(57)【要約】  ガラスリボンを生産するための装置は、材料のバッチを融解して多量の溶融ガラスにするように構成された融解槽を備える。装置は、白金を含み、第１の状態調節ステーションから第２の状態調節ステーションに進む多量の溶融ガラスのための流路を提供するように構成された内部通路を定める、周壁を有する冷却導管を備える。周壁は複数本の細長い径方向溝で隔てられた複数本の径方向畝を定める外表面を有する。細長い径方向畝及び細長い径方向溝は冷却導管の長軸に沿って螺旋巻きに形成される。別の例において、第１の状態調節ステーションから第２の状態調節ステーションに溶融ガラスを送るために冷却導管の内部通路を通して溶融ガラスを流す工程を含む方法が提供される。
2016537285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスリボンを生産するための装置において、
材料のバッチを融解して多量の溶融ガラスにするように構成された融解槽、
少なくとも、前記融解槽の下流に配置された第１の状態調節ステーション及び前記第１の状態調節ステーションの下流に配置された第２の状態調節ステーション、並びに
前記第１の状態調節ステーションを前記第２の状態調節ステーションと動作可能な態様で連結している冷却導管、
を備え、
前記冷却導管が、白金を含み、前記前記第１の状態調節ステーションから前記第２の状態調節ステーションに進む前記多量の溶融ガラスのための流路を提供するように構成された内部通路を定める、周壁を有し、
前記周壁が複数本の細長い径方向溝で隔てられた複数本の細長い径方向畝を定める外表面を有し、前記細長い径方向畝及び前記細長い径方向溝は前記冷却導管の長軸に沿って螺旋巻きに形成されている、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記内部通路を定める前記周壁が前記複数本の細長い径方向畝及び前記複数本の細長い径方向溝を定める厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記周壁の前記厚さが約５００μｍから約８００μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記細長い径方向畝及び前記細長い径方向溝が前記冷却導管の前記長軸を取り巻くステップ形外郭輪郭を定めることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記細長い径方向畝及び前記細長い径方向溝が前記冷却導管の前記長軸を取り巻く曲線状外郭輪郭を定めることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記周壁の前記外表面にかけて冷却流体を強制的に流すように構成された流体冷却装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
ガラスリボンを生産する方法において、
（Ｉ）  融解槽の下流に配置された第１の状態調節ステーション、前記第１の状態調節ステーションの下流に配置された第２の状態調節ステーション及び前記第１の状態調節ステーションを前記第２の状態調節ステーションと動作可能な態様で連結している冷却導管を提供する工程であって、前記冷却導管は、白金を含み、内部通路を定める、周壁を有し、前記周壁の外表面は複数本の細長い径方向溝で隔てられた複数本の細長い径方向畝を定め、前記細長い径方向畝及び前記細長い径方向溝は前記冷却導管の長軸に沿って螺旋巻きに形成されている工程、
（II）  多量の溶融ガラスを形成するために前記融解槽を用いてバッチ材料を融解する工程、
（III） 前記第１の状態調節ステーションから前記第２の状態調節ステーションに前記溶融ガラスを送るために前記冷却導管の前記内部通路を通して前記溶融ガラスを流す工程、及び
（IV）  前記工程（III）の間に前記多量の溶融ガラスを冷却するために前記冷却導管の前記周壁の前記外表面を流体冷却する工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記工程（IV）が流体冷却装置を用いて前記冷却導管の前記周壁の前記外表面にかけて冷却流体を強制的に流す工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記流体冷却装置に前記冷却導管の前記周壁の前記外表面を取り巻くハウジングを設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記冷却導管の前記軸に沿って配置された複数の冷却ゾーンを異なる冷却速度で独立に冷却する工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は２０１３年１０月１８日に出願された米国特許出願第１４／０５７６３９号の米国特許法第１２０条の下の優先権の恩典を主張する。本明細書は上記特許出願の明細書の内容に依存し、上記特許出願の明細書の内容はその全体が本明細書に参照として含められる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、全般にはガラスリボンを生産するための装置及び方法に関し、さらに詳しくは、冷却導管の長軸に沿って螺旋巻きに形成された径方向溝を有する冷却導管を用いる、ガラスリボンを生産するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラス製造装置は一般にＬＣＤ板ガラスのような様々なガラス製品を形成するために用いられる。第１の状態調節ステーションを第２の状態調節ステーションと動作可能な態様で連結している導管を備える装置を用いて板ガラスを製造することは既知である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
詳細な説明に述べられるいくつかの態様例の基本的理解を提供するため、本開示の簡略な要約を以下に提示する。
【０００５】
本開示の第１の態様において、ガラスリボンを生産するための装置は材料のバッチを融解して多量の溶融ガラスにするように構成された融解槽を備える。装置はさらに融解槽の下流に配置された第１の状態調節ステーション及び第１の状態調節ステーションの下流に配置された第２の状態調節ステーションを備える。装置はさらにまた、第１の状態調節ステーションを第２の状態調節ステーションと動作可能な態様で連結している冷却導管を備える。冷却導管は、白金を含み、第１の状態調節ステーションから第２の状態調節ステーションに進む多量の溶融ガラスの流路を提供するように構成された内部通路を定める、周壁を有する。周壁は複数本の細長い径方向溝によって隔てられた複数本の細長い径方向畝を定める外周面を有する。細長い径方向畝及び細長い径方向溝は冷却導管の長軸に沿って螺旋巻きに形成される。
【０００６】
第１の態様の一例において、内部通路を定める周壁は複数本の細長い径方向畝及び細長い径方向溝を定める厚さを有する。
【０００７】
第１の態様の別の例において、周壁の厚さは約５００μｍから約８００μｍの範囲内にある。
【０００８】
第１の態様のまた別の例において、周壁は約５００μｍから約８００μｍの範囲内にある厚さを有する。
【０００９】
第１の態様のまた別の例において、細長い径方向畝及び細長い径方向溝は冷却導管の長軸を取り巻くステップ形外殻輪郭を定める。
【００１０】
第１の態様のまた別の例において、細長い径方向畝及び細長い径方向溝は冷却導管の長軸を取り巻く曲線状外郭輪郭を定める。
【００１１】
第１の態様のまた別の例において、曲線状外郭輪郭は正弦曲線状外郭輪郭を含む。
【００１２】
第１の態様のまた別の例において、周壁の外表面にかけて冷却流体を強制的に流すように流体冷却装置が構成される。一例において、流体冷却装置は冷却導管の周壁の外表面を取り囲むように構成されたハウジングを備える。１つの特定の例において、ハウジングの内表面は外表面の細長い径方向畝及び細長い径方向溝から隔てられる。別の特定の例において、ハウジングの内表面によってキャッピングされている細長い径方向溝によって螺旋形冷却流体路が定められる。別の例において、流体冷却装置は冷却導管の軸に沿って配された複数の独立冷却ゾーンを提供するように構成される。
【００１３】
第１の態様は単独で、あるいは上に論じた第１の態様の例の１つとまたはいずれかの組合せとの組合せで、提供され得る。
【００１４】
本開示の第２の態様において、ガラスリボンを生産する方法は融解槽の下流に配置された第１の状態調節ステーション及び第１の状態調節ステーションの下流に配置された第２の状態調節ステーションを提供する工程（Ｉ）を含む。冷却導管が第１の状態調節ステーションを第２の状態調節ステーションと動作可能な態様で連結し、冷却導管は、白金を含み、内部通路を定める、周壁を有する。周壁の外表面は、複数本の細長い径方向溝によって隔てられた、複数本の細長い径方向畝を定め、細長い径方向畝及び細長い径方向溝は冷却導管の長軸に沿って螺旋巻きに形成される。方法はさらに、多量の溶融ガラスを作製するために融解槽を用いてバッチ材料を融解する工程（II）を含む。方法はさらに、溶融ガラスを第１の状態調節ステーションから第２の状態調節ステーションに送るために冷却導管の内部通路を通して溶融ガラスを流す工程（III）を含む。方法はまた、工程（III）中に多量の溶融ガラスを冷却するために冷却導管の周壁の外表面を流体冷却する工程（IV）も含む。
【００１５】
第２の態様の一例において、工程（IV）は流体冷却装置を用いて冷却導管の周壁の外表面にかけて冷却流体を強制的に流す工程を含む。例えば、方法はさらに、冷却導管の周壁の外表面を取り囲むハウジングを備える流体冷却装置を提供する工程を含むことができる。一つの特定の例において、外表面の細長い径方向畝及び細長い径方向溝から隔てられた内表面をハウジングに設けることができる。別の特定の例において、方法はさらに、細長い径方向溝をハウジングの内表面でキャッピングすることによって螺旋形冷却流体路を形成する工程を含み、工程（IV）は多量の溶融ガラスを冷却するために螺旋形冷却流体路を通して冷却流体を強制的に流す工程を含む。別の例において、方法は冷却導管の軸に沿って配置された複数の冷却ゾーンを異なる冷却速度で独立に冷却する工程を含む。
【００１６】
第２の態様の別の例において、冷却導管の周壁には約５００μｍから約８００μｍの範囲内にある厚さが与えられる。
【００１７】
第２の態様の別の例において、細長い径方向畝及び細長い径方向溝は、ステップ形状及び曲線形状からなる群から選ばれる形状をもつ、冷却導管の長軸を取り巻く外郭断面輪郭を定める。
【００１８】
第２の態様は単独で、あるいは上に論じた第１の態様の例の１つとまたはいずれかの組合せとの組合せで、提供され得る。
【００１９】
上記及びその他の態様は、以下の詳細な説明が添付図面を参照して読まれた場合に一層良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１はガラスリボンを生産するための一例の装置の略図である。
【図２】図２は図１の線２−２に沿う拡大された部分断面斜視図である。
【図３】図３は本開示の態様にしたがう導管の断面図を示す。
【図４】図４は図３の導管の断面斜視図を示す。
【図５】図５は図３の視野５における導管の断面プロファイルの拡大図を示す。
【図６】図６は導管の別の断面プロファイルの別の拡大図を示す。
【図７】図７は導管の別の断面プロファイルのまた別の拡大図を示す。
【図８】図８は流体冷却装置を含む図３の導管の断面図である。
【図９】図９は流体冷却装置を含む図３の導管の別の断面図である。
【図１０】図１０は本開示の態様にしたがう別の導管の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施形態例が図示されている添付図面を参照して、例を以降でさらに十分に説明する。可能であれば必ず、全図面を通して、同じ参照数字が同じかまたは同様の要素を指して用いられる。しかし、態様は多くの形態で具現化することができ、本明細書に述べられる実施形態に限定されると解されるべきではない。
【００２２】
本開示の態様は多量の溶融ガラスからガラスリボンを生産するための装置を含む。ガラスリボンは次いで広範な用途に用いることができるガラス板に分割することができる。例えば、ガラスリボンから作製されたガラス板は例えばディスプレイ用途に用いることができる。特定の例において、ガラス板は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）またはその他のディスプレイデバイスを作製するために用いることができる。
【００２３】
ガラスリボンは、スロットドロー、フロート、ダウンドロー、フュージョンダウンドローまたはアップドローのような、本開示にしたがうガラスリボンを生産するための様々な装置によって作製することができる。それぞれの装置は材料のバッチを融解して多量の溶融ガラスにするように構成された融解槽を備えることができる。それぞれの装置はさらに、少なくとも、融解槽の下流に配置された第１の状態調節ステーション及び第１の状態調節ステーションの下流に配置された第２の状態調節ステーションを備える。それぞれの装置は第１の状態調節ステーションを第２の状態調節ステーションと動作可能な態様で連結している冷却導管を備える。使用において、融解槽内でバッチ材料を融解して多量の溶融ガラスを形成することができる。次いでガラス融液の状態調節を行うために溶融ガラスを第１の状態調節ステーションに直接に送り込むことができる。次いでガラス融液を第１の状態調節ステーション内で状態調節し、次いで冷却導管を用いて第２の状態調節ステーションに送ることができる。冷却導管は、ガラス融液が第１の状態調節ステーションから第２の状態調節ステーションに移る際に、導管の内部を通って流れているガラス融液を冷却するためにはたらくことができる。装置は次いで第２の状態調節ステーションの下流にあたる場所においてガラス融液からガラスリボンを作製することができる。本開示の装置は２基の状態調節ステーション及び１本の冷却導管に限定され得るが、本開示の別の例はいかなる数の状態調節ステーション及び／または冷却導管も備えることができる。例えば、第１の状態調節ステーションの上流で融解槽の下流に１基以上の追加の状態調節ステーションを直列または並列に配置することができる。さらにまたはあるいは、第２の状態調節ステーションの下流に、１基以上の追加の状態調節ステーションを直列または並列に配置することができる。
【００２４】
図１は本開示にしたがうガラスリボンを生産するためのただの一例の装置の略図を示し、装置は、以降の処理でガラス板１０４にするための、ガラスリボン１０３をフュージョンドローするためのフュージョンドロー装置１０１を備える。フュージョンドロー装置１０１は貯蔵ビン１０９からバッチ材料１０７を受け取るように構成された融解槽１０５を備えることができる。バッチ材料１０７はモーター１１３で駆動されるバッチ送出装置１１１によって送り込むことができる。必要に応じるコントローラ１１５を、矢印１１７で示されるように、所望の量のバッチ材料を融解槽１０５に送り込むためにモーター１１３を作動させるように構成することができる。ガラス金属プローブ１１９を用いて、管柱１２３内のガラス融液１２１のレベルを測定し、測定された情報をコントローラ１１５に通信線１２５を用いて送信することができる。
【００２５】
フュージョンドロー装置１０１は、融解槽１０５の下流に置かれ、第１の連結導管１２９を用いて融解槽１０５に連結された、清澄槽１２７（例えば清澄管）のような第１の状態調節ステーションも備えることができる。いくつかの例において、ガラス融液は、第１の連結導管１２９により融解槽１０５から清澄槽１２７に重力供給することができる。例えば、ガラス融液が融解槽１０５から清澄槽１２７に第１の連結導管１２９の内部通路を通って流れるようにガラス融液を駆動するために重力が作用することができる。清澄槽１２７内では、様々な手法によってガラス融液から気泡が除去され得る。例えば、ガラス融液を高温に加熱してガラス融液の粘度を低め、よって清澄槽１２７内のガラス融液の自由表面における気泡の放出を可能にすることができる。別の例において、高温における気泡の形成を容易にし、さらに、自由表面上方の雰囲気内へのガスの放出を突発させるために気泡の大半を自由表面まで上昇させるに役立つ、気泡形成のためのサイトを提供するため、清澄剤をガラス融液に添加することができる。同時に、続いてガラス融液温度が低められると、同じ清澄剤がガラス融液内のガスを吸収して残りのガラスの泡を潰れさせ、ガラス融液から気泡をさらに除去する。
【００２６】
フュージョンドロー装置は、清澄槽１２７の下流に配置することができる、混合槽１３１（例えば撹拌チャンバ）のような第２の状態調節ステーションをさらに備えることができる。混合槽１３１は、均一なガラス融液組成を提供し、よって、そうでなければ清澄槽を出てくる清澄化されたガラス融液内に存在し得る、不均一性の脈理を低減または排除するために用いることができる。図示されるように、清澄槽１２７は第２の連結導管１３５を用いて混合槽１３１に連結することができる。いくつかの例において、清澄槽１２７から混合槽１３１に第２の連結導管１３５を介してガラス融液を重力利用供給することができる。例えば、ガラス融液が清澄槽１２７から混合槽１３１に第２の連結導管１３５の内部通路を通って流れるようにガラス融液を駆動するために重力が作用することができる。
【００２７】
フージョンドロー装置は、混合槽１３１の下流に配置することができる、送出槽１３３（例えばボウル）のような別の状態調整ステーションをさらに備えることができる。送出槽１３３はガラスが形成装置に給送されるようにガラスを状態調節することができる。例えば、送出槽１３３は形成槽へのガラス融液の定常流の調節及び供給のためのアキュムレータ及び／または流量コントローラとしてはたらくことができる。図示されるように、混合槽１３１は送出槽１３３に第３の連結導管１３７を用いて連結することができる。いくつかの例において、混合槽１３１から送出槽１３３に第３の連結導管１３７を介してガラス融液を重力利用供給することができる。例えば、ガラス融液が混合槽１３１から送出槽１３３に第３の連結導管１３７の内部通路を通って流れるようにガラス融液を駆動するために重力が作用することができる。
【００２８】
さらに示されるように、送出槽１３３から形成槽１４３の流入口１４１にガラス融液１２１を送り出すためにダウンカマー１３９を配置することができる。図示されるように、融解槽１０５、清澄槽１２７、混合槽１３１、送出槽１３１及び形成槽１４３は、フュージョンドロー装置１０１に沿って直列に配置することができるガラス融液状態調節ステーションの例である。
【００２９】
融解槽１０５は一般に、耐火(例えばセラミック)れんがのような、耐火材料でつくられる。フュージョンドロー装置１０１は、一般に白金または、白金−ロジウム、白金−イリジウム及びこれらの組合せのような、白金含有材料でつくられるが、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、ジルコニウム及びこれらの合金のような耐火金属及び／または二酸化ジルコニウムを含むこともできる、コンポーネントをさらに備えることができる。白金含有コンポーネントには、第１の連結導管１２９、清澄槽１２７（例えば清澄管）、第２の連結導管１３５、管柱１２３、混合槽１３１（例えば撹拌チャンバ）、第３の連結導管１３７、送出槽１３３（例えばボウル）、ダウンカマー１３９及び流入口１４１の内の１つ以上を含めることができる。形成槽１４３も耐火材料でつくることができ、ガラスリボン１０３を形成するように設計される。
【００３０】
図２は図１の線２−２に沿うフュージョンドロー装置１０１の断面斜視図である。図示されるように、形成槽１４３は成形ウエッジ２０１を有し、成形ウエッジ２０１は、成形ウエッジ２０１の両側面の間に広がる、一対の下方に傾けられた成形面領域２０７、２０９を有する。一対の下方に傾けられた成形面領域２０７、２０９は下流方向２１１に沿って収斂してルート２１３を形成する。ドロー平面２１５がルート２１３を通って延び、ドロー平面２１５に沿って下流方向２１５にガラスリボン１０３を引くことができる。図示されるように、ドロー平面２１５はルート２１３を二分するが、ドロー平面２１３はルート２１３に関して反対方向に延びることができる。
【００３１】
いくつかの例において、連結導管の内の１本以上は、冷却導管の内部通路を通って流れているガラス融液を冷却するように構成された、冷却導管とすることができる。したがって、下流の状態調節ステーションに入るガラス融液の温度は冷却導管が付帯する上流の状態調節ステーションを出るガラス融液の温度より低くなり得る。例えば、第２の連結導管１３５を冷却導管とすることができ、ガラス融液は清澄槽１２７と混合槽１３１の間で冷却される。したがって、ガラス融液が第２の連結導管１３５の内部通路を通って流れている間に第２の連結導管１３５によって低めてから、清澄槽１２７を出たガラス融液の温度を混合槽１３１にガラス融液をより低い温度で送り込むことができる。清澄槽を出てきたガラス融液の温度を低めることは、清澄剤はより低い温度でガスを吸収するから、ガラス融液内の気泡を清澄剤が潰すに役立ち得る。
【００３２】
さらにまたはあるいは、第３の連結導管１３７を冷却導管とすることができ、ガラス融液は混合槽１３１と送出槽１３３の間で冷却される。したがって、混合槽１３１を出たガラス融液の温度をガラス融液が第３の連結導管１３７の内部通路を通って流れている間に第３の連結導管１３７によって低めてから、送出槽１３３にガラス融液をより低い温度で送り込むことができる。混合槽１３１を出てきたガラス融液の温度を低めることは、ガラスリボンの形成に望ましい温度にガラス融液を近づけるに役立ち得る。
【００３３】
本開示のガラスリボンを生産するための装置は、例えば、上で論じたように第１の状態調節ステーションを第２の状態調節ステーションと動作可能な態様で連結する、１本以上の冷却導管を提供する。例えば、上で論じたように、また図３に示されるように、冷却導管に、清澄槽１２７を混合槽１３１と動作可能な態様で連結する第２の連結導管１３５を含めることができる。さらにまたはあるいは、例えば、上で論じたように、また図１０に示されるように、冷却導管に、混合槽１３１を送出槽１３３と動作可能な態様で連結する第３の連結導管１３７を含めることができる。図示されてはいないが、さらにまたはあるいは、ガラスリボンを生産するための装置の様々な状態調節ステーションを連結するために冷却導管を提供することができる。
【００３４】
ここで、第３の連結導管１３７またはガラスリボンを生産するための装置の他の冷却導管に同様または同等の特徴が与えられ得るという了解の下に、第２の連結導管１３５の特徴の例を説明している図３〜９を参照して、冷却導管を説明する。
【００３５】
図３及び４に示されるように、冷却導管は白金を含む周壁３０１を有する。一例において、周壁３０１は白金または、白金−ロジウム、白金−イリジウム及びこれらの組合せのような、白金含有金属を含む。冷却導管は第１の状態調節ステーションから第２の状態調節ステーションに進んでいる多量の溶融ガラスのための流路３０５を提供するように構成された内部通路３０３を定める。周壁３０１は複数本の細長い径方向溝３１１で隔てられた複数本の細長い径方向畝３０９を定めている外表面３０７を有する。細長い径方向畝３０９及び細長い径方向溝３１１は冷却導管の長軸３１３に沿って螺旋巻きに形成される。螺旋巻きは広範なピッチで、及び／または特定の用途に応じるその他の特性をもって、与えることができる。
【００３６】
径方向畝及び細長い径方向溝の螺旋巻きは冷却導管に重要な利点を与える。例えば、径方向畝及び細長い径方向溝の螺旋巻きは冷却導管の構造強度を高める。したがって、冷却導管は壁厚を薄くして作製することができ、よって白金または白金含有金属からの導管の作製にともなうコストをかなり節約することができる。一例において、冷却導管の周壁３０１の厚さＴは、約６００μｍから約７００μｍのような、約５００μｍから約８００μｍの範囲まで薄くすることができる。さらにまた、冷却導管全体にわたって５００〜８００μｍ（例えば６００〜７００μｍ）の範囲内の厚さＴを与えることができる。したがって、いくつかの例において、内部通路３０３は図３〜１０に示されるように複数本の細長い径方向畝３０９及び細長い径方向溝３１１を定めている厚さＴを含む。さらに、さらに、径方向畝及び細長い径方向溝の螺旋巻きによって与えられる高められた強度により、耐火支持ケースによる封入を必要としない、冷却導管の自己支持が可能になり得る。したがって、熱対流は、耐火ケースによる抵抗がない、白金または白金含有金属を介するガラス融液からの熱伝達をともない得る。例えば、周壁３０１の外表面３０７に直接に接するように冷却流体を強制的に流すことができ、白金または白金含有金属の比較的低い伝熱抵抗による高められた熱伝達が享有される。さらに、径方向の畝及び溝の螺旋巻きはより効率的な冷却を提供することができ、よって長さが短い冷却管にかけて高められた冷却またはより強い冷却を可能にすることができる。したがって、長さが減じられた冷却導管を提供することができ、よって、そうでなければ比較的長い冷却導管を作製するに必要になるであろうかなりの材料コストを節約することができる。さらに、冷却効率が高められるから、冷却管を通るガラス流量を高めることができ、それでも十分な冷却を得ることができる。したがって、本開示の高効率冷却管によって可能になる、装置を通る高められた溶融ガラス流量からの高められたガラスリボン生産による利点を得ることができる。
【００３７】
細長い径方向畝及び細長い径方向溝は本開示の態様にしたがう広範な構成を有することができる。例えば、図５に示されるように、細長い径方向畝３０９及び細長い径方向溝３１１は冷却導管の長軸を取り巻くステップ形外殻輪郭を定める。図示されるように、ステップ形状は必要に応じて実質的に平坦な上面及び実質的に平坦な底面を、相互にほぼ９０°の角度をなして配位された側面とともに、有することができる。いくつかの例において、輪郭は応力点を減じるために丸めることができる。
【００３８】
図６は、細長い径方向畝６０１及び細長い径方向溝６０３も図４に示される螺旋形状と同様または同等の態様で長軸を巡って螺旋巻きに形成されて長軸を取り巻くステップ形外郭輪郭を定める、別の例を示す。径方向畝６０１及び径方向溝６０３は実質的に平坦であるが、側面領域はコーナーにおいて角度が大きくなるような角度をなして配位される。角度を大きくすることは、例えば、冷却導管の構造保全性をさらに高めるために望ましいことであり得る。
【００３９】
図７は、細長い径方向畝７０１及び細長い径方向溝７０３が図４に示される螺旋形状と同様または同等の態様で冷却導管の長軸を取り囲む、図示される正弦曲線状外郭輪郭のような、曲線状外郭輪郭を定める、別の例を示す。径方向畝７０１及び径方向溝７０３の曲線性は、そうでなければコーナーに生じ得る応力点を取り除くことによって冷却導管の構造保全性をさらに一層高めることができる。
【００４０】
いくつかの例において、装置は周壁の外表面にかけて冷却流体を強制的に流すように構成された流体冷却装置をさらに備える。例えば、流体冷却装置は必要に応じて、冷却導管としてはたらく第２の連結導管１３５、第３の連結導管１３７及び／またはその他の連結導管に対して、装備することができる。一例において、図８に示されるように、流体冷却装置８０１は冷却導管の周壁３０１の外表面３０７を取り巻くように構成されたハウジング８０３を備える。図８はハウジングの内表面８０５が外表面３０７の細長い径方向畝３０９及び細長い径方向溝３１１から隔てられている一例を示す。そのような例においては、周壁３０１の外表面３０７とハウジング８０３の内表面８０５の間の周方向中間スペース８０７に冷却流体を送り込むことができる。ハウジングを備えることで、冷却流体が空気または、窒素、アルゴン、ヘリウム、ＣＯ２または同様の気体あるいは組合せのようなその他の流体を含むことが可能になり得る。例えば、導管壁の白金成分による冷却導管の外表面３０７の酸化を抑制するために、酸素レベルが低減されている冷却流体を用いることができる。さらに、またはあるいは、白金の冷却流体との相互作用を抑制するプラズマスプレイジルコニアコーティングまたはその他のコーティングで周壁の外表面３０７を処理することができる。
【００４１】
図８にさらに示されるように、本開示の態様は冷却導管の長さに沿う選択的温度制御を備えることができる。例えば、図８に示されるように、周囲断熱部材８０９ａ、８０９ｂ、８０９ｃが周方向スペース８０７をゾーン８０７ａ、８０７ｂ、８０７ｃ、８０７ｄに分割することができる。したがって、冷却導管の長さに沿うそれぞれのゾーンにおける所望の伝熱率を容易に達成するため、ゾーン８０７ａ〜８０７ｄのそれぞれに異なるあらかじめ選ばれたフロー特性（例えば、流量、気体のタイプ、気体温度、等）を選択的に導入することができる。簡略に示されるように、流体冷却装置８０１は必要に応じて、それぞれのゾーン８０７ａ〜８０７ｄに冷却流体源８１５から冷却流体を選択的に供給するためにコントローラ８１２で動作させることができる、流体マニフォールド８１１を備えることができる。
【００４２】
図９は、冷却導管の周壁３０１の外表面３０７を取り巻くように構成されたハウジング９０３を備える、別の例の流体冷却装置９０１を示す。図９は、ハウジングの内表面９０７が径方向畝３０９に接していて、ハウジング９０３の内表面９０５によってキャッピングされている細長い径方向溝によって螺旋冷却流体路９０７が定められている一例を示す。したがって、螺旋冷却流体路は冷却導管の長軸３１３を巡る冷却流体の螺旋運動を可能にするように設計することができる。冷却流体の螺旋運動は、冷却導管の径方向位置に無関係な、溶融ガラス路の周辺周りで一層均一な溶融ガラスの冷却を可能にすることができる。さらに、図８の流体冷却装置８０１と同様に、ハウジング９０３を備えることで、冷却流体が空気または、窒素、アルゴン、ヘリウム、ＣＯ２または同様の気体あるいは組合せのようなその他の流体を含むことが可能になり得る。例えば、周壁の白金成分による冷却導管の外表面３０７の酸化を抑制するために、酸素レベルが低減されている冷却流体を用いることができる。
【００４３】
図８に示される例と同様に、本開示の態様は図９の流体冷却装置を用いる冷却導管の長さに沿う選択的温度制御を備えることができる。例えば、図９に簡略に示される流体冷却構造をそれぞれの冷却ゾーンに設けることができる。図示されるように、流体冷却構造は冷却流体源９１３からの冷却流体を周方向中間流入領域９１５に選択的に供給するためにコントローラ９１１が作動させることができる流体弁９０９を備える。次いで、冷却流体が周方向中間流出領域９１９に達し、続いてハウジング９０３を通って開口９２１から出るまで、冷却導管の長さに沿い、対応する螺旋路９１７沿って冷却流体を強制的に流すことができる。
【００４４】
ガラスリボン１０３を生産する方法を次に論じる。方法は、融解槽の下流に配置された第１の状態調節ステーション、第１の状態調節ステーションの下流に配置された第２の状態調節ステーション及び第１の状態調節ステーションを第２の状態調節ステーションと動作可能な態様で連結する冷却導管を提供する工程を含む。冷却導管は、白金を含み、内部通路を定める、周壁を有し、周壁の外表面は複数本の細長い径方向溝で隔てられた複数本の細長い径方向畝を定める。細長い径方向畝及び細長い径方向溝は冷却導管の長軸に沿って螺旋巻きに形成される。一例において、提供する工程は装置を集成する工程及び／または冷却導管を作製する工程を含むことができる。あるいは、提供する工程は単に、既に集成及び作製された装置を導入する工程を含むことができる。
【００４５】
図１に示されるように、方法は多量の溶融ガラス１２１を形成するために融解槽１０５によってバッチ材料１０７を融解する工程をさらに含む。方法は第１の状態調節ステーションから第２の状態ステーションに溶融ガラスを送るために冷却導管の内部通路３０３を通して溶融ガラス１２１を流す工程をさらに含む。例えば、この工程は、清澄槽１２７を含む第１の状態調節ステーションから混合槽１３１を含む第２の状態調節ステーションに第２の連結導管１３５を含む冷却導管の内部通路３０３を通して溶融ガラス１２１を流す工程を含むことができる。別の例において、この工程は、混合槽１３１を含む第１の状態調節ステーションから送出槽１３３を含む第２の状態調節ステーションに第３の連結導管１３７を含む冷却導管の内部通路３０３を通して溶融ガラス１２１を流す工程を含むことができる。方法は次いで冷却導管の内部通路を通して溶融ガラスを流す工程の間に多量の溶融ガラスを冷却するために冷却導管の周壁の外表面を流体冷却する工程を含むことができる。
【００４６】
一例において、方法は流体冷却装置を用いて冷却導管の周壁の外表面にかけて冷却流体を強制的に流す工程を含むことができる。図３及び１０に示されるように、流体冷却装置は単に、冷却導管の周壁にかけて流体（例えば空気）を吹き付けるように構成されたファンブレードを持つブロワー３１５を含むことができる。あるいは、図８及び９に示されるように、流体冷却装置は、先に説明した、冷却導管の周壁３０１の外表面３０７を取り巻くハウジング８０３、９０３を備えることができる。図８は、外表面３０７の細長い径方向畝３０９及び細長い径方向溝３１１から隔てられている内表面８０５がハウジング８０３に与えられている例を示す。あるいは、図９はハウジング９０３の内表面によって細長い径方向溝３１１をキャッピングすることで螺旋冷却流体路９０７を形成する工程をさらに含む別のハウジング９０３を示し、方法は多量の溶融ガラスを冷却するために螺旋冷却流体路を通して冷却流体を強制的に流す工程を含む。
【００４７】
図８に示されるように、方法はさらに、冷却導管の軸に沿って配置された複数の冷却ゾーン８０７ａ〜８０７ｄを異なる冷却速度で独立に冷却する工程を含むことができる。必要に応じて、図３または９の流体冷却装置にも同様の方法論を適用することができる。
【００４８】
特許請求される本発明の精神及び範囲を逸脱することなく様々な改変及び変形がなされ得ることが当業者には明らかであろう。
【符号の説明】
【００４９】
１０１    フュージョンドロー装置
１０３    ガラスリボン
１０４    ガラス板
１０５    融解槽
１０７    バッチ材料
１０９    貯蔵ビン
１１１    バッチ送出装置
１１３    モーター
１１５    コントローラ
１１９    ガラス金属プローブ
１２１    ガラス融液
１２３    管柱
１２５    通信線
１２７    第１の状態調節ステーション／清澄槽
１２９，１３５，１３７    連結導管
１３１    第２の状態調節ステーション／混合槽
１３３    送出槽
１３９    ダウンカマー
１４１    流入口
１４３    形成槽
２０１    成形ウエッジ
２０３    
２０７，２０９    成形面領域
２１３    ルート
２１５    ドロー平面
３０１    周壁
３０３    内部通路
３０５    流路
３０７    周壁外表面
３０９，６０１，７０１    細長い径方向畝
３１１，６０３，７０３    細長い径方向溝
３１３    長軸
３１５    ブロワー
８０１，９０１    流体冷却装置
８０３，９０３    ハウジング
８０５，９０５    ハウジング内共面
８０７    周方向中間スペース
８０７ａ，８０７ｂ，８０７ｃ，８０７ｄ    ゾーン
８０９ａ，８０９ｂ，８０９ｃ    周囲断熱部材
８１１    流体マニフォールド
８１３，９１１    コントローラ
８１５，９１３    冷却流体源
９０７    螺旋冷却流体路
９０９    流体弁
９１５    周方向中間流入領域
９１７    螺旋路
９１９    周方向中間流出領域
９２１    開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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