CN109311717A - 玻璃制造装置、玻璃制造方法、玻璃供给管以及熔融玻璃搬运方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供玻璃制造装置、玻璃制造方法、玻璃供给管以及熔融玻璃搬运方法。玻璃制造装置具备使玻璃原料熔解而生成熔融玻璃(G)的熔解槽(1)、使熔融玻璃(G)成形为规定形状的成形槽(5)、以及将熔融玻璃(G)从熔解槽(1)向成形槽(5)搬运的玻璃供给管(6a～6d)。玻璃供给管(6a～6d)具备管主体(7)、设置于管主体(7)的外周部且具有第一部分(8a)和第二部分(8b)的凸缘部(8)、设置于第一部分(8a)的电极部(9)、以及使第一部分(8a)与第二部分(8b)之间产生温度差的温度差设定部(10)。温度差设定部(10)构成为使凸缘部(8)的第一部分(8a)的温度高于第二部分(8b)的温度。

Description

玻璃制造装置、玻璃制造方法、玻璃供给管以及熔融玻璃搬运 方法

技术领域

本发明涉及制造板玻璃的玻璃制造装置及玻璃制造方法、搬运熔融玻璃的玻璃供给管以及熔融玻璃搬运方法。

背景技术

众所周知，在液晶显示屏、有机EL显示器等平板显示器中使用板玻璃。近年来，由于智能电话、平板型终端的出现，高精细化随着平板显示器的薄型化以及轻量化而不断发展，伴随于此，板玻璃的薄板化也在不断发展。作为玻璃基板的材质，适宜使用变形、重力挠曲较小，且在高温工艺中的尺寸稳定性优异的无碱玻璃。

如专利文献1所公开的那样，板玻璃在经过熔解工序、澄清工序、均质化工序、成形工序等工序后形成为薄板状。在该情况下，无碱玻璃的高温粘性较高，因此在熔解工序、澄清工序、均质化工序中成为1600℃以上的高温的熔融玻璃而被移送。

在各工序间的熔融玻璃的移送中，从耐热性、耐氧化性的观点出发，使用包括铂、铂合金等的贵金属制的玻璃供给管。专利文献1中公开了一种玻璃供给管，该玻璃供给管为了对移送的熔融玻璃的温度进行管理，在包围管主体的圆周的凸缘部形成有电极部。通过向电极部通电，玻璃供给管经由凸缘部而被加热。在该玻璃供给管中，在电极部形成有切口部。由此，在电极部形成有电流的分支路，从而玻璃供给管能够防止该电极部的局部过加热。

另外，专利文献2中公开了由两个环构成凸缘部的玻璃供给管(含铂容器)。在该玻璃供给管的凸缘部中，构成为两个环中的内侧环的厚度大于外侧环的厚度。通过该结构，能够将凸缘部整体的电流密度维持为低于玻璃供给管(容器)的壁部的电流密度。因此，能够将凸缘部的发热降到最小，能够高效率地对玻璃供给管的壁部进行直接的电加热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-131761号公报

专利文献2：日本专利第5749778号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在上述的任一公知技术中，都无法对凸缘部的电流密度可变地进行调整，无法进行高精度的温度控制。即，在专利文献1所涉及的玻璃供给管中，无法在熔融玻璃的移送过程中对形成于电极的切口部的大小进行变更。在专利文献2所涉及的玻璃供给管中，也无法在熔融玻璃的移送过程中对内侧环以及外侧环的厚度进行变更。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其技术课题是高精度地进行玻璃供给管的温度控制。

用于解决课题的方案

本发明用于解决上述的课题，涉及一种玻璃制造装置，其具备使玻璃原料熔解而生成熔融玻璃的熔解槽、使所述熔融玻璃成形为规定形状的成形槽、以及从所述熔解槽向所述成形槽搬运所述熔融玻璃的玻璃供给管，其特征在于，所述玻璃供给管具备管主体、设置于所述管主体的外周部且具有第一部分和第二部分的凸缘部、设置于所述第一部分的电极部、以及使所述第一部分与所述第二部分产生温度差的温度差设定部，所述温度差设定部构成为将所述第二部分的温度设定为低于所述第一部分的温度。

在本发明中，通过温度差设定部将凸缘部的第二部分的温度设定为低于所述第一部分的温度，从而能够对在凸缘部中流动的电流适当地进行控制。凸缘部的第一部分由于设置有电极部，因此其电流密度大于第二部分的电流密度。通过将该第二部分的温度设定为低于第一部分的温度，即将第一部分的温度设定为较高，能够提高第一部分的电阻值而降低其电流密度。因此，在本发明所涉及的玻璃制造装置中，能够通过温度差设定部尽可能地降低凸缘部的第一部分与第二部分之间的电流密度差，由此能够高精度地进行玻璃供给管的温度控制。

在上述的玻璃制造装置中，优选为，所述温度差设定部具备配置于所述第一部分的第一冷却装置、以及配置于所述第二部分的第二冷却装置。这样，通过第一冷却装置和第二冷却装置对凸缘部的第一部分的温度和第二部分的温度单独进行冷却，由此能够尽可能地降低第一部分与第二部分之间的电流密度差，能够高精度地进行玻璃供给管的温度控制。

本发明用于解决上述的课题，涉及一种玻璃制造方法，使用上述玻璃制造装置，其特征在于，一边通过所述温度差设定部使所述凸缘部的所述第一部分与所述第二部分产生温度差，一边通过所述管主体将所述熔融玻璃从所述熔解槽向所述成形槽搬运。由此，通过温度差设定部尽可能地降低凸缘部的第一部分与第二部分之间的电流密度差，从而能够高精度地进行玻璃供给管的温度控制。在该情况下，优选为，由温度差设定部设定的所述温度差为40℃以上且200℃以下。

本发明用于解决上述的课题，涉及一种玻璃供给管，其能够搬运熔融玻璃，其特征在于，所述玻璃供给管具备管主体、设置于所述管主体的外周部且具有第一部分和第二部分的凸缘部、设置于所述第一部分的电极部、以及使所述第一部分与所述第二部分产生温度差的温度差设定部，所述温度差设定部构成为将所述第二部分的温度设定为低于所述第一部分的温度。由此，能够通过温度差设定部尽可能地降低凸缘部的第一部分与第二部分之间的电流密度差，从而能够高精度地进行玻璃供给管的温度控制。在上述的玻璃供给管中，优选为，所述温度差设定部具备配置于所述第一部分的第一冷却装置、以及配置于所述第二部分的第二冷却装置。

本发明用于解决上述的课题，涉及一种熔融玻璃搬运方法，使用上述玻璃供给管，其特征在于，一边通过所述温度差设定部使所述凸缘部的所述第一部分与所述第二部分产生温度差，一边通过所述管主体搬运所述熔融玻璃。由此，能够通过温度差设定部尽可能地降低凸缘部的第一部分与第二部分之间的电流密度差，从而能够高精度地进行玻璃供给管的温度控制。在该情况下，优选为，所述温度差为40℃以上且200℃以下。

发明效果

根据本发明，能够高精度地进行玻璃供给管的温度控制。

附图说明

图1是示出玻璃制造装置的整体结构的侧视图。

图2是玻璃供给管的主要部分剖视图。

图3是示出玻璃供给管的另一实施方式的主要部分剖视图。

图4是示出玻璃供给管的又一实施方式的主要部分剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。图1以及图2示出了本发明所涉及的玻璃制造装置的一个实施方式。如图1所示，本实施方式所涉及的玻璃制造装置从上游侧起依次具备熔解槽1、澄清槽2、均质化槽(搅拌槽)3、状态调整槽4、成形槽5、以及将各槽1～5连结的玻璃供给管6a～6d。此外，玻璃制造装置可以具备使通过熔解槽5成形的板玻璃逐渐冷却的渐冷炉(未图示)、以及在逐渐冷却后将板玻璃切断的切断装置(未图示)。

熔解槽1是用于进行将被投入的玻璃原料熔解从而得到熔融玻璃G的熔解工序的容器。熔解槽1通过玻璃供给管6a而与澄清槽2连接。澄清槽2是用于进行通过澄清剂等的作用而使从熔解槽1供给的熔融玻璃G澄清的澄清工序的容器。澄清槽2通过玻璃供给管6b而与均质化槽3连接。

均质化槽3是用于进行通过搅拌叶片等搅拌澄清后的熔融玻璃G而使其均匀化的均质化工序的容器。均质化槽3通过玻璃供给管6c而与状态调整槽4连接。状态调整槽4是用于进行将熔融玻璃G调整至适合成形的状态的状态调整工序的容器。状态调整槽4通过玻璃供给管6d而与成形槽5连接。

成形槽5是用于使熔融玻璃G成形为所期望的形状的容器。在本实施方式中，成形槽5通过溢流下拉法而将熔融玻璃G成形为板状。详细而言，成形槽5的剖面形状(与纸面正交的剖面形状)呈大致楔形状，在该成形槽5的上部形成有溢流槽(未图示)。成形槽5通过玻璃供给管6d将熔融玻璃G供给至溢流槽后，使熔融玻璃G从溢流槽溢出，沿成形槽5的两侧的侧壁面(位于纸面的表背面侧的侧面)流下。成形槽5使流下的熔融玻璃G材侧壁面的下顶部融合并成形为板状。

成形后的板玻璃例如厚度为0.01～10mm，能够用于液晶显示屏、有机EL显示器等平板显示器、有机EL照明、太阳能电池等的基板、保护罩。需要说明的是，成形槽5也可以执行狭缝下拉法等其他下拉法。

以下，参照图2对玻璃供给管6a～6d的结构进行说明。玻璃供给管6a～6d具备管主体7、在该管主体7的外周部(外周面)设置的凸缘部8、一体形成于凸缘部8的电极部9、以及用于进行温度控制的温度差设定部(温度差设定装置)10。管主体7、凸缘部8以及电极部9由铂或铂合金构成。需要说明的是，玻璃供给管6a～6d的整体被未图示的砖等隔热材料覆盖。

管主体7构成为圆筒状，但并不仅限于该形状。凸缘部8构成为圆板状，且形成为包围管主体7的整周。凸缘部8以与管主体7形成为同心状的方式固定(焊接)于管主体7。凸缘部8通过沿水平方向的中心线(以下称为“第一中心线”)X而被假想地上下分为两部分。以下，相对于第一中心线X，将位于上侧的部分称为第一部分8a，将位于下侧的部分称为第二部分8b。第一部分8a以及第二部分8b通过沿上下方向(与第一中心线X正交)的中心线(以下称为“第二中心线”)Y而被假想地左右分为两部分。

电极部9与凸缘部8的第一部分8a设置为一体。电极部9呈具有直线部9a和锥部9b的板形状。电极部9通过锥部9b而与凸缘部8形成为一体。电极部9构成为沿凸缘部8的半径方向而从该凸缘部8突出。即，电极部9的直线部9a以及锥部9b构成为相对于凸缘部8的第二中心线Y而线对称。电极部9的厚度与凸缘部8的厚度相同，但并不局限于此，也可以与凸缘部8的厚度不同。电极部9的表面构成为与凸缘部8的表面共面。

如图2所示，温度差设定部10具备在凸缘部8的第一部分8a设置的第一冷却装置11、以及在第二部分8b设置的第二冷却装置12。第一冷却装置11具有在第一部分8a的一面配置的一对冷却配管11a、11b。第二冷却装置12具有在第二部分8b的一面(与第一部分8a相同的面)配置的一对冷却配管12a、12b。

第一冷却装置11的冷却配管11a、11b与第二冷却装置12的冷却配管12a、12b配置为相对于凸缘部8的第一中心线X而线对称。在各冷却配管11a、11b、12a、12b连接有压缩机等压送装置(未图示)。通过该压送装置使规定的冷却介质流通于各冷却配管11a、11b、12a、12b。在本实施方式中，使用流体、例如水作为冷却介质，但并不局限于此。

在本实施方式中，各冷却配管11a、11b、12a、12b通过使铜管弯曲而构成，但并不局限于此。各冷却配管11a、11b、12a、12b通过焊接而固定于凸缘部8的一面。各冷却配管11a、11b、12a、12b具有冷却介质的供给部13以及排出部14。在凸缘部8的半径方向上，供给部13位于外侧，排出部14配置于内侧。供给部13具有冷却介质的供给口13a，排出部14具有冷却介质的排出口14a。供给口13a以及排出口14a可以构成为接头部以与未图示的追加的配管连接。

供给口13a以及排出口14a在电极部9的直线部9a的附近位置处排列设置。另外，供给部13以及排出部14具有与电极部9的直线部9a对应地设置的直线部13b、14b、以沿凸缘部8的周向的方式配置的弯曲部13c、14c、以及与供给口13a和排出口14a相连的倾斜部13d、14d。供给部13与排出部14通过圆弧状的连结部15而连通。通过各冷却配管11a、11b、12a、12b构成冷却介质的流路。流路包括构成为供给部13的去路和构成为排出部14的回路。

以下，对使用上述结构的制造装置来制造板玻璃的方法进行说明。本方法在利用熔解槽1使原料玻璃熔解(熔解工序)而得到熔融玻璃G后，对该熔融玻璃G依次实施由澄清槽2进行的澄清工序、由均质化槽3进行的均质化工序、以及由状态调整槽4进行的状态调整工序。随后，将该熔融玻璃G移送至成形槽5，通过成形工序由熔融玻璃G成形为板玻璃。随后，板玻璃经过由渐冷炉进行的渐冷工序、由切断装置进行的切断工序而形成为规定尺寸。

在利用玻璃供给管6a～6d移送熔融玻璃G的情况下，为了对在管主体7流动的熔融玻璃G的温度进行管理，向电极部9施加电压而对管主体7进行加热。此时，温度差设定部10使冷却介质在第一冷却装置11的冷却配管11a、11b、以及第二冷却装置12的冷却配管12a、12b中流通，从而冷却凸缘部8。温度差设定部10对第一冷却装置11的冷却配管11a、11b中的冷却介质的流量以及第二冷却装置12的冷却配管12a、12b中的冷却介质的流量进行调整。即，温度差设定部10将第二冷却装置12中的冷却介质的流量设定为大于第一冷却装置11中的冷却介质的流量。

例如可以一边对凸缘部8的第一部分8a和第二部分8b的规定位置的温度进行测定，一边进行这样的冷却介质的流量控制，也可以根据预先测定的管主体7的温度数据(数据库)来进行这样的冷却介质的流量控制。在对凸缘部8的温度进行测定的情况下，例如在第一部分8a中，优选在凸缘部8的周缘部的延长线(双点划线)E与第二中心线Y的交点C1处设置传感器(例如热电偶)。另外，对于第二部分8b，优选在凸缘部8的周缘部与第二中心线Y的交点C2处设置传感器(例如热电偶)。

能够对交点C1与交点C2的温度进行测定而测量其温度差。能够一边随时对该温度差进行测定一边执行冷却介质的流量控制。或者，电可以预先将该温度差与管主体7或冷却介质的温度之间的关系准备为数据库，根据该数据库来决定第一冷却装置11的冷却介质的流量以及第二冷却装置12的冷却介质的流量。交点C1与交点C2的温度差优选为40℃以上且200℃以下，更优选为50℃以上且150℃以下。

第一部分8a与第二部分8b的温度差并不局限于上述，也可以如以下那样设定。对管主体7的外周面同与凸缘部8的第一部分8a的边界部分处的第二中心线Y的交点C3处的温度进行测定，将交点C1与交点C3的温度差视作第一部分8a的温度。同样地，对管主体7的外周面同与凸缘部8的第二部分8b的边界部分处的第二中心线Y的交点C4处的温度进行测定，将交点C2与交点C4的温度差视作第二部分8b的温度。并且，也可以将第一部分8a的温度与第二部分8b的温度之间的差作为对冷却介质的流量进行控制的基准值而使用。并不限定于上述，第一部分8a的温度的测定位置和第二部分8b的温度的测定位置可以根据凸缘部8的形状、电极部9的位置而适当地设定。也可以在凸缘部8设定多个温度测定点，将其平均值设定为第一部分8a以及第二部分8b的温度。

通过温度差设定部10将凸缘部8的第二部分8b的温度设定为低于第一部分8a的温度(将第一部分8a的温度设定为高于第二部分8b的温度)，由此能够对在凸缘部8流动的电流适当地进行控制。即，凸缘部8的第一部分8a由于设置有电极部9，因此其电流密度大于第二部分8b的电流密度。通过将该第一部分8a的温度设定为高于第二部分8b的温度，从而能够提高第一部分8a的电阻值而降低其电流密度。

由此，能够尽可能地降低第一部分8a与第二部分8b之间的电流密度差。这样，通过对凸缘部8的温度进行调整，能够高精度地控制管主体7的温度。

图3示出了玻璃供给管的另一实施方式。在本实施方式中，第一冷却装置11以及第二冷却装置12的结构与图2所示的方式不同。在本实施方式中，第一冷却装置11具有两根冷却配管11a、11b，第二冷却装置12具有一根冷却配管12a。因此，第一冷却装置11的冷却配管11a、11b与第二冷却装置12的冷却配管12a构成为相对于凸缘部8的第一中心线X而非对称。第一冷却装置11的各冷却配管11a、11b具有供给口16a、在第一中心线X与凸缘部8的周面的交点(以下称为“凸缘部的侧端部”)C5、C6的附近配置的第一直线部16b、与第一直线部16b相连的弯曲部16c、与弯曲部16c相连且以沿电极部9的直线部9a的方式配置的第二直线部16d、与第二直线部16d相连的倾斜部16e、以及在倾斜部16e的端部设置的排出口16f。

第二冷却装置12的冷却配管12a具有在凸缘部8的一个侧端部C5的附近配置的供给口17a、配置为与第一冷却装置11的一个冷却配管11a的第一直线部16b大致平行的第一直线部17b、与该第一直线部17b相连的弯曲部17c、配置为与第一冷却装置11的另一个冷却配管11b的第一直线部16b大致平行的第二直线部17d、以及在第二直线部17d的端部中的凸缘部8的另一个侧端部C6的附近设置的排出口17e。

在本实施方式中，在第一冷却装置11的两根冷却配管11a、11b中，冷却介质从供给口16a依次向第一直线部16b、弯曲部16c、第二直线部16d、倾斜部16e、以及排出口16f流通。另外，在第二冷却装置12的冷却配管12a中，冷却介质从供给口17a依次向第一直线部17b、弯曲部17c、第二直线部17d以及排出口17e流通。

此时，使第二冷却装置12的冷却配管12a中的冷却介质的流量大于第一冷却装置11的冷却配管11a、11b中的冷却介质的流量。即，使凸缘部8的第一部分8a与第二部分8b之间产生温度差。由此，能够在凸缘部8的第一部分8a与第二部分8b之间对电流密度进行调整，从而高精度地控制管主体7的温度。

图4示出了玻璃供给管的又一实施方式。在图2、图3的实施方式中，各冷却装置11、12的冷却配管11a、11b、12a、12b通过使铜管弯曲而构成，但本实施方式所涉及的各冷却装置11、12具有冷却部18、19，该冷却部18、19由在内部形成有冷却介质的流路的块状的结构体构成。各冷却部18、19例如由镍构成，但并不局限于此。在本实施方式中，使用气体(空气)作为冷却介质，但并不局限于此。

第一冷却装置11具有一对冷却部18，第二冷却装置12具有一对冷却部19。第一冷却装置11的冷却部18与第二冷却装置12的冷却部19以相对于凸缘部8的第一中心线X而线对称的方式配置在凸缘部8的一面。在各冷却部18、19的内部形成的冷却介质的流路具有冷却介质的供给部(去路)20与排出部(回路)21。供给部20与排出部21通过连结部22而连通。各供给部20具有供给口20a、直线部20b、弯曲部20c、以及倾斜部20d。各排出部21具有排出口21a、直线部21b、弯曲部21c、以及倾斜部21d。

在本实施方式中，在第一冷却装置11的一对冷却部18中，使冷却介质从内部的流路的供给部20向排出部21流通。另外，在第二冷却装置12的一对冷却部19中，使冷却介质从内部的流路的供给部20向排出部21流通。此时，使第二冷却装置12的冷却部19中的冷却介质的流量大于第一冷却装置11的冷却部18中的冷却介质的流量。即，使凸缘部8的第一部分8a与第二部分8b之间产生温度差。由此，能够在凸缘部8的第一部分8a与第二部分8b之间对电流密度进行调整，从而高精度地控制管主体7的温度。

需要说明的是，本发明不限于上述实施方式的结构，也不限于上述的作用效果。本发明能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。

在上述的实施方式中，温度差设定部10具备第一冷却装置11以及第二冷却装置12，但并不局限于此。温度差设定部10也可以具备在凸缘部8的第一部分8a设置的第一加热装置、以及在第二部分8b设置的第二加热装置。通过各加热装置对上述的部分进行加热，以使得第一部分8a与第二部分8b之间产生温度差，从而能够与上述的实施方式同样地，对流通于管主体7的熔融玻璃G的温度进行适当地管理。

在上述的实施方式中，示出了将凸缘部8上下分开，并且将上侧的部分设为第一部分8a，将下侧的部分设为第二部分8b的结构，但这仅为例示，本发明并不仅限定于该结构。例如，也可以将凸缘部8上下分开，将下侧的部分设为设置有电极部9的第一部分，将上侧的部分设为第二部分。另外，也可以将凸缘部8左右分开，将左右部分的一方设为第一部分，将另一部分设为第二部分。即，能够通过假想的一条直线或曲线将凸缘部8分为两部分，将被分开的两部分中的一部分设为第一部分(设置有电极部9的部分)，将另一部分设为第二部分。并且，也可以通过假想的多条直线或曲线将凸缘部8分为三个以上的多个部分，将被分开的多个部分中的设置有电极部9的部分设为第一部分，将其他的部分设为第二部分、第三部分等。

附图标记说明

1 熔解槽；5 成形槽；6a 玻璃供给管；6b 玻璃供给管；6c玻璃供给管；6d 玻璃供给管；7 管主体；8 凸缘部；8a 第一部分；8b 第二部分；9 电极部；10 温度差设定部；11 第一冷却装置；12 第二冷却装置；G 熔融玻璃。

Claims (8)

1.一种玻璃制造装置，具备使玻璃原料熔解而生成熔融玻璃的熔解槽、使所述熔融玻璃成形为规定形状的成形槽、以及从所述熔解槽向所述成形槽搬运所述熔融玻璃的玻璃供给管，其特征在于，

所述玻璃供给管具备管主体、设置于所述管主体的外周部且具有第一部分和第二部分的凸缘部、设置于所述第一部分的电极部、以及使所述第一部分与所述第二部分产生温度差的温度差设定部，

所述温度差设定部构成为将所述第二部分的温度设定为低于所述第一部分的温度。

2.根据权利要求1所述的玻璃制造装置，其中，

所述温度差设定部具备配置于所述第一部分的第一冷却装置、以及配置于所述第二部分的第二冷却装置。

3.一种玻璃制造方法，使用权利要求1或2所述的玻璃制造装置，其特征在于，

一边通过所述温度差设定部使所述凸缘部的所述第一部分与所述第二部分产生温度差，一边通过所述管主体将所述熔融玻璃从所述熔解槽向所述成形槽搬运。

4.根据权利要求3所述的玻璃制造方法，其中，

所述温度差为40℃以上且200℃以下。

5.一种玻璃供给管，能够搬运熔融玻璃，其特征在于，

所述玻璃供给管具备管主体、设置于所述管主体的外周部且具有第一部分和第二部分的凸缘部、设置于所述第一部分的电极部、以及使所述第一部分与所述第二部分产生温度差的温度差设定部，

所述温度差设定部构成为将所述第二部分的温度设定为低于所述第一部分的温度。

6.根据权利要求5所述的玻璃供给管，其中，

所述温度差设定部具备配置于所述第一部分的第一冷却装置、以及配置于所述第二部分的第二冷却装置。

7.一种熔融玻璃搬运方法，使用权利要求5或6所述的玻璃供给管，其特征在于，

一边通过所述温度差设定部使所述凸缘部的所述第一部分与所述第二部分产生温度差，一边通过所述管主体搬运所述熔融玻璃。

8.根据权利要求7所述的熔融玻璃搬运方法，其中，

所述温度差为40℃以上且200℃以下。