KR20080050464A

KR20080050464A - 플로트 유리의 제조 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20080050464A
Application number: KR1020087008053A
Authority: KR
Inventors: 도루 가미호리; 모토이치 이가; 데츠시 다키구치
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2006-10-25
Publication date: 2008-06-05
Also published as: US20080223079A1; KR100954310B1; TW200728217A; JP2007145623A; JP4900773B2; WO2007060809A1; TWI377180B

Abstract

본 발명은, 보텀 케이싱의 승온을 억제함으로써, 녹아 나온 용융 금속과의 반응에 의한 보텀 케이싱의 침식을 저지할 수 있는 플로트 유리의 제조 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

판유리 제조 장치의 보텀 케이싱을, 주석과 친화성이 없는 실리카 유리제 부직포에 의해, 전기적으로 서로 절연된 복수의 비자성체제의 케이싱편으로 구성함으로써, 일체 구조의 케이싱 부재에 의해 보텀 케이싱을 구성한 것과 비교하여, 유도 전류를 억제하여 보텀 케이싱의 승온 온도를 억제할 수 있다. 이로써, 보텀 벽돌의 이음매에 침투되어 있던 주석의 용융을 저지할 수 있어, 녹아 나온 용융 주석과의 반응에 의한 보텀 케이싱의 침식을 저지할 수 있다.

Description

플로트 유리의 제조 장치 및 그 방법 {APPARATUS FOR PRODUCING FLOAT GLASS AND PROCESS THEREFOR}

본 발명은, 플로트법에 의해 제조되는 플로트 유리의 제조 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

플로트법에 의한 판유리의 제조 장치는, 욕조에 채워진 용융 주석 등의 용융 금속 상에 용융 유리를 연속 공급하고 용융 금속 상을 부유 진행시켜, 이때, 자기의 표면 장력과 중력에 따른 평형 두께 (약 6 ∼ 7㎜) 에 도달한 혹은 평형 두께에 도달하려고 하는, 또는 평형 두께 이상의 용융 유리 리본을, 욕조의 출구에 인접한 서냉 레이어를 향하여 끌어당김으로써 일정 폭의 띠형상 판유리를 제조하는 장치이다.

그런데, FPD (Flat Panel Display) 용 판유리와 같은, 예를 들어 두께 0.1 ∼ 1.1㎜ 의 액정용 박판 유리는, 용융 금속 상의 용융 유리 리본을 서냉 레이어 를 향하여 끌어당기는 것만으로는, 그 두께를 만족시킬 수 없다.

이 때문에 특허 문헌 1 에 개시된 제조 장치는, 용융 유리 리본의 양측 에지부를 따른 용융 금속의 욕면에 오목부를 형성하고, 이 오목부에 양측 에지부를 유입시켜 유지하면서, 즉, 용융 유리 리본의 폭 방향으로 좁아지려는 힘을 보상하면 서 소정의 박판 유리로 성형한다. 이 제조 장치는, 용융 금속의 욕면에 상기 오목부를 형성하는 수단으로서 리니어 모터를 구비하고 있다. 이 리니어 모터를 욕조의 하방에 설치하고, 리니어 모터의 이동 자계를 용융 금속에 공급하여, 용융 금속을 욕면에 대해 대략 연직 방향으로 흡인함으로써 상기 오목부를 형성하고 있다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평10-236832호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

그런데, 특허 문헌 1 에 개시된 리니어 모터를 사용하는 종래의 플로트 유리 제조 장치는, 리니어 모터의 이동 자계를 용융 금속에 작용시키는데, 욕조의 노 바닥을 벽돌 (이하, 보텀 벽돌이라고 한다) 로 구성하고, 또, 기밀성을 높이기 위해서 보텀 벽돌의 하면을 덮는 케이싱 (이하, 보텀 케이싱이라고 한다) 을 금속으로 구성할 필요가 있다.

그러나, 플로트 유리 제조 장치를 상기 서술한 바와 같이 구성한 경우, 욕조 내의 용융 금속이 보텀 케이싱으로부터 누출된다는 우려가 있었다. 이 누출 원인에 대해 설명하면, 당해 제조 장치는, 리니어 모터의 이동 자계를 보텀 케이싱 및 보텀 벽돌을 통하여 용융 금속에 공급하는 장치이므로, 이 때에 금속제의 보텀 케이싱에 유도 전류가 발생되어, 보텀 케이싱이 줄열에 의해 발열되어 승온된다. 그리고, 보텀 케이싱의 승온에 의해, 보텀 벽돌의 이음매에 침투되어 있었던 상기 용융 금속이 가열되어 녹아 나오고, 보텀 케이싱과 접촉되어 반응하여 보텀 케이싱을 침식한다.

이상의 이유에 의해, 욕조 내의 용융 금속이 보텀 벽돌의 이음매를 따라 보텀 케이싱의 침식부로부터 누출된다. 예를 들어, 용융 금속으로서 용융 주석을 사용한 경우, 주석의 융점은 약 232℃ 이다. 이 주석이 보텀 케이싱의 줄열에 의해 더욱 가열되면, 보텀 케이싱을 침식하게 된다.

또한, 보텀 케이싱을 비자성체제로 함으로써, 자성체제의 것과 비교하여 유도 전류를 억제할 수 있는데, 상기 서술한 줄열의 발생을 대폭적으로 해결하는 것은 아니다. 또, 유도 전류를 억제하기 위해, 리니어 모터에 흐르게 하는 전류를 작게 한 경우에는, 용융 금속에 공급하는 이동 자계가 저하되므로, 용융 금속에 공급하는 구동력이 저하되어, 용융 금속의 욕면에 바람직한 오목부를 형성할 수 없게 되는 문제가 생긴다.

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 보텀 케이싱의 승온을 억제함으로써, 보텀 케이싱의 침식을 저지할 수 있는 플로트 유리의 제조 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 제 1 실시형태는, 상기 목적을 달성하기 위해, 용융 금속이 채워진 욕조, 욕조의 노 바닥의 보텀 벽돌, 및 보텀 벽돌의 하면에 보텀 벽돌을 덮도록 설치된 보텀 케이싱을 구비하고, 보텀 케이싱의 하부에 용융 금속을 자계에 의해 구동하기 위한 리니어 모터가 설치된 플로트 유리의 제조 장치로서, 상기 보텀 케이싱의 적어도 리니어 모터의 이동 자계가 작용하는 에어리어(area)는, 비자성체제의 보텀 케이싱이며, 그 보텀 케이싱은 냉각 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 장치를 제공한다.

상기 제 1 실시형태에 의하면, 적어도 리니어 모터의 이동 자계가 작용하는 에어리어의 비자성체제의 보텀 케이싱에 냉각 구조를 부여하고, 이 냉각 구조를 이용하여 보텀 케이싱을 냉각시키므로, 리니어 모터의 파워를 떨어뜨리지 않고, 줄열에 의한 보텀 케이싱의 승온을 억제할 수 있다. 이로써, 보텀 벽돌의 이음매에 침투되어 있던 금속의 용융을 저지할 수 있어, 녹아 나온 용융 금속과의 반응에 의한 보텀 케이싱의 침식을 저지할 수 있다. 냉각 구조로는, 냉각 공기를 보텀 케이싱에 직접 분출하여 냉각시키는 공냉에 의한 것, 수냉에 의한 것 등, 냉각 수단 전반을 포함한다.

본 발명의 제 2 실시형태는, 제 1 실시형태의 플로트 유리의 제조 장치에 있어서, 상기 냉각 구조는 수냉관 구조인 것을 특징으로 하고 있다.

상기 냉각 구조는, 보텀 케이싱에 수로를 형성한 수냉관 구조이며, 이들의 수로에, 예를 들어 가압수 순환 방식에 의해 냉각수를 흐르게 함으로써 실현할 수 있다. 이 냉각 구조에 의하면, 보텀 케이싱을 직접 냉각시킬 수 있으므로, 높은 냉각 효율을 얻을 수 있다. 또, 보텀 케이싱의 벽면에 워터 재킷을 장착함으로써도 냉각 구조를 실현할 수 있다.

본 발명의 제 3 실시형태는, 상기 목적을 달성하기 위해, 용융 금속이 채워진 욕조, 욕조의 노 바닥의 보텀 벽돌, 및 보텀 벽돌의 하면에 보텀 벽돌을 덮도록 설치된 보텀 케이싱을 구비하고, 보텀 케이싱의 하부에 용융 금속을 자계에 의해 구동하기 위한 리니어 모터가 설치된 플로트 유리의 제조 장치로서, 상기 보텀 케이싱의 적어도 리니어 모터의 이동 자계가 작용하는 에어리어가, 절연재에 의해 전기적으로 서로 절연된 복수의 비자성체제의 케이싱편으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 제 3 실시형태에 의하면, 적어도 리니어 모터의 이동 자계가 작용하는 에어리어의 보텀 케이싱을, 예를 들어 주석과 친화성이 없는 실리카 유리제 부직포 등의 절연재에 의해, 전기적으로 서로 절연된 복수의 비자성체제의 케이싱편에 의해 구성하였으므로, 일체 구조의 케이싱 부재에 의해 보텀 케이싱을 구성한 것과 비교하여, 유도 전류를 억제할 수 있다. 따라서, 리니어 모터의 파워를 떨어뜨리지 않고, 보텀 케이싱의 승온을 억제할 수 있다. 이로써, 보텀 벽돌의 이음매에 침투되어 있던 금속의 용융을 저지할 수 있어, 녹아 나온 용융 금속과의 반응에 의한 보텀 케이싱의 침식을 저지할 수 있다. 또, 본 발명에서는, 보텀 케이싱의 유도 전류에 의한 로스가 감소되기 때문에, 용융 금속에 대한 이동 자계가 증가하여 용융 금속에 공급하는 구동력도 향상된다. 이로써, 용융 금속의 욕면에 바람직한 오목부를 형성할 수 있게 된다.

종래 장치에서는, 보텀 케이싱에 큰 유도 전류가 발생하였기 때문에, 리니어 모터에 공급하는 전류에 제한이 있었는데, 본 발명에서는 보텀 케이싱의 유도 전류 저감에 의해, 리니어 모터에 공급하는 전류를 증가시킬 수 있어, 용융 금속의 구동력을 더욱 증대시킬 수 있다. 이로써, 용융 금속의 욕면에, 더욱 바람직한 오목부를 형성할 수 있게 된다.

본 발명의 제 4 실시형태는, 상기 제 3 실시형태에 있어서, 상기 케이싱편은, 직사각형상이며, 그 단변 치수를 W(㎜) 로 하고, 상기 리니어 모터의 폴 피치를 τ(㎜) 로 하였을 때에, W≤2τ 이며, 상기 리니어 모터에 의한 자계 이동 방향에 대해 상기 케이싱편의 장변이 대략 평행으로 나란히 하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 상기 리니어 모터의 폴 피치란, 리니어 모터에 교류 전류를 흐르게 하였을 때의 자속 밀도의 반파장 (반주기의 길이) 을 말한다 (산업용 리니어 모터 (56 페이지), 저자 : 야마다 하지메, 발행소 : 주식회사 공업 조사회).

케이싱편의 단변 치수 (W) 와 케이싱편의 발열량 (kW) 은 대략 비례 관계에 있기 때문에, 단변 치수를 작게 함으로써 발열량을 억제할 수 있다.

그래서, 제 4 실시형태에 의하면, 직사각형상의 케이싱편의 단변 치수를 W(㎜) 로 하고, 리니어 모터의 폴 피치를 τ(㎜) 로 하였을 때에, W≤2τ 이며, 또한 복수의 케이싱편을 리니어 모터에 의한 자계 이동 방향에 대해 장변이 대략 평행으로 나란히 하여 배치하였으므로, 보텀 케이싱의 유도 전류를 충분히 억제할 수 있게 된다. 또한, 보텀 케이싱의 강도를 확보하고, 또, 시공성을 고려하면, W≥80㎜ 로 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 5 실시형태는, 상기 목적을 달성하기 위해, 용융 금속이 채워진 욕조, 욕조의 노 바닥의 보텀 벽돌, 및 보텀 벽돌의 하면에 보텀 벽돌을 덮도록 설치된 보텀 케이싱을 구비하고, 보텀 케이싱의 하부에 용융 금속을 자계에 의해 구동하기 위한 리니어 모터가 설치된 플로트 유리의 제조 장치로서, 상기 보텀 케이싱의 적어도 리니어 모터의 이동 자계가 작용하는 에어리어는, 수냉관을 갖는 냉각 구조를 구비함과 함께, 절연재에 의해 전기적으로 서로 절연된 복수의 비자성 스테인리스제의 케이싱편으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 제 5 실시형태에 의하면, 적어도 리니어 모터의 이동 자계가 작용하는 에어리어의 보텀 케이싱을, 수냉관을 갖는 냉각 구조에 의해 직접 냉각시킴과 함께, 주석과 친화성이 없는 실리카 크로스를 주재로 한 절연재에 의해 전기적으로 서로 절연된 비자성 스테인리스제의 복수의 케이싱편으로 구성함으로써 보텀 케이싱에 발생되는 유도 전류를 억제하였으므로, 보텀 벽돌의 이음매에 침투되어 있던 금속의 용융을 저지할 수 있어, 녹아 나온 용융 금속과의 반응에 의한 보텀 케이싱의 침식을 저지할 수 있다.

본 발명의 제 6 실시형태에 의하면, 상기 제 5 실시형태에 있어서, 상기 케이싱편은, 직사각형상이며, 그 단변 치수를 W(㎜) 로 하고, 상기 리니어 모터의 폴 피치를 τ(㎜) 로 하였을 때에 W≤2τ 이며, 상기 리니어 모터에 의한 자계 이동 방향에 대해 상기 케이싱편의 장변이 대략 평행으로 나란히 하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이로써, 보텀 케이싱에 발생되는 유도 전류를 충분히 억제할 수 있다.

본 발명의 제 7 실시형태는, 상기 목적을 달성하기 위해, 상기한 각 실시형태의 플로트 유리의 제조 장치를 사용하여 플로트 유리를 제조하는 플로트 유리의 제조 방법을 제공한다.

발명의 효과

본 발명에 관련된 플로트 유리의 제조 장치 및 그 방법에 의하면, 리니어 모터의 파워를 떨어뜨리지 않고, 줄열에 의한 보텀 케이싱의 승온을 억제할 수 있으므로, 보텀 벽돌의 이음매에 침투되어 있던 금속의 용융을 저지할 수 있어, 녹아 나온 용융 금속과의 반응에 의한 보텀 케이싱의 침식을 저지할 수 있다.

도 1 은 실시형태의 판유리의 제조 장치를 나타낸 평면도이다.

도 2 는 도 1 의 F-F 선 상에서 본 통상체의 단면도이다.

도 3 은 도 1 의 G-G 선 상에서 본 통상체의 단면도이다.

도 4 는 도 2, 도 3 에 나타낸 통상체의 확대 단면도이다.

도 5 는 보텀 케이싱의 요부 평면도이다.

도 6 은 도 5 의 6-6 선을 따른 단면도이다.

도 7 은 종래의 보텀 케이싱의 구조를 나타낸 요부 평면도이다.

도 8 은 W/τ 에 대한 발열비의 관계를 나타낸 그래프이다.

부호의 설명

10…판유리 제조 장치 12…통상체,

14…욕조 16…용융 주석

18…공급구 20…용융 유리 리본

22…에지 24…욕면

26…오목부 28…입구

30…종방향 유로 32…출구

34…횡방향 유로 36…관통공

38…순환용 유로 40…리니어 모터

50…보텀 벽돌 52…보텀 케이싱

54…수로 56…부직포

58…케이싱편

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하 첨부 도면에 따라, 본 발명에 관련된 플로트 유리의 제조 장치 및 그 방법의 바람직한 실시형태에 대해 상세히 설명한다.

도 1 은, 플로트법에 의해 판유리를 제조하는 판유리 제조 장치 (10) 의 평면도가 나타나 있다. FPD 용의 판유리, 예를 들어 액정용 판유리는, 일반적으로 약 0.1 ∼ 1.1㎜ 의 판두께가 요구되고, 또, 평탄도도 고정밀도로 요구된다. 이 판유리 제조 장치 (10) 는, 통상체 (12) 를 이용한 장치가 적용되고, 이 판유리 제조 장치 (10) 에 의하면, FPD 용 판유리로서 요구되는 판두께, 평탄도를 만족시키는 판유리를 제조할 수 있다.

판유리 제조 장치 (10) 의 통상체 (12) 는, 욕조 (14) 의 내부에 배치 형성되어, 욕조 (14) 에 채워진 용융 주석 (용융 금속)(16) 에 침지 배치됨과 함께, 용융 유리로로부터 욕조 (14) 의 공급구 (18) 로 연속 공급된 용융 유리 리본 (20) 의 양측 에지 (22, 22) 를 따라 배치되어 있다. 또, 용융 유리 리본 (20) 은, 용융 주석 (16) 의 욕면 상을 서냉 레이어의 방향 (도 1 의 X 방향) 으로 끌어당겨지면서 진행되고, 에지 (22, 22) 가 욕면 (24) 의 오목부 (26)(도 2) 에 유지되어, 용융 유리 리본 (20) 의 폭 방향으로 좁아지려는 힘이 보상된다. 또, 오목부 (26) 에 의해 에지 (22) 가 유지된 용융 유리 리본 (20) 은, 판두께, 폭이 조정되고, 그 후, 안정적인 상태에서 욕조 후단으로 이송되면서 냉각되어 서냉 레이어로 이송된다.

실시형태의 유리는, 무알칼리 유리 또는 소다라임 유리 등이다. 용융 주석 (16) 및 용융 유리 리본 (20) 은, 전기 히터 (도시되지 않음) 에 의해 800 ∼ 1300℃ 로 가열되어 있다.

도 2 는, 도 1 의 F-F 단면도이며, 도 3 은 도 1 의 G-G 단면도이다. 이들의 도면에 나타내는 바와 같이, 통상체 (12) 는 단면 대략 L 자형으로 형성됨과 함께, 입구 (28) 가 형성된 종방향 유로 (30) 및, 출구 (32) 가 형성된 횡방향 유로 (34)(도 2) 와, 종방향 유로 (30) 에 상당하는 위치에 관통공 (36) 이 형성된 순환용 유로 (38)(도 3) 로 이루어진다.

또, 욕조 (14) 의 저부에서 통상체 (12) 의 횡방향 유로 (34) 의 하방에는 리니어 모터 (40) 가 설치되고, 이 리니어 모터 (40) 로부터 공급되는 이동 자계에 의해 횡방향 유로 (34) 내의 용융 주석 (16) 에 구동력이 공급되어, 용융 주석 (16) 이 통상체 (12) 의 종방향 유로 (30) 와 횡방향 유로 (34) 에 있어서 화살표 H 로 나타내는 방향으로 유동된다.

이 동작에 의해, 욕면 (24) 에 대해 대략 수직인 방향으로서, 욕조 (14) 의 바닥을 향하는 용융 주석 (16) 의 흐름이 발생되므로, 용융 유리 리본 (20) 의 에지 (22) 하방에 부압이 발생하고, 이 부압에 의해, 에지 (22) 근방의 용융 주석 (16) 의 욕면 레벨이 그 주위의 욕면 레벨보다 낮아진다. 그리고, 이 낮아진 욕면 (24) 의 오목부 (26) 에 용융 유리 리본 (20) 의 에지 (22) 가 유입된다. 이로써, 용융 유리 리본 (20) 의 에지 (22) 가 오목부 (26) 에 유지되므로, 용융 유리 리본 (20) 의 대폭화를 달성할 수 있고, 폭 방향으로 유지되면서 서냉 레이어의 방향으로 끌어당겨짐으로써, 평형 두께보다 얇은 판두께 (0.1 ∼ 1.1㎜ 의 판두께) 의 판유리로 제조된다.

통상체 (12) 의 재질은, 용융 주석 (16) 에 대해 반응성이 낮은 것, 또는 반응이 없는 것, 및 고온 내성이 있는 것이면 되고, 알루미나, 실리마나이트 (규선석), 점토질 등의 벽돌 그리고 카본을 예시할 수 있다. 실시형태에서는 리니어 모터 (40) 를 사용하여, 통상체 (12) 에 자계를 작용시키기 때문에, 통상체 (12) 의 재질은 비자성체인 것을 필요로 하고, 또, 대형이므로 가공성이 좋은 것을 필요로 하므로, 카본이 적용되고 있다.

리니어 모터 (40) 는, 용융 주석 (16) 을 비접촉으로 직접 구동할 수 있어 유량 제어가 용이한 이점이 있다. 리니어 모터 (40) 는, 빗살 형상의 1 차 철심에 코일을 형성하고, 이 코일에 3 상 교류 전압을 인가하고, 코일을 순서대로 자화함으로써, 일정한 방향으로 이동하는 자계를 발생시킨다. 이 리니어 모터 (40) 는, 통상체 (12) 가 설치되어 있는 욕조 (14) 를 구성하는 보텀 벽돌 (50, 50…) 및 보텀 벽돌 (50, 50…) 을 덮는 보텀 케이싱 (52) 의 하방에 설치되고, 통상 체 (12) 의 횡방향 유로 (34) 내에 있는 용융 주석 (16) 에 대해 구동력 (탄성 지지력) 이 작용하는 위치에 배치되어 있다. 이로써, 종방향 유로 (30) 및 횡방향 유로 (34) 내의 용융 주석 (16) 은, 리니어 모터 (40) 의 구동력에 의해, 화살표 H 와 같이 용융 유리 리본 (20) 의 에지 (22) 의 바로 아래로부터 욕조 (14) 의 측벽 (15) 을 향하여 유동한다. 보텀 케이싱 (52) 에 대해서는 후술한다.

통상체 (12) 는, 종방향 유로 (30) 및 횡방향 유로 (34) 외에, 순환용 유로 (38) 를 갖고 있다. 이 순환용 유로 (38) 는, 종방향 유로 (30) 에 상당하는 위치에 형성된 관통공 (36) 을 통하여 용융 유리 리본 (20) 의 에지 (22) 의 욕조 중앙측부 (14B) 에 연통되어 있기 때문에, 욕조 가장자리부 (14A) 와 욕조 중앙측부 (14B) 가, 순환용 유로 (38) 및 관통공 (36) 을 통하여 연통되어 있다. 따라서, 도 2, 도 3 과 같이 횡방향 유로 (34) 의 출구 (32) 로부터 유출되어, 욕조 (14) 의 측벽 (15) 에 의해 유동 방향이 바뀐 용융 주석 (16) 은, 그 일부가 화살표 I 와 같이 순환용 유로 (38) 에 도입되어, 관통공 (36) 을 통하여 욕조 중앙측부 (14B) 에 유도된다. 또, 나머지 용융 주석 (16) 은 화살표 J 와 같이 욕조 가장자리부 (14A) 에 유출되어, 종방향 유로 (30) 의 입구 (28) 에 흡인된다.

또, 순환용 유로 (38) 는, 도 1 의 파선으로 나타내는 바와 같이 용융 유리 리본 (20) 의 유동 방향으로 소정의 간격으로 복수 형성되어 있다. 순환용 유로 (38) 의 형성 간격은, 종방향 유로 (30) 의 입구 (28) 에 있어서, 흡인되는 용융 주석에 혼란을 발생시키지 않는 간격, 오목부 (26) 의 오목 형상에 영향을 주지 않는 간격으로 설정되어 있음과 함께, 욕조 가장자리부 (14A) 와 욕조 중앙측부 (14B) 로부터 종방향 유로 (30) 의 입구 (28) 에 유입되는 쌍방의 유량 밸런스가, 입구의 전체 길이에 걸쳐 대략 균일하고 또한 에지 유지에 관해 최적이 되는 간격으로 설정되어 있다. 순환 유로는 예를 들어, 0.3 ∼ 1m 마다 형성할 수 있다.

용융 주석 (16) 의 유출 제어는, 판유리 제조 장치 (10) 의 가동 전에, 미리 제어하여 설정해 두어도 되고, 판유리 제조 장치 (10) 의 가동 후에, 유리 생산을 실시하면서 제어하여 설정해도 된다.

이와 같이 구성된 통상체 (12) 에 의하면, 통상체 (12) 의 횡방향 유로 (34) 의 출구 (32) 로부터 욕조 가장자리부 (14A) 에 유출된 용융 주석 (16) 중 일부의 용융 주석 (16) 은, 입구 (28) 에서 발생하고 있는 흡인력에 의해, 순환용 유로 (38) 및 관통공 (36) 을 통하여 욕조 중앙측부 (14B) 에 유도되고, 입구 (28) 에 흡인된다. 이로써, 도 4 와 같이 욕조 가장자리부 (14A) 로부터 입구 (28) 에 유입되는 용융 주석 (16) 의 유량 (q1) 과, 욕조 중앙측부 (14B) 로부터 입구 (28) 에 유입되는 용융 주석 (16) 의 유량 (q2) 이 밸런스가 맞춰져, 용융 유리 리본 (20) 의 진행 방향을 따른 쌍방의 유량 (q1, q2) 의 유량이 대략 균일해지고, 욕면 (24) 에 에지 유지에 바람직한 형상의 오목부 (26) 가 통상체 (12) 의 전체 길이에 걸쳐 또한 용융 유리 리본 (20) 의 진행 방향을 따라 대략 균일하게 형성되므로, 에지 (22) 의 전체 길이가 오목부 (26) 에 안정적으로 유지된다. 따라서, FPD 용 판유리로서 요구되는 판두께, 평탄도를 만족시키는 판유리를 제조할 수 있다.

또, 용융 유리 리본 (20) 의 유동 방향으로 소정의 블록마다 온도가 설정되어 있는 경우에는, 상기 블록에 상당하는 위치에 순환용 유로 (38) 가 적어도 1 개 형성되어 있으면, 상기 블록마다의 온도 분포를 일정하게 유지할 수 있어, 안정적인 유리 품질이 얻어진다.

실시형태의 보텀 케이싱 (52) 은, 리니어 모터 (40) 의 이동 자계를 용융 주석 (16) 에 공급하기 위해, 적어도 리니어 모터 (40) 의 이동 자계가 작용하는 에어리어가, 비자성체인 오스테나이트계의 스테인리스로 구성되어 있다. 또, 이 에어리어의 보텀 케이싱 (52) 에, 냉각 구조인 수로 (54, 54…)(도 6 참조) 가 형성되어 있다.

따라서, 보텀 케이싱 (52) 은, 이들의 수로 (54, 54…) 에, 예를 들어 가압수 순환 방식에 의해 냉각수을 흐르게 함으로써 냉각된다. 이와 같이 보텀 케이싱 (52) 에 냉각 구조를 부여함으로써, 보텀 케이싱 (52) 을 용이하게 냉각시킬 수 있기 때문에, 리니어 모터 (40) 의 파워를 떨어뜨리지 않고, 줄열에 의한 보텀 케이싱 (52) 의 승온을 억제할 수 있다. 이로써, 보텀 벽돌 (50, 50…) 의 이음매에 침투되어 있던 주석의 용융을 저지할 수 있어, 녹아 나온 용융 주석과의 반응에 의한 보텀 케이싱 (52) 의 침식을 저지할 수 있다. 또, 이 냉각 구조에 의하면, 보텀 케이싱 (52) 을 직접 냉각할 수 있으므로, 높은 냉각 효율을 얻을 수 있다. 또한, 이 냉각 구조는, 보텀 케이싱 (52) 내에 설치해도 되고, 보텀 케이싱 (52) 의 표면에 접하도록 설치해도 된다.

그런데, 실시형태의 보텀 케이싱 (52) 의 적어도 리니어 모터 (40) 의 이동 자계가 작용하는 에어리어는, 도 5, 도 6 과 같이 주석과 친화성이 없는 실리카 유리 섬유를 주재로 한 부직포 (절연재)(56) 에 의해 전기적으로 서로 절연된 복수의 오스테나이트계의 스테인리스제의 케이싱편 (58, 58…) 을 배열하여 구성되어 있다. 따라서, 도 7 과 같이, 일체 구조의 케이싱 부재에 의해 보텀 케이싱 (100) 을 구성한 것과 비교하여, 유도 전류를 억제할 수 있으므로, 도 6 에 나타낸 보텀 케이싱 (52) 에서는 승온 온도를 억제할 수 있다. 이로써, 보텀 벽돌 (50) 의 이음매에 침투되어 있던 주석의 용융을 저지할 수 있어, 녹아 나온 용융 주석과의 반응에 의한 보텀 케이싱 (52) 의 침식을 저지할 수 있다. 또, 본 발명에서는, 유도 전류에 의한 로스가 감소되기 때문에, 용융 주석 (16) 에 대한 구동력도 향상된다. 또한, 수로 (54) 는, 리니어 모터 (40) 의 상방에 위치하는 케이싱편 (58) 마다 형성되어 있다.

도 7 의 일체 구조의 케이싱 부재에 의해 구성된 보텀 케이싱 (100) 에서는, 큰 유도 전류가 발생하기 때문에, 리니어 모터 (102) 에 공급하는 전류에 제한이 있었는데, 실시형태의 보텀 케이싱 (52)(도 5, 도 6 참조) 의 유도 전류 저감에 의해, 리니어 모터 (40) 에 공급하는 전류를 증가시킬 수 있어, 용융 주석 (16) 에 대한 구동력을 더욱 증대시킬 수 있다. 또, 리니어 모터 (40) 의 파워를 어느 정도 떨어뜨려도, 종래 동일한 구동력을 얻을 수 있으므로, 에너지 절약화도 도모할 수 있다.

또한, 직사각형상의 케이싱편 (58) 은 도 5 에 나타내는 바와 같이, 그 단변 치수를 W(㎜) 로 하고, 리니어 모터 (40) 의 폴 피치를 τ(㎜) 로 하였을 때에, 유도 전류를 충분히 억제하기 위해 W≤2τ 가 되는 단변 치수로 형성된다. 또, 케이싱편 (58) 은 전체 형상이 직사각형상으로 형성되고, 도 5 의 굵은 화살표의 리니어 모터 (40) 에 의한 이동 자계의 이동 방향에 대해 장변이 대략 평행으로 나란히 하여 배치되어 있다.

케이싱편 (58) 의 단변 치수 (W) 와, 리니어 모터 (40) 에 의한 케이싱편 (58) 의 발열량 (kW) 은 대략 비례 관계에 있다. 이 때문에, 단변 치수 (W) 를 작게 하면 할수록 발열량 (kW) 을 억제할 수 있으므로 유리한데, 단변 치수 (W) 를 작게 함에 따라 보텀 케이싱 (52) 의 강도 및 시공성이 저하된다. 이 때문에, 케이싱편 (58) 의 단변 치수는, W≥80㎜ 가 바람직하다.

도 8 은, 단변 치수 (W)/폴 피치 (τ) 에 대한 발열비의 관계를 나타낸 그래프이며, 이 발열비는, 종래의 일체형의 보텀 케이싱에서의 발열량을 1 로 했을 경우에 있어서의 비이다.

도 8 의 그래프에 의해 W/τ≤2 로 하면, 종래와 비교하여 발열량을 70% 이하로 억제하는 것이 가능해진다. 바람직하게는 W/τ≤1, 보다 바람직하게는 W/τ≤0.5, 더욱 바람직하게는 W/τ≤0.3 이다. 여기에서, 보텀 케이싱 (52) 의 강도 및 시공성을 고려하면, W 는 80 ∼ 150㎜, 보다 바람직하게는 90 ∼ 110㎜ 가 바람직하다. 예를 들어 W=100㎜, τ=348㎜ 의 경우, 발열비는 종래의 일체형의 보텀 케이싱과 비교하여 약 6% 가 되고, 또 W=100㎜, τ=261㎜ 의 경우, 약 10% 가 된다. 이상의 결과에 의해, 보텀 케이싱 (52) 의 발열량을 대폭적으로 억제할 수 있다. 케이싱편 (58) 의 판 자체의 판두께는 3 ∼ 10㎜ 가 바람직하다.

또한, 실시형태의 판유리 제조 장치 (10) 에서는, 보텀 케이싱 (52) 에 수로 (54) 가 형성된 냉각 구조를 부여하고, 또한 보텀 케이싱 (52) 을 복수의 케이싱편 (58, 58…) 에 의해 구성하였는데, 냉각 구조와 케이싱편 (58) 에 의한 분할 구조를 개별적으로 구성해도, 보텀 벽돌의 이음매에 침투되어 있던 금속의 용융을 저지할 수 있어, 녹아 나온 용융 주석과의 반응에 의한 보텀 케이싱의 침식을 저지할 수 있다는 동일한 효과를 달성할 수 있다.

또, 실시형태에서는, 리니어 모터 (40) 의 자계에 의해 용융 주석 (16) 의 욕면 (24) 에 오목부 (26) 를 형성하고, 오목부 (26) 에 용융 유리 리본 (20) 의 양측 에지 (22, 22) 를 유입시키는 판유리 제조 장치 (10) 를 예시하였는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 플로트 유리의 제조 장치는, 용융 주석이 채워진 욕조를 사용하는 플로트법에 있어서, 보텀 케이싱의 하부에 리니어 모터가 설치된 제조 장치이면 적용할 수 있다. 또한, FPD 용 판유리로서 요구되는 판두께, 평탄도의 유리를 안정적으로 생산하기 위해서는, 상기 서술한 오목부 (26) 에 양측 에지 (22, 22) 를 유입시켜 유지하는 판유리 제조 장치 (10) 를 채택하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 욕조 내의 용융 금속에 리니어 모터의 이동 자계를 작용시켜, 용융 유리 리본의 에지를 유지하여 성형하는 플로트 유리의 제조 장치에 사용할 수 있고, 특히 박판 유리의 제조에 바람직하다.

또한, 2005년 11월 25일에 출원된 일본 특허 출원 2005-340131호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입하는 것이다.

Claims

용융 금속이 채워진 욕조, 욕조의 노 바닥의 보텀 벽돌, 및 보텀 벽돌의 하면에 보텀 벽돌을 덮도록 설치된 보텀 케이싱을 구비하고, 보텀 케이싱의 하부에 용융 금속을 자계에 의해 구동하기 위한 리니어 모터가 설치된 플로트 유리의 제조 장치로서,

상기 보텀 케이싱의 적어도 리니어 모터의 이동 자계가 작용하는 에어리어(area)는, 비자성체제의 보텀 케이싱이며, 그 보텀 케이싱은 냉각 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 냉각 구조는, 수냉관 구조인 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 장치.
용융 금속이 채워진 욕조, 욕조의 노 바닥의 보텀 벽돌, 및 보텀 벽돌의 하면에 보텀 벽돌을 덮도록 설치된 보텀 케이싱을 구비하고, 보텀 케이싱의 하부에 용융 금속을 자계에 의해 구동하기 위한 리니어 모터가 설치된 플로트 유리의 제조 장치로서,

상기 보텀 케이싱의 적어도 리니어 모터의 이동 자계가 작용하는 에어리어가, 절연재에 의해 전기적으로 서로 절연된 복수의 비자성체제의 케이싱편에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 케이싱편은 직사각형상이고, 그 단변 치수를 W(㎜) 로 하고, 상기 리니어 모터의 폴 피치를 τ(㎜) 로 하였을 때, W≤2τ 이고, 상기 리니어 모터에 의한 자계 이동 방향에 대해 상기 케이싱편의 장변이 대략 평행하게 나란히 하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 장치.
용융 금속이 채워진 욕조, 욕조의 노 바닥의 보텀 벽돌, 및 보텀 벽돌의 하면에 보텀 벽돌을 덮도록 설치된 보텀 케이싱을 구비하고, 보텀 케이싱의 하부에 용융 금속을 자계에 의해 구동하기 위한 리니어 모터가 설치된 플로트 유리의 제조 장치로서,

상기 보텀 케이싱의 적어도 리니어 모터의 이동 자계가 작용하는 에어리어는, 수냉관을 갖는 냉각 구조를 구비함과 함께, 절연재에 의해 전기적으로 서로 절연된 복수의 비자성의 스테인리스제의 케이싱편에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 케이싱편은 직사각형상이고, 그 단변 치수를 W(㎜) 로 하고, 상기 리니어 모터의 폴 피치를 τ(㎜) 로 하였을 때, W≤2τ 이고, 상기 리니어 모터에 의한 자계 이동 방향에 대해 상기 케이싱편의 장변이 대략 평행하게 나란히 하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 플로트 유리의 제조 장치를 사용하여 플로트 유리를 제조하는 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 방법.