特許 6458691 溶融ガラス攪拌装置、板ガラス製造装置、溶融ガラス攪拌方法、および板ガラス製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6458691

(24)【登録日】2019年1月11日

(45)【発行日】2019年1月30日

(54)【発明の名称】溶融ガラス攪拌装置、板ガラス製造装置、溶融ガラス攪拌方法、および板ガラス製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 5/187 20060101AFI20190121BHJP

【ＦＩ】

   C03B5/187

【請求項の数】13

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2015-181926(P2015-181926)

(22)【出願日】2015年9月15日

(65)【公開番号】特開2016-79087(P2016-79087A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2018年2月13日

(31)【優先権主張番号】特願2014-209922(P2014-209922)

(32)【優先日】2014年10月14日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080159

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 望稔

(74)【代理人】

【識別番号】100090217

【弁理士】

【氏名又は名称】三和 晴子

(74)【代理人】

【識別番号】100121393

【弁理士】

【氏名又は名称】竹本 洋一

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 悠介

(72)【発明者】

【氏名】民▲辻▼ 慎哉

(72)【発明者】

【氏名】村上 敏英

(72)【発明者】

【氏名】広瀬 元之

【審査官】 田中 永一

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６３０４２４５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１０−１００４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０６０３７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０９８３２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第２８３１６６４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１６３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−６９２１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ ５／１８ − ５／１８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主管が垂直方向に配向しており、該主管の上流側と下流側にそれぞれ、枝管として、水平管が接続され、上流側の枝管が主管の下方に接続され、下流側の枝管が主管の上方に接続される構造の溶融ガラス搬送管の主管内で溶融ガラスを撹拌する溶融ガラス撹拌装置であって、
前記溶融ガラス攪拌装置は、回転可能な中心軸と、該中心軸に設けられた攪拌部と、で構成され、
前記攪拌部は、長軸が前記中心軸と直交する板状体からなり、前記主管内の溶融ガラスの上昇流を発生させる第１の攪拌翼と、長軸が前記中心軸と直交する板状体からなり、前記主管内の溶融ガラスの下降流を発生させる第２の攪拌翼と、前記中心軸と同軸をなす、円環形状をしたリング翼と、を含み、
前記撹拌部には、前記中心軸の軸方向に前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼が、それぞれ１つ以上設けられており、かつ、前記中心軸の軸方向における同位置には、前記中心軸の周方向に２つ以上の前記第１の撹拌翼または前記第２の撹拌翼が設けられており、
前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼の最大径をＤ₁（ｍｍ）とし、前記攪拌部が設置されている部位における前記溶融ガラス搬送管の直径をＤ₂（ｍｍ）とし、前記リング翼の外直径をＤ_r（ｍｍ）として、下記式（１）および下記式（２）を満たし、
前記上流側の枝管の上端に対し、上方の距離を正とし、下方の距離を負として、
前記リング翼の下端と、前記上流側の枝管の上端と、の距離が、−２５ｍｍ〜＋７５ｍｍであり、
前記リング翼の上端と、前記上流側の枝管の上端と、の距離が、０ｍｍ超、＋１００ｍｍ以下であり、
前記リング翼は、前記中心軸の軸方向における位置が、前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼のうち、いずれか１つと一致しており、前記中心軸の軸方向における位置がリング翼と一致する前記第１の撹拌翼、または、前記第２の撹拌翼を、位置基準として、
前記位置基準が前記第１の撹拌翼の場合、該位置基準の直上には前記第２の撹拌翼が位置しており、かつ、前記位置基準より下方には前記第２の撹拌翼が存在せず、
前記位置基準が前記第２の撹拌翼の場合、該位置基準の直下に前記第１の撹拌翼が位置しており、かつ、前記位置基準より下方には前記第２の撹拌翼が存在せず、
前記中心軸の軸方向において、前記位置基準より上方には、互いに前記位置基準の直近にある前記第１の撹拌翼と、前記第２の撹拌翼と、の中間位置を、撹拌翼の切り替え位置として、該切り替え位置と、前記上流側の枝管の上端と、の距離が、０ｍｍ超、＋２５０ｍｍ以下であることを特徴とする溶融ガラス撹拌装置。
０．７×Ｄ₂ ≦ Ｄ₁ ≦ ０．９８×Ｄ₂ （１）
Ｄ_ｒ ≦ Ｄ_１ （２）

【請求項2】

前記切り替え位置と、前記上流側の枝管の上端と、の距離が、０ｍｍ超、＋１５０ｍｍ以下である、請求項１に記載の溶融ガラス撹拌装置。

【請求項3】

前記位置基準となる撹拌翼を中心として、上下方向にそれぞれ２組以内の第１の撹拌翼および第２の撹拌翼を、撹拌翼の第１群とし、前記第１群に含まれる第１の撹拌翼による溶融ガラス流の上昇力をＦ₁とし、前記第１群に含まれる第２の撹拌翼による溶融ガラス流の下降力をＦ₂として、前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼の回転速度が５〜１００ｒｐｍの条件で下記式（３）を満たす、請求項１または２に記載の溶融ガラス撹拌装置。
１．０５ ≦ Ｆ₁／Ｆ₂ ≦ １．５ （３）

【請求項4】

前記撹拌翼の第１群よりも上方に位置する第１の撹拌翼および第２の撹拌翼を、撹拌翼の第２群として、前記第２群に含まれる第１の撹拌翼による溶融ガラス流の上昇力をＦ₃とし、前記第２群に含まれる第２の撹拌翼による溶融ガラス流の下降力をＦ₄として、前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼の回転速度が５〜１００ｒｐｍの際、Ｆ₃＝Ｆ₄となる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶融ガラス撹拌装置。

【請求項5】

主管が垂直方向に配向しており、該主管の上流側と下流側にそれぞれ、枝管として、水平管が接続され、上流側の枝管が主管の上方に接続され、下流側の枝管が主管の下方に接続される構造の溶融ガラス搬送管の主管内で溶融ガラスを撹拌する溶融ガラス撹拌装置であって、
前記溶融ガラス攪拌装置は、回転可能な中心軸と、該中心軸に設けられた攪拌部と、で構成され、
前記攪拌部は、長軸が前記中心軸と直交する板状体からなり、前記主管内の溶融ガラスの上昇流を発生させる第１の攪拌翼と、長軸が前記中心軸と直交する板状体からなり、前記主管内の溶融ガラスの下降流を発生させる第２の攪拌翼と、前記中心軸と同軸をなす、円環形状をしたリング翼と、を含み、
前記撹拌部には、前記中心軸の軸方向に前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼が、それぞれ１つ以上設けられており、かつ、前記中心軸の軸方向における同位置には、前記中心軸の周方向に２つ以上の前記第１の撹拌翼または前記第２の撹拌翼が設けられており、
前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼の最大径をＤ₁（ｍｍ）とし、前記攪拌部が設置されている部位における前記溶融ガラス搬送管の直径をＤ₂（ｍｍ）とし、前記リング翼の外直径をＤ_r（ｍｍ）として、下記式（４）および下記式（５）を満たし、
前記上流側の枝管の下端に対し、上方の距離を正とし、下方の距離を負として、
前記リング翼の上端と、前記上流側の枝管の下端と、の距離が、−７５ｍｍ〜＋２５ｍｍであり、
前記リング翼の下端と、前記上流側の枝管の下端と、の距離が、−１００ｍｍ以上、０ｍｍ未満であり、
前記リング翼は、前記中心軸の軸方向における位置が、前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼のうち、いずれか１つと一致しており、前記中心軸の軸方向における位置がリング翼と一致する前記第１の撹拌翼、または、前記第２の撹拌翼を、位置基準として、
前記位置基準が前記第１の撹拌翼の場合、該位置基準の直上には前記第２の撹拌翼が位置しており、かつ、前記位置基準より上方には前記第１の撹拌翼が存在せず、
前記位置基準が前記第２の撹拌翼の場合、該位置基準の直下に前記第１の撹拌翼が位置しており、かつ、前記位置基準より上方には前記第１の撹拌翼が存在せず、
前記中心軸の軸方向において、前記位置基準より下方には、互いに前記位置基準の直近にある前記第１の撹拌翼と、前記第２の撹拌翼と、の中間位置を、撹拌翼の切り替え位置として、該切り替え位置と、前記上流側の枝管の下端と、の距離が、−２５０ｍｍ以上、０ｍｍ未満であることを特徴とする溶融ガラス撹拌装置。
０．７×Ｄ₂ ≦ Ｄ₁ ≦ ０．９８×Ｄ₂ （４）
Ｄ_ｒ ≦ Ｄ_１ （５）

【請求項6】

前記切り替え位置と、前記上流側の枝管の下端と、の距離が、−１５０ｍｍ以上、０ｍｍ未満である、請求項５に記載の溶融ガラス撹拌装置。

【請求項7】

前記位置基準となる撹拌翼を中心として、上下方向にそれぞれ２組以内の第１の撹拌翼および第２の撹拌翼を、撹拌翼の第１群とし、前記第１群に含まれる第１の撹拌翼による溶融ガラス流の上昇力をＦ₁とし、前記第１群に含まれる第２の撹拌翼による溶融ガラス流の下降力をＦ₂として、前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼の回転速度が５〜１００ｒｐｍの条件で下記式（６）を満たす、請求項５または６に記載の溶融ガラス撹拌装置。
１．０５ ≦ Ｆ₂／Ｆ₁ ≦ １．５ （６）

【請求項8】

前記撹拌翼の第１群よりも下方に位置する第１の撹拌翼および第２の撹拌翼を、撹拌翼の第２群として、前記第２群に含まれる第１の撹拌翼による溶融ガラス流の上昇力をＦ₃とし、前記第２群に含まれる第２の撹拌翼による溶融ガラス流の下降力をＦ₄として、前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼の回転速度が５〜１００ｒｐｍの際、Ｆ₃＝Ｆ₄となる、請求項５〜７のいずれか一項に記載の溶融ガラス撹拌装置。

【請求項9】

前記リング翼の厚みをｔ_r（ｍｍ）として、該ｔ_rと、前記リング翼の外直径Ｄ_rと、が下記式（７）を満たす、請求項１〜８のいずれか一項に記載の溶融ガラス撹拌装置。
０．００１×Ｄ_r ≦ ｔ_r ≦ ０．５×Ｄ_r （７）

【請求項10】

板ガラス成形装置、ガラス溶解装置、および、前記ガラス溶解装置と前記板ガラス成形装置との間に設けられた溶融ガラス搬送管を有する板ガラス製造装置であって、
前記溶融ガラス搬送管に、請求項１〜９のいずれか一項に記載の溶融ガラス攪拌装置が少なくとも１つ設けられた板ガラス製造装置。

【請求項11】

前記ガラス溶解装置と、前記板ガラス成形装置と、の間に設けられた清澄装置をさらに有し、前記溶融ガラス搬送管が、前記ガラス溶解装置と前記清澄装置との間に設けられた第１の溶融ガラス搬送管と、前記清澄装置と前記板ガラス成形装置との間に設けられた第２の溶融ガラス搬送管と、を有し、少なくとも、前記第１の溶融ガラス搬送管に、前記溶融ガラス攪拌装置が設けられている、請求項１０に記載の板ガラス製造装置。

【請求項12】

請求項１〜９のいずれか一項に記載の溶融ガラス攪拌装置を用いた溶融ガラス攪拌方法。

【請求項13】

請求項１０または１１に記載の板ガラス製造装置を用いた板ガラス製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶融ガラスを搬送する溶融ガラス搬送管内、特に、大型のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のような、溶融ガラスの搬送量が多い溶融ガラス搬送管内で溶融ガラスを攪拌する溶融ガラス攪拌装置、該溶融ガラス攪拌装置を用いた板ガラス製造装置、溶融ガラス攪拌方法、および板ガラス製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、溶融ガラスの均質性を向上させる目的で、溶融ガラスを搬送する溶融ガラス搬送管内に攪拌装置を取り付け、溶融ガラスを攪拌することが行われている。溶融ガラスの均質性は、生産されるガラスの透明性、厚さ等に大きく影響する。
攪拌装置は、一般的に回転中心となる中心軸とその周囲に取り付けられた攪拌翼を有する攪拌部から構成される。

【0003】

搬送される溶融ガラスを充分に均質化するためには、溶融ガラス搬送管内を通過する溶融ガラスを攪拌装置により攪拌する際に、攪拌装置内を溶融ガラスがすり抜ける現象、いわゆる「すり抜け」を防止する必要がある。撹拌装置で撹拌される前の溶融ガラスには、溶解装置で溶融される際にガラスの成分が充分に均質化されていない、いわゆる「不均質ガラス」が多く含まれていたり、溶解装置もしくは溶融ガラス搬送管を構成する煉瓦や気相との反応などにより溶融ガラスの成分とは異なった成分となったいわゆる「異質成分」が多く含まれている。これら「不均質ガラス」や「異質成分」は撹拌装置内ですり抜けて充分に均質化されず製品となって溶融ガラスが固化しガラス製品となった場合、いわゆるリームという不透明な筋状の欠点となる。つまり、溶融ガラスを均質化するためには、すり抜けを抑制し、溶融ガラスを充分に攪拌することにより、溶融ガラス中に異質成分を拡散させる必要がある。

【0004】

特許文献１には、流路の壁面に沿って攪拌されずにすり抜ける溶融ガラスを減ずる目的で、該壁面と攪拌翼との間隔を狭めるための攪拌翼の最外側に複数の凸部を配した攪拌装置が提案されている。しかし、この攪拌装置は流路の壁面付近でのすり抜けの抑制はまだ乏しい。

【0005】

特許文献２に開示の攪拌装置は、溶融ガラスの均質性を向上する目的で、中心軸の周囲に取り付けられる攪拌翼を、回転半径が各々異なる長攪拌翼および短攪拌翼とし、該長攪拌翼および該短攪拌翼を各々２枚以上交互に取り付けることが記載されている。しかし、この攪拌装置であっても、流路の壁面付近でのすり抜け抑制効果はまだ充分とは言えない。

【0006】

特許文献１，２に開示の攪拌装置のように、回転中心となる中心軸の周囲に撹拌翼が設けられた構造の撹拌装置は、撹拌装置の構造上、垂直方向に配向する溶融ガラス搬送管内に設置される。該溶融ガラス搬送管の上流側と下流側には、それぞれ、水平方向に配向する枝管が接続されている。しかしながら、このような構造の溶融ガラス搬送管に設置された撹拌装置では、溶融ガラス搬送管の壁面近傍で溶融ガラスのすり抜けが起こりやすい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】日本国特開２００１−７２４２６号公報

【特許文献2】日本国特開２００３−６３８２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

近年、特に大型のＦＰＤ用のガラス基板には、未融解原料の混在がなく、透明性が高く、平坦度の高いガラスが要求され、欠点の少ない均質性の高いガラスが求められるようになった。
また、光学用レンズ、光通信用ファイバ、光学フィルタ、太陽電池用基板、蛍光管といった高い透明性が要求される用途のガラスにおいても高い均質性が要求される。
これらのようなきわめて高い均質性が要求される場合、従来の攪拌装置では溶融ガラスの充分な均質性を得ることが難しくなってきた。

【0009】

上記した問題点を解決するため、本発明は、攪拌装置内での溶融ガラスのすり抜け、より具体的には、溶融ガラス搬送管の壁面近傍での溶融ガラスのすり抜けを抑制することができ、かつ、溶融ガラス搬送管内での溶融ガラスの攪拌作用に優れたガラス攪拌装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上記の目的を達成するため、主管が垂直方向に配向しており、該主管の上流側と下流側にそれぞれ、枝管として、水平管が接続され、上流側の枝管が主管の下方に接続され、下流側の枝管が主管の上方に接続される構造の溶融ガラス搬送管の主管内で溶融ガラスを撹拌する溶融ガラス撹拌装置であって、
前記溶融ガラス攪拌装置は、回転可能な中心軸と、該中心軸に設けられた攪拌部と、で構成され、
前記攪拌部は、長軸が前記中心軸と直交する板状体からなり、前記主管内の溶融ガラスの上昇流を発生させる第１の攪拌翼と、長軸が前記中心軸と直交する板状体からなり、前記主管内の溶融ガラスの下降流を発生させる第２の攪拌翼と、前記中心軸と同軸をなす、円環形状をしたリング翼と、を含み、
前記撹拌部には、前記中心軸の軸方向に前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼が、それぞれ１つ以上設けられており、かつ、前記中心軸の軸方向における同位置には、前記中心軸の周方向に２つ以上の前記第１の撹拌翼または前記第２の撹拌翼が設けられており、
前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼の最大径をＤ₁（ｍｍ）とし、前記攪拌部が設置されている部位における前記溶融ガラス搬送管の直径をＤ₂（ｍｍ）とし、前記リング翼の外直径をＤ_r（ｍｍ）として、下記式（１）および下記式（２）を満たし、
前記上流側の枝管の上端に対し、上方の距離を正とし、下方の距離を負として、
前記リング翼の下端と、前記上流側の枝管の上端と、の距離が、−２５ｍｍ〜＋７５ｍｍであり、
前記リング翼の上端と、前記上流側の枝管の上端と、の距離が、０ｍｍ超、＋１００ｍｍ以下であり、
前記リング翼は、前記中心軸の軸方向における位置が、前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼のうち、いずれか１つと一致しており、前記中心軸の軸方向における位置がリング翼と一致する前記第１の撹拌翼、または、前記第２の撹拌翼を、位置基準として、
前記位置基準が前記第１の撹拌翼の場合、該位置基準の直上には前記第２の撹拌翼が位置しており、かつ、前記位置基準より下方には前記第２の撹拌翼が存在せず、
前記位置基準が前記第２の撹拌翼の場合、該位置基準の直下に前記第１の撹拌翼が位置しており、かつ、前記位置基準より下方には前記第２の撹拌翼が存在せず、
前記中心軸の軸方向において、前記位置基準より上方には、互いに前記位置基準の直近にある前記第１の撹拌翼と、前記第２の撹拌翼と、の中間位置を、撹拌翼の切り替え位置として、該切り替え位置と、前記上流側の枝管の上端と、の距離が、０ｍｍ超、＋２５０ｍｍ以下であることを特徴とする溶融ガラス撹拌装置［１］、を提供する。
０．７×Ｄ₂ ≦ Ｄ₁ ≦ ０．９８×Ｄ₂ （１）
Ｄ_r ≦ Ｄ₁ （２）

【0011】

また、本発明は、主管が垂直方向に配向しており、該主管の上流側と下流側にそれぞれ、枝管として、水平管が接続され、上流側の枝管が主管の上方に接続され、下流側の枝管が主管の下方に接続される構造の溶融ガラス搬送管の主管内で溶融ガラスを撹拌する溶融ガラス撹拌装置であって、
前記溶融ガラス攪拌装置は、回転可能な中心軸と、該中心軸に設けられた攪拌部と、で構成され、
前記攪拌部は、長軸が前記中心軸と直交する板状体からなり、前記主管内の溶融ガラスの上昇流を発生させる第１の攪拌翼と、長軸が前記中心軸と直交する板状体からなり、前記主管内の溶融ガラスの下降流を発生させる第２の攪拌翼と、前記中心軸と同軸をなす、円環形状をしたリング翼と、を含み、
前記撹拌部には、前記中心軸の軸方向に前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼が、それぞれ１つ以上設けられており、かつ、前記中心軸の軸方向における同位置には、前記中心軸の周方向に２つ以上の前記第１の撹拌翼または前記第２の撹拌翼が設けられており、
前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼の最大径をＤ₁（ｍｍ）とし、前記攪拌部が設置されている部位における前記溶融ガラス搬送管の直径をＤ₂（ｍｍ）とし、前記リング翼の外直径をＤ_r（ｍｍ）として、下記式（４）および下記式（５）を満たし、
前記上流側の枝管の下端に対し、上方の距離を正とし、下方の距離を負として、
前記リング翼の上端と、前記上流側の枝管の下端と、の距離が、−７５ｍｍ〜＋２５ｍｍであり、
前記リング翼の下端と、前記上流側の枝管の下端と、の距離が、−１００ｍｍ以上、０ｍｍ未満であり、
前記リング翼は、前記中心軸の軸方向における位置が、前記第１の撹拌翼および前記第２の撹拌翼のうち、いずれか１つと一致しており、該前記中心軸の軸方向における位置がリング翼と一致する前記第１の撹拌翼、または、前記第２の撹拌翼を、位置基準として、
前記位置基準が前記第１の撹拌翼の場合、該位置基準の直上には前記第２の撹拌翼が位置しており、かつ、前記位置基準より上方には前記第１の撹拌翼が存在せず、
前記位置基準が前記第２の撹拌翼の場合、該位置基準の直下に前記第１の撹拌翼が位置しており、かつ、前記位置基準より上方には前記第１の撹拌翼が存在せず、
前記中心軸の軸方向において、前記位置基準より下方には、互いに前記位置基準の直近にある前記第１の撹拌翼と、前記第２の撹拌翼と、の中間位置を、撹拌翼の切り替え位置として、該切り替え位置と、前記上流側の枝管の下端と、の距離が、−２５０ｍｍ以上、０ｍｍ未満以上であることを特徴とする溶融ガラス撹拌装置［２］、を提供する。
０．７×Ｄ₂ Ｄ₁ ≦ ０．９８×Ｄ₂ （４）
Ｄ_r ≦ Ｄ₁ （５）

【0012】

また、本発明は、板ガラス成形装置、ガラス溶解装置、および、前記ガラス溶解装置と前記板ガラス成形装置との間に設けられた溶融ガラス搬送管を有する板ガラス製造装置であって、
前記溶融ガラス搬送管に、本発明の溶融ガラス攪拌装置［１］または［２］が少なくとも１つ設けられた板ガラス製造装置を提供する。

【0013】

また、本発明は、本発明の溶融ガラス攪拌装置を用いた溶融ガラス攪拌方法を提供する。

【0014】

また、本発明は、本発明の板ガラス製造装置を用いた板ガラス製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0015】

本発明の溶融ガラス攪拌装置は、攪拌装置内での溶融ガラスのすり抜け、より具体的には、溶融ガラス搬送管壁面近傍での溶融ガラスのすり抜けを抑制することができ、溶融ガラス搬送管内での溶融ガラスの攪拌作用に優れており、攪拌後の溶融ガラスの均質性に優れていることから、特に大型（例えば、一辺が２ｍ以上）のＦＰＤ用ガラス基板等に適した均質性の高いガラスを得ることができる。その結果、未融解原料の混在がなく、透明性が高く、平坦度の高いガラスが得られる。
また、本発明の溶融ガラス攪拌装置は、攪拌後の溶融ガラスの均質性に優れていることから、光学用レンズ、光通信用ファイバ、光学フィルタ、太陽電池用基板、蛍光管といった高い透明性もしくは高い光学的均質性が要求される用途のガラス製造装置の溶融ガラス攪拌装置としても好適である。また、高い色調均質性が要求される装飾用色ガラス用のガラス製造装置の溶融ガラス撹拌装置としても好適である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の溶融ガラス攪拌装置の一構成例を示した側面図である。

【図2】図２は、本発明の溶融ガラス攪拌装置の別の一構成例を示した側面図である。

【図3】図３は、本発明の溶融ガラス攪拌装置１０ａを、溶融ガラス搬送管内に配置した状態で示した図である。

【図4】図４は、図３と同様の図である。但し、本発明の溶融ガラス攪拌装置の構成が図３とは異なっている。

【図5】図５は、撹拌翼の第１群１６に含まれる第１の撹拌翼１３による溶融ガラス流の上昇力をＦ₁と、撹拌翼の第１群１６に含まれる第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力をＦ₂と、比（Ｆ₁／Ｆ₂）を求める際に使用するモデル試験装置の一構成例を示した図である。

【図6】図６は、図３と同様の図である。但し、溶融ガラス搬送管内には従来技術の溶融ガラス撹拌装置が配置されている。

【図7】図７は、図３と同様の図である。但し、溶融ガラス搬送管内にはリング翼を持たない溶融ガラス撹拌装置が配置されている。

【図8】図８は、図３と同様の図である。但し、本発明の溶融ガラス攪拌装置の構成が図３とは異なっている。

【図9】図９は、図３と同様の図である。但し、リング翼の配置が本発明の溶融ガラス攪拌装置の構成要件を満たしていない。

【図10】図１０は、図３と同様の図である。但し、本発明の溶融ガラス攪拌装置の構成が図３とは異なっている。

【図11】図１１は、図３と同様の図である。但し、本発明の溶融ガラス攪拌装置の構成が図３とは異なっている。

【図12】図１２は、図３と同様の図である。但し、本発明の溶融ガラス攪拌装置の構成が図３とは異なっている。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して本発明の溶融ガラス攪拌装置について説明する。

【0018】

図１は、本発明の溶融ガラス攪拌装置の一構成例を示した側面図である。
図１に示す溶融ガラス攪拌装置１０ａは、回転可能な中心軸１１を有し、該中心軸１１の下端部に攪拌部１２が設けられている。
攪拌部１２は、第１の撹拌翼１３、第２の撹拌翼１４、および、リング翼１５で構成されている。

【0019】

攪拌部１２のうち、溶融ガラスを攪拌する機能を担うのが第１の攪拌翼１３、および、第２の撹拌翼１４である。溶融ガラスを攪拌する機能を向上させるため、撹拌部１２には、第１の撹拌翼１３、および、第２の撹拌翼１４が複数設けられている。具体的には、中心軸１１の軸方向には、第１の撹拌翼１３、および、第２の撹拌翼１４が、それぞれ１つ以上設けられており、かつ、中心軸１１の軸方向における同位置には、中心軸１１の周方向に第１の撹拌翼１３、または、第２の撹拌翼１４が２つ以上設けられる。図１に示す溶融ガラス攪拌装置１０ａの場合、中心軸１１の軸方向において、上下方向に間隔を空けて３組の第１の撹拌翼１３が設けられており、第１の撹拌翼１３より上方には、上下方向に間隔を空けて３組の第２の撹拌翼１４が設けられている。なお、図１に示す溶融ガラス攪拌装置１０ａでは、第２の撹拌翼１４が、第１の撹拌翼１３より上側に全て設けられているが、後述する条件を満たす限り、第１の撹拌翼１３より下方に第２の撹拌翼１４が設けられていてもよい。
図１に示す溶融ガラス攪拌装置１０ａでは、中心軸１１の軸方向における同位置には、中心軸１１の周方向に間隔を空けて、第１の撹拌翼１３、および、第２の撹拌翼１４がそれぞれ４つずつ設けられている。
中心軸１１の軸方向における位置が互いに異なる第１の撹拌翼１３、第２の撹拌翼１４は、中心軸１１の周方向における向きが異なっていてもよい。図２は、本発明の溶融ガラス攪拌装置の別の一構成例を示した側面図である。図２に示す溶融ガラス攪拌装置１０ｂでは、中心軸１１の軸方向における位置が互いに異なる第１の撹拌翼１３、第２の撹拌翼１４は、中心軸１１の周方向における向きが異なっている。
なお、撹拌部１２における第１の撹拌翼１３、および、第２の撹拌翼１４の数はこれに限定されず、中心軸１１の軸方向における第１の撹拌翼１３、および、第２の撹拌翼１４の数は、それぞれ２組以下であってよく、４組以上であってもよい。また、中心軸１１の周方向における第１の撹拌翼１３、および、第２の撹拌翼１４の数は３以下であってもよく、５以上であってもよい。但し、中心軸１１の軸方向における第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の数が増加すると、撹拌部１２を回転させるのに必要なトルクが増加するため、中心軸１１の軸方向における第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の合計数は、８組以下であることが好ましい。中心軸１１の周方向における第１の撹拌翼１３または第２の撹拌翼１４の数についても、同様の理由から８以下が好ましい。

【0020】

中心軸１１の軸方向における同位置において、中心軸１１の周方向に２以上の配置する第１の撹拌翼１３または第２の撹拌翼１４は、互いに等間隔に配置することが好ましい。第１の撹拌翼１３または第２の撹拌翼１４同士の間隔が等間隔でないと、溶融ガラスを均一に撹拌できないおそれがある。一方、中心軸１１の軸方向については、各撹拌翼（第１の撹拌翼１３、第２の撹拌翼１４）は互いに等間隔に配置してもよいし、互いの間隔が等間隔ではなくてもよい。但し、中心軸１１の軸方向において、各撹拌翼（第１の撹拌翼１３、第２の撹拌翼１４）間の距離が小さいと、溶融ガラスの撹拌作用が低下するおそれがある。このため、中心軸１１の軸方向における各撹拌翼（第１の撹拌翼１３、第２の撹拌翼１４）間の距離は、４０ｍｍ以上であることが好ましく、５０ｍｍ以上であることがより好ましく、６０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
一方、中心軸１１の軸方向における各撹拌翼（第１の撹拌翼１３、第２の撹拌翼１４）間の距離が大きい場合も、溶融ガラスの撹拌作用が低下する。このため、中心軸１１の軸方向における各撹拌翼（第１の撹拌翼１３、第２の撹拌翼１４）間の距離は、２００ｍｍ以下であることが好ましく、１５０ｍｍ以下であることがより好ましく、１２０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。

【0021】

第１の攪拌翼１３、および、第２の撹拌翼１４は、長軸が中心軸１１と直交する板状体からなる。第１の攪拌翼１３、および、第２の撹拌翼１４をなす板状体は、その短軸が中心軸１１に対し傾斜しており、撹拌部１２を回転させた際に、溶融ガラスの上昇流、または、下降流を発生させる。詳しくは後述するが、第１の撹拌翼１３をなす板状体は、撹拌部１２を所定の方向に回転させた際に、溶融ガラスの上昇流を発生させるように、その短軸が傾斜している。第２の撹拌翼１４をなす板状体は、撹拌部１２を所定の方向に回転させた際に、溶融ガラスの下降流を発生させるように、その短軸が傾斜している。このため、第１の撹拌翼１３をなす板状体、および、第２の撹拌翼１４をなす板状体は、その短軸が、中心軸１１に対して、互いに逆向きに傾斜している。そして、撹拌部１２を構成する全ての第１の撹拌翼１３は、第１の撹拌翼１３をなす板状体の短軸が全て、中心軸１１に対して同一方向に傾斜している。撹拌部１２を構成する全ての第２の撹拌翼１４は、第２の撹拌翼１４をなす板状体の短軸が全て、中心軸１１に対して同一方向に傾斜している。
第１の撹拌翼１３をなす板状体の短軸と、中心軸１１と、がなす角度αは、０°超、９０°未満であり、３０°〜６０°であることが好ましい。第２の撹拌翼１４がなす板状体の短軸と、中心軸１１と、がなす角度βは、０°超、９０°未満であり、３０°〜６０°であることが好ましい。
撹拌部１２を構成する全ての第１の撹拌翼１３は、第１の撹拌翼１３をなす板状体の短軸と、中心軸１１と、がなす角度αがほぼ同一であることが好ましい。具体的には、撹拌部１２を構成する第１の撹拌翼１３における、第１の撹拌翼１３をなす板状体の短軸と、中心軸１１と、がなす角度αの最大値と最小値との差が２０°以下であることが好ましく、１０°以下であることがより好ましい。
撹拌部１２を構成する全ての第２の撹拌翼１４は、第２の撹拌翼１４をなす板状体の短軸と、中心軸１１と、がなす角度βがほぼ同一であることが好ましい。具体的には、撹拌部１２を構成する第２の撹拌翼１４における、第２の撹拌翼１４をなす板状体の短軸と、中心軸１１と、がなす角度βの最大値と最小値との差が２０°以下であることが好ましく、１０°以下であることがより好ましい。

【0022】

撹拌部１２を構成する第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４のうち、中心軸１１の軸方向における位置が同位置の撹拌翼、すなわち、中心軸１１の軸方向における位置が同位置の第１の撹拌翼１３または第２の撹拌翼１４は、第１の撹拌翼１３または第２の撹拌翼１４をなす板状体の寸法、すなわち、板状体の長軸方向の長さ、短軸方向の長さ、および、厚みが同一であることが求められる。中心軸１１の軸方向における位置が同位置の撹拌翼をなす板状体の寸法（長軸方向の長さ、短軸方向の長さ、および、厚み）が互いに異なっていると、溶融ガラスを均一に撹拌できないおそれがあるからである。一方、中心軸１１の軸方向における位置が互いに異なる第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４については、撹拌翼をなす板状体の寸法（長軸方向の長さ、短軸方向の長さ、および、厚み）が互いに異なっていてもよい。

【0023】

撹拌部１２のうち、リング翼１５は、溶融ガラス攪拌装置１０ａ内での溶融ガラスのすり抜けを抑制する機能、より具体的には、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管壁面近傍での溶融ガラスのすり抜けを抑制する機能を担う。

【0024】

リング翼１５は、円環形状であり、中心軸１１と同軸をなしている。
溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管におけるリング翼１５の位置が、後述する条件を満たす場合、撹拌部１２を所定の方向に回転させた際に、リング翼１５、溶融ガラス搬送管の壁面との間に下流に向かう流れをせき止める効果が生じる。そのため、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管壁面近傍の溶融ガラスが、リング翼１５の内側に誘導されることにより、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管壁面近傍での溶融ガラスのすり抜けが抑制される。
なお、円環形状をしたリング翼１５の外面および内面のうち、少なくとも一方には、撹拌作用を高めるために、周方向に伸びる凹状の溝が形成されていてもよい。

【0025】

本発明の溶融ガラス攪拌装置１０ａでは、撹拌部１２に設けられたリング翼１５の中心軸１１の軸方向における位置が、第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４のうち、いずれか１つと一致している。図１に示す溶融ガラス攪拌装置１０ａでは、リング翼１５の中心軸１１の軸方向における位置が、撹拌部１２を構成する第１の撹拌翼１３のうち、もっとも上方にある第１の撹拌翼１３と一致している。但し、撹拌部における第１の撹拌翼および第２の撹拌翼の構成によっては、リング翼の中心軸の軸方向における位置は、第２の撹拌翼と一致していてもよい。
本発明では、中心軸の軸方向における位置が、リング翼と一致する第１の撹拌翼または第２の撹拌翼を位置基準とする。図１に示す溶融ガラス攪拌装置１０ａの場合、リング翼１５の中心軸１１の軸方向における位置が一致している第１の撹拌翼１３を位置基準とする。

【0026】

図３は、図１に示す溶融ガラス攪拌装置１０ａを、溶融ガラス搬送管内に配置した状態で示した図である。図３において、溶融ガラス搬送管の主管１００内に溶融ガラス撹拌装置１０ａが配置されている。垂直方向に配向する主管１００の上流側および下流側には、それぞれ、枝管として水平管１１０，１２０が接続される。上流側の枝管１１０は、主管１００の下方に接続され、下流側の枝管１２０は、主管１００の上方に接続される。そのため、溶融ガラス撹拌装置１０ａが配置された主管１００内では、溶融ガラスＧが上向きに流れる。
図３において、下端部に撹拌部１２が設けられた中心軸１１を矢印方向に回転させた際に、第１の攪拌翼１３が溶融ガラスの上昇流を発生させ、第２の撹拌翼１４が溶融ガラスの下降流を発生させる。

【0027】

図３において、溶融ガラス攪拌装置１０ａは、溶融ガラス攪拌装置１０ａの撹拌部１２を構成する第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の最大径をＤ₁（ｍｍ）とし、溶融ガラス攪拌装置１０ａの攪拌部１２が設置されている部位における溶融ガラス搬送管（主管１００）の直径（内径）をＤ₂（ｍｍ）とし、溶融ガラス攪拌装置１０ａの撹拌部１２を構成するリング翼１５の外直径をＤ_r（ｍｍ）とするとき、下記式（１）および下記式（２）を満たす。
０．７×Ｄ₂ ≦ Ｄ₁ ≦ ０．９８×Ｄ₂ （１）
Ｄ_r ≦ Ｄ₁ （２）
ここで、撹拌部１２を構成する第１の撹拌翼１３の最大径と、第２の撹拌翼１４の最大径と、が異なる場合、いずれか最大径が大きい方をＤ₁とする。また、撹拌部１２を構成する、個々の第１の撹拌翼１３の最大径が異なる場合（もしくは、個々の第２の撹拌翼１４の最大径が異なる場合）、いずれか最大径が大きいものをＤ₁とする。

【0028】

Ｄ₁が０．９８×Ｄ₂より大きい場合、溶融ガラスの撹拌時において、溶融ガラス攪拌装置１０ａが配置された溶融ガラス搬送管、すなわち、主管１００の壁面に接触し、白金材料製の溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面を損傷するおそれがある。
一方、Ｄ₁が０．７×Ｄ₂より小さい場合、溶融ガラス攪拌装置１０ａが配置された溶融ガラス搬送管、すなわち、主管１００の壁面との間で生じる流れのせき止めが少なく、主管１００の壁面近傍を通過する溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制できない。
上記Ｄ₁および上記Ｄ₂は、下記式（１ａ）を満たすことがより好ましく、下記式（１ｂ）を満たすことがさらに好ましい。
０．７×Ｄ₂ ≦ Ｄ₁ ≦ ０．９６×Ｄ₂ （１ａ）
０．７×Ｄ₂ ≦ Ｄ₁ ≦ ０．９４×Ｄ₂ （１ｂ）
なお、第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の最大径をＤ₁（ｍｍ）としたが、第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４のいずれの径もが、式（１）、式（１ａ）、または式（１ｂ）を満たすことがより好ましい。

【0029】

図１、３に示す溶融ガラス攪拌装置１０ａでは、溶融ガラス攪拌装置１０ａの撹拌部１２を構成する第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の最大径Ｄ₁と、リング翼１５の外直径Ｄ_rと、が一致している。ここで、溶融ガラス攪拌装置１０ａの撹拌部１２を構成する第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４のうち、上記で定義した位置基準となる第１の撹拌翼１３以外は、その最大径がリング翼１５の外直径Ｄ_rと一致している。なお、上記で定義した位置基準となる第１の撹拌翼１３は、その構成上、リング翼１５の厚みの分だけ、リング翼１５の外直径Ｄ_rよりも最大径が小さくなる。
図１、３に示す溶融ガラス攪拌装置１０ａにおいて、溶融ガラス攪拌装置１０ａの撹拌部１２を構成する第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４のうち、上記で定義した位置基準となる第１の撹拌翼１３以外の最大径を、リング翼１５の外直径Ｄ_rより大きくしてもよい。この場合、溶融ガラス攪拌装置１０ａの撹拌部１２を構成する第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の最大径Ｄ₁は、リング翼１５の外直径Ｄ_rよりも大きくなる。
一方、リング翼１５の外直径Ｄ_rを、溶融ガラス攪拌装置１０ａの撹拌部１２を構成する第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の最大径Ｄ₁よりも大きくするのは不可である。その理由は、溶融ガラスの撹拌時において、溶融ガラス攪拌装置１０ａが配置された溶融ガラス搬送管の壁面に与える作用は、第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４よりも、リング翼１５のほうが大きく、局所的に大きな力がかかることになるため、白金材料製の溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面を損傷するおそれがあるからである。
リング翼１５の外直径Ｄ_rは、溶融ガラス攪拌装置１０ａの攪拌部１２が設置されている部位における溶融ガラス搬送管（主管１００）の直径（内径）Ｄ₂（ｍｍ）と、の関係で下記式を満たすことが好ましい。
０．７×Ｄ₂ ≦ Ｄ_r

【0030】

円環形状をしたリング翼１５は、撹拌部１２で溶融ガラスを撹拌する際に、破損することがないだけの強度が必要である。これを満たすため、リング翼１５には、最低限必要な厚みがある。但し、リング翼１５の厚みが大きくなると、撹拌部１２を所定の方向に回転させた際に、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導する作用が低下するうえ、撹拌部１２が設置された部位における溶融ガラスの流速が大きくなり、溶融ガラスの撹拌作用が低下する。
そのため、リング翼１５の厚みをｔ_r（ｍｍ）とするとき、該ｔ_rと、前記リング翼１５の外直径Ｄ_rと、が下記式（７）を満たすことが好ましい。
０．００１×Ｄ_r ≦ ｔ_r ≦ ０．５×Ｄ_r （７）
リング翼１５の厚みｔ_rが０．５×Ｄ_rより大きくなると、撹拌部１２を所定の方向に回転させた際に、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導する作用が低下するうえ、撹拌部１２が設置された部位における溶融ガラスの流速が大きくなり、溶融ガラスの撹拌作用が低下する。リング翼１５の厚みｔ_rが０．００１×Ｄ_rより小さいと、撹拌部１２で溶融ガラスを撹拌する際に、リング翼１５が破損するおそれがある。
なお、リング翼１５の厚みｔ_rとは、円環形状の径方向における厚み、すなわち、リング翼１５の（外直径−内直径）／２である。
リング翼１５の厚みｔ_rと、リング翼１５の外直径Ｄ_rと、が下記式（７ｂ）を満たすことがより好ましい。
０．０１×Ｄ_r ≦ ｔ_r ≦ ０．１×Ｄ_r （７ｂ）

【0031】

上述したように、本発明の溶融ガラス攪拌装置１０ａでは、撹拌部１２に設けられたリング翼１５の中心軸１１の軸方向における位置が、第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４のうち、いずれか１つ（位置基準）と一致している。このため、リング翼１５の高さは、位置基準となる第１の撹拌翼１３または第２の撹拌翼１４（図１に示す溶融ガラス攪拌装置１０ａの場合、第１の撹拌翼１３）の高さと実質同一である。

【0032】

本発明の溶融ガラス攪拌装置１０ａは、図３における上流側の枝管１１０の上端に対し、上方の距離を正とし、下方の距離を負とするとき、リング翼１５の下端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離が、−２５ｍｍ〜＋７５ｍｍである。以下、本明細書において、図３における上流側の枝管１１０の上端と、本発明の溶融ガラス攪拌装置１０ａの構成要素と、の距離を示す場合、上記と同じ正・負の関係となる。
リング翼１５の下端と、上流側の枝管１１０の上端との距離が−２５ｍｍより小さい値である場合、すなわち、リング翼１５の下端が、上流側の枝管１１０の上端より２５ｍｍ以上下方にある場合、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制できない。また、リング翼１５の下端と、上流側の枝管１１０の上端との距離が＋７５ｍｍより大きい場合、すなわち、リング翼１５の下端が、上流側の枝管１１０の上端より７５ｍｍ以上上方にある場合、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制できない。
本発明の溶融ガラス攪拌装置１０ａは、リング翼１５の下端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離が、０ｍｍ〜＋５０ｍｍであることが好ましい。

【0033】

また、本発明の溶融ガラス攪拌装置１０ａは、リング翼１５の上端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離が、０ｍｍ超、＋１００ｍｍ以下である。
リング翼１５の上端と、上流側の枝管１１０の上端との距離が０ｍｍ以下の場合、すなわち、リング翼１５の上端が、上流側の枝管１１０の上端と同一の高さであるか、または、上流側の枝管１１０の上端より下方にある場合、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制できない。また、リング翼１５の上端と、上流側の枝管１１０の上端との距離が＋１００ｍｍより大きい場合、すなわち、リング翼１５の上端が、上流側の枝管１１０の上端より１００ｍｍ以上上方にある場合、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制できない。
本発明の溶融ガラス攪拌装置１０ａにおいて、リング翼１５の上端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離が、０ｍｍ超、＋５０ｍｍ以下であることが好ましい。

【0034】

また、本発明の溶融ガラス攪拌装置では、位置基準が第１の撹拌翼１３の場合と、位置基準が第２の撹拌翼の場合と、で、撹拌部１２を構成する他の撹拌翼の配置が異なる。図１、３に示す溶融ガラス撹拌装置１０ａは、位置基準が第１の撹拌翼１３であるが、この場合、図１、３に示すように、位置基準の直上には第２の撹拌翼１４が位置しており、かつ、位置基準より下方には第２の撹拌翼１４が存在しない。位置基準の直上に第１の撹拌翼１３が位置している場合や、位置基準より下方に第２の撹拌翼１４が存在している場合は、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が大幅に減少する。なお、位置基準の直上に第２の撹拌翼１４が位置しており、かつ、位置基準より下方に第２の撹拌翼１４が存在しなければよく、位置基準よりさらに上側には、第１の撹拌翼１３が位置してもよい。

【0035】

図４に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｃは、撹拌部１２における第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の配置が、図１、３に示す溶融ガラス撹拌装置１０ａとは異なっている。図４に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｃは、中心軸１１の軸方向において、下側から順に、上下方向に間隔を空けて、２組の第１の撹拌翼１３、２組の第２の撹拌翼１４、２組の第１の撹拌翼１３、および、２組の第２の撹拌翼１４が設けられている。リング翼１５の中心軸の軸方向における位置は、もっとも下側にある第２の撹拌翼１４と一致している。
図４に示す溶融ガラス攪拌装置１０ｃの場合、リング翼１５の中心軸１１の軸方向における位置が一致している第２の撹拌翼１４を位置基準とする。
なお、図４に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｃの場合も、中心軸１１の軸方向における同位置には、中心軸１１の周方向に間隔を空けて、第１の撹拌翼１３、および、第２の撹拌翼１４がそれぞれ４つずつ設けられている。
図４に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｃのように、位置基準が第２の撹拌翼１４の場合、該位置基準の直下に第１の撹拌翼１３が位置しており、かつ、位置基準より下方には第２の撹拌翼１４が存在しない。位置基準の直下に第２の撹拌翼１４が位置している場合や、位置基準より下方に第２の撹拌翼１４が存在している場合は、溶融ガラス攪拌装置１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が大幅に減少する。なお、位置基準の直下に第１の撹拌翼１３が位置しており、かつ、位置基準より下方に第２の撹拌翼１４が存在しなければよく、位置基準より上側に第２の撹拌翼１４が位置してもよい。

【0036】

したがって、図１，３に示す溶融ガラス撹拌装置１０ａのように、位置基準が第１の撹拌翼１３の場合と、図４に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｃのように、位置基準が第２の撹拌翼１４の場合のいずれの場合も、位置基準となる撹拌翼の直近には、撹拌翼をなす板状体の短軸の向きが位置基準とは逆向きの撹拌翼が位置している。すなわち、図１，３に示す溶融ガラス撹拌装置１０ａのように、位置基準が第１の撹拌翼１３の場合、該第１の撹拌翼１３の直上に第２の撹拌翼１４が位置している。また、図４に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｃのように、位置基準が第２の撹拌翼１４の場合、該第２の撹拌翼１４の直下に第１の撹拌翼１３が位置している。このような配置とすることにより、リング翼１５の下方と上方では、互いに逆向きの溶融ガラスの流れが形成される。すなわち、リング翼１５の下方では溶融ガラスの上昇流が形成され、リング翼１５の上方では溶融ガラスの下降流が形成される。これにより、溶融ガラス攪拌装置１０ａまたは１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導する作用が促進される。その結果、溶融ガラス攪拌装置１０ａまたは１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスのすり抜けが抑制される。
位置基準が第１の撹拌翼１３であって、位置基準の直上に第１の撹拌翼１３が位置している場合は、リング翼１５の上方で溶融ガラスの下降流が形成されないため、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導する作用が促進されない。そのため、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスのすり抜けが抑制できない。位置基準が第２の撹拌翼１４であって、位置基準の直下に第２の撹拌翼１４が位置している場合は、リング翼１５の下方で溶融ガラスの上昇流が形成されないため、溶融ガラス攪拌装置１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導する作用が促進されない。そのため、溶融ガラス攪拌装置１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスのすり抜けが抑制できない。位置基準が第１の撹拌翼１３、第２の撹拌翼１４のいずれかであっても、位置基準より下方に第２の撹拌翼１４が存在している場合は、リング翼１５の下方での溶融ガラスの上昇流の形成が不充分になる。そのため、溶融ガラス攪拌装置１０ａまたは１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が大幅に減少する。

【0037】

本発明の溶融ガラス攪拌装置は、中心軸１１の軸方向において、位置基準より上方には、互いに位置基準の直近にある第１の撹拌翼１３と、第２の撹拌翼１４と、の中間位置を、撹拌翼の切り替え位置とするとき、該切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離が、０ｍｍ超、＋２５０ｍｍ以下である。
撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端との距離が０ｍｍ以下の場合、すなわち、撹拌翼の切り替え位置が、上流側の枝管１１０の上端と同一の高さであるか、または、上流側の枝管１１０の上端より下方にある場合、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制できない。また、撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端との＋２５０ｍｍより大きい場合、すなわち、撹拌翼の切り替え位置が、上流側の枝管１１０の上端より２５０ｍｍ以上上方にある場合、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が大幅に減少する。
本発明の溶融ガラス攪拌装置において、撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離が、＋５０ｍｍ〜＋２００ｍｍであることが好ましく、＋５０ｍｍ〜＋１５０ｍｍであることがより好ましい。

【0038】

本発明の溶融ガラス攪拌装置において、位置基準となる撹拌翼を中心として、上下方向にそれぞれ２組以内の第１の撹拌翼および第２の撹拌翼を、撹拌翼の第１群とする。図１〜３に示す溶融ガラス撹拌装置１０ａおよび１０ｂの場合、位置基準となる第１の撹拌翼１３を中心にして、下側２組の第１の撹拌翼１３、および、上側２組の第２の撹拌翼１４が撹拌翼の第１群１６である。図４に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｃの場合、位置基準となる第２の撹拌翼１４を中心にして、下側２組の第１の撹拌翼１３、上側１組の第２の撹拌翼１４、および、上側１組の第１の撹拌翼１３が撹拌翼の第１群１６である。
本発明の溶融ガラス攪拌装置において、上記で定義した撹拌翼の第１群１６よりも上方に位置する第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４を撹拌翼の第２群１７とする。図１〜３に示す溶融ガラス撹拌装置１０ａおよび１０ｂの場合、撹拌翼の第１群１６よりも上方に位置する１組の第２の撹拌翼１４が撹拌翼の第２群１７である。図４に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｃの場合、撹拌翼の第１群１６よりも上方に位置する１組の第１の撹拌翼１３および２組の第２の撹拌翼１４が撹拌翼の第２群１７である。
本発明の溶融ガラス攪拌装置では、撹拌翼の第１群１６に含まれる第１の撹拌翼１３による溶融ガラス流の上昇力をＦ₁とし、撹拌翼の第１群１６に含まれる第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力をＦ₂とするとき、該Ｆ₁およびＦ₂が、第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の回転速度が５〜１００ｒｐｍの条件で下記式（３）を満たすことが好ましい。
１．０５ ≦ Ｆ₁／Ｆ₂ ≦ １．５ （３）
Ｆ₁およびＦ₂が上記式（３）を満たしていれば、第１の撹拌翼１３による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁が、第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂より若干強くなるため、リング翼１５が設けられた位置において、適度な強さの溶融ガラスの上昇流が形成される。これにより、溶融ガラス攪拌装置１０ａ、１０ｂ、または１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導する作用が促進される。その結果、溶融ガラス攪拌装置１０ａ、１０ｂ、または１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスのすり抜けがさらに抑制される。
Ｆ₁／Ｆ₂＜１．０５の場合、第１の撹拌翼１３による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁と、第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂と、に有意な差が無いか、または、第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂のほうが強くなる。そのため、リング翼１５が設けられた位置で溶融ガラスの上昇流が形成されず、溶融ガラス攪拌装置１０ａ、１０ｂ、または１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導する作用が低下するおそれがある。そのため、溶融ガラス攪拌装置１０ａ、１０ｂ、または１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が低下するおそれがある。
一方、Ｆ₁／Ｆ₂＞１．５の場合、第１の撹拌翼１３による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁が、第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂より強すぎるため、リング翼１５が設けられた位置で形成される溶融ガラスの上昇流が強くなり過ぎ、溶融ガラス攪拌装置１０ａ、１０ｂ、または１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼１５の内側に誘導する作用が促進されない。そのため、溶融ガラス攪拌装置１０ａ、１０ｂ、または１０ｃが設置された溶融ガラス搬送管（主管１００）の壁面近傍の溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が低下するおそれがある。また、溶融ガラスの上昇流と下降流とが合流することによる撹拌作用が低下するために第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４による撹拌作用が低下するおそれがある。
なお、Ｆ₁は、溶融ガラスが上昇方向に流れていく場において第１の撹拌翼１３の前後での圧力損失とみなすことができる。第１の撹拌翼１３による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁が大きいほど、第１の撹拌翼１３の前後での圧力損失が減少する。Ｆ₂は、第２の撹拌翼１４の前後での圧力損失とみなすことができる。第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂が大きいほど、第２の撹拌翼１４の前後での圧力損失が増加する。
Ｆ₁およびＦ₂が、第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の回転速度が５〜１００ｒｐｍの条件で下記式（３ｂ）を満たすことがより好ましい。
１．２ ≦ Ｆ₁／Ｆ₂ ≦ １．５ （３ｂ）
Ｆ₁／Ｆ₂はたとえば以下のようにしてモデル試験装置を用いて求めることができる。図５はＦ₁／Ｆ₂を求める際に使用するモデル試験装置の一構成例を示した図である。図５は、基本的に図３と同じ構成である。但し、溶融ガラス攪拌装置１０ａの撹拌部１２は、撹拌翼の第１群１６のみで構成されている。また、上流側の枝管１１０、および、下流側の枝管１２０には、枝管１１０、１２０内での溶融ガラスＧの圧力（静圧）を液面の高さにより観察するための分岐管１３０、１４０がそれぞれ設けられている。溶融ガラスＧを模擬した流体が図５に示すモデル試験装置を矢印方向に流れる場合に、主管１００内に設置した溶融ガラス攪拌装置１０ａの撹拌部１２（第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４）が停止している時の主管１００前後のＡ地点（分岐管１３０）とＢ地点（分岐管１４０）の液面差(L_A-B)₀を基準とし、撹拌部１２（第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４）を回転した際のＡ地点（分岐管１３０）とＢ地点（分岐管１４０）の液面差(L_A-B)から、Ｆ₁／Ｆ₂は下記式（３ｃ）により求められる。
Ｆ₁／Ｆ₂ ＝ １−（Ｌ_A-B −（Ｌ_A-B）₀）／（Ｌ_A-B）₀ （３ｃ）

【0039】

本発明の溶融ガラス攪拌装置では、撹拌翼の第２群１７に含まれる第１の撹拌翼１３による溶融ガラス流の上昇力をＦ₃とし、撹拌翼の第２群１７に含まれる第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力をＦ₄とするとき、第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の回転速度が５〜１００ｒｐｍの際、Ｆ₃＝Ｆ₄となることが好ましい。撹拌翼の第２群１７による混合領域を通過する際、溶融ガラス流が上方または下方のいずれか一方に流れることなく、溶融ガラス流の上昇流と下降流とが合流することによる撹拌作用を多く受け、溶融ガラスの撹拌が進行するためである。
Ｆ₃／Ｆ₄は、Ｆ₁／Ｆ₂と同様の手順で求めることができる。但し、Ｆ₃／Ｆ₄を求める際に使用するモデル試験装置は、溶融ガラス攪拌装置１０ａの撹拌部１２が撹拌翼の第２群１７のみで構成されたものとする。溶融ガラスＧを模擬した流体がモデル試験装置を図５の矢印方向に流れる場合に、主管１００内に設置した溶融ガラス攪拌装置１０ａの撹拌部１２（第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４）が停止している時の主管１００前後のＡ地点（分岐管１３０）とＢ地点（分岐管１４０）の液面差(L_A-B)₀を基準とし、撹拌部１２（第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４）を回転した際のＡ地点（分岐管１３０）とＢ地点（分岐管１４０）の液面差(L_A-B)から、Ｆ₃／Ｆ₄は下記式（３ｄ）により求められる。
Ｆ₃／Ｆ₄ ＝ １−（Ｌ_A-B −（Ｌ_A-B）₀）／（Ｌ_A-B）₀ （３ｄ）
式（３ｄ）より、撹拌部１２の停止時の液面差（Ｌ_A-B）₀と、回転時の液面差（Ｌ_Ａ-Ｂ）が等しくなるとき、Ｆ₃＝Ｆ₄であることが実験的に求められる。

【0040】

以上、図３、４に示す構造の溶融ガラス搬送管、すなわち、垂直方向に配向する主管１００の上流側および下流側には、それぞれ、枝管として水平管１１０，１２０が接続され、上流側の枝管１１０が主管１００の下方に接続され、下流側の枝管１２０が主管１００の上方に接続される構造の溶融ガラス搬送管の主管内で溶融ガラスを撹拌する溶融ガラス撹拌装置について説明した。本発明の溶融ガラス撹拌装置の別の態様（以下、「本発明の溶融ガラス撹拌装置（２）」とする。）は、図３、４に示す溶融ガラス搬送管とは異なる構造の溶融ガラス搬送管（以下、「溶融ガラス搬送管（２）」とする。）の主管内で溶融ガラスを撹拌する。溶融ガラス搬送管（２）は、垂直方向に配向する主管の上流側および下流側には、それぞれ、枝管として水平管が接続され、上流側の枝管が主管の上方に接続され、下流側の枝管が主管の下方に接続される。したがって、溶融ガラス搬送管（２）は、図３、４に示す溶融ガラス搬送管において、上流側の枝管１１０が主管１００の上方に接続され、下流側の枝管１２０が主管１００の下方に接続された構造であり、溶融ガラス撹拌装置（２）が配置された主管内では溶融ガラスが下向きに流れる。本発明の溶融ガラス撹拌装置（２）は、以下に述べる点が上述した本発明の溶融ガラス撹拌装置とは異なる。
溶融ガラス攪拌装置（２）は、溶融ガラス攪拌装置（２）の撹拌部を構成する第１の撹拌翼および第２の撹拌翼の最大径をＤ₁（ｍｍ）とし、溶融ガラス攪拌装置（２）の攪拌部が設置されている部位における溶融ガラス搬送管（２）（主管）の直径（内径）をＤ₂（ｍｍ）とし、溶融ガラス攪拌装置（２）の撹拌部を構成するリング翼の外直径をＤ_r（ｍｍ）とするとき、下記式（４）および下記式（５）を満たす。
０．７×Ｄ₂ ≦ Ｄ₁ ≦ ０．９８×Ｄ₂ （４）
Ｄ_r ≦ Ｄ₁ （５）
ここで、撹拌部を構成する第１の撹拌翼の最大径と、第２の撹拌翼の最大径と、が異なる場合、いずれか最大径が大きい方をＤ₁とする。また、撹拌部を構成する、個々の第１の撹拌翼の最大径が異なる場合（もしくは、個々の第２の撹拌翼の最大径が異なる場合）、いずれか最大径が大きいものをＤ₁とする。
Ｄ₁が０．９８×Ｄ₂より大きい場合、溶融ガラスの撹拌時において、溶融ガラス攪拌装置（２）が配置された溶融ガラス搬送管（２）、すなわち、主管の壁面に接触し、白金材料製の溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面を損傷するおそれがある。
一方、Ｄ₁が０．７×Ｄ₂より小さい場合、溶融ガラス攪拌装置（２）が配置された溶融ガラス搬送管（２）、すなわち、主管の壁面との間で生じる流れのせき止めが少なく、主管の壁面近傍を通過する溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制できない。
上記Ｄ₁および上記Ｄ₂は、下記式（４ａ）を満たすことがより好ましく、下記式（４ｂ）を満たすことがさらに好ましい。
０．７×Ｄ₂ ≦ Ｄ₁ ≦ ０．９６×Ｄ₂ （４ａ）
０．７×Ｄ₂ ≦ Ｄ₁ ≦ ０．９４×Ｄ₂ （４ｂ）
なお、第１の撹拌翼および第２の撹拌翼の最大径をＤ₁（ｍｍ）としたが、第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４のいずれの径もが、式（４）、式（４ａ）、または式（４ｂ）を満たすことがより好ましい。

【0041】

本発明の溶融ガラス撹拌装置（２）では、上流側の枝管の下端に対して、上方の距離を正とし、下方の距離を負とするとき、溶融ガラス撹拌装置（２）の各構成要素を、以下に述べる所定の位置関係とする。
本発明の溶融ガラス撹拌装置（２）では、リング翼の上端と、上流側の枝管の下端と、の距離が、−７５ｍｍ〜＋２５ｍｍである。
リング翼の上端と、上流側の枝管の下端との距離が＋２５ｍｍより大きい場合、すなわち、リング翼の上端が、上流側の枝管の下端より２５ｍｍ以上上方にある場合、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制できない。また、リング翼の上端と、上流側の枝管の下端との距離が−７５ｍｍより小さい値である場合、すなわち、リング翼の上端が、上流側の枝管１１０の下端より７５ｍｍ以上下方にある場合、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が大幅に減少する。
本発明の溶融ガラス攪拌装置（２）では、リング翼の上端と、上流側の枝管の下端と、の距離が、−５０ｍｍ以上、０ｍｍ以下であることが好ましい。

【0042】

本発明の溶融ガラス撹拌装置（２）では、リング翼の下端と、上流側の枝管の下端と、の距離が、−１００ｍｍ以上、０ｍｍ未満である。
リング翼の下端と、上流側の枝管の下端との距離が０ｍｍ以上の場合、すなわち、リング翼の下端が、上流側の枝管の下端と同一の高さであるか、または、上流側の枝管の下端より上方にある場合、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制できない。また、リング翼の下端と、上流側の枝管の下端との距離が−１００ｍｍより小さい値である場合、すなわち、リング翼の下端が、上流側の枝管の下端より１００ｍｍ以上下方にある場合、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が大幅に減少する。
本発明の溶融ガラス攪拌装置（２）では、リング翼の下端と、上流側の枝管の下端と、の距離が、−５０ｍｍ以上、０ｍｍ未満であることが好ましい。

【0043】

本発明の溶融ガラス攪拌装置（２）では、位置基準が第１の撹拌翼の場合、該位置基準の直上には第２の撹拌翼が位置しており、かつ、位置基準より上方には第１の撹拌翼が存在しない。位置基準の直上に第１の撹拌翼が位置している場合や、位置基準より上方に第１の撹拌翼が存在している場合は、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制できない。なお、位置基準の直上に第２の撹拌翼が位置しており、かつ、位置基準より上方に第１の撹拌翼が存在しなければよく、位置基準より下側には、第１の撹拌翼が位置してもよい。
位置基準が第２の撹拌翼の場合、該位置基準の直下に第１の撹拌翼が位置しており、かつ、位置基準より上方には第１の撹拌翼が存在しない。位置基準の直下に第２の撹拌翼が位置している場合や、位置基準より上方に第１の撹拌翼が存在している場合は、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が大幅に減少する。なお、位置基準の直下に第１の撹拌翼が位置しており、かつ、位置基準より上方に第１の撹拌翼が存在しなければよく、位置基準より下側に第１の撹拌翼が位置してもよい。

【0044】

本発明の溶融ガラス攪拌装置（２）は、撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管の下端と、の距離が、−２５０ｍｍ以上、０ｍｍ未満である。
撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管の下端との距離が０ｍｍ以上の場合、すなわち、撹拌翼の切り替え位置が、上流側の枝管の下端と同一の高さであるか、または、上流側の枝管の下端より上方にある場合、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が大幅に減少する。また、撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管の下端との距離が−２５０ｍｍより小さい値である場合、すなわち、撹拌翼の切り替え位置が、上流側の枝管の下端より２５０ｍｍ以上下方にある場合、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導することができず、溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が大幅に減少する。
本発明の溶融ガラス攪拌装置において、撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管の下端と、の距離が、−２００ｍｍ〜−５０ｍｍであることが好ましく、−１５０ｍｍ〜−５０ｍｍであることがより好ましい。

【0045】

本発明の溶融ガラス攪拌装置（２）は、位置基準となる撹拌翼を中心として、上下方向にそれぞれ２組以内の第１の撹拌翼および第２の撹拌翼を、撹拌翼の第１群とする点は、上述した本発明の溶融ガラス攪拌装置と同じである。但し、撹拌翼の第１群よりも下方に位置する第１の撹拌翼および第２の撹拌翼を撹拌翼の第２群とする。
本発明の溶融ガラス攪拌装置（２）では、撹拌翼の第１群に含まれる第１の撹拌翼１３による溶融ガラス流の上昇力をＦ₁とし、撹拌翼の第１群に含まれる第２の撹拌翼による溶融ガラス流の下降力をＦ₂とするとき、該Ｆ₁およびＦ₂が、第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の回転速度が５〜１００ｒｐｍの条件で下記式（６）を満たすことが好ましい。
１．０５ ≦ Ｆ₂／Ｆ₁ ≦ １．５ （６）
Ｆ₁およびＦ₂が上記式（６）を満たしていれば、第２の撹拌翼による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂が、第１の撹拌翼による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁より若干強くなるため、リング翼が設けられた位置において、適度な強さの溶融ガラスの上昇流が形成される。これにより、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導する作用が促進される。その結果、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスのすり抜けがさらに抑制される。
Ｆ₂／Ｆ₁＜１．０５の場合、第２の撹拌翼による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂と、第１の撹拌翼による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁と、に有意な差が無いか、または、第１の撹拌翼による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁のほうが強くなるため、リング翼が設けられた位置で溶融ガラスの下降流が形成されず、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導する作用が低下するおそれがある。そのため、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が低下するおそれがある。
一方、Ｆ₂／Ｆ₁＞１．５の場合、第２の撹拌翼による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂が、第１の撹拌翼による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁より強すぎるため、リング翼が設けられた位置で形成される溶融ガラスの下降流が強くなり過ぎ、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスを、リング翼の内側に誘導する作用が低下するおそれがある。そのため、溶融ガラス攪拌装置（２）が設置された溶融ガラス搬送管（２）（主管）の壁面近傍の溶融ガラスのすり抜けを抑制する効果が低下するおそれがある。また、溶融ガラスの上昇流と下降流とが合流することによる撹拌作用が低下するために第１の撹拌翼および第２の撹拌翼による撹拌作用も低下するおそれがある。
Ｆ₁およびＦ₂が、第１の撹拌翼および第２の撹拌翼の回転速度が５〜１００ｒｐｍの条件で下記式（６ｂ）を満たすことがより好ましい。
１．２ ≦ Ｆ₂／Ｆ₁ ≦ １．５ （６ｂ）

【0046】

なお、本発明の溶融ガラス攪拌装置の各構成要素、すなわち、中心軸、第１の撹拌翼、第２の撹拌翼、および、リング翼の構成材料は、溶融ガラスに対して耐熱性、耐侵食性のある材料であれば、特に限定されず、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、強度を向上させるために、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。

【0047】

次に、本発明の溶融ガラス攪拌方法について説明する。本発明の溶融ガラスの攪拌方法では、上述した構造の溶融ガラス搬送管または溶融ガラス搬送管（２）の主管内に、本発明の溶融ガラス撹拌装置または本発明の溶融ガラス撹拌装置（２）を設置し、該溶融ガラス搬送管の主管内の溶融ガラスを攪拌する。
本発明の適用対象は特に限定されないが、粘度１００〜７０００ｄＰａ・ｓ、より好ましくは粘度２００〜６０００ｄＰａ・ｓの溶融ガラスを搬送量１〜５０ｍ³／（時間・Ｓ）（Ｓは搬送管の断面積）、より好ましくは搬送量２〜５０ｍ³／（時間・Ｓ）で搬送する溶融ガラス搬送管に対して適用することが好ましい。
また、本発明の溶融ガラスの攪拌方法は、攪拌後の溶融ガラスが均質性に優れることから、ＦＰＤ用のガラス基板、光学用レンズ、光通信用ファイバ、光学フィルタ、太陽電池用基板、蛍光管のように、均質性についての要求がきわめて厳しい用途のガラスを製造する過程で実施される溶融ガラスの攪拌に適用することが好ましい。

【0048】

次に、本発明の板ガラス製造装置について説明する。板ガラス製造装置は、最小限の構成として、ガラス原料を溶解させて溶融ガラスとするガラス溶解装置、溶融ガラスを成形して板ガラスとする板ガラス成形装置（例えば、フロート法やダウンドロー法による成形装置）、および、該ガラス溶解装置で得られた溶融ガラスを板ガラス成形装置に搬送する目的で、該ガラス溶解装置と該板ガラス成形装置との間に設けられた溶融ガラス搬送管を有する。板ガラス製造装置は、ガラス溶解装置、および、板ガラス成形装置以外の構成要素を通常有している。このような他の構成要素の一例を挙げると、溶融ガラスの清澄を行うための清澄装置（例えば、減圧脱泡装置）がある。そして、これらの構成要素間で溶融ガラスを搬送するため、板ガラス製造装置は通常複数の溶融ガラス搬送管を有している。本発明の板ガラス製造装置では、これら複数存在する溶融ガラス搬送管のいずれか１つ、あるいは、複数に上述した本発明の溶融ガラス攪拌装置、または、本発明の溶融ガラス攪拌装置（２）が設置されている。本発明の板ガラス製造装置において、本発明の溶融ガラス攪拌装置を設置する位置は特に限定されない。したがって、板ガラス製造装置を構成するいずれの溶融ガラス搬送管に、本発明の溶融ガラス攪拌装置を設置してもよい。また、設置する溶融ガラス攪拌装置の数も特に限定されない。但し、板ガラス製造装置は、構成要素として清澄装置（例えば、減圧脱泡装置）を含む場合、清澄装置の上流側の溶融ガラス搬送管（以下、第１の溶融ガラス搬送管という）および清澄装置の下流側の溶融ガラス搬送管（以下、第２の溶融ガラス搬送管という）のうち、少なくとも一方に本発明の溶融ガラス攪拌装置を設置することが均質性の高い板ガラスを製造するうえで好ましい。より好ましくは、第１の溶融ガラス搬送管に、本発明の溶融ガラス攪拌装置を設置する。さらに好ましくは、第１の溶融ガラス搬送管および第２の溶融ガラス搬送管の両方に、本発明の溶融ガラス攪拌装置を設置する。
本発明の板ガラス製造装置は、様々な用途の板ガラスの製造に適用可能であるが、ＦＰＤ用のガラス基板のように、均質性についての要求がきわめて厳しい用途の板ガラス（特に板厚０．０５〜０．７ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．３ｍｍ以下）の製造に適用することが特に好ましい。
本発明の板ガラス製造装置を用いて板ガラスを製造することにより、未融解原料の混在がなく、透明性が高く、平坦度が高い板ガラスが得られる。

【実施例】

【0049】

以下の実施例および比較例では、溶融ガラス搬送管内を搬送される溶融ガラスの攪拌作用についてモデル試験（溶融ガラスを模擬した流体を使用しての実験）を実施した。モデル試験で使用した溶融ガラス搬送管は、図３に示すように、垂直方向に配向する主管１００の上流側および下流側には、それぞれ、枝管として水平管１１０，１２０が接続され、上流側の枝管１１０が主管１００の下方に接続され、下流側の枝管１２０が主管１００の上方に接続される構造である。モデル試験において、流体は、枝管１１０、主管１００、枝管１２０の順に移動する。図３に示す溶融ガラス搬送管は、溶融ガラス撹拌装置が設置される主管の直径Ｄ₂が１００ｍｍである。
また、溶融ガラス搬送管内を搬送される流体に関する条件は以下の通りであり、該流体中にトレーサーを流し、流体の混合状態を、可視化により確認した。
粘度：４００ｄＰａ・ｓ
搬送量：３０ｍ³／（時間・Ｓ）

【0050】

（実施例１）
図３に示す本発明の溶融ガラス撹拌装置１０ａを溶融ガラス搬送管の主管１００内に設置して、攪拌した際の流体の挙動を評価した。溶融ガラス撹拌装置の各部の寸法は以下の通り。
第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の最大径Ｄ₁：８０ｍｍ
リング翼１５の外直径Ｄ_r：８０ｍｍ
リング翼１５の下端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋１０ｍｍ
リング翼１５の上端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋３０ｍｍ
撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋４５ｍｍ
撹拌翼の第１群１６に含まれる第１の撹拌翼１３による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁と、撹拌翼の第１群１６に含まれる第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂と、の比Ｆ₁／Ｆ₂（第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の回転速度は２１ｒｐｍ）：１．２
なお、上記した溶融ガラス搬送管の寸法、および、溶融ガラス撹拌装置の各部の寸法は、実際の溶融ガラス搬送管および該搬送管内に配置される溶融ガラス撹拌装置（以下、本明細書において、「実機」という）の寸法ではなく、これらの縮小モデルの寸法である。
図３に示すように、撹拌部１２が設けられた中心軸１１を時計廻りに回転させた。第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の回転速度は、縮小モデルと実機との流体力学上の相似条件で見た場合に、実機の回転速度で２１ｒｐｍとなる回転速度とした。
溶融ガラスを模擬した流体では、溶融ガラス攪拌装置１０ａが設置された主管１００の壁面近傍の流体のすり抜けが抑制されていた。

【0051】

（実施例２）
図４に示す本発明の溶融ガラス撹拌装置１０ｃを溶融ガラス搬送管の主管１００内に設置して、攪拌した際の流体の挙動を評価した。溶融ガラス撹拌装置１０ｂの各部の寸法は以下の通り。
第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の最大径Ｄ₁：８０ｍｍ
リング翼１５の外直径Ｄ_r：８０ｍｍ
リング翼１５の下端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋１０ｍｍ
リング翼１５の上端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋３０ｍｍ
撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋８０ｍｍ
撹拌翼の第１群１６に含まれる第１の撹拌翼１３による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁と、撹拌翼の第１群１６に含まれる第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂と、の比Ｆ₁／Ｆ₂（第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の回転速度は２１ｒｐｍ）：１．１
溶融ガラスを模擬した流体では、溶融ガラス攪拌装置１０ｃが設置された主管１００の壁面近傍の流体のすり抜けが抑制されていた。

【0052】

（比較例１）
図６に示す従来の溶融ガラス撹拌装置２０を溶融ガラス搬送管の主管１００内に設置して、攪拌した際の流体の挙動を評価した。溶融ガラス撹拌装置２０は、中心軸２１のうち、撹拌翼２４およびリング翼２５が設けられた撹拌部２２の部分が、拡径した拡径部２３となっている。該拡径部２３の周囲に、中心軸２１の軸方向において、上下方向に間隔を空けて７組の撹拌翼２４が設けられており、中心軸２１の軸方向における同位置には、中心軸の周方向に、間隔を空けて６つの撹拌翼２４が設けられている。撹拌翼２４が板状体からなり、その長軸は中心軸２１と直交しており、その短軸は中心軸２１と平行である。
溶融ガラス撹拌装置２０の各部の寸法は以下の通り。
撹拌部２２の最大径Ｄ₁：８０ｍｍ
リング翼２５の外直径Ｄ_r：８０ｍｍ
リング翼２５の下端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：０ｍｍ
リング翼２５の上端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋２０ｍｍ
溶融ガラスを模擬した流体では、溶融ガラス攪拌装置２０が設置された主管１００の壁面近傍の流体のすり抜けが抑制できなかった。

【0053】

（比較例２）
図７に示す溶融ガラス撹拌装置３０を溶融ガラス搬送管の主管１００内に設置して、攪拌した際の流体の挙動を評価した。溶融ガラス撹拌装置３０は、リング翼が設けられていない以外は、図４に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｃと同様の構成である。
溶融ガラス撹拌装置３０の各部の寸法は以下の通り。
第１の撹拌翼３３および第２の撹拌翼３４の最大径Ｄ₁：８０ｍｍ
一番下にある第２の撹拌翼３４の下端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋１０ｍｍ
撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋８０ｍｍ
溶融ガラスを模擬した流体では、溶融ガラス攪拌装置３０が設置された主管１００の壁面近傍の流体のすり抜けが抑制できなかった。

【0054】

（実施例３）
図８に示す溶融ガラス撹拌装置４０を溶融ガラス搬送管の主管１００内に設置して、攪拌した際の流体の挙動を評価した。
溶融ガラス撹拌装置４０の各部の寸法は以下の通り。
第１の撹拌翼４３および第２の撹拌翼４４の最大径Ｄ₁：８０ｍｍ
リング翼４５の外直径Ｄ_r：８０ｍｍ
リング翼４５の下端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋１０ｍｍ
リング翼４５の上端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋３０ｍｍ
撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋４５ｍｍ
撹拌翼の第１群４６に含まれる第１の撹拌翼４３による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁と、撹拌翼の第１群４６に含まれる第２の撹拌翼４４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂と、の比Ｆ₁／Ｆ₂（第１の撹拌翼４３および第２の撹拌翼４４の回転速度は２１ｒｐｍ）：１．０
撹拌翼の第２群４７に含まれる第１の撹拌翼４３による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₃と、撹拌翼の第２群４７に含まれる第２の撹拌翼４４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₄と、の関係：Ｆ₃＝Ｆ₄
溶融ガラスを模擬した流体では、溶融ガラス攪拌装置４０が設置された主管１００の壁面近傍の流体のすり抜けが抑制されたが、その効果は実施例１の約１／３であった。

【0055】

（比較例３）
図９に示す溶融ガラス撹拌装置５０を溶融ガラス搬送管の主管１００内に設置して、攪拌した際の流体の挙動を評価した。
溶融ガラス撹拌装置５０の各部の寸法は以下の通り。
第１の撹拌翼５３および第２の撹拌翼５４の最大径Ｄ₁：８０ｍｍ
リング翼５５の外直径Ｄ_r：８０ｍｍ
リング翼５５の下端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋４５ｍｍ
リング翼５５の上端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋６５ｍｍ
撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋８０ｍｍ
溶融ガラスを模擬した流体では、溶融ガラス攪拌装置５０が設置された主管１００の壁面近傍の流体のすり抜けが抑制できなかった。

【0056】

（実施例４）
図１０に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｄを溶融ガラス搬送管の主管１００内に設置して、攪拌した際の流体の挙動を評価した。溶融ガラス撹拌装置１０ｄは、リング翼１５ｂの厚みが溶融ガラス撹拌装置１０ａのリング翼１５の厚みの１／４であること以外は、溶融ガラス撹拌装置１０ａと同様である。
溶融ガラス撹拌装置１０ｄの各部の寸法は以下の通り。
第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の最大径Ｄ₁：８０ｍｍ
リング翼１５ｂの外直径Ｄ_r：８０ｍｍ
リング翼１５ｂの下端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋１０ｍｍ
リング翼１５ｂの上端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋３０ｍｍ
撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋４５ｍｍ
撹拌翼の第１群１６に含まれる第１の撹拌翼１３による溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁と、撹拌翼の第１群１６に含まれる第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂と、の比Ｆ₁／Ｆ₂（第１の撹拌翼１３および第２の撹拌翼１４の回転速度は２１ｒｐｍ）：１．２
溶融ガラスを模擬した流体では、溶融ガラス攪拌装置１０ｄが設置された主管１００の壁面近傍の流体のすり抜けが抑制されていた。

【0057】

（実施例５）
図１１に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｅを溶融ガラス搬送管の主管１００内に設置して、攪拌した際の流体の挙動を評価した。溶融ガラス撹拌装置１０ｅは、リング翼１５より下方の第１の撹拌翼１３ｂの短軸の長さ（撹拌翼１３ｂの板状体の短辺の長さ）を、他の第１の撹拌翼１３の短軸の長さの１．４倍とした以外は、溶融ガラス撹拌装置１０ａと同様である。
溶融ガラス撹拌装置１０ｅの各部の寸法は以下の通り。
第１の撹拌翼１３，１３ｂ、および第２の撹拌翼１４の最大径Ｄ₁：８０ｍｍ
リング翼１５の外直径Ｄ_r：８０ｍｍ
リング翼１５の下端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋１０ｍｍ
リング翼１５の上端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋３０ｍｍ
撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋４５ｍｍ
撹拌翼の第１群１６に含まれる第１の撹拌翼１３，１３ｂによる溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁と、撹拌翼の第１群１６に含まれる第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂と、の比Ｆ₁／Ｆ₂（第１の撹拌翼１３，１３ｂおよび第２の撹拌翼１４の回転速度は２１ｒｐｍ）：１．５
溶融ガラスを模擬した流体では、溶融ガラス攪拌装置１０ｅが設置された主管１００の壁面近傍の流体のすり抜けが抑制されていた。

【0058】

（実施例６）
図１２に示す溶融ガラス撹拌装置１０ｆを溶融ガラス搬送管の主管１００内に設置して、攪拌した際の流体の挙動を評価した。溶融ガラス撹拌装置１０ｆは、リング翼１５ｂの厚みが溶融ガラス撹拌装置１０ａのリング翼１５の厚みの１／４であること、およびリング翼１５より下方の第１の撹拌翼１３ｂの短軸の長さ（撹拌翼１３ｂの板状体の短辺の長さ）を、他の第１の撹拌翼１３の短軸の長さの１．４倍としたこと以外は、溶融ガラス撹拌装置１０ａと同様である。
溶融ガラス撹拌装置１０ｆの各部の寸法は以下の通り。
第１の撹拌翼１３，１３ｂ、および第２の撹拌翼１４の最大径Ｄ₁：８０ｍｍ
リング翼１５ｂの外直径Ｄ_r：８０ｍｍ
リング翼１５ｂの下端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋１０ｍｍ
リング翼１５ｂの上端と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋３０ｍｍ
撹拌翼の切り替え位置と、上流側の枝管１１０の上端と、の距離：＋４５ｍｍ
撹拌翼の第１群１６に含まれる第１の撹拌翼１３，１３ｂによる溶融ガラス流の上昇力Ｆ₁と、撹拌翼の第１群１６に含まれる第２の撹拌翼１４による溶融ガラス流の下降力Ｆ₂と、の比Ｆ₁／Ｆ₂（第１の撹拌翼１３，１３ｂおよび第２の撹拌翼１４の回転速度は２１ｒｐｍ）：１．５
溶融ガラスを模擬した流体では、溶融ガラス攪拌装置１０ｆが設置された主管１００の壁面近傍の流体のすり抜けが抑制されていた。

【0059】

本出願は、２０１４年１０月１４日出願の日本特許出願２０１４−２０９９２２に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

【符号の説明】

【0060】

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，２０，３０，４０，５０：溶融ガラス撹拌装置
１１，２１，３１，４１，５１：中心軸
１２，２２，３２，４２，５２：撹拌部
１３，１３ｂ，３３，４３，５３：第１の撹拌翼
１４，３４，４４，５４：第２の撹拌翼
１５，１５ｂ，２５，４５，５５：リング翼
１６，４６：撹拌翼の第１群
１７，４７：撹拌翼の第２群
２３：拡径部
１００：溶融ガラス搬送管（主管）
１１０，１２０：溶融ガラス搬送管（枝管）
１３０，１４０：分岐管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】