KR20160062711A - 플로트 유리 제조 장치 및 플로트 유리 제조 방법 - Google Patents

플로트 유리 제조 장치 및 플로트 유리 제조 방법 Download PDF

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KR20160062711A
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데츠시 다키구치
나오야 가와사키
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아사히 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 성형 영역의 하류측에 있어서 유리 리본이 폭 방향으로 요동하는 것을 억제할 수 있는 플로트 유리 제조 장치를 제공한다. 본 발명의 플로트 유리 제조 장치의 하나의 형태는 용융 금속이 저류되는 보텀을 갖는 플로트 배스를 구비하고, 플로트 배스는 유리 리본의 폭 방향의 단부를 상방으로부터 가압하여 유리 리본을 지지하는 복수의 톱 롤과, 보텀의 상방에 설치되는 복수의 히터를 갖고, 플로트 배스를 상방으로부터 보았을 때의 히터가 배치되는 영역은 반송 방향 및 폭 방향을 따라 구분된 복수의 구획을 갖고, 폭 방향으로 인접하는 구획끼리의 사이의 구분선은 유리 리본의 점도가 105. 7dPa·s 이상, 107. 5dPa·s 이하가 되는 영역에 있어서 톱 롤보다도 폭 방향의 내측에 위치하는 내측 구분선을 포함하고, 내측 구분선과 톱 롤 본체의 폭 방향의 거리는 100mm 이상, 350mm 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

플로트 유리 제조 장치 및 플로트 유리 제조 방법 {FLOAT GLASS PRODUCTION DEVICE AND FLOAT GLASS PRODUCTION METHOD}
본 발명은 플로트 유리 제조 장치 및 플로트 유리 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들어 특허문헌 1에는 복수의 히터를 설치하는 히터 영역을 유리 리본의 이동 방향 및 폭 방향으로 구획하고, 각 구획에 복수의 히터를 설치하고, 1개의 구획 내에 설치한 복수의 히터를 대응하는 1개의 제어기로 일괄 제어하는 플로트 유리 제조 장치가 기재되어 있다.
일본 특허 공개 2011-225386호 공보
그런데, 상기와 같은 플로트 유리 제조 장치에 있어서는 톱 롤에 의해 유리 리본의 폭 방향의 단부를 지지하면서 플로트 배스의 하류측으로부터 유리 리본을 인장함으로써 유리 리본을 반송하고 있다.
유리 리본의 성형 영역 하류측에 있어서는 유리 리본의 점도가 높기 때문에 톱 롤에 의해 유리 리본의 폭 방향의 단부를 지지하기 어렵다. 이에 의해 하류측으로부터 유리 리본을 인장하는 힘에 치우침이 있으면, 성형 영역 하류측에 있어서 유리 리본이 폭 방향으로 요동하는 경우가 있었다. 유리 리본의 위치가 폭 방향으로 요동하면 유리 리본의 판 두께에 편차가 발생할 우려가 있었다.
본 발명의 하나의 형태는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 성형 영역의 하류측에 있어서 유리 리본이 폭 방향으로 요동하는 것을 억제할 수 있는 플로트 유리 제조 장치 및 플로트 유리 제조 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명의 플로트 유리 제조 장치의 하나의 형태는 용융 금속이 저류되는 보텀을 갖는 플로트 배스를 구비하고, 상기 용융 금속의 표면 상에 용융 유리를 연속적으로 공급하여 유리 리본을 형성하고, 상기 유리 리본을 반송 방향으로 반송하는 플로트 유리 제조 장치로서, 상기 플로트 배스는 상기 유리 리본에 있어서의 상기 반송 방향과 직교하는 폭 방향의 단부를 상방으로부터 가압하여 상기 유리 리본을 지지하는 복수의 톱 롤과, 상기 보텀의 상방에 설치되는 복수의 히터와, 상기 히터를 제어하는 복수의 제어 장치를 갖고, 상기 톱 롤은, 상기 유리 리본의 폭 방향의 단부를 지지하는 톱 롤 본체와, 상기 톱 롤 본체에 연결되는 회전축을 갖고, 상기 플로트 배스를 상방으로부터 보았을 때의 상기 히터가 배치되는 영역은 상기 반송 방향 및 상기 폭 방향을 따라 구분된 복수의 구획을 갖고, 상기 제어 장치는 상기 구획마다 설치되고, 대응하는 상기 구획에 설치된 복수의 상기 히터를 일괄하여 제어하고, 상기 폭 방향으로 인접하는 상기 구획끼리의 사이의 구분선은, 상기 유리 리본의 점도가 105. 7dPa·s 이상, 107.5dPa·s 이하가 되는 영역에 있어서 상기 톱 롤보다도 상기 폭 방향의 내측에 위치하는 내측 구분선을 포함하고, 상기 내측 구분선과 상기 톱 롤 본체의 상기 폭 방향의 거리는 100mm 이상, 350mm 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 내측 구분선은 상기 복수의 구획 중 상기 폭 방향의 양단에 설치되는 제1 구획과, 상기 제1 구획과 상기 폭 방향으로 인접하는 제2 구획의 사이의 구분선인 구성으로 하여도 된다.
상기 제1 구획 중 상기 유리 리본의 점도가 105. 7dPa·s 이상, 107. 5dPa·s 이하가 되는 영역에 포함되는 구획에 있어서의 상기 히터의 출력은 30kW/m2 이상인 구성으로 하여도 된다.
상기 제2 구획 중 상기 유리 리본의 점도가 105. 7dPa·s 이상, 107. 5dPa·s 이하가 되는 영역에 포함되는 구획에 있어서의 상기 히터의 출력은 20kW/m2 이상인 구성으로 하여도 된다.
상기 폭 방향으로 배열되는 상기 구획의 수는 홀수인 구성으로 하여도 된다.
상기 반송 방향으로 인접하는 상기 구획 중 적어도 1조는 서로 상기 폭 방향으로 어긋나 있는 구성으로 하여도 된다.
본 발명의 플로트 유리 제조 방법의 하나의 형태는 플로트 배스에 저류된 용융 금속의 표면 상에 용융 유리를 연속적으로 공급하여 유리 리본을 형성하고, 상기 유리 리본을 반송 방향으로 반송하는 플로트 유리 제조 방법으로서, 복수의 톱 롤을 이용하여 상기 유리 리본에 있어서의 상기 반송 방향과 직교하는 폭 방향의 단부를 상방으로부터 가압하여 상기 유리 리본을 지지하는 것과, 복수의 히터를 이용하여 상기 유리 리본을 가열하는 것을 포함하고, 상기 톱 롤은, 상기 유리 리본의 폭 방향의 단부를 지지하는 톱 롤 본체와, 상기 톱 롤 본체에 연결되는 회전축을 갖고, 상기 플로트 배스를 상방으로부터 보았을 때의 상기 히터가 배치되는 영역은 상기 반송 방향 및 상기 폭 방향을 따라 구분된 복수의 구획을 갖고, 상기 구획에 설치된 복수의 상기 히터는 상기 구획마다 일괄하여 제어되고, 상기 폭 방향으로 인접하는 상기 구획끼리의 사이의 구분선은, 상기 유리 리본의 점도가 105. 7dPa·s 이상, 107. 5dPa·s 이하가 되는 영역에 있어서 상기 톱 롤보다도 상기 폭 방향의 내측에 위치하는 내측 구분선을 포함하고, 상기 내측 구분선과 상기 톱 롤 본체의 상기 폭 방향의 거리는 100mm 이상, 350mm 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하나의 형태에 의하면, 성형 영역의 하류측에 있어서 유리 리본이 폭 방향으로 요동하는 것을 억제할 수 있는 플로트 유리 제조 장치 및 플로트 유리 제조 방법이 제공된다.
도 1은 본 실시 형태의 플로트 유리 제조 장치의 부분을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 실시 형태의 플로트 배스를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 실시 형태의 플로트 배스를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 실시 형태의 톱 롤이 유리 리본에 끼워 맞춰지는 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 실시 형태의 내측 구분선에 대하여 설명하기 위한 평면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 따른 플로트 유리 제조 장치 및 플로트 유리 제조 방법에 대하여 설명한다.
또한, 본 발명의 범위는 이하의 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 임의로 변경 가능하다. 또한, 이하의 도면에 있어서는 각 구성을 이해하기 쉽게 하기 위해서 실제의 구조와 각 구조에 있어서의 축척이나 수 등을 달리하는 경우가 있다.
또한, 도면에 있어서는 적절히 3차원 직교 좌표계로서 XYZ 좌표계를 나타내고, Z축 방향을 상하 방향으로 하고, X축 방향을 도 2에 도시한 플로트 배스(10)의 길이 방향으로 하고, Y축 방향을 플로트 배스(10)의 폭 방향으로 한다. 플로트 배스(10)의 길이 방향은 도 2에 있어서의 상하 방향이고, 본 명세서에 있어서는 유리 리본(GR)의 반송 방향이다. 또한, 플로트 배스(10)의 폭 방향은 도 2에 있어서의 좌우 방향이고, 유리 리본(GR)의 반송 방향과 직교하는 방향이다.
또한, 본 명세서에 있어서 유리 리본(GR)의 반송 방향이란 평면에서 보아 유리 리본(GR)이 반송되는 방향이다.
또한, 본 명세서에 있어서 상류측 및 하류측이란 플로트 유리 제조 장치(1) 내에 있어서의 유리 리본(GR)의 반송 방향(X축 방향)에 대한 것이다. 즉, 본 명세서에 있어서는 +X측이 하류측이고, -X측이 상류측이다.
또한, 본 명세서에 있어서 폭 방향(Y축 방향)의 내측이란 폭 방향에 있어서 플로트 배스(10)의 폭 방향의 중심이 위치하는 측이다. 본 명세서에 있어서 폭 방향의 외측이란 폭 방향에 있어서 플로트 배스(10)의 폭 방향의 중심이 위치하는 측과 반대측이다.
또한, 이하의 설명에 있어서는 특별히 언급하지 않는 한, 폭 방향이란 플로트 배스(10)의 폭 방향 및 유리 리본(GR)의 폭 방향을 의미하는 것으로 하고, 반송 방향이란 유리 리본(GR)의 반송 방향을 의미하는 것으로 한다.
도 1은 본 실시 형태의 플로트 유리 제조 장치(1)의 부분을 도시한 단면도(ZX 단면도)이다. 도 2 및 도 3은 플로트 배스(10)를 도시한 평면도이다. 도 2 및 도 3에 있어서는 루프(11b)의 도시를 생략하고 있다. 또한, 도 3에 있어서는 톱 롤(20 내지 29)의 도시를 생략하고 있다.
본 실시 형태의 플로트 유리 제조 장치(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 내부 공간(AR)을 갖는 플로트 배스(10)를 구비한다. 또한, 플로트 유리 제조 장치(1)는 도시하지 않은 유리 용해로와 도시하지 않은 서냉로를 구비한다.
플로트 배스(10)는 내부 공간(AR) 내에서 유리 리본(GR)을 성형하는 장치이다. 플로트 배스(10)의 상류측(-X측)에는 도시하지 않은 유리 용해로가 접속되어 있다. 유리 용해로는 립(19)을 거쳐 상류측으로부터 플로트 배스(10)에 저류된 용융 금속(M)의 표면(Ma) 상에 용융 유리(Gm)를 공급한다. 용융 유리(Gm)는 트윌(18)에 의해 유량이 제어되면서 용융 금속(M)의 표면(Ma) 상에 연속적으로 공급된다.
플로트 배스(10)의 하류측(+X측)에는 도시하지 않은 서냉로가 접속되어 있다. 서냉로는 플로트 배스(10)에서 성형된 유리 리본(GR)을 서냉한다. 서냉로에는 예를 들어 복수의 반송 롤이 설치되어 있다. 유리 리본(GR)은 서냉로의 반송 롤에 의해 하류측으로 인장됨으로써 상류측(-X측)으로부터 하류측(+X측)으로 반송된다.
즉, 플로트 유리 제조 장치(1)는 플로트 배스(10)에 저류된 용융 금속(M)의 표면(Ma) 상에 용융 유리(Gm)를 연속적으로 공급하여 유리 리본(GR)을 형성하고, 유리 리본(GR)을 반송 방향(X축 방향)으로 반송한다.
플로트 배스(10)는 보텀(11a)과 루프(11b)와 복수의 히터(30)와 복수의 제어 장치(40)를 갖는다. 또한, 플로트 배스(10)는 도 2에 도시한 바와 같이 복수의 톱 롤(20 내지 29)을 갖는다.
도 1에 도시한 바와 같이 보텀(11a)에는 용융 금속(M)이 저류되어 있다. 루프(11b)는 보텀(11a)의 상측(+Z측)을 덮고 있다. 복수의 히터(30)는 루프(11b)에 설치되어 있다. 복수의 히터(30)는 제어 장치(40)에 의해 제어되고, 용융 금속(M) 상에 형성되는 유리 리본(GR)을 가열 가능하게 되어 있다.
이하, 플로트 배스(10)의 각 부에 대하여 상세하게 설명한다.
(보텀)
보텀(11a)은 보텀 본체(12)와 보텀 케이싱(13)을 갖는다.
보텀 본체(12)의 상측(+Z측)의 면에는 하측(-Z측)으로 오목해지는 저류조(12a)가 형성되어 있다. 저류조(12a)의 내부에는 용융 금속(M)이 저류된다. 용융 금속(M)은 예를 들어 용융 주석, 용융 주석 합금 등이다. 보텀 본체(12)의 재질은 예를 들어 점토질 벽돌 등이다.
보텀 케이싱(13)은 보텀 본체(12)의 외측면을 덮고 있다. 보텀 케이싱(13)은 예를 들어 강제이다.
(루프)
루프(11b)는 보텀(11a)의 상측(+Z측)에 배치되어 있다. 루프(11b)는 루프 케이싱(15)과 루프 벽돌층(16)을 갖는다.
루프 케이싱(15)은 예를 들어 플로트 배스(10)가 설치되어 있는 건물의 들보 등의 도시하지 않은 상부 구조로부터 현수되어 있다. 루프 케이싱(15)은 하측(-Z측)에 개구하는 상자형이다. 루프 케이싱(15)에는 도시하지 않은 가스 도입구가 형성되어 있다. 루프 케이싱(15)은 예를 들어 강제이다.
루프 케이싱(15)에 있어서의 하측(-Z측) 부분의 내측에는 도시하지 않은 사이드 월이 고정되어 있다. 사이드 월의 재질은 예를 들어 보온 벽돌, 실리마나이트 등이다.
루프 벽돌층(16)은 도시하지 않은 사이드 월의 내측에 설치되어 있다. 루프 벽돌층(16)은 도시하지 않은 격자 형상으로 짜여진 골조 상에 PBA라고 불리는 대략 직육면체 형상의 벽돌 블록을 적재하여 구성된다. 격자 형상으로 짜여진 골조는 예를 들어 루프 케이싱(15)의 내측의 천장면으로부터 현수되어 있다. 이에 의해 루프 벽돌층(16)은 원하는 높이에 배치된다.
루프 벽돌층(16)은 플로트 배스(10)의 내부 공간(AR)을 하방 공간(AR1)과 상방 공간(AR2)으로 양분한다.
하방 공간(AR1)은 플로트 배스(10)의 내부 공간(AR) 중 보텀 본체(12)와 루프 벽돌층(16)의 사이에 위치하는 공간이다. 하방 공간(AR1)은 용융 금속(M) 및 용융 금속(M) 상에 형성되는 유리 리본(GR)과 접하고 있다.
상방 공간(AR2)은 플로트 배스(10)의 내부 공간(AR) 중 루프(11b)의 내부에 위치하는 공간이다. 상방 공간(AR2)은 루프 벽돌층(16)과 도시하지 않은 사이드 월의 상측(+Z측)에 위치한다. 상방 공간(AR2)은 루프 벽돌층(16)에 형성된 관통 구멍을 통하여 하방 공간(AR1)과 연통하고 있다.
도시는 생략하지만, 보텀(11a)과 루프(11b)의 상하 방향의 사이에는 사이드 시일이 설치되어 있다. 사이드 시일은 보텀(11a)과 루프(11b)의 상하 방향의 공간을 막는다. 이에 의해, 보텀(11a)과 루프(11b)와 도시하지 않은 사이드 시일에 의해 둘러싸인 거의 밀폐된 내부 공간(AR)이 형성된다.
(히터)
복수의 히터(30)는 보텀(11a)의 상방에 설치되어 있다. 플로트 배스(10)에 있어서 복수의 히터(30)는 예를 들어 수백 내지 수천개 정도 설치되어 있다. 복수의 히터(30)는 상하 방향(Z축 방향)으로 연장되어 있다. 복수의 히터(30)는 루프 벽돌층(16)을 관통하여 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서 복수의 히터(30)는 예를 들어 중실의 원기둥 형상이다. 복수의 히터(30)의 재질은 예를 들어 탄화규소(SiC)이다.
도 3에 도시한 바와 같이 플로트 배스(10)를 상방으로부터 보았을 때의 복수의 히터(30)가 배치되는 히터 영역(ARH)은 용융 금속(M) 상에 형성되는 유리 리본(GR)의 반송 방향(X축 방향) 및 반송 방향과 직교하는 폭 방향(Y축 방향)을 따라 구분된 복수의 구획을 갖고 있다. 도 3에 도시한 예에서는 히터 영역(ARH)은 반송 방향을 따라 열(A) 내지 열(H)로 분할됨과 함께 열(B) 내지 열(G)이 폭 방향을 따라 5개의 구획으로 구분되어 있다. 상세에 대해서는 후술한다.
각 구획에는 각각 히터(30)가 복수 설치되어 있다. 하나의 구획에 설치되는 복수의 히터(30)는 동일한 제어 장치(40)에 접속된다. 즉, 하나의 구획에 설치된 복수의 히터(30)는 하나의 제어 장치(40)에 의해 일괄하여 제어된다. 구획 내에 있어서의 복수의 히터(30)는 예를 들어 복수의 히터(30)로부터 유리 리본(GR)을 향해 방사되는 열량이 하나의 구획 내에서 거의 균일해지도록 설치되어 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서 히터 영역(ARH)은 상방으로부터 보았을 때에 저류조(12a)의 내측에 위치하는 영역이다.
(제어 장치)
제어 장치(40)는 히터(30)를 제어한다. 제어 장치(40)는 전술한 히터 영역(ARH)이 갖는 구획마다 설치되어 있다. 제어 장치(40)는 대응하는 구획에 설치된 복수의 히터(30)를 일괄하여 제어한다. 제어 장치(40)의 구성은 하나의 구획 내에 있어서의 복수의 히터(30)의 출력을 일괄하여 조정할 수 있는 범위에서 특별히 한정되지 않는다.
(톱 롤)
복수의 톱 롤(20 내지 29)은 도 2에 도시한 바와 같이 유리 리본(GR)의 폭 방향(Y축 방향)의 양측에 대향 배치되어 있다. 톱 롤(20 내지 29)은 유리 리본(GR)의 폭이 표면 장력에 의해 좁아지는 것을 방지하고 있다. 톱 롤의 설치 수는 유리의 종류나 목표 두께 등의 성형 조건에 따라 적절히 설정된다. 톱 롤의 설치 수는 예를 들어 4대 이상, 30대 이하, 바람직하게는 10대 이상, 30대 이하이다. 도 2에 도시하는 예에서는 톱 롤은 톱 롤(20, 25), 톱 롤(21, 26), 톱 롤(22, 27), 톱 롤(23, 28) 및 톱 롤(24, 29)의 합계 5대 설치되어 있다. 제조하는 플로트 유리의 판 두께를 얇게 할수록 톱 롤의 설치 수는 증가하는 경향이 있다.
또한, 톱 롤(20 내지 29)의 구성은 설치되는 위치가 상이한 점을 제외하고 마찬가지의 구성이기 때문에, 이하의 설명에 있어서는 대표하여 톱 롤(24)에 대해서만 설명하는 경우가 있다.
이들 톱 롤(20 내지 29), 보다 정확하게는 후술하는 톱 롤 본체는 유리 리본(GR)의 성형 영역(ARF)에 설치된다. 본 명세서에 있어서 유리 리본(GR)의 성형 영역(ARF)이란 유리 리본(GR)의 점도가 104. 5dPa·s 이상, 107. 5dPa·s 이하가 되는 영역이다. 본 실시 형태에 있어서 성형 영역(ARF)은 히터 영역(ARH) 중 열(B) 내지 열(G)이 설치되는 영역에 상당한다.
성형 영역(ARF)은 상류측 성형 영역(ARF1)과 하류측 성형 영역(ARF2)을 갖는다.
상류측 성형 영역(ARF1)은 성형 영역(ARF)의 상류측(-X측)에 위치하는 영역이다. 상류측 성형 영역(ARF1)은 유리 리본(GR)의 점도가 104. 5dPa·s 이상이고 또한 105. 7dPa·s보다 작은 영역이다. 본 실시 형태에 있어서 상류측 성형 영역(ARF1)은 히터 영역(ARH) 중 열(B) 내지 열(E)이 설치되는 영역에 상당한다. 상류측 성형 영역(ARF1)에 있어서는 열(B) 내지 열(E)의 각 구획에 있어서의 히터(30)의 출력이 조정되고, 유리 리본(GR)의 판 두께가 조정된다.
하류측 성형 영역(ARF2)은 성형 영역(ARF)의 하류측(+X측)에 위치하는 영역이다. 하류측 성형 영역(ARF2)은 유리 리본(GR)의 점도가 105. 7dPa·s 이상, 107.5dPa·s 이하가 되는 영역이다. 즉, 하류측 성형 영역(ARF2)에 있어서의 유리 리본(GR)의 점도는 상류측 성형 영역(ARF1)에 있어서의 유리 리본(GR)의 점도보다도 높다. 본 실시 형태에 있어서 하류측 성형 영역(ARF2)은 히터 영역(ARH) 중 열(F, G)이 설치되는 영역에 상당한다.
하류측 성형 영역(ARF2)에 있어서는 상류측 성형 영역(ARF1)에 있어서 판 두께가 조정된 유리 리본(GR)의 온도가 상류측(-X측)으로부터 하류측(+X측)을 향함에 따라 서서히 저하되도록 열(F, G)의 각 구획에 있어서의 히터(30)의 출력이 조정된다.
도 4는 가장 하류측(+X측)에 설치되는 톱 롤(24)이 유리 리본(GR)에 끼워 맞춰지는 상태를 도시한 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이 톱 롤(24)은 유리 리본(GR)의 폭 방향(Y축 방향)의 단부를 지지하는 톱 롤 본체(24A)와 톱 롤 본체(24A)에 연결되는 회전축(24B)으로 구성된다. 회전축(24B)이 전기 모터 등의 구동 장치로 회전 구동되면, 톱 롤 본체(24A)가 회전하면서 유리 리본(GR)의 폭 방향의 단부를 하류측(+X측)으로 송출한다.
톱 롤 본체(24A)는 원판 형상이다. 톱 롤 본체(24A)의 외주면은 유리 리본(GR)의 폭 방향(Y축 방향)의 단부에 상측(+Z측)으로부터 접촉한다. 톱 롤 본체(24A)의 외주면에는 미끄럼 방지를 위해서 둘레 방향을 따라 복수의 돌기가 형성되어 있다. 이에 의해 톱 롤(24)은 유리 리본(GR)에 끼워 맞춰진다. 톱 롤(24)은 유리 리본(GR)에 있어서의 폭 방향의 단부를 상방으로부터 가압하여 유리 리본(GR)을 지지한다.
톱 롤 본체(24A)가 유리 리본(GR)에 끼워 맞춰짐으로써 유리 리본(GR)의 폭 방향(Y축 방향)의 단부에는 귀부(GRe)가 형성된다. 귀부(GRe)는 톱 롤 본체(24A)가 끼워 맞춰진 흔적이 있는 끼워맞춤 부위(GRe1)와, 끼워맞춤 부위(GRe1)보다도 외측(+Y측)에 위치하는 외측 부위(GRe2)를 포함한다. 유리 리본(GR)에 있어서의 귀부(GRe)의 내측(-Y측)의 중앙 부위(GRc)가 판 두께가 조정되어 제품이 되는 부분이다.
톱 롤 본체(24A)가 유리 리본(GR)과 끼워 맞춰지는 위치는 예를 들어 유리 리본(GR)의 외측 테두리부(GRa)로부터 폭 방향의 내측(-Y측)에 100mm 이상, 150mm 이하 정도 이격한 위치이다. 바꾸어 말하면, 유리 리본(GR)의 귀부(GRe)의 폭 방향의 치수는 예를 들어 100mm 이상, 150mm 이하 정도이다.
톱 롤 본체(24A)는 예를 들어 금속제이다. 톱 롤 본체(24A)의 내부는 톱 롤 본체(24A)와 유리 리본(GR)이 접착하는 것을 억제하기 위해서 예를 들어 수랭되어 있다.
용융 금속(M) 상에 형성되는 유리 리본(GR)은 톱 롤(20 내지 29)에 의해 폭 방향(Y축 방향)으로 넓어진 상태가 유지되어 있다. 즉, 유리 리본(GR)의 형상, 즉 유리 리본(GR)의 유선은 톱 롤(20 내지 29)의 배치에 의해 규정된다.
이하, 구획의 구분법에 대하여 상세하게 설명한다.
히터 영역(ARH)은 도 2에 도시한 바와 같이 유리 리본(GR)의 반송 방향(X축 방향)을 따라 복수의 열(A) 내지 열(H)로 분할된다. 이 열의 수는 유리의 종류나 저류조(12a)의 크기 등의 성형 조건에 따라 적절히 설정된다. 이 열의 수는 예를 들어 4개 이상, 15 이하 정도가 바람직하다. 이 열의 수가 너무 적으면, 유리 리본(GR)의 반송 방향의 온도 분포를 충분히 제어하기가 어렵다. 한편, 이 열의 수가 너무 많으면, 필요한 제어 장치(40)의 수가 많아지고, 플로트 유리 제조 장치(1)가 대형화함과 함께 플로트 유리 제조 장치(1)의 관리가 번잡해진다.
열(B) 내지 열(G)은 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이 유리 리본(GR)의 폭 방향(Y축 방향)을 따라 복수의 구획으로 구분된다. 복수의 구획은 유리 리본(GR)의 폭 방향 중심선에 대하여 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다.
각 열에 있어서의 구획의 수는 유리의 종류나 저류조(12a)의 크기 등의 성형 조건에 따라 적절히 설정된다. 열마다의 구획의 수는 4 이상, 30 이하인 것이 바람직하고, 4 이상, 20 이하인 것이 보다 바람직하고, 4 이상, 15 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이 구획의 수가 너무 적으면, 유리 리본(GR)의 반송 방향의 온도 분포를 충분히 제어하기가 어렵다. 한편, 이 열의 수가 너무 많으면, 필요한 제어 장치(40)의 수가 많아지고, 플로트 유리 제조 장치(1)가 대형화함과 함께 플로트 유리 제조 장치(1)의 관리가 번잡해진다. 본 실시 형태에 있어서 각 열은 예를 들어 5개의 구획으로 분할되어 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서 폭 방향(Y축 방향)으로 배열되는 구획의 수는 홀수이다.
여기서, 반송 방향(X축 방향)에 인접하는 2열은 분할선(PL1)으로 분할되어 있다. 분할선(PL1)은 반송 방향으로 인접하는 히터(30)끼리의 사이의 거의 중앙에 위치한다. 한편, 폭 방향(Y축 방향)에 인접하는 2개의 구획은 구분선(PL2)으로 구분되어 있다. 구분선(PL2)은 유리 리본(GR)의 폭 방향으로 인접하는 히터(30)끼리의 사이의 거의 중앙에 위치한다. 본 실시 형태에 있어서 분할선(PL1)은 예를 들어 폭 방향(Y축 방향)으로 연장되는 직선이다. 본 실시 형태에 있어서 구분선(PL2)은 예를 들어 반송 방향(X축 방향)으로 연장되는 직선이다.
본 실시 형태에 있어서 반송 방향(X축 방향)에 인접하는 2열의 사이에서는 예를 들어 적어도 1개소 이상, 구분선(PL2)이 폭 방향(Y축 방향)으로 어긋나 설치되어 있다. 이에 의해, 반송 방향으로 인접하는 구획 중 적어도 1조는 서로 폭 방향(Y축 방향)으로 어긋나 있다. 반송 방향으로 인접하는 구획이란 예를 들어 구획(F2, G2), 구획(F4, G4) 등이다.
본 실시 형태에 있어서 상류측 성형 영역(ARF1)에 위치하는 열(B) 내지 열(E)은 예를 들어 유리 리본(GR)의 소정의 유선(FL1, FL2)을 따라 폭 방향(Y축 방향)으로 구분되어 있다.
여기서, 유리 리본(GR)의 유선이란 유리 리본(GR)의 폭 방향(Y축 방향)의 소정 부위가 정상적으로 통과하는 유로를 의미한다. 유리 리본(GR)의 유선은 상방으로부터 보았을 때의 유리 리본(GR)의 외형선을 포함한다. 유리 리본(GR)의 소정의 유선(FL1, FL2)은 예를 들어 유리 리본(GR)의 판 두께가 평균값으로부터 크게 어긋나 있는 부위에 대응하는 유로이다. 본 실시 형태에 있어서 구획(B2, C2, D2, E2, F2, G2)은 유선(FL1)과 겹쳐 있다. 본 실시 형태에 있어서 구획(B4, C4, D4, E4, F4, G4)은 유선(FL2)과 겹쳐 있다.
하류측 성형 영역(ARF2)에 위치하는 열(F, G)을 구분하는 구분선(PL2)은 내측 구분선(PL2a, PL2b, PL2c, PL2d)을 포함한다. 바꾸어 말하면, 폭 방향(Y축 방향)에 인접하는 구획끼리의 사이의 복수의 구분선(PL2)은 하류측 성형 영역(ARF2)에 있어서 내측 구분선(PL2a, PL2b, PL2c, PL2d)을 포함한다. 본 실시 형태에 있어서 내측 구분선(PL2a 내지 PL2d)은 복수의 구획 중 폭 방향(Y축 방향)의 양단에 설치되는 제1 구획과, 제1 구획과 폭 방향으로 인접하는 제2 구획의 사이의 구분선이다.
여기서, 도 3의 예에 있어서 제1 구획이란 구획(B1, B5, C1, C5 … F1, F5, G1, G5)에 상당한다. 도 3의 예에 있어서 제2 구획이란 구획(B2, B4, C2, C4 … F2, F4, G2, G4)에 상당한다.
내측 구분선(PL2a)은 제1 구획(F1)과 제2 구획(F2)의 사이의 구분선이다. 내측 구분선(PL2b)은 제1 구획(F5)과 제2 구획(F4)의 사이의 구분선이다. 내측 구분선(PL2c)은 제1 구획(G1)과 제2 구획(G2)의 사이의 구분선이다. 내측 구분선(PL2d)은 제1 구획(G5)과 제2 구획(G4)의 사이의 구분선이다.
또한, 내측 구분선(PL2a 내지 PL2d)은 설치되는 위치가 상이한 점 및 대응하는 톱 롤이 상이한 점을 제외하고 마찬가지의 구성이기 때문에, 이하의 설명에 있어서는 대표하여 내측 구분선(PL2c)에 대해서만 설명하는 경우가 있다.
도 5는 내측 구분선(PL2c)에 대하여 설명하기 위한 평면도이다.
내측 구분선(PL2c)은 도 5에 도시한 바와 같이 톱 롤(24)보다도 폭 방향의 내측(-Y측)에 위치한다.
본 실시 형태에 있어서는 톱 롤(24)의 톱 롤 본체(24A)는 예를 들어 반송 방향(X축 방향)에 대하여 기울어 설치되어 있다. 그 때문에, 내측 구분선(PL2c)과 톱 롤(24)의 폭 방향(Y축 방향)의 거리는 반송 방향의 위치에 따라 상이하다. 내측 구분선(PL2c)과 톱 롤 본체(24A)의 폭 방향의 최단 거리(LT1)는 100mm 이상이다. 내측 구분선(PL2c)과 톱 롤 본체(24A)의 폭 방향의 최장 거리(LT2)는 350mm 이하이다. 즉, 내측 구분선(PL2c)과 톱 롤 본체(24A)의 폭 방향의 거리는 100mm 이상, 350mm 이하이다.
내측 구분선(PL2c)과 유리 리본(GR)의 외측 테두리부(GRa)의 폭 방향(Y축 방향)의 최단 거리(LG1)는 예를 들어 250mm 이상이다. 내측 구분선(PL2c)과 유리 리본(GR)의 외측 테두리부(GRa)의 폭 방향의 최장 거리(LG2)는 예를 들어 500mm 이하이다. 즉, 내측 구분선(PL2c)과 유리 리본(GR)의 외측 테두리부(GRa)의 폭 방향의 거리는 예를 들어 250mm 이상, 500mm 이하이다.
본 실시 형태에 있어서 내측 구분선(PL2c)의 폭 방향 외측(+Y측)에 위치하는 제1 구획(G1)에 있어서의 히터(30)의 출력은 예를 들어 30kW/m2 이상이다. 바꾸어 말하면, 제1 구획 중 하류측 성형 영역(ARF2)에 포함되는 구획에 있어서의 히터(30)의 출력은 예를 들어 30kW/m2 이상이다.
제1 구획(G1)에 있어서의 히터(30)의 출력을 이와 같이 설정함으로써, 유리 리본(GR)의 귀부(GRe)를 적절하게 가열할 수 있다. 이에 의해, 톱 롤 본체(24A)가 유리 리본(GR)과 끼워 맞추기 쉬워지고, 유리 리본(GR)의 폭 방향의 요동을 억제할 수 있다.
또한, 일례로서 내측 구분선(PL2c)의 폭 방향의 내측(-Y측)에 위치하는 제2 구획(G2)에 있어서 히터(30)의 출력은 예를 들어 20kW/m2 이상이다. 바꾸어 말하면, 제2 구획 중 하류측 성형 영역(ARF2)에 포함되는 구획에 있어서의 히터(30)의 출력은 예를 들어 20kW/m2 이상이다.
제2 구획(G2)에 있어서의 히터(30)의 출력을 이와 같이 설정함으로써, 하류측 성형 영역(ARF2)에 있어서의 유리 리본(GR)의 중앙 부위(GRc)의 폭 방향(Y축 방향)의 점도를 적절하게 제어하기 쉽다.
이어서, 플로트 유리 제조 장치(1)를 이용한 플로트 유리 제조 방법의 수순에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이 도시하지 않은 유리 용해로로부터 용융 유리(Gm)를 플로트 배스(10)에 유입시킨다. 플로트 배스(10)에 유입된 용융 유리(Gm)는 용융 금속(M)의 표면(Ma) 상에서 대판 형상의 유리 리본(GR)이 되어 상류측(-X측)으로부터 하류측(+X측)으로 이동한다.
그리고, 복수의 히터(30)에 의해 유리 리본(GR)을 가열하면서 복수의 톱 롤(20 내지 29)에 의해 유리 리본(GR)의 폭 방향(Y축 방향)의 단부를 지지하여 하류측(+X측)으로 송출한다. 이때, 루프 케이싱(15)에 설치된 도시하지 않은 가스 도입구로부터 환원성 가스를 상방 공간(AR2)에 도입한다.
도입하는 환원성 가스는 예를 들어 수소(H2)이다. 본 실시 형태에 있어서는 환원성 가스인 수소에 불활성 가스를 혼합한 혼합 가스를 상방 공간(AR2)에 도입한다. 불활성 가스는 예를 들어 질소(N2)이다.
상방 공간(AR2)에 도입된 혼합 가스, 즉 환원성 가스(H2) 및 불활성 가스(N2)는 루프 벽돌층(16)의 관통 구멍을 통하여 하방 공간(AR1)에 유입한다. 이에 의해 보텀(11a)의 저류조(12a)에 저류되어 있는 용융 금속(M)이 산화되는 것을 억제할 수 있다.
성형 영역(ARF)에 있어서, 유리 리본(GR)은 도시하지 않은 서냉로의 반송 롤에 의해 하류측(+X측)으로부터 인장됨으로써 반송 방향(X축 방향)으로 연장됨과 함께, 톱 롤(20 내지 29)에 의해 폭 방향(Y축 방향)으로 연장된다. 또한, 상류측 성형 영역(ARF1)에 있어서는 구획마다의 히터(30)의 출력에 차를 둠으로써, 유리 리본(GR)의 판 두께를 균일화한다. 이와 같이 하여 상류측 성형 영역(ARF1)에 있어서 유리 리본(GR)의 판 두께를 조정한다.
상류측 성형 영역(ARF1)에 있어서의 히터(30)의 출력 조정의 일례로서는 유리 리본(GR)의 판 두께가 평균값으로부터 크게 어긋나 있는 부분에 위치하는 구획의 히터(30)의 출력을 크게 하는 등이 있다. 본 실시 형태에 있어서 판 두께가 평균값으로부터 크게 어긋나 있는 부분에 위치하는 구획이란 예를 들어 유선(FL1, FL2)과 겹치는 구획(B2, B4, C2, C4 … F2, F4, G2, G4)이다.
하류측 성형 영역(ARF2)에 있어서는 상류측 성형 영역(ARF1)에 있어서 판 두께가 조정된 유리 리본(GR)의 온도가 하류측(+X측)을 향함에 따라 서서히 저하되도록 히터(30)의 출력을 조정한다. 하류측 성형 영역(ARF2)에 있어서의 제1 구획(F1, F5, G1, G5)에 있어서는 제1 구획(F1, F5, G1, G5)보다도 내측의 구획에 비하여 히터(30)의 출력을 높게 설정한다. 구체적으로는 전술한 바와 같이 예를 들어 제1 구획(F1, F5, G1, G5)에 있어서의 히터(30)의 출력은 30kW/m2 이상으로 설정된다.
도 1에 도시한 바와 같이 용융 금속(M)의 표면(Ma) 상에 형성된 유리 리본(GR)은 플로트 배스(10)의 하류측(+X측)의 단부에 형성된 개구부(10a)를 개재하여 플로트 배스(10)의 하류측에 접속된 도시하지 않은 서냉로로 반송된다. 서냉로에 있어서 유리 리본(GR)은 서냉된다. 서냉로에 있어서 서냉된 유리 리본(GR)은 절단 장치에서 소정의 치수로 절단되어, 원하는 크기의 유리판이 얻어진다.
이상과 같이 하여 플로트 유리가 제조된다.
본 실시 형태에 있어서 제조되는 플로트 유리는 예를 들어 무알칼리 유리이다.
제조되는 무알칼리 유리는 예를 들어 산화물 기준의 질량% 표시로 SiO2: 50% 이상, 73% 이하, Al2O3: 10.5% 이상, 24% 이하, B2O3: 0% 이상, 12% 이하, MgO: 0% 이상, 10% 이하, CaO: 0% 이상, 14.5% 이하, SrO: 0% 이상, 24% 이하, BaO: 0% 이상, 13.5% 이하, MgO+CaO+SrO+BaO: 8% 이상, 29.5% 이하, ZrO2: 0% 이상, 5% 이하를 함유한다.
또한, 다른 예로서, 제조되는 무알칼리 유리는 예를 들어 산화물 기준의 질량% 표시로 SiO2: 57% 이상, 65% 이하, Al2O3: 14% 이상, 23% 이하, B2O3: 0% 이상, 5.5% 이하, MgO:1% 이상, 8.5% 이하, CaO:3% 이상, 12% 이하, SrO: 0% 이상, 10% 이하, BaO: 0% 이상, 5% 이하, MgO+CaO+SrO+BaO:12% 이상, 23% 이하, ZrO2: 0% 이상, 5% 이하를 함유한다. 이때, 무알칼리 유리의 유리 전이점은 730℃ 이상, 850℃ 이하이다. 또한, 무알칼리 유리의 점도는 104dPa·s가 되는 온도가 1220℃ 이상, 1350℃ 이하이다.
또한, 본 실시 형태에 있어서 제조되는 플로트 유리의 판 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 1.0mm 이하이다.
본 실시 형태에 따르면 하류측 성형 영역(ARF2)에 위치하는 내측 구분선(PL2c)과 톱 롤 본체(24A)의 폭 방향(Y축 방향)의 거리가 100mm 이상, 350mm 이하이다. 그 때문에, 예를 들어 내측 구분선(PL2c)의 폭 방향 외측(+Y측)의 제1 구획(G1)에 있어서의 히터(30)의 출력을 크게 함으로써, 유리 리본(GR)에 있어서의 톱 롤 본체(24A)가 끼워 맞춰지는 부분, 즉 유리 리본(GR)의 귀부(GRe)를 가열하여 점도를 낮게 할 수 있다. 이에 의해, 하류측 성형 영역(ARF2)에 있어서 톱 롤 본체(24A)가 유리 리본(GR)에 보다 깊게 끼워 맞춰지고, 톱 롤(24)에 의해 유리 리본(GR)을 안정되게 지지할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 따르면 서냉로의 반송 롤에 의한 하류측으로부터의 인장에 변동이 있는 경우에도 성형 영역(ARF)의 하류측, 즉 하류측 성형 영역(ARF2)에 있어서 유리 리본(GR)이 폭 방향(Y축 방향)으로 요동하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 예를 들어 내측 구분선(PL2c)과 톱 롤 본체(24A)의 폭 방향(Y축 방향)의 거리가 크면, 제1 구획(G1)에 포함되는 유리 리본(GR)의 중앙 부위(GRc)의 영역이 커진다. 그 때문에, 제1 구획(G1)에 있어서의 히터(30)의 출력을 크게 하였을 때에 제품이 되는 중앙 부위(GRc)가 과도하게 가열되고, 상류측 성형 영역(ARF1)에서 조정된 중앙 부위(GRc)의 판 두께가 변동될 우려가 있다.
이에 비하여 본 실시 형태에 따르면 내측 구분선(PL2c)과 톱 롤 본체(24A)의 폭 방향의 거리가 100mm 이상, 350mm 이하이기 때문에, 제1 구획(G1)에 포함되는 중앙 부위(GRc)의 영역을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 제1 구획(G1)에 있어서의 히터(30)의 출력을 크게 한 경우에도 중앙 부위(GRc)가 과도하게 가열되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 따르면 유리 리본(GR)의 귀부(GRe)를 가열하여 유리 리본(GR)의 폭 방향의 요동을 억제할 수 있음과 함께, 제품이 되는 중앙 부위(GRc)가 과도하게 가열되어 중앙 부위(GRc)의 판 두께가 변동되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 예를 들어 하류측 성형 영역(ARF2)에 있어서 중앙 부위(GRc)의 점도 분포의 밸런스가 나쁘면, 유리 리본(GR)의 하류측으로부터의 인장 방식이 불균일해지고, 제품의 판 두께가 변동될 우려가 있다. 일례로서는 유리 리본(GR)의 폭 방향의 점도 분포가 급격하게 변화하는 부분이 있는 경우, 그 부분의 폭 방향의 양측에 있어서 각각 하류측으로부터의 인장 방식이 크게 상이하다. 그 때문에 유리 리본(GR)의 판 두께가 변동되기 쉽다.
이에 비하여 본 실시 형태에 따르면 내측 구분선(PL2c)이 톱 롤 본체(24A)의 내측(-Y측)의 근방에 설치되어 있기 때문에, 유리 리본(GR)의 귀부(GRe)의 온도 제어와 중앙 부위(GRc)의 온도 제어를 각각 독립하여 제어하는 것이 가능하다. 이에 의해, 본 실시 형태에 따르면 유리 리본(GR)의 귀부(GRe)의 점도를 최적화함과 함께 중앙 부위(GRc)의 점도 분포를 보다 정밀하게 조정하는 것이 가능하다.
일례로서, 내측 구분선(PL2c)에 의해 구분되는 제2 구획(G2)에 있어서의 히터(30)의 출력을 제1 구획(G1)에 있어서의 히터(30)의 출력에 비교적 가까운 출력으로 함으로써, 유리 리본(GR)의 폭 방향의 점도 분포가 급격하게 변화되는 것을 억제할 수 있다. 구체적으로는 전술한 바와 같이 예를 들어 제1 구획(G1)의 히터(30)의 출력을 30kW/m2 이상으로 하고, 제2 구획(G2)의 히터(30)의 출력을 20kW/m2 이상으로 하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에 따르면 내측 구분선(PL2c)은 복수의 구획 중 폭 방향의 양단에 설치되는 제1 구획(G1)과, 제1 구획(G1)과 폭 방향으로 인접하는 제2 구획(G2)의 사이의 구분선이다. 그 때문에, 제1 구획(G1)에 있어서의 히터(30)의 출력을 높임으로써, 유리 리본(GR)의 귀부(GRe)를 가열할 수 있음과 함께 유리 리본(GR)의 외측 테두리부(GRa)보다도 폭 방향 외측(+Y측)의 용융 금속(M)을 가열할 수 있다.
또한, 예를 들어 유리 리본(GR)의 폭 방향의 중앙에 구분선이 위치하는 경우, 유리 리본(GR)의 폭 방향의 중앙의 가열에 불균일이 발생할 우려가 있다.
또한, 한편 유리 리본(GR)의 판 두께를 고정밀도로 균일화하기 위해서는 각 구획은 폭 방향 중심선에 대하여 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다.
이에 비하여 본 실시 형태에 따르면 폭 방향으로 배열되는 구획의 수는 홀수이다. 그 때문에, 유리 리본(GR)의 폭 방향의 중심에 구분선이 위치하지 않도록 함과 함께, 각 구획이 폭 방향 중심선에 대하여 대칭이 되도록 각 구획을 설정할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면 반송 방향(X축 방향)에 인접하는 구획 중 적어도 1조는 서로 폭 방향(Y축 방향)으로 어긋나 있다. 그 때문에, 예를 들어 하류측 성형 영역(ARF2)에 포함되는 열(F, G)에 있어서 내측 구분선(PL2a, PL2c)을 각각 적절하게 설정할 수 있다.
또한, 소정의 유선(FL1, FL2)을 따라 각 구획을 설정할 수 있기 때문에, 상류측 성형 영역(ARF1)에 있어서 판 두께 조정을 보다 고정밀도로 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는 이하의 구성 및 방법을 채택하여도 된다.
본 실시 형태에 있어서는 내측 구분선은 제1 구획(G1)과 제2 구획(G2)을 구분하는 구분선에 한정되지 않는다. 즉, 내측 구분선(PL2c)보다도 폭 방향의 내측(-Y측)에 1개 이상의 구분선이 설치되어 있어도 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는 내측 구분선(PL2c)은 복수 설치되어 있어도 된다. 즉, 톱 롤 본체(24A)로부터 폭 방향의 내측(-Y측)으로 100mm 이상, 350mm 이하가 되는 영역에 2개 이상의 내측 구분선이 설치되어 있어도 된다.
또한, 히터 영역(ARH)의 구분은 전술한 예에 한정되지 않고, 적어도 하나의 내측 구분선(PL2c)을 포함하는 범위 내에 있어서 특별히 한정되지 않는다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는 히터(30)의 구성은 전술한 구성에 한정되지 않는다. 히터(30)는 예를 들어 중공의 히터이어도 되고, 사각기둥 형상이어도 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서 히터(30)의 수 및 배치는 특별히 한정되지 않는다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는 예를 들어 상방 공간(AR2)은 폭 방향(Y축 방향)으로 구획되어 있어도 된다. 이 경우, 예를 들어 유리 리본(GR)의 외측 테두리부(GRa)의 적어도 일부를 따라 상방 공간(AR2) 내에 구획 부재를 설치함으로써 상방 공간(AR2)을 폭 방향으로 3개로 분할할 수 있다.
이 구성에 의하면 구획 부재에 의해 구획된 공간마다 환원성 가스(H2)를 도입할 수 있다. 그 때문에, 예를 들어 상방 공간(AR2)에 있어서 폭 방향(Y축 방향)의 중앙 공간의 환원성 가스(H2)의 농도가 폭 방향(Y축 방향)의 양단 공간의 환원성 가스(H2)의 농도보다도 낮아지도록 상방 공간(AR2)에 환원성 가스(H2)를 도입할 수 있다. 이에 의해 유리 리본(GR)의 상방에 있어서는 환원성 가스(H2)의 농도를 낮게 하고, 유리 리본(GR)보다 폭 방향 외측(+Y측)의 용융 금속(M)의 상방에 있어서는 환원성 가스(H2)의 농도를 높게 할 수 있다.
용융 금속(M)으로서 예를 들어 주석(Sn)을 이용하는 경우, 용융 주석의 일부는 플로트 배스(10)의 외부로부터 침입한 산소(O2) 등과 반응하여 생성되는 산화물 등의 화합물의 상태로 증발하고, 하방 공간(AR1) 내에 기체로서 존재한다. 이 주석 화합물의 기체에 환원성 가스(H2)가 접촉하면, 주석 화합물은 환원되어 하방으로 낙하한다. 이때, 주석 화합물의 환원이 유리 리본(GR)의 상방에서 발생하면, 환원된 주석 화합물이 유리 리본(GR) 상에 낙하한다. 그 때문에, 제조되는 플로트 유리의 수율이 저하될 우려가 있었다.
이에 비하여, 전술한 바와 같이 하여 유리 리본(GR)의 상방에 있어서의 환원성 가스(H2)의 농도를 낮게 함으로써 주석 화합물이 환원되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 이 구성에 의하면 제조되는 플로트 유리의 수율이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서 제조되는 플로트 유리는 무알칼리 유리에 한정되는 것이 아니라, 본 실시 형태의 플로트 유리 제조 장치(1) 및 플로트 유리 제조 방법은 여러 가지 유리의 제조에 적용 가능하다.
또한, 상기 설명한 각 구성은 서로 모순되지 않는 범위 내에서 적절히 조합할 수 있다.
본 출원은 2014년 11월 25일 출원의 일본 특허 출원 2014-238199에 기초하는 것으로, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 도입된다.
1 : 플로트 유리 제조 장치
10 : 플로트 배스
11a : 보텀
20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 : 톱 롤
30 : 히터
40 : 제어 장치
F1, F5, G1, G5 : 제1 구획
F2, F4, G2, G4 : 제2 구획
Gm : 용융 유리
GR : 유리 리본
M : 용융 금속
Ma : 표면
PL2 : 구분선
PL2a, PL2b, PL2c, PL2d : 내측 구분선

Claims (10)

  1. 용융 금속이 저류되는 보텀을 갖는 플로트 배스를 구비하고, 상기 용융 금속의 표면 상에 용융 유리를 연속적으로 공급하여 유리 리본을 형성하고, 상기 유리 리본을 반송 방향으로 반송하는 플로트 유리 제조 장치로서,
    상기 플로트 배스는,
    상기 유리 리본에 있어서의 상기 반송 방향과 직교하는 폭 방향의 단부를 상방으로부터 가압하여 상기 유리 리본을 지지하는 복수의 톱 롤과,
    상기 보텀의 상방에 설치되는 복수의 히터와,
    상기 히터를 제어하는 복수의 제어 장치를 갖고,
    상기 톱 롤은, 상기 유리 리본의 폭 방향의 단부를 지지하는 톱 롤 본체와, 상기 톱 롤 본체에 연결되는 회전축을 갖고,
    상기 플로트 배스를 상방으로부터 보았을 때의 상기 히터가 배치되는 영역은 상기 반송 방향 및 상기 폭 방향을 따라 구분된 복수의 구획을 갖고,
    상기 제어 장치는 상기 구획마다 설치되고, 대응하는 상기 구획에 설치된 복수의 상기 히터를 일괄하여 제어하고,
    상기 폭 방향으로 인접하는 상기 구획끼리의 사이의 구분선은, 상기 유리 리본의 점도가 105. 7dPa·s 이상, 107. 5dPa·s 이하가 되는 영역에 있어서 상기 톱 롤보다도 상기 폭 방향의 내측에 위치하는 내측 구분선을 포함하고,
    상기 내측 구분선과 상기 톱 롤 본체의 상기 폭 방향의 거리는 100mm 이상, 350mm 이하인 것을 특징으로 하는 플로트 유리 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내측 구분선은, 상기 복수의 구획 중 상기 폭 방향의 양단에 설치되는 제1 구획과, 상기 제1 구획과 상기 폭 방향으로 인접하는 제2 구획의 사이의 구분선인 플로트 유리 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 구획 중 상기 유리 리본의 점도가 105. 7dPa·s 이상, 107.5dPa·s 이하가 되는 영역에 포함되는 구획에 있어서의 상기 히터의 출력은 30kW/m2 이상인 플로트 유리 제조 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2 구획 중 상기 유리 리본의 점도가 105.7dPa·s 이상, 107. 5dPa·s 이하가 되는 영역에 포함되는 구획에 있어서의 상기 히터의 출력은 20kW/m2 이상인 플로트 유리 제조 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폭 방향으로 배열되는 상기 구획의 수는 홀수인 플로트 유리 제조 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반송 방향으로 인접하는 상기 구획 중 적어도 1조는 서로 상기 폭 방향으로 어긋나 있는 플로트 유리 제조 장치.
  7. 플로트 배스에 저류된 용융 금속의 표면 상에 용융 유리를 연속적으로 공급하여 유리 리본을 형성하고, 상기 유리 리본을 반송 방향으로 반송하는 플로트 유리 제조 방법으로서,
    복수의 톱 롤을 이용하여 상기 유리 리본에 있어서의 상기 반송 방향과 직교하는 폭 방향의 단부를 상방으로부터 가압하여 상기 유리 리본을 지지하는 것과,
    복수의 히터를 이용하여 상기 유리 리본을 가열하는 것을 포함하고,
    상기 톱 롤은, 상기 유리 리본의 폭 방향의 단부를 지지하는 톱 롤 본체와, 상기 톱 롤 본체에 연결되는 회전축을 갖고,
    상기 플로트 배스를 상방으로부터 보았을 때의 상기 히터가 배치되는 영역은 상기 반송 방향 및 상기 폭 방향을 따라 구분된 복수의 구획을 갖고,
    상기 구획에 설치된 복수의 상기 히터는 상기 구획마다 일괄하여 제어되고,
    상기 폭 방향으로 인접하는 상기 구획끼리의 사이의 구분선은, 상기 유리 리본의 점도가 105. 7dPa·s 이상, 107. 5dPa·s 이하가 되는 영역에 있어서 상기 톱 롤보다도 상기 폭 방향의 내측에 위치하는 내측 구분선을 포함하고,
    상기 내측 구분선과 상기 톱 롤 본체의 상기 폭 방향의 거리는 100mm 이상, 350mm 이하인 것을 특징으로 하는 플로트 유리 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 내측 구분선은 상기 복수의 구획 중 상기 폭 방향의 양단에 설치되는 제1 구획과, 상기 제1 구획과 상기 폭 방향으로 인접하는 제2 구획 사이의 구분선인 플로트 유리 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 구획 중 상기 유리 리본의 점도가 105. 7dPa·s 이상, 107. 5dPa·s 이하가 되는 영역에 포함되는 구획에 있어서의 상기 히터의 출력은 30kW/m2 이상인 플로트 유리 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제2 구획 중 상기 유리 리본의 점도가 105.7dPa·s 이상, 107. 5dPa·s 이하가 되는 영역에 포함되는 구획에 있어서의 상기 히터의 출력은 20kW/m2 이상인 플로트 유리 제조 방법.

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