KR101798719B1 - Lcd 유리 제조용 교반기, 이의 제조방법 및 lcd 유리의 제조방법 - Google Patents

Lcd 유리 제조용 교반기, 이의 제조방법 및 lcd 유리의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LCD 유리 제조용 교반기, 이의 제조방법 및 LCD 유리의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 교반 효율에 영향을 주는 교반기의 각각의 구성요소의 특성을 우선순위에 따라 복수 개의 성분으로 분리하고, 각 성분의 곱을 기초로 교반 효율을 산출할 수 있다. 따라서, 교반 효율이 정해지면, 상기 교반 효율을 만족시킬 수 있는 교반기를 용이하게 설계할 수 있다.

Description

LCD 유리 제조용 교반기, 이의 제조방법 및 LCD 유리의 제조방법{Stirrer for manufacturing LCD glass, manufacturing method thereof and LCD glass}
LCD 유리 제조용 교반기, 이의 제조방법 및 LCD 유리의 제조방법{Stirrer for manufacturing LCD glass, manufacturing method thereof and LCD glass}
디스플레이 장치 및 각종 전자 부품에 유리 기판(이하, 유리)이 사용되고 있다. 특히, LCD 유리 기판에 사용되는 유리 물질은 높은 균일성을 가져야 한다.
한편 LCD 유리 제조공정 중, 플로트(float) 공법은 공기와의 접촉으로 인해 표면에서 휘발이 발생하고, 이러한 불균일 흐름을 제거하기 위해 교반기(stirrer)가 사용된다. 이때, 균일한 유리를 제조하기 위하여 교반 영역(stirring zone)의 교반 효율이 중요하며, 교반 효율은 교반기를 구성하는 각각의 요소들의 특성(property)과 관련된다. 따라서, 원하는 교반 효율을 만족시키기 위한 교반기의 구조를 결정하기 위하여 전술한 특성들과 교반 효율 사이의 상관 관계를 파악하는 것이 중요하다.
본 발명은 교반기를 구성하는 각각의 요소들의 특성과 교반 효율 사이의 상관관계에 기초하여, 각각의 요소들의 특성을 결정할 수 있는 LCD 유리 제조용 교반기, 이의 제조방법 및 LCD 유리의 제조방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 유입구 및 배출구를 각각 갖는 챔버, 챔버 내부에 마련된 회전축 및 회전축에 각각 장착된 복수 개의 블레이드를 포함하는 LCD 유리 제조용 교반기로서, 유입구가 챔버의 하단부에 마련되고, 배출구가 챔버의 상단부에 마련되며, 하기 일반식 1에서 M의 값이 미리 결정되면, 일반식 1을 만족하도록 용융 유리의 유량, 유입구의 면적, 회전축의 회전속도 및 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격이 각각 결정되는 LCD 유리 제조용 교반기가 제공된다.
[일반식 1]
Figure 112015109793368-pat00001
상기 일반식 1에서, n은 블레이드의 개수, Q’은 용융 유리의 최대 허용 유량(Q_max)에 대한 결정 유량(Q)의 비율, A는 유입구의 단면적, H는 회전축에서 복수 개의 블레이드가 장착된 영역의 높이, v’은 회전축의 최대 허용 회전속도(V_max)에 대한 결정 회전속도(V)의 비율, C’은 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 최대 허용 간격(C_max)에 대한 결정 간격(C)의 비율, L’은 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)와 배출구와 상기 배출구와 인접한 블레이드 사이의 간격(L1)의 합에 대한 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)의 비율을 나타낸다.
또한, M은 5 이상으로 결정되는 것이 바람직하다.
또한, M은 5 내지 7로 결정되는 것이 바람직하다.
또한, 유입구는 용융 유리의 유입 방향이 회전축의 축 방향에 직교하도록 마련될 수 있다.
또한, 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 간격은 유입구의 직경보다 작을 수 있다.
또한, 복수 개의 블레이드는 각각 배출구와 중첩되지 않는 높이에 위치하도록 마련될 수 있다.
또한, 유입구는 단면이 다각형일 수 있다.
또한, 회전축의 회전속도 및 블레이드와 내측면 사이의 간격이 용융 유리의 유량 및 유입구의 면적보다 우선하여 결정될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 유입구 및 배출구를 각각 갖는 챔버, 챔버 내부에 마련된 회전축 및 회전축에 각각 장착된 복수 개의 블레이드를 포함하는 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법으로서, 상기 LCD 유리 제조용 교반기는, 유입구가 챔버의 하단부에 마련되고, 배출구가 챔버의 상단부에 마련되며, 하기 일반식 1에서 M의 값과 용융 유리의 유량과 회전축의 회전속도가 각각 미리 결정되면, 일반식 1을 만족하도록 유입구의 면적, 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격을 각각 결정하는 단계를 포함하는 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법이 제공된다.
[일반식 1]
Figure 112015109793368-pat00002
상기 일반식 1에서, n은 블레이드의 개수, Q’은 용융 유리의 최대 허용 유량(Q_max)에 대한 결정 유량(Q)의 비율, A는 유입구의 단면적, H는 회전축에서 복수 개의 블레이드가 장착된 영역의 높이, v’은 회전축의 최대 허용 회전속도(V_max)에 대한 결정 회전속도(V)의 비율, C’은 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 최대 허용 간격(C_max)에 대한 결정 간격(C)의 비율, L’은 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)와 배출구와 상기 배출구와 인접한 블레이드 사이의 간격(L1)의 합에 대한 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)의 비율을 나타낸다.
또한, M은 5 이상으로 결정되는 것이 바람직하다.
또한, M은 5 내지 7로 결정되는 것이 바람직하다.
또한, 유입구는 용융 유리의 유입 방향이 회전축의 축 방향에 직교하도록 마련될 수 있다.
또한, 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 간격은 유입구의 직경보다 작게 결정될 수 있다.
또한, 복수 개의 블레이드는 각각 배출구와 중첩되지 않는 높이에 위치하도록 마련될 수 있다.
또한, 유입구는 단면이 다각형일 수 있다.
또한, 블레이드와 내측면 사이의 간격이 유입구의 단면적보다 우선하여 결정될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 LCD 유리 제조용 교반기에 용융 유리를 공급하는 단계 및 일반식 1에서 M이 5 내지 7이 되도록, 용융 유리를 교반하는 단계를 포함하는 LCD 유리의 제조방법이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 LCD 유리 제조용 교반기, 이의 제조방법 및 LCD 유리의 제조방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.
교반기를 구성하는 각각의 요소들의 특성(예를 들어, 길이, 간격, 높이, 교반 속도 등)과 교반 효율 사이의 상관관계에 기초하여, 각각의 요소들의 특성을 결정할 수 있다.
구체적으로, 교반 효율에 영향을 주는 교반기의 각각의 구성요소의 특성을 우선순위에 따라 복수 개의 성분으로 분리하고, 각 성분의 곱을 기초로 교반 효율을 산출할 수 있다. 따라서, 교반 효율이 정해지면, 상기 교반 효율을 만족시킬 수 있는 교반기를 용이하게 설계할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 LCD 유리 제조용 교반기의 개념도이다.
도 2 내지 도 5는 교반기의 각각의 구성요소의 특성과 교반 효율의 상관 관계를 파악하기 위한 그래프들이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 유리 제조용 교반기, 이의 제조방법 및 LCD 유리의 제조방법을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 LCD 유리 제조용 교반기(100)의 개념도이고, 도 2 내지 도 5는 교반기의 각각의 구성요소의 특성과 교반 효율의 상관 관계를 파악하기 위한 그래프들이다.
도 1을 참조하면, LCD 유리 제조용 교반기(100, 이하, ‘교반기’라 함)는 유입구(111) 및 배출구(112)를 각각 갖는 챔버(110), 챔버(110) 내부에 마련된 회전축(120) 및 회전축(120)에 각각 장착된 복수 개의 블레이드(130)를 포함한다. 상기 회전축(120)은 모터 등의 구동부(도시되지 않음)와 연결되며, 소정 회전속도로 회전 가능하게 마련된다. 또한, 블레이드(130)는 회전축(120)의 중심축 방향(또는 높이방향이라고도 함)에 직교하는 방향을 따라 챔버(110)의 내측면(113)을 향하여 연장된다. 또한, 복수 개의 블레이드(130)는 회전축(120)의 중심축 방향을 따라 소정 간격으로 각각 장착된다. 또한, 복수 개의 블레이드(130) 사이의 간격은 동일할 수 있다. 상기 유입구(111)를 통해 챔버(110) 내부로 유입된 용융 유리는 복수 개의 블레이드(130)를 통과한 후 배출구(112)를 통해 챔버(110) 외부로 배출된다.
여기서, 챔버(110)의 유입구(111)와 배출구(112)는 회전축의 높이방향을 따라 서로 다른 높이에 각각 마련될 수 있다. 또한, 유입구(111)는 용융 유리의 유입 방향이 회전축(120)의 중심축 방향에 직교하도록 마련될 수 있다. 또한, 상기 챔버(110)의 유입구(111)는 회전축(120)의 높이방향을 기준으로 챔버(110)의 하단부에 마련되고, 배출구(112)는 회전축(120)의 높이방향을 기준으로 챔버(110)의 상단부에 마련될 수 있다. 또한, 블레이드(130)와 챔버(110)의 바닥면(114) 사이의 간격(L)은 유입구(111)의 직경보다 작을 수 있다. 또한, 복수 개의 블레이드(130)는 각각 배출구(112)와 중첩되지 않는 높이에 위치하도록 마련될 수 있다. 또한, 유입구(111)는 단면이 다각형일 수 있다.
한편, 교반기(100)의 교반 효율(mixing efficiency)은 유입구(111)에 잉크를 전면 도포하고, 배출구(112)에서 사진을 찍은 후, 이를 grey value로 변환할 수 있다. 이후, 일정 크기의 픽셀(pixel) 단위로 나누고, 각각의 픽셀들의 grey value의 CV(coefficient of variation)를 산출함으로써 직접 실험적으로 판단할 수 있다.
이때, CV값이 낮을수록 균일한 혼합이 이루어졌다고 볼 수 있다. 또한, CV값을 기초로 교반 효율로 변환이 가능하며, 측정된 CV값은 교반 효율을 나타내는 계수(M)로 변환될 수 있다. 상기 교반 효율을 나타내는 계수(M)는 100을 CV값으로 나누어 산출(100/CV)할 수 있다. 이때, 교반기(100)의 각각의 구성요소의 특성(길이, 높이, 간격, 속도, 유량 등)을 변화시킴에 따라 상기 계수(M)와의 상관 관계를 도출할 수 있다. 또한, 교반 효율에 중요한 영향을 미치는 특성들을 분석할 수 있다. 이를 기초로, 소정 교반 효율을 달성할 수 있는 교반기(100)의 구조를 설계할 수 있다.
교반기(100)의 교반 효율은, 용융 유리의 유량 요소 및 유입구의 단면적 요소의 조합으로 이루어진 제1 성분과 회전축의 회전속도 요소와 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격 요소의 조합으로 이루어진 제2 성분의 곱에 기초하여 산출된다. 이때, 미리 결정된 교반 효율을 만족하도록 LCD 용융 유리의 유량(Q), 유입구의 단면적(A), 회전축의 회전속도(v) 및 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격(C)이 각각 결정된다.
제1 및 제2 성분을 각각 구성하는 용융 유리의 유량 요소, 회전축의 회전속도 요소 및 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격 요소는 각각 최대 허용 유량에 대한 해당 유량의 비율, 최대 허용 회전속도에 대한 해당 회전속도의 비율 및 최대 허용 간격에 대한 해당 간격의 비율일 수 있다. 이는 각각의 요소값을 무차원수로 적용하기 위함이다.
한편, 교반 효율은, 제1 성분과 제2 성분 및 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이 요소에 기초한 제3 성분의 곱에 기초하여 결정될 수 있다. 이러한 경우, 미리 결정된 교반 효율을 만족하도록 용융 유리의 유량(Q), 유입구의 면적(A), 회전축의 회전속도(v), 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격(C) 및 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)가 각각 결정될 수 있다. 또한, 제3 성분의 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이 요소는 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)와 배출구와 상기 배출구와 인접한 블레이드 사이의 간격(L1)의 합에 대한 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)의 비율일 수 있다.
한편, 제1 성분은 용융 유리의 유량, 유입구의 면적, 및 인접한 2개의 블레이드 사이의 높이 차이의 조합으로 이루어질 수 있다. 이때, 미리 결정된 교반 효율을 만족하도록 용융 유리의 유량(Q), 유입구의 면적(A), 및 인접한 2개의 블레이드 사이의 높이 차이가 각각 결정될 수 있다. 또한, 인접한 2개의 블레이드 사이의 높이 차이는 회전축(120)에서 복수 개의 블레이드가 장착된 영역의 높이(H)에 대한 블레이드의 개수(n)의 비로 결정될 수 있다.
이때, 회전축의 회전속도(v) 및 블레이드와 내측면 사이의 간격(c)이 용융 유리의 유량(Q) 및 유입구의 면적(A)보다 우선하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 교반기(100)는 유입구(111) 및 배출구(112)를 각각 갖는 챔버(110), 챔버(110) 내부에 마련된 회전축(120) 및 회전축(120)에 각각 장착된 복수 개의 블레이드(130)를 포함하는 LCD 유리 제조용 교반기이다. 여기서, 유입구(111)가 챔버(110)의 하단부에 마련되고, 배출구(112)가 챔버(110)의 상단부에 마련된다. 또한, 하기 일반식 1에서 M의 값이 미리 결정되면, 일반식 1을 만족하도록 용융 유리의 유량, 유입구의 면적, 회전축의 회전속도 및 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격이 각각 결정되는 LCD 유리 제조용 교반기가 제공된다. 여기서, M은 전술한 교반 효율을 나타내는 계수로서, CV값으로부터 변환될 수 있다.
[일반식 1]
Figure 112015109793368-pat00003
상기 일반식 1에서, n은 블레이드의 개수, Q'은 용융 유리의 최대 허용 유량(Q_max)에 대한 결정 유량(Q)의 비율, A는 유입구의 단면적, H는 회전축에서 복수 개의 블레이드가 장착된 영역의 높이, v'은 회전축의 최대 허용 회전속도(V_max)에 대한 결정 회전속도(V)의 비율, C'은 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 최대 허용 간격(C_max)에 대한 결정 간격(C)의 비율, L'은 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)와 배출구와 상기 배출구와 인접한 블레이드 사이의 간격(L1)의 합에 대한 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)의 비율을 나타낸다.
또한, M은 5 이상으로 결정되는 것이 바람직하고, 또한, M은 5 내지 7로 결정되는 것이 바람직하다. 즉, M의 값이 상기 범위 내에서 소정 값으로 결정되면, 일반식 1을 만족시키는 각각의 요소의 값을 결정할 수 있다.
상기 일반식 1은 전술한 교반기(100) 구조의 교반 효율을 예측하는데 특히 유리하다. 구체적으로, 일반식 1이 정확도를 높일 수 있는 교반기(100)의 구조를 살펴보면, 유입구(111)는 용융 유리의 유입 방향이 회전축(120)의 축 방향에 직교하도록 마련될 수 있다. 또한, 블레이드(130)와 챔버(110)의 바닥면 사이의 간격은 유입구(111)의 직경보다 작을 수 있다. 또한, 복수 개의 블레이드(130)는 각각 배출구(112)와 중첩되지 않는 높이에 위치하도록 마련될 수 있다. 또한, 유입구(111)는 단면이 다각형일 수 있다.
상기 일반식 1을 기준으로, 전술한 제1 성분은
Figure 112015109793368-pat00004
이고, 제2 성분은,
Figure 112015109793368-pat00005
이며, 제3 성분은
Figure 112015109793368-pat00006
이다.
이때, 각각의 성분을 구성하는 LCD 용융 유리의 유량 요소(Q')는 최대 허용 유량(Q_max)에 대한 해당 유량(Q)의 비율이고, 회전축의 회전속도 요소(v')는 최대 허용 회전속도(V_max)에 대한 해당 회전속도(V)의 비율이며, 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격 요소(C')는 최대 허용 간격(C_max)에 대한 해당 간격(C)의 비율이고, 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이 요소(L')는 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)와 배출구와 상기 배출구와 인접한 블레이드 사이의 간격(L1)의 합에 대한 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)의 비율이며, 모두 무차원수이다.
한편, 교반기(100)를 설계함에 있어, 회전축(120)의 회전속도 및 블레이드(130)와 내측면 사이의 간격이 용융 유리의 유량 및 유입구(111)의 면적보다 우선하여 결정될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법은 유입구 및 배출구를 각각 갖는 챔버, 챔버 내부에 마련된 회전축 및 회전축에 각각 장착된 복수 개의 블레이드를 포함하는 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법으로서, 상기 LCD 유리 제조용 교반기는, 유입구가 챔버의 하단부에 마련되고, 배출구가 챔버의 상단부에 마련되며, 상기 일반식 1에서 M의 값과 용융 유리의 유량과 회전축의 회전속도가 각각 미리 결정되면, 일반식 1을 만족하도록 유입구의 면적, 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격을 각각 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예와 관련된 LCD 유리의 제조방법은 상기 LCD 유리 제조용 교반기(100)에 용융 유리를 공급하는 단계 및 일반식 1에서 M이 5 내지 7이 되도록, 용융 유리를 교반하는 단계를 포함한다.
이하, 전술한 각각의 특성들이 교반 효율에 미치는 영향을 하기 실시예를 통해 설명한다.
구분 CV 블레이드 길이 블레이드 높이 회전속도(RPM) 유량 유입구 높이(mm)
구조 1 13 115 17.5 12 100 50
구조 2 14 110 17.5 10 50 25
구조 3 16.7 110 17.5 10 50 50
구조 4 17.8 110 17.5 10 100 25
구조 5 20 110 17.5 12 100 50
구조 6 21.5 110 17.5 10 100 50
구조 7 24.9 110 9 12 100 50
구조 8 25.3 110 17.5 6 100 50
구조 9 34.7 110 17.5 4 100 50
구분 C' v' L' H(mm) Q' n A(mmsq) CV
구조 1 0.13 0.86 1 70 0.5 4 2500 13
구조 2 0.17 0.71 1 70 0.25 4 1250 14
구조 3 0.17 0.71 1 70 0.25 4 2500 16.7
구조 4 0.17 0.71 1 70 0.5 4 1250 17.8
구조 5 0.17 0.86 1 70 0.5 4 2500 20
구조 6 0.17 0.71 1 70 0.5 4 2500 21.5
구조 7 0.17 0.86 0.51 70 0.5 4 2500 24.9
구조 8 0.17 0.43 1 70 0.5 4 2500 25.3
구조 9 0.17 0.29 1 70 0.5 4 2500 34.7
여기서, CV에 대한 M의 값은 아래 표 3과 같다(M=100/CV).
구분 CV M
구조 1 13 7.69
구조 2 14 7.14
구조 3 16.7 5.99
구조 4 17.8 5.62
구조 5 20 5.00
구조 6 21.5 4.65
구조 7 24.9 4.02
구조 8 25.3 3.95
구조 9 34.7 2.88
상기 구조 1 내지 9는, 각각 유입구(111)가 용융 유리의 유입 방향이 회전축(120)의 축 방향에 직교하도록 마련된다. 또한, 블레이드(130)와 챔버(110)의 바닥면 사이의 간격은 유입구(111)의 직경보다 작고, 복수 개의 블레이드(130)는 각각 배출구(112)와 중첩되지 않는 높이에 위치하도록 마련되며, 유입구(111)는 단면이 정사각형일 수 있다. 또한, 상기 챔버(110)의 유입구(111)는 회전축(120)의 높이방향을 기준으로 챔버(110)의 하단부에 마련되고, 배출구(112)는 회전축(120)의 높이방향을 기준으로 챔버(110)의 상단부에 마련된다.
본 문서에서 M값이 상대적으로 크면, 교반 효율이 상대적으로 큰 것을 의미하고, M값이 상대적으로 작으면, 교반 효율이 상대적으로 작은 것을 의미한다. 경우에 따라, 일반식 1의 M값은 교반 효율과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
상기 실시예에서, 최대 허용 유량은 200gpm이고, 최대 허용 회전속도는 14rpm이며, 최대 허용 간격은 66mm일 수 있다. 그러나, 각 최대 값은 스케일 다운(scale down)을 위한 예시적인 수치이며, 본 발명은 이제 제한되지 않는다. 한편, 최대 허용 유량은, 교반기(100)가 설치될 현장의 최대 유량(예를 들어, 공장의 생산치)에 따라 결정될 수 있다. 다만, 일반식 1은 무차원 수(비율)가 적용됨에 따라 다양한 크기를 갖는 교반기에 모두 적용이 가능함은 물론이다.
또한, 도 2는 교반 효율에 대한 회전축(120)의 회전속도 요소(v’)와 블레이드(130)와 챔버(110)의 내측면 사이의 간격(C)의 영향도를 나타내는 그래프이고, 도 3은 교반 효율에 대한 유량 요소(Q’)와 단면적(A)의 영향도를 나타내는 그래프이며, 도 4는 교반 효율에 대한 높이 요소(L’)의 영향도를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 5는 교반 효율에 대한 상기 일반식 1에 포함된 모든 요소들의 영향도를 나타내는 그래프이다. 한편, 도 2 내지 도 5에서, 부호 A는 시뮬레이션 값을 나타내고, B는 실제 측정값을 나타낸다. 또한, 각 그래프의 가로축은 실시예 1의 구조 1 내지 구조 9에 대응한다. 또한, 도 2 내지 도 5에서 A와 B의 차이가 작을수록 시뮬레이션 결과의 신뢰도가 높은 것을 나타낸다.
또한, 회전축의 회전속도 요소(v’)는 최대 허용 회전속도인 14rpm을 기준으로, v/14인 무차원수를 이용하였다. 여기서 회전속도가 증가할수록 교반 효율이 증가함을 확인할 수 있다. 그러나, 회전속도가 증가할수록 교반 효율에 미치는 영향의 증가 폭은 작아지는 것을 확인할 수 있다. 한편, 회전속도가 증가할수록 침식 및 기포 유입의 영향도 증가할 수 있다. 또한, 회전속도의 경우, 다른 요소들보다 교반 효율에 영향이 큰 것을 확인할 수 있다.
또한, 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격 요소(C’)는 최대 허용 간격 66mm를 기준으로, C/66인 무차원수를 이용하였다. 간격(C)이 짧을수록 교반 효율이 증가함을 확인할 수 있다. 그러나 간격(C)이 너무 짧아지면 침식 및 기포 유입이 영향이 존재한다. 상기 간격(C)은 회전속도(v)와 마찬가지로 다른 요소들보다 교반 효율에 영향이 큰 것을 확인할 수 있다. 또한, 블레이드의 개수(n)가 많을수록, 침식 및 기포 유입의 영향도 크다.
따라서, 회전축의 회전속도 요소(v’)와 간격 요소(C’)는 해당 영향도를 독립적으로 분리해내는 것이 어려우며, 전술한 일반식 1의 제2 성분으로 도출될 수 있다.
유량 요소(Q’)는 최대 허용 유량인 200gpm을 기준으로, Q/200인 무차원수를 이용하였다. 유량이 증가할수록 교반 효율이 감소함을 확인할 수 있다. 또한, 유입구의 단면적(A)이 작아질수록 교반 효율이 증가함을 확인할 수 있다. 또한, 블레이드의 개수(n)가 증가할수록 교반 효율이 증가함을 확인할 수 있다. 다만, 블레이드 사이의 간격(n/H)의 영향이 존재함을 확인할 수 있다.
따라서, 유량 요소(Q’)와 유입구의 단면적(A)과 블레이드의 개수(n)와 회전축에서 복수 개의 블레이드가 장착된 영역의 높이(H)는 전술한 일반식 1의 제1 성분으로 도출될 수 있다.
블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이 요소(L’)를 살펴보면 높이가 증가할수록 교반 효율이 증가하지만, 특정 값을 초과하는 경우 배출 패턴에 영향을 줄 수 있다. 또한, 배출구(112) 및 배출구와 인접한 블레이드 사이의 간격(L1)이 존재하여야 배출 패턴에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 따라서, 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이 요소(L’)는 전술한 일반식 1의 제3 성분으로 도출될 수 있다.
각각의 성분으로 도출하기 위한 피팅(fitting) 단계는 수치 해석 등을 위한 통상의 프로그램을 통해 수행될 수 있다. 이때, 회전축의 회전속도(v) 및 블레이드와 내측면 사이의 간격(c)이 용융 유리의 유량(Q) 및 유입구의 면적(A)보다 우선하여 결정될 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: LCD 유리 제조용 교반기
110: 챔버
111: 유입구
112: 배출구
120: 회전축
130: 블레이드

Claims (17)

  1. 유입구 및 배출구를 각각 갖는 챔버, 챔버 내부에 마련된 회전축 및 회전축에 각각 장착된 복수 개의 블레이드를 포함하는 LCD 유리 제조용 교반기로서,
    유입구가 챔버의 하단부에 마련되고, 배출구가 챔버의 상단부에 마련되며,
    하기 일반식 1에서 M의 값이 미리 결정되면, 일반식 1을 만족하도록 용융 유리의 유량, 유입구의 면적, 회전축의 회전속도 및 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격이 각각 결정되며,
    M은 5 이상으로 결정되는 LCD 유리 제조용 교반기:
    [일반식 1]
    Figure 112017066899415-pat00007

    상기 일반식 1에서, n은 블레이드의 개수, Q’은 용융 유리의 최대 허용 유량(Q_max)에 대한 결정 유량(Q)의 비율, A는 유입구의 단면적, H는 회전축에서 복수 개의 블레이드가 장착된 영역의 높이, v’은 회전축의 최대 허용 회전속도(V_max)에 대한 결정 회전속도(V)의 비율, C’은 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 최대 허용 간격(C_max)에 대한 결정 간격(C)의 비율, L’은 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)와 배출구와 상기 배출구와 인접한 블레이드 사이의 간격(L1)의 합에 대한 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)의 비율을 나타낸다.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    M은 5 내지 7로 결정되는 LCD 유리 제조용 교반기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    유입구는 용융 유리의 유입 방향이 회전축의 축 방향에 직교하도록 마련된 LCD 유리 제조용 교반기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 간격은 유입구의 직경보다 작은 LCD 유리 제조용 교반기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    복수 개의 블레이드는 각각 배출구와 중첩되지 않는 높이에 위치하도록 마련된 LCD 유리 제조용 교반기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    유입구는 단면이 다각형인 LCD 유리 제조용 교반기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    회전축의 회전속도 및 블레이드와 내측면 사이의 간격이 용융 유리의 유량 및 유입구의 면적보다 우선하여 결정되는 LCD 유리 제조용 교반기.
  9. 유입구 및 배출구를 각각 갖는 챔버, 챔버 내부에 마련된 회전축 및 회전축에 각각 장착된 복수 개의 블레이드를 포함하는 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법으로서,
    상기 LCD 유리 제조용 교반기는, 유입구가 챔버의 하단부에 마련되고, 배출구가 챔버의 상단부에 마련되며,
    하기 일반식 1에서 M의 값과 용융 유리의 유량과 회전축의 회전속도가 각각 미리 결정되면, 일반식 1을 만족하도록 유입구의 면적, 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 간격을 각각 결정하는 단계를 포함하며,
    M은 5 이상으로 결정되는 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법:
    [일반식 1]
    Figure 112017066899415-pat00008

    상기 일반식 1에서, n은 블레이드의 개수, Q’은 용융 유리의 최대 허용 유량(Q_max)에 대한 결정 유량(Q)의 비율, A는 유입구의 단면적, H는 회전축에서 복수 개의 블레이드가 장착된 영역의 높이, v’은 회전축의 최대 허용 회전속도(V_max)에 대한 결정 회전속도(V)의 비율, C’은 블레이드와 챔버의 내측면 사이의 최대 허용 간격(C_max)에 대한 결정 간격(C)의 비율, L’은 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)와 배출구와 상기 배출구와 인접한 블레이드 사이의 간격(L1)의 합에 대한 블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 높이(L)의 비율을 나타낸다.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    M은 5 내지 7로 결정되는 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    유입구는 용융 유리의 유입 방향이 회전축의 축 방향에 직교하도록 마련되는 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    블레이드와 챔버의 바닥면 사이의 간격은 유입구의 직경보다 작게 결정되는 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    복수 개의 블레이드는 각각 배출구와 중첩되지 않는 높이에 위치하도록 마련되는 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    유입구는 단면이 다각형인 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    블레이드와 내측면 사이의 간격이 유입구의 단면적보다 우선하여 결정되는 LCD 유리 제조용 교반기의 제조방법.
  17. 제 1 항에 따른 LCD 유리 제조용 교반기에 용융 유리를 공급하는 단계; 및
    일반식 1에서 M이 5 내지 7이 되도록, 용융 유리를 교반하는 단계를 포함하는 LCD 유리의 제조방법.




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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010042994A (ja) 2001-11-30 2010-02-25 Corning Inc 撹拌により溶融ガラスを均一にする装置
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010042994A (ja) 2001-11-30 2010-02-25 Corning Inc 撹拌により溶融ガラスを均一にする装置
JP2008511538A (ja) * 2004-08-31 2008-04-17 コーニング インコーポレイテッド 溶融ガラスの均質化方法および装置
JP2011178656A (ja) 2010-02-25 2011-09-15 Schott Ag 溶融ガラスを均質にする装置及びその使用

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