JP2018516221A - 熱強化ガラス製作装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
ガラス形成装置及び方法は、上記装置の壁内の冷却機構を含み、上記冷却機構は、ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達を増強し、また垂直方向及び水平方向の両方において調整可能である。上記装置及び方法はまた、加熱機構を含み、上記加熱機構は、ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達に影響を及ぼし、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構とは独立して動作可能である。
Description
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１５年４月１７日出願の米国仮特許出願第６２／１４８８７０号の優先権の利益を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は信頼できるものであり、参照によりその全体が本出願に援用される。
本開示は一般に、熱強化ガラス製作装置及び方法に関し、より具体的には、高いガラス流量のための熱強化されたガラス製作装置及び方法に関する。
ＬＣＤテレビ及びハンドヘルド電子デバイス等のディスプレイ用途のためのフラットガラス基板といったガラス材料の製作において、溶融ガラス流量を増大させることが常に望まれている。溶融ガラスの流量が増大するに従って、より多くのエネルギが製作プロセスに注がれる。より多くのエネルギが製作プロセスに注がれると、ガラス製作装置内部のガラスの温度が上昇し、他の全ても同様となる。このような温度上昇は、溶融ガラスの安定性の低下を含む多くの潜在的な望ましくない影響のうちの少なくとも１つ、及び１つ以上の望ましくない製品属性につながり得る。
ガラス製作プロセスが、フュージョンドロー加工されたガラスに関わる場合、（所望のガラス特性を維持するために）変動する流量においてベースライン冷却曲線を維持するための試みとしては、制御下冷却を実施するために設計された要素の少なくとも１つの変更、及び断熱構成に関連する変更を挙げることができる。しかしながらこれらの技法は、ますます高くなる溶融ガラス流量、及び形成されたガラスの厚さの平均の減少に対処するには十分でない場合がある。更に、特に溶融ガラス流量が高くガラス厚さが小さい場合（このような条件下ではいずれの方向において冷却曲線を適合させるのが比較的困難である）に、垂直方向及び水平方向の両方において、冷却曲線の熱プロファイルを適合させるための、より高い能力を有することができると有利である。
本明細書において開示されるのは、ガラス物品を製造するための装置である。上記装置は、上記装置の少なくとも１つの壁内の冷却機構を含み、上記冷却機構は、溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達を増強し、また垂直方向及び水平方向の両方において調整可能である。上記冷却機構は、このような冷却機構が存在しない状況に対して、ガラスリボンから上記装置の上記壁への放射熱伝達の増大を提供する。上記装置はまた、加熱機構を含み、上記加熱機構は、溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達に影響を及ぼし、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構とは独立して動作可能である。上記加熱機構は、このような加熱機構が存在しない状況に対して、上記ガラスリボンから上記装置の壁への放射熱伝達の減少を提供する。
また、本明細書において開示されるのは、ガラス物品を製造するための方法であり、上記方法は、上記ガラス物品を装置内で形成するステップを含む。上記装置は、上記装置の少なくとも１つの壁内の冷却機構を含み、上記冷却機構は、溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達を増強し、また垂直方向及び水平方向の両方において調整可能である。上記冷却機構は、このような冷却機構が存在しない状況に対して、ガラスリボンから上記装置の上記壁への放射熱伝達の増大を提供する。上記装置はまた、加熱機構を含み、上記加熱機構は、溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達に影響を及ぼし、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構とは独立して動作可能である。上記加熱機構は、このような加熱機構が存在しない状況に対して、上記ガラスリボンから上記装置の壁への放射熱伝達の減少を提供する。
これらの及びその他の実施形態の更なる特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」に詳細に記載され、またその一部は、「発明を実施するための形態」から当業者には容易に明らかとなり、又は以下の「発明を実施するための形態」、これに続く特許請求の範囲及び添付の図面を含む本明細書に記載の実施形態を実施することによって認識されるだろう。
以上の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」はいずれも、本開示の実施形態を提示するものであり、請求される実施形態の特性及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、これらの及びその他の実施形態の更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。図面は、これらの及びその他の実施形態の様々な態様を図示し、本記載と併せて、これらの及びその他の実施形態の原理及び動作を説明する役割を果たす。
これより、本開示の実施形態を参照する。上記実施形態の例は添付の図面に図示されている。可能な限り、図面全体を通して、同一の又は同様の部品を指すために同一の参照番号を使用する。
本明細書中で使用される場合、用語「装置の少なくとも１つの壁内の（ｉｎ ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ ｗａｌｌ ｏｆ ｔｈｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ）」は、ガラスが少なくともガラス作業点以下の温度からガラス歪み点以下の温度まで冷却される、ガラス製作装置のある領域を、少なくとも部分的に取り囲む領域を指し、上記壁と一体であるか、又は上記壁に取り付けられているか、又は上記壁の内部にあるかにかかわらず、１つ以上のバッフルを含む、上記壁内の又は上記壁上の要素及び材料を含む。
本明細書中で使用される場合、用語「放射熱伝達を増強する冷却機構（ｃｏｏｌｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｔｈａｔ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ）」は、このような冷却機構が存在しない状況に対して、ガラスリボンから上記装置の壁への放射熱伝達の増大を提供する機構を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「放射熱伝達に影響を及ぼす加熱機構（ｈｅａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｔｈａｔ ａｆｆｅｃｔｓ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ）」は、このような加熱機構が存在しない状況に対して、ガラスリボンから上記装置の壁への放射熱伝達の減少を提供する機構を指す。特に、放射熱伝達に影響を及ぼす加熱機構は、加熱素子であって、上記加熱素子に最も近接した上記ガラスリボンの一部分の温度より高い、低い、又は上記温度におおよそ等しい、加熱素子を含んでよい。
本明細書中で使用される場合、用語「作業点（ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）」は、上記ガラスの粘度が１０４ポアズ（１０３Ｐａ・ｓ）となる摂氏度での温度を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「軟化点」は、上記ガラスの粘度が１０７．６ポアズ（１０６．６Ｐａ・ｓ）となる摂氏度での温度を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「アニール点」は、上記ガラスの粘度が１０１３ポアズ（１０１２Ｐａ・ｓ）となる摂氏度での温度を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「歪み点」は、上記ガラスの粘度が１０１４．５ポアズ（１０１３．５Ｐａ・ｓ）となる摂氏度での温度を指す。
本明細書において開示される実施形態は、例えば２００℃とガラスの作業点との間のガラス温度（これは、ガラスの沈降範囲を包含する温度範囲、又は例えば所与の温度におけるガラスの組成及び冷却速度に応じて様々な特性をガラスに付与する温度範囲として、幅広く定義できる）において、ガラス流量がますます高くなり、かつ厚さが低減された状態で、ガラスシート等のガラスの冷却の改善を可能とすることができる。このような温度範囲はまた、ガラスの軟化点と歪み点との間の温度範囲も含むことができ、これは、ガラスの軟化点とアニール点との間の、及びガラスのアニール点と歪み点との間の温度範囲を含む。
図１は、後でガラスシートへと加工するためにガラスリボン１０３をフュージョンドロー加工するためのガラス形成装置１０１の、例示的な概略図である。図示されているガラス形成装置はフュージョンドロー装置を備えるが、更なる例では他のフュージョン形成装置を設けてもよい。ガラス形成装置１０１は、貯蔵ビン１０９からバッチ材料１０７を受承するよう構成された溶融用容器（又は溶融炉）１０５を含むことができる。バッチ材料１０７は、モータ１１３によって動力供給されるバッチ送達デバイス１１１によって導入できる。任意のコントローラ１１５は、矢印１１７で示すように、所望量のバッチ材料１０７を溶融用容器１０５に導入するために、モータ１１３を起動するよう構成できる。ガラス液位プローブ１１９を用いて、スタンドパイプ１２３内のガラス溶融物（又は溶融ガラス）１２１の液位を測定でき、また通信ライン１２５によって、測定された情報をコントローラ１１５へと通信できる。
ガラス形成装置１０１はまた、溶融用容器１０５から下流に配置され、第１の接続チューブ１２９によって溶融用容器１０５に流体接続された、清澄用チューブ等の清澄用容器１２７も含むことができる。撹拌チャンバ等の混合用容器１３１も、清澄用容器１２７から下流に配置でき、ボウル等の送達用容器１３３を、混合用容器１３１から下流に配置してよい。図示されているように、第２の接続チューブ１３５は、清澄用容器１２７を混合用容器１３１に接続でき、第３の接続チューブ１３７は、混合用容器１３１を送達用容器１３３に接続できる。更に図示されているように、下降管１３９を、送達用容器１３３から形成デバイス１４３の流入口１４１へとガラス溶融物１２１を送達するように位置決めできる。図示されているように、溶融用容器１０５、清澄用容器１２７、混合用容器１３１、送達用容器１３３及び形成デバイス１４３は、ガラス形成装置１０１に沿って直列に配置できるガラス溶融ステーションの例である。
溶融用容器１０５は典型的には、耐火性（例えばセラミック）レンガ等の耐火性材料から作製される。ガラス形成装置１０１は更に、典型的には白金、又は白金‐ロジウム、白金‐イリジウム及びこれらの組み合わせといった白金含有金属から作製される一方で、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、ジルコニウム及びこれらの合金並びに／又は二酸化ジルコニウムといった耐火性金属も含んでよい、構成部品を含んでよい。白金含有構成部品は、第１の接続チューブ１２９、清澄用容器１２７（例えば清澄器チューブ）、第２の接続チューブ１３５、スタンドパイプ１２３、混合用容器１３１（例えば撹拌チャンバ）、第３の接続チューブ１３７、送達用容器１３３（例えばボウル）、下降管１３９及び流入口１４１のうちの１つ以上を含むことができる。形成デバイス１４３は、耐火物等のセラミック材料から作製され、ガラスリボン１０３を形成するよう設計される。
図２は、ガラス形成装置１０１の、図１の線２‐２に沿った断面斜視図である。図示されているように、形成デバイス１４３は、１対の堰によって少なくとも部分的に画定されるトラフ２０１を含むことができ、上記１対の堰は、トラフ２０１の対向する側部を画定する第１の堰２０３及び第２の堰２０５を含む。更に図示されているように、上記トラフはまた、底部壁２０７によって少なくとも部分的に画定され得る。図示されているように、堰２０３、２０５及び底部壁２０７の内側表面は、丸みを帯びた角部を備えてよい、略Ｕ字型の形状を画定する。更なる例では、上記Ｕ字型の形状は、互いに対して略９０°の複数の表面を有してよい。また更なる例では、上記トラフは、堰２０３、２０５の内側表面の交差部分によって画定された底部表面を有してよい。例えば上記トラフは、Ｖ字型プロファイルを有してよい。図示されていないが、追加の例では、上記トラフは更なる構成を含むことができる。
図示されているように、トラフ２０１は、上記堰の頂部とトラフ２０１の下部との間に深さ「Ｄ」を有することができ、上記深さは軸２０９に沿って略同一としてもよいものの、上記深さは軸２０９に沿って変動する。トラフ２０１の深さ「Ｄ」が変動することにより、ガラスリボン１０３の幅に亘ってガラスリボン厚さを容易に一定とすることができる。単なる一例として、図２に示すように、形成デバイス１４３の上記流入口付近の深さ「Ｄ１」は、トラフ２０１の流入口から下流の位置にあるトラフ２０１の深さ「Ｄ２」より大きくすることができる。破線２１０で示されているように、底部壁２０７は、軸２０９に対して鋭角に延在してよく、これにより、流入口側端部から反対側の端部まで、形成デバイス１４３の長さに沿って、略連続した深さの減少を提供する。
形成デバイス１４３は更に形成用ウェッジ２１１を含み、この形成用ウェッジ２１１は、形成用ウェッジ２１１の対向する端部間に延在する、下方に傾斜した形成用表面部分２１３、２１５のペアを備える。下方に傾斜した形成用部分２１３、２１５のペアは、下流方向２１７に沿って集束して、基部２１９を形成する。ドロー平面２２１は基部２１９を通って延在し、ガラスリボン１０３は、ドロー平面２２１に沿って下流方向２１７にドロー加工できる。図示されているように、ドロー平面２２１は基部２１９を二等分できるが、ドロー平面２２１は、基部２１９に対して他の配向で延在してもよい。
形成デバイス１４３は任意に、下方に傾斜した形成用表面部分２１３、２１５のペアのうちの少なくとも１つと交差する、１つ以上の縁部配向器２２３を備えてよい。更なる例では、上記１つ以上の縁部配向器は、下方に傾斜した形成用表面部分２１３、２１５両方と交差できる。更なる例では、縁部配向器は、形成用ウェッジ２１１の対向する端部それぞれに位置決めでき、ガラスリボン１０３の縁部は、上記縁部配向器から離れるように流れる溶融ガラスによって形成される。例えば図２に示すように、縁部配向器２２３は、第１の対向する端部２２５に位置決めでき、第２の同一の縁部配向器（図２には図示せず）は、第２の対向する端部（図１の２２７参照）に位置決めできる。各縁部配向器２２３は、下方に傾斜した形成用表面部分２１３、２１５の両方と交差するように構成できる。各縁部配向器２２３は互いに略同一とすることができるが、更なる例では、上記縁部配向器は異なる特徴を有してよい。様々な形成用ウェッジ及び縁部配向器の構成を、本開示の態様に従って使用してよい。例えば本開示の態様は、米国特許第３４５１７９８号明細書、米国特許第３５３７８３４号明細書、米国特許第７４０９８３９号明細書、及び／又は２００９年２月２６出願の米国仮特許出願第６１／１５５６６９号明細書に開示されている形成用ウェッジ及び縁部配向器の構成と共に使用してよく、これらの各文献は、参照によりその全体が本出願に援用される。
図３は、ガラス形成装置１０１の第１の壁３０２ａと第２の壁３０２ｂとの間のガラスリボン１０３の断面図である。壁３０２ａ及び３０２ｂはそれぞれ、例えば鋼鉄製フレームを備えてよい。第１の壁３０２ａの内部は、図３において３０４ａ及び３０４ｂとして示されている複数のバッフルを備える。第２の壁３０２ｂの内部もまた、図３において３０４ｃ及び３０４ｄとして示されている複数のバッフルを備える。バッフルは、上記壁自体を構成する材料と同一の材料又は異なる材料を含んでよい。図３は、第１の壁３０２ａ及び第２の壁３０２ｂそれぞれに２つのバッフルを示しているが、本明細書において開示される実施形態はそのように限定されず、上記装置の各壁にいずれの個数のバッフル、例えば、１〜１０００個のバッフルを含む、更には２〜５００個のバッフルを含む、また更には５〜２００個のバッフルを含む、少なくとも１つのバッフルを備えてよいことを理解されたい。
壁３０２ａ及び３０２ｂはそれぞれ冷却機構を含み、上記冷却機構は、以下で更に詳細に説明するように、溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達を増強し、また垂直方向及び水平方向の両方において調整可能である。また壁３０２ａ及び３０２ｂはそれぞれ加熱機構も含み、上記加熱機構は、以下で更に詳細に説明するように、溶融ガラスと上記装置の壁との間の放射熱伝達に影響を及ぼし、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構とは独立して動作可能である。
具体的には、図３に示されている実施形態において、第１の壁３０２ａ及び第２の壁３０２ｂはそれぞれ、導管内の流体流を含む冷却機構を含む。特に第１の壁３０２ａは、図３において３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ及び３１０ｅとして示されている複数の導管を含み、上記導管は、上記壁の内部に格納される。同様に、第２の壁３０２ｂは、図３において３１０ｆ、３１０ｇ、３１０ｈ、３１０ｉ及び３１０ｊとして示されている複数の導管を含み、上記導管は、上記壁の内部に格納される。図３は、第１の壁３０２ａ及び第２の壁３０２ｂそれぞれに５つの導管を示しているが、本明細書において開示される実施形態はそのように限定されず、上記装置の各壁にいずれの個数の導管、例えば１〜１０００個の導管を含む、更には２〜５００個の導管を含む、また更には５〜２００個の導管を含む、少なくとも１つの導管を備えてよいことを理解されたい。
上記導管を通って流れる流体は、例えば空気等の気体、又は液体であってよい。特定の例示的実施形態では、上記流体は液体であり、ある特定の実施形態では、上記流体は水である。
例示的実施形態では、上記導管を通って流れる流体は、２０℃〜１００℃を含む、更には３０℃〜９０℃を含む、また更には４０℃〜８０℃を含む、１００℃未満、例えば９０℃、更には例えば８０℃未満の温度を有する。
例えば、ある好ましい例示的実施形態では、上記流体は、温度が１００℃未満、例えば９０℃未満、更には例えば８０℃未満の、水である。
上記導管を通って流れる流体は、上記装置の一方の側部から他方の側部へ、例えば上記ガラス形成デバイスの上記流入口に最も近い側部から、上記ガラス形成デバイスの圧縮側に最も近い側部へ、又はその逆に、流れることができる。あるいは流体は、各壁の中央付近から各壁の端部へ（即ち上記壁の中央から両端部へと反対方向に）流れることができる。
異なる導管内を流れる流体が、同様の又は異なる温度及び／又は流量となるように、各上記導管を独立して制御できる。例えばいくつかの導管では、上記流体の温度及び／又は流量を、他の導管内の上記流体の温度及び／又は流量と、同一の又は異なる温度及び／又は流量とすることができる。更に、同一の又は異なる流体が、異なる導管を通って流れてもよい。例えば空気等の気体が少なくとも１つの導管を通って流れてよく、その一方で少なくとも１つの他の導管内には水等の液体が流れてよい。
更に、各上記導管は、上記装置の各壁の長さの一部分のみを通って延在してよい。例えば、上記装置の各壁は、上記壁に沿ってＸ及びＹ方向に延在する、導管の行と列のアレイを備えてよい。異なる導管内を流れる流体が、同様の又は異なる温度及び／又は流量となるように、上記導管のアレイ内の各上記導管を、独立して制御できる。例えばいくつかの導管では、上記流体の温度及び／又は流量を、他の導管内の上記流体の温度及び／又は流量と、同一の又は異なる温度及び／又は流量とすることができる。更に、同一の又は異なる流体が、異なる導管を通って流れてもよい。例えば空気等の気体がいくつかの導管を通って流れてよく、その一方で他の導管内には水等の液体が流れてよい。このようにして、上記冷却機構を、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能とすることができる。
上記冷却機構による放射熱伝達は、壁３０２ａ及び３０２ｂの内側（即ち上記壁の、ガラスリボン１０３に最も近い側）をそれぞれ、Ｃｅｔｅｋ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手可能な高放射率セラミックコーティング等の高放射率コーティングでコーティングすることによって、更に増強できる。このような高放射率コーティングは、図３において３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ及び３０４ｄとして示されているバッフルの外側表面上にコーティングできる。
放射熱伝達はまた、形成用ウェッジ２１１の下方の形成装置１０１の上部領域に、少なくとも４つの冷却用バヨネット等の少なくとも１つの冷却用バヨネット（図３には図示せず）を含めることによって、増強できる。
放射熱伝達はまた、上記バッフルの上方及び／又は下方に存在するはずの断熱バスケット（図３には図示せず）を除去することによって、増強できる。
例えば上記装置内に少なくとも部分的な真空を生成し、これにより、壁３０２ａと壁３０２ｂとの間又は壁３０２ａ及び３０２ｂそれぞれの中といった上記装置内の空気流等の流体の対流、例えばバッフル３０４ａ〜ｄ内の空気流等の流体の流れを増大させることによって、上記装置内の対流熱伝達の量を増大させることにより、更なる熱伝達を実現できる。このような増強された対流熱伝達機構の実施形態の例は、米国特許出願第６１／８２９５６６号明細書に開示されており、上記特許出願の開示全体は、参照により本出願に援用される。
図３に示されている実施形態では、壁３０２ａ及び３０２ｂはそれぞれ、加熱機構を含む。具体的には、第１の壁３０２ａは、図３において３０６ａ及び３０６ｂとして示されている複数の加熱素子を含む。第２の壁３０２ｂもまた、図３において３０６ｃ及び３０６ｄとして示されている複数の加熱素子を含む。各加熱素子３０６ａ〜ｄは、上記壁の、ガラスリボン１０３に最も近い側である、壁３０２ａ、３０２ｂの内側表面に配置される。図３では第１の壁３０２ａ及び第２の壁３０２ｂそれぞれに２つの加熱素子が示されているが、本明細書において開示される実施形態はそのように限定されず、上記装置の各壁にいずれの個数の加熱素子、例えば１〜２０００個の加熱素子を含む、更には２〜１０００個の加熱素子を含む、また更には５〜５００個の加熱素子を含む、少なくとも１つの加熱素子を備えてよいことを理解されたい。
図３では、上記壁の、上記ガラスリボン１０３に最も近い内側表面上の、加熱素子３０６ａ〜ｄが示されているが、本明細書において開示される実施形態は、加熱素子が上記壁の内側に格納される実施形態を含むことを理解されたい。例えば特定の例示的実施形態では、いくつかの加熱素子を、（例えば図３に示されているように）各壁の内側表面上に配設してよく、その一方で他の加熱素子は、各壁の内側に格納される。
特定の例示的実施形態における加熱素子は、電気抵抗性加熱素子であってよい。例えば特定の実施形態では、上記加熱素子は、Ｋａｎｔｈａｌから入手可能な電気抵抗性加熱素子を含んでよい。特定の実施形態では、上記加熱素子は、二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）、並びに鉄、クロム及びアルミニウムの合金（ＦｅＣｒＡｌ）からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含んでよい。動作時の電気抵抗性加熱素子の温度は例えば、１３００℃〜１８００℃、更に１４００℃〜１７００℃等、１２００℃〜１９００℃であってよい。
各上記加熱素子は独立して制御できる。例えば、いくつかの加熱素子の温度又はパーセント電力飽和が、他の加熱素子の温度又はパーセント電力飽和と同一とするか又は異なるものとすることができるように、各上記加熱素子を制御してよい。
更に、各上記加熱素子は、上記装置の各壁の長さの一部分のみを通って延在してよい。例えば、上記装置の各壁は、上記壁に沿ってＸ及びＹ方向に延在する、加熱素子の行と列のアレイを備えてよい。上記加熱素子のアレイ内の各上記加熱素子は、独立して制御できる。例えばいくつかの加熱素子では、温度又はパーセント電力飽和を、他の加熱素子における温度又はパーセント電力飽和と、同一とするか又は異なるものとすることができる。このようにして、上記加熱機構を、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能とすることができる。このようにして、上記加熱機構は、上記冷却機構から独立して動作可能とすることもできる。
上記加熱素子と上記装置の上記壁自体との間に十分な断熱材を位置決めすることによって、上記加熱機構による放射熱伝達に更に影響を及ぼすことができる。図３に示されているように、断熱材３０８ａは、加熱素子３０６ａと第１の壁３０２ａとの間に位置決めされ、断熱材３０８ｂは、加熱素子３０６ｂと第１の壁３０２ａとの間に位置決めされ、断熱材３０８ｃは、加熱素子３０６ｃと第２の壁３０２ｂとの間に位置決めされ、断熱材３０８ｄは、加熱素子３０６ｄと第２の壁３０２ｂとの間に位置決めされる。
いずれの特定の材料に限定されないが、特定の例示的実施形態では、断熱材は、６００℃において５．０Ｗ／ｍＫ未満（例えば２．５Ｗ／ｍＫ未満、更には１．０Ｗ／ｍＫ未満、また更には０．５Ｗ／ｍＫ、また更には０．２５Ｗ／ｍＫ）、例えば６００℃において０．１〜５．０Ｗ／ｍＫ（０．１〜２．０Ｗ／ｍＫ、更には０．１〜１．０Ｗ／ｍＫ、また更には０．１〜０．５Ｗ／ｍＫ、また更には０．１〜０．２５Ｗ／ｍＫ等、０．１〜５．０Ｗ／ｍＫを含む）の熱伝導率を有する。断熱材のための例示的な材料としては、Ｕｎｉｆｒａｘ製Ｆｉｂｅｒｆｒａｘ（登録商標）アルミノシリケートファイバを含む材料が挙げられる。
図５は、ガラス形成装置１０１の第１の壁３０２ａと第２の壁３０２ｂとの間のガラスリボン１０３の断面図であり、これは、導管３１０ａ〜ｊが第１の壁３０２ａ及び第２の壁３０２ｂの外側表面上に位置決めされていることを除いて、図３に示されている実施形態と同様である。
図７は、ガラス形成装置１０１の第１の壁３０２ａと第２の壁３０２ｂとの間のガラスリボン１０３の断面図であり、これは、バッフル３０４ａ‐ｄそれぞれが流体流導管３１２ａ〜ｄを含むことを除いて、図３に示されている実施形態と同様であり、導管３１２ａはバッフル３０４ａに対応し、導管３１２ｂはバッフル３０４ｂに対応し、導管３１２ｃはバッフル３０４ｃに対応し、導管３１２ｄはバッフル３０４ｄに対応する。図７に示されている実施形態では、導管は、上記バッフルの、ガラスリボン１０３に最も近い部分付近に位置決めされているが、本明細書において開示される実施形態は、導管がバッフルの他の領域に位置決めされる実施形態、及び導管がバッフルの更に大きい表面積と接触するジオメトリを有する実施形態、及び２つ以上の導管が同一のバッフル内に存在する実施形態を含むことを理解されたい。
バッフル導管を通って流れる流体は例えば、空気等の気体、又は液体であってよい。特定の例示的実施形態では、上記流体は液体であり、ある特定の例示的実施形態では上記流体は水である。
例示的実施形態では、バッフル導管を通って流れる流体は、９０℃未満、更には８０℃未満、例えば２０℃〜１００℃、更には３０℃〜９０℃、また更には４０℃〜８０℃といった、１００℃未満の温度を有する。
例えばある好ましい例示的実施形態では、上記流体は、９０℃未満、更には８０℃未満といった、１００℃未満の温度の水である。
バッフル導管が上記壁の一方の側部から他方の側部へと延在する場合、流体は各壁の中央付近から、各壁の端部に向かって（即ち上記壁の中央から両端部へと反対方向に）流れることができる。
異なるバッフル導管内を流れる流体が、同様の又は異なる温度及び／又は流量となるように、バッフル導管をそれぞれ独立して制御できる。例えばいくつかのバッフル導管では、上記流体の温度及び／又は流量は、他のバッフル導管内の流体の温度及び／又は流量と同一の又は異なる温度及び／又は流量とすることができる。更に、同一の又は異なる流体が、異なるバッフル導管を通って流れてもよい。例えば空気等の気体が少なくとも１つのバッフル導管を通って流れてよく、その一方で少なくとも１つの他のバッフル導管内には水等の液体が流れてよい。
更に、各上記バッフル導管は、上記装置の各壁の長さの一部分のみを通って延在してよい。例えば、上記装置の各壁は、上記壁に沿ってＸ及びＹ方向に延在する、バッフル導管の行と列のアレイを備えてよい。異なるバッフル導管内を流れる流体が、同様の又は異なる温度及び／又は流量となるように、上記導管のアレイ内の各上記バッフル導管を、独立して制御できる。例えばいくつかのバッフル導管では、上記流体の温度及び／又は流量は、他のバッフル導管内の流体の温度及び／又は流量と同一の又は異なる温度及び／又は流量とすることができる。更に、同一の又は異なる流体が、異なるバッフル導管を通って流れてもよい。例えば空気等の気体がいくつかのバッフル導管を通って流れてよく、その一方で他の導管内には水等の液体が流れてよい。このようにして、上記冷却機構を、垂直方向及び水平方向の両方において更に調整可能とすることができる。
図９は、ガラス形成装置１０１の第１の壁３０２ａと第２の壁３０２ｂとの間のガラスリボン１０３の断面図であり、これは、導管３１０ａ‐ｊが第１の壁３０２ａ及び第２の壁３０２ｂの外側表面上に位置決めされていることを除いて、図７に示されている実施形態と同様である。
従って本明細書において開示される実施形態は、上記冷却機構が少なくとも２つの冷却機構構成部品、即ち第１の冷却機構構成部品及び第２の冷却機構構成部品を備える実施形態を含み、上記第１の冷却機構構成部品は、例えば図７に示すように上記装置の壁の内側内、又は図９に示すように上記装置の壁の外側表面上等、上記第２の冷却機構構成部品に比べて上記ガラスリボンから比較的遠距離にある導管内の流体流を含む。上記第２の冷却機構構成部品は、例えば図７及び９に示すようにバッフル導管内等、上記第１の冷却機構構成部品よりも上記ガラスリボンに近い導管内の流体流を含む。上記冷却機構の上記第１及び第２の構成部品の導管を通って流れる流体は例えば、同一であるか又は異なっていてよく、気体又は液体であってよい。特定の例示的実施形態では、上記冷却機構の上記第１及び第２の構成部品の両方の導管を通って流れる流体は液体であり、ある特定の例示的実施形態では、上記流体は水である。
上記冷却機構の第１及び第２の構成部品は、協働する際、同一の又は異なる流量及び温度の流体流に関与し得る。例えば上記装置の各壁は、上記冷却機構の上記第１及び第２の構成部品それぞれの導管の、行と列のアレイを備えてよく、上記導管は上記壁に沿ってＸ及びＹ方向に延在する。異なる導管内を流れる流体が同様の又は異なる温度及び／又は流量となるよう、上記冷却機構のいずれの構成部品の各上記導管を、独立して制御できる。
上述のものを含む、本明細書において開示される実施形態は、ますます高い流量及び低減された厚さでのガラスの製造を可能とすることができ、上記製造は、密度、圧縮率、ヤング率、比弾性率、熱膨張係数、ポアソン比、並びに低い応力及び反りといった、優れた特性を有するガラスシートの製造を可能とする所定の冷却曲線に、可能な限り近づいたものである。例えば本明細書において開示される実施形態は、０．５ミリメートル未満の厚さ、２．６ｇ／ｃｍ３未満の密度、少なくとも６５ＧＰａのヤング率、及び１００マイクロメートル未満の反りを有するガラスの、ますます高い流量での製造を可能とすることができる。
例えば、ガラス流量が増大するに従って、上記冷却機構を垂直方向及び水平方向のうちの少なくとも一方において調節または調整して、上記装置からより多くの熱を抽出し、比較的高い流量の結果としての、上記装置に与えられるエネルギの増大を補償できる。同時に、上記加熱機構を垂直方向及び水平方向のうちの少なくとも一方において調節または調整することによって、加熱素子とガラスとの間の熱伝達を修正し、増大した流量におけるガラスの冷却を、上記所定の冷却曲線に可能な限り近いものとすることができ、またいずれのプロセスドリフトに対して調整できる。また、上記冷却及び加熱機構を調整することによって、異なるガラス流量だけでなく、異なる所定の冷却曲線を有する異なるガラス組成に対処できる。
本明細書において開示される実施形態では、プロセス制御アルゴリズム等の調整アルゴリズムを採用でき、これは例えば、１つの装置内で異なる流量の異なるガラス組成の熱応答に対処して、冷却及び加熱機構それぞれをリアルタイムで調整し、ガラスの冷却を、所定の冷却曲線に可能な限り近いものとする。特定の実施形態では、上記調整アルゴリズムは、コンピュータプロセッサを使用することになる。特定の実施形態では、上記調整アルゴリズムは、上記ガラスの冷却を、ダウンドロー方向においてだけでなくドローを横断する方向においても考慮し、これにより、垂直方向及び水平方向の両方におけるガラスのリアルタイム制御下冷却を可能とする。
垂直方向及び水平方向の両方における上記冷却及び加熱機構の調整可能性は、上記デバイスのいずれの垂直又は水平領域に、少なくとも１つの多段冷却及び誘導加熱素子を組み込むことによって、更に増強できる。このような素子は、多段冷却システムが動作しているか誘導加熱システムが動作しているかに応じて、デバイスの同一の領域を加熱又は冷却するように動作できる。例示的な多段冷却及び誘導加熱システムは、米国特許出願第１４／４６０４４７号明細書に開示されており、上記特許出願の開示全体は、参照により本出願に援用される。
図４は、本明細書において開示される実施形態による冷却及び加熱機構４００の動作の概略図である。図４に示されている実施形態では、列Ｃ１〜Ｃ６は、ドローを横断する領域を表す（Ｃ３及びＣ４は、ガラスシートの中央に対応する領域を表し、Ｃ１及びＣ６は、ガラスシートの縁部に対応する領域を表す）。対照的に、行Ｒ１〜Ｒ６はドローを下がってゆく領域を表す（Ｒ１は、ガラスが比較的高温である、ドローの比較的高い地点にあり、Ｒ６は、ガラスが比較的低温である、ドローの比較的低い地点にある）。各セル（Ｃ１‐Ｒ１等）内において、長方形の背景領域は冷却機構を表し、菱形の前景領域は加熱機構を表す。具体的には、あるセル内の影の度合いが濃くなるほど、上記装置の当該領域における冷却又は加熱機構の冷却又は加熱の量が大きくなる（又は飽和に対するパーセンテージが高くなる）。例えば、影の度合いが濃い長方形の背景セルは、影の度合いが薄い長方形の背景セルに対して、冷却機構からの冷却の量が大きいことを示している。同様に、影の度合いが濃い菱形領域は、影の度合いが薄い菱形領域に対して、加熱機構からの加熱の量が大きいことを示している。長方形の背景セル又は菱形領域内に影がない場合、これは、冷却又は加熱機構が、上記装置の当該領域において効果的にオフにされていることを示している。図４の実施形態は、行と列の６×６のアレイを示しているが、本明細書において開示される実施形態はそのように限定されず、いずれの数の行及び列を含んでよく、また異なる行又は列内に異なる数のセルを含んでもよいことを理解されたい。
図４の実施形態では、上記冷却機構は、上記装置の左右及び上下に亘っておおよそ一定となるように動作している。対照的に、上記加熱機構は、（所与の垂直方向位置において）上記装置の左右に亘っておおよそ一定であるものの、垂直方向高さに応じて変動するように動作しており、中ほどの高さの領域において加熱量が比較的多く、高さが高い、及び低い領域において加熱量が比較的少ない。図４から分かるように、本明細書において開示される実施形態は、加熱機構及び冷却機構の両方がデバイスの同一の領域で動作する実施形態を包含する。
図６は、本明細書において開示される実施形態による冷却及び加熱機構４００の動作の別の概略図である。図６の実施形態では、冷却機構及び加熱機構の両方は、（所与の垂直方向位置において）上記装置の左右に亘っておおよそ一定であるものの、垂直方向高さに応じて変動するように動作しており、中ほどの高さの領域において加熱量が比較的多く、高さが高い、及び低い領域において冷却量が比較的多い。
図８は、本明細書において開示される実施形態による冷却及び加熱機構４００の動作の別の概略図である。図８の実施形態では、冷却機構は、（所与の垂直方向位置において）上記装置の左右に亘っておおよそ一定であるものの、垂直方向高さに応じて変動するように動作しており、高さが高い、及び低い領域において冷却量が比較的多く、中ほどの高さの領域において冷却量が比較的少ない。対照的に、加熱機構は、水平方向及び垂直方向の両方において変動する。
図１０は、本明細書において開示される実施形態による冷却及び加熱機構４００の動作の別の概略図である。図１０の実施形態では、冷却機構及び加熱機構の両方が、水平方向及び垂直方向の両方において変動する。
上述のように、本明細書において開示される実施形態は、ますます高い流量におけるガラスの製造を可能とすることができ、上記製造は、所定の冷却曲線に可能な限り近いものである。例えば本明細書において開示される実施形態は、変動するガラス流量において、ガラスが上記ガラスの歪み点と２００℃との間の温度である場合に、上記ガラスが上記ガラスの軟化点と上記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、上記ガラスが冷却されるように、冷却機構及び加熱機構が構成された実施形態を含むことができる。このような実施形態はまた、変動するガラス流量において、上記ガラスが上記ガラスの作業点と上記ガラスの軟化点との間の温度である場合に、上記ガラスが上記ガラスの軟化点と上記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、上記ガラスが冷却されるように、冷却機構及び加熱機構が構成された実施形態も含むことができる。このような実施形態は更に、変動するガラス流量において、ガラスが上記ガラスのアニール点と上記ガラスの歪み点との間の温度である場合に、上記ガラスが上記ガラスの軟化点と上記ガラスのアニール点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、上記ガラスが冷却されるように、冷却機構及び加熱機構が構成された実施形態を含むことができる。このような実施形態は、同時に所定の冷却曲線をたどりながら、比較的高い溶融ガラス流量における薄型ガラスシート、例えば厚さ０．５ミリメートル未満のガラスシートの製造を可能とすることができ、溶融ガラスリボンを取り囲む環境は最小限しか破壊されず（これは薄型ガラスにとって特に重要である）、従ってプロセスの不調を最小限に抑さえて、高品質の製品を安定して製造できる。
限定するものではないが、例示的なガラスの作業点としては、１１００℃〜１５００℃が挙げられる。限定するものではないが、例示的なガラスの軟化点としては、８００℃〜１２００℃が挙げられる。限定するものではないが、例示的なガラスのアニール点としては、５５０℃〜９５０℃が挙げられる。限定するものではないが、例示的なガラスの歪み点としては、５００℃〜９００℃が挙げられる。
本明細書において開示される具体的実施形態について、オーバフローダウンドロープロセスに関連して説明してきたが、このような実施形態の動作の原理は、フロープロセス及びスロットドロープロセスといった、他のガラス形成プロセスにも適用してよいことを理解されたい。
本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本開示の実施形態に対して様々な修正及び変更を実施できることは、当業者には明らかであろう。従って本開示は、これらの及びその他の実施形態の修正形態及び変形形態が、添付の請求項及びその均等物の範囲内にある限り、上記修正形態及び変形形態を包含することが意図されている。
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
ガラス物品を製造するための装置であって、
上記装置は：
上記装置の少なくとも１つの壁内の冷却機構であって、上記冷却機構は、溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達を増強し、また垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構は、上記冷却機構が存在しない状況に対して、ガラスリボンから上記装置の上記壁への放射熱伝達の増大を提供する、冷却機構；並びに
加熱機構であって、上記加熱機構は、上記溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達に影響を及ぼし、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構とは独立して動作可能であり、上記加熱機構は、上記加熱機構が存在しない状況に対して、上記ガラスリボンから上記装置の上記壁への放射熱伝達の減少を提供する、加熱機構
を備える、装置。
ガラス物品を製造するための装置であって、
上記装置は：
上記装置の少なくとも１つの壁内の冷却機構であって、上記冷却機構は、溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達を増強し、また垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構は、上記冷却機構が存在しない状況に対して、ガラスリボンから上記装置の上記壁への放射熱伝達の増大を提供する、冷却機構；並びに
加熱機構であって、上記加熱機構は、上記溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達に影響を及ぼし、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構とは独立して動作可能であり、上記加熱機構は、上記加熱機構が存在しない状況に対して、上記ガラスリボンから上記装置の上記壁への放射熱伝達の減少を提供する、加熱機構
を備える、装置。
実施形態２
上記冷却機構は、上記装置の上記壁内の導管内に、流体流を含む、実施形態１に記載の装置。
上記冷却機構は、上記装置の上記壁内の導管内に、流体流を含む、実施形態１に記載の装置。
実施形態３
上記流体は液体である、実施形態２に記載の装置。
上記流体は液体である、実施形態２に記載の装置。
実施形態４
上記液体は水である、実施形態３に記載の装置。
上記液体は水である、実施形態３に記載の装置。
実施形態５
上記流体の温度は１００℃未満である、実施形態２に記載の装置。
上記流体の温度は１００℃未満である、実施形態２に記載の装置。
実施形態６
上記加熱機構は、少なくとも１つの電気抵抗性加熱素子を備える、実施形態１に記載の装置。
上記加熱機構は、少なくとも１つの電気抵抗性加熱素子を備える、実施形態１に記載の装置。
実施形態７
オーバフローダウンドロー形成デバイスを備える、実施形態１に記載の装置。
オーバフローダウンドロー形成デバイスを備える、実施形態１に記載の装置。
実施形態８
上記装置の上記壁内の少なくとも１つの流体流導管は、バッフル領域内に位置する、実施形態２に記載の装置。
上記装置の上記壁内の少なくとも１つの流体流導管は、バッフル領域内に位置する、実施形態２に記載の装置。
実施形態９
上記冷却機構及び上記加熱機構は、上記ガラスが上記ガラスの歪み点と２００℃との間の温度である場合に、上記ガラスが上記ガラスの軟化点と上記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、上記ガラスが冷却されるように、構成される、実施形態１に記載の装置。
上記冷却機構及び上記加熱機構は、上記ガラスが上記ガラスの歪み点と２００℃との間の温度である場合に、上記ガラスが上記ガラスの軟化点と上記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、上記ガラスが冷却されるように、構成される、実施形態１に記載の装置。
実施形態１０
上記冷却機構及び上記加熱機構は、上記ガラスが上記ガラスの作業点と上記ガラスの軟化点との間の温度である場合に、上記ガラスが上記ガラスの軟化点と上記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、上記ガラスが冷却されるように、構成される、実施形態９に記載の装置。
上記冷却機構及び上記加熱機構は、上記ガラスが上記ガラスの作業点と上記ガラスの軟化点との間の温度である場合に、上記ガラスが上記ガラスの軟化点と上記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、上記ガラスが冷却されるように、構成される、実施形態９に記載の装置。
実施形態１１
上記ガラス物品は、厚さ０．５ミリメートル未満のガラスシートである、実施形態１に記載の装置。
上記ガラス物品は、厚さ０．５ミリメートル未満のガラスシートである、実施形態１に記載の装置。
実施形態１２
ガラス物品の製造方法であって、
上記方法は、装置内で上記ガラス物品を形成するステップを含み、
上記装置は：
上記装置の少なくとも１つの壁内の冷却機構であって、上記冷却機構は、溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達を増強し、また垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構は、上記冷却機構が存在しない状況に対して、ガラスリボンから上記装置の上記壁への放射熱伝達の増大を提供する、冷却機構；並びに
加熱機構であって、上記加熱機構は、上記溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達に影響を及ぼし、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構とは独立して動作可能であり、上記加熱機構は、上記加熱機構が存在しない状況に対して、上記ガラスリボンから上記装置の上記壁への放射熱伝達の減少を提供する、加熱機構
を備える、方法。
ガラス物品の製造方法であって、
上記方法は、装置内で上記ガラス物品を形成するステップを含み、
上記装置は：
上記装置の少なくとも１つの壁内の冷却機構であって、上記冷却機構は、溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達を増強し、また垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構は、上記冷却機構が存在しない状況に対して、ガラスリボンから上記装置の上記壁への放射熱伝達の増大を提供する、冷却機構；並びに
加熱機構であって、上記加熱機構は、上記溶融ガラスと上記装置の上記壁との間の放射熱伝達に影響を及ぼし、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、上記冷却機構とは独立して動作可能であり、上記加熱機構は、上記加熱機構が存在しない状況に対して、上記ガラスリボンから上記装置の上記壁への放射熱伝達の減少を提供する、加熱機構
を備える、方法。
実施形態１３
上記冷却機構は、上記装置の上記壁内の導管内に、流体流を含む、実施形態１２に記載の方法。
上記冷却機構は、上記装置の上記壁内の導管内に、流体流を含む、実施形態１２に記載の方法。
実施形態１４
上記流体は液体である、実施形態１３に記載の方法。
上記流体は液体である、実施形態１３に記載の方法。
実施形態１５
上記液体は水である、実施形態１４に記載の方法。
上記液体は水である、実施形態１４に記載の方法。
実施形態１６
上記流体の温度は１００℃未満である、実施形態１３に記載の方法。
上記流体の温度は１００℃未満である、実施形態１３に記載の方法。
実施形態１７
上記加熱機構は、少なくとも１つの電気抵抗性加熱素子を備える、実施形態１２に記載の方法。
上記加熱機構は、少なくとも１つの電気抵抗性加熱素子を備える、実施形態１２に記載の方法。
実施形態１８
上記装置は、オーバフローダウンドロー形成デバイスを備える、実施形態１２に記載の方法。
上記装置は、オーバフローダウンドロー形成デバイスを備える、実施形態１２に記載の方法。
実施形態１９
上記装置の上記壁内の少なくとも１つの流体流導管は、バッフル領域内に位置する、実施形態１３に記載の方法。
上記装置の上記壁内の少なくとも１つの流体流導管は、バッフル領域内に位置する、実施形態１３に記載の方法。
実施形態２０
上記冷却機構及び上記加熱機構は、上記ガラスが上記ガラスの歪み点と２００℃との間の温度である場合に、上記ガラスが上記ガラスの軟化点と上記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、上記ガラスが冷却されるように、動作する、実施形態１２に記載の方法。
上記冷却機構及び上記加熱機構は、上記ガラスが上記ガラスの歪み点と２００℃との間の温度である場合に、上記ガラスが上記ガラスの軟化点と上記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、上記ガラスが冷却されるように、動作する、実施形態１２に記載の方法。
実施形態２１
上記冷却機構及び上記加熱機構は、上記ガラスが上記ガラスの作業点と上記ガラスの軟化点との間の温度である場合に、上記ガラスが上記ガラスの軟化点と上記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、上記ガラスが冷却されるように、動作する、実施形態２０に記載の方法。
上記冷却機構及び上記加熱機構は、上記ガラスが上記ガラスの作業点と上記ガラスの軟化点との間の温度である場合に、上記ガラスが上記ガラスの軟化点と上記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、上記ガラスが冷却されるように、動作する、実施形態２０に記載の方法。
実施形態２２
上記ガラス物品は、厚さ０．５ミリメートル未満のガラスシートである、実施形態１２に記載の方法。
上記ガラス物品は、厚さ０．５ミリメートル未満のガラスシートである、実施形態１２に記載の方法。
１０１ ガラス形成装置
１０３ ガラスリボン
１０５ 溶融用容器
１０７ バッチ材料
１０９ 貯蔵ビン
１１１ バッチ送達デバイス
１１３ モータ
１１５ コントローラ
１１７ 矢印
１１９ ガラス液位プローブ
１２１ ガラス溶融物（又は溶融ガラス）
１２３ スタンドパイプ
１２５ 通信ライン
１２７ 清澄用容器
１２９ 第１の接続チューブ
１３１ 混合用容器
１３３ 送達用容器
１３５ 第２の接続チューブ
１３７ 第３の接続チューブ
１３９ 下降管
１４１ 流入口
１４３ 形成デバイス
２０１ トラフ
２０３ 第１の堰
２０５ 第２の堰
２０７ 底部壁
２０９ 軸
２１０ 破線
２１１ 形成用ウェッジ
２１３、２１５ 形成用表面部分
２１７ 下流方向
２１９ 基部
２２１ ドロー平面
２２３ 縁部配向器
２２５ 第１の対向する端部
２２７ 第２の対向する端部
３０２ａ 第１の壁
３０２ｂ 第２の壁
３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ、３０４ｄ バッフル
３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄ 加熱素子
３０８ａ、３０８ｂ、３０８ｃ、３０８ｄ 断熱材
３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅ 導管
３１０ｆ、３１０ｇ、３１０ｈ、３１０ｉ、３１０ｊ 導管
３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄ 流体流導管
４００ 冷却及び加熱機構
Ｃ１〜Ｃ６ 列
Ｒ１〜Ｒ６ 行
Ｄ トラフ２０１の深さ
Ｄ１ 形成デバイス１４３の流入口付近の深さ
Ｄ２ トラフ２０１の流入口から下流の位置にあるトラフ２０１の深さ
１０３ ガラスリボン
１０５ 溶融用容器
１０７ バッチ材料
１０９ 貯蔵ビン
１１１ バッチ送達デバイス
１１３ モータ
１１５ コントローラ
１１７ 矢印
１１９ ガラス液位プローブ
１２１ ガラス溶融物（又は溶融ガラス）
１２３ スタンドパイプ
１２５ 通信ライン
１２７ 清澄用容器
１２９ 第１の接続チューブ
１３１ 混合用容器
１３３ 送達用容器
１３５ 第２の接続チューブ
１３７ 第３の接続チューブ
１３９ 下降管
１４１ 流入口
１４３ 形成デバイス
２０１ トラフ
２０３ 第１の堰
２０５ 第２の堰
２０７ 底部壁
２０９ 軸
２１０ 破線
２１１ 形成用ウェッジ
２１３、２１５ 形成用表面部分
２１７ 下流方向
２１９ 基部
２２１ ドロー平面
２２３ 縁部配向器
２２５ 第１の対向する端部
２２７ 第２の対向する端部
３０２ａ 第１の壁
３０２ｂ 第２の壁
３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ、３０４ｄ バッフル
３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄ 加熱素子
３０８ａ、３０８ｂ、３０８ｃ、３０８ｄ 断熱材
３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅ 導管
３１０ｆ、３１０ｇ、３１０ｈ、３１０ｉ、３１０ｊ 導管
３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄ 流体流導管
４００ 冷却及び加熱機構
Ｃ１〜Ｃ６ 列
Ｒ１〜Ｒ６ 行
Ｄ トラフ２０１の深さ
Ｄ１ 形成デバイス１４３の流入口付近の深さ
Ｄ２ トラフ２０１の流入口から下流の位置にあるトラフ２０１の深さ
Claims (15)
- ガラス物品を製造するための装置であって、
前記装置は：
前記装置の少なくとも１つの壁内の冷却機構であって、前記冷却機構は、溶融ガラスと前記装置の前記壁との間の放射熱伝達を増強し、また垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、前記冷却機構は、前記冷却機構が存在しない状況に対して、ガラスリボンから前記装置の前記壁への放射熱伝達の増大を提供する、冷却機構；並びに
加熱機構であって、前記加熱機構は、前記溶融ガラスと前記装置の前記壁との間の放射熱伝達に影響を及ぼし、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、前記冷却機構とは独立して動作可能であり、前記加熱機構は、前記加熱機構が存在しない状況に対して、前記ガラスリボンから前記装置の前記壁への放射熱伝達の減少を提供する、加熱機構
を備える、装置。 - 前記冷却機構は、前記装置の前記壁内の導管内に、流体流を含む、請求項１に記載の装置。
- 前記流体は液体である、請求項２に記載の装置。
- 前記加熱機構は、少なくとも１つの電気抵抗性加熱素子を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
- 前記装置の前記壁内の少なくとも１つの流体流導管は、バッフル領域内に位置する、請求項２又は３に記載の装置。
- 前記冷却機構及び前記加熱機構は、前記ガラスが前記ガラスの歪み点と２００℃との間の温度である場合に、前記ガラスが前記ガラスの軟化点と前記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、前記ガラスが冷却されるように、構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
- 前記冷却機構及び前記加熱機構は、前記ガラスが前記ガラスの作業点と前記ガラスの軟化点との間の温度である場合に、前記ガラスが前記ガラスの軟化点と前記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、前記ガラスが冷却されるように、構成される、請求項６に記載の装置。
- ガラス物品の製造方法であって、
前記方法は、装置内で前記ガラス物品を形成するステップを含み、
前記装置は：
前記装置の少なくとも１つの壁内の冷却機構であって、前記冷却機構は、溶融ガラスと前記装置の前記壁との間の放射熱伝達を増強し、また垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、前記冷却機構は、前記冷却機構が存在しない状況に対して、ガラスリボンから前記装置の前記壁への放射熱伝達の増大を提供する、冷却機構；並びに
加熱機構であって、前記加熱機構は、前記溶融ガラスと前記装置の前記壁との間の放射熱伝達に影響を及ぼし、垂直方向及び水平方向の両方において調整可能であり、前記冷却機構とは独立して動作可能であり、前記加熱機構は、前記加熱機構が存在しない状況に対して、前記ガラスリボンから前記装置の前記壁への放射熱伝達の減少を提供する、加熱機構
を備える、方法。 - 前記冷却機構は、前記装置の前記壁内の導管内に、流体流を含む、請求項８に記載の方法。
- 前記流体は液体である、請求項９に記載の方法。
- 前記加熱機構は、少なくとも１つの電気抵抗性加熱素子を備える、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の方法。
- 前記装置の前記壁内の少なくとも１つの流体流導管は、バッフル領域内に位置する、請求項９又は１０に記載の方法。
- 前記冷却機構及び前記加熱機構は、前記ガラスが前記ガラスの歪み点と２００℃との間の温度である場合に、前記ガラスが前記ガラスの軟化点と前記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、前記ガラスが冷却されるように、動作する、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の方法。
- 前記冷却機構及び前記加熱機構は、前記ガラスが前記ガラスの作業点と前記ガラスの軟化点との間の温度である場合に、前記ガラスが前記ガラスの軟化点と前記ガラスの歪み点との間の温度である場合よりも迅速な平均冷却速度で、前記ガラスが冷却されるように、動作する、請求項１３に記載の方法。
- 前記ガラス物品は、厚さ０．５ミリメートル未満のガラスシートである、請求項８〜１４のいずれか１項に記載の方法。
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