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TWI664155B - 用於玻璃入口管的環境控制的系統及方法和玻璃製造系統 - Google Patents

用於玻璃入口管的環境控制的系統及方法和玻璃製造系統 Download PDF

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TWI664155B
TWI664155B TW104132223A TW104132223A TWI664155B TW I664155 B TWI664155 B TW I664155B TW 104132223 A TW104132223 A TW 104132223A TW 104132223 A TW104132223 A TW 104132223A TW I664155 B TWI664155 B TW I664155B
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glass
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molten glass
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TW104132223A
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TW201619072A (zh
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戴利亞羅伯特
馬可漢沙恩瑞秋
史登奎斯特布蘭登湯瑪士
奎爾斯奈森泰勒
Original Assignee
美商康寧公司
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Publication date
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Abstract

於此敘述用於在玻璃製造系統中控制圍繞入口管環境的系統與方法。更具體的,該系統與方法控制於潮濕氣體混合物內流過該入口管外部的氫氣程度,以有效抑制流過該入口管之熔化玻璃中不希望的氣態內含物形成。

Description

用於玻璃入口管的環境控制的系統及方法和玻璃製造系統
本發明與玻璃入口管的環境控制有關。
本申請發明主張於2014年9月29日申請之美國臨時申請案62/056943的優先權,該案內容於此以參考方式將其整體整合。
像是液晶顯示器(LCD)、智慧型手機、平板電腦等等的各種裝置都可能使用平面玻璃薄片。製造這種平面玻璃薄片的一項技術為融合處理。在融合處理玻璃薄片時,玻璃薄片係由容納貴金屬的玻璃製造容器所製造,像是鉑金屬或鉑合金,其與熔化玻璃接合。該等貴金屬相對於大多數的玻璃而言一般被視做為惰性,並因此不應該在該等玻璃薄片中造成任何內含物。然而,這不一定是有效的。
舉例來說,在金屬/玻璃處可能發生氧化反應,造成在該熔化玻璃與後續該玻璃薄片中產生氣態內含物。一種更常在金屬/玻璃介面處發生的氧化反應為在熔化玻璃中由水與氫氧基物種的熱擊穿所造成負帶電氧離子成為氧分子的轉換。這種現象的發生是因為在玻璃熔化和輸送的高溫下,於熔化玻璃中存在氫的低分壓。因此,當氫氣與容納該熔化玻璃的貴金屬容器接觸時,氫便快速 的從該玻璃製造容器滲透出,耗損氫的金屬/玻璃介面。舉例來說,對於離開該玻璃製造容器的每莫耳氫而言,將有1/2莫耳的氧遺留在該玻璃/金屬介面後方處。因此,隨著氫離開該玻璃製造容器,在該玻璃/金屬介面處的氧程度或氧分壓便會增加,這導致熔化玻璃中氣泡或氣相內含物的產生。此外,也存在涉及到該熔化玻璃內其他物種的結晶或氧化的其他反應,像是鹵素(氯、氟、溴),這可能導致該熔化玻璃與所形成玻璃薄片內的氣相內含物產生。進一步的,在該金屬/玻璃介面處存在由於電化學反應而可能發生的氧化反應。這些電化學反應可能與熱電池、流電電池、高交流或直流電流應用及/或接地情形相關聯。
用於解決氣相內含物形成的傳統方法包含使用砷做為該熔融處理或其他玻璃形成處理中的澄清劑。砷係於已知的最高溫澄清劑中,且當添加至該熔化玻璃浴時,其使得氧氣從在高熔化溫度下(例如,攝氏1450度以上)所熔化的玻璃釋放。此高溫度氧氣的釋放,有助於在形成一玻璃薄片之熔化與玻璃形成澄清階段期間的氣泡移除,其基本上不存在氣相內含物。此外,任何殘餘的氧氣泡係因為在冷卻時從還原到氧化的轉換而由該澄清劑所吸收。然而,從環境的角度來看,並不希望使用砷,因為其為一種危險的材料。其他方法包含使用玻璃塗層以及直流保護。然而,該領域存在提供解決玻璃形成處理中氣相內含物的改進方法的需要。
本揭示發明概與一玻璃製造系統以及一種在該玻璃製造系統中控制圍繞一入口管環境的系統與方法有關。
在某些具體實施例中,提供一種在一玻璃製造系統中控制圍繞一入口管(該入口管包括一入口主體、一輸入開口與一輸出開口)環境的系統。該系統包括一電加熱單元、一第一密封件與一第二密封件,該電加熱單元包圍該入口管之至少一部分,並使一氣體入口單元與一氣體出口單元每一者都穿過其中,該第一密封件鄰近於該輸入開口並介於該入口主體外部與該電加熱單元的中間,而該第二密封件鄰近於該輸出開口並介於該入口主體外部與該電加熱單元的中間。該系統包括一耐火材料塔與一控制系統,該耐火材料塔包圍該電加熱單元,並使該氣體入口單元與該氣體出口單元每一者都穿過其中,而該控制系統引導一潮濕氣體混合物進入該氣體入口單元,因此該潮濕氣體混合物流過該入口主體,並透過該氣體出口單元離開該耐火材料塔與該電加熱單元。該系統具有的優點為可以有效地抑制流過該入口管之熔化玻璃中的氣相內含物形成。
在其他具體實施例中,提供一種在一玻璃製造系統中控制圍繞一入口管(該入口管包括一入口主體、一輸入開口與一輸出開口)環境的方法。該方法包括提供一電加熱單元、設置一第一密封件與設置一第二密封件,該 電加熱單元包圍該入口管之至少一部分,並使一氣體入口單元與一氣體出口單元每一者都穿過其中,該第一密封件鄰近於該輸入開口並介於該入口主體外部與該電加熱單元的中間,而該第二密封件鄰近於該輸出開口並介於該入口主體外部與該電加熱單元的中間。該方法也包括提供一耐火材料塔與提供一控制系統,該耐火材料塔包圍該電加熱單元,並使該氣體入口單元與該氣體出口單元每一者都穿過其中,而該控制系統引導一潮濕氣體混合物進入該氣體入口單元,因此該潮濕氣體混合物流過該入口主體,並透過該氣體出口單元離開該耐火材料塔與該電加熱單元。該方法具有的優點為可以有效地抑制流過該入口管之熔化玻璃中的氣相內含物形成。
而在其他具體實施例中,提供一玻璃製造系統,該製造系統包括一入口管、一形成容器與複數個加熱單元,其中該入口管接收熔化玻璃,該形成容器接收來自該入口管的熔化玻璃並形成一玻璃薄片,而該等加熱單元圍繞該形成容器放射熱。該玻璃製造系統進一步包括一種在一玻璃製造系統中控制圍繞該入口管環境的系統,該入口管包括一入口主體、一輸入開口與一輸出開口。該系統可以包括一電加熱單元、一第一密封件與一第二密封件,該電加熱單元包圍該入口管之至少一部分,並使一氣體入口單元與一氣體出口單元每一者都穿過其中,該第一密封件鄰近於該輸入開口並介於該入口主體外部與該電加熱 單元的中間,而該第二密封件鄰近於該輸出開口並介於該入口主體外部與該電加熱單元的中間。該系統也可以包括一耐火材料塔與一控制系統,該耐火材料塔包圍該電加熱單元,並使該氣體入口單元與該氣體出口單元每一者都穿過其中,而該控制系統引導一潮濕氣體混合物進入該氣體入口單元,因此該潮濕氣體混合物流過該入口主體,並透過該氣體出口單元離開該耐火材料塔與該電加熱單元。該玻璃製造系統具有的優點為可以有效地抑制流過該入口管之熔化玻璃中的氣相內含物形成。
本揭示發明的其他特徵與優點係設定於以下的【實施方式】中,在某種程度上對於本領域技術人員而言,從其書面敘述或以實作如此敘述之該等方法所能辨識,包含以下【實施方式】與該等申請專利範圍以及該等附加圖式,其為顯而易見。
要瞭解的是,該前述一般敘述與以下【實施方式】兩者都代表本揭示發明之各種具體實施例,預期用以提供瞭解該等申請專利範圍之本質與特徵的概觀或框架。該等伴隨圖式係被包含以提供對於本揭示發明的進一步瞭解,並被整合及構成此申請規格書的一部份。該等圖式描述本揭示發明之各種體實施例,並與該書面敘述一起用於說明本揭示發明之原則與操作。
100‧‧‧玻璃製造系統
102‧‧‧玻璃薄片
109‧‧‧玻璃薄片
110‧‧‧熔化容器
111‧‧‧經拉引玻璃薄片
112‧‧‧箭頭
114‧‧‧熔化玻璃
115‧‧‧熔化至澄清管
120‧‧‧澄清容器
125‧‧‧澄清器至攪拌室管
130‧‧‧攪拌室
135‧‧‧攪拌室至碗器連接管
140‧‧‧碗器
145‧‧‧降液管
150‧‧‧熔融拉引機器
155‧‧‧入口管
155a‧‧‧入口主體
155b‧‧‧輸入開口
155c‧‧‧輸出開口
160‧‧‧形成容器
162‧‧‧加熱單元
164‧‧‧斜槽
165‧‧‧拉輥組件
166a‧‧‧側
166b‧‧‧側
167‧‧‧隔焰框架
168‧‧‧根基部
170‧‧‧移動砧機
175‧‧‧系統
180a‧‧‧流量感測器
180b‧‧‧露點/濕度感測器
180c‧‧‧溫度感測器
180d‧‧‧氧感測器
180e‧‧‧壓力感測器
182‧‧‧濕度餽入系統
184‧‧‧加熱/冷卻控制系統
186‧‧‧空氣處理器
188‧‧‧氧氣/氮氣構成系統
202‧‧‧電加熱單元
204‧‧‧第一密封件
206‧‧‧第二密封件
208‧‧‧耐火材料塔
209a‧‧‧熱耦
209b‧‧‧熱耦
210‧‧‧控制系統
212‧‧‧氣體入口單元
212a‧‧‧小管
212b‧‧‧大管
214‧‧‧氣體出口單元
214a‧‧‧小管
214b‧‧‧大管
215‧‧‧密封管
216‧‧‧潮濕氣體混合物
302‧‧‧磚塊與砂漿
304‧‧‧絕熱材
402‧‧‧耐火材料
404‧‧‧加熱單元
406‧‧‧外殼
500‧‧‧方法
502‧‧‧步驟
504‧‧‧步驟
506‧‧‧步驟
508‧‧‧步驟
510‧‧‧步驟
906c‧‧‧熱耦接線
906d‧‧‧熱耦接線
906e‧‧‧熱耦接線
當結合以下該等圖式一起閱讀以下【實施方式】時,可以對以下之【實施方式】獲得最佳瞭解,其中盡可能以相同的元件符號指示相同的結構,其中:第1圖為一示例玻璃製造系統示意圖;第2圖為根據某些具體實施例一示例環境控制系統的示意圖;第3圖為第2圖中所示該系統之一部分的橫斷面側視圖;第4圖為第2圖中所示該系統之一部分的橫斷面上視圖;及第5圖為描述根據本揭示發明某些具體實施例之一示例方法的流程圖。
本揭示發明之某些具體實施例使用一種濕度控制包體,該包體圍繞一玻璃製造系統中一或多個含貴金屬玻璃製造容器,並可以用於控制該(等)容器外側氫的分壓,以降低玻璃薄片中氣相內含物的形成。示例的濕度控制包體係於美國專利號5,785,726及美國專利號7,628,039中討論,該等內容於此以參考方式將其整體整合。應該注意的是,雖然於此係對於熔融形成處理進行參考敘述,但於此所附加之申請專利範圍不應該受到所敘述之該等具體實施例的限制,而該等申請專利範圍可應用於任何形式的玻璃製造系統,包含狹縫拉引、雙重熔融以及浮動玻璃製造系統。
參考第1圖,提供一示例玻璃製造系統100的示意圖,以用於製造一玻璃薄片102的玻璃形成處理。該玻璃形成處理可為一種向下拉引或狹縫拉引熔融形成處理,或可為一種雙重熔融或浮動玻璃形成處理。在一示例與非限制性具體實施例中,該玻璃製造系統100可為一熔融形成處理,並包含一熔化容器110、一熔化至澄清管115、一澄清容器120、一澄清器至攪拌室管125、一攪拌室130(例如,混合容器130)、一攪拌室至碗器連接管135、一碗器140(例如,輸送容器140)、一降液管145、一熔融拉引機器(FDM)150(其包含一入口管155、一形成容器160、多數加熱單元162、一拉輥組件165與一隔焰框架167)與一移動砧機(TAM)170。該等玻璃製造容器115、120、125、130、135、140、145與155可由鉑或含鉑金屬製成,含鉑金屬包含像是鉑-銠、鉑-銥與其組合物,但也可以包含其他的耐火金屬,像是鈀、錸、釕與鋨或其合金。該形成容器160(例如,異形管160)可由陶瓷材料或玻璃陶瓷耐火材料製成。
玻璃塊材料可如箭頭112所示被引入至該熔化容器110中,並經熔化以形成熔化玻璃114。該澄清容器120(例如,澄清器管120)係以該熔化至澄清管115連接至該熔化容器110。該澄清容器120具有一高溫處理區域,其容納來自該熔化容器110的熔化玻璃114(於此視角並未顯示),且氣泡係從該熔化玻璃114移除。該澄清容器120係以該澄清器至攪拌室管125連接至該攪拌 室130。該攪拌室130係以該攪拌室至碗器連接管135連接至該碗器140。該碗器140透過該降液管145輸送該熔化玻璃114至該熔融拉引機器150之中。
該熔融拉引機器150包含該入口管155、該形成容器160、該等加熱單元162、該拉輥組件165與該隔焰框架167。該入口管155接收來自該降液管145的熔融玻璃114,而該熔融玻璃114(未繪示)接著從該入口管155流動至該形成容器160。該形成容器160包含一開口162,其接收流至一斜槽164之中的熔融玻璃114(未繪示),並接著使其流出,並在於一根基部168處熔融形成一玻璃薄片109之前向下行進至兩相對側166a及166b。在某些具體實施例中,該熔化玻璃具有介於14,000泊至75,000泊之範圍中的黏滯性。進一步的,該熔化玻璃可為非鹼性熔化玻璃或鹼性熔化玻璃。該等加熱單元162(例如,硅碳棒加熱元件162、碳化矽加熱元件162)圍繞該形成容器160放射熱。在此實例中,兩加熱單元162係位於該形成容器160(例如,異形管)的每一側上,藉此可利用一或多個加熱單元162圍繞該形成容器160放射熱。隔焰框架167包圍入口管155、形成容器160以及加熱單元162,而該隔焰框架167其底部處具有一開口,允許該朝向移動的玻璃薄片109穿過其中。該拉輥組件165接收該玻璃薄片109並輸出一經拉引玻璃薄片111。該移動砧機170接收該經拉引玻璃薄片111並將該經拉引玻璃薄片111分離為多數個別的玻璃薄片102。
在某些具體實施例中,可以提供一系統(繪示其橫斷面側視圖)以利用加熱該入口管155及提供一潮濕氣體混合物216的方式控制圍繞該入口管的環境,其協助抑制流動通過該入口管155的熔化玻璃114內的氫滲透氣泡形成。進一步的,該系統175可被運用以避免或減輕該潮濕氣體混合物216被引導朝向至該形成容器160與該等加熱單元162,以減輕或消除該等加熱單元的任何抗衰減速率。此外,一示例系統175可用於避免或減輕在該隔焰框架167中流動的乾空氣流過該入口管155。
參考第2圖,繪示一示例系統175的示意圖(橫斷面側視圖),其具有一入口管155(橫斷面側視圖)、該形成容器160(側視圖)與由該隔焰框架167(橫斷面側視圖)所包圍的多數加熱單元(側視圖)。在某些具體實施例中,該系統175可用於控制圍繞該入口管155的溫度與濕度,該入口管155具有一入口主體155a、一輸入開口155b與一輸出開口155c。該系統175在某些具體實施例中,可以包括一或多個電加熱單元202、一第一密封件204、一第二密封件206、一耐火材料塔208、一或多個熱耦209a與209b及一控制系統210。該電加熱單元202可包圍該入口管155的全體或一部份,並可以包含位於相離該入口管155一預定距離處的電氣繞組,其可用於加熱該入口管155。在某些具體實施例中,該電加熱單元202可以包含一氣體入口單元212與一氣體出口單元214,每一個都穿過其中。該第一密封件204可鄰近於該 輸入開口155b並介於該入口主體155a外部與該電加熱單元202之間。該第二密封件206可鄰近於該輸出開口155c並介於該入口主體155a外部與該電加熱單元202之間。一或多個熱耦209a與209b可鄰近於該入口主體155a並介於該輸出開口155c與該第二密封件206之間。該耐火材料塔208可以包圍該電加熱單元202並可以使該氣體入口單元212與氣體出口單元214每一個都穿過其中。該控制系統210可用於引導該潮濕氣體混合物216進入該氣體入口單元212,因此該潮濕氣體混合物216流過該入口管155的入口主體155a並透過該氣體出口單元214離開該耐火材料塔208與該電加熱單元202。
參考第3圖,繪示該系統175更詳細的橫斷面側視圖,藉此一入口管155可由該電加熱單元202包圍,並位於相離該電加熱單元202一預定距離處。該第一密封件204可以鄰近於該入口管155之該輸入開口155b並介於入口管155之入口主體155a外部與該電加熱單元202之間。該第二密封件206可以鄰近於該入口管155之該輸出開口155c並介於入口管155之入口主體155a外部與該電加熱單元202之間。在此描繪具體實施例中,該第一密封件204與該第二密封件206可以包括纖維材料(例如,durablanket®陶瓷纖維)與膠結物的混合物。
在某些具體實施例中,該電加熱單元202可由該耐火材料塔208包圍。在此描繪具體實施例中,該耐火材料塔208包括磚塊與砂漿302及絕熱材304(例如, IFB-2800 LI)或其他適宜材料。該絕熱材304可以鄰近於該磚塊與砂漿302並包圍該磚塊與砂漿302,因此該磚塊與砂漿302係鄰近於該電加熱單元202並介於該絕熱材304與該電加熱單元202之間。在某些具體實施例中,該氣體入口單元212與該氣體出口單元214可以穿過該耐火材料塔208。在此非限制性具體實施例中,該氣體入口單元212可以包含穿過該絕熱材304的一相對小管212a(例如,0.688”外徑x0.5”內徑,或任何其他適宜直徑),並使其一端安裝於穿過該磚塊與砂漿302及該電加熱單元202的一相對大管212b(例如,1”外徑x0.75”內徑,或任何其他適宜直徑)內。同樣的,該氣體出口單元214包含穿過該絕熱材304的一類似或不同小管214a,以及包含安裝於穿過該磚塊與砂漿302及該電加熱單元202的一類似或不同大管214b的一端。在某些具體實施例中,該氣體入口單元212與該氣體出口單元214每一個都具有佈線於其中的個別熱耦接線906c、906d。在其他具體實施例中,額外的熱耦接線906e可以佈線於該氣體入口單元212與該氣體出口單元214之間的一密封管215中。
在其他具體實施例中,該潮濕氣體混合物216首先通過該氣體入口單元212並流過該入口管155的入口主體155a。該潮濕氣體混合物216接著可以離開通過該氣體出口單元214。該氣體入口單元212(管212a及212b)與該氣體出口單元214(管214a及214b)可以 協助從該耐火材料塔208(例如,介於該磚塊與砂漿208a及該絕熱材208b之間)洩漏而抵達該加熱單元162(參考第2圖)的潮濕氣體混合物216最小化。該第一密封件204與該第二密封件206可以協助保持該潮濕氣體混合物216圍繞該入口管155的入口主體155a外部。此外,該第二密封件206可以協助避免該潮濕氣體混合物216流至該隔焰框架167以及避免與該等加熱單元162互動(參考第2圖),且該第二密封件206可以用於避免在該隔焰框架167中流動的乾空氣流過該入口管155的入口主體155a。藉由停止該潮濕氣體混合物216流動的方式,該第一密封件204可以提高該入口管155與該電加熱單元202之間空間內的空氣壓力,以降低或消除任何壓力降,因此乾空氣不太可能從隔焰框架167被拉向流過該入口管155。此外,利用將熱耦209a及209b放置於該入口管155之輸出開口155c與該第二密封件204之間,降低或消除圍繞該開口與管對於密封條件的敏感性方式,來自該隔焰框架167的乾空氣可以利用該第二密封件204而避免流過該入口管155。
參考第4圖,提供該示例系統175之一部分、該入口管155、該形成容器160與該等加熱元件162之一詳細橫斷面上視圖。該系統175、該入口管155、該形成容器160、該等加熱元件162與該隔焰框架167係已經於上針對第1圖至第3圖敘述。進一步的,該隔焰框架167包含一耐火材料402,其用於調節從該形成容器160至該 外側環境的熱損失。該隔焰框架167包含垂直方向的多數加熱單元404,其用於放射熱以降低在該玻璃製造循環各種階段期間的熱損失。此外,該隔焰框架167包含一外殼406,其用於保護該形成容器160避免從該等加熱元件162或該耐火材料402所掉落或脫離的粒子,並避免該粒子沈積在該玻璃表面上。
參考第5圖,提供描述根據本揭示發明某些具體實施例之一示例方法500的流程圖。該方法500可以包括提供該電加熱單元202,其包圍該入口主體155a的全部或一部份,該入口主體155a具有穿過其中之該氣體入口單元212與該氣體入口單元214(步驟502),並設置該第一密封件204,該第一密封件204鄰近於該輸入開口155b並介於該入口主體155a外部與該電加熱單元202之間(步驟504)。該方法也包含設置該第二密封件206,該第二密封件206鄰近於該輸出開口155c並介於該入口主體155a外部與該電加熱單元202之間(步驟506),並提供該耐火材料塔208,該耐火材料塔208包圍該電加熱單元202,並使該氣體入口單元212與該氣體出口單元214每一者都穿過其中(步驟508)。在其他具體實施例中,該方法包含提供該控制系統210,該控制系統210引導該潮濕氣體混合物216進入該氣體入口單元212,因此該潮濕氣體混合物216流過該入口主體155a,並透過該氣體出口單元214離開該耐火材料塔208與該電加熱單 元202(步驟510)。所述示例方法500可以抑制流動通過該入口管155的熔化玻璃114內的氫滲透氣泡形成。
如以上所指出,示例控制系統210可以產生適當的潮濕氣體混合物216,以抑制流動通過該入口管155的熔化玻璃114內的氫滲透氣泡形成。該控制系統210可以連接至一或多個感測器180a、180b、180c、180d及180e(例如,流量感測器180a、露點/濕度感測器180b、溫度感測器180c、氧感測器180d及壓力感測器180e),其包含來自該氣體入口單元212內與該外部環境(例如,處理設施)多數位置的感測器讀取。該控制系統210可以處理該等感測器量測並控制像是濕度餽入系統182、加熱/冷卻控制系統184、空氣處理器186(其能存取空氣與蒸汽)與氧氣/氮氣構成系統188的不同裝置。所有該等裝置182、184、186及188都可以連接至該氣體入口單元212。該控制系統210可以與該等感測器180a、180b、180c、180d及180e介接,並控制該等裝置182、184、186及188,以為該入口管155外部建立滿足任何數量條件的環境/大氣(潮濕氣體混合物216)。在某些具體實施例中,該控制系統210可經配置以控制該潮濕氣體混合物216內的氫程度,以圍繞該入口管155之入口主體155a的分壓維持在由平衡關係pH2(ppm)=78,000xe^[(-58,900+13.1T)/(1.987*T(°K))]所定義的程度,或大於該程度。在其他具體實施例中,該控制系統210可經配置以控制該潮濕氣體混合物 216,因此在該入口管155外部處最大有38,000ppm的氫。在額外具體實施例中,該控制系統210可經配置以控制該潮濕氣體混合物216,因此其被保持在華氏200度的露點溫度或更低。在進一步具體實施例中,該控制系統210可經配置以控制該潮濕氣體混合物216,因此其具有體積小於21%的氧含量程度,可經配置以控制該潮濕氣體混合物216,因此其具有體積為0.01%至1%的氧含量程度以及體積為2%至20%的水蒸氣程度,此平衡情況基本上為惰性氣體;及/或可經配置以控制該潮濕氣體混合物216,因此其包含裂解氨的產品或燃燒產物。
示例控制系統210與由該系統200所提供的功能性操作可實作於數位電子電路中,或實作於電腦軟體、韌體或硬體中,包含此申請書中所揭示之該等結構與其結構等價物,或是其一或多者的組合。在此敘述之具體實施例可實作為一或多個電腦程式產品,也就是說實作為編碼於有形程式載具上之一或多個電腦程式指令的模組,以由資料處理設備執行或控制其操作。該有形程式載具可為電腦可讀媒介。該電腦可讀媒介可為機器可讀儲存裝置、機器可讀儲存基質、記憶體裝置,或是其一或多者的組合。
該用詞「處理器」或「控制器」可以涵蓋所有用於處理資料的設備、裝置與機器,做為示例包含可編程處理器、電腦或多數處理器或電腦。該處理器除了硬體以外可以包含編碼,其為了所討論之電腦程式建立執行環 境,例如建構處理器韌體、協定堆疊、資料庫管理系統、操作系統或是其一或多者之組合的編碼。
電腦程式(也被知悉為程式、軟體、軟體應用程式、腳本或編碼)可以任何程式語言形式撰寫,包含編譯式或直譯式語言,或是指令式或程序式語言,且其可以任何形式部署,包含部署為單一程式或部署為模組、組件、副程式或其他適合在計算環境中使用的單元。電腦程式並不需要相對應於檔案系統中的一檔案。程式可被儲存於保有其他程式或資料之一檔案(例如,儲存於標記語言文件中的一或多個腳本)的一部份中、可被儲存於專屬於所討論之程式的單一檔案中、或可被儲存於多數經協調的檔案(例如,儲存一或多個模組、副程式或編碼部份的多數檔案)中。電腦程式可被部署或執行於單一電腦或多數電腦上,該(等)電腦係位於單一網點或散佈跨及由一通訊網路所互連的多數網點處。
於此敘述之該等處理可由一或多個可編程處理器施行,該等處理器執行一或多個電腦程式以利用對輸入資料進行操作並產生輸出的方式施行多數功能。該等處理與邏輯流程也可以由特殊目的邏輯電路施行,而該等設備也可實作為特殊目的邏輯電路,例如,場可編程閘極陣列(FPGA)或是特定應用積體電路(ASIC),這只是一些例子。
適合用於執行電腦程式的處理器舉例而言,包含一般與特殊目的微處理器,以及任何數位電腦形式的任 一或多個處理器。一般而言,處理器將接收來自唯讀記憶體或隨機存取記憶體或兩者的指令與資料。電腦的基本元件為用於施行多數指令的處理器以及用於儲存指令與資料的一或多個資料記憶體裝置。一般而言,電腦也將包含或以可操作連接方式接收來自於一或多個大量儲存裝置的資料,或傳輸資料至一或多個大量儲存裝置,或兩者,該等大量儲存裝置係用於儲存資料,例如磁碟、磁光碟或光碟。然而,電腦並不需要具有所述裝置。此外,電腦可嵌入於另一裝置中,例如行動電話、個人數位助理,這只是一些例子。
適合用於儲存電腦程式指令與資料的電腦可讀媒體包含所有形式的資料記憶體,包含非揮發性記憶體、媒體與記憶體裝置,例如包含半導體記憶體裝置,例如,可消除程式化唯讀記憶體、電子可消除程式化唯讀記憶體與閃存記憶體裝置;磁碟,例如內部硬碟或可移除碟片;磁光碟;以及CD-ROM與DVD-ROM碟片。該處理器與記憶體可以利用特殊目的邏輯電路追加或整合於其中。
為了提供與使用者的互動,於此敘述之具體實施例可以實作於具有顯示裝置的電腦上,例如陰極射線管(CRT)或液晶顯示器(LCD)螢幕或其他類似裝置,以對該使用者展示資訊,該電腦也具有鍵盤與指示裝置,例如滑鼠或軌跡球,或具有觸碰螢幕,藉此該使用者可以對該電腦提供輸入。其他形式的裝置也可以用於提供與使 用者的互動,例如從該使用者所接收之任何形式的輸入,包含聲音、語音或手勢輸入。
於此敘述之具體實施例可實作於計算系統中,該計算系統包含一後端組件,例如資料伺服器,或其包含一中介組件,例如應用程式伺服器,或其包含一前端組件,例如,具有圖形使用者介面或網頁瀏覽器的客戶端電腦,而使用者可透過該前端組件與於此敘述之主題內容的實作互動,或是該計算系統可包含所述後端、中介、前端組件之一或多者的組合。該系統之該等組件可以以任何數位資料通訊形式或媒介互連,例如,以通訊網路互連。通訊網路的實例包含區域網路(LAN)與廣域網路(WAN),例如,網際網路。
該計算系統可以包含多數客戶端與伺服器。客戶端及伺服器一般而言彼此相距甚遠,並通常以通訊網路互動。客戶端與伺服器的關係係以在個別電腦上所運行的電腦程式而產生,並具有對於彼此的客戶端-伺服器關係。
已經敘述一系統175與方法500用以控制一玻璃製造系統中圍繞該入口管155的環境。在某些具體實施例中,於此敘述之該系統175與方法500可以將該入口管155包圍於一熔融拉引機器(FDM)150中(在指向至熔融系統的非限制性具體實施例中),並可以使一潮濕氣體混合物216流過該入口管155外部並離開位於該隔焰框架167內的其他組件(例如,硅碳棒加熱元件162)。該系統175與方法500在技術上有明顯改善,其中以對流 方式行經該熔融拉引機器150或吹進至該隔焰框架167以控制該玻璃薄片102之厚度的空氣將離開並包圍該入口管155流動。所述配置是不佳的,因為當控制厚度的空氣為乾空氣時將增加熔化玻璃中氫滲出與氣泡形成。進一步,此將造成該隔焰框架167完全空間的潮濕,降低該等加熱元件162的效能,其中該潮濕空氣將與該等加熱元件162反應,使該等元件部份變薄,形成阻抗快速增加,造成局部熱點並影響玻璃流分佈與厚度管理。因為這種變薄情形而形成該等加熱單元早期的失敗,也可能產生熱失穩,造成玻璃製造的損失與材料失敗的可能性。然而,所敘述之系統175與方法500解決這些問題並可以建立入口管155的局部加壓,藉由減緩進入該隔焰框架167的任何朝上對流方式降低該等玻璃薄片102上的onclusions,以降低可能沈積在該等玻璃薄片102上的粒子尺寸與數量。進一步,一示例系統175與方法500可以繞著該入口管155提供一密封件206,以隔絕來自該熔融拉引機器150內側的乾空氣。可理解的是,各種揭示具體實施例可能與連結該特定具體實施例所敘述的特定特徵、元件或步驟有關。也可理解的是,一特定特徵、元件或步驟雖然係連結一特定具體實施例中敘述,但其可以在各種未描述組合或排列替換中,與特定具體實施例相互交換或結合。
也要瞭解如在此使用的術語「該」、「一」或「一個」意指「至少一個」,除非明確與此意相反以外, 並不應被限制為「只有一個」。因此,除非上下文另外明確指示,否則例如提到「一組件」係包含具有二或多於二者所述組件的實例。
在此範圍係被表示為從「大約」一特定數值及/或到「大約」另一特定數值。當表示所述範圍時,示例包含從該一特定數值及/或到該另一特定數值。同樣的,當以近似方式表示數值時,像是使用前詞「大約」的方式表示時,將可瞭解到該特定數值將形成另一態樣。將可進一步瞭解該等範圍的每一端點明顯與另一端點有關,並與另一端點獨立。
預期該用詞「大致上」、「大致地」以及其變化於此係用以標註所敘述特徵等於或近似等於一數值或敘述。此外,預期「大致相同」意指兩數值係相等或大致相等。在某些具體實施例中,「大致相同」可能意指彼此介於大約10%內,像是彼此介於大約5%內,或彼此介於大約2%內。
除非另外明確說明,否則預期並不以任何方式將在此設定的任何方法利用以特定順序實行其步驟的方式加以建構。據此,在一方法的主張並不實際列舉所必須遵循的步驟順序,或是其並不特別於該等請求項或敘述中將該等步驟以限制為一特定順序的方式說明時,並不預期以任何方式推論其任何特定順序。
雖然以過渡用詞「包括」揭示特定具體實施例的各種特徵、元件或步驟,但可瞭解到其暗示了包含那些 利用過渡用詞「構成」或「基本上由...構成」所敘述的替代具體實施例。因此,舉例而言,對於一裝置係包括A+B+C的暗示替代具體實施例,也包含由A+B+C所構成之裝置的具體實施例以及基本上由A+B+C所構成之一裝置的具體實施例。
對該領域技術人員將變得明顯的是,在不背離本揭示發明的精神與範圍下可以對本揭示內容進行各種修改與變化。因此,該領域技術人員可以進行整合本揭示發明之精神與內容所揭示之具體實施例的修改組合、次組合與變化,本揭示發明應該被建構為包含在該等附加請求項與其等價物範圍內的每一事物。

Claims (17)

  1. 一種在一玻璃製造系統中控制圍繞一入口管環境的系統,其中該入口管包括一入口主體、一輸入開口與一輸出開口,該系統包括:一電加熱單元,該電加熱單元包圍該入口管之至少一部分,並使一氣體入口單元與一氣體出口單元每一者都穿過其中;一第一密封件,該第一密封件鄰近於該輸入開口並介於該入口主體外部與該電加熱單元的中間;一第二密封件,該第二密封件鄰近於該輸出開口並介於該入口主體外部與該電加熱單元的中間;一耐火材料塔,該耐火材料塔包圍該電加熱單元,並使該氣體入口單元與該氣體出口單元每一者都穿過其中;一控制系統,該控制系統引導一潮濕氣體混合物進入該氣體入口單元,因此該潮濕氣體混合物流過該入口主體,並透過該氣體出口單元離開該耐火材料塔與該電加熱單元。
  2. 如請求項1所述之系統,其中該入口管包含從鉑、含鉑金屬或耐火金屬所選擇的金屬,含鉑金屬包含鉑-銠、鉑-銥與其組合物,耐火金屬包含鈀、錸、釕與鋨或其合金。
  3. 如請求項1所述之系統,其中該控制系統係經配置以控制該潮濕氣體混合物內的氫程度,因此圍繞該入口管之入口主體的分壓係維持在由平衡關係pH2(ppm)=78,000xe^[(-58,900+13.1T)/(1.987*T(°K))]所定義的程度,或大於該程度。
  4. 如請求項1所述之系統,其中:該入口管接收來自該玻璃製造系統中一降液管的熔化玻璃;該入口管輸出該熔化玻璃至該玻璃製造系統中的一形成容器;及該第二密封件避免或減輕該潮濕氣體混合物被引導朝向至該形成容器與圍繞該形成容器放射熱之複數個加熱單元。
  5. 如請求項4所述之系統,其中該熔化玻璃具有介於14,000泊至75,000泊之範圍中的一黏滯性。
  6. 如請求項4所述之系統,其中該熔化玻璃為非鹼性熔化玻璃或鹼性熔化玻璃。
  7. 一種在一玻璃製造系統中控制圍繞一入口管環境的方法,其中該入口管包括一入口主體、一輸入開口與一輸出開口,該方法包括:提供一電加熱單元,該電加熱單元包圍該入口管之至少一部分,並使一氣體入口單元與一氣體出口單元每一者都穿過其中;設置一第一密封件,該第一密封件鄰近於該輸入開口並介於該入口主體外部與該電加熱單元的中間;設置一第二密封件,該第二密封件鄰近於該輸出開口並介於該入口主體外部與該電加熱單元的中間;提供一耐火材料塔,該耐火材料塔包圍該電加熱單元,並使該氣體入口單元與該氣體出口單元每一者都穿過其中;提供一控制系統,該控制系統引導一潮濕氣體混合物進入該氣體入口單元,因此該潮濕氣體混合物流過該入口主體,並透過該氣體出口單元離開該耐火材料塔與該電加熱單元。
  8. 如請求項7所述之方法,其中該入口管包含從鉑、含鉑金屬或耐火金屬所選擇的金屬,含鉑金屬包含鉑-銠、鉑-銥與其組合物,耐火金屬包含鈀、錸、釕與鋨或其合金。
  9. 如請求項7所述之方法,其中該控制系統係經配置以控制該潮濕氣體混合物內的氫程度,因此圍繞該入口管之入口主體的分壓係維持在由平衡關係pH2(ppm)=78,000xe^[(-58,900+13.1T)/(1.987*T(°K))]所定義的程度,或大於該程度。
  10. 如請求項7所述之方法,進一步包括以下步驟:接收來自該玻璃製造系統中一降液管的熔化玻璃;輸出該熔化玻璃至該玻璃製造系統中的一形成容器;及避免或減輕該潮濕氣體混合物被引導朝向至該形成容器與圍繞該形成容器放射熱之複數個加熱單元。
  11. 如請求項10所述之方法,其中該熔化玻璃具有介於14,000泊至75,000泊之範圍中的一黏滯性。
  12. 如請求項10所述之方法,其中該熔化玻璃為非鹼性熔化玻璃或鹼性熔化玻璃。
  13. 一玻璃製造系統,包括:一入口管、一形成容器與複數個加熱單元,其中該入口管接收熔化玻璃,該形成容器接收來自該入口管的熔化玻璃並形成一玻璃薄片,而該等加熱單元圍繞該形成容器放射熱;以及一種在一玻璃製造系統中控制圍繞該入口管環境的系統,其中該入口管包括一入口主體、一輸入開口與一輸出開口,該系統包括:一電加熱單元,該電加熱單元包圍該入口管之至少一部分,並使一氣體入口單元與一氣體出口單元每一者都穿過其中;一第一密封件,該第一密封件鄰近於該輸入開口並介於該入口主體外部與該電加熱單元的中間;一第二密封件,該第二密封件鄰近於該輸出開口並介於該入口主體外部與該電加熱單元的中間;一耐火材料塔,該耐火材料塔包圍該電加熱單元,並使該氣體入口單元與該氣體出口單元每一者都穿過其中;一控制系統,該控制系統引導一潮濕氣體混合物進入該氣體入口單元,因此該潮濕氣體混合物流過該入口主體,並透過該氣體出口單元離開該耐火材料塔與該電加熱單元。
  14. 如請求項13所述之玻璃製造系統,其中該入口管包含從鉑、含鉑金屬或耐火金屬所選擇的金屬,含鉑金屬包含鉑-銠、鉑-銥與其組合物,耐火金屬包含鈀、錸、釕與鋨或其合金。
  15. 如請求項13所述之玻璃製造系統,其中該控制系統係經配置以控制該潮濕氣體混合物內的氫程度,因此圍繞該入口管之入口主體的分壓係維持在由平衡關係pH2(ppm)=78,000xe^[(-58,900+13.1T)/(1.987*T(°K))]所定義的程度,或大於該程度。
  16. 如請求項13所述之玻璃製造系統,其中該熔化玻璃具有介於14,000泊至75,000泊之範圍中的一黏滯性。
  17. 如請求項13所述之玻璃製造系統,其中該熔化玻璃為非鹼性熔化玻璃或鹼性熔化玻璃。
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