CN101012100B - 玻璃基板退火炉的气体密闭装置及密闭方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在液晶、有机发光显示器等显示器中使用的超薄玻璃在玻璃成型后退火时使用的玻璃基板退火炉的气体密闭装置及密闭方法，包括产生气锁空气的气源、与气源接通的对应玻璃基板而设置在退火炉下端的鼓风机，鼓风机的出风口采用可调整角度的栅板结构，在鼓风机下端设置有牵引风机，牵引风机的进风口也采用可调整角度的栅板结构，利用风机产生的风幕对退火炉内部进行气体密封，具有稳定退火炉内部的气流不产生相对流动的优点，提高了玻璃基板的良品率。
Description
技术领域
本发明属于超薄玻璃基板的制造领域，特别涉及一种在液晶、有机发光显示器等显示器中使用的超薄玻璃在玻璃成型后退火时使用的玻璃基板退火炉的气体密闭装置及密闭方法。
技术背景
随着显示器件的发展，新型显示器件不断地被开发出来，液晶显示器件、有机发光显示器件中使用的玻璃在这些显示器件当中，起着非常重要的作用，玻璃的质量高低直接影响到产品的质量，近年来由于液晶显示器各种性能的提高，对玻璃的质量要求更加严格，特别是TFT液晶玻璃其表面要形成微型晶体管以及显示使用的各种图形，由于这些图形都是利用类似于半导体形成工艺，在表面要形成微细的线路，这样要求玻璃表面既要平整又不能有微小的伤痕，在液晶玻璃的生产基板的生产过程中，由于其要求的严格性，在生产过程中的密封要求非常高。首先，液晶玻璃是利用溢流和其他方法形成厚度在0.7mm厚度的玻璃基板，然后进入退火炉中退火，将玻璃中的应力消除到一定数值以下的。在以往的玻璃基板生产工艺中，退火炉内，一道下端的冷气的向上流动都会在上端热态玻璃的表面造成冷热不均，从而局部产生凹曲和应力不均，造成整块玻璃的废弃。由于在退火炉内外存在较大的温度差及密度差，气体容易在内部流动，种种限制措施都难以将退火炉密闭，这就造成了玻璃基板的成型难，良品率低，长期以来一直困饶着生产厂家。尤其是当玻璃基板向下穿过退火炉进行退火的过程中，由于退火炉密闭不严密，很容易使得下部的空气由于烟囱效应向上端流动。由于下端的空气温度较低，在通过退火中的玻璃基板表面时，很容易造成其局部温度骤降，从而产生凹曲和应力波动，造成缺陷，甚至会引起玻璃的炸裂等现象。
发明内容
本发明旨在克服现有技术中存在的不足而提供一种减少因为在退火过程中由于气体流动而产生的缺陷，从而大幅度的提高玻璃基板良品率的玻璃基板退火炉的气体密闭装置及密闭方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种玻璃基板退火炉的气体密闭装置，包括产生气锁空气的气源、与气源接通的对应玻璃基板而设置在退火炉下端的鼓风机，鼓风机的出风口采用可调整角度的栅板结构。
在鼓风机下端设置有牵引风机，牵引风机的进风口也采用可调整角度的栅板结构。
产生气锁空气的气源包括对气锁空气加热到要求温度的空气预热室、与外界接通的空气预热室上的对空气进行清洁的过滤层，空气预热室与鼓风机的进风口接通，在空气预热室中安装有加热棒，在加热棒上又安装有金属散热片。
可调整角度的栅板结构由栅状可调节风向板构成，其与水平方向的夹角大于10度。牵引风机的牵引风量在鼓风机产生的风量以上。鼓风机和牵引风机风轮采用多片式的倾斜的鳍片结构。空气预热室安装的加热棒采用硅碳棒加热元件。金属散热片为网状或者栅状的多层结构。
一种玻璃基板退火炉的气体密闭方法，通过产生气体阻断层对退火炉下端进行气体密封，同时回收回风并通过调节风向以及控制鼓风量与牵引风量的比率来实现的。
产生气体阻断层的方法是在退火炉下端设置产生高速气幕的鼓风机，回收回风的方法是在气体阻断层的路径上设置回收回风的牵引风机，调节风向的方法是指调节鼓风机的出风口方向和调节牵引风机的进风口方向，鼓风机的进风口由空气预热室提供预热的清洁空气，由鼓风机吹出在玻璃带下端形成气体阻断层，牵引风机对气体阻断层下端进行回风牵引，气体阻断层与水平方向的夹角最少大于10度。
本发明具有如下积极效果：
本发明是一种用于玻璃基板退火炉的气锁装置，由产生高速气幕的风机和牵引回风的牵引风机组合以及调整风幕与玻璃接触的角度的调整百叶(可调整角度的栅板结构)构成。利用风机产生的风幕对退火炉内部进行气体密封，既不影响生产，同时可以使退火炉内部的气流不产生相对流动。空气过滤层作为空气入口，可以根据需要净化空气，达到所需的洁净度。同样也可以采用由专门的空气洁净室提供清洁空气直接输入的方式。在预热间(空气预热室107)中，由加热棒在两侧加热金属散热片，当清洁空气达到鼓风机时，其穿过网状或者栅状结构的金属散热片时气体温度上升，达到要求的温度；此后预热的清洁空气由鼓风机吹出，在玻璃带下端形成气体阻断层，从而打断了空气流动，抑制了烟囱效应的发生。空气牵引机同时对阻断层下端进行回风牵引，从而控制回风的流向，减少空气向上流动的可能性。
当需要产生气锁时，利用鼓风机向退火炉下端吹出强力的风幕，在两侧的风幕到达玻璃基板流出面时汇聚为密闭风幕，阻断退火炉内外的气体流动。调节鼓风机出口的风向调整装置，使得气锁形成的位置低于风机出口，并且调节其角度以控制风幕相交后的回风向退火炉外部散逸。此控制角度至少要大于10度，最好要大于45度。当控制角度大于45度时，回风将大量向外散逸而几乎不影响退火炉内部的气流。并且控制空气牵引机的入口风向调节装置的角度，使其恰好接收鼓风机的回风。控制空气牵引机的牵引风量，使其大于1.2倍的鼓风机的风量，使得空气牵引更容易形成。采用这种方法，可以使得退火炉内部几乎不产生任何空气流动，保障了生产的顺利进行。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的金属散热板的结构示意图。
图3是本发明的风轮的结构示意图。
图4是本发明的鼓风机的可调整角度的栅板结构的结构示意图。
图5是水平吹风效果图。
图6是角度调整效果图。
图7是风向牵引效果图。
图中，101、空气过滤层，102、加热元件，103、金属散热片，104、栅状可调节风向板，105、空气牵引机，106、鼓风机，107、空气预热室，201、栅状金属散热片，301、风轮。
具体实施方式
如图1的退火炉下端的气锁系统(即气体密闭装置)。在预热间(空气预热室107)的空气入口处，如果没有专门的洁净间向气锁系统提供清洁空气，则采用空气过滤层结构，达到成型退火必要的环境洁净度，这对于新型显示器玻璃基板特别是TFT玻璃基板的生产是十分必要的。清洁空气通过加热金属散热片103加热到必要的温度，加热金属散热片103的结构如201所示，金属的良好的导热性将102加热元件的热量均匀分布在其表面。金属散热板201采用为多层的栅状或者网状的，增大了散热板与空气的有效接触面积，提高了加热的效率，同时为生产的调整节约大量的时间。
预热后的清洁空气经过鼓风机106在玻璃带下端形成气体阻断层。栅状调节板(栅状可调节风向板104)用来调节气幕的方向角度，尽量减少气幕在接触到玻璃带后向上方回风的可能性。同时，在下端的合适位置增添一部空气牵引机105，其用来在空气幕下端形成负压，从而牵引气幕的回风向下方流动。
如301为采用的风轮的结构，其采用多片的倾斜的鳍片结构，中间用盘片结构支撑，采用同与空气流动方向的倾角，采用这种结构可以增大通风量，有益于鼓风和牵引风的形成。
实施例1：
如图1的退火炉下端的气锁系统，清洁空气通过加热金属散热片103加热到必要的温度，预热后的清洁空气经过鼓风机106在玻璃带下端形成气体阻断层，栅状调节板104用来调节气幕的方向角度，尽量减少气幕在接触到玻璃带后向上方回风的可能性，在下端的合适位置增添一部空气牵引机105，其用来在空气幕下端形成负压，从而牵引气幕的回风向下方流动。
同样地，空气牵引机105(牵引风机)的入口采用栅状调节板104的结构，用于调整其形成牵引的风向。空气牵引机105(牵引风机)产生的风量，应该至少等于鼓风机106的风量，使其可以尽可能的完全吸收风幕相遇后的回风。试验证实，空气牵引机105的风量调整到大于1.2倍的鼓风机106的风量时，风幕的回风基本完全向下流向空气牵引机105；当调整空气牵引机105的风量达到2倍于鼓风机106的风量时，风幕的气锁效果良好，并且在退火炉内几乎没有散逸的气体流动。
实施例2：
如图1的退火炉下端的气锁系统，清洁空气通过加热金属散热片103加热到必要的温度，预热后的清洁空气经过鼓风机106在玻璃带下端形成气体阻断层，栅状调节板104用来调节气幕的方向角度，尽量减少气幕在接触到玻璃带后向上方回风的可能性，在下端的合适位置增添一部空气牵引机105，其用来在空气幕下端形成负压，从而牵引气幕的回风向下方流动。
调整鼓风机106出口的栅状风向板104，使其回风尽量向退火炉下方流动。逐渐加大栅状风向板104的偏转方向，当其与水平方向的角度逐渐加大到45度时，其向退火炉内部的回风随之逐渐减小。同时调整空气牵引机105的栅板方向，使其在正对鼓风机106的回风位置，使其恰好在气幕的回风方向上产生负压，牵引回风向退火炉下方流动，从而进一步减少了空气向上散逸。
实施例3：
如图1的退火炉下端的气锁系统，清洁空气通过加热金属散热片103加热到必要的温度，预热后的清洁空气经过鼓风机106在玻璃带下端形成气体阻断层，栅状调节板104用来调节气幕的方向角度，尽量减少气幕在接触到玻璃带后向上方回风的可能性，在下端的合适位置增添一部空气牵引机105，其用来在空气幕下端形成负压，从而牵引气幕的回风向下方流动。
图5为不采用空气牵引机105，同时由鼓风机106无偏角的气幕形成效果图。可以发现气幕达到玻璃基板后的回风将向四处散逸，同时可能部分形成紊流。这样反而更容易使得在气锁装置的封闭处产生小的气流，造成退火炉内部的气体的紊流。
图6为采用栅状调节板104进行小角度的偏转风向之后的效果图，可以看出回风向上散逸的情况大大减少。气幕的回风在相遇后，惯性的向退火炉下端流动，使得在退火炉内部出现回风的风险大大降低。但是，当栅状调节板104的角度过小时，这种优势是不明显的。
图7是采用了空气牵引机105后，将栅状调节板104的角度调整到45度以上的回风散逸情况效果图。调节105的牵引风量，使其大于1.2倍的鼓风机106产生的风量，使得在风幕下端形成负压，并且保证风幕的回风可以及时快速的向下散逸，即保证了退火炉的气密性，稳定了工艺生产。
Claims (6)
1.一种玻璃基板退火炉的气体密闭装置，包括产生气锁空气的气源、与气源接通的对应玻璃基板而设置在退火炉下端的鼓风机(106)，其特征在于：
鼓风机(106)的出风口采用可调整角度的栅板结构，可调整角度的栅板结构由栅状可调节风向板(104)构成，其与水平方向的夹角大于10度；
在鼓风机(106)下端设置有牵引风机(105)，牵引风机的进风口也采用可调整角度的栅板结构；
牵引风机(105)的牵引风量在鼓风机产生的风量以上。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板退火炉的气体密闭装置，其特征在于：产生气锁空气的气源包括对气锁空气加热到要求温度的空气预热室(107)、与外界接通的空气预热室上的对空气进行清洁的过滤层(101)，空气预热室
(107)与鼓风机(106)的进风口接通，在空气预热室(107)中安装有加热棒(102)，在加热棒(102)上又安装有金属散热片(103)。
3.根据权利要求1所述的玻璃基板退火炉的气体密闭装置，其特征在于：鼓风机和牵引风机风轮采用多片式的倾斜的鳍片结构。
4.根据权利要求2所述的玻璃基板退火炉的气体密闭装置，其特征在于：空气预热室安装的加热棒采用硅碳棒加热元件。
5.根据权利要求2所述的玻璃基板退火炉的气体密闭装置，其特征在于：金属散热片(103)为网状或者栅状的多层结构。
6.一种玻璃基板退火炉的气体密闭方法，其特征在于：通过产生气体阻断层对退火炉下端进行气体密封，同时回收回风并通过调节风向以及控制鼓风量与牵引风量的比率来实现的，产生气体阻断层的方法是在退火炉下端设置产生高速气幕的鼓风机，回收回风的方法是在气体阻断层的路径上设置回收回风的牵引风机，调节风向的方法是指调节鼓风机的出风口方向和调节牵引风机的进风口方向，鼓风机的进风口由空气预热室提供预热的清洁空气，由鼓风机吹出在玻璃带下端形成气体阻断层，牵引风机对气体阻断层下端进行回风牵引，气体阻断层与水平方向的夹角最少大于10度。
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