KR20160082226A - 용융 유리의 유도 장치 - Google Patents

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KR20160082226A
KR20160082226A KR1020150141858A KR20150141858A KR20160082226A KR 20160082226 A KR20160082226 A KR 20160082226A KR 1020150141858 A KR1020150141858 A KR 1020150141858A KR 20150141858 A KR20150141858 A KR 20150141858A KR 20160082226 A KR20160082226 A KR 20160082226A
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미하엘 디디어 보에트게르
베른트 베르네르 퀴흐네만
옌 핑 첸
이 추안 초우
시 텅 로
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이글래스 타이완 엘티디.
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Abstract

본 발명은, 대략 수직되게 배치되고 직접적으로 전기 가열되는 유도관; 상기 유도관과 수평되게 연결되고 직접적으로 전기 가열되는 원료공급관; 및 상기 유도관과 대략 수평되게 또는 약간 경사지게 연결되고 직접 및/또는 간접적으로 전기 가열되는 공급통로를 포함하며, 상기 원료공급관은 용융영역 또는 정제영역으로부터의 용융 유리를 상기 유도관으로 유도하여 인입되게 하기 위한 것이고, 상기 공급통로는 상기 유도관 중의 용융 유리를 플로팅 배드로 유도하기 위한 것이며 상기 용융영역 또는 정제영역 중의 용융 유리의 액면은 상기 플로팅 배드의 평면보다 높은 용융 유리의 유도 장치를 제공한다.

Description

용융 유리의 유도 장치 {GUIDE APPARATUS FOR FUSED GLASS}
본 발명은 용융 유리의 유도(誘導) 장치에 관한 것인 바, 판유리를 제조하도록 용융 유리를 유리 용융로의 용융영역과 정제(conditioning)영역으로부터의 플로팅 배드(float bath)에 유도하기 위한 것이다. 일당 유리 질량흐름률(mass flow rate)이 100톤(ton)보다 낮은 소형 플로트 장치, 즉 이른바 미니 플로트(mini-float) 장치 또는 마이크로 플로트(micro-float) 장치를 통하여, 본 발명이 제출한 장치는 디스플레이유리 또는 얇은 태양광유리 등과 같은 특수유리를 생산하는데 특히 적합하다.
디스플레이의 판유리의 제조에 적용됨에 있어서, 예컨대 오버플로우 다운드로우 (overflow down draw) 또는 슬롯 다운드로우(slot down draw) 등 공정 이 외에, 플로트(float) 공정의 사용도 날로 증가되고 있다. 자동차유리 또는 건축물유리를 제조하기 위한 공정은 주요하게 대량 생산을 위하여 설계되고 통상적으로 알칼리 소다 석회 유리(alkali-soda-lime glass)를 사용하며, 여기서 생산한 판유리의 두께는 적어도 1mm이고 통상적으로 3.5mm 이상이다.
하지만, 특수한 유리조성만 디스플레이 기술에 적합한 판유리에 필요한 특성을 구비할 수 있다.
낮은 중량을 유지하기 위하여, 특히 휴대용 기기에 있어서, 유리기판의 두께는 1mm보다 작은 것이 바람직하다. 밀도를 감소시켜 경량화를 실행하는 외에, 생산된 유리판의 강도를 향상시키도록 저밀도 외의 영률(Young's Modules)을 더 향상시켜야 한다.
확산으로 인해 부착필름의 트랜지스터 기능에 영향을 주는 것을 방지하기 위하여 액정 디스플레이(LCD)에 적합한 유리구성은 대부분 알칼리 금속을 함유하지 않은 산화물이다. 이런 특수한 유리구성은 대부분 알칼리 금속을 함유하지 않은 붕소 알루미늄 실리케이트 유리(boronaluminumsilicate glass)인 바, DE19840113 A1호 특허안의 명세서에서 공개한 바와 같이, 이는 높은 화학적 내구성을 구비한다. 기존의 알칼리 소다 석회 유리에 비해, 상기 유리는 200℃의 온도를 증가시켜야만이 용융 및 정제를 진행할 수 있고 그 중에는 붕소 화합물과 같은 조성을 포함한 바, 이들은 휘발하는 경향이 있다. 이러한 유리에 수요되는 품질은 광학유리의 풀질에 해당된다.
예컨대 자동차 또는 건축물유리의 대량 생산에서, 용융 유리는 액체 주석 배스에 의해 유도되는 바, 예를 들어 US 3695859 A호 특허에서의 이른바 플로팅 배드(float bath)이다. 대량적인 유리 제조공정과 상이한 요구를 만족시키기 위하여, 이른바 미니 플로트 또는 마이크로 플로트 공정과 같은 작법이 이미 존재하는데 주요한 차이는 유리의 흐름률을 현저히 감소시키는 것이다. 태양 에너지 유리, 방화유리, 디스플레이(예를 들어 TFT-LCD) 유리 또는 보호 커버 유리에 적용되는 얇은 유리에 있어서, 낮은 유리흐름률은 필수적인 것이다.
미니 플로트 공정에서, 유리는 유리 용융로 또는 유리 용융 탱크에서 용융된 후 정제된다. 정제는 소정의 점도를 설정하는 것과 용융 유리가 충분한 재료 균일성과 열 균일성을 구비하도록 확보하는 것을 가리킨다. 예를 들어, JP H0333020 (A)호 특허안에서 공개한 진공 정제(vacuum refine)방식을 사용함으로써 용화 과정에서 유리 내에 잔존하는 기포를 제거할 수 있다. 용융 유리로부터 기포를 제거하는 다른 하나의 방법은, DE 10253222 B4호 특허에서 공개한 고온 정제 기기와 같은 설비를 통하여 실현할 수 있다. 상기 두가지 정제 장치는 모두 본 발명의 공급 시스템의 상류에 설치된다.
DE 102005019646 B4호 특허 명세서에서 설명한 공급 시스템은 도통전류가 장치를 통과함으로써 직접적으로 가열하는 방식이다. 상기 장치는 원료공급관, 흐름 방향에서 깔때기 형태로 확대된 연결관, 및 하나의 공급슈트(chute)를 포함한다. 여기서, 용융 유리의 액면은 플로팅 배드보다 높아, 상기 장치는 상기 용융 유리를 플로팅 배드의 표면에 유도하여, 플로팅 배드의 용융 금속 표면에서 확장시킨다. 수송된 유리 용융물의 공급량(dosage)은 슬라이딩 게이터(slider) 또는 예를 들어 US 3445217 A호 특허 또는 WO 2011136148 A1호 특허안에서 설명한 이른바 트윌(tweel)에 의해 제어된다.
WO 2011059096 A1호 공개안에서 제출한 해결수단은 립 블록(Lip-Block)(오버플로우 스톤(overflow stone)라고도 함)을 사용하여 오버플로우 슈트를 대체하였다. 이러한 립 블록의 상세한 설명은 US 3492107 A호 특허 또는 DE 10308031 B4호 특허를 참조할 수 있다. 용융 유리가 오버플로우 슈트 또는 립 블록을 벗어난 후 곧 플로팅 배드에 인입되는 바, 즉 유리판 성형 단계이다.
본 발명이 제출한 공급 시스템은 상기 선행기술에 없는 우점을 구비하는 바, 예를 들어 수직된 유도관으로 정합하는 것을 통하여, 그 내부에 상이한 특정 어셈블리를 배치할 수 있어, 성형영역 이전에 유리 용융물의 특성 및 흐름률에 대하여 제어할 수 있다.
본 발명의 한 양태는 원기둥형상이고 대략 수직되게 배치되며 직접적으로 전기 가열되는 유도관; 상기 유도관과 수평되게 연결되고 직접적으로 전기 가열되는 원료공급관; 및 상기 유도관과 대략 수평되게 또는 약간 경사지게 연결되고 직접 및/또는 간접적으로 전기 가열되는 공급통로를 포함하며, 상기 원료공급관은 용융영역 또는 정제영역으로부터의 용융 유리를 상기 유도관으로 유도하여 인입되도록 하기 위한 것이고 상기 공급통로는 상기 유도관 중의 용융 유리를 플로팅 배드(floating bed)로 유도하기 위한 것이며 상기 용융영역 또는 정제영역 중의 용융 유리의 액면은 상기 플로팅 배드의 평면보다 높은 용융 유리의 유도 장치일 수 있다. 여기서, 상기 유도관에는 균일성을 개선하기 위한 교반기, 유속을 개변시키기 위한 강제 컨베이어(conveyor) 또는 공급량을 조정하기 위한 플런저(plunger) 중의 하나 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다. 또한 상기 공급통로의 단면은 직사각형, 둥근 사각형 또는 타원형일 수 있고, 상기 유도관의 측면이 상기 원료공급관보다 높은 위치에 출구가 구비되어, 수직 방향으로 유도되는 원기둥형상의 용융 유리가 대략 수평 방향으로 방향을 바꾸어 상기 공급통로에 인입될 수 있다. 상기 공급통로의 단면적은 용융 유리의 유동 방향에서 고정된 상태를 유지할 수 있고, 이의 상대적인 최대 변화량은 약 0.5이다.
다음, 상기의 용융 유리의 유도 장치에서, 상기 유도관, 상기 원료공급관 및 상기 공급통로의 재료는 백금계 금속 또는 이의 합금을 포함할 수 있고 전력 공급 플랜지(flange)를 설치하여 줄열(joule heat)의 방출에 의해 직접적으로 가열할 수 있다. 상대적으로, 간접적인 가열은 연료를 사용하여 가열하거나 또는 상기 공급통로의 주변에 전기 가열 소자를 설치함으로써 가열할 수 있다. 상기 유도관에 있어서, 액면의 용융 유리를 배출하여 휘발로 인해 용융 유리의 국부적인 조성을 개변하는 것을 방지하기 위한 상측 유출관을 더 배치할 수 있고, 또 용융 유리의 액면보다 낮은 곳에 위치함과 동시에 상기 유도관의 최상부를 밀폐하기 위한 리드를 구비할 수 있다. 상기 공급통로에 있어서, 구조적 안정성을 향상시키도록, 상기 공급통로의 최상부 및 측벽 외부에는 백금 또는 백금 합금으로 제조된 안정화 금속판이 더 설치될 수 있고, 또 상기 공급통로를 지지하기 위한 지지 어셈블리를 더 포함하되, 상기 지지 어셈블리는 강옥(fused corundum)으로 제조된 봉, 튜브 또는 판 형상 중의 하나 또는 이들의 조합일 수 있으며, 상기 공급통로를 감싸는 머플로(muffle furnace)를 더 포함하되, 상기 머플로는 세라믹 섬유로 구성되는 차단본체 및 2개이상의 면을 갖는 복사 가열 소자를 구비하거나, 또는 내열재료로 구성되는 차단본체 및 화석 연료를 사용하는 버너를 구비할 수 있다. 이 밖에, 만약 상기 공급통로의 출구단이 적합한 단면적 사이즈를 구비하면 슬라이딩 게이터를 설치할 필요가 없다.
본 발명에서 제출한 용융 유리의 유도 장치에서, 유도되는 용융 유리는 태양 에너지 또는 디스플레이 어셈블리의 유리, 방화유리 또는 보호유리를 제조하기 위한 것일 수 있다. 상기의 발명 요구에 기초하여, 본 발명의 구체적인 실시형태는 상세히 후술될 것이다.
도1은 본 발명의 용융 유리의 유도 장치의 배치 모식도이다.
도2는 본 발명의 유도관에 교반기를 장착한 일 실시예의 구체적인 모식도이다.
도3은 본 발명의 유도관에 강제 컨베이어를 장착한 구체적인 모식도이다.
도4는 본 발명의 유도관에 플런저를 장착한 구체적인 모식도이다.
도5는 본 발명의 유도관에 플런저를 장착한 다른 구체적인 모식도이다.
도6(a)는 본 발명의 공급통로의 구체적인 측면 모식도이고, 도6(b)는 도6(a)에서의 A-A선을 따른 단면 모식도이다.
도7(a)는 본 발명의 공급통로의 다른 구체적인 측면 모식도이고, 도7(b)는 도7(a)에서의 B-B선을 따른 단면 모식도이다.
상기의 발명 내용에 근거하여 이하 도면과 결부하여 본 발명의 구체적인 실시형태의 예시에 대해 설명한다. 각 도면에 도시된 장치는 단지 설명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 실제 장치의 사이즈, 비율 또는 그 중에 포함되는 구성요소를 한정하기 위한 것으로 이해하지 말아야 한다.
도1은 본 발명의 용융 유리의 유도 장치의 배치 모식도인 바 여기에는 주로 원료공급관(1), 유도관(2) 및 공급통로(3)이 포함되며, 각각 설명하면 다음과 같다.
원료공급관(1)
원료공급관(1)은 용융 유리의 정제영역(도면 중 미도시)과 유도관(2)의 입구 사이에 위치하고, 이의 재료는 백금 또는 이의 합금과 같은 백금계 금속(platinum group metal; PGM)이거나 그의 합금이 바람직하며, 주변은 단열용 세라믹 재료(도면 중 미도시)에 의해 감싸진다. 이 밖에, 원료공급관(1)은 전력 공급 플랜지(power supply flange)(4)를 구비하여, 전류가 통과될 경우 저항으로 인하여 줄열을 방출하는 바, 이하 해당 가열방식을 「직접적인 가열」이라고 부른다.
유도관(2)
도1에 도시된 바와 같이, 원료공급관(1)은 수평 방향을 따라 또는 일정 각도를 유지하면서 연장되여 유도관(2)과 연결되고, 유도관(2)은 수직 방향을 따라 설치되는 것이 바람직하다.
유도관(2)의 역할은 용융 유리를 유도하기 위한 것인 바, 이 내부는 대략 원기둥형 또는 다변형을 이루어 용융 유리의 체적 흐름을 다운스트림(downstream)의 대략 수평 방향으로 배치된 공급통로(3)에 공급하여 상당한 두께를 구비한 띠형상의 용융 유리로 전환시킨다.
도6(a), 도6(b)에 도시된 바와 같은 측면도 및 단면도에 있어서, 유도관(2)의 단과 연결되는 공급통로(3)의 개구의 수평 너비가 유도관(2)의 내부 직경보다 클 경우, 유도관(2)에 원추형 확장부를 형성하여 유도관(2)의 내부 직경을 공급통로(3)의 개구의 수평 너비와 대응되게 점차 확장시킬 수 있고, 수직 방향의 다른 일측에 원추형 축소부를 형성하여, 유도관(2)의 내부 직경을 원래의 직경으로 점차 축소시킬 수 있다.
유도관(2)의 재료는 백금계 금속 또는 이의 합금을 포함하고, 유도관(2)에는 전력 공급 플랜지(4)가 설치되며, 그 배치방식은 유도관(2)의 길이 방향에 적어도 하나의 가열 시스템을 구비하고, 바람직하게는 2개 이상의 독립 제어가능한 가열 시스템을 구비하며, 이를 통하여 직접적인 가열을 실행하는 것이다. 백금계 금속 및/또는 그 합금으로 구성된 유도관(2)도 세라믹 절연 재료에 의해 감싸진다.
유리의 품질을 향상시키기 위하여, 특히는 공장의 업스트림(upstream) 기기의 부재로 인해 내화 라이닝(refractorylmmg)이 유리 처리 영역에 들어가 최종 제품에 들어감으로로 인한 불량 제품을 제거하기 위하여, 유도관(2)의 최하부에 백금 또는 그 합금으로 제조되고 또 전기 가열을 실행하는 하측 유출관(5)을 설치하며, 생산 라인이 작동될 경우 상기 유출관(5)은 주기적으로 오픈하여 오염된 용융 유리를 배출할 수 있다. 이 밖에, 용융 유리가 유도관(2)에서 외부 공기를 접촉하는 오픈 액면(opensurface) 또는 자유 액면 (freesurface)이 있을 경우, 유리의 액면에 가까운 용융 유리는 휘발(예를 들어 붕소 산화물)로 인해 국부적인 조성을 개변할 수 있고 열의 분산으로 인해 용융 유리의 온도가 감소되어 이의 유속을 감소시킬 수 있으며 심지어 공급통로에 들어가 최종단에 인입되어 제품불량을 초래할 수 있다. 즉 도2에 도시된 바와 같이, 조성을 개변시킬 수 있는 용융 유리를 배출시키도록, 유도관(2)의 최상부에 가까운 측면에 상측 유출관(13)을 설치할 수 있다.
유도관(2)의 최상부에 리드(lid)를 설치할 수 있고, 특히는 공정이 시작되어 용융 유리의 액면이 안정된 후, 상기 리드로 용융 유리 상방을 덮을 수 있는 바, 예를 들어 도6(a) 및 도7(a)를 참조하면, 상기 리드의 위치가 용융 유리의 액면보다 같거나 또는 낮아 자유 액면의 형성으로 인한 국부적인 용융 유리의 조성의 개변을 방지할 수 있다. 하지만, 리드의 설치방식 또는 위치는 이에 한정되지 않고, 용융 유리의 액면보다 높은 위치에 설치될 수 있다.
선행기술에 비해 수직되게 배치되는 해당 유도관(2)의 우점은 이의 내부에 상이한 기능의 특정 어셈블리를 설치하는 것을 허용하는 우점을 더 포함한다. 상기 특정 어셈블리는 유도관(2)과 공급통로(3)의 접합영역 또는 더 낮은 영역에서 작용을 발휘하도록 설치될 수 있다.
도2 내지 도5는 상이한 유형의 특정 어셈블리를 나타내는 예이다.
도2에 도시된 특정 어셈블리는 균일화 시키기 위한 교반기(agitator)(6a)이고, 교반기(6a)는 공급통로(3)에 전달된 용융 유리로 하여금 열 분포와 화학적 성질이 더욱 균일하게 되도록 할 수 있다. 용융 유리가 일반적인 원형 단면의 관로에서 유동할 경우, 중심부분에 유속이 제일 빠른 중심류가 형성될 수 있다. 본 발명의 교반기(6a)는 중심류를 효과적으로 감소시켜, 유리온도의 균일성을 향상시킬 수 있다. 온도차로 인한 점성의 차이는 유리제품의 두께의 불균형을 초래할 수 있으므로 얇고 평평한 유리판을 성형하려면 우수한 온도 균일성이 필요한다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 상이한 수요에 따라 블레이드(blade)의 형태, 크기, 분포방식 등과 같은 상이한 유형의 교반기(6a)를 선택할 수 있다.
도3에 도시된 특정 어셈블리는 유리 질량흐름률을 조절하기 위한 강제 컨베이어(forcer)(6b)이다. 강제 컨베이어(6b)는 나사선형 블레이드(screw blade)의 구조를 구비하고 유리 균일성의 기능을 향상시키는 이 외에 흐름량을 조절하는 기능을 더 구비한다. 강제 컨베이어 (6b)의 운동방식은 기계 에너지를 제공하여 특수한 용융 유리의 유도영역을 형성하는 것을 통하여 유도관(2) 내의 유리의 액면(7)의 향상 또는 감소를 발생시켜, 유도관(2) 내의 압력으로 하여금 따라서 향상 또는 감소되도록 하여 용융 유리의 유속을 개변시킬 수 있다. 다시 말하면, 컨베이어의 조작을 통하여 유동 저항(flow resistance)에 영향을 주어 유속의 제어를 즉시 실행할 수 있다. 마찬가지로, 본 발명이 속하는 기분술야의 통상의 지식을 가진 자는 상이한 수요에 따라 피치 또는 너비 등과 같은 상이한 규격의 나사선형 블레이드를 설계할 수 있다.
도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 유도관(2) 내에 설치된 특정 어셈블리는 플런저(plunger)(6c)일 수도 있다. 상기 플런저(6c)는 부분적의 직경 변화를 갖는 바, 공급량 또는 유리의 질량흐름률을 조절하는데 사용될 수 있다. 유도관(2)에서의 플런저의 높이를 조정하는 것에 의해, 만약 플런저가 최상부에 가까운 높은 위치 (도4에 도시된 상태와 같이)로부터 공급통로(3)와 연결하는 영역 또는 더 낮은 위치(도5에 도시된 상태와 같이)로 이동하면, 유리의 질량흐름을 감소시킬 수 있다. 다시 말하면, 유도관(2)에서의 상기 플런저의 높이를 조정하면, 즉시 흐름률을 제어할 수 있다. 도4와 도5 에서의 플런저(6c)의 직경 변화는 그로 하여금 반구형면을 구비하게 하는 바, 이는 원추형 표면 또는 기타 형상이거나 또는 직경 변화를 구비하지 않은 원기둥형상일 수도 있다.
상기의 특정 어셈블리 이 외에, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상이한 수요와 목적에 따라 기타 유형의 특정 어셈블리를 설치할 수 있고, 상기한 유형의 특정 어셈블리를 결합하여 이들이 2가지 이상의 효과를 구비할 수도 있는 바, 예를 들어 플런저와 교반기를 결합하여 흐름률을 제어함과 동시에 용융 유리의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다.
공급통로(3)
수평되게 또는 약간 경사지게 설치된 공급통로(3)는 대략 직사각형의 단면을 구비하고, 수직으로 설치된 유도관(2)의 원추형면과 연결된다. 공급통로(3)의 단면은 직사각형 또는 둥근 사각형일 수 있고 타원형일 수도 있으며, 이의 높이와 너비의 비율(단면이 대략 직사각형일 경우) 또는 짧은 지름과 긴 지름의 비율(단면이 타원형일 경우)은 전체 공급통로(3)에서 일치하거나 또는 약간의 변화만 있을 수 있다. 유리 밴드(glass band)를 형성하는데 사용될 경우, 공급통로(3)의 너비는 높이보다 크다(또는 타원형 단면의 긴 지름이 짧은 지름보다 큼). 이 밖에, 공급통로(3)가 전체 길이에서의 단면적 비율은 고정(즉 출구단과 입구단 단면적이 동일함)된 상태를 유지하거나 또는 약간 변화될 수 있는 바, 예를 들어 최대 변화율은 50%(출구단 단면적은 입구의 단면적의 50%임) 또는 60%이다. 주의해야 할 것은, 공급통로(3)의 단면적 형상은 길이 방향에서 변화될 수 있고, 가령 단면적의 직사각형을 고정하는 것을 유지하면 너비를 점차 증가하고 높이를 감소하는 것을 통하여 이를 더 평평한 직사각형 단면으로 되게 한다. 다시 말하면, 도6(b) 및 도7(b)의 공급통로(3)의 단면도를 예로 하면, 양자의 단면적은 모두 고정된 상태를 유지하거나 또는 길이 방향에서 작게 변할 수 있다.
공급통로(3)의 재료는 백금계 금속 또는 그 합금을 포함할 수 있는 바, 이에 대하여 직접적으로 가열할 수 있다.
이 밖에, 공급통로(3) 외부에 가열 소자(8)를 배치하여 이에 대하여 간접적으로 가열하는 바, 이는 특별한 우점이 있다. 예컨대 가열 소자(8) 사이의 간적접 가열기기는 독립적으로 설치될 수 있고, 기존의 직접적인 가열기기 이 외에 별도로 추가할 수도 있다.
간적적인 가열은 공급통로(3)를 감싼 머플로(muffle)에서 진행되는 바, 바람직한 것은 몰리브덴 데넘(molybdenum disilicide)(MoSi2)으로 제조된 복사 가열 소자, 또는 백금 금속 및 그 합금 또는 유사한 적합 재료로 제조된 도선, 판 가열기 또는 특수 랩 어라운드형(wrap around) 세라믹 담체를 통한 진공 성형 섬유(vacuum-formed fiber)와의 조합일 수 있다. 머플로의 벽면을 통하여 공급통로(3)에 대해 독립적인 가열을 진행하므로 공급통로(3)에서 온도의 분포는 고온로의 최상부, 최하부, 좌측 또는 우측의 상이한 열 출력을 개변하는 것을 통하여 진일보로 조정할 수 있다.
백금 금속 및 그 합금으로 제조된 공급통로(3)의 고온에서의 기계적 강도를 향상시키기 위하여, 공급통로(3)는 주변에 강화판 또는 강화리브를 배치할 수 있고, 상부 벽 또는 측벽에 배치하는 것이 바람직하다.
이 밖에, 공급통로(3)는 세라믹 베이스에 설치될 수 있거나 및/또는 높은 열전도 계수를 구비한 고밀도 세라믹(예를 들어 강옥)로 제조된 머플로로 상기 공급통로(3)를 감쌀 수 있다. 세라믹 어셈블리는 세라믹 베이스로 사용될 수 있고, 특히 Al2O3의 함량이 99.7%에 도달하는 고밀도 순수한 강옥 또는 Al2O3/ZrO2를 혼합하여 형성한 세라믹 재료로 제조된 튜브 또는 봉으로 사용될 수 있다. 상기 세라믹 재료는 우수한 내열 충격성, 높은 기계적 강도와 파단강도를 구비한다.
전체 공급통로(3)는 유도관(2)의 유리의 액면(7)의 하방에 위치하므로 상기 공급통로(3)를 경유하는 용융 유리는 어떠한 자유 액면도 생성하지 않고 자유 액면은 불량 유리의 잠재적 원천인 바, 예를 들어 휘발 또는 기화는 유리의 국부적인 조성을 변화시킬 수 있다.
공급통로(3)는 일반적인 오버플로우 슈트 또는 도1에 도시된 바와 같은 립 블록(9)과 연결될 수 있다. 용융 유리가 공급 장치에서 자유 액면을 형성하는 것을 방지하도록 공급통로(3) 다음에 도1에 도시된 바와 같이 슬라이딩 게이터(10)를 사용하면, 용융 유리는 공정을 진행하는 과정에서 지속적으로 공급통로(3)를 채울수 있다. 하지만, 공급통로(3)의 개구 사이즈를 적당하게 설계하는 것에 의해, 예를 들어 비교적 평평하고 또한 단면적이 작은 직사가형 단면을 설계함으로써 슬라이딩 게이터(10)를 설치하지 않은 상황하에서 용융 유리가 공급 장치에서 자유 액면을 형성하지 않게 할 수 있다. 용융 유리가 립 블록(9)을 경유한 후에, 액체 주석(12)을 함유한 플로팅 배드(11)에 인입된다.
이상에서 설명한 구체적인 예제는 단지 본 발명의 실시형태의 예시일 뿐 모든 변화를 예로 든것이 아니다. 출원자가 주장하는 청구범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 것과 같고, 그 중에서 각 청구항의 의미 및 균등한 범위는 모두 본 특허의 청구범위에 속하며, 전술한 발명의 설명 또는 도면의 내용은 특허청구범위를 한정하는 것으로 이해해서는 안된다.
1: 원료공급관 2: 유도관
3: 공급통로 4: 플랜지
5: 하측 유출관 6a: 교반기
6b: 강제 컨베이어 6c: 플런저
7: 용융 유리의 액면 8: 가열 소자
9: 립 블록 10: 슬라이딩 게이터
11: 플로팅 배드 12: 액체 주석
13: 상측 유출관

Claims (14)

  1. 대략 수직되게 배치되고 직접적으로 전기 가열되는 유도관;
    상기 유도관과 수평되게 연결되고 직접적으로 전기 가열되는 원료공급관; 및
    상기 유도관과 대략 수평되게 또는 약간 경사지게 연결되고 직접 및/또는 간접적으로 전기 가열되는 공급통로를 포함하고,
    상기 원료공급관은 용융영역 또는 정제영역으로부터의 용융 유리를 상기 유도관으로 유도하여 인입되게 하기 위한 것이고 상기 공급통로는 상기 유도관 중의 용융 유리를 플로팅 배드(floating bed)로 유도하기 위한 것이며 상기 용융영역 또는 정제영역 중의 용융 유리의 액면(液面)은 상기 플로팅 배드의 평면보다 높은 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공급통로의 단면은 직사각형, 둥근 사각형 또는 타원형이고, 상기 유도관의 측면에서 상기 원료공급관보다 높은 위치에 출구가 구비되어, 수직 방향으로 유도되는 원기둥 형상의 용융 유리가 대략 수평 방향으로 방향을 바꾸어 상기 공급통로에 인입되도록 하는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공급통로가 용융 유리의 유동 방향을 따른 단면적은 고정된 상태를 유지하거나, 상기 공급통로가 용융 유리의 유동 방향을 따른 단면적의 변화율은 0.5 내지 1 사이인 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유도관, 상기 원료공급관 및 상기 공급통로의 재료는 백금계 금속 또는 이의 합금을 포함하고 전력 공급 플랜지(flange)를 설치하여 줄열(joule heat)의 방출에 의해 직접적으로 가열하는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    간접적인 가열은 연료를 사용하여 가열하거나 상기 공급통로의 주변에 전기 가열 소자를 설치함으로써 가열하는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유도관은 균일성을 개선하기 위한 교반기, 유속을 개변시키기 위한 강제 컨베이어(conveyor) 또는 공급량을 조정하기 위한 플런저(plunger) 중의 하나 또는 이들의 조합을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유도관에는 액면의 용융 유리를 배출하여 휘발로 인해 용융 유리의 국부적인 조성을 개변하는 것을 방지하기 위한 상측 유출관을 배치하는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유도관에는 상기 유도관의 최상부를 밀폐하기 위한 덮개판을 구비하는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    구조적 안정성을 향상시키도록, 상기 공급통로의 최상부 및 측벽 외부에 백금 또는 백금 합금으로 제조된 안정화 금속판을 설치하는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 공급통로를 지지하기 위한 지지 어셈블리를 더 포함하되, 상기 지지 어셈블리는 강옥(fused corundum)으로 제조된 봉, 튜브 또는 판 형상 중의 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 공급통로를 감싸는 머플로(muffle furnace)를 더 포함하되, 상기 머플로는 세라믹 섬유로 구성되는 차단본체 및 다면의 복사 가열 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 공급통로를 감싸는 머플로를 더 포함하되, 상기 머플로는 내열재료로 구성되는 차단본체 및 연료를 사용하는 버너(burner)를 구비하는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 공급통로 중의 용융 유리가 자유표면을 형성하지 못하도록, 상기 공급통로의 출구단은 특정된 단면적 사이즈를 구비하여, 상기 공급통로의 출구단에 슬라이딩 게이터(sliding gate)를 설치할 필요가 없는 것을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    유도되는 용융 유리는 태양 에너지 또는 디스플레이 어셈블리의 유리, 방화유리 또는 보호유리를 제조하기 위한 것임을 특징으로 하는 용융 유리의 유도 장치.
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