拌葉片40具有防止在比縱向攪拌葉片30靠近中心軸10側(cè)，特別是在中心軸10周邊的滑移穿過，并增加熔融玻璃通過設(shè)置有攪拌部20的部位的滯留時(shí)間的功能。由此，提高了對(duì)比縱向攪拌葉片30更靠中心軸10側(cè)的熔融玻璃進(jìn)行攪拌的功能。在發(fā)揮上述兩個(gè)功能上，橫向攪拌葉片40相對(duì)于中心軸10的傾斜角α為10 70度，優(yōu)選為30 60度，更優(yōu)選為40 50度。在圖1 3所示的玻璃攪拌裝置1中，在中心軸10和縱向攪拌葉片30之間沿上下方向隔開間隔設(shè)有4片橫向攪拌葉片40，但在本發(fā)明的玻璃攪拌裝置1中，設(shè)于中心軸 10和縱向攪拌葉片30之間的橫向攪拌葉片的個(gè)數(shù)不限定于此，例如，可以在中心軸10和縱向攪拌葉片30之間僅設(shè)置1片橫向攪拌葉片40，也可以設(shè)置5片以上的橫向攪拌葉片40。 但是，若設(shè)于中心軸10和縱向攪拌葉片30之間的橫向攪拌葉片增加，則與此相應(yīng)地，使攪拌部20旋轉(zhuǎn)所需要的轉(zhuǎn)矩增加，因而優(yōu)選為8片以下。因此，優(yōu)選設(shè)于中心軸10和縱向攪拌葉片30之間的橫向攪拌葉片個(gè)數(shù)為1 8片。從防止使攪拌部20旋轉(zhuǎn)所需要的轉(zhuǎn)矩增加這一點(diǎn)來看，需要注意的是，設(shè)于中心軸10和縱向攪拌葉片30之間的橫向攪拌葉片40彼此的間隔不要過于狹窄。在關(guān)注圖3 所示的攪拌部20的側(cè)面形狀的情況下，由中心軸10、縱向攪拌葉片30及支承結(jié)構(gòu)30a、30b 包圍的區(qū)域中空隙部分(即，不存在橫向攪拌葉片40的部分)的比例變小時(shí)，使攪拌部20 旋轉(zhuǎn)所需要的轉(zhuǎn)矩增加，故而不予優(yōu)選。從防止使攪拌部20旋轉(zhuǎn)所需要的轉(zhuǎn)矩增加這一點(diǎn)來看，優(yōu)選橫向攪拌葉片40所存在的部分的面積S1占據(jù)由中心軸10、縱向攪拌葉片30及支承結(jié)構(gòu)30a、30b包圍的區(qū)域的面積(即，存在橫向攪拌葉片40的部分的面積SJS1 = iXh)和空隙部分的面積S2(S2 =iXj)之和)的比例((S1AS1+^))為80%以下，更優(yōu)選為60%以下，進(jìn)而優(yōu)選為20 60%。橫向攪拌葉片40的長度i根據(jù)玻璃攪拌裝置1的其它構(gòu)成要素的尺寸、具體而言根據(jù)與攪拌部20的外緣的最大直徑D2、中心軸10的直徑D3、縱向攪拌葉片30的寬度W之間的關(guān)系適宜選擇。橫向攪拌葉片40的高度h根據(jù)上述的(S1AS^S2))的關(guān)系、及橫向攪拌葉片40的傾斜角α、所輸送的熔融玻璃的粘度及輸送量適宜選擇。橫向攪拌葉片40的厚度根據(jù)橫向攪拌葉片40的其它尺寸、具體而言根據(jù)橫向攪拌葉片40的長度i及高度h、橫向攪拌葉片40的構(gòu)成材料、所輸送的熔融玻璃的粘度及輸送量適宜選擇。從與橫向攪拌葉片40的長度i的關(guān)系來看，在橫向攪拌葉片40的構(gòu)成材料為上述材料的情況下，優(yōu)選為0. 005Xi <厚度< 0.4Xi，更優(yōu)選為O.OlXi <厚度彡0. 2Xi，進(jìn)而優(yōu)選為0. 015Χ 彡厚度彡0. IXi0在圖1 3所示的玻璃攪拌裝置1中，出于為了提高熔融玻璃的攪拌作用及為了提高安裝于中心軸10外周的結(jié)構(gòu)體(縱向攪拌葉片30、橫向攪拌葉片40)的支承強(qiáng)度等理由，對(duì)中心軸10中構(gòu)成攪拌部20的部分進(jìn)行擴(kuò)徑。但是，需要留意的是，若中心軸10的直徑變大，則使攪拌部20旋轉(zhuǎn)所需要的轉(zhuǎn)矩增加。另外，若中心軸10的直徑變大，則由圖3的中心軸10、縱向攪拌葉片30及支承結(jié)構(gòu) 30a、30b包圍的區(qū)域變得狹窄。由于在該區(qū)域?qū)νㄟ^比縱向攪拌葉片30更靠中心軸10側(cè)的熔融玻璃進(jìn)行攪拌，所以，若該區(qū)域過于狹窄，則橫向攪拌葉片40對(duì)熔融玻璃的攪拌功能反而降低，故而不予優(yōu)選?；谏鲜隼碛?，優(yōu)選攪拌部20外緣的最大直徑D2(Him)和中心軸10的直徑(更具體地說是中心軸10中構(gòu)成玻璃攪拌部20的下端部附近的直徑)D3 (mm)為D3 < 0. 6 XD2，更優(yōu)選 D3 ( 0. 5 X D2，進(jìn)而優(yōu)選 D3 ( 0. 45XD2。但是，若中心軸10的直徑過小，則因旋轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力而有可能使中心軸受損?；谠撚^點(diǎn)，在中心軸10的構(gòu)成材料為上述的材料的情況下，優(yōu)選攪拌部20的外緣的最大直徑 D2 (mm)和中心軸10的直徑(更具體而言，是中心軸10中構(gòu)成玻璃攪拌部20的下端部附近的直徑)D3滿足D3 ^ 0. IXD20專利文獻(xiàn)3中公開了一種熔融玻璃攪拌葉片1，其具有旋轉(zhuǎn)軸9、第一平板3、4、第三平板7、8、及相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸9的軸方向以角度θ 2傾斜的第二平板5、6(參照本發(fā)明的圖 6)。該文獻(xiàn)的熔融玻璃攪拌葉片以在小型連續(xù)爐內(nèi)的攪拌為目的，對(duì)流量小的、即某程度的時(shí)間保持在熔化槽內(nèi)的熔融玻璃進(jìn)行攪拌。而且，之所以使第二平板5、6相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸9的軸方向以角度θ 2傾斜，是為了將保持于熔化槽內(nèi)的熔融玻璃提升到該熔化槽的上部側(cè)。另一方面，由于本發(fā)明的玻璃攪拌裝置是設(shè)置于按輸送量1 50m3/小時(shí)輸送粘度為100 7000dPa · s的熔融玻璃的熔融玻璃輸送管內(nèi)而使用，其中，S為輸送管的截面積，因此，縱向攪拌葉片防止熔融玻璃在輸送管壁面附近的滑移穿過，對(duì)熔融玻璃輸送管壁面附近的熔融玻璃進(jìn)行攪拌。因此，如專利文獻(xiàn)3公開的第二平板5、6，不能將熔融玻璃提升到上部側(cè)。另外，專利文獻(xiàn)3的熔融玻璃攪拌葉片優(yōu)選攪拌部的外緣位置(該文獻(xiàn)的圖2所示的寬度尺寸I)相對(duì)于熔化槽的內(nèi)徑為約2/3左右的尺寸。若寬度尺寸I大于上述最佳范圍，則有可能使相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸9的軸方向傾斜設(shè)置的第二平板5、6與熔化槽的內(nèi)壁接觸。因此，在專利文獻(xiàn)3的熔融玻璃攪拌葉片中，不能得到防止熔融玻璃在熔融玻璃輸送管壁面附近的滑移穿過、及熔融玻璃的攪拌效果。 其次，對(duì)本發(fā)明的熔融玻璃攪拌方法加以說明。如圖4所示，在本發(fā)明的熔融玻璃的攪拌方法中，在輸送熔融玻璃的熔融玻璃輸送管內(nèi)設(shè)置本發(fā)明的玻璃攪拌裝置1，對(duì)該熔融玻璃輸送管內(nèi)的熔融玻璃進(jìn)行攪拌。本發(fā)明的應(yīng)用對(duì)象無特別限定，但是優(yōu)選適用于按輸送量1 50m3/小時(shí)輸送粘度為100 7000dPa · s的熔融玻璃的熔融玻璃輸送管，其中，S為輸送管的截面積。另外，本發(fā)明的熔融玻璃的攪拌方法由于攪拌后的熔融玻璃均質(zhì)性優(yōu)異，所以優(yōu)選適用于在制造如FPD用的玻璃基板、光學(xué)用透鏡、光通信用光纖、光學(xué)濾光片、太陽電池用基板、熒光管那樣對(duì)均質(zhì)性要求極為嚴(yán)格的用途的玻璃的過程中實(shí)施的熔融玻璃的攪拌。在本發(fā)明的熔融玻璃攪拌方法中，熔融玻璃的攪拌條件無特別限定，只要根據(jù)與所使用的玻璃攪拌裝置的構(gòu)成(縱向攪拌葉片及橫向攪拌葉片的片數(shù)等)及玻璃攪拌裝置各部的尺寸、設(shè)置玻璃攪拌裝置的熔融玻璃輸送管的尺寸、在熔融玻璃輸送管內(nèi)輸送的熔融玻璃有關(guān)的條件(熔融玻璃的粘度、輸送量等)適宜選擇即可。然后，對(duì)本發(fā)明的玻璃板制造裝置加以說明。玻璃板制造裝置作為最小限度的構(gòu)成，具有將玻璃原料熔化而制成熔融玻璃的玻璃熔化裝置、使熔融玻璃成形而制成玻璃板的玻璃板成形裝置(例如，基于浮法及下拉法的成形裝置)、及以將在該玻璃熔化裝置得到的熔融玻璃輸送到玻璃板成形裝置為目的設(shè)于該玻璃熔化裝置和該玻璃板成形裝置之間的熔融玻璃輸送管。玻璃板制造裝置通常具有玻璃熔化裝置、及玻璃板成形裝置以外的構(gòu)成要素。以這樣的其它構(gòu)成要素為一例時(shí)，存在用于對(duì)熔融玻璃進(jìn)行澄清的減壓脫泡裝置。 而且，為了在這些構(gòu)成要素間輸送熔融玻璃，玻璃板制造裝置通常具有多個(gè)熔融玻璃輸送管。在本發(fā)明的玻璃板制造裝置中，設(shè)置有這些存在多個(gè)的熔融玻璃輸送管中的任一個(gè)或者多個(gè)上述的本發(fā)明的玻璃攪拌裝置。在本發(fā)明的玻璃板制造裝置中，設(shè)置本發(fā)明的玻璃攪拌裝置的位置無特別限定。因此，也可以在構(gòu)成玻璃板制造裝置的任一熔融玻璃輸送管設(shè)置本發(fā)明的玻璃攪拌裝置。另外，所設(shè)置的玻璃攪拌裝置的個(gè)數(shù)也無特別限定。但在，玻璃板制造裝置在作為構(gòu)成要素含有減壓脫泡裝置的情況下，在減壓脫泡裝置的上游側(cè)的熔融玻璃輸送管及減壓脫泡裝置的下游側(cè)的熔融玻璃輸送管中的至少一方設(shè)置本發(fā)明的玻璃攪拌裝置的情況，在制造均質(zhì)性高的玻璃板方面優(yōu)選，更優(yōu)選在減壓脫泡裝置上游側(cè)的熔融玻璃輸送管及減壓脫泡裝置下游側(cè)的熔融玻璃輸送管雙方都設(shè)置本發(fā)明的玻璃攪拌裝置。另外，通過設(shè)置轉(zhuǎn)矩測定器而監(jiān)視攪拌葉片的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)，可預(yù)先察覺攪拌葉片或輸送管的變形及破損等而采取對(duì)策，故而優(yōu)選。本發(fā)明的玻璃板制造裝置可適用于各種用途的玻璃板的制造，特別優(yōu)選用于如 FPD用玻璃基板那樣對(duì)均質(zhì)性要求極為嚴(yán)格的用途的玻璃板制造。通過使用本發(fā)明的玻璃板制造裝置制造玻璃板，可以不混雜未熔化原料而得到透明性高且平坦度高的玻璃板。實(shí)施例在以下的實(shí)施例及比較例中，對(duì)在熔融玻璃輸送管內(nèi)輸送的熔融玻璃的攪拌作用實(shí)施了模擬試驗(yàn)(使用模擬熔融玻璃的流體的實(shí)驗(yàn))。圖4是在模擬試驗(yàn)中使用的熔融玻璃輸送管的示意圖，表示將圖1 3所示的玻璃攪拌裝置1配置于熔融玻璃輸送管內(nèi)的狀態(tài)(其中，由于是示意性表示，所以形狀不一定與圖3 —致)。在模擬試驗(yàn)中，使流體沿圖中箭頭方向移動(dòng)。圖4所示的熔融玻璃輸送管尺寸如下。直徑(主管、支管)40mm自主管下表面至支管(左)的上面的高度50mm自主管下表面至支管(右)的上面的高度100mm另外，與在該熔融玻璃輸送管內(nèi)所輸送的流體相關(guān)的條件如下。粘度400dPa · s輸送量30m3/小時(shí)· S實(shí)施例1對(duì)將圖1 3所示的本發(fā)明的玻璃攪拌裝置1插入到輸送管內(nèi)進(jìn)行攪拌時(shí)的流體的流動(dòng)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。玻璃攪拌裝置各部的尺寸如下。攪拌部20的外緣的最大直徑A :38mm
中心軸10的直徑(構(gòu)成攪拌部20的部分)D3:10mm
縱向攪拌葉片30的長度L :60mm
縱向攪拌葉片30的寬度W :3. 8mm
縱向攪拌葉片30的厚度t 3. 8mm
橫向攪拌葉片40相對(duì)于中心軸10的傾斜角cι :60 度
橫向攪拌葉片40的長度i :10. 2mm
橫向攪拌葉片40的高度h :8mm
橫向攪拌葉片40的厚度2mm
存在橫向攪拌葉片40的部分的面積S1占由中心軸10、縱向攪拌葉片30及支承結(jié)
構(gòu)30b、30c包圍的區(qū)域的面積(即，存在橫向攪拌葉片40的部分的面積S1和空隙部分的面積&之和)的比例(S1Z(S^S2)) 30%玻璃攪拌裝置1中，將攪拌部20的下端部插入至距支管(左)中央的高度為20mm 的位置并以轉(zhuǎn)速IOrpm旋轉(zhuǎn)。圖8是示意性表示攪拌時(shí)流體的流動(dòng)的圖。根據(jù)圖8可知，根據(jù)本發(fā)明的玻璃攪拌裝置，能夠有效地防止流體在熔融玻璃輸送管壁面附近及中心軸周邊的滑移穿過。其結(jié)果是，模擬熔融玻璃的流體因攪拌作用而被切斷(標(biāo)號(hào)100)，并被逐漸拉伸(標(biāo)號(hào)200)而流向下游。比較例1使用圖5所示的玻璃攪拌裝置1' a。圖5所示的玻璃攪拌裝置1' a不具有橫向攪拌葉片40，除此之外與實(shí)施例的玻璃攪拌裝置1相同。圖9是示意性表示攪拌時(shí)流體的流動(dòng)的圖。根據(jù)圖9可知，根據(jù)比較例1的玻璃攪拌裝置1' a，能夠防止流體在輸送管壁面附近的滑移穿過，但發(fā)生了流體在輸送管中心附近(攪拌裝置的中心軸周邊)的滑移穿過。其結(jié)果是，模擬熔融玻璃的流體未被切斷而直接流向下游。比較例2使用圖6所示的玻璃攪拌裝置1' b。圖6所示的玻璃攪拌裝置1' b為與專利文獻(xiàn)3的圖1所示的熔融玻璃攪拌葉片同樣的形狀。圖6所示的玻璃攪拌裝置1' b各部的尺寸如下。中心軸10'的直徑10mm攪拌葉片30'(相當(dāng)于該公報(bào)第二平板)的長度10mm攪拌葉片30'的寬度12. 5mm攪拌葉片30'的厚度3mm攪拌葉片30'相對(duì)于中心軸10'的傾斜角45度攪拌葉片40'(相當(dāng)于該公報(bào)的第一平板、第三平板)的長度7mm攪拌葉片40'的高度3mm攪拌葉片40'的厚度2mm攪拌葉片40'相對(duì)于中心軸10的傾斜角45度圖10是示意性表示攪拌時(shí)的流體的流動(dòng)的圖。根據(jù)圖10可知，比較例2的玻璃各部的尺寸如
:60mm
攪拌裝置1' b在輸送管的中心附近(攪拌裝置的中心軸周邊)具有流體攪拌作用，模擬熔融玻璃的流體被切斷(標(biāo)號(hào)100)且被逐漸拉伸(標(biāo)號(hào)200)，但是不能防止流體在輸送管壁面附近的滑移穿過。比較例3使用圖7所示的玻璃攪拌裝置1' C。圖7所示的玻璃攪拌裝置1' c為與專利文獻(xiàn)1的圖1所示的均質(zhì)化裝置同樣的形狀。圖7所示的玻璃攪拌裝置1', 下。中心軸10'的直徑10_攪拌葉片30"(相當(dāng)于該公報(bào)的攪拌葉片12)的長度(縱方向)攪拌葉片30〃的長度(橫方向)19mm攪拌葉片30"的厚度3. 8mm傾斜部件40 ‘‘的長度17. 6mm傾斜部件40 ‘‘的厚度3. 8mm傾斜部件40〃相對(duì)于中心軸10'的傾斜角60度凸部50的長度7mm凸部50的高度5mm另外，傾斜部件40"的長軸相對(duì)于中心軸10'傾斜，但傾斜部件40"的短軸相對(duì)于中心軸10'未發(fā)生傾斜。圖11是示意性表示攪拌時(shí)流體流動(dòng)的圖。根據(jù)圖11可知，根據(jù)比較例3的玻璃攪拌裝置1' C，稍微防止了流體在輸送管壁面附近的滑移穿過，對(duì)流體在輸送管中心附近 (攪拌裝置的中心軸周邊)的攪拌作用差。其結(jié)果是，雖然模擬熔融玻璃的流體被切斷(標(biāo)號(hào)100)，但是未被拉伸而直接流向下游(標(biāo)號(hào)300)。實(shí)施例2作為玻璃板制造的例子，使用具有玻璃熔化裝置、第一熔融玻璃輸送管、減壓脫泡裝置、第二熔融玻璃輸送管及浮法成形裝置的玻璃板制造裝置來制造玻璃板。在第一及第二熔融玻璃輸送管設(shè)置有圖1 3所示的本發(fā)明的玻璃攪拌裝置1。由玻璃熔化裝置對(duì)玻璃原料進(jìn)行加熱熔融而得到熔融玻璃。使熔融玻璃依次通過第一熔融玻璃輸送管、減壓脫泡裝置、第二熔融玻璃輸送管及浮法成形裝置而成玻璃板。熔融玻璃在經(jīng)由第一及第二熔融玻璃輸送管輸送的過程中利用本發(fā)明的玻璃攪拌裝置進(jìn)行攪拌而提高了均質(zhì)性，不混雜未熔化原料，得到了透明性高且平坦度高的玻璃板。詳細(xì)且參照特定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，在不超出本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以加以各種變更及修正。本發(fā)明基于2009年2月27日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)(日本特愿2009-047224)，該申請(qǐng)的內(nèi)容在此作為參照加以引用。標(biāo)號(hào)說明1、1' a、l' b、l' c 玻璃攪拌裝置10、10'中心軸20 玻璃攪拌部30 縱向攪拌葉片
30a，30b:支承結(jié)構(gòu)40:橫向攪拌葉片30' >30" ,40'攪拌葉片40〃 傾斜部件50:凸部100:輸送管
權(quán)利要求
1.一種熔融玻璃攪拌裝置，在按輸送量1 50m3/小時(shí)· S輸送粘度為100 7000dPa-S的熔融玻璃的熔融玻璃輸送管內(nèi)對(duì)該熔融玻璃進(jìn)行攪拌，其中，S為輸送管的截面積，該熔融玻璃攪拌裝置由可旋轉(zhuǎn)的中心軸和設(shè)置于該中心軸上的攪拌部構(gòu)成， 所述攪拌部由分別由各板狀體形成的橫向攪拌葉片及縱向攪拌葉片構(gòu)成， 所述橫向攪拌葉片以長邊與所述中心軸正交且短邊沿所述中心軸的軸方向傾斜10 70度的方式設(shè)置，所述縱向攪拌葉片以使長邊與所述中心軸平行的方式設(shè)置在規(guī)定所述攪拌部的外緣的位置，在將設(shè)置有所述攪拌部的部位的所述熔融玻璃輸送管的直徑設(shè)為D1 (mm)、將所述攪拌部的所述外緣的最大直徑設(shè)*D2(mm)時(shí)，滿足 0. SXD1 彡 D2 彡 0. 98XD”
2.如權(quán)利要求1所述的熔融玻璃攪拌裝置，其中， 在將所述中心軸的直徑設(shè)為D3(mm)時(shí)，滿足D3 ( 0. 6XD2。
3.一種玻璃板制造裝置，具有玻璃熔化裝置、玻璃板成形裝置、及設(shè)置于所述玻璃熔化裝置和所述玻璃板成形裝置之間的熔融玻璃輸送管，其中，在所述熔融玻璃輸送管設(shè)有至少一個(gè)權(quán)利要求1或2所述的熔融玻璃攪拌裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的玻璃板制造裝置，其中，還具有設(shè)置于所述玻璃熔化裝置和所述玻璃板成形裝置之間的減壓脫泡裝置，所述熔融玻璃輸送管包括設(shè)置于所述玻璃熔化裝置和所述減壓脫泡裝置之間的第一熔融玻璃輸送管及設(shè)置于所述減壓脫泡裝置和所述玻璃板成形裝置之間的第二熔融玻璃輸送管，在所述第一及第二熔融玻璃輸送管中的至少一方設(shè)有至少一個(gè)所述熔融玻璃攪拌裝置。
5.一種熔融玻璃攪拌方法，該熔融玻璃攪拌方法使用權(quán)利要求1或2所述的熔融玻璃攪拌裝置。
6.一種玻璃板制造方法，該玻璃板制造方法使用權(quán)利要求3或4所述的玻璃板制造裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熔融玻璃攪拌裝置，在按輸送量1～50m3/小時(shí)·S(S為輸送管的截面積)輸送粘度為100～7000dPa·s的熔融玻璃的熔融玻璃輸送管內(nèi)對(duì)該熔融玻璃進(jìn)行攪拌，其中，該熔融玻璃攪拌裝置由可旋轉(zhuǎn)的中心軸和設(shè)置于該中心軸上的攪拌部構(gòu)成，所述攪拌部由分別由各板狀體形成的橫向攪拌葉片及縱向攪拌葉片構(gòu)成，所述橫向攪拌葉片以長邊與所述中心軸正交且短邊沿所述中心軸的軸方向傾斜10～70度的方式設(shè)置，所述縱向攪拌葉片以使長邊與所述中心軸平行的方式設(shè)置在規(guī)定所述攪拌部的外緣的位置，在將設(shè)置有所述攪拌部的部位的所述熔融玻璃輸送管的直徑設(shè)為D1(mm)、將所述攪拌部的所述外緣的最大直徑設(shè)為D2(mm)時(shí)，滿足0.8×D1≤D2≤0.98×D1。
文檔編號(hào)C03B5/187GK102300819SQ20108000609
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者山田兼士, 廣瀨元之, 鈴木悠介 申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社