JP2021519908A - 材料のシートを乾燥させるための装置及び方法 - Google Patents

材料のシートを乾燥させるための装置及び方法 Download PDF

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Abstract

ガスの流れを材料のシート上に吐出するためのエアナイフ。上記エアナイフは:導入部分及び導出部分を含む本体;並びに複数の導入ポートを含む。上記導入部分はプレナムを画定する。上記導出部分は、上記プレナムと流体連通する出口オリフィスを画定する。上記導入ポートは上記導入部分から突出し、各上記導入ポートは、上記プレナムと流体連通する通路を備える。いくつかの実施形態では、上記導入ポートは、上記本体の背部又は後壁から突出する。他の実施形態では、上記導出部分は、出口オリフィスが形成される出口面において終端し、上記導出部分の先端領域は、上記出口面の延長に90°以下のテーパ角度を形成する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年2月27日出願の米国仮特許出願第62/635,593号の優先権を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は依拠され、参照によりその全体が以下に完全に記載されているかのように本出願に援用される。
本開示は一般に、材料のシートを加工するための装置及び方法に関し、より詳細には、基材シートを加工するため、例えば仕上げ作業の一部としてガラスシートを乾燥させるための、エアナイフ構造体及び乾燥装置に関する。
フラットパネルディスプレイにおいて使用されるもののような、高品質の表面仕上げを必要とするガラスシートの加工は、典型的には、ガラスシートを所定の形状に切断し、その後切断したガラスシートの縁部を研削及び/又は研磨して、鋭利な縁部及び/又は角を除去するステップを伴う。研削及び/又は研磨ステップは例えば、少なくとも1つの仕上げ部材(例えば研削ホイール、研磨ホイール等といった砥粒ホイール)を含む仕上げ装置によって実施してよい。このような仕上げは典型的には、破片をガラスの主表面上に残し、この破片は、例えば水等の洗浄液を用いてガラスシートを洗い流すことにより除去する必要がある。破片、特にガラスシートの表面上に残ったガラス破片は、表面に付着し、除去するのが難しくなる場合がある。しかしながら、洗浄液は迅速に取り除かなければ、しみ(例えば残留物)を残し得る。従って、洗浄液を取り除くために、乾燥装置が採用される。これらの乾燥装置は、ガラスシートが搬送装置に沿って移動する間に、ガラスシートの表面全体にわたる洗浄液を迅速に排除できるものでなければならない。
ガラスシート、特に電子ディスプレイデバイスにおいて使用するためのガラスシートの寸法が大きくなるほど、シートの寸法全体にわたる洗浄液の略均一な除去を短時間で提供するのは難しくなる。
仕上げプロセス、例えば縁部研削プロセスの後、洗浄作業を実施して、ガラスシート表面から汚染を除去できる。例えば、湿式洗浄ステーションを通してガラスシートを搬送でき、この湿式洗浄ステーションでは、脱イオン水の溶液及び洗剤(又は他の液体溶液)をガラスシートに適用することによって、表面の粒子及び汚れを除去する。湿式洗浄ステップの後、ガラスシート表面を乾燥させて、例えばガラスシートを検査のために準備できる。仕上げ(例えば切断、研削、研磨等)、洗浄、及び乾燥ステップは、インラインで実施してよく、総称して仕上げラインと呼ばれる様々なステーションを通してガラスシートを連続的に搬送する。後続の加工ステップは、ガラスシートを梱包し顧客に発送するステップ、又はガラスシートを保管用倉庫に移動させるステップを含むことができる。
乾燥ステップは典型的には、乾燥ステーションを通してガラスシートを輸送することによって達成され、上記乾燥ステーションでは、1つ以上の「エアナイフ(air knife)」が、ガラスシートの一方又は両方の対向する平坦な主表面に対して、加圧ガス(例えば空気)を向ける。本明細書中で使用される場合、エアナイフは典型的には、必須ではないが、圧力下で(例えば所定の速度で)ガスの細長いカーテンとして多量のガスを排出するために使用される装置を意味するものとする。用語「空気(air)」はこの装置について言及する際に一般的に使用されるが、この装置は、排出ガスとしての空気の使用に制限されず、必要に応じて他のガス又はガスの混合物を使用してよい。
エアナイフの導出口(例えば細長スロット、一連のオリフィス等)は、ガラスシートの移動経路に対して斜めに配設できる。エアナイフによって送達される、結果として得られるガスのカーテンは、液体を容易にガラスシートの縁部に向け、その後ガラスシートの縁部から離す。従来のエアナイフは現在、ガラスシート仕上げラインに使用され、エアナイフ導出口に通じるチャンバを形成する細長ハウジングを含むことができる。強制ガス流は、細長ハウジングの端部に位置する導入ポートを介して、供給源(例えばブロワ又はポンプ)からチャンバへと供給される。しかしながら、現行のエアナイフの設計の乾燥性能は、特に市販のガラスシートの寸法の増大を考慮すると、ガラスシートの大量生産の増え続ける要求を十分に満たすことができない。
基準点として、(例えばガラスシート仕上げラインの一部としての)ガラスシート乾燥プロセスの時間枠は、一般に1分未満である。平坦な表面の乾燥時間は、エアナイフから排出されるガスの量及び流量、並びにエアナイフ導出口に沿ったガス流分布の均一性に左右される。これを踏まえて、(例えば製造コストを削減するために)ガラスシートのサイズ及びラインの速度が増大するにつれて、エアナイフの長さも増大させることで、ガラスシート表面領域全体をカバーし、極めて短い時間枠内で表面を乾燥させることができる。更に、上昇した輸送速度に対応するには、ガラスシート表面を同時間内に乾燥させるために、エアナイフからの高いガス量が必要となる。ガス供給源からのガス流量を単に増加させることは可能であり得るが、多くの例では、既存のガス供給源は送達できるガス量を制限している。しかしながら、ガス供給源は、所望のエアナイフ導出口の流量を達成するために不可欠な送達システムの圧力を生成できない場合がある。ガス供給源が高圧を送達できたとしても、送達されるガス量は依然として制限されることになり、周囲の気圧とガス供給圧力との比が0.528に達すると流れが詰まる。更に、供給源からのガス流量が増加すると、エアナイフを出るガスの速度が上昇する。この速度が上昇したガスは、ガラスシートが上記エアナイフを通過して搬送されているときに、ガラスシートに望ましくない不安定性をもたらし得る。最後に、従来のエアナイフ導出口の長さが増大するにつれて、導出口に沿ったガスの流れ分布の均一性が低下し、ガラスシート表面にわたって一貫した乾燥性能を達成できる可能性が低下する。
従って、仕上げラインを通って搬送されるガラスシートの表面等の基材表面を乾燥させる際に、ガス供給源(例えばブロワ又はポンプ)における圧力の大幅な増大を伴わずに更に高いガス流量を送達できる、代替的なエアナイフの構成が必要である。
従って、移動する材料のシートを乾燥させる方法が開示され、上記方法は:エアナイフに隣接する上記材料のシートを搬送方向に搬送するステップ;上記エアナイフに乾燥用ガスを供給するステップであって、上記乾燥用ガスは上記エアナイフの排出スロットを上記材料のシートに向かう方向に出る、ステップを含み、上記エアナイフへの導入口と上記エアナイフの上記排出スロットとの間の圧力降下は90.6kPa未満であり、上記エアナイフを出る上記乾燥用ガスの、上記排出スロットの上記長さにわたる速度の変動は、上記排出スロットの上記長さにわたって、上記スロットを出る上記ガスの平均速度から1%以下である。
実施形態では、上記エアナイフを出る上記乾燥用ガスの、上記排出スロットの上記長さにわたる上記速度の変動は、上記排出スロットの上記長さにわたって、上記排出スロットを出る上記ガスの上記平均速度から0.4%以下である。特定の実施形態では、上記エアナイフの縦軸(又は平面)と上記搬送方向との間の角度αは、約65°〜約75°である。
上記エアナイフは、上記排出スロットを備える出口面を含む先端部分を備えることができ、上記先端部分は上記出口面と交差する、一点に集中する形状の外側の側面を備え、上記一点に集中する形状の側面の間の角度は90°未満である。いくつかの実施形態では、上記エアナイフの上記縦軸に直交する方向の上記出口面の幅は、上記排出スロットの幅の10倍未満とすることができる。いくつかの実施形態では、上記出口面と上記材料のシートの表面との間の距離は、約1mm〜約10mmとすることができる。特定の実施形態では、上記排出スロットの長さは、3.5メートル以上とすることができる。上記ガラスシートの搬送速度は、少なくとも8m/分とすることができる。
他の実施形態では、エアナイフが記載され、上記エアナイフは:プレナムを備える導入部分と、上記プレナムと流体連通する出口オリフィスを備える導出部分とを備える本体;及び上記導入部分から突出する複数の導入ポートであって、上記複数の導入ポートの各上記導入ポートは上記プレナムと流体連通する通路を備える、複数の導入ポートを備える。
いくつかの実施形態では、上記導入部分は後壁を備え、上記複数の導入ポートの各上記導入ポートは上記後壁から突出する。
実施形態では、上記プレナムは、下流側の反対側に上流側を備えることができ、上記後壁は上記上流側に隣接する。上記複数の導入ポートは、例えば上記後壁の平面状表面から突出してよい。
いくつかの実施形態では、上記後壁は上記出口オリフィスの長さと等しい長さを画定でき、更に、上記複数の導入ポートは、上記後壁の上記長さに沿って互いに整列し、かつ互いから離間することができる。
様々な実施形態では、上記導出部分は、上記プレナムと流体連通して上記プレナムから下流に延在するチャネルを備えるチャネル領域と、上記チャネル領域から出口面まで延在する先端領域であって、上記出口オリフィスは上記出口面内に画定される、先端領域とを備えることができ、ここで上記先端領域の外側表面は、上記出口面の対向する縁部とそれぞれ交差する第1及び第2の側面を備え、上記第1及び第2の側面はその間に90°未満のテーパ角度を画定する。
上記出口オリフィスは細長スロットとすることができ、上記第1及び第2の側面の長さはそれぞれ上記細長スロットの長さより大きくすることができる。
いくつかの実施形態では、上記導出部分は、チャネル領域であって、上記プレナム及び上記出口オリフィスから下流に延在して上記プレナム及び上記出口オリフィスと流体連通するチャネルを備える、チャネル領域を備えることができ、上記チャネルの小寸法は上記プレナムの小寸法より小さい。上記チャネルの上記小寸法は上記チャネルの直径であり得、上記プレナムの上記小寸法は上記プレナムの深さであり得る。
いくつかの実施形態では、上記出口オリフィスは、幅及び上記幅より大きな長さを備える細長スロットとすることができ、上記チャネルの上記小寸法は、上記細長スロットの上記幅より大きい。上記チャネルの中心線は、上記出口面の平面に垂直であり得、上記プレナムの中心線は上記チャネルの上記中心線に垂直であり得る。
特定の実施形態では、上記導出部分は更に、上記プレナム及び上記チャネルと流体連通する二次チャンバを画定でき、上記二次チャンバの小寸法は上記プレナムの上記小寸法より小さくすることができ、上記二次チャンバの上記小寸法は上記チャネルの上記小寸法より大きくすることができる。
更に別の実施形態では、材料のシートを乾燥させるための装置が開示され、上記装置は:上記材料のシートのための移動経路を確立する搬送デバイス;ガスの供給源;及びエアナイフを備え、上記エアナイフは:プレナムを画定する導入部分と、上記プレナムと流体連通する出口オリフィスを画定する導出部分とを備える本体;及び複数の導入ポートであって、各上記導入ポートは、上記導入部分から突出し、上記プレナムと流体連通する通路を画定する、複数の導入ポートを備え、ここで上記複数の導入ポートは上記ガスの供給源と流体連通し、更に上記出口オリフィスは、上記移動経路に隣接して配設されて、上記ガスの供給源から受け取ったガスの流れを、上記搬送デバイスによって搬送される上記ガラスシートの表面上に吐出する。
いくつかの実施形態では、上記導入部分は、上記プレナムの上流側を画定する後壁を備え、上記上流側は下流側の反対側であり、更に、上記複数の導入ポートの各上記導入ポートは上記後壁から突出する。
いくつかの実施形態では、上記導出部分は、上記プレナムと流体連通して上記プレナムから下流に延在するチャネルを画定するチャネル領域と、上記チャネル領域から出口面まで延在する先端領域であって、上記出口オリフィスは上記出口面内に画定される、先端領域とを備えることができる。上記先端領域の外側表面は、上記出口面の対向する縁部とそれぞれ交差する第1及び第2の側面を備えることができ、上記第1及び第2の側面は90°未満のテーパ角度を画定する。
いくつかの実施形態では、上記導出部分は、上記プレナムと流体連通する二次チャンバであって、上記二次チャンバの小寸法は上記プレナムの上記小寸法より小さくすることができる、二次チャンバと、上記チャンバ及び上記出口オリフィスと流体連通するチャネルであって、上記チャネルは上記二次チャンバから下流に延在し、上記チャネルの小寸法は上記プレナムの上記小寸法より小さい、チャネルとを備えることができる。
更に他の実施形態では、材料のシートを加工するためのシステムが開示され、上記システムは:上記材料のシートのための移動経路を確立する搬送デバイス;上記搬送デバイスによって搬送される上記材料のシートの表面上に洗浄溶液を分配するよう配設された噴霧デバイスを備える洗浄装置;並びにガスの供給源、及び上記噴霧デバイスの下流に配設されたエアナイフを備える乾燥装置を備え、上記エアナイフは:プレナムを画定する導入部分と、上記プレナムと流体連通する出口オリフィスを画定する導出部分とを備える本体;及び上記導入部分から突出する複数の導入ポートであって、上記各導入ポートは上記プレナムと流体連通する通路を画定する、導入ポートを備え、ここで上記複数の導入ポートは上記ガスの供給源と流体連通し、更に上記出口オリフィスは、上記移動経路に隣接して配設されて、上記ガスの供給源から受け取ったガスの流れを上記搬送デバイスによって搬送される上記ガラスシートの表面上に吐出する。
上記導入部分は、上記プレナムの上流側を画定する後壁を備え、上記上流側は下流側の反対側であり、更に、少なくとも3つの上記導入ポートはそれぞれ上記後壁から突出する。
上記導出部分は、上記プレナムと流体連通し上記プレナムから下流に延在するチャネルを画定するチャネル領域と、上記チャネル領域から出口面まで延在する先端領域であって、上記出口オリフィスは上記出口面内に画定される、先端領域とを備えることができ、上記先端領域の外側表面は、上記出口面の対向する縁部とそれぞれ交差する第1及び第2の側面を備え、更に上記第1及び第2の側面は90°未満のテーパ角度を画定する。
いくつかの実施形態では、上記導出部分は、上記プレナムと流体連通する二次チャンバであって、上記二次チャンバの小寸法は上記プレナムの上記小寸法より小さい、二次チャンバと、上記チャンバ及び上記出口オリフィスと流体連通するチャネルであって、上記チャネルは上記チャンバから下流に延在し、上記チャネルの小寸法は上記プレナムの上記小寸法より小さい、チャネルとを備えることができる。
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」に記載され、またその一部は、この「発明を実施するための形態」から当業者には明らかになるか、又は本明細書に記載の実施形態を、以下の「発明を実施するための形態」、特許請求の範囲及び添付の図面を含む本明細書に記載されているように実施することによって、認識されるであろう。
上の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」はいずれも様々な実施形態を説明し、請求対象の主題の性質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、これらの様々な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。これらの図面は、本明細書に記載の様々な実施形態を図示し、本記載と併せて、請求対象の主題の原理及び動作を説明する役割を果たす。
本開示の原理による乾燥装置の一部分の簡略上面図 図1Aの乾燥装置の簡略側面図 本開示の原理による、図1Aの乾燥装置に有用なエアナイフの簡略側面図 図2のエアナイフの簡略端面図 図2のエアナイフの断面図 図2のエアナイフの一部分の拡大断面図 本開示の原理によるガラスシート加工システムの概略図 実施例セクションの試験結果のプロット
これより、エアナイフ、乾燥装置、ガラスシートの表面等の基材シートを加工するためのシステム及び方法の様々な実施について詳述する。可能な限り、図面全体を通して、同一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。
本明細書において、範囲は「約(about)」1つの特定の値から、及び/又は「約」別の特定の値までとして表現することができる。範囲がこのように表される場合、別の実施形態は、上記1つの特定の値から、及び/又は上記別の特定の値までを含む。同様に、先行語句「約」の使用によって、値が近似値として表現されている場合、上記特定の値は別の実施形態を形成することが理解されるだろう。更に、各範囲の端点は、他方の端点との関係においても、他方の端点とは独立しても、重要であることが理解されるだろう。
本明細書で使用され得る方向に関する用語、例えば上(up)、下(down)、右(right)、左(left)、前(front)、後(back)、上部(top)、下部(bottom)は、図示されたままの図面を参照して使用されているだけのものであり、絶対的な配向を含意することを意図したものではない。
そうでないことが明言されていない限り、本明細書に記載のいずれの方法が、その複数のステップをある具体的な順序で実施することを必要とするものとして解釈されること、又はいずれの装置によって具体的な配向が要求されることは、全く意図されていない。従って、ある方法クレームが、その複数のステップが従うべき順序を実際に示していない場合、又はいずれの装置クレームが、個々の構成部品に対してある順序若しくは配向を実際に記載していない場合、又は上記複数のステップがある具体的な順序に限定されることが請求項又は本説明において具体的に言明されていない場合、又はある装置の構成部品に対する具体的な順序若しくは配向が記載されていない場合、ある順序を暗示することは、いかなる点においても一切意図されていない。これは、以下を含む、解釈に関するいずれの可能な非明示的基礎に関しても当てはまる:ステップ、操作フロー、構成部品の順序、又は構成部品の配向の構成に関する論理問題;文法的な編成又は句読法に由来する平易な意味;及び本明細書に記載された実施形態の数又はタイプ。
本明細書において使用される場合、単数形「ある(a、an)」及び「上記(the)」は、そうでないことが文脈によって明示されていない限り、複数の指示物を含む。従って例えば、「ある」コンポーネントに関する言及は、そうでないことが文脈によって明示されていない限り、2つ以上のこのようなコンポーネントを有する態様を含む。
単語「例示的な(exemplary)」、「例(example)」又はこれらの様々な形態は、本明細書では、例、実例、又は例示の役割を果たすことを意味するために使用される。本明細書において「例示的な」又は「例」として記載されるいずれの態様又は設計は、必ずしも他の態様又は設計に対して好ましい又は有利であると解釈されるわけではない。更に、例は明確さ及び理解のためにのみ提供されており、本開示の開示される主題又は関連する部分をいずれの方法で限定又は制限することを意味しない。範囲が変化する無数の追加の又は代替的な例を提示することができるが、簡潔にするために省略されていることを理解されたい。
図1A及び1Bは、材料のシート、例えばガラスシート12の1つ以上の表面を加工する(例えば乾燥させる)ための、本開示の原理による例示的な乾燥装置10を示す。基準点として、図1Bで識別されるように、ガラスシート12は、対向する第1の主表面14及び第2の主表面16を画定し、乾燥装置10は、第1の主表面14及び第2の主表面16のうちの一方又は両方を乾燥させるよう構成できる。乾燥装置10は、本明細書ではガラスシートを乾燥させるために使用されるものとして説明されているが、乾燥装置10(並びに本開示の他の装置及びシステム)を用いて、ポリマー(例えばプレキシガラス(plexi‐glass)(商標))、金属、又は他の基材シートといった他の種類の材料を加工することもできることを理解されたい。従って、乾燥装置10は限定的に解釈されないものとする。
乾燥装置10は、ガス供給源22及び搬送デバイス24と共に、本開示の原理による1つ以上のエアナイフ、例えば第1のエアナイフ20a及び第2のエアナイフ20bを含むことができる。第1のエアナイフ20a及び第2のエアナイフ20bは、以下で詳細に説明される。一般的に言うと、搬送デバイス24はガラスシート12を搬送方向Tに輸送する。第1のエアナイフ20a及び第2のエアナイフ20bは、ガラスシート12が搬送デバイス24によって第1のエアナイフ20a及び/又は第2のエアナイフ20bを通過して輸送される際に、排出ガスの流れ(例えばカーテン)を第1の主表面14及び/又は第2の主表面16のうちの一方又は両方の上に向けるようそれぞれ配設され、汚染物質(例えば液体、粒子等)を対応する第1の主表面14及び/又は第2の主表面16から除去する働きをする。
2つ以上のエアナイフを有する本開示の乾燥装置(例えば図1A及び1Bに示した乾燥装置10)に関して、これらのエアナイフは同一のものとすることができる。従って、第1のエアナイフ20aの以下の説明は、第2のエアナイフ20bにも同様に適用できる。従って、図2〜4を参照すると、第1のエアナイフ20aは、本体30及び1つ以上の導入ポート32を備える。例えば、第1のエアナイフ20aは、2つの導入ポート、3つの導入ポート、4つの導入ポート、5つの導入ポート、6つの導入ポート等を備えてよい。本体30は、様々な外形を想定でき、導入部分40及び導出部分42を形成する又は提供するものと見なすことができる。1つ以上の導入ポート32は、以下で説明するように導入部分40から延在し、本体30の内部通路と流体連通する。導出部分42は、導入部分40から延在し、出口面44において終端する。導入部分40及び導出部分42に沿って画定される内部通路は共に、1つ以上の導入ポート32において受け取った加圧ガスを、出口面44によって画定される出口オリフィスから吐出する働きをする。理由は以下で明らかにされるが、本体30は細長形状を有し、これによって、(図面において識別されるX、Y、Z座標系を参照すると)本体30の長さ(Y方向の寸法)は本体30の幅(X方向の寸法)より大きく、例えば少なくとも10倍大きい。
本体30の内部通路は図4に示されており、これは、導入部分40内に画定されたプレナム50と、導出部分42内に位置決めされたチャネル46とを含む。例えば、チャネル46は、第1のチャネル部分52及び第2のチャネル部分54を備えることができる。本体30は任意に二次チャンバ56を含んでよい。出口オリフィス58は、出口面44に画定され、第2のチャネル部分54に対して開いている(第2のチャネル部分54と流体連通する)。出口オリフィス58は様々な形態を想定でき、いくつかの実施形態では、(例えば図2〜4において識別されるX、Y、Z座標系に対する)細長スロットとすることができ、ここで出口オリフィス58の長さ(Y方向の寸法)は、出口オリフィスの幅(X方向の寸法‐例えばスロット幅)より大きく、例えば少なくとも10倍大きい。例えば、出口オリフィス58の長さは、2メートル以上、例えば2.5メートル以上、3メートル以上、例えば3.5メートル以上とすることができる。他の実施形態では、出口オリフィス58は、複数のオリフィス、アパーチャ、スロット等を含むことができる。いずれにせよ、プレナム50、第1のチャネル部分52、及び第2のチャネル部分54は流体連通しており、従って、1つ以上の導入ポート32(そのうちの1つを図4に示す)を介してプレナム50に供給されたガスは、プレナム50及び第1のチャネル部分52を通って第2のチャネル部分54へと流れ、出口オリフィス58を通して吐出される。導入ポート32の個数は、例えばY方向におけるプレナム50及び出口オリフィス58の長さによって決まる。
第1のエアナイフ20aの1つ以上の幾何学的特徴によって、1つ以上の導入ポート32からプレナム50において受け取った低圧ガスは、出口オリフィス58の全長‐Y方向‐にわたって大きな略均一な流速(例えば出口オリフィス58の全長にわたる平均流速の1%以内)を呈する、出口オリフィス58から吐出されるガス流へと、容易に移行する。例えば、プレナム50の形状は、長さ(Y方向)、幅(X方向)、及び深さ(Z方向)を有するものと見なすことができる。上述のような本体30の細長形状に対応して、プレナム50の長さは、プレナムの幅及び深さより大きい。長さ、幅、又は深さ方向におけるプレナム50の最小寸法は、プレナム50の小寸法Dと呼ぶことができ、これは図4で識別される。上述したように、1つ以上の導入ポート32は、通路60を介して供給ガスをプレナム50に送達するよう配設される。各導入ポート通路60のサイズ(例えば直径D)は、プレナム50の小寸法Dに近く、従って従来のエアナイフの構成に比べて大きい。いくつかの実施形態では、例えば、導入ポート通路の直径Dは、プレナムの小寸法Dの約50%以上、例えば約60%以上、約70%以上であり、いくつかの実施形態では、プレナムの小寸法Dの80%以上である。他の実施形態では、導入ポート通路の直径Dは、約15mm以上、あるいは約18mm以上、あるいは約20mm以上であり、いくつかの実施形態では約23mm以上である。(プレナム50の小寸法Dに対して)比較的大きな導入ポート32は、プレナム50に送達されるガス流の均一性を高める。
更に、図2及び3に示すように、1つ以上の導入ポート32は任意に、本体30の背部に配置される。更なる説明として、プレナム50の一部分は、本体30を通過するガス流にして下流側72の反対側の上流側70によって画定できる。上流側70は、導入ポート通路60と直接流体連通し、下流側72は第1のチャネル部分52と(直接、又は任意の二次チャンバ56を介して)流体連通する。上流側70は、本体30の導入部分40の後壁74によって画定される。特に、図4で識別されるように、後壁74は、外側表面78の反対側の内側表面76を画定する。内側表面76はプレナム50の上流側70を生成し、1つ以上の導入ポート32は外側表面78から突出する。換言すると、(1つ以上の導入ポート32が突出する)後壁74は、出口オリフィス58の反対側に位置決めされる(例えば本体30によって提供されたガス流路に対して、後壁74の内側表面76は、出口オリフィス58から最も離れた本体30の内部表面である)。いくつかの実施形態では、外側表面78のうち少なくとも、1つ以上の導入ポート32が突出する領域は、略平面状の表面とすることができる。あるいは、本体30の「背部(rear)」、例えば後壁74における1つ以上の導入ポート32の配置は、流路に沿った(即ち上流側70から下流側72までの)プレナム50の形状によって生成される中心線CLを基準にして説明できる。例えば、いくつかの実施形態では、各導入ポート32の導入ポート通路60によって画定される中心線CLは、プレナム50の中心線CLと平行であってよい。後壁74の外側表面78(即ち1つ以上の導入ポート32が突出する本体30の表面)によって画定される主平面MP1は、プレナム50の中心線CLと直交し得る。しかしながら、更なる実施形態では、中心線CLはプレナム50の中心線CLと平行でなくてよいことに留意されたい。
以上の慣習を念頭において、図3を参照すると、いくつかの実施形態では、1つ以上の導入ポート32は、後壁74から突出し、長さ方向(Y方向)において互いに整列できる。この点に関して、後壁74の形状は、深さ寸法(Z方向)及び幅寸法(X方向)より大きな長さ寸法(Y方向)を備えた本体30の任意の細長形状と一致し得る(幅寸法(X方向)は図2〜4の図の配向に対する後壁74の厚さと一致すると理解される)。後壁74の長さは、出口オリフィス58の長さ(Y方向)(図3では隠れているが、出口面44と概ね一致する)と同等であり得る。1つ以上の導入ポート32は、後壁74の長さに沿って互いに整列され、いくつかの実施形態では、互いから等間隔に配置できる。
上述の構成を用いると、本体30の背部に1つ以上の導入ポート32を配置することで、略均一なガス流がプレナム50(図4)に送達される(例えば、1つ以上の導入ポート32を介してプレナム50にまとめて送達されるガス流は、プレナム50の少なくとも長さ寸法(Y方向)に対して略均一である)。プレナム50におけるこの略均一なガス流は、本体30の流路全体を通して維持されるため、出口オリフィス58(図3では隠れている)から吐出されるガス流も、(出口オリフィス58の長さ(Y方向)に沿って又はこれに対して)略均一である。他の実施形態では、導入ポート32のうちの1つ以上は、本体30の他の表面に配置できるか、又は本体30の他の表面から突出できる。
図4に戻ると、プレナム50は、例えば任意の二次チャンバ56を介して、第1のチャネル部分52と流体連通する。二次チャンバ56が設けられる場合、その形状は、様々な形態を想定でき、長さ寸法(Y方向)、幅寸法(X方向)及び深さ寸法(Z方向)によって画定される。上述の本体30の細長形状に対応して、二次チャンバ56の長さは、二次チャンバ56の幅及び深さより大きい。長さ、幅、又は深さ方向における二次チャンバ56の最小寸法は、二次チャンバ56の小寸法Dと呼ぶことができ、これは図4で識別される(例えば二次チャンバ56の幅又はX方向寸法に対応する)。二次チャンバ56の容積は、プレナム50の容積より小さくすることができる。例えば、プレナム50から二次チャンバ56への移行は、深さ寸法(Z方向)の減少又はテーパによって特性決定できる。
第1のチャネル部分52の形状も様々な形態を想定でき、長さ寸法(Y方向)、幅寸法(X方向)及び深さ寸法(Z方向)によって画定される。上述のような本体30の細長形状に対応して、第1のチャネル52の長さは、このチャネルの幅及び深さより大きくすることができる。長さ、幅、又は深さ方向における第1のチャネル部分52の最小寸法は、第1のチャネル部分52の小寸法Dと呼ぶことができ、これは図4で識別される(例えば第1のチャネル部分52の幅又はX方向寸法に対応する)。第1のチャネル部分52の小寸法Dは、ガス流の速度が(プレナム50におけるガスの流速に比べて)第1のチャネル部分52に沿って上昇するように、プレナム50の小寸法Dより小さくすることができる。しかしながら、第1のチャネル部分52の容積は、従来のエアナイフ構成に比べて大きくすることができ、これにより、比較的低い供給圧力において、プレナム50における、1つ以上の導入ポート32を介したガス流に対する抵抗を最小化する。例えば、いくつかの非限定的な実施形態では、第1のチャネル部分52の小寸法Dは、導入ポート直径Dの約15%以上とすることができる。あるいは、又は更に、いくつかの実施形態では、第1のチャネル部分52の小寸法Dは、プレナム50の小寸法Dの約10%以上とすることができる。更に他の実施形態では、第1のチャネル部分52の小寸法D(例えば幅又はX方向寸法)は、約2mm以上、あるいは約3mm以上、いくつかの実施形態では約4mm以上とすることができる。他の寸法も想定される。例えば、第1のチャネル部分52の小寸法Dは、約16mm以上とすることができる。
二次チャンバ56が設けられる場合、プレナム50及び第1のチャネル部分52のうちの一方又は両方に対する二次チャンバ56の幾何学的形状も有益であり得る。二次チャンバ56は、プレナム50から第1のチャネル部分52への移行部として役立つ。いくつかの実施形態では、二次チャンバ56の小寸法Dはプレナム50の小寸法Dより小さく、第1のチャネル部分52の小寸法Dより大きい。この構成により、プレナム50から第1のチャネル部分52へのより緩やかな移行、及びガス流に対する抵抗の減少をもたらすことができる。他の実施形態では、二次チャンバ56の小寸法D(例えば幅又はX方向寸法)は約10mm以上、あるいは約11mm以上であり、いくつかの実施形態では約12mm以上であるが、更なる実施形態では他の寸法も想定される。
第2のチャネル部分54は更なる流路のサイズの低減を示し、これにより、第1のチャネル部分52から出口オリフィス58への流速、及び出口オリフィス58からの流速を増大させる。第2のチャネル部分54及び出口面44に関連する任意の特徴部分は、図5に示されており、以下で更に詳細に説明される。一般的に言うと、第2のチャネル部分54の小寸法は、第1のチャネル部分52の小寸法Dより小さい。
いくつかの実施形態では、本体30は、プレナム50から出口オリフィス58へと流れる際に、ガス流を方向転換させるよう構成できる。例えば本体30は、1つ以上の導入ポート32から出口オリフィス58への流れ方向に対して、第1のチャネル部分52の形状が出口オリフィス58の中心線CL(図5)と平行な中心線CLを確立するようにサイズ設定及び成形できる。いくつかの実施形態では、CL及びCLは一致し得る。以下で説明するように、第1のチャネル部分52の中心線CLは、出口面44の主平面MP2に直交し得る。いくつかの実施形態では、第1のチャネル部分52の中心線CL及び/又は出口オリフィス58の中心線CLは、プレナム50の中心線CL及び/又は1つ以上の導入ポート32の中心線CLに直交し得る。他の幾何学的形状も許容できる。
導出部分42は、チャネル領域80及び先端領域82を画定するよう成形できる。第1のチャネル部分52は、チャネル領域80内に形成できる。先端領域82は、チャネル領域80から出口面44まで延在し、第2のチャネル部分54の少なくとも一部分を画定できる。これらの名称を念頭において、図5は、先端領域82の任意の特徴部分を更に詳細に示している。図示されているように、先端領域82は、チャネル領域80から出口面44に向かって深さ方向(Z方向)に先細となる。例えば、出口面44は、実質的に平面状(即ち厳密な平面状表面の10°以内)とすることができ、対向する第1の縁部90及び第2の縁部92において終端する。先端領域82の外側は、第1の縁部90及び第2の縁部92と交差し、対向する第1の側面94及び第2の側面96を含む。第1の側面94は第1の縁部90と交差し、第2の側面96は第2の縁部92と交差する。先端領域82のテーパは、対向する第1の側面94及び第2の側面96によって画定されるテーパ角度98を基準にして説明できる(即ちテーパ角度98は、第1の側面94及び第2の側面96の平面によって形成される夾角である)。いくつかの実施形態では、テーパ角度98は、約90°以下、あるいは約85°以下、あるいは約80°以下であり、いくつかの実施形態では、以下で明らかにされる理由により、約75°以下である。
出口オリフィス58は、出口面44内に形成できる。いくつかの実施形態では、第1の縁部90と第2の縁部92との間の幅又はX方向における出口面44の直線距離S(小寸法)は小さい。例えばSは、約3mm以下、あるいは約2.5mm以下、あるいは約2.4mm以下とすることができ、いくつかの実施形態では、以下で明らかにされる理由により、約2.3mm以下とすることができる。他の寸法も想定される。様々な実施形態では、出口オリフィス58は、約150μm以下の小寸法(例えば幅又はX方向寸法)を有することができる。
上述の小寸法Sが得られるようなテーパ角度98及び/又は出口面44を有するように、先端領域82を任意に形成することにより、予期される流量及びスタンドオフ距離においてガラスシートの安定性が乱れる機会が最小化されることが分かった。基準点として、ガラスシート仕上げラインの一部としてガラスシートを乾燥させるのに有用な従来のエアナイフの構成により、負圧を、出口先端部の平坦表面とガラスシート表面との間に形成できる。この負圧の大きさ又は領域が大きすぎる場合、正味の吸引力がガラスシート表面に印加され、これはガラスシートの不安定性、損傷等をもたらし得る。この吸引力は、流量が増加するか又はスタンドオフ距離が減少すると、増大する。上述したようにテーパ角度98が約90°以下となるように形成することにより、短いスタンドオフ距離(例えば2.5mm以下)又は高い流量において、吸引力がガラスシート表面上に生成される可能性が最小化される。同様に、上述したように出口面44の小寸法Sを形成することにより、吸引力が存在する場合であっても、その大きさが最小化される。
図1A及び1Bに戻ると、ガス供給源22は、第1のエアナイフ20a及び第2のエアナイフ20bのうちの一方又は両方と流体連通している。例えば図1Aは、第1のエアナイフ20aの各導入ポート32と流体連通するガス供給源22を示す。このガス供給源22は、第2のエアナイフ20b(図1B)の導入ポート32とも流体連通できる。他の実施形態では、2つ以上のガス供給源22を設けることができ、各ガス供給源22は、乾燥装置に設けられたエアナイフのうちの1つ以上の、導入ポート32のうちの1つ以上と流体連通する。いずれにせよ、1つ以上のガス供給源22には、所望に応じてガスの供給源及び様々な制御デバイス(例えば弁)と共に、強制ガス流を生成するのに適切な1つ以上の機構又はデバイス(例えばブロワ、ファン、ポンプ等)が搭載される。ガスは例えば空気であってよいが、窒素、アルゴン、クリプトン、ヘリウム、ネオン及びこれらの組み合わせといった不活性ガス含むがこれらに限定されない、いずれの好適なガスを採用してよい。何らかの理由で空気が使用できない場合、窒素は費用対効果の高い選択肢である。
搬送デバイス24は、ガラスシート12等の基材シートを輸送するための、当該技術分野で公知の様々な形態を想定できる。例えば、搬送デバイス24は、対応する駆動及び制御デバイスと共に、1つ以上の被駆動ローラ、エンドレスバンド又はベルト、空気軸受等を含むことができる。正確な構成にかかわらず、搬送デバイス24は搬送面Cを確立し、これに沿ってガラスシートが搬送される。搬送デバイス24は、所望に応じたガラスシートの移動又は搬送速度を提供するよう構成できる。いくつかの実施形態では、例えば、搬送デバイス24は、少なくとも約8メートル/分(m/分)、任意に少なくとも約12.6m/分、いくつかの実施形態では少なくとも約15m/分の速度で、ガラスシート12を搬送するよう構成できる。
搬送デバイス24に対する第1のエアナイフ20a及び第2のエアナイフ20bの最終的な配置は、搬送面Cに隣接して搬送面Cの上方に位置決めされた第1のエアナイフ20aの出口オリフィス58と、搬送面Cに隣接して搬送面Cの下方に位置決めされた第2のエアナイフ20bの出口オリフィス58とを含む。各出口オリフィス58とガラスシート12の隣接する主表面との間の距離(従って出口オリフィス58とガラスシート12の隣接する主表面との間のスタンドオフ距離)は変更でき、いくつかの実施形態では、約2.5mm以下とすることができる。
乾燥装置10は、多種多様な異なるサイズのガラスシート12を取り扱う又は加工するよう構成できる。この点に関して、ガラスシート12は、対向する第1の側縁部100及び第2の側縁部102(第1の側縁部100及び第2の側縁部102は、対向する第1の主表面14と第2の主表面16との間に延在すると理解される)を画定し、ガラスシート12の幅は、対向する第1の側縁部100と第2の側縁部102との間の直線距離を有する。(図1Aの配置を有するもの等の)場合によっては、ガラスシート12は、ガラスシート12の幅が移動方向Tに直交するように、搬送デバイス24に沿って配設される。いずれにせよ、乾燥装置10は、少なくとも約2m、任意に少なくとも約2.5mの幅を有するガラスシートといった大幅ガラスシートを加工するよう構成される。乾燥システムによって採用されるエアナイフ(又は複数のエアナイフ)、特にエアナイフの出口オリフィス58の長さは、搬送デバイス24に対する最終的な配置時に、乾燥装置10によって加工されることになるガラスシート12の予期される幅が収まるような長さとなる(例えばこれに略等しい又はこれを超える)ように選択される。この点に関して、図1Bによって示されているように、いくつかの実施形態では、エアナイフのうちの1つ以上、例えば第1のエアナイフ20aは、(例えば中心線CLに沿った)エアナイフの軸104が、移動方向Tにおいて、エアナイフに隣接するガラスシートの主表面に対して約65°〜75°の角度αを成すように(この角度はエアナイフチルト角度と呼ばれることがある)、配設できる。更に、図2に示されているように、概ねエアナイフのY又は長さ方向に延在するエアナイフの軸106は、図1Aに示されているように、移動方向Tに対する斜角β(傾斜角度)を成して配設できる。傾斜角度βは、移動方向Tに対して約45°〜約80°、例えば約60°〜約75°とすることができるが、他の傾斜角度も考えられる。第2のエアナイフ20bは、ガラスシートの反対側に同様に配設できる。この構成により、ガラスシート12を第1のエアナイフ20aに対して搬送する際、第1のエアナイフ20aからガラスシート12の第1の主表面14上に吐出されるガス流は、第1の主表面14上に存在する液滴又は他の物質を第2の側縁部102(又は斜角の方向に応じて第1の側縁部100)に向かって吹き飛ばす又は付勢する。移動方向Tに対する第1のエアナイフ20a及び第2のエアナイフ20bの他の配置も許容できる。第1のエアナイフ20a及び第2のエアナイフ20bのサイズ、特に出口オリフィス58の長さは、搬送デバイス24に対する最終的な配置時に、出口オリフィス58が、加工されることになるガラスシート12の予期される幅の全体を包含するように、選択される。
いくつかの実施形態では、本開示のエアナイフ及び乾燥装置は、図6の加工システム120等のインラインガラスシート加工システムの一部として提供できる。加工システム120は、洗浄装置122と共に、上述のような(本開示のエアナイフのうちの1つ以上、例えば第1のエアナイフ20aを含む)乾燥装置10を含む。洗浄装置122は、洗浄又は水洗作業を実施するための当該技術分野で公知の様々な形態を想定でき、例えば、1つ以上の噴霧デバイス124及び洗浄溶液供給源126を含むことができる。洗浄装置122及び乾燥装置10はインラインに配置され、搬送デバイス24によって移動方向Tに搬送されるガラスシート上に洗浄溶液(例えば水、洗剤等)を適用するよう位置決めされた1つ以上の噴霧デバイス124と、噴霧デバイス124の下流に配置された第1のエアナイフ20aとを含む。加工システム120は、洗浄装置122の上流及び/又は乾燥装置10の下流に、追加の構成部品又はステーション(例えば洗浄装置122の上流の切断、研削又は研磨ステーション;乾燥装置10の下流の検査又は梱包ステーション等)を含むことができる。いずれにせよ、加工システム120は、ガラスシート12を移動方向Tに搬送するよう動作し、洗浄装置122は、ガラスシート12の一方又は両方の主表面を水洗又は洗浄するよう動作し、その後乾燥装置10が、上述のように水洗された1つ以上の主表面を乾燥させるよう動作する。
本開示のいくつかの目的及び利点を、以下の非限定的な実施例及び比較例によって更に説明する。特定の寸法、条件及び詳細は、本開示を不当に限定するように解釈されるべきでない。
流れの均一性を評価するために、本開示の原理によるエアナイフを出るガス流の流速を決定した。特に、およそ3.2メートル(m)の出口オリフィス(細長スロット)の長さを有する、図2〜4と同様の構成を有する第1の例示的なエアナイフを考察した。第1の例示的なエアナイフの平坦な出口面の幅(即ち図5の小寸法S)は、2.3ミリメートル(mm)であった。導入ポート通路の直径(D)は33mmであった。二次チャネルの小寸法(D)は16mmであった。チャネルの小寸法(D)は16mmであった。2つの供給ガス体積流量(7リットル/分(l/分)及び10l/分)において、第1の例示的なエアナイフを出るガス流の速度の変化を、出口オリフィスの長さの中心と出口オリフィスの長さの末端との間の様々な位置において決定した。比較のために、ガラスシートの乾燥に使用される既存のエアナイフに対して様々な評価を実施した。既存のエアナイフは、細長エアナイフ本体の各端部に1つずつ、2つの導入ポートを含んでいた(これにより例えば、供給されたガスがエアナイフの長さ方向と略平行に送達される)。既存のエアナイフの出口オリフィス(細長スロット)の長さは、およそ2.8mmであった。流れの均一性評価の結果は図7で報告されており、特に、エアナイフ出口オリフィスの中心における速度に対するガスの流速の変動が記録されている。プロット線200は、供給流量が7リットル/分の第1の例示的なエアナイフに関して決定した速度差を示し、プロット線202は、供給流量が10リットル/分の第1の例示的なエアナイフに関して決定した速度差を示し、プロット線204は、供給流量が7リットル/分の既存のエアナイフに関して決定した速度差を示し、プロット線206は、供給流量が10リットル/分の既存のエアナイフに関して決定した速度差を示す。流れの均一性評価により、第1の例示的なエアナイフの場合、均一性は高い供給流量及び低い供給流量の両方に関して0.5メートル/秒(m/秒)又は0.4%以内であることが明らかとなった。比較すると、既存のエアナイフは約3.5m/秒又は1.8%の変動を呈した。更に、第1の例示的なエアナイフの流れの均一性の変動は、全長にわたり一貫して低かった。これに対して、既存のエアナイフの端部で著しい変動が発生しており、これは側縁部に近いガラスシート表面の不十分な乾燥につながる場合がある。
本開示の原理による第2の例示的なエアナイフを図2〜5に従って構成した。第2の例示的なエアナイフでは、出口オリフィスを細長スロットとして形成した。第2の例示的なエアナイフの平坦な出口面の幅(即ち図5の小寸法S)は、2.3mmであった。導入ポート直径(D)は23mmであった。二次チャネルの小寸法(D)は12mmであった。チャネルの小寸法(D)は4mmであった。
(総流量8.7m/分の)第1及び第2の例示的なエアナイフに関して、単位長さにつき同一の流量を送達するために必要な導入圧力を決定するために、試験を実施した。必要な導入圧力は、第1の例示的なエアナイフに関して27,195パスカル(Pa)であると決定され、第2の例示的なエアナイフに関して26,461Paであると決定された。従って、本開示のエアナイフのいくつかの実施形態は、空気量送達性能を損なうことなく、優れた流速を維持する。
上述の第2の例示的なエアナイフのうちの2つを、水洗ステーションを更に含む既存のガラスシート加工システムの乾燥装置上に設置した(例えば図6の構成)。特に、第2の例示的なエアナイフ(「上部AK(Top AK)」と呼ばれる)のうちの1つを、搬送デバイスの上方にスタンドオフ距離3.5mmで設置した。他方の例示的なエアナイフ(「下部AK(Bottom AK)」と呼ばれる)を、搬送デバイスの下方にスタンドオフ距離3mmで設置した。上部エアナイフ及び下部エアナイフの両方を、移動方向Tに対して67°のチルト角度で配設した。続いてガラスシートを、水洗ステーションを通してガラスシートを搬送することによって、加工システムで加工した。洗浄溶液をガラスシートの主表面に適用し、その後乾燥させた。特に、様々な供給システムの圧力及び容積(表中のMpa/m)を用いて、様々な搬送速度で試験を行った。各サイクルの後、試験ガラスシートの主表面を、液体の存在に関して目視で精査した。試験パラメータ及び結果を以下の表で報告する。
Figure 2021519908
請求対象の主題の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の実施形態に対して様々な修正及び変形を実施できる。よって本明細書は、本明細書に記載の様々な実施形態に対する上記修正及び変形が、添付の請求項及びその均等物の範囲内である限りにおいて、上記修正及び変形を包含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
移動する材料のシートを乾燥させる方法であって、
上記方法は:
エアナイフに隣接する上記材料のシートを搬送方向に搬送するステップ;
上記エアナイフに乾燥用ガスを供給するステップであって、上記乾燥用ガスは上記エアナイフの排出スロットを上記材料のシートに向かう方向に出るものであり、上記排出スロットはある長さを備える、ステップ
を含み、
上記エアナイフへの導入口と上記エアナイフの上記排出スロットとの間の圧力降下は90.6kPa未満であり、上記エアナイフを出る上記乾燥用ガスの、上記排出スロットの上記長さにわたる速度の変動は、上記排出スロットの上記長さにわたって、上記排出スロットを出る上記乾燥用ガスの平均速度から1%以下である、方法。
実施形態2
上記エアナイフを出る上記乾燥用ガスの、上記排出スロットの上記長さにわたる上記速度の変動は、上記排出スロットの上記長さにわたって、上記排出スロットを出る上記乾燥用ガスの上記平均速度から0.4%以下である、実施形態1に記載の方法。
実施形態3
上記エアナイフの縦軸と上記搬送方向との間の角度は、約65°〜約75°である、実施形態1又は2に記載の方法。
実施形態4
上記エアナイフは、上記排出スロットを備える出口面を含む先端部分を備え、上記先端部分は上記出口面と交差する、一点に集中する形状の外側の側面を備え、上記一点に集中する形状の外側の側面の間の角度は90°未満である、実施形態3に記載の方法。
実施形態5
上記エアナイフの上記縦軸に直交する方向の上記出口面の幅は、上記排出スロットの幅の10倍未満である、実施形態4に記載の方法。
実施形態6
上記出口面と上記材料のシートの最も近い表面との間の距離は、約1ミリメートル〜約10ミリメートルである、実施形態4に記載の方法。
実施形態7
上記材料のシートの搬送速度は少なくとも8メートル/分である、実施形態1〜6のいずれか1つに記載の方法。
実施形態8
上記排出スロットの長さは3.5メートル以上である、実施形態1〜7のいずれか1つに記載の方法。
実施形態9
エアナイフであって、
上記エアナイフは本体を備え、
上記本体は:
プレナムを備える導入部分;
上記プレナムと流体連通する出口オリフィスを備える導出部分
を備え、
複数の導入ポートは、上記導入部分から突出し、上記複数の導入ポートの各上記導入ポートは、上記プレナムと流体連通する通路を備える、エアナイフ。
実施形態10
上記導入部分は後壁を備え、上記複数の導入ポートの各上記導入ポートは上記後壁から突出する、実施形態9に記載のエアナイフ。
実施形態11
上記プレナムは、下流側の反対側に上流側を備え、上記後壁は上記上流側に隣接する、実施形態10に記載のエアナイフ。
実施形態12
上記複数の導入ポートは、上記後壁の表面から突出し、更に上記表面は平面状である、実施形態10又は11に記載のエアナイフ。
実施形態13
上記後壁は上記出口オリフィスの長さと等しい長さを画定し、更に、上記複数の導入ポートは、上記後壁の上記長さに沿って互いに整列し、かつ互いから離間する、実施形態10〜12のいずれか1つに記載のエアナイフ。
実施形態14
上記導出部分は:
上記プレナムと流体連通して上記プレナムから下流に延在するチャネルを備えるチャネル領域;及び
上記チャネル領域から出口面まで延在する先端領域であって、上記出口オリフィスは上記出口面内に画定される、先端領域
を備え、
上記先端領域の外側表面は、間に90°未満のテーパ角度を画定する第1の側面及び第2の側面を備える、実施形態9〜13のいずれか1つに記載のエアナイフ。
実施形態15
上記出口オリフィスは細長スロットであり、上記第1の側面及び上記第2の側面の長さはそれぞれ上記細長スロットの長さより大きい、実施形態14に記載のエアナイフ。
実施形態16
上記導出部分は、上記プレナム及び上記出口オリフィスから下流に延在して上記プレナム及び上記出口オリフィスと流体連通するチャネルを備える、チャネル領域を備え、
上記チャネルの小寸法は上記プレナムの小寸法より小さい、実施形態9〜13のいずれか1つに記載のエアナイフ。
実施形態17
上記チャネルの上記小寸法は上記チャネルの直径であり、上記プレナムの上記小寸法は上記プレナムの深さである、実施形態16に記載のエアナイフ。
実施形態18
上記出口オリフィスは、幅及び上記幅より大きな長さを備える細長スロットであり、上記チャネルの上記小寸法は、上記細長スロットの上記幅より大きい、実施形態16に記載のエアナイフ。
実施形態19
上記導出部分は、上記チャネル領域から出口面まで延在する先端領域を更に備え、上記出口オリフィスは上記出口面内に画定され、
上記チャネルの中心線は上記出口面の平面に垂直であり、上記プレナムの中心線は上記チャネルの上記中心線に垂直である、実施形態18に記載のエアナイフ。
実施形態20
上記導出部分は更に、上記プレナム及び上記チャネルと流体連通する二次チャンバを画定し、上記二次チャンバの小寸法は上記プレナムの上記小寸法より小さく、上記二次チャンバの上記小寸法は上記チャネルの上記小寸法より大きい、実施形態16に記載のエアナイフ。
実施形態21
材料のシートを乾燥させるための装置であって、
上記装置は:
上記材料のシートのための移動経路を確立する搬送デバイス;
ガスの供給源;及び
エアナイフ
を備え、
上記エアナイフは:
本体であって、
プレナムを画定する導入部分と、
上記プレナムと流体連通する出口オリフィスを画定する導出部分と
を備える、本体;及び
上記導入部分から突出する複数の導入ポートであって、上記複数の導入ポートの各上記導入ポートは、上記プレナムと流体連通する通路を画定する、複数の導入ポート
を備え、
上記複数の導入ポートは上記ガスの供給源と流体連通し、
上記出口オリフィスは、上記移動経路に隣接して配設されて、上記ガスの供給源から受け取ったガスの流れを、上記搬送デバイスによって搬送される上記材料のシートの表面上に吐出する、装置。
実施形態22
上記導入部分は、上記プレナムの上流側を画定する後壁を備え、上記上流側は下流側の反対側であり、更に、上記複数の導入ポートの各上記導入ポートは上記後壁から突出する、実施形態21に記載の装置。
実施形態23
上記導出部分は:
上記プレナムと流体連通して上記プレナムから下流に延在するチャネルを画定するチャネル領域;及び
上記チャネル領域から出口面まで延在する先端領域であって、上記出口オリフィスは上記出口面内に画定される、先端領域
を備え、
上記先端領域の外側表面は、上記出口面の対向する縁部とそれぞれ交差する第1の側面及び第2の側面を備え、
上記第1の側面及び上記第2の側面は結合して、上記出口面の延長に90°未満のテーパ角度を画定する、実施形態21又は22に記載の装置。
実施形態24
上記導出部分は:
上記プレナムと流体連通する二次チャンバであって、上記二次チャンバの小寸法は上記プレナムの上記小寸法より小さい、二次チャンバ;並びに
上記二次チャンバ及び上記出口オリフィスと流体連通するチャネルであって、上記チャネルは上記二次チャンバから下流に延在し、上記チャネルの小寸法は上記プレナムの上記小寸法より小さい、チャネル
を備える、実施形態21〜23のいずれか1つに記載の装置。
実施形態25
材料のシートを加工するためのシステムであって、
上記システムは:
上記材料のシートのための移動経路を確立する搬送デバイス;
上記搬送デバイスによって搬送される上記材料のシートの表面上に洗浄溶液を分配するよう配設された噴霧デバイスを備える洗浄装置;並びに
乾燥装置であって、
ガスの供給源、及び
上記噴霧デバイスの下流に配設されたエアナイフ
を備える、乾燥装置
を備え、
上記エアナイフは:
本体であって、
プレナムを画定する導入部分と、
上記プレナムと流体連通する出口オリフィスを画定する導出部分と
を備える、本体;及び
上記導入部分から突出する複数の導入ポートであって、上記各導入ポートは上記プレナムと流体連通する通路を画定する、導入ポート
を備え、
上記複数の導入ポートは上記ガスの供給源と流体連通し、
上記出口オリフィスは、上記移動経路に隣接して配設されて、上記ガスの供給源から受け取ったガスの流れを上記搬送デバイスによって搬送される上記材料のシートの表面上に吐出する、システム。
実施形態26
上記導入部分は、上記プレナムの上流側を画定する後壁を備え、上記上流側は下流側の反対側であり、上記複数の導入ポートの上記各導入ポートは上記後壁から突出する、実施形態25に記載のシステム。
実施形態27
上記導出部分は:
上記プレナムと流体連通し上記プレナムから下流に延在するチャネルを画定するチャネル領域;及び
上記チャネル領域から出口面まで延在する先端領域であって、上記出口オリフィスは上記出口面内に画定される、先端領域
を備え、
上記先端領域の外側表面は、上記出口面の対向する縁部とそれぞれ交差する第1の側面及び第2の側面を備え、
上記第1の側面及び上記第2の側面は結合して、上記出口面の延長に90°未満のテーパ角度を画定する、実施形態25又は26に記載のシステム。
実施形態28
上記導出部分は:
上記プレナムと流体連通する二次チャンバであって、上記二次チャンバの小寸法は上記プレナムの上記小寸法より小さい、二次チャンバ;
上記二次チャンバ及び上記出口オリフィスと流体連通するチャネルであって、上記チャネルは上記二次チャンバから下流に延在し、上記チャネルの小寸法は上記プレナムの上記小寸法より小さい、チャネル
を備える、実施形態25〜27のいずれか1つに記載のシステム。
10 乾燥装置
12 ガラスシート
14 第1の主表面
16 第2の主表面
20a 第1のエアナイフ
20b 第2のエアナイフ
22 ガス供給源
24 搬送デバイス
30 本体
32 導入ポート
40 導入部分
42 導出部分
44 出口面
46 チャネル
50 プレナム
52 第1のチャネル部分
54 第2のチャネル部分
56 二次チャンバ
58 出口オリフィス
60 通路、導入ポート通路
70 上流側
72 下流側
74 後壁
76 内側表面
78 外側表面
80 チャネル領域
82 先端領域
90 第1の縁部
92 第2の縁部
94 第1の側面
96 第2の側面
98 テーパ角度
100 第1の側縁部
102 第2の側縁部
104、106 エアナイフの軸
120 加工システム
122 洗浄装置
124 噴霧デバイス
126 洗浄溶液供給源

Claims (10)

  1. 移動するガラスシートを乾燥させる方法であって、
    前記方法は:
    エアナイフに隣接する前記ガラスシートを搬送方向に搬送するステップ;
    前記エアナイフに乾燥用ガスを供給するステップであって、前記乾燥用ガスは前記エアナイフの排出スロットを前記ガラスシートに向かう方向に出るものであり、前記排出スロットはある長さを備える、ステップ
    を含み、
    前記エアナイフへの導入口と前記エアナイフの前記排出スロットとの間の圧力降下は90.6kPa未満であり、前記エアナイフを出る前記乾燥用ガスの、前記排出スロットの前記長さにわたる速度の変動は、前記排出スロットの前記長さにわたって、前記排出スロットを出る前記乾燥用ガスの平均速度から1%以下である、方法。
  2. 前記エアナイフを出る前記乾燥用ガスの、前記排出スロットの前記長さにわたる前記速度の変動は、前記排出スロットの前記長さにわたって、前記乾燥用ガスの前記平均速度から0.4%以下である、請求項1に記載の方法。
  3. 前記エアナイフの縦軸と前記搬送方向との間の角度は、65°〜75°である、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記エアナイフは、前記排出スロットを備える出口面を含む先端部分を備え、前記先端部分は前記出口面と交差する、一点に集中する形状の外側の側面を備え、前記一点に集中する形状の側面の間の角度は90°未満である、請求項3に記載の方法。
  5. 前記エアナイフの前記縦軸に直交する方向の前記出口面の幅は、前記排出スロットの幅の10倍未満である、請求項4に記載の方法。
  6. 前記ガラスシートの搬送速度は少なくとも8m/分である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記排出スロットの長さは3.5メートル以上である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. ガラスシートを乾燥させるための装置であって、
    前記装置は:
    前記ガラスシートのための移動経路を確立する搬送デバイス;
    ガスの供給源;及び
    エアナイフ
    を備え、
    前記エアナイフは:
    本体であって、
    プレナムを画定する導入部分と、
    前記プレナムと流体連通する出口オリフィスを画定する導出部分と
    を備える、本体;及び
    前記導入部分から突出する複数の導入ポートであって、前記複数の導入ポートの各前記導入ポートは、前記プレナムと流体連通する通路を画定する、複数の導入ポート
    を備え、
    前記複数の導入ポートは前記ガスの供給源と流体連通し、
    更に前記出口オリフィスは、前記移動経路に隣接して配設されて、前記ガスの供給源から受け取ったガスの流れを、前記搬送デバイスによって搬送される前記ガラスシートの表面上に吐出する、装置。
  9. 前記導出部分は:
    前記プレナムと流体連通して前記プレナムから下流に延在するチャネルを画定するチャネル領域;及び
    前記チャネル領域から出口面まで延在する先端領域であって、前記出口オリフィスは前記出口面内に画定される、先端領域
    を備え、
    前記先端領域の外側表面は、前記出口面の対向する縁部とそれぞれ交差する第1の側面及び第2の側面を備え、
    前記第1の側面及び前記第2の側面は結合して、前記出口面の延長に90°未満のテーパ角度を画定する、請求項8に記載の装置。
  10. 前記導出部分は:
    前記プレナムと流体連通する二次チャンバであって、前記二次チャンバの小寸法は前記プレナムの前記小寸法より小さい、二次チャンバ;及び
    前記チャンバ及び前記出口オリフィスと流体連通するチャネルであって、前記チャネルは前記二次チャンバから下流に延在し、前記チャネルの小寸法は前記プレナムの前記小寸法より小さい、チャネル
    を備える、請求項8又は9に記載の装置。
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