JPH03501474A - 化学蒸着用温度制御分配ビーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 化学蒸着用温度制御分配ビーム 技術分野 本発明はガラス被服装置に関し、特にガラスの化学蒸着用温度制御分配ビームに 関する。

背景技術 平坦なガラスを被覆する１つの方法は概ね大気圧下でガス状被覆材料をガラスに 接触させることである。しかしながら、周知技術では移動する帯状ガラスに均一 な被膜を形成することが困難である。米国特許第３，８５０，６７９号明細書に は、化学蒸着法ｉこより製造される薄膜の均一性を向上させるために被覆ガスを ノズルからガラス表面に少なくともレイノルズ数２５００で噴射する方法が提案 されている。連続する帯状ガラスまたはガラス板を被覆するガス流の速度として は、レイノルズ数が少なくとも５０００であることが好ましい。レイノルズ数が ２５００以上のガス流を用いることは乱流であることを意味する。

均一な被膜が得られるより有効な方法は、被覆ガスが被覆するべき移動中の帯状 ガラスの表面と概ね平行に乱流状態に対立する層流状態で流れるようにすること である。層流状態を達成するための方法及び装置が米国特許第４，４６９．０４ ５号明細書に開示されている。被覆ガスは、移動する帯状ガラスの上面を横切っ て該帯状ガラスの移動方向と直交する向きに延在する分配装置によって被覆する べきガラス面に向けられる。この装置は、高温ガラス表面に接触する際に反応し て該ガラス上に被覆材料を付着させる金属蒸気のようなガスから被膜を形成する ために有用である。供給されるガス及び分配ビームの温度は、被覆ガスの凝縮を 防止し得るように充分高く、かつ被覆ガスがガラス表面に到達する前に生じる被 覆ガスの実質的な分解または他の有害な反応を防止するように充分に低い温度に 維持するのが好ましい。

この温度制御を要求通り正確に行なうことは困難である。

最近のシステムでは、高圧の蒸気、水、油またはガスで分配装置を冷却すること によって最適温度に維持することが試みられている。このようなシステムは複雑 で高価であり、かつ運転に危険な場合がある。

発明の開示 本発明は、移動する高温帯状ガラスの上方に配置された分配ビームを用いて平坦 なガラスを被覆するための方法及び装置に関する。２種類またはそれ以上の異な る反応ガスが、前記分配ビームの内部に形成され、かつ１または２以上の隔壁に よって分割された別個のブリナムにそれぞれ送給される。これらのガスは、確実 に帯状ガラスの幅方向に均一に分配されるように、前記ブリナムから流出する際 に隔壁によって分離され、かつ別個のワツフルパックまたはバッフル積層体のよ うな流れ分配機構を通過する。ブリナムの温度、即ちプリナム内のガスの温度は 水冷及び電気ヒータによって制御される。

前記流れ分配機構から出たガスは、分配ビームの長さ方向に延長しかつ帯状ガラ スの上に向けて開口するチャネル即ちダクトに入る。前記ダクト内に於て、これ らのガスは単段または多段の独特なフィンガバッフルによって完全に混合される 。このダクトは、水冷式プリナムから絶縁されかつ熱電対フィードバックを有す る電気ヒータを備える比較的高熱伝導性材料のブロックによって郭定される。こ れらブリナム及びブロッ、りは、ウォータジャケット及び支持体に囲繞されかつ それらに取り付けられている。ブリナム及びブロックをウォータジャケット及び 支持体に固定するための手段及び絶縁材料は、接触圧及び伝熱速度をそれぞれ補 償する温度が維持されるように選択される。前記ブロックの温度は、ブリナムの 周囲にあるウォータジャケット兼支持体への熱伝達を制御しかつ電気ヒータを使 用することによって所望の水準に維持される。

図面の簡単な説明 添付図面に於て、第１図は、本発明による分配ビームを備えるフロート式ガラス 製造装置を示す縦断面図である。

第２図は、第１図示の分配ビームを側方から見た拡大断面図である。

第３図は、第２図示の一方の温度補償ファスナを示す部分拡大図である。

第４図は、第１図示の分配ビームの制御システムを示すブロック図である。

第５図は、第１図示の分配ビームの別の実施例を示す縦断面図である。

発明の要旨 本発明によれば、被覆材料の付着によりガラス板の表面を被覆するための装置で あって、別個の被覆ガスを受け入れかつそれぞれに出口を有する少なくとも一対 のブリナムと、前記プリナムの出口に結合された入口と被覆されるべき板ガラス の表面近傍に配置される出口とを有し、カッ比較的高熱伝導性を有する材料から なるブロックの離隔された壁部によって郭定される混合チャンバと、冷却流体を 収容するためのダクトを郭定する支持体と、前記ブリナムと前記支持体との間及 び前記ブロックと前記支持体との間に配置された絶縁材料と、前記ブリナム、前 記ブロック及び前記絶縁手段を前記支持体に取り付けるための冷却ファスナ手段 とを備え、前記ブロックの温度が増加するにつれて前記ファスナ手段がより大き な締付圧力を作用させるようになっていることを特徴とするガラス被覆装置が提 供される。

発明を実施するための最良の形態 本発明による分配ビームは、浮動する帯状ガラスの上面に均一な被膜を形成する 際に使用することができる。帯状ガラスが浮動する槽の入口端及び出口端に関す る分配ビームの位置は、付着させる材料に連関するガラスの最適温度によって決 定される。また、温度及び環境雰囲気が被覆化学に適している場合には、分配ビ ームをレア内で使用することができる。第１図には、図示されないガラス溶融炉 の前部炉床から導かれるカナル１２に沿って溶融ガラス１１を従来の手法により 搬送するフロート式ガラス製造装置が示されている。カナル１２の終端には、ジ ャーム（ｊａｍｂ）即ち横壁部１３とリップ１４とを有する吹出し口が設けられ ている。この通常ソーダー石灰−石英ガラスからなる溶融ガラスの吹出し口への 流れは、調整用堰板１５によって制御される。前記吹出し口は、フロア部１７と 出口端壁部１８と側壁部１９とからなるタンク構造の入口端壁部１６の上を延長 している。

このタンク構造は通常溶融錫または錫が主成分を占める溶融錫合金の金属溶融槽 ２０を備え、符号２１で示されるように溶融ガラスが前記吹出し口のリップ１４ がら溶融金属槽２０の入口端部の表面に流れ込んでいる。この入口端部に於ける 温度は、前記タンク構造の上側に支持されて溶融金属層２０の上方にヘッドスペ ース２４を画定するルーフ構造２３に取り付けられたヒータ２２によって約１０ ００℃に維持されている。ルーフ構造２３は、金属溶融槽２０の前記入口端部に 於て金属溶融槽２ｏの表面近くまで垂下して入口２６の高さを制限する入口端壁 部２５を有する。

ルーフ構造２３の延長部２７が堰板１５まで延長して前記吹出し口を取り囲むチ ャンバを形成している。

また、ルーフ構造２３はその出口端に出口開口２９を画定するように垂下する壁 部２８を有する。金属溶融槽２゜上で製造された帯状ガラス３ｏは、ルーフ構造 ２３の出口端壁部２８の下面と金属溶融槽２ｏの出口端壁部１８の上面との間に 形成される出口２９から搬出される。出口２９の下流側には、被動トラクション ローラ３１がその上面を金属溶融槽２０の出口端壁部１８の上面の高さより僅か に高くして設けられ、それにより帯状ガラス３ｏが金属溶融槽２０表面から緩や かに持ち上げられて出口２９がらローラ３１上を水平方向に搬出される。

共通のヘッダ３３に接続され、かつルーフ屋根２３を貫通して下方へ延長するダ クト３２を介して供給される、例えば９５％の窒素と５％の水素とからなる保護 雰囲気が、金属溶融槽２０上方のヘッドスペース２４内のブリナムに維持されて いる。この保護雰囲気は、入口２６を介して外へ流れて前記吹出し口を囲繞する 前記チャンバを充填する。

温度勾配は、金属溶融槽２０に沿って金属溶融層２ｏの入口端部に於ける約１０ ００℃の温度から金属溶融槽２゜から帯状ガラスを搬出する出口端部付近の約５ ７０℃乃至６５０℃の範囲の温度に維持されている。この出口端部付近の低い温 度で、帯状ガラスはトラクションローラ３１と接触しても損傷しない程度まで硬 化するが、図示されるように金属溶融槽２０表面から持ち上げることができる。

前記吹出し口のリップ１４から金属溶融槽２ｏ上に流れ込む溶融ガラス１１は、 該槽上を横方向に流れて溶融ガラスの層３４を形成し、冷却されて金属溶融槽２ ｏがら搬出される。金属溶融槽２０を構成するタンク構造は、側壁部１９間の幅 が帯状リボンの幅より大きい。

帯状ガラスの表面に被覆ガスを供給するためのガス分配ビーム３５が、第１図示 の前記金属溶融層に於て該金属溶融層に沿って前記帯状ガラスの移動路を横切る ように配置されている。従って、このガス分配ビームは、前記帯状ガラスの上面 に亘ってかつ該帯状ガラスの移動方向を横切って延在する。ガス分配ビーム３５ は第２図により詳細に示されている。

ガス分配ビーム３５は、概ね水平な上壁３７と、前記金属溶融層の出口端及び入 口端にそれぞれ対面しつつ垂下する側壁３８．３９とを有する概ね逆向きＵ字形 のチャネル部材３６を有する。チャネル部材３６内には、概ね水平に延長する上 壁４１と、前記金属溶融層の前記出口端及び前記入口端にそれぞれ対面しつつ垂 下する側壁４２．４３とを有する逆向きＵ字形の別個のチャネル部材４ｏが配置 されている。側壁３９．４３の下端は、溶接のような従来手段により取り付けら れる水平部材４４によって結合されている。同様に側壁３８．４２の下端が水平 部材４５に結合されている。このようにして、チャネル部材３６、チャネル部材 ４０．水平部材４４．４５、端壁４６及び反対側の端壁（図示せず）が、水のよ うな伝熱流体を通過させるためのジャケット即ちダクトを郭定する支持体を形成 している。図示されていないが、比較的低温の伝熱流体を前記ダクトに供給しか つ高温の伝熱流体を前記ダクトから排除するために、従来技術による入口及び出 口手段を前記支持体に結合させることができる。また、伝熱流体のための別個の 通路を郭定するために、１個または２個以上の隔壁を前記ダクト内に形成するこ とができる。例えば、概ね垂直に延長する壁を上壁３７と水平部材４５との間に 形成して、側壁３８．４２間の領域を伝熱流体の入口のための側壁４２に近い領 域を有する通路と逆向きに流れる伝熱流体の出口のための側壁に近い領域を有す る別個の通路とに分割することができる。前記流体ダクトを郭定する支持体は、 比較的高熱伝導材料で形成され、かつ溶融金属槽２０の表面上を浮動する溶融ガ ラス層３４の上面に向けて送給される被覆ガスの出口通路を郭定する一対のブロ ックに結合されている。例えば、先行する前方のリードトウ（Ｌｅａｄ−ｔｏｅ ）ブロック４７は側壁４３に対面する概ね垂直に延長する面を有する。取付ブロ ック４８ａが側壁４３に取り付けらけれ、かつ絶縁材料からなる板材が取付ブロ ック４８ａの周囲の側壁４３とリードトウブロック４７との間に配置されている 。リードトウブロック４７は、複数の冷却ファスナ手段によって側壁４３に取り 付けることができる。

例えば、ねじ付きファスナ４８Ｉ）がブロック４７に形成された孔を貫通して概 ね水平に延在しかつ取付ブロック４８ａに形成されたねじ孔に螺合している。ま た、ファスナ４７ｂは、ブロック４７の孔内に配置されたブッシング４８Ｃを貫 通して延在し、ファスナ４８ｂの頭部の下にワッシャ４８ｄを配置することがで きる。このように、ファスナ４８ｂが直接ブロック４７ｃに接触することはない 。当然ながら、このような複数の冷却ファスナ手段をブロック４７の両端間に於 て間隔を置いて配設することができる。

同様に、中央ブロック５０が概ね水平に延在する取付プレート５１ａと冷却ファ スナ手段とによって、その上面に沿って水平部材４５に取り付けられている。取 付プレート５１ａは溶接等の適当な手段によって水平部材４５に取り付けられ、 かつ絶縁材料の板材５２が中央ブロック５０と取付プレート５１ａとの間に配置 されている。一対のねじ付きファスナ５１ｂが中央ブロック５０及び絶縁材５２ を貫通して延長し、取付プレート５１ａに形成されたねじ孔に螺合している。ま た、各ファスナ５１ｂを中央ブロック５０内の前記孔内に保持されるブッシング ５１ｂを貫通して延長させ、かつワッシャ５１ｄをファスナ５１ｂの頭部の下に 配置することができる。このような複数の冷却ファスナ手段を中央ブロック５０ の両端部面で間隔を置いて配設することができる。

スペーサプレート５３が上壁４１の下向き面に取り付けられている。絶縁材料の 板材５４がスペーサプレート５３の下向き面に取り付けられ、かつ一対の取付ブ ロック５５．５６が絶縁板５４の下向き面近傍に配置されている。一対の逆Ｕ字 形チャネル部材５７が一対の隣接ブリナム５８を形成している。各チャネル部材 ５７はいずれか一方の取付ブロック５５．５６の下向き面に取り付けられた土壁 と下方に延長する側壁とを有する。取付ブロック５５．５６と前記チャネル部材 の内側側壁とは、絶縁板５４に当接する上縁部を有する下向きに延長する隔壁５ ９によって分離されている。チャネル部材５７の外側側壁は関連するサイドブロ ック６０に当接している。各サイドブロック６０は対応する一方の取付ブロック ５５．５６の下向き面に当接する上面を有する。

一対の支持プレート６１には、それぞれチャネル部材５７の外側側壁の下縁及び サイドブロック６０の下縁を保持するために上向きの凹所６２が形成されている 。このサイドブロック６０はねじ付きファスナ（図示せず）によって前記支持プ レートに取り付けることができる。また、各支持プレート６１は、リードトウブ ロック４７及び中央ブロック５０の上面に当接する下向きフランジ６３を有する 。

このようにして、スペーサプレート５３、絶縁材５４、取付ブロック５５．５６ 、Ｕ字形チャネル５７、サイドブロック６０及び支持プレート６１によって、上 壁４１の上向き面と前記ブロック４７．５０の上向き面との間に延在しかつ側壁 ４２．４３間に配置されたブリナム構造が形成される。このブリナム構造は、冷 却ファスナ手段によって冷却ジャケットに取り付けられている。一対のスペーサ ６４ａが上壁３７．４１間に配置されて、前記壁部が前記ファスナを締め付けた 際に互いに接近しないようになっている。

ねじ付きファスナ６４ｂが上壁３７、一方のスペーサ６４ａ、上壁４１、スペー サプレート５３及び絶縁材５４を貫通して、取付ブロック５５に螺合している。

また、ファスナ６４ｂは、上壁３７の外面から絶縁材５４に延在するブッシング ６４ｃを貫通させることができる。ワッシャ６４ｄをファスナ６４ｂの頭部の下 に設けることができる。このような複数の冷却ファスナ手段をビーム３５の端部 から端部までに間隔を置いて配設されている。

一対のワツフル鉄６５が各支持プレート６１の下向き面と前記ブロック４７．５ ０の上向き面との間に配置されている。水平方向に延長する位置決めブロック６ ６が前記ワツフル鉄の側面に螺合し、かつ各位置決めボルト６６の頭部がスラス ト板として機能する対応する一方のフランジ６３の内向き面に当接している。従 って、位置決めボルト６６を回動することによって、ワツフル鉄６５間をリード トウブロック４７と中央ブロック５０との間に郭定される混合チャンバ６７内に 延長する隔壁５９の対向側部に向けてワツフル鉄６５を接近させまたは離反させ ることができる。

一対のワツフルパック６８が隔壁５９と各ワツフル鉄６５との間に配置されてい る。一般に、ワッフルノくツクの詰りを防止するために前記隔壁を１．２７〜２ ．５４ｃｍ（１／２〜１インチ）延長することが必要である。

ワツフルパック６８は、ブリナム５８の断面積に関して小さい断面積を有する複 数のチャネルを郭定する周知の型式の流れ均一化手段の代表例である。従って、 圧力をかけて被覆ガスをブリナム５８に供給すると、前記プリナムに於ける圧力 降下がワツフルパック６８の制限されたチャネルに於ける圧力降下と比較して小 さい。前記ワツフルパックは、その全長に亘って被覆ガスが概ね一定の圧力及び 温度で放出され、従って被覆されるべきガラスの全幅に亘って均一に放出される ガス流絞り手段を有効に構成する。図に於いて矢印で示されるように、ブリナム ５８に供給されるガスは隔壁５９によって分離され、それぞれ関連する一方のワ ツフルパック６８を通過して混合チャンバ６７の上部に流入する。

ブリナム５８から供給される別個の２つのガスが、混合チャンバ６７の上部に流 入して、混合チャンノ（６７の幅方向に延在するフィンガバッフル６９に接触す る。フィンガバッフル６９は、両端がブロック４７内に固定されかつ混合チャン バ６７の幅方向に延在する交互に角度を変えた２組のフィンガを備える。プリナ ム５８から関連するワツフルパック６８を通過して流出したガスは、最初に前記 プリナム出口に近い方の前記フィンガの一端に当たる。このガスの半分は前記フ ィンガに衝突して混合チャンノく６７の反対側に向けられる。このガスの残りの 半分が前記フィンガ間を流れて他の組のフィンガの下端に衝突する。このように 、２つのガス流が多数の流れに分割され、かつこれら２つのガスが完全に混合す るように向きを変えられ、かつその混合ガスがフィンガバッフル６９の下部から 流出してブロック４７．５０の対向面間に郭定される分配スロット７０内に流れ 込む。

リードトウブロック４７が、中央ブロック５０の下面の下側に延在し、かつ垂直 下向きのガス流（矢印）のカーボン製中央ブロック５０の下面と溶融ガラス板３ ４の上面との間の水平な層流に変換させるように形成されている。第２図に於て 、溶融ガラス板３４は矢印の方向に移動し、かつそれに沿って混合チャンバ６７ 及び分配スロット７０を郭定する中央ブロック５０の側部からガラス板３４の表 面−に付着されないガス混合物の部分を収集するための手段を取り付けた前記ブ ロックの反対側の側部に向けてガスを進行させるようになっている。この収集手 段は、上述したブロック４７．５０の支持体と同様にして流体が供給される水冷 式支持体によって囲繞されかつ支持される高熱伝導率のブロックで形成された一 体型バッフル積層抽出器とすることができる。

概ね平行に延在する取付プレー）７１が側壁３８の外面に取り付けられている。

概ね垂直に延在する絶縁材料の板材７２が取付プレート７１の外面に当接し、か つその下縁が絶縁材５２の上面に配置されている。中央ブロック５０及び絶縁材 ５２が側壁３８を越えて前記金属溶融層の出口端に向けて延出し、概ね垂直に延 在する側壁ブロック７３の下縁を支持している。側壁ブロック７３から離隔して 、概ね垂直に延在する第２の側壁ブロック７４が両ブロック７３．７４間に抽出 チャンバ７５を形成するように設けられている。抽出チャンバ７５は、ガラス板 ３４の表面に付着しなかったガス混合物を受け入れるために下部が開放され、か つその上端が側壁ブロック７３．７４の上端に置かれた概ね水平に延在する上壁 ブロック７６によって閉鎖されている。

絶縁材料の板材７２の上端が土壁ブロック７６の１側部に当接し、かつ別の絶縁 材料の板材７７が土壁ブロック７６の他側部及び側壁ブロック７４の外側面に当 接している。

概ね水平に延在する絶縁材料の板材７８が土壁ブロック７６の上面に当接してい る。概ね水平に延在する取付プレート７９が絶縁材７８の上面全体に亘って延在 し、かつ概ね垂直に延長する取付プレー１’８０が絶縁材７７の外面に当接して いる。水冷式支持体８１は逆Ｊ字形断面を有する。

支持体８１は、適当な手段によって取付プレート７９．８０の外面に取り付けら れている。土壁ブロック７６が、絶縁材７８を貫通して取付プレート７９に螺合 する適当なファスナ手段によって支持体８１に取り付けられている。側壁ブロッ ク７４が、絶縁材７７を貫通して取付プレート８０に螺合する類似のファスナ手 段よって支持体８１に取り付けられている。概ね垂直に延在する絶縁材料の板材 ８２が土壁ブロック７６の側面に当接しζ−かつ支持体８１によってＣブロック ７６に対して保持されている。複数の概ね水平に延在するバッフル８３が側壁ブ ロック７３．７４に取り付けられ、かつそれから外向きに抽出チャンバ７５内に 向けて延出している。一般に前記バッフルは交互に両側から延出し、かつ抽出チ ャンバ７５の下部から上部に向けて間隔が次第に大きくなるように離隔されてい る。

抽出チャンバ７５に最も近い冷却ねじ付きファスナが第３図に拡大して示されて いる。中央ブロック５ｏを貫通する孔はブッシング５１ｅのフランジ付き端部５ １ｆを保持するための拡大された開口５１ｂを有する。この拡大された開口５１ は第２図に示されるプラグ５１ｇによって閉鎖される。同様にして、ねじ付きフ ァスナ４８ｂのための拡大開口部４８ｅを、混合チャンバ６８の形状を有するプ ラグ４８ｇによって閉鎖することができる。

溶融ガラス板３４の表面に被覆材料を付着させ、かつブロック４７．５０への好 ましくない付着を最小にするために適当な温度を維持するために、ブロック４７ に配置されたヒータ８４やブロック５０に配置されたヒータ９０のような複数の 加熱手段を各ブロック４７．５０に設けることができる。ヒータ８４はブロック ４７に形成された凹所８６内に配置され、がち該ヒータに電力を供給する第４図 示の制御装置に接続された電気リード線８７に接続されている。この制御装置は 前記分配ビームから遠隔の位置に配置することができ、かつ電気リード線８７は ブロック４７を貫通しかつ側壁４３とサイドブロック６〇−支持プレート６１構 造との間に形成されるワイヤ用ダクト８８を通過することができる。同様に、ヒ ータ８５がブロック５０に形成された凹所８９内に配置され、かつ前記制御装置 に接続された電気リード線９０に接続されている。電気リード線９０は、ブロッ ク５０を貫通し、かつ側壁４２とサイドブロック６〇−支持プレート６１構造と の間に形成されたワイヤ用ダクト９１を通過することができる。

熱電対９２をブロック４７に形成された凹所９３内に配置することができる。熱 電対９２は、第４図に示される前記制御装置にワイヤ用ダクト８８を介１−で接 続された単一の電気リード線９４に接続することができる。従うて、熱電対９２ により感知される温度に従ってヒータ８４を制御して、溶融ガラス板３４の上面 近傍に於けるブロック４７の温度を所望の温度に維持することができる。同様に 、分配スロット７０に近接させてブロック４７内に形成された凹所内に熱電対９ ５を配置することができ、かつフィンガバッフル６９近接させてブロック４７内 に形成された凹所内に熱電対９６を配置することができる。熱電対９５．９６に それぞれ対応する熱電対９７．９８及び抽出チャンバ７５への入口に隣接する熱 電対９９がブロック５０内に形成された凹所内に配置されている。従って、カー ボン製中央ブロック５０と溶融ガラス板３４の上面との間を所望の温度に維持す るために、前記制御装置は熱電対９７〜９９によって感知される温度に従ってヒ ータ８９に供給される電力を制御することができる。

分配ビーム３５は、ブリナム５８内及び溶融ガラス板３４の被覆するべき面近傍 の双方に於て被覆ガスを最適温度に維持するための冷却手段及び加熱手段双方を 備えている。

第４図に示されるように、ヒータ８４は電力リード線８７によってヒータ制御手 段１００に接続されている。ヒータ制御手段１００は線１０１によって図示され ない電源に接続された従来ユニットである。ヒータ制御手段１００は、ヒータ８ ４に供給される電力の大きさを制御するためのマイクロプロセッサ１０３のよう な温度制御装置に接続された信号線１０２上の信号を受信し、それによってブロ ック４７に加えられる熱を制御する。熱電対９２がリード線９４によってブロッ ク４７の温度に関する情報を提供するべぐマイクロプロセッサ１０３の入力に接 続されている。図示されていないが、熱電対９５．９６が同様にしてマイクロプ ロセッサ１０３に接続されている。更に、ヒータ８４はブロック４７の端部から 端部までに間隔を置いて配置されるような複数のヒータの代表例である。当然な がら、ヒータ８５及びブロック５０の熱電対９７〜９９を同様にしてブロックの 温度を制御するために接続することができる。

温度制御装置としてのマイクロプロセッサ１０３は、熱電対によって生成された 温度信号及び入力されかつ記憶されている設定温度信号に応答して前記ヒータ制 御手段への制御信号を生成する。

前述したように、水冷式支持体の冷却流体が前記支持体に形成されたダクト内に 流入しかつそれから流出する。例えば、流体導管１０４を図示されない冷却流体 源とバルブ１０５との間に接続することができる。別の流体導管１０６をバルブ １０５といずれかの前記支持体との間に接続することができる。バルブ１０５は ソレノイド弁のようなあらゆる従来の型式の弁であってよい。このように、図示 されない電源が電力線１０７によってバルブ制御手段１０８に接続される。バル ブ制御手段１０８は信号線１０９に於てマイクロプロセッサ１０３からの制御信 号を受信し、かつバルブ１０４を制御する電力を電力線１１０に引火する。

バルブ１０５及びバルブ制御手段１０８は、各支持体の入口及び出口双方につい て使用され得る要素の代表的な物であり、かつこのような複数の要素が前記支持 体を複数のチャンバに分割する位置について用いることができる。

本発明は、適当な絶縁を選択し、かつ前記ブロックと前記支持体との間の接触圧 を補償する温度の維持を介して前記水冷式支持体への熱伝達を制御することによ って最適温度を維持する。この接触圧の補償はねじ付きファスナ手段によって維 持される。例えば、ブロック４７．５０は一般に約１．３の熱膨張率を有する黒 鉛反応炉材料で形成されている。ねじ付きファスナ４８ｂ、５１ｂは２．９〜３ ゜６の範囲にある熱膨張率を有するジルコニウムまたはタンタルで形成すること ができる。ブッシング４８ｃ、５１ｃ及びワッシャ４８ｄ、　５１ｄは約９．３ の熱膨張率を有する銅で形成することができる。従って、ブロック４７．５０の 温度が増加するにつれて、前記ブッシング及びワッシャが前記ボルトより早い速 度で膨張することによって締付圧力が増大し、それが前記ブロックから水冷式支 持体への熱伝達速度を増加させることによって自己制御式に前記ブロックの温度 を減少させる性質がある。

分配ビーム３５は、最適温度より約・１０〜９３℃（５０〜２００°Ｆ）低い温 度のガラス層３４に対面する臨界面に於て平行温度を有するように設計される。

この場合、ヒータ８４．８５を用いて前記臨界面の温度を最適温度に上昇させる 。このシステムの１つの利点は１．氷点と沸点との間の水温を有する従来の非加 圧給水源を使用できることである。このような冷却システムは、運転する人員に とって危険がより少ないという利点があり、かつ公害の問題を生じない。

第５図には、第２図示のガス分配ビームの別の実施例が示されている。双流ビー ム１３５は後縁部の鏡像である前縁部を有する。概ね水平な土壁１３７を有する 概ね逆Ｕ字形チャネル部材１３６が、前記金属溶融層の出口端及び入有する。チ ャネル部材１３６内には、概ね水平に延在する上壁１４１と前記金属溶融層の出 口端及び入口端にそれぞれ対面しつつ垂下する側壁１４２．１４３を有する別の 逆Ｕ字形部材１４０が配置されている。側壁１３９．１４３の下端が、溶接等の 適当な手段によって取り付は得る水平部材１４４によって結合されている。側壁 １４８．１４２の下端が同様に水平部材１４５に結合されている。このように、 チャネル部材１３６．１４０、水平部材１４４．１４５、端壁１４６及び反対側 の図示されない端壁によって、水のような伝熱流体を通過させるための対称的な ジャケットまたはダクトを郭定する支持体が形成される。

前記流体ダクトを郭定する前記支持体は、溶融金属槽２０の表面に浮遊する溶融 ガラス層３４の上面に向けて送出される被覆ガスの出口通路を郭定する比較的高 い熱伝導性材料で形成される一対のブロックに取り付けられている。

例えば、第２図のリードトウブロック４７が、第２図の中央ブロック５０の鏡像 であるリード中央ブロック１４７に置き換えられている。同様に、後方の中央ブ ロック１６０が第２図の中央ブロック５０に類似している。リード中央ブロック １４７はその上面に沿って概ね水平に延在する取付プレート１４８ａ及び冷却フ ァスナ手段によって水平部材１４４に取り付けられている。取付プレート１４８ ａは溶接のような適当な手段によって水平部材１４４に取り付けられ、かつ絶縁 材料の板材１４９がブロック１４７と取付プレート１４８ａとの間に配置されて いる。一対のねじ付きファスナ１４８ｂがブロック１４７及び絶縁材１４９を貫 通し、かつ取付プレート１４８ａに形成されたねじ孔に螺合している。また、各 ファスナ１４８ｂはブロック１４７の孔に保持されるブッシング１４８ｃを貫通 させることができる、かつワッシャ１４８ｄをファスナ１４８ｂの頭部の下に配 置することができる。このような複数の冷却ファスナ手段をブロック１４７の両 端間に於て間隔を置いて配設することができる。

同様に、後の中央ブロック１５０が、その上面に沿って概ね水平に延在する取付 プレート１５１ａ及び冷却ファスナ手段によって水平部材１４５に取り付けれて いる。取付プレート１５１ａは、溶接等の適当な手段によって水平部材１４５に 取り付けられ、かつ絶縁材料の板材１５２がブロック１５０と取付プレート１５ １ａとの間に配置されている。一対のねじ付きファスナ１５１ｂがブロック１５ ０及び絶縁材１５２を貫通し、かつ取付プレート１５１ａに形成されたねじ孔に 螺合している。また、各ファスナ１５１ｂは、ブロック１５０の前記孔内に保持 されるブッシング１５１Ｃを貫通させることができ、かつワッシャ１５１ｄをフ ァスナ１５１ｂの頭部の下に配置することができる。

このような複数の冷却ファスナ手段をブロック１５００両端下に置いて間隔を置 いて配置することができる。

スペーサプレート１５３が上壁１４１の下向き面に取り付けられ、かつ絶縁材料 の板材１５４がスペーサプレート１５３の下向き面に取り付けられている。一対 の取付ブロック１５５．１５６が絶縁材１５４の下向き面近傍に配置されている 。一対の逆Ｕ字形チャネル部材１５７によって一対の隣接するブリナム１５８が 形成される。各チャネル部材１５７は、取付ブロック１５５．５６の一方の下向 き面に取り付けられた土壁と垂下する側壁とを有する。取付ブロック１５５．１ ５６とチャネル部材１５７の内側側壁とは、上縁が絶縁材１５４に当接するよう に垂下する隔壁１５９によって分離されている。チャネル部材１５７の外側側壁 は関連するサイドブロック１６０に当接している。

各サイドブロック１６０は対応する一方の取付ブロック１５５．１５６の下向き 面に当接する上面を有する。

一対の支持プレート１６１には、それぞれチャネル部材１５７の外側側壁の下縁 及びサイドブロック１６０の下縁を保持するために上向きの凹所１６２が形成さ れている。

サイドブロック１６０は図示されないねじ付きファスナによって前記支持プレー トに取り付けることができる。また、各支持プレート１６１は、リード中央ブロ ック１４７及び後の中央ブロック１５０の上面に当接する下向きに延在するフラ ンジ１６３を有する。一対のスペーサ１６４ａが上壁１３７．１４１側に配置さ れて、これら両土壁が前記ファスナ手段を締め付けた際に互いに接近するのを防 止している＝ねじ付きファスナ１６４ｂは上壁１３７、一方のスペーサ１６４　 ａ　ｓ上壁１４１、スペーサプレート１５３、及び絶縁材１５４を貫通し、かつ 取付ブロック１５５に螺合している。また、ファスナ１６４ｂは上壁１３７の外 面から絶縁材１５４まで延びるブッシング１６４ｃを貫通させることができる。

ワッシャ１６４ｄをファスナ１６４ｂの頭部の下に設けることができる。このよ うな複数の冷却ファスナ手段が分配ビーム１３５の端部と端部との間に間隔を置 いて設けられている。

一対のワツフル鉄１６５が、各支持プレート１６１の下向き面とブロック１４７ ．１５０の上向き面との間に配置されている。水平に延在する位置決めボルト１ ６６が前記ワツフル鉄の側面に螺合し、かつ各位置決めボルト１６６の頭部が、 スラスト板として機能する対応する一方のフランジ１６３の内向き面に当接して いる。従って、位置決めボルト１６６を回動させることによって、ワツフル鉄１ ６５間に於てブロック１４７．１５０間に郭定される混合チャンバ１６７内に延 在する隔壁１５９０対向側部に前記ワツフル鉄１６５を接近させまたは離反する ように移動させることができる。一対のワツフルバック１６８が隔壁１５９と各 ワツフル鉄１６５との間に配置されている。一般に、前記ワツフルバックの詰り を防止するためには１．７７乃至２．５４（Ｊ　（１／２乃至１インチ）の長さ の隔壁が必要である。ブリナム１５８から２つの異なるガスが混合チャンバ１６ ７の上部に入り、かつ混合チャンバ１６７の幅方向に延在するフィンガバッフル １６９に接触する。この２つのガス流は完全に混合され、かつその混合物がフィ ンガバッフル１６９の下部を出て、ブロック１４７．１５０の対向面間に郭定さ れる分配スロット１７０内に流入する。

分配スロット１７０は溶融ガラス板３４の上面に向けて開放されている。ブロッ ク１４７．１５０は垂直下向きのガス流（矢印）をブロック１４７．１５０の下 面及び溶融ガラス板３４の上面との間に於ける水平な層流に変換するように形成 されている。分配スロット１７０と反対側のブロック１４７．１５０の側部近傍 には、溶融ガラス板３４の表面に付着しなかったガス混合物の部分を収集するた めの手段が設けられている。

概ね垂直に延在する取付プレート１７１が側壁１３８の外面に取り付けられてい る。概ね垂直に延在する絶縁材料の板材１７２が取付プレート１７１の外面に当 接し、かつその下縁が絶縁材１５２の上面に乗せられている。後の中央ブロック １５０及び絶縁材料１５２は側壁１３８を越えて前記金属溶融層の前記出口端に 向けて延出し、概ね垂直に延在する側壁ブロック１７３の下縁を支持している。

側壁ブロック１７３から離隔して、概ね垂直に延在する第２゛の側壁ブロック１ ７４が、両ブロック１７３．１７４間に抽出チャンバ１７５が形成されるように 設けられている。

抽出チャンバ１７５は溶融ガラス板４の表面に付着しなかったガス混合物を受け 入れるように下部が開いており、かつその上端が側壁ブロック１７３．１７４の 上端に載置された概ね水平に延在する上壁ブロック１７６によって閉鎖されてい る。

絶縁材料の板材１７２の上端は土壁ブロック１７６の一方の側部に当接し、別の 絶縁材料の板材１７７が土壁ブロック１７６の他方の側部及び側壁ブロック１７ ４の外側面に当接している。概ね水平に延在する絶縁材料の板材１７８が土壁ブ ロック１７６の上面に当接している。概ね水平に延在する取付プレート１７９が 絶縁材１７８の上面全体に亘って延在し、かつ概ね垂直に延在する取付プレート １８０が絶縁材１７７の外面に当接している。水冷式支持体１８１が逆Ｊ字形断 面を有する。支持体１８１は適当な手段によって取付プレート１７９．１８０の 外面に取り付けられる。土壁ブロック１７６が、絶縁材１７８を貫通して取付プ レート１７９に螺合する適当なファスナ手段よって支持体１８１に取り付けれて いる。側壁ブロック１７４が、絶縁材１７７を貫通して取付プレート１８０に螺 合する同様のファスナ手段によって支持体１８１に取り付けられている。概ね垂 直に延在する絶縁材料の板材１８２が土壁ブロック１７６の側面に当接し、かつ 支持体１８１によってブロック１７６に対して保持されている。複数の概ね水平 に延在するバッフル１８３が側壁ブロック１７３．１７４に取り付けられ、かつ それから外向きに抽出チャンバ１７内部に延出している。前記バッフルは一般に 交互に両側から延出し、かつ抽出チャンバ１７５の下部から上部に向けて次第に 間隔が大きくなるように配設されている。同様の収集手段が前記金属溶融槽の入 口端に対面する分配ビーム１３５に取り付けられている。このような収集手段は 、それぞれ参照符号１７１〜１８３によって識別される前記各要素に対応する参 照符号１７１゛〜１８３゛を付して表示されている。

ガラス板３４の表面に被覆材料を付着させ、かつブロック１４７．１５０への好 ましくない付着を最小にするために適当な温度を維持するために、各ブロック１ ４７．１５０にブロック１４７に配置されたヒータ１８４及びブロック５０に配 置されたヒータ１８５のような複数の加熱手段を設けることができる。前記ブロ ックに於ける温度を感知するために、複数の熱電対１９２．１９５．１９６をブ ロック１４７に設けることができ、かつ類似の複数の熱電対１９７．１９８．１ ９９をブロック１５０に設けることができる。分配ビーム２３５についての第４ 図示の制御システムと類似の制御システムを使用することができる。

国際調査報告

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．被覆材料の付着によってガラス板の表面を被覆するための装置であって、 それぞれに出口を有し、かつ別個の被覆ガスを受け取るための少くとも１対のプ リナムと、 前記プリナムの出口に接続された入口と被覆されるべきガラス板の表面近傍に配 置される出口とを有し、比較的高い熱伝導率を有する材料からなるブロックの離 隔された壁部によって郭定される混合チャンバと、冷却流体を収容するためのダ クトを郭定する支持体と、前記ブリナムと前記自体との間及び前記ブロックと前 記支持体との間に配置される絶縁材料と、前記プリナム、前記ブロック及び前記 絶縁材料を前記支持体に取り付けるための冷却ファスナ手段とを備え、前記ブロ ックの温度が上昇するにつれて前記ファスナ手段がより大きな締付圧を作用させ るようになっていることを特徴とするガラス板被覆装置。
2. ２．前記被覆ガラスを加熱するために前記プリナム近傍に配置された加熱手段を 備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガラス板被覆装置。
3. ３．前記加熱手段が、前記ブロックに形成された凹所内に配置された少くとも１ 個のヒータを有することを特徴とする請求の範囲第２項に記載のガラス板被覆装 置。
4. ４．前記加熱手段が、前記ブロックの凹所内に配置された少くとも１個の電気ヒ ータと、電源と前記電気ヒータとの間に接続されたヒータ制御手段とを有するこ とを請求の範囲第２項に記載のガラス板被覆装置。
5. ５．前記電気ヒータ近傍に配置された熱電対と、前記熱電対と前記ヒータ制御手 段とに接続された温度制御装置とを備え、前記温度制御装置が、設定温度信号と 前記ヒータ制御手段を制御するために前記熱電対から発生する温度信号とに応答 して前記電気ヒータによって供給される熱の量を調整することを特徴とする請求 の範囲第４項に記載のガラス板被覆装置。
6. ６．前記温度制御装置がプログラムされたマイクロプロセッサを有することを特 徴とする請求の範囲第５項に記載のガラス板被覆装置。
7. ７．前記熱電対が前記混合チャンバ近傍に配置されることを特徴とする請求の範 囲第５項に記載のガラス板被覆装置。
8. ８．前記熱電対が、被覆されるべきガラス板の表面近傍に配置される前記ブロッ クの表面近傍に配置されていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載のガラ ス板被覆装置。
9. ９．前記プリナム近傍に配置された電熱手段と、前記ブロック内に配置された少 くとも１個の熱電対と、前記ブリナムによって形成される少くとも１個のワイヤ 用ダクトとを備え、かつ前記支持体によって前記電熱手段と前記熱電対とを接続 するリード線のため通路が郭定されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載 のガラス板被覆装置。
10. １０．前記冷却ファスナ手段が、頭部から前記ブロックを通過しかつ前記絶縁材 料を通過して前記支持体内に形成されたねじ孔に螺合するねじ付端部まで延長す る少くとも１個のねじ付ファスナと、前記支持体から前記頭部まで延長し、かつ その中を前記ねじ付ファスナが貫通するブッシングと、前記頭部と該頭部近傍の 前記プッシングの端部との間に配置され、かつその中を前記ねじ付ファスナが貫 通するワッシャとを有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガラス板 被覆装置。
11. １１．前記プッシングが前記ねじ付ファスナより大きな熱膨脹率を有し、かつ前 記ねじ付ファスナが前記ブロックの材料より大きな熱膨脹率を有することを特徴 とする請求の範囲第１０項に記載のガラス板被覆装置。
12. １２．移動するガラス板の表面を該ガラスの上面に送給される被覆材料の付着に よって被覆するための装置であって、それぞれに出口を有し、かつ別個の被覆ガ スを受け取るための少くとも１対のプリナムと、 前記プリナムの出口に接続された入口と移動するガラス板の上面の上方に配置さ れるようになっている出口とを有し、比較的高熱伝導率を存する材料からなるブ ロックの離隔された壁部によって郭定される混合チャンバと、冷却流体のダクト を郭定する支持体と、前記プリナムと前記支持体及び前記ブロックと前記支持体 との間に配置される絶縁材料と、 前記プリナム近傍に配置され、かつ供給する熱の量を調整するためのヒータ制御 手段に接続された加熱手段と、前記プリナム、前記ブロック及び前記絶縁材料を 前記支持体に取り付けるためのファスナ手段とを備えることを特徴とするガラス 板被覆装置。
13. １３．前記混合チャンバの近傍及び移動するガラス板の上面に対面するように前 記ブロックの表面近傍に配置された熱電対と、前記熱電対からの温度を表す信号 を受信し、かっ前記ヒータ制御手段への制御信号を生成して、前記加熱手段によ って供給される熱の量を制御するためにリード線によって前記熱電対及び前記ヒ ータ制御手段に接続された温度制御装置とを備えることを特徴とする請求の範囲 第１２項に記載のガラス板被覆装置。
14. １４．冷却流体供給源と前記冷却流体用ダクトとの間に接続されたバルブ手段と 、前記温度制御装置と前記バルブとの間に接続されて前記冷却流体用ダクトに供 給される冷却流体の量を制御するためのバルブ制御手段とを備えることを特徴と する請求の範囲第１３項に記載のガラス板被覆装置。
15. １５．前記温度制御装置がプログラムされたマイクロプロセッサを有することを 特徴とする請求の範囲第１４項に記載のガラス板被覆装置。
16. １６．前記プリナムと前記支持体とによって形成され、かつ前記加熱手段及び前 記熱電対からそれぞれ前記ヒータ制御手段及び前記温度制御装置へのリード線の ための通路を郭定するリード線用ダクトを有することを特徴とする請求の範囲第 １２項に記載のガラス板被覆装置。
17. １７．ガラス板の表面に被覆材料を付着させるための装置であって、 それぞれに出口を有し、かつ別個の被覆ガスを受け取るための少くとも１対のプ リナムと、 前記プリナムの出口に接続された入口と被覆されるべきガラス板の表面近傍に配 置されるようになっている出口とを有し、比較的高い熱伝導率を有する材料から なるブロックの離隔された壁部によって郭定される混合チャンバと、冷却流体用 ダクトを郭定する支持体と、前記プリナムと前記支持体及び前記ブロックと前記 支持体との間に配賦される絶縁材料と、 前記ブロック及び前記絶縁材料を貫通して前記支持体に螺合し、かつ前記ブロッ クの熱膨脹率より大きな熱膨脹率を有するねじ付ファスナを有し、前記ブリナム 、前記ブロック及び前記絶縁材料を前記支持体に取り付けるための冷却ファスナ 手段とを備えることを特徴とするガラス板被覆装置。
18. １８．前記ねじ付ファスナの頭部と前記支持体との間に延在し、かつその中を前 記ねじ付ファスナが貫通すると共に、前記ねじ付ファスナの熱膨脹率より大きな 熱膨脹率を有するプッシングを更に備えることを特徴とする請求の範囲第１７項 に記載のガラス板被覆装置。
19. １９．前記ねじ付ファスナの前記頭部と前記ブッシングとの間に配置され、その 中を前記ねじ付ファスナが通過するためのワッシャを有することを特徴とする請 求の範囲第１８項に記載のガラス板被覆装置。
20. ２０．前記プッシングが前記ねじ付ファスナの前記頭部近傍の端部に形成された 放射方向外向きに延在するフランジを有し、前記ねじ付ファスナ及び前記プッシ ングが、前記プッシングの前記フランジ付端部および前記ねじ付ファスナの前記 頭部を保持するための拡大開口部を有する前記ブロックに形成された孔を貫通し 、かつ前記孔の前記拡大開口部を閉鎖するプラグを存することを特徴とする請求 の範囲第１９項に記載のガラス板被覆装置。
21. ２１．添付図面を参照して説明されるようにガラス板の表面を被覆するための装 置。