特許 7593244 フロートガラス製造装置、及びフロートガラス製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】フロートガラス製造装置、及びフロートガラス製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 18/02 20060101AFI20241126BHJP

【ＦＩ】

C03B18/02

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021102233

(22)【出願日】2021-06-21

(65)【公開番号】P2023001476

(43)【公開日】2023-01-06

【審査請求日】2024-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】隅田 和明

(72)【発明者】

【氏名】川崎 直哉

(72)【発明者】

【氏名】三浦 丈宜

【審査官】山本 佳

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／２２１０８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／０７７２８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００２／０５１７６７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ １８／０２

Ｃ０３Ｂ ２５／０８

Ｃ０３Ｂ ３５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶融金属の上でガラスリボンを成形するフロートバスと、前記ガラスリボンを引き上げる複数のリフトアウトロールを有するドロスボックスと、前記ガラスリボンを搬送する複数のレヤーロールを有する徐冷炉と、を備える、フロートガラス製造装置であって、
前記徐冷炉は、前記ガラスリボンの搬送経路を挟んで設けられる一対の側壁部と、前記搬送経路の上方を塞ぐ天井部と、前記搬送経路の下方から前記搬送経路に向けて酸化硫黄ガスを吐出するガス吐出ノズルと、前記側壁部から内側に差し込まれ、前記搬送経路の上方にて、下方のガスを上方に吸引するか、側方のガスを側方に吸引するガス吸引ノズルと、を有し、
前記ガス吸引ノズルは、前記ガラスリボンの搬送方向に、前記ガス吐出ノズルと同じ位置に配置されるか、又は前記ガス吐出ノズルよりも上流側に配置される、フロートガラス製造装置。

【請求項2】

前記ガス吸引ノズルは、前記ガラスリボンの温度が歪点以上である領域の真上に配置される、請求項１に記載のフロートガラス製造装置。

【請求項3】

前記徐冷炉は、前記ガス吸引ノズルの吸引量を調節するエジェクタを有する、請求項１又は２に記載のフロートガラス製造装置。

【請求項4】

前記徐冷炉は、一対の前記側壁部の外側において前記ガス吸引ノズルの一端から上方に延びる鉛直管を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のフロートガラス製造装置。

【請求項5】

前記徐冷炉は、一対の前記側壁部の外側において前記ガス吸引ノズルの一端から上方に延びる鉛直管と、前記ガス吸引ノズルの吸引量を調節するエジェクタと、を有し、
前記エジェクタは、前記鉛直管の下端に設けられ、上方にガスを吐出するエジェクタノズルを含む、請求項１又は２に記載のフロートガラス製造装置。

【請求項6】

前記ガス吐出ノズルは、前記搬送方向の上流側から下流側に向けて１番目と２番目の前記レヤーロールの間に配置される、請求項１～５のいずれか１項に記載のフロートガラス製造装置。

【請求項7】

前記ガス吸引ノズルは、前記搬送方向の上流側から下流側に向けて１番目の前記レヤーロールよりも上流側に配置される、請求項１～６のいずれか１項に記載のフロートガラス製造装置。

【請求項8】

前記ガス吸引ノズルは、ガスを吸引する吸引口を含み、
上方から見たときに、前記ガス吸引ノズルの前記吸引口は、前記ガラスリボンの幅方向一端に重なり、前記ガラスリボンの前記幅方向一端から幅方向外側に延びている、請求項１～７のいずれか１項に記載のフロートガラス製造装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載のフロートガラス製造装置を用いて、フロートガラスを製造する、フロートガラス製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、フロートガラス製造装置、及びフロートガラス製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

フロートガラス製造装置は、溶融金属の上でガラスリボンを成形するフロートバスと、ガラスリボンを引き上げる複数のリフトアウトロールを有するドロスボックスと、ガラスリボンを搬送する複数のレヤーロールを有する徐冷炉と、を備える。徐冷炉で徐冷したガラスリボンを所望の寸法及び形状に切断することで、フロートガラスが得られる。

【0003】

フロートバスの内部は、溶融金属の酸化を抑制すべく、還元性ガスで満たされる。還元性ガスはフロートバスの内部からドロスボックスの内部に流入し、ドロスボックスの内部も還元性ガスで満たされる。一方、徐冷炉の内部は、大気で満たされる。

【0004】

ドロスボックスは、リフトアウトロールに当接されるカーボン部材を含む。カーボン部材は、リフトアウトロールに付着したドロスを除去する。ドロスは、ガラスリボンと共にドロスボックスの内部に持ち込まれた溶融金属が酸化した酸化物である。

【0005】

徐冷炉の内部からドロスボックスの内部に大気が流入すると、大気中の酸素ガスによってカーボン部材が酸化消耗してしまうため、ドロスの除去が困難になる。その結果、ガラスリボンの下面に傷が発生してしまう。

【0006】

特許文献１には、雰囲気仕切装置によって、徐冷炉の内部からドロスボックスの内部に大気が流入するのを抑制する技術が開示されている。雰囲気仕切装置は、ドロスボックス内のガラスリボンが搬送される搬送経路よりも下側の空間と、徐冷炉内の搬送経路よりも下側の空間とを仕切る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１６－０５０１６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

徐冷炉は、ガラスリボンの搬送経路の下方から搬送経路に向けて酸化硫黄ガスを吐出するガス吐出ノズルを有する。酸化硫黄ガスは、ガラスリボンの下面と反応し、ガラスリボンの下面に緩衝膜を形成する。緩衝膜は、ガラスリボンとレヤーロールとの衝突を緩和する。緩衝膜は、硫酸塩の結晶などを含む。硫酸塩の結晶は、酸化性雰囲気下で生成する。

【0009】

ドロスボックスの内部においてガラスリボンの上面とドレープとの隙間が狭いと、ドロスボックスの内部から徐冷炉の内部に還元性ガスが勢いよく流入することがある。流入した還元性ガスは、ガラスリボンの上方から下方に回り込む。その結果、酸化硫黄ガスの流れが乱れる、あるいは、ガス吐出ノズル周辺の酸素濃度が低下するなどの問題があった。それゆえ、緩衝膜の形成が妨げられ、ガラスリボンの下面に傷が発生しやすかった。

【0010】

本開示の一態様は、ドロスボックスの内部から徐冷炉の内部に流入する還元性ガスによって緩衝膜の形成が阻害されるのを抑制し、ガラスリボンの品質を向上する、技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示の一態様に係るフロートガラス製造装置は、溶融金属の上でガラスリボンを成形するフロートバスと、前記ガラスリボンを引き上げる複数のリフトアウトロールを有するドロスボックスと、前記ガラスリボンを搬送する複数のレヤーロールを有する徐冷炉と、を備える。前記徐冷炉は、前記ガラスリボンの搬送経路を挟んで設けられる一対の側壁部と、前記搬送経路の上方を塞ぐ天井部と、前記搬送経路の下方から前記搬送経路に向けて酸化硫黄ガスを吐出するガス吐出ノズルと、前記側壁部から内側に差し込まれ、前記搬送経路の上方にて、下方のガスを上方に吸引するか、側方のガスを側方に吸引するガス吸引ノズルと、を有する。前記ガス吸引ノズルは、前記搬送方向に、前記ガス吐出ノズルと同じ位置に配置されるか、又は前記ガス吐出ノズルよりも上流側に配置される。

【発明の効果】

【0012】

本開示の一態様によれば、ガス吸引ノズルによって、ドロスボックスの内部から徐冷炉の内部に流入した還元性ガスがガス吐出ノズルの周辺まで到達するのを制限でき、緩衝膜の形成が阻害されるのを抑制でき、ガラスリボンの品質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、一実施形態に係るフロートガラス製造装置を示す側面断面図である。

【図2】図２は、徐冷炉の一例を示す正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。各図面において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は互いに垂直な方向であって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。Ｘ軸方向がガラスリボンＧの搬送方向であり、Ｙ軸方向がガラスリボンＧの幅方向である。明細書中、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

【0015】

図１を参照して、一実施形態に係るフロートガラス製造装置１について説明する。フロートガラス製造装置１は、ガラスリボンＧの搬送方向上流側から下流側に向けて、フロートバス２と、ドロスボックス３と、徐冷炉５と、を備える。フロートガラス製造装置１は、フロートバス２に貯留した溶融金属Ｍの上でガラスリボンＧを成形し、成形したガラスリボンＧをドロスボックス３の内部に設けた複数のリフトアウトロール３１によってフロートバス２から引き出し、徐冷炉５に送る。また、フロートガラス製造装置１は、ガラスリボンＧを、徐冷炉５の内部で徐冷した後、所望の寸法及び形状に切断する。ガラスリボンＧを切断することで、フロートガラスが得られる。

【0016】

フロートガラスは、例えば無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス又はソーダライムガラスなどである。無アルカリガラスとは、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ等のアルカリ金属酸化物を実質的に含有しないガラスを意味する。ここで、アルカリ金属酸化物を実質的に含有しないとは、アルカリ金属酸化物の含有量の合量が０．１質量％以下を意味する。

【0017】

フロートガラスの用途は、特に限定されないが、例えばディスプレイ（例えば液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等）のカバーガラスである。フロートガラスの用途がカバーガラスである場合、フロートガラスは化学強化用ガラスである。化学強化用ガラスは、無アルカリガラスとは異なり、アルカリ金属酸化物を含有する。

【0018】

化学強化用ガラスは、例えば酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２：６２％～６８％、Ａｌ_２Ｏ_３：６％～１２％、ＭｇＯ：７％～１３％、Ｎａ_２Ｏ：９％～１７％、Ｋ_２Ｏ：０％～７％を含有し、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合計からＡｌ_２Ｏ_３含有量を減じた差が１０％未満であり、ＺｒＯ_２を含有する場合、その含有量が０．８％以下である。

【0019】

別の化学強化用ガラスは、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２：６５％～８５％、Ａｌ_２Ｏ_３：３％～１５％、Ｎａ_２Ｏ：５％～１５％、Ｋ_２Ｏ：０％～２％未満、ＭｇＯ：０％～１５％、ＺｒＯ_２：０％～１％を含有し、ＳｉＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３の含有量の合計ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３が８８％以下である。

【0020】

別の化学強化用ガラスは、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２を５０％～７５％、Ａｌ_２Ｏ_３を９％～２０％、Ｎａ_２Ｏを１０％～２０％、Ｋ_２Ｏを０％～６％、ＭｇＯを０％～１５％、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯを合量（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）で０％～１０％、ＺｒＯ_２及びＴｉＯ_２を合量（ＺｒＯ_２＋ＴｉＯ_２）で０％～５％、Ｂ_２Ｏ_３を０％～１０％、Ｌｉ_２Ｏを０％～２０％含有する。

【0021】

フロートガラスの用途は、ディスプレイの薄膜トランジスタ又はカラーフィルター等を形成するガラス基板であってもよい。フロートガラスの用途がガラス基板である場合、フロートガラスは無アルカリガラスである。無アルカリガラスは、化学強化用ガラスとは異なり、アルカリ金属酸化物を実質的に含有しない。

【0022】

無アルカリガラスは、例えば、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ_２：５０％～７３％、Ａｌ_２Ｏ_３：１０．５％～２４％、Ｂ_２Ｏ_３：０％～１２％、ＭｇＯ：０％～１０％、ＣａＯ：０％～１４．５％、ＳｒＯ：０％～２４％、ＢａＯ：０％～１３．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：８％～２９．５％、ＺｒＯ_２：０％～５％を含有する。

【0023】

無アルカリガラスは、高い歪点と高い溶解性とを両立する場合、好ましくは、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ_２：５８％～６６％、Ａｌ_２Ｏ_３：１５％～２２％、Ｂ_２Ｏ_３：５％～１２％、ＭｇＯ：０％～８％、ＣａＯ：０％～９％、ＳｒＯ：３％～１２．５％、ＢａＯ：０％～２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９％～１８％を含有する。

【0024】

無アルカリガラスは、特に高い歪点を得たい場合、好ましくは、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ_２：５４％～７３％、Ａｌ_２Ｏ_３：１０．５％～２２．５％、Ｂ_２Ｏ_３：０％～５．５％、ＭｇＯ：０％～１０％、ＣａＯ：０％～９％、ＳｒＯ：０％～１６％、ＢａＯ：０％～２．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：８％～２６％を含有する。

【0025】

フロートガラスの厚みは、フロートガラスの用途に応じて選択される。フロートガラスの用途がディスプレイのカバーガラスである場合、フロートガラスの厚みは例えば０．１ｍｍ～２．０ｍｍである。一方、フロートガラスの用途がディスプレイのガラス基板である場合、フロートガラスの厚みは例えば０．１ｍｍ～０．７ｍｍである。

【0026】

次に、図１を再度参照して、一実施形態に係るフロートバス２などについて説明する。フロートバス２は、浴槽２１を備える。浴槽２１は、溶融金属Ｍを収容する。溶融金属Ｍとしては、例えば溶融スズが用いられる。溶融スズの他に、溶融スズ合金なども使用可能であり、溶融金属Ｍは溶融ガラスよりも高い密度を有するものであればよい。溶融ガラスは、溶融金属Ｍの上に連続的に供給され、溶融金属Ｍの平滑な液面を利用して、帯板状のガラスリボンＧに成形される。

【0027】

フロートバス２は、浴槽２１の上に空間を形成する天井２２を備える。フロートバス２の内部は、溶融金属Ｍの酸化を防止するため、還元性ガスで満たされ、大気圧よりも高い気圧に維持される。還元性ガスは、例えば窒素ガスと水素ガスとの混合ガスであり、窒素ガスを８５体積％～９８．５体積％、水素ガスを１．５体積％～１５体積％含んでいる。還元性ガスは、天井２２のレンガ同士の目地及び天井２２の孔から供給される。

【0028】

フロートバス２は、ガラスリボンＧを加熱するヒータ２３を備える。ヒータ２３は、例えば天井２２から吊り下げられ、下方を通過するガラスリボンＧを加熱する。ヒータ２３は、例えば電気ヒータであって、通電加熱される。ヒータ２３は、ガラスリボンＧの搬送方向と幅方向に行列状に複数配列される。複数のヒータ２３の出力を制御することにより、ガラスリボンＧの温度分布を制御でき、ガラスリボンＧの板厚分布を制御できる。

【0029】

ドロスボックス３は、ガラスリボンＧを引き上げるリフトアウトロール３１を備える。リフトアウトロール３１は、モータ等の駆動装置（不図示）によって回転駆動され、その駆動力によってガラスリボンＧを斜め上方に向けて搬送する。駆動装置は、ドロスボックス３の外部に設けられる。従って、ドロスボックス３の外壁には、リフトアウトロール３１を挿通させる穴が形成される。

【0030】

リフトアウトロール３１は、ドロスボックス３の内部に、ガラスリボンＧの搬送方向（Ｘ軸方向）に間隔をおいて複数配置される。リフトアウトロール３１の個数は、図１では３つであるが、複数であればよく、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。リフトアウトロール３１の軸方向は、ガラスリボンＧの幅方向（Ｙ軸方向）と同一方向である。

【0031】

ドロスボックス３は、リフトアウトロール３１に当接されるカーボン部材３２を備える。カーボン部材３２は、ドロスボックス３の下部空間に配置される。ドロスボックス３の下部空間は、ガラスリボンＧよりも下側の空間である。カーボン部材３２は、リフトアウトロール３１の外周面に当接し、リフトアウトロール３１の外周面に付着した異物を除去する。異物は、例えばガラスリボンＧと共にドロスボックス３の内部に持ち込まれた溶融金属Ｍが酸化した酸化物、いわゆるドロスを含む。

【0032】

カーボン部材３２は、例えば直方体である。カーボン部材３２は、Ｘ軸方向視で台形又は逆台形の四角柱であってもよい。カーボン部材３２は、リフトアウトロール３１の軸方向に複数設けられてもよい。各リフトアウトロール３１に沿って配列されるカーボン部材３２の個数は、ガラスリボンＧの幅（Ｙ軸方向寸法）又はリフトアウトロール３１の軸方向長さ（Ｙ軸方向寸法）に応じて決定される。

【0033】

カーボン部材３２のＹ軸方向寸法は、例えば３００ｍｍ～１０００ｍｍであり、好ましくは４００ｍｍ～８００ｍｍである。カーボン部材３２のＺ軸方向寸法は、例えば５０ｍｍ～２００ｍｍであり、好ましくは７０ｍｍ～１５０ｍｍである。カーボン部材３２のＸ軸方向寸法は、例えば２０ｍｍ～１００ｍｍであり、好ましくは３０ｍｍ～８０ｍｍである。

【0034】

カーボン部材３２は、グラファイト粉末を含んでもよい。グラファイト粉末の最大粒径は、例えば０．１ｍｍ～３ｍｍであり、好ましくは０．５ｍｍ～２．５ｍｍである。グラファイト粉末の最大粒径が０．１ｍｍ～３ｍｍであると、グラファイト粉末の成形体であるカーボン部材３２の強度を確保できる。

【0035】

カーボン部材３２のショア硬度は、例えば２０ＨＳ～９０ＨＳであり、好ましくは３０ＨＳ～８０ＨＳである。カーボン部材３２のショア硬度が２０ＨＳ～９０ＨＳであると、リフトアウトロール３１に対するカーボン部材３２の耐摩耗性を確保できる。

【0036】

ドロスボックス３は、カーボン部材３２をリフトアウトロール３１に押し付ける付勢部材３３を備えてもよい。付勢部材３３は、例えば、金属製のばねを含む。ばねは、板ばねである。付勢部材３３は、板ばねの代わりに、コイルばね、圧縮コイルばね、皿ばね、竹の子ばね、輪ばね等を含んでもよい。なお、付勢部材３３は、空気圧シリンダなどの流体圧シリンダなどを含んでもよい。

【0037】

ドロスボックス３は、カーボン部材３２を昇降自在に支持する支持部材３４を備えてもよい。支持部材３４は、ドロスボックス３の底壁３５の上に配置される。支持部材３４はＹ軸方向に垂直な断面形状がＵ字状であり、支持部材３４の内部にカーボン部材３２と付勢部材３３が配置される。支持部材３４は、カーボン部材３２及び付勢部材３３がＸ軸方向にずれるのを防止する。

【0038】

ドロスボックス３は、ガラスリボンＧの温度を調整すべく、天井３６にヒータ３７を備えてもよい。ヒータ３７は、ガラスリボンＧの上方のみならず、下方にも設けられてもよい。ドロスボックス３において、ガラスリボンＧの温度は、フロートガラスのガラス転移点Ｔｇを基準として、（Ｔｇ－５０℃）～（Ｔｇ＋３０℃）であることが好ましい。

【0039】

ドロスボックス３は、ガラスリボンＧよりも上方に、フード３８と、フード３８の上に配置された断熱材３９と、断熱材３９の一部とフード３８とを貫通してフード３８の下面から吊り下げられたドレープ４０と、を備える。ドレープ４０は、鋼材あるいはガラス材などの耐火材からなる板状の部材である。

【0040】

ドレープ４０は、ドロスボックス３の上部空間を、ガラスリボンＧの搬送方向（Ｘ軸方向）に複数の空間に仕切る。ドロスボックス３の上部空間は、ガラスリボンＧよりも上側の空間である。ドレープ４０は、例えば、各リフトアウトロール３１の回転中心線の真上に配置される。ドレープ４０は、各リフトアウトロール３１の軸方向（Ｙ軸方向）に延びている。

【0041】

徐冷炉５は、ガラスリボンＧをレヤーロール５１によって搬送しながらガラスの歪点以下の温度に徐冷する。徐冷炉５は、ガラスリボンＧの温度を調整するため、天井及び底壁にヒータ（不図示）を備える。レヤーロール５１は、モータ等の駆動装置（不図示）によって回転駆動され、その駆動力によってガラスリボンＧを水平方向に搬送する。徐冷炉５は、下流側の出口にて外部に開放されている。それゆえ、徐冷炉５の内部には、大気が流入する。

【0042】

次に、図１と図２を参照して、徐冷炉５の一例について説明する。図１に示すように、徐冷炉５は、例えば、炉体５２と、第１ガス吐出ノズル５３と、第２ガス吐出ノズル５４と、ガス濃度計５５と、ガス吸引ノズル５６と、を有する。また、図２に示すように、徐冷炉５は、エジェクタ５７と、鉛直管５８と、を有してもよい。

【0043】

炉体５２は、図２に示すように、例えばＸ軸方向視で矩形状を有する。炉体５２は、一対の側壁部５２１、５２２と、天井部５２３と、底壁部５２４と、を含む。一対の側壁部５２１、５２２は、ガラスリボンＧの搬送経路をＹ軸方向に挟んで設けられる。天井部５２３は、ガラスリボンＧの搬送経路の上方を塞ぐ。底壁部５２４は、ガラスリボンＧの搬送経路の下方を塞ぐ。一対の側壁部５２１、５２２はＹ軸方向に直交するように鉛直に設けられ、天井部５２３と底壁部５２４は水平に設けられる。

【0044】

図１に示すように、第１ガス吐出ノズル５３は、ガラスリボンＧの搬送経路の下方から搬送経路に向けて酸化硫黄ガスを吐出する。第１ガス吐出ノズル５３は、例えば、Ｙ軸方向に延びており、Ｙ軸方向に間隔をおいて複数のガス吐出口を有する。各ガス吐出口は、上方に向けて酸化硫黄ガスを吐出する。

【0045】

酸化硫黄ガスは、ガラスリボンＧの下面と反応し、ガラスリボンＧの下面に緩衝膜を形成する。緩衝膜は、ガラスリボンＧとレヤーロール５１との衝突を緩和し、ガラスリボンＧの下面に傷が発生するのを抑制する。緩衝膜は、硫酸塩の結晶などを含む。硫酸塩の結晶は、酸化性雰囲気下で生成する。

【0046】

第１ガス吐出ノズル５３は、酸化硫黄ガスとして、例えばＳＯ_２ガスを吐出し、硫酸塩の結晶を生成させる。

【0047】

第１ガス吐出ノズル５３は、例えば、ガラスリボンＧの搬送方向の上流側から下流側に向けて１番目と２番目のレヤーロール５１、５１の間に配置される。ドロスボックス３の内部から徐冷炉５の内部に流れ込んだ還元性ガスが酸化硫黄ガスの吐出口に向かうのを、１番目（最上流）のレヤーロール５１によって遮ることができる。よって、酸化硫黄ガスの流れが乱れるのを抑制できる。また、徐冷炉５の比較的上流側で緩衝膜を形成でき、ガラスリボンＧの下面に傷が発生するのを抑制できる。

【0048】

なお、第１ガス吐出ノズル５３は、図示しないが、１番目（最上流）のレヤーロール５１によりも上流側に配置されてもよい。また、第１ガス吐出ノズル５３は、図示しないが、２番目のレヤーロール５１よりも搬送方向下流側に配置されてもよい。

【0049】

第２ガス吐出ノズル５４は、ガラスリボンＧの搬送経路の下方から搬送経路に向けて酸素含有ガスを吐出する。第２ガス吐出ノズル５４は、例えば、Ｙ軸方向に延びており、Ｙ軸方向に間隔をおいて複数のガス吐出口を有する。各ガス吐出口は、上方に向けて酸素含有ガスを吐出する。

【0050】

酸素含有ガスは、酸素ガスを含むものであればよく、純粋な酸素ガスでもよいし、空気でもよい。第１ガス吐出ノズル５３の周辺での酸素ガス濃度を高め、硫酸塩の生成を促進させることができる。

【0051】

第２ガス吐出ノズル５４は、第１ガス吐出ノズル５３の隣に配置されることが好ましく、例えばガラスリボンＧの搬送方向の上流側から下流側に向けて１番目と２番目のレヤーロール５１、５１の間に配置されてもよい。第１ガス吐出ノズル５３の周辺での酸素ガス濃度を効率よく高めることができる。

【0052】

なお、第２ガス吐出ノズル５４は、第１ガス吐出ノズル５３の隣に設けられればよく、第１ガス吐出ノズル５３と同様に、１番目（最上流）のレヤーロール５１よりも上流側に配置されてもよいし、２番目のレヤーロール５１よりも搬送方向下流側に配置されてもよい。

【0053】

ガス濃度計５５は、Ｏ_２ガス濃度、ＳＯ_２ガス濃度、又はＨ_２Ｏガス濃度などを測定する。ガス濃度計５５は、第１ガス吐出ノズル５３の隣に設けられ、例えば第１ガス吐出ノズル５３の下方に設けられる。ガス濃度計５５によって第１ガス吐出ノズル５３の周辺で所望のガス濃度を検知でき、ガス濃度が許容範囲に収まるようにガス流量を調節できる。図示しないが、ガス濃度計５５の隣には、圧力計が設けられてもよい。圧力計は、第１ガス吐出ノズル５３の周辺の圧力を測定する。

【0054】

ところで、ドロスボックス３の内部においてガラスリボンＧの上面とドレープ４０との隙間が狭いと、ドロスボックス３の内部から徐冷炉４の内部に還元性ガスが勢いよく流入することがある。還元性ガスは、ガラスリボンＧの上面に沿って流入する。

【0055】

従来、流入した還元性ガスが、ガラスリボンＧの上方から下方に回り込み、第１ガス吐出ノズル５３の周辺まで到達していた。その結果、酸化硫黄ガスの流れが乱れる、あるいはガス吐出ノズル周辺の酸素濃度が低下するなどの問題があった。それゆえ、緩衝膜の形成が妨げられ、ガラスリボンの下面に傷が発生しやすかった。

【0056】

ガス吸引ノズル５６は、側壁部５２１、５２２から内側に差し込まれ、ガラスリボンＧの搬送経路の上方にてガスを吸引する。ガス吸引ノズル５６は、本実施形態では下方のガスを上方に吸引するが、側方のガスを側方に吸引してもよい。なお、ガス吸引ノズル５６は、一対の側壁部５２１、５２２のいずれか一方のみに設けられてもよい。

【0057】

ガス吸引ノズル５６は、ガラスリボンＧの搬送方向に、第１ガス吐出ノズル５３よりも上流側に配置される。なお、ガス吸引ノズル５６は、ガラスリボンＧの搬送方向に、第１ガス吐出ノズル５３と同じ位置に配置されてもよい。

【0058】

本実施形態によれば、ガス吸引ノズル５６が、ガラスリボンＧの搬送方向に、第１ガス吐出ノズル５３よりも上流側に配置されるか、第１ガス吐出ノズル５３と同じ位置に配置され、ガラスリボンＧの上面に沿って流れる還元性ガスを上方に吸引する。それゆえ、還元性ガスが第１ガス吐出ノズル５３の周辺まで到達するのを制限でき、緩衝膜の形成が阻害されるのを抑制でき、ガラスリボンの品質を向上できる。

【0059】

本開示の技術とは別の技術として、炉体５２の天井部５２３に開口部を設け、その開口部から炉体５２の外部に還元性ガスを排出することも考えられる。但し、天井部５２３に開口部を設けると、天井部５２３の断熱性が低下してしまう。その結果、ガラスリボンＧが開口部の下で急激に冷却されてしまい、ガラスリボンＧに大きな残留応力が生じてしまう。

【0060】

本実施形態によれば、天井部５２３に開口部を設けずに、側壁部５２１、５２２の小さな開口部にガス吸引ノズル５６を差し通す。それゆえ、炉体５２の断熱性の低下を抑制でき、ガラスリボンＧの急激な温度低下を抑制でき、ガラスリボンＧに生じる残留応力を小さくできる。

【0061】

ガス吸引ノズル５６は、ガラスリボンＧの温度が歪点以上である領域の真上に配置されてもよい。徐冷炉５の比較的上流側で、ドロスボックス３から流れ込んだ還元性ガスを、ガス吸引ノズル５６によって吸引できる。よって、還元性ガスが拡散する前に、還元性ガスを炉体５２の外部に排出できる。

【0062】

ガス吸引ノズル５６は、例えば、ガラスリボンＧの搬送方向の上流側から下流側に向けて１番目のレヤーロール５１よりも上流側に配置される。徐冷炉５の最上流で、ドロスボックス３から流れ込んだ還元性ガスを、ガス吸引ノズル５６によって吸引できる。よって、還元性ガスが拡散する前に、還元性ガスを炉体５２の外部に排出できる。

【0063】

ガス吸引ノズル５６は、一対の側壁部５２１、５２２の各々からガラスリボンＧの搬送経路の上方までＹ軸方向に延びており、下方のガスを上方に吸引する。ガス吸引ノズル５６は、下方のガスを、真上又は斜め上に吸引する。ガス吸引ノズル５６は、ガスを吸引する吸引口５６ａを含む。

【0064】

例えば、上方から見たときに、一のガス吸引ノズル５６の吸引口５６ａは、少なくともガラスリボンＧの幅方向一端Ｇａに重なり、ガラスリボンＧの幅方向一端Ｇａから幅方向外側に延びていてもよい。また、上方から見たときに、別のガス吸引ノズル５６の吸引口５６ａは、少なくともガラスリボンＧの幅方向他端Ｇｂに重なり、ガラスリボンＧの幅方向他端Ｇｂから幅方向外側に延びていてもよい。

【0065】

ドロスボックス３の内部の還元性ガスは、リフトアウトロール３１とドレープ４０の隙間を通り、徐冷炉５の内部に流れ込む。このとき、ガラスリボンＧの幅方向外側には、ガラスリボンＧが存在しないので、隙間の大きさが大きく、還元性ガスの流れが形成されやすい。

【0066】

上方から見たときに、一のガス吸引ノズル５６の吸引口５６ａがガラスリボンＧの幅方向一端Ｇａから幅方向外側に延びていれば、ガラスリボンＧの幅方向外側を流れる還元性ガスを効率的に吸い取ることができる。同様に、上方から見たときに、別のガス吸引ノズル５６の吸引口５６ａがガラスリボンＧの幅方向他端Ｇｂから幅方向外側に延びていれば、ガラスリボンＧの幅方向外側を流れる還元性ガスを効率的に吸い取ることができる。

【0067】

なお、上方から見たときに、一のガス吸引ノズル５６の吸引口５６ａがガラスリボンＧの幅方向一端から幅方向中心まで延びており、別のガス吸引ノズル５６の吸引口５６ａがガラスリボンＧの幅方向他端から幅方向中心まで延びていてもよい。ガラスリボンＧの幅方向全体に亘って、還元性ガスを吸い取ることができる。

【0068】

ガス吸引ノズル５６は、本実施形態では下方のガスを上方に吸引するが、側方のガスを側方に吸引してもよい。この場合、例えば、上方から見たときに、一のガス吸引ノズル５６の吸引口５６ａがガラスリボンＧの幅方向一端に向けて対向配置され、ガラスリボンＧの幅方向外側を流れる還元性ガスを吸い取ってもよい。下方のガスを上方に吸引するガス吸引ノズル５６と、側方のガスを側方に吸引するガス吸引ノズル５６とが両方用いられてもよい。

【0069】

エジェクタ５７は、ガス吸引ノズル５６の吸引量を調節する。ガス吸引ノズル５６の吸引量を調節することで、第１ガス吐出ノズル５３の周辺で各種ガス濃度を許容範囲内に収めることができる。ガス吸引ノズル５６の吸引量は、ガス濃度計５５の測定結果に基づき制御されてもよい。

【0070】

鉛直管５８は、一対の側壁部５２１、５２２の外側において、ガス吸引ノズル５６の一端から上方に延びる。ガス吸引ノズル５６によって吸引されたガスは、鉛直管５８を上昇する過程で冷却される。鉛直管５８の下側から上側に向かうほど、ガスの温度が低い。ガスの温度差によって鉛直管５８の内部に上昇気流を形成でき、ガス吸引ノズル５６にガスを効率的に引き込むことができる。また、鉛直管５８がガス吸引ノズル５６の一端からＸ軸方向に延びる場合に比べて、炉体５２の横に作業員が作業するスペースを確保しやすい。

【0071】

エジェクタ５７は、鉛直管５８の下端に設けられ、上方に圧縮空気などのガスを吐出するエジェクタノズル５７ａを含む。エジェクタノズル５７ａから吐出されるガスによって鉛直管５８の内部に形成される上昇気流の上昇速度を高めることができ、ガス吸引ノズル５６にガスをより効率的に引き込むことができる。

【実施例】

【0072】

以下、実験データについて説明する。下記の例１が比較例であり、例２～例４が実施例である。例１～例４では、図１及び図２に示すフロートガラス製造装置１を用いて、表１に示す条件でフロートガラスを製造した。例１～例４では、ガス吸引ノズル５６によるガスの吸引量（単位：Ｎｍ^３／ｈ）を除き、同じ条件でフロートガラスを製造した。例えば、第１ガス吐出ノズル５３の吐出量（単位：ＮＬ／ｍｉｎ）、及び第２ガス吐出ノズル５４の吐出量（単位：ＮＬ／ｍｉｎ）は、例１～例４で同一に設定した。

【0073】

【表1】

表１において、ガス吸引ノズル５６の吸引量、Ｏ_２ガス濃度、ＳＯ_２ガス濃度、Ｈ_２Ｏガス濃度、及び圧力を、相対値で示す。なお、Ｏ_２ガス濃度（単位：体積％）、ＳＯ_２ガス濃度（単位：体積ｐｐｍ）、Ｈ_２Ｏガス濃度（単位：ｇ／ｃｍ^３）は、ガス濃度計５５により測定した。また、圧力（単位：Ｐａ）は、大気圧との差圧であって、ガス濃度計５５の隣の圧力計により測定した。

【0074】

表１に示すように、例１ではガス吸引ノズル５６によってガスを吸引しなかったのに対し、例２～例４ではガス吸引ノズル５６によってガスを吸引した。その結果、例２～例４では、例１に比べて、第１ガス吐出ノズル５３の周辺で、Ｏ_２ガス濃度、及びＳＯ_２ガス濃度が高く、Ｈ_２Ｏガス濃度が低かった。

【0075】

ドロスボックス３の内部から徐冷炉５の内部に還元性ガスが流れ込み、還元性ガスに含まれるＨ_２ガスが第１ガス吐出ノズル５３の周辺まで到達すると、Ｈ_２ガスとＯ_２ガスが反応し、Ｈ_２Ｏガスが生成される。その結果、第１ガス吐出ノズル５３の周辺で、Ｈ_２Ｏガス濃度が増加し、Ｏ_２ガス濃度が低下する。

【0076】

表１の結果から、ガス吸引ノズル５６によってガスを吸引すれば、ドロスボックス３の内部から徐冷炉５の内部に流入した還元性ガスが第１ガス吐出ノズル５３の周辺まで到達するのを制限できることが分かる。

【0077】

また、表１の結果から、ガス吸引ノズル５６の吸引量を増やすほど、Ｏ_２ガス濃度、及びＳＯ_２ガス濃度を高くでき、Ｈ_２Ｏガス濃度を低くできることが分かる。なお、例４において、圧力が低いのは、ガス吸引ノズル５６による吸引量が大きかったためである。

【0078】

以上、本開示に係るフロートガラス製造装置、及びフロートガラス製造方法について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0079】

１ フロートガラス製造装置
２ フロートバス
３ ドロスボックス
５ 徐冷炉
５１ レヤーロール
５２１、５２２ 側壁部
５２３ 天井部
５３ 第１ガス吐出ノズル（ガス吐出ノズル）
５６ ガス吸引ノズル
Ｍ 溶融金属
Ｇ ガラスリボン

【図1】

【図2】