TWI774715B - 用於管理玻璃帶冷卻之方法及設備 - Google Patents

Abstract

用於製造玻璃製品的方法及設備包含使玻璃帶流過過渡區域，藉由容納在該過渡區域中的加熱機構加熱該玻璃帶，藉由容納在該過渡區域中的冷卻機構冷卻該玻璃帶，其中該冷卻機構在該加熱機構與該玻璃帶之間延伸，及藉由屏蔽機構屏蔽該玻璃帶，該屏蔽機構在該冷卻機構與該玻璃帶之第一珠狀區域及第二珠狀區域中之至少一者之間延伸。

Description

用於管理玻璃帶冷卻之方法及設備

此申請案根據專利法主張於2016年12月21日申請之美國臨時申請案序號第62/437,256號之優先權之權益，依據該案之內容並將該案之內容以其全文引用方式併入本文。

本揭示案大致上關於用於製造玻璃製品的方法及設備，並且更具體而言關於在玻璃製品之製造中提供改進的玻璃帶冷卻管理的方法及設備。

在玻璃製品之生產中，例如用於顯示器應用（包含電視機以及例如手機及平板電腦的手持裝置）的玻璃片，玻璃製品可由連續流過外殼的玻璃帶所生產。外殼可包含過渡區域，其中新形成的玻璃帶以作為熱傳遞之主要形式的輻射方式來冷卻。從玻璃帶的輻射熱傳遞量部分地為玻璃帶之輻射率(emissivity)之函數，其中，在所有其他條件相同的情況下，玻璃帶之較厚區域比較薄區域輻射更多的熱。此接著導致較厚的區域比較薄的區域冷卻得更快，此可能導致較厚的區域與帶之其他區域不在同一平面上，隨玻璃帶持續冷卻此接著可能導致不期望的效應，例如片破裂。因此，在此種情況下，期望在考量帶厚度差異的同時實現更均勻的熱傳遞。

本文揭示的實施例包含用於製造玻璃製品的設備。該設備包含經配置以容納玻璃帶的過渡區域。玻璃帶包含第一邊緣、第二邊緣、中心區域、第一珠狀區域以及第二珠狀區域，該玻璃帶之第二邊緣在橫向方向上與第一邊緣相反的側上，中心區域在橫向方向上在第一邊緣與第二邊緣之間延伸，第一珠狀區域在橫向方向上在第一邊緣與中心區域之間延伸，第二珠狀區域在橫向方向上在第二邊緣與中心區域之間延伸。過渡區域包含經配置以將來自熱源的熱施加至玻璃帶的加熱機構。過渡區域亦包含經配置以在加熱機構與玻璃帶之間延伸的冷卻機構。此外，過渡區域包含經配置以在冷卻機構與玻璃帶之第一珠狀區域及第二珠狀區域中之至少一者之間延伸的屏蔽機構。

本文揭示的實施例亦包含用於製造玻璃製品的方法。方法包含將玻璃帶流過過渡區域，該玻璃帶包括第一邊緣、第二邊緣、中心區域、第一珠狀區域以及第二珠狀區域，該玻璃帶之第二邊緣在橫向方向上與第一邊緣相反的側上，中心區域在橫向方向上在第一邊緣與第二邊緣之間延伸，第一珠狀區域在橫向方向上在第一邊緣與中心區域之間延伸，第二珠狀區域在橫向方向上在第二邊緣與中心區域之間延伸。此外，方法包含藉由容納在過渡區域中的加熱機構加熱玻璃帶。方法亦包含藉由容納在過渡區域中的冷卻機構冷卻玻璃帶，其中冷卻機構在加熱機構與玻璃帶之間延伸。方法另外包含藉由屏蔽機構屏蔽玻璃帶，該屏蔽機構在冷卻機構與玻璃帶之第一珠狀區域及第二珠狀區域中之至少一者之間延伸。

本文揭示的實施例之附加特徵及優點將於以下的實施方式中記載，並且部分地對於本領域熟知技術者而言從該實施方式將為顯而易見的，或藉由實踐本文所述的揭示的實施例而認知，揭示的實施例包含以下的實施方式、申請專利範圍以及附圖。

應瞭解，前述一般性描述及以下實施方式兩者呈現欲提供用以瞭解所主張的實施例之本質及特性的概要或架構的實施例。本文包含附圖以提供進一步瞭解，且附圖併入此說明書中且構成此說明書之一部分。圖式繪示本揭示案之各種實施例，且圖式與說明一起用以解釋實施例之原理及操作。

現將詳細參照本揭示案之目前較佳實施例，該等實施例之實例繪示於附圖中。在圖式各處將儘可能使用相同的元件符號來指稱相同或相似的部件。然而，此揭示案可以許多不同的形式來實現，並且不應被解釋為限於本文記載的實施例。

在本文中可將範圍表示為從「約」一個特定值，及/或至「約」另一個特定值。當表示如此的範圍時，另一個實施例包含從該特定值及/或至該另一個特定值。類似地，當將數值表示為近似值時，舉例而言，藉由使用先行詞「約」，將理解該特定值形成另一個實施例。將進一步理解，每個範圍之端點關於另一個端點皆為有意義的並且獨立於該另一個端點。

本文所使用的方向性用語──舉例而言，上、下、右、左、前、後、頂部、底部──僅為參照所繪製的圖式而作出，而並非意圖暗示絕對定向。

除非另外明確說明，否則本文記載的任何方法決不意圖解釋為要求以特定順序實行該方法的步驟，亦無要求以任何設備特定的定向實行。因此，當方法請求項實際上並未敘述該方法的步驟所要遵循的順序時，或當任何設備請求項實際上並未敘述對個別部件的順序或定向時，或當在申請專利範圍或說明書中並未另外特定說明步驟將限於特定的順序時，或當並未敘述對設備之部件之特定順序或定向時，決不意圖在任何態樣推斷順序或定向。此適用於用於解釋的任何可行的非明白表示依據，包含：關於步驟之安排、操作流程、部件之順序或部件之定向之邏輯事項；自語法組織或標點得到的簡單含義，以及；說明書中所述的實施例之數量或類型。

如本文所使用的，除非上下文另有明確指示，否則單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」包含複數指示物。因此，舉例而言，除非上下文另有明確指示，否則對「一」部件的參照包含具有兩個或兩個以上該等部件的態樣。

如本文所使用的，用語「過渡區域」指玻璃製造設備中的區域，其中玻璃從相對較高的溫度冷卻至較低的溫度，並且在過渡區域的最高溫度下，玻璃處於或低於其軟化點（亦即，等於或高於10^7.6 泊的黏度）的溫度，並且在過渡區域的最低溫度下，玻璃處於或高於其退火點（亦即，等於或低於10¹³ 泊的黏度）的溫度。通常，在過渡區域中，亦可預期玻璃處於其中輻射為從玻璃帶的熱傳遞之主要形式的溫度範圍中，例如當玻璃帶處於高於約700°C的溫度時，包含約700°C與約1000°C之間的溫度範圍。

如本文所使用的，用語「加熱機構」指相對於不存在該加熱機構的情況，提供從玻璃帶之至少一部分減少的熱傳遞的機構。減少的熱傳遞可經由傳導、對流及輻射中之至少一者發生。舉例而言，相對於不存在加熱機構的情況，該加熱機構可提供在玻璃帶之至少一部分與其環境之間減少的溫差。

如本文所使用的，用語「冷卻機構」指相對於不存在該冷卻機構的情況，提供從玻璃帶之至少一部分增加的熱傳遞的機構。增加的熱傳遞可經由傳導、對流及輻射中之至少一者發生。舉例而言，相對於不存在冷卻機構的情況，該冷卻機構可提供在玻璃帶之至少一部分與其環境之間增加的溫差。

如本文所使用的，用語「屏蔽機構」指用以阻擋或是抑制玻璃帶與加熱機構或冷卻機構之間的熱傳遞的機構。舉例而言，當屏蔽機構位於玻璃帶與冷卻機構之間時，屏蔽機構用以阻擋或是抑制玻璃帶與冷卻機構之間的視線因素(view factor)，從而減少玻璃帶與冷卻機構之間的輻射熱傳遞量。

如本文所使用的，用語「外殼」指於其中拉製玻璃帶的包殼(enclosure)，其中當該玻璃帶行進通過該外殼時，該玻璃帶通常從相對較高的溫度冷卻至相對較低的溫度。儘管已參照熔融下拉製程描述了本文揭示的實施例，其中玻璃帶以大致上垂直的方向向下流過外殼，但應理解，該等實施例亦可應用於其他玻璃形成製程，例如浮式(float)製程、流孔拉伸(slot draw)製程、上拉製程及壓滾式(press-rolling)製程，其中該玻璃帶可以各種方向（例如大致上垂直方向或大致上水平方向）流過該外殼。

第1圖圖示示例性玻璃製造設備10。在一些實例中，玻璃製造設備10可包括玻璃熔爐12，玻璃熔爐12可包含熔化容器14。除了熔化容器14之外，玻璃熔爐12可任選地包含一或更多個另外的部件，如加熱元件（例如，燃燒器或電極），該等加熱元件加熱原料並且將該原料轉換為熔融玻璃。在進一步實例中，玻璃熔爐12可包含熱管理裝置（例如，絕熱部件），該等熱管理裝置減少從熔化容器的附近損失的熱。在更進一步的實例中，玻璃熔爐12可包含電子裝置及/或機電裝置，該等裝置促使將原料熔化成玻璃熔體。更進一步，玻璃熔爐12可包含支撐結構（例如，支撐底座、支撐構件等）或其他部件。

玻璃熔化容器14通常由耐火材料所組成，例如耐火陶瓷材料，舉例而言，包括氧化鋁或氧化鋯的耐火陶瓷材料。在一些實例中，玻璃熔化容器14可由耐火陶瓷磚所構成。以下將更詳細描述玻璃熔化容器14之具體實施例。

在一些實例中，可將玻璃熔爐併入作為玻璃製造設備之部件以製造玻璃基板，舉例而言，連續長度的玻璃帶。在一些實例中，可將本揭示案之玻璃熔爐併入作為玻璃製造設備之部件，該玻璃製造設備包括流孔拉伸設備、浮浴(float bath)設備、例如熔融製程的下拉設備、上拉設備、壓滾式設備、抽管(tube drawing)設備或將受益於本文揭示的態樣的任何其他玻璃製造設備。藉由舉例，第1圖示意地繪示玻璃熔爐12作為熔融下拉玻璃製造設備10之部件，用於熔融拉製玻璃帶以用於後續處理成個別的玻璃片。

玻璃製造設備10（例如，熔融下拉設備10）可任選地包含相對於玻璃熔化容器14定位於上游的上游玻璃製造設備16。在一些實例中，上游玻璃製造設備16之一部分或整個上游玻璃製造設備16可併入作為玻璃熔爐12之一部分。

如於繪示的實例中所示，上游玻璃製造設備16可包含儲存倉(storage bin)18、原料輸送裝置20及連接至該原料輸送裝置的馬達22。儲存倉18可經配置以儲存可饋入玻璃熔爐12之熔化容器14的大量原料24，如由箭頭26所指出。原料24通常包括一或更多個玻璃形成金屬氧化物及一或更多個改質劑(modifying agent)。在一些實例中，原料輸送裝置20可藉由馬達22提供動力，使得原料輸送裝置20將預定量的原料24從儲存倉18輸送至熔化容器14。在進一步實例中，馬達22可對原料輸送裝置20提供動力，以基於在熔化容器14的下游所感測到的熔融玻璃之水平面(level)以受控速率來引入原料24。熔化容器14內的原料24可隨後被加熱以形成熔融玻璃28。

玻璃製造設備10亦可任選地包含相對於玻璃熔爐12定位於下游的下游玻璃製造設備30。在一些實例中，可將下游玻璃製造設備30之一部分併入作為玻璃熔爐12之一部分。在一些情況下，可將以下論述的第一連接導管32或下游玻璃製造設備30之其他部分併入作為玻璃熔爐12之一部分。下游玻璃製造設備之元件（包含第一連接導管32）可由貴金屬所形成。適合的貴金屬包含選自由以下所組成的金屬之群組的鉑族金屬：鉑、銥、銠、鋨、釕及鈀或上述之合金。舉例而言，玻璃製造設備之下游部件可由鉑-銠合金所形成，該合金包含從約70%至約90%重量的鉑及約10%至約30%重量的銠。然而，其他適合的金屬可包含鉬、鈀、錸、鉭、鈦、鎢及上述之合金。

下游玻璃製造設備30可包含第一調節（亦即，處理）容器，例如澄清容器34，澄清容器34位於熔化容器14的下游且藉由上述的第一連接導管32耦接至熔化容器14。在一些實例中，熔融玻璃28可藉由第一連接導管32從熔化容器14重力饋送至澄清容器34。舉例而言，重力可導致熔融玻璃28穿過從熔化容器14至澄清容器34的第一連接導管32之內部路徑。然而，應理解，其他調節容器可定位於熔化容器14的下游，舉例而言，介於熔化容器14與澄清容器34之間。在一些實施例中，可於熔化容器與澄清容器之間採用調節容器，其中來自主要熔化容器的熔融玻璃進一步被加熱以繼續熔化製程，或在進入澄清容器之前被冷卻至低於在熔化容器中熔融玻璃之溫度的溫度。

可藉由各種技術從澄清容器34內的熔融玻璃28移除氣泡。舉例而言，原料24可包含多價化合物（亦即，澄清劑），如氧化錫，當加熱時，氧化錫經歷化學還原反應並且釋出氧氣。其他適合的澄清劑包含但不限於砷、銻、鐵及鈰。將澄清容器34加熱至比熔化容器溫度更高的溫度，從而加熱熔融玻璃及澄清劑。由一或更多個澄清劑之溫度誘發的化學還原所產生的氧氣氣泡上升通過澄清容器內的熔融玻璃，其中熔爐中產生的熔融玻璃中的氣體可擴散或聚結至由澄清劑所產生的氧氣氣泡中。變大的氣泡隨後可上升至澄清容器中熔融玻璃之自由表面，及隨後自澄清容器排出。氧氣氣泡可進一步引起澄清容器中熔融玻璃之機械性混合。

下游玻璃製造設備30可進一步包含另一個調節容器，如用於混合熔融玻璃的混合容器36。混合容器36可位於澄清容器34的下游。混合容器36可用於提供均質的玻璃熔體組成物，從而減少否則可能存在於離開澄清容器的已澄清的熔融玻璃內的化學或熱不均勻性之波筋(cord)。如圖所示，澄清容器34可藉由第二連接導管38耦接至混合容器36。在一些實例中，熔融玻璃28可藉由第二連接導管38從澄清容器34重力饋送至混合容器36。舉例而言，重力可導致熔融玻璃28穿過從澄清容器34至混合容器36的第二連接導管38之內部路徑。應注意，儘管所示的混合容器36在澄清容器34的下游，但混合容器36可定位於澄清容器34的上游。在一些實施例中，下游玻璃製造設備30可包含多個混合容器，舉例而言，澄清容器34上游的混合容器及澄清容器34下游的混合容器。該等多個混合容器可具相同的設計，或其可具不同的設計。

下游玻璃製造設備30可進一步包含另一個調節容器，如可位於混合容器36下游的輸送容器40。輸送容器40可調節待饋入下游形成裝置中的熔融玻璃28。舉例而言，輸送容器40可作為累積器(accumulator)及/或流量控制器以藉由出口導管44來調整及/或提供一致的熔融玻璃28之流動至形成主體42。如圖所示，混合容器36可藉由第三連接導管46耦接至輸送容器40。在一些實例中，熔融玻璃28可藉由第三連接導管46從混合容器36重力饋送至輸送容器40。舉例而言，重力可驅動熔融玻璃28穿過從混合容器36至輸送容器40的第三連接導管46之內部路徑。

下游玻璃製造設備30可進一步包含形成設備48，形成設備48包括上述的形成主體42及入口導管50。出口導管44可經定位以將熔融玻璃28從輸送容器40輸送至形成設備48之入口導管50。舉例而言在實例中，出口導管44可嵌套於入口導管50之內表面內並且與入口導管50之內表面間隔開，從而提供定位於出口導管44之外表面與入口導管50之內表面之間的熔融玻璃之自由表面。熔融下拉玻璃製作設備中的形成主體42可包括定位於形成主體之上表面中的槽(trough)52及在沿形成主體之底部邊緣56的拉引方向上收斂(converge)的收斂形成表面54。經由輸送容器40、出口導管44及入口導管50輸送至形成主體槽的熔融玻璃溢出該槽之側壁並且沿收斂形成表面54下降為分流的熔融玻璃。分流的熔融玻璃在底部邊緣56下方並且沿底部邊緣56結合以產生單一玻璃帶58，藉由施加張力至該玻璃帶（如藉由重力、邊緣輥子72及拉引輥子82），在拉引或流動方向60上從底部邊緣56拉製單一玻璃帶58，以當玻璃冷卻及玻璃之黏性增加時控制玻璃帶之尺度。因此，玻璃帶58經過黏彈性(visco-elastic)過渡並且獲得給予玻璃帶58穩定的尺度特性的機械性質。在一些實施例中，藉由玻璃分離設備100，可在玻璃帶之彈性區域中將玻璃帶58分離成個別的玻璃片62。隨後機器人64可使用夾持工具65將個別的玻璃片62傳送至輸送機系統，於該處可進一步處理個別的玻璃片。

第2圖為根據本文揭示的實施例位於玻璃製作設備中的過渡區域200處的熱管理系統之俯視剖視示意圖。於第2圖之實施例中，玻璃帶58包含第一邊緣58A、在該玻璃帶於橫向方向上與第一邊緣相反的側上的第二邊緣58E、在橫向方向上在第一邊緣58A與第二邊緣58E之間延伸的中心區域58C、在橫向方向上在第一邊緣58A與中心區域58C之間延伸的第一珠狀區域58B以及在橫向方向上在第二邊緣58E與中心區域58C之間延伸的第二珠狀區域58D。

過渡區域200包含加熱機構，該加熱機構包括複數個加熱器202，各加熱器202代表可獨立控制的加熱區域，該加熱區域經配置以將來自熱源的熱（亦即，於玻璃帶58之方向）施加至玻璃帶58。儘管不限於任何特定類型的加熱器，但在某些示例的實施例中，加熱器202可包括電阻加熱器及感應加熱器中之至少一者。

舉例而言，當加熱器202包括電阻加熱器時，該等加熱器可包括可從Kanthal獲得的電阻式加熱元件。在某些實施例中，加熱元件可包括從由以下所組成的群組所選擇的至少一種材料：二矽化鉬(MoSi₂ )以及鐵、鉻及鋁之合金(FeCrAl)。電加熱元件當在操作時之溫度可例如於從700°C至1900°C的範圍中，例如從1000°C至1800°C，並且進一步例如從1300°C至1700°C。

加熱器202可各自受單獨控制，以便在跨玻璃帶58之至少中心區域58C之橫向方向上施加相同或變化的熱量。舉例而言，取決於玻璃帶58之期望的處理特性，可根據考量例如玻璃組成物、玻璃帶溫度、玻璃帶黏度、玻璃帶厚度、玻璃帶寬度、玻璃帶流速等的因素的控制方案或演算法來操作加熱器202。

過渡區域200亦包含冷卻機構，該冷卻機構在跨玻璃帶58之至少中心區域58C之橫向方向上在加熱機構與玻璃帶58之間延伸。在第2圖之實施例中，冷卻機構包含導管302，冷卻流體流經導管302。如第2圖所示，每個導管302在跨玻璃帶58之至少中心區域58C之橫向方向上於玻璃帶58之直視處。

在某些示例的實施例中，流經導管302的冷卻流體可包括液體，如水。在某些示例的實施例中，流經導管302的冷卻流體可包括氣體，如空氣。而且儘管第2圖~第8圖圖示具有大致上圓形剖面的導管302，但應理解，本文揭示的實施例包含其中導管具有其他剖面幾何形狀（如橢圓形或多邊形）的實施例。再者，應理解，本文揭示的實施例包含其中各導管302之直徑或橫截面積大約相同或沿其縱向長度變化的實施例，此取決於來自玻璃帶58的期望的熱傳遞量，如當期望來自玻璃帶58於其橫向方向上不同的熱傳遞量時。此外，本文揭示的實施例包含其中各導管302之縱向長度為相同的或不同的並且可或可不在玻璃帶58的橫向方向上延伸穿過整個玻璃帶58的實施例。

用於導管302的示例材料包含在提高的溫度下具有良好機械及氧化性質的材料，包含各種鋼合金，包含不鏽鋼，如300系列不鏽鋼。

本文揭示的實施例亦包含其中高輻射率塗層沉積於各導管210之外表面之至少一部分上以便影響玻璃帶58與導管210之間的輻射熱傳遞的實施例，其中取決於來自玻璃帶58的期望的熱傳遞量，相同或不同的塗層可沿著各導管210的縱向長度沉積於該導管210之外表面上。示例的高輻射率塗層應在提高的溫度下為穩定的並且對例如不鏽鋼的材料具有良好的黏著性。示例的高輻射率塗層為可從Cetek獲得的M700黑塗層(Black coating)。

各導管302可包含一或更多個流體通道，該一或更多個流體通道沿其縱向長度之至少一部分延伸，包含其中至少一個通道周向地環繞至少一個另一通道的實施例，如當冷卻流體於第一端處引入導管時，冷卻流體沿著第一通道沿著導管之縱向長度之至少一部分流動，隨後沿著第二通道流回導管之第一端，第二通道周向地環繞第一通道或者第二通道被第一通道周向地環繞。舉例而言，在WO2006/044929A1中描述了導管302之該等及另外的示例實施例，其全部揭示內容以引用方式併入本文。

可與本文揭示的實施例一起使用的其他冷卻機構包括包含複數個冷卻盤管(coil)的冷卻機構，該複數個冷卻盤管沿著與玻璃帶58之流動方向60橫向延伸的冷卻軸定位，例如，舉例而言，在WO2012/174353A2中描述的冷卻盤管，其全部揭示內容以引用方式併入本文。該等冷卻盤管可與導管302組合使用及/或取代導管302使用。

冷卻機構可另外包含為了增強來自玻璃帶58的熱傳遞（如輻射熱傳遞）而採用蒸發式冷卻效應的冷卻機構。舉例而言，該等冷卻機構可包含蒸發器單元，該蒸發器單元包含液體貯存器及熱傳遞元件，該液體貯存器經配置以接收例如水的工作液體，該熱傳遞元件經配置以置於與液體貯存器中接收的工作液體熱接觸處，其中該熱傳遞元件可經配置以藉由接收來自玻璃帶58的輻射熱並且將熱傳遞至液體貯存器中接收的工作液體，從而將一定量的工作液體轉化成蒸汽，來冷卻玻璃帶58。舉例而言，在US2016/0046518A1中描述了採用蒸發式冷卻效應的冷卻機構之該等及另外的示例實施例，其全部揭示內容以引用方式併入本文。

此外，冷卻機構可包含對流冷卻機構，如包含至少一個真空埠的對流冷卻機構，該至少一個真空埠經配置以藉由至少部分地由操作真空埠所產生的冷卻流體流動來促進玻璃帶58之對流冷卻。舉例而言，對流冷卻機構可包含沿著與玻璃帶58之橫向方向相同的方向延伸的複數個真空埠。在該等實施例中，該複數個真空埠中之每一者可包含可調整的流量控制裝置，該可調整的流量控制裝置經配置以調整經由對應的真空埠的流體流量。舉例而言，在WO2014/193780A1中描述了真空埠之該等及另外的示例的實施例，其全部揭示內容以引用方式併入本文。

過渡區域200亦包含在冷卻機構與玻璃帶58之第一珠狀區域58B及第二珠狀區域58D中之至少一者之間延伸的屏蔽機構。於第2圖之實施例中，屏蔽機構包含在第一珠狀區域58B及第二珠狀區域58D中之每一者與包括導管302的冷卻機構之間延伸的延伸加熱器204。因為延伸加熱器204在第一珠狀區域58B及第二珠狀區域58D中之每一者與導管302之間延伸，所以延伸加熱器204阻擋第一珠狀區域58B及第二珠狀區域58D與導管302之間的直視，由此抑制在珠狀區域58B、58D與導管302之間的輻射熱傳遞。

如同加熱器202，延伸加熱器204可為可獨立控制的，並且可包括如本文所述的電阻加熱器及感應加熱器中之至少一者。舉例而言，取決於玻璃帶58之期望的處理特性，延伸加熱器204可根據控制方案或演算法與加熱器202協調操作，該控制方案或演算法考量例如玻璃組成物、玻璃帶溫度、玻璃帶黏度、玻璃帶厚度、玻璃帶寬度、玻璃帶流速等的因素。

因此，本文揭示的實施例包含其中在過渡區域200中，在跨玻璃帶58之至少中心區域58C之橫向方向上在玻璃帶58與冷卻機構（例如，導管302）之間存在直視，而在玻璃帶58之第一珠狀區域58B及第二珠狀區域58D與冷卻機構（例如，導管302）之間沒有直視的實施例。同時，加熱機構可與冷卻機構協調操作，其中，如第2圖所示，加熱機構包括加熱器202，加熱器202比冷卻機構（例如，導管302）遠離玻璃帶58之中心區域58C。該等機構接著可與包括延伸加熱器204的屏蔽機構協調操作，延伸加熱器204比冷卻機構（例如，導管302）更靠近玻璃帶58之第一珠狀區域58B及第二珠狀區域58D。該等機構的協調操作可實現相對於（否則會發生輻射熱傳遞）第一珠狀區域58B及第二珠狀區域58D從玻璃帶58之中心區域58C的相對較大量的輻射熱傳遞，而同時，實現玻璃帶58之整體冷卻之微調(fine tuning)。

如本文所揭示的，經由使用可調整的冷卻機構可進一步增強玻璃帶58之整體冷卻之微調。第3圖~第6圖繪示具有不同冷卻機構配置的過渡區域200中的熱管理系統之示例的實施例之端部剖視示意圖。舉例而言，第3圖繪示熱管理系統，其中導管302延伸穿過延伸加熱器204並且被固定在設定位置。反之，第4圖繪示熱管理系統，其中導管302延伸穿過延伸加熱器204並且可在至少第一位置與第二位置之間沿狹槽214移動，其中第一位置比第二位置更靠近玻璃帶58。

第5圖繪示與第3圖中所示的熱管理系統類似的熱管理系統，除了冷卻機構進一步包含輔助冷卻機構，包括輔助導管302’，輔助導管302’經配置以沿著玻璃帶58之寬度延伸，包含在屏蔽機構（例如，延伸加熱器204）與玻璃帶58之第一珠狀區域58B及第二珠狀區域58D中之至少一者之間。類似地，第6圖繪示與第4圖中所示的熱管理系統類似的熱管理系統，除了冷卻機構進一步包含輔助冷卻機構，包括輔助導管302’，輔助導管302’經配置以沿著玻璃帶58之寬度延伸，包含在屏蔽機構（例如，延伸加熱器204）與玻璃帶58之第一珠狀區域58B及第二珠狀區域58D中之至少一者之間。

在第3圖~第6圖中繪示的實施例之各者中，導管302及/或302’可各自具有流過其中的相同或不同的冷卻流體。舉例而言，在一些示例實施例中，一些導管可具有流過其中的氣體（如空氣），而其他導管可具有流過其中的液體（如水）。舉例而言，在某些示例實施例中，導管302中之至少一者可具有流過其中的液體（例如水），而導管302’中之至少一者可具有流過其中的氣體（例如空氣）。此外，在某些示例的實施例中，導管302中之至少一者可具有流過其中的氣體（如空氣），而導管302’中之至少一者可具有流過其中的液體（如水）。

第7A圖為根據本文揭示的實施例位於過渡區域200處的熱管理系統之俯視剖視示意圖，該熱管理系統包含可移除並且可重新附加的屏蔽機構402。可移除並且可重新附加的屏蔽機構402可重複地附加、移除並且重新附加至熱管理系統，舉例而言，藉由插入位於過渡區域200之端部區域中的槽（未圖示）中或從該槽移除。如同第2圖~第6圖中所示的延伸加熱器204，可移除並且可重新附加的屏蔽機構402在冷卻機構（例如，導管302）與玻璃帶58之第一珠狀區域58B及第二珠狀區域58D中之至少一者之間延伸。

可移除並且可重新附加的屏蔽機構402可協助進一步微調玻璃帶58之整體冷卻，特別是第一及/或第二珠狀區域58B及/或58D。舉例而言，當可移除並且可重新附加的屏蔽機構402位於玻璃帶58之珠狀區域58B、58D與冷卻機構（例如，導管302）之間時，舉例而言，如第7A圖中所示，屏蔽機構用以阻擋或是抑制珠狀區域58B、58D與冷卻機構（例如，導管302）之間的視線因數，由此減少珠狀區域58B、58D與冷卻機構（例如，導管302）之間輻射熱傳遞量。

相反，如第7B圖中所示，當可移除並且可重新附加的屏蔽機構402被移除時，珠狀區域58B、58D與冷卻機構（例如，導管302）之間的視線因數可實現珠狀區域58B、58D與冷卻機構之間相對更大量的輻射熱傳遞。

可移除並且可重新附加的屏蔽機構402可由在提高的溫度下具有良好的機械及氧化特性的材料所組成，包含各種金屬合金，如鋼合金，包含不鏽鋼，如300系列不鏽鋼。可移除並且可重新附加的屏蔽機構402亦可由例如碳化矽之耐火材料所組成。在第7A圖中繪示的實施例中，可移除並且可重新附加的屏蔽機構402不包含主動加熱元件。在該等實施例中，可移除並且可重新附加的屏蔽機構402可塗佈有低輻射率塗層，如包括選自鋁及銀中之至少一種材料的塗層。

第8A圖中繪示的實施例與第7A圖中繪示的實施例相同，除了可移除並且可重新附加的屏蔽機構402’包含加熱機構，該加熱機構包括主動加熱元件，舉例而言，電阻加熱器及感應加熱器中之至少一者。

第8B圖中繪示的實施例與第8A圖中繪示的實施例相同，除了可移除並且可重新附加的屏蔽機構402’已被移除。

本文揭示的實施例可實現玻璃帶在冷卻時更均勻的熱傳遞，同時考量帶厚度之差異，如其中帶之珠狀區域比帶之中心區域更厚。此接著可減輕不期望的效應，如非平面形狀及過度的應力梯度，此可能接著當玻璃帶持續冷卻時造成片破裂。

儘管已參照熔融下拉製程描述以上實施例，但應理解，該等實施例亦可應用於其他玻璃形成製程，例如浮式製程、流孔拉伸製程、上拉製程及壓滾式製程。

對於本領域熟知技術者而言將為顯而易見的是，可在不脫離本揭示案之精神及範疇的情況下對本揭示案之實施例作各種修改及更動。因此，只要本揭示案之修改及更動在所附申請專利範圍及其均等物之範疇內，預期本揭示案涵蓋該等修改及更動。

10‧‧‧玻璃製造設備/熔融下拉設備12‧‧‧玻璃熔爐14‧‧‧熔化容器/玻璃熔化容器16‧‧‧上游玻璃製造設備18‧‧‧儲存倉20‧‧‧原料輸送裝置22‧‧‧馬達24‧‧‧原料26‧‧‧箭頭28‧‧‧熔融玻璃30‧‧‧下游玻璃製造設備32‧‧‧第一連接導管34‧‧‧澄清容器36‧‧‧混合容器38‧‧‧第二連接導管40‧‧‧輸送容器42‧‧‧形成主體44‧‧‧出口導管46‧‧‧第三連接導管48‧‧‧形成設備50‧‧‧入口導管52‧‧‧槽54‧‧‧收斂形成表面56‧‧‧底部邊緣58‧‧‧玻璃帶58A‧‧‧第一邊緣58B‧‧‧第一珠狀區域58C‧‧‧中心區域58D‧‧‧第二珠狀區域58E‧‧‧第二邊緣60‧‧‧拉引或流動方向62‧‧‧玻璃片64‧‧‧機器人65‧‧‧夾持工具72‧‧‧邊緣輥子82‧‧‧拉引輥子100‧‧‧玻璃分離設備200‧‧‧過渡區域202‧‧‧加熱器204‧‧‧延伸加熱器214‧‧‧狹槽302‧‧‧導管302’‧‧‧輔助導管402‧‧‧可移除並且可重新附加的屏蔽機構402’‧‧‧可移除並且可重新附加的屏蔽機構

第1圖為示例性熔融下拉玻璃製作設備及流程之示意圖；

第2圖為根據本文揭示的實施例位於玻璃製作設備中的過渡區域處的熱管理系統之俯視剖視示意圖；

第3圖為第2圖中繪示的實施例之熱管理系統之端部剖視示意圖；

第4圖為根據本文揭示的實施例具有可移動冷卻機構的熱管理系統之端部剖視示意圖；

第5圖為類似於第3圖中繪示的實施例熱管理系統之端部剖視示意圖，該熱管理系統進一步包含輔助冷卻機構；

第6圖為類似於第4圖中繪示的實施例熱管理系統之端部剖視示意圖，該熱管理系統進一步包含輔助冷卻機構；

第7A圖為根據本文揭示的實施例位於過渡區域處的熱管理系統之俯視剖視示意圖，該熱管理系統包含可移除並且可重新附加的屏蔽機構；

第7B圖為第7A圖之熱管理系統之俯視剖視示意圖，其中可移除並且可重新附加的屏蔽機構已被移除；

第8A圖為類似於第7A圖中繪示的實施例熱管理系統之俯視剖視示意圖，其中屏蔽機構包含加熱機構；及

第8B圖為第8A圖之熱管理系統之俯視剖視示意圖，其中可移除並且可重新附加的屏蔽機構已被移除。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

58‧‧‧玻璃帶

58A‧‧‧第一邊緣

58B‧‧‧第一珠狀區域

58C‧‧‧中心區域

58D‧‧‧第二珠狀區域

58E‧‧‧第二邊緣

200‧‧‧過渡區域

202‧‧‧加熱器

204‧‧‧延伸加熱器

302‧‧‧導管

Claims (18)

1. 一種用於製造一玻璃製品的設備，該設備包括：一過渡區域，該過渡區域經配置以容納一玻璃帶，該玻璃帶包括一第一邊緣、一第二邊緣、一中心區域、一第一珠狀區域以及一第二珠狀區域，該玻璃帶之該第二邊緣在橫向方向上與該第一邊緣相反的一側上，該中心區域在該橫向方向上在該第一邊緣與該第二邊緣之間延伸，該第一珠狀區域在該橫向方向上在該第一邊緣與該中心區域之間延伸，該第二珠狀區域在該橫向方向上在該第二邊緣與該中心區域之間延伸；其中該過渡區域包括一加熱機構，該加熱機構經配置以將來自一熱源的熱施加至該玻璃帶；及一冷卻機構，該冷卻機構經配置以在該加熱機構與該玻璃帶之間延伸；及一屏蔽機構，該屏蔽機構經配置以在該冷卻機構與該玻璃帶之該第一珠狀區域及該第二珠狀區域中之各者之間延伸，其中該冷卻機構與該玻璃帶之該中心區域之間沒有設置屏蔽機構。
2. 如請求項1所述之設備，其中該冷卻機構包括一導管，一冷卻流體流經該導管。
3. 如請求項2所述之設備，其中該冷卻流體包括液體。
4. 如請求項1所述之設備，其中該加熱機構包括一電阻加熱器。
5. 如請求項1所述之設備，其中該加熱機構包括複數個可獨立控制的加熱區域。
6. 如請求項1所述之設備，其中該屏蔽機構包括一加熱元件。
7. 如請求項1所述之設備，其中該屏蔽機構為可移除並且可重新附加的。
8. 如請求項1所述之設備，其中該冷卻機構可在至少第一位置與第二位置之間移動，其中該第一位置經配置為比該第二位置更靠近該玻璃帶。
9. 如請求項1所述之設備，其中該過渡區域進一步包括一輔助冷卻機構，該輔助冷卻機構經配置以在該屏蔽機構與該玻璃帶之該第一珠狀區域及該第二珠狀區域中之至少一者之間延伸。
10. 一種用於製造一玻璃製品的方法，該方法包括以下步驟：將一玻璃帶流過一過渡區域，該玻璃帶包括一第一邊緣、一第二邊緣、一中心區域、一第一珠狀區域以及一第二珠狀區域，該玻璃帶之該第二邊緣在橫向方 向上與該第一邊緣相反的側上，該中心區域在該橫向方向上在該第一邊緣與該第二邊緣之間延伸，該第一珠狀區域在該橫向方向上在該第一邊緣與該中心區域之間延伸，該第二珠狀區域在該橫向方向上在該第二邊緣與該中心區域之間延伸；藉由容納在該過渡區域中的一加熱機構加熱該玻璃帶；及藉由容納在該過渡區域中的一冷卻機構冷卻該玻璃帶，其中該冷卻機構在該加熱機構與該玻璃帶之間延伸；及藉由一屏蔽機構屏蔽該玻璃帶，該屏蔽機構在該冷卻機構與該玻璃帶之該第一珠狀區域及該第二珠狀區域中之各者之間延伸，其中該冷卻機構與該玻璃帶之該中心區域之間沒有設置屏蔽機構。
11. 如請求項10所述之方法，其中該冷卻機構包括一導管，一冷卻流體流經該導管。
12. 如請求項11所述之方法，其中該冷卻流體包括液體。
13. 如請求項10所述之方法，其中該加熱機構包括一電阻加熱器。
14. 如請求項10所述之方法，其中該加熱機構包括複數個可獨立控制的加熱區域。
15. 如請求項10所述之方法，其中該屏蔽機構包括一加熱元件。
16. 如請求項10所述之方法，其中該屏蔽機構為可移除並且可重新附加的。
17. 如請求項10所述之方法，其中該冷卻機構可在至少第一位置與第二位置之間移動，其中該第一位置比該第二位置更靠近該玻璃帶。
18. 如請求項10所述之方法，其中該過渡區域進一步包括一輔助冷卻機構，該輔助冷卻機構在該屏蔽機構與該玻璃帶之該第一珠狀區域及該第二珠狀區域中之至少一者之間延伸。

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