CN104004888A - 一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，包括工作平台，工作平台上设有进料区、工作区和下料区；还包括传输机构，传输机构贯通整个进料区、工作区和下料区；在工作区内，所述工作平台上设有热处理室和若干个真空室；热处理室设在所述真空室之间，通过密封装置与真空室分隔；所述热处理室包括工作腔，所述工作腔呈双层结构，包括内腔和外壁，内腔和外壁之间设有用于流动冷却剂的冷却夹层，内腔的内表面涂覆吸热涂层；所述热处理室与真空泵组相连通。本发明能同时处理不同尺寸的工件，装置内的温度可以实现从室温～700℃之间的自由调控，大幅度缩短了退火的生产时间满足批量生产需要。

Description

一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置

技术领域

本发明涉及退火装置，尤其是涉及一种用于片状基片上热色涂层材料的的连续退火装置。

背景技术

迫于能源短缺的压力，目前世界各国都十分关注占据社会三分之一总能耗的建筑节能领域，尤其是建筑门窗节能成为关注焦点。为此LOW-E节能门窗玻璃已经获得广泛应用，但是光学特性不能随人的意志或环境条件而改变，其舒适性和节能效果存在局限性。相比而言，热色涂层材料，尤其是热色智能玻璃，具有随环境温度变化调控得热量的功能，其节能效果更为明显，成为与LOW-E玻璃相媲美的节能玻璃产品的选择。已经有多家科研机构或产业公司投入大量资源进行热色智能玻璃的研究与开发，就物理法热色智能涂层低温制备后热退火工艺路线而言，热色智能玻璃制备有待突破如下技术问题。

1.如何结合退火方式改善可见光透过率。热色涂层材料退火可分为真空气氛环境退火以及大气环境退火，由于二氧化钒具有多价态结构在高温下及其容易氧化，大气环境退火需添加类似金属保护膜层防止退火过程涂层被氧化其它价态物质，但是保护层添加不利于可将光透过率的改善

2.如何确保高温退火后玻璃基片强度安全性。热色涂层材料退火温度范围一般是400℃～600℃，钢化玻璃基片在此温度范围内随着时间长短不同出现强度损耗，不合适的退火工艺条件导致热色智能玻璃强度不能够达到国家或行业相关使用标准要求的安全性能，如GB15763.2-2005建筑用安全玻璃-钢化玻璃、GB17841-1999幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃以及GB180452000铁道车辆用安全玻璃。

3.如何提升生产效率与降低制备能耗。通常情况真空环境冷却效率较低，不利于连续批量生产，频繁加热冷却耗费大量能耗，怎样实现高效加热快速冷却是非常值得深思问题。

申请公布号为CN10316642A的申请文件公开了一种可连续生产的远红外退火设备，设备采取工件上下热辐射和空气循环对流方式对工件内外整体加热，该装置不适于真空气氛环境下的二氧化钒热色智能玻璃退火，上下热辐射和对流造成对智能玻璃的整体加热而不利于安全性能的控制。

授权公告号为CN51599124U的专利文件公开了一种三段连续式真空退火炉，包括分为上下两层的炉体，上层的炉体连接有真空泵，上层的炉体两端分别设置有前炉门、后炉门，上层的炉体内设置有前闸门与后闸门，前闸门与后闸门将上层的炉体分为预热室、加热室、冷却室，预热室、加热室、冷却室内分别设置有横向轨道，炉体的下层分别设置有预热炉与加热炉，预热炉位于预热室的下方，加热炉位于加热室的下方。该装置虽然能实现真空环境下的退火，但是加热装置位于轨道的下方，同样不适于热色智能玻璃的退火处理，下热辐射对玻璃的加热不利于安全性能的控制。

发明内容

为了能在保障玻璃本身安全性能情况下实现大批量连续快速生产，有效降低涂覆有热色涂层材料的钢化玻璃基片在退火过程中的钢化应力损耗，最终获得具有随环境温度变化调控得热量的热色智能玻璃，本发明提供一种适用于真空气氛条件下，片状基片上热色涂层材料的连续退火装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，包括工作平台，所述工作平台上设有进料区、工作区和下料区；还包括传输机构，所述传输机构贯通整个进料区、工作区和下料区；在工作区内，所述工作平台上设有热处理室和若干个真空室；所述热处理室设在所述真空室之间，通过密封装置与真空室分隔；所述热处理室包括工作腔，所述工作腔呈双层结构，包括内腔和外壁，内腔和外壁之间设有用于流动冷却剂的冷却夹层，内腔的内表面涂覆吸热涂层；所述热处理室包括真空区、热处理区和冷却区；在传输机构的上方，所述热处理区内设有若干支位于同一水平面并联排布的热辐射灯管；在传输机构的上方或/和下方，所述冷却区内设有若干排冷却管；所述热处理室与真空泵组相连通。

通过腔体内冷却夹层、内表面涂覆的吸热涂层以及热辐射灯管安装在传动机构上方，实现热辐射灯管与基片之间的面对面加热等设计，能有效降低玻璃基热色涂层材料退火过程中其钢化应力损耗。

本发明的工作原理如下：

将具有热色涂层材料的基片放置在工作平台的上料区，并将基片具有热色涂层材料的一面朝上。启动传输机构，基片将按照真空室-热处理室真空区-热处理室热处理区-热处理室冷却区-真空室的顺序依次行进。在此过程中，位于热处理室热处理区内的热辐射灯管将对基片上的热色涂层材料进行快速加热，随后基片在热处理室冷却区内降温，实现基片上热色涂层材料的退火处理。完成退火处理的基片移动至下料区完成卸料。不断重复本过程则实现连续的退火处理。热处理室内表涂覆的吸热涂层吸收腔内多余热量，多余热量被冷却夹层冷却剂带走保持相对低温环境，降低退火过程中传导与对流因素造成玻璃加热非必要性加热而增加应力损耗。

所述基片可以是玻璃类材料、金属类材料或者陶瓷类材料，优选为玻璃类材料。基片表层的热色涂层材料可以是热色涂层材料、透明导电膜或者增透膜，优选为包含热色涂层材料的膜层。

热处理室的工作腔呈双层结构，内腔和外壁之间设有用于流动冷却剂的冷却夹层，且内表面涂覆吸热涂层。为降低内表面镜面反射影响，内腔可预先进行磨砂效果的粗糙处理，再涂覆吸热涂层，这样的结构能有效带走腔体四周的热量，保持腔体内部始终处于一个较低温度环境，减少非直接辐射加热因素造成的工件加热，利于降低玻璃基片因加热升温造成的钢化应力损耗的影响。

热处理室包括真空区、热处理区和冷却区，热处理区根据功能又可划分为预热段和退火段。热辐射灯管分布在预热段和退火段内。预热段内的热辐射灯管和退火段内的热辐射灯管均连接独立的温度测量仪和温控器，用于监测预热段和退火段的温度和调控热辐射灯管的输出功率。为了避免基片瞬间承受巨大的温差而出现破损，预热段和退火段可以设置两个具有梯度的温度点。基片进入预热段预热后，在退火段中继续被加热而完成热色涂层材料退火改性，随后进入冷却区降温，实现基片的退火处理过程。基于不同的工艺设置的需要，预热段和退火段可以进行合并，合并后结果仍然能够实现退火工艺的实现。

工艺布气管道与热处理室的退火段连通。退火工艺气体用过工艺布气管道进入热处理室的内腔，令热处理室在退火过程中有良好的工艺环境。

在冷却区内，冷却剂在冷却管内流动，吸收冷却区内基片的热量。冷却剂从冷却管流出后，注入安装在工作平台外的人工制冷源内，在人工制冷源内降温冷却，随后重新进入冷却管，实现冷却剂的冷却循环。为了保证冷却效果，优选的是，冷却管呈蛇形管结构。为了节省制冷能耗，优选的是，还包括由金属材质制成的冷却箱体；所述冷却箱体安设在地表下，与所述冷却管连通。冷却剂由管道入口进入冷却管，然后从管道出口流出，注入地表下的冷却水箱，随后再进入冷却管，或者注入人工制冷源获得更低温度后进入冷却管实现制冷循环。通过地表下的冷却箱体以及人工制冷源配合使用实现冷却剂的冷却循环使用，实现一定的制冷能耗的节约。地表冷却箱体与地表水源进行热交换而获得一定程度的冷却剂的降温。

冷却剂可以是冷却水或者其他常用于冷却的冷却液或气体。

为了保持整条生产线的各腔体始终处于一个较低温度环境，优选的是，真空室的工作腔呈双层结构，包括内腔和外壁，内腔和外壁之间设有用于流动冷却剂的冷却夹层。每个真空室上均设有至少一个真空计，用于测量退火过程中各阶段的真空度。每个真空室还分别连接有真空泵组，以保证真空室内的真空度范围为10^-2pa～10⁵pa。

为了安装热辐射灯管，热处理室的工作腔上设有若干支位于同一水平面的并列排布的石英玻璃管，所述石英玻璃管穿过所述热处理室的工作腔，与工作腔通过耐温胶圈密封连接；所述耐温胶圈上设有冷却保护装置；所述工作腔的两侧设有用于悬挂热辐射灯管的支架，所述热辐射灯管设在所述石英玻璃管内，通过所述支架悬挂安装。作为进一步改进，为了令灯管能获得较长的使用寿命，热辐射灯管的两端还设有用于冷却灯管端头的空气冷却装置。

为了保证热色涂层材料退火处理的质量，优选的是，所述热辐射灯管距离基片上的热色涂层材料的垂直距离为5～100mm。作为进一步改进，所述热辐射灯管距离基片上的热色涂层材料的垂直距离优选为10～50mm。

为了优化热辐射灯管的加热效果，优选的是，所述热辐射灯管背离基片的一侧涂覆热反射涂层；所述热辐射灯管是红外辐射灯管、卤素辐射灯管、频闪加热灯管或高功率电阻式灯管。作为进一步改进，所述热辐射灯管优选为红外辐射灯管。

为了保证装置进行退火作业时的内部具有良好的工艺环境，优选的是，所述工艺布气管道通入的工艺气体是由Ar、N₂、H₂、CO的一种或多种混合的工艺气体或由O₂或O₂与Ar混合的工艺气体。作为进一步改进，所述工艺布气管道通入的工艺气体优选为N₂。特殊情况下，根据工艺要求，可以不通入任何工艺气体，直接在真空环境下退火。

为了加快基片的冷却速率减少钢化应力损耗以及增加退火过程效率，优选的是，所述真空室与所述下料区之间设有风栅急冷区；所述风栅急冷区内设有若干条风管；所述风管分布在所述传输机构的上方和下方；所述风管上设有若干个风嘴。风嘴朝向基片上下表面，当基片进入风栅急冷区域后则压缩空气快速吹拂基片，达到短时间内降温目的。

为了控制基片进入风栅急冷区的温度而防止热色涂层因温度过高在空气中出现氧化变质，优选的是，隔离段与其下游的真空室之间设有用于测量基片的整体温度均匀性分布以及表层温度高低的红外热成像仪。作为进一步改进，红外热成像仪设在冷却区靠近下游真空室的一侧。通过红外热成像仪与风栅急冷区功能配合，促进玻璃快速冷却而降低钢化应力损耗，同时提升基片批量退火效率。

为了保证各区段的工艺环境，避免各区段的真空环境相互干扰，优选的是，热处理区与真空区和冷却区之间均设有隔板；隔板与热处理室的内腔之间留有供基片通过的水平夹缝。

为了保证各区段的真空环境，优选的是，所述真空室的工作真空度范围为10^-2pa～10⁵pa；所述热处理室的工作真空度范围为10^-2pa～10³pa，。

为了避免冷却室对退火段的热均匀性造成不良影响，优选的是，所述热处理区还包括一隔离段；所述热辐射灯管分布在预热段和退火段内；所述隔离段设在退火段的下游位置。

为了控制基片在退火装置各区段的行进速度，提高生产速度，避免相邻基片的碰撞，优选的是，所述真空室和所述热处理室内设有若干个定位传感器；所述传输机构由若干段传输辊10组成，每段传输辊10至少连接一台可独立运行的传动电机。

各工作平台通过密封装置和隔板划分，工作平台可依次分为上料单元、真空室单元、热处理室真空区段、热处理室热处理段、热处理室冷却段、真空室单元、风栅急冷区和下料单元。定位传感器、真空计以及传动电机协同控制退火装置各区段的基片以不同速度进出各段腔室，使基片能在热处理室真空区段加速追赶，在保持各基片之间安全距离的情况下，匀速通过热处理室热处理段和热处理室冷却段，随后实现加速分离，依次移出真空室单元，令生产周期可缩短到1分钟/单元内。

为了便于清理工作过程中可能的发生破损的工件以及维护传动系统，优选的是，所述真空室和所述热处理室真空区和冷却区的上盖板设有升降装置；所述上盖板通过升降装置能实现升降。

为了便于清洁热处理区内可能出现破损的工件以及便于观察工件退火运行状态，优选的是，所述热处理室沿基片传输方向的一侧设有密封门，另一侧设有若干个用于观察工件退火运行状态的观察窗；所述真空室沿基片传输方向的两侧设有若干个用于观察工件退火运行状态的观察窗。

本发明公开的连续退火装置本底真空度、工作真空度以及各单元的生产周期均可以通过泵组配置、生产效率的要求等在一定范围进行调控。

由于本发明的热辐射灯管安放在传输机构的上方，在加热过程中，灯管与基片上的热色涂层材料的间距最小，灯管的辐射射线会优先加热基片上表面的热色涂层材料，相比之下，热色涂层材料下方的基片自身吸收的热量较少，温升速率较涂层而言较慢，在热色涂层材料达到工艺退火温度时，基片自身的温度相对较低，从而降低了基片在热处理时的应力损耗，确保产品符合建筑节能等行业的玻璃安全性能要求。

本发明公开的用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，可以用于同时处理不同尺寸的工件，装置内的温度可以实现从室温至700℃之间的自由调控，采用多腔室连续退火与连续降温结构，大幅度缩短单元基片退火的生产时间，明显提高生产效率；采用辐射为主的加热方式优先加热基片表面膜层，表面膜层在一分钟内可达到700℃，膜层下面的玻璃基体总吸收量较少，整体温升较低，降低了温度对钢化玻璃基片强度的影响，确保了产品符合建筑节能等行业玻璃安全性能要求；采用真空环境水冷与大气环境风冷相结合方式，促进冷却效率的提升，结合内表吸热涂层的作用均有效的保持腔体内低温环境或加速基片的冷却，均有利于降低涂覆热色涂层的钢化玻璃基片在热处理过程中钢化应力的损耗。连续生产过程实现真空气氛环境退火可以获得更高可见光透过率的热色涂层材料；热辐射灯管安装与维护方便，辐射灯管能快速更换。

通过本发明公开的用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，可以普通非钢化玻璃基片、半钢化玻璃基片以及钢化玻璃基片上的热色涂层材料进行退火处理，普通非钢化玻璃基片经过退火处理后保持完好不破损，半钢化玻璃基片经过退火处理后其应力降低极小，钢化玻璃基片经过退火处理后可以达到建筑节能安全玻璃应力标准≥90Mpa。

附图说明

图1是本发明实施例1的连续退火装置的结构示意图；

图2是本发明实施例1的热辐射灯管的安装结构示意图；

图3是本发明实施例1中热辐射灯管与支撑杆的安装结构示意图；

图4是本发明实施例1的热处理室和真空室腔体的局部示意图；

图5是本发明实施例1的热处理室冷却区的冷却循环系统结构示意图；

图6是本发明实施例1的真空泵组连接关系示意图；

图7是本发明实施例1中密封门和观察窗的分布示意图；

图8是本发明实施例1中升降吊钩与上盖板的结构示意图；

图9是本发明实施例1的热辐射灯管温升曲线图；

图10是本发明实施例2的连续退火装置的结构示意图；

图11是本发明实施例2的风栅急冷区的示意图；

图12是本发明实施例2的热色涂层材料高低温透射光谱图；

附图标记说明：1-工作平台；2-上料区；3-第一真空室；4-热处理室真空区；5-热处理室热处理区；6-热处理室冷却区；7-第二真空室；8-风栅急冷区；9-下料区；10-传动辊；11-第一真空计；12-第一快速自动放气阀；13-预热段测温仪；14-退火段测温仪；15-点式红外测温仪；16-隔离段测温仪；17-工艺布气管道；18-第二快速自动放气阀；19-基片；20-普通放气阀；21-第一定位传感器；22-第二定位传感器；23-第三定位传感器；24-第四定位传感器；25-第五定位传感器；26-第六定位传感器；27-第七定位传感器；28-第八定位传感器；29-第九定位传感器；30-第十定位传感器；31-第十一定位传感器；32-第十二定位传感器；33-第十三定位传感器；34-第十四定位传感器；35-第十五定位传感器；36-第十六定位传感器；37-第十七定位传感器；38-第十八定位传感器；39-第十九定位传感器；40-第一密封门；41-第二密封门；42-第三密封门；43-第四密封门；50-工作腔；55-石英玻璃管；56-热辐射灯管；57-耐温胶圈；58-胶圈冷却水管；59-支撑板；60-支撑杆；61-调节螺栓；62-气管；64-冷却水管；65-人工制冷源；66-冷却箱体；67-外盖板；68-第一真空泵组；69-第二真空泵组；71-密封门；72-观察窗；73-上盖板；74-行车；75-升降吊钩；76-密封圈；77-下部腔体；81-第一风管；82-第二风管；83-风嘴；84-红外热成像仪；501-内壁；502-外壁；503-冷却夹层；504-吸热涂层；510-预热段热辐射灯管；520-退火段热辐射灯管；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1：

以钢化玻璃作为涂覆热色涂层材料的基片为例，如图1-6所示的一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，包括工作平台1。工作平台1上设有上料区2和下料区9。在上料区2和下料区9之间设有数个功能单元，依次为第一真空室3、热处理室和第二真空室7。各室之间通过动态密封门分隔。热处理室根据功能还可划分为真空区4、热处理区5和冷却区6。热处理区5根据功能还可划分为预热段51、退火段52和隔离段53。

如图1所示，工作平台1中设有由若干段传输辊10组成的传输机构。本实施例中，按照所划分的功能单元、区段的数量，传输机构由9组传输辊10组成。上料区2、第一真空室3、热处理区预热段51、热处理区退火段52、热处理区隔离段53、第二真空室7和下料区9内均对应安设有一组传输辊10，热处理室真空区4、热处理室冷却区6各设置两组传输辊10。每组传输辊10均可独立或联动运行，且传输辊10的输送平面均处在同一水平高度。基片19在传输辊10上能实现单向或往复平移。每组传输辊10的安装有定位传感器。

如图4所示，热处理室和真空室的工作腔50均呈双层结构，包括内腔501和外壁502，内腔501和外壁502之间设有用于流动冷却剂的冷却夹层503，内腔的内表面经过磨砂粗糙处理以及涂覆吸热涂层504。这样的结构能有效带走腔体四周的热量，保持腔体内部始终处于一个较低温度环境，减少传导与对流造成的工件加热，利于降低玻璃基片因整体加热升温造成的钢化应力损耗的影响。本实施例1中，冷却剂选用冷却水。

第一真空室3上安装有第一真空计11和第一快速自动放气阀12，使第一真空室3可以实现周期时间小于一分钟的频繁放气。同时第一真空室3与第一真空泵组68连通，实现45s内真空度达到基片往下一段交替的要求，其时间周期的大小可以根据腔体的内空间以及配置泵组情况进行调控。

热处理室可分为真空区4、热处理区5和冷却区6三个区域。真空区4和冷却区6的腔体上装有真空计和放气阀。真空区4和冷却区6与第二真空泵组69连通，从而确保热处理室工作时，真空度在10^-2pa～10⁵pa的范围内，本实施例1中，热处理室工作时，真空度范围为10^-1pa～10²pa。可以获得的真空度范围可以根据泵组的配置以及生产控制周期等参数进行调控。

热处理区5根据功能可划分为预热段51、退火段52和隔离段53。预热段51所对应区域的热处理室腔体上安装有预热段测温仪13，退火段52所对应区域的热处理室腔体上安装有退火段测温仪14和点式红外测温仪15，隔离段53所对应区域的热处理室腔体上安装有隔离段测温仪16。工艺布气管道17连接在退火段52所对应区域的热处理室腔体上。工艺布气管道17通入的工艺气体可以是由Ar、N₂、H₂、CO的一种或多种混合的工艺气体或由O₂或O₂与Ar混合的工艺气体。本实施例1中，工艺布气管道17通入的工艺气体为Ar。热处理区域中隔离段53的设置是为了避免退火加热过程对冷却区冷却管等造成相互的影响，特殊情况下可以去除。根据工艺特点的需要退火过程中也可以不通入任何工艺气体的真空条件下进行退火。

如图2-3所示，在热处理室上还安设有16条石英玻璃管55和16支热辐射灯管56。石英玻璃管55穿过热处理室的腔体，与热处理室的腔体通过外盖板67密封连接。外盖板67内安装有耐温胶圈57和胶圈冷却水管58，在胶圈冷却水管58内通入冷却水，避免耐温胶圈长期处在高温状态，影响使用寿命。热处理室的腔体的两侧还设有用于悬挂热辐射灯管的支撑杆。热辐射灯管穿过石英玻璃管，且灯管与石英玻璃管的内壁不相互接触，灯管两端外露且悬挂在支撑板59上的支撑杆60上。通过支撑杆60上的调节螺栓61，即可调节支撑杆60的间距，从而安放不同型号尺寸的热辐射灯管68。为了防止热辐射灯管68的端头过热损害灯管，在支撑板59上还安装有气管62，并在气管62在预开若干个气孔。气管62通气后，气流从气孔流出，对灯管的端头进行冷却。对于热辐射灯管的条数、单灯灯管的长度以及灯管密度参数可以根据所需生产或退火基片的尺寸以及生产效率周期进行添加或删减。

在实际使用中，热辐射灯管可以是红外辐射灯管、卤素辐射灯管、频闪加热灯管或高功率电阻式灯管。本实施例1中，热辐射灯管选用红外辐射灯管，且灯管朝向热处理室的腔体上方的一侧涂覆热反射涂层。

在预热段51和退火段52所对应的区域内，灯管按同一水平高度并列安装在传输辊10的上方，且灯管距离传输辊10上的基片上表面垂直距离在5～100mm内。本实施例1中，灯管距离传输辊10上的基片上表面的垂直距离在10～50mm内。按照安装区域的不同，热辐射灯管56划分为两组热辐射灯管，分别为预热段热辐射灯管510和退火段热辐射灯管520。独立运行温度测试仪和温控器分别连接预热段热辐射灯管510和退火段热辐射灯管520，从而使两组热辐射灯管的功率输出可根据实际情况独立调控，更利于现实生产的控制。

如图5所示，在热处理室冷却区6内还安设有若干铜材质的冷却水管64。水管呈蛇形管结构，分布在传输机构的上方和下方。冷却水从进水口进入冷却水管64后，从出水口流出，注入到人工制冷区65和位于地表下的金属材质的冷却水箱66。通过位于地表下的冷却水箱水箱66以及人工制冷区65实现冷却水的冷却循环使用。

第二真空室7上同样安装有真空计和第二快速自动放气阀18，使第二真空室7可以实现周期时间小于一分钟的频繁放气。同时第二真空室7与第二真空泵组69连通，实现45s内真空度达到基片往下一段交替的要求，同样工作周期可以根据需要改进配置进行调控。

本实施例1中的连续退火装置的工作过程描述如下：

首先设定预热段51以及退火段52温度参数以及工艺布气管道17气体流量，为了避免基片瞬间承受巨大的温差而出现破损，预热段51和退火段52设置两个具有梯度的温度点，通过联动调节工艺布气管道17的调节阀来维持预定的退火真空工作压力，随后设定各组传输辊10的匀速运行速度。将待退火的智能玻璃放置于上料区2的传输辊10上，第一定位传感器21感应到基片后，利用传动电机控制传输辊10输送玻璃到第二定位传感器22的位置。利用第一快速自动放气阀12，令第一真空室3的室内压力达到大气压，并开启第一动态密封门40，第一真空室3的传动电机与上料区2的传动电机联动运行，玻璃从上料区2移动至第一真空室3内，直至玻璃的尾端完全通过第三定位传感器23，其首端到达第四定位传感器24，第一动态密封门40关闭，启动第一真空泵组40开始抽真空直至第一预真空室3的真空度低于热处理室5的工作压力，随后开启第二动态密封门41，在第四定位传感器24和第五定位传感器25的联合作用下，第一真空室3与热处理室真空区4的传动电机联动，输送玻璃到热处理室真空区4并关闭第二动态密封门41。刚进入热处理室真空区4的玻璃在第六定位传感器26与第七定位传感器27的联合作用下，加速追赶前面相邻区域的玻璃，并在进入热处理室热处理段5之前与在先的玻璃基片保持安全距离，随后在第八定位传感器28、第九定位传感器29和第十定位传感器30的联合作用下，其中第八定位传感器28至第十定位传感器30为监控内部基片传动过程行进位置时候使用，玻璃基片在热处理室热处理段5保持匀速移动，随后玻璃进入热处理室冷却区6，并在第十一定位传感器31与第十二定位传感器32联合作用，该区域的传输机构带动玻璃基片加速拉开与上游待处理的玻璃的距离。热处理室冷却区6内的玻璃前端达到第十三定位传感器33位置后，动态密封门42开启，冷却区6和第二真空室7内传动电机联动将一个单元的玻璃快速传送到第二真空室，此单元玻璃尾端完全通过第十四定位传感器34后动态密封门42关闭，第二真空室7的快速自动放气阀18放气，至第二真空室7的室内压力达到大气状态，第四动态密封门43开启，第二真空室7与下料区9的传动电机联动运行，玻璃行经第十八定位传感器38，到达第十九定位传感器39的预定位置并完成卸件，同时玻璃尾端通过第十八定位传感器38后，第四动态密封门43关闭，泵组启动抽真空迎接下一单元的玻璃。冷却区6的红外热成像仪84作为玻璃达到第十三定位传感器33时候的表面温度以及温度分布均匀性监控使用。

在整个输送过程中，当第一真空室3的第一真空计11的测试值达到预设条件，则第二动态密封门41开启，相邻两传动电机联动传送单元基片进入热处理室真空区4，随后第二动态密封门41关闭，准备迎接下一单元的基片。

玻璃在热处理室真空区内的加速追赶与热处理室冷却区的加速分离在于保持预热段与退火段内各单元工件被灯管热辐射覆盖的最大面积，最终利于生产效率的提升，令生产周期可缩短到1分钟/单元。

以上工作则为一个单元智能玻璃退火动作过程，该过程不断重复则实现连续退火。

如图7、8所示，为了能够清理在工作过程中可能出现的破损玻璃基片和观察退火处理时玻璃基片的实时状况，可在热处理室一侧安装密封门71，另一侧设有若干个用于观察工件退火运行状态的观察窗72，真空室两侧安装若干个用于观察工件退火运行状态的观察窗72。在真空室和热处理室真空区和冷却区的上盖板73还连接着行车74和升降吊钩75。以冷却区的腔体为例，上盖板73和下部腔体77是可以分离的，他们之间通过密封圈76密封，上盖板73盖上后在自身重力作用下下压，抽真空自然内外压差促使自然密封。冷却水管64与外部链接时候穿过上盖板73。其余真空室和真空区的上盖板的安装结构均与之类似，其差别之处在于是否有冷却管接入。当从观察窗72中发现热处理室和真空室内积聚有破损玻璃基片时，即可开启密封门71和通过行车74和升降吊钩75升起真空室和热处理室真空区和冷却区的上盖板73，对热处理室和真空室的腔内进行清洗。

上列详细说明是针对本发明可实行的实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡是未脱离本发明所作出的等效实施或变更，均应包含在本发明专利权利范围内。

实施例2：

如图10和11所示，实施例2与实施例1的不用之处在于，第二真空室7与下料区9之间还设有风栅急冷区8。如图8所示，风栅急冷区8内同样设有一组可独立运行的传输辊10。在传输机构的上方和下方均设置了多条排列的风管，分别为第一风管81和第二风管82。每条风管上均开启数个风嘴83，当基片从第二真空室7进入风栅急冷区8后，与第一风管81和第二风管82连接的风机鼓风，气流沿着图示的气流方向朝基片进行吹拂达到快速冷却的目的。

表面含热色涂层材料的基片进入风栅急冷区8，在大气环境中的冷却条件是膜层温度低于氧化温度，而膜层温度判断依据来源于安设在热处理室冷却区外的红外热成像仪84的测试数据。

实施例2中的连续退火装置的工作过程与实施例1类似，其不同之处在于，玻璃进入第二真空室7后，第二真空室7的第二快速自动放气阀18放气，直至第二真空室7的室内压力达到大气状态，随后第四动态密封门43开启，第二真空室7与风栅急冷区8的传动电机联动运行，将玻璃传动至风栅急冷区8，关闭第四动态密封门43，同时风栅急冷区8的风机运行，吹风快速冷却玻璃。达到冷却要求后，风栅急冷区8与下料区9的传动电机联动运行，将玻璃传动预定位置并完成卸件。

图12为通过该实施案例获得的具有随环境温度调控得热量的的二氧化钒热色智能玻璃光谱曲线图。

本发明公开的用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，可以用于同时处理不同尺寸的工件，装置内的温度可以实现从室温～700℃之间的自由调控，采用多腔室连续退火与连续降温结构，大幅度缩短单元基片退火的生产时间，明显提高生产效率；采用辐射为主的加热方式优先加热基片表面膜层，表面膜层在一分钟内可达到700℃，膜层下面的玻璃基体总吸收量较少，整体温升较低，降低了温度对钢化玻璃基片强度的影响，确保了产品符合建筑节能行业玻璃安全性能要求；采用真空环境水冷与大气环境风冷相结合方式，促进冷却效率的提升；连续生产过程实现真空气氛环境退火可以获得更高可见光透过率的热色涂层材料；热辐射灯管安装与维护方便，辐射灯管能快速更换。

Claims (10)

1.一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，其特征是：包括工作平台(1)，所述工作平台(1)上设有进料区、工作区和下料区；还包括传输机构，所述传输机构贯通整个进料区、工作区和下料区；在工作区内，所述工作平台(1)上设有热处理室和若干个真空室；所述热处理室设在所述真空室之间，通过密封装置与真空室分隔；所述热处理室包括工作腔(50)，所述工作腔(50)呈双层结构，包括内腔(501)和外壁(502)，内腔(501)和外壁(502)之间设有用于流动冷却剂的冷却夹层(503)，内腔(501)的内表面涂覆吸热涂层(504)；所述热处理室包括真空区(4)、热处理区(5)和冷却区(6)；在传输机构的上方，所述热处理区(5)内设有若干支位于同一水平面并联排布的热辐射灯管(56)；在传输机构的上方或/和下方，所述冷却区内设有若干排冷却管(64)；所述热处理室与真空泵组相连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，其特征是：最下游真空室与所述下料区之间设有风栅急冷区(8)；所述风栅急冷区(8)内设有若干条风管；所述风管分布在所述传输机构的上方和下方；所述风管上设有若干个风嘴。

3.根据权利要求2所述的一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，其特征是：所述隔离段(53)与所述真空室之间设有用于测量基片的整体温度均匀性分布以及表层温度高低的红外热成像仪(84)。

4.根据权利要求1所述的一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，其特征是：所述热处理区(5)包括用于隔离可控气氛的隔离段(53)；所述热辐射灯管(56)分布在预热段(51)和退火段(52)内；所述隔离段(53)设在退火段(52)的下游位置。

5.根据权利要求1所述的一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，其特征是：所述真空室的工作腔呈双层结构，包括内腔和外壁，内腔和外壁之间设有用于流动冷却剂的冷却夹层。

6.根据权利要求1所述的一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，其特征是：还包括由金属材质制成的冷却箱体(66)；所述冷却箱体(66)安设在地表下，与所述冷却管(64)连通。

7.根据权利要求1所述的一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，其特征是：所述热处理区(5)与真空区(4)和冷却区(6)之间均设有隔板，所述隔板与所述热处理室的内腔之间留有供基片通过的水平夹缝。

8.根据权利要求1所述的一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，其特征是：所述真空室和所述热处理室真空区(4)和冷却区(6)的上盖板设有升降装置；所述上盖板通过升降装置能实现升降。

9.根据权利要求1所述的一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，其特征是：所述工作腔(50)上设有若干支位于同一水平面的并列排布的石英玻璃管(55)，所述石英玻璃管(55)穿过所述热处理室的工作腔(50)，与工作腔(50)通过耐温胶圈(57)密封连接；所述耐温胶圈(57)上设有冷却保护装置；所述工作腔(50)的两侧设有用于悬挂热辐射灯管的支架，所述热辐射灯管(56)设在所述石英玻璃管(55)内，通过所述支架悬挂安装；所述热辐射灯管(56)距离基片上的热色涂层材料的垂直距离为5～100mm；所述热辐射灯管(56)的两端还设有用于冷却灯管端头的空气冷却装置。所述热辐射灯管背离基片的一侧涂覆有热反射涂层；所述热辐射灯管是红外辐射灯管、卤素辐射灯管、频闪加热灯管或高功率电阻式灯管。

10.根据权利要求1所述的一种用于片状基片上热色涂层材料的连续退火装置，其特征是：所述真空室和所述热处理室内设有若干个定位传感器；所述传输机构由若干段传输辊(10)组成，每段传输辊(10)至少连接一台可独立运行的传动电机。