JP6606983B2 - 板ガラス製造装置及び板ガラスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、板ガラス製造装置及び板ガラスの製造方法に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示すように、板ガラスの成形法の一種としてロールアウト法が知られている。ロールアウト法では、供給ノズルから溶融ガラスを流下させ、該供給ノズルの直下に配置された一対の成形ローラによって溶融ガラスを圧延して板ガラスを成形する。

特許第４７８８９５１号公報

上記のような板ガラス製造装置では、供給ノズルの支持が不安定であると、例えば供給ノズルの姿勢が傾いたり変形したりしてしまい、溶融ガラスが所望の態様で流下されず、このことが成形する板ガラスの形状等に影響を与えてしまう。このため、供給ノズルの安定した支持を可能とした構成が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、供給ノズルの安定した支持を可能とした板ガラス製造装置及び板ガラスの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決する板ガラス製造装置は、供給口を有する供給ノズルと、前記供給ノズルを支持する支持部材と、前記供給口から流下される溶融ガラスを圧延する一対の成形ローラとを備え、前記溶融ガラスをロールアウト成形して板ガラスを製造する板ガラス製造装置であって、前記支持部材を冷却するための冷却構造を備えている。

この構成によれば、供給ノズルを支持する支持部材が冷却構造によって冷却されるため、支持部材が高温となることを抑制でき、それにより、支持部材の歪み等の熱変形を抑制できる。従って、供給ノズルの安定した姿勢が維持されるため、溶融ガラスが供給ノズルから所望の態様で流下され、好適な板ガラスの成形が可能となる。

上記板ガラス製造装置において、前記支持部材に付着して該支持部材から落下する落下物を捕集する捕集部材を、前記支持部材の下方に備えていることが好ましい。
支持部材が上記冷却構造を備えることから、溶融ガラス中の揮発成分が支持部材に凝集付着しやすく、その付着した揮発成分が支持部材から落下するおそれがあるが、この構成によれば、支持部材からの落下物を捕集部材にて捕集することができる。このため、支持部材からの落下物が成形ローラや成形ローラ上の溶融ガラスに付着することを抑制することができ、その結果、成形ローラにて成形される板ガラスへの異物混入による品質低下を抑制できる。更に、支持部材からの落下物が成形ローラに付着した場合には、成形ローラを交換する必要が生じるため、成形ローラへの落下物の付着が抑制されることで、成形ローラの交換作業によるロスを抑えた効率的な板ガラスの製造が可能となる。

上記板ガラス製造装置において、前記捕集部材は、水平面に対して平行に配置された板状の部材であることが好ましい。
この構成によれば、捕集部材は、水平面に対して平行に配置された板状の部材であるため、支持部材からの落下物を捕集部材の板面上で捕集することができる。

上記板ガラス製造装置において、前記支持部材は、平面視長手方向を有する形状をなし、前記捕集部材は、前記支持部材の長手方向に沿って延在していることが好ましい。
この構成によれば、捕集部材が支持部材の長手方向に沿って延在するため、支持部材の下方のより広い範囲において落下物を捕集でき、その結果、板ガラスへの異物混入をより好適に抑制できる。

上記板ガラス製造装置において、前記支持部材には、前記捕集部材を保持するための保持部が設けられ、前記捕集部材は、前記保持部に設けられた載置部に載置されていることが好ましい。

この構成によれば、捕集部材は、載置部に載置される態様で支持部材の下方に配置されるため、捕集部材を容易に着脱することが可能となり、捕集部材の洗浄等のメンテナンスを容易に行うことが可能となる。

上記板ガラス製造装置において、前記冷却構造は、前記支持部材の内部に形成した流路に冷却液を流通させる構造であることが好ましい。
この構成によれば、冷却構造は、支持部材の内部に形成した流路に冷却液を流通させる構造であるため、支持部材を好適に冷却することが可能となる。

上記課題を解決する板ガラスの製造方法は、支持部材に支持された供給ノズルから溶融ガラスを一対の成形ローラ上に流下し、該一対の成形ローラにて前記溶融ガラスをロールアウト成形して板ガラスを製造する板ガラスの製造方法であって、前記支持部材が備える冷却構造によって該支持部材を冷却する。

この製造方法によれば、供給ノズルを支持する支持部材を冷却構造によって冷却するため、支持部材が高温となることを抑制でき、それにより、支持部材の歪み等の熱変形を抑制できる。従って、供給ノズルの安定した姿勢が維持されるため、溶融ガラスが供給ノズルから所望の態様で流下され、好適な板ガラスの成形が可能となる。

上記板ガラスの製造方法において、前記支持部材に付着してそこから落下する落下物を、前記支持部材の下方に配置した捕集部材によって捕集することが好ましい。
支持部材が上記冷却構造にて冷却されることから、溶融ガラス中の揮発成分が支持部材に凝集付着しやすく、その付着した揮発成分が支持部材から落下するおそれがあるが、この製造方法によれば、支持部材からの落下物を捕集部材にて捕集することができる。このため、支持部材からの落下物が成形ローラや成形ローラ上の溶融ガラスに付着することを抑制することができ、その結果、成形ローラにて成形される板ガラスへの異物混入による品質低下を抑制できる。更に、支持部材からの落下物が成形ローラに付着した場合には、成形ローラを交換する必要が生じるため、成形ローラへの落下物の付着が抑制されることで、成形ローラの交換作業によるロスを抑えた効率的な板ガラスの製造が可能となる。

本発明の板ガラス製造装置及び板ガラスの製造方法によれば、供給ノズルの安定した支持が可能となる。

実施形態の板ガラス製造装置を示す概略構成図である。 同形態の板ガラス製造装置の要部を示す側面図である。 同形態のオリフィス部を斜め下方から見た斜視図である。 同形態のオリフィス部の平面図である。

以下、板ガラス製造装置及び板ガラスの製造方法の一実施形態について説明する。なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。

図１に示すように、本実施形態の板ガラス製造装置１０は、ロールアウト法による板ガラスの製造手法を用いた設備である。この板ガラス製造装置１０は、溶融窯１１にて溶融された溶融ガラスＭＧをオリフィス部１２から一対の成形ローラ１３に対して流下し、該一対の成形ローラ１３の間で溶融ガラスＭＧを圧延して板ガラスＧを成形するようになっている。

図２、図３及び図４に示すように、オリフィス部１２は、溶融窯１１にて溶融された溶融ガラスの供給路を構成するフィーダ１４の出口に装着される。オリフィス部１２は、フィーダ１４の下面１４ａに固定される支持部材２１と、支持部材２１とフィーダ１４の下面１４ａとに挟持される供給ノズル２２と、支持部材２１の下方に配置された一対の捕集部材３１とを備えている。

支持部材２１は、ステンレス鋼等の金属材料からなる板状部材であって、その板面が水平面に対して平行となるようにフィーダ１４の下面１４ａに固定されている。また、支持部材２１は、平面視（鉛直方向視）において長手方向を有する矩形状をなし、支持部材２１の中央部には、供給ノズル２２が取り付けられる開口２１ａが形成されている。

供給ノズル２２は、クロム煉瓦やジルコン煉瓦等の耐火物よりなり、該供給ノズル２２の下面が支持部材２１の開口２１ａから下側に露出する態様で支持部材２１に装着されている。供給ノズル２２は、平面視において支持部材２１の長手方向に沿って長尺をなす矩形状をなしている。また、供給ノズル２２は、水平方向に延びるフランジ部２３を有し、このフランジ部２３がフィーダ１４の下面１４ａと支持部材２１とによって上下方向に挟持されている。

供給ノズル２２の中央部には、該供給ノズル２２を上下方向に貫通する貫通孔２４が形成されている。貫通孔２４は、支持部材２１の長手方向に沿って延びる長孔形状をなしている。この貫通孔２４は、オリフィス部１２がフィーダ１４に装着された状態において、フィーダ１４のガラス流通路１４ｂと連通され、該貫通孔２４には、ガラス流通路１４ｂから供給される溶融ガラスＭＧが流入される。そして、貫通孔２４の下端の供給口２５から一対の成形ローラ１３に向けて溶融ガラスＭＧが流下される。

上記の支持部材２１は、自身が高温になることを防ぐための冷却構造を備えている。
具体的には、図４に示すように、支持部材２１における開口２１ａの周囲には、冷却液が流通される流路２１ｂが例えばガンドリルマシン等によって開孔形成されている。流路２１ｂには、支持部材２１に接続された供給パイプ２６から冷却液が供給され、該冷却液は開口２１ａ（供給ノズル２２）の周囲を流通した後、支持部材２１に接続された排出パイプ２７に排出される。冷却液が流路２１ｂ内を流通する際に支持部材２１から熱を得ることで、支持部材２１が冷却される。

図２及び図３に示すように、支持部材２１の下方には、一対の捕集部材３１が配置されている。各捕集部材３１は、クロム煉瓦やジルコン煉瓦等の耐火物よりなり、支持部材２１に対して平行な板状をなしている。また、各捕集部材３１は、支持部材２１の長手方向（つまり、供給口２５の長手方向）に沿って延びる長尺をなしている。

各捕集部材３１は、支持部材２１の長手方向両端部にそれぞれ固定された保持部３２にて保持されている。なお、各保持部３２の支持部材２１に対する固定位置は、支持部材２１の下面２１ｃであってもよく、また、支持部材２１の長手方向端面や短手方向端面であってもよい。

各保持部３２には、該保持部３２を支持部材２１の長手方向に貫通する一対の保持孔３３が形成されている。各捕集部材３１は、各保持部３２の保持孔３３に長手方向に挿通されるとともに、各捕集部材３１の長手方向両端部がそれぞれ保持孔３３の内面下部に載置されている。この捕集部材３１の設置状態（保持孔３３に載置された状態）では、捕集部材３１の移動は、長手方向には規制されず、短手方向には保持孔３３の内面との当接によって規制されている。

このように各保持部３２に保持された一対の捕集部材３１は、供給口２５からの溶融ガラスＭＧの流下の妨げにならない位置に配置されている。詳しくは、図３及び図４に示すように、一対の捕集部材３１は、支持部材２１における供給ノズル２２（開口２１ａ）の短手方向両側の部位Ｘのそれぞれの下方において、支持部材２１の長手方向に沿ってそれぞれ配置されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図２に示すように、オリフィス部１２の供給ノズル２２の供給口２５から流下された溶融ガラスＭＧは、各捕集部材３１の間を通って一対の成形ローラ１３上に供給される。そして、一対の成形ローラ１３にて溶融ガラスＭＧが圧延されて板ガラスＧがロールアウト成形される。

このとき、供給ノズル２２を支持する支持部材２１は、溶融ガラスＭＧから生じる熱によって高温状況下に曝されることとなるが、前記冷却構造、すなわち、支持部材２１の内部における冷却液の流通によって支持部材２１の温度が高くなり過ぎないように維持される。これにより、支持部材２１の熱変形（歪み）が抑制されるため、該支持部材２１に支持される供給ノズル２２の姿勢が安定する。その結果、供給ノズル２２の姿勢が傾いて溶融ガラスＭＧの流下が乱れるといった不具合の発生が抑制されるため、好適な板ガラスＧの成形が可能となっている。

また、このように支持部材２１が冷却された状態であるため、溶融ガラスＭＧから揮発した成分が支持部材２１の近傍で冷やされ、該支持部材２１の特に下面２１ｃに凝集付着しやすい。この付着物が支持部材２１の下面２１ｃに蓄積されると、自重で落下するおそれがあるが、本実施形態では、その落下物Ｆを各捕集部材３１の上面３１ａ（板面）で捕集することが可能となっている。これにより、支持部材２１からの落下物Ｆが各成形ローラ１３や成形ローラ１３上の溶融ガラスＭＧに付着することを抑制でき、その結果、板ガラスＧに異物が混入することによる品質低下を抑制できる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）供給ノズル２２を支持する支持部材２１が冷却構造によって冷却されるため、支持部材２１が高温となることを抑制でき、それにより、支持部材２１の歪み等の熱変形を抑制できる。従って、供給ノズル２２の安定した姿勢が維持されるため、溶融ガラスＭＧが供給ノズル２２から所望の態様で流下され、好適な板ガラスＧの成形が可能となる。

（２）支持部材２１が前記冷却構造を備えることから、溶融ガラスＭＧ中の揮発成分が支持部材２１に凝集付着しやすく、その付着した揮発成分が支持部材２１から落下するおそれがあるが、本実施形態では、支持部材２１からの落下物Ｆを、支持部材２１の下方に設けた捕集部材３１によって捕集することができる。このため、支持部材２１からの落下物Ｆが成形ローラ１３や成形ローラ１３上の溶融ガラスＭＧに付着することを抑制することができ、その結果、成形ローラ１３にて成形される板ガラスＧへの異物混入による品質低下を抑制できる。

また、支持部材２１からの落下物Ｆが成形ローラ１３に付着した場合には、成形ローラ１３を交換する必要が生じるため、成形ローラ１３への落下物Ｆの付着が抑制されることで、成形ローラ１３の交換作業によるロスを抑えた効率的な板ガラスＧの製造が可能となる。

また、本実施形態では、供給ノズル２２から流下された溶融ガラスＭＧから揮発した成分は、支持部材２１の下面２１ｃと各捕集部材３１の上面３１ａとに集中して付着する。支持部材２１及び捕集部材３１は、取り外しが容易に構成されているため、支持部材２１及び捕集部材３１からの付着物の除去を容易に行うことができる。

（３）捕集部材３１は、水平面に対して平行に配置された板状の部材であるため、支持部材２１からの落下物Ｆを捕集部材３１の板面上で捕集することができる。
（４）支持部材２１は、平面視長手方向を有する形状をなし、捕集部材３１は、支持部材２１の長手方向に沿って延在している。このため、支持部材２１の下方のより広い範囲において落下物Ｆを捕集でき、その結果、板ガラスＧへの異物混入をより好適に抑制できる。

（５）支持部材２１には、捕集部材３１を保持するための保持部３２が設けられ、捕集部材３１は、保持部３２に設けられた載置部としての保持孔３３に載置される。これにより、捕集部材３１を設置する際には、保持部３２の保持孔３３に対して捕集部材３１を長手方向に挿入して載置するだけでよく、捕集部材３１を取り外す際には、捕集部材３１を保持孔３３から長手方向に抜き出すだけでよい。このように、捕集部材３１を容易に着脱することが可能となるため、捕集部材３１の洗浄等のメンテナンスを容易に行うことが可能となる。

（６）支持部材２１の冷却構造は、支持部材２１の内部に形成した流路に冷却液を流通させる構造（水冷構造）であるため、支持部材２１を好適に冷却することが可能となる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。

・上記実施形態では、捕集部材３１は、支持部材２１における供給ノズル２２（開口２１ａ）の短手方向側方の部位Ｘの下方に配置されたが、支持部材２１における供給ノズル２２（開口２１ａ）の長手方向側方の部位Ｙ（図３及び図４参照）の下方にも捕集部材が配置される構成としてもよい。この一例としては、例えば、支持部材２１の前記部位Ｙの下方において、捕集部材３１から支持部材２１の短手方向に沿って延びる延出部を形成する構成が考えられる。このような構成によれば、支持部材２１下方のより広範囲において落下物Ｆの捕集が可能となる。

・上記実施形態では、支持部材２１からの落下物Ｆが成形ローラ１３等に付着することを抑制する手段として捕集部材３１を設けたが、これに特に限定されるものではない。例えば、支持部材２１の下面２１ｃに煉瓦等よりなる断熱板を設けることで、支持部材２１周囲の雰囲気温度の低下が抑制されるため、溶融ガラスＭＧから揮発した成分が支持部材２１の下面（前記断熱板の下面）に付着することが抑制される。その結果、支持部材２１からの落下物が成形ローラ１３等に付着することを抑制できる。

・捕集部材３１の形状は上記実施形態の板状に限定されるものではなく、板状以外の形状としてもよいが、その場合であっても、捕集部材３１の上面３１ａが水平面に沿った平面状であることが前記落下物Ｆを好適に捕集する点で好ましい。

・上記実施形態では、捕集部材３１を保持する保持部３２が支持部材２１に固定されているが、捕集部材３１の支持構成は上記実施形態に限定されるものではなく、構成に応じて適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、支持部材２１及び供給ノズル２２は、平面視において長手方向を有する長方形をなすが、これ以外に例えば、平面視で正方形をなすように構成してもよく、また、平面視で矩形状以外の形状としてもよい。

・支持部材２１の冷却構造は前記水冷構造に限定されるものではなく、構成に応じて適宜変更してもよい。また、支持部材２１を冷却するための冷却構造は、支持部材２１自身が備える必要はなく、該冷却構造を支持部材２１とは別に構成してもよい。

・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

１０…板ガラス製造装置、１２…オリフィス部、１３…成形ローラ、２１…支持部材、２１ｂ…流路、２２…供給ノズル、２５…供給口、３１…捕集部材、３２…保持部、３３…保持孔（載置部）、ＭＧ…溶融ガラス、Ｇ…板ガラス。

Claims (8)

1. 供給口を有する供給ノズルと、前記供給ノズルを支持する支持部材と、前記供給口から流下される溶融ガラスを圧延する一対の成形ローラとを備え、前記溶融ガラスをロールアウト成形して板ガラスを製造する板ガラス製造装置であって、
   前記支持部材を冷却するための冷却構造を備え、
   さらに、前記支持部材に付着して該支持部材から落下する落下物を捕集する捕集部材を、前記支持部材の下方に備えていることを特徴とする板ガラス製造装置。
2. 前記捕集部材は、水平面に対して平行に配置された板状の部材であることを特徴とする請求項１に記載の板ガラス製造装置。
3. 前記支持部材は、平面視長手方向を有する形状をなし、
   前記捕集部材は、前記支持部材の長手方向に沿って延在していることを特徴とする請求項１又は２に記載の板ガラス製造装置。
4. 前記支持部材には、前記捕集部材を保持するための保持部が設けられ、
   前記捕集部材は、前記保持部に設けられた載置部に載置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の板ガラス製造装置。
5. 前記冷却構造は、前記支持部材の内部に形成した流路に冷却液を流通させる構造であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の板ガラス製造装置。
6. 供給口を有する供給ノズルと、前記供給ノズルを支持する支持部材と、前記供給口から流下される溶融ガラスを圧延する一対の成形ローラとを備え、前記溶融ガラスをロールアウト成形して板ガラスを製造する板ガラス製造装置であって、
   前記支持部材を冷却するための冷却構造を備え、
   前記冷却構造は、前記支持部材の内部に形成されるとともに冷却液が流通される流路を備え、
   前記支持部材と前記冷却構造の前記流路とが、前記供給ノズルの前記供給口の下面よりも上方に位置することを特徴とする板ガラス製造装置。
7. 支持部材に支持された供給ノズルの供給口から溶融ガラスを一対の成形ローラ上に流下し、該一対の成形ローラにて前記溶融ガラスをロールアウト成形して板ガラスを製造する板ガラスの製造方法であって、
   前記支持部材が備える冷却構造によって該支持部材を冷却し、
   前記支持部材に付着してそこから落下する落下物を、前記支持部材の下方に配置した捕集部材によって捕集することを特徴とする板ガラスの製造方法。
8. 支持部材に支持された供給ノズルの供給口から溶融ガラスを一対の成形ローラ上に流下し、該一対の成形ローラにて前記溶融ガラスをロールアウト成形して板ガラスを製造する板ガラスの製造方法であって、
   前記支持部材が備える冷却構造によって該支持部材を冷却し、
   前記冷却構造は、前記支持部材の内部に形成されるとともに冷却液が流通される流路を備え、
   前記支持部材と前記冷却構造の前記流路とが、前記供給ノズルの前記供給口の下面よりも上方に位置することを特徴とする板ガラスの製造方法。

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