TW201619073A - 形成溢流下拉玻璃管的裝置 - Google Patents

Abstract

敘述用於形成玻璃管的一種裝置。用於形成玻璃管的裝置包括環形模型，環形模型具有外部表面與內部通路，內部通路界定了內部表面。用於形成玻璃管的裝置進一步包括兩個腔室，熔融玻璃可流自該兩個腔室。一個腔室流動熔融玻璃至環形模型的外部表面，且另一個腔室流動熔融玻璃至環形模型的內部表面。熔融玻璃的兩個流動相遇於模型的底部處，以形成玻璃管。

Description

形成溢流下拉玻璃管的裝置 【相關申請案】

本申請案在專利法之下主張美國先行申請案序號第62/045,114號的優先權利益，其申請於2014年9月3日，本文仰賴其內容並且以引用之方式將其全部併入。

本揭示案一般係關於熔合玻璃管的製造，且更具體地，係關於從溢流處理所形成的熔合玻璃管。

在玻璃形成期間，當表面由工具接觸時(在目前的製造方法中是常見的)，該表面會變成受損傷。當由肉眼檢視時，這些損傷係可見為光學扭曲。此外，當經由氙放射線透視照相(Xenon shadowgraph)觀看時，這些缺陷很容易檢視為暗線。損傷的表面對於需要最高光學品質的應用來說是非所欲的，最高光學品質類似於利用熔合形成的玻璃所達到的。此外，工具所導致的缺陷會降低玻璃管的強度與可靠性。

本揭示案的一實施例為用於形成玻璃管的裝置，該裝置包括環形模型，環形模型具有外部表面與內部 表面。模型為「環形的」，因為模型包括環或其他封閉的迴路結構是沒有起點或終點的。熔融玻璃可沿著外部與內部表面兩者流動，以相遇於玻璃模型的底部處，而形成熔合的玻璃管。該裝置包括至少兩個來源，以供應熔融玻璃來流動於外部與內部表面之上。

在本揭示案的另一實施例中，用於形成玻璃管的裝置可包括供應熔融玻璃的第三來源。在此種實施例中，兩個不同層的熔融玻璃可沿著模型的內壁流動，以相遇於沿著模型的外壁流動之第三層，而形成三層熔合的玻璃管。

在本揭示案的另一實施例中，用於形成玻璃管的裝置可包括多於兩個的來源，以供應熔融玻璃至模型。此態樣的範例實施例可包括供應熔融玻璃的第三來源。在此種實施例中，兩個不同層的熔融玻璃可沿著模型的外壁流動，以相遇於沿著模型的內壁流動之第三層，而形成三層熔合的玻璃管。或者，在此種實施例中，兩層的熔融玻璃可沿著模型的內壁流動，並且相遇於沿著模型的外壁流動之第三層，而形成三層熔合的玻璃結構。事實上，本文所述的裝置與處理可一般化至n個來源與m個來源，n個來源供應熔融玻璃至模型的外部，並且提供n層的熔融玻璃流動於模型的外部上，且m個來源供應熔融玻璃至模型的內部，並且提供m層的熔融玻璃流動於模型的內部上，以在模型的底部處形成n+m層的玻璃結構。

額外的特徵與優點將提出於以下的詳細說明中，且本領域中熟習技藝者從該敘述將可輕易得知部分，或者藉由實施如同本文所述的實施例(包括下面的詳細說明、申請專利範圍、以及所附圖式)而認定。

將瞭解到，前述的一般說明與下面的詳細說明兩者僅為範例，且打算提供概觀或架構來瞭解申請專利範圍的本質與特徵。所附圖式係包括來提供進一步的瞭解，並且併入至本說明書中且構成本說明書的一部分。圖式例示一或更多個實施例，並且與說明書一起用來解釋各種實施例的原理與操作。

10‧‧‧裝置

12‧‧‧環形模型

14‧‧‧熔融玻璃固持器

16‧‧‧下部

18‧‧‧中部

20‧‧‧上部

22‧‧‧外部表面

24‧‧‧內部通路

26‧‧‧內部表面

27‧‧‧底部

28‧‧‧下腔室

30‧‧‧上腔室

31‧‧‧下腔室底板

32‧‧‧開孔

33‧‧‧玻璃流動間隙

34‧‧‧側壁

36‧‧‧頂板

38‧‧‧底板

40‧‧‧側壁

42‧‧‧頂板

43‧‧‧開孔

44‧‧‧玻璃饋送部

46‧‧‧排氣孔

48‧‧‧玻璃饋送部

50‧‧‧排氣孔

52、54‧‧‧陶瓷磚

56、58、60、62、64、66‧‧‧陶瓷板

68‧‧‧加熱絲或線圈

69‧‧‧不銹鋼殼體

70‧‧‧固持環

72‧‧‧腳部

74‧‧‧凹部

76‧‧‧環

77‧‧‧開孔

78‧‧‧活塞

79‧‧‧桿部

80‧‧‧鈴部

82‧‧‧上延伸部

84‧‧‧有輪廓的障礙物

86‧‧‧有輪廓的障礙物

88‧‧‧碗部

100‧‧‧裝置

102‧‧‧環形模型

104‧‧‧熔融玻璃固持器

106‧‧‧下腔室

108‧‧‧上腔室

110‧‧‧底板

112‧‧‧側壁

114‧‧‧玻璃饋送部

115‧‧‧玻璃流動間隙

116‧‧‧底板

118‧‧‧側壁

120‧‧‧玻璃饋送部

122‧‧‧凹部

124‧‧‧固持環

126‧‧‧腳部

128‧‧‧凹部

130‧‧‧障礙物

132‧‧‧障礙物

133‧‧‧內部通路

134‧‧‧有輪廓的障礙物

135‧‧‧內部表面

136‧‧‧有輪廓的障礙物

137‧‧‧外部邊界

138‧‧‧寬楔形部分

139‧‧‧外部表面

140‧‧‧長楔形部分

141‧‧‧開孔

142‧‧‧外部表面

143‧‧‧外部表面

144‧‧‧內部表面

145‧‧‧裝置

146‧‧‧中間腔室

147‧‧‧底板

148‧‧‧側壁

149‧‧‧玻璃饋送部

150‧‧‧裝置

152‧‧‧環形模型

154‧‧‧底部熔融玻璃固持器

156‧‧‧中間熔融玻璃固持器

158‧‧‧上部熔融玻璃固持器

160‧‧‧上部

162‧‧‧外部表面

164‧‧‧下部

166‧‧‧內部通路

168‧‧‧內部表面

170‧‧‧延伸部

172‧‧‧碗部

174‧‧‧隔離底板

175‧‧‧開孔

176‧‧‧隔離壁

178‧‧‧障礙物

180‧‧‧玻璃饋送部

182‧‧‧玻璃流動間隙

184‧‧‧隔離底板

186‧‧‧障礙物

188‧‧‧開孔

190‧‧‧隔離壁

192‧‧‧熔融玻璃饋送部

194‧‧‧頸部

196‧‧‧內部通路

198‧‧‧內部表面

200‧‧‧截頭圓錐形部分

202‧‧‧隔離底板

204‧‧‧障礙物

206‧‧‧開孔

208‧‧‧隔離壁

210‧‧‧熔融玻璃饋送部

212‧‧‧頸部

214‧‧‧內部通路

216‧‧‧內部表面

H1、H2‧‧‧高度

第1圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面側視圖。

第2圖為模型的正視圖，用於本揭示案的一實施例。

第3圖為固持環的一部分的透視圖，用於本揭示案的一實施例。

第4圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面側視圖。

第5圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面側視圖。

第6圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面頂視圖。

第7圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面側視圖。

第8圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面側視圖。

第9圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面側視圖。

第10圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面側視圖。

第11圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面側視圖。

第12圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面側視圖。

第13圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面側視圖。

現在將詳細參考本揭示案的實施例，實施例的範例係例示在所附圖式中。盡可能地，相同的元件符號在所有圖式中將用以表示相同或相似的部件。

第1圖為本揭示案的熔合玻璃管形成裝置的一實施例的正視橫剖面側視圖。用於形成玻璃管的裝置10包括環形模型12與熔融玻璃固持器14。環形模型12稱為環形，因為環形模型12包括封閉迴路，例如圓環，但是也可為不同的形狀，例如矩形或方形。從下面的揭示內容將是顯而易見的，環形模型12的形狀大體上由用於 形成玻璃管的裝置10所製造產生的熔合玻璃管的形狀來界定。

環形模型12具有下部16、中部18與上部20。環形模型12也具有外部表面22與內部通路24，內部通路24界定內部表面26。如同第1圖所繪的，環形模型的下部16大體上為楔形，其中外部表面22與內部表面26朝向彼此傾斜，以界定具有底部27的錐形。下部16的錐形不限於第1圖所繪的結構。例如，下部16的楔形可產生自朝向內部表面26單獨傾斜的外部表面22，或朝向外部表面22單獨傾斜的內部表面26。如同下面進一步詳細說明的，楔形部分的形狀與尺寸可改變，取決於要形成的玻璃組成或其他考量，例如玻璃管厚度、玻璃管形狀、熱限制與環境條件。

環形模型12的外部表面22提供熔融玻璃可沿著流至底部27的表面。類似地，內部表面26提供熔融玻璃可沿著流動朝向底部27的表面。沿著外部表面22與沿著內部表面26的流動熔融玻璃將相遇於底部27處，藉此形成熔合玻璃管。如同已經提到的，由環形模型12形成的熔合玻璃管的橫剖面將取決於環形模型12的形狀。

熔融玻璃固持器14具有下腔室28與上腔室30。

下腔室28具有下腔室底板31，下腔室底板31具有開孔32。開孔32係配置來允許環形模型12的定位。定位在底板31的開孔32中的環形模型12的配置則界定 了玻璃流動間隙33。下腔室28也包括側壁34與頂板36。熔融玻璃可通過熔融玻璃饋送部44而饋送至下腔室28。下腔室28的底板31係配置來促進熔融玻璃從熔融玻璃饋送部44流動至玻璃流動間隙33，使得熔融玻璃將均勻地流動通過玻璃流動間隙33。如同下面將更詳細敘述的，下腔室28可設有任何數量的機構，用於調節熔融玻璃的流動，以促進適當與均勻的流動。

熔融玻璃固持器14的上腔室30為類似於下腔室28的一種結構。上腔室30具有底板38、側壁40與頂板42。上腔室30的底板38包括開孔43，以容納環形模型12的上部20。環形模型12可定位在開孔43內，使得上部20延伸於上腔室30的底板38之上。上部可設有凹部74，使得具有腳部72的固持環70可固定環形模型於上腔室底板38的開孔43內與下腔室底板31的開孔32內的定位。

熔融玻璃可通過熔融玻璃饋送部48而流入上腔室30中。上腔室30的底板38係配置來促進熔融玻璃均勻地流動朝向底板38中的開孔43與固持環70。在第1圖所示的配置中，熔融玻璃將從熔融玻璃饋送部48流入上腔室30中、朝向固持環70。固持環70將作用為調節熔融玻璃的流動之障礙物，使得在熔融玻璃可流動於固持環之上並且進入環形模型12的內部通路24之前，熔融玻璃必須升高至固持環70的高度位準。

熔融玻璃然後可沿著內部表面26向下流動朝向環形模型12的底部27。沿著環形模型的內部表面26向 下流動的熔融玻璃的膜(或者敘述為層或塗層)將相遇且熔合於來自下腔室28且從環形模型12的外部表面22向下流動的熔融玻璃的流動。在內部表面26上流動的熔融玻璃的流動將提供熔合玻璃管的內部表面，而在外部表面22上向下流動的熔融玻璃將提供熔合玻璃管的外部表面。產生的熔合玻璃管將具有原來的內部與外部表面，因為玻璃管的形成並未接觸於任何表面、工具、或其他裝置。

排氣孔46可連接至下腔室28，且排氣孔50可連接至上腔室30，以在熔融玻璃分別流入下腔室28與上腔室30中時排放氣體。

如同第1圖所示，熔融玻璃固持器14包括多個隔離元件，以防止熔融玻璃的非所欲冷卻。熔融玻璃固持器可包括陶瓷磚52、54以及陶瓷板56、58、60、62、64、66。這些隔離元件在產業中為標準的，且隔離元件的任何組合在本揭示案中都可設想到。

下腔室28的底板31、側壁34與頂板36以及上腔室30的底板38、側壁40與頂板42應由通常在生產玻璃中所用的材料製成，例如鉑或陶瓷，例如鋯石或氮化矽。類似地，固持環70與環形模型12應由通常在熔融玻璃應用中所用的材料製成，例如鉑或陶瓷，例如鋯石或氮化矽(參見例如，美國專利第3,338,696號、第3,437,470號、第3,682,609號與第8,028,544號，所有這些在此都以引用之方式將其全部併入)。下腔室28與上腔室30可由本領域已知的任何方法來加熱，例如對流、傳導、輻 射或對流。例如，下腔室28與上腔室30可經由加熱絲或線圈68(選擇性地由鉑製成)來加熱。

第1圖繪示能夠在所有側部上加熱的下腔室28，具有沿著整個底板31、側壁34與頂板36的加熱絲或線圈68。類似地，上腔室30沿著底板38、側壁40與頂板42的整個長度襯有加熱絲或線圈68。加熱絲或線圈68產生的加熱可從下腔室28的一區域調節至另一區域，產生加熱梯度，該加熱梯度也可協助調節熔融玻璃通過腔室28至玻璃流動間隙33的流動。類似地，加熱絲或線圈68可從上腔室30中的一區域調節至另一區域，產生上腔室30中的加熱梯度並且也調節熔融玻璃通過腔室30的流動。

上腔室30的頂板42可設有開孔77，以容納活塞78，活塞78包括桿部79與鈴部80。桿部79可垂直調整，使得鈴部80可下降至在上部20處的環形模型12的內部通路24中，以調節熔融玻璃進入環形模型12的內部通路24之.流動。

第2圖為模型的正視圖，用於本揭示案的一實施例。第2圖所示的模型12對應於第1圖所示的實施例。具體地，模型12包括凹部74，凹部74與固持環70(第1圖)配合來固定模型12於用於形成玻璃管的裝置10內。

第3圖為固持環70的一部分的透視圖。固持環70包括腳部72與上延伸部82。腳部72係配置成接合於模型12的凹部74(第2圖)。當利用接合於凹部74之固持 環70的腳部72將模型12定位在用於形成玻璃管的裝置10內時，模型12固定在裝置10內的定位，如同第1圖所示。

第4圖為本揭示案的一實施例的正視橫剖面視圖。第4圖所示的用於形成玻璃管的裝置10係相同於第1圖所示的裝置，其中環76放置在下腔室28的底板31的開孔32中。環76傳統上由鉑製成，但是可由傳統上在處理熔融玻璃中所用的任何材料製成。環76將作用為調節熔融玻璃的流動之障礙物，使得在熔融玻璃可流動於環76之上並且進入玻璃流動間隙33之前，熔融玻璃必須升高至環76的高度位準。

第5圖為本揭示案的一實施例的正視橫剖面視圖。第5圖所示的用於形成玻璃管的裝置10係相同於第1圖所示的裝置，其中有輪廓的障礙物84放置相鄰於上腔室30中的固持環70。有輪廓的障礙物84包括增加的高度H1與降低的高度H2。有輪廓的障礙物84係設計有所繪的高度變化，以調節熔融玻璃從玻璃入口48至底板38中的開孔43之流動。來自玻璃饋送部48的熔融玻璃的流動會需要透過機構(例如有輪廓的障礙物84)來調節，以確保適當且均勻地流至模型12的內部通路24中。增加的高度H1相鄰於玻璃饋送部48，以考慮到存在於上腔室30的饋送側上的熔融玻璃的較大體積。有輪廓的障礙物84的上表面的形狀從高度H1轉變至高度H2係由所欲的流 動特性來決定，並且以正視橫剖面觀看時可為線性或非線性的形狀(亦即，如同第5圖所示)。

第5圖的裝置10也不同於第1圖的地方在於：第5圖的裝置10包括在下腔室28的開孔32處的第二有輪廓的障礙物86，類似於上腔室30的有輪廓的障礙物84，下腔室28的有輪廓的障礙物86包括變化的高度，以調節熔融玻璃從玻璃饋送部44至開孔32的流動。會需要此種有輪廓的障礙物86來調節熔融玻璃從饋送部44至開孔32的流動，以確保熔融玻璃均勻流動通過開孔32至模型12的外部表面22上。如同有輪廓的障礙物84的情況中，有輪廓的障礙物86的上表面的形狀係由所欲的流動特性來決定，並且以正視橫剖面觀看時可為線性或非線性的形狀(亦即，如同第5圖所示)。

第6圖為本揭示案的一實施例的正視橫剖面頂視圖。第6圖所示的橫剖面視圖係通過上腔室30。裝置10的可接受的側壁的大體結構係繪示為包括陶瓷板66、陶瓷板58、與不銹鋼殼體69。也繪示用於下腔室的玻璃饋送部44與用於上腔室的玻璃饋送部48。第1圖所示的陶瓷磚54並未繪示出，以繪示完整的底板38。

上腔室30的底板38可包括碗部88(第1圖中未繪示)，碗部88可進一步用於調節熔融玻璃從玻璃饋送部48至固持環70與模型12的流動。包括碗部88的底板38可由陶瓷製成。或者，碗部88可個別地由鉑製成。若 碗部88由鉑製成，可加熱碗部88，以進一步調節熔融玻璃從玻璃饋送部48至固持環70的流動。

第7圖至第13圖的實施例為第1圖至第6圖的實施例的簡化版本。顯而易見地，相關於第1圖至第6圖所述的許多特徵與細節同樣適用於第7圖至第13圖的實施例。

第7圖為本揭示案的一實施例的正視橫剖面視圖。用於形成玻璃管的裝置100係以簡化的版本繪示，並且包括環形模型102與熔融玻璃固持器104。熔融玻璃固持器104具有下腔室106與上腔室108。下腔室106具有底板110、側壁112與玻璃饋送部114。上腔室108具有底板116、側壁118與玻璃饋送部120。

第7圖繪示將模型102固定在定位的方式的變化例。上腔室108的底板116包括凹部122。凹部係配置來容納固持環124，固持環124包括腳部126。腳部126接合於模型102中的凹部128。

第8圖為本揭示案的一實施例的正視橫剖面側視圖。第8圖類似於第7圖的實施例，不同之處在於下腔室106的底板110設有障礙物130，且上腔室108的底板116設有障礙物132。下腔室106中的障礙物130調節來自玻璃饋送部114的熔融玻璃的流動，以產生至玻璃流動間隙115中的玻璃的更均勻流動，玻璃流動間隙115界定於下腔室106的底板110與模型102之間。類似地，障礙物132調節來自玻璃饋送部120的熔融玻璃的流動，以 產生障礙物132之上與進入模型102的內部通路133的玻璃的更均勻流動。

第9圖為本揭示案的一實施例的正視橫剖面側視圖。第9圖繪示下腔室106的底板110，底板110具有有輪廓的障礙物134。有輪廓的障礙物提供熔融玻璃從玻璃饋送部114至玻璃流動間隙115的流動的額外調節。有輪廓的障礙物134具有相鄰於玻璃饋送部115的較大高度，以考慮到相鄰於玻璃饋送部114之熔融玻璃的較大體積。有輪廓的障礙物134係設計來提供從第二腔室106至玻璃流動間隙115的更均勻流動。相鄰於玻璃饋送部114之增加的高度係考慮到存在於下腔室106的饋送側上的熔融玻璃的較大體積。

有輪廓的障礙物136類似地調節上腔室108中的玻璃從玻璃饋送部120至模型102的內部通路133的流動。相鄰於玻璃饋送部120之增加的高度係考慮到存在於上腔室108的饋送側上的熔融玻璃的較大體積。

第10圖為本揭示案的一實施例的正視橫剖面側視圖。第10圖繪示模型102的替代實施例。模型102包括寬楔形部分138。寬楔形部分138係設計來增加模型102的外部表面139。已知的是，在玻璃表面接觸於工具或其他表面之後，流動的熔融玻璃需要時間來癒合。如同第10圖的裝置所示，流動自下腔室106的熔融玻璃將接觸於底板110並且也接觸於玻璃流動間隙115的外部邊界137。由用於形成玻璃管的裝置100所形成的玻璃管的 外部表面將可能直接接觸於下腔室106的底板110以及玻璃流動間隙115的外部邊界137。為了形成具有原來的外部表面的玻璃管，必須提供沿著模型102的外部表面139流動的熔融玻璃的外部表面足夠的時間來癒合。模型102的寬楔形部分係打算用來提供癒合時間給流動的熔融玻璃的外部表面。流動的熔融玻璃的外部表面所需的癒合時間將根據所用的玻璃的類型而改變，包括玻璃的黏性與表面張力。因此，不同的玻璃將需要不同的癒合時間，包括沿著模型102的外部表面139行進的不同距離。

第11圖為本揭示案的一實施例的正視橫剖面側視圖。第11圖繪示具有長楔形部分140的模型102。長楔形部分140增加外部表面142，以提供足夠的癒合時間給沿著外部表面142流動的熔融玻璃。類似地，長楔形部分增加內部表面144，以提供足夠的癒合時間給沿著內部表面144流動的熔融玻璃。因為利用模型102的長楔形部分140增加了沿著模型102的外部表面142與內部表面144行進的長度，可增加兩個熔融玻璃流動來癒合的時間，且因此產生具有原來的內部與外部表面的熔合玻璃管。

第12圖為本揭示案的一實施例的正視橫剖面側視圖。用於形成玻璃管的裝置145類似於第7圖的裝置，並且包括下腔室106與上腔室108。下腔室106與上腔室108如同相關於第7圖至第11圖所上述的。模型102如同相關於第7圖至第11圖所上述的。另外，用於形成玻 璃管的裝置145包括中間腔室146。中間腔室146具有底板147、側壁148與玻璃饋送部149。底板147包括開孔141。開孔141係配置來容納模型102。熔融玻璃可從玻璃饋送部149流動朝向開孔141。針對調節熔融玻璃的流動已經敘述的任何機構都可用於中間腔室146。

來自中間腔室146的熔融玻璃將沿著模型102的外部表面143向下流動。來自下腔室106的熔融玻璃也可流動於外部表面143上，作為來自中間腔室的熔融玻璃的該層之上的一層。來自上腔室108的熔融玻璃可沿著模型102的內部表面135向下流動。產生的玻璃管將具有三個層，其中從來自下腔室106的熔融玻璃形成外層，從來自中間腔室146的熔融玻璃形成中間層，且從來自上腔室108的熔融玻璃形成內層。

第13圖為本揭示案的一實施例的正視橫剖面側視圖。用於形成玻璃管的裝置150包括環形模型152、底部熔融玻璃固持器154、中間熔融玻璃固持器156、與上部熔融玻璃固持器158。模型包括上部160、外部表面162、下部164、與具有內部表面168的內部通路166、與延伸部170。延伸部包括碗部172。延伸部170係設計成固定的，使得模型152的位置為靜止的。

底部熔融玻璃固持器154包括隔離底板174與隔離壁176，隔離底板174中具有開孔175。底板也可包括障礙物178。底部熔融玻璃固持器154包括玻璃饋送部180。熔融玻璃可通過玻璃饋送部180而饋送至底部熔 融玻璃固持器154中，使得熔融玻璃將流動朝向開孔175。障礙物178用於調節熔融玻璃至玻璃流動間隙182的流動，玻璃流動間隙182由第二底板174與模型152的外部表面162來界定。

中間熔融玻璃固持器156包括隔離底板184(隔離底板184包括障礙物186與開孔188)、隔離壁190、與熔融玻璃饋送部192。中間熔融玻璃固持器156可包括頸部194，頸部194從底板開孔188處的底板184底部向下延伸。開孔界定內部通路196，內部通路196具有內部表面198。內部表面198可包括在其上部範圍處的截頭圓錐形部分200。

熔融玻璃可通過玻璃饋送部192而饋送至中間熔融玻璃固持器156中。熔融玻璃可流動朝向障礙物186。熔融玻璃可流動於障礙物186之上並且進入開孔188中，使得熔融玻璃沿著內部通路196的內部表面198流動。熔融玻璃將沿著頸部194的內部表面198向下流動，直到熔融玻璃離開頸部194並且向下流動至環形模型152的碗部172中。來自中間熔融玻璃固持器156的玻璃流動然後將繼續沿著環形模型152的內部表面168向下流動。

上部熔融玻璃固持器158包括隔離底板202(隔離底板202具有障礙物204與開孔206)、隔離壁208、與熔融玻璃饋送部210。上部熔融玻璃固持器158也可包括頸部212。上部熔融玻璃固持器158的開孔206 界定內部通路214，內部通路214具有內部表面216。熔融玻璃可通過玻璃饋送部210而饋送至上部熔融玻璃固持器158中，其中玻璃流動朝向障礙物204、在障礙物204之上、進入開孔206並且沿著內部表面216向下。當熔融玻璃流動離開內部表面216時，熔融玻璃可流入中間熔融玻璃固持器的開孔188中。較佳地，流動自上部熔融玻璃固持器158的熔融玻璃將流至流動自中間熔融玻璃固持器156的熔融玻璃上。上部熔融玻璃固持器158的頸部216應具有內部直徑係大於中間熔融玻璃固持器156的頸部194的內部直徑，如同第13圖所示。在此種配置中，流動自上部熔融玻璃固持器158的熔融玻璃將在中間熔融玻璃固持器的開孔188的截頭圓錐形部分200處流至流動自中間熔融玻璃固持器156的熔融玻璃上。明顯地，可導致流動自上部熔融玻璃固持器158的熔融玻璃層疊於流動自中間熔融玻璃固持器156的熔融玻璃上之中間熔融玻璃固持器156的開孔188與頸部194的任何配置都是可接受的。例如，整個內部通路196可由有角度的壁部來界定，例如存在於截頭圓錐形部分200中的壁部。

底部熔融玻璃固持器154可與環形模型152分開安裝，使得底部熔融玻璃固持器154可相對於環形模型152水平地調整。以此方式，從玻璃饋送部180朝向玻璃流動間隙182之熔融玻璃的流動可受到調節，以提供通過玻璃流動間隙182並且至環形模型152的外部表面164上之所欲的流動。

類似地，中間熔融玻璃固持器156可與環形模型152以及底部熔融玻璃固持器154分開安裝，使得中間熔融玻璃固持器156也可相對於環形模型152以及底部熔融玻璃固持器154水平地調整。上部熔融玻璃固持器158也可分開安裝，使得上部熔融玻璃固持器158可相對於環形模型152、底部熔融玻璃固持器154、與中間熔融玻璃固持器156的每一者水平地調整。

第12圖與第13圖所示的設計可擴展超過三層。藉由包括額外的固持器，所示的裝置可用於形成具有4層或更多層的玻璃結構。在另一實施例中，用於形成玻璃管的裝置可包括多於兩個的來源，來供應熔融玻璃至模型。事實上，本文所述的裝置(例如，藉由一般化第12圖中所示的設計)可使用作為n個來源，n個來源供應熔融玻璃至模型的外部並且提供n層的熔融玻璃流動於模型的外部上。類似地，可以一般化第13圖中的設計，以提供m個來源，m個來源供應熔融玻璃至模型的內部並且提供m層的熔融玻璃流動於模型的內部上。在模型的底部27處所產生的玻璃結構為形成有n+m層的多層產品。

用於形成玻璃管的裝置150可用多種方式改變，如同相關於第7圖至第11圖所上述的，以包括有輪廓的障礙物與不同形狀的模型。如同已經提及的，其他實施例的許多特徵可均等地適用於用於形成玻璃管的裝置150。

在上述的實施例中，已經敘述用於調節熔融玻璃的流動之一些方法。那些方法包括障礙物(障礙物包括延伸部，熔融玻璃必須流動於障礙物之上)、有輪廓的障礙物與延伸部(設計來考慮到存在於腔室的一側上的熔融玻璃的較大體積)、使固持器或腔室的底板有輪廓(例如具有碗部)、調節腔室或底板的溫度來產生腔室或底板中的溫度梯度、以及傾斜或水平調節底板。用於調節熔融玻璃的流動的這些方法的每一者可分開或一起使用，以調整熔融玻璃的流動至所欲的效果。

對於本領域中熟習技藝者將是顯而易見的：可進行各種修改與變化而不偏離所附申請專利範圍所界定之本發明的精神與範圍。所附申請專利範圍提及特定的結構並且可提及具有字首順序的結構。字首順序的存在不應理解為要求具有所有在前的字首順序之結構。例如，若申請專利範圍提及第三障礙物，則不應該理解為申請專利範圍也將需要第二障礙物。申請專利範圍內的此提及係為了避免個別的申請專利範圍附屬項之間的混淆。

10‧‧‧裝置

12‧‧‧環形模型

14‧‧‧熔融玻璃固持器

16‧‧‧下部

18‧‧‧中部

20‧‧‧上部

22‧‧‧外部表面

24‧‧‧內部通路

26‧‧‧內部表面

27‧‧‧底部

28‧‧‧下腔室

30‧‧‧上腔室

31‧‧‧下腔室底板

32‧‧‧開孔

33‧‧‧玻璃流動間隙

34‧‧‧側壁

36‧‧‧頂板

38‧‧‧底板

40‧‧‧側壁

42‧‧‧頂板

43‧‧‧開孔

44‧‧‧玻璃饋送部

46‧‧‧排氣孔

48‧‧‧玻璃饋送部

50‧‧‧排氣孔

52、54‧‧‧陶瓷磚

56、58、60、62、64、66‧‧‧陶瓷板

68‧‧‧加熱絲或線圈

69‧‧‧不銹鋼殼體

70‧‧‧固持環

72‧‧‧腳部

74‧‧‧凹部

77‧‧‧開孔

78‧‧‧活塞

79‧‧‧桿部

80‧‧‧鈴部

Claims (19)

1. 一種用於形成玻璃管的裝置，包括：一環形模型與一熔融玻璃固持器；其中該環形模型係配置成實質上垂直地定位，並且包括一下部、一中部、一上部、一外部表面與一內部通路，該內部通路具有一內部表面；其中該熔融玻璃固持器具有一第一底板與一第二底板，該第一底板包括一第一開孔，該第一開孔係配置來定位該環形模型通過其中；且該第二底板間隔於該第一底板且在該第一底板之上，該第二底板包括一第二開孔，該第二開孔係配置來容納該環形模型；其中該熔融玻璃固持器係配置來接合於該環形模型，使得該環形模型的該上部接合於該第二底板的該第二開孔，以相對於該熔融玻璃固持器來固定該環形模型的該位置，該環形模型的該中部延伸於該第一底板與第二底板之間，且該環形模型的該下部延伸通過該第一底板且在該第一底板之下；該環形模型以及該第一底板一起界定該環形模型與該熔融玻璃固持器的該第一底板之間的一玻璃流動間隙；其中該第一底板係配置成允許熔融玻璃的該流動朝向該環形模型，使得該熔融玻璃可通過該玻璃流動間隙並且沿著該環形模型的該外部表面向下；及 其中該第二底板係流體連通於該內部通路，該第二底板係配置成允許熔融玻璃的該流動朝向該環形模型，使得該熔融玻璃可沿著該內部通路的該內部表面向下流動，以相遇於沿著該環形模型的該外部表面之該玻璃流動，而形成玻璃管。
2. 如請求項1所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該環形模型的該下部包括一底部與一楔形部分，使得該外部表面與內部表面形成一錐形並且相遇於該下部的該底部處。
3. 如請求項2所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該第一底板包括在該第一開孔處的一第一環形向上延伸部，該第一環形向上延伸部係配置來阻礙熔融玻璃的該流動並且使該熔融玻璃在進入該玻璃流動間隙之前流動於該第一環形向上延伸部之上。
4. 如請求項2所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該第二底板包括相鄰於該第二開孔之一第二環形向上延伸部，該第二環形向上延伸部係配置來阻礙熔融玻璃的該流動並且使該熔融玻璃在進入該內部通路之前流動於該第二環形向上延伸部之上，以沿著該內部通路的該內部表面向下流動。
5. 如請求項2所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該環形模型的該上部包括一第三環形向上延伸 部，該第三環形向上延伸部係配置來阻礙熔融玻璃的該流動並且使該熔融玻璃在進入該內部通路之前流動於該第三環形向上延伸部之上，以沿著該內部通路的該內部表面向下流動。
6. 如請求項3所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該第一底板的該第一環形向上延伸部包括一非均勻高度，該非均勻高度係配置來從一方向更大程度地阻礙熔融玻璃的該流動，該方向相關於來自一不同方向的熔融玻璃的該流動。
7. 如請求項4所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該第二底板的該第二環形向上延伸部包括一非均勻高度，該非均勻高度係配置來從一方向更大程度地阻礙熔融玻璃的該流動，該方向相關於來自一不同方向的熔融玻璃的該流動。
8. 如請求項5所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該環形模型的該上部的該第三環形向上延伸部包括一非均勻高度，該非均勻高度係配置來從一方向更大程度地阻礙熔融玻璃的該流動，該方向相關於來自一不同方向的熔融玻璃的該流動。
9. 如請求項1所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該第一底板包括用於調節熔融玻璃的該流動之一第一機構，且該第二底板包括用於調節熔融玻璃的該 流動之一第二機構。
10. 如請求項9所述之用於形成玻璃管的裝置，其中用於調節熔融玻璃的該流動之該等機構包括：該第一底板包括一第一環形向上延伸部以及該第二底板或該環形模型的該上部包括一第二環形向上延伸部；該第一環形向上延伸部係配置來阻礙熔融玻璃的該流動並且使該熔融玻璃在進入該玻璃流動間隙之前流動於該第一環形向上延伸部之上；且該第二環形向上延伸部係配置來阻礙熔融玻璃的該流動並且使該熔融玻璃在進入該內部通路之前流動於該第二環形向上延伸部之上，以沿著該內部通路的該內部表面向下流動。
11. 一種用於形成玻璃管的裝置，包括：一環形模型、一第一熔融玻璃固持器、與一第二熔融玻璃固持器；其中該環形模型係定位成實質上垂直，並且包括一上部、一外部表面、與一第一內部通路，該第一內部通路具有一第一內部表面，該環形模型的該上部包括一延伸部，該延伸部係配置成固定的，以將該環形模型固定於一實質上垂直的位置中；其中該第一熔融玻璃固持器包括一第一底板，該第一底板包括一第一開孔，該第一開孔係配置來定位該 環形模型；該第一熔融玻璃固持器係定位成使得該第一底板間隔於該環形模型的該延伸部並且在該環形模型的該延伸部之下，且該環形模型係定位在該第一底板中的該開孔內，以界定該環形模型與該第一熔融玻璃固持器的該第一底板之間的一玻璃流動間隙；該第一底板係配置成允許熔融玻璃的該流動朝向該環形模型，使得熔融玻璃可通過該玻璃流動間隙並且沿著該環形模型的該外部表面向下；及其中該第二熔融玻璃固持器包括一第二底板，該第二底板間隔於該第一底板與該環形模型的該延伸部並且在該第一底板與該環形模型的該延伸部之上，該第二底板包括一第二開孔與一第一頸部，該第一頸部從該第二開孔向下延伸；該第一頸部包括一第二內部通路，該第二內部通路具有一第二內部表面；該第二底板係配置成允許熔融玻璃的該流動朝向該第二開孔，使得該熔融玻璃可流入該第二開孔並且沿著該第一頸部的該第二內部表面向下；該第二熔融玻璃固持器係定位成使得流入該第二開孔並且沿著該第一頸部的該第二內部表面向下之該熔融玻璃將沿著該環形模型的該第一內部表面向下流動，以相遇於沿著該環形模型的該外部表面向下流動之該熔融玻璃，而形成玻璃管。
12. 如請求項11所述之用於形成玻璃管的裝 置，其中該第一熔融玻璃固持器係與該環形模型分離地固定，以允許相對於該環形模型調整該第一熔融玻璃固持器；且該第二熔融玻璃固持器係與該環形模型分離地固定，以允許相對於該環形模型調整該第二熔融玻璃固持器
13. 如請求項11所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該環形模型具有一下部，該下部包括一底部與一楔形部分，使得該外部表面與該第一內部表面形成一錐形並且相遇於該下部的該底部處。
14. 如請求項11所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該第一底板包括相鄰於該第一開孔之一第一環形向上延伸部，該第一環形向上延伸部係配置來阻礙熔融玻璃的該流動並且使該熔融玻璃在進入該玻璃流動間隙之前流動於該第一環形向上延伸部之上。
15. 如請求項11所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該二層包括相鄰於該第二開孔之一第二環形向上延伸部，該第二環形向上延伸部係配置來阻礙熔融玻璃的該流動並且使該熔融玻璃在進入該第一頸部的該第二內部通路之前流動於該第二環形向上延伸部之上，以沿著該第一頸部的該第二內部表面與該環形模型的該第一內部表面向下流動。
16. 如請求項11所述之用於形成玻璃管的裝 置，其中該第一底板包括用於調節熔融玻璃的該流動之一第一機構，且該第二底板包括用於調節熔融玻璃的該流動之一第二機構。
17. 如請求項16所述之用於形成玻璃管的裝置，其中：用於調節熔融玻璃的流動之該第一機構包括：該第一底板具有一第一環形向上延伸部，第一環形向上延伸部相鄰於該第一開孔，該第一環形向上延伸部係配置來阻礙熔融玻璃的該流動並且使該熔融玻璃在進入該玻璃流動間隙之前流動於該第一環形向上延伸部之上，該第一底板的該第一環形向上延伸部包括一非均勻高度，該非均勻高度係配置來從一方向更大程度地阻礙熔融玻璃的該流動，該方向相關於來自一不同方向的熔融玻璃的該流動；及用於調節熔融玻璃的流動之該第二機構包括：該第二底板具有一第二環形向上延伸部，該第二環形向上延伸部相鄰於該第二開孔，該第二環形向上延伸部係配置來阻礙熔融玻璃的該流動並且使該熔融玻璃在進入該第二開孔之前流動於該第二環形向上延伸部之上，該第二底板的該第二環形向上延伸部包括一非均勻高度，該非均勻高度係配置來從一方向更大程度地阻礙熔融玻璃的該流動，該方向相關於來自一不同方 向的熔融玻璃的該流動。
18. 如請求項11所述之用於形成玻璃管的裝置，進一步包括一第三熔融玻璃固持器，該第三熔融玻璃固持器包括一第三底板，該第三底板間隔於該第二熔融玻璃固持器的該第二底板並且在該第二熔融玻璃固持器的該第二底板之上；該第三底板包括一第三開孔與一第二頸部，該第二頸部從該第三開孔向下延伸；該第二頸部具有一第三內部通路，該第三內部通路具有一第三內部表面；該第三底板係配置成允許熔融玻璃的該流動朝向該第三開孔，使得熔融玻璃可流入該第三開孔並且沿著該第二頸部的該第三內部表面向下；該第三熔融玻璃固持器係定位成使得流入該第三開孔並且沿著該第二頸部的該第三內部表面向下之該熔融玻璃將沿著該第一頸部的該第二內部表面向下流動、沿著該環形模型的該第一內部表面向下流動，以相遇於沿著該環形模型的該外部表面向下流動之該熔融玻璃，而形成玻璃管。
19. 如請求項11所述之用於形成玻璃管的裝置，其中該第三熔融玻璃固持器的該第三開孔與該第二頸部實質上軸向對準於該環形模型的該第一內部通路以及該第二底板的該第二開孔與第一頸部。