KR20130094335A - 플로트 판 유리의 제조 방법 및 플로트 판 유리의 제조 장치 - Google Patents

플로트 판 유리의 제조 방법 및 플로트 판 유리의 제조 장치 Download PDF

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KR20130094335A
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Abstract

본 발명은, 유리 원료를 용해조에 투입해서 용융 유리를 제조하고, 보텀 벽돌과 그 보텀 벽돌을 덮는 보텀 케이싱을 구비한 욕조에 수용된 용융 금속의 표면 상에 상기 용융 유리를 연속적으로 공급하고, 상기 용융 유리를 상기 용융 금속의 표면을 따라 소정의 방향으로 유동시켜 띠판 형상의 유리 리본으로 플로트 성형하는 플로트 판 유리의 제조 방법이며, 상기 보텀 케이싱의 외표면의 온도의 변동 폭을 4℃ 이내로 제어하는, 플로트 판 유리의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

플로트 판 유리의 제조 방법 및 플로트 판 유리의 제조 장치{METHOD FOR PRODUCING FLOAT PLATE GLASS AND APPARATUS FOR PRODUCING FLOAT PLATE GLASS}
본 발명은, 플로트 판 유리의 제조 방법 및 플로트 판 유리의 제조 장치에 관한 것이다.
플로트 성형에 의한 판 유리의 제조는, 이하에 나타내는 방법으로 행해진다. 유리 원료를 용해조에 투입해서 용융 유리를 얻는다. 얻어진 용융 유리는, 욕조에 수용된 용융 금속의 표면 상에 연속적으로 공급된다. 공급된 용융 유리는, 용융 금속의 표면을 따라 소정의 방향으로 유동되어, 띠판 형상의 유리 리본으로 플로트 성형된다. 유리 리본은 욕조의 출구로부터 취출되어, 그 후 서냉로에서 서냉되고, 세정 후, 소정의 크기로 절단된다.
플로트 성형에 의한 판 유리의 제조 방법은 생산성이 높고, 또한, 평탄성이 우수하다. 따라서, 건축용 판 유리, 자동차용 판 유리 및 FPD(Flat Panel Display)용 판 유리 등에 널리 사용되고 있다.
욕조는, 복수의 내화물제 벽돌과, 내화물제 벽돌의 외표면을 덮는 케이싱에 의해 구성되고, 욕조 내에 용융 주석 등의 용융 금속이 수용되어 있다. 여기서, 욕조의 노 바닥을 형성하고 있는 내화물제 벽돌은 보텀 벽돌이라고 불리고, 그 보텀 벽돌의 외표면을 덮는 철제 케이싱은 보텀 케이싱이라고 불린다.
욕조를 상술한 바와 같이 구성한 경우, 용융 금속이 보텀 벽돌의 줄눈을 통해서 보텀 케이싱에 도달하여, 보텀 케이싱이 변형, 파괴될 우려가 있다. 이것을 피하기 위해서, 특허문헌 1, 2의 종래 기술에 기재되어 있는 바와 같이, 보텀 케이싱의 외표면을 향해서 공기를 분사하여, 보텀 케이싱을 냉각하고 있다. 보텀 케이싱을 공냉시킴으로써, 보텀 벽돌의 줄눈의 보텀 케이싱 부근의 용융 금속을 고체화하고 있다. 이에 의해, 용융 금속이 보텀 벽돌의 줄눈을 통하여 보텀 케이싱에 도달하는 것을 방지할 수 있어, 보텀 케이싱의 변형, 파괴를 방지할 수 있다고 되어 있다. 용융 금속이 용융 주석이면, 보텀 케이싱을 주석의 융점(231.9℃) 이하까지 냉각시키면 좋다.
일본 특허 공보 평 4-29614호 공보 일본 특허 공개 2003-261339호 공보
보텀 케이싱의 외표면이 용융 금속의 융점 이하가 되도록, 일정한 공급량으로 외표면을 공냉시키면, 보텀 벽돌의 줄눈에는 용융 금속(액상)과 고체 금속(고상)의 상 경계가 형성된다. 이 상 경계의 위치는, 용융 금속의 온도나 보텀 케이싱 외표면의 온도의 변동에 의해 상하 이동한다. 용융 금속의 온도 상승 또는 보텀 케이싱 외표면의 온도 상승에 의해, 상 경계를 이루고 있는 고체 금속이 녹아서 용융 금속에 전이된다. 이때, 전이 시의 화학 반응에 의해 용융 금속 내에 기포가 발생한다. 이 기포는 욕조의 용융 금속 중을 상승하여, 용융 금속의 표면을 유동하고 있는 유리 리본의 용융 금속과 접촉하고 있는 표면(이하, 보텀면이라고 한다)에 부착된다. 기포의 부착에 의해, 유리 리본의 보텀면에 오목 형상의 기포 결점이 발생하여, 유리 리본의 평탄도가 열화된다. 액정 디스플레이용 판 유리는 플로트 성형 후에 절단한 유리 리본(판 유리)의 표면을 연마하지만, 성형 시의 평탄도는 연마량에 영향을 미치고, 판 유리의 생산성에 영향을 미친다.
또한, 보텀 케이싱 외표면의 온도는, 그의 분위기 온도인 외기온의 변동에 따라서 변동된다. 즉, 보텀 케이싱 외표면의 온도는, 주간에는 높아지고 야간에는 낮아진다. 따라서, 외기온의 일 변동에 따라, 보텀 벽돌의 줄눈에 존재하는 용융 금속과 고체 금속의 상 경계가 상하 이동하기 때문에, 보텀 벽돌의 줄눈에 존재하는 용융 금속으로부터 기포가 발생하기 쉬운 상태가 된다.
특허문헌 2에 개시된 플로트 성형에 의한 판 유리의 제조 방법에서는, 이하에 나타내는 방법으로, 욕조에 수용된 용융 금속 중으로의 기포의 혼입을 억제하고 있다. 보텀 벽돌의 상면에, 텅스텐 또는 텅스텐 합금으로 이루어진 피복물로 피복된 박판을 적재하고, 보텀 벽돌의 줄눈으로부터 발생한 기포가 용융 주석에 혼입되지 않도록, 박판의 저면에서 기포를 포착하고 있다.
그러나, 특허문헌 2에서 개시하고 있는 텅스텐 또는 텅스텐 합금은, 융점이 높기 때문에 가공이 용이하지 않다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 보텀 벽돌의 줄눈에 존재하는 용융 금속으로부터 발생하는 기포를 용이하게 억제하고, 유리 리본의 보텀면의 기포 결점을 삭감할 수 있는, 플로트 판 유리의 제조 방법 및 플로트 판 유리의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이하의 (1) 내지 (10)이다.
(1) 유리 원료를 용해조에 투입해서 용융 유리를 제조하고, 보텀 벽돌과 그 보텀 벽돌을 덮는 보텀 케이싱을 구비한 욕조에 수용된 용융 금속의 표면 상에 상기 용융 유리를 연속적으로 공급하고, 상기 용융 유리를 상기 용융 금속의 표면을 따라 소정의 방향으로 유동시켜 띠판 형상의 유리 리본으로 플로트 성형하는 플로트 판 유리의 제조 방법이며, 상기 보텀 케이싱의 외표면의 온도의 변동 폭을 4℃ 이내로 제어하는, 플로트 판 유리의 제조 방법.
(2) 상기 보텀 케이싱의 외표면의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 기초하여 상기 보텀 케이싱의 외표면을 향해서 유체를 분사하고, 상기 변동 폭을 4℃ 이내로 제어하는, (1)에 기재된 플로트 판 유리의 제조 방법.
(3) 상기 변동 폭을 일 단위로 4℃ 이내로 제어하는, (1) 또는 (2)에 기재된 플로트 판 유리의 제조 방법.
(4) 상기 유체는 공기, 공기와 물의 혼합물 또는 물인, (2) 또는 (3)에 기재된 플로트 판 유리의 제조 방법.
(5) 인버터에 의해 회전 수가 제어되는 급기 팬에 의해, 상기 공기를 상기 보텀 케이싱의 외표면을 향해서 분사하는, (4)에 기재된 플로트 판 유리의 제조 방법.
(6) 유리 원료를 용해해서 용융 유리를 제조하는 용해조와, 표면 상에 상기 용융 유리가 연속적으로 공급되는 용융 금속이 수용되고 보텀 벽돌과 그 보텀 벽돌을 덮는 보텀 케이싱이 설치된 욕조를 구비한, 상기 용융 유리를 띠판 형상의 유리 리본으로 플로트 성형하는 플로트 판 유리의 제조 장치이며, 상기 보텀 케이싱의 외표면의 온도 측정에 기초하여 상기 보텀 케이싱의 외표면을 향해서 유체를 분사하고, 상기 보텀 케이싱의 외표면의 온도의 일 변동 폭을 4℃ 이내로 제어하는 유체 공급 장치가 상기 보텀 케이싱의 외주에 구비되어 있는, 플로트 판 유리의 제조 장치.
(7) 상기 유체 공급 장치는, 유체를 공급하는 유체 공급기와, 한쪽의 개구면이 상기 액체 공급기에 접속되고 다른 쪽의 개구면이 상기 보텀 케이싱의 외표면에 대향하는 공급관과, 상기 보텀 케이싱의 외표면에 배치된 온도 측정 장치와, 상기 온도 측정 장치에 의한 상기 보텀 케이싱의 외표면의 온도 측정에 기초하여 상기 액체 공급기로부터 공급되는 상기 유체의 공급량을 제어하는 제어 장치로 구성되어 있는, (6)에 기재된 플로트 판 유리의 제조 장치.
(8) 상기 유체 공급 장치는 공기, 공기와 물의 혼합물 또는 물을 공급하는 장치인, (7)에 기재된 플로트 판 유리의 제조 장치.
(9) 상기 유체 공급기는 인버터에 의해 회전 수가 제어되는 급기 팬을 구비하고 있는, (8)에 기재된 플로트 판 유리의 제조 장치.
(10) 상기 공급관은, 상기 욕조의 길이 방향으로 배치되어 있는 주관과, 상기 욕조의 길이 방향을 따라서 상기 주관으로부터 분기되고 또한 상기 욕조의 폭 방향을 따라 끝이 넓게 분기되어 있는 지관으로 구성되어 있는, (7) 내지 (9) 중 어느 한 항에 기재된 플로트 판 유리의 제조 장치.
본 발명에 따른 플로트 판 유리의 제조 방법에 의하면, 보텀 케이싱 외표면의 온도의 변동을 억제함으로써, 보텀 벽돌의 줄눈에 존재하는 용융 금속으로부터 발생하는 기포를 용이하게 억제하고, 유리 리본의 보텀면의 기포 결점을 삭감한, 플로트 판 유리의 제조 방법 및 플로트 판 유리의 제조 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 플로트 성형 판 유리의 제조 방법의 실시 형태를 나타내는 개략 측방 단면도이다.
도 2는, 도 1의 A-A′ 선을 따른 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제조 방법에 있어서의 보텀 케이싱 외표면 온도, 기포 결점 및 보텀 케이싱 외표면의 외기온의 경시 변화의 그래프이다.
도 4는, 종래의 제조 방법에 있어서의 보텀 케이싱 외표면 온도, 기포 결점 및 보텀 케이싱 외표면의 외기온의 경시 변화의 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다.
도 1은, 본 발명의 플로트 성형 판 유리의 제조 방법의 실시 형태를 나타내는 개략 측방 단면도이다. 도 2는, 도 1의 A-A′ 선을 따른 단면도이다. 또한, 도 1 및 도 2에 있어서, 도면을 보기 쉽게 하기 위해서, 각 장치 및 유리 리본의 형상의 비례 관계를 과장해서 그리고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 플로트 성형 판 유리는 이하에 나타내는 방법으로 제조된다. 유리 원료(11)를 용해조(10)에 투입해서 용융 유리(12)를 얻는다. 욕조(20)에 수용된 용융 금속(13)의 표면 상에 용융 유리(12)를 연속적으로 공급한다. 공급된 용융 유리(12)를 용융 금속(13)의 표면을 따라 소정의 방향(도 1의 좌측으로부터 우측 방향)으로 유동시켜 띠판 형상의 유리 리본(14)에 플로트 성형한다. 유리 리본(14)은 욕조(20)의 출구로부터 취출되고, 그 후, 서냉로(도시하지 않음)에서 서냉되며, 세정 후, 소정의 크기로 절단된다. 용융 금속(13)은 전형적으로는 용융 주석이다.
도 1에서는, 용해조(10)에서 얻어진 용융 유리(12)를 욕조(20)에 직접 공급하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 용해조(10)에서 얻어진 용융 유리(12)를, 용융 유리(12) 내에 포함되어 있는 기포를 탈포하는 탈포 장치, 용융 유리(12)를 교반해서 균질화하는 교반 장치 등을 통하여 욕조(20)에 공급해도 좋다.
욕조(20)는, 복수의 벽돌(21)과, 벽돌(21)의 외표면을 덮는 케이싱(22)을 구비하고, 욕조 내에 용융 주석 등의 용융 금속(13)이 수용되어 있다. 여기서 본 실시 형태에 있어서, 욕조(20)의 노 바닥을 형성하고 있는 벽돌을 보텀 벽돌(21A)이라고 칭하고, 상기 보텀 벽돌(21A)의 외표면을 덮는 케이싱을 보텀 케이싱(22A)이라고 칭한다.
벽돌(21)의 재료는, 용융 금속(13)에 대하여 반응성이 낮은 재료 또는 반응성이 없는 재료 및 고온 내성이 있는 재료이면 좋고, 알루미나, 실리마나이트(규선석), 점토질 등을 예시할 수 있다.
보텀 케이싱(22A)은, 그 재료에 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 철 또는 스테인리스강 등의 금속 재료로 형성되어 있다.
보텀 케이싱(22A)의 하방에는, 보텀 케이싱(22A)을 냉각하기 위한 유체 공급 장치(30)가 배치되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 유체 공급 장치는, 유체 공급기(31), 공급관(32), 온도 측정 장치(33), 온도 표시 장치(34) 및 제어 장치(35)로 구성되어 있다.
유체 공급기(31)는, 보텀 케이싱 외표면(22B)을 냉각하는 유체를 공급하는 장치이다. 유체 공급기(31)로부터 공급되는 유체는, 후술하는 공급관(32)에 의해 보텀 케이싱 외표면(22B)을 향해서 반송된다.
사용하는 유체는, 보텀 케이싱 외표면(22B)을 냉각할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 공기, 물 또는 공기와 물의 혼합물이 예시된다. 종래의 플로트 성형 판 유리의 제조 방법에의 적용의 용이성 때문에 공기인 것이 바람직하다. 또한, 유체가 공기인 경우, 유체 공급기(31)는 공급 팬이 된다.
도 1 및 도 2에 있어서의 공급관(32)은, 주관(32A)과 지관(32B)으로 구성되어 있다. 주관(32A)은 욕조(20)의 길이 방향을 따라 배치되고, 그 일단부는 유체 공급기(31)에 접속되어 있다. 지관(32B)은 욕조의 길이 방향을 따라 주관(32A)으로부터 분기되고 또한 욕조(20)의 폭 방향을 따라 끝이 넓게 분기되어 있다. 지관(32B)의 종단부면은 개구되어 있고, 개구면은 보텀 케이싱 외표면(22B) 방향을 향하고 있다. 유체 공급기(31)로부터 공급된 유체는, 주관(32A) 및 지관(32B)을 통해서 개구면으로부터 배출되고, 보텀 케이싱 외표면(22B)을 향해서 분사할 수 있으며, 보텀 케이싱 외표면(22B)이 냉각된다.
본 발명의 공급관(32)은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 욕조(20)의 길이 방향으로 분기되는 지관(32B)을, 욕조(20)의 길이 방향 전역에 걸쳐서 분기되지 않아도 좋고, 욕조(20)의 상류측(도 1 중의 좌측)에 치우쳐서 분기되어도 좋다. 유체 공급기(31)의 위치는 욕조(20)의 상류측으로 한 쪽이, 즉, 유체 공급기(31)로부터 공급되는 유체를 주관(32A) 내를 욕조(20)의 길이 방향을 따라 상류로부터 하류로 흐르게 하는 쪽이, 더욱 차갑게 하고 싶은 욕조(20)의 상류측을 효율적으로 식힐 수 있기 때문에 바람직하다. 보텀 벽돌(21A)의 줄눈에 존재하는 용융 금속으로부터 발생하는 기포는, 욕조(20)의 상류측의 용융 금속으로부터 많이 발생하기 때문에, 길이 방향으로 분기되는 지관(32B)을 상류측에 치우쳐서 배치함으로써, 기포의 발생을 효율적으로 억제할 수 있다.
또한, 유체 공급기(31)의 위치는 욕조(20)의 바로 아래가 아니어도 좋고, 욕조(20) 아래 사이드로부터 욕조(20)의 길이 방향을 따른 주관(32A)에 수직 또는 비스듬히 유체를 공급하는 방향으로 배치해도 좋다. 그 경우, 주관(32A)에 합류하는 위치는, 상기 이유로 상류측으로 한 쪽이 욕조(20)의 상류측을 효율적으로 차갑게 할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 유체 공급기(31)는 복수 대를 동시에 사용해도 좋다. 그 경우, 주관(32A)에 공급되는 유체는 한 곳에서 합류시켜도, 상류·하류 등 복수의 장소로부터 공급해도 좋고, 주관(32A)을 도중에 분단해서 따로따로 복수의 유체 공급기(31)를 접속해도 좋다.
또한, 욕조(20)의 길이 방향의 지관(32B)의 수는, 기포의 발생을 억제할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 단수라도 좋고 복수라도 좋다. 욕조(20)의 길이 방향의 지관(32B)의 분지 간격도 특별히 한정되지 않고, 일정 간격이라도 좋고 부정 간격이라도 좋다.
욕조(20)의 폭 방향을 따라 분기되고 있는 복수의 지관(32B)은 끝이 넓은 형상으로 분기되어 있으므로, 욕조(20)의 폭 방향의 온도 분포를 균일하게 할 수 있다.
또한, 욕조(20)의 폭 방향을 따라 끝이 넓게 분기되어 있는 지관(32B)의 수는, 욕조(20)의 폭 방향의 온도 분포가 균일해지도록 할 수 있다면 특별히 한정되지 않는다. 또한, 욕조(20)의 폭 방향을 따라 끝이 넓게 분기되어 있는 지관(32B)의 분지 간격은 특별히 한정되지 않고, 일정 간격이라도 좋고 부정 간격이라도 좋다.
본 실시 형태에서는, 욕조(20)의 보텀 벽돌(21A)을 덮고 있는 보텀 케이싱(22A)만을 냉각하는 구성으로 되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 욕조의 측벽의 벽돌을 덮고 있는 사이드 케이싱을 냉각하기 위한 공급관을 설치해도 좋다. 사이드 케이싱도 냉각함으로써, 더욱 효과적으로 기포 결함을 삭감할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 보텀 케이싱 외표면(22B)과 지관(32B)의 개구면 사이에 간극이 설치되어 있지만, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도를, 후술하는 원하는 일 변동 폭으로 할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다. 보텀 케이싱 외표면(22B)과 지관(32B)의 개구면이 접하고 있어도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는, 보텀 케이싱 외표면(22B)을 냉각한 유체를 플로트 성형 장치(100) 외로 배기하는 배기관(도시하지 않음)을 설치하는 것이 바람직하다. 보텀 케이싱 외표면(22B)을 냉각해서 온도가 상승한 유체를, 플로트 성형 장치(100)의 외부로 배기함으로써, 보텀 케이싱 외표면(22B)을 효율적으로 냉각하기 위해서이다.
온도 측정 장치(33)는, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도를 측정하는 장치이며, 보텀 케이싱 외표면(22B)에 설치되어 있다. 온도 측정 장치(33)의 수 및 배치 간격은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 도 1과 같이, 기포가 많이 발생하기 쉬운 욕조(20) 상류측만을 측정해도 좋고, 욕조(20)의 길이 방향 따라, 상류, 중류 및 하류에 배치해도 좋다. 또한, 예를 들어 도 2와 같이, 욕조(20)의 폭 방향을 따라 복수의 온도 측정 장치(33)를 배치해도 좋다.
온도 측정 장치(33)의 표면은 단열재로 덮여 있는 것이 바람직하다. 단열재로 덮여 있어, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 분위기 온도의 영향을 받기 어렵게 한다.
온도 표시 장치(34)는, 온도 측정 장치(33)에 의해 측정된 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도 데이터를 표시하는 장치이다. 측정된 온도 데이터를 온도 표시 장치(34)의 화면에 차례로 표시함으로써, 측정된 온도 데이터를 감시원이 용이하게 파악할 수 있다.
표시하는 온도 데이터는, 보텀 케이싱 외표면(22B)에 설치한 복수의 온도 측정 장치(33)에 의해 측정된 복수의 온도 데이터 및 그의 평균값 또는 기포 결점의 삭감에 효과적인 장소의 온도 데이터를 표시한다.
제어 장치(35)는, 유체 공급기(31)로부터 공급되는 유체의 공급량을 제어하기 위한 장치이다. 감시원은, 온도 표시 장치(34)에 표시된 온도 데이터에 기초하여, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도의 변동 폭이 원하는 범위 내에 수용되도록, 제어 장치(35)를 조작해서 유체의 공급량을 수동으로 조작한다. 유체의 공급량을 제어하기 위한 기준이 되는 온도 데이터는, 복수의 온도 측정 장치(33)에 의해 측정된 온도 데이터의 평균값이라도 좋고, 기포의 억제에 효과적인 장소의 온도 데이터라도 좋다. 또한, 본 발명에 있어서의 변동 폭은, 최고 온도와 최저 온도 차를 의미한다.
변동 폭의 제어에 대해서 설명한다. 예를 들어, 플로트 판 유리의 제조가 아침부터 낮에 걸쳐 실시하고 있는 경우, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 외기온은 상승 경향이다. 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도도 상승 경향이며, 또한, 변동 폭이 원하는 범위 외가 될 것 같은 경우에는 유체의 공급량을 증가시킨다.
플로트 판 유리의 제조가 낮부터 밤에 걸쳐서 실시하고 있는 경우, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 외기온은 하강 경향이다. 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도가 하강 경향이며, 또한, 변동 폭이 원하는 범위 외로 될 것 같은 경우에는, 유체의 공급량을 감소시킨다.
상기 설명에서는, 아침부터 낮에 걸쳐 유체의 공급량을 증가시키고, 낮부터 밤에 걸쳐서는 유체의 공급량을 감소시키고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 심야라도, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도의 변동 폭이 원하는 범위 외로 될 것 같은 경우에는, 유체의 공급량을 증가 또는 감소시킨다.
본 발명에 있어서의 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도의 변동 폭은 4℃ 이내이며, 3℃ 이내인 것이 바람직하고, 2℃ 이내인 것이 더욱 바람직하다. 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도의 변동 폭이 4℃ 이내이면, 보텀 벽돌(21A)의 줄눈에 존재하는 고체 금속이 용해되기 어려워져, 기포의 발생을 억제할 수 있다.
본 발명에 있어서의 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도의 변동 폭은, 일 단위(24시간)에 4℃ 이내로 제어하는 것이 바람직하다. 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도에 영향을 미치는 상기 보텀 케이싱 외표면(22B)의 외기온은, 1일 동안 수℃ 내지 수십℃로 변동하기 때문에, 일 단위에 변동 폭을 4℃ 이내로 제어함으로써, 기포의 발생을 억제할 수 있다. 여기서, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도의 일 단위의 변동을 일 변동이라 칭하고, 상기 일 변동의 폭을 일 변동 폭이라고 칭한다.
또한, 유체가 공기인 경우, 인버터에 의해 회전 수가 제어되는 공급 팬에 의해, 공기를 보텀 케이싱 외표면(22B)을 향해서 분사하는 것이 바람직하다. 인버터는, 공급 팬의 구동 전원으로서 공급되고 있는 교류 전력을, 일단 직류 전력으로 변환하고, 상기 교류 전력과는 다른 주파수의 교류 전력으로 다시 변환한다. 공급 팬의 회전 수는, 다시 변환된 교류 전력의 주파수에 의존하고 있기 때문에, 교류 전력의 주파수를 바꿈으로써, 공급 팬의 회전 수를 미세 조정할 수 있다. 바꾸어 말하면, 공급 팬의 구동 전원으로서 공급되고 있는 교류 전력의 주파수를 바꿈으로써, 공기의 공급량을 미세 조정할 수 있다. 따라서, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도를 원하는 변동 폭의 범위 내에 수용할 수 있다.
예를 들어, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도가 상승하여, 원하는 변동 폭의 범위 외로 될 것 같은 경우에는, 인버터에 의해 공급 팬의 구동 전력 주파수를 고 주파수로 변환하여, 공급 팬의 회전 수를 증가시킨다. 또한, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도가 하강하여, 원하는 변동 폭의 범위 외로 될 것 같은 경우에는, 인버터에 의해 공급 팬의 구동 전력 주파수를 저 주파수로 변환하여, 공급 팬의 회전 수를 감소시킨다. 상기와 같은 방법으로, 보텀 케이싱 외표면(22B)의 온도의 변동 폭을 원하는 범위 내로 수용할 수 있어, 기포 결점이 적은 플로트 성형 판 유리를 제조할 수 있다. 기포 결점이 적은 판 유리가 제조됨으로써, 플로트 성형 후의 판 유리의 보텀면 연마량을 삭감시킬 수 있어, 판 유리의 생산성을 개선할 수 있다.
상기 실시 형태로서, 제어 장치(35)에 의한 유체의 공급량을 감시원에 의한 수동 조작으로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 기억 장치(도시하지 않음)에 기억된 제어 프로그램에 의해, 제어 장치(35)를 자동 조작해도 좋다. 이 경우, 온도 표시 장치(34) 대신 MPU 등의 연산 장치(도시하지 않음)를 사용하여, 측정된 온도 데이터와 변동 폭의 원하는 범위를 비교 연산하고, 연산 결과에 따라서 유체의 공급량을 제어 장치(35)로 제어한다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 상술한 실시 형태에 다양한 변형 및 치환을 가할 수 있다.
[실시예]
(실시예 1)
실시예 1에서는, 도 1 및 도 2에 도시하는 플로트 성형 판 유리의 제조 방법으로 판 유리를 제조했다.
처음에, 무알칼리 유리의 원료를 용해조에 투입해서 용융 유리를 제조했다.
이어서, 내화물제 벽돌과 상기 내화물제 벽돌을 덮는 철제 케이싱이 설치된 욕조에 용융 주석을 수용했다. 용융 주석을 수용 후, 욕조의 노 바닥을 형성하고 있는 보텀 벽돌을 덮고 있는 보텀 케이싱의 외표면 온도가 주석의 융점 이하가 되도록, 보텀 케이싱의 하방에 설치한 유체 공급 장치를 사용해서 냉각했다.
그 후, 용융 주석의 표면 상에 상기 용융 유리를 연속적으로 공급하고, 용융 유리를 용융 금속의 표면을 따라, 욕조의 상류로부터 하류로 유동시켰다. 용융 유리를 유동중, 유체 공급 장치는, 보텀 케이싱 외표면의 온도의 일 변동 폭이 2℃ 이내가 되도록, 보텀 케이싱 외표면을 향해서 공기를 분사했다. 공기의 공급량은 인버터에 의해 회전 수가 제어되는 공급 팬에 의해 제어했다.
도 3은, 상기 조건에 있어서의, 보텀 케이싱 외표면의 온도 Tb, 보텀 케이싱 외표면의 외기온 Ta 및 유리 리본의 보텀면에 형성된 오목 형상의 기포 결점수 E의 일 변동을 나타낸 그래프이다. Tb, Ta, E는 1주일분의 평균값이다.
그래프 좌측의 제1 종축은 보텀 케이싱 외표면의 온도 Tb 및 보텀 케이싱 외표면의 외기온 Ta를 나타내고 있다. 가는 실선, 점선, 파선은 각각, 욕조 상류단으로부터 욕조 길이 방향으로 3m, 6m, 9m에서의 욕조 폭 방향 중앙부의 보텀 케이싱 외표면 온도 Tb를 나타내고 있다. 외기온 Ta는 굵은 파선으로 표현되고, 그 값은 기상청의 관측 데이터를 인용했다. 또한, 제1 종축의 보텀 케이싱 외표면의 온도 Tb 및 보텀 케이싱 외표면의 외기온 Ta는, 각각의 최저 온도를 0℃로 규격화했다.
그래프 우측의 제2 종축은 유리 리본의 보텀면의 단위 면적(1m2)당 기포 결점수 E를 나타내고 있다. 굵은 실선은 유리 리본의 보텀면의 단위 면적당 기포 결점수 E를 나타내고 있다. 또한, 기포 결점수는 크기가 20㎛ 이상인 기포 결점 수를 의미한다.
도 3에서, 보텀 케이싱 외표면의 외기온 Ta가 시간의 경과와 함께 크게 변동하고 있음에도 불구하고, 보텀 케이싱 외표면의 온도 Tb는 크게 변동되지 않고, 그 일 변동 폭은 원하는 범위 내에 수용되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 유리 리본의 보텀면에 부착된 기포 결점수 E는 근소하여, 기포의 발생이 억제되고 있는 것을 알 수 있다.
(비교예 1)
비교예 1은, 유체인 공기의 공급량을 일정하게 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 했다. 도 4는, 상기 조건에 있어서의, 보텀 케이싱 외표면의 온도 Tb, 보텀 케이싱 외표면의 외기온 Ta 및 유리 리본의 보텀면에 형성된 오목 형상의 기포 결점수 E의 일 변동을 나타낸 그래프이다. Tb, Ta, E는 1주일분의 평균값이다.
도 4에서, 보텀 케이싱 외표면의 외기온 Ta가, 시간의 경과와 함께 크게 변동하고, 그 날 변동 폭에 맞춰서 보텀 케이싱 외표면의 온도 Tb도 크게 변동하고 있는 것을 알 수 있다. 상기 보텀 케이싱 외표면의 온도 Tb의 일 변동 폭은 5℃ 이상으로 되어 있다. 또한, 유리 리본의 보텀면에 부착된 기포 결점수 E는 많아지고 있는 것을 알 수 있다.
본 발명을 상세하게, 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 범위와 정신을 일탈하지 않고, 여러 가지 수정이나 변경을 가할 수 있는 것은, 당업자에 있어서 명확하다.
본 출원은, 2010년 11월 4일에 출원된 일본 특허 출원 제2010-247596호에 기초하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.
<산업상 이용가능성>
본 발명의 제조 방법 및 제조 장치에 의해 얻어지는 판 유리는, 보텀면에 기포 결점이 적기 때문에, 보텀면 연마량을 삭감할 수 있고, 판 유리의 생산성을 개선할 수 있다. 상기 판 유리는, 액정 표시 장치 등의 디스플레이용 유리 기판 등으로서 유용하다.
10: 용해조
11: 유리 원료
12: 용융 유리
13: 용융 금속
14: 유리 리본
20: 욕조
21: 벽돌
21A: 보텀 벽돌
22: 케이싱
22A: 보텀 케이싱
22B: 보텀 케이싱 외표면
30: 유체 공급 장치
31: 유체 공급기
32: 공급관
32A: 주관
32B: 지관
33: 온도 측정 장치
34: 온도 표시 장치
35: 제어 장치
100: 플로트 성형 장치

Claims (10)

  1. 유리 원료를 용해조에 투입해서 용융 유리를 제조하고,
    보텀 벽돌과 그 보텀 벽돌을 덮는 보텀 케이싱을 구비한 욕조에 수용된 용융 금속의 표면 상에 상기 용융 유리를 연속적으로 공급하고,
    상기 용융 유리를 상기 용융 금속의 표면을 따라 소정의 방향으로 유동시켜 띠판 형상의 유리 리본으로 플로트 성형하는 플로트 판 유리의 제조 방법이며,
    상기 보텀 케이싱의 외표면의 온도의 변동 폭을 4℃ 이내로 제어하는, 플로트 판 유리의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보텀 케이싱의 외표면의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 기초하여 상기 보텀 케이싱의 외표면을 향해서 유체를 분사하고, 상기 변동 폭을 4℃ 이내로 제어하는, 플로트 판 유리의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변동 폭을 일 단위로 4℃ 이내로 제어하는, 플로트 판 유리의 제조 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 유체는 공기, 공기와 물의 혼합물 또는 물인, 플로트 판 유리의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 인버터에 의해 회전 수가 제어되는 급기 팬에 의해 상기 공기를 상기 보텀 케이싱의 외표면을 향해서 분사하는, 플로트 판 유리의 제조 방법.
  6. 유리 원료를 용해해서 용융 유리를 제조하는 용해조와,
    표면 상에 상기 용융 유리가 연속적으로 공급되는 용융 금속이 수용되고 보텀 벽돌과 그 보텀 벽돌을 덮는 보텀 케이싱이 설치된 욕조를 구비한, 상기 용융 유리를 띠판 형상의 유리 리본으로 플로트 성형하는 플로트 판 유리의 제조 장치이며,
    상기 보텀 케이싱의 외표면의 온도 측정에 기초하여 상기 보텀 케이싱의 외표면을 향해서 유체를 분사하고, 상기 보텀 케이싱의 외표면의 온도의 일 변동 폭을 4℃ 이내로 제어하는 유체 공급 장치가 상기 보텀 케이싱의 외주에 구비되어 있는, 플로트 판 유리의 제조 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유체 공급 장치는,
    유체를 공급하는 유체 공급기와,
    한쪽의 개구면이 상기 액체 공급기에 접속되고 다른 쪽의 개구면이 상기 보텀 케이싱의 외표면에 대향하는 공급관과,
    상기 보텀 케이싱의 외표면에 배치된 온도 측정 장치와,
    상기 온도 측정 장치에 의한 상기 보텀 케이싱의 외표면의 온도 측정에 기초하여 상기 액체 공급기로부터 공급되는 상기 유체의 공급량을 제어하는 제어 장치로 구성되어 있는, 플로트 판 유리의 제조 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 유체 공급 장치는 공기, 공기와 물의 혼합물 또는 물을 공급하는 장치인, 플로트 판 유리의 제조 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 유체 공급기는 인버터에 의해 회전 수가 제어되는 급기 팬을 구비하고 있는, 플로트 판 유리의 제조 장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급관은,
    상기 욕조의 길이 방향으로 배치되어 있는 주관과,
    상기 욕조의 길이 방향을 따라서 상기 주관으로부터 분기되고 또한 상기 욕조의 폭 방향을 따라서 끝이 넓어지도록 분기되어 있는 지관으로 구성되어 있는, 플로트 판 유리의 제조 장치.
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