JP4174855B2 - フロート板ガラス製造装置及びフロート板ガラス製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロート法によって板ガラスを成形し製造する装置、特に溶融ガラス流のエッジを保持する方法において、溶融金属を循環させる流路の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フロート法による板ガラスの製造装置においては、アシスタントロールによる延伸成形時にガラス表面にうねりが生じる問題があった。そこで、溶融ガラス流の幅方向のエッジ近傍における溶融金属の浴面レベルをその周囲における溶融金属の浴面レベルより低くして溶融ガラス流が幅方向に狭まることを防止し、エッジの保持を行うことが提案されている。図５およびに図６は、このような従来のエッジ保持方法の例が示される。
【０００３】
図５は、フロート法による板ガラス製造装置の水平断面図である。図５において、浴槽１０の内部には溶融金属１２が保持され、この溶融金属１２の上に溶融ガラス流１４が流れている。溶融ガラス流１４は、そのエッジ１６が溶融ガラス流１４の幅方向に狭まりあるいは広がることにより、平衡板厚を維持しようとする。このため、エッジが狭まりあるいは広がることを防止するようにエッジ保持を行う必要があるが、ここでは溶融ガラス流１４のエッジ１６が幅方向に狭まろうとする場合のエッジ保持について説明する。
【０００４】
図６には、図５のＣ−Ｃ断面図が示される。図６において、浴槽１０内の溶融金属１２中に、浴面１８に垂直な方向及び水平な方向に開口部を有する樋２０が設置されている。また、浴槽１０の底部で樋２０の下方にはリニアモータ２２が設置されており、樋２０中の溶融金属１２を矢印２４の方向に流動させる。これにより、浴面１８に対してほぼ垂直な方向であって、浴槽１０の底に向かう溶融金属１２の流れが生じ、溶融ガラス流１４のエッジ１６の下面に負圧が生じる。この負圧により、エッジ１６の近傍における溶融金属１２の浴面レベルがその周囲の溶融金属１２の浴面レベルよりも低くなる。この低くなった部分には溶融ガラスが流入するので、エッジ１６の厚さが溶融ガラス流の中央部よりも厚くなる。このエッジの厚みにより、表面張力に基づいて溶融ガラス流１４が幅方向に狭まろうとする力を補償することができる。これにより、溶融ガラス流１４のエッジ１６を保持することができる。
【０００５】
なお、エッジが広がることを防止するには、上述したところと反対に、樋２０により浴面１８に向かう溶融金属１２の流れを作り、エッジ１６の近傍における溶融金属１２の浴面レベルを、その周囲の溶融金属１２の浴面レベルよりも高くすればよい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上に述べたように、図６に示される樋２０を使用し、溶融金属１２の浴面レベルを制御することにより、溶融ガラス流１４のエッジ保持を行うことができる。この場合、エッジ１６における浴面レベルは、極めて均一なものとすることができ、エッジ保持方法として、大変に優れたものであると言える。
【０００７】
しかし、図６に示された構成では、溶融ガラス流１４のエッジ１６に沿って樋２０が設けられ、この樋２０と同じ長さのリニアモータ２２を設置する必要があった。このため、大型のリニアモータ２２を使用することが不可欠であり、設備の設置及び保持が困難であると共に、コストも多くかかるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、リニアモータのコンパクト化を図ることができ、エッジにおける溶融金属の浴面レベルを均一化することができるフロート板ガラス製造装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、フロート板ガラス製造装置であって、溶融ガラス流の幅方向のエッジに沿って浴槽内の溶融金属中に設けられた樋と、この樋に設けられ、エッジに沿って溶融金属を排出する排出口と、同じく樋に設けられ、エッジに沿って溶融金属が鉛直方向に流入する流入口と、排出口に溶融金属を供給する溶融金属供給路と、流入口から溶融金属を回収する溶融金属回収路と、溶融金属供給路から排出口を介して排出された溶融金属が流入口から溶融金属回収路に回収される流れを生じさせる流動手段と、を備え、溶融金属供給路と溶融金属回収路とは、浴槽の外部で流動手段に接続され、エッジ近傍における溶融金属の浴面レベルが、その周囲の浴面レベルより低くなるように流動手段による溶融金属の流量を制御することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、流動手段を浴槽の外部に設け、これに溶融金属供給路と溶融金属回収路を接続しているので、流動手段を溶融ガラス流の成形部分の長さだけ設置する必要がなく、コンパクト化することができる。
【００１１】
また、上記フロート板ガラス製造装置において、排出口は流入口の両側もしくは片側におおむね平行に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、排出口が流入口の両側もしくは片側におおむね平行に設けられているので、溶融金属の流れを安定化でき、エッジ近傍の溶融金属の浴面レベルを均一化することができる。
【００１３】
また、上記フロート板ガラス製造装置において、流入口には、途中で流路抵抗が付与されていることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、流入口に付与された流路抵抗により、流入口から流入する溶融金属の流量を、溶融ガラス流の進行方向に沿って均一に制御することができ、エッジ近傍の溶融金属の浴面レベルを均一化することができる。
【００１５】
また、上記フロート板ガラス製造装置において、流入口は、先端にテーパが形成され、鉛直方向に溶融金属を吸入する翼を有することを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、流入口に設けられた翼の先端にテーパが形成されているので、溶融金属が流入口に流れ込む際に、翼の先端が露出することがなく、溶融ガラスと翼とが接することを防ぐことができる。
【００１７】
また、本発明は、フロート板ガラス製造方法であって、溶融ガラス流の幅方向のエッジに沿って浴槽内の溶融金属中に、前記エッジに沿って溶融金属を排出する排出口と前記エッジに沿って溶融金属が鉛直方向に流入する流入口とを備える樋を設け、前記浴槽の外部に配置された流動手段により、溶融金属供給路を介して前記排出口から排出された溶融金属が前記流入口から溶融金属回収路に回収される流れを生じさせ、前記エッジ近傍における溶融金属の浴面レベルが、その周囲の浴面レベルより低くなるように前記流動手段による溶融金属の流量を制御することを特徴とする。
【００１８】
ここで、上記排出口は、前記流入口の両側もしくは片側におおむね平行に設けられていることを特徴とする。
【００１９】
また、上記流入口には、途中で流路抵抗が付与されていることを特徴とする。
【００２０】
また、上記流入口は、先端にテーパが形成され、鉛直方向に溶融金属を吸入する翼を有することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００２２】
図１には、本発明に係るフロート板ガラス製造装置の水平部分断面図が示される。図１においては、浴槽１０の中央部から片側一方のみが示され、他方側は省略されている。図１では、溶融ガラス流（図示せず）は、図の矢印２６の方向に流れており、図示しない溶融ガラス流の幅方向のエッジに沿って、浴槽１０内の溶融金属中に樋２０が設けられている。樋２０には、溶融ガラス流のエッジに沿って溶融金属を排出する排出口２８と、エッジに沿って溶融金属が鉛直方向に流入する流入口３０とが設けられている。この排出口２８には、溶融金属供給路３２から溶融金属が供給される。また、流入口３０から流入した溶融金属は溶融金属回収路３４によって回収される。
【００２３】
これらの溶融金属供給路３２及び溶融金属回収路３４は、浴槽１０の外に設けられたリニアモータ２２に接続されている。溶融金属回収路３４によって回収された溶融金属は、リニアモータ２２により付勢され、溶融金属供給路３２を介して樋２０の排出口２８に供給される。以上のような構成により、溶融金属供給路３２から排出口２８を介して排出された溶融金属が流入口３０から流入し溶融金属回収路３４に回収される流れが生じる。溶融金属供給路３２、溶融金属回収路３４、リニアモータ２２における溶融金属の流れは矢印３６によって示されている。
【００２４】
以上述べたように、リニアモータ２２は浴槽１０の外部に設けられており、樋２０の排出口２８及び流入口３０とは、浴槽１０から引き出された溶融金属供給路３２及び溶融金属回収路３４によってそれぞれ接続されている。このため、樋２０に沿って、それと同じ長さのリニアモータ２２を設置する必要がなく、リニアモータ２２のコンパクト化を図ることができる。
【００２５】
また、図２（ａ）、図２（ｂ）には、本発明に係るフロート板ガラス製造装置において、樋２０、リニアモータ２２、溶融金属供給路３２、溶融金属回収路３４の配置に関する変形例が示される。本変形例においても、その動作原理は図１に示された装置と同様である。
【００２６】
なお、ここで、リニアモータ２２は、本発明に係る流動手段に相当する。
【００２７】
図３（ａ）には、図１及び図２（ａ）のＡ−Ａ断面図が示される。図３（ａ）において、浴槽１０には溶融金属１２が充填されている。この溶融金属１２としては、たとえば溶融錫が使用される。溶融金属１２の上を流れる溶融ガラス流１４は、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示された矢印２６の方向に流れている。
【００２８】
溶融金属１２中には、樋２０が設けられており、樋２０の溶融金属の流入口３０は、溶融ガラス流１４のエッジ１６の下部に配置されている。また、溶融金属の排出口２８は、流入口３０の両側もしくは片側におおむね平行に設けられている。ここで、図３（ｂ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、溶融金属の排出口２８が流入口の片側に設けられている例を示している。本変形例についても、その動作原理は、図３（ａ）に示された装置と同様である。樋２０の材質としては、非磁性かつ溶融金属１２と反応性の低いものが望ましく、具体的にはカーボン、煉瓦等が使用される。
【００２９】
図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示されたリニアモータ２２が作動すると、図３（ａ）、図３（ｂ）の矢印３８に示されるように、溶融金属１２が、排出口２８から溶融ガラス流１４のエッジ１６に沿ってその近傍に排出される。一方、溶融金属１２の流入口３０には翼４０が設けられており、この翼４０に沿って溶融金属が浴面１８にほぼ鉛直方向に流入する。これにより、エッジ１６の下面に負圧が正じ、エッジ１６の近傍の浴面レベルが、その周囲の浴面レベルより低くなる。
【００３０】
翼４０により形成された流入口３０は、その途中に急縮小部４２を有しており、流路抵抗が付与されている。このような流路抵抗を付与する急縮小部４２を設けることにより、流入口３０から流入する溶融金属１２の流量を、溶融ガラス流１４の進行方向に沿って均一に制御することができ、エッジ１６近傍の溶融金属１２の浴面レベルを溶融ガラス流１４の進行方向に沿って均一化することができる。すなわち、エッジ１６の近傍の浴面レベルとその周囲の浴面レベルとの差ｘを、溶融ガラス流１４の進行方向に沿って均一にすることができる。これにより、エッジ１６における溶融ガラスの厚みを均一にすることができ、溶融ガラス流１４のエッジ保持を安定して行うことができる。
【００３１】
本実施形態においては、流入口３０を形成する翼４０の先端部にはテーパ４４が形成されている。これにより、流入口３０から溶融金属１２が流入し、エッジ１６の近傍の浴面レベルが低くなる場合に、翼４０の先端部が露出し、溶融ガラスが翼４０の先端に接することを防止できる。
【００３２】
図４には、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図が示される。図４において、流入口３０は、円形断面に形成されており、溶融ガラス流１４の進行方向に対してピッチが異なっている。すなわち、溶融金属回収路３４に近いほどピッチが長くなっている。これは、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示されるように、流入口３０から流入する溶融金属１２は、溶融金属回収路３４を通って、リニアモータ２２へと移動するので、溶融金属回収路３４に近いほど、流入口３０へ流入する流量もしくは速度が大きくなるためである。そこで、図４に示されるように、流入口３０のピッチを異ならせれば、流入口３０に流入する溶融金属１２の流量を、溶融ガラス流１４の進行方向に沿って一定にすることができる。これにより、エッジ１６に沿って長い距離樋２０を設けた場合にも、エッジ１６近傍における浴面レベルの差ｘを溶融ガラス流１４の進行方向に沿って均一にすることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リニアモータを浴槽の外部に設け、溶融ガラス流のエッジに沿って設けられた樋とは溶融金属供給路及び溶融金属回収路を介して溶融金属を循環させるので、樋と同じ長さだけリニアモータを設置する必要がなく、リニアモータを小型化することができる。
【００３４】
また、流入路には急縮小部を設け、そのピッチを溶融ガラス流の進行方向に対して下流になるほど長くしたので、流入口から流入する溶融金属の流量を溶融ガラス流の進行方向に沿って均一にでき、エッジ近傍における浴面レベル差を均一に保持することができる。これにより、エッジ保持を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るフロート板ガラス製造装置の水平部分断面図である。
【図２】 （ａ），（ｂ）は本発明に係るフロート板ガラス製造装置の変形例の水平部分断面図である。
【図３】 （ａ）は図１及び図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は図２（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】 図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】 フロート法による板ガラス製造装置の水平断面図である。
【図６】 図５におけるＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１０ 浴槽、１２ 溶融金属、１４ 溶融ガラス流、１６ エッジ、１８ 浴面、２０ 樋、２２ リニアモータ、２４，２６，３６，３８ 矢印、２８ 排出口、３０ 流入口、３２ 溶融金属供給路、３４ 溶融金属回収路、４０ 翼、４２ 急縮小部、４４ テーパ。

Claims (8)

1. 溶融ガラス流の幅方向のエッジに沿って浴槽内の溶融金属中に設けられた樋と、
   前記樋に設けられ、前記エッジに沿って溶融金属を排出する排出口と、
   前記樋に設けられ、前記エッジに沿って溶融金属が鉛直方向に流入する流入口と、
   前記排出口に溶融金属を供給する溶融金属供給路と、
   前記流入口から溶融金属を回収する溶融金属回収路と、
   前記溶融金属供給路から前記排出口を介して排出された溶融金属が前記流入口から前記溶融金属回収路に回収される流れを生じさせる流動手段と、
   を備え、前記溶融金属供給路と前記溶融金属回収路とは、浴槽の外部で前記流動手段に接続され、前記エッジ近傍における溶融金属の浴面レベルが、その周囲の浴面レベルより低くなるように前記流動手段による溶融金属の流量を制御することを特徴とするフロート板ガラス製造装置。
2. 請求項１記載のフロート板ガラス製造装置において、前記排出口は、前記流入口の両側もしくは片側におおむね平行に設けられていることを特徴とするフロート板ガラス製造装置。
3. 請求項１または請求項２記載のフロート板ガラス製造装置において、前記流入口には、途中で流路抵抗が付与されていることを特徴とするフロート板ガラス製造装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項記載のフロート板ガラス製造装置において、前記流入口は、先端にテーパが形成され、鉛直方向に溶融金属を吸入する翼を有することを特徴とするフロート板ガラス製造装置。
5. 溶融ガラス流の幅方向のエッジに沿って浴槽内の溶融金属中に、前記エッジに沿って溶融金属を排出する排出口と前記エッジに沿って溶融金属が鉛直方向に流入する流入口とを備える樋を設け、
   前記浴槽の外部に配置された流動手段により、溶融金属供給路を介して前記排出口から排出された溶融金属が前記流入口から溶融金属回収路に回収される流れを生じさせ、
   前記エッジ近傍における溶融金属の浴面レベルが、その周囲の浴面レベルより低くなるように前記流動手段による溶融金属の流量を制御することを特徴とするフロート板ガラス製造方法。
6. 請求項５記載のフロート板ガラス製造方法において、前記排出口は、前記流入口の両側もしくは片側におおむね平行に設けられていることを特徴とするフロート板ガラス製造方法。
7. 請求項５または請求項６記載のフロート板ガラス製造方法において、前記流入口には、途中で流路抵抗が付与されていることを特徴とするフロート板ガラス製造方法。
8. 請求項５から請求項７のいずれか一項記載のフロート板ガラス製造方法において、前記流入口は、先端にテーパが形成され、鉛直方向に溶融金属を吸入する翼を有することを特徴とするフロート板ガラス製造方法。

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