CN1942410A - 平板玻璃的制造装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

平板玻璃的制造装置10具备积蓄熔融锡16的同时、使熔融玻璃带20在该熔融金属16上向规定方向前进并成形规定厚度的带状平板玻璃的浮法成形用浴槽14和一对隔壁46，隔壁46在熔融玻璃带20的边缘22上方大致沿该边缘22设置，分隔熔融锡16的浴面中被熔融玻璃带20覆盖的区域的上部空间A和未被覆盖的区域的上部空间B，隔壁46形成为上部隔壁46A和下部隔壁46B的上下分割结构，下部隔壁46B是将矩形的下部矩形部件58相互横向连接设置而构成，使该下部矩形部件58相对于上部隔壁46A可以安装脱卸或开闭。

Description

平板玻璃的制造装置及制造方法

技术领域

本发明涉及采用浮法成形制造平板玻璃的制造装置中，具备分隔熔融金属的浴面中被熔融玻璃带覆盖的区域的上部空间和未被覆盖的区域的上部空间的隔壁的平板玻璃的制造装置及制造方法，特别是涉及平板玻璃制造装置的浮法成形用浴槽上部的结构。

背景技术

采用浮法的平板玻璃的制造装置是，向积蓄于浴槽的熔融锡(熔融金属)上供给熔融玻璃，形成熔融玻璃带，将该熔融玻璃带牵引向连接该浴槽的出口设置的退火炉(退火装置)的方向，从而制造规定板厚的带状平板玻璃的装置。

以往，在该采用浮法的平板玻璃的制造中，熔融锡的氧化物附着在平板玻璃的背面，或者从熔融锡浴面蒸发的锡的氧化物、化合物附着在平板玻璃的正面，附着物引起制品缺陷，或成为后续的平板玻璃运送时的损伤等缺陷的主要原因之一，所以为了防止氧化，熔融金属的浴面的上部空间充满还原性的气体(还原性主要通过氢气和氮气实现)。该气体通过还原性气体供给管供给到浴槽的顶棚部分，从那里通过浴槽的砖壁(顶部砖)供给到熔融锡浴面的上部空间。供给的气体主要从浴槽的出口或用于排出气体而设置的排出口被排出到浴槽外。

但是，从熔融锡浴面蒸发的锡、锡的氧化物或锡的化合物会附着在熔融玻璃带上，作为对此的对策，专利文献1中提出设置分隔熔融金属的浴面中被熔融玻璃带覆盖的区域的上部空间和未被覆盖的区域的上部空间的隔壁。另外，为了不使设置在浴槽内的加热器因还原性气体而劣化，提出向以隔壁分隔的浴面的上部空间中被熔融玻璃带覆盖的区域的上部空间供给100％的氮气，向未被覆盖的区域的上部空间供给含10％氢气的氮气。

专利文献1：日本专利特开平11-310421号公报

发明的揭示

发明要解决的课题

然而，以往的隔壁虽然对于防止从浴面蒸发的锡、锡的氧化物或锡的化合物对玻璃带表面的附着和加热器的劣化具有效果，但是隔壁将熔融玻璃带与操作者隔开，所以存在即使隔壁的内侧出现问题操作者也难以处置的问题。

此外，为了将熔融玻璃带的宽度维持在规定宽度，会用上辊保持熔融玻璃带的边缘，但由于该上辊从浴槽的侧壁插入，所以为了能够设置上辊，必须确保隔壁下端与熔融锡的浴面的距离。因此，存在分隔熔融金属的浴面中被熔融玻璃带覆盖的区域的上部空间和未被覆盖的区域的上部空间的隔壁的分隔效果减低的问题。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供具备即使具有隔壁操作者的操作也可以容易地进行、并且使用上辊的情况下也可以应对的隔壁的平板玻璃的制造装置即制造方法。

解决课题的方法

为了实现前述目的，本发明提供平板玻璃的制造装置，该装置具备浮法成形用浴槽和一对隔壁；所述浴槽在积蓄熔融金属的同时，使熔融玻璃带在该熔融金属上向规定方向前进并成形规定厚度的带状平板玻璃；所述隔壁在前述熔融玻璃带的左右边缘附近的上方大致沿该边缘设置，分隔前述熔融金属的浴面中被前述熔融玻璃带覆盖的区域的上部空间和未被覆盖的区域的上部空间；其特征在于，前述的一对隔壁形成为上部隔壁和下部隔壁的上下分割结构，前述上部隔壁和下部隔壁中至少下部隔壁是将矩形的下部矩形部件相互横向连接设置而构成，使该下部矩形部件相对于前述上部隔壁在至少一部分的区域可以安装脱卸或开闭。

在这里，“熔融玻璃带的左右边缘”是指熔融玻璃带宽度方向的两端。

若采用上述平板玻璃的制造装置，在必要时可以将下部矩形部件从上部隔壁安装脱卸或开闭，所以操作者可以看到隔壁的内侧。因此，即使隔壁的内侧出现问题操作者也可以容易地处置。此外，因为下部隔壁是将多个下部矩形部件横向连接设置而构成，所以操作者可以从上部隔壁取下所需的下部矩形部件。

本发明优选的实施方式中，其特征在于，前述的一对隔壁配置在相对熔融玻璃带左右边缘更进入内侧规定宽度的位置。

作为将一对隔壁配置在相对熔融玻璃带左右边缘偏向内侧规定宽度的位置时规定的宽度，较好是在0～400mm的范围内。

本发明优选的实施方式中，其特征在于，前述上部隔壁也是将矩形的上部矩形部件横向连接设置而构成。这是由于隔壁暴露在浴槽内的高温下，所以上部隔壁采用一块板时，由于热应力上部隔壁上容易出现裂缝或开裂，通过将上部矩形部件横向相互连接设置而构成上部隔壁，可以防止裂缝或开裂。

本发明优选的实施方式中，其特征在于，将前述下部矩形部件通过配合结构相互连接设置。由此，可以使隔壁的密闭性良好，所以能够进一步防止隔壁的内侧和外侧的气体混杂。

本发明优选的实施方式中，其特征在于，前述下部矩形部件由表面上设置有SiC膜的碳制部件构成。这是由于接近积蓄熔融金属的浴槽的下部矩形部件始终暴露在高温中，处于容易氧化的环境，所以较好是在下部矩形部件的表面设置SiC膜抑制氧化。

本发明优选的实施方式中，其特征在于，下部矩形部件的前述可安装脱卸结构为通过使形成于前述上部隔壁的下端部附近的第1结合部和形成于前述下部矩形部件的上端部附近的第2结合部结合，将前述下部矩形部件悬挂在前述上部隔壁上的结构。由此，可以简单地将下部矩形部件从上部隔壁安装脱卸，安装脱卸结构简单，所以下部矩形部件的制作也容易。例如，在上部隔壁和下部矩形部件中的一方形成突起(第1结合部)，同时在另一方形成对应该突起的孔(第2结合部)，将孔插入突起，将下部矩形部件悬挂在上部隔壁上。或者，可以使上部隔壁的下端和下部矩形部件的上端弯曲成钩状而相互结合，将下部矩形部件悬挂在上部隔壁上。

本发明优选的实施方式中，其特征在于，前述下部矩形部件上形成有钩，该钩与用于安装和脱卸前述下部矩形部件的安装脱卸棒结合。由此，操作者可以使用安装脱卸棒，从浴槽外将下部矩形部件简单地安装脱卸。

此外，本发明提供平板玻璃的制造方法，其特征在于，使用上述的平板玻璃的制造装置制造平板玻璃。

发明的效果

若采用本发明的浮法平板玻璃制造装置，即使具有隔壁操作者的操作也可以容易地进行，而且使用上辊的情况下也可以应对。

附图的简单说明

图1为本发明的平板玻璃制造装置的平面图。

图2为图1的从F-F线上观察的槽状体的截面图。

图3为本发明的平板玻璃制造装置的长轴方向的截面图。

图4为图3的K-K截面图。

图5为图4的L-L截面图。

图6为图3的M-M截面图。

图7为隔壁的说明图。

图8为安装脱卸构成隔壁的下部隔壁的下部矩形部件的说明图。

图9为下部矩形部件的连接设置结构的说明图。

符号的说明

10…平板玻璃制造装置，12…槽状体，14…浴槽，16…熔融锡，18…供给口，20…熔融玻璃带，22…边缘，24…浴面，26…凹部，28…上部开口部，30…竖直流路，32…下部开口部，34…水平流路，40…直线电动机，42…顶棚结构，44…顶棚壁，46…隔壁，46A…上部隔壁，46B…下部隔壁，47…隔壁，48…顶罩，50…第1分隔壁，52…气体供给管，54…加热器，56…排气管，57…第2分隔壁，58…下部矩形部件，60…上部矩形部件，62…突起，64…孔，66…钩，68…安装脱卸棒

实施发明的最佳方式

以下，根据附图，对本发明的浮法平板玻璃制造装置的优选的实施方式进行详细说明。

图1是浮法平板玻璃制造装置10的平面图。液晶等的平板显示器(FPD)用平板玻璃一般要求约0.7mm的板厚，还高精度地要求平坦度。作为这样的平板玻璃的制造装置，较好是使用利用槽状体12、非接触地保持边缘22的浮法平板玻璃制造装置10，采用该浮法平板玻璃制造装置10，可以制造满足作为FPD用玻璃所要求的板厚和平坦度的平板玻璃。

浮法平板玻璃制造装置10的槽状体12设置于图2所示的浴槽14的熔融玻璃带20的下部，于积蓄在浴槽14内的熔融锡(熔融金属)16中浸渍配置，同时沿着从熔融玻璃炉向浴槽14的图1所示的供给口18连续供给的熔融玻璃带20的两边缘22、22进行配置。此外，熔融玻璃带20在熔融锡面上向图1的X方向、即退火炉方向一边牵引一边前进，在浴槽14的熔融玻璃带20的高温区域(钠钙玻璃为约930～1300℃)和成形区域(钠钙玻璃为约800～约930℃)，边缘22、22被保持于浴面24(图2)的凹部26。此外，通过凹部26保持了边缘22的熔融玻璃带20通过熔融玻璃带20的牵引速度调整板厚，然后以稳定的状态送至浴槽后段，冷却后从浴槽取出，送往前述退火炉。本例的玻璃为钠钙玻璃，前述高温区域中的熔融锡16通过电加热器加热。浴槽14由耐火砖制造。

图2为图1的F-F截面图。如这些图所示，槽状体12呈截面大致L字状形成，而且由形成有上部开口部28的竖直流路30和形成有下部开口部32的水平流路34构成。此外，在浴槽14的底部于槽状体12的水平流路34的下方设置直线电动机40，通过该直线电动机40向水平流路34内的熔融锡16提供驱动力，熔融锡16在槽状体12的竖直流路30和水平流路34内向箭头H所示的方向流动。通过该动作，产生向相对于浴面24大致垂直方向、且向浴槽14的底部的熔融锡16的流动，所以在熔融玻璃带20的边缘22的下方产生负压，由于该负压，边缘22附近的熔融锡16的液面水平面变得比其周围的液面水平面低。而且，熔融玻璃带20的边缘22流入该降低的浴面24的凹部26。由此，熔融玻璃带20的边缘22被保持于凹部，所以可以使熔融玻璃带加宽(防止熔融玻璃带在宽度方向收缩)，能够保持该宽幅状态，制成比平衡厚度薄的平板玻璃。

直线电动机40可以直接驱动熔融锡16，具有流量控制容易的优点。直线电动机40中，在梳状的初级铁心上形成线圈，对该线圈施加三相交流电压，将线圈依次磁化，从而产生向一定方向移动的磁场。该直线电动机40设置在槽状体12的浴槽14底面的下方，配置在对槽状体12的水平流路34内的熔融锡16作用驱动力(作用力)的位置。由此，竖直流路30和水平流路34内的熔融锡16由于直线电动机40的驱动力，如箭头H所示从熔融玻璃带20的边缘22的正下方向浴槽14的侧壁15流动，如箭头I所示改变流动的方向。此外，由于在竖直流路30的上部开口部28产生的吸引力，边缘部浴槽14A的熔融锡16和中央部浴槽14B的熔融锡16被导向上部开口部28侧，吸引向上部开口部28。由此，在浴面24形成稳定的凹部26，边缘22稳定地保持于凹部26。

以下，使用图3～图9对浴槽14的顶棚结构和隔壁46进行说明。

图3为制造装置的长轴方向的截面图，图4为图3的K-K截面图，图5为图4的L-L截面图，图6为图3的M-M截面图。

如这些图所示，浴槽14的顶棚结构42(顶部)通过构成顶棚壁44的砖壁(顶部砖)隔成可以与展开于熔融锡16的上部的空间通气的状态。由图4和图5可知，熔融锡16的上部空间通过在熔融玻璃带20的边缘22、22的大致上方垂直设置的一对隔壁46分割为被熔融玻璃带20覆盖的区域的上部空间A和未被覆盖的区域的上部空间B。隔壁46的上端达到顶棚壁44，因而确保了气密性；另一方面，其下端延伸设置到相对于熔融玻璃带20的上表面形成间隙的位置。该间隙通常在尺寸为10～300mm的范围内形成。此外，隔壁46在熔融玻璃带20的边缘22附近，分割出被熔融玻璃带覆盖的区域的上部空间和未被覆盖的区域的上部空间，较好是在相对于边缘22的位置更进入内侧规定宽度(W)的位置，分割上部空间A、B。该情况下，作为规定宽度，较好是在0～400mm的范围内，更好是50～200mm的范围内。

顶棚结构42主要由顶棚壁44和与顶棚壁44之间产生一定空间而设置的顶罩48构成，该空间通过与隔壁46分别对应的第1分隔壁50在长轴方向被分割，形成对应于空间A的空间a和对应于空间B的空间b。在顶罩48上设置气体供给管52，向空间a供给惰性气体，向空间b供给还原性气体。这些气体通过顶棚壁44之间的间隙或顶棚壁44与加热器54之间的间隙供给到熔融锡16上的空间A或空间B。该情况下，如图6所示，更好是将顶棚结构42内的空间以在宽度方向分隔的多个第2分隔壁57(图6中以3块表示)进行分隔。较好是再于熔融玻璃带20的上部空间设置对应于分隔壁57的隔壁47。隔壁47的上端达到顶棚壁44，因此确保了气密性；另一方面，其下端延伸设置到相对于熔融玻璃带20的上表面形成间隙的位置。该间隙通常在尺寸为10～300mm的范围内形成，较好是与对应于分隔壁50的隔壁46的下端位置大致相同。通过该第2分隔壁57，顶棚结构42内的上述空间a被划分为a1、a2、a3、a4各室，同时顶棚结构42内的上述空间b被划分为b1、b2、b3、b4各室。而且，对a1、a2、a3、a4各室每室流量不同地供给作为惰性气体的100％氮气，对b1、b2、b3、b4各室组成比和流量不同地供给作为还原性气体的氢气和氮气的混合气体。因此，通过第2分隔壁57和隔壁47，可以根据熔融玻璃带20的行进阶段适当调整向熔融金属16的浴面24中被熔融玻璃带20覆盖的区域的上部空间A供给的惰性气体流量和向未被熔融玻璃带20覆盖的区域的上部空间B供给的还原性气体的组成、流量。

向该空间A、B的惰性气体、还原性气体的供给中，如上所述，隔壁46的下端与熔融玻璃带20之间仅有微小的间隙，所以可以进行控制，使空间A和空间B的气体实质上不会互相混杂。但是，隔壁46将熔融玻璃带20与操作制造装置10的操作者隔开，存在即使隔壁的内侧出现问题操作者也难以处置的问题。

于是，本发明中，如图7和图8所示，隔壁46形成为上部隔壁46A和下部隔壁46B的上下分割结构的同时，上部隔壁46A和下部隔壁46B中至少下部隔壁46B是将矩形的下部矩形部件58相互横向(相当于熔融玻璃带的前进方向)连接设置而构成，使该下部矩形部件58相对于上部隔壁46A可以安装脱卸。

本例中，上部隔壁46A也与下部隔壁46B同样地，是将矩形的上部矩形部件60横向连接设置而构成。这是由于隔壁46暴露在空间A、B内的高温下，所以上部隔壁46A采用一块板时，由于热应力上部隔壁46A上容易出现裂缝或开裂，通过将上部矩形部件60横向相互连接设置而构成上部隔壁46A，可以防止裂缝和开裂。此外，本例中，上部矩形部件60和下部矩形部件58采用相同的宽度，但上部隔壁46A在固定的状态下使用，所以并不是必需相同。即，在上部矩形部件60不会因热应力而出现裂缝或开裂的范围内，可以将上部矩形部件60加宽。

此外，下部矩形部件58和上部矩形部件60的厚度在1mm以上即可，较好是5～300mm。此外，上部隔壁46A以固定状态使用，要求半永久的寿命，所以上部矩形部件60可以优选地使用例如硅线石等的砖。另一方面，下部隔壁46B由于安装脱卸使用下部矩形部件58的同时，在下部矩形部件58一体成形后述的孔64和钩66，因此要求耐冲击性、耐氧化性以及加工性。因此，除砖外，下部矩形部件58可以优选地使用耐冲击性和加工性良好的碳制部件。

此外，下部矩形部件58也可以使用SiC的烧结体和采用氮化硼的成形体。但是，考虑到操作性、热冲击性、成形性、成本等，特别好是碳。

下部矩形部件58通常暴露在高温下，因此较好是在表面设置防氧化膜。防氧化膜可以通过喷涂或刷毛等涂布例如二氧化硅、氧化铝、氧化锆、碳化硅等陶瓷被覆材料来进行设置。但是，发生涂布不均的情况下，由于与下部矩形部件58的热膨胀率的差，防氧化膜易剥落。此外，由于冲击等，防氧化膜也会剥落。因此，较好是在下部矩形部件58上以均一的涂布厚度涂布防氧化膜。

另一方面，也可以通过溅射(CVD法、CVI法等)设置SiC的防氧化膜。该情况下，厚度大致一定，因此不易发生与下部矩形部件58的热膨胀率的差引起的防氧化膜剥落。此外，SiC的强度也较强，因此不易发生冲击等引起的防氧化膜剥落。SiC的膜厚较好是1～1000μm。若过薄，则容易因冲击等而剥落；若过厚，与下部矩形部件58的热膨胀率的差大，容易剥落。较优选的膜厚是10～500μm，更好是50～200μm，特别好是80～120μm。

如图8所示，在上部矩形部件60的下端部附近形成左右一对的突起62、62，同时在下部矩形部件58的上端部附近形成对应突起62的左右一对孔64、64。并且，通过将下部矩形部件58的孔64插入上部矩形部件60的突起62，将下部矩形部件58悬挂在上部矩形部件60上。该情况下，也可以在上部矩形部件60上形成孔64，在下部矩形部件58上形成突起62。此外，在下部矩形部件58的外侧面(空间B侧的面)的大致中央部向下形成左右一对钩66、66。另一方面，在操作者(未图示)使用的安装脱卸棒68的前端形成与下部矩形部件58的一对钩66、66结合的“コ”字形状的结合部68A。由此，操作者可以通过从浴槽14的未图示的监视孔插入安装脱卸棒68，如图8(A)所示，将安装脱卸棒68前端的结合部68A结合到下部矩形部件58的一对钩66、66上而取到面前，从而如图8(B)所示，将下部矩形部件58从上部矩形部件60取下。

由此，操作者可以从取下下部矩形部件58后的孔看到隔壁46的内侧，所以即使隔壁46的内侧出现问题操作者也可以容易地处置。此外，因为下部隔壁46B是将多个下部矩形部件58横向连接设置而构成，所以操作者可以从上部矩形部件60取下所需的下部矩形部件58。

此外，本例中，在浴槽14的高温区域(浴槽14的上游侧)和成形区域(前述高温区域的下游侧)使用槽状体12保持熔融玻璃带20的边缘22。但是，若槽状体12等发生问题，使用上辊保持熔融玻璃带20的边缘22的情况下，如本发明这样构成隔壁46时，可以将使用上辊的部分的下部矩形部件58取下，设置上辊，制造装置10的便利性也提高。

此外，如图9(A)、(B)所示，作为下部矩形部件58和上部矩形部件60分别相互横向连接设置的结构，可以优选地使用联锁结构或迷宫结构等配合结构。

图9(A)所示的联锁结构为将下部矩形部件58的两侧部切成L字状，形成阶梯面58A，将邻接的下部矩形部件58的阶梯面58A相互结合的方法。此外，图9(B)所示的迷宫结构为在上部矩形部件60的两侧边的一边形成突起58B，并在另一边形成沟58C，将邻接的上部矩形部件60的突起58B和沟58C相互配合的方法。这样通过下部矩形部件58之间和上部矩形部件60的连接设置结构采用联锁结构或迷宫结构，即使将下部矩形部件58或上部矩形部件60横向连接设置而构成上部隔壁46A或下部隔壁46B，也可确保密闭性。因此，可以进一步防止空间A和空间B的气体相互混杂。比较联锁结构和迷宫结构，考虑到拆卸的操作性，下部矩形部材58较好是图9(A)所示的联锁结构。

这时，联锁结构和迷宫结构中任一种的情况下，都较好是进行连接设置，使在邻接的下部矩形部件58之间和上部矩形部件60之间形成微小的间隙L。下部矩形部件58在浴槽中暴露在高温下，因而发生膨胀，但通过形成上述间隙L，可以防止膨胀引起的下部矩形部件58的破损。

本实施方式中，采用下部矩形部件58相对于上部隔壁46A安装脱卸，但也可以预先以下部矩形部件58相对于上部隔壁46A可开闭的例如铰接结构进行连接，通过开闭下部矩形部件58，从而看到隔壁46的内侧。

产业上利用的可能性

本发明可用于薄且波纹少的、平坦度高的平板玻璃的浮法平板玻璃制造。

在本发明的说明书中，引用作为本申请要求优先权的基础的日本专利愿2004-113543号(2004年4月7日向日本专利厅提出申请)和日本专利愿2004-362735号(2004年12月15日向日本专利厅提出申请)的说明书的全部内容，作为本发明说明书的揭示采用。

Claims (8)

1.平板玻璃的制造装置，该装置具备浮法成形用浴槽和一对隔壁；所述浴槽在积蓄熔融金属的同时，使熔融玻璃带在该熔融金属上向规定方向前进并成形规定厚度的带状平板玻璃；所述隔壁在前述熔融玻璃带的左右边缘附近的上方大致沿该边缘设置，分隔前述熔融金属的浴面中被前述熔融玻璃带覆盖的区域的上部空间和未被覆盖的区域的上部空间；其特征在于，

前述的一对隔壁形成为上部隔壁和下部隔壁的上下分割结构，前述上部隔壁和下部隔壁中至少下部隔壁是将矩形的下部矩形部件相互横向连接设置而构成，使该下部矩形部件相对于前述上部隔壁在至少一部分的区域可以安装脱卸或开闭。

2.如权利要求1所述的平板玻璃的制造装置，其特征在于，前述的一对隔壁配置在相对熔融玻璃带左右边缘更进入内侧规定宽度的位置。

3.如权利要求1或2所述的平板玻璃的制造装置，其特征在于，前述上部隔壁也是将矩形的上部矩形部件横向连接设置而构成。

4.如权利要求1～3中任一项所述的平板玻璃的制造装置，其特征在于，将前述下部矩形部件通过配合结构相互连接设置。

5.如权利要求1～4中任一项所述的平板玻璃的制造装置，其特征在于，前述下部矩形部件由表面上设置有SiC膜的碳制部件构成。

6.如权利要求1～5中任一项所述的平板玻璃的制造装置，其特征在于，前述可安装脱卸结构为通过使形成于前述上部隔壁的下端部附近的第1结合部和形成于前述下部矩形部件的上端部附近的第2结合部结合，将前述下部矩形部件悬挂在前述上部隔壁上的结构。

7.如权利要求6所述的平板玻璃的制造装置，其特征在于，前述下部矩形部件上形成有钩，该钩与用于安装和脱卸前述下部矩形部件的安装脱卸棒结合。

8.平板玻璃的制造方法，其特征在于，使用权利要求1～7中任一项所述的平板玻璃的制造装置制造平板玻璃。

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