TW201726566A - 具有冷卻裝置的玻璃製造設備及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
揭示具有冷卻裝置的玻璃製造設備及其使用方法。在一個具體實施例中,用於由熔融玻璃成形玻璃網的設備,包含外殼與可旋轉地定位在外殼內的多個拉引捲筒,多個拉引捲筒協作以在拉伸方向中拉伸玻璃網。用於對玻璃網萃取熱的冷卻裝置與冷卻流體源流體連通,並包含佈置在外殼內的主動冷卻式檔板,主動冷卻式檔板可移動以協助改變熱萃取。主動冷卻式檔板作為外殼內的散熱器,且冷卻流體從主動冷卻式檔板萃取熱,以從玻璃網與外殼移除熱。
Description
對相關申請案的交互參照:本申請案依專利法第28條之規定,主張對於申請於2016年5月16日的美國臨時申請案第62/336,965號、申請於2015年11月19日的美國臨時申請案第62/257,517號的優先權,本案仰賴該等申請案之內容且該等申請案內容以引用方式全文併入本案。
本說明書一般而言相關於玻璃製造設備,且更特定而言為相關於具有冷卻裝置的熔融拉製機(fusion draw machine)及其使用方法。
玻璃基板常被使用在各種消費者電子裝置中,包含智慧型手機、膝上型電腦、LCD顯示器以及類似的電子裝置。使用在此種裝置中的玻璃基板的品質,對於此種裝置的功能性與美觀而言都是重要的。例如,不佳的玻璃基板表面平滑度(smoothness),可干涉基板的光學性質,並因此使採用玻璃基板的電子裝置的效能降級。再者,視覺上可識別的玻璃基板表面變異,可對採用玻璃基板的電子裝置的消費者感知度造成負面影響。
此外,期望提升玻璃基板製造的生產率。然而,在玻璃製造設備內提升玻璃流動速率,亦將提升此種設備內的熱產生,此相應地影響所生產的玻璃品質。
因此,需要用於生產玻璃基板的替代性方法與設備。
本文所揭示的具體實施例相關於具有提升的冷卻能力的熔融拉製機,對於由提升的流動生產速率或降低的玻璃厚度所生產的玻璃網,提升的冷卻能力提供了足夠的冷卻。本文亦說明了併入此種熔融拉製機的玻璃製造設備,以及由提升的生產流動速率以及對應的熔融拉製機內的提升的冷卻、拉製玻璃網的方法,使得玻璃網經受且經歷所需的冷卻。
根據一個具體實施例,設備(例如熔融拉製機)包含外殼與定位在外殼內的成形容器,成形容器包含外側成形表面以及沿著容器長軸延伸的長度。外側成形表面收斂於成形容器的底邊緣(或根部)處。平行於長軸的拉製平面從根部在下游方向中延伸,拉製平面界定玻璃網自成形容器的行進路徑。至少一個主動冷卻式檔板定位在外殼內根部下游處,且在寬度方向(亦即與根部平行)中延伸跨過拉製平面。在多個範例中,設備可包含一對主動冷卻式檔板,此對主動冷卻式檔板沿著拉製平面的相對側設置為相對關係。此至少一個主動冷卻式檔板包含桿與凸片,此桿平行於拉製平面而延伸,此凸片從桿向外延伸(例如從桿正交地延伸)。主動冷卻式檔板亦包含平行於拉製平面的旋轉軸,使得主動冷卻式檔板可沿著旋轉軸旋轉。主動冷卻式檔板的旋轉軸可例如與桿的旋轉軸重合。在一些範例中,主動冷卻式檔板可在水平位置與垂直位置中旋轉。
主動冷卻式檔板的一或更多個冷卻流體通道可與冷卻流體源流體連通,冷卻流體源供應冷卻流體至主動冷卻式檔板的一或更多個冷卻通道。主動冷卻式檔板的一或更多個冷卻流體通道可包含管中管建置。例如,冷卻流體通道可設置為環形建置。冷卻流體源供應的冷卻流體可為液體冷卻流體與氣體冷卻流體的混合。在一些範例中,冷卻流體源供應的冷卻流體可為水、空氣、或水與空氣的混合。
第一拉引捲筒與第二拉引捲筒可被可旋轉地定位在外殼內。第一拉引捲筒與第二拉引捲筒協作以在拉製平面上在下游方向中拉伸玻璃網。主動冷卻式檔板可被定位在第一拉引捲筒與第二拉引捲筒的上游處。
設備可進一步包含機械耦合至主動冷卻式檔板的檔板定位裝置,檔板定位裝置將主動冷卻式檔板鎖定於沿著主動冷卻式檔板旋轉軸的一位置。
在一些範例中,主動冷卻式檔板可進一步包含佈置在主動冷卻式檔板上的塗層,使得經塗佈檔板的發射率(emissivity)在從約0.8至約0.95的一範圍內。
在一些範例中,外殼可進一步包括上轉移區域、下轉移區域以及聯絡區域,聯絡區域位於上轉移區域與下轉移區域之間。主動冷卻式檔板可位於上轉移區域的下部分中、下轉移區域的上部分中、或在聯絡區域中。
設備可進一步包含複數個加熱匣,複數個加熱匣可移除地定位在外殼內、根部的下游及至少一個主動冷卻式檔板的上游處,每一加熱匣包含至少一個加熱元件,至少一個加熱元件直接暴露至拉製平面且面向拉製平面。
設備可進一步包含複數個冷卻匣,複數個冷卻匣可移除地定位在外殼內、根部的下游及至少一個主動冷卻式檔板的上游處,每一冷卻匣包含冷卻表面,冷卻表面直接暴露至拉製平面且面向拉製平面。
根據另一具體實施例,用於成形玻璃網的方法包含將玻璃批次材料熔解以形成熔融玻璃,並由熔融拉製機將熔融玻璃成形為玻璃網。熔融拉製機包含外殼以及定位在外殼內的成形容器,成形容器具有外側成形表面以及在寬度方向中延伸的長軸。成形表面收斂於根部處。平行於長軸(亦即平行於根部)的拉製平面從根部在下游方向中延伸,拉製平面界定玻璃網自成形容器的行進路徑。至少一個主動冷卻式檔板被包含且定位在外殼內根部下游處,並在平行於拉製平面的寬度方向中延伸跨過拉製平面。主動冷卻式檔板包含桿與凸片,桿設置為平行於拉製平面,且凸片從桿向外延伸(例如正交地延伸)。
玻璃網被拉伸通過外殼,且在玻璃網被拉伸通過外殼時使冷卻流體循環通過主動冷卻式檔板,主動冷卻式檔板從玻璃網萃取熱。冷卻流體可為液體冷卻流體與氣體冷卻流體的混合。在一些範例中,冷卻流體為水、空氣、或水與空氣的混合。在一些範例中,循環步驟可包含使冷卻流體循環通過主動冷卻式檔板的一或更多個冷卻流體通道,一或更多個冷卻流體通道包含管中管建置,例如環形建置。
方法可進一步包含將主動冷卻式檔板相對於玻璃網定向,以將對玻璃網的熱萃取最大化。在一些範例中,方法可包含在玻璃網被拉伸通過外殼時,將主動冷卻式檔板定向於相對於玻璃網的一傾角處。在一些範例中,可在拉伸玻璃網通過外殼之前,將主動冷卻式檔板定位在水平位置中。
方法可進一步包含使用檔板定位裝置,延著主動冷卻式檔板的旋轉軸旋轉凸片,並將凸片固定在相對於玻璃網的一或更多個角度位置中(例如在水平位置與垂直位置之間),此旋轉步驟調整在玻璃網被拉伸通過外殼時對玻璃網的熱萃取率。
方法可進一步包含由拉引捲筒組件接觸玻璃網。拉引捲筒組件可例如被放置在主動冷卻式檔板的下游處。拉引捲筒組件可用於從成形容器拉伸玻璃網。
在一些範例中,可由塗層塗佈主動冷卻式檔板,使得經塗佈檔板的發射率位於從約0.8至約0.95的範圍內。
方法可進一步包含初始加熱步驟:在由熔融拉製機將熔融玻璃成形為玻璃網之前,由可移除地定位在外殼內、根部的下游與至少一個主動冷卻式檔板的上游處的複數個加熱匣,從根部下方加熱成形容器,每一加熱匣包含至少一個加熱元件,至少一個加熱元件直接暴露至拉製平面並面向拉製平面。
方法可進一步包含藉由使冷卻流體循環通過定位在外殼內、根部的下游與至少一個主動冷卻式檔板的上游處的複數個冷卻匣,以從玻璃網萃取熱,每一冷卻匣包含冷卻表面,冷卻表面暴露至拉製平面並面向拉製平面。
本文所說明的設備與方法的額外特徵與優點將被闡述於下面的實施方式中,且在本發明所屬技術領域中具有通常知識者根據此說明可輕易明暸(或根據實作本文所述具體實施例而認知到)這些額外特徵與優點的部分,具體實施例包含下面的實施方式、申請專利範圍、以及附加圖式。
應瞭解到,前述一般性說明與下面的實施方式說明了各種具體實施例,且意為提供概觀或框架以期瞭解所請標的的本質與特點。包含附加圖式以期進一步瞭解各種具體實施例,且這些圖式被併入本說明書且構成本說明書的一部份。圖式圖示說明了本文所說明的各種具體實施例,且與說明內容一同用於解釋所請標的的原理與作業。
現將詳細參照具有冷卻裝置之熔融拉製機以及利用此種熔融拉製機之玻璃製造設備的各種具體實施例,這些具體實施例的範例圖示說明於附加圖式中。在圖式中儘可能使用相同的元件符號代表相同或類似的部分。
在本文中的範圍可被表示為從「約」一個特定值及(或)至「約」另一特定值。在表示此種範圍時,另一具體實施例包含從此一特定值及(或)至此另一特定值。類似的,在值被表示為概略值時(例如藉由使用前綴詞「約」),將瞭解到此特定值形成另一具體實施例。將進一步瞭解到,每一範圍的端點為有意義的相關於另一端點並獨立於此另一端點。
本文中使用的指向性用詞(例如上、下、右、左、前、後、頂、底),僅為參照圖式的表示而並非意為隱含任何絕對性的方向。特定而言,除非另外指明,否則用詞「垂直」與「水平」應被解譯為相對於地球的局部平面,其中水平為與地球的局部平面平行,而垂直為與地球的局部平面正交。
除非另外明確說明,否則本文闡述的任何方法皆不意為被解譯為需要由特定順序執行其步驟,亦不需要由任何特定於設備的定向來執行。因此,若方法請求項並未切實記載步驟應遵循的順序,或任何設備請求項並未切實記載對於個別部件的順序或定向,或其他請求項或說明書部分並未特定陳述步驟應受限於特定順序,或並未記載對於設備部件的特定順序或定向,則不應由任何方面視為隱含著順序或定向。這適用於任何可能的非明確解譯基礎,包含:針對步驟、操作流程、部件順序或部件定向設置的邏輯問題;從文法組織或標點符號所導出的平常意義;以及說明書所述具體實施例的數量或類型。
本文所使用的單數形式「一」、「此」、「該」包含複數指代,除非其內容有清楚的相反陳述。因此(例如),對於「一」部件的參照,包含具有兩或更多個此種部件的態樣,除非其內容有清楚的相反陳述。
在一個具體實施例中,揭示用於形成玻璃網的設備,設備包含外殼以及定位在外殼內的成形容器(forming vessel)。設備可例如包含熔融拉製機(fusion draw machine; FDM),其中成形容器包含外側成形表面,外側成形表面收斂於成形容器的底邊緣(或根部)。成形容器包含沿著成形容器的長軸延伸的長度。平行於成形容器長軸(亦即平行於根部)的拉製平面,以下游方向從根部延伸,且大體而言從成形容器界定出玻璃網行進路徑。FDM亦包含至少一個主動冷卻式檔板,此檔板定位在外殼內於根部下游,並平行於拉製平面以寬度方向(width-wise direction)延伸。主動冷卻式檔板包含平行於拉製平面而延伸的旋轉軸,使得主動冷卻式檔板可沿著旋轉軸旋轉於(例如)水平位置與垂直位置之間。主動冷卻式檔板亦包含一或更多個冷卻液體通道,冷卻液體通道與冷卻液體源流體連通(fluid communication)。隨著玻璃網在拉製平面上行進,主動冷卻式檔板從外殼內部萃取熱。本文將特定參照附加圖式進一步詳細說明具有冷卻裝置的熔融拉製機及其使用方法的各種具體實施例。
現在參照第1圖與第2圖,示意繪製示例性玻璃成形設備100的一個具體實施例,玻璃成形設備100利用包含冷卻裝置150的FDM 120。玻璃成形設備100進一步包含熔解容器(melting vessel)101、澄清容器(fining vessel)103、混合容器(mixing vessel)104以及輸送容器(delivery vessel)108。玻璃批次材料被引入熔解容器101(如箭頭102所示)。批次材料被熔解以形成熔融玻璃(molten glass)106。澄清容器103包含高溫處理區域,高溫處理區域接收來自熔解容器101的熔融玻璃106,且在其中將氣泡從熔融玻璃106移除。澄清容器103透過連接管105與混合容器104流體連通。換言之,從澄清容器103流至混合容器104的熔融玻璃,流動通過連接管105。相應地,混合容器104透過連接管107與輸送容器108流體連通,使得熔融玻璃從混合容器104流動通過連接管107流至輸送容器108。
輸送容器108透過下導管(downcomer)109將熔融玻璃106供應進FDM 120。FDM 120包含外殼122,外殼122中定位了入口110與成形容器111。如第1圖圖示,來自下導管109的熔融玻璃106流入入口110,入口110連接至成形容器111。成形容器111包含接收熔融玻璃106的開口112。熔融玻璃106流入成形容器111的溝槽113,且隨後溢流並向下流至成形容器111的兩個收斂側114a與114b,隨後於根部114c(此處兩側接合)融合在一起,從而形成玻璃網148,玻璃網148被以下游方向(亦即第1圖中繪製的座標軸的Y方向)在拉製平面149上拉伸,拉製平面149從根部114c以下游方向延伸。因此,應瞭解到拉製平面149界定玻璃網148始於成形容器111的行進路徑,且拉製平面149平行於成形容器的長軸(亦即平行於根部114c)。在一些具體實施例中,玻璃網148可被分段成分散的玻璃製品,或在玻璃網148為薄玻璃網(亦即具有小於或等於約0.7mm或甚至小於或等於約0.5mm的厚度)時,可將玻璃網148自身捲起(例如捲於收片捲軸(take-up spool)上)。若被捲起,則必要時可在玻璃網的鄰接層之間使用交插材料。
繼續參照第1圖與第2圖,可由重力於下游方向拉伸玻璃網148,或可替代地由放置在根部114c下游處的拉引捲筒(pull roll)組件140於下游方向拉伸玻璃網148。拉引捲筒組件140包含定位於外殼122內的第一拉引捲筒141與第二拉引捲筒143,第一拉引捲筒141具有旋轉軸142,第二拉引捲筒143具有旋轉軸144。旋轉軸142與144大體而言平行於拉製平面149。第一拉引捲筒141與第二拉引捲筒143彼此平行定向,使得第一拉引捲筒141與第二拉引捲筒143協作以於下游方向接觸並拉伸玻璃網148。在本文所說明的具體實施例中,第一拉引捲筒141與第二拉引捲筒143可為驅動式拉引捲筒,諸如在第一拉引捲筒141與第二拉引捲筒143被由馬達主動地旋轉以拉引玻璃網148時。儘管第2圖繪製單一拉引捲筒對(亦即第一拉引捲筒141與第二拉引捲筒143),但應瞭解到在其他具體實施例中,外殼122可進一步包含複數拉引捲筒對。
現在參照第1圖至第3圖,其為第2圖區段3-3的側透視圖,圖示說明FDM 120的內部圖與定位於其中的外殼122。FDM 120包含轉移區域123,轉移區域123可被分成上轉移區域124與下轉移區域125。上轉移區域124與下轉移區域125放置有聯絡區域126。上轉移區域124位於成形容器111下游處,聯絡區域126位於上轉移區域124下游處,且下轉移區域125位於聯絡區域126下游處。應瞭解到,轉移區域123為玻璃網148在被成形於根部114c之後、沿下游朝向拉引捲筒組件140行進時被冷卻的區域,拉引捲筒組件140位於轉移區域123下游處。
在習知技術中,FDM 120可進一步包含一或更多個冷卻插旋(cooling bayonet)130,在玻璃網148被拉伸於拉製平面149上時,冷卻插旋130幫助冷卻網。冷卻插旋130可存在於上轉移區域124及(或)下轉移區域125中。可將冷卻插旋130可滑動地定位在FDM 120內(例如在外殼122內),且大體而言定位為平行於拉製平面149且在拉製平面149的相對側。一旦插入外殼,則冷卻插旋130被相對於拉製平面149固定位置。冷卻流體(諸如氣體(例如空氣)、液體(例如水)或其結合)可被循環通過冷卻插旋130,以從FDM 120內部萃取熱並由預定速率將行進在拉製平面上的玻璃網148冷卻。可藉由插入冷卻插旋130至FDM或從FDM移除冷卻插旋130、或改變冷卻插旋130的直徑,來改變熱萃取率。
可由提升進入且通過FDM 120的熔融玻璃的質量流動速率,來提升玻璃成形設備100的產量。為了使玻璃網148的厚度固定,FDM 120內的溫度隨著質量流動速率提升而提升。然而,已判定在玻璃質量流動速率顯著提升時,冷卻插旋130不足以散逸所產生的熱。在此種條件下,相關聯於FDM 120的玻璃冷卻曲線朝向較高溫度飄移。本文所使用的冷卻曲線,代表玻璃網溫度對與根部距離的函數。前述的「不足以」,表示玻璃網148行進通過FDM 120的冷卻程度不足夠,此係由於在外殼122內逐漸累積的熱。
隨著冷卻曲線隨著熱逐漸累積而朝向較高溫度飄移,可發生不良的效應。例如,玻璃網148的穩定度可減少,造成製程中斷,諸如(例如)玻璃網148非受控制的分離(常稱為「裂開」),此降低了生產效率。替代或額外地,玻璃網148退出FDM 120時的相對高的溫度,可造成玻璃網148在環境溫度下冷卻不均勻,而在玻璃網中產生不可被接受的屬性,亦即諸如起泡、裂痕、種子(seeds)、石頭(stones)以及其他玻璃網中包含物的缺陷。此種缺陷可造成玻璃網148的部分被捨棄為玻璃廢料。因此應瞭解到,在玻璃進入FDM 120的質量流動速率提升時,玻璃網148在FDM 120內的冷卻不足,可造成製程不穩定性及(或)玻璃網中的缺陷,而導致生產無效率。本文所說明的具體實施例,提供了用於在玻璃網行進通過FDM時增強冷卻玻璃網的方法與設備,改良了玻璃網的穩定度並減少了缺陷的發生率。
繼續參照第1圖至第3圖,在本文所說明的具體實施例中,除了冷卻插旋130以外,玻璃成形設備100進一步包含冷卻裝置150。冷卻裝置150放置於外殼122內、拉引捲筒組件140上游處,並吸收熱。換言之,冷卻裝置作為外殼122內的散熱器。在本文所說明的具體實施例中,冷卻裝置150包含主動冷卻式檔板對152,主動冷卻式檔板對152定位在拉製平面149的相對側,使得拉製平面149延伸於主動冷卻式檔板對152之間。主動冷卻式檔板對152之每一者具有旋轉軸153、桿156、凸片154,旋轉軸153平行於拉製平面149,桿156平行於旋轉軸153而延伸,凸片154延伸自桿156(例如正交於桿156)並平行於旋轉軸153。每一主動冷卻式檔板152的桿156位於一或更多個冷卻插旋130的上游處。桿156可例如為中空桿(諸如管(tube)、管道(pipe)或類似者),而凸片154具有與桿156流體連通的一或更多個冷卻液體通道(繪製於第4圖至第5圖中)。凸片154的長度方向於拉製平面149的寬度方向延伸跨過外殼122的內部(亦即在第1圖的座標軸的正負X方向),而凸片154的寬度正交於主動冷卻式檔板152的旋轉軸153而延伸。換言之,凸片的長度平行於根部114c並平行於拉製平面而延伸。
桿156與凸片154可沿旋轉軸153旋轉,因此可相對於拉製平面149調整主動冷卻式檔板152的凸片154的位置。例如在一些具體實施例中,在主動冷卻式檔板152位於水平位置時,從桿156向外延伸的凸片154可被定向(oriented)為實質上正交於拉製平面149(且因此正交於行進在拉製平面上的玻璃網)。在主動冷卻式檔板152位於垂直位置時,凸片154可被定向為實質上平行於拉製平面149。在當前揭示內容中為了說明之目的,用詞「實質上」代表給定位置的正負五度(5o
)之內。因此,應瞭解到在主動冷卻式檔板152並非定位於垂直位置或水平位置時,凸片154可被定向為相對於拉製平面149具有一傾角。應理解到凸片154可為平面的,例如包含至少一個主平面表面,例如兩個經相對定位且大體而言為平坦(平面)的主平面表面,或者凸片可為曲面及(或)包含主曲面表面。此外,不論是平面或是曲面,凸片154可正交於桿而延伸,或正切(tangent to)於桿而延伸。在凸片154包含至少一個大體而言為平面的表面的情況下,對於水平定向或垂直定向的參照應被解譯為至少一個平面表面(參考平面)相對於水平平面或垂直平面的位置。在凸片154為曲面凸片的情況下,凸片的參考平面應被解譯為在凸片接合桿156的位置處正切於凸片的平面,並應理解到凸片可正交於桿(或正切於桿)以附接至桿。
主動冷卻式檔板對152(在第3圖中僅圖示一個)位於轉移區域123中,在成形容器111下游處且在拉引捲筒組件140上游處。主動冷卻式檔板152可位於上轉移區域124的下部分中、下轉移區域125的上部分中、或聯絡區域126中。主動冷卻式檔板152大體而言位於冷卻插旋130的上游處。例如,在如第3圖圖示說明下轉移區域125中存在一或更多個冷卻插旋130時,主動冷卻式檔板152的桿156位於一或更多個冷卻插旋130的上游處。
現在參照第1圖至第8圖,可由諸如流體或類似者冷卻主動冷卻式檔板152,以提升對於玻璃網148的熱萃取,且因此提升在拉製平面149上拉製的玻璃網148的冷卻。因此,藉由冷卻流體的循環而主動地從檔板移除熱,而非允許熱藉由透過檔板的傳導或發自檔板的對流從檔板被動地散逸。例如在具體實施例中,主動冷卻式檔板152可包含佈置在凸片154中的一或更多個冷卻流體通道155,如第4圖繪製的。在此具體實施例中,冷卻流體通道大體而言被定向為平行於(且沿著)主動冷卻式檔板152的凸片154的長度。冷卻流體通道可被定位在凸片154的表面上,或在凸片的主體內。在一些具體實施例中,凸片154可包含第一主表面部分與第二主表面部分,第二主表面部分接合至第一主表面部分(例如在第一與第二表面部分之間存在中空內部),其中冷卻流體通道可被定位在第一與第二表面部分之間。冷卻流體通道155可與桿156流體連通。冷卻流體源160可透過冷卻流體管線(line)162通訊耦接至桿156,使得冷卻流體源160供應冷卻流體163至桿156。在這些具體實施例中,冷卻流體163被透過桿156的一端導入主動冷卻式檔板152(如第4圖中元件符號156旁邊的箭頭所示)(諸如藉由幫浦、重力饋送或類似者)。在第4圖繪製的具體實施例中,冷卻流體163從桿156流過一或更多個冷卻流體通道155,並於桿156的相對端或遠端(未圖示)退出主動冷卻式檔板152。隨著冷卻流體被引導通過並退出主動冷卻式檔板152的凸片154,冷卻流體從主動冷卻式檔板152萃取熱並由此從玻璃網148移除熱。
在替代性具體實施例中,主動冷卻式檔板152可包含一或更多個冷卻流體通道159,如第5圖所繪製的,冷卻流體通道159沿著凸片154的長度設置為蛇形圖樣。在一個具體實施例中,冷卻流體163可與桿156流體連通,如上文針對第4圖所說明的。在替代性具體實施例中,桿156可為管中管(tube-in-a-tube)建置的形式,例如為第5圖所繪製的具有外管156a與內管156b的環形建置。在此具體實施例中,冷卻流體163透過內管156b進入主動冷卻式檔板152,流過一或更多個冷卻流體通道159,並透過內管156b與外管156a之間的流道(passageway)或通道退出主動冷卻式檔板152。以此方式,冷卻流體163在桿156的單一端處進入與退出主動冷卻式檔板152。換言之,內管156b可為桿156的一端處的冷卻流體163的入口,且內管156b與外管156a之間的流道或通道可為桿156的同一端處的冷卻流體163的出口。在第4圖與第5圖圖示說明的兩具體實施例中,桿156透過桿156或內管156b中的一或開口或孔洞(未圖示)與一或更多個冷卻流體通道155、159流體連通。應瞭解到,如第4圖圖示的具有單一管的桿156,可與第5圖繪製的主動冷卻式檔板152使用,而如第5圖圖示的具有環形建置的桿156,可與第4圖繪製的主動冷卻式檔板152使用。
在替代性具體實施例中,主動冷卻式檔板152可包含一對冷卻流體通道159a,如第6圖所繪製的,一對冷卻流體通道159a沿著凸片154的長度設置為蛇形圖樣。一個冷卻流體通道159a可從凸片154的一端延伸朝向凸片154的中點,且另一冷卻流體通道159a可從凸片154的另一端延伸朝向凸片154的中點。在此具體實施例中,桿156可為管中管(tube-in-a-tube)建置的形式,例如為第5圖所繪製的具有外管156a與內管156b的管中管建置。例如,桿可為環形建置。因此,流動通過一個冷卻流體通道的流體並未與流動通過另一冷卻流體通道混合。在此具體實施例中,冷卻流體163透過內管156b進入主動冷卻式檔板152,流過一或更多個冷卻流體通道159a,並透過內管156b與外管156a之間的流道或通道退出主動冷卻式檔板152。以此方式,冷卻流體163在桿156的單一端處進入與退出主動冷卻式檔板152。
在替代性具體實施例中,如第7圖所繪製的,主動冷卻式檔板152可具有沿著凸片154長度延伸的一或更多個冷卻流體通道159c以及一或更多個冷卻流體通道159d。如第5圖所繪製的,桿156可為具有外管156a與內管156b的管中管建置。例如,桿可為環形建置。因此,冷卻流體163在桿156左端透過內管156b進入主動冷卻式檔板152,由左至右方向流動通過一或更多冷卻流體通道159c,並於桿156右端透過內管156b退出主動冷卻式檔板152。冷卻流體163亦於桿156右端透過內管156b與外管156a之間的流道或通道進入主動冷卻式檔板152,由右至左方向流動通過一或更多個冷卻流體通道159d,並於桿156的左端透過內管156b與外管156a之間的流道或通道退出主動冷卻式檔板。應理解到,冷卻流體通道159c與冷卻流體通道159d沿著凸片154的寬度交替放置。
在替代性具體實施例中,主動冷卻式檔板152可具有沿著凸片154長度的一或更多個冷卻流體通道159e以及一或更多個冷卻流體通道159f。如第5圖所繪製的,桿156可為具有外管156a與內管156b的管中管建置。例如,桿可為環形建置。在觀看第8圖的同時,冷卻流體163在桿156左端透過內管156b進入主動冷卻式檔板152,由左至右方向流動通過一或更多冷卻流體通道159e,並於桿156右端透過內管156b退出主動冷卻式檔板152。冷卻流體163亦於桿156右端透過內管156b與外管156a之間的流道或通道進入主動冷卻式檔板152,由右至左方向流動通過一或更多個冷卻流體通道159f,並於桿156的左端透過內管156b與外管156a之間的流道或通道退出主動冷卻式檔板。應理解到,如第8圖所繪製的,冷卻流體通道159c與冷卻流體通道159d沿著凸片154的寬度成對放置,亦即,冷卻流體通道159c與冷卻流體通道159d並非沿著凸片154的寬度交替放置。
第4圖至第8圖中圖示的一或更多個冷卻流體通道155、159a、159c-159f僅為示例目的,因此,應瞭解到可使用任何的冷卻流體通道配置,只要冷卻流體163流動通過凸片154,並從而將熱從凸片154及外殼122內部萃取出即可。
在本文所說明的具體實施例中,由冷卻流體源160供應、透過冷卻流體管線162到主動冷卻式檔板152的一或更多個冷卻流體通道155、159a、159c-159f的冷卻流體163,可為液體冷卻流體、氣體冷卻流體、或液體與氣體冷卻流體的混合。例如,冷卻流體可為水、空氣、或水與空氣的混合。可使用具有高熱容量的其他氣體與液體(諸如氦與氨)及其結合者作為冷卻流體163。
現參照第1圖至第2圖與第9圖,FDM 120亦可包含檔板定位裝置170,檔板定位裝置170機械耦合至主動冷卻式檔板152。例如,檔板定位裝置170可包含桿托架(bracket)158與外殼托架171,桿托架158剛性附接至桿156並從桿156延伸,外殼托架171剛性附接至外殼122。桿156可延伸通過外殼122的一側,檔板定位裝置170置於此側,且桿156由外殼122的外壁結構性地支撐。或者,桿156可延伸通過外殼122的相對側,並由外殼122的一對外壁結構性地支撐。在一個具體實施例中,桿托架158可包含孔洞157,且外殼托架171可包含一系列的索引孔洞172-176,索引孔洞172-176由規則間距(regular interval)依弧形陣列排列。例如,桿托架158可被定向為相對於延伸自桿156的凸片154為90度。使用此種定向,檔板定位裝置170協助鎖定主動冷卻式檔板152於垂直位置,此係藉由將桿托架158的孔洞157對準外殼托架171的索引孔洞172並插入插梢(未圖示)通過對準的孔洞、將桿托架158耦合至外殼托架171、並防止主動冷卻檔板152沿著主動冷卻檔板152的旋轉軸153進一步旋轉。主動冷卻式檔板152可被鎖定於水平位置,此係藉由將桿托架158的孔洞157對準外殼托架171的索引孔洞174,並插入插梢通過對準的孔洞。或者,主動冷卻式檔板152可被鎖定於一或更多個中間/增量角度位置(例如於水平位置與垂直位置之間),此係藉由將桿托架158的孔洞157對準外殼托架171的索引孔洞176之一者,並插入插梢通過對準的孔洞。以此方式,可控制主動冷卻式檔板152相對於拉製平面149的相對定向。
再次參照第2圖、第3圖與第9圖,檔板的旋轉軸153可與桿156的軸同軸,且旋轉桿156將凸片154相對於拉製平面149旋轉。因此,可例如使用檔板定位裝置170,相對於拉製平面149調整凸片154的暴露角度並鎖定於所需的定向。在主動冷卻式檔板152被定向於實質上垂直的定向時,使得凸片154的表面實質上平行於拉製平面149(且因此實質上平行於拉製於拉製平面149上的玻璃網148的表面),對於玻璃網148的熱萃取被最大化。在主動冷卻式檔板152被定向於實質上水平的定向,使得凸片154表面實質上正交於拉製平面149(且因此實質上正交於拉製於拉製平面149上的玻璃網148的表面)時,對於玻璃網148的熱萃取被最小化。在水平與垂直之間的主動冷卻式檔板中間定向處(亦即在主動冷卻式檔板被定向為相對於拉製於拉製平面149上的玻璃網148的表面具有一傾角時),對於玻璃網148的熱萃取為在實質上垂直定向中所能獲得的主動冷卻式檔板152的熱萃取的一部分。因此應瞭解到,主動冷卻式檔板152與桿156的旋轉,可被用於調整主動冷卻式檔板152提供的對於玻璃網148的熱萃取率,此係藉由調整凸片154對於拉製平面149的定向。
在具體實施例中,可由適合使用在高溫下的金屬性材料製成主動冷卻式檔板152,諸如鋼、不銹鋼、鎳基合金、鈷基合金、難熔金屬和合金、及類似者。在一些具體實施例中,可由相同於凸片154的材料製成主動冷卻式檔板152的桿156,儘管在其他具體實施例中可由不同於凸片154的材料製成主動冷卻式檔板152的桿156。
在一些具體實施例中,主動冷卻式檔板152可具有具相對高發射率(emissivity)的塗層。在具體實施例中,經塗佈檔板的發射率可為約0.8至約0.95的範圍內。塗層應防止主動冷卻式檔板152的表面的變色,且因此在玻璃網148的生產期間內減少或防止凸片154上的熱點(hot spot)。在一個具體實施例中,塗層可為由位於美國俄亥俄州布魯克公園郡的Cetek Ceramic Technologies所提供的、具有約0.92的發射率的Cetek高發射率陶瓷塗層。在凸片154上使用具有相對高發射率的塗層,在主動冷卻式檔板的長度與寬度上提供了實質上一致的溫度,並幫助從玻璃網148一致地萃取熱。
再次參照第1圖與第2圖,在玻璃成形設備100的啟動期間內,可必需將FDM 120的各種部件預熱至操作溫度(例如至約1250°C)。例如傳統上,係由暫時安裝輔助加熱元件(未圖示)於成形容器111的根部114c下方,使得輔助加熱元件延伸至少部分跨於拉製平面149上,以達成成形容器111的預熱。此輔助加熱元件可用於補充由其他加熱元件提供至FDM 120的外殼122的熱。然而,在可開始在成形容器111上的玻璃流動之前,必需將輔助加熱元件從外殼122移除。此輔助加熱元件的移除,造成FDM 120的外殼122突然移除大量的熱,而使得成形容器111受到熱衝擊(thermal shock)。對成形容器111的熱衝擊可損害成形容器111(藉由使成形容器111破裂),此相應地降低了成形容器111以所需屬性產生玻璃帶的能力。在本文所說明的一些具體實施例中玻璃成形設備100可包含額外加熱元件於上轉移區域124中,以幫助在啟動期間加熱成形容器111,同時減輕成形容器111受到熱衝擊的風險。
現參照第10圖與第11圖,FDM 120的一些具體實施例,可包含可移除地定位在FDM 120的上轉移區域124中的複數個加熱匣180、190。複數個加熱匣180、190可被可移除地定位在FDM 120內(例如在FDM 120的外殼122內)於拉製平面149的相對側上。在一些具體實施例中,複數個加熱匣180、190被設置為使得第一複數個加熱匣180與第二複數個加熱匣190位於根部114c的相對側上,而拉製平面149延伸於第一複數個加熱匣180與第二複數個加熱匣190之間。在其他的具體實施例中,加熱匣180、190可被定位為低於根部114c的水平面(如第10圖所繪製)。
在一些具體實施例中,複數個加熱匣180、190被定位於成形在外殼122中的一系列的埠中(第11圖圖示了對於複數個加熱匣180的埠182)。第一系列埠182與第二系列埠被設置在外殼122中,使得第一複數個加熱匣180與第二複數個加熱匣190被放置在根部114c的相對側上,而拉製平面149延伸在第一複數個加熱匣180與第二複數個加熱匣190之間,如本文所說明的。
如第11圖所繪製的,第一系列埠182被跨於拉製平面149的寬度陣列排列(亦即第11圖繪製的座標軸的正負x方向)。因此應瞭解到,第一複數個加熱匣180在被插入對應埠182時,亦被跨於拉製平面149的寬度陣列排列,如第12圖所繪製的。在一些具體實施例中,第一系列埠182的每一埠被與跨成形容器寬度的鄰接埠橫向間隔放置(亦即於第10圖與第11圖繪製的座標軸中的正負x方向)。儘管第11圖與第12圖示意繪製了第一系列埠182(第11圖)與放置在埠中的第一複數個加熱匣180(第12圖),應瞭解到外殼122可進一步包含位於成形容器相對側上的第二複數個埠,且其中可定位第二複數個加熱匣190。
在玻璃成形設備100的啟動期間內,第一複數個加熱匣180可用於從根部114c下方提供熱至成形容器111,從而使成形容器111的溫度從室溫提升至所需的操作溫度。如第10圖與第12圖所繪製的將複數個加熱匣180、190定位在FDM 120的上轉移區域124中,可在玻璃成形設備100啟動期間內對熱容器111提供適當的加熱,以達成成形容器111從成形容器111的溝槽113(第1圖)至成形容器111的根部114c的熱平衡或接近一致的溫度。此外,在上轉移區域124中使用複數個加熱匣180、190,可消除在啟動期間內使用定位在根部114c下方且在FDM 120的外殼122內的輔助加熱器的作法,而減少了在啟動期間內對於成形容器111的熱應力(thermal stress)。
第11圖至第12圖繪製第一複數個加熱匣180,第一複數個加熱匣180包含五個加熱匣180a、180b、180c、180d、與180e。然而應瞭解到,第一複數個加熱匣180內的加熱匣數,以及第一系列埠182中的對應埠數量,可為多於五個或少於五個。例如,在第一複數個加熱匣180與第二複數個加熱匣190兩者中的加熱匣數,可為兩個至十二個(或甚至更多,取決於成形容器的寬度)或其中的任何子範圍。類似的,加熱匣與對應埠的寬度可改變。
在一些具體實施例中,複數個加熱匣180、190可包含加熱元件202。在一些具體實施例中,加熱元件202的材料可為二矽化鉬。在一些具體實施例中,可由成形自二矽化鉬的線,建置加熱匣180、190的加熱元件202。已判定了由二矽化鉬成形加熱元件202可大大地提升加熱匣180、190的熱效率,此係藉由提升元件的熱承載容量(相較於其他材料)。再者,已發現結合分段式加熱匣180、190與二矽化鉬加熱元件,允許在玻璃成形設備100的啟動期間更有效率地加熱成形容器,且因此成形容器111從成形容器111的溝槽113(第1圖)至成形容器111的根部114c的熱平衡可更輕易地由較低的功率輸入而獲得,相較於其他傳統加熱元件材料。
在本文所說明的具體實施例中,加熱匣180、190的加熱元件202直接暴露至拉製平面149並面向拉製平面149。本文所使用的用詞「直接暴露至」,表示沒有額外的材料或結構位於加熱元件202與拉製平面149之間。加熱元件202相對於拉製平面149的此定向,不僅協助有效率地加熱拉製平面149,且亦協助有效率地加熱成形容器111,因為加熱元件202與成形容器111之間沒有會衰減來自加熱元件202的熱流的結構。
現參照第13圖至第14圖,在具體實施例中,加熱匣180a包含外殼210,外殼210具有導熱表面201,且至少一個加熱元件202定位在(或鄰接於)導熱表面201的面。可由適合用於相關聯於玻璃成形設備100的高溫條件的各種材料,來製成外殼210。例如,可由難熔材料形成外殼210與加熱匣180a的其他部分,諸如高溫鎳基合金、鋼(例如不銹鋼)、或其他合金或材料(或材料結合),以符合相關聯於玻璃成形設備100的結構性需求及(或)熱性需求。例如在一個具體實施例中,外殼210可由鎳基合金製成,諸如由Haynes International, Inc.生產的Haynes® 214®鎳基合金。
儘管第13圖至第14圖將加熱匣100a繪製為包含外殼,但應瞭解到亦思量了(並可能使用)其他具體實施例。例如,相對於包含個別的外殼210,導熱表面201可被附加至一或多個難熔材料方塊,而非具有個別的由金屬或金屬合金形成的外殼。例如(且不為限制),在具體實施例中,導熱表面被附加至ANH難熔材料生產的由NA-33難熔方塊形成的主體內。
在一個具體實施例中,可由具有低發射率的陶瓷難熔襯材料形成加熱匣180a的導熱表面201。適合的陶瓷難熔材料包含(不作為限制)可由Zircar陶瓷材料取得的SALI板。加熱匣180a未直接暴露玻璃成形設備100高溫的部分,可由適合用於較低溫度應用的材料製成。
放置在導熱表面201上(或鄰接導熱表面201)的加熱元件202可為電阻加熱元件。在一些具體實施例中,加熱元件202的材料可為二矽化鉬。在一些具體實施例中,如本文所說明,可由以二矽化鉬形成的線建置加熱元件202。例如(且不為限制),在一個具體實施例中可由二矽化鉬線建置加熱元件202,此加熱元件202被由蛇形或其他曲形定位在導熱表面201上。
繼續參照第13圖至第14圖,一或更多個難熔材料方塊218放置在導熱表面201的面的後方,難熔材料方塊218使導熱表面201絕緣自加熱匣180a的平衡。在包含外殼210的具體實施例中,一或更多個難熔材料方塊218放置在導熱表面201的面的後方,且在外殼210內。一或更多個難熔材料方塊218使導熱表面201絕緣自加熱匣180a的平衡。在一些具體實施例中,如第14圖所繪製的,難熔材料218被定向於交替的垂直堆疊與水平堆疊中,以將來自導熱表面201的熱傳輸最小化。特定而言,相信交替的難熔材料218垂直堆疊與水平堆疊可幫助在方塊之間的縫隙處減少熱損失。在所說明的具體實施例中,難熔材料218可為市面上可取得的難熔材料,包含(但不限於)SALI板、絕緣火磚(Insulating Fire Brick, IFB)、DuraBoard® 3000及(或)DuraBoard® 2600。在一些具體實施例中,難熔方塊可具有第一層與第二層,第一層最接近導熱表面201並由SALI板形成,第二層放置在第一層之後並由IFB形成。
再次參照第10圖,可使用各種附接結構以相對於根部114c來裝設加熱匣180a。在一些具體實施例中,如第10圖所繪製的,加熱匣180a可被裝設在銜接(engage)外殼122的托架214上。額外或替代地,加熱匣180a可停置(rest)在附接至外殼122的T型壁(T-wall)支撐托架上。可在一拉製運轉期(campaign)期間內更換、升級、或移除每一個別的加熱匣。加熱匣的模組式本質,表示更換或移除個別的匣僅會衝擊所提供的總加熱的一部分,從而減少在啟動期間內的熱損失。
在一些具體實施例中,設備可進一步包含控制器280,控制器經配置以控制相關聯於複數個加熱匣180、190的加熱。在一些具體實施例中,控制器280可被可操作地連接至複數個加熱匣180、190的每一加熱元件202。在一些具體實施例中,複數個加熱匣180、190可被分段。本文使用的用詞「分段(segmented)」,代表在玻璃成形設備100啟動期間內,獨立控制並調整每一個別加熱匣的溫度,以提供由受管理的方式控制成形容器111溫度的能力。控制器280可包含處理器與記憶體,記憶體儲存電腦可讀取及可執行指令,指令在由處理器執行時,分別調節對每一加熱元件的電力,從而基於溫度回饋或其他處理參數分別提升或降低提供至每一加熱元件的熱。因此,控制器280可用於經由調節對跨距在玻璃網148的拉製平面149的寬度上的複數個加熱匣180、190的每一加熱元件的電力,以分異地調節每一加熱元件提供的熱。
在一些具體實施例中,可配置控制器280以基於來自玻璃成形設備的熱回饋,分別操作複數個加熱匣180、190之每一者。例如在一個具體實施例中,控制器280經配置以獲取來自熱感測器282的熱回饋(見第10圖)。在具體實施例中,複數個加熱匣180、190之每一加熱匣具有定位在外殼122中的對應熱感測器282。控制器280可使用獲取自熱感測器282的回饋,以分別調整複數個加熱匣180、190之每一加熱元件,以在玻璃成形設備100的啟動期間內,以受管理的方式控制玻璃成形設備的熱特性。
在一個具體實施例中,熱感測器282可偵測到溫度高於目標溫度,且控制器280可減少對複數個加熱匣180、190的至少一個加熱元件的電力,使得較少的熱被傳輸至目標區域,從而減少溫度直到獲得目標層級溫度。或者,在一些具體實施例中,熱感測器282可偵測到溫度低於目標溫度,其中控制器280可提升對複數個加熱匣180、190的至少一個加熱元件的電力,使得較多的熱被傳輸至目標區域,從而提升溫度直到獲得目標層級溫度。
現參照第15圖,在一些具體實施例中FDM 120可包含定位在上轉移區域124中的複數個冷卻匣230、240。更特定而言,在於玻璃成形設備100的啟動期間內達成成形容器111與複數個加熱匣180、190的熱平衡(或接近一致的溫度)之後,可分別由複數個冷卻匣230、240替換外殼210內的埠中的複數個加熱匣180、190。複數個冷卻匣230、240提供了對行進通過外殼122的玻璃網的額外的受控制的冷卻,改進了玻璃網的穩定性並減少缺陷的發生率。類似於複數個加熱匣180、190,可將複數個冷卻匣230、240可移除地定位在FDM 120內(例如在FDM 120的外殼122內),且一般而言定位為平行於拉製平面149且於拉製平面149的相對側上。在一些具體實施例中,將複數個冷卻匣230、240設置為使得第一複數個冷卻匣230與第二複數個冷卻匣240被放置在根部114c的相對側上,使得拉製平面149延伸於第一複數個冷卻匣230與第二複數個冷卻匣240之間。在其他具體實施例中,冷卻匣230、240可被定位為低於根部114c的水平面,如第15圖所繪製的。
冷卻匣230、240經配置以沿著拉製平面149的寬度,將熱從玻璃網148傳輸至冷卻匣230、240。在一些具體實施例中,冷卻匣230、240可被主動冷卻(諸如藉由流體或類似者),以提升對拉製於拉製平面149上的玻璃網148的熱萃取。由通過冷卻匣230、240的冷卻流體的循環,將熱從冷卻匣230、240主動移除,而非允許藉由傳導或對流從冷卻匣230、240被動散逸。
例如,第16A圖示意繪製複數個冷卻匣230a、240a的冷卻匣230a的一個具體實施例。冷卻匣230a包含至少一個冷卻流體通道355。在一些具體實施例中,冷卻匣230a可包含具有冷卻表面301的外殼310。冷卻流體通道355可被定位在冷卻表面301的面上(或鄰接冷卻表面301的面)。在其他具體實施例中,冷卻流體通道355可被放置在冷卻匣230a的主體內,諸如(例如)在外殼310內。冷卻流體通道355可由冷卻流體入口管線362與冷卻流體源360(諸如貯庫或類似者)流體連通。在這些具體實施例中,由幫浦、重力饋送或類似者,透過冷卻流體入口管線362(如接近第16圖中的元件符號362的箭頭所示)將冷卻流體365導入冷卻流體通道355。在第16圖繪製的具體實施例中,冷卻流體365流動通過冷卻流體入口管線362並通過一或更多個冷卻流體通道355,並通過冷卻流體退出管線363退出冷卻匣230a。在多個具體實施例中,來自冷卻流體退出管線363的冷卻流體365,可被被動或主動冷卻且隨後返回冷卻流體源360。隨著冷卻流體365被引導通過冷卻匣230a的冷卻流體通道355,冷卻流體從冷卻匣230a萃取熱,且因此從在外殼122內拉製的玻璃網148移除熱。冷卻流體通道355可被由各種配置定向於冷卻表面301上或冷卻表面301中,且應瞭解到,可使用任何的冷卻流體通道配置,只要冷卻流體365流動通過冷卻匣230a且因此從冷卻匣以及外殼122的內部萃取熱。
例如,第16B圖繪製冷卻匣的冷卻表面301的替代性具體實施例。在此具體實施例中,冷卻表面301包含一對冷卻流體通道344a、344b,冷卻流體通道344a、344b被由蛇形圖樣設置在冷卻表面301內或冷卻表面301上。在此具體實施例中,冷卻流體通道344a、344b被設置為使得通過冷卻流體通道344a、344b的冷卻流體流協助從拉製通過玻璃成形設備外殼的玻璃網一致地萃取熱。特定而言,在冷卻表面301的此具體實施例中,通過冷卻流體通道344a的冷卻流體流,以及通過冷卻流體通道344b的冷卻流體流,係於相反方向,此致能在冷卻表面上的更一致的熱萃取。換言之,透過冷卻流體通道344a、344b之任一者進入冷卻表面301的冷卻流體的溫度,係比冷卻流體退出冷卻表面301時的溫度要低,且因此,退出冷卻表面301的冷卻流體熱萃取的能力降低,此在一些實例中可沿著冷卻表面301產生「熱點(hot spots)」,或在拉製通過玻璃成形設備外殼的玻璃網上的對應位置中產生「熱點」。然而,使冷卻流體由相反方向流動於鄰接的冷卻流體通道中,減輕了此問題。
第16C圖繪製冷卻匣的冷卻表面301的另一替代性具體實施例。在此具體實施例中,冷卻表面301包含設置為彼此平行的第一對冷卻流體通道344c、344d以及第二對冷卻流體通道345c、345d。在第16C圖圖示的具體實施例中,冷卻流體通道345c定位在冷卻流體通道344c與344d之間。第一對冷卻流體通道344c、344d以及第二對冷卻流體通道345c、345d被設置為使得通過第一對冷卻流體通道344c、344d以及第二對冷卻流體通道345c、345d的冷卻流體流,協助從拉製通過外殼的玻璃網一致地萃取熱。特定而言,在冷卻表面301的此具體實施例中,通過第一對冷卻流體通道344c、344d的冷卻流體流以及通過第二對冷卻流體通道345c、345d的冷卻流體流彼此方向相反,此致能在冷卻表面上的更一致的熱萃取。換言之,透過第一對冷卻流體通道344c、344d以及第二對冷卻流體通道345c、345d之任一者進入冷卻表面301的冷卻流體的溫度,係比冷卻流體退出冷卻表面301時的溫度要低,且因此,退出冷卻表面301的冷卻流體熱萃取的能力降低,此在一些實例中可沿著冷卻表面301產生「熱點(hot spots)」,或在玻璃網上的對應位置中產生「熱點」。然而,使冷卻流體由相反方向流動於鄰接的冷卻流體通道中,減輕了此問題。
第16D圖繪製冷卻匣的冷卻表面301的另一替代性具體實施例。在此具體實施例中,冷卻表面301包含彼此平行設置的第一對冷卻流體通道344e、344f以及第二對冷卻流體通道345e、345f。在此具體實施例中,通過第一對冷卻流體通道344e、344f的冷卻流體流以及通過第二對冷卻流體通道345e、345f的冷卻流體流方向相反,如第16D圖中所繪製的。
第16E圖繪製冷卻匣230a的另一具體實施例,其中冷卻匣230a被形成為具有貯庫347在冷卻表面301處(或在冷卻表面301中)。換言之,貯庫347可被定位在冷卻表面301上、冷卻表面301中、或鄰接冷卻表面301。貯庫347可由冷卻流體入口管線362與冷卻流體源360流體連通。在這些具體實施例中,冷卻流體365被由幫浦、重力饋送或類似者透過冷卻流體入口管線362(如第16圖中接近元件符號362的箭頭所示)引導入貯庫347。在第16E圖繪製的具體實施例中,冷卻流體365流動通過冷卻流體入口管線362並流入貯庫347,填充貯庫347。一旦貯庫347被填充,冷卻流體365透過冷卻流體退出管線363退出冷卻匣230a,從而從冷卻表面301萃取熱。在多個具體實施例中,來自冷卻流體退出管線363的冷卻流體365可被被動或主動冷卻,且隨後返回冷卻流體源360。在此具體實施例中,在由冷卻流體填充時,貯庫347具有高熱容量,且因此致能從玻璃成形設備外殼內萃取大量的熱。
儘管第16A圖至第16E圖繪製的冷卻匣的各種具體實施例,但應瞭解到,亦思量了其他的冷卻匣具體實施例及配置,並可用於本文所說明的玻璃成形設備。
再次參照地16A圖,在本文所說明的具體實施例中,複數個冷卻匣230、240的每一冷卻匣的冷卻表面301,直接暴露至拉製平面149並面向拉製平面149。本文使用的用語「直接暴露至」,表示冷卻表面301與拉製平面149之間沒有放置額外的材料或結構。由於冷卻表面301與玻璃網148之間沒有會衰減對於玻璃網148的熱移除的結構,冷卻表面301針對拉製平面149的此定向協助有效率地冷卻外殼122內的玻璃網148。
在本文所說明的冷卻匣230a具體實施例中,可由適合在高溫下使用的金屬性材料製成冷卻匣230a,諸如鋼、不銹鋼、鎳基合金、鈷基合金、難熔金屬和合金、及類似者。冷卻流體365可為液體冷卻流體、氣體冷卻流體、或液體與氣體冷卻流體的混合。例如,冷卻流體可為水、空氣、或水與空氣的混合。可使用具有高熱容量的其他氣體與液體(諸如氦與氨)及其結合者作為冷卻流體365。
再次參照第15圖,可使用各種附接結構以相對於根部114c裝設冷卻匣230a。在一些具體實施例中,如第15圖所繪製的,可將冷卻匣230a裝設在銜接外殼122的托架214上。額外或替代地,冷卻匣230a可停置在附接至外殼122的T型壁支撐托架上。因為冷卻匣被可移除地裝設在形成於玻璃成形設備100的外殼122中的埠系列182、192中,可在一拉製運轉期期間內更換、升級、或移除每一個別的冷卻匣。複數個冷卻匣230、240之每一者的模組式本質,表示更換或移除個別的匣僅會衝擊所提供的總熱傳輸的一部分,從而減少玻璃網行進通過FDM過程中的熱傳輸損失。
如本文所說明的,在於玻璃成形設備100的啟動期間內達成成形容器111與複數個加熱匣180、190的熱平衡(或接近一致的溫度)之後,可分別由複數個冷卻匣230、240替換複數個加熱匣180、190。一旦玻璃網148已被建立且被由拉引捲筒組件140朝下游拉伸,可將冷卻流體365供應至複數個冷卻匣230、240,以在玻璃網148被拉伸通過上轉移區域124時幫助冷卻玻璃網148。
在一些具體實施例中,控制器280可經配置以由複數個冷卻匣230、240,控制拉製通過外殼122的玻璃網148的冷卻。在一些具體實施例中,複數個冷卻匣230、240可被分段。本文使用的用詞「分段」,代表獨立控制並調整複數個冷卻匣230、240的每一個別冷卻匣的能力,諸如藉由調整通過每一冷卻匣的冷卻流體流,以在玻璃網148被拉伸通過外殼122的上轉移區域124時,以受管理的方式控制玻璃網148的冷卻。控制器280可包含處理器與記憶體,記憶體儲存電腦可讀取及可執行指令,指令在由處理器執行時,調節對每一冷卻匣的冷卻流體流,從而基於溫度回饋或其他處理參數分別提升或降低每一冷卻匣提供的冷卻。因此,控制器280可用於分異地調節提供至複數個冷卻匣230、240之每一冷卻匣的冷卻流體365。
在一些具體實施例中,控制器280可經配置以基於來自玻璃成形設備的熱回饋,分別操作複數個冷卻匣230、240之每一者。例如在一個具體實施例中,控制器280經配置以獲取定位在外殼內的熱感測器282的熱回饋。控制器280可使用獲取自熱感測器282的回饋以分別控制複數個冷卻匣230、240之每一冷卻匣,以在玻璃網148被拉伸通過上轉移區域124時,以受管理的方式控制對玻璃網148的冷卻。
在一個具體實施例中,熱感測器282可偵測到溫度高於目標溫度,控制器280可提升對於對應冷卻匣的冷卻流體流365,使得玻璃網148的目標區域處發生較多的冷卻,從而減少目標區域中玻璃網148的溫度(亦即提升對玻璃網148的熱萃取),直到達到目標溫度。或者,在一些具體實施例中,熱感測器282可偵測到溫度低於目標溫度,其中控制器280可降低對於複數個冷卻匣230、240的對應冷卻匣的冷卻流體流365,從而降低目標區域中玻璃網148的冷卻(亦即降低對玻璃網148的熱萃取),直到達到目標溫度。
在本文說明具有可移除式加熱匣與冷卻匣的玻璃成形設備的具體實施例的同時,應瞭解到可移除式加熱匣與冷卻匣為可選的,且在一些具體實施例中,可將玻璃成形設備100建置為不具有可移除式加熱匣與冷卻匣。例如在一些具體實施例中,玻璃成形設備100可包含不具有可移除式加熱匣與冷卻匣的主動冷卻式檔板。在又其他的具體實施例中,可將玻璃成形設備建置為具有可移除式加熱匣與冷卻匣,但不具有主動冷卻式檔板。
現參照第2圖、第10圖與第15圖,可將本文說明的具有主動冷卻式檔板152的FDM 120使用在玻璃網148的成形過程中。例如,在玻璃成形設備100的啟動期間內,主動冷卻式檔板對152可被定位為水平定向,而不供應冷卻流體163至一或更多個冷卻流體通道155、159a、159c-159f以支援加熱上轉移區域124。在一些具體實施例中,在玻璃成形設備100的啟動期間內,上轉移區域124中的複數個加熱匣180、190可用於從根部114c下方提供熱至成形容器111,從而將成形容器111的溫度從室溫提升到所需的操作溫度。在一些具體實施例中,在於玻璃成形設備100的啟動期間內達成成形容器111與複數個加熱匣180、190的熱平衡(或接近一致的溫度)之後,可中斷複數個加熱匣180、190的加熱,此可在玻璃網148已建立之前或在玻璃網148已建立之後。一旦玻璃網148已被建立並被由拉引捲筒組件140朝下游拉伸,則可供應冷卻流體163至一或更多個冷卻流體通道155、159a、159c-159f,並可改變主動冷卻式檔板152的位置,以在玻璃網148被拉伸通過轉移區域123時支援冷卻玻璃網148。在啟動期間內可調整主動冷卻式檔板152相對於玻璃網148的角度位置,以依所需在FDM 120中冷卻玻璃網148。例如,在需要較大的冷卻量時,可向垂直位置調整主動冷卻式檔板152,從而提升玻璃網148對主動冷卻式檔板152表面的暴露並提升冷卻。在需要較少的冷卻量時,可向水平位置調整主動冷卻式檔板152,從而降低玻璃網148對主動冷卻式檔板152表面的暴露並降低冷卻。主動冷卻式檔板152的實際位置特別是取決於流動通過玻璃成形設備100的玻璃成分、流動過成形容器的成形表面的玻璃的質量流動速率以及欲對玻璃網施加的所需冷卻曲線。
在一些具體實施例中,在於玻璃成形設備100的啟動期間內達成成形容器111與複數個加熱匣180、190的熱平衡(或接近一致的溫度)之後,可將複數個加熱匣180、190替換為複數個冷卻匣230、240。在這些具體實施例中,使用複數個冷卻匣230、240以對行進通過FDM的上轉移區域124的玻璃網提供額外的受控制的冷卻,以改良玻璃網的穩定性並減少缺陷的發生率。
現參照第1圖與第17圖,第17圖圖形繪製由模式分析所獲得的四個不同的示例性玻璃網冷卻曲線。冷卻曲線圖示說明在於FDM 120中使用不同的玻璃流動條件(glass flow conditions; GFC)生產玻璃網148的期間內,玻璃網148的溫度與對成形容器111根部114c的距離提升之間的關係。標示為GFC1的冷卻曲線圖示說明的目標冷卻曲線,係對於由第一玻璃網流動速率生產並於轉移區域123中使用冷卻插旋130的玻璃網148。第一玻璃網流動速率為標準流動速率,而冷卻曲線GFC1圖示說明對於在標準流動速率下,由僅使用冷卻插旋130從外殼122萃取熱的FDM 120生產玻璃網的基線冷卻速率。標示為GFC2的冷卻曲線,係對於大於第一玻璃網流動速率約70%的第二玻璃網流動速率,而使用的冷卻能力與曲線GFC1特徵化的玻璃網148冷卻能力相同(亦即僅使用冷卻插旋130從外殼122萃取熱的FDM 120)。如曲線GFC2圖示說明,使用(較快的)第二玻璃網流動速率,發生了較慢的玻璃網148冷卻,此可造成帶不穩定並產生在標準以下的產品性質(亦即缺陷)。再者,曲線GFC2與GFC1之間的間隙,指示了由目標冷卻曲線GFC1以第二玻璃網流動速率生產玻璃網148所需的熱萃取量。
相對的,標示為GFC3的冷卻曲線係對於由第二玻璃網流動速率生產玻璃網148,其中使用主動冷卻式檔板152(角度相對於水平為37度)並使用水作為冷卻流體163。標示為GFC4的冷卻曲線係對於由大於第一玻璃網流動速率約40%的第三玻璃網流動速率生產玻璃網148,其中使用冷卻插旋130進行冷卻,且轉移區域123中的所有加熱元件(未圖示於圖式中)被關閉。應理解到,標示為GFC4的冷卻曲線,代表可使用傳統FDM冷卻作法進行冷卻並仍獲得目標冷卻曲線GFC1的玻璃網流動速率的最大提升。
如第17圖中的冷卻曲線圖示說明的,本文所揭示的具有主動冷卻式檔板152的FDM 120,對由高出70%的玻璃網流動速率生產的玻璃網148所提供的冷卻,如在單獨由冷卻插旋130進行冷卻的FDM 120中生產的玻璃網148。換言之,使用主動冷卻式檔板152,允許在玻璃質量流動速率提升70%之下達成目標冷卻曲線GFC1。更特定言之,冷卻曲線GFC3圖示說明轉移區域123中玻璃網148冷卻的顯著提升(相對於單獨使用冷卻插旋130,且相對於使用冷卻插旋130連同關閉轉移區域加熱元件),從而指示使用本文所說明的主動冷卻式檔板可提升玻璃成形設備的產量並同時減輕製程不穩定性及缺陷的風險。
參照第18圖,圖示使用傳統檔板(未被冷卻)相對於使用主動冷卻式檔板來冷卻玻璃網的比較。此比較係基於對於傳統檔板與主動冷卻式檔板的冷卻曲線之間的差異,且被繪製為指示使用傳統檔板的一個冷卻曲線以及指示使用主動冷卻式檔板的另一個冷卻曲線之間的溫度變化(DT)。標示為F1的曲線,圖示氣冷式檔板相對於傳統式檔板之間的DT。標示為F2的曲線,圖示液冷式檔板(例如水冷式檔板)相對於傳統式檔板之間的DT。相較於傳統檔板,由氣冷式檔板(F1)提供的增加的冷卻(DT)顯著地增強了轉移區域中的冷卻能力,同時水冷式檔板相較於氣冷式檔板提供了多於約50%的冷卻增強。
現在應瞭解到,可利用具有本文所說明的冷卻裝置的熔融拉製機,在以提升的玻璃流動生產速率生產玻璃網的期間內,提供增強的冷卻能力。本文所說明的冷卻裝置,亦可用於在以標準玻璃流動生產速率生產玻璃網的期間內,提供增強的冷卻能力。
在本發明所屬技術領域中具有通常知識者將可顯然明瞭到,可對本文所說明的具體實施例進行各種修改與變異,而不脫離所請標的的精神與範圍。因此,本說明書意為涵蓋本文所說明的各種具體實施例的修改與變異,只要這些修改與變異位於附加申請專利範圍的範圍及其均等範圍內。
100‧‧‧玻璃成形設備
101‧‧‧熔解容器
102‧‧‧玻璃批次材料引入
103‧‧‧澄清容器
104‧‧‧混合容器
105‧‧‧連接管
106‧‧‧熔融玻璃
107‧‧‧連接管
108‧‧‧輸送容器
109‧‧‧下導管
110‧‧‧入口
111‧‧‧成形容器
112‧‧‧開口
113‧‧‧溝槽
114a‧‧‧收斂側
114b‧‧‧收斂側
114c‧‧‧根部
120‧‧‧熔融拉製機
122‧‧‧外殼
123‧‧‧轉移區域
124‧‧‧上轉移區域
125‧‧‧下轉移區域
126‧‧‧聯絡區域
130‧‧‧冷卻插旋
140‧‧‧拉引捲筒組件
141‧‧‧第一拉引捲筒
142‧‧‧旋轉軸
143‧‧‧第二拉引捲筒
144‧‧‧旋轉軸
148‧‧‧玻璃網
149‧‧‧拉製平面
150‧‧‧冷卻裝置
152‧‧‧主動冷卻式檔板對
153‧‧‧旋轉軸
154‧‧‧凸片
155‧‧‧冷卻流體通道
156‧‧‧桿
156a‧‧‧外管
156b‧‧‧內管
157‧‧‧孔洞
158‧‧‧桿托架
159‧‧‧冷卻流體通道
159a‧‧‧冷卻流體通道
159c‧‧‧冷卻流體通道
159d‧‧‧冷卻流體通道
159e‧‧‧冷卻流體通道
159f‧‧‧冷卻流體通道
160‧‧‧冷卻流體源
162‧‧‧冷卻流體管線
163‧‧‧冷卻流體
170‧‧‧檔板定位裝置
171‧‧‧外殼托架
172-176‧‧‧索引孔洞
180‧‧‧加熱匣
180a-180e‧‧‧加熱匣
182‧‧‧埠
182a-182e‧‧‧埠
190‧‧‧加熱匣
201‧‧‧導熱表面
202‧‧‧加熱元件
210‧‧‧外殼
214‧‧‧托架
218‧‧‧難熔材料方塊
230a‧‧‧冷卻匣
240a‧‧‧冷卻匣
280‧‧‧控制器
282‧‧‧熱感測器
301‧‧‧冷卻表面
310‧‧‧外殼
344‧‧‧冷卻流體通道
344a‧‧‧冷卻流體通道
344b‧‧‧冷卻流體通道
344c‧‧‧冷卻流體通道
344d‧‧‧冷卻流體通道
344e‧‧‧冷卻流體通道
344f‧‧‧冷卻流體通道
345c‧‧‧冷卻流體通道
345d‧‧‧冷卻流體通道
345e‧‧‧冷卻流體通道
345f‧‧‧冷卻流體通道
347‧‧‧貯庫
360‧‧‧冷卻流體源
362‧‧‧冷卻流體入口管線
363‧‧‧冷卻流體退出管線
365‧‧‧冷卻流體
101‧‧‧熔解容器
102‧‧‧玻璃批次材料引入
103‧‧‧澄清容器
104‧‧‧混合容器
105‧‧‧連接管
106‧‧‧熔融玻璃
107‧‧‧連接管
108‧‧‧輸送容器
109‧‧‧下導管
110‧‧‧入口
111‧‧‧成形容器
112‧‧‧開口
113‧‧‧溝槽
114a‧‧‧收斂側
114b‧‧‧收斂側
114c‧‧‧根部
120‧‧‧熔融拉製機
122‧‧‧外殼
123‧‧‧轉移區域
124‧‧‧上轉移區域
125‧‧‧下轉移區域
126‧‧‧聯絡區域
130‧‧‧冷卻插旋
140‧‧‧拉引捲筒組件
141‧‧‧第一拉引捲筒
142‧‧‧旋轉軸
143‧‧‧第二拉引捲筒
144‧‧‧旋轉軸
148‧‧‧玻璃網
149‧‧‧拉製平面
150‧‧‧冷卻裝置
152‧‧‧主動冷卻式檔板對
153‧‧‧旋轉軸
154‧‧‧凸片
155‧‧‧冷卻流體通道
156‧‧‧桿
156a‧‧‧外管
156b‧‧‧內管
157‧‧‧孔洞
158‧‧‧桿托架
159‧‧‧冷卻流體通道
159a‧‧‧冷卻流體通道
159c‧‧‧冷卻流體通道
159d‧‧‧冷卻流體通道
159e‧‧‧冷卻流體通道
159f‧‧‧冷卻流體通道
160‧‧‧冷卻流體源
162‧‧‧冷卻流體管線
163‧‧‧冷卻流體
170‧‧‧檔板定位裝置
171‧‧‧外殼托架
172-176‧‧‧索引孔洞
180‧‧‧加熱匣
180a-180e‧‧‧加熱匣
182‧‧‧埠
182a-182e‧‧‧埠
190‧‧‧加熱匣
201‧‧‧導熱表面
202‧‧‧加熱元件
210‧‧‧外殼
214‧‧‧托架
218‧‧‧難熔材料方塊
230a‧‧‧冷卻匣
240a‧‧‧冷卻匣
280‧‧‧控制器
282‧‧‧熱感測器
301‧‧‧冷卻表面
310‧‧‧外殼
344‧‧‧冷卻流體通道
344a‧‧‧冷卻流體通道
344b‧‧‧冷卻流體通道
344c‧‧‧冷卻流體通道
344d‧‧‧冷卻流體通道
344e‧‧‧冷卻流體通道
344f‧‧‧冷卻流體通道
345c‧‧‧冷卻流體通道
345d‧‧‧冷卻流體通道
345e‧‧‧冷卻流體通道
345f‧‧‧冷卻流體通道
347‧‧‧貯庫
360‧‧‧冷卻流體源
362‧‧‧冷卻流體入口管線
363‧‧‧冷卻流體退出管線
365‧‧‧冷卻流體
第1圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的玻璃製造設備。
第2圖示意繪製第1圖的玻璃製造設備的部分截面,圖示說明熔融拉製機內的一對主動冷卻式檔板(flapper)。
第3圖為第2圖圖示的玻璃製造設備的根部下游部分的示意透視圖。
第4圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的主動冷卻式檔板。
第5圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的主動冷卻式檔板。
第6圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的主動冷卻式檔板。
第7圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的主動冷卻式檔板。
第8圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的主動冷卻式檔板。
第9圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的檔板定位裝置。
第10圖示意繪製玻璃製造設備的部分截面,其中加熱匣(heating cartridge)放置在上轉移區域中。
第11圖示意繪製第10圖圖示的玻璃製造設備的部分透視圖,圖示說明形成在上轉移區域中的一系列的埠。
第12圖示意繪製第10圖圖示的玻璃製造設備的部分透視圖,圖示說明定位在上轉移區域中的複數個加熱匣。
第13圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的加熱匣的透視圖。
第14圖示意繪製第13圖加熱匣的截面。
第15圖示意繪製玻璃製造設備的部分截面,其中冷卻匣(cooling cartridge)定位在上轉移區域中。
第16A圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的冷卻匣的透視圖。
第16B圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的冷卻匣的冷卻表面的一個具體實施例。
第16C圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的冷卻匣的冷卻表面的一個具體實施例。
第16D圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的冷卻匣的冷卻表面的一個具體實施例。
第16E圖示意繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的冷卻匣的透視圖。
第17圖透過圖表繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的玻璃製造設備中生產的玻璃網(glass web)的冷卻曲線。
第18圖透過圖表繪製根據本文圖示並說明的一或更多個具體實施例的玻璃製造設備中生產的玻璃網(glass web)的溫度改變。
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111‧‧‧成形容器
114a‧‧‧收斂側
114b‧‧‧收斂側
114c‧‧‧根部
120‧‧‧熔融拉製機
122‧‧‧外殼
130‧‧‧冷卻插旋
140‧‧‧拉引捲筒組件
141‧‧‧第一拉引捲筒
142‧‧‧旋轉軸
143‧‧‧第二拉引捲筒
144‧‧‧旋轉軸
150‧‧‧冷卻裝置
152‧‧‧主動冷卻式檔板對
153‧‧‧旋轉軸
154‧‧‧凸片
156‧‧‧桿
Claims (24)
- 一種用於從熔融玻璃成形一玻璃網的設備,該設備包含: 一外殼;一成形容器,該成形容器定位在該外殼內,且該成形容器包含外側成形表面,該等外側成形表面收斂於一根部處;一拉製平面,該拉製平面從該根部在一下流方向中延伸,該拉製平面平行於該根部;以及至少一個主動冷卻式檔板,該至少一個主動冷卻式檔板定位在該外殼內該根部下游處,且至少一個主動冷卻式檔板由平行於該拉製平面的一方向延伸跨過該拉製平面,該主動冷卻式檔板包含:一桿以及一凸片,該桿與該拉製平面平行而延伸,而該凸片從該桿向外延伸;一旋轉軸,該旋轉軸與該拉製平面平行延伸,使得該至少一個主動冷卻式檔板可沿著該旋轉軸旋轉;以及一或更多個冷卻流體通道,該一或更多個冷卻流體通道與一冷卻流體源流體連通,該冷卻流體源供應一冷卻流體至該主動冷卻式檔板的該一或更多個冷卻流體通道,其中在該玻璃網行進在該拉製平面上時該主動冷卻式檔板從該玻璃網萃取熱。
- 如請求項1所述之設備,該設備進一步包括一第一拉引捲筒與一第二拉引捲筒,該第一拉引捲筒與該第二拉引捲筒可旋轉地定位在該外殼內該主動冷卻式檔板的下游處,其中該第一拉引捲筒與該第二拉引捲筒協作以在該拉製平面上在該下游方向中拉伸該玻璃網。
- 如請求項1所述之設備,其中該冷卻流體源供應的該冷卻流體,為一液體冷卻流體與一氣體冷卻流體的一混合。
- 如請求項1所述之設備,其中該冷卻流體源供應的該冷卻流體,為水、空氣、或水與空氣的一混合。
- 如請求項1所述之設備,該設備進一步包括機械耦合至該主動冷卻式檔板的一檔板定位裝置,該檔板定位裝置將該主動冷卻式檔板鎖定於沿著該旋轉軸的一位置。
- 如請求項1所述之設備,該設備進一步包括佈置在該主動冷卻式檔板上的一塗層,使得該主動冷卻式檔板的一發射率(emissivity)在從約0.8至約0.95的一範圍內。
- 如請求項1所述之設備,其中該外殼進一步包括一上轉移區域、一下轉移區域以及一聯絡區域,該聯絡區域位於該上轉移區域與該下轉移區域之間,該主動冷卻式檔板位於該上轉移區域的一下部分中、該下轉移區域的一上部分中、或在該聯絡區域中。
- 如請求項1所述之設備,其中該主動冷卻式檔板的該一或更多個冷卻流體通道包括一管中管(tube-in-tube)建置。
- 如請求項1所述之設備,該設備進一步包括複數個加熱匣,該複數個加熱匣可移除地定位在該外殼內、該根部的下游及該至少一個主動冷卻式檔板的上游處,每一加熱匣包含至少一個加熱元件,該至少一個加熱元件直接暴露至該拉製平面且面向該拉製平面。
- 如請求項1所述之設備,該設備進一步包括複數個冷卻匣,該複數個冷卻匣可移除地定位在該外殼內、該根部的下游及該至少一個主動冷卻式檔板的上游處,每一冷卻匣包含一冷卻表面,該冷卻表面直接暴露至該拉製平面且面向該拉製平面。
- 一種用於成形一玻璃網的方法,該方法包含以下步驟: 將玻璃批次材料熔解以形成熔融玻璃;由一熔融拉製機將該熔融玻璃成形為該玻璃網,該熔融拉製機包含:一外殼;一成形容器,該成形容器定位在該外殼內,且該成形容器包含外側成形表面,該等外側成形表面收斂於一根部處;一拉製平面,該拉製平面從該根部在一下流方向中延伸,該拉製平面平行於該根部,該拉製平面界定該玻璃網自該成形容器的一行進路徑;以及至少一個主動冷卻式檔板,該至少一個主動冷卻式檔板定位在該外殼內該根部下游處,且至少一個主動冷卻式檔板由平行於該拉製平面的一方向延伸跨過該拉製平面,該主動冷卻式檔板包含一桿以及一凸片,該凸片從該桿向外延伸;將該玻璃網拉伸通過該外殼;以及在將該玻璃網拉伸通過該外殼時,使一冷卻流體循環通過該主動冷卻式檔板,從而從該玻璃網萃取熱。
- 如請求項11所述之方法,該方法進一步包含以下步驟:將該主動冷卻式檔板相對於該玻璃網定向,以使對該玻璃網的熱萃取最大化。
- 如請求項11所述之方法,該方法進一步包含以下步驟:在該玻璃網被拉伸通過該外殼時,將該主動冷卻式檔板相對於該玻璃網定向為具有一傾角。
- 如請求項11所述之方法,其中在將該玻璃網拉伸通過該外殼之前,該主動冷卻式檔板位於一水平位置。
- 如請求項11所述之方法,其中拉伸該玻璃網的步驟包含以下步驟:由一拉引捲筒組件接觸該玻璃網。
- 如請求項15所述之方法,其中該拉引捲筒組件定位在該主動冷卻式檔板的下游處。
- 如請求項11所述之方法,該方法進一步包含以下步驟: 藉由改變該凸片的一角度位置,調整在該玻璃網被拉伸通過該外殼時該凸片對該玻璃網的一熱萃取率。
- 如請求項11所述之方法,其中該冷卻流體,為一液體冷卻流體與一氣體冷卻流體的一混合。
- 如請求項11所述之方法,其中該冷卻流體為水、空氣、或水與空氣的一混合。
- 如請求項11所述之方法,其中該主動冷卻式檔板的一發射率(emissivity)在從約0.8至約0.95的一範圍內。
- 如請求項11所述之方法,其中該循環步驟包含以下步驟:使該冷卻流體循環通過該主動冷卻式檔板的一或更多個冷卻流體通道,該一或更多個冷卻流體通道包括一管中管(tube-in-tube)建置。
- 如請求項21所述之方法,其中該管中管建置為一環型建置。
- 如請求項11所述之方法,該方法進一步包含以下步驟:初始加熱步驟,在由該熔融拉製機將該熔融玻璃成形為該玻璃網之前,由可移除地定位在該外殼內、該根部的下游與該至少一個主動冷卻式檔板的上游處的複數個加熱匣,從該根部下方加熱該成形容器,每一加熱匣包含至少一個加熱元件,該至少一個加熱元件直接暴露至該拉製平面並面向該拉製平面。
- 如請求項23所述之方法,該方法進一步包含以下步驟: 在將該熔融玻璃成形為該玻璃網之後,從該外殼移除該複數個加熱匣;以及 藉由使冷卻流體循環通過定位在該外殼內、該根部的下游與該至少一個主動冷卻式檔板的上游處的複數個冷卻匣,以從玻璃網萃取熱,每一冷卻匣包含一冷卻表面,該冷卻表面暴露至該拉製平面並面向該拉製平面。
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