特許 7592850 ブッシング用チッププレート及びブッシング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-22

(45)【発行日】2024-12-02

(54)【発明の名称】ブッシング用チッププレート及びブッシング

(51)【国際特許分類】

   C03B 37/083 20060101AFI20241125BHJP

【ＦＩ】

C03B37/083

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023513175

(86)(22)【出願日】2021-08-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-09-11

(86)【国際出願番号】 EP2021073063

(87)【国際公開番号】W WO2022043188

(87)【国際公開日】2022-03-03

【審査請求日】2023-02-22

(31)【優先権主張番号】102020005323.8

(32)【優先日】2020-08-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】522247024

【氏名又は名称】クックソン プレシャス メタルズ リミティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(74)【代理人】

【識別番号】100126848

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 昭雄

(72)【発明者】

【氏名】ギュンター マーガー

(72)【発明者】

【氏名】イアン キャンベル

【審査官】酒井 英夫

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６０－１４１６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４３９１６１８（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０４３１１４９９（ＵＳ，Ａ）

【文献】実開平０４－０８４３３７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ ３７／０８－３７／０８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高温の融液を受容するためのブッシング用のチッププレート（ＴＰ）であって、その操作位置において、座標系の２方向（ｘ，ｙ）に延びる上面（ＵＳ）と、その上面に対して距離（ｄ）を置いた下面（ＬＳ）と、それらの間に位置する本体（ＢＯ）とを備え、前記チッププレート（ＴＰ）は、前記ｘ－ｙ方向に実質的に円形の断面であって、その最大径（ｄｍａｘ）が前記チッププレート（ＴＰ）の前記上面（ＵＳ）に隣接する流通開口（ＴＯ）を有する複数のチップ（ＴＩ）をさらに備え、前記複数のチップ（ＴＩ）は、前記上面（ＵＳ）から前記本体（ＢＯ）を貫通して延びて前記下面（ＬＳ）から突出し、前記高温の融液が、その内部を通って前記チッププレート（ＴＰ）から前記座標系の第３の（ｚ）方向に流出することが可能であり、
ａ）第１の複数のチップ（ＴＩ）が、各々の対応する流通開口（ＴＯ）の中心長手軸線（Ａ）が仮想第１直線（Ｌ１）と交差すると共に隣接する中心長手軸線同士が、１．０ｄｍａｘ以上１．３ｄｍａｘ以下の距離（ｄＴ１）となるように並べて配列され、
ｂ）第２の複数のチップ（ＴＩ）が、各々の対応する流通開口（ＴＯ）の中心長手軸線（Ａ）が仮想第２直線（Ｌ２）と交差すると共に隣接する中心長手軸線同士が、１．０ｄｍａｘ以上１．３ｄｍａｘ以下の距離（ｄＴ２）となるように並べて配列され、
ｃ）前記仮想第１直線（Ｌ１）と前記仮想第２直線（Ｌ２）は、０．８６６ｄｍａｘ以上、１．０ｄｍａｘ未満の距離ｄＬを隔てて互いに平行に延び、
前記チップ（ＴＩ）は、その突出部分に沿って、円錐台形状の外形を有し、その大きい方の断面領域を前記チッププレート（ＴＰ）の前記下面に向けており、
隣接するチップ（ＴＩ）が、そのそれぞれの外周に沿った１つの共通点（Ｐ）において、互いに接触する、チッププレート。

【請求項2】

前記仮想第１直線（Ｌ１）及び前記仮想第２直線（Ｌ２）に沿ったすべてのチップ（ＴＩ）のうち、隣接する流通開口（ＴＯ）の前記中心長手軸線（Ａ）の５０％超が互いに同じ距離（ｄＴ１、ｄＴ２）を隔てる、請求項１に記載のチッププレート。

【請求項3】

ｄＴ１、ｄＴ２、又はその両方が１．２ｄｍａｘ以下である、請求項１に記載のチッププレート。

【請求項4】

前記仮想第１直線（Ｌ１）及び前記仮想第２直線（Ｌ２）に沿ったすべてのチップ（ＴＩ）の前記流通開口（ＴＯ）の前記中心長手軸線（Ａ）の５０％超が、１本の仮想直線（Ｌ１、Ｌ２）に沿った２つの隣接する流通開口（ＴＯ）及びそれに隣接する仮想直線（Ｌ２、Ｌ１）の１つの流通開口（ＴＯ）の前記中心長手軸線（Ａ）が二等辺三角形又は正三角形をなすように配列されている、請求項１に記載のチッププレート。

【請求項5】

前記流通開口（ＴＯ）は、ｚ方向におけるその合計長さの少なくとも７０％にわたって前記チッププレート（ＴＰ）の前記上面（ＵＳ）に向けて直径が大きくなる錐台に相当する内側形状を有する、請求項１に記載のチッププレート。

【請求項6】

前記仮想第１直線（Ｌ１）及び前記仮想第２直線（Ｌ２）に沿ったチップ（ＴＩ）の前記配列は、さらなるチップ（ＴＩ）が類似の方法で配列される１本又は複数本の仮想直線によって延長されている、請求項１に記載のチッププレート（ＴＰ）。

【請求項7】

隣接するチップ（ＴＩ）の少なくとも５０％は、その自由突出端において０．８ｍｍ～１．１ｍｍの距離を有する、請求項１に記載のチッププレート（ＴＰ）。

【請求項8】

その体積の少なくとも５０％が３Ｄ印刷物である、請求項１に記載のチッププレート。

【請求項9】

請求項１に記載のチッププレート（ＴＰ）を備える、高温の融液を受容するためのブッシング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高温の融液を受容するためのブッシング用チッププレート及びそれに対応するブッシングに関する。「受容する」という語は、融液のあらゆる種類の調整、保存、処理を含む。特に、ブッシングとそのチッププレートは、ガラス繊維、鉱物繊維、玄武岩繊維などのような繊維の生産に使用することを目的とするものである。

【背景技術】

【0002】

先行技術及び本発明について、織物用ガラス繊維を含むガラス繊維の生産、及びガラス繊維を生産するための装置を参照しながら以下にさらに詳しく説明するが、本発明はそのような用途に限定されない。

【0003】

ガラス繊維は、１００年以上もの間、ブッシングを用いてガラス融液から製造されてきた。一般的な概要は、デュッセルドルフで開催されたグラステック２００６博覧会に関連してＨＶＧ－ドイツガラス産業連盟（Ｈｕｔｔｅｎｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ Ｖｅｒｅｉｎｉｇｕｎｇ ｄｅｒ Ｄｅｕｔｓｃｈｅｎ Ｇｌａｓｉｎｄｕｓｔｒｉｅ）（オッフェンバッハ）より出版された非特許文献１から導き出すことができる。

【0004】

一般的なブッシングは、箱状の溶融容器（るつぼ）であることを特徴とし、多くの場合、立方体の空間が設けられていると共に、底、いわゆるチッププレート、並びに円周方向壁を備えている。

【0005】

一般的なチッププレートは、上面と上面に対して距離を置いた下面との間をなす本体、並びに上面と下面の間に該本体を貫通して延びる複数のいわゆるチップ（ノズル及び／又はオリフィスとも呼ばれる）を含み、融液は、そのチップ／ノズル／オリフィスを通って、ほとんどの場合、重力の影響を受けてブッシングから排出され得る。

【0006】

チッププレートは、高温耐性を要するため、高温の融液（例えば、１７００℃まで）に耐える貴金属のような高価な材料が求められる。一般的なチッププレートのノズルの設計及び配列は様々であり、ガラス繊維工場の局地的条件及び目標とする製品によって異なる。チップは、内径が１～４ｍｍ、長さが２～８ｍｍであることが多いが、１枚のチッププレートのチップ数は、数千個に及ぶこともある。様々な実施形態において、チップは、チッププレートの下面から、使用時の融液流れ方向にあたるｚ方向に突出する。

【0007】

従来から、単位面積あたりにできるだけ多くのチップを配列することで、一定数のチップを搭載したチッププレートの製造に必要とされる貴金属の量、ひいてはそのコストを削減すべく、いくつかの試みがなされてきた。単位面積あたりの（対応する流通開口を有する）チップの数は、先行技術においてチッププレートの「パッキング密度」と呼ばれている。

【0008】

特許文献１では、高いパッキング密度を実現するため、チップの下端部の形状を実質的に正多角形とするチッププレートを開示している。チッププレートに溶接されたチップに関しては、従来の製造技術では、正多角形を実現することが難しく、その結果、そのようなオリフィスを通過するガラス融液の流れが不規則となり、放熱が困難となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】米国特許第５０６２８７６号明細書

【非特許文献】

【0010】

【文献】「ガラス繊維生産用ブッシングの設計及び製造（Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｂｕｓｈｉｎｇｓ ｆｏｒ Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｒｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）」、ＨＶＧ－ドイツガラス工業連盟（オッフェンバッハ）出版

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

例えば、そのようなオリフィス（チップ、ノズル）から下方に排出される繊維の速度は、毎分１０００メートル前後とすることができ、直径が５０μｍ未満、多くの場合４～３５μｍの非常に細い、連続したガラス繊維フィラメントが形成できる。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、既知の欠点をできるだけ克服し、特に、高いパッキング密度（ひいては、チップの数／必要とする貴金属の質量の好ましい関係）、優れた寿命を有し、且つ／又は均一性及び品質の高いガラス繊維の製造を可能とするチッププレートを提供することを目的とする。

【0013】

本発明は、以下の知見に基づく。

【0014】

先行技術のチッププレートと比較してより高い（チップの）パッキング密度を達成する際の制限要因の１つとして、ノズル（チップ）の配列、ひいては、チッププレートの上面における流通開口の配列が挙げられる。これは、特に、チップが溶接又は打ち抜き加工によってチッププレートに固定されている場合に当てはまる。使用位置において、この上面は、全面がガラス融液で覆われており、ブッシングが一定体積の該ガラス融液を含むため、静水圧が高い。

【0015】

通常、チップは、縦一列に配列されている、即ち、共通の仮想直線と交差するそれらの中心長手軸線に並んで配置される。少なくともさらなる複数のチップが、少なくとも１本のさらなる（共通）仮想直線に沿ってさらなる列に配列され、それらの線（列）は、互いに平行に延びて、全体としてチップ群を形成する。第３、第４などの、同様の配列を追加してもよい。チッププレートの下面の隣接する群の間に、いわゆる冷却フィンを配置することができるように、いくつかの群が互いに間隔を空けて配置されてもよい。また、チップは、中間冷却フィンを設けて２列、３列、４列などに配列されてもよい。

【0016】

チッププレートのチップを通過する融液の流量を高めるために、チッププレートの上面に比較的大きな流通オリフィスを設けてもよい。その反対側（下側、出口）端部に位置する隣接し合うチップから導出される融液粒子（滴）間の接触を避けるためには、その下端部において隣接するチップ間のそれぞれの距離を、（操作位置において）できるだけ大きくする必要がある。チップの融液出口端間の距離が大きいほど、チップ周辺の冷却をさらに向上させることができる。チップの両端部におけるこれらの設計上の特徴を組み合わせることで、生産率と生産信頼性、メルトフロー特性と繊維品質に関して相乗作用をもたらす。また、このような設計により、パッキング密度が高くなり、チップを通過する融液の流量が増加する。

【0017】

チッププレートの上面において隣接する仮想直線間の最小距離は、隣接するオリフィスが、それぞれの外周の対応する点において互いに接触する配列によって決まり、最大距離は、上面におけるそれぞれのオリフィスの直径より小さくなくてはならない。それに応じて、互いに隣接する異なる仮想線に沿って配列されるオリフィスは、以下でさらに詳細に説明するように、「重なり」を生じるようになる。

【0018】

製造上の理由から（製造公差や限界に関わらず）、またガラス繊維の求められる品質により、チップの大多数（５０％超、多くの場合、７０％超、８０％超、９０％超）は、実質的に同じ寸法であり、特に、それらの流通開口は、同じ設計且つ断面であることが想定される。これは、特に、チッププレートの中央部分に沿って配列されているチップに関して当てはまる。

【0019】

チップ（オリフィス）の隣接する線同士の距離、特に、チッププレートの上面におけるチップ（オリフィス）の直径、及び隣接するチップ間の距離との間には幾何学的関係がある。例えば、上述した仮想直線の間の距離が上面におけるチップの直径より大きい場合、パッキング密度は、低化するのが特徴である。また、１本の線上の隣接するチップ間の距離を広げたために、隣接する線のチップまで同じ距離を取るには、２本の線の間の距離を、チッププレート面におけるチップの直径より大きくすることが必要になる場合も同様である。

【0020】

円筒形のパイプ（ここでは、チップの流通開口）を通過する体積流量は、層流のハーゲン・ポアズイユの式にしたがって計算することができる。

【数1】

式中、
Ｖ＝体積流量（単位ｍ^３／秒）
Ｄ＝チップ直径（単位ｍ）
Δｐ＝圧力差（単位Ｐａ）
η＝動粘度（Ｐａ ｓ）
Ｌ＝チップ長さ（単位ｍ）とする。

【0021】

それに応じて、融液の質量流量Ｐ_ｓは、以下の式で計算する。

【数2】

ここで、
ｇ＝地球の重力、ρ＝融液の濃度（単位ｋｇ／ｍ^３）及びＨ＝圧力水頭（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｈｅａｄ）（単位ｍ）である。

【0022】

パイプ（流通開口）の断面が非円形の場合、次の形状係数ＱがＤ^４／Ｌに置き換わる。

【数3】

ここで、

【数4】

錐台に関し、式中、ｄ_１は大きい方の直径であり、ｄ_２は小さい方の直径であり、Ｌは、この場合もチップの長さであり、これらの単位はすべてｍ（メートル）である。

【0023】

温度、環境の乱れなどのような外的影響は、この数式においては考慮されていないが、本発明によるチップの計算に使用してもよい。

【0024】

本発明に関して、重要な知見は、質量流量に関連してチップの中心長手軸線の距離を設定すること、言い換えれば、質量（融液）流量を一定に保ちながらその距離をできるだけ小さくすることである。

【0025】

この最も一般的な実施形態において、本発明は、高温の融液を受容するためのブッシング用のチッププレートであって、その操作位置において、座標系の２方向（ｘ，ｙ）に延びる上面と、その上面に対して距離を置いた下面と、それらの間をなす本体とを備え、該チッププレートは、ｘ－ｙ方向で実質的に円形の断面であって、その最大径（ｄｍａｘ）がチッププレートの上面に隣接する流通開口を有する複数のチップをさらに備え、前記複数のチップは、上面から本体を通って延びて下面から突出し、高温の融液が、その内部を通ってチッププレートから座標系の第３の（ｚ）方向に流出することができ、
－第１の複数のチップが、各々の対応する流通開口の中心長手軸線が（共通）仮想第１直線と交差すると共に隣接する中心長手軸線同士が、１．０ｄｍａｘ以上１．３ｄｍａｘ以下の距離（ｄＴ１）となるように並べて配列され、
－第２の複数のチップが、各々の対応する流通開口の中心長手軸線が（共通）仮想第２直線と交差すると共に隣接する中心長手軸線同士が、１．０ｄｍａｘ以上１．３ｄｍａｘ以下の距離（ｄＴ２）となるように並べて配列され、
－仮想第１直線と仮想第２直線は、０．８６６ｄｍａｘ以上、１．０ｄｍａｘ未満の距離ｄＬを隔てて互いに平行に延びている、チッププレートに関する。

【0026】

距離ｄＬ＝０．８６６ｄｍａｘであり、距離ｄＴ１及びｄＴ２＝１ｄｍａｘである場合、隣接するチップ同士がその外周上の一点において互いに接触する配列となる。

【0027】

距離ｄＬ＝ｄｍａｘである場合、２本の隣接する仮想線の間の距離が、２本の線の隣接するチップ同士が少なくとも点接触できる距離のうち、最も遠い距離となる。

【0028】

ｄＬの上限は、１．０未満、０．９７未満又は０．９５未満に設定してもよい。

【0029】

本発明では、ｘ－ｙ方向で実質的に円形の断面を特徴とする流通開口を有するチップについて言及しており、これは、真円形の断面も含むが、一実施形態では、わずかに異なる断面形状ではあるものの、実質的に全体的には円形の形状、例えば、同様に機能し得る多角形形状を特徴とする流通開口も含む。以上に鑑み、代表的なチッププレートの以下に示す寸法が重要である。
－長さ２００～１５００ｍｍ
－幅５０～４００ｍｍ
－厚み（チップの突出部分を含まない）１～３ｍｍ
－チップ：長さ（チッププレートの本体から突出する部分）２～５ｍｍ
－チップ：チッププレートの上面における外径／内径１．５～４．５ｍｍ／１．０～４．０ｍｍ
－チップ：反対側端部の外径／内径１．５～４．５ｍｍ／１．０～４．０ｍｍ。

【0030】

本発明が「実質的に円形の断面」と言及する限り、これは、厳密に幾何学的な意味で理解すべきではなく、技術的に理解すべきものである。わずかに非円形の断面の場合、その（１箇所における）「直径」は、いわゆる直径相当値（diameter equivalent）に置き換えられる。

【0031】

仮想直線に沿ったチップの配列に関し、隣接するチップの中心長手軸線同士の距離は、１．０ｄｍａｘよりわずかに小さくても（特に、最小で０．９ｄｍａｘまで）よいことが理解できよう。ただし、これにより、チッププレートの上面における隣接するチップの隣接する円形開口同士がある程度交差し、それらチップ（ノズル）のそれぞれの断面に沿った融液の流れ挙動がある程度不規則になることがある。

【0032】

また、本発明は、高精度な設計を可能にし、チップの形状に関しさらなる柔軟性と自由度をもたらす製造技術、すなわち、積層造形法を提供する。特に、チッププレートは、１つのモノリシック部品として製造してもよく、すなわち、チッププレート本体と一体的に成形したチップ（ノズル）を備えてもよい。これは、溶接や打ち抜き技術でチップを成形する場合に比べ、非常に有利である。

【0033】

本発明の任意の特徴として、個別に、又は技術的に実現可能な限り、他の特徴と関連して以下が含まれる。

【0034】

－チップ（そのオリフィス）は、厳密にチッププレートの上面において最大径となってもよいが、わずかに凹んだ設計もまた許容される。

【0035】

－各仮想直線に沿った、対応する流通開口の中心縦軸長手軸線のうち５０％超が、互いに同じ距離（ｄＴ１、ｄＴ２）であってもよい。言い換えれば、対応するチップ同士が同じ距離であってもよい。この設計は、直線の長さの７０％以上、８０％以上、又は最大で１００％に沿って配置されたチップにおいて実現することができる。

【0036】

－仮想第１及び第２直線に沿ったすべてのチップのうち、隣接する流通開口の中心長手軸線の５０％超が互いに同じ距離であってもよい。この配列により、（２本の隣接する線上の）３つの隣接するチップの中心長手軸線を仮想接続すると、正三角形となる設計とすることができ、これは、本発明による好ましい設計である。このような配列も、直線の長さの７０％以上、８０％以上、又は最大で１００％に沿って配置されたチップによって実現可能である。

【0037】

－（１本の線に沿った隣り合うチップ間の）距離ｄＴ１及び／又は（その隣の線に沿った隣り合うチップ間の）ｄＴ２は、１．２ｄｍａｘ未満、１．１５ｄｍａｘ未満、又は１．１ｄｍａｘ未満に限定してもよい。ｄＴ１及び／又はｄＴ２が小さくなるほど、パッキング密度（packing density）が高くなる。

【0038】

－仮想第１直線及び仮想第２直線に沿ったすべてのチップの流通開口の中心長手軸線のうち５０％超が、１本の直線に沿った２つの隣り合う流通開口と、その隣の直線の１つの流通開口の中心長手軸線とで、二等辺三角形又は正三角形をなすように配列されてもよい。５０％という値は、７０％以上、８０％以上、９０％以上、又は最大で１００％まで増加させてもよい。

【0039】

－別の実施形態では、流通開口は、その合計の長さの少なくとも７０％にわたって、チッププレートの上面に向けて直径が大きくなる錐台に相当する内側形状を有する。７０％という値は、８０％以上、９０％以上、又は１００％まで増加させてもよい。さらなる実施形態は、大きい方の径、又は最大径（ｄｍａｘ）がチッププレートの上面に隣接する錐台に対応する内側形状を有する流通開口に関する。これに相応して、チップは、流通開口の錐台に倣って同様に配向された円錐台形状の外形を有してもよい。これらの円錐台形状設計を選択することにより、（操作位置において）チッププレート本体から下方に突出するチップの部分の周囲において隣接するチップ間に追加の空間が生まれるという利点がある。言い換えれば、（操作位置における）その上端部において、チップ同士は、パッキング密度を最大とすることができるようにできるだけ近接して配列される一方、下端部にかけてのチップの形状は、隣接するチップ間の距離（クリアランス）が最大となるように選択して設計される。この設計により、流れ特性、材料の削減、及び冷却効果の相乗的な組み合わせが可能となる。

【0040】

－少なくとも５０％（又は７０％以上若しくは９０％以上）の隣接するチップ同士の最小距離は、その下側自由突出端において少なくとも０．２３ｄｍａｘ、最大で０．４５ｄｍａｘでなければならない。上述した１つ又は複数の代表的な寸法から、最小距離は０．８ｍｍでなければならない。異なる実施形態によると、この限界値は０．８５、０．９０、０．９５、１．０、１．０５、１．１、１．１５、又は１．２に設定してもよい。

【0041】

－チップを円錐台形状にすることで、さらなる最適化が可能になる。一実施形態によると、チップの最下端、すなわち、チッププレートの上面と反対側の端部は、上側部分とは異なる合金で形成されており、貴金属、ガラス、及び環境の間で異なる接触角を提供する。一般的に、Ｐｔ／Ｒｈ（９０／１０)のようなＰｔ／Ｒｈ合金がチッププレートとそのチップに適していることが証明されているが、チップの最下端部の合金は、さらに金のような１つ又は複数の合金材料を含んでもよい。別のオプションとして、Ｒｈ及び／又はＰｔを少なくとも部分的にＡｕに置き換えてもよい。いずれの場合においても、Ｐｔ／Ｒｈ合金と比較すると、接触角を大きくすることができる。Ｐｔ／Ａｕ（９５／５)及びＰｔ／Ｒｈ／Ａｕ（９０／５／５)の合金は、Ｐｔ／Ｒｈ（９０／１０)より接触角Ａが大きくなる。接触角が大きくなるほど、１つのチップの出口端に誤って形成された融液滴が隣接するチップの出口端における融液の挙動及び繊維の生産にも影響を与えるリスクが低くなる。言い換えれば、本発明の設計は、繊維製造中の（チッププレートのフラッディング（ｆｌｏｏｄｉｎｇ）を招き得る）障害のリスクを低減し、且つ／又は、製造条件を変更せずに、隣接するチップ間の距離をその下端部において短縮することができる。

【0042】

－既に上で説明したように、第１及び第２仮想線（Ｌ１、Ｌ２）に加え、任意で（ほとんどの場合がそうであるように）少なくとも第３、第４等の線に沿ったチップの配列を、通常、複数回繰り返すことで、より多くのチップを備えたより大きいチッププレート（面積）を提供する。言い換えれば、チッププレートは、前述のように、チップを有する２本又はそれ以上の（仮想）線を備えた１０を超える、又は２０を超える配列を含んでもよく、通常は、その間に冷却フィンを設ける。これらの冷却フィンは、チッププレートの下面において隣接するチップの配列の間に延在する。

【0043】

－上述のようなチップの具体的な配列は、寸法及び精度の観点から、それに対応した製造技術を必要とする。これは、チッププレート体積の少なくとも５０％、より望ましくは、７０％以上、８０％以上、９０％以上、又は１００％が３Ｄ印刷技術又は３Ｄレーザ印刷とも呼ばれる積層造形によって生産される場合に実現することができる。積層造形により、チッププレートの上面において開示されたようなチップ／オリフィスの配列が可能であり、同時に、その反対側端部に向かって特注のチップ形状（錐台、円錐台、円錐台形状）を、その融液出口端において隣接するチップ間に必要距離を設けるように設計することができる。最終的な形状は、その後（段階的に）多数の個々の「印刷工程（printing step）」で構築され、上述の方法でレイアウトを変更することができ、さらには、例えば、レーザ強度を変えることにより、その後の製造シーケンス間でレイアウト（物理的構造）を変更することができる。オリフィスの打ち抜きやチップの溶接を避けることができる。

【0044】

最後に、本発明は、また、高温の融液を受容するためのブッシングであって、その最も広義の実施形態においては、チッププレートを備え、任意で、前述したような１つ又は複数の特徴を有するブッシングに関する。また、ブッシングは、部分的に、又は全体を積層造形によって製造してもよい。

【0045】

本発明のさらなる特徴は、従属請求項及び他の出願書類から導き出すことができる。以下、本発明について、非常に概略的に示す添付の図面を参照しながら説明する。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1a】第１の実施形態の少数の例示的なチップを有するチッププレートの上側の一部を示す上面図である。

【図1b】図１ａに示したチップの斜視図である。

【図2】第２の実施形態について、２つの群の例示的なチップを有するチッププレートの上側の一部を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0047】

図１ａ及び図２は、座標系のｘ－ｙ面を示す。これらの図面において、同一の部品、又は実質的に同等の機能若しくは挙動の部品は、同一の数字によって示されている。

【0048】

図１ａは、チッププレートＴＰの上面ＵＳの一部の上面図であり、距離ｄＬを空けて互いに平行に延びる、２本の仮想直線Ｌ１、Ｌ２を示す。両方の線Ｌ１、Ｌ２に沿って、チップＴＩの流通開口ＴＯの上端が複数個並んで配置されているのがわかる。簡略化のため、チップＴＩは、各線Ｌ１、Ｌ２各々に沿って２個のみ示している。チップＴＩの各々は、上面ＵＳにおいて直径ｄｍａｘの実質的に円形断面を有する流通開口を提供し、（Ｌ１に沿った）１列のチップは、（Ｌ２に沿った）隣接する列のチップＴＩと「重なり合っている」。この実施形態では、ｄＬは、０．８６６ｄｍａｘに相当し、これにより、隣接するチップＴＩ（又は、そのそれぞれの流通開口ＴＯ）が、そのそれぞれの外周に沿った１つの共通の点Ｐにおいて、互いに接触する設計となる。したがって、仮想直線Ｌ１において隣接するチップＴＩ間の距離ｄＴ１と、仮想直線Ｌ２において隣接するチップＴＩとの間の距離ｄＴ２は、ｄｍａｘに相当し、３つの隣接する流通開口ＴＯの中心長手軸線Ａは、好ましい高いパッキング密度であることを示す正三角形を形成している。

【0049】

チップＴＩは、上面ＵＳから下方向に延びることによって、（厚みｄの）チッププレートＴＰの本体ＢＯを貫通し、図１ｂに示すようにチッププレートＴＰの下面ＬＳから下方に突出している。図１ｂからは、チップＴＩの突出部分の壁厚と、チップＴＩの円錐台形状の外形を見ることができ、これらは、図１ａではチップＴＩの流通開口ＴＯ内の内側閉線と点線とで示されている。この設計により、隣接するチップＴＩ間の空間を冷却空気が通過可能となるという好ましい効果が得られる。該チップＴＩをそれぞれ通る、ガラス融液の流れ方向（ｚ）又はガラス繊維の延伸方向は、矢印Ｚ（チッププレートＴＰの使用位置における座標系のｚ方向）によって示される。

【0050】

図２の実施形態は、チップＴＩの配列と距離において図１の実施形態とは互いに異なっている。

【0051】

図２の上側部分において、仮想直線Ｌ１の隣接するチップＴＩの中心長手軸線Ａ間の距離ｄＴ１と、同様に、仮想直線Ｌ２のチップＴＩの間の距離ｄＴ２は、それぞれ約１．２ｄｍａｘに拡げられているが、線Ｌ１、Ｌ２の間の距離ｄＬは、図１と同じである。これにより、同じ仮想直線Ｌ１又はＬ２に沿ったチップＴＩの外周間の距離が、異なる線Ｌ１、Ｌ２において隣接するチップＴＩと比較して大きくなり、最終的には、２本の線Ｌ１、Ｌ２からの３つの隣接するチップＴＩの３本の中心長手軸線Ａを接続すると、隣接するチップＴＩ（オリフィス）間に空間Ｓ１．１、Ｓ１．２、Ｓ１．３を有する二等辺三角形をなす（太線で示す）設計となる。対応するパッキング密度は、図１に示すものより低いが、この実施形態でも、高いパッキング密度を実現している。

【0052】

図２の下側部分では、線Ｌ１及びＬ２に沿って隣接するチップＴＩ間の距離がさらに広くなっており（ｄＴ１＝１．５ｄｍａｘ、ｄＴ２＝１．５ｄｍａｘ）、これにより隣接するチップＴＩ間の空間Ｓが大きくなっている。

【0053】

図２の上側部分と下側部分の間に冷却フィンＣＦが示されるが、これは、チッププレートＴＰの一部ではなく、上述のチップＴＰの隣接した配列の間に配置されたものである。

【0054】

すべてのチッププレートＴＰと関連部品は、Ｐｔ／Ｒｈ（９０／１０)合金を用いた積層造形によって製造され、モノリシックなチッププレートＴＰを提供している。
なお、本発明の実施態様として、以下に示すものがある。
［態様１］
高温の融液を受容するためのブッシング用のチッププレート（ＴＰ）であって、その操作位置において、座標系の２方向（ｘ，ｙ）に延びる上面（ＵＳ）と、その上面に対して距離（ｄ）を置いた下面（ＬＳ）と、それらの間に位置する本体（ＢＯ）とを備え、前記チッププレート（ＴＰ）は、前記ｘ－ｙ方向に実質的に円形の断面であって、その最大径（ｄｍａｘ）が前記チッププレート（ＴＰ）の前記上面（ＵＳ）に隣接する流通開口（ＴＯ）を有する複数のチップ（ＴＩ）をさらに備え、前記複数のチップ（ＴＩ）は、前記上面（ＵＳ）から前記本体（ＢＯ）を貫通して延びて前記下面（ＬＳ）から突出し、前記高温の融液が、その内部を通って前記チッププレート（ＴＰ）から前記座標系の第３の（ｚ）方向に流出することが可能であり、
ａ）第１の複数のチップ（ＴＩ）が、各々の対応する流通開口（ＴＯ）の中心長手軸線（Ａ）が仮想第１直線（Ｌ１）と交差すると共に隣接する中心長手軸線同士が、１．０ｄｍａｘ以上１．３ｄｍａｘ以下の距離（ｄＴ１）となるように並べて配列され、
ｂ）第２の複数のチップ（ＴＩ）が、各々の対応する流通開口（ＴＯ）の中心長手軸線（Ａ）が仮想第２直線（Ｌ２）と交差すると共に隣接する中心長手軸線同士が、１．０ｄｍａｘ以上１．３ｄｍａｘ以下の距離（ｄＴ２）となるように並べて配列され、
ｃ）前記仮想第１直線（Ｌ１）と前記仮想第２直線（Ｌ２）は、０．８６６ｄｍａｘ以上、１．０ｄｍａｘ未満の距離ｄＬを隔てて互いに平行に延びる、チッププレート。
［態様２］
前記仮想第１直線（Ｌ１）及び前記仮想第２直線（Ｌ２）に沿ったすべてのチップ（ＴＩ）のうち、隣接する流通開口（ＴＯ）の前記中心長手軸線（Ａ）の５０％超が互いに同じ距離（ｄＴ１、ｄＴ２）を隔てる、態様１に記載のチッププレート。
［態様３］
ｄＴ１、ｄＴ２、又はその両方が１．２ｄｍａｘ以下である、態様１に記載のチッププレート。
［態様４］
前記仮想第１直線（Ｌ１）及び前記仮想第２直線（Ｌ２）に沿ったすべてのチップ（ＴＩ）の前記流通開口（ＴＯ）の前記中心長手軸線（Ａ）の５０％超が、１本の仮想直線（Ｌ１、Ｌ２）に沿った２つの隣接する流通開口（ＴＯ）及びそれに隣接する仮想直線（Ｌ２、Ｌ１）の１つの流通開口（ＴＯ）の前記中心長手軸線（Ａ）が二等辺三角形又は正三角形をなすように配列されている、態様１に記載のチッププレート。
［態様５］
前記流通開口（ＴＯ）は、ｚ方向におけるその合計長さの少なくとも７０％にわたって前記チッププレート（ＴＰ）の前記上面（ＵＳ）に向けて直径が大きくなる錐台に相当する内側形状を有する、態様１に記載のチッププレート。
［態様６］
前記チップ（ＴＩ）は、その突出部分に沿って、円錐台形状の外形を有し、その大きい方の断面領域を前記チッププレート（ＴＰ）の前記下面に向けている、態様１に記載のチッププレート。
［態様７］
前記仮想第１直線（Ｌ１）及び前記仮想第２直線（Ｌ２）に沿ったチップ（ＴＩ）の前記配列は、さらなるチップ（ＴＩ）が類似の方法で配列される１本又は複数本の仮想直線によって延長されている、態様１に記載のチッププレート（ＴＰ）。
［態様８］
隣接するチップ（ＴＩ）の少なくとも５０％は、その自由突出端において０．８ｍｍ～１．１ｍｍの距離を有する、態様１に記載のチッププレート（ＴＰ）。
［態様９］
その体積の少なくとも５０％が積層造形によって生産されている、態様１に記載のチッププレート。
［態様１０］
態様１に記載のチッププレート（ＴＰ）を備える、高温の融液を受容するためのブッシング。

【図1a】

【図1b】

【図2】