KR102655395B1 - 물질 시트 건조 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

물질 시트에 가스 스트림을 배출하기 위한 에어 나이프가 제공된다. 에어 나이프는 입구 부분과 출구 부분을 포함하는 메인 바디와, 복수의 입구 포트들을 포함한다. 입구 부분은 플레넘을 정의한다. 출구 부분은 상기 플레넘과 유체 연통하는 출구 오리피스를 정의한다. 입구 포트들은 입구 부분으로부터 돌출하고 각각의 입구 포트는 상기 플레넘과 유체 연통하는 통로를 포함한다. 일부 실시예에서, 입구 포트들은 메인 바디의 후방 또는 후미 벽으로부터 돌출한다. 다른 실시예에서, 출구 부분은 출구 오리피스가 형성되는 출구면에서 종결되며, 출구 부분의 팁 영역은 출구면에 대한 연장선에서 테이퍼 각도가 90도 이하인 테이퍼 각도를 형성한다.

Description

물질 시트 건조 장치 및 방법

본 출원은 2018년 2월 27일 출원된 미국 임시 출원 번호 제62/635,593호의 35 U.S.C. § 119 하에서의 우선권의 이익을 청구하며, 이 문헌의 내용이 아래에 제시된 것과 같이 그 전체로서 인용되며 참조문헌으로 여기 병합된다.

본 개시는 일반적으로 물질 시트를 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 마감 작업의 일부로서 유리 시트를 건조하는 것과 같이 기판 시트를 처리하기 위한 에어 나이프 구조 및 건조 장치에 관한 것이다.

평판 디스플레이들에 사용되는 것과 같은 고품질 표면 마감이 필요한 유리 시트들을 처리하는 것은 일반적으로 유리 시트를 미리 결정된 모양으로 절단하는 단계와, 그 이후 날카로운 에지들 및/또는 모서리들을 제거하기 위하여 절단된 유리 시트의 에지들을 그라인딩 및/또는 폴리싱하는 단계를 포함한다. 그라인딩 및/또는 폴리싱 단계들은 예를 들어, 적어도 마감 부재(예를 들어, 그라인딩 휠, 폴리싱 휠 등과 같은 연마 휠)를 포함하는 마감 장치에 의해 수행될 수 있다. 이러한 마감은 일반적으로 제거할 필요가 있는 유리의 주요 표면에, 예를 들어 물과 같은 세정액으로 유리 시트를 플러싱함(flushing)에 의해, 잔해를 남긴다. 유리 시트의 표면 상에 남아있는 잔해, 특히 유리 잔해는 표면에 접착될 수 있고, 제거하기 어려워질 수 있다. 그러나 세정액은 빨리 제거하지 않으면 얼룩들(예를 들어, 잔여물)을 남길 수 있다. 따라서, 세정액을 제거하기 위하여 건조 장치들이 채용된다. 이러한 건조 장치들은 유리 시트가 이송 장치를 따라 이동하는 동안 유리 시트의 전체 표면에 걸쳐 세정액을 신속하게 제거하는 것이 가능해야 한다.

유리 시트들, 특히 전자 디스플레이 장치들에 사용하기위한 유리 시트들이 치수적으로 커짐에 따라, 단시간 내에 시트의 전체 치수에 걸쳐 세정액의 실질적으로 균일한 제거를 제공하는 것이 이 더욱 어려워진다.

여기에 설명된 태양들은 앞서 설명된 문제점들의 일부를 해결하고자 한다.

예를 들어 에지 그라인딩 공정과 같은 마감 공정 후, 유리 시트 표면들에서 오염을 제거하기 위해 세정 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 유리 시트는 탈 이온수와 세제(또는 다른 액체 용액)의 용액이 유리 시트에 도포되어 표면 입자들과 얼룩들을 제거하는 습식 세정 스테이션을 통해 운반될 수 있다. 습식 세정 단계 후에, 예를 들어 검사를 위한 유리 시트를 준비하기 위하여 유리 시트 표면들이 건조될 수 있다. 마감(예를 들어, 절단, 그라인딩, 폴리싱 등), 세정 및 건조 단계들은 인-라인(in-line)으로 수행될 수 있으며, 유리 시트는 종합적으로 마감 라인이라고 지칭되는 다양한 스테이션들을 통해 연속적으로 이송된다. 후속 처리 단계들은 유리 시트를 포장 및 고객들에게 배송하거나 보관을 위해 유리 시트를 창고로 이동하는 것을 포함할 수 있다.

건조 단계는 전형적으로 하나 이상의 "에어 나이프"가 가압 가스(예를 들어, 공기)를 유리 시트의 한쪽 또는 양쪽의 대향하는 편평한 주 표면들로 지향하는(direct) 건조 스테이션을 통해 유리 시트를 운반함에 의해 달성된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 에어 나이프는 압력 하에서(예를 들어, 미리 결정된 속도에서), 가스의 부피를, 일반적으로(필수적이지는 않으나) 가스의 신장된(elongated) 커튼으로서, 배출하는 데 사용되는 장치를 의미해야 한다. "공기"라는 용어는 장치를 지칭할 때 일반적으로 사용되지만, 장치는 배기 가스로서 공기를 사용하는 것에 제한되지 않고 필요에 따라 다른 가스들 또는 가스 혼합물을 사용할 수 있다.

에어 나이프의 출구(예를 들어, 신장된 슬롯, 일련의 오리피스들 등)는 유리 시트의 이동 경로에 대해 비스듬하게 배열될 수 있다. 에어 나이프에 의해 전달되는 결과적인 가스 커튼은 액체를 유리 시트의 에지로 즉각적으로 지항햐고, 유리 시트의 에지로 떨어뜨릴 것이다. 통상의 에어 나이프들은 현재 유리 시트 마감 라인들과 함께 사용되며 에어 나이프 배출구로 이어지는 챔버를 형성하는 신장된 하우징을 포함할 수 있다. 강제된 가스 스트림은 공급부(예를 들어, 송풍기 또는 펌프)에서 신장된 하우징의 엔드에 위치한 입구 포트를 통해 챔버로 제공된다. 그러나 현재 에어 나이프 디자인의 건조 성능은 특히 상업적으로 이용 가능한 유리 시트의 증가하는 치수들의 관점에서, 유리 시트 대량 생산의 계속 증가하는 요구를 적절하게 충족하지 못할 수 있다.

참고로 유리 시트 건조 공정(예를 들어, 유리 시트 마감 라인의 일부)에 대한 시간 윈도우는 일반적으로 1 분 미만이다. 평평한 표면 건조 시간은 에어 나이프에서 배출되는 가스의 체적 및 유속뿐만 아니라 에어 나이프 배출구를 따른 가스 흐름 분포의 균일성에 의존한다. 이를 염두에 두고, 유리 시트들의 크기와 라인 속도들이 증가함에 따라(예를 들어, 제조 비용 감소를 위한 노력으로), 매우 짧은 시간 프레임 동안 전체 유리 시트 표면적을 커버하고 표면들을 건조시키기 위해 에어 나이프의 길이가 또한 증가될 수도 있다. 또한, 상승된 이송 속도들을 수용하기 위해 동시에 유리 시트 표면을 건조시키기 위해 에어 나이프로부터 더 많은 가스 부피가 요구된다. 단순히 가스 공급원에서 가스 유량을 증가시키는 것이 가능할 수 있지만, 많은 경우 기존의 가스 공급원은 전달될 수 있는 가스량을 제한한다. 그러나 가스 공급원은 원하는 에어 나이프 배출 유량을 달성하기 위하여 필요한 이송 시스템 압력을 생성하지 못할 수 있다. 가스 공급원이 고압을 전달할 수 있더라도 전달되는 가스 부피는 여전히 제한될 것이며 주변 대기압과 가스 공급 압력의 비율이 0.528에 도달하면 흐름이 막히게 된다. 또한 공급부로부터의 가스 유량을 증가시키는 것은 에어 나이프에서 나오는 가스의 속도를 증가시킬 것이다. 이러한 상승된 속도의 가스는 에어 나이프를 지나 전달될 때 유리 시트에 바람직하지 않은 불안정성을 초래할 수 있다. 마지막으로, 통상의 에어 나이프 배출구의 길이가 증가함에 따라 배출구를 따른 가스 흐름 분포가 덜 균일해지고, 유리 시트 표면 전체에서 일관된 건조 성능을 달성할 수 없게 된다.

따라서, 가스 공급원(예를 들어, 송풍기 또는 송풍기 또는 펌프)에서의 상당한 압력 증가가 없이, 마감 라인을 통해 이송되는 유리 시트의 표면과 같은 기판 표면을 건조하는 단계에서 더 높은 가스 유량을 이송할 수 있는 대안적인 에어 나이프 구성들이 요구된다.

따라서, 에어 나이프에 인접한 물질 시트를 이송 방향으로 운반하고, 에어 나이프에 건조 가스를 공급하고, 건조 가스가 물질 시트를 향하는 방향으로 에어 나이프의 배기 슬롯을 빠져 나가는 것을 포함하는 이동하는 물질 시트의 건조 방법이 개시된다. 에어 나이프의 입구와 에어 나이프의 배기 슬롯 사이의 압력 강하는 90.6 kPa 미만이고 배기 슬롯의 길이에 걸쳐 에어 나이프를 빠져 나가는 건조 가스의 속도는, 배기 슬롯의 길이에 걸쳐 상기 슬롯을 빠져 나가는 가스의 평균 속도로부터 1 %보다 크게 변하지 않는다.

실시예들에서, 배기 슬롯의 길이에 걸쳐 에어 나이프를 빠져 나가는 건조 가스의 속도는, 배기 슬롯의 길이에 걸쳐 배기 슬롯을 빠져 나가는 가스의 평균 속도로부터 0.4 %보다 크게 변하지 않는다. 특정한 실시예들에서, 에어 나이프의 종축(또는 면)과 이송 방향 사이의 각도 α 는 약 65˚ 내지 약 75˚의 범위이다.

에어 나이프는 배기 슬롯을 포함하는 출구면을 포함하는 팁 부분을 포함할 수 있고, 팁 부분은 출구면과 교차하는 수렴 외부 측면들을 포함하고, 수렴 측면들 사이의 각도는 90도 미만이다. 일부 실시예들에서, 에어 나이프의 종축에 직교하는 방향으로의 출구면의 폭은 배기 슬롯의 폭의 10 배보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 출구면과 물질 시트의 표면 사이의 거리는 약 1 mm 내지 약 10 mm의 범위일 수 있다. 특정한 실시예들에서, 배기 슬롯의 길이는 3.5 미터 이상일 수 있다. 유리 시트의 이송 속도는 적어도 8 m / min 일 수 있다.

다른 실시예들에서, 에어 나이프가 설명되며, 에어 나이프는 플레넘을 포함하는 입구 부분을 포함하는 메인 바디, 플레넘과 유체 연통하는 출구 오리피스를 포함하는 출구 부분, 및 입구 부분으로부터 돌출하는 복수의 입구 포트들을 포함하고, 복수의 입구 포트들의 각각의 입구 포트는 플레넘과 유체 연통하는 통로를 포함한다.

일부 실시예들에서, 입구 부분은 후미 벽을 포함하고, 복수의 입구 포트들의 각각의 입구 포트는 후미 벽으로부터 돌출한다.

일부 실시예들에서, 플레넘은 하류 측에 대향하는 상류 측을 포함할 수 있고, 후미 벽은 상류 측과 경계를 이룬다. 복수의 입구 포트들은 예를 들어 후미 벽의 평평한 표면으로부터 돌출할 수 있다.

일부 실시예들에서, 후미 벽은 출구 오리피스의 길이와 동일한 길이를 정의할 수 있고, 또한 복수의 입구 포트들은 후미 벽의 길이를 따라 서로 정렬되고 서로 이격될 수 있다.

다양한 실시예들에서, 출구 부분은 플레넘과 유체 연통하고 플레넘으로부터 하류로 연장되는 채널을 포함하는 채널 영역 및 채널 영역으로부터 출구면으로 연장되고, 출구 오리피스가 출구면에 정의되어 있는, 팁 영역을 포함할 수 있으며, 여기서 팁 영역의 외부 표면은 각각 출구면의 대향 에지와 교차하는 제1 및 제2 측면들을 포함하고, 제1 및 제2 측면들은 이들 사이에서 90도보다 작은 테이퍼 각도를 정의한다.

출구 오리피스는 신장된 슬롯일 수 있으며, 제1 및 제2 측면들 각각의 길이는 신장된 슬롯의 길이보다 클 수 있다.

일부 실시예들에서, 출구 부분은 플레넘 및 출구 오리피스로부터 하류로 연장되고 그와 유체 연통하는 채널을 포함하는 채널 영역을 포함할 수 있고, 채널의 마이너 치수는 플레넘의 마이너 치수보다 작다. 채널의 마이너 치수는 채널의 직경일 수 있고 플레넘의 마이너 치수는 플레넘의 깊이일 수 있다.

일부 실시예들에서, 출구 오리피스는 폭과 폭보다 큰 길이를 포함하는 신장된 슬롯일 수 있으며, 채널의 마이너 치수는 신장된 슬롯의 폭보다 크다. 채널의 중심선은 출구면의 평면에 수직일 수 있고 플레넘의 중심선은 채널의 중심선에 수직일 수 있다.

특정한 실시예들에서, 출구 부분은 플레넘 및 채널과 유체 연통하는 이차 챔버를 더 정의할 수 있으며, 이차 챔버의 마이너 치수는 플레넘의 마이너 치수보다 작을 수 있으며, 이차 챔버의 마이너 치수는 채널의 마이너 치수보다 클 수 있다.

또 다른 실시예들에서, 물질 시트를 건조하기 위한 장치가 개시되고, 이 장치는 물질 시트를 위한 이동 경로를 설정하는 이송 장치, 가스 공급부 및 에어 나이프를 포함하며, 에어 나이프는: 플레넘을 정의하는 입구 부분, 플레넘과 유체 연통하는 출구 오리피스를 정의하는 출구 부분을 포함하는 메인 바디, 및 복수의 입구 포트로서, 각각의 입구 포트가 입구 부분으로부터 돌출하고 플레넘과 유체 연통하는 통로를 정의하는, 복수의 입구 포트들을 포함하고, 여기서 복수의 입구 포트는 가스 공급부와 유체 연통되고, 출구 오리피스는 이송 경로에 인접하여 배치되어 가스 공급부로부터 수취된 가스 스트림을 이송 장치에 의해 이송되는 유리 시트의 표면 상으로 배출한다.

일부 실시예들에서, 입구 부분은 플레넘의 상류 측을 정의하는 후미 벽을 포함하고, 상류 측은 하류 측에 대향하며, 복수의 입구 포트들 각각이 후미 벽으로부터 돌출한다.

일부 실시예들에서, 출구 부분은 플레넘과 유체 연통하고 그로부터 하류로 연장되는 채널을 정의하는 채널 영역, 및 채널 영역으로부터 출구면으로 연장되는 팁 영역을 포함할 수 있으며, 출구 오리피스는 출구면 내에 정의된다. 팁 영역의 외부 표면은 각각 출구면의 대향하는 에지들과 교차하는 제1 및 제2 측면들을 포함할 수 있고, 제1 및 제2 측면들은 90도보다 작은 테이퍼 각도를 정의한다.

일부 실시예들에서, 출구 부분은 플레넘과 유체 연통하는 이차 챔버로서, 이차 챔버의 마이너 치수는 플레넘의 마이너 치수보다 작을 수 있는 이차 챔버, 및 챔버 및 출구 오리피스와 유체 연통하는 채널로서, 채널은 이차 챔버로부터 하류로 연장되며, 채널의 마이너 치수는 플레넘의 마이너 치수보다 작은, 채널을 포함할 수 있다.

또 다른 실시예들에서, 물질 시트를 처리하기위한 시스템이 개시되며, 이 시스템은 물질 시트에 대한 이동 경로를 설정하는 이송 장치, 이송 장치에 의해 이송되는 물질 시트의 표면 상으로 세정 용액을 분배하도록 배열된 스프레이 장치를 포함하는 세정 장치, 및 건조 장치를 포함하고, 건조 장치는: 가스 공급부, 및 스프레이 장치의 하류에 배열된 에어 나이프를 포함하며, 에어 나이프는: 플레넘을 정의하는 입구 부분, 플레넘과 유체 연통하는 출구 오리피스를 포함하는 출구 부분을 포함하는 메인 바디, 및 입구 부분으로부터 돌출하는 복수의 입구 포트들로서, 각각의 입구 포트는 플레넘과 유체 연통하는 통로를 정의하며, 복수의 입구 포트들은 가스 공급부와 유체 연통하고, 출구 오리피스는 이송 장치에 의해 이송되는 유리 시트의 표면 상으로 가스 공급원부로부터 수취한 가스 스트림을 배출하도록 이동 경로에 인접하게 배열된다.

입구 부분은 플레넘의 상류 측을 정의하는 후미 벽을 포함하고, 상류 측은 하류 측에 대향하며, 추가로 적어도 3개의 입구 포트들 각각은 후미 벽으로부터 돌출한다.

출구 부분은 플레넘과 유체 연통하고 그로부터 하류로 연장되는 채널을 정의하는 채널 영역, 및 채널 영역에서 출구면으로 연장되는 팁 영역을 포함할 수 있으며, 출구 오리피스는 출구면에 정의되며, 여기서 팁 영역의 외부 표면은 각각 출구면의 대향 에지들과 교차하는 제1 및 제2 측면을 포함하고, 제1 및 제2 측면들은 90도 미만의 테이퍼 각도로 마주 본다.

일부 실시예들에서, 출구 부분은 플레넘과 유체 연통하는 이차 챔버로서, 이차 챔버의 마이너 치수는 플레넘의 마이너 치수보다 작은, 이차 챔버와, 챔버 및 출구 오리피스와 유체 연통하는 채널로서, 채널은 챔버로부터 하류로 연장되며, 채널의 마이너 치수는 플레넘의 마이너 치수보다 작은, 채널을 포함한다.

추가적인 특징들 및 이점들이 뒤따르는 상세한 설명에서 제시될 것이며, 부분적으로는 상세한 설명으로부터 해당 기술의 당업자들에게 즉각적으로 명백해지거나 첨부한 도면들뿐만 아니라 뒤따르는 상세한 설명, 청구항들을 포함하여 여기에서 설명되는 방법들을 실행함에 의해 인식될 것이다.

전술한 일반적인 설명 및 뒤따르는 상세한 설명은 다양한 실시예들을 설명하며, 청구된 기술적 사상의 속성 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 윤곽을 제공하기 위하여 의도되는 것임이 이해되어야 할 것이다. 첨부하는 도면들은 다양한 실시예들의 더 나아간 이해를 제공하기 위하여 포함되며, 본 명세서의 일부분 내에서 병합되고 일부분을 구성한다. 도면들은 여기에서 설명된 다양한 실시예들을 도시하며, 상세한 설명과 함께 청구된 기술적 사상의 원리들 및 동작을 설명하도록 역할을 한다.

도 1a는 본 개시의 원리들에 따른 건조 장치의 일부분의 단순화된 상면도이다.
도 1b는 도 1a의 건조 장치의 단순화된 측부도이다.
도 2는 본 개시의 원리들에 따르며 도 1a의 건조 장치에 유용한 에어 나이프의 단순화된 측부도이다.
도 3은 도 2의 에어 나이프의 단순화된 엔드 뷰이다.
도 4는 도 2의 에어 나이프의 단면도이다.
도 5는 도 2의 에어 나이프의 일부분의 확대 단면도이다.
도 6은 본 개시의 원리들에 따른 유리 시트 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 7은 실험예 부분의 테스트 결과의 플롯이다.

유리 시트의 표면과 같은 기판 시트를 처리하기 위한 에어 나이프들, 건조 장치, 시스템들, 및 방법들의 다양한 실시예들을 상세하게 참조할 것이다. 가능할 때마다, 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 부분을 지칭하기 위해 동일한 참조 번호가 사용될 것이다.

[41]범위들은 여기에서 "약" 하나의 특정한 값으로부터, 및/또는 "약" 다른 특정한 값까지로서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현될 때, 실시예들은 하나의 특정한 값으로부터, 및/또는 다른 특정한 값까지를 포함할 수 있다. 유사하게, 값들이 "약"의 선행어구 사용에 의해 근사치들로서 표현될 때, 특정한 값은 다른 측면을 형성한다는 것이 이해될 것이다. 이러한 범위들의 각각의 종료점들이 다른 종료점과 연관되어, 그리고 다른 종료점과 독립적으로 모두 중요하다는 점이 더 이해될 것이다.

여기에서 사용된 방향 용어들-예를 들어, 위, 아래, 상부, 하부, 우측, 좌측, 전방, 후방, 상면, 바닥부-들은 그려진 대로의 도면들만을 참조로 이루어진 것이며 절대적 방향을 함축하는 것으로 의도되지 않는다.

다르게 강조하여 설명되지 않는 한, 여기 제시된 임의의 방법들이 특정한 순서로 수행되는 것을 요구하는 것으로 해석될 것이 전혀 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계들에 의해 뒤따르는 순서를 한정하지 않는 경우 또는 단계들이 특정한 순서에 제한된다는 점이 청구항들 또는 상세한 설명에서 구체적으로 언급되지 않는 경우에, 또는 장치의 성분들의 특정한 순서 또는 방향이 제한되지 않는 경우에, 어느 측면에서나 임의의 순서 또는 방향이 추론되는 것이 전혀 의도되지 않는다. 이는 단계들의 배열, 구동 흐름, 성분들의 순서, 또는 성분들의 방향과 관련한 논리 문제들; 문법적 구성 또는 구두법으로부터 유도되는 일반적인 의미; 및 명세서 내에서 설명되는 실시예들의 수 또는 유형을 포함하여, 해석을 위한 임의의 가능한 비-표현적인 기초를 유지한다.

여기에서 사용되는 바와 같이 단수 형태들 "하나의", "일", 및 "상기"는 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 복수의 참조들을 포함한다. 따라서, 예를 들어 "일" 성분에 대한 참조는 이와 반대로 명백하게 지시되지 않는 한 둘 또는 그 이상의 이러한 성분들을 포함하는 태양들을 포함한다.

단어 "예시적인", "예시", 또는 여기에서 사용된 이들의 다양한 형태들은 일 예시, 예, 또는 도시로서 기능하도록 의도된다. "예시적인" 또는 "예시"로서 여기에서 설명된 임의의 태양 또는 설계는 다른 태양들 또는 설계들에 대하여 선호되거나 유리한 것으로 해석되어서는 안된다. 더욱이, 예시들은 오직 명확성 및 이해를 목적으로 제공되며, 임의의 방식으로 본 개시의 개시된 기술적 사상 또는 관련 부분을 한정하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 달라지는 범위를 갖는 다수의 추가적인 또는 대안의 예시들이 표현될 수 있었으나 간결성을 위하여 생략되었음이 이해되어야 할 것이다.

[45]

도 1a 및 1b는 물질 시트, 예를 들어 유리 시트(12)의 표면 또는 표면들을 처리(예를 들어, 건조)하기 위한 본 개시 내용의 원리에 따른 예시적인 건조 장치(10)를 도시한다. 참고로, 도 1b에서 식별되는 것과 같이, 유리 시트(12)는 각각 대향하는 제1 및 제2 주 표면들(14, 16)을 정의하고, 건조 장치(10)는 제1 및 제2 주 표면들(14, 16) 중 하나 또는 둘 다를 건조하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서는 건조 장치(10)가 유리 시트를 건조하는 데 사용되는 것으로 설명되었지만, 건조 장치(10)(본 발명의 다른 장치 및 시스템 또한)도 폴리머들(예를 들어, plexi-glass™), 금속들, 또는 기타 기판 시트들과 같은 다른 유형의 물질들을 처리하는 데 사용될 수 있음을 이해해야한다. 따라서, 건조 장치(10)는 한정된 방식으로 해석되어서는 안된다.

건조 장치(10)는 가스 공급원(22) 및 이송 장치(24)와 함께 각각 제1 및 제2 에어 나이프들(20a, 20b)과 같은 본 개시의 원리들에 따른 하나 이상의 에어 나이프들을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 에어 나이프들(20a, 20b)는 아래에서 더 상세히 설명된다. 일반적으로, 이송 장치(24)는 유리 시트(12)를 이송 방향(T)으로 전달한다. 제1 및 제2 에어 나이프들(20a, 20b)은 유리 시트(12)가 제1 및/또는 제2 에어 나이프들(20a, 20b)을 통과하여 이송 장치(24)에 의해 전달될 때, 제1 및/또는 제2 주 표면(14, 16) 중 하나 또는 둘 모두 상으로로 각각 배기 가스의 흐름(예를 들어, 커튼)을 지향하도록 배열되고, 대응하는 제1 및/또는 제2 주 표면(들)(14, 16)으로부터 오염 물질(예를 들어, 액체, 입자들 등)을 제거하는 역할을 한다.

2 개 이상의 에어 나이프들을 갖는 본 발명의 건조 장치(예를 들어, 도 1a 및 1b에 도시 된 건조 장치(10))의 경우, 에어 나이프들은 동일할 수 있다. 따라서, 다음의 제1 에어 나이프(20a)에 대한 설명은 제2 에어 나이프(20b)에도 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 도 2 내지 도 4에 도시 된 바와 같이, 제1 에어 나이프(20a)는 메인 바디(30) 및 하나 이상의 입구 포트들(32)을 포함한다. 예를 들어, 제1 에어 나이프(20a)는 2 개의 입구 포트들, 3 개의 입구 포트들, 4 개의 입구 포트들, 5 개의 입구 포트들, 6 개의 입구 포트들 등을 포함할 수 있다. 메인 바디(30)는 다양한 외관 형상들을 가질 수 있으며, 입구 부분(40) 및 출구 부분(42)을 형성하거나 제공하는 것으로 볼 수 있다. 하나 이상의 입구 포트들(32)은 후술하는 바와 같이 입구 부분(40)으로부터 연장되고 메인 바디(30)의 내부 통로와 유체 연통한다. 출구 부분(42)은 입구 부분(40)로부터 연장되고 출구면(44)에서 종료된다. 입구 및 출구 부분들(40, 42)을 따라 각각 정의되는 내부 통로는, 집합적으로 출구면(44)에 의해 정의된 출구 오리피스로부터 하나 이상의 입구 포트들(32)에서 수취된 가압 가스를 배출하는 역할을 한다. 아래에서 명확하게 설명되는 이유로, 메인 바디(30)는 신장된 형상을 포함하며, 이에 의해 메인 바디(30)의 길이(Y 방향 치수)는 메인 바디(30)의 폭(X 방향 치수)보다, 예를 들어 적어도 10 배 더 크다.

메인 바디(30)의 내부 통로들이 도 4에 도시되며, 입구 부분(40) 내에 정의된 플레넘(50) 및 출구 부분(42) 내에 위치한 채널(46)을 포함한다. 예를 들어, 채널(46)은 제1 채널 부분(52) 및 제2 채널 부분(54)을 포함할 수 있다. 메인 바디(30)는 선택적으로 이차 챔버(56)를 포함할 수 있다. 출구 오리피스(58)는 출구면(44)에 정의되고 제2 채널 부분(54)에 대해 개방된다(유체 연통된다). 출구 오리피스(58)는 다양한 형태를 취할 수 있고, 일부 실시예들에서(예를 들어, 도 2-4에서 식별 된 X, Y, Z 좌표계에 대한) 신장된 슬롯일 수 있으며, 여기서 출구 오리피스(58)의 길이(Y 방향의 치수)는 출구 오리피스의 폭(X 방향의 치수 - 예를 들어, 슬롯 폭)보다 크고, 예를 들어 적어도 10 배 더 크다. 예를 들어, 출구 오리피스(58)의 길이는 2 미터 이상일 수 있고, 예를 들어 2.5 미터 이상, 3 미터 이상, 예컨대 3.5 미터 이상일 수 있다. 다른 실시예들에서, 출구 오리피스(58)는 복수의 오리피스, 구멍, 슬롯들 등을 포함할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 하나 이상의 입구 포트들(32)(그 중 하나가 도 4에 도시됨)을 통해 플레넘(50)으로 공급된 가스가 플레넘(50) 및 제1 채널 부분(52)을 통해 제2 채널 부분(54)으로 흐르고, 출구 오리피스(58)를 통해 배출되도록, 플레넘(50), 제1 채널 부분(52) 및 제2 채널 부분(54)은 서로 유체 연통한다. 입구 포트들(32)의 개수는 예를 들어 Y 방향으로 플레넘(50) 및 출구 오리피스(58)의 길이에 따라 달라진다.

제1 에어 나이프(20a)의 하나 이상의 기하학적 특징들은 하나 이상의 입구 포트들(32)로부터 플레넘(50)에서 수취된 저압 가스를 출구 오리피스(58)로부터 배출되는 가스 스트림으로 전환하는 것을 용이하게 하며, 출구 오리피스(58)의 전체 길이-Y 방향-에 걸쳐 크고, 실질적으로 균일한 흐름 속도를 나타낸다(예를 들어, 출구 오리피스(58)의 전체 길이에 걸친 평균 유속의 1 % 이내). 예를 들어, 플레넘(50)의 형상은 길이(Y 방향), 폭(X 방향), 깊이(Z 방향)를 갖는 것으로 볼 수 있다. 전술한 바와 같이 메인 바디(30)의 신장된 형상에 따라, 플레넘(50)의 길이는 플레넘의 폭 및 깊이보다 더 크다. 길이, 폭 또는 깊이 방향에서 플레넘(50)의 최소 치수는 플레넘(50)의 마이너 치수(D_P)로 지정될 수 있으며, 도 4에서 식별된다. 전술 한 바와 같이, 하나 이상의 입구 포트들(32)은 통로(60)를 통해 플레넘(50)에 공급된 가스를 전달하도록 배열된다. 각각의 입구 포트 통로들(60)의 크기(예를 들어, 직경 D_I)는 플레넘(50)의 마이너 치수(D_P)에 접근하고, 따라서 종래의 에어 나이프 구조에 비해 크다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 입구 포트 통로 직경(D_I)은 플레넘 마이너 치수(D_P)의 약 50 % 이상, 예를 들어 약 60 % 이상, 약 70 % 이상, 일부 실시예들에서 플레넘 마이너 치수(D_P)의 80 % 이상이다. 다른 실시예들에서, 입구 포트 통로 직경(D_I)은 약 15 mm 이상이고, 대안적으로 약 18 mm 이상, 대안적으로 약 20 mm 이상, 일부 실시예들에서 약 23 mm 이상이다. 더 큰 입구 포트들(32)(플레넘(50)의 마이너 치수(D_P)에 비해)은 플레넘(50)으로 전달되는 가스 스트림의 균일성을 촉진한다.

추가적으로, 하나 이상의 입구 포트들(32)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 선택적으로 메인 바디(30)의 후방에 위치한다. 추가적인 설명의 방법으로서, 플레넘(50)은 메인 바디(30)를 통한 가스 스트림에 대해 하류 측(72)에 대향하는 상류 측(70)에 의해 부분적으로 정의될 수 있다. 상류 측(70)은 입구 포트 통로들(60)과 직접 유체 연통하는 반면, 하류 측(72)은 제1 채널 부분(52)과 유체 연통한다(직접 또는 선택적인 이차 챔버(56)를 통해). 상류 측(70)은 메인 바디(30)의 입구 부분(40)의 후미 벽(74)에 의해 정의된다. 특히, 도 4에서 식별되는 것과 같이, 후미 벽(74)은 외부 표면(78)에 대향하는 내부 표면(76)을 정의한다. 내부 표면(76)은 플레넘(50)의 상류 측(70)을 생성하는 반면, 하나 이상의 입구 포트들(32)은 외부 표면(78)으로부터 돌출한다. 달리 말하면, 후미 벽(74)(이로부터 하나 이상의 입구 포트들(32)이 돌출되는)은 출구 오리피스(58) 반대편에 위치한다(예를 들어, 메인 바디(30)에 의해 제공된 가스 유동 경로에 대해, 후미 벽(74)의 내부 표면(76)은 출구 오리피스(58)로부터 가장 먼 메인 바디(30)의 내부 표면이다). 일부 실시예들에서, 적어도 하나 이상의 입구 포트들(32)이 돌출하는 외부 표면(78)의 영역은 실질적으로 평면 표면일 수 있다. 대안적으로, 메인 바디(30)의 "후방", 예를 들어 후미 벽(74),에 있는 하나 이상의 입구 포트들(32)의 배열은 흐름 경로를 따라(즉, 상류 측(70)으로부터 하류 측(72)으로) 플레넘(50)의 형상에 의해 생성 된 중심선(CL_P)을 참조하여 설명될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서 각각의 입구 포트들(32)의 입구 포트 통로(60)에 의해 정의된 중심선(CL_I)은 플레넘(50)의 중심선(CL_P)과 평행할 수 있다. 후미 벽(74)의 외부 표면(78)(즉, 하나 이상의 입구 포트들(32)이 돌출되는 메인 바디(30)의 표면)에 의해 정의되는 주 평면(MP1)은 플레넘(50)의 중심선(CL_P)에 직교할 수 있다. 그러나, 추가 실시예들에서, 중심선(CL_I)는 플레넘(50)의 중심선(CL_P)과 평행하지 않을 수 있다는 점에 유의해야 한다.

위의 규칙들을 염두에 두고 도 3을 참조하면, 일부 실시예들에서 하나 이상의 입구 포트들(32)은 후미 벽(74)으로부터 돌출하고 길이 방향(Y 방향)으로 서로 정렬될 수 있다. 이와 관련하여, 후미 벽(74)의 형상은 깊이 치수(Z 방향)보다 더 큰 길이 치수(Y 방향) 및 폭 치수(X 방향)를 포함하는 메인 바디(30)의 선택적인 신장된 형상에 대응할 수 있다(폭 치수(X 방향)는 도 2-4의 도면의 방향에 대한 후미 벽(74)의 두께에 대응하는 것으로 이해된다). 후미 벽(74)의 길이는 출구 오리피스(58)의 길이(Y 방향)(도 3에서 숨겨지지만 일반적으로 출구면(44)에 대응하는)와 동일할 수 있다. 하나 이상의 입구 포트들(32)은 후미 벽(74)의 길이를 따라 서로 정렬되고, 일부 실시예들에서 서로 등거리로 이격될 수 있다.

위와 같은 구성에서, 메인 바디(30)의 후방에 하나 이상의 입구 포트들(32)을 위치시킴으로써 실질적으로 균일한 가스 스트림이 플레넘(50)(도 4)으로 전달된다(예를 들어, 하나 이상의 입구 포트들(32)을 통해 플레넘(50)으로 집합적으로 전달되는 가스 스트림은 적어도 플레넘(50)의 길이 치수(Y 방향)에 대해 실질적으로 균일하다). 출구 오리피스(58)(도 3에서 숨겨진)로부터 배출되는 가스 흐름도 실질적으로 균일하도록(출구 오리피스(58)의 길이(Y 방향)를 따라 또는 길이에 대하여) 플레넘(50)에서 이러한 실질적으로 균일한 가스 흐름이 메인 바디(30)의 흐름 경로 전체에 걸쳐 유지된다. 다른 실시예들에서, 하나 이상의 입구 포트들(32)ㅇ,ㄴ 메인 바디(30)의 다른 표면에 위치하거나 이로부터 돌출될 수 있다.

도 5를 다시 참조하면, 플레넘(50)은 예를 들어 선택적인 이차 챔버(56)를 통해 제1 채널 부분(52)과 유체 연통한다. 제공되는 경우, 이차 챔버(56)의 형상은 다양한 형태를 취할 수 있으며 길이 치수(Y 방향), 폭 치수(X 방향) 및 깊이 치수(Z 방향)에 의해 정의된다. 위에서 언급된 메인 바디(30)의 신장된 형상에 상응하여, 이차 챔버(56)의 길이는 이차 챔버(56)의 폭 및 깊이보다 더 크다. 길이, 폭 또는 깊이 방향에서 이차 챔버(56)의 가장 작은 치수는 이차 챔버(56)의 마이너 치수(D_S)로서 지명될 수 있으며, 도 4에서 식별된다.(예를 들어, 이차 챔버(56)의 폭 또는 X 방향 치수에 상응한다). 이차 챔버(56)의 부피는 플레넘(50)의 부피보다 작을 수 있다. 예를 들어, 플레넘(50)으로부터 이차 챔버(56)으로의 전환은 깊이 치수(Z 방향)의 감소 또는 테이퍼를 특징으로 할 수 있다.

제1 채널 부분(52)의 형상도 다양한 형태를 취할 수 있으며, 길이 치수(Y 방향), 폭 치수(X 방향) 및 깊이 치수(Z 방향)에 의해 정의된다. 전술한 바와 같이 메인 바디(30)의 신장된 형상에 상응하여, 제1 채널(52)의 길이는 채널의 폭 및 깊이보다 클 수 있다. 길이, 폭 또는 깊이 방향에서 제1 채널 부분(52)의 가장 작은 치수는 제1 채널 부분(52)의 마이너 치수 (D_C)로서 지명될 수 있으며, 도 4에서 식별된다(예를 들어, 제1 채널 부분(52)의 폭 또는 X 방향 치수에 상응한다). 가스 흐름의 속도가 제1 채널 부분(52)을 따라(플레넘(50)의 가스 흐름 속도와 비교하여) 증가되도록 제1 채널 부분(52)의 마이너 치수(D_C)는 플레넘(50)의 마이너 치수(D_P)보다 작을 수 있다. 그러나, 상대적으로 낮은 공급 압력들에서 하나 이상의 입구 포트들(32)을 통한 플레넘(50)에서의 가스 흐름에 대한 저항을 최소화하기 위해, 제1 채널 부분(52)의 부피는 통상의 에어 나이프 구성들과 비교하여 클 수 있다. 예를 들어, 일부 비 제한적인 실시예들에서, 제1 채널 부분(52)의 마이너 치수(D_C)는 입구 포트 직경(D_I)의 약 15 % 이상일 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 제1 채널 부분(52)의 마이너 치수(D_C)는 일부 실시예들에서 플레넘(50)의 마이너 치수(D_P)의 약 10 % 이상일 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 제1 채널 부분(52)의 마이너 치수(D_C)(예를 들어, 폭 또는 X 방향 치수)는 약 2 mm 이상일 수 있고, 대안적으로 약 3mm 이상, 일부 실시예들에서 약 4mm 이상일 수 있다. 다른 치수들 또한 구상된다. 예를 들어, 제1 채널 부분(52)의 마이너 치수(D_C)는 약 16 mm 이상일 수 있다.

제공되는 경우, 플레넘(50) 및 제1 채널 부분(52) 중 하나 또는 둘 모두에 대한 이차 챔버(56)의 기하학적 구조도 유리할 수 있다. 이차 챔버(56)는 플레넘(50)에서 제1 채널 부분(52)으로의 전이부 역할을 한다. 일부 실시예들에서, 이차 챔버(56)의 마이너 치수(D_S)는 플레넘(50)의 마이너 치수(D_P)보다 작고, 제1 채널 부분(52)의 마이너 치수(D_C)보다 크다. 이러한 구성으로, 플레넘(50)으로부터 제1 채널 부분(52)으로의 가스 흐름에 대한 더욱 점진적인 전이 및 감소된 저항이 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서, 이차 챔버(56)의 마이너 치수(D_S)(예를 들어, 폭 또는 X 방향 치수)는 약 10 mm 이상, 대안 적으로 약 11 mm 이상, 일부 실시예들에서 약 12 mm이지만, 추가적인 실시예들에서는 다른 치수들도 고려된다.

제2 채널 부분(54)은 추가적인 흐름 경로 크기 감소를 나타내며, 이는 제1 채널 부분(52)으로부터 출구 오리피스(58)까지의 흐름 속도 증가를 유발한다. 제2 채널 부분(54) 및 출구면(44)과 관련된 선택적 특징들이 도 5에 도시되며 아래에서 더 자세히 설명된다. 일반적으로, 제2 채널 부분(54)의 마이너 치수는 제1 채널 부분(52)의 마이너 치수(D_C)보다 작다.

일부 실시예들에서, 메인 바디(30)는 플레넘(50)으로부터 출구 오리피스(58)까지 흐를 때 가스 흐름을 전환시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 메인 바디(30)는 하나 이상의 입구 포트들(32)로부터 출구 오리피스(58)까지의 흐름 방향에 대하여, 제1 채널 부분(52)의 형상이 중심선 (CL_O)과 평행한 중심선(CL_C)(도 5)를 설정하도록 크기와 및 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, CL_C 및 CL_O는 일치할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제1 채널 부분(52)의 중심선(CL_C)은 출구면(44)의 주 평면(MP2)에 직교할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 채널 부분(52)의 중심선(CL_C) 및/또는 출구 오리피스(58)의 중심선(CL_O)은 플레넘(50)의 중심선(CL_P) 및/또는 하나 이상의 입구 포트들(32)의 중심선(C_I)에 직교할 수 있다. 다른 형상들 또한 허용된다.

출구 부분(42)은 채널 영역(80) 및 팁 영역(82)을 정의하도록 형상화될 수 있다. 제1 채널 부분(52)은 채널 영역(80) 내에 형성될 수 있다. 팁 영역(82)은 채널 영역(80)으로부터 출구면(44)으로 연장되고 제2 채널 부분(54)의 적어도 일부를 정의할 수 있다. 이러한 지정들을 염두에 두고, 도 5는 팁 영역(82)의 선택적 특징을 더 상세히 도시한다. 도시된 바와 같이, 팁 영역(82)은 채널 영역(80)으로부터 출구면(44)까지 깊이 방향(Z 방향)으로 테이퍼진다. 예를 들어, 출구면(44)은 실질적으로 평면일 수 있고(즉, 진정한 평평한 표면의 10도 이내), 대향하는 제1 및 제2 에지들(90, 92)에서 종료된다. 팁 영역(82)의 외부는 제1 및 제2 에지들(90, 92)과 교차하고 대향하는 제1 및 제2 측면들(94, 96)을 포함한다. 제1 측면(94)은 제1 에지(90)와 교차하고, 제2 측면(96)은 제2 에지(92)와 교차한다. 팁 영역(82)의 테이퍼는 대향하는 제1 및 제2 측면들(94, 96)에 의해 정의되는 테이퍼 각도(98)를 참조하여 설명될 수 있다(즉, 테이퍼 각도(98)는 제1 및 제2 측면들(94, 96)의 평면들에 의해 형성된 끼인각이다). 일부 실시예들에서, 아래에 명확하게 설명된 이유들로 인해, 테이퍼 각도(98)는 약 90도 이하이고, 대안적으로 약 85도 이하, 대안적으로 약 80도 이하이고, 일부 실시예들에서 약 75도 이하이다.

출구 오리피스(58)는 출구면(44)에 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 에지들(90, 92) 사이의 폭 또는 X 방향으로 출구면(44)의 선형 거리(S)(마이너 치수)는 작다. 예를 들어, 아래에 명확하게 설명된 이유들로 인해, S는 약 3 mm 이하일 수 있고, 대안적으로 약 2.5 mm 이하, 대안적으로 약 2.4 mm 이하, 일부 실시예들에서 약 2.3 mm 이하일 수 있다. 다른 치수들 또한 구상된다. 다양한 실시예들에서, 출구 오리피스(58)는 약 150 ㎛ 이하의 마이너 치수(예를 들어, 폭 또는 X 방향 치수)를 가질 수 있다.

위에서 설명된 마이너 치수(S)를 갖도록 테이퍼 각도(98) 및/또는 출구면(44)을 갖도록 팁 영역(82)을 선택적으로 형성함으로써, 예상되는 유속 및 스탠드 오프 거리들에서 유리 시트 안정성 교란(disturbance)의 기회가 최소화된다는 것이 밝혀졌다. 참고로 유리 시트 마감 라인의 일부분으로서 유리 시트들을 건조하는 데 유용한 통상의 에어 나이프 구조를 사용하면 출구 노우징(nosing)의 평평한 표면과 유리 시트 표면 사이에 음압이 발생할 수 있다. 이러한 음압의 크기나 면적이 너무 크면 유리 시트 표면에 총 흡입력이 가해지고, 이는 다시 유리 시트의 불안정성, 손상 등을 유발할 수 있다. 유량이 증가하거나 스탠드 오프 거리가 감소된다면 이러한 흡입력은 증가할 것이다. 전술한 바와 같이 테이퍼 각도(98)를 약 90도 이하로 형성함으로써 짧은 스탠드 오프 거리(예를 들어, 2.5 mm 이하) 또는 높은 유속에서 유리 시트 표면에 흡입력이 생성될 가능성이 최소화된다. 유사하게, 전술한 바와 같이 출구면(44)의 마이너 치수(S)를 형성함으로써, 만약 있다면 흡입력의 크기가 최소화된다.

다시 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 가스 공급원(22)은 제1 및 제2 에어 나이프들(20a, 20b) 중 하나 또는 둘 모두와 유체 연통한다. 예를 들어, 도 1a는 제1 에어 나이프(20a)의 입구 포트들(32) 각각과 유체 연통하는 가스 공급원(22)을 도시한다. 동일한 가스 공급원(22)은 또한 제2 에어 나이프(20b)(도 1b)의 입구 포트들(32)과 유체 연통할 수 있다. 다른 실시예들에서, 2 개 이상의 가스 공급원들(22)이 제공될 수 있으며, 각각의 가스 공급원(22)은 건조 장치와 함께 제공된 하나 이상의 에어 나이프들의 입구 포트들(32) 중 하나 이상과 유체 연통한다. 이와 무관하게, 가스 공급원(들)(22)은 요구되는 바와 같이 가스 공급부 및 다양한 제어 장치(예를 들어, 밸드들)과 함께 강제된 가스 흐름을 생성하기에 적합한 하나 이상의 메커니즘들 또는 장치들(예를 들어, 송풍기, 팬, 펌프 등)을 통합한다. 예를 들어 가스는 공기일 수 있으나, 질소, 아르곤, 크립톤, 헬륨, 네온 및 이들의 조합과 같은 불활성 가스들을 제한없이 포함하여, 임의의 적절한 가스가 채용될 수 있다. 어떤 이유로 공기가 사용될 수 없다면, 질소는 공기에 대한 비용 효율적인 대안이다.

이송 장치(24)는 유리 시트(12)와 같은 기판 시트들을 운반하기에 적합한 당 업계에 공지된 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 이송 장치(24)는 대응하는 구동 및 제어 장치들과 함께 하나 이상의 구동 롤러들, 무한들또는 벨트들, 에어 베어링들 등을 포함할 수 있다. 정확한 구성에 관계없이, 이송 장치(24)는 유리 시트가 함께 이송되는 이송 평면(C)을 설정한다. 이송 장치(24)는 요구되는 바와 같이 유리 시트 이동 또는 운반 속도들을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 이송 장치(24)는 적어도 약 8 미터/분(m/min)의 속도로, 선택적으로 적어도 약 12.6 m/min의 속도로, 일부 실시예들에서 적어도 약 15 m/min의 속도로 유리 시트(12)를 운반하도록 구성될 수 있다.

이송 장치(24)에 대한 제1 및 제2 에어 나이프들(20a, 20b)의 최종 배열은 이송 평면(C)에 인접하여 또는 그 위에 위치한 제1 에어 나이프(20a)의 출구 오리피스(58), 및 이송 평면(C)에 인접하고 그 아래에 위치한 제2 에어 나이프(20b)의 출구 오리피스(58)를 포함한다. 개별적인 출구 오리피스(58)와 유리 시트(12)의 인접한 주 표면 사이의 거리(따라서 출구 오리피스(58)와 유리 시트(12)의 인접한 주 표면 사이의 스탠드 오프 거리)는 변할 수 있고, 일부 실시예들에서 약 2.5 mm 이하일 수 있다.

건조 장치(10)는 다양한 다른 크기의 유리 시트들(12)을 취급하거나 처리하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 유리 시트(12)는 대향하는 제1 및 제2 측면 에지들(100, 102)(제1 및 제2 측면 에지들(100, 102)이 대향하는 제1 및 제2 주 표면들(14, 16) 사이에서 연장되는 것으로 이해된다)을 정의하며, 유리 시트(12)의 폭이 대향하는 제1 및 제2 측면 에지들(100, 102) 사이의 선형 거리를 포함한다. 일부 경우들에서(예를 들어, 도 1a의 배열과 같은), 유리 시트(12)의 폭이 이동 방향(T)에 수직하도록 유리 시트(12)가 이송 장치(24)를 따라 배열된다. 이와 무관하게, 건조 장치(10)는 적어도 약 2 m의 폭을 갖는, 선택적으로 적어도 약 2.5m의 폭을 갖는 유리 시트들과 같은 큰 폭의 유리 시트들을 처리하도록 구성된다. 건조 시스템과 함께 채용되는 에어 나이프(또는 에어 나이프들)의 길이, 특히 에어 나이프의 출구 오리피스(58)는, 이송 장치(24)에 대한 최종 배열에 있어서, 건조 장치(10)에 의해 처리될 유리 시트(12)의 예상 폭을 수용하도록(예를 들어, 근사하거나 또는 초과하도록) 선택된다. 이와 관련하여, 도 1b에서 반영되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 제1 에어 나이프(20a)와 같은 하나 이상의 에어 나이프들은 에어 나이프의 축(104)(예를 들어, 중심선(CLc)를 따라)이 에어 나이프 이동 방향(T)에 인접한 유리 시트의 주 표면에 대하여약 65˚ 내지 75˚의 각도(α)이도록 배열될 수 있다(이러한 각도는 때때로 에어 나이프 틸트 각으로 지칭된다). 추가적으로, 도 2에 표시된 바와 같이, 일반적으로 Y 또는 에어 나이프의 길이 방향으로 연장되는 에어 나이프의 축(106)이 도 1a에 도시된 바와 같이, 이동 방향(T)에 대해 비스듬한 각도 β (경사각)로 배열될 수 있다. 경사각(β)은 이동 방향(T)에 대하여 약 60˚ 내지 약 75˚의 범위와 같이, 약 45˚ 내지 80˚의 범위일 수 있으나, 다른 경사각도 고려된다. 제2 에어 나이프(20b)는 유리 시트의 대항하는 측에 유사하게 배열될 수 있다. 이러한 구성으로, 유리 시트(12)가 제1 에어 나이프(20a)에 대해 운반될 때, 제1 에어 나이프(20a)로부터 유리 시트(12)의 제1 주 표면(14) 상으로 배출되는 가스 스트림은 제1 주 표면(14)에 존재하는 액체 방울 또는 다른 물질을 제2 측면 에지(102)를 향해(또는 경사각의 방향에 따라 제1 측면 에지(100)를 향해) 쓸어 내거나 밀어 낼 것이다. 이동 방향(T)에 대한 제1 및 제2 에어 나이프들(20a, 20b)의 다른 배열들도 허용 가능하다. 제1 및 제2 에어 나이프들(20a, 20b)의 크기, 특히 출구 오리피스(58)의 길이는 이송 장치(24)에 대한 최종 배열시에 출구 오리피스들(58)이 처리될 유리 시트(12)의 예상되는 폭 전체를 포함하도록 선택된다.

일부 실시예들에서, 본 개시의 에어 나이프들 및 건조 장치는 도 6의 처리 시스템(120)과 같은 인라인 유리 시트 처리 시스템의 일부로서 제공될 수 있다. 처리 시스템(120)은 세정 장치(122)와 함께 전술한 건조 장치(10)(그리고 제1 에어 나이프(20a)와 같은 본 개시의 하나 이상의 에어 나이프들을 포함하여)를 포함한다. 세정 장치(122)는 세정 또는 세척 작업을 수행하기에 적합한 당 업계에 공지된 다양한 형태를 취할 수 있고, 예를 들어 하나 이상의 스프레이 장치들(124) 및 세정 용액 공급원(126)을 포함할 수 있다. 세정 장치(122) 및 건조 장치(10)는 이송 장치(24)에 의해 이송 방향(T)으로 운반되는 유리 시트 상으로 세정 용액(예를 들어, 물, 세제 등)을 도포하도록 배치된 스프레이 장치(들)(124)을 포함하여 일렬로 배열되고, 제1 에어 나이프(20a)는 스프레이 장치(124)의 하류에 위치한다. 처리 시스템(120)은 세정 장치(122)의 상류 및/또는 건조 장치(10)의 하류에 추가적인 성분들 또는 스테이션들(예를 들어, 세정 장치(122)의 상류에 있는 컷팅, 그라인딩 또는 폴리싱 스테이션; 건조 장치의 하류에 있는 검사 또는 포장 스테이션, 등)을 포함할 수 있다. 이와 무관하게, 처리 시스템(120)은 유리 시트들(12)을 이동 방향(T)으로 운반하도록 작동하고, 세정 장치(122)는 유리 시트들(12)의 하나 또는 양 주 표면들을 세척하거나 세정하도록 작동하고, 앞서 설명한 것과 같이 이에 이어 건조 장치(10)가 작동하여 이렇게 세정된 주요 표면(들)을 건조시킨다.

실험예들

본 개시의 일부 목적들 및 이점들은 아래의 비한정적 실시예들 및 비교 실시예들에 의해 추가로 예시된다. 특정한 치수들, 조건들 및 세부 사항들은 본 개시를 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

흐름 균일성을 평가하기 위해, 본 개시의 원리들에 따른 에어 나이프를 빠져 나가는 가스 흐름의 유속 변화가 결정되었다. 특히, 도 2 내지 도 4와 유사한 구조를 갖는, 약 3.2 미터(m) 길이의 출구 오리피스(신장된 슬롯)를 포함하는 제1 예시 에어 나이프가 고려되었다. 제1 예시 에어 나이프의 편평한 출구면은 2.3 밀리미터 (mm)의 폭(즉, 도 5의 마이너 치수(S))을 포함했다. 입구 포트 통로 직경(D_I)은 33 mm였다. 이차 채널의 마이너 치수(D_S)는 16 mm였다. 채널의 마이너 치수(D_C)는 16 mm였다. 두 가지 공급 가스 체적 속도(분당 7 리터(l/min) 및 10 l/min)에서 제1 예시 에어 나이프를 빠져 나가는 가스 흐름의 속도 변화가, 출구 오리피스 길이의 중심과 출구 오리피스 길이의 엔드 사이의 다양한 위치들에서 결정되었다. 비교를 위해 유리 시트들의 건조에 사용된 기존 에어 나이프 상에서 유사한 평가가 수행되었다. 기존의 에어 나이프는 두 개의 입구 포트들을 포함하고 있는데, 이는 신장된 에어 나이프 메인 바디의 각각의 엔드에서 하나씩 배치된다(예를 들어, 공급된 가스가 에어 나이프의 길이 방향과 거의 평행하게 전달되도록). 기존 에어 나이프의 출구 오리피스(신장된 슬롯)의 길이는 약 2.8 mm였다. 흐름 균일성 평가의 결과는 도 7에 보고되고, 특히 에어 나이프 출구 오리피스의 중심에서의 속도에 대한 가스 흐름 속도 변화가 기록된다. 플롯 라인(200)은 7 리터/분의 공급 유량에서 제1 예시 에어 나이프에 대해 결정된 속도 차이들을 나타내고, 플롯 라인(202)은 10 리터/분의 공급 유량에서 제1 예시 에어 나이프에 대해 결정된 속도 차이들을 나타내며, 플롯 라인(204)는 7 리터/분의 공급 유량에서 기존 에어 나이프에 대해 결정된 속도 차이들을 나타내고, 플롯 라인(206)은 10 리터/분의 공급 유량에서 기존 에어 나이프에 대해 결정된 속도 차이들을 나타낸다. 흐름 균일성 평가들은 제1 예시 에어 나이프의 경우 균일성은 높고 낮은 공급 유속들 모두에 대하여 초당 0.5 미터(m/s) 또는 0.4% 이내였다는 것을 나타낸다. 이와 비교하여, 기존 에어 나이프는 약 3.5 m/s (1.8%)의 편차를 보였다. 또한, 제1 예시 에어 나이프의 흐름 균일성의 변화는 전체 길이에 걸쳐 지속적으로 낮았다. 반면, 기존 에어 나이프의 엔드에서 상당한 변화가 발생하였고, 이는 측면 에지에 가까운 유리 시트 표면의 불충분한 건조를 유발할 수 있다.

본 개시의 원리들에 따른 제2 예시 에어 나이프는 도 2 내지 도 5에 따라 구성되었다. 제2 예시 에어 나이프는 출구 오리피스를 신장된 슬롯으로 형성했다. 제2 예시 에어 나이프의 편평한 출구면은 2.3 mm의 폭(즉, 도 5의 마이너 치수(S))을 포함했다. 입구 포트 직경(D_I)은 23 mm였다. 이차 채널의 마이너 치수(D_S)는 12 mm였다. 채널의 마이너 치수(D_C)는 4 mm였다.

제1 및 제2 예시 에어 나이프에 대해 단위 길이당 동일한 유량을 전달하는 데 필요한 입구 압력을 결정하기 위해 테스트가 수행되었다(총 유량 8.7 m³/min). 제1 예시 에어 나이프에 요구되는 입구 압력은 제1 예시 에어 나이프의 경우 27,195 파스칼(Pa), 제2 예시 에어 나이프의 경우 26,461 Pa로 결정되었다. 따라서, 본 개시의 에어 나이프의 일부 실시예들은 우수한 흐름 속도를 유지하면서 공기 체적 전달 능력을 손상시키지 않는다.

전술한 제2 예시 에어 나이프 중 두 개는 세정 스테이션을 더 포함하는 기존 유리 시트 처리 시스템(예를 들어, 도 6의 배열)의 건조 장치 상에 설치되었다. 특히, 제2 예시 에어 나이프("상부 AK"로 지정됨) 중 하나가 3.5 mm의 스탠드 오프 거리에서 이송 장치 위에 설치되었다. 다른 예시 에어 나이프("바닥부 AK"로 지정됨)는 3 mm의 스탠드 오프 거리에서 이송 장치 아래에 설치되었다. 상부 및 바닥부 에어 나이프들은 모두 이동 방향(T)에 대해 67 도의 틸트 각도로 배열되었다. 유리 시트들은 이후 유리 시트들을 세정 스테이션을 통해 운반함에 의해 처리 시스템에 의해 처리되었다. 유리 시트의 주요 표면들에 세정액이 도포되고 건조되었다. 특히, 다양한 이송 속도들(표의 Mpa/m³)에서의 다양한 공급 시스템 압력들 및 부피들을 사용하여 테스트가 실행되었다. 각 사이클 후, 액체의 존재 여부를 위하여 테스트 유리 시트들의 주요 표면들이 시각적으로 검토되었다. 테스트 변수들 및 결과들은 아래 표에 보고된다.

[표]

청구된 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않고 여기에 기술된 실시예들에 대한 다양한 변형들 및 변용들이 이루어질 수 있다. 따라서 본 명세서는 첨부된 청구항의 권리범위 및 그의 균등물의 범위 내에 속하는 실시예들의 변형들 및 변용들까지 커버하는 것이 의도된다.

Claims (28)

1. 이동하는 유리 시트의 건조 방법으로서,
   이송 방향으로 에어 나이프에 인접하게 유리 시트를 운반하는 단계;
   상기 에어 나이프에 건조 가스를 공급하되, 상기 건조 가스는 상기 에어 나이프의 종축의 방향에 직교하는 방향으로 공급되며, 상기 건조 가스는 상기 유리 시트를 향하는 방향으로 상기 에어 나이프의 배기 슬롯(exhaust slot)을 빠져 나가며, 상기 배기 슬롯은 상기 에어 나이프의 상기 종축의 방향을 따라 미리 결정된 길이를 갖는 신장된(elongated) 슬롯을 포함하는, 건조 가스를 공급하는 단계;를 포함하고,
   상기 에어 나이프에 대한 입구와 상기 에어 나이프의 상기 배기 슬롯 사이의 압력 강하는 90.6 kPa보다 작고,
   상기 배기 슬롯의 상기 길이의 전체에 걸쳐 상기 에어 나이프를 빠져 나가는 상기 건조 가스의 속도는, 상기 배기 슬롯을 빠져 나가는 상기 건조 가스의 평균 속도로부터 상기 배기 슬롯의 상기 길이의 전체에 걸쳐 1%보다 크지 않게 변하며,
   상기 에어 나이프의 종축과 상기 이송 방향 사이의 각도는 65˚ 내지 75˚의 범위인 것을 특징으로 하는 이동하는 유리 시트의 건조 방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 배기 슬롯의 상기 길이의 전체에 걸쳐 상기 에어 나이프를 빠져 나가는 상기 건조 가스의 상기 속도는, 상기 건조 가스의 상기 평균 속도로부터 상기 배기 슬롯의 상기 길이의 전체에 걸쳐서 0.4%보다 크지 않게 변하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 에어 나이프는 상기 배기 슬롯을 포함하는 출구면(exit face)을 포함하는 팁 부분을 포함하고, 상기 팁 부분은 상기 출구면과 교차하는 수렴 외부 측면들(converging exterior side surfaces)을 포함하고, 상기 수렴 외부 측면들 사이의 각도가 90˚ 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 에어 나이프의 상기 종축과 직교하는 방향으로의 상기 출구면의 폭은 상기 배기 슬롯의 폭의 10 배 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 유리 시트의 이송 속도가 적어도 8 미터/분인 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 배기 슬롯의 길이가 3.5 미터 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
8. 유리 시트의 건조 장치로서,
   유리 시트에 대한 이동 경로를 설정하는 이송 장치;
   가스 공급부; 및
   에어 나이프를 포함하고,
   상기 에어 나이프는,
   메인 바디로서,
   플레넘을 정의하는 입구 부분,
   상기 플레넘과 유체 연통하는 출구 오리피스를 정의하는 출구 부분을 포함하는, 메인 바디; 및
   상기 입구 부분으로부터 돌출하는 복수의 입구 포트들로서, 상기 복수의 입구 포트들 각각의 입구 포트는 상기 플레넘과 유체 연통하는 통로를 정의하는, 복수의 입구 포트들을 포함하고,
   상기 출구 부분은 상기 플레넘으로부터 하류로 연장되는 채널을 포함하며, 상기 채널은 상기 플레넘 및 상기 출구 오리피스와 유체 연통하고, 상기 채널의 중심선은 유동 경로를 따라 연장되는 상기 플레넘의 중심선에 수직이며, 상기 채널은 제1 채널 부분 및 제2 채널 부분을 포함하며, 상기 제1 채널 부분의 마이너(minor) 치수는 상기 플레넘의 마이너 치수보다 작으며, 상기 제2 채널 부분의 마이너 치수는 상기 제1 채널 부분의 상기 마이너 치수보다 작으며,
   상기 복수의 입구 포트들은 상기 가스 공급부와 유체 연통하고;
   상기 출구 오리피스는 상기 이송 장치에 의해 운반되는 상기 유리 시트의 표면 상으로 상기 가스 공급부로부터 수취된 가스 스트림을 배출하도록 상기 이동 경로에 인접하게 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 출구 부분은,
   상기 채널을 정의하는 채널 영역; 및
   상기 채널 영역으로부터 출구면으로 연장되고, 상기 출구 오리피스가 상기 출구면 내에 정의되는 팁 영역을 포함하고,
   상기 팁 영역의 외부 표면은 각각 상기 출구면의 대향하는 에지들과 교차하는 제1 및 제2 측면들을 포함하고;
   상기 제1 및 제2 측면들은 결합하여 상기 출구면에 대한 연장선에서 90도 미만의 테이퍼 각도를 정의하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제8 항에 있어서,
    상기 출구 부분은,
    상기 플레넘과 유체 연통하는 이차 챔버로서, 상기 이차 챔버의 마이너 치수가 상기 플레넘의 마이너 치수보다 작은, 이차 챔버; 및
    상기 이차 챔버로부터 하류로 연장되는 상기 채널을 포함하며, 상기 이차 챔버의 마이너 치수는 상기 제1 채널 부분의 마이너 치수보다 큰 것을 특징으로 하는 장치.
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