KR101772060B1 - 판유리 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

하부면의 불량이나 손상 발생없이 리본 형태의 판유리를 운반할 수 있는 판유리 제조장치 및 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 판유리 제조장치는 용융유리가 평판 형태로 성형되는 플로트 배스; 상기 용융유리가 반입되어 상기 용융유리가 서냉되는 서냉로; 및 상기 플로트 배스와 상기 서냉로의 사이에 배치되어 상기 플로트 배스로부터 상기 용융유리를 인출하여 리본 형태의 판유리를 성형하고, 상기 판유리를 상기 서냉로로 전달하는 드로스 박스를 포함하는 판유리 제조장치로서, 상기 서냉로는 상기 판유리 하부면에 배치되며 상기 판유리의 양쪽 가장자리에 접촉할 수 있는 적어도 두 개의 롤러; 및 상기 롤러와 접촉하지 않는 상기 판유리의 가운데 부분에 해당하는 상기 롤러 사이에 배치되며 상향으로 향한 가압가스에 의해 상기 판유리를 지지할 수 있는 가스 지지 장치를 포함한다.

Description

판유리 제조장치 및 제조방법{Apparatus and method for manufacturing glass plate}
본 발명은 판유리 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플로트 공법(float process)으로 판유리를 제조하는 판유리 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
판유리의 제조방법 중 플로트 공법은 용융유리를 용융금속 위로 떠오르게 하여 용융유리가 평판 형태를 이루도록 하며, 평판 형태의 용융유리를 인출하고 용융유리를 서냉시켜 판유리가 완성되도록 한다.
이러한 플로트 공법을 이용한 종래의 판유리 제조장치는 도 1과 같은 단면을 가진다.
도 1을 참조하면, 판유리 제조장치(10)는 내부에 용융금속(21)이 수용되고 용융유리가 평판 형태로 성형되는 플로트 배스(float bath, 20), 용융유리가 서냉되는 서냉로(cooling furnace, 40) 및 플로트 배스(20)로부터 용융유리를 인출하고 용융유리를 서냉로(40)로 전달하는 드로스 박스(dross box, 30)를 포함한다.
용융유리는 플로트 배스(20)의 상류측으로부터 하류측을 향하여 이동하면서 용융금속(21)의 표면에서 리본 형태의 판유리(22)로 성형되고, 플로트 배스(20)의 하류측에 설정된 이격 위치(take off point)에서 드로스 박스(30)에 설치된 롤러(roller, 31)에 의해 용융금속(21)으로부터 멀어지도록 끌어 올려지고, 드로스 박스(30)를 거쳐 다음 공정의 서냉로(40)를 향하여 송출된다.
서냉로(40)는 여러 개의 섹션(section)으로 구성되어 있으며 1개의 섹션에는 도시한 바와 같이 롤러(41) 6개가 사용이 되며, 롤러(41) 하부 공간에는 히터(42)가 설치되어 있다. 서냉로(40)에서는 리본 형태의 판유리(22)가 뒤틀림 및 휨이 발생하지 않도록 온도 제어되면서, 유리 서냉점 이하까지 냉각된다.
도 2는 종래 판유리 제조장치(10) 서냉로(40)에서 사용되는 롤러(41)의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 롤러(41)는 원통형 밀대 모양으로서 판유리의 이송 방향과 수직인 가로방향에 걸쳐 판유리 하부면과 접촉되는 형상을 갖는다.
서냉로(40)에서도 드로스 박스(30)와 마찬가지로 롤러(41)에 의한 이송이 진행되고 있다. 서냉로(40)는 400~800℃의 고온 구간을 포함하는데, 이 온도 구간에서는 롤러(41) 표면 이물에 의한 판유리(22) 하부면의 불량이 발생되기 쉬우며, 스크래치, 크랙(crack), 얼룩, 디그(dig) 등과 같은 불량이 발생된다.
판유리(22)는 예컨대 소정 크기의 기판 형태로 절단되어 액정 표시 장치 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 공정에서 이용되는데, 패턴이 형성되는 판유리 기판 표면에, 흠집, 크랙 및 이물 등의 결함이 존재하면, 패턴이 양호하게 형성되지 않고, 최종 제품인 FPD의 불량의 원인으로 된다. 특히, 판유리 기판 표면에 형성되는 미소한 흠집 및 크랙은, 판유리 기판의 기계적 강도를 저하시키고, FPD의 제조 공정에 있어서 판유리 기판이 깨지는 원인으로 된다. 그 때문에, 판유리 표면에 결함이 존재하지 않는 것이 요구되고 있다.
롤러(41)와의 접촉으로 인한 각종 기계적 결함 발생을 해결하기 위해서는 서냉로(40)에서 판유리(22)에 대한 비접촉 이송이 필요해진다. 하지만, 종래 판유리 제조장치(10)의 서냉로(40)는 공간이 협소하여 비접촉 이송을 위한 추가 설비를 설치하기가 곤란한 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하부면의 불량이나 기계적 손상 발생없이 리본 형태의 판유리를 운반할 수 있는 판유리 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 판유리 제조장치는 용융유리가 평판 형태로 성형되는 플로트 배스; 상기 용융유리가 반입되어 상기 용융유리가 서냉되는 서냉로; 및 상기 플로트 배스와 상기 서냉로의 사이에 배치되어 상기 플로트 배스로부터 상기 용융유리를 인출하여 리본 형태의 판유리를 성형하고, 상기 판유리를 상기 서냉로로 전달하는 드로스 박스를 포함하는 판유리 제조장치로서, 상기 서냉로는 상기 판유리 하부면에 배치되며 상기 판유리의 양쪽 가장자리에 접촉할 수 있는 적어도 두 개의 롤러; 및 상기 롤러와 접촉하지 않는 상기 판유리의 가운데 부분에 해당하는 상기 롤러 사이에 배치되며 상향으로 향한 가압가스에 의해 상기 판유리를 지지할 수 있는 가스 지지 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 판유리 제조장치에 있어서, 작동 장치에 의해 상기 롤러 또는 상기 가스 지지 장치의 가압가스가 상기 판유리 하부면에 선택적으로 접촉할 수 있다.
상기 롤러는 봉형 샤프트와 상기 샤프트의 양단에 각각 결합되는 원통형 블록으로 되어 있거나, 상기 봉형 샤프트의 가운데 부분이 제거된 형태로 되어 있을 수 있다.
상기 가스 지지 장치는 가스가 통과하기 위한 다공성 플레이트를 포함할 수 있고, 상기 다공성 플레이트는 알루미나, 지르코니아, SiC, SUS 및 다공질 흑연 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상온 영역의 판유리의 두께를 측정하고, 무게를 환산한 뒤, 그 무게를 부양하기 위한 가스 분사 조건을 결정하여 상기 가스 지지 장치의 구동 조건에 자동으로 연계하는 제어 장치를 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 판유리 제조방법은, 플로트 배스에서 평판 형태의 용융유리가 성형되고, 상기 플로트 배스로부터 인출되는 상기 용융유리가 리본 형태의 판유리로 성형된 후 드로스 박스를 통과하여 서냉로로 반입되어 상기 서냉로에서 서냉되는 판유리 제조방법으로서, 상기 서냉로에서 상기 판유리 하부면에 배치되며 상기 판유리의 양쪽 가장자리에 접촉할 수 있는 적어도 두 개의 롤러 및 상기 롤러와 접촉하지 않는 상기 판유리의 가운데 부분에 해당하는 상기 롤러 사이에 배치되며 상향으로 향한 가압가스에 의해 상기 판유리를 지지할 수 있는 가스 지지 장치를 이용해 상기 판유리를 운반하거나 지지하는 것을 특징으로 한다.
상기 판유리 생산 개시 및 상기 판유리가 끊어지는 비상시에는 상기 롤러를 상기 판유리 하부면에 접촉시켜 상기 롤러에 의한 구동력을 이용해 상기 판유리를 운반하고, 안정화 이후에는 상기 롤러를 상기 판유리 하부면과 분리하여 상기 가스 지지 장치를 가동해 상기 판유리를 지지하도록 할 수 있다. 대신에, 상기 롤러와 상기 가스 지지 장치를 동시에 구동해 상기 판유리의 가장자리를 항시 접촉 지지할 수도 있다.
뿐만아니라, 상온 영역의 판유리의 두께를 측정하고, 무게를 환산한 뒤, 그 무게를 부양하기 위한 가스 분사 조건을 결정하여 상기 가스 지지 장치의 구동 조건을 변화시킴으로써, 상기 판유리의 두께가 변화해도 일정한 부양 높이로 지지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 롤러가 아령 모양과 같이 판유리 양쪽 가장자리와 접촉되기 때문에 중앙 부분의 공간 확보가 가능하며, 이 부분에 가스 지지 장치를 설치할 수 있다.
이와 같이 기존 판유리 제조장치의 서냉로 부분 재설계를 통하여, 기존과 동일한 크기의 공간에 롤러 및 가스 지지 장치를 동시에 구현할 수 있다. 또한, 생산 개시 초반 및 리본 형태 판유리가 끊어지는 비상시에는 롤러 양쪽 끝부분의 두꺼운 부분을 사용하여 판유리에 구동력을 인가하며, 안정화 이후에는 가스 지지 장치를 사용하여 판유리 하부면에 접촉을 최소화할 수 있도록 한다.
판유리 두께가 두꺼운 경우에는 롤러와 가스 지지 장치를 동시에 가동해 판유리의 하중을 롤러와 가스 지지 장치가 분담할 수 있도록 하여 판유리 가장자리의 처짐 문제 등을 해소할 수 있다.
특히 본 발명에 따르면, 종래 판유리 제조장치 서냉로 부분의 공간을 확장하지 않아도 비접촉 이송을 구현할 수 있어 단순한 판유리 지지 구성을 벗어나 전반적인 판유리 제조 시스템 구성 측면에서 경제적인 효과가 있다.
판유리의 두께가 변화해도 일정한 부양 높이로 지지할 수 있으므로, 이송 중 판유리의 진동을 줄여 하부 불량률을 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 플로트 공법을 이용한 종래의 판유리 제조장치 단면도이다.
도 2는 종래 판유리 제조장치 서냉로에서 사용되는 롤러의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 판유리 제조장치 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 판유리 제조장치 서냉로의 상면도이다.
도 5는 종래 판유리 제조장치 서냉로에서 사용되는 롤러와 본 발명에 따른 판유리 제조장치 서냉로에서 사용되는 롤러를 비교해 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 판유리 제조장치에 포함되는 가스 지지 장치의 단면도이고, 도 7은 사시도이다.
도 8은 생산 개시 또는 리본 형태 판유리가 끊어진 후에 행해지는 본 발명에 따른 판유리 제조장치의 상태를 보이는 단면도이다.
도 9는 정규 생산 상태에서의 본 발명에 따른 판유리 제조장치의 상태를 보이는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 판유리 제조장치 중 서냉로 부분의 단면도이다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 판유리 제조장치 단면도이다.
도 3을 참조하면, 판유리 제조장치(200)는 플로트 배스(20), 드로스 박스(30) 및 서냉로(240)를 포함한다. 플로트 배스(20), 드로스 박스(30) 및 서냉로(240)는 순차적으로 선형 배치된다. 도 1에 도시한 종래 판유리 제조장치(10)와 대비시, 본 발명에 따른 판유리 제조장치(200)는 서냉로(240) 부분이 재설계된 것이다.
플로트 배스(20)는 내부에 용융금속(21)이 수용된다. 플로트 배스(20)의 내부는 용융금속(21) 온도가 600~1300℃의 온도로 유지될 수 있도록 가열될 수 있다.용융금속(21)은 용융주석, 용융주석 합금 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 용융금속(21) 위로 용융유리가 연속적으로 공급됨에 따라, 플로트 배스(20)의 내부에는 용융유리가 평판 형태로 성형되며, 플로트 배스(20)의 내부로 공급되는 용융유리는 무알칼리 유리, 또는 소다라임 유리 등일 수 있다. 용융유리는 플로트 배스(20)의 상류측으로부터 하류측을 향하여 이동하면서 용융금속(21)의 표면에서 리본 형태의 판유리(222)로 성형되고, 플로트 배스(20)의 하류측에 설정된 이격 위치에서 드로스 박스(30)에 설치된 롤러(31)에 의해 용융금속(21)으로부터 멀어지도록 끌어 올려지고, 드로스 박스(30)를 거쳐 다음 공정의 서냉로(240)를 향하여 송출된다.
롤러(31)는 플로트 배스(20) 내부의 용융금속(21) 위에 지지되는 리본 형태의 판유리(222)를 인출한다. 이에 따라 판유리(222)는 서냉로(240)로 반입될 수 있다.
서냉로(240)는 롤러(31)에 의해 반입되는 판유리(222)가 출구 측으로 이송됨에 따라, 판유리(222)가 서냉되도록 한다. 서냉로(240)에서 판유리(222)가 서냉됨에 따라 판유리(222)가 완성되고, 완성된 판유리(222)는 서냉로(240)의 출구를 통해 서냉로(240)의 외부로 반출된다.
서냉로(240)는 여러 개의 섹션으로 구성될 수 있으며, 1개의 섹션에는 도시한 바와 같이 적어도 기존과 동일한 위치에 설치되는 기존과 동일한 개수의 롤러(241)와 롤러(241) 모양 변경을 통해 마련된 공간에 설치되는 가스 지지 장치(243)를 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 판유리 제조장치의 서냉로 상면도이다.
도 4를 참조하면, 롤러(241)는 봉형 샤프트와 상기 샤프트의 양단에 각각 결합되는 원통형 블록으로 구성되는 아령 모양을 가진다. 롤러(241) 사이마다 가스 지지 장치(243)가 마련되어 롤러(241)와 가스 지지 장치(243)를 이용해 판유리(222)를 이송 및 지지할 수 있도록 되어 있으며, 기존 판유리 제조장치 서냉로의 크기와 롤러 설치 위치 등을 그대로 유지한 채, 최소한의 서냉로 재설계 및 기존 롤러를 교체하는 방법을 통해 가스 지지 장치(243)를 설치하도록 하여 리본 형태 판유리(222)를 지지함으로써 판유리(222) 하부면의 손상을 최소화할 수 있다. 이 때, 히터(242)는 기존 히터 크기의 1/3 내지 1/2로 감소시켜 롤러(241) 하부 공간에 설치된다.
도 5는 종래 판유리 제조장치 서냉로에서 사용되는 롤러와 본 발명에 따른 판유리 제조장치 서냉로에서 사용되는 롤러를 비교해 도시한 도면이다.
종래 롤러(41)는 원통형 밀대 모양으로서 판유리(222)의 이송 방향과 수직인 가로방향에 걸쳐 판유리(222) 하부면과 접촉되는 형상을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 롤러(241)는 아령 모양의 롤러로서, 봉형 샤프트와 상기 샤프트의 양단에 각각 결합되는 원통형 블록으로 되어 있어, 가운데 부분은 작은 단면의 원형이고 양쪽 끝 부분은 보다 큰 단면의 원형이어서, 가운데 부분이 판유리(222)와 닿지 않아 비접촉 영역을 형성하며, 또한 이 부분은 종래에 비하여 활용할 수 있는 여유 공간이 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 롤러(241')는 롤러(241)처럼 아령 모양이면서 가운데 부분이 아예 제거된 것으로, 짧은 원통형 밀대 모양의 롤러가 판유리(222) 가로 방향 양쪽 가장자리에 하나씩 배치되는 것과 마찬가지의 모양이다. 롤러(241') 역시 판유리(222) 가운데 부분에 판유리(222)와의 비접촉 영역을 형성하며, 또한 이 부분은 종래에 비하여 활용할 수 있는 여유 공간이 된다. 본 발명에서는 이 여유 공간에 가스 지지 장치(243)를 배치하여 비접촉 방식을 구현한다.
본 발명 실시예들에 따른 롤러(241, 241')가 판유리(222)를 지지하기 위한 부분의 길이(d)는 500 ~ 1500mm 범위로 설계할 수 있으며, 이 부분의 접촉에 의한 구동으로 판유리(222)를 이송할 수 있다. 본 발명 실시예들에 따른 롤러(241, 241')와 판유리(222) 접촉면적(빗금친 부분)은 종래 롤러(41)와 판유리(222) 접촉면적보다 좁아 종래에 비하여 접촉으로 인한 문제는 최소화할 수 있다.
롤러 모양 변경에 따라 마련된 여유 공간에 설치되는 가스 지지 장치(243)는 상향으로 향한 가압가스에 의해 판유리(222)를 부상시켜 지지할 수 있다. 이 판유리 제조장치(200)는 미도시의 작동 장치에 의해 롤러(241 또는 241') 또는 가스 지지 장치(243)의 가압가스가 판유리(222) 하부면에 선택적으로 접촉할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 판유리 제조장치에 포함되는 가스 지지 장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 가스 지지 장치(243)는 가스가 유입되는 가스인렛챔버(244)와 가스가 통과되어 상향으로 분출되기 위한 다공성 플레이트(245)를 포함할 수 있다. 가스의 압력, 분출 속도 등은 판유리(222) 두께에 따라 달리 한다. 판유리(222)가 두꺼우면 가스의 압력과 분출 속도를 판유리(222)가 얇은 경우에 비하여 크게 할 필요가 있다.
도 7은 다공성 플레이트의 사시도이다. 도시한 바와 같이 다공성 플레이트(245)는 다수의 분사공(246)을 포함할 수 있는데, 분사공(246)의 크기와 배치, 개수 등을 조절하여 최적의 가압가스 분사를 구현할 수 있다. 다공성 플레이트(245)는 세라믹, 금속 등 온도 및 분위기에 맞게 변경하여 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어 알루미나, 지르코니아, SiC 등의 세라믹 소결재료나, SUS와 같은 금속 혹은 다공질 흑연 등이 사용될 수 있다.
가스 지지 장치(243)는 상향으로 향하는 가압가스에 의해 판유리(222)를 지지한다. 가압가스에 의한 지지 방식이므로 비접촉식의 지지 방식이다. 가압가스는 습한 공기, 불활성 기체, 환원 기체 또는 기체 혼합물일 수 있다. 그리고, 가스 지지 장치(243)는 판유리(222) 반송 방향을 따라 여러 개가 배치될 수 있는데, 반송 방향을 따라 가압가스 분출량이 서서히 증가 혹은 감소한다거나 가스 지지 장치(243) 상면과 판유리(222) 하부면 사이의 간격이 증가 혹은 감소하는 식으로 설계 변경하는 것도 가능하다.
이하, 본 발명에 따른 판유리 제조장치를 이용한 판유리 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 8은 생산 개시 또는 리본 형태의 판유리가 끊어진 후에 행해지는 본 발명에 따른 판유리 제조장치의 상태를 보이는 단면도이고, 도 9는 정규 생산 상태에서의 본 발명에 따른 판유리 제조장치의 상태를 보이는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 생산이 개시된 초기에는 롤러(241)를 판유리(222) 하부면에 접촉시켜 롤러(241)에 의한 구동력을 이용해 판유리(222)를 운반한다. 이 때 가스 지지 장치(243)의 가동 여부는 선택적이다.
도 9를 참조하면, 안정화 이후에는 롤러(241)를 판유리(222) 하부면과 분리하여 가스 지지 장치(243)만을 가동해 가압가스로 판유리(222)를 지지한다. 롤러(241)는 미도시의 작동장치에 의해 상하로 이동이 가능하므로 롤러(241)가 상방 이동시 판유리(222) 운반에 이용되고 하방 이동시 판유리(222) 하부면과 분리된다. 그리고, 판유리 제조장치(200)의 드로스 박스(30) 안의 롤러(31)가 판유리(222)를 지속적으로 송출하는 안정 상태이므로 서냉로(240) 안의 롤러(241) 구동없이도 판유리(222)는 서냉로(240) 안을 이동하는 전진력을 제공받을 수 있다. 가스 지지 장치(243)는 판유리(222) 하부면에 가스를 내뿜어 판유리(222)를 부상시켜 유지하므로, 판유리(222)는 롤러(241)와 접촉하는 일 없이, 부상한 상태로 반송된다. 그 때문에, 판유리(222)가 롤러(241)와 접촉하는 것에 의하여 판유리(222) 하부면에 결함이 생기는 것이 억제된다.
본 발명은 서냉로의 재설계를 통하여, 기존과 동일한 크기의 공간에 롤러(241) 및 가스 지지 장치(243)를 동시에 구현할 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하여 설명한 판유리 제조장치(10)에서 롤러(41)의 직경이 350mm이고 인접하는 두 롤러(41) 중심 사이의 거리가 450mm가 되도록 롤러(41) 6개를 배치한 섹션이라면, 본 발명에 따른 판유리 제조장치(200)에서는 롤러(241)의 직경은 그대로 350mm로 유지한 채 판유리(222) 중간 부분에서는 인접하는 두 롤러(241) 중심 사이의 거리가 450mm 보다 커지도록 아령 모양의 롤러(241)를 채택한 후, 가스 지지 장치(243)를 두 개의 롤러(241) 사이마다 배치하면 기존과 동일한 크기의 공간을 활용할 수 있다. 위와 같은 배치로 하는 경우에, 롤러(241)와 가스 지지 장치(243)의 선택적 구동을 통해 리본 형태 판유리(222)를 운반하거나 지지함으로써 판유리(222) 하부면의 손상을 최소화할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 생산 초반 및 리본 형태의 판유리가 끊어지는 비상시에는 롤러를 사용하여 리본 형태의 판유리에 구동력을 인가하며, 안정화 이후에는 가스 지지 장치를 가동하여 리본 형태의 판유리 하부면에 접촉을 최소화할 수 있도록 하는 무버블 디자인(movable design)을 구현한다.
한편, 판유리(222) 두께가 임계 두께 이상인 경우에는 가스 지지 장치(243) 가동만으로 판유리(222) 하중을 지탱하지 못해 일부 구간 판유리 처짐이 발생할 우려가 있는데, 그러할 경우에는 롤러(241)와 가스 지지 장치(243)를 동시에 사용하여 판유리(222) 운반과 지지를 동시에 수행하도록 함이 바람직하다. 즉, 비상시이든 안정화 상태이든 관계없이 롤러(241)가 판유리(222) 가장자리를 항시 받쳐 이송하고 판유리(222) 가운데 부분은 가스 지지 장치(243)가 지지하는 구조로 운용하면 접촉 면적은 최소화하면서 판유리(222) 하중을 가스 지지 장치(243)와 롤러(241)가 분담할 수 있어 판유리(222) 가장 자리 처짐을 예방할 수 있다.
뿐만 아니라, 보통의 플로트 공법의 판유리의 경우, 가장자리 부분은 안쪽의 제품영역에 비해 약 1.1배 이상 두꺼우며, 따라서 무게도 약 1.1배 이상 증가하게 된다. 따라서 동일 가스 분사 조건이라면, 제품영역에 비해 가장자리 부분이 무거워 쳐지게 되고, 유리의 휨이 발생하거나, 정도가 심한 경우 깨지는 경우가 발생 가능하다. 본 발명에 따르면, 롤러(241)가 판유리(222) 가장자리를 항시 받쳐 이송하고 판유리(222) 가운데 부분은 가스 지지 장치(243)가 지지하는 구조로 운용하므로, 부상한 상태로 반송되는 판유리(222)의 형상이 어느 정도 교정되기 때문에, 판유리(222)의 휨의 영향도 경감된다.
한편, 본 발명에서는 판유리 하부면의 발생을 감소시키는 방법 중의 하나로, 이송 중 판유리의 진동을 줄이는 방법에 주목한다. 유리는 고온에서 저온으로 이동하면서 수축이 발생하게 되고, 이 과정에서 상하 진동이 발생할 수 있다. 이에 따라 판유리 제조장치에서도 판유리와 롤러의 접촉에 의해 충격이 발생할 수 있으며, 따라서 이 충격을 줄인다면 같은 불량 발생 조건에서 불량률을 감소시키는 방안이 될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 판유리 제조장치 중 서냉로 부분의 단면도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 판유리 제조장치는 서냉로(240) 부분에 제어장치(248)를 더 포함하는 점을 제외하고는 도 2 등을 참조하여 설명한 본 발명에 따른 판유리 제조장치(200)와 동일하다.
제어장치(248)는 상온 영역의 판유리(222)의 두께를 측정하고, 무게를 환산한 뒤, 그 무게를 부양하기 위한 가스 분사 조건, 예컨대 분사 압력을 결정하여 가스 지지 장치(243)의 구동 조건에 자동으로 연계하는 시스템이다. 이러한 제어장치(248)는 롤러(241) 또는 가스 지지 장치(243)의 가압가스가 판유리(222) 하부면에 선택적으로 접촉할 수 있도록 조정하는 작동 장치에 추가된 기능으로 또는 별개의 장치로 구현될 수 있다.
이러한 제어장치(248)를 더 포함함으로써, 본 발명에 따른 판유리 제조장치에 따르면, 판유리 두께가 달라지더라도 항상 일정한 부양 높이 위치로 지지 및 이송하는 것이 가능해져, 유리의 상하 진동에 의한 충격에서 발생되는 불량 발생을 감소시킬 수 있다. 비접촉식 이송을 구현하려는 종래의 장치의 경우에는 단지 판유리를 부양하는 방법에 대해서만 중점적으로 개발되어 있어, 기존의 방식을 그대로 따른다면 같은 가스 분사 조건이 유지되면서 유리 두께가 얇아지는 경우에는 유리가 더 높이 부양되어 상하 진동이 커지면서 충격이 크게 발생할 수 있고, 유리 두께가 두꺼워지는 경우에는 필요 높이로 부양을 시키지 못해 가스를 분사하는 부재와 마찰이 발생할 수 있다. 본 발명에서는 판유리 두께에 따라 가스 분사 조건을 변화시킬 수 있으므로 유리 높이를 일정하게 부양하면서 충격을 줄여 하부 불량률을 감소시키는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
20...플로트 배스 21...용융금속 30...드로스 박스
241, 241'...롤러 200...판유리 제조장치 222..판유리
240...서냉로 243...가스 지지 장치 244..가스인렛챔버
245...다공성 플레이트 246...분사공 248…제어 장치

Claims (11)

  1. 용융유리가 평판 형태로 성형되는 플로트 배스;
    상기 용융유리가 반입되어 상기 용융유리가 서냉되는 서냉로; 및
    상기 플로트 배스와 상기 서냉로의 사이에 배치되어 상기 플로트 배스로부터 상기 용융유리를 인출하여 리본 형태의 판유리를 성형하고, 상기 판유리를 상기 서냉로로 전달하는 드로스 박스를 포함하는 판유리 제조장치로서,
    상기 서냉로는 상기 판유리 하부면에 배치되며 상기 판유리의 양쪽 가장자리에 접촉할 수 있는 적어도 두 개의 롤러;
    상기 롤러와 접촉하지 않는 상기 판유리의 가운데 부분에 해당하는 상기 롤러 사이에 배치되며 상향으로 향한 가압가스에 의해 상기 판유리를 지지할 수 있는 가스 지지 장치; 및
    상온 영역의 판유리의 두께를 측정하고, 무게를 환산한 뒤, 그 무게를 부양하기 위한 가스 분사 조건을 결정하여 상기 가스 지지 장치의 구동 조건에 자동으로 연계함으로써, 판유리 두께에 따라 가스 분사 조건을 변화시키도록 해, 이송 중 판유리 두께가 달라지더라도 유리 높이를 일정하게 부양하면서 유리의 상하 진동을 줄이는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 판유리 제조장치.
  2. 제1항에 있어서, 작동 장치에 의해 상기 롤러 또는 상기 가스 지지 장치의 가압가스가 상기 판유리 하부면에 선택적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 판유리 제조장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 롤러는 봉형 샤프트와 상기 샤프트의 양단에 각각 결합되는 원통형 블록으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 판유리 제조장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 롤러는 상기 봉형 샤프트의 가운데 부분이 제거된 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 판유리 제조장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가스 지지 장치는 가스가 통과하기 위한 다공성 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 판유리 제조장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 다공성 플레이트는 알루미나, 지르코니아, SiC, SUS 및 다공질 흑연 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 판유리 제조장치.
  7. 삭제
  8. 플로트 배스에서 평판 형태의 용융유리가 성형되고, 상기 플로트 배스로부터 인출되는 상기 용융유리가 리본 형태의 판유리로 성형된 후 드로스 박스를 통과하여 서냉로로 반입되어 상기 서냉로에서 서냉되는 판유리 제조방법으로서,
    상기 서냉로에서 상기 판유리 하부면에 배치되며 상기 판유리의 양쪽 가장자리에 접촉할 수 있는 적어도 두 개의 롤러 및 상기 롤러와 접촉하지 않는 상기 판유리의 가운데 부분에 해당하는 상기 롤러 사이에 배치되며 상향으로 향한 가압가스에 의해 상기 판유리를 지지할 수 있는 가스 지지 장치를 이용해 상기 판유리를 운반하거나 지지하고,
    상온 영역의 판유리의 두께를 측정하고, 무게를 환산한 뒤, 그 무게를 부양하기 위한 가스 분사 조건을 결정하여 상기 가스 지지 장치의 구동 조건을 변화시킴으로써, 이송 중 판유리 두께가 달라지더라도 유리 높이를 일정하게 부양하면서 유리의 상하 진동을 줄이는 것을 특징으로 하는 판유리 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 판유리 생산 개시 및 상기 판유리가 끊어지는 비상시에는 상기 롤러를 상기 판유리 하부면에 접촉시켜 상기 롤러에 의한 구동력을 이용해 상기 판유리를 운반하고, 안정화 이후에는 상기 롤러를 상기 판유리 하부면과 분리하여 상기 가스 지지 장치를 가동해 상기 판유리를 지지하는 것을 특징으로 하는 판유리 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 롤러와 상기 가스 지지 장치를 동시에 구동해 상기 판유리의 가장자리를 항시 접촉 지지하는 것을 특징으로 하는 판유리 제조방법.
  11. 삭제
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