WO2011136148A1 - 溶融ガラス供給装置 - Google Patents

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WO2011136148A1
WO2011136148A1 PCT/JP2011/059987 JP2011059987W WO2011136148A1 WO 2011136148 A1 WO2011136148 A1 WO 2011136148A1 JP 2011059987 W JP2011059987 W JP 2011059987W WO 2011136148 A1 WO2011136148 A1 WO 2011136148A1
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WO
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molten glass
twill
supply pipe
opening
fan
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PCT/JP2011/059987
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French (fr)
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元一 伊賀
哲史 瀧口
信之 伴
道人 佐々木
敏英 村上
健一 増田
Original Assignee
旭硝子株式会社
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B18/00Shaping glass in contact with the surface of a liquid
    • C03B18/02Forming sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/26Outlets, e.g. drains, siphons; Overflows, e.g. for supplying the float tank, tweels
    • C03B5/265Overflows; Lips; Tweels
    • C03B5/267Overflows; Lips; Tweels specially adapted for supplying the float tank
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/02Forehearths, i.e. feeder channels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for supplying molten glass to a float bath of a float glass manufacturing apparatus.
  • the float glass is obtained by transferring the molten glass produced in the molten glass production region to the molten glass supply section of the float bath and supplying the molten glass onto the molten metal (typically molten tin) of the float bath. Molded into ribbon glass.
  • the molten glass supply device melts the molten glass sent to the molten glass supply unit 22 with the supply pipe 21 while adjusting the flow rate of the molten glass with the twill 20 disposed at the end of the supply pipe 21. It supplies to a float bath as the glass layer 23 (patent document 1).
  • the tween 20 of the molten glass supply device is arranged so as to move up and down close to the opening 24 that is the end of the supply pipe 21, and the height of the tween 20 is changed to change the flow rate of the molten glass. Adjustments are made.
  • the twill 20 is a rectangular plate-like body made of a heat-resistant material, and is disposed with the flat surface 27 facing the opening 24 of the supply pipe, and the molten glass delivered from the opening 24 passes through the lower end of the tween. Supplied to the float bath.
  • the lower end of the twill 20 is generally formed in a curved shape 25 in order to make the molten glass flow smoothly.
  • the conventional twill as shown in FIG. 8, only the tip portion of the lower end portion is formed in a curved shape, so that the molten glass on the upper side of the curved shape is prevented from flowing on the flat surface 27 of the tween 20.
  • the molten glass in a region adjacent to the upper portion 28 of the supply pipe 21 and the flat surface 27 of the twill 20 is delayed or stays in flow.
  • a hatched portion 29 in FIG. 8 indicates a region where the flow of the molten glass is delayed or stays (hereinafter referred to as a stay region).
  • the molten glass in the staying region changes in temperature and glass component ratio due to flow delay and staying, and therefore, when mixed into the molten glass flowing outside the staying region, it becomes a foreign molten glass.
  • this heterogeneous molten glass is formed into a float glass, there is a possibility that it becomes a defect such as a ream.
  • alkali-free glass for LCD glass substrates has a higher melting temperature than soda-lime glass used for construction and the like, and some glass components tend to volatilize, but high quality is required.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a molten glass supply device capable of preventing the generation of a foreign molten glass.
  • the present invention is provided with a supply pipe for transferring the molten glass from the molten glass production area to the float bath, and an opening on the downstream side of the supply pipe, which can be moved up and down, and adjusts the amount of molten glass supplied to the float bath
  • a molten glass supply device comprising a twill for The twill has a region formed in a round shape on the opening side,
  • a molten glass supply apparatus in which the vertical dimension of the region formed in a round shape is 0.4 h or more, where h is the vertical dimension at the center in the width direction of the opening.
  • the maximum gap between the tool at the highest working position and the peripheral wall of the supply pipe is M or more. It is preferable that it is 1.3M or less.
  • At least a part of the round-shaped region is a curved surface having a curvature radius R of 1.0 h or less.
  • the gap M satisfies 0 ⁇ M ⁇ 30 mm and the vertical dimension h satisfies 30 ⁇ h ⁇ 300 mm.
  • the molten glass supply apparatus of the present invention it is preferable that at least a part of the twill is coated with platinum or a platinum alloy.
  • the tweezers are maintained at a constant temperature by energization heating.
  • the opening is disposed at a position lower than the molten glass level of the glass production region, It is preferable that the supply pipe has a fan-shaped portion that extends in the width direction at a predetermined angle from the upstream side toward the downstream side.
  • the vertical dimension of the region formed in the round shape is preferably 0.7 h or more.
  • the said molten glass consists of an alkali free glass containing the following component in the mass percentage display of an oxide basis.
  • SiO 2 50 to 66% Al 2 O 3 : 10.5-24%
  • B 2 O 3 0 to 12%
  • ZrO 2 0 to 5%
  • the said molten glass consists of an alkali free glass containing the following component in the mass percentage display of an oxide basis.
  • SiO 2 58 to 66%
  • Al 2 O 3 15-22%
  • B 2 O 3 5-12%
  • MgO 0-8%
  • CaO 0-9%
  • SrO 3 to 12.5%
  • BaO 0-2%
  • high-quality float glass can be obtained by supplying molten glass to a float bath in a temperature and compositionally uniform state.
  • FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a molten glass supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 2A is a plan view of the supply pipe of FIG. 1
  • FIG. 2B is a side view as seen from the right of FIG. 2A.
  • FIG. 3 is a perspective view of a twill according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view of the molten glass supply apparatus of FIG.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a twill according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a twill according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the tool when it is in the uppermost working position.
  • FIG. 8 is a perspective view of a conventional molten glass supply apparatus.
  • FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a molten glass supply apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 (A) is a plan view of a supply pipe of the molten glass supply apparatus.
  • the molten glass obtained in the molten glass production region 6 is transferred from the molten glass production region 6 to the molten glass supply unit 5 of the float bath 7 by the supply pipe 1, and is floated from the molten glass supply unit 5. It is supplied onto the molten tin 9 of the bath 7 and formed into the float glass 10.
  • the molten glass obtained by melting the glass raw material in the molten glass production region 6 is further clarified in the molten glass production region 6 and has a predetermined viscosity that is suitable for forming float glass. Then, it is taken out from the molten glass production region 6 by the supply pipe 1 and transferred to the molten glass supply unit 5. The amount of molten glass of the molten glass transferred is adjusted by a tail 8 provided in the molten glass supply unit 5, so that the molten glass is flat and has a constant thickness on the lip tile 13 of the molten glass supply unit 5. The lip tile 13 overflows and is supplied onto the molten tin 9 of the float bath 7.
  • the molten glass production region 6 is a general term for the places where the melting of the glass raw material, the clarification and cooling of the molten glass obtained by melting, etc. are performed, but the molten glass is taken out as described above. It is a process after clarification and cooling are performed.
  • the molten glass of the present invention is preferably made of an alkali-free glass containing the following components in terms of oxide-based mass percentage.
  • SiO 2 50 to 66% Al 2 O 3 : 10.5-24%
  • B 2 O 3 0 to 12%
  • ZrO 2 0 to 5%
  • the molten glass of this invention consists of an alkali free glass containing the following component in the mass percentage display of an oxide basis.
  • SiO 2 58 to 66%
  • Al 2 O 3 15-22%
  • B 2 O 3 5-12%
  • MgO 0-8%
  • CaO 0-9%
  • SrO 3 to 12.5%
  • BaO 0-2%
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of the twill 8.
  • the twill 8 is a rectangular plate body made of a heat-resistant member such as silica glass ceramic (fused silica) as a main part, and is suspended by a suspension rod 16 via a metal fitting 15 attached to the upper part, and the molten glass of a float bath.
  • a side surface of the plate-like body is installed on the supply unit 5 so as to face the opening 12 of the supply pipe 1 so as to be movable up and down.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view of the molten glass supply unit 5 of FIG.
  • the twill 8 disposed facing the opening 12 is raised and lowered with respect to the opening 12 in order to adjust the supply amount of the molten glass supplied to the float bath as described above.
  • the lower edge X of the twill 8 is from the upper surface of the lip tile 13 arranged at the same level as the lower part of the opening 12 from the molten glass.
  • the height can be raised and lowered in the range of 0.1 h to 0.5 h, preferably 0.1 h to 0.3 h, depending on the supply amount of. Note that 0.1h means 0.1 times h, that is, 0.1 ⁇ h, and so on.
  • the twill 8 is lowered to 0.1 h during normal production, but is lowered to 0 h at the start of production or shutdown.
  • the position raised to 0.5h is called the uppermost working position, and the position lowered to 0h is called the lowest working position.
  • the vertical dimension h of the opening 12 is usually preferably 30 to 300 mm.
  • the twill 8 has substantially the same width as the width b of the opening 12, and the flow rate of molten glass supplied to the float bath 7 can be adjusted by moving up and down and changing the height position. Moreover, the supply of the molten glass to the float bath can be stopped by lowering to the lowest working position.
  • the gap M between the twill 8 at the lowest working position and the peripheral wall 19 of the supply pipe 1 preferably satisfies 0 ⁇ M ⁇ 30 mm, and more preferably satisfies 0 ⁇ M ⁇ 20 mm.
  • the gap M is preferably small. This is because if the gap M is large, the molten glass is cooled or some glass components are volatilized.
  • the gap M may be the minimum gap between the twill 8 at the lowest working position and the peripheral wall 19 of the supply pipe 1.
  • At least a lower portion of the twill 8 facing the opening 12 is formed in a round shape so that a staying region does not occur in the molten glass supply unit 5.
  • the region (region 32) from the lower edge (point X) of the twill 8 on the side facing the opening 12 to the point Y where the height (vertical dimension) is d is formed in at least a round shape.
  • the surface 30 on the opening 12 side of the twill 8 has a region 32 formed in a round shape in the lower portion, and the vertical dimension d of the region 32 is 0.4 h or more.
  • d is preferably 0.5 h or more, and more preferably 0.7 h or more.
  • the round shape refers to a shape that is a part of a curved surface that is convex downward, and that goes downward as it goes downward.
  • the round shape is an arc surface composed of a plurality of arc surfaces having different curvature radii R in addition to an arc surface shape having a single curvature radius R (hereinafter referred to as “curvature radius R”) as in this example. It may be in the shape of an ellipse or an elliptical arc surface. Moreover, you may have few linear parts in a part of cross section of these curved surfaces.
  • the molten glass delivered from the opening 12 collides with the curved surface formed in the round shape of the tween 8
  • the molten glass is tween the tween 8 without generating a staying region in the molten glass supply unit 5. It can be made to flow along the curved surface.
  • the maximum gap M ′ between the opening 12 of the supply pipe 1 and the twill 8 is 1.3 M (M is the lowest working position). It is preferable to set the radius to be less than or equal to the gap between the position of the twill 8 and the opening portion 12 because molten glass stagnating in the gap between the opening portion 12 and the twill 8 can be minimized.
  • the curvature radius R of the curved surface forming the round shape is preferably 1.0 h or less, and more preferably 0.7 h or less.
  • R can be appropriately determined within a range of 1.0 h or less in consideration of the thickness of the twill 8 and the raising / lowering width of the twill 8.
  • the round-shaped curvature radius R By setting the round-shaped curvature radius R to 1.0 h or less, the molten glass delivered from the opening 12 can be smoothly guided to the lower end of the tween 8 with a round-shaped curved surface.
  • the round-shaped R is larger than 1.0 h, it becomes difficult for the molten glass to smoothly flow toward the lower end of the twill 8.
  • R is preferably 0.1 h or more, more preferably 0.2 h or more.
  • FIG. 5 shows a twill which is another embodiment of the present invention.
  • a surface 30A on the opening 12 side (left side in FIG. 5) of the twill 8A has a region 32A formed in a round shape in the lower portion, and the vertical dimension d of the region 32A is 0.4 h or more.
  • the surface of the twill 8A opposite to the opening 12 may not have the round shape of the present invention.
  • FIG. 6 shows a twill which is another embodiment of the present invention.
  • the flat portion 18 is formed in the lower portion of the twill 8B, and the surface 30B on the opening 12 side of the twill 8B has a region 32B formed in a round shape in the lower portion, and the vertical dimension d of the region 32B. Is 0.4 h or more.
  • the region 32B can be formed in a round shape with a large curvature radius R such as 1.0 h.
  • the twill is preferably coated with platinum or a platinum alloy 17 having excellent heat resistance and corrosion resistance as shown in FIG. 3 on a main part made of a heat resistant member such as silica glass ceramic (fused silica).
  • a heat resistant member such as silica glass ceramic (fused silica).
  • the molten glass is a borosilicate glass having a high melting temperature
  • the twill is protected from the high temperature molten glass, and the platinum or platinum alloy 17 is energized and heated to keep the tween at a constant temperature.
  • the molten glass sent to the molten glass supply unit can be maintained at a predetermined temperature.
  • the current heating of the twill can be appropriately performed by a known method.
  • the opening 12 of the supply pipe 1 is disposed at a position (a lower position) lower than the molten glass level (molten glass liquid surface) 11 in the glass production region 6, and the supply pipe 1 is located downstream thereof. It is preferable to have the fan-shaped part 3 on the side. As shown in FIG. 2, the fan-shaped portion 3 has a flow path of molten glass that extends from the narrow upstream end toward the opening (downstream end) 12 in the left-right direction at a predetermined angle ⁇ 2, and The cross-sectional shape is gradually flattened toward the opening 12 and is inclined upward toward the opening 12 as shown in FIG.
  • the molten glass in the glass production region 6 can be taken out from the position relatively lower than the molten glass level 11 by the supply pipe 1.
  • the molten glass in the molten glass supply part 5 is a glass preparation area
  • the molten glass of the surface layer close to the molten glass level 11 in the glass production region 6 contains more bubbles than the lower layer molten glass, and is partially stable due to evaporation of some glass components. Not done. Therefore, when the molten glass is taken out from a position close to the surface layer as in the prior art, there arises a problem that bubbles or the like are apt to enter.
  • the upstream side of the supply pipe 1 can be lowered
  • the molten glass can be taken out from a position lower than the molten glass level 11 by a.
  • the length of a is mainly determined by the depth of the molten glass (the height of the molten glass level 11) in the molten glass production region 6, but the size of a is usually preferably about 250 to 900 mm.
  • the position of taking out the molten glass by the supply pipe 1 is within this range, it is possible to take out a good molten glass with few bubbles and the like while avoiding the molten glass near the molten glass level 11. Furthermore, since the upstream side of the supply pipe 1 is lowered, a desired upward slope can be formed in the fan-shaped portion 3.
  • the viscosity of the molten glass supplied to the float bath is as high as about 10 3.5 to 10 4 dPa ⁇ s, and therefore resistance when bubbles (gas) generated in the molten glass being transferred by the supply pipe 1 rise.
  • the upward inclination can be formed in the fan-shaped portion 3, the buoyancy acting on the bubbles and the flow action in the inclination direction of the molten glass are added together, so the bubbles are efficiently moved to the top end side of the fan-shaped portion 3. It can be induced to float on the surface of the molten glass and be released.
  • the supply pipe 1 in the present invention is formed by the fan-shaped portion 3 and an introduction pipe portion provided on the upstream side of the fan-shaped portion 3.
  • the supply pipe 1 of this example is formed by connecting the fan-shaped portion 3 to a cylindrical tube 2 disposed in the horizontal direction. That is, the fan-shaped portion 3 is connected to the downstream end of the cylindrical tube 2 whose upstream end is connected to the molten glass production region 6, and the molten glass in the molten glass production region 6 is taken out by the cylindrical tube 2 and introduced into the fan-shaped portion 3. And it sends out to the molten glass supply part 5 from the opening part 12 of this fan-shaped part 3 (supply pipe 1).
  • the cross-sectional shape of the upstream end of the fan-shaped portion 3 that is a connection portion with the cylindrical tube 2 is circular corresponding to the cylindrical tube 2, but the cross-sectional shape from there is flattened of the fan-shaped portion 3. Accordingly, the height h gradually decreases and changes to an elliptical shape, and the basic shape of the opening 12 is a rectangular shape whose long side is long in the horizontal direction or a horizontally long elliptical shape whose long axis extends in the horizontal direction.
  • the opening having a rectangular cross-sectional shape is obtained by aligning the horizontal width (long side length) with the width of the molten glass supply unit 5 (the width in the direction perpendicular to the paper surface in FIG.
  • the molten glass is molten glass. It is preferable in that it can be sent to the supply unit 5 as a molten glass flow having a width substantially the same as the width of the molten glass supply unit 5 and a substantially constant thickness in the horizontal direction.
  • the length of the supply pipe 1 can be easily adjusted to the distance between the molten glass production region 6 and the molten glass supply part 5 by changing the length of the introduction pipe part.
  • positioning an introductory pipe part in a substantially horizontal direction a molten glass can be taken out smoothly from the molten glass preparation area
  • the cylindrical tube 2 is used as the introduction tube portion, and the cylindrical tube is disposed in the horizontal direction.
  • the introduction tube portion is, for example, a tubular body having an elliptical or rectangular cross-sectional shape. Also good. Further, the introduction pipe portion is not necessarily arranged in the horizontal direction, and may be slightly inclined upward in the flow direction of the molten glass.
  • the cross-sectional shape is an elliptical or rectangular introduction pipe part
  • the cross-sectional shape of the upstream end of the fan-shaped part 3 connected to the introduction pipe part is also elliptical or rectangular according to the introduction pipe part. Become.
  • the cross-sectional area of the opening 12 is substantially the same as the cross-sectional area of the upstream end that is a connection portion with the cylindrical tube 2.
  • the ratio (M 1 / M 2) 0.7 to 1 the cross-sectional area of the cross-sectional area of the upstream end of the fan-shaped portion 3 (M 1) and a downstream end (opening 12) (M 2). 3 is preferred.
  • (M 1 / M 2 ) is more preferably 0.8 to 1.2, further preferably 0.9 to 1.1, and particularly preferably 0.95 to 1.05.
  • the molten glass supply part 5 is always stably supplied from the opening 12 without stagnating the molten glass sent from the cylindrical tube 2. Can be sent to.
  • the cross-sectional area of the fan-shaped portion 3 in the direction orthogonal to the molten glass transfer direction is substantially unchanged even when the cross-sectional shape gradually changes from, for example, a circular shape to a rectangular shape or an elliptical shape as described above. 1 and M 2 are preferably the same.
  • a horizontal flat portion 4 at the downstream end portion of the supply pipe 1 near the opening 12 of the fan-shaped portion 3. Since the fan-shaped portion 3 has an upward inclination angle, when the flat portion 4 is not provided at the downstream end portion of the fan-shaped portion 3, the molten glass in the fan-shaped portion 3 is almost from the opening 12. It is sent to the molten glass supply unit 5 at this inclination angle. Therefore, in this case, the molten glass is directly sent as an upward molten glass flow from the opening 12 to the molten glass supply unit 5, and then collides with the above-described twill 8 installed facing the opening 12.
  • the flat part 4 is provided in the opening part of the fan-shaped part 3 (supply pipe 1), the flow direction of the molten glass is changed to the horizontal direction by the flat part 4, and the molten glass is rectified to be molten glass. Since it can be sent to the supply unit 5, it can be prevented from being disturbed.
  • the flat portion 4 in order to reliably perform this rectification at the outlet of the fan-shaped portion 3, the flat portion 4 has a certain length c, and the cross-sectional shape and the cross-sectional area thereof are the same in the molten glass transport direction. preferable.
  • the above c varies depending on the size and inclination angle of the fan-shaped portion 3 and is not limited, but is preferably about 50 to 300 mm, more preferably about 50 to 200 mm.
  • the opening 12 of the supply pipe 1 (fan-shaped part 3) preferably has the following relationship with the molten glass level 11.
  • the height e from the upper surface of the opening 12 of the fan-shaped portion 3 to the molten glass level 11 is preferably 5 to 450 mm, and the upper limit is preferably about 500 mm. If e is smaller than 5 mm, the base material that has become heterogeneous on the surface will be mixed into the mainstream of the molten glass, and if e exceeds about 500 mm, it is difficult to maintain the temperature of the molten glass in this part, which is not preferable. .
  • the height f from the lower surface of the opening 12 (upper surface of the lip tile 13) to the molten glass level 11 is preferably 100 to 600 mm, more preferably 350 to 550 mm. It is preferable to secure a minimum f of 100 mm from the viewpoint of controlling the flow rate of the molten glass by twill. If f exceeds 600 mm, the flow rate of the molten glass by twill may be difficult to control.
  • the upward inclination angle of the fan-shaped part 3 is defined by the inclination angle ⁇ 1 of the top end 14 of the fan-shaped part 3.
  • the top end 14 of the fan-shaped part 3 is a molten glass flow of the fan-shaped part 3 in which the center line L in the transfer direction of the molten glass is located in a plan view of the fan-shaped part 3 as shown in FIG.
  • the flat portion 4 is provided at the downstream end portion of the fan-shaped portion 3 at the top portion of the path as in this example, it is the top portion of the molten glass flow path in the region excluding the flat portion 4.
  • the reason why the upward inclination angle of the fan-shaped portion 3 is defined by the inclination angle ⁇ 1 of the top end 14 of the fan-shaped portion 3 is that the height h of the fan-shaped portion 3 is gradually decreased in the molten glass transfer direction.
  • the inclination angle of the fan-shaped portion 3 is different between the upper surface and the lower surface, and it is necessary to select some reference.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the top end 14 of the fan-shaped portion 3 is preferably 2 to 30 degrees, more preferably 2 to 20 degrees, and further preferably 2 to 7 degrees with respect to the horizontal direction. If ⁇ 1 is smaller than 2 degrees, the position of the upstream end of the fan-shaped portion 3 (connection portion with the cylindrical tube 2) cannot be lowered sufficiently with respect to the molten glass supply portion 5 and the molten glass level 11, so There is a possibility that a good molten glass cannot be taken out by avoiding the molten glass in the surface layer portion that is not stable in terms of components due to evaporation of the glass component.
  • the spreading angle ⁇ 2 in the left-right direction of the fan-shaped portion 3 is preferably 10 to 45 degrees.
  • ⁇ 2 is smaller than 10 degrees, especially when the upstream end of the fan-shaped portion 3 is circular as in this example, the horizontal width of the upstream end is relatively small corresponding to the diameter of the cylindrical tube 2, so A sufficient spread in the opening 16 of the portion 3 (supply pipe 1) cannot be obtained, and it becomes difficult to adapt the width of the opening 12 to the width of the molten glass supply portion 5.
  • ⁇ 2 is larger than 45 degrees, the molten glass sent from the cylindrical tube 2 spreads rapidly in the lateral direction at the upstream end of the fan-shaped portion 3, so that a delay occurs in the molten glass flow at both ends where the direction change is large. The molten glass cannot be transferred uniformly. From this point, ⁇ 2 is more preferably 15 to 20 degrees.
  • the material of the supply pipe 1 is preferably platinum or a platinum alloy (for example, platinum-rhodium alloy), or a material coated with platinum or a platinum alloy, which has high heat resistance and high corrosion resistance against molten glass.
  • Platinum or platinum alloys have an excellent track record for this type of application, and are particularly suitable for molten glass having a high molding temperature, such as a glass substrate for LCD.
  • Examples of the material coated with platinum or a platinum alloy include those obtained by coating the inner surface of a heat-resistant member such as a brick with platinum or a platinum alloy.
  • the introduction pipe portion and / or the fan-shaped portion of the supply pipe 1 formed of these materials is heated uniformly by energization.
  • the energization heating can be performed by directly energizing platinum or a platinum alloy, or when the material covered with platinum or the platinum alloy is a conductive material, energizing the material.
  • the high-temperature molten glass taken out from the molten glass production region 6 to the supply pipe 1 is completely shielded from the ambient air until it is transferred to the molten glass supply unit 5, so that cooling due to contact with air can be prevented. At the same time, it is maintained at a substantially uniform temperature by energization heating of the supply pipe 1 and is transferred to the molten glass supply unit 5 at a temperature suitable for molding.
  • the present invention can be used as a molten glass supply device for a float glass manufacturing apparatus, and is particularly suitable for supplying molten glass containing a glass component that has a high melting temperature and is volatile, such as an alkali-free borosilicate glass, to a float bath. To do.

Abstract

 本発明は、溶融ガラス作製領域からフロートバスに溶融ガラスを移送するための供給パイプと、該供給パイプの下流側の開口部に昇降可能に設けられ、前記フロートバスへの溶融ガラス供給量を調節するためのツイールとを備える溶融ガラス供給装置であって、前記ツイールは、前記開口部側に、ラウンド状に形成された領域を有し、前記開口部の幅方向中央における上下方向寸法をhとした場合、前記ラウンド状に形成された領域の上下方向寸法は、0.4h以上である、溶融ガラス供給装置に関する。

Description

溶融ガラス供給装置
 本発明は、溶融ガラスをフロートガラス製造装置のフロートバスに供給する装置に関する。
 フロートガラスは、溶融ガラス作製領域で製造された溶融ガラスをフロートバスの溶融ガラス供給部に移送し、該溶融ガラスをフロートバスの溶融金属(代表的には、溶融スズ)上に供給することによってリボン状ガラスに成形される。溶融ガラス供給装置は、図8に示すように供給パイプ21で溶融ガラス供給部22に送られてきた溶融ガラスを、供給パイプ21の終端に配置したツイール20で溶融ガラスの流量を調整しながら溶融ガラス層23としてフロートバスに供給する(特許文献1)。
日本国特表2005-527450号公報
 溶融ガラス供給装置のツイール20は、図8に示すように供給パイプ21の終端である開口部24に接近して上下可動に配置され、該ツイール20の高さ位置を変えることによって溶融ガラス流量の調整が行なわれる。上記ツイール20は、耐熱性材料からなる矩形板状体で、平面27を供給パイプの開口部24に対向させて配置されており、該開口部24から送出された溶融ガラスがツイール下端を通ってフロートバスに供給される。
 この場合、ツイール20の下端は溶融ガラスの流動を円滑にするために、一般に曲面形状25に形成されている。しかし、従来のツイールでは、図8に示す如く下端部の先端部分だけが曲面形状に形成されているため、曲面形状の上側の溶融ガラスはツイール20の平面27で流動が阻止される。その結果、供給パイプ21の上部28とツイール20の平面27に隣接する領域の溶融ガラスは、流動が遅れたり滞留したりする。図8の斜線部29は、この溶融ガラスの流動が遅れたり滞留したりする領域(以下、滞留領域という)を示す。
 供給パイプで送られてくる溶融ガラスのほとんどは、滞留領域外を流動してフロートバスに供給される。一方で、滞留領域の溶融ガラスは、流動の遅れや滞留により温度やガラス成分割合が変化するために、滞留領域外を流動する溶融ガラスに混入すると異質の溶融ガラスとなる。この異質の溶融ガラスは、フロート板ガラスに成形されたとき、リーム(筋)などの欠点となるおそれがある。特に、LCDガラス基板用の無アルカリガラスは、建築用などに使用されるソーダライムガラスに比べて溶融温度が高く、一部ガラス成分が揮発しやすい反面、高品質が求められる。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、異質の溶融ガラスが生成するのを防ぐことができる溶融ガラス供給装置を提供することを目的とする。
 本発明は、溶融ガラス作製領域からフロートバスに溶融ガラスを移送するための供給パイプと、該供給パイプの下流側の開口部に昇降可能に設けられ、前記フロートバスへの溶融ガラス供給量を調節するためのツイールとを備える溶融ガラス供給装置であって、
 前記ツイールは、前記開口部側に、ラウンド状に形成された領域を有し、
 前記開口部の幅方向中央における上下方向寸法をhとした場合、前記ラウンド状に形成された領域の上下方向寸法は、0.4h以上である、溶融ガラス供給装置を提供する。
 本発明の溶融ガラス供給装置は、最下作業位置の前記ツイールと前記供給パイプの周壁との間隙をMとしたとき、最上作業位置の前記ツイールと前記供給パイプの周壁との最大間隙がM以上1.3M以下であることが好ましい。
 また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記ラウンド状に形成された領域の少なくとも一部が、曲率半径Rが1.0h以下の曲面であることが好ましい。
 また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記間隙Mが0<M≦30mmを満たし、前記上下方向寸法hが30≦h≦300mmを満たすことが好ましい。
 また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記ツイールの少なくとも一部が白金または白金合金で被覆されていることが好ましい。
 また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記ツイールが通電加熱によって一定の温度に保持されることが好ましい。
 また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記開口部が、前記ガラス作製領域の溶融ガラスレベルよりも低い位置に配置され、
 前記供給パイプが、上流側から下流側に向かって所定の角度で幅方向に広がる扇形状部を有していることが好ましい。
 本発明の溶融ガラス供給装置は、前記ラウンド状に形成された領域の上下方向寸法が0.7h以上であることが好ましい。
 また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記溶融ガラスが、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
 SiO:50~66%
 Al:10.5~24%
 B:0~12%
 MgO:0~8%
 CaO:0~14.5%
 SrO:0~24%
 BaO:0~13.5%
 MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%
 ZrO:0~5%
 また、本発明の溶融ガラス供給装置は、前記溶融ガラスが、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
 SiO:58~66%
 Al:15~22%
 B:5~12%
 MgO:0~8%
 CaO:0~9%
 SrO:3~12.5%
 BaO:0~2%
 MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%
 本発明によれば、溶融ガラスを温度的および組成的に均一な状態でフロートバスに供給することにより、高品質のフロートガラスを得ることができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る溶融ガラス供給装置の断面説明図である。 図2(A)は、図1の供給パイプの平面図であり、図2(B)は、図2(A)の右から見た側面図である。 図3は、本発明の一実施形態に係るツイールの斜視図である。 図4は、図1の溶融ガラス供給装置の部分拡大図である。 図5は、本発明の他の実施形態に係るツイールの部分断面図である。 図6は、本発明の他の実施形態に係るツイールの部分断面図である。 図7は、ツイールを最上作業位置にしたときの断面図である。 図8は、従来の溶融ガラス供給装置の斜視図である。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書において、“上方”とは鉛直上方を意味し、“下方”とは鉛直下方を意味する。
 図1は、本発明の一実施形態に係る溶融ガラス供給装置の断面説明図であり、図2(A)は該溶融ガラス供給装置の供給パイプの平面図である。図1に示すように溶融ガラス作製領域6で得られた溶融ガラスは、供給パイプ1によって溶融ガラス作製領域6からフロートバス7の溶融ガラス供給部5に移送され、該溶融ガラス供給部5からフロートバス7の溶融スズ9上に供給されてフロートガラス10に成形される。さらに具体的には、溶融ガラス作製領域6においてガラス原料を溶解して得られた溶融ガラスは、さらに溶融ガラス作製領域6で十分に清澄されるとともに、フロートガラスの成形に適する粘度が得られる所定の温度に冷却された後、供給パイプ1によって溶融ガラス作製領域6から取り出されて溶融ガラス供給部5に移送される。そして、移送された溶融ガラスは、該溶融ガラス供給部5に設けられたツイール8で溶融ガラス量が調整され、平坦で厚さが一定の溶融ガラス層として溶融ガラス供給部5のリップタイル13上を流動し、該リップタイル13をオーバーフローしてフロートバス7の溶融スズ9上に供給される。
 本発明において、溶融ガラス作製領域6は、ガラス原料の溶解、溶解で得られた溶融ガラスの清澄および冷却などを実施する箇所の総称であるが、溶融ガラスが取り出されるのは、前記したように清澄や冷却が実施された後の工程である。
 なお、例えば、本発明の溶融ガラスは、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
 SiO:50~66%
 Al:10.5~24%
 B:0~12%
 MgO:0~8%
 CaO:0~14.5%
 SrO:0~24%
 BaO:0~13.5%
 MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%
 ZrO:0~5%
 また、本発明の溶融ガラスは、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
 SiO:58~66%
 Al:15~22%
 B:5~12%
 MgO:0~8%
 CaO:0~9%
 SrO:3~12.5%
 BaO:0~2%
 MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%
 次に、ツイール8について説明する。図3はツイール8の一例を示す斜視図である。ツイール8は、主要部がシリカガラスセラミック(溶融シリカ)などの耐熱部材で作製された矩形板状体で、上部に取り付けた金具15を介して吊り棒16で吊持され、フロートバスの溶融ガラス供給部5に、板状体の側面を前記供給パイプ1の開口部12に対向して昇降可能に設置される。図4は、図1の溶融ガラス供給部5の部分拡大図である。開口部12に対向して配置されたツイール8は、前記したようにフロートバスに供給される溶融ガラスの供給量を調節するために、開口部12に対して昇降される。前記開口部12の幅bの中央部における上下方向寸法をhとしたとき、ツイール8の下縁Xは、開口部12の下部と同レベルに配置されているリップタイル13の上面から、溶融ガラスの供給量に応じて0.1h~0.5h、好ましくは0.1h~0.3hの範囲で昇降して高さが変えられる。なお、0.1hとは、hの0.1倍、すなわち0.1×hを意味し、以下同様である。ツイール8は、通常の生産時には0.1hまで下降させるが、生産開始時やシャットダウンの際には0hまで下降させる。0.5hまで上昇された位置を最上作業位置といい、0hまで下降された位置を最下作業位置という。開口部12の上下方向寸法hは、通常は30~300mmが好ましい。このツイール8は、開口部12の幅bとほぼ同一の幅を有し、上下動させて高さ位置を変えることによってフロートバス7に供給する溶融ガラス流量を調節できる。また、最下作業位置に下げることによってフロートバスへの溶融ガラスの供給を停止させることもできる。
 最下作業位置の上記ツイール8と供給パイプ1の周壁19との間隙Mは、0<M≦30mmを満たすことが好ましく、0<M≦20mmを満たすことがより好ましい。供給パイプ1で密閉されて溶融ガラス供給部5に送られてきた溶融ガラスが、溶融ガラス供給部5において周囲空気に触れるのを回避するために、間隙Mは小さいことが好ましい。この間隙Mが大きいと、溶融ガラスが冷却されたり、一部ガラス成分の揮発を招くからである。
 なお、間隙Mは、最下作業位置のツイール8と供給パイプ1の周壁19との間の最小間隙であって良い。
 本発明は、ツイール8の、少なくとも前記開口部12に対向する下部を、溶融ガラス供給部5に滞留領域が生じないようにラウンド形状に形成する。
 本発明は、上記ツイール8の開口部12に対向する側の下縁(点X)からの高さ(上下方向寸法)がdである点Yまでの領域(領域32)を少なくともラウンド形状に形成する。即ち、ツイール8の開口部12側の面30は、下部に、ラウンド状に形成された領域32を有し、該領域32の上下方向寸法dが0.4h以上である。dは0.5h以上が好ましく、0.7h以上がより好ましい。
 ここで、ラウンド状とは、下方に凸の曲面状の一部であって、下方に行くほど下流側に向かうような形状をいう。ラウンド状は、本例のように単一の曲率半径R(以下、「曲率半径R」をRとも記載する)の円弧面状の他、異なる曲率半径Rを有する複数の円弧面からなる弧面状であっても良く、楕円弧面状であっても良い。また、これらの曲面の断面の一部に僅かの直線部を有していてもよい。
 本発明は、開口部12から送出される溶融ガラスがツイール8の該ラウンド形状に形成された曲面に衝合するため、溶融ガラス供給部5に滞留領域を生じさせることなく、溶融ガラスをツイール8の曲面に沿って流動させることができる。また、ツイール8を図7に示すように0.5hの最上作業位置まで上昇させたとき、供給パイプ1の開口部12とツイール8との最大間隙M´が1.3M(Mは最下作業位置のツイール8と開口部12との間隙)以下に抑えるようなRにすると、開口部12とツイール8との間隙に停滞する溶融ガラスを最小限にすることができるため好ましい。
 本発明において、ラウンド形状を形成する曲面の曲率半径Rとしては、1.0h以下が好ましく、0.7h以下であればより好ましい。ラウンド形状を単一の曲率半径Rで形成する場合には、ツイール8の厚さやツイール8の昇降幅などを考慮して、Rは1.0h以下の範囲で適宜決めることができる。そして、複数の曲率半径Rの曲面で形成する場合にも、Rが1.0h以下の曲面を連続させて形成することが好ましい。ラウンド形状の曲率半径Rを1.0h以下に設定することにより、開口部12から送出される溶融ガラスをラウンド形状の曲面で円滑にツイール8の下端部に誘導できる。ラウンド形状のRが1.0hより大きいと、溶融ガラスをツイール8の下端に向かって円滑に流動させにくくなる。
 一方、単一のRでラウンドを形成する場合には、Rが小さくなるほどツイール8の厚さが減少するため、ツイールに必要な厚さを確保することが困難になる。さらにRが小さくなると、領域32をラウンド形状に形成できなくなり、溶融ガラスの滞留領域が増えるので、Rは0.1h以上が好ましく、より好ましくは0.2h以上である。
 図5は本発明の他の実施形態であるツイールを示す。ツイール8Aの開口部12側(図5の左側)の面30Aは、下部に、ラウンド状に形成されている領域32Aを有し、該領域32Aの上下方向寸法dが0.4h以上である。一方、ツイール8Aの開口部12と反対の側(図5の右側)の面は、本発明のラウンド形状を有していなくてもよい。ツイール8Aをこのように形成することにより、ツイール8Aの厚さが必要以上に増大するのを防止できる。
 図6は、本発明の他の実施形態であるツイールを示す。ツイール8Bの下部に平坦部18が形成されており、ツイール8Bの開口部12側の面30Bは、下部に、ラウンド状に形成されている領域32Bを有し、該領域32Bの上下方向寸法dが0.4h以上である。ツイール8Bの下部に平坦部18を形成することによって、領域32Bを例えば1.0hのような大きな曲率半径Rのラウンド形状に形成できる。
 本発明において、上記ツイールはシリカガラスセラミック(溶融シリカ)などの耐熱部材で作製された主要部を、図3に示すように耐熱性および耐蝕性に優れる白金または白金合金17で被覆するのが好ましい。特に溶融ガラスが、溶融温度が高いホウケイ酸ガラスである場合は、ツイールを高温の溶融ガラスから保護し、さらに該白金または白金合金17に通電し加熱することによって、ツイールを一定温度に保持することができ溶融ガラス供給部に送られてきた溶融ガラスを所定の温度に保持できる。このツイールの通電加熱は、公知の方法で適宜行うことができる。
 本発明において上記供給パイプ1の開口部12は、ガラス作製領域6の溶融ガラスレベル(溶融ガラスの液面)11よりも低い位置(下側の位置)に配置され、かつ供給パイプ1はその下流側に扇形状部3を有していることが好ましい。この扇形状部3は、図2に示すように溶融ガラスの流路が狭幅の上流端から先端(下流端)の開口部12に向って所定の角度θ2で左右方向に広がっており、かつその断面形状が開口部12に向って漸次偏平化しているとともに、図1に示すように開口部12に向かって上方に傾斜している。この扇形状部3をこのように上り傾斜させることによって、扇形状部3の上流端の高さを溶融ガラス供給部5に対して下げ、これにより供給パイプ1の上流側の高さが下げられるため、ガラス作製領域6中の溶融ガラスを溶融ガラスレベル11より比較的低い位置から供給パイプ1で取り出すことができる。
 このような溶融ガラス供給装置において、溶融ガラス供給部5とガラス作製領域6とは供給パイプ1で連通されているため、溶融ガラス供給部5における溶融ガラスは、図1に示すようにガラス作製領域6の溶融ガラスレベル11と同じ高さに保持される。一般に、ガラス作製領域6の溶融ガラスレベル11に近い表層の溶融ガラスは、それより下層の溶融ガラスに比べて泡等が多く含まれておりかつ一部ガラス成分の蒸発のため成分的にも安定していない。したがって、従来のように表層に近い位置から溶融ガラスを取り出すと、どうしても泡等が入りやすいという問題を生じる。
 本発明では、扇形状部3を上り傾斜させることによって供給パイプ1の上流側を下げて溶融ガラスの取り出し位置を従来より下げることができる。これにより、図1に示すように溶融ガラスレベル11からaだけ低い位置から溶融ガラスを取り出すことができる。この場合、aの長さは、主として溶融ガラス作製領域6における溶融ガラスの深さ(溶融ガラスレベル11の高さ)により決められるが、aの大きさとしては、通常250~900mm程度が好ましい。供給パイプ1による溶融ガラスの取り出し位置をこの範囲すれば、溶融ガラスレベル11付近の溶融ガラスを避けて泡等が少ない良好な溶融ガラスを取り出すことができる。さらに、供給パイプ1の上流側が下げられるため、扇形状部3に所望の上り傾斜を形成することができる。一般にフロートバスに供給される溶融ガラスの粘度は、103.5~10dPa・s程度と高いため、供給パイプ1で移送中の溶融ガラスに発生した泡(ガス)が浮上する際に抵抗となるが、上記扇形状部3に上り傾斜を形成できることによって、泡に働く浮力と溶融ガラスの傾斜方向の流動作用が合算されるため、泡を効率的に扇形状部3の天端側に誘導して溶融ガラスの表層に浮上させ、放出することができる。
 本発明における供給パイプ1は、上記扇形状部3と該扇形状部3の上流側に設けられた導入管部とで形成される。本例の供給パイプ1は、扇形状部3を水平方向に配設された円筒管2に接続して形成されている。すなわち、上流端が溶融ガラス作製領域6に接続された円筒管2の下流端に扇形状部3を接続し、溶融ガラス作製領域6の溶融ガラスを円筒管2で取り出して扇形状部3に導入し、該扇形状部3(供給パイプ1)の開口部12から溶融ガラス供給部5に送出する。したがって、円筒管2との接続部である扇形状部3の上流端の断面形状は、円筒管2に対応して円形であるが、そこから先の断面形状は扇形状部3の偏平化に伴って漸次高さhが減少して楕円状に変化し、開口部12では基本形状が長辺が水平方向に長い長方形状または長軸が水平方向に延びる横長の楕円形状をなしている。特に、断面形状が長方形状の開口部は、横幅(長辺の長さ)を溶融ガラス供給部5の幅(図1で紙面と垂直方向の幅)にほぼ合わせることによって、溶融ガラスを溶融ガラス供給部5に、幅が溶融ガラス供給部5の幅とほぼ同じで厚さが水平方向にほぼ一定の溶融ガラス流として送出できる点で好ましい。
 上記供給パイプ1をこのように扇形状部3と本例の円筒管2のような導入管部とで形成すると、次のような利点が得られる。すなわち、導入管部の長さを変えることによって供給パイプ1の長さを溶融ガラス作製領域6と溶融ガラス供給部5との間隔に容易に合わせることができる。また、導入管部をほぼ水平方向に配置することにより、溶融ガラス作製領域6から溶融ガラスを円滑に取り出しでき、さらに必要に応じて該導入管部に例えば攪拌装置を付設できる。なお、本例では上記導入管部として円筒管2を使用し、該円筒管を水平方向に配置しているが、導入管部としては例えば断面形状が楕円形状または矩形状の管状体であってもよい。また、導入管部は必ずしも水平方向に配置する必要はなく、溶融ガラスの流動方向に僅かに上り傾斜していてもよい。なお、断面形状が楕円形状または矩形状の導入管部の場合には、該導入管部に接続される扇形状部3の上流端の断面形状も導入管部に合わせて楕円形状または矩形状となる。
 上記扇形状部3において、開口部12の断面積は円筒管2との接続部である上流端の断面積とほぼ同一であることが好ましい。具体的には、扇形状部3の上流端の断面積(M)と下流端(開口部12)の断面積(M)の比(M/M)が0.7~1.3であることが好ましい。(M/M)が0.8~1.2であればより好ましく、0.9~1.1であればさらに好ましく、0.95~1.05であれば特に好ましい。扇形状部3の上流端と下流端の断面積をこのように設定することにより、円筒管2から送られてくる溶融ガラスを停滞させることなく開口部12から常に安定して溶融ガラス供給部5に送出できる。そして、扇形状部3の溶融ガラスの移送方向と直交する方向における断面積は、断面形状が前記したように例えば円形状から長方形状または楕円形状に漸次変化しても、実質的に変わらずM、Mと同じであることが好ましい。
 また、供給パイプ1の扇形状部3の開口部12に近い下流端部分には、水平状の平坦部4を設けることが好ましい。扇形状部3は上り傾斜角度を有しているため、扇形状部3の下流端部分に平坦部4が設けられていない場合には、扇形状部3中の溶融ガラスは開口部12からほぼこの傾斜角度で溶融ガラス供給部5に送出される。そのため、この場合、溶融ガラスはそのまま上向き溶融ガラス流として開口部12から溶融ガラス供給部5に送出された後、開口部12に対向して設置されている前述のツイール8に衝合し、該ツイール面ではね返って上向きに方向を変えるため、溶融ガラス供給部5における溶融ガラスに乱れを発生させるおそれが生じる。しかし、扇形状部3(供給パイプ1)の開口部分に平坦部4が設けられていると、該平坦部4で溶融ガラスの流動方向を水平方向に変えるとともに、溶融ガラスを整流させて溶融ガラス供給部5に送出できるため乱れが生じないようにできる。この場合、扇形状部3の出口においてこの整流を確実に行うため、平坦部4は一定の長さcを有し、かつその断面形状および断面積は溶融ガラスの移送方向において同一であることが好ましい。上記cは、扇形状部3の大きさや傾斜角度などにより変わり限定されないが、約50~300mm程度、さらには約50~200mm程度が好ましい。
 本発明の溶融ガラス供給部5において、供給パイプ1(扇形状部3)の開口部12は、溶融ガラスレベル11に対し次の関係であることが好ましい。扇形状部3の開口部12の上面から溶融ガラスレベル11までの高さeは、5~450mmが好ましく、またその上限は約500mmであることが好ましい。eが5mmより小さいと、表面で異質化した素地が溶融ガラスの主流に混入することとなり、eが約500mmを超えると、この部分の溶融ガラスの温度を維持するのが困難になるので好ましくない。また、開口部12の下面(リップタイル13の上面)から溶融ガラスレベル11までの高さfは、100~600mmが好ましく、より好ましくは350~550mmである。fは最小限100mmを確保することが、ツイールによる溶融ガラスの流量制御の点で好ましく、fが600mmを超えると、ツイールによる溶融ガラスの流量制御が難しくなるおそれが生じる。
 次に、扇形状部3の上り傾斜角度および幅方向の広がり角度について説明する。本発明では、扇形状部3の上り傾斜角度を扇形状部3の天端14の傾斜角度θ1によって規定する。ここで、扇形状部3の天端14は、図2(A)に示すように扇形状部3の平面視において溶融ガラスの移送方向の中心線Lが位置する扇形状部3の溶融ガラス流路の頂上部分で、本例のように扇形状部3の下流端部分に平坦部4が設けられている場合には、該平坦部4を除く領域における溶融ガラス流路の頂上部分である。なお、扇形状部3の上り傾斜角度を扇形状部3の天端14の傾斜角度θ1によって規定する理由としては、扇形状部3の高さhが溶融ガラスの移送方向において逓減しているため、扇形状部3の傾斜角度が上面と下面とで異なり、何らかの基準を選定する必要があることが挙げられる。
 本発明において、扇形状部3の天端14の傾斜角度θ1は水平方向に対して2~30度が好ましく、2~20度がより好ましく、2~7度がさらに好ましい。θ1が2度より小さいと、扇形状部3の上流端(円筒管2との接続部)の位置を溶融ガラス供給部5および溶融ガラスレベル11に対して十分に下げられなくなるため、泡等が多くかつガラス成分の蒸発により成分的にも安定していない表層部の溶融ガラスを避けて良好な溶融ガラスを取り出すことができなくなるおそれが生じる。また、θ1が30度を超えると、供給パイプ1による溶融ガラスの取り出し位置が低くなりすぎ、溶融ガラスを溶融ガラス作製領域の適切な位置から取り出せなくなるばかりでなく、供給パイプ1が急激な傾斜になるため溶融ガラスを円滑に移送することが困難になる。
 一方、扇形状部3の左右方向の広がり角度θ2は、10~45度が好ましい。θ2が10度より小さいと、特に本例のように扇形状部3の上流端が円形の場合には、該上流端の横幅が円筒管2の径に対応して比較的小さいため、扇形状部3(供給パイプ1)の開口部16における広がりが十分に得られなくなり、開口部12の横幅を溶融ガラス供給部5の横幅に適合させることが困難になる。また、θ2が45度より大きくなると、円筒管2から送られてきた溶融ガラスが扇形状部3の上流端において横方向に急激に広がるため、方向変化が大きい両端の溶融ガラス流に遅れが生じ、溶融ガラスを一様に移送できなくなる。このような点からθ2は15~20度がより好ましい。
 本発明において供給パイプ1の材質としては、耐熱性と溶融ガラスに対する耐蝕性が大きい白金または白金合金(例えば白金―ロジウム合金)、あるいは白金または白金合金で被覆された材料が好ましい。白金または白金合金は、この種の用途として優れた実績を有しており、特にLCD用ガラス基板のように成形温度の高い溶融ガラスに対して好適する。白金または白金合金で被覆された材料としては、レンガなどの耐熱部材の内面を白金または白金合金で被覆したものが例示される。
 また、図示はしないが、これらの材料で形成された供給パイプ1の導入管部および/または扇形状部は、通電で均一に加熱されることが好ましい。通電加熱は、白金または白金合金に直接通電することにより、または白金または白金合金で被覆された材料が導電性材料のときは、該材料に通電して行なうことができる。供給パイプ1に溶融ガラス作製領域6から取り出された高温の溶融ガラスは、溶融ガラス供給部5に移送されるまでの間、周囲空気から完全に遮蔽されるため空気との接触による冷却が防止できるとともに、上記供給パイプ1の通電加熱によって実質的に均一な温度に保持され、成形に適する温度で溶融ガラス供給部5に移送される。
 本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な修正や変更を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
 本出願は2010年4月28日付出願の日本特許出願2010-104349に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明は、フロートガラス製造装置の溶融ガラス供給装置として利用でき、特に無アルカリのホウケイ酸ガラスのように溶融温度が高く、揮発しやすいガラス成分を含む溶融ガラスをフロートバスに供給するのに好適する。
1:供給パイプ
2:円筒管
3:扇形状部
4:平坦部
5:溶融ガラス供給部
6:溶融ガラス作製領域
7:フロートバス
8:ツイール
9:溶融スズ
10:フロートガラス
11:溶融ガラスレベル
12:開口部
13: リップタイル
14:天端
15:金具
16:吊り棒
17:白金または白金合金
18:平坦部

Claims (10)

  1.  溶融ガラス作製領域からフロートバスに溶融ガラスを移送するための供給パイプと、該供給パイプの下流側の開口部に昇降可能に設けられ、前記フロートバスへの溶融ガラス供給量を調節するためのツイールとを備える溶融ガラス供給装置であって、
     前記ツイールは、前記開口部側に、ラウンド状に形成された領域を有し、
     前記開口部の幅方向中央における上下方向寸法をhとした場合、前記ラウンド状に形成された領域の上下方向寸法は、0.4h以上である、溶融ガラス供給装置。
  2.  最下作業位置の前記ツイールと前記供給パイプの周壁との間隙をMとしたとき、最上作業位置の前記ツイールと前記供給パイプの周壁との最大間隙がM以上1.3M以下である請求項1に記載の溶融ガラス供給装置。
  3.  前記ラウンド状に形成された領域の少なくとも一部は、曲率半径Rが1.0h以下の曲面である請求項1又は2に記載の溶融ガラス供給装置。
  4.  前記間隙Mは、0<M≦30mmを満たし、前記上下方向寸法hは、30≦h≦300mmを満たす、請求項2に記載の溶融ガラス供給装置。
  5.  前記ツイールの少なくとも一部が白金または白金合金で被覆されている請求項1~4のいずれか一項に記載の溶融ガラス供給装置。
  6.  前記ツイールが通電加熱によって一定の温度に保持される請求項5に記載の溶融ガラス供給装置。
  7.  前記開口部は、前記ガラス作製領域の溶融ガラスレベルよりも低い位置に配置され、
     前記供給パイプは、上流側から下流側に向かって所定の角度で幅方向に広がる扇形状部を有している請求項1~6のいずれか一項に記載の溶融ガラス供給装置。
  8.  前記ラウンド状に形成された領域の上下方向寸法は、0.7h以上である請求項1または2に記載の溶融ガラス供給装置。
  9.  前記溶融ガラスは、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなる、請求項1または2に記載の溶融ガラス供給装置。
     SiO:50~66%
     Al:10.5~24%
     B:0~12%
     MgO:0~8%
     CaO:0~14.5%
     SrO:0~24%
     BaO:0~13.5%
     MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%
     ZrO:0~5%
  10.  前記溶融ガラスは、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなる、請求項1または2に記載の溶融ガラス供給装置。
     SiO:58~66%
     Al:15~22%
     B:5~12%
     MgO:0~8%
     CaO:0~9%
     SrO:3~12.5%
     BaO:0~2%
     MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%
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