熔融玻璃用的搅拌翼以及搅拌装置制造方法及图纸

技术编号:3909601 阅读:156 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供熔融玻璃用的搅拌翼以及搅拌装置。即使不提高转速也能包括槽内中心部区域在内地对搅拌槽内的熔融玻璃整体进行充分搅拌,能谋求熔融玻璃均质化。搅拌翼包括:纵棒状的第1翼(12),在沿旋转半径方向远离旋转轴线(L10)的位置沿纵向延伸,通过在搅拌槽(1)的内壁附近旋转来搅拌存在于搅拌槽内的外周部区域的熔融玻璃;横棒状的第2翼(13),沿旋转半径方向延伸,通过在从搅拌槽内的中心部区域到外周部区域的范围内旋转来搅拌存在于从搅拌槽内的中心部区域到外周部区域的范围的熔融玻璃;圆板状的第3翼(14),设在第1翼内周侧而沿与旋转轴线正交的方向以面状延伸,将存在于搅拌槽内的中心部区域的熔融玻璃引导到外周部区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在搅拌槽中均质地搅拌熔融玻璃的熔融玻璃用的搅拌翼以及在搅拌槽内具有该搅拌翼的搅拌装置。
技术介绍
在玻璃板的制造中,存在熔融玻璃中有不均质玻璃而对玻璃制品的品质变差产生较大影响这样的问题。所谓不均质玻璃是指在熔融玻璃中存在组成不同的玻璃的现象,其与周围的熔融玻璃的比重、折射率等特性不同。在成形固化后的玻璃制品中存在不均质玻璃时,会产生被称作波筋的筋,成为使光学图像歪曲、有损透明性、反射性的原因。 特别是在平板显示(FPD)用的玻璃基板、光学玻璃的制造领域中,波筋的产生除了会显著降低制品品质之外,例如波筋的凹凸还会使TFT电路的形成产生不良等,成为在显示装置的制造工序中发生故障的原因。另外,最近有FPD用的玻璃基板越来越大型化的倾向。在玻璃基板大型化时,每制品单位的玻璃使用量增多,因此,在熔融玻璃中含有不均质玻璃的状态下成形时,该玻璃基板整个表面不良,制品成品率显著变差。 作为该不均质玻璃的产生原因,存在玻璃原料的不当配合、熔融条件的不完备、熔融炉材料的熔析成分、在熔融玻璃液表面的挥发等各种因素。因此,在玻璃板的制造中,作为防止产生不均质玻璃而谋求熔融玻璃的均质化的方法,大多进行机械搅拌。 搅拌的目的在于减少或消除在玻璃的制造工序中产生的不均质玻璃。特别是光学玻璃、FPD基板用的玻璃,为了谋求高度的均质性,需要预先在熔融玻璃在成形工序中发生固化之前的工序中将熔融玻璃均质化。因此,通过机械搅拌来消除或减少在熔化工序、澄清工序或者在移送熔融玻璃的移送管内等中产生的不均质玻璃。 搅拌在被称作搅拌槽的圆筒状的容器、流路内进行。在搅拌槽内有搅拌翼,通过使搅拌翼以规定的转速旋转对熔融玻璃施加剪切力,搅拌熔融玻璃。在搅拌槽内,熔融玻璃从上部的流入口流入而被搅拌后从搅拌槽下部的流出口流出。或者,相反地,从下部的流入口流入而被搅拌后从搅拌槽上部的流出口流出。 在对熔融玻璃中的不均质玻璃施加剪切力时,不均质玻璃被分割,从而消除或减少不均质玻璃。产生剪切力的部分是搅拌翼、搅拌槽壁等在熔融玻璃的流动中产生速度差的部分。搅拌速度(转速rpm)根据熔融玻璃的粘度(温度)、比重来适当决定,但越是高粘度的熔融玻璃越以低速旋转。例如以10rpm左右的低速旋转进行搅拌。 作为以往的熔融玻璃用的搅拌翼,公知有所谓的曲柄型搅拌翼、叶片型搅拌翼(例如,参照专利文献1),或者螺旋型搅拌翼(例如,参照专利文献2)。 图9表示曲柄型搅拌翼的一个例子。该搅拌翼110配设在圆筒状的搅拌槽101的内部,通过被绕设定在搅拌槽101的中心轴线上的旋转轴线驱动旋转来搅拌搅拌槽101内的熔融玻璃G,该搅拌翼110包括旋转轴111、纵棒状的第1翼112和横棒状的第2翼113,上述旋转轴111位于旋转轴线上;上述纵棒状的第1翼112在沿旋转半径方向远离旋转轴线的位置沿着旋转轴线在纵向上延伸,通过在搅拌槽101的内壁附近旋转来搅拌存在于搅拌槽101内的外周部区域的熔融玻璃G;上述横棒状的第2翼113沿着与旋转轴线正交的旋转半径方向延伸,通过在从搅拌槽101内的中心部区域到外周部区域的范围内旋转来搅拌从搅拌槽101内的中心部区域到外周部区域的范围内的熔融玻璃G。旋转轴111被电动机118驱动而旋转。 搅拌槽101在上部和下部具有熔融玻璃的流入出口102、103,在搅拌槽101内,熔融玻璃G从上部的流入出口102流入而被搅拌后从下部的流入出口103流出。或者,相反地从下部的流入出口103流入而被搅拌后从上部的流入出口102流出。 专利文献1日本特开2001-72426号公报 专利文献2日本特开2008-120630号公报 但是,在以往的搅拌翼中,存在因搅拌时的剪切力不足而易于产生流出不均质玻璃这样的问题。即,在搅拌槽内的熔融玻璃中存在有以几乎不被施加搅拌产生的剪切力的状态从流入口到达流出口的熔融玻璃。 一般认为,其原因在于搅拌翼的中心部与外周部的圆周速度不同。例如,在图9所示的曲柄型搅拌翼110的情况下,如图10中的水平截面所示,旋转的搅拌翼110的中心部的圆周速度R1较小,外周部的圆周速度R2较大。 因此,如图11的概略纵剖视图所示产生如下这样的现象从上部的流入口102如箭头A所示地流入到搅拌槽101的外周部区域FB中的熔融玻璃G,受到通过纵棒状的第1翼112、横棒状的第2翼113的旋转而产生的足够的剪切力而被良好地搅拌后从流入出口103流出,但流入到搅拌槽101的中心部区域FA的熔融玻璃G未受到足够的搅拌产生的剪切力,而如箭头P所示地直接在中心部区域FA自上向下降落,从下部的流入出口103流出。这样,在搅拌槽101内未受到足够的剪切力的熔融玻璃因搅拌不足而均质化不充分,因此,导致产生波筋。在这一点上,可以说叶片型搅拌翼也同样。 因此,为了消除该问题,考虑提高搅拌翼的转速。若提高搅拌翼的转速,则能够增大对搅拌槽中的熔融玻璃施加的剪切力,从而能够提高搅拌效果。 但是,在熔融玻璃为高粘度的情况下,提高搅拌翼的转速时,高粘度的熔融玻璃有时与搅拌翼一同旋转,因此,提高转速也存在限度。 另外,作为搅拌槽、搅拌翼的材料,从耐腐蚀性、耐热性的方面考虑采用白金或者白金合金,但在提高搅拌翼的转速时,有可能发生搅拌的熔融玻璃剥下搅拌槽、搅拌翼的白金等的现象。熔融玻璃剥下白金等的现象存在越在因熔融玻璃的搅拌而被施加剪切力的部分、熔融玻璃的粘度越高越易于发生的倾向。在自搅拌槽、搅拌翼被剥下的白金或白金合金等异物(白金异物)混入到熔融玻璃中时,由于包含在成形后的玻璃中,因此,导致在制品玻璃中发生故障。鉴于这样的理由,搅拌翼的转速也不能提得太高。 另外,在专利文献2中所述的螺旋型搅拌翼的情况下,以利用旋转力使熔融玻璃沿着螺旋状的翼的形状流动为目的,为了在熔融玻璃内不产生速度差,剪切熔融玻璃的作用较弱,存在使不均质玻璃消失的搅拌效果较低这样的问题。
技术实现思路
本专利技术考虑到上述情况,其目的在于提供即使不提高转速也能够将包括槽内中心部区域在内的搅拌槽内的全部熔融玻璃充分搅拌、能够谋求熔融玻璃均质化的熔融玻璃用的搅拌翼以及具有该搅拌翼的熔融玻璃用的搅拌装置。 技术方案1的专利技术的熔融玻璃用的搅拌翼配设在圆筒状的搅拌槽的内部,通过被绕设定在该搅拌槽的中心轴线上的旋转轴线旋转驱动来搅拌搅拌槽内的熔融玻璃,其特征在于,该搅拌翼包括旋转轴,其位于上述旋转轴线上;纵棒状的第1翼,其在沿旋转半径方向远离上述旋转轴线的位置沿着该旋转轴线在纵向上延伸,通过在上述搅拌槽的内壁附近旋转来搅拌存在于该搅拌槽内的外周部区域的熔融玻璃;横棒状的第2翼,其沿着与上述旋转轴线正交的旋转半径方向延伸,通过在从上述搅拌槽内的中心部区域到外周部区域的范围内旋转来搅拌存在于从该搅拌槽内的中心部区域到外周部区域的范围内的熔融玻璃;面板状的第3翼,其设置在上述纵棒状的第1翼的内周侧,沿与上述旋转轴线正交的方向以面状延伸,将存在于上述搅拌槽内的中心部区域的熔融玻璃引导到外周部区域。 技术方案2的专利技术是技术方案1所述的熔融玻璃用的搅拌翼,其特征在于,上述横棒状的第2翼与上述面板状的第3翼分别沿旋转轴线方向空开间隔地设有多个。 技术方案3的专利技术是技术方案2所述的熔融玻璃用的搅拌翼,其特征在于,上述横棒本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种熔融玻璃用的搅拌翼,该熔融玻璃用的搅拌翼配设在圆筒状的搅拌槽的内部,通过被绕设定在该搅拌槽的中心轴线上的旋转轴线旋转驱动来搅拌搅拌槽内的熔融玻璃,其特征在于,该熔融玻璃用的搅拌翼包括:  旋转轴,其位于上述旋转轴线上;  纵棒状的第1翼,其在沿旋转半径方向远离上述旋转轴线的位置沿着该旋转轴线在纵向上延伸,通过在上述搅拌槽的内壁附近旋转来搅拌存在于该搅拌槽内的外周部区域的熔融玻璃;  横棒状的第2翼,其沿着与上述旋转轴线正交的旋转半径方向延伸,通过在从上述搅拌槽内的中心部区域到外周部区域的范围内旋转来搅拌存在于从该搅拌槽内的中心部区域到外周部区域的范围内的熔融玻璃;  面板状的第3翼,其设置在上述纵棒状的第1翼的内周侧而沿与上述旋转轴线正交的方向以面状延伸,将存在于上述搅拌槽内的中心部区域的熔融玻璃引导到外周部区域。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:荻野一夫高岛弘幸
申请(专利权)人:安瀚视特株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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