JP2024519120A - ガラス製造装置及びガラスを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
ガラス製造装置は、ガラス形成リボンを引き出すように構成されてエンクロージャ内に位置決めされた成形本体を含む。ガラス製造装置は、第１の入口断面区域を含む第１の入口と第１の出口断面区域を含む第１の出口とを含む第１の拡散器を含む。第１の出口断面区域は、第１の入口断面区域よりも大きい。第１の出口は、エンクロージャ内に位置決めされる。ガラスリボンを製造する方法は、ガラス形成リボンを流す段階を含む。方法は、第１のガスを第１の平均入口速度で第１の拡散器の第１の入口を通して流す段階を含む。方法は、第１のガスを第１の平均出口速度で第１の拡散器から第１の拡散器の第１の出口を通して流す段階を含む。第１の平均入口速度は、第１の平均出口速度よりも大きい。【選択図】図２
Description
〔関連出願への相互参照〕
この出願は、引用によってその内容が全体的に本明細書において依存し、かつ組み込まれている２０２１年５月２１日出願の米国仮特許出願第６３／１９１、５２１号の「３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９」の下での優先権の利益を主張するものである。
この出願は、引用によってその内容が全体的に本明細書において依存し、かつ組み込まれている２０２１年５月２１日出願の米国仮特許出願第６３／１９１、５２１号の「３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９」の下での優先権の利益を主張するものである。
本発明の開示は、一般的にガラス製造装置及びガラスを製造する方法に関連し、より具体的には、ガス源を含むガラス製造装置と流動ガスを含むガラスを製造する方法とに関する。
ガラスリボンは、例えば、ディスプレイ用途に、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）、タッチセンサ、又は光発電などに一般的に使用される。そのようなディスプレイは、例えば、携帯電話、タブレット、ラップトップ、腕時計、ウェアラブル、及び／又はタッチ対応モニタ又はディスプレイに組み込むことができる。ガラスリボンは、一般的に、様々なリボン成形工程、例えば、スロットドロー、フロート、ダウン－ドロー、融合ダウン－ドロー、ローリング、チューブドローイング、又はアップ－ドローによってガラスウェブを形成することができる溶融ガラスを成形本体に流すことによって製作される。ガラスリボンは、定期的に個々のガラスリボンに分離することができる。
様々な用途に対して、ガラスリボンの１又は２以上の面を付着粒子及び他のデブリの実質的にない清浄な条件に維持することが望ましい。例えば、付着粒子及び他のデブリは、ディスプレイ用途に許容不能な光学歪み及び／又はガラスリボン上の短絡電子構成要素を引き起こす可能性がある。その結果、ガラス製造工程中に粒子及び他のデブリがガラスリボンに付着することを防止する必要性が存在する。
以下は、詳細説明に説明する一部の実施形態の基本的な理解を提供するために本発明の開示の簡易的な要約を提示するものである。
本発明の開示の実施形態は、１又は２以上の高品質で清浄な面を有するガラスリボンを生成することができるガラスを製造する方法を提供することができる。第１の拡散器を通る流動ガスは、成形デバイスとガラス形成リボンの少なくとも一部分との周り（例えば、進行経路）のエンクロージャ圧力を増大することができる。エンクロージャ圧力の増大は、ガラスリボンの水素気泡形成の発生を低減することができる。圧力の増大は、ガラスリボンの進行方向と逆方向のガスの流れ、例えば、いわゆる「スタック」又は「煙突」効果でダウン－ドロー成形デバイス内を上昇する高温ガスを低減することができる。これに加えて、エンクロージャ圧力の増大は、ガラスリボンの品質を損なう可能性があるエンクロージャ内のいずれの漏出に対しても補償することができる。ガラスリボンの進行方向と逆方向のガスの流れの低減は、そのような流れによってガラスリボンに向けて運ばれる粒子及び他のデブリを低減することができる。エンクロージャ内の第１の拡散器の具備は、例えば、ガラス形成リボンが粘性又は粘弾性状態にあり、かつより汚染を受けやすいと考えられる時に、エンクロージャ内の粒子及び他のデブリを低減することができる。更に、第１の拡散器を通って流れるガスを提供するための清浄な（例えば、階級１００又はそれ以上の）ガス源の具備は、ガラスリボンの面上の粒子及び／又はデブリを低減することができる。第１の拡散器を通って流れる不活性ガスの具備は、ガラス製造装置の腐食又は他の劣化を防止することができ、これは、そのような副生成物からのガラスリボン内の不純物を低減することができる。第１の拡散器を通る空気の流量の制御は、第１の出口断面区域を通って流れるガスの速度（例えば、平均速度、最大速度）を低減することができ、及び／又はガラスリボンの品質と干渉する可能性があるガスの流れの強度を低減することができる。
本発明の開示の実施形態は、技術的利益を提供することができる第１の拡散器を含むガラス成形装置を提供することができる。対応する第１の入口断面区域よりも大きい第１の出口断面区域を第１の拡散器に与えることは、第１の出口断面区域を通って流れるガスの速度（例えば、平均速度、最大速度）を例えば第１の入口断面区域を通って流れるガスの速度の約１０％以下に低減することができる。本発明の開示の実施形態による拡散器の具備は、第１の出口断面区域を通って流れるガスの最大速度（例えば、最大出口速度）を低減することができ、これは、ガラスリボンの品質と干渉する可能性があるガスの流れの強度を低減することができる。第１の拡散器の具備は、少なくとも２回の９０°以上の方向変化を有する第１の入口及び第１の拡散器を通るガス経路に沿って低い圧力降下（例えば、約１００パスカル以下からの）を可能にすることができ、これは、拡散器の効率を増大することができる。少なくとも２回の約９０°以上の方向変化をガス経路に与えることは、冷却チューブ又は他の装置を衝突なしに第１の拡散器の近くに位置決めするための場所を提供することができ、これは、エンクロージャ内の限られた空間を効率的に使用させることができる。更に、第１の拡散器及び／又は冷却チューブは、第１の内部区域内に位置決めすることができ、これは、ガラスリボンをガスの流れから更に保護することができる。進行平面と第１の出口断面区域に垂直な方向との間の角度を約４５°以下とすることができるような拡散器の具備は、第１の拡散器からのガスの流れからガラス形成リボンを保護することを助けることができる。
一部の実施形態では、ガラス製造装置は、進行方向に進行平面に沿ってガラス形成リボンを引き出すように構成された成形本体を含むことができる。成形本体の少なくとも一部分は、エンクロージャ内に位置決めすることができる。ガラス製造装置は、第１の入口断面区域を含む第１の入口と第１の出口断面区域を含む第１の出口とを含む第１の拡散器を含むことができる。第１の出口断面区域は、第１の入口断面区域よりも大きくすることができる。第１の出口は、エンクロージャ内に位置決めすることができる。ガス源は、第１の入口に接続することができる。
更に別の実施形態では、ガラス製造装置は、第１の拡散器の第１の入口をガス源に接続する入口導管を更に含むことができる。入口導管と第１の拡散器とによって定められるガス経路は、少なくとも２回の約９０°以上の方向変化を受けることができる。
更に別の実施形態では、少なくとも２回の方向変化のうちの方向変化は、第１の拡散器内に位置決めすることができる。
更に別の実施形態では、第１の入口断面区域に対する第１の出口断面区域の面積比は、約２から約６０の範囲内とすることができる。
更に別の実施形態では、第１の拡散器の断面区域は、第１の入口断面区域から第１の出口断面区域まで滑らかに増大することができる。
更に別の実施形態では、進行平面と第１の出口断面区域に垂直な方向との間の角度は、約４５°以下とすることができる。
更に別の実施形態では、エンクロージャ区域は、エンクロージャとエンクロージャの中に延びる第１のハウジングの第１の壁とによって境界付けることができる。第１の出口は、第１のハウジング内で少なくとも第１の壁によって境界付けられた第１の内部区域内に位置決めすることができる。
更に別の実施形態では、ガラス製造装置は、複数の冷却チューブを更に含むことができる。複数の冷却チューブの各冷却チューブは、第１の内部区域内に流体出口を含むことができる。複数のチューブの各冷却チューブは、冷却流体を進行平面に向けて誘導するように位置決めすることができる。
更に別の実施形態では、第１の内部区域は、エンクロージャ区域と流体連通することができる。
更に別の実施形態では、ガラス製造装置は、第２の入口断面区域を含む第２の入口と第２の入口断面区域よりも大きい第２の出口断面区域を含む第２の出口とを含む第２の拡散器を更に含むことができる。エンクロージャ区域は、エンクロージャの中に延びる第２のハウジングの第２の壁によって更に境界付けることができる。第２の出口は、第２のハウジング内で少なくとも第２の壁によって境界付けられた第２の内部区域内に位置決めすることができる。
更に別の実施形態では、第２の内部区域は、エンクロージャと流体連通することができる。
更に別の実施形態では、進行平面は、第１のハウジングと第２のハウジングの間を通過することができる。
更に別の実施形態では、進行平面の少なくとも一部分は、エンクロージャ内に位置決めすることができる。
更に別の実施形態では、第１の拡散器は、進行方向を横切って延びる横列に配置された複数の第１の拡散器を含むことができる。
一部の実施形態では、ガラスリボンを製造する方法は、ガラス形成リボンを進行方向に進行平面に沿って流す段階を含むことができる。ガラス形成リボンの少なくとも一部分は、エンクロージャ内を進行することができる。ガラス形成リボンは、第１の主面と第１の主面の反対側の第２の主面とを含むことができる。本方法は、第１のガスを第１の平均入口速度で第１の拡散器の第１の入口を通して流す段階を含むことができる。本方法は、第１のガスを第１の平均出口速度で第１の拡散器から第１の拡散器の第１の出口を通して流す段階を含むことができる。第１の出口を通って流れる第１のガスの最大第１出口速度は、毎秒約１０メートル以下とすることができる。第１の平均出口速度は、毎秒約２メートル以下とすることができる。第１の拡散器とガラス形成リボンの少なくとも一部分とは、エンクロージャ内とすることができる。
更に別の実施形態では、第１の平均出口速度は、毎秒約０．１メートルから毎秒約１メートルの範囲内とすることができる。
更に別の実施形態では、最大第１出口速度は、毎秒約１メートルから毎秒約５メートルの範囲内とすることができる。
更に別の実施形態では、第１の主面と第１の出口を通って流れる第１のガスとの間の角度は、約４５°以下とすることができる。
更に別の実施形態では、第１の拡散器の第１の出口を通って流れる第１のガスは、ハウジングの第１のハウジング内で少なくとも第１の壁によって境界付けられた第１の内部区域の中に流れることができる。第１のハウジングは、エンクロージャの中に延びることができる。第１の内部区域の中に流れる第１のガスは、エンクロージャと第１の壁とによって境界付けられたエンクロージャ区域内のエンクロージャ圧力を増大することができる。
更に別の実施形態では、本方法は、第１の内部区域内で第１の冷却流体を流すことによって第１の壁の少なくとも一部分を冷却する段階を更に含むことができる。
更に別の実施形態では、本方法は、第２のガスを第２の平均入口速度で第２の拡散器の第２の入口を通して流す段階を更に含むことができる。本方法は、第２のガスを第２の拡散器から第２の拡散器の第２の出口を通して第２の内部区域の中に第２の平均出口速度で流す段階を含むことができる。第２の平均出口速度は、第２の平均入口速度よりも小さいとすることができる。第２の内部区域は、第２のハウジング内で第２の壁によって境界付けることができる。第２のハウジングは、エンクロージャの中に延びることができる。第２の内部区域の中に流れる第２のガスは、エンクロージャ区域内のエンクロージャ圧力を増大することができる。
更に別の実施形態では、本方法は、第２の内部区域内で第２の冷却流体を流すことによって第２の壁の少なくとも一部分を冷却する段階を更に含むことができる。
更に別の実施形態では、ガラス形成リボンは、第１のハウジングと第２のハウジングの間を通過することができる。
更に別の実施形態では、第１の拡散器は、複数の第１の拡散器を含むことができる。複数の第１の拡散器の第１の出口を通って流れる第１のガスの総流量は、毎時約４標準立方メートルから毎時約１００標準立方メートルの範囲内とすることができる。
更に別の実施形態では、第１のガスの総流量は、毎時約６標準立方メートルから毎時約３０標準立方メートルの範囲内とすることができる。
更に別の実施形態では、第１の入口を通して第１のガスを流す段階と第１の拡散器を通して第１のガスを流す段階とは、入口導管と第１の拡散器とによって定められたガス経路に沿って第１のガスを流す段階を含むことができる。ガス経路は、少なくとも２回の約９０°以上の方向変化を受けることができる。ガス経路に沿った圧力降下は、約１パスカルから約１００パスカルの範囲内とすることができる。
本明細書に開示する実施形態の追加の特徴及び利点を以下の詳細説明に列挙することになるが、一部はその説明から当業者に明らかであるか又は以下に続く説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む本明細書に説明する実施形態を実施することによって認識されることになる。以上の概要及び以下の詳細説明の両方は、本明細書に開示する実施形態の性質及び特性を理解するための概観又はフレームワークを提供するように意図した実施形態を提示することは理解されるものとする。添付図面は、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その一部を構成するものである。図面は、本発明の開示の様々な実施形態を例示し、説明と併せてその原理及び作動を解説するものである。
これら及び他の特徴、態様、及び利点は、添付図面を参照して以下の詳細説明が読まれる時により良く理解される。
ここで例示的実施形態を示す添付図面を参照して実施形態をより完全に以下に説明する。可能な限り、同じか又は類似の部品を参照するために同じ参照番号を図面全体を通して使用する。しかし、本発明の開示は、多くの異なる形態に具現化することができ、本明細書に列挙する実施形態に限定されるように解釈すべきではない。
本発明の開示は、ある量の溶融材料からガラス又はガラス－セラミック物品（例えば、ガラスリボン、溶融材料のリボン）を製造する方法に使用することができるガラス製造装置及びガラスを製造する方法に関する。例えば、図１－２は、冷却してガラスリボンにすることができる溶融材料のリボンの製造に関連してダウン－ドロー装置（例えば、融合ダウン－ドロー装置）を含むガラス製造装置を示している。特に断りのない限り、ガラス製造装置の実施形態の特徴の説明は、ガラス又はガラス－セラミック物品の生成に使用される他の成形装置の対応する特徴にも等しく適用することができる。ガラス成形装置の例は、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、又はある量の溶融材料からガラス物品（例えば、ガラスリボン、溶融材料のリボン）を形成するのに使用することができるあらゆる他のガラス物品製造装置を含む。一部の実施形態では、これらの工程のいずれかからのガラス物品（例えば、ガラスリボン、溶融材料のリボン）は、次に、分割されてある用途（例えば、ディスプレイ用途）への更に別の加工に適する複数のガラス物品（例えば、分離ガラスリボン、分離ガラスシート）を提供することができる。例えば、分離ガラスリボンは、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）、タッチセンサ、光発電、又は家電（レンジ上面）などを含む幅広い用途に使用することができる。そのようなディスプレイは、例えば、携帯電話、タブレット、ラップトップ、時計、ウェアラブル、及び／又はタッチ対応モニタ又はディスプレイに組み込むことができる。
図１－２は、ガラスを製造する方法に使用されるガラス製造装置を示している。図１に模式的に示すように、一部の実施形態では、ガラス製造装置１００は、ある量の溶融材料１２１からガラス形成リボン１０３を生成するように設計された成形本体１４０を含む。本明細書に使用する場合に、「溶融材料のリボン」という用語は、成形本体１４０から引き出された後で、材料がガラス状態（例えば、そのガラス転移温度以下）に達する前の溶融材料１２１を指す。一部の実施形態では、図１に示すように、ガラス形成リボン１０３は、冷めて線で模式的に表すガラス転移ゾーン１６７よりも下でガラスリボン１０６になる。一部の実施形態では、ガラス形成リボン１０３は、ガラス形成リボン１０３の第１の外縁１５３及び第２の外縁１５５に沿って形成されたより厚い対向縁部分（例えば、ビード）間に配置された中心部分１５２を含む。これに加えて、一部の実施形態では、ガラスシート１０４は、ガラスセパレータ１４９（例えば、罫書き、スコアホイール、レーザ）によって分離経路１５１に沿ってガラスリボン１０６（例えば、ガラス転移温度よりも下に冷却されたガラス形成リボン１０３）から切り離すことができる。
一部の実施形態では、ガラス製造装置１００は、成形本体１４０の入口導管１４１を通して溶融材料１２１を成形本体１４０に提供することができる。更に別の実施形態では、図示しないが、入口導管には、１又は２以上の導管によって順番に配置及び／又は接続することができる溶融容器、清澄容器、混合チャンバ、及び／又は送出容器のうちの１又は２以上から溶融材料を給送することができる。例えば、送出パイプ（図示せず）は、溶融材料を成形本体１４０の入口導管１４１に送出するように位置決めすることができる。
成形本体の様々な実施形態は、溶融材料のリボンを融合ドロー成形するための楔を有する成形本体、溶融材料のリボンをスロットドロー成形するためのスロットを有する成形本体、又は成形本体からの溶融材料のリボンを圧搾するためのプレスロールを具備した成形本体を含む本発明の開示の特徴に従って提供することができる。一例として、以下に示し開示する成形本体１４０は、成形楔２０９の底縁（例えば、根元１４５）から溶融材料１２１を融合ドロー成形してガラス形成リボン１０３を生成するために提供される。例えば、一部の実施形態では、溶融材料１２１は、入口導管１４１から成形本体１４０に送出することができる。次に、成形本体１４０の構造に少なくとも部分的に基づいて、溶融材料１２１は、ガラス形成リボン１０３に成形することができる。例えば、図示のように、溶融材料１２１は、ガラス製造装置１００の進行方向１５４に延びるドロー経路に沿って成形本体１４０の根元１４５から引き出すことができる。
図２は、本発明の開示の様々な実施形態による図１の線２－２に沿って取ったガラス製造装置の断面図を示している。一部の実施形態では、成形本体１４０は、入口導管１４１から溶融材料１２１を受け入れるように向けられたトラフ２０１を含むことができる。成形本体１４０は、成形楔２０９の対向端部１６５、１６６（図１参照）間を延びる１ペアの下方傾斜収束面部分２０７ａ、２０７ｂを含む成形楔２０９を更に含むことができる。成形楔２０９の下方傾斜収束面部分２０７ａ、２０７ｂのペアは、進行方向１５４に沿って収束し、成形楔２０９の底縁に沿って交差して成形本体１４０の根元１４５を定めることができる。ガラス製造装置１００の進行平面２１３は、根元１４５を通って進行方向１５４に沿って延びることができる。一部の実施形態では、ガラス形成リボン１０３は、進行平面２１３に沿って進行方向１５４に引き出すことができる。図示のように、進行平面２１３は、根元１４５によって形成楔２０９を二分することができるが、一部の実施形態では、進行平面２１３は、根元１４５に対して他の向きに延びることができる。
これに加えて、一部の実施形態では、溶融材料１２１は、成形本体１４０のトラフ２０１に流れ込み、次に、同時に堰２０３ａ、２０３ｂを超えて堰２０３ａ、２０３ｂの外面２０５ａ、２０５ｂの上で下方に流れることによってトラフ２０１から溢れ出る。溶融材料１２１のそれぞれのストリーム２１１、２１２は、成形楔２０９の対応する下方傾斜収束面部分２０７ａ、２０７ｂに沿って流れ、成形本体１４０の根元１４５から引き出され、ここで溶融材料１２１のストリーム２１１、２１２は収束して融合し、ガラス形成リボン１０３になる。その後に、ガラス形成リボン１０３は、進行方向１５４に沿って進行平面２１３内で根元１４５から引き出すことができる。
図２－３に示すように、一部の実施形態では、ガラス形成リボン１０３は、ガラス形成リボン１０３の第１の主面２１３ａとガラス形成リボン１０３の第２の主面２１３ｂとが反対方向を向いてガラス形成リボン１０３の平均厚み２１５を定める状態で根元１４５から引き出される。例示的溶融材料は、リチアの有無を問わず、ソーダ石灰溶融材料、アルミノケイ酸塩溶融材料、アルカリアルミノケイ酸塩溶融材料、ホウケイ酸塩溶融材料、アルカリホウケイ酸塩溶融材料、アルカリアルミノリンケイ酸塩溶融材料、又はアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス溶融材料を含むことができる。
一部の実施形態では、図２に示すように、ガラス製造装置１００は、エンクロージャ壁２２３を含むエンクロージャ２２０を含む。更に別の実施形態では、エンクロージャ壁は、セラミック耐火性材料、例えば、ジルコン、ジルコニア、ムライト、アルミナ、又はその組合せを含むことができる。更に別の実施形態では、図示のように、成形本体１４０の少なくとも一部分（例えば、成形本体１４０全体）は、エンクロージャ２２０内に位置決めすることができる。更に別の実施形態では、図示のように、エンクロージャ壁２２３は、成形本体１４０に面する内面２２５を含む。更に別の実施形態では、図示のように、エンクロージャ２２０は、エンクロージャ区域２２１を境界付ける。本明細書に使用する場合に、エンクロージャ区域は、エンクロージャ壁２２３によって少なくとも部分的に境界付けられて少なくとも部分的に囲まれた区域であるが、エンクロージャ内の又はエンクロージャの中に延びる他の構造により、エンクロージャ区域２２１を更に境界付けることができる。例えば、以下に説明するように、エンクロージャ区域２２１は、第１のハウジング２３０及び／又は第２のハウジング２４０によって更に境界付けることができる。更に別の実施形態では、図示のように、成形本体１４０の少なくとも一部分（例えば、成形本体１４０全体）は、エンクロージャ区域２２１内に位置決めされる。更に別の実施形態では、図示のように、成形本体１４０の根元１４５よりも下に延びる進行平面２１３の一部分及び／又はガラス形成リボン１０３の一部分は、エンクロージャ区域２２１によって位置決めすることができる。
図１－２に示すように、ガラス製造装置１００は、流れ装置１７５を含む。図２に示すように、流れ装置１７５は、第１の流れ装置２３８及び／又は第２の流れ装置２４８を含む。第１の流れ装置２３８及び第２の流れ装置２４８は、進行平面２１３及びガラス形成リボン１０３の両側に位置決めすることができる。２つの流れ装置２３８、２４８を示しているが、更に別の実施形態では、単一流れ装置又は２よりも多い冷却装置を具備することができる。第２の流れ装置２４８のような１又は２以上の他の流れ装置にも同様の説明を適用することができるという理解の下に第１の流れ装置２３８に対して更に十分に以下に説明する。
一部の実施形態では、図２に示すように、第１の流れ装置２３８は、第１のガス源２３９を含むことができ、第２の流れ装置２４８は、第２のガス源２４９を含むことができる。一部の実施形態では、ガス源は、ポンプ、送風機、キャニスター、カートリッジ、ボイラー、コンプレッサ、及び／又は圧力容器を含むことができる。更に別の実施形態では、ガス源は、気相状態で放出されるガスを気相状態で蓄えることができる。一部の実施形態では、ガス源は、気相状態で放出されるように変換することができる液相及び／又は固相状態でガスを蓄えることができる。更に別の実施形態では、放出ガスは、不活性ガス、例えば、空気、窒素、アルゴン、二酸化炭素、ヘリウム、水素、亜酸化窒素、ネオン、クリプトン、及び／又はその組合せを含むことができる。更に別の実施形態では、このガスは、米国連邦規格２０９Ｅで測定した時に空中浮遊粒子清浄度階級１００（Ｍ３．５）以上を満足することができる。ガスを放出するように構成されたガス源の具備は、エンクロージャ区域を加圧することができ、及び／又は他にガラス形成リボン及び／又はガラスリボンの品質と干渉する場合があると考えられるドロー方向と逆のガスの流れを低減することができる流れ装置（例えば、入口導管、拡散器）を通して加圧ガスの流れを提供することができる。更に、清浄な（例えば、階級１００）空気源を具備して第１の拡散器を通って流れる空気を提供することにより、ガラスリボンの面上の粒子及び／又はデブリを低減することができる。放出ガスを不活性ガスとして提供することにより、ガラス製造装置の腐食又は他の劣化を防止することができ、これは、そのような副生成物によるガラスリボン内の不純物を低減することができる。
一部の実施形態では、図２に示すように、第１の流れ装置２３８は、ガスが第１の流れ方向２２７にそれを通って流れることを可能にするように構成された第１の入口導管２３７を含むことができる。第１の入口導管２３７の内部断面形状は、曲線形状（例えば、楕円形、円形）、多角形形状（例えば、三角形、四角形（例えば、矩形、正方形）、六角形、八角形）、又はその組合せを含むことができる。第１の入口導管２３７の内部断面形状は、第１の入口導管２３７の長さに沿って一定とすることができる。第１の入口導管２３７は、そこで流れるガスに対してアクセス可能な第１の入口導管２３７に沿った場所で第１の流れ方向２２７に垂直な最大内寸を含むことができる。例えば、第１の入口導管２３７の最大内寸は、約０．１ｍｍ以上、０．４ｍｍ以上、約１ｍｍ以上、約３ｍｍ以上、約１０ｍｍ以上、約１００ｍｍ以下、約７０ｍｍ以下、約５０ｍｍ以下、約３０ｍｍ以下、又は約２０ｍｍ以下である。一部の実施形態では、第１の入口導管２３７の最大内寸は、約０．１ｍｍから約１００ｍｍ、０．１ｍｍから約７０ｍｍ、０．４ｍｍから約７０ｍｍ、約０．４ｍｍから約５０ｍｍ、約１ｍｍから約５０ｍｍ、約１ｍｍから約３０ｍｍ、約３ｍｍから約３０ｍｍ、約１０ｍｍから約３０ｍｍ、約１０ｍｍから約２０ｍｍの範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。同様に、第１の入口導管２３７は、そこで流れるガスに対してアクセス可能な第１の入口導管２３７に沿って第１の流れ方向２２７に垂直な最小内寸を含むことができる。第１の入口導管２３７の最小寸法は、最大内寸に対して上述して範囲の１又は２以上内にあるとすることができる。一部の実施形態では、最大内寸は、最小内寸と実質的に等しいとすることができる。第１の入口導管２３７は、約０．０１ｍｍ2以上、約０．１ｍｍ2、約０．７ｍｍ2以上、約７ｍｍ2以上、約７０ｍｍ2以上、約１０，０００ｍｍ2以下、約５，０００ｍｍ2以下、約２，０００ｍｍ2以下、約１，０００ｍｍ2以下、又は約３００ｍｍ2以下の第１の流れ方向２２７に垂直であるガスに対してアクセス可能な内部断面区域を含むことができる。一部の実施形態では、第１の入口導管２３７は、約０．０１ｍｍ2から約１０，０００ｍｍ2、約０．１ｍｍ2から約１０，０００ｍｍ2、約０．１ｍｍ2から約５，０００ｍｍ2、約０．７ｍｍ2から約５，０００ｍｍ2、約０．７ｍｍ2から約２，０００ｍｍ2、約７ｍｍ2から約２，０００ｍｍ2、約７ｍｍ2から約１，０００ｍｍ2、約７０ｍｍ2から約１，０００ｍｍ2、約７０ｍｍ2から約３００ｍｍ2の範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にある第１の流れ方向２２７に垂直であるガスに対してアクセス可能な内部断面区域を含むことができる。上述の最大内寸及び／又は内部断面区域の１又は２以上内の入口導管の具備は、入口内のガスの速度を不要に増大させることなくかつ空間を効率的に利用しながら、入口導管を通るガスの流量を最大にすることができる。
一部の実施形態では、流れ装置１７５の一部分（例えば、第１の入口導管２３７）は、エンクロージャ区域２２１の作動温度でその機械的特性及び寸法安定性を維持する材料を含むことができる。一部の実施形態では、流れ装置１７５の一部分（例えば、第１の入口導管２３７）は、アルミナ、チタン酸バリウム、窒化ホウ素（ＢＮ）、二ケイ化クロム（ＣｒＳｉ2）、クロム酸ランタン、二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ2）、炭化珪素（ＳｉＣ）、二ケイ化タングステン（ＷＳｉ2）、酸化イットリウム、ジルコニア（ＺｒＯ2）、サイアロン（すなわち、アルミナと窒化珪素の組合せであり、Ｓｉ12-m-nＡｌm+nＯnＮ16-n、Ｓｉ6-nＡｌnＯnＮ8-n、又はＳｉ2-nＡｌnＯ1+nＮ2-nのような化学式を有することができ、ここでｍ、ｎ、及び得られる添字は、全て非負の整数である）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、グラファイト、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、溶融石英、ムライト（すなわち、酸化アルミニウムと二酸化珪素の組合せを含む鉱物）、合金鋼（例えば、ステンレス鋼）、白金、白金合金、ロジウム、イリジウム、オスミウム、パラジウム、ルテニウム、タングステン、モリブデン、金、銀、クロム、高温ステンレス鋼、例えば、３００シリーズＳＡＥ等級ステンレス鋼、又は上記材料の２又は３以上の組合せを含むことができる。
一部の実施形態では、第１の入口導管２３７は、第１のガス源２３９と流体連通することができ、例えば、第１のガス源に直接に接続される（例えば、アダプタ、流量調節器を通して）。更に別の実施形態では、第１の入口導管２３７は、第１のガス源２３９を第１の入口導管２３７に接続する追加の導管により、第１のガス源２３９と流体連通することができる。追加の導管は、可撓性とすることができる（例えば、ゴム、シリコーン、架橋ポリエチレン、可塑化ポリ（塩化ビニル）、関節式金属導管）。追加の可撓性導管の具備は、ガス源と入口導管及び／又は拡散器との間で例えば方向２３２ａ及び２３４ａ（図２参照）への相対移動を可能にし、これは、ガス源がハウジングと関係なく装着されることを可能にする。
一部の実施形態では、図５－１３に示すように、第１の入口導管２３７は、単一拡散器（例えば、第１の拡散器２３５）に接続した単一入口導管を含むことができる。一部の実施形態では、図３－４に示すように、第１の入口導管は、複数の入口導管２３７ａ－２３７ｃを含むことができる。複数の入口導管２３７ａ－２３７ｃは、単一拡散器（例えば、第１の拡散器２３５）に接続することができる。しかし、複数の入口導管での入口導管の数は（単一拡散器に対して図３－４に示すように）、３つである必要はなく、例えば、第１の拡散器が複数の第１の拡散器を含む場合に複数の入口導管を複数の拡散器間で分けることができる。一部の実施形態では、第１の拡散器２３５は、第１の入口導管２３７の材料と実質的に同じ材料を含むことができる。第１の入口導管と第１の拡散器への同じ材料の具備は、熱膨張差に起因する反り又は剥離を最小にすることができる。
図３－１３は、本発明の開示の実施形態による第１の拡散器２３５の拡大図を示している。第１の流れ装置２３８に関して上記で議論したように、第２の流れ装置２４８の第２の拡散器にも同様の説明を適用することができるという理解の下で第１の拡散器２３５に対して更に十分に以下に説明する。
一部の実施形態では、第１の拡散器２３５（例えば、拡散器３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、９０１、１１０１、１２０１、及び／又は１３０１）は、第１の入口導管２３７の一部分（例えば、端部）と第１の入口導管２３７を流れる第１のガスとを受け入れる（例えば、それに接続される、取り付けられる）ように構成された第１の入口３０５を含む。例えば、第１の入口導管２３７は、第１の拡散器２３５の第１の入口３０５を第１のガス源２３９に接続することができる。第１のガス源２３９は、第１の入口導管２３７を通して第１の拡散器２３５（例えば、第１の入口３０５）と流体連通することができる。図５－９及び１２－１３に示すように、第１の拡散器２３５の第１の入口３０５は、単一入口を含むことができる。更に別の実施形態では、図３－４に示すように、第１の拡散器２３５の第１の入口は、複数の第１の入口３０５ａ－ｃを含むことができ、この場合に、複数の第１の入口３０５ａ－ｃの各第１の入口は、対応する入口導管２３７ａ－ｃの一部分（例えば、端部）を受け入れる（例えば、それに接続される、取り付けられる）ように構成される。しかし、入口の数は、１つ（図５－９及び１２－１３に示すように）又は３つ（図３－４に示すように）である必要はなく、いずれか１つの拡散器の入口の数は、同じ実施形態の別の拡散器（具備される場合）の入口の数と同じか又は同じでない場合がある。
第１の拡散器２３５（例えば、拡散器３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、９０１、１１０１、１２０１、及び／又は１３０１）の第１の入口３０５は、入口断面区域を含む。本発明の開示を通して拡散器の入口断面区域は、対応する拡散器の全ての入口に対して入口を通る第１のガスの流れ（例えば、第１の流れ方向２２７）に垂直な第１のガスに対してアクセス可能な総断面区域を指す。例えば、図５を参照すると、拡散器５０１の入口断面区域は、斜線区域５０７に対応し、これは、入口３０５を通る第１のガスの流れ（例えば、第１の流れ方向２２７）に垂直な第１のガスに対してアクセス可能な入口３０５の断面区域を表している。図３を参照すると、拡散器３０１の入口断面区域は、３つの斜線区域３０７ａ、３０７ｂ、及び３０７ｃの和に対応し、これらの区域は、対応する入口３０５ａ、３０５ｂ、又は３０５ｃを通る第１のガスの流れ（例えば、第１の流れ方向２２７）に垂直な第１のガスに対してアクセス可能な対応する入口３０５ａ、３０５ｂ、又は３０５ｃの断面区域を表している。上述のように、入口３０５は、入口導管２３７及び／又はその中を流れる第１のガスを受け入れるように構成された場所であり、この入口は、そこを超えて第１のガス及び／又は入口導管２３７が拡散器２３５内に入る場所に対応する。例えば、図１２を参照すると、入口導管２３７は、入口３０５を通過して拡散器１２０１に入ることができるが、入口３０５及び対応する入口断面区域は、入口導管２３７が拡散器（例えば、拡張本体１２２１）に受け入れられる場所で入口導管２３７の内部断面区域を含む。更に別の実施形態では、第１の入口断面区域は、入口導管２３７の内部断面区域に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にあるとすることができる。第１の入口３０５の断面形状は、曲線形状（例えば、楕円形、円形）、多角形形状（例えば、三角形、四角形（例えば、矩形、正方形）、六角形、八角形）、又はその組合せを含むことができる。入口３０５は、入口３０５を通るガスの流れの方向（例えば、方向２２７）に対して垂直な方向に最大寸法５０９を含むことができる。例えば、最大寸法５０９は、入口導管２３７の最大内寸（例えば、内径）に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にあるとすることができ、ここで斜線区域５０７は、入口３０５を通る第１のガスの流れに垂直な断面区域を表している。そのような例では、斜線区域５０７は、πに（内径／２）2を掛けたものにほぼ等しくなる。
第１の拡散器２３５（例えば、拡散器３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、９０１、１１０１、１２０１、及び／又は１３０１）は、第１の出口３０３、４０３、５０３、６０３、７０３、９０３、１１０３、１２０３、及び／又は１３０３を含む。本発明の開示を通して第１の出口は、そこを通って第１のガスが拡散器から（例えば、エンクロージャ区域又はエンクロージャ区域と流体連通する区域の中に）出て行く拡散器内の開口部に対応する。拡散器２３５の第１の出口３０３、４０３、５０３、６０３、７０３、９０３、１１０３、１２０３、及び／又は１３０３は、第１の出口断面区域を含む。本明細書に使用する場合に、出口断面区域は、そこを通って第１のガスが拡散器から出て行くことができる区域として定められ、この場合に、出口断面区域は、出口を取り囲む拡散器の外面の部分から補間された面であって、拡散器の外面とそこから補間された面とが閉じた物体を定める結合面を形成し、その結合面が可能な限り滑らかになるようにした上記面の実質的に連続した区域である。区域の１つの部分区域とその区域の別の部分区域の間の経路が、拡散器の一部の０．５ｍｍ以下を通過する、例えば、その区域を含まない支持体５０５ａ－５０５ｄ（図５参照）の傍を通過する場合に、当該区域は、実質的に連続した区域である。区域の１つの部分区域とその区域の別の部分区域の間の経路が、区域を出ることなく区域を通過することができる場合に、当該区域は連続的である。例えば、図６を参照すると、出口断面区域は、拡散器６０１の主パネル６２７の外面と、拡散器６０１の末端キャップ６３１と、拡散器６０１の側面パネル６２５とを含む拡散器６０１の外面から補間された面（例えば、斜線区域６０５）の区域である。従って、第１の出口６０３の第１の出口断面区域は、それが第１のガスが通って流れて拡散器６０１から出て行くことができる連続区域であるので、斜線区域６０５の面積に対応しており、拡散器６０１の外面と合わせた斜線区域６０５に対応する面は、閉じた形状を定め、滑らかな面を形成する。例えば、図５を参照すると、出口断面区域は、主パネル５２７と、湾曲した側面パネル５２５と、支持体５０５ａ－ｄによって拡散器５０１の残った部分に接続した末端キャップ５３１とを含む拡散器５０１の外面から補間された面の区域である。結果として、拡散器５０１の第１の出口５０３の出口断面区域は、支持体が部分区域を０．５ｍｍ以下だけ分離する（例えば、第１の出口５０３の図５の上部にある部分区域を図５の右側にある部分区域に接続する経路は、支持体５０５ａを通過する）ことを条件として部分区域が支持体５０５ａ－ｄによって分離されるので、実質的に連続した区域を含む。一部の実施形態では、第１の出口の出口断面形状は、曲線形状（例えば、楕円形、円形）、多角形形状（例えば、三角形、四角形（例えば、矩形、正方形）、六角形、八角形）、上記断面の湾曲変形、又はその組合せを含むことができる。例えば、図４に示すように、出口４０３の出口断面区域は、矩形の断面を含むことができる。例えば、図３に示すように、第１の出口３０３の出口断面区域は、湾曲して非平面形状になった矩形の断面区域を含むことができる。例えば、図５に示すように、第１の出口５０３の出口断面区域は、支持体５０５ａ－ｄによって分離された４つの矩形断面を含む実質的に連続した区域を含むことができ、この場合に、矩形断面のうちの２つは平面状であり、矩形断面のうちの２つは、出口断面区域が実質的に円筒形断面区域を含むように非平面状に湾曲する。
一部の実施形態では、第１の出口断面区域は、第１の入口導管２３７の内部断面区域に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にある面積を含むことができる。一部の実施形態では、第１の出口断面区域は、約１０ｍｍ2以上、約１００ｍｍ2、約３００ｍｍ2以上、約６００ｍｍ2以上、約１，０００ｍｍ2以上、約３，０００ｍｍ2以上、約１００，０００ｍｍ2以下、約６０，０００ｍｍ2以下、約３０，０００ｍｍ2以下、約１０，０００ｍｍ2以下、又は約５，０００ｍｍ2以下とすることができる。一部の実施形態では、第１の出口断面区域は、約１０ｍｍ2から約１００，０００ｍｍ2、約１０ｍｍ2から約６０，０００ｍｍ2、約１００ｍｍ2から約６０，０００ｍｍ2、約１００ｍｍ2から約３０，０００ｍｍ2、約３００ｍｍ2から約３０，０００ｍｍ2、約３００ｍｍ2から約１０，０００ｍｍ2、約６００ｍｍ2から約１０，０００ｍｍ2、約６００ｍｍ2から約５，０００ｍｍ2、約１，０００ｍｍ2から約５，０００ｍｍ2、約３，０００ｍｍ2から約５，０００ｍｍ2の範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。
一部の実施形態では、出口断面区域は、１又は２以上の四角形区域に対応することができる。図３及び５に示すように、出口３０３又は５０３又は出口断面区域の長さ３１２又は５１２は、拡散器３０１又は５０１の幅３１１又は５１１と実質的に等しくすることができる。更に別の実施形態では、図４及び６に示すように、出口４０３又は６０３又は出口断面区域の長さ４０９又は６０９は、拡散器４０１又は６０１の幅４１１又は６１１よりも小さくすることができる。出口の長さは、拡散器の幅の百分率として約５０％以上、約７５％以上、約８０％以上、約８５％以上、約９９％以下、約９５％以下、又は約９０％以下とすることができる。一部の実施形態では、出口の長さは、拡散器の幅の百分率として約５０％から約９９％、約７５％から約９９％、約７５％から約９５％、約８０％から約９５％、約８０％から約９０％、約８５％から約９０％の範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。出口の長さ及び／又は幅は、約１ｍｍ以上、約５ｍｍ以上、約１０ｍｍ、約２０ｍｍ以上、約４０ｍｍ以上、約５００ｍｍ以下、約２００ｍｍ以下、約１００ｍｍ以下、約８０ｍｍ以下、又は約６０ｍｍ以下とすることができる。一部の実施形態では、出口の長さは、約１ｍｍから約５００ｍｍ、約５ｍｍから約５００ｍｍ、約５ｍｍから約２００ｍｍ、約１０ｍｍから約２００ｍｍ、約１０ｍｍから約１００ｍｍ、約２０ｍｍから約１００ｍｍ、約２０ｍｍから約８０ｍｍ、約４０ｍｍから約８０ｍｍ、約４０ｍｍから約６０ｍｍの範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。一部の実施形態では、図３及び５－６に示すように、出口３０３、５０３、又は６０３は、対応する長さ３１２、５１２、又は６０９よりも小さくすることができる幅３１３、５１３、又は６１３を含む。更に別の実施形態では、出口の幅は、出口の長さに関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にあるとすることができる。
第１の拡散器の第１の出口断面区域は、第１の入口断面区域よりも大きい。一部の実施形態では、第１の拡散器の第１の入口断面区域に対する第１の拡散器の第１の出口断面区域の面積比は、約１．０１以上、約１．１以上、約１．５以上、約２以上、約４以上、約８以上、約１２以上、約１００以下、約６０以下、約４０以下、約３０以下、又は約２０以下とすることができる。一部の実施形態では、第１の拡散器の第１の入口断面区域に対する第１の拡散器の第１の出口断面区域の面積比は、約１．０１から約１００、約１．１０から約１００、約１．１から約６０、約１．５から約６０、約１．５から約６０、約２から約６０、約２から約４０、約４から約４０、約４から約３０、約８から約３０、約８から約２０、約１６から約２０の範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。一部の実施形態では、第１の拡散器の第１の入口断面区域に対する第１の拡散器の第１の出口断面区域の面積比は、約８から約４０、約１６から４０の範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。１より大きい面積比の具備は、拡散器（例えば、出口）から流出するガスの速度を低減することができ、これは、ガラスリボンの品質と干渉する可能性があるガスの流れの強度を低減することができる。
図３及び４に示すように、第１の出口の出口断面区域は、出口断面区域に対して垂直な方向３１５を含むことができる。本明細書に使用する場合に、平面に垂直な方向は、平面を定めるベクトルの外積によって定められる。本明細書に使用する場合に、非平面状面に垂直な方向は、面の重心に最も近い面上の場所での面の平面近似から算定される。本明細書に使用する場合に、面の重心は、面の平均位置として算定される面の幾何学的中心である。本発明の開示全体を通して、ある場所に最も近い面上の点は、３次元でのユークリッド距離（例えば、√（Δｘ2＋Δｙ2＋Δｚ2））を使用して測定される。例えば、図３を参照すると、第１の出口３０３の第１の出口断面区域に垂直な方向３１５は、第１の出口断面区域の重心に最も近い第１の出口断面区域の面上の場所３１４で面を平面近似したものに垂直である。第１の出口断面区域上の２又は３以上の点が重心から等距離にある場合に、面に垂直な方向は、第１の出口断面区域上で最も中心にある（すなわち、出口断面区域の縁部から当該点までの距離のペアが最も似通っている）面上の点から測定される。例えば、図５を参照すると、支持体５０５ａと５０５ｂの間の区域は実質的に円筒であり、点列が部分区域の重心から等距離にあるとしても、点５１６が対応する区域の最も中心にあるので、区域に垂直な方向５１７は点５１６で決定される。図５に示すように、出口５０３の第１の出口断面区域の部分区域は、部分区域に垂直な方向５１７を含むことができる。図５を参照すると、第１の出口断面区域に垂直な方向は、図示の方向３１５と、方向３１５とは正反対の別の方向との両方とすることができる。本発明の開示全体を通して、面に垂直な方向と平面の間の方向は、０°から９０°の角度として定められ、０°から９０°の範囲を超えるか又は下回る角度に対しては、それぞれ１８０°の倍数を引く又は足すことによって得ることができる（例えば、｜Θ｜，｜１８０°－Θ｜，｜Θ－１８０°｜）。進行平面２１３と第１の出口断面区域に垂直な方向３１５との間の角度は、約４５°以下、約３０°以下、約２０°以下、又は約０°以上、約５°以上、約１０°以上とすることができる。一部の実施形態では、進行平面２１３と第１の出口側断面区域に垂直な方向３１５との間の角度は、約０°から約４５°、約０°から約３０°、約５°から約３０°、約５°から約２０°、約１０°から約２０°の範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。第１の出口断面区域の部分区域に垂直な方向３１５と進行平面２１３との間の角度は、上述の角度のうちの１又は２以上の範囲内とすることができる。例えば、第１の拡散器の第１の出口断面区域の各部分区域は、上記角度のうちの１又は２以上の範囲内で第１の出口断面区域の対応する部分区域に垂直な方向３１５と進行平面２１３との間の角度を含むことができる。出口断面区域に垂直な方向と進行平面２１３の間に低い角度の具備は、第１の拡散器２３５からのガスの流れが進行平面２１３及び／又はガラス形成リボン１０３（例えば、第１の主面２１３ａ）に衝突することを低減することができる。
本発明の開示全体を通して、第１の拡散器の第１の出口（例えば、第１の出口断面区域）を通って流れる第１のガスの速度プロファイルは、例えば、質量流量計（例えば、熱式質量流量計、ピトー管式流量計、コリオリ式質量流量計）を使用して、第１の拡散器の第１の出口（例えば、第１の出口断面区域）に対する異なる向き及び／又は位置でガス速度を複数回測定することによって評価することができる。第１の出口（例えば、第１の出口断面区域）を通って流れる第１のガスの方向は、第１の出口を通って流れる第１のガスの平均速度加重方向として算定することができる。例えば、図３を参照すると、第１の出口３０３を通って流れる第１のガスの速度プロファイルは、拡散器３０１及び／又は第１の出口３０３の対称性により、出口の長さ３１２の方向に沿って実質的に対称になることが予想され、これは、第１の出口を通って流れる第１のガスの方向（例えば、平均方向）が方向３１５になることを意味する。一部の実施形態では、第１の出口（例えば、第１の出口断面区域）を通って流れる第１のガスの方向は、図５に示す拡散器５０１の場合に予想されるように、２つの正反対方向として評価することができ、この場合に、出口５０３を通る平均速度加重方向（例えば、第１の出口断面区域）は０であると予想される。一部の実施形態では、第１の出口断面区域を複数の部分区域に分割してから対応する部分方向を通る第１のガスの平均速度加重方向を算定することにより、第１の出口（例えば、第１の出口断面区域）を通って流れる第１のガスに関して複数の方向を報告することができる。更に別の実施形態では、ガラス形成リボン１０３の第１の主面２１３ａ（例えば、進行平面２１３）と第１の出口を通って流れる第１のガスの方向との間の角度は、第１の出口に垂直な方向と進行平面との間の角度に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にあるとすることができる。末端キャップ（例えば、末端キャップ３３１、４３１、５３１、６３１、７３１、９３１、１１３１、１２３１、及び／又は１３３１）の具備は、第１の拡散器を通って流れる第１のガスの方向が進行平面２１３及び／又はガラス形成リボン１０３（例えば、第１の主面２１３ａ）と低い角度を成すように、第１の拡散器を通って流れる第１のガスの方向を変えることができ、第１のガスの流れが進行平面２１３及び／又はガラス形成リボン１０３に衝突することを低減することができる。
一部の実施形態では、第１の出口断面区域は、完全にガスのみから構成することができる。しかし、一部の実施形態では、第１の出口断面区域は、そこを通過する第１のガスを更に拡散させることができる多孔質構成要素、例えば、多孔質金属フィルタ又は多孔質セラミックフィルタを含むことができる。多孔質構成要素のための材料の例示的実施形態は、ステンレス鋼（例えば、３００シリーズＳＡＥ等級ステンレス鋼）、チタン、アルミナ、ムライト、及び炭化珪素を含む。更に別の実施形態では、多孔質構成要素は、存在する場合に、第１のガスに対して透過性であり、約１マイクロメートル（μｍ）以上、約５μｍ以上、約３０μｍ以上、約６０μｍ以上、約５００μｍ以下、約２００μｍ以下、又は約１００μｍ以下の有効孔隙径を含むことができる。本明細書に使用する場合に、多孔質構成要素の有効孔隙径は、多孔質構成要素に適用されるＡＳＴＭ Ｆ３１６－０３（２０１９）に準拠して毛細管流れポロメータによる平均孔隙径として測定される。更に別の実施形態では、多孔質構成要素は、第１のガスに対して透過性であり、１μｍから約５００μｍ、約１μｍから約２００μｍ、約５μｍから約２００μｍ、約５μｍから約１００μｍ、約３０μｍから約１００μｍ、約６０μｍから約１００μｍの範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にある有効孔隙径を含むことができる。多孔質構成要素の具備は、拡散器の出口を通って流れる第１のガスの清浄度を改善することができ、空気流れを更に低減することができる。
一部の実施形態では、図３－４に示すように、拡散器３０１又は４０１は、第１の入口（例えば、複数の第１の入口３０５ａ－ｃ）及び第１の出口３０３又は４０３を有する主本体３２３又は４２３を含むことができる。更に別の実施形態では、図３に示すように、入口を通って流れる第１のガスの方向２２７に垂直な拡散器３０１の断面区域は、実質的に一定とすることができる。図示のように、拡散器の断面区域は、末端キャップ３３１の形状と類似することができる（例えば、同一である、拡大縮小される）。入口を通って流れる第１のガスの方向２２７に垂直な拡散器の断面区域は、曲線形状（例えば、楕円形、円形）、多角形形状（例えば、三角形、四角形（例えば、矩形、正方形）、六角形、八角形）、又はその組合せを含むことができる。例えば、図３－４に示すように、断面区域は、平らな主パネル３２１又は４２１と湾曲した側面パネル３１９又は４１９とによって定められる上部を有する丸い形の多角形（例えば、四角形）を含むことができ、一方で底部も、湾曲した側面パネル３１９又は４１９に起因して湾曲する。
一部の実施形態では、図５－６に示すように、拡散器５０１又は６０１は、入口３０５を拡散器５０１又は６０１の本体５２３又は６２３に接続する拡張本体５２１又は６２１を含むことができる。図５に示すように、入口３０５を通る第１のガスの方向２２７に垂直な拡張本体５２１の断面区域は、入口からの距離が増大する時、例えば、第１の入口断面区域（例えば、第１の入口３０５）から第１の出口断面区域（例えば、第１の出口５０３又は６０３）まで増大する時に増加することができる（例えば、滑らかに増加する、単調増加する、滑らかに単調増加する、連続的に増加する、滑らかに連続的に増加する）。例えば、拡張本体の断面区域は、入口を通る第１のガスの方向に増加するので、出口断面区域は入口断面区域よりも大きくなる。本発明の開示を通して、断面区域が増加し、断面区域の変化が急激（例えば、階段状）ではなく、滑らかな（例えば、緩やかな）変化の場合に、断面区域はその方向に滑らかに増加する。例えば、図５を参照すると、拡張本体５２１の断面区域は、方向２２７に滑らかに増加するが、それは、拡張本体５２１の長さの一部に関して断面区域が方向２２７に増加し、急激な変化なしに緩やかに増加するからである。本発明の開示を通して、断面区域は、一部で増加して残った部分で同じままである、増加する、又はその組合せである（すなわち、断面区域はある方向に増加するが決して減少しない）場合に、断面区域はその方向に単調増加する。例えば、図５を参照すると、拡張本体５２１の断面区域は、方向２２７に拡張本体５２１の全長にわたって増加し、決して減少することなく増加するので、方向２２７に単調増加する。本発明の開示を通して、断面区域は、その方向にただ増加するだけである場合に、連続的に増加する。例えば、図５を参照すると、拡張本体５２１の断面区域は、方向２２７に拡張本体５２１の全長にわたって増加するので、方向２２７に連続的に増加する。
一部の実施形態では、図７－８及び１２－１３に示すように、拡散器７０１、１２０１、又は１３０１は、入口３０５を拡散器７０１、１２０１、又は１３０１の主本体７２３、１２２３、又は１３２３に接続する拡張本体７２１、１２２１、又は１３２１を含むことができる。図５－６とは異なり、図７－８又は１２－１３の拡張本体７２１、１２２１、又は１３２１は、入口３０５を通過する第１のガスの方向２２７から約９０°の角度で方向７１１、１２１１、又は１３１１に延びるが、更に別の実施形態では他の角度も可能である。しかし、図５－６と同様に、拡張本体７２１、１２２１、又は１３２１は、図８及び１２－１３に示すように、拡張本体７２１、１２２１、又は１３２１を通過する第１のガスの方向７１１、１２１１、又は１３１１に垂直な断面区域を含み、この断面区域は、方向７１１、１２１１、又は１３１１に実質的に連続的に増加する（例えば、出口７０３、１２０３、又は１３０３に向けて）。図５－６とは異なり、図７－８又は１２－１３の拡張本体７２１、１２２１、又は１３２１は、主本体７２３、１２２３、又は１３２３を通って流れる第１のガスの方向７１３、１２１３、又は１３１３から約９０°の角度で方向７１１、１２１１、又は１３１１に延びるが、他の角度も可能である。主本体７２３、１２２３、又は１３２３の断面区域は実質的に一定として示しており（図８又は図１２－１３を参照）、拡張本体７２１、１２２１、又は１３２１の断面区域は実質的に連続的に増加するので（上述のように、図８又は図１２－１３を参照）、拡散器７０１、１２０１、又は１３０１の断面区域は、全体として入口３０５（例えば、入口断面区域）から出口７０３、１２０３、又は１３０３（例えば、出口断面区域）まで第１のガスの方向（例えば、方向２２７、７１１、及び７１３、方向２２７、１２１１、及び１２１３、又は方向２２７、１３１１、及び１３１３）に沿って実質的に連続的に増加する。図８に示すように、主本体７２３は、図示のバッフルのようなガイド８０１ａ及び８０１ｂを含むことができ、これらのガイドは、主本体７２３内で第１のガスがアクセス可能な実質的に連続的に拡大する断面区域を提供することができる。本明細書に説明する本発明の開示の実施形態の主本体（例えば、主本体３２３、４２３、５２３、６２３、１２２３、又は１３２３）は、いずれもガイド８０１ａ及び８０１ｂと類似するか又は同一のガイドを必要に応じて含むことができる。図１２に示すように、入口導管２３７は、拡散器１２０１の入口３０５と内部導管１２２５とを通って延びることができる。
一部の実施形態では、図９－１１に示すように、拡散器９０１又は１１０１は、主本体９２３を含むことができる。図示のように、主本体９２３を通って流れる第１のガスの方向９１３に垂直な主本体９２３の断面区域は、実質的に一定とすることができる。しかし、主本体９２３の断面区域が増加しないので、拡散器９０１は、そこで流れる第１のガスの方向９１３に実質的に連続的に延びることができない。更に別の実施形態では、図１１に示すように、拡散器１１０１は、図示のバッフルのような１ペアのガイド１１０５及び１１０７（例えば、図８のガイド８０１ａ及び８０１ｂと同様）を含むことができる。ガイド１１０５及び１１０７のペアは、壁９２１の対応する部分に取り付けることができる。図示のバッフルのような壁に取り付けた１ペアのガイドの具備は、主本体を通って第１のガスの方向に（例えば、出口に向けて）拡大する第１のガスがアクセス可能な本体の断面区域を提供することができ、これは、渦及び／又は激しいガスの流れの発生を低減することができる。更に別の実施形態では、図１０に示すように、拡散器９０１は、図示のバッフルのような主本体９２３内に位置決めされた流れ分割器１００３を含むことができる。流れ分割器は、主本体の中心線に沿って位置決めすることができる。本発明の開示の実施形態は、いずれも内部に流れ分割器を位置決めした主本体を含む拡散器を含むことができることは理解されるものとする。流れ分割器の具備は、主本体を通って流れる第１のガスが膨張して拡散器の出口を均等に流れるように促すことができる。
一部の実施形態では、主本体（例えば、主本体３２３、４２３、５２３、６２３、７２３、９２３、１２２３、又は１３２３）及び／又は拡張本体（例えば、拡張本体５２１、６２１、７２１、１２２１、又は１３２１）は、曲線形状（例えば、楕円形、円形）、多角形形状（例えば、三角形、四角形（例えば、矩形、正方形）、六角形、八角形）、又はその組合せを含む断面区域を含むことができる。主本体（例えば、主本体４２３又は７３５）は、主本体（例えば、主本体４２３又は７２３）を通って移動する第１のガスの方向（例えば、方向２２７又は７１３）に約５ｍｍ以上、約２０ｍｍ以上、約４０ｍｍ以上、約８０ｍｍ以上、約１００ｍｍ以上、約１２０ｍｍ以上、約２，０００ｍｍ以下、約１，０００ｍｍ以下、約４００ｍｍ以下、約３００ｍｍ以下、約２００ｍｍ以下、又は約１５０ｍｍ以下という長さ（例えば、長さ４１７）を含むことができる。更に別の実施形態では、主本体（例えば、主本体４２３又は７２３）は、主本体（例えば、主本体４２３又は７２３）を通って移動する第１のガスの方向（例えば、方向２２７又は７１３）に約５ｍｍから約２，０００ｍｍ、約５ｍｍから約１，０００ｍｍ、約２０ｍｍから約１，０００ｍｍ、約２０ｍｍから約４００ｍｍ、約４０ｍｍから約４００ｍｍ、約４０ｍｍから約２００ｍｍ、約８０ｍｍから約２００ｍｍ、約８０ｍｍから約１５０ｍｍ、約１００ｍｍから約１５０ｍｍ、約１２０ｍｍから約１５０ｍｍの範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にある長さ（例えば、長さ４１７又は７３５）を含むことができる。更に別の実施形態では、主本体（例えば、主本体３２３、４２３、５２３、６２３、７２３、９２３、１２２３、又は１３２３）は、約１ｍｍ以上、約５ｍｍ以上、約１０ｍｍ以上、約２０ｍｍ以上、約１００ｍｍ以下、約６０ｍｍ以下、又は約４０ｍｍ以下という幅（例えば、幅３１１、４１１、５１１、又は６１１）及び／又は本体内を通って移動する第１のガスの方向（例えば、方向２２７、７１３、９１３、１２１３、又は１３１３）に垂直な方向の長さ（例えば、長さ４１７又は７３５）を含むことができる。更に別の実施形態では、主本体は、主本体を通って移動する第１のガスの方向に対して垂直な方向に約１ｍｍから約１００ｍｍ、約５ｍｍから１００ｍｍ、約５ｍｍから約６０ｍｍ、約１０ｍｍから約６０ｍｍ、約２０ｍｍから約６０ｍｍ、約２０ｍｍから約４０ｍｍの範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にある幅及び／又は長さを含むことができる。拡張本体（例えば、拡張本体５２１、６２１、７２１、１２２１、又は１３２１）は、そこで流れる第１のガスの方向（例えば、方向２２７、７１１、１２１１、又は１３１１）に主本体の長さに関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にある長さ（例えば、長さ７１５）を含むことができる。一部の実施形態では、図２に示すように、第１の拡散器２３５の少なくとも一部分は、エンクロージャ２２０内に位置決めすることができる。更に別の実施形態では、第１の拡散器２３５の第１の出口は、エンクロージャ２２０内に位置決めすることができる。
本発明の開示を通して、ガス経路は、出口を含む対応する構造を通ってガスが移動する経路として入口導管２３７及び第１の拡散器２３５によって定めることができる。一部の実施形態では、図３－６に示すように、ガス経路は、ガスが出口３０３、４０３、５０３、又は６０３に到達するまで入口導管２３７又は２３７ａ－ｃ及び拡散器３０１、４０１、５０１、又は６０１を通って実質的に直線状とすることができる。更に別の実施形態では、図示のように、末端キャップ３３１、４３１、５３１、又は６３１及び出口３０３、４０３、５０３、又は６０３は、主本体内（例えば、方向２２７）から出口３０３、４０３、５０３、又は６０３を通るまで（例えば、方向３１５）第１のガスの方向変化に対応することができる。本明細書に使用する場合に、ガスの方向変化は、ガス経路の一部分に沿ったガスの初期方向とガスの最終方向との間の角度を指す。第１の出口を通って流れるガスの方向に関して上記で定めたように、ある場所でのガスの方向は、ガス経路に沿った対応する場所でのガスの平均速度加重方向を指す。一部の実施形態では、主本体内（例えば、方向２２７）から出口３０３、４０３、５０３、又は６０３を通る（例えば、方向３１５）までの第１のガスの方向変化は、約４５°以上、約６０°以上、約７５°以上、約８５°以上、約９０°、約１３５°以下、約１２０°以下、約１０５°以下、又は約９５°以下とすることができる。一部の実施形態では、主本体内（例えば、方向２２７）から出口３０３、４０３、５０３、又は６０３を通る（例えば、方向３１５）までの第１のガスの方向変化は、約４５°から約１３５°、約６０°から約１２０°、約７５°から約１０５°、約８５°から約９５°の範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。
一部の実施形態では、図７、９、及び１２－１３に示すように、ガス経路７０９、９０９、１２０９、及び／又は１３０９は、少なくとも１回の方向変化、例えば、約９０°以上（例えば、約９０°）の方向変化を含むことができる。例えば、ガス経路は、主本体７２３、９２３、１２２３、又は１３１３内の第１のガスの方向７１３、９１３、１２１３、又は１３１３から第１の出口７０３、９０３、１２０３、又は１３０３を通る方向３１５への変化を含むことができる。更に別の実施形態では、図示のように、ガス経路７０９、９０９、１２０９、及び／又は１３０９は、少なくとも２回の方向変化を含むことができる。更に別の実施形態では、ガス経路７０９、９０９、１２０９、及び／又は１３０９は、少なくとも２回の約９０°以上（例えば、約９０°）の方向変化を含むことができ、例えば、（ｉ）主本体７２３、９２３、１２２３、又は１３１３内の第１のガスの方向７１３、９１３、１２１３、又は１３１３から第１の出口７０３、９０３、１２０３、又は１３０３を通る方向３１５へ、及び（ｉｉ）場所７０７、９０７、１２０７、又は１３０７で又はその周囲で拡張本体７２１、１２２１、又は１３２１内の方向７１１、１２１１、又は１３１１、又は入口導管２３７内の方向９１１から拡散器７０１、１２０１、又は１３０１の主本体７２３、１２２３、又は１３２３内の方向７１３、１２１３、又は１３１３への方向変化を含む。図７及び１２－１３に示すように、少なくとも２回の方向変化のうちの方向変化は、方向変化（ｉｉ）として上述したように、拡散器７０１、１２０１、又は１３０１を使用して位置決めすることができる。更に別の実施形態では、ガス経路７０９、９０９、１２０９、及び／又は１３０９は、少なくとも３回の方向変化を含むことができる。一部の実施形態では、ガス経路７０９、９０９、１２０９、及び／又は１３０９は、少なくとも３回の９０°以上（例えば、約９０°）の方向変化を含むことができ、例えば、（ｉ）主本体７２３、９２３、１２２３、又は１３１３内の第１のガスの方向７１３、９１３、１２１３、又は１３１３から第１の出口７０３、９０３、１２０３、又は１３０３を通る第１のガスの方向３１５へ、（ｉｉ）場所７０７、９０７、１２０７、又は１３０７で又はその周囲で拡張本体７２１、１２２１、又は１３２１内の方向７１１、１２１１、又は１３１１、又は入口導管２３７内の方向９１１から拡散器７０１、１２０１、又は１３０１の主本体７２３、１２２３、又は１３２３内の方向７１３、１２１３、又は１３１３へ、及び（ｉｉｉ）場所７０５、９０５、１２０５、又は１３０５で又はその周囲で入口導管２３７内の第１のガスの方向２２７から拡張本体７２１、１２２１、又は１３２１内の方向７１１、１２１１、又は１３１１の方向又は入口導管２３７内の方向９１１への方向変化を含む。ガス経路に対して約９０°以上の方向変化の具備は、拡散器の出口を通って流れる第１のガスからのガスの流れがガラス形成リボンの品質を損なう可能性を低減することができる。図７に示すように、入口導管２３７から出口７０３までのガス経路７０９の変位７１７は、拡張本体の長さに関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にあるとすることができる。約９０°以上の方向変化を少なくとも２回具備することにより、拡散器の変位（例えば、進行方向１５４の方向）が可能になり、これは、例えば、第１の拡散器と複数の冷却チューブとを含むハウジング内の限られた空間を効率的に使いやすくし、及び／又は拡散器の出口を通って流れるガスからのガスの流れがガラス形成リボンの品質を損なう可能性を低減することができる。
一部の実施形態では、図２に示すように、ガラス製造装置１００は、エンクロージャ２２０内に位置決めされた第１の壁２３３を含む第１のハウジング２３０を含むことができる。図示のように、第１のハウジング２３０は、例えば、第１の壁２３３の上部から延びる破線２３６、第１の壁２３３、及び第１の壁２３３の底部から延びる破線２２６に沿ってエンクロージャ区域２２１を更に境界付けることができる。更に別の実施形態では、第１のハウジング２３０は、例えば、第１の壁２３３内の区域（例えば、第１の壁２３３及び破線２２６によって境界付けられる領域）として第１の内部区域２３１を取り囲む及び／又は境界付けることができる。第１の拡散器２３５は、第１の内部区域２３１内に位置決めすることができる。一部の実施形態では、第１の拡散器２３５の第１の出口及び／又は第１の入口導管２３７の少なくとも一部分は、第１の内部区域２３１内に位置決めすることができる。矢印２２２に示すように、第１の内部区域２３１は、エンクロージャ区域２２１と流体連通することができる。第１のハウジング２３０は、方向２３２ａ及び／又は２３４ａに並進して進行平面２１３（例えば、ガラス形成リボン１０３）からの第１のハウジング２３０の距離を増大する及び／又は低減するように構成することができる。
一部の実施形態では、図２に示すように、流れ装置１７５（例えば、第１の流れ装置２３８）は、必要に応じて複数の冷却チューブ２５５を含むことができる。複数の冷却チューブ２５５は、第１のハウジング２３０内（例えば、第１の内部区域２３１内）に位置決めすることができる。複数の冷却チューブ２５５のうちの冷却チューブは、対応する出口２５７を通して進行平面２１３（例えば、ガラス形成リボン１０３）に向う方向２５６に冷却流体を放出するように構成することができる。冷却流体は、エンクロージャ区域２１１の作動温度よりも低い温度を含むことができる。一部の実施形態では、複数の冷却チューブ２５５を第１の内部区域２３１内に冷却流体を流すように構成することにより、第１のハウジング２３０の第１の壁２３３の場所を冷却するように構成することができる。図示のように、冷却源２５９は、複数の冷却チューブ２５５に冷却流体を提供するように構成することができる。冷却源２５９は、第１のガス源２３９に関して上記で議論したガスの１又は２以上を含むことができる。第２の拡散器２４５は、進行方向１５４に沿って複数の冷却チューブ２５５の下流側に位置決めすることができるが、更に別の実施形態では、進行方向に沿って複数の冷却チューブの上流側か又はそれと同じ場所に位置決めすることができる。
一部の実施形態では、流れ装置１７５（例えば、第１の流れ装置２３８）の拡散器２３５は、複数の第１の拡散器を含むことができるが、更に別の実施形態では、単一拡散器を具備することができる。複数の第１の拡散器の数は、例えば、２以上、４以上、８以上、１６以上、１２８以下、８０以下、６０以下、又は約３２以下とすることができ、例えば、約２から約１２８、約４から約１２８、約４から約８０、約４から約６０、約８から約６０、約８から約３２、約１６から約３２の範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。複数の第１の拡散器の各拡散器は、例えば、それぞれの入口導管（例えば、第１の入口導管２３７）によってそれぞれの第１のガス源（例えば、第１のガス源２３９）に接続することができる。一部の実施形態では、複数の第１の拡散器のうちの１又は２以上の拡散器は、同じ第１のガス源に接続することができる。複数の第１の拡散器は、第１の横列に配置することができる（例えば、ガラス形成リボン１０３の幅「Ｗ」の方向に、すなわち、図２の頁の中／外の方向に沿って延びる進行方向１５４の方向と垂直な方向に）。
一部の実施形態では、図２に示すように、流れ装置１７５は、第２の拡散器２４５を有する第２の流れ装置２４８を含むことができる。第２の拡散器２４５は、上述の拡散器又はその変形の１又は２以上を含むことができる。例えば、第２の拡散器２４５は、第１の拡散器２３５に関して上記で議論した材料の１又は２以上を含むことができる。第２の拡散器２４５は、第１の拡散器２３５の対応する寸法に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にある長さ、幅、及び／又は厚みを含む主本体を含むことができる。第２の拡散器２４５は、第２の出口断面区域を含む第２の出口と第２の入口断面区域を含む第２の入口とを含むことができ、第２の出口断面区域は、第２の入口断面区域よりも大きいとすることができる。更に別の実施形態では、第２の拡散器２４５は、第１の拡散器２３５の面積比に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にある第２の入口断面区域に対する第２の出口断面区域の面積比を含むことができる。一部の実施形態では、第２の拡散器の断面区域は、第２の入口断面区域から第２の出口断面区域まで（例えば、ガス経路に沿って）実質的に連続的に増加する（例えば、連続的に増加する）ことができる。更に別の実施形態では、進行平面２１３（例えば、ガラス形成リボンの第１の主面２１３ａ）と第１の出口断面区域に垂直な方向との間の角度は、第１の拡散器２３５の対応する角度に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にあるとすることができる。第２の拡散器２４５は、第２の入口導管２４７に接続することができる。第２の入口導管２４７は、第１の入口導管２３７に関して上記で議論した材料の１又は２以上を含むことができる。第２の導管は、第１の入口導管２３７の対応する範囲の１又は２以上内にある最大内寸、最小内寸、及び／又は部断面区域を含むことができる。一部の実施形態では、第２のガス経路は、第２の入口導管２４７及び第２の拡散器２４５によって定めることができる。第２のガス経路は、実質的に直線状であるか、又は少なくとも１回の方向変化を含むことができる。例えば、第２のガス経路は、上述のように、少なくとも１回の約９０°以上の方向変化、方向の少なくとも２回の約９０°以上の方向変化、又は少なくとも３回の約９０°以上の方向変化を含むことができる。更に別の実施形態では、第２の拡散器２４５は、第２のガスを提供する第２のガス源２４９と流体連通する（例えば、それに接続する）ことができる。冷却源２５９は、第１のガス源２３９に関して上記で議論した構造の１又は２以上を含むことができる。第２のガスは、第１のガスの材料の１又は２以上を含むことができる。
図２に示すように、ガラス製造装置１００（例えば、流れ装置１７５、第２の流れ装置２４８）は、エンクロージャ２２０内に位置決めされた第２の壁２４３を含む第２のハウジング２４０を含むことができる。図示のように、第２のハウジング２４０は、例えば、第２の壁２４３の上部から延びる破線２４６、第２の壁２４３、及び第２の壁２４３の底部から延びる破線２４６に沿ってエンクロージャ区域２２１を更に境界付けることができる。一部の実施形態では、第２のハウジング２４０は、例えば、第２の壁２４３内の区域（例えば、第２の壁２４３及び破線２４６によって境界付けられる領域）として第２の内部区域２４１を取り囲む及び／又は境界付けることができる。図示のように、第２の拡散器２４５は、第２の内部区域２４１内に位置決めすることができる。第２の拡散器２４５の第２の出口及び／又は第２の入口導管２４７の少なくとも一部分は、第２の内部区域２４１内に位置決めすることができる。矢印２２４に示すように、第２の内部区域２４１は、エンクロージャ区域２２１と流体連通することができる。更に別の実施形態では、第２のハウジング２４０は、方向２３２ｂ及び／又は２３４ｂに並進して進行平面２１３（例えば、ガラス形成リボン１０３）からの第２のハウジング２４０の距離を増大する及び／又は低減するように構成することができる。進行平面２１３は、第１のハウジング２３０と第２のハウジング２４０の間を通過することができる。
図２を参照すると、流れ装置１７５（例えば、第１の流れ装置２３８）は、必要に応じて複数の第２の冷却チューブ２６５を含むことができる。図示のように、複数の第２の冷却チューブ２６５は、第２のハウジング２４０内（例えば、第２の内部区域２４１内）に位置決めすることができる。複数の第２の冷却チューブ２６５のうちの１又は２以上の冷却チューブは、対応する出口２６７を通して進行平面２１３（例えば、ガラス形成リボン１０３）に向う方向２６６に冷却流体を放出するように構成することができる。第２の冷却流体は、エンクロージャ区域２２１の作動温度よりも低い温度を含むことができる。複数の冷却チューブ２６５を第２の内部区域２４１内に第２の冷却流体を流すように構成することにより、第２のハウジング２４０の第２の壁２４３の場所を冷却するように構成することができる。図示のように、第２の冷却源２６９は、複数の第２の冷却チューブ２６５に（例えば、それを通して）冷却流体を提供するように構成することができる。第２の冷却源２６９は、第１のガス源２３９に関して上記で議論したガスの１又は２以上を含むことができる。一部の実施形態では、第２の拡散器２４５は、進行方向１５４に沿って複数の第２の冷却チューブ２６５の下流側に位置決めすることができるが、更に別の実施形態では、進行方向に沿って複数の冷却チューブの上流側か又はそこと同じ場所に位置決めすることができる。
一部の実施形態では、流れ装置１７５（例えば、第２の流れ装置２４８）の拡散器２４５は、複数の第２の拡散器を含むことができるが、更に別の実施形態では、単一拡散器を具備することができる。複数の第２の拡散器の数は、複数の第１の拡散器の数に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にあるとすることができる。更に別の実施形態では、複数の第２の拡散器の各拡散器は、例えば、それぞれの入口導管（例えば、第２の入口導管２４７）により、それぞれの第２のガス源（例えば、第２のガス源２４９）に接続することができる。複数の第２の拡散器のうちの１又は２以上の拡散器は、同じ第２のガス源に接続することができる。一部の実施形態では、複数の第２の拡散器は、第２の横列に配置することができる（例えば、ガラス形成リボン１０３の幅「Ｗ」の方向、すなわち、図２の頁の中／外方向に沿って延びる進行方向１５４の方向と垂直な方向に）。
本発明の実施形態のガラス製造装置１００は、ガラスを製造する方法に使用することができる。方法は、図２に示すように、ガラス形成リボン１０３を進行方向１５４に沿って流す段階を含むことができる。一部の実施形態では、ガラス形成リボン１０３の少なくとも一部分は、エンクロージャ２２０で境界付けられたエンクロージャ区域２２１内にあるとすることができる。一部の実施形態では、方法は、第１の入口導管２３７を通し、かつ第１の拡散器２３５の第１の入口３０５を通して第１の拡散器２３５内に第１のガスを流す段階を含むことができる。第１の拡散器２３５の第１の入口３０５を通って流れる第１のガスは、第１の平均入口速度を含む。第１の平均入口速度は、約０．５メートル／秒（ｍ／ｓ）以上、約１ｍ／ｓ以上、約２ｍ／ｓ以上、約３ｍ／ｓ以上、約５０ｍ／ｓ以下、約２５ｍ／ｓ以下、約１０ｍ／ｓ以下、約８ｍ／ｓ以下、又は約５ｍ／ｓ以下とすることができる。一部の実施形態では、第１の平均入口速度は、約０．１ｍ／ｓから約５０ｍ／ｓ、約０．５ｍ／ｓから約５０ｍ／ｓ、約０．５ｍ／ｓから約２５ｍ、約１ｍ／ｓから約２５ｍ／ｓ、約１ｍ／ｓから約１０ｍ／ｓ、約２ｍ／ｓから約１０ｍ／ｓ、約２ｍ／ｓから約８ｍ／ｓ、約３ｍ／ｓから約８ｍ／ｓ、約３ｍ／ｓから約５ｍ／ｓの範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。
方法はまた、第１の拡散器２３５からの第１のガスを第１の拡散器２３５の第１の出口（例えば、出口３０３、４０３、５０３、６０３、７０３、９０３、１１０３、１２０３、又は１３０３）に流す段階を含むことができる。第１の出口を通って流れる第１のガスは、第１の平均出口速度を含む。一部の実施形態では、第１の平均入口速度は第１の平均出口速度よりも大きいとすることができる。第１の平均出口速度は、約０．０１ｍ／ｓ以上、約０．０５ｍ／ｓ以上、約０．１ｍ／ｓ以上、約０．２ｍ／ｓ以上、約０．３ｍ／ｓ以上、約０．４ｍ／ｓ以上、約２ｍ／ｓ以下、約１．８ｍ／ｓ以下、約１．５ｍ／ｓ以下、又は約１ｍ／ｓ以下、約０．８ｍ／ｓ以下、又は約０．６ｍ／ｓ以下とすることができる。一部の実施形態では、第１の平均出口速度は、約０．０１ｍ／ｓから約２ｍ／ｓ、約０．０１ｍ／ｓから約１．７ｍ／ｓ、約０．０５ｍ／ｓから約１．７ｍ／ｓ、約０．０５ｍ／ｓから約１．５ｍ／ｓ、約０．１ｍ／ｓから約１．５ｍ／ｓ、約０．１ｍ／ｓから約１ｍ／ｓ、約０．２ｍ／ｓから約１ｍ／ｓ、約０．２ｍ／ｓから約０．８ｍ／ｓ、約０．３ｍ／ｓから約０．８ｍ／ｓ、約０．３ｍ／ｓから約０．６ｍ／ｓ、約０．４ｍ／ｓから約０．６ｍ／ｓの範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。第１の出口を通って流れる第１のガスは、約０．５ｍ／ｓ以上、約１ｍ／ｓ以上、約２ｍ／ｓ以上、約３ｍ／ｓ以上、約１０ｍ／ｓ以下、約８ｍ／ｓ以下、約５ｍ／ｓ以下、又は約４ｍ／ｓ以下の第１の最大出口速度を含む。一部の実施形態では、第１の最大出口速度は、約０．５ｍ／ｓから約１０ｍ／ｓ、約０．５ｍ／ｓから約８ｍ／ｓ、約１ｍ／ｓから約８ｍ／ｓ、約１ｍ／ｓから約５ｍ／ｓ、約２ｍ／ｓから約５ｍ／ｓ、約２ｍ／ｓから約４ｍ／ｓ、約３ｍ／ｓから約４ｍ／ｓの範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。本発明の開示の実施形態による拡散器の具備は、第１の出口断面区域を通って流れるガスの最大速度（例えば、最大出口速度）を低減することができ、これは、ガラスリボンの品質と干渉する可能性がある第１のガスの流れの強度を低減することができる。
第１のガスを第１の入口導管２３７に流して第１のガスを第１の拡散器２３５に流す段階は、入口導管２３７及び第１の拡散器２３５によって定められたガス経路に沿って第１のガスを流す段階を含むことができる。一部の実施形態では、図７－１３に関連して上述したように、ガス経路に沿って流れる第１のガス及び／又はガス経路は、ガス経路に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にある少なくとも１回の方向変化、例えば、少なくとも１回の約９０°以上の方向変化、少なくとも２回の約９０°以上の方向変化、又は少なくとも３回の約９０°以上の方向変化を含むことができる。第１のガスは、ガス経路の始まりから拡散器の出口にあるガス経路の終わりまでガス経路に沿って圧力降下を受ける可能性がある。本明細書に使用する場合に、ガスの圧力は、気圧計、例えば、マノメータ、アネロイドゲージ（例えば、ブルドンゲージ、ダイアフラム、ベローズ、磁気結合ゲージ）、及び／又はピエゾ抵抗圧力センサを使用して測定することができる。少なくとも２回の約９０°以上（例えば、約９０°）の方向変化を含むガス経路に沿って受ける圧力降下は、約０．１パスカル（Ｐａ）以上、約１Ｐａ以上、約１０Ｐａ以上、約２０Ｐａ以上、約３０Ｐａ以上、約４０Ｐａ以上、約２００Ｐａ以下、約１５０Ｐａ以下、約１００Ｐａ以下、約８０Ｐａ以下、約６０Ｐａ以下、又は約５０Ｐａ以下とすることができる。一部の実施形態では、少なくとも２回の約９０°以上の方向変化を含むガス経路に沿って受ける圧力降下は、約０．１Ｐａから約２００Ｐａ、約０．１Ｐａから約１５０Ｐａ、約１Ｐａから約１５０Ｐａ、約１Ｐａから約１００Ｐａ、約１０Ｐａから約１００Ｐａ、約１０Ｐａから約８０Ｐａ、約２０Ｐａから約８０Ｐａ、約２０Ｐａから約６０Ｐａ、約３０Ｐａから約６０Ｐａ、約３０Ｐａから約５０Ｐａ、約４０Ｐａから約５０Ｐａの範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。第１の拡散器の具備は、少なくとも２回の９０°以上の方向変化を伴って第１の入口及び第１の拡散器を通るガス経路に沿って低い圧力降下（例えば、約１００Ｐａ以下）を可能にすることができ、これは、拡散器の効率を増大することができる。
一部の実施形態では、第１の拡散器２３５の出口（例えば、出口３０３、４０３、５０３、６０３、７０３、９０３、１１０３、１２０３、又は１３０３）を通って流れる第１のガスは、エンクロージャ２２０内を流れることができる。図２に示すように、第１の拡散器２３５の少なくとも一部分（例えば、第１の拡散器全体及び／又は第１の拡散器の出口）は、エンクロージャ２２０内に位置決めすることができる。例えば、第１の拡散器２３５は、エンクロージャ区域２２１内に位置決めすることができ、その場合に、第１の拡散器２３５の出口を通って流れる第１のガスは、エンクロージャ区域２２１に直接流入する。第１の拡散器２３５は、第１のハウジング２３０の第１の壁２３３内に境界付けられた第１の内部区域２３１に位置決めすることができる。例えば、第１の拡散器２３５の出口を通って流れる第１のガスは、第１の内部区域２３１に流入してからエンクロージャ区域２２１の中に流れることによってエンクロージャ区域２２１に流れ込むことができるが、これは、第１の内部区域２３１がエンクロージャ区域２２１と流体連通することができるからである。第１のガスを第１の出口を通して流すことにより、エンクロージャ区域のエンクロージャ圧力を増大することができる。エンクロージャ圧力の増大は、ガラス形成リボン１０３の進行方向１５４と逆方向の（例えば、エンクロージャ区域内への）空気の流れ２２８を低減することができる。エンクロージャ圧力の増大は、ガラスリボンの水素気泡形成の発生を低減することができる。エンクロージャ圧力の増大は、ガラスリボンの進行方向と逆方向の空気の流れ、例えば、いわゆる「スタック」効果又は「煙突」効果でダウン－ドロー成形デバイス内を上昇する熱気を低減することができる。更に、エンクロージャ圧力の増大は、得られるガラスリボンの品質と干渉する可能性があるエンクロージャ内のいずれの漏出も補償することができる。ガラスリボンの進行方向と逆方向の空気の流れを低減することにより、そのような流れによってガラスリボンに向けて運ばれる粒子及び他のデブリを低減することができる。
一部の実施形態では、第１の拡散器２３５は、複数の第１の拡散器を含むことができる。例えば、複数の第１の拡散器は、第１の横列に配置することができる（例えば、ガラス形成リボン１０３の幅「Ｗ」の方向、すなわち、図２の頁の中／外方向に沿って延びる進行方向１５４の方向と垂直な方向に）。本発明の開示を通して、標準立方メートルで測定される流量は、２０℃及び絶対圧１０１．３２５キロパスカル（例えば、１気圧）で測定される流量を指す。
複数の第１の拡散器の第１の出口を通って流れる第１のガスの総流量は、毎時約１標準立方メートル（ｓｍ3／ｈ又はｓｍｃｈ）以上、約４ｓｍｃｈ以上、約６ｓｍｃｈ以上、約１２ｓｍｃｈ以上、約５００ｓｍｃｈ以下、約２００ｓｍｃｈ以下、約１００ｓｍｃｈ以下、約８０ｓｍｃｈ以下、約６０ｓｍｃｈ以下、約３０ｓｍｃｈ以下、又は約２０ｓｍｃｈ以下とすることができる。一部の実施形態では、複数の第１の拡散器の第１の出口を通って流れる第１のガスの総流量は、約１ｓｍｃｈから約５００ｓｍｃｈ、約１ｓｍｃｈから約２００ｓｍｃｈ、約４ｓｍｃｈから約２００ｓｍｃｈ、約４ｓｍｃｈから約１００ｓｍｃｈ、約４ｓｍｃｈから約８０ｓｍｃｈ、約６ｓｍｃｈから約８０ｓｍｃｈ、約６ｓｍｃｈから約６０ｓｍｃｈ、約６ｓｍｃｈから約３０ｓｍｃｈ、約１２ｓｃｍｈから約３０ｓｍｃｈ、約１２ｓｍｃｈから約２０ｓｍｃｈの範囲、又はこれらの間にあるあらゆる範囲又は部分範囲にあるとすることができる。
一部の実施形態では、方法は、第２のガス（例えば、第２のガス源２４９からの）を第２の入口導管２４７を通し、かつ第２の拡散器２４５の第２の入口（例えば、入口３０５）を通して第２の拡散器２４５に流し込む段階を含むことができる。第２の拡散器２４５の第２の入口（例えば、入口３０５）を通って流れる第１のガスは、第２の平均入口速度を含むことができ、第２の平均入口速度は、第１の平均入口速度に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にあるとすることができる。一部の実施形態では、第１の平均入口速度は、第２の平均入口速度と実質的に同じ、それよりも大きい、又はそれよりも小さいとすることができる。方法は、第２の拡散器２４５から第２のガスを第２の拡散器２４５の第２の出口（例えば、出口３０３、４０３、５０３、６０３、７０３、９０３、１１０３、１２０３、又は１３０３）に流す段階を含むことができる。第２の拡散器２４５の第２の入口（例えば、入口３０５）を通って流れる第２のガスは、第２の平均出口速度を含むことができ、第２の平均出口速度は、第１の平均出口速度に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にあるとすることができる。一部の実施形態では、第２の入口平均速度は、第２の平均出口速度よりも大きいとすることができる。一部の実施形態では、第１の平均出口速度は、第２の平均出口速度と実質的に同じ、それよりも大きい、又はそれよりも小さいとすることができる。更に別の実施形態では、第２の拡散器を通って流れる第２のガスは、第２の最大出口速度を含むことができ、第２の最大出口速度は、第１の最大出口速度に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にあるとすることができる。同様に、第１の最大出口速度は、第２の最大出口速度と実質的に同じ、それよりも大きい、又はそれよりも小さいとすることができる。一部の実施形態では、第２の拡散器２４５は、複数の第２の拡散器を含むことができる。複数の第２の拡散器は、第２の横列に配置することができる（例えば、ガラス形成リボン１０３の幅「Ｗ」の方向、すなわち、図２の頁の中／外方向に沿って延びる進行方向１５４の方向と垂直な方向に）。複数の第２の拡散器の第２の出口を通って流れる第２のガスの総流量は、第１のガスの総流量に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にあるとすることができる。
第２のガスを第２の入口導管２４７に流して第１のガスを第２の拡散器２４５に流す段階は、第１のガスを第２のガス経路に沿って第２の入口導管２４７及び第２の拡散器２４５を通して第２の流れ方向２５１に流す段階を含む。上述のように、第２のガス経路に沿って流れる第２のガス及び／又は第２のガス経路は、ガス経路に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にある少なくとも１回の方向変化を含むことができ、例えば、少なくとも１回の約９０°以上の方向変化、少なくとも２回の約９０°以上の方向変化、又は少なくとも３回の約９０°以上の方向変化を含む。第２のガスは、第２のガス経路の始まりから第２の拡散器の出口にある第２のガス経路の終わりまで第２のガス経路に沿って圧力降下を受ける可能性があり、例えば、第１のガス経路に沿う圧力降下に関して上記で議論した範囲の１又は２以上内にある圧力降下を受ける。第１の拡散器の具備は、少なくとも２回の９０°以上の方向変化を伴って第１の入口及び第１の拡散器を通るガス経路に沿って低い圧力降下（例えば、約１００パスカル以下）を可能にすることができ、これは、拡散器の効率を増大することができる。
一部の実施形態では、第２の拡散器２４５の出口（例えば、出口３０３、４０３、５０３、６０３、７０３、９０３、１１０３、１２０３、又は１３０３）を通って流れる第２のガスは、エンクロージャ２２０内を流れることができる。図２に示すように、第２の拡散器２４５の少なくとも一部分（例えば、第２の拡散器全体及び／又は第２の拡散器の出口）は、エンクロージャ２２０内に位置決めすることができる。例えば、第２の拡散器２３５は、エンクロージャ区域２２１内に位置決めすることができ、その場合に、第２の拡散器２３５の第２の出口を通って流れる第２のガスは、エンクロージャ区域２２１に直接流入する。第２の拡散器２４５は、第２のハウジング２４０の第２の壁２４３内の第２の内部区域２４１に位置決めすることができる。第２の拡散器２４５の第２の出口を通って流れる第２のガスは、第２の内部区域２４１に流入してからエンクロージャ区域２２１の中に流れることによってエンクロージャ区域２２１に流れ込むことができるが、これは、第２の内部区域２４１がエンクロージャ区域２２１と流体連通することができるからである。第２のガスを第２の出口を通して流すことにより、エンクロージャ区域２２１のエンクロージャ圧力を増大することができる。エンクロージャ圧力の増大は、第１のガスを流すことによってエンクロージャ圧力を増大することに関して上記で議論した技術的利益を提供することができる。
一部の実施形態では、方法は、任意的に、冷却流体を第１の内部区域２３１内を流れるように複数の冷却チューブ２５５を通して流す段階を含むことができ、これは、第１のハウジング２３０の第１の壁２３３の少なくとも一部分を冷却することができる。方法は、任意的に、第２の冷却流体を第２の内部区域２４１内を流れるように複数の第２の冷却チューブ２６５を通して流す段階を含むことができ、これは、第２のハウジング２４０の第２の壁２４３の少なくとも一部分を冷却することができる。方法は、第１のハウジング２３０と第２のハウジング２４０の間にガラス形成リボン１０３を通す（例えば、流す）段階を含むことができる。
実施例
様々な実施形態は、以下の実施例によって更に明らかになるであろう。表１は、拡散器当たり５１０ｓｃｍｈの流量で測定した実施例Ａ－Ｆの特性を示し、表２は、３４０ｓｃｍｈの流量で測定した実施例Ｇ－Ｋの特性を示している。実施例Ａ－Ｋは、ＳＡＥ等級３１６ステンレス鋼を含む内径約１６ｍｍの入口導管を含んでいた。
様々な実施形態は、以下の実施例によって更に明らかになるであろう。表１は、拡散器当たり５１０ｓｃｍｈの流量で測定した実施例Ａ－Ｆの特性を示し、表２は、３４０ｓｃｍｈの流量で測定した実施例Ｇ－Ｋの特性を示している。実施例Ａ－Ｋは、ＳＡＥ等級３１６ステンレス鋼を含む内径約１６ｍｍの入口導管を含んでいた。
実施例Ａは、図７－８に示す拡散器７０１に対応し、ガイド８０１ａ及び８０１ｂはないが、拡張本体７２１の長さ７１５が１１４ｍｍ、ガス経路７０９の変位７１７が８６ｍｍ、拡張本体７２１の幅７３３が１４ｍｍ、主本体７２３の長さ７３５が１０９ｍｍ、主本体７２３の幅８１１が１５２ｍｍ、主本体７２３の厚み７３７が１９ｍｍである。実施例Ｂは、図９－１０に示す拡散器９０１に対応し、流れ分割器１００３はないが、主本体９２３の長さ１０１１が１０６ｍｍ、主本体９２３の幅１０１３が１５２ｍｍ、主本体９２３の厚み９３５が１９ｍｍである。実施例Ｃは、図９－１０に示す拡散器９０１に対応し、実施例Ｂと同じ寸法を含むが、流れ分割器１００３が主本体９２３内の中心にあり、かつ主本体９２３の厚み９３５の分だけ延び、方向９１３に対して４５°で頂点から１９ｍｍ延びている。実施例Ｄは、図１１に示す拡散器１１０１に対応し、実施例Ｂと同じ寸法を含むが、ガイド１１０５及び１１０７のペアが、それぞれ方向９１３に対して３８°の角度で壁９２１から延びている。実施例Ｅは、図１２に示す拡散器に対応し、内半径３８ｍｍの入口導管２３７が直角曲げ部として拡張本体１２２１の中に延びており、拡張本体１２２１の長さ１２３９が１１５ｍｍ、拡張本体１２２１の厚み１２４１が６７ｍｍ、主本体１２２３の長さ１２３３が８６ｍｍ、主本体１２２３の幅１２３５が１５２ｍｍ、主本体１２２３の厚み１２３７が１９ｍｍである。実施例Ｆは、実施例Ｅの主本体１２２３と同じ寸法の主本体１３３１を含むが、入口３０５の前に３８ｍｍ内半径直角曲げ部を含み、拡張本体１３２１の高さ１３３９が６１ｍｍ、拡張本体１３２１の幅１３４１が３２ｍｍである。
実施例Ａ－Ｆの全ては、同じ平均出口速度０．４５ｍ／ｓを含む。しかし、実施例Ｂ及びＤは、実施例Ａ－Ｆの中で最も大きい最大出口速度１５．７ｍ／ｓを含む。最大出口速度が、実施例Ｂ（ガイド１１０５及び１１０７又は流れ分割器１００３がない）と実施例Ｄ（ガイド１１０５及び１１０７を含む）とで同じであるので、ガイドは、この拡散器設計の最大出口速度を低減するのに役立っていない。しかし、実施例Ｃの流れ分割器１００３は、実施例Ｂ及びＤと比べて最大出口速度を低減する。実施例Ａ及びＥ－Ｆは、１０ｍ／ｓ以下、５ｍ／ｓ以下、及び４ｍ／ｓ以下の最大出口速度を含む。実施例Ａ及びＥ－Ｆは、入口導管と拡散器の主本体の間に拡張本体、並びに入口導管に直角曲げ部を含み、これらが合わさって、拡張本体を含まない実施例Ｂ－Ｄと比べて低減された最大出口速度をもたらす。同じく、実施例Ａ及びＥ－Ｆは、１００Ｐａ未満、８０Ｐａ未満、及び７０Ｐａ未満の圧力降下を含む。実施例Ｅ（拡張本体の内側に直角曲げ部、入口の後で）は、実施例Ｆ（入口の上流側に直角曲げ部）よりも低い圧力降下を含む。実施例Ｂ－Ｄは、２００Ｐａを超える圧力降下を含むが拡張本体を含まないのに対して、実施例Ａ及びＥ－Ｆは、１００Ｐａ未満の圧力降下を含み、確かに拡張本体を含む。その結果、拡張本体の具備は、圧力降下を低減することができる。
実施例Ｈ－Ｋは、図４に示す拡散器４０１に対応し、入口導管が３つではなく１つであり、主本体４２３の幅４１１が４１ｍｍ、主本体４２３の厚み４１５が１６ｍｍ、主本体４２３の長さ４１７は、表２に示す通りである。実施例Ｇは、長さ（表２に明記する通り）及び実施例Ｇのガス経路が入口導管で４５°の方向変化を含むことを除いて、実施例Ｈと同じである。
実施例Ａ－Ｆの全ては、２４．８の面積比を含み、入口導管が１６ｍｍの内半径を含む。実施例Ａ－Ｆの全ては、同じ平均出口速度０．４５ｍ／ｓを含む。実施例Ｇ－Ｋの全ては、面積比１３を含み、入口導管が９ｍｍの内半径を含む。実施例Ｇ－Ｋの全ては、同じ平均出口速度１．７３ｍ／ｓを含む。実施例Ａ－Ｆの増加した面積比（２４．８＞１３）は、実施例Ｇ－Ｋよりも低い平均出口速度（０．４５ｍ／ｓ＜１．７３ｍ／ｓ）に対応する。実際に、平均出口速度の減少率は、流量の減少率よりも大きく、入口断面区域の減少率よりも大きく、かつ入口断面区域当たりの流量の減少率よりも大きい。
実施例Ｈ－Ｋでは、最大出口速度は、主本体の長さが増加する時に減少し、長さ１４５ｍｍの場合の１２．０２ｍ／ｓから長さ３００ｍｍの場合の６．２０ｍ／ｓまで変化する。長さの増加当たりの速度減少は、実施例ＨとＩの間で最も大きく、これは長さの追加の増加による応答の減少を示している。実施例Ｈ－Ｋに対しては、主本体の長さが増加する時に圧力降下も減少し、実施例Ｈの５０Ｐａから実施例Ｋの２０Ｐａまで変化する。長さの増加当たりの圧力降下の減少は、実施例Ｈと実施例Ｉの間で最も大きく、これは長さの追加の増加による応答の減少を示している。実施例Ｇ－Ｋは、約１００Ｐａ以下の圧力降下を含む。実施例Ｈ－Ｋは、更に、約８０Ｐａ以下、約６０Ｐａ以下、又は約５０Ｐａ以下の圧力降下を含む。実施例Ｇ（入口導管の方向の４５°変化）と実施例Ｈ（入口導管の方向変化なし）とを比較すると、最大出口速度は実施例Ｇの方が低いが、圧力降下は実施例Ｈの方が低い。これは、方向変化が最大出口速度を低減する一方で圧力降下を増大させたことを示しており、方向変化の結果としてガスが圧力及び最大出口速度を損失するという結果である可能性がある。しかし、圧力降下の増大が許容可能である限り、方向の変化を具備する及び／又は増大させることで最大出口速度を低減することができる。実施例Ｇを実施例Ｅ－Ｆと比較すると、実施例Ｅ－Ｆが実施例Ｇと比べて追加の方向変化を含み、かつ圧力降下がより大きいと考えられるより高い流量で測定されるとしても、例えば、同じだけの圧力を損失しながらガス空間を向け直すことを可能にすることにより、拡張チャンバを追加することが圧力降下を減少したように見える。
本発明の開示の実施形態は、１又は２以上の高品質で清浄な面を有するガラスリボンを生成することができるガラスを製造する方法を提供することができる。第１の拡散器にガスを流すことにより、成形デバイスの周囲で及びガラス形成リボンの少なくとも一部分（例えば、進行経路）の周りでエンクロージャ圧力を増大することができる。エンクロージャ圧力の増大は、ガラスリボンの水素気泡形成の発生を低減することができる。エンクロージャ圧力の増大は、ガラスリボンの進行方向と逆方向の空気の流れ、例えば、いわゆる「スタック」効果又は「煙突」効果でダウン－ドロー成形デバイス内を上昇する熱気を低減することができる。更に、エンクロージャ圧力の増大は、ガラスリボンの品質と干渉する可能性があるエンクロージャ内のいずれの漏出も補償することができる。ガラスリボンの進行方向と逆方向の空気の流れを低減することにより、そのような流れによってガラスリボンに向けて運ばれる粒子及び他のデブリを低減することができる。エンクロージャ内の第１の拡散器の具備は、例えば、ガラス形成リボンが粘性又は粘弾性状態にあり、より汚染されやすい場合に、ハウジング内の粒子及び他のデブリを低減することができる。更に、清浄な（例えば、階級１００）空気源を具備して第１の拡散器を通って流れる空気を提供することにより、ガラスリボンの面上の粒子及び／又はデブリを低減することができる。不活性ガスを提供して第１の拡散器に流すことにより、ガラス製造装置の腐食又は他の劣化を防止することができ、これは、そのような副生成物によるガラスリボン内の不純物を低減することができる。第１の拡散器を通る空気の流量の制御は、第１の出口断面区域を通って流れるガスの速度（例えば、平均速度、最大速度）を低減することができ、及び／又はガラスリボンの品質と干渉する可能性があるガスの流れの強度を低減することができる。
本発明の開示の実施形態は、技術的利益を提供することができる第１の拡散器を有するガラス成形装置を提供することができる。対応する第１の入口断面区域よりも大きい第１の出口断面区域を第１の拡散器に与えることは、第１の出口断面区域を通って流れるガスの速度（例えば、平均速度、最大速度）を例えば第１の入口断面区域を通って流れるガスの速度の約１０％以下に低減することができる。本発明の開示の実施形態による拡散器の具備は、第１の出口断面区域を通って流れるガスの最大速度（例えば、最大出口速度）を低減することができ、これは、ガラスリボンの品質と干渉する可能性があるガスの流れの強度を低減することができる。第１の拡散器の具備は、少なくとも２回の９０°以上の方向変化を伴って第１の入口及び第１の拡散器を通るガス経路に沿った低い圧力降下（例えば、約１００パスカル以下）を可能にすることができ、これは、拡散器の効率を増大することができる。少なくとも２回の約９０°以上の方向変化をガス経路に与えることは、冷却チューブ又は他の装置を第１の拡散器の近くに衝突し合うことなく位置決めするための場所を提供することができ、これは、ハウジング内の限られた空間を効率的に使用させることができる。更に、第１の拡散器及び／又は冷却チューブは、第１の内部区域内に位置決めすることができ、これは、ガラスリボンをガスの流れから更に保護することができる。進行平面と第１の出口断面区域に垂直な方向との間の角度が約４５°以下になるような、拡散器の具備は、第１の拡散器からのガスの流れからガラス形成リボンを保護することを助けることができる。
本明細書に使用する場合に、「ｔｈｅ」、「ａ」、又は「ａｎ」という用語は、「少なくとも１つ」を意味し、他を明示的に示されない限り、「ただ１つ」に限定すべきではない。従って、例えば、「構成要素」への言及は、関連上明らかに他を示さない限り、２又は３以上のそのような構成要素を有する実施形態を含む。
本明細書に使用する場合に、用語「約」は、量、サイズ、配合、パラメータ、及び他の量及び特性が正確でなく、正確である必要もないが、公差、換算係数、四捨五入、測定誤差のような及び当業者に公知の他の因子を反映して必要に応じて近似的である及び／又はより大きいか又はより小さい可能性があることを意味する。範囲の値又は終点を説明する時に用語「約」が使用される場合に、本発明の開示は、言及する特定の値又は終点を含むと理解しなければならない。本明細書での数値又は範囲の終点が「約」と説明されている場合に、その数値又は範囲の終点は、２つの実施形態、すなわち、「約」によって修飾されるもの及び「約」によって修飾されないものを含むことを意図している。各範囲の端点は、他の端点と関連して及び他の端点と無関係に重要であることが更に認められるであろう。
本明細書に使用する用語「実質的な」、「実質的に」、及びその変形は、説明した特徴が値又は記述に等しいか又はほぼ等しいことに言及することを意図している。例えば、「実質的に平面の」面は、平面であるか又はほぼ平面である面を表すことを意図している。更に、「実質的に類似」は、２つの値が等しいか又はほぼ等しいことを表すことを意図している。一部の実施形態では、「実質的に類似」は、互いの約１０％以内、例えば、互いの約５％以内、又は互いの約２％以内の値を表すとすることができる。
本明細書に使用する場合に、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」及び「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」及びそれらの変形は、特に指示のない限り、同義であり、非限定であると解釈するものとする。移行句「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」及び「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」に続く要素のリストは、非排除的なリストであるので、このリスト内に具体的に列挙されたものの他にも要素が存在する可能性がある。
様々な実施形態をそのある一定の例示的かつ具体的実施形態に関連して詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく、開示した特徴に関する多くの修正及び組合せが可能であるので、本発明の開示は、それに限定されるものと見なすべきではない。
１００ ガラス製造装置
１０３ ガラス形成リボン
１２１ 溶融材料
１４０ 成形本体
２２０ エンクロージャ
１０３ ガラス形成リボン
１２１ 溶融材料
１４０ 成形本体
２２０ エンクロージャ
Claims (20)
- 進行方向に進行平面に沿ってガラス形成リボンを引き出すように構成された成形本体であって、前記成形本体の少なくとも一部分がエンクロージャ内に位置決めされる前記成形本体と、
第１の入口断面区域を含む第１の入口と前記第１の入口断面区域よりも大きい第１の出口断面区域を含む第１の出口とを含む第１の拡散器であって、前記第１の出口が前記エンクロージャ内に位置決めされる前記第１の拡散器と、
前記第１の入口に接続されたガス源と、
を含むガラス製造装置。 - 前記第１の拡散器の前記第１の入口を前記ガス源に接続する入口導管を更に含み、
前記入口導管と前記第１の拡散器とによって定められるガス経路が、少なくとも２回の約９０°以上の方向変化を受ける、
請求項１に記載のガラス製造装置。 - 前記少なくとも２回の方向変化のうちの方向変化が、前記第１の拡散器内に位置決めされる請求項２に記載のガラス製造装置。
- 前記第１の入口断面区域に対する前記第１の出口断面区域の面積比が、約２から約６０の範囲にある請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガラス製造装置。
- 前記第１の拡散器の断面区域が、前記第１の入口断面区域から前記第１の出口断面区域まで滑らかに増加する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガラス製造装置。
- 前記進行平面と前記第１の出口断面区域に垂直な方向との間の角度が、約４５°以下である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のガラス製造装置。
- エンクロージャ区域が、前記エンクロージャと前記エンクロージャの中に延びる第１のハウジングとによって境界付けられ、前記第１の出口は、前記第１のハウジング内で少なくとも第１の壁によって境界付けられた第１の内部区域内に位置決めされる請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のガラス製造装置。
- 複数の冷却チューブを更に含み、
前記複数の冷却チューブの各冷却チューブが、前記第１の内部区域内に流体出口を含み、かつ冷却流体を前記進行平面に向けて誘導するように位置決めされる、
請求項７に記載のガラス製造装置。 - 前記第１の内部区域は、前記エンクロージャ区域と流体連通している請求項７から請求項８のいずれか１項に記載のガラス製造装置。
- 第２の入口断面区域を含む第２の入口と前記第２の入口断面区域よりも大きい第２の出口断面区域を含む第２の出口とを含む第２の拡散器を更に含み、
前記エンクロージャ区域は、前記エンクロージャの中に延びる第２のハウジングの第２の壁によって更に境界付けられ、前記第２の出口は、前記第２のハウジング内で少なくとも前記第２の壁によって定められた第２の内部区域内に位置決めされる、
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のガラス製造装置。 - 前記進行平面は、前記第１のハウジングと第２のハウジングの間を通過する請求項１０に記載のガラス製造装置。
- ガラスリボンを製造する方法であって、
ガラス形成リボンを進行方向に進行平面に沿って流す段階であって、前記ガラス形成リボンの少なくとも一部分が、エンクロージャ内を進行し、前記ガラス形成リボンが、第１の主面と前記第１の主面の反対側の第２の主面とを含む前記流す段階と、
第１のガスを第１の平均入口速度で第１の拡散器の第１の入口を通して流す段階と、
前記第１のガスを前記第１の拡散器から第１の平均出口速度で前記第１の拡散器の第１の出口を通して流す段階と、
を含み、
前記第１の出口を通って流れる前記第１のガスの最大第１出口速度が、毎秒約１０メートル以下であり、前記第１の平均出口速度は、毎秒約２メートル以下であり、前記第１の平均入口速度は、前記第１の平均出口速度より大きく、前記第１の拡散器の少なくとも一部分及び前記ガラス形成リボンの少なくとも一部分が、前記エンクロージャ内にある、
方法。 - 前記第１の主面と前記第１の出口を通って流れる前記第１のガスとの間の角度が、約４５°以下である請求項１２に記載の方法。
- 前記第１の拡散器の前記第１の出口を通って流れる前記第１のガスは、第１のハウジング内で少なくとも第１の壁によって境界付けられた第１の内部区域の中に流れ、前記第１のハウジングは、前記エンクロージャの中に延び、前記第１の内部区域の中に流れる前記第１のガスは、前記エンクロージャと前記第１の壁とによって境界付けられたエンクロージャ区域でのエンクロージャ圧力を増大する請求項１２から請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
- 前記第１の内部区域内で第１の冷却流体を流すことによって前記第１の壁の少なくとも一部分を冷却する段階を更に含む請求項１４に記載の方法。
- 第２のガスを第２の平均入口速度で第２の拡散器の第２の入口を通して流す段階と、前記第２のガスを前記第２の拡散器から前記第２の拡散器の第２の出口を通して第２の内部区域の中に前記第２の平均入口速度より小さい第２の平均出口速度で流す段階であって、前記第２の内部区域が、第２のハウジング内で第２の壁によって境界付けられ、前記第２のハウジングが、前記エンクロージャの中に延びる前記流す段階とを更に含み、
前記第２の内部区域の中に流れる前記第２のガスは、前記エンクロージャ区域での前記エンクロージャ圧力を増大する、
請求項１４から請求項１５のいずれか１項に記載の方法。 - 前記第２の内部区域内で第２の冷却流体を流すことによって前記第２の壁の少なくとも一部分を冷却する段階を更に含む請求項１６に記載の方法。
- 前記ガラス形成リボンは、前記第１のハウジングと前記第２のハウジングの間を通過する請求項１６から請求項１７のいずれか１項に記載の方法。
- 前記第１の拡散器は、複数の第１の拡散器を含み、前記複数の第１の拡散器の前記第１の出口を通って流れる前記第１のガスの総流量が、毎時約４標準立方メートルから毎時約１００標準立方メートルの範囲にある請求項１２から請求項１８のいずれか１項に記載の方法。
- 前記第１のガスを前記第１の入口を通して前記流す段階及び前記第１のガスを前記第１の拡散器を通して流す段階は、前記第１のガスを入口導管と前記第１の拡散器とによって定められるガス経路に沿って流す段階を含み、前記ガス経路は、少なくとも２回の約９０°以上の方向変化を受け、前記ガス経路に沿った圧力降下が、約１パスカルから約１００パスカルの範囲にある請求項１２から請求項１９のいずれか１項に記載の方法。
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