KR20170063782A

KR20170063782A - 일체형의 고체 상태 조인트에서 서로 결합된 튜브 세그먼트들을 포함하는 유리 용융물을 처리하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20170063782A
Application number: KR1020177010957A
Authority: KR
Inventors: 마틴 허버트 골러
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2017-06-08
Also published as: CN106795025A; US20170291840A1; TW201617290A; JP2017530930A; JP6688289B2; WO2016054356A1

Abstract

다량의 유리 용융물을 처리하기 위한 장치는 제1 튜브 세그먼트 및 제2 튜브 세그먼트를 포함하는 세그먼트형 튜브를 포함한다. 상기 제1 튜브 세그먼트의 제2 말단부는 상기 제2 튜브 세그먼트의 제1 말단부와 결합된다. 추가의 예에서, 세그먼트형 비틀림 튜브를 제작하는 단계는 일체형의 고체 상태 조인트에서 세그먼트형 비틀림 튜브들을 서로 결합시키는 것을 포함한다.

Description

일체형의 고체 상태 조인트에서 서로 결합된 튜브 세그먼트들을 포함하는 유리 용융물을 처리하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS FOR PROCESSING GLASS MELT INCLUDING TUBE SEGMENTS JOINED TOGETHER AT AN INTEGRAL SOLID-STATE JOINT AND METHODS}

본 출원은 2014년 10월 1일자로 출원된 미국 가출원 제62/058,344호를 우선권 주장하고 있으며, 그 내용은 참조를 위해 본 명세서에 병합된다.

유리 제조 장치로 유리 제품을 생산하기 위해 유리 용융물을 처리하는 것은 공지되어 있다. 종래의 유리 제조 장치는 비교적 높은 작동 조건 하에서 구조적 완전성을 유지하기 위해 백금 또는 백금 합금으로 제작된 디바이스들을 포함할 수 있다.

다음은 발명의 상세한 설명에서 설명되는 일부 예시적인 양태들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 본 발명의 간단한 요약을 제공한다.

본 발명은 일반적으로 다량의 유리 용융물을 처리하기 위한 장치 및 세그먼트형 튜브를 제작하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조인트에서 서로 결합된 튜브 세그먼트들을 포함하는 장치 및 조인트에서 세그먼트형 비틀림 튜브들을 서로 결합시킴으로써 세그먼트형 비틀림 튜브를 제작하는 방법에 관한 것이다.

제1 실시예에 따르면, 다량의 유리 용융물을 처리하기 위한 장치는 유리 용융물 교반실, 제1 재료로 제작된 이음새가 없는 튜브, 제1 말단부 및 제2 말단부를 포함하는 제1 튜브 세그먼트를 구비한 세그먼트형 비틀림 튜브를 포함한다. 상기 세그먼트형 비틀림 튜브는 제2 재료로 제작된 튜브, 제1 말단부 및 제2 말단부를 구비한 제2 튜브 세그먼트를 더 포함한다. 상기 제1 튜브 세그먼트의 상기 제2 말단부는 조인트에서 상기 제2 튜브 세그먼트의 상기 제1 말단부와 결합된다. 상기 적어도 하나의 교반 블레이드는 상기 세그먼트형 비틀림 튜브에 고정되고, 모터는 토크를 상기 제1 튜브 세그먼트에 가하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 로듐, 이리듐, 팔라듐 및 금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속과 합금된 백금을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 산화물 분산 강화 재료를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 장치는 적어도 하나의 교반 블레이드의 제1 교반 블레이드를 상기 세그먼트형 비틀림 튜브에 고정시키는 슬리브를 더 포함한다. 특정 실시예에서, 상기 슬리브는 상기 조인트를 덮는다. 다른 실시예에서, 상기 조인트는 일체형의 고체 상태 조인트를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나의 교반 블레이드는 상기 세그먼트형 비틀림 튜브의 연장된 축을 따라 축방향으로 이격된 복수의 인접한 교반 블레이드를 포함하고, 상기 조인트는 두 개의 인접한 교반 블레이드 사이에서 축방향으로 위치된다. 추가의 실시예에서, 상기 제2 튜브 세그먼트는 이음새 없는 튜브를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 백금 또는 백금 합금을 포함한다.

제2 실시예에 따르면, 유리 용융물을 처리하는 방법은 상기 제1 실시예의 장치로 상기 유리 용융물 교반실 내의 다량의 유리 용융물을 교반시키는 단계를 포함한다. 하나의 특정 실시예에서, 상기 조인트는 상기 교반시키는 단계 동안 상기 유리 용융물 교반실 내의 상기 다량의 유리 용융물의 자유 표면 아래에 잠긴다.

제3 실시예에 따르면, 다량의 유리 용융물을 처리하는 장치는 제1 재료로 제작된 튜브, 제1 말단부 및 제2 말단부를 포함하는 제1 튜브 세그먼트를 구비한 세그먼트형 튜브를 포함한다. 상기 세그먼트형 튜브는 제2 재료로 제작된 튜브, 제1 말단부 및 제2 말단부를 포함하는 제2 튜브 세그먼트를 더 구비한다. 상기 제1 튜브 세그먼트의 상기 제2 말단부는 일체형의 고체 상태 조인트에서 상기 제2 튜브 세그먼트의 상기 제1 말단부와 결합된다. 다른 실시예에서, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 백금 또는 백금 합금을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 제1 튜브 세그먼트, 상기 제2 튜브 세그먼트, 또는 상기 제1 튜브 세그먼트 및 상기 제2 튜브 세그먼트 모두는 이음새 없는 튜브를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 일체형의 고체 상태 조인트는 일체형의 고체 상태 용접된 조인트를 포함한다. 추가의 실시예에서, 상기 일체형의 고체 상태 조인트는 확산 결합된 조인트를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 일체형의 고체 상태 조인트는 암/수 조인트를 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 일체형의 고체 상태 조인트는 나사형 조인트를 포함한다.

물론, 상기 제1 실시예, 상기 제2 실시예 및 상기 제 3 실시예는 단독으로 또는 상술한 실시예들 중 하나 또는 임의의 조합으로 제공될 수 있다.

제4 실시예에 따르면, 교반 장치를 제작하는 방법은 제2 튜브 세그먼트의 제1 말단부에 제1 튜브 세그먼트의 제2 말단부를 일체형의 고체 상태 조인트로 결합함으로써 세그먼트형 비틀림 튜브를 제작하는 단계(Ⅰ)를 포함하고, 상기 제1 튜브 세그먼트는 제1 재료로 제작되고, 상기 제2 튜브 세그먼트는 제2 재료로 제작된다. 상기 방법은 적어도 하나의 교반 블레이드를 상기 세그먼트형 비틀림 튜브에 고정하는 단계(Ⅱ)를 더 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 백금 또는 백금 합금을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 산화물 분산 강화 재료를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 제1 튜브 세그먼트, 상기 제2 튜브 세그먼트, 또는 상기 제1 튜브 세그먼트 및 상기 제2 튜브 세그먼트 모두는 이음새 없는 튜브를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 일체형의 고체 상태 조인트로 결합시키는 단계는 고체 상태 용접을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 단계(Ⅱ)는 상기 적어도 하나의 교반 블레이드의 제1 교반블레이드를 상기 세그먼트형 비틀림 튜브에 슬리브로 고정하는 것을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 단계(Ⅱ)는 상기 일체형의 고체 상태 조인트를 슬리브로 덮는다. 또 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나의 교반 블레이드는 복수의 교반 블레이드를 포함하고, 상기 방법은 상기 세그먼트형 비틀림 튜브의 연장된 축을 따라 축방향으로 이격된 두 개의 인접한 교반 블레이드 사이에서 상기 일체형의 고체 상태 조인트를 축방향으로 위치시키는 단계를 더 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 교반 블레이드를 상기 교반 장치의 유리 용융물 교반실 내에 위치시키는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 방법은 상기 세그먼트형 비틀림 튜브의 연장된 축에 대하여 상기 교반 블레이드를 회전시키도록 토크를 상기 제1 튜브 세그먼트에 가하기 위해 상기 세그먼트형 비틀림 튜브를 모터에 연결시키는 단계를 포함한다. 물론, 상기 제4 실시예는 단독으로 또는 상술한 실시예들 중 하나 또는 임의의 조합으로 제공될 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징 및 장점은 이하의 발명의 상세한 설명에서 설명될 것이고, 부분적으로는 그 설명으로부터 당업자에게 쉽게 명백할 것이며, 또는 이하의 발명의 상세한 설명, 청구 범위, 더 나아가 첨부 도면을 포함하여, 본 명세서에 개시된 방법을 실시함으로써 인식될 것이다.

상술한 일반적인 설명 및 이하의 자세한 설명 모두 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하고, 청구범위의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개관 또는 뼈대를 제공하도록 의도된다. 첨부 도면은 본 발명의 추가의 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 병합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본 발명의 다양한 실시예들을 도시하고 본 발명의 원리 및 작동을 설명하기 위해 설명과 함께한다.

본 발명의 이들 및 다른 특징, 양태 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 읽을 때 더 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 양태에 따른 세그먼트형 비틀림 튜브를 포함하는 유리 용융물 교반실을 포함하는 다량의 유리 용융물을 처리하기 위한 장치의 개략도이고;
도 2는 도 1의 도면 부호 2에서 취해진 유리 용융물 교반실의 확대도이고;
도 3은 도 2의 도면 부호 3에서 취해진 세그먼트형 튜브의 부분 확대도이고;
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도 3의 상기 세그먼트형 튜브의 부분 확대도의 단면도이고;
도 5는 도 4의 도면 부호 5에서 취해진 상기 세그먼트형 튜브의 일체형의 고체 상태 조인트의 확대도이고;
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 일체형의 고체 상태 조인트가 있는 세그먼트형 튜브를 형성하기 전의 튜브 세그먼트를 도시하며;
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 다른 일체형의 고체 상태 조인트가 있는 다른 세그먼트형 튜브를 형성하기 전의 튜브 세그먼트를 도시한다.

장치 및 방법은 본 발명의 실시예들이 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하에서 보다 자세히 설명될 것이다. 가능할 때마다, 동일한 도면 부호는 동일하거나 유사한 부분을 언급하기 위해 도면 전체에 걸쳐 사용된다. 그러나 본 발명은 많은 다른 형태로 실시될 수 있고, 여기에 설명된 실시예 또는 도면을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.

본 발명의 특징은 다량의 유리 용융물을 처리하기 위한 장치를 제공할 수 있다는 것이다. 유리 용융물을 처리하는 것은 유리 리본, 유리 튜브, 유리 용기, 유리 섬유 또는 다른 유리 물품들과 같이 다양한 제품을 형성할 수 있다. 본 발명은 유리 용융물과 관련된 상승된 온도 조건 하에서 충분한 구조적 완전성을 갖는 백금 또는 백금 합금을 포함하는 세그먼트형 튜브를 포함한다. 일실시예에서, 상기 세그먼트형 튜브는 유리 용융물을 위한 도관을 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 세그먼트형 튜브는 성형 용기의 일부를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 세그먼트형 튜브는 벨로 공정(Vello process)으로 유리 튜브를 제조하기 위한 용기를 제공할 수 있고, 용융 재료(예를 들어, 유리 용융물)는 환형의 공간 또는 중공의 파이프를 둘러싸는 오리피스(orifice) 또는 예시적인 유리 튜브를 위한 흐름 제어 디바이스 및 성형 디바이스로 역할하는 흐름 바늘(flow needle)/벨로 벨(Vello bell)을 갖는 튜브를 통과한다. 추가의 예에서, 상기 세그먼트형 튜브는 힘(예를 들어, 선형 힘, 회전력)의 전달을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 세그먼트형 튜브는 제어 밸브(예를 들어, 유량 조절 밸브)를 작동시키는 것을 도울 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 세그먼트형 튜브는 혼합/분할 용기 내에 유리 용융물을 혼합하거나 나누기 위해 힘(예를 들어, 선형 힘 및/또는 회전력)을 전달하도록 작용할 수 있다.

중공의 튜브를 갖는 실시예들은 상기 세그먼트형 튜브가 유리 용융물을 위한 도관으로 역할을 하는 응용들에서 유리 용융물을 위한 이동 경로를 한정할 수 있다. 더욱이, 상기 튜브의 중공 특성은 고체 막대 구성과 비교할 때 상기 튜브를 제작하기 위해 필요한 값비싼 백금 또는 백금 합금의 양을 줄일 수 있다. 또한, 다량의 백금 또는 백금 합금을 튜브 안에 형성시키는 것은 상대적으로 작은 외부 직경을 갖는 고체 막대 내에 형성시킨 같은 양의 물질과 비교할 때 증가된 구조적 완전성을 제공할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서 다량의 유리 용융물을 처리하기 위한 장치는, 임의의 수의 세그먼트들이 본 발명의 실시예들에 따라 제공될 수 있지만, 적어도 제1 튜브 세그먼트 및 제2 튜브 세그먼트로 세그먼트화 될 수 있는 튜브를 더 제공할 수 있다. 상기 튜브를 세그먼트화 시키는 것은 여러가지 이유로 유용할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들은 재료의 잉곳(ingot)으로부터 형성된 하나 또는 그 이상의 이음새 없는 튜브 세그먼트들을 포함한다. 상기 튜브의 이음새 없는 특성은, 재료 성질이 이음새를 포함한 세그먼트들에서 발생할 수 있는 약점들을 피하기 위해 조심스럽게 제어될 수도 있기 때문에, 증가된 구조적 완전성을 제공한다. 하나의 이음새 없는 튜브가 제공될 수 있지만, 상기 이음새 없는 튜브를 형성시킬 때의 공정상의 제한은 상기 튜브의 전체 길이를 제한하는 작동 가능한 잉곳 크기를 제한할 수 있다. 예를 들어, 튜브 인발 장치는 필요한 튜브 두께를 가진 원하는 길이의 배관(tubing)을 인발하기 위한 충분한 재료를 갖지 않을 수도 있는 어떤 크기의 잉곳을 다룰 수도 있다.

또 다른 예에서, 상기 튜브의 세그먼트화는 원하는 길이를 갖는 튜브를 생산하는 데에 필요한 값비싼 백금 및 백금 합금 재료의 전체 양을 줄이기 위해 다른 튜브 구성들을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 비틀림 튜브의 다른 세그먼트들은 상기 비틀림 튜브의 의도된 용도를 기초로 다른 비틀림 힘 부하를 다루기 위해 주문 제작될 수 있다. 상대적으로 높은 비틀림 부하를 받을 것으로 예상되는 튜브 세그먼트들은 상대적으로 큰 직경 및/또는 상대적으로 두꺼운 튜브 벽두께로 제공될 수 있고, 반면에 상대적으로 낮은 비틀림 부하를 받을 것으로 예상되는 튜브 세그먼트들은 상대적으로 작은 직경 및/또는 상대적으로 얇은 벽두께로 제공될 수 있다. 이와 같이, 상기 튜브의 전체 길이를 따라 최대 비틀림 부하를 다루도록 디자인된 하나의 이음새 없는 튜브와 비교할 때, 상기 세그먼트형 튜브의 길이를 따라 다른 비틀림 부하를 다루기 위해 주문 제작된 세그먼트형 튜브를 제작하기 위해 덜 값비싼 재료가 필요할 수도 있다.

일부 예에서, 다른 유리 처리 장치가 다른 실시예에서 제공될 수 있어도, 상기 세그먼트형 튜브는, 유리 리본을 제작하기 위해 구성된 유리 제조 장치를 포함하는 다량의 유리 용융물을 처리하기 위한 장치에서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 유리 제조 장치는 슬롯 인발(slot draw) 장치, 플로트 배스(float bath) 장치, 다운 인발(down-draw) 장치, 업 인발(up-draw) 장치, 프레스 롤링(press-rolling) 장치 또는 다른 유리 리본 제조 장치를 포함할 수 있다. 예로서, 도 1은 후속 공정을 위해 유리 시트(104)로 유리 리본(103)을 용융 인발하기 위한 용융 다운 인발 장치(101)를 포함하는 다량의 유리 용융물을 처리하기 위한 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 용융 인발 장치(101)는 저장통(109)으로부터 배치(batch) 재료(107)를 수용하도록 구성된 용융 용기(105)를 포함할 수 있다. 상기 배치 재료(107)는 모터(113)에 의해 구동되는 배치 전달 디바이스(111)에 의해 도입될 수 있다. 선택적인 제어기(115)는 화살표(117)로 표시된 바와 같이 원하는 양의 배치 재료(107)를 상기 용융 용기(105)로 도입하기 위해 상기 모터(113)를 작동시키도록 설정될 수 있다. 유리 금속 프로브(119)는 스탠드파이프(standpipe ; 123) 내의 유리 용융물(121) 높이를 측정하고 통신 라인(125)을 통해 측정된 정보를 상기 제어기(115)에 전달하기 위해 사용될 수 있다.

상기 용융 인발 장치(101)는 정제 용기와 같은 제1 컨디셔닝 스테이션 (127 ; 예를 들어, 정제 튜브)을 또한 포함할 수 있고, 정제 용기는 상기 용융 용기(105)로부터 하류에 위치되고 제1 연결 도관(129)에 의해 상기 용융 용기(105)에 연결된다. 일부 예에서, 유리 용융물은 상기 제1 연결 도관(129)에 의해 상기 용융 용기(105)로부터 상기 정제 용기(127)까지 중력을 이용하여 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 상기 용융 용기(105)로부터 상기 정제 용기(127)까지의 상기 제1 연결 도관(129)의 내부경로를 통과시키기 위해 상기 유리 용융물을 구동시키도록 작용한다. 상기 정제 용기(127) 내에서, 거품들은 다양한 기술들에 의해 상기 유리 용융물로부터 제거될 수 있다.

상기 용융 인발 장치는 상기 정제 용기(127)로부터 하류에 위치될 수 있는 유리 용융물 교반실(131)과 같은 제2 컨디셔닝 스테이션(예를 들어, 교반실)을 더 포함할 수 있다. 상기 유리 용융물 교반실(131)은 균질한 유리 용융물 조성을 제공하기 위해 사용될 수 있으며, 그럼으로써 상기 정제 용기에서 배출되는 정제된 유리 용융물 내에 달리 존재할 수 있는 비균질성의 코드(cord)를 줄이거나 제거할 수 있다. 일부 예에서, 유리 용융물은 상기 제2 연결 도관(135)에 의해 상기 정제 용기(127)로부터 상기 유리 용융물 교반실(131)까지 중력을 이용하여 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 상기 정제 용기(127)로부터 상기 유리 용융물 교반실(131)까지의 상기 제2 연결 도관(135)의 내부경로를 통과시키기 위해 상기 유리 용융물을 구동시키도록 작용한다.

상기 용융 인발 장치는 상기 유리 용융물 교반실(131)로부터 하류에 위치될 수 있는 전달 용기(133)와 같은 다른 컨디셔닝 스테이션(예를 들어, 보올 ; bowl)을 더 포함할 수 있다. 상기 전달 용기(133)는 성형 디바이스로 공급되는 상기 유리를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 전달 용기(133)는 상기 성형 용기에 유리 용융물의 일정한 흐름을 조정하고 제공하기 위해 축적기 및/또는 흐름 제어기로서 역할을 할 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 유리 용융물 교반실(131)은 제3 연결 도관(137)에 의해 상기 전달 용기(133)로 연결될 수 있다. 일부 예에서, 유리 용융물은 상기 제3 연결 도관(137)에 의해 상기 유리 용융물 교반실(131)로부터 상기 전달 용기(133)까지 중력을 이용하여 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 상기 유리 용융물 교반실(131)로부터 상기 전달 용기(133)까지의 상기 제3 연결 도관(137)의 내부경로를 통과시키기 위해 상기 유리 용융물을 구동시키도록 작용한다.

추가로 도시된 바와 같이, 하강관(139)은 상기 전달 용기(133)로부터 성형 용기(143)의 입구(141)로 유리 용융물(121)을 전달하도록 위치될 수 있다. 상기 유리 리본(103)은 성형 쐐기(147)의 루트(145)로부터 인발될 수 있고, 이어서 분리 디바이스(149)에 의해 상기 유리 시트(104)로 분리될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 용융 용기(105), 정제 용기(127), 상기 유리 용융물 교반실(131), 전달 용기(133), 및 성형 용기(143)는 상기 용융 인발 장치(101)를 따라 연속적으로 위치될 수 있는 유리 용융물 컨디셔닝 스테이션들의 예들이다.

상기 용융 용기(105)는 내화물(예를 들어, 세라믹) 벽돌과 같은 내화물 재료로 만들어질 수 있다. 상기 용융 인발 장치(101)는 백금-로듐, 백금-이리듐, 백금-파라듐, 백금-금 및 이들의 조합과 같은 백금 또는 백금 합금으로부터 만들어진, 제작될 수 있는 구성요소를 더 포함할 수 있지만, 구성요소는 또한 몰리브덴, 레늄, 탄탈룸, 티타늄, 텅스텐, 루테늄, 오스뮴, 지르코늄, 및 이들의 합금 및/또는 이산화 지르코늄과 같은 내화성 금속도 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 백금 또는 백금 합금 구성요소는 산화물 분산 강화 재료를 포함할 수 있다. 백금 함유 구성요소는 하나 또는 그 이상의 상기 제1 연결 도관(129), 상기 정제 용기(127 ; 예를 들어, 정제 튜브), 상기 제2 연결 도관(135), 상기 스탠드파이프(123), 상기 유리 용융물 교반실(131 ; 예를 들어, 교반실), 및/또는 혼합 디바이스(예를 들어, 블레이드, 비틀림 튜브, 등), 상기 제3 연결 도관(137), 상기 전달 용기(133 ; 예를 들어, 보올), 상기 하강관(139) 및 상기 입구(141)를 포함할 수 있다. 상기 성형 용기(143)는 또한 내화성 재료로 만들어질 수 있고, 상기 유리 리본(103)을 형성하도록 디자인될 수 있다.

상기 용융 인발 장치(101)의 다양한 구성요소들은 본 발명의 양태에 따른 세그먼트형 튜브를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 상술한 백금 함유 구성요소는 본 발명에 따른 상기 세그먼트형 튜브를 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서, 상기 유리 용융물 교반실(131)은 세그먼트형 비틀림 튜브(153) 및 상기 세그먼트형 튜브(153)에 고정된 적어도 하나의 교반 블레이드(155)를 포함하는 유리 용융물 교반 장치(151)와 함께 제공될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유리 용융물 교반 장치(151)는, 모터(201)가 연장된 축(205)에 대해 상기 교반 블레이드(155)를 회전시키도록 설정될 수 있어, 상기 세그먼트형 비틀림 튜브(153)의 제1 튜브 세그먼트(203)에 토크를 가하도록 설정된 모터(201)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 상기 모터(201)는 상기 연장된 축(205)을 따라 상기 제1 튜브 세그먼트(203)에 맞추어 축방향으로 정렬된 상기 모터의 연결기구(209)로 상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 제1 말단부(207)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예에서, 상기 모터(201)는, 상기 유리 용융물 교반실(131) 내에 다량의 유리 용융물(121)을 교반시키기 위해 상기 세그먼트형 비틀림 튜브(153)의 상기 연장된 축(205)에 대해 상기 교반 블레이드(들)(155 ; 155a - 155d)를 회전시키기도록 상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 상기 제1 말단부(207)에 토크를 가할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 임의의 하나 또는 여럿의 상기 교반 블레이드(155 ; 155a - 155d)는 교반부(301) 및 지지 부재(208)를 포함하도록 개략적으로 도시된다. 상기 교반부(301)가 또한 추가적인 실시예에서 상기 지지 부재의 외부 말단부에 고정될 수 있지만, 일부 실시예에서 상기 교반부(301)는 상기 지지 부재(208)의 전체 길이로 연장될 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 세그먼트형 비틀림 튜브(153)의 상기 제1 튜브 세그먼트(203)는 제2 말단부(401)를 더 포함한다. 다시 도 2를 참조하면, 상기 세그먼트형 비틀림 튜브(153)는 제1 말단부(213) 및 제2 말단부(215)를 포함하는 제2 튜브 세그먼트(211)를 더 포함한다. 상기 제1 튜브 세그먼트(203)는 백금 또는 백금 합금을 포함하는 제1 재료로 제작될 수 있고, 상기 제2 튜브 세그먼트(211)는 백금 또는 백금 합금을 포함하는 제2 재료로 제작될 수 있다. 다른 예에서 다른 조성들도 가능하지만, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 실질적으로 동일한 조성을 포함할 수 있다.

상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 상기 제1 재료 및 상기 제2 튜브 세그먼트(211)의 상기 제2 재료는 각각 상술한 백금 또는 백금 합금을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 재1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 로듐, 이리듐, 팔라듐 및 금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속과 합금된 백금을 포함할 수 있다. 실제로, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 백금, 백금-로듐, 백금-이리듐, 백금-파라듐, 백금-금 및 이들의 조합으로부터 제작될 수 있지만, 또한 이들의 조합은 지르코늄 및 이들의 합금과 같은 그러한 내화성 금속을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 백금 또는 백금 합금 구성요소는 산화물 분산 강화 재료를 포함할 수 있다. 산화물 분산 강화 재료를 제공하는 것은 우수한 내식성, 내크립성(creep resistance) 및 상승된 온도에서의 기계적 성질을 제공할 수 있다.

적어도 상기 제1 튜브 세그먼트(203) 및 선택적으로 상기 제2 튜브 세그먼트(211)는 이음새 없는 튜브를 포함한다. 상기 이음새 없는 튜브는 광범위한 기술로 제작될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 튜브 세그먼트(203)는 중공의 잉곳을 형성하기 위해 상기 잉곳의 중심으로부터 기계 가공(예를 들어, 드릴 또는 펀치)된 구멍을 갖는 상기 제1 재료의 잉곳을 제공함으로써 제작될 수 있다. 상기 중공의 잉곳은 인발 장치에 의해 일정한 벽 두께, 내부 직경 및 외부 직경을 갖는 튜브 부재 내로 인발될 수 있다. 상기 제1 튜브 세그먼트(203)는 상기 튜브 부재로부터 원하는 길이로 절단될 수 있다. 상술한 바와 같이, 이음새 없는 튜브를 제공하는 것은, 재료 성질이 이음새를 포함한 세그먼트들에서 발생할 수 있는 약점들을 피하기 위해 조심스럽게 제어될 수도 있기 때문에, 증가된 구조적 완전성을 제공한다. 이와 같이, 이음새 없는 튜브는 향상된 비틀림 강도 및 계속성을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 벽 두께는, 상기 튜브 세그먼트의 전체 길이에 걸쳐 충분한 비틀림 강도를 보장하면서, 더 감소될 수 있다. 결과적으로 값비싼 백금 또는 백금 합금의 감소된 양은 일정 길이의 이음새 없는 튜브를 생산하도록 사용될 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 제2 튜브 세그먼트(211)는 이음새 없는 튜브를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2 튜브 세그먼트(211)의 상대적 길이는 상기 제1 튜브 세그먼트(203)보다 상당히 짧을 수 있다. 더욱이, 상기 제2 튜브 세그먼트(211)의 토크 부하 요건은 상기 제1 튜브 세그먼트(203)보다 상당히 작을 수 있다. 이와 같이, 상기 제2 튜브 세그먼트(211)는 덜 비싼 공정에 의해 이음새(예를 들어, 용접된 이음새)를 포함하는 튜브로부터 형성될 수 있다. 낮은 토크 부하 요건을 갖는 더 짧은 길이의 튜브를 형성하기 위해 보다 적은 재료가 사용될 수 있기 때문에, 보다 덜 값비싼 튜브 형성 공정으로 달성되는 비용 이점을 고려할 때, 재료를 최소화하는 것이 저울질 될 수 있다. 그러나, 디자인 사양에 따라, 상기 제2 튜브 세그먼트(211)는 또한, 상기 제2 튜브 세그먼트(211)의 길이를 따라 충분한 비틀림 강도 및 계속성을 제공하면서, 값비싼 백금 또는 백금 합금의 감소된 양을 제공하기 위해 이음새 없는 튜브로 제공될 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이, 상기 이음새 없는 튜브는 단일 벽으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 튜브 세그먼트(203)는, 내부 표면(505) 및 외부 표면(507)을 갖는, 상기 내부 표면(505)과 상기 외부 표면(507) 사이에서 연장되는 벽 두께 "T1"을 갖는 단일의, 연속적인, 계속 이어지는 벽(503)을 포함한다. 도 5에 더 도시된 바와 같이, 상기 제2 튜브 세그먼트(211)는 마찬가지로 내부 표면(511) 및 외부 표면(513)을 갖는, 상기 내부 표면(511)과 상기 외부 표면(513) 사이에서 연장되는 벽 두께 "T2"을 갖는 단일의, 연속적인, 계속 이어지는 벽(509)을 포함할 수 있다. 상기 단일의, 연속적인, 계속 이어지는 벽은 다중 벽 튜브 구조의 인접한 벽들 사이에 존재할 수 있는 포획된 공기 또는 포켓을 피할 수 있다. 그러한 포획된 공기 또는 포켓은 튜브 내에 약점을 야기할 수 있는 결함을 초래할 수 있다.

일부 예에서, 상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 벽 두께 "T1"은 상기 제2 튜브 세그먼트(211)의 벽 두께 "T2"와 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 예에서, "T1"은 "T2"와 동일하지 않다. 예를 들어, 일실시예에서, "T1"은 "T2"보다 클 수 있다. "T1"의 증가된 두께를 제공하는 것은 상기 모든 교반 블레이드의 부하를 전달하기 위해 충분한 비틀림 강도를 가진 상기 제1 튜브 세그먼트(203)를 제공하도록 상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 비틀림 강도를 증가시킬 수 있다. "T2"의 증가된 두께를 제공하는 것은, 상기 모든 교반 블레이드보다 더 작은 부하를 전달하기 위해 충분한 강도를 여전히 제공하면서, 값비싼 백금 또는 백금 합금 재료의 낭비를 피할 수 있다. 일부 실시예에서, "T1" 및/또는 "T2"는 약 1mm 에서 약 10mm, 예를 들어 약 2mm 에서 약 7mm, 예를 들어 약 2mm에서 약 5mm, 예를 들어 약 2mm 에서 약 4mm, 및 그 사이의 모든 하위 범위의 두께를 가질 수 있다.

도 5에서 더 도시된 바와 같이, 상기 제1 튜브 세그먼트(203) 및 상기 제2 튜브 세그먼트(211)는 실질적으로 같은 내부 직경 및 실질적으로 같은 외부 직경을 가질 수 있다. 다른 예에서, 상기 내부 직경 및/또는 상기 외부 직경 중 하나 또는 모두 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 튜브 세그먼트(211)의 상기 내부 직경 및 상기 외부 직경은 상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 대응하는 내부 직경 및 외부 직경보다 작을 수 있다. 더 큰 내부/외부 직경을 가진 상기 제1 튜브 세그먼트(203)를 제공하는 것은 상대적으로 큰 비틀림 부하를 다루기 위해 충분한 강도를 가진 튜브를 제공할 수 있다. 상대적으로 작은 내부/외부 직경을 가진 상기 제2 튜브 세그먼트(211)를 제공하는 것은, 상기 제2 튜브 세그먼트를 생성하기 위해 사용되는 값비싼 재료의 양을 줄이면서, 충분히 감소된 강도를 가진 상기 튜브를 제공할 수 있다.

도 5로 돌아가서, 상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 상기 제2 말단부(401)는 "일체형의 고체 상태" 조인트에서 상기 제2 튜브 세그먼트(211)의 상기 제1 말단부(213)와 결합될 수 있다. 상기 조인트의 "일체형의" 특성은 상기 제2 튜브 세그먼트(211)의 상기 제1 말단부(213)와 상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 상기 제2 말단부(401)의 하나로 된 영구 결합을 제공한다. 또한, 상기 조인트의 "고체 상태" 특성은 결합된 상기 재료의 성질을 변경시키지 않는 조인트를 제공한다. 예를 들어, 상기 튜브 세그먼트가 산화물 분산 강화 재료로부터 형성된다면, 상기 일체형의 고체 상태 조인트는 상기 재료를 용융시키는 종래의 조인트에서 발생될 수 있는, 상기 산화물 분산 강화 재료의 마이크로구조의 손상 없이 조인트를 제공할 수 있다. 이와 같이, 예시적인 조인트는 상기 조인트에서 상기 재료의 마이크로구조를 유지할 수 있고, 내식성, 내크립성 및 상승된 온도에서의 기계적 성질과 같은 산화물 분산 강화 재료의 유익한 특성을 보존할 수 있다. 추가적인 실시예에서, 상기 조인트의 "고체 상태" 특성은 다른 결합 기술에서 발생할 수 있는, 세그먼트형 튜브에 대한 약점을 피할 수 있다. 상기 일체형의 고체 상태 조인트는 상기 튜브 세그먼트의 대응하는 말단 사이에서의 직접적인 연결을 제공할 수 있고, 하나의 세그먼트형 튜브로서 역할하도록 상기 튜브 세그먼트들을 서로 통합시키게 할 수 있고, 여기서 예를 들어, 비틀림 부하는 하나의 튜브 세그먼트로부터 다른 튜브 세그먼트까지, 부분적으로, 실질적으로 또는 전체적으로 상기 일체형의 고체 상태 조인트에 의해 전달될 수 있다. 추가적인 예에서, 추가적인 특징들은 비-일체형의 및/또는 비-고체 상태 특징들을 포함할 수 있지만, 추가적인 조인트 또는 특징들은, 상기 조인트를 강화하고 이러한 특징들은 일체형의 고체 특징들을 더 포함할 수 있는 것이 적용될 수 있다.

그러므로 상기 유리 용융물 교반 장치(151)를 제작하는 방법은 상기 일체형의 고체 상태 조인트(501)를 가진 상기 제2 튜브 세그먼트(211)의 상기 제1 말단부(213)와 상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 상기 제2 말단부(401)를 결합시킴으로써 상기 세그먼트형 비틀림 튜브(153)를 제작하는 단계를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 상기 일체형의 고체 상태 조인트와 결합시키는 단계는 고체 상태 용접을 포함한다. 일실시예에서, 고체 상태 용접 단계는 확산 결합된 조인트를 제공하기 위해 확산 결합을 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 일체형의 고체 상태 조인트는 암/수 조인트를 포함한다. 실제로, 도 6에서 도시된 바와 같이, 상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 상기 제2 말단부(401)는 상기 제2 튜브 세그먼트(211)의 상기 제1 말단부(213)의 수부(male portion ; 603)를 수용하도록 구성된 암부(female portion ; 601)를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 상기 방법은 기계적 간섭 조인트가 제공될 수 있도록 상기 암부(603)를 상기 수부(601)에 압입(press-fitting)하는 것을 포함할 수 있다. 그 다음, 상기 조인트는 상기 일체형의 고체 상태 조인트(501)를 형성하기 위해 상기 수부(603) 및 상기 암부(601)의 접착 표면의 원자들이 섞이는 상승된 온도 하에 위치될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 방법은 상기 수부(603) 위로 상기 암부(601)를 열 수축시키는 것을 포함할 수 있다. 그 다음, 상기 조인트는 상기 일체형의 고체 상태 조인트(501)를 형성하기 위해 상기 수부(603) 및 상기 암부(601)의 접착 표면의 원자들이 섞이는 상승된 온도 하에 위치될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 암부(701)는 내부 나사산으로 나사 결합될 수 있고, 상기 수부(703)는 상보적인 외부 나사산으로 나사 결합될 수 있다. 이런한 예에서, 상기 방법은 상기 수부(703)를 상기 암부(701)에 나사 결합하는 것 및 상기 나사산이 상당한 압력하에 놓이도록 토크를 가하는 것을 포함할 수 있다. 그 다음, 상기 조인트는 상기 일체형의 고체 상태 조인트를 형성하기 위해 상기 수부(703) 및 상기 암부(701)의 접착 표면의 원자들이 섞이는 상승된 온도 하에 위치될 수 있다.

일부 실시예에서, 고정핀(515)은 또한 상기 일체된 고체 상태 조인트(501)를 통해 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정핀(515)은 일체형의 고체 상태 조인트로서 상기 조인트를 서로 일체화시키기 전에, 상기 수부 및 상기 암부 사이의 원하는 경계면을 달성하고 유지하도록 도울 수 있다. 예를 들어, 압입 또는 수축 끼움결합 후에, 상기 고정핀(515)은 상기 조인트를 일체형의 고체 상태 조인트로 확산 결합시키기 전에, 방향을 유지하도록 삽입될 수 있다.

상기 유리 교반 장치(151)를 제작하는 방법은 적어도 하나의 교반 블레이드(155)를 상기 세그먼트형 비틀림 튜브(153)에 고정시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 교반 블레이드는 슬리브 없이 상기 튜브 세그먼트들 중 하나에 직접적으로 부착될 수 있다. 대체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유리 용융 교반 장치(151)는 상기 적어도 하나의 교반 블레이드의 제1 교반 블레이드(155)를 상기 세그먼트형 비틀림 튜브(153)에 고정시키는 슬리브(403)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 슬리브(403)는 상기 일체형의 고체 상태 조인트(501)를 덮도록 제공될 수 있다. 이와 같이, 상기 슬리브(403)는 상기 일체형의 고체 상태 조인트(501)의 구조적 완전성을 더 증가시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 슬리브(403)는 상기 세그먼트형 비틀림 튜브의 전체 외부 표면을 둘러쌀 수 있다. 더욱이, 상기 슬리브(403)는 용접 이음새(405)로 표시된 바와 같이 용접될 수 있다. 상기 용접 이음새(405)는 상기 튜브 세그먼트에 매우 제한된 깊이의 관통을 제공하기 위해 조심스럽게 제어될 수 있고, 그럼으로써 상기 용접 이음새(405)에서의 손상과 약점을 최소화한다. 게다가, 상기 교반 블레이드(155 ; 155a - 155d)의 상기 지지 부재(208)는 또한 용접 이음새(407)로 표시된 바와 같이 상기 슬리브(403)에 용접될 수 있다. 도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 튜브 세그먼트들 중 하나는 대기로의 후속적인 방출을 위해 상기 용접된 슬리브로부터 상기 세그먼트형 비틀림 튜브의 내부까지의 오염을 방출하도록 구성된 통기 구멍(517)을 포함할 수 있다.

도 2로 돌아가서, 상기 적어도 하나의 교반 블레이드(155)는 상기 세그먼트형 비틀림 튜브(153)의 연장된 축(205)을 따라 서로 축방향으로 이격된 복수의 교반 블레이드(155a, 155b, 155c, 155d)를 포함할 수 있다. 상기 교반 블레이드(155a, 155b, 155c, 155d)는 각각 그들 사이에 동일한 또는 다른 간격을 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 일체형의 고체 상태 조인트(501 ; 도 5 참조)는 인접한 한 쌍의 교반 블레이드(155b, 155c) 축방향 간격 사이에 축방향으로 위치될 수 있으나, 추가적인 실시예에서는 다른 인접한 여러 쌍의 교반 블레이드(예를 들어, 추가적인 예에서, 155a, 155b ; 또는 155c, 155d) 사이의 상기 일체형의 고체 상태 조인트가 위치될 수 있다. 이와 같이, 상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 길이는, 상기 조인트가 교반 블레이드(예를 들어, 도 2에 도시된 155b) 아래에 위치되도록 상기 유리 용융물(121)의 자유 표면(217) 아래에 일정 깊이로 연장되도록 디자인될 수 있으나, 상기 슬리브(403)를 넘어서 연장되기에는 충분하지 않다. 일실시예에서, 도시된 바와 같이, 상기 조인트는 상기 지지 부재(208)가 상기 슬리브(403)에 부착될 수 있는 장소 아래에 위치시킴으로써 상기 교반 블레이드 아래에 위치될 수 있다. 슬리브(403)가 도 2 내지 4에 도시되어 있지만, 본원에 첨부된 청구항은 제한되어서는 안됨을 주의해야 한다. 일부 실시예에서, 상기 일체형의 고체 상태 조인트는, 상기 교반 블레이드를 상기 세그먼트형 비틀림 튜브(153)의 상기 제2 튜브 세그먼트(211)의 상기 제1 튜브 세그먼트(203)에 고정함을 허용함과 동시에, 강화될 수 있다. 이와 같이, 상기 방법은 상기 세그먼트형 비틀림 튜브의 연장된 축을 따라 축방향으로 이격된 상기 적어도 하나의 교반 블레이드 중에 선택된 한 쌍의 인접한 교반 블레이드 사이의 상기 일체형의 고체 상태 조인트를 축방향으로 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 방법은 상기 교반 블레이드(155)를 상기 유리 용융물 교반 장치(151)의 상기 유리 용융물 교반실(131) 내에 위치시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 도 2에 더 도시된 바와 같이, 일실시예에서, 상기 일체형의 고체 상태 조인트(501)는 교반 단계 동안에 상기 유리 용융물 교반실(131) 내의 다량의 유리 용융물(121)의 자유 표면(217) 아래에 잠길 수 있다. 상기 방법은, 예를 들어 상기 모터(201)로, 상기 유리 용융물 교반실(131) 내의 다량의 유리 용융물(121)을 교반시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 실제로, 일실시예에서, 상기 모터(201)는 상기 교반실 내의 상기 유리 용융물(212)을 교반시키기 위해 상기 세그먼트형 비틀림 튜브(153) 및 결과적으로 상기 교반 블레이드(155)를 회전시키도록 상기 제1 튜브 세그먼트(203)의 상기 제1 말단부(207)에 토크를 가할 수 있다.

다양하게 개시된 실시예들은 특정 실시예와의 관계에서 개시된 특정 특징들, 요소들 또는 단계들을 포함할 수 있음이 인식될 것이다. 또한, 하나의 특정 실시예와 관련하여 개시되었지만, 특정 특징, 요소 또는 단계는 다양한 도시되지 않은 조합 또는 순열의 대체적인 실시예들과 상호 교환되거나 결합될 수 있음이 인식될 것이다.

또한, 본 발명에 사용된 바와 같이, "그", "하나" 또는 "한"이라는 용어는 "적어도 하나"를 의미하고, 달리 명시적으로 지시되지 않는 한 "단지 하나"로 제한되어서는 안됨을 이해해야 한다. 마찬가지로, "복수의"는 "둘 이상"을 의미한다.

범위들은 본 명세서에서 "약" 하나의 특정값, 및/또는 내지 "약" 다른 특정값으로 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현될 때, 예시들은 하나의 특정 값 및/또는 내지 다른 특정값을 포함할 수 있다. 유사하게, 값들이 근사값으로 표현될 때, "약" 이라는 선행문구를 사용함으로써, 특정값이 또 다른 양태를 이룬다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 범위들의 각각의 끝들은, 다른 끝과 독립적으로 그리고 다른 끝과의 관계에서 모두 중요하다는 것이 더 이해될 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어들, "실질적", "실질적으로" 및 그 변형들은 설명된 특징이 값 또는 설명과 동일하거나 대략적으로 동일한 것을 의미하기 위해 의도된 것이다.

달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에 기재된 임의의 방법은 그 단계들이 특정 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로 해석되는 것을 의도한 것이 전혀 아니다. 따라서, 방법 청구범위가 실제로 그 단계들이 뒤따라야 할 순서를 암시하지 않거나 단계들이 특정 순서로 제한되는 청구항들이나 설명들에 달리 명시적으로 설명되지 않은 경우, 어떤 특정한 순서들을 뜻하는 것을 의도한 것이 전혀 아니다.

특정 실시예들의 다양한 특징들, 요소들 또는 단계들이 "포함하는"이라는 이행 문구를 사용하여 개시될 수 있는 것은, 이행 문구 "구성하는" 또는 "본질적으로 구성하는"을 사용하여 설명될 수 있는 그것들을 포함하는 대체적인 실시예들을 암시한다. 따라서, 예를 들어, A + B + C를 포함하는 장치에 대한 암시된 대체적인 실시예들은 장치가 A + B + C로 구성되는 실시예들 및 장치가 본질적으로 A + B + C로 구성되는 실시예들을 포함한다.

본 발명의 사상과 범위를 벗어남이 없이 본 발명에 대한 다양한 변경들 및 변형들이 이루어질 수 있음을 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 균등범위 내에서 본 명세서의 변경들 및 변형들을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims

다량의 유리 용융물을 처리하기 위한 장치에 있어서,
유리 용융물 교반실;
제1 재료로 제작된 이음새 없는 튜브, 제1 말단부 및 제2 말단부를 포함하는 제1 튜브 세그먼트를 구비함과 더불어, 제2 재료로 제작된 튜브, 제1 말단부 및 제2 말단부를 포함하는 제2 튜브 세그먼트를 더 구비한 세그먼트형 비틀림 튜브;
상기 세그먼트형 비틀림 튜브에 고정된 적어도 하나의 교반 블레이드; 및
토크를 상기 제1 튜브 세그먼트에 가하도록 구성된 모터를 포함하며,
상기 제1 튜브 세그먼트의 상기 제2 말단부는 조인트에서 상기 제2 튜브 세그먼트의 상기 제1 말단부와 결합되는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 로듐, 이리듐, 팔라듐 및 금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속과 합금된 백금을 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 산화물 분산 강화 재료를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 교반 블레이드의 제1 교반 블레이드를 상기 세그먼트형 비틀림 튜브에 고정시키는 슬리브를 더 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 슬리브는 상기 조인트를 덮는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 조인트는 일체형의 고체 상태 조인트를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 일체형의 고체 상태 조인트는 일체형의 고체 상태 용접된 조인트를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 일체형의 고체 상태 조인트는 확산 결합된 조인트를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 일체형의 고체 상태 조인트는 암/수 조인트를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 일체형의 고체 상태 조인트는 나사형 조인트를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 교반 블레이드는 상기 세그먼트형 비틀림 튜브의 연장된 축을 따라 축방향으로 이격된 복수의 인접한 교반 블레이드를 포함하고,
상기 조인트는 두 개의 인접한 교반 블레이드 사이에서 축방향으로 위치되는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 튜브 세그먼트는 이음새 없는 튜브를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 백금 또는 백금 합금을 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 1의 장치로 유리 용융물 교반실 내의 다량의 유리 용융물을 교반시키는 단계를 포함하는, 유리 용융물 처리 방법.
청구항 14에 있어서,
조인트는, 상기 교반시키는 단계 동안 상기 유리 용융물 교반실 내의 상기 다량의 유리 용융물의 자유 표면 아래에 잠긴, 유리 용융물 처리 방법.
다량의 유리 용융물을 처리하는 장치에 있어서,
제1 재료로 제작된 튜브, 제1 말단부 및 제2 말단부를 포함하는 제1 튜브 세그먼트를 구비함과 더불어, 제2 재료로 제작된 튜브, 제1 말단부 및 제2 말단부를 포함하는 제2 튜브 세그먼트를 더 구비한 세그먼트형 튜브를 포함하고,
상기 제1 튜브 세그먼트의 상기 제2 말단부는 일체형의 고체 상태 조인트에서 상기 제2 튜브 세그먼트의 상기 제1 말단부와 결합되는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 백금 또는 백금 합금을 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 제1 튜브 세그먼트, 상기 제2 튜브 세그먼트, 또는 상기 제1 튜브 세그먼트 및 상기 제2 튜브 세그먼트 모두는 이음새 없는 튜브를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 일체형의 고체 상태 조인트는 일체형의 고체 상태 용접된 조인트를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 일체형의 고체 상태 조인트는 확산 결합된 조인트를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 일체형의 고체 상태 조인트는 암/수 조인트를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 일체형의 고체 상태 조인트는 나사형 조인트를 포함하는, 유리 용융물 처리 장치.
교반 장치를 제작하는 방법에 있어서,
(Ⅰ) 제2 튜브 세그먼트의 제1 말단부에 제1 튜브 세그먼트의 제2 말단부를 일체형의 고체 상태 조인트로 결합함으로써 세그먼트형 비틀림 튜브를 제작하는 단계 - 상기 제1 튜브 세그먼트는 제1 재료로 제작되고, 상기 제2 튜브 세그먼트는 제2 재료로 제작됨; 및
(Ⅱ) 적어도 하나의 교반 블레이드를 상기 세그먼트형 비틀림 튜브에 고정하는 단계를 포함하는, 유리 용융물 처리 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 백금 또는 백금 합금을 포함하는, 유리 용융물 처리 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 제1 재료 및 상기 제2 재료는 각각 산화물 분산 강화 재료를 포함하는, 유리 용융물 처리 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 제1 튜브 세그먼트, 상기 제2 튜브 세그먼트, 또는 상기 제1 튜브 세그먼트 및 제2 튜브 세그먼트 모두는 이음새 없는 튜브를 포함하는, 유리 용융물 처리 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 일체형의 고체 상태 조인트로 결합시키는 단계는 고체 상태 용접을 포함하는, 방법.
청구항 23에 있어서,
단계(Ⅱ)는 상기 적어도 하나의 교반 블레이드의 제1 교반 블레이드를 상기 세그먼트형 비틀림 튜브에 슬리브로 고정하는 것을 포함하는, 유리 용융물 처리 방법.
청구항 23에 있어서,
단계(Ⅱ)는 상기 일체형의 고체 상태 조인트를 슬리브로 덮는, 유리 용융물 처리 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 적어도 하나의 교반 블레이드는 복수의 교반 블레이드를 포함하고, 상기 방법은 상기 세그먼트형 비틀림 튜브의 연장된 축을 따라 축방향으로 이격된 두 개의 인접한 교반 블레이드 사이에서 상기 일체형의 고체 상태 조인트를 축방향으로 위치시키는 단계를 더 포함하는, 유리 용융물 처리 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 적어도 하나의 교반 블레이드를 상기 교반 장치의 유리 용융물 교반실 내에 위치시키는 단계를 더 포함하는, 유리 용융물 처리 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 세그먼트형 비틀림 튜브의 연장된 축에 대하여 상기 교반 블레이드를 회전시키도록 토크를 상기 제1 튜브 세그먼트에 가하기 위해 상기 세그먼트형 비틀림 튜브를 모터에 연결시키는 단계를 더 포함하는, 유리 용융물 처리 방법.