CN106865956B - 用于玻璃熔液的澄清装置和玻璃窑炉 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种用于玻璃熔液的澄清装置和玻璃窑炉。其中，所述澄清装置包括限定有封闭腔的箱体(1)、用于使得所述封闭腔内为负压的负压产生单元以及用于所述玻璃熔液流动的铂金通道(2)，所述封闭腔与所述铂金通道(2)内封闭的排泡空间连通。通过上述技术方案提供的用于玻璃熔液的澄清装置和玻璃窑炉，能够在保证玻璃熔液澄清质量的同时，延长铂金通道的使用寿命。
Description
技术领域
本公开涉及玻璃制造领域，具体地，涉及一种用于玻璃熔液的澄清装置和包括该负压澄清装置的玻璃窑炉。
背景技术
在液晶玻璃基板的生产过程中，高温熔融的玻璃熔液中存在很多气泡。在经过铂金通道加热后，玻璃熔液的温度升高且黏度减小，玻璃熔液内的气泡随着温度的升高不断汇集长大，最终上浮并排出到铂金通道中的排泡空间，并由铂金通道的排气管排出。
其中，玻璃熔液的温度越高，其澄清效果越好。但由于铂金通道是由金属铂材料制成，而这种材料长时间在高温情况下的使用使其寿命周期大大缩短。
因此，现有技术存在的缺陷是，玻璃熔液的澄清效果与铂金通道的使用寿命二者不可兼顾。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于玻璃熔液的澄清装置和玻璃窑炉，以在保证玻璃熔液澄清质量的同时，延长铂金通道的使用寿命。
为了实现上述目的，本公开提供一种用于玻璃熔液的澄清装置，其中，该澄清装置包括限定有封闭腔的箱体、用于使得所述封闭腔内为负压的负压产生单元以及用于所述玻璃熔液流动的铂金通道，所述封闭腔与所述铂金通道内封闭的排泡空间连通。
可选择地，所述澄清装置还包括用于加热所述铂金通道的加热装置。
可选择地，所述封闭腔内设置有冷却装置。
可选择地，所述澄清装置还包括用于检测所述封闭腔内的气压的检测装置和控制所述封闭腔内的气压的控制装置，该控制装置与所述负压产生单元和所述检测装置均电连接。
可选择地，所述封闭腔包括可选择地连通的第一封闭腔和第二封闭腔，所述第一封闭腔与所述排泡空间连通，所述检测装置设置在所述第一封闭腔中，所述负压产生单元包括第一负压产生单元和第二负压产生单元，该第一负压产生单元通过第一连接管与所述第一封闭腔连通，所述第二负压产生单元用于使得所述第二封闭腔内为负压，所述第一连接管上设置有与所述控制装置电连接的第一单向阀，所述控制装置设置为：当所述第一封闭腔内的气压大于预设值时，控制所述第一单向阀关闭，并控制所述第一封闭腔与所述第二封闭腔连通。
可选择地，所述第二负压产生单元通过第二连接管与所述第二封闭腔流体连通，所述第二连接管上设置有第二单向阀，该第二单向阀与所述控制装置电连接。
可选择地，所述箱体内设置有分隔板，以将所述箱体的内部空间分为两部分，即所述第一封闭腔和第二封闭腔，所述分隔板上设置有开孔，该开孔中设置有可选择地封堵所述开孔的封闭件，该封闭件与所述控制装置电连接。
可选择地，所述分隔板包括多个，该多个分隔板组成封闭的六面体结构，该六面体结构固定在所述箱体中，所述六面体结构所围成的空间为所述第一封闭腔，所述六面体结构与所述箱体之间的空间为所述第二封闭腔。
可选择地，所述箱体形成为长方体形状，所述六面体结构为长方体结构并且其长度方向与所述箱体的长度方向对应，所述铂金通道的至少一部分位于该六面体结构中，并且该部分的延伸方向与所述六面体结构的长度方向对应，当设置有加热装置和冷却装置时，所述加热装置设置在所述部分上，所述冷却装置设置在所述第一封闭腔中并固定在所述六面体结构的侧壁上。
在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种玻璃窑炉，该玻璃窑炉包括熔化部和工作部，其中，所述玻璃窑炉还包括本公开提供的用于玻璃熔液的澄清装置，所述熔化部和工作部通过铂金通道连接。
通过上述技术方案，使用本公开提供的用于玻璃熔液的澄清装置，通过将箱体限定的封闭腔与铂金通道内的排泡空间相连通，能够对排泡空间的压力进行更改，通过负压产生单元，可以降低封闭腔以及与封闭腔连通的排泡空间的压力，从而提高玻璃熔液中气泡的排出速率，在这种情况下，即使铂金通道的温度相对较低，也能够提高玻璃熔液的澄清质量，因此，本公开提供的澄清装置有效地延长了铂金通道的使用寿命。本公开提供的用于玻璃窑炉包括本公开提供的玻璃熔液的澄清装置，同样具有上述优点，并且基于该优点，铂金通道的使用寿命能够匹配玻璃窑炉的使用周期。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开提供的用于玻璃熔液的澄清装置的一种具体实施方式从前方看的立体图；
图2是根据本公开提供的用于玻璃熔液的澄清装置的一种具体实施方式从后方看的立体图；
图3是根据本公开提供的用于玻璃熔液的澄清装置的一种具体实施方式的俯视图，其中，为了便于观察箱体中的各结构，图中去除了箱体的顶板；
图4是根据本公开提供的用于玻璃熔液的澄清装置的一种具体实施方式中的冷却装置的立体图；
图5是根据本公开提供的用于玻璃熔液的澄清装置的一种具体实施方式的主视图；
图6是沿图5中A-A线剖切的剖视图；
图7是根据本公开提供的用于玻璃熔液的澄清装置的一种具体实施方式的侧视图；
图8是沿图7中的B-B线剖切的剖视图。
附图标记说明
1箱体；11第一封闭腔；12第二封闭腔；2铂金通道；20气孔；21入口；22出口；31连接端；4冷却装置；41冷却液入口管；42冷却液出口管；51第一连接管；52第二连接管；6封闭件；7六面体结构。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是以主视图中的“上、下”方位进行定义，对应于澄清装置处于安装位置时的“上、下”方位，另外，所使用的方位词如“内、外”是指相对于各部件本身的内、外。上述方位名词仅用于解释和说明本公开，并不用于限制。
图1和图2示出了根据本公开提供的用于玻璃熔液的澄清装置的一种具体实施方式从前方看和从后方看的立体图。其中，该澄清装置包括限定有封闭腔的箱体1、用于使得所述封闭腔内为负压的负压产生单元以及用于所述玻璃熔液流动的铂金通道2(可以参考附图标记21和22)，所述封闭腔与所述铂金通道2内封闭的排泡空间连通。
影响玻璃熔液的澄清质量的因素除了背景技术部分提到的温度之外，还有压力。通过降低铂金通道2内排泡空间的压力，能够加快玻璃熔液中气泡的排出速率。本公开提供的澄清装置正是基于该原理，通过使得箱体1限定的封闭腔与铂金通道2内的排泡空间相连通，使得能够对排泡空间的压力进行更改，通过负压产生单元，可以降低封闭腔以及与封闭腔连通的排泡空间的压力，从而提高玻璃熔液中气泡的排出速率，在这种情况下，即使铂金通道2的温度相对较低，也能够提高玻璃熔液的澄清质量，因此，本公开提供的澄清装置有效地延长了铂金通道2的使用寿命。
虽然过高的温度会缩短铂金通道2的使用寿命，但当将温度调整到适宜范围时，对铂金通道2的使用寿命影响较小，因此，为了获得更好的澄清效果，所述澄清装置还可以包括用于加热所述铂金通道2的加热装置，通过调整玻璃熔液的温度和排泡空间的压力两种方式，能够更好地提高玻璃熔液的澄清效果。在这种情况下，由于加热装置并未将铂金通道2加热至传统的澄清方法所需的高温度，因此，本公开提供的澄清装置还能够节约能源。
虽然封闭腔和排泡空间连通，但两者与外界环境并不是连通的，换句话说，箱体1与铂金通道2形成了密闭的空间，当使用加热装置加热铂金通道2时，澄清装置中的其它部件(例如箱体)在澄清的过程中一直处于高温状态，并且由于空间密封，空气温度上升将非常快，很容易损伤装置，因此，所述封闭腔内还设置有冷却装置4，用于降低密封的空间内的温度。
在实际生产中，根据玻璃熔液的流速和类型以及实际生产需求，需要不同的负压值。为了满足这种需求，在本公开提供的具体实施方式中，所述澄清装置还可以包括用于检测所述封闭腔内的气压的检测装置和控制所述封闭腔内的气压的控制装置，该控制装置与所述负压产生单元和所述检测装置均电连接。通过分析检测装置所检测到的封闭腔内的气压，可以控制负压产生单元以将封闭腔内的气压调整到所需的数值。其中，负压产生单元可以以任意合适的方式配置，可选择地，可以为真空泵。
当负压产生单元例如由于故障或断电等因素而失效时，封闭腔以及排泡空间中的气压相对产生波动，其排泡效果将受到影响，相应的产品存在产生瑕疵的风险。有鉴于此，在本公开提供的具体实施方式中，所述封闭腔可以包括可选择地连通的第一封闭腔11和第二封闭腔12，所述第一封闭腔11与所述排泡空间连通，所述检测装置设置在所述第一封闭腔11中，所述负压产生单元包括第一负压产生单元和第二负压产生单元，该第一负压产生单元通过第一连接管51与所述第一封闭腔11连通，所述第二负压产生单元用于使得所述第二封闭腔12内为负压，所述第一连接管51上设置有与所述控制装置电连接的第一单向阀，所述控制装置设置为：当所述第一封闭腔11内的气压大于预设值时，控制所述第一单向阀关闭，并控制所述第一封闭腔11与所述第二封闭腔12连通。当第一负压产生单元失效从而使得第一封闭腔11内的气压发生较大的改变(即大于所述预设值)时，关闭第一单向阀，以避免第一封闭腔11中的气压再受到第一负压产生单元的影响。同时，控制第一封闭腔11与第二封闭腔12连通，此时，排泡空间、第一封闭腔11和第二封闭腔12是连通的，在这种情况下，通过控制第二负压产生单元能够调控排泡空间中的气压，从而能够保证玻璃熔液的澄清质量，保证澄清装置的可靠性。
其中，为了防止第二负压产生单元失效时能够及时切断第二负压产生单元与第二封闭腔12的连通，并且也为了便于控制，所述第二负压产生单元可以通过第二连接管52与所述第二封闭腔12流体连通，所述第二连接管52上设置有第二单向阀，该第二单向阀与所述控制装置电连接。
其中，可以有多种方式实现第一封闭腔11与第二封闭腔12之间可选择的连通。例如，参考图3中所示，所述箱体1内可以设置有分隔板(参考附图标记4)，以将所述箱体1的内部空间分为两部分，即所述第一封闭腔11和第二封闭腔12，所述分隔板上设置有开孔，该开孔中设置有可选择地封堵所述开孔的封闭件6，该封闭件6与所述控制装置电连接。为了便于操控，封闭件6为杆状并且穿过箱体到达分隔板。
在本公开提供的具体实施方式中，第一封闭腔11和第二封闭腔12可以以任意合适的方式设置，例如，可以相邻，也可以是一者环绕另一者，即图3、图6和图8中所示的实施方式，其中，所述分隔板可以包括多个，该多个分隔板组成封闭的六面体结构7，该六面体结构7固定在所述箱体1中，将箱体1的内部空间分隔为两部分，即六面体结构7之内和之外的两部分，即，所述六面体结构7所围成的空间为所述第一封闭腔11，所述六面体与所述箱体之间的空间为所述第二封闭腔12。
在本公开提供的具体实施方式中，箱体1可以为任意合适的形状。考虑到铂金通道2的结构和形状，所述箱体1可以形成为长方体形状，所述六面体结构7也为长方体结构并且其长度方向与所述箱体1的长度方向对应，所述铂金通道2的至少一部分位于该六面体结构7中，并且该部分的延伸方向与所述六面体结构7的长度方向对应。其中，铂金通道2的该部分的上壁形成有气孔20，以使得排泡空间与六面体结构7的内部空间，也就是第一封闭腔11连通。当然，为了防止灰尘或杂物通过气孔20直接落入玻璃熔液中，可以在气孔20上插设排气管(未示出)，该排气管的远离气孔20的末端折弯，以使得排气管的出口与竖直方向成角度，从而避免灰尘或杂物直接落入玻璃熔液中。当设置有加热装置和冷却装置时，所述加热装置可以设置在所述部分上，以直接加热铂金通道2；为了提高冷却效果，所述冷却装置4可以设置在所述第一封闭腔11中并固定在所述六面体结构7的侧壁上。
其中，在上述的具体实施方式中，加热装置可以是本领域常用的加热装置，该加热装置通常为电加热装置，该电加热装置通过连接端31与电源装置连接。连接端31可以由金属铜材料制成，由于电加热装置设置在铂金通道2上，因此，连接端31需要穿过箱体1和六面体结构7到达铂金通道2中的加热装置。此外，冷却装置4可以以任意合适的方式实施，例如，可以为水冷式冷却装置，使用水作为冷却液，冷却装置4具体为用于水流动的管道，例如，冷却装置4可以为排管或盘管，相应地，设置有用于冷却液进入的冷却液入口管41和排出冷却液的冷却液出口管42。为了获得更好的降温冷却的效果，冷却装置4可以布满六面体结构7内部的四个侧壁面；同时考虑到实施的便利性，冷却装置4可以具有L形结构，例如图4中所示，通过设置两个L形结构的冷却装置4，能够覆盖六面体结构7内部的四个侧壁面。
另外，在本公开提供的具体实施方式中，箱体1可以由钢板材料制成，为了保证密封性，可以采取满焊的方式制造箱体1；另外，由于冷却液出口管41和冷却液出口管42需要穿过箱体1，因此，在管道41和42与箱体1的接缝处也可以采取满焊的方式确保该处的密封性。另外，连接端31与箱体1之间可以采用耐高温并且绝缘性质的材料例如氧化铝进行密封，箱体1与铂金管道之间的接缝处也可以使用这种材料进行密封，并且，在此基础上还可以浇灌水玻璃(通常为硅酸钠溶液)以提高密封的可靠性。此外，可以根据生产需求和使用环境等客观条件，调整所需的负压值，调整箱体1的材料厚度、第一封闭腔11、第二封闭腔12的体积大小，增大或减小冷却水管(即冷却装置4)的覆盖面积和冷却液的流速等。
此外，考虑到操作的安全性和可靠性，第一连接管51和第二连接管52以及封闭件6均设置有多个，例如两个。
在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种玻璃窑炉，该玻璃窑炉包括熔化部和工作部，其中，所述玻璃窑炉还包括本公开提供的用于玻璃熔液的澄清装置，所述熔化部和工作部通过铂金通道2连接。具体地，熔化部的玻璃熔液出口与铂金通道2的入口21连接，工作部的入口与铂金通道2的出口22连接。其中，玻璃熔液的流动方向如图8中的箭头所示，原料在熔化部中完成熔化并形成玻璃熔液，玻璃熔液随后由下向上进入铂金通道2中进行澄清，由此可知，排泡空间形成在玻璃熔液的上方；澄清之后的玻璃熔液向下流入工作部，以储存并降低到合适的温度以满足成型需要。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (8)
1.一种用于玻璃熔液的澄清装置，其特征在于，该澄清装置包括限定有封闭腔的箱体（1）、用于使得所述封闭腔内为负压的负压产生单元以及用于所述玻璃熔液流动的铂金通道（2），所述封闭腔与所述铂金通道（2）内封闭的排泡空间连通；
所述澄清装置还包括用于检测所述封闭腔内的气压的检测装置和控制所述封闭腔内的气压的控制装置，该控制装置与所述负压产生单元和所述检测装置均电连接；
所述封闭腔包括可选择地连通的第一封闭腔（11）和第二封闭腔（12），所述第一封闭腔（11）与所述排泡空间连通，所述检测装置设置在所述第一封闭腔（11）中，所述负压产生单元包括第一负压产生单元和第二负压产生单元，该第一负压产生单元通过第一连接管（51）与所述第一封闭腔（11）连通，所述第二负压产生单元用于使得所述第二封闭腔（12）内为负压，所述第一连接管（51）上设置有与所述控制装置电连接的第一单向阀，
所述控制装置设置为：当所述第一封闭腔（11）内的气压大于预设值时，控制所述第一单向阀关闭，并控制所述第一封闭腔（11）与所述第二封闭腔（12）连通。
2.根据权利要求1所述的用于玻璃熔液的澄清装置，其特征在于，所述澄清装置还包括用于加热所述铂金通道的加热装置。
3.根据权利要求2所述的用于玻璃熔液的澄清装置，其特征在于，所述封闭腔内设置有冷却装置（4）。
4.根据权利要求1所述的用于玻璃熔液的澄清装置，其特征在于，所述第二负压产生单元通过第二连接管（52）与所述第二封闭腔（12）流体连通，所述第二连接管（52）上设置有第二单向阀，该第二单向阀与所述控制装置电连接。
5.根据权利要求1所述的用于玻璃熔液的澄清装置，其特征在于，所述箱体（1）内设置有分隔板，以将所述箱体的内部空间分为两部分，即所述第一封闭腔（11）和第二封闭腔（12），所述分隔板上设置有开孔，该开孔中设置有可选择地封堵所述开孔的封闭件（6），该封闭件（6）与所述控制装置电连接。
6.根据权利要求5所述的用于玻璃熔液的澄清装置，其特征在于，所述分隔板包括多个，该多个分隔板组成封闭的六面体结构（7），该六面体结构（7）固定在所述箱体（1）中，所述六面体结构（7）所围成的空间为所述第一封闭腔（11），所述六面体结构（7）与所述箱体（1）之间的空间为所述第二封闭腔（12）。
7.根据权利要求6所述的用于玻璃熔液的澄清装置，其特征在于，所述箱体（1）形成为长方体形状，所述六面体结构（7）为长方体结构并且其长度方向与所述箱体（1）的长度方向对应，所述铂金通道（2）的至少一部分位于该六面体结构（7）中，并且该部分的延伸方向与所述六面体结构（7）的长度方向对应，当设置有加热装置和冷却装置时，所述加热装置设置在所述部分上，所述冷却装置（4）设置在所述第一封闭腔（11）中并固定在所述六面体结构（7）的侧壁上。
8.一种玻璃窑炉，该玻璃窑炉包括熔化部和工作部，其特征在于，所述玻璃窑炉还包括根据权利要求1-7中任意一项所述的用于玻璃熔液的澄清装置，所述熔化部和工作部通过铂金通道（2）连接。
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