玻璃移送装置的制作方法

1.本发明涉及移送熔融玻璃的玻璃移送装置。


背景技术：

2.众所周知，在液晶显示器、有机el显示器等平板显示器中，作为玻璃基板、罩玻璃而使用板状玻璃。
3.例如在专利文献1中，公开了制造板状玻璃的装置。该制造装置具备成为熔融玻璃的供给源的熔解槽(熔融容器)、设置于熔解槽的下游侧的澄清槽(澄清容器)、设置于澄清槽的下游侧的均质化槽(混合容器)、设置于均质化槽的下游侧的坩埚(送料容器)、设置于坩埚的下游侧的成形体(成形主体)、以及将这些构成要素相互连结的结合导管。澄清槽、均质化槽、坩埚及结合导管由例如铂等贵金属构成，具有作为在控制熔融玻璃的温度的同时向下游侧移送熔融玻璃的玻璃移送装置的功能。
4.玻璃移送装置具备用于移送熔融玻璃的管状的主体部、作为用于控制熔融玻璃的温度的加热装置的凸缘部及电极部、以及用于冷却凸缘部及电极部的冷却导管。凸缘部及电极部与主体部一体形成，冷却导管沿着凸缘部及电极部的周围(外侧边缘)配设。冷却导管通过使例如水等冷却介质流通，来在熔融玻璃的移送时冷却凸缘部及电极部。在该情况下，凸缘部及电极部的厚度例如为10mm左右。
5.在先技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特表2018
‑
513092号公报


技术实现要素：

8.发明要解决的课题
9.在以往的玻璃移送装置中，在利用冷却导管对凸缘部及电极部进行水冷的情况下，有可能对凸缘部及电极部过度冷却，熔融玻璃的温度控制所涉及的消耗电力增大，招致能量效率的降低。也考虑代替水等液体而将气体作为冷却介质，但气体与液体相比热传导率较低，因此有可能冷却不足，凸缘部等发生氧化。因此，要求有即便冷却介质是气体也能够适宜地防止凸缘部等的氧化的冷却构造。
10.本发明是鉴于上述的情况而完成的，其技术课题在于，在将气体用作冷却介质的同时进行适宜的冷却。
11.用于解决课题的方案
12.本发明是为了解决上述的课题而做出的，玻璃移送装置具备移送熔融玻璃的玻璃移送管和作为冷却介质而使用气体的冷却装置，所述玻璃移送装置的特征在于，所述玻璃移送管具备凸缘部、电极部、以及管状的主体部，所述冷却装置为了冷却所述凸缘部和/或所述电极部而具备使所述冷却介质流通的冷却流路，所述冷却流路具备供给所述冷却介质的喷射口和位于喷射口的下游并导入外部的气体的导入口。
13.根据这样的结构，将由气体构成的冷却介质从喷射口喷射而流通于冷却流路，并且从位于喷射口的下游的导入口将存在于冷却流路的外部的气体向该冷却流路内导入，由此能够提高冷却装置的冷却能力，适宜冷却凸缘部和/或电极部。
14.在上述的玻璃移送装置中，也可以是，所述冷却流路具备形成于所述凸缘部的上游侧冷却流路和形成于所述电极部的下游侧冷却流路，所述上游侧冷却流路具备供所述冷却介质流入的流入口和供从所述流入口流入了的所述冷却介质流出的流出口，所述流出口是朝向所述下游侧冷却流路喷射所述冷却介质的所述喷射口。
15.根据该结构，使冷却介质通过上游侧冷却流路，由此能够适宜冷却凸缘部。在使冷却介质于该上游侧冷却流路中通过的过程中，冷却介质的温度上升，但在下游侧冷却流路中，能够利用从位于喷射口的下游侧的导入口导入的气体来降低冷却介质的温度。因此，也能够适宜冷却电极部。
16.所述导入口也可以是设置于所述上游侧冷却流路与所述下游侧冷却流路之间的间隙。由此，作为导入口的间隙位于喷射口的周边，因此能够抑制从喷射口供给的冷却介质从导入口流出，使其可靠地通过下游侧冷却流路。例如，在如后述的图5所示那样在内部形成有上游侧流路的凸缘部9与下游侧冷却流路的流路构成部件17之间设置成为导入口21的间隙的情况下，与如后述的图2所示那样在下游侧冷却流路的流路构成部件17设置成为导入口21的开口部的情况相比，能够加长导入口在下游侧冷却流路的周向上的长度。因此，向下游侧冷却流路导入的外部的气体量增加，因此能够进一步提高冷却能力。另外，在形成于电极部的下游侧冷却流路的流入口处冷却介质的温度降低，因此能够适宜冷却电极部整体。
17.也可以是，所述上游侧冷却流路形成于所述凸缘部的内部。由此，与在凸缘部的外表面侧配设冷却流路的情况相比，能够效率良好地冷却该凸缘部。另外，通过将上游侧冷却流路形成于凸缘部的内部，能够增大该凸缘部的厚度尺寸。由此，降低凸缘部的电阻并且提高刚性，从而能够进行能量效率良好的加热及冷却并且防止凸缘部的变形。
18.在上述结构的玻璃移送装置中，也可以是，所述凸缘部设置于所述主体部的端部，所述玻璃移送管包括使所述凸缘部彼此对置并相互连接的多个所述玻璃移送管。
19.在内部形成有上游侧冷却流路的凸缘部具有即便设置于主体部的端部的情况下其刚性也高且不容易变形的构造。因此，即便在使多个玻璃移送管的凸缘部彼此对置的情况下，也能够不使该凸缘部变形而容易地进行玻璃移送管的连接作业。
20.在上述结构的玻璃移送装置中，也可以是，在所述凸缘部的内部形成有多个所述上游侧冷却流路，所述多个所述上游侧冷却流路沿着所述凸缘部的周向延伸，并且在所述凸缘部的半径方向上隔开间隔而形成。这样，通过将多个上游侧冷却流路形成于凸缘部的内部，能够在凸缘部的整个范围均等地进行冷却。
21.发明效果
22.根据本发明，能够将气体作为冷却介质而进行适宜的冷却。
附图说明
23.图1是表示玻璃制造装置的整体结构的侧视图。
24.图2是表示玻璃移送管的端部的立体图。
25.图3是表示玻璃移送管的主要部分的剖视图。
26.图4是表示玻璃移送管的主要部分的放大剖视图。
27.图5是表示另一实施方式的玻璃移送管的端部的立体图。
28.图6是表示玻璃移送管的主要部分的剖视图。
29.图7是表示玻璃移送管的主要部分的放大剖视图。
具体实施方式
30.以下，关于本具体实施方式，参照附图来进行说明。
31.图1表示玻璃物品的制造装置。该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、坩埚4、成形体5、以及将上述各构成要素1～5连结的玻璃供给路6a～6d。此外，制造装置具备对由成形体5成形的板状玻璃gr(玻璃物品)进行退火的退火炉(未图示)及在退火后切断板状玻璃gr的切断装置(未图示)。
32.熔解槽1是用于进行将投入的玻璃原料熔解而得到熔融玻璃gm的熔解工序的容器。熔解槽1通过玻璃供给路6a而与澄清槽2连接。
33.澄清槽2是用于进行一边移送熔融玻璃gm一边通过澄清剂等的作用来脱泡的澄清工序的容器。澄清槽2通过玻璃供给路6b而与均质化槽3连接。
34.均质化槽3是用于进行将澄清了的熔融玻璃gm搅拌、均匀化的工序(均质化工序)的带底的管状容器。均质化槽3包括具有搅拌桨的搅拌器3a。均质化槽3通过玻璃供给路6c而与坩埚4连接。
35.坩埚4是用于进行将熔融玻璃gm调整为适于成形的状态的状态调整工序的容器。坩埚4作为熔融玻璃gm的粘度调整及流量调整用的容积部而被例示。坩埚4通过玻璃供给路6d而与成形体5连接。
36.成形体5通过溢流下拉法将熔融玻璃gm成形为板状。详细而言，成形体5的截面形状(与图1的纸面正交的截面形状)形成为大致楔形状，在该成形体5的上部形成有溢流槽(未图示)。
37.成形体5使熔融玻璃gm从溢流槽溢出而沿着成形体5的两侧的侧壁面(位于纸面的表背面侧的侧面)流下。成形体5使流下的熔融玻璃gm在侧壁面的下顶部融合。由此，成形出带状的板状玻璃gr。带状的板状玻璃gr在通过退火炉之后被切断装置切断，由此成为期望尺寸的板状玻璃。
38.这样得到的板状玻璃例如是厚度为0.01～10mm且利用于液晶显示器、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。成形体5可以执行狭缝下拉法等其他下拉法，也可以代替成形体5而使用利用浮法的成形装置。由制造装置制造的玻璃物品不限定于板状玻璃gr，包括玻璃管、具有其他各种形状的玻璃物品。例如，在形成玻璃管的情况下，代替成形体5而配备利用丹纳法的成形装置。
39.作为板状玻璃的组成，使用硅酸盐玻璃、二氧化硅玻璃，优选使用硼硅酸玻璃、钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、化学强化玻璃，最优选使用无碱玻璃。在此，无碱玻璃是基本不包含碱成分(碱金属氧化物)的玻璃，具体而言，是碱成分的重量比为3000ppm以下的玻璃。碱成分的重量比优选为1000ppm以下，更优选为500ppm以下，最优选为300ppm以下。
40.玻璃供给路6a～6d作为移送熔融玻璃gm的玻璃移送装置发挥功能。玻璃供给路6a
～6d包括具备加热装置及冷却装置的玻璃移送管7(参照图2)。玻璃供给路6a～6d由一根玻璃移送管7构成，或通过将多根玻璃移送管7连接而构成。玻璃移送管7由未图示的砖等绝热材料覆盖其整体。
41.如图2所示，玻璃移送管7具备主体部8、设置于该主体部8的外周部(外周面)的凸缘部9、与凸缘部9一起作为加热装置发挥功能的电极部10、以及对凸缘部9及电极部10进行冷却的冷却装置11。
42.主体部8由铂或铂合金构成为管状(例如圆管状)。主体部8通过使熔融玻璃gm通过内部，来从一端部侧(上游侧)向另一端部侧(下游侧)移送该熔融玻璃gm。
43.凸缘部9构成为圆板状，形成为将主体部8的整周包围。凸缘部9以与主体部8成为同心状的方式与主体部8一体构成(焊接)。在本实施方式中，凸缘部9设置于主体部8的长度方向的端部，但也可以设置于主体部8的中途部。
44.凸缘部9包括第一凸缘部9a、以及在第一凸缘部9a的外周一体固定的第二凸缘部9b。
45.第一凸缘部9a由铂或铂合金构成。第一凸缘部9a与主体部8的各端部一体构成。第二凸缘部9b由镍或镍合金构成为环状(例如圆环状)。第二凸缘部9b利用焊接将其内周部与第一凸缘部9a的外周部接合，由此与该第一凸缘部9a一体构成。
46.电极部10由镍或镍合金构成为板状。本实施方式的电极部10在凸缘部9(第二凸缘部9b)的上部一体设置。电极部10连接未图示的电源。需要说明的是，也可以将电极部10设置于凸缘部9(第二凸缘部9b)的下部、侧部。
47.如图3所示，冷却装置11具有使由空气等气体构成的冷却介质r通过的冷却流路12、13。冷却流路12、13包括形成于凸缘部9的上游侧冷却流路12和形成于电极部10的下游侧冷却流路13。
48.上游侧冷却流路12形成于第二凸缘部9b的内部。上游侧冷却流路12包括第一冷却流路12a及第二冷却流路12b。各冷却流路12a、12b具有两条圆弧状的流路和将它们连接的流路。两条圆弧状的流路具有沿着凸缘部9的圆周方向延伸且在该凸缘部9的半径方向上隔开间隔而并列设置的圆弧状的流路。上游侧冷却流路12的数量、其所包含的圆弧状的流路的数量不限定于本实施方式，可以根据凸缘部9的尺寸而适当设定。另外，也可以不将多个圆弧状的流路彼此连接而对圆弧状的流路分别设置后述的流入口14及流出口15。在该情况下，流出口15的一部分也可以不向下游侧冷却流路13供给冷却介质r而向系统外排出。
49.各冷却流路12a、12b具备冷却介质r的流入口14及流出口15。各冷却流路12a、12b的流入口14设置于第二凸缘部9b的上部。流入口14的位置不限定于本实施方式，也可以设置于第二凸缘部9b的侧部或下部。在各冷却流路12a、12b的流入口14连接移送冷却介质r的冷却用配管16。
50.第一冷却流路12a及第二冷却流路12b的流出口15设置于第二凸缘部9b的上部，构成为将冷却介质r向上方喷射的喷射口。第一冷却流路12a及第二冷却流路12b的流出口15设置为向下游侧冷却流路13供给冷却介质r。
51.下游侧冷却流路13具备固定于电极部10的流路构成部件17。流路构成部件17具备与主体部8对置的第一壁部18、与第一壁部18一体设置的第二壁部19及第三壁部20。
52.第一壁部18具有与电极部10的宽度几乎相等的宽度，构成为沿着电极部10的长度
方向的长条形状。第一壁部18具有将外部的空气向下游侧冷却流路13内导入的导入口21。导入口21形成于第一壁部18的下部侧。导入口21由将第一壁部18贯通的四边形形状的开口部构成，但导入口21的形状不限定于本实施方式。
53.第二壁部19及第三壁部20在第一壁部18的宽度方向端部一体设置，具有与第一壁部18相同的长度。第二壁部19及第三壁部20从第一壁部18的宽度方向端部朝向电极部10突出。第二壁部19及第三壁部20的端部通过焊接而固定于主体部8。由此，由主体部8、第一壁部18、第二壁部19及第三壁部20形成有在其内侧使冷却介质r通过的空间、即下游侧冷却流路13。下游侧冷却流路13构成为沿着上下方向的长条状的流路，以使冷却介质r从该下游侧冷却流路13的下端部侧向上端部侧上升。
54.形成于凸缘部9的第一冷却流路12a及第二冷却流路12b的流出口15配置于该下游侧冷却流路13内(由电极部10和流路构成部件17包围的空间内)。
55.下游侧冷却流路13的流路截面积设定为比上游侧冷却流路12的流路截面积大。详细而言，下游侧冷却流路13的流路截面积设定为比上游侧冷却流路12的第一冷却流路12a及第二冷却流路12b中的流出口15的开口面积的总和大。另外，下游侧冷却流路13在其上部(下游侧端部)具有冷却介质r的排出口22。
56.以下，说明使用上述结构的制造装置来制造板状玻璃的方法。本方法在熔解槽1中使原料玻璃熔解(熔解工序)，在得到熔融玻璃gm之后对该熔融玻璃gm依次实施通过澄清槽2进行的澄清工序、通过均质化槽3进行的均质化工序、以及通过坩埚4进行的状态调整工序。之后，将该熔融玻璃gm向成形体5移送，通过成形工序而从熔融玻璃gm成形出板状玻璃gr。之后，板状玻璃gr经过通过退火炉进行的退火工序、通过切断装置进行的切断工序而形成为规定尺寸。
57.在利用玻璃移送装置(玻璃供给路6a～6d)来移送熔融玻璃gm的情况下，为了管理在玻璃移送管7的主体部8内流动的熔融玻璃gm的温度，对电极部10施加电压，对主体部8进行加热。在该情况下，冷却装置11向上游侧冷却流路12供给冷却介质r。上游侧冷却流路12使从冷却用配管16供给来的冷却介质r从流入口14向流出口15流通，对凸缘部9进行冷却。
58.如图4所示，通过第一冷却流路12a及第二冷却流路12b并从流出口15喷射出的冷却介质r向下游侧冷却流路13供给。从流出口15朝向上方放出的冷却介质r通过下游侧冷却流路13而从排出口22排出。此时，导入口21周边的气体被卷入冷却介质r的流动，向下游侧冷却流路13内流入，与冷却介质r一起在下游侧冷却流路13内通过并从排出口22排出。冷却介质r通过凸缘部9，由此冷却介质r的温度比下游侧冷却流路13的外部的气温高。因此，冷却介质r所流入的下游侧冷却流路13的内部成为低压，下游侧冷却流路13的外侧成为高压。通过该压力差，也使得存在于下游侧冷却流路13的外侧的空气从导入口21向下游侧冷却流路13内流入。
59.根据以上说明的本实施方式的玻璃移送装置，使由气体构成的冷却介质r在形成于凸缘部9的内部的上游侧冷却流路12和设置于电极部10的下游侧冷却流路13中通过，由此能够适宜冷却凸缘部9及电极部10。另外，使冷却介质r从上游侧冷却流路12的流出口15(喷射口)喷射而通过下游侧冷却流路13，并且将存在于下游侧冷却流路13的外部的空气从导入口21导入该下游侧冷却流路13内，由此能够更适宜地冷却电极部10。
60.在以往那样的水冷式的冷却装置中，需要用于给水排水的设备，设备成本增大。另
外，在发生了漏水的情况下，有可能导致重大的事故。与此相对，根据本实施方式的玻璃移送装置，作为冷却介质而使用气体，因此仅采用将冷却介质供给的装置即可，不需要对排出的冷却介质进行回收的设备，能够大幅削减设备成本。另外，能够防止因漏水而发生重大的事故。
61.图5至图7表示玻璃移送装置的另一实施方式。在本实施方式中，冷却流路12、13所涉及的导入口21的结构与上述的实施方式不同。
62.即，流路构成部件17在各壁部18～20的下端部从凸缘部9的上部分离开的状态下固定于电极部10。由此，在流路构成部件17的下端部与凸缘部9的上部之间形成间隙。在本实施方式中，该间隙成为将存在于下游侧冷却流路13的外部的空气向该下游侧冷却流路13导入的导入口21。通过从设置于上游侧冷却流路12与下游侧冷却流路13之间的导入口21(间隙)将外部的气体向下游侧冷却流路13导入，能够适宜冷却电极部10。
63.需要说明的是，本发明并不限定上述实施方式的结构，也不限定于上述的作用效果。本发明在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。
64.在上述的实施方式中，示出了对玻璃供给路6a～6d所包含的玻璃移送管7适用本发明的例子，但本发明并不限定于该结构。本发明也能够适用于澄清槽2、均质化槽3、坩埚4等其他构成要素。
65.在上述的实施方式中，示出了将流路构成部件17的导入口21形成于第一壁部18的例子，但本发明并不限定于该结构。导入口21也可以形成于第二壁部19、第三壁部20中的一方或两方。
66.在上述的实施方式中，示出了将流路构成部件17设置于电极部10而构成下游侧冷却流路13的例子，但本发明不限定于该结构。也可以通过将流路构成部件17固定于凸缘部9，来在该凸缘部9形成上游侧冷却流路12及下游侧冷却流路13。从确切冷却凸缘部9及电极部10的观点出发，优选如上述的实施方式那样，将上游侧冷却流路12设置于凸缘部9，并且将下游侧冷却流路13设置于电极部10。
67.玻璃供给路6a～6d、澄清槽2通过将多根玻璃移送管7连接而能够构成为期望的长度。在该情况下，能够使相邻的玻璃移送管7的凸缘部9彼此对置，在凸缘部9之间隔有绝热构件等的状态下连接该玻璃移送管7。凸缘部9在内部形成上游侧冷却流路12，由此其厚度尺寸比以往大，因此刚性得到提高。因此，在将多个玻璃移送管7连接的情况下，能够在防止凸缘部9的变形的同时，容易地进行连接作业。需要说明的是，凸缘部9的厚度尺寸例如优选设为20～50mm，更优选设为30～50mm。
68.附图标记说明
[0069]7ꢀꢀ
玻璃移送管
[0070]8ꢀꢀ
主体部
[0071]9ꢀꢀ
凸缘部
[0072]
10 电极部
[0073]
11 冷却装置
[0074]
12 上游侧冷却流路
[0075]
13 下游侧冷却流路
[0076]
14 流入口
[0077]
15 流出口
[0078]
21 导入口
[0079]
r
ꢀꢀ
冷却介质。