TW201507983A - 浮式玻璃製造裝置及使用其之浮式玻璃製造方法 - Google Patents

浮式玻璃製造裝置及使用其之浮式玻璃製造方法 Download PDF

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TW201507983A
TW201507983A TW103119266A TW103119266A TW201507983A TW 201507983 A TW201507983 A TW 201507983A TW 103119266 A TW103119266 A TW 103119266A TW 103119266 A TW103119266 A TW 103119266A TW 201507983 A TW201507983 A TW 201507983A
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TW103119266A
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Nobuyuki Ban
Motoichi Iga
Yoshihiro Shiraishi
Haruo Yonemori
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種浮式玻璃製造裝置，其包括：浴槽，其收容熔融金屬；頂壁，其於上述浴槽之上方自入口壁延伸至出口壁；及複數個分隔壁，其等沿著於上述熔融金屬之液面上流動之玻璃帶之流動方向隔開間隔而設置，且藉由自上述頂壁之下表面突出而將由上述頂壁、上述浴槽、上述入口壁及上述出口壁包圍之成形空間分隔；且自上述入口壁起數來第1個分隔壁之上游端與上述入口壁之上游端之間的水平方向距離為基準距離之3.5~6.5倍，上述第1個分隔壁之下端與上述頂壁之下表面之間的上下方向距離為上述基準距離之0.4~0.9倍，且於形成於上述第1個分隔壁與上述入口壁之間之第1空間之側壁設置有將氣體自上述第1空間排氣至上述成形空間之外部的排氣部。

Description

浮式玻璃製造裝置及使用其之浮式玻璃製造方法
本發明係關於一種浮式玻璃製造裝置及使用其之浮式玻璃製造方法。
浮式玻璃製造方法包括如下成形步驟，即使玻璃帶流動於浴槽內之熔融金屬(例如熔融錫)之液面上而使之成形為板狀(例如，參照專利文獻1)。浴槽與頂壁之間之成形空間可以還原性氣體填滿以抑制熔融金屬之氧化。成形空間包含少量由熔融金屬蒸發之氣體。該氣體以單體及化合物中之至少任一種形態含有由熔融金屬蒸發之金屬元素。作為化合物，可列舉：金屬氧化物、金屬硫化物等。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開昭50-3414號公報
先前，有由熔融金屬蒸發之氣體冷卻而形成液滴或粒子等異物，該異物掉落至玻璃帶之上表面，而產生較多缺陷的問題。
本發明係鑒於上述課題而完成者，其主要目的在於提供一種減少了缺陷數量之浮式玻璃製造裝置。
為解決上述課題，根據本發明之一態樣，提供一種浮式玻璃製造 裝置，其包括：浴槽，其收容熔融金屬；入口壁，其位於上述浴槽之上游部之上方；出口壁，其位於上述浴槽之下游部之上方；頂壁，其於上述浴槽之上方自上述入口壁延伸至上述出口壁；複數個分隔壁，其等沿著於上述熔融金屬之液面上流動之玻璃帶之流動方向隔開間隔而設置，且藉由自上述頂壁之下表面突出而將由上述頂壁、上述浴槽、上述入口壁及上述出口壁包圍之成形空間分隔；且若將上述熔融金屬之液面中未被上述玻璃帶覆蓋之露出部分與上述頂壁之下表面之間的上下方向距離設為基準距離，則自上述入口壁起數來第1個分隔壁之上游端與上述入口壁之上游端之間的水平方向距離為上述基準距離之3.5~6.5倍，上述第1個分隔壁之下端與上述頂壁之下表面之間的上下方向距離為上述基準距離之0.4~0.9倍，且於形成於上述第1個分隔壁與上述入口壁之間之第1空間之側壁設置有將氣體自上述第1空間排氣至上述成形空間之外部的排氣部。
根據本發明之一態樣，提供一種減少了缺陷數量之浮式玻璃製造裝置。
10‧‧‧成形裝置
11‧‧‧熔融金屬
12‧‧‧熔融玻璃
14‧‧‧玻璃帶
20‧‧‧浴槽
22‧‧‧斜槽口
23‧‧‧流道控制閘板
24‧‧‧限流磚
25‧‧‧限流磚
26‧‧‧入口壁
27‧‧‧斜槽空間
28‧‧‧出口壁
30‧‧‧頂壁
31‧‧‧頂壁外殼
32‧‧‧上部側壁
33‧‧‧上部側壁
34-1~34-6‧‧‧供氣通路
36‧‧‧加熱器
40‧‧‧上輥
42-1~42-5‧‧‧分隔壁
43-1~43-5‧‧‧分割壁
44-1~44-6‧‧‧排氣通路
50、50-1~50-6‧‧‧成形空間
53、53-1~53-6‧‧‧預熱空間
111‧‧‧熔融金屬
114‧‧‧玻璃帶
117‧‧‧異物
120‧‧‧浴槽
158‧‧‧供氣管
159‧‧‧排氣管
161‧‧‧外殼
162‧‧‧底磚
163‧‧‧側磚
170‧‧‧突出壁
170-1~170-6‧‧‧塊體
178‧‧‧間隙
179‧‧‧垂直壁
270‧‧‧突出壁
370‧‧‧突出壁
371‧‧‧突出壁本體
372‧‧‧抗氧化膜
h1‧‧‧間隔
h2‧‧‧間隔
H0、H1~H5‧‧‧距離
L1~L5‧‧‧距離
X‧‧‧方向
X1‧‧‧尺寸
X2‧‧‧尺寸
Y‧‧‧方向
Y1‧‧‧間隔
Y2‧‧‧尺寸
Y3‧‧‧間隔
Y4‧‧‧間隔
Z1‧‧‧寬域
Z2‧‧‧中間區域
Z3‧‧‧窄域
圖1係表示本發明之第1實施形態之浮式玻璃製造裝置之成形裝置的剖面圖。
圖2係沿著圖1之II-II線之剖面圖。
圖3係沿著圖1之III-III線之剖面圖。
圖4係表示本發明之第2實施形態之成形裝置之下部構造的俯視 圖。
圖5係沿著圖4之V-V線之成形裝置之剖面圖。
圖6係表示第1變化例之突出壁與玻璃帶之位置關係的俯視圖。
圖7係表示第2變化例之成形裝置之主要部分之剖面圖。
圖8係表示第3變化例之成形裝置之主要部分之剖面圖。
圖9係表示第4變化例之成形裝置之主要部分之剖面圖。
以下，參照圖式對用以實施本發明之形態進行說明。再者，於各圖式中，對相同或對應之構成要素標附相同或對應之符號並省略說明。於本說明書中，所謂「寬度方向」，意指與成形步驟中之玻璃帶之流動方向正交之方向。
[第1實施形態]
圖1係表示本發明之第1實施形態之浮式玻璃製造裝置之成形裝置的剖面圖。圖2係沿著圖1之II-II線之剖面圖。圖2中，為了便於觀察圖式，而省略加熱器、上部側壁、及上輥之圖示。圖3係沿著圖1之III-III線之剖面圖。
浮式玻璃製造裝置包括成形裝置10。成形裝置10係使玻璃帶14流動於浴槽20內之熔融金屬11之液面上而使之成形為板狀。玻璃帶14於浴槽20之下游區域自熔融金屬11被提拉，並自形成於浴槽20與出口壁28之間之出口被送至緩冷爐。藉由將緩冷爐內經緩冷之玻璃帶14切斷而可獲得板狀之浮式玻璃。
成形裝置10如例如圖1~3所示般包括：浴槽20、斜槽口(spout lip)22、流道控制閘板(tweel)23、限流磚(restrictor tile)24、25、入口壁26、出口壁28、頂壁30、上部側壁32、33、供氣通路34-1~34-6、加熱器36、上輥40、分隔壁42-1~42-5、排氣通路44-1~44-6等。
浴槽20係如圖1~3所示般收容熔融金屬11。作為熔融金屬11，例 如可使用熔融錫或熔融錫合金，只要為可使玻璃帶14浮起者即可。
斜槽口22係如圖1所示般向熔融金屬11之液面上連續地供給熔融玻璃12。熔融玻璃12係通過斜槽口22與流道控制閘板23之間被供給至熔融金屬11之液面上而成為玻璃帶14。
為了使熔融玻璃12之流量可變，而將流道控制閘板23設為相對於斜槽口22於上下方向上自由移動。斜槽口22與流道控制閘板23之間隔越大，熔融玻璃12之流量越多。
限流磚24、25係如圖2所示般與玻璃帶14接觸而限制玻璃帶14之寬度。限流磚24、25係向下游擴展。因此，於限流磚24、25之間，玻璃帶14一面向下游流動一面擴大寬度。於較限流磚24、25更下游側，玻璃帶14係與浴槽20之側壁隔開間隔而流動，可於浴槽20之側壁彼此之間自由地改變寬度。
入口壁26係如圖1所示般位於浴槽20之上游部之上方。例如入口壁26係配設於較斜槽口22更下游側，且配設於限流磚24、25之上方。如圖2所示般於較入口壁26更上游側，熔融金屬11之液面之全部被玻璃帶14覆蓋。另一方面，於較入口壁26更下游側，熔融金屬11之液面之大部分被玻璃帶14覆蓋，但熔融金屬11之液面之一部分未被玻璃帶14覆蓋。
出口壁28係如圖1所示般位於浴槽20之下游部之上方。
頂壁30係如圖1所示般設置於浴槽20之上方且自入口壁26延伸至出口壁28。由浴槽20、頂壁30、入口壁26及出口壁28包圍之成形空間50可以還原性氣體填滿以抑制熔融金屬11之液面中未被玻璃帶14覆蓋之露出部分之氧化。為了減少外部氣體之混入，成形空間50之氣壓亦可高於大氣壓。
上部側壁32、33係如圖3所示般堵住浴槽20之側壁與頂壁30之間之間隙，而抑制外部氣體之混入。上部側壁32、33係自入口壁26延伸 至出口壁28。於上部側壁32、33形成有供上輥40之旋轉軸插通之貫通孔、及排氣通路44-1~44-6之端部等。
加熱器36係如圖1所示般插通於頂壁30之供氣通路34-1~34-6，加熱器36之發熱部係配設於成形空間50中。加熱器36係對熔融金屬11及玻璃帶14自上方進行加熱。加熱器36係於玻璃帶14之流動方向(X方向)及寬度方向(Y方向)上隔開間隔而設置有複數個。以越下游側，玻璃帶14之溫度變得越低之方式控制加熱器36之輸出。
上輥40係如圖3所示般成對使用，且壓住玻璃帶14之寬度方向端部，針對玻璃帶14對其寬度方向施加張力。複數對上輥40係沿著玻璃帶14之流動方向隔開間隔而配設。
上輥40係於前端部具有與玻璃帶14接觸之旋轉構件。於複數對上輥40對玻璃帶14施加張力之期間，玻璃帶14一面向下游方向流動，一面緩慢地冷卻而變硬。
為了抑制由熱引起之劣化，上輥40可於內部具有冷媒流路。於冷媒流路流動之水等冷媒將上輥40之熱吸收並運送至外部，藉此對上輥40進行冷卻。
分隔壁42-1~42-5係如圖1所示般藉由自頂壁30向下方突出而將成形空間50分隔者，且沿著玻璃帶14之流動方向隔開間隔而設置有複數個。各分隔壁42-1~42-5可如圖3所示般自一上部側壁32延伸至另一上部側壁33，可橫穿成形空間50。成形空間50係藉由複數個(圖1中為5個)分隔壁42-1~42-5而分隔成複數個(圖1中為6個)空間50-1~50-6。
再者，本實施形態之複數個分隔壁42-1~42-5係相同形狀、相同尺寸，但亦可為不同形狀、不同尺寸。又，分隔壁之數量於圖1中為5個，但只要為2個以上即可。
對各空間50-1~50-6，自成形裝置10之外部經由形成於各自之頂壁之供氣通路而供給氣體。再者，所謂自成形裝置10之外部，以下可 改稱為自成形空間50之外部。為了限制熔融金屬11之液面之露出部分之氧化，該氣體可為還原性氣體。還原性氣體例如包含1~15體積%之氫氣、85~99體積%之氮氣。還原性氣體可於由頂壁外殼(roof casing)31及頂壁30包圍之預熱空間53中經預熱後，經由供氣通路34-1~34-6被供給至空間50-1~50-6。再者，預熱空間53內之氣體不僅經由供氣通路34-1~34-6，亦經由形成頂壁30之磚之接縫等而流入至空間50-1~50-6內。
為了能夠獨立地調整氣體向各空間50-1~50-6之供給量，預熱空間53可藉由複數個(圖1中為5個)分割壁43-1~43-5而分割成複數個(圖1中為6個)空間53-1~53-6。分割壁可沿著玻璃帶14之流動方向隔開間隔而配設複數個，亦可於各分隔壁之正上方逐個地設置。
再者，對本實施形態之各空間50-1~50-6，經由形成於各自之頂壁之供氣通路而供給相同種類之氣體，但亦可供給不同種類之氣體。又，於本實施形態中，分隔壁之數量與分割壁之數量可相同，亦可不同。
對複數個空間50-1~50-6中最上游之空間50-1，除形成於其頂壁之供氣通路34-1外，亦可經由形成於流道控制閘板23與入口壁26之間之斜槽空間27而自成形裝置10之外部供給氣體。
對斜槽空間27，可自上方及側方中之至少一個方向供給氣體。該氣體可為惰性氣體、還原性氣體中之任一種。斜槽空間27上未連接有排氣通路，供給至斜槽空間27之氣體之大部分係通過入口壁26之下方而供給至最上游之空間50-1。
於各空間50-1~50-6之側壁(即，上部側壁32、33)形成有作為將氣體自各空間排氣至成形裝置之外部之排氣部的排氣通路。各排氣通路44-1~44-6(參照圖2)係將連接各排氣通路之空間之氣體排出至成形裝置10之外部。各排氣通路44-1~44-6可利用連接各排氣通路之空間與 成形裝置10之外部的氣壓差而將氣體排出，亦可利用泵等之抽吸力而將氣體排出。
繼而，再次參照圖1~3對使用上述構成之浮式玻璃裝置之浮式玻璃製造方法進行說明。
浮式玻璃製造方法包括如下成形步驟，即使玻璃帶14流動於浴槽20內之熔融金屬11之液面上而使之成形為板狀。於成形步驟中，藉由上輥40壓住通過熔融金屬11之液面與入口壁26之間之玻璃帶14之寬度方向端部。
然而，成形空間50含有由浴槽20內之熔融金屬11蒸發之氣體。該氣體以單體及化合物中之至少任一種形態含有由熔融金屬11蒸發之金屬元素。作為化合物，可列舉：金屬氧化物、金屬硫化物等。以下，將該氣體稱為含有金屬之氣體。含有金屬之氣體於浴槽20之高溫區域中容易產生，於浴槽20之上游區域中容易產生。
若可抑制含有金屬之氣體自上游區域向下游區域流動，則可抑制含有金屬之氣體之冷卻。因此，可減少可因含有金屬之氣體之冷卻而形成之液滴或粒子等異物之數量。其結果，可減少因異物掉落在玻璃帶14之表面而產生之缺陷之數量。
因此，為了抑制含有金屬之氣體自上游區域向下游區域流動，本實施形態之成形裝置10滿足以下之(1)~(3)之條件。
(1)自入口壁26起數來第1個分隔壁42-1之上游端與入口壁26之上游端之間的水平方向距離L1為基準距離H0之3.5~6.5倍。此處，基準距離H0係熔融金屬11之液面之露出部分與頂壁30之下表面之間的上下方向距離。又，水平方向距離L1係玻璃帶14之流動方向上之距離。
若水平方向距離L1為基準距離H0之6.5倍以下，則第1個分隔壁42-1與入口壁26之間隔較短，而容易切斷可因成形空間50之上層與下層之溫度差而產生之對流，且對流之速度非常慢。水平方向距離L1較 佳為基準距離H0之6.0倍以下，更佳為基準距離H0之5.5倍以下。
又，若水平方向距離L1為基準距離H0之3.5倍以上，則分隔壁或分割壁之數量較少，而可使成形裝置10之構成簡化。水平方向距離L1較佳為基準距離H0之4.0倍以上，更佳為基準距離H0之4.5倍以上。
為了使水平方向距離L1可變，可使第1個分隔壁42-1能夠相對於頂壁30於水平方向上移動。
(2)第1個分隔壁42-1之下端與頂壁30之下表面之間的上下方向距離H1為基準距離H0之0.4~0.9倍。
若上下方向距離H1為基準距離H0之0.4倍以上，則成形空間50之上層中之X方向之流動容易切斷。可因成形空間50之上層與下層之溫度差而產生之對流主要包含下述流動，即自下層向上層之流動、上層中之X方向之流動、自上層向下層之流動、及下層中之X方向之流動。該等流動中上層中之X方向之流動之大部分被切斷，而可抑制對流。
又，若上下方向距離H1為基準距離H0之0.9倍以下，則可自成形空間50之最上游監視較第1個分隔壁42-1更下游之玻璃帶。上下方向距離H1較佳為基準距離H0之0.8倍以下，更佳為基準距離H0之0.7倍以下。
為了使上下方向距離H1可變，可使第1個分隔壁42-1能夠相對於頂壁30於上下方向上移動。
(3)於形成於第1個分隔壁42-1與入口壁26之間之空間50-1(以下，稱為「第1空間50-1」)之側壁設置有排氣通路44-1。藉由設置排氣通路44-1，於第1空間50-1中氣體向成形裝置10之外部之排出量Qout1可成為氣體自成形裝置10之外部之供給量Qin1之0.5~1.5倍。Qout1較佳為Qin1之0.7~1.3倍。
此處，Qin1意指自上方、側方、及上游中之至少任一方向(本實施形態中自上方及上游)向第1空間50-1供給之氣體的正常流量 (Nm3/hr)。Qin1並不包括氣體自下游之供給量。Qin1包括氣體自上游(即，斜槽空間27)之供給量之原因在於，自成形裝置10之外部向斜槽空間27供給之氣體之大部分直接供給至第1空間50-1。再者，於自側方向第1空間50-1供給氣體之情形時，可於上部側壁32、33設置供氣通路。
Qin1(Nm3/hr)與時間之乘積(Nm3)例如為第1空間50-1之體積V1(m3)之5~30倍，較佳為10~25倍、更佳為15~20倍。第1空間50-1之體積V1可將H1、L1、及W1相乘而算出近似值。W1係表示第1空間50-1之寬度。
另一方面，Qout1意指自第1空間50-1向上方及側方中之至少任一方向(本實施形態中向側方)排出之氣體的正常流量(Nm3/hr)。Qout2並不包括氣體向下游及上游之排出量。再者，氣體向上游(即，斜槽空間27)之排出量為微量。其原因在於，斜槽空間27上未連接有排氣通路。再者，於自第1空間50-1向上方排出氣體之情形時，可於頂壁30設置排氣通路。
若上述(1)~(2)之條件成立，則第1空間50-1中之對流速度非常慢。因此，若上述(3)之條件成立，則可將自成形裝置10之外部供給至第1空間50-1之氣體之大部分直接排出至成形裝置10之外部。幾乎無含有金屬之氣體自第1空間50-1向下游側之低溫空間之流出。因此，可減少可因含有金屬之氣體之冷卻而形成之液滴或粒子等異物的數量，而可減少可因異物掉落在玻璃帶14之表面而產生之缺陷之數量。
又，為了進一步抑制含有金屬之氣體自上游區域向下游區域之流動，本實施形態之成形裝置10滿足以下之(4)~(6)之條件。
(4)自入口壁26起數來第1個分隔壁42-1之上游端與第2個分隔壁42-2之上游端之間的水平方向距離L2與水平方向距離L1同樣地，為基準距離H0之3.5~6.5倍，較佳為4.0~6.0倍，更佳為4.5~5.5倍。
為了使水平方向距離L2可變，可使第1個分隔壁42-1及第2個分隔 壁42-2中之至少一者能夠相對於頂壁30於水平方向上移動。
(5)第2個分隔壁42-2之下端與頂壁30之下表面之間的上下方向距離H2與上下方向距離H1同樣地，為基準距離H0之0.4~0.9倍，較佳為0.4~0.8倍，更佳為0.4~0.7倍。
為了使上下方向距離H2可變，可使第2個分隔壁42-2能夠相對於頂壁30於上下方向上移動。
(6)於形成於第1個分隔壁42-1與第2個分隔壁42-2之間之空間50-2(以下，稱為「第2空間50-2」)之側壁設置有排氣通路44-2。藉由設置排氣通路44-2，而於第2空間中與第1空間50-1同樣地，氣體向成形裝置10之外部之排出量Qout2可成為氣體自成形裝置10之外部之供給量Qin2之0.5~1.5倍。Qout2較佳為Qin2之0.7~1.3倍。
此處，Qin2意指自上方及側方中之至少任一方向(本實施形態中自上方)向第2空間50-1供給之氣體的正常流量(Nm3/hr)。Qin2並不包括氣體自上游及下游之供給量。
Qin2(Nm3/hr)與時間之乘積(Nm3)例如為第2空間50-2之體積V2(m3)之5~30倍，較佳為10~25倍，更佳為15~20倍。第2空間50-2之體積V2可將H2、L2、及W2相乘而算出近似值。W2係表示第2空間50-2之寬度。
另一方面，Qout2意指自第2空間50-1向上方及側方中之至少任一方向(本實施形態中向側方)排出之氣體的正常流量(Nm3/hr)。Qout2並不包括氣體向上游及下游之排出量。
進而，為了進一步抑制含有金屬之氣體自上游區域向下游區域之流動，本實施形態之成形裝置10可滿足以下之(7)~(9)之條件。
(7)自入口壁26起數來第n(n為3以上之自然數)個分隔壁之上游端與第n+1個分隔壁之間的水平方向距離Ln與水平方向距離L1同樣地，為基準距離H0之3.5~6.5倍，較佳為4.0~6.0倍，更佳為4.5~5.5 倍。
(8)第n個分隔壁之下端與頂壁30之下表面之間的上下方向距離Hn與上下方向距離H1同樣地，為基準距離H0之0.4~0.9倍，較佳為0.4~0.8倍，更佳為0.4~0.7倍。
(9)於形成於第n個分隔壁與第n+1個分隔壁之間之空間(以下，稱為「第n空間」)之側壁設置有排氣通路44-n。藉由設置排氣通路44-n，而於第n空間中與第1空間50-1同樣地，氣體向成形裝置10之外部之排出量Qoutn可成為氣體自成形裝置10之外部之供給量Qinn之0.5~1.5倍。Qoutn較佳為Qinn之0.7~1.3倍。
此處，Qinn意指自上方及側方中之至少任一方向(於本實施形態中自上方)向第n空間供給之氣體的正常流量(Nm3/hr)。Qinn並不包括氣體自上游及下游之供給量。
Qinn(Nm3/hr)與時間之乘積(Nm3)例如為第n空間之體積Vn(m3)之5~30倍，較佳為10~25倍，更佳為15~20倍。第n空間之體積Vn可將Hn、Ln、及Wn相乘而算出近似值。Wn係表示第n空間之寬度。
另一方面，Qoutn意指自第n空間向上方及側方中之至少任一方向(本實施形態中向側方)排出之氣體的正常流量(Nm3/hr)。Qoutn並不包括氣體向上游及下游之排出量。
所製造之浮式玻璃例如可為無鹼玻璃。無鹼玻璃係實質上不含有鹼金屬氧化物(Na2O、K2O、Li2O等)之玻璃。無鹼玻璃中鹼金屬氧化物之含量之合計量可為0.1質量%以下。
無鹼玻璃例如以氧化物基準之質量%表示而含有SiO2：50~73%、Al2O3：10.5~24%、B2O3：0~12%、MgO：0~8%、CaO：0~14.5%、SrO：0~24%、BaO：0~13.5%、ZrO2：0~5%、MgO+CaO+SrO+BaO：8~29.5%。
於兼顧較高之應變點與較高之溶解性之情形時，無鹼玻璃較佳為 以氧化物基準之質量%表示而含有SiO2：58~66%、Al2O3：15~22%、B2O3：5~12%、MgO：0~8%、CaO：0~9%、SrO：3~12.5%、BaO：0~2%、MgO+CaO+SrO+BaO：9~18%。
尤其是於欲獲得較高之應變點之情形時，無鹼玻璃較佳為以氧化物基準之質量%表示而含有SiO2：54~73%、Al2O3：10.5~22.5%、B2O3：0~5.5%、MgO：0~8%、CaO：0~9%、SrO：0~16%、BaO：0~2.5%、MgO+CaO+SrO+BaO：8~26%。
該等無鹼玻璃之成形溫度比通常之鈉鈣玻璃之成形溫度高100℃以上。因此，由熔融金屬11蒸發之含有金屬之氣體之量較多，從而藉由分隔壁42-1~42-5而將可因成形空間50之上層與下層之溫度差而產生之對流切斷之意義較大。
[第2實施形態]
第2實施形態之成形裝置與上述第1實施形態之成形裝置具有不同之下部構造，具有大致相同之上部構造。以下，以第2實施形態之成形裝置之下部構造為中心進行說明。
圖4係表示本發明之第2實施形態之成形裝置之下部構造的俯視圖。圖5係沿著圖4之V-V線之成形裝置之剖面圖。
浴槽120係以與圖1所示之浴槽20相同之方式構成。浴槽120係如圖5所示般收容熔融金屬111，且使玻璃帶114流動於熔融金屬111之液面上。浴槽120包括於上方開口之金屬製之外殼161、以及設置於外殼161內之底磚162及側磚163。外殼161係用以防止外部氣體之混入者。外殼161之下表面係曝露於外部氣體中，而自然冷卻。底磚162係保護外殼161之內側底面，側磚163係保護外殼161之內側側面。將複數個底磚162於X方向及Y方向上二維地排列。以包圍複數個底磚162之方式將複數個側磚163沿著外殼161之內側側面排列成四角環狀。
浴槽120內之熔融金屬111之液面係如圖4所示般自上游側起依序 包括寬度較寬之寬域Z1、寬度逐漸變窄之中間區域Z2、及寬度較窄之窄域Z3。寬域Z1之溫度於含鹼玻璃之情形時設定為700℃以上。又，寬域Z1之溫度於無鹼玻璃之情形時設定為900℃以上。
浴槽120內之熔融金屬111之液面係如圖5所示般包含未被玻璃帶114覆蓋之露出部分、及被玻璃帶114覆蓋之被覆部分。露出部分係如圖4所示般存在於被覆部分之寬度方向兩側。
突出壁170係自浴槽120之側磚163之上部突出，於與熔融金屬111之液面之露出部分之間形成間隙178。突出壁170例如為板狀，且水平設置於熔融金屬111之上方。
再者，本實施形態之突出壁170係相對於熔融金屬111之液面水平地設置，但例如亦可相對於熔融金屬111之液面傾斜地設置。
突出壁170係限制自外部混入至較突出壁170更上方之空間中之氧氣與熔融金屬111之接觸，而抑制熔融金屬111中之氧濃度增加。又，突出壁170係接住自上方掉落之異物117，而防止異物117向熔融金屬111掉落。
供氣管158係自成形裝置之外部經由突出壁170之貫通孔，換言之，自成形空間50之外部向間隙178供給還原性氣體。供氣管158之還原性氣體例如包含氫氣作為具有還原力之氣體。
再者，供氣管158之還原性氣體亦可為進而包含氮氣等惰性氣體之混合氣體，為了削減成本，亦可為與圖1所示之供氣通路34-1~34-6之還原性氣體相同種類之氣體。供氣管158之還原性氣體可為如不使熔融金屬111或玻璃帶114冷卻般之高溫氣體，供氣管158上亦可纏繞有帶式加熱器。
供氣管158係向間隙178供給還原性氣體，藉此可將與熔融金屬111之液面之露出部分接觸之氣體的組成調整為所需之組成。因此，雖詳細內容於下文進行說明，但可抑制由熔融金屬111之液面之露出部分蒸 發之金屬氧化物氣體的擴散，又，可減少熔融金屬111中之氧濃度。
供氣管158向間隙178供給之還原性氣體係與由熔融金屬111之液面之露出部分蒸發之金屬氧化物氣體進行反應，而生成金屬元素氣體與水蒸氣。若間隙178中之金屬元素氣體之量超過飽和蒸氣量，則新生成之金屬元素氣體發生液化，從而金屬元素之液滴掉落在熔融金屬111上。另一方面，水蒸氣藉由圖1所示之排氣通路44-1~44-6而排氣至成形裝置之外部。
如上所述，供氣管158向間隙178供給之還原性氣體係使由熔融金屬111之液面之露出部分蒸發之金屬氧化物氣體分解，而抑制金屬氧化物氣體之擴散。因此，可抑制可因金屬氧化物氣體之冷卻而產生之金屬氧化物粒子向玻璃帶114上掉落。於熔融金屬111為熔融錫之情形時，自其液面之一氧化錫(SnO)等氧化錫之蒸發於700℃以上容易產生，於800℃以上明顯，於1000℃以上尤其明顯。
又，供氣管158向間隙178供給之還原性氣體係與熔融金屬111之液面之露出部分接觸，與熔融金屬111中之氧進行反應而生成水蒸氣。該水蒸氣藉由圖1所示之排氣通路44-1~44-6而排氣至成形裝置之外部。
如上所述，供氣管158向間隙178供給之還原性氣體係減少熔融金屬111中之氧濃度。因此，可減少由熔融金屬111之液面之露出部分蒸發之金屬氧化物氣體之量。
供氣管158向間隙178供給之還原性氣體中之氫氣濃度(體積%)較佳為高於圖1所示之供氣通路34-1~34-6向成形空間50供給之還原性氣體中之氫氣濃度(體積%)。與未設置供氣管158之情形相比，與熔融金屬111之液面之露出部分接觸之氣體之還原力變高。自供氣管158向間隙178供給之還原性氣體亦可實質上僅由氫氣構成，可具有99體積%以上之氫氣濃度。
再者，本實施形態之供氣管158之還原性氣體包含氫氣作為具有 還原力之氣體，但具有還原力之氣體並不限定於氫氣。例如供氣管158之還原性氣體亦可包含乙炔氣體(C2H2)作為具有還原力之氣體。乙炔氣體具有高於氫氣之還原力。於該情形時，供氣管158向間隙178供給之還原性氣體中之乙炔氣體濃度(體積%)亦可低於圖1所示之供氣通路34-1~34-6向成形空間50供給之還原性氣體中之氫氣濃度(體積%)。只要與未設置供氣管158之情形相比，與熔融金屬111之液面之露出部分接觸之氣體之還原力變高即可。
供氣管158可沿著玻璃帶114之流動方向隔開間隔而設置複數個。於供氣管158之供給口存在於圖1所示之第1空間50-1之情形時，Qin1包括經由供氣管158之氣體之供給量。又，於供氣管158之供給口存在於圖1所示之第2空間50-2之情形時，Qin2包括經由供氣管158之氣體之供給量。
氣體自各供氣管158之供給量例如設為Qin1之0.01~10%，且不對第1空間50-1中之氣體之流動產生影響之程度的流量。氣體自各供氣管158之供給量較佳為Qin1之0.05~1%，更佳為Qin1之0.1~0.5%。
突出壁170可由碳(C)形成，且可曝露於供氣管158向間隙178供給之還原性氣體中。碳具有還原力，於氧濃度較低之環境下產生一氧化碳氣體(CO)。碳與由熔融金屬111蒸發之金屬氧化物氣體反應，而生成金屬元素氣體與一氧化碳氣體。若間隙178中之金屬元素氣體之量超過飽和蒸氣量，則新生成之金屬元素氣體發生液化，其液滴掉落在浴槽120內之熔融金屬111上。另一方面，一氧化碳氣體藉由圖1所示之排氣通路44-1~44-6而排氣至成形裝置之外部。
如上所述，由碳形成之突出壁170係使由熔融金屬111蒸發之金屬氧化物氣體分解，而抑制金屬氧化物氣體之擴散。因此，可抑制可因金屬氧化物氣體之冷卻而產生之金屬氧化物粒子向玻璃帶114上之掉落。利用碳之還原反應於450℃以上容易進行。
又，由碳形成之突出壁170與玻璃帶114之潤濕性良好。因此，於玻璃帶114之流動混亂，玻璃帶114與突出壁170接觸之情形時，玻璃帶114之流動性不易降低。
突出壁170可如圖4所示般分割成沿著玻璃帶114之流動方向(X方向)連續配置之複數個塊體170-1~170-6。因塊體170-1~170-6可逐個地設置，故設置作業容易。
突出壁170可設置於高溫之寬域Z1之上方。寬域Z1之溫度高於由熔融金屬111金屬氧化物氣體開始蒸發之溫度。
突出壁170之X方向尺寸X1可為熔融金屬111之X方向尺寸(圖1中X2)之10%以上，較佳為30%以上，更佳為50%以上，進而較佳為70%以上，尤佳為90%以上。
突出壁170可設置於自上方觀察之情形時不與玻璃帶114重疊之位置。作業者可確認玻璃帶114之側端之位置。為了充分獲得供給至間隙178之還原性氣體之效果，突出壁170之前端與玻璃帶114之側端之間之於Y方向上的間隔Y1(參照圖5)例如為150mm以下，較佳為100mm以下，更佳為50mm以下，尤佳為25mm以下。又，為了確認玻璃帶114之側端之位置，間隔Y1例如大於0mm，較佳為10mm以上，更佳為15mm以上。
為了抑制下述之換氣次數之增加，突出壁170之下表面與熔融金屬111之液面之露出部分之間的間隔h1(參照圖5)例如為100mm以下，較佳為50mm以下，更佳為25mm以下，進而較佳為10mm以下。又，為了防止由熔融玻璃向成形裝置之供給量之混亂引起之突出壁170與玻璃帶114之接觸，上述間隔h1可大於為玻璃帶之平衡板厚之7mm。所謂玻璃帶之平衡板厚，意指無外力之自然狀態下之玻璃帶之板厚。
關於間隙178之每1小時之換氣次數，若過少，則淨化處理無法充分進行，若過多，則成本增加，因此較佳為3~20次，更佳為8~10次。 此處，換氣次數係以1小時內供給至間隙178之還原性氣體於標準狀態(1個氣壓，25℃)下之體積(Nm3)與間隙178之體積的比表示。
圖6係表示第1變化例之突出壁與玻璃帶之位置關係的俯視圖。第1變化例之突出壁270可代替圖4及圖5所示之突出壁170而使用。
突出壁270之前端部具有自上方觀察之情形時與玻璃帶114重疊之部分與未與玻璃帶114重疊之部分兩者，且為凹凸形狀。如上所述，玻璃帶114之側端中無需位置確認之部分可隱藏於突出壁270之下方。
突出壁270之前端部中自上方觀察之情形時與玻璃帶114重疊之部分的Y方向尺寸Y2為150mm以下，較佳為100mm以下，更佳為50mm以下，尤佳為25mm以下。若上述Y方向尺寸Y2為150mm以下，則可抑制玻璃帶114曝露於自圖5所示之供氣管158供給之還原力較強之還原性氣體中。
突出壁270之前端部中自上方觀察之情形時未與玻璃帶114重疊之部分與玻璃帶114之側端之間之於Y方向上的間隔Y3與圖5所示之間隔Y1同樣地，例如為150mm以下，較佳為100mm以下，更佳為50mm以下，尤佳為25mm以下。又，間隔Y3例如大於0mm，較佳為10mm以上，更佳為15mm以上。
圖7係表示第2變化例之成形裝置之主要部分之剖面圖。第2變化例之成形裝置除具有圖4及圖5所示之突出壁170外，亦具有作為自突出壁170之下表面突出之壁的垂直壁179。其他構成係與圖4及圖5所示之成形裝置相同。
垂直壁179係設為自突出壁170之下表面突出，且相對於熔融金屬111之液面垂直。再者，亦可於突出壁170之下表面突出設置相對於熔融金屬111之液面傾斜之壁。
垂直壁179可如圖7所示般自突出壁170之前端向下方延伸。再者，垂直壁179亦可自突出壁170之前端與基端之中途向下方延伸。
垂直壁179可沿著玻璃帶114之側緣自突出壁170之上游端形成至下游端。
供氣管158係如上所述，自成形裝置之外部經由突出壁170之貫通孔向間隙178供給還原性氣體。供氣管158之還原性氣體例如包含氫氣作為具有還原力之氣體。
連接供氣管158之前端部之突出壁170之貫通孔係位於支持突出壁170之側磚163與垂直壁179之間。玻璃帶114不易曝露於藉由供氣管158供給至間隙178之還原力較高之還原性氣體中。
垂直壁179可設置於自上方觀察之情形時不與玻璃帶114重疊之位置。垂直壁179與玻璃帶114之側端之間之於Y方向上的間隔Y4與圖5所示之間隔Y1同樣地，例如為150mm以下，較佳為100mm以下，更佳為50mm以下，尤佳為25mm以下。又，間隔Y4例如大於0mm，較佳為10mm以上，更佳為15mm以上。
再者，本實施形態之垂直壁179係突出設置於圖4及圖5所示之突出壁170之下表面，但亦可突出設置於圖6所示之突出壁270之下表面。於該情形時，垂直壁179亦可具有自上方觀察之情形時與玻璃帶114重疊之部分。該部分於自上方觀察之情形時自玻璃帶114之側端向玻璃帶114之寬度方向內側突出。該突出距離與圖6所示之Y方向尺寸Y2同樣地，為150mm以下，較佳為100mm以下，更佳為50mm以下，尤佳為25mm以下。
垂直壁179係以不妨礙熔融金屬111及玻璃帶114之流動之方式設置於較熔融金屬111及玻璃帶114更上方。垂直壁179之下端與熔融金屬111之液面之露出部分之間的間隔h2較佳為50mm以下，更佳為25mm以下，進而較佳為10mm以下。又，因無外力之自然狀態下之玻璃帶之平衡板厚為約7mm，故間隔h2較佳為大於7mm。
圖8係表示第3變化例之成形裝置之主要部分之剖面圖。於第3變 化例中，上述第2變化例之突出壁170上連接有作為排氣部之排氣管159。再者，排氣管159亦可連接於圖4或圖5所示之突出壁170、或上述第1變化例之突出壁270。
排氣管159係連接於突出壁170，而將氣體自間隙178經由突出壁170之貫通孔而排出至成形裝置之外部。該氣體所通過之突出壁170之貫通孔係位於支持突出壁170之側磚163與垂直壁179之間。
排氣管159可沿著玻璃帶114之流動方向隔開間隔而設置複數根。於排氣管159之開口部存在於圖1所示之第1空間50-1之情形時，Qout1包括經由排氣管159之氣體之排氣量。又，於排氣管159之開口部存在於圖1所示之第2空間50-2之情形時，Qout2包括經由排氣管159之氣體之排氣量。
於設置有排氣管159之開口部之空間之側壁可存在排氣通路，亦可不存在排氣通路。即，圖1所示之各空間50-1~50-6之氣體可通過排氣通路44-1~44-6及排氣管159中之任一者排出至成形裝置之外部，亦可自兩者排出至成形裝置之外部。
圖9係表示第4變化例之成形裝置之主要部分之剖面圖。第4變化例之突出壁370可代替上述突出壁170、270而使用。突出壁370具有由碳形成之突出壁本體371、及保護突出壁本體371之抗氧化膜372。
突出壁本體371係由碳形成。為了抑制碳之燒毀，而可於突出壁本體371之表面設置抗氧化膜372。
抗氧化膜372係由碳化矽(SiC)等陶瓷形成。作為抗氧化膜372之形成方法，例如有熔射法等。抗氧化膜372可覆蓋突出壁370之整個表面。
再者，於突出壁370之下表面突出設置垂直壁之情形時，垂直壁可包含由碳形成之垂直壁本體及保護垂直壁本體之抗氧化膜。於該情形時，突出壁本體與垂直壁本體可形成為一體。
[實施例]
實施例1~4中，使用圖1~3所示之成形裝置而製造浮式玻璃板。實施例1~4中，變更Qout1/Qin1及Qin1/V1，除此以外，於相同製造條件下製造浮式玻璃板。將製造條件示於表1~3。表1係表示H1~H5與H0之比。表2係表示L1~L5與H0之比。表3係表示Qout1/Qin1及Qin1/V1。
另一方面，於比較例1中，未使用圖1所示之分隔壁，除此以外，於與實施例1相同之條件下製造浮式玻璃板。
實施例1~4中所獲得之浮式玻璃板之缺陷之數量為比較例1中所獲得之浮式玻璃板的缺陷之數量之1/10以下。
以上，對浮式玻璃之成形裝置之實施形態等進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態等，於申請專利範圍所記載之範圍內，可進行各種變化及改良。
例如上述實施形態之突出壁170由碳形成，但亦可由陶瓷形成，突出壁170之材料只要為具有耐熱性之材料即可。
本申請案係主張基於2013年8月22日向日本專利廳提出申請之日本專利特願2013-171983號之優選權者，且將日本專利特願2013-171983號之全部內容引用於本申請案中。
10‧‧‧成形裝置
11‧‧‧熔融金屬
12‧‧‧熔融玻璃
14‧‧‧玻璃帶
20‧‧‧浴槽
22‧‧‧斜槽口
23‧‧‧流道控制閘板
24‧‧‧限流磚
26‧‧‧入口壁
27‧‧‧斜槽空間
28‧‧‧出口壁
30‧‧‧頂壁
31‧‧‧頂壁外殼
34-1~34-6‧‧‧供氣通路
36‧‧‧加熱器
40‧‧‧上輥
42-1~42-5‧‧‧分隔壁
43-1~43-5‧‧‧分割壁
50、50-1~50-6‧‧‧成形空間
53、53-1~53-6‧‧‧預熱空間
H0、H1~H5‧‧‧距離
L1~L5‧‧‧距離
X‧‧‧方向
X2‧‧‧尺寸

Claims (12)

  1. 一種浮式玻璃製造裝置，其包括：浴槽，其收容熔融金屬；入口壁，其位於上述浴槽之上游部之上方；出口壁，其位於上述浴槽之下游部之上方；頂壁，其於上述浴槽之上方自上述入口壁延伸至上述出口壁；複數個分隔壁，其等沿著於上述熔融金屬之液面上流動之玻璃帶之流動方向隔開間隔而設置，且藉由自上述頂壁之下表面突出而將由上述頂壁、上述浴槽、上述入口壁及上述出口壁包圍之成形空間分隔；且若將上述熔融金屬之液面中未被上述玻璃帶覆蓋之露出部分與上述頂壁之下表面之間的上下方向距離設為基準距離，則自上述入口壁起數來第1個分隔壁之上游端與上述入口壁之上游端之間的水平方向距離為上述基準距離之3.5~6.5倍，上述第1個分隔壁之下端與上述頂壁之下表面之間的上下方向距離為上述基準距離之0.4~0.9倍，且於形成於上述第1個分隔壁與上述入口壁之間之第1空間之側壁設置有將氣體自上述第1空間排氣至上述成形空間之外部的排氣部。
  2. 如請求項1之浮式玻璃製造裝置，其中自上述入口壁起數來第1個分隔壁之上游端與第2個分隔壁之上游端之間的水平方向距離為上述基準距離之3.5~6.5倍，上述第2個分隔壁之下端與上述頂壁之下表面之間的上下方向距離為上述基準距離之0.4~0.9倍，且於形成於上述第1個分隔壁與上述第2個分隔壁之間之第2空間 之側壁設置有將氣體自上述第2空間排氣至上述成形空間之外部的排氣部。
  3. 如請求項1或2之浮式玻璃製造裝置，其中自上述浴槽之側磚之上部突出之突出壁於與上述熔融金屬之液面之上述露出部分之間形成間隙，且設置有將還原性氣體自上述成形空間之外部經由上述突出壁之貫通孔向上述間隙進行供給的供氣管。
  4. 如請求項3之浮式玻璃製造裝置，其中藉由上述供氣管供給至上述間隙之還原性氣體中之氫氣濃度高於藉由上述頂壁之供氣通路供給至上述成形空間之還原性氣體中之氫氣濃度。
  5. 如請求項3或4之浮式玻璃製造裝置，其中設置有自上述突出壁之下表面突出之壁，且連接上述供氣管之前端部之上述突出壁之貫通孔位於支持上述突出壁之側磚與自上述突出壁之下表面突出之壁之間。
  6. 如請求項3至5中任一項之浮式玻璃製造裝置，其中上述突出壁係由碳形成，且曝露於藉由上述供氣管供給至上述間隙之還原性氣體中。
  7. 如請求項3至5中任一項之浮式玻璃製造裝置，其中上述突出壁具有由碳形成之突出壁本體、及保護該突出壁本體之抗氧化膜。
  8. 如請求項1至7中任一項之浮式玻璃製造裝置，其中所製造之浮式玻璃為無鹼玻璃。
  9. 一種浮式玻璃製造方法，其係使用如請求項1至8中任一項之浮式玻璃製造裝置者，且於上述第1空間中，氣體向上述成形空間之外部之排出量為氣體自上述成形空間之外部之供給量的0.5~1.5倍。
  10. 一種浮式玻璃製造方法，其係使用如請求項2之浮式玻璃製造裝 置者，且於上述第1空間中，氣體向上述成形空間之外部之排出量為氣體自上述成形空間之外部之供給量的0.5~1.5倍，於上述第2空間中，氣體向上述成形空間之外部之排出量為氣體自上述成形空間之外部之供給量的0.5~1.5倍。
  11. 一種浮式玻璃製造方法，其使用如請求項3之浮式玻璃製造裝置，且藉由上述供氣管供給至上述間隙之還原性氣體中之氫氣濃度高於藉由上述頂壁之供氣通路供給至上述成形空間之還原性氣體中之氫氣濃度。
  12. 一種浮式玻璃製造方法，其使用如請求項1之浮式玻璃製造裝置，且所製造之浮式玻璃為無鹼玻璃。
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