KR20130084215A

KR20130084215A - 용융 유리의 감압 탈포 장치, 용융 유리의 제조 방법, 및 유리 제품의 제조 방법

Info

Publication number: KR20130084215A
Application number: KR1020127021345A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 하마시마; 와타루 미요시; 미치토 사사키; 겐이치 마스다
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2013-07-24
Also published as: JP5737288B2; JPWO2011145526A1; TW201215576A; CN102917988B; CN102917988A; WO2011145526A1

Abstract

감압 탈포조 내의 용융 유리의 온도 저하를 방지하고, 용융 유리 내의 기포를 효율적으로 탈포할 수 있는, 용융 유리의 감압 탈포 장치, 그 장치를 이용한 용융 유리 제조 방법, 및 유리 제품의 제조 방법을 제공한다.
진공 흡인되어 내부가 감압되는 감압 하우징과, 상기 감압 하우징 내에 형성되어, 용융 유리의 감압 탈포를 실시하는 감압 탈포조와, 상기 감압 탈포조에 연통하여 형성되어, 감압 탈포 전의 용융 유리를 흡인 상승시켜 상기 감압 탈포조에 도입하는 상승관과, 상기 감압 탈포조에 연통하여 형성되어, 감압 탈포 후의 용융 유리를 상기 감압 탈포조로부터 하강시켜 도출하는 하강관을 구비하는 용융 유리의 감압 탈포 장치로서, 상기 감압 탈포조 내의 용융 유리의 액면보다 상방에, 또한, 상기 감압 탈포조 상벽의 하면측에, 통전 가열 장치가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 감압 탈포 장치.

Description

용융 유리의 감압 탈포 장치, 용융 유리의 제조 방법, 및 유리 제품의 제조 방법{PRESSURE REDUCING AND DEFOAMING DEVICE FOR MOLTEN GLASS, MOLTEN GLASS MANUFACTURING METHOD, AND GLASS PRODUCT MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 용융 유리의 감압 탈포 장치, 그 장치를 사용한 용융 유리의 제조 방법, 및 유리 제품의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 용해조에서 용융시킨 용융 유리를 성형 장치로 성형하기 전에, 성형된 유리 제품의 품질을 향상시키기 위하여, 용융 유리 중의 기포를 제거하기 위하여 청징 (淸澄) 공정이 실시된다. 그 청징 공정에 사용되는 방법으로서 감압 탈포 장치를 사용하여 용융 유리를 감압 탈포하는 방법이 있다.

감압 탈포 장치는, 용해조 중의 용융 유리를 감압 탈포하여, 다음의 처리조에 연속적으로 공급하는 프로세스에 사용되는 것이다. 감압 탈포 장치는, 진공 흡인되어 내부가 감압 상태로 유지되는 감압 하우징을 갖는다. 감압 하우징 내에는, 감압 탈포조가 그 장축이 수평 방향으로 배향하도록 수납 배치되어 있다. 감압 탈포조의 하면의 측단 부근에는, 수직 방향으로 배향하는 상승관 및 하강관이 장착되어 있다. 상승관 및 하강관은, 그 일부가 감압 하우징 내에 수납 배치되어 있다.

상승관은, 감압 탈포조와 연통하고 있고, 감압 탈포 전의 용융 유리를 용해조로부터 상승시켜 감압 탈포조에 도입하는 도입 수단이다. 하강관은, 감압 탈포조에 연통하고 있고, 감압 탈포 후의 용융 유리를 감압 탈포조로부터 하강시켜 다음의 처리조로 도출하는 도출 수단이다. 그리고, 감압 하우징 내에 있어서, 감압 탈포조, 상승관, 및 하강관의 각각의 주위에는, 이들을 단열 피복하는 단열용 벽돌 등의 단열벽이 배치 형성되어 있다.

용융 유리는 고온이 됨에 따라 점도가 낮아지기 때문에, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 온도가 고온이면, 용융 유리 내의 기포는 그 용융 유리의 액면에 부상하기 쉽게 할 수 있어, 탈포하기 쉽게 할 수 있다.

그러나, 감압 탈포조, 상승관, 및 하강관의 각각의 용융 유리의 유로가 내화성 노재로 구성되어 있을 때, 용해조 중의 용융 유리는, 가열되는 일 없이 감압 탈포조에 도입되기 때문에, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 온도는 저하되고, 탈포하기 어려워진다.

이것을 피하기 위하여, 특허문헌 1 에 개시된 용융 유리의 감압 탈포 장치에서는, 이하에 나타내는 방법을 실시하여, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 온도 저하를 억제하고 있다. 감압 탈포 장치에 용융 유리를 도입하기 전에, 감압 탈포 장치 내를, 상승관 및 하강관의 각각의 하방에 배치된 버너에 의해 연소된 연소 가스로 가열한다. 감압 탈포 장치 내를 가열 후, 상승관 및 하강관의 각각의 하방으로부터 버너를 떼어내어, 감압 탈포조에 용융 유리를 도입한다. 감압 탈포 장치 내를 미리 가열함으로써, 감압 탈포조에 도입되는 용융 유리의 온도 저하를 방지한다.

일본 공개특허공보 평11-240727호

특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같이, 감압 탈포 장치 내를 미리 가열한 후, 그 감압 탈포조 내의 용융 유리의 온도는, 그 용융 유리의 잠열만으로 유지된다. 그러나, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 액면은 분위기에 노출되어 있기 때문에, 그 액면으로부터 방열되어, 용융 유리의 온도는 저하되기 쉬워진다. 또, 감압 탈포조의 주위에는 단열벽이 배치되어 있지만, 용융 유리의 온도를 완전하게 유지할 수 없어, 용융 유리의 온도 저하는 피할 수 없다.

또한, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같이, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 온도 저하를 억제하기 위하여, 상승관 및 하강관의 각각의 주위에 가열 장치를 설치하여 용융 유리를 가열하고 있지만, 이와 같은 가열 장치로는 용융 유리의 온도 저하를 억제하기에는 불충분하다.

또, 도 1 에서, 감압 탈포조 (14) 내의 용융 유리 (G) 를 버너 등에 의한 연소 가스로 가열하면, 배기 가스에 의해 감압 탈포조 (14) 내의 감압도가 저하되어, 용융 유리 (G) 를 탈포하기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다.

감압 탈포조 내의 용융 유리의 온도가 저하되면, 용융 유리의 점도는 높아지고, 그 용융 유리의 액면에 부상한 기포는 잘 파포되지 않게 된다. 용융 유리의 액면에 부상하여 파포되지 않은 기포는, 용융 유리의 액면에서 포층을 형성하고, 용융 유리와 함께 다음의 처리조에 공급되기 때문에, 유리 제품의 품질이 열화될 우려가 있다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 온도 저하를 방지하여, 용융 유리 내의 기포를 효율적으로 탈포할 수 있는, 용융 유리의 감압 탈포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 진공 흡인되어 내부가 감압되는 감압 하우징과, 상기 감압 하우징 내에 형성되어, 용융 유리의 감압 탈포를 실시하는 감압 탈포조와, 상기 감압 탈포조에 연통하여 형성되어, 감압 탈포 전의 용융 유리를 흡인 상승시켜 상기 감압 탈포조에 도입하는 상승관과, 상기 감압 탈포조에 연통하여 형성되어, 감압 탈포 후의 용융 유리를 상기 감압 탈포조로부터 하강시켜 도출하는 하강관을 구비하는 용융 유리의 감압 탈포 장치로서, 상기 감압 탈포조 내의 용융 유리의 액면보다 상방에, 또한, 상기 감압 탈포조 상벽의 하면측에, 통전 가열 장치가 형성되어 있는 용융 유리의 감압 탈포 장치이다.

또, 본 발명은, 진공 흡인되어 내부가 감압되는 감압 하우징과, 상기 감압 하우징 내에 형성되어, 용융 유리의 감압 탈포를 실시하는 감압 탈포조와, 상기 감압 탈포조에 연통하여 형성되어, 감압 탈포 전의 용융 유리를 흡인 상승시켜 상기 감압 탈포조에 도입하는 상승관과, 상기 감압 탈포조에 연통하여 형성되어, 감압 탈포 후의 용융 유리를 상기 감압 탈포조로부터 하강시켜 도출하는 하강관을 구비하는 용융 유리의 감압 탈포 장치로서, 상기 감압 탈포조 내의 용융 유리의 액면보다 상방에, 또한, 상기 감압 탈포조 상벽의 하면보다 하방에, 통전 가열 장치가 형성되어 있는 용융 유리의 감압 탈포 장치이다.

또, 본 발명은, 상기한 용융 유리의 감압 탈포 장치에 의해 용융 유리를 탈포 처리하는 공정과, 상기 탈포 처리하는 공정 전에 유리 원료를 용융시키는 용융 공정을 포함하는 용융 유리의 제조 방법이다.

또한, 본 발명은, 상기한 용융 유리의 제조 방법에 의한 용융 유리의 제조 공정과, 상기 용융 유리의 제조 공정보다 하류측에서 용융 유리를 성형하는 성형 공정과, 성형 후의 유리를 서랭시키는 서랭 공정을 포함하는 유리 제품의 제조 방법이다.

본 발명에 관련된 용융 유리의 감압 탈포 장치에 의하면, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 온도 저하를 방지하여, 용융 유리 내의 기포를 효율적으로 탈포할 수 있는, 용융 유리의 감압 탈포 장치를 제공할 수 있다. 또, 기포 결점이 적은 고품질인 용융 유리, 및 유리 제품을 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 용융 유리의 감압 탈포 장치의 측방 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 통전 가열 장치 (50) 및 그 주변의 확대 측방 단면도이다.
도 3 은 도 2 의 A-A' 선을 따른 정면 단면도이다.
도 4 는 도 2 의 B-B' 선을 따른 부감(俯瞰) 단면도이다.
도 5 는 도 2 의 C-C' 선을 따른 정면 단면도이다.
도 6 은 가열용 부재끼리의 접합부의 측방 단면도이다.
도 7 의 (A), (B) 및 (C) 는, 가열용 부재의 단면 형상의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 8 은 본 발명에 관련된 용융 유리의 제조 방법의 공정의 일례를 나타내는 플로우도이다.
도 9 는 본 발명에 관련된 유리 제품의 제조 방법의 공정의 일례를 나타내는 플로우도이다.

이하, 본 발명의 용융 유리의 감압 탈포 장치에 대해, 첨부의 도면에 나타나는 실시형태를 기초로 상세하게 설명한다.

도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 용융 유리의 감압 탈포 장치 (이하, 본 발명의 감압 탈포 장치라고 한다) 의 개략 측방 단면도이다.

도 1 에 나타내는 감압 탈포 장치 (10) 는, 그 내부가 감압 상태로 유지되는 감압 하우징 (12) 을 갖는다. 감압 하우징 (12) 은 금속제이고, 진공 흡인하여 내부를 감압하는 흡인구 (12c) 가 형성되어 있다.

감압 하우징 (12) 내에는, 감압 탈포조 (14) 가 수납 배치되어 있다. 감압 탈포조 (14) 의 상부에는, 감압 하우징 (12) 과 연통하는 흡인 구멍 (14a, 14b) 이 형성되어 있다. 진공 펌프 (도시하지 않음) 를 사용하여, 감압 하우징 (12) 을 흡인구 (12c) 로부터 진공 흡인함으로써, 감압 탈포조 (14) 내는 감압 상태로 유지된다.

감압 탈포조 (14) 의 하면의 측단 부근에는, 수직 방향으로 배향하는 상승관 (16) 의 상단 및 하강관 (18) 의 상단이 연통하여 형성되어 있다. 상승관 (16) 의 하단 및 하강관 (18) 의 하단은, 각각 용해조 (20) 에 연통하는 상류측 피트 (22) 및 도시되지 않은 다음의 처리조에 연통하는 하류측 피트 (24) 의 용융 유리 (G) 내에 침지되어 있다. 상승관 (16) 및 하강관 (18) 은, 그 일부가 감압 하우징 (12) 내에 수납 배치되어 있다.

감압 하우징 (12) 내에 있어서, 감압 탈포조 (14), 상승관 (16), 및 하강관 (18) 의 각각의 주위에는, 이들을 단열 피복하는 단열용 벽돌 등의 단열벽 (30) 이 배치 형성되어 있다. 이 단열벽 (30) 은, 감압 탈포조 (14) 의 진공 흡인의 지장이 되지 않도록, 통기성을 갖는 단열재에 의해 구성된다.

감압 탈포조 (14) 내의 용융 유리 (G) 의 액면 (F) 보다 상방에, 또한, 감압 탈포조 (14) 상벽 (14e) 의 하면 (14c) 보다 하방에는 통전 가열 장치 (50) 가 배치되어 있다. 통전 가열 장치 (50) 는, 가열용 부재 (52) 와, 감압 탈포조 (14) 의 길이 방향의 가열용 부재 (52) 의 양단에 배치되어 있는 가열용 전극 (54) 으로 구성되어 있다. 도시한 예는, 감압 탈포조 (14) 의 길이 방향의 당해 가열용 부재 (52) 의 양단, 즉 감압 탈포조 (14) 의 상승관 (16) 측, 및 하강관 (18) 측의 상방에, 쌍를 이루는 가열용 전극 (52) 을 형성한 예이지만, 감압 탈포조 (14) 의 길이 방향으로 신장하는 당해 가열용 부재를 소정 간격으로 분할하고, 각각에 통전용 전극을 형성하도록 해도 된다. 상기 가열용 부재 (52) 는, 일단이 가열용 부재 (52) 의 상면에 접속하고, 타단이 감압 탈포조 (14) 상벽에 끼워져 있는 행거 (56) 에 의해, 그 상벽으로부터 매달려 있다.

가열용 부재 (52) 와 가열용 전극 (54) 은 전기적으로 접속되어 있고, 가열용 전극 (54) 은, 감압 탈포조 (14), 단열벽 (30), 및 감압 하우징 (12) 을 관통하여 형성되어 있다. 감압 하우징 (12) 밖으로 나와 있는 가열용 전극 (54) 의 단부는, 외부 전원 (도시하지 않음) 과 전기적으로 접속되어 있고, 외부 전원에 의해 가열용 부재 (52) 를 통전 가열한다.

감압 탈포조 (14) 내의 가열용 부재 (52) 는, 통전시킴으로써 그 주변을 향하여 방열하기 때문에, 감압 탈포조 (14) 내의 용융 유리 (G) 는 가열된다. 이로써, 가열된 용융 유리 (G) 의 온도는 상승하고, 점도가 저하되기 때문에, 용융 유리 (G) 내의 기포는 탈포하기 쉽게 할 수 있다.

도 2 는 도 1 의 통전 가열 장치 (50) 및 그 주변의 확대 측방 단면도, 도 3 은 도 2 의 A-A' 선을 따른 정면 단면도이다.

가열용 부재 (52) 는, 감압 탈포조 (14) 내의 용융 유리 (G) 의 액면 (F) 에 대향하는 전역에 걸쳐 형성되어 있다. 이로써, 감압 탈포조 (14) 내의 용융 유리 (G) 전체를 편차없이 가열하여, 용융 유리 (G) 는 그 전역에 있어서 탈포하기 쉽게 할 수 있고, 기포를 함유한 용융 유리 (G) 가 감압 탈포 장치 후의 처리조로 유출되는 것을 억제할 수 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 가열용 부재 (52) 의 감압 탈포조 (14) 의 길이 방향 (도 2 의 화살표 X 의 방향) 으로부터 본 단면 형상은, 상방으로 볼록상의 원호 형상을 하고 있다. 이로써, 가열용 부재의 강도가 강해져, 고온 환경하에 있어서도, 자중에 의해 휠 우려가 없다.

또, 감압 탈포조 (14) 내의 용융 유리 (G) 는, 감압 탈포조 (14) 의 측벽 (14d) 을 통하여 온도 저하되기 쉽기 때문에, 용융 유리 (G) 의 감압 탈포조 (14) 폭 방향의 온도 분포는, 중앙부는 높고, 단부는 낮아지기 쉽다. 가열용 부재의 단면 형상이 상방으로 볼록상의 형상이면, 상기 단부의 용융 유리 (G) 는 가열하기 쉽게 할 수 있고, 상기 중앙부의 용융 유리 (G) 는 가열하기 어려워진다. 이로써, 감압 탈포조 (14) 내의 용융 유리 (G) 의 상기 폭 방향의 온도 분포는 균일해지고, 용융 유리 (G) 는, 그 전역에 있어서 편차없이 가열되어 탈포하기 쉽게 할 수 있다.

또, 도 3 과 같이, 가열용 부재 (52) 의 폭 방향의 단부가, 감압 탈포조 (14) 내보다 외측이 되는 형상으로 하고, 또한 상기 단부에 대응하는 부위의 감압 탈포조의 측벽에 배출구 (도시하지 않음) 를 형성함으로써, 가열용 부재 (52) 의 하면에 부착한 용융 유리 (G) 로부터의 휘산물이, 상기 하면을 타고 감압 탈포조 (14) 밖으로 배출될 수 있다.

도 4 는 도 2 의 B-B' 선을 따른 부감 단면도이다.

도 2 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 가열용 부재 (52) 의 표면에는, 보강을 위한 리브 (58) 가 형성되어 있다. 이로써, 가열용 부재 (52) 의 강도가 강해져, 가열용 부재 (52) 의 자중에 의한 휨을 억제할 수 있다. 또한, 가열용 부재 (52) 를 박판화, 경량화할 수 있다.

또, 가열용 부재 (52) 에는 개구부 (62) 가 형성되어 있다. 또한, 개구부 (62) 의 상방에, 투시할 수 있는 흡인 구멍 (14a, 14b) 을 형성함으로써, 가열용 부재 (52) 의 상방으로부터 개구부 (62) 를 통하여, 감압 탈포조 (14) 내의 용융 유리 (G) 의 모습을 관찰할 수 있다. 또, 개구부 (62), 및 흡인 구멍 (14a, 14b) 을 통하여, 감압 탈포조 (14) 내를 감압하기 쉽게 할 수 있고, 용융 유리 (G) 내의 기포를 탈포하기 쉽게 할 수 있다. 이로써, 감압 탈포조 (14) 내를 감압하기 쉽게 할 수 있어, 용융 유리 (G) 가 탈포되기 쉽게 할 수 있다.

개구부 (62) 양측방의 가열용 부재 (52) 의 두께는, 과발열을 억제하기 위하여, 개구부 (62) 가 형성되어 있지 않은 가열용 부재 (52) 의 두께보다 두껍게 한다. 여기서 개구부 (62) 양측방의 가열용 부재 (52) 란, 도 4 에 있어서의 파선으로 둘러싸인 부분 (M) 으로서, 개구부 (62) 가장자리에서부터 가열용 부재 (52) 폭 방향 가장자리까지의 가열용 부재 (52) 를 가리킨다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 개구부 (62) 가 형성되어 있지 않은 가열용 부재 (52) (이하, 가열용 부재 (52A) 라고 한다) 에 있어서, 가열용 부재 (52A) 의 감압 탈포조 (14) 길이 방향의 단면적을 Sa 로 한다. 도 5 는, 도 2 의 C-C' 선을 따른 정면 단면도이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 개구부 (62) 가 형성되어 있는 가열용 부재 (52) (이하, 가열용 부재 (52B) 라고 한다) 에 있어서, 가열용 부재 (52B) 의 감압 탈포조 (14) 길이 방향의 단면적을 Sb 로 한다. 도 5 에 있어서, Sb 는 도시된 좌우의 가열용 부재 (52) 의 단면적의 합이다.

가열용 부재 (52A, 52B) 의 판두께가 동일할 때, 단면적 (Sa, Sb) 의 대소 관계는 Sa＞Sb 로 된다. 가열용 부재 (A, B) 의 판두께 및 단면적이 상기 서술한 조건에 있어서, 가열용 부재 (52A, 52B) 에 동일한 크기의 전류를 흘렸을 때, 가열용 부재 (52B) 의 단면적 (Sb) 에 있어서의 전류 밀도는, 가열용 부재 (52A) 의 단면적 (Sa) 에 있어서의 전류 밀도보다 높아진다. 따라서, 가열용 부재 (52B) 는 가열용 부재 (52A) 보다 발열하는, 요컨대 열의 부하가 커지기 때문에, 가열용 부재 (A) 보다 열화되기 쉬워진다. 가열용 부재 (B) 의 두께를 두껍게 하여, Sa 와 Sb 의 비 Sb/Sa 를 소정 범위 내로 함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다. 판두께가 동일한 채로 개구부 (62) 의 유무로 Sb/Sa 가 0.8 미만일 때, 개구부 (62) 가 존재하는 판두께를 두껍게 하여 Sb/Sa 가 0.8 ∼ 1.5, 바람직하게는 0.9 ∼ 1.3 이 되도록 가열용 부재 (B) 의 판두께를 두껍게 한다.

도 6 은, 가열용 부재 (52) 끼리의 접합부 (64) 의 측방 단면도이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 실시형태에 있어서의 가열용 부재 (52) 는 복수의 가열용 부재 (52) 로 구성되고, 이들의 가열용 부재 (52) 끼리의 접합부의 측방 단면 형상은 역 Y 자상이다.

감압 탈포조 (14) 의 사이즈가 클 때, 단수의 가열용 부재 (52) 로 구성된 가열용 부재 (52) 에서는, 가열용 부재 (52) 그 자체를 제작하는 것이 곤란하다. 복수의 가열용 부재 (52) 끼리를 접합하여 구성된 가열용 부재 (52) 이면, 큰 사이즈의 가열용 부재 (52) 의 제작은 용이하고, 큰 사이즈의 감압 탈포조에 대응할 수 있다.

가열용 부재 (52) 의 온도는, 정상 운전전의 상온에서부터 정상 운전시의 고온까지 광범위에 걸쳐 상승하기 때문에, 온도 상승에 수반하여 가열용 부재 (52) 는 열팽창한다. 복수의 가열용 부재 (52) 를 접합할 때, 가열용 부재 (52) 의 접합부 (64) 의 형상이 역 T 자상인 경우, 열팽창한 가열용 부재 (52) 의 팽창분의 갈 곳이 없어져, 가열용 부재 (52) 가 파손될 우려가 있다. 따라서, 접합부 (64) 의 형상을 하부에 간극을 갖는 역 Y 자상으로 함으로써, 가열용 부재 (52) 가 열팽창하더라도, 팽창분이 간극에 수용되기 때문에, 가열용 부재 (52) 가 파손될 우려가 없다.

실시형태에 있어서의 행거 (56) 은, 일단이 접합부 (64) 의 상단에 접속되고, 타단이 감압 탈포조 (14) 상벽에 고정되어 있다. 행거 (56) 를 가열용 부재 (52) 의 접합부 (64) 의 상단에 접속함으로써, 가열용 부재 (52) 의 휨을 억제할 수 있다. 또, 고온 환경 하에 있어서, 가열용 부재 (52) 는, 그 길이 방향을 향하여 열팽창하는데, 감압 탈포조 (14) 상벽에 고정된 행거 (56) 를 접속함으로써, 열팽창을 억제할 수 있다.

통전 가열 장치 (50) 는, 용융 유리 (G) 로부터의 휘산물에 대한 내부식성, 및 감압 탈포조 (14) 내에 있어서의 고온 내성이 필요하기 때문에, 백금 또는 백금 합금제인 것이 바람직하고, 백금 로듐 (Pt/Rh) 합금인 것이 보다 바람직하다.

이상, 본 발명에 있어서의 용융 유리의 감압 탈포 장치에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 각종의 개량 및 변경을 실시해도 되는 것은 물론이다.

예를 들어, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 온도는, 용융 유리 (G) 의 물성치나 유리 제품의 품질에 따라 결정할 수 있다.

본 발명에 있어서의 감압 탈포조, 상승관 및 하강관의 형상은, 적어도 통상관이면 특별히 한정되지 않고, 그 단면 형상은 원상 또는 각상으로 할 수 있다.

본 발명에 있어서의 감압 탈포조, 상승관 및 하강관의 적어도 용융 유리와 접하는 부분의 재료는, 용융 유리에 대해 내식성이 있는 내화성 노재, 예를 들어 전주(電鑄) 벽돌로 형성되면 바람직하다. 상기 내화성 노재, 특히 전주 벽돌로 형성함으로써, 일반적인 내화성 벽돌과 비교하여 고온에서의 내구성이 우수하고, 그 노재 성분으로부터 용융 유리로의 용출도 최소한으로 할 수 있다.

본 발명에 있어서의 가열용 부재는, 감압 탈포조 내의 용융 유리 (G) 의 액면 (F) 에 대향하는 전역에 걸쳐 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 감압 탈포조 내의 용융 유리 (G) 의 액면 (F) 에 대향하는 전역에 걸쳐 형성되어 있지 않아도 된다. 전자의 구성이 바람직한 것은, 이 구성의 경우에 용융 유리의 전체면을 균일하게 하기 쉽기 때문이다. 이 때의 가열용 부재의 길이 방향의 사이즈 및 폭 방향의 사이즈는, 감압 탈포조의 각각의 사이즈와 동일해진다. 여기서, 감압 탈포조의 길이 방향 (도 2 의 화살표 X 의 방향) 의 길이 (La) 의 사이즈는 500 ㎜ ∼ 20000 ㎜, 감압 탈포조의 폭 방향의 길이 (Wa) 의 사이즈는 200 ㎜ ∼ 2000 ㎜ 인 것이 바람직하다. 가열용 부재의 판두께는, 가공과 경제적 이유로부터, 바람직하게는 6 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 3 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 1.5 ㎜ 이하이다. 또 가공과 강도라는 이유로부터, 바람직하게는 0.6 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 0.8 ㎜ 이상이다.

본 발명에 있어서의 가열용 부재의 감압 탈포조의 길이 방향으로부터 본 단면 형상은, 상방으로 볼록상의 형상이어도 되고, 평판상이어도 되는데, 도 3 과 같은, 가열용 부재의 단면 형상이 상방으로 볼록상의 형상인 것이 바람직하다. 가열용 부재의 강도가 강해지고, 또한, 감압 탈포조 (14) 내의 용융 유리 (G) 의 상기 폭 방향의 온도 분포를 균일하게 가열할 수 있기 때문이다.

또, 본 발명에 있어서의 가열용 부재의 감압 탈포조의 길이 방향으로부터 본 단면 형상은, 도 3 과 같은 상방으로 볼록상의 원호 형상에 한정되지 않는다. 도 7 에 가열용 부재의 단면 형상의 변형예를 나타낸다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 상방으로 볼록상의 원호 형상 이외의 가열용 부재의 단면 형상으로서 (A) 역 V 자 형상, (B) 방사 형상, 및 (C) 역사다리꼴 형상이 예시된다.

본 발명에 있어서의 가열용 부재의 표면에는, 리브가 형성되어 있어도 되고, 형성되어 있지 않아도 되는데, 리브가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 가열용 부재의 강도를 강하게 할 수 있기 때문이다.

본 발명에 있어서의 가열용 부재에는, 개구부 (62) 가 형성되어 있어도 되고, 형성되어 있지 않아도 되는데, 형성되어 있는 것이 바람직하다. 개구부 (62) 를 통하여, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 모습을 관찰할 수 있고, 또한, 감압 탈포조 내를 감압하기 쉽게 할 수 있기 때문이다. 개구부 (62) 의 반경 (Φ) 사이즈는 5 ㎜ ∼ 300 ㎜ 인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 가열용 부재는, 단수의 부재로 구성되어도 되고, 복수의 부재로 구성되어도 된다. 감압 탈포조의 사이즈가 크고, 단수의 가열용 부재로 구성된 가열용 부재로는 대응하기 어려울 때, 가열용 부재는 복수의 가열용 부재로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

복수의 가열용 부재끼리의 접합부에 있어서, 간극의 폭 (Wb) 의 사이즈는, 5 ㎜ ∼ 50 ㎜ 인 것이 바람직하고, 접합면의 폭 (Wc) 의 사이즈는, 5 ㎜ ∼ 50 ㎜ 인 것이 바람직하고, 간극의 높이 (H) 의 사이즈는, 10 ㎜ ∼ 100 ㎜ 인 것이 바람직하고, 피치 (P) 의 사이즈는, 200 ㎜ ∼ 2000 ㎜ 인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 통전 가열 장치는, 감압 탈포조 내의 용융 유리의 액면보다 상방에, 또한, 상기 감압 탈포조 상벽 (14e) 의 하면측에 형성되어 있으면 되고, 상기 서술한 감압 탈포조 내의 용융 유리의 액면보다 상방에, 또한, 감압 탈포조 상벽 (14e) 의 하면보다 하방에 배치되는 양태에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에서의 감압 탈포조 상벽의 하면측이란, 상벽의 하면 및 상벽 하면보다 하방을 포함한다. 예를 들어, 통전 가열 장치가, 감압 탈포조 상벽의 하면에 형성되고, 가열용 부재가 감압 탈포조 상벽의 하면에 형성되어 있어도 된다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 감압 탈포조 상벽의 하면에 그대로 가열용 부재로서 히터를 설치해도 된다. 또, 감압 탈포조 상벽의 하면에 오목부를 형성하고, 그곳에 가열용 부재로서 히터를 매설해도 된다.

다음으로, 본 발명의 용융 유리의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 8 은, 본 발명의 용융 유리의 제조 방법의 일 실시형태의 플로우도이다. 본 발명의 용융 유리의 제조 방법은, 상기 서술한 본 발명의 용융 유리의 감압 탈포 장치를 사용하는 것을 특징으로 한다. 일례로서, 상기 서술한 감압 탈포 장치의 전단의 용융 수단 (용해조) 에 의해 용융 유리를 용융시켜 용융 유리를 제조하는 용융 공정 S1 과, 상기 서술한 용융 유리의 감압 탈포 장치에 의해 용융 유리를 감압 탈포 처리하는 탈포 공정 S2 와, 용융 유리 S3 을 얻는 용융 유리의 제조 방법이다. 상기 탈포 공정 S2 에 있어서는, 감압 탈포조 상벽의 하면측, 혹은 감압 탈포조 상벽의 하면보다 하방에 형성된 통전 가열 장치를 통전 가열하고, 용융 유리의 온도 저하를 방지하여, 용융 유리를 소정 온도로 유지, 제어한다. 본 발명의 용융 유리의 제조 방법은, 상기 서술한 용융 유리의 감압 탈포 장치를 이용하는 것 외에, 공지 기술의 범위이다. 예를 들어, 용융 수단은, 원하는 조성이 되도록 조정한 유리 원료를 용융조에 투입하고, 유리의 종류에 따른 소정의 온도, 예를 들어, 건축용이나 차량용 등의 소다라임 유리의 경우, 약 1400 ∼ 1600 ℃ 로 가열하여 유리 원료를 용융시켜 용융 유리를 얻는다.

다음으로, 본 발명의 유리 제품의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 9 는, 본 발명의 유리 제품의 제조 방법의 일 실시형태의 플로우도이다. 본 발명의 유리 제품의 제조 방법은, 상기 서술한 용융 유리의 제조 방법을 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 유리 제품의 제조 방법은, 일례로서 상기 서술한 용융 유리의 제조 방법에 의한 용융 유리의 제조 공정 K1 과, 상기 서술한 용융 유리의 제조 공정 K1 보다 하류측에서 용융 유리를 성형하는 성형 공정 K2 와, 그 후공정에 있어서 용융 유리를 서랭시키는 서랭 공정 K3 과, 서랭 후의 유리를 절단하는 절단 공정 K4 와, 유리 제품 K5 를 얻는 유리 제품의 제조 방법이다. 상기 제조 공정 K1 에 있어서는, 감압 탈포조 상벽의 하면측, 혹은 감압 탈포조 상벽의 하면보다 하방에 형성된 통전 가열 장치를 통전 가열하고, 용융 유리의 온도 저하를 방지하여, 용융 유리를 소정 온도로 유지, 제어한다.

본 발명의 유리 제품의 제조 방법은, 상기 서술한 용융 유리의 제조 방법을 이용하는 것 외에는, 공지 기술의 범위이다. 예를 들어, 성형 공정으로는, 플로트법, 퓨전법 또는 다운로드법 등을 들 수 있다. 상기 중에서도 플로트법을 위한 플로트 배스를 사용한 성형 수단이 유리 박판에서부터 유리 후판까지의 광범위한 두께의 고품질인 유리판을 대량으로 제조할 수 있는 이유로부터 바람직하다. 예를 들어, 서랭 공정으로서는, 성형 후의 유리의 온도를 서서히 낮추기 위한 기구를 구비한 서랭로에 의해 일반적으로 실시된다. 서서히 온도를 낮추는 기구는, 연소 가스 또는 전기 히터에 의해, 그 출력이 제어된 열량을, 노 내의 필요 위치에 공급하여 성형 후의 유리를 서랭시킨다. 이로써, 성형 후의 유리에 내재하는 잔류 응력을 없앨 수 있다. 도 9 에서는, 본 발명의 유리 제품의 제조 방법의 구성 요소인 용융 공정, 및 성형 공정 그리고 서랭 공정에 더하여, 추가로 필요에 따라 사용하는 절단 공정, 그 밖의 후공정도 나타내고 있다.

산업상 이용가능성

본 발명의 용융 유리의 감압 탈포 장치는, 기포가 적은 용융 유리를 제조할 수 있기 때문에, 기포 결점이 적은 고품질인 유리 제품의 제조 장치에 유용하다.

또한, 2010년 5월 19일에 출원된 일본 특허출원 2010-115450호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하고, 본 발명의 개시로서 받아들이는 것이다.

10 : 감압 탈포 장치
12 : 감압 하우징
12c : 흡인구
14 : 감압 탈포조
14a, 14b : 흡인 구멍
14c : 감압 탈포조 상벽 하면
14d : 감압 탈포조 측벽
14e : 감압 탈포조 상벽
16 : 상승관
18 : 하강관
20 : 용해조
22 : 상류측 피트
24 : 하류측 피트
30 : 단열벽
50 : 통전 가열 장치
52, 52A, 52B : 가열용 부재
Sa, Sb : 단면적
54 : 가열용 전극
56 : 행거
58 : 리브
62 : 개구부
64 : 접합부

Claims

진공 흡인되어 내부가 감압되는 감압 하우징과,
상기 감압 하우징 내에 형성되어, 용융 유리의 감압 탈포를 실시하는 감압 탈포조와,
상기 감압 탈포조에 연통하여 형성되어, 감압 탈포 전의 용융 유리를 흡인 상승시켜 상기 감압 탈포조에 도입하는 상승관과,
상기 감압 탈포조에 연통하여 형성되어, 감압 탈포 후의 용융 유리를 상기 감압 탈포조로부터 하강시켜 도출하는 하강관을 구비하는 용융 유리의 감압 탈포 장치로서,
상기 감압 탈포조 내의 용융 유리의 액면보다 상방에, 또한, 상기 감압 탈포조 상벽의 하면측에, 통전 가열 장치가 형성되어 있는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
진공 흡인되어 내부가 감압되는 감압 하우징과,
상기 감압 하우징 내에 형성되어, 용융 유리의 감압 탈포를 실시하는 감압 탈포조와,
상기 감압 탈포조에 연통하여 형성되어, 감압 탈포 전의 용융 유리를 흡인 상승시켜 상기 감압 탈포조에 도입하는 상승관과,
상기 감압 탈포조에 연통하여 형성되어, 감압 탈포 후의 용융 유리를 상기 감압 탈포조로부터 하강시켜 도출하는 하강관을 구비하는 용융 유리의 감압 탈포 장치로서,
상기 감압 탈포조 내의 용융 유리의 액면보다 상방에, 또한, 상기 감압 탈포조 상벽의 하면보다 하방에, 통전 가열 장치가 형성되어 있는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 감압 탈포조의 적어도 용융 유리와 접하는 부분은, 내화성 노재로 형성되어 있는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통전 가열 장치는, 가열용 부재와, 상기 가열용 부재의 양단에 형성되어 있는 가열용 전극으로 구성되어 있는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 가열용 부재는, 상기 용융 유리의 액면에 대향하는 전역에 걸쳐 형성되어 있는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 가열용 부재는, 상기 감압 탈포조의 길이 방향으로부터 본 단면 형상이 상방으로 볼록상인 용융 유리의 감압 탈포 장치.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열용 부재는, 표면에 리브가 형성되어 있는 용융 유리의 감압 탈포 장치.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열용 부재는, 개구부가 형성되어 있는 부재인 용융 유리의 감압 탈포 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 가열용 부재는, 개구부가 그 가열용 부재를 대략 상하로 관통하여 형성되어 있는 부재인 용융 유리의 감압 탈포 장치.
제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열용 부재를 복수 갖고, 상기 가열용 부재끼리의 접합부의 측방 단면 형상이 역 Y 자상인 용융 유리의 감압 탈포 장치.
제 1 항에 기재된 용융 유리의 감압 탈포 장치에 의해 용융 유리를 탈포 처리하는 공정과, 상기 탈포 처리하는 공정 전에 유리 원료를 용융시키는 용융 공정을 포함하는 용융 유리의 제조 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 탈포 처리하는 공정에 있어서, 감압 탈포조 상벽의 하면측에 형성된 통전 가열 장치를 통전 가열하고, 용융 유리를 소정 온도로 제어하는 용융 유리의 제조 방법.
제 2 항에 기재된 용융 유리의 감압 탈포 장치에 의해 용융 유리를 탈포 처리하는 공정과, 상기 탈포 처리하는 공정 전에 유리 원료를 용융시키는 용융 공정을 포함하는 용융 유리의 제조 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 탈포 처리하는 공정에 있어서, 감압 탈포조 상벽의 하면보다 하방에 형성된 통전 가열 장치를 통전 가열하고, 용융 유리를 소정 온도로 제어하는 용융 유리의 제조 방법.
제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 용융 유리의 제조 방법에 의한 용융 유리의 제조 공정과, 상기 용융 유리의 제조 공정보다 하류측에서 용융 유리를 성형하는 성형 공정과, 성형 후의 유리를 서랭시키는 서랭 공정을 포함하는 유리 제품의 제조 방법.