KR101488076B1 - 유리판의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

유리판의 제조 방법 및 제조 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101488076B1
KR101488076B1 KR20130021349A KR20130021349A KR101488076B1 KR 101488076 B1 KR101488076 B1 KR 101488076B1 KR 20130021349 A KR20130021349 A KR 20130021349A KR 20130021349 A KR20130021349 A KR 20130021349A KR 101488076 B1 KR101488076 B1 KR 101488076B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tube
transfer tube
pipe
glass
melting furnace
Prior art date
Application number
KR20130021349A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130113974A (ko
Inventor
즈구노부 무라까미
Original Assignee
아반스트레이트 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아반스트레이트 가부시키가이샤 filed Critical 아반스트레이트 가부시키가이샤
Publication of KR20130113974A publication Critical patent/KR20130113974A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101488076B1 publication Critical patent/KR101488076B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B18/00—Shaping glass in contact with the surface of a liquid
    • C03B18/02—Forming sheets
    • C03B18/18—Controlling or regulating the temperature of the float bath; Composition or purification of the float bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/225—Refining
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B25/00—Annealing glass products
    • C03B25/04—Annealing glass products in a continuous way
    • C03B25/06—Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products
    • C03B25/08—Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products of glass sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

용접 등을 이용하지 않고 공사 기간을 단축할 수 있고, 이송관 및 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있는 유리판의 제조 방법 및 제조 장치를 제공한다. 유리판을 제조하는 유리판의 제조 방법에서, 용융 유리를 만드는 공정의 전에, 백금 혹은 백금 합금을 적어도 이용하여 구성되는 이송관을 가열하고, 상기 이송관을 열팽창시킨 상태에서, 상기 이송관의 한쪽의 단부와 용해로의 단부를 맞닿게 하고, 상기 이송관의 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 단부를 맞닿게 한다. 상기 용해로, 상기 이송관 및 상기 청징관 각각의 맞닿는 단부는, 관 외부로부터 냉각되어 있으며, 상기 단부를 통과하여 상기 단부의 사이에 있는 공극에 진입하는 용융 유리를 상기 단부가 냉각 고화함으로써, 상기 용해로와 상기 이송관과 상기 청징관이 용융 유리의 유로로서 형성된다.

Description

유리판의 제조 방법 및 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MAKING GLASS SHEET}
본 발명은, 유리판을 제조하는 유리판의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
유리판을 제조할 때, 유리 원료를 용해로에서 용융하여 용융 유리를 만들고, 이 후 용융 유리를 청징관에서 청징하고, 청징 후의 용융 유리를, 예를 들면 성형체를 이용하여 시트 유리로 성형한다. 용해로에서 만들어진 용융 유리는 이송관을 통해서 청징관으로 보내진다.
상기 이송관 및 청징관에 관한 것으로, 백금 또는 백금 합금으로 구성된 이송관 및 청징관이 알려져 있다(특허문헌 1).
그런데, 유리판의 제조 방법에서는, 용해로와 이송관과 청징관을 접속하고, 또한, 청징한 이후, 용융 유리로부터 시트 유리를 만들기 위한 성형 장치까지의 용융 유리의 유로(流路)를 확보한 후, 유리판의 제조가 개시된다. 이때, 백금 혹은 백금 합금으로 구성된 이송관 및 청징관은 수천수백도로 승온되므로 열팽창된다. 또한, 이송관 및 청징관은, 용해로와 성형 장치의 사이에서 고정되어 조립되어 있으므로, 이송관 및 청징관이 용융 유리의 흐름 방향으로 연장하고자 하는 열팽창은 구속되어, 이송관 및 청징관에 압축 응력이 가해진다. 이 결과, 이송관 및 청징관은, 변형 만곡되고, 나아가서는 파손되는 경우가 있다.
또한, 최근, 환경 부하 저감을 위해 청징제로서 이용되어 온 유해한 As2O3 대신에 SnO2이 청징제로서 이용되는 경우가 많다. SnO2은, 환경 부하 저감의 관점에서 유효하지만, 청징 기능을 유효하게 발휘시키기 위해서, As2O3에 비하여 용융 유리의 온도를 높게 설정해야만 한다. 따라서, 용융 유리를 고온으로 가열하기 때문에, 이송관 및 청징관의 가열 온도도 높아져서, 이송관 및 청징관의 열팽창도 종래보다 커지게 된다.
따라서, 제조 개시 후, 이송관과 청징관이 열팽창에 의해 파손되는 것을 방지하는 것이 더욱 요망되고 있다.
또한, 백금 혹은 백금 합금으로 구성된 이송관을 유리판의 제조에 종래에 비하여 보다 고온에서 사용한 경우, 이송관에 백금 혹은 백금 합금의 결정립이 생성되고, 이 결정립 성장이 이송관의 두께까지 도달하여 입계 침식되면, 이송관의 일부분이 탈락하여 용융 유리가 누출되는 경우가 있다.
이 백금 혹은 백금 합금의 결정립이 성장하는 것을 억제하기 위해서, 알루미나나 지르코니아 등의 금속 산화물 입자를 백금 혹은 백금 합금으로 분산시킨 강화 백금 혹은 강화 백금 합금이 이용된다. 그러나, 강화 백금 혹은 강화 백금 합금은, 작용하는 압축 응력에 대하여 완화되기 어려우므로, 통상의 백금 혹은 백금 합금에 비하여 열팽창에 의해 파손되기 쉽다고 하는 문제가 있다.
즉, 이송관 및 청징관에, 금속 산화물 입자를 백금 혹은 백금 합금으로 분산시킨 강화 백금을 이용하면, 통상의 백금 혹은 백금 합금에 비하여 열팽창에 의해 더욱 파손되기 쉬우므로, 제조 개시 후의 열팽창에 의한 파손을 방지하는 것이 바람직하다.
일본 특허 공표 제2008-539162호 공보
따라서, 본 발명은, 이송관 및 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있는 유리판의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태는, 유리판을 제조하는 유리판의 제조 방법이다. 상기 제조 방법은,
용해로에서 유리 원료를 용해하여 용융 유리를 만드는 공정과,
상기 용해로에서 만들어진 용융 유리를, 이송관에 의해 상기 용해로로부터 청징관으로 이송하는 공정과,
상기 이송관에 의해 상기 청징관에 공급된 용융 유리의 청징을 행하는 공정과,
청징 후의 용융 유리를 성형하여 시트 유리를 형성하는 공정을 포함한다.
상기 용융 유리를 만드는 공정의 전에, 백금 혹은 백금 합금을 적어도 이용하여 구성되는 이송관을 가열하고, 상기 이송관을 열팽창시킨 상태에서, 상기 이송관의 한쪽의 단부와 상기 용해로의 단부를 맞닿게 하고, 상기 이송관의 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 단부를 맞닿게 한다.
상기 용해로, 상기 이송관 및 상기 청징관 각각의 맞닿는 단부는, 관 외부로부터 냉각되어 있으며, 상기 단부를 통과하여 상기 단부의 사이에 있는 공극에 진입하는 용융 유리를 상기 단부가 냉각 고화함으로써, 상기 용해로와 상기 이송관과 상기 청징관을 용융 유리의 유로로서 형성한다.
이와 같이, 상기 용해로와 상기 이송관과 상기 청징관은, 용융 유리가 누출되지 않는 유로를 형성할 때, 열팽창된 상태에서 상기 이송관이 상기 용해로와 상기 청징관에 맞닿아 접속되므로, 상기 이송관 및 상기 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다. 또한, 상기 용해로와 상기 이송관과 상기 청징관을, 용접을 이용하지 않고 접속하므로, 장치의 조립을 간략화할 수 있다.
그때, 상기 이송관 및 상기 청징관의 주위에는 단열 부재가 설치되고, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부 및 상기 청징관의 상기 단부는, 상기 단열 부재의 밖으로 돌출되어 관 외부로부터 냉각되어 있으며, 상기 용해로로부터 상기 이송관 및 상기 청징관으로 용융 유리가 흘렀을 때에, 상기 공극에 진입하는 용융 유리를 냉각 고화하는 것이 바람직하다.
이로 인해, 용접을 이용하지 않고, 상기 용해로로부터 상기 이송관, 나아가 상기 청징관에 이르기까지, 용융 유리가 누출되지 않는 유로가 용이하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부 및 상기 청징관의 상기 단부는, 모두 플랜지 형상을 이루고 있는 것이 바람직하다.
상기 이송관의 양단부 및 상기 청징관의 단부는, 모두 플랜지 형상을 이루고 있으므로, 맞닿는 단부의 사이에 존재하는 공극 주위의 온도는 용융 유리를 냉각 고화할 정도로 충분히 낮아져 있다. 이로 인해, 맞닿는 단부 사이에 존재하는 공극에 진입하는 용융 유리는 확실하게 냉각 고화될 수 있다.
또한, 상기 이송관의 백금 혹은 백금 합금에는, 금속 산화물 입자를 분산시킬 수 있다. 즉, 상기 이송관에는, 백금 혹은 백금 합금으로 금속 산화물 입자가 분산된 강화 백금 혹은 강화 백금 합금을 이용할 수 있다. 일반적으로, 강화 백금 혹은 강화 백금 합금은 응력을 완화하기 어려운 특성을 갖는다. 그러나, 상기 제조 방법에서는, 열팽창한 상태에서 상기 이송관이 상기 용해로와 상기 청징관에 맞닿아 접속되므로, 열팽창에 기인하여 강화 백금 혹은 강화 백금 합금에 작용하는 열 응력은 극히 작다. 이로 인해, 상기 이송관 및 상기 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다.
상기 용융 유리는, SnO2을 청징제로서 포함하는 것이 바람직하다. SnO2은, As2O3에 대하여 환경 부하 저감의 관점에서 유리하다. SnO2은, 종래부터 청징제로서 이용되는 As2O3에 비하여 청징 효과는 떨어지므로, 청징 효과를 효과적으로 발휘시키기 위해서는, As2O3를 사용한 경우와 비교하여, 용융 유리의 온도를 보다 고온으로 할 필요가 있다. 예를 들면 1650℃ 이상의 고온으로 가열해야만 한다. 이로 인해, 상기 이송관 및 상기 청징관의 가열 온도는 높아진다. 그러나, 상기 형태의 제조 방법에서는, 상기 이송관 및 상기 청징관의 열팽창을 고려하여 장치가 조립되어 있으므로, 장기간 사용하여도 상기 이송관 및 상기 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다.
또한, 상기 이송관의 가열 전에, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부의 사이 및 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부의 사이에 간극이 형성되고, 상기 가열에 의한 열팽창에 의해 상기 간극이 모두 없어져서, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부가 맞닿고, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부가 맞닿는 것이 바람직하다. 이로 인해, 상기 이송관 및 상기 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다. 또한, 이 단부를 맞닿게 하는 방법은 용접을 이용하지 않으므로, 장치의 조립을 간략화할 수 있다.
혹은, 상기 이송관의 가열 전에, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부의 사이 및 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부의 사이에 간극이 형성되고, 상기 간극은, 상기 이송관 및 상기 청징관의 가열 후에 잔존하여도 된다. 이 경우, 상기 가열에 의해 열팽창된 상기 이송관을 상기 용해로를 향해서 이동하거나, 상기 청징관을 상기 이송관을 향하여 이동함으로써, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부가 맞닿고, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부가 맞닿는다.
이로 인해, 상기 이송관 및 상기 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다. 특히, 상기 이송관은, 충분히 열팽창된 상태에서, 상기 용해로 및 상기 청징관에 맞닿게 되므로, 상기 이송관 및 상기 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 크게 억제할 수 있다.
또한, 이 단부를 맞닿게 하는 방법에서는, 상기 이송관 및 상기 청징관의 열팽창을 고려하여 상기 간극을 형성할 필요가 없어, 극히 용이하게 장치의 조립을 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는, 유리판을 제조하는 유리판의 제조 방법이다. 이 방법에서는, 상술한 형태와 마찬가지로,
용해로에서 유리 원료를 용해하여 용융 유리를 만드는 공정과,
상기 용해로에서 만들어진 용융 유리를, 이송관에 의해 용해로로부터 청징관으로 이송하는 공정과,
상기 이송관에 의해 상기 청징관에 공급된 용융 유리의 청징을 행하는 공정과,
청징 후의 용융 유리를 성형하여 시트 유리를 형성하는 공정을 포함한다.
이때, 상기 용융 유리를 만드는 공정의 전에, 백금 혹은 백금 합금을 적어도 이용하여 구성되는 청징관과, 백금 혹은 백금 합금을 적어도 이용하여 구성되는 이송관을 각각 가열하고, 상기 이송관 및 상기 청징관을 열팽창시킨 상태에서, 상기 이송관의 한쪽의 단부와 상기 용해로에 접속된 처리조의 단부를 맞닿게 하고, 상기 이송관의 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 단부를 맞닿게 한다.
또한, 상기 용해로로부터 상기 이송관 및 상기 청징관에 용융 유리가 흐를 때에, 상기 용해로에 접속된 상기 처리조, 상기 이송관 및 상기 청징관의 각각의 단부가 관 외부로부터 냉각되어 있으며, 맞닿는 상기 단부의 사이에 있는 공극에 진입하는 용융 유리를 상기 단부가 냉각 고화함으로써, 상기 처리조와 이송관과 상기 청징관을 용융 유리의 유로로서 형성한다.
이 형태에서도, 상기 처리조와 상기 이송관과 상기 청징관은, 용융 유리가 누출되지 않는 유로를 형성할 때, 열팽창된 상태에서 상기 이송관이 상기 처리조와 상기 청징관에 맞닿아 접속되므로, 상기 이송관 및 상기 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다. 또한, 상기 처리조와 상기 이송관과 상기 청징관을, 용접을 이용하지 않고 접속하므로, 장치의 조립을 간략화할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는, 유리판을 제조하는 유리판의 제조 장치이다. 이 제조 장치에서는,
유리 원료를 용해하여 용융 유리를 만드는 용해로와,
상기 용해로에서 만들어진 용융 유리를 상기 용해로로부터 이송하는, 백금 혹은 백금 합금을 적어도 이용하여 구성된 이송관과,
상기 이송관에 의해 공급된 용융 유리의 청징을 행하는 청징관을 포함한다.
상기 이송관은 미리 가열되어 열팽창된 상태에서, 상기 이송관의 한쪽의 단부와 상기 용해로의 단부가 맞닿게 되고, 상기 이송관의 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 단부가 맞닿게 된다.
상기 용해로, 상기 이송관 및 상기 청징관 각각의 맞닿는 단부는, 관 외부로부터 냉각되어 있으며, 상기 단부를 통과하여 상기 단부의 사이에 있는 공극에 진입하는 용융 유리를 상기 단부가 냉각 고화함으로써, 상기 용해로와 상기 이송관과 상기 청징관이 용융 유리의 유로로서 형성되어 있다.
이와 같이, 상기 용해로와 상기 이송관과 상기 청징관은, 용융 유리가 누출되지 않는 유로를 형성할 때, 열팽창된 상태에서 상기 이송관이 상기 용해로와 상기 청징관에 맞닿아 접속되므로, 상기 이송관 및 상기 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다. 또한, 상기 용해로와 상기 이송관과 상기 청징관을, 용접을 이용하지 않고 접속하므로, 공사 기간을 단축하여 제조 장치를 조립할 수 있다.
또한, 상기 이송관의 가열 전에, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부의 사이 및 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부의 사이에 간극이 형성되고, 상기 가열에 의한 열팽창에 의해 상기 간극이 모두 없어져서, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부가 맞닿게 되고, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부가 맞닿게 되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 상기 이송관 및 상기 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다. 또한, 제조 장치는, 조립에서 용접을 이용하지 않으므로, 장치의 조립을 간략화할 수 있다.
또한, 상기 이송관의 가열 전에, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부의 사이 및 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부의 사이에 간극이 형성되고, 상기 간극은, 상기 이송관 및 상기 청징관의 가열 후에 잔존하고, 상기 가열에 의해 열팽창된 상기 이송관을 상기 용해로를 향해서 이동하거나, 상기 청징관을 상기 이송관을 향해서 이동함으로써, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부가 맞닿게 되고, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부가 맞닿게 되는 것이 바람직하다.
이로 인해, 상기 이송관 및 상기 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다. 특히, 상기 이송관은, 충분히 열팽창된 상태에서, 상기 용해로 및 상기 청징관에 맞닿게 되므로, 상기 이송관 및 상기 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 크게 억제할 수 있다. 또한, 이 제조 장치에서는, 상기 이송관 및 상기 청징관의 열팽창을 고려하여 상기 간극을 형성할 필요가 없어, 극히 용이하게 장치의 조립을 행할 수 있다.
상기 형태의 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 이송관 및 청징관의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다. 또한, 용접 등을 이용하지 않고 공사를 간략화할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태의 유리 기판의 제조 방법의 공정의 일례를 나타내는 도면.
도 2는 본 실시 형태에서의 용해 공정 내지 절단 공정을 행하는 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 실시 형태의 유리판의 제조 방법에서의 유리 공급관 및 청징관의 조립 시의 가열 전의 상태를 설명하는 도면.
도 4는 도 3에 도시한 유리 공급관 및 청징관의 가열 후의 상태를 설명하는 도면.
도 5는 다른 실시 형태의 유리판의 제조 방법에서의 유리 공급관 및 청징관의 조립 시의 가열 전의 상태를 설명하는 도면.
도 6은 도 5에 도시한 조립 중의 유리 공급관 및 청징관의 가열 후의 상태를 설명하는 도면.
이하, 본 발명의 유리판의 제조 방법 및 제조 장치에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태의 유리 기판의 제조 방법의 공정의 일례를 나타내는 도면이다.
(유리 기판의 제조 방법의 전체 개요)
유리판의 제조 방법은, 용해 공정(ST1)과, 청징 공정(ST2)과, 균질화 공정(ST3)과, 공급 공정(ST4)과, 성형 공정(ST5)과, 서냉 공정(ST6)과, 절단 공정(ST7)을 주로 갖는다. 이 밖에, 연삭 공정, 연마 공정, 세정 공정, 검사 공정, 곤포(梱包) 공정 등을 갖고, 곤포 공정에서 적층된 복수의 유리판은 납입처의 업자에게 반송된다.
용해 공정(ST1)은 용해로에서 행해진다. 용해로에서는, 유리 원료를, 용해로에 축적된 용융 유리의 액면에 투입하고, 가열함으로써 용융 유리를 만든다. 또한, 용해로의 내측 측벽의 1개의 바닥부에 형성된 유출구(101a)로부터 하류 공정을 향하여 용융 유리를 흘린다.
용해로의 용융 유리의 가열은, 용융 유리 자신에 전기가 흘러 스스로 발열하여 가열하는 방법 외에, 버너에 의한 화염을 보조적으로 공급하여 유리 원료를 용해할 수도 있다. 또한, 유리 원료에는 청징제가 첨가된다. 청징제로서, SnO2, As2O3, Sb2O3 등이 알려져 있지만, 특별히 제한되지는 않는다. 그러나, 환경 부하 저감의 관점에서, 청징제로서 SnO2(산화주석)을 이용하는 것이 바람직하다.
청징 공정(ST2)은, 적어도 청징관에서 행해진다. 청징 공정에서는, 청징관 내의 용융 유리가 승온됨으로써, 용융 유리 중에 포함되는 O2, CO2 혹은 SO2을 함유한 기포가, 청징제의 환원 반응에 의해 발생한 O2를 흡수하여 성장하고, 용융 유리의 액면으로 기포는 부상하여 방출된다. 또한, 청징 공정에서는, 용융 유리의 온도를 저하시킴으로써, 청징제의 환원 반응에 의해 얻어진 환원 물질이 산화 반응을 한다. 이것에 의해, 용융 유리에 잔존하는 기포 중의 O2 등의 가스 성분이 용융 유리 중에 재흡수되어, 기포가 소멸된다. 청징제에 의한 산화 반응 및 환원 반응은, 용융 유리의 온도를 제어함으로써 행해진다. 또한, 청징 공정은, 감압 분위기의 공간을 청징관에 만들고, 용융 유리에 존재하는 기포를 감압 분위기에서 성장시켜 탈포시키는 감압 탈포 방식을 이용할 수도 있다. 이 경우, 청징제를 이용하지 않는 점에서 유효하다. 또한, 청징 공정에서는, 산화주석을 청징제로서 이용한 청징 방법을 이용한다.
균질화 공정(ST3)에서는, 청징관으로부터 연장되는 배관을 통해서 공급된 교반조 내의 용융 유리를, 교반기를 이용하여 교반함으로써, 유리 성분의 균질화를 행한다. 이에 의해, 맥리(脈理) 등의 원인인 유리의 조성 얼룩을 저감할 수 있다.
공급 공정(ST4)에서는, 교반조로부터 연장되는 배관을 통해서 용융 유리가 성형 장치에 공급된다.
성형 장치에서는, 성형 공정(ST5) 및 서냉 공정(ST6)이 행해진다.
성형 공정(ST5)에서는, 용융 유리를 시트 유리로 성형하고, 시트 유리의 흐름을 만든다. 성형은 오버플로우 다운드로법이 이용된다.
서냉 공정(ST6)에서는, 성형되어 흐르는 시트 유리가 원하는 두께로 되어, 내부 변형이 발생하지 않도록, 또한 휨이 발생하지 않도록 냉각된다.
절단 공정(ST7)에서는, 절단 장치에서, 성형 장치로부터 공급된 시트 유리를 소정의 길이로 절단함으로써, 판상의 유리판을 얻는다. 절단된 유리판은 더욱, 소정의 크기로 절단되어, 목표 크기의 유리 기판이 만들어진다. 이 후, 유리 기판의 단부면의 연삭, 연마가 행해지고, 유리 기판의 세정이 행해지고, 또한, 기포 등의 이상 결함의 유무가 검사된 후, 검사 합격품의 유리판이 최종 제품으로서 곤포된다.
도 2는, 본 실시 형태에서의 용해 공정(ST1) 내지 절단 공정(ST7)을 행하는 유리판 제조 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 장치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 주로 용해 장치(100)와, 성형 장치(200)와, 절단 장치(300)를 갖는다. 용해 장치(100)는 용해로(101)와, 청징관(102)과, 교반조(103)와, 유리 공급관(104, 105, 106)을 갖는다.
도 2에 도시한 용해 장치(101)에서는, 유리 원료의 투입이 버킷(101d)을 이용하여 행해진다. 청징관(102)에서는, 용융 유리 MG의 온도를 조정하여, 청징제의 산화 환원 반응을 이용하여 용융 유리 MG의 청징이 행해진다. 또한, 교반조(103)에서는, 교반기(103a)에 의해 용융 유리 MG가 교반되어 균질화된다. 성형 장치(200)에서는, 성형체(210)를 이용한 오버플로우 다운드로우법에 의해, 용융 유리 MG로부터 시트 유리 SG가 성형된다.
또한, 도 2에서는, 유리 공급관(104)은 용해로(101)와 청징관(102)을 접속하는 이송관이지만, 유리 공급관(104)은, 용해로(101)에 접속된 처리조와 청징관(102)을 접속하는 이송관이어도 된다. 처리조로서, 예를 들면 산소 가스를 용융 유리에 공급함과 함께, 용융 유리 MG의 온도를 저하시켜 청징제에 상기 산소 가스의 일부를 흡수시키는 처리조를 들 수 있다.
(제1 실시 형태의 유리판 제조 장치의 조립)
이하, 유리판 제조 장치의 조립, 특히, 용해로(101) 혹은 상술한 용해로(101)에 접속된 처리조와, 유리 공급관(104)과, 청징관(102)의 조립에 대하여 설명한다.
도 3은, 본 실시 형태의 용해로(101) 혹은 용해로(101)에 접속된 처리조(110)에 대한, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 조립을 설명하는 도면이다.
이하, 용해로(101)에 대하여 유리 공급관(104) 및 청징관(102)을 조립하는 예를 설명하지만, 처리조(110)에 대하여 유리 공급관(104) 및 청징관(102)을 조립하는 경우에도 마찬가지의 처리가 행해지므로, 그 설명은 생략한다.
용해로(101)는, 내화물 벽돌 등의 내화물재로 용융 유리 MG를 저류할 수 있고, 용융 유리를 통전 가열하는 전극이 설치된 하조(下槽)와, 버너 등으로 기상을 가열하여 고온의 분위기를 만드는 상조(上槽)를 갖도록, 제조 현장에서 축로(築爐)된다.
이에 대하여, 유리 공급관(104)은, 공장 등에서 제작되어 제조 현장에 반입된다. 마찬가지로, 청징관(102)은, 공장 등에서 제작되어 제조 현장에 반입된다. 이때, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 배치는, 소정의 온도(예를 들면 1000℃ 이상)로 유리 공급관(104), 나아가 청징관(102)을 가열하여 조립하는 것을 고려하여, 즉, 유리 공급관(104), 나아가 청징관(102)의 열팽창을 고려하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 용해로(101)의 단부, 유리 공급관(104)의 양단부, 청징관(102)의 단부는, 미리 맞닿지 않도록 배치된다. 본 실시 형태에서는, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 가열 시에 동시에 용해로(101)의 가열도 행해진다.
본 실시 형태에서는, 유리 공급관(104), 나아가 청징관(102) 및 용해로(101)를 가열하여 조립하지만, 유리 공급관(104)을 단독으로 가열하거나, 혹은, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)을 가열하여, 열팽창된 유리 공급관(104)의 양단부를, 용해로(101)의 단부 및 청징관(102)의 단부와 맞닿게 하여 조립할 수도 있다.
도 3에는, 용해로(101)의 바닥부와 측벽의 일부가 도시되어 있다.
이 용해로(101)의 유출구의 단부, 구체적으로는, 측벽의 용융 유리 MG의 유출구(101a)의 단부(101b)에 대하여, 유리 공급관(104)의 단부(104a)가 맞닿지 않도록 이격되어 있다. 유리 공급관(104)은, 백금 혹은 백금 합금으로 구성되어 있다. 유리 공급관(104)은, 백금 혹은 백금 합금 대신에, 강화 백금 혹은 강화 백금 합금으로 구성되어도 된다. 강화 백금 혹은 강화 백금 합금은, 백금 혹은 백금 합금에, Al2O3, ZrO2 혹은 Y2O3 등의 금속 산화물 입자가 분산된 재료이며, 백금 등의 결정립의 성장을 억제하여, 유리 공급관(104)의 일부가 결정립의 성장과 입계 침식에 의해 탈락하여 용융 유리 MG가 누출된다고 하는 백금이나 백금 합금의 문제를 해결할 수 있다.
유리 공급관(104)은, 알루미나 시멘트(114a)로 피복되고, 그 외측에는, 내화물 벽돌 등의 단열 부재(114b)가 적층되어 이송관 유닛(114)이 형성되어 있다. 즉, 유리 공급관(104)의 주위에는, 단열 부재(114b)가 설치되어 있다.
또한, 유리 공급관(104)의 양단부(104a, 104b)는, 플랜지 형상을 이루고, 단열 부재(114b)의 밖으로 돌출되어 있다. 본 실시 형태의 양단부(104a, 104b)는 플랜지 형상을 이루고 있지만, 양단부(104a, 104b)가 관 외부로부터 냉각되는 한에서는, 플랜지 형상이 아니어도 된다.
청징관(102)은, 백금 혹은 백금 합금으로 구성되어 있다. 유리 공급관(104)은, 백금 혹은 백금 합금 대신에, 강화 백금 혹은 강화 백금 합금으로 구성되어도 된다. 강화 백금 혹은 강화 백금 합금은, 백금 등의 결정립의 성장을 억제하여, 유리 공급관(104)이 부분적으로 탈락하여 용융 유리가 누출된다고 하는 백금이나 백금 합금의 문제를 해결할 수 있다. 청징관(102)은, 도시를 생략한 청징관(102) 내부 공간 중의 기상과 관 외부를 연통하는 개구가 형성되어 있다.
강화 백금 혹은 강화 백금 합금은, 백금 등의 결정립의 성장을 억제하여, 유리 공급관(104)이 부분적으로 탈락하여 용융 유리가 누출된다고 하는 문제를 발생시키지 않는 점에서, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)에 강화 백금 혹은 강화 백금 합금을 이용하는 것이 바람직하다.
청징관(102)은, 알루미나 시멘트(112a)로 피복되고, 그 외측에는, 내화물 벽돌 등의 단열 부재(112b)가 적층되어 청징관 유닛(112)이 형성되어 있다. 즉, 청징관(102)의 주위에는, 단열 부재(112b)가 설치되어 있다.
또한, 청징관(102)의 단부(102a)는, 플랜지 형상을 이루고, 단열 부재(112b)의 밖으로 돌출되어 있다.
청징관(102)의 단부(102a)와 반대측의 단부(도시생략)는, 단부(102a)와 마찬가지의 구성으로, 본 실시 형태와 마찬가지의 방법으로 접속되어도 되고, 종래와 같이 용접 혹은 특수한 용접을 이용하여 유리 공급관(105: 도 2 참조)과 접속되어도 된다.
이와 같은 이송관 유닛(114) 및 청징관 유닛(112)은, 상술한 바와 같이, 소정의 온도의 가열에 의한 열팽창에 의해 비로소 용해로(101), 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 단부끼리가 맞닿도록 제조 현장에 배치되어 있다. 즉, 용해로(101)의 용융 유리 MG의 유출구(101a)의 단부(101b)와, 유리 공급관(104)의 단부(104a)의 사이 및 유리 공급관(104)의 단부(104b)와 청징관(102)의 단부(102a)의 사이에, 간극이 형성되도록 배치되어 있다.
이 상태에서, 용해로(101), 이송관 유닛(114) 및 청징관 유닛(112)은, 외부로부터 가열 장치(도시생략)나 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 주위에 설치된 히터 전극(도시 생략)을 통전함으로써, 용해로(102), 유리 공급관(104), 나아가 청징관(102)이 소정의 온도로 가열된다. 이때, 유리 공급관(104), 나아가 청징관(102)에 발생하는 열팽창(도 3에서의 가로 방향의 화살표)에 의해, 단부(101b) 및 단부(104a)의 사이의 간극 및 단부(104b)와 단부(102a)의 사이의 간극이 모두 없어져서, 단부(101b)와 단부(104a)가 맞닿게 되고, 단부(104b)와 단부(102a)가 맞닿게 된다. 물론, 상기 가열은, 상술한 바와 같이 유리 공급관(104)을 포함하는 이송관 유닛(114)을 단독으로 가열하는 것이어도 되고, 혹은, 유리 공급관(104)을 포함하는 이송관 유닛(114) 및 청징관(102)을 포함하는 청징관 유닛(112)을 가열하는 것이어도 된다.
이와 같이 하여 용해로(101), 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 각 단부끼리가 맞닿은 후, 용해로(101), 이송관 유닛(114) 및 청징관 유닛(112)의 고온 상태가 유지된 상태에서, 용해로(101)에 유리 원료가 투입되고, 도시를 생략한 버너 및 전극에 의해 유리 원료가 용해되어 용융 유리 MG가 만들어진다.
도 4는, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 조립의 가열 후의 상태를 설명하는 도면이며, 가열에 의한 열팽창에 의해 각 단부끼리가 맞닿아 있다.
이 상태에서, 유출구(101a)가 개방되어, 용해로(101)에 저류된 용융 유리 MG는 유출구(101a)로부터 유리 공급관(104), 나아가, 청징관(102)으로 흐르기 시작한다. 이때, 용융 유리 MG는, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)에 설치된 가열 히터(도시생략)에 의해 예를 들면 1500 내지 1700℃로 승온되어 있다. 또한, 용해로(101)의 단부(101b)와 유리 공급관(104)의 단부(104a)는 서로 맞닿은 상태이며, 유리 공급관(104)의 단부(104b)와 청징관(102)의 단부(102a)는 서로 맞닿은 상태이다. 이로 인해, 맞닿은 단부끼리 사이에는 작은 공극이 존재한다. 그러나, 용융 유리 MG가 맞닿은 단부를 통과할 때, 용융 유리 MG는 상기 공극으로 진입한다. 한편, 맞닿은 단부에는, 단열재(114b, 112b)가 설치되어 있지 않고, 게다가, 단부(104a, 104b, 102a)는 플랜지형 형상으로 되어 있으므로, 관의 다른 부분에 비하여 관 외부로부터 냉각되기 쉽게 되어 있다. 이로 인해, 상기 공극으로 진입하는 용융 유리 MG는 용이하게 냉각 고화되어 상기 공극을 메운다. 이와 같이 하여, 용해로(101)로부터 유리 공급관(104), 나아가 청징관(102)에 이르는 유로, 즉 용융 유리 MG의 누출이 없는 유로가 형성된다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는, 유리판의 제조를 위해 용융 유리 MG를 만드는 공정의 전에, 적어도 유리 공급관(104)을 가열하고, 유리 공급관(104)을 열팽창시킨 상태에서 각 단부를 맞닿게 한다. 또한, 용해로(101)로부터 유리 공급관(104) 및 청징관(102)에 용융 유리 MG가 흘렀을 때에, 각 단부가 관 외부로부터 냉각되어 있으므로, 각 단부를 통과하여 단부 사이에 존재하는 공극에 진입하는 용융 유리 MG는 냉각 고화된다. 이것에 의해, 용해로(101)와 유리 공급관(104)과 청징관(102)은, 용융 유리 MG가 누출되지 않는 유로를 형성한다. 이로 인해, 유로를 형성하는 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다.
종래, 유리 공급관 및 청징관은, 공장 등의 별도의 장소에서 제작된 후, 유리판 제조 장치를 설치하는 현장에 반입되어, 이 현장에서 용접을 행함으로써, 용해로와 이송관과 청징관을 조립하여 접속되어 있었다. 그러나, 유리판 제조 장치의 현장에서는, 용접 환경이 엄격하고, 공장 등에서 용접을 행하는 경우에 비하여 시간이 걸려, 현장 설치의 간략화가 어려웠다. 이러한 점에서, 본 실시 형태의 장치는 용접을 이용하지 않으므로, 제조 장치의 조립을 간략화할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 주위에, 단열 부재(112b, 114b)가 설치되고, 각 단부는, 단열 부재(112b, 114b)의 밖으로 돌출되어 있다. 각 단부의 돌출에 의해 각 단부는 관 외부로부터 냉각되어 있고, 맞닿는 단부 사이에 존재하는 공극에 진입하는 용융 유리 MG는 냉각 고화된다. 이로 인해, 종래와 같이 용접을 이용하지 않고, 용해로(101)로부터 유리 공급관(104), 나아가 청징관(102)에 이르기까지, 용융 유리 MG가 누출되지 않는 유로가 용이하게 형성될 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 유리 공급관(104)의 양단부(104a, 104b) 및 청징관(102)의 단부(102a)는, 모두 플랜지 형상을 이루고 있으므로, 공극 주위의 온도는 용융 유리 MG를 냉각 고화할 정도로 충분히 낮아져 있다. 이로 인해, 맞닿는 단부 사이에 존재하는 공극에 진입하는 용융 유리 MG는 확실하게 냉각 고화될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 접속에는 용접을 이용하지 않으므로, 백금 혹은 백금 합금에는, 금속 산화물 입자가 분산된 강화 백금 혹은 강화 백금 합금을 이용할 수 있다. 강화 백금 혹은 강화 백금 합금은, 백금 등의 결정립의 성장을 억제하고, 유리 공급관(104)이 부분적으로 탈락하여 용융 유리가 누출되는 문제를 해결하므로, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)을 장기간 사용할 수 있다. 게다가, 열팽창된 상태에서 유리 공급관(104)이 용해로(101)와 청징관(102)에 맞닿아 접속되므로, 강화 백금 혹은 강화 백금 합금이 열팽창에 기인하여 발생하는 열응력을 완화하기 어려운 특성을 갖고 있어도, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다. 또한, 종래와 같이 용접을 행하여 장치를 조립하는 일은 없기 때문에, 종래 용접에 의해 손실되었던, 강화 백금 혹은 강화 백금 합금의 결정립의 성장의 억제를 유지할 수 있다.
(제2 실시 형태의 유리판 제조 장치의 조립)
도 5는, 제1 실시 형태의 유리의 판 제조 장치의 조립과 다른 조립을 행하는 제2 실시 형태의 조립을 설명하는 도면이다. 도 5에는, 용해로(101), 이송관 유닛(114) 및 청징관 유닛(112)이 도시되어 있다. 도 5에 도시한 용해로(101), 이송관 유닛(114) 및 청징관 유닛(112)의 구성은 제1 실시 형태에서의 구성과 동일하며, 이 제2 실시 형태의 구성 중 제1 실시 형태의 각 부분에 대응하는 부분에는 도 5에서 동일한 부호를 병기하고 있다. 따라서, 이들 부분에 대한 설명은 생략한다.
제2 실시 형태의 조립은, 제1 실시 형태의 조립의 경우에 비하여, 이송관 유닛(114) 및 청징관 유닛(112)의 배치 위치가 서로 다르다.
또한, 이송관 유닛(114) 및 청징관 유닛(112)은, 용해로(101)에 대하여 이동 가능한 구성을 구비하고 있다. 구체적으로는, 이송관 유닛(114) 및 청징관 유닛(112) 각각의 바닥부에는, 제조 현장의 바닥을 이동할 수 있는 롤러(114c) 및 롤러(114c)가 설치되어 있다.
구체적으로는, 용해로(101), 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 가열 전에, 유리 공급관(104)의 한쪽의 단부(104a)와 용해로(101)의 단부(101b)의 사이 및 유리 공급관(104)의 다른 쪽의 단부(104b)와 청징관(102)의 단부(102a)의 사이에 간극이 형성된다.
이 상태에서, 용해로(101), 이송관 유닛(114) 및 청징관 유닛(112)은, 외부로부터 도시를 생략한 가열 장치나 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 주위에 설치된 도시를 생략한 히터 전극을 통전함으로써, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)은 소정의 온도(예를 들면 1000℃ 이상)로 가열된다. 그러나, 가열 전의 상기 간극은, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 가열 후에 잔존할 정도로 넓다. 도 6은, 제2 실시 형태의 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 가열 후의 상태를 설명하는 도면이다. 도 6에서는, 간극 Z1, Z2가 잔존하고 있다.
가열에 의해 열팽창된 유리 공급관(104)을 포함하는 이송관 유닛(114)은, 도시를 생략한 구동 기구를 이용하여 롤러(114c)를 굴리면서 용해로(101)를 향해서 이동함으로써, 유리 공급관(104)의 단부(104a)와 용해로(101)의 단부(101b)가 맞닿게 된다. 또한, 청징관(101)을 포함하는 청징관 유닛(112)은, 도시를 생략한 구동 기구를 개재하여 롤러(112c)를 굴려서 유리 공급관(104)을 향해 이동함으로써, 유리 공급관(104)의 단부(104b)와 청징관(102)의 단부(102a)가 맞닿게 된다.
물론, 상기 가열은, 상술한 바와 같이 유리 공급관(104)을 포함하는 이송관 유닛(114)을 단독으로 가열하는 것이어도 되고, 혹은, 유리 공급관(104)을 포함하는 이송관 유닛(114) 및 청징관(102)을 포함하는 청징관 유닛(112)을 가열하는 것이어도 된다.
이와 같이 하여, 용해로(101), 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 각 단부끼리가 맞닿은 후, 용해로(101), 이송관 유닛(114) 및 청징관 유닛(112)의 고온 상태가 유지된 상태에서, 용해로(101)에 유리 원료가 투입되고, 도시를 생략한 버너 및 전극에 의해 유리 원료가 용해되어 용융 유리 MG가 만들어진다.
이 상태에서, 유출구(101a)가 개방되어, 용해로(101) 중의 용융 유리 MG를 유출구(101a)로부터 유출시키고, 용융 유리 MG가, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)을 흐르기 시작한다. 이때, 용융 유리 MG가 1500 내지 1700℃로 되도록, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)에 설치된 가열 히터를 이용하여 용융 유리 MG를 가열한다. 용융 유리 MG가 용해로(101), 이송관 유닛(114) 및 청징관 유닛(112)이 맞닿은 단부를 통과할 때, 용융 유리 MG는, 맞닿은 단부 사이에 존재하는 공극에 진입한다. 한편, 맞닿은 단부(104a, 104b, 102a)는, 단열재(114b, 112b)가 설치되어 있지 않고, 게다가, 단부(104a, 104b, 102a)는 플랜지형 형상으로 되어 있으므로, 관의 다른 부분에 비하여 관 외부로부터 냉각되어 있다. 이로 인해, 상기 공극에 진입하는 용융 유리 MG는 용이하게 냉각 고화되어 상기 공극을 메운다. 이와 같이 하여, 용해로(101)로부터 유리 공급관(104), 나아가 청징관(102)에 이르는, 용융 유리 MG가 누출되지 않는 유로가 형성된다.
따라서, 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 맞닿은 단부 사이에 존재하는 공극을 냉각 고화한 유리가 메우므로, 용해로(101)와 유리 공급관(104)과 청징관(102)은, 용융 유리 MG가 누출되지 않는 유로를 형성한다. 이로 인해, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다. 게다가, 장치 제조를, 용접을 이용하지 않으므로 제조 장치의 조립을 간략화할 수 있다. 특히, 제2 실시 형태에서는, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 열팽창을 고려하여, 용해로(102), 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 단부 사이에 간극을 형성할 필요가 없기 때문에, 장치의 조립을 보다 간단하게 할 수 있다. 또한, 제2 실시 형태에서는, 적어도 유리 공급관(104)은 가열에 의해 충분히 열팽창된 상태에서 단부끼리 맞닿게 되므로, 유리판의 제조 중, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 변형, 만곡, 파손 등을 제1 실시 형태에 비하여 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에서도, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 주위에는, 단열 부재(112b, 114b)가 설치되고, 각 단부는, 단열 부재(112b, 114b)의 밖으로 돌출되어 있다. 이 각 단부의 돌출에 따라 각 단부는 관 외부에 의해 냉각되어 있고, 맞닿는 각 단부에 존재하는 공극에 진입하는 용융 유리 MG는 냉각 고화된다. 이로 인해, 용접을 이용하지 않고, 용해로(101)로부터 유리 공급관(104), 나아가 청징관(102)에 이르는 용융 유리 MG가 누출되지 않는 유로가 용이하게 형성될 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에서도, 유리 공급관(104)의 양단부(104a, 104b) 및 청징관(102)의 단부(102a)는, 모두 플랜지 형상을 이루고 있으므로, 공극 주위의 온도는 용융 유리 MG를 냉각 고화할 정도로 충분히 낮아져 있다. 이로 인해, 단부는, 맞닿는 단부에 존재하는 공극에 진입하는 용융 유리 MG를 확실하게 냉각 고화할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에서도, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 접속에는 용접을 이용하지 않으므로, 백금 혹은 백금 합금에는, 금속 산화물 입자가 분산된 강화 백금 혹은 강화 백금 합금을 이용할 수 있다. 강화 백금 혹은 강화 백금 합금은, 백금 등의 결정립의 성장을 억제하여, 유리 공급관(104)이 부분적으로 탈락하여 용융 유리가 누출되는 문제를 해결하므로, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)을 장기간 사용할 수 있다.
(유리의 적용)
제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)이 열팽창한 상태에서 유리판 제조 장치가 조립되므로, 점성이 높은 유리를 이용할 수 있다. 즉, 점성이 높은 유리에 대하여, 용융 유리 중의 청징(탈포)을 행할 수 있을 정도의 높은 온도로 가열하여도, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 변형, 만곡, 파손 등이 발생하지 않아 장기간 사용할 수 있다. 점성이 높은 유리란, 예를 들면 용융 유리의 102.5poise에서의 온도가 1500℃ 이상(예를 들면, 1500℃ 이상 1650℃ 이하), 보다 바람직하게는, 1550℃ 이상(예를 들면, 1550℃ 이상 1650℃ 이하), 또한 보다 바람직하게는, 1600℃ 이상(예를 들면, 1600℃ 이상 1650℃ 이하)이다.
제1 실시 형태 및 제2 실시 형태는, TFT(Thin Film Transistor)를 유리판 상에 형성하는 플랫 패널 디스플레이용 유리판을 제조하기에 적합하다. 플랫 패널 디스플레이용 유리판에서는, 유리판 형상에 TFT가 형성되므로 무알칼리 유리 혹은 알칼리 미량 함유 유리가 이용된다. 무알칼리 유리 및 알칼리 미량 함유 유리에 대해서는 후술한다. 이 무알칼리 유리 혹은 알칼리 미량 함유 유리에서는, 알칼리 금속 성분을 전혀 포함하지 않거나, 혹은 미량밖에 포함하지 않으므로, 점성이 높은 용융 유리로 된다. 이로 인해, 점성이 높은 용융 유리에 적합한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태는, 플랫 패널 디스플레이용 유리판의 제조에 적합하다.
제1 실시 형태 및 제2 실시 형태를 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이용 유리판에 적용하는 경우, 이하의 유리 조성을 갖도록 유리 원료를 혼합하는 것이 예시된다. 이하의 %는 질량% 표시를 의미한다.
SiO2: 50 내지 70%,
Al2O3: 0 내지 25%,
B2O3: 1 내지 15%,
MgO: 0 내지 10%,
CaO: 0 내지 20%,
SrO: 0 내지 20%,
BaO: 0 내지 10%,
RO: 5 내지 30%(단, R은 Mg, Ca, Sr 및 Ba의 합량)
를 함유하는 무알칼리 유리.
또한, 본 실시 형태에서는 무알칼리 유리를 예로 들어 설명하였지만, 유리 기판은 알칼리 금속을 미량 포함한 알칼리 미량 함유 유리이어도 된다. 알칼리 금속을 함유시키는 경우, R'2O의 합계가 0.10% 이상 0.5% 이하, 바람직하게는 0.20% 이상 0.5% 이하(단, R'는 Li, Na 및 K로부터 선택되는 적어도 1종이며, 유리 기판이 함유되는 것임)를 포함하는 것이 바람직하다. 물론, R'2O의 합계가 0.10%보다 낮아도 된다.
또한, 본 발명의 유리 기판의 제조 방법을 적용하는 경우에는, 유리 조성물이, 상기 각 성분 외에, SnO2:0.01 내지 1%(바람직하게는 0.01 내지 0.5%), Fe2O3:0 내지 0.2%(바람직하게는 0.01 내지 0.08%)를 함유하고, 환경 부하를 고려하여 As2O3, Sb2O3 및 PbO을 실질적으로 함유하지 않도록 유리 원료를 제조하여도 된다.
또한, 상기 RO의 공급원에는, 질산염이나 탄산염을 이용할 수 있다. 또한, 용융 유리의 산화성을 높이기 위해서는, RO의 공급원으로서 질산염을 공정에 적합한 비율로 이용하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상술한 성분 외에, 본 실시 형태의 유리판에 이용하는 유리는, 유리의 다양한 물리적, 용융, 청징 및 성형의 특성을 조절하기 위해서, 다양한 그 밖의 산화물을 함유하여도 무방하다. 그와 같은 다른 산화물의 예로서는, 이하에 한정되지 않지만, SnO2, TiO2, MnO, ZnO, Nb2O5, MoO3, Ta2O5, WO3, Y2O3 및 La2O3을 들 수 있다. 여기서, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 용융 유리 MG 중에 청징제로서 SnO2을 포함하는 것이 바람직하다. SnO2은, 상술한 바와 같이 독성이 강한 As2O3에 대하여 환경 부하 저감의 관점에서 유리하다. 또한, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이용 유리판은, 유리판 중의 기포에 대한 요구가 특히 엄격하므로, 상기 산화물 중에서는 청징 효과가 큰 SnO2을 적어도 함유하는 것이 바람직하다.
SnO2은, 종래부터 청징제로서 이용되는 As2O3에 비하여 청징 효과는 떨어지므로, SnO2의 청징 효과를 효과적으로 발휘시키기 위해서, 용융 유리 MG의 온도를 예를 들면 1650℃ 이상의 고온으로 가열해야 한다. 이에 수반하여 유리 공급관(104) 및 청징관(102)도 고온으로 가열해야 한다. 그러나, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 열팽창을 고려하여 유리판 제조 장치가 조립되고 있으므로, 고온에서 장기간 사용하여도, 유리 공급관(104) 및 청징관(102)의 변형, 만곡, 파손 등을 억제할 수 있다. 즉, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태는, SnO2을 청징제로서 이용하는 경우, 적절하게 이용할 수 있다.
이상, 본 발명 유리판의 제조 방법 및 제조 장치에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 개량이나 변경을 하여도 되는 것은 물론이다.
100: 용해 장치
101: 용해조
101a: 유출구
101b: 단부
101d: 버킷
102: 청징조
102a, 104a, 104b: 단부
103: 교반조
103a: 교반기
104, 105, 106: 유리 공급관
104c: 관 연장부
112: 청징관 유닛
112a, 114a: 알루미나 시멘트
112b, 114b: 단열 부재
114: 이송관 유닛
200: 성형 장치
210: 성형체
300: 절단 장치

Claims (11)

  1. 유리판의 제조 방법으로서,
    용해로에서 유리 원료를 용해하여 용융 유리를 만드는 공정과,
    상기 용해로에서 만들어진 용융 유리를, 이송관에 의해 상기 용해로로부터 청징관으로 이송하는 공정과,
    상기 이송관에 의해 상기 청징관에 공급된 용융 유리의 청징을 행하는 공정과,
    청징 후의 용융 유리를 성형하여 시트 유리를 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 용융 유리를 만드는 공정의 전에, 백금 혹은 백금 합금을 적어도 이용하여 구성되는 이송관을 가열하고, 상기 이송관을 열팽창시킨 상태에서, 상기 이송관의 한쪽의 단부와 상기 용해로의 단부를 맞닿게 하고, 상기 이송관의 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 단부를 맞닿게 하고,
    상기 용해로, 상기 이송관 및 상기 청징관 각각의 맞닿는 단부는, 관 외부로부터 냉각되어 있으며, 상기 단부를 통과하여 상기 단부의 사이에 있는 공극에 진입하는 용융 유리를 상기 단부가 냉각 고화함으로써, 상기 용해로와 상기 이송관과 상기 청징관을 용융 유리의 유로로서 형성하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송관 및 상기 청징관의 주위에는, 단열 부재가 설치되고,
    상기 이송관의 상기 한쪽의 단부, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부 및 상기 청징관의 상기 단부는, 상기 단열 부재의 밖으로 돌출되어 관 외부로부터 냉각되어 있으며, 상기 용해로로부터 상기 이송관 및 상기 청징관으로 용융 유리가 흘렀을 때에, 상기 공극에 진입하는 용융 유리를 냉각 고화하는 유리판의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이송관의 상기 한쪽의 단부, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부 및 상기 청징관의 상기 단부는, 모두 플랜지 형상을 이루고 있는 유리판의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송관의 백금 혹은 백금 합금에는, 금속 산화물 입자가 분산되어 있는 유리판의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용융 유리는, SnO2을 청징제로서 포함하는 유리판의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송관의 가열 전에, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부의 사이 및 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부의 사이에 간극이 형성되고, 상기 가열에 의한 열팽창에 의해 상기 간극이 모두 없어져서, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부가 맞닿고, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부가 맞닿는 유리판의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송관의 가열 전에, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부의 사이 및 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부의 사이에 간극이 형성되고, 상기 간극은, 상기 이송관 및 상기 청징관의 가열 후에 잔존하고,
    상기 가열에 의해 열팽창된 상기 이송관을 상기 용해로를 향해서 이동함으로써 및 상기 청징관을 상기 이송관을 향해서 이동함으로써, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부가 맞닿게 되고, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부가 맞닿게 되는 유리판의 제조 방법.
  8. 유리판의 제조 방법으로서,
    용해로에서 유리 원료를 용해하여 용융 유리를 만드는 공정과,
    상기 용해로에서 만들어진 용융 유리를, 이송관에 의해 상기 용해로로부터 청징관으로 이송하는 공정과,
    상기 이송관에 의해 상기 청징관에 공급된 용융 유리의 청징을 행하는 공정과,
    청징 후의 용융 유리를 성형하여 시트 유리를 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 용융 유리를 만드는 공정의 전에, 백금 혹은 백금 합금을 적어도 이용하여 구성되는 이송관을 가열하고, 상기 이송관을 열팽창시킨 상태에서, 상기 이송관의 한쪽의 단부와 상기 용해로에 접속된 처리조의 단부를 맞닿게 하고, 상기 이송관의 다른 쪽 단부와 상기 청징관의 단부를 맞닿게 하고,
    상기 처리조, 상기 이송관 및 상기 청징관 각각의 맞닿는 단부는, 관 외부로부터 냉각되어 있으며, 상기 단부를 통과하여 상기 단부의 사이에 있는 공극에 진입하는 용융 유리를 상기 단부가 냉각 고화함으로써, 상기 처리조와 상기 이송관과 상기 청징관을 용융 유리의 유로로서 형성하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  9. 유리판의 제조 장치로서,
    유리 원료를 용해하여 용융 유리를 만드는 용해로와,
    상기 용해로에서 만들어진 용융 유리를 상기 용해로로부터 이송하는, 백금 혹은 백금 합금을 적어도 이용하여 구성된 이송관과,
    상기 이송관에 의해 공급된 용융 유리의 청징을 행하는 청징관을 포함하고,
    상기 이송관은 미리 가열되어 열팽창된 상태에서, 상기 이송관의 한쪽의 단부와 상기 용해로의 단부가 맞닿게 되고, 상기 이송관의 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 단부가 맞닿게 되고,
    상기 용해로, 상기 이송관 및 상기 청징관 각각의 맞닿는 단부는, 관 외부로부터 냉각되어 있으며, 상기 단부를 통과하여 상기 단부의 사이에 있는 공극에 진입하는 용융 유리를 상기 단부가 냉각 고화함으로써, 상기 용해로와 상기 이송관과 상기 청징관이 용융 유리의 유로로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이송관의 가열 전에, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부의 사이 및 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부의 사이에 간극이 형성되고, 상기 가열에 의한 열팽창에 의해 상기 간극이 모두 없어져서, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부가 맞닿게 되고, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부가 맞닿게 되는 유리판의 제조 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 이송관의 가열 전에, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부의 사이 및 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부의 사이에 간극이 형성되고, 상기 간극은, 상기 이송관 및 상기 청징관의 가열 후에 잔존하고,
    상기 가열에 의해 열팽창된 상기 이송관을 상기 용해로를 향해서 이동함으로써 및 상기 청징관을 상기 이송관을 향해서 이동함으로써, 상기 이송관의 상기 한쪽의 단부와 상기 용해로의 상기 단부가 맞닿게 되고, 상기 이송관의 상기 다른 쪽의 단부와 상기 청징관의 상기 단부가 맞닿게 되는 유리판의 제조 장치.
KR20130021349A 2012-04-06 2013-02-27 유리판의 제조 방법 및 제조 장치 KR101488076B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012087964A JP5731438B2 (ja) 2012-04-06 2012-04-06 ガラス板の製造方法および製造装置
JPJP-P-2012-087964 2012-04-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130113974A KR20130113974A (ko) 2013-10-16
KR101488076B1 true KR101488076B1 (ko) 2015-01-29

Family

ID=49362291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130021349A KR101488076B1 (ko) 2012-04-06 2013-02-27 유리판의 제조 방법 및 제조 장치

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5731438B2 (ko)
KR (1) KR101488076B1 (ko)
CN (1) CN103359914B (ko)
TW (1) TWI478882B (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014019629A (ja) * 2012-07-20 2014-02-03 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス板製造装置及びその組立方法
CN105585239B (zh) * 2014-10-20 2018-04-13 成都光明光电股份有限公司 浮法玻璃制造用冷却装置
JP6708968B2 (ja) * 2016-11-11 2020-06-10 日本電気硝子株式会社 板ガラス製造装置及び板ガラス製造方法
JP6724813B2 (ja) * 2017-02-13 2020-07-15 日本電気硝子株式会社 ガラス製造方法、及びガラス供給管の予熱方法
KR102107900B1 (ko) * 2017-06-30 2020-05-08 아반스트레이트 가부시키가이샤 유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 제조 장치
JP7154483B2 (ja) * 2017-09-04 2022-10-18 日本電気硝子株式会社 ガラス物品の製造方法及び製造装置
CN109553276B (zh) * 2017-09-26 2021-10-29 东旭光电科技股份有限公司 铂金通道电加热设备和方法
JP6979172B2 (ja) * 2017-12-01 2021-12-08 日本電気硝子株式会社 ガラス物品の製造方法
JP6925583B2 (ja) 2017-12-20 2021-08-25 日本電気硝子株式会社 ガラス物品の製造方法及び製造装置
JP6925582B2 (ja) * 2017-12-20 2021-08-25 日本電気硝子株式会社 ガラス物品の製造方法及び製造装置
JP7118359B2 (ja) * 2018-05-30 2022-08-16 日本電気硝子株式会社 ガラス物品の製造方法
CN112384480B (zh) * 2018-08-30 2023-04-04 日本电气硝子株式会社 玻璃物品的制造装置及制造方法
EP3856690A1 (en) * 2018-09-27 2021-08-04 Corning Incorporated Glass forming apparatuses comprising modular glass fining systems
WO2020068750A1 (en) * 2018-09-27 2020-04-02 Corning Incorporated Modular molten glass delivery apparatus
JP7092021B2 (ja) * 2018-12-21 2022-06-28 日本電気硝子株式会社 ガラス物品の製造方法
CN112551863B (zh) * 2020-11-30 2023-05-16 彩虹显示器件股份有限公司 一种高世代基板玻璃窑炉通道膨胀处理方法及窑炉系统
CN114873905B (zh) * 2022-05-30 2023-09-22 彩虹显示器件股份有限公司 一种用于基板玻璃通道升温膨胀管理装置及方法
CN115159815B (zh) * 2022-07-27 2023-07-28 四川超薄玻璃科技有限公司 一种玻璃熔化塔式窑炉及生产工艺
WO2024054406A1 (en) * 2022-09-09 2024-03-14 Corning Incorporated Molten glass delivery apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0959028A (ja) * 1995-08-21 1997-03-04 Asahi Glass Co Ltd 高温溶融物用導管のバックアップ構造
KR100590694B1 (ko) 1999-08-21 2006-06-19 쇼오트 아게 무기화합물, 특히 유리 및 유리 세라믹의 연속 용융 및 정련을 위한 장치 및 그 조작방법
KR20110096511A (ko) * 2010-02-22 2011-08-30 코닝 인코포레이티드 용융 유리 이송용 베셀들 간 연결부를 밀봉하는 장치
KR20110102290A (ko) * 2008-12-11 2011-09-16 아사히 가라스 가부시키가이샤 용융 유리 반송 설비 요소 및 유리 제조 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5952396U (ja) * 1982-09-30 1984-04-06 株式会社フユ−テツクフア−ネス 電気炉における炉芯管継手装置
JPH0414425Y2 (ko) * 1987-02-25 1992-03-31
CN1948196B (zh) * 2006-09-30 2010-04-14 河南安彩高科股份有限公司 一种提高玻璃质量的方法和设备
JP2008195602A (ja) * 2007-01-16 2008-08-28 Nippon Electric Glass Co Ltd 強化ガラス基板の製造方法及び強化ガラス基板
TW201210967A (en) * 2010-06-29 2012-03-16 Avanstrate Inc Production device of glass panel and production method using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0959028A (ja) * 1995-08-21 1997-03-04 Asahi Glass Co Ltd 高温溶融物用導管のバックアップ構造
KR100590694B1 (ko) 1999-08-21 2006-06-19 쇼오트 아게 무기화합물, 특히 유리 및 유리 세라믹의 연속 용융 및 정련을 위한 장치 및 그 조작방법
KR20110102290A (ko) * 2008-12-11 2011-09-16 아사히 가라스 가부시키가이샤 용융 유리 반송 설비 요소 및 유리 제조 장치
KR20110096511A (ko) * 2010-02-22 2011-08-30 코닝 인코포레이티드 용융 유리 이송용 베셀들 간 연결부를 밀봉하는 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013216535A (ja) 2013-10-24
CN103359914A (zh) 2013-10-23
KR20130113974A (ko) 2013-10-16
TWI478882B (zh) 2015-04-01
TW201343581A (zh) 2013-11-01
JP5731438B2 (ja) 2015-06-10
CN103359914B (zh) 2016-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101488076B1 (ko) 유리판의 제조 방법 및 제조 장치
TWI402231B (zh) Manufacture method of glass plate and manufacturing apparatus for glass plate
TWI538889B (zh) Manufacture of glass plates
WO2012132474A1 (ja) ガラス基板の製造方法
KR101508050B1 (ko) 유리판의 제조 방법 및 유리판의 제조 장치
KR101486133B1 (ko) 글래스 기판의 제조 방법 및 글래스 기판의 제조 장치
JP5616450B2 (ja) ガラス板の製造方法
KR101411139B1 (ko) 유리판의 제조 방법
TWI462883B (zh) Manufacture of glass plates
JP5890559B2 (ja) ガラス基板の製造方法
CN109205997B (zh) 玻璃衬底的制造方法、及玻璃衬底制造装置
JP5730259B2 (ja) ガラスの製造装置およびガラスの製造方法
JP5731437B2 (ja) ガラス板の製造方法
JP2014069983A (ja) ガラス基板の製造方法及びガラス基板の製造装置
JP2017178731A (ja) ガラス板の製造方法
JP5668066B2 (ja) ガラス基板の製造方法
KR101583114B1 (ko) 유리 기판의 제조 방법 및 제조 장치
JP2018002531A (ja) ガラス板の製造方法およびガラス板の製造装置
JP2019011237A (ja) ガラス基板の製造方法、及びガラス基板製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171219

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190103

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 6