CN104803580A - 玻璃液供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种玻璃液供应系统，用于提供澄清且均质化的玻璃液，供以加工成型高品质的玻璃基板，所述的玻璃供应系统，其主要由一窑炉、一均质化装置及数个白金通道所组构而成，其中，窑炉主要用以将玻璃原料熔解成玻璃液，且窑炉内具有一澄清区，可使玻璃液在经过澄清区时，更易受高温加热，且使气泡逸出玻璃液表面的距离变小，因而提高气泡消除率，借此，于窑炉后端即无需再装设白金材质制成的澄清装置，其不仅降低建置成本，更可减少因白金颗粒析出对玻璃液造成的品质影响。

Description

玻璃液供应系统

技术领域

一种玻璃液供应系统，本发明尤指一种于窑炉中具有一澄清区，可使玻璃液被完全消泡的玻璃液供应系统。

背景技术

平板玻璃的制造方式，借助熔解(Melt)步骤，将玻璃原料熔解成玻璃液后，再将玻璃液经由澄清(Refine)与搅拌(Stirring)等步骤，使其达到澄清且均质化(Homogeneous)，才可进一步经冷却(Cooling)加工成型为平板玻璃；承上，玻璃液在整个输送过程中，其所有的制程条件，例如原料与温度等，均有可能会影响平板玻璃的品质，最常见的问题是当玻璃液中有气泡的存在，成型后的玻璃成品会因含有气泡而影响其品质，尤其是用于显示器的玻璃，若有气泡存在更为一重大缺失，又，当玻璃液的均质化程度不够，成型后的玻璃成品会产生筋纹(Cord)，也会影响玻璃成品的品质，是以，如何使玻璃液达到澄清且均质化的结果，是玻璃制程中极其关键且必要考虑的条件；请参阅图1，图中所示为现有的玻璃液供应系统，如图，现有的玻璃液供应系统1由一熔解槽10、一澄清装置11、数个搅拌装置12、一冷却装置13及数个通道14所组构而成，其中，数个通道14用以连通熔解槽10与各装置(11、12、13)，首先，熔解槽10以高温对玻璃原料加热，使其熔解成玻璃液，并输送到澄清装置11消除玻璃液内部的气泡，使玻璃液呈现澄清状，再借助搅拌装置12对消泡后的玻璃液进行搅拌，使其达到均质化，最后，通过冷却装置13进行降温，依此，可产生一澄清且均质化的玻璃液，供玻璃成型装置加工成型为玻璃基板，另有其他先前技术以供参考，如下：

中国台湾专利公告号第I406823号《制造玻璃片的方法及装置》；

中国台湾专利公告号第I406827号《减少玻璃中气体杂质的装置及方法》；

中国台湾专利公开号第201134773号《制造玻璃物件的设备及方法》；

中国专利公告号第101357819号《贵金属料道加热装置及方法》；

美国专利公告号第7,032,412号《Method of manufacturing glass sheets with reduced blisters》；

只是，由上述诸多前案所揭技术可知，现有技术的玻璃液供应系统，其揭露的熔解槽多仅作为熔解玻璃原料的用途，而玻璃液的气泡的消除，通常需在澄清装置中施以高温加热完成，然，澄清装置的材质多为白金等贵金属，一者，受高温加热后的白金贵金属易有白金颗粒(Pt particles)析出，其进入玻璃液后，会影响玻璃成品的品质，再者，白金贵金属的价格相当昂贵，使得玻璃液供应系统的整体建构成本相当高。

承上，虽有现有技术揭露一种可在熔解槽中让玻璃液消除气泡的发明，如中国专利公开号第102503076号《用于熔化高碱铝硅酸盐玻璃的窑炉》，其所揭露的窑炉结构包含用以熔解玻璃的一预熔池和与的相连的一熔化池，其中，所述熔化池中成型有高度较熔化区高的一澄清区，可使熔解后的玻璃液的深度变浅，借此提高底部玻璃液温度，减小底部玻璃液的静压，以利于气泡的消除，另有其他先前技术以供参考，如下：

中国台湾专利公告号第I402229号《玻璃熔炉及熔化玻璃的方法》；

中国专利公告号第202785940号《一种玻璃窑炉》；

惟，由上述诸多前案所揭技术可知，现有技术的熔解槽虽也包含了消除玻璃液的气泡的作用，然，澄清区的设置高度，仍不足以让玻璃液的深度形成极浅状态，一者，玻璃液中的气泡，逸出玻璃液表面的所需时间仍较久，再者，与加热装置设置的距离相对较远，无法借助高温来加速气泡的逸出，依此，现有技术于熔解槽内进行玻璃液气泡消除作业的消泡效果仍不明显，无法达到完全消泡，故现有技术的玻璃液供应系统中，澄清装置仍为不可去除的必要装置，是以，如何提高玻璃液澄清及均质化程度，却又能减少白金贵金属的使用，乃待解决的问题。

发明内容

有鉴于上述的问题，本发明人依据多年来从事相关行业及产品设计的经验，针对现有的玻璃液供应系统进行研究及分析，期能设计出较佳的实体产品；缘此，本发明的主要目的在于提供一种具有高消泡率及均质化程度的玻璃液供应系统。

为达上述的目的，本发明的玻璃液供应系统，其主要由一窑炉、一均质化装置、第一白金通道及第二白金通道所组构而成，所述的窑炉包括一壳体、一窑体及数个加热装置，又，窑体具有一熔解区、一澄清区及一导流区，首先，借助熔解区将玻璃原料熔解成玻璃液，当玻璃液流经成型为堤堰状(Dam)的澄清区时，玻璃液的气泡会因液面深度变得极浅，且所受的温度更高，故而顺利向上逸出，再经导流区使玻璃液通过第一白金通道流至一均质化装置，其中，所述的均质化装置为白金贵金属的材质制成，其包括数个搅拌轴，用以对完成消泡的玻璃液进行搅拌，使其达到均质化，最后，完成消泡且均质化的玻璃液，再通过连接与均质化装质的第二白金通道，与一玻璃成型装置相互连通，供以加工成型玻璃基板。

优选的是，该均质化装置能够再连接一个第二白金通道，供该均质化装置与一个玻璃成型装置呈相连通。

优选的是，该壳体包含一个进料口与一个出料口，该进料口用以投放该玻璃原料，该出料口通过该第一白金通道与该均质化装置相连通。

优选的是，该窑体包含一个导流区，用以将该玻璃液导流至该出料口。

优选的是，该窑体由进料口至出料口方向，成型为向上逐阶延伸的阶梯状。

优选的是，该玻璃液的表面与该澄清区中的该窑体的表面的距离，极小于该玻璃液的表面与该熔解区中的该窑体的表面的距离。

为使得以清楚了解本发明的目的、技术特征及其实施后的功效，兹以下列说明搭配图示进行说明，敬请参阅。

附图说明

图1为现有的玻璃液供应系统。

图2为本发明的组成示意图。

图3为本发明的细部结构图。

图4为本发明的实施示意图。

【符号说明】

1玻璃液供应系统              10熔解槽                 11澄清装置

12搅拌装置                        13冷却装置             14通道

2玻璃液供应系统              20窑炉                     201壳体

202窑体                              2011进料口             2021堤堰部

2012出料口                        203第一加热装置   204第二加热装置

21均质化装置                    22第一白金通道     211搅拌轴

23第二白金通道                M1熔解区               M2澄清区

M3导流区                          G1玻璃原料            G2玻璃液

G3玻璃液面                       d1、d2、d3、d4距离。

具体实施方式

请参阅图2，图中所示为本发明的组成示意图，如图，本发明玻璃液供应系统2，其主要由一窑炉20、一均质化装置21、一第一白金通道22及一第二白金通道23所组构而成，其中，所述的窑炉20包括一壳体201、一窑体202及数个第一加热装置203，壳体201为隔热砖或保温砖，但不以此为限，特先陈明，又，壳体201的一端成型有一进料口2011，供以投放用以成型为玻璃基板的玻璃原料进入窑炉20内，而壳体201的相对于进料口2011的另一端，成型有一出料口2012，窑炉20即是由出料口2012，通过第一白金通道22与均质化装置21呈连通状，可供在窑炉20内的熔解态的玻璃液输送至均质化装置21内；窑体202由耐火砖或其他耐火材质制成，又，窑体202设置于壳体201内部且呈阶梯状，由进料口2011至出料口2012处向上逐阶延伸，其可耐高温，是以，可供对玻璃原料进行熔解及澄清等精炼作业；数个第一加热装置203设置于壳体201内部与窑体202位置的上方，通常为火焰，用以产生预定的温度，但不以此为限，特先陈明，另，所述的均质化装置21，由白金贵金属的材质制成，其包括数个搅拌轴211，如图，数个搅拌轴211设置于均质化装置21内，以对均质化装置21内的熔解态玻璃液进行搅拌，形成均质化的玻璃液，避免玻璃成型后有筋纹的产生，最后，完成澄清与均质化作业的玻璃液，通过连接于均质化装置21上的第二白金通道23，输送至后端制程的一玻璃成型装置(图中未示)，供以加工成型玻璃基板，其中，所述的玻璃成型装置，可为溢流式玻璃成型装置或喷嘴下拉式玻璃成型装置，但不以此为限，特先陈明。

请参阅图3，图中所示为本发明的细部结构图，如图，窑体202呈阶梯状，由进料口2011至出料口2012处向上逐阶延伸，其中，阶梯状的窑体202的最高阶处形成为一堤堰部2021，又，堤堰部2021与进料口2011之间的区域，为一熔解区M1，除借助数个第一加热装置203作为加热源，更可于熔解区M1的窑体202上，设置有数个第二加热装置204，其可以是电极，并通过外部通电直接加热，但不以此为限，特先陈明，又，堤堰部2021上方的区域，为一澄清区M2，用以消除玻璃液内部的气泡，使其达到澄清，再者，堤堰部2021至出料口2012间的区域，为一导流区M3，完成消泡后的玻璃液可通过导流区M3，并借助出料口2012，输送至均质化装置21内(请参阅图1)；请搭配参阅图4，图中所示为本发明的实施示意图，如图，当一玻璃原料G1通过进料口2011，投放至窑体202后，即于熔解区M1内，受数个第一加热装置203及第二加热装置204加热至预定的温度，使玻璃原料G1熔解成熔融态的一玻璃液G2，当玻璃液G2行经至澄清区M2时，借助堤堰部2021所成型的高度，可使玻璃液G2的液面深度形成极浅的状态，即玻璃液面G3与堤堰部2021表面的距离d1相当小，且极小于玻璃液面G3与熔解区M1的窑体202表面的距离(d2、d3、d4)，如此，一者，因玻璃液面G3与堤堰部2021表面的距离d1极小，再者，因数个第一加热装置203所设置的位置与堤堰部2021相当靠近，故于澄清区M2的玻璃液G2所感受的加热温度，会高于熔解区M1的玻璃液G2所感受的加热温度，致使玻璃液G2内部的气泡，会更容易向上浮升，最后逸出玻璃液面G3之外，完成熔解态的玻璃液G2的澄清作业(即消泡作业)，借此有效大幅提高窑炉20内部的气泡消除率，再者，也可通过调整澄清区M2的区域范围，换言之，可借助变化堤堰部2021的宽度，使熔解后的玻璃液G2行经澄清区M2时，延长其滞留于澄清区M2的时间，依此，可增加玻璃液G2内部的气泡，由玻璃液面G3逸出的机率，是以，通过调整堤堰部2021的高度与宽度等条件，可达到玻璃液G2内部的气泡在窑炉20内部被完全消除的功效，于窑炉20外部即不须再设置一澄清装置，依此，可减少白金贵金属的使用，降低白金颗粒的析出。

由上所述可知，本发明所称的玻璃液供应系统，其由一窑炉、一均质化装置、一第一白金通道及一第二白金通道所组构而成，其中，第一白金通道用以连通窑炉与均质化装置，可供玻璃液通过，所述的窑炉包括一壳体、一窑体及数个第一加热装置与第二加热装置，其中，数个第一加热装置设置于壳体内部与窑体位置的上方，又，壳体的一端成型有一进料口，而相对进料口的另一端，成型有一出料口，又，窑体成型为由进料口至出料口方向，向上逐阶延伸的阶梯状，其最高阶处为一堤堰部，进料口至堤堰部的区域为一熔解区，设置有数个第二加热装置，当一玻璃原料通过进料口投放至窑体时，数个第一加热装置及第二加热装置，会加热至预定温度使其熔解成玻璃液，再者，堤堰部为一澄清区，当玻璃液行经澄清区时，借助堤堰部的高度及宽度的变化，可使玻璃液的液面深度形成极浅的状态，且滞留时间加长，如此，可让玻璃液内部的气泡，更易向上逸出，达到完全消泡，另，堤堰部至出料口的区域为一导流区，完成消泡后的玻璃液会行经导流区，并通过第一白金通道输送至均质化装置内；所述的均质化装置包括数个搅拌轴，用以对玻璃液进行搅拌，使其达到均质化，又，均质化装置再通过第二白金通道与后端制程的一玻璃成型装置相连通，是以，完成消泡与均质化的玻璃液，即可供以加工成型高品质的玻璃基板；依此，本发明其据以实施后，确实可达到提供一种具有高消泡率及均质化程度的玻璃液供应系统。

只是，以上所述的，仅为本发明的较佳的实施例而已，并非用以限定本发明实施的范围；任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神与范围下所作的均等变化与修饰，皆应涵盖于本发明的专利范围内。

Claims (6)

1.一种玻璃液供应系统，用以提供澄清且均质化的玻璃液，其特征在于，包括：

一个窑炉，由一个壳体、一个窑体及数个加热装置所组构而成，其中，数个该加热装置组装于该壳体内部，该窑体内成型为逐阶延伸的阶梯状，以形成一个熔解区及一个澄清区，该熔解区通过数个该加热装置加热玻璃原料，使其熔解成该玻璃液，该澄清区用以缩小该玻璃液的表面与该窑体的表面的距离；以及

一个均质化装置，通过一个第一白金通道与该窑炉相连通，该均质化装置具有数个搅拌轴，借助该搅拌轴对该玻璃液进行搅拌，使其达成均质化。

2.如权利要求1所述的玻璃液供应系统，其特征在于，该均质化装置能够再连接一个第二白金通道，供该均质化装置与一个玻璃成型装置呈相连通。

3.如权利要求1所述的玻璃液供应系统，其特征在于，该壳体包含一个进料口与一个出料口，该进料口用以投放该玻璃原料，该出料口通过该第一白金通道与该均质化装置相连通。

4.如权利要求1所述的玻璃液供应系统，其特征在于，该窑体包含一个导流区，用以将该玻璃液导流至该出料口。

5.如权利要求1所述的玻璃液供应系统，其特征在于，该窑体由进料口至出料口方向，成型为向上逐阶延伸的阶梯状。

6.如权利要求1所述的玻璃液供应系统，其特征在于，该玻璃液的表面与该澄清区中的该窑体的表面的距离，极小于该玻璃液的表面与该熔解区中的该窑体的表面的距离。