KR101215733B1

KR101215733B1 - 용융 유리의 공급 장치

Info

Publication number: KR101215733B1
Application number: KR1020127012051A
Authority: KR
Inventors: 데쯔시 다끼구찌; 겐이찌 마스다; 모또이찌 이가; 노부유끼 반; 미찌또 사사끼; 도시히데 무라까미
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2012-12-26
Also published as: JPWO2011059096A1; TWI454436B; WO2011059096A1; CN102612498A; JP5660046B2; KR20120057662A; CN102612498B; TW201124352A

Abstract

기포 등을 포함하지 않는 고품질의 플로트 유리를 얻을 수 있다. 용융 유리를 유리 제작 영역으로부터 플로트 배스의 용융 유리 공급부로 이송하기 위한 공급 파이프와, 상기 플로트 배스의 상기 용융 유리 공급부에 상기 공급 파이프의 개구부에 대향해서 설치되어 상기 플로트 배스로의 용융 유리 공급량을 조절하기 위한 트윌을 구비한 용융 유리 공급 장치이며, 상기 공급 파이프의 상기 개구부는 상기 유리 제작 영역의 용융 유리 레벨보다 낮은 위치에 배치되고, 상기 공급 파이프는 선단부의 상기 개구부를 향해서 소정의 각도로 좌우 방향으로 펼쳐지는 부채 형상부를 갖고 있으며, 상기 부채 형상부는 상기 개구부를 향해서 단면 형상이 점차 평탄화되고, 또한 상방으로 경사져 있는 것을 특징으로 한다.

Description

용융 유리의 공급 장치 {MOLTEN GLASS SUPPLY DEVICE}

본 발명은 플로트 유리 제조 장치의 플로트 배스에 용융 유리를 공급하는 장치에 관한 것이다.

플로트 유리는, 용융 유리 제작 영역에서 제조된 용융 유리를 플로트 유리 제조 장치의 용융 유리 공급부로 이송하고, 상기 용융 유리 공급부로 이송되어 온 용융 유리를 플로트 배스의 용융 주석 위로 공급함으로써 리본 형상 유리(glass ribbon)로 성형된다. 이 용융 유리의 이송 장치로서는, 상부가 개방되어 있는 홈통 형상의 용융 유리 유로가 일반적으로 사용되고 있지만, 특허문헌 1에는, 용융 유리 제작 영역에서 제조된 용융 유리를 공급 파이프에서 플로트 유리 제조 장치의 용융 유리 공급부로 이송하는 장치가 개시되어 있다.

이 용융 유리 이송장치는, 도 4에 도시한 바와 같이 하류 측에 깔때기 형상 확대부(17)가 설치되어 있는 공급 파이프(18)를, 용융 유리 제작 영역과 플로트 유리 제조 장치의 용융 유리 공급부 사이에, 용융 유리 제작 영역에서의 용융 유리의 높이(19)보다 아래에 수평 형상으로 배치하고, 용융 유리를 제작 영역에서 상기 공급 파이프(18)로 이송해서 상기 깔때기 형상 확대부의 개구부에서 용융 유리 공급부로 공급하는 것으로, 공급된 용융 유리는 슬라이더(20)로 용융 유리량을 조정하면서 공급 채널(21)을 유하시켜서 플로트 배스(22)에 도입된다.

이 용융 유리 이송 장치에서는, 용융 유리가 공급 파이프를 통해 용융 유리 공급부에 이송되기 때문에, 이송 시에 용융 유리가 주위 공기와 접촉하는 것을 피할 수 있다. 이에 의해, LCD용 유리 기판과 같이 성형 온도가 높은 용융 유리의 열의 방사 산일(散逸)을 방지하고, 또한 예를 들어 붕산 등의 증발하기 쉬운 성분을 함유한 유리 조성에 있어서는 이와 같은 성분의 증발을 방지하여, 용융 유리를 온도적으로나 조성적으로나 지극히 균일한 상태로 유지하여 플로트 배스에 공급함으로써, 고품질의 유리 제품을 얻을 수 있다.

일본 특허 공개 제2008-539151호 공보

상기 용융 유리의 이송 방법에 의하면, 용융 유리가 공급 파이프를 통해 용융 유리 공급부에 이송되기 때문에, 상기한 바와 같이 용융 유리의 이송 중에 있어서의 주위 공기와의 접촉 및 유리 성분의 증발을 방지할 수 있고, 또한 이송되어 온 용융 유리를 깔때기 형상 확대부의 편평한 개구부로부터 균일하게 공급할 수 있는 등의 우수한 효과가 얻어진다.

그러나, 특허문헌 1의 방법에서는, 공급 파이프가 수평하게 배치되기 때문에, 용융 유리 제작 영역과 플로트 유리 제조 장치의 용융 유리 공급부를 상기 공급 파이프에 접속하면 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 용융 유리 제작 영역과 플로트 유리 제조 장치의 용융 유리 공급부에 있어서의 용융 유리의 레벨은 동일하게 유지되기 때문에, 용융 유리의 도입구인 상기 공급 파이프의 상류단부는, 공급 파이프의 하류단부인 깔때기 형상 확대부의 개구부의 높이에 맞춰서 용융 유리 제작 영역에 접속해야 한다. 그로 인해, 공급 파이프의 상류단부는, 용융 유리 제작 영역의 비교적 높은 위치에, 즉 용융 유리 제작 영역의 용융 유리의 표층부에 가까운 위치에 접속할 필요가 있다. 그런데, 용융 유리 제작 영역에서의 용융 유리의 표층부는 하층부에 비하여 일반적으로 미소한 기포나 이물질 등의 혼입 비율이 높아, 양호한 용융 유리가 아닌 경우가 많다.

따라서, 특허문헌 1의 방법에서는 이와 같이 기포 등의 혼입 비율이 높은 용융 유리를 용융 유리 제작 영역의 표층부에 가까운 비교적 높은 위치로부터 취출하게 되어, 용융 유리 제작 영역의 하층부의 양호한 용융 유리를 플로트 유리 제조 장치의 용융 유리 공급부로 이송하는 것이 곤란해진다. 또한, 공급 파이프가 수평하게 배치되기 때문에, 기포 등이 혼입되어 있는 용융 유리가 취출된 경우에, 상기 용융 유리는 공급 파이프에서 그대로 플로트 유리 제조 장치의 용융 유리 공급부로 이송되어, 플로트 배스의 용융 주석 위로 공급된다. 그 결과, 기포 등이 실질적으로 함유되어 있지 않은 고품질의 플로트 유리를 얻는 것이 곤란해진다.

또한, 이와 같이 수평하게 배치된 공급 파이프에서는, 용융 유리가 수평 방향으로 유동하고, 또한 상당한 점성이 있기 때문에, 유동 중인 용융 유리에 기포(가스)가 발생한 경우에, 상기 기포(가스)를 공급 파이프의 천단부로 유도해서 용융 유리의 표층에 부상시켜서 방출시키는 것이 곤란해진다.

본 발명은, 상기의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 상기 공급 파이프를 용융 유리 공급부를 향해서 오름 경사를 갖게 배치함으로써, 공급 파이프의 상류단부를 용융 유리 제작 영역의 비교적 하부에 접속하여, 하층부의 양호한 용융 유리를 취출할 수 있도록 하고, 또한 취출된 용융 유리를 용융 유리 제작 영역으로부터 용융 유리 공급부에 상기 공급 파이프를 통해 이송시키는 동안, 용융 유리 중에 혼입되어 있는 기포를 공급 파이프의 오름 경사를 이용해서 공급 파이프의 천단부 측으로 이행시켜서 제거하고, 기포를 함유하지 않는 양호한 용융 유리를 플로트 유리의 성형부에 공급할 수 있는 용융 유리의 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 용융 유리를 공급 파이프를 통해 용융 유리 제작 영역으로부터 플로트 유리 제조 장치의 용융 유리 공급부에 이송하는 용융 유리 공급 장치의 개량이며, 상기 공급 파이프의 하류 측에 선단부의 개구부를 향해서 소정의 각도로 좌우 방향으로 펼쳐지고, 그의 단면 형상이 점차 평탄화하는 부채 형상부를 형성하며, 상기 부채 형상부를 상기 용융 유리 공급부를 향해서 상방으로 경사지게 함으로써, 상기 목적을 달성하는 것이다.

즉, 본 발명은 이하에 나타내는 용융 유리의 공급 장치를 제공한다.

(1) 용융 유리를 유리 제작 영역에서 플로트 배스의 용융 유리 공급부로 이송하기 위한 공급 파이프와, 상기 플로트 배스의 상기 용융 유리 공급부에 상기 공급 파이프의 개구부에 대향해서 설치되어 상기 플로트 배스로의 용융 유리 공급량을 조절하기 위한 트윌을 구비하고, 상기 공급 파이프의 상기 개구부는 상기 유리 제작 영역의 용융 유리 레벨보다 낮은 위치에 배치되고, 상기 공급 파이프는 선단부의 상기 개구부를 향해서 소정의 각도로 좌우 방향으로 펼쳐지는 부채 형상부를 갖고 있으며, 상기 부채 형상부는 상기 개구부를 향해서 단면 형상이 점차 평탄화되며, 또한 상방으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.

(2) 상기 부채 형상부의 상류단부의 단면 형상이 원형 또는 타원 형상인 것을 특징으로 하는, 상기 (1)에 기재된 용융 유리의 공급 장치.

(3) 상기 부채 형상부의 하류단부의 단면 형상이 직사각 형상 또는 타원 형상인 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 용융 유리의 공급 장치.

(4) 상기 공급 파이프가 도입관부를 구비하고, 상기 부채 형상부의 상류단부가 상기 도입관부에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 용융 유리의 공급 장치.

(5) 상기 부채 형상부의 하류단부 부분에 수평 형상의 평탄부를 설치하는 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 용융 유리의 공급 장치.

(6) 상기 부채 형상부의 상류단부의 단면적과 하류단부의 단면적의 비가 0.7 내지 1.3인 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 용융 유리의 공급 장치.

(7) 상기 공급 파이프의 상기 개구부와 상기 트윌의 간극이 0 내지 30mm인 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 용융 유리의 공급 장치.

(8) 상기 부채 형상부의 천단부의 오름 경사 각도가 2 내지 30도인 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 용융 유리의 공급 장치.

(9) 상기 부채 형상부의 좌우 방향의 확대 각도가 10 내지 45도인 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 용융 유리의 공급 장치.

(10) 상기 공급 파이프가 통전 가열에 의해 일정한 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 용융 유리의 공급 장치.

(11) 상기 공급 파이프가 백금 또는 백금 합금으로 이루어진, 상기 (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 용융 유리의 공급 장치.

(12) 상기 공급 파이프가 백금 또는 백금 합금으로 피복된 재료로 이루어진, 상기 (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 용융 유리의 공급 장치.

본 발명에 따르면, 용융 유리를 용융 유리 제작 영역에서 플로트 유리 제조 장치의 용융 유리 공급부에 공급 파이프를 통해 이송하기 때문에, 용융 유리를 공급 파이프를 통해 이송하는 종래의 용융 유리 공급 장치와 마찬가지로, 이송 중인 용융 유리를, 자유 표면을 갖지 않는 밀폐 상태로 유지할 수 있으므로, 용융 유리가 주위 공기와 접촉해서 냉각되거나, 증발되기 쉬운 유리 성분이 휘산되는 것을 방지할 수 있고, 이에 의해 용융 유리를 온도적 및 조성적으로 균일한 상태로 공급할 수 있다.

또한, 공급 파이프의 하류 측에, 선단부의 개구부를 향해서 소정의 각도로 좌우 방향으로 펼쳐지고, 그의 단면 형상이 점차 평탄화하는 부채 형상부를 형성하며, 상기 부채 형상부를 개구부를 향해서 상방으로 경사지게 하기 때문에, 공급 파이프의 상류단부를 이 경사 분만큼 용융 유리 제작 영역의 비교적 하부에 접속하는 것이 가능하게 되고, 이에 의해 용융 유리 제작 영역으로부터 하층부의 기포 등의 혼입 비율이 낮은 양호한 용융 유리를 취출할 수 있다.

또한, 취출된 용융 유리를 용융 유리 제작 영역으로부터 용융 유리 공급부에 상기 공급 파이프를 통해 이송시키는 동안, 용융 유리 중에 발생하여 혼입되고 있는 기포(가스)를 부력에 의해 상방으로 부상시키면서, 부채 형상부의 오름 경사부를 흐르는 용융 유리에 의해 하류 측으로 효과적으로 배출할 수 있기 때문에, 기포가 부채 형상부에 체류하지 않도록 할 수 있다. 일반적으로, 플로트 배스에 공급되는 용융 유리의 점도는 10^3.5 내지 10⁴dPa?s 정도로 높기 때문에, 기포가 부상할 때에 저항이 되지만, 본 발명에 따르면 부채 형상부가 오름 경사를 갖고 있기 때문에, 기포에 작용하는 부력과 용융 유리의 경사 방향의 유동의 합산에 의해 기포를 효율적으로 부채 형상부의 천단부 측으로 유도할 수 있고, 또한 이들 기포는 부채 형상부의 하류단부에서 용융 유리의 표층으로 부상되므로, 용융 유리를 플로트 배스에 도입하기 전에 방출할 수 있다.

또한, 공급 파이프에 통전해서 가열함으로써, 용융 유리를 소정의 온도로 일정하게 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 용융 유리 공급 장치의 단면 설명도.
도 2는 도 1의 공급 파이프의 평면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 공급 파이프의 개략 종단면도.
도 4는 종래의 용융 유리 공급 장치의 사시도.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 용융 유리 공급 장치의 단면 설명도이며, 도 2는 상기 용융 유리 공급 장치의 공급 파이프의 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 용융 유리 제작 영역(6)에서 얻어진 용융 유리는 공급 파이프(1)에 의해 용융 유리 제작 영역(6)으로부터 플로트 유리 성형 장치(7)의 용융 유리 공급부(5)로 이송되고, 상기 용융 유리 공급부(5)로부터 플로트 배스(10)의 용융 주석(11) 위에 공급되어 플로트 유리(12)에 성형된다. 더욱 구체적으로는, 용융 유리 제작 영역(6)에 있어서 유리 원료를 용해해서 얻어진 용융 유리는 또한, 용융 유리 제작 영역(6)에서 충분히 청징됨과 함께, 플로트 유리의 성형에 적합한 점도가 얻어지는 소정의 온도로 냉각된 후, 공급 파이프(1)에 의해 용융 유리 제작 영역(6)으로부터 취출되어서 용융 유리 공급부(5)에 이송된다. 그리고, 이송된 용융 유리는 상기 용융 유리 공급부(5)에 설치된 트윌(8)에서 용융 유리량을 조정해서 평탄하고 두께가 일정한 용융 유리층으로서 용융 유리 공급부(5)의 립 타일(lip tile)(9) 위로 유동하고, 상기 립 타일(9)을 오버플로우해서 플로트 배스(10)의 용융 주석(11) 위로 공급된다.

본 발명에 있어서, 용융 유리 제작 영역(6)은 유리 원료의 용해, 용해에서 얻어진 용융 유리의 청징 및 냉각 등을 실시하는 개소의 총칭이지만, 용융 유리가 취출되는 것은 상기한 바와 같이 청징이나 냉각이 실시된 후의 공정이다.

본 발명에 있어서, 상기 공급 파이프(1)의 개구부(16)는 용융 유리 제작 영역(6)의 용융 유리 레벨(용융 유리의 액면)(13)보다 낮은 위치에 배치되어 있고, 공급 파이프(1)는 그의 하류 측에 부채 형상부(3)를 갖고 있다. 이 부채 형상부(3)는, 도 2에 도시한 바와 같이 용융 유리의 유로가 협폭인 상류단부로부터 선단부(하류단부)의 개구부(16)를 향해서 소정의 각도(θ₂)로 좌우 방향으로 펼쳐져 있고, 또한 그의 단면 형상이 개구부(16)를 향해서 점차 평탄화되어 있으며, 도 1에 도시한 바와 같이 개구부(16)를 향해서 상방으로 경사져 있다. 이 부채 형상부(3)를 이렇게 오름 경사시킴으로써 부채 형상부(3)의 상류단부의 높이를 용융 유리 공급부(5)에 대하여 낮추고, 이것에 의해 공급 파이프(1)의 상류 측의 높이를 낮출 수 있기 때문에, 용융 유리 제작 영역(6) 중의 용융 유리를 용융 유리 레벨(13)보다 비교적 낮은 위치에서 공급 파이프(1)로 취출할 수 있다.

이러한 용융 유리 공급 장치에 있어서, 용융 유리 공급부(5)와 용융 유리 제작 영역(6)은 공급 파이프(1)로 연통되어 있기 때문에, 용융 유리 공급부(5)에 있어서의 용융 유리는, 도 1에 도시한 바와 같이 용융 유리 제작 영역(6)의 용융 유리 레벨(13)과 동일한 높이로 유지된다. 일반적으로, 유리 제작 영역(6)의 용융 유리 레벨(13)에 가까운 표층의 용융 유리는, 그것보다 하층 용융 유리에 비하여 기포 등이 많이 포함되어 있고, 또한 일부 유리 성분의 증발 때문에 성분적으로도 안정되어 있지 않다. 따라서, 종래와 같이 표층에 가까운 위치에서 용융 유리를 취출하면, 아무래도 기포 등이 들어가기 쉽다는 문제가 발생한다.

본 발명에서는, 부채 형상부(3)를 오름 경사지게 함으로써 공급 파이프(1)의 상류 측을 낮추어서 용융 유리의 취출 위치를 종래보다 낮출 수 있다. 이에 의해, 도 1에 도시한 바와 같이 용융 유리 레벨(13)로부터 a만큼 낮은 위치에서 용융 유리를 취출할 수 있다. 이 경우, a의 길이는 주로 용융 유리 제작 영역(6)에 있어서의 용융 유리의 깊이[용융 유리 레벨(13)의 높이}에 의해 결정되지만, a의 크기로서는, 통상 250 내지 900mm 정도가 바람직하다. 공급 파이프(1)에 의한 용융 유리의 취출 위치를 이 범위로 하면, 용융 유리 레벨(13) 부근의 용융 유리를 피해서 기포 등이 적은 양호한 용융 유리를 취출할 수 있다. 또한, 공급 파이프(1)의 상류 측을 낮출 수 있기 때문에, 부채 형상부(3)에 원하는 오름 경사를 형성할 수 있다. 일반적으로, 플로트 배스에 공급되는 용융 유리의 점도는 10^3.5 내지 10⁴dPa?s 정도로 높기 때문에, 공급 파이프(1)를 통해 이송 중인 용융 유리에 발생한 기포(가스)가 부상할 때에 저항이 되지만, 상기 부채 형상부(3)에 오름 경사를 형성할 수 있음으로써, 기포에 작용하는 부력과 용융 유리의 경사 방향의 유동 작용이 합산되기 때문에, 기포를 효율적으로 부채 형상부(3)의 천단부 측으로 유도해서 용융 유리의 표층에 부상시켜, 방출할 수 있다.

본 발명에 있어서의 공급 파이프(1)는 상기 부채 형상부(3)와 상기 부채 형상부(3)의 상류 측에 설치된 도입관부로 형성된다. 본 예의 공급 파이프(1)는 부채 형상부(3)를 수평 방향으로 배치된 원통관(2)에 접속해서 형성되어 있다. 즉, 상류단부가 용융 유리 제작 영역(6)에 접속된 원통관(2)의 하류단부에 부채 형상부(3)를 접속하고, 용융 유리 제작 영역(6)의 용융 유리를 원통관(2)에서 취출해서 부채 형상부(3)에 도입하고, 상기 부채 형상부(3)(공급 파이프(1))의 개구부(16)로부터 용융 유리 공급부(5)에 송출한다. 따라서, 원통관(2)과의 접속부인 부채 형상부(3)의 상류단부의 단면 형상은 원통관(2)에 대응해서 원형이지만, 거기에서 앞의 단면 형상은 부채 형상부(3)의 평탄화에 따라 점차 높이(h)가 감소해서 타원 형상으로 변화하고, 개구부(16)에서는 기본 형상이 긴 변이 수평 방향으로 긴 직사각 형상 또는 장축이 수평 방향으로 연장되는 가로로 긴 타원형 형상을 이루고 있다. 특히, 단면 형상이 직사각 형상인 개구부는 가로 폭(긴 변의 길이)을 용융 유리 공급부(5)의 폭(도 1에서 지면과 수직 방향의 폭)에 거의 맞춤으로써, 용융 유리를 용융 유리 공급부(5)에 폭이 용융 유리 공급부(5)의 폭과 거의 동일하고, 두께가 수평 방향으로 거의 일정한 용융 유리 흐름으로서 송출할 수 있는 점에서 바람직하다.

상기 공급 파이프(1)를 이와 같이 부채 형상부(3)와 본 예의 원통관(2)과 같은 도입관부로 형성하면, 다음과 같은 이점이 얻어진다. 즉, 도입관부의 길이를 바꿈으로써 공급 파이프(1)의 길이를 용융 유리 제작 영역(6)과 용융 유리 공급부(5)의 간격에 용이하게 맞출 수 있다. 또한, 도입관부를 거의 수평 방향으로 배치함으로써, 용융 유리 제작 영역(6)으로부터 용융 유리를 원활하게 취출할 수 있고, 또한 필요에 따라 상기 도입관부에, 예를 들어 교반 장치를 부설할 수 있다. 또한, 본 예에서는 상기 도입관부로서 원통관(2)을 사용하고, 상기 원통관을 수평 방향으로 배치하고 있지만, 도입관부로서는 예를 들어 단면 형상이 타원 형상 또는 직사각 형상의 관상체이어도 좋다. 또한, 도입관부는 반드시 수평 방향으로 배치할 필요는 없고, 용융 유리의 유동 방향으로 약간 오름 경사져 있어도 좋다. 또한, 단면 형상이 타원 형상 또는 직사각 형상의 도입관부인 경우에는, 상기 도입관부에 접속되는 부채 형상부(3)의 상류단부의 단면 형상도 도입관부에 맞춰서 타원 형상 또는 직사각 형상이 된다.

상기 부채 형상부(3)에 있어서, 개구부(16)의 단면적은 원통관(2)과의 접속부인 상류단부의 단면적과 거의 동일한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 부채 형상부(3)의 상류단부의 단면적(M₁)과 하류단부(개구부(16))의 단면적(M₂)의 비(M₁/M₂)가 0.7 내지 1.3인 것이 바람직하다. (M₁/M₂)이 0.8 내지 1.2이면 더욱 바람직하고, 0.9 내지 1.1이면 더욱 바람직하며, 0.95 내지 1.05이면 특히 바람직하다. 부채 형상부(3)의 상류단부와 하류단부의 단면적을 이와 같이 설정함으로써, 원통관(2)으로부터 이송되어 오는 용융 유리를 정체시키지 않고 개구부(16)로부터 항상 안정적으로 용융 유리 공급부(5)에 송출할 수 있다. 그리고, 부채 형상부(3)의 용융 유리의 이송 방향과 직교하는 방향에서의 단면적은, 단면 형상이 상기한 바와 같이, 예를 들어 원 형상에서 직사각 형상 또는 타원형 형상으로 점차 변화해도, 실질적으로 변함없이 M₁, M₂와 같다.

또한, 공급 파이프(1)의 부채 형상부(3)의 개구부(16)에 가까운 하류단부 부분에는, 수평 형상의 평탄부(4)를 설치하는 것이 바람직하다. 부채 형상부(3)는 오름 경사 각도를 갖고 있기 때문에, 부채 형상부(3) 중의 용융 유리는 개구부(16)로부터 거의 이 경사 각도로 용융 유리 공급부(5)에 송출된다. 그로 인해, 부채 형상부(3)의 하류단부 부분에 평탄부(4)가 설치되어 있지 않은 경우에는, 용융 유리는 그대로 상향 용융 유리 흐름으로서 개구부(16)로부터 용융 유리 공급부(5)에 송출된 후, 개구부(16)에 대향해서 설치되어 있는 후술하는 트윌(8)에 서로 충돌하여, 상기 트윌면에서 튀어올라서 상향으로 방향을 바꾸기 때문에, 용융 유리 공급부(5)에 있어서의 용융 유리에 혼란을 발생시킬 우려가 생긴다. 그러나, 부채 형상부(3)(공급 파이프(1))의 개구 부분에 평탄부(4)가 설치되어 있으면, 상기 평탄부(4)에서 용융 유리의 유동 방향을 수평 방향으로 바꿈과 함께, 용융 유리를 정류시켜서 용융 유리 공급부(5)에 송출할 수 있기 때문에 혼란이 발생하지 않도록 할 수 있다. 이 경우, 부채 형상부(3)의 출구에서 이 정류를 확실하게 행하기 위해서, 평탄부(4)는 일정한 길이(x)를 갖고, 또한 그의 단면 형상 및 단면적은 용융 유리의 이송 방향에 있어서 동일한 것이 바람직하다. 상기 x는 부채 형상부(3)의 크기나 경사 각도 등에 의해 변하여 한정되지 않지만, 약 50 내지 200mm 정도가 바람직하다.

본 발명의 용융 유리 공급부(5)에 있어서, 공급 파이프(1)(부채 형상부(3))의 개구부(16)는 용융 유리 레벨(13)에 대하여 다음의 관계인 것이 바람직하다. 부채 형상부(3)의 개구부(16)의 상면으로부터 용융 유리 레벨(13)까지의 높이(b)는 5 내지 500mm가 바람직하다. 또한, 5 내지 450mm인 것이 더욱 바람직하다. b가 5mm보다 작으면, 표면에서 이질화된 소지(素地)가 용융 유리의 주류에 혼입되게 되고, b가 약 500mm를 초과하면, 이 부분의 용융 유리의 온도를 유지하는 것이 곤란해지므로 바람직하지 않다. 또한, 개구부(16)의 하면(립 타일(9)의 상면)으로부터 용융 유리 레벨(13)까지의 높이(c)는 100 내지 600mm가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 350 내지 550mm이다. c는 최소한 100mm를 확보하는 것이, 트윌에 의한 용융 유리의 유량 제어 면에서 바람직하고, c가 600mm를 초과하면, 트윌에 의한 용융 유리의 유량 제어가 어려워질 우려가 발생한다.

이어서, 부채 형상부(3)의 오름 경사 각도 및 좌우 방향의 확대 각도에 대해서 설명한다. 본 발명에서는, 부채 형상부(3)의 오름 경사 각도를 부채 형상부(3)의 천단부(14)의 경사 각도(θ₁)에 의해 규정한다. 여기서, 부채 형상부(3)의 천단부(14)는, 도 2에 도시한 바와 같이 부채 형상부(3)의 평면에서 보아 용융 유리의 이송 방향의 중심선(15)이 위치하는 부채 형상부(3)의 용융 유리 유로의 정상 부분에서, 본 예와 같이 부채 형상부(3)의 하류단부 부분에 평탄부(4)가 설치되어 있는 경우에는, 상기 평탄부(4)를 제외한 영역에서의 용융 유리 유로의 정상 부분이다. 또한, 부채 형상부(3)의 오름 경사 각도를 부채 형상부(3)의 천단부(14)의 경사 각도(θ₁)로 규정하는 이유로서는, 부채 형상부(3)의 높이(h)가 용융 유리의 이송 방향에서 체감되고 있기 때문에, 부채 형상부(3)의 경사 각도가 상면과 하면에서 상이하고, 어떠한 기준을 선정할 필요가 있는 것 및 용융 유리를 용융 유리 공급부(5)에 송출할 때에 용융 유리 흐름의 상한을 규제하는 상면의 역할이 큰 것 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 부채 형상부(3)의 천단부(14)의 경사 각도(θ₁)는 수평 방향에 대하여 2 내지 30도가 바람직하고, 2 내지 20도가 더욱 바람직하며, 2 내지 7도가 더욱 바람직하다. θ₁이 2도보다 작으면, 부채 형상부(3)의 상류단부(원통관(2)과의 접속부)의 위치를 용융 유리 공급부(5) 및 용융 유리 레벨(13)에 대하여 충분히 낮출 수 없게 되기 때문에, 기포 등이 많고 유리 성분의 증발에 의해 성분적으로도 안정되어 있지 않은 표층부의 용융 유리를 피해서 양호한 용융 유리를 취출할 수 없게 될 우려가 발생한다. 또한, θ₁이 30도를 초과하면, 공급 파이프(1)에 의한 용융 유리의 취출 위치가 지나치게 낮아져서, 용융 유리를 용융 유리 제작 영역이 적절한 위치에서 취출할 수 없게 될 뿐만 아니라, 공급 파이프(1)가 급격한 경사가 되기 때문에 용융 유리를 원활하게 이송하는 것이 곤란해진다.

한편, 부채 형상부(3)의 좌우 방향의 확대 각도(θ₂)는 10 내지 45도가 바람직하다. θ₂가 10도보다 작으면, 특히 본 예와 같이 부채 형상부(3)의 상류단부가 원형인 경우에는, 상기 상류단부의 가로 폭이 원통관(2)의 직경에 대응해서 비교적 작기 때문에, 부채 형상부(3)(공급 파이프(1))의 개구부(16)에 있어서의 확대가 충분히 얻어지지 않게 되고, 개구부(16)의 가로 폭을 용융 유리 공급부(5)의 가로 폭에 적합하게 하는 것이 곤란해진다. 또한, θ₂가 45도보다 커지면, 원통관(2)으로부터 이송되어 온 용융 유리가 부채 형상부(3)의 상류단부에 있어서 가로 방향으로 급격하게 퍼지기 때문에, 방향 변화가 큰 양단부의 용융 유리 흐름에 지연이 발생하여, 용융 유리를 균일하게 이송할 수 없게 된다. 이러한 점에서 θ₂는 15 내지 20도가 더욱 바람직하다.

본 발명에 있어서 공급 파이프(1)의 재질로서는, 내열성과 용융 유리에 대한 내식성이 큰 백금 또는 백금 합금(예를 들어, 백금-로듐 합금), 혹은 백금 또는 백금 합금으로 피복된 재료가 바람직하다. 백금 또는 백금 합금은 이러한 종류의 용도로서 우수한 실적을 갖고 있으며, 특히 LCD용 유리 기판과 같이 성형 온도가 높은 용융 유리에 대하여 적합하다. 백금 또는 백금 합금으로 피복된 재료로서는, 벽돌 등의 내열 부재의 내면을 백금 또는 백금 합금으로 피복한 것이 예시된다.

또한, 도시하지는 않았지만, 이들 재료로 형성된 공급 파이프(1)의 도입관부 및/또는 부채 형상부는 통전으로 균일하게 가열되는 것이 바람직하다. 통전 가열은 백금 또는 백금 합금에 직접 통전함으로써, 또는 백금 또는 백금 합금으로 피복된 재료가 도전성 재료일 때는, 상기 재료에 통전해서 행할 수 있다. 공급 파이프(1)에 용융 유리 제작 영역(6)으로부터 취출된 고온의 용융 유리는, 용융 유리 공급부(5)에 이송될 때까지 주위 공기로부터 완전히 차폐되기 때문에, 공기와의 접촉에 의한 냉각을 방지할 수 있음과 함께, 상기 공급 파이프(1)의 통전 가열에 의해 실질적으로 균일한 온도로 유지되어, 성형에 적합한 온도로 용융 유리 공급부(5)에 이송된다.

본 발명에 있어서, 용융 유리 공급부(5)에는, 트윌(8)이 공급 파이프(1)(부채 형상부(3))의 개구부(16)에 대향해서 설치되어 있다. 이 트윌(8)은 부채 형상부(3)의 개구부(16)의 가로 폭 및 용융 유리 공급부(5)의 폭(도 1에 있어서 지면과 수직 방향의 폭)과 거의 동일한 폭을 갖는 내열 부재를, 부채 형상부(3)의 개구부(16)에 대향해서 승강 가능하게 설치하여 이루어지고, 상하 이동시켜서 높이를 바꿈으로써 플로트 배스(10)에 공급하는 용융 유리량을 조절할 수 있고, 또한 용융 유리 공급부(5)에 이송되어 온 용융 유리를 상방으로부터 제어함으로써, 두께가 가로 방향으로 일정한 박층의 용융 유리층으로서 플로트 배스(10)에 공급한다. 또한, 최하 위치로 낮춤으로써 플로트 배스로의 용융 유리의 공급을 정지시킬 수 있다.

상기 트윌(8)을 공급 파이프(1)(부채 형상부(3))의 개구부(16)에 대향해서 설치할 경우, 상기 트윌(8)과 개구부(16)의 간극(d)은 0 내지 30mm가 바람직하고, 0 내지 20mm가 더욱 바람직하다. 여기서, 간극(d)이 0mm인 것은, 트윌(8)을 가능한 한 부채 형상부(3)의 개구부(16)에 근접해서 설치하는 것을 의미한다. 공급 파이프(1)를 통해 밀폐되어 용융 유리 공급부(5)에 이송되어 온 용융 유리가, 상기 용융 유리 공급부(5)에 있어서 주위 공기에 접촉하는 것을 피하기 위해서, 간극(d)은 가급적 작은 것이 바람직하다. 용융 유리 공급부(5)의 용융 유리는 상기 간극(d)에 있어서 자유 표면을 형성하기 때문에, 이 간극(d)이 크면, 주위 공기와 접촉하는 면적이 증대함으로써 냉각되거나, 혹은 일부 유리 성분의 증발을 초래하기 때문이다. 간극(d)이 30mm보다 커지면, 이러한 폐해가 현저해지므로 바람직하지 않다.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 트윌(8)은 실리카 유리 세라믹(용융 실리카) 등의 내열 부재로 제작된 주요부를 백금 또는 백금 합금으로 피복해서 형성할 수 있다. 그리고, 상기 공급 파이프(1)와 마찬가지로 상기 백금 또는 백금 합금에 통전해서 가열함으로써, 용융 유리 공급부(5)를 통해 이송되어 온 용융 유리를 소정의 온도로 유지한다. 이 트윌(8) 및 공급 파이프(1)의 통전 가열은 공지의 방법으로 적절히 행할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 도 3은 본 발명의 부채 형상부(3)의 다른 실시 형태를 나타내는 개략 종단면도이다. 이 부채 형상부(3)는 개구부(16)를 향해서 전체적으로 오름 경사져 있는 기본 형체는 도 1의 부채 형상부(3)와 같지만, 도 3에 도시한 바와 같이 용융 유리의 유로가 용융 유리의 이송 방향에서 상측으로 약간 볼록 형상으로 만곡되어 있는 점에서 상이하며, 당연히 부채 형상부(3)의 천단부(14)도 마찬가지로 만곡되어 있다. 부채 형상부(3)가 이렇게 만곡되어 있어도, 도 1의 부채 형상부(3)와 기본 형체가 동일하므로 마찬가지 기능이 얻어진다. 또한, 이렇게 만곡되어 있는 부채 형상부(3)의 천단부(14)의 경사 각도(θ₁)는, 깔때기 형상 확대부(17)의 수평 방향에 대한 각도(즉, 만곡되어 있는 부분의 양단부를 연결하는 직선의 수평 방향에 대한 각도)로서 정할 수 있다.

본 출원을 상세하게, 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러 변형이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에 있어서 명확하다.

본 출원은, 2009년 11월 16일에 출원된 일본 특허 출원(특원2009-261362호)에 기초하는 것으로, 그의 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

<산업상 이용가능성>

본 발명은 플로트 유리 제조 장치의 용융 유리 공급 장치로서 이용할 수 있고, 특히 성형 온도가 높으며, 증발하기 쉬운 유리 성분을 포함하는 용융 유리를 플로트 배스에 공급하는데도 적합하다.

1, 18: 공급 파이프
2: 원통관
3: 부채 형상부
4: 평탄부
5: 용융 유리 공급부
6: 용융 유리 제작 영역
7: 플로트 유리 성형 장치
8: 트윌
9: 립 타일
10, 22: 플로트 배스
11: 용융 주석
12: 플로트 유리
13: 용융 유리 레벨
14: 천단부
15: 중심선
16: 개구부
17: 깔때기 형상 확대부

Claims

용융 유리를 유리 제작 영역으로부터 플로트 배스의 용융 유리 공급부로 이송하기 위한 공급 파이프와,
상기 플로트 배스의 상기 용융 유리 공급부에 상기 공급 파이프의 개구부에 대향해서 설치되어 상기 플로트 배스로의 용융 유리 공급량을 조절하기 위한 트윌을 구비하고,
상기 공급 파이프의 상기 개구부는 상기 유리 제작 영역의 용융 유리 레벨보다 낮은 위치에 배치되고,
상기 공급 파이프는 선단부의 상기 개구부를 향해서 소정의 각도로 좌우 방향으로 펼쳐지는 부채 형상부를 갖고 있으며, 상기 부채 형상부는 상기 개구부를 향해서 단면 형상이 점차 평탄화되고, 또한 상방으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 부채 형상부의 상류단부의 단면 형상이 원형 또는 타원 형상인 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부채 형상부의 하류단부의 단면 형상이 직사각 형상 또는 타원 형상인 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급 파이프가 도입관부를 구비하고, 상기 부채 형상부의 상류단부가 상기 도입관부에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부채 형상부의 하류단부 부분에 수평 형상의 평탄부를 설치하는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부채 형상부의 상류단부의 단면적과 하류단부의 단면적의 비가 0.7 내지 1.3인 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급 파이프의 상기 개구부와 상기 트윌의 간극이 0 내지 30mm인 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부채 형상부의 천단부(天端)의 오름 경사 각도가 2 내지 30도인 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부채 형상부의 좌우 방향의 확대 각도가 10 내지 45도인 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급 파이프가 통전 가열에 의해 일정한 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급 파이프가 백금 또는 백금 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급 파이프가 백금 또는 백금 합금으로 피복된 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 용융 유리의 공급 장치.