JP4339949B2 - フロート式板ガラス製造方法及びその製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属上に溶融ガラスを流し出して一定厚さの板ガラスを製造するフロート式板ガラス製造方法及びその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板ガラス製造装置としてフロート式板ガラス製造装置があり、そのフロート式板ガラス製造装置を図７に示す。図７は、従来のフロート式板ガラス製造装置の要部の平面図である。
【０００３】
図７において、耐火レンガ製の細長いバス１は錫等の溶融金属２を満たしている。バス１は、深さが比較的浅く、その長手方向の一端が入口端３、他端が出口端４、両側部が側壁５として形成されている。各側壁５は、入口端３から始まりその途中に形成されたリデューサ部６で内方に傾斜して出口端４に至る。
【０００４】
バス１の入口端３に設けられたキャナル７から溶融ガラスをバス１内に注入して、バス１に満たされた溶融金属２上に溶融ガラスを流し出すと、流し出された溶融ガラスは溶融金属２の上に浮いた状態となり、ガラスリボン１０が形成される。バス１の入口端３のすぐ下流側でガラスリボン１０の上方には、クーラ１５が設けられている。このクーラ１５により、流し出された溶融ガラスが所定の温度に冷却される。クーラ１５の下流側でガラスリボン１０の上方には、複数の電気ヒータ１６が設けられている。この電気ヒータ１６により、ガラスリボン１０はその成形に適した温度に制御される。
【０００５】
一方、バス１の出口端４には、形成されたガラスリボン１０を引張るための、例えば４個の駆動ローラ８が設けられている。この駆動ローラ８によってガラスリボン１０を図７の矢印ａの方向に引張りつつ引上げる。
【０００６】
かかるフロート式板ガラス製造装置によれば、ガラスリボン１０はリデューサ部６の近傍で幅及び厚さが適正な値に漸次減少し、最終的には、一定厚さの板ガラスが製造される。
【０００７】
上記フロート式板ガラス製造装置にあっては、バス１内の溶融金属２は、キャナル７を介して注入されて流し出される溶融ガラスから常時熱を受容することにより、固化することなく液状に維持される。また、ガラスリボン１０が溶融金属２上を図中矢印ａの方向に移動するので、このガラスリボン１０の移動につれて、ガラスリボン１０に接する溶融金属２の部分も図中矢印ｂで示すように入口端３側から出口端４側に向かって移動する。そして、バス１の出口端４まで達した溶融金属２は、図中矢印ｃで示すように、ガラスリボン１０とバス１の側壁５との間、又はガラスリボン１０の下方を通って入口端３側に戻る。
【０００８】
バス１の出口端４まで達した溶融金属はかなり冷却され、この冷却した溶融金属が上流側に戻る途中でガラスリボン１０と接触すると、ガラスリボン１０には、冷却した溶融金属２との温度差、特にガラスリボン１０とバス１の側壁５との間を通る冷却された溶融金属２との温度差によって、収縮歪み、ひいては収縮しわが生じ、ガラスリボン１０の伸び特性が低下する。
【０００９】
そこで、上記問題を解決するために、従来のフロート式板ガラス製造装置では、リデューサ部６の近傍において溶融金属２の中に１対の電気ヒータ１７を浸漬して上記のような冷却した溶融金属２を加熱してその温度をガラスリボン１０の温度に近づけ、前記温度差を低減するようにしている（例えば、特公昭５８−３７２５７号公報及び特開昭５９−１２１１２５号公報）。
【００１０】
また、溶融金属２を加熱するために１対のガスバーナを備えたフロート式板ガラス製造装置も提案されている（特公昭５８−３７２５７号公報）。
【００１１】
【発明が解しようとする課題】
しかしながら、上記従来のフロート式板ガラス製造装置は、リデューサ部６の近傍において溶融金属２の中に浸漬される１対の電気ヒータ１７は、溶融金属２を介してガラスリボン１０をも加熱し、ガラスリボン１０と溶融金属２との温度差が低減していないので、ガラスリボン１０の収縮しわの発生を防止することができず、また、溶融金属２の中に浸漬される１対の電気ヒータ１７により溶融金属２の流れが妨げられるという問題点がある。
【００１２】
また、上記溶融金属２の加熱をガスバーナにより行う場合は、ガスバーナは、ガスと酸素の混合気体を燃焼させるので、酸素が１００％燃焼されずにその一部がバス１内の溶融金属２に溶解し、この酸素がガラスリボン１０に悪い影響を与えるという問題点がある。
【００１３】
本発明の目的は、バス内雰囲気の汚染を防止しつつ板ガラスに収縮しわが発生するのを防止することができるフロート式板ガラス製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載のフロート式板ガラス製造方法は、バス内に満たされた溶融金属上に溶融ガラスを流し出すことによりガラスリボンを形成し、該ガラスリボンを引張ることにより所定厚さの板ガラスを製造するフロート式板ガラス製造方法において、前記溶融金属の上方で前記溶融金属を電磁誘導加熱することを特徴とする。
【００１５】
請求項１記載のフロート式板ガラス製造方法によれば、ガラスリボンの移動に伴ってバスの出口端まで達した後ガラスリボンとバスの側壁との間を通って入口端側に戻る冷却された溶融金属の加熱を、溶融金属の上方で電磁誘導加熱により行うので、バス内雰囲気の汚染を防止しつつガラスリボンを加熱することなく溶融金属のみを加熱することができ、その結果、溶融金属とガラスリボンとの温度差を低減して、板ガラスに収縮しわが発生するのを防止することができる。
【００１６】
請求項２記載のフロート式板ガラス製造方法は、請求項１記載のフロート式板ガラス製造方法において、前記電磁誘導加熱を前記バスの側壁が内方に傾斜するリデューサ部の近傍で行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載のフロート式板ガラス製造方法によれば、バス内溶融金属の流れを妨害するのを防止しつつ温度が低下した溶融金属を効果的に加熱することができる。
【００１８】
請求項３記載のフロート式板ガラス製造方法は、請求項２記載のフロート式板ガラス製造方法において、前記電磁誘導加熱を前記溶融金属の上方、且つ前記ガラスリボンの上方で行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載のフロート式板ガラス製造方法によれば、溶融金属のみを効果的に加熱することができる。
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項４記載のフロート式板ガラス製造装置は、溶融金属が満たされたバスを備え、前記バス内に満たされた溶融金属上に溶融ガラスを流し出すことによりガラスリボンを形成し、該ガラスリボンを引張ることにより所定厚さの板ガラスを製造するフロート式板ガラス製造装置において、前記溶融金属を加熱する電磁誘導加熱手段を前記溶融金属の上方に設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項４記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、上記請求項１記載のフロート式板ガラス製造方法による効果と同様の効果を奏することができる。
【００２２】
請求項５記載のフロート式板ガラス製造装置は、請求項４記載のフロート式板ガラス製造装置において、前記電磁誘導加熱手段を前記バスの側壁が内方に傾斜するリデューサ部の近傍に設けたことを特徴とする。
【００２３】
請求項５記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、上記請求項２記載のフロート式板ガラス製造方法による効果と同様の効果を奏することができる。
【００２４】
請求項６記載のフロート式板ガラス製造装置は、請求項５記載のフロート式板ガラス製造方法において、前記電磁誘導加熱手段を前記溶融金属の上方、且つ前記ガラスリボンの上方に設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項６記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、上記請求項３記載のフロート式板ガラス製造方法による効果と同様の効果を奏することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るフロート式板ガラス製造装置を図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係るフロート式板ガラス製造装置の要部の平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２８】
本実施の形態に係るフロート式板ガラス製造装置は、従来のフロート式板ガラス製造装置に対して、電気ヒータ又はガスバーナーに代えて電磁誘導加熱コイル２０及び電源装置２１を備える点で異なり、これ以外の構成は基本的に同じである。図１から図３において、図７の装置と対応する構成要素には同一の参照番号を付す。
【００２９】
図１において、耐火レンガ製の細長いバス１は錫等の溶融金属２を満たしている。バス１の上方には耐火レンガ製の天井部１ａが配されている。バス１は、深さが比較的浅く、その長手方向の一端が入口端３、他端が出口端４、両側部が側壁５として形成されている。各側壁５は、入口端３から始まりその途中に形成されたリデューサ部６で内方に傾斜して出口端４に至る。
【００３０】
バス１の入口端３に設けられたキャナル７から、例えば１１００℃程度の溶融ガラスをバス１内に注入して溶融金属２上に流し出すと、流し出された溶融ガラスは、図２及び図３に示すように、溶融金属２の上に浮いた状態となり、ガラスリボン１０が形成される。バス１の入口端３のすぐ下流側のガラスリボン１０の上方にはクーラ１５が設けられている。このクーラ１５により、流し出された溶融ガラス２を所望の温度、例えば、９００℃程度に冷却する。クーラ１５の下流側において天井部１ａには、複数の電気ヒータ１６（図１及び図２では４個の電気ヒータのみ図示する）が配列されている。電気ヒータ１６により、ガラスリボン１０はその成形に適した温度、例えば９００℃に制御される。
【００３１】
一方、バス１の出口端４には、形成されたガラスリボン１０を引張るための、例えば４個の駆動ローラ８が設けられている。この駆動ローラ８によってガラスリボン１０を図１及び図２の矢印ａの方向に所定速度、例えば０．２ｍ／ｓで引張りつつ引上げる。このときのガラスリボン１０の温度は、例えば約６００℃である。
【００３２】
かかるフロート式板ガラス製造装置によれば、ガラスリボン１０はリデューサ部６の近傍で幅及び厚さが適正な値に漸次減少し、最終的には、一定厚さの板ガラスが製造される。
【００３３】
本実施の形態に係るフロート式板ガラス製造装置では、図１に示すように、リデューサ部６の近傍においてガラスリボン１０と側壁５の間を流れる溶融金属２の上方に１対の電磁誘導加熱コイル２０（電磁誘導加熱手段）が配されている。この電磁誘導加熱コイル２０は各々、例えば、１０〜２００ｋＨｚの高周波電流を発生する後述する図５及び図６の電源装置２１（電磁誘導加熱手段）に接続されている。図１のＣ−Ｃ線断面図である図４に示すように、電磁誘導加熱コイル２０の配置高さＨは、最も効率が高くなる高さに調節されるのがよく、溶融金属２の液面上５０ｍｍ以下、好ましくは、２５ｍｍ程度がよい。電磁誘導加熱コイル２０は、取り外し自在に配設され、故障時等の非常時にバス１外に取り外される。
【００３４】
電磁誘導加熱コイル２０に、電源装置２１からの高周波電流が流れると、電磁誘導加熱コイル２０の下方にある溶融金属２に無数のうず電流が発生し、このうず電流が溶融金属２の中を該溶融金属２が有する電気抵抗に逆らって流れるときにジュール熱を発生することにより該溶融金属２が加熱される。上記のようなうず電流は、非導電体であるガラスリボン１０には発生せずガラスリボン１０は加熱されない。
【００３５】
上記フロート式板ガラス製造装置にあっては、バス１内の溶融金属２は、キャナル７から流し出される溶融ガラス２から熱を常時受容することにより、固化することなく液状に維持される。このときの溶融金属２の温度は、錫の場合、１０００℃である。また、ガラスリボン１０が溶融金属２上を図中矢印ａの方向に移動するので、このガラスリボン１０の移動につれて、ガラスリボン１０に接触する溶融金属２の部分が図中矢印ｂで示すように入口端３側から出口端４側に向かって移動する。そして、バス１の出口端４まで達した溶融金属２は、図中矢印ｃで示すように、ガラスリボン１０とバス１の側壁５との間、又はガラスリボン１０の下方を通って入口端３側に戻る。
【００３６】
バス１の出口端４まで達した溶融金属２はかなり低い温度（例えば、錫の場合６００℃）に冷却され、この冷却した溶融金属２が上記のように上流側に戻ることになるが、本実施の形態の装置においては、上記電磁誘導加熱コイル２０の作用によって、電磁誘導加熱コイル２０下方を流れる前記冷却した溶融金属２を所望の温度（例えば、錫の場合８００℃）に加熱する。
【００３７】
以下、図５及び図６を参照して、電源装置２１を詳述する。
【００３８】
図５は、電源装置２１の電線系統図である。図５において、電源装置２１は、互いに電力ケーブルで接続された配電盤３１、サイリスタ盤３２、及び整合盤３３を含み、整合盤３３は電力ケーブルを介して電磁誘導加熱コイル２０に接続されている。配電盤３１とサイリスタ盤３２とを接続する電力ケーブルは電線管３４で保護されており、また、サイリスタ盤３２は、接地銅帯３５及び接地極銅板３６を介して接地されている。
【００３９】
以上の構成を有する電源装置２１は、配電盤３１からの電流をサイリスタ盤３２によって整流し、この整流された電流を整合盤３３によって所望の高周波電流に変換して、この高周波電流を電磁誘導加熱コイル２０に供給する。この電源装置２１は、１０〜１０００ｋｗの範囲で出力電力の大きさを調節できるように構成されている。
【００４０】
図６は、電源装置２１の冷却配管系統図である。上記したサイリスタ盤３２及び整合盤３３、並びに整合盤３３と電磁誘導加熱コイル２０を接続する電力ケーブルは発生熱量が大きいので、図６のように、冷却管が各々配管されて、冷却される。サイリスタ盤３２及び整合盤３３には３ｂａｒの冷却水が供給され、整合盤３３と電磁誘導加熱コイル２０を接続する電力ケーブルには、３ｂａｒの冷却水がポンプ３７によって１０ｂａｒに昇圧された冷却水が供給される。
【００４１】
上記装置により、電磁誘導加熱コイル２０の各々を１００ｋｗの出力で作動させたところ、溶融金属２のみを約３時間で約２℃上昇させて定常状態にし、ガラスリボン１０と溶融金属２との温度差をなくしたことにより、ガラスリボン１の収縮しわが減少して板ガラス表面の平滑性を向上させることができた。
【００４２】
本実施の形態によれは、ガラスリボン１０の移動に伴ってバス１の出口端４まで達した後ガラスリボン１０とバス１の側壁５との間を通って入口端３側に戻る冷却された溶融金属２の加熱を電磁誘導加熱コイル２０によって行うので、バス１内溶融金属２の流れの妨害及びバス１内雰囲気の汚染を防止しつつ、ガラスリボン１０を加熱することなく溶融金属２を加熱することができ、その結果、ガラスリボン１０とバス１の側壁５との間を通る冷却された溶融金属２とガラスリボン１０との温度差を低減して、板ガラスに収縮しわが発生するのを防止することができる。
【００４３】
本実施の形態においては、電磁誘導加熱コイル２０を、リデューサ部６の近傍においてガラスリボン１０の両側に１対設けているが、電磁誘導加熱コイル２０を２対以上設けてもよい。
【００４４】
また、本実施の形態においては、電磁誘導加熱コイル２０をリデューサ部６の近傍においてガラスリボン１０とバス１の側壁５との間に設けているが、リデューサ部６の近傍においてガラスリボン１０の上方に設けてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１記載のフロート式板ガラス製造方法及び請求項４記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、ガラスリボンの移動に伴ってバスの出口端まで達した後ガラスリボンとバスの側壁との間を通って入口端側に戻る冷却された溶融金属の加熱を、溶融金属の上方で電磁誘導加熱により行うので、バス内雰囲気の汚染を防止しつつガラスリボンを加熱することなく溶融金属のみを加熱することができ、その結果、溶融金属とガラスリボンとの温度差を低減して、板ガラスに収縮しわが発生するのを防止することができる。
【００４６】
請求項２記載のフロート式板ガラス製造方法及び請求項５記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、バス内溶融金属の流れを妨害するのを防止しつつ温度が低下した溶融金属を効果的に加熱することができる。
【００４７】
請求項３記載のフロート式板ガラス製造方法及び請求項６記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、溶融金属のみを効率的に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るフロート式板ガラス製造装置の要部の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】電源装置２１の電線系統図である。
【図６】電源装置２１の冷却配管系統図である。
【図７】従来のフロート式板ガラス製造装置の要部の平面図である。
【符号の説明】
１ バス
２ 溶融金属
３ 入口端
４ 出口端
５ 側壁
６ リデューサ部
７ キャナル
８ 駆動ローラ
１０ ガラスリボン
１５ クーラ
１６ 電気ヒータ
２０ 電磁誘導加熱コイル
２１ 電源装置
３１ 配電盤
３２ サイリスタ盤
３３ 整合盤
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属上に溶融ガラスを流し出して一定厚さの板ガラスを製造するフロート式板ガラス製造方法及びその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板ガラス製造装置としてフロート式板ガラス製造装置があり、そのフロート式板ガラス製造装置を図７に示す。図７は、従来のフロート式板ガラス製造装置の要部の平面図である。
【０００３】
図７において、耐火レンガ製の細長いバス１は錫等の溶融金属２を満たしている。バス１は、深さが比較的浅く、その長手方向の一端が入口端３、他端が出口端４、両側部が側壁５として形成されている。各側壁５は、入口端３から始まりその途中に形成されたリデューサ部６で内方に傾斜して出口端４に至る。
【０００４】
バス１の入口端３に設けられたキャナル７から溶融ガラスをバス１内に注入して、バス１に満たされた溶融金属２上に溶融ガラスを流し出すと、流し出された溶融ガラスは溶融金属２の上に浮いた状態となり、ガラスリボン１０が形成される。バス１の入口端３のすぐ下流側でガラスリボン１０の上方には、クーラ１５が設けられている。このクーラ１５により、流し出された溶融ガラスが所定の温度に冷却される。クーラ１５の下流側でガラスリボン１０の上方には、複数の電気ヒータ１６が設けられている。この電気ヒータ１６により、ガラスリボン１０はその成形に適した温度に制御される。
【０００５】
一方、バス１の出口端４には、形成されたガラスリボン１０を引張るための、例えば４個の駆動ローラ８が設けられている。この駆動ローラ８によってガラスリボン１０を図７の矢印ａの方向に引張りつつ引上げる。
【０００６】
かかるフロート式板ガラス製造装置によれば、ガラスリボン１０はリデューサ部６の近傍で幅及び厚さが適正な値に漸次減少し、最終的には、一定厚さの板ガラスが製造される。
【０００７】
上記フロート式板ガラス製造装置にあっては、バス１内の溶融金属２は、キャナル７を介して注入されて流し出される溶融ガラスから常時熱を受容することにより、固化することなく液状に維持される。また、ガラスリボン１０が溶融金属２上を図中矢印ａの方向に移動するので、このガラスリボン１０の移動につれて、ガラスリボン１０に接する溶融金属２の部分も図中矢印ｂで示すように入口端３側から出口端４側に向かって移動する。そして、バス１の出口端４まで達した溶融金属２は、図中矢印ｃで示すように、ガラスリボン１０とバス１の側壁５との間、又はガラスリボン１０の下方を通って入口端３側に戻る。
【０００８】
バス１の出口端４まで達した溶融金属はかなり冷却され、この冷却した溶融金属が上流側に戻る途中でガラスリボン１０と接触すると、ガラスリボン１０には、冷却した溶融金属２との温度差、特にガラスリボン１０とバス１の側壁５との間を通る冷却された溶融金属２との温度差によって、収縮歪み、ひいては収縮しわが生じ、ガラスリボン１０の伸び特性が低下する。
【０００９】
そこで、上記問題を解決するために、従来のフロート式板ガラス製造装置では、リデューサ部６の近傍において溶融金属２の中に１対の電気ヒータ１７を浸漬して上記のような冷却した溶融金属２を加熱してその温度をガラスリボン１０の温度に近づけ、前記温度差を低減するようにしている（例えば、特公昭５８−３７２５７号公報及び特開昭５９−１２１１２５号公報）。
【００１０】
また、溶融金属２を加熱するために１対のガスバーナを備えたフロート式板ガラス製造装置も提案されている（特公昭５８−３７２５７号公報）。
【００１１】
【発明が解しようとする課題】
しかしながら、上記従来のフロート式板ガラス製造装置は、リデューサ部６の近傍において溶融金属２の中に浸漬される１対の電気ヒータ１７は、溶融金属２を介してガラスリボン１０をも加熱し、ガラスリボン１０と溶融金属２との温度差が低減していないので、ガラスリボン１０の収縮しわの発生を防止することができず、また、溶融金属２の中に浸漬される１対の電気ヒータ１７により溶融金属２の流れが妨げられるという問題点がある。
【００１２】
また、上記溶融金属２の加熱をガスバーナにより行う場合は、ガスバーナは、ガスと酸素の混合気体を燃焼させるので、酸素が１００％燃焼されずにその一部がバス１内の溶融金属２に溶解し、この酸素がガラスリボン１０に悪い影響を与えるという問題点がある。
【００１３】
本発明の目的は、バス内雰囲気の汚染を防止しつつ板ガラスに収縮しわが発生するのを防止することができるフロート式板ガラス製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載のフロート式板ガラス製造方法は、バス内に満たされた溶融金属上に溶融ガラスを流し出すことによりガラスリボンを形成し、該ガラスリボンを引張ることにより所定厚さの板ガラスを製造するフロート式板ガラス製造方法において、前記溶融金属の上方で前記溶融金属を電磁誘導加熱することを特徴とする。
【００１５】
請求項１記載のフロート式板ガラス製造方法によれば、ガラスリボンの移動に伴ってバスの出口端まで達した後ガラスリボンとバスの側壁との間を通って入口端側に戻る冷却された溶融金属の加熱を、溶融金属の上方で電磁誘導加熱により行うので、バス内雰囲気の汚染を防止しつつガラスリボンを加熱することなく溶融金属のみを加熱することができ、その結果、溶融金属とガラスリボンとの温度差を低減して、板ガラスに収縮しわが発生するのを防止することができる。
【００１６】
請求項２記載のフロート式板ガラス製造方法は、請求項１記載のフロート式板ガラス製造方法において、前記電磁誘導加熱を前記バスの側壁が内方に傾斜するリデューサ部の近傍で行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載のフロート式板ガラス製造方法によれば、バス内溶融金属の流れを妨害するのを防止しつつ温度が低下した溶融金属を効果的に加熱することができる。
【００１８】
請求項３記載のフロート式板ガラス製造方法は、請求項２記載のフロート式板ガラス製造方法において、前記電磁誘導加熱を前記溶融金属の上方、且つ前記ガラスリボンの上方で行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載のフロート式板ガラス製造方法によれば、溶融金属のみを効果的に加熱することができる。
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項４記載のフロート式板ガラス製造装置は、溶融金属が満たされたバスを備え、前記バス内に満たされた溶融金属上に溶融ガラスを流し出すことによりガラスリボンを形成し、該ガラスリボンを引張ることにより所定厚さの板ガラスを製造するフロート式板ガラス製造装置において、前記溶融金属を加熱する電磁誘導加熱手段を前記溶融金属の上方に設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項４記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、上記請求項１記載のフロート式板ガラス製造方法による効果と同様の効果を奏することができる。
【００２２】
請求項５記載のフロート式板ガラス製造装置は、請求項４記載のフロート式板ガラス製造装置において、前記電磁誘導加熱手段を前記バスの側壁が内方に傾斜するリデューサ部の近傍に設けたことを特徴とする。
【００２３】
請求項５記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、上記請求項２記載のフロート式板ガラス製造方法による効果と同様の効果を奏することができる。
【００２４】
請求項６記載のフロート式板ガラス製造装置は、請求項５記載のフロート式板ガラス製造方法において、前記電磁誘導加熱手段を前記溶融金属の上方、且つ前記ガラスリボンの上方に設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項６記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、上記請求項３記載のフロート式板ガラス製造方法による効果と同様の効果を奏することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るフロート式板ガラス製造装置を図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係るフロート式板ガラス製造装置の要部の平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２８】
本実施の形態に係るフロート式板ガラス製造装置は、従来のフロート式板ガラス製造装置に対して、電気ヒータ又はガスバーナーに代えて電磁誘導加熱コイル２０及び電源装置２１を備える点で異なり、これ以外の構成は基本的に同じである。図１から図３において、図７の装置と対応する構成要素には同一の参照番号を付す。
【００２９】
図１において、耐火レンガ製の細長いバス１は錫等の溶融金属２を満たしている。バス１の上方には耐火レンガ製の天井部１ａが配されている。バス１は、深さが比較的浅く、その長手方向の一端が入口端３、他端が出口端４、両側部が側壁５として形成されている。各側壁５は、入口端３から始まりその途中に形成されたリデューサ部６で内方に傾斜して出口端４に至る。
【００３０】
バス１の入口端３に設けられたキャナル７から、例えば１１００℃程度の溶融ガラスをバス１内に注入して溶融金属２上に流し出すと、流し出された溶融ガラスは、図２及び図３に示すように、溶融金属２の上に浮いた状態となり、ガラスリボン１０が形成される。バス１の入口端３のすぐ下流側のガラスリボン１０の上方にはクーラ１５が設けられている。このクーラ１５により、流し出された溶融ガラス２を所望の温度、例えば、９００℃程度に冷却する。クーラ１５の下流側において天井部１ａには、複数の電気ヒータ１６（図１及び図２では４個の電気ヒータのみ図示する）が配列されている。電気ヒータ１６により、ガラスリボン１０はその成形に適した温度、例えば９００℃に制御される。
【００３１】
一方、バス１の出口端４には、形成されたガラスリボン１０を引張るための、例えば４個の駆動ローラ８が設けられている。この駆動ローラ８によってガラスリボン１０を図１及び図２の矢印ａの方向に所定速度、例えば０．２ｍ／ｓで引張りつつ引上げる。このときのガラスリボン１０の温度は、例えば約６００℃である。
【００３２】
かかるフロート式板ガラス製造装置によれば、ガラスリボン１０はリデューサ部６の近傍で幅及び厚さが適正な値に漸次減少し、最終的には、一定厚さの板ガラスが製造される。
【００３３】
本実施の形態に係るフロート式板ガラス製造装置では、図１に示すように、リデューサ部６の近傍においてガラスリボン１０と側壁５の間を流れる溶融金属２の上方に１対の電磁誘導加熱コイル２０（電磁誘導加熱手段）が配されている。この電磁誘導加熱コイル２０は各々、例えば、１０〜２００ｋＨｚの高周波電流を発生する後述する図５及び図６の電源装置２１（電磁誘導加熱手段）に接続されている。図１のＣ−Ｃ線断面図である図４に示すように、電磁誘導加熱コイル２０の配置高さＨは、最も効率が高くなる高さに調節されるのがよく、溶融金属２の液面上５０ｍｍ以下、好ましくは、２５ｍｍ程度がよい。電磁誘導加熱コイル２０は、取り外し自在に配設され、故障時等の非常時にバス１外に取り外される。
【００３４】
電磁誘導加熱コイル２０に、電源装置２１からの高周波電流が流れると、電磁誘導加熱コイル２０の下方にある溶融金属２に無数のうず電流が発生し、このうず電流が溶融金属２の中を該溶融金属２が有する電気抵抗に逆らって流れるときにジュール熱を発生することにより該溶融金属２が加熱される。上記のようなうず電流は、非導電体であるガラスリボン１０には発生せずガラスリボン１０は加熱されない。
【００３５】
上記フロート式板ガラス製造装置にあっては、バス１内の溶融金属２は、キャナル７から流し出される溶融ガラス２から熱を常時受容することにより、固化することなく液状に維持される。このときの溶融金属２の温度は、錫の場合、１０００℃である。また、ガラスリボン１０が溶融金属２上を図中矢印ａの方向に移動するので、このガラスリボン１０の移動につれて、ガラスリボン１０に接触する溶融金属２の部分が図中矢印ｂで示すように入口端３側から出口端４側に向かって移動する。そして、バス１の出口端４まで達した溶融金属２は、図中矢印ｃで示すように、ガラスリボン１０とバス１の側壁５との間、又はガラスリボン１０の下方を通って入口端３側に戻る。
【００３６】
バス１の出口端４まで達した溶融金属２はかなり低い温度（例えば、錫の場合６００℃）に冷却され、この冷却した溶融金属２が上記のように上流側に戻ることになるが、本実施の形態の装置においては、上記電磁誘導加熱コイル２０の作用によって、電磁誘導加熱コイル２０下方を流れる前記冷却した溶融金属２を所望の温度（例えば、錫の場合８００℃）に加熱する。
【００３７】
以下、図５及び図６を参照して、電源装置２１を詳述する。
【００３８】
図５は、電源装置２１の電線系統図である。図５において、電源装置２１は、互いに電力ケーブルで接続された配電盤３１、サイリスタ盤３２、及び整合盤３３を含み、整合盤３３は電力ケーブルを介して電磁誘導加熱コイル２０に接続されている。配電盤３１とサイリスタ盤３２とを接続する電力ケーブルは電線管３４で保護されており、また、サイリスタ盤３２は、接地銅帯３５及び接地極銅板３６を介して接地されている。
【００３９】
以上の構成を有する電源装置２１は、配電盤３１からの電流をサイリスタ盤３２によって整流し、この整流された電流を整合盤３３によって所望の高周波電流に変換して、この高周波電流を電磁誘導加熱コイル２０に供給する。この電源装置２１は、１０〜１０００ｋｗの範囲で出力電力の大きさを調節できるように構成されている。
【００４０】
図６は、電源装置２１の冷却配管系統図である。上記したサイリスタ盤３２及び整合盤３３、並びに整合盤３３と電磁誘導加熱コイル２０を接続する電力ケーブルは発生熱量が大きいので、図６のように、冷却管が各々配管されて、冷却される。サイリスタ盤３２及び整合盤３３には３ｂａｒの冷却水が供給され、整合盤３３と電磁誘導加熱コイル２０を接続する電力ケーブルには、３ｂａｒの冷却水がポンプ３７によって１０ｂａｒに昇圧された冷却水が供給される。
【００４１】
上記装置により、電磁誘導加熱コイル２０の各々を１００ｋｗの出力で作動させたところ、溶融金属２のみを約３時間で約２℃上昇させて定常状態にし、ガラスリボン１０と溶融金属２との温度差をなくしたことにより、ガラスリボン１の収縮しわが減少して板ガラス表面の平滑性を向上させることができた。
【００４２】
本実施の形態によれは、ガラスリボン１０の移動に伴ってバス１の出口端４まで達した後ガラスリボン１０とバス１の側壁５との間を通って入口端３側に戻る冷却された溶融金属２の加熱を電磁誘導加熱コイル２０によって行うので、バス１内溶融金属２の流れの妨害及びバス１内雰囲気の汚染を防止しつつ、ガラスリボン１０を加熱することなく溶融金属２を加熱することができ、その結果、ガラスリボン１０とバス１の側壁５との間を通る冷却された溶融金属２とガラスリボン１０との温度差を低減して、板ガラスに収縮しわが発生するのを防止することができる。
【００４３】
本実施の形態においては、電磁誘導加熱コイル２０を、リデューサ部６の近傍においてガラスリボン１０の両側に１対設けているが、電磁誘導加熱コイル２０を２対以上設けてもよい。
【００４４】
また、本実施の形態においては、電磁誘導加熱コイル２０をリデューサ部６の近傍においてガラスリボン１０とバス１の側壁５との間に設けているが、リデューサ部６の近傍においてガラスリボン１０の上方に設けてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１記載のフロート式板ガラス製造方法及び請求項４記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、ガラスリボンの移動に伴ってバスの出口端まで達した後ガラスリボンとバスの側壁との間を通って入口端側に戻る冷却された溶融金属の加熱を、溶融金属の上方で電磁誘導加熱により行うので、バス内雰囲気の汚染を防止しつつガラスリボンを加熱することなく溶融金属のみを加熱することができ、その結果、溶融金属とガラスリボンとの温度差を低減して、板ガラスに収縮しわが発生するのを防止することができる。
【００４６】
請求項２記載のフロート式板ガラス製造方法及び請求項５記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、バス内溶融金属の流れを妨害するのを防止しつつ温度が低下した溶融金属を効果的に加熱することができる。
【００４７】
請求項３記載のフロート式板ガラス製造方法及び請求項６記載のフロート式板ガラス製造装置によれば、溶融金属のみを効率的に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るフロート式板ガラス製造装置の要部の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】電源装置２１の電線系統図である。
【図６】電源装置２１の冷却配管系統図である。
【図７】従来のフロート式板ガラス製造装置の要部の平面図である。
【符号の説明】
１ バス
２ 溶融金属
３ 入口端
４ 出口端
５ 側壁
６ リデューサ部
７ キャナル
８ 駆動ローラ
１０ ガラスリボン
１５ クーラ
１６ 電気ヒータ
２０ 電磁誘導加熱コイル
２１ 電源装置
３１ 配電盤
３２ サイリスタ盤
３３ 整合盤
Claims (6)
- バス内に満たされた溶融金属上に溶融ガラスを流し出すことによりガラスリボンを形成し、該ガラスリボンを引張ることにより所定厚さの板ガラスを製造するフロート式板ガラス製造方法において、前記溶融金属の上方で前記溶融金属を電磁誘導加熱することを特徴とするフロート式板ガラス製造方法。
- 前記電磁誘導加熱を前記バスの側壁が内方に傾斜するリデューサ部の近傍で行うことを特徴とする請求項１記載のフロート式板ガラス製造方法。
- 前記電磁誘導加熱を前記溶融金属の上方、且つ前記ガラスリボンの上方で行うことを特徴とする請求項２記載のフロート式板ガラス製造方法。
- 溶融金属が満たされたバスを備え、前記バス内に満たされた溶融金属上に溶融ガラスを流し出すことによりガラスリボンを形成し、該ガラスリボンを引張ることにより所定厚さの板ガラスを製造するフロート式板ガラス製造装置において、前記溶融金属を加熱する電磁誘導加熱手段を前記溶融金属の上方に設けたことを特徴とするフロート式板ガラス製造装置。
- 前記電磁誘導加熱手段を前記バスの側壁が内方に傾斜するリデューサ部の近傍に設けたことを特徴とする請求項４記載のフロート式板ガラス製造装置。
- 前記電磁誘導加熱手段を前記溶融金属の上方、且つ前記ガラスリボンの上方に設けたことを特徴とする請求項５記載のフロート式板ガラス製造装置。
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