KR20240012535A - 유리 제조 장치 및 유리 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
유리 제조 장치는, 유리 성형 리본을 끌어당기도록 구성되고 인클로저 내에 위치하는 성형 본체를 포함한다. 유리 제조 장치는 제1 유입구 단면 영역을 구비하는 제1 유입구와 제1 배출구 단면 영역을 구비하는 제1 배출구를 포함하는 제1 디퓨저를 포함한다. 상기 제1 배출구 단면 영역은 상기 제1 유입구 단면 영역보다 크다. 상기 제1 배출구는 인클로저 내에 위치한다. 유리 리본을 제조하는 방법은 유리 성형 리본을 흐르게 하는 단계를 포함한다. 방법은 제1 평균 유입구 속도로 제1 디퓨저의 제1 유입구를 통해 제1 가스를 흐르게 하는 단계를 포함한다. 방법은 제1 평균 배출구 속도로 제1 디퓨저로부터 제1 디퓨저의 제1 배출구를 통해 제1 가스를 흐르게 하는 단계를 포함한다. 상기 제1 평균 유입구 속도는 제1 평균 외부 속도보다 크다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 5월 21일에 출원된 미국 가출원 일련 번호 63/191,521의 35 U.S.C. § 119에 따라 우선권 이익을 주장하며, 이 출원의 내용은 그 전체에 의존하며, 그 전체가 참조로 본원에 포함된다.
기술분야
본 개시는 일반적으로 유리 제조 장치 및 유리 제조 방법에 관한 것이며, 더 구체적으로는 흐르는 가스를 포함하는 유리 제조 방법의 가스 소스를 포함하는 유리 제조 장치에 관한 것이다.
유리 리본은, 예를 들면, LCD(액정 디스플레이), EPD(전기 영동 디스플레이), OLED(유기 발광 다이오드 디스플레이), PDP(플라즈마 디스플레이 패널), 터치 센서, 광전지 등인, 예를 들어, 디스플레이 응용 분야에서 보통 사용된다. 이러한 디스플레이는 예를 들어 휴대폰, 태블릿, 랩톱, 시계, 웨어러블 기기 및/또는 터치 가능 모니터 또는 디스플레이에 통합될 수 있다. 유리 리본은 용융 유리를 성형 본체로 흐르게 함으로써 제조되며, 그에 따라 유리 웹은 다양한 리본 성형 공정, 예를 들어 슬롯 드로우(slot draw), 플로트(float), 다운-드로우(down-draw), 퓨전 다운-드로우, 롤링, 튜브 드로잉(drawing), 또는 업-드로(up-draw)에 의해 보통 형성된다. 유리 리본은 주기적으로 개별 유리 리본으로 분리될 수 있다.
다양한 응용분야를 위해, 유리 리본의 하나 이상의 표면을 부착된 입자 및 기타 잔해가 실질적으로 없는 깨끗한 상태로 유지하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 부착된 입자 및 기타 잔해는 디스플레이 응용 분야 및/또는 유리 리본상의 전자 부품 단락에서 허용할 수 없는 광학 왜곡을 일으킬 수 있다. 따라서, 유리 제조 과정에서 입자나 기타 이물질이 유리 리본에 부착되는 것을 방지할 필요가 있다.
다음은 상세한 설명에 기술된 일부 실시예에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해 개시 내용의 단순화된 요약을 제시한다.
본 개시의 실시예는 하나 이상의 고품질의 깨끗한 표면을 갖는 유리 리본을 생산할 수 있는 유리 제조 방법을 제공할 수 있다. 제1 디퓨저를 통해 흐르는 가스는 성형 디바이스 및 유리 성형 리본의 적어도 일부(예를 들어, 이동 경로) 주변의 인클로저 압력을 증가시킬 수 있다. 인클로저 압력을 높이면 유리 리본의 수소 기포 발생률을 줄일 수 있다. 압력이 증가하면 유리 리본의 이동 방향과 반대 방향으로 가스 흐름이 감소할 수 있으며, 예를 들어, 소위 "스택" 또는 "굴뚝" 효과로 다운-드로우 성형 디바이스에서 뜨거운 가스가 상승한다. 또한, 인클로저 압력을 높이면 유리 리본의 품질을 저하시킬 수 있는 인클로저에서의 누출을 보상할 수 있다. 유리 리본의 이동 방향과 반대 방향으로 가스 흐름을 줄이는 것은 그러한 흐름에 의해 유리 리본을 향해 운반되는 입자 및 기타 잔해를 줄일 수 있다. 인클로저 내에 제1 디퓨저를 제공하면, 예를 들어 유리 성형 리본이 점성 또는 점탄성 상태에 있고 오염에 더 취약할 수 있을 때에 인클로저 내의 입자 및 기타 잔해를 줄일 수 있다. 또한, 제1 디퓨저를 통해 흐르는 가스를 제공하기 위해 깨끗한 (예를 들어, 클래스 100 또는 크리너(cleaner)) 가스 소스를 제공하면 유리 리본 표면상의 입자 및/또는 잔해를 줄일 수 있다. 제1 디퓨저를 통해 흐르도록 불활성 가스를 제공하면 유리 제조 장치의 부식 또는 기타 성능 저하를 방지할 수 있으며, 이는 그러한 부산물로부터의 유리 리본 내 불순물을 줄일 수 있다. 제1 디퓨저를 통해 가스의 유량(flow rate)을 제어하면 제1 배출구 단면 영역을 통해 흐르는 가스의 속도(예: 평균 속도, 최대 속도)를 감소시킬 수 있으며 그리고/또는 유리 리본의 품질에 방해가 될 수 있는 가스 흐름의 세기를 감소시킬 수 있다.
본 개시의 실시예는 기술적 이점을 제공할 수 있는 제1 디퓨저를 포함하는 유리 형성 장치를 제공할 수 있다. 대응하는 제1 유입구 단면 영역보다 더 큰 제1 배출구 단면 영역을 제1 디퓨저에 제공하면, 예를 들어, 제1 배출구 단면 영역을 통해 흐르는 가스의 속도(예를 들어, 평균 속도, 최대 속도)가, 예를 들면, 제1 유입구 단면 영역을 흐르는 가스 속도보다 약 10% 이하 감소할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 디퓨저를 제공하면 제1 배출구 단면 영역을 통해 흐르는 가스의 최대 속도(예를 들어, 최대 배출구 속도)를 감소시킬 수 있으며, 이는 유리 리본의 품질을 방해할 수 있는 가스 흐름의 강도를 줄일 수 있다. 제1 디퓨저를 제공하면 약 90° 이상의 방향으로 적어도 2회 변화하여 제1 유입구 및 제1 디퓨저를 통과하는 가스 경로를 따라 낮은 압력 강하(예를 들어 약 100파스칼 이하)를 가능하게 하며, 이는 디퓨저의 효율성을 증가시킬 수 있다. 가스 경로에서 약 90° 이상의 방향 변화가 두 번 이상 제공되면, 충돌 없이 제1 디퓨저 근처에 냉각 튜브 또는 기타 장치를 배치할 수 있는 공간을 제공할 수 있으며, 이는 인클로저 내의 제한된 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 한다. 또한, 제1 디퓨저 및/또는 냉각 튜브는 제1 내부 영역 내에 배치될 수 있으며, 이는 가스 흐름으로부터 유리 리본을 추가로 보호할 수 있다. 이동 평면 그리고 제1 배출구 단면 영역에 법선 방향 사이의 각도가 약 45° 이하일 수 있도록 디퓨저를 제공하면, 제1 디퓨저로부터의 가스 흐름으로부터 유리 성형 리본을 보호하는 데 도움이 될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 유리 제조 장치는 이동 방향에서 이동 평면을 따라 유리 성형 리본을 인발(draw)하도록 구성된 성형 본체를 포함할 수 있다. 성형 본체의 적어도 일부는 인클로저 내에 위치할 수 있다. 상기 유리 제조 장치는 제1 유입구 단면 영역을 구비하는 제1 유입구와 제1 배출구 단면 영역을 구비하는 제1 배출구를 포함하는 제1 디퓨저를 포함할 수 있다. 상기 제1 배출구 단면 영역은 상기 제1 유입구 단면 영역보다 클 수 있다. 상기 제1 배출구는 인클로저 내에 위치한다. 가스 소스는 상기 제1 유입구에 연결될 수 있다.
추가 실시예에서, 유리 제조 장치는 상기 제1 디퓨저의 제1 유입구를 상기 가스 소스에 연결하는 유입구 도관을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 디퓨저 및 상기 유입구 도관에 의해 한정된 가스 경로는 약 90° 이상의 방향으로 적어도 두 번의 변화를 겪을 수 있다.
추가 실시예에서, 상기 적어도 2개의 방향 변화들 중의 방향 변화는 상기 제1 디퓨저 내에 위치할 수 있다.
추가 실시예에서, 상기 제1 유입구 단면 영역에 대한 상기 제1 배출구 단면 영역의 면적비는 약 2 내지 약 60의 범위일 수 있다.
추가 실시예에서, 상기 제1 디퓨저의 단면 영역은 상기 제1 유입구 단면 영역으로부터 상기 제1 배출구 단면 영역까지 완만하게 증가할 수 있다.
추가 실시예에서, 상기 이동 평면과 상기 제1 배출구 단면 영역의 법선 방향 사이의 각도는 약 45° 이하일 수 있다.
추가 실시예에서, 인클로저 영역은 상기 인클로저와 상기 인클로저 내부로 연장되는 제1 하우징에 의해 경계가 정해질 수 있다. 상기 제1 배출구는 적어도 제1 벽에 의해 상기 제1 하우징 내에 경계가 정해진 제1 내부 영역 내에 배치될 수 있다.
더 추가의 실시예에서, 유리 제조 장치는 복수의 냉각 튜브를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 냉각 튜브들 중 각 냉각 튜브는 상기 제1 내부 영역 내에 유체 배출구를 포함할 수 있다. 상기 복수의 튜브들 중 각 냉각 튜브는 냉각 유체를 이동 평면을 향해 지향시키도록 배치될 수 있다.
추가 실시예에서, 상기 제1 내부 영역은 인클로저 영역과 유체 연통할 수 있다.
더 추가의 실시예에서, 유리 제조 장치는 제2 유입구 단면 영역을 구비하는 제2 유입구 및 상기 제2 유입구 단면 영역보다 큰 제2 배출구 단면 영역을 구비하는 제2 배출구를 포함하는 제2 디퓨저를 더 포함할 수 있다. 상기 인클로저 영역은 상기 인클로저 내로 연장되는 제2 하우징의 제2 벽에 의해 추가로 경계가 정해질 수 있다. 상기 제2 배출구는 적어도 상기 제2 벽에 의해 상기 제2 하우징 내에 경계가 정해진 제2 내부 영역 내에 배치될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 제2 내부 영역은 인클로저와 유체 연통할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 이동 평면은 제1 하우징과 제2 하우징 사이를 통과할 수 있다.
추가 실시예에서, 상기 이동 평면의 적어도 일부는 인클로저 내에 배치될 수 있다.
추가 실시예에서, 제1 디퓨저는 이동 방향을 가로질러 연장되는 일렬로 배열된 복수의 제1 디퓨저를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 유리 리본을 제조하는 방법은 이동 방향의 이동 평면을 따라 유리 성형 리본을 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 유리 성형 리본의 적어도 일부는 인클로저 내에서 이동할 수 있다. 상기 유리 성형 리본은 제1 주 표면 및 제1 주 표면 반대편의 제2 주 표면을 포함할 수 있다. 상기 방법은 제1 평균 유입구 속도로 제1 디퓨저의 제1 유입구를 통해 제1 가스를 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 제1 평균 배출구 속도로 제1 디퓨저로부터 제1 디퓨저의 제1 배출구를 통해 제1 가스를 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 배출구를 통해 흐르는 제1 가스의 최대 제1 배출구 속도는 초당 약 10미터 이하일 수 있다. 제1 평균 배출구 속도는 초당 약 2미터 이하일 수 있다. 상기 제1 평균 유입구 속도는 상기 제1 평균 배출구 속도보다 클 수 있다. 상기 제1 디퓨저 및 상기 유리 성형 리본의 적어도 일부는 인클로저 내에 있을 수 있다.
추가 실시예에서, 상기 제1 평균 배출구 속도는 초당 약 0.1미터 내지 초당 약 1미터 범위일 수 있다.
추가 실시예에서, 최대 제1 배출구 속도는 초당 약 1미터 내지 초당 약 5미터 범위일 수 있다.
추가 실시예에서, 제1 주 표면과 제1 배출구를 통해 흐르는 제1 가스 사이의 각도는 약 45° 이하일 수 있다.
추가 실시예에서, 제1 디퓨저의 제1 배출구를 통해 흐르는 제1 가스는 적어도 제1 벽에 의해 하우징의 제1 하우징 내에 경계를 이루는 제1 내부 영역으로 흐를 수 있다. 제1 하우징은 인클로저 안으로 연장될 수 있다. 상기 제1 내부 영역으로 흐르는 상기 제1 가스는 상기 인클로저와 상기 제1 벽에 의해 경계를 이루는 인클로저 영역 내 인클로저 압력을 증가시킬 수 있다.
추가 실시예에서, 상기 방법은 상기 제1 내부 영역 내에 제1 냉각 유체를 흐르게 함으로써 상기 제1 벽의 적어도 일부를 냉각시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
더 추가의 실시예에서, 상기 방법은 제2 평균 유입구 속도로 제2 디퓨저의 제2 유입구를 통해 제2 가스를 흐르게 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 제2 디퓨저로부터의 상기 제2 가스를 제2 디퓨저의 제2 배출구를 통해 상기 제2 평균 유입구 속도보다 작은 제2 평균 배출구 속도로 상기 제2 디퓨저 내로 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제2 평균 배출구 속도는 상기 제2 평균 유입구 속도보다 낮을 수 있다. 상기 제2 내부 영역은 제2 벽에 의해 제2 하우징 내에서 경계를 이룰 수 있다. 상기 제2 하우징은 인클로저 안으로 연장될 수 있다. 제2 내부 영역으로 유입되는 제2 가스는 인클로저 영역 내 인클로저 압력을 증가시킬 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 방법은 상기 제2 내부 영역 내에 제2 냉각 유체를 흐르게 함으로써 상기 제1 벽의 적어도 일부를 냉각시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 유리 성형 리본은 제1 하우징과 제2 하우징 사이를 통과할 수 있다.
추가 실시예에서, 제1 디퓨저는 복수의 제1 디퓨저들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 디퓨저들의 제1 배출구들을 통해 흐르는 제1 가스의 총 유량은 시간당 약 4 표준입방미터 내지 시간당 약 100 표준 입방미터까지의 범위일 수 있다.
추가 실시예에서, 제1 가스의 총 유량은 시간당 약 6 표준 입방미터 내지 시간당 약 30 표준 입방미터 범위 내에 있을 수 있다.
추가 실시예에서, 상기 제1 유입구를 통해 상기 제1 가스를 흐르게 하는 단계 그리고 상기 제1 디퓨저를 통해 상기 제1 가스를 흐르게 하는 단계는, 유입구 도관 및 상기 제1 디퓨저에 의해 한정된 가스 경로를 따라 상기 제1 가스를 흐르는 단계를 포함할 수 있다. 상기 경로는 약 90° 이상의 방향으로 적어도 두 번의 변화를 겪을 수 있다. 상기 가스 경로를 따른 압력 강하는 약 1 파스칼 내지 약 100 파스칼 범위일 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예의 추가적인 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명에서 설명될 것이며, 부분적으로는 그 설명으로부터 당업자에게 명백하거나 이어지는 청구범위 및 첨부된 도면이 이어지는 상세한 설명을 포함하는 본 명세서에 설명된 실시예를 실시함으로써 인식될 것이다. 전술한 일반적인 설명과 다음의 상세한 설명은 본 실시예에 개시된 실시예의 성격과 특성을 이해하기 위한 개요 또는 틀을 제공하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면은 추가적인 이해를 돕기 위해 포함되었으며 통합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본 개시의 다양한 실시예를 예시하고, 설명과 함께 그 원리 및 동작을 설명한다.
이들 및 기타 특징, 측면 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명을 읽을 때 더 잘 이해된다.
도 1은 본 개시의 일부 실시예에 따른 예시적인 유리 제조 장치의 특징을 개략적으로 예시한다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예에 따라 도 1의 2-2선을 따라 취한 유리 제조 장치의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 측면도를 예시한다.
도 8은 본 개시의 일부 실시예에 따른 도 7의 디퓨저의 사시도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
도 10은 본 개시의 일부 실시예에 따른 도 9의 라인 10-10을 따라 취한 디퓨저의 단면도를 예시한다.
도 11은 본 개시의 일부 실시예에 따라 도 9의 선 10-10을 따라 취한 다른 디퓨저의 단면도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다. 그리고
도 13은 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
도 1은 본 개시의 일부 실시예에 따른 예시적인 유리 제조 장치의 특징을 개략적으로 예시한다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예에 따라 도 1의 2-2선을 따라 취한 유리 제조 장치의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 측면도를 예시한다.
도 8은 본 개시의 일부 실시예에 따른 도 7의 디퓨저의 사시도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
도 10은 본 개시의 일부 실시예에 따른 도 9의 라인 10-10을 따라 취한 디퓨저의 단면도를 예시한다.
도 11은 본 개시의 일부 실시예에 따라 도 9의 선 10-10을 따라 취한 다른 디퓨저의 단면도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다. 그리고
도 13은 본 발명의 일부 실시예에 따른 디퓨저의 사시도를 예시한다.
실시예들이, 예시적인 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하에서 더 완전하게 이제 설명될 것이다. 가능하다면, 동일하거나 유사한 부품을 지칭하기 위해 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호가 참조된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시는 다량의 용융 재료로부터 유리 또는 유리-세라믹 물품(예를 들어, 유리 리본, 용융 재료의 리본)을 제조하는 방법에 사용될 수 있는 유리를 제조하는 방법 및 유리 제조 장치에 관한 것이다. 예를 들어, 도 1 내지 도 2는 유리 리본으로 냉각될 수 있는 용융 재료의 리본을 제조하는 환경에서 다운-드로우(down-draw) 장치(예를 들어, 융합 다운-드로우 장치)를 포함하는 유리 제조 장치를 예시한다. 달리 언급하지 않는 한, 유리 제조 장치의 실시예의 특징에 대한 논의는 유리 또는 유리-세라믹 제품의 생산에 사용되는 다른 성형 장치의 대응하는 특징에 동일하게 적용될 수 있다. 유리 성형 장치의 예에는 슬롯 드로우(slot draw) 장치, 플로트 배스(float bath) 장치, 다운-드로우(down-draw) 장치, 업-드로우(up-draw) 장치, 프레스-롤링(press-rolling) 장치, 또는 일정량의 용융된 재료로부터 유리 제품(예: 유리 리본, 용융된 재료의 리본)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 기타 다른 유리 제품 제조 장치가 포함된다. 일부 구현예에서, 이들 공정 중 임의의 것으로부터의 유리 물품(예를 들어, 유리 리본, 용융된 재료의 리본)은 다음으로 추가 가공에 적합한 복수의 유리 물품(예를 들어, 분리된 유리 리본, 분리된 유리 시트)을 제공하기 위해 애플리케이션(예: 디스플레이 애플리케이션)으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 분리된 유리 리본들은 LCD(액정 디스플레이), EPD(전기 영동 디스플레이), OLED(유기 발광 다이오드 디스플레이), PDP(플라즈마 디스플레이 패널), 터치 센서, 광전지, 가전제품(예: 스토브탑) 등을 포함하는 넓은 범위의 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 이러한 디스플레이는 예를 들어 휴대폰, 태블릿, 랩톱, 시계, 웨어러블 기기 및/또는 터치 가능 모니터 또는 디스플레이에 통합될 수 있다.
도 1 내지 도 2는 유리 제조 방법에 사용되는 유리 제조 장치를 도시한 것이다. 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 유리 제조 장치(100)는 다량의 용융된 재료(121)로부터 유리 성형 리본(103)을 생성하도록 설계된 성형 본체(140)를 포함한다. 본 명세서에 사용된 용어 "용융 재료의 리본"은 성형 본체(140)로부터 용융 재료가 인발된 후 그 재료가 유리 상태에 도달하기 전(예를 들어 유리 전이 온도 이하에서)의 용융 재료(121)를 의미한다. 일부 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 유리 성형 리본(103)은 개략적으로 선으로 도시된 유리 전이 구역(167) 아래에서 유리 리본(106)으로 냉각된다. 일부 실시 형태에서, 유리 성형 리본(103)은 그 유리 성형 리본(103)의 제1 외부 에지(153)와 제2 외부 에지(155)를 따라 형성된 반대편의 더 두꺼운 에지 부분(예를 들어, 비드) 사이에 배치된 중앙 부분(152)을 포함한다. 추가적으로, 일부 실시 형태에서, 유리 시트(104)는 유리 분리기(149) (예를 들면, 스크라이브, 스코어 휠, 레이저)에 의해 분리 경로(151)를 따라 유리 리본(106) (예를 들어, 유리 전이 온도 미만으로 냉각된 유리 성형 리본(103))으로부터 분리될 수 있다.
일부 실시예에서, 유리 제조 장치(100)는 용융된 재료(121)를 성형 본체(140)의 유입구 도관(141)을 통해 성형 본체(140)에 제공할 수 있다. 추가 실시예에서, 비록 도시되지는 않았지만, 유입구 도관은 용융 용기, 청징(fining) 용기, 혼합 챔버, 및/또는 전달 용기 중 하나 이상으로부터 용융된 재료를 공급받을 수 있으며, 이는 순차적으로 배열되며 그리고/또는 하나 이상의 도관에 의해 연결될 수 있다. 예를 들어, 전달 파이프(미도시)는 용융된 재료를 성형 본체(140)의 유입구 도관(141)으로 전달하도록 배치될 수 있다.
성형 본체의 다양한 실시예는 본 발명의 특징에 따라 제공될 수 있으며, 여기에는 용융 재료의 리본을 융착 인발(fusion drawing)하기 위한 웨지를 구비한 성형 본체, 용융 재료의 리본을 슬롯 인발(slot draw)하기 위한 슬롯을 구비한 성형 본체, 또는 성형 본체로부터 용융 재료의 리본을 압연하기 위한 프레스 롤을 구비한 성형 분체가 포함된다. 예시로서, 아래에 도시되고 개시된 성형 본체(140)는 용융된 재료(121)를 성형 웨지(209)의 하단 에지(예를 들어, 루트(145))로부터 융합 인발하여 유리 성형 리본(103)을 생성하도록 제공된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 용융된 재료(121)는 유입구 도관(141)으로부터 성형 본체(140)로 전달될 수 있다. 이어서, 용융된 재료(121)는 성형 본체(140)의 구조에 적어도 부분적으로 기초하여 유리 성형 리본(103)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 용융 재료(121)는 유리 제조 장치(100)의 이동 방향(154)으로 연장되는 인발 경로를 따라 성형 본체(140)의 루트(145)로부터 인출될 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따라, 도 1의 선 2-2를 따른 유리 제조 장치(100)의 단면도를 도시한다. 일부 실시예에서, 성형 본체(140)는 유입구 도관(141)으로부터 용융 재료(121)를 수용하도록 배향된 홈통(201)을 포함할 수 있다. 성형 본체(140)는 성형 웨지(209)의 대향 단부들(165, 166)(도 1 참조) 사이에서 연장되는 한 쌍의 하향 경사 수렴 표면 부분들(207a, 207b)을 포함하는 성형 웨지(209)를 더 포함할 수 있다. 성형 웨지(209)의 한 쌍의 하향 경사 수렴 표면 부분들(207a, 207b)은 성형 웨지(209)의 바닥 에지를 따라 교차하도록 이동 방향(154)을 따라 수렴하여 성형 본체(140)의 루트(145)를 한정할 수 있다. 유리 제조 장치(100)의 이동 평면(213)은 이동 방향(154)을 따라 루트(145)를 통해 연장될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 유리 성형 리본(103)은 이동 평면(213)을 따라 이동 방향(154)으로 당겨질(draw) 수 있다. 도시된 바와 같이, 이동 평면(213)은 루트(145)를 통해 형성 웨지(209)를 양분할 수 있지만, 일부 실시예에서 이동 평면(213)은 루트(145)에 대해 다른 방향으로 연장될 수 있다.
추가로, 일부 실시예에서, 용융된 재료(121)는 성형 본체(140)의 홈통(201) 내로 흐르고 그 다음에 위어(weir)들(203a, 203b) 위로 그리고 위어들(203a, 203b)의 외부 표면(205a, 205b) 위로 하향으로 동시에 흐름으로써 홈통(201)으로부터 넘친다. 용융 재료(121)의 각각의 스트림(211, 212)은 성형 웨지(209)의 대응하는 하향 경사 수렴 표면 부분(207a, 207b)을 따라 흘러 성형 본체(140)의 루트(145)로부터 인발되고, 여기서 용융 재료(121)의 스트림(211, 212)은 수렴하고 유리 성형 리본(103)에 융합된다. 유리 성형 리본(103)은 이어서 이동 방향(154)을 따라 이동 평면(213)의 루트(145)로부터 인발될 수 있다.
도 2-3에 도시된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 유리 성형 리본(103)은 유리 성형 리본(103)의 제1 주 표면(213a)과 유리 성형 리본(103)의 제2 주 표면(213b)이 반대 방향을 향하는 상태에서 루트(145)로부터 인발되고, 유리 성형 리본(103)의 평균 두께(215)를 한정한다. 리티아(lithia)가 없거나 없을 수 있는 예시적인 용융 물질은 소다 석회 용융 물질, 알루미노규산염 용융 물질, 알칼리-알루미노규산염 용융 물질, 붕규산염 용융 물질, 알칼리-붕규산염 용융 물질, 알칼리-알루미노인규산염 용융 물질, 또는 알칼리-알루미노붕규산염 유리 용융 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 유리 제조 장치(100)는 인클로저 벽(223)을 포함하는 인클로저(220)를 포함한다. 추가 실시예에서, 상기 인클로저 벽은 세라믹 내화 재료, 예를 들어 지르콘, 지르코니아, 멀라이트, 알루미나, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 도시된 바와 같이, 성형 본체(140)의 적어도 일부(예를 들어, 전체 성형 본체(140))는 인클로저(220) 내에 배치될 수 있다. 추가 실시예에서, 도시된 바와 같이, 인클로저 벽(223)은 성형 본체(140)를 향하는 내부 표면(225)을 포함한다. 도시된 바와 같이 추가 실시예에서, 인클로저(220)는 인클로저 영역(221)의 경계를 이룬다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 인클로저 영역(221)은 인클로저 내에서 또는 인클로저 안으로 연장되는 다른 구조물에 의해 추가로 경계가 정해질 수 있지만, 상기 인클로저 영역은 인클로저 벽(223)에 의해 적어도 부분적으로 경계를 이루는 적어도 부분적으로 둘러싸인 영역이다. 예를 들어, 아래 설명된 바와 같이, 인클로저 영역(221)은 제1 하우징(230) 및/또는 제2 하우징(240)에 의해 추가로 경계가 정해질 수 있다. 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에서, 성형 본체(140)의 적어도 일부(예를 들어, 전체 성형 본체(140))는 인클로저 영역(221) 내에 배치된다. 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에서, 성형 본체(140)의 루트(145) 아래로 연장되는 이동 평면(213)의 부분 및/또는 유리 성형 리본(103)의 부분은 인클로저 영역(221)과 함께 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유리 제조 장치(100)는 흐름(flow) 장치(175)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 흐름 장치(175)는 제1 흐름 장치(238) 및/또는 제2 흐름 장치(248)를 포함한다. 제1 흐름 장치(238)와 제2 흐름 장치(248)는 이동 평면(213)과 유리 성형 리본(103)의 대향 측면들 상에 배치될 수 있다. 2개의 흐름 장치(238, 248)가 도시되어 있지만, 추가 실시예에서는 단일 흐름 장치 또는 2개 이상의 냉각 장치가 제공될 수 있다. 제1 흐름 장치(238)는 이러한 설명이 제2 흐름 장치(248)와 같은 하나 이상의 다른 흐름 장치에도 적용될 수 있다는 이해를 바탕으로 더욱 완전하게 설명될 것이다.
일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 흐름 장치(238)는 제1 가스 소스(239)를 포함할 수 있고, 제2 흐름 장치(248)는 제2 가스 소스(249)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 가스 소스들은 펌프, 송풍기, 캐니스터, 카트리지, 보일러, 압축기 및/또는 압력 용기를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 가스 소스는 기상(gas phase)으로 방출될 기상인 가스를 저장할 수 있다. 일부 실시예에서, 가스 소스는 기상으로 방출되도록 변형될 수 있는 액상(liquid phase) 및/또는 고상(solid phase)인 가스를 저장할 수 있다. 추가 실시예에서, 방출된 가스는 불활성 가스, 예를 들어 공기, 질소, 아르곤, 이산화탄소, 헬륨, 수소, 아산화질소, 네온, 크립톤 및/또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 상기 가스는 US 연방 표준 209E에 의해 측정된 공기 중 미립자 청정도 클래스 100 (M3.5) 또는 클리너를 충족할 수 있다. 가스를 방출하도록 구성된 가스 소스를 제공하면, 인클로저 영역을 가압할 수 있으며 그리고/또는 그렇지 않고 유리 성형 리본 및/또는 유리 리본의 품질을 손상시킬 수 있을 인발(draw) 방향 반대쪽의 가스 흐름을 감소시킬 수 있는 흐름 장치(예: 유입구 도관, 디퓨저)를 통해 가압된 가스의 흐름을 제공할 수 있다. 또한, 제1 디퓨저를 통해 흐르는 공기를 제공하기 위해 깨끗한 (예를 들어, 클래스 100) 공기 소스를 제공하면 유리 리본 표면의 입자 및/또는 잔해를 줄일 수 있다. 방출된 가스를 불활성 가스로서 제공하면 유리 제조 장치의 부식이나 기타 성능 저하를 방지할 수 있으며, 이는 그러한 부산물로부터의 유리 리본 내 불순물을 줄일 수 있다.
일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 흐름 장치(238)는 가스가 제1 흐름 방향(227)으로 통과하여 흐르는 것을 가능하게 하도록 구성된 제1 유입구 도관(237)을 포함할 수 있다. 제1 유입구 도관(237)의 내부 단면 형상은 곡선 형상(예를 들어, 타원형, 원형), 다각형 형상(예를 들어, 삼각형, 사변형(예를 들어, 직사각형, 정사각형), 육각형, 팔각형), 또는 그것들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 유입구 도관(237)의 내부 단면 형상은 제1 유입구 도관(237)의 길이를 따라 일정할 수 있다. 제1 유입구 도관(237)은 그 내부에서 흐르는 가스에 접근할 수 있는 제1 유입구 도관(237)을 따른 위치에서 제1 흐름 방향(227)에 수직인 최대 내부 치수를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 유입구 도관(237)의 최대 내부 치수는 약 0.1mm 이상, 0.4mm 이상, 약 1mm 이상, 약 3mm 이상, 약 10mm 이상, 약 100mm 이하, 약 70mm 이하, 약 50mm 이하, 약 30mm 이하, 또는 약 20mm 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 유입구 도관(237)의 최대 내부 치수는 약 0.1mm 내지 약 100mm, 0.1mm 내지 약 70mm, 0.4mm 내지 약 70mm, 약 0.4mm 내지 약 50mm, 약 1mm 내지 약 50m, 약 1mm 내지 약 30mm, 약 3mm 내지 약 30mm, 약 10mm 내지 약 30mm, 약 10mm 내지 약 20mm, 또는 임의의 범위 또는 그 사이의 하위 범위일 수 있다. 유사하게, 제1 유입구 도관(237)은 그 내부에서 흐르는 가스에 접근할 수 있는 제1 유입구 도관(237)을 따라 제1 흐름 방향(227)에 수직인 최소 내부 치수를 포함할 수 있다. 제1 유입구 도관(237)의 최소 치수는 최대 내부 치수에 대해 위에서 논의된 범위 중 하나 이상 내에 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 최대 내부 치수는 상기 최소 내부 치수와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 유입구 도관(237)은 약 0.01mm2 이상, 약 0.1mm2, 약 0.7mm2 이상, 약 7mm2 이상, 약 70mm2 이상, 약 10,000mm2 이하, 약 5,000mm2 이하, 약 2,000mm2 이하, 약 1,000mm2 이하, 또는 약 300mm2 이하인 제1 흐름 방향(227)에 수직인 가스에 접근 가능한 내부 단면 영역을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 유입구 도관(237)은 약 0.01mm2 내지 약 10,000mm2, 약 0.1mm2 내지 약 10,000mm2, 약 0.1mm2 내지 약 5,000mm2, 약 0.7mm2 내지 약 5,000mm2, 약 0.7mm2 내지 약 2,000mm2, 약 7mm2 내지 약 2,000mm2, 약 7mm2 내지 약 1,000mm2, 약 70mm2 내지 약 1,000mm2, 약 70mm2 내지 약 300mm2, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 하위 범위의 범위에서 제1 흐름 방향(227)에 수직인 가스에 접근 가능한 내부 단면 영역을 포함할 수 있다. 상기 최대 내부 치수 및/또는 내부 단면 영역 중 하나 이상 내에 유입구 도관을 제공하면 유입구 내의 가스 속도를 불필요하게 증가시키지 않고 공간을 효율적으로 사용하면서 유입구 도관을 통한 가스의 유속을 최대화할 수 있다.
일부 실시예에서, 흐름 장치(175)의 일부(예를 들어, 제1 유입구 도관(237))는 인클로저 영역(221)의 작동 온도에서 기계적 특성 및 치수 안정성을 유지하는 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 흐름 장치(175)의 일부(예를 들어, 제1 유입구 도관(237))는 알루미나, 티탄산바륨, 질화붕소(BN), 이실화크롬(CrSi2), 크롬산 란타늄, 이실리브덴 몰리브덴(MoSi2), 탄화규소(SiC), 텅스텐 이실리사이드(WSi2), 이트륨 산화물, 지르코니아(ZrO2), SiAlON(즉, 알루미나와 질화규소의 조합이며 Si12 -m- nAlm + nOnN16 -n, Si6 - nAlnOnN8 -n, 또는 Si2 - nAlnO1 + nN2 -n과 같은 화학식을 가질 수 있으며, 여기에서 m, n 및 결과 첨자들은 모두 음이 아닌 정수이다), 질화알루미늄(AlN), 흑연, 알루미나(Al2O3), 질화규소(Si3N4), 용융 석영 , 멀라이트(즉, 산화알루미늄과 이산화규소의 조합으로 구성된 광물), 강철 합금(예: 스테인리스강), 백금, 백금 합금, 로듐, 이리듐, 오스뮴, 팔라듐, 루테늄, 텅스텐, 몰리브덴, 금, 은, 크롬, 고온 스테인리스강, 예를 들어 300 시리즈 SAE 등급 스테인리스강, 또는 앞서 언급한 재료 중 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 유입구 도관(237)은 제1 가스 소스(239)와 유체 연통할 수 있으며, 예를 들어 제1 가스 소스에 (예를 들어 어댑터, 흐름 조절기를 통해) 직접 연결될 수 있다. 추가 실시예에서, 제1 유입구 도관(237)은 제1 가스 소스(239)를 제1 유입구 도관(237)에 연결하는 추가 도관에 의해 제1 가스 소스(239)와 유체 연통할 수 있다. 상기 추가 도관은 유연성이 있을 수 있다 (예: 고무, 실리콘, 가교 폴리에틸렌, 가소화된 폴리(염화비닐), 관절형 금속 도관). 유연한 추가 도관을 제공하면 가스 소스와 유입구 도관 및/또는 디퓨저 사이에서 예를 들어 방향 232a 및 234a(도 2 참조)로 상대적인 이동이 가능할 수 있으며, 이는 가스 소스가 하우징에 독립적으로 장착되는 것을 가능하게 할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 5-13에 도시된 바와 같이, 제1 유입구 도관(237)은 단일 디퓨저(예를 들어, 제1 디퓨저(235))에 연결된 단일 유입구 도관을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 도 3-4에 도시된 바와 같이, 제1 유입구 도관은 복수의 유입구 도관(237a-237c)을 포함할 수 있다. 복수의 유입구 도관(237a-237c)은 단일 디퓨저(예를 들어, 제1 디퓨저(235))에 연결될 수 있다. 그러나, 복수의 유입구 도관들 중의 유입구 도관들의 개수는 (단일 디퓨저에 대해 도 3-4에 도시된 바와 같이) 3개일 필요는 없으며, 예를 들어 제1 디퓨저가 복수의 제1 디퓨저들을 포함할 때에. 복수의 유입구 도관들은 다수의 디퓨저들 사이에서 분할될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 디퓨저(235)는 제1 유입구 도관(237)의 재료와 실질적으로 동일한 재료를 포함할 수 있다. 제1 유입구 도관과 제1 디퓨저에 동일한 재료를 제공하면 차등적인 열팽창으로 인한 뒤틀림이나 분리를 최소화할 수 있다.
도 3 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 제1 디퓨저(235)의 확대도를 도시한다. 제1 흐름 장치(238)에 대해 위에서 논의된 바와 같이, 이러한 설명이 제2 흐름 장치(248)의 제2 디퓨저(245)와 같은 하나 이상의 다른 디퓨저에도 적용될 수 있다는 이해를 바탕으로 제1 디퓨저(235)는 더욱 완전하게 설명될 것이다.
일부 실시예에서, 제1 디퓨저(235)(예를 들어, 디퓨저(301, 401, 501, 601, 701, 901, 1101, 1201 및/또는 1301))는 제1 유입구 도관(237)의 일부(예를 들어, 단부) 및 제1 유입구 도관(237)을 통해 흐르는 제1 가스를 수용하도록 (예를 들어 연결되거나 부착되도록) 구성된 제1 유입구(305)를 포함한다. 예를 들어, 제1 유입구 도관(237)은 제1 디퓨저(235)의 제1 유입구(305)를 제1 가스 소스(239)에 연결할 수 있다. 제1 가스 소스(239)는 제1 유입구 도관(237)을 통해 제1 디퓨저(235)(예를 들어, 제1 유입구(305))와 유체 연통할 수 있다. 도 5-9 및 12-13에 도시된 바와 같이, 제1 디퓨저(235)의 제1 유입구(305)는 단일 유입구를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 도 3-4에 도시된 바와 같이, 제1 디퓨저(235)의 제1 유입구는 복수의 제1 유입구들(305a-c)을 포함할 수 있으며, 여기서 복수의 제1 유입구들(305a-c) 중 각 제1 유입구는 대응하는 쥬유입구 도관들(237a-c)의 일부(예를 들어, 단부)를 수용하도록 (예를 들어 연결되거나 부착되도록) 구성된다. 그러나, 유입구들의 개수는 반드시 1개(도 5~9 및 12~13 참조) 또는 3개(도 3~4 참조)일 필요는 없으며, 어느 하나의 디퓨저의 유입구 개수는, 동일한 실시예의 다른 디퓨저가 제공되면, 그 다른 디퓨저의 유입구 수와 동일할 수도 있고 아닐 수도 있다.
제1 디퓨저(235)(예를 들어, 디퓨저(301, 401, 501, 601, 701, 901, 1101, 1201 및/또는 1301))의 제1 유입구(305)는 유입구 단면 영역을 포함한다. 본 개시 내용 전체에 걸쳐, 디퓨저의 유입구 단면 영역은 대응하는 디퓨저의 모든 유입구들에 대해 상기 유입구를 통한 제1 가스의 흐름(예를 들어, 제1 흐름 방향(227))에 수직인 제1 가스에 접근 가능한 총 단면 영역을 의미한다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 디퓨저(501)에 대한 유입구 단면 영역은 음영 영역(507)에 대응하며, 이는 제1 가스에 접근할 수 있는 유입구(305)를 통한 제1 가스의 흐름(예를 들어, 제1 흐름 방향(227))에 수직인 유입구(305)의 단면 영역을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 디퓨저(301)에 대한 유입구 단면 영역은 3개의 음영 영역(307a, 307b, 307c)의 합에 해당하며, 이는 대응 유입구(305a, 305b, 305c)를 통해 제1 가스에 접근 가능한 상기 제1 가스의 흐름(예를 들어, 제1 흐름 방향(227))에 수직인 대응 유입구(305a, 305b 또는 305c)의 단면 영역을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 유입구(305)는 유입구 도관(237) 및/또는 그 내부에 흐르는 제1 가스를 수용하도록 구성된 위치이며, 상기 유입구는 제1 가스 및/또는 유입구 도관(237)이 디퓨저(235)를 가로지르는 곳에 대응한다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 유입구 도관(237)은 유입구(305)를 통해 그리고 디퓨저(1201) 안으로 지나갈 수 있지만, 유입구(305) 및 대응하는 유입구 단면 영역은 유입구 도관(237)이 디퓨저(예를 들어, 확장체(1221))에 의해 수용되는 위치에서의 유입구 도관(237)의 내부 단면 영역을 포함한다. 추가 실시예에서, 제1 유입구 단면 영역은 유입구 도관(237)의 내부 단면 영역에 대해 위에서 논의된 범위들 중 하나 이상 내에 있을 수 있다. 제1 유입구(305)의 단면 형상은 곡선 형상(예를 들어, 타원형, 원형), 다각형 형상(예를 들어, 삼각형, 사각형(예를 들어, 직사각형, 정사각형), 육각형, 팔각형), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 유입구(305)는 유입구(305)를 통한 가스 흐름의 방향(예를 들어, 방향(227))에 수직인 방향으로 최대 치수(509)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 최대 치수(509)는 유입구 도관(237)의 최대 내부 치수(예를 들어, 내부 직경)에 대해 위에서 논의된 범위들 중 하나 이상 내에 있을 수 있으며, 여기서 음영 영역(507)은 유입구(305)를 통한 제1 가스의 흐름에 수직인 유입구(305)의 단면 영역을 나타낸다. 그러한 예에서, 음영 영역(507)은 π에 (내부 직경/2)2를 곱한 것과 대략 동일할 것이다.
제1 디퓨저(235)(예를 들어, 디퓨저(301, 401, 501, 601, 701, 901, 1101, 1201 및/또는 1301))는 제1 배출구(303, 403, 503, 603, 703, 903, 1103, 1203, 및/또는 1303)를 포함한다. 본 개시 내용 전체에 걸쳐, 상기 제1 배출구는 제1 가스가 (예를 들어, 인클로저 영역 또는 인클로저 영역과 유체 연통하는 영역으로) 디퓨저를 빠져나가는 상기 디퓨저 내 개구에 해당한다. 디퓨저(235)의 제1 배출구(303, 403, 503, 603, 703, 903, 1103, 1203 및/또는 1303)는 제1 배출구 단면 영역을 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 배출구 단면 영역 제1 가스가 디퓨저를 빠져나갈 수 있는 영역으로 정의되며, 여기서 배출구 단면 영역은 디퓨저의 외부 표면과 그로부터 보간된 표면이 폐쇄된 물체를 한정하는 결합된 표면을 형성하고. 결합된 표면이 가능한 한 매끈하도록 배출구를 둘러싼 디퓨저의 외부 표면 부분으로부터 보간된 표면의 실질적으로 연속된 영역이다. 영역의 하나의 하위 영역과 그 영역의 다른 하위 영역 사이의 경로가 예를 들어 그 영역을 포함하지 않는 지지대(505a-505d)(도 5 참조)에 의해 디퓨저 일부의 0.5mm 이하를 통과하는 경우, 그 영역은 실질적으로 연속적인 영역이다. 영역의 한 하위 영역과 그 영역의 다른 하위 영역 사이의 경로가 그 영역을 벗어나지 않으면서 상기 영역을 통과할 수 있는 경우, 상기 지역은 연속적이다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 배출구 단면 영역은, 디퓨저(601)의 메인 패널(627)의 외부 표면, 디퓨저(601)의 엔드 캡(631) 및 디퓨저(601)의 측면 패널(625)을 포함하는 디퓨저(601)의 외부 표면으로부터 보간된 표면(예를 들어 음영 영역(605))의 영역이다. 결과적으로, 제1 배출구(603)의 제1 배출구 단면 영역은 음영 지역(605)의 영역에 대응하며, 이는 그 영역이 제1 가스가 통해서 흘러 디퓨저(601)를 빠져나갈 수 있는 연속적인 영역이기 때문이며, 그리고 상기 음영 영역(605)에 대응하는 표면은 디퓨저(601)의 외부 표면과 결합되어 닫힌 형상을 형성하며 매끄러운 표면을 형성한다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 배출구 단면 영역은, 메인 패널(527), 곡선형 측면 패널(525) 및 지지대(505a)에 의해 디퓨저(501)의 나머지 부분을 연결하는 엔드 캡(531)을 포함하는 디퓨저(501)의 외부 표면으로부터 보간된 표면의 영역이다. 결과적으로, 디퓨저(501)의 제1 배출구(503)의 배출구 단면 영역은 실질적으로 연속적인 영역을 포함하는데, 그 이유는 상기 지지대가 하위 영역을 0.5mm 이하로 분리하는 경우 (예를 들어, 제1 배출구(503)의 도 5의 상단에 있는 하위 영역과 도 5의 오른쪽에 있는 하위 영역을 연결하는 경로가 지지대(505a)를 통과하면), 하위 영역이 지지대(505a-d)에 의해 분리되기 때문이다. 일부 실시예에서, 제1 배출구의 배출구 단면 영역은 곡선 모양(예: 타원형, 원형), 다각형 모양(예: 삼각형, 사각형(예: 직사각형, 정사각형), 육각형, 팔각형), 위 단면들의 곡선형 버전 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 배출구(403)의 배출구 단면 영역은 직사각형 단면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 배출구(303)의 배출구 단면 영역은 비평면 형상으로 만곡된 직사각형 단면 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 배출구(503)의 배출구 단면 영역은 지지대(505a-d)에 의해 분리된 4개의 직사각형 단면들을 포함하는 실질적으로 연속적인 영역을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 직사각형 단면 중 2개는 평면이고 상기 직사각형 단면 중 2개는 비평면 방식으로 구부러져서, 배출구 단면 영역이 실질적으로 원통형 단면 영역을 포함하도록 한다.
일부 실시예에서, 제1 배출구 단면 영역은 제1 유입구 도관(237)의 내부 단면 영역에 대해 위에서 논의된 범위들 중 하나 이상 내의 영역을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 배출구 단면 영역은 약 10mm2 이상, 약 100mm2, 약 300mm2 이상, 약 600mm2 이상, 약 1,000mm2 이상, 약 3,000mm2 이상, 약 100,000mm2 이하, 약 60,000mm2 이하, 약 30,000mm2 이하, 약 10,000mm2 이하, 또는 약 5,000mm2 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 배출구 단면 영역은 약 10mm2 내지 약 100,000mm2, 약 10mm2 내지 약 60,000mm2, 약 100mm2 내지 약 60,000mm2, 약 100mm2 내지 약 30,000mm2 mm2, 약 300mm2 내지 약 30,000mm2, 약 300mm2 내지 약 10,000mm2, 약 600mm2 내지 약 10,000mm2, 약 600mm2 내지 약 5,000mm2, 약 1,000mm2 내지 약 5,000mm2, 약 3,000mm2 mm2 내지 약 5,000mm2, 또는 그 사이의 모든 범위 또는 하위 범위일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 배출구 단면 영역은 하나 이상의 사변형 영역에 대응할 수 있다. 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 배출구(303, 503)의 길이(312, 512) 또는 배출구 단면 영역은 디퓨저(301, 501)의 폭(311, 511)과 실질적으로 동일할 수 있다. 추가 실시예에서, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 배출구(403, 603)의 길이(409, 609) 또는 배출구 단면 영역은 디퓨저(401, 601)의 폭(411, 611)보다 작을 수 있다. 디퓨저 폭의 백분율로 나타낸 배출구 길이는 약 50% 이상, 약 75% 이상, 약 80% 이상, 약 85% 이상, 약 99% 이하, 약 95% 이하 또는 약 90% 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 디퓨저 폭의 백분율로 나타낸 배출구 길이는 약 50% 내지 약 99%, 약 75% 내지 약 99%, 약 75% 내지 약 95%, 약 80% 내지 약 95%, 약 80% 내지 약 90%, 약 85% 내지 약 90%, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 하위범위일 수 있다. 상기 배출구의 길이 및/또는 폭은 약 1mm 이상, 약 5mm 이상, 약 10mm, 약 20mm 이상, 약 40mm 이상, 약 500mm 이하, 약 200mm 이하, 약 100mm 이하, 약 80mm, 또는 약 60mm 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 배출구의 길이는 약 1mm 내지 약 500mm, 약 5mm 내지 약 500mm, 약 5mm 내지 약 200mm, 약 10mm 내지 약 200mm, 약 10mm 내지 약 100mm, 약 20mm 내지 약 100mm, 약 20mm 내지 약 80mm, 약 40mm 내지 약 80mm, 약 40mm 내지 약 60mm, 또는 그 사이 임의의 범위 또는 하위 범위일 수 있다. 일부 실시예에서, 도 3 및 5-6에서 도시된 바와 같이. 배출구(303, 503 또는 603)는 대응하는 길이(312, 512 또는 609)보다 작을 수 있는 폭(313, 513 또는 613)을 포함한다. 추가 실시예에서, 배출구의 폭은 그 배출구의 길이에 대해 위에서 설명된 범위들 중 하나 이상 내에 있을 수 있다.
제1 디퓨저의 제1 배출구 단면 영역은 제1 유입구 단면 영역보다 크다. 일부 실시예에서, 제1 디퓨저의 제1 유입구 단면 영역에 대한 제1 디퓨저의 제1 배출구 단면 영역의 면적비는 약 1.01 이상, 약 1.1 이상, 약 1.5 이상, 약 2 이상, 약 4 이상, 약 8 이상, 약 12 이상, 약 100 이하, 약 60 이하, 약 40 이하, 약 30 이하, 또는 약 20 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 디퓨저의 제1 유입구 단면 영역에 대한 제1 디퓨저의 제1 배출구 단면 영역의 면적비는 약 1.01 내지 약 100, 약 1.10 내지 약 100, 약 1.1 내지 약 60, 약 1.5 내지 약 60, 약 1.5 내지 약 60, 약 2 내지 약 60, 약 2 내지 약 40, 약 4 내지 약 40, 약 4 내지 약 30, 약 8 내지 약 30, 약 8 내지 약 20, 약 16 내지 약 20, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 하위 범위일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 디퓨저의 제1 유입구 단면 영역에 대한 제1 디퓨저의 제1 배출구 단면 영역의 면적비는 약 8 내지 약 40, 약 16 내지 40, 16 내지 30, 또는 그 사이의 모든 범위 또는 하위 범위에 있을 수 있다. 1보다 큰 면적 비율을 제공하면 디퓨저(예: 배출구)에서 흘러 나가는 가스의 속도가 감소할 수 있으며, 이는 유리 리본의 품질을 방해할 수 있는 가스 흐름의 강도를 줄일 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 배출구의 배출구 단면 영역은 배출구 단면 영역에 법선인 방향(315)을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 평면에 법선인 방향은 그 평면을 정의하는 벡터들의 외적에 의해 정의된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 비평면 표면에 법선인 방향은 상기 표면 중심에 가장 가까운 표면 상의 위치에서 그 표면의 평면 근사치로부터 계산된다. 본 명세서에서 사용된 표면 중심은 상기 표면의 평균 위치로서 계산된 표면의 기하학적 중심이다. 본 명세서 전반에 걸쳐, 특정 위치에 가장 가까운 표면 상의 지점은 3차원 유클리드 거리(예를 들어, √(Δx2 + Δy2 + Δz2))를 사용하여 측정된다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 제1 배출구(303)의 제1 배출구 단면 영역에 법선인 방향(315)은 제1 배출구 단면 영역의 중심에 가장 가까운 제1 배출구 단면 영역 표면상 위치(314)에서의 표면의 평면 근사에 수직이다. 제1 배출구 단면 영역상의 두 개 이상의 지점들이 중심에서 등거리에 있는 경우, 표면에 법선인 방향은 제1 배출구 단면 영역상의 가장 중심에 있는 표면상의 지점으로부터 측정된다 (즉, 배출구 단면 영역의 에지들로부터 상기 지점까지의 거리들 쌍이 가장 유사하다). 예를 들어, 도 5의 지지대들(505a, 505b) 사이의 영역을 참조하면, 그 영역은 실질적으로 원형 원통일 수 있고, 지점들의 라인이 하위 영역의 중심으로부터 등거리에 있더라도 지점(516)이 상기 대응 영역의 가장 중심에 있기 때문에 그 지점(516)에서 상기 영역에 수직인 방향(517)이 정해진다. 도 5에 도시된 바와 같이, 배출구(503)의 제1 배출구 단면 영역의 하위 영역은 그 하위 영역에 수직인 방향(517)을 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면, 제1 배출구 단면 영역에 수직인 방향은 도시된 방향(315) 및 그 방향(315)의 반대인 다른 방향 둘 모두에 있을 수 있다. 본 명세서 전반에 걸쳐, 표면에 수직인 방향과 평면 사이의 방향은 0°에서 90° 사이의 각도로 정의되며, 이는 0°~ 90°의 범위보다 높거나 낮은 각도에 대해 180°의 배수를 빼거나 더함으로써 얻을 수 있다 (예: ). 이동 평면(213)과 제1 외부 단면 영역에 수직인 방향(315) 사이의 각도는 약 45° 이하, 약 30° 이하, 약 20° 이하, 또는 약 0° 이상, 약 5°이상, 약 10° 이상일 수 있다. 일부 실시예에서, 이동 평면(213)과 제1 외부 단면 영역에 수직인 방향(315) 사이의 각도는 약 0° 내지 약 45°, 약 0° 내지 약 30°, 약 5° 내지 약 30°, 약 5° 내지 약 20°, 약 10° 내지 약 20°, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 하위 범위의 범위일 수 있다. 제1 배출구 단면 영역의 하위 영역에 수직인 방향(315)과 이동 평면(213) 사이의 각도는 위에서 설명한 각도 중 하나 이상 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 디퓨저의 제1 배출구 단면 영역의 각 하위 영역은, 위에서 설명한 하나 또는 그 이내의 각도 내인 제1 배출구 단면 영역의 대응 하위 영역에 수직인 방향(315)과 이동 평면(213) 사이의 각도를 포함할 수 있다. 배출구 단면 영역에 수직인 방향과 이동 평면(213) 사이에 낮은 각도를 제공하면 제1 디퓨저(235)로부터의 가스의 흐름이 이동 평면(213) 및/또는 유리 성형 리본(103)(예를 들어, 제1 주 표면(213a))에 충돌하는 것을 줄일 수 있다.
본 개시 전체에 걸쳐, 제1 디퓨저의 제1 배출구(예를 들어, 제1 배출구 단면 영역)를 통해 흐르는 제1 가스의 속도 프로파일은, 예를 들어 질량 유량계 (예: 열 질량 유량계, 피토관 유량계, 코리올리스 질량 유량계)를 사용하여, 제1 디퓨저의 제1 배출구(예: 제1 배출구 단면 영역)에 대한 서로 다른 배향 및/또는 위치에서 가스의 속도를 여러 번 측정함으로써 측정될 수 있다. 제1 배출구(예를 들어, 제1 배출구 단면 영역)를 통해 흐르는 제1 가스의 방향은 상기 제1 배출구를 통해 흐르는 제1 가스의 평균 속도 가중 방향으로서 계산될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 디퓨저(301) 및/또는 제1 배출구(303)의 대칭성 때문에 제1 배출구(303)를 통해 흐르는 제1 가스의 속도 프로파일이 상기 배출구의 길이(312)의 방향을 따라 실질적으로 대칭적일 것으로 예상되며, 이는 제1 배출구를 통해 흐르는 제1 가스의 방향(예를 들어, 평균 방향)이 방향(315)일 것이라는 것을 의미한다. 일부 실시예에서, 제1 배출구(예를 들어, 제1 배출구 단면 영역)를 통해 흐르는 제1 가스의 방향은 도 5에 도시된 디퓨저(501)의 경우에 예상되는 바와 같이 두 개의 반대 방향으로서 측정될 수 있으며, 여기에서 배출구(503)(예를 들어, 제1 배출구 단면 영역)를 통과하는 평균 속도 가중 방향은 0일 것으로 예상된다. 일부 실시예에서, 제1 배출구 단면 영역을 복수의 하위 영역으로 분할한 다음, 대응하는 하위 방향을 통과하는 제1 가스의 평균 속도 가중 방향을 계산함으로써, 상기 제1 배출구(예를 들어, 제1 배출구 단면 영역)를 통해 흐르는 제1 가스에 대한 복수의 방향들이 보고될 수 있다. 추가 실시예들에서, 유리 형성 리본(103)의 제1 주 표면(213a)과 제1 배출구를 통해 흐르는 제1 가스의 방향 사이의 각도는 상기 제1 배출구에 수직인 방향과 상기 이동 평면 사이의 각도에 대해 전술한 범위들 중 하나 이상 내에 있을 수 있다. 엔드 캡(예를 들어, 엔드 캡(331, 431, 531, 631, 731, 931, 1131, 1231 및/또는 1331)을 제공하면 제1 디퓨저를 통해 흐르는 제1 가스의 방향을 변경할 수 있으며, 그래서 제1 배출구로부터 흐르는 제1 가스가 이동 평면(213)과 낮은 각도를 형성할 수 있도록 하며 그리고/또는 유리 성형 리본(103) (예를 들어, 제1 주 표면(213a))은 상기 제1 가스의 흐름이 이동 표면(213) 및/또는 유리 성형 리본(103)에 충돌하는 것을 감소시킬 수 있도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 배출구 단면 영역은 완전히 가스로 구성될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 제1 배출구 단면 영역은 이를 통과하는 제1 가스를 더 확산시킬 수 있는 다공성 컴포넌트들, 예를 들어 다공성 금속 필터 또는 다공성 세라믹 필터를 포함할 수 있다. 다공성 컴포넌트들용 재료의 예시적인 실시예에는 스테인리스강(예를 들어, 300 시리즈 SAE 등급 스테인리스강), 티타늄, 알루미나, 멀라이트 및 탄화규소가 포함된다. 추가 실시 형태에서, 상기 다공성 컴포넌트는 존재하는 경우 제1 가스에 투과성이며 그리고 약 1 마이크로미터(μm) 이상, 약 5 μm 이상, 약 30 μm 이상, 약 60 μm 이상, 약 500μm 이하, 약 200μm 이하, 또는 약 100μm 이하의 유효 기공 크기를 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 다공성 컴포넌트의 유효 기공 크기는 다공성 컴포넌트에 적용되는 ASTM F316-03(2019)에 따라 모세관 유동(flow) 기공계로부터 평균 기공 크기로서 측정된다. 추가 실시 형태에서, 상기 다공성 컴포넌트는 제1 가스에 대해 투과성일 수 있고, 1 μm 내지 약 500 μm, 약 1 μm 내지 약 200 μm, 약 5 μm 내지 약 200 μm, 약 5 μm 내지 약 100μm, 약 30μm 내지 약 100μm, 약 60μm 내지 약 100μm, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 하위범위의 유효 기공 크기를 포함할 수 있다. 다공성 컴포넌트를 제공하면 디퓨저의 배출구를 통해 흐르는 제1 가스의 청정도를 향상시킬 수 있고 기류를 더욱 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 디퓨저(301 또는 401)는 제1 유입구(예를 들어, 복수의 제1 유입구(305a-c)) 및 제1 배출구(303 또는 403)를 포함하는 본체(323 또는 423)를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 유입구를 통해 흐르는 제1 가스의 방향(227)에 수직인 디퓨저(301)의 단면 영역은 실질적으로 일정할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디퓨저의 단면 영역은 엔드 캡(331)의 형상과 유사(예를 들어, 동일, 크기 조정)될 수 있다. 상기 유입구를 통해 흐르는 제1 가스의 방향(227)에 수직인 디퓨저의 단면 영역은 곡선 형상(예를 들어, 타원형, 원형), 다각형 형상(예를 들어, 삼각형, 사각형(예를 들어, 직사각형, 정사각형), 육각형, 팔각형), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3-4에 도시된 바와 같이, 상기 단면 영역은 평평한 주 패널(321 또는 421)과 곡선형 측면 패널(319 또는 419)에 의해 상단이 한정되는 둥근 다각형(예: 사변형)을 포함할 수 있으며, 하단도 곡선 측면 패널 (319 또는 419)로 인해 곡선을 이루고 있다.
일부 실시예에서, 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 디퓨저(501 또는 601)는 유입구(305)를 디퓨저(501 또는 601)의 본체(523 또는 623)에 연결하는 확장체(521 또는 621)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 유입구(305)를 통과하는 제1 가스의 방향(227)에 수직인 확장체(521)의 단면 영역은, 예를 들어, 제1 유입구(305)로부터의 거리가 증가함에 따라, 제1 유입구 단면 영역(예를 들어, 제1 유입구(305))로부터 제1 출구 단면 영역(예를 들어, 제1 배출구(503 또는 603))으로 증가(예를 들어, 원활하게 증가, 원활하게 단조롭게 증가, 지속적으로 증가, 지속적으로 원활하게 증가)할 수 있다. 예를 들어, 유입구를 통해 제1 가스가 유입되는 방향으로 확장체의 단면 영역이 증가하므로 배출구 단면 영역이 유입구 단면 영역보다 커야 한다. 본 명세서 전반에 걸쳐, 단면 영역이 증가하고 단면 영역의 변화가 단면 영역에서 급격한(예를 들어 계단식) 변화가 아니라 완만하면(예를 들어 점진적) 단면 영역이 해당 방향으로 완만하게 증가한다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 확장체(521)의 단면 영역은 227 방향으로 227 방향으로 완만하게 증가하며, 그 이유는 상기 단면 영역이 227 방향에서 확장체(521)의 길이의 일부에 대해 증가하고 급격한 변화 없이 점진적으로 증가하기 때문이다. 본 명세서 전반에 걸쳐, 단면 영역이 일부에 대해 증가하고 나머지 시간 동안은 동일하게 유지되거나 증가하거나 이들의 조합이면 (즉, 상기 단면 영역은 증가하지만 해당 방향으로 감소하지는 않음) 상기 단면 영역은 해당 방향으로 단조 증가한다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 확장체(521)의 단면 영역은 방향(227)으로 단조롭게 증가하며, 이는 상기 단면 영역이 방향(227)에서 확장체(521)의 전체 길이에 대해 증가하고 결코 감소하지 않기 때문이다. 본 명세서 전반에 걸쳐, 단면 영역이 해당 방향으로만 증가하기만 하면, 상기 단면 영역은 계속해서 증가한다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 확장체(521)의 단면 영역은 227 방향에서 계속해서 연속적으로 증가하며, 그 이유는 상기 단면 영역이 확장체(521)의 전체 길이에 대해 227 방향으로 증가하기 때문이다.
일부 실시예에서, 도 7-8 및 12-13에 도시된 바와 같이, 디퓨저(701, 1201, 1301)는 유입구(305)를 디퓨저(701, 1201, 1301)의 본체(723, 1223, 1323)에 연결하는 확장체(721, 1221, 1321)를 포함할 수 있다. . 도 5 내지 도 6에서와는 달리, 도 7-8 또는 12-13에서의 확장체(721, 1221, 1321)는 유입구(305)를 통과하는 제1 가스의 방향(227)으로부터 약 90°의 각도로 방향(711, 1211 또는 1311)으로 연장되지만, 추가 실시예에서는 다른 각도도 가능하다. 그러나, 도 5-6에서와 같이, 도 8 및 도 12-13에 도시된 바와 같이, 확장체(721, 1221, 또는 1321)는, 실질적으로 계속하여 711, 1211, 1311 방향으로 (예를 들어, 배출구(703, 1203, 또는 1303) 방향으로) 증가하는 확창체(721, 1221, 1321)를 통과하는 제1 가스의 방향(711, 1211, 1311)에 수직인 단면 영역을 포함한다. 도 5 내지 도 6에서와는 다르게, 도 7-8 또는 12-13에서의 확장체(721, 1221, 1321)는 본체(723, 1223, 1323)를 흐르는 제1 가스의 방향(713, 1213, 1313)으로부터 약 90도 각도로 711, 1211, 1311 방향으로 연장되어 있지만, 다른 각도도 가능하다. 본체(723, 1223, 또는 1323)의 단면 영역이 실질적으로 일정한 것으로 나타나고(도 8 또는 도 12-13 참조), 확장체(721, 1221, 또는 도 1321)의 단면 영역이 실질적으로 연속적으로 증가하기 때문에(전술한 바와 같이 도 8 또는 도 12-13 참조), 디퓨저(701, 1201, 또는 도 1301)의 단면 영역은 전체적으로 유입구(305)(예를 들어, 유입구 단면 영역)로부터 제1 가스의 방향(예를 들어, 방향 227, 711, 및 713, 방향 227, 1211, 및 1213, 또는 방향 227, 1311 및 1313)을 따라 배출구 (703, 1203, 또는 1303) (예컨대, 배출구 단면 영역)까지 실질적으로 연속적으로 증가한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본체(723)는 도시된 배플과 같은 가이드(801a 및 801b)를 포함할 수 있으며, 이는 본체(723) 내의 제1 가스에 접근 가능한 실질적으로 연속적으로 팽창하는 단면 영역을 제공할 수 있다. 본 명세서에 논의된 본 개시 내용의 실시예 중 임의의 것의 본체(예를 들어, 본체(323, 423, 523, 623, 1223 또는 1323))는 가이드(801a 및 801b)와 유사하거나 동일한 가이드를 옵션으로 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 유입구 도관(237)은 디퓨저(1201)의 유입구(305) 및 내부 도관(1225)을 통해 연장될 수 있다.
일부 실시예에서, 도 9-11에 도시된 바와 같이, 디퓨저(901 또는 1101)는 본체(923)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 본체(923)를 흐르는 제1 가스의 방향(913)과 수직인 본체(923)의 단면 영역은 실질적으로 일정할 수 있다. 그러나, 디퓨저(901)는 본체(923)의 단면 영역이 증가하지 않으므로 내부에 흐르는 제1 가스의 방향(913)으로 실질적으로 연속적으로 연장되지 않을 수 있다. 추가 실시예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 디퓨저(1101)는 예시된 배플(예를 들어, 도 8의 가이드(801a 및 801b)과 유사)과 같은 한 쌍의 가이드(1105 및 1107)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 가이드(1105, 1107)는 벽(921)의 대응 부분에 부착될 수 있다. 벽에 부착된 예시된 배플과 같은 한 쌍의 가이드를 제공하면 본체를 통해 제1 가스의 방향으로 (예를 들어, 배출구를 향해) 연속적으로 연장하는 제1 가스에 접근 가능한 본체의 단면 영역을 제공할 수 있으며, 이는 소용돌이 및/또는 강한 가스 흐름의 발생을 줄일 수 있다. 추가 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 디퓨저(901)는 본체(923) 내에 배치된 도시된 배플과 같은 흐름 분할기(1003)를 포함할 수 있다. 흐름 분할기는 본체의 중심선을 따라 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예 중 임의의 것이 내부에 흐름 분할기가 배치된 본체를 포함하는 디퓨저를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 흐름 분할기를 제공하면 본체를 통해 흐르는 제1 가스가 확장되어 디퓨저의 배출구를 통해 고르게 흐르도록 촉진할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 본체(예: 본체 323, 423, 523, 623, 723, 923, 1223 또는 1323) 및/또는 확장체(예: 확장체(521, 621, 721, 1221 또는 1321))는, 곡선 형상(예를 들어, 타원형, 원형), 다각형 형상(예를 들어, 삼각형, 사각형(예를 들어, 직사각형, 정사각형), 육각형, 팔각형), 또는 이들의 조합을 포함하는 단면 영역을 포함할 수 있다. 상기 본체(예를 들어, 본체(423 또는 735))는 상기 본체(예를 들어, 본체(423 또는 723)를 통해 이동하는 제1 가스의 방향(예를 들어, 방향(227 또는 713))으로의, 약 5mm 이상, 약 20mm 이상, 약 40mm 이상, 약 80mm 이상, 약 100mm 이상, 약 120mm 이상, 약 2,000mm 이하, 약 1,000mm 이하, 약 400mm 이하, 약 300mm 이하, 약 200mm 이하, 또는 약 150mm 이하의 길이(예를 들어, 길이(417))를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 본체(예를 들어, 본체(423 또는 723))는 상기 본체(예를 들어, 본체(예를 들어, 본체(423 또는 732))를 통해 이동하는 제1 가스의 방향(예를 들어, 방향(227 또는 713))으로의 약 5mm 내지 약 2,000mm, 약 5mm 내지 약 1,000mm, 약 20mm 내지 약 1,000mm, 약 20mm 내지 약 400mm, 약 40mm 내지 약 400mm, 약 40mm 내지 약 200mm, 약 80mm 내지 약 200mm, 약 80mm 내지 약 150mm, 약 100mm 내지 약 150mm, 약 120mm 내지 약 150mm, 또는 그 사이의 모든 범위나 하위 범위의 범위인 길이(예를 들어, 길이(417 또는 735))를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 본체(예를 들어, 본체(323, 423, 523, 623, 723, 923, 1223 또는 1323))는 폭(예를 들어, 폭(311, 411, 511 또는 611)) 및/또는 본체를 통해 이동하는 제1 가스의 방향(예: 227, 713, 913, 1213, 1313 방향)에 수직한 방향의 약 1mm 이상, 약 5mm 이상, 약 10mm 이상, 약 20mm 이상, 약 100mm 이하, 약 60mm 이하, 또는 약 40mm 이하인 길이(예: 길이 417 또는 735)를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 본체는 범위의 본체를 통해 이동하는 제1 가스의 방향에 수직인 방향에서의 약 1mm 내지 약 100mm, 약 5mm 내지 약 100mm 100mm, 약 5mm 내지 약 60mm, 약 10mm 내지 약 60mm, 약 20mm 내지 약 60mm, 약 20mm 내지 약 40mm, 또는 이들 사이의 임의의 하위 범위인 폭 및/또는 길이를 포함할 수 있다. 확장체(예를 들어, 확장체(521, 621, 721, 1221 또는 1321))는 그 내부에서 제1 가스 흐름의 방향(예를 들어, 방향(227, 711, 1211 또는 1311))으로의, 본체의 길이에 대해 위에서 논의된 하나 이상의 범위 내에 있는 길이(예를 들어, 길이(715))를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 디퓨저(235)의 적어도 일부는 인클로저(220) 내에 배치될 수 있다. 추가 실시예에서, 제1 디퓨저(235)의 제1 배출구는 인클로저(220) 내에 배치될 수 있다.
본 개시 전체에 걸쳐, 가스 경로는, 배출구를 포함하여 대응하는 구조물을 통해 가스가 이동하는 경로로서 유입구 도관(237) 및 제1 디퓨저(235)에 의해 한정될 수 있다. 일부 실시예에서, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가스 경로는 가스가 배출구(303, 403, 503 또는 603)에 도달할 때까지 유입구 도관(237 또는 237a-c) 및 디퓨저(301, 401, 501 또는 601)를 통해 실질적으로 선형일 수 있다. 추가 실시예에서, 도시된 바와 같이, 엔드 캡(331, 431, 531, 631)과 배출구(303, 403, 503, 603)는 (예를 들면, 방향(227)에서) 본체 내부로부터 (예를 들어, 방향(315)에서) 배출구(303, 403, 503, 또는 603)를 통과하는 제1 가스 방향의 변화에 대응할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 가스 방향의 변화는 가스 경로의 일부를 따른 가스의 초기 방향과 가스의 최종 방향 사이의 각도를 의미한다. 제1 배출구를 통해 흐르는 가스의 방향에 대해 위에서 정의한 바와 같이, 한 위치에서의 가스의 방향은 가스 경로를 따라 대응하는 위치에서 가스의 평균 속도 가중 방위를 의미한다. 일부 실시예에서, (예를 들어, 방향(227)에서) 본체 내부로부터 배출구(303, 403, 503 또는 603)를 통과하는(예를 들어, 방향(315)) 제1 가스의 방향에서의 변화는 약 45° 이상, 약 60° 이상, 약 75° 이상, 약 85° 이상, 약 90°, 약 135° 이하, 약 120° 이하, 약 105° 이하, 또는 약 95° 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, (예를 들어, 방향(227)에서) 본체 내로부터 배출구(303, 403, 503, 603)를 통한 (예를 들어, 방향(315)) 제1 가스의 방향에서의 변화는 45° 내지 약 135°, 약 60° 내지 약 120°, 약 75° 내지 약 105°, 약 85° 내지 약 95°, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 하위 범위인 범위일 수 있다.
일부 실시예에서, 도 7, 9, 및 12-13에 도시된 바와 같이, 가스 경로(709, 909, 1209 및/또는 1309)는 적어도 하나의 방향 변화, 예를 들어 약 90° 이상(예를 들어 약 90°)의 방향 변화를 포함할 수 있다. . 예를 들어, 가스 경로는 본체(723, 923, 1223, 1313) 내의 제1 가스의 방향(713, 913, 1213, 1313)으로부터 제1 배출구(703, 903, 1203 또는 1303)를 통한 방향(315)으로의 변경을 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 도시된 바와 같이, 가스 경로(709, 909, 1209 및/또는 1309)는 적어도 2개의 방향 변화를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 가스 경로(709, 909, 1209 및/또는 1309)는, 예를 들어, (i) 본체(723, 923, 1223, 1313) 내의 제1 가스의 방향(713, 913, 1213, 1313)으로부터 제1 배출구(703, 903, 1203, 1303)를 통한 방향(315)으로의, 그리고 (ii) 확장체(721, 1221, 1321) 내부의 방향(711, 1211, 또는 1311)이나 유입관(237) 내부의 방향(911)으로부터 디퓨저(701, 1201, 또는 1301)의 본체(723, 1223, 또는 1323) 내부 방향(911)까지인 위치(707, 907, 1207, 또는 1307)에서 또는 그 주변에서 약 90° 이상(예를 들어, 약 90°)의 방향에서 적어도 2개의 변화를 포함할 수 있다. 도 7 및 도 12-13에 도시된 바와 같이, 적어도 2개의 방향 변경 중에서의 방향 변화는 방향 (ii)에서의 변화로서 위에서 설명한 바와 같이 디퓨저(701, 1201 또는 1301)를 사용하여 위치 결정될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 가스 경로(709, 909, 1209 및/또는 1309)는 적어도 3가지 방향 변화를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 가스 경로(709, 909, 1209 및/또는 1309)는, 예를 들어 (i) 본체(723, 923, 1223, 1313) 내부의 제1 가스(913, 1213, 1313)의 방향(713)으로부터 제1 배출구(703, 903, 1203, 1303)를 통한 제1 가스의 방향(315)으로, (ii) 확장체(721, 1221 또는 1321) 내의 방향(711, 1211 또는 1311)이나 또는 유입구 도관(237) 내의 방향(911)으로부터 디퓨저(701, 1201 또는 1301)의 본체(723, 1223, 또는 1323) 내의 방향(713, 1213 또는 1313)까지의 위치(707, 907, 1207 또는 1307)에서 또는 그 주변에서의, 그리고 (iii) 유입구 도관(237) 내의 제1 가스의 방향(227)으로부터 확장체(721, 1221 또는 1321) 내의 방향(711, 1211 또는 1311)이나 유입구 도관(237) 내의 방향(911)으로부터의 방향까지의 위치(705, 905, 1205 또는 1305) 또는 그 주변에서의 약 90° 이상(예를 들어, 약 90°) 방향에서 적어도 세 번의 "??* 변화를 포함할 수 있다. 가스 경로의 약 90° 이상의 방향 변화를 제공하면 디퓨저의 배출구를 통해 흐르는 제1 가스로부터의 가스 흐름이 유리 성형 리본의 품질을 손상시킬 가능성을 줄일 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 유입구 도관(237)으로부터 배출구(703)까지의 가스 경로(709)의 변위(717)는 확장체의 길이에 대해 위에서 논의된 범위들 중 하나 이상 내에 있을 수 있다. 약 90° 이상의 방향으로 적어도 2개의 변화를 제공하면, 예를 들어 제1 디퓨저 및 복수의 냉각 튜브를 포함하는 인클로저 내 제한된 공간의 효율적인 사용을 용이하게 할 수 있는 디퓨저의 변위(예를 들어, 이동 방향(154)의 방향으로)를 가능하게 할 수 있으며, 그리고/또는 디퓨저의 배출구를 통해 흐르는 가스로부터의 가스 흐름이 유리 성형 리본의 품질을 손상시킬 가능성을 감소시킨다.
일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 유리 제조 장치(100)는 인클로저(220) 내에 배치된 제1 벽(233)을 포함하는 제1 하우징(230)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 하우징(230)은 예를 들어 제1 벽(233)의 상부로부터 연장되는 점선(236), 제1 벽(233), 및 제1 벽(233)의 하부로부터 연장되는 점선(226)을 따라 인클로저 영역(221)을 추가로 경계를 정할 수 있다. 추가 실시예에서, 제1 하우징(230)은 예를 들어 제1 벽(233) 내의 영역(예를 들어, 제1 벽(233)과 점선(226)에 의해 경계를 이루는 지역)으로서 제1 내부 영역(231)을 둘러싸며 그리고/또는 경계를 정할 수 있다. 제1 디퓨저(235)는 제1 내부 영역(231) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 디퓨저(235)의 제1 배출구 및/또는 제1 유입구 도관(237)의 적어도 일부는 제1 내부 영역(231) 내에 배치될 수 있다. 화살표(222)로 도시된 바와 같이, 제1 내부 영역(231)은 인클로저 영역(221)과 유체 연통할 수 있다. 제1 하우징(230)은 이동 평면(213)(예를 들어, 유리 성형 리본(103))으로부터 제1 하우징(230)의 거리를 감소 및/또는 증가시키기 위해 232a 및/또는 234a의 방향에서 병진하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 흐름 장치(175)(예를 들어, 제1 흐름 장치(238))는 옵션으로 복수의 냉각 튜브(255)를 포함할 수 있다. 복수의 냉각 튜브(255)는 제1 하우징(230) 내부(예를 들어, 제1 내부 영역(231))에 위치할 수 있다. 복수의 냉각 튜브(255) 중 냉각 튜브는 대응 배출구(257)를 통해 이동 평면(213)(예를 들어, 유리 성형 리본(103))을 향한 방향(256)에서 냉각 유체를 방출하도록 구성될 수 있다. 상기 냉각 유체는 인클로저 영역(211)의 작동 온도보다 낮은 온도를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 냉각 튜브(255)는 제1 내부 영역(231) 내에서 냉각 유체를 흐르게 하도록 구성되어 제1 하우징(230)의 제1 벽(233) 위치를 냉각하도록 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 냉각 소스(259)는 복수의 냉각 튜브(255)에 냉각 유체를 제공하도록 구성될 수 있다. 냉각 소스(259)는 제1 가스 소스(239)와 관련하여 위에서 논의된 가스들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제2 디퓨저(245)는 이동 방향(154)을 따라 복수의 냉각 튜브(255)의 다운스트림에 위치할 수 있지만, 추가 실시예에서는 제2 디퓨저가 이동 방향을 따라 복수의 냉각 튜브의 업스트림에 또는 복수의 냉각 튜브와 동일한 위치에 배치치될 수 있다.
일부 실시예에서, 흐름 장치(175)(예를 들어, 제1 흐름 장치(238))의 디퓨저(235)는 복수의 제1 디퓨저를 포함할 수 있지만, 추가 실시예에서는 단일 디퓨저가 제공될 수 있다. 복수의 제1 디퓨저의 개수는 2개 이상, 4개 이상, 8개 이상, 16개 이상, 128개 이하, 80개 이하, 60개 이하, 또는 약 32개 이하일 수 있으며, 예를 들어, 약 2 내지 약 128, 약 4 내지 약 128, 약 4 내지 약 80, 약 4 내지 약 60, 약 8 내지 약 60, 약 8 내지 약 32, 약 16 내지 약 32, 또는 그 사이의 모든 범위 또는 하위 범위인 범위에서 가능하다. 복수의 제1 디퓨저들 중 각 디퓨저는 예를 들어 각자의 유입구 도관(예를 들어, 제1 유입구 도관(237))에 의해 각자의 제1 가스 소스(예를 들어, 제1 가스 소스(239))에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 제1 디퓨저 중 하나 이상의 디퓨저는 동일한 제1 가스 소스에 연결될 수 있다. 복수의 제1 디퓨저는 제1 행(예를 들어, 이동 방향(154)의 방향에 수직인 방향으로, 유리 성형 리본(103)의 폭 "W" 방향을 따라 연장되고, 도 2의 내부/외부 방향)으로 배열될 수 있다.
일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 흐름 장치(175)는 제2 디퓨저(245)를 포함하는 제2 흐름 장치(248)를 포함할 수 있다. 제2 디퓨저(245)는 위에서 논의된 디퓨저 중 하나 이상 또는 그 변형을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 디퓨저(245)는 제1 디퓨저(235)에 대해 위에서 설명한 재료 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제2 디퓨저(245)는 제1 디퓨저(235)의 대응 치수에 대해 위에 논의된 범위 중 하나 이상 내의 길이, 폭, 및/또는 두께를 포함하는 본체를 포함할 수 있다. 제2 디퓨저(245)는 제2 배출구 단면 영역을 포함하는 제2 배출구와 제2 유입구 단면 영역을 포함하는 제2 유입구를 포함할 수 있고, 제2 배출구 단면 영역은 제2 유입구 단면 영역보다 클 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제2 디퓨저(245)는 제1 디퓨저(235)의 면적비에 대해 위에서 논의된 범위들 중 하나 이상 내에서 제2 배출구 단면 영역 대 제2 유입구 단면 영역의 면적비를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 디퓨저의 단면 영역은 제2 유입구 단면 영역으로부터 제2 배출구 단면 영역까지 (예를 들어, 가스 경로를 따라) 실질적으로 연속적으로 증가(예를 들어, 연속적으로 증가)할 수 있다. 추가 실시예에서, 이동 평면(213)(예를 들어, 유리 성형 리본의 제1 주 표면(213a))과 제1 배출구 단면 영역에 수직인 방향 사이의 각도는 제1 디퓨저(235)의 대응 각도에 대해 위에서 논의된 범위들 중 하나 이상 내에 있을 수 있다. 제2 디퓨저(245)는 제2 유입구 도관(247)에 연결될 수 있다. 제2 유입구 도관(247)은 제1 유입구 도관(237)에 대해 위에서 논의된 재료 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제2 도관은 제1 유입구 도관(237)의 대응하는 범위 중 하나 이상 내의 최대 내부 치수, 최소 내부 치수, 및/또는 내부 단면 영역을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 가스 경로는 제2 유입구 도관(247)과 제2 디퓨저(245)에 의해 한정될 수 있다. 제2 가스 경로는 실질적으로 선형일 수 있거나 적어도 하나의 방향 변화를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 가스 경로는 가스 경로에 대해 위에서 설명된 바와 같이 약 90° 이상의 방향으로의 적어도 한 번의 변화, 약 90° 이상의 방향으로의 적어도 두 번의 변화, 또는 약 90° 이상의 방향으로의 적어도 세 번의 변화를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 제2 디퓨저(245)는 제2 가스를 공급하는 제2 가스 소스(249)와 유체 연통(예를 들어, 연결)될 수 있다. 제2 가스 소스(249)는 제1 가스 소스(239)에 대해 위에서 논의된 구조들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제2 가스는 제1 가스의 재료 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 유리 제조 장치(100)(예를 들어, 흐름 장치(175), 제2 흐름 장치(248))는 인클로저(220) 내에 배치된 제2 벽(243)을 포함하는 제2 하우징(240)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제2 하우징(240)은 예를 들어 제2 벽(243)의 상부로부터 연장되는 점선(246), 제2 벽(243), 및 제2 벽(243)의 하부로부터 연장되는 점선(246)을 따라 인클로저 영역(221)에 추가로 경계를 정할 수 있다. . 일부 실시예에서, 제2 하우징(240)은 예를 들어 제2 벽(243) 내의 영역(예를 들어, 제2 벽(243)과 점선(246)에 의해 경계를 이루는 지역)으로서 제2 내부 영역(241)을 둘러싸거며 그리고/또는 경계를 정할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제2 디퓨저(245)는 제2 내부 영역(241) 내에 배치될 수 있다. 제2 디퓨저(245)의 제2 배출구 및/또는 제2 유입구 도관(247)의 적어도 일부는 제2 내부 영역(241) 내에 배치될 수 있다. 화살표(224)로 도시된 바와 같이, 제2 내부 영역(241)은 인클로저 영역(221)과 유체 연통할 수 있다. 추가 실시예에서, 제2 하우징(240)은 이동 평면(213)(예를 들어, 유리 성형 리본(103))으로부터의 제2 하우징(240)의 거리를 감소 및/또는 증가시키기 위해 232b 및/또는 234b의 방향으로 병진하도록 구성될 수 있다. 이동 평면(213)은 제1 하우징(230)과 제2 하우징(240) 사이를 통과할 수 있다.
도 2를 참조하면, 흐름 장치(175)(예를 들어, 제1 흐름 장치(238))는 옵션으로 복수의 제2 냉각 튜브(265)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 제2 냉각 튜브(265)는 제2 하우징(240) 내부 (예를 들어, 제2 내부 영역(241))에 배치될 수 있다. 복수의 제2 냉각 튜브(265) 중 하나 이상의 냉각 튜브는 이동 평면(213)(예를 들어, 유리 성형 리본(103))을 향한 방향(266)으로 대응 배출구(267)를 통해 제2 냉각 유체를 방출하도록 구성될 수 있다. 상기 제2 냉각 유체는 인클로저 영역(221)의 작동 온도보다 낮은 온도를 포함할 수 있다. 복수의 제2 냉각 튜브(265)는 제2 내부 영역(241) 내의 제2 냉각 유체를 흐르게 함으로써 제2 하우징(240)의 제2 벽(243) 위치를 냉각시키도록 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제2 냉각 소스(269)는 복수의 제2 냉각 튜브(265)에 (예를 들어, 냉각 튜브를 통해) 제2 냉각 유체를 제공하도록 구성될 수 있다. 제2 냉각 소스(269)는 제1 가스 소스(239)와 관련하여 위에서 논의된 가스들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 디퓨저(245)는 이동 방향(154)을 따라 복수의 제2 냉각 튜브(265)의 다운스트림에 위치할 수 있지만, 추가 실시예에서 제2 디퓨저는 업스트림에 위치하거나 이동 방향을 따라 복수의 냉각 튜브와 동일한 위치에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 흐름 장치(175)(예를 들어, 제2 흐름 장치(248))의 제2 디퓨저(245)는 복수의 제2 디퓨저를 포함할 수 있지만, 추가 실시예에서는 단일 디퓨저가 제공될 수 있다. 복수의 제2 디퓨저의 수는 복수의 제1 디퓨저의 수에 대해 위에서 논의된 범위 중 하나 이상 내에 있을 수 있다. 추가 실시예에서, 복수의 제2 디퓨저 중 각 디퓨저는 예를 들어 각자의 유입구 도관(예를 들어, 제2 유입구 도관(247))에 의해 각자의 제2 가스 소스(예를 들어, 제2 가스 소스(249))에 연결될 수 있다. 복수의 제2 디퓨저 중 하나 이상의 디퓨저는 동일한 제2 가스 공급원에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 제2 디퓨저는 제2 행(예를 들어, 이동 방향(154)의 방향에 수직인 방향으로, 유리 성형 리본(103)의 폭 "W" 방향을 따라 연장되어, 도 2의 페이지 안/밖 방향)으로 배열될 수 있다.
본 발명의 실시예의 유리 제조 장치(100)는 유리 제조 방법에 사용될 수 있다. 방법은 도 2에 도시된 바와 같이 이동 방향(154)을 따라 유리 성형 리본(103)을 흐르게하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 유리 성형 리본(103)의 적어도 일부는 인클로저(220)에 의해 경계가 정해지는 인클로저 영역(221) 내에 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 방법은 제1 유입구 도관(237)을 통해 그리고 제1 디퓨저(235)의 제1 유입구(305)를 통해 제1 디퓨저(235) 내로 제1 가스를 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 디퓨저(235)의 제1 유입구(305)를 통해 흐르는 제1 가스는 제1 평균 유입구 속도를 포함한다. 제1 평균 유입구 속도는 약 0.5m/s 이상, 약 1m/s 이상, 약 2m/s 이상, 약 3m/s 이상, 약 50m/s 이하, 약 25m/s 이하, 약 10m/s 이하, 약 8m/s 이하, 또는 약 5m/s 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 평균 유입구 속도는 약 0.1 m/s 내지 약 50 m/s, 약 0.5 m/s 내지 약 50 m/s, 약 0.5 m/s 내지 약 25 m/s, 약 1m/s 내지 약 25m/s, 약 1m/s 내지 약 10m/s, 약 2m/s 내지 약 10m/s, 약 2m/s 내지 약 8m/s, 약 3m/s 내지 약 8m/s, 약 3m/s 내지 약 5m/s, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 하위 범위인 범위일 수 있다.
방법은 제1 디퓨저(235)로부터 제1 가스를 제1 디퓨저(235)의 제1 배출구(예를 들어, 배출구(303, 403, 503, 603, 703, 903, 1103, 1203 또는 1303))를 통해 흐르게 하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 제1 배출구를 통해 흐르는 제1 가스는 제1 평균 배출구 속도를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 평균 유입구 속도는 제1 평균 배출구 속도보다 클 수 있다. 제1 평균 배출구 속도는 약 0.01m/s 이상, 약 0.05m/s 이상, 약 0.1m/s 이상, 약 0.2m/s 이상, 약 0.3m/s 이상, 약 0.4m/s 이상, 약 2m/s 이하, 약 1.8m/s 이하, 약 1.5m/s 이하, 또는 약 1m/s 이하, 약 0.8m/s 이하, 또는 약 0.6m /s 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 평균 배출구 속도는 약 0.01m/s 내지 약 2m/s, 약 0.01m/s 내지 약 1.7m/s, 약 0.05m/s 내지 약 1.7m/s, 약 0.05m/s 내지 약 1.5m/s, 약 0.1m/s 내지 약 1.5m/s, 약 0.1m/s 내지 약 1m/s, 약 0.2m/s 내지 약 1m/s, 약 0.2m/s 내지 약 0.8m/s, 약 0.3m/s 내지 약 0.8m/s, 약 0.3m/s 내지 약 0.6m/s, 약 0.4m/s 내지 약 0.6m/s, 또는 그 사이의 모든 범위 또는 하위 범위인 범위일 수 있다. 제1 배출구를 통해 흐르는 제1 가스는 약 0.5 m/s 이상, 약 1 m/s 이상, 약 2 m/s 이상, 약 3 m/s 이상, 약 10 m/s 이하, 약 8m/s 이하, 약 5m/s 이하, 또는 약 4m/s 이하의 제1 최대 배출구 속도를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 최대 배출구 속도는 약 0.5m/s 내지 약 10m/s, 약 0.5m/s 내지 약 8m/s, 약 1m/s 내지 약 8m/s, 약 1m/s 내지 약 5m/s, 약 2m/s 내지 약 5m/s, 약 2m/s 내지 약 4m/s, 약 3m/s 내지 약 4m/s 또는 그 사이의 모든 범위 또는 하위 범위인 범위일 수 있다. 본 개시의 실시예에 따른 디퓨저를 제공하는 것은 제1 배출구 단면 영역을 통해 흐르는 가스의 최대 속도(예를 들어, 최대 배출구 속도)를 감소시킬 수 있으며, 이는 유리 리본의 품질에 간섭할 수 있을 제1 가스의 흐름 강도를 감소시킬 수 있다.
제1 유입구 도관(237)을 통해 제1 가스를 흐르게 하고 제1 디퓨저(235)를 통해 제1 가스를 흐르게 하는 것은 유입구 도관(237) 및 제1 디퓨저(235)에 의해 한정된 가스 경로를 따라 제1 가스를 흐르게 하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 도 7 내지 도 13을 참조하여 위에서 논의된 바와 같이, 가스 경로를 따라 흐르는 제1 가스 및/또는 그 가스 경로는 가스 경로에 대해 위에서 논의된 하나 이상의 범위 내에서 적어도 하나의 방향 변화, 예를 들어 약 90° 이상의 방향에서 적어도 하나의 변화, 약 90° 이상의 방향으로 최소 2회 변화 (또는 약 90° 이상의 방향으로 최소 3회 변화)를 포함할 수 있다. 제1 가스는 가스 경로의 시작부터 디퓨저 배출구의 가스 경로 끝까지 가스 경로를 따라 압력 강하를 겪을 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 가스의 압력은 기압계, 예를 들어 압력계, 아네로이드 게이지(예를 들어 부르동 게이지, 다이어프램, 벨로우즈, 자기 커플링 게이지) 및/또는 압저항 압력 센서를 사용하여 측정될 수 있다. 약 90° 이상(예를 들어, 약 90°) 방향으로의 적어도 두 번의 변화를 포함하는 가스 경로를 따라 발생한 압력 강하는 약 0.1 파스칼(Pa) 이상, 약 1 Pa 이상, 약 10 Pa 이상, 약 20 Pa 이상, 약 30 Pa 이상, 약 40 Pa 이상, 약 200 Pa 이하, 약 150 Pa 이하, 약 100 Pa 이하, 약 80 Pa 이하, 약 60 Pa 이하, 또는 약 50Pa 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 약 90° 이상의 방향에서 적어도 두 번의 변화를 포함하는 가스 경로를 따라 발생하는 압력 강하는 약 0.1 Pa 내지 약 200 Pa, 약 0.1 Pa 내지 약 150 Pa, 약 0.1 Pa 내지 약 150 Pa, 1 Pa 내지 약 150 Pa, 약 1 Pa 내지 약 100 Pa, 약 10 Pa 내지 약 100 Pa, 약 10 Pa 내지 약 80 Pa, 약 20 Pa 내지 약 80 Pa, 약 20 Pa 내지 약 60 Pa Pa, 약 30 Pa 내지 약 60 Pa, 약 30 Pa 내지 약 50 Pa, 약 40 Pa 내지 약 50 Pa, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 하위 범위인 범위일 수 있다. 제1 디퓨저를 제공하면 약 90° 이상의 방향으로 적어도 2회 변화하여 제1 유입구 및 제1 디퓨저를 통과하는 가스 경로를 따라 낮은 압력 강하(예를 들어 약 100파스칼 이하)를 가능하게 하며, 이는 디퓨저의 효율성을 증가시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 디퓨저(235)의 배출구(예를 들어, 배출구(303, 403, 503, 603, 703, 903, 1103, 1203 또는 1303))를 통해 흐르는 제1 가스는 인클로저(220) 내에서 흐를 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 디퓨저(235)의 적어도 일부(예를 들어, 전체 제1 디퓨저 및/또는 제1 디퓨저의 배출구)는 인클로저(220) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 디퓨저(235)는 인클로저 영역(221)에 위치할 수 있으며, 여기서 제1 디퓨저(235)의 배출구를 통해 흐르는 제1 가스는 인클로저 영역(221)으로 직접 흐른다. 제1 디퓨저(235)는 제1 하우징(230)의 제1 벽(233) 내에 경계를 이루는 제1 내부 영역(231)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 내부 영역(231)이 인클로저 영역(221)과 유체 연통할 수 있기 때문에, 제1 디퓨저(235)의 배출구를 통해 흐르는 제1 가스는 제1 내부 영역(231)으로 유입된 후 인클로저 영역(221)으로 흘러 인클로저 영역(221)으로 유입될 수 있다. 제1 배출구를 통해 제1 가스를 흐르게 하는 것은 인클로저 영역의 인클로저 압력을 증가시킬 수 있다. 인클로저 압력을 증가시키면 유리 성형 리본(103)의 이동 방향(154)의 반대 방향으로의 (예를 들어, 인클로저 영역 내로의) 공기의 흐름(228)을 감소시킬 수 있다. 인클로저 압력을 높이면 유리 리본의 수소 기포 발생률을 줄일 수 있다. 인클로저 압력을 높이면 유리 리본의 이동 방향과 반대 방향으로 공기 흐름이 감소할 수 있으며, 예를 들어 소위 "스택" 또는 "굴뚝" 효과로 다운-드로우 성형 디바이스에서 뜨거운 공기가 상승한다. 추가로, 인클로저 압력을 높이면 결과인 유리 리본의 품질을 저하시킬 수 있는 인클로저에서의 누출을 보상할 수 있다. 유리 리본의 이동 방향과 반대 방향으로 공기 흐름을 줄이면 그러한 흐름에 의해 유리 리본을 향해 운반되는 입자 및 기타 잔해를 줄어들게 할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 디퓨저(235)는 복수의 제1 디퓨저들을 포함할 수 있다. 복수의 제1 디퓨저는 제1 행(예를 들어, 이동 방향(154)의 방향에 수직인 방향으로, 유리 성형 리본(103)의 폭 "W" 방향을 따라 연장되고, 도 2의 내부/외부 방향)으로 배열될 수 있다. 본 명세서 전반에 걸쳐, 표준 입방미터로 측정된 유량은 20℃ 및 101.325킬로파스칼 절대압(예를 들어, 1기압)에서 측정된 유량을 의미한다.
복수의 제1 디퓨저들의 제1 배출구들를 통해 흐르는 제1 가스의 총 유량은 시간당 약 1 표준 입방미터(sm3/h 또는 smch) 이상, 약 4 smch 이상, 약 6 smch 이상, 약 12smch 이상, 약 500smch 이하, 약 200smch 이하, 약 100smch 이하, 약 80smch 이하, 약 60smch 이하, 약 30smch 이하, 또는 약 20smch 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 제1 디퓨저들의 제1 배출구들을 통해 흐르는 제1 가스의 총 유량은 약 1 smch 내지 약 500 smch, 약 1 smch 내지 약 200 smch, 약 4 smch 내지 약 4 smch, 약 200 smch 내지 약 4 smch 내지 약 100 smch, 약 4 smch 내지 약 80 smch, 약 6 smch 내지 약 80 smch, 약 6 smch 내지 약 60 smch, 약 6 smch 내지 약 30 smch, 약 12 scmh 내지 약 30 smch, 약 12 smch 내지 약 20 smch, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 하위 범위인 범위일 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 제2 유입구 도관(247)을 통해 그리고 제2 디퓨저(245)의 제2 유입구(예를 들어, 유입구(305))를 통해 (예를 들어, 제2 가스 소스(249)로부터) 제2 디퓨저(245) 내로 제2 가스를 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 디퓨저(245)의 제2 유입구(예를 들어, 유입구(305))를 통해 흐르는 제1 가스는 제2 평균 유입구 속도를 포함할 수 있으며, 이는 제1 평균 유입구 속도에 대해 위에서 논의된 범위 중 하나 이상 내에 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 평균 유입구 속도는 제2 평균 유입구 속도와 실질적으로 동일하거나, 더 크거나, 더 작을 수 있다. 방법은 제2 디퓨저(245)로부터 제2 디퓨저(245)의 제2 배출구(예를 들어, 배출구(303, 403, 503, 603, 703, 903, 1103, 1203 또는 1303))를 통해 제2 가스를 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 배출구를 통해 흐르는 제2 가스는 제2 평균 배출구 속도를 포함할 수 있으며, 이는 제1 평균 배출구 속도에 대해 위에서 논의된 범위 중 하나 이상 내에 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 유입구 평균 속도는 제2 평균 배출구 속도보다 클 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 평균 배출구 속도는 제2 평균 배출구 속도와 실질적으로 동일하거나, 더 크거나, 더 작을 수 있다. 추가 실시예에서, 제2 배출구를 통해 흐르는 제2 가스는 제2 최대 배출구 속도를 포함할 수 있으며, 이는 제1 최대 배출구 속도에 대해 위에서 논의된 범위 중 하나 이상 내에 있을 수 있다. 유사하게, 제1 최대 배출구 속도는 제2 최대 배출구 속도와 실질적으로 동일하거나 그보다 크거나 작을 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 디퓨저(245)는 복수의 제2 디퓨저들을 포함할 수 있다. 복수의 제2 디퓨저들은 제2 행(예를 들어, 이동 방향(154)의 방향에 수직인 방향으로, 유리 성형 리본(103)의 폭 "W" 방향을 따라 연장되고, 도 2의 내부/외부 방향)으로 배열될 수 있다. 복수의 제2 디퓨저들의 제2 배출구들을 통해 흐르는 제2 가스의 총 유량은 제1 가스의 총 유량의 위에서 논의된 범위 중 하나 이상 내에 있을 수 있다.
제2 유입구 도관(247)을 통해 제2 가스를 흐르게 하고, 제2 디퓨저(245)를 통해 제1 가스를 흐르게 하는 것은 제2 흐름 방향(251)으로 제2 유입구 도관(247) 및 제2 디퓨저(245)를 통해 제2 가스 경로를 따라 제1 가스를 흐르게 하는 것을 포함한다. 위에서 논의된 바와 같이, 제2 가스 경로 및/또는 제2 가스 경로를 따라 흐르는 제2 가스는 가스 경로에 대해 앞서 논의된 하나 이상의 범위 내에서 적어도 하나의 방향 변화, 예를 들어 약 90° 이상의 적어도 하나의 방향 변화, 약 90° 이상의 2회 이상의 방향 변화, 또는 약 90° 이상의 3회 이상 방향 변화를 포함한다. 제2 가스는, 제2 가스 경로의 시작부터 제2 디퓨저의 배출구에서 제2 가스 경로의 끝까지, 예를 들면, 제1 가스 경로를 따른 압력 강하에 대해 위에서 설명된 범위 중 하나 이상 내에서 제2 가스 경로의 압력 강하를 겪을 수 있다. 제1 디퓨저를 제공하면 약 90° 이상의 방향으로 적어도 2회 변경하여 제1 유입구 및 제1 디퓨저를 통과하는 가스 경로를 따라 낮은 압력 강하 (예를 들어 약 100파스칼 이하)를 가능하게 할 수 있으며, 이는 디퓨저의 효율성을 증가시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 디퓨저(245)의 배출구(예를 들어, 배출구(303, 403, 503, 603, 703, 903, 1103, 1203 또는 1303))를 통해 흐르는 제2 가스는 인클로저(220) 내에서 흐를 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 디퓨저(245)의 적어도 일부(예를 들어, 전체 제2 디퓨저 및/또는 제2 디퓨저의 배출구)는 인클로저(220) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 디퓨저(245)는 인클로저 영역(221)에 위치할 수 있으며, 여기서 제2 디퓨저(245)의 제2 배출구를 통해 흐르는 제2 가스는 인클로저 영역(221)으로 직접 흐른다. 제2 디퓨저(245)는 제2 하우징(240)의 제2 벽(243) 내의 제2 내부 영역(241)에 배치될 수 있다. 제2 디퓨저(245)의 제2 배출구를 통해 흐르는 제2 가스는 제2 내부 영역(241)으로 유입된 후 인클로저 영역(221)으로 흘러 인클로저 영역(221)으로 흐를 수 있는데, 이는 제2 내부 영역(241)이 인클로저 영역(221)과 유체 연통할 수 있기 때문이다. 제2 배출구를 통해 제2 가스를 유동시키는 것은 인클로저 영역(221) 내 인클로저 압력을 증가시킬 수 있다. 인클로저 압력을 높이면 제1 번째 가스를 흐르게 하여 인클로저 압력을 높이는 것과 관련하여 위에서 설명한 기술적 이점을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 옵션으로 복수의 냉각 튜브(255)를 통해 냉각 유체를 흐르게하여 제1 내부 영역(231) 내에서 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있으며, 이는 제1 하우징(230)의 제1 벽(233)의 적어도 일부를 냉각시킬 수 있다. 방법은 제2 내부 영역(241) 내에서 흐르도록 복수의 제2 냉각 튜브(265)를 통해 제2 냉각 유체를 흐르게 하는 단계를 옵션으로 포함할 수 있으며, 이는 제2 하우징(240)의 제2 벽(243)의 적어도 일부를 냉각시킬 수 있다. 방법은 제1 하우징(230)과 제2 하우징(240) 사이에 유리 성형 리본(103)을 통과시키는 (예를 들어, 흐르게 하는) 단계를 포함할 수 있다.
사례들
다양한 실시예는 다음 실시예에 의해 더욱 명확해질 것이다. 표 1은 디퓨저당 510scmh의 유량에서 측정된 사례들 A - F의 특성들을 나타내고, 표 2는 340scmh의 유량에서 측정된 사례들 G - K의 특성들을 나타낸다. 사례들 A - K는 내부 직경이 약 16mm인 SAE 등급 316 스테인레스 스틸로 구성된 유입구 도관으로 구성된다.
사례 A는 도 7-8에 도시된 디퓨저(701)에 대응하며. 가이드(801a 및 801b)는 없지만 확장체(721)의 길이(715)는 114 mm, 가스 경로(709)의 변위(717)는 86 mm, 확장체(721)의 폭(733)은 14 mm, 본체(723)의 길이(735)는 109mm, 본체(723)의 폭(811)은 152mm, 본체(723)의 두께(737)는 19mm이다. 사례 B는 도 9 및 도 10에 도시된 디퓨저(901)에 대응하며, 흐름 분할기(1003)가 없지만 본체(923)의 길이(1011)가 106mm이고, 본체(923)의 폭(1013)이 152mm이며, 본체(923)의 두께(935)가 19mm이다. 사례 C는 도 9 및 도 10에 도시된 디퓨저(901)에 대응하며, 사례 B와 동일한 치수를 갖지만 흐름 분할기(1003)가 본체(923) 내 중심에 있고, 본체(923)의 두께(935)만큼 연장되고, 방향(913)에 대해 45°로 꼭지점에서 19mm 연장된다. 사례 D는 도 11에 도시된 디퓨저(1101)에 대응하며, 사례 B와 동일한 치수를 갖지만 가이드(1105 및 1107) 쌍이 벽(921)으로부터 각자의 방향(913)에 대해 38°의 각도로 연장된다. 사례 E는, 유입구 도관(237)이 내부 반경이 38mm인 직각 굴곡으로서 확장체(1221)로 연장되며, 확장체(1221)의 길이(1239)는 115mm, 확장체(1221)의 두께(1241)는 67mm, 본체(1223)의 길이(1233)는 86mm, 본체(1223)의 폭(1235)은 152mm, 본체(1223)의 두께(1237)는 19mm인 도 12에 도시된 디퓨저에 대응한다. 사례 F는 사례 E의 본체(1223)와 동일한 치수의 본체(1331)를 포함하지만, 사례 F는 유입구(305) 이전에 38mm 내부 반경인 직각 굴곡부, 61mm의 확장체(1321)의 높이(1339) 및 32mm인 확장체(1321)의 폭(1341)을 포함ㅎ판다.
사례들 A - F는 모두 0.45m/s의 동일한 평균 배출구 속도를 포함한다. 그러나, 사례들 B와 D는 사례들 A - F의 가장 큰 최대 배출구 속도 15.7m/s를 포함한다. 예시 B(가이드 (1105 및 1107) 또는 흐름 분할기 (1003) 없음)와 예시 D(가이드 (1105 및 1107) 포함)의 경우 최대 배출구 속도가 동일하기 때문에, 가이드는 이 디퓨저 설계에 대한 최대 배출구 속도를 줄이는 데 도움이 되지 않는다. 그러나, 사례 C의 흐름 분할기(1003)는 사례 B 및 D에 비해 최대 배출구 속도를 감소시킨다. 사례 A 및 사례 E - F는 10m/s 이하, 5m/s 이하, 4m/s 이하의 최대 배출구 속도를 포함한다. 사례 A 및 E - F는 유입구 도관과 디퓨저의 본체 사이의 확장체뿐만 아니라 유입구 도관의 직각 굴곡부를 포함하며, 이는 함께 확장체를 포함하지 않는 사례 B - D에 비해 감소된 최대 배출구 속도를 제공한다. 또한, 사례 A 및 E - F는 100 Pa 미만, 80 Pa 미만, 70 Pa 미만의 압력 강하를 포함한다. 사례 E(유입구 이후에 확장체 내부의 직각 굴곡부)는 사례 F(유입구 업스트림의 직각 굴곡부)보다 더 낮은 압력 강하를 포함한다. 사례 B - D는 200Pa보다 큰 압력 강하를 포함하지만 확장체를 포함하지 않은 반면, 사례 A 및 E - F는 100Pa 미만의 압력 강하를 포함하고 확장체를 포함한다. 결과적으로, 확장체를 제공하면 압력 강하를 줄일 수 있다.
| 사례 | 평균 배출구 속도(m/s) | 최대 배출구 속도(m/s) | 압력 강하(Pa) | 면적 비율 |
| A | 0.45 | 1.93 | 24 | 24.8 |
| B | 0.45 | 0.45 | 284 | 24.8 |
| C | 0.45 | 10.6 | 275 | 24.8 |
| D | 0.45 | 15.7 | 283 | 24.8 |
| E | 0.45 | 2.78 | 50 | 24.8 |
| F | 0.45 | 3.25 | 64 | 24.8 |
표 1: 510scmh에서 사례 A - F의 특징들
사례 H - K는 도 4에 도시된 디퓨저(401)에 대응하며, 3개가 아닌 1개의 유입관을 구비하며, 본체(423)의 폭(411)은 41mm, 본체(423)의 두께(415)는 16mm, 본체(423)의 길이(417)는 표 2에 제시된 바와 같다. 사례 G는 길이(표 2에 명시됨)와 사례 G의 가스 경로가 유입구 도관에서 45°의 방향 변경을 포함한다는 점을 제외하면 사례 H와 동일하다.사례 A - F는 모두 16mm의 내부 반경을 포함하는 유입구 도관을 갖는 24.8의 면적비를 포함한다. 사례들 A - F는 모두 0.45m/s의 동일한 평균 배출구 속도를 포함한다. 사례 G - K는 모두 9mm의 내부 반경을 포함하는 유입구 도관을 갖는 13의 면적비를 포함한다. 사례 G - K는 모두 1.73m/s의 동일한 평균 배출구 속도를 포함한다. 사례 A - F의 증가된 면적 비율(24.8 > 13)은 사례 G - K보다 더 낮은 평균 배출구 속도(0.45m/s < 1.73m/s)에 대응한다. 실제로, 평균 배출구 속도의 감소율은 유량의 감소율보다 크고, 유입구 단면 영역의 감소율보다 크며, 그리고 유입구 단면 영역당 유량 감소율보다 크다.
사례 H - K의 경우, 최대 배출구 속도는 본체 길이가 증가함에 따라 감소하여 길이 145mm에 대해 12.02m/s에서 길이 300mm에 대해 6.20m/s로 감소한다. 길이 증가에 따른 속도 감소는 사례 H와 I 사이에서 가장 크며, 이는 추가 길이 증가로 인한 수익 감소가 있음을 나타낸다. 사례 H - K의 경우, 본체 길이가 증가함에 따라 압력 강하도 감소하여 사례 H의 50Pa에서 사례 K의 20Pa로 증가한다. 길이 증가에 따른 압력 강하의 감소는 사례 H와 I 사이에서 가장 크며, 이는 길이를 추가로 증가시킬 때 수익이 감소함을 나타낸다. 사례 G - K는 약 100 Pa 이하의 압력 강하를 포함한다. 사례 H - K는 약 80 Pa 이하, 약 60 Pa 이하, 또는 약 50 Pa 이하의 압력 강하를 추가로 포함한다. 사례 G(유입관에서 방향 45° 변경)와 사례 H(유입관에서 방향 변경 없음)를 비교하면, 사례 G의 경우 최대 배출구 속도가 더 낮지만 사례 H의 경우 압력 강하는 더 낮다. 이는 방향 변화로 인해 최대 배출구 속도가 감소하는 동시에 압력 강하가 증가함을 의미하며, 이는 방향 변화로 인해 가스가 압력과 속도를 잃는 결과일 수 있다. 그러나, 압력 강하에서의 증가가 허용되는 한 방향 변경을 제공 및/또는 증가시켜 최대 배출구 속도를 줄일 수 있다. 사례 G를 사례 E - F와 비교하면, 예를 들어 사례 E - F가 사례 G에 비해 추가적인 방향 변화를 포함하며 그리고 사례 E - F는 압력 강하가 더 커지는 더 높은 유량에서 측정된다고 하더라도, 가스 공간이 많은 압력을 잃으면서 방향을 바꾸도록 허용함으로써 확장 챔버를 추가하면 압력 강하를 감소시킨 것으로 보인다.
| 사례 | 길이(mm) | 평균 배출구 속도(m/s) | 최대 배출구 속도(m/s) | 압력 강하(Pa) | 면적 비율 |
| G | 165 | 1.73 | 5.70 | 98 | 13 |
| H | 145 | 1.73 | 12.02 | 50 | 13 |
| I | 195 | 1.73 | 8.69 | 30 | 13 |
| J | 245 | 1.73 | 6.90 | 22 | 13 |
| K | 300 | 1.73 | 6.20 | 20 | 13 |
표 2: 340scmh에서 사례 G - K의 특징들
본 개시의 실시예는 하나 이상의 고품질의 깨끗한 표면을 갖는 유리 리본을 생산할 수 있는 유리 제조 방법을 제공할 수 있다. 제1 디퓨저를 통해 흐르는 가스는 성형 디바이스 및 유리 성형 리본의 적어도 일부(예를 들어, 이동 경로) 주변의 인클로저 압력을 증가시킬 수 있다. 인클로저 압력을 높이면 유리 리본의 수소 기포 발생률을 줄일 수 있다. 압력이 증가하면 유리 리본의 이동 방향과 반대 방향으로 공기 흐름이 감소할 수 있으며, 예를 들어, 소위 "스택" 또는 "굴뚝" 효과로 다운-드로우 성형 디바이스에서 뜨거운 공기가 상승한다. 또한, 인클로저 압력을 높이면 유리 리본의 품질을 저하시킬 수 있는 인클로저에서의 누출을 보상할 수 있다. 유리 리본의 이동 방향과 반대 방향으로 공기 흐름을 줄이면 그러한 흐름에 의해 유리 리본을 향해 운반되는 입자 및 기타 잔해를 줄어들게 할 수 있다. 하우징 내에 제1 디퓨저를 제공하면, 예를 들어 유리 성형 리본이 점성 또는 점탄성 상태에 있고 오염에 더 취약할 수 있을 때에 하우징 내의 입자 및 기타 잔해를 줄일 수 있다. 또한, 제1 디퓨저를 통해 흐르는 공기를 제공하기 위해 깨끗한 (예를 들어, 클래스 100) 공기 소스를 제공하면 유리 리본 표면의 입자 및/또는 잔해를 줄일 수 있다. 제1 디퓨저를 통해 흐르도록 불활성 가스를 제공하면 유리 제조 장치의 부식 또는 기타 성능 저하를 방지할 수 있으며, 이는 그러한 부산물로부터의 유리 리본 내 불순물을 줄일 수 있다. 제1 디퓨저를 통해 공기의 유량을 제어하면 제1 배출구 단면 영역을 통해 흐르는 가스의 속도(예: 평균 속도, 최대 속도)를 감소시킬 수 있으며 그리고/또는 유리 리본의 품질에 방해가 될 수 있는 가스 흐름의 세기를 감소시킬 수 있다.본 개시의 실시예는 기술적 이점을 제공할 수 있는 제1 디퓨저를 포함하는 유리 형성 장치를 제공할 수 있다. 대응하는 제1 유입구 단면 영역보다 더 큰 제1 배출구 단면 영역을 제1 디퓨저에 제공하면, 예를 들어, 제1 배출구 단면 영역을 통해 흐르는 가스의 속도(예를 들어, 평균 속도, 최대 속도)가, 예를 들면, 제1 유입구 단면 영역을 흐르는 가스 속도보다 약 10% 이하 감소할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 디퓨저를 제공하면 제1 배출구 단면 영역을 통해 흐르는 가스의 최대 속도(예를 들어, 최대 배출구 속도)를 감소시킬 수 있으며, 이는 유리 리본의 품질을 방해할 수 있는 가스 흐름의 강도를 줄일 수 있다. 제1 디퓨저를 제공하면 약 90° 이상의 방향으로 적어도 2회 변화하여 제1 유입구 및 제1 디퓨저를 통과하는 가스 경로를 따라 낮은 압력 강하(예를 들어 약 100파스칼 이하)를 가능하게 하며, 이는 디퓨저의 효율성을 증가시킬 수 있다. 가스 경로에서 약 90° 이상의 방향 변화가 두 번 이상 제공되면, 충돌 없이 제1 디퓨저 근처에 냉각 튜브 또는 기타 장치를 배치할 수 있는 공간을 제공할 수 있으며, 이는 하우징 내의 제한된 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 한다. 또한, 제1 디퓨저 및/또는 냉각 튜브는 제1 내부 영역 내에 배치될 수 있으며, 이는 가스 흐름으로부터 유리 리본을 추가로 보호할 수 있다. 이동 평면 그리고 제1 배출구 단면 영역에 법선 방향 사이의 각도가 약 45° 이하일 수 있도록 디퓨저를 제공하면, 제1 디퓨저로부터의 가스 흐름으로부터 유리 성형 리본을 보호하는 데 도움이 될 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "상기", "하나" 또는 "한"은 "적어도 하나"를 의미하며, 달리 명시적으로 나타내지 않는 한 "단지 하나"로 제한되어서는 안 된다. 따라서, 예를 들어, "컴포넌트"에 대한 언급은 문맥에서 달리 명확하게 나타내지 않는 한 둘 이상의 그러한 컴포넌트들을 갖는 실시예를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "약"은 양, 크기, 제형(formulation), 매개변수 및 기타 양 그리고 특징들이 정확하지도 않고 정확할 필요도 없지만, 원하는 대로 허용 오차, 변환 인자, 반올림, 측정 오류 등, 그리고 당업자에게 공지된 다른 인자를 반영하여 대략적이며 그리고/또는 더 크거나 더 작을 수 있음을 의미한다. 범위의 값 또는 종점(endpoint)을 설명하는데 용어 "약"이 사용되는 경우, 본 개시내용은 언급된 특정 값 또는 종점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 범위의 수치 값 또는 종점이 "약"으로 언급된 경우, 범위의 수치 또는 종점은 다음의 두 가지 실시예를 포함하도록 의도된다: 하나는 "약"으로 수정되고 하나는 "약"으로 수정되지 않는다. 각 범위의 종점은 다른 종점과 관련하여 그리고 그 다른 종점과 무관하게 중요하다는 것이 추가로 이해될 것이다.
본 명세서에 사용된 용어 "실질적인", "실질적으로" 및 그 변형은 설명된 특징이 값 또는 설명과 동일하거나 대략 동일함을 나타내도록 의도된 것이다. 예를 들어, "실질적으로 평면인" 표면은 평면인 또는 대략 평면인 표면을 나타내려는 의도이다. 더욱이, 위에서 정의한 바와 같이, "실질적으로 유사하다"는 것은 두 값이 동일하거나 거의 동일함을 나타내는 것으로 의도된다. 일부 실시예에서, "실질적으로 유사한"은 서로 약 10% 이내, 예를 들어 서로 약 5% 이내, 또는 서로 약 2% 이내의 값을 나타낼 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "포함하는" 및 "구비하는"과 그 변형은 달리 표시되지 않는 한 동의어이고 개방형으로 해석되어야 한다. 포함하거나 구비하는 전환 문구 뒤에 오는 요소들의 목록은 비배타적 목록이며, 그래서 상기 목록에 구체적으로 언급된 요소 외에 다른 요소도 또한 존재할 수 있다.
다양한 실시예가 특정 예시적이고 구체적인 실시예에 대해 상세히 설명되었지만, 본 개시는 이에 국한되는 것으로 간주되어서는 안 되며, 이는 개시된 특징의 수많은 수정 및 조합이 다음 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 가능하기 때문이다.
Claims (20)
- 유리 제조 장치로서, 상기 유리 제조 장치는:
이동 방향으로 이동 평면을 따라 유리 성형 리본을 인발(draw)하도록 구성된 성형 본체 - 상기 성형 본체의 적어도 일부는 인클로저 내에 위치함 -;
제1 유입구 단면 영역을 구비하는 제1 유입구와 상기 제1 유입구 단면 영역보다 더 큰 제1 배출구 단면 영역을 구비하는 제1 배출구를 포함하는 제1 디퓨저 - 상기 제1 배출구는 상기 인클로저 내에 위치함 -; 그리고
상기 제1 유입구에 연결된 가스 소스를 포함하는, 유리 제조 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제1 디퓨저의 제1 유입구를 상기 가스 소스에 연결하는 유입구 도관을 더 포함하고, 상기 제1 디퓨저 및 상기 유입구 도관에 의해 한정된 가스 경로는 약 90° 이상의 방향으로 적어도 두 번 변화하는, 유리 제조 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 적어도 2개의 방향 변화들 중의 방향 변화는 상기 제1 디퓨저 내에 위치하는, 유리 제조 장치.
- 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 유입구 단면 영역에 대한 상기 제1 배출구 단면 영역의 면적비는 약 2 내지 약 60의 범위인, 유리 제조 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디퓨저의 단면 영역은 상기 제1 유입구 단면 영역으로부터 상기 제1 배출구 단면 영역까지 완만하게 증가하는, 유리 제조 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 평면과 상기 제1 배출구 단면 영역의 법선 방향 사이의 각도는 약 45° 이하인, 유리 제조 장치.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 인클로저 영역은 상기 인클로저와 상기 인클로저 내부로 연장되는 제1 하우징에 의해 경계가 정해지고, 상기 제1 배출구는 적어도 제1 벽에 의해 상기 제1 하우징 내에 경계가 정해진 제1 내부 영역 내에 배치된, 유리 제조 장치.
- 제7항에 있어서, 복수의 냉각 튜브들을 더 포함하고, 상기 복수의 냉각 튜브들 중 각 냉각 튜브는 상기 제1 내부 영역 내에 유체 배출구를 포함하고 냉각 유체를 상기 이동 평면을 향해 지향시키도록 배치되는, 유리 제조 장치.
- 제7항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 내부 영역은 상기 인클로저 영역과 유체 연통하는, 유리 제조 장치.
- 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 유입구 단면 영역을 구비하는 제2 유입구 및 상기 제2 유입구 단면 영역보다 큰 제2 배출구 단면 영역을 구비하는 제2 배출구를 포함하는 제2 디퓨저를 더 포함하며, 상기 인클로저 영역은 상기 인클로저 내로 연장되는 제2 하우징의 제2 벽에 의해 추가로 경계가 정해지며, 그리고 상기 제2 배출구는 적어도 상기 제2 벽에 의해 상기 제2 하우징 내에 한정된 제2 내부 영역 내에 배치되는, 유리 제조 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 이동 평면은 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이를 통과하는, 유리 제조 장치.
- 유리 리본을 제조하는 방법으로, 상기 방법은:
이동 방향으로 이동 평면을 따라 유리 성형 리본을 흐르게 하는 단계 - 상기 유리 성형 리본의 적어도 일부는 인클로저 내에서 이동하고, 상기 유리 성형 리본은 제1 주 표면과 상기 제1 주 표면 반대편의 제2 주 표면을 포함함 - ;
제1 평균 유입구 속도로 제1 디퓨저의 제1 유입구를 통해 제1 가스를 흐르게 하는 단계; 그리고
상기 제1 가스를 상기 제1 디퓨저로부터 상기 제1 디퓨저의 제1 배출구를 통해 제1 평균 배출구 속도로 흐르게 하는 단계를 포함하며,
상기 제1 배출구를 통해 흐르는 상기 제1 가스의 최대 제1 배출구 속도는 초당 약 10미터 이하이며, 상기 제1 평균 배출구 속도는 초당 약 2미터 이하이며, 제1 평균 유입구 속도는 상기 제1 평균 배출구 속도보다 빠르며, 그리고 상기 제1 디퓨저의 적어도 일부와 상기 유리 성형 리본의 적어도 일부는 상기 인클로저 내에 있는, 방법. - 제12항에 있어서, 상기 제1 주 표면과 상기 제1 배출구를 통해 흐르는 제1 가스 사이의 각도는 약 45° 이하인, 방법.
- 제12항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디퓨저의 제1 배출구를 통해 흐르는 상기 제1 가스는 적어도 제1 벽에 의해 제1 하우징 내부에 경계를 이루는 제1 내부 영역으로 흐르며, 상기 제1 하우징은 상기 인클로저 내부로 연장되며, 그리고 상기 제1 내부 영역으로 흐르는 상기 제1 가스는 상기 인클로저와 상기 제1 벽에 의해 경계를 이루는 인클로저 영역 내 인클로저 압력을 증가시키는, 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 제1 내부 영역 내에 제1 냉각 유체를 흐르게 함으로써 상기 제1 벽의 적어도 일부를 냉각시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제14항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 평균 유입구 속도로 제2 디퓨저의 제2 유입구를 통해 제2 가스를 흐르게 하는 단계, 그리고 상기 제2 디퓨저로부터의 상기 제2 가스를 제2 디퓨저의 제2 배출구를 통해 상기 제2 평균 유입구 속도보다 작은 제2 평균 배출구 속도로 상기 제2 디퓨저 내로 흐르게 하는 단계를 더 포함하며. 상기 제2 내부 영역은 제2 벽에 의해 제2 하우징 내에서 경계를 이루고, 상기 제2 하우징이 상기 인클로저 내부로 연장되고, 제2 내부 영역으로 흐르는 상기 제2 가스는 상기 인클로저 영역 내 인클로저 압력을 증가시키는, 방법.
- 제16항에 있어서, 상기 제2 내부 영역 내에 제2 냉각 유체를 흐르게 함으로써 상기 제1 벽의 적어도 일부를 냉각시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제16항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 유리 성형 리본이 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이를 통과하는, 방법.
- 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디퓨저는 복수의 제1 디퓨저들을 포함하며, 상기 복수의 제1 디퓨저들의 제1 배출구들을 통해 흐르는 제1 가스의 총 유량은 시간당 약 4 표준입방미터 내지 시간당 약 100 표준 입방미터까지의 범위 내에 있는, 방법.
- 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 유입구를 통해 상기 제1 가스를 흐르게 하는 단계 그리고 상기 제1 디퓨저를 통해 상기 제1 가스를 흐르게 하는 단계는, 유입구 도관 및 상기 제1 디퓨저에 의해 한정된 가스 경로를 따라 상기 제1 가스를 흐르는 단계를 포함하고, 상기 가스 경로는 약 90° 이상의 방향으로 적어도 두 번 변화하며, 그리고 상기 가스 경로를 따른 압력 강하는 약 1 파스칼 내지 약 100 파스칼 범위에 있는, 방법
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