TWI441785B - 製作玻璃之浮浴槽、使用其之形成浮法玻璃之方法及於浮浴槽設置阻隔物之方法 - Google Patents

Description

製作玻璃之浮浴槽、使用其之形成浮法玻璃之方法及於浮浴槽設置阻隔物之方法

本申請案係主張2010年4月20日向韓國智慧財產局提申之韓國專利申請案號10-2010-0036528之優先權，其揭露合併於此以作整體參酌。

本發明係關於一種製作玻璃之浮浴槽、使用該浮浴槽形成浮法玻璃之方法、以及於浮浴槽設置阻隔物之方法。尤其，本發明係關於一種製作玻璃之浮浴槽，其具有較佳之阻隔物裝設結構，以控制容置於浮浴槽中之熔融金屬流動，本發明亦關於使用該浮浴槽形成浮法玻璃之方法、以及於浮浴槽設置阻隔物之方法。

一般而言，使用浮法玻璃生產法製造浮法玻璃(float glass，亦稱sheet glass、flat glass或plate glass)之裝置，係用於製造具有預定尺寸(寬度、厚度或類似者)之浮法玻璃，其係連續提供熔融玻璃至儲存於浮浴槽(float bath)中之流動熔融金屬(如熔融錫或錫合金)上，此時熔融玻璃浮於熔融金屬上，以形成具有固定厚度之熔融玻璃帶狀物，並將玻璃帶狀物拉向接近浮浴槽出口的退火爐。

在此，熔融金屬舉例包括錫或錫合金，其比重大於熔融玻璃。熔融金屬係容置於浮室(float chamber)中，且其中將導入氫氣(H₂ )及/或氮氣(N₂ )的還原性氛圍。浮室中的浮浴槽包含熔融金屬於其中。浮浴槽為水平延伸的結構，且其中包括耐高熱材料，例如，底部墊塊(bottom blocks)。當熔融玻璃由浮浴槽的上游端移動至下游端時，其會形成熔融玻璃帶狀物。熔融玻璃帶狀物會於浮浴槽的下游端處被取出，此稱為取出點(take-off point)，將其由熔融金屬移除，並傳送至下步驟的退火爐。此外，浮室之入口及出口應具有特定的溫度梯度，且與熔融玻璃及浮室上部接觸的熔融金屬亦應具有溫度梯度。

然而，由於常作為熔融金屬之錫會快速導熱且呈液態，故浮室之溫度梯度容易因平衡溫度之熱對流現象而遭破壞。因此，浮浴槽應具有足夠的長度。同樣地，熔融金屬之上部空氣因對流現象而具有預定的平衡溫度差，故浮浴槽必須建構為具有足夠長度之結構。又，成形元件(如所謂的拉邊‘top-roll’)係設置於浮浴槽之預定區域，以拉伸玻璃帶狀物之寬度，進而調整浮法玻璃之厚度。因此，設置拉邊之區域會藉由加熱元件來進行加熱。據此，也必須增加浮浴槽的長度。

圖1係習知浮浴槽之側面剖視圖，而圖2係圖1習知浮浴槽之局部立體圖。

參考圖1及圖2，習知浮浴槽1具有一阻隔元件3，其係裝設於底部墊塊2之寬度方向。該阻隔元件3係用於減少或限制浮浴槽1中高溫區與低溫區間之熔融金屬M混合現象，以維持兩區域間預定之溫度差(溫度梯度)。換言之，該阻隔元件3係扮演維持熔融金屬M於浮浴槽1上游處高溫形成區域的角色。阻隔元件3一般係由碳材或其類似材料所製成。此外，阻隔元件3係嵌入形成於底部墊塊2中之燕尾槽(dovetail slot)處。鄰近於浮浴槽1側邊墊塊5之底部墊塊2中設有安裝溝槽6，俾使阻隔元件3可嵌入其中。

然而，由於安裝溝槽6上部會於浮浴槽1形成浮法玻璃G時打開，故熔融金屬M會匯集於該安裝溝槽6中。此外，熔融金屬M可能會浮在安裝溝槽6上方的區域中。因此，習知浮浴槽1之阻隔元件3無法阻擋浮浴槽1至少一端之熔融金屬M寬度方向的流動。另外，由於匯集於安裝溝槽6之熔融金屬M可能會旋轉式地流動，因此阻隔元件3於控制熔融金屬M流動上受到限制。

同時，已有些習知例子係於底部墊塊整個長度之寬度方向上裝設阻隔物。然而，為了此目的，側邊墊塊應於阻隔物設置於底部墊塊之整體長度後才被裝設。於此例中，當必須維修或更換阻隔物時，側邊墊塊必須先由底部墊塊拆除，此作法非常困難且不符合經濟效益。

本發明係為了解決習知技術問題，因此，本發明之目的係在於提供一種製作玻璃用之浮浴槽，其可將阻隔元件穩定且輕易地設置於浮浴槽整體長度之寬度方向上，確保可輕易維修及更換阻隔元件，無須將側邊墊塊由底部墊塊拆除。本發明亦提供使用該浮浴槽之浮法玻璃製作方法，以及於浮浴槽設置阻隔物之方法。

於一態樣中，本發明提供一種製作玻璃之浮浴槽，其包括：一溝槽，其係形成於浮浴槽之底部墊塊，而一熔融金屬將填充於該浮浴槽中；一阻隔元件，其可被嵌置於該溝槽中；一容置部，其係形成於與底部墊塊接觸之至少一側邊墊塊，俾與該溝槽連通；以及一放置元件，其係設置於容置部中，俾與該阻隔元件之一端連接。

較佳為，該放置元件包括：一阻隔部，其係與阻隔元件之至少一端接觸，俾於浮浴槽整體長度上提供寬度方向之阻擋作用；以及一側部，其係垂直於該阻隔部而凸出，以形成與該側邊墊塊大致相同之平面。

較佳為，該浮浴槽更包括一固定件，以將放置元件固定於容置部。

較佳為，該固定件包括：一固定凸部，其可嵌置於形成於放置元件之固定槽中；以及一固定本體，其係自固定凸部延伸並設置於該側邊墊塊。

較佳為，該溝槽為燕尾狀，且阻隔物具有燕尾狀之嵌置部，其可嵌置於燕尾狀之溝槽中。

較佳為，該阻隔元件具有複數個相互連續接觸且具有預定長度的阻隔物。

較佳為，該阻隔元件係由相同於底部墊塊之材料所形成。

較佳為，該阻隔元件包括一耐火磚。

本發明另一態樣提供一種於浮浴槽設置阻隔物之方法，該浮浴槽包括寬度方向上具有溝槽之一底部墊塊及具有容置部之一側邊墊塊，其中該容置部與溝槽連通，而該方法包括以下步驟：(a)經由該容置部，將複數個阻隔物連續嵌置於溝槽中；(b)將一放置元件設置於容置部，俾使該放置元件與最接近側邊墊塊之最外側阻隔物接觸；以及(c)固定該放置元件。

本發明再一態樣提供一種形成浮法玻璃之方法，其包括：由浮浴槽之一端連續提供熔融態之玻璃至熔融金屬上；將熔融金屬上之玻璃形成為玻璃帶狀物；以及由浮浴槽之另一端連續拉出玻璃帶狀物。

本發明製作玻璃之浮浴槽、使用該浮浴槽形成浮法玻璃之方法、以及於浮浴槽設置阻隔塊之方法具有下述功效。

第一，由於便於將阻隔元件設置於浮浴槽整個底部表面上，故可更穩定地維持浮浴槽所需之溫度梯度。

第二，可輕易地透過形成於側邊墊塊之容置部來分離阻隔物，無須將側邊墊塊自底部墊塊移除。

藉由下述具體實施例及隨附圖式，可更加瞭解本發明之其他目的與態樣。

應了解使用於本說明書及隨附申請專利範圍之用語，不該被解釋為侷限在一般及字典上的意義，而是在發明人可適當定義用語的原則基礎上，基於對應於本發明之技術觀點作出最佳的解釋。因此，此處描述僅是為說明用之較佳實施例，不應限制本發明之範疇，應瞭解的是，可作其他不悖離本發明精神及範疇的相等物及修飾。

下文將參考隨附圖式，詳細敘述本發明較佳具體實施例。

圖3係本發明較佳具體實施例之浮浴槽側面剖視圖，圖4係圖3浮浴槽之局部立體圖，圖5係說明本發明一較佳實施例中將阻隔物嵌入底部墊塊之局部立體圖，圖6係圖3浮浴槽接合狀態之平面圖。

參考圖3至6，該具體實施例用於製作玻璃之浮浴槽100包括：一溝槽112，其係形成於浮浴槽100之底部墊塊110中；阻隔元件120，其可嵌於溝槽112中；一容置部132，其係形成於與底部墊塊110接觸之側邊墊塊130中，俾使容置部132與溝槽112連通；以及一放置元件140，設置於容置部132上且可與至少一阻隔元件120之一端連接。

本具體實施例之浮浴槽100係用於經由所謂的浮法製程來製備玻璃，而浮浴槽100之上部大致上是用具有電阻加熱元件(圖未示)之頂蓋(圖未示)來密封。

熔融金屬M(如熔融錫或熔融錫合金)係儲存於浮浴槽100中。熔融玻璃G流入浮浴槽100中，且其流速是藉由浮浴槽100上游處之閘口(圖未示)來控制。當熔融玻璃G由浮浴槽100之上游處移動至下游處時，熔融金屬M會伴隨著熔融玻璃G流動。於此過程中，熔融金屬M會由浮浴槽100之上游處流到下游處，其會因浮浴槽100之溫度梯度而維持於相對高溫的狀態，且熔融金屬會由浮浴槽100之中央處流到兩側。當熔融玻璃G由上游處移動至下游處時，其會形成具有預定厚度及寬度的薄帶狀，並藉由設置於浮室出口處之提升軋輥(lift-out rollers，圖未示)被拉出，俾於取出點處離開熔融金屬M表面。此外，於通過提升軋輥後，該浮法玻璃G會朝後續步驟之退火爐(圖未示)移動。

浮室之內部氛圍係由氮氣與氫氣之氣體混合物所構成，並維持氣體混合物之壓力略高於環境壓力。藉由電阻加熱元件，維持熔融金屬M及帶狀熔融玻璃G之溫度於600至1300℃左右。熔融玻璃G為非鹼性玻璃、鈉鈣玻璃(soda-lime glass)或其類似者。浮浴槽100中熔融金屬(M)流動產生的原理及結構，以及熔融玻璃G之輸入、帶狀化、移動及排出係一般浮法玻璃生產法之習知技藝，在此不再贅述。

浮浴槽100之底部墊塊110結構為，排列接合複數個含耐火材料之塊狀物B(請見圖5)，如耐火磚。底部墊塊110係藉由鋼殼(圖未示)包圍保護。浮浴槽100底部墊塊110之塊狀物B間的間距較佳係考慮塊狀物本身高度來決定。此外，每一塊狀物B必須對於熔融金屬M具有耐腐蝕性，對玻璃G中之K₂ O或Na₂ O具有耐鹼性，且對於交換或更換玻璃產物所導致之溫度改變必須具有抗碎性。又，與底部墊塊110接觸之側邊墊塊130係設置於浮浴槽100之兩側。

形成於底部墊塊110之溝槽112舉例是設置於肩部附近，其係由浮浴槽100上游處之高溫寬部(圖未示)變窄成下游處之低溫窄部(圖未示)。溝槽112較佳係具有燕尾(dovetail)形狀。溝槽112係形成於浮浴槽100整個長度之寬度方向。

同時，如圖4及5所示，該溝槽112具有使阻隔元件120可嵌入固定其中之燕尾狀第一部114，以及用於使阻隔元件120由底部墊塊之至少一側朝向中央處嵌置之第二部116。溝槽112之第一部114具有如上所述之燕尾形狀。然而，第二部116之寬度大於每一阻隔物120之嵌置部122寬度，且長度至少大於每一阻隔物之長度，如上所述，俾以提供嵌置阻隔元件120用之空間。另外，溝槽112之第二部116較佳係形成於浮浴槽100之兩側。於此，阻隔元件120可由浮浴槽之兩側嵌入到中央處，以便於阻隔元件120之裝設作業。此外，如此也較易於考量浮浴槽100長度而設定適當的阻隔物121數量。

阻隔元件120係用於減少及/或限制浮浴槽100寬部與窄部間之熔融金屬M混合現象，而阻隔元件120係用於維持熔融金屬M位於高溫上游處形成區。本具體實施例之阻隔元件120不會移動並固定於底部墊塊110。當阻隔元件120浸於熔融金屬M(儲存於底部墊塊110上)時，阻隔元件120會非常靠近於熔融玻璃G，但固定於不會與熔融玻璃G下表面接觸的位置。據此，本領域具有通常知識者可輕易知悉阻隔元件120的尺寸(尤其是高度)，故在此不再詳細敘述。

阻隔元件120包括複數個相互連續接觸且具有預定長度之阻隔物121。每一阻隔物121係用相同於底部墊塊之材料製成，例如耐火磚。如上所述，阻隔物121包括可嵌入溝槽112中之燕尾狀嵌置部122，以及自嵌置部122凸出之阻隔本體124。本發明使用耐火材料來取代阻隔元件120習用之碳材，以避免浮浴槽100中存有的氧氣或其類似物造成阻隔元件120氧化而形成小瑕疵。

側邊墊塊130包括一容置部130，其與浮浴槽100之底部墊塊110接觸。該容置部132係於側邊墊塊130之內側形成凹陷區域，以具有與溝槽112第二部116大致相同之寬度。

該放置元件140係嵌置於側邊墊塊130之容置部132與溝槽223之第二部116中，俾將阻隔元件120之至少一端延伸至側邊墊塊130，因此放置元件140是扮演將阻隔元件120長度延伸至浮浴槽100整體長度的角色。換言之，放置元件140會與阻隔元件120之至少一端接觸，俾於浮浴槽100之兩側發揮於浮浴槽100整體寬度上阻擋熔融金屬M之作用。為此，放置元件140包括位於溝槽112第二部116之阻隔部142，以及垂直於阻隔部142凸出且位於容置部132之側部144，以形成與側邊墊塊130大致相同之平面。因此，放置元件140具有L形之剖面形狀。又，放置元件140之水平部為阻隔部142，而其垂直部為側部144。放置元件140係由相同於側邊墊塊130之材料所形成。

於另一具體實施例中，形成於浮浴槽100底部墊塊110之溝槽112可僅具有第一部114而不具第二部，而前者具體實施例之側邊墊塊130容置部132可作為第二部。於此，本領域具有通常知識者可瞭解，可於側邊墊塊130之寬度方向上形成足夠長度之容置部132，俾使每一阻隔物121可嵌入其中。

本具體實施例之浮浴槽100更包括一固定件150，以將放置元件140固定於容置部132。該固定件150舉例可為T形，而該T形固定件150包括可嵌置於固定槽145(形成於放置元件140側部144之上表面)中之固定凸部152，以及自固定凸部延伸且設置於側邊墊塊130之固定本體154。本領域具有通常知識者可輕易知悉，除了T形外，固定件150亦可為其他種類的接合元件，如鉤子及螺栓。

於另一具體實施例中，本領域具有通常知識者可輕易知悉，阻隔元件120可應用於固定於浮浴槽100長度方向之各種類型阻隔系統。

已詳細敘述本發明。然而，應瞭解的是，本發明較佳具體實施例之詳細敘述及具體實例僅是為了說明用，而本領域具有通常知識者可由該詳細敘述明瞭本發明精神及範疇內之各種變化及修飾。

1,100．．．浮浴槽

2,110．．．底部墊塊

3,120．．．阻隔元件

4,112．．．溝槽

5,130．．．側邊墊塊

6．．．安裝溝槽

114．．．第一部

116．．．第二部

121．．．阻隔物

122．．．嵌置部

124．．．阻隔本體

132．．．容置部

140．．．放置元件

142．．．阻隔部

144．．．側部

145．．．固定槽

150．．．固定件

152．．．固定凸部

154．．．固定本體

G．．．熔融玻璃

M．．．熔融金屬

B．．．塊狀物

圖1係習知浮浴槽側面剖視圖。

圖2係圖1習知浮浴槽之局部立體圖。

圖3係本發明一較佳具體實施例之浮浴槽側面剖視圖。

圖4係圖3浮浴槽之局部立體圖。

圖5係說明本發明一較佳實施例中將阻隔物嵌入底部墊塊之局部立體圖。

圖6係圖3浮浴槽接合狀態之平面圖。

100．．．浮浴槽

110．．．底部墊塊

112．．．溝槽

116．．．第二部

120．．．阻隔元件

121．．．阻隔物

130．．．側邊墊塊

132．．．容置部

140．．．放置元件

142．．．阻隔部

144．．．側部

145．．．固定槽

150．．．固定件

152．．．固定凸部

154．．．固定本體

Claims (10)

1. 一種製作玻璃之浮浴槽，其包括：一溝槽，其係形成於該浮浴槽之寬度方向之一底部墊塊中；一阻隔元件，其被嵌置於該溝槽中；一容置部，其係形成一凹陷區域於與該底部墊塊結合之至少一側邊墊塊中之內側，俾與該溝槽空間地連接；以及一放置元件，其係設置於該容置部中，俾與該阻隔元件之寬度方向之一端連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之製作玻璃之浮浴槽，其中該放置元件包括：一阻隔部，其係與該阻隔元件之至少一端接觸，俾於該浮浴槽整體長度上提供寬度方向之阻擋作用；以及一側部，其係垂直於該阻隔部而凸出，以形成與該側邊墊塊大致相同之平面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之製作玻璃之浮浴槽，更包括：一固定件，以將該放置元件固定於該容置部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之製作玻璃之浮浴槽，其中該固定件包括：一固定凸部，其可嵌置於形成於該放置元件之一固定槽中；以及一固定本體，其係自該固定凸部延伸並設置於該側邊墊塊。
5. 如申請專利範圍第1項所述之製作玻璃之浮浴槽，其中該溝槽為燕尾狀，且該阻隔物具有一燕尾狀之嵌置部，其可嵌置於該燕尾狀之溝槽中。
6. 如申請專利範圍第5項所述之製作玻璃之浮浴槽，其中該阻隔元件具有複數個相互連續接觸且具有預定長度的阻隔物。
7. 如申請專利範圍第1項所述之製作玻璃之浮浴槽，其中該阻隔元件係由相同於該底部墊塊之材料所形成。
8. 如申請專利範圍第7項所述之製作玻璃之浮浴槽，其中該阻隔元件包括一耐火磚。
9. 一種於浮浴槽設置阻隔物之方法，該浮浴槽包括寬度方向上具有一溝槽之一底部墊塊及具有一容置部之一側邊墊塊，其中該容置部形成凹陷區域於其內側與該溝槽空間地連接，且該方法包括：(a)將複數個阻隔物連續嵌置於該溝槽中；(b)將一放置元件設置於該容置部，俾使該放置元件與最接近該側邊墊塊之最外側阻隔物接觸；以及(c)固定該放置元件。
10. 一種形成浮法玻璃之方法，包括：由申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之該浮浴槽一端連續提供一熔融態之玻璃至熔融金屬上；將該熔融金屬上之該玻璃形成為一玻璃帶狀物；以及由該浮浴槽之另一端連續拉出該玻璃帶狀物。