TW201323359A - 浮式玻璃板的成形方法、及浮式玻璃板的成形裝置 - Google Patents

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Masanobu SHIRAI
Akira Kondo
Seiya NONAKA
Daiki Akie
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

本發明係關於一種浮式玻璃板之成形方法，其係使連續地供給至浴槽內之熔融金屬上之熔融玻璃於上述熔融金屬上流動而成形為帶板狀者，上述熔融金屬之最上游部藉由配置於上述熔融金屬之外部之第1冷媒管而進行冷卻，上述第1冷媒管配置於俯視時不與上述熔融玻璃重疊之位置。

Description

浮式玻璃板的成形方法、及浮式玻璃板的成形裝置
本發明係關於一種浮式玻璃板之成形方法及浮式玻璃板之成形裝置。
浮式玻璃板之成形方法係使連續地供給至浴槽內之熔融金屬(例如熔融錫)上之熔融玻璃於熔融金屬上流動而成形為帶板狀。熔融玻璃於熔融金屬上一面於特定方向流動一面逐漸變為低溫，成為可自熔融金屬提拉之溫度。自熔融金屬提拉之玻璃於緩冷爐內緩冷卻後，切割成特定之尺寸形狀，獲得作為製品之浮式玻璃板。
先前以來，提出有為減少熔融錫中之氧化錫，而向熔融錫中供給氫氣之技術(例如參照專利文獻1)。供給氫氣之供給管沉入於熔融錫中。為冷卻供給管，而供給管包含雙管，使冷媒於構成雙管之外筒與內筒之間之環狀空間流動，使氫氣於內筒之內側空間流動。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平11-11959號公報
為提高浮式玻璃板之生產效率，若增加熔融玻璃對浴槽內之供給量，則存在於浮式玻璃板之底面(浴槽內與熔融金屬接觸之面)產生多個凹狀之缺陷之情況。可認為，熔 融金屬中溶存之氧或氫、水等之氣體成分參與該缺陷之形成。
若增加熔融玻璃對浴槽內之供給量，則熔融玻璃帶入至浴槽內之熱量增加。因此，於熔融金屬之最上游部，溫度升高，因此溶存氣體成分之飽和濃度升高，溶存氣體成分之實際濃度升高。因此，於熔融金屬一面與熔融玻璃一併流動一面逐漸變為低溫之過程中，氣體過度飽和而析出，熔融金屬中產生氣泡。該氣泡上浮至熔融玻璃之下表面，藉此於浮式玻璃板之底面形成凹狀之缺陷。
本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種可減少底面之缺陷之浮式玻璃板之成形方法及浮式玻璃板之成形裝置。
為解決上述目的，本發明之一態樣之浮式玻璃板之成形方法係使連續地供給至浴槽內之熔融金屬上之熔融玻璃於上述熔融金屬上流動而成形為帶板狀者，上述熔融金屬之最上游部藉由配置於上述熔融金屬之外部之第1冷媒管而進行冷卻，上述第1冷媒管配置於俯視時不與上述熔融玻璃重疊之位置。
本發明之浮式玻璃板之成形方法中，較佳為上述第1冷媒管載置於上述浴槽之側壁部上。
本發明之浮式玻璃板之成形方法中，較佳為於上述第1 冷媒管內流動之冷媒為水。
本發明之浮式玻璃板之成形方法中，較佳為，於上述熔融金屬之上方設置有加熱上述熔融玻璃之複數個發熱部，該複數個發熱部分成複數個發熱部群進行輸出控制，上述發熱部群排列於上述熔融玻璃之寬度方向而形成發熱部排，複數個上述發熱部排排列於上述熔融玻璃之流動方向，最上游之上述發熱部排所包含之各發熱部之輸出設定為於最上游之上述發熱部排與上述熔融玻璃之間配置冷卻上述熔融玻璃之第2冷媒管之情形小於未配置第2冷媒管之情形。
此處，較佳為，自上游側起第2個上述發熱部排包含3個以上之上述發熱部群，於該3個以上之發熱部群中之除兩端之發熱部群以外之發熱部群中，各發熱部之輸出設定為配置上述第2冷媒管之情形小於未配置第2冷媒管之情形，於配置上述第2冷媒管之情形時，自上游側起第2個上述發熱部排中，上述兩端之發熱部群所包含之各發熱部之輸出設定為大於上述兩端之發熱部群以外之發熱部群所包含之各發熱部之輸出。
又，本發明之另一態樣之浮式玻璃板之成形裝置係包括收容熔融金屬之浴槽，使連續地供給至該浴槽內之上述熔融金屬上之熔融玻璃於上述熔融金屬上流動而成形為帶板狀者，且包括配置於上述熔融金屬之外部，並對上述熔融金屬之最上游部進行冷卻之第1冷媒管， 該第1冷媒管配置於俯視時不與上述熔融玻璃重疊之位置。
本發明之浮式玻璃板之成形裝置中，較佳為上述第1冷媒管載置於上述浴槽之側壁部上。
本發明之浮式玻璃板之成形裝置中，較佳為於上述第1冷媒管內流動之冷媒為水。
本發明之浮式玻璃板之成形裝置中，較佳為，於上述熔融金屬之上方設置有加熱上述熔融玻璃之複數個發熱部，該複數個發熱部分成複數個發熱部群進行輸出控制，上述發熱部群排列於上述熔融玻璃之寬度方向而形成發熱部排，複數個上述發熱部排排列於上述熔融玻璃之流動方向，最上游之上述發熱部排所包含之各發熱部之輸出設定為於最上游之上述發熱部排與上述熔融玻璃之間配置冷卻上述熔融玻璃之第2冷媒管之情形小於未配置第2冷媒管之情形。
此處，較佳為，自上游側起第2個上述發熱部排包含3個以上之上述發熱部群，該3個以上之發熱部群中之除兩端之發熱部群以外之發熱部群中，各發熱部之輸出設定為配置上述第2冷媒管之情形小於未配置第2冷媒管之情形，於配置上述第2冷媒管之情形時，自上游側起第2個上述發熱部排中，上述兩端之發熱部群所包含之各發熱部之輸出設定為大於上述兩端之發熱部群以外之發熱部群所包含之各發熱部之輸出。
根據本發明，提供一種可減少底面之缺陷之浮式玻璃板之成形方法及浮式玻璃板之成形裝置。
以下，參照圖式說明用以實施本發明之形態。再者，以下圖式中，對相同或對應之構成標附相同或對應之符號，而省略說明。
圖1係表示本發明之一實施形態之浮式玻璃板之成形裝置的圖2之I-I剖面圖。圖2係圖1之II-II剖面圖。
成形裝置10包括收容熔融金屬(例如熔融錫)M之浴槽22。該成形裝置10係使連續地供給至浴槽22內之熔融金屬M上之熔融玻璃G於熔融金屬M上流動而成形為帶板狀。
由浴槽22、沿著浴槽22之外周上緣設置之環狀之上部側壁24、及與上部側壁24連結且覆蓋浴槽22之上方之頂棚26等構成金屬液槽20。
於頂棚26設置有向金屬液槽20內之空間28供給還原性氣體之氣體供給路30。於氣體供給路30中插入有加熱器32，加熱器32之發熱部32a配置於金屬液槽20內之空間28。
氣體供給路30係為防止熔融金屬M之氧化而向金屬液槽20內之空間28供給還原性氣體。還原性氣體例如包含氮氣85~99體積%、氫氣1~15體積%。金屬液槽20內之空間28為防止大氣自構成上部側壁24之煉磚彼此之間隙等混入而設定為高於大氣壓之氣壓。
複數個加熱器32係於藉由控制裝置34之控制下，加熱通過下方之熔融玻璃G。熔融玻璃G於熔融金屬M上一面於特 定方向流動一面逐漸變為低溫，成為可自熔融金屬M提拉之溫度。
又，成形裝置10為抑制熔融玻璃G於熔融金屬M上於寬度方向上收縮，進而包括支撐熔融玻璃G之頂輥40。頂輥40以複數對(圖2中僅圖示一對)配置於熔融玻璃G之寬度方向兩側，於寬度方向上對熔融玻璃G施加張力。
頂輥40於前端部具有與熔融玻璃G接觸之旋轉構件41。旋轉構件41以沒入熔融玻璃G之上表面且使熔融玻璃G不於寬度方向上收縮之方式支撐熔融玻璃G之寬度方向端部。藉由使旋轉構件41旋轉，而將熔融玻璃G送出至特定方向。
進而，成形裝置10包括：第1冷媒管50，其對熔融金屬M之最上游部進行冷卻；及第2冷媒管60，其對熔融玻璃G之最上游部進行冷卻。第1冷媒管50及第2冷媒管60係用於熔融玻璃G對浴槽22內之供給量較多、熔融玻璃G帶入浴槽22內之熱量較多之情形。藉由使用第1冷媒管50及第2冷媒管60，可限制熔融金屬M之最上游部之溫度及熔融玻璃G之最上游部之溫度之上升。
第1冷媒管50與熔融金屬M之最上游部進行熱交換，而將熔融金屬M之最上游部冷卻。第1冷媒管50為防止熔融金屬M之侵蝕而配置於熔融金屬M之外部。
第1冷媒管50配置於俯視時不與熔融玻璃G重疊之位置。即，第1冷媒管50配置於俯視時熔融玻璃G之側方。因此，可選擇性地對熔融金屬M之最上游部進行冷卻。於熔融金 屬M之最上游部，溫度降低，因此溶存氣體成分(氧或氫、水等)之飽和濃度降低，溶存氣體成分之實際濃度降低。因此，可抑制於熔融金屬M一面與熔融玻璃G一併流動一面變為低溫之過程中，氣體過度飽和而析出。其結果為，可減少熔融金屬M中所包含之氣泡量，因此可減少浮式玻璃板之底面之凹陷。
第1冷媒管50載置於浴槽22之側壁部23上，例如圖2所示般於環狀之側壁部23中上游側之兩角部分別載置1個。又，為提高冷卻效率，亦可於側壁部23上堆積複數個第1冷媒管50。
如此，第1冷媒管50載置於側壁部23上，因此吸收經由側壁部23而自熔融金屬M傳導之熱及自熔融金屬M放射之熱的兩者。因此，熱交換率較佳。又，第1冷媒管50載置於側壁部23上，因此容易設置或撤去第1冷媒管50。
再者，第1冷媒管50亦可與側壁部23離開而設置，於此情形時，第1冷媒管50吸收自熔融金屬M放射之熱。
第1冷媒管50包括往路管51及返路管52。往路管51及返路管52貫通上部側壁24，沿著浴槽22之側壁部23延伸，且於前端連接。
於第1冷媒管50流動之冷媒通過往路管51後，通過返路管52，而排出至金屬液槽20之外部。排出至外部之冷媒可利用冷卻器進行冷卻，而再次回流至第1冷媒管50。為提高熔融金屬M之冷卻效率，可將往路管51配置於較返路管52靠近熔融金屬M之側。
作為於第1冷媒管50流動之冷媒，使用水等液體、空氣等氣體。該等中，較佳為比熱較大、熱之輸送效率優異之水。水在成本方面亦優異。
第2冷媒管60係對熔融玻璃G之最上游部進行冷卻。第2冷媒管60係設置於熔融玻璃G之上方，且配置於熔融玻璃G與加熱器32之間。
第2冷媒管60與第1冷媒管50不同，以儘可能地不冷卻熔融金屬M之方式，與浴槽22之側壁部23離開而配置。藉由組合使用第1冷媒管50與第2冷媒管60，可獨立地調節熔融金屬M之溫度與熔融玻璃G之溫度。
第2冷媒管60係吸收自熔融玻璃G放射之熱。經吸收之熱藉由於第2冷媒管60流動之冷媒而輸送至外部。
第2冷媒管60係與熔融玻璃G之寬度方向平行地配置。一對第2冷媒管60貫通構成上部側壁24之一對之對向壁24a、24b，前端彼此於熔融玻璃G之寬度方向中央部之上方相對。因此，可遍及寬度方向大致整體地對熔融玻璃G進行冷卻。又，第2冷媒管60之長度短於熔融玻璃G之寬度，因此可容易設置或撤去第2冷媒管60。
第2冷媒管60與第1冷媒管50同樣地包括未圖示之往路管及返路管。往路管及返路管貫通上部側壁24，與熔融玻璃G之寬度方向平行地配置，且於前端連接。
於第2冷媒管60流動之冷媒通過往路管後，通過返路管，而排出至金屬液槽20之外部。排出至外部之冷媒亦可利用冷卻器進行冷卻，而再次回流至第2冷媒管60。
作為於第2冷媒管60流動之冷媒，使用水等液體、空氣等氣體。於第2冷媒管60流動之冷媒與於第1冷媒管50流動之冷媒較佳為自相同冷媒供給源供給。
其次，對上述構成之成形裝置10之動作(成形方法)進行說明。
成形裝置10係使連續地供給至熔融金屬M上之熔融玻璃G於熔融金屬M上流動而成形為帶板狀。熔融玻璃G係以不於寬度方向上收縮之方式藉由頂輥40而支撐。熔融玻璃G一面於特定方向流動一面逐漸變為低溫，成為可自熔融金屬M提拉之溫度。金屬液槽20內之溫度係藉由複數個加熱器32、第1冷媒管50及第2冷媒管60而進行調節。
其後，熔融玻璃G藉由過渡輥(lift out roll)而自熔融金屬M提拉，於緩冷爐內進行緩冷，成為板狀玻璃。板狀玻璃自緩冷爐搬出後，藉由切割機切割成特定之尺寸形狀，製成作為製品之浮式玻璃板。
浮式玻璃板可為例如液晶顯示器(LCD，Liquid Crystal Display)或電漿顯示器(PDP，Plasma Display Panel)、有機EL(Electro Luminescence，場致發光)顯示器等顯示器用之玻璃基板。再者，浮式玻璃板之用途亦可為車輛用窗玻璃、建築物用窗玻璃等，並無特別限定。
浮式玻璃板之玻璃種類視用途而選定。例如，於LCD用之玻璃基板之情形時使用無鹼玻璃。又，於PDP用之玻璃基板之情形時使用鋁矽酸玻璃。
其次，對上述構成之成形裝置10中之複數個加熱器之控 制方法進行說明。
圖3係表示發熱部群、第1及第2冷卻管、頂輥之位置關係之俯視圖。圖3中，L表示將複數個發熱部32a分割成複數個發熱部群111~115、121~125之分割線。
複數個發熱部32a亦可逐一地進行輸出控制，但為了容易進行輸出控制，較佳為分成複數個發熱部群111~115、121~125而進行輸出控制。複數個發熱部群111~115、121~125可以熔融玻璃G之寬度方向中心線為中心而對稱配置。
發熱部群111~115排列於熔融玻璃G之寬度方向而形成發熱部排110。同樣地，發熱部群121~125排列於熔融玻璃G之寬度方向而形成發熱部排120。複數個發熱部排110~120排列於熔融玻璃G之流動方向。
發熱部排110、120之數量例如為4~15(圖3中僅圖示2個)。各發熱部排110、120所包含之發熱部群之數量例如為4~15。各發熱部排110、120所包含之發熱部群之數量於每個發熱部排110、120可不同，亦可相同。
各發熱部群111~115、121~125包含複數個發熱部32a，對構成一個發熱部群(例如發熱部群111)之複數個發熱部32a供給相同電力。供給至各發熱部32a之電力對於每個發熱部群111~115、121~125進行設定。如此，複數個發熱部32a分成複數個發熱部群111~115、121~125而進行輸出控制。
複數個發熱部32a之輸出控制藉由控制裝置34進行。控 制裝置34例如包括包含CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)或RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)等之微電腦等。控制裝置34藉由使CPU執行記錄於ROM等之程式，而進行複數個發熱部32a之輸出控制。
最上游之發熱部排110所包含之各發熱部32a之輸出設定為於最上游之發熱部排110與熔融玻璃G之間配置冷卻熔融玻璃G之第2冷媒管60之情形(參照圖1及圖3)小於未配置第2冷媒管60之情形，例如設定為0(W)。由此，可有效地進行藉由第2冷媒管60之冷卻。
自上游側起第2個發熱部排120包含3個以上(本實施形態中為5個)之發熱部群121~125。該3個以上之發熱部群121~125中兩端之發熱部群121、125以外之發熱部群122~124中，各發熱部32a之輸出設定為配置第2冷媒管60之情形(參照圖1及圖3)小於未配置第2冷媒管60之情形，例如設定為0(W)。由此，可進而有效地進行藉由第2冷媒管60之冷卻。
又，於配置第2冷媒管60之情形(參照圖1及圖3)時，自上游側起第2個發熱部排120中，兩端之發熱部群121、125所包含之各發熱部32a之輸出設定為大於兩端之發熱部群121、125以外之發熱部群122~124所包含之各發熱部32a之輸出。於熔融玻璃G之寬度方向兩端部之熱由側壁部23奪去之情形時，可使熔融玻璃G之寬度方向上之溫度分佈均勻化。
又，於配置第2冷媒管60之情形時，較佳為於自上游側起第2個發熱部排120之下方配置最上游之頂輥40。於自上游側起第2個發熱部排120之下方，如上所述，熔融玻璃G之寬度方向上之溫度分佈均勻化，因此藉由頂輥40而對熔融玻璃G施加之寬度方向之張力穩定化。
於自上游側起第3個以後之發熱部排中，與有無第2冷媒管60無關，例如基於金屬液槽20內之溫度進行發熱部32a之輸出控制。
以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不限制於上述實施形態。可於不脫離本發明之範圍之範圍內，於上述實施形態中添加各種變形及取代。
例如，於本實施形態中組合使用第1冷媒管50與第2冷媒管60，但亦可分別單獨使用。即，可單獨使用第1冷媒管50，亦可單獨使用第2冷媒管60。
本申請案係基於2011年12月15日提出申請之日本專利申請案2011-274399者，其內容作為參照被引入本文。
10‧‧‧成形裝置
20‧‧‧金屬液槽
22‧‧‧浴槽
23‧‧‧側壁部
24‧‧‧上部側壁
24a、24b‧‧‧對向壁
26‧‧‧頂棚
28‧‧‧空間
30‧‧‧氣體供給路
32‧‧‧加熱器
32a‧‧‧發熱部
34‧‧‧控制裝置
40‧‧‧頂輥
41‧‧‧旋轉構件
50‧‧‧第1冷媒管
51‧‧‧往路管
52‧‧‧返路管
60‧‧‧第2冷媒管
110‧‧‧發熱部排
120‧‧‧發熱部排
111~115‧‧‧發熱部群
121~125‧‧‧發熱部群
213‧‧‧發熱部群
215‧‧‧發熱部群
G‧‧‧熔融玻璃
M‧‧‧熔融金屬
圖1係表示本發明之一實施形態之浮式玻璃板之成形裝置的圖2之I-I剖面圖。
圖2係圖1之II-II剖面圖。
圖3係表示發熱部群、第1及第2冷卻管、頂輥之位置關係之俯視圖。
10‧‧‧成形裝置
20‧‧‧金屬液槽
22‧‧‧浴槽
26‧‧‧頂棚
28‧‧‧空間
30‧‧‧氣體供給路
32‧‧‧加熱器
32a‧‧‧發熱部
34‧‧‧控制裝置
41‧‧‧旋轉構件
50‧‧‧第1冷媒管
60‧‧‧第2冷媒管
113‧‧‧發熱部群
213‧‧‧發熱部群
215‧‧‧發熱部群
G‧‧‧熔融玻璃
M‧‧‧熔融金屬

Claims (10)

  1. 一種浮式玻璃板之成形方法，其係使連續地供給至浴槽內之熔融金屬上之熔融玻璃於上述熔融金屬上流動而成形為帶板狀者，上述熔融金屬之最上游部藉由配置於上述熔融金屬之外部之第1冷媒管而進行冷卻，上述第1冷媒管配置於俯視時不與上述熔融玻璃重疊之位置。
  2. 如請求項1之浮式玻璃板之成形方法，其中上述第1冷媒管載置於上述浴槽之側壁部上。
  3. 如請求項1或2之浮式玻璃板之成形方法，其中於上述第1冷媒管內流動之冷媒為水。
  4. 如請求項1至3中任一項之浮式玻璃板之成形方法，其中於上述熔融金屬之上方設置有加熱上述熔融玻璃之複數個發熱部，該複數個發熱部分成複數個發熱部群進行輸出控制，上述發熱部群排列於上述熔融玻璃之寬度方向而形成發熱部排，複數個上述發熱部排排列於上述熔融玻璃之流動方向，最上游之上述發熱部排中所包含之各發熱部之輸出設定為於最上游之上述發熱部排與上述熔融玻璃之間配置冷卻上述熔融玻璃之第2冷媒管之情形小於未配置第2冷媒管之情形。
  5. 如請求項4之浮式玻璃板之成形方法，其中 自上游側起第2個上述發熱部排包含3個以上之上述發熱部群，於該3個以上之發熱部群中之除兩端之發熱部群以外之發熱部群中，各發熱部之輸出設定為配置上述第2冷媒管之情形小於未配置第2冷媒管之情形，於配置上述第2冷媒管之情形時，自上游側起第2個上述發熱部排中，上述兩端之發熱部群所包含之各發熱部之輸出設定為大於上述兩端之發熱部群以外之發熱部群所包含之各發熱部之輸出。
  6. 一種浮式玻璃板之成形裝置，其係包括收容熔融金屬之浴槽，使連續地供給至該浴槽內之上述熔融金屬上之熔融玻璃於上述熔融金屬上流動而成形為帶板狀者，且包括配置於上述熔融金屬之外部，並對上述熔融金屬之最上游部進行冷卻之第1冷媒管，該第1冷媒管配置於俯視時不與上述熔融玻璃重疊之位置。
  7. 如請求項6之浮式玻璃板之成形裝置，其中上述第1冷媒管載置於上述浴槽之側壁部上。
  8. 如請求項6或7之浮式玻璃板之成形裝置，其中於上述第1冷媒管內流動之冷媒為水。
  9. 如請求項6至8中任一項之浮式玻璃板之成形裝置，其中於上述熔融金屬之上方設置有加熱上述熔融玻璃之複數個發熱部，該複數個發熱部係分成複數個發熱部群進行輸出控制，上述發熱部群排列於上述熔融玻璃之寬度方向而形 成發熱部排，複數個上述發熱部排排列於上述熔融玻璃之流動方向，最上游之上述發熱部排所包含之各發熱部之輸出設定為於最上游之上述發熱部排與上述熔融玻璃之間配置冷卻上述熔融玻璃之第2冷媒管之情形小於未配置第2冷媒管之情形。
  10. 如請求項9之浮式玻璃板之成形裝置，其中自上游側起第2個上述發熱部排包含3個以上之上述發熱部群，於該3個以上之發熱部群中之除兩端之發熱部群以外之發熱部群中，各發熱部之輸出設定為配置上述第2冷媒管之情形小於未配置第2冷媒管之情形，於配置上述第2冷媒管之情形時，自上游側起第2個上述發熱部排中，上述兩端之發熱部群所包含之各發熱部之輸出設定為大於上述兩端之發熱部群以外之發熱部群所包含之各發熱部之輸出。
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