玻璃的制造裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種即便固定在導(dǎo)管的電極與導(dǎo)管周圍的耐火材料保持構(gòu)件抵接，也可以防止導(dǎo)管屈曲、變形及損傷的玻璃的制造裝置。所述玻璃的制造裝置具備使導(dǎo)管增強(qiáng)，以抑制因?qū)Ч芘c耐火材料保持構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)差而在導(dǎo)管中產(chǎn)生的力導(dǎo)致所述導(dǎo)管變形或損傷的增強(qiáng)部。
【專利說明】玻璃的制造裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種玻璃的制造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃基板等玻璃一般而言是自玻璃原料生成熔融玻璃之后，經(jīng)由將熔融玻璃成形為玻璃的步驟而制造。在所述步驟中，視需要而包含將熔融玻璃所內(nèi)含的微小氣泡去除的步驟(以下也稱為澄清)。澄清是通過一面加熱澄清管，一面使調(diào)配有As2O3等澄清劑的熔融玻璃通過該澄清管，利用澄清劑的氧化還原反應(yīng)將熔融玻璃中的泡去除而進(jìn)行。更具體而言，將經(jīng)粗熔解的熔融玻璃的溫度進(jìn)而提高，使澄清劑發(fā)揮功能，從而使泡浮起消泡后，通過降低溫度，而使未完全消泡而殘存的相對較小的泡被熔融玻璃吸收。即，澄清包含使泡浮起消泡的處理(以下也稱為消泡處理或消泡步驟)、及使熔融玻璃吸收小泡的處理(以下也稱為吸收處理或吸收步驟)。澄清劑以往通常為As2O3，但近年來，考慮到減輕環(huán)境負(fù)荷的觀點(diǎn)，而采用SnO2或Fe2O3等。
[0003]為了自高溫的熔融玻璃量產(chǎn)高品質(zhì)的玻璃基板，而期待考慮不使成為玻璃基板缺陷的主要因素的異物等自制造玻璃基板的任一裝置中混入熔融玻璃。因此，在玻璃基板的制造過程中，與熔融玻璃相接的構(gòu)件的內(nèi)壁必須相應(yīng)于和該構(gòu)件相接的熔融玻璃的溫度、所要求的玻璃基板的品質(zhì)等，由合適的材料構(gòu)成。例如，已知構(gòu)成上述澄清管的導(dǎo)管材料通常采用鉬或鉬合金等鉬族金屬(專利文獻(xiàn)I)。而且，構(gòu)成將熔融玻璃傳送到澄清管下游側(cè)的傳送管的導(dǎo)管材料中，通常也采用鉬或鉬合金等鉬族金屬。鉬或鉬合金雖為高價，但熔點(diǎn)高，對熔融玻璃的抗腐蝕性也優(yōu)異。
[0004]消泡步驟時加熱澄清管的溫度因應(yīng)成形的玻璃基板的組成而不同，但為1000?1650°C 左右。
[0005]澄清管及構(gòu)成傳送管的導(dǎo)管中，固定有凸緣狀的多個電極，這些凸緣狀的多個電極是用以使電流流入導(dǎo)管，將在導(dǎo)管內(nèi)部流動的熔融玻璃加熱。而且，在導(dǎo)管的周圍，設(shè)置有覆蓋導(dǎo)管的周圍的高鋁水泥等耐火材料、及保持該耐火材料的耐火磚等耐火材料保持構(gòu)件。
[0006][【背景技術(shù)】文獻(xiàn)]
[0007][專利文獻(xiàn)]
[0008][專利文獻(xiàn)I]日本專利特表2006-522001號公報實用新型內(nèi)容
[0009][實用新型所要解決的問題]
[0010]固定在構(gòu)成澄清管及傳送管的導(dǎo)管的多個電極是自導(dǎo)管的外周面突出。因此，若在導(dǎo)管的周圍，與電極鄰接而配置耐火材料保持構(gòu)件，則電極將抵接于耐火材料保持構(gòu)件，從而電極無法在軸方向上移動。即，電極成為不僅相對于導(dǎo)管，而且也相對于耐火材料保持構(gòu)件朝向軸方向的移動受到限制的狀態(tài)。此處，耐火材料保持構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)與導(dǎo)管的熱膨脹系數(shù)不同。一般而言，導(dǎo)管的熱膨脹系數(shù)大于耐火材料保持構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)。因此，電極間的導(dǎo)管的熱膨脹受到和耐火材料保持構(gòu)件抵接的電極限制，導(dǎo)管中產(chǎn)生力，從而存在導(dǎo)管屈曲等變形、或損傷的可能性。
[0011]所以，本實用新型的目的在于提供一種即便固定在導(dǎo)管的電極與導(dǎo)管周圍的耐火材料保持構(gòu)件抵接，也能防止導(dǎo)管屈曲等變形及損傷的玻璃的制造裝置。
[0012][解決問題的技術(shù)手段]
[0013]本實用新型的一形態(tài)是一種玻璃的制造裝置，其特征在于包含:導(dǎo)管，流動著熔融玻璃，且包含鉬或鉬合金；至少一對電極，固定在所述導(dǎo)管，且對所述導(dǎo)管進(jìn)行通電；耐火材料，設(shè)置在所述導(dǎo)管的外周；耐火材料保持構(gòu)件，在所述軸方向上延伸，以覆蓋所述耐火材料的外周的方式保持所述耐火材料，并且在軸方向的端部，抵接著所述電極；及帶狀增強(qiáng)構(gòu)件，使所述導(dǎo)管增強(qiáng)，以抑制因所述導(dǎo)管與所述耐火材料保持構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)差而在所述導(dǎo)管中產(chǎn)生的力導(dǎo)致所述導(dǎo)管變形或損傷；且，所述增強(qiáng)構(gòu)件覆蓋固定著所述電極的所述導(dǎo)管的部分。
[0014]在所述形態(tài)的玻璃的制造裝置中，所述增強(qiáng)構(gòu)件可以設(shè)置在固定著所述電極的導(dǎo)管部分的全周。
[0015]在所述形態(tài)的玻璃的制造裝置中，所述增強(qiáng)構(gòu)件包含鉬或鉬合金，且可鍛接在所述導(dǎo)管。
[0016]在所述形態(tài)的玻璃的制造裝置中，所述導(dǎo)管通過將多個短管以所述短管的軸方向彼此一致的方式連接而形成，所述增強(qiáng)構(gòu)件以將相互連接的2個短管之間覆蓋的方式設(shè)置，且所述電極可隔著所述增強(qiáng)構(gòu)件固定在所述導(dǎo)管。
[0017]本實用新型的其他一形態(tài)是一種玻璃的制造裝置，其特征在于包含:導(dǎo)管，流動著熔融玻璃，且包含鉬或鉬合金；至少一對電極，固定在所述導(dǎo)管，且對所述導(dǎo)管進(jìn)行通電；耐火材料，設(shè)置在所述導(dǎo)管的外周；及耐火材料保持構(gòu)件，在所述導(dǎo)管的軸方向上延伸，以覆蓋所述耐火材料的外周的方式保持所述耐火材料，并且在軸方向的端部，抵接著所述電極；且，所述導(dǎo)管包含壁厚部，該壁厚部在固定著所述電極的所述導(dǎo)管的部分，形成為比其他部分壁厚，且使所述導(dǎo)管增強(qiáng)，以抑制因所述導(dǎo)管與所述耐火材料保持構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)差而在所述導(dǎo)管中產(chǎn)生的力導(dǎo)致所述導(dǎo)管變形或損傷。
[0018][實用新型的效果]
[0019]根據(jù)上述形態(tài)的玻璃的制造裝置，即便固定在導(dǎo)管的電極與耐火材料保持構(gòu)件抵接，也可以防止導(dǎo)管屈曲等變形及損傷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是表示本實施方式中的玻璃的制造方法的步驟的一例的圖。
[0021]圖2是示意性表示本實施方式中實施熔解步驟至切斷步驟為止的裝置的一例的圖。
[0022]圖3是圖2所示的裝置中的熔解槽及澄清管的一例的概略圖。
[0023]圖4(a)是表示澄清管的周邊的澄清管的前視圖。
[0024]圖4(b)是表示澄清管的周邊且包含耐火材料保持構(gòu)件的澄清管的截面圖。
[0025][符號的說明][0026]100熔解裝置
[0027]102澄清管(導(dǎo)管)
[0028]102h、1021、102j 增強(qiáng)部
[0029]102k耐火材料
[0030]102m耐火磚(耐火材料保持構(gòu)件)
[0031]104,105,106玻璃供給管(導(dǎo)管)
[0032]200成形裝置
[0033]300切斷裝置
【具體實施方式】
[0034]以下，對本實施方式的玻璃的制造方法及制造裝置進(jìn)行說明。圖1是表示本實施方式的玻璃的制造方法的步驟的一例的圖。
[0035]玻璃基板的制造方法主要具有熔解步驟(STl)、澄清步驟(ST2)、均化步驟(ST3)、供給步驟(ST4)、成形步驟(ST5)、緩冷步驟(ST6)、及切斷步驟(ST7)。其他包含研磨步驟、拋光步驟、清洗步驟、檢查步驟、及包裝步驟等，且將包裝步驟中經(jīng)疊層的多個玻璃基板運(yùn)送到交貨目的地的商家。
[0036]熔解步驟(STl)是在熔解槽中進(jìn)行。在熔解步驟中，通過將玻璃原料投放到熔解槽中蓄積的熔融玻璃的液面，而制成熔融玻璃。進(jìn)而，使熔融玻璃自設(shè)置在俯視下朝向長方形熔解槽的長邊方向相互對向的內(nèi)壁的一底部的流出口流向后續(xù)步驟。
`[0037]此處，熔解槽中的熔融玻璃是在熔解槽中使用電極進(jìn)行通電加熱，由此，在熔解槽中成為具有預(yù)期的溫度的熔融玻璃。即，熔解槽的熔融玻璃可使電流流入例如包含鑰、鉬或氧化錫等的至少I對電極間，從而將電極間的熔融玻璃通電加熱。而且，也可以取代通電加熱，而輔助性地使用燃燒器的火焰，將玻璃原料熔解。另外，對玻璃原料中添加澄清劑。關(guān)于澄清劑，考慮到減少環(huán)境負(fù)荷的方面，而適合使用SnO2 (氧化錫)。
[0038]澄清步驟(ST2)是在至少包含鉬或鉬合金制導(dǎo)管的澄清管的內(nèi)部進(jìn)行。在澄清步驟中，使澄清管內(nèi)的熔融玻璃升溫。在該過程中，澄清劑因還原反應(yīng)而釋放氧，隨后成為吸收氧的物質(zhì)。因澄清劑的還原反應(yīng)而產(chǎn)生的O2泡吸收包含熔融玻璃中所含的CO2或SO2的泡而成長，浮起到熔融玻璃的液面而破裂消失。泡中所含的氣體穿過設(shè)在澄清管的氣相空間釋放到外部氣體。
[0039]其后，在澄清步驟中，使熔融玻璃的溫度下降。在該過程中，因澄清劑的還原反應(yīng)所得的還原劑進(jìn)行氧化反應(yīng)。由此，殘存在熔融玻璃的泡中的O2等氣體成分在熔融玻璃中被再次吸收，從而泡消失。
[0040]在均化步驟(ST3)中，通過利用攪拌器攪拌穿過自澄清管延伸的導(dǎo)管而供給的攪拌槽內(nèi)的熔融玻璃，而進(jìn)行玻璃成分均化。由此，可減少作為條痕等原因的玻璃的組成不均。另外，攪拌槽可設(shè)置I個，也可以設(shè)置2個。
[0041]在供給步驟(ST4)中，將熔融玻璃通過自攪拌槽延伸的導(dǎo)管，供給至成形裝置。
[0042]在成形裝置中，實施成形步驟(ST5)及緩冷步驟(ST6)。
[0043]在成形步驟(ST5)中，將熔融玻璃成形為平板玻璃，制成平板玻璃的流線。成形可采用溢流下拉法或浮法。在下述本實施方式中，采用溢流下拉法。[0044]在緩冷步驟(ST6)中，經(jīng)成形而流動的平板玻璃達(dá)到預(yù)期的厚度，進(jìn)行冷卻以使內(nèi)部不產(chǎn)生應(yīng)變，進(jìn)而，不產(chǎn)生翹曲。
[0045]在切斷步驟(ST7)中，切斷裝置中，將自成形裝置供給的平板玻璃切斷成規(guī)定的長度，由此，獲得板狀的玻璃板。將經(jīng)切斷的玻璃板進(jìn)而切斷成規(guī)定的尺寸，制成目標(biāo)尺寸的玻璃基板。然后，實施玻璃基板的端面研磨，拋光，且實施玻璃基板清洗，進(jìn)而，檢查有無氣泡或劃痕等異常缺陷之后，將檢查合格品的玻璃板作為最終制品進(jìn)行包裝。
[0046]圖2是示意性表示本實施方式中進(jìn)行熔解步驟(STl)?切斷步驟(ST7)為止的玻璃的制造裝置的一例之圖。該裝置如圖2所示，主要包括熔解裝置100、成形裝置200、及切斷裝置300。熔解裝置100具有熔解槽101、澄清管(導(dǎo)管)102、攪拌槽103、及玻璃供給管(導(dǎo)管)104、105、106。
[0047]圖2所示之例的熔解槽101是采用原料投放機(jī)IOld進(jìn)行玻璃原料的投放。另外，本實施方式是采用螺旋進(jìn)料機(jī)作為原料投放機(jī)101d，進(jìn)行玻璃原料的投放，但也可以采用鏟斗進(jìn)行玻璃原料的投放，玻璃原料的投放方式并無特別限定。在澄清管102中，設(shè)置有鉬或鉬合金制的通氣管。在澄清管102的內(nèi)部，至少進(jìn)行消泡處理。消泡處理是在以熔融玻璃MG具有液面的方式形成有氣相空間的狀態(tài)下，使熔融玻璃MG通過之期間，使電流流入至設(shè)在澄清管102的多個電極間，將澄清管102通電加熱，使泡自熔融玻璃MG釋放到氣相空間。攪拌槽103是利用攪拌器103a將熔融玻璃MG攪拌均化。
[0048]成形裝置200包含成形體210，且利用使用有成形體210的溢流下拉法，將穿過澄清管102及攪拌槽103的熔融玻璃MG成形，制成玻璃板SG。進(jìn)而，成形裝置200將玻璃板SG緩冷，以避免在玻璃板SG產(chǎn)生板厚偏差、應(yīng)變、及翹曲。
[0049]切斷裝置300是將經(jīng)緩冷的玻璃板SG切斷，制成玻璃基板。
[0050]圖3是熔解槽及澄清管的一例的概略圖。
[0051]熔解槽101中制成的熔融玻璃MG在穿過玻璃供給管104的過程中，當(dāng)由玻璃供給管104加熱后，進(jìn)入至澄清管102時，被加熱至因澄清劑的還原反應(yīng)而釋放氧的溫度、例如1650°C左右。澄清管102中，在外周面的頂部設(shè)置有通氣管102a。通氣管102a是在澄清管102的外壁面煙囪狀突出至澄清管102的外側(cè)，且使澄清管102內(nèi)的氣相空間與外部氣體連通。
[0052]若熔融玻璃MG進(jìn)入至澄清管102中，則澄清劑釋放的氧泡吸收熔融玻璃MG內(nèi)的泡而成為較大的泡。另一方面，在成為高溫而變成低粘度的熔融玻璃MG之中，較大的泡容易浮起到液面而破裂。因該泡破裂而釋放到氣相空間的氣體將穿過通氣管102a而釋放到外部氣體中。
[0053]圖4(a)是表示澄清管的周邊的澄清管的前視圖，圖4(b)是表示澄清管的周邊且包含耐火材料及耐火材料保持構(gòu)件的澄清管的截面圖。
[0054]在澄清管102的兩端，利用焊接而固定著凸緣狀的電極102e、102f。同樣地，也在澄清管102的中央部，隔著增強(qiáng)構(gòu)件102j固定著電極102g。這樣一來，電極對于澄清管102，既可如同電極102e、102f那樣利用接合而直接固定，也可以如同電極102g那樣間接地固定。
[0055]電極102e、102f、102g是和未圖示的電源連接。通過對電極102e、102f、102g施加電壓，而使電流流入電極102e、102f、102g之間的澄清管102，將澄清管102通電加熱。通過該通電加熱，而將澄清管102的壁加熱到例如1700°C左右，從而將澄清管102中流動的熔融玻璃MG加熱到適合于消泡的溫度例如1600?1650°C左右。本實施方式是在澄清管102中設(shè)置有3個電極102e、102f、102g，但電極的數(shù)量并無特別限定，設(shè)置至少一對電極即可。例如，像本實施方式這樣，既可以電極102e、102f、及電極102f、102g的各對構(gòu)成電極對，此時也可以是像電極102f那樣由2個電極對共用的電極。
[0056]澄清管102是在電極102e、102f、102g的附近、即固定著電極102e、102f、102g的澄清管102的部分，具備增強(qiáng)部102h、1021、102j。增強(qiáng)部102h、102i是與澄清管102的兩端的電極102e、102f鄰接設(shè)置，且與電極102e、102f抵接。增強(qiáng)部102j是設(shè)置在位于澄清管102的中央部的區(qū)域的電極102g的軸方向兩側(cè)，且與電極102g抵接。增強(qiáng)部102h、1021、102j使澄清管102增強(qiáng)，以可承受因澄清管102的熱膨脹而產(chǎn)生的力，即以抑制該力造成澄清管102變形或損傷。具體而言，增強(qiáng)部102h、1021、102 j將固定著電極102e、102f、102g的澄清管102的部分覆蓋。因此，設(shè)有增強(qiáng)部102h、1021、102j的澄清管102的軸方向區(qū)域的壁厚比澄清管102的其他軸方向區(qū)域厚相當(dāng)于增強(qiáng)部102h、1021、102j的厚度的量。
[0057]在本實施方式中，增強(qiáng)部102h、1021、102j將鉬或鉬合金制的帶狀增強(qiáng)構(gòu)件鍛接在澄清管102的外周。增強(qiáng)部102h、1021、102j的軸方向長度(寬度)是將固定著電極102e、102f、102g的澄清管102的部分覆蓋的長度。具體而言，通過將增強(qiáng)構(gòu)件一面卷繞在澄清管102上進(jìn)行加熱，一面施加壓力，而將增強(qiáng)構(gòu)件接合在澄清管102，從而在澄清管102形成增強(qiáng)部102h、1021、102j。根據(jù)避免對于澄清管102的局部性應(yīng)力集中的觀點(diǎn)，優(yōu)選將增強(qiáng)部102h、1021、102j在固定著電極102e、102f、102g的澄清管102的部分中設(shè)置在全周，但也可以僅設(shè)置在一部分的周方向區(qū)域，在該情況下，可在周方向上隔開間隔地設(shè)置在多個部位上。
[0058]增強(qiáng)部102h、102i優(yōu)選以將電極102e、102f與澄清管102的焊接線覆蓋的方式，將鉬或鉬合金制的帶狀增強(qiáng)構(gòu)件鍛接在澄清管102。而且，在澄清管102通過焊接多個短管而形成的情況下，優(yōu)選以將相互連接有澄清管102的2個短管彼此之間的焊接線覆蓋的方式，將增強(qiáng)構(gòu)件鍛接在澄清管102。在該情況下，多個短管是以短管的軸方向彼此一致的方式連接。這樣一來，可通過以覆蓋澄清管102的焊接線的方式鍛接增強(qiáng)構(gòu)件，而將強(qiáng)度減弱的焊接線的附近增強(qiáng)。在該情況下，可進(jìn)而通過在以覆蓋焊接線的方式鍛接的增強(qiáng)構(gòu)件鄰接地配置電極，而使澄清管102增強(qiáng)，以抑制因所述澄清管102的熱膨脹而產(chǎn)生的力造成澄清管102變形或損傷。
[0059]電極102g是在將增強(qiáng)構(gòu)件鍛接在澄清管102，形成增強(qiáng)部102 j之后，焊接固定在增強(qiáng)部102j上。
[0060]另外，增強(qiáng)部102h、1021、102j不一定必須利用增強(qiáng)構(gòu)件的鍛接來設(shè)置。在其他實施方式中，可在與設(shè)置有所述增強(qiáng)部102h、1021、102j的澄清管102的軸方向區(qū)域?qū)?yīng)的澄清管102的部分，利用形成為比澄清管102的其他部分壁厚的壁厚部，制成增強(qiáng)部。然而，考慮到施工性、成本等觀點(diǎn)，優(yōu)選通過將增強(qiáng)構(gòu)件鍛接在澄清管102，而形成增強(qiáng)部102h、1021、102j。
[0061]如圖4(b)所示，在澄清管102的周圍，設(shè)置有采用高鋁水泥等的耐火材料102k。耐火材料102k是將增強(qiáng)部102h、1021、102j覆蓋，并且將澄清管102的外周面覆蓋。而且，耐火材料102k是與電極102e、102f、102g的側(cè)面密接。在該耐火材料102k的外周，設(shè)置有耐火磚102m，作為保持耐火材料102k的耐火材料保持構(gòu)件。耐火材料102k及耐火磚102m也配置在通氣管102a的周圍。因此，通氣管102a是以貫穿耐火材料102k及耐火磚102m的方式設(shè)置。
[0062]耐火磚102m是在澄清管102的軸方向上延伸，且耐火磚102m的軸方向端部是與電極102e、102f、102g的側(cè)面直接或間接地抵接。具體而言，耐火磚102m可與電極102e、102f、102g的側(cè)面密接。在耐火磚102m與各個電極102e、102f、102g之間，可填充有填充材料。在該情況下，電極102e、102f、102g可隔著填充材料而與耐火磚102m抵接。作為填充材料，可使用耐火材料102k，但不僅限于此，可以考慮絕緣性、耐熱性、及密封性等而適當(dāng)選擇。耐火磚102m是載置在未圖示的基座。因此，澄清管102自下方受到耐火磚102m支撐。本實施方式也在玻璃供給管(導(dǎo)管)104、105、106的外周，與澄清管102同樣地，設(shè)置有耐火材料102k及耐火磚102m。
[0063]電極102e、102f、102g是固定在澄清管102，且自澄清管102的外周突出。在電極102e、102f之間、及電極102gf、102g之間分別設(shè)置的耐火材料102k及耐火磚102m的軸方向的兩端部，直接或間接地抵接著電極102e、102f、102g。具體而言，耐火磚102m是與電極102e、102f、102g的側(cè)面密接，或者在耐火磚102m與電極102e、102f、102g之間填充有填充材料。所以，電極102e、102f、102g是與耐火磚102m抵接，限制澄清管102朝向軸方向的移動。
[0064]耐火磚102m的熱膨脹系數(shù)與澄清管102的熱膨脹系數(shù)不同。一般而言，澄清管102的熱膨脹系數(shù)大于耐火磚102m的熱膨脹系數(shù)。而且，電極102e、102f、102g間的澄清管102的熱膨脹受到與耐火磚102m抵接的電極102e、102f、102g限制，從而在澄清管102產(chǎn)生軸方向的壓縮力。
[0065]增強(qiáng)部102h、1021、102j如上所述使澄清管102增強(qiáng)，以抑制因澄清管102與耐火磚102m的熱膨脹系數(shù)差而在澄清管102中產(chǎn)生的力造成澄清管102變形、損傷。本實施方式中是通過模擬或應(yīng)力分析，而求出澄清管102中產(chǎn)生的力的大小。通常，澄清管102中產(chǎn)生的力在電極102e、102f、102g的附近變大。因此，根據(jù)模擬或應(yīng)力分析的結(jié)果，決定電極102e、102f、102g附近所設(shè)置的增強(qiáng)部102h、1021、102j的壁厚及寬度(與澄清管102的軸方向平行的方向的長度)。
[0066]增強(qiáng)部102h、1021、102j的壁厚是決定為不會因澄清管102中產(chǎn)生的力導(dǎo)致固定著電極102e、102f、102g的澄清管102的部分引起屈曲等變形及損傷的厚度。其中，若增強(qiáng)部102h、1021、102j的壁厚過厚，則增強(qiáng)部102h、1021、102j的電阻下降，用以加熱熔融玻璃MG的發(fā)熱量減少。因此，優(yōu)選增強(qiáng)部102h、1021、102j的壁厚控制在不會因澄清管102中產(chǎn)生的力導(dǎo)致固定著電極102e、102f、102g的澄清管102的部分引起屈曲等變形及損傷的最低必要限度的厚度。
[0067]增強(qiáng)部102h、1021、102j的寬度是以遮蓋因澄清管102中產(chǎn)生的力而比其他部分應(yīng)力集中的固定著電極102e、102f、102g的澄清管102的部分的方式?jīng)Q定。其中，若增強(qiáng)部102h、1021、102j的寬度變得過大，則增強(qiáng)部102h、1021、102j的電阻下降，用以加熱熔融玻璃MG的發(fā)熱量減少。因此，優(yōu)選增強(qiáng)部102h、1021、102j的寬度控制在不會因澄清管102中產(chǎn)生的力導(dǎo)致固定著電極102e、102f、102g的澄清管102的部分引起屈曲等變形的最低必要限度的寬度。[0068]其次，對本實施方式的玻璃的制造裝置及制造方法的作用進(jìn)行說明。
[0069]如上所述，澄清管102是升溫前在周圍設(shè)置有耐火材料102k及耐火磚102，且固定在澄清管102的電極102e、102f、102g與耐火磚102抵接。在玻璃的制造步驟中，經(jīng)由上述熔解步驟(STl)，如圖2所示，將熔融玻璃MG自熔解槽101通過玻璃供給管104供給至澄清管102。在澄清管102中，對圖4(a)及(b)所示的電極102e、102f、102g施加電壓，從而將澄清管102通電加熱。由此，澄清管102的壁升溫至例如1700°C左右，從而在澄清管102的內(nèi)部實施上述澄清步驟(ST2)。
[0070]在澄清步驟(ST2)中，澄清管102的周圍的耐火材料102k及耐火磚102m的溫度也將上升。因該溫度上升，澄清管102在周方向及軸方向(長邊方向)上進(jìn)行熱膨脹。此時，耐火磚102m也進(jìn)行熱膨脹，但澄清管102的熱膨脹系數(shù)大于耐火磚102m的熱膨脹系數(shù)，因此，電極102e、102f、102g朝向澄清管102的軸方向的移動受到耐火磚102m限制。由此，在電極102e、102f、102g之間的澄清管102，沿軸方向產(chǎn)生壓縮力。因該澄清管102與耐火磚102m的熱膨脹系數(shù)差而在澄清管102中產(chǎn)生的力使電極102e、102f、102g的附近產(chǎn)生應(yīng)力集中。然而，在本實施方式中，如上所述，對應(yīng)著電極102e、102f、102g的附近產(chǎn)生應(yīng)力集中的部分、即固定著電極102e、102f、102g的澄清管102的部分，設(shè)置有增強(qiáng)部102h、1021、102j。因此，可抑制因澄清管102與耐火磚102m的熱膨脹系數(shù)差而在澄清管102中產(chǎn)生的力導(dǎo)致澄清管102出現(xiàn)屈曲等變形、或損傷。
[0071]而且，澄清管102伴隨著溫度上升，也在徑(？)方向上進(jìn)行膨脹。此時，由于在澄清管102固定有電極102e、102f、102g，所以，由電極102eU02fU02g限制澄清管102的徑向膨脹，從而在電極102e、102f、102g的附近，產(chǎn)生朝向徑向內(nèi)側(cè)的壓縮力。然而，在本實施方式中，如上所述，在固定著電極102e、102f、102g的澄清管102的部分設(shè)置有增強(qiáng)部102h、1021、102 j。所以，對于澄清管102的徑向的壓縮力，使澄清管102增強(qiáng)，從而防止澄清管102因徑向的壓縮力而屈曲等變形或損傷。在該情況下，優(yōu)選不僅求出因澄清管102與耐火磚102m的熱膨脹系數(shù)差而在澄清管102中產(chǎn)生的力，而且求出因電極102e、102f、102g的徑向的熱膨脹系數(shù)與澄清管102的徑向的熱膨脹系數(shù)的差而在澄清管102中產(chǎn)生的力，從而決定增強(qiáng)部102h、1021、102j的壁厚及寬度。
[0072]如以上所說明，根據(jù)本實施方式的玻璃的制造裝置及玻璃的制造方法，即便固定在澄清管102的電極102e、102f、102g與耐火磚102m抵接，也可以通過在澄清管102設(shè)置增強(qiáng)部102h、1021、102j進(jìn)行增強(qiáng)，而抑制澄清管102損傷。
[0073]上述實施方式是在澄清管102中形成增強(qiáng)部102h、1021、102j。然而，增強(qiáng)部不限于設(shè)置在澄清管102，也可以設(shè)置在與澄清管102同樣具備電極的玻璃供給管(導(dǎo)管)104、105、106。也在玻璃供給管104、105、106的外周，與澄清管102同樣地設(shè)置有耐火材料102k及耐火磚102m。因此，可通過在玻璃供給管104、105、106設(shè)置增強(qiáng)部，而獲得與上述澄清管(導(dǎo)管)102同樣的效果。
[0074]而且，在上述實施方式中，對應(yīng)著3個電極102e、102f、102g，形成有3個增強(qiáng)部102h、1021、102j，但電極及增強(qiáng)部的數(shù)量設(shè)置至少I對、即2個以上即可。
[0075]而且，上述實施方式是對3個電極102e、102f、102g均固定在澄清管102的情況進(jìn)行說明，但至少I對電極固定在澄清管102即可。例如，在圖4所示的形態(tài)中，當(dāng)澄清管102的兩端側(cè)的電極102e、102f固定在澄清管102時，電極102g可以不相對增強(qiáng)部102j間接地固定。在該情況下，保持著電極102g與增強(qiáng)部102j可通電地接觸的狀態(tài)，將電極102g設(shè)置為可沿著澄清管102的軸方向在增強(qiáng)部102j上移動。或者，可以在澄清管102的兩端部以外不設(shè)置增強(qiáng)部102h、102i，保持著中央部的電極102g與澄清管102可通電地接觸的狀態(tài)，將電極102g設(shè)置為可沿著澄清管102的軸方向在澄清管102上移動。由此，便可緩和在中央部的電極102g與澄清管102之間產(chǎn)生的澄清管102的軸方向的力。
[0076]流入至所述澄清管102及玻璃供給管104、105、106的熔融玻璃MG是在以下㈧?(C)的情況下，相比以往加熱到高溫。在將熔融玻璃MG相比以往加熱到高溫的情況下，如本實施方式所述，對于因澄清管102與耐火磚102m的熱膨脹系數(shù)差而在澄清管102中產(chǎn)生的力，增強(qiáng)澄清管102的效果變得更大。
[0077](A)由于和以往用作澄清劑的As2O3等相比，SnO2毒性較少，所以，就減少環(huán)境負(fù)荷的方面而言，優(yōu)選將SnO2用作澄清劑。然而，為使與用作澄清劑的As2O3等相比澄清功能較差的SnO2的澄清功能有效地發(fā)揮，而使澄清管102內(nèi)的熔融玻璃MG的溫度相比以往成為高溫。
[0078](B)在熔融玻璃MG的IO25Poise中的溫度為1500°C以上的情況下，由于熔融玻璃MG的高溫粘性較高，所以，在澄清步驟中的消泡處理中，為保持與以往同樣的粘性，而使熔融玻璃MG達(dá)到高溫。
[0079](C)列舉將本實施方式中制作的玻璃基板用作平板顯示器用的玻璃基板的情況。用于平板顯示器(液晶顯示器或有機(jī)EL顯示器等)的玻璃基板中，在其表面使用TFT (ThinFilm Transistor，薄膜晶體管)。在此情況下，根據(jù)抑制TFT影響的觀點(diǎn)，宜為采用使用無堿玻璃的無堿玻璃板、或使用微量含有堿成分的含微量堿玻璃的含微量堿玻璃板。然而，含微量堿玻璃板或無堿玻璃板的高溫粘性較高。在制造高溫粘性較高的玻璃板的情況下，與以往制造堿玻璃的玻璃板的情況相比，使澄清步驟中的熔融玻璃MG的溫度達(dá)到高溫。
[0080]本實施方式中使用的玻璃基板的玻璃組成可列舉例如以下的組成。以下所示的組成的含有率表示為質(zhì)量％。優(yōu)選含有
[0081]Si02: 50 ?70%、
[0082]Al2O3:0 ?25%、
[0083]B2O3:1 ?15%、
[0084]MgO:0 ?10%、
[0085]CaO:0 ?20%、
[0086]SrO:0 ?20%、
[0087]BaO:0 ?10%、
[0088]R0:5?30% (其中，R為選自Mg、Ca、Sr及Ba中的至少I種，且為玻璃基板所含有)，
[0089]的無堿玻璃。
[0090]另外，本實施方式雖設(shè)為無堿玻璃，但玻璃基板也可以是微量含有堿金屬的含微量堿玻璃。在含有堿金屬的情況下，優(yōu)選含有V 20合計為0.10%以上0.5%以下、優(yōu)選
0.20%以上0.5%以下(其中，Ri為選自L1、Na及K中的至少I種，且為玻璃基板所含有)。毫無疑問，R' 20的合計可低于0.10%。而且，優(yōu)選實質(zhì)上不含有As203、Sb203及PbO。
[0091]而且，在適用本實施方式的玻璃的制造方法的情況下，玻璃組成物除了所述各成分以外，也可以以質(zhì)量％表示含有SnO2:0.01?I % (優(yōu)選0.01?0.5 % ) ,Fe2O3:0?0.2 %(優(yōu)選0.01?0.08% )，且考慮到環(huán)境負(fù)荷，而以實質(zhì)上不含As203、Sb2O3及PbO的方式制備玻璃原料。
[0092]進(jìn)而，除了上述成分以外，用于本實施方式的玻璃基板的玻璃也可以為了調(diào)節(jié)玻璃的各種物理性、熔融、澄清、及成形的特性，而含有各種其他氧化物。作為那些其他氧化物的例子，雖不限制于以下，但可列舉 Ti02、MnO、ZnO, Nb2O5, MoO3> Ta2O5, WO3> Y2O3、及 La203。
[0093]以上，對本實施方式的玻璃的制造裝置及玻璃的制造方法進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本實用新型并非限定于所述實施方式，毫無疑問，在不脫離本實用新型精神的范圍內(nèi)可實施各種改良或變更。
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃的制造裝置，其特征在于包含: 導(dǎo)管，流動著熔融玻璃，且包含鉬或鉬合金； 至少一對電極，固定在所述導(dǎo)管，且對所述導(dǎo)管進(jìn)行通電； 耐火材料，設(shè)置在所述導(dǎo)管的外周； 耐火材料保持構(gòu)件，在所述導(dǎo)管的軸方向上延伸，以覆蓋所述耐火材料的外周的方式保持所述耐火材料，并且在軸方向的端部，抵接著所述電極；及 帶狀增強(qiáng)構(gòu)件，使所述導(dǎo)管增強(qiáng)，以抑制因所述導(dǎo)管與所述耐火材料保持構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)差而在所述導(dǎo)管中產(chǎn)生的力導(dǎo)致所述導(dǎo)管變形或損傷； 所述增強(qiáng)構(gòu)件覆蓋固定著所述電極的所述導(dǎo)管的部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃的制造裝置，其特征在于:所述增強(qiáng)構(gòu)件設(shè)置在固定著所述電極的導(dǎo)管部分的全周。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玻璃的制造裝置，其特征在于:所述增強(qiáng)構(gòu)件包含鉬或鉬合金，且鍛接在所述導(dǎo)管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玻璃的制造裝置，其特征在于: 所述導(dǎo)管是通過將多個短管以所述短管的軸方向彼此一致的方式連接而形成， 所述增強(qiáng)構(gòu)件以將相互連接的2個短管之間覆蓋的方式設(shè)置，且 所述電極隔著所述增強(qiáng)構(gòu)件固定在所述導(dǎo)管。
5.一種玻璃的制造裝置，其特征在于包含: 導(dǎo)管，流動著熔融玻璃，且包含鉬或鉬合金； 至少一對電極，固定在所述導(dǎo)管，且對所述導(dǎo)管進(jìn)行通電； 耐火材料，設(shè)置在所述導(dǎo)管的外周；及 耐火材料保持構(gòu)件，在所述導(dǎo)管的軸方向上延伸，以覆蓋所述耐火材料的外周的方式保持所述耐火材料，并且在軸方向的端部，抵接著所述電極； 所述導(dǎo)管包含壁厚部，該壁厚部在固定著所述電極的所述導(dǎo)管的部分，形成為比其他部分壁厚，且使所述導(dǎo)管增強(qiáng)，以抑制因所述導(dǎo)管與所述耐火材料保持構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)差而在所述導(dǎo)管中產(chǎn)生的力導(dǎo)致所述導(dǎo)管變形或損傷。
【文檔編號】C03B7/02GK203498245SQ201320529844
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月27日
【發(fā)明者】藤本慎吾, 濱谷貴央, 日沖宣之 申請人:安瀚視特控股株式會社