(57)【要約】【課題】反ったガラスリボンの影響を受ける心配が無く、ガラスリボンや溶融金属を冷却する虞が無く、既存のフロートバスに簡単に適用できるリニアモータの配置技術することを課題とする。【解決手段】リニアモータ１３は、壁側耐火物２１、２２、２３に、埋設されていることを特徴とする。【効果】リニアモータとガラスリボンとの間に耐火材が存在するため、ガラスリボンがリニアモータに接触する心配が無いと共に、リニアモータでガラスリボンや溶融金属を冷却する心配も無い。また、一般に耐火物は耐火物ブロックを組み合わせて構成するため、リニアモータを組み込んだ耐火物ブロックを普通の耐火物ブロックと交換するだけで、既存のフロートバスにリニアモータを簡単に設けることができる。【選択図】図７
2007320830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属上に溶融したガラス素地を流してフロートガラスを製造するフロートバスであって、且つ移動磁界を発生させて前記溶融金属を強制的に流動させるリニアモータを備えているフロートバスにおいて、
前記リニアモータは、前記溶融金属に接する耐火物に、埋設されていることを特徴とするフロートバス。
【請求項２】
前記耐火物は、床側耐火物と壁側耐火物のうち、壁側耐火物であることを特徴とする請求項１記載のフロートバス。
【請求項３】
前記壁側耐火物は、左右の長手壁耐火物と出入口のクロス壁耐火物のうち、左右の長手壁耐火物であることを特徴とする請求項２記載のフロートバス。
【請求項４】
前記壁側耐火物は、左右の長手壁耐火物と出入口のクロス壁耐火物のうち、出口のクロス壁耐火物であることを特徴とする請求項２記載のフロートバス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータを備えているフロートバスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、フロートバスと呼ばれる板ガラス製造設備では、溶融錫上に溶融したガラス素材を浮かべて一定厚さで且つ帯状のガラスリボンに成型し、その最終段階で溶融金属浴からガラスリボンを引き上げ、搬送ロールで搬出する。
フロートバスには、窒素ガスや水素ガスを吹き込むことで、溶融金属の酸化を防止するようにしているが、不可避的に金属酸化物が発生する。この金属酸化物はドロス（滓）となって、溶融金属上に浮く。特にフロートバスの出口でのガラスリボン引き上げ地点に、ドロスが溜まると、ドロスがガラスリボンに付着し、ガラス製品の品質低下を招く。
【０００３】
そこで、従来は、リニアモータを用いたドロス対策が各種提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【特許文献１】特公昭４５−３０７１１号公報（第１図、第２図）
【特許文献２】特開昭５２−６９４２４号公報（第３図）
【特許文献３】特開２０００−１２８５５２公報（図１）
【特許文献４】特開平１０−２３６８３２号公報（第３頁、図１、図３）
【０００４】
特許文献１では、同公報の第２図に示されるように、直線誘導電動機１３が錫浴３の上方に配置されている。
特許文献２では、同公報の第３図に示されるように、溶融金属４の上方にリニアインダクションモータ２２が配置されている。
特許文献１、特許文献２ともに、フロートバス内の錫浴の上部空間に、リニアモータを配置して溶融錫の流れを制御し、錫上に浮遊するドロスを除去する技術を開示している。
【０００５】
錫浴の上部空間には、他の部材が殆ど存在しないため、リニアモータの配置が容易に行えるという利点がある。しかし、連続的に流れているガラスリボンが、途中で途切れてしまったりすることでガラスリボンが反った場合には、リニアモータに接触する虞があり、長期間の使用に不安がある。
【０００６】
また、フロートバス内は高温であり、さらにリニアモータは、通電時にジュール熱作用により発熱するため、水冷される。この水冷の影響がガラスリボンの冷却や溶融錫の冷却を招き、ガラスリボンの品質低下に繋がる。
【０００７】
特許文献３は、同公報の図１に示されるように、フロートバス内の溶融金属を還流させるバイパス（第２流路２６）を設け、この第２流路２６にリニアモータ２７を設け、このリニアモータ２７で錫の流れを誘導するというものである。
しかし、バイパス（第２流路２６）は大規模であって、設備費用が嵩むと共に、既存のフロートバスに、簡単に適用することはできない。
【０００８】
また、特許文献４の段落番号［００１８］に「樋３の浴槽７の縁部側直下の浴槽７外には、リニアモータ５が配置されている。・・・（以下省略）」との記載があり、同公報の図３に示されるリニアモータ５は、図１に示される浴槽７の外に配置されている。
周知の通り、浴槽７は、鋼板製箱体に耐火材を内張してなる。リニアモータ５は、鋼板製箱体の外側に配置される。そのため、リニアモータ５が発生する磁界は、鋼板を貫通して溶融錫に作用することになる。
しかし、一般的にフロートバスに用いられる鋼板は磁性体であって、磁界を弱める。そのため、移動磁界が弱まり、溶融錫を十分に流動させることができないという問題がある。
【０００９】
そこで、反ったガラスリボンの影響を受ける心配が無く、ガラスリボンや溶融錫を冷却する虞が無く、既存のフロートバスに簡単に適用できるリニアモータの配置技術が求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、反ったガラスリボンの影響を受ける心配が無く、ガラスリボンや溶融金属を冷却する虞が無く、既存のフロートバスに簡単に適用できるリニアモータの配置技術することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、溶融金属上に溶融したガラス素地を流してフロートガラスを製造するフロートバスであって、且つ移動磁界を発生させて前記溶融金属を強制的に流動させるリニアモータを備えているフロートバスにおいて、前記リニアモータは、前記溶融金属に接する耐火物に、埋設されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明では、耐火物は、床側耐火物と壁側耐火物のうち、壁側耐火物であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明では、壁側耐火物は、左右の長手壁耐火物と出入口のクロス壁耐火物のうち、左右の長手壁耐火物であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る発明では、壁側耐火物は、左右の長手壁耐火物と出入口のクロス壁耐火物のうち、出口のクロス壁耐火物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、リニアモータは、耐火物に埋設されている。リニアモータとガラスリボンとの間に耐火材が存在するため、ガラスリボンがリニアモータに接触する心配が無いと共に、リニアモータでガラスリボンや溶融金属を冷却する心配も無い。また、一般に耐火物は耐火物ブロックを組み合わせて構成するため、リニアモータを組み込んだ耐火物ブロックを普通の耐火物ブロックと交換するだけで、既存のフロートバスにリニアモータを簡単に設けることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明では、壁側耐火物にリニアモータを設けたので、ガラスリボンと壁側耐火物との間に存在する溶融金属を強制的に流動させることができる。
【００１７】
請求項３に係る発明では、長手壁耐火物にリニアモータを設けたので、ガラスリボンと長手壁耐火物との間に存在する溶融金属を強制的に流動させることができる。
【００１８】
請求項４に係る発明では、出口のクロス壁耐火物にリニアモータを設けたので、ガラスリボン引き上げ部でのドロスを強制的に流動させることができる。この結果、ガラスリボンの下面へドロスが付着することを効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、以下の説明で、「左」、「右」はガラスリボンの上流側から見て決定した。
図１は本発明に係るフロートバスの概略平面図であり、フロートバス１０は、薄い鋼板１１に耐火物１２を内張し、溶融錫などの溶融金属を溜め、この溶融金属上に帯状にガラス（ガラスリボンと呼ぶ。）を流し、所望の厚さのガラス板を製造する設備である。詳細は後述するが、耐火物１２にリニアモータ１３を埋設したことを特徴とする。
【００２０】
図２は図１の２部拡大図であり、耐火物１２は、ボトム耐火物１４と壁側耐火物２０と不図示の天井耐火物とからなる。さらに、壁側耐火物２０は、左の長手壁耐火物２１と、右の長手壁耐火物２２と、出口のクロス壁耐火物２３と、入口のクロス壁耐火物２４（図１参照）とで構成される。
１５は搬送ロールであり、ガラスリボンを引き出す役割を果たす。
【００２１】
図３は図２の３−３線断面図であり、出口のクロス壁耐火物２３にリニアモータ１３が埋設されている。
図４は図２の４−４線断面図であり、左右の長手壁耐火物２１、２２にリニアモータ１３、１３が各々埋設されている。これらのリニアモータ１３、１３は、高さ中心が溶融金属１６の上面とほぼ同一であることが望ましい。
【００２２】
次に、リニアモータ１３の構造及び作動を説明する。
図５はリニアモータの原理図であり、リニアモータ１３は、ブロック形状の鉄心支持部２５から複数の鉄心２６、２７、２８、２９を突起させることで、全体として櫛歯形状物とし、鉄心２６〜２９の各々に第１コイル３１、第２コイル３２、第３コイル３３、最終コイル３４を巻き、これらの第１コイル３１、第２コイル３２、第３コイル３３、最終コイル３４に順に通電すると、矢印のような移動磁界を発生させることができる。この移動磁界で溶融金属を強制的に流動させることができる。
【００２３】
なお、リニアモータ１３は通電時にジュール熱作用により発熱するため、鉄心支持部２５や鉄心２６〜２９に通水ジャケット３５を設けておき、この通水ジャケット３５に冷却水を通すことで、水冷することが望ましい。なお、第１コイル３１〜最終コイル３４を中空コイルにして、中空部に冷却水を通すようにしてもよい。中空コイルを採用すると通水ジャケット３５を省くことができる。ただし、中空コイルはコイル径が増大するため、コイル径を小さくしたい場合には、通水ジャケット３５を採用する。
したがって、冷却構造の形態は格別に限定するものではない。
【００２４】
図６はリニアモータの取付け説明図であり、例えば長手壁耐火物２１は、適当なサイズ（以下、レギュラーサイズと呼ぶ。）の耐火物ブロック３６を並べて構成される。レギュラーサイズの耐火物ブロック３６より薄いハーフサイズの耐火物ブロック３７を、耐火物ブロック３６と耐火物ブロック３６との間に挟めることで、炉外側に開口するポケット部３８を形成する。そして、このポケット部３８にブロック状のリニアモータ１３を嵌め込むことで、リニアモータ１３を容易に耐火物に埋設することができる。
【００２５】
以上の構成からなるフロートバスの作用を次に説明する。
図７は本発明に係るフロートバスの作用説明図であり、溶融金属１６に浮かせたガラスリボン３９を搬送ロール１５で連続的に引き出す。同時に、左の長手壁耐火物２１に埋設したリニアモータ１３、１３を作動させることで、矢印（１）のごとく溶融金属１６を、方向と流速をコントロールしながら強制的に流動させる。これで、ドロスを出口左隅４１へ集めたり、低温の溶融錫を高温部へ効率的に搬送することができる。同様に、右の長手壁耐火物２２に埋設したリニアモータ１３、１３を作動させることで、矢印（２）のごとく溶融金属１６を、方向と流速をコントロールしながら強制的に流動させる。これで、ドロスを出口右隅４２へ集めたり、低温の溶融錫を高温部へ効率的に搬送することができる。
【００２６】
また、出口のクロス壁耐火物２３に埋設したリニアモータ１３、１３に通電することで、矢印（３）及び（４）のごとく溶融金属１６を強制的に流動させる。矢印（３）により、ドロスを出口左隅４１へ集めることができ、矢印（４）により、ドロスを出口右隅４２へ集めることができる。
【００２７】
図８は図６の別実施例を説明する図であり、リニアモータ１３を、耐火物に完全に埋没させてなるリニアモータ内蔵耐火物ブロック４３を製造する。この場合は、図示するように、レギュラーサイズの耐火物ブロック３６を１個外して、そこへリニアモータ内蔵耐火物ブロック４３を嵌めればよい。
【００２８】
図８に示す耐火層４４の厚さＷ２（図６に示す薄い耐火物ブロック３７の厚さＷ３も同様）について説明する。厚さＷ２が薄すぎると寿命が短くなり、リニアモータ内蔵耐火物ブロック４３（又は薄い耐火物ブロック３７）の交換頻度が高まる。そこで、レギュラーサイズの耐火物ブロック３６の厚さをＷ１としたときに、Ｗ２は少なくともＷ１の４０％、好ましくはＷ１の６０％以上にする。
【００２９】
しかし、厚さＷ１が大きいほど、リニアモータ１３で発生させた磁界が弱められる。そこで、次の対策を併用する。
磁束の到達距離δは、δ＝（２／（ωμσ））０．５で表される。ここで、ωは交流電流の角周波数（ω＝２πｆ）、ｆは周波数（Ｈｚ）、μは透磁率（Ｈ／ｍ）、σは導電率（Ｓ／ｍ）である。ωに２πｆを代入すると、δ＝（１／（πｆμσ））０．５となる。
リニアモータ１３に供給する電源の周波数は、通常の５０Ｈｚ又は６０Ｈｚが採用される。上記の式において、μとσは一定であると仮定して、ｆに６０、３０、１０を代入し比較すると、３０Ｈｚでのδは６０Ｈｚのδの約１．４倍、１０Ｈｚでのδは６０Ｈｚのδの約２．４倍となる。
【００３０】
このように、周波数を適宜調整することで、所望の到達距離を得ることができる。耐火物によって磁界の強さが弱まっても、この対策を講じることにより、磁界の強さを適正に維持することが可能となる。
すなわち、耐火物に埋設したリニアモータ１３は、溶融金属の上方に配置した従来のリニアアモータに遜色のない強さの移動磁界を、溶融金属に作用させることができる。
【００３１】
図３及び図４に示すように、リニアモータ１３は、耐火物に埋設されている。リニアモータとガラスリボンとの間に耐火材（耐火層）が存在するため、ガラスリボンがリニアモータに接触する心配が無いと共に、リニアモータでガラスリボンや溶融金属を冷却する心配も無い。
【００３２】
そして、図６や図８に示すように、一般に耐火物は耐火物ブロックを組み合わせて構成するため、リニアモータを組み込んだ耐火物ブロックを普通の耐火物ブロックと交換するだけで、既存のフロートバスにリニアモータを簡単に設けることができる。
【００３３】
また、図７において、長手壁耐火物にリニアモータを設けたので、ガラスリボンと長手壁耐火物との間に存在する溶融金属を強制的に流動させることができる。
【００３４】
さらには、図７において、出口のクロス壁耐火物にリニアモータを設けたので、ガラスリボン引き上げ部でのドロスを強制的に流動させることができる。この結果、ガラスリボンの下面へドロスが付着することを効果的に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、リニアモータを備えているフロートバスに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るフロートバスの概略平面図である。
【図２】図１の２部拡大図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図２の４−４線断面図である。
【図５】リニアモータの原理図である。
【図６】リニアモータの取付け説明図である。
【図７】本発明に係るフロートバスの作用説明図である。
【図８】図６の別実施例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…フロートバス、１１…鋼板、１２…耐火物、１３…リニアモータ、１６…溶融金属、２０…耐火物のうちの壁側耐火物、２１、２２…壁側耐火物のうちの長手壁耐火物、２３…壁側耐火物のうちの出口のクロス壁耐火物。
【図１】
2007320830.tif 000003
【図２】
2007320830.tif 000004
【図３】
2007320830.tif 000005
【図４】
2007320830.tif 000006
【図５】
2007320830.tif 000007
【図６】
2007320830.tif 000008
【図７】
2007320830.tif 000009
【図８】
2007320830.tif 000010