KR101477312B1 - 플로트 욕조 장치 및 판유리 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 덮개 요소를 갖는 덮개를 구비한 플로트 욕조 장치에 관한 것이다. 액체 금속을 구비한 플로트 욕조(16)는 바닥벽(13)과 측벽(14)이 있는 플로트 욕조 탱크(12)에 존재한다. 플로트 욕조 장치는 플로트 욕조(16) 상에서 부유하는 유리 리본(28)을 제조하는 데에 사용된다. 덮개 요소(30, 32)는 플로트 욕조의 개방된 표면의 적어도 하나의 부분 구역에 배치되고 플로트 욕조 표면(17)으로부터 소정 공간을 두고 있는 간극(36)을 갖는다. 부분 구역은 유리 리본(28)과 측벽(14) 사이에 배치된다. 더욱이, 판유리 제조 방법이 제안된다. 플로트 욕조 장치(10)는 흡입 라인(40)이 있는 흡입 장치를 구비하고, 흡입 라인(40)의 흡입구(41)는 간극(36)에서 종결된다.

Description

플로트 욕조 장치 및 판유리 제조 방법{FLOAT BATH DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING FLAT GLASS}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 플로트 욕조 장치 및 청구항 46의 전제부에 따른 판유리 제조 방법에 관한 것이다.

플로트 공정에 의한 판유리, 소위 플로트 유리의 제조는 지난 세기 이래로 공지되었고 실질적으로 Pilkington(미국 특허 제3,083,551호, 독일 특허 제147 19 50호)의 기초가 되는 보호 권리를 기초로 한다.

플로트 공정에서는, 채널에 의해 작업 탱크로부터 취한 액체 유리를 용융 금속, 대체로 주석의 욕조 위에 붓는다. 유리의 유량은 가동 게이트를 매개로 조절되고, 가동 게이트의 세팅은 또한 특히 유리 두께를 제어한다. 유리의 유동 방향에서 알 수 있는 바와 같이, 게이트 다음에는 유리 용융물이 금속 욕조 위로 계속 유동하는 주입 스파우트(pouring spout)가 이어지고, 유리 용융물은 성형 및 응고되어 차원적으로 안정적인 유리 리본을 형성한다. 이어서, 응고된 유리 리본은 금속 욕조로부터 제거된다.

이 방식으로 제조되어 대체로 두께가 1.5 mm 미만인 플로트 유리는 얇은 유리 기판으로서 사용되어, 특히 평면 스크린 디스플레이, 예컨대 플라즈마 디스플레 이 패널(PDP), 전계 방출 디스플레이(FED), TFT 액정 디스플레이 스크린(TFT=thin film transistor), STN 액정 디스플레이 스크린(STN=super-twisted nematic), 플라즈마 증진 액정(PALC) 디스플레이, 전계 발광(EL) 디스플레이 등을 제조하거나, 박막 태양 전지를 제조한다.

평면 스크린 디스플레이에서는, 디스플레이의 종류에 따라, 액정 화합물의 박층이 2개의 유리 시트 사이에 도입되거나 이면 시트의 전면과 전면 시트의 이면 상에 유전체층이 각각 부착되는데, 이들 층은 형광체를 유지하는 셀을 형성한다.

여기서, 특히 디스플레이 스크린이 큰 치수를 가질 때에 칼라 섭동 결함 또는 유사 편향이 일어나지 않도록 액정층의 층 두께 또는 유전체층의 두께를 정확하게 유지하는 것이 중요하다. 층 두께(현재 약 30 ㎛)가 더욱 작아지고 디스플레이 스크린이 더욱 커지기 때문에, 이 조건은 중요도가 점점 늘어난다.

플로트 유리는 그 불꽃 광택 처리된 표면으로 인해 에지 길이가 1800 mm를 초과하는 오늘날 요구되는 큰 기판 포맷을 위한 디스플레이 용례에 매우 적합하지만, 플로트 공정에 의해 두께차가 50 ㎛ 미만인 디스플레이 유리를 제조하는 것은 현재 불가능하다.

플로트 유리에서 두께 편차의 발생에 대한 한가지 해석은 플로트 욕조에서 유동의 존재이다. 이 매우 복잡한 유동은 상호 영향을 미치는 기계적 유도 유동과 열적 유도 유동의 결과이다. 이 만큼, 플로트 욕조 내측의 온도 관리는 매우 중요해진다.

플로트 유리의 표면 품질은 상부 흠이라고 하며 주석 욕조를 사용할 때에 유 리 리본 상에 주석 함유 입자, 예컨대 주석 또는 주석 산화물 입자의 부착에 의해 생성되는 표면 결함에 의해 손상된다. 내부에 성형 가스(통상적인 조성은 12%의 H₂, 88% N₂)가 분출된다는 점에도 불구하고, 플로트 욕조 위쪽의 분위기는 주석 욕조에 진입하는 잔량의 산소를 함유하여 주석 산화물 입자를 형성한다. 욕조 온도가 증가하는 경우, 주석 산화물 또는 주석이 증발하여 분위기를 농후하게 하고, 그 결과 주석을 함유한 입자가 유리 리본 상에 침전될 수 있다.

이 표면 결함을 피하기 위하여, 유리 리본 상에 오염된 분위기를 방지하도록 다양한 조치를 행해야 한다. 한편, 특히 산소가 외측으로부터 플로트 욕조 하우징의 내측으로 진입하면 안되며, 다른 한편으로 임의의 현존하는 산소가 주석 욕조 표면과 접촉해서는 안된다.

주석 산화를 방지하기 위하여, 일본 특허 제11-278856호는 플로트 욕조의 개방된 표면을 플레이트로 덮는 것을 제안하고 있는데, 상기 플레이트는 O₂에 불투과성이고 1300℃ 이상의 온도를 견디는 것이다. 카바이드, 예컨대 실리콘 카바이드가 그 재료로서 제안되었다.

플레이트는 덮개 아래에 분위기가 존재하지 않도록 주석 욕조 표면 상에 직접 배치된다. 그러한 부동 덮개의 경우에 유리 욕조 에지로부터 소정 거리를 유지하는 것이 필요하기 때문에, 측방향으로 유리 리본 옆에 주석 산화가 이전처럼 발생할 수 있는 플로트 욕조의 개방된 표면 영역이 존재한다.

국제 공개 제WO 2005-09792호로부터, 측벽에 배치되는 흡입 튜브에 의해 분 위기 및 이에 따라 주석 산화물 입자를 흡입하는 것이 공지되어 있다. 이들 흡입 튜브의 단점은 작용 범위가 극히 제한된다는 것이다. 일반적으로, 기껏해야 흡입 튜브의 유입구 둘레의 약 20 cm의 원에서 중요한 흡입 효과가 달성된다. 따라서, 분위기에서 주석 산화물 또는 다른 오염물의 실질적인 부분은 픽업되지 않는다.

미국 특허 제3,494,755호와 독일 특허 제40 21 223 C2호는 유리 리본으로부터 소정 거리를 두고 유리 리본 위에 배치되는 덮개 요소를 기술하고 있다. 일반적으로, 유리 리본의 폭은 유리 리본의 좌우폭에서 주석 욕조의 개방된 표면의 폭에 비해 크다. 따라서, 미국 특허 제3,494,755호와 독일 특허 제40 21 223 C2호에 수반되는 구성 아웃레이는 비교적 크다.

영국 특허 제1 217 047호에 따르면, 유리 리본 에지 위에 흡입 개구가 배치된다. 이 구조에서, 유리 리본을 향한 유동은 플로트 욕조의 개방된 표면 바로 위의 영역에 있는 성형 가스에 셋업된다. 이에 의해 금속을 함유하는 증발된 가스의 농도가 가장 큰 성형 가스가 유리 리본을 향해 흡입된다. 이 공지된 실시예에서는 이에 따라 유리 리본 상의 표면 결함의 위험이 비교적 크다.

따라서, 본 발명의 목적은 플로트 공정에 의해 생성되는 유리 리본 상의 표면 결함의 개수 및/또는 크기가 감소될 수 있는 플로트 욕조 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 플로트 유리를 제조하는 대응하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 덮개 요소가 플로트 욕조의 개방된 표면의 적어도 하나의 하위 구역에 배치되고, 유리 리본의 에지와 측벽 사이에 위치하면서 플로트 욕조 표면으로부터 간극에 의해 분리되며, 적어도 하나의 흡입 라인에 의해 플로트 욕조 장치 내에 수용된 분위기를 흡입하기 위한 장치가 마련되고, 흡입 라인의 흡입구는 간극으로 개방되는 플로트 욕조 장치에 의해 달성된다.

덮개 요소라는 용어는 바람직하게는 플로트 욕조 표면을 위에 있는 공간으로부터 수직 방향으로 분리시키는 모든 요소들을 의미하는 것으로 의도된다.

덮개 요소와 플로트 욕조 표면 사이에 간극을 형성하기 위한 덮개 요소의 분리된 구조는 판유리 제조 방법과 관련하여 상세히 설명하는 바와 같이 분위기 유동을 설정하는 가능성을 제공한다.

다른 이점은 특히 금속 산화물에 의해 오염된 분위기 공간이 간극으로 제한되고, 이에 따라 작게 유지된다는 것이다.

더욱이, 덮개 요소 아래의 유동 속도는, 예컨대 플로트 욕조 하우징의 내부 내에 칸막이를 배치할 때에 가능한 것보다 훨씬 높게 설정될 수 있다. 흡입구의 방향으로 상당히 높은 유동 속도로 인해, 유리 리본 위의 구역으로 오염된 분위기의 원치않는 전개가 칸막이를 사용할 때보다 양호하게 방지될 수 있다.

다른 이점은 덮개가 제조 중에 유리 리본, 특히 유리 리본의 에지의 프리뷰를 방해하지 않는다는 것이다.

본 발명에 따른 덮개의 다른 이점은 오염된 분위기가 플로트 욕조의 개방된 표면으로부터 올라가서 유리 리본 위의 공간에 도달하는 것이 방지된다는 것이다. 이에 따라, 특허 제3,494,755호 또는 독일 특허 제40 21 223 C2호와 비교하여, 관련된 구성 아웃레이는 훨씬 적다.

흡입 장치에 의해, 실질적으로 성형 가스로 이루어지는 분위기는 플로트 욕조 하우징의 내부로부터 간극으로 흡입된다. 이에 의해 간극 내에 발생된 유동으로 인해, 유리 리본과 측벽 사이의 전체 구역에 있는 입자가 흡입된다. 덮개가 얼마나 멀리 에지로 연장되는지 또는 심지어는 유리 리본의 에지에 걸쳐 연장되는지에 따라, 수평 유동이 또한 적어도 유리 리본의 하위 구역에 걸쳐 발생되고, 이 방식으로 유리 리본 위의 분위기에 포함된 오염 가스, 액적 및 입자가 또한 흡입된다.

다른 이점은 개선된 흡입 효과 및 유동 관리로 인한 것으로서, 금속 산화물 형성을 방지하거나 오염 가스, 액적 및 입자를 제거하는 데에 전체적으로 보다 적은 성형 가스가 요구된다.

바람직하게는, 흡입구는 가장 가까운 측벽의 방향으로 유리 리본 에지로부터 적어도 100 mm의 수평 거리(A₇)에 있다. 특히, 상기 거리(A₇)는 적어도 120 mm이고 특히 바람직하게는 적어도 150 mm이다.

바람직하게는, 흡입 라인은 측벽 및/또는 덮개 요소에 배치된다.

바람직하게는, 덮개 요소는 석영으로 이루어진다. 석영은 열 사이클 안정성이 양호하기 때문에 작동 중에, 즉 고온 분위기에서 설치될 수 있다는 이점을 갖는다. 부가의 이점은 석영이 열적으로 절연되지 않고 이 때문에 플로트 욕조 하우징 내측에 임의의 온도차를 생기게 하지 않는 특성 및 기계적 안정성에 있다.

덮개 세라믹에 적절한 다른 재료는, 예컨대 멀라이트, 실리마나이트, SiC, Si₃N₄, AlTi, C, Al₂O₃ 또는 SiC 코팅 흑연이 있다. 미국 특허 제3,494,755호에 제안된 덮개에 비해 여기에 제안된 덮개에 대해 언급될 수 있는 이점은 습윤성에 관해서는 증발된 금속 또는 금속 산화물의 응축물과의 제한을 여기서는 재료 선택에 고려할 필요가 없다는 것이다.

제1 실시예에 따르면, 덮개 요소는 바닥벽 상에 안착되는 적어도 하나의 지지부를 구비한다. 지지부의 길이는 플로트 욕조 표면과 덮개 요소의 하부면 사이에 원하는 간극이 유지되도록 선택된다.

제2 실시예에 따르면, 덮개 요소는 적어도 하나의 부유체를 구비하고, 이 부유체에 의해 덮개 요소가 플로트 욕조 상에서 부유하면서 플로트 욕조로부터 떨어져 있다. 부유체의 크기 및 그 부력은 플로트 욕조 표면으로부터 덮개 요소의 원하는 거리를 유지하도록 선택된다.

지지부와 부유체는 모두 멀라이트로 이루어지는 것이 바람직하다. 다른 바람직한 재료로는 SiC 코팅 흑연, 석영, 샤모트(chamotte), Al₂O₃ 또는 덮개에 사용될 수 있는 세라믹이 있다.

특히, 부유체가 마련된 덮개 요소는 바람직하게는 유지 장치에 의해 고정된다. 그렇지 않으면, 플로트 욕조에서의 피할 수 없는 유동으로 인해 덮개 요소의 변위가 일어날 수 있다.

바람직하게는, 덮개 요소는 측벽만큼 멀리 연장된다. 이는 분위기 가스의 복귀 유동, 특히 플로트 욕조 상부 및 유리 리본의 방향으로의 유동을 방지한다.

바람직하게는, 덮개 요소는 시일을 생성하도록 측벽 상에 지지된다. 이 실시예는 측벽을 관통하여 측벽의 내측으로 침투하는 산소가 금속 욕조와 접촉하여 금속 산화물 입자를 발생시키는 것을 효과적으로 방지한다.

다른 실시예에 따르면, 덮개 요소는 측벽 케이싱과 플로트 욕조 탱크의 측벽 사이에 유지된다. 덮개 요소는, 예컨대 측벽 케이싱과 측벽 사이에 클램핑될 수 있다.

다른 실시예에서, 덮개 요소는 플로트 욕조 하우징의 상부벽으로부터 현수된다.

바람직하게는, 유리 리본의 에지와 덮개 요소의 에지 간의 거리(A₁)는 0≤A₁≤500 mm이다.

150 mm≤A₁≤300 mm, 특히 200 mm≤A₁≤300 mm이 되는 거리(A₁)가 특히 바람직하다.

덮개 요소의 바람직한 실시예는 덮개판과 덮개 가리개이다. 덮개판의 하부면과 플로트 욕조 표면 간의 거리(A₂)는 바람직하게는 25 내지 100 mm, 특히 바람직하게는 50 mm 내지 100 mm이다. 덮개판으로부터 플로트 욕조 표면까지의 거리를 통해, 플로트 욕조 장치와 관련하여 설명될 흡입 장치의 소정의 흡입 출력의 경우, 이 간극에서 유동 속도를 조절하는 것이 가능하다.

다른 실시예에 따르면, 덮개 요소를 측벽으로부터 거리(A₅)에 배치하는 것이 가능하다. 그러나, 거리(A₅)는 측벽과 덮개 요소 사이의 구역에서 플로트 욕조의 개방된 표면으로부터 증발된 금속 또는 금속 산화물이 덮개 요소 위의 구역으로 그리고 최종적으로는 유리 리본 위의 구역으로 전개하는 것을 피하도록 거리(A₁)보다 크게 선택되어서는 안된다. 이 실시예에서, 흡입 라인의 흡입구는 플로트 욕조 표면과 덮개 요소 사이의 간극으로 개방된다.

덮개 요소의 모든 실시예에서, 관련 흡입구는 바람직하게는 적어도 100 mm인 유리 리본의 에지로부터의 수평 거리(A₇)에 있다는 것을 유념해야 한다. 수평 거리(A₇)는 가장 가까운 측벽의 방향으로 유리 리본 에지로부터 흡입구의 거리를 나타낸다.

덮개 가리개는 하우스 지붕 또는 반피라미드 형태로 구성되어, 특히 흡입 장치의 흡입 튜브가 플로트 욕조 하우징의 내부로 개방되는 곳에서 덮개로서 사용될 수 있다. 덮개 가리개 아래의 간극은 덮개판 아래의 간극보다 훨씬 크다.

바람직하게는, 측벽을 따라 배치되는 적어도 2개의 인접한 덮개 요소 간의 거리는 0≤A₆≤500 mm이다.

측벽을 따라 배치되는 적어도 2개의 인접한 덮개 요소는 서로 직접적으로 접할 수 있다.

덮개 요소는 플로트 욕조 섹션에서 플로트 욕조의 개방된 표면의 적어도 50%를 덮는다.

덮개 요소는 바람직하게는 플로트 욕조의 고온 구역에서 적어도 하나의 플로트 욕조 섹션에 배치된다.

덮개 요소는 바람직하게는 플로트 욕조의 고온 구역에서 플로트 욕조의 길이 중 적어도 50%의 길이에 걸쳐 배치된다.

2개의 인접한 덮개 요소, 즉 동일한 측벽을 따라 배치되는 덮개 요소 간의 거리는 가능한 한 작아야 한다. 바람직하게는, 덮개 요소는 서로 밀폐 연결되어야 한다. 덮개 요소들이 떨어져 있는 실시예에서, 인접한 덮개 요소들 간의 거리(A₆)는 유리 리본의 에지와 덮개 요소 간의 거리(A₁)보다 크지 않아야 한다.

바람직하게는, 플로트 욕조 섹션에서 금속의 개방된 표면의 적어도 50%가 덮개 요소에 의해 덮인다. 덮개 요소는 바람직하게는 75% 이상, 특히 플로트 욕조 섹션에서 금속의 개방된 표면 전부를 덮는다.

"덮인" 표면이란 용어는 바람직하게는 금속의 개방된 표면 상에 덮개 요소 표면의 수직 돌출에 의해 제공되는 표면적을 의미하도록 의도된다.

흡입구의 이 구조의 경우, 성형 가스 분위기는 오염 입자가 축적될 수 있고 가능하게는 플로트 욕조 하우징 내측에서 상방으로 올라가는 사공간이 형성될 수 없도록 전체 금속 욕조 표면에 걸쳐 흡입된다. 거기로부터, 입자는 일반적으로 하우징의 중간에서 다시 내려가서 유리 리본 상에 축적된다. 바람직하게는 플로트 욕조의 고온 전방 구역에서 덮개 요소의 설치, 및 적어도 고온 구역에서 큰 면적의 흡입, 선택적으로 특히 양 측벽에 걸쳐 측벽의 전체 길이를 따른 덮개 요소의 설치는 이 유해한 작용을 방지하고, 이에 따라 소위 상부 흠이 상당히 감소된다.

바람직하게는, 적어도 하나의 흡입 라인은 측벽에 끼워질 수 있는 측벽 케이싱에 배치된다. 흡입 튜브(들)을 측벽에 배치하는 것은, 예컨대 작거나 큰 튜브 단면 또는 많거나 작은 개수의 흡입 튜브가 필요한 경우에 흡입 튜브의 신속한 교체를 가능하게 한다. 그러한 적응은 특정한 상황에서 플로트 욕조 하우징 내의 온도 상태를 변화시키는 것이 편리한 경우에 필요할 수 있다.

바람직하게는, 흡입구는 수평 방향으로 연장되는 슬릿 개구이다.

슬릿 개구의 이점은 성형 가스 분위기가 플로트 욕조 위의 넓은 연속 구역으로부터 흡입된다는 것이다. 성형 가스 분위기에서 오염 가스, 액적 및 입자는 플로트 욕조 하우징의 측벽을 따라 상당한 거리에 걸쳐 배치 분배되는 둥근 흡입 튜브의 경우보다 성형 가스 분위기로부터 보다 효과적으로 완전히 제거된다.

그러한 슬릿형 흡입구는 비교적 큰 단면을 갖는 둥근 흡입 튜브의 경우에 필요한 덮개 가리개를 제공하는 일 없이 플로트 욕조 표면과 덮개 요소의 하부면 사이의 간극으로부터 분위기를 직접 흡입할 가능성을 제공하도록 플로트 욕조 표면 위에서 짧은 거리에 배치될 수 있다.

다른 이점은 슬릿 노즐에 의해 슬릿 개구의 전체 길이에 걸쳐 균일한 유동이 발생되어, 덮개 요소와 플로트 욕조 표면 사이의 간극으로부터 플로트 욕조 분위기의 다른 구역으로, 이에 따라 잠재적으로는 유리 리본 위의 구역으로 국부적인 복귀 유동이 방지된다는 것이다.

바람직하게는, 적어도 하나의 플로트 욕조 섹션에서 2개의 대향 측벽 각각에 적어도 하나의 슬릿 개구가 배치된다. 바람직하게는, 이것은 가장 높은 온도가 발생하는 플로트 욕조의 구역에서 적어도 하나의 플로트 욕조 구역이다. 바람직하게는, 2개의 관련된 대향 측벽 각각에 적어도 하나의 슬릿 개구가 존재한다. 이에 의해 달성되는 효과는 유리 리본의 중간으로부터 시작하여 매 경우에 가장 가까운 덮개 요소 아래의 간극 및 플로트 욕조의 개방된 표면까지 유리 리본의 양면 바로 위에 유동이 설정된다는 것이다. 특히, 유리 리본 에지 바로 위의 구역 및 그 다음의 금속의 개방된 표면에서, 유동은 유리 리본으로부터 멀리 덮개 요소 아래의 간극으로 각각 지향된다. 그 목적에 따르면, 이는 실질적으로 증발된 금속 함유 가스와 오염 입자가 고농도의 증발 가스를 갖는 성형 가스 구역으로부터 유리 리본 위의 구역으로 이송되는 것을 방지한다.

바람직하게는, 덮개 요소 및/또는 슬릿 개구는 적어도 처음 2개의 플로트 욕조 섹션에 배치된다. 고온 성형이 발생하는 플로트 욕조 섹션[즉, 특히 플로트 욕조 섹션(1, 2), 및 선택적으로 플로트 욕조 섹션(3)]에서, 플로트 욕조의 온도는 오염 입자를 갖는 분위기의 부유가 거기에서 가장 크도록 가장 높다. 이들 플로트 욕조 섹션에서의 슬릿 개구를 통한 흡입에 의해, 분위기의 오염 제거 효과가 상당히 증가될 수 있다.

바람직하게는, 적어도 2개의 슬릿 개구가 수평 방향으로 나란히 배치된다.

2개의 슬릿 개구 간의 거리는 오염 입자가 흡입에 의해 영향을 받을 수 없는 사공간을 허용하지 않도록 가능한 한 최소화되고 10 cm보다 작아야 한다.

바람직하게는, 슬릿 개구는 전체가 플로트 욕조 섹션의 길이의 적어도 50%에 걸쳐 연장된다. 바람직하게는, 슬릿 개구는 플로트 욕조 섹션의 길이의 적어도 70%, 특히 바람직하게는 적어도 80%에 걸쳐 연장된다.

바람직하게는, 슬릿 개구는 전체가 플로트 욕조의 길이의 적어도 30%에 걸쳐 연장된다. 바람직하게는 슬릿 개구는 전체가 전체 플로트 욕조의 길이의 적어도 50%, 특히 80%에 걸쳐 연장된다.

바람직하게는, 슬릿 개구의 수평 길이는 30 cm 내지 150 cm이다.

슬릿 개구의 단면적은 유리하게는 20 내지 40 cm²이다. 이는 청구된 슬릿 개구의 길이의 경우에, 슬릿 개구의 수직 폭이 2 내지 10 mm의 범위 내에 있을 수 있다는 것을 의미한다. 이 값을 따를 때에, 슬릿 개구의 전체 길이에 걸쳐 균일한 유동이 슬릿 개구 내측에 유지된다.

슬릿 개구는 가능한 한 모든 입자를 흡입할 수 있도록 금속 욕조 표면 위에 가능한 한 가깝게 배치되어야 한다.

슬릿 개구의 하부 에지는 플로트 욕조의 표면 위에서 4 cm 내지 8 cm에 배치된다.

바람직하게는, 측벽 내의 흡입 라인은 내측으로부터 외측을 향해 경사도를 갖는다. 이는 흡입 라인 내에서 응축된 입자가 외측을 향해 유동하고, 이에 따라 금속 욕조를 오염시키지 않는다는 이점을 갖는다.

바람직하게는, 흡입 라인은 슬릿 노즐을 갖는다. 슬릿 노즐은 평면도로 봤을 때에 실질적으로 삼각형 형태를 갖는다. 외측을 향한 방향으로, 단면이 테이퍼지고 연결된 흡입 라인의 단면으로 합병된다. 측면도에서, 단면은 연결된 흡입 라인의 단면에 대한 천이점에서 슬릿 개구로부터 시작하여 넓어진다. 슬릿 노즐은 별개의 구성요소이거나 흡입 라인을 형성하는 흡입 튜브에 일체로 형성될 수 있다.

슬릿형 노즐은 플로트 욕조 표면 위에서 작은 거리에 배치될 수 있고, 이는 가스 분위기를 플로트 욕조 바로 위에서 흡입할 가능성을 제공한다.

슬릿 노즐의 경우에, 압력 손실이 가능한 한 작게 유지될 수 있고 응축물의 축적 위험이 있는 사공간을 피하도록 슬릿 길이에 걸쳐 슬릿 노즐 내측에 균일한 유동을 보장하기 위하여, 테이퍼를 위해 14°내지 40°, 바람직하게는 18°내지 35°, 특히 바람직하게는 20°내지 30°의 구멍 각도(α)와, 넓히기 위해 2°내지 10°, 바람직하게는 3°내지 8°, 특히 바람직하게는 5°내지 7°의 구멍 각도(β)를 병합하는 것이 바람직하다. 여기서, 각도(α)는 평면도에서 슬릿 노즐의 원추형으로 수렴하는 측벽들 사이의 각도이고, 각도(β)는 측면도에서 슬릿 노즐의 측벽들 사이의 각도이다.

바람직하게는, 슬릿 노즐은 측벽 케이싱에 배치된다.

측벽 케이싱은 적어도 슬릿 노즐을 한정하는, 특히 내화성 재료로 제조되는 2개의 성형 벽돌을 구비한다. 이 경우에, 슬릿 노즐은 성형 벽돌에 일체로 형성되고, 2개의 성형 벽돌 사이의 분리선은 바람직하게는 슬릿 노즐을 통해 연장된다.

바람직하게는, 복수 개의 흡입 라인이 2개의 측벽을 따라 배치 분배된다. 흡입 라인을 통한 흡입 출력은 바람직하게는 대응하는 흡입 수단을 통해 개별적으로 조절될 수 있다. 이 실시예는 플로트 욕조 하우징 내측의 상이한 온도 상태가 수월한 방식으로 적합하게 될 수 있다는 이점을 제공한다. 예컨대, 저온 섹션에서 필요한 것보다 단위 시간 당 더 큰 가스 용적이 고온 구역에서 흡입될 수 있다.

흡입 라인 또는 복수 개이 흡입 라인을 측벽 케이싱에 배치하는 것은, 예컨대 작거나 큰 단면 또는 많거나 작은 개수의 흡입 라인이 관련 측벽 구역에 필요한 경우에 흡입 라인의 신속한 교체를 가능하게 한다. 그러한 적응은 특정한 상황에서 플로트 욕조 하우징 내의 온도 상태, 이에 따라 입자의 농도를 변화시키는 것이 편리한 경우에 필요할 수 있다.

바람직하게는, 흡입 수단은 흡입 라인의 출력부에서 감압을 발생시키는 적어도 하나의 인젝터 펌프를 구비한다.

인젝터 펌프는 2개의 입력부와 하나의 출력부를 갖고 실질적으로 서로 끼워지는 2개의 튜브로 이루어지며, 내측 튜브와 외측 튜브라고 칭한다. 내측 튜브는 외측 튜브에서 종결되고 배출 노즐을 갖는다. 흡입 유체는 배출 노즐로부터 외측 튜브로 라인 최대 압력에서 진입함으로써 흡입될 유체, 즉 성형 가스 분위기를 제2 입력부로부터 동반한다. 이는 발생된 감압을 기초로 하여 행해진다. 예컨대, 수류 펌프가 이 원리에 따라 기능한다.

인젝터 펌프의 흡입 출력이 흡입 유체의 압력을 매개로 고정밀도로 쉽게 조절될 수 있다는 점은 플로트 욕조 하우징 내측에 상이한 농도의 입자들에 원하는 적응을 허용한다. 정밀도는 ±5 m³(stp)/h이다. m³(stp)라는 용어는 DIN 1343에서 정하는 표준 세제곱 미터를 의미하는 것으로 의도된다. 표준 세제곱 미터는 1.01325 바아(절대값)의 압력, 0%의 공기 습도(건기) 및 0℃의 온도에서 가스의 세제곱 미터에 대응하는 양이다.

바람직하게는, 인젝터 펌프는 흡입 유체로서 압축 공기에 의해 작동된다. 따라서, 인젝터 펌프는 바람직하게는 적어도 하나의 압축 공기 발생기에 연결된다.

더욱이, 압축 공기 발생기는 압축 공기의 압력을 제어하는 제어 장치에 연결되거나, 압축 공기 발생기가 그러한 제어 장치를 포함한다.

또한, 압축 공기의 압력을 제어하는 제어 장치가 인젝터 펌프와 압축 공기 발생기 사이에 배치되는 것이 가능하다. 그러한 제어 장치는, 예컨대 압축 공기 밸브일 수 있다. 바람직하게는, 그러한 압축 공기 밸브는 각 인젝터 펌프가 개별적으로 조절될 수 있도록 모든 인젝터 펌프 전에 배치된다.

하나 이상의 흡입 라인이 인젝터 펌프에 연결될 수 있다. 각 플로트 욕조 섹션의 흡입 출력이 개별적으로 조절되도록 의도되면 흡입 라인의 그룹형 구조가 권장될 수 있다. 복수 개의 흡입 라인이 플로트 욕조 섹션 내에 마련되고, 이를 통해 단위 시간 당 개별적으로 조절된 양의 가스가 흡입되도록 의도되면, 각 흡입 라인은 바람직하게는 그 자신의 인젝터 펌프에 연결된다.

제어 장치는 바람직하게는 플로트 욕조 하우징 내측에 배치되는 적어도 하나의 온도 센서에 연결된다. 이에 따라, 대응하는 온도 변화가 최적의 입자 흡입을 보장하기 위해 필요한 관련 흡입 출력으로 제어 장치에 의해 직접 전환될 수 있다.

바람직하게는, 덮개 가리개는 흡입 튜브의 흡입구의 구역에 배치되고, 이는 흡입 튜브의 개구 직경이 플로트 욕조 표면으로부터 덮개판의 거리보다 큰 경우에 특히 유리하다.

본 발명에 따른 플로트 욕조 장치에서 제조된 판유리는 표면 결함의 개수가 훨씬 작다. m² 당 표면 결함의 개수를 평균 50-100 상부 흠/m² 에서 0-20 상부 흠/m²까지 감소시킬 수 있었다. 더욱이, 표면 결함의 크기 분포가 작은 직경으로 바뀐 것을 알았다.

그러한 플로트 욕조 장치에서 판유리, 특히 TFT 유리를 제조하는 방법은 유리 리본의 에지와 인접한 측벽 사이에 위치하는 욕조의 개방된 표면의 적어도 일부를 덮개에 의해 덮어 간극을 형성하고, 상기 간극 내에 분위기의 유동을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

이 유동은 간극으로부터 다시 플로트 욕조 분위기의 다른 구역으로 적어도 가능한 잠재적인 복귀 유동을 갖는다.

유동은 금속 또는 금속 산화물의 증발된 가스 및 응축, 고형화, 승화에 의해 또는 가능한 다른 오염물과의 화학 작용에 의해 이들 가스로부터 형성되는 액적 또는 입자가 유리 리본 표면으로부터 흡입되도록 유리 리본으로부터 멀리 지향되는 것이 바람직하다.

분위기는 다시 내부로 유동할 수 없도록 간극으로부터 흡입된다.

바람직하게는, 덮개 요소와 플로트 욕조의 개방된 표면 사이의 간극 내로 진입 에지에서의 유동의 평균 속도는 0.1 m/s 내지 10 m/s로 설정된다.

바람직하게는, 분위기는 수평 방향으로 슬릿을 통해 흡입된다.

바람직하게는, 분위기는 측벽을 따라 복수 개의 위치에서 흡입된다.

플로트 욕조 장치를 따라 복수 개의 위치에서 흡입을 수행하는 것이 바람직하고, 성형 가스 분위기는 플로트 욕조 탱크의 적어도 2개의 플로트 욕조 섹션(구획)에서 슬릿을 통해 흡입된다.

바람직하게는, 성형 가스 분위기는 바람직하게는 플로트 욕조 하우징의 양 측벽에서 플로트 욕조 길이의 적어도 50%, 특히 적어도 70%, 특히 바람직하게는 적어도 80%에 걸쳐 흡입된다.

더욱이, 각 플로트 욕조 섹션에서 단위 시간 당 흡입된 가스의 양은 플로트 욕조 섹션의 온도의 함수로서 조절되는 것이 유리하다.

상기 방법은 예컨대 내화 용례를 위해 (이하의 모든 데이터는 산화물을 기초로 한 중량%) SiO₂ 70-85, B₂O₃ 7-13, Na₂O + K₂O + Li₂O 3-8, MgO + CaO + SrO 0-3, Al₂O₃ 2-7의 조성을 갖는 보로실리케이트 유리를 제조하는 데에,

SiO₂ 50-70, B₂O₃ ≤ 15, Al₂O₃ 10-25, MgO 0-10, CaO 0-12, SrO 0-12, BaO 0-15, MgO + CaO + SiO + BaO 8-26, ZnO 0-10, ZrO₂ 0-5, TiO₂ 0-5, SnO₂ 0-2의 조성을 갖는 알칼리-유리 알루미노(보로)실리케이트 유리를 제조하는 데에,

예컨대, 특히 SiO₂＞55-65, B₂O₃ 5-11, Al₂O₃＞14-25, MgO 0-8, CaO 0-8, SrO 0-8, BaO≤10, MgO + CaO + SrO + BaO 8-21, ZnO 0-5, ZrO₂ 0-2, TiO₂ 0-3, SnO₂ 0-2의 조성,

특히 SiO₂＞58-65, B₂O₃＞6-10.5, Al₂O₃＞14-25, MgO 0- ＜3, CaO 0-9, BaO＞3-8, MgO + CaO + BaO 8-18, ZnO 0- ＜2, As₂O₃-유리, Sb₂O₃-유리의 조성(바람직하게는 Zn 산화물, Ce 산화물, Zr 산화물 및 Ti 산화물이 없음)을 갖는 디플레이 유리를 제조하는 데에 특히 적합하다.

상기 방법은 또한 예컨대, SiO₂ 55-69, Al₂O₃ 19-25, Li₂O 3-5, Na₂O 0-1.5, K₂O 0-1.5, ∑Na₂O + K₂O 0.2-2, MgO 0.1-2.2, CaO 0-15, SrO 0-1.5, BaO 0-2.5, 6 미만의 ∑MgO + CaO + SrO + BaO, ZnO 0-1.5, TiO₂ 1-5, ZrO₂ 1-2.5, SnO₂ 0- ＜1, ∑TiO₂ + SrO₂ + SnO₂ 2.5-5, P₂O₅ 0-3의 조성을 갖는 유리 세라믹용 다양한 그린 유리를 제조하는 데에,

또는 SiO₂ 55-75, Al₂O₃ 15-30, Li₂O 2.5-6, 6 미만의 ∑Na₂O + K₂O, 6 미만의 ∑MgO + CaO + SrO + BaO, B₂O₃ 0- ＜4, 2 미만의 ∑TiO₂ + ZrO₂의 조성을 갖는 유리-세라믹 전구체 유리를 제조하는 데에,

또는 SiO₂ 60-72, Al₂O₃ 18-28, Li₂O 3-6, ∑Na₂O + K₂O 0.2-2, 6 미만의 ∑MgO + CaO + Sro + BaO, ZnO 0-1.5, B₂O₃ 0- ＜4, SnO 0.1-1.5, 2 미만의 ∑TiO₂ + ZrO₂, P₂O₅ 0-3, F 0-2의 조성을 갖는 유리-세라믹 전구체 유리를 제조하는 데에 특히 적합하다.

본 발명의 모범적인 실시예를 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.

도 1은 유리 리본과 덮개가 있는 플로트 욕조의 평면도이다.

도 2a는 도 1에 도시된 플로트 욕조 탱크의 라인 A-A를 따른 단면을 도시하는 도면으로서, 플로트 욕조의 지붕이 또한 나타나 있다.

도 2는 도 1에 도시된 플로트 욕조 탱크의 라인 B-B를 따른 단면을 도시하는 도면으로서, 플로트 욕조의 지붕이 또한 나타나 있다.

도 3은 덮개의 단면 확대도를 도시하고 있다.

도 4는 다른 실시예에 따른 덮개의 단면 확대도를 도시하고 있다.

도 5는 본 발명에 따른 덮개의 일부를 사시도로 도시하고 있다.

도 6은 도 5에 도시된 덮개의 라인 C-C를 따른 단면을 도시하고 있다.

도 7은 유리 리본과 흡입 장치가 있는 플로트 욕조의 평면도를 도시하고 있다.

도 8은 플로트 욕조 하우징의 측벽의 상세 부분의 측면도를 도시하고 있다.

도 9는 도 8의 라인 D-D를 따른 단면을 도시하고 있다.

도 9a는 다른 실시예에 따른, 도 9에 대응하는 단면을 도시하고 있다.

도 10은 다른 실시예에 따른, 도 9에 대응하는 단면을 도시하고 있다.

도 11은 측벽 케이싱의 사시도를 도시하고 있다.

도 12는 도 11에 도시된 슬릿 노즐의 횡단면도를 도시하고 있다.

도 13은 인젝터 펌프를 구비한 플로트 욕조 장치의 에지를 통한 부분적인 수 직 단면을 도시하고 있다.

도 14는 다른 실시예에 따른, 도 1의 플로트 욕조의 상세 부분의 평면도를 도시하고 있다.

도 15는 다른 실시예에 따른 덮개의 확대 단면도를 도시하고 있다.

도 1은 소위 구획 번호(1 내지 8)가 제공된 플로트 욕조 섹션으로 분할된 플로트 욕조 탱크(12)의 평면도를 도시하고 있다. 플로트 욕조 탱크(12)에는 액체 금속, 특히 주석의 플로트 욕조(16)가 채워져 있다. 화살표 방향으로 추출된 유리 리본(28)은 플로트 욕조(16) 상에서 부유한다. 유리 리본(28)의 에지(29)와 플로트 욕조 탱크(12)의 측벽(14) 사이의 구역은 덮개에 의해 덮여 있다. 이 덮개는 덮개판(30) 형태의 덮개 요소로 이루어진다. 흡입 장치의 흡입 라인(40)이 또한 측벽(14)에 제공되어 있다.

도 2a는 도 1에 도시된 플로트 욕조 장치(10)의 플로트 욕조 탱크(12)의 라인 A-A를 따른 단면과, 상부벽(19)과 측벽(20)이 있는 플로트 욕조 지붕(18)을 통해 도시된 단면을 보여주고 있다. 상부벽(19)에는 성형 가스가 플로트 욕조 장치(10)의 내부로 도입되는 성형 가스 공급부(22)가 마련되어 있다.

도 1의 도시 외에, 유리 리본(28)의 이동 방향에 수직한 방향으로 유리 리본(28)을 풀링하는 데에 필요한 상부 롤러(26)가 지시되어 있다. 덮개판(30)이 상부 롤러 축선 아래에 배치되는 것을 알 수 있다. 더욱이, 덮개 요소(30)의 에지가 유리 리본(28)의 에지(29)로부터 소정 거리를 두고 배치되는 것을 알 수 있다.

덮개판(30)은 플로트 욕조 표면(17)으로부터 소정 거리를 두고 배치됨으로써, 플로트 욕조 표면(17)과 덮개판(30)의 하부면 사이에 간극(36)이 형성된다.

도 2b는 도 1에 도시된 플로트 욕조 탱크(12)의 라인 B-B를 따른 단면을 도시하고 있는데, 이 단면은 측벽 케이싱(24)에 배치되어 흡입 라인(40)을 형성하는 흡입 튜브를 통해 연장된다. 흡입 튜브는 간극(36)이 허용하는 것보다 플로트 욕조 표면으로부터 더 먼 거리에 배치되기 때문에, 흡입 튜브를 간극(36)에 연결시킬 수 있게 하는 덮개 가리개(32) 형태로 특별한 덮개 요소가 마련된다.

도 3은 덮개판(30)의 확대도를 도시하고 있다. 덮개판(30)의 에지(34)와 유리 리본(28)의 에지(29) 사이의 거리(A₁)가 또한 나타나 있다. 플로트 욕조 표면(17)과 덮개 요소(30)의 하부면 간의 거리는 A₂로 지시되어 있다. 거리(A₁)로 인해, 예컨대 카메라에 의해 제조 중에 유리 리본(28)의 에지(29)를 관찰할 수 있는데, 이는 때때로 제조 공정에 중요하다.

그러나, 또한 화살표로 지시된 특정한 유동이 간극 또는 간극(36)에 설정되도록 의도되면, 덮개판(30)을 유리 리본(28)까지 또는 그 이상으로 연장시킬 수도 있다. 도 3에 도시된 실시예에 있어서, 덮개판(30)은 플로트 욕조 탱크(12)의 바닥벽(13) 상에 안착되는 지지부(38)를 갖는다. 이 지지부(38)의 길이는 원하는 거리(A₂)를 유지하도록 선택된다.

도 4는 다른 실시예를 도시하는데, 여기서 덮개판(30)에는 덮개판이 주석 욕조(16) 상에 예정된 거리(A₂)에서 부유하도록 부유체(39)가 마련된다. 고정을 위 해, 위쪽으로부터 덮개판(30)을 압박하는 유지 장치(31)가 마련되어 측벽(14)에 고정된다.

도 5는 덮개의 상세 부분의 사시도를 나타낸다. 측벽(14)과 측벽 케이싱(24) 사이에 유지되는 덮개판(30) 외에, 피라미드의 일부 형태로 구성되고 실질적으로 2개의 직립된 삼각형 판으로 이루어지는 덮개 가리개(32)가 나타나 있다. 이는 측벽 케이싱(24)에 배치된 흡입 라인(40)이 플로트 욕조 표면(17)으로부터 더 먼 거리에 배치되게 하지만 여전히 간극(36)과 덮개판(30) 사이의 연결을 유지함으로써, 간극(36) 밖으로 분위기를 흡입할 수 있다.

도 6은 도 5에 도시된 장치의 라인 C-C를 따른 단면을 나타낸다. 덮개판(30) 아래의 간극(36)이 덮개 가리개(32) 아래의 간극(36')으로 연속되어, 간극(36)으로부터 간극(36')으로 그리고 거기에서 유입구(41)를 통해 흡입 튜브(40)으로의 유동을 허용한다.

도 7은 흡입 장치(50)를 설명하기 위하여 플로트 욕조 탱크(12)의 평면도를 다시 도시한다. 흡입 튜브 형태의 흡입 장치(50)의 흡입 라인(40)은 플로트 욕조 장치(10)의 측벽 내에 배치되는데, 명확도를 기하기 위해 흡입 라인(40)의 일부만이 표시되어 있다. 일반적으로, 다른 흡입 라인을 위해 구획 번호 2의 우측 측벽에 흡입 라인(40)이 표시되어 있고, 이 라인은 압축 공기 라인(69)을 매개로 압축 공기 발생기(80)에 의해 공급되는 인젝터 펌프(60)에 연결된다. 압축 공기를 제어하기 위하여, 인젝터 펌프(60) 전에 제어 장치로서 제어 밸브(84)가 마련된다. 제어 밸브(84)는 수동으로 또는 전기적으로 제어될 수 있다.

흡입 라인(40)이 마찬가지로 구획 번호 3에 표시되어 있고, 2개의 흡입 라인(40)이 구획 번호 4에 표시되어 있다. 구획(4)의 2개의 흡입 라인(40)은 공통의 인젝터 펌프(60)에 연결된다. 구획(3)과 구획(4)을 위한 2개의 인젝터 펌프(60)는 공통의 압축 공기 라인(69)을 매개로 압축 공기 발생기(80)에 연결되고, 이 압축 공기 발생기는 제어 장치(82)에 전기적으로 연결된다. 이 제어 장치(82)는 전기 연결 라인(72)을 매개로 온도 측정 센서(70)에 연결되고, 이 온도 측정 센서는 플로트 욕조 하우징(11)의 측벽(14)의 내측에 배치된다. 도 1에 도시된 실시예는 단순히 흡입 라인(40)과 인젝터 펌프(60) 뿐만 아니라 제어 밸브(84)와 제어 장치(82)의 적용례를 나타낸다.

도 8은 플로트 욕조 하우징(11)의 측벽(20)의 상세 부분을 나타내고 있다. 이 도면은 도시된 구역에서 플로트 욕조 탱크의 측벽(14)에 배치되는 측벽 케이싱(24)으로 이루어지는 측벽(20)의 내표면의 측면도이다. 각 측벽 케이싱(24)은 슬릿 형태의 흡입구(41)를 구비한다. 흡입 형태의 흡입구(41)는 10 cm 미만의 간격을 두고 함께 가깝게 배치되고 약 5 cm 떨어져서 금속 욕조(16)의 표면(17) 위에 가깝게 배치된다. 흡입구(41)는 측벽 케이싱의 하부 구역에 배치된다. 슬릿 형태의 흡입구(41)의 조밀한 구조는 오염 입자가 축적될 수 있는 사공간을 생성하는 일없이 실질적으로 측벽의 전체 구역에 걸쳐서 성형 공기 분위기가 흡입될 수 있다는 이점을 갖는다.

도 9는 도 8에 도시된 측벽(20)의 라인 D-D를 따른 단면을 나타낸다. 슬릿 형태의 흡입구(41)는 단면에 관해서는 외측 흡입 튜브(53)의 단면을 테이퍼지는 흡 입 라인(40)에 속한다.

도 9a는 단면에 관해서는 외측 흡입 튜브(53)의 단면에 대해 각도(β)로 수직 방향으로 넓어지는 다른 실시예를 나타낸다.

도 10은 흡입 라인(40)이 측벽 케이싱(24) 내측에 외향 경사도를 갖는 다른 실시예를 나타낸다. 흡입되는 입자는 측벽 케이싱(24) 내측에서 응축될 수 있고, 이에 따라 흡입 라인(40) 내측에 액적을 형성할 수 있다. 경사도로 인해, 이 응축된 입자는 다시 플로트 욕조 하우징(11) 및 이에 따라 금속 욕조(16) 내로 이동할 수 없다. 오히려, 이 응축된 액적은 외측 흡입 튜브(53) 내로 외측을 향해 유동한다.

도 11은 측벽 케이싱(24)의 사시도를 나타내는데, 여기에 도시된 실시예에서 측벽 케이싱은 2개의 내화성 성형 벽돌(123, 124)에 의해 형성된다. 이들 벽돌(123, 124) 내에는 슬릿 노즐(42)이 일체로 형성된다. 2개의 성형 벽돌(123, 124) 상의 분리선(125)은 슬릿 노즐을 통해 연장되고, 이는 대응하는 유리한 제조 기법을 제공한다. 도 12에는 슬릿 노즐(42)의 횡단면도가 도시되어 있다. 슬릿 노즐(42)의 구멍 각도(α)가 슬릿 노즐(42)의 2개의 경계벽에 의해 형성되는 것을 알 수 있다. 여기에 도시된 실시예에서, 이 각도는 α=20°이다.

도 13은 바닥벽(13)과 측벽(14)이 있는 플로트 욕조 탱크(12)의 부분적인 종단면을 나타낸다. 흡입 라인(40)이 있는 측벽 케이싱(24)이 플로트 욕조 탱크(12)의 측벽(14)에 나타나 있다.

흡입 라인(40)은 플로트 욕조(16) 내측에서 플로트 욕조 하우징(11)의 내측 으로 개방된다. 외향 방향으로, 흡입 라인(40)은 인젝터 펌프(60)로 개방되는데, 인젝터 펌프는 외측 튜브(62)와 내측 튜브(64)로 이루어지고, 내측 튜브의 상단부에는 노즐(66)이 배치된다. 내측 튜브(64)는 압축 공기 발생기(80)에 연결되고, 이 압축 공기 발생기는 다시 제어 장치(82)에 전기적으로 연결된다. 전기 연결 라인(72)을 매개로, 제어 장치(82)는 벽(20)의 내측에 배치된 온도 측정 센서(70)에 연결된다. 압축 공기 발생기(80)에서 발생된 압축 공기는 내측 튜브(64) 내로 유동하고, 이어서 외측 튜브(62)의 내부로 노즐(66) 밖으로 유동한다. 이에 따라 흡입 라인(40)이 개방되는 구역에서 외측 튜브(62)에 감압이 발생되고, 이로 인해 성형 가스 분위기가 플로트 욕조 하우징(11)의 내부로부터 흡입된다. 압축 공기와 가스 분위기가 플로트 욕조 하우징(11)의 내부로부터 유출 튜브(68)를 통해 함께 상방으로 추출된다.

도 14에는 도 1에 따른 플로트 욕조의 상세 부분의 평면도를 다른 실시예로 나타낸다. 여기서, 인접한 덮개 요소(30)가 서로 거리(A₆)를 두고 배치된다.

도 15는 덮개 요소(30)를 통한 단면을 도시한다. 덮개 요소(30)는 플로트 욕조 표면(17)으로부터 거리(A₂)를 두고 배치된다. 덮개 요소(30)는 또한 측벽 케이싱(24)으로부터 거리(A5)를 두고 끼워진다. 덮개 요소(30)와 플로트 욕조 표면(17) 사이의 간극으로 개방되는 흡입구(41)는 유리 리본 에지(29)로부터 거리(A₇)를 두고 있다.

참조 번호

1 내지 8: 구획 번호

10: 플로트 욕조 장치

11: 플로트 욕조 하우징

12: 플로트 욕조 탱크

13: 바닥벽

14: 측벽

16: 플로트 욕조

17: 플로트 욕조 표면

18: 플로트 욕조 지붕

19: 상부벽

20: 측벽

22: 성형 가스 공급부

26: 상부 롤러

28: 유리 리본

29: 유리 리본 에지

30: 덮개판

31: 유지 장치

32: 덮개 가리개

34: 덮개판의 에지

36, 36': 간극

38: 지지부

39: 부유체

40: 흡입 라인

41: 흡입구

42: 슬릿 노즐

50: 흡입 장치

53: 외측 흡입 튜브

60: 인젝터 펌프

62: 외측 튜브

64: 내측 튜브

66: 노즐

68: 유출 튜브

69: 압축 공기 라인

70: 온도 측정 센서

72: 전기 연결 라인

80: 압축 공기 발생기

82: 제어 장치

84: 제어 밸브

123, 124: 성형 벽돌

125: 분리선

A₁: 유리 리본 에지와 덮개판 에지 간의 거리

A₂: 플로트 욕조 표면과 하부면 간의 거리

A₅: 덮개 요소와 측벽 간의 거리

A₆: 덮개 요소와 덮개 요소 간의 거리

A₇: 덮개 요소와 흡입구 간의 거리

Claims (54)

1. 플로트 욕조 장치(10)로서, 플로트 욕조 탱크(12), 플로트 욕조 지붕(18) 및 측벽(14, 20)을 구비하고, 상기 플로트 욕조 탱크(12)는 플로트 욕조(16) 상에서 부유하는 유리 리본(28)을 제조하기 위해 액체 금속의 플로트 욕조(16)를 수용하며, 적어도 하나의 덮개 요소(30, 32)를 갖는 플로트 욕조(16)의 적어도 하나의 덮개를 구비하는 플로트 욕조 장치(10)에 있어서,

   상기 덮개 요소(30, 32)는 플로트 욕조의 개방된 표면의 적어도 하나의 하위 구역에 배치되고, 유리 리본(28)의 에지(29)와 측벽(14) 사이에 위치하면서 플로트 욕조 표면(17)으로부터 간극(36)에 의해 분리되며,

   적어도 하나의 흡입 라인(40)에 의해 플로트 욕조 장치(10) 내에 수용된 분위기를 흡입하기 위한 장치가 마련되고, 흡입 라인(40)의 흡입구(41)는 간극(36)으로 개방되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡입구(41)는 가장 가까운 측벽(14)의 방향으로 유리 리본 에지(29)로부터 적어도 100 mm의 수평 거리(A₇)에 있는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 흡입 라인(40)은 측벽(14) 및 덮개 요 소(30, 32) 중 하나 이상에 배치되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32)는 석영으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32)는 바닥벽 상에 안착되는 적어도 하나의 지지부(38)를 구비하는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 지지부(38)는 멀라이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32)는 적어도 하나의 부유체(39)를 구비하고, 이 부유체에 의해 덮개 요소(30, 32)가 플로트 욕조(16) 상에서 부유하면서 플로트 욕조로부터 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 부유체(39)는 멀라이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32)는 유지 장치(31)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32)는 측벽(14)만큼 멀리 연장되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32)는 시일을 생성하도록 측벽(14) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32)는 측벽 케이싱(24)과 플로트 욕조 탱크(12)의 측벽(14) 사이에 유지되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32)는 플로트 욕조 하우징(11)의 상부벽(19)으로부터 현수되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유리 리본(28)의 에지(29)와 덮개 요소(30, 32)의 에지(34) 간의 거리(A₁)는 0≤A₁≤500 mm인 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소는 덮개판(30)인 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 덮개판(30)의 하부면과 플로트 욕조 표면(17) 간의 거리(A₂)는 25 내지 100 mm인 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
17. 제1항 또는 제2항에 있어서, 측벽(14)과 덮개 요소(30, 32) 간의 거리(A₅)는 0≤A₅≤500 mm인 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소는 덮개 가리개(32)인 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
19. 제1항 또는 제2항에 있어서, 측벽(14)을 따라 배치되는 적어도 2개의 인접한 덮개 요소(30, 32) 간의 거리는 0≤A₆≤500 mm인 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
20. 제1항 또는 제2항에 있어서, 측벽(14)을 따라 배치되는 적어도 2개의 인접한 덮개 요소(30, 32)는 서로 직접적으로 접하는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
21. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32)는 플로트 욕조 섹션(1 내지 8)에서 플로트 욕조의 개방된 표면의 적어도 50%를 덮는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
22. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32)는 플로트 욕조(16)의 고온 구역에서 적어도 하나의 플로트 욕조 섹션(1 내지 8)에 배치되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
23. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32)는 플로트 욕조(16)의 고온 구역에서 플로트 욕조(16)의 길이 중 적어도 50%의 길이에 걸쳐 배치되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
24. 제1항 또는 제2항에 있어서, 측벽(14)에 끼워질 수 있는 측벽 케이싱(24)에 적어도 하나의 흡입 라인(40)이 배치되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
25. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 흡입구(41)는 수평 방향으로 연장되는 슬릿 개구(41)인 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
26. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 플로트 욕조 섹션(1 내지 8)에서 2개의 대향 측벽(14, 20) 각각에 적어도 하나의 슬릿 개구(41)가 배치되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
27. 제26항에 있어서, 상기 덮개 요소(30, 32) 및 슬릿 개구(41) 중 하나 이상은 적어도 처음 2개의 플로트 욕조 섹션(1, 2)에 배치되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
28. 제25항에 있어서, 적어도 2개의 슬릿 개구(41)가 수평 방향으로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
29. 제25항에 있어서, 상기 슬릿 개구(41)는 전체가 플로트 욕조 섹션(1 내지 8)의 길이의 적어도 50%에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
30. 제25항에 있어서, 상기 슬릿 개구(41)는 전체가 플로트 욕조(16)의 길이의 적어도 30%에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
31. 제25항에 있어서, 상기 슬릿 개구(41)의 수평 길이는 30 cm 내지 150 cm인 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
32. 제25항에 있어서, 상기 슬릿 개구(41)의 단면적은 20 내지 40 cm²인 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
33. 제25항에 있어서, 상기 슬릿 개구(41)의 하부 에지는 플로트 욕조(16)의 표면(17) 위에서 4 cm 내지 8 cm에 배치되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
34. 제1항 또는 제2항에 있어서, 측벽(20) 내의 흡입 라인(40)은 내측으로부터 외측을 향해 경사도를 갖는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
35. 제25항에 있어서, 상기 흡입 라인(40)은 슬릿 개구(41)를 구비한 슬릿 노즐(42)을 갖는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
36. 제35항에 있어서, 상기 슬릿 노즐(42)은 평면도에서 슬릿 노즐의 원추형으로 수렴하는 측벽들 사이에 14° 내지 40°의 각도(α)를 갖고, 측면도에서 슬릿 노즐의 측벽들 사이에 2° 내지 10°의 각도(β)를 갖는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
37. 제35항에 있어서, 상기 슬릿 노즐(42)은 측벽 케이싱(24) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
38. 제37항에 있어서, 상기 측벽 케이싱(24)은 적어도 슬릿 노즐(42)을 한정하는 2개의 성형 벽돌(123, 124)을 구비하는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
39. 제1항 또는 제2항에 있어서, 흡입 수단(50)은 흡입 라인(40)의 출력부에서 감압을 발생시키는 적어도 하나의 인젝터 펌프(60)를 구비하는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
40. 제39항에 있어서, 상기 인젝터 펌프(60)는 적어도 하나의 압축 공기 발생기(80)에 연결되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
41. 제40항에 있어서, 상기 압축 공기 발생기(80)는 압축 공기의 압력을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 장치(82)를 구비하거나 적어도 하나의 그러한 제어 장치(82)에 연결되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
42. 제39항에 있어서, 상기 인젝터 펌프(60)와 압축 공기 발생기(80) 사이에 압축 공기의 압력을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 장치(82)가 배치되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
43. 제42항에 있어서, 상기 제어 장치(82)는 제어 밸브(84)인 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
44. 제42항에 있어서, 상기 제어 장치(82)는 플로트 욕조 하우징(11) 내측에 배치되는 적어도 하나의 온도 센서(70)에 연결되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
45. 제18항에 있어서, 상기 덮개 가리개(32)는 흡입 튜브(40)의 흡입구(41)의 구역에 배치되는 것을 특징으로 하는 플로트 욕조 장치.
46. 판유리를 제조하는 방법으로서, 성형 가스 분위기에서 측벽을 구비한 플로트 욕조 장치 내에 액체 금속을 구비한 플로트 욕조 위로 액체 유리를 붓는 판유리 제조 방법에 있어서,

    유리 리본의 에지와 인접한 측벽 사이에 위치하는 욕조의 개방된 표면의 적어도 일부를 덮개에 의해 덮어 간극을 형성하고, 상기 간극 내에 분위기의 유동을 발생시키며,

    상기 분위기는 간극으로부터 흡입되는 것을 특징으로 하는 판유리 제조 방법.
47. 제46항에 있어서, 상기 유동은 유리 리본으로부터 멀리 지향되는 것을 특징으로 하는 판유리 제조 방법.
48. 삭제
49. 제46항 또는 제47항에 있어서, 덮개 요소와 플로트 욕조의 개방된 표면 사이의 간극 내로 진입 에지에서의 유동의 평균 속도는 0.1 m/s 내지 10 m/s로 설정되는 것을 특징으로 하는 판유리 제조 방법.
50. 제46항 또는 제47항에 있어서, 상기 분위기는 수평 방향으로 슬릿을 통해 흡입되는 것을 특징으로 하는 판유리 제조 방법.
51. 제46항 또는 제47항에 있어서, 상기 분위기는 측벽을 따라 복수 개의 위치에서 흡입되는 것을 특징으로 하는 판유리 제조 방법.
52. 제46항 또는 제47항에 있어서, 상기 분위기는 플로트 욕조 하우징의 적어도 2개의 플로트 욕조 섹션(구획)에서 슬릿을 통해 흡입되는 것을 특징으로 하는 판유리 제조 방법.
53. 제46항 또는 제47항에 있어서, 상기 분위기는 플로트 욕조 길이의 적어도 50%에 걸쳐 흡입되는 것을 특징으로 하는 판유리 제조 방법.
54. 제46항 또는 제47항에 있어서, 각 플로트 욕조 섹션에서 단위 시간 당 흡입된 가스의 양은 플로트 욕조 섹션의 온도의 함수로서 조절되는 것을 특징으로 하는 판유리 제조 방법.

Images