CN203333457U - 用于制造玻璃板的澄清槽，白金或铂合金制成的装置，玻璃板制造装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于制造玻璃板的澄清槽、白金或铂合金制成的装置、玻璃板制造装置。用于制造玻璃板的澄清槽。制造玻璃时，通过通电加热澄清槽102来加热熔融玻璃。澄清槽102的特征在于，在澄清槽102内至少包含熔融玻璃的温度达到最高区域的部位的壁厚比其他部位厚。

Description

用于制造玻璃板的澄清槽,白金或铂合金制成的装置,玻璃板制造装置

技术领域

本实用新型涉及用于制造玻璃板的澄清槽，白金或铂合金制成的装置，玻璃板制造装置。 

背景技术

制造玻璃时，由于处理高温的熔融玻璃，大量采用由白金或铂合金等耐火性金属构成的装置。特别是液晶显示器（LCD）用玻璃基板或有机EL显示器用玻璃基板中，由于碱含量极少的玻璃原料的熔解温度、熔融温度高于其他玻璃制品，熔融玻璃的输送管、槽几乎是由白金或铂合金构成的制造装置。而且，由于上述LCD用玻璃基板或有机EL显示器用玻璃基板是要求不含泡沫的产品，被称之为「澄清工艺」的工序中，将熔融温度设定为1500℃以上来消除熔融玻璃中的泡沫。因此，LCD玻璃基板用玻璃板的制造装置中，大量使用由耐火性金属中高温下的耐久性最好的白金或铂合金构成的制造装置。但是，即使是耐火金属，在玻璃溶化程度的高温下也被氧化。此时，白金或铂合金的制造装置在氧化时挥发，会产生构成制造装置的部件变薄的氧化点蚀。特别是，制造LCD玻璃基板用或有机EL显示器用玻璃基板的玻璃板时，在上述澄清工艺中，白金或铂合金具有遭受高温的特定部位，会出现明显的上述白金的氧化点蚀。上述LCD玻璃基板或有机EL显示器用玻璃基板的澄清工艺是通过向玻璃原料添加澄清剂来进行。熔融玻璃从低温达到高温时，澄清剂伴随着构成澄清剂的金属的价态变动产生如下反应，即、M_xO_y→M_x1O_y1+zO₂（M为金属元素，x、x1、y、y1、z为实数），通过此时产生的氧气扩大熔解时的夹带气泡，进行悬浮脱泡。作为玻璃澄清剂，过去使用五氧化二砷或氧化锑，但考虑到对环境的影响，近几年使用几乎对环境没有影响的氧化锡。但是，与五氧化二砷或氧化锑相比，使氧化锡伴随着价态变动产生反应的温度高，进行澄清工艺的制造装置中，熔融玻璃及制造装置的温度大约达到或高于1650℃。因此，耐火金属制成的装置的寿命最多几年。要是每隔几 年需购置特别是由白金或铂合金一样高价贵金属构成的装置，费用则增大。 

因此，例如，如专利文献1（特表2010-502550号公报）所述，提出了通过在表面实施涂层，实现由玻璃制造系统的耐火金属构成的槽的氧化点蚀最小化技术。 

实用新型内容

实用新型要解决的问题 

但是，即使利用上述方法，有时也无法完全抑制耐火金属装置的氧化点蚀，依然需要能够有效延长耐火金属装置使用寿命的方法。 

本实用新型鉴于上述课题而完成，其目的在于提供一种装置，能够有效延长耐火金属制成的装置寿命。 

解决问题的技术手段 

1、一种澄清槽，该澄清槽由耐火金属制且用于制造玻璃板，其特征在于： 

该澄清槽由白金或铂合金所制成，所述澄清槽的槽内具有用于容纳经脱泡排出的气体的空间， 

在所述澄清槽内至少包含厚壁部，该厚壁部具有比其他部位厚的厚壁，且该厚壁部位于熔融玻璃的温度达到最高区域的部位。 

2、根据技术方案1所述的澄清槽，其特征在于： 

所述澄清槽具有沿熔融玻璃的流动方向设置的多个供电装置， 

所述澄清槽内熔融玻璃的温度达到最高的区域，位于所述澄清槽中熔融玻璃流动方向中心的上游侧区域。 

3、根据技术方案1所述的澄清槽，其特征在于： 

所述厚壁部的长度为所述澄清槽的全长的1／25～1／2。 

4、根据技术方案2所述的澄清槽，其特征在于： 

所述澄清槽包括管主体以及设在所述管主体的两端部和中间部的至少3个所述供电装置， 

所述厚壁部至少横跨所述管主体的外周的一半以上，且至少设置在所述管主体的顶部。 

5、根据技术方案4所述的澄清槽，其特征在于： 

所述澄清槽的整个外周具有所述厚壁部。 

6、根据技术方案1至5中任一项所述的澄清槽，其特征在于： 

所述澄清槽的外周面设有耐火性氧化物喷涂层。 

7.一种白金或铂合金制成的装置，用于制造玻璃板，其特征在于：所述白金或铂合金制成的装置具有向朝长度方向延长的管状形状， 

所述白金或铂合金制成的装置，至少在不到所述白金或铂合金的熔点，且与低于熔点150℃以上的熔融玻璃相接触的部分的局部，具有比其他部分厚的厚壁部。 

8、根据技术方案7所述的白金或铂合金制成的装置，其特征在于： 

所述白金或铂合金制成的装置的整个外周具有所述厚壁部。 

9、根据技术方案7或8所述的白金或铂合金制成的装置，其特征在于： 

所述白金或铂合金制成的装置的外周面设有耐火性氧化物喷涂层。 

10、一种玻璃板制造装置，其特征在于，包括： 

熔解槽，用于熔解玻璃原料形成熔融玻璃； 

第一输送管，用于输送熔融玻璃； 

如技术方案1至6中任一项所述的澄清槽，用于澄清从第一输送管输送来的熔融玻璃； 

第二输送管，用于输送澄清后的熔融玻璃； 

搅拌槽，用于搅拌从第二输送管输送来的澄清后的熔融玻璃使熔融玻璃均质化； 

第三输送管，用于输送均质化后的熔融玻璃，以及 

成型装置，用于使从第三输送管输送来的均质化后的熔融玻璃成型。 

11、一种玻璃板制造装置，其特征在于，包括： 

熔解槽，用于熔解玻璃原料形成熔融玻璃； 

第一输送管，用于输送熔融玻璃； 

如技术方案7至9中任一项所述的白金或铂合金制成的装置，用于澄清从第一输送管输送来的熔融玻璃； 

第二输送管，用于输送澄清后的熔融玻璃； 

搅拌槽，用于搅拌从第二输送管输送来的澄清后的熔融玻璃使熔融玻璃均质化； 

第三输送管，用于输送均质化后的熔融玻璃，以及 

成型装置，用于使从第三输送管输送来的均质化后的熔融玻璃成型。 

本实用新型的实用新型者，对延长耐火金属制成的装置寿命的方法，进行专心研 究的结果，发现： 

（ⅰ）耐火金属制成的装置中，尤其是在与其他区域相比达到高温的特定部位中，耐火金属的氧化与挥发比其他部位剧烈，在1～2年内该部位上出现孔。 

（ⅱ）例如，当装置为澄清熔融玻璃用管状耐火金属制成的装置（澄清槽）时，该特定部位不仅位于与高温的熔融玻璃相接触的部位，还位于与该玻璃和管内壁之间的空气相接触的部位，即、该管长度方向的局部顶部位置。 

本实用新型鉴于上述观点而完成，涉及本实用新型的用于制造玻璃板的澄清槽，由白金或铂合金而成，其中，所述澄清槽的槽内具有用于容纳脱泡排出的气体的空间。澄清工艺是通过通电加热澄清槽来加热熔融玻璃。澄清槽最佳为，在澄清槽内至少包含熔融玻璃的温度达到最高区域的部位，具有比该澄清槽的其他部位厚的厚壁部。 

在这里，澄清槽，在澄清槽内至少包含熔融玻璃的温度达到最高区域的部位，具有比该澄清槽的其他部位厚的厚壁部。根据该构成，能够有效地延长耐火金属制成的装置寿命。 

而且，涉及本实用新型的用于制造玻璃板的澄清槽，澄清槽最佳为，通过向沿熔融玻璃的流动方向设置的多个供电装置之间通电来加热，且澄清槽内熔融玻璃的温度达到最高的区域位于比澄清槽中熔融玻璃流动方向中心更靠近上游侧的区域。 

还有，本实用新型涉及的用于制造玻璃板的澄清槽为包含将熔融玻璃倒入朝长度方向延长的管状白金或铂合金制成的装置中的工艺的用于制造玻璃板的澄清槽。通过通电加热白金或铂合金制成的装置，加热熔融玻璃。 

白金或铂合金制成的装置，其特征在于，至少在与熔融玻璃相接触的部分的局部，具有比其他部分厚的厚壁部，其中，所述熔融玻璃的温度，不足白金或铂合金的熔点，且与低于熔点150℃以上。 

在这里，白金或铂合金制成的装置，至少在与熔融玻璃相接触的部分的局部，具有比其他部分厚的厚壁部，其中，所述熔融玻璃的温度，不足白金或铂合金的熔点，且与低于熔点150℃以上。因此，能够有效地延长耐火金属制成的装置寿命。 

而且，涉及本实用新型的用于制造玻璃板的澄清槽，澄清槽最佳为，横跨整个外围具有厚壁部。 

实用新型效果 

依据涉及本实用新型的澄清槽，能够有效地延长耐火金属制成的装置寿命。 

附图说明

图1为涉及本实用新型实施例的玻璃板制造工艺流程图； 

图2为涉及本实用新型实施例的玻璃板生产线； 

图3为涉及本实用新型实施例的澄清槽。 

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型的一实施例进行说明。另外，下面的说明仅为本实用新型的示例，本实用新型不仅限于此。 

（1）管状耐火金属制成的装置（澄清槽） 

涉及本实用新型一实施例的由耐火金属构成，且朝长度方向延长的管状耐火金属制成的装置为，用于制造玻璃板，且被称之为耐火金属制成的澄清槽102（澄清管）的装置。澄清槽102是至少在其局部加热、澄清熔融玻璃的装置。 

如图3所示，澄清槽102包括管主体102a、在管主体102a的两端与大致中间设置的至少三个供电装置201。 

管主体102a具有圆筒状形状。管主体102a的最大内径，例如为300～400mm。该管主体102a，虽然由耐火金属构成，但最佳为由白金或铂合金构成。管主体102a是通过第1供电装置201a、第2供电装置201b及第3供电装置201c的通电来发热，利用其焦耳热加热熔融玻璃。第1供电装置201a、第2供电装置201b及第3供电装置201c由凸缘或从凸缘引出的电极构成，电流在第1供电装置201a与第2供电装置201b之间，及第2供电装置201b与第3供电装置201c之间流动。如上所述，通过向白金或铂合金构成的管主体102通电加热，即使是含有作为澄清剂的氧化锡的玻璃板制造中，也能够容易地控制管主体102a内熔融玻璃的温度，使其高于氧化锡伴随着价态变动产生反应的温度。 

在这里，最佳为在第1供电装置201a与第2供电装置201b之间的区域，熔融玻璃的温度变得最高。或者，最佳为在第1供电装置201a与第2供电装置201b之间的区域，管主体102a的温度变得最高。如果在管主体102a的第1供电装置201a与第2供电装置201b之间的区域，使熔融玻璃的温度变得最高，则与在第2供电装置201b与第3供电装置201c之间的区域，使熔融玻璃的温度变得最高时相比，能够延长适 合澄清（脱泡）的温度及粘度的熔融玻璃的状态下进行澄清的时间。即、如果在管主体102a的第1供电装置201a与第2供电装置201b之间的区域，使熔融玻璃的温度变得最高，不需延长管主体102a中熔融玻璃流动方向的长度，能够有效地进行澄清（脱泡）。为了在管主体102a的第1供电装置201a与第2供电装置201b之间的区域，使熔融玻璃的温度变得最高，能够通过向第1供电装置201a通比第3供电装置201c多的电流来实现。而且，管主体102a中管主体102a的温度变得最高的区域或熔融玻璃的温度变得最高的区域，最佳为管主体102a中熔融玻璃流动方向正中心相比更靠近上游侧的区域。即、如图3所示，下列厚壁部102b最佳为设置在管主体102a中熔融玻璃流动方向F的中心X相比更靠近上游侧的区域。 

管主体102a最佳为，管主体102a内至少包含熔融玻璃的温度达到最高区域的部位（除去管主体102a的整个区域）的电阻小于其他部位。或者，管主体102a最佳为，至少包含管主体102a的温度达到最高区域的部位（除去管主体102a的整个区域）的电阻小于其他部位。例如，管主体102a最佳为具有比其他部分厚的厚壁部102b。管主体102a最佳为，至少在管主体102a与规定温度范围的熔融玻璃相接触的部位的局部具有厚壁部102b。更具体而言，管主体102a最佳为，在管主体102a内至少包含熔融玻璃的温度达到最高区域的部位（除去管主体102a的整个区域），具有比其他部位厚的厚壁部102b。或者，管主体102a最佳为，至少包含管主体102a的温度达到最高区域的部位（除去管主体102a的整个区域），具有比其他部位厚的厚壁部102b。管主体102a中与该规定温度范围的熔融玻璃相接触的部位、管主体102a内至少包含熔融玻璃的温度达到最高区域的部位（除去管主体102a的整个区域）、或者至少包含管主体102a的温度达到最高区域的部位（除去管主体102a的整个区域）是划分管主体102a中厚壁部102b的长度方向位置的部位。另外，本实施例中的该规定温度范围，最佳为低于构成管主体102a的耐火金属的熔点，且低于该熔点150℃以上。并且，该规定温度范围，更佳为低于该熔点，且低于该熔点100℃以上。更佳为该规定温度范围，低于该耐火金属的熔点，且低于该熔点80℃以上。例如，由白金构成管主体102a时，最好为与熔融玻璃的温度达到不足白金的熔点，即、大约1770℃且高于1620℃、更佳为高于1670℃、最佳为高于1690℃的区域相接触的管主体102a部位的局部具有厚壁部102b。厚壁部102b的总长最好为100mm以上、更佳为150mm、最佳为200mm以上。或者，厚壁部102b的总长不足澄清槽102的总长，最好为澄清槽102总长的 1/25～1/2、最佳为不足澄清槽102总长的1/10～1/4。另外，总长是指熔融玻璃流动的流动方向总长。而且，该实施例中所述澄清槽102的总长是指，从熔融玻璃中向熔融玻璃外去除气泡所需的白金或铂合金制成的装置的总长，其中，该装置具有熔融玻璃与空气相接触的空间。 

一旦厚壁部102b的总长变长，白金的使用量增加，成本变高。另一方面，一旦厚壁部102b的总长过短，在熔融玻璃的温度达到最高的区域或管主体102a温度变得最高，且白金或铂合金最容易氧化或挥发的部位中，无法充分抑制白金或铂合金的氧化或挥发，难以延长澄清槽102的寿命。例如，如果能横跨构成澄清槽102的白金或铂合金总长增加厚度，确实能够延长长寿命。但是，白金或铂合金为极其昂贵的原材料，从成本的角度来看，将构成澄清槽102的白金或铂合金总长的厚度充分加厚是不现实的。于是，该实施例中，通过增加澄清槽102中白金或铂合金的氧化或挥发比其他部位更剧烈的部位的厚度，延长澄清槽102的寿命。 

厚壁部102b能够以横跨管主体102a的一部分外周局部设置，最佳为横跨半周以上设置，更佳为横跨整个圆周设置。但是，横跨管主体102a的整个圆周的局部设置厚壁部102b时，厚壁部102b最好设置成覆盖管主体102b的顶部。厚壁部102b的厚度最好是考虑耐火金属制成的装置的材料、厚壁部102b的截面积、熔融玻璃的温度等进行调整，例如最佳为比其他部分厚10%以上、更佳为20%以上、更佳为50%以上、最佳为100%以上。厚壁部102b之外的厚度为1mm的管主体102a具有厚壁部102b时，厚壁部102b的厚度最佳为超过1.1mm、更佳为超过1.2mm、更佳为超过1.5mm、最佳为超过2mm。 

另外，管主体102a可以是厚壁部102b与厚壁部102b之外的部位一体成型的管，也可以是与成厚壁部102b的部件接合而成的管。而且，管主体102a也可以是拼接多个管的管。例如，管主体102a可以是拼接不同厚度的管，且厚的管作为厚壁部102b的管。 

为确保玻璃板的质量及特性，有必要在澄清槽102内将管主体102a中的熔融玻璃加热到规定温度。例如，为降低玻璃板的泡沫值，在澄清槽102中有必要使熔融玻璃的温度上升至适合澄清的温度。在这里，适合熔融玻璃澄清的温度，根据使用的澄清剂与玻璃的成分·特性而变动。该实施例的玻璃板，最佳为作为澄清剂含有氧化锡。氧化锡作为澄清剂发挥功效，即、开始有效地释放氧气的温度超过1600℃，随着温 度的上升，剧烈地释放氧气。即、作为澄清剂含有氧化锡时，适合澄清的温度超过1620℃，更佳为超过1650℃。 

另一方面，本实施例所表示的玻璃板为实质上不含有R’₂O（但是，R’为从Li、Na及K中选出的至少一种）的无碱玻璃或仅含0.10质量%～2.0质量%的R’₂O的微碱玻璃板。如上所述的无碱或微碱玻璃与碱含量超过2.0质量%的碱性玻璃相比，高温中的粘度（高温粘性）高。例如，无碱或微碱玻璃，在logη=2.5时的温度为1500℃～1750℃。 

在这里，熔融玻璃中气泡的上浮速度受到熔融玻璃粘度的影响，熔融玻璃的粘度越低，气泡的上浮速度越快。为有效地进行澄清，熔融玻璃的粘度最佳为，例如200～800poise。因此，为进行无碱玻璃或微碱玻璃的澄清，降低熔融玻璃的粘度，与碱性玻璃相比需要使熔融玻璃的温度进一步上升。更具体而言，无碱玻璃板或微碱玻璃板的制造中，有必要使澄清槽102中熔融玻璃的温度，例如达到1650℃以上。另外，上述的澄清是指将熔融玻璃中的气泡排向熔融玻璃之外，且进行脱泡的过程。 

如上所述的场合，局部的部位会出现管主体102a的温度超过构成管主体102a的耐火金属，例如白金易氧化或挥发的温度。为了从熔融玻璃中释放气体成分，澄清槽102中熔融玻璃的液面与澄清槽102管主体102a的内壁之间最好有空隙。即、澄清槽102，在管主体102a内具有容纳脱泡排出的气体的空间。该空间最佳为气泡充分地从熔融玻璃中脱离，成为该空间的液面与内壁之间的距离（液面与该液面相向的内壁面之间的距离）最佳为大于管主体102a内径的1%，且不足50%，更佳为大于管主体102a内经的5%，且不足15%。但是，由于与该空间内的空气相接触的管主体102a的部位是仅利用辐射电热将通过通电产生的热传递至玻璃，因此与熔融玻璃相接触的部位的温度相比高。由于由耐火金属构成的管主体102a内流动的熔融玻璃的温度，例如达到1700℃的部位的管主体102a顶部，仅与内部的空气相接触，因此其温度高于1700℃。即使是由耐火金属构成的管主体102a，一旦管主体的温度达到超过规定温度的高温，则会氧化或挥发，进而出现孔。而且，与管主体102a中没有与上述空间相接触的其他部位及在管内不与空气相接触的其他配管相比，与上述空间相接触的管主体102a部位的白金或铂白金更容易氧化。因此，为了抑制耐火金属的氧化或挥发，强化达到规定温度范围的管主体102a部位的至少局部，使其比其他部分厚即可。这样，厚的部分即使因氧化或挥发变薄，出现孔为止还需要时间，能够增加耐久性。 此外，由于该部分的电阻降低或热容量的增加等多个原因，估计能够抑制该部分的温度的上升。例如，由于厚壁部102b的电阻小于澄清槽102总长中的其他部位，与其他部位相比能够降低发热量。根据该构成，能够抑制厚壁部102b的氧化或挥发，能够延长寿命。 

另一方面，一旦管主体102a通上电流，电流更多地流向电阻小的部位。这是因为，电流流动的截面积越大电阻越小。由于向电阻值R的电阻通电流时的发热量Q，用I²＊R的式子表示，因此，即使电阻下降，只要更多的电流流动，发热量有可能变得更大。因此，如果仅在耐火金属易氧化及挥发的管主体102a顶部设置厚壁部102b，由于电流集中在厚壁部102b，设置了厚壁部102b的顶部周围的温度有可能反而变高。如果在上述厚壁部横跨管主体半周以上，更佳为，横跨整个圆周设置厚壁部102b，由于电流集中在厚壁部102b，与没有设置厚壁部102b时相比，能够避免该部分发热量的增加。 

例如，如果计算占有厚壁部102b的厚度及管主体102a整个圆周的范围与电流、电阻及发热量之间的关系，如下所示。假定由白金构成，且除厚壁部102b之外厚度均为1mm的管主体102a，厚度为2mm的厚壁部102b位于安装有管主体102a的第1供电装置201a与第2供电装置之间的同时，横跨管主体102a的温度达到特别高的全长Lmm部位的整个圆周（以下，称之为高温部位）。而且，假定管主体102a没有厚壁部102b时，与高温部位相同位置的部位的电阻为RΩ。横跨管主体102a高温部位的整个圆周流动的电流为I安培。此时，由于电阻R=ρ（比电阻）＊L（长度）/A（截面积）的地方，厚壁部102b的截面积为没有厚壁部102b时管主体102a截面积的两倍，向管主体102a通上电流时厚壁部102b的电阻R₁为R/2。厚壁部102b的发热量Q₁为Q₁[J·s]=（I）²＊R/2。没有厚壁部102b时高温部位的发热量Q₂为Q₂[J·s]=（I）²＊R。因此，横跨高温部位的整个圆周向管主体102a通I安培的电流时，Q₁/Q₂=1/2，通电时，比没有厚壁部102b相比有厚壁部102b的发热量达到一半。接下来，假定厚壁部102b的厚度比其他部分20%，即、1.2mm，且厚壁部102b横跨总长Lmm的高温部位的半周设置，能够视为电流在厚壁部102b的半周与另一个半周串联连接的电路中流动。此时，假定横跨管主体102a高温部位的整个圆周流动的电流为I安培、厚壁部102b中流动的电流为I₁、另一个半周部分中流动的电流为I₂，则I=I₁+I₂。由于厚壁部102b的电阻R₁=2R/1.2、另一个半周部分的电阻R₂=2R，因此， I=1.2E/2R+E/2R（E为电压）、E=2RI/2.2、I₁=E/R₁=1.2I/2.2。厚壁部102b的发热量Q₁则为Q₁[J·s]=（1.2I/2.2）²＊2R/1.2。由于没有厚壁部102b时高温部位中半周的发热量为Q₂=（I/2）²＊2R，Q₁/Q₂约等于0.992，通电时，比没有厚壁部102b相比有厚壁部102b的发热量小。 

另外，由白金或铂合金构成的管状耐火金属装置，例如，通过热喷涂在澄清槽102的外面将含有耐火性氧化物仅喷涂充分的量即可。对白金或铂合金同时使用热喷涂与设置厚壁部的结构，能够进一步抑制白金或铂合金的挥发，能够延长耐火金属制成的装置，例如澄清槽102的寿命。另外，热喷涂的方法没有特别的限定，能够利用等离子喷涂或火焰喷涂。但是，从改善涂层密度、提高白金或铂合金与耐火性氧化物的结合性的角度来看，最佳为等离子喷涂。而且，作为含有耐火性氧化物的材料，最好是含有MgO、TiO₂、Zr₂O的材料。特别是，含有耐火性氧化物的材料，最佳为含有氧化锆，更佳为含有完全稳定的氧化锆，最佳为被Ca化合物、Mg及/或Y化合物稳定。通过利用含有耐火性氧化物的材料进行热喷涂，能够作为与用于澄清槽102中的白金或铂合金相近的热膨胀系数，能够抑制被热喷涂的含有耐火性氧化物材料从白金或铂合金脱落，其中，所述耐火性氧化物含有如上所述的完全稳定的氧化锆。 

对由澄清槽102的耐火金属构成的管主体102a与不足耐火金属的熔点，且与低于熔点150℃以上的熔融玻璃相接触的部分的至少局部，例如，在至少包含澄清槽内熔融玻璃的温度达到最高区域的部位中，具有比其他部分厚的厚壁部102b的管主体102a的升温效果进行了模拟计算。假定管主体102a由白金与铑的合金（熔点大约为1840℃）构成，总长4000mm、直径大约350mm、厚度为1mm，在第1供电装置201a与第2供电装置201b之间，横跨从离第2供电装置201b大约300mm的位置至大约450mm位置的总长150mm的整个圆周具有厚度为1.2mm的上述厚壁部102b。设置有该厚壁部的位置的顶部为，使用由没有厚壁部102b的管主体构成的已有澄清槽制造玻璃板时，白金与铑的合金制成的管主体的温度明显达到高温，且白金的氧化或挥发显著的区域。假定，通过第1供电装置201a、第2供电装置201b及第3供电装置201c使澄清槽102通电且发热的同时，在第1供电装置201a与第2供电装置201b之间通大约6000A的电流来加热澄清槽102内的熔融玻璃，设置有厚壁部102b的位置上熔融玻璃的温度达到大约1700℃以上。而且，模拟了此时澄清槽102的管主体102a厚壁部102b的顶部温度达到多少。其结果，管主体102a厚壁部102b的顶部温 度相对没有厚壁部102a时达到的1820℃，下降了大约10℃，大约为1810℃。从该模拟结果可知，如果利用该实用新型，能够有效地延长耐火金属制成的澄清槽102等玻璃制造装置的寿命。在这里，白金或铂合金会随着达到高温急剧氧化或挥发。因此，防止白金或铂合金的氧化或挥发的观点来看，超过1800℃时的10℃是较大的温差。 

另外，对于获得上述结果的模拟方法，只要为本领域技术人员能够利用下列列举的市场上销售的软件来进行，因此，在这里省略详细说明，但如果简单地说，为了模拟由铂合金构成的澄清槽102管主体102a的温度分布使用了数学模型。具体而言，作为管主体102a的特性，例如可以列举构成管主体102a的铂合金的电阻率及热导率、有关熔融玻璃的热及电的特性（密度、热导率、比热、粘度、流量）。而且，数学模型中，利用构成管主体102a的铂合金的特性，通过有限元素法或有限体积法或有限差分法等手段将表达电场、温度场、流场方程式的场离散化，并进行数值分析能够获得管主体102a的温度分布。这些作为数学模型的工具，能够使用定制的软件或市场上销售的软件。作为市场上销售的软件包，例如作为3-D、CAD软件可以列举AUTOCAD、SOLIDWORKS，作为网格软件可以列举GAMBIT、FEMAP、KSWAD、ICEMCFD，计算焦耳加热热传导、玻璃流动的软件可以列举FIDAP、FLUENT等，作为计算结果的后续工具可以列举CFD-POST、ENSGHT等。 

（2）玻璃板制造方法的概要 

（2-1）玻璃的原料 

涉及本实用新型的玻璃板制造方法，能够适用于各种玻璃板的制造，特别适用于液晶显示装置或有机EL显示器、等离子显示器装置等平面显示器用玻璃基板或覆盖显示部的防护玻璃罩的制造。 

根据本实用新型制造玻璃板，首先要调配玻璃原料，以使其达到期望的玻璃成分。例如，制造平面显示器用玻璃基板时，最好将原料调配成使其具有如下成分。 

（a）SiO₂：50～70质量% 

（b）B₂O₃：5～18质量% 

（c）Al₂O₃：10～25质量% 

（d）MgO：0～10质量% 

（e）CaO：0～20质量% 

（f）SrO：0～20质量% 

（o）BaO：0～10质量% 

（p）RO：5～20质量%（但是，R为从Mg、Ca、Sr及Ba中选出的至少一种） 

（q）R’₂O：大于0.10质量%，且小于2.0质量%（但是，R’为从Li、Na及K中选出的至少一种） 

（r）从氧化锡、氧化铁及二氧化铈等中选出的至少一种金属氧化物，合计为0.05～1.5质量%。 

另外，（q）R’₂O并非必须含有，也可以不含有。此时，成为实质上不含R’₂O的无碱玻璃，能够降低R’₂O从玻璃板流出，并破坏TFT的可能性。另外，硬要使其含有0.10质量%～2.0质量%的（q）R’₂O变成微碱玻璃，能够将TFT特性的退化或玻璃的热膨胀抑制在规定范围内的同时，提高玻璃的碱度，容易氧化价态变动的金属，提高澄清性。而且，能够使玻璃的比电阻降低，适于在熔解槽101中进行电熔工艺。 

例如，像无碱玻璃或微碱玻璃，在logη=2.5中温度达到1500～1750℃的玻璃，为了使其在澄清槽102中具有充分的气泡浮升速度，例如，有必要将熔融玻璃的温度变成1620℃以上的高温，构成澄清槽102的白金或铂合金的挥发量会增加。即、由于在logη=2.5中温度为1500～1750℃的玻璃容易增大白金或铂合金的挥发量，适用于本实用新型，在logη=2.5中温度为1530℃～1750℃的玻璃更加适用，在logη=2.5中温度为1550℃～1750℃的玻璃更加适用，在logη=2.5中温度为1570℃～1750℃的玻璃更加适用。 

而且，近几年为了进一步实现高精细化，要求不是使用α-Si·TFT，而是使用P-Si（低温多晶硅）TFT或氧化物半导体的平面显示器。在这里，P-Si（低温多晶硅）TFT或氧化物半导体的形成工艺中，存在温度比α-Si·TFT的形成工艺高的热处理工艺。因此，由P-Si（低温多晶硅）TFT或氧化物半导体形成的玻璃板，要求热收缩率小。为了使热收缩率变小，最佳为使玻璃的应变点变高，但是应变点高的玻璃，高温时有粘度（高温粘性）变高的趋势。因此，在澄清槽102中，为了达到适于澄清熔融玻璃的粘性，有必要进一步使熔融玻璃的温度上升。为此，有必要使澄清槽102的温度进一步上升，容易产生构成澄清槽102的白金或铂合金的氧化或挥发。即、本实用新型适用于P-Si·TFT装载显示器用玻璃板。而且，本实用新型还适用于氧化物半导体装 载显示器用玻璃板的制造。 

即、本实用新型适用于例如应变点超过655℃，在logη=2中温度超过1600℃的玻璃板的制造。特别是，本实用新型适用于应变点超过675℃的玻璃板，更适用于应变点超过680℃的玻璃板，特别适用于应变点超过690℃的玻璃板，其中，应变点超过675℃的玻璃板适用于P-Si（低温多晶硅）TFT或氧化物半导体。 

作为应变点超过675℃的玻璃板的成分，例如用质量%表示含有下列成分的玻璃板。 

SiO₂：52～78质量%、Al₂O₃：3～25质量%、B₂O₃：3～15质量%、RO（但是，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的化合量）：3～20质量%、质量比（SiO₂+Al₂O₃）/B₂O₃为7～20范围的玻璃板。而且，为了使应变点进一步上升，最佳为质量比（SiO₂+Al₂O₃）/RO超过7.5。还有，为了使应变点上升，最佳为β-OH值为0.1～0.3[mm-1]。另一方面，避免熔解时电流流向熔解槽101，而不是玻璃，最佳为R₂O（但是，R₂O为Li₂O、Na₂O及K₂O的化合量）的质量%为0.01～0.8，使玻璃的比电阻降低，。或者，为了使玻璃的比电阻降低，最佳为Fe₂O₃的质量%为0.01～1。还有，为了实现高应变点的同时防止析晶温度的上升，最佳为CaO/RO超过0.65。通过把析晶温度变成1250℃以下，能够应用溢流下拉法。而且，考虑到应用移动设备，从轻型化的观点来看，最佳为SrO及BaO的合计含量不足0～2质量%。 

另外，上述的平面显示用玻璃基板最佳为实质上不含砷，最佳为实质上不含砷及锑。即、即时含有这些物质，只是作为杂质，具体而言，这些物质含有As₂O₃及Sb₂O₃等氧化物，最佳为质量%小于0.1。 

除上述成分之外，本实用新型的玻璃为了调解玻璃的各种物理、熔融、澄清及成形的特性，可含有各种其他氧化物。作为这种其他氧化物的例子，不仅限于如下所示，但能够列举SnO₂、TiO₂、MnO、Nb₂O₅、MoO₃、Ta₂O₅、WO₃、YaO₃及La₂O₃。在这里，由于液晶显示器或有机EL显示器等的平面显示器用玻璃基板，对泡沫的要求特别严格，在上述氧化物中最佳为至少含有澄清效果大的SnO₂。 

上述（a）～（r）中的（p）中RO的供应源，可以使用硝酸盐或碳酸盐。另外，为了提高熔融玻璃的氧化性，作为RO的供应源最佳为以适合工艺的比例使用碳酸盐。 

依据本实施例制造的玻璃板，与将一定量的玻璃原料投入熔解用炉中进行批量生 产的方式不同，可连续制造。适用于本实用新型制造方法的玻璃板，可以具有任意厚度及宽度。 

（2—2）玻璃制造工艺的概要 

涉及本实用新型一实施例的玻璃板制造方法，包含图1的流程图中所表示的一系列工艺，使用图2所表示的玻璃板生产线。 

被调和成上述成分的玻璃原料，首先在熔解工艺（步骤S101）中被熔解。原料被投入熔解槽101，且被加热至规定温度。例如为具有上述成分的平面显示器用玻璃基板时，规定温度最佳为超过1550℃。被加热的原料熔解，并形成熔融玻璃。熔融玻璃通过第1输送管105a被送到进行下一个澄清工艺（步骤S102）的澄清槽102中。 

下面的澄清工艺（步骤S102）中，熔融玻璃被澄清。具体而言，一旦熔融玻璃在澄清槽102中被加热至规定温度，熔融玻璃中含有的气体成分形成气泡，或气化排向熔融玻璃之外。例如，具有上述成分的平板显示器用玻璃基板时，规定温度最佳为1610℃～1700℃。被澄清的熔融玻璃，通过第2输送管105b被送往进行下一个工艺，即、均质化工艺（步骤S103）的搅拌槽103中。 

下面的均质化工艺（步骤S103）中，熔融玻璃被均质化。具体而言，熔融玻璃在搅拌槽103中，通过被包含于搅拌槽103叶轮（图中未示出）搅拌，被均质化。被送往搅拌槽103中的熔融玻璃，被加热至规定温度。例如为具有上述成分的平板显示器用玻璃基板时，规定温度最佳为1440℃～1500℃。被均质化的熔融玻璃，从搅拌槽103送往第3输送管105c。 

下面的供应工艺（步骤S104）中，熔融玻璃被加热，以使其达到适合在第3输送管105c中成形的温度，被送往进行下一个成形工艺（步骤S105）的成形装置104。例如为具有上述成分的平板显示器用玻璃基板时，适合成形的温度最佳为大约1200℃。特别是，在成形工艺中使用溢流下拉法时，第3输送管105c最下游区域的温度最佳为1300～1200℃。 

下面的成形工艺（步骤S105）中，熔融玻璃成形为板状玻璃。本实施例中，通过溢流下拉法熔融玻璃连续成丝带状。成形的丝带状玻璃，被切割成玻璃板。溢流下拉法是公开承认的方法，例如，如美国专利特3338696号说明书所述，流入成形体，并溢出的熔融玻璃顺着该成形体的各外表面滑落，在该成形体的底部向下方延伸合流的地方成丝带状玻璃的方法。 

（3）具体例 

如下所示，如果实际上利用涉及本实施例的玻璃板制造方法，例如能够有效地抑制管状的耐火金属制成的装置（例如，澄清槽）的破损，能够延长使用长寿命，其中，所述管状的耐火金属制成的装置为由白金或铂合金构成，且朝长度方向延伸。 

首先，混合原料，以制造成分为SiO₂：61质量%、B₂O₃：12质量%、Al₂O₃：18质量%、CaO：5.8质量%、Sr O：3质量%、Fe₂O₃：0.1质量%、Sn O₂：0.1质量%的玻璃。接下来，将原料投入熔解槽101内，通过利用玻璃板生产线100进行上述涉及本实用新型的玻璃板制造方法的一系列工艺，制造玻璃板。即、在熔解槽101内将玻璃原料加热至大约1580℃，进行熔解，形成熔融玻璃，并通过由白金及铑合金构成的第1输送管将该熔融玻璃送往澄清槽102，在澄清内102内将熔融玻璃加热至大约1700℃。此时，管主体102a由白金或铑合金构成，全长4000mm、直径大约350mm、厚度为1mm，在第1供电装置201a与第2供电装置201b之间，横跨从离第2供电装置201b大约300mm的位置至大约450mm位置的总长150mm的整个圆周具有厚度为1.2mm的上述厚壁部102b。被澄清的熔融玻璃，在搅拌槽103内被搅拌后，经由第3输送管105c送往成形装置104，利用溢流下拉法将玻璃加工成板状。 

相对利用没有厚壁部102b的澄清槽制造上述玻璃板时，澄清槽在1年半内破损，利用涉及本实施例的具有厚壁部102b的澄清槽102制造上述玻璃板时，即使经过两年以上，澄清槽102也没有破损。 

（4）特征 

涉及本实用新型的玻璃板制造方法是包含向朝长度方向延长的管状耐火金属制成的装置倒入熔融玻璃的工艺的玻璃板制造方法，其特征在于，耐火金属制成的装置至少在不足耐火金属的熔点，且与低于熔点150℃以上的熔融玻璃相接触的部分的局部，具有比其他部分厚的厚壁部102b，其中所述耐火金属是构成耐火金属制成的装置的白金或铂合金。或者，其特征在于，在澄清槽内至少包含熔融玻璃的温度达到最高区域的部位（除澄清槽102的整个区域之外）的电阻，小于其他部位。根据该构成，能够抑制该厚壁部102b的温度上升。而且，仅增加厚度部分的强度，即使耐火金属氧化或挥发也难以穿孔，增加耐火金属制成的装置的耐久性。因此，依据涉及本实用新型的玻璃板制造方法，例如，如上述实施例能够有效地延长耐火金属制成的装置，即、澄清槽102的寿命。另外，作为降低电阻的方法，不仅仅是设置厚壁部102b， 也能够把在澄清槽102内至少包含熔融玻璃的温度达到最高区域的部位（除澄清槽102的整个区域之外）的材料，变成电阻小于其他部位的材料。 

符号说明 

100  玻璃板生产线 

101  熔解槽 

102  澄清槽（耐火金属制成的装置） 

102a 管（澄清槽）主体 

102b 厚壁部 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：特表2010-502550号公报 

Claims (11)

1.一种澄清槽，该澄清槽由耐火金属制且用于制造玻璃板，其特征在于： 

该澄清槽由白金或铂合金所制成，所述澄清槽的槽内具有用于容纳经脱泡排出的气体的空间， 

在所述澄清槽内至少包含厚壁部，该厚壁部具有比其他部位厚的厚壁，且该厚壁部位于熔融玻璃的温度达到最高区域的部位。 

2.根据权利要求1所述的澄清槽，其特征在于： 

所述澄清槽具有沿熔融玻璃的流动方向设置的多个供电装置， 

所述澄清槽内熔融玻璃的温度达到最高的区域，位于所述澄清槽中熔融玻璃流动方向中心的上游侧区域。 

3.根据权利要求1所述的澄清槽，其特征在于： 

所述厚壁部的长度为所述澄清槽的全长的1／25～1／2。 

4.根据权利要求2所述的澄清槽，其特征在于： 

所述澄清槽包括管主体以及设在所述管主体的两端部和中间部的至少3个所述供电装置， 

所述厚壁部至少横跨所述管主体的外周的一半以上，且至少设置在所述管主体的顶部。 

5.根据权利要求4所述的澄清槽，其特征在于： 

所述澄清槽的整个外周具有所述厚壁部。 

6.根据权利要求1至5中任一项所述的澄清槽，其特征在于： 

所述澄清槽的外周面设有耐火性氧化物喷涂层。 

7.一种白金或铂合金制成的装置，用于制造玻璃板，其特征在于：所述白金或铂合金制成的装置具有向朝长度方向延长的管状形状， 

所述白金或铂合金制成的装置，至少在不到所述白金或铂合金的熔点，且与低于熔点150℃以上的熔融玻璃相接触的部分的局部，具有比其他部分厚的厚壁部。 

8.根据权利要求7所述的白金或铂合金制成的装置，其特征在于： 

所述白金或铂合金制成的装置的整个外周具有所述厚壁部。 

9.根据权利要求7或8所述的白金或铂合金制成的装置，其特征在于： 

所述白金或铂合金制成的装置的外周面设有耐火性氧化物喷涂层。 

10.一种玻璃板制造装置，其特征在于，包括： 

熔解槽，用于熔解玻璃原料形成熔融玻璃； 

第一输送管，用于输送熔融玻璃； 

如权利要求1至6中任一项所述的澄清槽，用于澄清从第一输送管输送来的熔融玻璃； 

第二输送管，用于输送澄清后的熔融玻璃； 

搅拌槽，用于搅拌从第二输送管输送来的澄清后的熔融玻璃使熔融玻璃均质化； 

第三输送管，用于输送均质化后的熔融玻璃，以及 

成型装置，用于使从第三输送管输送来的均质化后的熔融玻璃成型。 

11.一种玻璃板制造装置，其特征在于，包括： 

熔解槽，用于熔解玻璃原料形成熔融玻璃； 

第一输送管，用于输送熔融玻璃； 

如权利要求7至9中任一项所述的白金或铂合金制成的装置，用于澄清从第一输送管输送来的熔融玻璃； 

第二输送管，用于输送澄清后的熔融玻璃； 

搅拌槽，用于搅拌从第二输送管输送来的澄清后的熔融玻璃使熔融玻璃均质化； 

第三输送管，用于输送均质化后的熔融玻璃，以及 

成型装置，用于使从第三输送管输送来的均质化后的熔融玻璃成型。 

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