CN216662835U - 一种通道供料管顶部液面加热保温结构 - Google Patents

Abstract

一种通道供料管顶部液面加热保温结构，包括侧部加热器，以及依次固定设置在侧部加热器上方的顶部加热器和顶部保温砖；顶部加热器上设有第一通孔，第一通孔包括上部的直孔加热部分和下部的空腔加热部分；直孔加热部分和空腔加热部分的侧壁上设置有加热丝；所述空腔加热部分设置为圆台结构；顶部保温砖上设有第二通孔；第二通孔与第一通孔同轴连通设置。该加热保温结构中顶部加热器的内壁设置有加热丝，产生的热辐射可以聚集在供料管的顶部，顶部保温砖可防止热的挥发性气体在此区域的壁面上冷凝，提高液面上方的空间温度，提高了供料管内液体温度的均一性及产品的良品率，实现了供料管的功能及性能要求。

Description

一种通道供料管顶部液面加热保温结构

技术领域

本实用新型属于基板玻璃制造技术领域，涉及一种通道供料管顶部液面加热保温结构。

背景技术

铂金通道在基板玻璃的制造过程中承担着重要的工艺作用，由于其不同区域的功能原理存在差异，所设计的玻璃液在管道内部的状态也存在差异。例如澄清段区域由于其需要将玻璃液进行高温的澄清和排泡处理，因此需要在管道内液面的上方设计空间部分，用于气泡的逸出。搅拌段区域需要通过插入搅拌器的方式来实现针对玻璃液的均化作用。另外还有一类是考虑到系统液面需要满足连通器效应，所设计的液面上方开口结构，使其与外界大气压保持相通，进而实现局部液面与系统液面的一致性变化。但这类液面上方开口的结构也会导致一定的温场缺陷，即开口区域很难保持一定的高温气氛。因此这些区域的液面常出现粘度的升高和流动性的降低，伴随着一段时间的累积形成异质玻璃，特别是供料槽顶部的异质玻璃。上方的液面一般情况下不参与下方流场的运动，但在特殊情况下，例如液面的突然波动很容易使其发生扰动紊乱，打破液面区域的停滞平衡，使异质玻璃被卷入下方的流场中。由于供料槽区域距离成型较近，因此卷入的玻璃很难在较短的时间内熔化消失，最终导致异质玻璃进入成型区域形成玻璃基板上的缺陷，这类缺陷常呈现与玻璃相近的透明色，仅表现出厚度上的微量变化，必须经过专业的灯光设备进行观测才能较为清晰的显现，且此类缺陷只要出现玻璃基板将会判废，极大的影响产品合格率。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种通道供料管顶部液面加热保温结构，可以有效提升液面上方的空间温度，在液面满足与外部大气相通的同时，使上方液面的温度保持与下方流场一致，有效避免异质玻璃的出现，提高产品的良品率。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种通道供料管顶部液面加热保温结构，包括侧部加热器，以及依次固定设置在侧部加热器上方的顶部加热器和顶部保温砖；

所述顶部加热器上设有第一通孔，所述第一通孔包括上部的直孔加热部分和下部的空腔加热部分；所述直孔加热部分和空腔加热部分的侧壁上设置有加热丝；所述空腔加热部分设置为圆台结构；

所述顶部保温砖上设有第二通孔；所述的第二通孔与第一通孔同轴连通设置。

优选地，顶部加热器、顶部保温砖及其下方侧部加热器的外径一致。

优选地，所述直孔加热部分、空腔加热部分和所述供料管同轴设置。

优选地，所述空腔加热部分的圆台斜面与水平面之间的夹角为45°。

优选地，所述顶部加热器包括镜像对称设置的两个顶部加热件；所述顶部加热件组合后其内壁的上部构成直孔加热部分，其下部构成空腔加热部分。

优选地，在所述直孔加热部分和所述空腔加热部分的侧壁上，沿其周向分别平行间隔设置有若干用于绕设所述加热丝的第一丝槽和第二丝槽；所述第一丝槽的深度延伸方向水平设置，所述第二丝槽的深度延伸方向垂直于所述空腔内壁设置。

优选地，所述顶部加热件的上表面设有用于使所述加热丝绕出的出丝槽，所述出丝槽与最上端的第一丝槽同水平面设置。

优选地，所述第一丝槽和第二丝槽的末端连通设置，连通处设有连通边槽。

优选地，所述出丝槽、第一丝槽、第二丝槽以及连通边槽的宽度和高度均大于加热丝的直径。

优选地，所述出丝槽、第一丝槽、第二丝槽以及连通边槽与所述加热丝之间留有缝隙，所述缝隙处设有氧化铝材质的泥料填充物。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供一种通道供料管顶部液面加热保温结构，该结构在侧部加热器的上方设置内壁具有加热丝的顶部加热器以及顶部保温砖，顶部加热器的下部具有圆台式的加热腔，该顶部加热器具有倾斜的加热面，产生的热辐射可以聚集在供料管的顶部，顶部加热器的上方为直孔加热部分，防止热的挥发性气体在此区域的壁面上冷凝，提高液面上方的空间温度，有效对供料管内上方的液体进行加热以及保温，同时在顶部加热器以及顶部保温砖上设计有与外部大气的相通的通孔，提高了供料管内液体温度的均一性及产品的良品率，实现了供料管的功能及性能要求。

进一步的，顶部加热器、顶部保温砖及其下方侧部加热器的外径一致，确保各部件的连接更加牢固，结构更加稳定。

进一步的，下部的空腔结构设置为具有45°夹角的圆台结构，可使热辐射聚焦在供料管的正中间，充分对供料管中上方的液体进行加热，提高热量的利用率。

进一步的，顶部加热器包括镜像对称设置的两个顶部加热件，更加方便加热丝的绕设，使得该结构的使用更加便捷。而且，顶部加热件组合后其内壁的上部构成直孔加热部分，其下部构成空腔加热部分，有效保证热量的产生量以及利用率。

进一步的，第一丝槽和第二丝槽的设置可以使加热丝的绕设更加方便快捷，同时也可以使加热丝的安装更加牢固。第一丝槽和第二丝槽深度延伸方向的设置可以使加热丝产生的热辐射有效集中在通道供料管的上方，提高热量的利用率。

进一步的，出丝槽可以使加热丝的安装固定更加便捷。

进一步的，连通边槽的设置可以保证顶部加热器在绕设加热丝后，镜像对称设置的两个顶部加热件对接处的密封性，保证对接后顶部加热件的表面平整，提高装置的结构稳固性。

进一步的，出丝槽、第一丝槽、第二丝槽以及连通边槽的宽度和高度均大于加热丝的直径，可以保证加热丝的安装空间，避免在安装过程中加热丝受到物理的摩擦而受损，影响结构的使用安全性及寿命。

进一步的，出丝槽、第一丝槽、第二丝槽以及连通边槽与加热丝之间的缝隙采用氧化铝泥料进行密封填充。氧化铝泥料可以满足砖结构的抗高温和强度性能。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为顶部加热件的俯视图；

图3为顶部加热件的仰视图；

图4为本实用新型中顶部保温砖的结构示意图。

图中：供料管1，液体2，顶部加热器3，侧部加热器4，顶部保温砖5，上部直孔加热部分30，下部空腔加热部分31，顶部加热件32，出丝槽321，第一丝槽322，第二丝槽323，连通边槽324，第二通孔50。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

如图1所示，一种通道供料管顶部液面加热保温结构，包括依次固定设置在侧部加热器4上方的顶部加热器3和顶部保温砖5。顶部加热器3通过在其内部绕制安装铂金丝作为发热基体，通过加载直流电使其发热，并进一步通过热辐射的方式将热量传递至液面区域，保持液面温度达到1200℃以上。顶部保温砖5是针对顶部加热器3设计的保温结构，使顶部加热器3所产生的热量能够维持并尽可能的向内部传递，提高了热量的利用率。

如图1所示，顶部加热器3上设有第一通孔，第一通孔包括上部的直孔加热部分30和下部的空腔加热部分31；直孔加热部分30主要考虑内外气压的平衡，使液面处于与大气相接通的自由状态，即此处的液面与系统液面相一致，直孔加热部分30的直径设计为15mm，即可满足气压的平衡。直孔加热部分30的内壁上设置有加热丝，防止热的挥发性气体在此区域的壁面上冷凝。下部的空腔加热部分31可采用圆台形空腔结构，其内壁上设置有加热丝，圆台高度设计为60mm，也可根据需要调整高度值，高度值决定空腔斜面长度，即进一步决定加热丝放置的数量，影响加热丝的热功率大小。本实施例中圆台形空腔结构的斜面与水平面角度设计为45°，确保热能对液面区域进行热辐射作用，使得加热丝产生的热量利用率更高，提高液面上方的空间温度，有效对供料管内上方的液体进行加热以及保温。顶部加热器3采用氧化铝材料制成，其中氧化铝的纯度必须高于95％，可以满足砖结构的抗高温和强度性能

本实用新型中顶部加热器3、顶部保温砖5及其下方侧部加热器4的外径一致，使各部件的连接更加牢固，结构更加稳定。

如图2所示，顶部加热器3可包括镜像对称设置的两个顶部加热件32。顶部加热件32组合后其内壁的上部构成直孔加热部分30，其下部构成空腔加热部分31。在其直孔加热部分内壁设计有若干条条加热丝的安装槽，即第一丝槽322，在本实施例中设计有两条。第一丝槽322的深度延伸方向水平设置，用于对此区域加热，防止热的挥发性气体在此区域的壁面上冷凝。其加热丝安装槽宽度根据加热丝直径匹配设计，目前此区域加热丝直径设计为3.0mm，因此槽宽设计为5.0mm，保证加热丝材的安装空间，同时丝槽的节距设计为4mm，确保放置更多加热丝槽。在其下部的空腔加热部分31的侧壁上设置有用于安装加热丝的第二丝槽323，第二丝槽323的深度延伸方向垂直于所述空腔内壁设置，可以使加热丝产生的热量有效集中在通道供料管的上方，提高热量的利用率。第一丝槽和第二丝槽的深度设计为30mm，可根据加热能力的需要增加高度，进而增加绕丝圈数，即加热量也会相应增加。

顶部加热件32上表面的一侧，靠近通孔的位置设有用于使所述加热丝绕出的出丝槽321，出丝槽321的宽度和高度根据加热丝丝径匹配设计，由于目前的丝径为3.0mm，因此丝槽的宽度和高度均设计为8.0mm，确保丝材能够轻松穿过并引出，与外部接线相连接。优选的出丝槽321与最上端的第一丝槽322同水平面设置，保证加热丝的使用安全性。

如图3所示，由于加热丝是需要绕制于第一丝槽以及第二丝槽内，且每相邻丝槽之间需要在边部折弯180°，因此第一丝槽322和第二丝槽323的末端设置有连通边槽324，用于容纳绕丝拐点的空间，边槽宽度设计为10mm，高度设计为8mm。

如上所述的顶部加热器3，待其加热丝绕制安装完成后，针对出丝槽321、连通边槽324以及第一丝槽322、第二丝槽323内剩余间隙，均使用相同材质的氧化铝泥料进行密封填充，氧化铝的纯度必须高于95％，保证结构的抗高温和强度性能；最终要求加热器内部铂金丝全部被密封包裹，预防高温环境下过快的氧化挥发。相同的填充料，具有相同的受热形变物理性能，保证填充密封的有效性。

顶部加热器3的下表面与侧部加热器4的上表面重合，大小相同。如上所述的顶部加热件32，其外部轮廓为半圆柱形结构，圆周直径与下方侧部加热器4的外径保持一致，根据供料顶部液位管1的外径匹配设计，目前设计为145mm，也可根据热量的传导效能设计为120mm至200mm之间。

如上所述的顶部保温砖5，其放置于顶部加热器3的上部，主要用于对顶部加热器内壁上加热丝产生的热量进行隔绝，使其尽可能转化为向下的热能。如图4所示，顶部保温砖5设计为圆柱形结构，其外轮廓尺寸与顶部加热器3外轮廓相同，顶部保温砖5上设有第二通孔50，与顶部加热器3的上的第一通孔连通设置，起到内外气压的平衡，保持液面的自由状态。优选地第二通孔50与第一通孔为共轴心的通孔结构，保证液面与气压的平衡结构，同时其直径做到最小，将热量的损失降到最低，满足与外部大气的相通，使两者的作用达到最佳的平衡。

本实用新型通过以上的结构功能，针对通道供料管1中的液体2可进行有效的加热，使其上部液体的粘度与内部玻璃流体相近，参与流场环境的正常运行，从源头消除了粘度升高异质玻璃的形成。本实用新型在使用前，供料管顶部的液面区温度经过实测仅为900℃左右，此时的玻璃粘度已接近半固态，很难正常的参与下方的流场，而在本实用新型结构的作用下，顶部液面实测温度达到了1218℃，与下方的流场玻璃温度相当，这进一步说明本实用新型针对液面的有效加热作用，同时异质玻璃类缺陷所导致的不良率也基本消失。可见该结构提高了通道供料管1上方空间的温度，可实现供料管内液体2中顶部液体温度的提升。

如上所述的供料管顶部结构，其内部的铂金液位管1与供料区铂金相同，采用铂铑合金材料制成，且Rh含量控制在10％左右，保证此区域结构的强度稳定性，玻璃液位于铂金供料管1的内部，且液面基本位于供料管1的1/3处，实际生产过程中可能发生一定的波动，位于液面处的玻璃在生产过程中经测量有大约20mm厚的高粘度玻璃，且粘度由上至下逐渐降低，最终过渡至正常的玻璃液粘度，此区域液面上方温度经过实测，在液面上方的铂金液位管口处温度已降低至800℃，而液面上的实测温度也仅为900℃左右，此时侧部加热器4的功率已达最大。铂金供料管1自身的高度设计为300mm，主要考虑液位的波动范围以及上部需要预留的2/3余量，管径设计为50mm，铂金壁厚设计为1.0mm。侧部加热器4，其属于原方案的结构，仅能对供料管1内的玻璃液进行适量的加热，加热原理为内部的加热丝在通电条件下所产生的焦耳热，经过热传导作用至铂金管壁以及内部的玻璃液，通过该装置，可以有效提高供料管1内部上部液体的温度。

本实用新型通过以上的结构功能，针对供料管1中的液面可进行有效的加热，使其粘度与内部玻璃流体相近，参与流场环境的正常运行，从源头消除了粘度升高异质玻璃的形成。

Claims (10)

1.一种通道供料管顶部液面加热保温结构，其特征在于，包括侧部加热器(4)，以及依次固定设置在侧部加热器(4)上方的顶部加热器(3)和顶部保温砖(5)；

所述顶部加热器(3)上设有第一通孔，所述第一通孔包括上部的直孔加热部分(30)和下部的空腔加热部分(31)；所述直孔加热部分(30)和空腔加热部分(31)的侧壁上设置有加热丝；所述空腔加热部分(31)设置为圆台结构；

所述顶部保温砖(5)上设有第二通孔(50)；所述的第二通孔(50)与第一通孔同轴连通设置。

2.根据权利要求1所述的一种通道供料管顶部液面加热保温结构，其特征在于，顶部加热器(3)、顶部保温砖(5)及其下方侧部加热器(4)的外径一致。

3.根据权利要求1所述的一种通道供料管顶部液面加热保温结构，其特征在于，所述直孔加热部分(30)、空腔加热部分(31)和所述供料管(1)同轴设置。

4.根据权利要求1所述的一种通道供料管顶部液面加热保温结构，其特征在于，所述空腔加热部分(31)的圆台斜面与水平面之间的夹角为45°。

5.根据权利要求1所述的一种通道供料管顶部液面加热保温结构，其特征在于，所述顶部加热器(3)包括镜像对称设置的两个顶部加热件(32)；所述顶部加热件(32)组合后其内壁的上部构成直孔加热部分(30)，其下部构成空腔加热部分(31)。

6.根据权利要求5所述的一种通道供料管顶部液面加热保温结构，其特征在于，在所述直孔加热部分(30)和所述空腔加热部分(31)的侧壁上，沿其周向分别平行间隔设置有若干用于绕设所述加热丝的第一丝槽(322)和第二丝槽(323)；所述第一丝槽(322)的深度延伸方向水平设置，所述第二丝槽(323)的深度延伸方向垂直于所述空腔内壁设置。

7.根据权利要求6所述的一种通道供料管顶部液面加热保温结构，其特征在于，所述顶部加热件(32)的上表面设有用于使所述加热丝绕出的出丝槽(321)，所述出丝槽(321)与最上端的第一丝槽(322)同水平面设置。

8.根据权利要求7所述的一种通道供料管顶部液面加热保温结构，其特征在于，所述第一丝槽(322)和第二丝槽(323)的末端连通设置，连通处设有连通边槽(324)。

9.根据权利要求8所述的一种通道供料管顶部液面加热保温结构，其特征在于，所述出丝槽(321)、第一丝槽(322)、第二丝槽(323)以及连通边槽(324)的宽度和高度均大于加热丝的直径。

10.根据权利要求9所述的一种通道供料管顶部液面加热保温结构，其特征在于，所述出丝槽(321)、第一丝槽(322)、第二丝槽(323)以及连通边槽(324)与所述加热丝之间留有缝隙，所述缝隙处设有氧化铝材质的泥料填充物。

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