JP5751252B2 - 溶融ガラス供給装置 - Google Patents
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Description
本発明は、溶融ガラスをフロートガラス製造装置のフロートバスに供給する装置に関する。
フロートガラスは、溶融ガラス作製領域で製造された溶融ガラスをフロートバスの溶融ガラス供給部に移送し、該溶融ガラスをフロートバスの溶融金属(代表的には、溶融スズ)上に供給することによってリボン状ガラスに成形される。溶融ガラス供給装置は、図8に示すように供給パイプ21で溶融ガラス供給部22に送られてきた溶融ガラスを、供給パイプ21の終端に配置したツイール20で溶融ガラスの流量を調整しながら溶融ガラス層23としてフロートバスに供給する(特許文献1)。
溶融ガラス供給装置のツイール20は、図8に示すように供給パイプ21の終端である開口部24に接近して上下可動に配置され、該ツイール20の高さ位置を変えることによって溶融ガラス流量の調整が行なわれる。上記ツイール20は、耐熱性材料からなる矩形板状体で、平面27を供給パイプの開口部24に対向させて配置されており、該開口部24から送出された溶融ガラスがツイール下端を通ってフロートバスに供給される。
この場合、ツイール20の下端は溶融ガラスの流動を円滑にするために、一般に曲面形状25に形成されている。しかし、従来のツイールでは、図8に示す如く下端部の先端部分だけが曲面形状に形成されているため、曲面形状の上側の溶融ガラスはツイール20の平面27で流動が阻止される。その結果、供給パイプ21の上部28とツイール20の平面27に隣接する領域の溶融ガラスは、流動が遅れたり滞留したりする。図8の斜線部29は、この溶融ガラスの流動が遅れたり滞留したりする領域(以下、滞留領域という)を示す。
供給パイプで送られてくる溶融ガラスのほとんどは、滞留領域外を流動してフロートバスに供給される。一方で、滞留領域の溶融ガラスは、流動の遅れや滞留により温度やガラス成分割合が変化するために、滞留領域外を流動する溶融ガラスに混入すると異質の溶融ガラスとなる。この異質の溶融ガラスは、フロート板ガラスに成形されたとき、リーム(筋)などの欠点となるおそれがある。特に、LCDガラス基板用の無アルカリガラスは、建築用などに使用されるソーダライムガラスに比べて溶融温度が高く、一部ガラス成分が揮発しやすい反面、高品質が求められる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、異質の溶融ガラスが生成するのを防ぐことができる溶融ガラス供給装置を提供することを目的とする。
本発明は、溶融ガラス作製領域からフロートバスに溶融ガラスを移送するための供給パイプと、該供給パイプの下流側の開口部に昇降可能に設けられ、前記フロートバスへの溶融ガラス供給量を調節するためのツイールとを備える溶融ガラス供給装置であって、
前記ツイールは、前記開口部側に、ラウンド状に形成された領域を有し、
前記開口部の幅方向中央における上下方向寸法をhとした場合、前記ラウンド状に形成された領域の上下方向寸法は、0.4h以上である、溶融ガラス供給装置を提供する。
前記ツイールは、前記開口部側に、ラウンド状に形成された領域を有し、
前記開口部の幅方向中央における上下方向寸法をhとした場合、前記ラウンド状に形成された領域の上下方向寸法は、0.4h以上である、溶融ガラス供給装置を提供する。
本発明の溶融ガラス供給装置は、最下作業位置の前記ツイールと前記供給パイプの周壁との間隙をMとしたとき、最上作業位置の前記ツイールと前記供給パイプの周壁との最大間隙がM以上1.3M以下であることが好ましい。
また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記ラウンド状に形成された領域の少なくとも一部が、曲率半径Rが1.0h以下の曲面であることが好ましい。
また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記間隙Mが0<M≦30mmを満たし、前記上下方向寸法hが30≦h≦300mmを満たすことが好ましい。
また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記ツイールの少なくとも一部が白金または白金合金で被覆されていることが好ましい。
また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記ツイールが通電加熱によって一定の温度に保持されることが好ましい。
また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記開口部が、前記ガラス作製領域の溶融ガラスレベルよりも低い位置に配置され、
前記供給パイプが、上流側から下流側に向かって所定の角度で幅方向に広がる扇形状部を有していることが好ましい。
前記供給パイプが、上流側から下流側に向かって所定の角度で幅方向に広がる扇形状部を有していることが好ましい。
本発明の溶融ガラス供給装置は、前記ラウンド状に形成された領域の上下方向寸法が0.7h以上であることが好ましい。
また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記溶融ガラスが、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
SiO2:50〜66%
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:9〜29.5%
ZrO2:0〜5%
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Al2O3:10.5〜24%
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MgO:0〜8%
CaO:0〜14.5%
SrO:0〜24%
BaO:0〜13.5%
MgO+CaO+SrO+BaO:9〜29.5%
ZrO2:0〜5%
また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記溶融ガラスが、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
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%
SiO2:58〜66%
Al2O3:15〜22%
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SrO:3〜12.5%
BaO:0〜2%
MgO+CaO+SrO+BaO:9〜18%
本発明によれば、溶融ガラスを温度的および組成的に均一な状態でフロートバスに供給することにより、高品質のフロートガラスを得ることができる。
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。なお、本明細書において、“上方”とは鉛直上方を意味し、“下方”とは鉛直下方を意味する。
図1は、本発明の一実施形態に係る溶融ガラス供給装置の断面説明図であり、図2(A)は該溶融ガラス供給装置の供給パイプの平面図である。図1に示すように溶融ガラス作製領域6で得られた溶融ガラスは、供給パイプ1によって溶融ガラス作製領域6からフロートバス7の溶融ガラス供給部5に移送され、該溶融ガラス供給部5からフロートバス7の溶融スズ9上に供給されてフロートガラス10に成形される。さらに具体的には、溶融ガラス作製領域6においてガラス原料を溶解して得られた溶融ガラスは、さらに溶融ガラス作製領域6で十分に清澄されるとともに、フロートガラスの成形に適する粘度が得られる所定の温度に冷却された後、供給パイプ1によって溶融ガラス作製領域6から取り出されて溶融ガラス供給部5に移送される。そして、移送された溶融ガラスは、該溶融ガラス供給部5に設けられたツイール8で溶融ガラス量が調整され、平坦で厚さが一定の溶融ガラス層として溶融ガラス供給部5のリップタイル13上を流動し、該リップタイル13をオーバーフローしてフロートバス7の溶融スズ9上に供給される。
本発明において、溶融ガラス作製領域6は、ガラス原料の溶解、溶解で得られた溶融ガラスの清澄および冷却などを実施する箇所の総称であるが、溶融ガラスが取り出されるのは、前記したように清澄や冷却が実施された後の工程である。
なお、例えば、本発明の溶融ガラスは、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
SiO2:50〜66%
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:9〜29.5%
ZrO2:0〜5%
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MgO+CaO+SrO+BaO:9〜29.5%
ZrO2:0〜5%
また、本発明の溶融ガラスは、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
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%
SiO2:58〜66%
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CaO:0〜9%
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BaO:0〜2%
MgO+CaO+SrO+BaO:9〜18%
次に、ツイール8について説明する。図3はツイール8の一例を示す斜視図である。ツイール8は、主要部がシリカガラスセラミック(溶融シリカ)などの耐熱部材で作製された矩形板状体で、上部に取り付けた金具15を介して吊り棒16で吊持され、フロートバスの溶融ガラス供給部5に、板状体の側面を前記供給パイプ1の開口部12に対向して昇降可能に設置される。図4は、図1の溶融ガラス供給部5の部分拡大図である。開口部12に対向して配置されたツイール8は、前記したようにフロートバスに供給される溶融ガラスの供給量を調節するために、開口部12に対して昇降される。前記開口部12の幅bの中央部における上下方向寸法をhとしたとき、ツイール8の下縁Xは、開口部12の下部と同レベルに配置されているリップタイル13の上面から、溶融ガラスの供給量に応じて0.1h〜0.5h、好ましくは0.1h〜0.3hの範囲で昇降して高さが変えられる。なお、0.1hとは、hの0.1倍、すなわち0.1×hを意味し、以下同様である。ツイール8は、通常の生産時には0.1hまで下降させるが、生産開始時やシャットダウンの際には0hまで下降させる。0.5hまで上昇された位置を最上作業位置といい、0hまで下降された位置を最下作業位置という。開口部12の上下方向寸法hは、通常は30〜300mmが好ましい。このツイール8は、開口部12の幅bとほぼ同一の幅を有し、上下動させて高さ位置を変えることによってフロートバス7に供給する溶融ガラス流量を調節できる。また、最下作業位置に下げることによってフロートバスへの溶融ガラスの供給を停止させることもできる。
最下作業位置の上記ツイール8と供給パイプ1の周壁19との間隙Mは、0<M≦30mmを満たすことが好ましく、0<M≦20mmを満たすことがより好ましい。供給パイプ1で密閉されて溶融ガラス供給部5に送られてきた溶融ガラスが、溶融ガラス供給部5において周囲空気に触れるのを回避するために、間隙Mは小さいことが好ましい。この間隙Mが大きいと、溶融ガラスが冷却されたり、一部ガラス成分の揮発を招くからである。
なお、間隙Mは、最下作業位置のツイール8と供給パイプ1の周壁19との間の最小間隙であって良い。
本発明は、ツイール8の、少なくとも前記開口部12に対向する下部を、溶融ガラス供給部5に滞留領域が生じないようにラウンド形状に形成する。
本発明は、上記ツイール8の開口部12に対向する側の下縁(点X)からの高さ(上下方向寸法)がdである点Yまでの領域(領域32)を少なくともラウンド形状に形成する。即ち、ツイール8の開口部12側の面30は、下部に、ラウンド状に形成された領域32を有し、該領域32の上下方向寸法dが0.4h以上である。dは0.5h以上が好ましく、0.7h以上がより好ましい。
ここで、ラウンド状とは、下方に凸の曲面状の一部であって、下方に行くほど下流側に向かうような形状をいう。ラウンド状は、本例のように単一の曲率半径R(以下、「曲率半径R」をRとも記載する)の円弧面状の他、異なる曲率半径Rを有する複数の円弧面からなる弧面状であっても良く、楕円弧面状であっても良い。また、これらの曲面の断面の一部に僅かの直線部を有していてもよい。
本発明は、開口部12から送出される溶融ガラスがツイール8の該ラウンド形状に形成された曲面に衝合するため、溶融ガラス供給部5に滞留領域を生じさせることなく、溶融ガラスをツイール8の曲面に沿って流動させることができる。また、ツイール8を図7に示すように0.5hの最上作業位置まで上昇させたとき、供給パイプ1の開口部12とツイール8との最大間隙M´が1.3M(Mは最下作業位置のツイール8と開口部12との間隙)以下に抑えるようなRにすると、開口部12とツイール8との間隙に停滞する溶融ガラスを最小限にすることができるため好ましい。
本発明において、ラウンド形状を形成する曲面の曲率半径Rとしては、1.0h以下が好ましく、0.7h以下であればより好ましい。ラウンド形状を単一の曲率半径Rで形成する場合には、ツイール8の厚さやツイール8の昇降幅などを考慮して、Rは1.0h以下の範囲で適宜決めることができる。そして、複数の曲率半径Rの曲面で形成する場合にも、Rが1.0h以下の曲面を連続させて形成することが好ましい。ラウンド形状の曲率半径Rを1.0h以下に設定することにより、開口部12から送出される溶融ガラスをラウンド形状の曲面で円滑にツイール8の下端部に誘導できる。ラウンド形状のRが1.0hより大きいと、溶融ガラスをツイール8の下端に向かって円滑に流動させにくくなる。
一方、単一のRでラウンドを形成する場合には、Rが小さくなるほどツイール8の厚さが減少するため、ツイールに必要な厚さを確保することが困難になる。さらにRが小さくなると、領域32をラウンド形状に形成できなくなり、溶融ガラスの滞留領域が増えるので、Rは0.1h以上が好ましく、より好ましくは0.2h以上である。
図5は本発明の他の実施形態であるツイールを示す。ツイール8Aの開口部12側(図5の左側)の面30Aは、下部に、ラウンド状に形成されている領域32Aを有し、該領域32Aの上下方向寸法dが0.4h以上である。一方、ツイール8Aの開口部12と反対の側(図5の右側)の面は、本発明のラウンド形状を有していなくてもよい。ツイール8Aをこのように形成することにより、ツイール8Aの厚さが必要以上に増大するのを防止できる。
図6は、本発明の他の実施形態であるツイールを示す。ツイール8Bの下部に平坦部18が形成されており、ツイール8Bの開口部12側の面30Bは、下部に、ラウンド状に形成されている領域32Bを有し、該領域32Bの上下方向寸法dが0.4h以上である。ツイール8Bの下部に平坦部18を形成することによって、領域32Bを例えば1.0hのような大きな曲率半径Rのラウンド形状に形成できる。
本発明において、上記ツイールはシリカガラスセラミック(溶融シリカ)などの耐熱部材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17で被覆するのが好ましい。特に溶融ガラスが、溶融温度が高いホウケイ酸ガラスである場合は、ツイール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17に通電し加熱することによって、ツイールを一定温度に保持することができ溶融ガラス供給部に送られてきた溶融ガラスを所定の温度に保持できる。このツイールの通電加熱は、公知の方法で適宜行うことができる。
本発明において上記供給パイプ1の開口部12は、ガラス作製領域6の溶融ガラスレベル(溶融ガラスの液面)11よりも低い位置(下側の位置)に配置され、かつ供給パイプ1はその下流側に扇形状部3を有していることが好ましい。この扇形状部3は、図2に示すように溶融ガラスの流路が狭幅の上流端から先端(下流端)の開口部12に向って所定の角度θ2で左右方向に広がっており、かつその断面形状が開口部12に向って漸次偏平化しているとともに、図1に示すように開口部12に向かって上方に傾斜している。この扇形状部3をこのように上り傾斜させることによって、扇形状部3の上流端の高さを溶融ガラス供給部5に対して下げ、これにより供給パイプ1の上流側の高さが下げられるため、ガラス作製領域6中の溶融ガラスを溶融ガラスレベル11より比較的低い位置から供給パイプ1で取り出すことができる。
このような溶融ガラス供給装置において、溶融ガラス供給部5とガラス作製領域6とは供給パイプ1で連通されているため、溶融ガラス供給部5における溶融ガラスは、図1に示すようにガラス作製領域6の溶融ガラスレベル11と同じ高さに保持される。一般に、ガラス作製領域6の溶融ガラスレベル11に近い表層の溶融ガラスは、それより下層の溶融ガラスに比べて泡等が多く含まれておりかつ一部ガラス成分の蒸発のため成分的にも安定していない。したがって、従来のように表層に近い位置から溶融ガラスを取り出すと、どうしても泡等が入りやすいという問題を生じる。
本発明では、扇形状部3を上り傾斜させることによって供給パイプ1の上流側を下げて溶融ガラスの取り出し位置を従来より下げることができる。これにより、図1に示すように溶融ガラスレベル11からaだけ低い位置から溶融ガラスを取り出すことができる。この場合、aの長さは、主として溶融ガラス作製領域6における溶融ガラスの深さ(溶融ガラスレベル11の高さ)により決められるが、aの大きさとしては、通常250〜900mm程度が好ましい。供給パイプ1による溶融ガラスの取り出し位置をこの範囲すれば、溶融ガラスレベル11付近の溶融ガラスを避けて泡等が少ない良好な溶融ガラスを取り出すことができる。さらに、供給パイプ1の上流側が下げられるため、扇形状部3に所望の上り傾斜を形成することができる。一般にフロートバスに供給される溶融ガラスの粘度は、103.5〜104dPa・s程度と高いため、供給パイプ1で移送中の溶融ガラスに発生した泡(ガス)が浮上する際に抵抗となるが、上記扇形状部3に上り傾斜を形成できることによって、泡に働く浮力と溶融ガラスの傾斜方向の流動作用が合算されるため、泡を効率的に扇形状部3の天端側に誘導して溶融ガラスの表層に浮上させ、放出することができる。
本発明における供給パイプ1は、上記扇形状部3と該扇形状部3の上流側に設けられた導入管部とで形成される。本例の供給パイプ1は、扇形状部3を水平方向に配設された円筒管2に接続して形成されている。すなわち、上流端が溶融ガラス作製領域6に接続された円筒管2の下流端に扇形状部3を接続し、溶融ガラス作製領域6の溶融ガラスを円筒管2で取り出して扇形状部3に導入し、該扇形状部3(供給パイプ1)の開口部12から溶融ガラス供給部5に送出する。したがって、円筒管2との接続部である扇形状部3の上流端の断面形状は、円筒管2に対応して円形であるが、そこから先の断面形状は扇形状部3の偏平化に伴って漸次高さhが減少して楕円状に変化し、開口部12では基本形状が長辺が水平方向に長い長方形状または長軸が水平方向に延びる横長の楕円形状をなしている。特に、断面形状が長方形状の開口部は、横幅(長辺の長さ)を溶融ガラス供給部5の幅(図1で紙面と垂直方向の幅)にほぼ合わせることによって、溶融ガラスを溶融ガラス供給部5に、幅が溶融ガラス供給部5の幅とほぼ同じで厚さが水平方向にほぼ一定の溶融ガラス流として送出できる点で好ましい。
上記供給パイプ1をこのように扇形状部3と本例の円筒管2のような導入管部とで形成すると、次のような利点が得られる。すなわち、導入管部の長さを変えることによって供給パイプ1の長さを溶融ガラス作製領域6と溶融ガラス供給部5との間隔に容易に合わせることができる。また、導入管部をほぼ水平方向に配置することにより、溶融ガラス作製領域6から溶融ガラスを円滑に取り出しでき、さらに必要に応じて該導入管部に例えば攪拌装置を付設できる。なお、本例では上記導入管部として円筒管2を使用し、該円筒管を水平方向に配置しているが、導入管部としては例えば断面形状が楕円形状または矩形状の管状体であってもよい。また、導入管部は必ずしも水平方向に配置する必要はなく、溶融ガラスの流動方向に僅かに上り傾斜していてもよい。なお、断面形状が楕円形状または矩形状の導入管部の場合には、該導入管部に接続される扇形状部3の上流端の断面形状も導入管部に合わせて楕円形状または矩形状となる。
上記扇形状部3において、開口部12の断面積は円筒管2との接続部である上流端の断面積とほぼ同一であることが好ましい。具体的には、扇形状部3の上流端の断面積(M1)と下流端(開口部12)の断面積(M2)の比(M1/M2)が0.7〜1.3であることが好ましい。(M1/M2)が0.8〜1.2であればより好ましく、0.9〜1.1であればさらに好ましく、0.95〜1.05であれば特に好ましい。扇形状部3の上流端と下流端の断面積をこのように設定することにより、円筒管2から送られてくる溶融ガラスを停滞させることなく開口部12から常に安定して溶融ガラス供給部5に送出できる。そして、扇形状部3の溶融ガラスの移送方向と直交する方向における断面積は、断面形状が前記したように例えば円形状から長方形状または楕円形状に漸次変化しても、実質的に変わらずM1、M2と同じであることが好ましい。
また、供給パイプ1の扇形状部3の開口部12に近い下流端部分には、水平状の平坦部4を設けることが好ましい。扇形状部3は上り傾斜角度を有しているため、扇形状部3の下流端部分に平坦部4が設けられていない場合には、扇形状部3中の溶融ガラスは開口部12からほぼこの傾斜角度で溶融ガラス供給部5に送出される。そのため、この場合、溶融ガラスはそのまま上向き溶融ガラス流として開口部12から溶融ガラス供給部5に送出された後、開口部12に対向して設置されている前述のツイール8に衝合し、該ツイール面ではね返って上向きに方向を変えるため、溶融ガラス供給部5における溶融ガラスに乱れを発生させるおそれが生じる。しかし、扇形状部3(供給パイプ1)の開口部分に平坦部4が設けられていると、該平坦部4で溶融ガラスの流動方向を水平方向に変えるとともに、溶融ガラスを整流させて溶融ガラス供給部5に送出できるため乱れが生じないようにできる。この場合、扇形状部3の出口においてこの整流を確実に行うため、平坦部4は一定の長さcを有し、かつその断面形状および断面積は溶融ガラスの移送方向において同一であることが好ましい。上記cは、扇形状部3の大きさや傾斜角度などにより変わり限定されないが、約50〜300mm程度、さらには約50〜200mm程度が好ましい。
本発明の溶融ガラス供給部5において、供給パイプ1(扇形状部3)の開口部12は、溶融ガラスレベル11に対し次の関係であることが好ましい。扇形状部3の開口部12の上面から溶融ガラスレベル11までの高さeは、5〜450mmが好ましく、またその上限は約500mmであることが好ましい。eが5mmより小さいと、表面で異質化した素地が溶融ガラスの主流に混入することとなり、eが約500mmを超えると、この部分の溶融ガラスの温度を維持するのが困難になるので好ましくない。また、開口部12の下面(リップタイル13の上面)から溶融ガラスレベル11までの高さfは、100〜600mmが好ましく、より好ましくは350〜550mmである。fは最小限100mmを確保することが、ツイールによる溶融ガラスの流量制御の点で好ましく、fが600mmを超えると、ツイールによる溶融ガラスの流量制御が難しくなるおそれが生じる。
次に、扇形状部3の上り傾斜角度および幅方向の広がり角度について説明する。本発明では、扇形状部3の上り傾斜角度を扇形状部3の天端14の傾斜角度θ1によって規定する。ここで、扇形状部3の天端14は、図2(A)に示すように扇形状部3の平面視において溶融ガラスの移送方向の中心線Lが位置する扇形状部3の溶融ガラス流路の頂上部分で、本例のように扇形状部3の下流端部分に平坦部4が設けられている場合には、該平坦部4を除く領域における溶融ガラス流路の頂上部分である。なお、扇形状部3の上り傾斜角度を扇形状部3の天端14の傾斜角度θ1によって規定する理由としては、扇形状部3の高さhが溶融ガラスの移送方向において逓減しているため、扇形状部3の傾斜角度が上面と下面とで異なり、何らかの基準を選定する必要があることが挙げられる。
本発明において、扇形状部3の天端14の傾斜角度θ1は水平方向に対して2〜30度が好ましく、2〜20度がより好ましく、2〜7度がさらに好ましい。θ1が2度より小さいと、扇形状部3の上流端(円筒管2との接続部)の位置を溶融ガラス供給部5および溶融ガラスレベル11に対して十分に下げられなくなるため、泡等が多くかつガラス成分の蒸発により成分的にも安定していない表層部の溶融ガラスを避けて良好な溶融ガラスを取り出すことができなくなるおそれが生じる。また、θ1が30度を超えると、供給パイプ1による溶融ガラスの取り出し位置が低くなりすぎ、溶融ガラスを溶融ガラス作製領域の適切な位置から取り出せなくなるばかりでなく、供給パイプ1が急激な傾斜になるため溶融ガラスを円滑に移送することが困難になる。
一方、扇形状部3の左右方向の広がり角度θ2は、10〜45度が好ましい。θ2が10度より小さいと、特に本例のように扇形状部3の上流端が円形の場合には、該上流端の横幅が円筒管2の径に対応して比較的小さいため、扇形状部3(供給パイプ1)の開口部16における広がりが十分に得られなくなり、開口部12の横幅を溶融ガラス供給部5の横幅に適合させることが困難になる。また、θ2が45度より大きくなると、円筒管2から送られてきた溶融ガラスが扇形状部3の上流端において横方向に急激に広がるため、方向変化が大きい両端の溶融ガラス流に遅れが生じ、溶融ガラスを一様に移送できなくなる。このような点からθ2は15〜20度がより好ましい。
本発明において供給パイプ1の材質としては、耐熱性と溶融ガラスに対する耐蝕性が大きい白金または白金合金(例えば白金―ロジウム合金)、あるいは白金または白金合金で被覆された材料が好ましい。白金または白金合金は、この種の用途として優れた実績を有しており、特にLCD用ガラス基板のように成形温度の高い溶融ガラスに対して好適する。白金または白金合金で被覆された材料としては、レンガなどの耐熱部材の内面を白金または白金合金で被覆したものが例示される。
また、図示はしないが、これらの材料で形成された供給パイプ1の導入管部および/または扇形状部は、通電で均一に加熱されることが好ましい。通電加熱は、白金または白金合金に直接通電することにより、または白金または白金合金で被覆された材料が導電性材料のときは、該材料に通電して行なうことができる。供給パイプ1に溶融ガラス作製領域6から取り出された高温の溶融ガラスは、溶融ガラス供給部5に移送されるまでの間、周囲空気から完全に遮蔽されるため空気との接触による冷却が防止できるとともに、上記供給パイプ1の通電加熱によって実質的に均一な温度に保持され、成形に適する温度で溶融ガラス供給部5に移送される。
本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な修正や変更を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
本出願は2010年4月28日付出願の日本特許出願2010−104349に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は2010年4月28日付出願の日本特許出願2010−104349に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明は、フロートガラス製造装置の溶融ガラス供給装置として利用でき、特に無アルカリのホウケイ酸ガラスのように溶融温度が高く、揮発しやすいガラス成分を含む溶融ガラスをフロートバスに供給するのに好適する。
1:供給パイプ
2:円筒管
3:扇形状部
4:平坦部
5:溶融ガラス供給部
6:溶融ガラス作製領域
7:フロートバス
8:ツイール
9:溶融スズ
10:フロートガラス
11:溶融ガラスレベル
12:開口部
13: リップタイル
14:天端
15:金具
16:吊り棒
17:白金または白金合金
18:平坦部
2:円筒管
3:扇形状部
4:平坦部
5:溶融ガラス供給部
6:溶融ガラス作製領域
7:フロートバス
8:ツイール
9:溶融スズ
10:フロートガラス
11:溶融ガラスレベル
12:開口部
13: リップタイル
14:天端
15:金具
16:吊り棒
17:白金または白金合金
18:平坦部
Claims (10)
- 溶融ガラス作製領域からフロートバスに溶融ガラスを移送するための供給パイプと、該供給パイプの下流側の開口部に昇降可能に設けられ、前記フロートバスへの溶融ガラス供給量を調節するためのツイールとを備える溶融ガラス供給装置であって、
前記ツイールは、前記開口部側に、ラウンド状に形成された領域を有し、
前記開口部の幅方向中央における上下方向寸法をhとした場合、前記ラウンド状に形成された領域の上下方向寸法は、0.4h以上である、溶融ガラス供給装置。 - 最下作業位置の前記ツイールと前記供給パイプの周壁との間隙をMとしたとき、最上作業位置の前記ツイールと前記供給パイプの周壁との最大間隙がM以上1.3M以下である請求項1に記載の溶融ガラス供給装置。
- 前記ラウンド状に形成された領域の少なくとも一部は、曲率半径Rが1.0h以下の曲面である請求項1又は2に記載の溶融ガラス供給装置。
- 前記間隙Mは、0<M≦30mmを満たし、前記上下方向寸法hは、30≦h≦300mmを満たす、請求項2に記載の溶融ガラス供給装置。
- 前記ツイールの少なくとも一部が白金または白金合金で被覆されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の溶融ガラス供給装置。
- 前記ツイールが通電加熱によって一定の温度に保持される請求項5に記載の溶融ガラス供給装置。
- 前記開口部は、前記ガラス作製領域の溶融ガラスレベルよりも低い位置に配置され、
前記供給パイプは、上流側から下流側に向かって所定の角度で幅方向に広がる扇形状部を有している請求項1〜6のいずれか一項に記載の溶融ガラス供給装置。 - 前記ラウンド状に形成された領域の上下方向寸法は、0.7h以上である請求項1または2に記載の溶融ガラス供給装置。
- 前記溶融ガラスは、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなる、請求項1または2に記載の溶融ガラス供給装置。
SiO2:50〜66%
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:9〜29.5%
ZrO2:0〜5% - 前記溶融ガラスは、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなる、請求項1または2に記載の溶融ガラス供給装置。
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%
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