KR820000987B1 - 유동상(流動床) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유 동 상(流動床)

제1도는 도관 사이의 유동상에 물품을 주입하기 위한 입구통로를 형성하기 위하여 탱크의 정부에 위치한 두개의 가스추출도관을 가진, 미세물질의 유동상을 함유한 탱크를 부분적으로 절단한 투시도.

제2도는 제1도의 일예의 평면도.

제3도는 제1도의 장치를 부분적으로 절단한 정면도.

제4도는 제1도의 IV-IV선에 따른 상세 단면도.

제5도는 제1도의 장치를 조작하기 위한 가스추출 시스템의 계략도.

제6도는 제5도의 가스추출 시스템을 사용하여 제1도의 장치의 조작을 도시한 그라프.

제7도는 미세물질의 유동상을 위한 용기의 하나의 단벽에 있는 수직 개구부를 수직으로 인접하여 배열시킨 두개의 가스추출도관을 보여주는 본 발명에 따른 장치의 제2예의 일단부의 투시도.

제8도는 제7도의 장치를 부분적으로 절단한 정면도.

제9도는 제7도의 장치를 변형시킨 상세 단면도.

제10도는 미세물질의 유동상을 함유하는 탱크내에 수직으로 배열된 두쌍의 가스추출도관을 보여주는 본 발명 제3예의 투시도.

제11도는 제10도의 장치의 XI-XI선에 따른 부분단면도.

제12도는 도관의 두개의 뱅크(bnk)사이의 유동상에 유리시이트를 위한 입구통로를 형성하기 위하여 미세물질의 유동상을 함유하는 탱크내에 수직으로 배열된 가스추출도관의 두개의 뱅크를 보여주는 본 발명에 따른 장치의 제4예의 투시도.

제13도는 제12도의 장치의 XIII-XIII선에 따른 부분단면도.

본 발명은 유동상, 특히 가스-유동 미세물질의 상(床)을 조작하는 방법에 관한 것이다.

그와 같은 유동상(流動床)은 여러가지 제조공정을 수행하는데 사용된다.

금속시이트(sheet), 스트립(strip) 또는 와이야(wire) 같은 금속물품들은 유동상에 이들 물품을 침지시키므로서 급냉이나 서냉과 같은 열처리를 시킬 수도 있다.

또한 유리물품보다 사실상 낮은 온도로 유지되는 가스-유동 미세물질의 상에서 뜨거운 유리물품을 침지시키므로서 유리 시이트와 같은 유리물품을 강인하게 하고자 하였다.

또한 유동상은 그와 같은 상에 침지된 물품을 신속하고 균일하게 가열하는데 사용될 수 있다.

이외에, 직물이나 종이 같은 웨브(web)형 물질은 제조중에 가열된 유동상에서 건조시킬 수 있다.

물품들은 물품이 코팅되어진 용해 미세물질의 유동상에서 뜨거운 물품을 침지시키므로서 코팅시킬 수 있다.

가스-유동 미세물질의 상을 사용하는 여러가지 제조공정의 조작은 상의 일부대역에서 미세물질의 비-유동 정지상태를 얻을 수 있도록 상을 작동시키므로서 개선될 수 있다.

본 발명은 그와 같은 방법으로 미세물질의 가스유동상을 조작하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 상의 일부대역에서 미세물질의 비-유동정지상태를 얻기 위하여 상의 국부대역으로부터 가스를 추출하는 것으로 구성된, 가스-유동 미세물질의 상을 조작하는 방법이 제공된다.

가스는 상술한 대역에서 미세물질의 충만상태로 되는 속도로 상의 국부대역으로부터 추출시킬 수도 있다.

상에 침지된 물품의 처리를 위하여, 상의 입구와 출구 사이의 물품의 통로에 설치된 상의 국부대역으로부터 가스를 추출시킬 수도 있다.

본 발명의 방법은 예컨대 시이트의 열적 강인성 처리 또는 서냉처리와 같은 유리 시이트의 열처리에 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 유리-급냉온도로 유지된 가스-유동 미세물질의 상술한 상(床)의 뜨거운 유리 시이트를 하강시키고, 유리 시이트가 상술한 대역을 통하여 하강하여 상술한 대역에서 초기 균일냉각을 받을 때 상술한 대역에서 유리 시이트가 충전 정지상태로 접촉하는 미세물질을 유지하기에 충분한 추출속도로서 상에 들어가므로서 유리 시이트가 통과하는 상의 상부대역으로부터 가스를 추출하는 것으로 구성된 유리 시이트를 열적으로 강인하게 하는 방법을 포함한다.

상술한 본 발명의 이용에서, 미세물질이 정지상태로 충전되있는 상태인 상의 상부대역을 통하여 유리 시이트를 하강시키므로서 유리의 표면은 상의 상부정지 대역 아래의 유동상의 주요부분에서 유리 시이트를 연속 냉각시키는 동안 유리표면이 덜 비틀려지게 하는 초기 균일냉각을 받는다.

본 발명의 방법에 의하여 유리 시이트를 열적으로 강인하게 하는 다른 방법은, 유리-급냉온도로 유지하는 가스-유동 미세물질의 상술한 상에 뜨거운 유리 시이트를 하강시키고 뜨거운 유리 시이트를 상에 하강시키기 전에 상의 상부대역으로부터 가스추출을 개시하고, 상의 상부대역에서 점진적으로 미세물질의 정지 충전상태를 얻기 위하여 가스추출 속도를 조절하고, 상술한 상부대역에서 미세물질의 정지 만재상태를 충분히 얻기 전에 유리의 하부주연이 상술한 상부대역을 통과하도록 가스 추출개시 후에 일시에 유리 시이트를 상에 하강시키는 것으로 구성되어 있다.

본 발명은 바람직하게 상부대역에서 미세물질의 정지 충전상태를 충분히 얻기 전에 유리 시이트 전부가 상부대역을 통과하도록 유리 시이트를 상에 하강시키는 타이밍을 포함하고 있다.

이 방법을 수행하는 한가지 방법은 유리 시이트가 상에 하강할 때 상의 상부 부분에서 유리 시이트의 어느 한쪽 통로에 있는 대역으로부터 유동가스를 연속 추출하는 것으로 구성되어 있다.

또한 본 발명은 물품이 유동물질 속으로 통과하는 개구부의 대역에서 미세물질의 상태를 조절하는데 이용할 수 있다. 이 특징으로부터 본 발명은 그 대역에서 충전된 미세물질을 통하여 물품이 통과하게 하면서 개구부를 차단하기에 충분히 충전된 비유동정지상태로 상의 상기 대역에서 미세물질을 유지하기에 충분한 추출속도로 상과 연통하는 개구부에 인접한 상의 국부대역으로부터 가스를 추출하는 것으로 구성된 방법을 제공하여 준다.

이 방법의 하나의 적용에서, 개구부는 처리될 물질의 시이트가 유동상에 들어가는 수직 개구부를 가지고 있으며, 본 발명의 방법은 처리될 물질의 시이트가 한 측면으로부터 유동상에 들어가는 수직 개구부에 인접한 상의 국부대역으로부터 가스를 추출시키고, 개구부를 차단하는 충전된 미세물질을 통하여 물질의 시이트를 통과시키면서 수직 개구부를 차단하는 미세물질에 어느 정도 충전되도록 가스추출 속도를 조절하는 것으로 구성되어 있다.

가스를 상의 다수의 국부대역으로부터 추출시키므로서 상의 상술한 각 대역에서 미세물질의 비유동정지상태를 얻을 수 있다.

가스를 상의 최소한 하나의 국부대역으로부터 추출시키므로서 상의 상술한 각 대역에서 미세물질을 비유동 정지상태로 유지할 수 있으며, 물품의 부분 또는 부분들이 각 대역에서 비유동 정지 미세물질에 의하여 접촉되도록 물품이 침지되며, 상의 유동 미세물질에 의하여 접촉된 물품의 일부분 또는 부분들로부터 상이한 처리를 받는다.

유리 시이트의 상이한 열강인성을 위하여, 본 발명은 강인하게 될 유리 시이트의 부분들이 상의 상술한 국부대역에서 비유동 정지 미세물질과 덜 접촉하도록, 그리고 강인하게 될 유리 시이트의 부분들이 비유동 정지 미세물질과 더 높게 접촉하도록 상에서 뜨거운 유리 시이트를 침지하는 것으로 구성되어 있다.

상내에 사실상 수직으로 일정하게 간격을 두고 연해 있어 그로 인하여 상이 다수의 분리된 부분으로 분할되어 있는 다수의 국부대역으로부터 가스를 추출시킬 수 있다.

상술한 국부대역의 각각으로부터 가스의 추출은 상술한 각 대역에서 미세물질이, 상술한 각 대역에서 충전 미세물질을 통하여 상의 일부분에서 다른 부분으로 물품을 통과시키게 하면서 서로서로 물리적으로 상의 부분들을 분리하기에 충분히 충전된 상태가 되는 속도일 수 있다.

자동차 방풍유리로서 유리 시이트가 가시대역을 가지도록 사용하기 위한 유리 시이트의 열적 강인은 본 발명에 따라 유리 급냉온도로 상을 유지시키고, 상의 수직, 수평으로 일정간격을 둔 일연의 대역으로부터 가스를 추출하여 이들 대역에서 비유동상 정지상태로 미세물질을 유지시키고, 뜨거운 유리 시이트를 수직으로 상에 하강시켜 비유동정시 미세물질의 대연을 덜 강인 접촉시킨 다음 상술한 대역 사이에서 유리 시이트의 부분을 유동 미세물질과 접촉시켜 높은 정도로 강인시키므로서 수행할 수 있으며, 따라서 더욱 고도로 강인해진 유리의 밴드와 덜 강인해진 유리의 밴드를 가진 유리 시이트가 제조된다.

물품이 상의 한 대역으로부터 다른 대역으로 통과하는 본 발명에 따른 작동 방법으로서, 본 방법은 상의 수직으로 평행하게 배열된 두개의 대역(이 대역들은 이들 대역사이에서 미세물질이 비유동 충전상태가 되도록 일정하게 떨어져 있다)으로부터 가스를 추출시키고, 다른 대역으로부터 가스추출을 연속하면서 이 대역 및 상술한 대역들 사이에서 미세물질의 유동을 재정립하기에 충분한 기간동안 상술한 대역중의 하나로부터 가스추출을 종료한 다음, 상술한 하나의 대역으로부터 가스추출을 재개하여 이들 대역사이에서 미세물질의 비유동 충전상태를 재정립하는 것으로 구성될 수 있다.

상의 상부 부분에서의 압력과 비교하여 상의 저부에 존재하는 높은 압력으로 인하여 높은 속도의 가스추출은 상의 상부에서보다도 상의 저부에서 일어날 수도 있다. 이로 인하여 상의 상부에서보다도 상의 저부에서 비유동 정지상태로 미세물질의 더 큰 대역을 얻을 수 있다. 이것은 그 대역의 정부로부터 보다도 높은 속도도 상의 상술한 수직대역의 각각의 저부로부터 가스를 추출시키므로서 회피할 수도 있다.

또한 본 발명은 미세물질의 가스-유동상을 위한 용기 및 국부대역에서 미세물질의 비유동 정지상태를 얻기 위하여 유동상의 국부대역으로부터 가스를 추출하기 위한 용기에 장착된 가스추출 장치로 구성된 물품을 처리하는 장치를 포함한다.

가스 추출장치는 상술한 국부대역에 인접하여 위치한 최소한 하나의 가스추출도관일 수도 있다

또한 본 장치는 용기내의 통로에서 물품을 이동시키는 장치를 함유할 수 있는데, 여기에서 가스추출장치는 상술한 통로에서 유동상의 상술한 국부대역을 얻도록 위치되어 있다.

본 발명에 따른 하나의 장치에서, 가스 추출장치는 물품의 통로를 형성하도록 용기내에서 서로 대향하여 일정한 간격을 두고 배열된 두개의 긴 가스추출도관으로 구성될 수 있는데, 이 가스추출도관은 도관 사이의 유동상 대역으로부터 가스를 추출하도록 배열되 있다.

도관은 용기의 상부 부분에 수평으로 장착되어 있는 것이 바람직하다. 두 개의 도관은 서로 평행일 수도 있다.

본 발명에 따른 장치에서, 용기는 처리될 물품이 용기속으로 들어가는 수직 개구부로 형성된 수 있으며 가스 추출장치는 수직 개구부에 인접한 용기에 장착되 있다.

이 장치에서 가스 추출장치는 용기에 들어가는 물품을 위한 도관 사이에 통로를 형성하도록 개구부의 각 측부에 서로 대향하여 장착된 두 개의 긴 가스추출도관으로 구성될 수도 있다.

또 다른 예에서, 가스 추출장치는 용기의 한 부분으로부터 다른 부분까지 물품을 이동하기 위한 통로를 형성하도록 용기에 수직으로 장착되었으며 일정하게 간격을 두고 설치된 한쌍의 평행한 가스추출도관으로 구성될 수도 있다.

상기 예의 한 형태에서, 가스 추출장치는 용기에 수직으로 장착된 두 쌍의 평행한 가스추출도관으로 구성될 수도 있는데 이들 두 쌍의 도관은 서로 떨어져 위치해 있으며, 각 쌍의 도관으로 용기내에 물품의 이동을 위한 통로를 형성하도록 일정한 간격으로 위치해 있다.

또한 본 발명에 따르면, 가스 추출장치는 물품의 통로에 있는 다수의 국부대역으로부터 가스를 추출하기 위한 다수의 가스추출도관으로 구성될 수 있으며, 이 도관들은 서로 일정하게 간격을 두고 위치해 있으며, 용기에 수직으로 연해 있다.

가스추출도관은 두개의 뱅크 사이에 물품이 수직으로 통과되도록 서로 대향하여 일정한 간격으로 배열된 두개의 뱅크에 도관을 가지며, 용기에 수직으로 장착된 평행한 가스추출도관의 제1 및 제2뱅크일 수도 있다.

수직 가스추출도관의 각각은 각 격실에 연결된 각각의 가스 추출파이프를 가진 격실로 수직으로 분할될 수도 있다.

또한 본 발명은 본 발명의 방법에 의하여 처리된 물품, 예컨대 본 발명에 의하여 제조된 열적으로 강인된 유리 시이트를 포함한다. 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1-4도는 미세유동을 균일하게 팽창된 정기 상태로 유지시킬 수 있는 미세물질의 가스-유동상(2)을 위한 용기로서 작용하는 깊이가 깊은 탱크(1)를 개략적으로 도시해 주고 있다. 미세물질은 예컨대 평균 입자 크기가 64μm이며 입자밀도가 2.2g/cm³인 γ-알루미나 일 수 있다. 미세물질은 탱크의 저면에 있는 프래늄체임버(4)에서 다공질막(3)의 상부표면으로부터 유동상의 기저상에 균일하게 예컨대 0.54cm/초의 유속으로 유동 가스(보통공기)를 상향으로 유동시키므로써 유동된다. 막(3)에 의한 고압 강하는 유동상의 그와 같은 상태가 소망될 때 뜨거운 유리 시이트의 열처리와 같은 적용을 위하여 유동상의 정지상태를 유지시켜 준다. 탱크가 리프팅 테이블에 장착되어 있기 때문에 유동상에 급냉하므로서 열적으로 강인해질 벤딩 스테이션(도시되지 않았음)으로부터 수직으로 하강되는 만곡된 뜨거운 유리 시이트를 수령하기 위한 위치로 상승시킬 수 있다.

유동 미세물질은 실제로 탱크(1)의 길이 전체를 통하여 상향으로 팽창한다. 유동상의 표면 수준은 탱크의 상부 주연(5) 바로 아래에 부호(6)로 표시되었다. 소다-타임-실리카-유리의 시이트를 열적으로 강인하게 할 때, 유리 시이트는 610 내지 680℃의 온도 범위에 있을 수도 있으며, 유동물질의 온도는 보통 30-150℃, 바람직하기로는 60-80℃ 범위이다.

뜨거운 유리 시이트가 탱크(1)내의 유동 미세물질속으로 하강하는 경우, 유리 시이트의 표면에서 미세물질의 매우 신속한 교반이 일어난다. 미세물질의 상술한 바와 같은 교반은 유리 시이트 표면에서 엷은 가스 필름의 발생에 의할 수 있다. 미세물질의 유동상 표면에서, 가스 필름은 통로에서 분리되기 때문에 유동상의 정부를 통과하므로서 유리 시이트 표면이 초기에 불균일하게 냉각될 것이다. 유리 시이트의 표면의 그와 같은 불균일한 초기냉각은 어떤 경우에는 유리 시이트 표면의 광학적인 질(質)에 있어서 바람직하지 못한 손실을 초래할 수 있다.

이 난점은 유리 시이트가 그 대역을 통하여 하강하므로서 유리 시이트가 정지 충전 상태인 그 대역에 접촉하는 미세물질을 유지하기에 충분한 추출속도로 상에 들어갈 때, 유리 시이트가 통과하는 상의 상부대역으로부터 가스를 추출시키므로서 본 발명에 따라 회피할 수 있다. 이렇게 하여 얻어진 비유동 상태의 층은 유리 시이트가 그 대역을 통과하여 하강하여 유동상에 들어갈 때 유리 시이트의 표면이 초기 균일 냉각을 받는다. 유동상의 상부대역에서 상기 비유동 상태의 층을 얻기 위하여, 미세물질은 상의 상부표면으로부터 하방으로 연한 대역에서 탈유동 된다.

가스 추출장치는 부호(7 및 8)로 표시한 가스-추출도관을 포함하며, 상기 도관(7 및 8)은 도관(7 및 8)이 유동상의 표면수준(6) 바로 아래에 있도록 그러한 위치에 대향하여 배열되 있다. 도관(7 및 8)은 서로 떨어져 놓여져서 유리 시이트용 입구통로(9)를 형성한다. 이 통로는 예컨대 폭이 125mm이며, 따라서 탈유동이 될 상의 일부대역에 인접하여 위치해 있다.

도관(7 및 8)의 각각은 L-형 통로부재(11)(제4도)를 가진 주요 조절부분(10)을 가지고 있다. 미세공 직조철망(12)이 통로부재(11)에 각각 부착되어 도관(7 및 8) 내부로 면한 벽(13)과 경사진 벽(14)을 형성한다.

적당한 미세공 직조철망물질은 영국, 노팅검샤이어, 수톤-인-아스휠드-해밀톤 로드, 신터드 프로덕츠 리미티드에 의하여 제조된 것(RM₅A)이다. 이 물질은 함께 소결시킨 시이트를 가진 직조 스텐레스스틸철망이 시이트의 다층 구조로 구성되어 있으며, 1Kpa의 압력 차에서 97.3ℓ/sec/m²의 공기 침투성을 가지고 있다.

도관(7 및 8)은 각각 중앙부분(10)가 구조가 유사하며 경첩(16)에 의하여 중앙부분(10)의 당부에 부착된 날개부분(15)을 가지고 있다. 도관(7 및 8)의 중앙부분(10)에 대하여 날개부분(15)의 각도를 조절함으로서, 도관(7 및 8)을 강인하게 될 만곡된 유리 시이트의 만곡부분을 대략 조합시켜 설치할 수 있다.

일예에서, 도관(7 및 8)은 깊이가 50mm이며, 폭이 25mm이고, 전장은 유리 시이트(예컨대 방풍 유리용의 2m)의 전장과 동일하다. 이 배열에서, 도관(7 및 8)은 유동상의 표면수준(6)의 하부 50mm 깊이로 설치되 있다.

지관(17)은 중앙부분(10)과 각 도관의 두개의 날개부분(15)을 진공펌프(19)에 이르는 매니홀드(18)에 연결한다(제2도).

진공펌프(19)에 의하여 도관(7 및 8)에 흡입을 적용하면, 유동가스는 미세공철망(12)에 의해 형성된 도관의 벽을 통하여 도관(7 및 8) 사이와 도관위의 대역으로부터 추출되고, 유동상의 정부에서 미세물질은 탈유동되어 유동가스의 상향 도피가 억제되므로서 뜨거운 유리가 유동상에 들어가는 미세물질의 정지 충전상태를 얻는다.

적용된 흡입은 입자의 충전대역이 뜨거운 유리 시이트가 어떠한 변형이 일어남이 없이 정지 충전 미세물질을 관통할 수 있도록 조절된다.

기술한 특별예에서, 도관(7 및 8)의 미터당 1.25ℓ/sec의 가스 추출속도가 생기는 정도의 흡입을 적용하는 것이 유리 시이트의 저부 주연에 의하여 용이하게 투과될 수 있는 약 120mm의 정지 충전층 깊이를 생기게 하는데 적당함을 알았다.

최상의 결과를 위하여, 정지층의 충전은 유리 시이트가 자유로이 투과할 수 있는 것보다 더 커야 함이 바람직하다. 이것은 뜨거운 유리 시이트가 유동상에 하강할 때 언제나 도관(7 및 8)에 흡입을 적용하지 않고 유동상을 사용하여 출발함으로서 성취될 수 있다.

유리 시이트를 상에 하강하기 시작 전에, 흡입을 도관(7 및 8)에 적용하여 상의 상부대역으로부터 가스의 추출을 개시한다. 가스 추출속도는 상의 상부대역에서 미세물질의 정지 충전상태를 얻도록 재생된다.

미세물질에서 성취된 충전의 최종상태는 상술한 예에서 보다 높으며, 유리 시이트의 저부주연이 상의 정부 표면을 용이하게 투과할 수 있는 것보다 높다. 유리 시이트의 저부주연은 최종 충전상태가 충분히 얻어지기 전에 유리 시이트의 저부주연이 상부대역을 통과하도록 가스 추출이 개시된 후 일시에 유동상의 정부표면(6)에 도달하며, 상의 상부대역에서 미세물질은 시이트의 저부주연이 용이하게 상의 정부를 통과할 수 있도록 부분적으로 충전상태에 도달하였다. 이점에서, 상의 정부에서 미세물질은 상술한 예에서 사용한 것보다 덜 밀집한 상태일 수 있기 때문에 유동상의 정부를 통과하여 유리 시이트가 더욱 용이하게 들어간다. 유리 시이트는 상부대역을 통하여 상에 하강하는 반면에 상의 정부에서 미세물질의 충전은 점진적으로 증가하며, 바람직하게도 유리 시이트는 상의 정부에서 미세물질이 충분히 충전상태에 도달하기 전에 상에 완전히 하강한다.

제5도는 작동의 이 방법을 조절하기 위한 가스추출 시스템을 도시한 것이다. 진공펌프(19)는 매니홀드(18)을 통하여 가스추출도관(7 및 8)에 연결되어 있으며, 매니홀드라인(18)은 주솔래노이드밸브(20), 조절 가능한 제어밸브(21), 유량계(22) 및 필터장치(23)을 포함하고 있다. 공기식으로 작동되는 제어밸브(24)는 루프(loop) 라인(25)에 의하여 제어밸브(21)와 평행으로 연결되 있다. 진공펌프(19)와 주솔래노이드밸브(20) 사이의 매니홀드라인(18)의 부분은 제솔래노이드 밸브(27)을 통하여 대기에 이르는 지선(26)을 가지고 있다.

뜨거운 유리 시이트의 하강이 시작되면, 리미트스위치(도시하지 않았음)은 작동되어 주솔레노이드 밸브(20)을 열고 제2솔레노이드 밸브(27)을 닫는다. 또한 리미트 스위치는 제어밸브(24)의 지연동작을 조절하는 타이머(28)를 작동시킨다.

주솔레노이드 밸브(20)가 열려 있고 제어밸브(24)가 닫혀 있는 제6도에 도시한 바와 같이, 제어밸브(21)가 열리는 정도로 설치될 때 도관(7 및 8)의 약 1ℓ/sec/미터 연속속도로 도관(7 및 8)을 통하여 유동상의 상부대역으로부터 가스는 처음으로 추출된다. 이 상태는 곡선 A-B의 수평부분으로 표시된 20초 동안 유지된다. 이 시간의 마지막에, 유동상의 정부에서 미세물질은 부분적으로 밀집한 정도에 도달할 것이며, 그 다음 타이머(28)는 제어밸브(24)을 점진적으로 연다. 제어밸브(24)가 점진적으로 열리므로서, 도관(7 및 8)의 약 1.5ℓ/sec/미터 길이의 가스추출의 최대속도가 약 37초 성취된 후까지 유동상의 상부대역으로부터 유동하는 가스의 추출속도로 점진적으로 증가한다. 제어밸브(24)가 전환되어 밸브(24)을 닫을 때에, 솔래노이드 밸브(20)는 닫히고, 솔래노이드 밸브(27)는 열린다. 유리 시이트의 저부주연은 제6도의 곡선에서 시간(C)에 유동상의 정부에 들어가는데, 이 시간은 제어밸브(24)가 열리기 시작한 후 7초이다. 이때에 유동상의 상부대역은 더 밀집하게 되나, 밀집도는 여전히 유리 시이트의 저부주연이 상의 정부표면을 통하여 용이하게 투과할 수 있는 정도이다. 유리 시이트는 시간(D)에 유동상의 정부표면을 완전히 통과하는데 이 시간은 시이트의 저부주연이 유리 시이트의 하강 깊이 및 속도에 따라 상의 정부에 처음 들어간 후 2-4초이다.

곡선(C 및 D) 사이의 시간에 유동상의 상부대역의 물질은 유리 시이트의 저부주연이 상의 정부를 용이하게 투과하게 하나 유리 시이트의 뜨거운 표면의 비틀림을 최소로 하므로서 유리의 광학적질을 더욱 유익하게 하기보다는 더 밀접한 정도에 도달하게 될 것이다.

게이트밸브(21)을 여는 초기의 프리셋 정도는 제6도의 곡선 A-B의 부분으로 나타낸 바와 같이 유동상의 상부대역으로부터 가스의 초기 추출속도를 좌우한다. 제어밸브(24)를 여는 속도 및 정도는 가스 추출의 증가속도와 얻어진 최대 가스 추출속도를 좌우하며, 그 조건은 처리될 어떤 특별한 유리에 대하여, 예컨대 유리의 두께와 온도에 대하여 요구되는 바와 같이 설정된다.

상술한 방법을 사용하여 두께가 2.3mm이며 자동차 방풍유리 형상으로 만곡된 소다-라임-실리카유리의 시이트를 660℃의 온도에서 300mm/sec의 속도로 α-알루미나의 유동상에 하강시켰다. 상온 60℃의 온도였다. 제조된 강인해진 유리 시이트 각각은 38Mpa-42Mpa 범위의 중심 인장강도를 가졌으며, 유리 시이트에 바람직하지 못한 비틀림이 제조되지 않았다.

유리 시이트를 강인하게 하는데 사용되는 유동상의 상부대역에서 미세물질의 정지층을 제공하는 방법은 공기이외의 유동가스(예컨대 헬륨)을 사용할 때 종속적인 이점을 가진다. 헬륨은 공기보다 높은 열전도성을 가지며 유리 시이트를 보다 높은 정도로 강인하게 하는 유동상에 침지된 뜨거운 유리 시이트를 더욱 신속하게 냉각시킨다. 그러기 헬륨과 같은 그러한 유동가스는 고가이어서 낭비할 수 없다. 본 발명의 방법은 상의 정부로부터 누출되는 가스가 적은 낭비로서 상을 통하여 연속 재순환되도록 한다. 또한 본 방법은 독가스나 해로운 유동 가스를 이용하는 또는 조작에서 그와 같은 가스를 발생시키는 유동상의 조작에 사용할 수 있다.

이것의 예는 상에 침적시킬 때 뜨거운 물품의 침액 코팅에 사용되는 미세한 유기물질의 유동상의 이용이다. 그와 같은 유동상은 가열될 때 유기 코팅물질의 파괴로 인하여 독가스를 발생하며, 그와 같은 가스는 상의 정부로부터 유동가스를 추출시키므로서 안전하게 제거시킬 수 있다. 이 경우, 상의 정부에서 미세물질의 정지층을 통과시키는 것 이외에 유동상에 물품을 들어가게 할 필요가 있다. 제7 및 8도에 관하여 하기하는 바와 같이 유동상에 물품을 측면으로 들어가게 하는 방법이 적당하다.

유동상의 정부에 그와 같은 미세물질의 층을 사용하는 다른 적용은 가벼운 미세물질이 달아나는 것을 방지하기 위하거나 또는 미세물질이 가벼운 미세입자를 함유할 때이다.

높은 생산율을 성취하기 위하여는, 탱크(1)를 가능한 한 빨리 상승시키고 하강시킬 수 있어야 함이 바람직하다. 상승시키고 하강시키는 중에 탱크의 정부주연(5)상으로 미세물질이 흘러나가는 것을 피하기 위하여, 상승 및 하강 조작중에 상의 상부대역이 탈유동되도록 도관(7 및 8)을 통하여 가스를 추출시킬 수도 있다.

제7 및 8도는 미세물질의 가스 유동상의 제1-4도에 대하여 기술한 방법으로 미세유동이 정지 균일팽창 상태로 유지될 수 있는 탱크(1)을 도시한 것이다.

제7 및 8도에서, 탱크(1)의 단벽(30)은 개구부(31)를 통하여 물품이 유동상속으로 들어가도록 측면통로를 제공하는 수직 슬로트형 개구부(31)를 가지고 있다. 한쌍의 가스추출도관(7 및 8)이 개구부(31)의 저부단부의 양측에 있는 수직 개구부(31)와 단벽(30)에 인접한 탱크(1)에 수직으로 설치되 있다. 도관(7 및 8)의 각각은 U형 통로부재(11)로 구성되어 있다. 통로부재(11)의 대향하는 열린 측면은 제1-4도의 배열에서 사용된 것과 유사한 물질인 미세공 직조철망(12)의 층으로 각각 덮여 있다. 도관(7 및 8)의 각각은 가스추출 파이프(17)에 연결되어 있으며, 파이프(17)를 통하여 도관(7 및 8)에 흡입을 적용하면, 유동가스(보통공기)는 개구부(31)의 저부단부에 인접한 도관사이로 상의 대역으로부터 추출되고, 상기 대역에서 미세물질은 탈유동되어 비유동 정지상태에 충전된다. 또한 도관(7 및 8)위의 슬로트(31)의 상부부분에 인접한 미세물질은 도관(7 및 8) 사이의 유동상의 저부대역에서 미세물질의 충전에 의하여 그의 유동가스의 공급이 차단되기 때문에 탈유동되어 충전된다. 따라서, 탈유동은 미세물질의 충분한 충전이 개구부(31)를 차단하고 개구부(31)를 통하여 탱크(1)로부터 미세물질이 달아나는 것을 막아준다. 도관(7 및 8)에 적용된 흡입은 개구부를 차단하는 미세물질에 충전 정도를 얻기 위하여 조절되나, 물품, 특히 시이트 형태인 물품이 개구부(31)를 통과한 다음 개구부(31)에 인접한 정지 충전물질을 통하여 유동상에서 처리하기 위한 유동상의 주요 부분속으로 용이하게 통과할 수 있도록 되어 있다.

제1 내지 4도의 장치에서 사용하기 위하여 상술한 바와 같은 다공성 δ-알루미나의 유동상을 가지고, 단면이 2.5cm², 길이가 16cm, 및 10cm 간격을 둔 면을 가진 가스추출도관을 도관(7 및 8)의 미터 길이당 0.76-0.86ℓ/sec의 가스 추출속도로 사용하였다. 따라서 수직 슬로트형 개구부(31)을 차단하기에 충분한 적당한 크기와 충전 정도의 정지 미세물질의 대역이 설정된다.

가스추출도관과 연합되어 있는 유사한 수직도관이 탱크로부터 물품을 제거하기 위하여 탱크(1)의 맞은편 단벽에 설비되어 있다.

제7 및 8도의 설비를 사용하는 경우, 개구부(31)에 인접하여 형성하는 충전 미세물질의 대역은 상의 저부에서는 단면이 큰 쐐기형상을 이루고 상의 정부에서는 단면이 작은 쐐기형상을 취할 수도 있다. 이것은 가스추출도관(7 및 8)의 정부상에 있는 대역의 상부부분으로 유동공기의 측면 침투가 있을 수 있기 때문이다.

이 효과는 제9도에 도시한 변형예를 사용함으로서 최소화시킬 수 있다. 가스추출도관(7 및 8)은 유동상의 전체길이를 아래로 연하고 있으며 횡단벽(34)에 의하여 다수의 수직으로 배열된 격실(33)으로 분할되어 있다. 격실(33)의 각각은 가스추출 파이프(35)을 가지고 있다. 파이프(35)에 적용된 흡인은 격실(33)으로부터 공기 추출속도가 도관(7 및 8)의 저부 격실로부터 상부 격실로 옮아갈수록 감소되도록 개별적으로 조정한다.

이 조작방법에 의하여 개구부(31)의 전길이에 인접한 거의 동일한 단면의 탈유동대역이 얻어지게 된다. 수직도관(7 및 8)의 격벽으로의 분할은 도관(7 및 8)의 저부부분을 통하여 유동상의 저부로부터 고압으로 추출되는 유동가스가 도관(7 및 8)의 상부단면을 통하여 상의 정부로 피드백(feed back)될 수 있는 효과를 회피한다.

일예로서, 제9도의 설비에서 도관(7 및 8)은 길이가 33.15cm인 4개의 격벽을 가진 2.5cm²의 단면으로 이루어져 있다. 도관의 면이 10cm 떨어져 있는 것을 가지고, 상술한 바와 같은 δ-알루미나의 유동상에서 슬로트형 개구부(31)의 전 길이상에 균일한 단면의 탈유동대역을 얻기 위하여 필요한 가스 추출속도는 도관(7 및 8)의 저부격실(33)에 대하여는 5-6ℓ분, 그 다음 격실(33)에 대하여 4-5ℓ/분, 제3격실(33)에 대하여는 3-4ℓ/분 및 정부격실(33)에 대하여는 0-2/ℓ분였다. 어떤 경우 정부격실(33)은 필요에 따라 배제할 수도 있음을 알았다.

본 발명의 이 예는 시이트 형태인 물질이 유두상에서 처리되는 공정을 수행하는데 특히 사용할 수 있다.

예컨대 유동상에서 급냉시키므로서 강인해질 뜨거운 유리 시이트를 그 상부주연을 매달은 다음 측면 개구부(31)를 통하여 유동상속으로 수평으로 운반시킬 수도 있다.

또한 제7 및 8도의 장치는 예컨대 금속 시이트의 급냉과 같은 열처리 및 탱크의 양측면에 설치된 로울러 사이로 유동상을 통하여 연속적으로 물질의 웨브를 통과시키므로서 종이나 직물과 같은 웨브형 물질을 건조시키는데 적당하다. 물질의 웨브는 탱크의 일단벽에 있는 개구부(31)에 인접한 충전물질을 통하여 유동상에 들어가서 벽의 맞은편 단벽에 있는 유사한 개구부(도시하지 않았음)에 인접한 충전물질을 통하여 상으로부터 나온다.

본 발명의 다른 예가 제10 및 11도에 도시되어 있으며, 미세물질의 가스 유동상을 함유하는 탱크(1)로 구성되어 있다. 제9도의 도관(7 및 8)과 유사한 구조의 두쌍의 가스추출도관(7 및 8)이 탱크(1)의 중심부에 수직으로 장착되어 있으며 서로 일정한 간격을 두고 있다. 수직 분할벽(36)은 탱크(1)의 각 도관(7 및 8)에 상당하는 종축벽(37) 사이에 연해 있다.

도관(7 및 8)에 있는 격실(33)에 연결된 각각의 가스추출 파이프(35)를 통하여 도관(7 및 8)에 흡입을 적용하면, 유동 가스는 도관(7 및 8) 사이의 대역으로부터 추출되고, 이 대역에서 미세물질은 탈유동되어 유동상을 두개의 분리부분(39 및 40)으로 분할하는 충전 미세물질의 벽(38)을 형성하도록 충전된다.

도관(7 및 8)은 제9도의 예에서 기술한 것과 동일한 크기일 수 있으며, 동일한 δ-알루미나를 사용하는 경우 도관(7 및 8)의 각 격실(33)으로 부터의 가스-추출 속도는 또한 제9도에 대하여 기술한 바와 동일하다.

이 설비는 유동상의 두개의 분리부분(39 및 40)에서 물품(예컨대 유리 시이트)의 2단계 처리단계를 가능케 한다. 예컨대 상의 부분(39)은 강인시키기에 적당한 온도로 유리 시이트를 가열하기에 충분히 높은 온도(예컨데 750℃)로 유지시킬 수 있으며, 또 이어서 이 뜨거운 유리 시이트를 상의 부분(39)으로부터 상의 부분(40) 속으로 통과시키기 위하여, 상의 부분(40)에서 유리 시이트를 강인하게 만드는 충전 미세물질의 벽(38)을 통과시킨다.

유동상의 두 부분(39 및 40)을 분리하는 충전 미세물질의 벽(38)의 존재는 상의 부분(39 및 40)에서 사용될 유동의 상이한 방식을 가능케 한다. 상의 부분(39)은 유리 시이트의 신속한 가열을 성취하기 위하여 가열된 유동가스를 사용하여 기포방식으로 조작시킬 수 있다. 또한 상의 부분(39)은 침전된 가열요소를 함유할 수 있으며, 유동의 기포방식은 상의 가열부재와 미세물질 사이에서 열전이 속도를 향상시킨다. 상의 부분(40)에서 미세물질은 유리 시이트를 강인하게 하기에 적당한 미세유동의 정지 균일 팽창상태로 유지시킬 수도 있다.

충전 미세물질의 분리벽(38)을 통하여 뜨거운 유리 시이트를 통과시키며 벽으로부터 물질이 밀려나오며 결국 상의 두 부분(39 및 40) 사이를 통하여 일부 파괴된다. 이것은 적당한 간격으로 벽(38)을 다시 설치함으로서 회피한다. 이것한 제1쌍의 가스추출도관(7 및 8)의 대역 및 두 쌍의 도관을 분리시키는 대역에서 미세물질이 유동되도록 제1쌍의 가스추출도관(7 및 8)에 적용한 흡입을 차단시키므로서 성취된다. 그 다음 도관(7 및 8)의 상기 쌍에 다시 적용되도록 이들 도관의 대역에서 벽(38)의 상기 부분을 다시 설치시킨다. 이것이 성취되는 중에 제2쌍의 가스-추출도관(7 및 8)에 흡입을 유지시킨다. 벽(38)의 상기 부분을 제1쌍의 도관 사이에 다시 설치했을 경우 제2쌍의 도관(7 및 8)에 적용된 흡입은 차단된 다음 제2쌍의 도관(7 및 8)의 대역에서 벽(38)을 다시 설치하도록 재적용된다. 그러면 충전벽(38)의 전체가 다시 설치된다.

제10 및 11도의 설치에서, 연합 수직가스 추출도관을 가진 수직 슬로트형 개구부가 제7 및 8도에 관하여 기술한 바와 같은 유동상의 부분(39 및 40)속으로 들어가는 측면통로 및 부분(39 및 40)으로부터 나오는 측면 출구를 위하여 탱크의 단벽에 설비되어 있다.

본 발명의 다른 예가 제12 및 13도에 도시되어 있다. 이 예에서, 평형한 가스추출도관(43)의 제1 및 제2뱅크(41 및 42)가 미세물질의 가스 유동상을 함유하는 탱크(1)에 수직으로 장착되어 있다. 뱅크(41 및 42)의 각각에 있는 도관(43)은 뱅크 사이로 유리 시이트가 수직으로 들어가도록 일정하게 간격을 두고 있다. 제1뱅크(41)에 있는 도관(43)의 각각은 제2뱅크에 있는 해당하는 도관과 대향하고 있다.

제13도에 도시한, 바와 같이, 각각의 도관(43)은 U-형 통로부재(44)로 구성되어 있다. 각 통로부재(44)의 열린 측면은 미세공 직조철망(45)의 층에 의하여 덮혀져 있다. 도관(43)은 끝이 닫힌판(46)을 가지고 있으며, 각각은 횡단벽(48)에 의하여 다수의 격실(47)로 분할되 있다. 각각의 가스추출 파이프(49)는 도관(43)의 격실(47)과 연결되 있다.

도관(43)의 격실(47) 각각에 흡입을 적용하여 도관(41 및 42)의 두 뱅크에 있는 대향하고 있는 각 쌍의 도관(43) 사이의 대역으로부터 유동가스를 추출시키므로서 유동상의 이들 대역에 있는 미세물질은 비유동정지상태로 되며 수직뱅크(0)내에 충전된다.

가스추출도관(43)은 길이가 15cm인 각각의 격실(74)을 가진 2.5cm²의 단면일 수 있다. 도관(43)의 두 뱅크(41 및 42)은 7.5cm 간격으로 떨어져 있다. δ-알루미나의 유동상을 사용할 때 적당한 가스추출속도는 도관(43)의 저부격실(47)로부터 5-6ℓ/분, 그 다음 격실(47)로부터 4-5/ℓ분, 제3격실(37)로부터 3-4ℓ/분, 및 정부격(47)실로부터 2ℓ/분 이상이다.

강인시킬 뜨거운 유리 시이트(51)은 가스추출도관(43)의 두 뱅크(41 및 42) 사이의 유동상에 하강된다. 대향하고 있는 가스추출도관(43) 사이의 비유동물질의 수직밴드(50)에 의하여 접촉된 유리 시이트의 부분은 보다 적은 정도로 냉각되며, 따라서 탈유동상의 밴드사이(50) 사이에 존재하는 유동 미세물질에 의하여 접촉되어 강인도가 증대되는 유리 시이트의 부분보다 덜 강인해진다.

따라서 얻어진 강인해진 유리 시이트는 가스추출도관의 뱅크에 의하여 영향을 받은 대역에서 고도로 강인해진 유리의 밴드와 덜 강인해진 유리의 수직 밴드를 가지고 있다. 예컨대 자동차 방풍유리로서 사용하기 위하여 3.0mm 두께가 소다-라임-실리카 유리의 시이트를 급냉시키므로서(이 시이트는 660℃의 온도에 있다) 38 내지 39MPa 범위의 중심인장 강도를 갖는 시이트의 덜 강인한 유리밴드와 47-49MPa 범위의 중심 인장강도를 가진 고인장의 밴드가 반복되는 가시대역을 사이트에 얻을 수 있음을 발견하였다.

예컨대 돌의 충격에 의하여 방풍유리가 파괴되면, 고도로 강인해진 방풍유리의 부분은 절단되지 않은 작은 입자로 파괴되는 반면에 방풍유리에서 덜 강인해진 유리의 밴드는 방풍유리를 대치할 때까지 자동차가 운전할 수 있는 가시대역을 통하여 몇 개의 잔존 가시대역을 남기는 큰 입자로 파괴된다.

Claims (1)

1. 상(床)의 국부 대역에서 미세물질의 비유동 정지상태를 얻기 위하여 물품이 유동상으로 장입되는 상의 국부대역에 미세공 철망을 입힌 가스추출도관을 대향으로 배열하고 이 도관을 통하여 가스를 추출시킴을 특징으로 하는 가스-유동 미세물질의 상을 조작하는 방법.

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