JPS5827215B2 - コ−ティング装置 - Google Patents

コ−ティング装置

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JPS5827215B2
JPS5827215B2 JP48141145A JP14114573A JPS5827215B2 JP S5827215 B2 JPS5827215 B2 JP S5827215B2 JP 48141145 A JP48141145 A JP 48141145A JP 14114573 A JP14114573 A JP 14114573A JP S5827215 B2 JPS5827215 B2 JP S5827215B2
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nozzle
substrate
coating
outlet
vapor
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クリシユナ・シムハン
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PPG Industries Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として金属酸化物からなるコーティングを基
体、とくにガラス基体に施す装置に関する。
本発明はさらに詳しくは加熱されたガラス表面と接触す
るときに金属酸化物コーティングを形成する反応体の蒸
気を加熱されたガラス表面に接触させてガラス表面上に
金属酸化物コーティングを施す装置に関する。
従来より、基体を適当な溶媒中に溶解した金属のベータ
ージケトネートなどからなる溶液と接触させることによ
り該基体に金属酸化物をコーティングさせるようにした
ものが知られている(モケル(Moche?)の米国特
許第3,202,054号明細書、トムキンズ(Tom
kins )の米国特許第3.081,200号明細書
、ドンリーら(J)onleyet al )の米国特
許第3,660,061号明細書およびミケロツテイら
(Michelotti et al )の米国特許第
3,652,246号明細書を参照)。
これらの特許はガラスに金属酸化物のコーティングを施
すのに適した多数の化学組成物を開示している。
一般的にいえは、先行技術が教えでいるガラスに前記コ
ーティングを施す技術は、コーテイング組成物の液状の
スプレーをコートされるべきガラス基体表面にふきつけ
る方法である。
これらの特許は組成物が液状または蒸気状のいずれの形
で適用されるにせよ、ガラスまたは他の基体に特殊な金
属または金属酸化物を適用することをその保護範囲とし
ているが、もつとも好ましい態様としては基体を液状の
組成物と接触させることをそれぞれ開示している。
大気圧下にある加熱された基体に蒸発せられたコーティ
ング組成物を適用する技術の進展に伴なって、いくつか
の問題がでてきている。
粒子が細く、外観が均一なコーティングをうるのは困難
である。
基体を液状のスプレーと接触させて厚いコーティングが
つくられているか、公知の蒸着技術を用いたばあいにえ
られる可視光線の透過率が約50%以下である比較的厚
いフィルムをうろことは、不可能ではないがきわめて困
難である。
蒸着方法は従来より知られている。
蒸着法のうちもつともよく使われている態様は大気圧よ
り下の圧力条件で行なわれるものである。
これらの技術を用いたはあいの蒸着速度を大きくするた
め多くの技術が開発されている。
たとえは、電界、磁界、ラジオ周波数、超短波による励
起などを用いることによりペーパー・コーティング組成
物の反応体粒子の運動量を増加させている。
また、コーティング組成物の蒸気をとくに限定された目
標面積に向けるために導波管(wave guides
)が使われている。
シェツトキー(5chetky )の米国特許第3,1
14,652号明細書およびショールズ(5Ch01e
s )の米国特許第3,561,940号明細書を参照
されたい。
本発明者らは化学蒸着によってつくられるフィルムの均
一性および化学蒸着の速度またはつくられるフィルムの
速度が、ノズルを通過する蒸気を含む反応体を特別の流
動条件下で基体に向け、とくに特殊な設計0ノズルを用
いノズルと基体との間隔が特別な条件下にあるときOこ
前記反応体を基体に向けることにより非常に向上される
ことを見出し、それに基づいて本発明の装置を完成した
すなわち本発明は、 (a) ガス状のキャリヤと蒸発したコーティング反
応体とを混合する手段、 (b) ガス状混合物をノズルに送る手段、(C)
ノズルに送られたガス状混合物か該ノズル出口におい
て少なくとも2500のレイノルズ数で吐出されるよう
な入口面積と出口面積とを有するノズルであって、該ノ
ズルは基体と面する実質的に長方形状の出口開口を有し
、該長方形状の出口開口の長辺は該基体を横切る方向に
延びており、かつ該ノズルは該長辺に垂直な断面内で該
基体から離れた入口から該基体と面する出口まで先細に
形成されており、さらにその該長辺に平行な2つの対抗
する壁がそれぞれノズルの入口から出口へその曲率半径
が大きくなるように形成されてなるところのノズル、お
よび(d) 前記ノズルと面する関係に基体を支持す
る手段と該ノズルの出口を該基体の表面から該ノズルの
長方形状の出口開口の短辺の長さの125〜5倍に位置
させる手段 とからなり、少なくとも一つのコーティング反応体から
なるガス状混合物をノズルから基体に吐出することによ
り基体にコーティングを施すように横取されてなるコー
ティング装置に関する。
本発明の装置により基体をコーティングするばあい、蒸
発性のコーティング反応体が蒸気相中またはガス状のキ
ャリヤ中に蒸発させられると共にノズルから分配され、
かつ加熱された基体に向けられる。
基体および反応体の温度は、反応体が該基体と接触する
ときに該基体上に粘着性のコーティングを形成するよう
に反応するようなものであればよい。
急速が効率がよく、かつ均一なコーティング蒸着物をう
るため、コーティング反応体を含むガス状の混合物はノ
ズルから少なくとも25000つレイノズル数で吐出さ
れる。
連続したガラス細長体あるいはガラス・シートに高速度
でコーティングを行なうためには、ガス状混合物のレイ
ノズル数か少なくとも約5000にする方が好ましい。
蒸発性のコーティング反応体は、一般に室温において固
体または液体である材料か使われるか、室温において固
体である反応体の方か好ましい。
反応体が液体であるばあいには該反応体は沸騰などの通
常の方法によって蒸発せられる。
反応体が固体であるばあいには該反応体を加熱されたプ
レート上におくことによって、または該反応体を不活性
材料たとえは砂などと混合し、該混合物に加熱されたキ
ャリヤガスを通過させることによって、あるいは前記混
合物をキャリヤガスの急速な流れにより流動状態にし、
かつ該流動化された混合物を加熱することによって該反
応体は蒸発せられる。
本発明のより好ましい実施例においては、反応体は適当
な溶剤で溶解され、該溶液は熱いキャリヤガス中にスプ
レーせられ溶剤および反応体を蒸発させる。
本発明で使用するのに好ましい反応性コーティング材料
は元素の周期表の第1b属から第■b属まで、および第
■属金属の熱分解性の有機金属塩である。
より好ましい有機金属塩はベータージケトネート、酢酸
塩、ヘキソニー1−、ギ酸塩などである。
本発明におけるコーティング組成物の反応成分としては
、鉄、コバルトおよびクロムのアセチルアセトネ−1・
などが好ましい。
本発明において使用するのに適したコーティング反応体
は熱分解性の材料であるが、他の反応体も使用すること
ができる。
たとえは、フッ素化ベータージケトネート、とくにアセ
チルアセ1ヘネートおよびクメンの金属塩(metal
dicumenes)などの加水分解性の反応体を使
用してもよい。
また酸素、水素、ハロゲンなどの他の共働する反応体の
存在を必要とする反応体を用いることもできる。
すでに述べたように、蒸発させるのにより好ましい方法
は、反応体を適当な溶剤中に溶かして溶液にするという
初期段階を含んでいる。
ここに示された方法を実施するばあいの溶剤としては、
飽和または不飽和の種々の炭化水素類、ハロゲン化炭化
水素類などが適している。
単一成分の溶剤システム、とくにメチレン クロライド
を用いた溶剤システムが本発明においては効果的に用い
られる。
2種以上の溶剤を用いた溶剤ミステムも有用である。
本発明を実施するのに用いられるいくつかの代表的な溶
剤としては、メチレン ブロマイド、カーボン テトラ
クロライド、カーボン テトラブロマイド、クロロホル
ム、ブロモホルム、1,1゜1−トリクロロエタン、パ
ークロロエチレン、■。
1.2−トリクロロエタン、シクロロイオドメタン、1
,1.2− トリブロモエタン、トリクロロエチレン
、トリブロモエチレン、トリクロロモノフルオロエタン
、ヘキサクロロエタン、1,1゜1.2−テトラクロロ
−2−り四ロエタン、1゜■、2−トリクロロー1,2
−ジクロロエタン、テトラフルオロブロモエタン、ヘキ
サクロロブタジェン、テトラクロロエタンなどがあげら
れる。
その他の溶剤として、1〜4個の炭素原子と1個ノヒド
ロキシル基を有するアルコールのごトキ有機極性溶剤の
1種または2種以上とベンゼン、トルエンまたはキシレ
ンのごとき芳香族非極性化合物の1種または2種以上と
の混合物を用いてもよい。
この種の溶剤はその揮発性のために前述のハロゲン化炭
化水素類やハロゲン化炭素類よりも使用しにくいが、と
くに経済的に有利である。
本発明のより好ましい実施例においては、有機溶剤に溶
解せられた反応性の有機金属塩の溶液がベーパライジン
グ・チャンバに向けて送られる。
ベーパライジング・チャンバは加熱部材を備えるよう横
取されており、該加熱部材は該部材自体と接触する液を
蒸発させるよりむしろ該加熱部材の周囲の空間を、該空
間内でコーティング溶液を蒸発させるQつに充分な温度
にまで加熱する。
キャリヤガスはコーティング組成物をうばってその蒸発
速度を高めるように該組成物と混合し、かつコートされ
るべき基体に対しヒータを通して蒸気を移送するように
ヒータから取出される。
溶剤および反応性の有機金属塩の蒸気はベーパライザ・
チャンバからコートされるべき加熱された基体の幅方向
に細長く伸びたマニホルドに送られる。
このマニホルドには蒸気を基体に送る、基体の幅方向に
細長く伸び、基体と面する長方形状の出口開口を有する
ノズルか連結されている。
より好ましい実施例においては、細長く伸びたノズルは
その小さい方の横断面寸法として均一に収縮する形状を
有しており、通過する蒸気の境界層を実質的に連続して
加速させることかできる。
ノズルの大きい方の横断面寸法は対応する基体の幅より
わずかに小さく、それによりノズルと面するように配置
された基体はその両端部かノズルより出ている。
このような関係にすることによりノズルの大きい方の断
面寸法に沿った圧力低下を実質的に均一に維持すること
ができると共に、ノズルの両端部において異常に大量の
蒸気が逃げるのを防止でき、かくしてすべての蒸気を基
体と良好に接触させることができる。
本発明のノズルは基体を横切るように延長されている。
ノズルの細長く延長された方向に垂直な方向に沿った基
体とノズルとの相対的な運動により基体に対するノズル
の全適用範囲が定まる。
ノズルの小さい方の横断面(ノズル開口部から均一に一
定間隔かあけられた基体の平面とノズルの細長く延長さ
れた側との両方に垂直な面によって規定される)は、ノ
ズルの細長く延長された側全面にわたって一般的に均一
な形状と寸法とで構成されている。
細長いノズルはその小さい方の横断面としてその入口部
から出口部まで実質的に均一に収縮する形状を有してい
る。
このような形状にすると、ノズルの壁に隣接してノズル
を流れる蒸気およびガスの境界層を実質的にノズルの全
長にわたって加速させることになる。
好ましい実施例においては、小さい方の横断面は実質的
に放物面となっており、好ましくは出口に壁かあり、ノ
ズル0長さの1〜10%は該出口に互いに平行して近接
している。
このような形にすると、ノズルを通る間流れか加速され
るたけでなくその割合が均一になり、その結果流れが安
定し脈動がなくなる。
ノズルの大きい方の横断面は一般に長方形であり、その
長い方の寸法は小さい方の横断面の入口幅の約10倍よ
り大きい。
ノズルの形状は簡単なものであり、ノズルは従来の機械
技術、装置を用いることにより容易にかつ経済的に製作
される。
2つの細長いノズル部材が所望の形状になるよう別々に
製作され、ノズルを形成するように平行に取りつけられ
る。
細長く延長された側の寸法か小さい方の横断面幅の約1
0倍以下である小さいノズル0ばあいには、大きい方の
横断面は小さい方の横断面と同様に入口から出口まで縮
めるのが好ましい。
ここでの説明を通じて、細長く延長されたノズルとは延
長された側の寸法がノズルの小さい方の横断面の入口幅
の少なくとも2倍、好ましくは少なくとも5倍あるノズ
ルを意味する。
本発明のノズルは好ましくは少なくとも4、さらに好ま
しくは少なくとも6の収縮比を有している。
このような収縮比にすると、ノズルの上流に生じる不規
則な流れの状態がノズルの長さにわたって滑らかにまた
は除去されることになり、その結果基体と衝突する全領
域にわたって均一な流れか確立され、ノズルの小さい方
の横断面に垂直なノズルを2分する平面によって基体の
平面内に投影されたラインに対して蒸気と基体との接触
密度か対称的になる。
この収縮比とは、ノズルの出口の流路面積に対するノズ
ル入口の流路面積との比である。
コートされるべき基体と面するような関係に配置された
ノズルの面は、コートされるべき基体のサポートに対し
てコーティングの間ノズル面と該ノズル面に最も接近し
た基体表面との間隔がノズルの出口の幅の約1.25〜
5倍になるように配置される。
本発明のコーティング装置のベーパライザおよびマニホ
ルドは、ノズルを通過する蒸気流れか少なくとも250
0のレイノズル数、好ましくは少なくとも5000のレ
イノズル数になるような充分な圧力で操作され、それに
より急速で、効率がよくしかも均一なコーティングが行
なわれることになる。
本発明の装置は種々の感受性のよい基体にコーティング
するのに採用される。
ガラス、ガラスセラミック、セラミック、ポースリン・
クラッド・メタル(porcelain clad m
etals)などの耐火性基体に対しては本発明による
コーティングを施すことが可能である。
金属、プラスティック、紙などの他の基体も本発明の原
理にしたかってコートされうる。
本発明はフラット・ガラスに透明な金属酸化物のコーテ
ィングを施すのにとくに有用である。
このような金属酸化物かコートされたフラット・ガラス
は建築上の適用にとくに好ましい。
第1図は本発明の装置の好ましい実施例を示す部分断面
見取図であり、本発明の装置における蒸気および他の流
体の流れを示したものである。
第2図は本発明の実施の際に用いられる好ましいベーパ
ライザ、マニフオルドおよびノズルの部分断面図で、ノ
ズルに向いあうように支持された一枚のフロートガラス
と組合せて示されている。
第3図は第2図の3−3線断面図である。
第4図は第3図の4−4線断面図で、本発明で用いられ
るコーティング組成物が加熱部材と接触して蒸発するよ
りもチャンバースペース内で蒸発させるために設けられ
たインレットとアウトレットおよびバッフリング・アレ
ンジメント(baff−1ing arrangeme
nt)を備えたチャンバスペース(chamber 5
pace )に対する加熱部材の関係を示したもめであ
る。
第5図は本発明の実施の際に用いられる好ましいノズル
を該ノズルに蒸気を送り込む適当なマニホルドと共に示
した拡大断面図である。
第6図は第5図の6−6線断面図である。
本発明を実施するに際して、ノズルから流出し、コート
されるべき基体にふきつけられる蒸気流を特徴づけるレ
イノルズ数は約2500より大きくなるようにすること
が重要である。
レイノルズ数か少なくとも1700であれば、蒸気の流
れは完全に乱流になるが、干渉技術および生じる蒸着物
の均一性によって証明されるように、流れが基体と衝突
する全面積にわたって実質的に均一になるようにするに
は、レイノルズ数は少なくとも約2500が必要である
ことが見出された。
本発明を実施するに際して、ノズルを通過しコートされ
るべき基体にふきつけられる蒸気およびガスの境界層が
ノズルを通過する間に加速されるようにすることが好ま
しい。
このようにすると過度の脈動を防止することかでき、コ
ーティング速度および均一性を増加させることができる
ノズルの収縮比が少なくとも6になるようにするのが好
ましい。
レイノルズ数はつぎの式NR8−W・ρ・L/ηで規定
される。
レイノルズ数は無名数である。記号W、ρおよびηはそ
れぞれ蒸気の流速、密度および動的粘度を表わしたもの
である。
Lは他の変数が決定されるときに規定される特有の長さ
である。
水力学の原理によると、ある特定の関係にある特有の次
元りは水力直径と名づけられており、このものはノズル
出口の横断面積の4倍の値をノズル出口の濡れ辺長で割
ったものである。
流れ、密度および蒸気粘度は式中においてノズル出口に
おける特性値ですべて特徴づけられている。
本発明の装置はつぎに述べる詳細な説明からさらに容易
に理解されうる。
第1図において、基体としての、たとえばガラスシート
11はコーティングのために配置されている。
ガラスシート11は一般には水平面内で支持されると共
に、該シート11を第1図右側下部の矢印で示される通
路にそって移動させうる手段によって支持されている。
ベーパライザ・アセンブリ12とベーパ分配アセンブリ
13とからなる本発明のコーティング装置がガラスシー
ト11に面するように配置されている。
ベーパライザ・アセンブリ12はベーパライザ・チャン
バ14からなり、該チャンバはシリンダ状に形成され、
反応体の蒸気部材を有している。
該部材については後述する。
ベーパライザ・アセンブリ12はさらに反応体供給手段
15とキャリヤガス供給手段16とを有している。
反応体は溶液管17を介して一組の溶液供給管18に供
給される。
各溶液供給管18はベーパライザ・チャンバ14内に開
口した吐出口を有するスプレー・チップ19に連結され
ている。
溶液管17は冷却管20でおおわれており、該冷却管2
0はバッフル21によって前進流れの部分と戻り流れの
部分とに分割されている。
噴霧用のガス、好ましくは空気が一組の噴霧用のカス供
給管22を介して各スプレー・チップ19に供給される
該ガス供給管22はすべて噴霧用のガス用配管23に連
結されている。
反応体供給手段15は一組のキャップ24によってベー
パライザ・チャンバ14上に装着され、該キャップ24
は配管の周囲を囲むと共にベーパライザ・チャンバ14
に溶接された一組の台25にボルトもたは他の方法で連
結されている。
キャリヤガス供給手段16はブラケット27によってベ
ーパライザ・チャンバ14に装着されたキャリヤガス・
マニフオルド26からなる。
キャリヤガス・マニフオルド26には一組のキャリヤガ
ス供給管28か連結され、各供給管28はキャリヤガス
・プレヒータ29に連結されている。
キャリヤガス・プレヒータ29はベーパライザ・チャン
バ14に連結され、加熱されたキャリヤガスが該チャン
バ内に入れられるように構成されている。
プレヒータ29としては電気抵抗式のヒータが好ましく
、各プレヒータは制御された電源(図示されていない)
に接続される接続部30を有している。
ベーパライザ・チャンバ14は単一構造物でもよいが、
長く延長するばあいには一組の比較的短いベーパライザ
・チャンバ14を有するモジュラ−型め構造物とし、個
々のチャンバをロックするベーパライザ・チャンバ・カ
ップリング31によってたいがいの端部を結合するよう
にしてもよい。
ベーパライザ・チャンバ14の内側には反応体および溶
剤などθつ他の物質を蒸発させる部材か配置されている
ヒータ32はチャンバが2つの部分、すなわち全流入物
質か入る部分と流出する蒸気が去る部分とに分割される
ようにベーパライザ・チャンバ14内に取りつけられて
いる。
ヒータ32は蒸気か入口部から該ヒータを通ってベーパ
ライザ・チャンバ14の出口部に流れていくように構成
されている。
ヒータとしては熱的に制御された熱交換流体が封入され
たフィン管式熱交換器が好ましい。
ヒータ32はチャンバ14内で取付板上に装着される。
該取付板は溶接または他の手段でチャンバ14の内壁に
取りつけられていて、キャリヤガス分配プレート33と
しても作用する。
キャリヤガス分配プレート33は該プレート33とチャ
ンバ・ウオールとで封止されたマニフオルド・スペース
が形成されるような形状につくられると共に、チャンバ
14に取りつけられている。
キャリヤガス分配プレート33はベーパライザ・チャン
バ14の入口部にガスを自由に流出させる一組の開口部
が形成されていて、該ガスは該入口部でスプレー状の反
応体と該反応体を蒸発させる溶剤とを混合する。
ベーパライザ・チャンバ14の入口部で反応体を含むガ
ス状混合物は、ベーパライザ・チャンバ14の出口部に
入る混合物の温度を細かく調整するヒータ32を通過す
る。
ヒータ32は熱的な安定を保証できるように流れている
ガス状混合物の質量に比して比較的高い熱容量を有する
ようにするのが好ましい。
ベーパライザ・チャンバ14の出口部には一組の蒸気吐
出管34か配置されている。
該吐出管B4はベーパライザ・チャンバ14の壁面を通
って外部に延長されると共にその内部側端部の近くには
数個の流入口が形成されている。
各蒸気吐出管34の内部側端部にはチャンバに入ってき
たり、チャンバ内で生じたりする粒子状物質をそらすカ
サ35が設けられていて、これにより蒸気吐出管の詰ま
りが防止される。
蒸気吐出管34の周囲にはヒータ36が設けられている
ヒータ36は2つの通路、すなわち送り用の通路および
戻し用の通路とを有しており、これらの通路は再循環式
熱交換流体システム(図示されていない)に連結されて
いる。
操作中に油などの高温流体がヒータ36を通じて循環さ
れ、これによりベーパライザ・チャンバ14から吐出さ
れるガス状混合物の温度が制御される。
各蒸気吐出管34にはカップリング37(フレキシブル
・カップリングが好ましい)が接続されている。
該カップリングはベーパライザ・アセンブリ12をベー
パ分配アセンブリ13に連結する。
ベーパ分配アセンブIJ 13はベーパ・マニフオルド
またはプレナム(p lenum) (以下、マニフオ
ルドという)38からなり、該マニフオルド38は仕切
壁40で分離され、かつ内側および外側温度制御流体用
通路41および42でおおわれた2つの蒸気チャンネル
39を有している。
運転時に油などの高温流体か前記通路41および42を
循環し、これにより蒸気チャンネル39を流れるガス状
混合物の温度が制御される。
蒸気チャンネル39はノズル43(先細ノズルが好まし
い)と通じている。
各ノズルはマニフオルド38に結合された対向するノズ
ル壁部材44で形成されている。
各ノズル壁部材44には通路45が設けられ、該通路に
は加熱された油などの流体が通されノズル43を通って
ガラスシート(基体)11にふきつけられるガス状のコ
ーティング混合物の温度を正確に制御できるように構成
されている。
本発明のコーティング装置は製紙、金属板の圧延などの
種々のプロセスおよび基体と組合せて使用することかで
きる。
本発明の装置は連続したシート状のものあるいは一組の
不連続な基体をコートするのに使用できる。
本発明のより好ましい実施例においては、連続したガラ
スシートがコートされる。
このガラスシートとしてはプレート・プロセス、他のシ
ート・プロセス〔コルパン(Co1burn )、フォ
ーコールド(Fou−rcault )またはピッツバ
ーグ・ペンバースン(Pittsburgh Penn
verson )プロセス〕またはフロート・フロセン
によってつくられるシートであればよい。
本発明は垂直面、水平面または他の適当な方向に向けら
れた面内に配置された基体にコーティングを施すのに効
果的に用いられるものである。
これは本発明でとくに価値があり、かつユニークな特徴
である。
特別に好ましい実施例においては、本発明は新たに形成
されたフロート・ガラス細長体にコートするのに使用さ
れる。
細長体は本発明の原理によってどちらの主面にも容易に
コートされる。
つぎの説明はガラス細長体の上面のコーティングに関す
るものである。
第1図と同様に第2図、第3図および第4図を参照する
本発明の装置はとくに好ましい環境、すなわちフロート
・フォーミング・バス(floatforming b
ath )および焼鈍窯との間のスペースに配置されて
いる。
連続したガラス細長体11がバス・チャンバ47に仕込
まれた溶融錫などの溶融金属浴46上に示されている。
バス・チャンバ41は金属性の包板49で囲まれた耐火
性の底壁、側壁および土壁48から構成されている。
細長体11はバス・チャンバ47の出口端で溶融金属4
6からロール50上にもちあげられる。
ロール50は適切に支承され、駆動モータ(図示されて
いない)に連結された通常のロール駆動手段によって駆
動される。
カーボン・ブロック51がスプリングによって回転ロー
ル50の底部に押しつけられていて、ロール上に被着す
る種々の物質を除去することかできる。
カーボン・ブロック51はバス・チャンバの耐火材の延
長部52内に支持されている。
ロールから除去される物質は該延長部52上に落下し、
容易に除去される。
ガラスの細長体11は焼鈍窯53内に運はれる。
この窯53は、その中に多数の窯ロール54を有する。
該ロール54を回転するために従来周知の駆動手段が設
けられている。
各窯ロール54はガラスに対し、該窯を経てガラスを運
ぶに足りる大きさの牽引力を与える。
この窯の温度はガラスの永久応力および歪を除去するよ
うに調節されている。
ロール54は新しく形成されたフロート・ガラスをバス
・チャンバ41からベーパライゼーション・コーティン
グ・チャンバ55ついで焼鈍窯53を通して送る手段の
一部を横取している。
バス・チャンバ47内の雰囲気はチッ素と少量の水素と
を含んだ還元性の雰囲気であり、これにより溶融金属4
6の酸化が防止されている。
通常この雰囲気は約90〜999%のチッ素を含有し残
りが水素である。
雰囲気は周囲の圧力よりわずかに高い圧力、たとえは0
.1〜O15インチ(2,54〜12.7mm)(水柱
)に保持され、バス・チャンバ47内に周囲の雰囲気か
侵入するのを実質的に阻止する。
前記雰囲気をそのまま保持し、かつバス・チャンバ47
からガラス細長体を通すため、バス・チャンバの出口に
は一組のカーテン56を設ける。
このカーテンはガラス細長体上にひきずっていて、ベー
パライゼーション・コーティング・チャンバ55のわず
かに加圧された雰囲気をバス・チャンバ47から分離す
る手段として作用する。
これらのカーテン56は通常可撓性の石綿またはガラス
繊維からつくられていて、ガラスを傷つけず、しかも環
境の温度約1000°〜1200’F(538〜649
°C)に耐えることができる。
さらに、同様の材料からなるカーテン57が窯53の入
口に設けられ、窯53をベーパライゼイション、コーテ
ィング・チャンバ55から分離する手段として作用する
ベーパ・コーティング・チャンバ55は真空フード58
を備えている。
該フード58は上流のバス・チャンバおよび下流の窯に
近接しで配置された入口を有している。
真空フード58は一対の排気管59まで垂直上方に延長
されると共に互いに充分な間隔があけられていて、■ビ
ーム60を支持すると共に関連した装置に沿って配置さ
れたベーパライザ・アセンブリ12とベーパ分配アセン
ブリ13とからなるベーパ・コーティング装置用の空間
を形成している。
真空フード58は■ビーム60上に載置された車輪61
によって■ビーム60上に移動しうるように支持されて
いる。
■ビーム60はバス・チャンバ47から窯53まで移動
するガラス細長体11の通路を横切るように配置されて
いる。
真空フードは横支柱62によって一定の間隔かあけられ
て支持されている。
排気管59はブラケット63に取りつけられている。
該ブラケット63は支持用のオーバ・\ラド・ビーム6
6のトラック65に載置された車輪64に取りつけられ
ている。
真空フード58および排気管59からなる真空フード・
アセンブリはガラス細長体11の通路を横切って移動さ
せることかでき、保守ならびに修養のためフロート・ラ
インから該アセンブリを完全にはずすことができる。
この移動は支持用の車輪61および64が回転している
間に該アセンブリをビーム60および66に沿って動か
すことによって行なうことかできる。
ベーパ・コーク・アセンブリはベーパ・コーク−支持ブ
ラケット67によって■ビーム60からベーパ・コーテ
ィング・チャンバ55内に支持されている。
支持ブラケット67にはベーパ・コーター支持車輪68
か取りつけられている。
ベーパ・コーター支持車輪68は■ビーム60上に載置
されている。
一方の■ビームに4X トラック69か形成されている
トラック69および該トラック69と係合する支持車輪
68の形状はトラックおよび■ビームに対するアセンブ
リの横方向の動きを防止できるようなものであればよい
ベーパ・コーター・アセンブリはベーパライザ・アセン
ブリ12とベーパ分配アセンブリ13以外にこれらの作
動部材を支持する機械構造物から構成されている。
該機械構造物はモータ70およびジヤツキ71を有して
いる。
該ジヤツキ71はアセンブリを上下させ、コートされる
べき基体に近づけたり遠ざけたりする。
ベーパ・コータ支持ブラケット67からベーパ・コータ
・クロスアーム72がぶら下かっている。
モータ・サポート73およびジヤツキ・サポート74が
該クロスアーム72に取りつけられている。
モータ・サポート73にはモータ70(DC可変速モー
タが好ましい)が装備されている。
該モータ10には駆動軸75が連結され、駆動軸15は
ジヤツキ71に連結されている。
各ジヤツキ71内lこは垂直運動をするスクリュー・シ
ャフトを駆動する適当な伝導装置が設けられている。
スクリュー・シャフトγ6はギアに連結されたジヤツキ
71を介して駆動軸15とつながっている。
モータ70で駆動軸γ5を駆動すると、スクリュー・シ
ャフト76は上下に移動しベーパ・コーティング・アセ
ンブリを上昇させたり下降させたりする。
スクリュー・シャフト76には二叉γ7が取りつけられ
ている。
二叉77にぶら下がるように支持腕78が連結され、該
支持腕78は横板79に連結されている。
横板79にはベーパライザ受は台80が取りつけられ、
該受は台80はベーパライザ・チャンバ14にボルトま
たは他の方法で結合される。
前述の説明のように本発明のより好ましい実施例におい
ては、キャリヤガス(好ましくは空気)がベーパライザ
・チャンバ14に供給されてスプレー・ノズル・チップ
19から流入する噴霧状のコーティング組成物と混合し
、コーティング材料の蒸発速度を高め、ついでヒータ3
2を通しテ混合物を移送しコートされるべき基体に送る
ためさらに加熱することか必要である。
キャリヤガスはマニホルド26からベーパライザに供給
される。
該マニホルド26はパイプでつくるのが好ましく、ブラ
ケット21によってアセンブリ上に取りつけられている
フレキシブル・チューブ(キャリヤカス供給管)28は
キャリヤガス・マニホルド26に接続され、加熱部材(
キャリヤカス・プレヒータ)29を介してコネクタに向
けられている。
該コネクタはペイパライザ・チャンバ14の壁ヲ貫通し
てキャリヤガス分配用プレート33とベーパライザ・チ
ャンバ14の壁で形成されるスペースと接続している。
電力は電気ケーブル81からヒータ29に供給される。
該ケーブル81はブラケット27および83上に取りつ
けられた導管82内に通されている。
本装置の構造上の特徴は第2図、第3図および第4図か
ら明らかである。
ノズル43から基体11に向けて吐出される未反応また
は過剰のコーティング組成物の蒸気およびキャリヤガス
はベーパ・コーティング・チャンバ55を満たす。
未反応の蒸気およびガスは該チャンバ55がら真空フー
ド58によって除去される。
構造物の不規則な表面に被着物がたまるとこれらがはか
れて基体11上に落下し、基体11を傷つけることにな
る。
これを防ぐためにベーパ・コーティング・アセンブリは
ベーパ・コータ・シールド(vaporcoater
5hield)84内に入れられている。
ベーパ・コータ・シールド84は補強板85を備えてい
る。
補強板85は横板79に接続されてコータ・アセンブリ
に接続さ右7ている。
横板79は前述のようにサポート・アセンブリ(支持腕
)78と連結されると共にベーパライザ受は台8oに連
続されている。
すでに指摘したように、ペイパライザ・チャンバ14は
ベーパライザ受は台8oに連結されている。
横板79は検査孔86を有している。
ベーパ・コータ・シールド84とベーパ・マニホルド3
8とのスペースには鉱物綿、アスベストtbどの断熱材
87を充填しておくのが好ましい。
第3図に示されるようにベーパ・コーター・アセンブリ
の構成はモジュラ−型であり、従来の方法でつくられた
ガラス細長体の金山にまたがるようにしてもよい。
モジュラ−型の設計は装置の保守、修繕か容易にできる
ので好ましい。
付属設備を備えた個々のベーパライザ・チャンバ14は
たかいに連結され全細長体の巾をまたぐアセンブリを形
成している。
ベーパライザ14はモジュラ−型に設計してもベーパ分
配マニホルド38およびベーパ・ノズル43は単一ユニ
ットにするのが好ましい。
しかして蒸気はコートされるべき基体の金山にわたって
均一に吐出される。
第5図および第6図を参照すれは、ベイパ分配マニホル
ドおよびベーパ・ノズルの詳細を理解することができる
コーティング用の蒸気はベーパ・マニホルド38によっ
て基体に沿って均一に吐出される。
とくに好ましいマニホルド38およびノズル43の組合
せ構造は第5図、第6図の拡大図から理解することがで
きる。
コートされるべきガラス細長体の巾をまたいでいるマニ
ホルド38の横方向の長さは該マニホルドの巾よりずっ
と大きなものである。
たとえば、1oフイ一ト幅のガラス細長体にコートする
には、マニホルドの長さく第6図に示されたd)は同様
にほぼ10フイートとなる。
一般にマニホルドの幅は1フイート以下である。
ベーパ・マニホルド38は多数のベーパ・チャンネルか
らなり、該チャンネルは細長く伸びており、かつその出
口端でたがいに分離されているが、その入口部では共通
のチャンネルとなっている。
ベーパライザ14からマニホルド38に蒸気を送る多数
のカップリング37は、この共通のチャンネル入口にそ
ってマニホルド38に連結されている。
各蒸気チャンネル39は少なくとも2つの反対向きの曲
線で横取されるのが好ましく、これにより該チャンネル
を通過する蒸気の移動通路は少なくとも2回方向を変え
るようになる。
しかしてチャンネルの長さ方向に沿った蒸気の吐出はき
わめて均一になる。
チャンネル内にバッフルを配置してさらに蒸気の流れを
さえぎると共にチャンネルの長さに沿ってさらに分配さ
せるようにしてもよいが、バッフルがなくしかも流れの
方向を変えるようにしたシンプルな設計のものが好まし
い。
設計時に渦流を生じさせるような停滞部や出つばり部が
ないようにすることが好ましい。
ベーパ・チャンネル39の周りには加熱用あるいは冷却
用の流体を第6図に示された向流流れにしたがって所望
どうり移送する通路41および42が設けられている。
これらの通路41および42はベーパ・マニホルド38
の長手方向に沿って伸長すると共に加熱用あるいは冷却
用の流体源(図示されていない)に連結されている。
より好ましい実施例では加熱された油が該通路に供給さ
れる。
ベーパ・マニホルド38にはノズル43を形成するノズ
ル壁部材44が連結されている。
ノズル43は蒸発したコーティング組成物およびキャリ
ヤガスをコートされる基体にふきつける。
ノズル43は第6図に示されるように細長く伸びていて
平面図ではスロットのようにみえる。
スロットの主寸法eに平行なノズル開口部の横断面は好
ましいノズ゛ルにおいてはその入口から出口までかなり
狭くなることを図示している。
各スロットの収縮は該スロットを通過する蒸気がスロッ
トの先端にいくにしたがって連続的に加速されるように
横取されている。
したがってスロット壁に隣接した蒸気の境界層が最小に
なり、かつスロットの周辺は蒸気によって均一にぬれ、
流出する蒸気は基体に均一にふきつけられるようになる
ノズルの特性は流入口の面積と流出口の面積との比ある
いは第5図、第6図で示されるノズルにおいてはc /
aである収縮比によって示される。
効率のよい均一なコーティングをうるためのより好まし
い流れの条件について以下に説明する。
この条件はノズルの出口端における条件として示される
第5図aで示される各ノズル出口の寸法は、ノズル出口
と基体との間隔すを決定する。
b / aの値は0.75〜10の範囲にくるようにす
るのが好ましい。
もつとも好ましい実施例においてはb /aは1.25
〜5である。
b / aによって示されるもつとも好ましい間隔の範
囲内にあるばあいには、間隔がそれより小さいかまたは
大きいはあいに比較してコーティング速度が実質的に大
きくなる。
各ベーパ・チャンネル39は容積で測定したチャンネル
の通過量の約6倍の容積をもつようにするのが好ましい
チャンネルを通過する蒸気を維持するためにこれだけの
容量をもたせると、該チャンネルはフレキシブル・カッ
プリング31から流出する不連続な流れによって生じる
速度変化を除く整流用の場所として作用する。
前述のようにベーパ・チャンネル39は蒸気の流れに新
しい方向を与え、マニホルド38の長さ方向に沿って蒸
気を均一に分配させる。
ベーパ・チャンネル39の横取および大きさはノズル4
3の形状と関係することは明らかである。
ノズルの収縮比c / aか増大し約5〜6以上になる
と、ベーパ・チャンネル39の容積は減少させることが
でき、このばあいわるい影響はない。
各ノズル43は曲面を有する2つの部材44からなり、
たがいの曲面が対向するようにマニホルド38に連結さ
れている。
各部材は加熱された油などの流体を通すチャンネル45
を備えていて、吐出される蒸気およびガスの温度を制御
することができる。
加熱された油が平行なチャンネル45を通り、ついで通
路41および42を通るようにするのが好ましい。
ノズルに流入したり、ノズルから流出したりする油の温
度を測定できるようにしてもよく、このような測定によ
ってノズル温度であると計算される温度は各ノズル出口
において蒸気の流れの状態を規定するのに用し)られる
ものである。
ノズルの流れ部を構成する曲面はなめらかに機械仕上げ
されていて、蒸気およびガス流れに局部的な乱れを与え
る細かな障害物あるいはかき傷か生じないようにされて
いる。
より好ましい実施例においては、ノズル部材は機械仕上
げされた鋼あるいは他の基体金属でつくられ、彎曲した
内表面は金または他の貴金属などの作業性の良好な金属
でおおわれる。
金属の仕上げは少なくとも64マイクロインチ(1,6
2μm)、好ましくは約16マイクロインチ(0,41
μm)である。
収縮比c / aが充分に大きいばあいには、金属の仕
上げに際して滑らかさを低下させても影響はない。
ノズル内表面の曲率は曲率半径か入口部でもつとも小さ
く出口部で最大(無限大に接近する)になるようなもの
であれはよい。
曲率半径がノズルの入口から出口まで距離の函数として
単調に(好ましくは一定割合で)増加するようにするの
かもつとも好ましい。
ノズル部材44はノズルの通路に沿った各部(たとえば
I 、 II 、 III、および■の部分)で異なっ
た半径に機械仕上げされ、各部はスムーズに機械仕上げ
されてつぎの部分と連っている。
ノズル部材の出口端6ま鋭く、かつ充分に限定された角
部にするのが好しく、その結果ノズル部材の部分と面す
る基体か流出蒸気およびガスによって濡れなくなる。
各ノズル部材44の縁部に面する基体は該部材の面に関
し約90°、好ましくは約87°にするのか好ましく、
その結果縁部は基体面に関しノズル出口から約3°の角
を有することになる。
本発明の実施の際に維持される流れ条件は、各ノズル出
口においてきめられる。
第5図に関し、つぎのパラメータが考えられる。
吐出蒸気のレイノズル数を決定するのに用いられる特有
の長さはノズルの水力直径であり、このものはノズル開
口部の濡れ辺長でノズルの断面積の4倍の値を割ったも
のとして規定される。
aはeよりずっと小さいから、水力直径はほぼ2aとな
る。
蒸気−ガス混合物の温度はノズルを横切る油の温度の平
均とみなされる。
該油の温度は入口および出口の油の温度を測定すること
により決定される。
蒸気−ガス混合物の密度および速度はノズル温度および
ベーパライザ・チャンバ圧力における混合物の密度およ
び速度であると決められる。
一般的にその温度および圧力におけるキャリヤガスの特
性は満足できるものである。
流速はペイパライザに対する質量速度を混合物の密度で
割ると共にノズル出口の開口部の全面積(a。
eにノズル数を乗じたもの)で割ることにより求められ
る。
つぎの実施例は本発明のノズルをレイノズル数およびノ
ズルと基体との間隔を変えて使用したばあいを示すもの
である。
実施例 1 つぎの特徴を有する前述の単一ノズルを備えた実験装置
が下記のテストに用いられる。
採用されたノズルの収縮比はほぼ6である。
第5図および第6図に関するノズルは、つぎの寸法表か
ら明らかになる。
ノズルの小さい方の寸法すなわち出口におけるaと入口
におけるCとが出口部にいくにしたかって減少している
ようにノズルの大きい方の寸法eもノズル入口から出口
にかけて減少する。
ここに収縮比とは、ノズル出口部の面積に対する入口部
の面積の比である。
水力直径はノズルの長さに沿った点で示されている。
ノズルの長さ 大寸法 小寸法 水力直径(e)
(c−→a) 入口、Omm 386.Omm c=38.6mm
70mm1 385,9 38.5
702 385.8 38.4
70装置は3000A’/分のガスを供給できる
ファンを駆動するモータを有している。
5kWの加熱用コイルがファンの下流に設けられ、該コ
イルはダクト内に配置されている。
該ダクトを通ってガスはファンからノズルへと流れる。
サーモカップルかノズルのすぐ上流のダクトの壁に設け
られ、このサーモカップルは温度調節器に接続されてい
る。
該温度調節器は加熱用コイルに対する電源に接続され、
該電源を制御する。
基体サポートがノズル開口部と向かいあって配置されて
いる。
該基体サポートは基体を加熱する手段を備えており、一
組のサーモカップルが基体温度を監視するために設けら
れている。
該サポートは吐出されるガス流れの軸に沿ったノズルの
中心部で限定される面に垂直な面内でフラットな基体を
支持するように構成されている。
光学干渉計(MACH−ZEHNDER)が実験装置を
囲むように設けられている。
干渉計はその照準線の中心がガス流の軸によって限定さ
れる面内にくるように、かつ基体面と平行になるように
配置される。
干渉計は2本の可干渉性の単色光線を用いており、各光
線は546ナノメータ(狭いバンド状のグリーン・フィ
ルタを有する水銀アーク灯)を有している。
測定される流れの・領域は実質的な温度勾配を示すから
、回転ミラー・システム(a rotating m1
rror system )が干渉計中に用いられる。
回転速度は干渉が200のオーダーで行なわれるような
ものが用いられる。
光学干渉はカメラを用いて記録され、写された写真は公
知の干渉原理にしたがってフリンジ幅(fri−nge
widths)という用語でフリンジの移動を比較す
ることにより温度プロフィルを示す。
ブラッドストン−ディル(Gladstone−Dal
e )の関係から導かれるように、フリンジ間隔がnの
ばあいの移動はn・△θの温度差を示す。
ここに△θはフリンジにおける局部温度と参考温度θR
との間の差である。
θRは静止条件下で検出されたキャリヤガス温度である
まず装置はノズルと基体との間隔がノズル幅の2倍(ハ
イドロリック・ダイヤメータの1倍)の状態で操作され
た。
加熱空気0)みが種々のレイノルズ数900.1500
.2000.2500 。
4000および5000の流速で吐出された。
基体に向けて吐出される加熱されたガス(空気)は基体
の近くで90°方向を変える。
この変化の開始点はインターフェログラム(干渉光の写
真)から基体上のノズル幅aの約0.8倍であると観察
される。
2500以上のレイノズル数で均一な密度の、鋭い境界
領域が基体に隣接して観察される。
この状態が均一で効率のよい蒸着条件である。
またレイノズル数2500以上において基体と接触する
流れの幅かノズル幅より実質的に大きくなることが観察
される。
これによりコーティング反応体は基体面上に効率よく展
延される。
930°Fから1025°Fの温度範囲の基体に前記実
験が繰返し行なわれても、基体温度に重大な影響はない
7ノズルと基体との間隔をかえて前記実、験が繰返され
る。
間隔比b/a=4 、b/a=2およびb / a =
1でテストか行なわれる。
間隔比4に対しインターフェログラムは、レイノズル数
5000で均一なコーティングを施すために、基体の近
くに充分に広い均一な領域を示すガス密度図を示す。
レイノズル数が減少するとその領域が減少し、レイノズ
ル数か2500以下で密度図は不均一なコーティングが
生じそうなことを示す。
間隔比2に対しインターフェログラムは基体上のノズル
幅の約0.67倍の所で開始する均一なコーティング領
域内への流れの分散を示すガス密度を示す。
この間隔比においては、間隔比が大きいばあいに現われ
る流れの変動はなくなり、流れおよび密度は時間に関し
均一になる。
レイノズル数2500以下で小さく均一なコーティング
領域が観察され、レイノズル数2500以上で該領域の
幅はノズル幅を超え、レイノズル数5000において該
領域の幅は約ノズル幅02倍になる。
間隔比1に対しインターフェログラムは可変の圧力フィ
ールドをつくりだす鋭く向きを変える流れを示すガス密
度図を示す。
これは吐出流れの効果を無効にする傾向があり、好まし
い領域内でより大きいレイノズル数はほぼノズル幅に限
定された静止せる均一なコーティング領域を与える。
さらに間隔比か減少するとより大きなレイノルズ数が必
要となる。
ノズルを基体に一層近接させることによって改良される
かも知れないという先験的な考えがあるにも拘らず、期
待されるかも知れない境界の侵入は実験的に観察された
不均一な状態によって埋合わされることかわかる。
前述の実施例はガス密度の変化および基体付近の他の条
件力)ら推論する限りにおいて、ベーパ・コーティング
に対するレイノズル数と、ノズルと基体との間隔の重要
性を示すものであるか、つぎの実験は本発明の好ましい
実施例に基づいたガラス基体のコーティングを示したも
のである。
比較例 1 実施例1は本発明のノズルの代りに本発明のノズルと同
じ入口断面積と出口断面積とを有する単一のフラット壁
からなるスロットを用いて繰返される。
すべてのレイノズル数および間隔において、基体近くで
観察される流れの状態は、実施例1のばあいよりさらに
不規則になる。
実施例 2 前述の装置はフロート・バスと徐冷窯との間にあるガラ
ス細長体を横切るように配置されている。
ノズルはノズル長さ〔2・百インチ(60mm))にわ
たって4つの半径を有するように機械仕上げされる。
ノズル入口幅Cは4・1インチ(1214 7nTt)、出口幅aは1−6インチ(1,6mm)で
ある。
ノズル半径はIの部分で2・主インチ(70mm)、1
3 4 Hの部分で、−6インチ(20,6mm)、■の部分で
11インチ(280mm)、IVの部分で無限大、すな
わちフラットである。
幅か約10フイート(3,0m)、厚さ上インチ(6,
4mm)の連続したガラス細長体か該装置の下部を約2
50インチ/分(6,35m/分)の線速度で運ばれる
ガラスは約88%の可視光線の透過率を有する従来0ソ
ーダ・ライム・シリカ系のガラスである。
コーティング溶液が準備され、該溶液は1ガ冶ン(3,
8A?)あたりつぎのような組成を有している。
鉄アセチルアセトネート 510!jクロムアセチ
ルアセトネート 150.pコバルトアセチルアセトネ
ート 55g メチレンクロライド 1ガロン(3,1)コーティ
ング溶液は約10 psig (0,70kg/iG)
の圧力、約70°F(21°C)の温度で約0.2ガロ
ン/分(0,761J1分)の割合で溶液管17に送ら
れる。
噴霧用の空気は約5 psig(0,35kg/crI
tG )の圧力、約70°F(210C)の温度で噴霧
用のガス供給管23に供給される。
キャリヤ空気は約38 psig (2,7kg/Cr
ItG )、約170SOFMの割合でキャリヤガスマ
ニホルド26に送られる。
キャリヤである空気はプレヒータ29内で約500°F
(260°C)に加熱され、キャリヤガス分配プレート
33を通る空気速度か約5〜10フイート/分(1,5
〜3.0m/分)でベーパライザ・チャンバ14に送ら
れる。
空気の顕熱は充分大きく、コーチインク溶液を蒸発させ
、約400’F〜420°F(204〜216°C)の
範囲内の温度の空気と蒸気の混合物をつくることができ
る。
加熱された油は約410°F(210°C)の温度です
べでのヒータに供給される。
しかしてベーパライザ・チャンバを通ってベーパ・マニ
ホルド38およびノズル43を通過するコーティング混
合物は約410’F(210°C)の安定した温度を有
する。
ノズルの下にあるガラス温度は約10500F (56
6°C)である。
ノズル先端部と基体との間隔と、ノズル先端部の幅との
比は2である。
上述の条件ではノズル出口のレイノズル数は5000と
なる。
レイノズル数は4100F(210°C)における空気
の粘度、410°F(210’C)1気圧における空気
−メチレンクロライド混合物の密度に基づいている。
質質量流量はベーパライザに対する流入量から直接わか
る。
本装置によれば20分間で200平方フイート(18,
6m)のガラスをコートすることができる。
このようにしてできるコーティングはガラス表面全面で
均一なものとなり、コートされたガラスの平均の可視光
線の透過率は40%となり透過率の変化はガラスの端部
を除いて±2%以内のものとなる。
このようなコーティングは同じコーティング材料を用い
たスプレー・メソッドによってえられるコーティングよ
り均一なものとなり、さらに細かな粒状表面をうろこと
かできる。
実施例 3 実施例2の方法は数回繰返されるか、このばあいに各側
においていくつかのプロセス・パラメータが形成される
コーティングに対する影響をみるために変えられる。
まず、この方法はレイノルズ数2500を有する出口流
で繰返される。
このようにして生じるコーティングは本発明のより好ま
しい実施例よりややコーティング効率が低く平均の透過
率は50%であるが実施例2と同じくすぐイ1.た品質
りものである。
またレイノルズ数2000を有する出口流に変更したほ
かは同様にして実験を行なった。
このようにして生じるコーティングは前記実施例より薄
く、不均一になる。
平均の透過率Li60%でその範囲?−i±5%であり
、建築上適用することはできない。
さらにレイノルズ数7000の出口流についても実験を
行なった。
こ0)ようにして生じるコーティングは実施例2と同じ
ようなすぐれた品質のものである。
最後にレイノルズ数5000の出口流で2種類Qつ方法
か行なわれた。
その一つはノズルと基体との間隔がノズル幅の0.9倍
であり、他はノズル幅の5倍である。
どちらの例においても生ずるコーティングは平均の透過
率か50%以下で、その変化範囲は建築上の使用に対す
る限界特性を示す±3%内に入れることが充分にできる
間隔比が0.9のはあいには、コーティングは同様のコ
ーティングをスプレーによって行なうばあいに生じる粗
い粒子をもつようになる。
比較例 2 実施例2のノズルと同一の入口面積、出口面積を有する
フラットな壁で形成されるスロットによって本発明のノ
ズルか置き換えられて実施例2が繰返される。
このようにしてつくられるコーティングは実施例2でえ
られるものよりずっと薄くなる。
またこのコーチイングイま視覚で観察しうる不規則な透
過率を示す。
つぎに本発明0実施の態様を列挙する。
(1)前記装置が前記ノズル開口の長辺側を実質的に横
切るような形で、かつ該ノズル出口と面するような関係
で基体を移送する手段からなる特許請求の範囲記載のコ
ーティング装置。
(2)前記ノズルの出口において該ノズルの内面と隣接
した該ノズルの面が隣接した内面と約90’以下の角度
を形成する特許請求の範囲記載のコーティング装置。
(3)前記角度が約87°である前記第(2)項記載の
コーティング装置。
(4)ノズルにガス状混合物を供給する手段、ノズルお
よび該ノズルと面する関係に基体を支持する手段とから
なり、該基体支持手段はノズルからのガス状混合物の流
れの中心線か支持された基体の主面に実質的に直角にな
り、かつ前記ノズル出口力)ら支持された基体の面まで
の間隔か前記ノズル出口の短辺の長さの1.25〜5倍
になるように前記ノズルに隣接して配置され、少なくと
も一つのコーティング反応体7.I)らなるガス状混合
物をノズル乃】ら基体に吐出することにより基体にコー
ティングを施すように横取されてなるコーティング装置
(5)ノズル出口と基体との間隔か該ノズル出口の短辺
の長さの1.25〜5倍であり、ノズルは先細に形成さ
れ入口から出口へガス状混合物を加速するように構成さ
れてなる前記第(4)項記載のコーティング装置。
(6)さらに前記ノズルを通って前記支持手段上にシー
ト材からなる基体を移送する手段を有し、該ノズルは基
体の移動方向を実質的に横切るようにその長辺の方向に
延長され、前記基体の主面および該基体の移動方向に対
して直交する面に該ノズル開口の長辺を投影するとこの
長さは基体の移動方向に直交する基体の幅より小さくな
る前記第(4)項記載のコーティング装置。
(7)ノズルと基体との間隔は該ノズル出口の短辺の長
さの約1.25〜5倍であり、ノズル出口の長辺方向に
沿って実質的に均一に前記ガス状混合物を分散させる手
段を備えている前記第(4)項記載のコーティング装置
(8)前記ノズルは該ノズルを通過するガス状混合物の
温度を維持する手段を備えている前記第(4)項記載の
コーティング装置。
(9) (a) 基体を支持する手段、(b)
少なくとも一つのコーティング反応体を蒸発させる手段
、および (C) 基体を横切って細長く伸びた領域にわたって
該蒸発したコーティング反応体を該基体に吐出する手段
とからなり、該吐出手段は前記基体と面して開口してい
る出口を有するノズルからなり、該ノズルは該基体を横
切る方向に延長され、その延長された側に垂直な断面内
で前記基体から離れた入口部から該基体と面する出口ま
で先細に形成され、かつ延長された側に平行な壁はガス
状混合物か隣接した壁面を通りノズルの入口から出口ま
でその全長にわたって実質的に加速されるように形成さ
れ、基体にコーティングを施すように構成されてなるコ
ーティング装置。
(10)前記ノズルの入口と出口との収縮比が少なくと
も約4である前記第(9)項記載のコーティング装置。
0υ 前記ノズルの収縮比が少なくとも約6である前記
第00)項記載のコーティング装置。
(12)前記ノズルは2つの対向する壁を有し、各種は
ノズルの入口から出口へその曲率半径が大きくなるよう
に形成されてなる前記第(9)項記載のコーティング装
置。
03)各ノズル壁の曲率半径がノズル入口から出口まで
単調に増加する前記第(12)項記載のコーティング装
置。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のコーティング装置の部分断面見取図、
第2図はベーパライザ、マニホルドおよびノズルの部分
断面図、第3図は第2図の3−3線断面図、第4図は第
3図の4−4線断面図、第5図はノズルおよびマニホル
ド拡大断面図、第6図は第5図の6−6線断面図である
。 図面の主要符号、11ニガラスシート、12:ベーパラ
イザ・アセンブIJ、13:ベーパ分配アセンブリ、1
4:ベーパライザ・チャンバ、19ニスプレー・チップ
、26:キャリヤガス・マニホルド、32:ヒータ、3
8:ベーパ・マニホルド、39:蒸気チャンネル、43
:ノズル、47:バス・チャンバ、53二焼鈍窯、54
:窯ロール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1(a)ガス状のキャリヤと蒸発したコーティング反応
    体とを混合する手段、 (b) ガス状混合物をノズルに送る手段、(C)
    ノズルIこ送られたガス状混合物が該ノズル出口にお
    いて少なくとも2500のレイノズル数で吐出されるよ
    うな入口面積と出口面積とを有するノズルであって、該
    ノズルは基体と面する実質的に長方形状の出口開口を有
    し、該長方形状の出口開口の長辺は該基体を横切る方向
    に延びており、かつ該ノズルは該長辺に垂直な断面内で
    該基体から離れた入口から該基体と面する出口まで先細
    に形成されており、さらにその該長辺に平行な2つの対
    抗する壁かそれぞれノズルの入口から出口へその曲率半
    径か大きくなるようlこ形成されてなるところのノズル
    、および(d) 前記ノズルと面する関係に基体を支
    持する手段と該ノズルの出口を該基体の表面から該ノズ
    ルの長方形状の出口開口の短辺の長さの1.25〜5倍
    に位置させる手段 とからなり、少なくとも一つのコーティング反応体から
    なるガス状混合物をノズルから基体に吐出することによ
    り基体にコーティングを施すように構成されてなるコー
    ティング装置。
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