JP2002293556A - ローラーが設けられた焼戻し炉でガラスパネルを加熱する方法及び装置 - Google Patents

ローラーが設けられた焼戻し炉でガラスパネルを加熱する方法及び装置

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JP2002293556A JP2002070249A JP2002070249A JP2002293556A JP 2002293556 A JP2002293556 A JP 2002293556A JP 2002070249 A JP2002070249 A JP 2002070249A JP 2002070249 A JP2002070249 A JP 2002070249A JP 2002293556 A JP2002293556 A JP 2002293556A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラスの底部に適用される熱伝導係数の制御
を炉の横方向に亘って可能にするガラスの底部への対流
噴射の方法及び装置を提供する。 【解決手段】 加熱サイクル期間中ローラーからなるコ
ンベヤー上のガラスパネルを焼き戻し炉内へと搬送し、
その後、焼戻しステーション内へと前記ガラスパネルを
搬送し、前記炉内で対流空気が供給されるように炉内の
底部及び頂部に設けられた放熱体及び同じように底部及
び頂部に設けられた熱対流体によって焼戻し炉内でガラ
スパネルを加熱する工程とからなる焼き戻し炉内でのガ
ラスパネルの加熱方法において、ガラスパネルの底部側
が、炉の長手方向に配され、炉の横方向に並んだ対流加
熱領域を形成する底部熱対流体によって加熱され、前記
領域によって底部加熱対流効果が横方向に分布する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ローラーが設けら
れた焼戻し炉でガラスパネルを加熱する方法に関し、こ
の方法は、加熱サイクル期間中ローラーからなるコンベ
ヤー上のガラスパネルを搬送し、その後、焼戻しステー
ション内へとガラスパネルを搬送し、炉内で対流空気が
供給されるように炉内の底部及び頂部に設けられた放熱
体及び同じように底部及び頂部に設けられた熱対流体に
よって焼戻し炉内でガラスパネルを加熱する工程からな
る。
【0002】本発明は、さらにローラーが設けられた焼
戻し炉でガラスパネルを加熱する装置に関し、ローラー
が焼戻し炉及びこの炉と連通した焼戻しステーション内
へとガラスパネルを搬送するコンベヤーを形成し、焼戻
し炉にはガラスパネル上下に位置する放熱体及び同じく
ガラスパネルの上下に位置する熱体流体が設けられてお
り、これにより焼戻し炉内で対流空気が供給される。
【0003】
【従来の技術】この種の方法及び装置は、本願出願人に
よる米国特許第5,951,734号に開示されている
ものが知られている。この公知の方法及び装置では、架
空の熱対流効果が、炉の横方向に広まるのでトップコー
トされたいわゆるローE(Low-E)ガラスパネルを加熱
するのに適している。例えば、米国特許第4,505,
671号では、ガラスの上部で対流を生じさせると共に
底部でも対流を生じさせているが、ローラーが存在する
ために対流パイプが常に炉の横方向又は炉を横切って配
置させなけらばならず、底部対流を横方向へ行き渡らせ
るのが不可能になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ガラ
スの底部に適用される熱伝導係数の制御を炉の横方向に
亘って可能にするガラス底部への対流噴射のための方法
及び装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、加熱サ
イクル期間中、ローラーからなるコンベヤー上のガラス
パネルを焼き戻し炉内へと搬送し、その後、焼戻しステ
ーション内へと前記ガラスパネルを搬送し、炉内で対流
空気が供給されるように炉内の底部及び頂部に設けられ
た放熱体及び同じように底部及び頂部に設けられた熱対
流体によって焼戻し炉内でガラスパネルを加熱する工程
とからなる焼き戻し炉内でのガラスパネルの加熱方法に
おいて、炉の長手方向に配され、炉の横方向に並んだ対
流加熱領域を形成する底部熱対流体によってガラスパネ
ルの底部側が、加熱され、これら領域によって底部加熱
対流効果が横方向に分布されることを特徴とする本発明
の方法によって達成される。またこの目的は、ローラー
が焼戻し炉及びこの炉と連通した焼戻しステーション内
へとガラスパネルを搬送するコンベヤーを形成し、焼戻
し炉にはガラスパネルの上下に位置する放熱体及び同じ
くガラスパネルの上下に位置する熱体流体が、焼戻し炉
内で対流空気を供給するために設けられている焼き戻し
炉内でガラスパネルを加熱する装置において、ガラスパ
ネルの下に位置する熱体流体が、炉の長手方向に延び且
つ炉の横方向に並んだ対流加熱領域を形成することを特
徴とする本発明の装置によって達成される。従属項は、
本発明の好ましい態様を開示している。
【0006】本発明の好ましい2つの態様を添付の図面
を参照し、以下に詳述する。
【0007】
【発明の実施の形態】図1及び2は、本発明を適用した
ガラスパネル7が加熱される焼戻し炉1を示す。ガラス
パネル7は、炉の横方向に延びたローラー6によって形
成されたコンベヤーによって炉内をその長手方向に搬送
される。図示の態様では、加熱サイクル中炉内でガラス
パネルは、振動しながら移動する。炉1には焼戻しステ
ーション21の延長部が設けられており、ガラスパネル
7はこの焼戻しステーションに移動し、さらに加熱ステ
ーションで加熱される。
【0008】焼戻し炉1にはローラー6の上部に位置す
る放熱体3、即ち頂部放熱体が設けられている。これら
放熱体は、焼戻し炉1の長手方向に延びた抵抗体からな
ることが好ましいが、炉の横手方向に延びるように配置
してもよい。ローラー6上には頂部熱対流体5が取りつ
けられている。これら熱対流体は、炉の横方向に互いに
適当な距離をおいて炉の長手方向に延びたパイプ5から
構成されるのが好ましい。パイプ5は、その長手方向に
間隔をおいて配されたオリフィスが形成された底部面を
有し、このオリフィスからジェット噴射状の対流空気が
ガラス7の頂面上に放出される。このジェット噴射は、
加熱抵抗体3の間の空間を通過する。パイプ5を加熱抵
抗体3の下に位置させることも可能である。ジェット噴
射は、真下又は対角線状に斜めに向けられる。
【0009】焼戻し炉1にはローラー6の下に位置する
放熱体2、即ち底部放熱体が設けられている。これら放
熱体もまた焼戻し炉1の長手方向に延びる抵抗体から構
成されるのが好ましい。ローラー6及び/又は抵抗体2
の下には、熱対流体4、4a、4b、4cが位置してい
る。これら対流体は、炉の横方向に適当な間隔を置いて
配された炉の長手方向に延びるパイプから構成されてい
る。ガラス7の底部に最も近いパイプ4の部分の頂部に
はパイプの長手方向に互いに間隔を置いて配されたオリ
フィスが形成されており、このオリフィスからジェット
噴射状の対流空気が、ガラスの底部側及び/又はローラ
ーの面に放出される。このような底部加熱対流体それぞ
れが、焼戻し炉1の横方向に並んだ対流加熱領域A、
B、C、D、E、F、G、H、I及びJを形成する。対
流空気の流れは、パイプ4の長手方向、即ち種々の位置
でその対応する領域に対して、パイプ4を長手方向に個
別のセクションに分けることによって調節することがで
き、個別のセクションを設けることにより炉の長手方向
への熱の伝導量を変えるために異なる圧力を供給するこ
とができる。これとは別に異なるサイズの噴射オリフィ
スを設けたり、例えば炉の長手方向の一部に沿って特に
炉の両端部ではローラーの間の間隙の1つおきに、そし
て炉の長手方向のいくつかの部分、特に中央部分に沿っ
てはローラーの間の空間毎にジェット噴射が供給される
ようにオリフィス間の相対距離を狭く又は広げることに
よって長手方向の対流空気流の調節が可能である。
【0010】炉1内へ供給される空気の量は、例えば炉
1の屋根に設けられた排出開口部22又は予備ヒーター
15に連通して設置された逆流熱交換器24によって調
節される。
【0011】少なくとも熱対流体4、4a、4b及び4
cには長尺の管状熱ダクト4bが設けられており、ここ
でパイプ4から炉1内へと放出される前に空気が暖めら
れる。パイプ4bと連通して好ましくは炉1の外側に設
けられているのは、1つの熱対流体4の対流空気の流量
を調節するためのバルブ14である。単独のバルブを1
つ以上の熱対流体の流量を調節又は制御するのに使用す
ることもできる。頂部熱対流体パイプと個々に連通して
設けられているのは、1つの(またはそれ以上)頂部熱
対流体5の対流空気の流量を調節するために設けられた
バルブ12である。さらに少なくとも底部熱対流用空気
をパイプ4bと連通した炉1の外側に配置された予備ヒ
ーターによって予備加熱することができる。予備ヒータ
ー15は抵抗ヒーターであってもよい。従って、熱対流
領域A、B、C、D、E、F、G、H、I及びJにガラ
スの下側の特定の領域に対流噴射を供給することがで
き、これによりガラスの底部側に適用される熱伝導係数
を炉の横手方向において制御することが可能になる。各
領域において、異なる温度及び/又は噴射圧が供給され
てもよく及び/又は異なるタイミングで噴射を開始して
もよく、噴射の終了又は期間も個別に調節可能である。
例えば、ガラスの中央部分を縁部より集中的に熱対流に
晒されるようにすることも可能である。従って、縁部領
域への噴射時間を中央部への噴射時間より短くすること
ができる。中央部分及び縁部への噴射を連続的に、噴射
時間だけ変えることもでき、又は縁部への噴射を間欠的
に行ってもよい。
【0012】図2Aに示す実施例では、パイプ4が放熱
体2のケース又は支持体によって形成されるようにパイ
プ4と放熱体2を組み合わせてもよい。オリフィスは、
種々の構成及び配向が可能である。さらに又は垂直方向
への噴射に代えて、対角線上斜めに及び/又は対角線状
長手方向に噴射することもできる。
【0013】底部及び頂部熱対流体4、5のためのバル
ブ12、14は、制御システム10によって制御され
る。頂部放熱体3にはその温度を測定するための温度セ
ンサー23が、設けられている。ガラスパネル7が炉内
へ搬送されたとき、その上部に位置する放熱体3が、僅
かにガラスパネル7によって冷却される。放熱体の温度
変化に関する情報が、温度センサー23によって制御シ
ステム10へとデータバス20に沿って送られ、センサ
ー23から受け取った情報が、制御システムの設定値と
比較され、測定値が設定値に足りない場合、放熱体の出
力を増加する。従って、放熱体3の温度差及び/又は温
度変化(急激な冷却)が、炉に搬入されたガラスパネル
の大きさ、特に幅に関する情報を間接的に制御システム
10に供給することになる。当然のことながら、ガラス
パネルの搬入パターンを炉の上流に位置する別個の光学
又は容量センサーで読み取ることもできる。制御の命令
は制御システム10からデータ伝送バス19を介して各
バルブ14へと送られる。閉じているバルブは、熱対流
体4/5又はガラスと位置的に整合していない熱対流体
又は噴射を行っていない抵抗体2/3の間又はその下を
通る熱対流体の対流空気の流れを規制する。ガラスパネ
ルの下に位置する熱対流体4を制御する残りのバルブ1
4は、ガラスパネル7の底部でこの特定のガラスパネル
7用に予め定められたように熱を分布させるために調整
される。このような熱分布は、特定の時間、対流噴射を
ガラスの底部に当てる又は熱分布に応じて対流空気の流
量及び/又は温度を調節することによって得られる。
【0014】ガラスパネルの底部のための熱伝導係数に
関する時間制御熱分布工程において、バルブ14のいく
つかを加熱サイクルの開始から開いてもよく、残りのバ
ルブ14を加熱サイクルの後半で開くようにしてもよ
い。このバルブのオン/オフを制御することによって流
量又は圧力の規制を円滑に行うことができる。
【0015】図1の場合、パイプ4bは、炉の上流端か
ら下流端へと抵抗体2の下側を延び、締結手段4dによ
って炉の下流の壁に固定されており、噴射オリフィスを
有する実際のパイプは抵抗体2とローラー6の間を炉の
下流端から上流端へと通過する。パイプセクション4
は、抵抗体2のハウジングに固定してもよい。パイプ4
は、上方に向けられた放射熱を遮蔽しないように抵抗体
2の間に配される。パイプ内で空気が適度に流れること
によってパイプの長さにそって顕著な変化をきたさない
ので、熱膨張の結果生じるパイプの長手方向の変化は、
炉の作動温度では、殆ど影響がない。従って、ローラー
の間に正確に噴射される。パイプの連結具又は寸法は、
炉の始動時に生じる熱膨張後に所望の目的に噴射できる
ように計算して選択される。ローラー間の各間隙には噴
射のための複数のオリフィスが設けられており、これら
オリフィスは互いに鋭角をなすようにに噴射し且つ炉の
横手方向及び/又は長手方向のいずれかに傾斜するよう
考慮して設けられている。この噴射は、ローラー6を部
分的又は全体を直撃する。しかしながら、ガラスの底部
側への対流加熱効果が損なわれれるので、ローラーの底
部面に直接噴射しない方がよい。
【0016】底部熱対流体の対流空気の圧力レベルは、
レギュレーター13によって設定され、このレギュレー
ターは、制御ユニットからのコントロールライン18に
よって制御される。レギュレーター13は、別個のユニ
ットである必要はなく、各バルブに接続されていてもよ
い。バルブには手動のレギュレーターシステムを設けて
もよい。
【0017】頂部熱対流体1の対流空気の圧力レベル
は、レギュレーター11によって設定され、このレギュ
レーターは、制御ユニットからのコントロールライン1
6によって制御される。コントロールライン17は、バ
ルブ12を制御するために用いられ、このバルブ12
は、熱対流体5個々の対流空気噴射を調整するために作
動する。これにより本願出願人による米国特許第5,9
51,734号に詳述されているようなガラスの頂部の
熱伝導係数を炉を横断するよう分布させることができ
る。
【0018】図3及び4に示す態様は、図1及び2のも
のとは底部熱対流体の構成するパイプが、パイプ部分4
bが炉の中央部(炉の長手方向において)で炉の床を介
して延びるように配されている点でのみ異なる。パイプ
部分4bはパイプ部分4b’と反対方向に抵抗体2の下
側で枝分かれし、パイプ部分4b’は、炉の対向端で直
立したパイプ部分4c’へと続き、さらに炉の端部から
中央部分へと向いたパイプ部分4’へと続き、抵抗体2
とローラーの間に位置し、ローラー6の間を通ってガラ
スパネル7の底部側へと噴射を配向するための噴射オリ
フィスが設けられている。
【0019】図示していない熱対流パイプを炉内に引き
込む第3の方法は、パイプを炉の対向端部から交互に炉
の内側に引き込むことであり、これにより炉の内側のパ
イプ内の流れ方向を隣接するパイプ同士交互に対向させ
ることができる。
【0020】頂部及び底部熱対流噴射パイプ5及び4は
互いに位置的に整合している必要はない。一方、加熱サ
イクルの初期に対流熱が、実質的にガラスの頂部に、よ
り集中し、加熱サイクルの最終段階で対流熱がガラスパ
ネルの下側に、より集中するように加熱サイクル中の動
作タイミングが得られるようにするのが好ましい。頂部
及び底部加熱噴射量の相互の関係は、例えば最初に強い
頂部噴射を徐々に弱くし、加熱サイクルの終了に近づい
たらまた強くし、底部加熱噴射は加熱サイクルの終了時
により集中されるように加熱サイクル中に変えることが
できる。その結果、加熱サイクルの終了時の底部加熱噴
射が強くても、頂部及び底部加熱効果の均衡を保ちなが
ら熱の総伝導量が向上し、より早く加熱することができ
る。頂部及び底部加熱要件の相互の関係並びにその加熱
サイクル中の変動は、各ガラスの特性によって決まる。
底部加熱噴射を加熱サイクルの初期には幾分弱く、加熱
サイクルの半分を過ぎた後には、時間の関数として噴射
容量を表すグラフが一定、段階的に変化する、又は連続
的に変化するまたはこれらの組み合わせとなる角係数
(angular coefficient)を有するように噴射容量を増
加させることもできる。
【0021】図5は、底部加熱パイプ4がどのようにV
字角度で対角線上斜めに噴射するかを示し、この噴射が
目標地点に当たった時に頂部加熱パイプ5からの空気噴
射の目標ラインのどちらかの側に位置することを示して
いる。頂部及び底部加熱噴射が、炉の横方向に互いに間
隔が設けられた目標に当たるので、ガラスの進行方向に
おいて加熱噴射が同じところに当たるのを防ぐ又は減少
することができ、加熱効果がガラスの前面領域に亘って
より均一に分配される。頂部加熱ライン5は、頂部加熱
抵抗間を介して噴射してもよく、その際底部加熱パイプ
は底部加熱抵抗の上から噴射してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を適用した焼き戻し炉の長手方向
における断面図。
【図2】図Aは図1に示した焼戻し炉の前面横断面図で
あり、図Bは別の放熱体の断面図。
【図3】本発明の方法を適用した第2の態様の焼き戻し
炉の長手方向における断面図。
【図4】図3に示した焼戻し炉の前面横断面図。
【図5】頂部及び底部対流ブラストの互いの位置関係及
び炉内の部品に対する位置関係を詳細に示した炉の一部
断面図。
【符号の説明】
1 焼き戻し炉 2 放熱体 3 放熱体 4 熱体流体 5 パイプ 6 ローラー 7 ガラスパネル 10 制御システム 12 バルブ 13 レギュレーター 14 バルブ 21 焼き戻しステーション

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱サイクル期間中、ローラー(6)か
    らなるコンベヤー上のガラスパネル(7)を焼き戻し炉
    (1)内へと搬送し、その後、焼戻しステーション(2
    1)内へと前記ガラスパネルを搬送し、前記炉内で対流
    空気が供給されるように炉内の底部及び頂部に設けられ
    た放熱体(2、3)及び同じように底部及び頂部に設け
    られた熱対流体(4、4a、4b、4c、4’、4a’、
    4b’、4c’、5)によって前記焼戻し炉内で前記ガ
    ラスパネルを加熱する工程とからなる焼き戻し炉内での
    ガラスパネルの加熱方法において、前記炉の長手方向に
    配され、前記炉の横方向に並んだ対流加熱領域(A、B、
    C、D、E、F、G、H、I、J)を形成する底部熱対流体
    (4、4a、4b、4c、4’、4a’、4b’、4
    c’)によってガラスパネルの底部側が、加熱され、前
    記領域によって底部加熱対流効果が横方向に分布される
    ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記対流加熱領域(A、B、C、D、E、F、
    G、H、I、J)が、互いに異なる対流加熱効果を奏し、前
    記ガラスパネルの頂部側が炉の長手方向に延びる熱体流
    体(5)によって加熱され、熱体流体(5)は、底部加
    熱対流効果を横方向に分布させる工程に少なくとも実質
    的に続くように頂部加熱対流効果を横方向へ分布させる
    ために使用されることを特徴とする請求項1記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 前記対流加熱領域(A、B、C、D、E、F、
    G、H、I、J)が、対流空気の流量及び/又は温度及び/
    又は噴射時間を調節することによって互いに異なる対流
    加熱効果を有することを特徴とする請求項1又は2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 対流加熱空気が、ガラスの中央部分より
    ガラスパネルの縁部に短い期間、噴射されることを特徴
    とする請求項1乃至3いずれか1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 底部熱対流体(4、4a、4b、4c、
    4’、4a’、4b’、4c’)への対流空気の流れを
    切り替えることによって加熱サイクル中、前記対流加熱
    領域(A、B、C、D、E、F、G、H、I、J)が、互いに異な
    る対流加熱効果を有することを特徴とする請求項1乃至
    4いずれか1項記載の方法。
  6. 【請求項6】 加熱サイクルの初期の段階でガラスパネ
    ル(7)の頂部の対流加熱が、実質的にガラスパネルの
    底部側より集中し、加熱サイクルの最終段階で対流加熱
    が、ガラスの頂部側より底部側で、より集中するように
    ガラスパネルの頂部及び底部側への対流加熱効果間の相
    互の関係が、加熱サイクル中、変えられることを特徴と
    する請求項1乃至5いずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 頂部放熱体(3)の温度が測定され、こ
    の温度が予め設定された値と比較され、これら放熱体の
    出力が、測定値が設定値に満たない場合増加され、放熱
    体が作動状態にある対流加熱領域(A、B、C、D、E、F、
    G、H、I、J)にのみ頂部及び底部加熱対流効果を及ぼす
    ことを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項記載の方
    法。
  8. 【請求項8】 ローラー(6)が焼戻し炉(1)及びこ
    の炉と連通した焼戻しステーション(21)内へとガラ
    スパネルを搬送するコンベヤーを形成し、焼戻し炉には
    ガラスパネルの上下に位置する放熱体(2、3)及び同
    じくガラスパネルの上下に位置する熱体流体(4、4
    a、4b、4c、4’、4a’、4b’、4c’、5)
    が焼戻し炉内で対流空気を供給するために設けられてい
    る焼き戻し炉(1)内でガラスパネルを加熱する装置に
    おいて、前記ガラスパネルの下に位置する熱体流体
    (4、4a、4b、4c、4’、4a’、4b’、4
    c’)が、炉(1)の長手方向に延び且つ炉の横方向に
    並んだ対流加熱領域(A、B、C、D、E、F、G、H、I、J)
    を形成することを特徴とする装置。
  9. 【請求項9】 少なくとも底部熱体流体(4、4a、4
    b、4c、4’、4a’、4b’、4c’)が、対流加
    熱領域(A、B、C、D、E、F、G、H、I、J)の対流加熱効
    果を変えるために底部熱体流体(4、4a、4b、4
    c、4’、4a’、4b’、4c’)の対流空気の流量
    及び/又は温度及び/又は噴射時間を調整するためのレ
    ギュレーター(14、15)に接続されていることを特
    徴とする請求項8記載の装置。
  10. 【請求項10】 対流加熱領域(A、B、C、D、E、F、
    G、H、I、J)の対流加熱効果を変えるための制御ユニッ
    ト(10)が前記焼き戻し炉に設けられていることを特
    徴とする請求項8又は9記載の装置。
  11. 【請求項11】 頂部放熱体(3)の温度を測定するた
    めに使用され且つ底部熱体流体(4、4a、4b、4
    c、4’、4a’、4b’、4c’)の対流空気の流量
    及び/又は温度及び/又は噴射時間を規制するための制
    御ユニット(10)と連通した温度センサー(23)
    が、頂部放熱体(3)に設けられていることを特徴とす
    る請求項8乃至10いずれか1項に記載の装置。
  12. 【請求項12】 底部熱体流体(4、4a、4b、4
    c、4’、4a’、4b’、4c’)が、焼き戻し炉の
    長手方向に延びる加熱ダクト(4b’、4b’)を含
    み、各ダクトの長さは少なくとも炉の長さの半分に等し
    く、このダクトを通過することによって対流空気が焼き
    戻し炉内に放出される前に温められることを特徴とする
    請求項8乃至11いずれか1項に記載の装置。
  13. 【請求項13】 底部放熱体(2)が、対流空気用の噴
    射パイプ(4)を形成するケーシング又は支持体を有す
    ることを特徴とする請求項8記載の装置。
  14. 【請求項14】 底部熱体流体からの噴射が、頂部熱体
    流体からの噴射に対し前記炉の横方向にそれてぞれぞれ
    ガラスパネルの頂部及び底部に当たることを特徴とする
    請求項8記載の装置。
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