KR20240116924A

KR20240116924A - 유리 이송 장치, 유리 물품의 제조 장치 및 유리 물품의 제조 방법

Info

Publication number: KR20240116924A
Application number: KR1020247020735A
Authority: KR
Inventors: 카츠토시 후지와라; 코이치 야마우치
Original assignee: 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2022-11-22
Publication date: 2024-07-30
Also published as: TW202332657A; CN118302391A; WO2023106093A1; JP2023084387A

Abstract

유리 이송 장치는, 용융 유리(GM)를 이송하는 이송관(7)과, 이송관(7)을 유지하는 유지 벽돌(8)을 구비한다. 이송관(7)은 용융 유리(GM)가 내부에 유통하는 관 형상의 본체부(9)와, 본체부(9)에 설치된 플랜지부(10)와, 플랜지부(10)에 통전하는 전극부(11)를 구비한다. 플랜지부(10)에는, 차열 부재(18)가 설치되어 있다.

Description

유리 이송 장치, 유리 물품의 제조 장치 및 유리 물품의 제조 방법

본 발명은 용융 유리를 이송하는 유리 이송 장치, 유리 물품의 제조 장치 및 유리 물품의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등의 패널 디스플레이에는, 유리 기판이나 커버 유리로서, 판 유리가 사용된다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 판 유리를 제조하는 장치가 개시되어 있다. 이 제조 장치는, 용융 유리의 공급원이 되는 용해조와, 용해조의 하류측에 설치된 청징조와, 청징조의 하류측에 설치된 균질화조와, 균질화조의 하류측에 설치된 포트와, 포트의 하류측에 설치된 성형체와, 이들의 구성 요소를 상호로 연결하는 유리 공급로를 구비한다. 청징조, 균질화조, 포트 및 유리 공급로는, 예를 들면 백금 등의 귀금속에 의해 구성되어 있고, 용융 유리의 온도를 제어하면서 하류측으로 이송하는 유리 이송 장치로서의 기능을 갖는다.

유리 이송 장치는, 용융 유리를 이송하는 이송관과, 이송관을 유지하는 유지 벽돌(내화 벽돌)을 구비한다. 이송관은 용융 유리를 이송하기 위한 관 형상의 본체부와, 본체부에 설치된 플랜지부와, 플랜지부에 통전하는 전극부를 구비한다. 플랜지부 및 전극부는, 용융 유리의 온도를 제어하기 위한 가열 장치로서의 기능을 갖는다.

국제공개 제2019/045099호

조립 공정이나 예열 공정 등이 종료한 후의 조업 시에는, 본체부는 전극부 및 플랜지부로부터 공급되는 전류에 의해 통전 가열됨과 아울러, 그 내부에는 고온의 용융 유리가 유통한다. 그 때문에, 본체부는 고온이 되기 쉽다. 그 결과, 플랜지부가 고온이 된 본체부로부터의 복사열에 의해 과열되는 경우가 있다. 이와 같이, 플랜지부가 과열되면, 플랜지부가 산화 등해서 손모될 우려가 있다. 특히, 생산성을 향상시키는 등의 목적으로 용융 유리의 유량을 증가시키면, 용융 유리에 의해 이송관 내에 도입되는 단위 시간 당의 열량이 증대하기 때문에, 플랜지부의 과열에 의한 손모가 발생하기 쉬워진다.

본 발명은 이송관의 플랜지부가 과열에 의해 손모되는 것을 확실하게 억제하는 것을 과제로 한다.

(1) 상기의 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 용융 유리를 이송하는 이송관과, 이송관을 유지하는 유지 벽돌을 구비하는 유리 이송 장치로서, 이송관은 용융 유리가 내부에 유통하는 관 형상의 본체부와, 본체부에 설치된 플랜지부와, 플랜지부에 통전하는 전극부를 구비하고, 플랜지부에는 차열 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이렇게 하면, 차열 부재에 의해 본체부로부터의 복사열을 저감할 수 있기 때문에, 본체부로부터의 복사열에 의해, 플랜지부가 과열되어서 손모되는 것을 억제할 수 있다.

(2) 상기의 (1)의 구성에 있어서, 이송관의 단부는 유지 벽돌로부터 돌출되어 있고, 플랜지부는 이송관의 단부에 설치되어 있고, 차열 부재는 이송관의 단부에 있어서, 플랜지부의 유지 벽돌측에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

플랜지부의 유지 벽돌과 반대측은 인접하는 다른 이송관의 플랜지부 등이 맞대어지기 때문에, 이송관으로부터의 복사열의 영향을 직접 받기 어렵다. 그 때문에, 플랜지부의 유지 벽돌측에 차열 부재를 설치하면, 본체부로부터의 복사열을 효율적으로 저감할 수 있다.

(3) 상기의 (1) 또는 (2)의 구성에 있어서, 플랜지부는 귀금속으로 이루어지는 내측 플랜지부와, 내측 플랜지부의 외주에 설치되고 비귀금속으로 이루어지는 외측 플랜지부를 구비하고, 외측 플랜지부의 두께가 내측 플랜지부의 두께보다도 큰 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 귀금속(예를 들면, 백금 또는 백금 합금)의 사용량을 삭감해서 플랜지부의 저비용화를 도모할 수 있다. 그 한편으로, 비귀금속(예를 들면, 니켈 또는 니켈 합금)으로 이루어지는 외측 플랜지부는, 귀금속으로 이루어지는 내측 플랜지부에 비하여, 전극부에 의한 통전 시의 발열 등의 열에 의해 손모되기 쉽다고 하는 문제가 있다. 그래서, 상기의 구성에서는, 비귀금속으로 이루어지는 외측 플랜지부의 두께를, 귀금속으로 이루어지는 내측 플랜지부의 두께보다도 크게 하고, 외측 플랜지부의 체적이 상대적으로 커지도록 하고 있다. 이것에 의해, 비귀금속으로 이루어지는 외측 플랜지부의 두께를, 귀금속으로 이루어지는 내측 플랜지부의 두께와 같은 정도로 한 경우에 비하여 외측 플랜지가 과열되기 어려워진다.

(4) 상기의 (3)의 구성에 있어서, 외측 플랜지부는 외측 플랜지부의 플랜지면과 내측 플랜지부의 플랜지면 사이에 단차부를 갖고, 차열 부재는 단차부를 따라 설치된 제 1 차열 부재를 갖는 것이 바람직하다.

외측 플랜지부의 단차부는, 본체부로부터의 복사열의 영향을 받기 쉽다. 그 때문에, 제 1 차열 부재를 설치하고, 단차부를 본체부의 복사열로부터 보호하는 것이 바람직하다.

(5) 상기의 (4)의 구성에 있어서, 차열 부재는 내측 플랜지부의 플랜지면 및 외측 플랜지부의 플랜지면 중 적어도 일방을 따라 설치된 제 2 차열 부재를 갖는 것이 바람직하다.

내측 플랜지부의 플랜지면이나 외측 플랜지부의 플랜지면은 외측 플랜지부의 단차부에 비하여 본체부로부터의 복사열에 의한 손모를 일으키기 어렵다. 그러나, 이들의 부위에도 본체부로부터의 복사열에 의해 손모가 생길 수 있다. 그 때문에, 제 2 차열 부재를 설치하고, 내측 플랜지부의 플랜지면이나 외측 플랜지부의 플랜지면을, 본체부의 복사열로부터 보호하는 것이 바람직하다.

(6) 상기의 (5)의 구성에 있어서, 제 1 차열 부재가 내화 벽돌이고, 제 2 차열 부재가 내화 섬유인 것이 바람직하다.

내화 벽돌은 열에 의한 열화가 적고 장기간에 걸쳐 안정한 차열 효과를 발휘할 수 있다고 하는 이점이 있다. 한편, 내화 섬유는 내화 벽돌에 비해서 설치가 용이하지만, 열에 의한 열화가 생기기 쉽다고 하는 결점이 있다. 그래서, 상기의 구성에서는, 본체부로부터의 복사열에 의해 손모가 발생되기 쉬운 단차부에는, 제 1 차열 부재로서 내화 벽돌을 설치하고, 본체부로부터의 복사열에 의해 손모가 발생하기 어려운 내측 플랜지부의 플랜지면 및/또는 외측 플랜지부의 플랜지면에는, 제 2 차열 부재로서 내화 섬유를 설치하고 있다. 이것에 의해, 차열 부재의 설치 작업의 번잡화를 억제하면서, 플랜지부의 손모를 확실하게 억제할 수 있다.

(7) 상기의 (4)∼(6) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 본체부의 길이 방향에 있어서의 단차부에 대한 제 1 차열 부재의 위치 어긋남을 규제하는 규제 부재를 구비하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 조업 전의 예열 공정 등에 있어서, 본체부가 열팽창에 의해 길이 방향으로 신장해도, 규제 부재에 의해, 단차부에 대한 제 1 차열 부재의 위치 어긋남이 규제된다. 따라서, 본체부가 열팽창하여도, 제 1 차열 부재에 의해 단차부를 본체부의 복사열로부터 확실하게 보호할 수 있다.

(8) 상기의 (3)∼(7) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 외측 플랜지부는 니켈 또는 니켈 합금제이어도 된다.

이렇게 하면, 전극부에 의한 통전 시의 전기 저항은 작게 생기지만, 본체부의 복사열에 의해 손모가 발생되기 쉬워진다. 즉, 플랜지부의 과열에 의한 손모를 억제할 수 있다고 하는 본 발명의 효과가 특히 유용하게 된다.

(9) 상기의 (1)∼(8) 중 어느 하나의 구성에 있어서, 플랜지부를 냉각하는 냉각 장치를 구비하고, 냉각 장치는 기체를 냉매로서 사용하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 물의 급배 장치나 탱크가 불필요하게 되어서 설비 비용 등을 삭감할 수 있다. 그 한편으로, 기체(예를 들면, 공기)를 냉매로서 사용한 냉각은 물을 냉매로서 사용한 냉각에 비해서 플랜지부의 냉각 효과가 낮아지기 쉽고, 본체부로부터의 복사열에 의한 플랜지부의 손모가 현재화하기 쉽다. 즉, 플랜지부의 과열에 의한 손모를 억제할 수 있다고 하는 본 발명의 효과가 보다 유용하게 된다.

(10) 상기의 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명은, 용융 유리로부터 유리 물품을 제조하는 유리 물품의 제조 장치로서, 상기의 (1)∼(9) 중 어느 하나의 구성을 갖는 유리 이송 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이렇게 하면, 이미 설명한 대응하는 구성과 같은 작용 효과를 향수할 수 있다.

(11) 상기의 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명은, 용융 유리로부터 유리 물품을 제조하는 유리 물품의 제조 방법으로서, 상기의 (1)∼(9) 중 어느 하나의 구성을 갖는 유리 이송 장치에 의해 용융 유리를 이송하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이렇게 하면, 이미 상술한 대응하는 구성과 같은 작용 효과를 향수할 수 있다.

본 발명에 의하면, 이송관의 플랜지부가 과열에 의해 손모되는 것을 확실하게 억제할 수 있다.

도 1은 제 1 실시형태에 따른 유리 물품의 제조 장치를 나타내는 측면도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 유리 이송 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.
도 4는 제 2 실시형태에 따른 유리 이송 장치에 포함되는 이송관의 단부 주변을 확대해서 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 2의 A-A 단면도에 상당하는, 도 4의 유리 이송 장치의 단면도이다.
도 6은 제 2 실시형태에 따른 유리 이송 장치에 포함되는 이송관의 단부 주변을 확대해서 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 각 실시형태에 있어서 대응하는 구성 요소에는 동일 부호를 부여함으로써, 중복하는 설명을 생략하는 경우가 있다. 각 실시형태에 있어서 구성의 일부분만을 설명하고 있는 경우, 상기 구성의 다른 부분에 대해서는, 선행해서 설명한 다른 실시형태의 구성을 적용할 수 있다. 각 실시형태의 설명에 있어서 명시하고 있는 구성의 조합 뿐만 아니라, 특별히 조합에 지장이 발생하지 않으면, 명시하고 있지 않아도 복수의 실시형태의 구성끼리를 부분적으로 조합시킬 수 있다.

(제 1 실시형태)

도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태에 따른 유리 물품의 제조 장치는, 상류측으로부터 순서대로 용해조(1)와, 청징조(2)와, 균질화조(교반조)(3)와, 포트(4)와, 성형체(5)와, 이들의 각 구성 요소(1∼5)를 연결하는 유리 공급로(6a∼6d)를 구비한다. 이 밖에, 제조 장치는 도시하지 않지만, 성형체(5)에 의해 성형된 유리 리본(GR)을 서냉하는 서냉로와, 서냉 후에 유리 리본(GR)을 절단하는 절단 장치를 구비한다.

용해조(1)는 투입된 유리 원료를 용해해서 용융 유리(GM)를 얻는 용해 공정을 행하기 위한 용기이다. 용해조(1)는 유리 공급로(6a)에 의해 청징조(2)에 접속되어 있다.

청징조(2)는 용융 유리(GM)를 이송하면서 청징제 등의 작용에 의해 탈포하는 청징 공정을 행하기 위한 용기이다. 청징조(2)는 유리 공급로(6b)에 의해 균질화조(3)에 접속되어 있다.

균질화조(3)는 청징된 용융 유리(GM)를 교반하고, 균일화하는 공정(균질화 공정)을 행하기 위한 바닥이 있는 관형상 용기이다. 균질화조(3)는 교반 날개를 갖는 스터러(3a)를 구비한다. 균질화조(3)는 유리 공급로(6c)에 의해 포트(4)에 접속되어 있다.

포트(4)는 용융 유리(GM)를 성형에 적합한 상태로 조정하는 상태 조정 공정을 행하기 위한 용기이다. 포트(4)는 예를 들면, 용융 유리(GM)의 점도 조정 및 유량 조정을 위한 용적부로서 기능한다. 포트(4)는 유리 공급로(6d)에 의해 성형체(5)에 접속되어 있다.

성형체(5)는 오버플로우 다운드로우법에 의해 용융 유리(GM)를 판 형상으로 성형한다. 성형체(5)는 단면 형상(도 1의 지면과 직교하는 단면 형상)이 대략 쐐기 형상이다. 성형체(5)의 상부에는, 오버플로우 홈(도시 생략)이 형성되어 있다.

성형체(5)는 용융 유리(GM)를 오버플로우 홈으로부터 넘쳐 흘리고, 성형체(5)의 양측의 측벽면(지면의 표리면측에 위치하는 측면)을 따라 유하시킨다. 성형체(5)는 유하시킨 용융 유리(GM)를 측벽면 하측 정부에서 융합시킨다. 이것에 의해, 띠형상의 유리 리본(GR)이 성형된다. 유리 리본(GR)은, 서냉로를 통과한 후에 절단 장치에 의해 절단됨으로써 소망 치수의 판 유리(유리 물품)가 된다.

이렇게 하여 얻어진 판 유리는 예를 들면, 두께가 0.01∼10mm이며, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 패널 디스플레이, 유기 EL 조명, 태양 전지 등의 기판이나 보호 커버에 이용된다. 성형체(5)는 슬롯 다운드로우법 등의 다른 다운드로우법을 실행하는 것이어도 좋고, 성형체(5)를 대신해서 플로트법을 이용하는 성형 장치를 사용해도 좋다. 제조 장치에 의해 제조되는 유리 물품은 판 유리에 한정되지 않고, 유리 리본을 롤형상으로 권취한 유리 롤이나, 유리관 기타의 각종형상을 갖는 것을 포함한다. 예를 들면, 유리관을 형성하는 경우에는, 성형체(5)를 대신해서 단너법(Danner process)을 이용하는 성형 장치가 배비된다.

판 유리의 조성으로서는 규산염 유리, 실리카 글라스가 사용되고, 바람직하게는 붕규산 유리, 소다라임 유리, 알루미노 규산염 유리, 화학 강화 유리가 사용되고, 가장 바람직하게는 무알칼리 유리가 사용된다. 여기서, 무알칼리 유리란 알칼리 성분(알칼리 금속 산화물)이 실질적으로 포함되어 있지 않은 유리이며, 구체적으로는, 알칼리 성분의 중량비가 3000ppm 이하인 유리이다. 알칼리 성분의 중량비는 바람직하게는 1000ppm 이하이고, 보다 바람직하게는 500ppm 이하이며, 가장 바람직하게는 300ppm 이하이다.

유리 공급로(6a∼6d), 청징조(2), 균질화조(3), 포트(4)는 용융 유리(GM)를 이송하는 유리 이송 장치로서 기능한다.

유리 이송 장치로서의 유리 공급로(6a∼6d) 등은 용융 유리(GM)를 이송하는 이송관(7)과 이송관(7)을 유지하는 유지 벽돌(8)을 구비한다(도 2 참조). 유리 공급로(6a∼6d) 등은 1개의 이송관(7)에 의해 구성되어 있어도 된다. 또는, 유리 공급로(6a∼6d) 등은 복수개의 이송관(7)을 접속함으로써 구성되어 있어도 좋다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 이송관(7)은 본체부(9)와, 이 본체부(9)의 외주부(외주면)에 설치되는 플랜지부(10)와, 플랜지부(10)와 함께 가열 장치로서 기능하는 전극부(11)와, 플랜지부(10) 및 전극부(11)를 냉각하는 냉각 장치(12)를 구비한다.

본체부(9)는 백금 또는 백금 합금 등의 귀금속에 의해 관 형상(예를 들면, 원관 형상)으로 구성된다. 본체부(9)는 내부에 용융 유리(GM)를 통과시킴으로써, 일단부측(상류측)으로부터 타단부측(하류측)으로 상기 용융 유리(GM)를 이송한다.

본체부(9)의 외주부 중 본체부(9)의 길이 방향의 단부를 제외하는 부분은 유지 벽돌(8)에 의해 유지된다. 즉, 본체부(9)의 길이 방향의 단부는, 유지 벽돌(8)로부터 돌출되어 있다. 유지 벽돌(8)은 본체부(9)의 전체 둘레를 둘러싸도록 배치된다.

유지 벽돌(8)의 길이 방향의 단부(8a)는, 후술의 외측 플랜지부(15)를 수용하기 위해서 노치가 형성되어 있고, 단부(8a)의 외주면의 단면 형상은 원형이다. 한편, 유지 벽돌(8)의 길이 방향의 중간부(8b)는 외주면의 단면 형상이 직사각형 형상이다. 단부(8a)의 내주면 및 중간부(8b)의 내주면은 동일 지름이고, 함께 접합층(13)에 의해 본체부(9)의 외주면에 접합되어 있다. 유지 벽돌(8)은 본체부(9)의 주위에서 복수(예를 들면, 상하 2개)의 분할체(도시하지 않음)로 분할되어 있다. 이렇게 분할체로부터 유지 벽돌(8)을 구성함으로써, 유지 벽돌(8)의 설치 작업이 용이하게 된다.

유지 벽돌(8)은 단열성을 갖는 내화 벽돌로 구성된다. 내화 벽돌로서는, 예를 들면, 알루미나계 또는 지르코니아계의 전조 내화물, 알루미나계 또는 실리카계의 소성 내화물 등을 사용할 수 있다.

본체부(9)와 유지 벽돌(8)을 접합하는 접합층(13)으로서는, 예를 들면, 알루미나 분말과 실리카 분말을 포함하는 확산 접합체나, 알루미나 시멘트 등을 사용할 수 있다. 여기서, 확산 접합체란 원료가 되는 분말을 본체부(9)와 유지 벽돌(8) 사이에 충전한 후에, 가열에 의해 확산 접합시킴으로써 구성되는 접합체이다. 확산 접합이란 분말끼리를 접촉시켜, 접촉면 사이에 발생하는 원자의 확산을 이용해서 접합하는 방법을 말한다. 확산 접합체의 원료가 되는 분말의 충전은 예를 들면, 조업 전의 조립 공정에서 행해지고, 확산 접합체의 원료가 되는 분말의 가열은 예를 들면, 조업 시에 유리 이송 장치(유리 공급로(6a∼6d) 등)를 사용해서 용융 유리(GM)를 이송하는 이송 공정에서 행해진다.

플랜지부(10)는 본체부(9)의 길이 방향의 단부에 형성되어 있다. 플랜지부(10)는 원판 형상으로 구성되어 있고, 본체부(9)의 전주를 둘러싸도록 형성된다. 플랜지부(10)는 본체부(9)와 동심 형상이 되도록 본체부(9)와 일체로 구성(용접)되어 있다.

플랜지부(10)는 내측 플랜지부(14)와, 내측 플랜지부(14)의 외주에 일체로 고정되는 외측 플랜지부(15)를 포함한다.

내측 플랜지부(14)는 백금 또는 백금 합금 등의 귀금속에 의해 구성된다. 내측 플랜지부(14)는 본체부(9)의 각 단부에 대하여 일체로 구성된다. 외측 플랜지부(15)는 니켈 또는 니켈 합금 등의 비귀금속에 의해 환 형상(예를 들면 원환 형상)으로 구성되어 있다. 외측 플랜지부(15)는 그 내주부와, 내측 플랜지부(14)의 외주부를 용접에 의해 접합함으로써 상기 내측 플랜지부(14)와 일체로 구성되어 있다.

외측 플랜지부(15)의 두께 T2는 내측 플랜지부(14)의 두께(T1)보다도 크게 되어 있다. 유지 벽돌(8)측에 있어서, 외측 플랜지부(15)는 외측 플랜지부(15)의 플랜지면(15a)과, 내측 플랜지부(14)의 플랜지면(14a) 사이에, 본체부(9)의 길이 방향을 따라 연장되는 단차부(16)를 갖는다. 또한, 유지 벽돌(8)의 반대측에 있어서, 외측 플랜지부(15)의 플랜지면(15b)과 내측 플랜지부(14)의 플랜지면(14b)은 동일 높이이며, 도시하지 않은 다른 부재(예를 들면, 인접하는 이송관의 플랜지부)와 맞대어진다.

전극부(11)는 니켈 또는 니켈 합금에 의해 판 형상으로 구성되어 있다. 본 실시형태의 전극부(11)는 플랜지부(10)(외측 플랜지부(15))의 상부에 일체로 설치된다. 전극부(11)에는 도시하지 않은 전원이 접속되어 있다. 또한, 전극부(11)를 플랜지부(10)(외측 플랜지부(15))의 하부나 측부에 설치해도 좋다.

냉각 장치(12)는 공기 등의 기체로 이루어지는 냉매를 통과시키는 냉각 유로(17)를 갖는다. 냉각 유로(17)는 금속제의 단관을 구부려 가공함으로써 소정 형상으로 형성된다. 구체적으로는, 냉각 유로(17)는 소정의 직경을 갖는 환 형상부(17a)와, 환 형상부(17a)의 단부에 연결되는 한 쌍의 직선부(17b)를 갖는다.

환 형상부(17a)는, 외측 플랜지부(15)의 주변부를 따르도록 외측 플랜지부(15)의 일방의 면(도시예에서는 플랜지면(15a))에 고정된다. 직선부(17b)은 전극부(11)의 가장자리부를 따르도록 전극부(11)의 일방의 면에 고정된다. 또한, 냉각 유로(17)의 유로 형상이나 배치 위치는 특별히 한정되는 것은 아니다. 냉각 유로(17)는 전극부(11) 및/또는 외측 플랜지부(15)의 내부에 형성되어 있어도 좋다.

플랜지부(10)에는, 차열 부재(18)가 설치되어 있다. 차열 부재(18)는 외측 플랜지부(15)의 단차부(16)를 따라 설치된 제 1 차열 부재(19)와, 내측 플랜지부(14)의 플랜지면(14a) 및 외측 플랜지부(15)의 플랜지면(15a)을 따라 설치된 제 2 차열 부재(20)를 구비한다.

제 1 차열 부재(19)는 단차부(16)의 내측에 수용되는 통형상체(예를 들면, 원통)이다. 제 1 차열 부재(19)는 플랜지부(10)에 고정되지 않고, 플랜지부(10) 근방에 정치된다. 제 1 차열 부재(19)는 단차부(16)와 접촉하고 있는 것이 바람직하다. 제 1 차열 부재(19)와 유지 벽돌(8)은 서로 비접촉이지만, 서로 접촉하고 있어도 좋다. 단, 제 1 차열 부재(19)와 유지 벽돌(8)이 서로 접촉하는 경우, 제 1 차열 부재(19)는 유지 벽돌(8)에 고정되지 않고, 유지 벽돌(8)에 대하여 상대 이동 가능한 상태인 것이 바람직하다.

유지 벽돌(8)의 단부(8a)의 선단부는, 제 1 차열 부재(19)의 내주면에 삽입된 상태가 되어 있다. 즉, 제 1 차열 부재(19)와, 유지 벽돌(8)의 단부(8a)의 선단부는, 본체부(9)의 반경 방향으로 본 경우에, 서로 배치 위치가 중복한 중복부(D)를 갖는다.

제 1 차열 부재(19)는 본체부(9)의 주위에서 복수(도시예에서는 4개)의 분할체(19a)에 분할되어 있다. 이렇게 분할체(19a)로부터 제 1 차열 부재(19)를 구성 함으로써, 제 1 차열 부재(19)의 설치 작업이 용이하게 된다.

제 1 차열 부재(19)는 본 실시형태에서는 내화 벽돌로 구성된다. 내화 벽돌로서는, 예를 들면, 알루미나계 또는 지르코니아계의 전주 내화물, 알루미나계 또는 실리카계의 소성 내화물 등을 사용할 수 있다.

제 2 차열 부재(20)는 내측 플랜지부(14)의 플랜지면(14a)을 덮는 내측 환 형상체(예를 들면, 원환 형상)(20a)와, 외측 플랜지부(15)의 플랜지면(15a)을 덮는 외측 환 형상체(예를 들면, 원환 형상)(20b)을 구비한다. 제 2 차열 부재(20)는 플랜지부(10)에 접착에 의해 고정되어 있다.

제 2 차열 부재(20)는 본 실시형태에서는 내화 섬유로 구성된다. 내화 섬유로서는, 예를 들면, 알루미나 섬유, 실리카 섬유, 지르코니아 섬유 및 이들의 혼방섬유 등으로 구성된 블랭킷을 사용할 수 있다.

이하, 상기 구성의 제조 장치를 사용해서 판 유리를 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 본 방법은 조업 시에 있어서, 용해조(1)에서 원료 유리를 용해시켜(용해 공정), 용융 유리(GM)를 얻은 후, 이 용융 유리(GM)에 대하여, 순서대로 청징조(2)에 의한 청징 공정, 균질화조(3)에 의한 균질화 공정, 및 포트(4)에 의한 상태 조정 공정을 실시한다. 그 후, 이 용융 유리(GM)를 성형체(5)에 이송하고, 성형 공정에 의해 용융 유리(GM)로부터 유리 리본(GR)을 성형한다. 그 후, 유리 리본(GR)은 서냉로에 의한 서냉 공정, 절단 장치에 의한 절단 공정을 거쳐, 소정 치수로 형성되어, 판 유리(유리 물품)가 얻어진다.

그리고, 본 방법은 상기의 공정 중에, 유리 이송 장치(유리 공급로(6a∼6d) 등)를 사용해서 용융 유리(GM)를 이송하는 이송 공정을 포함한다. 이 이송 공정에서는, 이송관(7)의 본체부(9) 내를 유동하는 용융 유리(GM)의 온도를 관리하기 위해, 전극부(11)에 전압을 인가하고, 본체부(9)를 가열한다.

이 경우, 본체부(9)는 고온이 되기 때문에, 본체부(9)로부터의 복사열이 발생한다. 이 복사열에 의해 플랜지부(10)가 과열되면, 플랜지부(10)에 손모가 생길 수 있다. 특히, 비귀금속으로 이루어지는 외측 플랜지부(15)의 단차부(16)에 산화 등에 의한 손모가 생기기 쉽다. 그 때문에, 플랜지부(10)에 차열 부재(18)를 설치하고, 플랜지부(10)가 과열되어서 손모되는 것을 억제하고 있다.

상세하게는, 외측 플랜지부(15)의 단차부(16)는 내화 벽돌로 이루어지는 제 1 차열 부재(19)에 의해 본체부(9)의 복사열로부터 보호된다. 내측 플랜지부(14)의 플랜지면(14a) 및 외측 플랜지부(15)의 플랜지면(15a)은, 내화 섬유로 이루어지는 제 2 차열 부재(20)에 의해 본체부(9)의 복사열로부터 보호된다.

내화 벽돌은 열에 의한 열화가 적고 장기간에 걸쳐 안정한 차열 효과를 발휘할 수 있다고 하는 이점이 있다. 한편, 내화 섬유는, 내화 벽돌에 비해서 설치가 용이하지만, 열에 의한 열화가 생기기 쉽다고 하는 결점이 있다.

외측 플랜지부(15)의 단차부(16)는 비귀금속으로 구성되고, 또한 본체부(9)와 비교적 근접하고 있기 때문에, 가장 손모가 발생되기 쉽다. 한편, 내측 플랜지부(14)의 플랜지면(14a)은 본체부(9)에 근접하고 있지만, 귀금속으로 구성되어 있기 때문에, 단차부(16)에 비해서 손모가 발생되기 어렵다. 외측 플랜지부(15)의 플랜지면(15a)은 비귀금속으로 구성되어 있지만, 본체부(9)로부터 떨어져 있기 때문에, 단차부(16)에 비해서 손모가 발생되기 어렵다.

그래서, 본체부(9)로부터의 복사열에 의해 손모가 발생되기 쉬운 단차부(16)에는, 내화 벽돌로 이루어지는 제 1 차열 부재(19)가 설치된다. 본체부(9)로부터의 복사열에 의해 손모가 비교적 발생되기 어려운 내측 플랜지부(14)의 플랜지면(14a) 및 외측 플랜지부(15)의 플랜지면(15a)에는, 내화 섬유로 이루어지는 제 2 차열 부재(20)가 설치된다. 이것에 의해, 차열 부재(18)의 설치 작업의 번잡화를 억제하면서, 본체부(9)의 복사열에 기인하는 플랜지부(10)의 과열에 의한 손모를 확실하게 억제할 수 있다.

이것에 더해, 냉각 장치(12)는 냉각 유로(17)에 기체로 이루어지는 냉매(예를 들면, 공기)를 유통시켜, 플랜지부(10)(주로 외측 플랜지부(15))를 냉각하고 있다. 이것에 의해, 플랜지부(10)의 과열에 의한 손모를 보다 확실하게 억제할 수 있다. 수냉식의 냉각 장치로는, 물을 급배하기 위한 설비가 필요하게 되고, 설비 비용이 증대한다. 또한, 누수가 발생한 경우, 중대한 사고에 이를 우려가 있다. 이것에 대하여, 본 실시형태에서는, 냉각 장치(12)가 냉매로서 기체를 사용하는 점으로부터, 냉매를 공급하는 장치만으로 좋고, 배출된 냉매를 회수하는 설비가 불필요하게 되어 설비 비용을 대폭 삭감할 수 있다. 또한, 누수에 의해 중대한 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 냉각 유로(17)에 기체로 이루어지는 냉매(예를 들면, 공기)를 유통시킬 경우, 수냉식에 비해서 냉각 능력이 저하하는 점으로부터, 플랜지부(10)의 과열에 의한 손모가 현저하게 된다. 이 때문에, 본 발명의 차열 부재(18)를 적용하면, 플랜지부(10)의 과열에 의한 손모를 억제하는 효과가 현저하게 된다.

(제 2 실시형태)

도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태에 따른 유리 이송 장치가 제 1 실시형태에 따른 유리 이송 장치와 상위한 점은 이송관(7)의 본체부(9)의 길이 방향에 있어서의 단차부(16)에 대한 제 1 차열 부재(19)의 위치 어긋남을 규제하는 규제 부재(21)를 구비하는 점이다.

규제 부재(21)는 제 1 차열 부재(19)와 결합 가능한 복수의 결합 클로(21a)로 구성된다. 결합 클로(21a)의 기단부는, 외측 플랜지부(15)의 플랜지면(15a)에 용접에 의해 고정되어 있다. 이 상태로, 결합 클로(21a)의 선단부는, 단차부(16)보다도 내측으로 돌출되어 있다. 즉, 결합 클로(21a)는 단차부(16)의 내측에 수용된 제 1 차열 부재(19)의 유지 벽돌(8)측의 끝면(19b)과 결합 가능하게 되어 있다. 또한, 결합 클로(21a)의 기단부는, 외측 플랜지부(15)의 단차부(16)에 용접에 의해 고정되어 있어도 좋다.

결합 클로(21a)는, 제 1 차열 부재(19)의 각 분할체(19a)의 끝면에 대응하는 위치에 복수(도시예에서는 2개씩) 배치된다.

규제 부재(21)(결합 클로(21a))는 예를 들면, 백금, 백금 합금 등의 귀금속이나, 내열 강에 의해 구성된다.

이렇게 하면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 조업 전의 예열 공정 등에 있어서, 도면 중의 일점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 본체부(9)가 열팽창에 의해 길이 방향으로 신장해도, 규제 부재(21)의 결합 클로(21a)에 의해, 단차부(16)에 대한 제 1 차열 부재(19)의 위치 어긋남이 규제된다. 상세하게는, 본체부(9)가 열팽창 하면, 플랜지부(10)도 본체부(9)와 함께 이동한다. 이 때, 외측 플랜지부(15)에 설치된 규제 부재(21)의 결합 클로(21a)가, 제 1 차열 부재(19)의 끝면(19b)에 결합한다. 이 결합에 의해, 제 1 차열 부재(19)도, 본체부(9)의 열팽창에 추종하도록 플랜지부(10)과 함께 이동한다. 따라서, 본체부(9)가 열팽창하여도, 단차부(16)는 상시, 제 1 차열 부재(19)에 의해 보호되기 때문에, 본체부(9)의 복사열에 기인하는 단차부(16)의 손모를 확실하게 억제할 수 있다.

규제 부재(21)의 구성은 제 1 차열 부재(19)가 단차부(16)에 대하여 위치 어긋남되는 것을 규제할 수 있는 한, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 단차부(16) 및 제 1 차열 부재(19) 중 일방에 볼록부를 설치하고, 단차부(16) 및 제 1 차열 부재(19) 중 타방에 오목부를 설치하고, 이들 볼록부와 오목부를 끼워맞춤함으로써 규제 부재를 구성해도 좋다.

여기서, 예열 공정이란 제조 장치의 구성 요소(1∼5, 6a∼6d)를 개별로 분리한 상태로, 이들을 승온해서 충분히 팽창시키는 공정이다. 예열 공정 후에는, 구성요소(1∼5, 6a∼6d)를 서로 접속하는 조립 공정이 행해진다. 예열 공정 및 조립 공정은 조업 전에 행해지는 공정이다.

이 경우, 본체부(9)와 유지 벽돌(8)을 접합하는 접합층(13)은 알루미나 분말과 실리카 분말을 포함하는 확산 접합체로 구성되는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 본체부(9)가 열팽창하는 예열 공정에서는, 접합층(13)은 확산 접합체의 원료가 되는 분말 P(도 6 참조)의 상태이고, 본체부(9)의 열팽창을 충분히 허용할 수 있다. 그 때문에, 본체부(9)의 팽창이 저해되고, 본체부(9)가 파손이나 변형이 생기는 것을 방지할 수 있다.

조업 시의 제 1 차열 부재(19)와 유지 벽돌(8)의 단부(8a)의 중복부(D)(도 4참조)는 본체부(9)의 열팽창에 의해, 예열 공정 시의 제 1 차열 부재(19)와 유지 벽돌(8)의 단부(8a)의 중복부(D0)(도 6 참조)보다도 작아지는 경우가 있다. 바꾸어 말하면, 조업 시의 내측 플랜지부(14)(또는 제 2 차열 부재(20)의 내측 환 형상부(20a))와 유지 벽돌(8)의 단부(8a) 사이의 간극(S)(도 4 참조)은 본체부(9)의 열팽창에 의해, 예열 공정 시의 내측 플랜지부(14)(또는 제 2 차열 부재(20)의 내측환 형상부(20a))와 유지 벽돌(8)의 단부(8a) 사이의 간극(S0)(도 6 참조)보다도 커질 경우가 있다. 이 경우라도, 규제 부재(21)에 의해 단차부(16)가 제 1 차열 부재(19)에 의해 보호된 상태가 유지되기 때문에, 본체부(9)의 복사열이, 확대한 간극(S1)을 통해서 단차부(16)에 직접 작용하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것이 아니고, 상기한 작용 효과에 한정되는 것도 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.

상기의 실시형태에서는, 플랜지부(10)는 본체부(9)의 길이 방향의 단부에 설치되어 있지만, 본체부(9)의 중도부에 설치되어 있어도 좋다. 플랜지부(10)가 본체부(9)의 길이 방향의 단부에 설치되어 있는 경우, 플랜지부(10)의 유지 벽돌(8)과 반대측에는, 인접하는 다른 이송관의 플랜지부 등이 맞대어진다. 그 때문에, 플랜지부(10)의 유지 벽돌(8)측에 차열 부재(18)를 설치하는 것만으로, 본체부(9)로부터의 복사열을 효율적으로 저감할 수 있다. 한편, 플랜지부(10)가 본체부(9)의 중도부에 설치되어 있는 경우, 플랜지부(10)의 양측에 차열 부재(18)를 설치하는 것이 바람직하다.

상기의 실시형태에서는, 내측 플랜지부(14)의 플랜지면(14a) 및 외측 플랜지부(15)의 플랜지면(15a)의 각각에 제 2 차열 부재(20)가 설치되어 있지만, 제 2 차열 부재(20)는 어느 일방의 플랜지면(14a, 15a)에만 설치되어 있어도 좋다. 또는, 제 2 차열 부재(20)는 생략해도 좋다.

상기의 실시형태에서는, 외측 플랜지부(15)의 두께(T2)가 내측 플랜지부(14)의 두께(T1)보다도 크고, 외측 플랜지부(15)가 단차부(16)를 갖는 경우를 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 외측 플랜지부(15)의 두께(T2)와 내측 플랜지부(14)의 두께(T1)를 같은 정도로 해서 외측 플랜지부(15)의 단차부(16)를 생략해도 좋다. 이 경우, 외측 플랜지부(15)의 플랜지면(15a)을 따라서 내화 벽돌로 이루어지는 차열 부재를 배치하고, 본체부(9)의 복사열로부터 외측 플랜지부(15)의 플랜지면(15a)을 보호하는 것이 바람직하다.

상기의 실시형태에 있어서, 냉각 장치(12)는 플랜지부(10)에 대하여 외부로부터 송풍하는 팬을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 냉각 장치(12)의 냉각 유로(17)은 생략해도 되고, 팬에 의한 송풍과 병용해도 된다.

상기의 실시형태에 있어서, 단차부(16) 등의 플랜지부(10)의 온도를 측정하는 온도계를 구비하고 있어도 좋다. 이렇게 하면, 온도계의 측정 결과에 근거하여 제 1 차열 부재(19) 등의 차열 부재(18)의 열화 상태를 예측할 수 있다.

1 용해조
2 청징조
3 균질화조
4 포트
5 성형체
6a∼6d 유리 공급로
7 이송관
8 유지 벽돌
9 본체부
10 플랜지부
11 전극부
12 냉각 장치
13 접합층
14 내측 플랜지부
15 외측 플랜지부
16 단차부
18 차열 부재
19 제 1 차열 부재
19a 분할체
20 제 2 차열 부재
20a 내측 환상체
20b 외측 환상체
21 규제 부재
21a 결합 클로

Claims

용융 유리를 이송하는 이송관과, 상기 이송관을 유지하는 유지 벽돌을 구비하는 유리 이송 장치로서,
상기 이송관은 상기 용융 유리가 내부에 유통하는 관 형상의 본체부와, 상기 본체부에 설치된 플랜지부와, 상기 플랜지부에 통전하는 전극부를 구비하고,
상기 플랜지부에는, 차열 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 이송 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 이송관의 단부는 상기 유지 벽돌로부터 돌출되어 있고,
상기 플랜지부는 상기 이송관의 상기 단부에 설치되어 있고,
상기 차열 부재는 상기 이송관의 상기 단부에 있어서, 상기 플랜지부의 상기 유지 벽돌측에 설치되어 있는 유리 이송 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 플랜지부는 귀금속으로 이루어지는 내측 플랜지부와, 상기 내측 플랜지부의 외주에 설치되고 비귀금속으로 이루어지는 외측 플랜지부를 구비하고,
상기 외측 플랜지부의 두께가 상기 내측 플랜지부의 두께보다도 큰 유리 이송 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 외측 플랜지부는 상기 외측 플랜지부의 플랜지면과 상기 내측 플랜지부의 플랜지면 사이에 단차부를 갖고,
상기 차열 부재는 상기 단차부를 따라 설치된 제 1 차열 부재를 갖는 유리 이송 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 차열 부재는 상기 내측 플랜지부의 상기 플랜지면 및 상기 외측 플랜지부의 상기 플랜지면 중 적어도 일방을 따라 설치된 제 2 차열 부재를 갖는 유리 이송 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 차열 부재가 내화 벽돌이고,
상기 제 2 차열 부재가 내화 섬유인 유리 이송 장치.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체부의 길이 방향에 있어서의 상기 단차부에 대한 상기 제 1 차열 부재의 위치 어긋남을 규제하는 규제 부재를 구비하는 유리 이송 장치.
제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외측 플랜지부가 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어지는 유리 이송 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플랜지부를 냉각하는 냉각 장치를 구비하고, 상기 냉각 장치는 기체를 냉매로서 사용하는 유리 이송 장치.
용융 유리로부터 유리 물품을 제조하는 유리 물품의 제조 장치로서,
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 유리 이송 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 장치.
용융 유리로부터 유리 물품을 제조하는 유리 물품의 제조 방법으로서,
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 유리 이송 장치에 의해 상기 용융 유리를 이송하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 물품의 제조 방법.