CN104797539B - 缓冷装置、缓冷方法、玻璃板的制造装置、及玻璃板的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种缓冷装置，具备：炉体，形成对玻璃进行缓冷的缓冷室；壁构件，在所述壁构件与该炉体的外壁之间形成空间；温度传感器，检测所述空间的温度；温度调节器，调节所述空间的温度；及控制器，基于所述温度传感器的检测值，控制所述温度调节器，并控制所述空间的温度。

Description

缓冷装置、缓冷方法、玻璃板的制造装置、及玻璃板的制造 方法

技术领域

本发明涉及缓冷装置、缓冷方法、玻璃板的制造装置及玻璃板的制造方法。

背景技术

玻璃板的制造装置具备将熔融玻璃成形为带板状的玻璃带的成形装置和对由成形装置成形的玻璃带进行缓冷的缓冷装置(例如，参照专利文献1)。缓冷装置具有对玻璃带进行缓冷的缓冷室。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本国特开2011-121834号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

在缓冷室内配置有搬运玻璃带的旋转辊、加热器等，在形成缓冷室的炉体上设有供旋转辊或加热器等插通的开口部。经由该开口部，低温的气体从外部进入缓冷室，高温的气体从缓冷室向外部排出。

以往，缓冷室的温度变动剧烈，玻璃板的品质有时会变差。

本发明鉴于上述课题而作出，主要目的在于提供一种能够减少缓冷室的温度变动的缓冷装置。

【用于解决课题的方案】

为了解决上述课题，根据本发明的一方案，提供一种缓冷装置，具备：

炉体，形成对玻璃进行缓冷的缓冷室；

壁构件，在所述壁构件与该炉体的外壁之间形成空间；

温度传感器，检测所述空间的温度；

温度调节器，调节所述空间的温度；及

控制器，基于所述温度传感器的检测值，控制所述温度调节器，并控制所述空间的温度。

【发明效果】

根据本发明的一方案，提供一种能够减少缓冷室的温度变动的缓冷装置。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的玻璃板的制造装置的剖视图。

图2是表示本发明的一实施方式的缓冷装置的俯视图。

图3是沿着图2的III-III线的剖视图。

图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。

图5是沿着图2的V-V线的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明用于实施本发明的方式，但是在各附图中，对于同一或对应的结构，标注同一或对应的标号而省略说明。

图1是表示本发明的一实施方式的玻璃板的制造装置的剖视图。图1所示的玻璃板的制造装置100利用浮法来制造玻璃板。玻璃板的制造装置100具备熔化装置200、成形装置300、缓冷装置400。

熔化装置200使玻璃原料10熔化而形成为熔融玻璃12。熔化装置200具备收容熔融玻璃12的熔化槽210、在收容于熔化槽210内的熔融玻璃12的上方形成火焰的燃烧器220。投入到熔化槽210内的玻璃原料10通过来自燃烧器220形成的火焰的辐射热而在熔融玻璃12逐渐熔化。

成形装置300将从熔化装置200供给的熔融玻璃12成形为带板状的玻璃带14。成形装置300具备收容熔融锡16的锡浴槽310，使向熔融锡16上连续供给的熔融玻璃12在熔融锡16上流动而成形为带板状。为了防止熔融锡16的氧化，熔融锡16的上方空间由还原性气体(例如氮气与氢气的混合气体)充满。而且，熔融锡16的上方空间为了防止外部气体的混入而保持为比大气压高的气压。在熔融锡16的上方空间配置加热器320，熔融玻璃12沿着规定方向一边流动一边逐渐被冷却，逐渐变硬。这样成形的玻璃带14被从成形装置300拉出。

缓冷装置400将由成形装置300成形的玻璃带14一边沿规定方向连续搬运一边进行缓冷。缓冷装置400包含形成对玻璃带14进行缓冷的缓冷室402的炉体410(参照图2)。越从缓冷室402的入口朝向出口，缓冷室402的温度越降低。缓冷室402的温度由未图示的加热器等来调整。从缓冷装置400拉出的玻璃带14由切断机切断成规定的尺寸，从而得到作为产品的玻璃板。

接着，参照图2～图4，详细说明缓冷装置400。图2是表示本发明的一实施方式的缓冷装置的俯视图。图3是沿着图2的III-III线的剖视图。在图3中，图示出成形装置300的一部分。图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。图5是沿着图2的V-V线的剖视图。以下，以主辊414对玻璃带14的搬运方向为前方进行说明。

如图2及图3所示，缓冷装置400的炉体410由提升部420和主体部430构成。即，炉体410被分割成提升部420和主体部430。

提升部420配置在成形装置300与主体部430之间。如图3所示，在提升部420配置有多个提升辊412。各提升辊412是旋转辊，以各提升辊412的中心线为中心进行旋转，将由成形装置300成形的玻璃带14从熔融锡16倾斜地上拉，向主体部430输送。

提升部420在与主体部430之间形成有微小的间隙。而且，提升部420为了防止大气混入到成形装置300的内部而与成形装置300接触。还原性气体从成形装置300流入到提升部420的内部。为了压制还原性气体(详细而言为氢气)的燃烧引起的温度变动，而向提升部420的内部供给惰性气体(例如氮气)。

如图4所示，提升部420由顶部421、底部422、左侧壁部423及右侧壁部424构成。在左侧壁部423及右侧壁部424形成有供提升辊412插通的开口部。在提升部420的外部设有使提升辊412旋转的驱动装置413。

主体部430如图3所示设置在房屋的地板112上。在主体部430配置有多个主辊414。各主辊414是以各主辊414的中心线为中心进行旋转而将玻璃带14水平搬运的旋转辊。

还原性气体从提升部420流入到主体部430的内部。而且，主体部430的出口向大气敞开，空气流入到主体部430的内部。此外，向主体部430的内部供给亚硫酸气体(SO₂气体)，以在玻璃带14的与主辊414接触的接触面(下表面)形成防伤膜。

如图5所示，主体部430由顶部431、底部432、左侧壁部433及右侧壁部434构成。在左侧壁部433及右侧壁部434形成有供主辊414插通的开口部。在主体部430的外部设有使主辊414旋转的驱动装置415。

然而，为了在缓冷室402设置提升辊412、主辊414、加热器等，而在形成缓冷室402的炉体410上设置开口部。经由该开口部，低温的气体从外部进入缓冷室402，高温的气体从缓冷室402向外部排出。缓冷室402的气体的出入主要通过形成缓冷室402的炉体410的内外的温度差等而产生。

因此，为了抑制炉体410外的温度变化(温度变化的影响)，使缓冷室402的气体的出入稳定化，因而缓冷装置400具备多个壁构件441～443(参照图1及图2)、多个温度传感器451～459、多个温度调节器461～469、控制器470。

各壁构件441～443由聚碳酸酯等耐热性树脂、陶瓷、耐热合金等形成。为了能够从各壁构件441～443的外侧观察到内侧，各壁构件441～443中的至少一部分优选为透明。

如图2所示，左侧的壁构件441在与提升部420的左侧壁部423或主体部430的左侧壁部433之间形成有多个(例如4个)左侧空间481～484。左侧的壁构件441包括例如顶部441a、左侧壁部441b、前壁部441d、后壁部441e、分隔部441f。

顶部441a形成各左侧空间481～484的顶面，抑制冷气从上方向各左侧空间481～484的流入。顶部441a可以如图2或图3所示那样分割成多个块。

如图4或图5所示，左侧壁部441b与提升部420的左侧壁部423或主体部430的左侧壁部433隔开间隔地设置。

前壁部441d安装于缓冷装置400的前方的装置，后壁部441e安装于成形装置300。需要说明的是，前壁部441d也可以设置作为缓冷装置的前方的装置的一部分。而且，后壁部441e也可以设置作为成形装置300的一部分。

分隔部441f将前壁部441d与后壁部441e之间的空间分割成多个左侧空间481～484。也可以在分隔部441f与提升部420或主体部430之间形成微小的间隙，也可以经由该间隙而使多个左侧空间481～484连通。

在提升部420或主体部430与顶部441a之间，如图4或图5所示，设有使热气释放的出口444。热气当从缓冷室402向左侧空间481～484漏出时，由于轻而上升。由于在热气上升的位置设置有出口444，因此热气容易释放，容易将各左侧空间481～484的温度保持为作业者设定的程度的温度。

各左侧空间481～484的温度由对应的温度传感器451～454检测出，且由对应的温度调节器461～464调节。由于各温度调节器461～464为相同结构，因此对1个温度调节器462进行说明，对于其余的温度调节器省略说明。

温度调节器462调节向左侧空间482供给的气体的温度。例如图2所示，温度调节器462包括调节空气的温度的空调机462a及将由空调机462a温度调节后的空气向左侧空间482输送的通道462b。通道462b可以在中途分支，也可以从多个出口向左侧空间482供给空气。由于向左侧空间482供给空气，因此在左侧空间482中，作业者能够作业。向左侧空间482供给的空气从形成在左侧的壁构件441与炉体410之间的出口444(参照图2、图4、图5)等排出。

需要说明的是，本实施方式的温度调节器462使用空气作为向左侧空间482供给的气体，但是向左侧空间482供给的气体的种类没有特别限定。例如，温度调节器461也可以向设置在提升部420等的侧方的左侧空间481供给惰性气体(例如氮气)。能够抑制提升部420内的还原性气体的燃烧引起的温度变动。

另外，如图2所示，温度调节器462可以包含对向左侧空间482供给的气体进行净化的过滤器462e。过滤器462e设置在例如通道462b的中途。缓冷室402中的微粒子的个数减少，微粒子啮入提升辊412或主辊414与玻璃带14之间的情况少，难以给玻璃带14造成损伤。

需要说明的是，本实施方式的过滤器462e设置在通道462b的中途，但也可以附设于空调机462a，其设置位置没有特别限定。

另外，如图5所示，温度调节器462可以包括设于左侧空间482的发热体(例如加热器)462c及设于左侧空间482的冷却体(例如水冷菅)462d。发热体462c或冷却体462d设于左侧空间482，因此温度控制的响应性良好。

需要说明的是，本实施方式的温度调节器462包含空调机462a、发热体462c及冷却体，但只要包含它们的至少1个即可，也可以不包含全部。组合的种类或组合的数目可以多种多样。而且，温度调节器462也可以包含卷绕于通道462b的带式加热器等。

多个温度调节器461～464由控制器470独立控制。控制器470由CPU或存储器等构成，通过CPU来执行存储于存储器等的程序，由此实现各种功能。

控制器470基于各温度传感器451～454的检测值，控制对应的温度调节器461～464，并控制对应的左侧空间481～484的温度。各左侧空间481～484与缓冷室402的温度差保持在一定的范围内，实现缓冷室402的气体的出入的稳定化。由此，缓冷室402的温度变动平缓，能稳定地得到优质的玻璃板。而且，在本实施方式中，由于在提升部420与主体部430之间形成的微小的间隙的侧方存在有左侧空间481，因此气体从该间隙的出入稳定化。

例如，可以是控制器470以使各温度传感器451～454的检测值成为设定范围(例如各自的基准温度±5℃)的方式控制各温度调节器461～464。各左侧空间481～484的基准温度也可以定期变更。

控制器470可以独立地控制沿着玻璃带14的搬运方向排列的多个左侧空间481～484的温度。能够使从多个左侧空间481～484向缓冷室402流入的气体的温度存在差别。由此，能够使纵穿缓冷室402的气流的流动稳定化，能够使玻璃带14的搬运方向的温度分布稳定化。

如图2所示，右侧的壁构件442在与提升部420的右侧壁部424或主体部430的右侧壁部434之间形成多个(例如4个)右侧空间485～488。在各右侧空间485～488设有提升辊412的驱动装置413、主辊414的驱动装置415中的至少一方。

需要说明的是，提升辊412的驱动装置413、主辊414的驱动装置415也可以配置于左侧空间481～484。

右侧的壁构件442与左侧的壁构件441同样构成，因此省略说明。

各右侧空间485～488的温度由对应的温度传感器455～458检测，由对应的温度调节器465～468调节。温度调节器465～468与调节左侧空间481～484的温度的温度调节器461～464为相同结构，因此省略说明。

右侧空间485～488的温度的控制方法与左侧空间481～484的温度的控制方法同样，因此省略说明。

控制器470可以独立地控制隔着炉体410而设于左右两侧的多个空间(例如左侧空间481和右侧空间485)的温度。能够使从左侧空间481或右侧空间485向缓冷室402流入的气体的温度存在差别。由此，能够使横穿缓冷室402的气流的流动稳定化，能够使玻璃带14的宽度方向(左右方向)的温度分布稳定化。

如图3或图4所示，下侧的壁构件443在与提升部420的底部422或主体部430的底部432之间形成下部空间489。

下侧的壁构件443是例如向上方敞开的箱形状，包括底部443a、左侧壁部443b、右侧壁部443c、前壁部443d、后壁部443e。底部443a与提升部420的底部422或主体部430的底部432隔开间隔地平行设置。左侧壁部443b、右侧壁部443c及前壁部443d从房屋的地板112垂下。后壁部443e从提升部420的底部422垂下。

下部空间489的温度由温度传感器459检测，由温度调节器469(图1、图2及图4中仅图示出温度调节器469的通道)调节。该温度调节器469与调节左侧空间482的温度的温度调节器462为相同结构，因此省略说明。

需要说明的是，温度调节器469也可以向设于提升部420等的下方的下部空间489供给惰性气体(例如氮气)。能够抑制提升部420内的还原性气体的燃烧引起的温度变动。

控制器470基于温度传感器459的检测值，来控制温度调节器469，并控制下部空间489的温度。下部空间489与缓冷室402的温度差保持在一定的范围内，使缓冷室402的气体的出入稳定化。由此，缓冷室402的温度变动平缓，能稳定地得到优质的玻璃板。而且，在本实施方式中，由于在提升部420与主体部430之间形成的微小间隙的下方存在有下部空间489，因此气体从该间隙的出入稳定化。

然而，如图4所示，下部空间489经由房屋的地板112与提升部420之间的间隙等，而与左侧空间481及右侧空间485连通，向下部空间489供给的气体通过左侧空间481或右侧空间485而向缓冷装置400的外部排出。

因此，控制器470也可以基于左侧空间481的温度的检测值和下部空间489的温度的检测值这两方，来对调节左侧空间481的温度的温度调节器461进行控制。同样，控制器470也可以基于右侧空间485的温度的检测值和下部空间489的温度的检测值这两方来对调节右侧空间485的温度的温度调节器465进行控制。这是因为伴随着气体的移动而存在热量的移动的缘故。

然而，如图1所示，可以在收容缓冷装置400等的房屋的顶棚114设有在房屋内与房屋外之间输送空气的空气通道120。在空气通道120内可以设置空气风扇122、风挡124等。空气风扇122以旋转轴为中心旋转，向房屋内导入外部气体，或者将房屋内的空气向房屋外排出。风挡124调节空气通道120的开度，并调节风量。

在缓冷装置400与空气通道120之间可以设置对通过空气通道120的空气的流动进行调整的调整构件130。调整构件130可以为例如板状，可以水平配置。能够限制在房屋内外之间形成的空气的流动直接接触于缓冷装置400的情况。

作为使用缓冷装置400制造的玻璃，例如以氧化物基准的质量百分率表示的话，可以例示出含有下述成分的玻璃，

SiO₂：50％～75％，

Al₂O₃：0.1％～24％，

B₂O₃：0％～12％，

MgO：0％～10％，

CaO：0％～14.5％，

SrO：0％～24％，

BaO：0％～13.5％，

Na₂O：0％～20％，

K₂O：0％～20％，

ZrO₂：0％～5％，

MgO+CaO+SrO+BaO：5％～29.5％，

Na₂O+K₂O：0％～20％

使用缓冷装置400制造的玻璃要求高品质，例如在平板显示器基板用玻璃的情况下，以氧化物基准的质量百分率表示的话，优选含有下述成分的无碱玻璃，

SiO₂：50％～73％

Al₂O₃：10.5％～24％

B₂O₃：0％～12％

MgO：0％～8％

CaO：0％～14.5％

SrO：0％～24％

BaO：0％～13.5％

MgO+CaO+SrO+BaO：8％～29.5％

ZrO₂：0％～5％

使用缓冷装置400制造的无碱玻璃在平板显示器基板用玻璃中，应变点高且考虑熔化性的情况下，以氧化物基准的质量百分率表示的话，优选含有如下成分的无碱玻璃，

SiO₂：58％～66％

Al₂O₃：15％～22％

B₂O₃：5％～12％

MgO：0％～8％

CaO：0％～9％

SrO：3％～12.5％

BaO：0％～2％

MgO+CaO+SrO+BaO：9％～18％

使用缓冷装置400制造的无碱玻璃在平板显示器基板用玻璃中，考虑高应变点的情况下，以氧化物基准的质量百分率表示的话，优选含有如下成分的无碱玻璃，

SiO₂：54％～73％

Al₂O₃：10.5％～22.5％

B₂O₃：0％～5.5％

MgO：0％～8％

CaO：0％～9％

SrO：0％～16％

BaO：0％～2.5％

MgO+CaO+SrO+BaO：8％～26％

以上，说明了缓冷装置、缓冷方法、玻璃板的制造装置及玻璃板的制造方法的实施方式等，但是本发明没有限定为上述实施方式等，在权利要求书记载的主旨的范围内，能够进行各种变形及改良。

例如，上述实施方式的玻璃板的制造装置100利用浮法来制造玻璃，但也可以利用熔化法来制造玻璃，制造方法没有特别限定。在熔化法的情况下，成形装置使从桶状构件向左右两侧溢出的熔融玻璃在桶状构件的下端合流而成形为带板状的玻璃带。而且，在熔化法的情况下，缓冷装置在对成形了的玻璃带进行缓冷时，可以将玻璃带向下方搬运。

而且，上述实施方式的缓冷装置400是连续地对带板状的玻璃带进行缓冷的装置，但也可以是不连续地(每规定张数)地对板状的玻璃进行缓冷的装置(即，批式的缓冷装置)。批式的缓冷装置例如具有箱式炉。而且，缓冷装置可以将通过切断玻璃带而得到的板状的玻璃一边从缓冷室的入口朝向出口搬运一边进行缓冷。这种情况下，通过切断而得到的板状的玻璃可以依次隔开间隔地搬入到缓冷室402。

而且，上述实施方式的左侧的壁构件或右侧的壁构件从缓冷装置400的后端到前端设于整体，但也可以仅设于局部。例如，可以仅设置多个左侧空间481～484中的1个左侧空间481，不设置其余的左侧空间482～484。

另外，上述实施方式的壁构件设置在炉体410的左侧、炉体410的右侧或炉体410的下侧，但也可以以包围炉体410的上下左右的方式形成为环状。

另外，上述实施方式的热气的出口设于壁构件的顶部与炉体之间，但也可以设于壁构件的顶部。

另外，上述实施方式的提升辊412或主辊414对玻璃带14的宽度方向整体进行支承，但也可以仅支承玻璃带14的宽度方向两端部。在熔化法中，利用一对夹辊夹持玻璃带14的宽度方向端部，而向下方输送。

本申请主张基于2012年12月28日向日本国特许厅提出申请的日本特愿2012-287195号的优先权，并将日本特愿2012-287195号的全部内容援引于本申请。

【标号说明】

12 熔融玻璃

14 玻璃带

16 熔融锡

100 玻璃板的制造装置

112 房屋的地板

114 房屋的顶棚

120 空气通道

122 空气风扇

124 风挡

130 调整构件

200 熔化装置

300 成形装置

400 缓冷装置

410 炉体

412 提升辊(旋转辊)

413 驱动装置

414 主辊(旋转辊)

415 驱动装置

420 提升部

423、424 提升部的侧壁部

430 主体部

433、434 主体部的侧壁部

441～443 壁构件

441a 顶部

441b 侧壁部

441f 分隔部

444 出口

451～459 温度传感器

461～469 温度调节器

462a 空调机

462b 通道

462c 发热体

462d 冷却体

462e 过滤器

470 控制器

481～484 左侧空间

485～488 右侧空间

489 下部空间

Claims (13)

1.一种缓冷装置，具备形成对玻璃进行缓冷的缓冷室的炉体，其特征在于，

所述缓冷装置收容于房屋内，且具备：

壁构件，在所述壁构件与该炉体的外壁之间形成空间；

温度传感器，检测所述空间的温度；

温度调节器，调节所述空间的温度；及

控制器，基于所述温度传感器的检测值，控制所述温度调节器，并控制所述空间的温度，

所述缓冷装置具备在所述缓冷室内搬运所述玻璃的旋转辊，

在所述炉体的侧壁部设置有供所述旋转辊插通的开口部，

所述壁构件至少在所述壁构件与所述炉体的设置有所述开口部的侧壁部之间形成所述空间。

2.根据权利要求1所述的缓冷装置，其中，

所述控制器独立地控制隔着所述炉体而在两侧设置的多个所述空间的温度。

3.根据权利要求1或2所述的缓冷装置，其中，

所述控制器独立地控制沿着所述玻璃的搬运方向排列的多个所述空间的温度。

4.根据权利要求1或2所述的缓冷装置，其中，

所述壁构件包括形成所述空间的顶面的顶部。

5.根据权利要求4所述的缓冷装置，其中，

在所述壁构件的顶部与所述炉体之间设置有使从所述缓冷室向所述空间漏出的热气释放的出口。

6.根据权利要求1或2所述的缓冷装置，其中，

所述温度调节器调节向所述空间供给的气体的温度。

7.根据权利要求6所述的缓冷装置，其中，

所述温度调节器包括对向所述空间供给的气体进行净化的过滤器。

8.根据权利要求1或2所述的缓冷装置，其中，

所述温度调节器包括设置于所述空间的发热体、及设置于所述空间的冷却体中的至少一方。

9.一种缓冷方法，使用权利要求1～8中任一项所述的缓冷装置。

10.根据权利要求9所述的缓冷方法，其中，

在收容所述缓冷装置的房屋的顶棚设置有在该房屋内与该房屋外之间输送空气的空气通道，

在所述缓冷装置与所述空气通道之间设置有对通过所述空气通道的空气的流动进行调整的调整构件。

11.一种玻璃板的制造装置，具备：

将熔融玻璃成形为带板状的玻璃带的成形装置；及

作为对由该成形装置成形的玻璃带进行缓冷的缓冷装置的权利要求1～8中任一项所述的缓冷装置。

12.一种玻璃板的制造方法，具有：

成形工序，将熔融玻璃成形为带板状的玻璃带；及

缓冷工序，使用权利要求1～8中任一项所述的缓冷装置，对由所述成形工序成形的玻璃带进行缓冷。

13.根据权利要求12所述的玻璃板的制造方法，其中，

在收容所述缓冷装置的房屋的顶棚设置有在该房屋内与该房屋外之间输送空气的空气通道，

在所述缓冷装置与所述空气通道之间设置有对通过所述空气通道的空气的流动进行调整的调整构件。