JP7336022B2 - 大流量貴金属通路 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０２０年６月８日に中国国家知的財産権局に提出された出願番号が２０２０１０５１０８９３．Ｘであり、発明の名称が「大流量貴金属通路」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容が参照により本願に組み込まれる。

本発明は、電子ガラス製造装置の技術分野に関し、特に、第８．５世代以上の高世代ＴＦＴガラス基板の製造プロセスで使用される大流量貴金属通路に関する。

従来、ＴＦＴガラスの製造方法として、貴金属通路を利用してガラス液を処理する技術が最もよく用いられている。当該方法は、優れた耐熱性を持ち、直接通電加熱でき、延性がよいなど貴金属の利点によって、１６５０℃まで直接通電加熱可能である。ＴＦＴ基板ガラス液を高温で効果的に脱泡でき、高い品質で清澄及び均質化を行うできる効果を奏する。当該方法は、大量生産を容易に実現でき、ＴＦＴガラスの製造に主要な技術設備である。それに関するプロセスは、世界中の多くの特許や文献が記載している。例えば、中国の発明特許ＣＮ１０１９３５１４６Ｂには、１つの清澄化チェンバーと、１つの冷却チェンバーと、１つの攪拌チェンバーと、１つの均質化チェンバーと、１つの供給チェンバーとによる５段階の処理ステップで、５～２０トン／日のガラス液流量の清澄及び均質化を実現できるプラチナ通路内のガラス液処理方法が公開された。しかし、この方法の処理能力は限られており、２０トン／日を超えた大流量のガラス液の場合、必要となるプラチナチューブが大きいすぎるため、高温における機械的強度を確保できず、高い品質で安定した清澄化を実現できない。また、中国の発明特許ＣＮ１０５９４８４６２Ａは、プラチナ通路の加熱装置と方法、プラチナ通路及びガラスの生産システムを関する。この装置によって、交番磁界を生成させ、プラチナ通路に誘導電渦流を発生させ、電渦流がプラチナ通路を流れることで熱が発生して、プラチナ通路の均一加熱を実現した。しかし、当該発明には、大流量のガラス液に対する具体的な処理方法が含まれていない。

本発明は、従来の技術の不足を克服し、大流量貴金属通路を提供することを目的とする。

本願は、以下の技術案を提供する。

本願は、ガラス液混流攪拌区間を含む大流量貴金属通路であって、ガラス液混流攪拌区間の一端に少なくとも２つのガラス液加熱清澄化冷却区間が並列に接続され、ガラス液混流攪拌区間の他端に給液槽が連通され、前記ガラス液加熱清澄化冷却区間は、加熱通路を含み、加熱通路の一端に溶融窯が連通され、他端に清澄槽及び冷却通路が順次に連通され、前記ガラス液混流攪拌区間は、合流通路を含み、合流通路の一端に前記冷却通路が連通され、合流通路内で１組のスポイラーが配置され、合流通路の他端に攪拌通路が連通され、前記攪拌通路が少なくとも１つのガラス液攪拌槽を含み、ガラス液攪拌槽の液体排出口に給液槽が連通されていることを特徴とする、大流量貴金属通路を提供する。

本発明のいくつかの実施形態において、前記１組のスポイラーの各スポイラーはずれて配置され、蛇行流路は、１組のスポイラーの区画によって合流通路内で区画されている。

本発明のいくつかの実施形態において、合流通路の他端には、少なくとも１つのガラス液攪拌槽が順次に連通されており、隣り合う２つのガラス液攪拌槽の攪拌方向は異なる。

本発明のいくつかの実施形態において、前記加熱通路は、直径が１５０ｍｍ～３００ｍｍであり、長さが５００ｍｍ～１５００ｍｍであり、前記清澄槽は、直径が２５０ｍｍ～４００ｍｍであり、長さが３０００ｍｍ～８０００ｍｍであり、前記冷却通路は、直径が２２０ｍｍ～３６０ｍｍであり、長さが２０００ｍｍ～６０００ｍｍであり、前記合流通路は、直径が３００ｍｍ～５００ｍｍであり、長さが２０００ｍｍ～５０００ｍｍであり、前記ガラス液攪拌槽は、直径が３５０ｍｍ～５５０ｍｍであり、攪拌速度が２回転～２０回転／分であり、前記給液槽は、直径が３００ｍｍ～５００ｍｍであり、長さが１０００ｍｍ～２０００ｍｍである。

本発明のいくつかの実施形態において、前記加熱通路の動作中の最高温度は１６５０℃であり、前記清澄槽の動作中の最高温度は１６７０℃であり、前記冷却通路の動作中の温度は１５００℃～１５５０℃であり、前記給液槽の動作中の温度は１２００℃～１４００℃である。

本発明のいくつかの実施形態において、前記加熱通路、清澄槽、冷却通路、合流通路、ガラス液攪拌槽、スポイラー、及び給液槽は、プラチナ－ロジウム合金又はプラチナ－イリジウム合金又はプラチナから製造される。前記加熱通路、清澄槽、冷却通路、合流通路、ガラス液攪拌槽、スポイラー、及び給液槽は、それぞれ独立してプラチナ－ロジウム合金又はプラチナ－イリジウム合金又はプラチナからなり、同じであってもよく、異なってもよい。好ましくは、前記加熱通路、清澄槽、冷却通路、合流通路、ガラス液攪拌槽、スポイラー、及び給液槽は、同じのプラチナ－ロジウム合金又はプラチナ－イリジウム合金又はプラチナから製造される。

本発明の実施例の有利な効果
本発明の実施例に係る大流量貴金属通路は、技術設備が簡単であり、操作性が強く、清澄及び均質化の効果が優れている。少なくとも２本の並行するガラス液加熱清澄化冷却区間を設置することによって、大流量のガラス液の高温加熱清澄化を実現するとともに、高温区間でのプラチナの耐用年数及び高温における機械強度を十分に保証できる。高生産量を確保することを前提に、１本の大直径のガラス液通路が高温区間で大流量かつ高液位のガラス液の圧力により崩壊するリスクを回避できる。

本発明の実施例及び従来技術の技術案をより明確に説明するために、以下では、実施例及び従来技術に必要な図面を簡単に紹介する。以下に説明する図面は、本発明のいくつかの実施例に過ぎず、これらの図面に基づいて他の図面を得ることは当業者にとって明らかである。

図１は、本発明に係る実施例１～４のプロセスフローチャートである。

本発明の目的、技術案、及び利点をより明らかとするために、以下、図面を参照しながら実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。説明する実施例は、本発明の実施例の一部にすぎず、全ての実施例ではない。本発明における実施例に基づいて得られる他の全ての実施例が本発明の保護範囲に含まれることは当業者にとって明らかである。

実施例１：
本実施例に係る大流量貴金属通路は、図１に示すように、ガラス液混流攪拌区間１を含み、前記ガラス液混流攪拌区間１は直径４００ｍｍ長さ３０００ｍｍの合流通路１ａを含み、合流通路１ａの一端に前記２つの直径２８０ｍｍ長さ３０００ｍｍの冷却通路２ｃが連通され、合流通路１ａ内には１組のスポイラー１ｃが溶接されており、前記１組のスポイラー１ｃは８枚の互いにずれて配置されているスポイラー１ｃを含み、蛇行流路４は、これら８枚のスポイラー１ｃによって合流通路１ａ内で区画されている。

蛇行流路４の一端にある合流通路１ａには、直径が４００ｍｍで、回転速度が３回転／分で、攪拌方向がそれぞれ反時計回り、時計回り及び反時計回りである３つのガラス液攪拌槽１ｂが順次に連通されている。最後のガラス液攪拌槽１ｂの液体排出口には、直径３６０ｍｍ長さ１６００ｍｍの給液槽３が連通されている。

合流通路１ａの他端には、寸法及び構造が同じである２つのガラス液加熱清澄化冷却区間２が接続されており、前記ガラス液加熱清澄化冷却区間２は、直径２００ｍｍ長さ１０００ｍｍかつ一端が溶融窯５と連通する加熱通路２ａを含み、加熱通路２ａの他端には、直径３００ｍｍ長さ５０００ｍｍの清澄槽２ｂ及び冷却通路２ｃが順次に連通される。前記２つのガラス液加熱清澄化冷却区間２の冷却通路２ｃの液体排出端のいずれにも合流通路１ａが連通されている。

前述した加熱通路２ａ、清澄槽２ｂ、冷却通路２ｃ、合流通路１ａ、ガラス液攪拌槽１ｂ、スポイラー１ｃ、及び給液槽３は、いずれも貴金属であるプラチナロジウム合金から製造される。加熱通路２ａ、清澄槽２ｂ、冷却通路２ｃ、合流通路１ａ、及び給液槽３のいずれにも、電線及び熱電対が接続されており、前記電線及び熱電対のいずれも、図示しないコンソールに接続されている。コンソールは、熱電対から送信された信号により、検出された温度を確認して電流入力の電力を制御して、加熱通路２ａの動作温度を１６３０℃に、清澄槽２ｂの動作温度を１６５０℃に、冷却通路２ｃの動作温度を１５２０℃に、合流通路１ａの動作温度を１４７０℃に、給液槽３の動作温度を１３００℃に制御する。

最後に、ガラス液は給液槽３を通って溶融スズ槽に入って精密成形し、フロート法による第８．５世代ＴＴＦ－ＬＣＤガラス基板が製造される。後続の品質検査により、製造されたフロート法の第８．５世代ＴＦＴ－ＬＣＤガラス基板には気泡や縞がなかったことが分かる。本実施例のガラス窯は、１日あたりの溶融量が３５トン／日である。

実施例２：
本実施例に係る大流量貴金属通路は、図１に示すように、ガラス液混流攪拌区間１を含み、前記ガラス液混流攪拌区間１は直径３００ｍｍ長さ５０００ｍｍの合流通路１ａを含み、合流通路１ａの一端に前記２つの直径２２０ｍｍ長さ２０００ｍｍの冷却通路２ｃが連通され、合流通路１ａ内には１組のスポイラー１ｃが溶接されており、前記１組のスポイラー１ｃは５枚の互いにずれて配置されているスポイラー１ｃを含み、蛇行流路４は、これら５枚のスポイラー１ｃによって合流通路１ａ内で区画されている。

蛇行流路４の一端にある合流通路１ａには、直径が３５０ｍｍで、回転速度が８回転／分で、攪拌方向がそれぞれ時計回り、反時計回り及び時計回りである３つのガラス液攪拌槽１ｂが順次に連通されている。最後のガラス液攪拌槽１ｂの液体排出口には、直径３００ｍｍ長さ２０００ｍｍの給液槽３が連通されている。

合流通路１ａの他端には、寸法及び構造が同じである２つのガラス液加熱清澄化冷却区間２が接続されており、前記ガラス液加熱清澄化冷却区間２は、直径１５０ｍｍ長さが５００ｍｍかつ一端が溶融窯５と連通する加熱通路２ａを含み、加熱通路２ａの他端には、直径２５０ｍｍ長さ３０００ｍｍの清澄槽２ｂ及び冷却通路２ｃが順次に連通される。前記２つのガラス液加熱清澄化冷却区間２の冷却通路２ｃの液体排出端のいずれにも合流通路１ａが連通されている。

前述した加熱通路２ａ、清澄槽２ｂ、冷却通路２ｃ、合流通路１ａ、ガラス液攪拌槽１ｂ、スポイラー１ｃ、及び給液槽３は、いずれも貴金属であるプラチナから製造される。加熱通路２ａ、清澄槽２ｂ、冷却通路２ｃ、合流通路１ａ、及び給液槽３のいずれにも、電線及び熱電対が接続されており、前記電線及び熱電対のいずれも、図示されていないコンソールに接続されている。コンソールは、熱電対から送信された信号により、検出された温度を確認して電流入力の電力を制御して、加熱通路２ａの動作温度を１６２０℃に、清澄槽２ｂの動作温度を１６４０℃に、冷却通路２ｃの動作温度を１５００℃に、合流通路１ａの動作温度を１４５０℃に、給液槽３の動作温度を１２００℃に制御する。

最後に、ガラス液は給液槽３を通ってオーバーフロー槽に入って精密成形し、オーバーフロー法による第８．５世代ＴＦＴ－ＬＣＤガラス基板が製造される。後続の品質検査により、オーバーフロー法により製造された第８．５世代フロート法ＴＦＴ－ＬＣＤガラス基板には気泡や縞がなかったことが分かる。本実施例のガラス窯は、１日あたりの溶融量が２０トン／日である。

実施例３：
本実施例に係る大流量貴金属通路は、図１に示すように、ガラス液混流攪拌区間１を含み、前記ガラス液混流攪拌区間１は直径５００ｍｍ長さ２０００ｍｍの合流通路１ａを含み、合流通路１ａの一端に前記２つの直径３６０ｍｍ長さ６０００ｍｍの冷却通路２ｃが連通され、合流通路１ａ内には１組のスポイラー１ｃが溶接されており、前記１組のスポイラー１ｃは１２枚の互いにずれて配置されているスポイラー１ｃを含み、蛇行流路４は、これら１２枚のスポイラー１ｃによって合流通路１ａ内で区画されている。

蛇行流路４の一端にある合流通路１ａには、直径が５５０ｍｍで、回転速度が１８回転／分で、攪拌方向がそれぞれ反時計回り、時計回り及び反時計回りである３つのガラス液攪拌槽１ｂが順次に連通されている。最後のガラス液攪拌槽１ｂの液体排出口には、直径５００ｍｍ長さ１０００ｍｍの給液槽３が連通されている。

合流通路１ａの他端には、寸法及び構造が同じである２つのガラス液加熱清澄化冷却区間２が接続されており、前記ガラス液加熱清澄化冷却区間２は、直径３００ｍｍ長さ１５００ｍｍかつ一端が溶融窯５と連通する加熱通路２ａを含み、加熱通路２ａの他端には、直径４００ｍｍ長さ８０００ｍｍの清澄槽２ｂ及び冷却通路２ｃが順次に連通される。前記２つのガラス液加熱清澄化冷却区間２の冷却通路２ｃの液体排出端のいずれにも合流通路１ａが連通されている。

前述した加熱通路２ａ、清澄槽２ｂ、冷却通路２ｃ、合流通路１ａ、ガラス液攪拌槽１ｂ、スポイラー１ｃ、及び給液槽３は、いずれも貴金属であるプラチナイリジウム合金から製造される。加熱通路２ａ、清澄槽２ｂ、冷却通路２ｃ、合流通路１ａ、及び給液槽３のいずれにも、電線及び熱電対が接続されており、前記電線及び熱電対のいずれも、図示されていないコンソールに接続されている。コンソールは、熱電対から送信された信号により、検出された温度を確認して電流入力の電力を制御して、加熱通路２ａの動作温度を１６５０℃に、清澄槽２ｂの動作温度を１６７０℃に、冷却通路２ｃの動作温度を１５５０℃に、合流通路１ａの動作温度を１５００℃に、給液槽３の動作温度を１４００℃に制御する。

最後に、ガラス液は給液槽３を通って溶融スズ槽に入って精密成形し、フロート法による第１１世代ＴＴＦ－ＬＣＤガラス基板が製造される。後続の品質検査により、製造されたフロート法の第１１世代ＴＦＴ－ＬＣＤガラス基板に気泡や縞がなかったことが分かる。本実施例のガラス窯は、１日あたりの溶融量が１００トン／日である。

実施例４：
本実施例に係る大流量貴金属通路は、図１に示すように、ガラス液混流攪拌区間１を含み、前記ガラス液混流攪拌区間１は直径４５０ｍｍ長さ２６００ｍｍの合流通路１ａを含み、合流通路１ａの一端に前記２つの直径３３０ｍｍ長さ５５００ｍｍの冷却通路２ｃが連通され、合流通路１ａ内には１組のスポイラー１ｃが溶接されており、前記１組のスポイラー１ｃは１０枚の互いにずれて配置されているスポイラー１ｃを含み、蛇行流路４は、これら１０枚のスポイラー１ｃによって合流通路１ａ内で区画されている。

蛇行流路４の一端にある合流通路１ａには、直径が５００ｍｍで、回転速度が１３回転／分で、攪拌方向がそれぞれ時計回り、反時計回り及び時計回りである３つのガラス液攪拌槽１ｂが順次に連通されている。最後のガラス液攪拌槽１ｂの液体排出口には、直径４５０ｍｍ長さ１２００ｍｍの給液槽３が連通されている。

合流通路１ａの他端には、寸法及び構造が同じである２つのガラス液加熱清澄化冷却区間２が接続されており、前記ガラス液加熱清澄化冷却区間２は、直径２８０ｍｍ長さ１３００ｍｍかつ一端が溶融窯５と連通する加熱通路２ａを含み、加熱通路２ａの他端には、直径３８０ｍｍ長さ７０００ｍｍの清澄槽２ｂ及び冷却通路２ｃが順次に連通される。前記２つのガラス液加熱清澄化冷却区間２の冷却通路２ｃの液体排出端のいずれにも合流通路１ａが連通されている。

前述した加熱通路２ａ、清澄槽２ｂ、冷却通路２ｃ、合流通路１ａ、ガラス液攪拌槽１ｂ、スポイラー１ｃ、及び給液槽３は、いずれも貴金属であるプラチナイリジウム合金から製造される。加熱通路２ａ、清澄槽２ｂ、冷却通路２ｃ、合流通路１ａ、及び給液槽３のいずれにも、電線及び熱電対が接続されており、前記電線及び熱電対のいずれも、図示しないコンソールに接続されている。コンソールは、熱電対から送信された信号により、検出された温度を確認して電流入力の電力を制御して、加熱通路２ａの動作温度を１６５０℃に、清澄槽２ｂの動作温度を１６５０℃に、冷却通路２ｃの動作温度を１５１０℃に、合流通路１ａの動作温度を１４７０℃に、給液槽３の動作温度を１３５０℃に制御する。

最後に、ガラス液は給液槽３を通ってオーバーフロー槽に入って精密成形し、オーバーフロー法による第１０．５世代ＴＦＴ－ＬＣＤガラス基板が製造される。後続の品質検査により、オーバーフロー法により製造された第１０．５世代フロート法ＴＦＴ－ＬＣＤガラス基板に気泡や縞がなかったことが分かる。本実施例のガラス窯は、１日あたりの溶融量が７０トン／日である。

以上の説明は、本発明の好ましい実施形態にすぎない。なお、当業者にとって、本発明の主旨から逸脱しない前提での様々な改善や変更は可能であり、これらは全て本発明の保護範囲に属する。

１－ガラス液混流攪拌区間、１ａ－合流通路、１ｂ－ガラス液攪拌槽、１ｃ－スポイラー、２－ガラス液加熱清澄化冷却区間、２ａ－加熱通路、２ｂ－清澄槽、２ｃ－冷却通路、３－給液槽、４－蛇行流路、５－溶融窯。

Claims (3)

1. ガラス液混流攪拌区間（１）を含む大流量貴金属通路であって、
   ガラス液混流攪拌区間（１）の一端に少なくとも２つのガラス液加熱清澄化冷却区間（２）が並列に接続され、ガラス液混流攪拌区間（１）の他端に給液槽（３）が連通され、
   前記ガラス液加熱清澄化冷却区間（２）は、加熱通路（２ａ）を含み、加熱通路（２ａ）の一端に溶融窯（５）が連通され、他端に清澄槽（２ｂ）及び冷却通路（２ｃ）が順次に連通され、
   前記ガラス液混流攪拌区間（１）は、合流通路（１ａ）を含み、合流通路（１ａ）の一端に前記冷却通路（２ｃ）が連通され、合流通路（１ａ）内に１組のスポイラー（１ｃ）が配置され、合流通路（１ａ）の他端に攪拌通路が連通され、前記攪拌通路が少なくとも１つのガラス液攪拌槽（１ｂ）を含み、ガラス液攪拌槽（１ｂ）の液体排出口に給液槽（３）が連通されており、
   前記１組のスポイラー（１ｃ）の各スポイラー（１ｃ）がずれて配置され、蛇行流路（４）は、１組のスポイラー（１ｃ）の区画によって合流通路（１ａ）内で区画されており、
   合流通路（１ａ）の他端には、少なくとも１つのガラス液攪拌槽（１ｂ）が順次に連通されており、隣り合う２つのガラス液攪拌槽（１ｂ）の攪拌方向が異なる
   ことを特徴とする、大流量貴金属通路。
2. 前記加熱通路（２ａ）は、直径が１５０ｍｍ～３００ｍｍであり、長さが５００ｍｍ～１５００ｍｍであり、
   前記清澄槽（２ｂ）は、直径が２５０ｍｍ～４００ｍｍであり、長さが３０００ｍｍ～８０００ｍｍであり、
   前記冷却通路（２ｃ）は、直径が２２０ｍｍ～３６０ｍｍであり、長さが２０００ｍｍ～６０００ｍｍであり、
   前記合流通路（１ａ）は、直径が３００ｍｍ～５００ｍｍであり、長さが２０００ｍｍ～５０００ｍｍであり、
   前記ガラス液攪拌槽（１ｂ）は、直径が３５０ｍｍ～５５０ｍｍであり、攪拌速度が２回転～２０回転／分であり、
   前記給液槽（３）は、直径が３００ｍｍ～５００ｍｍであり、長さが１０００ｍｍ～２０００ｍｍである
   ことを特徴とする、請求項１に記載の大流量貴金属通路。
3. 前記加熱通路（２ａ）、清澄槽（２ｂ）、冷却通路（２ｃ）、合流通路（１ａ）、ガラス液攪拌槽（１ｂ）、スポイラー（１ｃ）、及び給液槽（３）は、プラチナ－ロジウム合金又はプラチナ－イリジウム合金又はプラチナから製造される
   ことを特徴とする、請求項１に記載の大流量貴金属通路。