(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理された冷却空気をガラス製造機械へ分配するマニホルドと、
処理された冷却空気を前記マニホルドに送るブロワと、
内部にコイルを備え、このコイルは入口及び出口を備え、処理されていない冷却空気を受け入れ、処理された冷却空気を前記ブロワに送る間接熱交換器と、
第１の温度で水を送る第１水出口と、第１の温度よりも高い第２の温度で水を送る第２出口とを備え、ガラス物品製造プラントで使用される水を冷却する水冷却塔と、
前記水冷却塔の第１出口及び第２出口の少なくとも一方から水を受け入れ、前記間接熱交換器の中へ流れ込む処理されていない空気との間接熱交換関係をもって前記入口から前記出口へ前記間接熱交換器の前記コイルを通って流れるように、水を前記間接熱交換器の前記入口に送るポンプと、
第１水出口及び第２水出口から水を受け入れ、前記間接熱交換器の前記入口に送られた水の処理効果を制御する、前記間接熱交換器の前記コイルの上流の、温度制御された三路混合バルブと、
前記間接熱交換器の前記出口から前記水冷却塔に水を戻す戻り管路と、
を有することを特徴とする、ガラス製造機械の型を冷却する処理された冷却空気を送る装置。
【請求項２】
前記ポンプが前記混合バルブの下流に配置され、前記混合バルブは、前記第１出口から流れる水と前記第２出口から前記間接熱交換器の前記コイルに流れる水との相対流量を制御することにより、前記間接熱交換器に流れる水の温度を制御することによって、前記間接熱交換器内の空気の処理を制御することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
処理された冷却空気をガラス製造機械へ分配するマニホルドと、
処理された冷却空気を前記マニホルドに送るブロワと、
内部にコイルを備え、このコイルは入口及び出口を備え、処理されていない冷却空気を受け入れ、処理された冷却空気を前記ブロワに送る間接熱交換器と、
第１の温度で水を送る第１水出口と、第１の温度よりも高い第２の温度で水を送る第２出口とを備え、ガラス物品製造プラントで使用される水を冷却する水冷却塔と、
前記水冷却塔の第１出口及び第２出口の一方から水を受け入れ、前記間接熱交換器の中へ流れ込む処理されていない空気との間接熱交換関係をもって前記入口から前記出口へ前記間接熱交換器の前記コイルを通って流れるように、水を前記間接熱交換器の前記入口に送るポンプと、
このポンプの下流に配置され、第１水出口及び第２水出口の何れか一方から水を受け入れ、選択的に前記ポンプからの水を前記間接熱交換器の前記コイルに送り、又は、前記ポンプからの水を前記ポンプへの入口に戻すことにより、前記間接熱交換器へ流れる水の体積を制御して前記間接熱交換器内の空気の処理を制御する温度制御された三路混合バルブと、
前記間接熱交換器の前記出口から前記水冷却塔に水を戻す戻り管路と、
を有することを特徴とする、ガラス製造機械の型を冷却する処理された冷却空気を送る装置。
【請求項４】
前記第１水出口及び前記第２水出口の何れか一方からの水を受け入れる第２間接熱交換器と、この第２間接熱交換器から前記水冷却塔に水を戻す戻り管路と、を更に有し、前記第２間接熱交換器は前記ブロワと前記マニホルドとの間に配置され、前記ブロワからの空気が前記マニホルドによって受け入れられる前に、前記ブロワから受け入れた空気を処理することを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記水冷却塔の前記第１出口及び前記第２出口の一方から前記第２間接熱交換器の前記コイルの入口への水流管路と、
前記水冷却塔から前記第２熱交換器への水の流量を制御するための、前記水冷却塔から前記第２間接熱交換器への前記管路内の温度制御流れ制御バルブと、
を更に有することを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
間接熱交換器のコイルとの間接熱交換関係をもって、空気を間接熱交換器に通過させることによって空気の流れを処理する段階と、
間接熱交換器からの処理した空気を、ブロワに通過させる段階と、
処理した空気を、ブロワからガラス製造機械の型に送るためのマニホルドに送る段階と、
ガラス製造プラントからの水を水冷却塔で冷却する段階と、
水冷却塔の第１出口から取り去った第１の温度の水、水冷却塔の第２出口から取り去った第２の温度の水、又は水冷却塔の第１出口からの水と水冷却塔の第２出口からの水とを混合した水の何れかを選択し、その水を圧送して、間接熱交換器のコイルの中を流れさせ、間接熱交換器の中を流れる空気の温度を変える段階と、
を有する、ガラス製造機械の型の冷却に使用する空気を処理する方法。
【請求項７】
水を圧送する段階が、制御された温度で間接熱交換器のコイルに送るために、水冷却塔の第１出口及び水冷却塔の第２出口からの水を混合することからなる請求項６記載の方法。
【請求項８】
間接熱交換器のコイルとの間接熱交換関係をもって、空気を間接熱交換器に通過させることによって空気の流れを処理する段階と、
間接熱交換器からの処理した空気を、ブロワに通過させる段階と、
処理した空気を、ブロワからガラス製造機械の型に送るためのマニホルドに送る段階と、
ガラス製造プラントからの水を水冷却塔で冷却する段階と、
水冷却塔の第１出口から第１の温度の水を取り去る段階と、
水冷却塔の第２出口から第２の温度の水を取り去る段階と、
前記水冷却塔の前記第１出口及び前記第２出口の一方だけからの水の流れを、間接熱交換器のコイルに可変流量で圧送して間接熱交換器の中を流れる空気の温度を変える段階と、を有し、
前記水の流れは、固定した流量で混合バルブへ圧送され、混合バルブから水を圧送するのに使用されるポンプへの入口に可変流量で戻されるガラス製造機械の型の冷却に使用する空気を処理する方法。
【請求項９】
ブロワからマニホルドに空気を送る前に、第２間接熱交換器のコイルとの間接熱交換関係をもって、空気をブロワから第２間接熱交換器へ送る段階と、
第２間接熱交換器の中を流れる空気との間接熱交換関係をもって、前記第１水出口及び前記第２水出口の何れか一方からの水を水冷却塔から第２間接熱交換器のコイルへ通過させ、前記水冷却塔に水を戻す段階と、
を更に有する請求項８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス形成機械の溶融ガラスに接触する要素を冷却するために使用される冷却空気の温度を制御する方法及び装置に関する。さらに具体的には、本発明は、個別セクション（Ｉ．Ｓ．）タイプのガラス容器形成機械の型を冷却するために使用される空気の温度を制御する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
その開示をここに参照によって援用される共通に譲渡された米国特許第５，９００，０３５号（ホーニング他）は、型が閉鎖され、成形するのに十分な高温のガラスから品物が型の中で形成される間に、冷却空気を型の周囲に流すことによるガラス製造機械の環状の分離した型の冷却を記載する。その開示をここに参照によって又援用され、本発明の譲受人の前任者に譲渡された米国特許第３，５８６，４９１号（メンニット）は又、ガラス製造型空気冷却装置を記載している。’０３５特許及び’４９１特許は両方とも、現在最も広くガラス容器形成機械に使用されているタイプであるＩ．Ｓ．タイプのガラス形成機械による食物や飲料包装容器のような中空のガラス物品の製造を記載している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ガラス製造型を冷却するために使用される空気流の、所定の流量の空気流に対する冷却効果は、冷却システムに入る空気の温度の関数である。従って、周囲の空気が使用されたとき、冷却空気の温度を加熱及び／又は冷却することによって一定の温度に維持しなければ、空気流の冷却効果は変化し、このことは、空気冷却型で成形されたガラス物品の望ましくない特性の変化を引起こし、及び／又は、型冷却空気温度の変化の結果としての型冷却効果の変化に順応するためにガラス製造サイクル時間の望ましくない変化を引起こすかもしれない。
【０００４】
ガラス形成型冷却空気温度の変化を克服するために、ガラス製造プラントの一部からの、例えば、ガラス溶融炉の周囲からの熱い空気を外の場所からの冷却空気供給と混合することによって冷却空気の温度を上げることが知られている。冷却空気供給に水スプレーを噴射し、水スプレーの蒸発により空気供給を冷却することにより冷却空気温度を下げることも知られている。勿論、この後者の技術は、空気の水分飽和レベルに達するまでのみ使用することができ、噴射される水を噴射の前に適当なフィルターに通さなければ冷却空気流を汚染する結果になるだろう。本発明は、従来のガラス製造型冷却空気温度制御システムに関連した問題解決に向けられている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施形態によれば、ガラス成形機械用の型冷却空気は、冷却空気ブロワへの入口の上流に配置された間接熱交換器によって、空気をガラス成形機械に導入される所望の温度に維持するために加熱される。この実施形態では、冷却媒体は水であり、この水は、ガラス製造プラントに通常存在するタイプの水冷却塔から得られる。水は、約３７゜Ｃ（１００゜Ｆ）である水冷却塔への入口から、又は、約２９゜Ｃ（８５゜Ｆ）である水冷却塔からの出口から得られ、或いは、必要な場合、水冷却塔入口からの水は水冷却塔出口からの水と混合され、この場合、水冷却塔入口の水と水冷却塔出口の水を適当な割合で混合するために混合バルブが備えられ、熱交換器へ行く水の温度が熱交換器へ行く供給冷却空気を適当に加熱し、冷却空気出口温度を実質的に一定に維持する。冷却空気の幾らかの冷却は又、冷却空気温度の外側の限界、例えば、室温が外気温から実質的に高くなった場合において、この実施形態によって可能である。
【０００６】
本発明の他の実施形態によれば、実質的に一定の冷却空気温度を維持するために、冷却空気温度を加熱又は冷却できることが望まれる場合、第２間接熱交換器が採用され、第２間接熱交換器は冷却空気ブロワからの出口の下流に配置される。この実施形態によれば、冷却水塔への入口からの冷却水が第２間接熱交換器へ送られ、必要な場合及びある程度必要な場合、水冷却塔の出口からの冷却水は、冷却空気流を適当に冷却すべく、第２熱交換器へ行く水の冷却効果が適当になるのを確実にするために絞られる。本発明の第２実施形態により一対の間接熱交換器が採用された場合、適当な自動温度制御要素により、ガラス製造機械の型へ行く冷却空気の温度は、例えば、典型的な昼夜の空気温の変化又は季節による空気温変化の温度の大きな変化にも関わらず、実質的に一定のままである。
【０００７】
従って、本発明の目的は、ガラス製造機械の型へ行く冷却空気の温度を制御する改良された方法及び装置を提供することにある。特に、本発明の目的は、以下の特徴、即ち、例えば、昼夜又は季節の空気温変化による冷却空気システムへの入口での幅広い冷却空気の温度変化にも関わらず、ガラス製造機械の型を実質的に一定の速度で冷却するのに用いられる冷却空気の温度を制御することができるという特徴を有する方法及び装置を提供することにある。
本発明及びその目的の更なる理解のために、図面及び図面の簡単な説明、発明の詳細な説明及び請求の範囲に注意が向けられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１の実施形態によるガラス製造型冷却空気温度制御システムは、全体を参照番号１０で指示されている。温度制御システム１０において、冷却空気は、空気プレナム１６からの適当に処理された（通常、加熱された）冷却空気を受け入れるブロワ１４からガラス製造機械の冷却空気マニホルド１２に送られる。空気プレナム１６は、間接熱交換器１８からの処理された冷却空気を受け入れ、処理されていない、又は、適当に処理されていない空気は、ガラス製造プラントの外から、又は、プラント内部の場所から熱交換器１８の中に流れる。熱交換器１８を通過した空気は、熱交換機１８の中を流れる水によって加熱され（又は冷却され）、この水は、熱交換器１８の中に格納されている曲がりくねったコイル２０の中を通過させることによって、熱交換機１８を通る空気から隔離されている。
【０００９】
熱交換器１８内のコイル２０の中を通る水は、ポンプ２２によって閉回路を通って圧送され、このポンプ２２は、冷却水供給部２４−１及び冷却水帰還部２４−２を有する水冷却塔２４からの水を受け入れる。ポンプ２２は、水温が約２９゜Ｃ（８５゜Ｆ）の水塔２４の冷却水供給部２４−１への入口２４ａから（破線の流れ経路）、水温が約３７゜Ｃ（１００゜Ｆ）の冷却水帰還部２４−２からの出口２４ｂから（実線の流れ経路）、或いはそれらの各々から部分的に、水を受け入れる。このため、入口２４ａからの水と出口２４ｂからの水を混合するために、温度制御３路分流加減器（diverter）、即ち、混合バルブ２６が備えられ、ポンプ２２から熱交換器１８に制御された温度で水を導入する。入口２４ａからの管路内の圧力と、出口２４ｂからの管路内の圧力を同じにするために、圧力レギュレータ２８が入口２４ａからの管路に備えられる。熱交換器１８からの水は、次いで、水冷却塔２４に戻り、水冷却塔２４に入る水と混合される。適正な温度及び圧力条件を確実にするために、種々の温度計ＴＩ及び圧力計ＰＩが、熱交換器１８を通って水を通過させる水回路の中に配置される。熱交換器１８を通って循環する水は、熱交換器１８の水入口及び水出口でボールバルブ３０、３２を夫々通り、熱交換器１８からのドレン管路でボールバルブ３４を通り、熱交換器１８からのベント管路でボールバルブ３６を通る。熱交換器１８を通って循環する水は、熱交換器１８への逆流を回避するために、熱交換器１８の上流の位置で逆止バルブ３８を通り、また、システムの中を流れる水の中の如何なる粒子もコイル２０を詰まらせないように、熱交換器１８のすぐ上流で濾過器４０を通る。ボールバルブ４２、４４、４６も又、水冷却塔２４の冷却水供給部２４−２からの出口、水冷却塔２４の冷却水供給部２４−２への入口、及び、水冷却塔２４の冷却水帰還部２４−１からの出口に、夫々備えられる。
【００１０】
図２の実施形態において、図１の実施形態の要素に対応する要素は、下２桁が図１の実施形態の２桁である１００番台の参照番号によって指示される。
図２の実施形態によるガラス機械型冷却空気温度制御システムは、全体を参照番号１１０で指示される。温度制御システム１１０において、冷却空気は、空気プレナム１１６からの適当に加熱された冷却空気を受け入れるブロワ１１４からガラス成形機械の冷却空気マニホルド１１２に送られる。空気プレナム１１６は、間接熱交換器１１８からの処理された冷却空気を受け入れ、処理されていない、又は、適当に処理されていない空気は、ガラス製造プラントの外から、又は、プラント内部の場所から熱交換器１１８の中に流れる。熱交換器１１８を通過した空気は、熱交換機１１８の中を流れる水によって加熱され、この水は、熱交換器１１８の中に格納されている曲がりくねったコイル１２０の中を通過させることによって、熱交換機１１８を通る空気から隔離されている。
【００１１】
熱交換器１１８内のコイル１２０の中を通る水は、ポンプ１２２によって閉回路を通って圧送され、このポンプ１２２は、冷却水供給部１２４−１及び冷却水帰還部１２４−２を有する水冷却塔１２４からの水を受け入れる。ポンプ１２２への水の流れは、冷却塔１２４の冷却水帰還部１２４−２の出口１２４ｂからのものであり、この水は約３７゜Ｃ（１００゜Ｆ）の温度であろう。ポンプ１２２からの水は、温度制御３路分流加減バルブ（diverter valve）１２６を通って流れ、このバルブ１２６は、熱交換器１１８の中を通過する供給冷却空気を適当に加熱するために、熱交換器１１８の要求に応じて、ポンプ１２２からの水を、熱交換器１１８のコイル１２０へ通過させ、或いは、ポンプ１２２の低圧側へ戻し、或いは、一部をコイル１２０へ流し、一部をポンプ１２２の低圧側へ流す。
【００１２】
マニホルド１１２へ流れる冷却空気の冷却が望まれる場合、第２の間接熱交換器１６０がブロワ１１４の下流の位置に備えられる。熱交換器１６０は、曲がりくねったコイル１６２をその中に有し、ブロワ１１４からの空気を、マニホルド１１２を通過する前に冷却するために、約２９゜Ｃ（８５゜Ｆ）の水をコイル１６２の中に流すことを可能にする。このため、ブロワ１１４からの空気は、ブロワ１１４内での圧縮により空気に付与される熱、及び、ブロワ１１４内での摩擦損失のため、ブロワ１１４に入る空気プレナム１１６からの空気よりも幾分温かいだろう。何れの場合も、マニホルド１１２内の冷却空気の所望の温度が３７゜Ｃ（１００゜Ｆ）の場合、これは、２９゜Ｃ（８５゜Ｆ）の冷却水供給を有する第２熱交換器１６０内で空気を冷却することによって容易に達成することができる。かかる第２熱交換器１６０への冷却水の供給は、水冷却塔１２４の冷却水供給部１２４−１の出口１２４ａから得ることができ、第２熱交換器１６０への水の流量は、温度制御流れ制御バルブ１６４によって制御される。図２のシステムでは、従って、空気を使用するのに許容できる温度に維持するための供給冷却空気の加熱が、それが要求されるとき、間接熱交換器１１８によってなされ、空気を使用するのに許容できる温度に維持するためのかかる供給空気の冷却が、それが要求されるとき、第２熱交換器１６０によってなされる。流れ制御バルブ１２６、１６４の作用が適当に調整されたとき、例えば、共通の温度制御アルゴリズムによって、冬月の間に北部の場所で起る典型的な昼夜の入口空気温度変化を通じて、マニホルド１１２内の冷却空気の温度を、典型的には３７゜Ｃ（１００゜Ｆ）である所望の設定点温度のプラス／マイナス０．５６゜Ｃ（１゜Ｆ）にすることができる。何れの場合においても、流れ制御バルブ１２６、１６４の手動制御では、マニホルド１１２内の冷却空気の温度を、既知の冷却空気温度制御システムでこれまで達成されていたよりも非常に狭い範囲内に保持することができる。
【００１３】
熱交換器１１８を通る水回路は、ボールバルブ１３０、１３２を、熱交換器１１８への入口及び熱交換器１１８からの出口に夫々有し、ボールバルブ１３４を熱交換器１１８からのドレン管路に有し、ボールバルブ１３６を熱交換器１１８からのベント管路に有する。熱交換器１１８を通る水回路は又、システムを流れる水の中の如何なる粒子もコイル１２０を詰まらせないように熱交換器１１８の上流の位置に濾過器１４０を有する。ボールバルブ１４２、１４４、１４６が又、水冷却塔１２４の冷却水帰還部１２４−２からの出口に、水冷却塔１２４の冷却水帰還部１２４−２への入口に、水冷却塔１２４の冷却水供給部１２４−１からの入口に、夫々備えられる。温度計ＴＩ及び種々の圧力計ＰＩが又、熱交換器１１８のコイル１２０に導く水管路に備えられる。熱交換器１１８を通る水回路は又、熱交換器１１８を通る逆流を防止するために、熱交換器１１８から下流の位置に逆止バルブ１３８を有する。
【００１４】
熱交換器１６０のコイル１６２を通る水回路は、ボールバルブ１６６、１６８を熱交換器１６０への水入口及び熱交換器１６０からの水出口に夫々有し、ボールバルブ１７０を熱交換器１６０からのドレン管路に、ボールバルブ１７２を熱交換器１６０からのベント管路に有する。かかる水管路は又、濾過器１７４をその中に有し、逆止バルブ１７６を、水管路を通る一方向流れを確実にするために有する。
【００１５】
本発明を実行するための、この出願日現在の発明者によって考えられた最良の態様が示され、記載されたが、当業者には、請求の範囲の記載及びその法的な均等物によってのみ限定される本発明の範囲から逸脱することなく、適当に修正、変更し、均等物を作ることができることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるガラス成形機械冷却空気温度制御システムの概略図である。
【図２】本発明のガラス成形機械冷却空気温度制御システムの別の実施形態の図１と類似の図である。
【符号の説明】
１０      ガラス製造型冷却空気温度制御システム
１２      冷却空気マニホルド
１４      ブロワ
１６      空気プレナム
１８      間接熱交換器
２０      コイル
２２      ポンプ
２４      水冷却塔
２６      混合バルブ
２８      圧力レギュレータ
【図１】
0003939611.tif 000002
【図２】
0003939611.tif 000003