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技術 溶融ガラスを調節するための装置及び方法

出願人 コーニングインコーポレイテッド
発明者 デアンジェリス,ジルベールラロンズ,ピエール
出願日 2016年3月4日 (4年9ヶ月経過) 出願番号 2017-546637
公開日 2018年4月12日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2018-510115
状態 特許登録済
技術分野 ガラスの溶融、製造
主要キーワード 結合導管 調節容器 軸受けアセンブリ 熱損失率 アクメねじ ウォームねじ 位置決めアセンブリ 流体冷却装置
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題・解決手段

溶融ガラス内にガスバブリングするための装置が開示される。バブラーは、スリーブと、該スリーブの一方の端部に固定されたノズルと、ノズルの下方のスリーブ内スライド可能に位置付けられた毛管部材とを含みうる。毛管部材は、スリーブ内で毛管部材を平行移動するように構成された位置決めアセンブリに連結される。

概要

背景

商業規模でのガラスの製造は、典型的には、耐火セラミック溶融容器内で行われ、ここで、原料(バッチ)が、溶融容器に加えられ、かつ、バッチが化学反応被り溶融ガラスを生成する温度まで加熱される。ガス燃焼バーナ電流、又はその両方を含め、バッチを加熱する幾つかの方法が用いられうる。

例えば清澄及び均質化などの溶融ガラスの調節は、溶融容器構造のある特定の部分で、あるいは、溶融容器の下流に位置し導管によって溶融容器に連結された他の容器内で、行われうる。ある特定のプロセスでは、溶融ガラス内へのガスバブリングは、溶融ガラスを攪拌し、その均質化を改善するため、又は、例えば清澄剤などのバッチ構成成分の酸化還元状態を操作するために用いられうる。

従来のバブラーは、少なくとも1つの面において、溶融ガラスによってもたらされる高温腐食環境に直接曝露される、セラミック管をしばしば使用する。したがって、セラミック管は、その曝露された面から始まって、著しい腐食を示す。典型的にはディスプレイ基板用のガラスなどの光学物品の製造に用いられる硬質ガラスについては、溶融容器内の溶融ガラスの典型的な温度範囲は、約1500℃〜約1550℃である。清澄容器内の溶融ガラスの温度は、かなり高く、1700℃近くにもなりうる。加えて、溶融ガラスは凝固するかもしれず、あるいは、凝縮物通路出口を塞ぎ、気泡の形成を停止するかもしれず、あるいは、溶解不能な結晶相を生成するかもしれない。バブラー通路内欠陥及び/又は閉塞が存在する可能性もある。さらには、気泡を生成するように供給されるガスが、白金クラッド支持体との間のバブラー支持体の底部から漏れ出し、それによってガス圧が低下し、プロセスの安定性を低下させてしまう可能性がある。このような有害な結果が生じた場合、バブラーを交換する必要がある。

バブラーは、ガラス品質を改善し、かつ、ガラスの清澄性を改善する可能性もある、実行可能かつ安価な解決策である。しかしながら、高温動作における先に述べた問題の理由から、目下の不足対処するためには修正が必要である。

概要

溶融ガラス内にガスをバブリングするための装置が開示される。バブラーは、スリーブと、該スリーブの一方の端部に固定されたノズルと、ノズルの下方のスリーブ内スライド可能に位置付けられた毛管部材とを含みうる。毛管部材は、スリーブ内で毛管部材を平行移動するように構成された位置決めアセンブリに連結される。

目的

位置決めアセンブリに回転可能に連結されたガス供給管、及び該ガス供給管に連結された毛管部材を伴った、ねじ部材に沿った位置決めアセンブリの運動により、毛管部材をスリーブ内で移動させ、それによって、毛管部材の腐食を補償する能力を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

内部容積を含む容器と、前記容積内へと延びるバブラーであって、スリーブ内を通って延びる内部通路を含む、スリーブ、前記スリーブの第1の端部に固定されたノズルであって、入口オリフィス出口オリフィスとの間に延在する内部通路を含む、ノズル、及び毛管部材の中を通って延びる複数の毛管路を含む毛管部材であって、前記スリーブの前記内部通路内にスライド可能に係合された、毛管部材を備えたバブラーとを含む、溶融ガラスを調節するための装置。

請求項2

冷却装置をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の装置。

請求項3

前記冷却装置に連結されたねじ部材をさらに含むことを特徴とする、請求項2に記載の装置。

請求項4

前記スリーブに連結されたねじ部材をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の装置。

請求項5

前記ねじ部材に回転可能に連結された位置決めアセンブリをさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の装置。

請求項6

前記毛管部材が、ガス供給管に連結されていることを特徴とする、請求項5に記載の装置。

請求項7

前記ガス供給管が、前記位置決めアセンブリに回転可能に連結されていることを特徴とする、請求項6に記載の装置。

請求項8

前記ノズルが、前記出口オリフィスの方向に向かってテーパ状になっている外形を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。

請求項9

前記ノズルの前記内部通路が、前記出口オリフィスの直径より大きい直径を有する中間チャンバを含むことを特徴とする、請求項3に記載の装置。

請求項10

前記ノズルが、前記スリーブの前記内部通路内に位置付けられた凹部を含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の装置。

請求項11

容器内に又は容器外に溶融ガラスを流す工程であって、前記容器が、前記溶融ガラス内に延び、かつ、出口オリフィスを含むバブラーを備えており、該バブラーが、スリーブ、ノズル、及び前記スリーブ内にスライド可能に位置付けられた毛管部材を備えている、工程、及び前記毛管部材を通じて供給されるガスで前記ノズルを加圧する工程であって、前記ガスの圧力が、前記溶融ガラスが前記ノズル内入り、前記毛管部材と接触することを防ぐのに十分である、工程を含む、溶融ガラスを調節する方法。

請求項12

前記ノズルを加圧した後に、溶融ガラスが前記ノズルに入るように前記ノズルを減圧し、次に前記ノズルを再加圧し、それによって前記ノズルから前記溶融ガラスを追い出すことを特徴とする、請求項11に記載の方法。

関連出願の相互参照

0001

本出願は、その内容が依拠され、その全体がここに参照することによって本願に援用される、2015年3月6日出願の米国仮特許出願第62/129,210号の米国法典第35編特許法119条に基づく優先権の利益を主張する。

技術分野

0002

本開示は、溶融ガラスを調節するため、より詳細には、溶融ガラスにガス注入する(例えばバブリング)ための装置を対象とする。

背景技術

0003

商業規模でのガラスの製造は、典型的には、耐火セラミック溶融容器内で行われ、ここで、原料(バッチ)が、溶融容器に加えられ、かつ、バッチが化学反応被り、溶融ガラスを生成する温度まで加熱される。ガス燃焼バーナ電流、又はその両方を含め、バッチを加熱する幾つかの方法が用いられうる。

0004

例えば清澄及び均質化などの溶融ガラスの調節は、溶融容器構造のある特定の部分で、あるいは、溶融容器の下流に位置し導管によって溶融容器に連結された他の容器内で、行われうる。ある特定のプロセスでは、溶融ガラス内へのガスのバブリングは、溶融ガラスを攪拌し、その均質化を改善するため、又は、例えば清澄剤などのバッチ構成成分の酸化還元状態を操作するために用いられうる。

0005

従来のバブラーは、少なくとも1つの面において、溶融ガラスによってもたらされる高温腐食環境に直接曝露される、セラミック管をしばしば使用する。したがって、セラミック管は、その曝露された面から始まって、著しい腐食を示す。典型的にはディスプレイ基板用のガラスなどの光学物品の製造に用いられる硬質ガラスについては、溶融容器内の溶融ガラスの典型的な温度範囲は、約1500℃〜約1550℃である。清澄容器内の溶融ガラスの温度は、かなり高く、1700℃近くにもなりうる。加えて、溶融ガラスは凝固するかもしれず、あるいは、凝縮物通路出口を塞ぎ、気泡の形成を停止するかもしれず、あるいは、溶解不能な結晶相を生成するかもしれない。バブラー通路内欠陥及び/又は閉塞が存在する可能性もある。さらには、気泡を生成するように供給されるガスが、白金クラッド支持体との間のバブラー支持体の底部から漏れ出し、それによってガス圧が低下し、プロセスの安定性を低下させてしまう可能性がある。このような有害な結果が生じた場合、バブラーを交換する必要がある。

0006

バブラーは、ガラス品質を改善し、かつ、ガラスの清澄性を改善する可能性もある、実行可能かつ安価な解決策である。しかしながら、高温動作における先に述べた問題の理由から、目下の不足対処するためには修正が必要である。

発明が解決しようとする課題

0007

容器によって画定される容積内に溶融ガラスを含む容器内に気泡を注入するためのバブラーは、長期にわたり、例えばガラスの溶融増進に、用いられている。例えば、バブリングプロセスは、溶融プロセスの間の自然対流を増加させ、それによって、溶融ガラス及びそれから作製されるガラス物品均質性を加えることができる。しかしながら、溶融ガラスは高度に腐食性であり得、高温及び腐食環境の組合せにより、通常のバブラーは、比較的短期間で深刻な損傷を受けうる。

課題を解決するための手段

0008

したがって、内部容積を含む容器を備えた、溶融ガラスを調節するための装置の一態様が、本明細書に記載される。バブラーは、容器の容積内へと延び、該バブラーは、スリーブ内を通って延びる内部通路を含むスリーブと、該スリーブの第1の端部に固定されたノズルであって、入口オリフィス出口オリフィスとの間に延在する内部通路を含むノズルと、毛管部材の中を通って延びる複数の毛管路を含む毛管部材とを備えている。スリーブ及びノズルは白金を含みうる。毛管部材は、スリーブの内部通路内にスライド可能に係合されている。ノズルは、スリーブの内部通路内に位置付けられた凹部を含みうる。

0009

装置は、該装置の一部分を冷却するための冷却装置をさらに含みうる。加えて、ねじ部材が、冷却装置に連結されていてもよい。ねじ部材もまた、スリーブに連結されうる。しかしながら、冷却装置は、溶融ガラス内に延びるバブラーのその部分(スリーブ及びノズル)を直接は冷却しない。

0010

例となる実施形態では、位置決めアセンブリは、ねじ部材に回転可能に連結されてよく、毛管部材は、ガス供給管に連結されてよく、該ガス供給管は、今度は、ねじ部材の周りの位置決めアセンブリの回転によって位置決めデバイスがねじ部材に沿って平行移動するように、位置決めアセンブリに回転可能に連結される。位置決めアセンブリに回転可能に連結されたガス供給管、及び該ガス供給管に連結された毛管部材を伴った、ねじ部材に沿った位置決めアセンブリの運動により、毛管部材をスリーブ内で移動させ、それによって、毛管部材の腐食を補償する能力を提供する。

0011

バブラーによって生成される気泡の大きさを制限するため、ノズルは、出口オリフィスの方向に向かってテーパ状になっている外形を含みうる。ノズルの内部通路は、接合される毛管部材の多くの通路からガスが供給される位置としての役目を果たす出口オリフィスの直径より大きい直径を有する、中間チャンバも含みうる。

0012

ノズル内のガス圧によってスリーブからノズルが分離するのを防ぐために、ノズルは、ノズルとスリーブとの間のシームの周りの周辺溶接によって、スリーブに固定されうる。加えて、又は代替的に、ノズルはまた、スリーブの周辺周りに位置する複数のプラグ溶接によって、スリーブに固定されてもよい。好ましくは、シーム溶接及びプラグ溶接の両方を用いて、ノズルをスリーブに固定する。

0013

スリーブの少なくとも一部、特に、冷却装置内に位置付けられたスリーブの部分は、セラミックコーティングを含みうる。セラミックコーティングは、冷却装置の内壁とスリーブとの長期間の接触が生じる場合に、冷却装置の内壁へのスリーブの拡散溶接の防止に役立つ。加えて、冷却装置の少なくとも一部は、該冷却装置の腐食(例えば酸化)を防ぐためにセラミックコーティングを含みうる。

0014

装置は、毛管部材とねじ部材との間に、ねじ部材内に位置付けられた封止ガスケットをさらに備えていてもよい。封止ガスケットは、ねじ部材の内部通路内に位置付けられたシールリップ上に載置されており、例えばねじ継手などの継手が、スリーブ上のフランジを介して封止ガスケットに対してスリーブを圧迫する。ガスケットは、スリーブがその中を通って延びる通路を含み、該ガスケットはさらに、スリーブの周りを封止し、それによって、ねじ部材の通路を通るガス、及び、スリーブと毛管部材との間隙内のガス、例えば大気ガスなどが、溶融ガラス内に漏れること又はその逆も防ぎうる。

0015

容器は、溶融容器、清澄容器、又は冷却容器でありうる。容器はまた、いずれか1つ以上の結合導管であってもよい。

0016

ノズルの出力オリフィスは、ノズルの中心軸に対して垂直な面におけるオリフィス断面積である、オリフィス面積を含み、複数の毛管路の各毛管路は、あるオリフィス面積を有する出力オリフィスを含む。複数の毛管路のオリフィス面積の合計は、ノズルの出力オリフィスのオリフィス面積に実質的に等しくなりうる。よって、ノズルの出口オリフィスからのガスの容積流量は、毛管部材からのガスの容積流量と実質的に一致する。

0017

別の態様では、内部容積及び該容積内へと延びるバブラーを備えた容器を含む、溶融ガラスを調節するための装置が開示される。バブラーは、スリーブ内を通って延びる内部通路を含むスリーブ、該スリーブの第1の端部に固定されたノズル、及び、毛管部材の長さ方向中心軸と実質的に平行な、毛管部材を通って延びる複数の通路を含む毛管部材を備えている。スリーブ及びノズルは、白金を含みうる。毛管部材は、スリーブの内部通路内にスライド可能に係合されている。ねじ部材はスリーブに連結されてよく、位置決めアセンブリはねじ部材に回転可能に係合されてよく、ねじ部材の周りの位置決めアセンブリの回転によって、スリーブ内の毛管部材が平行移動するように構成されうる。

0018

装置は、ねじ部材に連結された冷却装置をさらに備えていてもよい。ガス供給管は、位置決めアセンブリに回転可能に連結され、さらに毛管部材に連結されていてもよい。

0019

容器は、溶融容器、清澄容器、又は冷却容器でありうる。加えて、又は代替的に、容器は結合導管であってもよい。

0020

さらに別の態様では、容器内に又は容器外に溶融ガラスを流す工程を含む、溶融ガラスを調節する方法が開示され、該容器は、溶融ガラス内に延びかつ出口オリフィスを含むバブラーを備えている。バブラーは、スリーブ、ノズル、及びスリーブ内にスライド可能に位置付けられた毛管部材を備えている。本方法は、毛管部材を通じて供給されるガスによってノズルを加圧する工程をさらに含み、ガスの圧力は、溶融ガラスがノズルに入り、毛管部材と接触するのを防ぐのに十分である。

0021

ノズルからの気泡放出速度は、少なくとも1時間にわたり、1分間あたり0の気泡数でありうる。ノズルからの気泡放出速度は、1分間あたり1〜100の気泡数でありうる。

0022

溶融ガラスの温度は、約1550℃〜約1690℃の範囲内でありうる。

0023

本方法は、ノズルを加圧した後に、溶融ガラスがノズルに入るようにノズルを減圧し、次にノズルを再加圧し、それによってノズルから溶融ガラスを追い出す工程をさらに含みうる。

0024

前述の概要及び以下の詳細な説明はいずれも、本開示の実施形態を提示しており、説明かつ特許請求される実施形態の本質及び特性を理解するための概観又は枠組みを提供することが意図されているものと理解されるべきである。添付の図面は、実施形態のさらなる理解をもたらすために含まれ、本明細書に取り込まれてその一部を構成する。図面は、本開示のさまざまな実施形態を例証しており、その説明とともに、それらの原理及び動作を説明する役割を果たす。

図面の簡単な説明

0025

本開示に従った例となるガラス製造装置の概略図
本開示の実施形態に従ったバブラーの簡易断面図
スリーブの一端に固定されたノズル、及びスリーブ内にスライド可能に位置付けられた毛管部材を示す、図2のバブラーの一部分の断面斜視図
ノズルの長さ方向中心軸と平行な面における、図4に示されるノズルの断面図
冷却装置を含む、図4のスリーブ、ノズル、及び毛管部材の断面図
スリーブの外面に施されたコーティングを示す、図5Aの図の一部分の拡大図
挿入されたスリーブ又はノズルを伴わずに示された、本開示の実施形態に従った例となる冷却装置の斜視図
挿入されたスリーブ及びノズルとともに示された、図6冷却デバイスの一部分の斜視図
毛管部材に対して封止する、封止ガスケットを示す、スリーブ及び冷却装置の一部分に連結されたねじ部材の一部分(上端部)の断面図
ガス供給管に連結された毛管部材を示す、図8Aのねじ部材の一部分(下端部)の断面図
ねじ部材へのスリーブの連結に用いられるフランジを示す、図8Aのスリーブの斜視図
本開示の実施形態に従った図8A及び8Bのねじ部材に連結された、例となる位置決めアセンブリの一部分(上端部)の斜視図
ガス供給管とガスラインとの接続を示す、図10Aの位置決めアセンブリの一部分(下端部)の斜視図
ガラス製造装置が、溶融容器と清澄容器との間に位置付けられた溶融ガラス調節容器を備えた下流ガラス製造装置を含み、該溶融ガラス調節容器が、本開示の実施形態に従ったバブラーを備えている、本開示の実施形態に従った別のガラス製造装置の概略図
本明細書に開示されるバブラーが、溶融容器の下流の清澄容器内に位置付けられうる、本開示の実施形態に従ったさらに別のガラス製造装置の概略図

実施例

0026

これより、装置及び方法を、本開示の例となる実施形態を示す添付の図面を参照しつつ、以下にさらに十分に説明する。できるかぎり、同一又は同様の部分についての参照には、図面全体を通じて同一の参照番号が用いられる。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で実施されて差し支えなく、本明細書に記載される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。別段の指示がない限り、図面の図は一定の縮尺ではない場合があり、あるいは、図面同士の間の縮尺でさえも一定とは限らない。

0027

範囲は、本明細書では、「約」1つの特定の値から、及び/又は、「約」別の特定の値までと表されうる。このような範囲が表される場合、別の実施形態は、その1つの特定の値から、及び/又は、他の特定の値までを含む。同様に、値が先行詞「約」を用いて近似値で表される場合、その特定の値は別の実施形態を形成することが理解されよう。範囲の各々の端点は、他の端点に関連して及び他の端点とは独立しての両方において重要であることもさらに理解されよう。

0028

本明細書で用いられる方向についての用語、例えば、上、下、右、左、前、後、上部、底部などは、描かれる図に関してのみ用いられ、絶対的な方向を意味することは意図されていない。

0029

明示的に記載されない限り、本明細書に記載されるいかなる方法も、その工程が特定の順序で行われることを必要とすると解釈されることは全く意図されていない。したがって、方法の請求項がその工程が従うべき順序を実際に記載していない場合、あるいは、特許請求の範囲又は説明にその工程が特定の順序に限られることが明示的に記載されていない場合、いかなる点においても、順序が推定されることは全く意図されていない。これは、工程又は動作フローの配列に関する論理事項文法構成又は句読点から導かれる平明な意味;本明細書に記載される実施形態の数および種類を含む、解釈のためのどの可能性のある不明確な基準(non-express basis)にも当てはまる

0030

本明細書で用いられる用語「実質的な」、「実質的に」、及びそれらのバリエーションは、記載される特徴が、ある値又は説明と等しい、又はほぼ等しいことを意味することが意図されている。

0031

特定の実施形態のさまざまな特徴、要素又は工程が移行「〜を含む(comprising)」を使用して開示されうると同時に、移行句「〜からなる(consisting)」又は「〜から実質的になる(consisting essentially of)」を用いて記載されうるものを含む代替的な実施形態が含まれるものと理解されるべきである。よって、A+B+Cを含む装置についての代替的な実施形態は、装置がA+B+Cからなる実施形態及び装置がA+B+Cから実質的になる実施形態を含みうる。

0032

本明細書で用いられる場合、名詞は、文脈が他のことを明確に指示しない限り、複数の指示対象を指す。よって、例えば、「ある(a)」構成要素に対する言及は、文脈が他のことを明確に示さない限り、このような構成要素を2つ以上有する態様を含む。

0033

本開示の態様は、バッチを溶融ガラスへと調節するための装置、より詳細には、溶融ガラスを調節するための装置を含む。本開示の加熱炉は、気体液体及び/又は固体を加熱するための幅広い用途に提供されうる。一例において、本開示の装置は、バッチを溶融ガラスへと溶融し、溶融ガラスを下流の処理設備へと搬送するように構成されたガラス溶融システムに関連して説明される。

0034

本開示の方法は、多種多様な態様で溶融ガラスを調節することができる。例えば、溶融ガラスは、初期温度より高い温度、例えば溶融容器温度より高い温度に溶融ガラスを加熱することによって調節されうる。さらなる例では、溶融ガラスは、該溶融ガラスの温度を維持することによって、あるいは、熱エネルギーを溶融ガラスに投入することにより、そうでなければ生じたであろう熱損失率を低下させ、それによって溶融ガラスの冷却速度を制御することによって、調節されうる。

0035

本開示の方法は、清澄容器、混合容器又は他の容器を用いて、溶融ガラスを調節することができる。必要に応じて、装置は、熱管理デバイス電子デバイス電気機械デバイス支持構造、又は、溶融ガラスを1つの位置から別の位置へと移送する搬送容器(導管)を備えたガラス製造装置の動作を促進するための他の構成要素など、1つ以上のさらなる構成要素を含みうる。

0036

例となるガラス製造装置10が図1に示されている。幾つかの例では、ガラス製造装置10は、溶融容器14を備えていてもよいガラス溶融炉12を含みうる。溶融容器14に加えて、ガラス溶融炉12は、必要に応じて、バッチを加熱し、バッチを溶融ガラスに変換するように構成された、加熱要素(例えば、燃焼バーナ又は電極)など、1つ以上のさらなる構成要素を含みうる。さらなる例では、ガラス溶融炉12は、溶融容器の近傍から失われる熱を低減するように構成された、熱管理デバイス(例えば、絶縁構成要素)を含みうる。他のさらなる例では、ガラス溶融炉12は、ガラス溶融物へのバッチの溶融を促進するように構成された電子デバイス及び/又は電気機械デバイスを含みうる。さらに別の例では、ガラス溶融炉12は、支持構造(例えば、支持シャーシ支持部材等)又は他の構成要素を含みうる。

0037

ガラス溶融容器14は、典型的には、耐火セラミック材料などの耐火材料で構成される。幾つかの例では、ガラス溶融容器14は、例えばアルミナ又はジルコニアを含む耐火セラミックブリックなど、耐火セラミックブリックで構築されうる。ガラス溶融容器14は、1つ以上のバブラー16をさらに含みうる。バブラー16は、溶融容器の床に位置付けられ、溶融容器のある容積を占める溶融ガラス内へと上方に延びうる。例えば他の容器についての他の実施形態では、バブラーは、他の方向に位置付けられうる。バブラー16は、限定はしないが、酸素窒素ヘリウムアルゴン二酸化炭素及びそれらの混合物などのガスを、溶融ガラス内に導入するように構成されうる。バブラー16は、溶融容器の入口領域近く、溶融容器の出口領域近く、又は溶融容器内の中間位置内に位置付けられうる。

0038

幾つかの例では、ガラス溶融炉は、ガラスリボンを製造するように構成されたガラス製造装置の構成要素として組み込まれうる。幾つかの例では、本開示のガラス溶融炉は、スロットドロー装置、フロートバス装置ダウンドロー装置、アップドロー装置、圧延装置又は他のガラスリボン製造装置を含めたガラス製造装置の構成要素として組み込まれうる。例として、図1は、その後のガラスシートへの加工のためにガラスリボンを融着延伸するフュージョンダウンドロー装置10の構成要素としてのガラス溶融炉12を概略的に示している。

0039

例えば図1のフュージョンダウンドロー装置などのガラス製造装置10は、必要に応じて、ガラス溶融容器14に対して上流に位置付けられた上流ガラス製造装置18を含みうる。幾つかの例では、上流ガラス製造装置18の一部又は全体が、ガラス溶融炉12の一部として組み込まれうる。

0040

図示される例に示されるように、上流ガラス製造装置18は、貯蔵ビン20、バッチ送給デバイス22、及びバッチ送給デバイスに連結されたモータ24を備えうる。貯蔵ビン20は、矢印28で示されるように、ガラス溶融炉12の溶融容器14内に供給可能なある量のバッチ26を貯蔵するように構成されうる。幾つかの例では、バッチ送給デバイス22は、所定の量のバッチ26を貯蔵ビン20から溶融容器14へと送給するように構成されたモータ24を具備しうる。さらなる例では、モータ24は、バッチ送給デバイス22に動力供給し、溶融容器14の下流の溶融ガラスの検知レベルに基づいて制御された速度でバッチ26を導入することができる。溶融容器14内のバッチ26は、その後、加熱されて溶融ガラス30を形成しうる。

0041

ガラス製造装置10はまた、必要に応じて、ガラス溶融炉12に対して下流に位置付けられた、下流ガラス製造装置32も備えうる。幾つかの例では、下流ガラス製造装置32の一部が、ガラス溶融炉12の一部として組み込まれうる。例えば、以下に論じられる第1の結合導管34、又は下流ガラス製造装置32の他の部分は、ガラス溶融炉12の一部として組み込まれうる。第1の結合導管34を含めた下流ガラス製造装置の要素は、貴金属から形成されうる。適切な貴金属としては、白金、イリジウムロジウムオスミウムルテニウム及びパラジウム、又はそれらの合金からなる群より選択される白金族金属が挙げられる。例えば、ガラス製造装置の下流構成要素は、70〜90質量%の白金及び10〜30質量%のロジウムを含む、白金−ロジウム合金から形成されうる。

0042

下流ガラス製造装置32は、溶融容器14の下流に位置し、かつ、上述の第1の結合導管34によって溶融容器14に連結された、清澄容器36などの第1の調節容器を含みうる。幾つかの例では、溶融ガラス30は、第1の結合導管34によって溶融容器14から清澄容器36へと重力供給されうる。例えば、重力によって、溶融ガラス30は、溶融容器14から清澄容器36へと第1の結合導管34の内部経路を通過しうる。

0043

清澄容器36内では、気泡が、さまざまな技法によって溶融ガラス30から除去されうる。例えば、バッチ26は、加熱すると、化学還元反応を被り、酸素を放出する、酸化スズなどの1つ以上の多価化合物(すなわち清澄剤)を含みうる。他の適切な清澄剤としては、限定することなく、ヒ素アンチモン、鉄及びセリウムが挙げられる。清澄容器36は、溶融容器14の温度より高い温度へと加熱されてよく、それによって清澄剤をさらに加熱しうる。清澄剤の温度誘発性化学還元によって生じた酸素の気泡は、清澄容器内の溶融ガラスを通って上昇し、ここで、溶融炉内で生成した溶融ガラス内のガスが、清澄剤によって生じた酸素の気泡と合体する。拡大した気泡は、次に、清澄容器内の溶融ガラスの自由表面まで上昇し、その後、適切な通気管を通じて外へと放出されうる。

0044

下流ガラス製造装置32は、清澄容器36の下流に位置しうる混合容器38などの第2の調節容器をさらに含みうる。混合容器38は、均質なガラス溶融組成物を提供し、それによって、そうでなければ溶融ガラス内に存在したであろう、不均質なすじ(cords)を低減又は排除するために用いられうる。図示されるように、清澄容器36は、第2の結合導管40によって溶融ガラス混合容器38に連結されうる。幾つかの例では、溶融ガラス30は、第2の結合導管40によって清澄容器36から混合容器38へと重力供給されうる。例えば、重力により、溶融ガラス30は、清澄容器36から混合容器38へと第2の結合導管40の内部経路を通過しうる。幾つかの例では、下流ガラス製造装置32は、複数の混合容器を含みうる。例えば、幾つかの実施形態では、混合容器は、清澄容器36の上流に含まれてよく、第2の混合容器は、清澄容器36の下流に位置付けられうる。幾つかの実施形態では、混合は、静止型混合翼(static mixing vanes)などの混合用デバイスによって行われうる。静止型混合翼は、下流ガラス製造装置の導管内又は下流ガラス製造装置他の容器内に位置付けられうる。

0045

下流ガラス製造装置32は、混合容器38の下流に位置しうる送給容器42などの別の調節容器をさらに含みうる。送給容器42は、下流の成形デバイス内に供給される溶融ガラス30を調節しうる。例えば、送給容器42は、送給導管46によって、一貫した流量の溶融ガラス30を調整し、成形本体44に供給するためのアキュムレータ及び/又は流量コントローラとして作用しうる。図示されるように、混合容器38は、第3の結合導管48によって送給容器42に連結されうる。幾つかの例では、溶融ガラス30は、第3の結合導管48によって混合容器38から送給容器42へと重力供給されうる。例えば、重力は、溶融ガラス30が、混合容器38から送給容器42へと第3の結合導管48の内部経路を通過するように駆動するように作用しうる。

0046

下流ガラス製造装置32は、入口導管52を備えた上述の成形本体44を含む、成形装置50をさらに含みうる。送給導管46は、送給容器42から成形装置50の入口導管52へと溶融ガラス30を送給するように位置付けられうる。溶融成形プロセスにおいて、成形本体44は、該成形本体の上面に形成されたトラフ54、及び、成形本体の底部エッジ(ルート)58に沿って収束する収束成形表面56を含みうる。送給容器42、送給導管46及び入口導管52を介して成形本体のトラフへと送給される溶融ガラスは、トラフの壁から溢れ出て、溶融ガラスの分離した流れとして収束成形表面に沿って下降する。溶融ガラスの分離した流れは、ルートの下でルートに沿って融着(join)して、単一のガラスリボン60を生成し、該ガラスリボンは、重力及びプルロール(図示せず)などによってガラスリボンに張力印加することによって、ルート58から延伸され、ガラスが冷えて粘度が増加するにつれて、ガラスリボン60が粘弾性転移を被り、ガラスリボン60に安定した寸法特性を与える機械的性質を有するように、ガラスリボンの寸法が制御される。ガラスリボンは、その後、ガラス分離装置(図示せず)によって、個別のガラスシートへと分離されうる。

0047

下流ガラス製造装置の他の構成要素とは異なり、成形本体44は、典型的には、アルミナ(酸化アルミニウム)又はジルコニア(酸化ジルコニウム)などの耐火セラミック材料から形成されるが、他の耐火材料も用いられうる。幾つかの例では、成形本体44は、静水圧プレス処理され、焼結され、次に、適切な形状へと機械加工された、セラミック材料モノリスブロックである。他の例では、成形本体は、例えば耐火セラミック材料などの耐火材料の2つ以上のブロックを接合することによって形成されうる。成形本体44は、該成形本体を越える成形本体からの溶融ガラスの流れを導くように構成された1つ以上の貴金属構成要素を含みうる。

0048

本明細書に記載される実施形態に従った例となるバブラー16の簡易概略図が図2に示されており、該バブラー16は、毛管部材100、スリーブ102及びノズル104を備えている。毛管部材100、スリーブ102及びノズル104はともに、装置及び選択された構成要素の一般的な中心軸を画成しうる、縦方向の流れの中心軸105を画成しうる。バブラー16は、冷却装置106、ねじ部材108、位置決めアセンブリ110、及び、バブラー16を支持し、かつ、例えば鋼桁(steel girding)又は他の建築構造などの適切な構造にバブラーを固定するように構成された支持アセンブリ111をさらに含みうる。例となるバブラーの他の構成要素は、以下の説明においてさらに詳細に提示される。

0049

図3及び4は、毛管部材100、スリーブ102及びノズル104を示す、それぞれ、i)バブラー16の末端部分の断面斜視図、及びii)ノズル104の長手方向断面図である。特に、図3及び4に描かれるスリーブ及び/又はノズルは、溶融ガラス30内に挿入されるように構成されている。毛管部材100は、例えば、高温腐食環境での使用に適した任意の耐火セラミックから形成されうる。幾つかの例では、毛管部材100は、酸化アルミニウム(例えば、アロキシド(aloxide)、アロキサイト又はアランダム)若しくは安定化ジルコニア(例えば、例となるイットリアカルシウム又はマグネシウム安定化ジルコニア)で形成されうる。毛管部材100は、生じるかもしれない毛管部材の溶解又は腐食が、ガラス組成物全体に著しい影響を与えないように、例えば、製造におけるガラス組成物と相容性になるように選択されうる。毛管部材100は、該毛管部材100の一方の端部(すなわち、第1の端部114)から毛管部材の反対側の端部(第2の端部176、図8B参照)へと延びる、中心軸105と概ね平行な複数の毛管路112をさらに含む。各毛管路112は、溶融ガラスが毛管部材に達した場合に、毛管路内への溶融ガラスの進入を制限するように構成されており、各毛管路は、約0.02mm〜約0.635mmの範囲の直径を有しうる。本明細書で用いられる場合、用語「直径」とは、中心軸105に対して垂直な通路の軸における最大寸法を指し、円形の断面形状の通路に厳密には限定されない。例えば、毛管路112は、円形、矩形であってよく、あるいは、別の幾何学形状を含みうる。各毛管路112は、第1の端部114にオリフィス115を備え、各毛管オリフィス115は、該毛管オリフィスの寸法から算出される面積を含む。例えば、毛管オリフィスが円形オリフィスの場合、毛管オリフィスの面積は円の面積πr2であり、ここで、rは円の半径である。

0050

毛管部材100は、該毛管部材100が、必要に応じて中心軸105に沿ってスリーブ102内で平行移動できるように、スリーブ102内にスライド可能に位置付けられる。スリーブ102は、ガラスの溶融又は溶融ガラスの調節に関連した高温及び腐食環境に耐えることができる任意の金属から形成されうる。例えば、適切な金属としては、オスミウム、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、白金又はそれらの合金などの白金族金属が挙げられる。例において、スリーブ102は、約70%〜約90%の範囲の白金及び約10%〜約30%の範囲のロジウムを含む白金−ロジウム合金から形成されうる。

0051

スリーブ102と同様に、ノズル104は、ガラスの溶融又は溶融ガラスの調節に関連した高温及び腐食環境に耐えることができる任意の金属から形成されうる。例えば、適切な金属としては、オスミウム、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、白金又はそれらの合金などの白金族金属が挙げられる。例において、ノズル104は、約70%〜約90%の範囲の白金及び約10%〜約30%の範囲のロジウムを含む白金−ロジウム合金から形成されうる。

0052

ノズル104は、第1の端部122によって画成された第1のオリフィス120から、第2の端部126によって画成された第2のオリフィス124へと延びる通路116を含む。幾つかの実施形態では、第2のオリフィス124の直径は、第1のオリフィス120の直径より大きい。中心軸105に対して垂直な面における第1のオリフィス120の面積は、第1のオリフィス120を通じてバブラーから出るガスの流量が制限されるのを防ぐために、毛管路オリフィス115の総数累積面積に実質的に等しくなりうる。すなわち、毛管部材100から出るガスの所与の容積のため、第1のオリフィス120の大きさは、毛管部材と同様又は同一の流動条件をガスにもたらすように選択されうる。本明細書で用いられる場合、オリフィス面積は、中心軸105に対して垂直な面におけるオリフィスの合計面積である。例えば、毛管オリフィスが均一な円形断面を有し、毛管路112の総数が20である場合には、オリフィスの累積面積は20πr2であり(各通路が同一の半径を有すると仮定)、したがって、第1のオリフィス120の面積は、20πr2に実質的に等しくなるように選択される。第1のオリフィス120の面積は、毛管路の累積面積の10%以内、例えば5%以内又は1%以内などであることを実質的に意味する。

0053

ノズル104は、気泡の生成の間の気泡の大きさを制限するために第1のオリフィス120の方向へと先細になっているテーパ状の外面128をさらに含みうる。図4に最も良く示されているように、ノズル104は、ノズルの長さ方向中心軸105と平行な面内にテーパ状の断面外面形状を含みうる。例えば、外面128は、円錐の外形を含みうる。図4の例などの他の例では、外面形状は、例えば反曲線の形状など、円弧状の外面形状を含みうる。表現は異なるが、中心軸105と外面128との間の半径R1は、第2の端部126から第1の端部122の方向へと、ノズルの少なくとも一部にわたって縮小しうる。通路116は、第1の通路130と、該第1の通路130と流体連通した第2の通路132とを含んでよく、ここで、第1の通路130はさらに、第1のオリフィス120において終結してよく、第2の通路132は、第2のオリフィス124において終結してよい。例となる実施形態では、第2の通路132は、第1の通路130の直径より大きい直径を含みうる。幾つかの実施形態では、第1の通路130は、実質的に一定の断面寸法(例えば直径)を有しうる。幾つかの実施形態では、通路116は、第2のオリフィス124の寸法を第1の通路130の寸法と一致させるために、例えば第2のオリフィス124から第1の通路130の方向へと第2の通路132内にテーパを含みうる。例えば、第2の通路132は、円錐の外形を含みうる。第1の通路130は、円筒形でありうる。

0054

ノズル104の外面の少なくとも一部は、凹面134の外径が、スリーブ102の第1の端部136の内径内に位置付けできるように、量δだけ陥凹している。例えば、ノズル104の下方部分が陥凹していてもよい。ノズル104の肩部138は、その後、該肩部138が第1の端部136と接するシーム140に沿ってスリーブ102の第1の端部136に溶接されうる。例となる実施形態では、スリーブ102は、例えば180度又は90度の間隔で、スリーブの周辺周りにプラグ溶接142をさらに含んでもよく、ここで、スリーブ102は凹面134まで穿設され、穿孔(drilled out hole)を溶接金属で満たすことによって追加的な溶接が形成される。例えば、プラグ溶接は、スリーブ及びノズル材料と相容性の金属を使用して行われうる。例において、プラグ溶接142は、約70%〜約90%の範囲の白金及び約10%〜約30%の範囲のロジウムを含む白金−ロジウム合金から形成されうる。

0055

上述したように、毛管部材100は、スリーブ102の内部の長手方向に延びる通路内にスライド可能に位置付けられ、かつ、毛管部材100の第1の端部114がノズル104の第2の端部126に当接するように配置されうる。第2の通路132は、複数の毛管路112の各通路が第2の通路132内に開くように寸法合わせされる。したがって、第2の通路132は、ガスの流れが第1の通路130に入る前に毛管部材100からのガスの流れを受け入れ、その後に第1のオリフィス120を通ってノズル104から出るための中間チャンバを形成しうる。

0056

図2図5A、B及び図6〜7に示されるように、バブラー16は、冷却装置106をさらに備えていてもよい。冷却装置106は、例えば水などの冷却流体が通路を通って冷却装置内に流れる、流体冷却装置でありうる。冷却装置106は、矢印148で示されるように、それぞれ、そこを通って冷却流体が冷却装置106に供給及び冷却装置106から回収される、入口144及び出口146を含みうる。冷却装置106は、容器内へのバブラーの挿入深度を制御するように冷却装置の外壁に位置付けられ、そこから延びる、突起150を含みうる。冷却装置106はさらに、スリーブ102及び毛管部材100がその中を通って延びる、中央通路を画成する内壁152を含みうる。冷却装置106は、スリーブ102及びノズル104なしに、図6に斜視図で示されており、図7には、適所にスリーブ102及びノズル104を有する冷却装置106の上部の斜視図が示されている。スリーブ102は、該スリーブ102の一部が冷却装置106の頂部から延びるように、例えばスリーブ102と冷却装置106との間の溶接154によって、冷却装置106の上端で冷却装置106に固定されうる。

0057

冷却装置106は、適切なステンレス鋼などの高温鋼材から形成されてよく、概して突起150の上方にある、冷却装置106の上部156は、容器(例えば溶融容器14)に最も近い冷却装置の部分を酸化から防ぐために、例えばプラズマ溶射されたジルコニアコーティングなど、耐火コーティング158でコーティングされうる。加えて、図5Aに示される長さ157など、冷却装置106内に位置付けられ、かつ、その中央通路を通って延びるスリーブ102の部分も、内壁とスリーブが十分に長い期間にわたって接触する場合に内壁152へのスリーブの拡散溶接を防止するように、プラズマ溶射されたジルコニアなど、セラミックコーティング159でコーティングされうる(図5B参照)。

0058

スリーブ102の少なくとも一部が冷却装置106の上方に延び、冷却装置によって直接冷却されないことは、前述の図から容易に理解されるべきである。すなわち、溶融ガラス内に延びるバブラー16の部分、特にスリーブ102の上部は、冷却装置によって取り囲まれない。よって、ノズル104、スリーブ102の一部分(上部)、及び毛管部材100の一部分は、冷却装置106によって冷却されない。

0059

次に、図8A図8Aの下方向における続きである図8B、及び図9を参照すると、スリーブ102は、該スリーブ102の第2の(底部)端部162から延びるフランジ160を含みうる。継手164は、ねじ部材108の通路166内にフランジ160を介してスリーブ102を固定するのに用いることができ、該フランジ160は、通路166内に位置付けられ、かつその中に延びる1つ以上の封止ガスケット172に押し付けられる。通路166は、ねじ部材108を通って全体に、すなわち第1の端部174から第2の端部176へと延びる(図8B参照)。例えば、継手164は、通路166の第1の端部174内に螺合される、ねじ継手でありうる。したがって、通路166は、ねじ継手164と整合する通路166の第1の部分内にねじ山を含みうる。継手164による1つ以上の封止ガスケット172の圧迫は、1つ以上の封止ガスケット172を毛管部材100及びシールリップ173に押し付け、それによって、ねじ部材と毛管部材との間のガスの流れに対してねじ部材108を封止する。組付け後、冷却装置106の内壁152は、溶接178によって継手164に固定されうる。よって、ねじ部材108は、冷却装置106にしっかりと連結されうる。

0060

ねじ部材108の下端部を示す図8Bに最もよく示されるように、毛管部材100の第2の端部179は、カプラ184を介してガス供給管182の第1の端部180に連結される。カプラ184は、気密カプラでありうる。ガス供給管182は、例えば、中央通路186を備えたステンレス鋼管でありうる。カプラ184は、ガス供給管182と毛管部材100との間のガスの流れを可能にする通路188を含む。図8B及び図10Aに示されるように、軸受けブロック190は、ねじ山192を介してねじ部材108に係合され、かつ、ねじ部材108がその中を通って延びる軸受けブロック190の通路内にねじ山を適合させる。軸受けブロック190は、位置決めアセンブリ110の一部を形成する。結合及び摩耗を防ぎ、滑らかな螺合を促すために、軸受けブロック190は、ねじ部材108より軟質耐腐食性金属から形成されうる。例えば、軸受けブロック190はケイ素青銅から形成されてよく、ねじ山192は、アクメねじなどの台形ねじでありうる。

0061

図10Bは、位置決めアセンブリ110の斜視図であり、図10Aの下方向の続きであり、ここで、軸受けブロック190は、ねじ部材108に、その周りを回転可能に係合する。加えて、位置決めアセンブリ110は、軸受けブロック190に連結したケーシング196を含みうる。図10Bは、ケーシング196の端部(底部)を示している。ケーシング196は、該ケーシング196に連結した軸受けアセンブリ198、及び、該軸受けアセンブリ198に連結したカラー200を含む。ガス供給管182は、軸受けアセンブリ198及びカラー200を通って延び、該カラー200は、ねじ202などの適切な締め具でガス供給管182に連結されうる。よって、ガス供給管182は、位置決めアセンブリ110に回転可能に連結される。ガス供給管182はさらに、適切なカプラ及び継手を介してガスライン204に連結し、該ガスライン204は、ガス供給源206と流体連通している。

0062

前述の説明及び添付の図面から、ガスライン204が、ガス供給管182、カプラ184、及び毛管部材100を介して、ノズル104と直接流体連通することが容易に観察することができる。ガラス溶融炉12と係合した冷却装置106、及び軸受けアセンブリ198及びカラー200を介してケーシング196に回転可能に連結したガス供給管182を用いて(したがって、ガス供給管182の周りを回転可能な位置決めアセンブリ110を用いて)、ねじ部材108の周りを軸受けブロック190及びケーシング196を含む位置決めアセンブリ110が回転することにより、位置決めアセンブリ110がねじ部材108上を平行移動することも理解されるべきである。位置決めアセンブリ110がねじ部材108上で平行移動するにつれて、毛管部材100もまた、スリーブ102内を移動し、位置決めアセンブリの回転の方向に応じて、上昇又は下降する。

0063

位置決めアセンブリ110は、手によってなど、手動で回転させることができ、あるいは、位置決めアセンブリ110を駆動デバイス(図示せず)と係合させて、位置決めアセンブリを回転させることができる。例えば、駆動デバイスは、ウォーム駆動を含んでよく、ここで、軸受けブロック190又は位置決めアセンブリ110の別の部分のうちの1つがウォームギアと嵌合し、該ウォームギアは、モータに連結したウォームねじと係合する。駆動デバイスは、手動で作動させることができ、あるいは、駆動デバイスを所定の時間に作動させるために制御システム(図示せず)が用いられてもよい。

0064

動作上、ガスは、ガス供給源206からの圧力下でバブラー16に送給され、ノズル通路116内のガス圧は、バブラーの上方の溶融ガラスによってもたらされる圧力よりわずかに大きく維持される。必要とされる圧力は、バブラーの第1の(出力)オリフィス120の上方の溶融ガラス30の密度及び溶融ガラスの深さなどの変数に応じて決まる。ガス圧は、例えば、バブラー16から溶融ガラス30内に1分間あたり0〜100個の気泡を放出するのに適した圧力で、例えばニードル弁などの弁208、及び流量計210(図1参照)によって制御されうる。有利には、バブラー16は、該バブラーの意図的な作動停止(例えばガス供給の停止)によって、又はライン不良のように非意図的に、ガス圧がバブリングに必要とされる適切な圧力未満に低下しうるまでの十分な期間、耐え抜くことができる。例えば、バブリングが所望されないアイドル状態では、第1の通路116内の圧力は、バブラー16の上方の溶融ガラスの深さによってもたらされる圧力に等しい圧力で維持されうる。このような平衡条件下では、気泡速度は、1分間あたり0の気泡数であろう。溶融ガラスは通路116を通って進入せず、毛管部材100とは接触しない。他方では、バブラー16へのガス供給が通路116内への溶融ガラスの進入を防ぐのに必要な圧力未満に低下する事例では、通路116は、溶融ガラスで満たされ、毛管部材100と接触しうる。しかしながら、バブラー16の上部、例えばノズル104は冷却されないことから、ノズル(すなわち通路116)内の溶融ガラスは依然として流体のまま保たれる。システム内、特に毛管部材100内のガス圧が、バブラーの上方の溶融ガラスによってもたらされる圧力より高いレベル回復する場合、溶融ガラスは通路116(又は毛管路112)から押し出され、バブリングが再開されるか、あるいは、バブラーは、ノズル104は加圧されているが、気泡速度は実質的に0である、アイドル状態に戻される。溶融ガラスが、毛管部材100の分解を生じるのに十分な期間、毛管部材100と接触した場合には、毛管部材を、位置決めアセンブリ110を介してスリーブ102内を上昇させることができる。よって、バブラー16は、意図的に又は非意図的に無期限にバブリングを終結させ、次に、バブラーの取り外し及び再構築の必要なく、所望されるときに、バブリングを再開させる能力を提供する。

0065

溶融ガラスに曝露されるバブラー構成要素の保護を冷却に依存する通常のバブラーは、ガラスで満たされた通路をクリーニングできないことに悩まされうる。溶融ガラスがバブラーの通路に入る場合、ガラスは、低い粘度まで冷却され、ガラスを通路から追い出す能力を妨げうる。ガラスの粘度の危険性を低減させるために冷却を停止すると、冷却によって保護することが意図されたバブラー構造は損傷を被る。したがって、典型的な実践は、バブラーを置換することである。

0066

ガラス製造装置10の別の例が図11に示されており、ここで、該ガラス製造装置は、下流ガラス製造装置32を含み、かつ、溶融容器14と清澄容器36との間に位置付けられ、導管214を介して溶融容器14と流体連通した溶融ガラス調節容器212をさらに含んでよく、該溶融ガラス調節容器は、本開示の実施形態に従った1つ以上のバブラー16を備えている。調節容器212は、例えば、溶融容器14からの溶融ガラスを溶融温度未満の温度まで冷却する冷却容器を構成することができ、溶融ガラス内の1つ以上の清澄剤により、それらの酸化還元状態を変更可能にする。よって、清澄剤は、清澄容器36に入る前に、1つ以上のバブラー16によって供給される酸素を用いて「再チャージ」されうる。調節容器212は、複数の温度ゾーンを有する溶融容器などの補足的な溶融容器でありうる。代替的に、又は必要に応じて、清澄容器36は、1つ以上のバブラー16を含みうる。

0067

図12は、その中を通る1つ以上の通路を有する、壁308によって隔てられた溶融セクション304及び清澄セクション306を備えた溶融容器302を含む、別のガラス製造装置300の一部の概略図を示している。バブラー16は、溶融セクション304に含まれうる。代替的に、又は必要に応じて、清澄セクション306は、1つ以上のバブラー16を含みうる。

0068

本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本開示の実施形態にさまざまな修正及び変更がなされうることは、当業者にとって明白であろう。よって、それらが添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物内に入ることを条件として、本開示は、このような実施形態の修正及び変更にも及ぶことが意図されている。

0069

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

0070

実施形態1
内部容積を含む容器と、
前記容積内へと延びるバブラーであって、
スリーブ内を通って延びる内部通路を含む、スリーブ、
前記スリーブの第1の端部に固定されたノズルであって、入口オリフィスと出口オリフィスとの間に延在する内部通路を含む、ノズル、及び
毛管部材の中を通って延びる複数の毛管路を含む毛管部材であって、前記スリーブの前記内部通路内にスライド可能に係合された、毛管部材
を備えた、バブラーと
を含む、溶融ガラスを調節するための装置。

0071

実施形態2
冷却装置をさらに含むことを特徴とする、実施形態1に記載の装置。

0072

実施形態3
前記冷却装置に連結されたねじ部材をさらに含むことを特徴とする、実施形態2に記載の装置。

0073

実施形態4
前記スリーブに連結されたねじ部材をさらに含むことを特徴とする、実施形態1に記載の装置。

0074

実施形態5
前記ねじ部材に回転可能に連結された位置決めアセンブリをさらに含むことを特徴とする、実施形態4に記載の装置。

0075

実施形態6
前記毛管部材が、ガス供給管に連結されていることを特徴とする、実施形態5に記載の装置。

0076

実施形態7
前記ガス供給管が、前記位置決めアセンブリに回転可能に連結されていることを特徴とする、実施形態6に記載の装置。

0077

実施形態8
前記ノズルが、前記出口オリフィスの方向に向かってテーパ状になっている外形を含むことを特徴とする、実施形態1に記載の装置。

0078

実施形態9
前記ノズルの前記内部通路が、前記出口オリフィスの直径より大きい直径を有する中間チャンバを含むことを特徴とする、実施形態3に記載の装置。

0079

実施形態10
前記ノズルが、前記ノズルと前記スリーブとの間のシームの周りの周辺溶接によって前記スリーブに固定されていることを特徴とする、実施形態1に記載の装置。

0080

実施形態11
前記ノズルが、複数のプラグ溶接によって前記スリーブに固定されていることを特徴とする、実施形態10に記載の装置。

0081

実施形態12
前記スリーブの少なくとも一部が、セラミックコーティングを含むことを特徴とする、実施形態1に記載の装置。

0082

実施形態13
前記冷却装置の少なくとも一部がセラミックコーティングを含むことを特徴とする、実施形態2に記載の装置。

0083

実施形態14
封止ガスケットが、前記毛管部材と前記ねじ部材との間に位置付けられていることを特徴とする、実施形態3に記載の装置。

0084

実施形態15
前記ノズルが、前記スリーブの前記内部通路内に位置付けられた凹部を含むことを特徴とする、実施形態1に記載の装置。

0085

実施形態16
前記容器が、溶融容器、清澄容器、又は冷却容器であることを特徴とする、実施形態1に記載の装置。

0086

実施形態17
前記スリーブ及び前記ノズルが白金を含むことを特徴とする、実施形態1に記載の装置。

0087

実施形態18
前記ノズルの前記出口オリフィスが、あるオリフィス面積を含み、前記複数の毛管路の各毛管路が、あるオリフィス面積を有する出力オリフィスを含み、ここで、前記複数の毛管路の前記オリフィス面積の合計が、前記ノズルの前記出力オリフィスの前記オリフィス面積に実質的に等しいことを特徴とする、実施形態1に記載の装置。

0088

実施形態19
内部容積を含む容器と、
前記容積内へと延びるバブラーであって、
スリーブ内を通って延びる内部通路を含む、スリーブ、
前記スリーブの第1の端部に固定されたノズル、
毛管部材の中を通って延びる複数の通路を含む毛管部材であって、前記スリーブの前記内部通路内にスライド可能に係合された、毛管部材、
前記スリーブに連結されたねじ部材、及び
前記ねじ部材と回転可能に係合され、かつ、前記ねじ部材の周りを回転させることによって前記スリーブ内で前記毛管部材を平行移動させるように構成された、位置決めアセンブリ
を備えた、バブラーと
を含む、溶融ガラスを調節するための装置。

0089

実施形態20
前記ねじ部材に連結された冷却装置をさらに含むことを特徴とする、実施形態19に記載の装置。

0090

実施形態21
前記位置決めアセンブリに連結され、さらに前記毛管部材に連結された、ガス供給管をさらに含むことを特徴とする、実施形態20に記載の装置。

0091

実施形態22
前記容器が、溶融容器、清澄容器、又は冷却容器であることを特徴とする、実施形態19に記載の装置。

0092

実施形態23
前記スリーブ及び前記ノズルが白金を含むことを特徴とする、実施形態19に記載の装置。

0093

実施形態24
容器内に又は容器外に溶融ガラスを流す工程であって、前記容器が、前記溶融ガラス内に延び、かつ、出口オリフィスを含むバブラーを備えており、該バブラーが、スリーブ、ノズル、及び前記スリーブ内にスライド可能に位置付けられた毛管部材を備えている、工程、及び
前記毛管部材を通じて供給されるガスで前記ノズルを加圧する工程であって、前記ガスの圧力が、前記溶融ガラスが前記ノズル内に入り、前記毛管部材と接触することを防ぐのに十分である、工程
を含む、溶融ガラスを調節する方法。

0094

実施形態25
前記ノズルからの気泡の放出速度が、少なくとも1時間にわたり、1分間あたり0の気泡数であることを特徴とする、実施形態24に記載の方法。

0095

実施形態26
前記ノズルからの気泡の放出速度が、1分間あたり1〜100の範囲の気泡数であることを特徴とする、実施形態24に記載の方法。

0096

実施形態27
前記溶融ガラスの温度が、約1550℃〜約1690℃の範囲内であることを特徴とする、実施形態24に記載の方法。

0097

実施形態28
前記ノズルを加圧した後に、溶融ガラスが前記ノズルに入るように前記ノズル減圧し、次に前記ノズルを再加圧し、それによって前記ノズルから前記溶融ガラスを追い出すことを特徴とする、実施形態24に記載の方法。

0098

10ガラス製造装置
12ガラス溶融炉
14ガラス溶融容器
16バブラー
18上流ガラス製造装置
20貯蔵ビン
22 バッチ送給デバイス
24モータ
26 バッチ
28 矢印
30溶融ガラス
32 下流ガラス製造装置
34 第1の結合導管
36清澄容器
38混合容器
40 第2の結合導管
42 送給容器
44成形本体
46 送給導管
48 第3の結合導管
50成形装置
52入口導管
54トラフ
56収束成形表面
58 底部エッジ(ルート)
60ガラスリボン
100毛管部材
102スリーブ
104ノズル
105中心軸
106冷却装置
108ねじ部材
110位置決めアセンブリ
111支持アセンブリ
112毛管路
114 第1の端部
115毛管オリフィス
116通路
120 第1のオリフィス
122 ノズルの第1の端部
124 第2のオリフィス
126 ノズルの第2の端部
128 外面
130 第1の通路
132 第2の通路
134 凹面
136 スリーブの第1の端部
138肩部
140シーム
142プラグ溶接
144 入口
146出口
148 矢印
150突起
152内壁
154溶接
156 上部
157 長さ
158耐火コーティング
160フランジ
162 スリーブの第2の端部
164継手
166 通路
172封止ガスケット
173シールリップ
174 第1の端部
176 第2の端部
178 溶接
179 第2の端部
180 第1の端部
182ガス供給管
184カプラ
186中央通路
188 通路
190軸受けブロック
192ねじ山
196ケーシング
198軸受けアセンブリ
200カラー
202 ねじ
204ガスライン
206ガス供給源
208 弁
210流量計
212 溶融ガラス調節容器
214 導管
300 ガラス製造装置
302溶融容器
304溶融セクション
306清澄セクション
308 壁

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