JP2018516218A - 溶融ガラス材料を冷却する装置および方法 - Google Patents

Abstract

溶融材料の処理方法は、溶融材料を、ガラス製造装置の第１のステーション（１３１）から第２のステーション（１３３）へ、導管（１３７）の内部を通して流す工程（Ｉ）、および、導管の前記内部の前記溶融材料を、冷却流体を導管の外面に沿って通過させることによって、冷却する工程（ＩＩ）を含む。方法は、更に、冷却流体の進行経路を、導管を貫通する垂直平面（３１９）の方へ方向付ける工程（ＩＩＩ）を含む。更なる例において、ガラス製造装置は、第１のステーションと、第２のステーションと、第１のステーションから第２のステーションへ進む溶融材料に進行経路を提供するように構成された導管（１３７）とを含む。ガラス製造装置は、更に、冷却流体の進行経路を、導管を貫通する垂直平面（３１９）の方へ方向付けるように構成された、少なくとも１つのバッフル（３２３）を含む。

Description

関連出願の相互参照

本出願は、米国特許法第１２０条の下、２０１５年４月１３日出願の米国特許出願第１４／６８４，９２４号の優先権の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、溶融材料を処理する装置および方法に関し、特に、導管の内部を流れる溶融材料を処理する装置および方法に関する。

溶融材料からガラスリボンを製造することが、知られている。典型的には、溶融材料は、いくつかの連続して位置するステーションを含む、ガラス製造装置で処理される。いくつかの例においては、一対のステーションが、第１のステーションから第２のステーションへ進む溶融材料に進行経路を提供する導管で、連結されている。

詳細な記載において説明する、いくつかの例示的態様の基本的理解のために、以下に、本開示の概略を記載する。

第１の態様によれば、溶融材料の処理方法は、溶融材料を、ガラス製造装置の第１のステーションから第２のステーションへ、導管の内部を通して流す工程（Ｉ）を含む。方法は、更に、導管の内部の溶融材料を、冷却流体を導管の外面に沿って通過させることによって、冷却する工程（ＩＩ）を含む。方法は、更に、冷却流体の進行経路を、導管を貫通する垂直平面の方へ方向付ける工程（ＩＩＩ）を含む。

第１の態様の一例において、工程（ＩＩＩ）中に、少なくとも１つのバッフルが、冷却流体の進行経路を方向付ける。

第１の態様の他の例において、少なくとも１つのバッフルが、第１のバッフルを含み、工程（ＩＩＩ）が、冷却流体の進行経路の第１の部分を、導管の第１の側面部分から、垂直平面の方へ、第１のバッフルで方向付ける工程を含む。他の例において、少なくとも１つのバッフルが、更に、第２のバッフルを含み、工程（ＩＩＩ）が、更に、冷却流体の進行経路の第２の部分を、導管の第２の側面部分から、垂直平面の方へ、第２のバッフルで方向付ける工程を含む。

第１の態様の更に他の例において、少なくとも１つのバッフルが、導管の内部を流れる溶融材料の進行経路に対して、ある角度で延伸する偏向パネルを含み、工程（ＩＩＩ）が、冷却流体の進行経路を、バッフルの偏向パネルで方向付ける工程を含む。他の例において、少なくとも１つのバッフルが、更に、導管の上部の上方に、少なくとも部分的に延伸するシュラウドを含み、工程（ＩＩＩ）が、冷却流体の進行経路を、シュラウドで進めて、偏向パネルによって方向付ける工程を含む。

第１の態様の他の例において、工程（ＩＩＩ）が、更に、冷却流体の進行経路を、導管の上部の上方へ方向付ける。

第１の態様の更に他の例において、垂直平面が、導管を二等分する。

第１の態様の更に他の例において、冷却流体が、第２のステーションから第１のステーションに向かう方向に進む。

第１の態様の更に他の例において、冷却流体が、実質的に酸素を含まなくてもよい。一例において、冷却流体は、窒素を含む。

第１の態様は、単独で、若しくは、上記のような第１の態様の例のうちの１つ、または、任意の組合せと組み合わせて、提供しうる。

第２の態様によれば、ガラス製造装置は、第１のステーションと、第２のステーションと、第１のステーションから第２のステーションへ進む溶融材料に進行経路を提供するように構成された導管とを含む。ガラス製造装置は、更に、冷却流体の進行経路を、導管を貫通する垂直平面の方へ方向付けるように構成された、少なくとも１つのバッフルを含む。

第２の態様の一例において、第１のステーションが、混合室を含む。

第２の態様の他の例において、第２のステーションが、供給容器を含む。

第２の態様の更に他の例において、少なくとも１つのバッフルが、導管によって提供された進行経路に対して、ある角度で延伸する偏向パネルを含む。一例において、偏向パネルの外側端部が、溶融材料の進行経路の側方の外側に位置していてもよい。他の例において、偏向パネルは、垂直平面の方を向いた凹状内側表面を含む。

第２の態様の他の例において、少なくとも１つのバッフルが、導管の上部の上方に、少なくとも部分的に延伸するシュラウドを含む。一例において、少なくとも１つのバッフルが、更に、導管の進行経路に対して、ある角度で、シュラウドから離れるように延伸する偏向パネルを含む。

第２の態様の更に他の例において、少なくとも１つのバッフルが、導管によって提供された進行経路に対して、第１の角度で延伸する第１の偏向パネルを有する第１のバッフル、および、導管によって提供された進行経路に対して、第２の角度で延伸する第２の偏向パネルを有する第２のバッフルを含み、第１の偏向パネルと第２の偏向パネルが、互いに向かって収束する。

第２の態様は、単独で、若しくは、上記のような第２の態様の例のうちの１つ、または、任意の組合せと組み合わせて、提供しうる。

上記概略的な記載および次の詳細な記載の両方が、本開示の実施形態を示すと共に、記載および請求された、実施形態の本質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供することを意図すると、理解されるべきである。添付の図面は、実施形態の更なる理解のために含められたものであり、本明細書に組み込まれて、その一部を構成する。図面は、本開示の様々な実施形態を示し、記載と共に、本開示の原理および動作を説明する役割を果たす。

本開示のこれらの、および、他の特徴、態様および利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な記載を読めば、より良く理解されるものである。

例示的なガラス製造装置を示す概略図である。 図１の２−２線に沿った断面を示す、ガラス製造装置の斜視図である。 導管を貫通する垂直平面の方へ方向付けられている、冷却流体の進行経路を示す概略斜視図である。 図３の概略上面図である。 冷却流体の進行経路を方向付けるように構成された、例示的なバッフルを示す。

以下、本開示の例示的な実施形態を示す添付の図面を参照して、装置および方法をより十分に記載する。全図面を通して、同じ、または、類似の部分には、可能な限り同じ参照番号を用いる。しかしながら、請求項は、多くの異なる形で実施可能であり、本明細書に示された実施形態に限定されると解釈されるべきではない。

本開示の装置および方法によって製造されたガラスシートは、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などの、例えば表示装置における利用で、一般的に使われている。いくつかの例において、ガラスシートは、ガラス製造装置によって製造されたガラスリボンから、分離されたものであってよい。

いくつかの実施形態において、ガラス製造装置は、スロットドロー装置、フロートバス装置、ダウンドロー装置、アップドロー装置、プレス‐ローリング装置、または、当技術分野で一般的に知られた他のガラス製造装置を含みうる。例として、図１は、後でガラスシート１０４へ加工するガラスリボン１０３を、フュージョンドローするために、大量の溶融ガラスを処理するガラス製造装置１０１を示す概略図である。ガラス製造装置１０１は、図１に示された１つ以上の特徴部を含みうる。例えば、ガラス製造装置１０１（例えば、図示されたフュージョンダウンドロー装置）は、１つ、または、任意の数の複数の図示されたステーション（例えば、融解容器１０５、清澄容器１２７、混合室１３１、供給容器１３３、および、形成容器１４３）、および／または、これらのステーションに関連した特徴部を含みうる。例えば、図１に示されたように、ガラス製造装置１０１は、連続して位置する、図示されたステーションの全てを含み、溶融材料が、それらのステーションを順に進んで、溶融材料１２１から、ガラスリボン１０３が製造されてもよい。

融解容器１０５は、バッチ材料１０７を保存容器１０９から受け付けるように、構成されていてもよい。バッチ材料１０７は、モータ１１３によって駆動されるバッチ供給装置１１１によって導入され、矢印１１７が示すように、望ましい量のバッチ材料１０７が、融解容器１０５に投入されうる。次に、融解容器１０５は、バッチ材料１０７を融解させて、溶融材料１２１にしてもよい。

フュージョンドロー装置１０１は、融解容器１０５の下流側に位置すると共に第１の導管１２９を介して融解容器１０５に連結されうる清澄容器１２７も有しうる。いくつかの例において、溶融材料１２１は、第１の導管１２９を介して、融解容器１０５から清澄容器１２７へ重力送りされてもよい。例えば、重力は、溶融材料１２１を送り出して、融解容器１０５から清澄容器１２７へ第１の導管１２９の内部を通り抜けさせるように、作用してもよい。清澄容器１２７内で、様々な技術で、溶融材料１２１から泡を除去してもよい。

フュージョンドロー装置は、更に、清澄容器１２７の下流側に位置していてもよい混合室１３１を含みうる。混合室１３１は、均質な溶融材料組成物を提供するのに用いられてもよく、それによって、清澄容器から出た清澄済み溶融材料に、そうでない場合には、存在するかもしれない不均質な筋状部分を、削減または排除しうる。図示されているように、清澄容器１２７は、第２の導管１３５を介して、混合室１３１に連結されていてもよい。いくつかの例において、溶融材料１２１は、第２の導管１３５を介して、清澄容器１２７から混合室１３１へ重力送りされてもよい。例えば、重力は、溶融材料１２１を送り出して、清澄容器１２７から混合室１３１へ第２の導管１３５の内部を通り抜けさせるように、作用してもよい。

フュージョンドロー装置は、更に、混合室１３１の下流側に位置していてもよい、供給容器１３３を含みうる。供給容器１３３は、溶融材料１２１を、形成装置に供給するのに適切な状態に調整してもよい。例えば、供給容器１３３は、蓄積部、および／または、フロー制御部として作用し、溶融材料１２１の流れを調節して、一定の流れを形成容器１４３へ提供しうる。図示されているように、混合室１３１は、第３の導管１３７を介して、供給容器１３３に連結されていてもよい。いくつかの例において、溶融材料１２１は、第３の導管１３７を介して、混合室１３１から供給容器１３３へ重力送りされてもよい。例えば、重力は、溶融材料１２１を送り出して、混合室１３１から供給容器１３３へ第３の導管１３７の内部を通り抜けさせるように、作用してもよい。

更に図示されているように、下降管１３９は、溶融材料１２１を、供給容器１３３から、フュージョンドロー機１４０の形成容器１４３の注入口１４１へ供給するように位置されうる。以下に、更に十分に記載するように、フュージョンドロー機１４０は、溶融材料１２１を、ガラスリボン１０３へと成形するように構成されていてもよい。

ガラス製造装置１０１の導管（例えば、第１の導管１２９、第２の導管１３５、および、第３の導管１３７）は、非常に様々な形状を含む内面を有しうる。例えば、溶融材料に提供された進行経路に垂直に見た、内面の断面輪郭形状は、円形、または、非円形（例えば、長円形、楕円形、または、他の形状構成）を含みうる。いくつかの例において、同じ、または、幾何学的に同様の断面輪郭形状が、導管の長さに沿って存在していてもよい。他の例においては、幾何学的に異なる断面輪郭形状が、導管の長さに沿って存在していてもよい。導管が、非円形の断面輪郭形状を有するようにして、導管の表面積を広くすることによって、導管内の溶融ガラスからの熱伝達効率を高めうる。

融解容器１０５および形成容器１４３は、典型的には、例えば、耐火性（例えば、セラミック）レンガなどの、耐火性材料から作られている。ガラス製造装置１０１は、更に、典型的には、白金、または、例えば、白金ロジウム、白金イリジウム、および、それらの組合せなどの白金含有金属から作られた構成要素を、含んでいてもよく、構成要素は、例えば、モリブデン、パラジウム、レニウム、タンタル、チタン、タングステン、ルテニウム、オスミウム、ジルコニウム、および、それらの合金、並びに／若しくは、二酸化ジルコニウムなどの耐火性金属も含んでいてもよい。白金を含有する構成要素は、第１の導管１２９、清澄容器１２７、第２の導管１３５、混合室１３１、第３の導管１３７、供給容器１３３、下降管１３９、および、注入口１４１のうちの１つ以上を含んでいてもよい。

図２は、図１の２−２線に沿った断面を示す、ガラス製造装置１０１の斜視図である。図示されているように、形成容器１４３は、下方に向かって傾いた１対の形成面部分２０３、２０５を有する、くさび状形成部２０１を含み、形成面部分２０３、２０５は、くさび状形成部２０１の向い合った端部の間に延伸している。下方に向かって傾いた１対の形成面部分２０３、２０５は、ドロー方向２０７に沿って収束し、根元部２０９を形成する。ドロー平面２１１は、根元部２０９を通って延伸し、ガラスリボン１０３が、ドロー平面２１１に沿ったドロー方向２０７に引き出されて、生成されてもよい。図示されているように、ドロー平面２１１は、根元部２０９を二等分しうるが、ドロー平面２１１は、根元部２０９に対して他の向きに延伸していてもよい。

図２を参照すると、一例において、溶融材料１２１は、形成容器１４３の窪み部２００へ流入しうる。次に、溶融材料１２１は、対応する堰部２０２ａ、２０２ｂを同時に越えて、更に、対応する堰部２０２ａ、２０２ｂの外面２０４ａ、２０４ｂを越えて下方へと流れうる。次に、溶融材料のそれぞれの流れが、下方に向かって傾いた形成面部分２０３、２０５に沿って、形成容器１４３の根元部２０９まで流れ、そこで、流れが収束し、融合して、ガラスリボン１０３となる。次に、ガラスリボン１０３は、ドロー方向２０７に沿ったドロー平面２１１内で、根元部２０９から離れるように引き出されて、生成されてもよい。

図２に示されているように、ガラスリボン１０３は、第１の主表面２１３および第２の主表面２１５で、根元部２０９から引き出されて、生成しうる。図示されているように、第１の主表面２１３および第２の主表面２１５は、反対方向に向いており、第１の主表面２１３と第２の主表面２１５の間で、厚さ２１７を画定している。本開示の態様は、多数の代わりの厚さ（例えば、１ｍｍより厚いか、または、５０μｍより薄い厚さを含み、それらの全ての範囲および部分範囲を含む）で製造するのに利点があってもよいが、いくつかの例において、厚さ２１７、例えば、ガラスリボン１０３の中心部での厚さは、例えば、約５０μｍから約７５０μｍ、例えば、約１００μｍから約７００μｍ、例えば、約２００μｍから約６００μｍ、例えば、約３００μｍから約５００μｍなど、約１ｍｍ以下でありうる。

一例において、根元部２０９から離れるように引き出されて生成されたガラスリボン１０３は、ガラス分離装置１４５を用いて、個々のガラスシート１０４へと分離されてもよい。その代わりに、不図示であるが、ガラスリボンは、すぐに個々のガラスシート１０４へと分離される代わりに、更なる処理のステーションに通されるか、および／または、ガラスリボンのロールとして保存されてもよい。

いくつかの例において、ガラス製造装置１０１の隣接したステーション（例えば、融解容器１０５、清澄容器１２７、混合室１３１、供給容器１３３、および、形成容器１４３）の間の導管（例えば、第１の導管１２９、第２の導管１３５、第３の導管１３７など）のうち１つ以上の中を進む溶融材料を、冷却したい要求があるかもしれない。ガラス製造装置１０１の第１のステーション（例えば、混合室１３１）と第２のステーション（例えば、供給容器１３３）の間に延伸する第３の導管１３７について、冷却処理を記載する。不図示であるが、本開示の概念は、他の示された導管（例えば、第１の導管１２９、および、第２の導管１３５）、または、他の例のガラス製造装置内の任意の他の導管に適用してもよい。更に、示されたステーションは、一構成例にすぎず、清澄容器１２７が融解容器１０５の下流側に位置し、混合室１３１が清澄容器１２７の下流側に位置し、供給容器１３３が混合室１３１の下流側に位置し、形成容器１４３が、供給容器１３３の下流側に位置して、ステーションが連続して配置されている。いくつかの例において、もっと多い、または、もっと少ない数のステーションが備えられるか、および／または、ステーションが異なる順に配置されて、本開示の概念を、連続したステーションの中で、ステーション間を進む溶融材料に進行経路を提供する導管内の溶融ガラスを冷却するのに、利用してもよい。

図３を参照すると、例として、ガラス製造装置１０１は、示された混合室１３１を有していてもよい第１のステーションを含む。ガラス製造装置１０１は、更に、示された供給容器１３３を有していてもよい第２のステーションを、含んでいてもよい。更に、ガラス製造装置は、第３の導管１３７を含む。図３に概略的に示されているように、第３の導管１３７は、第１のステーションから第２のステーションへと方向３１５に進む溶融材料１２１に、進行経路３０１を提供するように、構成しうる。

溶融材料１２１の温度を、混合室１３１内の比較的高い温度から、供給容器１３３内の比較的低い温度へ、低下させたい要求があるかもしれない。溶融材料１２１の温度を低下させることは、フュージョンドロー機１４０を用いて溶融材料１２１をガラスリボン１０３へと処理するために、溶融材料の望ましい特性（例えば、粘性）を提供するのに望ましいということがありうる。

一例において、気体などの冷却流体３０３を、導管１３７の外面３０５に沿って通過させて、導管１３７内の溶融材料の冷却速度を高めてもよい。実際、比較的低温の流体を、導管１３７に沿って通過させて、対流熱伝達を提供し、それによって、導管１３７から熱を除去し、結果的に、導管１３７の内部の溶融材料１２１の温度を低下させてもよい。導管１３７は、耐火性金属（例えば、白金、または、白金含有金属）から作られたコア３０７を含んでいてもよく、コア３０７が、進行経路３０１を画定する導管の内部を画成する。導管１３７は、コア３０７以外に、覆い、被膜、または、支持構造部などの他の特徴部を含みうる。例えば、部分的に概略を図示しているように、導管は、導管１３７のコア３０７を容易に支持してもよい支持構造部３０６を、含んでいてもよい。冷却流体３０３が、コア３０７、支持構造部３０６、または、導管１３７の他の特徴部の外面など、導管１３７の外面３０５に沿って通過するようにしてもよい。

図３に示されているように、導管１３７は、任意で、収容領域３０９内に位置していてもよい。図３に更に示されているように、第１のステーション（例えば、混合室１３１）および第２のステーション（例えば、供給容器１３３）も、収容領域３０９内に位置していてもよい。導管１３７、第１のステーション、および、第２のステーションが収容領域３０９内に位置することで、制御された量の流体を、進行経路に沿って収容領域３０９の上流側部分３１１から収容領域３０９の下流側部分３１３へと導ように促しうる。更に、収容領域３０９は、導管１３７、第１のステーション、および、第２のステーションを、実質的に酸素を含まない雰囲気内に置くように設計されうる。したがって、ガラス製造装置１０１のいくつかの部分の酸化を、防止するなど最小にして、ガラス製造装置１０１によって処理されている溶融材料への混入を避けうる。いくつかの例において、冷却流体は、実質的に酸素を含まずに、窒素などの不活性ガスを含んでいてもよく、更なる例においては、冷却流体は、他の化学元素を含んでいてもよい。

動作中、溶融材料１２１は、導管１３７の進行経路３０１に沿って、第１のステーション（例えば、混合室１３１）から第２のステーション（例えば、供給容器１３３）へ向かう方向３１５に、進んでもよい。必要に応じて、冷却流体は、経路に沿って、第２のステーションから第１のステーションへ向かう方向に進んでもよい。溶融材料の流れと略反対の方向に流れる冷却流体を提供することで、第２のステーションの近くでの冷却流体と導管１３７の温度差が、第１のステーションの近くでの温度差より大きくなるので、第２のステーションの近くでの対流熱伝達を高めうる。

導管１３７の内部の溶融材料１２１の温度を急速かつ効率的に低下させて、第２のステーション（例えば、供給容器１３３）内の温度を望ましい温度にしたい要求がある。熱伝達を高めることで、導管内の溶融材料の流量を増加させることが可能であり、それによって、ガラスリボンの製造速度を高めることが可能となる。更に、熱伝達を高めることで、備えることが必要とされる導管の長さを削減しうる。実際、効率が低い技術での冷却に用いられた、比較的長い導管は、効率が高い熱伝達を採用することで、非常に短くしてもよい。比較的短い導管は、導管を製造するのに用いられる高価な耐火性金属の量を削減しうる点で、利点がある。

図３および４から分かるように、導管１３７は、幅「Ｗ」より短くてもよい、高さ「Ｈ」を有していてもよい。そのような設計は、導管内を進む溶融材料の熱伝達を高めうる、長円形または楕円形を提供する点で、利点がある。熱伝達を高めるために、ガラス製造装置１０１は、冷却流体３０３の進行経路３１７を、導管１３７を貫通する垂直平面３１９の方へ方向付けるように構成された、少なくとも１つのバッフルを含んでいてもよい。図示されているように、垂直平面３１９は、導管１３７の幅「Ｗ」に交わるように、導管１３７の上部および底部を貫通している。更に、図４に示されているように、いくつかの例において、垂直平面３１９は、導管１３７を二等分している。冷却流体３０３を垂直平面３１９の方へ方向付けることで、冷却流体が、導管の比較的長い幅「Ｗ」に沿って進行するように促し、熱伝達を高めうる。

図４および５に示されているように、バッフル３２３は、導管１３７によって提供される進行経路３０１に対して角度「Ａ」で延伸してもよい、偏向パネル５０１を含んでいてもよい。角度「Ａ」は、偏向パネル５０１から延伸する面によって測定しうる。例えば、図示された例において、角度「Ａ」は、偏向パネル５０１の曲面に接して延伸する面から測定しうる。図示されているように、角度「Ａ」は、冷却流体３０３が、垂直平面３１９に向かって徐々に向きを変えることを可能にする、鋭角でありうる。更に、図示されているように、偏向パネル５０１は、垂直平面３１９の方を向いた凹状内面５０３を有しうる。凹状内面５０３は、更に、冷却流体３０３の向きを徐々に変えて、望ましくなく流体の流れが制限されるのを、削減しうる。他の実施形態において、偏向パネル５０１および内面５０３は、略平坦であってもよい。

更に示されているように、バッフルは、導管１３７の上部３２１の上方に少なくとも部分的に延伸していてもよい、任意のシュラウド５０５を含みうる。シュラウド５０５は、冷却流体の進行経路のルートを、偏向パネル５０１内へと進めてもよい。図４に示されているように、偏向パネル５０１は、シュラウド５０５から離れるように、導管の進行経路に対して角度「Ａ」で延伸しうる。更に、偏向パネル５０１の外側端部４０１は、溶融材料の進行経路の側方の外側に位置していてもよい。実際、一例において、偏向パネル５０１は、外側端部４０１が導管１３７の側面４０３に実際に当接した状態で、ある角度でシュラウドから離れるように延伸していてもよい。外側端部４０１を、導管１３７の側面に当接するなど、進行経路の側方の外側に位置させることで、対応する冷却流体の全部など、かなりの部分を、垂直平面３１９の方へ方向付けるように促しうる。したがって、バッフルは、冷却流体を、側面４０３ではなく、導管の側面より表面積が広い上部３２１（または、底部）に沿って進むように方向付けて、それによって、対流熱伝達を高めうる。

図３および４に示されたように、単一の偏向パネルを備えていてもよいが、少なくとも１つのバッフルは、第１のバッフル３２４ａおよび第２のバッフル３２４ｂを含みうる。図４に示されているように、第１のバッフル３２４ａは、導管１３７の第１の側面部分４０３ａと関連し、第２のバッフル３２４ｂは、導管１３７の第２の側面部分４０３ｂと関連しうる。図示されているように、第１のバッフル３２４ａは、図５に示されたバッフル３２３と同じ、または、同様でありうる。同様に、第２のバッフル３２４ｂは、図５に示されたバッフル３２３の鏡像と同じ、または、同様でありうる。図４に示されているように、第１のバッフル３２４ａは、導管１３７よって提供される進行経路に対して第１の角度（例えば、角度「Ａ」）で延伸する第１の偏向パネルを含み、同様に、第２のバッフル３２４ｂは、導管１３７よって提供される進行経路に対して第２の角度（例えば、角度「Ａ」）で延伸する第２の偏向パネル５０１を含む。図示されているように、第１の偏向パネルと第２の偏向パネルは、互いに向かって収束してもよい。

ここで、溶融材料の処理方法を記載する。方法は、溶融材料１２１を、ガラス製造装置の第１のステーションから第２のステーションへ、導管の内部を通って流す工程を含みうる。第１のステーションは、融解容器１０５、清澄容器１２７、混合室１３１、供給容器１３３、または、ガラス製造装置の他のステーションを含みうる。第２のステーションは、清澄容器１２７、混合室１３１、供給容器１３３、形成容器１４３、または、ガラス製造装置の他のステーションを含みうる。例えば、図１、３および４に示されているように、第１のステーションは、混合室１３１を含み、第２のステーションは、混合室１３１の下流側に位置する供給容器１３３を含みうる。図３を参照すると、溶融材料は、導管１３７の内部を、ガラス製造装置１０１の第１のステーション（例えば、混合室１３１）から第２のステーション（例えば、供給容器１３３）への進行経路３０１に沿って流れる。

方法は、更に、冷却流体３０３を、導管１３７の外面３０５に沿って通過させることによって、導管１３７の内部の溶融材料１２１を、冷却する工程を含む。任意で、冷却流体は、実質的に酸素を含まなくてもよい。いくつか特定の例において、冷却流体は、窒素を含んでいてもよいが、導管１３７の酸化を、防ぐなど、抑制する他の化学元素を用いてもよい。図３に示されているように、冷却流体は、必要に応じて、第２のステーション（例えば、供給容器１３３）から第１のステーション（例えば、混合室１３１）へという方向に進んでもよい。このように、冷却流体と溶融材料の流れを反対の方向にすることで、温度差を大きくし、結果的に、供給容器１３３に隣接した導管の部分での熱伝達を高めてもよい。

方法は、更に、冷却流体３０３の進行経路３１７を、導管１３７を貫通する垂直平面３１９の方へ方向付ける工程を含みうる。一例において、少なくとも１つのバッフル３２４ａ、３２４ｂは、冷却流体３０３の進行経路３１７を、方向付ける。例えば、図３および４に示されているように、少なくとも１つのバッフルは、冷却流体３０３の進行経路３１７の少なくとも第１の部分３１７ａを、導管１３７の第１の側面部分４０３ａから垂直平面３１９の方へ方向付ける、第１のバッフル３２４ａを含みうる。他の例において、図３および４に更に示されているように、少なくとも１つのバッフルは、更に、冷却流体３０３の進行経路３１７の第２の部分３１７ｂを、導管１３７の第２の側面部分４０３ｂから垂直平面３１９の方へ、同時に方向付ける、第２の３２４ｂを含みうる。図４に示されているように、進行経路３１７の第１の部分３１７ａと第２の部分３１７ｂは、導管１３７を貫通する垂直平面３１９の方へ、互いに収束してもよい。実際、進行経路の第１および第２の部分３１７ａ、３１７ｂは、図４に示された導管１３７の垂直方向占有領域の側方外側位置（つまり、第１および第２の側面部分４０３ａ、４０３ｂの側方の外側）から離れて、導管１３７を貫通する垂直平面３１９の方へ、向けられていてもよい。結果的に、進行経路の第１および第２の部分３１７ａ、３１７ｂに沿って進む冷却流体のいくつかの部分の向きを変えて、導管の上部３２１（または、底部）に沿って進むようにさせ、熱伝達率を高めうる。例えば、前述したように、上部３２１および／または底部は、第１および第２の側面部分４０３ａ、４０３ｂと比べて、もっと広い表面積を有していてもよい。結果的に、冷却流体を、側面部分の一方または両方に沿って進むより、導管の上部および／または底部に沿って進むように、方向付けることによって、熱伝達率を高めうる。

更に、冷却流体を、上部および／または底部に沿って進むように方向付けることで、冷却流体が、わずかだけ流れるか、または、全く流れない滞留領域の形成を、削減または防止してもよい。実際、冷却流体の向きを変えることで、そうでない場合には滞留する領域に亘って、冷却流体の流量を増加させ、更に、対流熱伝達率を増加させるだろう。

凹状内面５０３を有する例において、偏向パネル５０１は、比較的滑らかな変化を提供し、そうではない他のパネル構成で方向を急に変えた場合には発生するかもしれない渦流、乱流、および／または、圧力低下を、防止してもよい。不図示であるが、偏向パネルは、略平坦なパネルを含んでいてもよく、更なる例においては、他の構成を備えていてもよい。

更なる例において、バッフルは、前述したようなシュラウド５０５を含みうる。シュラウドが備えられた場合には、シュラウドは、冷却流体の進行経路のルートを、偏向パネルへと進めうるものであり、その後に、偏向パネルが、進行経路を、導管１３７を貫通する垂直平面２１９の方へ方向付ける。

当業者には、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本開示に様々な変更および変形が可能であることが明らかであろう。したがって、本発明は、本開示の変更および変形も、添付の請求項および等価物の範囲である限りは、網羅することを意図している。

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

実施形態１
溶融材料の処理方法であって、
溶融材料を、ガラス製造装置の第１のステーションから第２のステーションへ、導管の内部を通して流す工程（Ｉ）と、
前記導管の前記内部の前記溶融材料を、冷却流体を該導管の外面に沿って通過させることによって、冷却する工程（ＩＩ）と、
前記冷却流体の進行経路を、前記導管を貫通する垂直平面の方へ方向付ける工程（ＩＩＩ）と、
を含む方法。

実施形態２
前記工程（ＩＩＩ）中に、少なくとも１つのバッフルが、前記冷却流体の前記進行経路を方向付けるものである、実施形態１に記載の方法。

実施形態３
前記少なくとも１つのバッフルが、第１のバッフルを含み、前記工程（ＩＩＩ）が、前記冷却流体の前記進行経路の第１の部分を、前記導管の第１の側面部分から、前記垂直平面の方へ、前記第１のバッフルで方向付ける工程を含むものである、実施形態２に記載の方法。

実施形態４
前記少なくとも１つのバッフルが、更に、第２のバッフルを含み、前記工程（ＩＩＩ）が、更に、前記冷却流体の前記進行経路の第２の部分を、前記導管の第２の側面部分から、前記垂直平面の方へ、前記第２のバッフルで方向付ける工程を含むものである、実施形態３に記載の方法。

実施形態５
前記少なくとも１つのバッフルが、前記導管の前記内部を流れる前記溶融材料の前記進行経路に対して、ある角度で延伸する偏向パネルを含み、前記工程（ＩＩＩ）が、前記冷却流体の前記進行経路を、前記バッフルの前記偏向パネルで方向付ける工程を含むものである、実施形態２に記載の方法。

実施形態６
前記少なくとも１つのバッフルが、更に、前記導管の上部の上方に、少なくとも部分的に延伸するシュラウドを含み、前記工程（ＩＩＩ）が、前記冷却流体の前記進行経路を、前記シュラウドで進めて、前記偏向パネルによって方向付ける工程を含むものである、実施形態５に記載の方法。

実施形態７
前記工程（ＩＩＩ）が、更に、前記冷却流体の前記進行経路を、前記導管の上部の上方へ方向付ける工程を含むものである、実施形態１に記載の方法。

実施形態８
前記垂直平面が、前記導管を二等分するものである、実施形態１に記載の方法。

実施形態９
前記冷却流体が、前記第２のステーションから前記第１のステーションに向かう方向に進むものである、実施形態１に記載の方法。

実施形態１０
前記冷却流体が、実質的に酸素を含まないものである、実施形態１に記載の方法。

実施形態１１
前記冷却流体が、窒素を含むものである、実施形態１０に記載の方法。

実施形態１２
ガラス製造装置において、
第１のステーションと、
第２のステーションと、
前記第１のステーションから前記第２のステーションへ進む溶融材料に進行経路を提供するように構成された導管と、
冷却流体の進行経路を、前記導管を貫通する垂直平面の方へ方向付けるように構成された、少なくとも１つのバッフルと、
を備えた装置。

実施形態１３
前記第１のステーションが、混合室を含むものである、実施形態１２に記載のガラス製造装置。

実施形態１４
前記第２のステーションが、供給容器を含むものである、実施形態１２に記載のガラス製造装置。

実施形態１５
前記少なくとも１つのバッフルが、前記導管によって提供された前記進行経路に対して、ある角度で延伸する偏向パネルを含むものである、実施形態１２に記載のガラス製造装置。

実施形態１６
前記偏向パネルの外側端部が、前記溶融材料の前記進行経路の側方の外側に位置するものである、実施形態１５に記載のガラス製造装置。

実施形態１７
前記偏向パネルが、前記垂直平面の方を向いた凹状内側表面を含むものである、実施形態１５に記載のガラス製造装置。

実施形態１８
前記少なくとも１つのバッフルが、前記導管の上部の上方に、少なくとも部分的に延伸するシュラウドを含むのである、実施形態１２に記載のガラス製造装置。

実施形態１９
前記少なくとも１つのバッフルが、更に、前記導管の前記進行経路に対して、ある角度で、前記シュラウドから離れるように延伸する偏向パネルを含むものである、実施形態１８に記載のガラス製造装置。

実施形態２０
前記少なくとも１つのバッフルが、前記導管によって提供された前記進行経路に対して、第１の角度で延伸する第１の偏向パネルを有する第１のバッフル、および、該導管によって提供された該進行経路に対して、第２の角度で延伸する第２の偏向パネルを有する第２のバッフルを含み、
前記第１の偏向パネルと前記第２の偏向パネルが、互いに向かって収束するものである、実施形態１２に記載のガラス製造装置。

１０１ ガラス製造装置
１０５ 融解容器
１０９ 保存容器
１１１ バッチ供給装置
１１３ モータ
１２１ 溶融材料
１２７ 清澄容器
１２９ 第１の導管
１３１ 混合室
１３３ 供給容器
１３５ 第２の導管
１３７ 第３の導管
１３９ 下降管
１４０ フュージョンドロー機
１４１ 注入口
１４３ 形成容器
１４５ ガラス分離装置
２００ 窪み部
２０１ くさび状形成部
２０９ 根元部
３０１ 進行経路
３０３ 冷却流体
３１９ 垂直平面
３２３ バッフル
５０１ 偏向パネル
５０５ シュラウド

Claims (10)

1. 溶融材料の処理方法であって、
   溶融材料を、ガラス製造装置の第１のステーションから第２のステーションへ、導管の内部を通して流す工程（Ｉ）と、
   前記導管の前記内部の前記溶融材料を、冷却流体を該導管の外面に沿って通過させることによって、冷却する工程（ＩＩ）と、
   前記冷却流体の進行経路を、前記導管を貫通する垂直平面の方へ方向付ける工程（ＩＩＩ）と、
   を含む方法。
2. 前記工程（ＩＩＩ）中に、少なくとも１つのバッフルが、前記冷却流体の前記進行経路を方向付けるものである、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つのバッフルが、第１のバッフルを含み、前記工程（ＩＩＩ）が、前記冷却流体の前記進行経路の第１の部分を、前記導管の第１の側面部分から、前記垂直平面の方へ、前記第１のバッフルで方向付ける工程を含むものである、請求項２に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つのバッフルが、更に、第２のバッフルを含み、前記工程（ＩＩＩ）が、更に、前記冷却流体の前記進行経路の第２の部分を、前記導管の第２の側面部分から、前記垂直平面の方へ、前記第２のバッフルで方向付ける工程を含むものである、請求項３に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つのバッフルが、前記導管の前記内部を流れる前記溶融材料の進行経路に対して、ある角度で延伸する偏向パネルを含み、前記工程（ＩＩＩ）が、前記冷却流体の前記進行経路を、前記バッフルの前記偏向パネルで方向付ける工程を含むものである、請求項２に記載の方法。
6. 前記工程（ＩＩＩ）が、更に、前記冷却流体の前記進行経路を、前記導管の上部の上方へ方向付ける工程を含むものである、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記垂直平面が、前記導管を二等分するものである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. ガラス製造装置において、
   第１のステーションと、
   第２のステーションと、
   前記第１のステーションから前記第２のステーションへ進む溶融材料に進行経路を提供するように構成された導管と、
   冷却流体の進行経路を、前記導管を貫通する垂直平面の方へ方向付けるように構成された、少なくとも１つのバッフルと、
   を備えた装置。
9. 前記少なくとも１つのバッフルが、前記導管によって提供された前記進行経路に対して、ある角度で延伸する偏向パネルを含むものである、請求項８に記載のガラス製造装置。
10. 前記少なくとも１つのバッフルが、前記導管によって提供された前記進行経路に対して、第１の角度で延伸する第１の偏向パネルを有する第１のバッフル、および、該導管によって提供された該進行経路に対して、第２の角度で延伸する第２の偏向パネルを有する第２のバッフルを含み、
    前記第１の偏向パネルと前記第２の偏向パネルが、互いに向かって収束するものである、請求項８に記載のガラス製造装置。

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