CN102112405B - 在玻璃带表面之一上实施一结构的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用压印装置(8)在玻璃带的表面之一上连续实施一结构的方法，根据该方法：-所述压印装置(8)布置在位于锡浴之后的区域(A)，在所述区域(A)中所述玻璃带(B)处于一平均温度T1，根据待刻绘图案的性质、压印装置和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，所述平均温度T1不足以将压印装置的图案压印在玻璃带上，-在压印装置的上游加热待刻绘表面，使得所述玻璃带的一有限的且足够的厚度在压印开始时到达一温度T2，其中T2＞T1，而使玻璃带的其余部分保持接近温度T1的温度，为了根据待刻绘图案的性质、压印装置和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，将压印装置的图案压印在所述玻璃带上，所述温度T2是必需的，-通过加热部件传输到玻璃带的热通量是这样的，“压印准数”为0.05毫米^-1至2.00毫米^-1，优选地，为0.3毫米^-1。

Description

在玻璃带表面之一上实施一结构的方法和装置

技术领域

本发明涉及用刻绘滚筒在连续制造的玻璃带表面之一上实施一结构的方法。

“结构”一词系指玻璃带的所述表面上刻绘的所有凹凸部分。

本发明尤其但是非限制性地涉及用于配有光伏电池的模块的平玻璃的制造方法。

背景技术

应当指出，光伏电池可将光能尤其是太阳光能转变成电能。电池呈薄层或板状，并且易碎。应当不仅在机械上予以保护，而且要防潮、防腐蚀。为此，板状光伏电池一般胶接固定在一保护性玻璃板的下表面上，薄层状光伏电池直接覆盖玻璃的下表面。电池的工作表面贴靠在该平表面上，以便接收通过玻璃板的光线。

显然，希望在电池处利用照射到远离电池的板表面上的最大量光线。为此，力求减少由于所述远离电池的表面上的杂散反射(réflexionsparasites)而产生的光损耗。

为了制造薄层光电组件，尤其使用在锡浴中成型获得的浮法(flotté)玻璃板或玻璃带。浮法玻璃工艺方法可形成很平的、缺陷很少的表面。但是，远离光伏电池的浮法玻璃板的平滑表面会引起杂散反射和有效光线的损耗。

为了减少这种光损耗，某些生产厂家在所述平滑表面上涂覆防反射层，但是，这种涂覆成本较高，且在生产线上增加了一道辅助工序。

在表面上压印适当的结构，也可获得防反射表面。专利文献FR 2832814给出这种结构的实例。

因此，理想的是能在仅一工艺过程中连续制造平玻璃，其一个表面完全平滑，另一个表面具有防反射结构。

专利文献US 4746347提出在浮法玻璃工艺方法中，将刻绘滚筒置于玻璃带上方，在包含锡浴的腔室中刻绘玻璃带的上表面。这种布置比较复杂，造成难以对刻绘滚筒进行维护，尤其是难以对其清洗和/或更换。

专利申请EP 1057791A2提出不同的解决方案，在浮法玻璃带的下表面上实现不均匀性。特别是，不均匀性能够或者按在浮选浴的出口处使用一个抬起玻璃带的滚筒的方式实现，或者按在浮选浴之后使用一退火炉的滚筒之一的方式实现。按照后一种布置的结构或刻绘的实施条件不完全令人满意，因为玻璃带的状态可能并不对应于良好刻绘的最佳状态，和/或可能需要刻绘滚筒施加很大的压力。

此外，抬起玻璃带的滚筒之一的使用具有其它缺陷，例如，由于玻璃带上存在废锡，或者由于其上的锡蒸汽冷凝，刻绘滚筒快速出现积垢。

专利文献EP 1057791A2提出的解决方案不能完全解决存在的问题，因为其不能实施某些结构，尤其是具有需要很大压力的明显曲度的结构。

必须将玻璃带的在待压印表面上的一足够的厚度达到一温度T2，该温度T2高于锡浴出口处玻璃带的温度，以便在良好的条件下压印。

根据待压印型图、压印滚筒可对玻璃带施加的压力、以及压印持续时间，确定温度T2和待加热厚度，尤其是通过计算加以确定，或者对于较为复杂的情况，通过数字模拟或实验室的实验加以确定。

为了限定压印玻璃带的热参数，必须考虑到：

-在接近T2的温度下加热的厚度，

-玻璃带的速度，

-玻璃的热扩散率，

-玻璃的热焓。

浮法玻璃生产线可使玻璃厚度具有很大范围，例如从0.5毫米至25毫米。压延玻璃生产线上的压印型图也具有多种多样的深度和形态，例如深度为0.1至4毫米。因此，浮法玻璃生产线上产品范围的多样化需要复杂的按尺度的热调整，以便获得所需的压印，并且要避免玻璃过热、设备尺寸过大、或能量消耗过多。

发明内容

本发明通过提出一方法可确定适当的参数，对于浮法玻璃的很大的产品系列，所述方法可简单而快速地确定按不同的深度加热和冷却待压印玻璃带的最佳条件。

本发明尤其旨在提出前述方法，其可在最佳条件下，连续实施玻璃带，所述玻璃带的至少一个表面具有精确结构，所述精确结构可防止或至少基本上减少杂散反射，并且对于大的产品参数系列都是这样。

根据本发明，借助于压印装置特别是刻绘滚筒，在玻璃带的特别是浮法玻璃带的表面之一上，连续实施一结构的方法，其特征在于：

-所述压印装置布置在位于锡浴之后的区域，在所述区域中所述玻璃带处于一平均温度T1，根据待刻绘图案的性质、压印装置和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，所述平均温度T1不足以将压印装置的图案压印在玻璃带上，

-在压印装置的上游加热待刻绘表面，使得所述玻璃带的一有限的且足够的厚度在压印开始时到达一温度T2，其中T2＞T1，为了根据待刻绘图案的性质、压印装置和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，将压印装置的图案压印在所述玻璃带上，所述温度T2是必需的，

-以及，通过加热部件传输到玻璃带的热通量(flux thermique)是这样的，“压印准数”为0.05毫米^-1至2.00毫米^-1，优选地，为0.3毫米^-1，“压印准数”N_imp由下式限定：

对于钠钙玻璃来说，温度T2最好为650℃至1100℃，优选地，为750℃至950℃，而温度T1低于或等于620℃，高于570℃。

可在玻璃带的上表面或下表面上实施所述结构。

在压印装置之后快速冷却玻璃带的刻绘表面，以快速稳定刻绘结构，使玻璃带在其整个厚度上具有接近T1的温度。当在玻璃带的下表面上进行刻绘、然后玻璃带进入支承滚筒上时，对于钠钙玻璃来说，在压印装置之后，以低于或等于620℃但高于570℃的温度，快速冷却玻璃带的刻绘表面，然后，刻绘表面再接触支承滚筒。

有利地，达到温度T2的玻璃带的厚度是这样的，达到温度T2的玻璃体积至少等于刻绘时移动的体积。

前述方法最好用于浮法玻璃生产设备中，特别是在浴的出口处之后，或者浮选池之后的晾置室中。

本发明也涉及用压印装置在连续生产的玻璃带的表面之一上实施一结构的装置，其特征在于：

-压印装置布置在一区域中，在该区域所述玻璃带具有一平均温度T1，根据待刻绘图案的性质、压印装置和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，所述平均温度T1不足以将压印装置的图案压印在所述玻璃带上，

-待刻绘表面的一加热器被正好安装在压印装置的上游附近，使得所述玻璃带的一有限的且足够的厚度到达一温度T2，其中T2＞T1，而使所述玻璃带的其余部分保持在接近温度T1的温度，为了根据待刻绘图案的性质、压印装置和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，将压印装置的图案压印在玻璃带上，所述温度T2是必需的，

-通过加热部件传输到玻璃带的功率是这样的：“压印准数”N_imp为0.05毫米^-1至2.00毫米^-1，优选地，等于0.3毫米^-1。

根据本发明，要进行玻璃带的冷却，以使与支承滚筒接触的玻璃带的下表面所保持温度低于或等于T1，但高于与玻璃固化温度相应的温度T3。就钠钙玻璃而言，温度T3约为570℃。

根据本发明，在刻绘滚筒之后，快速冷却玻璃带的刻绘表面，以快速稳定刻绘结构，且使玻璃带具有接近T1的温度。

有利地，所述装置在与刻绘滚筒相对的一侧具有一气体尤其是空气吹送装置，用于按照适当的压力使玻璃带贴靠在滚筒上。

刻绘滚筒可布置在玻璃带之上，以刻绘玻璃带的上表面，吹送装置可由鼓风悬空面板构成，其支承玻璃带的下表面。

所述装置最好确定成，在玻璃带和滚筒之间按照足以延长接触时间的角度范围，建立接触弧度。

表面层的加热器可具有一燃烧器装置，其横向地延伸在玻璃带的宽度上，其火焰定向在玻璃带的刻绘表面上。

冷却装置可以是辐射装置，其例如由一管形成，横向延伸在玻璃带的宽度上，冷却剂，尤其是空气或水，在内部通过，该管定位在刻绘表面附近。

冷却装置也可以是将气体吹送到玻璃带上的对流装置。

根据本发明，特征数涉及加热长度、压印深度、玻璃带的前送速度和玻璃的热扩散率。该特征数下文中称为“压印准数”，可确定加热参数，以使玻璃带在温度T2下具有所需的深度。该特征数适用于很大范围的生产参数和压印深度。压印准数N_imp由下式给出：

其中，使用的所有参数均为国际单位制。

式中：

“深度_T2”系指具有用于压印结构的温度T2的玻璃厚度，

“速度”系指玻璃带的进给速度。速度参数是“浮法”工艺方法根据玻璃带的生产和厚度所要求的。

“扩散率_热”系指玻璃的热扩散率，其为玻璃性质所固有的性能。对于钠钙玻璃来说，该值在压印所需的温度范围变化不大。因此，在700℃，其为4.2x10^-7平方米/秒，在1000℃，其为4.6x10^-7平方米/秒。因此，可使用平均值4.4x10^-7平方米/秒，达到确定压印准数的合乎要求的精度。

“长度_加热”系指玻璃带的沿进给方向的加热长度。

本发明的压印准数可限定适于大系列范围的产品的加热设备，例如，对于30米/分钟的玻璃带速来说，压印深度为0.2至4毫米。

现在来说明本发明的一实施例。

就0.4毫米的深度T2、15米/分钟的玻璃带速度、4.4x10^-7平方米/秒的热扩散率而言，对于0.3毫米^-1的压印准数，得到0.76米的加热长度。

下一道工序在于计算玻璃带的加热表面所达到的温度，以检验其不超过影响玻璃质量的临界温度。计算使用下式进行：

该式中，“距离_压印”是加热终点与在玻璃带和压印滚筒之间的接触点之间的距离。有利地选择尽可能短的距离，以减少在加热和压印部位之间的热损耗，优选地，其小于20厘米。

对于600℃的温度T1、830℃的温度T2、19厘米的距离来说，得到995℃的热表面温度。

在该温度超过临界值的情况下——例如对于钠钙玻璃临界值是1100℃，那么，需要用略小的压印准数例如0.2重新计算。

下一道工序在于确定按玻璃带的宽度的米数喷射的热通量。其使用下式获得：

Q_imp＝RE·(H_v(T2)-H_v(T1))·速度·深度_T2·密度_玻璃

该式中，Q_imp是按玻璃带的宽度米数喷射的热功率，H_v是玻璃的热焓，“密度_玻璃”是玻璃的平均密度。

RE表示能量比率，即与将厚度“深度_T2”带至温度T2所需的能量相比较的装置的实际消耗量。RE由下式获得：

因此，系数RE等于4.5。该系数与加热长度有密切关系。压印准数降低时，系数RE也降低。因此，为了优化装置，建议增大压印准数，直至达到一极限值，所述极限值例如是关于表面温度的或热通量密度的极限值。

令该值RE等于4.5，沿玻璃带的宽度得到354千瓦/延米(每线性延米千瓦)的喷射热通量。

现在已知加热长度和喷射能量，即可用下式计算热通量密度q_ch：

因此，所需的通量密度为454千瓦/平方米。另外，如果所需的通量密度大于可通过有效加热而获得的通量密度，那么，必须略微减小压印准数，以增大加热长度。

这里提出的方程式可用简便易行的方法很好地计算参量，无需复杂的数字模拟。

通过改变不同的变量，例如压印深度、前送速度、温度T1和T2、根据玻璃质量允许的最高温度，使用本发明的调整的方法进行的所有模拟，导致将压印准数的有效性范围限制在0.05毫米^-1与2毫米^-1之间。该范围外的压印准数将导致异常现象，如通量密度过度、加热长度过大、热表面温度过高、或节能效率不好。

例如，压印准数＜0.05毫米^-1，将导致加热区域不能接受的长度，以及产生很大能量过度消耗的过小的热通量。压印准数＞2毫米^-1，将导致热通量数值过大，用普通加热装置不再能达到。同时，表面温度增大过高，导致玻璃表面过热，由于起泡和蒸发而受到损坏。

对于0.3毫米^-1的压印准数，获得的最佳折衷方案可使通量和长度非常合理。

本发明也包括借助于压印装置在浮法玻璃带的表面之一上连续实施结构的方法，所述压印装置布置在锡浴之后的区域，在该区域，玻璃带具有不足的平均温度T1，以便根据待刻绘图案的性质、压印装置特别是刻绘滚筒和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，将压印装置的图案压印在玻璃带上，其特征在于：

-在压印装置的上游加热待刻绘表面，使玻璃带在压印开始时，在所需的温度T2＞T1下，具有有限的足够的厚度，以便根据待刻绘图案的性质、压印装置和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，将压印装置的图案压印在玻璃带上，

-热通量通过感应或微波传输到玻璃带上，传输频率适于限制压印层厚度的吸收。

附图说明

本发明除上述布置外，还包括多种其它布置，后面将参照附图对用于钠钙玻璃的但非限制性的实施例进行更清楚的说明。附图如下：

图1是使用本发明的方法的浮法玻璃的生产线的纵向剖面示意图；

图2是其下方具有一刻绘滚筒的一部分玻璃带的放大示意图；

图3相似于图2，示出在玻璃带上方具有刻绘滚筒的另一实施例；

图4是其上方具有燃烧器装置的玻璃带的横剖面图；

图5是其上方具有辐射冷却装置的玻璃带的剖面图；

图6是曲线图，其以纵坐标示出玻璃带的两个表面上的热通量密度，热通量密度为以横坐标示出的纵向位置的函数；

图7是曲线图，其以纵坐标示出玻璃带的温度分布情况，温度分布为以横坐标示出的纵向位置的函数；以及

图8是本发明的一实施例的纵向垂直剖面示意图。

具体实施方式

按图1所示，可以看到，其示意地示出根据浮法玻璃工艺方法生产玻璃带的设备。

设备具有一炉1，其中装入材料、硅质砂、助熔剂、碎玻璃料等，用于制造玻璃。糊状玻璃带B从炉1输出，由浮载室3下部的熔融锡浴2在还原介质、尤其是氮气氛和氢气氛中予以承载。玻璃在锡浴中的成型，在约1000℃至600℃的温度下进行。

在室3的出口端，玻璃带B从锡浴升起，在“料箱”中(或浴的出口处)，在称为“顶抬滚筒”的金属滚筒4上行进。然后，玻璃带B通过长度为数十厘米的露天空间5。

因此，玻璃带B进入一晾置室6，其中，玻璃带的温度逐渐降低，达到玻璃化转变温度Tg以下的温度，对于钠钙玻璃来说，为550℃。在晾置室6的出口处，玻璃处于适度的温度(低于100℃)，可进行玻璃的切割与操作。

玻璃带沿着晾置室由以玻璃带的进给速度驱动转动的滚筒7水平承载。可调牵引力F施加在玻璃带B上。牵引力F的强度可对玻璃带B的厚度起作用。

浮法玻璃工艺方法的优越性在于，在玻璃带B的下表面和上表面上形成很平的表面，缺陷很少。但是，下表面会在其仍处于粘弹性状态时，由于支承玻璃带B的滚筒4的可能的积垢而存在产生缺陷的危险。

本发明旨在连续地提供玻璃带B，其至少一表面的结构——即所有凹凸部分，适于产生防反光效应，另一表面最好保持平滑，特别是对于光伏电池的应用要这样。

根据本发明，玻璃带的一表面上结构的刻绘考虑到下述参数：

-有利于良好刻绘的玻璃塑性状态，

-玻璃带和刻绘滚筒之间的接触压力，

-固化刻绘结构，避免严重的应力，

-保持非压印表面的表面状态，

-保持玻璃带的平面度。

为了在良好状态下实施玻璃带表面之一上的结构，进行如后所述的操作。

一个最好由一刻绘滚筒8构成的压印装置布置在一部位A，玻璃带B在此具有一平均温度T1，该平均温度T1不足以根据以下条件在玻璃带上压印刻绘滚筒的图案：

-待刻绘图案的性质(尤其是图案的形状、尺寸和深度)；

-刻绘滚筒8和玻璃带B之间的压力；

-以及玻璃带和刻绘滚筒之间的接触持续时间。

压印装置可由滚筒以外的部件构成，尤其是由带状物构成——所述带状物在一与所述玻璃带的进给方向平行的垂直平面上描画一封闭环，或由一印版构成。

就钠钙玻璃而言，温度T1选择成低于或等于620℃。因此，刻绘滚筒所布置的部位A可位于晾置室6的上游、晾置室中、甚至晾置室外在晾置室的下游。

在压印装置上游，尤其是在刻绘滚筒8的上游，加热刻绘表面，使得玻璃带B的一有限的且足够的厚度在压印开始达到温度T2，温度T2高于T1，这样的温度T2是必需的，以便根据待刻绘图案的性质、刻绘滚筒8和玻璃带B之间的压力、以及玻璃带B和刻绘滚筒8之间的接触持续时间，将刻绘滚筒8的图案刻绘到玻璃带B上。

这种加热在这样的条件下进行：玻璃带B的其余部分保持接近T1的温度，仅加热刻绘所涉及的玻璃带B的厚度。

刻绘时，由于玻璃带除刻绘所涉及的表面层以外，仍处于较低的平均温度T1，因此，玻璃带的机械性能可防止玻璃带永久变形。

温度T2低于1000℃，最好约为800℃。优选地，温度T2选择成：刻绘所需的压力保持低于2MPa。

达到温度T2的玻璃带的厚度是这样的，达到该温度T2的玻璃容量至少等于刻绘时移动的容量。一般来说，达到温度T2的玻璃带的厚度至少等于起伏部分的高度，特别是至少等于该高度的1.5倍。

在玻璃带的表面刻绘之后，该刻绘表面在刻绘滚筒8的下游进行快速冷却，以固化保持已刻绘图案。

优选地，一非压印表面的冷却有助于限制玻璃带的中心温度升高，以防止玻璃带软化。该冷却确定成：非压印的玻璃带表面的温度不低于玻璃固化开始温度T3，就钠钙玻璃而言，约为570℃。

这种冷却可以是辐射式的。

刻绘滚筒8可布置在玻璃带B之上方，如图2所示，或布置在其下方，如图3所示。

刻绘表面的加热可由一加热器9确保，加热器9安装在刻绘滚筒8的上游附近，且沿玻璃带B的宽度延伸。该加热器9与刻绘滚筒8位于玻璃带B的同一侧。加热可通过感应、微波、吹送热空气、辐射、等离子气体或其它公知的方法进行。

优选解决方案在于以垂直燃烧器10a排架10的形式实施的加热器9(图4)，所述燃烧器10a的火焰朝向加热表面，所述排架10横向于玻璃带B布置，基本上垂直于其进给方向。优选地，H₂/O₂燃烧用于获得很高的热传导。

刻绘表面的加热也可直接由刻绘滚筒8确保，刻绘滚筒8配有一加热器，可使滚筒面板的温度达到足够的程度。

经受刻绘的表面可以是玻璃带B的下表面，如图2所示。在这种情况下，刻绘滚筒8一般高于其它上游和下游滚筒7，所述滚筒7相切于同一上水平面H。滚筒8的外形体超出平面H之上，以便抬起玻璃带B，因此，玻璃带B由于其重量而贴靠在滚筒8上，从而足以产生刻绘压力。为了增大该压力，可影响施加在玻璃带B上的牵引力F的强度，但是，在这种情况下，玻璃带的厚度有改变的危险。也可在与经受刻绘的表面相对的表面上配置一个对靠滚筒。

另一个影响刻绘滚筒8施加在玻璃带B上的压力的解决方案在于，在与滚筒8相对的玻璃带B一侧，在该滚筒处，配置一压力气体吹送装置11。在图2所示的情况下，滚筒8位于玻璃带之下，一吹送箱11布置在玻璃带B和滚筒8之上，且在整个宽度上延伸。供给吹送装置的气体最好预热，以防玻璃带的温度冷却到低于固化开始的温度。

一冷却装置12安装在刻绘滚筒8之后，位于其附近，用于快速冷却玻璃带B，以便通过刻绘表面的固化保持已刻绘图案。冷却装置12可由一鼓风冷却排架构成。避免空气在冷却区域扰动的优选解决方案在于，配置一辐射构件13(图5)，其由冷却流体——一般是水流过，所述辐射构件13横向于玻璃带B在其整个宽度上相距较短距离地延伸。辐射构件13可以位于约数厘米的一距离d处。

根据图3所示的实施例，刻绘滚筒8布置在玻璃带B之上方，玻璃带B由一吹送气体式悬空面板14支承，所述气体一般是空气，所述悬空面板14保持所述玻璃带。吹送产生一足够的压力，用于使玻璃带贴靠着滚筒8。悬空面板14布置在两个隔开的滚筒7之间。

玻璃带B施加在滚筒8上的压力大于空气吹送压力，其比值基本上相当于悬空面板的面积与在刻绘滚筒8和玻璃带的刻绘表面之间的接触面积的比值。

因此，将所述面板的压力集中于在刻绘滚筒和玻璃带之间的有限的接触面积上。在压印平玻璃带时，该接触面积由待压印结构的深度和几何形状确定。

对于400毫米直径的滚筒和0.2毫米的接触高度来说，接触部段为18毫米。在所述接触部段的第一半通过期间进行压印，这使接触长度限制为9毫米。对于15米/分钟的玻璃带速度来说，压印的接触持续时间限于0.03秒。

通过使所述玻璃带贴合所述滚筒，接触持续时间得以延长。吹送压力、刻绘滚筒8的直径以及在框围滚筒8的滚筒7之间的空间被确定成：在图2和图3所示的情况下，在滚筒8和玻璃带B之间的接触弧度K具有足够的角度范围α。对于α＝0.2弧度(11°)的角度范围来说，滚筒的平展表面的接触长度为αR＝40毫米，这导致在15米/分钟下为0.16秒的接触持续时间。该时间要与滚筒和玻璃带的结构的相交所给定的半部段的接触时间相加。

对于同一角度范围α来说，增大刻绘滚筒8的直径，可增加接触持续时间。

有利地，悬空面板的上壁15具有凹形形状，其匹配刻绘滚筒8的凸弧形，用以延长在玻璃带和滚筒之间的接触区域。

另一种延长接触持续时间的方法在于压印模板的可变形的几何形状，所述压印模板例如是由滚筒导向的一挠性板。

冷却装置12在刻绘后可快速排放热量，以固化结构，且防止玻璃带的平均温度升高。优选地，冷却装置12被设计用于排放一定数量的热量，其基本上等于刻绘前表面层载持的热量。

辐射的或对流的冷却装置也可布置在玻璃带的与冷却装置12所处的压印表面相对的表面上。

下面给出一可能的实施例：

-一明亮的玻璃带，其宽度为3.5米，厚度为3毫米，行进速度为15米/分钟。

-玻璃带上压印结构需要在830℃的温度T2下加热的0.2毫米的深度。

-压印在玻璃带的上表面上进行。

-压印在所述顶抬滚筒之后但在玻璃带开始退火之前进行，玻璃具有600℃的温度T1。

-悬空面板布置在压印滚筒的下面。其施加的压力约为5MPa-10MPa。

-压印滚筒用陶瓷材料制成，其具有400毫米的直径，总体上是绝热的。

-加热区域和压印部位之间的距离为10厘米。

根据本发明提出的方法，用0.3毫米^-1的压印准数计算加热长度，得0.38米。

然后，计算表面温度，得968℃。然后，计算能量比RE，得5.7。然后，计算在玻璃带的宽度上喷射到玻璃的总热通量，取热焓600℃下为609千焦耳/千克和830℃下为930千焦耳/千克，得223千瓦/延米(kW/ml)。然后，计算通量密度，得出，为了获得所需的温度830℃，通量密度为588千瓦/平方米。

所获得的数值是合理的，技术上是可行的。因此，没有必要改变压印准数。

为了排放喷射到玻璃带中的热量，需要在玻璃带的两个表面上进行冷却。这种冷却详述于后。

为了证明本发明的简便易行的方法的有效性，图6示出用上述装置参数获得的温度范围的数字模拟。

图6的曲线图示出玻璃带的两个表面上的热通量。

在该曲线图上，压印部位处于横坐标1.45米处。曲线F_imp示出玻璃带的压印表面上的热通量，虚线曲线F_opp示出相对的表面上的热通量。我们看到，所述热通量几乎恒定地传输。从加热一结束起，就在相对的表面上略加冷却，而在压印一结束，就在压印表面上进行快速冷却。

图7的曲线图示出玻璃带上的温度分布，曲线T_sup是上表面的温度，T_inf是下表面的温度，T_centre是中心温度，T_dimp是压印深度的温度。

我们观察到，在压印部位，玻璃带在压印深度具有800℃的温度(与所需的830℃比较)。因此，加热长度和上述热通量的确定方法可快速得到适于玻璃带加热的参数。30℃的偏差仅需在使用设备时略加调整。根据本发明的方法得到的数值0.38米和588千瓦/平方米是合理的，技术上是可行的。

本发明的另一实施例在图8上示意地示出。该实施例中与前述元件相同或起类似作用的元件用相同的标号标示，不再予以说明。

直径为40厘米的刻绘滚筒8布置在玻璃带B之上，以刻绘上表面。加热器9具有一系列燃烧器10a，其在垂直方向上微斜，布置在滚筒8的上游，位于玻璃带B之上方。燃烧器的火焰朝下，喷到玻璃带上。支承滚筒7具有35厘米的直径。悬空面板14在滚筒8的垂直方向上位于玻璃带B之下，沿进给方向延伸24厘米的距离。在滚筒8的下游，玻璃带B的冷却在上表面上通过在约100厘米的长度上如箭头所示吹送空气12加以确保，在下表面之下通过气流12a加以确保。

根据该实施例：

-冷却在压印表面上通过对流方式在约100厘米的长度上进行，通量约为200千瓦/平方米，然后通过辐射(元件13)在50厘米的长度上进行，排出通量约为30千瓦/平方米。

-用元件13a的辐射冷却以及用气流12a的弱对流冷却，在滚筒下方在下表面上在3米的长度上进行，排出通量约为50千瓦/平方米。该装置布置成，冷却开始于图6曲线图的1.3米位置。

根据本发明的该实施例，布置在压印滚筒之下的悬空面板14施加约为5MPa-10MPa的压力。

用于该实施例的悬空面板14在玻璃带上的贴靠面积，等于在压印滚筒和玻璃带之间的接触面积的20倍，即240毫米乘以3.5米的玻璃带宽度。因此，悬空面板提供的对玻璃带的压力20倍地低于(20 fois inférieureà)在压印滚筒和玻璃带之间所需的压力。悬空面板的效率一般约为50％(悬空面板的效率定义成物体上有效空气压力与面板上输入压力之比)。因此，压力由泵或风扇类型的系统供给，其可提供0.5MPa至1MPa(5至10巴)的压力空气。

一般来说，在设备的不同部位配置玻璃带温度测定装置，尤其是高温计或热电偶，以控制玻璃带的温度。

现在，考虑不同的玻璃带加热装置。可将加热方法分类成：

1.“表面处理”方法：

红外线(在玻璃的暗光谱带(spectre opaque)内的辐射吸收加热)；

热空气(在玻璃表面的对流和传导)；

热气体(燃烧热的辐射、对流和传导)；

等离子气体(电离气体与玻璃板接触)。

这些方法特别适于表面喷射热量。

2.容积方法

微波(介电加热)；

感应(电流耗散加热)。

就在空间中的材料的加热性能而言，这些方法是公知的。一般来说，薄玻璃板的微波加热或感应加热具有两大困难：

1.吸收不良和效率不好，尤其是处于低温的玻璃；2.在体积空间中的深度进入(而不是有限的深度)。

下述方法提出这些问题的解决方案。

玻璃吸收的功率密度为：

P＝2π·f·ε₀ε″·E²

因此，吸收的功率密度P取决于微波发送器的频率f、表示玻璃吸收能力的虚介电常数(permittivitéimaginaire)ε″、真空介电常数ε₀、以及电场强度E。

玻璃材料是不良微波吸收体，类似于冰水，其中，偶极子被固定在基质上。然而，已经具有600℃温度的玻璃带具有可活动的电离子，电离子可较好地吸收微波(电离子共振损耗和基体变形损耗)，因此，特别有利地，对已经超过转变温度的玻璃带进行微波加热。

微波进入玻璃的深度遵循指数规律。进入深度的衰减以数值1/e为特征，e是数值为2.7的数学常数。

在37％处的进入或衰减深度d_1/e可由下式确定：

$d_{1/e}=\frac{{\mathrm{\λ}}_0}{2\mathrm{\π}}\·\frac{\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}^{\′}}}{{\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}}$

因此，其由真空波长λ₀、实介电常数ε′和虚介电常数ε″确定。玻璃的介电常数取决于频率、成分和温度。

最好使进入深度d_1/e小于或等于压印深度。然后，该深度决定要选择的频率和波长。

因此，频率用下式确定：

$f=\frac{c}{d_{\mathrm{imp}}\·2\mathrm{\π}}\·\frac{\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}^{\′}\left(f\right)}}{{\mathrm{\ϵ}}^{\′\′}\left(f\right)}$

在该式中，c是真空中的光速。

预先测定玻璃的实的和虚的介电常数谱以及所需的温度。然后，确定允许频率范围，以获得允许功率密度(在钠钙玻璃的情况下，微波频率最好大于10吉赫兹(GHz)，感应频率最好保持低于1千赫兹(kHz))。

然后，用迭代法确定较好对应于所需压印深度的频率。

然后，检查所需频率和功率是否可由一发送器(磁控管、回旋振荡管等)发送。最后，检查固定频率是否在法定范围内自由使用。

然后，发送器在压印刻绘滚筒之前布置成一排，以确保在玻璃带的宽度上均匀加热。尤其有利地选择高功率密度，在玻璃带压印之前立即喷射，以限制在板深度上的热扩散。

实施例：

对于30吉赫兹的频率和600℃的温度来说，玻璃带的介电常数的测定得出以下数值：ε′＝8，ε″＝12。

深度d_1/e的计算对于30吉赫兹的频率得到0.38毫米。所需压印深度为0.4毫米。将频率略微校正到28吉赫兹，可获得该深度。检验介电常数，得到可以忽略不计数值变化。在这种情况下，频率测定的连续迭代不再需要。

在需要时，玻璃的介电常数随温度的变化要求校正数值，在压印温度高于600℃的情况下，尤其如此。

水平浮法玻璃带的生产已予以说明。但是，本发明的刻绘方法不限于水平玻璃带，也可应用于根据另一方法生产的垂直玻璃带的表面刻绘。

本发明获得的玻璃带具有一平滑表面，另一表面具有精确结构，所述精确结构组织成用于确保防反射效应，并且可使最大光通量进入玻璃带，且到达另一表面。

如此获得的玻璃板基本上用于制造光伏模块，但是，也可用于实施太阳能加热板、平板光屏、光电基片、装饰性玻璃。

Claims (10)

1.用压印装置(8)在玻璃带的表面之一上连续实施一结构的方法，其特征在于：

-所述压印装置(8)布置在位于锡浴之后的区域(A)中，在所述区域(A)中所述玻璃带(B)处于一平均温度T1，根据待刻绘图案的性质、压印装置和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，所述平均温度T1不足以将压印装置的图案压印在玻璃带上，

-在压印装置的上游加热待刻绘表面，使得所述玻璃带的一有限的且足够的厚度在压印开始时到达必需的一温度T2，其中T2>T1，以根据待刻绘图案的性质、压印装置和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，将压印装置的图案压印在所述玻璃带上，

-以及通过加热部件传输到玻璃带的热通量是这样的：

选择“压印准数”N_imp为0.05毫米^-1至2.00毫米^-1之间，“压印准数”N_imp由下式限定：

式中，“深度_T2”系指具有用于压印结构的温度T2的玻璃厚度，“速度”系指玻璃带的进给速度，“扩散率_热”系指玻璃的热扩散率，

基于选择的N_imp值和已知的“深度_T2”、“扩散率_热”和速度值，计算“长度_加热”，

用下式计算按玻璃带的宽度的米数喷射的热通量Q_imp：

Q_imp＝RE·(Hv(T2)-Hv(T1))·速度·深度T2·密度玻璃

式中，H_v是玻璃的热焓，RE表示由下式从算得的“长度_加热”确定的能量比率：

以及，通过算得的Q_imp和“长度_加热”的值，通过下式计算热通量密度q_ch：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃带是浮法玻璃带。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述“压印准数”N_imp为0.3毫米^-1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述玻璃带的上表面或下表面上实施所述结构；并且，在压印装置之后进行快速冷却所述玻璃带的刻绘表面，以便快速稳定刻绘的结构，且将所述玻璃带带至接近平均温度T1的温度。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

-热通量通过具有一频率的微波或感应方式传输到所述玻璃带上，所述频率按待压印层的厚度调整，用于限制吸收。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，对于钠钙玻璃来说，所述温度T2为650℃至1100℃之间。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，对于钠钙玻璃来说，所述温度T1低于或等于620℃，且大于570℃。

8.用于实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法的装置，其特征在于：

-压印装置(8)布置在一区域中，在该区域所述玻璃带处于一平均温度T1，根据待刻绘图案的性质、压印装置和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，所述平均温度T1不足以将压印装置的图案压印在所述玻璃带上，

-待刻绘表面的一加热器(9)被正好安装在压印装置的上游，使得所述玻璃带的一有限的且足够的厚度到达必需的一温度T2，其中T2>T1，以通过使所述玻璃带的其余部分保持在接近温度T1的温度，根据待刻绘图案的性质、压印装置和玻璃带之间的压力、以及玻璃带和压印装置之间的接触持续时间，将压印装置的图案压印在玻璃带上，

-玻璃带的刻绘表面的一快速冷却装置(12)被安装在压印装置之后，用于使所述玻璃带冷却到一温度，该温度接近温度T1，但高于玻璃固化开始的温度T3。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，其具有将气体吹送到玻璃带的表面上的气体吹送装置(11)，所述气体吹送装置(11)位于与压印装置相对的一侧，用于使所述玻璃带(B)按适当的压力贴靠在所述压印装置(8)上。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述压印装置(8)布置在玻璃带(B)的上方，用于刻绘玻璃带的上表面，并且，所述气体吹送装置(11)由一鼓风悬空面板(14)构成，所述鼓风悬空面板(14)支承玻璃带的下表面。