(57)【要約】ガラス製品製造装置およびガラス製品製造方法を開示する。ガラス製品製造装置は、溶融槽、溶融槽の外壁部を支持するように構成された支持格子、支持格子上で、溶融槽の外壁部を冷却するように構成された冷却モジュール、および、支持格子に取外し自在に留められて支持格子の移動を制限する支持枠を含む。ガラス製品製造装置およびガラス製品製造方法を用いることによって、動作中でも高いエネルギー効率を維持し、欠陥率を削減する。
2021528352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス製品製造装置において、
溶融槽と、
前記溶融槽の外壁部を支持するように構成された支持格子と、
前記支持格子上で、前記溶融槽の前記外壁部を冷却するように構成された冷却モジュールと、
前記支持格子に取外し自在に留められて、該支持格子の移動を制限する支持枠と
を含む装置。
【請求項２】
前記支持枠は、
ビーム構造物と、
前記ビーム構造物から横方向に延伸し、前記支持格子に取外し自在に留められて、該支持格子を支持する支持構造物と
を含むものである、請求項１に記載のガラス製品製造装置。
【請求項３】
前記支持枠は、第１の支持構造物、および、第２の支持構造物を含むものであり、
前記第１の支持構造物、および、前記第２の支持構造物は、各々、独立に、かつ、取外し自在に前記支持格子に取り付けられたものである、請求項２に記載のガラス製品製造装置。
【請求項４】
前記冷却モジュールは、前記第１の支持構造物が前記支持格子に取り付けられ、前記第２の支持構造物が該支持格子から取り外されている間に、該支持格子に取り付けられるか、または、そこから取り外されるように構成されたものである、請求項３に記載のガラス製品製造装置。
【請求項５】
前記冷却モジュールは、前記溶融槽が動作中に、前記支持格子から取り外されるか、または、そこに取り付けられるように構成されたものである、請求項４に記載のガラス製品製造装置。
【請求項６】
前記冷却モジュールは、冷媒投入口、本体部分、および、冷媒放出口を含むものであり、
前記本体部分は、窪み部を、前記第１の支持構造物および前記第２の支持構造物の少なくとも１つに対応する位置に含むものである、請求項５に記載のガラス製品製造装置。
【請求項７】
前記ビーム構造物は、
前記溶融槽の前記外壁部に沿って水平方向に延伸する水平ビーム構造物と、
前記水平ビーム構造物に留められ固定された垂直ビーム構造物と
を含むものである、請求項２から６のいずれか１項に記載のガラス製品製造装置。
【請求項８】
ガラス製品製造装置において、
溶融槽と、
前記溶融槽の外壁部を支持するように構成された支持格子と、
前記溶融槽の前記外壁部のうちの後壁部上の冷却モジュールと、
前記支持格子に取外し自在に留められて固定された支持枠と
を含み、
前記冷却モジュールは、前記溶融槽が動作中に、取外し自在か、または、取付け自在に構成されたものである装置。
【請求項９】
前記支持枠は、
前記溶融槽の対応する外壁部に沿った第１のビーム構造物、および、第２のビーム構造物と、
前記第１のビーム構造物から水平に延伸して前記支持格子に留められた第１の支持構造物および第２の支持構造物と、
前記第２のビーム構造物から水平に延伸して、前記支持格子に留められた第３の支持構造物および第４の支持構造物と
を含むものである、請求項８に記載のガラス製品製造装置。
【請求項１０】
前記第１の支持構造物、前記第２の支持構造物、前記第３の支持構造物、および、前記第４の支持構造物の少なくとも１つは、前記支持格子上に取外し自在に取り付けられたものである、請求項９に記載のガラス製品製造装置。
【請求項１１】
前記冷却モジュールは、前記支持格子と前記支持枠の間に配置されて、該支持格子に固定されたものである、請求項１０に記載のガラス製品製造装置。
【請求項１２】
前記冷却モジュールは、冷媒投入口、本体部分、および、冷媒放出口を含むものであり、
前記本体部分は、前記第１の支持構造物、前記第２の支持構造物、前記第３の支持構造物、および、前記第４の支持構造物の少なくとも１つに対応する位置に窪み部を含むものである、請求項１１に記載のガラス製品製造装置。
【請求項１３】
ガラス製品製造方法において、
溶融槽の外壁部を冷却する冷却モジュールを、動作している前記溶融槽の後壁部に設置する工程を、
含み、
前記冷却モジュールを設置する工程は、
第１のビーム構造物から横方向に延伸して支持格子を支持する第１の支持構造物の固定状態を維持しながら、第２の支持構造物を取り外す工程と、
前記冷却モジュールを、前記支持格子と前記第１のビーム構造物の間の空間に、前記第２の支持構造物の取外しによって確保された空間を通って挿入する工程と、
前記冷却モジュールを前記支持格子に固定する工程と、
前記取り外した第２の支持構造物を、前記支持格子に留める工程と
を含むものである方法。
【請求項１４】
前記第１の支持構造物、および、前記第２の支持構造物は、垂直に配列されたものである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のビーム構造物、および、該第１のビーム構造物と平行に延伸する第２のビーム構造物は、共通のビーム構造物に固定されたものであり、
前記第２のビーム構造物は、前記第１の支持構造物と平行に延伸して前記支持格子に留められた第３の支持構造物および第４の支持構造物を含むものであり、
前記第３の支持構造物、および、前記第４の支持構造物は、前記第２の支持構造物が取り外されている間に、留められた状態を維持するものである、請求項１３または１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条の下、２０１９年６月２２日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−００７１８９５号の優先権の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、ガラス製品製造装置およびガラス製品製造方法に関し、特に、動作中でも高エネルギー効率を維持し、欠陥率を削減するガラス製品製造装置およびガラス製品製造方法に関する。
【発明の概要】
【０００３】
本開示は、動作中も高いエネルギー効率を維持し、欠陥率を削減するガラス製品製造装置に関する。
【０００４】
更に、本開示は、動作中も高いエネルギー効率を維持し、欠陥率を削減するガラス製品製造方法にも関する。
【０００５】
本開示の態様によれば、ガラス製品製造装置は、溶融槽と、溶融槽の外壁部を支持するように構成された支持格子と、支持格子上で、溶融槽の外壁部を冷却するように構成された冷却モジュールと、支持格子に取外し自在に留められて、支持格子の移動を制限する支持枠とを含む。
【０００６】
支持枠は、ビーム構造物と、ビーム構造物から横方向に延伸し、支持格子に取外し自在に留められて、支持格子を支持する支持構造物とを含むものでありうる。
【０００７】
支持枠は、第１の支持構造物、および、第２の支持構造物を含むものであり、第１の支持構造物、および、第２の支持構造物は、各々、独立に、かつ、取外し自在に支持格子に取り付けられたものでありうる。
【０００８】
冷却モジュールは、第１の支持構造物が支持格子に取り付けられ、第２の支持構造物が支持格子から取り外されている間に、支持格子に取り付けられるか、または、そこから取り外されるように構成されたものでありうる。
【０００９】
冷却モジュールは、溶融槽が動作中に、支持格子から取り外されるか、または、そこに取り付けられるように構成されたものでありうる。
【００１０】
冷却モジュールは、冷媒投入口、本体部分、および、冷媒放出口を含むものであり、本体部分は、窪み部を、第１の支持構造物および第２の支持構造物の少なくとも１つに対応する位置に含むものでありうる。
【００１１】
ビーム構造物は、溶融槽の外壁部に沿って水平方向に延伸する水平ビーム構造物と、水平ビーム構造物に留められ固定された垂直ビーム構造物とを含むものでありうる。
【００１２】
溶融槽は、気体加熱ゾーン、および、電気加熱ゾーンを含むものであり、冷却モジュールは、電気加熱ゾーンに隣接して配置されたものでありうる。
【００１３】
冷却モジュールは、溶融槽の外壁部を、支持格子を通した放射によって冷却するものでありうる。
【００１４】
冷却モジュールは、溶融槽の後壁部に備えられ、他の側壁部には備えられないものでありうる。
【００１５】
本開示の他の態様によれば、ガラス製品製造装置は、溶融槽と、溶融槽の外壁部を支持するように構成された支持格子と、溶融槽の外壁部のうちの後壁部上の冷却モジュールと、支持格子に取外し自在に留められて固定された支持枠とを含み、冷却モジュールは、溶融槽が動作中に、取外し自在か、または、取付け自在に構成されたものである。
【００１６】
支持枠は、溶融槽の対応する外壁部に沿った第１のビーム構造物、および、第２のビーム構造物と、第１のビーム構造物から水平に延伸して支持格子に留められた第１の支持構造物および第２の支持構造物と、第２のビーム構造物から水平に延伸して、支持格子に留められた第３の支持構造物および第４の支持構造物とを含むものでありうる。
【００１７】
第１の支持構造物、第２の支持構造物、第３の支持構造物、および、第４の支持構造物の少なくとも１つは、支持格子上に取外し自在に取り付けられたものでありうる。
【００１８】
冷却モジュールは、支持格子と支持枠の間に配置されて、支持格子に固定されたものでありうる。
【００１９】
冷却モジュールは、冷媒投入口、本体部分、および、冷媒放出口を含むものであり、本体部分は、第１の支持構造物、第２の支持構造物、第３の支持構造物、および、第４の支持構造物の少なくとも１つに対応する位置に窪み部を含むものでありうる。
【００２０】
冷却モジュールと重なる後壁部の面積は、後壁部の全面積の４０％から９０％でありうる。
【００２１】
本開示の他の態様によれば、ガラス製品製造方法は、溶融槽の外壁部を冷却する冷却モジュールを、動作している溶融槽の後壁部に設置する工程を含み、冷却モジュールを設置する工程は、第１のビーム構造物から横方向に延伸して支持格子を支持する第１の支持構造物の固定状態を維持しながら、第２の支持構造物を取り外す工程と、冷却モジュールを、支持格子と第１のビーム構造物の間の空間に、第２の支持構造物の取外しによって確保された空間を通って挿入する工程と、冷却モジュールを支持格子に固定する工程と、取り外した第２の支持構造物を支持格子に留める工程とを含むものである。
【００２２】
第１の支持構造物、および、第２の支持構造物は、垂直に配列されたものでありうる。
【００２３】
第１のビーム構造物、および、第１のビーム構造物と平行に延伸する第２のビーム構造物は、共通のビーム構造物に固定されたものでありうる。第２のビーム構造物は、第１の支持構造物と平行に延伸して支持格子に留められた第３の支持構造物および第４の支持構造物を含むものであり、第３の支持構造物、および、第４の支持構造物は、第２の支持構造物が取り外されている間に、留められた状態を維持するものでありうる。
【００２４】
冷却モジュールは、溶融槽の前壁部には設置されないものでありうる。
【００２５】
本開示の実施形態は、以下の詳細な記載を、添付の図面と共に読むことで、より明らかに分かるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本開示の実施形態によるガラス製品製造装置の概念図である。
【図２】実施形態による冷却モジュールおよび溶融槽の分解斜視図である。
【図３】実施形態による支持枠、冷却モジュール、および、支持格子の関係を示す斜視図である。
【図４ａ】実施形態による冷却モジュールの設置方法を示す斜視図である。
【図４ｂ】実施形態による冷却モジュールの設置方法を示す斜視図である。
【図５】実施形態による動作中に設置された冷却モジュールの形状を示す前面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
ここで、例示的な実施形態を示した添付の図面を参照して、本開示を、より完全に記載する。しかしながら、本開示の主題は、多数の異なる形態で実施しうるものであり、本明細書に示した例示的な実施形態に限定されると解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示により、主題を当業者に伝えるために提供されるものである。図面において、明瞭に示すために、層の厚さ、および、領域を誇張しうる。図面において、類似の参照番号は、可能な限り、類似の要素を示している。したがって、本開示は、添付の図面に示した相対的大きさ、および、間隔によって限定されない。
【００２８】
「第１の」、「第２の」などの用語を、様々な構成要素を記載するのに用いうるが、そのような構成要素は、これらの用語によって限定されない。上記用語を、１つの構成要素を他の構成要素と区別するためだけに用いている。例えば、矛盾することなく、第１の構成要素が第２の構成要素を示すか、第２の構成要素が第１の構成要素しうる。
【００２９】
本明細書において、様々な例示的な実施形態で用いられる用語は、例示的な実施形態を記載するためだけに用いており、様々な更なる実施形態を限定すると解釈されるべきではない。単数表現は、文脈から別段に定義されない限りは、複数表現を含むものである。本明細書において、様々な例示的な実施形態で用いる「含む」、または、「含みうる」という用語は、対応する機能、動作、または、構成要素が存在することを示しうるもので、１つ以上の更なる機能、動作、または、構成要素を制限するものではない。本明細書で、「含む」、および／または、「含み」という用語を用いた場合には、記載した特徴、整数、工程、動作、要素、および／または、構成要素が存在すると特定するために用いうるが、１つ以上の他の特徴、整数、工程、動作、要素、構成要素、および／または、それらの群の存在も追加も、排除するものではない。
【００３０】
本明細書において、様々な例示的な実施形態で用いられる用語は、例示的な実施形態を記載するためだけに用いており、様々な更なる実施形態を限定すると解釈されるべきではない。単数表現は、文脈から別段に定義されない限りは、複数表現を含むものである。本明細書において、様々な例示的な実施形態で用いる「含む」、または、「含みうる」という用語は、対応する機能、動作、または、構成要素が存在することを示しうるもので、１つ以上の更なる機能、動作、または、構成要素を制限するものではない。本明細書で、「含む」、および／または、「含み」という用語を用いた場合には、記載した特徴、整数、工程、動作、要素、および／または、構成要素が存在すると特定するために用いうるが、１つ以上の他の特徴、整数、工程、動作、要素、構成要素、および／または、それらの群の存在も追加も、排除するものではない。
【００３１】
ある実施形態を、異なる形態で実施しうる場合には、具体的な処理順序は、記載した順序と異なる順序で行いうる。例えば、２つの連続して記載した処理を、略同時に行うか、記載した順序と逆の順序で行いうる。
【００３２】
例えば、製造技術、および／または、許容度により、例示した形状からの変形が予想される。したがって、本開示の実施形態は、本明細書において例示した特定の形状の領域に限定されると解釈されるべきではなく、例えば、製造による形状の変形例を含むものである。本明細書で用いるように、「および／または」という用語は、関連する列挙した項目の任意のもの、および、それらの１つ以上の全ての組合せを含む。
【００３３】
図１は、実施形態による例示的なガラス製品製造装置１０１を示す概略図である。
【００３４】
図１を参照すると、ガラス製品製造装置１０１は、バッチ材料１０７を貯蔵部１０９から受け付けるように構成された溶融槽１０５を含みうる。バッチ材料１０７は、モータ１１３によって動力を与えられたバッチ送出装置１１１によって導入されうる。任意の制御部１１５は、モータ１１３を動作させて、望ましい量のバッチ材料１０７を溶融槽１０５に矢印１１７が示すように導入するように構成されうる。ガラス高さプローブ１１９を用いて、立て管１２３内の溶融ガラス１２１の高さを測定し、測定した情報を、制御部１１５に、通信線１２５を介して通信しうる。
【００３５】
ガラス製品製造装置１０１は、溶融槽１０５の下流側に位置して溶融槽１０５に第１の接続管１２９を介して連結された清澄管などの清澄槽１２７も含みうる。攪拌室などの混合槽１３１も、清澄槽１２７の下流側に位置し、鉢部などの送出槽１３３は、攪拌槽１３１の下流側に位置しうる。図示したように、第２の接続管１３５は、清澄槽１２７を攪拌槽１３１に連結し、第３の接続管１３７は、攪拌槽１３１を送出槽１３３に連結しうる。更に図示したように、放出路１３９は、溶融ガラス１２１を、送出槽１３３から、形成槽１４４の投入口１４１に送出するように配置されうる。図示したように、溶融槽１０５、清澄槽１２７、混合槽１３１、送出槽１３３、および、形成槽１４４は、ガラス製品製造装置１０１に沿って直列に配列されうる溶融ガラスステーションの例である。
【００３６】
溶融槽１０５は、典型的には、耐火（例えば、セラミック）煉瓦などの耐火材料から製作される。ガラス製品製造装置１０１は、更に、典型的には、白金、若しくは、白金−ロジウム、白金−イリジウム、および、それらの組合せなどの白金含有金属から製作された構成要素を含みうるが、それらの構成要素は、モリブデン、パラジウム、レニウム、タンタル、チタン、タングステン、ルテニウム、オスミウム、ジルコニウム、および、それらの合金、並びに／若しくは、二酸化ジルコニウムなどの耐火金属も含みうる。白金を含む構成要素は、第１の接続管１２９、清澄槽１２７（例えば、清澄管）、第２の接続管１３５、立て管１２３、混合槽１３１（例えば、攪拌室）、第３の接続管１３７、送出槽１３３（例えば、鉢部）、放出路１３９、および、投入口１４１の１つ以上を含みうる。形成槽１４４も耐火材料から製作されて、ガラスリボン１０３を形成するように設計される。
【００３７】
図２は、実施形態による冷却モジュール１１０および溶融槽１０５の分解斜視図である。
【００３８】
図２を参照すると、溶融槽１０５は、気体加熱ゾーン１０５ｇ、および、電気加熱ゾーン１０５ｅを含みうる。気体加熱ゾーン１０５ｇは、概して、電気加熱ゾーン１０５ｅの上方に位置する。
【００３９】
気体加熱ゾーン１０５ｇは、気体を燃料として使用するバーナー１０５ｇａを用いることによって、エネルギーを溶融槽１０５に供給しうる。電気加熱ゾーン１０５ｅは、電極１０５ｅａを使用することによって、エネルギーを溶融槽１０５に供給しうる。
【００４０】
電極１０５ｅａは、溶融槽１０５の溶融ガラスに浸漬されうる。更に、溶融槽１０５の溶融ガラスの液面高さは、バーナー１０５ｇａの高さと電極１０５ｅａの高さの間に位置しうる。つまり、バーナー１０５ｇａは、溶融ガラスの最も高い位置より高く位置し、電極１０５ｅａは、溶融ガラスの最も高い位置より低く位置しうる。いくつかの実施形態において、気体加熱ゾーン１０５ｇは、溶融ガラスの最も高い位置より高く位置し、電気加熱ゾーン１０５ｅは、溶融ガラスの最も高い位置より低く位置しうる。
【００４１】
各電極１０５ｅａおよびバーナー１０５ｇａは、溶融槽１０５の互いに向かい合い対向した側壁部１０５ｓｗ上に備えられうる。
【００４２】
更に、冷却モジュール１１０は、溶融槽の壁部、例えば、溶融槽１０５の後壁部１０５ｂｗ上に備えられうる。溶融ガラスの原料を供給する１つ以上の供給口１０５ｆｈが、溶融槽１０５の後壁部１０５ｂｗに形成されうる。溶融槽１０５で生成された溶融ガラスは、後壁部１０５ｂｗと対向する壁部１０５ｆｗを通って、ガラス製品製造処理に供給されうる。
【００４３】
冷却モジュール１１０は、それに隣接した電気加熱ゾーン１０５ｅと少なくとも部分的に重なるように配置されうる。いくつかの実施形態において、冷却モジュール１１０の少なくとも一部が、電気加熱ゾーン１０５ｅの少なくとも一部と重なるように配置されうる。いくつかの実施形態において、冷却モジュール１１０は、電気加熱ゾーン１０５ｅと完全に重なるように配置されうる。いくつかの実施形態において、冷却モジュール１１０は、電気加熱ゾーン１０５ｅと部分的に重なり、更に、気体加熱ゾーン１０５ｇと部分的に重なりうる。ここで、電気加熱ゾーン１０５ｅと「重なる」とは、冷却モジュール１１０の外周部が溶融槽１０５の外面に突出する場合に、冷却モジュール１１０の周囲が電気加熱ゾーン１０５ｅと重なることを表しうる。
【００４４】
支持格子１１２は、冷却モジュール１１０と後壁部１０５ｂｗの間に備えられうる。支持格子１１２は、後壁部１０５ｂｗを支持しうる。より詳しくは、溶融槽１０５の溶融ガラス１２１は、溶融槽１０５の側壁部を外側に向かう方向に押圧する力を加えうる。したがって、支持格子１１２が、溶融ガラス１２１の力を相殺するために、溶融槽１０５の側壁部に備えられうる。支持格子１１２は、溶融槽１０５の各側壁部に設けられうる。
【００４５】
支持格子１１２は、後壁部１０５ｂｗから放出された放射エネルギーが通り抜ける複数の開口部または孔を提供する。支持格子１１２が支持枠１３０に連結されて、溶融槽１０５の側壁部を支持する場合に、支持格子１１２の形状は限定されない。
【００４６】
支持格子１１２上に備えられた冷却モジュール１１０は、溶融槽１０５からの熱を、伝導、対流、および／または、放射を介して伝達するように構成されるもので、これについて、詳細に後述する。
【００４７】
冷却モジュール１１０は、熱交換のために熱伝達媒体流体を用いうる。熱伝達媒体流体は、例えば、水、油、不活性ガスなどでありうるが、それらに限定されない。いくつかの実施形態において、熱伝達媒体流体は、水でありうる。熱伝達媒体流体の温度は、冷却モジュール１１０を通る間に、熱伝達媒体流体が溶融槽１０５からの熱を吸収するので上昇する。
【００４８】
詳しくは、熱伝達媒体流体がそこを通って冷却モジュール１１０に導入される第１の投入口１１０＿ｉｎと、熱伝達媒体流体がそこを通って冷却モジュール１１０から排出される第１の放出口１１０＿ｏｕｔの温度差は、例えば約７度から約１５度でありうる。例えば、第１の投入口１１０＿ｉｎを通って導入される熱伝達媒体流体の温度は、約６５度から約７５度でありうる。更に、第１の放出口１１０＿ｏｕｔを通って排出される熱伝達媒体流体の温度は、例えば、約７５度から約８５度でありうる。
【００４９】
冷却モジュール１１０は、溶融槽１０５の後壁部１０５ｂｗ上だけに備えられ、溶融槽１０５の前壁部１０５ｆｗ上には備えられないことがありうる。更に、冷却モジュール１１０は、溶融槽１０５の２つの対向する側壁部１０５ｓｗ上には備えられないことがありうる。
【００５０】
図３は、実施形態による支持枠１３０と冷却モジュール１１０と支持格子１１２の関係を示す斜視図である。
【００５１】
図３を参照すると、支持格子１１２は、支持枠１３０と共に、後壁部１０５ｂｗを支持しうる（図２を参照）。
【００５２】
支持枠１３０は、複数のビーム構造物１３０Ｖ１、１３０Ｖ２、１３０Ｖ３、１３０Ｖ４、１３０Ｈ１、１３０Ｈ２、および、ビーム構造物１３０Ｖ１、１３０Ｖ２、１３０Ｖ３、１３０Ｖ４、１３０Ｈ１、１３０Ｈ２から延伸する複数の支持構造物１３２ａから１３２ｄを含みうる。複数の支持構造物１３２ａから１３２ｄは、ビーム構造物１３０Ｖ１、１３０Ｖ２、１３０Ｖ３、１３０Ｖ４、１３０Ｈ１、１３０Ｈ２から横方向に延伸しうる。いくつかの実施形態において、複数の支持構造物１３２ａから１３２ｄは、ビーム構造物１３０Ｖ１、１３０Ｖ２、１３０Ｖ３、１３０Ｖ４、１３０Ｈ１、１３０Ｈ２から水平に延伸しうる。
【００５３】
いくつかの実施形態において、ビーム構造物１３０Ｖ１、１３０Ｖ２、１３０Ｖ３、１３０Ｖ４、１３０Ｈ１、１３０Ｈ２は、複数の水平ビーム構造物１３０Ｈ１、１３０Ｈ２を含みうる。いくつかの実施形態において、ビーム構造物１３０Ｖ１、１３０Ｖ２、１３０Ｖ３、１３０Ｖ４、１３０Ｈ１、１３０Ｈ２は、複数の垂直ビーム構造物１３０Ｖ１から１３０Ｖ４を含みうる。いくつかの実施形態において、ビーム構造物１３０Ｖ１、１３０Ｖ２、１３０Ｖ３、１３０Ｖ４、１３０Ｈ１、１３０Ｈ２は、直接または間接的に互いに接続されうる。
【００５４】
より詳しくは、ビーム構造物１３０Ｖ１、１３０Ｖ２、１３０Ｖ３、１３０Ｖ４、１３０Ｈ１、１３０Ｈ２は、第１の垂直ビーム構造物１３０Ｖ１、第２の垂直ビーム構造物１３０Ｖ２、第３の垂直ビーム構造物１３０Ｖ３、および、第４の垂直ビーム構造物１３０Ｖ４を含みうる。更に、ビーム構造物１３０Ｖ１、１３０Ｖ２、１３０Ｖ３、１３０Ｖ４、１３０Ｈ１、１３０Ｈ２は、第１の水平ビーム構造物１３０Ｈ１、および、第２の水平ビーム構造物１３０Ｈ２も含みうる。第１の水平ビーム構造物１３０Ｈ１、および、第２の水平ビーム構造物１３０Ｈ２は、第３の垂直ビーム構造物１３０Ｖ３と第４の垂直ビーム構造物１３０Ｖ４の間に延伸し、垂直ビーム構造物１３０Ｖ３、および、第４の垂直ビーム構造物１３０Ｖ４に連結されうる。
【００５５】
支持構造物１３２ａから１３２ｄ（例えば、第１から第４の支持構造物１３２ａから１３２ｄ）の少なくとも１つは、支持格子１１２に、取外し自在に取り付けられうる。これは、支持構造物１３２ａから１３２ｄの少なくとも１つが第１の垂直ビーム構造物１３０Ｖ１および第２の垂直ビーム構造物１３０Ｖ２から取外し自在の場合に実現されうる。いくつかの実施形態において、各支持構造物１３２ａから１３２ｄは、独立に、かつ、取外し自在に、支持格子１１２上に取り付けられうる。
【００５６】
図３において、第１の支持構造物１３２ａおよび第２の支持構造物１３２ｂは、第１の垂直ビーム構造物１３０Ｖ１に連結され、更に、第３の支持構造物１３２ｃおよび第４の支持構造物１３２ｄは、第２の垂直ビーム構造物１３０Ｖ２に連結されて示されているが、本実施形態は、それらに限定されない。いくつかの実施形態において、第１の支持構造物１３２ａと第２の支持構造物１３２ｂは、互いに垂直方向に配列されうる。いくつかの実施形態において、第３の支持構造物１３２ｃと第４の支持構造物１３２ｄは、互いに垂直方向に配列されうる。
【００５７】
図３に示すように、支持構造物１３２ａから１３２ｄは、支持格子１１２を支持し、支持格子１１２の移動を制限して、後壁部１０５ｂｗが、後壁部１０５ｂｗに加えられた溶融ガラスの力によって移動しないようにしうる。
【００５８】
冷却モジュール１１０は、支持格子１１２に取外し自在に固定されうる。例えば、冷却モジュール１１０は、固定部材１１６によって、支持格子１１２に取外し自在に固定されうる。溶融ガラスの力は、冷却モジュール１１０に加えられないか、または、冷却モジュール１１０によって相殺されるので、冷却モジュール１１０は、支持格子１１２に緩く取り付けられうる。いくつかの実施形態において、固定部材１１６は、冷却モジュール１１０が支持格子１１２から分離されたり、そこから落下したりしないようにする固定連結力を有しうる。
【００５９】
例えば、固定部材１１６は、クランプでありうるが、本実施形態は、それに限定されない。
【００６０】
図４ａおよび４ｂは、実施形態による冷却モジュール１１０の設置方法を示す斜視図である。
【００６１】
図４ａを参照すると、冷却モジュール１１０を図示しない以外は、図３と同じなので、重複した記載は省略する。しかしながら、冷却モジュール１１０が設置される溶融槽１０５は、動作しているものでありうる。
【００６２】
図４ｂを参照すると、第１の支持構造物１３２ａ、第３の支持構造物１３２ｃ、および、第４の支持構造物１３２ｄは、各々、固定状態で維持されながら、第２の支持構造物１３２ｂは、支持格子１１２から取り外されうる。換言すれば、第２の支持構造物１３２ｂは、第１の垂直ビーム構造物１３０Ｖ１から取り外されうる。
【００６３】
次に、冷却モジュール１１０を、支持格子１１２と第１のビーム構造物１３０Ｖ１の間の空間に、第２の支持構造物１３２ｂを取り外したことによって確保された空間（図４ｂで、支持格子１１２と第１のビーム構造物１３０Ｖ１の間で、第２の支持構造物１３２ｂが固定するために、そこを通り抜ける空間）を通って挿入しうる。
【００６４】
次に、冷却モジュール１１０を、支持格子１１２に固定しうる。冷却モジュール１１０を、支持格子１１２に、上記のような固定部材１１６によって固定しうるが、本実施形態は、それに限定されない。
【００６５】
次に、取り外した第２の支持構造物１３２ｂを、第１の垂直ビーム構造物１３０Ｖ１に、再び留める。
【００６６】
上記処理を行う間に、溶融槽１０５は、動作しているものでありうる。
【００６７】
図５は、実施形態による動作中に設置された冷却モジュール１１０の形状を示す前面図である。
【００６８】
図５を参照すると、冷却モジュール１１０は、第１の支持構造物１３２ａ、第３の支持構造物１３２ｃ、および、第４の支持構造物１３２ｄの少なくとも１つに対応する位置に備えられた窪み部１１０Ｒを含みうる。窪み部１１０Ｒが備えられたので、冷却モジュール１１０の本体部分は、各支持構造物１３２ａから１３２ｄの垂直方向または水平方向まで、若しくは、各支持構造物１３２ａから１３２ｄから離間した位置まで延伸しうる。その結果、冷却モジュール１１０は、後壁部１０５ｂｗと重なった面積を増加させうる。
【００６９】
いくつかの実施形態において、冷却モジュール１１０と重なる後壁部１０５ｂｗの面積は、後壁部１０５ｂｗの全面積の約４０％から約９０％でありうる。例えば、重なる面積が、後壁部１０５ｂｗの全面積の約４０％未満の場合には、溶融槽１０５の後壁部１０５ｂｗを冷却する効果が不十分でありうる。一方、重なる面積が、後壁部１０５ｂｗの全面積の約９０％より広い場合には、後壁部１０５ｂｗを冷却する効果が過剰となり、したがって、経済的に不利になりうる。
【００７０】
後壁部１０５ｂｗを冷却する主な熱伝達機構は、放射熱が支持格子１１２を通り抜けて冷却モジュール１１０に伝達される放射でありうる。いくつかの実施形態において、冷却モジュール１１０は、支持格子１１２に実質的に接触し、したがって、対流による熱伝達は、あまり活発でないことがありうる。いくつかの実施形態において、複数の孔が支持格子１１２に設けられるので、冷却モジュール１１０に対向する支持格子１１２の面積は、広くないことがありうる。その結果、支持格子１１２と冷却モジュール１１０の間で、対流による熱伝達は、あまり活発でないことがありうる。
【００７１】
効率的なガラス溶融、および、欠陥の最小化のためには、溶融槽の１つ以上の壁部、例えば、後壁部を選択的に冷却して、溶融ガラスの温度をより正確に制御するようにすることが有用でありうる。
【００７２】
実施形態によるガラス製品製造装置およびガラス製品製造方法を用いることによって、冷却モジュール１１０を、ガラス溶融処理を停止させることなく、動作しているユニットの溶融槽１０５に設置しうる。特に、実施形態によるガラス製品製造装置およびガラス製品製造方法によれば、冷却モジュール１１０の設置にかかる時間が短く、更に、ガラス溶融処理の安定性が乱れる時間が短い。
【００７３】
実施形態によるガラス製品製造装置およびガラス製品製造方法を用いることによって、動作中でも高いエネルギー効率が維持され、更に、欠陥率が削減される。
【００７４】
本開示を、特に実施形態を参照して示し、記載したが、請求項の精神および範囲を逸脱することなく、形状および詳細事項に様々な変更を行いうることが分かるだろう。
【００７５】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００７６】
実施形態１
ガラス製品製造装置において、
溶融槽と、
前記溶融槽の外壁部を支持するように構成された支持格子と、
前記支持格子上で、前記溶融槽の前記外壁部を冷却するように構成された冷却モジュールと、
前記支持格子に取外し自在に留められて、該支持格子の移動を制限する支持枠と
を含む装置。
【００７７】
実施形態２
前記支持枠は、
ビーム構造物と、
前記ビーム構造物から横方向に延伸し、前記支持格子に取外し自在に留められて、該支持格子を支持する支持構造物と
を含むものである、実施形態１に記載のガラス製品製造装置。
【００７８】
実施形態３
前記支持枠は、第１の支持構造物、および、第２の支持構造物を含むものであり、
前記第１の支持構造物、および、前記第２の支持構造物は、各々、独立に、かつ、取外し自在に前記支持格子に取り付けられたものである、実施形態２に記載のガラス製品製造装置。
【００７９】
実施形態４
前記冷却モジュールは、前記第１の支持構造物が前記支持格子に取り付けられ、前記第２の支持構造物が該支持格子から取り外されている間に、該支持格子に取り付けられるか、または、そこから取り外されるように構成されたものである、実施形態３に記載のガラス製品製造装置。
【００８０】
実施形態５
前記冷却モジュールは、前記溶融槽が動作中に、前記支持格子から取り外されるか、または、そこに取り付けられるように構成されたものである、実施形態４に記載のガラス製品製造装置。
【００８１】
実施形態６
前記冷却モジュールは、冷媒投入口、本体部分、および、冷媒放出口を含むものであり、
前記本体部分は、窪み部を、前記第１の支持構造物および前記第２の支持構造物の少なくとも１つに対応する位置に含むものである、実施形態５に記載のガラス製品製造装置。
【００８２】
実施形態７
前記ビーム構造物は、
前記溶融槽の前記外壁部に沿って水平方向に延伸する水平ビーム構造物と、
前記水平ビーム構造物に留められ固定された垂直ビーム構造物と
を含むものである、実施形態２に記載のガラス製品製造装置。
【００８３】
実施形態８
前記溶融槽は、気体加熱ゾーン、および、電気加熱ゾーンを含むものであり、前記冷却モジュールは、前記電気加熱ゾーンに隣接して配置されたものである、実施形態１に記載のガラス製品製造装置。
【００８４】
実施形態９
前記冷却モジュールは、前記溶融槽の前記外壁部を、前記支持格子を通した放射によって冷却するものである、実施形態１に記載のガラス製品製造装置。
【００８５】
実施形態１０
前記冷却モジュールは、前記溶融槽の後壁部に備えられ、他の側壁部には備えられないものである、実施形態９に記載のガラス製品製造装置。
【００８６】
実施形態１１
ガラス製品製造装置において、
溶融槽と、
前記溶融槽の外壁部を支持するように構成された支持格子と、
前記溶融槽の前記外壁部のうちの後壁部上の冷却モジュールと、
前記支持格子に取外し自在に留められて固定された支持枠と
を含み、
前記冷却モジュールは、前記溶融槽が動作中に、取外し自在か、または、取付け自在に構成されたものである装置。
【００８７】
実施形態１２
前記支持枠は、
前記溶融槽の対応する外壁部に沿った第１のビーム構造物、および、第２のビーム構造物と、
前記第１のビーム構造物から水平に延伸して前記支持格子に留められた第１の支持構造物および第２の支持構造物と、
前記第２のビーム構造物から水平に延伸して、前記支持格子に留められた第３の支持構造物および第４の支持構造物と
を含むものである、実施形態１１に記載のガラス製品製造装置。
【００８８】
実施形態１３
前記第１の支持構造物、前記第２の支持構造物、前記第３の支持構造物、および、前記第４の支持構造物の少なくとも１つは、前記支持格子上に取外し自在に取り付けられたものである、実施形態１２に記載のガラス製品製造装置。
【００８９】
実施形態１４
前記冷却モジュールは、前記支持格子と前記支持枠の間に配置されて、該支持格子に固定されたものである、実施形態１３に記載のガラス製品製造装置。
【００９０】
実施形態１５
前記冷却モジュールは、冷媒投入口、本体部分、および、冷媒放出口を含むものであり、
前記本体部分は、前記第１の支持構造物、前記第２の支持構造物、前記第３の支持構造物、および、前記第４の支持構造物の少なくとも１つに対応する位置に窪み部を含むものである、実施形態１４に記載のガラス製品製造装置。
【００９１】
実施形態１６
前記冷却モジュールと重なる前記後壁部の面積は、該後壁部の全面積の４０％から９０％である、実施形態１５に記載のガラス製品製造装置。
【００９２】
実施形態１７
ガラス製品製造方法において、
溶融槽の外壁部を冷却する冷却モジュールを、動作している前記溶融槽の後壁部に設置する工程を、
含み、
前記冷却モジュールを設置する工程は、
第１のビーム構造物から横方向に延伸して支持格子を支持する第１の支持構造物の固定状態を維持しながら、第２の支持構造物を取り外す工程と、
前記冷却モジュールを、前記支持格子と前記第１のビーム構造物の間の空間に、前記第２の支持構造物の取外しによって確保された空間を通って挿入する工程と、
前記冷却モジュールを前記支持格子に固定する工程と、
前記取り外した第２の支持構造物を、前記支持格子に留める工程と
を含むものである方法。
【００９３】
実施形態１８
前記第１の支持構造物、および、前記第２の支持構造物は、垂直に配列されたものである、実施形態１７に記載の方法。
【００９４】
実施形態１９
前記第１のビーム構造物、および、該第１のビーム構造物と平行に延伸する第２のビーム構造物は、共通のビーム構造物に固定されたものであり、
前記第２のビーム構造物は、前記第１の支持構造物と平行に延伸して前記支持格子に留められた第３の支持構造物および第４の支持構造物を含むものであり、
前記第３の支持構造物、および、前記第４の支持構造物は、前記第２の支持構造物が取り外されている間に、留められた状態を維持するものである、実施形態１７に記載の方法。
【００９５】
実施形態２０
前記冷却モジュールは、前記溶融槽の前壁部には設置されないものである、実施形態１７に記載の方法。
【符号の説明】
【００９６】
１０５  溶融槽
１１０  冷却モジュール
１１２  支持格子
１３０  支持枠
１３０Ｖ１、１３０Ｖ２、１３０Ｖ３、１３０Ｖ４、１３０Ｈ１、１３０Ｈ２  ビーム構造物
１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ  支持構造物
【図１】
2021528352.tif 000003
【図２】
2021528352.tif 000004
【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
2021528352.tif 000008
【国際調査報告】
2021528352.tif 000009
2021528352.tif 000010