KR101133391B1

KR101133391B1 - 유리 시트 형성 장치

Info

Publication number: KR101133391B1
Application number: KR1020067027928A
Authority: KR
Inventors: 랜디 엘 로드; 존 에이 아다모위츠; 올루스 엔 보라타브
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2012-04-10
Also published as: WO2005121182A3; EP1765737B1; CN1984849A; US20050268658A1; KR20070022120A; CN103011564A; EP1765737A2; WO2005121182A2; TW200604117A; TWI302523B; DE602005026656D1

Abstract

유리 시트(605)를 형성하기 위한 유리 제조 시스템(100)에 사용되는 형성 장치(635)가 여기에 기술된다. 형성 장치(635)는 몸체(722) 내에 형성된 트로프(706) 안으로 흐르고 트로프(706)의 양 톱 표면들(726a 및 726b)을 넘쳐 흐르고 두 측면들(708a 및 708b)이 함께 모이는 곳에서 함께 융합하기 이전에 몸체(722)의 두 측면들(708a 및 708b) 아래로 흘러 내려 유리 시트(605)를 형성하기 위한 용융 유리(626)를 받아들이는 유입구(702)를 갖는 몸체(722)를 포함한다. 트로프(706)는 바닥 표면(716) 및 그 위에 형성된 내장 물체(718)를 갖고 이들의 크기는 소망하는 질량 분포의 용융 유리(726)가 트로프(706)의 톱 표면들(726a 및 726b)을 넘쳐 흐를 수 있게 하여 유리 시트(605)의 생산을 가능하게 한다.

유리 제조 시스템, 유리 시트, 형성 장치, 트로프, 질량 분포, 용융 유리

Description

유리 시트 형성 장치 {Glass sheet forming apparatus}

본 발명은 그 내용이 참조로써 이 문서에 결합된 2004년 6월 2일자 출원된 미국 특허출원번호 제10/859,248호에 대한 우선권주장의 이점을 청구한다.

본 발명은 유리 시트(glass sheet)를 형성하기 위한 유리 제조 시스템(glass manufacturing system) 내에 사용되는 형성 장치(forming apparatus; 예컨대, 아이소파이프; isopipe)에 관한 것이다.

코닝 인코포레이티드(Corning Inc.)는 평면 패널 디스플레이와 같은 다양한 장치들에 사용될 수 있는 고품질의 박형 유리 기판들을 형성하기 위해 사용되는 융합 공정(fusion process; 예컨대, 다운드로 공정; downdraw process)으로 알려진 공정을 개발하였다. 융합 공정은 평면 패널 디스플레이에 사용되는 유리 기판을 제조하기에 바람직한 기술이며, 이는 이 공정이 그 표면이 다른 방법에 의해 제조된 유리 기판에 비교하여 우수한 평평성(flatness) 및 평활도(smoothness)를 갖는 유리 기판을 제조할 수 있기 때문이다. 이 융합 공정은 그 내용이 참조로써 이 문서에 통합된 미국 특허 제3,338,696호 및 제3,682,609호에 기술되어 있다.

융합 공정은 용융 유리(molten glass)가 양 측면 아래로 흘러 내리고 바닥에서 만나 단일 유리 시트를 형성하는 아이소파이프(예컨대, 형성 장치)로 칭해지는 특정 형상의 내화성 블록(refractory block)을 이용한다. 도 1 내지 3에 도시된 것처럼, 통상의 형성 장치(100)는 트로프(106; trough, 예컨대, 보; weir) 안으로 흐른 후 루트(110; root)에서 함께 융합되기 이전에 두 측면들(108a 및 108b) 아래로 흘러내리는 용융 유리(104)를 받아들이는 유입구(102)를 포함한다. 루트(110)는 두 측면들(108a 및 108b)이 함께 모이는 곳이고 그리고 용융 유리가 아래로 인발되고 냉각되어 유리 시트(112)를 형성하기 이전에 용융 유리(104)의 두 개의 오버플로우 벽이 다시 합쳐지는 곳이다.

통상의 형성 장치(100)에서, 흐르는 용융 유리(104)는 트로프(106)를 넘쳐 흐르고 그리고 중력 및 용융 유리(104)를 인발하는 당김 롤러(도시되지 않음)의 힘에 의해서 측벽들(108a 및 108b) 아래로 흘러내리고 루트(110) 근처의 영역에서 박형이 되어 소망의 유리 시트(112)를 형성한다. 용융 유리(104)가 그를 통해 움직이는 트로프(106)의 단면 부분의 높이 및 폭은 트로프(106)의 각 단면에서의 용융 유리(104)의 흐름 비 및 소망의 질량 분포를 결정한 이후에 얻어질 수 있다. 미국 특허 제3,338,696호에 일반적으로 기술된 흐름 비 수식은 다음의 수학식 1에 의해 주어진다:

여기서, Q는 통상의 위로 개방된 트로프의 임의의 단면에서의 흐름비;

w는 통상의 위로 개방된 트로프의 채널 폭;

α는 통상의 위로 개방된 트로프의 개구율 또는 높이 대 폭;

β_n는 (2n+1)/π/4에 의해 주어진 변수;

ρ는 용융 유리의 밀도;

μ는 용융 유리의 점성;

φ는 통상의 위로 개방된 트로프상의 평행한 상부 표면들 및 수평 평면 사이의 각;

g는 980 ㎝/sec² 이다.

트로프(106)의 각 단면에 규정된 용융 유리(104)의 흐름 비(Q; flow rate)의 양은 설계 기준(design criteria)으로서 특정된 용융 유리(104)의 소망의 목표 질량 분포를 결정한 이후에 결정된다. dQ/dz로 표시되는 트로프(106)를 따라 용융 유리(104)의 양의 감소량은 대응하는 트로프(106)의 채널 기하형상을 결정하며, 여기서 트로프(106) 내 채널 높이 및 폭은 채널 위치(z)의 함수이다. 변화 dQ/dz는 주로 트로프(106)를 떠나는 용융 유리(104)의 오버플로우 흐름의 결과에 기인한다. 특히, 트로프(106) 내에서 줄어드는 흐르는 용융 유리(104)의 질량은 트로프(106)를 넘쳐 흐르는 용융 유리(104)의 질량과 동일하다(도 4 참조). 또한, 도 4에서 도시될 수 있듯이, 유입구(102)로부터 가장 먼 트로프(106)의 단부(114)에서, 트로프(106) 내에 더 이상 어떠한 용융 유리(104)가 존재하지 않는다. 용융 유리(104)가 단부(114)에 도달할 때까지 용융 유리(104)의 오버플로우 질량은 트로프(106)의 유입구(102)로 들어오는 용융 유리(104)의 질량과 동일하다는 점이 명백해질 것이다.

상술한 알고리즘이 결정하는 통상 형상의 트로프(106)가 도 5에 존재한다. 도시된 것처럼, 채널 흐름 위치(z)의 함수인 트로프(106)의 수학적으로 그려진 채널 높이는 트로프(106)의 압축 단부(114; compression end)에 도달함에 따라 높이에서 급격한 감소를 가져온다. 사실, 도 5에 도시된 것과 같이 트로프(106)의 압축 단부에서 매우 급격한 감소를 갖는 트로프(106)의 굴곡 형상(contour shape)을 항상 가져오는 흐름 조건(flow condition)의 넓은 영역이 존재한다. 종래의 형성 장치(100)가 일반적으로 유리 시트(112)를 형성하기 위하여 잘 작업하고 있음에도, 이는 몇몇 단점을 갖는다. 즉, 트로프(106) 내에서 날카로운 감소 높이 굴곡을 만드는 것이 어려울 수 있다(도 5 참조). 따라서, 통상의 형성 장치(100)의 상술한 단점들 및 다른 단점들을 해결하는 새로운 형성 장치에 대한 요구가 존재한다. 이러한 요구 및 다른 요구는 본 발명의 형성 장치에 의해서 만족된다.

본 발명의 형성 장치는 몸체 내에 형성된 트로프 안으로 흐른 후 트로프의 두 개의 톱 표면들을 넘쳐 흘러 두 개의 측면들이 함께 모이는 곳에서 함께 융합하기 이전에 몸체의 두 개의 측면들 아래로 흘러 내려 유리 시트를 형성하기 위한 용융 유리를 받아들이는 유입구를 갖는 몸체를 포함한다. 특히, 트로프는 바닥 표면을 갖고 여기서 트로프의 바닥 표면 및 톱 표면들 사이의 높이는 바닥 표면이 유입구로부터 연장되는 소정의 방식으로 변화한다. 또한 트로프는 바닥 표면 위에 형성된 내장 물체를 갖고 이들 바닥 표면 및 내장 물체의 크기는 소망하는 질량 분포의 용융 유리가 트로프의 톱 표면들을 넘쳐 흐를 수 있게 하여 유리 시트의 생산을 촉진한다. 본 발명은 또한 (1) 유리 시트를 형성하기 위한 형성 장치를 사용하는 유리 제조 시스템; 및 (2) 형성 장치를 이용하여 제조된 유리 시트를 포함한다.

본 발명의 보다 완전한 이해가 첨부된 도면과 결부하여 뒤따르는 상세한 설명을 참조함으로써 얻어질 수 있으며, 이때 각 도면은 다음과 같다:

도 1은 통상의 형성 장치의 부분 단면 측면 입면도이고(종래기술);

도 2는 도 1에 도시된 통상의 형성 장치의 횡단면도이고(종래기술);

도 3은 도 1에 도시된 통상의 형성 장치의 평면도이고(종래기술);

도 4는 도 1에 도시된 통상의 형성 장치 내에서 트로프에 따른 위치 대 용융 유리의 흐름 비를 도시한 그래프이고(종래기술);

도 5는 도 1에 도시된 통상의 형성 장치 내에서 전형적인 트로프의 굴곡을 도시한 그래프이고(종래기술);

도 6은 본 발명에 따른 형성 장치를 포함하는 전형적인 유리 제조 시스템의 블록도이고;

도 7은 도 6에 도시된 유리 제조 시스템 내에 사용될 수 있는 전형적인 형성 장치의 사시도이고;

도 8은 도 7에 도시된 형성 장치의 부분 단면 입면도이고;

도 9는 도 7에 도시된 형성 장치의 횡단면도이고;

도 10은 도 7에 도시된 형성 장치의 평면도이고;

도 11은 도 7에 도시된 형성 장치의 트로프 내에 위치한 내장 물체의 사시도이고;

도 12는 도 7에 도시된 형성 장치 내 내장 물체를 갖는 트로프의 굴곡을 도시한 그래프이고;

도 13a 내지 도 13d는 도 7에 도시된 형성 장치의 트로프 내에 배치될 수 있는 전형적인 내장 물체들의 횡단면을 도시한 도이고;

도 14a는 본 발명의 일 양태에 따라 트로프 내 용융 유리의 흐름을 조정하는 것을 돕는 것에 덧붙여 용융 유리의 흐름을 트로프 내 채널 대칭축으로부터 멀어지도록 이끌 수 있는 형성 장치의 트로프 내에 위치한 전형적인 내장 물체의 측면도이고; 그리고

도 14b는 본 발명의 다른 양태에 따라 트로프 내 용융 유리의 흐름을 조정하는 것을 돕는 것에 덧붙여 용융 유리의 흐름을 트로프 내 채널 대칭축으로부터 멀어지도록 이끌 수 있는 형성 장치의 트로프 내에 위치한 전형적인 내장 물체의 측면도이다.

도 6을 참조하면, 유리 시트(605)를 제조하기 위하여 다운드로(downdraw) 융합 공정을 이용하는 전형적인 유리 제조 시스템(600; glass manufacturing system)의 개략적 도면이 도시된다. 유리 제조 시스템(600)은 용융 용기(610; melting vessel), 정련 용기(615; fining vessel), 혼합 용기(620; mixing vessel, 예컨대, 교반 챔버; stir chamber), 이송 용기(625; delivery vessel, 예컨대, 접시; bowl) 및 형성 장치(635, 예컨대, 아이소파이프; isopipe)를 포함한다. 용융 용기(610)는 유리의 일단의 재료가 화살표 612에 의해 도시된 것처럼 안내되고 그리고 용융되어 용융 유리(626)를 형성하는 곳이다. 정련 용기(615; 예컨대, 정제 튜브; finer tube)는 용융 용기(610)로부터 용융 유리(이 시점에서 도시되지 않음)를 받아들이고 그리고 그 안에서 용융 유리(626)로부터 거품(bubbles)이 제거되는 고온 처리 영역을 갖는다. 정련 용기(615)는 정제 - 교반 챔버 연결 튜브(622)에 의해 혼합 용기(620; 예컨대, 교반 챔버)로 연결된다. 그리고, 혼합 용기(620)는 교반 챔버 - 접시 연결 튜브(627)에 의해 이송 용기(625)로 연결된다. 이송 용기(625)는 하강관(630; downcomer)을 통해 용융 유리(626)를 유입구(632)로 그리고 유리 시트(605)를 형성하는 형성 장치(635; 예컨대, 아이소파이프) 안으로 이송한다. 형성 장치(635; 예컨대, 아이소파이프)의 다양한 실시형태들이 도 7 내지 도 14를 참조하여 아래에서 더욱 상세하게 도시된다.

도 7 내지 도 11을 참조하면, 유리 제조 시스템(600) 내에서 사용될 수 있는 전형적인 형성 장치(635)의 다양한 도들이 도시된다. 형성 장치(635)는 그 안에 형성된 내장 물체(718; embedded object, 도 11 참조)를 포함하는 트로프(706; trough) 안으로 흐른 후 넘쳐 흘러 루트(7; root)에서 함께 융합되기 이전에 두 개의 측면들(708a 및 708b) 아래로 흘러내리는 용융 유리(626)를 받아들이는 유입구(702)를 갖는다. 루트(710)는 두 측면들(708a 및 708b)이 함께 모이는 곳이고 그리고 유리 기판(605)을 생성하기 위하여 아래로 인발되고 냉각되기 이전에 두 개의 용융 유리(626)의 오버플로우 벽이 합쳐지는 곳이다. 내장 물체(718)의 존재가 통상의 형성 장치(100)의 트로프(106) 내 날카롭게 감소하는 높이 굴곡의 제조와 관련된 어려움에 비교하여 새로운 트로프(706)의 제조를 용이하게 하기 때문에, 형성 장치(600)는 통상의 형성 장치(100)에 대해 현저하게 개선된다. 몇몇 전형적인 종류에 대한 더욱 상세한 논의, 내장 물체(718)의 날카로움 및 다른 이점들이 도 8 내지 도 14와 관련하여 이하에 제공된다.

바람직한 실시형태에서, 형성 장치(635)는 개구(aperture) 또는 유입구(702)를 통해 트로프(706)로 용융 유리(626)를 제공하는 공급 파이프(712)를 포함한다. 트로프(706)는 트로프(706)의 바닥을 형성하는 굴곡의 바닥 표면(716) 및 내장 물체(718; 예컨대, 내장 쟁기; embedded plow)에 대하여 실질적으로 수직한 관계를 갖는 그러나 다른 형태의 관계를 가질 수 있도록 도시된 내부 측벽들(714a 및 714b)에 의해 경계가 한정된다. 그 폭을 따라 일정한 또는 균일한 소망의 횡단 폭을 갖는 유리 시트(605)를 제조하는 것을 가능하게 하기 위하여, 용융 유리(626)는 용융 유리(626)의 흐름을 정밀하게 계측할 수 있는 정확하게 굴곡진 위로 개방된 트로프(706) 안으로 흐름에 따라 낮은 유효낙차(low effective head)를 갖는다.

굴곡진 바닥 표면(716) 및 내장 물체(718)는 유입구(702)로부터 가장 먼 단부인 단부(720)에서 얕아지는 수학적으로 묘사된 패턴을 갖는다. 이 실시형태에서 도시된 것처럼, 트로프(706)의 바닥 표면(716) 및 톱 표면들(726a 및 726b) 사이의 높이는 유입구(702)로부터 단부 702를 향해 이동함에 따라 감소한다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 높이는 바닥 표면(716) 및 톱 표면들(726a 및 726b) 사이에서 다양한 방식으로 변화할 수 있다. 모든 실시형태들에서, 트로프(706)는 소망의 두께의 용융 유리(626)가 트로프(706)의 톱 표면들(726a 및 726b)을 넘쳐서 유리 시트(605)의 제조를 가능하게 하도록 하기 위하여 굴곡지고 그리고 설계된다.

형성 장치(635)는 대향하여 배치된 수렴하는 측벽들(708a 및 708b)을 이용한 쐐기/웨지 형상 몸체(722; cuneiform/wedge shaped body)를 갖는다. 바닥 표면(716) 및 내장 물체(718)를 갖는 트로프(706)는 웨지 형상 몸체(722)의 상부 표면상에 길이 방향으로 위치한다. 몸체(722)는 조정가능한 롤러, 웨지, 캠 또는 다른 장치(도시되지 않음)와 같은 장치에 의해서 측벽들(708a 및 708b) 위의 평행한 상부 단부들 또는 표면들(726a 및 726b)의 수평선으로부터의 각 변화량(angle variation)인 φ로 도시된 소망의 틸트각(tilt angle)을 제공하도록 회전축으로 조정될 수 있다.

공정 중에, 용융 유리(626)는 공급 파이프(712) 및 유입구(702)를 통하여 트로프(706)로 진입한다. 그리고 나서, 용융 유리(626)는 트로프(706)의 평행한 상부 표면들(726a 및 726b)을 넘쳐 분출하고, 나누어지고, 그리고 웨지 형상 몸체(722)의 대향하여 배치된 수렴하는 측벽들(708a 및 708b)의 각 측면 아래로 흘러내린다. 웨지 부분의 바닥에서, 나누어진 용융 유리(626)는 재결합하여 매우 평평하고 평활한 표면을 갖는 단일 유리 시트(605)를 형성한다. 높은 표면 품질은 분할되고 대향하여 배치된 수렴하는 측벽들(708a 및 708b) 아래로 흘러내리는 용융 유리의 자유 표면(728), 그리고 형성 장치(635)의 외측면과 접촉하게 되는 용융 유리(626)의 이러한 부분 없이 유리 시트(605)의 외부 표면을 형성함으로부터 얻어진 다.

트로프(706)는 물리적 모델링(physical modeling) 또는 수학적 모델링(mathematical modeling)에 의해 경험적으로 크기가 정해질 수 있는 바닥 표면(716) 및 내장 물체(716)를 가지며 이러한 바닥 표면 및 내장 물제의 크기는 소망하는 질량 분포의 용융 유리(626)가 측벽들((708a 및 708b)을 넘쳐 흐르게 하는 것을 보증한다. 트로프(706)의 크기를 정하는 한 방법은 날카로운 단부를 갖지만 내장 물체를 갖지 않는 트로프(106)를 구비한 통상의 형성 장치(100)에 의해 행해지는 것과 같이 상부 표면들(726a 및 726b)에 걸쳐 동일한 질량 분포의 용융 유리(626)를 전달할 있는 크기로 하는 방법이다.(도 5 및 도 11을 비교한다). 도 11에 도시된 바와 같이, 형성 장치(635)는 Zstart로 지시된 위치에서 시작하는 내장 물체(718)를 갖는다. 통상의 형성 장치(100) 및 새로운 형성 장치(635)가 동일한 것을 수행하도록 하기 위하여, 이들은 동일한 질량 분포 및 흐름 비(Q)를 가질 필요가 있다. 동일한 흐름 비(Q)를 얻기 위하여 상술한 흐름 수식(예컨대, 수학식 1):

여기서, Q는 트로프(106)의 임의의 단면에서의 흐름비;

w는 트로프(106)의 채널 폭;

α는 트로프(106)의 개구율 또는 높이 대 폭;

β_n는 (2n+1)/π/4에 의해 주어진 변수;

ρ는 용융 유리(104)의 밀도;

μ는 용융 유리(104)의 점성;

φ는 트로프(106)상의 평행한 상부 표면들 및 수평 평면 사이의 각;

g는 중력 980 ㎝/sec²

을 검토할 필요가 있다.

형성 장치(635)를 참조하면, β_n = (2n+1)/π/4 인 경우에 각괄호([,])의 항목은 트로프(706)의 단부(720)에서 하나(one; unity)로 접근한다. 이는 진실이며, 왜냐하면: 내장 물체(718)가 배치되는 트로프(706)의 단면 부분(720)이 채널 폭에 비교하여 채널 높이가 매우 적어져 매우 낮은 값의 개구율(α)을 가져오는 트로프(706)의 위치에 대응하기 때문이다. 더욱이, 이는 진실이며, 왜냐하면: 급수(series) 내의 tanh 항목이 하나(unity)에 의해 경계 지어지고 그리고 급수(series)는 높은 차수의 항목들로부터 적은 보정을 갖는 매우 빠른 수렴 구조를 갖기 때문이다. 이러한 모든 것은 각괄호 내 이차 항목이 하나(unity)와 비교하여 적어진다는 사실로 결과지어지고 그리고 이는 채널 흐름 비(Q)에 기여하는 전인자(prefactor) ρ g tan φ w⁴ α³/3μ 이다.

이제 유사한 흐름 속성들(예컨대, 동일한 ρ 및 μ) 및 트로프(106 및 706)의 유입구들(102 및 702)에서의 동일한 경사 기울기(예컨대, g tan φ 가 양 장치들(100 및 635)에서 동일하다)를 갖는 통상의 흐름 장치(100) 및 새로운 흐름 장치(635)를 취한다. 두 장치들(100 및 635)에 있어서 등가의 흐름 비(Q)를 얻기 위 해서, 필요조건은 다음의:

을 요구한다.

상술한 등식은 통상의 형성 장치(100; 시스템 A) 및 새로운 형성 장치(635; 시스템 B)에 대해서 다음의:

과 같이 쓰여질 수 있다.

더욱 유용한 확장은 다음의:

에 의해 얻어질 수 있다. 여기서, A_c는 통상의 그리고 새로운 장치들(100 및 635) 내 순수 흐름 영역이다. 위에서 H로 표현된 높이는 두 개의 다른 방식으로 계산될 수 있다.

첫 번째 방식에서, 다음의 표현:

을 이용하여 H를 결정할 수 있다. 여기서, W는 트로프(706) 내에 내장 물체(718)가 존재하는 경우의 등가의 폭이다. 다음은 채널 위치의 함수인 W:

에 대해 제시된 표현이다. 여기서 아랫첨자(subscript) "start"는 내장 물체(718)가 시작하는 채널 위치에 대응한다(도 11 참조).

H를 결정하기 위한 두 번째 방식에서, 다음의:

1) 주어진 위치에서의 흐름 영역 A_c를 결정하는 단계;

2) W가 모든 위치에서 일정하다고 가정하는 단계;

3) 지역 H = A_c/W를 구하는 단계

를 수행할 수 있다.

위 결과는 w⁴α³이 통상의 흐름 장치(100) 및 새로운 흐름 장치(635) 사이에서 동일하게 유지되는 경우에, 통상의 형성 장치(100)와 동일한 흐름 비 효율을 갖도록 내장 물체가 가질 수 있는 범위가 존재한다는 점을 가리킨다.

세 개의 교차 삼각 표면을 구비한 쟁기의 형상을 갖는 도 7 내지 도 12에 도시된 내장 물체(718)에 덧붙여 내장 물체(718)는 도 13a 내지 13d에 도시된 몇몇 구성 및 형상의 폭 범위를 가질 수 있다는 점이 명백하게 이해되어야 한다. 예를 들면, 내장 물체(718)는 분기 직사각형(diverging rectangular) 단면 형상의 내장 물체(도 13a 참조), 반타원/원형(semi-elliptical/circle) 단면 형상의 내장 물체(도 13b 참조), 삼각형(triangulr) 단면 형상의 내장 물체(도 13c 참조) 및 사다리꼴(trapezoidal) 단면 형상의 내장 물체(도 13d 참조)가 될 수 있다. 실제로, 내장 물체(718)는 분기 단면 형상을 갖는 어떠한 종류의 물체가 될 수 있다.

형성 장치(635)와 관련된 추가의 이점은 목표 질량 흐름 요구를 변화시킬 필요가 있는 경우에 내장 물체(718)가 트로프(706)로부터 이송되는 용융 유리(626)의 질량 분포를 변화하기 위해 사용될 수 있다는 점이다. 예를 들면, 트로프(706)가 설계 밖의 작업 조건(off-design operating conditions), 조성물 변경, 시간에 따른 채널 마모(wear-off)와 같은 몇몇 요소들에 기인하여 발생할 수 있는 소망하는 목표 질량 프로파일의 용융 유리(626)를 이송할 수 없는 경우에, 적절한 크기의 내장 물체(718)의 사용은 이러한 문제를 해결하도록 도울 수 있다.

도 14a 및 14b에서, 다른 기하형상을 갖는 두 개의 내장 물체들(1300a 및 1300b)이 용융 유리(626)의 흐름 분포에 영향을 준다. 도 14a 및 14b에 도시된 것처럼, 용융 유리(626)의 흐름 량을 조정하는 것에 덧붙여 내장 물체들(1300a 및 1300b)는 또한 용융 유리(626)의 흐름을 트로프(706)의 채널 대칭축으로부터 멀어지도록 이끄는 목적을 수행할 수 있다.

다음은 본 발명의 형성 장치(635)의 일부 추가의 특징들, 이점들 및 사용예이다:

- 형성 장치(635)는 바람직하게는 적절한 크립(creep) 저항 속성을 갖는 지르콘 내화성 재료로 제작되고 따라서 유리 시트(605)를 형성할 때 늘어짐이 없거나 또는 매우 조금 늘어지도록 한다.

- 형성 장치(635) 및 유리 제조 시스템(100)은 본 발명의 범위 내로 고려되면서 동시에 도 6 및 도 7에 도시된 것과 다른 구성요소 및 다른 구성을 가질 수 있다.

- 내장 물체(718)를 사용함에 의해 트로프(706)의 채널 횡단면을 줄이는 순 수 효과는 내장 물체(718)가 흐름 조정기로써 기능하는 점이며, 이때 내장 물체의 크기 및 형상은 형성 장치(635)의 소망의 흐름 분포를 제어한다는 점이 이해되어야 한다.

- 유리 시트(605)를 형성하는 것에 덧붙여 형성 장치(635)는 열가소성 시트 재료(thermoplastic sheet material)의 어떠한 종류를 형성되기 위해 사용될 수 있다.

- 형성 장치(635)를 이용하여 제작된 바람직한 유리 시트(605)는 알루미노실리케이트(aluminosilicate) 유리 시트, 보로실리케이트(borosilicate) 유리 시트 또는 보로-알루미노 실리케이트(boro-alumino silicate) 유리 시트이다.

- 형성 장치(635)는 특히 평면 패널 디스플레이로써 이용되는 고왜점 유리 기판(high strain point glass substrates)을 형성하는 데 유용하다. 더욱이, 본 발명은 다른 종류의 유리 시트를 제조하는 데 도움이 될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태가 첨부된 도면에 도시되고 그리고 전술한 상세한 설명에 기술되고 있음에도, 본 발명이 기술된 실시형태로 한정되지 않고, 오히려 뒤따르는 특허청구범위에 의해 정의되고 규정되는 본 발명의 사상으로부터 벗어남 없이 다수의 재구성(rearrangements), 수정(modifications) 및 대용(substitutions)이 가능하다는 점이 이해되어야 한다.

본 발명에 따르면 유리 시트(605)를 형성하기 위한 유리 제조 시스템(100)에 사용되는 개선된 형성 장치(635)를 제공한다.

Claims

몸체 내에 형성된 트로프 안으로 흐른 후 트로프의 두 개의 톱 표면들을 넘쳐 흘러 두 개의 측면들이 함께 모이는 곳에서 함께 융합하기 이전에 몸체의 두 개의 측면들 아래로 흘러 내려 유리 시트를 형성하기 위한 용융 유리를 받아들이는 유입구를 갖는 몸체를 포함하고,

상기 트로프는 바닥 표면 및 그 위에 형성된 내장 물체를 갖고 이들의 크기는 소망하는 질량 분포의 용융 유리가 트로프의 톱 표면들을 넘쳐 흐를 수 있게 하여 유리 시트의 생산을 촉진하는 것을 특징으로 하는 형성 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 내장 물체는 상기 트로프에 대해 반대되는 유입구인 상기 트로프의 단부 근처에 위치하는 것을 특징으로 하는 형성 장치.
제 1 항에 있어서, 바닥 표면 및 내장 물체를 포함하는 상기 트로프는 물리적 모델링에 의해 결정된 기하형상을 갖는 것을 특징으로 하는 형성 장치.
제 1 항에 있어서, 바닥 표면 및 내장 물체를 포함하는 상기 트로프는 수학적 모델링에 의해 결정된 기하형상을 갖는 것을 특징으로 하는 형성 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 내장 물체는 수렴하는 단면 형상을 갖는 물체인 것을 특징으로 하는 형성 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 내장 물체는 용융 유리가 상기 트로프 내의 채널 대칭축으로부터 멀어지도록 이끄는 것을 특징으로 하는 형성 장치.
일단의 재료를 용융시키기 위한 적어도 하나의 용기; 및

용융된 일단의 재료를 수용하고 유리 시트를 형성하는 형성 장치;에 의해 특징 지어지는 유리 제조 시스템으로서,

상기 형성 장치는 몸체를 포함하고, 이 몸체는:

상기 몸체 내에 형성된 트로프 안으로 흐른 후 트로프의 두 개의 톱 표면들을 넘쳐 흘러 두 개의 측면들이 함께 모이는 곳에서 함께 융합하기 이전에 몸체의 두 개의 측면들 아래로 흘러 내려 유리 시트를 형성하기 위한 용융 유리를 받아들이는 유입구를 가지며, 상기 트로프는 바닥 표면 및 그 위에 형성된 내장 물체를 갖고 이들의 크기는 소망하는 질량 분포의 용융 유리가 트로프의 톱 표면들을 넘쳐 흐를 수 있게 하여 유리 시트의 생산을 촉진하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 용기는 용융, 정련, 혼합 또는 이송 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 시스템.
유리 제조 시스템에 의해 형성된 유리 시트로서,

상기 유리 제조 시스템은:

일단의 재료를 용융시키기 위한 적어도 하나의 용기; 및

용융된 일단의 재료를 수용하고 유리 시트를 형성하는 형성 장치;를 포함하며,

상기 형성 장치는 몸체를 포함하고, 이 몸체는:

몸체 내에 형성된 트로프 안으로 흐른 후 트로프의 두 개의 톱 표면들을 넘쳐 흘러 두 개의 측면들이 함께 모이는 곳에서 함께 융합하기 이전에 몸체의 두 개의 측면들 아래로 흘러내려 유리 시트를 형성하기 위한 용융 유리를 받아들이는 유입구를 가지며, 상기 트로프는 바닥 표면 및 그 위에 형성된 내장 물체를 갖고 이들의 크기는 소망하는 질량 분포의 용융 유리가 트로프의 톱 표면들을 넘쳐 흐를 후 있게 하여 유리 시트의 생산을 촉진하는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
제 9 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 용기는 용융, 정련, 혼합 또는 이송 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트.
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