KR20150087189A - 플로트 유리의 성형 장치 및 플로트 유리의 제조 방법 - Google Patents

플로트 유리의 성형 장치 및 플로트 유리의 제조 방법 Download PDF

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KR20150087189A
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노부유키 반
모토이치 이가
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아사히 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

해결 수단
용융 주석을 수용하는 용융 주석조를 구비하고, 그 용융 주석조 내의 용융 주석 상에서 용융 유리를 유동시켜 띠판상의 유리 리본을 형성하는 플로트 유리의 성형 장치에 있어서, 상기 용융 주석조의 사이드 벽돌의 상부로부터 돌출되고, 상기 용융 주석조 내의 용융 주석 중 상기 유리 리본에 의해 덮이지 않은 노출 부분과의 사이에 간극을 형성하는 돌출벽과, 그 돌출벽의 관통공을 통해, 상기 간극에 환원성 가스를 공급하는 급기관을 추가로 구비하는 플로트 유리의 성형 장치.

Description

플로트 유리의 성형 장치 및 플로트 유리의 제조 방법{MOLDING DEVICE FOR FLOAT GLASS AND METHOD FOR MANUFACTURING FLOAT GLASS}
본 발명은, 플로트 유리의 성형 장치 및 플로트 유리의 제조 방법에 관한 것이다.
플로트 유리의 성형 장치는, 용융 주석을 수용하는 용융 주석조를 구비하고, 용융 주석조 내의 용융 주석 상에서 용융 유리를 유동시켜 띠판상의 유리 리본을 형성한다. 유리 리본은, 용융 주석조의 하류역에서 용융 주석으로부터 끌어올려져 서랭된 후, 절단된다. 이와 같이 하여 유리판이 얻어진다.
플로트 유리의 성형 장치는, 용융 주석조의 상방에 배치 형성되는 루프를 추가로 구비한다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 루프에는 루프와 용융 주석조 사이의 공간 (성형 장치의 상부 공간) 에 환원성 가스를 공급하는 가스 공급로가 형성되어 있다. 환원성 가스는, 성형 장치의 상부 공간에 외부로부터 혼입되는 산소와 반응하여, 용융 주석조 내의 용융 주석의 산화를 억제한다. 환원성 가스로는, 일반적으로 질소 가스와 수소 가스를 포함하는 혼합 가스가 사용된다.
일본 공개특허공보 2006-16291호
그러나, 성형 장치의 상부 공간에 외부로부터 혼입된 산소의 일부는, 용융 주석에 녹아든다. 그 때문에, 용융 주석은 불순물로서 산소를 포함하고 있어, 용융 주석의 노출 부분으로부터 산화주석 증기가 휘산된다. 휘산된 산화주석 증기는, 냉각되면 산화주석 입자가 된다. 이 산화주석 입자가 유리 리본 상으로 낙하하여, 결함이 발생하는 경우가 있었다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 품질이 양호한 유리판이 얻어지는 플로트 유리의 성형 장치의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 양태는,
용융 주석을 수용하는 용융 주석조를 구비하고, 그 용융 주석조 내의 용융 주석 상에서 용융 유리를 유동시켜 띠판상의 유리 리본을 형성하는, 플로트 유리의 성형 장치에 있어서,
상기 용융 주석조의 사이드 벽돌의 상부로부터 돌출되고, 상기 용융 주석조 내의 용융 주석 중 상기 유리 리본에 의해 덮이지 않은 노출 부분과의 사이에 간극을 형성하는 돌출벽과,
그 돌출벽의 관통공을 통해, 상기 간극에 환원성 가스를 공급하는 급기관을 추가로 구비한다.
본 발명에 의하면, 품질이 양호한 유리판이 얻어지는 플로트 유리의 성형 장치가 제공된다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 플로트 유리의 제조 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 의한 플로트 유리의 성형 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 플로트 유리의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4 는, 도 3 의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이다.
도 5 는, 제 1 변형예에 의한 플로트 유리의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6 은, 제 2 변형예에 의한 플로트 유리의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 7 은, 제 3 변형예에 의한 플로트 유리의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 8 은, 제 4 변형예에 의한 플로트 유리의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 9 는, 제 5 변형예에 의한 플로트 유리의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 10 은, 제 6 변형예에 의한 플로트 유리의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 도면에 있어서, 동일하거나 또는 대응하는 구성에는 동일하거나 또는 대응하는 부호를 붙이고, 설명을 생략한다. 각 도면에 있어서, X 방향은 유리 리본의 유동 방향, Y 방향은 유리 리본의 폭 방향을 나타낸다. X 방향 및 Y 방향은 서로 직교하는 방향이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 플로트 유리의 제조 장치를 나타내는 단면도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 플로트 유리의 제조 장치 (100) 는, 유리 원료 (10) 를 용해하여 용융 유리 (12) 로 하는 용해 장치 (200) 와, 용해 장치 (200) 로부터 공급되는 용융 유리 (12) 를 띠판상으로 성형하여 유리 리본 (14) 으로 하는 성형 장치 (300) 와, 성형 장치 (300) 에 의해 성형된 유리 리본 (14) 을 서랭하는 서랭 장치 (400) 를 구비한다.
용해 장치 (200) 는, 용융 유리 (12) 를 수용하는 용해조 (210) 와, 용해조 (210) 내에 수용되는 용융 유리 (12) 의 상방에 화염을 형성하는 버너 (220) 를 구비한다. 용해조 (210) 내에 투입된 유리 원료 (10) 는, 버너 (220) 가 형성하는 화염으로부터의 복사열에 의해 용융 유리 (12) 에 서서히 녹아든다. 용융 유리 (12) 는, 용해조 (210) 로부터 성형 장치 (300) 에 연속적으로 공급된다.
성형 장치 (300) 는, 용융 주석 (310) 을 수용하는 용융 주석조 (320) 를 구비한다. 용융 주석조 (320) 내의 용융 주석 (310) 상에 용융 유리 (12) 가 연속적으로 공급된다. 성형 장치 (300) 는, 용융 주석조 (320) 내의 용융 주석 (310) 상에서 용융 유리 (12) 를 유동시켜, 띠상의 유리 리본 (14) 을 형성한다. 유리 리본 (14) 은, 소정 방향으로 유동하면서 서서히 냉각되어, 서서히 단단해진다. 유리 리본 (14) 은, 용융 주석조 (320) 의 하류역에서 용융 주석 (310) 으로부터 끌어올려져, 리프트아웃 롤 (510) 에 의해 서랭 장치 (400) 에 반송된다.
서랭 장치 (400) 는, 성형 장치 (300) 에 의해 성형된 유리 리본 (14) 을 서랭한다. 서랭 장치 (400) 는, 예를 들어 단열 구조의 서랭로 (레어 (Lehr)) (410) 와, 서랭로 (410) 내에 배치 형성되고, 유리 리본 (14) 을 소정 방향으로 반송하는 복수의 반송 롤 (420) 을 포함한다. 서랭로 (410) 내의 분위기 온도는, 서랭로 (410) 의 입구에서 출구를 향할수록 저온으로 되어 있다. 서랭로 (410) 내의 분위기 온도는, 서랭로 (410) 내에 형성되는 히터 (440) 등에 의해 조정된다. 서랭로 (410) 의 출구로부터 반출된 유리 리본 (14) 은, 절단기에 의해 소정 사이즈로 절단되어, 제품인 유리판이 얻어진다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 의한 플로트 유리의 성형 장치를 나타내는 단면도이다. 도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 플로트 유리의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 평면도이다. 도 4 는, 도 3 의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이다.
성형 장치 (300) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 용융 주석 (310) 을 수용하는 용융 주석조 (320), 용융 주석조 (320) 의 상방에 배치 형성되는 루프 (302) 등으로 구성된다. 루프 (302) 에는, 루프 (302) 와 용융 주석조 (320) 사이의 공간 (성형 장치 (300) 의 상부 공간) (304) 에 환원성 가스를 공급하는 가스 공급로 (330) 가 형성되어 있다. 또, 가스 공급로 (330) 에는, 가열원으로서의 히터 (332) 가 삽입 통과되어 있다.
가스 공급로 (330) 는, 용융 주석 (310) 의 산화를 억제하기 위해서, 성형 장치 (300) 의 상부 공간 (304) 에 환원성 가스를 공급한다. 환원성 가스는, 예를 들어 수소 가스를 1 ∼ 15 체적％, 질소 가스를 85 ∼ 99 체적％ 포함하고 있다. 성형 장치 (300) 의 상부 공간 (304) 은, 외기의 혼입을 제한하기 위해서 대기압보다 높은 기압으로 되어 있다.
히터 (332) 는, 유리 리본 (14) 의 온도 분포를 조절하기 위해, 예를 들어 유리 리본 (14) 의 유동 방향 (X 방향) 및 폭 방향 (Y 방향) 으로 간격을 두고 복수 형성된다. 히터 (332) 의 출력은, 상류측에서 하류를 향할수록 유리 리본 (14) 의 온도가 낮아지도록 제어된다. 또, 히터 (332) 의 출력은, 유리 리본 (14) 의 두께가 폭 방향으로 균일해지도록 제어된다.
용융 주석조 (320) 는, 상방으로 개구되는 금속제 케이싱 (322), 그리고 케이싱 (322) 내에 설치되는 보텀 벽돌 (324) 및 사이드 벽돌 (326) 을 포함한다. 케이싱 (322) 은, 외기의 혼입을 방지하기 위한 것이다. 케이싱 (322) 의 하면은, 외기에 노출되어 자연 냉각된다. 보텀 벽돌 (324) 은 케이싱 (322) 의 내측 바닥면을 보호하고, 사이드 벽돌 (326) 은 케이싱 (322) 의 내측 측면을 보호한다. 복수의 보텀 벽돌 (324) 이, X 방향 및 Y 방향으로 2 차원적으로 배열된다. 복수의 보텀 벽돌 (324) 를 둘러싸도록, 복수의 사이드 벽돌 (326) 이, 케이싱 (322) 의 내측 측면을 따라 사각 고리상으로 배열된다.
용융 주석조 (320) 내의 용융 주석 (310) 의 상면은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 폭이 넓은 와이드역 (Z1) 과, 폭이 서서히 좁아지는 중간역 (Z2) 과, 폭이 좁은 네로우역 (Z3) 을 상류측에서부터 이 순서로 구비한다. 와이드역 (Z1) 의 온도는, 알칼리 함유 유리의 경우에 700 ℃ 이상으로 설정된다. 또, 와이드역 (Z1) 의 온도는, 무알칼리 유리의 경우에 900 ℃ 이상으로 설정된다.
용융 주석조 (320) 내의 용융 주석 (310) 의 상면은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 유리 리본 (14) 에 의해 덮이지 않은 노출 부분 (311) 과, 유리 리본 (14) 에 의해 덮여 있는 피복 부분 (312) 을 포함한다. 노출 부분 (311) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 유리 리본 (14) 의 폭 방향 양측에 있다.
성형 장치 (300) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 용융 주석조 (320) 의 사이드 벽돌 (326) 의 상부로부터 돌출되고, 용융 주석조 (320) 내의 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 과의 사이에 간극 (306) 을 형성하는 돌출벽 (340) 을 추가로 구비한다. 돌출벽 (340) 은, 예를 들어 판상으로서, 용융 주석 (310) 의 상방에 수평으로 형성된다. 돌출벽 (340) 은, 돌출벽 (340) 보다 상방의 공간에 외부로부터 혼입된 산소 가스와 용융 주석 (310) 의 접촉을 제한하여, 용융 주석 (310) 중의 산소 농도의 증가를 억제한다. 또, 돌출벽 (340) 은, 상방으로부터 낙하하는 산화주석 입자 (314) 를 받아들여, 산화주석 입자 (314) 의 용융 주석 (310) 으로의 낙하를 방지한다.
또한, 본 실시형태의 돌출벽 (340) 은, 용융 주석 (310) 의 액면에 대해 수평하게 형성되지만, 예를 들어 용융 주석 (310) 의 액면에 대해 비스듬하게 형성되어도 된다.
또, 성형 장치 (300) 는, 돌출벽 (340) 의 관통공을 통해, 돌출벽 (340) 과 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 사이의 간극 (306) 에 환원성 가스를 공급하는 급기관 (350) 을 추가로 구비한다. 급기관 (350) 의 환원성 가스는, 예를 들어 수소 가스 (H2) 를 포함한다. 급기관 (350) 의 환원성 가스는, 질소 가스 (N2) 등의 불활성 가스를 포함하는 혼합 가스여도 되고, 비용 삭감을 위해, 가스 공급로 (330) 의 환원성 가스와 동일한 종류의 가스여도 된다. 급기관 (350) 의 환원성 가스는, 용융 주석 (310) 이나 유리 리본 (14) 을 냉각시키지 않도록 고온의 가스이면 되며, 급기관 (350) 에는 밴드 히터가 감겨져 있어도 된다.
급기관 (350) 은, 돌출벽 (340) 과 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 사이의 간극 (306) 에 환원성 가스를 공급함으로써, 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 과 접촉하는 분위기의 조성을 원하는 조성으로 조정할 수 있다. 따라서, 상세하게는 후술하겠지만, 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 으로부터 증발되는 산화주석 증기 (SnO) 의 휘산을 제한할 수 있고, 또 용융 주석 (310) 중의 산소 농도를 저감시킬 수 있다.
급기관 (350) 으로부터 간극 (306) 에 공급된 환원성 가스 (예를 들어, H2) 는, 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 으로부터 증발된 산화주석 증기 (SnO) 와 반응하여, 주석 증기 (Sn) 와 수증기 (H2O) 를 생성한다. 간극 (306) 에 있어서의 주석의 증기량이 포화 증기량을 초과하면, 새로 생성된 주석 증기는 주석 액적이 되어, 용융 주석 (310) 상으로 낙하한다. 한편, 수증기는, 미반응 환원성 가스와 함께, 성형 장치 (300) 의 상부 공간 (304) 을 지나 성형 장치 (300) 의 외부로 배기된다.
이와 같이, 급기관 (350) 으로부터 간극 (306) 에 공급된 환원성 가스 (예를 들어, H2) 는, 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 으로부터 증발된 산화주석 증기 (SnO) 를 분해하여, 산화주석 증기의 휘산을 억제한다. 따라서, 산화주석 증기로부터 발생할 수 있는 산화주석 입자의 유리 리본 (14) 상으로의 낙하를 억제할 수 있다. 용융 주석 (310) 으로부터의 산화주석 증기 (SnO) 의 휘발은, 700 ℃ 이상에서 발생하기 쉽고, 800 ℃ 이상에서 현저하며, 1000 ℃ 이상에서 특히 현저하다.
또, 급기관 (350) 으로부터 간극 (306) 에 공급된 환원성 가스 (예를 들어, H2) 는, 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 과 접촉하고, 용융 주석 (310) 중의 산소와 반응하여 수증기를 생성한다. 이 수증기는, 미반응 환원성 가스와 함께 성형 장치 (300) 의 상부 공간 (304) 을 지나 성형 장치 (300) 의 외부로 배기된다.
이와 같이, 급기관 (350) 으로부터 간극 (306) 에 공급된 환원성 가스 (예를 들어, H2) 는, 용융 주석 (310) 중의 산소 농도를 저감시킨다. 따라서, 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 으로부터 증발되는 산화주석 증기의 양을 저감시킬 수 있다.
급기관 (350) 으로부터 간극 (306) 에 공급되는 환원성 가스 중의 수소 가스 농도 (체적％) 는, 가스 공급로 (330) 로부터 성형 장치 (300) 의 상부 공간 (304) 에 공급되는 환원성 가스 중의 수소 가스 농도 (체적％) 보다 높은 것이 바람직하다. 급기관 (350) 이 형성되지 않는 경우에 비하여, 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 과 접촉하는 분위기의 환원력이 높아진다. 급기관 (350) 으로부터 간극 (306) 에 공급되는 환원성 가스는, 실질적으로 수소 가스만으로 구성되어도 되고, 99 체적％ 이상의 수소 가스 농도를 가지면 된다.
또한, 본 실시형태의 급기관 (350) 의 환원성 가스는, 환원력을 갖는 가스로서 수소 가스를 포함하는데, 환원력을 갖는 가스는 수소 가스에 한정되지 않는다. 예를 들어, 급기관 (350) 의 환원성 가스는, 환원력을 갖는 가스로서 아세틸렌 가스 (C2H2) 를 포함해도 된다. 아세틸렌 가스는, 수소 가스보다 높은 환원력을 갖는다. 이 경우, 급기관 (350) 으로부터 간극 (306) 에 공급되는 환원성 가스 중의 아세틸렌 가스 농도 (체적％) 는, 가스 공급로 (330) 로부터 성형 장치 (300) 의 상부 공간 (304) 에 공급되는 환원성 가스 중의 수소 가스 농도 (체적％) 보다 낮아도 된다. 급기관 (350) 이 형성되지 않는 경우에 비하여, 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 과 접촉하는 분위기의 환원력이 높아지면 된다.
돌출벽 (340) 은 카본 (C) 으로 형성되며, 급기관 (350) 으로부터 간극 (306) 에 공급되는 환원성 가스에 노출되면 된다. 카본은 환원력을 가져, 산소 농도가 낮은 환경하에서 일산화탄소 가스 (CO) 를 발생시킨다. 카본은, 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 으로부터 증발되는 산화주석 증기 (SnO) 와 반응하여, 주석 증기 (Sn) 와 일산화탄소 가스 (CO) 를 생성한다. 간극 (306) 에 있어서의 주석의 증기량이 포화 증기량을 초과하면, 새로 생성된 주석 증기는 주석 액적이 되어, 용융 주석조 (320) 내의 용융 주석 (310) 상으로 낙하한다. 한편, 일산화탄소 가스는, 미반응 환원성 가스와 함께, 성형 장치 (300) 의 상부 공간 (304) 을 지나 성형 장치 (300) 의 외부로 배기된다.
이와 같이, 카본으로 형성되는 돌출벽 (340) 은, 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 으로부터 증발된 산화주석 증기 (SnO) 를 분해하여, 산화주석 증기의 휘산을 억제한다. 따라서, 산화주석 증기로부터 발생할 수 있는 산화주석 입자의 유리 리본 (14) 상으로의 낙하를 억제할 수 있다. 카본에 의한 환원 반응은, 450 ℃ 이상에서 진행되기 쉽다.
또, 카본으로 형성되는 돌출벽 (340) 은, 용융 유리와의 젖음성이 양호하기 때문에, 유리 리본 (14) 의 흐름이 흐트러져, 유리 리본 (14) 이 돌출벽 (340) 과 접촉한 경우에, 유리 리본 (14) 의 유동성을 방해하기 어렵다.
돌출벽 (340) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이 유리 리본 (14) 의 유동 방향 (X 방향) 을 따라 연속적으로 배치되는 복수의 블록 (341 ∼ 346) 으로 분할되면 된다. 블록 (341 ∼ 346) 마다의 설치가 가능하기 때문에, 설치 작업이 용이하다.
돌출벽 (340) 은, 고온의 와이드역 (Z1) 에 형성되면 된다. 와이드역 (Z1) 의 온도는, 일반적으로 산화주석 증기 (SnO) 의 휘발이 시작되는 700 ℃ 이상이므로, 산화주석 증기로부터, 산소를 포함하는 가스 (예를 들어, 수증기 또는 일산화탄소 가스) 와 주석 액적을 생성하는 반응이 진행된다.
돌출벽 (340) 의 X 방향 치수 (L1) 는, 용융 주석조 (320) 내의 용융 주석 (310) 의 X 방향 치수 (L2) 의 10 ％ 이상이면 되고, 30 ％ 이상인 것이 바람직하고, L2 의 50 ％ 이상인 것이 보다 바람직하고, L2 의 70 ％ 이상인 것이 더욱 바람직하며, L2 의 90 ％ 이상인 것이 특히 바람직하다.
돌출벽 (340) 은, 상방에서 본 경우에 유리 리본 (14) 과 겹치지 않는 위치에 형성되면 된다. 유리 리본 (14) 의 측단의 위치를 작업자가 확인할 수 있다. 돌출벽 (340) 의 선단과 유리 리본 (14) 의 측단 사이의 유리 리본의 폭 방향 (Y 방향) 에 있어서의 간격 (W) (도 4 참조) 은, 간극 (306) 에 공급되는 환원성 가스의 효과를 충분히 얻기 위해, 예를 들어 150 ㎜ 이하, 바람직하게는 100 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 50 ㎜ 이하, 특히 바람직하게는 25 ㎜ 이하이다. 또, 간격 (W) 은, 유리 리본 (14) 의 측단 위치의 확인을 위해, 예를 들어 0 ㎜ 보다 크고, 바람직하게는 10 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 15 ㎜ 이상이다.
또한, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 유리 리본 (14) 의 측단 위치의 확인이 불필요한 부분은, 상방에서 본 경우에 돌출벽 (340A) 과 겹쳐 있으면 된다. 요컨대, 돌출벽 (340A) 의 선단부는, 상방에서 본 경우에, 유리 리본 (14) 과 겹치는 부분과, 유리 리본 (14) 과 겹치지 않는 부분을 양방 가지면 되고, 요철 형상이면 된다. 이 경우, 상방에서 본 경우에 돌출벽 (340A) 과 유리 리본 (14) 이 겹치는 영역의 Y 방향 치수 (V) 는, 유리 리본 (14) 이 급기관 (350) 으로부터 공급되는 환원력이 강한 환원성 가스에 노출되는 것을 억제하기 위해서 150 ㎜ 이하, 바람직하게는 100 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 50 ㎜ 이하, 특히 바람직하게는 25 ㎜ 이하이다 (도 8).
돌출벽 (340) 의 하면과, 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 사이의 간격 (H) (도 4 참조) 은, 후술하는 환기 횟수의 증가를 억제하기 위해, 예를 들어 100 ㎜ 이하, 바람직하게는 50 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 25 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 10 ㎜ 이하이다. 또, 간격 (H) 은, 외력이 없는 자연 상태에서의 용융 유리의 평형 판두께가 약 7 ㎜ 라는 점에서, 돌출벽 (340) 과 유리 리본 (14) 의 접촉 방지를 위해, 예를 들어 7 ㎜ 보다 크다.
돌출벽 (340) 과 용융 주석 (310) 사이의 간극 (306) 의 1 시간당 환기 횟수는, 지나치게 적으면 정화 처리가 충분히 행해지지 않고, 지나치게 많으면 비용이 늘어나므로, 바람직하게는 3 ∼ 20 회, 보다 바람직하게는 8 ∼ 10 회이다. 여기에서, 환기 횟수는, 1 시간 동안에 간극 (306) 에 공급되는 환원성 가스의 표준 상태 (1 기압, 25 ℃) 에서의 체적 (N㎥) 과 간극 (306) 의 체적의 비로 산출된다.
도 5 는, 제 1 변형예에 의한 플로트 유리의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 단면도로서, 도 4 에 대응하는 도면이다. 도 5 에 나타내는 성형 장치 (1300) 는, 돌출벽 (340) 의 하면으로부터 돌출되는 연직벽 (360) 을 추가로 구비하는 점에서, 도 4 에 나타내는 성형 장치 (300) 와 상이하다. 이하, 상이점에 대해서 주로 설명한다.
연직벽 (360) 은, 돌출벽 (340) 의 하면으로부터 돌출된다. 연직벽 (360) 은, 돌출벽 (340) 과 일체로 형성되면 된다. 연직벽 (360) 은, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 돌출벽 (340) 의 선단에서부터 하방으로 연장되어 있어도 되고, 돌출벽 (340) 에 있어서의 선단과 기단의 도중에서부터 하방으로 연장되어 있어도 된다. 연직벽 (360) 은, 유리 리본 (14) 의 측부 가장자리를 따라 돌출벽 (340) 의 상류단에서부터 하류단까지 형성되면 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 돌출벽 (340) 의 하면으로부터 돌출되는 벽으로서, 용융 주석 (310) 의 액면에 대해 연직인 연직벽 (360) 이 형성되지만, 예를 들어 용융 주석 (310) 의 액면에 대해 기울어진 벽이 형성되어도 된다.
급기관 (350) 의 선단부가 접속되는 돌출벽 (340) 의 관통공은, 돌출벽 (340) 을 지지하는 사이드 벽돌 (326) 과 연직벽 (360) 사이에 위치한다. 따라서, 급기관 (350) 으로부터 간극 (306) 에 공급된 환원성 가스가, 연직벽 (360) 을 따라 간극 (306) 전체에 고루 퍼지기 쉽다.
연직벽 (360) 은, 상방에서 본 경우에 유리 리본 (14) 과 겹치지 않는 위치에 형성되면 된다. 연직벽 (360) 과 유리 리본 (14) 의 측단 사이의 유리 리본의 폭 방향 (Y 방향) 에 있어서의 간격 (G) 은, 간극 (306) 에 공급되는 환원성 가스의 효과를 충분히 얻기 위해, 예를 들어 150 ㎜ 이하, 바람직하게는 100 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 50 ㎜ 이하, 특히 바람직하게는 25 ㎜ 이하이다. 또, 간격 (G) 은, 유리 리본 (14) 의 측단 위치의 확인을 위해, 예를 들어 0 ㎜ 보다 크고, 바람직하게는 10 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 15 ㎜ 이상이다.
연직벽 (360) 은, 용융 주석 (310) 및 유리 리본 (14) 의 유동을 방해하지 않도록, 용융 주석 (310) 및 유리 리본 (14) 보다 상방에 형성된다. 연직벽 (360) 의 하단과 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 사이의 간격 (h) 은, 급기관 (350) 으로부터 간극 (306) 에 공급된 환원성 가스가, 간극 (306) 전체에 고루 퍼지기 쉽도록 바람직하게는 50 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 25 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 10 ㎜ 이하이다. 또, 간격 (h) 은, 외력이 없는 자연 상태에서의 용융 유리의 평형 판두께가 약 7 ㎜ 라는 점에서, 연직벽 (360) 과 유리 리본 (14) 의 접촉 방지를 위해, 예를 들어 7 ㎜ 보다 크다.
또한, 연직벽 (360) 은, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 상방에서 보았을 때에 일부가 유리 리본 (14) 과 겹치는 돌출벽 (340A) 의 하면으로부터 돌출되어도 된다. 연직벽 (360) 은, 돌출벽 (340A) 보다 유리 리본 (14) 과 접촉하기 쉽기 때문에, 돌출벽 (340A) 과 달리, 상방에서 본 경우에 유리 리본 (14) 과 겹치지 않는 위치에 형성되면 된다. 유리 리본 (14) 이 급기관 (350) 으로부터 공급되는 환원력이 강한 환원성 가스에 노출되는 것을 억제할 수도 있다. 연직벽 (360) 과 유리 리본 (14) 의 측단 사이의 유리 리본의 폭 방향 (Y 방향) 에 있어서의 간격 (G) 은, 상기 범위이면 된다.
단, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 연직벽 (360A) 은, 돌출벽 (340A) 과 마찬가지로, 상방에서 본 경우에 유리 리본 (14) 과 겹치는 부분을 가져도 된다. 이 부분은, 유리 리본 (14) 의 측단으로부터 유리 리본 (14) 의 폭 방향 내측에 거리 (F) 만큼 돌출되어 있다. 거리 (F) 는, 유리 리본 (14) 이 급기관 (350) 으로부터 공급되는 환원력이 강한 환원성 가스에 노출되는 것을 억제하기 위해서 150 ㎜ 이하, 바람직하게는 100 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 50 ㎜ 이하, 특히 바람직하게는 25 ㎜ 이하이다.
도 6 은, 제 2 변형예에 의한 플로트 유리의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 평면도로서, 도 3 에 대응하는 도면이다. 도 6 에 나타내는 성형 장치 (2300) 는, 돌출벽 (340) 의 관통공을 통해, 돌출벽 (340) 과 용융 주석 (310) 의 노출 부분 (311) 사이의 간극 (306) 의 가스를 배기하는 배기관 (352) 을 추가로 구비하는 점에서, 도 3 에 나타내는 성형 장치 (300) 와 상이하다. 이하, 상이점에 대해서 주로 설명한다.
배기관 (352) 은, 급기관 (350) 으로부터 간극 (306) 에 공급된 환원성 가스를 배기관 (352) 으로 유도한다. 그 때문에, 환원성 가스가 간극 (306) 전체에 고루 퍼지기 쉽다. 배기관 (352) 의 기단부에는 흡기원이 형성되면 된다. 또, 배기관 (352) 은, 급기관 (350) 으로부터 공급되는 환원력이 강한 환원성 가스에 유리 리본 (14) 이 노출되는 것을 억제한다. 또한, 급기관 (350) 과 배기관 (352) 의 위치는 도 6 에 한정되지 않으며, 예를 들어 도 6 에 있어서 급기관 (350) 과 배기관 (352) 의 위치가 반대여도 된다. 또, 급기관 (350) 과 배기관 (352) 을 각각 복수 형성해도 된다.
또한, 배기관 (352) 이 접속되는 돌출벽 (340) 의 하면에, 제 1 변형예와 마찬가지로 연직벽 (360) 이 형성되어도 된다. 이 경우, 배기관 (352) 의 선단부가 접속되는 돌출벽 (340) 의 관통공은, 돌출벽 (340) 을 지지하는 사이드 벽돌 (326) 과 연직벽 (360) 사이에 위치한다.
도 7 은, 제 3 변형예에 의한 플로트 유리의 성형 장치의 하부 구조를 나타내는 단면도로서, 도 4 에 대응하는 도면이다. 도 7 에 나타내는 성형 장치 (3300) 는, 카본으로 형성되는 돌출벽 본체 (348) 와, 돌출벽 본체 (348) 를 보호하는 산화 방지막 (349) 을 포함하는 돌출벽 (347) 을 포함하는 점에서, 도 4 에 나타내는 성형 장치 (300) 와 상이하다. 이하, 상이점에 대해서 주로 설명한다.
돌출벽 본체 (348) 는, 카본으로 형성된다. 돌출벽 본체 (348) 에는, 카본의 소실을 억제하기 위해서, 산화 방지막 (349) 이 형성된다.
산화 방지막 (349) 은, 탄화규소 (SiC) 등의 세라믹스로 형성된다. 산화 방지막 (349) 의 형성 방법으로는, 예를 들어 용사법 등이 있다. 산화 방지막 (349) 은, 돌출벽 (340) 의 표면 전체를 덮고 있으면 된다.
또한, 돌출벽 (340) 의 하면에 연직벽 (360) 이 돌출되어 형성되는 경우, 연직벽 (360) 은, 카본으로 형성되는 연직벽 본체와, 연직벽 본체를 보호하는 산화 방지막으로 구성되면 된다. 이 경우, 돌출벽 본체와 연직벽 본체는 일체로 형성되면 된다.
이상, 플로트 유리의 성형 장치의 실시형태 등을 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태 등에 한정되지 않고, 특허청구의 범위에 기재된 범위에서 여러 가지의 변형 및 개량이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시형태의 돌출벽 (340) 은 카본으로 형성되지만, 세라믹스로 형성되어도 되며, 돌출벽 (340) 의 재료는 내열성을 갖는 재료이면 된다.
본 출원은 2012년 11월 22일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원 2012-256510호에 기초하는 우선권을 주장하는 것으로, 일본 특허출원 2012-256510호의 전체 내용을 본 출원에 원용한다.
12 : 용융 유리
14 : 유리 리본
100 : 플로트 유리의 제조 장치
300 : 플로트 유리의 성형 장치
302 : 루프
304 : 루프와 용융 주석조 사이의 공간 (성형 장치의 상부 공간)
306 : 돌출벽과 용융 주석 사이의 간극
310 : 용융 주석
311 : 노출 부분
312 : 피복 부분
320 : 용융 주석조
322 : 케이싱
324 : 보텀 벽돌
326 : 사이드 벽돌
340 : 돌출벽
348 : 돌출벽 본체
349 : 산화 방지막
350 : 급기관
352 : 배기관
360 : 돌출벽의 하면으로부터 돌출되는 벽 (연직벽)

Claims (6)

  1. 용융 주석을 수용하는 용융 주석조를 구비하고, 그 용융 주석조 내의 용융 주석 상에서 용융 유리를 유동시켜 띠판상의 유리 리본을 형성하는 플로트 유리의 성형 장치에 있어서,
    상기 용융 주석조의 사이드 벽돌의 상부로부터 돌출되고, 상기 용융 주석조 내의 용융 주석 중 상기 유리 리본에 의해 덮이지 않은 노출 부분과의 사이에 간극을 형성하는 돌출벽과,
    그 돌출벽의 관통공을 통해, 상기 간극에 환원성 가스를 공급하는 급기관을 추가로 구비하는 플로트 유리의 성형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용융 주석조의 상방에 배치 형성되는 루프와,
    그 루프에 형성되고, 그 루프와 상기 용융 주석조 사이의 공간에 환원성 가스를 공급하는 가스 공급로를 추가로 구비하고,
    상기 급기관으로부터 상기 간극에 공급되는 환원성 가스 중의 수소 가스 농도가, 상기 가스 공급로로부터 상기 공간에 공급되는 환원성 가스 중의 수소 가스 농도보다 높은 플로트 유리의 성형 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 돌출벽의 하면으로부터 돌출되는 벽을 추가로 구비하고,
    상기 급기관의 선단부가 접속되는 상기 돌출벽의 관통공은, 그 돌출벽을 지지하는 사이드 벽돌과, 그 돌출벽의 하면으로부터 돌출되는 벽 사이에 위치하는 플로트 유리의 성형 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌출벽은, 카본으로 형성되고, 상기 급기관으로부터 상기 간극에 공급되는 환원성 가스에 노출되는 플로트 유리의 성형 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌출벽은, 카본으로 형성되는 돌출벽 본체와, 그 돌출벽 본체를 보호하는 산화 방지막을 갖는 플로트 유리의 성형 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 플로트 유리의 성형 장치를 사용하여 유리판을 제조하는, 플로트 유리의 제조 방법.
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