KR20130114399A - 플로트 배스 및 이를 포함하는 유리 제조 장치 - Google Patents

플로트 배스 및 이를 포함하는 유리 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부 위치에 따른 온도 제어가 용이한 플로트 배스와 이를 포함하는 유리 제조 장치 및 유리 제조 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 플로트 배스는, 상기 플로트 배스의 상부에 다수 개 구비되어 상기 플로트 배스의 내부로 열을 공급하는 히터; 및 상기 다수의 히터 중 소정의 히터 사이에 구비되어 열전달을 차단하는 차단막을 포함한다.

Description

플로트 배스 및 이를 포함하는 유리 제조 장치{Float bath and glass manufacturing apparatus}
본 발명은 플로트 유리를 제조하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 위치에 따른 온도 제어가 용이한 플로트 배스와 이를 포함하는 유리 제조 장치 및 유리 제조 방법에 관한 것이다.
창유리, 차량의 윈도 스크린, 거울 등과 같이, 다양한 분야에서 매우 많은 종류의 평판 유리(flat glass)가 이용되고 있다. 이러한 평판 유리는 다양한 방식으로 제조될 수 있는데, 그 중 대표적인 방식이 플로트(float) 법을 이용한 생산 방식이다. 예를 들어, TFT 디스플레이 등을 위한 얇은 판유리(thin glass plane) 또는 유리 필름(glass film) 등이 플로트 법에 의해 많이 제조되고 있는데, 이와 같이 플로트 법에 의해 제조된 유리를 플로트 유리라고도 한다.
도 1은, 플로트 유리를 제조하는 플로트 배스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플로트 유리는 일반적으로 용융 주석 또는 용융 주석 합금과 같은 용융 금속(M)이 저장되어 유동되는 플로트 배스(float bath)(10)를 이용하여 성형된다. 이때 플로트 배스는, 하부에 위치한 바닥부(12) 및 상부에 위치한 루프부(11)를 포함할 수 있으며, 이러한 바닥부(12)와 루프부(11) 사이에는 사이드 실(미도시)이 개재될 수 있다.
이러한 플로트 배스(10)에서는, 용융 금속(M)보다 낮은 점도를 가지며 용융 금속(M)보다 대략 2/3 정도 더 가벼운 용융 유리(G)가 입구를 통해 연속적으로 플로트 배스(10) 내부로 공급된다. 그리고, 이러한 용융 유리는 용융 금속(M) 위에서 플로팅 및 스프레딩되면서 플로트 배스(10)의 하류 측으로 진행된다. 이 과정에서, 용융 유리는 자신의 표면 장력과 중력에 따라 평형 두께 부근에 도달하게 되어 어느 정도 응고된 유리 스트립 또는 리본이 형성된다. 이러한 플로트 배스(10)에서는, 입구를 통해 투입되는 유리의 양, 롤러들의 회전 속도에 의해 결정되는 당김 속도 및 플로트 챔버 내부에 설치된 탑 롤러들과 같은 성형 수단의 조절 및 변화를 통해 생산되는 유리 리본의 두께를 변화시킬 수 있다.
한편, 이와 같이 플로트 배스(10)에서 성형된 용융 유리 리본은 플로트 배스(10)의 출구에 인접한 롤러(30)에 의해 서냉로로 이송되어 서냉 공정을 거치게 된다.
이러한 플로트 유리 제조 방법은 순환하는 연속적인 공정을 포함하고, 끊임없이 영구적으로 작동될 수 있으며, 가능한 거의 중단 없이 수년 이상 평판 유리를 제조할 수 있기 때문에, 평판 유리의 대표적인 제조 방법으로 각광을 받고 있다.
이와 같이 플로트 배스(10)를 이용한 플로트 유리 제조시, 플로트 배스(10) 내부의 온도 제어는 매우 중요하다. 특히, 플로트 배스(10)의 내부에서는 용융 금속(M)이 수용되어 있고, 이러한 용융 금속(M)의 상부에서는 용융 유리(G)가 플로팅되기 때문에 플로트 배스의 내부 온도는 높은 상태, 이를테면 1300℃~600℃ 정도의 온도 상태를 유지할 수 있다. 또한, 용융 금속 상부의 용융 유리는 플로트 배스의 하류 측으로 진행하면서 평판으로 스프레딩되고 어느 정도 응고되어야 하기 때문에, 플로트 배스(10)는 상류 측에서 하류 측으로 갈수록 온도가 점차 낮아지게 구성된다.
이처럼 플로트 배스(10)의 내부는 고온이면서도 부분적으로 온도차가 있을 수 있다. 그리고, 플로트 유리는 연속적으로 성형되기 때문에, 이와 같은 플로트 배스(10) 내부의 온도 제어 상태는 일정하게 유지될 필요가 있다.
통상적으로, 플로트 배스(10)의 내부 온도 제어는 히터(20) 및 쿨러 등을 통해 이루어질 수 있다. 여기서, 히터(20)는 플로트 배스(10)의 루프부(11)에 다수 개가 구비되어, 플로트 배스(10) 내부에 열을 공급할 수 있다. 특히, 이러한 히터(20)는 각각의 히터(20), 또는 소정 그룹의 히터(20)마다 서로 다른 열량을 공급함으로써, 플로트 배스(10)의 위치에 따라 온도차가 형성되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 플로트 배스(10)의 내부는 컨트롤 존(control zone)이라고 하는 다수의 구역으로 구분될 수 있고, 각각의 컨트롤 존에는 하나 이상의 히터(20)가 설치되어 해당 구역으로 열을 공급할 수 있다.
그런데, 이와 같이 각각의 히터(20) 내지 소정 그룹의 히터(20)마다 서로 다른 열량이 공급되도록 하여 플로트 배스(10)의 위치에 따른 온도차를 형성하고자 하는 경우, 이와 같은 플로트 배스(10)의 위치별 온도 제어는 용이하지 않다. 특히, 이처럼 플로트 배스(10)의 위치별 온도 제어를 용이하지 않게 하는 가장 주요한 원인 중 하나는, 인접하는 다른 히터(20)로부터 전달되는 열 복사와 같은 열 전달이다. 예를 들어, 플로트 배스(10)의 내부가 여러 개의 컨트롤 존으로 분할되어, 각각의 컨트롤 존마다 설치된 히터(20)에 의해 서로 다른 열량이 공급된다 하더라도, 특정 컨트롤 존에는 해당 컨트롤 존에 설치된 히터(20)뿐만 아니라, 인접하는 다른 컨트롤 존에 설치된 히터(20)로부터도 열을 공급받을 수 있다.
그러므로, 종래의 플로트 배스(10) 구성에 의하는 경우, 플로트 배스(10)의 위치별 온도 제어가 매우 어렵다. 그리고, 이러한 플로트 배스(10)의 온도 제어가 제대로 이루어지지 않는 경우, 유리의 품질에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있기 때문에 결국에는 유리의 생산 수율이 낮아지고, 제조 시간 및 비용이 증가되는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 위치에 따른 온도 제어를 용이하게 할 수 있는 플로트 배스와 이를 포함하는 유리 제조 장치, 그리고, 이러한 플로트 배스를 이용한 플로트 유리 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플로트 배스는, 상기 플로트 배스의 상부에 다수 개 구비되어 상기 플로트 배스의 내부로 열을 공급하는 히터; 및 상기 다수의 히터 중 소정의 히터 사이에 구비되어 열전달을 차단하는 차단막을 포함한다.
바람직하게는, 상기 다수의 히터는, 하나 또는 그 이상의 히터마다 서로 다른 열량을 공급한다.
또한 바람직하게는, 상기 차단막은, 서로 다른 열량을 공급하는 히터 사이에 구비된다.
또한 바람직하게는, 상기 차단막은, 상하 방향의 길이 조절이 가능하다.
또한 바람직하게는, 상기 차단막은, 적어도 일부분의 각도 조절이 가능하다.
또한 바람직하게는, 상기 차단막은, 하측 단부가 절곡된다.
또한 바람직하게는, 상기 플로트 배스의 내부 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유리 제조 장치는, 상술한 플로트 배스를 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유리 제조 방법은, 상술한 플로트 배스를 이용하여 유리를 제조한다.
본 발명에 의하면, 플로트 배스의 내부 온도가 효과적으로 제어될 수 있다.
특히, 본 발명에 의하면, 근처의 다른 위치에 설치된 히터에 의해 불필요한 열 전달이 이루어지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 플로트 배스의 내부 위치에 따라 서로 다른 온도로 제어하는 것이 보다 용이해질 수 있다.
예를 들어, 플로트 배스의 내부 영역을 다수의 구역, 즉 다수의 컨트롤 존으로 분할하고, 각각의 컨트롤 존마다 서로 다른 열량이 공급되도록 하여 플로트 배스의 위치별 온도 구배가 형성되도록 할 때, 다른 컨트롤 존에 설치된 히터에 의한 복사열 전달을 차단 내지 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 용융 금속 내지 용융 유리로 제공되는 열량 제어가 위치에 따라 차별화되도록 하는 것이 보다 용이하게 달성될 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 플로트 유리의 품질 및 수율이 향상될 수 있고, 플로트 유리의 제조 비용이나 시간 또한 감소될 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 플로트 유리를 제조하는 플로트 배스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로트 배스의 구성을 개략적으로 나타내는 측 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 및 차단막의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤 존 및 차단막의 배치 구성을 개략적으로 표시하는 상면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단막의 형태를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단막의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단막의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단막의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단막의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 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 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로트 배스(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 측 단면도이다. 도 2에서 좌측은 플로트 배스(100)의 상류 측을 나타내고 우측은 플로트 배스(100)의 하류 측을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 플로트 배스(100)는 히터(110) 및 차단막(120)을 포함한다.
상기 히터(110)는, 플로트 배스(100)의 내부로 열을 공급하여 플로트 배스(100)의 내부 온도를 제어한다. 특히, 히터(110)는 플로트 배스(100)의 내부에 수용되어 있는 용융 금속 및 그 상부에 플로팅되어 있는 용융 유리로 적절한 열을 공급한다.
이러한 히터(110)는, 플로트 배스(100) 내부로의 원활한 열 전달 및 설치의 편의성 등 여러 가지 면을 고려하여 플로트 배스(100)의 상부 측에 구비될 수 있다. 즉, 히터(110)는 플로트 배스(100)의 내부에서 용융 금속이나 용융 유리의 상면으로부터 상부 방향으로 소정 거리 이격된 위치에 설치될 수 있다.
상기 히터(110)는, 플로트 배스(100) 내부에 대하여 전체적으로 열을 공급하면서도, 부분적으로 온도차를 갖도록 온도 구배를 형성하기 위해 다수의 히터(110)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하나의 플로트 배스(100) 상부에는 수백 내지 수천 개의 히터(110)가, 하나의 수평면상에서 상호 간에 다소 이격된 상태로 배치될 수 있다.
상기 차단막(120)은, 플로트 배스(100) 내부에 구비된 다수의 히터(110) 중 소정의 히터(110) 사이에 구비되어 열전달을 차단할 수 있다. 즉, 상기 차단막(120)은, 그 양측에 위치한 히터(110) 사이에서 복사열 전달에 의한 간섭 현상이 일어나는 것을 차단하거나 줄일 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 플로트 배스(100)의 상부에 12개의 히터(110)가 구비된 경우, 3개의 히터(110)마다 그 사이에 차단막(120)이 구비될 수 있다. 따라서, 12개의 히터(110)는, 3개의 차단막(120)에 의해 a1 내지 a4의 총 4개의 구역으로 구분될 수 있으며, 각각의 구역에 위치한 히터(110)는, 그 하부에 위치하는 용융 유리 및/또는 용융 금속으로 열을 공급할 수 있다. 이를테면, a1 구역에 위치한 히터(110)는 b1 구역에 위치한 용융 유리에 열을 공급하고, a2 구역에 위치한 히터(110)는 b2 구역에 위치한 용융 유리에 열을 공급할 수 있다.
이 경우, 차단막(120)은 다른 구역에 위치하는 히터(110)로부터 열이 공급되는 것을 차단 내지 최소화할 수 있다. 즉, b1 구역에 위치하는 용융 유리로는 a1 구역에 위치하는 히터(110)로부터 열이 공급되도록 하고, a2 구역 내지 a4 구역에 위치한 히터(110)로부터는 열이 공급되는 것을 차단하거나 줄일 수 있도록 하기 위해, 본원 발명의 일 실시예에 따른 플로트 배스(100)는 a1 구역과 a2 구역 사이에 차단막(120)을 구비할 수 있다. 이처럼, 본원 발명에서는, 소정의 히터(110) 사이에 차단막(120)이 구비되어, 차단막(120) 사이에 열 전달이 이루어지는 것을 차단하거나 감소시킬 수 있다.
바람직하게는, 플로트 배스(100)에 구비된 다수의 히터(110)는, 하나 또는 그 이상의 히터(110)마다 서로 다른 온도로 열을 공급할 수 있다. 이때, 플로트 배스(100)의 전체 영역을 컨트롤 존(control zone)이라고 하는 다수의 구역으로 구분하고, 각각의 컨트롤 존에 하나 이상의 히터(110)가 포함되도록 하여, 각각의 컨트롤 존마다 히터(110)의 공급 열량이 서로 달라지도록 할 수 있다.
그리고, 이 경우, 상기 차단막(120)은, 서로 다른 온도로 열을 공급하는 히터(110) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 상기 차단막(120)은, 서로 다른 온도로 열이 공급될 수 있는 컨트롤 존 사이에 구비되어, 컨트롤 존 사이에서 히터(110)에 의한 열 간섭이 일어나는 것을 감소시킬 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 히터(110) 및 차단막(120)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 플로트 배스(100)의 내부가 c1 내지 c5, 5개의 컨트롤 존으로 구분되고, 컨트롤 존 각각에 3개의 히터(110)가 포함되어 있다. 그리고, 컨트롤 존 각각마다 전력 공급선(p)이 별도로 연결되어 컨트롤 존마다 다른 양의 전력이 공급될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 존 c1에 포함된 3개의 히터(110)는 동일한 전력 공급선(p)에 연결되어 있으므로 각각 같은 양의 전력이 공급될 것이고, 컨트롤 존 c2에 포함된 3개의 히터(110)는 동일한 전력 공급선(p)에 연결되어 있으므로 이들 또한 각각 같은 양의 전력이 공급될 것이다. 그러나, 컨트롤 존 c1에 포함된 히터(110)와 컨트롤 존 c2에 포함된 히터(110)는 서로 다른 전력 공급선(p)에 연결되어 있으므로, 이들 사이에는 다른 양의 전력이 공급될 수 있다. 따라서, 컨트롤 존 c1에 포함된 히터(110)와 컨트롤 존 c2에 포함된 히터(110)들은 서로 다른 열량을 낼 수 있다. 마찬가지로, c3 내지 c5에 포함된 히터(110)들도 서로 다른 열량을 발생시킬 수 있다.
다만, 경우에 따라서는 서로 다른 컨트롤 존이라 하더라도 동일한 전력이 공급될 수도 있을 것이다. 예를 들어, 컨트롤 존 c4에 포함된 히터(110)와 컨트롤 존 c5에 포함된 히터(110)는 서로 동일한 전력이 공급되어, 동일한 열량이 내도록 구현될 수도 있다.
이처럼 플로트 배스(100)에 구비된 히터(110)는 여러 개의 컨트롤 존으로 구분되어 서로 다른 열량을 공급하도록 할 수 있는데, 이 경우 차단막(120)은 서로 다른 열량을 공급하는 히터(110) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 상기 차단막(120)은 각각의 컨트롤 존 사이에 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 도 3의 실시예에서, 차단막(120)은, 컨트롤 존 c1과 컨트롤 존 c2 사이, 컨트롤 존 c2와 컨트롤 존 c3 사이, 컨트롤 존 c3와 컨트롤 존 c4 사이 및 컨트롤 존 c4와 컨트롤 존 c5 사이에 각각 구비될 수 있다. 그리고, 각각의 차단막(120)은 그 양측에 위치한 컨트롤 존 사이에 복사열 전달이 일어나는 것을 감소시켜 상호 간에 열간섭이 발생하는 것을 줄일 수 있다.
한편, 도 3에서는 플로트 배스(100)의 1축 방향으로 컨트롤 존이 구분되는 경우를 설명하고 있으나, 이러한 컨트롤 존은 2축 방향으로 구분될 수 있다. 그리고, 각각의 컨트롤 존 사이에는 차단막(120)이 구비될 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤 존 및 차단막(120)의 배치 구성을 개략적으로 표시하는 상면도이다. 도 4에서 좌측은 플로트 배스(100)의 상류 측을 나타내고, 우측은 플로트 배스(100)의 하류 측을 나타낸다. 또한, 도면에서 상부측은 플로트 배스(100)의 좌측을 나타내고, 하부측은 플로트 배스(100)의 우측을 나타낸다. 그리고, 도 4에서 점선은 용융 금속의 상부에서 플로팅되고 있는 용융 유리를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 플로트 배스(100)는, 도면의 좌측에서 우측, 즉 상류 측에서 하류 측으로 가면서 다수의 컨트롤 존으로 분할될 수 있다. 또한, 플로트 배스(100)는, 도면의 상부측에서 하부측, 다시 말해 플로트 배스(100)의 좌측에서 우측 방향으로 가면서도 다수의 컨트롤 존으로 분할될 수 있다. 따라서, 플로트 배스(100)의 전체 영역은 2축 방향으로 다수의 컨트롤 존으로 구분될 수 있다. 도면에서 각각의 컨트롤 존은 직사각형 형태로 나타나며, c로 표시될 수 있다. 다만, 도면이 복잡해지지 않도록 도 4에서는 일부 컨트롤 존에 대해서만 c로 표시되도록 한다.
이러한 컨트롤 존 각각에는 하나 이상의 히터(110)가 포함될 수 있다. 따라서, 각각의 컨트롤 존은 그에 구비된 히터(110)를 통해 서로 다른 열량이 공급될 수 있다. 그리고, 각각의 컨트롤 존 사이에는 차단막(120)이 설치될 수 있다. 다만, 도 4에서는 도면이 복잡해지지 않도록 차단막(120)의 일부에 대해서만 120으로 나타내도록 한다.
이처럼, 컨트롤 존 사이에 차단막(120)이 구비되어 있으면, 컨트롤 존 사이에서 복사열 전달에 의한 열간섭이 일어나는 것을 줄일 수 있다.
그러므로, 이러한 실시예에 의하면, 각각의 컨트롤 존마다 온도 조절이 용이하게 이루어질 수 있으므로, 플로트 배스(100)의 정밀한 온도 제어가 가능해져, 플로트 배스(100)의 내부에서 플로트 유리 제조에 적합한 최적의 온도 구배가 형성되도록 할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 컨트롤 존과 차단막(120)의 구성 및 개수 등은 일례에 불과할 뿐, 본 발명이 이러한 구성의 구체적인 특정 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며 다양한 구성이 가능하다.
바람직하게는, 상기 차단막(120)은 플레이트 형태로 구성될 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단막(120)의 형태를 개략적으로 도시하는 도면이다. 특히, 도 5는 플로트 배스(100)의 내부에서 하부 측에서 상부 측 방향으로 바라볼 때의 구성을 나타낸다고 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 차단막(120)은 넓은 면을 가진 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 차단막(120)은 상부에서 하부 방향으로 세워진 형태로 플로트 배스(100)의 상부에 설치될 수 있으며, 그 양면은 상호 간에 열 전달을 차단하고자 하는 히터(110)를 각각 향하도록 할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단막(120)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 컨트롤 존 c6과 컨트롤 존 c7 사이에 차단막(120)이 설치되어 있다. 그리고, 이러한 차단막(120)은 상하 방향의 길이 조절이 가능하게 구성될 수 있다. 즉, 사용자의 선택에 따라 차단막(120)의 하측 단부는 플로트 배스(100)의 상부 측으로 이동하거나 플로트 배스(100)의 하부 측으로 이동하도록 구성될 수 있다.
차단막(120)의 하측 단부가 플로트 배스(100)의 상부 측으로 이동하는 경우, 히터(110) 측에서 볼 때 차단막(120)의 상하 방향 길이는 짧아진다고 할 수 있다. 이 경우, 차단막(120)에 의한 컨트롤 존 c6과 컨트롤 존 c7 사이의 열 전달 차단 효과가 상대적으로 떨어질 수 있다. 반면, 차단막(120)의 하측 단부가 플로트 배스(100)의 하부 측으로 이동하는 경우, 히터(110) 측에서는 차단막(120)의 상하 방향 길이가 길어진다고 할 수 있다. 이 경우, 차단막(120)에 의한 컨트롤 존 c6과 컨트롤 존 c7 사이의 열 전달 차단 효과가 상대적으로 높아질 수 있다.
이러한 실시예에 의하면, 차단막(120)의 상하 방향 길이 조절을 통해 플로트 배스(100) 내부의 온도 조절을 더욱 용이하게 할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤 존 c6과 컨트롤 존 c7 사이의 온도차를 더욱 명확하게 하고자 하는 경우, 차단막(120)의 하측 단부를 플로트 배스(100)의 하부 측으로 이동시킴으로써, 즉 차단막(120)의 상하 방향 길이를 길게 함으로써 컨트롤 존 c7과 컨트롤 존 c6 사이의 열 전달이 더욱 차단되도록 할 수 있다. 이때에는, 컨트롤 존 c6에 속한 히터(110)들에 의한 복사열이 컨트롤 존 c7으로 전달되는 것을 방지하고, 컨트롤 존 c7에 속한 히터(110)들에 의한 복사열이 컨트롤 존 c6으로 전달되는 것을 방지하는 효과를 높일 수 있다.
반대로, 컨트롤 존 c6과 컨트롤 존 c7 사이의 온도차가 과하거나 온도차를 갖게 할 필요가 없는 경우 등에는, 차단막(120)의 상하 방향 길이를 짧게 함으로써 컨트롤 존 c7과 컨트롤 존 c6 사이의 열 전달이 잘 이루어지도록 할 수 있다. 이를테면, 컨트롤 존 c7에 비해 컨트롤 존 c6의 온도가 높고, 컨트롤 존 c7의 온도를 높일 필요가 있는 경우, 차단막(120)의 하측 단부를 상부 방향으로 이동시켜 c6에 속한 히터(110)들의 공급열이 컨트롤 존 c7에 이르도록 할 수 있다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단막(120)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 컨트롤 존 c8과 컨트롤 존 c9 사이에 차단막(120)이 설치되어 있다. 그리고, 이러한 차단막(120)은 각도 조절이 가능하게 구성될 수 있다. 즉, 사용자의 선택에 따라 차단막(120)의 상하 방향과 용융 유리의 표면이 이루는 각도가 변화할 수 있다.
예를 들어, 차단막(120)은 상하 방향 길이와 용융 유리의 표면이 이루는 각도가 수직일 수 있다. 하지만, 경우에 따라, 차단막(120)은 컨트롤 존 c8 측으로 기울어지거나, 컨트롤 존 c9 측으로 기울어질 수도 있다.
이러한 실시예에 의하면, 차단막(120)의 각도 조절을 통해 히터(110)에 의해 각각의 컨트롤 존으로 공급되는 열량을 제어할 수 있다. 이를테면, 차단막(120)을 컨트롤 존 c8 측으로 기울어지게 구성할수록, 컨트롤 존 c8에 속한 히터(110)들의 공급열이 컨트롤 존 c9으로 진행하는 것을 보다 많이 차단할 수 있다. 뿐만 아니라, 컨트롤 존 c8에 속한 히터(110)들의 공급열이 컨트롤 존 c8으로 진행하는 것 또한 보다 많이 차단할 수 있다. 이는, 차단막(120)이 컨트롤 존 c8 측으로 기울어질수록, 컨트롤 존 c8에 속한 히터(110)들이 공급하는 복사열의 진행 경로를 보다 많이 차단할 수 있기 때문이다. 반면 이와 같이 차단막(120)을 컨트롤 존 c8 측으로 기울어지게 구성하는 경우, 컨트롤 존 c9에 속한 히터(110)들에 의한 복사열은 컨트롤 존 c8으로 보다 많이 공급될 수도 있다.
한편, 도 7의 실시예에서는 차단막(120)의 전 부분이 기울어짐으로써 각도 조절이 가능하게 구성된 것처럼 도시되어 있으나, 이는 일례에 불과할 뿐 본 발명이 반드시 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 차단막(120)의 상부는 고정되어 있고, 하부만이 각도 조절이 가능하게 구성될 수도 있다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단막(120)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차단막(120)은 하측 단부가 절곡된 형태로 구성될 수 있다. 즉, 차단막(120)은 플로트 배스(100)의 상부 측에서 하부 방향으로 수직으로 내려오다가 하측 단부가 양측에 위치한 히터(110) 측으로 구부러지도록 구성될 수 있다. 이를 위해 차단막(120)은 도면에 도시된 바와 같이 하측 단부가 아래로 갈수록 점점 두꺼워지게 구성될 수 있다. 또는 차단막(120)은 하측 단부가 양 방향으로 분기되어 분기된 부분이 각각 차단막(120)의 양측에 위치한 히터(110) 측으로 구부러지도록 구성될 수도 있다.
이러한 실시예에 의하면, 하측 단부의 절곡된 구성으로 인해, 차단막(120)의 컨트롤 존 간 열 전달 차단 효과가 더욱 향상될 수 있다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단막(120)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 차단막(120)은 플로트 배스(100)의 상부에서 히터(110)보다 낮은 위치에 설치될 수 있다. 즉, 차단막(120)의 상단부는 히터(110)의 상단부와 동일한 위치에 구비되지 않고, 히터(110)보다 낮은 위치에 구비되도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 플로트 배스(100)는 온도 측정부를 더 포함할 수 있다.
상기 온도 측정부는, 플로트 배스(100)의 내부 온도를 측정할 수 있다. 특히, 온도 측정부는 차단막(120)에 의해 구분되는 구역마다 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 실시예에서와 같이, 플로트 배스(100)의 내부 영역이 다수의 컨트롤 존으로 분할되고, 각각의 컨트롤 존 사이에 차단막(120)이 구비되는 경우, 온도 측정부는 각각의 컨트롤 존마다 온도를 별도로 측정할 수 있다. 이를 위해, 온도 측정부는 각각의 컨트롤 존마다 온도를 측정하기 위한 센서를 별도로 두거나, 플로트 배스(100) 전 영역의 영상 감지 등을 통해 각 컨트롤 존에 대한 온도를 측정하는 등 다양한 방식으로 컨트롤 존 각각에 대한 온도를 측정할 수 있다.
이 경우, 상기 히터(110)는, 이러한 온도 측정부의 온도 측정값에 따라 특정 구역의 열 공급량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 온도 측정부에 의해 특정 컨트롤 존의 온도가 기준 이하인 것으로 측정된 경우, 해당 컨트롤 존에 속한 히터(110)는 열 공급량을 늘려 해당 컨트롤 존의 온도가 상승되도록 할 수 있다. 반대로, 온도 측정부에 의해 특정 컨트롤 존의 온도가 기준 이상인 것으로 측정된 경우, 해당 컨트롤 존에 속한 히터(110)는 열 공급량을 줄여 해당 컨트롤 존의 온도가 하강되도록 할 수 있다.
이 경우, 본 발명에 따른 플로트 배스(100)는, 온도 측정부에 의한 온도 측정값에 따라 히터(110)의 열 공급량을 제어하기 위한 제어부를 별도로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 플로트 배스(100)에서 상기 차단막(120)은 다양한 재질로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 차단막(120)은, 이를테면 1300℃ 내지 600℃ 정도로 매우 높은 온도로 유지되고 있는 플로트 배스(100)의 내부 환경에서 잘 유지되고 쉽게 변형되지 않는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 차단막(120)은 내화물 재질로 이루어질 수 있다.
상술한 플로트 배스(100)는, 플로트 유리 제조 장치에 포함되어 플로트 유리를 제조하는데 이용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 플로트 유리 제조 장치는, 상술한 플로트 배스(100)를 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 플로트 유리 제조 장치에는, 상술한 플로트 배스(100) 이외에, 플로트 배스(100)로 용융 유리를 공급하는 용융로, 플로트 배스(100)에서 성형된 유리 리본을 서냉하는 서냉로 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유리 제조 방법은, 상술한 플로트 배스(100)를 이용하여 유리를 제조한다.
즉, 본 발명에 따른 유리 제조 방법은, 플로트 배스(100)의 상부에 플로트 배스(100)의 내부로 열을 공급하는 히터(110)를 다수 개 마련하는 단계, 및 다수의 히터(110) 중 소정의 히터(110) 사이에 열전달을 차단하는 차단막(120)을 마련하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 유리 제조 방법은, 이와 같은 플로트 배스(100)에 용융 유리를 공급하는 단계 및 플로트 배스(100)에서 성형된 유리를 서냉하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같이, 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.
100: 플로트 배스
110: 히터
120: 차단막
G: 용융 유리
M: 용융 금속

Claims (13)

  1. 플로트 유리를 제조하는 플로트 배스에 있어서,
    상기 플로트 배스의 상부에 다수 개 구비되어 상기 플로트 배스의 내부로 열을 공급하는 히터; 및
    상기 다수의 히터 중 소정의 히터 사이에 구비되어 열전달을 차단하는 차단막
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 플로트 배스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 히터는, 하나 또는 그 이상의 히터마다 서로 다른 열량을 공급하는 것을 특징으로 하는 플로트 배스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차단막은, 서로 다른 열량을 공급하는 히터 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 플로트 배스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차단막은, 플레이트 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 플로트 배스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차단막은, 상하 방향의 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 플로트 배스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차단막은, 적어도 일부분의 각도 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 플로트 배스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차단막은, 하측 단부가 절곡된 것을 특징으로 하는 플로트 배스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 플로트 배스의 내부 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플로트 배스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 온도 측정부는, 상기 차단막에 의해 구분되는 구역마다 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 플로트 배스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 히터는, 상기 온도 측정부에 의한 온도 측정값에 따라 특정 구역의 열 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 플로트 배스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 차단막은, 내화물 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 플로트 배스.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 플로트 배스를 포함하는 유리 제조 장치.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 플로트 배스를 이용하여 유리를 제조하는 방법.
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