TWI466834B - A cooling furnace for a floating glass manufacturing facility - Google Patents

Description

浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐

本發明係關於一種浮式玻璃製造中之緩冷卻後之冷卻退火爐。

浮式玻璃係將熔融玻璃製作領域中所製造之熔融玻璃供給至浮浴槽的熔融錫上而成形為帶狀玻璃，將已成形之帶狀玻璃自浮浴槽中取出之後，於緩冷卻爐中緩冷卻至玻璃的應變點溫度以下，進而於冷卻退火爐中冷卻至可切斷之溫度，藉由切斷裝置切斷成規定之尺寸(參照專利文獻1之圖3)。

圖4中概略性地表示自上述浮式玻璃之製造直至切斷為止的步驟。如圖4所示，以帶狀成形於浮浴槽43之熔融錫42上的浮式玻璃41係藉由設置於夾出部44的夾出輥48而自熔融錫上提起，且被搬送至鄰接於夾出部44的下游而配置之緩冷卻爐45，上述夾出部44設於浮浴槽43之出口。緩冷卻爐45係具有包圍構造51之可調整溫度之設備，且具有接近200 m之長度，並且利用設置於內部之搬送輥(搬送裝置)47搬送浮式玻璃41，於搬送期間將浮式玻璃41緩緩冷卻至玻璃之應變點溫度以下。於緩冷卻爐45內經過緩冷卻之浮式玻璃41在緩冷卻爐45之出口仍具有約150~300℃之高溫。

如此之高溫之浮式玻璃41被搬送至連續於緩冷卻爐45之下游的冷卻退火爐46，且於在該冷卻退火爐46內搬送期間冷卻至可切斷之室溫附近的溫度，之後，於冷卻退火爐46之下游的切斷作業場所藉由切斷裝置55切斷。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2009-155164號公報

先前之冷卻退火爐46僅為如圖4所示之不具有包圍構造之搬送輥的設備，故而，緩冷卻後之高溫之浮式玻璃41在搭載於該冷卻退火爐46之搬送輥上被搬送期間，會與外部氣體接觸而自然放冷。因此，冷卻退火爐46為了使已於緩冷卻爐45中緩冷卻的浮式玻璃41冷卻至可切斷之溫度，需要非常長之距離，故具有約10~200 m之長度。以下，將如此不具有包圍構造之僅為搬送輥的先前之冷卻退火爐稱作「開放式冷卻退火爐」。

於包圍開放式冷卻退火爐之環境中，有時會自外部或切斷作業場所飛入微細之粉塵等，浮式玻璃暴露於如此之飛散有粉塵等的環境中而搬送。因此，有時，環境中之粉塵等會降落且附著於浮式玻璃之表面。尤其是，於開放式冷卻退火爐之上游區域，浮式玻璃仍為高溫，因此，附著於浮式玻璃之表面上的粉塵等容易固著於玻璃。

而且，開放式冷卻退火爐中，浮式玻璃係藉由自然放冷而冷卻，因此，根據環境之溫度或玻璃之種類，有時難以充分冷卻。若為了解決如此之冷卻不足，局部地噴附空氣而使其冷卻，則會引起冷卻不均而產生翹曲，從而導致浮式玻璃之品質下降。

本發明之目的在於提供一種能夠防止粉塵等附著於浮式玻璃之表面、且能均勻地促進浮式玻璃之冷卻的浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐。

本發明提供一種浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐，該冷卻退火爐係配置於使已成形之浮式玻璃緩冷卻的緩冷卻爐之下游側，且對已由該緩冷卻爐進行緩冷卻之上述浮式玻璃，一方面利用搬送輥進行搬送，一方面將其冷卻至可切斷之溫度，並且，該冷卻退火爐中具有包圍上述搬送輥之腔室，該腔室內設有用於供給外部氣體之供給部、及用於將上述腔室內之空氣排出至外部之排出部，上述腔室內之壓力相對於上述腔室外之壓力保持為正壓。

本發明之浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐中，較佳為，上述供給部設於上述腔室之下游部，上述排出部設於上述腔室之上游部。

本發明之浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐中，較佳為，上述供給部內設有送風裝置。

本發明之浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐中，較佳為，上述供給部以及上述排出部設於上述腔室之頂部。

本發明之浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐中，較佳為，上述供給部以及上述排出部分別具有平行於上述搬送之浮式玻璃的寬度方向而開口之狹縫狀之開口部，俯視時，上述各開口部之兩端部係以位於上述搬送之浮式玻璃的寬度方向兩端部的外側之方式而延伸。

本發明之浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐中，較佳為，於上述供給部之周圍，設有用於將外部氣體導引至上述搬送之浮式玻璃的導管。

而且，本發明係提供一種使用有上述冷卻退火爐的浮式玻璃之冷卻方法。

根據本發明，能防止粉塵等附著於浮式玻璃之表面，從而可獲得高品質之浮式玻璃。

進而，能夠均勻且高效地將浮式玻璃冷卻至可切斷之溫度，從而可獲得無翹曲之浮式玻璃。

以下，參照圖式對於本發明之實施形態進行說明。

再者，本說明書中，所謂玻璃帶之下方係指玻璃帶與搬送輥接觸之方向，所謂玻璃帶之上方係指與上述下方相反之方向。

圖1係本發明之良好實施形態之緩冷卻、冷卻退火爐的剖面說明圖，圖2係其A-A部之平面圖，圖2中僅圖示出緩冷卻、冷卻退火爐之一半，未圖示之一半亦與其對稱且相同。如圖所示，以帶狀成形於浮浴槽3之熔融錫2上的浮式玻璃1係藉由設於夾出部4之夾出輥8而自熔融錫2中提起，且搬送至鄰接於夾出部4而配置之緩冷卻爐5，上述夾出部4配置於浮浴槽3之出口。夾出部4內，除了夾出輥8之外，亦有數根輥配置於較熔融錫面更高之位準，浮浴槽3中成形為帶狀之浮式玻璃1藉由夾出輥8提起之後，於具有包圍構造10之夾出部4冷卻而成為穩定的帶狀玻璃後被送至緩冷卻爐5。

緩冷卻爐5係與通用之類型相同，為具有包圍構造11之可調整溫度之設備，內部設有用於搬送浮式玻璃1之複數根搬送輥7。該等搬送輥7藉由驅動馬達(未圖示)而驅動而搬送帶狀之浮式玻璃1。再者，一部分搬送輥7亦可不與驅動馬達驅動連結，而是可自由旋轉。自夾出部4搬送來之浮式玻璃1於該緩冷卻爐5中一方面由搬送輥7搬送，一方面緩冷卻至玻璃之應變點溫度以下以使得不會殘留不良之熱應力。而且，通常，當到達緩冷卻爐5之出口時，冷卻至比玻璃之應變點溫度更低的溫度。然而，已由緩冷卻爐5進行緩冷卻之浮式玻璃1由冷卻退火爐6冷卻至可切斷之溫度，之後，在位於冷卻退火爐6之下游的切斷作業場所藉由切斷裝置15切斷成規定之尺寸。本發明中，浮式玻璃1之可切斷之溫度通常係室溫附近之溫度，但亦可為略微高於室溫之溫度。

本發明中，如圖1以及圖2所示，形成包圍冷卻退火爐6之搬送輥7的腔室9，該腔室9內設有用於供給外部氣體之供給部12、及用於將腔室內之空氣排出至外部之排出部13，進而，腔室內之壓力相對於腔室外之壓力保持為正壓。

本發明中，於冷卻退火爐6中包圍搬送輥7而設置腔室9之目的例如為，防止外部氣體中之粉塵等降落並附著於浮式玻璃1之表面。如上所述不具有包圍構造之先前之開放式冷卻退火爐中，於在冷卻退火爐中進行冷卻期間，外部氣體中之粉塵等有時會降落並附著於浮式玻璃1之表面，但本發明中，在利用冷卻退火爐6之搬送輥7進行搬送之過程中，因利用腔室9覆蓋浮式玻璃1，故可利用包圍構造阻擋外部氣體中之粉塵等自上方降落至浮式玻璃1的表面，從而粉塵等不會附著於浮式玻璃1之表面。進而，另一目的在於，藉由包圍冷卻退火爐6之搬送輥7而設置腔室9，將外部氣體供給至該腔室9的內部且使該外部氣體於腔室之下游與上游之間沿著浮式玻璃1流動，從而高效地使浮式玻璃1冷卻，並且使粉塵等不容易附著於浮式玻璃1之表面。若如先前之開放式冷卻退火爐般於利用搬送輥進行搬送之過程中浮式玻璃周邊之環境處於靜止狀態，則外部氣體中之粉塵等容易附著於浮式玻璃1之表面，但藉由使導入至腔室9內部的外部氣體如此流動，則可使粉塵等不容易附著於浮式玻璃1之表面。

為了充分地達成上述目的，較佳為，上述腔室9設成，將自緩冷卻爐5之出口直至使用切斷裝置15實施切斷作業之切斷作業場所為止的搬送輥7包圍，亦即，上述腔室9將自冷卻退火爐6之搬送輥7之上游直至下游為止的整體均包圍。而且，較佳為，設成搬送輥7之兩側不僅包圍搬送輥7之上方，亦包圍其下方。此情形時，腔室9之下部可使用建築物之地面。於冷卻退火爐6與切斷作業場所之間，較佳為，如圖1以及圖2所示，設有用於將冷卻退火爐6與切斷作業場所阻隔之隔離壁17。此時，較佳為，上述腔室9將自緩冷卻爐5之出口直至該隔離壁17為止的搬送輥7包圍。

繼而，對於冷卻退火爐6中所設之腔室9之構成及其操作進行說明。

圖3中放大表示圖1所示之上述腔室9。如圖3所示，較佳為，上述腔室9之尺寸能夠確保於冷卻退火爐6內利用搬送輥7搬送之浮式玻璃1的上方與兩側具有充分之空間。腔室9之尺寸係根據冷卻退火爐6之長度及搬送輥7之寬度等而決定，故而並不特定，但較佳為，上述搬送輥7之上方留有1~15 m左右之空間、兩側(兩肋)留有0.5~10 m左右之空間。若搬送輥7之上方及兩側保持如此之空間，則能使導入至腔室9內之外部氣體於該空間內均勻地流動，從而能均勻地使浮式玻璃1冷卻。

本發明中，上述腔室9內設有用於將外部氣體供給至腔室之供給部12、及用於將腔室內之空氣排出至外部之排出部13。而且，較佳為，供給部12內安裝有送風裝置(送風用風扇)14。該送風裝置14係用於將外部氣體供給至腔室9且使腔室內相對於外部為正壓的有效之機構。利用送風裝置14將外部氣體自供給部12導入至腔室9，從而使腔室內之空氣自排出部13自然排出，但亦可於排出部13亦安裝排氣用風扇而積極地排出腔室內之空氣。來自供給部12之外部氣體的供給量可藉由送風裝置14之轉速的控制而決定。而且，雖未圖示，但於該等供給部12以及排出部13分別設有風量調節閥，而對供給至腔室9之外部氣體的量及排出至外部之空氣的量進行調節，藉此，可調整冷卻退火爐6之冷卻能力，或者使腔室內之壓力相對於腔室外保持為正壓從而使得粉塵等不容易自外部進入腔室內。

當將上述供給部12以及排出部13設於腔室9內之情形時，較佳為，供給部12設於腔室9之下游部，排出部13設於腔室9之上游部。藉由如此將供給部12以及排出部13設於腔室9內，可將自腔室9之下游部所導入之外部氣體，與向浮式玻璃1之下游方向遞減之溫度梯度相一致地自溫度較低之下游向溫度較高之上游流動，於此期間使浮式玻璃1緩緩冷卻之後，將其自腔室9之上游部排出至外部。

通常，腔室9中，上述供給部12以及排出部13分別設有一個，但亦可根據需要而增設。作為於腔室9中之設置位置，較佳為，腔室9之頂部且搬送輥7之上方。尤佳為，上述供給部12設於腔室9之頂部，自浮式玻璃1之上方供給外部氣體。此情形時，若上述供給部12以及排出部13位於腔室9之頂部，則外部氣體之導入可自例如腔室9之側部進行，而且亦可使腔室9內部之空氣之一部分或全部自腔室9側部排出。

而且，作為上述供給部12以及排出部13之形狀，可為管狀，亦可為箱狀等。作為供給部12之開口部(供給口)以及排出部13之開口部(排氣口)的形狀，除了圖2中以兩點鏈線表示之狹縫狀者以外，亦可為圓形狀、矩形狀等。藉由將供給部12以及排出部13之狹縫狀之開口部平行於浮式玻璃1的寬度方向而設置，可對於浮式玻璃1的寬度方向均勻地進行外部氣體向腔室9之供給及腔室內之空氣向外部之排出。進而，為了使浮式玻璃1於寬度方向均勻地冷卻，較佳為，於俯視時，狹縫狀之開口部之兩端部之形狀為，位於浮式玻璃1的寬度方向兩端部的例如50 cm左右之外側。

進而，較佳為，在用於將外部氣體供給至腔室9的供給部12之周圍，如圖3所示，設有用於將已導入至腔室內之外部氣體導引至浮式玻璃1附近的導管16。該導管16成為耐熱鋼板製之筒狀或箱狀，且自供給部12之周圍向下方延伸規定之長度。而且，較佳為，將導管16之下游側之導引板的長度設定為比上游側之導引板更長，使下游側之導引板之下端與浮式玻璃1的間隔為約1~100 cm。於供給部12設置如此之導管16，藉此，可將自供給部12所供給之外部氣體導引至浮式玻璃1附近，且自導管16之下端向腔室9之上游方向放出，之後使其沿著浮式玻璃1之板面流動。再者，本例中之導管16對外部氣體對浮式玻璃1之導引性優良，但導管16之形狀並不限於此。例如，亦可使導管16之下端彎曲，以使供給部12之開口部朝向腔室9之上游方向。

以上，已對本發明之良好之實施形態進行說明，但本發明並不限於此，可於能達到目的之範圍內適當變更。例如，藉由預先對導入至包圍冷卻退火爐的搬送裝置之腔室內的外部氣體進行淨化處理，可進一步減少冷卻退火爐中附著於浮式玻璃之表面的粉塵等。

本申請案係基於2009年12月25日申請之日本專利申請案2009-295979，其內容以參照之形式併入本文中。

[產業上之可利用性]

本發明適於用作浮式玻璃製造中之冷卻退火爐，尤其適於利用浮式法製造成形溫度高且要求高品質之LCD用玻璃基板。

1、41．．．浮式玻璃

2、42．．．熔融錫

3、43．．．浮浴槽

4、44．．．夾出部

5、45．．．緩冷卻爐

6、46．．．冷卻退火爐

7、47．．．搬送輥

8、48．．．夾出輥

9．．．腔室

10、11、51．．．包圍構造

12．．．供給部

13．．．排出部

14．．．送風裝置

15、55．．．切斷裝置

16．．．導管

17．．．隔離壁

圖1係本發明之良好實施形態之緩冷卻、冷卻退火爐的剖面說明圖。

圖2係圖1之緩冷卻、冷卻退火爐之A-A部的平面圖(僅圖示出一半)。

圖3係圖1之冷卻退火爐之放大圖。

圖4係先前之緩冷卻、冷卻退火爐之剖面說明圖。

1．．．浮式玻璃

2．．．熔融錫

3．．．浮浴槽

4．．．夾出部

5．．．緩冷卻爐

6．．．冷卻退火爐

7．．．搬送輥

8．．．夾出輥

9．．．腔室

10、11．．．包圍構造

12．．．供給部

13．．．排出部

14．．．送風裝置

15．．．切斷裝置

17．．．隔離壁

Claims (6)

1. 一種浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐，其係配置於使已成形為帶狀之浮式玻璃緩冷卻的緩冷卻爐之下游側，且對已由該緩冷卻爐進行緩冷卻之上述浮式玻璃，一方面利用搬送輥進行搬送，一方面將其冷卻至可切斷之溫度，於上述緩冷卻爐內經過緩冷卻之浮式玻璃在緩冷卻爐之出口具有150~300℃之溫度，並且，該冷卻退火爐中具有包圍上述搬送輥之腔室，上述腔室係上述搬送輥之上方設有1~15m、上述搬送輥之兩側設有0.5~10m之空間，該腔室內設有用於供給外部氣體之供給部、及用於將上述腔室內之空氣排出至外部之排出部，上述供給部設於上述腔室之下游部，上述排出部設於上述腔室之上游部，上述腔室內之壓力相對於上述腔室外之壓力保持為正壓，對於上述浮式玻璃的寬度方向均勻地進行上述外部氣體向上述腔室之供給及上述腔室內之空氣向上述外部之排出。
2. 如請求項1之浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐，其中上述供給部設有送風裝置。
3. 如請求項1或2之浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐，其中上述供給部以及上述排出部設於上述腔室之頂部。
4. 如請求項3之浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐，其中上述供給部以及上述排出部分別具有平行於上述搬送之浮式玻璃的寬度方向而開口的狹縫狀之開口部，於俯視時，上述各開口部之兩端部被形成為位於上述搬送之浮式玻璃的寬度方向兩端部之外側。
5. 如請求項1或2之浮式玻璃製造裝置之冷卻退火爐，其中於上述供給部之周圍，設有用於將外部氣體導引至上述搬送之浮式玻璃的導引件。
6. 一種浮式玻璃之冷卻方法，其係使用如請求項1至5中之任一項之冷卻退火爐。