KR102655115B1 - 유리 물품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

유리 물품의 제조 방법은, 용해조(1)에서 유리 원료를 가열 용융해서 용융 유리(GM)를 생성하는 공정과, 용해조(1)의 유출구(1a)로부터 유출된 용융 유리(GM)를 이송관(10)으로 이송하는 공정과, 이송관(10)으로부터 이송된 용융 유리(GM)를 청징조(2)의 관형상부(7)에 충만시킨 상태에서 용융 유리(GM)에 청징 처리를 실시하는 공정을 구비한다. 이송관(10)은 용해조(1)에 접속되는 상류측 단부(10a)와 관형상부(7)에 접속되는 하류측 단부(10b)를 구비한다. 이송관(10)은 하류측 단부(10b)에 있어서의 내면의 정부(11a)가 관형상부(7)의 내면의 정부(7b)와 일치하도록 관형상부(7)에 접속된다.

Description

유리 물품의 제조 방법

본 발명은 판유리 그 외의 유리 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

주지와 같이, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이에는 판유리가 사용된다. 판유리를 제조하는 방법으로서는 다운 드로우법이나 플로트법 등의 각종 성형법이 이용된다.

예를 들면 판유리는, 용해 공정, 청징 공정, 균질화 공정, 성형 공정 등의 각 공정을 거쳐 판형상이 된다. 특허문헌 1에는 상기 각 공정을 실행하는 제조 장치로서, 용해조와, 청징조와, 교반조와, 성형 장치와, 이들 구성 요소를 서로 접속하는 유리 공급관을 구비한 것이 개시된다. 청징조나 유리 공급관은 융점이 높고 내식성이 우수한 백금 재료(백금 또는 백금합금)에 의해 구성된다. 또한, 청징조는 용융 유리로부터 발생하는 가스를 배출하는 벤트부(통기관)를 구비한다.

일본 특허공개 2014-028734호 공보

청징조의 구조에 따라서는, 용융 유리가 체류하고, 용융 유리로부터 발생한 가스가 벤트부로부터 배출되지 않아, 당해 청징조 내에 쌓일 경우가 있다. 청징조 내에 가스 굄이 형성되면, 당해 청징조를 구성하는 백금 재료의 산화가 진행되고, 백금 산화물이 용융 유리에 혼입한다. 그 결과, 제조되는 판유리에 얼룩 등의 이상이 발생하여, 품질의 저하나 제품 불량으로 된다.

가스 굄의 발생 원인에 대해서, 도 8을 참조하면서 설명한다. 청징조(C)는, 관형상부(Ca)와, 관형상부(Ca)의 상류측 단부에 형성되는 플랜지부(F1)를 구비한다. 관형상부(Ca)는 그 내면에 정부(頂部)(Cb)와 저부(Cc)를 갖는다. 플랜지부(F1)는 원판형상으로 구성되고, 원형의 개구부(O1)를 갖는다. 개구부(O1)의 직경은 관형상부(Ca)의 내경보다도 작게 설정되어 있다. 개구부(O1)는 그 하단부가 관형상부(Ca)의 저부(Cc)와 일치하도록 플랜지부(F1)를 관통하고 있다. 개구부(O1)보다도 상방의 부분에서는, 플랜지부(F1)의 벽부가 관형상부(Ca)의 단부를 폐색하고 있다. 청징조(C)의 내부에는 용융 유리(GM)가 충만되어 있다. 즉, 용융 유리(GM)의 액면은 관형상부(Ca)의 정부(Cb)에 접촉하고 있다.

청징조(C)의 상류측 단부에는 이송관(P1)이 접속되어 있다. 이송관(P1)은 그 하류측 단부에 플랜지부(F2)와 원형의 개구부(O2)를 갖는다. 이송관(P1)은 플랜지부(F2)를 청징조(C)의 플랜지부(F1)에 접촉시키고, 개구부(O2)를 청징조(C)의 개구부(O1)에 포갠 상태에서 청징조(C)에 접속되어 있다.

상기 구성에서는, 청징조(C)의 상류측 단부에 있어서의 정부(Cb)와 플랜지부(F1)의 벽부 사이의 영역에서 용융 유리(GM)가 체류하기 쉽다. 이 용융 유리(GM)가 체류하는 영역에, 용융 유리(GM)로부터 발생한 가스가 부상해서 도달하면, 가스가 정체함으로써 가스 굄(GA)이 발생할 수 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 청징조의 내부에 있어서의 가스 굄의 발생을 방지하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것이고, 용해조에서 유리 원료를 가열 용융하여 용융 유리를 생성하는 공정과, 상기 용해조의 유출구로부터 유출된 상기 용융 유리를 이송관으로 이송하는 공정과, 상기 이송관으로부터 이송된 상기 용융 유리를 청징조의 관형상부에 충만시킨 상태에서, 상기 용융 유리에 청징 처리를 실시하는 공정을 구비하는 유리 물품의 제조 방법으로서, 상기 이송관은 상기 용해조에 접속되는 상류측 단부와, 상기 관형상부에 접속되는 하류측 단부를 구비하고, 상기 이송관은 상기 하류측 단부에 있어서의 내면의 정부가 상기 관형상부의 내면의 정부와 일치하도록 상기 관형상부에 접속되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 이송관의 내면의 정부를 청징조가 갖는 관형상부의 내면의 정부에 일치시킴으로써, 이송관으로부터 청징조에 유입되는 용융 유리는, 이송관의 내면의 정부 및 관형상부의 내면의 정부를 따라 체류하지 않고 유동할 수 있다. 따라서, 용융 유리로부터 발생하는 가스는, 부상한 후에 용융 유리의 유동에 따라 청징조 내를 이동할 수 있다. 이 때문에, 가스 굄의 발생을 방지할 수 있다.

상기 이송관은, 상기 상류측 단부에 있어서의 내면의 정부가 상기 유출구의 내면의 정부와 일치함과 아울러, 상기 상류측 단부에 있어서의 내면의 저부가 상기 유출구의 내면의 저부와 일치하도록 상기 용해조에 접속되어도 좋다. 이것에 의해, 용융 유리를 체류시키지 않고 용해조로부터 이송관으로 유동시킬 수 있다.

상기 이송관은 상기 하류측 단부에 있어서의 내면의 저부가 상기 관형상부의 내면의 저부와 일치하도록 상기 관형상부에 접속되어도 좋다. 여기에서, 이송관의 내경보다도 청징조의 관형상부의 내경이 클 경우, 관형상부의 내면의 저부가 하류측 단부에 있어서의 내면의 저부와 일치하지 않으므로, 관형상부의 내면의 저부 주변에서 용융 유리가 체류하기 쉽다. 예를 들면, 이송관의 내경과 관형상부의 내경을 대략 동등하게 하는 것 등에 의해, 관형상부의 내면의 저부를 하류측 단부에 있어서의 내면의 저부와 일치시키면, 관형상부의 내면의 저부 주변에서 용융 유리가 체류하는 것을 방지할 수 있다.

상기 이송관은 상기 하류측 단부를 향함에 따라서 내경이 점차 증가하는 확경부를 구비할 수 있다. 이송관은, 이것에 의해, 이송관의 내경보다도 청징조의 관형상부의 내경이 클 경우여도, 하류측 단부에 있어서의 내면의 저부와 관형상부의 내면의 저부를 일치시킬 수 있고, 관형상부의 내면의 저부 주변에서 용융 유리가 체류하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유출구의 직경과 청징조의 관형상부의 내경이 다른 기존의 설비에 있어서, 이송관을 변경하는 것만으로 청징조의 내부에 있어서의 가스 굄의 발생의 방지가 가능해진다.

상기 이송관은 직관형상으로 구성되어 있고, 상기 이송관은, 상기 하류측 단부에 있어서의 내면의 저부가 상기 관형상부의 내면의 저부보다도 높게 되도록 상기 관형상부에 접속되어도 좋다. 여기에서, 이송관의 외면은 내화물로 지지되지만, 상술한 바와 같이 이송관이 확경부를 구비하면, 이송관과 내화물에서 열팽창량이 다르기 때문에, 내화물과 이송관 사이에 극간이 발생하기 쉽다. 이 때문에, 이송관이 변형이나 파손에 의해, 이송관을 사용 가능한 기간(수명)이 짧아질 우려가 있다. 직관형상으로 구성된 이송관을 채용하면, 이송관의 외면을 용이하게 지지할 수 있고, 이송관을 사용 가능한 기간을 유지할 수 있다. 또한, 이송관의 제조 비용의 증대도 억제할 수 있다. 추가로, 유출구의 직경과 청징조의 관형상부의 내경이 다른 기존의 설비에 있어서, 이송관을 변경하는 것만으로 청징조의 내부에 있어서의 가스 굄의 발생의 방지가 가능해진다.

본 방법은 상기 이송관과 상기 관형상부를 분리시킨 상태에서 가열하는 공정을 구비할 수 있다. 이송관과 청징조의 관형상부를 분리시킨 상태에서 가열함으로써, 사전에 이송관 및 청징조의 관형상부를 팽창시킬 수 있다. 이송관 및 청징조의 관형상부를 팽창시킨 후에 접속함으로써, 청징 처리의 실시 중에 있어서의 청징조의 관형상부 및 이송관의 팽창을 방지하고, 열응력에 의한 변형을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 청징조의 내부에 있어서의 가스 굄의 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 제 1 실시형태에 따른 유리 물품의 제조 장치를 나타내는 측면도이다.
도 2는 용해조, 청징조 및 이송관의 단면도이다.
도 3은 청징조의 상류측 단부와 이송관의 하류측 단부를 나타내는 도면이다.
도 4는 유리 물품의 제조 방법에 따른 플로우차트이다.
도 5는 예열 공정에 있어서의 이송관과 청징조를 나타내는 단면도이다.
도 6은 제 2 실시형태에 따른 용해조, 청징조 및 이송관의 단면도이다.
도 7은 제 3 실시형태에 따른 청징조 및 이송관의 단면도이다.
도 8은 가스 굄의 발생 원리를 설명하는 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 유리 물품의 제조 방법 및 제조 장치의 제 1 실시형태를 나타낸다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 유리 물품의 제조 장치는, 상류측으로부터 순서대로, 용해조(1)와, 청징조(2)와, 균질화조(교반조)(3)와, 포트(4)와, 성형체(5)와, 이들 각 구성 요소(1~5)를 연결하는 유리 공급로(6a~6d)를 구비한다. 이 밖에 제조 장치는, 성형체(5)에 의해 성형된 판유리(GR)(유리 물품)를 서랭하는 서랭로(도시하지 않는다) 및 서랭 후에 판유리(GR)를 절단하는 절단 장치(도시하지 않는다)를 구비한다.

용해조(1)는 투입된 유리 원료를 가열 용융해서 용융 유리(GM)를 얻는 용해 공정을 행하기 위한 용기이다. 용해조(1)는 유리 공급로(6a)에 의해 청징조(2)에 접속되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 용해조(1)는 용융 유리(GM)를 유리 공급로(6a)에 공급하는 유출구(1a)를 갖는다. 유출구(1a)는 벽부(1b)를 관통하는 원형의 구멍이다.

청징조(2)는 용융 유리(GM)를 이송하면서 청징제 등의 작용에 의해 탈포하는 청징 공정(청징 처리)을 행한다. 청징조(2)는 유리 공급로(6b)에 의해 균질화조(3)에 접속되어 있다. 청징조(2)는 백금 재료(백금 또는 백금합금)에 의해 관형상으로 구성된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 청징조(2)는 관형상부(7)와, 당해 관형상부(7)의 양단부에 형성되는 플랜지부(8a, 8b)를 구비한다.

또한, 도 2에 있어서, 용융 유리(GM)가 흐르는 방향을 부호 F로 나타낸다. 이하, 각 구성 요소의 위치를 설명할 경우에, 용융 유리(GM)가 흐르는 방향(F)에 의거하여 「상류측」, 「하류측」의 단어를 사용한다.

관형상부(7)는 원관형상으로 되지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 관형상부(7)의 내경은 100㎜ 이상 300㎜ 이하로 되는 것이 바람직하다. 관형상부(7)의 두께는 0.3㎜ 이상 3㎜ 이하로 되는 것이 바람직하다. 관형상부(7)의 길이는 300㎜ 이상 10000㎜ 이하로 되는 것이 바람직하다. 이들 치수는 상기 범위에 한정되지 않고, 용융 유리(GM)의 종별, 온도, 제조 장치의 규모 등에 따라 적당하게 설정된다.

청징조(2)는 용융 유리(GM) 중에 발생하는 가스를 배출하기 위한 벤트부(7a)를 관형상부(7)의 정부에 구비한다. 또한, 청징조(2)는, 용융 유리(GM)가 흐르는 방향을 변경하기 위한 칸막이판(방해판)을 관형상부(7)의 내부에 구비해도 좋다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 용해조(1)에 있어서의 용융 유리(GM)의 액면(GS)은, 관형상부(7)에 있어서의 내면의 정부(정점)(7b)보다도 상방 위치 또는 이 정부(7b)와 동일 위치에 설정된다. 그 고저차(H)는 0㎜ 이상 200㎜ 이하로 되지만, 이 범위에 한정되는 것은 아니다. 이 설정에 의해, 관형상부(7)의 내부 공간은 모두 용해조(1)로부터 유입된 용융 유리(GM)가 충만한다. 즉, 관형상부(7)의 내부에서는, 당해 관형상부(7)의 상부 내면과 용융 유리(GM)가 이간하지 않고, 당해 내면 모두에 용융 유리(GM)가 접촉한다(도 2 참조). 이와 같이, 관형상부(7)의 내면 모두에 용융 유리(GM)가 접촉함으로써 관형상부(7)에 기상 공간이 형성되지 않고, 관형상부(7)의 내면의 산화를 방지할 수 있다. 또한, 각 유리 공급로(6a~6d)를 구성하는 모든 이송관의 위치에 대해서도, 용융 유리(GM)의 액면(GS)보다도 하방에 설정된다.

청징조(2)의 플랜지부(8a, 8b)는 원형으로 구성되지만, 이 형상에 한정되지 않는다. 플랜지부(8a, 8b)의 상부에는 전극을 지지하기 위한 판형상의 돌기부를 형성해도 좋다. 플랜지부(8a, 8b)는 전원 장치(도시하지 않는다)에 접속된다. 청징조(2)는, 각 플랜지부(8a, 8b)를 통해 관형상부(7)에 전류를 흘림으로써 발생하는 저항 가열(줄열)에 의해, 당해 관형상부(7)의 내부를 흐르는 용융 유리(GM)를 가열한다.

청징조(2)의 플랜지부(8a, 8b)는, 관형상부(7)의 상류측 단부(2a)에 형성되는 제 1 플랜지부(8a)와, 청징조(2)(관형상부(7))의 하류측 단부(2b)에 형성되는 제 2 플랜지부(8b)를 포함한다. 제 1 플랜지부(8a)는 관형상부(7)에 용융 유리(GM)를 유입시키는 제 1 개구부(9a)를 갖는다. 제 2 플랜지부(8b)는 관형상부(7)로부터 용융 유리(GM)를 유출시키는 제 2 개구부(9b)를 갖는다. 제 1 개구부(9a) 및 제 2 개구부(9b)는 원형상으로 구성된다. 각 개구부(9a, 9b)의 직경은 관형상부(7)의 내경보다도 작게 설정된다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 개구부(9a)는 관형상부(7)의 상부에 대응해서 형성된다. 즉, 제 1 개구부(9a)에 있어서 가장 상방에 위치하는 부분 (이하 「상단부」라고 한다. 다른 개구부에 있어서도 동일)(9aU)은, 관형상부(7)의 내면에 있어서의 정부(7b)에 일치하고 있다. 마찬가지로, 제 2 개구부(9b)는 관형상부(7)의 상부에 대응해서 형성된다. 제 2 개구부(9b)의 상단부(9bU)는 관형상부(7)의 내면에 있어서의 정부(7b)에 일치하고 있다.

용해조(1)와 청징조(2)를 접속하는 유리 공급로(6a)는, 백금 재료(백금 또는 백금합금)에 의해 구성되는 이송관으로 이루어진다. 이송관(10)은 관형상부(11)와, 이송관(10)의 양단부(10a, 10b)에 형성되는 플랜지부(12a, 12b)를 갖는다. 각 플랜지부(12a, 12b)는 이송관(10)의 상류측 단부(10a)에 형성되는 제 1 플랜지부(12a)와, 하류측 단부(10b)에 형성되는 제 2 플랜지부(12b)를 포함한다.

이송관(10)의 관형상부(11)의 내경은, 100㎜ 이상 300㎜ 이하로 되는 것이 바람직하다. 관형상부(11)의 두께는, 0.3㎜ 이상 3㎜ 이하로 되는 것이 바람직하다. 이들 치수는 상기 범위에 한정되지 않고, 용융 유리(GM)의 종별, 온도, 제조 장치의 규모 등에 따라 적당하게 설정된다. 본 실시형태에 있어서, 관형상부(11)의 내경(D)은, 청징조(2)에 따른 관형상부(7)의 내경보다도 작게 설정되어 있다. 관형상부(11)는 용해조(1)로부터 청징조(2)를 향해서 상방으로 경사진다. 관형상부(11)의 수평 방향에 대한 경사 각도는, 예를 들면 3° 이상 30° 이하로 설정된다.

이송관(10)의 제 1 플랜지부(12a)는 용해조(1)의 벽부(1b)에 접촉하고, 제 2 플랜지부(12b)는 청징조(2)의 제 1 플랜지부(8a)에 대향해서 접촉한다. 각 플랜지부(12a, 12b)는 개구부(13a, 13b)를 갖는다. 각 개구부(13a, 13b)는 상하 방향으로 긴 타원형상으로 구성되어 있다. 각 개구부(13a, 13b)에 있어서의 장축의 길이(DL)는, 관형상부(11)의 내경(D)과 대략 동등하다. 여기에서, 「대략 동등하다」란, 장축의 길이(DL)가 관형상부(11)의 내경(D)의 90% 이상 110% 이하인 것을 의미한다.

제 1 플랜지부(12a)의 개구부(13a)는, 용해조(1)의 유출구(1a)에 포개어진다. 개구부(13a)의 개구 면적은, 유출구(1a)의 개구 면적보다도 작게 설정된다. 제 1 플랜지부(12a)에 따른 개구부(13a)의 장축의 길이(DL)는, 유출구(1a)의 직경과 대략 동등하다. 여기에서, 「대략 동등하다」란, 장축의 길이(DL)가 유출구(1a)의 직경의 90% 이상 110% 이하인 것을 의미한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 이송관(10)의 상류측 단부(10a)에 있어서의 내면의 정부(11a)는, 용해조(1)에 따른 유출구(1a)의 내면의 정부와 일치하고 있다. 즉, 이송관(10)의 개구부(13a)의 상단부(13aU)는, 유출구(1a)의 상단부(1aU)와 일치하고 있다. 이송관(10)의 상류측 단부(10a)에 있어서의 내면의 저부(11b)는 유출구(1a)의 저부와 일치하고 있다. 즉, 이송관(10)의 개구부(13a)의 하단부(13aD)는 유출구(1a)의 하단부(1aD)와 일치하고 있다.

제 2 플랜지부(12b)의 개구부(13b)는, 청징조(2)에 따른 제 1 플랜지부(8a)의 제 1 개구부(9a)에 포개어진다. 이 개구부(13b)의 개구 면적은 청징조(2)의 제 1 개구부(9a)의 개구 면적보다도 작게 설정된다. 개구부(13b)에 있어서의 장축의 길이(DL)는 청징조(2)의 제 1 개구부(9a)의 직경과 대략 동등하다. 즉, 장축의 길이(DL)는 제 1 개구부(9a)의 직경의 90% 이상 110% 이하로 된다.

이송관(10)의 하류측 단부(10b)에 있어서의 내면의 정부(11a)는, 청징조(2)의 내면의 정부(7b)와 일치하고 있다. 즉, 이송관(10)의 하류측 단부(10b)에 있어서의 개구부(13b)의 상단부(13bU)는, 청징조(2)의 제 1 개구부(9a)의 상단부(9aU)와 일치하고 있다. 또한, 이송관(10)의 개구부(13b)의 하단부(13bD)는, 청징조(2)의 제 1 개구부(9a)의 하단부(9aD)와 일치하고 있다.

청징조(2)와 균질화조(3)를 접속하는 유리 공급로(6b)는, 백금 재료(백금 또는 백금합금)에 의해 구성되는 이송관으로 이루어진다. 이송관(14)은 직관형상으로 구성되어 있고, 청징조(2)의 하류측 단부(2b)에 접속된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 이송관(14)은 관형상부(15)와, 당해 이송관(14)의 양단부(14a, 14b)에 형성되는 플랜지부(16a, 16b) 및 개구부(17a, 17b)를 갖는다.

이송관(14)의 관형상부(15)의 내경은 100㎜ 이상 300㎜ 이하로 되는 것이 바람직하다. 관형상부(15)의 두께는 0.3㎜ 이상 3㎜ 이하로 되는 것이 바람직하다. 이들 치수는 상기 범위에 한정되지 않고, 용융 유리(GM)의 종별, 온도, 제조 장치의 규모 등에 따라 적당하게 설정된다. 본 실시형태에 있어서, 관형상부(15)의 내경은 청징조(2)에 따른 관형상부(7)의 내경보다도 작게 설정되어 있다.

각 플랜지부(16a, 16b)는 원판형상으로 구성된다. 각 개구부(17a, 17b)는 원형상으로 구성된다. 개구부(17a, 17b)의 개구 면적은, 청징조(2)의 제 2 플랜지부(8b)에 있어서의 제 2 개구부(9b)의 개구 면적과 대략 동등하다. 이 구성에 의해, 이송관(14)의 상류측 단부(14a)에 있어서의 개구부(17a)의 전체 둘레는, 청징조(2)의 제 2 개구부(9b)의 전체 둘레와 일치하도록 배치된다.

각 이송관(10, 14)의 각 플랜지부(12a, 12b, 16a, 16b)는, 전원 장치(도시하지 않는다)에 접속된다. 각 유리 공급로(6a, 6b)에서는 청징조(2)와 마찬가지로, 각 플랜지부(12a, 12b, 16a, 16b)를 통해서 각 관형상부(11, 15)에 전류를 흘림으로써 발생하는 저항 가열(줄열)에 의해, 당해 이송관(10, 14)의 내부를 흐르는 용융 유리(GM)를 가열한다 (다른 유리 공급로(6c, 6d)에 있어서 동일).

균질화조(3)는 청징 처리가 실시된 용융 유리(GM)를 교반하고, 균일화하는 공정(균질화 공정)을 행하기 위한 백금 재료제의 용기이다. 균질화조(3)는 교반 날개를 갖는 스터러(3a)를 구비한다. 균질화조(3)는 유리 공급로(6c)에 의해 포트(4)에 접속되어 있다. 이 유리 공급로(6c)는, 상기 유리 공급로(6a, 6b)와 마찬가지로, 백금 재료(백금 또는 백금합금)에 의해 구성되는 이송관으로 이루어진다.

포트(4)는 용융 유리(GM)를 성형에 적합한 상태로 조정하는 상태 조정 공정을 행하기 위한 용기이다. 포트(4)는 용융 유리(GM)의 점도 조정 및 유량 조정을 위한 용적부로서 예시된다. 포트(4)는 유리 공급로(6d)에 의해 성형체(5)에 접속되어 있다. 이 유리 공급로(6d)는, 상기 유리 공급로(6a~6c)와 마찬가지로, 백금 재료(백금 또는 백금합금)에 의해 구성되는 이송관으로 이루어진다.

성형체(5)는 용융 유리(GM)를 소망의 형상으로 성형한다. 본 실시형태에서는, 성형체(5)는 오버플로우 다운드로우법에 의해 용융 유리(GM)를 판형상으로 성형한다. 상세하게는, 성형체(5)는 단면 형상(도 1의 지면과 직교하는 단면 형상)이 대략 쐐기 형상을 이루고 있고, 이 성형체(5)의 상부에는 오버플로우 홈(도시하지 않는다)이 형성되어 있다.

성형체(5)는 용융 유리(GM)를 오버플로우 홈으로부터 넘쳐 흐르게 해서, 성형체(5)의 양측의 측벽면(지면의 표리면측에 위치하는 측면)을 따라 유하시킨다. 성형체(5)는 유하시킨 용융 유리(GM)를 측벽면 하정부에서 융합시킨다. 이것에 의해 띠 형상의 판유리(GR)가 성형된다. 또한, 성형체(5)는 슬롯 다운드로우법 등의 다른 다운 드로우법을 실행하는 것이라도 좋다. 또한, 성형체(5) 대신에 플로트법을 이용하는 성형 장치를 배치해도 좋다.

이와 같이 하여 얻어진 판유리(GR)는, 예를 들면, 두께가 0.01~10㎜이고, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이, 유기 EL 조명, 태양 전지 등의 기판이나 보호 커버에 이용된다. 본 발명에 따른 유리 물품은 판유리(GR)에 한정되지 않고, 유리관 그 외의 각종 형상을 갖는 것을 포함한다. 예를 들면, 유리관을 형성할 경우에는, 성형체(5) 대신 단너법을 이용하는 성형 장치가 배치된다.

판유리(GR)의 재료로서는 규산염 유리, 실리카 유리가 사용되고, 바람직하게는 붕규산 유리, 소다라임 유리, 알루미노규산염 유리, 화학 강화 유리가 사용되고, 가장 바람직하게는 무알칼리 유리가 사용된다. 여기에서, 무알칼리 유리란, 알칼리 성분(알칼리 금속 산화물)이 실질적으로 포함되어 있지 않은 유리이며, 구체적으로는, 알칼리 성분의 중량비가 3000ppm 이하인 유리이다. 본 발명에 있어서의 알칼리 성분의 중량비는, 바람직하게는 1000ppm 이하이며, 보다 바람직하게는 500ppm 이하이며, 가장 바람직하게는 300ppm 이하이다.

이하, 상기 구성의 제조 장치에 의해 유리 물품(판유리(GR))을 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 방법은 예열 공정(S1), 조립 공정(S2), 용해 공정(S3), 용융 유리 공급 공정(S4), 성형 공정(S5), 서랭 공정(S6), 및 절단 공정(S7)을 주로 구비한다.

예열 공정(S1)에서는, 제조 장치의 각 구성 요소(1~5, 6a~6d)를 개별적으로 분리한 상태에서 이것들을 승온한다. 일례로서, 이송관(10)과 청징조(2)를 분리한 상태를 도 5에 나타낸다. 또한, 예열 공정(S1)에서는 용해조(1)의 유출구(1a)는 폐색 부재에 의해 막힌다. 예열 공정(S1)에 의해, 각 구성 요소(1~5, 6a~6d)는 소정의 온도로 가열된다. 이 가열에 의해, 각 구성 요소(1~5, 6a~6d) 중, 백금 재료제의 부분이 팽창한다. 예를 들면, 청징조(2)의 관형상부(7) 및 이송관(10)의 관형상부(11)는, 도 5에 있어서 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 그 길이 방향으로 팽창한다.

조립 공정(S2)에서는 분리시켜져 있는 각 구성 요소(1~5, 6a~6d)를 서로 연결하여 제조 장치가 조립된다. 예를 들면, 용해조(1)의 유출구(1a)에 이송관(10)의 상류측 단부(10a)가 접속된다. 구체적으로는, 이송관(10)의 제 1 플랜지부(12a)를 용해조(1)의 벽부(1b)에 접촉시킴과 아울러, 개구부(13a)를 유출구(1a)에 포갠다.

이어서, 이송관(10)의 하류측 단부(10b)를 청징조(2)의 상류측 단부(2a)에 접속한다. 즉, 이송관(10)의 제 2 플랜지부(12b)와, 청징조(2)의 제 1 플랜지부(8a)를 대향시켜 서로 접촉시킨다. 이 때, 청징조(2)의 제 1 개구부(9a)의 상단부(9aU)가 이송관(10)의 개구부(13b)에 있어서의 상단부(13bU)와 일치하도록 각 플랜지부(8a, 12b)를 포갠다.

그 후, 청징조(2)에 이송관(14)을 접속한다. 즉, 이송관(14)의 플랜지부(16a)와, 청징조(2)의 제 2 플랜지부(8b)를 대향시켜 서로 접촉시킨다. 이 때, 이송관(14)에 있어서의 개구부(17a)가 청징조(2)에 있어서의 제 2 개구부(9b)와 일치하도록 각 플랜지부(8b, 16a)를 포갠다.

추가로, 균질화조(3), 포트(4), 성형체(5), 및 유리 공급로(6c, 6d)를 접속함으로써 제조 장치가 조립된다.

용해 공정(S3)에서는 용해조(1) 내에 공급된 유리 원료가 가열되어, 용융 유리(GM)가 생성된다. 또, 제조 장치의 시작 기간을 단축하기 위해서, 조립 공정(S2)이전에 용해조(1) 내에서 미리 용융 유리(GM)를 생성해도 좋다.

용융 유리 공급 공정(S4)에서는, 용해조(1)의 용융 유리(GM)를, 각 유리 공급로(6a~6d)를 통해, 청징조(2), 균질화조(3), 포트(4), 그리고 성형체(5)로 순차 이송한다. 용융 유리 공급 공정(S4)에서는, 용융 유리(GM)가 청징조(2)의 관형상부(7) 내를 유통할 때, 유리 원료에 배합된 청징제의 작용에 의해 용융 유리(GM)로부터 가스(기포)가 발생한다. 이 가스는 청징조(2)의 벤트부(7a)로부터 외부로 배출된다(청징 공정). 또한, 균질화조(3)에 있어서, 용융 유리(GM)는 교반되어 균질화된다(균질화 공정). 용융 유리(GM)가 포트(4), 유리 공급로(6d)를 통과할 때에는, 그 상태(예를 들면, 점도나 유량)가 조정된다(상태 조정 공정).

성형 공정(S5)에서는, 용융 유리 공급 공정(S4)을 거쳐서 용융 유리(GM)가 성형체(5)에 공급된다. 성형체(5)는 용융 유리(GM)를 오버플로우 홈으로부터 넘쳐 흐르게 하여, 그 측벽면을 따라 유하시킨다. 성형체(5)는, 유하시킨 용융 유리(GM)를 하정부에서 융합시킴으로써 띠 형상의 판유리(GR)를 성형한다.

그 후, 띠 형상의 판유리(GR)는 서랭 공정(S6)에서 서랭로에 의해 냉각되고, 절단 공정(S7)에서 절단 장치에 의해 절단된다. 이것에 의해, 띠 형상의 판유리(GR)로부터 소정 치수의 판유리(유리 물품)가 잘라내어진다. 또는, 절단 공정(S7)에서 판유리(GR)의 폭방향의 양단을 제거한 후에, 띠 형상의 판유리(GR)를 롤 형상으로 권취하고, 유리 물품으로서의 유리 롤을 얻어도 좋다(권취 공정).

이상 설명한 본 실시형태에 따른 유리 물품의 제조 방법에 의하면, 이송관(10)과 청징조(2)가 접속되어 있는 상태에 있어서, 이송관(10)의 하류측 단부(10b)에 있어서의 내면의 정부(11a)(개구부(13b)의 상단부(13bU))를 청징조(2)의 상류측 단부(2a)에 있어서의 내면의 정부(7b)(제 1 개구부(9a)의 상단부(9aU))와 일치시킴으로써, 이송관(10)으로부터 청징조(2)에 유입되는 용융 유리(GM)는, 이송관(10)의 정부(11a) 및 청징조(2)의 정부(7b)를 따라 체류하지 않고 유동할 수 있다. 따라서, 용융 유리(GM)로부터 발생하는 가스는, 당해 용융 유리(GM)의 유동에 따라 가스 굄을 발생시키지 않고 청징조(2) 내를 이동하고, 벤트부(7a)로부터 확실하게 배출된다. 또한, 청징조(2)의 저부(7c) 주변에서 용융 유리(GM)로부터 가스가 발생해도, 가스가 부상하기 때문에 상기 용융 유리(GM)의 유동에 따라 청징조(2) 내를 이동하여, 벤트부(7a)로부터 확실하게 배출된다.

여기에서, 제 1 실시형태에 따른 제조 장치에서는 청징조(2)의 저부(7c) 주변에서 용융 유리(GM)가 체류하기 쉽고, 특히 청징조(2)의 상류측 단부(2a)에 있어서의 저부(7c) 주변에서 용융 유리(GM)이 체류하기 쉽다. 이 경우, 체류하는 용융 유리(GM)가 변질될 우려가 있다. 이것을 방지하는 관점으로부터, 후술의 제 2 실시형태 또는 제 3 실시형태를 채용하는 것이 바람직하다.

도 6은 제 2 실시형태에 따른 제조 장치의 일부를 나타낸다. 본 실시형태에 따른 제조 장치에 있어서, 이송관(10)의 관형상부(11)는 직관형상의 제 1 관형상부(11A)와 테이퍼 형상의 제 2 관형상부(11B)를 구비한다. 제 1 관형상부(11A)는 이송관(10)의 상류측 단부(10a)측에 형성되어 있고, 용해조(1)에 접속된다. 제 2 관형상부(11B)는 이송관(10)의 하류측 단부(10b)측에 형성되어 있고, 청징조(2)에 접속된다.

제 2 관형상부(11B)는, 이송관(10)의 중도부로부터 하류측 단부(10b)를 향함에 따라 내경이 점차 증가하는 확경부에 의해 구성된다. 이 구성에 의해, 이송관(10)의 하류측 단부(10b)의 개구부(13b)는 원형으로 구성된다.

이송관(10)의 하류측 단부(10b)에 있어서의 제 2 관형상부(11B)의 내경은, 청징조(2)의 관형상부(7)의 내경과 대략 동등하다. 즉, 이송관(10)의 하류측 단부(10b)에 따른 개구부(13b)의 직경은, 청징조(2)에 따른 관형상부(7)의 내경의 90% 이상 110% 이하로 된다. 또한, 청징조(2)의 제 1 플랜지부(8a)에 형성되는 제 1 개구부(9a)의 직경은 관형상부(7)의 내경과 대략 동등하다. 이 구성에 의해, 이송관(10)의 제 2 관형상부(11B)의 개구부(13b)에 있어서의 저부(13bD)는, 청징조(2)의 상류측 단부(2a)의 제 1 개구부(9a)에 있어서의 저부(9aD)와 일치한다. 이에 의해, 이송관(10)으로부터 청징조(2)에 유입되는 용융 유리(GM)는, 이송관(10)의 정부(11a) 및 청징조(2)의 정부(7b)를 따라 체류하지 않고 유동할 뿐만 아니라, 이송관(10)의 저부(11b) 및 청징조(2)의 저부(7c)를 따라 체류하지 않고 유동한다.

도 7은 제 3 실시형태에 따른 제조 장치의 일부를 나타낸다. 상기 제 2 실시형태에서는, 이송관(10)의 제 2 관형상부(11B)는 확경부로서 구성되어 있었지만, 본 실시형태에 따른 이송관(10)의 제 2 관형상부(11B)는, 내경이 일정한 직관형상으로 구성된다.

이송관(10)(제 2 관형상부(11B))의 하류측 단부(10b)의 개구부(13b)는, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 상하 방향으로 긴 타원형으로 구성된다. 제 3 실시형태에서는 제 1 실시형태와 달리, 개구부(13b)에 있어서의 장축의 길이(DL)가, 청징조(2)의 관형상부(7)의 내경과 대략 동등하다. 이 때문에, 본 실시형태에 있어서도, 이송관(10)의 제 2 관형상부(11B)의 개구부(13b)에 있어서의 저부(13bD)는, 청징조(2)의 상류측 단부(2a)의 제 1 개구부(9a)에 있어서의 저부(9aD)와 일치한다. 따라서, 이송관(10)으로부터 청징조(2)에 유입되는 용융 유리(GM)는, 이송관(10)의 정부(11a) 및 청징조(2)의 정부(7b)를 따라 체류하지 않고 유동할 뿐만 아니라, 이송관(10)의 저부(11b) 및 청징조(2)의 저부(7c)를 따라 체류하지 않고 유동한다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니고, 상기한 작용 효과에 한정되는 것도 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경이 가능하다.

상기 제 2 실시형태에서는 이송관(10)의 중도부로부터 하류측 단부(10b)까지의 범위에 확경부(제 2 관형상부(11B))를 형성한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 이송관(10)의 상류측 단부(10a)로부터 하류측 단부(10b)의 전체 길이에 걸쳐서 관형상부(11)를 확경부로서 구성해도 좋다.

1 : 용해조
1a : 유출구
1aU : 유출구의 상단부(정부)
2 : 청징조
7 : 관형상부
7b : 관형상부의 내면의 정부
10 : 이송관
10a : 상류측 단부
10b : 하류측 단부
11a : 이송관의 내면의 정부
11B : 제 2 관형상부(확경부)
GM : 용융 유리
GR : 판유리(유리 물품)
S1 : 예열 공정
S3 : 용해 공정
S4 : 용융 유리 공급 공정

Claims (6)

1. 용해조에서 유리 원료를 가열 용융해서 용융 유리를 생성하는 공정과, 상기 용해조의 유출구로부터 유출된 상기 용융 유리를 이송관으로 이송하는 공정과, 상기 이송관으로부터 이송된 상기 용융 유리를 청징조의 관형상부에 충만시킨 상태에서, 상기 용융 유리에 청징 처리를 실시하는 공정을 구비하는 유리 물품의 제조 방법으로서,
   상기 이송관은, 상기 용해조에 접속되는 상류측 단부와, 상기 관형상부에 접속되는 하류측 단부를 구비하고,
   상기 이송관은, 상기 하류측 단부에 있어서의 내면의 정부가 상기 관형상부의 내면의 정부와 일치하도록 상기 관형상부에 접속되는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 이송관은, 상기 상류측 단부에 있어서의 내면의 정부가 상기 유출구의 내면의 정부와 일치함과 아울러, 상기 상류측 단부에 있어서의 내면의 저부가 상기 유출구의 내면의 저부와 일치하도록 상기 용해조에 접속되는 유리 물품의 제조 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 이송관은, 상기 하류측 단부에 있어서의 내면의 저부가 상기 관형상부의 내면의 저부와 일치하도록 상기 관형상부에 접속되는 유리 물품의 제조 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 이송관은, 상기 하류측 단부를 향함에 따라서 내경이 점차 증가하는 확경부를 구비하는 유리 물품의 제조 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 이송관은 직관형상으로 구성되어 있고,
   상기 이송관은, 상기 하류측 단부에 있어서의 내면의 저부가 상기 관형상부의 내면의 저부보다도 높게 되도록 상기 관형상부에 접속되는 유리 물품의 제조 방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 이송관과 상기 관형상부를 분리시킨 상태에서 가열하는 공정을 구비하는 유리 물품의 제조 방법.