WO2015037275A1 - フロートガラス製造装置およびそれを用いたフロートガラス製造方法 - Google Patents

フロートガラス製造装置およびそれを用いたフロートガラス製造方法 Download PDF

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    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the float glass manufacturing apparatus has a molding apparatus that forms a plate by flowing a glass ribbon on the surface of a molten metal (for example, molten tin) in a bathtub (for example, see Patent Document 1).
  • the forming apparatus includes a bathtub, a roof casing, a roof layer, a sidewall, a heater, and the like.
  • Reducing gas is supplied into the roof casing.
  • the supplied reducing gas passes through the insertion hole of the roof layer and is supplied below the roof layer. Therefore, the atmosphere above the molten metal becomes a reducing atmosphere, and the oxidation of the molten metal can be suppressed.
  • the molding apparatus includes a bathtub 20, a roof casing 22, a roof layer 30, a side wall 34, a side seal 36, a heater 38, a closing member 40, and the like as shown in FIGS. 1 and 2, for example.
  • the roof layer 30 is suspended from the ceiling portion 23 of the roof casing 22 and is disposed at a distance from the ceiling portion 23.
  • the roof layer 30 includes a lattice-shaped frame and a plurality of blocks placed on the frame. These frames and blocks are formed of a heat-resistant material such as brick.
  • the side seal 36 is placed on the edge of the bathtub 20 and closes the gap formed between the edge of the bathtub 20 and the sidewall 34.
  • a sealing material may be packed in a slight gap between the side seal 36 and the mounting portion 25 of the roof casing 22.
  • a plurality of heaters 38 are disposed at intervals in the width direction of the glass ribbon 14 (the left-right direction in FIGS. 1 and 2) and the flow direction of the glass ribbon 14 (the direction orthogonal to the paper surface in FIGS. 1 and 2).
  • the reducing gas supplied into the roof casing 22 may be a general gas, for example, a mixed gas containing 1 to 15% by volume of hydrogen gas and 85 to 99% by volume of nitrogen gas.
  • the closing member 240 is shifted downward due to gravity. In this way, the closing member 240 changes the relative position with respect to both the roof layer 30 and the sidewall 34, and closes the gap SP.
  • the molding apparatus of the sixth embodiment has an upper structure different from that of the molding apparatus of the first embodiment.
  • the substructure is the same. Hereinafter, the difference will be mainly described.
  • the upper structure of the molding apparatus has a thermocouple 50 that measures the temperature of the space S in order to manage the temperature of the space S.
  • the thermocouple 50 may measure the temperature near the bus bar 52.
  • the vicinity of the bus bar 52 refers to a range within 5 cm from the surface of the bus bar 52.
  • the temperature in the vicinity of the bus bar 52 is controlled to be equal to or lower than a preset temperature (for example, 300 ° C. or lower) according to the material of the bus bar 52.

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Abstract

【解決手段】浴槽と、前記浴槽の上方に設けられるルーフケーシングと、前記ルーフケーシングの天井部から吊り下げられるルーフ層と、前記ルーフ層の側方に配設され、前記ルーフケーシングの天井部から下方に延びる側部の内壁面と接触するサイドウォールと、前記ルーフ層を上下に貫通する挿通孔に挿通され、前記ルーフ層から下方に突出するヒータと、前記ルーフ層と前記サイドウォールとの間に形成される隙間を塞ぐ閉塞部材とを備え、前記閉塞部材は、前記隙間を塞ぐと共に、前記ルーフ層と前記サイドウォールとの接近に応じて前記ルーフ層および前記サイドウォールの少なくとも一方に対する相対位置を変える、フロートガラス製造装置。

Description

フロートガラス製造装置およびそれを用いたフロートガラス製造方法
 本発明は、フロートガラス製造装置およびそれを用いたフロートガラス製造方法に関する。
 フロートガラス製造装置は、浴槽内の溶融金属(例えば溶融スズ)の液面の上においてガラスリボンを流動させて板状に成形する成形装置を有する(例えば、特許文献1参照)。成形装置は、浴槽、ルーフケーシング、ルーフ層、サイドウォール、およびヒータなどを含む。
 ルーフケーシングは、溶融金属を収容する浴槽の上方に設けられ、天井部、および天井部から下方に延びる側部を有する。ルーフ層は、ルーフケーシングの天井部から吊り下げられる。サイドウォールは、ルーフ層の側方に配設され、ルーフケーシングの側部の内壁面と接触する。ヒータは、ルーフ層を上下に貫通する挿通孔に挿通され、ルーフ層から下方に突出し、浴槽内の溶融金属および溶融金属に浮かぶガラスリボンを加熱する。
 ルーフケーシング内には、還元性ガスが供給される。供給された還元性ガスは、ルーフ層の挿通孔などを通り、ルーフ層の下方に供給される。よって、溶融金属の上方の雰囲気が還元雰囲気となり、溶融金属の酸化が抑制できる。
 ルーフ層の挿通孔を通る還元性ガスは、ルーフ層から下方に突出するヒータに沿って流れるため、短時間で高温になる。
日本国特開2006-16291号公報
 ルーフ層とサイドウォールとが接触する場合、成形装置の立ち上げ時、つまりヒータによる昇温時に問題が生じる。外気によって冷却されるルーフケーシングの温度よりもルーフ層の温度が高く、その結果、膨張したルーフ層がサイドウォールを押すと共に、サイドウォールがルーフケーシングによって押し返される。成形装置の上部構造に高い応力が発生し、成形装置の上部構造が破損しうる。
 一方、ルーフ層とサイドウォールとの間に隙間がある場合、その隙間を介して還元性ガスがルーフ層の下方に供給される。ルーフ層とサイドウォールとの間の隙間を通る還元性ガスは、ルーフ層の挿通孔を通る還元性ガスよりも長時間冷たい。そのため、溶融金属から蒸発した金属含有ガスが冷えて液滴や粒子などの異物を形成し、その異物がガラスリボンの上面に落下し、多くの欠点が生じる。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、立ち上げ時に成形装置の上部構造に発生しうる応力を低減すると共に、ガラスリボンの上面に発生しうる欠点の数を低減したフロートガラス製造装置の提供を主な目的とする。
 上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
 溶融金属を収容する浴槽と、
 前記浴槽の上方に設けられるルーフケーシングと、
 前記ルーフケーシングの天井部から吊り下げられるルーフ層と、
 前記ルーフ層の側方に配設され、前記ルーフケーシングの天井部から下方に延びる側部の内壁面と接触するサイドウォールと、
 前記ルーフ層を上下に貫通する挿通孔に挿通され、前記ルーフ層から下方に突出するヒータと、
 前記ルーフ層と前記サイドウォールとの間に形成される隙間を塞ぐ閉塞部材とを備え、
 前記閉塞部材は、前記隙間を塞ぐと共に、前記ルーフ層と前記サイドウォールとの接近に応じて前記ルーフ層および前記サイドウォールの少なくとも一方に対する相対位置を変える、フロートガラス製造装置が提供される。
 本発明の一態様によれば、立ち上げ時に成形装置の上部構造に発生しうる応力を低減すると共に、ガラスリボンの上面に発生しうる欠点の数を低減したフロートガラス製造装置が提供される。
本発明の第1実施形態によるフロートガラス製造装置の成形装置の立ち上げ前の状態を示す断面図である。 図1の成形装置の立ち上げ後の状態を示す断面図である。 本発明の第2実施形態による成形装置の上部構造の立ち上げ前の状態を示す断面図である。 図3の成形装置の上部構造の立ち上げ後の状態を示す断面図である。 本発明の第3実施形態による成形装置の上部構造の立ち上げ前の状態を示す断面図である。 図5の成形装置の上部構造の立ち上げ後の状態を示す断面図である。 本発明の第4実施形態による成形装置の上部構造の立ち上げ前の状態を示す断面図である。 図7の成形装置の上部構造の立ち上げ後の状態を示す断面図である。 本発明の第5実施形態による成形装置の上部構造の立ち上げ前の状態を示す断面図である。 図9の成形装置の上部構造の立ち上げ後の状態を示す断面図である。 本発明の第6実施形態による成形装置の上部構造の立ち上げ前の状態を示す断面図である。 図11の成形装置の上部構造の立ち上げ後の状態を示す断面図である。 本発明の第7実施形態による成形装置の立ち上げ前の状態を示す断面図である。 本発明の第8実施形態による成形装置の立ち上げ前の状態を示す側面図である。
 以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。尚、各図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
 [第1実施形態]
 図1は、本発明の第1実施形態によるフロートガラス製造装置の成形装置の立ち上げ前の状態を示す断面図である。図2は、図1の成形装置の立ち上げ後の状態を示す断面図である。図1および図2において、紙面垂直方向がガラスリボンの流動方向である。
 フロートガラス製造装置は、成形装置を有する。成形装置は、立ち上げ後、図2に示すように、浴槽20内の溶融金属11の液面の上においてガラスリボン14を流動させて板状に成形する。ガラスリボン14は、下流に向けて流動しながら徐々に固くなる。ガラスリボン14は、浴槽20の下流域において溶融金属11から引き上げられ、徐冷炉に送られる。徐冷炉内において徐冷されたガラスリボン14を切断することによりフロートガラスが得られる。
 成形装置は、例えば図1および図2に示すように、浴槽20、ルーフケーシング22、ルーフ層30、サイドウォール34、サイドシール36、ヒータ38、および閉塞部材40などを有する。
 浴槽20は、図2に示すように溶融金属11を収容する。溶融金属11は、一般的なものでよく、例えば溶融スズまたは溶融スズ合金であってよい。
 ルーフケーシング22は、浴槽20の上方に設けられ、天井部23、および天井部23から下方に延びる側部24を有する。ルーフケーシング22は、箱状であり、下方に開放される。ルーフケーシング22は、金属で形成されてよい。
 ルーフ層30は、ルーフケーシング22の天井部23から吊り下げられ、天井部23と間隔をおいて配設される。ルーフ層30は、格子状の枠、および当該枠に載置される複数のブロックなどを含む。これらの枠やブロックは、レンガなどの耐熱材で形成される。
 ルーフ層30を天井部23から吊り下げる部材は、ハンガーと呼ばれる。ハンガーの上端部は天井部23に連結され、ハンガーの下端部はルーフ層30の枠に連結される。ハンガーは、金属またはセラミックスで形成されてよい。
 サイドウォール34は、レンガなどの耐熱材で形成される。サイドウォール34は、ルーフ層30の側方に配設され、ルーフケーシング22の側部24の内壁面と接触する。その内壁面から内側に延びる載置部25の上にサイドウォール34が載置されてよい。
 尚、天井部23、側部24、および載置部25でルーフケーシング22が構成される。
 サイドシール36は、浴槽20の縁部に載置され、浴槽20の縁部とサイドウォール34との間に形成される隙間を塞ぐ。サイドシール36とルーフケーシング22の載置部25との間の僅かな隙間にシール材が詰め込まれてよい。
 サイドシール36は、例えば金属製の箱であってよい。サイドシール36の内部が空洞であるため、サイドシール36が軽く、取り外し、取り付けが容易である。
 ヒータ38は、ルーフ層30を上下に貫通する挿通孔31に挿通され、ルーフ層30から下方に突出し、溶融金属11およびガラスリボン14を加熱する。ヒータ38は、一般的なものであってよく、例えばSiCヒータであってよい。
 ヒータ38は、ガラスリボン14の幅方向(図1および図2において左右方向)、およびガラスリボン14の流動方向(図1および図2において紙面直交方向)に間隔をおいて複数配設される。
 ルーフ層30の挿通孔31は、ルーフケーシング22内に供給された還元性ガスをルーフ層30の下方に供給する。よって、溶融金属11の上方の雰囲気が還元雰囲気となり、溶融金属11の酸化が抑制できる。
 ルーフ層30の挿通孔31を通る還元性ガスは、ルーフ層30から下方に突出するヒータ38に沿って流れるため、短時間で高温になる。
 ルーフケーシング22内に供給される還元性ガスは、一般的なものであってよく、例えば、水素ガスを1~15体積%、窒素ガスを85~99体積%含む混合ガスであってよい。
 閉塞部材40は、ルーフ層30およびサイドウォール34の両方に接触し、ルーフ層30とサイドウォール34との間に形成される隙間SPを塞ぐ。例えば、閉塞部材40は、隙間SPに挿入され、ルーフ層30の段差部32に載置され、サイドウォール34に立てかけられる。
 閉塞部材40は、ルーフケーシング22内に供給された還元性ガスが隙間SPを通り抜けるのを制限する。還元性ガスがヒータ38の挿通孔31を通り抜けやすく、ルーフ層30の下方に供給された還元性ガスが短時間で高温になる。よって、溶融金属11から蒸発した金属含有ガスの冷却が抑制でき、その冷却によって生じうる異物の数が低減できる。異物がガラスリボン14の上面に落下することによって生じる欠点の数が低減できる。
 隙間SPを通る還元性ガスも僅かに存在しうる。そこで、隙間SPを通る還元性ガスの流れの向きをヒータ38に向けて方向転換するため、サイドウォール34の段差部37は、ルーフ層30の下方に回り込んでよい。
 ところで、図1に示す状態においてヒータ38による昇温が始まると、外気によって冷却されるルーフケーシング22の温度よりもルーフ層30の温度が高くなる。その結果、ルーフ層30がサイドウォール34に近づき、隙間SPが図2に示すように狭まる。
 この場合、閉塞部材40は、隙間SPを塞ぐと共に、ルーフ層30に対する相対位置を変える。例えば、ルーフ層30の段差部32が閉塞部材40と接触しながら相対的に動く。一方、閉塞部材40とサイドウォール34との位置関係は変わらない。
 このように、閉塞部材40は、隙間SPを塞ぐと共に、ルーフ層30とサイドウォール34との接近に応じてルーフ層30に対する相対位置を変える。相対位置が変化することによって、立ち上げ時に成形装置の上部構造に発生しうる応力が低減できる。
 閉塞部材40は、ヒータ38による昇温中に、ルーフ層30に対する相対位置の変化を止めなくてよい。尚、閉塞部材40は、ヒータ38による昇温中に、ルーフ層30に対する相対位置の変化を止めてもよい。隙間SPの幅が閉塞部材40の厚みと同じになると、ルーフ層30に対する閉塞部材40の相対位置の変化が止まる。いずれの場合でも、少なくとも昇温初期には、ルーフ層30に対する閉塞部材40の相対位置が変化するので、立ち上げ時に成形装置の上部構造に発生しうる応力が低減できる。
 尚、本実施形態の閉塞部材40は、ルーフ層30の段差部32に載置され、サイドウォール34に立てかけられるが、サイドウォール34の段差部37に載置され、ルーフ層30に立てかけられてもよい。この場合、ルーフ層30とサイドウォール34との接近に伴って、閉塞部材40がサイドウォール34の段差部37に接触しながら動く。サイドウォール34に対する閉塞部材40の相対位置が変わる。ルーフ層30に対する閉塞部材40の相対位置は変わらない。
 次に、図1~2を再度参照して、上記構成のフロートガラス装置を用いたフロートガラス製造方法について説明する。
 フロートガラス製造方法は、浴槽20内の溶融金属11の液面の上においてガラスリボン14を流動させて板状に成形する成形工程を有する。ガラスリボン14は下流に向けて流動しながら徐々に固くなる。ガラスリボン14は、浴槽20の下流域において引き上げられ、徐冷炉に送られる。徐冷炉内において徐冷されたガラスリボン14を切断することによりフロートガラスが得られる。本実施形態によれば、ガラスリボン14の上面における欠点の数が低減でき、高品質なフロートガラスが得られる。
 製造されるフロートガラスは、例えば無アルカリガラスであってよい。無アルカリガラスは、NaO、KO、LiOなどのアルカリ金属酸化物を実質的に含有しないガラスである。無アルカリガラスは、アルカリ金属酸化物の含有量の合量が0.1質量%以下でよい。
 無アルカリガラスは、例えば、酸化物基準の質量%表示で、SiO:50~73%、Al:10.5~24%、B:0~12%、MgO:0~10%、CaO:0~14.5%、SrO:0~24%、BaO:0~13.5%、MgO+CaO+SrO+BaO:8~29.5%、ZrO:0~5%を含有する。
 無アルカリガラスは、高い歪点と高い溶解性とを両立する場合、好ましくは、酸化物基準の質量%表示で、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%を含有する。
 無アルカリガラスは、特に高い歪点を得たい場合、好ましくは、酸化物基準の質量%表示で、SiO:54~73%、Al:10.5~22.5%、B:0~5.5%、MgO:0~10%、CaO:0~9%、SrO:0~16%、BaO:0~2.5%、MgO+CaO+SrO+BaO:8~26%を含有する。
 これらの無アルカリガラスの成形温度は、一般的なソーダライムガラスの成形温度よりも100℃以上高い。そのため、溶融金属11から蒸発する金属含有ガスの量が多く、金属含有ガスの冷却を抑制する意義が大きい。
 尚、製造されるフロートガラスは、ソーダライムガラスでもよい。ソーダライムガラスは、例えば酸化物基準の質量%表示で、SiO:65~75%、Al:0~3%、CaO:5~15%、MgO:0~15%、NaO:10~20%、KO:0~3%、LiO:0~5%、Fe:0~3%、TiO:0~5%、CeO:0~3%、BaO:0~5%、SrO:0~5%、B:0~5%、ZnO:0~5%、ZrO:0~5%、SnO:0~3%、SO:0~0.5%を含有する。
 [第2実施形態]
 第2実施形態の成形装置は、上記第1実施形態の成形装置とは異なる上部構造を有する。下部構造は同じである。以下、相違点について主に説明する。
 図3は、本発明の第2実施形態による成形装置の上部構造の立ち上げ前の状態を示す断面図である。図4は、図3の成形装置の上部構造の立ち上げ後の状態を示す断面図である。図3および図4において、紙面垂直方向がガラスリボンの流動方向である。
 成形装置の上部構造は、ルーフケーシング22、ルーフ層30、サイドウォール34、ヒータ38、および閉塞部材140を有する。閉塞部材140は、上記第1実施形態の閉塞部材40に代えて用いられる。
 閉塞部材140は、板状であって、ルーフ層30の上面、およびサイドウォール34の上面に載置され、ルーフ層30とサイドウォール34との間に形成される隙間SPを塞ぐ。閉塞部材140は、サイドウォール34に固定されてよく、ルーフ層30に対して移動自在とされてよい。
 閉塞部材140は、ルーフケーシング22内に供給された還元性ガスが隙間SPを通り抜けるのを制限する。よって、上記第1実施形態と同様に、溶融金属11から蒸発した金属含有ガスの冷却が抑制でき、その冷却によって生じうる異物の数が低減できる。異物がガラスリボン14の上面に落下することによって生じる欠点の数が低減できる。
 図3に示す状態においてヒータ38による昇温が始まると、外気によって冷却されるルーフケーシング22の温度よりもルーフ層30の温度が高くなる。その結果、ルーフ層30がサイドウォール34に近づき、隙間SPが図4に示すように狭まる。
 この場合、閉塞部材140は、隙間SPを塞ぐと共に、ルーフ層30に対する相対位置を変える。例えば、ルーフ層30の上面が閉塞部材140と接触しながら相対的に動く。一方、閉塞部材140とサイドウォール34との位置関係は変わらない。
 このように、閉塞部材140は、隙間SPを塞ぐと共に、ルーフ層30とサイドウォール34との接近に応じてルーフ層30に対する相対位置を変える。相対位置が変化することによって、立ち上げ時に成形装置の上部構造に発生しうる応力が低減できる。
 一方、何らかの原因で、ルーフ層30とサイドウォール34とが離間し、隙間SPが広がる場合、閉塞部材140は、ルーフ層30に対する相対位置を変え、隙間SPを塞ぐ。ルーフ層30とサイドウォール34とが離間する原因としては、例えば地震が挙げられる。
 サイドウォール34はルーフ層30の両側に配設されるため、一方のサイドウォール34とルーフ層30とが地震によって離間すると、他方のサイドウォール34とルーフ層30とが接近する。
 尚、本実施形態の閉塞部材140は、サイドウォール34に固定され、ルーフ層30に対して移動自在とされるが、ルーフ層30およびサイドウォール34の少なくとも一方に対する相対位置を変えることができればよい。
 [第3実施形態]
 第3実施形態の成形装置は、上記第1実施形態の成形装置とは異なる上部構造を有する。下部構造は同じである。以下、相違点について主に説明する。
 図5は、本発明の第3実施形態による成形装置の上部構造の立ち上げ前の状態を示す断面図である。図6は、図5の成形装置の上部構造の立ち上げ後の状態を示す断面図である。図5および図6において、紙面垂直方向がガラスリボンの流動方向である。
 成形装置の上部構造は、ルーフケーシング22、ルーフ層30、サイドウォール34、ヒータ38、および閉塞部材240を有する。閉塞部材240は、上記第1実施形態の閉塞部材40に代えて用いられる。
 閉塞部材240は、ルーフ層30の上縁部33、およびサイドウォール34の上縁部35に載り、ルーフ層30とサイドウォール34との間に形成される隙間SPを塞ぐ。閉塞部材240は、ルーフ層30と接触する斜め下向きの面241、およびサイドウォール34と接触する斜め下向きの面242を有する。閉塞部材240は、ルーフ層30およびサイドウォール34の両方に対して独立に移動自在とされる。
 閉塞部材240は、ルーフケーシング22内に供給された還元性ガスが隙間SPを通り抜けるのを制限する。よって、上記第1実施形態と同様に、溶融金属11から蒸発した金属含有ガスの冷却が抑制でき、その冷却によって生じうる異物の数が低減できる。異物がガラスリボン14の上面に落下することによって生じる欠点の数が低減できる。
 図5に示す状態においてヒータ38による昇温が始まると、外気によって冷却されるルーフケーシング22の温度よりもルーフ層30の温度が高くなる。その結果、ルーフ層30がサイドウォール34に近づき、隙間SPが図6に示すように狭まり、ルーフ層30およびサイドウォール34が閉塞部材240を両側から押し上げる。
 このように、閉塞部材240は、隙間SPを塞ぐと共に、ルーフ層30とサイドウォール34との接近に応じてルーフ層30およびサイドウォール34の両方に対する相対位置を変える。相対位置が変化することによって、立ち上げ時に成形装置の上部構造に発生しうる応力が低減できる。
 一方、何らかの原因で、ルーフ層30とサイドウォール34とが離間し、隙間SPが広がる場合、閉塞部材240が重力によって下方にずれる。このように、閉塞部材240は、ルーフ層30およびサイドウォール34の両方に対する相対位置を変え、隙間SPを塞ぐ。
 尚、本実施形態では、閉塞部材240におけるルーフ層30との接触部が上下方向に対して斜めの面241を有するが、ルーフ層30の上縁部33が上下方向に対して斜めの面を有してもよい。少なくとも一方が上下方向に対して斜めの面を有すれば、閉塞部材240はルーフ層30に対する相対位置を変えることができる。
 同様に、本実施形態では、閉塞部材240におけるサイドウォール34との接触部が上下方向に対して斜めの面242を有するが、サイドウォール34の上縁部35が上下方向に対して斜めの面を有してもよい。少なくとも一方が上下方向に対して斜めの面を有すれば、閉塞部材240はサイドウォール34に対する相対位置を変えることができる。
 [第4実施形態]
 図7は、本発明の第4実施形態による成形装置の上部構造の立ち上げ前の状態を示す断面図である。図8は、図7の成形装置の上部構造の立ち上げ後の状態を示す断面図である。図7および図8において、紙面垂直方向がガラスリボンの流動方向である。
 成形装置の上部構造は、ルーフケーシング22、ルーフ層330、サイドウォール334、ヒータ38、および閉塞部材340を有する。
 閉塞部材340は、上記第3実施形態の閉塞部材240と同様に構成される。従って、上記第3実施形態と同様の効果が得られる。
 ルーフ層330の上縁部333は、上下方向に対して斜めの面(詳細には斜め上向きの面)を有する。ルーフ層330と閉塞部材340とが面接触するので、ルーフ層330に対する閉塞部材340の姿勢が安定化する。
 同様に、サイドウォール334の上縁部335は、上下方向に対して斜めの面(詳細には斜め上向きの面)を有する。サイドウォール334と閉塞部材340とが面接触するので、サイドウォール334に対する閉塞部材340の姿勢が安定化する。
 [第5実施形態]
 第5実施形態の成形装置は、上記第1実施形態の成形装置とは異なる上部構造を有する。下部構造は同じである。以下、相違点について主に説明する。
 図9は、本発明の第5実施形態による成形装置の上部構造の立ち上げ前の状態を示す断面図である。図10は、図9の成形装置の上部構造の立ち上げ後の状態を示す断面図である。図9および図10において、紙面垂直方向がガラスリボンの流動方向である。
 成形装置の上部構造は、ルーフケーシング22、ルーフ層30、サイドウォール34、ヒータ38、および閉塞部材440を有する。閉塞部材440は、上記第1実施形態の閉塞部材40に代えて用いられる。
 閉塞部材440は、ルーフ層30の上縁部33およびサイドウォール34の上縁部35に載り、ルーフ層30とサイドウォール34との間に形成される隙間SPを塞ぐ。閉塞部材440は、円柱状であり、下に凸の曲面441を有し、該曲面441においてルーフ層30の上縁部33およびサイドウォール34の上縁部と接触する。閉塞部材440は、ルーフ層30およびサイドウォール34の両方に対して独立に移動自在とされる。
 閉塞部材440は、ルーフケーシング22内に供給された還元性ガスが隙間SPを通り抜けるのを制限する。よって、上記第1実施形態と同様に、溶融金属11から蒸発した金属含有ガスの冷却が抑制でき、その冷却によって生じうる異物の数が低減できる。異物がガラスリボン14の上面に落下することによって生じる欠点の数が低減できる。
 図9に示す状態においてヒータ38による昇温が始まると、外気によって冷却されるルーフケーシング22の温度よりもルーフ層30の温度が高くなる。その結果、ルーフ層30がサイドウォール34に近づき、隙間SPが図10に示すように狭まり、ルーフ層30およびサイドウォール34が閉塞部材440を両側から押し上げる。
 このように、閉塞部材440は、隙間SPを塞ぐと共に、ルーフ層30とサイドウォール34との接近に応じてルーフ層30およびサイドウォール34の両方に対する相対位置を変える。相対位置が変化することによって、立ち上げ時に成形装置の上部構造に発生しうる応力が低減できる。
 一方、何らかの原因で、ルーフ層30とサイドウォール34とが離間し、隙間SPが広がる場合、閉塞部材440が重力によって下方にずれる。このように、閉塞部材440は、ルーフ層30およびサイドウォール34に対する相対位置を変え、隙間SPを塞ぐ。
 尚、ルーフ層30の上縁部33が斜め上向きの面を有してもよい。ルーフ層30に対する閉塞部材440の相対位置の変化が滑らかになる。同様に、サイドウォール34の上縁部35が斜め上向きの面を有してもよい。サイドウォール34に対する閉塞部材440の相対位置の変化が滑らかになる。
 [第6実施形態]
 第6実施形態の成形装置は、上記第1実施形態の成形装置とは異なる上部構造を有する。下部構造は同じである。以下、相違点について主に説明する。
 図11は、本発明の第6実施形態による成形装置の上部構造の立ち上げ前の状態を示す断面図である。図12は、図11の成形装置の上部構造の立ち上げ後の状態を示す断面図である。図11および図12において、紙面垂直方向がガラスリボンの流動方向である。
 成形装置の上部構造は、ルーフケーシング22、ルーフ層530、サイドウォール534、ヒータ38、および閉塞部材540を有する。
 閉塞部材540は、ルーフ層530の上縁部533およびサイドウォール534の上縁部535に載り、ルーフ層530とサイドウォール534との間に形成される隙間SPを塞ぐ。
 閉塞部材540は、楕円柱状であり、上記第5実施形態の閉塞部材440と同様に下に凸の曲面541を有し、該曲面541においてルーフ層530の上縁部533およびサイドウォール534の上縁部535と接触する。よって、上記第5実施形態と同様に、閉塞部材540は、隙間SPを塞ぐと共に、ルーフ層530とサイドウォール534との接離に応じてルーフ層530およびサイドウォール534の両方に対する相対位置を変える。成形装置の上部構造に発生しうる応力が低減できる。
 ルーフ層530の上縁部533は斜め上向きの面を有する。ルーフ層530に対する閉塞部材540の相対位置の変化が滑らかになる。また、サイドウォール534の上縁部535が斜め上向きの面を有する。サイドウォール534に対する閉塞部材540の相対位置の変化が滑らかになる。
 尚、閉塞部材は、下に凸の曲面を有する限り、円柱状、楕円柱状に限定されない。例えば、閉塞部材は、半円柱状、円弧筒状などでもよい。
 [第7実施形態]
 図13は、本発明の第7実施形態による成形装置の立ち上げ前の状態を示す断面図である。図13において、紙面垂直方向がガラスリボンの流動方向である。
 成形装置の上部構造は、ヒータ38を有する。ヒータ38の上端にはストラップ54が設けられ、ストラップ54にケーブル53が接続され、ケーブル53がバスバー(bus bar)52に接続される。バスバー52は、ルーフケーシング22の天井部23とルーフ層30との間に形成される空間Sを通り、ルーフケーシング22の側部24を貫通し、ルーフケーシング22の外で電力供給装置(図示しない)に接続される。電力供給装置は、バスバー52、ケーブル53、ストラップ54を介してヒータ38を通電加熱する。
 成形装置の上部構造は、上記空間Sの温度を管理するため、上記空間Sの温度を測定する熱電対50を有する。熱電対50は、バスバー52近傍の温度を測定してよい。ここで、バスバー52近傍とは、バスバー52の表面から5cm以内の範囲をいう。バスバー52近傍の温度は、バスバー52の溶融を防止するため、バスバー52の材質に応じて予め設定された温度以下(例えば300℃以下)に管理される。
 成形装置の上部構造は、ルーフ層30の温度を管理するため、ルーフ層30の温度を測定する熱電対51を有する。熱電対51は、ルーフ層ハンガー55の下端部近傍の温度を測定してよい。ルーフ層ハンガー55はルーフ層30をルーフケーシング22の天井部23に吊り下げるものであり、ルーフ層ハンガー55の下端部はルーフ層30に埋設される。ここで、ルーフ層ハンガー55の下端部近傍とは、ルーフ層ハンガー55の下端部の表面から5cm以内の範囲をいう。ルーフ層ハンガー55の下端部近傍の温度は、ルーフ層ハンガー55の劣化を抑制するため、ルーフ層ハンガー55の材質に応じて予め設定された温度以下に管理される。ルーフ層ハンガー55の下端部近傍の温度から、ルーフ層ハンガー55の劣化の進み具合の予測も可能である。さらに、ルーフ層ハンガー55の劣化の進み具合の予測から、ルーフ層ハンガー55の交換時期の予測も可能である。
 [第8実施形態]
 図14は、本発明の第8実施形態による成形装置の立ち上げ前の状態を示す側面図である。図14において、図中左右方向がガラスリボンの流動方向である。
 成形装置の上部構造は、ルーフケーシング22をルーフケーシング22の上方の梁56に吊り下げるケーシングハンガー57を備える。
 ケーシングハンガー57の上端部は、梁56の水平な長孔に挿通され、当該長孔に沿って水平移動可能とされる。尚、ケーシングハンガー57の上端部は、2本の梁56の間に挟まれ、梁56の長手方向に水平移動可能とされてもよい。
 ケーシングハンガー57の上端部には、その水平移動を拘束する拘束部材58が取り付けられる。例えば、ケーシングハンガー57の上端部には雌ネジ部が形成され、当該雌ネジ部に螺合される雄ネジで拘束部材58が構成される。拘束部材58は、梁56に固定されることで、ケーシングハンガー57の上端部の水平移動を拘束する。
 ケーシングハンガー57の下端部は、ルーフケーシング22の天井部23に対して回転可能に支持される。例えば、ケーシングハンガー57の下端部は、ヒンジ59で構成され、ルーフケーシング22の天井部23に対して回転可能に連結される。
 フロートガラス製造装置の立ち上げ前、拘束部材58がケーシングハンガー57の上端部の水平移動を拘束する。フロートガラス製造装置の立ち上げ時、ルーフケーシング22に生じるガラスリボンの流動方向の熱膨張によって、ケーシングハンガー57が鉛直方向に対して傾く。フロートガラス製造装置の立ち上げ後、拘束部材58による拘束を解除し、ケーシングハンガー57の上端部の水平移動を許容することで、ケーシングハンガー57の傾きを修正できる。これによって、ケーシングハンガー57に長期的に応力が発生することを防止し、ケーシングハンガー57の寿命を長くできる。
 以上、フロートガラス製造装置の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
 本出願は、2013年9月13日に日本国特許庁に出願された特願2013-190210号に基づく優先権を主張するものであり、特願2013-190210号の全内容を本出願に援用する。
11 溶融金属
14 ガラスリボン
20 浴槽
22 ルーフケーシング
23 天井部
24 側部
30 ルーフ層
33 上縁部
34 サイドウォール
35 上縁部
38 ヒータ
50,51 熱電対
52 バスバー
53 ケーブル
54 ストラップ
55 ルーフ層ハンガー
56 梁
57 ケーシングハンガー
58 拘束部材
59 ヒンジ
S  ルーフケーシングの天井部とルーフ層との間の空間

Claims (15)

  1.  溶融金属を収容する浴槽と、
     前記浴槽の上方に設けられるルーフケーシングと、
     前記ルーフケーシングの天井部から吊り下げられるルーフ層と、
     前記ルーフ層の側方に配設され、前記ルーフケーシングの天井部から下方に延びる側部の内壁面と接触するサイドウォールと、
     前記ルーフ層を上下に貫通する挿通孔に挿通され、前記ルーフ層から下方に突出するヒータと、
     前記ルーフ層と前記サイドウォールとの間に形成される隙間を塞ぐ閉塞部材とを備え、
     前記閉塞部材は、前記隙間を塞ぐと共に、前記ルーフ層と前記サイドウォールとの接近に応じて前記ルーフ層および前記サイドウォールの少なくとも一方に対する相対位置を変える、フロートガラス製造装置。
  2.  前記閉塞部材は、前記隙間に挿入され、前記ルーフ層および前記サイドウォールの一方の段差部に載置され、前記ルーフ層および前記サイドウォールの他方に立てかけられる、請求項1に記載のフロートガラス製造装置。
  3.  前記閉塞部材は、板状であって、前記ルーフ層の上面および前記サイドウォールの上面に載置される、請求項1に記載のフロートガラス製造装置。
  4.  前記閉塞部材は、前記ルーフ層の上縁部に載り、
     前記閉塞部材における前記ルーフ層との接触部、および前記ルーフ層の前記上縁部の少なくとも一方が、上下方向に対して斜めの面を有する、請求項1に記載のフロートガラス製造装置。
  5.  前記閉塞部材は、前記サイドウォールの上縁部に載り、
     前記閉塞部材における前記サイドウォールとの接触部、および前記サイドウォールの前記上縁部の少なくとも一方が、上下方向に対して斜めの面を有する、請求項1または4に記載のフロートガラス製造装置。
  6.  前記閉塞部材は、下に凸の曲面を有し、該曲面において前記ルーフ層の上縁部および前記サイドウォールの上縁部と接触する、請求項1、4、5のいずれか一項に記載のフロートガラス製造装置。
  7.  前記ルーフケーシングの天井部と前記ルーフ層との間に形成される空間の温度を測定する熱電対を備える、請求項1~6のいずれか一項に記載のフロートガラス製造装置。
  8.  前記熱電対は、前記ヒータに電力を供給するバスバーの近傍の温度を測定する、請求項7に記載のフロートガラス製造装置。
  9.  前記ルーフケーシングを該ルーフケーシングの上方の梁に吊り下げるケーシングハンガーを備え、
     前記ケーシングハンガーの下端部は、前記ルーフケーシングの天井部に対して回転可能に支持され、
     前記ケーシングハンガーの上端部は、前記梁によって水平移動可能に支持され、
     前記ケーシングハンガーの上端部には、当該上端部の水平移動を拘束する拘束部材が取り付けられる、請求項1~8のいずれか一項に記載のフロートガラス製造装置。
  10.  請求項1~9のいずれか一項に記載のフロートガラス製造装置を用いる、フロートガラス製造方法。
  11.  製造されるフロートガラスは、酸化物基準の質量%表示で、
    SiO:50~73%
    Al:10.5~24%
    :0~12%
    MgO:0~10%
    CaO:0~14.5%
    SrO:0~24%
    BaO:0~13.5%
    MgO+CaO+SrO+BaO:8~29.5%
    ZrO:0~5%
    を含有する無アルカリガラスである、請求項10に記載のフロートガラス製造方法。
  12.  製造されるフロートガラスは、酸化物基準の質量%表示で、
    SiO:58~66%
    Al:15~22%
    :5~12%
    MgO:0~8%
    CaO:0~9%
    SrO:3~12.5%
    BaO:0~2%
    MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%
    を含有する無アルカリガラスである、請求項10に記載のフロートガラス製造方法。
  13.  製造されるフロートガラスは、酸化物基準の質量%表示で、
    SiO:54~73%
    Al:10.5~22.5%
    :0~5.5%
    MgO:0~10%
    CaO:0~9%
    SrO:0~16%
    BaO:0~2.5%
    MgO+CaO+SrO+BaO:8~26%
    を含有する無アルカリガラスである、請求項10に記載のフロートガラス製造方法。
  14.  製造されるフロートガラスは、酸化物基準の質量%表示で、
    SiO:65~75%
    Al:0~3%
    CaO:5~15%
    MgO:0~15%
    NaO:10~20%
    O:0~3%
    LiO:0~5%
    Fe:0~3%
    TiO:0~5%
    CeO:0~3%
    BaO:0~5%
    SrO:0~5%
    :0~5%
    ZnO:0~5%
    ZrO:0~5%
    SnO:0~3%
    SO:0~0.5%
    を含有するソーダライムガラスである、請求項10に記載のフロートガラス製造方法。
  15.  請求項1~8のいずれか一項に記載のフロートガラス製造装置を用いるフロートガラス製造方法であり、
     前記フロートガラス製造装置は、前記ルーフケーシングを該ルーフケーシングの上方の梁に吊り下げるケーシングハンガーを備え、
     前記ケーシングハンガーの下端部は、前記ルーフケーシングの天井部に対して回転可能に支持され、
     前記ケーシングハンガーの上端部は、前記梁によって水平移動可能に支持され、
     前記ケーシングハンガーの上端部には、当該上端部の水平移動を拘束する拘束部材が取り付けられ、
     前記フロートガラス製造装置の立ち上げ前は、前記拘束部材によって前記ケーシングハンガーの上端部の水平移動を拘束し、
     前記フロートガラス製造装置の立ち上げ後は、前記拘束部材による拘束を解除し、前記ケーシングハンガーの上端部の水平移動を許容する、フロートガラス製造方法。
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