CN102471123B - 吊架组装体及浮法平板玻璃制造装置 - Google Patents

Abstract

一种吊架组装体，用于在浮法平板玻璃制造装置的浮法锡槽顶部中悬吊形成顶板面的耐火砖，其特征是，该吊架组装体是通过利用销将被支承构件卡定于支承构件而构成的，所述支承构件具有：延伸部，该延伸部沿延伸方向(P)延伸；端部，该端部由具有通孔的两个凸部构成，各通孔设置成当将一个销插入一个凸部的通孔中时，该销能穿过另一个凸部的通孔；以及连结部，该连结部将所述延伸部与端部结合，所述连结部以随着从与所述延伸部朝向所述端部其至少一部分的尺寸变大的方式形成锥状。

Description

吊架组装体及浮法平板玻璃制造装置

技术领域

本发明涉及一种吊架组装体，特别地，涉及一种用于在浮法平板玻璃制造装置的浮法锡槽顶部中悬吊形成顶板面的耐火砖的吊架组装体。

背景技术

作为制造平板玻璃的一个方法，已知有浮法。该浮法通过(1)在被称为浮法锡槽的收容有熔融锡的浴槽内导入熔融锡、(2)在熔融锡上将熔融玻璃从上游朝下游连续地搬运、(3)一边使该熔融玻璃冷却一边将其从浮法锡槽中排出，从而制造出平板玻璃。

通常，在浮法锡槽的上部设置有被称为浮法锡槽顶部的顶板部分。该浮法锡槽顶部的下表面(即与浮法锡槽相对的一侧)由与多个吊架卡合的耐火砖构成，即浮法锡槽顶部为悬吊结构。另外，吊架被为吊起该吊架而设置于该吊架上部的钢材支承。

提出了使用碳化硅或氮化硅作为构成这种吊架的构件的材料(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

发明文献1：日本专利特开平6-239631号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

这种吊架例如构成为使用多个构件的吊架组装体。例如，吊架组装体是利用卡合销使支承构件与该支承构件下侧的被支承构件卡合而构成的。支承构件由因科镍合金这样的镍基合金等构成。另外，被支承构件及卡合销由碳化硅或氮化硅构成。吊架组装体的支承构件需支承被支承构件，此外，还需支承耐火砖，使用时在高温下负载高应力。

然而，近年来，在液晶面板等显示装置等中使用的、由被称为无碱玻璃组成的平板玻璃的需求扩大。在这种平板玻璃中，高熔点的平板玻璃较多，制造这种平板玻璃时所使用的浮法锡槽的表面温度具有逐渐上升的趋势。另外，藉此，吊架组装体所处的温度也具有上升的趋势。

因此，吊架组装体、尤其是支承构件所处的环境会逐渐变得严酷，由此，支承构件损伤、破损的危险性也会逐渐升高。

本发明鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种能长期稳定使用的吊架组装体。另外，其目的还在于提供一种具有这种吊架组装体的浮法平板玻璃制造装置。

解决技术问题所采用的技术方案

在本发明中提供一种吊架组装体，其用于在浮法平板玻璃制造装置的浮法锡槽顶部中悬吊形成顶板面的耐火砖，其特征是，该吊架组装体由支承构件、被支承构件及使该支承构件与被支承构件卡定的销构成，上述支承构件具有：延伸部，该延伸部沿着延伸方向P延伸；端部，该端部由具有通孔的两个凸部构成，各通孔设置成当将一个销插入一个凸部的通孔中时，该销能穿过另一个凸部的通孔；以及连结部，该连结部将上述延伸部与端部连接，上述连结部以随着从与上述延伸部的边界朝向与上述端部的边界其至少一部分的尺寸变大的方式形成锥状。

另外，在本发明中还提供一种浮法平板玻璃制造装置，其包括：浮法锡槽，在该浮法锡槽的内部收容有熔融锡；以及浮法锡槽顶部，该浮法锡槽顶部具有通过使耐火砖与吊架组装体卡合而形成的顶板面，其特征是，上述吊架组装体由具有上述特征的吊架组装体构成。

发明效果

在本发明中，能提供一种能长期稳定地使用且适用于悬吊浮法平板玻璃制造装置的浮法锡槽装置的浮法锡槽顶部的耐火砖的吊架组装体。另外，还能提供一种通过使用这种吊架组装体从而能进行长时间稳定的浮法平板玻璃的操作的浮法平板玻璃制造装置。

附图说明

图1是示意地表示浮法平板玻璃制造装置的浮法锡槽装置的一例的横剖视图。

图2是吊架组装体的示意剖视图的一例。

图3是现有吊架组装体的支承构件的概略形状的示意图。

图4是本发明的吊架组装体的支承构件的概略形状的示意图。

图5是示意地表示支承构件的连结部的锥形状的一例的图。

图6是示意地表示支承构件的连结部的锥形状的另一例的图。

图7是本发明的吊架组装体的支承构件的另一形状的示意图。

图8是本发明的吊架组装体的支承构件的又一形状的示意图。

图9是本发明的吊架组装体的支承构件的又一形状的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明更详细地进行说明。

首先，对一般的浮法平板玻璃制造装置及吊架组装体简单地进行说明。

图1是示意地表示现有通常的浮法平板玻璃制造装置的一例的横剖视图。另外，图2是在图1的浮法平板玻璃制造装置中使用的吊架组装体的一例的示意剖视图。

如图1所示，浮法平板玻璃制造装置的浮法锡槽装置100具有：浮法锡槽110；以及设置于该浮法锡槽110上方的浮法锡槽顶部140。以下，将成为连续的浮法平板玻璃制造装置的平板玻璃的成形区域的浮法锡槽装置部分称为浮法平板玻璃制造装置或浮法锡槽装置。

在浮法锡槽110的内部收容有熔融锡120。在熔融锡120的上方供给有熔融玻璃130，该熔融玻璃130形成玻璃带状，一边调节厚度一边从上游朝下游行进。在图1的例子中，熔融玻璃130在与纸面垂直的方向(以下，也将该方向称为Y方向)上行进。因此，图1相当于从与熔融玻璃130的行进方向(Y方向)平行的方向观察浮法平板玻璃制造装置100时的剖视图。

浮法锡槽顶部140具有：沿大致铅垂方向(图1的Z方向)延伸的多个吊架组装体200；与该吊架组装体200的下端卡合的耐火砖150；以及对吊架组装体200的上端进行支承的钢材160。另外，浮法锡槽顶部140的侧部由耐火砖制的横壁170构成。

与吊架组装体200卡合的耐火砖150在二维空间内配置成与水平方向(X方向、Y方向)相一致，从而形成浮法锡槽顶部140的顶板面180。在该顶板面180上沿着与熔融玻璃130的行进方向大致正交的方向(图1的X方向)配置有多个加热器190。在实际的浮法平板玻璃制造装置100中，沿着熔融玻璃130的行进方向(Y方向)，在多个Y坐标的位置重复有如图1所示的结构。

接着，参照图2及图3，对现有一般的吊架组装体200的结构进行说明。图2是表示为悬吊浮法平板玻璃制造装置100的浮法锡槽顶部的耐火砖而使用的典型的吊架组装体200的概略截面的图。另外，图3表示吊架组装体200的支承构件210的一般的形状。图3(a)是从与图2的相同方向即Y方向观察时的支承构件210的示意图，图3(b)是从图3(a)的X方向观察时的支承构件210的示意图。

如图2所示，吊架组装体200由支承构件210、被支承构件240及销280构成。

如图3所示，支承构件210由沿着延伸方向P延伸出的延伸部211和位于该延伸部211两端的两个端部构成。支承构件210的一个端部215具有两个凸部220，并形成为倒U字形。在两个凸部220之间设有能供被支承构件240插入的尺寸的空间242。另外，在两个凸部220的各凸部220中，以能供一根销280沿水平方向(图2的X方向)贯穿的方式设置有通孔230。支承构件210的延伸部211与端部215被边界部216结合在一起。支承构件210的另一端部与上述钢材160连接(在图2及图3中未图示)。

再参照图2，被支承构件240在与支承构件210同轴的方向(图2的Z方向)上延伸。被支承构件240的第一端部245形成能插入到支承构件210的凸部220之间(即空间242)的形状。例如，在图2的例子中，被支承构件240的第一端部245的直径与该被支承构件240的延伸部分的直径相等，该直径比支承构件210的凸部220彼此之间的间隔小。

另外，被支承构件240的第一端部245具有供销280贯穿的通孔250。该通孔250形成为，当将被支承构件240的第一端部245插入支承构件210的凸部220之间的空间242，并在设于一个凸部220的通孔230中插入销280时，刚好销280能穿过通孔250并贯穿设于支承构件210的端部215的另一个凸部220的通孔230。因此，通过使销280贯穿支承构件210及被支承构件240的各通孔230、250，来将支承构件210与被支承构件240一体化，从而能构成吊架组装体200。

被支承构件240的第二端部260采用例如安装有长方体状的钩构件265的结构，该钩构件265与上述耐火砖150卡合。

这样，吊架组装体200的支承构件210在端部215对被支承构件240进行支承，此外，还对耐火砖150进行支承，因而在使用时吊架组装体200的支承构件210在高温(例如700℃～1200℃)下承受高应力的负载。因此，支承构件210的材料使用具有良好的耐高温蠕变特性的例如因科镍合金这样的镍基合金。

然而，近年来，在液晶面板等显示装置等中使用的由被称为无碱玻璃组成的平板玻璃的需求扩大。在这种平板玻璃中，高熔点的平板玻璃较多，制造这种平板玻璃时所使用的浮法锡槽的表面温度有逐渐上升的趋势。相应地，吊架组装体200所处的温度也有上升的趋势。因此，支承构件210所处的环境变得更进一步严酷，即便在使用镍基合金作为支承构件210的材料的情况下，也要充分考虑将来支承构件损伤或破损的危险性。

支承构件210的这种破损以图3的区域Q1(边界部216)为起点而产生的可能性较高。这是因为在这种区域Q1中，在小面积内局部应力集中的缘故。

与此相对，在本发明中，使用具有图4所示结构的支承构件310作为吊架组装体200的支承构件。

图4示意地表示了本发明的吊架组装体200的支承构件310的结构。图4(a)是从与图3(a)相同的方向即从Y方向观察支承构件310时的示意图，图4(b)是从图4(a)的X方向观察支承构件310时的示意图。

本发明的支承构件310由沿着延伸方向P延伸出的延伸部311(即、沿着铅垂方向P延伸出的纵向轴部)、连结部316及两个端部构成。支承构件310的一个端部315通过连结部316而与延伸部311一体化。支承构件310的另一个端部(在图4中未图示)与上述钢材160连接，该部分的结构与现有情况相同。因此，以下，将支承构件310的一个端部315简称为“端部315”。

端部315与上述支承构件210的端部215相同，由两个凸部320及两凸部320之间的空间342形成。在空间342中插入有上述被支承构件240。另外，在两个凸部320的各凸部320中，以能供上述销280沿水平方向(图4的X方向)贯穿的方式设置有通孔330。

连结部316起到了使延伸部311与端部315一体化的作用。即，将延伸部311与端部315连接来构成连结部。连结部316具有与延伸部311的边界S1及与端部315的边界S2，并构成为锥形状。换言之，连结部316的图4的X方向上的厚度及Y方向上的宽度从边界S1朝向边界S2变大。即，上述连结部以使与上述延伸方向P垂直的XY方向中、至少一个方向上的尺寸变大的方式构成为锥状。

在此，需注意“锥形状”是指在连结部316中，除了X方向上的厚度和/或Y方向上的宽度从边界S1朝边界S2直线增加的形状(参照图4)之外，还包括X方向上的厚度和/或Y方向上的宽度从边界S1朝边界S2非直线性变大的形状。即，连结部316只要是X方向上的厚度和/或Y方向的宽度从边界S1朝边界S2单调、逐渐或逐级增加的形状即可。

例如，连结部316也可具有如图5及图6所示的形状。

在图5中，连结部316从边界S1朝边界S2扩大成“喇叭状”。另外，在图6中，连结部316从边界S1朝边界S2扩大成“伞状”。

支承构件210的上述连结部316、延伸部311及端部315最好通过一体成形而被制造成连续体，但也可根据情况，通过焊接方法、其它接合方法使延伸部311和端部315及连结部316结合、或是使延伸部311和形成有连结部316的端部315结合、或是使形成有连结部316的端部315和延伸部结合，从而使它们一体化。

在此，当使本发明的支承构件310与上述现有的支承构件210进行比较，以下内容是大不相同的。

本发明的支承构件310在延伸部311与端部315之间不具有现有支承构件210那样的应力集中部(边界部216)。作为替代，本发明的支承构件310在相同位置具有锥形状的连结部316。离心部311也可以是圆棒(圆柱)或方棒(四棱柱)，但考虑到连结部316与端部315的一体化，方棒是较为理想的。

根据这种特征，在本发明的支承构件310中，能避免延伸部311与端部315之间的边界部分处的应力集中。

因此，在具有本发明的支承构件310的吊架组装体中，可有意识地抑制支承构件在使用中以区域Q1为起点损伤、破损的危险性。因此，在本发明中，能提供即便使用环境是更严酷的环境也可长期稳定使用的支承构件及吊架组装体。较为理想的是，支承构件310是因科镍合金这样的耐热性、耐腐蚀性、耐蠕变性等高温特性优异的镍基合金。另外，在通过铸造法制造支承构件310的情况下，不易产生缺陷，这点是较为理想的。

另外，在现有支承构件210的结构中，图3的区域Q2(通孔230的下侧)也容易受到应力集中，可能以该区域Q2为起点产生支承构件210的破损。

因此，在本发明的支承构件310中，使从通孔的中心到支承构件的端部315的前端为止的距离B(参照图4)比现有支承构件210的距离B长是较为理想的。藉此，在支承构件310中，能抑制以通孔330作为基点的裂纹到达支承构件的前端。

另外，基于相同的理由，尽可能增加设于各凸部320的通孔330的全长D(参照图4)、即各凸部320的X方向上的厚度是较为理想的。此外，若表示本发明的支承构件310的各部分的优选尺寸范围，则如下所示。下述尺寸对应于图4(a)及图4(b)内的各记号。

·尺寸A1(与通孔330的延伸方向垂直方向上的上述端部315的上部的宽度、即端部315的上侧在Y方向上的宽度)：20mm～70mm，较为理想的是20mm～50mm，更为理想的是25mm～40mm(当A1超过70mm时，周围的耐火砖减少，隔热性变差)；

·尺寸A2(与通孔330的延伸方向垂直方向上的上述延伸部311的宽度、即延伸部311在Y方向上的最大宽度)：3mm～30mm，较为理想的是10mm～30mm，更为理想的是15mm～25mm；

·尺寸A3(端部315的下侧在Y方向上的宽度)：20mm～70mm，较为理想的是20mm～50mm，更为理想的是25mm～40mm(当A3超过70mm时，周围的耐火砖减少，隔热性变差)；

·尺寸B(从通孔330的中心到端部315的前端的距离)：10mm～50mm，较为理想的是10mm～40mm，更为理想的是20mm～30mm；

·尺寸C(端部315的沿延伸部311的延伸方向P的全长)：20mm～80mm，较为理想的是40mm～60mm；

·尺寸D(端部315的一个凸部320的厚度、即通孔的长度)：3mm～25mm，较为理想的是3mm～15mm，更为理想的是5mm～10mm(当D超过25mm时，两个凸部320之间的空间342变窄，不易插入被支承构件240)；

·尺寸H(连结部316的沿延伸部311的延伸方向P的、以上述两个边界之间的距离表示的全长)：20mm～100mm，较为理想的是50mm～80mm；

·尺寸W1(连结部316与延伸部311的端部315的边界在和上述通孔的延伸方向平行的方向上的厚度、即连结部316在X方向上的最大厚度(连结部316与端部315的边界S2处的厚度)：20mm～70mm，较为理想的是20mm～50mm，更为理想的是25mm～35mm；

·尺寸W2(连结部316在全长H的1/2位置处的X方向上的厚度)：11.5mm～50mm，较为理想的是10mm～35mm，更为理想的是15mm～25mm(不过，这表示连结部316具有直线状锥部的情况下的尺寸)；

·尺寸W3(连结部316与延伸部311的边界在和上述通孔的延伸方向平行的方向上的厚度、即连结部316在X方向上的最小厚度(连结部316与延伸部311的边界S1处的厚度)：3mm～30mm，较为理想的是3mm～15mm，更为理想的是5mm～10mm。

通过以这种尺寸形成支承构件310，能获得在高温的高应力负载环境中不易产生破损的支承构件。因此，即便在无碱玻璃这样的高熔点的浮法平板玻璃的制造工序中，也能长期稳定地使用具有这种支承构件310的吊架组装体。

被支承构件240也可由以碳化硅作为主要成分的碳化硅材料或以氮化硅作为主要成分的氮化硅材料构成。

(第二结构)

接着，对本发明的吊架组装体的支承构件的另一构成例进行说明。

在图7中，示出了本发明的吊架组装体的另一支承构件。该支承构件310A具有与图4所示的支承构件310基本相同的形状。然而，在支承构件310A的延伸部311形成圆柱状的杆状体这点上，与图4所示的支承构件310不同。即，在支承构件310A中，延伸部311的与方向P垂直的截面大致呈圆状。

这种支承构件的形状也可缓和朝边界S2的应力集中，从而能获得如上所述本发明的效果，这点对于本领域技术人员是显而易见的。

(第三结构)

接着，对本发明的吊架组装体的支承构件的又一构成例进行说明。

在图8中，示出了本发明的吊架组装体的又一支承构件。该支承构件310B具有与图4所示的支承构件310基本相同的形状。然而，当从图8的X方向观察时，支承构件310B的端部315呈环状，这点与图4所示的支承构件310大不相同。即，在该例中，端部315具有与通孔330大致同心圆状的形状。另外，当从图8的Y方向观察图8的支承构件310B时，连结部316呈曲线状。

这种支承构件的形状，也可缓和朝边界S2的应力集中，从而能获得如上所述本发明的效果，这点对于本领域技术人员是显而易见的。

(第四结构)

接着，对本发明的吊架组装体的支承构件的又一构成例进行说明。

在图9中，示出了本发明的吊架组装体的又一支承构件。该支承构件310C具有与图4所示的支承构件310基本相同的形状。然而，在支承构件310C的连结部316具有肋构件318这点上，与图4所示的支承构件310大不相同。即，在该例中，连结部316未采用以下结构：从边界S1朝向边界S2，其X方向上的厚度及Y方向上的宽度在整体上扩大。作为替代，连结部316构成为，当从Y方向观察时，大致三角形的两个肋构件318以镜面对称的方式配置于边界S2的上部。

更具体而言，当从Y方向观察时，各肋构件318以三角形的底边与边界S2接触、且三角形的一个侧边与连结部316的中心部分317接触的方式设置于连结部316。因此，在该结构中，并非连结部316的整体而只有一部分构成锥形状。

这种支承构件的形状，也可缓和朝边界S2的应力集中，从而能获得如上所述本发明的效果，这点对于本领域技术人员是显而易见的。

以上，对本发明的吊架组装体的支承构件的一构成例进行了说明。不过，本发明的吊架组装体及其支承构件除了示出的例子以外，还包含有各种方式，这点对于本领域技术人员是显而易见的。

工业上的可利用性

根据本发明，能降低用于悬吊形成浮法锡槽装置的浮法锡槽顶部的顶板面的耐火砖的吊架结构体的支承构件的损伤、破损的危险性，并能提高耐热性、耐蠕变特性，因此，能长时间稳定地生产平板玻璃，尤其对于要求在更高温度下进行平板玻璃的成形的平板玻璃板的制造是有用的。

在此，引用2009年7月21日提出申请的日本专利申请2009-170417号的说明书、权利要求书、附图及摘要的全部内容，以作为本发明的公开内容加以引入。

(符号说明)

100  浮法平板玻璃制造装置

110  浮法锡槽

120  熔融锡

130  熔融玻璃

140  浮法锡槽顶部

150  耐火砖

160  钢材

170  横壁

180  顶板面

190  加热器

200  吊架组装体

210  支承构件

211  延伸部

215  端部

216  边界部

220  凸部

230  通孔

240  被支承构件

242  空间

245  被支承构件的第一端部

250  通孔

260  被支承构件的第二端部

265  钩构件

280  销

310  支承构件

310A、310B、310C  支承构件

311  延伸部

315  端部

316  连结部

317  中心部分

318  肋构件

320  凸部

330  通孔

342  空间

Claims (7)

1.一种吊架组装体，用于在浮法平板玻璃制造装置的浮法锡槽顶部中悬吊形成该浮法锡槽顶部的顶板面的耐火砖，其特征在于，

该吊架组装体由支承构件、被支承构件及将该支承构件和被支承构件卡定的销构成，

所述支承构件具有：

延伸部，该延伸部沿着延伸方向(P)延伸；

端部，该端部由具有通孔的两个凸部构成，各通孔设置成当将一个销插入一个凸部的通孔中时，该销能穿过另一个凸部的通孔；以及

连结部，该连结部一体地形成于所述延伸部与端部之间，将所述延伸部与端部连接，

所述连结部以随着从与所述延伸部的边界朝向与所述端部的边界其至少一部分的尺寸变大的方式形成锥状。

2.如权利要求1所述的吊架组装体，其特征在于，

所述连结部的沿所述延伸部的延伸方向(P)的、以所述两个边界之间的距离表示的全长(H)处于20mm～100mm的范围内，

在所述连结部中，

所述连结部与所述端部的边界在和所述通孔的延伸方向平行的方向上的厚度(W1)处于20mm～70mm的范围内，和/或

所述连结部与所述延伸部的边界在和所述通孔的延伸方向平行的方向上的厚度(W3)处于3mm～30mm的范围内，和/或

所述端部的上部在与所述通孔的延伸方向垂直方向上的宽度(A1)处于20mm～70mm的范围内，和/或

所述延伸部在与所述通孔的延伸方向垂直方向上的宽度(A2)处于3mm～30mm的范围内。

3.如权利要求1或2所述的吊架组装体，其特征在于，

所述端部的沿所述延伸部的延伸方向(P)的全长(C)处于20mm～80mm的范围内，

所述通孔的长度(D)处于3mm～25mm的范围内，所述端部下部的宽度(A3)处于20mm～70mm的范围内。

4.如权利要求1或2所述的吊架组装体，其特征在于，

所述支承构件由镍基合金构成。

5.如权利要求4所述的吊架组装体，其特征在于，

所述支承构件是镍基合金的铸造品。

6.如权利要求1或2所述的吊架组装体，其特征在于，

所述被支承构件由以碳化硅作为主要成分的碳化硅材料或以氮化硅作为主要成分的氮化硅材料构成。

7.一种浮法平板玻璃制造装置，包括：

浮法锡槽，在该浮法锡槽的内部收容有熔融锡；以及

浮法锡槽顶部，该浮法锡槽顶部具有通过使耐火砖与吊架组装体卡合而形成的顶板面，其特征在于，

所述吊架组装体由权利要求1至6中任一项所述的吊架组装体构成。