JP5483117B2 - フロートガラスのための徐冷装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、フロートガラスのための徐冷装置及び方法に関し、より詳しくは、フロートガラス法（ｆｌｏａｔ ｇｌａｓｓ ｐｒｏｃｅｓｓ）によって連続生産されるガラスリボンを徐冷させるための徐冷炉（ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｌｅｈｒ）のレアローラー（ｌｅｈｒ ｒｏｌｌｅｒ）の密封構造が改善されたフロートガラスのための徐冷装置及び方法に関する。

本出願は、２０１０年５月３１日出願の韓国特許出願第１０−２０１０−００５０８７２号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。

一般に、フロートガラスの製造装置は、フロート槽（ｆｌｏａｔ ｂａｔｈ）に貯蔵されて流動する溶融金属（溶融錫など）上に溶融ガラスを連続的に供給し、溶融金属上に溶融ガラスを浮遊した状態で進行させながら、一定幅及び厚さを有する帯（リボン）状のガラスリボンを成形し、フロート槽の出口に隣接した徐冷炉に向けて溶融ガラスリボンを引っ張ることで、フロートガラスを製造する装置である。

ここで、溶融金属は、例えば、溶融錫または溶融錫合金を含んでおり、溶融ガラスより比重が大きく、還元性水素（Ｈ_２）及び／または窒素（Ｎ_２）ガスで充填されたフロートチャンバー（ｆｌｏａｔ ｃｈａｍｂｅｒ）内に収容されている。また、溶融金属を収容するフロート槽は特殊耐火材料が内蔵された、長さ方向に延びた構造になっている。溶融ガラスはフロート槽の上流側から下流側に向けて移動しながら、溶融金属の表面でガラスリボンとして成形され、フロート槽の下流側に設定された離隔位置（以下、テイクオフポイント（ｔａｋｅ ｏｆｆ ｐｏｉｎｔ）とする）で、ドロスボックス（ｄｒｏｓｓ ｂｏｘ）に設けられたリフト‐アウトローラー（ｌｉｆｔ−ｏｕｔ ｒｏｌｌｅｒ）によって溶融金属から離されて引き上げられ、ドロスボックスを通って次の工程の徐冷炉に向けて送られる。一方、所定幅の連続したガラスリボンが所定大きさで切断されたものを「ガラスシート」という。

フロート槽内部の揮発錫を含有するガスは、フロート槽内部の陽圧によってフロート槽の下流側、すなわち、ドロスボックス方向に流れる。このようにドロスボックス側に流れるガスは、ドロスボックスの付近及びフロート槽の下流側内部の低い温度区域で凝縮し、移動するガラスの表面及び溶融錫の表面に不良を発生させる（通常、７８０℃以下でドロスが発生する）。また、フロート槽の内部が陽圧状態に保持されても、錫を含有するガスはドロスボックスからフロート槽の下流側に流入され得る。この過程で外部空気に含有された酸素が相対的に低い温度区域でフロート槽内部の揮発錫と反応して凝縮すれば、錫由来の浮遊性異物が錫表面に発生する。すると、リフト‐アウトローラーによってリボン状のガラスが引き上げられてフロート槽の外部へ引き出される過程で、溶融錫の表面に付いていた錫由来の浮遊性異物が移動し、外部へ引き出されるガラスリボンの底面に沿ってともに引き出されることで、ドロスボックス及び徐冷工程ローラーの表面を汚染させるだけでなく、フロート槽及び徐冷工程を経るガラス底面の異物発生の潜在的な原因になる。これにより、作業安全性が低下し、生産される最終的なガラス製品の品質及び工程安定性が低下するという問題が生じた。

また、従来のフロートガラスの製造装置では、徐冷炉内部に亜硫酸ガスが供給される。このような亜硫酸ガスは、ガラスリボンの底面とレアローラーとの間の摩擦を減らして生産されるガラス製品の欠陥を防止するためのものである。しかし、レアローラーとレアローラーが設けられた徐冷炉の筐体との間の空間が広過ぎ、このような空間から亜硫酸ガスが漏れて人体に被害を及ぼす危険が存在した。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、徐冷炉のレアハウジングの密封構造が改善されたフロートガラス徐冷装置及び方法を提供することを目的とする。

上記の課題を達成するため、本発明によるフロートガラス徐冷装置は、フロート槽で成形されたガラスリボンを連続的に徐冷させるためのフロートガラス徐冷装置において、前記ガラスリボンのための入口及び出口を有するレアハウジングと、前記レアハウジングの幅方向に回転自在に設けられた多数のレアローラーと、前記レアハウジングの内部に供給される亜硫酸ガスの外部への排出を防止するために、前記レアハウジングの側壁とそれぞれの前記レアローラーとの間に設けられたラビリンスシール（ｌａｂｙｒｉｎｔｈ ｓｅａｌ）と、を備える。

望ましくは、前記フロートガラス徐冷装置は、前記ラビリンスシールを通って排出される亜硫酸ガスを捕集するために前記ラビリンスシールに設けられた捕集ノズルをさらに備える。

上記の課題を達成するため、本発明によるフロートガラス徐冷方法は、フロート槽で成形されたガラスリボンをレアローラーが設けられたレアハウジングの内部で徐冷させる方法において、前記ガラスリボンの底面と前記レアローラーとの間の摩擦を減らして前記ガラスリボンの表面で発生する欠陥を減らすために、前記レアハウジングの内部に亜硫酸ガスを供給する段階と、前記レアハウジングの内部に供給された亜硫酸ガスが前記レアローラーと前記レアハウジングとの間の隙間から排出されるとき、前記レアローラーの外周面に設けられたラビリンスシールを介してシールする段階と、を含む。

望ましくは、前記フロートガラス徐冷方法は前記ラビリンスシールによってシールされた前記亜硫酸ガスを捕集する段階をさらに含む。

本発明のフロートガラス徐冷装置及び方法によれば、レアローラーとハウジングとの間にラビリンスシールを適用することで漏出され得るガスの捕集設備を設け、レアハウジング内の亜硫酸ガスが作業場に漏出することを最小化させ、亜硫酸ガスの絶対使用量を減少させて環境汚染を防止することができる。

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の望ましい実施例によるフロートガラスの製造装置を示した概略側面図である。 図１のフロートガラス徐冷装置を示した概略断面図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例によるフロートガラス徐冷装置及び方法を詳しく説明する。

本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明の最も望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

図１は本発明の望ましい実施例によるフロートガラスの製造装置を示した概略側面図であり、図２は図１のフロートガラス徐冷装置を示した概略断面図である。

図１及び図２を参照すれば、本実施例によるフロートガラス徐冷装置１００は、フロート槽１１０で成形されたガラスリボンＧを引き出すためのドロスボックス１２０に隣接して設けられ、多数のレアローラー１３２が設けられたレアハウジング１３０を備える。

フロート槽１１０は、溶融錫、溶融錫合金などの溶融金属Ｍを貯蔵する。このような溶融金属Ｍは、フロート槽１１０の上流側（図面の左側）から供給されて下流側（図面の右側）に移動する。この過程で、リボン状のガラスリボンが成形される。また、溶融金属Ｍはフロート槽１１０内部の温度勾配によって比較的高温に保持されるフロート槽１１０の上流側から下流側に流動すると同時に、フロート槽１１０の中心から両側面に流動する。溶融ガラスＧは上流側から下流側に向けて移動した後、テイクオフポイントＴＯで溶融金属Ｍの浴面から離れてフロートチャンバーの天井側に引き上げられ、次の工程のドロスボックス１２０に向けて引き出される。

前記フロート槽１１０内の雰囲気は窒素と水素との混合気体からなる。このような混合気体は外部大気より少し高い圧力で維持される。溶融金属Ｍ及びリボン状の溶融ガラスＧは、電気ヒーター（図示せず）によって約８００から１３００℃程度に保持される。溶融ガラスＧは無アルカリガラスまたはソーダ石灰ガラスなどである。フロート槽１１０の内部における溶融金属Ｍの流動発生原理と構造、及び溶融ガラスＧの投入、リボン化、移動及び排出などは一般的なフロートガラス法で公知されているため、本実施例ではその詳細な説明を省く。

ドロスボックス１２０は、フロート槽１１０の下流側終端に隣接して配置される。ドロスボックス１２０の内部には、３つのリフト‐アウトローラー１２２が配置される。このようなリフト‐アウトローラー１２２は、フロート槽１１０の上流側から供給されてフロート槽１１０の下流側に向けて溶融金属Ｍの表面上で移動する溶融ガラスＧを、下流側に設定された離隔位置で溶融金属から引き上げてドロスボックス１２０の出口側に配置されたレアハウジング１３０に供給するためのものである。リフト‐アウトローラー１２２は図示されていないそれぞれのモーターによって所定速度で回転され、それぞれのリフト‐アウトローラー１２２は溶融ガラスＧを引き出しやすくなるように、相互異なる水平位置で離隔して配置される。

レアハウジング１３０は、フロート槽１１０で成形されて連続的に供給されるガラスリボンＧを徐冷させるためのものであり、ガラスリボンＧが供給される入口１３１と冷却されたガラスリボンＧを排出するための出口１３３を有し、その内部は密閉された構造である。レアハウジング１３０の幅方向に多数のレアローラー１３２が設けられる。また、レアハウジング１３０の内部はパイプまたはホース状の亜硫酸ガス供給部材１４０によって亜硫酸ガスが充填される。それぞれのレアローラー１３２の回転軸１３６の両終端は密閉されたレアハウジング１３０の側壁１３４を貫通し、軸受１３５を介してフレームに支持されて回転する。ここで、レアローラー１３２は図示されていないモーターなどのような駆動源によって回転することが望ましい。

レアハウジング１３０の側壁１３４とレアローラー１３２の回転軸１３６との間にはラビリンスシール１５０が設けられる。ラビリンスシール１５０は、レアハウジング１３０内部に供給される亜硫酸ガスがレアハウジング１３０の外部へ排出されることを防止するためのものである。ラビリンスシール１５０は流体の移動距離を細密且つ複雑に拡張形成することで流体の直接的漏出を防止するための構造であって、本実施例ではレアローラー１３２の回転軸１３６に平行に設けられた凹凸構造を有するラビリンス型の流路１５２を採用する。レアハウジング１３０の側壁１３４に隣接したラビリンスシール１５０の第１面１５４には第１Ｏ‐リング１５５が設けられ、レアローラー１３２の回転軸１３６に面するラビリンスシール１５０の第２面１５６には第２Ｏ‐リング１５７を設けることもできる。なお、レアハウジング１３０は特に言及されない限り、一般的なフロート工程の「徐冷炉」を意味する。

本発明の変形された実施例において、ラビリンスシール１５０に形成された流路１５２はシール本体１５１を貫通する如何なる流路をも含み得、現在周知されているか又は今後周知される如何なるラビリンス流路構造をも採用し得る。

本実施例によれば、本発明によるフロートガラス徐冷装置１００において、ラビリンスシール１５０は、レアハウジング１３０の側壁１３４の開口から排出され得る亜硫酸ガスがラビリンスシール１５０の流路１５２を通過するとき、その漏出速度を低下させるか又は封鎖して捕集し、捕集された亜硫酸ガスを別の貯蔵所（図示せず）に貯蔵するための捕集ノズル１６０をさらに備える。捕集ノズル１６０には、ラビリンスシール１５０の流路１５２に連通され、選択的に開閉可能な栓（図示せず）を設けることができる。また、捕集ノズル１６０は、別の経路（図示せず）に連通されて貯蔵所と連結される構造であり得る。図２にはレアハウジング１３０の一側端のみを示したが、レアローラー１３２の両端にラビリンスシール１５０が設けられることは当業者にとっては自明である。さらに、ラビリンスシール１５０はシール本体１５１を貫通して捕集ノズル１６０と流路１５２とを連通させる連結流路１５３を備える。

以下、本発明の望ましい実施例によるフロートガラス製造方法を説明する。

まず、フロート槽１１０で成形されたフロートガラスリボンＧはレアローラー１３２が設けられたレアハウジング１３０に移動する。この過程で、レアハウジング１３０の下部に設けられた亜硫酸ガス供給部材１４０を通じて亜硫酸ガスが供給される。このような亜硫酸ガスは、フロートガラスリボンＧの底面とレアローラー１３２との間の摩擦を減らし、フロートガラスリボンＧの表面で発生する欠陥を減らすためのものである。

レアハウジング１３０の内部に供給された亜硫酸ガスは、レアローラー１３２とレアハウジング１３０の側壁１３４との間の隙間から排出され得るが、このように排出される亜硫酸ガスはレアローラー１３２の外周面に設けられたラビリンスシール１５０によって密封されることで、外部へ自由に排出されることが防止される。

また、ラビリンスシール１５０によって密封され、シール本体１５１の流路１５２を通って漏れる亜硫酸ガスは、捕集ノズル１６０により捕集されて貯蔵所（図示せず）に送られる。

本発明の変形された実施例によれば、ラビリンスシール１５０をドロスボックス１２０に設けられたリフト‐アウトローラー１２２とドロスボックスの外壁との間に設けることもできる。

以上、本発明を限定された実施例と図面に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

Claims (4)

1. フロート槽で成形されたガラスリボンを連続的に徐冷させるためのフロートガラス徐冷装置において、
   前記ガラスリボンの入口及び前記ガラスリボンの出口を有するレアハウジングと、
   前記レアハウジングの幅方向に回転自在に設けられた複数のレアローラーと、
   前記レアハウジングの側壁と前記レアローラーの回転軸との間の隙間から亜硫酸ガスが外部へ排出されることを防止するために、前記レアハウジングの側壁とそれぞれの前記レアローラーの回転軸との間に設けられたラビリンスシールと、
   を備えることを特徴とするフロートガラス徐冷装置。
2. 前記ラビリンスシールを通って排出される亜硫酸ガスを捕集するために、前記ラビリンスシールに設けられた捕集ノズルをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のフロートガラス徐冷装置。
3. フロート槽で成形されたガラスリボンをレアローラーが設けられたレアハウジングの内部で徐冷させるフロートガラス徐冷方法において、
   前記ガラスリボンの底面と前記レアローラーとの間の摩擦を減らして前記ガラスリボンの表面で発生する欠陥を減らすために、前記レアハウジングの内部に亜硫酸ガスを供給する段階と、
   前記レアハウジングの内部に供給され、前記レアローラーと前記レアハウジングとの間の隙間から排出された亜硫酸ガスを、前記レアローラーの外周面に設けられたラビリンスシールを介してシールする段階と
   を含むことを特徴とするフロートガラス徐冷方法。
4. 前記ラビリンスシールによってシールされた前記亜硫酸ガスを捕集する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のフロートガラス徐冷方法。

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