JP2000503379A - ガラスシートを加熱するための強制対流加熱装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明のガラスシートを加熱するための強制対流加熱装置及び方法は、内部領域を有するハウジング(200)と、ハウジングの内部領域を貫通してガラスシートを搬送する搬送機と、ハウジングと連携して動作し高温燃焼ガスを生成して装置への熱入力を提供するガスバーナ(204)と、を備えている。調節器(210)が、ガスバーナと連携して動作し、ガスバーナから装置への熱入力のレベルを調節して、熱入力を変化させて、それにより、所定の設定温度で、作動流体の温度を保持するようにしている。さらに、ガラスシートの上面及び/又は底面上の作動流体の衝突速度を制御する少なくとも１つの速度制御手段を備えている。この衝突速度、及びこれによる作動流体とガラスシートの間の対流熱交換は、装置への熱入力の制御とは実質的に独立に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラスシートを加熱するための強制対流加熱装置および方法技術分野 この発明は、ガラスシートを内部に入れて加熱するためのガス燃焼強制対流加 熱装置および方法に関する。背景技術 ガス燃焼強制対流炉内でのガラスシート加熱は数年前から知られている。実際 に、従来技術の一つのタイプのガス燃焼炉では、ガラスのシートが、空気のベッ ドの上で炉内を通り抜けるように搬送される。ガラスが炉を通り抜ける際に「浮 かんでいる」ことから、熱い空気が、そのガラスシートの上下表面に向かって分 配され、接触する。しかしながら、「浮上」システムが複雑であるために、従来 のこのタイプの装置では、ガラスシートの下面には対流熱伝達を利用し、ガラス シートの上面には放射熱伝達を利用するのが普通である。 加熱された作動流体がガラスシートの下面に衝突した後に、「使用済み」の作 動流体の一部は、近くに配置されたガスバーナに向かってランダムに戻され、そ こで、使用済み作動流体と新たに生成された燃焼生成物が混合され、ガラスシー トへの衝突に向けて再循環される。 さらに、従来のガス燃焼加熱装置の例としては、ガラスシートがその装置を通 過するときに、ガラスシートの上方に配置された一つまたは複数のガスバーナか ら来た対流熱がそのガラスシートの上面に当たるように分配され、ガラスシート の下面に当たる対流熱は、そのガラスシートの下方に配置された一つまたは複数 のガスバーナから分配されるものもある。 しかし、これまでのガス燃焼対流加熱システムでは、システムへの熱入力の制 御とは独立に、加熱されるガラスシートの表面に対する作動流体の衝突速度を別 個に制御することはできなかった。 さらに、そのような従来の装置はいずれも、ガス燃焼バーナをガラスシートの 上方と下方に動作できるように配置して、高温作動流体の強制対流を生成し、ガ ラスシートの対応する上面および下面に、以下に示す条件で分配するような使い 方については、何らの開示も暗示もなかった。すなわち、（１）ガラスシートの 上方および下方の作動流体への熱入力およびその結果としての温度が独立に制御 できること、かつ／または（２）ガラスシートの上面および下面に分配される高 温作動流体の衝突速度は、独立に制御できること、である。この制御は、ガラス シートの上面および下面への対流熱伝達が均一になる方向に向けて行なうもので あり、ガラスの厚さ、コーティング、色およびその他の変数を補償するものであ る。 そして、従来の装置は、使用済み作動流体の再循環と、ガス燃焼バーナの使用 を開示してはいるが、ガスバーナの主要部分との関係で動作可能にかつ近接して 配置された混合チャンバ内に使用済み作動流体を引き込むこと、そして、そのガ スバーナは、加熱されているガラスシートのそれぞれ、上面および／または下面 に高温燃焼ガスを分配するように特に配慮されて作られているということについ ては、何らの開示も暗示もない。 これらおよびその他の本発明の特徴は、この明細書、請求の範囲および図面に よって明らかである。発明の開示 この発明は、上面と下面とを有するガラスシートを加熱するためのガス燃焼強 制対流加熱装置に関する。この装置は、内部領域を有するハウジングと、そのハ ウジングの内部領域を貫通してガラスシートを搬送する搬送機とを具備する。ハ ウジングと連携して動作し、高温の燃焼ガスを生成する少なくとも一つのガスバ ーナがあり、これによって、この装置に熱入力が提供される。ガスバーナへの入 力に動作可能に取り付けられてそれを制御する調節器があって、これによって熱 入力が変化せられ、作動流体の温度があらかじめ選択された設定点に維持される 。 この強制対流加熱装置はさらに、ガスバーナ手段の少なくとも一部分の近くに 動作可能に配置された混合チャンバを有する。その混合チャンバは、第１および 第２の分配手段と連携する近い側の端部と、この近い側の端部から距離を隔てた 第２の開放端部を含む。 この装置はさらに、ガラスシートの上面および下面の少なくとも一方に衝突し た使用済み高温作動流体を混合チャンバに向けてその中に入るように方向付ける 方向付け器を含む。これによって、その使用済み高温作動流体の少なくとも一部 がガスバーナからの新たに生成された高温ガス燃焼生成物と混合し、それが、第 １および第２の分配器のうちの少なくとも一方に向けて送られ、そしてその後、 ハウジングの内部領域内のガラスシートの上面および下面のうちの少なくとも一 方に向けて、そしてそれと接触するように方向付けられる。 この装置はさらに、高温作動流体がガラスシートの表面に向かって、そしてそ れに接触する衝突速度を、ガスバーナの調節操作とは独立に制御する速度制御手 段を含む。ガラスシート表面での対流熱交換率は作動流体の衝突速度の関数であ るから、この速度の制御によって、ガラスシートへの対流熱伝達率を、システム への熱入力の（調節器による）制御とは独立に制御することができる。 この装置はさらに、ガスバーナからの高温燃焼ガスの少なくとも一部を含む作 動流体をガラスシートの表面に向け、そして衝突させる分配器も含む。 一つの実施形態では、分配器は、ガスバーナ手段からの高温燃焼ガスの少なく とも一部をハウジングの内部領域内のガラスシートの下面に分配する第１の分配 器を含み、さらに、ガスバーナ手段からの高温燃焼ガスの少なくとも一部をハウ ジングの内部領域内のガラスシートの上面に分配してそこに衝突させる第２の分 配器を含む。同様に、作動流体がガラスシートの下面に衝突する前にその作動流 体の温度を調節する第１の温度調節機と、これとは別個に、作動流体がガラスシ ートの上面に衝突する前にその作動流体の温度を調節する第２の温度調節機と、 が組み込まれている。これらの第１および第２の調節器は、互いに独立に操作さ れ、調節できるようになっている。 この発明の一つの実施形態では、速度制御手段はさらに、ハウジングの内部領 域内のガラスシートの下面に向かってそれに接触する高温作動流体の衝突速度を 制御する第１の速度制御手段と、ハウジングの内部領域内のガラスシートの上面 に向かってそれに接触する高温作動流体の衝突速度を制御する第２の速度制御手 段と、を有する。第１と第２の速度制御手段は互いに独立に操作され、制御でき るようになっている。 この発明の一つの実施形態では、ガス燃焼強制対流加熱装置はさらに、混合チ ャンバ内で使用済み作動流体と新たに生成された高温燃焼ガスとを混合する混合 器を有する。混合器は、ガスバーナ手段内に一体的に形成された複数の開口を有 し、これらの開口から、ガスバーナ手段の長手方向の軸に対してほぼ垂直方向に 、高温燃焼ガスが放出される。それから、使用済み高温作動流体は、それがガス バーナ手段から動作可能なように放出されるときに、高温燃焼ガスにほぼ垂直な 方向に、混合チャンバ内に、動作可能なように引き込まれ、その結果として使用 済み作動流体と新たに生成された高温燃焼ガスとが混合されるようになっている 。 この発明のさらに一つの実施形態では、作動流体方向付け手段は、ハウジング の内部領域内のガラスシートの上面および下面の少なくとも一方に衝突した使用 済みの高温作動流体の少なくとも一部を混合チャンバに向けてそしてその中に引 き込むために、混合チャンバと連携する少なくとも一つのファンを含む。さらに 、好ましくは、第１の分配器および第２の分配器それぞれは、少なくとも一つの ファンと、その少なくとも一つのファンの対応する一つと連携する少なくとも一 つの作動流体流路部材を含む。少なくとも一つの作動流体流路部材のそれぞれは 、ハウジングの内部領域内のガラスシートの上面および下面のうちの対応する一 つに隣接して動作可能に配置された少なくとも一つのノズル部材を有し、次いで 高温の燃焼ガスの少なくとも一部をガラスシートの上面および下面に隣接する方 向にそしてそれに衝突させるようになつている。 第１および第２の分配器はそれぞれ、少なくとも一つのファンと少なくとも一 つの作動流体流路部材のそれぞれに対応する一つとの間に、動作可能に配置され たプレナム部材を含む。 この発明の好ましい実施形態はさらに、ガス燃焼強制対流加熱装置内でガラス シートを加熱する方法を含み、その装置は内部領域を有するハウジングを含み、 そのガラスシートは上面と下面とを有する。 この発明のシステムはさらに、好ましくは、少なくとも一つの排気スタックを 有し、その排気スタックは、システムからの作動流体の排気流量を制御する調節 可能なダンパを含む。このダンパによって、炉の、搬送ローラの座、ガラスシー ト入口、ガラスシート出口での圧力バランスが与えられる。それにより、工場環 境からの比較的低温の周辺空気が炉の中に流入するのが阻止される。 この方法は、（ａ）ハウジングの内部領域内にガラスシートを挿入する工程と 、 （ｂ）少なくとも一つのガスバーナから高温燃焼ガスを生成することによってこ の装置に熱を入力する工程と、（ｃ）高温ガス燃焼生成物を作動流体と混合する 工程と、（ｄ）作動流体を、ハウジングの内部領域内のガラスシートの少なくと も一部に接触するように分配する工程と、（ｅ）作動流体の温度を監視する工程 と、（ｆ）作動流体の温度をあらかじめ選択された設定点に保持するように熱入 力を調節する工程と、（ｇ）作動流体の衝突速度を調節してそれによってガラス シート表面での対流熱交換率を調節する工程と、を有する。 この発明の一つの実施形態では、この方法はさらに、（ａ）ガラスシートの下 面に向けてそしてガラスシートの下面と接触するように分配される作動流体の温 度を調節する工程と、（ｂ）ガラスシートの上面に向けてそしてガラスシートの 上面と接触するように分配される作動流体の温度を調節する工程と、を有する。 ガラスシートの上面およびに下面に向けてそしてガラスシートの上面および下面 と接触するように分配される作動流体の温度の調節はそれぞれ、互いに独立にな しうる。 この発明の好ましい一実施形態では、ガス燃焼強制対流加熱装置内でガラスシ ートを加熱する方法はさらに、（ａ）ガラスシートの上面および下面の少なくと も一方と接触した使用済みの高温作動流体の少なくとも一部を、前記少なくとも 一つのガスバーナのうちの対応する一つと連携する混合チャンバ（その混合チャ ンバは、少なくとも一つのガスバーナのうちの対応する一つの少なくとも一部分 の近くに配置されている。）に向けてそしてその中に、引き込む工程と、（ｂ） 混合チャンバ内で、使用済みの高温作動流体と、少なくとも一つのガスバーナの うちの対応する一つから生成される高温燃焼ガスとを混合する工程と、（ｃ）混 合された高温作動流体と新たに生成された高温燃焼ガスを、ハウジングの内部領 域内のガラスシートの上面および下面のうちの少なくとも一方に向けてそしてそ れと接触するように分配する工程と、を有する。 この発明の他の実施形態では、ガス燃焼強制対流加熱装置内でガラスシートを 加熱する方法はさらに、（ａ）ガラスシートの下面に来てそれに接触する使用済 み高温作動流体と新たに生成された高温燃焼ガスとの混合流体の衝突速度を制御 する工程と、（ｂ）ガラスシートの上面に来てそれに接触する使用済み高温作動 流体と新たに生成された高温燃焼ガスとの混合流体の衝突速度を制御する工程と 、を有する。ガラスシートの上面および下面に来てそれぞれに接触する混合流体 の衝突速度の制御は、互いに独立に制御できる。図面の簡単な説明 図１は、この強制対流加熱装置の部分断面・部分切欠斜視図である。 図２は、この強制対流加熱装置の切欠側面図である。 図３は、図２の３−３線にほぼ沿う、強制対流加熱装置の断面図である。 図４は、図３の４−４線にほぼ沿う、強制対流加熱装置の断面図である。 図５は、第１および第２の分配手段の配列の断面図であって、特に、対応する ノズルから出る高温作動流体の分配、そしてそれにより、強制対流加熱装置のハ ウジングの内部領域内のガラスシートの上面および下面に向かって行って接触す る高温作動流体を示す図である。 図６は、ノズルの斜視図である。 図７は、この発明の装置の模式図である。この発明の最良の実施形態 この発明のガス燃焼強制対流加熱装置１０を、図７に模式的に示す。この装置 は、一つのハウジング２００と、一つの搬送機２０２と、少なくとも一つのガス バーナ２０４とを有する。ガスバーナ２０４は高温の燃焼ガス生成物を生成する ためのものであって、これによって、装置への熱入力が提供される。この装置は さらに、燃焼生成物を作動流体と混合するための混合チャンバ２０６を有する。 この装置はさらに、高温の燃焼生成物の少なくとも一部をハウジング２００の内 部領域内のガラスシート１００の表面に分配するための分配器２０８を有する。 この装置はさらに、作動流体の温度をあらかじめ選択された設定点に維持するた めにガスバーナ２０４からの熱入力のレベルを調節する調節器２１０を有する。 この装置はさらに、作動流体がガラスシート１００の表面に衝突する前の作動流 体の速度を調節する制御手段２１２を有する。この作動流体の速度調節により、 作動流体とガラスシートの間の対流熱交換率が、システム１０への熱入力の制御 とはほとんど独立に制御される。 この発明は、種々の実施形態として把握することができる。ここに図示し、詳 細に開示する実施形態はこの発明原理の一つの例示であって、この発明を、ここ に示す実施形態に限定することを意図するものではない。 ガス燃焼強制対流加熱装置１０は多数のバーナおよびそれに関連する分配・再 循環組立体／ユニットを具備して構成されることが想定されるが、はじめに、そ のような組立体／ユニットが２個だけの場合を詳細に説明する。さらにユニット を追加する場合は、実質的に同じ要素およびそれら要素の連携になるからである 。 強制対流加熱装置１０の一実施形態が図１および図３に示されている。加熱装 置１０は、ハウジング１２と、搬送機１４と、第１のガスバーナ１６と、第２の ガスバーナ１８と、第１の分配器２０と、第２の分配器２２と、第１の混合チャ ンバ２６と、第２の混合チャンバ２８と、第１の方向付け器３０と、第２の方向 付け器３２（図３）と、第１の温度調節器８３（図１）と、第２の温度調節器８ ４（図１）と、混合器３６（図３）と、第１の衝突速度制御手段８５と、第２の 衝突速度制御手段８６とを有する。 ハウジング１２は、図１〜図３に示すように、上部４０、下部４１および内部 領域４２を含む。搬送機１４は、たとえば複数のセラミックローラからなり、ハ ウジング１２の上部と下部の間で動作可能に配置されていて、ガラスシートを搬 送するのに使用される。ガラスシートは、たとえば、図２および図３に示すよう な、ハウジング１２の内部領域４２を貫通するガラスシート１００である。図２ と図３からわかるように、ガラスシート１００がハウジング１２の内部領域４２ 内で動作可能な状態で配置されたとき、上面１０１は、動作可能なように、ハウ ジングの上部４０にさらされ、下面１０２は、ハウジング１２の隣接する下部４ １に、動作可能なようにさらされる。 図３に示すように、第１の分配器２０は、ファン４５と、作動流体流路４６と 、プレナム部材４７とを有する。作動流体流路４６は、複数の雄型挿入部材４８ 、４８’（図３）を含む。雄型挿入部材４８、４８’は、対応するプレナム部材 ４７（図４）の対応する受け部８０、８０’内に、動作可能に配置されている。 作動流体流路４６はまた、複数のノズルすなわちジェット５０（図５）をも含む 。後に詳述するように、ノズル５０は流路７０を有し（図６）、これにより、高 温の作動流体が、ガラスシート１００の下面１０２に向かって、そしてそれに接 触 するように放出される。ノズル５０は、セパレータ７１によって隔てられて締結 具７２によって互いに保持された２枚の平行平板を有する。この構造以外の種々 の実施形態も考えられる。たとえば、高温の燃焼ガスを半径方向の円弧状に分配 するノズルや、複数のノズルを定義する一群の流路を提供するように型形成され た半ノズルを組み合わせたものなどが考えられる。 図３には第２の分配器２２も示されており、これは、ファン５２と、作動流体 流路５３と、プレナム部材５４とを有する。第２の分配手段の作動流体流路５３ はさらに、複数の雄型挿入部材４９、４９’（図３）を含む。雄型挿入部材４９ 、４９’は、プレナム部材５４の対応する受け部（図示せず）内に、動作可能に 配置されている。作動流体流路５３はまた、複数のノズル（図５）をも含む。こ れらのノズルにより、第１の分配手段２０のノズル５０と同様に、対応するガス バーナ手段１８（図３）から生成される高温燃焼ガスが、ガラスシート１００の 表面１０１に向けて開放され、これと接触せしめられる。 第１の混合チャンバ２６と第２の混合チャンバ２８は図３および図４に示され ている。図からわかるように、第１の混合チャンバ２６は第１のガスバーナ手段 １６の部分の付近に動作可能に配置され、第２の混合チャンバ２８は第２のガス バーナ手段１８の部分の付近に動作可能に配置されている。第１および第２の混 合チャンバはそれぞれ、近い方の端部６５および６７と、開放端部６８および６ ９とを含む。近い方の端部６５および６７は、対応するファン、たとえばファン ４５および５２に隣接して配置される（図３）。 ファン４５および５２は特に、それぞれのガスバーナ手段からガラスシートに 向かって最終的にそれに接触する高温の燃焼ガスを分配するのに寄与する。ファ ンはさらに、（図３の矢印の方向で示すように）ガラスシート１００の上面１０ １および下面１０２に衝突した使用済み作動流体を引いて、第１または第２の混 合チャンバ２６、２８の対応する一方に向けて導く方向付け手段の一部としても 機能する。第１の方向付け器３０と第２の方向付け器３２はそれぞれ、ファン４ ５および５２を使用して、使用済みの高温作動流体をそれに対応する混合チャン バへ導く。 使用済みの作動流体がそれぞれの混合チャンバ内に引き込まれたとき、使用済 み作動流体と新たに生成された高温燃焼ガスは、混合器３６（図３）によって混 合される。図３からわかるように、混合器には複数の開口９０〜９５があって、 それらの開口は、ガスバーナ１６、１８等のそれぞれを貫通して一体に形成され る。それらのガスバーナは、使用済み高温作動流体が混合チャンバに流入したと き、それぞれのガスバーナの長手方向の軸に対してほぼ平行なその使用済み高温 作動流体と結び付けられる。したがって、新たに生成された高温の燃焼生成物が 、開口９０〜９５等の開口を通して、ガスバーナの長手方向の軸に対してほぼ垂 直の方向に開放されるので、混合チャンバ内に吸引されている使用済み高温作動 流体は、結果として、新たに開放された高温燃焼ガスと衝突し、その結果として 、使用済みガスと新たに生成された高温燃焼ガスとの混合物になる。 図１に示すように、第１の調節器８３および第２の調節器８４はそれぞれ、熱 電対３３および３４に接続された制御手段を有する。ただし、対応する一つのガ スバーナ手段から生成されるべき、または生成された後の、高温燃焼ガスの温度 を変える従来の他のどのようなタイプの機構でも使用を考えることができる。後 に説明するように、調節器のそれぞれが独立に熱入力を制御する。この制御は、 好ましくは一つのガスバーナへの空気およびガスの入力を制御することによって 行なう。 第１および第２の衝突速度制御手段を図３に示す。ここで、ガラスシートの上 面および下面に向かって分配されそれに衝突する高温作動流体の衝突速度は、フ ァン４５、５２などのファンの軸の速度を調節することによって独立に制御され る。そのような制御手段により、ガラスシートの上面に向かって行ってそれに接 触する燃焼ガスの衝突速度は独立に制御することができ、そしてその速度は、所 望により、ガラスシートの下面に向かって行ってそれに衝突する高温作動流体と は異なる速度とすることができる。 実際の運転においては、ガラスシート１００が、ガラスシート入口部（図示せ ず）を通ってハウジング１２の内部領域４２内に挿入される。そしてハウジング の内部領域を通ってガラスシートが搬送されるのは、搬送手段１４によって達成 される。搬送手段は、たとえばセラミックローラからなるが、他のタイプのロー ラまたは他の従来の搬送機構を使用することも考えられる。 ガラスシート１００がハウジング１２を貫通して搬送されるとき、上面１０１ は、動作可能なように第２の分配器２２の一部分に隣接してさらされており、よ り具体的には作動流体流路５３内のノズルの配列に隣接してさらされている（図 ５参照）。同様に、ガラスシート１００の下面１０２は、動作可能なように第１ の分配器２０の一部分に隣接してさらされており、より具体的には作動流体流路 ４６内のノズル5５０の配列に隣接してさらされている。図２および図５からわ かるように、第１の分配器２０の作動流体流路４６の各ノズル５０は、動作可能 なように、搬送手段１４の個々のローラの間に配置される。このような配置によ って、ガラスシート１００の下面１０２に向かって衝突する高温作動流体の衝突 が比較的妨げられないですむ。 さらに、ガラスシート１００がハウジング１２を貫通して搬送されているとき 、各ガスバーナ手段１６、１８等は、各混合チャンバ２６、２８との組み合わせ で、所望の温度の高温作動流体を生成する。加熱されるべきガラスのシートは、 装置１０で前に加熱されたガラスのシートと異なるタイプのものであるかもしれ ない（たとえば、ガラスの色、表面処理、そして／または厚さなどの変数が異な るかもしれない）。したがって、それぞれのガスバーナ手段から生成される高温 作動流体の温度が、各混合チャンバおよびその流体の衝突速度との組み合わせに おいて、互いに独立に（それぞれに対応する温度の調節と衝突速度制御とによっ て）制御できることが重要である。さらにこのシステムの実施形態では、加熱さ れるその特定のガラスシート１００の上面１０１および下面１０２への対流熱伝 達をそれぞれ独立に制御できる。実際に、このように熱入力と対流熱伝達率を独 立に制御すること、および、ガラスシートの上面および下面のこれらのパラメー タのそれぞれを独立に制御することにより、ガラスシートの熱処理をより正確に 制御することになる。これによって、装置１０内で、種々のガラスシートを、装 置内でのガラス搬送速度を変えることなく、ほぼ一定の率で処理することができ るようになる。 高温の燃焼ガスがガスバーナ手段１６および１８から生成されるとき、そのガ スはバーナ手段の開口部から放出され、図３に示す矢印の方向に流れる。高温燃 焼ガスは、開口部６８および６９を通じて戻ってくる使用済み作動流体と混合し 、 新たな高温作動流体を生成する。前に説明したように、そのようなフローパタン は、それぞれ対応するファン４５および５２によって起こされる。その新たな高 温作動流体は、ファン４５および５２の動作によってそれぞれ、第１および第２ の分配器２０および２２に入る。それから高温作動流体はそれぞれの作動流体流 路を流れ続け、それぞれのノズル５０、５６等を通じて放出される。ノズルから 放出されたところで、高温の燃焼ガスは、隣接して配置されたガラスシート１０ ０の上面１０１および下面１０２に衝突して、そのガラスシートを加熱する。 新たに生成された高温作動流体がガラスシートに衝突した後に、ガラスシート １００の上面１０１に衝突した流体は、その後は表面から離れる方向に流れ、こ の使用済み高温作動流体は、第２の混合チャンバ２８へと引き込まれる。同様に 、ガラスシート１００の下面１０２に衝突した流体は、その後は表面から離れる 方向に流れ、この使用済み高温作動流体は、第１の混合チャンバ２６へと引き込 まれる（図３および図５の矢印の方向として示されている）。 前に説明したように、関連するガスバーナ（たとえばガスバーナ１６）からの 新たに生成された高温燃焼生成物の比較的高温のガスのみならず、使用済み高温 作動流体も、対応するファン（たとえばファン４５）によって生ずる吸い込みに よって、それぞれの混合チャンバ内に引き込まれる。さらに、これもまた前に説 明したことであるが、使用済み高温作動流体と新たに生成された高温燃焼ガスが 混合することから、再循環され、ガラスシートの上面および下面へ分配される、 加熱された流体は、ほぼ均一な混合物になる。 再び図１において、この発明の装置１０は、好ましくは、チャンバ４２に接続 された少なくとも一つの排気スタック１１０を有する。排気スタック１１０は、 システムからの燃焼生成物の排出率を制御するための調節可能なダンパ１１２を 含む。各排気１１０のダンパ１１２をあらかじめ選択した位置に調節することに よって、スタックを通る排気の流量が制御され、システム内の圧力をバランスさ せるか、または所望により若干プラスにすることができる。このような圧力条件 でない場合は、炉の開口部（たとえば入口、出口、あるいは搬送機ロールのシー ル部）を通じて外気が流入するが、圧力をバランスさせまたは若干プラスにする ことによって、こうした外気の流入が抑制される。このように入ってほしくない 比較的低温の空気の流入が低減または阻止されることから、加熱される環境全体 において、温度のより良いそしてより効率的な制御が可能になる。 この詳細な説明および図面は、単に発明を説明して示すためのものであって、 これによって発明が限定されるものではない。ただし、添付された請求の範囲が 限定されすぎていて、ここに開示された内容に基づいて当業者が、発明の範囲か ら離れることなく、修正や変形ができる場合はこの限りでない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ )，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １. 上面と下面とを有するガラスシートを加熱するためのガス燃焼強制対流加 熱装置において、 内部領域を有するハウジングと、 そのハウジングの内部領域を貫通してガラスシートを搬送する搬送機と、 ハウジングと連携して動作し、高温の燃焼生成物を生成して前記装置への熱 入力を提供する少なくとも一つのガスバーナと、 前記ガスバーナと連携して動作し、前記ガスバーナから前記装置への熱入力 のレベルを調節する調節器と、 前記高温の燃焼生成物を、前記ハウジング内を再循環した作動流体と混合す る混合チャンバと、 前記ガスバーナからの高温の燃焼生成物の少なくとも一部を含む作動流体を 、前記ハウジングの内部領域内のガラスシートの表面に、分配して、その後衝 突させる分配器と、 ガラスシートの表面上の作動流体の衝突速度を調節し、それによって、作動 流体とガラスシートの間の対流熱交換率を、前記装置への熱入力の制御とは実 質的に独立に制御する速度制御手段と、 を有することを特徴とする装置。 2. 請求項１の装置において、前記分配器はさらに、 前記作動流体の一部を、前記ガラスシートの前記下面に分配して、衝突させ る第１の分配器と、 前記作動流体の一部を、前記ガラスシートの前記上面に分配して、衝突させ る第２の分配器と、 を有すること、を特徴とする装置。 3. 請求項１の装置において、前記速度制御手段はさらに、 前記ガラスシートの下面に向かってそれに接触する作動流体の衝突速度を制 御する第１の速度制御手段と、 前記ガラスシートの上面に向かってそれに接触する作動流体の衝突速度を制 御する第２の速度制御手段と、を有し、 前記第１および第２の衝突速度制御手段は、互いに独立に動作できかつ制御 できるものであること、 を特徴とする装置。 4. 請求項１の装置において、前記調節器は、 前記ガラスシートの下面に作動流体が衝突する前にあらかじめ選択された第 １の設定点にその作動流体の温度を維持するための第１の温度制御手段と、 前記ガラスシートの上面に作動流体が衝突する前にあらかじめ選択された第 ２の設定点にその作動流体の温度を維持するための第２の温度制御手段と、 を有すること、を特徴とする装置。 5. 請求項１の装置において、 前記混合チャンバは、前記ガスバーナの少なくとも一部の近くで動作可能に 配置され、 前記混合チャンバは、前記第１および第２の分配器と連携して動作可能な近 い側の端部と、その近い側の端部から間隔をおいた第２の開放端とを有し、 前記ガラスシートの上面と下面の少なくとも一つに衝突した使用済み高温作 動流体の少なくとも一部をガスバーナからの新たに生成された高温燃焼ガスと 混合するべく、前記混合チャンバに向けてそしてその中に向けて方向付け、前 記使用済み高温作動流体を前記第１および第２の分配器のうちの少なくとも一 つに向け、その後、前記ハウジングの内部領域内のガラスシートの上面および 下面の少なくとも一方に向けて、また、これに接触するように方向付ける方向 付け器を有すること、 を特徴とする装置。 6. 請求項５の装置において、前記強制対流加熱装置はさらに、前記混合チャン バ内で前記使用済み作動流体と前記新たに生成された高温燃焼ガスの混合を起 こさせる混合器を含むことを特徴とする装置。 7. 請求項６の装置において、前記ガスバーナは長手方向の軸を有し、前記混合 器は、 ガスバーナ手段内に一体的に形成され、前記ガスバーナ手段の長手方向の軸 に対してほぼ垂直方向に、前記高温燃焼ガスを放出する複数の開口を有し、 前記使用済み高温作動流体は、それがガスバーナから動作可能なように放出 されるときに、高温燃焼ガスにほぼ垂直な方向に、混合チャンバ内に、動作可 能なように、引き込まれ、その結果として使用済み作動流体と新たに生成され た高温燃焼ガスとが混合されるようになっていること、 を特徴とする装置。 8. 請求項５の装置において、前記方向付け手段は、 前記ハウジングの内部領域内のガラスシートの上面および下面の少なくとも 一方に衝突した使用済みの高温作動流体の少なくとも一部を前記混合チャンバ に向けてそしてその中に引き込むために、前記混合チャンバと連携する少なく とも一つのファンを含むこと、 を特徴とする装置。 9. 請求項２の装置において、前記第１の分配器および第２の分配器それぞれは 、少なくとも一つのファンと、その少なくとも一つのファンの対応する一つと 連携する少なくとも一つの作動流体流路部材を含み、 その少なくとも一つの作動流体流路部材のそれぞれは、前記ハウジングの内 部領域内のガラスシートの上面および下面のうちの対応する一つに隣接して動 作可能に配置された少なくとも一つのノズル部材を有し、次いで高温の燃焼ガ スの少なくとも一部を前記ガラスシートの上面および下面に隣接する方向にそ してそれに衝突させるようになっていること、 を特徴とする装置。 10．請求項９の装置において、前記第１および第２の分配器はそれぞれ、前記少 なくとも一つのファンおよび前記少なくとも一つの作動流体流路部材のそれぞ れに対応する一つの間に、動作可能に配置されたプレナム部材を含むことを特 徴とする装置。 11．請求項１のガス燃焼強制対流加熱装置において、前記少なくとも一つのガス バーナは第１と第２のガスバーナを有し、 前記分配器は、前記第１のガスバーナからの高温燃焼ガスを前記ハウジング の内部領域内のガラスシートの下面に分配してそれに衝突させる第１の分配器 と、前記第２のガスバーナ手段からの高温燃焼ガスを前記ハウジングの内部領 域内のガラスシートの上面に分配してそれに衝突させる第２の分配器と、を有 し、 前記調節器はさらに、前記第１のガスバーナからの熱入力レベルを調節する 第１の調節器と、前記第２のガスバーナからの熱入力レベルを調節する第２の 調節器と、を有し、それら第１および第２の調節器は互いに独立に調節できる こと、 を特徴とする装置。 12．請求項１１の装置において、その強制対流加熱装置はさらに、 前記第１のガスバーナ手段の少なくとも一部の近くに動作可能に配置された 第１の混合チャンバと、 前記第２のガスバーナ手段の少なくとも一部の近くに動作可能に配置された 第２の混合チャンバと、 を有し、 前記第１および第２の混合チャンバはそれぞれ、前記第１および第２の分配 手段のうちの対応する一つの一部と連携する近い方の端部とその近い方の端部 から隔たった第２の開放端部とを有し、 前記装置は、 前記ガラスシートの下面に衝突した使用済み作動流体を、前記第１の混合チ ャンバに向けてそしてその中に方向付け、その使用済み作動流体の少なくとも 一部を前記第１のガスバーナからの新たに生成された高温の燃焼ガスと混合し 、その使用済み作動流体の少なくとも一部を前記第１の分配器に向けて送り、 そして前記ハウジングの内部領域内のガラスシートの下面と接触させるように 向ける第１の方向付け器と、 前記ガラスシートの上面に衝突した使用済み作動流体を、前記第２の混合チ ャンバに向けてそしてその中に方向付け、その使用済み作動流体の少なくとも 一部を前記第２のガスバーナからの新たに生成された高温の燃焼ガスと混合し 、その使用済み作動流体の少なくとも一部を前記第２の分配器に向けて送り、 そして前記ハウジングの内部領域内のガラスシートの上面と接触させるように 向 ける第１の方向付け器と、 を有することを特徴とする装置。 13．請求項１２の装置において、その強制対流加熱装置はさらに、前記使用済み 高温作動流体と前記新たに生成された高温燃焼ガスとを前記第１および第２の 混合チャンバそれぞれの内部で混合させる混合器を有すること、を特徴とする 装置。 14．請求項１２の装置において、 前記第１の方向付け器は、前記ハウジングの内部領域内のガラスシートの下 面に衝突した前記使用済み高温作動流体の少なくとも一部を、前記第１の混合 チャンバと連携して、前記第１の混合チャンバに向けてそしてその中に引き込 む、少なくとも一つの動作可能なファンを含み、 前記第２の方向付け器は、前記ハウジングの内部領域内のガラスシートの上 面に衝突した前記使用済み高温作動流体の少なくとも一部を、前記第２の混合 チャンバと連携して、前記第２の混合チャンバに向けてそしてその中に引き込 む、少なくとも一つの動作可能なファンを含むこと、 を特徴とする装置。 15．請求項１１の装置において、その強制対流加熱装置はさらに、 前記ハウジングの内部領域内のガラスシートの上面に向かって衝突する高温 作動流体の衝突速度を制御するための第１の速度制御手段と、 前記ハウジングの内部領域内のガラスシートの下面に向かって衝突する高温 作動流体の衝突速度を制御するための第２の速度制御手段と、 を有し、 前記第１および第２の速度制御手段は互いに独立に制御できること、 を特徴とする装置。 16．請求項１１の装置において、前記第１および第２の調節器はそれぞれ、前記 第１および第２のガスバーナ手段の対応する一つと連携する少なくとも一つの 熱電対を含むこと、を特徴とする装置。 17．請求項１１の装置において、 前記第１および第２の分配器はそれぞれ、少なくとも一つのファンと、その 少なくとも一つのファンのうちの対応する一つと連携する少なくとも一つの作 動流体流路部材とを含み、 その少なくとも一つの作動流体流路部材のそれぞれは、前記ハウジングの内 部領域内のガラスシートの上面および下面の対応する一つに隣接して動作可能 に配置され、前記隣接するガラスシートの上面および下面に向けて前記作動流 体を分配してそれに衝突させるための、少なくとも一つのノズル部材を有する こと、 を特徴とする装置。 18．請求項１の装置において、その強制対流加熱装置はさらに、前記システムか ら燃焼生成物を排出するために動作可能に接続された少なくとも一つの排気ス タックを有し、その排気スタックのそれそれは、そのスタックを通る排気の流 量を制御する調節可能なダンパを含むこと、を特徴とする装置。 19．強制対流加熱装置内のガラスシートの加熱方法において、前記装置は内部領 域を有するハウジングを含み、前記ガラスシートは上面と下面を有し、前記方 法は、 前記ハウジングの内部領域内にガラスシートを挿入する工程と、 少なくとも一つのガスバーナから高温燃焼ガスを生成する工程と、 少なくとも一つのガスバーナからの高温燃焼ガスの生成量を調節し、それに よって、前記装置への熱入力率を調節する工程と、 前記少なくとも一つのガスバーナからの高温燃焼ガスを、前記ハウジングの 内部領域内のガラスシートの上面および下面の少なくとも一部に向けて、そし てそれに動作可能に接触するように分配する工程と、 前記ガラスシート表面での前記高温燃焼ガスの衝突速度を調節して、それに よって、前記高温燃焼ガスと前記ガラスシートの間の対流熱交換率を、前記装 置への熱入力の制御とは実質的に独立に制御する工程と、 を有することを特徴とする方法。 20．請求項１９の方法において、 前記ガラスシートの下面に向けてそしてそれに接触させるべく分配される前 記高温燃焼ガスの部分の温度を調節する工程と、 前記ガラスシートの上面に向けてそしてそれに動作可能に接触させるべく分 配される前記高温燃焼ガスの部分の温度を調節する工程と、 を有し、前記ガラスシートの上面および下面それぞれに向けてそしてそれら に接触させるべく分配される前記高温燃焼ガスの温度の調節は、互いに独立に 調節可能であること、 を有することを特徴とする方法。 21．請求項１９の方法において、前記強制対流加熱装置内のガラスシートの加熱 方法はさらに、 前記ガラスシートの上面および下面の少なくとも一方と動作可能に接触した 使用済み作動流体の少なくとも一部を、前記少なくとも一つのガスバーナのう ちの一つと動作可能に関連する混合チャンバに向けてそしてその中に、引き込 む工程と、 前記混合チャンバのそれぞれが、前記少なくとも一つのガスバーナのうちの 対応する一つの少なくとも一部分の近くに動作可能に配置される工程と、 前記混合チャンバ内の前記作動流体と、前記少なくとも一つのガスバーナの うちの対応する一つから生成される高温燃焼ガスとを、混合する工程と、 前記混合された使用済み作動流体と前記新たに生成された高温燃焼ガスを、 前記ハウジングの内部領域内のガラスシートの上面および下面の少なくとも一 方に向けて、そしてそれに動作可能に接触するように分配する工程と、 を有することを特徴とする方法。 22．請求項１９の方法において、さらに、 前記ガラスシートの下面に来てそれに接触する前記作動流体の衝突速度を制 御する工程と、 前記ガラスシートの上面に来てそれに接触する前記作動流体の衝突速度を制 御する工程と、 を有し、 前記ガラスシートの上面および下面に来てそれに接触する前記作動流体の部 分の衝突速度の制御は、互いに独立に制御できること、 を特徴とする方法。 23．請求項１９の方法において、さらに、 前記第１のガスバーナから高温燃焼ガスを生成する工程と、 前記第２のガスバーナから高温燃焼ガスを生成する工程と、 前記第１のガスバーナからの高温燃焼ガスを、前記ハウジングの内部領域内 のガラスシートの下面に向けて、そしてそれに動作可能に接触するように分配 する工程と、 前記第２のガスバーナからの高温燃焼ガスを、前記ハウジングの内部領域内 のガラスシートの上面に向けて、そしてそれに動作可能に接触するように分配 する工程と、 前記ガラスシートの下面に向けて、そしてそれに動作可能に接触するように 分配される作動流体の、温度を調節する工程と、 前記ガラスシートの上面に向けて、そしてそれに動作可能に接触するように 分配される作動流体の、温度を調節する工程と、 を有し、 前記ガラスシートの上面および下面に向けて、そしてそれに動作可能に接触 するように分配される作動流体の、温度の調節は、互いに独立に調節できるこ と、 を特徴とする方法。