JP6281747B2

JP6281747B2 - ガラス物品の製造装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP6281747B2
Application number: JP2014050287A
Authority: JP
Inventors: 仁金谷
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2018-02-21
Anticipated expiration: 2034-03-13
Also published as: CN106103363B; JP2015174779A; CN106103363A; WO2015137163A1

Description

本発明は、横向き姿勢で内部に溶融ガラスを流通させる貴金属製の溶融ガラス移送管を備えたガラス物品の製造装置およびその製造方法の改良に関する。

一般に、例えば、薄板ガラスなどのガラス物品を連続的に成形するガラス物品の製造装置の場合、ガラス溶解室でガラス原料を加熱して溶融ガラスに溶解した後、その溶融ガラスが、清澄工程や撹拌工程などの各種工程を経て成型装置（成形体）へと連続的に供給される。この際、ガラス溶解室で溶解された溶融ガラスは、溶融ガラス移送管の内部を流通させることで、成型装置まで移送される（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００７−１４５６６８号公報

ところで、溶融ガラス移送管は白金又は白金合金などの貴金属で形成されるため、非常に高価である。そのため、溶融ガラス移送管の厚みは、貴金属の使用量を減らすために、できるだけ薄く形成されるのが通例である。

しかしながら、溶融ガラス移送管の内部を流通する溶融ガラスは非常に高温であるため、経年と共に、溶融ガラス移送管を形成する貴金属が酸化して強度が低下するおそれがある。そのため、溶融ガラス移送管のうち横向き姿勢で配置された部分において、溶融ガラス移送管の上部が自重によって下方に撓むように変形するという問題が生じ得る。この場合、溶融ガラス移送管の内部に形成される溶融ガラスの流路が不当に狭くなり、溶融ガラスの流れが乱れる原因となる。その結果、溶融ガラス中に泡が発生するなどして、最終的なガラス物品の品質に悪影響を与えてしまう。

ここで、貴金属の使用量を増やして溶融ガラス移送管の強度を向上させることも考えられるが、上述のように白金などの貴金属は高価であり、設備コストの大幅な高騰を招くことになるため、実用的な対策とはなり得ない。

以上の実情に鑑み、本発明は、設備コストの高騰を招くことなく、溶融ガラス移送管を確実に補強することを課題とする。

上記課題を解決するために創案された本発明は、横向き姿勢で内部に溶融ガラスを流通させる貴金属製の溶融ガラス移送管を備えたガラス物品の製造装置において、非貴金属製
の補強部材が、前記溶融ガラス移送管の外周面の上部領域のみに前記溶融ガラス移送管の
周方向に沿って取り付けられていることを特徴とする。また、上記課題を解決するために創案された本発明は、横向き姿勢で貴金属製の溶融ガラス移送管の内部に溶融ガラスを流通させるガラス物品の製造方法であって、非貴金属製の補強部材が、前記溶融ガラス移送管の外周面の上部領域のみに前記溶融ガラス移送管の周方向に沿って取り付けられていることを特徴とする。

このような構成によれば、貴金属製の溶融ガラス移送管の外周面の上部領域が、溶融ガラス移送管とは別体である非貴金属製の補強部材によって補強される。この補強部材は、溶融ガラス移送管の周方向に沿って取り付けられているため、溶融ガラス移送管の上部領域の形状を補強部材によって維持することができる。そして、非貴金属製の補強部材によって、貴金属製の溶融ガラス移送管が補強されることから、貴金属の使用量を最小限に抑えることができる。また、非貴金属製の補強部材は溶融ガラス移送管の上部領域のみに設けられているため、溶融ガラス移送管の全周に亘って設けた場合に比べて、補強部材を形成する非貴金属材料の使用量も抑えることができる。したがって、溶融ガラス移送管を補強しつつ、設備コストの低廉化を確実に図ることができる。

上記の構成において、前記補強部材が、前記溶融ガラス移送管の外周面の半周以下の領域に取り付けられていることが好ましい。

このようにすれば、補強部材を溶融ガラス移送管の軸方向から挿入しなくても、溶融ガラス移送管の側方（例えば、管軸方向と直交する径方向）から溶融ガラス移送管の外周面に取り付けることができる。そのため、補強部材の取付作業が容易になる。

上記の構成において、前記溶融ガラス移送管の周方向における前記補強部材の両端部が、前記溶融ガラス移送管の周囲に配設された耐火物によって下方から支持されていることが好ましい。

このようにすれば、補強部材が耐火物間に架け渡された状態でアーチ状の姿勢を維持する。そのため、溶融ガラス移送管の上部領域は補強部材に吊り下げられた状態で支持されることになる。したがって、溶融ガラス移送管の上部領域の自重による変形をより確実に防止することができる。

上記の構成において、前記溶融ガラス移送管の外周面に周方向に沿って複数の係合部が一体的に設けられおり、前記係合部が、前記補強部材の外周面と係合する上部係合片を備えていることが好ましい。

このようにすれば、係合部の上部係合片によって、補強部材が溶融ガラス移送管の外周面から径方向外方に抜けるのを防止することができる。

上記の構成において、前記係合部が、前記溶融ガラス移送管の管軸方向における前記補強部材の両側面のそれぞれに係合する一対の側部係合片を備えていることが好ましい。

このようにすれば、係合部の一対の側部係合片によって、補強部材が溶融ガラス移送管の管軸方向に抜けるのを防止することができる。

上記の構成において、前記一対の側部係合片のうち、一方の前記側部係合片が、前記溶融ガラス移送管の外周面に連続しており、他方の前記側部係合片が、前記上部係合片に対して折り曲げ可能に設けられていることが好ましい。

このようにすれば、一方の側部係合片と上部係合片によって補強部材を位置決めした後、他方の側部係合片を補強部材の側面に係合するように折り曲げれば、補強部材を溶融ガラス移送管の外周面に簡単に固定することができる。

上記の構成において、前記補強部材は電鋳煉瓦で形成されていることが好ましい。

このようにすれば、設備コストの高騰を抑えつつ、補強部材の耐熱性や強度を容易に高めることができる。

以上のように本発明によれば、貴金属製の溶融ガラス移送管が、非貴金属製の補強部材によって補強されるため、設備コストの高騰を招くことなく、溶融ガラス移送管を確実に補強することができる。

本発明の一実施形態に係るガラス物品の製造装置の構成を示す図である。図１の溶融ガラス移送管を示す斜視図である。図１の溶融ガラス移送管の管軸方向と直交する断面図である。図３に示すＺ領域の拡大図である。図１の係合部を示す管軸方向の断面図である。溶融ガラス移送管の外周面に補強部材を取り付ける方法を説明するための図であって、（ａ）は取り付け作業の序盤の状態、（ｂ）は取り付け作業の中盤の状態、（ｃ）は取り付け作業の終盤の状態をそれぞれ示す。係合部の変形例を示す管軸方向の断面図である。溶融ガラス移送管の変形例を示す管軸方向と直交する断面図である。

以下、本発明の一実施形態を添付図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るガラス物品の製造装置１は、溶融ガラスＧからガラス物品としての板ガラスを製造するものである。この製造装置１は、上流端に配置された溶解室２の下流側に、清澄室３を介して撹拌槽４が通じており、この撹拌槽４に、その下流側で溶融ガラスＧの粘度調整を主として行う容積部であるポット５が通じている。更に、ポット５の下部には、下方に移行するに連れて径が漸次縮小する流路面積絞り部６が形成され、この流路面積絞り部６の下流端に小径管７が接続されると共に、この小径管７の下流側には、途中に曲成部８を有する大径管９が通じている。そして、この大径管９の下流端部１０から成形体１１に溶融ガラスＧが供給され、この成形体１１にて溶融ガラスＧが板状の形態とされる。

成形体１１は、この実施形態では、断面が略くさび形をなし、オーバーフローダウンドロー法を実行するものであって、次のようにして溶融ガラスＧを板状形態に成形する構成とされている。まず、成形体１１の上部に形成されたオーバーフロー溝（図示省略）に溶融ガラスＧを連続供給し、この溶融ガラスＧをオーバーフロー溝から溢れさせて成形体１１の両側の側壁面に沿って流下させる。そして、その流下させた溶融ガラスＧをそれぞれ成形体１１の下頂部で融合させて一枚の板状形態にする。その後、この形態の板状ガラス成形物が固化した段階で、これを引張りローラで挟持しつつ下方に引き抜くことにより、最終的に製品となるべき板ガラスが得られる。なお、このように製造された板ガラスは、例えば厚みが０．１〜１．０ｍｍであって、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ、有機ＥＬ照明、太陽電池などの基板や保護カバーに利用される。

そして、溶解室２と清澄室３の間、清澄室３と撹拌槽４の間、及び撹拌槽４とポット５の間が、横向き姿勢で配置された溶融ガラス移送管１２，１３，１４によって連結されている。なお、横向き姿勢とは、例えば水平面に対して±５０°の範囲内で傾斜した姿勢を含む。

これら溶融ガラス移送管１２，１３，１４は、実質的に同一の構成を備えているので、以下では、溶解室２と清澄室３との間を接続する溶融ガラス移送管１３を例にとって具体的な構成を説明する。

図２に示すように、溶融ガラス移送管１３は白金又は白金合金からなる円筒管である。溶融ガラス移送管１３の外周面１３ａの上部領域のみに、溶融ガラス移送管１３とは別体で形成された半円環状の補強部材１５が管軸方向Ｘに間隔を置いて複数取り付けられている。各補強部材１５は、溶融ガラス移送管１３の外周面１３ａの上部領域において、溶融ガラス移送管１３の周方向Ｙに連続している。

各補強部材１５は、電鋳煉瓦で形成されている。電鋳煉瓦としては、融点が高く強度が強いＺｒ_２Ｏ系電鋳煉瓦を用いることが好ましい。

各補強部材１５は、溶融ガラス移送管１３の外周面１３ａに一体的に設けられた係合部１６によって、溶融ガラス移送管１３の外周面１３ａに取り付けられている。係合部１６は、各補強部材１５の周方向に間隔を置いて複数設けられている。

図３に示すように、溶融ガラス移送管１３の周囲には、焼成煉瓦又は電鋳煉瓦などからなる耐火物１７，１８が配設されている。詳細には、溶融ガラス移送管１３の上部領域を包囲する耐火物１７および溶融ガラス移送管１３の下部領域を包囲する耐火物１８には、それぞれ円筒面状の凹部１７ａ，１８ａが形成されており、この凹部１７ａ，１８ａの間の空間に溶融ガラス移送管１３が収容される。

各補強部材１５の周方向両端面１５ａは、図４に示すように、略水平面（例えば、水平面に対する傾斜角が±３０°の範囲内）をなし、溶融ガラス移送管１３の下半分を包囲する耐火物１８と重なる載置領域Ｌを有する。そのため、各補強部材１５の周方向両端面１５ａは、耐火物１８の載置領域Ｌに対応する部分により下方から支持されている。すなわち、各補強部材１５は、耐火物１８間に架け渡され、アーチ状の姿勢で保持される。したがって、溶融ガラス移送管１３の上部領域は、アーチ状の姿勢を保った補強部材１５に吊り下げられた状態で支持される。

このようにすれば、溶融ガラス移送管１３の上部領域が、自重によって下方に撓むように変形するのを確実に防止することができる。また、補強部材１５は、非貴金属である電鋳煉瓦で形成されているため、貴金属で溶融ガラス移送管１３を補強する場合に比べて、非常に安価である。さらに、補強部材１５は溶融ガラス移送管１３の上部領域のみに設けられているため、補強部材を溶融ガラス移送管１３の全周に設ける場合に比べて、非貴金属である電鋳煉瓦の無駄を減らすこともできる。したがって、設備コストの低廉化を実現しつつ、溶融ガラス移送管１３を補強し、経年による溶融ガラス移送管１３の変形を抑制することができる。

ここで、この実施形態では、補強部材１５によって補強される溶融ガラス移送管１３の上部領域は、中心角αが１８０°の半円弧状の領域とされる。

図５に示すように、係合部１６は、補強部材１５の管軸方向に対向する両側面１５ｂ，１５ｃのそれぞれに係合する一対の側部係合片１６ａ，１６ｂと、補強部材１５の外周面１５ｄと係合する上部係合片１６ｃとを備えている。なお、係合部１６は、溶融ガラス移送管１３と同種の貴金属から形成される。

詳細には、第１の側部係合片１６ａが溶融ガラス移送管１３の外周面１３ａに溶接などによって一体化されている。第２の側部係合片１６ｂは、上部係合片１６ｃに対して折り曲げ可能とされるとともに、上部係合片１６ｃを介して一方の側部係合片１６ａに連続している。

補強部材１５を溶融ガラス移送管１３の外周面１３ａに取り付ける際には、まず、図６（ａ）に示すように、第２の側部係合片１６ｂを折り曲げずに伸ばした状態で、補強部材１５を溶融ガラス移送管１３の外周面１３ａに矢印Ａ方向から嵌め込む。次に、図６（ｂ）に示すように、矢印Ｂ方向に補強部材１５を移動させて、補強部材１５の側面１５ｂを第１の側部係合片１６ａに当接させる。その後、図６（ｃ）に示すように、第２の側部係合片１６ｂを矢印Ｃ方向に折り曲げて、補強部材１５の側面１５ｃに当接させる。これにより、係合部１６に対応する補強部材１５の周方向の一部領域が、係合部１６によって包み込まれる。その結果、溶融ガラス移送管１３の管軸方向の移動が第１の側部係合片１６ａ及び第２の側部係合片１６ｂによって規制されるとともに、溶融ガラス移送管１３の径方向の移動が上部係合片１６ｃによって規制され、溶融ガラス移送管１３が係合部１６によって溶融ガラス移送管１３の外周面１３ａに確実に取り付けられる。なお、補強部材１５と係合部１６が互いに密着している場合を図示しているが、両者１５，１６の間に隙間が設けられていてもよい。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。

上記の実施形態では、係合部１６が、第１の側部係合片１６ａ、第２の側部係合片１６ｂ及び上部係合片１６ｃで構成される場合を説明したが、図７に示すように、第２の側部係合片１６ｂを省略し、係合部１６を第１の側部係合片１６ａと上部係合片１６ｃのみで構成してもよい。

上記の実施形態では、補強部材１５を溶融ガラス移送管１３の外周面の上半分に設ける場合を説明したが、図８に示すように、補強部材１５によって補強される溶融ガラス移送管１３の上部領域は、中心角αが１８０°未満の円弧状の領域としてもよい。また、この場合でも、補強部材１５の周方向両端面１５ａは略水平面であることが好ましい。なお、補強部材１５によって補強される溶融ガラス移送管１３の上部領域の中心角αは、１２０〜１８０°の範囲であればよく、１６０〜１８０°の範囲であることが好ましい。

上記の実施形態では、補強部材１５の周方向両端面１５ａが耐火物１８によって下方から支持される場合を説明したが、補強部材１５の周方向両端面１５ａは耐火物１８で下方から支持しなくてもよい。この場合であっても、補強部材１５によって溶融ガラス移送管１３の剛性が増すため、補強効果は得られる。

１ガラス物品（板ガラス）の製造装置
２溶解室
３清澄室
４撹拌槽
５ポット
１１成形体
１２，１３，１４溶融ガラス移送管
１５補強部材
１６係合部
１６ａ第１の側部係合片
１６ｂ第２の側部係合片
１６ｃ上部係合片
１７，１８耐火物
Ｇ溶融ガラス

Claims

横向き姿勢で内部に溶融ガラスを流通させる貴金属製の溶融ガラス移送管を備えたガラス物品の製造装置において、
非貴金属製の補強部材が、前記溶融ガラス移送管の外周面の上部領域のみに前記溶融ガラス移送管の周方向に沿って取り付けられており、
前記溶融ガラス移送管の外周面に周方向に沿って複数の係合部が一体的に設けられると共に、前記係合部が、前記補強部材の外周面と係合する上部係合片を備えていることを特徴とするガラス物品の製造装置。
前記補強部材が、前記溶融ガラス移送管の外周面の半周以下の領域に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の製造装置。
前記溶融ガラス移送管の周方向における前記補強部材の両端部が、前記溶融ガラス移送管の周囲に配設された耐火物によって下方から支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス物品の製造装置。
前記係合部が、前記溶融ガラス移送管の管軸方向における前記補強部材の両側面のそれぞれに係合する一対の側部係合片を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス物品の製造装置。
前記一対の側部係合片のうち、一方の前記側部係合片が、前記溶融ガラス移送管の外周面に連続しており、他方の前記側部係合片が、前記上部係合片に対して折り曲げ可能に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のガラス物品の製造装置。
前記補強部材が、電鋳煉瓦で形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス物品の製造装置。
横向き姿勢で内部に溶融ガラスを流通させる貴金属製の溶融ガラス移送管を備えたガラス物品の製造装置において、
非貴金属製の補強部材が、前記溶融ガラス移送管の外周面の上部領域のみに前記溶融ガラス移送管の周方向に沿って取り付けられると共に、前記溶融ガラス移送管の周方向における前記補強部材の両端部が、前記溶融ガラス移送管の周囲に配設された耐火物によって下方から支持されていることを特徴とするガラス物品の製造装置。
横向き姿勢で貴金属製の溶融ガラス移送管の内部に溶融ガラスを流通させるガラス物品の製造方法であって、
非貴金属製の補強部材が、前記溶融ガラス移送管の外周面の上部領域のみに前記溶融ガラス移送管の周方向に沿って取り付けられており、
前記溶融ガラス移送管の外周面に周方向に沿って複数の係合部が一体的に設けられると共に、前記係合部が、前記補強部材の外周面と係合する上部係合片を備えていることを特徴とするガラス物品の製造方法。
横向き姿勢で貴金属製の溶融ガラス移送管の内部に溶融ガラスを流通させるガラス物品の製造方法であって、
非貴金属製の補強部材が、前記溶融ガラス移送管の外周面の上部領域のみに前記溶融ガラス移送管の周方向に沿って取り付けられると共に、前記溶融ガラス移送管の周方向における前記補強部材の両端部が、前記溶融ガラス移送管の周囲に配設された耐火物によって下方から支持されていることを特徴とするガラス物品の製造方法。