(57)【要約】【課題】フロート法によるガラス製造のためのガラスリボンを支持するために適合させられた、溶融金属を含有するための室を有するフロートタンクを提供すること。【解決手段】フロート法によってガラスを製造するための、ガラスリボンを支持するために適合させられた溶融金属を含有する下方室を有するフロートタンク。通常少なくとも前記ガラスリボンの上方にあり、通常前記溶融金属の上方にはない第１雰囲気、及び、通常溶融金属の上方にあり、通常前記前記ガラスリボンの上方にはない第２雰囲気を有する。更に、前記第１雰囲気が前記第２雰囲気と組成において異なる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロート法によってガラスを製造するための、ガラスリボンを支持するために適合させられた溶融金属を含有する下方室を有するフロートタンクであって、通常少なくとも前記ガラスリボンの上方にあり、通常前記溶融金属の上方にはない第１雰囲気、及び、通常溶融金属の上方にあり、通常前記前記ガラスリボンの上方にはない第２雰囲気を有すると共に、前記第１雰囲気が、前記第２雰囲気と組成において異なることを特徴とするフロートタンク。
【請求項２】
前記第１雰囲気が不活性又は酸化性の雰囲気であり、前記第２雰囲気が還元性の雰囲気である、請求項１に記載されたフロートタンク。
【請求項３】
前記第１雰囲気が窒素、酸素、二酸化炭素、空気又はこれらの混合気体を含有し、前記第２雰囲気が窒素及び水素の混合気体又は一酸化炭素を含有する、請求項１に記載されたフロートタンク。
【請求項４】
前記第１雰囲気が窒素を含有する、請求項３に記載されたフロートタンク。
【請求項５】
前記第２雰囲気が、約８８〜約９６体積％の窒素及び約１２〜約４体積％の水素を含有する、請求項１に記載されたフロートタンク。
【請求項６】
前記第２雰囲気が、約９０〜約９６体積％の窒素及び約１０〜約４体積％の水素を含有する、請求項１に記載されたフロートタンク。
【請求項７】
前記第２雰囲気が、９４又は９５体積％の窒素及び約６又は約５体積％の水素を含有する、請求項１に記載されたフロートタンク。
【請求項８】
更に、溶融金属に適合した下方室、及び、屋根に結合すると共に、下方に伸びて上方室を仕切る防壁を有し、該防壁が、ガラスリボン上で第１雰囲気が優勢になると共に溶融金属上で第２雰囲気が優勢になるように隔離する、請求項１に記載されたフロートタンク。
【請求項９】
前記防壁が金属を含有する、請求項８に記載されたフロートタンク。
【請求項１０】
前記防壁が噴射ガスである、請求項８に記載されたフロートタンク。
【請求項１１】
前記防壁が溶融金属の表面及びガラスリボンの付近まで伸びている、請求項８に記載されたフロートタンク。
【請求項１２】
前記溶融金属がスズを含有する、請求項１に記載されたフロートタンク。
【請求項１３】
前記ガラスが、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、ＳｎＯ２又はＡｓ２Ｏ３又はこれらの組み合わせからなる、請求項１に記載されたフロートタンク。
【請求項１４】
更に、ガス分配システムを有する、請求項１に記載されたフロートタンク。
【請求項１５】
フロート法によりガラスを製造するための、下方室、上方室、屋根及び防壁を有するフロートタンクであって、前記下方室は溶融金属を収容することに適しており；前記防壁は、屋根に結合されると共に上方室を仕切るために下方室に接近するまで下方に伸び、通常前記ガラスリボンの上方に存在する第１雰囲気、及び、通常溶融金属の上方に存在する第２雰囲気とを隔離することを特徴とするフロートタンク。
【請求項１６】
通常、少なくとも溶融ガラス外形に近似した部分を覆う防壁を備え；及び、
還元性雰囲気を溶融金属上に備えると共に、不活性雰囲気をガラスリボン上に備えたフロート法により、ガラスを製造するためのフロートタンク内に気体雰囲気を創出する方法。
【請求項１７】
前記防壁が、少なくともガラスリボンの外形に近似した部分を通常覆う第１部分及び第２部分を有する、請求項８に記載されたフロートタンク。
【請求項１８】
前記防壁が、通常少なくともガラスリボンの外形に近似した部分を覆う第１部分及び第２部分、並びに、通常ガラスリボンに対して垂直であって、第１及び第２トップロールの上流且つ第１部分及び第２部分と結合されている第３部分を有する、請求項８に記載されたフロートタンク。
【請求項１９】
更に、第１雰囲気及び第２雰囲気を隔離する手段を有する、請求項１に記載されたフロートタンク。
【請求項２０】
少なくとも１つの溶融炉、少なくとも１つの請求項１に記載されたフロートタンク、及び少なくとも１つの徐冷炉を有するガラス製造プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は広く、ガラス、ガラスの製造工程及びそれに関係する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄く平滑なガラスを製造するためのフロート法は、主にスズの溶融金属のタンク又は槽を利用し、その上で成形されたガラスリボンを支持する。ガラスシートに成形するために、ガラスリボンはフロートタンクから引き出される。溶融されたスズの酸化を抑止するため、窒素及び水素の混合気体等のような高純度の混合気体がフロートタンクの屋根を通じて導入されることがある。窒素は不活性であるが、混合気体中の水素は、溶融金属槽内に浸入してくる酸素と反応したり酸化物を還元することができるので、酸化を抑止したり還元したりすることができる。
【０００３】
しかしながらガラス成分の中には、精製剤のような、水素などの還元剤によって還元されやすいものがある。このような成分の還元は、ガラス内部に不純物を形成するという結果となり、特にその表面上において又は表面近辺において、最終的なガラス製品に欠陥が生じる原因となる。結果として、ガラスの必須成分の好ましくない還元反応のために、還元性雰囲気を用いるフロート法は、幾種のガラス製品にとっては好ましくないことになる。ガラスリボンの上方及び溶融金属の上方の雰囲気の内容を制御する試みは、相異なる雰囲気の分離が不十分となる不利益がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、これらの欠陥を克服するガラス製造方法及び／又は装置を提供することが望ましい。
【０００５】
本発明は、フロート法によるガラス製造のためのガラスリボンを支持するために適合させられた、溶融金属を含有するための室を有するフロートタンクを提供することができる。前記フロートタンクは、更に、少なくとも前記ガラスリボンの上方にあり、通常前記溶融金属の上方にはない第１雰囲気、好ましくは不活性又は酸化性の雰囲気、及び、通常溶融金属の上方にあり、通常前記ガラスリボンの上方にはない第２雰囲気、好ましくは還元性の雰囲気を有することが可能である。通常は、前記第１雰囲気と前記第２雰囲気との組成は異なる。通常、第１雰囲気を取り囲むため、リボンをフロートタンクから放出するための出口に向けたガラスリボンの長さ方向に対して垂直に、少なくとも１つのパーティションを備えていることが好ましく、特に２以上のパーティションを備えていることが好ましい。更に本発明は、溶融炉、上記及び下記のフロートタンク、並びに徐冷炉又は焼鈍炉を有するガラス製造プラントを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このように本発明は、下方室と上方室を有するフロートタンクを有する装置を提供する。該下方室はガラスの帯を溶融金属表面上に形成し、該ガラスの帯を放出するための溶融金属、好ましくは溶融スズを収容するための溶融金属槽を有することに適している。前記上方室は、第１雰囲気と、第１雰囲気から分離された第２雰囲気を有することに適している。ここで第１雰囲気は主として前記ガラスリボンの上方にあり、第２雰囲気は主として溶融金属の上方にある。通常、第１雰囲気を取り囲むため、リボンをフロートタンクから放出するための出口に向けたガラスリボンの長さ方向に対して垂直に、少なくとも１つのパーティションを備えていることが好ましく、特に２以上のパーティションを備えていることが好ましい。
【０００７】
他の見地によれば、本発明は、溶融金属を導入する入口、ガラスリボンを放出する出口、溶融スズのような溶融金属を含有するための下方室、溶融金属槽により支持されるガラスリボンの上方にある第１雰囲気、及び、溶融金属槽の１以上の部位の上方にある第２雰囲気を有するフロートタンクを有する装置を提供する。例えば、整流板又は防壁の第１及び第２部分は適宜調整可能であり、上方室を、少なくともガラスリボン部の上方にある中間区画、及び溶融金属層の端部の上方部にある２つの側方区画の３つの区画に分割することができる。通常少なくとも１つのパーティションが備えられていることが好ましく、更に、第１雰囲気を取り囲むため、リボンをフロートタンクから放出するための出口に向けたガラスリボンの長さ方向に対して垂直に備えられていることが好ましい。２以上のパーティションを備えていることが好ましい。
【０００８】
更に前記フロートタンクは、整流板又は防壁等のような、第１及び第２雰囲気を分離する手段を包含する。適宜調整可能な整流板又は防壁は、グラファイトや金属のような成形に適した材料で成形することができる。ガラスリボンの外形線に近似した領域を明確にするため、通常、前記防壁又は整流板はガラスリボンの長さ方向に向かって伸びる、少なくとも第１及び第２部分を有していることが好ましい。通常、少なくとも１つのパーティションが備えられていることが好ましく、ガラスリボンがフロートタンクから放出される出口において、又は出口付近において、整流板又は防壁に対し垂直に備えられていることが特に好ましい。
【０００９】
更に他の観点からは、本発明は、溶融金属を導入する入り口を有するフロートタンク、ガラスリボンを放出する出口、下方室、上方室、及び、上方室を３つの区画に分割するために、少なくとも第１及び第２部分を有する整流板又は防壁を有する装置を提供する。上方室は第１雰囲気及び第２雰囲気を包含することに適しており、第１雰囲気は主にガラスリボンの上方あり、第２雰囲気は主に溶融金属の上方にある。通常、第１雰囲気を取り囲むため、リボンをフロートタンクから放出するための出口に向けたガラスリボンの長さ方向に対して垂直に、少なくとも１つのパーティションを備えていることが望ましく、特に２以上のパーティションを備えていることが好ましい。
【００１０】
その他に、防壁は、ガラスリボンの外形線に近似する領域を明確にするための第１及び第２部分、並びに第１及び第２トップロールの上流に、第１部分及び第２部分に取り付けられた、ガラスリボンに対し垂直な第３部分を有してもよい。第１及び第２トップロールは、ガラスリボンを送り出す手段として備えられる。
【００１１】
防壁又は整流板は、屋根に取り付け、上方室を仕切るように下方に伸ばすことができる。防壁又は整流板が、溶融金属及びガラスリボンの表面付近の点まで伸びていることが好ましく、ガラスリボンの約１０ｍｍ〜約１００ｍｍの点まで伸びていることが更に好ましい。少なくとも１つのパーティションが、溶融金属及びガラスリボンの表面付近の点まで伸びていることが好ましく、ガラスリボンの約１０ｍｍ〜約１００ｍｍの点まで伸びていることが更に好ましい。
【００１２】
あるいは、隔離又は防壁手段として噴射ガスを用いることができる。
【００１３】
防壁又は整流板は通常、主にガラスリボン上にある第１雰囲気を、主に溶融金属上にある第２雰囲気から隔離する。更に、フロートタンクは、第１及び第２雰囲気にガスを導入するため、ガス分配システムを更に有してもよい。
【００１４】
本発明は、フロート成形法によるガラス製造のためのフロートタンクを提供することができる。フロートタンクは下方室、上方室、屋根及び防壁を有することが可能である。下方室は溶融金属を収容するのに適しており、防壁は屋根に取り付けられ、上方室を間仕切りするため、下方室近辺に達するまで下方に伸び、少なくともガラスリボンの部分の上方の第１雰囲気と、少なくとも溶融金属の部分の上方の第２雰囲気とを隔離する。通常、第１雰囲気を取り囲むため、リボンをフロートタンクから放出するための出口に向けたガラスリボンの長さ方向に対し垂直に、少なくとも１つのパーティションを備えていることが望ましい。
【００１５】
更に、本発明はフロートガラス成形法のためのフロートタンク内の気体雰囲気創出工程を備える。該工程は、溶融ガラスリボンの外形線近辺の領域を明確にするための防壁を備え、且つ、主に溶融金属の上方の還元性雰囲気と主にガラスリボンの上方の不活性雰囲気とを備える。通常、第１雰囲気を取り囲むため、リボンをフロートタンクから放出するための出口に向けたガラスリボンの長さ方向に対し垂直に、少なくとも１つのパーティションを備えていることが好ましい。
【００１６】
更に、第１雰囲気は窒素、酸素、二酸化炭素、空気又はこれらの混合気体を含有することが可能であり、第２雰囲気は窒素及び水素の混合気体、又は一酸化炭素を含有することが可能である。第１雰囲気は窒素を含有（例えば少なくとも約９６体積％）することが好ましい。第２雰囲気は通常、約８８〜約９６体積％の窒素及び約１２〜約４体積％の水素を含有していることが好ましく、約９０〜約９６体積％の窒素及び約１０〜約４体積％の水素を含有していることが更に好ましく、約９４又は約９５体積％の窒素及び約６又は約５体積％の水素を含有していることが最も好ましい。通常、第１雰囲気は第２雰囲気よりも水素の含有量が少ない（例えば３０体積％未満）か、又は水素を含有していない。例えば、第１雰囲気が４体積％の水素を含有することができ、且つ、第２雰囲気が８体積％の水素を含有することができる。
【００１７】
また本発明は、フロートタンク内の、上にガラスリボンを有する溶融金属を包含する下方室の上方に、異なる組成の少なくとも２つの雰囲気を配する方法を提供することができる。該製造方法は、溶融ガラスを収容する入り口であってガラスリボンを成形することが可能である入り口、及び、ガラスリボンを放出する出口を有するフロートタンクを備える。防壁は、フロートタンクの上方室の少なくともガラスリボンの上方が第１雰囲気を含むように、少なくとも溶融金属の上方で優位な第２雰囲気から隔離する。この場合、第１及び第２雰囲気の組成が異なるように気体が導入される。少なくとも１つのパーティションが備えられることが望ましく、第１雰囲気を取り囲むため、リボンをフロートタンクから放出するための出口に向けたガラスリボンの長さ方向に対して垂直に、少なくとも１つのパーティションを備えていることが特に好ましい。
【００１８】
通常、ガラスは、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、ＳｎＯ２、Ａｓ２Ｏ３、又はこれらの少なくとも２種を組み合わせて製造される。
【発明の効果】
【００１９】
このように本発明は、ガラス内の欠陥を低減する第１雰囲気、及び、溶融金属の上方にあって、溶融金属の酸化を低減する第２雰囲気を備える、ガラス製造装置、製造システム及び／又は製造方法を提供することができる。更に本発明は、ガラスリボンがフロートタンクから放出されるためのパーティションを、特に好ましくは出口又は出口付近に、ガラスリボンの長さ方向に対して垂直に備えることができ、及び／又は、第１雰囲気を取り囲むため、及び第１雰囲気が第２雰囲気と混合すること及びガラスリボンを第２雰囲気に曝すことを防止するために、調整可能な防壁又は整流板を備えることができる。
本発明は、例えば、フロート成形法による多様なガラス製造法を許容することによってガラスの製造法方を改善するばかりでなく、最終的なガラス製品もまた改善する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
ここで使用される用語「特に」とは５０％以上、「好ましくは」とは少なくとも７０％、「更に好ましくは」とは少なくとも８０％、「最も好ましくは」とは少なくとも９０％を意味する。
【００２１】
図１を参照すると、ガラス製造プラント１０は、少なくとも１つの溶融炉２０、フロートタンク又はフロート槽１００、及び徐冷炉６０を有する。通常、フロートタンク１００は、溶融炉２０と徐冷炉６０の間に位置する。ここで、溶融ガラスは溶融炉２０からフロートタンク１００の入口１３８に供給され、続いて、出口１４２からガラスシートがフロートタンク１００から引き出され、徐冷炉６０に引き込まれる。
【００２２】
溶融炉２０及び徐冷炉６０は、米国特許ＲＥ３１，４６６号、第４，３０３，４３７号及び３，９８０，１７０号（徐冷炉に関する）、並びに米国特許第４，７６９，０５９号（溶融炉に関する）のような公知のものでよい。公知の徐冷炉又は溶融炉以外のものも使用できる。
【００２３】
同様に、フロート槽１００は、公知のフロート槽でよく、例えば米国特許第９３，９３０，８２９号、第３，９３４，９９４号、第３，９５１，６３３号、第３，９５８，９６９号、３，９６１，９３０号、第３，９７０，４４２号、第３，９９６，０３４号、第４，００１，４７６号、第４，０１３，４３８号、第４，０４６，５４９号、ＲＥ２９，４６４号、第４，０７４，９９４号、第４，０８１，２６０号、第４，０９１，１５６号、第４，０９３，４３９号、第４，１１５，０９１号、第４，１１６，６６０号、第４，１３１，４４６号、第４，１４１，７１３号、第４，１４８，６２２号、第４，１５７，９０８号、第４，１６２，９０７号、第４，１８８，２００号、第４，１９７，１０７号、第４，２０３，７５０号、第４，２１７，１２５号、第４，２３３，０４７号、第４，２７９，６３４号、第４，３１１，５０８号、第４，３１２，６５６号、第４，３１９，９０８号、第４，３２２，２３５号、第４，３２２，２３６号、第４，３４０，４１２号、第４，３４０，４１１号、第４，３４０，４１０号、第４，３６１，４３１号、第４，３９５，２７２号、第４，４３９，２２２号、第４，５４８，６３６号、第４，７４１，７４９号、第４，７４９，４００号、第４，７８４，６８０号、第４，８２８，９００号、第４，９４０，４７９号、第４，９９５，８９３号、第５，１５６，６６７号、第５，２７８，１０８号、第５，３６４，４３５号、第５，７４７，３９８号、第５，９３９，０１６号、第６，０６５，３０９号、第６，０８７，２８４号、第６，０８９，０４３号及び第６，０９４，９４２号に開示されているもの、又はその他のフロート槽があり、これらは以下に述べる、例えば、防壁２００又は隔離手段２００により変更することができる。
【００２４】
フロートタンク１００は、２００３年６月２７日に出願された米国特許出願１０／６０７，５２７に記載された移動用アッセンブリー及びアダプター４００を有する移動可能なフロートタンクであって、本発明に従って改変したものでもよい。しかしながら、一日あたり１００〜８００トンの生産高を上げることができるような、より大型のフロートタンクを使用することができることは当然のことである。
【００２５】
図２〜６には、典型的な本発明のフロートタンク１００が記載されている。本発明のフロートタンク１００は、下方室１２０、上方室１６０、屋根１７０、及び分配システム１８０を有する。下方室１２０は、通常、溶融炉２０から注ぎ込まれた溶融ガラスリボン１５２を支持する、溶融スズ等の溶融金属１４６を有する。下方室１２０は、更に第１及び第２トップロール１２４及び１２６、並びに第１及び第２フェンス１３４及び１３６を有してもよい。
【００２６】
フロートタンク１００は防壁又は整流板２００、若しくは、第１及び第２雰囲気を隔離する手段２００を有してもよい。防壁２００は少なくともガラスリボン１５２の部位１５３の上方に位置する第１雰囲気、及び、少なくとも溶融金属１４６並びに適宜リボン１５２の端部１５８の上方に位置する第２雰囲気とを、少なくとも部分的に分離する。防壁２００は、溶接やボルト等の機械的な固着具等の種々の適当な手段を用いて屋根１７０に取り付けてもよく、且つ屋根よりガラスリボンの上方１０ｍｍ〜１００ｍｍの位置まで下方に伸びる。
【００２７】
防壁２００は、種々の適当な手段を用いて上方室１６０の壁に取り付けられてもよい。
【００２８】
図４に記載された１典型例において、防壁２００は、通常ガラスリボン１５２の外形線１５４に近接した部分１５３を覆う。防壁２００はフロートタンク１００の内部温度に耐えるのに適した材料から製造される。防壁２００の構成に適した材料としては、例えばＡｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２を基礎としたセラミック、セラミックス又は金属の織地、例えばクルップ社（Ｋｕｒｕｐｐ  ＵＭ  Ｇｍｂｈ）製の商標ＮＩＣＲＯＦＥＲとして販売されているニッケル−クロム−モリブデン合金のような高温合金、スチール、グラファイト（雰囲気中で酸素が厳重に制限されていること）、又はその他フロートタンク内部の雰囲気及び１００〜１２００℃の温度に耐える材料を用いることができる。防壁２００は固定式であっても調整可能でもよい。更に、防壁は金属又は堅固なものである必要はなく、ガス噴射又はカーテンからなる防壁であってもよい。
【００２９】
通常防壁２００は、少なくともガラスリボン１５２の外形線１５４に近似する部分１５３の上方に位置するように固定して配置されると共に、それぞれガラスリボンの両端１５８の上方に位置する部分２１０及び２１２を有していてもよい。通常、防壁２００はリップ１１０から伸びる。リップ１１０は、溶融ガラスが、溶融炉２０からガラスリボン１５２が放出されるフロートタンク１００の端部にある、溶融金属１４６上に注がれる部分である。あるいは、図６を参照すると、防壁２００は、溶接やボルト等の機械的な固着具等、種々の適当な手段を用いて上方室１６０に取り付けられた部分２２０、２２２、及び２２６を有することが可能である。部分２２０、２２２、及び２２６は、後述する溶融ガラス入口の下であり、且つ、第１及び第２トップロールより上流のガラスリボン１５２の上方に位置する第１雰囲気を隔離する。通常、この部分はフロート槽の高温の領域である。
【００３０】
必要に応じて、パーティション２１４、２１６及び２１８を設け（図４に記載、図５には記載なし）、第１雰囲気と第２雰囲気が混合しないように、ガラスリボン１５２上の第１雰囲気を取り囲むことを助ける。パーティション２１４はトップロール１２４及び１２６より上流に位置し、パーティション２１６はフェンス１３４及び１３６より上流に位置し、且つパーティション２１８は出口１４２付近に位置することが望ましい。これらのパーティションは、溶接やボルト等の機械的な固着具等、種々の適当な手段を用いて上方室１６０又は屋根１７０に取り付けられ、ガラスリボン１５２の１０ｍｍ〜１００ｍｍ上方まで伸びる。パーティション２１４、２１６及び２１８は、ガラスリボン１５２の長さ（入口１５２から出口１４２までのリボン１５２の寸法）方向に対し通常（約４５°〜約１３５°）、実質的に好ましくは（約８０°〜約１００°）の角度をなす。
【００３１】
１つの典型的且つ調整可能な具体例においては、防壁２００は一連の分割された区画を有していてもよい。これらの分割された区画は、屋根１７０の溝に取り付けられる。ガラスリボン１５２の移動を監視するため、センサーをフロートタンク１００内部に備える（例えば屋根１７０に取り付ける）ことも可能である。一例として、ガラスリボン１５２が定常状態の条件の間に大きく動く場合には、防壁２００の１つ又はそれ以上の区画の位置を調整し、防壁が常にガラスリボン１５２の外形線１５４に近似する部分１５３と重なるように、センサーが信号を送ることが可能である。
【００３２】
フロートタンクにガスを供給する分配システムの例は、米国特許第３，４６２，２５３号、第３，９７０，４４２号、第５，３６４，４３５号及び第６，０９４，９４２号に開示されている。
【００３３】
図５を参照すると、ガス分配システム１８０は、第１バルブ１８４及び第２バルブ１８８のみでなく、第１導管１８２、第２導管１８６及び第３導管１９２を有することが可能である。第３バルブ１９６も有していてもよい。第２雰囲気は、通常は窒素と水素の混合気体のような還元性混合気体であり、導管１８２から供給される。導管１８２内に気体を流し、且つ、バルブ１８４を閉じることにより、気体は供給スペース１６４に入り、溶融金属１４６及びガラスリボンの両端１５８の上方のヘッドスペース１６８へ吹き降ろされる。更に、バルブ１８８を閉じることにより、窒素と水素の混合気体のような還元性混合気体からなる他の第２雰囲気が、供給スペース１６４、次いでヘッドスペース１６８に入るように、導管１８６に導入される。導管１８２及び１８６内の気体は同一であることが好ましいが、異なっていてもよい。ヘッドスペース１６８に満たされた気体は、還元性雰囲気をなし、ガラスの製造が安定するまで、特に始動時におけるスズの酸化を防止する。その上、窒素のような不活性ガスの第１雰囲気は、導管１９２を通じて供給スペース１６４、次いでヘッドスペース１６８へ導入される。ここで、防壁２００により第２雰囲気と分離されている。
【００３４】
特に、供給スペース１６４及びヘッドスペース１６８は、それぞれ供給スペース１６４ａ〜ｃ及びヘッドスペース１６８ａ〜ｃに分割することができる。供給スペース１６４ａ及びｃ、並びにヘッドスペース１６８ａ及びｃは溶融金属１４６の上方にあり、供給スペース１６４ｂ及びヘッドスペース１６８ｂはガラスリボン１５２の上方にある。
【００３５】
第１雰囲気がガラスリボンの上方にあり、第２雰囲気が溶融金属１４６の上方に存在するように防壁２００はこれらの気体を隔離する。別の態様では、ガラスリボン１５２が還元されやすい精製剤を含有していない場合は、ガラスリボン１５２を、溶融金属１４６と同様に、例えば窒素と水素の混合気体のような還元性雰囲気に曝すために、通常は閉じられているバルブ１８４及び１８８を選択的に開ける事ができる。ガラスリボン１５２の両端１５８は防壁２００の外側まで張り出すが、多くの場合には、これらの両端は製造の間に切り落とされ、最終的なガラス製品には含まれない。このように、両端１５８におけるガラスリボン１５２の汚染は、通常最終的なガラス製品に影響を及ぼすことはない。供給スペース１６４及びヘッドスペース１６８を更に分割する１以上のパーティション２１４、２１６及び／又は２１８が存在するときには、追加的に導管が備えられてよいことは当然である。
【００３６】
第１雰囲気は、窒素、酸素、二酸化炭素、空気又はこれらの混合気体のような不活性又は酸化性の気体でよい。しかしながら、溶融金属１４６の上方の雰囲気よりも低い濃度（例えば、＜５体積％）ではあるが、第１雰囲気には、水素のような少なくとも１種の還元性の気体を低濃度で含有させてもよい。通常溶融金属の上方にある第２雰囲気は、窒素及び水素の混合気体、適宜一酸化炭素を含む還元性の気体とすることができる。あるいは、溶融金属の上方の還元性雰囲気を一酸化炭素にすることもできる。通常、還元性雰囲気は約８８〜約９６体積％の窒素及び約１２〜４体積％の水素を、更に好ましくは約９０〜約９６体積％の窒素及び約１０〜４体積％の水素を、最も好ましくは約９４又は約９５体積％の窒素及び約６又は約５体積％の水素を含有する。一つの典型例において、導管１９２より供給される気体を、導管１８２及び１８６より供給される気体より早い気流として過圧を形成することにより、気体をガラスリボン１５２の上方から溶融金属１４６の上方へ流し、蒸発物に基づく欠陥を防止する。これらの不活性及び還元性雰囲気は、それぞれガラスリボンを保護すると共に槽外の空気の酸化防止に資するのみではなく、供給スペース１６４やヘッドスペース１６８に配置されているような電気接続部品や加熱素子の冷却にも貢献している。
【００３７】
製造されるガラスの厚さは、使用の要望に応じて、例えば約０．３ｍｍ〜約１．５ｍｍ、特に０．７ｍｍとすることもできるが、通常、約１ｍｍ〜１２ｍｍであり、２ｍｍ〜８ｍｍであることが好ましく、６ｍｍであることが特に好ましい。通常、溶融ガラスは約１０００℃〜１２００℃の温度でフロート槽１００に投入され、ガラス１５６は約５００℃〜７００℃の温度で放出される。
【００３８】
本発明の製造方法は、フロート法に適するものとして公知であるすべての種類のガラスに対して利用することができる。ガラスは、ＳｉＯ２、ＢａＮＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｋ２ＮＯ３、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＮａＣｌ、ＫＨＦ２、ＮＨ４Ｃｌ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＰｂＯ、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＮｉＯ、Ｎｉ２Ｏ３、ＣｏＯ、Ｃｏ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｍｎ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ｎｄ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｐｒ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＣｕＯ、Ｆ２、その他の酸化物又はこれらを組み合わせて製造される、及び／又は、これらを含有するガラスを含む、ソーダライム、ホウケイ酸、光学又はその他のフロートガラスであることが好ましい。特に、本発明の製造方法及び装置は、精製剤（例えばＡｓ、Ｓｂ及び／又はＳｎの酸化物を含有するガラス）を含む酸化物が還元性雰囲気に曝されて生ずる、還元による影響を受けやすいガラスの製造に適している。ＴＦＴガラスのような、高いＳｎＯ２濃度（例えば０．１％）を有するディスプレイガラスがこのようなガラスに含まれる。このようなガラスは、通常ディスプレイに使用される。他のガラスとして、セラミックスに使用されるグリーンガラスがある。このようなガラスは、もし還元されると純度に問題が生じ、結果的に製造工程におけるセラミック化の問題が生ずる。
【００３９】
本発明の技術分野に精通した者は、更に精密な研究をすることなく、先の記載に基づいて、本発明を最大限に利用することができるであろう。従って、以下に述べる特定の具体例は単に説明的なものであり、ここで開示するもの以外のものすべてを制限するものではないと解釈すべきである。
【００４０】
ここまでの記載及び以降の実施例における全ての温度は、訂正がない限りセルシウス温度を意味し、特に指示がないものはすべて重量部及び重量パーセントとする。
【実施例】
【００４１】
以下の実施例は、窒素不活性雰囲気内の小型スズフロート槽（Ｓｕｐｒａ、２００３年６月２７日出願、米国特許出願１０／６０７，５２７参照）内と同じように、ガラスの時間／温度曝露を設定するために窒素雰囲気を用いた。例えば窒素９５％及び水素５％からなる還元性雰囲気は使用しなかった。
【００４２】
試験の工程には、耐火ブロックを２０００゜Ｆ（１１００℃）まで徐々に加熱する工程を含めることができる。次に、ガラスを２０００゜Ｆ（１１００℃）で溶融する。その後、ブロック内のスズが５ポンド（２．２７ｋｇ）になるまで、できる限り衝撃が少なくなるように、１〜２ポンド（０．４５〜０．９１ｋｇ）のスズを加え続ける。適宜浮きかすを取り除く。２０００゜Ｆ（１１００℃）に達した時に窒素の充填を開始する。窒素の充填を終えた後、ガラスがブロックの縁に付着することを防ぐためにカーボン・エッジ・ライナーを取り付ける。温度がすでに２０００゜Ｆ（１１００℃）に達していることを確認した後、ガラスを徐々にスズの液面上に流し込む。
【００４３】
その後、溶融炉を可能な限り素早く冷却し、理想的にはガラスの温度を３〜４分で１１００゜Ｆ（６００℃）まで下げる。適宜、ブロック、スズ及びガラスを冷却するために窒素を使用することができ、また、放射熱吸収水冷器をガラスの冷却に使用することもできる。次に、ガラスをスズから取り外し、オーブン中で焼鈍した後、室温まで冷却する。次いで、ガラスの表面の欠陥の分析、及びスズの浸透深度を測るためにＳＥＭによる分析をする。
【００４４】
５種のガラスを試験した。これらのガラスのうちの４種は、ＮＹのＳｃｈｏｔｔ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ  ｏｆ  Ｅｌｍｓｆｏｒｄから商品名ＮＢＫ−７、Ｓ−３、Ｓ−８８０７及びＳ−８８０８として販売されている。これらの化学組成及び物理特性を表１に表す。５番目のガラスは通常のソーダライムガラスである。
【表１】
2007302509.tif 000003
【００４５】
ＳＥＭにより計測したスズの浸透深さを以下に表す。
【表２】
2007302509.tif 000004
【００４６】
サンプルＮｏ．１〜３及び５においては、スズの浸透深度がサンプルの測定域の違いにより大きく変化する。これらの変化は、試験操作および、表面の不規則性によるものである可能性がある。記録された値は、いくつかの計測結果による、スズの浸透度の最深概算値である。サンプル５に関しては、表面のほとんどで浸透度が１０μｍ程度であるので、３００μｍの浸透度が認められたのはサンプルの傷によるものと思われる。
【００４７】
ここで引用されたすべての出願、特許及び公報の開示の内容は、本発明の一部を構成する。
【００４８】
前記実施例で使用された反応物及び／又は調整操作を、一般的又は限定的に記載された本発明の反応物及び／又は調整操作で代替した類似手順により、実施例を反復して類似の結果を得ることができる。
【００４９】
先の記載に基づき、本発明の技術分野に精通した者はこの発明の必須の特徴を容易に確認でき、この発明の趣旨及び範囲から逸脱することなしに、種々の用途や条件に対し本発明を種々改変することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の典型的なガラス製造工程の概念図。
【図２】本発明の典型的なフロートタンクの側面及び切り欠き立面図。
【図３】本発明の典型的なフロートタンクの背面立面図。
【図４】本発明の典型的なフロートタンクである、図２の４−４断面図に沿った平面図、上面図、及び断面図。
【図５】本発明の典型的なフロートタンクである、図２の５−５に沿った、立面正面図及び断面図。
【図６】本発明の他の典型的なフロートタンクである、図２の６−６に沿った平面図、上面図、及び断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１０    ガラス製造プラント
２０    溶融炉
６０    徐冷炉
１００    フロートタンク
１２０    下方室
１２４    第１トップロール
１２６    第２トップロール
１３４    第１フェンス
１３６    第２フェンス
１３８    入口
１４２    出口
１４６    溶融金属
１５２    ガラスリボン
１５３    ガラスリボン外形線近接部位
１５４    ガラスリボン外形線
１５６    ガラス
１５８    ガラス縁部
１６０    上方室
１６４    供給スペース
１６８    ヘッドスペース
１７０    屋根
１８０    分配システム
１８２    第１導管
１８４    第１バルブ
１８６    第２導管
１８８    第２バルブ
１９２    第３導管
１９６    第３バルブ
２００    防壁
２１０    防壁部位
２１２    防壁部位
２１４    パーティション
２１６    パーティション
２１８    パーティション
２２０    防壁部位
２２２    防壁部位
２２６    防壁部位
３００    移動用アッセンブリー
４００    アダプター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007302509.tif 000009
【図６】
2007302509.tif 000010
【外国語明細書】
2007302509000001.pdf