KR20190093656A - 유리 형성 장치들 내로의 유리 흐름을 조절하기 위한 방법 및 장치들 - Google Patents

유리 형성 장치들 내로의 유리 흐름을 조절하기 위한 방법 및 장치들 Download PDF

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Abstract

유리 형성 장치는 유리 이송 베셀, 포밍 바디 인렛을 포함하는 포밍 바디와, 상기 유리 리송 베셀 및 상기 포밍 바디 사이의 다운커머(downcomer)를 포함한다. 상기 다운커머는 상기 유리 이송 베셀로부터 용융 유리를 수취하기 위한 인렛 엔드와 상기 포밍 바디로 용융 유리를 방출하기 위한 아웃렛 엔드를 포함한다. 상부 가열 영역 및 상기 상부 가열 영역으로부터 하류에 위치하는 하부 가열 영역이 상기 다운커머 튜브를 둘러싸며, 하부 제어 대기 인클로저가 상기 하부 가열 영역 내에서 상기 다운커머 튜브 주위에 위치하며 상기 다운커머에 밀봉된다. 상기 하부 제어 대기 인클로저는 상기 포밍 바디 인렛 내에서 상기 다운커머 튜브를 통해 흐르는 용융 유리를 가열하기 위하여 적어도 하나의 가열 성분을 포함한다.

Description

유리 형성 장치들 내로의 유리 흐름을 조절하기 위한 방법 및 장치들
본 출원은 2016년 12월 15일 출원된 미국 임시 출원 번호 제62/434,655호의 35 U.S.C. §119 하의 우선권의 이익을 청구하며, 이 문헌의 내용이 그 전체로서 인용되며 참조문헌으로 여기 병합된다.
본 명세서는 일반적으로 유리 형성 장치들에 관한 것이며, 더욱 구체적으로, 유리 형성 장치들 내로 다운커머를 통해 유리 흐름을 조절하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
퓨전 공정은 유리 리본들을 형성하기 위한 하나의 기술이다. 플롯 또는 슬롯-드로우 공정들과 같은 유리 리본들을 형성하기 위한 다른 공정들과 비교할 때, 퓨전 공정은 상대적으로 작은 양의 결함들 및 우수한 평탄도를 갖는 표면들을 구비하는 유리 리본들을 제조할 수 있다. 그 결과로, 퓨전 공정은 LED 및 LCD 디스플레이들의 제조에서 사용되는 유리 기판들 및 우수한 평탄도 및 평활도를 요구하는 다른 기판들의 생산을 위하여 넓게 채용된다.
퓨전 공정에서, 용융 유리가 이송 베셀로부터 다운커머를 통해 포밍 바디의 인렛 엔드 내로 투입된다. 용융 유리는 포밍 바디의 반대되는 표면들 상으로 흐르고, 포밍 바디의 바닥 에지에서 재결합하거나 융합하며, 여기에서 유리의 연속적인 리본이 드로우된다. 다운커머는 용융 유리는 소정의 점도로 포밍 바디의 인렛 엔드까지 이송하기 위하여 설계된다. 다운커머를 통해 포밍 바디의 인렛 엔드에 공급되는 용융 유리의 온도 변동들은 용융 유리의 점도를 변화시키고, 이는 다시 용융 유리의 흐름에 영향을 주고, 포밍 바디의 루트로부터 드로우되는 결과적 유리 리본의 품질을 열화시키는 결함들의 형성을 유발할 수 있다.
따라서, 유리 리본 형성 동안에 다운커머를 통해 유리 흐름을 조절하기 위한 대안의 방법들 및 장치들을 위한 요구가 존재한다.
여기에 설명된 태양들은 앞서 설명된 문제점들의 일부를 해결하고자 한다.
하나의 실시예에 따르면, 유리 형성 장치를 위한 다운커머(downcomer)는 용융 유리를 수취하기 위한 인렛 엔드(inlet end) 및 포밍 바디의 인렛으로 용융 유리를 방출하기 위한 아웃렛 엔드(outlet end)를 구비하는 다운커머 튜브를 포함한다. 상부 가열 영역과, 상기 상부 가열 영역의 하류에서 상기 아웃렛 엔드에 인접하게 위치하는 하부 가열 영역이 상기 다운커머 튜브를 둘러싼다. 하부 제어 대기 인클로저(lower controlled atmosphere enclosure)가 상기 하부 가열 영역 내에서 상기 다운커머 튜브 주위에 위치하고 상기 다운커머 튜브에 밀봉된다. 상기 하부 제어 대기 인클로저는 적어도 하나의 가열 성분을 포함한다. 트랜지션 플랜지는 상기 상부 가열 영역 및 상기 하부 가열 영역 사이에서 상기 다운커머 튜브에 커플링되고 상기 다운커머 튜브를 둘러싼다. 상기 트랜지션 플랜지로부터 하류에 위치하는 바닥 플랜지는 상기 다운커머 튜브에 커플링되고 상기 다운커머 튜브를 둘러싼다. 아우터 쉴드, 트랜지션 쉴드, 및 바닥 플랜지가 상기 다운커머 튜브 주위에서 상기 하부 제어 대기 인클로저를 형성하도록 아우터 쉴드는 상기 다운커머 튜브를 둘러싸고 상기 트랜지션 플랜지와 상기 바닥 플랜지에 연결된다.
다른 실시예에 따르면, 용융 유리 이송 베셀 및 포밍 바디 인렛을 포함하는 포밍 바디를 포함하는 유리 형성 장치를 위한 다운커머는 다운커머 튜브를 포함하며, 상부 가열 영역과, 상기 상부 가열 영역의 하류에 위치하는 하부 가열 영역, 및 상기 상부 가열 영역과 상기 하부 가열 영역 사이에서 상기 다운커머 튜브에 커플링되고 이를 둘러싸는 트랜지션 플랜지를 포함한다. 상기 트랜지션 플랜지는 아우터 플랜지, 이너 플랜지, 및 상기 아우터 플랜지로부터 상기 이너 플랜지까지 연장되는 팽창 드럼을 포함한다. 상기 팽창 드럼은 상기 아우터 플랜지에 밀봉 커플링된 상기 팽창 드럼의 상부와, 상기 이너 플랜지에 밀봉 커플링된 상기 팽창 드럼의 하부를 갖는 "S" 배열을 포함한다. 상기 팽창 드럼은 상기 상부 및 상기 하부와 일체로 형성되고, 상기 하부가 "S" 배열 내에 배열된 한 쌍의 숄더들을 통해 상기 상부로 전이된다.
다른 실시예에서, 유리 리본의 형성 방법은 다운커머를 통해 용융 유리를 흘리는 단계와, 상기 다운커머 튜브를 둘러싸는 상부 가열 영역과 하부 가열 영역을 사용하여 상기 다운커머 튜브를 통해 흐르는 상기 용융 유리를 가열하는 단계를 포함한다. 상기 하부 가열 영역은 상기 상부 가열 영역으로부터 하류에서 상기 다운커머 튜브의 상기 아웃렛 엔드에 인접하게 위치한다. 상기 용융 유리는 상기 다운커머 튜브의 상기 아웃렛 엔드를 통해 포밍 바디의 포밍 바디 인렛 내로 방출되고, 상기 아웃렛 엔드의 일부분 및 상기 하부 가열 영역이 상기 포밍 바디 인렛 내에 위치한다. 상기 다운커머 튜브의 상기 아웃렛 엔드로부터 방출된 상기 용융 유리는 포밍 바디의 상기 포밍 바디의 홈통 내로, 상기 홈통의 경계를 이루는(bounding) 한 쌍의 둑들(weirs) 상으로, 그리고 상기 한 쌍의 둑들로부터 연장되고 상기 포밍 바디의 루트(root)에서 수렴하는(converging) 한 쌍의 포밍 표면들 아래로 흐르고, 상기 한 쌍의 포밍 표면들 아래로 흐르는 유리는 상기 포밍 바디의 상기 루트에서 수렴하며 유리 리본을 형성한다.
여기 설명된 유리 형성 장치들의 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 실시예들을 실행함에 의해 인식될 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 뒤따르는 상세한 설명은 모두 다양한 실시예들을 설명하며, 이들이 청구되는 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 여기 설명된 다양한 실시예들을 도시하며, 상세한 설명과 함께 청구되는 기술적 사상의 원리들 및 동작을 설명하도록 역할을 한다.
도 1은 여기 도시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른 유리 형성 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 여기 도시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 상부 가열 영역 및 하부 가열 영역을 갖는 유리 형성 장치의 다운커머의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 3은 여기 도시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 다운커머 튜브 주위에서 연장되는 하부 가열 영역을 갖는 도 2의 다운커머의 일부분의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 여기 도시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 3에 도시된 다운커머 튜브 및 트랜지션 플랜지의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 여기 도시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른 다운커머 및 포밍 바디 인렛을 개략적으로 도시한다.
도 6a는 다운커머 튜브 주위에 위치하는 하부 가열 영역이 없는 다운커머 및 포밍 바디 인렛과 함께 트랜지션 영역을 위한 열 분석 모델을 그래프로 도시한다.
도 6b는 여기 도시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 다운커머 주위에 위치하는 하부 가열 영역을 갖는 다운커머 및 포밍 바디와 함께 트랜지션 영역을 위한 열 분석 모델을 그래프로 도시한다.
도 7은 여기 도시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 다운커머 튜브 주위에 위치하는 하부 가열 영역을 갖는 다운커머 및 포밍 바디 인렛과 함께 트랜지션 영역을 위한 열 분석 모델을 그래프로 도시한다.
도 8a는 다운커머 튜브 주위에 위치하는 하부 가열 영역이 없는 도 7에서의 트랜지션 영역의 온도를 그래프로 도시한다.
도 8b는 다운커머 튜브 주위에 위치하는 하부 가열 영역을 갖는 도 7에서의 트랜지션 영역의 온도를 그래프로 도시한다.
이제 유리 형성 장치들을 위한 다운커머들의 실시예들에 대한 설명이 상세하게 이루어질 것이며, 이들의 예시들이 첨부하는 도면들 내에 도시된다. 가능하다면, 동일한 참조부호들은 도면들을 통해서 동일하거나 유사한 부분들을 인용하기 위하여 사용될 것이다. 다운커머의 예시적인 실시예가 도 2에 개략적으로 도시된다. 다운커머는 용융 유리를 수취하기 위한 인렛 엔드와 용융 유리를 방출하기 위한 아웃렛 엔드를 구비하는 다운커머 튜브를 포함할 수 있다. 상부 가열 영역은 인렛 엔드에 인접하게 위치하고 하부 가열 영역은 상부 가열 영역의 하류에서 다운커머 엔드의 아웃렛 엔드에 인접하게 위치한다. 상부 가열 영역은 절연부 및 적어도 하나의 가열 성분을 포함한다. 하부 제어 대기 인클로저가 하부 가열 영역 내에서 다운커머 튜브 주위에 위치하고 다운커머 튜브에 밀봉된다. 하부 제어 대기 인클로저는 다운커머 튜브와, 다운커머 튜브를 통해 흐르는 용융 유리를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 성분을 포함한다. 유리 형성 장치들을 위한 다운커머들의 다양한 실시예들과 이들을 포함하는 유리 형성 장치들이 첨부된 도면을 구체적으로 참조하여 여기에서 설명될 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 수행될 것을 요구하거나, 임의의 장치의 특정한 방향들을 요구하는 것으로 해석될 것이 전혀 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계들에 의해 뒤따르는 순서를 한정하지 않는 경우, 또는 임의의 장치 청구항이 개별적인 성분들에 대한 순서 또는 방향을 실제로 한정하지 않거나, 또는 단계들이 특정한 순서에 제한된다는 점이 청구항들 또는 상세한 설명에서 구체적으로 언급되지 않는 경우에, 또는 장치의 성분들의 특정한 순서 또는 방향이 한정되지 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 "상기", "하나의", 또는 "일"은 문맥이 다르게 명확히 지시하지 않는 한 복수의 인용들을 포함한다. 따라서, 예를 들어 "하나의" 성분은 문맥상 이와 다르게 명확히 지시하지 않는 한 둘 또는 그 이상의 이러한 성분들을 갖는 태양들을 포함한다.
이제 도 1을 참조하면, 유리 리본(12)과 같은 유리 물품들을 형성하기 위한 예시적 유리 형성 장치(10)가 개략적으로 도시된다. 유리 형성 장치(10)는 일반적으로 저장 용기(18)로부터 뱃치 물질(16)을 수취하도록 구성된 용융 베셀(15)을 포함할 수 있다. 뱃치 물질(16)은 모터(22)에 의해 구동되는 뱃치 이송 장치(20)에 의해 용융 베셀(15)로 도입될 수 있다 선택적인 컨트롤러(24)가 모터(22)를 활성화하기 위하여 제공될 수 있고, 용융 유리 레벨 프루브(28)가 스탠드파이프(30) 내에서 유리 멜트 레벨을 측정하고 컨트롤러(24)에 측정된 정보를 통신하기 위하여 사용될 수 있다.
유리 형성 장치(10)는 제1 연결 도관(36)에 의해 용융 베셀(15)에 커플링된, 청징 튜브와 같은 청징 베셀(38)을 또한 포함할 수 있다. 혼합 베셀(42)은 제2 연결 튜브(40)를 사용하여 청징 베셀(38)에 커플링된다. 이송 베셀(46)은 이송 도관(44)을 사용하여 혼합 베셀(42)에 커플링된다. 더욱 도시되는 바와 같이, 다운커머(48)는 이송 베셀(46)로부터 포밍 바디(60)의 포밍 바디 인렛(50)까지 용융 유리를 이송하기 위하여 위치한다. 포밍 바디(60)는 홈통(62) 및 홈통(62)의 경계를 이루는 한 쌍의 둑들(64)(도 1에서 하나로 도시된)을 포함한다. 한 쌍의 포밍 표면들(66)(도 1에서 하나로 도시된)은 한 쌍의 둑들(64)로부터 하향 수직 방향(즉, 도면들에서 도시된 좌표축들의 -Z 방향)으로 연장되고, 포밍 바디(60)의 바닥 에지(루트)(68)에서 수렴한다. 도시되고 여기에서 설명된 실시예들에서, 포밍 바디(60)는 퓨전-형성 베셀이다. 구동 시에, 이송 베셀(46)로부터의 용융 유리는 다운커머(48), 및 포밍 바디 인렛(50)을 통해, 홈통(62) 내로 흐른다. 홈통(62) 내의 용융 유리는, 유리 리본(12)을 형성하기 위하여 루트(68)에서 수렴하기 전에, 홈통(62)의 경계를 이루는 한 쌍의 둑들(64) 상으로, 그리고 한 쌍의 둑들(64)로부터 연장되는 한 쌍의 포밍 표면들(66) 아래로(-Z 방향) 흐른다.
용융 베셀(15)은 일반적으로 난연성(예를 들어) 브릭과 같은 난연성 물질로 형성된다. 유리 형성 장치(10)는 일반적으로 고온들에서 안정한 물질로, 예시적으로 난연성 금속들로, 형성되는 성분들을 더 포함할 수 있다. 이러한 난연성 금속들은 백금 또는 백금 합금들, 예를 들어 백금을 약 70% 내지 약 100% 범위로, 예를 들어 100% 미만으로, 로듐을 약 30% 내지 약 0%, 예를 들어 30% 미만으로, 포함하는 합금을 포함할 수 있다. 다른 적합한 난연성 금속들은, 제한 없이, 몰리브덴, 팔라듐, 레늄, 탄탈륨, 티타늄, 텅스텐, 루테늄, 오스뮴, 지르코늄, 및 이들의 합금들, 및/또는 지르코늄 이산화물을 포함할 수 있다. 난연성 금속-함유 성분들은 제1 연결 튜브(36), 청징 베셀(38), 제2 연결 튜브(40), 스탠드파이프(30), 혼합 베셀(42), 이송 도관(44), 이송 베셀(46), 다운커머(48) 및 포밍 바디 인렛(50) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
현재의 유리 형성 장치들에서, 다운커머 튜브 및 다운커머 튜브를 통해 흐르는 용융 유리에 열을 제공하기 위하여, 다운커머는 다운커머 튜브 주위로 연장되는 적어도 하나의 가열 성분을 갖는 다운커머 튜브를 포함한다. 다운커머 튜브는 또한 다운커머 튜브의 가열된 부분 및 포밍 바디의 인렛 엔드 사이의 공간을 브릿지하는 노출된, 비가열된 부분을 포함할 수 있다. 유리가 다운커머 튜브의 노출된, 비가열된 부분을 통해, 그리고 포밍 바디의 인렛 내로 흐름에 따라 유리가 열 에너지를 잃기 때문에, 다운커머 튜브의 노출된, 비가열된 부분 및 다운커머 튜브의 노출된 부분 내로 흐르는 용융 유리는 큰 온도 구배들이 가해질 수 있다. 다운커머의 노출된, 비가열된 부분 내에서 흐르는 용융 유리 내의 큰 온도 구배들은, 특히 주어진 유리 리본 형성 캠페인 내에서 다수의 유리들이 사용될 때, 다운커머 튜브의 노출된, 비가열된 부분 내의 용융 유리의 큰 점도 변동들 및 흐름 조절에서의 난점을 유발한다. 예를 들어, 유리 리본 형성 캠페인에서 다수의 유리들이 사용된다면, 다른 유리 점도들이 다운커머를 통한 용융 유리 흐름의 균형을 맞추기 위하여 사용될 수 있고, 상대적으로 짧은 기간에 걸쳐 유리 점도의 급격한 변동(또한 "유리 진동"으로 알려진)이 일어날 수 있다. 유리 진동은 웨지 또는 두께와 같은 결과물 유리 리본의 속성들을 열화시킬 수 있고, 제조 손실들을 증가시킬 수 있다. 여기에서 설명되는 실시예들은 포밍 바디의 인렛 내로 흐름에 따라 용융 유리로부터의 열 손실을 완화시키는 다운커머 튜브들에 관한 것이며, 이에 의해 유리 흐름의 안정성을 향상시키고 웨지 또는 두께 변동들에 기인한 제조 손실들을 감소시킨다.
이제 도 1 및 도 2를 참조하면, 도 2는 여기에서 도시되고 설명되는 하나 이상의 실시예들에 따른 예시적인 다운커머(48)를 개략적으로 도시한다. 다운커머(48)는 일반적으로 인렛 엔드(101) 및 아웃렛 엔드(109)를 포함하는 다운커머 튜브(100)를 포함한다. 실시예들에서, 다운커머 튜브(100)는 제1 섹션(102), 제1 섹션(102)으로부터 하류에(도면들에 도시된 좌표 축들에서 -Z 방향) 위치하는 제2 섹션(104), 및 제1 섹션(102) 및 제2 섹션(104) 사이에 위치하는 트랜지션 섹션(106)을 포함할 수 있다. 상부 가열 영역(110) 및 상부 가열 영역(110)으로부터 하류에 위치하는 하부 가열 영역(150)이 다운커머 튜브(1100)를 둘러싼다. 일부 실시예들에서, 상부 가열 영역(110)은 다운커머 튜브(100)의 제1 섹션(102), 트랜지션 섹션(106), 및 제2 섹션(104)의 일부분을 둘러싸고, 하부 가열 영역(150)은 상부 가열 영역(110)으로부터 하류의 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 일부분을 둘러싼다. 일부 실시예들에서, 상부 가열 영역(110)은 제1 섹션(102) 및 트랜지션 섹션(106)을 둘러싸고, 하부 가열 영역(150)은 상부 가열 영역(110)으로부터 하류의 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 일부분을 둘러싼다. 일부 실시예들에서, 상부 가열 영역(110)은 다운커머 튜브(100)의 제1 섹션(102)을 둘러싸고, 하부 가열 영역(150)은 트랜지션 섹션(106) 및 제2 섹션(104)의 일부분을 둘러싼다. 상부 가열 영역(110)은 다운커머 튜브 주위에 위치하는 절연부(120)와, 다운커머 튜브(100) 주위에 위치하는 적어도 하나의 가열 성분(122)을 포함할 수 있다. 선택적으로, 상부 가열 영역(110)은 절연부(120) 주위에 위치하는 아우터 클래딩(124)을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 아우터 클래딩(124)은 상부 가열 영역(110) 내에서 다운커머 튜브(100) 주위에 위치하고 이에 밀봉되는 상부 제어 대기 인클로저(125)를 형성한다. 하부 가열 영역(150)은 다운커머 튜브(100) 주위에 위치하는 절연부(154) 및 다운커머 튜브(100) 주위에 위치하는 적어도 하나의 가열 성분(156)을 포함한다. 제2 제어 대기 인클로저(155)가 하부 가열 영역(150) 내에서 다운커머 튜브(100) 주위에 위치하고 이에 밀봉된다.
실시예들에서, 트랜지션 플랜지(126)는 상부 가열 영역(110) 및 하부 가열 영역(150) 사이에서 다운커머 튜브(100)를 둘러싸며 이에 커플링된다. 추가로, 트랜지션 플랜지(126)로부터 하류에 위치하는 바닥 플랜지(160)가 다운커머 튜브(100)를 둘러싸며 이에 커플링된다. 아우터 쉴드(158)는 다운커머 튜브(100)를 둘러싸고 트랜지션 플랜지(126)와 바닥 플랜지(160)에 연결된다. 아우터 쉴드(158), 트랜지션 플랜지(126) 및 바닥 플랜지(160)는 하부 제어 대기 인클로저(155)를 형성한다. 일부 실시예들에서, 상부 영역 제어 대기 인클로저(125)는 하부 제어 대기 인클로저(155)에 유체 커플링되고, 즉 트랜지션 플랜지(126)가 상부 제어 대기 인클로저(125)로부터 하부 제어 대기 인클로저(155)를 밀봉하지 않는다. 이러한 실시예들에서, 제거 대기 가스는 상부 제어 대기 인클로저(125) 및 하부 제어 대기 인클로저(155) 사이에서 흐르고, 상부 제거 대기 인클로저(125) 및 하부 제거 대기 인클로저(155) 내의 하부 제어 대기 가스의 흐름은 독립적으로 제어되지 않는다. 다른 실시예들에서, 상부 제어 대기 인클로저(125)는 하부 제어 대기 인클로저(155)에 유체 커플링되지 않고, 즉 트랜지션 플랜지(126)가 상부 제어 대기 인클로저(125)로부터 하부 제어 대기 인클로저(155)를 밀봉한다. 이러한 실시예들에서, 상부 제어 대기 인클로저(125) 내의 제어 대기 가스의 흐름은 하부 제어 대기 인클로저(155) 내의 제어 대기 가스의 흐름으로부터 독립적으로 제어된다.
실시예들에서, 다운커머 튜브(100)의 제1 섹션(102)은 제1 직경(D1)을 가지며, 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)은 제1 직경(D1)보다 더 작은 제2 직경(D2)을 갖는다. 이러한 실시예들에서, 다운커머 튜브(100)의 제1 섹션(102)이 트랜지션 섹션(106)을 통해 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)에 접합된다. 트랜지션 섹션(106)은 제1 섹션(102)에 커플링된(또는 일체로 형성되는) 제1 직경(D1)을 포함하는 제1 에지(105)와, 제2 섹션(104)에 커플링된(또는 일체로 형성되는) 제2 직경(D2)을 포함하는 제2 에지(107)를 포함한다. 즉, 연속적인 유체 경로가 이송 베셀(46)로부터 포밍 바디 인렛(50)까지 다운커머 튜브(100)를 통해 제공되도록, 트랜지션 섹션(106)은 제1 섹션(102)을 제2 섹션(104)에 접합시킨다. 도 2가 다른 직경들을 갖는 두 개의 섹션들, 즉 제1 직경(D1)을 갖는 제1 섹션(102) 및 제1 직경(D1)보다 더 작은 직경(D2)을 갖는 제2 섹션(104)을 구비하는 다운커머 튜브(100)를 도시하지만, 다운커머 튜브(100)의 다른 배열들도 고려되고 가능함이 이해되어야 한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서(도시되지 않음), 다운커머 튜브(100)는 전체 길이를 따라(Z 방향) 일정한 직경을 가질 수 있거나, 다른 직경들을 갖는 2개 이상의 섹션들을 가질 수 있다.
도 1 및 도 2를 계속 참조하면, 상부 가열 영역(110)의 적어도 하나의 가열 성분(122)은 다운커머 튜브(100) 주위에 배치되고, 이에 의해 다운커머 튜브(100) 및 이를 통해 흐르는 용융 유리를 가열한다. 실시예들에서, 적어도 하나의 가열 성분(122)은 다운커머 튜브(100)의 길이(Z 방향)를 따라 감기거나, 나선형, 도넛형 배열로 다운커머 튜브(100)를 둘러싼다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 가열 성분(122)은 다운커머 튜브(100)의 외부 표면과 직접 접촉하는 한편, 다른 실시예들에서 적어도 하나의 가열 성분(122)은 다운커머 튜브(100)의 외부 표면으로부터 이격되어 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 가열 성분(122)과 다운커머 튜브(100)의 외부 표면 사이에 공간이 존재한다. 일부 실시예들에서, 이러한 공간은 적어도 하나의 가열 성분(122)이 절연부(120) 내에서 임베디드될 때와 같이, 예를 들어 난연성 물질의 박막으로 채워질 수 있다.
상부 가열 영역(110)은 선택적으로 하나 이상의 서브-가열 영역들, 예를 들어 제1 서브-가열 영역(112), 제2 서브-가열 영역(114), 제3 서브-가열 영역(116) 및 제4 서브-가열 영역(118)을 포함할 수 있다. 서브-가열 영역들(112, 114, 116, 118) 각각은 절연부(120) 및 적어도 하나의 가열 성분(122)을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 서브-가열 영역들(112, 114, 116, 118) 각각은 다운커머 튜브(100)의 일부분에 열을 제공하기 위하여 독립적으로 제어된다. 다른 실시예들에서, 서브-가열 영역들(112, 114, 116, 118) 중 둘 이상은 다운커머 튜브(100)의 일부분에 열을 제공하기 위하여 의존적으로 제어된다. 도 2가 네 개의 서브-가열 영역들(112, 114, 116, 118)을 도시하지만, 하나의 가열 영역 또는 4개 이상의 서브-가열 영역들이 다운커머 튜브(100)의 일부분에 열을 제공하는 한, 상부 가열 영역(110)이 오직 하나의 가열 영역 또는 4개 이상의 서브-가열 영역들을 가질 수 있음이 이해되어야 한다.
하부 가열 영역(150)의 적어도 하나의 가열 성분(156)은 다운커머 튜브(100)의 주위에 배치되고, 예를 들어 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 일부분 주위에 배치되고, 이에 의해 다운커머 튜브(100)와 이를 통해 흐르는 용융 유리를 가열한다. 실시예들에서, 적어도 하나의 가열 성분(156)은 다운커머 튜브(100)의 길이(Z 방향)를 따라, 예를 들어 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 길이를 따라, 감기거나, 나선형, 또는 도넛형의 배열로 다운커머 튜브(100)를 둘러싼다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 가열 성분(156)이 다운커머 튜브(100)의 외부 표면과 직접 접촉하는 한편, 다른 실시예들에서 적어도 하나의 가열 성분(156)은 다운커머 튜브(100)의 외부 표면으로부터 이격되어 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 가열 성분(156)과 다운커머 튜브(100)의 외부 표면 사이에 공간이 존재한다. 일부 실시예들에서, 이러한 공간은 적어도 하나의 가열 성분(156)이 절연부(154) 내에서 임베디드될 때와 같이, 예를 들어 난연성 물질의 박막으로 채워질 수 있다.
도 2가 하부 가열 영역(150)이 오직 하나의 가열 영역을 포함하는 것으로(즉, 하부 제어 대기 인클로저(155) 내의 가열 영역) 도시하고 있으나, 하부 가열 영역(150)은 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 일부분과 이를 통해 흐르는 용융 유리에 열을 제공하는 둘 이상의 서브-가열 영역들을 포함할 수 있음이 이해되어야 한다.
실시예들에서, 상부 제어 대기 인클로저(125), 하부 제어 대기 인클로저(155), 또는 상부 제어 대기 인클로저(125) 및 하부 제어 대기 인클로저(155) 모두는 질소, 아르곤, 또는 동류물과 같은 불활성 가스로 채워진 밀봉된 부피일 수 있고, 이는 유리 형성 장치(10)의 상승된 구동 온도들에서 다운커머 튜브(100)의 열화(산화에 의해서와 같은)를 방지하고, 유리 내의 수포(blister) 형성을 방지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상부 제어 대기 인클로저(125), 하부 제어 대기 인클로저(155), 또는 상부 제어 대기 인클로저(125) 및 하부 제어 대기 인클로저(155) 모두의 밀봉된 부피는 불활성 분위기와 같이 진공 하에 있을 수 있고, 이는 유리 형성 장치(10)의 상승된 구동 온도들에서 다운커머 튜브(100)의 열화(산화에 의해서와 같은)를 방지한다. 상부 제어 대기 인클로저(125), 하부 제어 대기 인클로저(155), 또는 상부 제어 대기 인클로저(125) 및 하부 제어 대기 인클로저(155) 모두의 밀봉된 부피는 다운커머 튜브(100)의 벽을 통해, 그리고 용융 유리 내로의 수로의 내측 방향으로의 침투를 방지할 수 있고, 이는 유리 내의 수포 형성을 완화한다.
실시예들에서, 하부 제어 대기 인클로저(155) 내에 위치하는 하부 가열 영역(150)의 적어도 하나의 가열 성분(156)은 상부 가열 영역(110)의 적어도 하나의 가열 성분(122)에 커플링될 수 있다. 하부 가열 영역(150)의 적어도 하나의 가열 성분(156)을 상부 가열 영역(110)의 적어도 하나의 가열 성분(122)에 커플링시키는 것은 트랜지션 플랜지(126)에 의해 지지되는 무게의 양을 감소시킬 수 있고, 여기에서 더욱 설명되는 바와 가티 플랜지가 확장되고 수축됨에 따라 트랜지션 플랜지(126)의 손상 및/또는 고장의 위험을 완화시킨다.
이제 도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예들에서 트랜지션 플랜지(126)는 하부 제어 대기 인클로저(155)의 중량의 적어도 일부분을 지지하고 유리 제조 동안에 다운커머 튜브(100)의 열팽창을 보상하도록 구성되고, 이에 의해 다운커머 튜브(100)의 구조적 완전성을 보존한다. 따라서 일부 실시예들에서, 트랜지션 플랜지(126)는 아우터 플랜지(127), 이너 플랜지(128), 및 팽창 드럼(130)(도 4)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이너 플랜지(128)는 다운커머 튜브(100)에 밀봉 커플링될 수 있다. 구체적으로, 팽창 드럼(130)은 웰딩, 브레이징 또는 동류물에 의해서와 같이 이너 플랜지(128) 주위에서 연장되고 이에 밀봉 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이너 플랜지는 다운커머 튜브(100)에 밀봉 커플링되지 않는다. 따라서, 아우터 플랜지(127)는 웰딩, 브레이징, 또는 동류물에 의해서와 같이 팽창 드럼(130) 주위에서 연장되고 이에 밀봉 커플링될 수 있다. 아우터 플랜지(127)는 도 2에 도시된 것과 같이 상부 가열 영역(110)에 부착될 수 있으며, 절연부(120)의 적어도 일부분이 아우터 플랜지(127) 상에서 지지된다. 실시예들에서, 아우터 플랜지(127)는 어퍼쳐들(127a)을 통해 연장되는 나사산 고정부들(threaded fasteners)(도시되지 않음)을 사용하여 상부 가열 영역(110)에 부착된다. 하부 제어 대기 인클로저(155)의 아우터 쉴드(158)는 웰딩 및/또는 브레이징에 의해서와 같이 이너 플랜지(128)에 커플링될 수 있다. 아우터 플랜지(127)는 두께(tof)를 포함하고, 이너 플랜지(128)는 두께(tif)를 포함하고, 팽창 드럼(130)은 두께(td)를 포함한다. 두께(tof)는 td보다 더 클 수 있고, tif보다 크거나 같을 수 있다. 두께(tif)는 td보다 더 클 수 있고, tof보다 작거나 같을 수 있다. 실시예들에서, 아우터 플랜지(127)의 두께(tof)는 약 1 mm 내지 약 10 mm일 수 있고, 이너 플랜지(128)의 두께(tif)는 약 0.2 mm 내지 약 5 mm일 수 있고, 팽창 드럼(130)의 두께(td)는 약 0.1 mm 내지 약 2 mm일 수 있다.
실시예들에서, 유리 리본 형성 캠페인 동안의 온도 변동들에 기인한 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 팽창은 트랜지션 플랜지(126)에 의해 수용될 수 있다. 더욱 구체적으로, 팽창 드럼(130)은 상부(133)과 하부(131)에 일체로 형성될 수 있고, 하부(131)는 예를 들어 "S" 배열 내에서 배열되는 한 쌍의 숄더들(131a, 133a)을 통해 상부(133)로 전이된다. 상부(133)는 아우터 플랜지(127)에 밀봉 커플링될 수 있고, 하부(131)는 이너 플랜지(128)에 밀봉 커플링될 수 있다. 따라서, 다운커머 튜브(100) 및 이너 플랜지(128)의 Z-방향으로의, 그리고 X-Y 평면에서의 팽창 및 수축은, 그 감소된 두께에 기인하여 팽창 드럼(130)이 숄더들(131a, 133b) 주위로 변형되는 것으로 해석될 수 있고, 이는 아우터 쉴드(158)와의 밀봉을 여전히 유지하는 한편, 다운커머 튜브(100)의 팽창 및 수축을 수용한다. 특히, 예를 들어 유리 리본 형성 캠페인 동안에 제2 섹션(104)의 팽창 및 수축에 기인하여 제2 섹션(104)이 상부 가열 영역(110)에 대하여 이동할 때, 제2 섹션(104)과 상부 가열 영역(110) 사이 또는 하부 가열 영역(150)과 상부 가열 영역(110) 사이의 측방향 힘들이 최소화되도록 팽창 드럼(130)은 이너 플랜지(128)(다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)에 부착된)의 이동을 수용하기 위하여 충분히 유연하다.
일부 실시예들에서, 바닥 플랜지(160)(그리고, 따라서 하부 제어 대기 인클로저(155))는 다운커머 튜브(100)의 아웃렛 엔드(109)에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에서, 바닥 플랜지(160)(그리고, 따라서 하부 제어 대기 인클로저(155))는 다운커머 튜브(100)의 아웃렛 엔드(109)로부터 거리(h)만큼 이격될 수 있다. 예를 들어, 거리(h)는 약 10 내지 100 밀리미터(mm)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 거리(h)는 약 25 내지 약 75 밀리미터(mm)일 수 있다. 따라서, 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 비절연 부분(104b)이 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이 하부 가열 영역(150)으로부터 하류로 연장될 수 있다. 다운커머 튜브(100)의 아웃렛 엔드(109)로부터 바닥 플랜지(160)를 이격시키는 것은 바닥 플랜지(160)가 용융 유리로 웨팅되는 것을 방지할 수 있고, 이는 다시 바닥 플랜지(160)의 열화 및 다운커머 튜브(100)의 아웃렛 엔드(109)로부터 흐르는 용융 유리의 결과적인 오염을 방지할 수 있다. 추가로, 일부 어플리케이션들의 경우, 다운커머 튜브(100)의 아웃렛 엔드(109)는 용융 유리 내에 침지될 수 있다. 침지된 아웃렛 엔드(109)로부터 바닥 플랜지(160)를 이격시키는 것은 용융 유리와 적어도 하나의 가열 성분(156) 사이의 접촉을 방지하고, 그 결과로 가열 성분의 조기 고장을 유발할 수 있는 적어도 하나의 가열 성분(156) 내의 고전류밀도 및 전력 변동들을 방지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 바닥 플랜지(160)는 하부 제어 대기 인클로저(155)의 아우터 쉴드(158)에 웰딩될 수 있다. 일부 실시예들에서, 예를 들어 아우터 쉴드(158) 및 바닥 플랜지(160)가 딥 드로잉(deep drawing) 금속 형성 공정을 사용하여 형성될 때, 바닥 플랜지(160)는 아우터 쉴드(158)와 일체로 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 절연부(164)를 갖는 절연층(162)이 하부 제어 대기 인클로저(155)의 적어도 일부분 주위에서 연장될 수 있다. 예를 들어, 절연층(162)은 트랜지션 플랜지(126)에 인접하게 배치될 수 있고, 이에 의해 하부 제어 대기 인클로저(155)의 일부분들에 추가적인 절연을 제공한다.
이제 도 1 내지 도 5를 참조하면, 다운커머(48)가 포밍 바디 인렛(50)의 적어도 부분적으로 내부에 삽입되는 트랜지션 영역(190)의 단면이 도 5에 개략적으로 도시된다. 특히, 트랜지션 영역(190)은 다운커머 튜브(100)의 상부 가열 영역(110)의 하부, 하부 가열 영역(150)(도 2), 제2 섹션(104)의 비절연 부분(104b)의 적어도 일부분, 및 인렛 튜브(170)를 구비하는 포밍 바디 인렛(50)의 일부분을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 트랜지션 플랜지(126)가 인렛 튜브(170) 상에(+Z 방향) 위치하도록 트랜지션 플랜지(126)는 인렛 튜브(170)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 한편, 바닥 플랜지(160) 및 하부 제어 대기 인클로저(155)는 바닥 플랜지(160) 및 하부 제어 대기 인클로저(155)가 인렛 튜브(170) 내에 위치하도록 직경들을 갖는다. 일부 실시예들에서, 바닥 플랜지(160) 및 하부 제어 대기 인클로저(155)는 실질적으로 동일한 직경들을 가질 수 있다. 또한, 절연층(162)은 절연층(162)이 인렛 튜브(170) 내에 위치하도록 직경을 가질 수 있다. 도 5에 도시된 것과 같이, 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 적어도 일부분 및 하부 제어 대기 인클로저(155)는 용융 유리가 다운커머 튜브(100)를 통해, 그리고 포밍 바디 인렛(50) 내로 흐름에 따라 용융 유리를 가열하는 것을 용이하게 하며, 이에 의해 용융 유리로부터의 열 손실을 완화하고, 추가로 용융 유리 흐름의 펄스를 완화한다. 실시예들에서, 위에서 설명된 것과 같이 트랜지션 영역(190) 내에서 하부 제어 대기 인클로저(155)의 일부분들로부터의 열 손실을 완화하기 위하여 절연층(162)은 하부 가열 영역(150)의 일부분 주위에서 연장될 수 있다. 포밍 바디 인렛(50)은 인렛 튜브(170)에 열을 제공하기 위하여 구동 가능한 제3 가열 영역(171)에 의해 둘러싸이는 인렛 튜브(170)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 가열 영역(171)은 상부 가열 영역(110)의 하류에(-Z 방향) 위치할 수 있고, 하부 가열 영역(150)과 적어도 부분적으로 오버랩될 수 있고, 그 주위에서 연장될 수 있다. 제3 가열 영역(171)은 절연부(176) 및 적어도 하나의 가열 성분(178)을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 제3 가열 영역(171)은 선택적으로 제1 서브-가열 영역(172) 및 제2 서브-가열 영역(174)을 포함할 수 있다. 서브-가열 영역들(172, 174) 각각은 절연부(176) 및 적어도 하나의 가열 성분(178)을 포함할 수 있다. 제1 서브-가열 영역(172) 및 제2 서브-가열 영역(174)은 독립적으로 조절되거나, 또는 대안적으로 하나의 가열 영역으로서 조절될 수 있다.
실시예들에서, 적어도 하나의 가열 성분(178)이 인렛 튜브(170) 주위에 배치될 수 있고, 이에 의해 인렛 튜브(170) 및 이를 통해 흐르는 용융 유리를 가열한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 가열 성분(178)은 인렛 튜브(170)의 외부 표면과 직접 접촉하는 한편, 다른 실시예들에서 적어도 하나의 가열 성분(178)은 인렛 튜브(170)의 외부 표면으로부터 이격되어 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 가열 성분(178)과 인렛 튜브(170)의 외부 표면 사이에 공간이 존재할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 공간은 적어도 하나의 가열 성분(178)이 제3 가열 영역(171) 내에 위치하는 절연부(176) 내에서 임베디드될 때와 같이, 예를 들어 난연성 물질의 박막으로 채워질 수 있다.
실시예들에서, 벨로우들(180) 및 절연부(182)는 상부 가열 영역(110) 및 제3 가열 영역(171) 사이에 위치할 수 있고, 이에 의해 다운커머 튜브(100)를 포밍 바디 인렛(50)에 커플링시킨다. 벨로우들(180) 및 절연부(182)는 하부 가열 영역(150)의 적어도 일부분 주위에서 연장된다. 벨로우들(180)은 아코디언 구조일 수 있고, 이는 유리 형성 장치(10)의 구동 동안에 포밍 바디 인렛(50)과 다운커머 튜브(100) 사이의 열 팽창 차이를 수용한다. 절연부(182)는 예를 들어 유연한 블랭킷-타입의 절연부일 수 있고, 이는 또한 유리 형성 장치(10)의 구동 동안에 포밍 바디 인렛(50)과 다운커머 튜브(100) 사이의 열 팽창 차이를 수용할 수 있다. 실시예들에서, 절연부(182)는 예를 들어, Fiberfrax® 세라믹 파이버 블랭킷 절연부 또는 유사한 블랭킷-타입의 절연부일 수 있다. 벨로우들(180) 및 절연부(182)는 또한 다운커머 튜브(100)와 포밍 바디 인렛(50)의 교차점을 둘러싸는 영역에서의 온도 구배들의 조절을 도울 수 있다.
여기에서 설명된 실시예들에서, 다운커머 튜브(100)의 제1 섹션(102), 제2 섹션(104), 및 트랜지션 섹션(106) 및 인렛 튜브(170)는, 다운커머 튜브(100) 및 인렛 튜브(170)가 즉각적으로 열화되고(산화에 의해서와 같이) 다운커머 튜브(100) 및 인렛 튜브(170)를 통과하여 흐르는 용융 유리를 오염시키지 않도록 상승된 온도들에서 열화에 저항성이 있는 물질로 형성될 수 있다. 적합한 물질들은, 한정 없이 백금 또는 백금 합금들, 예를 들어 약 70% 내지 약 100% 함량의 백금 및 약 30% 내지 약 0%의 로듐을 포함하는 합금을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 가열 성분(122), 적어도 하나의 가열 성분(156), 및 적어도 하나의 가열 성분(178)은 전기 저항성 가열 성분 물질로 형성된, 와이어, 로드(rod) 등의 형태일 수 있다. 적합한 전기 저항성 가열 물질들은, 한정 없이 백금, 백금 합금들, 몰리브덴 디실리사이드, 칸탈(Kanthal) APM, 칸탈 A-1, 및 칸탈 A를 포함한다. 상부 가열 영역(110) 내의 절연부(120), 하부 가열 영역(150) 내의 절연부(154), 절연층(162) 내의 절연부(164) 및 제3 가열 영역(171) 내의 절연부(176)는 난연성 물질일 수 있다. 적합한 난연성 물질들은, 한정 없이 IFB2300, IFB2600, IFB2800, IFB3000, NA33, Duraboard 3000, Fiberfax Duraboard 3000, Fiberfax 2300, Fiberfax 2600, Fiberfax 3000, Alundum 485, Alundum 498, EA139 시멘트, EA 198 시멘트, Durablanket 2600 #6 및 Altra KVS 161을 포함한다. 상부 가열 영역(110)의 아우터 클래딩(124) 및 트랜지션 플랜지(126)의 아우터 플랜지(127)는 상부 가열 영역(110)의 외측 커버로서 고온 부식 저항성을 가지며 연장된 가용 연한을 제공하는 내열 합금으로 형성될 수 있다. 적합한 물질들은, 한정 없이 Hynes 230 합금, 300 시리즈 스테인리스 스틸들, 400 시리즈 스테인리스 스틸들, 등을 포함한다. 하부 제어 대기 인클로저(155)의 아우터 쉴드(158) 및 바닥 플랜지(160)와, 트랜지션 플랜지(126)의 이너 플랜지(128) 및 팽창 드럼(130)은, 아우터 쉴드(158), 바닥 플랜지(160), 이너 플랜지(128), 및 팽창 드럼(130)이 즉각적으로 열화되지 않고(산화에 의해서와 같이), 다운커머 튜브(100)의 아웃렛 엔드(109)로부터 포밍 바디 인렛(50) 내로 흐르는 용융 유리를 오염시키지 않고, 하부 제어 대기 인클로저(155) 내로의 공기의 누설을 허용하지 않도록 상승된 온도들에서 열화에 저항성이 있는 물질로 형성될 수 있다. 적합한 물질들은, 한정 없이 백금 또는 백금 합금들, 예를 들어 약 70% 내지 약 100% 함량의 백금 및 약 30% 내지 약 0%의 로듐을 포함하는 합금을 포함할 수 있다.
이제 도 1 및 도 5를 참조하면, 용융 유리(도 5에서 MG)는 이송 베셀(46)을 다운커머(48)를 통해 나가고, 다운커머 튜브(100)를 통해 흐른다. 용융 유리가 다운커머 튜브(100)의 제1 섹션(102)을 통해 흐르기 때문에, 용융 유리는 적어도 하나의 가열 성분(122)에 의해 상부 가열 영역(110) 내에서 가열되고 용융 유리로부터의 열 손실이 절연부(120)에 의해 완화된다. 그 이후에, 용융 유리는 하부 제어 대기 인클로저(155)에 의해 둘러싸이는 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 내로, 포밍 바디 인렛(50)을 향해 흐른다. 하부 제어 대기 인클로저(155)의 상류 부분은 포밍 바디 인렛(50)에 대하여 외부에 위치하는 한편, 하부 제어 대기 인클로저(155)의 하루 부분은 포밍 바디 인렛(50) 내에 위치한다. 하부 제어 대기 인클로저(155)에 의해 둘러싸이는 제2 섹션(104)을 통해 흐르는 용융 유리는 하부 제어 대기 인클로저(155) 내에 위치하는 적어도 하나의 가열 성분(156)에 의해 가열되고, 용융 유리로부터의 열 손실이 하부 제어 대기 인클로저(155)의 절연부(154)에 의해 완화된다.
특히, 포밍 바디 인렛(50)에 대하여 외부인 하부 제어 대기 인클로저(155)의 상류 부분 내의 용융 유리로부터의 열 손실은, 하부 제어 대기 인클로저(155) 내에 위치하는 적어도 하나의 가열 성분(156)에 의해 용융 유리를 가열함에 의해 완화될 수 있고, 이에 의해 용융 유리가 다운커머(48)로부터 포밍 바디 인렛(50)까지 전이함에 따라 용융 유리의 점도 및 흐름 특성들을 유지할 수 있다. 더욱이, 하부 제어 대기 인클로저(155)의 하류 부분 내의 용융 유리로부터의 열 손실은 하부 제어 대기 인클로저(155) 내에 위치하는 적어도 하나의 가열 성분(156)에 의해 용융 유리를 가열함에 의해 완화될 수 있고, 이러한 가열은 포밍 바디 인렛(50) 내에 위치하는 적어도 하나의 가열 성분(178)(제3 가열 영역(171) 내의 적어도 하나의 가열 성분(178))에 의해 가열함에 의해 보충될 수 있고, 이에 의해 용융 유리가 다운커머 튜브(100)를 나가 포밍 바디 인렛(50) 내로 흐름에 따라 용융 유리의 점도 및 흐름 특성들을 유지한다.
다운커머 튜브(100)를 통해 흐르는 용융 유리를 가열하는 것에 추가하여, 하부 제어 대기 인클로저(155)의 밀봉된 부피는, 다운커머(48)와 포밍 바디 인렛(50) 사이의 영역에서 다운커머 튜브(100)의 산화를 방지함에 의해서와 같이 감소시킴에 의해, 유리 형성 장치(10)의 구동 동안에 다운커머 튜브(100)의 열화를 완화한다. 더욱이, 하부 제어 대기 인클로저(155)는 다운커머 튜브(100)를 통한 수소 침투를 완화하고, 이에 의해 유리 내의 수포 결함들의 위험성을 감소시킨다.
포밍 바디 인렛(50)에 들어간 이후에, 용융 유리는 포밍 바디(60)의 홈통(62) 내로 흐른다. 홈통(62) 내의 용융 유리는 홈통(62)의 경계를 정하는 한 쌍의 둑들(64) 상으로, 한 쌍의 포밍 표면들(66) 아래로(-Z 방향) 흐르며, 포밍 바디(60)의 루트(68)에서 수렴하여, 루트(68)로부터 드로우되는 유리 리본(12)을 형성한다.
예시들
여기에서 설명된 실시예들이 아래의 예시들에 의해 더욱 명확해질 것이다.
비교예 1
도 5 및 도 6a를 참조하면, 도 6a는 도 5에 하부 가열 영역(150)이 생략되어 도시된, 즉 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 또는 하부 제어 대기 인클로저(155) 주위에 위치한 하부 가열 영역(150)이 생략되어 도시된, 트랜지션 영역(190) 내에서 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)을 통해 흐르는 용융 유리를 위한 열 분석 모델을 도시한다. 열 분석 모델은 상부 가열 영역(110), 제3 가열 영역(171), 벨로우들(180) 및 절연부(182)를 포함한다. 절연부(182)는 상부 가열 영역(110) 및 제3 가열 영역(171) 사이의 갭(184)을 포함하고, 즉 열 분석 모델은 절연부(182) 내에 갭(184)이 존재하는 것을 시뮬레이션한다. 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치한 하부 가열 영역(150)이 생략되어 트랜지션 영역(190)을 통해 흐르는 용융 유리를 위한 온도 변동들이 도 6a에 도시된다. 도 6a의 위치 'A'에서, 상부 가열 영역(110) 내의 용융 유리의 온도는 약 1100℃이다. 도 6a의 위치 'B'에서, 상부 가열 영역(110) 및 제3 가열 영역(171) 사이의, 그리고 절연부(182) 내의 갭(184)에 인접한, 용융 유리의 온도는 약 900℃이다. 도 6a의 위치 'C'에서, 인렛 튜브(170) 및 제3 가열 영역(171) 내의 용융 유리의 온도는 약 1045℃이다. 따라서, 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치하는 하부 가열 영역(150) 없이, 트랜지션 영역(190)을 통해 흐르는 용융 유리는, 포밍 바디 인렛(50) 내부로 흐르기 전에 약 200℃만큼 온도가 감소한다(-ΔT). 유리 온도에서 200℃의 하강은 다운커머 튜브(100) 내의 용융 유리의 흐름이 막히게(choke) 될 수 있도록, 유리 점도 레벨들을 증가시킨다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 모델 시뮬레이션들(도시되지 않음)은 용융 유리의 온도가 200℃만큼 감소할 때 다운커머 튜브(100)를 통해 용융 유리 목표 흐름의 16%만이 달성되었다는 점을 가리킨다.
실험예 1
도 5 및 도 6b를 참조하면, 도 6b는 도 5에 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치한 하부 가열 영역(150)을 갖도록 도시된, 트랜지션 영역(190)을 통해 흐르는 용융 유리를 위한 열 분석 모델을 도시한다. 열 분석 모델은 상부 가열 영역(110), 하부 가열 영역(150), 제3 가열 영역(171), 벨로우들(180) 및 절연부(182)와, 상부 가열 영역(110) 및 제3 가열 영역(171) 사이의 갭(184)을 포함한다. 열 분석 모델은 위치 'a'에서, 하부 가열 영역(150)의 온도가 약 1000℃이고, 위치 'b'에서, 약 1020℃이며, 위치 'c'에서 약 1050℃인 것을 시뮬레이션한다. 도 6b의 위치 'A'에서, 상부 가열 영역(110) 내의 용융 유리의 온도는 약 1100℃이다. 도 6b의 위치 'B'에서, 상부 가열 영역(110) 및 제3 가열 영역(171) 사이의(절연부(182) 내의 갭(184)에 인접한) 용융 유리의 온도는 약 1050℃이다. 도 6b의 위치 'C'에서, 인렛 튜브(170) 내의 용융 유리의 온도는 약 1060℃이다. 따라서, 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치하는 하부 가열 영역(150)을 구비할 때, 트랜지션 영역(190)을 통해 흐르는 용융 유리는, 약 50℃만큼 온도가 감소한다(-ΔT). 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치하는 하부 가열 영역(150)이 생략되고 트랜지션 영역(190)을 통해 흐르는 용융 유리와 비교할 때, 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치하는 하부 가열 영역(150)에 의해 약 150℃(~75%)의 온도 변동의 감소가 제공된다. 트랜지션 영역(190)을 통해 흐르는 용융 유리 내의 온도 감소 또는 변동의 감소는 용융 유리의 점도 변동의 감소를 유발할 수 있음이 이해되어야 한다. 비교예 1 및 실험예 1에 대한 트랜지션 영역(190) 내의 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)을 통해 흐르는 용융 유리의 온도 감소(-ΔT)의 요약이 아래 표 1에 도시된다.
위치 'A'에서의 온도(℃) 위치 'B'에서의 온도(℃) 위치 'C'에서의 온도(℃) 온도 감소 -ΔT(℃)
비교예 1 1100 900 1045 200
실험예 1 1100 1050 1060 50
도 5 및 도 7을 참조하면, 도 5에 도시된 트랜지션 영역(190)을 통해 흐르는 용융 유리를 위한 열 분석 모델이 도 7에 도시된다. 특히, 도 7은 제2 섹션(104)의 일부분 및 하부 가열 영역(150)이 포밍 바디 인렛(50)의 적어도 부분적으로 내부에 위치한 경우의, 도 5의 트랜지션 영역(190)을 위한 열 분석 모델을 도시한다. 열 분석 모델은 또한 하부 가열 영역(150)의 상부 주위에서 연장되는 절연층(162)을 포함한다.
비교예 2
도 7 및 도 8a를 참조하면, 도 7에 도시된 열 분석 모델을 위하여, 그러나 다운커머 튜브(100)(도 7에 도시되지 않은)의 제2 섹션(104) 주위에 위치한 하부 가열 영역(150)이 생략된, 트랜지션 영역(190) 내에서 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)을 따른(Z 방향) 거리의 함수로서의 온도가 도 8a에 그래프로 도시된다. 특히, 도 8a는 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 온도(도면에서 "튜브"로 적힌)와 제2 섹션(104) 내에서 용융 유리의 평균 온도(도면에서 "평균"으로 적힌)를, 상부 가열 영역(110) 내에서의 위치(-4 내지 0 인치; -10 내지 0 cm, "110"으로 적힌) 및 상부 가열 영역(110)으로부터의 하류의 위치(0 내지 10 인치; 0 내지 25 cm, "104"로 적힌)의 함수로서 그래프로 도시한다. 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)을 통해 흐르는 용융 유리는 시간당 93.2 파운드(lbs/h)(42.3 kg/hr)의 유속을 갖는다. 3230와트(W)의 전력이 제3 가열 영역(171)에 인가된다. 상부 가열 영역(100) 내에서(-4 내지 0 인치; -10 내지 0 cm) 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 온도(튜브) 및 용융 유리의 평균 온도(평균)는 약 1243℃이다. 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치한 하부 가열 영역(150)이 없을 때, 상부 가열 영역(110)으로부터 하류에서 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 온도 및 용융 유리의 평균 온도는, 상부 가열 영역(110)으로부터 하류로 약 3 인치(즉, 약 8 cm)의 거리에서 각각 1225℃ 및 1230℃으로 감소하고, 상부 가열 영역(110)으로부터 하류로 약 10 인치(즉, 약 25 cm)의 거리에서 각각 1267℃ 및 1256℃으로 증가한다. 따라서, 상부 가열 영역(110)으로부터의 하류에서(0 내지 10 인치) 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 온도 변동 및 용융 유리의 평균 온도는 각각 약 42℃ 및 약 26℃이다.
실험예 2
도 7 및 도 8b를 참조하면, 도 7에 도시된 열 분석 모델을 위하여, 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치한 하부 가열 영역(150)과 절연층(162)을 구비한, 트랜지션 영역(190) 내에서 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)을 따른 거리의 함수로서의 온도가 도 8b에 그래프로 도시된다. 도 8b는 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 온도(도면에서 "튜브"로 적힌)와 제2 섹션(104) 내에서 용융 유리의 평균 온도(도면에서 "평균"으로 적힌)를, 상부 가열 영역(110) 내에서의 위치(-4 내지 0 인치, "110"으로 적힌), 상부 가열 영역(110)으로부터의 하류 및 하부 가열 영역(150) 및 절연층(162) 내에서의 위치(0 내지 5 인치, "150+162"로 적힌), 절연층(162)으로부터 하류 및 하부 가열 영역(150) 내에서의(5 내지 7.5 인치; -13 내지 19 cm, "150"으로 적힌), 및 제2 섹션(104)의 비절연 부분(104b) 내에서 하부 가열 영역으로부터의 하류(7.5 내지 10 인치; 19 내지 25 cm, "104b"로 적힌)의 함수로서 그래프로 도시한다. 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)을 통해 흐르는 용융 유리는 시간당 93.2 파운드(lbs/h)(42.3 kg/hr)의 유속을 갖는다. 290 W의 전력이 하부 가열 영역(150)에 인가되고 2200 W의 전력이 제3 가열 영역(171)에 인가된다(총 전력= 290 W + 2200 W = 2490 W). 상부 가열 영역(100) 내에서(-4 내지 0 인치; -10 내지 0 cm) 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 온도(튜브) 및 용융 유리의 평균 온도(평균)는 약 1243℃이다. 하부 가열 영역(150) 및 절연층(162) 내에(0 내지 5 인치; 0 내지 13 cm) 위치한 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 온도 및 용융 유리의 평균 온도는, 상부 가열 영역(110)으로부터 하류로 약 4 인치(약 10 cm)의 거리에서 각각 1245℃ 및 1244℃으로 증가한다. 하부 가열 영역(150) 내에서 절연층(162)으로부터 하류에 위치한(5 내지 7.5 인치; 13 내지 19 cm) 위치한 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 온도 및 용융 유리의 평균 온도는, 상부 가열 영역(110)으로부터 하류로 약 8 인치(20 cm)의 거리에서 각각 1238℃ 및 1241℃으로 감소한다. 하부 가열 영역(150)으로부터 하류에 위치하는(7.5 내지 10 인치; 19 내지 25 cm) 제2 섹션(104)의 온도 및 용융 유리의 평균 온도는, 상부 가열 영역(110)으로부터 하류로 약 10 인치(25 cm)의 거리에서 각각 1248℃ 및 1245℃으로 증가한다. 따라서, 상부 가열 영역(110)으로부터의 하류에서(0 내지 10 인치; 0 내지 25 cm) 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 온도 변동 및 용융 유리의 평균 온도는 각각 약 8℃ 및 약 4℃이다. 즉 상부 가열 영역(110)으로부터 하류의 제2 섹션(104) 내에서 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)의 온도 변동 및 용융 유리의 평균 온도는, 하부 가열 영역(150) 및 절연층(162)이 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치하지 않을 때와 비교하여, 하부 가열 영역(150) 및 절연층(162)이 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치할 때 각각 35℃ 및 22℃만큼 감소된다. 온도 변동의 감소는 특히 유리 리본 형성 캠페인 동안에 달라지는 점도들을 갖는 다수의 유리들이 사용될 때 유리 펄스화(pulsation)을 감소시킬 수 있고, 이에 의해 유리 리본을 따라(즉, Z 축) 또는 가로질러(즉, X 축) 두께 변동을 감소시키고 제조 손실들을 감소시킨다. 하부 가열 영역(150)이 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치할 때 온도 변동의 감소는 더 적은 전체 전력을 사용하여 달성될 수 있고, 즉 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치하는 하부 가열 영역(150)이 없이 제3 가열 영역(171)에 제공되는 전력은 3230 W이고, 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104) 주위에 위치하는 하부 가열 영역(150)이 있을 때 하부 가열 영역(150) 및 제3 가열 영역(171)에 제공되는 총 전력은 오직 2490 W이다. 비교예 2 및 실험예 2에 대한 트랜지션 영역(190) 내의 다운커머 튜브(100)의 제2 섹션(104)을 통해 흐르는 용융 유리의 온도 감소(-ΔT)의 요약이 아래 표 2에 도시된다.
최대 T(℃) 최소 T(℃) ΔT(℃)
비교예 2 튜브 1268 1225 43
평균 1256 1230 26
실험예 2 튜브 1248 1238 10
평균 1245 1241 4
전술한 것에 기초할 때, 여기에서 설명된 다운커머들 및 방법들은 다운커머 튜브를 통해 및 포밍 바디 인렛 내로 흐르는 용융 유리의 온도 변동의 감소를 제공할 수 있다는 점이 이제 이해되어야 한다. 또한 여기에서 설명된 다운커머들 및 방법들은 다운커머를 통해 및 포밍 바디 인렛 내로 흐르는 용융 유리의 온도 및 점도의 향상된 조절을 제공할 수 있다. 여기에서 설명된 다운커머들 및 방법은 유리 리본 형성 캠페인 동안에 사용되는 다른 유리들을 보상하고 유리 펄스화를 감소시키거나 제거하는 데 사용될 수 있다. 상부 가열 영역 아래에, 그리고 포밍 바디 인렛의 적어도 부분적으로 내에 위치하는 하부 가열 영역을 구비하는 다운커머 튜브의 사용은, 상부 가열 영역과 포밍 바디 인렛 사이의 영역에서 국부적인 가열을 제공하며, 더욱 균일한 유리 온도들 및 유리 점도를 유발한다. 용융 유리 온도의 조절은 주어진 유리 리본 형성 캠페인 동안에 처리되는 다른 유리들을 보상하는 데 사용될 수 있는 용융 유리 점도의 조절을 가능하게 한다.
여기에서 다운커머에 대한 특정한 참조들이 이루어진 한편, 용융 유리 베셀로부터 트랜지션 시스템을 통해 포밍 바디 내로 흐르는 용융 유리 내의 감소된 온도 변동들이 요구되는, 용융 유리 이송 베셀 및 포밍 바디 사이의 임의의 트랜지션 시스템이 여기에서 도시되고 설명되는 실시예들에 포함된다.
청구화된 기술적 사상의 범위와 정신으로부터 벗어남이 없이 여기 설명된 실시예에 다양한 변형과 변용들이 이루어질 수 있음은 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서 이러한 변형 및 변용들이 첨부된 청구항의 권리범위 및 그의 균등물의 범위 내에 속한다면 여기에서 설명된 다양한 실시예들의 이러한 변형들 및 변용들까지 커버하는 것이 의도된다.

Claims (20)

  1. 유리 형성 장치를 위한 다운커머(downcomer)로서,
    용융 유리를 수취하기 위한 인렛 엔드(inlet end) 및 포밍 바디의 인렛으로 용융 유리를 방출하기 위한 아웃렛 엔드(outlet end)를 포함하는 다운커머 튜브로서, 상부 가열 영역과, 하부 가열 영역이 상기 상부 가열 영역의 하류에서 상기 아웃렛 엔드에 인접하게 위치하는, 상기 다운커머 튜브; 및
    상기 하부 가열 영역 내에서 상기 다운커머 튜브 주위에 위치하고 상기 다운커머 튜브에 밀봉되며, 적어도 하나의 가열 성분을 포함하는 하부 제어 대기 인클로저(lower controlled atmosphere enclosure)를 포함하는 다운커머.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 제어 대기 인클로저는 상기 다운커머 튜브의 상기 아웃렛 엔드로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 다운커머 튜브의 상기 아웃렛 엔드 및 상기 하부 제어 대기 인클로저는 상기 포밍 바디의 상기 포밍 바디 인렛 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 하부 제어 대기 인클로저의 적어도 일부분 주위에서 연장되는 절연층을 더 포함하는 다운커머.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 하부 제어 대기 인클로저는,
    상기 상부 가열 영역 및 상기 하부 가열 영역 사이에서 상기 다운커머 튜브를 둘러싸며(encircling) 커플링되는 트랜지션 플랜지(transition flange);
    상기 다운커머 튜브를 둘러싸며 커플링되고 상기 트랜지션 플랜지로부터 하류에 위치하는 바닥 플랜지; 및
    상기 다운커머 튜브를 둘러싸고 상기 트랜지션 플랜지 및 상기 바닥 플랜지에 연결되는 아우터 쉴드(outer shield)를 포함하고,
    상기 아우터 쉴드, 상기 트랜지션 플랜지, 및 상기 바닥 플랜지가 상기 다운커머 튜브 주위의 상기 하부 제어 대기 인클로저를 형성하는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 바닥 플랜지는 상기 다운커머 튜브의 상기 아웃렛 엔드로부터 약 25 mm 내지 약 75 mm의 거리만큼 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 트랜지션 플랜지는 아우터 플랜지, 이너 플랜지, 및 상기 아우터 플랜지로부터 상기 이너 플랜지까지 연장되는 팽창 드럼을 포함하고,
    상기 팽창 드럼은 상기 아우터 플랜지에 밀봉 커플링된 상기 팽창 드럼의 상부와, 상기 이너 플랜지에 밀봉 커플링된 상기 팽창 드럼의 하부를 갖는 "S" 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 팽창 드럼은 상기 상부와 상기 하부가 일체로 형성되며(integrally formed),
    상기 하부가 상기 "S" 배열 내에 배열된 한 쌍의 숄더들을 통해 상기 상부로 전이되는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 아우터 플랜지는 아우터 플랜지 두께를 포함하고,
    상기 이너 플랜지는 이너 플랜지 두께를 포함하고,
    상기 팽창 드럼은 상기 아우터 플랜지 두께와 상기 이너 플랜지 두께보다 더 작은 팽창 드럼 두께를 포함하는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 아우터 플랜지는 내열 합금을 포함하고, 상기 이너 플랜지 및 상기 팽창 드럼은 백금 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  11. 용융 유리 이송 베셀;
    포밍 바디 인렛을 포함하는 포밍 바디;
    상기 용융 유리 이송 베셀로부터 용융 유리를 수취하기 위한 인렛 엔드와, 상기 포밍 바디 인렛까지 용융 유리를 방출하기 위한 아웃렛 엔드를 포함하는 다운커머 튜브;
    상기 다운커머 튜브를 둘러싸는 상부 가열 영역;
    상기 다운커머 튜브를 둘러싸며 상기 상부 가열 영역의 하류에서 상기 아웃렛 엔드에 인접하게 위치한 하부 가열 영역; 및
    상기 상부 가열 영역 및 상기 하부 가열 영역 사이에서 상기 다운커머 튜브를 둘러싸며 커플링되는 트랜지션 플랜지를 포함하고,
    상기 트랜지션 플랜지는 아우터 플랜지, 이너 플랜지, 및 상기 아우터 플랜지로부터 상기 이너 플랜지까지 연장되는 팽창 드럼을 포함하고,
    상기 팽창 드럼은 상기 아우터 플랜지에 밀봉 커플링된 상기 팽창 드럼의 상부와, 상기 이너 플랜지에 밀봉 커플링된 상기 팽창 드럼의 하부를 갖는 "S" 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 형성 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 팽창 드럼은 상기 상부와 상기 하부가 일체로 형성되며,
    상기 하부가 상기 "S" 배열 내에 배열된 한 쌍의 숄더들을 통해 상기 상부로 전이되는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 아우터 플랜지는 아우터 플랜지 두께를 포함하고,
    상기 이너 플랜지는 이너 플랜지 두께를 포함하고,
    상기 팽창 드럼은 상기 아우터 플랜지 두께와 상기 이너 플랜지 두께보다 더 작은 팽창 드럼 두께를 포함하는 특징으로 하는 다운커머.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 아우터 플랜지는 내열 합금을 포함하고, 상기 이너 플랜지 및 상기 팽창 드럼은 백금 합금을 포함하는 특징으로 하는 다운커머.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 다운커머 튜브를 둘러싸며 커플링되고 상기 트랜지션 플랜지로부터 하류에 위치하는 바닥 플랜지; 및
    상기 다운커머 튜브를 둘러싸고 상기 트랜지션 플랜지 및 상기 바닥 플랜지에 연결되는 아우터 쉴드를 더 포함하고,
    상기 아우터 쉴드, 상기 트랜지션 플랜지, 및 상기 바닥 플랜지가, 상기 하부 가열 영역 내에서 상기 다운커머 튜브 주위에 위치하고 상기 다운커머 튜브에 밀봉된 하부 제어 대기 인클로저를 형성하는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 다운커머 튜브의 상기 아웃렛 엔드의 적어도 일부분 및 상기 하부 제어 대기 인클로저는 상기 포밍 바디의 상기 포밍 바디 인렛 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 하부 제어 대기 인클로저의 적어도 일부분 주위에서 연장되는 절연층을 더 포함하는 다운커머.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 바닥 플랜지는 상기 다운커머 튜브의 상기 아웃렛 엔드로부터 약 25 mm 내지 약 75 mm의 거리만큼 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 다운커머.
  19. 다운커머 튜브를 통해 용융 유리를 흘리는 단계;
    상기 다운커머 튜브를 둘러싸는 상부 가열 영역과 상기 다운커머 튜브를 둘러싸며 상기 상부 가열 영역으로부터 하류에 위치하는 하부 가열 영역을 사용하여 상기 다운커머 튜브를 통해 흐르는 상기 용융 유리를 가열하는 단계;
    상기 다운커머 튜브의 아웃렛 엔드를 통해 포밍 바디의 포밍 바디 인렛 내로 상기 용융 유리를 방출하는 단계; 및
    상기 다운커머 튜브의 상기 아웃렛 엔드로부터 방출된 상기 용융 유리를 상기 포밍 바디의 홈통 내로, 상기 홈통의 경계를 이루는(bounding) 한 쌍의 둑들(weirs) 상으로, 그리고 상기 한 쌍의 둑들로부터 연장되고 상기 포밍 바디의 루트(root)에서 수렴하는(converging) 한 쌍의 포밍 표면들 아래로, 흘리는 단계를 포함하고,
    상기 아웃렛 엔드의 일부분과 상기 하부 가열 영역은 상기 포밍 바디 인렛 내에 위치하며,
    상기 한 쌍의 포밍 표면들 아래로 흐르는 유리는 상기 포밍 바디의 상기 루트에서 수렴하며 유리 리본을 형성하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 형성 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 다운커머 튜브를 둘러싸고 상기 상부 가열 영역과 상기 하부 가열 영역 사이에 위치하는 트랜지션 플랜지를 사용하여, 상기 상부 가열 영역에 대하여 상기 다운커머 튜브의 상기 아웃렛 엔드의 이동을 수용하는(accommodating) 단계를 더 포함하며,
    상기 트랜지션 플랜지는 아우터 플랜지, 이너 플랜지, 및 상기 아우터 플랜지로부터 상기 이너 플랜지까지 연장되는 팽창 드럼을 포함하고,
    상기 팽창 드럼은 상기 아우터 플랜지에 밀봉 커플링된 상기 팽창 드럼의 상부와, 상기 이너 플랜지에 밀봉 커플링된 상기 팽창 드럼의 하부를 갖는 "S" 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 형성 방법.
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