玻璃制造装置以及玻璃制造方法

摘要

玻璃制造装置具备：供给熔融玻璃(G)的贵金属制的供给管(8)；以包围供给管(8)的周围的方式组合的板状的电铸砖(11)；以及从外侧限制电铸砖(11)的限制机构(14)。限制机构(14)经由导热率比电铸砖(11)低的烧制砖(15)与电铸砖(11)的外表面接触。

权利要求

1.一种玻璃制造装置，具备：供给熔融玻璃的贵金属制的供给管；以包围所述供给管的周围的方式组合的电铸砖；以及从外侧限制所述电铸砖的限制机构，其特征在于，以包围所述电铸砖的周围的方式配置有外包体，并且所述电铸砖与所述外包体彼此分离，在所述电铸砖与所述外包体之间形成有空间，且在该空间形成有气流，所述限制机构以仅在所述空间的一部分跨越所述外包体与所述电铸砖之间的方式配置，所述限制机构的与所述电铸砖的外表面接触的接触部由耐热构件形成，对于一个所述电铸砖的外表面，不与所述耐热构件接触的露出区域的面积比与所述耐热构件接触的非露出区域的面积大。

2.根据权利要求1所述的玻璃制造装置，其特征在于，所述耐热构件具有与所述电铸砖相比更低的导热率。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃制造装置，其特征在于，在一个电铸砖的外表面上，以沿所述供给管的周向隔开间隔的方式配置有所述耐热构件。

4.根据权利要求1或2所述的玻璃制造装置，其特征在于，所述电铸砖组合成方筒状，所述限制机构从与所述方筒状的各面对应的四个方向限制所述电铸砖。

5.根据权利要求1所述的玻璃制造装置，其特征在于，所述外包体具有使所述外包体的内部空间与外部空间连通的多个开口部。

6.根据权利要求1或2所述的玻璃制造装置，其特征在于，所述耐热构件覆盖在所述电铸砖之间形成的接缝的至少一部分。

7.根据权利要求1或2所述的玻璃制造装置，其特征在于，所述耐热构件是烧制砖。

8.根据权利要求1或2所述的玻璃制造装置，其特征在于，在所述供给管与所述电铸砖之间的空间填充有玻璃。

9.根据权利要求1或2所述的玻璃制造装置，其特征在于，在所述供给管与所述电铸砖之间的空间设置有其他的电铸砖，并且在设置于所述空间的所述其他的电铸砖与所述供给管之间的间隙，以覆盖所述供给管的外表面的方式设置有玻璃层。

10.一种玻璃制造方法，其特征在于，

使用权利要求1至9中任一项所述的玻璃制造装置来制造玻璃。

说明书

玻璃制造装置以及玻璃制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及玻璃制造装置以及玻璃制造方法。

背景技术

[0002] 在工业上制造薄板玻璃等玻璃的情况下，一般将玻璃原料熔解并进行澄清、均质化，之后将得到的熔融玻璃向成形装置供给，成形为所希望的形状。

[0003] 在从熔解工序至成形工序的各工序之间，通过由铂或者铂合金构成的供给管来输送熔融玻璃。此时，一般通过由电铸砖构成的耐火物来包围供给管的周围(例如，参照专利文献1)。

[0004] 在先技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2012-111667号公报

[0007] 然而，在包围供给管的周围的电铸砖由一体形成的一个构件构成的情况下，当在玻璃制造中供给管的周围温度上升时，电铸砖有时因热变形而产生破裂。另外，在将电铸砖一体地形成为包围供给管的周围的形状的情况下，存在电铸砖的加工困难，非常耗费制作成本的问题。

[0008] 因此，为了消除这些问题，例如，可以考虑将板状等比较简单的形状的电铸砖组合而包围供给管的周围。

[0009] 然而，在该情况下，电铸砖仅仅被简单组合因此成为不稳定的构造。因此，若不通过某种方法限制电铸砖，则存在电铸砖偏移而在相邻的电铸砖之间形成较大的间隙的可能性。若形成这样的间隙，则在供给管的内部流动的熔融玻璃的温度容易变得不稳定，还会导致作为最终产品的玻璃的制不良。

[0010] 另一方面，电铸砖的导热率较高，电铸砖的外表面在玻璃制造时成为高温。因此，在使金属件与电铸砖的外表面直接接触来限制电铸砖的情况下，存在金属件产生热变形而无法可靠地限制电铸砖的问题。

发明内容

[0011] 发明要解决的课题

[0012] 鉴于以上的情况，本发明的课题在于可靠地限制以包围供给管的周围的方式组合的电铸砖，实现玻璃制造的稳定化。

[0013] 用于解决课题的方案

[0014] 为了解决上述课题而完成的本发明所涉及的玻璃制造装置的特征在于，具备：供给熔融玻璃的贵金属制的供给管；以包围供给管的周围的方式而组合的电铸砖；以及从外侧限制电铸砖的限制机构，限制机构的与电铸砖的外表面接触的接触部由耐热构件形成。

[0015] 根据这种结构，限制机构的接触部不易因成为高温的电铸砖的热量而发生热变形，电铸砖的限制状态稳定。因此，能够通过限制机构，在玻璃制造时也可靠地持续限制电铸砖，还能够有助于玻璃制造的稳定化。

[0016] 优选的是，在上述的结构中，耐热构件具有与电铸砖相比更低的导热率。

[0017] 这样一来，成为高温的电铸砖的热量被耐热构件阻挡，不易向限制机构的接触部以外的部分传递。因此，能够通过例如耐热性低的廉价的金属件来形成限制机构的接触部以外的部分。

[0018] 优选的是，在上述的结构中，对于一个电铸砖的外表面，不与耐热构件接触的露出区域的面积比与耐热构件接触的非露出区域的面积大。

[0019] 即，电铸砖一般导热率高，用于促进在供给管的内部流动的熔融玻璃的放热。然而，耐热构件的导热率比电铸砖低的情况较多，若通过耐热构件覆盖电铸砖的大部分，则会阻碍熔融玻璃的放热，存在难以维持所希望的粘度可能性。因此，优选的是，如上述那样，采用使一个电铸砖的外表面中的露出区域的面积比非露出区域的面积大，从而不易因耐热构件阻碍熔融玻璃的放热这样的结构。

[0020] 在上述的结构中，也可以在一个电铸砖的外表面上，以沿供给管的周向隔开间隔的方式配置有耐热构件。

[0021] 这样一来，能够减少耐热构件与电铸砖的外表面接触的面积，并且容易将耐热构件配置在进行电铸砖的限制所需的最佳的位置。

[0022] 在上述的结构中，电铸砖也可以组合成方筒状，限制机构从与方筒状的各面对应的四个方向限制电铸砖。

[0023] 这样一来，能够从不同的四个方向(例如，上下以及左右)可靠地限制组合成方筒状的电铸砖的整周。

[0024] 在上述的结构中，玻璃制造装置也可以配置有以包围电铸砖的周围的方式设置的外包体，限制机构相对于外包体将电铸砖固定。

[0025] 这样一来，能够简单且可靠地限制电铸砖。

[0026] 在上述的结构中，外包体可以具有多个开口部。

[0027] 这样一来，外包体的内部空间的气体通过开口部而高效地向外包体的外部空间排出。因此，即便配置有外包体，也不易阻碍在供给管的内部流动的熔融玻璃的放热。

[0028] 在上述的结构中，耐热构件可以覆盖在电铸砖之间形成的接缝的至少一部分。

[0029] 即，在电铸砖的接缝部分产生位置偏移，因此若通过耐热部件覆盖接缝部分并通过限制机构进行限制，则能够可靠地防止电铸砖的位置偏移。

[0030] 优选的是，在上述的结构中，耐热构件是烧制砖。

[0031] 即，烧制砖的导热率一般比电铸砖的导热率低。因此，通过由烧制砖构成耐热构件，由此能够廉价地得到导热率比电铸砖低的耐热构件。

[0032] 在上述的结构中，也可以在供给管与电铸砖之间的空间填充有玻璃。

[0033] 在此，玻璃可以是熔融玻璃，也可以是玻璃粉。即，即便在是玻璃粉的情况下，也会由于玻璃制造时的热量而熔融，从而在供给管与电铸砖之间的空间填充熔融玻璃。因此，若向供给管与电铸砖之间的空间填充玻璃，则在玻璃制造时，供给管的外表面与熔融玻璃紧贴，并且电铸砖的内表面与熔融玻璃紧贴。熔融玻璃的导热率相对较高，因此在供给管的内部流动的熔融玻璃的热量容易依次向供给管、熔融玻璃、电铸砖传递，向电铸砖的外侧的空间放热。

[0034] 在上述的结构中，也可以在供给管与电铸砖之间的空间设置有其他的电铸砖，并且在设置于空间的其他的电铸砖与供给管之间的间隙，以覆盖供给管的外表面的方式设置有玻璃层。

[0035] 这样一来，供给管与电铸砖经由玻璃层紧贴。玻璃层的导热率相对较高，因此在供给管的内部流动的熔融玻璃的热量容易依次向供给管、玻璃层、电铸砖(组合的电铸砖以及设置在其内部空间的电铸砖)传递，向电铸砖的外侧的空间放热。

[0036] 为了解决上述课题而完成的本发明所涉及的玻璃制造方法的特征在于，使用适当具备上述结构的玻璃制造装置来制造玻璃。

[0037] 发明效果

[0038] 如以上那样，根据本发明，能够可靠地限制以包围供给管的周围的方式组合的电铸砖，实现玻璃制造的稳定化。

附图说明

[0039] 图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的玻璃制造装置的整体结构的概略图。

[0040] 图2是图1的X-X剖视图，并且是用于对电铸砖的限制方法进行说明的图。

[0041] 图3是图2的Y-Y剖视图，并且是用于对电铸砖的限制方法进行说明的图。

[0042] 图4是用于对本发明的第二实施方式所涉及的玻璃制造装置的电铸砖的限制方法进行说明的剖视图。

[0043] 图5A是用于对本发明的第三实施方式所涉及的玻璃制造装置的电铸砖的限制方法进行说明的主要部分放大剖视图。

[0044] 图5B是用于对本发明的第三实施方式所涉及的玻璃制造装置的电铸砖的另一限制方法进行说明的主要部分放大剖视图。

[0045] 图6A是用于对本发明的第四实施方式所涉及的玻璃制造装置的电铸砖的限制方法进行说明的主要部分放大剖视图。

[0046] 图6B是用于对本发明的第四实施方式所涉及的玻璃制造装置的电铸砖的另一限制方法进行说明的主要部分放大剖视图。

[0047] 图7是用于对本发明的第五实施方式所涉及的玻璃制造装置的电铸砖的限制方法进行说明的剖视图。

具体实施方式

[0048] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[0049] (第一实施方式)

[0050] 如图1所示那样，本发明的第一实施方式所涉及的板玻璃制造装置从上游侧起依次具备熔解槽1、澄清槽2、均质化槽(搅拌槽)3、状态调整槽4、成形槽5、以及供给管6～9。

[0051] 熔解槽1是用于进行使投入的玻璃原料熔解而得到熔融玻璃G的熔解工序的容器。熔解槽1通过供给管6与澄清槽2连接。

[0052] 澄清槽2是用于进行通过澄清剂等的作用而使从熔解槽1供给的熔融玻璃G澄清的澄清工序的容器。澄清槽2通过供给管7与均质化槽3连接。

[0053] 均质化槽3是用于进行通过搅拌叶片等对澄清后的熔融玻璃G进行搅拌而使其均匀化的均质化工序的容器。均质化槽3通过供给管8与状态调整槽4连接。

[0054] 状态调整槽4是用于进行将熔融玻璃G调整为适于成形的状态的状态调整工序的容器。状态调整槽4通过供给管9与成形槽5连接。

[0055] 成形槽5是用于将熔融玻璃G成形为所希望的形状的容器。在本实施方式中，成形槽5通过溢流下拉法将熔融玻璃G成形为板状。详细地说，成形槽5的剖面形状(与纸面正交的剖面形状)呈大致楔形状，在成形槽5的上部形成有溢流槽(省略图示)。在通过供给管9将熔融玻璃G供给至溢流槽后，使熔融玻璃G从溢流槽溢出，沿着成形槽5的两侧的侧壁面(位于纸面的表背面侧的侧面)流下。然后，使该流下的熔融玻璃G在侧壁面的下顶部汇合，从而成形为板状。成形出的板玻璃例如厚度为0.01～10mm，用于液晶显示器、有机EL显示器等平板显示器、有机EL照明、太阳能电池等的基板、保护罩。需要说明的是，成形槽5也可以执行狭缝下拉法等其他下拉法。

[0056] 供给管6～9通过由铂或者铂合金形成的圆筒管而构成，沿横向(大致水平方向)输送熔融玻璃G。

[0057] 接下来，对连接均质化槽3与状态调整槽4的供给管8及其周围的构造进行说明。

[0058] 如图2所示那样，供给管8的周围被组合成方筒状的多个电铸砖11包围。各电铸砖11呈板状。

[0059] 供给管8与电铸砖11分离，在两者之间的空间填充有熔融玻璃Ga。由此，供给管8的外表面与熔融玻璃Ga紧贴，并且电铸砖11的内表面与熔融玻璃Ga紧贴。熔融玻璃Ga的导热率(例如，使用温度下呈现出的导热率为30～40W/(m·K))高，因此能够促进在供给管8的内部流动的熔融玻璃G的放热。另外，供给管8的外表面被熔融玻璃Ga覆盖，因此能够防止在供给管8的内部流动的熔融玻璃G中形成因氢浓度的降低而引起的气泡。

[0060] 作为填充熔融玻璃Ga的方法，可以向供给管8与电铸砖11之间的空间直接供给熔融玻璃，也可以向供给管8与电铸砖11之间的空间供给玻璃粉末，利用玻璃制造时的热量而使该玻璃粉末熔解从而供给熔融玻璃。

[0061] 供给管8在被由电铸砖构成的支柱12从上下支承的状态下，相对于电铸砖11被定位。支柱12沿供给管8的长度方向间隔得配置。

[0062] 电铸砖11的周围被方筒状的外包体13包围。电铸砖11与外包体13分离，在两者之间的空间配置有从外侧限制电铸砖11的限制机构14。外包体13例如由金属构成。

[0063] 限制机构14从与方筒状的各面对应的四个方向、即上下以及左右来限制被组合成方筒状的电铸砖11。

[0064] 详细地说，限制机构14具备与电铸砖11的外表面接触的作为耐热构件的烧制砖15、以及固定烧制砖15的固定机构16。

[0065] 烧制砖15的导热率比电铸砖11低。详细地说，使用温度1200～1350℃下的电铸砖11的导热率例如为4～6W/(m·K)，使用温度1200～1350℃下的烧制砖15的导热率例如为1～2W/(m·K)。作为烧制砖15，例如可以使用氧化铝系、锆石系、氧化铝-锆石系、二氧化硅系、莫来石系、粘土质系的烧制砖。作为电铸砖11，例如可以使用氧化铝系、AZS系(氧化铝-锆石-二氧化硅系)的电铸砖。需要说明的是，作为耐热构件，除了烧制砖以外，可以利用耐热金属(例如，Special Metals公司制的INCONEL(注册商标)，SUS310S(JIS规格))、耐热玻璃(例如，石英玻璃)、耐热树脂等。

[0066] 在此，作为耐热构件，在取代烧制砖15而使用导热率比电铸砖11高的耐热金属的情况下，优选外包体13也由耐热金属构成。

[0067] 固定机构16具备与烧制砖15抵接的抵接板16a、以及将抵接板16a向烧制砖15侧(电铸砖11侧)按压的按压机构16b。在本实施方式中，作为按压机构16b，利用能够以外包体13为基准相对于抵接板16a进退移动的顶起螺栓。按压机构16b只要是能够以外包体13为基准将抵接板16a向烧制砖15侧按压的机构即可，并不特别限定。例如，作为按压机构16b，可以使用工作缸、连杆机构等。

[0068] 如图3所示那样，烧制砖15在与供给管8的长度方向正交的方向上较长。在沿供给管8的长度方向观察的情况下，一个电铸砖11的外表面中的不与烧制砖15接触的露出区域的全长A比与烧制砖15接触的非露出区域的全长B+C大。由此，一个电铸砖11的外表面中的露出区域的面积比非露出区域的面积大。例如，优选露出区域的面积是非露出区域的面积的5～10倍。需要说明的是，烧制砖15也可以以沿供给管8的长度方向形成为长条的方式与电铸砖11的外表面接触。

[0069] 烧制砖15覆盖相邻的电铸砖11之间形成的接缝(缝隙)17的至少一部分。即，在非露出区域包含电铸砖11的接缝17。需要说明的是，烧制砖15也可以不覆盖电铸砖11的接缝17而覆盖电铸砖11的接缝17以外的部分。

[0070] 在此，如图2所示那样，在外包体13上形成有连通外包体13的内部空间与外部空间的多个开口部13a。由此，防止由于外包体13阻碍在供给管8的内部流动的熔融玻璃G的放热。需要说明的是，通过在外包体13与电铸砖11之间的空间形成气流，也能够获得同样的效果。在像这样形成气流的情况下，可以在外包体13上设置开口部13a，也可以不设置开口部13a。

[0071] 根据以上这种结构，限制机构14经由作为耐热构件的烧制砖15与电铸砖11的外表面接触，因此能够防止因电铸砖11的热量而使与电铸砖11的外表面接触的限制机构14的接触部发生热变形的情况。因此，通过限制机构14，能够使电铸砖11的限制状态稳定，有助于玻璃制造的稳定化。

[0072] 另外，烧制砖15的导热率比电铸砖11低，因此电铸砖11的热量不易通过烧制砖15向固定机构16、外包体13传递。因此，固定机构16、外包体13可以使用耐热性低的廉价的金属件。

[0073] 此外，一个电铸砖11的外表面中的不与烧制砖15接触的露出区域的面积比与烧制砖15接触的非露出区域的面积大，因此不易因导热率比电铸砖11低的烧制砖15而阻碍在供给管8的内部流动的熔融玻璃G的放热。因此，即便增加熔融玻璃G的流量，对供给管8进行通电加热等，也能够容易地将熔融玻璃G管理为所希望的粘度。本申请发明人等确认了即便将熔融玻璃G的流量设为约1000kg/h～1200kg/h这样的程度，也能够将熔融玻璃G管理为所希望的粘度。

[0074] (第二实施方式)

[0075] 如图4所示那样，本发明的第二实施方式所涉及的玻璃制造装置与第一实施方式所涉及的玻璃制造装置的不同之处在于以下方面。

[0076] 第一不同点为，组合成方筒状的电铸砖11的限制方法。即，如图4所示那样，在沿供给管8的周向观察的情况下，在各电铸砖11的外表面上隔开间隔地配置有烧制砖15。详细地说，对于各个电铸砖11，仅在外表面的周向两端部分别配置有烧制砖15。在该情况下，也优选烧制砖15配置在与各电铸砖11的接缝对应的位置。

[0077] 第二不同点为，供给管8与电铸砖11之间的空间的构造。即，在供给管8与电铸砖11之间的空间设置有电铸砖11之外的其他的电铸砖21，在电铸砖21与供给管8之间的间隙以覆盖供给管8的外表面的方式设置有圆筒状的玻璃层Gb。即，电铸砖21经由玻璃层Gb与供给管8紧贴。由此，与第一实施方式相同，能够促进在供给管8的内部流动的熔融玻璃G的放热，防止在熔融玻璃G中形成气泡。

[0078] 在此，使用温度1200～1350℃下的电铸砖21的导热率例如为4～6W/(m·K)。作为电铸砖21，例如可以利用氧化铝系、锆石系、氧化铝-锆石系、莫来石系、粘土质系的电铸砖。优选电铸砖21与电铸砖11是相同种类的电铸砖。另外，通过在组合成方筒状的电铸砖11的上部设置的供给部22而向玻璃层Gb供给熔融玻璃或者玻璃粉。需要说明的是，即便在供给玻璃粉的情况下，在玻璃制造时，该玻璃粉因热量熔解而成为熔融玻璃。

[0079] 上述的第二不同点所涉及的结构也可以应用于第一实施方式所涉及的玻璃制造装置。

[0080] 需要说明的是，对第二实施方式的其他结构中的与第一实施方式相同的构件标注相同的附图标记并省略详细说明。对于后述的第三～第五实施方式也是同样的。

[0081] (第三实施方式)

[0082] 如图5A以及图5B所示那样，本发明的第三实施方式所涉及的玻璃制造装置与第一实施方式所涉及的玻璃制造装置的不同之处在于组合成方筒状的电铸砖11的限制方法。

[0083] 即，在第三实施方式中，限制机构14构成为，利用外包体13的内表面与电铸砖11的外表面来夹持烧制砖15，从而限制电铸砖11。

[0084] 详细地说，在图5A所示的结构中，在烧制砖15的外包体13侧设置有凹部15a。通过在使紧固件31的螺纹面31a与外包体13的螺纹孔13b嵌合的状态下，使紧固件31的前端部与烧制砖15的凹部15a卡合，从而对烧制砖15进行定位。

[0085] 另一方面，在图5B所示的结构中，在烧制砖15的电铸砖11侧设置有凹部15b，在该凹部15b设置有向外包体13的螺纹孔13b连通的贯通孔15c。通过在将紧固件31的头部收容于凹部15b内的状态下，使设置于紧固件31的前端部的螺纹面31b与外包体13的螺纹孔13b嵌合，从而对烧制砖15进行定位。

[0086] (第四实施方式)

[0087] 如图6A以及图6B所示那样，本发明的第四实施方式所涉及的玻璃制造装置在限制机构14构成为通过外包体13与电铸砖11夹持并限制烧制砖15这一点与第三实施方式相同，但在以下方面不同。

[0088] 即，在图6A所示的结构中，通过使设置于烧制砖15的外包体13侧的凸部15d与设置于外包体13的凹部13c嵌合，从而对烧制砖15进行定位。

[0089] 另一方面，在图6B所示的结构中，通过使设置于烧制砖15的凹部15e与设置于外包体13的凸部13d嵌合，从而对烧制砖15进行定位。

[0090] (第五实施方式)

[0091] 如图7所示那样，本发明的第五实施方式所涉及的玻璃制造装置在限制机构14构成为通过外包体13与电铸砖11夹持并限制烧制砖15这一点与第三实施方式相同，但在以下方面不同。

[0092] 即，外包体13被分离成上部体51与下部体52。分离的上部体51与下部体52例如通过松紧螺纹扣等连接件53以相互拉拽的方式连结。为了防止挠曲，下部体52通过作为加强构件的H形钢等铁架54、肋55而被加强。

[0093] 需要说明的是，本发明不限于上述的实施方式，而能够以各种方式实施。

[0094] 在上述的实施方式中，对连接均质化槽3与状态调整槽4的供给管8及其周围的构造进行了说明，但其他供给管6、7、9以及其周围的构造也能够采用同样的构造。

[0095] 另外，在上述的实施方式中，对将电铸砖组合成方筒状的情况进行了说明，但也可以将电铸砖组合成剖面呈三角形或者五边形以上的多边形的方筒状。

[0096] 附图标记说明

[0097] G    熔融玻璃

[0098] 1    熔解槽

[0099] 2    澄清槽

[0100] 3    均质化槽

[0101] 4    状态调整槽

[0102] 5    成形槽

[0103] 6～9 供给管

[0104] 11   电铸砖

[0105] 12   支柱

[0106] 13   外包体

[0107] 14   限制机构

[0108] 15   烧制砖

[0109] 16   固定机构

[0110] 17   接缝

[0111] 21   电铸砖

[0112] 22   供给部

[0113] 31   紧固件

[0114] 51   上部体

[0115] 52   下部体

[0116] 53   连接件