熔融玻璃供给装置的制作方法

本发明涉及向浮法玻璃制造装置的金属液槽供给熔融玻璃的装置。

背景技术：

在浮法中，利用熔融玻璃搬运管将在玻璃熔化炉中制造的熔融玻璃向浮法玻璃制造装置的熔融玻璃供给部移送，通过将移送到该熔融玻璃供给部的熔融玻璃供给到金属液槽的熔融锡上而成形玻璃带。

在专利文献1中公开了利用熔融玻璃搬运管将在玻璃熔化炉中制造的熔融玻璃向供给管移送，并利用该供给管将该熔融玻璃向浮法玻璃制造装置的熔融玻璃供给部移送的装置。

如图3所示，构成熔融玻璃移送装置的供给管101具有朝向熔融玻璃供给部105以规定的角度在左右方向上扩展的扇形形状部103，在该部分具有上升倾斜地配置。由此，在相对于玻璃熔化炉106的熔融玻璃液面113配置于比较靠下部的熔融玻璃搬运管120上连接供给管101的上游端，能够取出下层部的良好的熔融玻璃。而且，熔融玻璃移送装置在利用供给管101从熔融玻璃搬运管120向熔融玻璃供给部105移送熔融玻璃期间，利用供给管101的上升倾斜使混入到熔融玻璃中的气泡向供给管101的上端侧移动而将其去除，从而能够将不含有气泡的良好的熔融玻璃向浮法玻璃成形装置107供给。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】国际公开第2011/059096号

【发明要解决的课题】

然而，在专利文献1的方法中，为了提高生产量而使熔融玻璃的供给量增加、或者为了移送熔融玻璃的熔融玻璃搬运管120的设备保全而降低熔融玻璃的温度从而熔融玻璃的压力损失增加的情况下，在扇形形状部103的上端114与熔融玻璃之间产生气相空间G。例如，在含有硼酸等容易蒸发的成分的玻璃组成中，由于该成分从熔融玻璃表层部蒸发而熔融玻璃产生异质化，在最终得到的浮法玻璃可能会产生波筋(条纹)等缺陷。

技术实现要素：

本发明鉴于上述课题而作出，其目的在于提供一种抑制熔融玻璃的异质化并能够将良好的熔融玻璃向浮法玻璃成形装置供给的熔融玻璃供给装置。

【用于解决课题的方案】

本发明提供一种熔融玻璃供给装置，其特征在于，具备：供给管，用于将熔融玻璃从熔融玻璃搬运管向金属液槽的熔融玻璃供给部移送；及闸门，与所述供给管的开口部相对地设置在所述金属液槽的所述熔融玻璃供给部，且用于调节向所述金属液槽的熔融玻璃供给量，所述供给管的所述开口部配置在比玻璃熔化炉的熔融玻璃液面低的位置，所述供给管具有朝向下游端的所述开口部以规定的角度在左右方向上扩展的扇形形状部，所述扇形形状部的截面形状朝向所述开口部而逐渐扁平化，所述扇形形状部的上端的倾斜角度相对于水平方向为-5～+2度，所述扇形形状部的下端的倾斜角度相对于水平方向为+10～+30度，在将所述开口部的宽度设为W的情况下，所述扇形形状部在所述熔融玻璃的移送方向上的长度为0.5W～1.5W。

而且，本发明提供一种包括上述熔融玻璃供给装置的浮法玻璃制造装置。

此外，本发明提供一种浮法玻璃制造方法，使用了上述浮法玻璃制造装置，包括：对玻璃原料进行加热而得到熔融玻璃的步骤；及对所述熔融玻璃进行成形并缓冷而得到浮法玻璃的步骤。

【发明效果】

根据本发明，能够抑制熔融玻璃的异质化，并将良好的熔融玻璃向浮法玻璃成形装置供给。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的熔融玻璃供给装置的剖视说明图。

图2(A)是图1的供给管的俯视图，图2(B)是从图2(A)的右侧观察到的侧视图。

图3是以往的熔融玻璃供给装置的剖视说明图。

【标号说明】

1、101 供给管

2 圆筒管

3、103 扇形形状部

4 平坦部

5、105 熔融玻璃供给部

6、106 玻璃熔化炉

7、107 浮法玻璃成形装置

8 闸门

9 唇砖

10 金属液槽

11 熔融锡

12 玻璃带

13、113 熔融玻璃液面

14、114 上端

15 下端

16 开口部

17 中心线

20、120 熔融玻璃搬运管

G 气相空间

具体实施方式

以下，参照附图，说明用于实施本发明的方式，但是本发明并不局限于下述的实施方式，不脱离本发明的范围而能够对下述的实施方式加入各种变形及置换。

图1是本发明的一实施方式的熔融玻璃供给装置的剖视说明图，图2(A)是图1的供给管的俯视图，图2(B)是从图2(A)的右侧观察到的侧视图。如图1所示，由玻璃熔化炉6得到且由熔融玻璃搬运管20移送的熔融玻璃通过供给管1从熔融玻璃搬运管20向浮法玻璃成形装置7的熔融玻璃供给部5移送，从熔融玻璃供给部5供给到金属液槽10的熔融锡11上而成形为带板状的玻璃带12。更具体而言，在玻璃熔化炉6中使玻璃原料熔化而得到的熔融玻璃进而由熔融玻璃搬运管20充分地澄清，并且冷却为能得到适合于玻璃的成形的粘度的规定的温度之后，利用供给管1从熔融玻璃搬运管20取出而向熔融玻璃供给部5移送。并且，所移送的熔融玻璃利用设于熔融玻璃供给部5的闸门8调整熔融玻璃量，作为平坦且厚度一定的熔融玻璃层而流动到熔融玻璃供给部5的唇砖9上，在唇砖9上溢流而供给到金属液槽10的熔融锡11上。

在本实施方式中，虽然未图示，但是熔融玻璃搬运管20能够附设熔融玻璃的澄清装置、搅拌装置。

在本实施方式中，供给管1的开口部16配置在比玻璃熔化炉6的熔融玻璃液面(熔融玻璃的液面)13低的位置，供给管1在其下游侧具有扇形形状部3。如图2(A)所示，该扇形形状部3从熔融玻璃的流路为窄幅的上游端朝向下游端的开口部16以规定的角度θ3在左右方向(图2(A)的上下方向)上扩展，且其截面形状朝向开口部16逐渐扁平化。而且，扇形形状部3如图1所示朝向开口部16而上端14向下方稍倾斜，下端15向上方较大地倾斜。通过这样倾斜，与上端的向下方的倾斜角度和下端的向上方的倾斜角度的大小为相同程度的情况相比，使供给管1的上游侧的高度下降，因此能够利用供给管1从比玻璃熔化炉6的熔融玻璃液面13低的位置取出熔融玻璃。需要说明的是，在图1中，上端14向下方稍倾斜，但是下端15的向上方的倾斜角度与上端14的倾斜角度相比只要充分大即可，也可以使上端14稍向上方倾斜。

通常，玻璃熔化炉6的接近熔融玻璃液面13的表层的熔融玻璃与比其靠下层的熔融玻璃相比，含有较多的气泡等且由于一部分玻璃成分的蒸发而在成分上也不稳定。因此，若从接近表层的位置取出熔融玻璃，则无论如何都会产生气泡等容易进入的问题。

在本实施方式中，如图1所示，能够从比熔融玻璃液面13低出高度a的位置将熔融玻璃向熔融玻璃搬运管20移送。这种情况下，高度a主要通过玻璃熔化炉6中的熔融玻璃的深度(熔融玻璃液面13的高度)来决定，但是优选为200～1000mm。高度a更优选为250mm以上。而且，高度a更优选为950mm以下。若使高度a为前述范围，则能够避开熔融玻璃液面13附近的熔融玻璃而取出气泡等少的良好的熔融玻璃。而且，从扇形形状部3的开口部16的上表面至熔融玻璃液面13的高度b优选为5～500mm。高度b更优选为450mm以下。若高度b为5mm以上，则能够防止在表面发生了异质化的坯料混入熔融玻璃的主流。而且，若高度b为约500mm以下，则能够容易地维持该部分的熔融玻璃的温度。通常向金属液槽供给的熔融玻璃的粘度为10^3.5～10⁴dPa·s程度而较高，因此在由供给管1移送中的熔融玻璃产生的气泡(气体)浮起时成为阻力，但是通过将扇形形状部3的下端15的向上方的倾斜较大地形成，作用于气泡的浮力与熔融玻璃的倾斜方向的流动作用合计计算，因此能够将气泡有效地向扇形形状部3的上端14侧引导而向熔融玻璃的表层浮起并放出。

本实施方式的供给管1由扇形形状部3和设置在扇形形状部3的上游侧的导入管部形成。本例的供给管1将扇形形状部3与沿水平方向配置的圆筒管2连接而形成。即，在与熔融玻璃搬运管20的下游端连接的圆筒管2的下游端上连接扇形形状部3的上游端，利用圆筒管2取出熔融玻璃搬运管20的熔融玻璃而导入至扇形形状部3，从扇形形状部3(供给管1)的开口部16向熔融玻璃供给部5送出。因此，作为与圆筒管2连接的连接部的扇形形状部3的上游端的截面形状对应于圆筒管2而为圆形，但是在从此处之前的截面形状伴随着扇形形状部3的扁平化而高度逐渐减少并变化为椭圆状，在开口部16，呈长边在水平方向上长的长方形状或长轴在水平方向上延伸的横长的椭圆形状。尤其是截面形状为长方形状的开口部通过使横宽(长边的长度)与熔融玻璃供给部5(浮法玻璃成形装置7的入口)的宽度(图1中的与纸面垂直的方向的宽度)大致一致，在能够将熔融玻璃作为厚度在水平方向上大致一定的熔融玻璃流而送出的点上优选。开口部16的宽度W优选为300～1200mm。宽度W更优选为400mm以上，进一步优选为500mm以上。而且，宽度W更优选为1050mm以下，进一步优选为900mm以下。而且，开口部16的宽度方向中央的上下方向尺寸H优选为30～300mm。尺寸H更优选为50mm以上，进一步优选为70mm以上。而且，尺寸H更优选为250mm以下，进一步优选为200mm以下。

若这样通过扇形形状部3和本例的圆筒管2那样的导入管部形成供给管1，则能得到如下的优点。即，通过改变导入管部的长度而能够容易地使供给管1的长度对应于熔融玻璃搬运管20的下游端与熔融玻璃供给部5之间的间隔。而且，通过将导入管部大致沿水平方向延伸设置，能够从熔融玻璃搬运管20顺畅地取出熔融玻璃。需要说明的是，在本例中，使用圆筒管2作为上述导入管部，将该圆筒管沿水平方向延伸设置，但是作为导入管部，也可以是例如截面形状为椭圆形状或矩形形状的管状体。而且，导入管部未必非要沿水平方向延伸设置，也可以沿熔融玻璃的流动方向稍微上升倾斜，还可以稍微下降倾斜。需要说明的是，在截面形状为椭圆形状或矩形形状的导入管部的情况下，与该导入管部连接的扇形形状部3的上游端的截面形状也对应于导入管部而成为椭圆形状或矩形形状。

在扇形形状部3中，开口部16的截面面积优选与作为和圆筒管2连接的连接部的上游端的截面面积大致相同。具体而言，扇形形状部3的上游端的截面面积(M1)与下游端(开口部16)的截面面积(M2)的比(M1/M2)优选为0.7～1.3。比(M1/M2)更优选为0.8以上，进一步优选为0.9以上，特别优选为0.95以上。而且，比(M1/M2)更优选为1.2以下，进一步优选为1.1以下，特别优选为1.05以下。通过这样设定扇形形状部3的上游端和下游端的截面面积，能够使从圆筒管2送来的熔融玻璃不停滞而从开口部16始终稳定地向熔融玻璃供给部5送出。并且，扇形形状部3的与熔融玻璃的移送方向正交的方向上的截面面积优选为即使截面形状如前述那样例如从圆形状逐渐变化为长方形状或椭圆形状，实质上也与M1、M2相同。

接下来，说明扇形形状部3的上端14的下降倾斜、下端15的上升倾斜、及左右方向的扩展。在本发明中，通过θ1来规定扇形形状部3的上端14的倾斜角度，通过θ2来规定下端15的倾斜角度，及通过θ3来规定左右方向的扩展角度。在此，扇形形状部3的上端14是如图2(A)所示在扇形形状部3的俯视观察下熔融玻璃的移送方向的中心线17所处的扇形形状部3的熔融玻璃流路的顶上部分，如本例那样在扇形形状部3的下游端部分设置平坦部4的情况下是除了平坦部4之外的区域中的熔融玻璃流路的顶上部分。需要说明的是，作为通过θ1来规定扇形形状部3的上端14的倾斜角度并通过θ2来规定下端15的倾斜角度的理由，可列举在将熔融玻璃向熔融玻璃供给部5送出时对熔融玻璃流的上限进行限制的上端14的作用大的情况、将气泡有效地向扇形形状部3的上端14侧引导而使其向熔融玻璃的表层浮起并放出的情况等。

在本发明中，扇形形状部3的上端14的倾斜角度θ1相对于水平方向为-5～+2度。在此，角度θ1的正表示上端14向上方倾斜，角度θ1的负表示上端14向下方倾斜。角度θ1优选为-2度以上，更优选为-1度以上。而且，角度θ1优选为+1度以下，更优选为+0.5度以下，进一步优选为-0.5度以下。若角度θ1为-5度以上，则由供给管1移送中的熔融玻璃产生的气泡(气体)浮起时的阻力减小，能够将气泡有效地向扇形形状部3的上端14侧引导而向熔融玻璃的表层浮起并放出。而且，若角度θ1为+2度以下，则在扇形形状部3的上端14与熔融玻璃之间难以产生气相空间，能够防止由于硼酸成分等从熔融玻璃表层部蒸发而熔融玻璃发生异质化并在最终得到的浮法玻璃上产生波筋(条纹)等缺陷的情况。而且，能够防止所述蒸发成分与构成供给管1的铂的反应物向熔融玻璃落下而在浮法玻璃产生异物缺陷的情况。而且，能够防止由于所述蒸发成分与铂的反应而构成供给管1的铂的强度下降的情况。

而且，扇形形状部3的下端15的倾斜角度θ2相对于水平方向为+10～+30度。在此，角度θ2的正表示上端14向上方倾斜。角度θ2优选为+15度以上。而且，角度θ2优选为+25度以下。若角度θ2为+10度以上，则能够使扇形形状部3的上游端(与圆筒管2连接的连接部)的位置相对于熔融玻璃供给部5及熔融玻璃液面13充分下降，因此能够避开气泡等多且由于玻璃成分的蒸发而在成分上也不稳定的表层部的熔融玻璃而取出良好的熔融玻璃。而且，若角度θ2为+30度以下，则基于供给管1的熔融玻璃的取出位置不会变得过低地从熔融玻璃搬运管20的适当的位置取出熔融玻璃，从而能够顺畅地移送熔融玻璃。

另一方面，扇形形状部3的左右方向的扩展角度θ3优选为10～45度。角度θ3更优选为12度以上，进一步优选为15度以上。而且，角度θ3更优选为30度以下，进一步优选为20度以下。若角度θ3为10度以上，则尤其是本例那样扇形形状部3的上游端为圆形的情况下，即使该上游端的横宽对应于圆筒管2的直径而比较小，也能充分地得到扇形形状部3(供给管1)的开口部16的扩展，能够使开口部16的横宽适合于熔融玻璃供给部5的横宽。而且，若扩展角度θ3为45度以下，则相对于扇形形状部3的侧面中央的熔融玻璃流，在侧面两端的熔融玻璃流不会产生延迟，能够一样地移送熔融玻璃。

而且，扇形形状部3在熔融玻璃的移送方向上的长度L相对于开口部16的宽度W而为0.5W～1.5W。长度L优选为0.7W以上。而且，长度L优选为1.3W以下。若长度L为0.5W以上，则由供给管1移送中的熔融玻璃产生的气泡(气体)浮起的距离变得充分，能够将气泡有效地向扇形形状部3的上端14侧引导而向熔融玻璃的表层浮起并放出。而且，相对于扇形形状部3的侧面中央的熔融玻璃流，在侧面两端的熔融玻璃流不产生延迟，能够一样地移送熔融玻璃。而且，若长度L为1.5W以下，则即使下端15向上方较大地倾斜，基于供给管1的熔融玻璃的取出位置也不会变得过低而能够将熔融玻璃从熔融玻璃搬运管20的适当的位置取出。而且，能够充分得到扇形形状部3(供给管1)的开口部16的扩展，并使开口部16的横宽适合于熔融玻璃供给部5的横宽。而且，长度L优选为300mm以上，更优选为400mm以上，进一步优选为500mm以上。而且，长度L优选为1200mm以下，更优选为1050mm以下，进一步优选为900mm以下。

而且，优选在供给管1的接近扇形形状部3的开口部16的下游端部分设置水平状的平坦部4。扇形形状部3的上端14向下方稍倾斜，下端15向上方较大地倾斜，因此扇形形状部3中的熔融玻璃从开口部16受到较大的下端15的上方倾斜的影响，并向熔融玻璃供给部5送出。若在扇形形状部3(供给管1)的开口部分设置平坦部4，则能够利用平坦部4将熔融玻璃的流动方向改变为水平方向，并且使熔融玻璃整流而向熔融玻璃供给部5送出，因此不会产生紊乱，而能够一样地移送熔融玻璃。这种情况下，在扇形形状部3的出口可靠地进行该整流，因此优选平坦部4具有一定的长度X，且其截面形状及截面面积在熔融玻璃的移送方向上相同。长度X根据扇形形状部3的大小或倾斜角度等而改变，且没有限定，但是优选为50～200mm。长度X更优选为70mm以上。而且，长度X更优选为150mm以下。

在本实施方式中，作为供给管1、熔融玻璃搬运管20的材质，优选耐热性和相对于熔融玻璃的耐蚀性大的铂或铂合金(例如铂-铑合金)、或者由铂或铂合金包覆的材料。铂或铂合金作为这种用途而具有优异的实际成绩，尤其是对于如LCD用玻璃基板那样成形温度高的熔融玻璃而优选。作为由铂或铂合金包覆的材料，例示利用铂或铂合金包覆砖等耐热构件的内表面的材料。

而且，虽然未图示，但是由这些材料形成的供给管1的导入管部及/或扇形形状部优选利用通电而均匀地加热。通电加热通过向铂或铂合金直接通电来进行。而且，在由铂或铂合金包覆的材料为导电性材料时，可以向该材料通电来进行。从熔融玻璃搬运管20向供给管1取出的高温的熔融玻璃在被移送至熔融玻璃供给部5之前的期间，从周围空气被完全遮蔽，因此能够防止与空气的接触引起的冷却，并且通过供给管1的通电加热而实质性地保持为均匀的温度，以适合于成形的温度向熔融玻璃供给部5移送。

在本实施方式中，闸门8与供给管1(扇形形状部3)的开口部16相对而设置在熔融玻璃供给部5。该闸门8是将具有与扇形形状部3的开口部16的横宽及熔融玻璃供给部5的宽度(图1中与纸面垂直的方向的宽度)大致相同的宽度的耐热构件相对于扇形形状部3的开口部16能够升降地设置而成，通过上下移动来改变高度而能够调节向金属液槽10供给的熔融玻璃量。而且，闸门8从上方控制向熔融玻璃供给部5传送的熔融玻璃，由此作为厚度沿横向一定的薄层的熔融玻璃层而向金属液槽10供给。而且，闸门8通过下降至最下位置，能够停止向金属液槽10的熔融玻璃的供给。而且，从开口部16的下表面(唇砖9的上表面)至熔融玻璃液面13的高度c优选为100～600mm。高度c更优选为350mm以上。而且，高度c更优选为550mm以下。若高度c为100mm以上，则由闸门8进行的熔融玻璃的流量控制变得容易。而且，若高度c为600mm以下，则由闸门8进行的熔融玻璃的流量控制变得容易。

在将闸门8与供给管1(扇形形状部3)的开口部16相对设置的情况下，闸门8与开口部16的间隙d优选为0～30mm。间隙d更优选为20mm以下。在此，间隙d为0mm的情况是指将闸门8尽量接近扇形形状部3的开口部16地设置。为了避免由供给管1密闭而移送到熔融玻璃供给部5的熔融玻璃在熔融玻璃供给部5与周围空气接触，而间隙d优选尽可能小。熔融玻璃供给部5的熔融玻璃在间隙d处形成自由表面。若间隙d为30mm以下，则能够防止熔融玻璃由于与周围空气接触而被冷却或者一部分玻璃成分的蒸发。在本实施方式中，闸门8可以利用铂或铂合金包覆由石英玻璃陶瓷(熔融石英)等耐热构件制造的主要部分来形成。并且，通过与供给管1同样地对铂或铂合金进行通电加热，由此将向熔融玻璃供给部5移送的熔融玻璃保持为规定的温度。该闸门8及供给管1的通电加热可以通过公知的方法适当进行。

虽然详细而且参照特定的实施方式说明了本申请，但是不脱离本发明的主旨和范围而能够加入各种变更或修正的情况对于本领域技术人员来说不言自明。

本申请基于在2015年5月26日提出申请的日本专利申请2015-106020，并将其内容作为参照而援引于此。

【工业实用性】

本发明能够利用作为浮法玻璃制造装置的熔融玻璃供给装置，尤其是适合于将成形温度高且含有容易蒸发的玻璃成分的熔融玻璃向金属液槽供给的情况。