TW201332911A - 板玻璃製造裝置及板玻璃製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種板玻璃製造裝置，其具備收容熔融金屬之浴槽，且使連續地供給至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玻璃帶，且上述浴槽係由碳或氮化硼形成。

Description

板玻璃製造裝置及板玻璃製造方法
本發明係關於一種板玻璃製造裝置、及板玻璃製造方法。
板玻璃製造裝置包含收容熔融金屬(例如熔融錫)之浴槽，且使連續地供給至熔融金屬上之熔融玻璃於熔融金屬上流動而成形為玻璃帶(例如參照專利文獻1)。所成形之玻璃帶係自熔融金屬向斜上方提拉，並輸送至緩冷爐中。於緩冷爐內經緩冷之玻璃帶係藉由切斷裝置而切斷為特定之尺寸形狀，從而獲得作為製品之板玻璃。板玻璃亦可經研磨。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2010-202507號公報
浴槽係形成為向上方敞開之箱狀，且包含複數個磚。於浴槽之上方，設置有對玻璃帶或熔融金屬進行加熱之加熱器。另一方面，為了抑制熔融金屬自磚彼此之間之接縫(間隙)流出，於浴槽之下方設置有冷卻器，冷卻器使浴槽之下表面整體冷卻至熔融金屬之融點以下之溫度。因此，冷卻器會帶走加熱器所賦予之熱，而導致能量之使用效率較差。
本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種能量之 使用效率良好之板玻璃製造裝置、及板玻璃製造方法。
為了解決上述問題，基於本發明之一態樣之板玻璃製造裝置具備收容熔融金屬之浴槽，且使連續地供給至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玻璃帶板，且上述浴槽係由碳或氮化硼形成。
於基於本發明之一態樣之板玻璃製造裝置中，較佳為上述浴槽係由碳形成，且上述浴槽之表面之露出部分之至少一部分由抗氧化膜覆蓋。
於基於本發明之一態樣之板玻璃製造裝置中，較佳為具備隔熱構件，該隔熱構件包含包圍上述浴槽之側方之側壁部、及配置於上述浴槽之下方之底壁部。
較佳為具備空間形成構件，該空間形成構件於上述浴槽之底壁部與上述隔熱構件之底壁部之間形成空間。
較佳為具備配置於上述空間中之發熱體。
較佳為具備殼體，該殼體具有氣密性，且包含包圍上述隔熱構件之側方之側壁部、及覆蓋上述隔熱構件之下方之底壁部。
又，基於本發明之另一態樣之板玻璃製造方法具有如下步驟：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玻璃帶，且上述浴槽係由碳或氮化硼形成。
於基於本發明之另一態樣之板玻璃製造方法中，較佳為上述浴槽係由碳形成，且上述浴槽之表面之露出部分之至少一部分由抗氧化膜覆蓋。
於基於本發明之另一態樣之板玻璃製造方法中，較佳為於上述浴槽之外側配置有隔熱構件，該隔熱構件包含包圍上述浴槽之側方之 側壁部、及配置於上述浴槽之下方之底壁部。
較佳為於上述浴槽之底壁部與上述隔熱構件之底壁部之間形成有空間。
較佳為於上述空間中配置有發熱體。
較佳為於上述隔熱構件之外側配置有殼體，該殼體具有氣密性，且包含包圍上述隔熱構件之側方之側壁部、及覆蓋上述隔熱構件之下方之底壁部。
於基於本發明之另一態樣之板玻璃製造方法中，較佳為上述板玻璃包含如下之無鹼玻璃：以氧化物基準之質量%表示，含有SiO2：50~66%、Al2O3：10.5~24%、B2O3：0~12%、MgO：0~8%、CaO：0~14.5%、SrO：0~24%、BaO：0~13.5%、ZrO2：0~5%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~29.5%。 較佳為上述板玻璃包含如下之無鹼玻璃：以氧化物基準之質量%表示，含有SiO2：58~66%、Al2O3：15~22%、B2O3：5~12%、MgO：0~8%、CaO：0~9%、SrO：3~12.5%、BaO：0~2%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~18%。
根據本發明，可提供一種能量之使用效率良好之板玻璃製造裝置、及板玻璃製造方法。
10‧‧‧板玻璃製造裝置
21‧‧‧浴槽
21a‧‧‧浴槽之側壁部
21b‧‧‧浴槽之底壁部
22‧‧‧頂板
24‧‧‧氣體供給通路
25‧‧‧加熱器
25a‧‧‧加熱器之發熱部
26‧‧‧側壁用磚塊
27‧‧‧底壁用磚塊
27A‧‧‧底壁用磚塊
27B‧‧‧底壁用磚塊
28‧‧‧螺釘
29A‧‧‧對向面
29B‧‧‧對向面
31‧‧‧耐熱性密封構件
32A‧‧‧槽部
32B‧‧‧槽部
33A‧‧‧凸部
34B‧‧‧凹部
36A‧‧‧水平之部分
36B‧‧‧水平之部分
37A‧‧‧槽部
40‧‧‧下部構造
41‧‧‧隔熱構件
41a‧‧‧隔熱構件之側壁部
41b‧‧‧隔熱構件之底壁部
41c‧‧‧底壁部之上游部分
41d‧‧‧底壁部之下游部分
42‧‧‧空間形成構件
43‧‧‧發熱體
44‧‧‧殼體
44a‧‧‧殼體之側壁部
44b‧‧‧殼體之底壁部
45‧‧‧支持構件
Fr‧‧‧底板
G1‧‧‧熔融玻璃
G2‧‧‧玻璃帶
M‧‧‧熔融金屬
S‧‧‧空間
圖1係表示基於本發明之一實施形態之板玻璃製造裝置之一部分之剖面圖。
圖2係表示相鄰之底壁用磚塊彼此之連結態樣之剖面圖。
圖3係表示基於第1變化例之相鄰之底壁用磚塊彼此之連結態樣之剖面圖。
圖4係表示基於第2變化例之相鄰之底壁用磚塊彼此之連結態樣 之剖面圖。
以下，參照圖式對用以實施本發明之形態進行說明。再者，於以下之圖式中，對相同或相對應之構成標註相同或相對應之符號，並省略說明。又，將玻璃帶之搬送方向上游側設為上游側，將玻璃帶之搬送方向下游側設為下游側而進行說明。
圖1係表示基於本發明之一實施形態之板玻璃製造裝置之一部分之剖面圖。
板玻璃製造裝置10具備收容熔融金屬(例如熔融錫)M之浴槽21，且使連續地供給至熔融金屬M上之熔融玻璃G1於熔融金屬M上流動而成形為玻璃帶G2。成形之玻璃帶G2係自熔融金屬M向斜上方提拉，並輸送至緩冷爐。於緩冷爐內經緩冷之玻璃帶係藉由切斷裝置而切斷為特定之尺寸形狀，從而獲得作為製品之板玻璃。板玻璃亦可經研磨。
板玻璃製造裝置10更具備覆蓋浴槽21之上方之頂板22。於頂板22中，設置有對頂板22與浴槽21之間之空間供給還原性氣體之氣體供給通路24。又，於氣體供給通路24中插通有加熱器25，且加熱器25之發熱部25a配置於浴槽21之上方。
為了防止浴槽21內之熔融金屬M之氧化，氣體供給通路24對浴槽21與頂板22之間之空間供給還原性氣體。還原性氣體例如包含1~15體積%之氫氣、及85~99體積%之氮氣。為了防止大氣自外部混入，將浴槽21與頂板22之間之空間保持在高於大氣壓之氣壓。
加熱器25例如於玻璃帶G2之流動方向及寬度方向上保持間隔地排列有複數個。加熱器25之輸出係以越靠玻璃帶G2之流動方向上游側則玻璃帶G2之溫度越高之方式予以控制。又，加熱器25之輸出係以玻璃帶G2之厚度在寬度方向上成為均勻之方式予以控制。
板玻璃製造裝置10之特徵在於下部構造40。以下，對板玻璃製造裝置10之下部構造40進行說明。下部構造40包含浴槽21、隔熱構件41、空間形成構件42、發熱體43、殼體44、及支持構件45等。
(浴槽)
浴槽21為向上方敞開之箱狀，且包含複數個側壁用磚塊(block)26、及複數個底壁用磚塊27。各側壁用磚塊26及各底壁用磚塊27係由碳(包含石墨、非晶碳)或氮化硼(BN)形成。
如此，由於浴槽21係由碳或氮化硼(BN)形成，因此與先前之由磚形成之情形相比，與收容於浴槽21內之熔融金屬M之潤濕性較低。因此，熔融金屬M不易自浴槽21之接縫(間隙)流出，因此無需將浴槽21之下表面整體冷卻至熔融金屬M之融點以下之溫度的冷卻器。因此，能量之使用效率良好。
於浴槽21係由碳形成之情形時，為了防止碳之燒毀，浴槽21之表面之露出部分(未與熔融金屬M接觸之部分)之至少一部分可由抗氧化膜覆蓋。抗氧化膜可為碳化矽(SiC)或二氧化矽(SiO2)等陶瓷膜。作為抗氧化膜之形成方法，例如使用噴塗法。
圖2係表示相鄰之底壁用磚塊彼此之連結態樣之剖面圖。再者，由於相鄰之底壁用磚塊27與側壁用磚塊26之連結態樣相同，因此省略圖示。
相鄰之底壁用磚塊27A、27B可藉由螺釘28連結。螺釘28貫通一底壁用磚塊27A，且螺旋固定於另一底壁用磚塊27B。螺釘28可與底壁用磚塊27A、27B同樣地由碳形成。
相鄰之底壁用磚塊27A、27B之對向面29A、29B可分別為鉛垂之平面且相互接觸。
為了確實地防止熔融金屬M之流出，於相鄰之底壁用磚塊27A、27B之間，可配置密封間隙之耐熱性密封構件31。耐熱性密封構件31 可由對於熔融金屬M之耐蝕性較高之材料形成，且可由使用時可變形之材料形成。作為具體例，可列舉於使用溫度下軟化之玻璃。耐熱性密封構件31可由形成於相鄰之底壁用磚塊27A、27B之對向面29A、29B中之至少一方(於圖2中為兩者)上的槽部32A、32B支持。
(隔熱構件)
隔熱構件41係配置於浴槽21之外側。由於隔熱構件41與浴槽21不同，不與熔融金屬M接觸，因此無需具有對於熔融金屬M之耐蝕性。作為隔熱構件41之材料，例如可使用熱傳導率較低之陶瓷絨(ceramic wool)、玻璃絨等纖維狀之隔熱材。
隔熱構件41係向上方敞開之箱狀，且包含包圍浴槽21之側方之環狀之側壁部41a、及配置於浴槽21之下方之底壁部41b。如此，藉由於浴槽21之外側配置隔熱構件41，而可效率良好地加熱浴槽21。
隔熱構件41之底壁部41b之厚度可為上游部分41c較厚，且下游部分41d較薄。由於在下游部分41d中進行散熱，因此可使用以使玻璃帶G2之溫度降低至可自熔融金屬M提拉之溫度的玻璃帶G2之流動距離縮短。
(空間形成構件)
為了抑制自浴槽21向隔熱構件41之熱傳導，空間形成構件42於浴槽21之底壁部21b與隔熱構件41之底壁部41b之間形成空間S。再者，浴槽21之環狀之側壁部21a小於隔熱構件41之環狀之側壁部41a，從而於浴槽21之側壁部21a與隔熱構件41之側壁部41a之間亦形成有空間。
於隔熱構件41係由纖維材料形成而較軟之情形時，如圖1所示，空間形成構件42可貫通隔熱構件41而固定於殼體44之底壁部44b上。空間形成構件42可保持間隔地設置複數個。再者，於隔熱構件41為塊狀之燒結體而較硬之情形時，空間形成構件42可作為間隔件而配置於 隔熱構件41之底壁部41b與浴槽21之底壁部21b之間。
於空間形成構件42中，施加有浴槽21之負荷，並且傳遞有浴槽21之熱。因此，空間形成構件42係由耐負荷強度及耐熱性較高之材料(例如碳化矽、耐熱合金等)形成。空間形成構件42既可由複數種材料形成，亦可為例如空間形成構件42之上部分係由碳化矽形成，而空間形成構件42之下部分係由耐熱合金形成。
(發熱體)
發熱體43包含加熱器等，且配置於浴槽21之底壁部21b與隔熱構件41之底壁部41b之間的空間S中。從而可自下方效率良好地加熱浴槽21。
發熱體43可於水平方向上保持間隔地排列複數個。各發熱體43之輸出能夠以越靠下游側越高之方式進行設定。
(殼體)
殼體44係向上方敞開之箱狀，配置於隔熱構件41之外側，且包含包圍隔熱構件41之側方之環狀之側壁部44a、及覆蓋隔熱構件41之下方之底壁部44b。殼體44具有氣密性，從而抑制因外氣之浸入而引起之熔融金屬M之氧化。殼體44例如係藉由焊接來接合複數片金屬板(不鏽鋼板、或鐵板等)而形成。於殼體44之內側可貼附隔熱構件41。
(支持構件)
支持構件45係固定於底板Fr上，為支持殼體44之柱狀之構件。由於支持構件45自底板Fr散熱，因此無需較高之耐熱性。支持構件45包含耐負荷強度較高之材料。作為支持構件45之材料，例如可列舉不鏽鋼(SUS，Steel Use Stainless)或鑄鐵等。
(板玻璃製造方法)
如圖1所示，板玻璃製造方法包含如下步驟：使連續地供給至浴槽21內之熔融金屬(例如熔融錫)M上之熔融玻璃G1於熔融金屬M上流 動而成形為玻璃帶G2。成形後之玻璃帶G2係自熔融金屬M向斜上方提拉，並輸送至緩冷爐。於緩冷爐內經緩冷之玻璃帶係藉由切斷裝置而切斷為特定之尺寸形狀，從而獲得作為製品之板玻璃。板玻璃亦可經研磨。
由於浴槽21係由碳或氮化硼形成，因此與先前之由磚形成之情形相比，與收容於浴槽21內之熔融金屬M之潤濕性較低。因此，熔融金屬M不易自浴槽21之接縫流出，因此無需將浴槽21之下表面整體冷卻至熔融金屬M之融點以下之溫度的冷卻器。因此，能量之使用效率良好。
為了抑制熱之流出，於浴槽21之外側可配置隔熱構件41，該隔熱構件41由包圍浴槽21之側方之環狀之側壁部41aa、與覆蓋浴槽21之下方之底壁部41b構成。為了抑制自浴槽21向隔熱構件41之熱傳導，於浴槽21之底壁部21b與隔熱構件41之底壁部41b之間可形成空間S。
於空間S中可配置發熱體43。可自下方效率良好地加熱浴槽21。發熱體43可於水平方向上保持間隔地排列複數個。各發熱體43之輸出能夠以越靠下游側則越高之方式設定。
為了防止外氣(氧氣)之混入，於隔熱構件41之外側可配置殼體44，該殼體44由包圍隔熱構件41之側方之環狀之側壁部44a、及覆蓋隔熱構件41之下方之底壁部44b構成，且具有氣密性。可抑制熔融金屬M之氧化。殼體44例如係藉由焊接來接合複數片金屬板而形成。於殼體44之內側可貼附隔熱構件41。
(板玻璃)
板玻璃之玻璃種類係根據板玻璃之用途而選擇。例如於LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)用玻璃基板之情形時，使用無鹼玻璃。又，於PDP(Plasma Display Panel，電漿顯示器)用玻璃基板之情形時、及於車輛用窗玻璃、建築物用窗玻璃之情形時，使用鈉 鈣玻璃。於顯示器用覆蓋玻璃之情形時，主要使用可化學強化之鹼矽酸鹽玻璃。於光罩用基板之情形時，主要使用熱膨脹係數較低之石英玻璃。
無鹼玻璃例如以氧化物基準之質量%表示，含有SiO2：50~66%、Al2O3：10.5~24%、B2O3：0~12%、MgO：0~8%、CaO：0~14.5%、SrO：0~24%、BaO：0~13.5%、ZrO2：0~5%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~29.5%。無鹼玻璃中鹼金屬氧化物之含有量之合量可為0.1%以下。
無鹼玻璃較佳為以氧化物基準之質量%表示含有SiO2：58~66%、Al2O3：15~22%、B2O3：5~12%、MgO：0~8%、CaO：0~9%、SrO：3~12.5%、BaO：0~2%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~18%。
板玻璃之化學組成係藉由市售之螢光X射線分析裝置(例如理學電氣工業股份有限公司製造之ZSX100e)而進行測定。
[第1變化例]
於上述實施形態中相鄰之底壁用磚塊27A、27B之對向面29A、29B分別為鉛垂之平面，與此相對，於本變化例中不同之處在於：在對向面種之一者形成有凸部，在另一者形成有凹部。以下，以不同點為中心進行說明。
圖3係表示基於第1變化例之相鄰之底壁用磚塊之連結態樣的剖面圖，且為相當於圖2之圖。
如圖3所示，相鄰之底壁用磚塊27A、27B可將形成於一對向面29A之凸部33A插入形成於另一對向面29B之凹部34B而連結。於本變化例中，無需圖2所示之螺釘28。
[第2變化例]
於上述實施形態中相鄰之底壁用磚塊27A、27B之對向面29A、 29B分別為鉛垂之平面，與此相對，於本變化例中不同之處在於：對向面29A、29B分別具有水平之部分。以下，以不同點為中心進行說明。
圖4係表示基於第2變化例之相鄰之底壁用磚塊之連結態樣之剖面圖，且為相當於圖2之圖。
相鄰之底壁用磚塊27A、27B之對向面29A、29B可分別具有水平之部分36A、36B。於相互對向之水平之部分36A、36B之間，藉由重力之熔融金屬M之流出變緩。於該情形時，耐熱性密封構件31可由形成於水平之部分36A、36B之至少一者的槽部37A支持。
以上，基於本發明之實施形態及其變化例進行了說明，但本發明並不限制於上述實施形態等。可不脫離本發明之範圍而對上述實施形態等施加各種變形及置換。
本申請係基於2012年2月8日申請之日本專利申請2012-024752者，其內容作為參照併入本文。
10‧‧‧板玻璃製造裝置
21‧‧‧浴槽
21a‧‧‧浴槽之側壁部
21b‧‧‧浴槽之底壁部
22‧‧‧頂板
24‧‧‧氣體供給通路
25‧‧‧加熱器
25a‧‧‧加熱器之發熱部
26‧‧‧側壁用磚塊
27‧‧‧底壁用磚塊
40‧‧‧下部構造
41‧‧‧隔熱構件
41a‧‧‧隔熱構件之側壁部
41b‧‧‧隔熱構件之底壁部
41c‧‧‧底壁部之上游部分
41d‧‧‧底壁部之下游部分
42‧‧‧空間形成構件
43‧‧‧發熱體
44‧‧‧殼體
44a‧‧‧殼體之側壁部
44b‧‧‧殼體之底壁部
45‧‧‧支持構件
Fr‧‧‧底板
G1‧‧‧熔融玻璃
G2‧‧‧玻璃帶
M‧‧‧熔融金屬
S‧‧‧空間

Claims (14)

  1. 一種板玻璃製造裝置，其具備收容熔融金屬之浴槽，且使連續地供給至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玻璃帶，且上述浴槽係由碳或氮化硼形成。
  2. 如請求項1之板玻璃製造裝置，其中上述浴槽係由碳形成，且上述浴槽之表面之露出部分之至少一部分由抗氧化膜覆蓋。
  3. 如請求項1或2之板玻璃製造裝置，其具備隔熱構件，該隔熱構件包含包圍上述浴槽之側方之側壁部、及配置於上述浴槽之下方之底壁部。
  4. 如請求項3之板玻璃製造裝置，其具備空間形成構件，該空間形成構件於上述浴槽之底壁部與上述隔熱構件之底壁部之間形成空間。
  5. 如請求項4之板玻璃製造裝置，其具備配置於上述空間中之發熱體。
  6. 如請求項3至5中任一項之板玻璃製造裝置，其具備殼體，該殼體具有氣密性，且包含包圍上述隔熱構件之側方之側壁部、及覆蓋上述隔熱構件之下方之底壁部。
  7. 一種板玻璃製造方法，其包含如下步驟：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玻璃帶，且上述浴槽係由碳或氮化硼形成。
  8. 如請求項7之板玻璃製造方法，其中上述浴槽係由碳形成，且上述浴槽之表面之露出部分之至少一部分由抗氧化膜覆蓋。
  9. 如請求項7或8之板玻璃製造方法，其中於上述浴槽之外側配置 有隔熱構件，該隔熱構件包含包圍上述浴槽之側方之側壁部、及配置於上述浴槽之下方之底壁部。
  10. 如請求項9之板玻璃製造方法，其中於上述浴槽之底壁部與上述隔熱構件之底壁部之間形成有空間。
  11. 如請求項10之板玻璃製造方法，其中於上述空間中配置有發熱體。
  12. 如請求項9至11中任一項之板玻璃製造方法，其中於上述隔熱構件之外側配置有殼體，該殼體具有氣密性，且包含包圍上述隔熱構件之側方之側壁部、及覆蓋上述隔熱構件之下方之底壁部。
  13. 如請求項7至12中任一項之板玻璃製造方法，其中上述板玻璃包含如下之無鹼玻璃：以氧化物基準之質量%表示，含有SiO2：50~66%、Al2O3：10.5~24%、B2O3：0~12%、MgO：0~8%、CaO：0~14.5%、SrO：0~24%、BaO：0~13.5%、ZrO2：0~5%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~29.5%。
  14. 如請求項13之板玻璃製造方法，其中上述板玻璃包含如下之無鹼玻璃：以氧化物基準之質量%表示，含有SiO2：58~66%、Al2O3：15~22%、B2O3：5~12%、MgO：0~8%、CaO：0~9%、SrO：3~12.5%、BaO：0~2%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~18%。
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