JP5482255B2

JP5482255B2 - 溶融ガラス調量用ツィールおよび溶融ガラスの供給方法。

Info

Publication number: JP5482255B2
Application number: JP2010022452A
Authority: JP
Inventors: 元一伊賀; 哲史瀧口; 信之伴; 道人佐々木; 敏英村上; 健一増田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2030-02-03
Also published as: JP2011157249A

Description

本発明は、フロートガラス製造装置に溶融ガラスを供給する際の溶融ガラス調量用ツィール、および該ツィールを使用する溶融ガラスの供給方法に関する。

フロートガラスは、ガラス原料を溶融槽にて加熱し溶解した溶融ガラスをフロートガラス製造装置の溶融ガラス供給部に送給し、該溶融ガラス供給部に配置したツィールで溶融ガラス量を調節してフロートバスの溶融錫上に供給しリボン状ガラスに成形される（特許文献１参照）。リボン状ガラスは冷却された後、幅方向両端部が切除され、残りの幅方向中央部が製品となる。

図６は上記溶融ガラス供給部を概略に示したもので、溶融ガラス供給部２８に送給されてきた溶融ガラスは、ツィール２１で溶融ガラス量を調節してフロートバス２３に供給される。このツィール２１は、シリカガラスセラミック（溶融シリカ）などの耐熱材料で作製された矩形板状体で、溶融ガラス供給部２８に昇降可能に設置されており、その高さを変えることによって溶融ガラス供給量が調節できる。

この場合、ツィール２１のフロートバス２３と反対側の下部側面は、図６に示すように溶融ガラス３７に接触しているが、フロートバス２３側の側面３５は、囲い壁２７やブロック３６で密閉構造になっているフロートバス２３の雰囲気に曝される。このフロートバス２３の雰囲気には、例えば、溶融錫の酸化を防止するために導入される不活性ガス（Ｎ_２ガス）や、溶融錫から揮散する錫、蒸発しやすい溶融ガラス成分などが存在する。このため、上記ツィール２１のバス側側面３５には、錫、錫化合物、ガラスの揮散凝集物など（以下、凝集物とする）が付着する。そして、ツィール２１のバス側側面３５は、溶融ガラスに近く高温であるため、付着した凝集物は流動しやすい。

特開２００８−５３９１５１号公報

上記ツィールのフロートバス側の側面に付着した凝集物は、高温の雰囲気に曝されるとともにツィールの側面が鉛直面であることから、付着量の増加に伴ってツィールの側面を流下してフロートバスに供給される溶融ガラス上に流下し、溶融ガラスの製品となる部分に混入して異物となる場合がある。このような異物は、製品において欠点となり、歩留を低下させる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ツィールに付着した凝集物が流下して溶融ガラスの製品となる部分に異物として混入するのを防ぐことができる溶融ガラス調量用ツィールを提供することを目的とする。

本発明は、フロートバスの溶融ガラス供給部に昇降可能に設置され、高さを変えることにより前記フロートバスに供給する溶融ガラス量を調節するための溶融ガラス調量用ツィールであって、
該ツィールのフロートバス側側面の下端近傍に、該フロートバス側側面を流下する流下物を収集する凹溝が設けられており、
該凹溝は、前記フロートバス側側面を横切り、かつ少なくとも一方の端部に向かって水平方向に対して下方に傾斜するように、形成されている溶融ガラス調量用ツィール（以下、本発明のツィールとする）を提供する。

本発明によれば、ツィールに付着した凝集物が流下して溶融ガラスの製品となる部分に異物として混入するのを防ぐことができる溶融ガラス調量用ツィールを提供することができる。

本発明の好ましい実施形態に係る溶融ガラス供給装置の断面説明図。本発明の好ましい実施形態に係るツィールの斜視図。図２のＡ−Ａ部における断面図。本発明の他の実施形態に係るツィールの部分断面図。本発明の他の実施形態に係るツィールの側面図。従来の溶融ガラス供給装置の斜視図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態に係る溶融ガラス供給装置の断面説明図である。図１に示すように、溶融ガラス１７は供給パイプ２によってフロートガラス製造装置の溶融ガラス供給部８に送給される。そして、溶融ガラス供給部８に送給された溶融ガラス１７は、該溶融ガラス供給部８に設置したツィール１で溶融ガラス量が調節され、一定幅の溶融ガラス流となってリップタイル１４からフロートバス３の溶融錫４上に供給され、ガラスリボン５に成形される。この場合、溶融ガラス供給部８で形成された一定幅の溶融ガラス流は、そのままフロートバス３に供給されガラスリボン５に成形されるため、溶融ガラス流の幅方向端部はガラスリボン５の幅方向端部（製品以外の部分）となり、溶融ガラス流の幅方向中央部（以下、「主要部」ともいう）はガラスリボン５の幅方向中央部（製品となる部分）となる。

上記ツィール１は、図２に示すようにシリカガラスセラミックなどの耐熱材料で作製された矩形板状体で、上部に取り付けた金具９を介して吊り棒１０で吊持され、フロートバス３の溶融ガラス供給部８に側面を前記供給パイプ２の開口部に対向して上下可能に設置される。このツィール１は、供給パイプ２の開口部の横幅および溶融ガラス供給部８の幅とほぼ同じ幅を有し、上下動させて高さを変えることによってフロートバス３に供給する溶融ガラス量を調節できる。また、最下位置に下げることによってフロートバス３への溶融ガラス１７の供給を停止させることもできる。

上記ツィール１を供給パイプ２の開口部に対向して設ける場合、該ツィール１と開口部との間隙Ｍを狭くするために、ツィール１は供給パイプ２の開口部にできるだけ近接して設けることが好ましい。上記間隙Ｍは３０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは２０ｍｍ以下である。この間隙Ｍが大きいと、溶融ガラス供給部８の溶融ガラス１７が外気と接触する面積が増大することによって冷却されたり、あるいは一部ガラス成分の蒸発を招くため好ましくない。

このように溶融ガラス供給部８に設置されたツィール１において、供給パイプ２に対向する側の側面は溶融ガラス１７と接触しているが、フロートバス側側面（以下、バス側側面とする）１５は、前記したように囲い壁７やブロック１６で密閉構造になっているフロートバス３の雰囲気に曝される。このため該バス側側面１５に凝集物が付着し、さらに該溶融ガラス供給部８が１０００〜１４００℃の高温であるために、付着した凝集物が流下する。

本発明は、流下する凝集物がフロートバス３に供給する溶融ガラス流の主要部に流下し混入するのを防止するために、ツィール１のバス側側面１５の下端近傍に、該バス側側面１５を流下する流下物を収集するための凹溝を設け、前記流下物を該凹溝で収集して該凹溝の端部に導き、該凹溝の端部から溶融ガラス流の幅方向端部に流下させる。このため、前記凹溝は前記バス側側面１５を横切って、少なくとも一方の端部に向かって水平方向に対して下方に傾斜するように形成される。

図２は、本発明の好ましい実施形態のツィールの斜視図である。本例のツィール１は、図示するようにツィール１のバス側側面１５の下端近傍に、該バス側側面１５を流下する流下物を収集するための凹溝６が右端から左端に向かって水平方向に対して傾斜角度θ１の下り傾斜で形成されている。凹溝６がバス側側面１５の下端近傍の右端から左端まで形成されているので、バス側側面１５に付着した凝集物はバス側側面１５を流下し該凹溝６に流入して収集された後、該凹溝６内を前記下り傾斜によって左端に流動し、該左端から溶融ガラス流の幅方向端部に流下される。その際、ツィール１の幅が溶融ガラス供給部８の幅とほぼ同じであるため、ツィール１の左端から流下した流下物は溶融ガラス流の左端に流下し、そのままフロートバス３に供給される。その結果、前記流下物が混入した溶融ガラス流の左端部分は、フロートバス３で成形されるガラスリボン５の左端部に混入し、該端部は切断してカレット（屑ガラス）にされるため、ガラスリボン５の主要部、すなわち製品化される部分には混入しない。

ここで、凹溝６を設けるバス側側面１５の下端近傍とは、バス側側面１５の下部で溶融ガラスに接触している部分の直上の領域を指し、溶融ガラスに触れない限りできるだけバス側側面１５の下方が好ましい。

上記ツィール１において、上記凹溝６（凹溝６の延在方向）の水平方向に対する傾斜角度θ１としては、２〜３０度が好ましく、３〜１０度がより好ましく、４〜７度が最も好ましい。θ１が２度より小さいと、凹溝６に収集された流下物がその流動抵抗もあって端部まで円滑に流動しないで凹溝６内に停滞し、やがて凹溝６から溢れ出て溶融ガラス流の中央域に位置する主要部に流下するので好ましくない。一方、θ１が３０度より大きいと、凹溝６に収集された流下物の流動性はよくなるが、バス側側面１５の上り側（図２における右側）の凹溝６の位置がθ１に比例して高くなるため、この部分の凹溝６の下方に流下物を収集できない領域が大きく生じるので好ましくない。この凹溝６の傾斜角度θ１は、他の実施形態においても同じである。

本発明において、上記凹溝６の形状（断面形状）は、Ｖ字状、コ字状またはＵ字状が好ましい。本例の凹溝６は、図３に示すように上面１２と下面１３とによって形成されるＶ字状を有している。該上面１２および下面１３は、バス側側面１５を流下する流下物を確実に凹溝６内に収集し、収集した流下物をこぼすことなくツィール１（バス側側面１５）の端部に導くために、いずれも凹溝６の開口から奥に向かって水平方向に対して下り傾斜面であることが好ましい。すなわち、上面１２を下り傾斜面にすることによって、ツィール１のバス側側面１５に付着した凝集物は、側面１５を凹溝６まで流下すると、該凹溝６の上面１２の下り傾斜面に移乗し、さらに下り傾斜面に沿って奥に向かって流動し凹溝６内に取り込まれる。そして、凹溝６内に取り込まれた流下物は、下面１３が下り傾斜面になっているので、凹溝６からこぼれることなく、凹溝６の下り端部に向かって流動する。

この凹溝６の上面１２と下面１３の奥行き方向における水平方向に対する下り傾斜角度θ２、θ３は、凹溝６の形状や凹溝６の奥行き深さｄなどを考慮して適宜決めるため特定されないが、例えば上面１２の下り傾斜角度θ２としては、３０度以上が好ましく、より好ましくは４０度以上である。上面１２の下り傾斜角度θ２が３０度より小さいと、ツィール１の側面１５を流下してきた流下物が上面１２へ円滑に移乗できなくなり、凹溝６への取り込みが確実に得られなくなる。一方、下面１３の下り傾斜角度θ３は、凹溝６の奥行き深さｄと凹溝６内に取り込まれる流下物の収集量から、前記流下物が凹溝６から外にこぼれることなく凹溝６内に収容されるように設定する。しかして、下面１３の下り傾斜角度θ３としては５度以上が好ましく、より好ましくは８度以上である。

また、上記凹溝６の奥行き深さｄは５〜３０ｍｍであることが好ましく、８〜２０ｍｍであるとより好ましい。ｄが５ｍｍより小さいと、凹溝６の下面１３の下り傾斜角度θ３を大きく設定しても、収集した流下物を凹溝６内に収容して端部まで流動させることが困難になる。また、ｄが３０ｍｍを超えることは凹溝６を必要以上に深く形成することになり、ツィール１の強度上や凹溝６の加工負担の面で好ましくない。ｄを上記範囲で適当に決めることにより、凹溝６内に取り込まれた流下物を外にこぼさずに凹溝６内に確実に収容してツィール１の端部に流動させることができる。なお、凹溝６の開口部の溝幅ｗは５ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上がより好ましい。

また、本発明においてツィール１は、シリカガラスセラミックなどの耐熱材料で作製された主要部を、図３に示すように耐熱性および耐蝕性に優れる白金または白金合金１１で被覆するのが好ましい。特に成形温度が高いホウケイ酸ガラスに対しては、ツィール１を高温の溶融ガラスから保護し、さらに該白金または白金合金１１に通電し加熱することによって、溶融ガラス供給部８における溶融ガラス１７を所定の温度に保持できるとともに、ツィール１のバス側側面１５に付着した凝集物の流動性がよくなるため凹溝６による取り出しが容易となる。

以上、本発明の好ましい実施形態として凹溝の断面形状がＶ字状のツィールについて説明したが、凹溝の断面形状は種々の形状に変えることができる。図４は、ツィール１に設ける凹溝の他の好ましい実施形態を例示したものである。（Ａ）のツィール１は、凹溝６Ａの断面形状がコ字状の例である。この凹溝６Ａはコ字状の断面を有しているため、図３のＶ字状の凹溝６に比べて大きい断面積の凹溝が容易に得られる。（Ｂ）のツィール１は、断面形状がＵ字状の凹溝６Ｂを有し、凹溝６Ｂが湾曲面で形成されている。また、（Ｃ）のツィール１は、図３と同じＶ字状の凹溝６Ｃであるが、本例では凹溝６Ｃの上面と連なる側面１５を厚さｂ（例えば１〜１０ｍｍ程度）だけ凹ませて、バス側側面１５を流下する流下物が確実に凹溝６Ｃに収集されるようにしたものである。これら（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各ツィ−ルにおいても、凹溝６Ａ〜６Ｃの上面および下面は奥行きに向かって水平方向に対して下り傾斜しており、その傾斜角度の大きさも前記した図３の凹溝６と実質的に同じである。そして、各凹溝６Ａ〜６Ｃの奥行き深さおよび開口部の溝幅も、図３の凹溝６と実質的に同じである。なお、（Ｂ）のＵ字状の凹溝６Ｂにおける上面とは、凹溝６Ｂの開口上縁から変曲点までの領域をいい、上面の傾斜角度とは、該開口上縁と該変曲点とを結ぶ直線の水平方向に対する傾斜角として求められる。下面についても同様である。

図５は、凹溝６の異なる形成の仕方を示したものである。（Ａ）は、凹溝６Ｄをツィール１のバス側側面１５の中央部から両端部に向かって水平方向に対して下方に傾斜して形成する方法である。この方法により、凹溝６Ｄはバス側側面１５を横切って山形状に形成される。このため、バス側側面１５を流下する流下物は該凹溝６Ｄに収集された後、凹溝６Ｄ内をツィール１の両端に向かって流動し、該両端から溶融ガラス流の幅方向両端部に流下される。（Ｂ）は、（Ａ）の凹溝６Ｄをさらに変形させたもので、全体的に山形である点は（Ａ）と同じであるが、凹溝６Ｅを円弧状に形成するところで異なっている。凹溝６Ｅが円弧状であっても、凹溝６Ｅは全体的にツィール１の両端に向かって水平方向に対して下方に傾斜しているため、（Ａ）の山形の凹溝と同じように収集した流下物をツィール１の両端に流動させることができる。

なお、本発明において、凹溝６はツィール１にバス側側面１５の全幅を横切るように設ければ、１本を設けるだけで足りるが、２本以上を上下に並列して設けることもできる。

本発明のツィールには、以上説明したようにバス側側面に凹溝が形成されているので、該ツィールを使用して溶融ガラスをフロートバスに供給すると、該ツィールのバス側側面を流下する流下物を前記凹溝で収集してツィールの端部に導き、溶融ガラス流の幅方向端部に流下させることができる。これによって、ツィールのバス側側面に付着した凝集物が流下して溶融ガラス流の幅方向中央部分の主要部に流下し混入するのを防止できる。

本発明は、フロートガラス製造装置の溶融ガラス供給用ツィールとして有効であり、特に高品質が要求されるＬＣＤ用ガラス基板のフロートガラス製造に好適する。

１：ツィール
２：供給パイプ
３：フロートバス
４：溶融錫
５：ガラスリボン
６：凹溝
７：囲い壁
８：溶融ガラス供給部
９：金具
１０：吊り棒
１１：白金または白金合金
１２：上面
１３：下面
１４：リップタイル
１５：フロートバス側側面
１６：ブロック
１７：溶融ガラス

Claims

フロートバスの溶融ガラス供給部に昇降可能に設置され、高さを変えることにより前記フロートバスに供給する溶融ガラス量を調節するための溶融ガラス調量用ツィールであって、
該ツィールのフロートバス側側面の下端近傍に、該フロートバス側側面を流下する流下物を収集する凹溝が設けられており、
該凹溝は、前記フロートバス側側面を横切り、かつ少なくとも一方の端部に向かって水平方向に対して下方に傾斜するように、形成されている溶融ガラス調量用ツィール。
前記凹溝の下面および上面は、前記凹溝の開口から奥に向かって水平方向に対して下り傾斜面をなしている請求項１に記載の溶融ガラス調量用ツィール。
前記凹溝は、一方の端部から他方の端部に向かって水平方向に対して下方に傾斜して形成されている請求項１または２に記載の溶融ガラス調量用ツィール。
前記凹溝は、中央部から両端部に向かって水平方向に対して下方に傾斜して形成されている請求項１または２に記載の溶融ガラス調量用ツィール。
前記凹溝の水平方向に対する傾斜角度が２〜３０度である請求項１〜４のいずれかに記載の溶融ガラス調量用ツィール。
前記凹溝の断面形状が、Ｖ字状、コ字状またはＵ字状である請求項１〜５のいずれかに記載の溶融ガラス調量用ツィール。
前記凹溝の奥行深さが５〜３０ｍｍである請求項１〜６のいずれかに記載の溶融ガラス調量用ツィール。
前記ツィールが、白金または白金合金で被覆され、通電加熱によって一定の温度に保持される請求項１〜７のいずれかに記載の溶融ガラス調量用ツィール。
請求項１〜８のいずれかに記載の溶融ガラス調量用ツィールを用いて、該ツィールの前記フロートバス側側面を流下する流下物を前記凹溝で収集して前記凹溝の端部に導き、前記凹溝の端部から溶融ガラス流の幅方向端部に流下させる溶融ガラスの供給方法。