專利名稱：通過熱調(diào)節(jié)進行玻璃流管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在例如下拉玻璃制造法(如熔合下拉法)中用于控制玻璃流的方法 和設(shè)備。所述方法和設(shè)備特別適合用于制造玻璃板，例如用作顯示裝置(如液晶顯示器 (LCD))中的基板的玻璃板。
背景技術(shù)：
顯示裝置有許多用途。例如，薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-IXD)用于筆記本電腦、 平板桌面監(jiān)視器、IXD電視機、和各種通訊裝置等中。TFT-IXD平板和有機發(fā)光二極管(0LED)平板之類的許多顯示裝置直接在玻璃平 板(玻璃基板)上制成。為了提高生產(chǎn)率和降低成本，典型的平板制造法在單獨一個基板 上同時生產(chǎn)多個平板。為了利用規(guī)模經(jīng)濟，顯示器制造商要求越來越大的基板，由此可以在獨立的基板 上制造更多的顯示器和/或更大的顯示器。已經(jīng)證明較大的基板的生產(chǎn)對于玻璃制造工業(yè) 而言是很有挑戰(zhàn)性的，尤其是考慮到基板厚度通常小于1毫米，例如0. 7毫米。特別具有挑 戰(zhàn)性的是對用于生產(chǎn)基板的成形設(shè)備(如溢流槽(isopipe))上的熔融玻璃的行為進行管 理的問題。本發(fā)明解決了這個問題以及其他問題，提供了在熔融玻璃到達成形設(shè)備之前對其 進行熱調(diào)節(jié)的方法和設(shè)備，從而改進了成形設(shè)備表面上的玻璃質(zhì)量、厚度和/或溫度分布。發(fā)明概述根據(jù)第一方面，揭示了對溢流下拉法的成形設(shè)備表面上的熔融玻璃的質(zhì)量、厚度 和/或溫度分布進行管理的方法，所述方法包括(A)在區(qū)域⑴和(ii)之間構(gòu)建流管圖(stream-tube mapping)，其中(i)將熔 融玻璃供應至成形設(shè)備的導管的橫截面區(qū)域，(ii)在成形設(shè)備外表面上的區(qū)域；(B)使用該流管圖為該橫截面選擇溫度分布，從而在該成形設(shè)備表面上獲得所需 的熔融玻璃質(zhì)量、厚度和/或溫度分布；和(C)對該導管進行加熱和/或絕熱，從而為該橫截面產(chǎn)生溫度分布，該溫度分布等 同于或至少近似于步驟(B)中選擇的分布。根據(jù)第二方面，揭示了一種傳送熔融玻璃的方法，所述方法包括(A)使熔融玻璃通過具有進口、出口、周邊和長度的導管；和(B)通過以下方式，在沿該導管長度的至少一個位置，使該熔融玻璃產(chǎn)生不均勻的 傳熱； (i)對該導管周邊進行不均勻的絕熱；或
(ii)對該導管周邊進行不均勻的加熱；或(iii)對該導管周邊進行不均勻的絕熱以及不均勻的加熱；其中絕熱和/或加熱的不均勻性是方位角的不均勻性。根據(jù)第三方面，揭示一種傳送熔融玻璃的方法，所述方法包括使熔融玻璃通過具 有進口和出口的導管，其中(A)該導管包括⑴進口段，(ii)中間段，和(iii)出 口段;(B)該進口段和出口段是基本平直的；(C)該中間段是成角度的或彎曲的；和(D)向該中間段施加的熱量大于向該進口段或出口段施加的熱量，或該進口段和出口段的絕熱程度都小于該中間段的絕熱程度，或向該中間段施加的熱量大于向該進口段或出口段施加的熱量并且該進口段和出 口段的絕熱程度都小于該中間段的絕熱程度。根據(jù)第四方面，揭示一種傳送熔融玻璃的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)具有進口、出口、周邊和長度的導管；(b)用于控制從該周邊的熱量損失的絕熱裝置；和(c)用于向該周邊施加熱量的熱源；其中，在沿該導管長度的一個或多個位置(i)對該熱源進行設(shè)置，從而圍繞該導管周邊不均勻地施加熱量；或(ii)對該絕熱裝置進行設(shè)置，從而產(chǎn)生從該導管周邊不均勻的熱量損失；或(iii)對該熱源進行設(shè)置從而圍繞該導管周邊不均勻地施加熱量并且對該絕熱裝 置進行設(shè)置從而產(chǎn)生從該導管周邊不均勻的熱量損失。在以下詳細說明中提出了本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點，這些特征和優(yōu)點中的一部分 對于閱讀了該詳細說明的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者能通過按本文所 述實施本發(fā)明而了解。應當理解，以上一般說明和以下詳細說明都僅僅是對本發(fā)明的示例，意在為理解 本發(fā)明要求權(quán)利的性質(zhì)和特性提供概述或框架。包括附圖以提供對本發(fā)明的進一步理解，附圖結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的 一部分。應當理解，本說明書和附圖中揭示的本發(fā)明的各方面和特征可以以任何和所有的 組合形式利用。附圖簡要描述

圖1是根據(jù)一種示例實施方式的熔合玻璃制造設(shè)備的示意圖。圖2是說明由拉制法形成的玻璃帶的玻璃厚度分布的示意圖。圖3是說明流管的示意圖。圖4是說明具有平直的進口段、成角度的中間段和平直的出口段的遞送管的部分解剖示意圖。圖5是說明從遞送導管的出口端(圖5A)至溢流槽表面(圖5B)的流管圖的示意 圖。圖6A顯示在遞送管的進口端的計算溫度分布。圖6B是沿圖6A的水平線的溫度與徑向距離的關(guān)系圖。圖7顯示在具有圖4結(jié)構(gòu)的遞送管的出口端的計算溫度分布。用于這種計算的加 熱和絕熱元件是方位角對稱的。圖8說明方位角不均勻的加熱和/或絕熱元件。發(fā)明詳述以下就熔合下拉法(也稱為熔合法、溢流下拉法或溢流法)進行討論，應當理解， 本文揭示和要求權(quán)利的方法和設(shè)備也適用于其他玻璃制造法，包括其他下拉法如狹縫拉制 法。由于熔合設(shè)備是本領(lǐng)域已知的，所以為了不與示例實施方式的說明發(fā)生混淆，省略了關(guān) 于熔合設(shè)備的細節(jié)情況。如圖1中所示，典型的熔合設(shè)備10采用成形結(jié)構(gòu)(溢流槽)60，其包括由堰50限 定的槽30，用于接受熔融玻璃40。通過遞送管或?qū)Ч?0將熔融玻璃供應至溢流槽，遞送管 或?qū)Ч?0使熔融玻璃的流動方向從基本垂直變成基本水平。通過基本垂直的管道(未顯 示)將熔融玻璃提供至遞送管20，該基本垂直的管道通常在遞送管的進口端內(nèi)相接。該垂 直管(稱為“下導管”)的直徑小于遞送管進口端的直徑，因此在該進口端附近產(chǎn)生自由玻 璃表面。隨著熔融玻璃通過遞送管，玻璃溫度降低而玻璃粘度增加。對溫度降低的量進行 控制，使得溢流槽接受的熔融玻璃的粘度適合于生產(chǎn)玻璃帶90。圖4中更詳細地顯示遞送管20 (重新編號為400)，其中用箭頭410表示熔融玻璃 流入該管，用箭頭420表示熔融玻璃流出該管。該附圖中的附圖標記430、440、450、460和 470表示能通過獨立加熱元件(線圈)單獨加熱的管區(qū)。具體來說，區(qū)430、440和450組 成該管的基本平直的進口段，區(qū)470構(gòu)成該管的基本平直的出口段，區(qū)460構(gòu)成該管的成角 度的中間段。對于這些段中的每一個，可以使用更多或更少的區(qū)，需要時中間段可以是彎曲 的。如以下討論的，通過對向各區(qū)的線圈施加的能量的量進行選擇，可以控制該管出口面上 的溫度分布，從而控制該溢流槽表面上的熔融玻璃的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布。同樣參見圖1，離開遞送管20之后，熔融玻璃流進槽30中，溢過堰50，然后沿該溢 流槽的外表面向下直至其到達該管的根部70。這時，來自溢流槽的兩個會聚側(cè)面的兩個熔 融玻璃板結(jié)合在一起形成單獨一個帶90。離開根部之后，該帶首先橫越邊緣輥80，然后是 一組或多組牽拉輥(未顯示)。邊緣輥的溫度低于玻璃的溫度，例如，邊緣輥是水冷或氣冷 的。這種較低的溫度的結(jié)果是，邊緣輥使玻璃溫度局部降低。這種冷卻減輕了該帶的稀薄 化，即，局部冷卻有助于控制拉制過程中(例如通過牽拉輥的作用)發(fā)生的帶寬度的減小。使用熔合法生產(chǎn)玻璃基板依賴于溢流槽60上每單位寬度熔融玻璃的大致均勻流 動(也稱為“流體密度(flow density)”)，以確保玻璃帶90的品質(zhì)區(qū)域部分95 (參見圖2) 的厚度是可接受的產(chǎn)品規(guī)格內(nèi)的均勻厚度。在溢流槽的任一端，所謂“末端效應”要為流體 密度增大負責，最終由玻璃帶兩個垂直邊界100的厚度增大而證明。厚度增大在與垂直邊界相鄰的一些有限寬度(稱為“珠鏈”區(qū)域)上發(fā)生；這種玻 璃不能用于制造顯示器，在將基板裝船之前要除去。但是，珠鏈區(qū)域起到非常有用的功能，它為牽拉輥提供可以接觸玻璃帶從而以穩(wěn)定方式“牽拉”玻璃離開溢流槽同時確保邊緣穩(wěn) 定的表面積。這種做法使得品質(zhì)區(qū)域不會接觸任何可能導致原始玻璃損壞的機械表面?？赏ㄟ^各種方式(例如通過使溢流槽傾斜)對溢流槽上每單位寬度包括的品質(zhì)區(qū) 域95和兩個端部區(qū)域100的流動進行控制。由于典型的工藝變量以及溢流槽性能的老化 相關(guān)漂移(即，隨時間流逝發(fā)生的溢流槽物理形狀因為機械蠕變而產(chǎn)生的變化)，需要對溢 流槽的機械條件和熱條件進行調(diào)節(jié)，以保持所需的流體密度。還可以調(diào)節(jié)溢流槽上游遞送 系統(tǒng)中的總體熱條件，從而在溢流槽上實現(xiàn)所需的流動行為。(用于熔融玻璃的遞送系統(tǒng)通 常是填充有流動玻璃、連接于陶瓷溢流槽的進口區(qū)域的鉬管。)除了工藝變量和/或老化相 關(guān)漂移所必需的調(diào)節(jié)之外，如果通過增大該工藝的基本流速來增加制造效率，則經(jīng)常需要 對溢流槽和/或其近上游遞送系統(tǒng)進行類似的機械/熱變化，以確保溢流槽上的所需流體密度。雖然以上種類的手段一般能夠控制流體密度，但是結(jié)果并不總是完全令人滿意 的。尤其是對溢流槽端部每單位寬度的流動進行控制時。如果沒有對這種流動進行很好 地控制，則工藝和產(chǎn)品都會受到不利影響。關(guān)于工藝方面，端部流體傾向于產(chǎn)生流動不穩(wěn)定 性，在玻璃帶的整體寬度中導致不規(guī)則性。人們認為足夠嚴重的不穩(wěn)定性事實上會促使工 藝發(fā)生災難性故障，例如玻璃帶在移動離開溢流槽時在其邊緣發(fā)生斷裂。關(guān)于產(chǎn)品方面，如果不能很好地控制珠鏈區(qū)域的流體密度(即，并非在可接受距 離上從高值逐漸變化至品質(zhì)區(qū)域所需的較低值)，則珠鏈區(qū)域可能侵入品質(zhì)區(qū)域，從而使帶 上能夠切割成板用于制造顯示器的部分縮小。圖2說明這種效果，其中曲線200顯示所需 的玻璃厚度，曲線210顯示兩種示例類型的可能縮小品質(zhì)區(qū)域95的尺寸的厚度分布。在該 圖中，垂直軸和水平軸分別表示玻璃厚度和玻璃帶上的距離。本發(fā)明提供對溢流槽上的質(zhì)量流動分布控制進行改進的方法和設(shè)備，重點是溢流 槽端部的流體密度。溢流槽上每單位寬度的流動變化在很大程度上源自限定流動分布的流 管的不同熱歷程。改變特定流管的熱歷程一般會導致該流管的流體密度發(fā)生變化。因此， 根據(jù)一些實施方式，通過對向溢流槽進料的遞送系統(tǒng)中的玻璃進行局部熱控制，能夠?qū)μ?定流管的熱歷程產(chǎn)生正面影響。雖然之前已經(jīng)在遞送系統(tǒng)中采用總體玻璃熱控制，但是之 前的做法不允許改變局部熱行為。根據(jù)本發(fā)明，對局部熱行為進行控制，從而對溢流槽的流 體密度進行管理。在一些實施方式中，將分立的加熱元件(例如線圈)放置在溢流槽進口上游的溢 流槽遞送系統(tǒng)的壁附近，進行獨立控制。這種分立加熱提供限制玻璃對遞送管內(nèi)整個體積 的玻璃的一些部分作出熱響應的優(yōu)點。從而使受到影響的區(qū)域的流體密度發(fā)生變化，來控 制溢流槽上的質(zhì)量流動分布以及其他分布?；蛘撸瑢@遞送系統(tǒng)的絕熱裝置分成分立的 元件，在最初構(gòu)建時或在玻璃制造工藝運行時，可以就這些元件的種類和/或絕熱厚度進 行獨立選擇。這種局部熱控制提供以下優(yōu)點(1)提供一種方式來更精細地改變/控制沿溢流 槽寬度的質(zhì)量流體比密度；(2)提供一種方式來確保玻璃帶端部(即珠鏈)每單位寬度的 質(zhì)量流動保持穩(wěn)定的所需值；和(3)提高工藝穩(wěn)定性。由流體動力學分析已知，可以將管道中的穩(wěn)定的不可壓縮(即恒定或接近恒定的 密度)的流體再分成許多流管。圖3顯示這種流管300，其中箭頭310、330表示穩(wěn)態(tài)條件下的管道的流動，箭頭350、360分別是橫截面320、340的外法線。如該圖所示，流管是一種 流體力學描述法或概念，其由與局部流動方向垂直的橫截面面積和一些總體路徑長度的乘 積構(gòu)成的流體體積表征。流管的形狀由其橫截面面積限定，該橫截面必須保持與局部流動 方向垂直，但是尺寸可以變化以確保質(zhì)量守恒(即局部速度、橫截面面積和流體密度的乘 積)。在穩(wěn)態(tài)條件下，流管內(nèi)的質(zhì)量流動是恒定的，這簡單地意味著質(zhì)量流體不會跨過流管 的邊界進入任何相鄰流管中。流管特別適合用于開發(fā)與從指定流管的路徑長度開始至其端點空間相關(guān)的流管 圖。事實上，如果流管以流動方向前行，則描繪出一種平直或曲折的路徑，每單位時間將有 固定量的質(zhì)量經(jīng)過。就溢流槽與其遞送系統(tǒng)之間的關(guān)系而言，這種繪圖技術(shù)可應用于任意 選擇數(shù)量的玻璃流管，這些流管從溢流槽上游的遞送管之內(nèi)(例如在遞送管的出口面上) 開始，在沿溢流槽寬度的位置處結(jié)束?？梢酝ㄟ^物理建模(例如使用適當比例的液體粘度代表熔融玻璃，例如油，對實 際幾何結(jié)構(gòu)進行適當比例建模)和/或數(shù)學建模(例如根據(jù)質(zhì)量、動量和能量的守恒原理 進行數(shù)字模擬)實現(xiàn)繪圖。在后一種情況中，可使用用戶化的軟件或優(yōu)選使用市售軟件包 進行建模，例如對于 3-D CAD :AUT0CAD、PRO/ENGINEER 或 S0LIDW0RKS，對于建網(wǎng)GAMBIT OR ICEMCFD,對于計算流量、溫度等FLUENT、FL0W3-D、ACUSOLVE、FIDAP 或 P0LYFL0W。特定流管中的玻璃流量量級受到玻璃粘度的強烈影響，而玻璃粘度本身強烈取決 于溫度。對于由管道中的恒定壓差決定的指定總體流速，可以限定簡單地因為有效粘度不 同而具有明顯不同于其他流管的獨立流速的流管。例如，在平均玻璃溫度較高的流管中，平 均粘度將較低，使流動阻抗降低，產(chǎn)生較大的質(zhì)量流速。圖4顯示鉬遞送管的簡化透視圖，該遞送管可用于將熔融玻璃從熔合法的熔融/ 澄清/攪拌段傳送至溢流槽。在該管的設(shè)計中提供了電加熱線圈和圍繞式絕熱裝置，用以 對玻璃進行調(diào)節(jié)，例如在管道出口處建立所需的溫度或溫度場。然后將這種溫度場與流管 圖組合，從而在溢流槽表面上確定熔融玻璃的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布。圖5說明一種這樣的流管圖，其中圖5A顯示遞送管出口面的橫截面，玻璃流動方 向垂直于該橫截面。面積510a-510j中的每一個都垂直于流管，流管中有占總體質(zhì)量流速 固定百分比(在圖5的情況中為10% )的玻璃流過。圖5B顯示溢流槽500表面的這些流 管圖。事實上，可以向后進行繪圖，將溢流槽表面上的玻璃分成相等寬度的流管，然后用于 確定將產(chǎn)生這些相等寬度的遞送管處的流管橫截面形狀。在構(gòu)建圖5時使用了這種手段。圖6-8說明可與圖5的繪圖結(jié)合使用的熱調(diào)節(jié)的例子。具體來說，圖6A顯示遞送 管進口面的溫度表面圖，圖6B顯示沿圖6A的水平線，溫度-進口面上管中心徑向距離的關(guān) 系圖。由于溫度分布是方位角對稱的，所以圖6B的圖適用于通過進口面中心的任何半徑。 這些圖中描繪的溫度曲線可以在隨后的繪圖計算中用作遞送管進口的規(guī)定邊界條件。圖7顯示具有方位角對稱的加熱和絕熱裝置的遞送管出口面上的計算溫度分布， 圖7中用附圖標記700表示遞送管。對于這個系統(tǒng)，遞送管的任何指定段的電線圈和絕熱 裝置都完全圍繞該段的圓周。因此，圍繞其周邊均勻地調(diào)節(jié)例如線圈功率設(shè)定以控制熱量 損失/增益。這種排列不會導致玻璃溫度產(chǎn)生受控的局部差異，因此玻璃粘度也不會產(chǎn)生 受控的局部差異。事實上，這些線圈/絕熱裝置不允許對流管流速進行獨立(或接近獨立) 的調(diào)節(jié)，限制了對溢流槽上的所需流動分布進行指揮的能力。
與圖7的溫度分布相比，圖6A的溫度分布顯示最高溫度在該面的上部出現(xiàn)，而不 是在中間出現(xiàn)。圖8示意性說明使用方位角不對稱(方位角不均勻)的加熱和/或絕熱裝 置800代替圖7的方位角對稱(方位角均勻)的加熱和絕熱裝置700。獨立的元件810-850 表示局部性差異的加熱元件、加熱功率、絕熱裝置種類和/或絕熱厚度。雖然圖8的方位角 不對稱性保留了中平面對稱性，但是事實上這種對稱性是不需要的。通過對獨立的元件810-850的值進行選擇，可以例如調(diào)節(jié)圖7的溫度分布以近似 于圖6A的溫度分布?；蛘?，可以利用選擇的值來近似于通過繪圖、以及/或者對溢流槽表面 上的所需質(zhì)量、厚度和/或溫度分布進行的實驗來顯示的不同的溫度分布。由此，通過針對 指定的玻璃總體流速適當選擇絕緣材料和功率耗散，例如通過對玻璃進行受控的冷卻(或 可能是加熱)，實現(xiàn)熱調(diào)節(jié)，從而在溢流槽表面上改進玻璃流動管理。更一般來說，圖8中顯示的方位角不均勻的加熱和/或絕熱說明獨立性大于現(xiàn)有 技術(shù)中之前所用的對玻璃溫度場、進而對流動圖的控制。通過在對進入溢流槽的玻璃進行 熱調(diào)節(jié)所用的各區(qū)中使用多個線圈元件和/或多個絕熱水平，可以以一種方式對熔融玻璃 進行熱調(diào)節(jié)，從而允許就質(zhì)量分布圖對流速進行調(diào)節(jié)。例如，對于已知的質(zhì)量分布圖，可以 改變特定線圈的功率設(shè)定，使得有較多或較少的質(zhì)量流體到達溢流槽上的特定位置(例如 進口珠鏈區(qū)域)。應當將在溢流槽上游進行的熱調(diào)節(jié)與隨后玻璃從溢流槽進口端流至溢流槽遠端 時經(jīng)歷的熱調(diào)節(jié)組合。與進入溢流槽然后在進口附近離開的玻璃相比，路徑長度終點遠離 溢流槽進口的流管中的玻璃將具有較長的停留時間，由此其與相鄰管和周圍環(huán)境進行熱交 換的時間也較長。正是出于這個原因，可以通過在各流管開始其對應路徑時對其初始熱條 件進行控制，來改進溢流槽流動。通過以下實施例說明本發(fā)明，而不是以任何方式進行限制。實施例本實施例說明沿導管長度使用不均勻的加熱裝置來影響導管出口面上的溫度分 布。更具體來說，該實施例說明在兩個基本平直段之間具有成角度的或彎曲的中間段的導 管周邊使用不均勻的加熱裝置。分析中使用的導管具有圖4中所示的構(gòu)造。對于區(qū)430-470的線圈功率P1-P5，分 別計算導管出口面上的平均溫度以及最高溫度與最低溫度之間的差值(范圍)。計算時還 假設(shè)在導管下游、在溢流槽的槽進口處存在兩個額外的線圈P6和P7。計算結(jié)果顯示在表1中。由該表可以看出，所有線圈的功率水平以相等的百分比 增大能夠使導管出口面上的溫度范圍獲得一定程度的減小，例如從4. 5°C至3. 6°C，但是要 以平均溫度升高為代價，例如從1221. 8°C至1226. 0°C，這對于許多應用而言可能是不希望 的。而且，溫度范圍的減小并不象通過重新分布功率水平從而使中間段的加熱程度大于進 口段或出口段的加熱程度所實現(xiàn)的溫度范圍的減小那樣顯著。通過對該表的第一行和最后 一行進行比較顯示，對于后一種手段，溫度范圍從4. 5°C減小至1.6°C，即減小超過60%，而 平均溫度的升高程度較小，例如從1221. 8°C至1223. 6°C。通過使進口段和出口段的絕熱程度小于中間段的絕熱程度，或者通過將不均勻加 熱和不均勻絕熱組合，可以獲得類似的結(jié)果。同樣，可以利用方位角不均勻的加熱和/或絕 熱，來減小導管出口端的溫度范圍。更一般來說，可以利用這種縱向和/或方位角不均勻性，在導管出口端產(chǎn)生多種溫度分布，從而在溢流槽或其他下拉結(jié)構(gòu)的板成形表面上產(chǎn)生 所需的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布。對于閱讀了以上揭示內(nèi)容的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，不背離本發(fā)明范圍和原理 的多種改進形式將是顯而易見的。例如，雖然本發(fā)明就具有圓形周邊的導管進行了說明，但 是也可以使用具有不同形狀例如橢圓形周邊的導管。以下權(quán)利要求旨在覆蓋這些內(nèi)容，以 及本文提出的具體實施方式
的其他改進形式、變化形式和等同形式。表 1 由此本發(fā)明包括以下方面和/或?qū)嵤┓绞紺1. 一種傳送熔融玻璃的方法，所述方法包括(A)使熔融玻璃通過具有進口、出 口、周邊和長度的導管；和(B)通過以下方式，在沿該導管長度的至少一個位置，使該熔融 玻璃產(chǎn)生不均勻的傳熱(i)對該導管的周邊進行不均勻的絕熱；或(ii)對該導管的周邊 進行不均勻的加熱；或(iii)對該導管的周邊進行不均勻的絕熱和不均勻的加熱；其中絕 熱和/或加熱的不均勻性是方位角不均勻性。C2.在C1的方法中，該導管的絕熱不均勻性選自絕熱裝置種類的差異、絕熱厚度 的差異、及其組合。C3.在C1或C2的方法中，進一步包括(a)沿該導管長度對其進行不均勻絕熱；或 (b)沿該導管長度對其進行不均勻加熱；或(c)沿該導管長度對其進行不均勻絕熱和不均 勻加熱。C4.在C1-C3的任何一種方法中，該導管的絕熱不均勻性選自絕熱裝置種類的差 異、絕熱厚度的差異、及其組合。C5.在C1-C4的方法中，該熔融玻璃在出口處的平均溫度低于在進口處的平均溫度。C6.在C1-C5的任何一種方法中，將離開出口的熔融玻璃傳送至溢流下拉法的成 形設(shè)備。C7.在C1-C6的任何一種方法中，步驟(B)的不均勻絕熱、不均勻加熱、或不均勻絕 熱和不均勻加熱在出口處產(chǎn)生的橫截面溫度分布與所需橫截面溫度分布的接近程度大于 基本均勻加熱和基本均勻絕熱在出口處產(chǎn)生的橫截面溫度分布與所需橫截面溫度分布的 接近程度。C8.在C7的方法中，將離開出口的熔融玻璃傳送至溢流下拉法的成形設(shè)備，所需的橫截面溫度分布影響熔融玻璃在該成形設(shè)備表面上的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布。 C9.在C1-C8的任何一種方法中，該熔融玻璃具有自由表面，該自由表面離進口的 距離小于其離出口的距離。C10.在C1-C9的任何一種方法中，該導管使熔融玻璃的流動方向從基本垂直變成 基本不垂直。Cll.在Cl-ClO的任何一種方法中，該周邊是圓形。C12.在Cl-Cll的任何一種方法中，該周邊是橢圓形。C13. 一種傳送熔融玻璃的方法，所述方法包括使熔融玻璃通過具有進口和出口的 導管，其中(A)該管道包括⑴進口段，(ii)中間段，和(iii)出口段；(B)該進口段和出 口段是基本平直的；(C)該中間段是成角度的或彎曲的；和(D)向該中間段施加的熱量大于 向該進口段或出口段施加的熱量，或者該進口段和出口段的絕熱程度都小于該中間段的絕 熱程度，或者向該中間段施加的熱量大于向該進口段或出口段施加的熱量并且該進口段和 出口段的絕熱程度都小于該中間段的絕熱程度。C14.在C13的方法中，該熔融玻璃在進口處的流動方向是基本垂直的，其在出口 處的流動方向是基本水平的。C15.在C13或C14的方法中，該熔融玻璃具有自由表面，該自由表面離進口的距離 小于其離出口的距離。C16.在C13-C15的任何一種方法中，(D)中規(guī)定的加熱和/或絕熱使該熔融玻璃 在出口處的溫度梯度減小。C17.在C13-C16的任何一種方法中，將離開出口的熔融玻璃傳送至溢流下拉法的 成形設(shè)備。C18. 一種傳送熔融玻璃的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)具有進口、出口、周邊和長度 的導管；(b)用于控制從該周邊的熱量損失的絕熱裝置；和(c)用于向該周邊供應熱量的熱 源；其中在沿該導管長度的一個或多個位置(i)對該熱源進行設(shè)置從而圍繞該導管周邊 不均勻地施加熱量；或(ii)對該絕熱裝置進行設(shè)置從而從該導管周邊產(chǎn)生不均勻的熱量 損失；或(iii)對該熱源進行設(shè)置從而圍繞該導管周邊不均勻地施加熱量并且對該絕熱裝 置進行設(shè)置從而從該導管周邊產(chǎn)生不均勻的熱量損失。C19.在C18的設(shè)備中(i)對該熱源進行設(shè)置從而沿該導管長度不均勻地施加熱 量；或(ii)對該絕熱裝置進行設(shè)置從而沿該導管長度產(chǎn)生不均勻的熱量損失；或(iii)對 該熱源進行設(shè)置從而圍繞該導管長度不均勻地施加熱量并且對該絕熱裝置進行設(shè)置從而 沿該導管長度產(chǎn)生不均勻的熱量損失。C20.在C18或C19的設(shè)備中，該導管的一部分是成角度的或彎曲的。
權(quán)利要求
一種傳送熔融玻璃的方法，所述方法包括(A)使熔融玻璃通過具有進口、出口、周邊和長度的導管；和(B)通過以下方式，在沿所述導管長度的至少一個位置，使所述熔融玻璃產(chǎn)生不均勻的傳熱(i)對所述導管周邊進行不均勻的絕熱；或(ii)對所述導管周邊進行不均勻的加熱；或(iii)對所述導管周邊進行不均勻的絕熱以及不均勻的加熱；其中，絕熱和/或加熱的不均勻性是方位角不均勻性。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括(a)沿所述導管長度對其進行不均勻的絕熱；或(b)沿所述導管長度對其進行不均勻的加熱；或(c)沿所述導管長度對其進行不均勻的絕熱以及不均勻的加熱。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述熔融玻璃在出口處的平均溫度低于 其在進口處的平均溫度。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(B)的不均勻絕熱、不均勻加熱、或 不均勻絕熱和不均勻加熱在出口處產(chǎn)生的橫截面溫度分布與所需橫截面溫度分布的接近 程度大于由基本均勻加熱和基本均勻絕熱在出口處產(chǎn)生的橫截面溫度分布與所需橫截面 溫度分布的接近程度。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將離開出口的熔融玻璃傳送至溢流下拉法 的成形設(shè)備，所需橫截面溫度分布影響所述熔融玻璃在所述成形設(shè)備表面上的質(zhì)量、厚度 和/或溫度分布。
6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述熔融玻璃具有自由表面，所述自由 表面離進口的距離小于其離出口的距離。
7.—種傳送熔融玻璃的方法，所述方法包括使所述熔融玻璃通過具有進口和出口的導 管，其中(A)所述導管包括⑴進口段，( )中間段，和(iii)出口段；(B)所述進口段和出口段是基本平直的；(C)所述中間段是成角度的或彎曲的；和(D)向所述中間段施加的熱量大于向所述進口段或出口段施加的熱量，或?qū)λ鲞M口段和出口段進行的絕熱程度小于對所述中間段進行的絕熱程度，或向所述中間段施加的熱量大于向所述進口段或出口段施加的熱量，并且對所述進口段 和出口段進行的絕熱程度小于對所述中間段進行的絕熱程度。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，(D)中規(guī)定的加熱和/或絕熱使熔融玻璃在 出口處的溫度梯度減小。
9.一種傳送熔融玻璃的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)具有進口、出口、周邊和長度的導管；(b)用于控制從所述周邊的熱量損失的絕熱裝置；和(c)用于向所述周邊施加熱量的熱源；其中，在沿所述導管長度的一個或多個位置(i)對所述熱源進行設(shè)置從而圍繞所述導管周邊不均勻地施加熱量；或(ii)對所述絕熱裝置進行設(shè)置從而由所述導管周邊產(chǎn)生不均勻的熱量損失；或(iii)對所述熱源進行設(shè)置從而圍繞所述導管周邊不均勻地施加熱量，并且對所述絕 熱裝置進行設(shè)置從而由所述導管周邊產(chǎn)生不均勻的熱量損失。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于(i)對所述熱源進行設(shè)置從而沿所述導管長度不均勻地施加熱量；或(ii)對所述絕熱裝置進行設(shè)置從而沿所述導管長度產(chǎn)生不均勻的熱量損失；或(iii)對所述熱源進行設(shè)置從而圍繞所述導管長度不均勻地施加熱量，并且對所述絕 熱裝置進行設(shè)置從而沿所述導管長度產(chǎn)生不均勻的熱量損失。
全文摘要
提供用于控制例如下拉玻璃制造法(如熔合下拉法)中的玻璃流的方法和設(shè)備。在一些方面中，通過以下方式對成形設(shè)備(60)表面上的熔融玻璃(40)的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布進行管理(A)在區(qū)域(i)和(ii)之間構(gòu)建流管圖，其中(i)將熔融玻璃(40)供應至成形設(shè)備(60)的導管(400)的橫截面區(qū)域(510；圖5A)，(ii)成形設(shè)備(60)的外表面上的區(qū)域(510；圖5B)；(B)使用流管圖為該橫截面選擇溫度分布，從而在成形設(shè)備(60)的表面上獲得所需的熔融玻璃(40)的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布；和(C)對導管(400)進行加熱和/或絕熱，從而為該橫截面產(chǎn)生等同于或至少接近于步驟(B)中所選擇分布的溫度分布。
文檔編號C03B17/06GK101870553SQ201010169918
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者B·科卡圖魯姆, D·G·尼爾森, K·C·康, K·R·蓋羅, O·N·伯拉塔瓦, S·M·馬利羅 申請人:康寧股份有限公司