KR102070683B1 - 플로트 유리 제조 장치 및 방법 - Google Patents

플로트 유리 제조 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 플로트 유리 제조 장치에 관한 것으로서, 플로트 배스 내부에서 용융 금속으로부터 전진하면서 형성되는 유리 리본을 들어 올려 서냉로로 공급 가능한 리프트 아웃 롤러; 및 리프트 아웃 롤러와 접촉되어 리프트 아웃 롤러에 부착된 이물질을 긁어내어 제거 가능하도록 설치되는 카본 블록을 포함하며; 카본 블록은, 이물질을 제거할 때 카본 블록이 마모되어 형성된 카본 플레이크들이 이물질 중 제거되지 못한 잔여 이물질을 둘러싸도록 리프트 아웃 롤러에 도포되어 보호층을 이루도록 마련된다. 이러한 본 발명에 의하면, 카본 블록에 마모되어 형성된 카본 플레이크들을 리프트 아웃 롤러로부터 미처 제거되지 못한 잔여 이물질을 둘러싸도록 리프트 아웃 롤러에 도포하여 보호층을 형성함으로써, 잔여 이물질로 인해 리프트 아웃 롤러의 결함과 유리 리본의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Description

플로트 유리 제조 장치 및 방법{Apparatus and method for manufacturing float glass}
본 발명은 플로트 유리 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이용 유리 기판을 비롯한 대부분의 판유리는 플로트법 또는 퓨전법에 의해 제조되고 있다. 플로트법은 퓨전법과 달리 큰 면적의 대형 판유리를 효율적으로 제조할 수 있다.
이러한 플로트법은, 용융 금속(용융 주석 등)이 저장된 플로트 배스 안에서 유리 리본을 연속적으로 성형하는 공정과, 성형 공정에 의해 성형된 유리 리본을 서냉시키는 서냉 공정을 구비한다. 플로트 배스 내부에서 성형되는 유리 리본은 2개 또는 3개의 리프트 아웃 롤러들에 의해 플로트 배스의 외부로 인출되어 서냉로로 공급된다. 이 과정에서, 주행되는 유리 리본의 하면에는 주석 및 주석 산화물(SnO, SnO2)(이하, '이물질'이라 함)이 달라 붙기 쉽고, 리프트 아웃 롤러들에 의해 유리 리본이 이동되는 과정에서 이러한 이물질이 리프트 아웃 롤러에 달라 붙을 가능성이 있다.
이처럼 리프트 아웃 롤러의 표면에 부착된 이물질은, 리프트 아웃 롤러의 표면과 접촉되는 유리 리본의 하면에 스크래치, 불필요한 롤러 자국, 미세 균열 등과 같은 유리 제품의 불량을 유발시킨다.
이러한 문제점을 방지하기 위하여, 종래의 플로트 유리 제조 장치는 카본 블록을 리프트 아웃 롤러의 표면과 접촉시켜 리프트 아웃 롤러의 표면에 부착되는 이물질을 긁어내어 제거하였다. 다만, 이러한 카본 블록을 이용하여도 리프트 아웃 롤러의 표면에 부착된 이물질을 완전히 긁어내어 제거하기에는 기술상의 제약이 있다. 따라서, 이러한 종래의 플로트 유리 제조 장치는, 이물질의 제거 효율을 높일 수 있지만, 카본 블록에 의해서도 리프트 아웃 롤러로부터 여전히 제거되지 못한 잔여 이물질에 의해 유리 리본에 불량이 발생될 우려가 있다는 문제점이 있었다.
한편, 리프트 아웃 롤러의 표면과 카본 블록이 장시간 동안 접촉되면, 카본 블록이 마모되어 리프트 아웃 롤러의 표면과 접촉되는 카본 블록의 표면적이 증가하게 된다. 이처럼 리프트 아웃 롤러의 표면과 접촉되는 카본 블록의 표면적이 증가하면, 리프트 아웃 롤러의 표면과 카본 블록 사이에 작용되는 단위 면적당 마찰력이 감소하게 된다. 따라서, 종래의 플로트 유리 제조 장치는, 리프트 아웃 롤러의 표면과 카본 블록 사이에 작용하는 마찰력을 유지할 수 있도록 카본 블록의 잦은 교체가 요구되어, 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 리프트 아웃 롤러로부터 제거되지 못한 잔여 이물질에 의해 유리 리본에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 구조를 개선한 플로트 유리 제조 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
나아가, 본 발명은, 카본 블록의 교체 주기를 증가시킬 수 있도록 구조를 개선한 플로트 유리 제조 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 플로트 유리 제조 장치는, 플로트 배스 내부에서 용융 금속으로부터 전진하면서 형성되는 유리 리본을 들어 올려 서냉로로 공급 가능한 리프트 아웃 롤러; 및 리프트 아웃 롤러의 표면과 접촉되어 리프트 아웃 롤러의 표면에 부착된 이물질을 긁어내어 제거 가능한 카본 블록을 포함하며; 카본 블록은, 이물질을 제거할 때 카본 블록이 마모되어 형성된 카본 플레이크들이 이물질 중 제거되지 못한 잔여 이물질을 둘러싸도록 리프트 아웃 롤러의 표면에 도포되어 보호층을 이루도록 마련된다.
바람직하게, 카본 블록은, 2.5㎜ 내지 25㎜의 최대 입경을 갖는 카본 입자들로 구성되도록 마련된다.
바람직하게, 카본 블록은, 카본 입자들이 판상을 갖도록 마련된다.
바람직하게, 카본 블록은 카본 입자들의 적층 방향이 리프트 아웃 롤러의 접선 방향과 수직을 이루도록 설치된다.
바람직하게, 카본 플레이크들이 리프트 아웃 롤러의 표면에 도포되도록 카본 플레이크들을 응집 가능한 응집 가스를 분사하는 분사기를 더 포함한다.
바람직하게, 응집 가스는 적어도 수증기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 분사기는, 응집 가스와 불활성 가스가 혼합된 혼합 가스를 분사한다.
바람직하게, 분사기는, 응집 가스가 리프트 아웃 롤러의 표면에 분사된 상태에서 리프트 아웃 롤러의 표면과 카본 블록이 접촉되도록 리프트 아웃 롤러의 표면을 향해 응집 가스를 미리 분사 가능하게 마련된다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 양상에 따른 플로트 유리 제조 방법은, 플로트 배스의 내부에 수용된 용융 금속의 표면 위로 연속적으로 공급되는 용융 유리를 플로트 배스의 출구로부터 끌어 당기면서 미리 정해진 두께를 갖는 유리 리본을 성형하고, 유리 리본을 서냉로로 반송하는 플로트 유리 제조 방법에 있어서, (a) 유리 리본을 플로트 배스로부터 인출 가능한 리프트 아웃 롤러를 표면이 카본 블록과 접촉되도록 회전시킴으로써 리프트 아웃-롤러의 표면에 부착된 이물질을 제거함과 함께, 카본 블록이 마모되어 형성된 카본 플레이크들을 이물질 중 리프트 아웃 롤러의 표면으로부터 제거되지 못한 잔여 이물질을 둘러싸도록 리프트 아웃 롤러의 표면에 도포시켜 보호층을 형성하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 카본 블록은, 2.5㎜ 내지 25㎜의 최대 입경을 갖는 판상의 카본 입자들이 적층되어 형성된다.
바람직하게, (a) 단계는, 리프트 아웃 롤러의 접선 방향과 카본 입자들의 적층 방향이 수직을 이루도록 수행한다.
바람직하게, (b) 카본 플레이크들이 리프트 아웃 롤러의 표면에 도포되도록 카본 플레이크들을 응집 가능한 응집 가스를 분사하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, (b) 단계는, (a) 단계를 수행하기 이전에 리프트 아웃 롤러의 표면을 향해 응집 가스를 미리 분사하여 수행한다.
바람직하게, 응집 가스는 적어도 수증기를 포함한다.
바람직하게, (b) 단계는, 불활성 가스와 응집 가스가 혼합된 혼합 가스를 분사하여 수행한다.
본 발명에 따른 플로트 유리 제조 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 카본 블록에 마모되어 형성된 카본 플레이크들을 리프트 아웃 롤러로부터 미처 제거되지 못한 잔여 이물질을 둘러싸도록 리프트 아웃 롤러에 도포하여 보호층을 형성함으로써, 잔여 이물질로 인해 리프트 아웃 롤러의 결함과 유리 리본의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 카본 플레이크들을 응집 가스를 이용해 응집하여 리프트 아웃 롤러에 도포함으로써 리프트 아웃 롤러에 도포되지 못한 채 비산되는 카본 플레이크의 양을 최소화할 수 있다.
셋째, 마모 지속 시간과 마모량에 대한 물성이 뛰어난 카본 블록을 도입함으로써 카본 블록의 교체 주기를 증가시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플로트 유리 제조 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 리프트 아웃 롤러에 보호층이 형성된 상태를 나타내는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 카본 블록의 SEM 이미지.
도 4는 보호층이 미생성된 리프트 아웃 롤러의 SEM 이미지.
도 5는 도 1에 도시된 리프트 아웃 롤러에 응집 가스가 분사되는 양상을 나타내는 도면.
도 6은 보호층이 생성된 리프트 아웃 롤러의 SEM 이미지.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플로트 유리 제조 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플로트 유리 제조 장치(1)는, 유리 리본(G)을 형성하기 위한 플로트 챔버(10)와, 플로트 챔버(10)에서 형성된 유리 리본(G)을 반송하기 위한 리프팅 박스(20)와, 리프팅 박스(20)를 통과한 유리 리본(G)을 서냉하기 위한 서냉로(30)를 포함한다.
플로트 챔버(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 유리 리본(G)이 형성되는 플로트 배스(12)와, 플로트 배스(12)의 상부를 덮는 지붕(14)을 포함한다. 플로트 챔버(10)는, 입구(미도시)와 출구(16)가 각각 마련되는 밀폐 구조를 갖는다. 플로트 챔버(10) 내부의 분위기는 질소와 수소의 혼합 기체로 이루어진다. 이러한 혼합 기체는, 외부 대기보다 약간 높은 압력으로 유지되고, 전기 히터(미도시)에 의해 약 800℃ 내지 1300℃로 가열된다.
플로트 배스(12)는 용융 주석, 용융 주석 합금 등의 용융 금속(M)을 저장한다. 이러한 용융 금속(M) 위에는 플로트 배스(12)의 상류 측(도면 좌측)으로부터 용융 유리가 공급되어 하류 측(도면 우측)으로 이동된다. 이 과정에서 리본 형태를 갖는 유리 리본(G)이 형성된다. 또한, 용융 금속(M)은 플로트 배스(12) 내부의 온도 구배에 의해 비교적으로 고온으로 유지되는 플로트 챔버(10)의 상류 측으로부터 저온의 하류 측으로 유동됨과 동시에 플로트 배스(12)의 길이 방향의 중심으로부터 양 측면으로 유동된다. 따라서, 용융 유리 즉, 유리 리본(G)은 상류 측으로부터 하류 측을 향하여 이동한 후, 테이크 오프점에서 용융 금속(M)의 욕면으로부터 분리되도록 플로트 챔버(10)의 출구(16)에 인접되어 설치된 후술할 리프팅 박스(20)의 리프트 아웃 롤러(21)들에 의해 당겨져서 서냉로(30) 쪽으로 이동된다.
플로트 배스(12) 내부에서의 용융 금속(M)의 유동 발생 원리, 구조 및 용융 유리의 투입, 리본화, 이동, 배출 등은, 일반적인 플로트 법에 의해 잘 알려져 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 리프팅 박스(20)는, 플로트 챔버(10)에서 배출된 유리 리본(G)을 서냉로(30)로 전달하기 위한 리프트 아웃 롤러(21)들과, 리프트 아웃 롤러(21)에 부착된 이물질(P)을 제거하기 위한 카본 블록(22)들과, 리프트 아웃 롤러(21)를 향해 각종의 가스를 분사 가능한 분사기(23)들을 포함한다. 이러한 리프팅 박스(20)는, 플로트 챔버(10)에서 배출된 유리 리본(G)을 서냉로(30)로 전달할 수 있도록 플로트 챔버(10)와 서냉로(30) 사이에 마련된다.
리프트 아웃 롤러(21)들은 플로트 챔버(10)의 하류 측에 설정된 유리 리본(G)과 용융 금속(M)의 이격 위치에서 유리 리본(G)을 용융 금속(M)으로부터 끌어올려 서냉로(30)로 공급하기 위한 것이다. 리프트 아웃 롤러(21)들은 각각, 모터(미도시)에 의해 미리 정해진 속도로 회전되며, 유리 리본(G)을 용이하게 인출하기 위하여 서로 다른 수평 위치를 갖도록 배치된다.
한편, 플로트 배스(12)에 저장된 용융 금속(M)은 고온(약 600℃ 내지 1100℃) 상태이므로, 용융 금속(M), 용융 유리, 분위기 중의 N2, H2, 미량의 O2, H20 및 S2 등이 화학적으로 반응함으로써 이물질(P)('드로스(Dross)'라고도 함)을 발생시킨다. 이러한 이물질(P)은 통상적으로, 780℃ 이하에서 발생된다. 플로트 챔버(10)의 하류 측에 위치한 이격 위치 근방은, 상류 측에 비해 상대적으로 저온이기 때문에 용융 금속(M)의 용해도가 감소하여, 미세한 금속 산화물, 예를 들어 SnO2 등의 이물질(P)의 생성 가능성이 높다. 이로 인해, 리프트 아웃 롤러(21)들을 이용해 유리 리본(G)을 이격 위치로부터 끌어 올릴 때, 이물질(P)은 유리 리본(G)의 하면에 부착된 채 플로트 챔버(10)로부터 인출됨으로써 이러한 유리 리본(G)의 하면과 접촉되어 회전되는 리프트 아웃 롤러(21)들의 표면에 부착될 수 있다.
리프트 아웃 롤러(21)들은, 이러한 이물질(P)과 리프트 아웃 롤러(21)들의 조성물들이 반응되어 합금이 형성되는 것을 방지하기 위하여, 슬립 주조 및 소결된 용융형 실리카 세라믹으로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 리프트 아웃 롤러(21)들은 각종의 내열강 또는 세라믹으로 구성될 수도 있다.
카본 블록(22)들은 각각, 리프트 아웃 롤러(21)들 중 서로 대응하는 어느 하나의 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 부착된 이물질(P)을 제거 가능하게 설치된다. 이를 위하여, 카본 블록(22)들은 각각, 상단부가 서로 대응하는 리프트 아웃 롤러(21)의 표면과 접촉되도록 리프팅 박스(20)의 바닥면에 설치된다. 그러면, 각각의 카본 블록(22)은, 이와 대응하는 리프트 아웃 롤러(21)가 회전될 때, 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 부착된 이물질(P)을 긁어내어 제거한다. 리프트 아웃 롤러(21)의 표면으로부터 제거된 이물질(P)은, 리프팅 박스(20)의 바닥면 쪽으로 낙하되어, 리프팅 박스(20)의 바닥면에 설치된 수거 부재(미도시) 안으로 수거된다. 한편, 리프팅 박스(20)는, 이러한 카본 블록(22)들을 각각 서로 대응하는 리프트 아웃 롤러(21) 쪽으로 탄성 바이어스 가능한 탄성 부재(미도시)를 더 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
분사기(23)들은 각각, 리프팅 박스(20)의 내부에 불활성 가스를 분사 가능하게 설치된다. 불활성 가스의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 불활성 가스는 질소(N2)일 수 있다. 불활성 가스는, 리프팅 박스(20)를 통과하는 유리 리본(G)이 냉각되는 것을 방지할 수 있도록 약 600℃ 내지 700℃로 미리 예열된 후 분사되는 것이 바람직하다. 리프팅 박스(20) 내부의 분위기는 이처럼 분사기(23)로부터 분사된 불활성 가스로 이루어지며, 유리 리본(G)은 이러한 불활성 가스 분위기 하에서 리프팅 박스(20)의 내부를 통과하게 된다.
다음으로, 서냉로(30)는 리프팅 박스(20)에서 인출된 유리 리본(G)이 입구(32)를 통해 유입되도록 리프팅 박스(20)의 하류 측에 설치된다. 서냉로(30)는, 리프팅 박스(20)로부터 전달받은 유리 리본(G)을 각각 이송 가능한 복수의 레어 롤러(34)들을 포함한다. 이러한 서냉로(30)로 진입된 유리 리본(G)은 레어 롤러(34)들 위를 주행하면서 미리 정해진 온도로 내부 분위기가 유지되는 서냉로(30)의 내부에서 필요한 온도 범위까지 서서히 냉각된다.
한편, 미설명된 도면 부호 24는 리프팅 박스(20)의 천정면에 설치된 다수의 드레이프 부재들을 나타내고, 미설명된 도면 부호 36은 서냉로(30)의 천정면에 설치된 다수의 드레이트 부재들을 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 리프트 아웃 롤러에 보호층이 형성된 상태를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 카본 블록의 SEM 이미지이며, 도 4는 보호층이 미생성된 리프트 아웃 롤러의 SEM 이미지이다.
또한, 도 5는 도 1에 도시된 리프트 아웃 롤러에 응집 가스가 분사되는 양상을 나타내는 도면이며, 도 6은 보호층이 생성된 리프트 아웃 롤러의 SEM 이미지이다.
전술한 이물질(P)은 리프트 아웃 롤러(21)의 표면과 카본 블록(22) 사이에 작용하는 마찰력에 의해 리프트 아웃 롤러(21)의 표면으로부터 제거되지만, 기술상의 한계로 인해 전술한 이물질(P) 중 일부는 카본 블록(22)에 의해서도 제거되지 못한 채 여전히 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 부착될 수 있다. 그러면, 카본 블록(22)이 설치되지 않은 경우에 비해서는 이물질(P)로 인한 유리 제품의 불량 발생을 줄일 수는 있지만, 여전히 잔여 이물질(P)로 인한 유리 제품의 불량이 발생하게 된다.
이를 해결하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 카본 블록(22)은, 이물질(P)이 카본 블록(22)에 의해 리프트 아웃 롤러(21)의 표면으로부터 제거될 때, 카본 플레이크(flake)들이 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 부착된 잔여 이물질(P)을 둘러싸도록 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 도포되어 보호층(25)을 이루도록 마련될 수 있다. 이에 대응하여, 분사기(23)들은, 카본 플레이크들이 잔여 이물질(P)을 둘러쌀 정도의 두께로 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 도포될 수 있도록 카본 플레이크들을 응집시키는 응집 가스를 분사 가능하게 마련될 수 있다. 여기서, 카본 플레이크란, 카본 블록(22)과 리프트 아웃 롤러(21)의 표면 사이에 적용하는 마찰력에 의해 리프트 아웃 롤러(21)의 표면과 접촉된 카본 블록(22)의 상단부가 마모되어 형성된 얇은 카본 조각을 말한다.
전술한 보호층(25)을 원활하게 형성하기 위해서는 카본 블록(22)이 상대적으로 긴 마모 지속 시간과 상대적으로 많은 마모량을 갖는 것이 바람직하다. 카본 블록(22)의 마모 지속 시간은, 리프트 아웃 롤러(21)의 표면과 접촉된 카본 블록(22)의 상단부의 마모가 진행되어 리프트 아웃 롤러(21)의 표면과 접촉되는 카본 블록(22)의 표면적이 증가됨으로 인해 리프트 아웃 롤러(21)의 표면과 카본 블록(22) 사이에 작용되는 단위 면적당 마찰력이 감소됨으로써 카본 블록(22)의 마모가 더 이상 진행되지 못하고 중단되기까지의 누적 시간을 말한다. 카본 블록(22)의 마모량은, 카본 블록(22)의 마모 지속 시간 동안 마모된 카본 블록(22)의 총 량 즉, 카본 플레이트의 총 량을 말한다.
카본 블록(22)의 마모 지속 시간과 마모량은, 카본 입자(22a)들의 최대 입경과 형상, 이 중에서도 카본 입자(22a)들의 최대 입경에 따라 주로 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 카본 블록(22)의 마모 지속 시간과 마모량은, 카본 입자(22a)들의 최대 입경의 크기에 비례하고 증가하고, 카본 입자(22a)들이 판상에 가까울수록 증가한다. 이를 반영하여, 카본 블록(22)은 상대적으로 긴 마모 지속 시간과 상대적으로 많은 마모량을 확보하기 위하여 미리 정해진 카본 입자(22a)의 최대 입경과 입자 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 카본 블록(22)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 약 2.5㎜ 내지 25㎜의 최대 입경과 판상의 형상을 갖는 카본 입자(22a)들이 적층되어 형성될 수 있다. 이러한 카본 블록(22)은, 카본 블록(22)의 원료들을 사출기를 이용해 사출 성형하여 형성하는 것이 바람직하나, 이에 형성되는 것이 아니다.
이러한 카본 블록(22)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 카본 입자(22a)들의 적층 방향과 리프트 아웃 롤러(21)의 접선 방향이 수직을 이루도록 설치된다. 그러면, 리프트 아웃 롤러(21)의 표면과 카본 블록(22) 사이에 작용하는 마찰력은 리프트 아웃 롤러(21)의 표면과 접촉된 카본 입자(22a)들에게는 전단력으로서 작용하게 된다. 따라서, 카본 입자(22a)들이 이러한 전단력에 의해 카본 블록(22)으로부터 분리됨으로써 전술한 카본 플레이크가 발생하게 된다.
그런데, 카본 플레이크들은, 고온 상태에서는 상대적으로 응집력이 떨어지는 성질을 갖는다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 분사기(23)로부터 분사된 불활성 가스에 의해 고온의 분위기를 갖는 리프팅 박스(20)의 내부 분위기 하에서는, 카본 플레이크들이 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 원활하게 도포되지 못한 채 비산되어 리프트 아웃 롤러(21)의 표면이 잔여 이물질이 부착된 상태로 외부로 노출될 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 분사기(23)들은, 외부의 응집 가스 공급원과 연결되어, 응집 가스 공급원으로부터 공급된 응집 가스를 분사 가능하게 마련된다. 응집 가스의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 응집 가스는, 수증기(H20)일 수 있다.
분사기(23)들은, 이러한 응집 가스와 전술한 불활성 가스가 혼합된 혼합 가스를 약 600℃ 내지 700℃로 예열하여 분사하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 분사기(23)들은 불활성 가스와 응집 가스를 각각 개별적으로 분사하도록 마련될 수도 있는 것이다.
분사기(23)들은 각각, 도 5에 도시된 바와 같이, 응집 가스가 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 분사된 상태에서 리프트 아웃 롤러(21)의 표면과 카본 블록(22)이 접촉되도록 리프트 아웃 롤러(21)의 표면을 향해 응집 가스를 미리 분사 가능하게 설치된다. 또한, 분사기(23)들은 각각, 도 5에 도시된 바와 같이, 리프트 아웃 롤러(21)의 표면을 향해 각각 응집 가스를 분사 가능하도록 미리 정해진 간격을 두고 형성되는 복수의 분사구(23)들을 포함하여, 응집 가스를 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 골고루 분사할 수 있다.
이러한 분사기(23)에 의하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 카본 플레이크들은 형성되는 즉시 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 분사된 응집 가스와 만나 응집됨으로써 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 도포되어 보호층(25)을 이루게 된다. 따라서, 분사기(23)는 보호층(25)을 형성하지 못한 채 비산되는 카본 플레이크들의 양을 최소화시킬 수 있다.
이러한 플로트 제조 장치(1) 있어서, 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 부착된 이물질(P) 중 대부분은 카본 블록(22)에 의해 제거되며, 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 부착된 이물질(P) 중 미처 제거되지 못한 잔여 이물질(P)은 보호층(25) 속에 매립된다. 따라서, 플로트 제조 장치(1)는, 이러한 보호층(25)에 의해 잔여 이물질(P)과 유리 리본(G)의 접촉이 차단되므로, 잔여 이물질(P)에 의해 유리 리본(G)에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 플로트 제조 장치(1)는, 마모 지속 시간과 마모량에 대한 물성이 뛰어난 카본 블록(22)을 도입함으로써 카본 블록(22)의 교체 주기를 증가시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 전술한 플로트 제조 장치(1)를 이용한 플로트 유리 제조 방법을 설명한다.
먼저, 플로트 챔버(10)의 플로트 배스(12)의 내부에 수용된 용융 금속(M)의 표면 위로 용융 유리를 연속적으로 공급한다.
다음으로, 용융 금속(M)의 표면 위로 공급된 용융 유리를 리프팅 박스(20)의 리프트 아웃 롤러(21)를 이용해 끌어 당겨 용융 금속(M)으로부터 분리시킴으로써 유리 리본(G)을 형성하고, 플로트 챔버(10)의 출구(16)에서 인출된 유리 리본(G)을 서냉로(30)로 반송한다.
이 과정에서, 리프트 아웃 롤러(21)를 표면이 카본 블록(22)과 접촉되도록 회전시킴으로써 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 부착된 이물질(P)을 카본 블록(22)으로 긁어내어 제거한다. 이와 함께, 카본 블록(22)이 마모되어 형성된 카본 플레이크들을 리프트 아웃 롤러(21)의 표면으로부터 미처 제거되지 못한 잔여 이물질(P)을 둘러싸도록 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 도포하여 보호층(25)을 형성함으로써 잔여 이물질(P)이 유리 리본(G)과 접촉되는 것을 방지한다. 이를 위하여, 리프트 아웃 롤러(21)의 표면과 카본 블록(22)이 접촉되기 이전에, 카본 플레이크들을 비산되지 않도록 응집 가능한 수증기 기타 응집 가스를 리프트 아웃 롤러(21)의 표면에 미리 분사할 수 있다.
이후에, 서냉로(30)의 내부로 진입된 유리 리본(G)을 서냉로(30)의 레어 롤러(34)들을 이용해 반송하면서 미리 정해진 온도까지 서서히 냉각시킨다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
1 : 플로트 유리 제조 장치
10 : 플로트 챔버
12 : 플로트 배스
14 : 지붕
16 : 출구
20 : 리프팅 박스
21 : 리프팅 아웃 롤러
22 : 카본 블록
22a : 카본 입자
23 : 분사기
23a : 분사구
24 : 드레이프 부재
25 : 보호층
30 : 서냉로
32 : 입구
34 : 레어 롤러
36 : 드레이프 부재
M : 용융 금속
G : 유리 리본
P : 이물질

Claims (15)

  1. 플로트 배스 내부에서 용융 금속으로부터 전진하면서 형성되는 유리 리본을 들어 올려 서냉로로 공급 가능한 리프트 아웃 롤러; 및
    상기 리프트 아웃 롤러의 표면과 접촉되어 상기 리프트 아웃 롤러의 표면에 부착된 이물질을 긁어내어 제거 가능한 카본 블록을 포함하며;
    상기 카본 블록은, 상기 이물질을 제거할 때 상기 카본 블록이 마모되어 형성된 카본 플레이크들이 상기 이물질 중 제거되지 못한 잔여 이물질을 둘러싸도록 상기 리프트 아웃 롤러의 표면에 도포되어 보호층을 이루도록 마련되고,
    상기 카본 플레이크들이 상기 리프트 아웃 롤러의 표면에 도포되도록 상기 카본 플레이크들을 응집 가능한 응집 가스를 분사하는 분사기를 더 포함하고,
    상기 응집 가스는 적어도 수증기를 포함하며,
    상기 분사기는, 상기 응집 가스와 불활성 가스가 혼합된 혼합 가스를 분사하되,
    상기 분사기의 상기 혼합 가스의 분사에 의해, 상기 카본 플레이크들이 형성되는 즉시 상기 리프트 아웃 롤러의 표면에 분사된 상기 혼합 가스에 포함된 응집 가스와 만나 응집됨으로써 상기 리프트 아웃 롤러의 표면에 도포되어 보호층을 이루는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카본 블록은, 2.5㎜ 내지 25㎜의 최대 입경을 갖는 카본 입자들로 구성되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카본 블록은, 상기 카본 입자들이 판상을 갖도록 마련되는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 제조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카본 블록은 상기 카본 입자들의 적층 방향이 상기 리프트 아웃 롤러의 접선 방향과 수직을 이루도록 설치되는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 제조 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 분사기는, 상기 응집 가스가 상기 리프트 아웃 롤러의 표면에 분사된 상태에서 상기 리프트 아웃 롤러의 표면과 상기 카본 블록이 접촉되도록 상기 리프트 아웃 롤러의 표면을 향해 상기 응집 가스를 미리 분사 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 제조 장치.
  9. 플로트 배스의 내부에 수용된 용융 금속의 표면 위로 연속적으로 공급되는 용융 유리를 상기 플로트 배스의 출구로부터 끌어 당기면서 미리 정해진 두께를 갖는 유리 리본을 성형하고, 상기 유리 리본을 서냉로로 반송하는 플로트 유리 제조 방법에 있어서,
    (a) 상기 유리 리본을 상기 플로트 배스로부터 인출 가능한 리프트 아웃 롤러를 표면이 카본 블록과 접촉되도록 회전시킴으로써 상기 리프트 아웃-롤러의 표면에 부착된 이물질을 제거함과 함께, 상기 카본 블록이 마모되어 형성된 카본 플레이크들을 상기 이물질 중 상기 리프트 아웃 롤러의 표면으로부터 제거되지 못한 잔여 이물질을 둘러싸도록 상기 리프트 아웃 롤러의 표면에 도포시켜 보호층을 형성하는 단계를 포함하며,
    (b) 상기 카본 플레이크들이 상기 리프트 아웃 롤러의 표면에 도포되도록 상기 카본 플레이크들을 응집 가능한 응집 가스를 분사하는 단계를 더 포함하고,
    상기 응집 가스는 적어도 수증기를 포함하며,
    상기 (b) 단계는, 불활성 가스와 상기 응집 가스가 혼합된 혼합 가스를 분사하되,
    상기 분사기의 상기 혼합 가스의 분사에 의해, 상기 카본 플레이크들이 형성되는 즉시 상기 리프트 아웃 롤러의 표면에 분사된 상기 혼합 가스에 포함된 응집 가스와 만나 응집됨으로써 상기 리프트 아웃 롤러의 표면에 도포되어 보호층을 이루는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 카본 블록은, 2.5㎜ 내지 25㎜의 최대 입경을 갖는 판상의 카본 입자들이 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 상기 리프트 아웃 롤러의 접선 방향과 상기 카본 입자들의 적층 방향이 수직을 이루도록 수행하는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 제조 방법.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 (a) 단계를 수행하기 이전에 상기 리프트 아웃 롤러의 표면을 향해 상기 응집 가스를 미리 분사하여 수행하는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 제조 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
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