JPWO2011136148A1

JPWO2011136148A1 - 溶融ガラス供給装置

Info

Publication number: JPWO2011136148A1
Application number: JP2012512822A
Authority: JP
Inventors: 伊賀　元一; 元一伊賀; 哲史瀧口; 信之伴; 道人佐々木; 村上　敏英; 敏英村上; 健一増田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2011-04-22
Publication date: 2013-07-18
Anticipated expiration: 2031-04-22
Also published as: WO2011136148A1; KR101492703B1; TWI474987B; KR20130080782A; CN102869624B; TW201141804A; CN102869624A; JP5751252B2

Abstract

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に関する。

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）。

日本国特表２００５−５２７４５０号公報

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。

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。

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。
ＳｉＯ_２：５０〜６６％
Ａｌ_２Ｏ_３：１０．５〜２４％
Ｂ_２Ｏ_３：０〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜１４．５％
ＳｒＯ：０〜２４％
ＢａＯ：０〜１３．５％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５％
ＺｒＯ_２：０〜５％

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。
ＳｉＯ_２：５８〜６６％
Ａｌ_２Ｏ_３：１５〜２２％
Ｂ_２Ｏ_３：５〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜９％
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。

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る。図２（Ａ）は、図１の供給パイプの平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の右から見た側面図である。図３は、本発明の一実施形態に係るツイールの斜視図である。図４は、図１の溶融ガラス供給装置の部分拡大図である。図５は、本発明の他の実施形態に係るツイールの部分断面図である。図６は、本発明の他の実施形態に係るツイールの部分断面図である。図７は、ツイールを最上作業位置にしたときの断面図である。図８は、従来の溶融ガラス供給装置の斜視図である。

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。
ＳｉＯ_２：５０〜６６％
Ａｌ_２Ｏ_３：１０．５〜２４％
Ｂ_２Ｏ_３：０〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜１４．５％
ＳｒＯ：０〜２４％
ＢａＯ：０〜１３．５％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５％
ＺｒＯ_２：０〜５％

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。
ＳｉＯ_２：５８〜６６％
Ａｌ_２Ｏ_３：１５〜２２％
Ｂ_２Ｏ_３：５〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜９％
ＳｒＯ：３〜１２．５％
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、１０^３．５〜１０^４ｄＰａ・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（Ｍ_１）と下流端（開口部１２）の断面積（Ｍ_２）の比（Ｍ_１／Ｍ_２）が０．７〜１．３であることが好ましい。（Ｍ_１／Ｍ_２）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Ｍ_１、Ｍ_２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

Claims

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。
ＳｉＯ_２：５０〜６６％
Ａｌ_２Ｏ_３：１０．５〜２４％
Ｂ_２Ｏ_３：０〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜１４．５％
ＳｒＯ：０〜２４％
ＢａＯ：０〜１３．５％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５％
ＺｒＯ_２：０〜５％
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。
ＳｉＯ_２：５８〜６６％
Ａｌ_２Ｏ_３：１５〜２２％
Ｂ_２Ｏ_３：５〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜９％
ＳｒＯ：３〜１２．５％
ＢａＯ：０〜２％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％