TW201739709A - 用於處理玻璃的方法與設備 - Google Patents

Abstract

本案提供一種狹槽孔口設計，此設計在整個狹槽孔口寬度上將玻璃帶在均勻溫度及流量下遞送。狹槽孔口設計可包括過渡段、壓力箱及狹槽延伸部分。

Description

用於處理玻璃的方法與設備

本申請案根據專利法主張2016年4月21日申請之美國臨時申請案序列號第62/325,672號之優先權權益，該申請案之內容為本文之基礎且以全文引用方式併入本文中。

本發明之實施例係關於從熔融供應物來形成玻璃帶。

玻璃片由玻璃帶形成並且由於可用於使用者介面、控制裝置、顯示器、建築裝置、電器及電子裝置中而需求量巨大。此等類型之使用可受益於可抵抗撞擊及破損之玻璃片。

在一實施例中，玻璃形成設備包含以下各項：包含過渡腔室之上部過渡構件，及連接至上部過渡構件之壓力箱，該壓力箱包含上部孔口及下部孔口，以使得壓力箱內之腔室與過渡腔室流體連通。

玻璃形成設備可進一步包括橫穿上部孔口定位之上部壓力箱支撐物，橫穿下部孔口定位之下部壓力箱支撐物，及狹槽延伸部分，該狹槽延伸部分連接至壓力箱以使得狹槽延伸部分之內部區域與壓力箱流體連通。玻璃形成設備亦可包括橫穿上部孔口定位之第二上部壓力箱支撐物。玻璃帶形成設備可進一步包括橫穿下部孔口定位之第二下部壓力箱支撐物。

上部孔口可包括在壓力箱之壁中整體地形成的第一上部孔眼及第二上部孔眼及上部壓力箱支撐物。上部壓力箱支撐物可定位在第一上部孔眼與第二上部孔眼之間。另外，下部孔口可包括在壓力箱之壁中整體地形成的第一下部孔眼及第二下部孔眼及下部壓力箱支撐物。下部壓力箱支撐物可定位在第一下部孔眼與第二下部孔眼之間。

在一些實施例中，設備可包括熱源。舉例而言，熱源可為狹槽延伸部分，其中狹槽延伸部分之第一末端經配置來接收第一電氣連接並且狹槽延伸部分之第二末端經配置來接收第二電氣連接。

玻璃形成設備可包括橫穿過渡腔室定位之上部過渡構件支撐物。舉例而言，上部過渡構件支撐物可藉由冶金接合來固定至上部過渡構件。

狹槽延伸部分可具有約18 mm至約22 mm範圍內之高度。

壓力箱可包括沿著末端平面延伸之末端尺寸，該末端平面平行於壓力箱之第一末端；在壓力箱之第一末端與第二末端之間延伸之寬度；及沿著開口方向之開口尺寸，該開口方向平行於末端平面並且垂直於寬度。壓力箱之內部開口尺寸可大於下部孔口之開口距離。在一些實施例中，內部開口尺寸距離可在比下部孔口之開口距離更大約兩倍至約十倍之範圍內。

在一些實施例中，壓力箱可具有圓筒形形狀，其中壓力箱之縱向軸線沿著上部過渡構件之下部末端之寬度延伸，下部孔口具有寬度及開口距離，並且壓力箱之直徑大於下部孔口之開口距離。

上部過渡構件可具有上部末端，該上部末端具有寬度以使得下部末端之寬度大於上部末端之寬度。在一些實施例中，上部末端之開口距離可大於下部末端之開口距離。

在一些實施例中，下部孔口可具有約50 mm至約1.5公尺(m)之寬度。在一些實施例中，下部孔口可具有自約150 mm至約300 mm之寬度。

根據本揭示案，揭示形成玻璃帶之製程，包含經由壓力箱之上部孔口將熔融玻璃流供應至壓力箱，該壓力箱將來自壓力箱之中心的熔融玻璃重新分配至壓力箱之第一末端及與第一末端相反的壓力箱之第二末端，並且傳送熔融玻璃流穿過壓力箱之下部孔口。玻璃形成製程可進一步包括藉由下部壓力箱支撐物將熔融玻璃分離成多個熔融玻璃流，並且將多個流傳送至狹槽延伸部分中。另外，該方法可進一步包含在狹槽延伸部分內將多個熔融玻璃流融合成單一熔融玻璃流，並且從狹槽延伸部分拉製玻璃帶。該製程可進一步包括在狹槽延伸部分內加熱熔融玻璃流。在一些實施例中，玻璃帶可進一步在用於玻璃輥製程中之兩個輥之間得到引導。

壓力箱可包括橫穿上部孔口定位之上部壓力箱支撐物，及可橫穿下部孔口定位之下部壓力箱支撐物。在一些實施例中，下部孔口可包括第一下部孔眼及第二下部孔眼。下部壓力箱支撐物可定位在第一下部孔眼與第二下部孔眼之間。下部壓力箱支撐物可在壓力箱之壁中整體地形成。

在一些實施例中，狹槽延伸部分之高度可在約18 mm至約22 mm範圍內。在一些實施例中，壓力箱可包括在壓力箱之第一末端與第二末端之間延伸之寬度，該寬度沿著平行於熔融玻璃之流動平面之方向延伸；及沿著開口方向之開口尺寸，該開口方向垂直於熔融玻璃之流動平面。壓力箱之內部開口尺寸可大於下部孔口之開口距離。在一些實施例中，壓力箱之內部開口尺寸距離可在比下部孔口之開口尺寸距離更大約兩倍至約十倍之範圍內。在一些實施例中，壓力箱可包含圓筒形形狀。下部孔口可具有寬度及開口距離並且圓筒之縱向軸線可沿著壓力箱之寬度延伸。壓力箱圓筒之直徑可大於下部孔口之開口距離。

穿過下部孔口之熔融玻璃之流動密度可為約1公斤/公分/小時至約36公斤/公分/小時。熔融玻璃之黏度可為約50泊至約20,000泊。

在一些實施例中，玻璃形成製程可包括將熔融玻璃流饋送穿過上部過渡構件之過渡腔室，隨後將熔融玻璃流饋送至壓力箱中。上部過渡構件可包括固定至熔融玻璃供應源之上部末端及固定至壓力箱之下部末端。上部過渡構件可包括橫穿過渡腔室定位之上部過渡構件支撐物。

本發明之實施例之進一步特徵及優勢，以及本發明之各個實施例之結構及操作如下參照附圖來詳細描述。應注意本發明不限於本文所述之特定實施例。此等實施例在本文中僅出於示例性目的而提供。基於本文包含之教示，額外實施例對於熟習此項技術者係顯而易知的。

本發明之實施例現在參照附圖來詳細描述。所參考之「一個實施例」、「一實施例」、「示例性實施例」等指示所描述之實施例可能包括特定特徵、結構或特性，但每一實施例可不必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等短語不一定涉及同一實施例。此外，在結合實施例來描述特定特徵、結構或特性時，認為結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性在熟習此項技術者之知識技能範圍內，不論是否明確描述。

玻璃片通常係藉由使熔融玻璃流動以形成主體來製造，藉以玻璃帶可藉由各種帶形成製程而形成，該等製程包括浮製、狹槽拉製、下拉、熔融下拉或上拉或任何其他形成過程。隨後，來自此等過程中之任一者之玻璃帶可加以分割以提供適合於針對所需應用來進一步處理的一或多個玻璃片，該所需應用包括但不限於顯示器應用。舉例而言，一或多種玻璃片可用於各種顯示器應用中，包括液晶顯示器(liquid crystal display; LCD)、電泳顯示器(electrophoretic display; EPD)、有機發光二極體顯示器(organic light emitting diode display; OLED)、電漿顯示面板(plasma display panel; PDP)或類似物。玻璃片可從一個位置運輸至另一個位置。玻璃片可使用被設計來將玻璃片之堆疊緊固在適當位置的習知支撐框架來運輸。此外，插入材料可安置在每個相鄰玻璃片之間以便有助於防止玻璃片之間之接觸，並且由此保持玻璃片之初始表面。

應瞭解本文揭示之特定實施例意欲為示例性的，因此具有非限制性。因此，本揭示案涉及處理玻璃帶及玻璃片中之至少一者的方法及設備。在一些實施例中，有待處理之玻璃帶可從玻璃製造設備來形成，可以從玻璃製造設備形成之原狀來提供，可以可從捲軸上解開的先前形成玻璃帶之捲軸形式來提供，或可以獨立玻璃帶形式提供。在一些實施例中，有待處理之玻璃片可藉由玻璃製造設備來形成，可以從玻璃帶分離之玻璃片形式提供，可以與另一個玻璃片分開之玻璃片形式提供，可以從玻璃片之捲軸上解開之玻璃片形式提供，可以從玻璃片之堆疊獲得之玻璃片形式提供，或可以獨立玻璃片形式提供。

在一實施例中，玻璃處理設備100使用玻璃製造設備101來提供玻璃帶103，該玻璃製造設備諸如狹槽拉製設備、浮槽設備、下拉設備、上拉設備、滾壓成形設備或其他玻璃帶製造設備(如在下文進一步詳細描述)。第1圖示意性地圖示玻璃製造設備101，該玻璃製造設備係熔融下拉設備101，該熔融下拉設備用於熔融拉製玻璃帶103以便隨後經由使用玻璃成形機140來處理成玻璃片104。當然並且如以下解釋，玻璃製造設備101可為狹槽拉製設備或其他玻璃帶製造設備並且取決於製造方法，包括不同玻璃成形機(參見例如第2-5圖)。

熔融下拉設備101可包括熔融容器105，其配置來自儲倉109接收批料107。批料107可藉由以馬達113供電的分批遞送裝置111引入。任擇控制器115可經配置來啟動馬達113以將所需量之批料107引入熔融容器105中，如藉由箭頭117指示。玻璃熔體探針119可用於量測豎管123內之熔融材料121之位準，且經由通訊線路125將所量測資訊傳達至控制器115。

熔融下拉設備101亦可包括澄清容器127，該澄清容器定位在熔融容器105之下游並且經由第一連接導管129來耦接至熔融容器105。在一些實施例中，熔融材料121可經由第一連接導管129自熔融容器105重力進料至澄清容器127。例如，重力可作用來驅動熔融材料121自熔融容器105通過第一連接導管129之內部路徑到達澄清容器127。在澄清容器127內，可藉由各種技術自熔融材料121移除氣泡。

熔融下拉設備101可進一步包括混合室131，該混合室可定位在澄清容器127之下游。混合室131可用於提供熔融材料121之均質組成物，進而減少或消除具有非均質性之絲繩(cords)，否則該等絲繩可存在於退出澄清容器127之熔融材料121內。如圖所示，澄清容器127可經由第二連接導管135耦接至混合室131。在一些實例中，熔融材料121可經由第二連接導管135自澄清容器127重力進料至混合室131。例如，重力可作用來驅動熔融材料121自澄清容器127通過第二連接導管135之內部路徑到達混合室131。

熔融下拉設備101可進一步包括遞送容器133，該遞送容器可定位在混合室131之下游。遞送容器133可調節待進料至玻璃成形機140中之熔融材料121。例如，遞送容器133可充當累積器及/或流動控制器，以調整且提供熔融材料121至玻璃成形機140之一致流動。如圖所示，混合室131可經由第三連接導管137耦接至遞送容器133。在一些實施例中，熔融材料121可經由第三連接導管137自混合室131重力進料至遞送容器133。例如，重力可作用來驅動熔融材料121自混合室131通過第三連接導管137之內部路徑到達遞送容器133。

如進一步圖示，遞送管139可被定位來將熔融材料121遞送至熔融下拉設備101之玻璃成形機140。如以下更全面論述，玻璃成形機140可從成形容器143之根部145將熔融材料121拉製成玻璃帶103。在所說明之實施例中，成形容器143可設置有入口141，該入口被配置來從遞送容器133之遞送管139接收熔融材料121。

第1圖圖示示例性玻璃分離器149之一般示意圖。如圖示，示例性玻璃分離器149可沿著橫向分離路徑151將玻璃片104與玻璃帶103分離，該橫向分離路徑沿著玻璃帶103之寬度「W」延伸，與玻璃成形機140之拉製方向177呈橫向，在玻璃帶103之第一垂直邊緣153與玻璃帶103之第二垂直邊緣155之間。

玻璃成形機140可按規模調整來遞送所需大小之玻璃帶103。在一些實施例中，玻璃帶103可具有約50 mm至約1.5 m之寬度「W」。在進一步實施例中，玻璃帶103可具有約50 mm至約500 mm之寬度W。玻璃帶103可具有約150 mm至約300 mm之寬度W。在一些實施例中，玻璃帶103之寬度「W」可為約20 mm至約4000 mm、諸如約50 mm至約4000 mm、諸如約100 mm至約4000 mm、諸如約500 mm至約4000 mm、諸如約1000 mm至約4000 mm、諸如約2000 mm至約4000 mm、諸如約3000 mm至約4000 mm、諸如約20 mm至約3000 mm、諸如約50 mm至約3000 mm、諸如約100 mm至約3000 mm、諸如約500 mm至約3000 mm、諸如約1000 mm至約3000 mm、諸如約2000 mm至約3000 mm、諸如約2000 mm至約2500 mm及其之間之所有範圍及子範圍。

玻璃成形機140之另一個實施例在第2-5圖中圖示。此玻璃成形機140可與遞送管139介接並且可將玻璃帶遞送至一或多個下游形成輥60(參見第14圖)。如第2圖中圖示，玻璃成形機140可具有沿著軸線10延伸之寬度142，沿著軸線20延伸之高度144，及在沿著軸線30之開口方向上延伸之尺寸148(第2圖)。「寬度」及「厚度」亦在本文中用於分別描述通常與玻璃帶103之尺寸有關的在軸線10及30之方向上之距離。玻璃成形機140可包括用於拉製玻璃帶103之上部過渡構件200及壓力箱300。玻璃成形機140可在從熔融玻璃供應源之相對較短過渡狀態中，亦即在高度144中拉製玻璃流動帶103，因為壓力箱300允許熔融玻璃收集在壓力箱腔室301中並且引導熔融玻璃橫穿下部孔口330(第3圖)。

如第2-3圖圖示，上部過渡構件200可在上部過渡構件200之上部末端210處固定至熔融玻璃供應源。舉例而言，上部末端210可藉由焊接或釺焊以冶金方式接合至熔融玻璃供應源。熔融玻璃可流經上部過渡構件200之過渡腔室201。上部過渡構件200可從上部末端210之中心將熔融玻璃分配橫穿下部末端220之下部末端寬度222。上部過渡構件可具有高度204，如第6圖中圖示。上部過渡構件200可沿著高度204呈錐形以使得下部末端寬度222大於上部末端寬度212。如第3圖中圖示，上部末端開口距離214可大於下部末端開口距離224。在一些實施例中，在從前部、後部或側面觀察時，上部過渡構件200可具有梯形形狀。

如本文使用，用語「孔口」係指玻璃成形機140的經配置來傳輸流體流動的部分中之開口。孔口可包括一個孔眼(例如，第3圖)或藉由支撐物分離之多個孔眼(例如，第8圖)。

壓力箱300可連接至上部過渡構件200之下部末端220。舉例而言，壓力箱300可藉由焊接或釺焊之冶金接合來固定至上部過渡構件200。壓力箱300可包括在其中形成之上部孔口320及下部孔口330以使得壓力箱寬度306(參見第3圖)可大於上部孔口寬度322及下部孔口寬度332(參見第4圖)。熔融玻璃可從上部過渡構件200經由上部孔口320進入壓力箱300。熔融玻璃可流經壓力箱腔室301。在上部孔口320處進入壓力箱300之熔融玻璃可具有一定流動模式，其中流動速度在流動之中心處為最大的。壓力箱300可從壓力箱300之中心將熔融玻璃流重新分配至下部孔口330處之壓力箱300之末端304，因為壓力箱300將熔融玻璃收集在壓力箱腔室301內並且允許熔融玻璃在整個壓力箱寬度306上擴散(第5圖)，此部分地歸因於下部孔口330處之流動限制。壓力箱末端304將壓力箱300予以密封。壓力箱末端304可向外彎曲以減少材料應力及疲勞。

在一些實施例中，上部過渡構件200可從玻璃片成形機140中省去並且壓力箱300可直接連接至熔融玻璃供應源，如第18圖中圖示。

如第3-4圖圖示，壓力箱300可具有寬度306、開口尺寸308及高度310。此等尺寸係指壓力箱300之內部之大小並且不包括由壓力箱300之壁所佔據之距離。開口尺寸308可為壓力箱300在沿著軸線30之開口方向上的最大尺寸。壓力箱可為將熔融玻璃流收集在其內部區域中以便將該流在下部孔口330之整個下部孔口寬度332上加以分配的任何形狀。舉例而言，壓力箱300之形狀可為矩形稜柱、立方體、三角形稜柱、圓錐體、球形、角錐體或其他形狀。在一些實施例中，壓力箱300可為圓筒，其中開口尺寸308及高度310為相等的。壓力箱300之寬度可沿著位於玻璃帶103之平面中之軸線10延伸以使得壓力箱300垂直於玻璃流動方向來定位。在另一實施例中，壓力箱300可具有錐形形狀以使得箱300之下部末端之表面積大於箱300之上部末端之表面積。圓筒形形狀為較佳的，因為該等形狀更能抵抗由於內部壓力所導致的變形。

如第4圖中圖示，上部孔口320可具有上部孔口寬度322及上部孔口開口距離324。下部孔口330可具有下部孔口寬度332及下部孔口開口距離334。在一些實施例中，上部孔口320及下部孔口330可為大約相同大小。在一些實施例中，下部孔口寬度332可大於上部孔口寬度322。在一些實施例中，下部孔口寬度332可為大約50 mm至大約1.5 m。在另一實施例中，下部孔口寬度332可為大約50 mm至大約500 mm。在另一實施例中，下部孔口寬度332可為大約150 mm至大約300 mm。在一些實施例中，穿過下部孔口330之熔融玻璃之流動密度可為約1公斤/公分/小時至約36公斤/公分/小時。

因為開口尺寸308大於下部孔口330之開口距離334(第5圖)，所以熔融玻璃在壓力箱300中經受壓力，該壓力將熔融玻璃沿著壓力箱300之寬度306進行分配。

在一些實施例中，壓力箱開口尺寸308可大於上部孔口開口距離324。在另一實施例中，壓力箱開口尺寸308可大於下部孔口開口距離334。在另一實施例中，壓力箱開口尺寸308可大於上部孔口開口距離324及下部孔口開口距離334。

在一些實施例中，壓力箱開口尺寸308可比上部孔口開口距離324更大約兩倍至約十倍。壓力箱開口尺寸308可比上部孔口開口距離324更大約四倍至約六倍。在一些實施例中，壓力箱開口尺寸308可比下部孔口開口距離334更大約兩倍至約十倍。壓力箱開口尺寸308可比下部孔口開口距離334更大約四倍至約六倍。

在一些實施例中，壓力箱開口尺寸308可大於上部過渡構件200之下部末端開口距離224。在另一實施例中，壓力箱開口尺寸308可比上部過渡構件200之下部末端開口距離224更大約兩倍至約十倍。在另一實施例中，壓力箱開口尺寸308可比上部過渡構件200之下部末端開口距離224更大約四倍至約六倍。

玻璃成形機140可為抵抗在較高溫度及壓力下之材料變形，即，潛變之材料。玻璃成形機140可為在大約1400攝氏度至大約1700攝氏度之溫度下遞送熔融玻璃之材料。在一些實施例中，玻璃成形機140可為鉑及銠合金以允許玻璃成形機140與遞送較高溫度熔融玻璃之較高溫度及壓力相容。在一些實施例中，玻璃成形機140可為摻雜PtRh合金。在一些實施例中，玻璃成形機140可為80/20 PtRh合金。在另一實施例中，玻璃成形機140可為90/10 PtRh合金。在其他實施例中，玻璃成形機140可為分散硬化鉑(dispersion hardened platinum; DPH)。在另一實施例中，玻璃成形機140可為鋯石摻雜材料。

在一些實施例中，流經玻璃成形機140之熔融玻璃之黏度可藉由調整以下中之一或多者來控制：熔融玻璃供應物之流動距離及壓力；熔融玻璃供應物之溫度；下部孔口330之寬度；及下部孔口330之開口距離334。流經玻璃成形機140之熔融玻璃之黏度可為大約50泊至大約20,000泊。在其他實施例中，流經玻璃成形機140之熔融玻璃之黏度可為大約1,000泊至大約5,000泊。玻璃成形機140中之位置處之熔融玻璃之黏度可基於玻璃成形機140在此位置之溫度來判定。在一些實施例中，玻璃成形機140可包括溫度感測器(未圖示)以判定玻璃成形機140中之一或多個位置處之溫度以便判定熔融玻璃在彼等位置處之黏度。

現在參看第7-10圖，玻璃成形機140可包括內部結構增強物以便在無需外部增強物的情況下保持其隨著時間推移之形狀並且避免較高溫度及玻璃壓力下之材料潛變。由於內部結構增強物，玻璃成形機140不需要外部機械增強物來保持其隨著時間推移之形狀並且避免在較高溫度及玻璃壓力下之材料潛變。舉例而言，上部過渡構件200可包括上部過渡構件支撐物230。上部過渡構件支撐物230可沿著軸線30延伸並且可橫穿過渡腔室201延伸。在一些實施例中，上部過渡構件支撐物230可使用定位在上部過渡構件支撐物230之末端處之支撐板232來附接至上部過渡構件200。支撐板232可在上部過渡構件200之壁的與上部過渡構件支撐物230相鄰的部分中減少應力集中。在一些實施例中，上部過渡構件支撐物230及支撐板232可例如藉由釺焊或焊接來以冶金方式接合至上部過渡構件200。

如第8-9圖圖示，壓力箱300可包括一或多個上部壓力箱支撐物326。上部壓力箱支撐物326可沿著軸線30延伸並且可橫穿上部孔口320延伸以防止上部孔口320之擴大。在一些實施例中，壓力箱300可包括橫穿孔口320延伸之兩個上部壓力箱支撐物326。在一些實施例中，壓力箱300可包括橫穿上部孔口320延伸之三個上部壓力箱支撐物326。

上部壓力箱支撐物326可例如藉由焊接或釺焊之冶金接合來橫穿上部孔口320而永久性固定。在一些實施例中，上部孔口320可包括在壓力箱壁302中形成之多個孔眼。在此實施例中，壓力箱壁302之部分可移除以形成上部孔口320之多個孔眼。上部壓力箱支撐物326可在壓力箱壁302中整體地形成。舉例而言，在製造壓力箱300中，壓力箱壁302可開始作為單一件材料並且壓力箱壁302之部分可移除以形成上部孔口320之多個孔眼。在上部孔口320之相應孔眼之間保留的壓力箱壁302之一或多個部分形成一或多個整合上部壓力箱支撐物326。

如第10圖中圖示，壓力箱300可包括一或多個下部壓力箱支撐物336。下部壓力箱支撐物336可沿著軸線30延伸並且可橫穿下部孔口330延伸以防止下部孔口330之擴大。在一些實施例中，壓力箱300可包括橫穿孔口330延伸之兩個下部壓力箱支撐物336。在另一實施例中，壓力箱300可包括橫穿下部孔口330延伸之三個下部壓力箱支撐物336。

下部壓力箱支撐物336可例如藉由焊接或釺焊之冶金接合來橫穿下部孔口330而永久性固定。在一些實施例中，下部孔口330可包括在壓力箱壁302中形成之多個孔眼。在此實施例中，壓力箱壁302之部分可移除以形成下部孔口330之多個孔眼。下部壓力箱支撐物336可在壓力箱壁302中整體地形成。舉例而言，在製造壓力箱300中，壓力箱壁302可開始作為單一件材料並且壓力箱壁302之部分可移除以形成下部孔口330之多個孔眼。在下部孔口330之相應孔眼之間保留的壓力箱壁302之一或多個部分形成一或多個整合下部壓力箱支撐物336。

在一些實施例中，壓力箱300可包括沿著壓力箱300之高度定位的一或多個箱支撐物。在此實施例中，一或多個箱支撐物可橫穿壓力箱腔室301延伸。

玻璃成形機140中之內部增強物防止材料變形及潛變。舉例而言，因為下部壓力箱支撐物336防止下部孔口330處之材料變形及潛變，所以下部孔口330之開口距離334可沿著下部孔口寬度332為恆定的。

上部壓力箱支撐物326及下部壓力箱支撐物336可產生流經壓力箱300及下部孔口330之分離熔融玻璃流。舉例而言，上部壓力箱支撐物326及下部壓力箱支撐物336可將經壓力箱300及下部孔口330之熔融玻璃流分離成兩個或兩個以上熔融玻璃流。

在一些實施例中，玻璃成形機140可包括連接至壓力箱300之狹槽延伸部分400，如第7-8圖圖示。狹槽延伸部分400之內部區域401可與壓力箱腔室301流體連通。由上部壓力箱支撐物326及下部壓力箱支撐物336產生之分離熔融玻璃流可在狹槽延伸部分400中會聚並且融合至玻璃帶103中。

狹槽延伸部分400可包括狹槽延伸部分高度404、狹槽延伸部分寬度406及狹槽延伸部分開口距離408，如第11-12圖圖示。在一些實施例中，狹槽延伸部分寬度406可稍微大於下部孔口寬度332以使得狹槽延伸部分400完全包圍下部孔口330。在一些實施例中，狹槽延伸部分寬度406可為大約50 mm至大約1.5 m。在另一實施例中，狹槽延伸部分寬度406可為大約50 mm至大約500 mm。在另一實施例中，狹槽延伸部分寬度406可為大約150 mm至大約300 mm。

在一些實施例中，狹槽延伸部分高度404可為大約10 mm至大約30 m。在另一實施例中，狹槽延伸部分高度404可為大約15 mm至大約25 mm。在另一實施例中，狹槽延伸部分高度404可為大約18 mm至大約22 mm。在另一實施例中，狹槽延伸部分高度404可為大約20 mm。

狹槽延伸部分開口距離408可稍微大於下部孔口開口距離334以使得狹槽延伸部分400完全包圍下部孔口330。在一些實施例中，壓力箱開口尺寸308可比狹槽延伸部分開口距離408更大約兩倍至約十倍。壓力箱開口尺寸308可比狹槽延伸部分開口距離408更大約四倍至約六倍。

如第7-8圖圖示，玻璃成形機140亦可包括熱源420以防止熔融玻璃流冷卻。在一些實施例中，熱源420可為狹槽延伸部分400。熱源420之第一末端422可經配置來連接至第一電連接並且熱源420之第二末端424可經配置來連接至第二電氣連接以便經由熱源420及狹槽延伸部分400來供應電流以經由直接加熱來產生熱量。對於直接加熱，第一末端422處之第一電連接及第二末端424處之第二電氣連接可將直接電氣輸入提供至狹槽延伸部分400中，由此取決於所需黏度將材料保持在大致上恆溫下。在另一實施例中，熱源420可經由感應加熱(未圖示)來提供熱量。在另一實施例中，熱源420可包括連接至狹槽延伸部分400之外表面的線圈或陶瓷加熱元件(未圖示)。玻璃成形機140亦可包括相鄰於熱源420定位的冷卻管430。冷卻液可經由冷卻管430傳遞以將玻璃成形機140保持在所需溫度下。在一些實施例中，玻璃成形機140可包括溫度感測器(未圖示)以判定玻璃成形機140中之一或多個位置處之溫度。溫度感測器可用於判定熱源420之合適加熱設定及冷卻管430之合適冷卻設定以便達成其中流動之熔融玻璃之所需黏度。

在一些實施例中，玻璃成形機140可遞送玻璃帶103以供進一步處理。在其他實施例中，玻璃成形機140可與垂直軋延製程一起使用並且可將玻璃帶103供應至一對形成輥60以便進一步處理玻璃帶103，如第14圖中圖示。該對形成輥60可為習知熱形成輥，取決於所形成玻璃之組成及黏度，該等熱形成輥在約500攝氏度至約600攝氏度或更高範圍內之表面溫度下受到溫度控制。形成輥之溫度控制之製程及裝置在此項技術中已得到充分認識，因此在本文中不詳細描述。

狹槽延伸部分400亦可在該對形成輥60之間儘可能低速地遞送玻璃帶103以防止玻璃帶103之流動的不穩定性。舉例而言，輥60之直徑可足夠大以使得輥60延伸超過狹槽延伸部分400之底部所形成之平面，因此可將玻璃帶103之穩定流動提供至輥60。如第14圖中圖示，玻璃帶103可離開狹槽延伸部分400並且在輥60之頂部積聚以形成玻璃帶熔池103’。該對形成輥60可使玻璃帶熔池103’變平、變薄及光滑以產生壓製玻璃帶103’’。玻璃帶103之厚度可大於壓製玻璃帶103’’之厚度。玻璃帶熔池103’之厚度可大於玻璃帶103之厚度。

由於玻璃成形機操作之較高溫度條件，玻璃成形機之材料可經受潛變，從而使玻璃成形機變形。當玻璃成形機亦經受應力時，潛變可更顯著。潛變導致玻璃成形機變形，從而可導致效能降級。舉例而言，玻璃流過的孔口之形狀之變化可改變在玻璃成形機之寬度上之不同點處之玻璃流動速度。減少潛變之一種方法係用耐熱材料來包圍玻璃成形機。但是，耐熱材料可增加玻璃成形機之體積。此額外體積可干擾將玻璃帶遞送至形成輥附近的能力。本文所述之玻璃成形機之實施例抵抗在沒有耐熱材料時之潛變。舉例而言，使用80/20 PtRh合金、90/10 PtRh合金及類似材料、存在上部過渡構件支撐物230、上部壓力箱支撐物326、下部壓力箱支撐物336及壓力箱300之圓筒形形狀各自有助於潛變抗性。此等特徵單獨或組合地有助於一種設計，該設計抵抗甚至在不使用耐熱材料時之潛變。所有此等特徵之組合對於潛變抗性係尤其較佳的。

在玻璃成形機中，熔融玻璃流動速度傾向於在玻璃成形機之寬度之中間係較高的，因為中間與玻璃成形機之壁係最遠的。在沒有壓力箱的情況下，可達成均勻速度(約±5%之偏差)，方法是藉由改變孔口之形狀以使得孔口開口距離寬度之中間係最小的並且在寬度之相應末端係最大的，即，呈狗骨或領結形狀。此不規則形狀可難以製造並且孔口開口距離可隨著時間推移而發生潛變及膨脹。

壓力箱可導致在下部孔口之寬度上的均勻速度，其中孔口開口距離在孔口之整個寬度上係均勻的。此簡單幾何形狀更容易製造。

第15圖圖示熔融玻璃穿過玻璃成形機140之3D流體流動模型速度量值預測。因為該流在玻璃成形機140中橫穿第一中間平面及垂直於第一中間平面之第二中間平面上係對稱的，所以電腦模型之區域係玻璃成形機140之四分之一。如所示，熔融玻璃流的在熔融玻璃接觸玻璃成形機140之側壁處的局部速度為約零。進入上部過渡構件200之熔融玻璃在其中心處具有更快速度。熔融玻璃流的在上部壓力箱支撐物326及下部壓力箱支撐物336之區域的局部速度亦為約零。儘管熔融玻璃穿過上部孔口320及下部孔口330之速度相對快速，熔融玻璃在壓力箱300中之速度較慢，因為在流經下部孔口330之前，熔融玻璃在壓力箱腔室301內得以分配。因此，由熔融玻璃流動經過上部壓力箱支撐物326及/或下部壓力箱支撐物336所導致的任何分離熔融玻璃流在狹槽延伸部分400內會聚並融合成玻璃帶103。如第15圖中圖示，玻璃成形機140可拉製玻璃帶103，該玻璃帶在狹槽延伸部分400之末端處具有均勻速度。如第16圖中圖示，熔融玻璃流在狹槽延伸部分400之下部末端之寬度上之速度概況具有約±5%之偏差。

第17圖圖示玻璃成形機140之截面圖以展現表面馮米斯應力(MPa)，如藉由3D科姆素爾模型來預測。如所示，儘管每個內部結構增強物中之抗拉應力較高，但是上部過渡構件支撐物230、上部壓力箱支撐物326及下部壓力箱支撐物336減少玻璃成形機140內之材料潛變。

因此，特定實施例之前述描述完全展示本發明之一般性質，以使得其他人在適當實驗的情況下可藉由應用本技術領域內之知識針對各種應用來容易地修改及/或調適此等特定實施例，而不脫離本發明之一般概念。因此，基於本文提供之教義及指導，此等調適及修改規定在所揭示實施例之等效物之含義及範圍內。應瞭解本文中的措辭或用語係用於描述目的並且不具有限制性，以使得本說明書之用語或措辭應藉由熟習此項技術者鑒於此等教示及指導來解釋。

本揭示案之廣度及範圍不應藉由上述示例性實施例中之任一者來限制，而是僅應根據以下申請專利範圍及其等效物來定義。

10‧‧‧軸線 20‧‧‧軸線 30‧‧‧軸線 60‧‧‧形成輥 100‧‧‧玻璃處理設備 101‧‧‧玻璃製造設備 103‧‧‧玻璃帶 103’‧‧‧玻璃帶熔池 103’’‧‧‧壓製玻璃帶 104‧‧‧玻璃片 105‧‧‧熔融容器 107‧‧‧批料 109‧‧‧儲倉 111‧‧‧分批遞送裝置 113‧‧‧馬達 115‧‧‧控制器 117‧‧‧箭頭 119‧‧‧玻璃熔體探針 121‧‧‧熔融材料 123‧‧‧豎管 125‧‧‧通訊線路 127‧‧‧澄清容器 129‧‧‧第一連接導管 131‧‧‧混合室 133‧‧‧遞送容器 135‧‧‧第二連接導管 137‧‧‧第三連接導管 139‧‧‧遞送管 140‧‧‧玻璃成形機 141‧‧‧入口 142‧‧‧寬度 143‧‧‧成形容器 144‧‧‧高度 145‧‧‧根部 148‧‧‧尺寸 149‧‧‧玻璃分離器 151‧‧‧橫向分離路徑 153‧‧‧第一垂直邊緣 155‧‧‧第二垂直邊緣 177‧‧‧拉製方向 200‧‧‧上部過渡構件 201‧‧‧過渡腔室 204‧‧‧高度 210‧‧‧上部末端 212‧‧‧上部末端寬度 214‧‧‧上部末端開口距離 220‧‧‧下部末端 222‧‧‧下部末端寬度 224‧‧‧下部末端開口距離 230‧‧‧上部過渡構件支撐物 232‧‧‧支撐板 300‧‧‧壓力箱 301‧‧‧壓力箱腔室 302‧‧‧壓力箱壁 304‧‧‧末端 306‧‧‧壓力箱寬度 308‧‧‧開口尺寸 310‧‧‧高度 320‧‧‧上部孔口 322‧‧‧上部孔口寬度 324‧‧‧上部孔口開口距離 326‧‧‧上部壓力箱支撐物 330‧‧‧下部孔口 332‧‧‧下部孔口寬度 334‧‧‧下部孔口開口距離 336‧‧‧下部壓力箱支撐物 400‧‧‧狹槽延伸部分 401‧‧‧內部區域 404‧‧‧狹槽延伸部分高度 406‧‧‧狹槽延伸部分寬度 408‧‧‧狹槽延伸部分開口距離 420‧‧‧熱源 422‧‧‧第一末端 424‧‧‧第二末端 430‧‧‧冷卻管

第1圖係包括用於拉製玻璃帶之熔融下拉設備之玻璃處理設備的示意圖；

第2圖係根據本揭示案之示例性玻璃形成設備之透視圖；

第3圖為第1圖之玻璃形成設備之分解透視圖；

第4圖係根據本揭示案之壓力箱之透視圖；

第5圖為第4圖之壓力箱之底視圖；

第6圖為第1圖之玻璃形成設備之側視圖；

第7圖係根據本揭示案之另一種玻璃形成設備之透視圖；

第8圖為第5圖之玻璃形成設備之分解透視圖；

第9圖係根據本揭示案之壓力箱之頂視圖；

第10圖為第8圖之壓力箱之底視圖；

第11圖係根據本揭示案之另一種玻璃形成設備之前視圖；

第12圖為第11圖之玻璃形成設備之側視圖；

第13圖為第11圖圖示之玻璃形成設備之截面圖；

第14圖為包括形成輥(forming roll)之第11圖之玻璃形成設備之側視圖；

第15圖係第11圖之玻璃形成設備之透視圖，其圖示穿過玻璃形成設備之流體流動之預測；

第16圖係圖示穿過第11圖之玻璃形成設備之熔融玻璃之速度概況之圖表；

第17圖係第11圖之玻璃形成設備之截面圖，其圖示玻璃形成設備中之表面馮米斯應力(MPa)之預測；及

第18圖係根據本揭示案之另一種玻璃形成設備之側視圖。

從以下結合附圖來闡明的實施方式，實施例之特徵及優勢變得更顯而易知，在附圖中自始至終相同參考字符識別對應元件。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

10‧‧‧軸線

20‧‧‧軸線

30‧‧‧軸線

200‧‧‧上部過渡構件

230‧‧‧上部過渡構件支撐物

232‧‧‧支撐板

300‧‧‧壓力箱

301‧‧‧壓力箱腔室

400‧‧‧狹槽延伸部分

420‧‧‧熱源

422‧‧‧第一末端

424‧‧‧第二末端

430‧‧‧冷卻管

Claims (31)

1. 一種玻璃處理設備，該玻璃處理設備包含： 一上部過渡構件，該上部過渡構件包括一過渡腔室；及連接至該上部過渡構件之一壓力箱，該壓力箱包含一上部孔口及一下部孔口，以使得該壓力箱內之一腔室與該過渡腔室流體連通。
2. 如請求項1所述之玻璃形成設備，該玻璃形成設備進一步包含： 橫穿該上部孔口定位之一上部壓力箱支撐物；橫穿該下部孔口定位之一下部壓力箱支撐物；及一狹槽延伸部分，該狹槽延伸部分連接至該壓力箱以使得該狹槽延伸部分之一內部區域與該壓力箱流體連通。
3. 如請求項2所述之玻璃形成設備，該玻璃形成設備進一步包含橫穿該上部孔口定位之一第二上部壓力箱支撐物。
4. 如請求項2所述之玻璃形成設備，該玻璃形成設備進一步包含橫穿該下部孔口定位之一第二下部壓力箱支撐物。
5. 如請求項2所述之玻璃形成設備，其中該上部孔口包含一第一上部孔眼及一第二上部孔眼， 其中該上部壓力箱支撐物定位在該第一上部孔眼與該第二上部孔眼之間，並且其中該上部壓力箱支撐物在該壓力箱之一壁中整體地形成。
6. 如請求項2所述之玻璃形成設備，其中該下部孔口包含一第一下部孔眼及一第二下部孔眼， 其中該下部壓力箱支撐物定位在該第一下部孔眼與該第二下部孔眼之間，並且其中該下部壓力箱支撐物在該壓力箱之一壁中整體地形成。
7. 如請求項2所述之玻璃形成設備，其中該設備包括一熱源。
8. 如請求項7所述之玻璃形成設備，其中該熱源為該狹槽延伸部分以使得該狹槽延伸部分之一第一末端經配置來接收一第一電氣連接並且該狹槽延伸部分之一第二末端經配置來接收一第二電氣連接。
9. 如請求項1所述之玻璃形成設備，該玻璃形成設備進一步包含橫穿該過渡腔室定位之一上部過渡構件支撐物。
10. 如請求項2所述之玻璃形成設備，其中該狹槽延伸部分之一高度在約18 mm至約22 mm之一範圍內。
11. 如請求項1所述之玻璃形成設備，其中該壓力箱包含： 沿著一末端平面延伸之一末端尺寸，該末端平面平行於該壓力箱之一第一末端；在該壓力箱之該第一末端與一第二末端之間延伸之一寬度；及沿著一開口方向之一開口尺寸，該開口方向平行於該末端平面並且垂直於該寬度，其中該壓力箱之一內部開口尺寸大於該下部孔口之一開口距離。
12. 如請求項11所述之玻璃形成設備，其中該內部開口尺寸距離在比該下部孔口之開口距離更大約兩倍至約十倍之一範圍內。
13. 如請求項1所述之玻璃形成設備，其中該壓力箱包含一圓筒形形狀， 其中該壓力箱之一縱向軸線沿著該上部過渡構件之一下部末端之一寬度延伸，其中該下部孔口具有一寬度及一開口距離，並且其中該壓力箱之一直徑大於該下部孔口之該開口距離。
14. 如請求項13所述之玻璃形成設備，其中該上部過渡構件進一步包含一上部末端，該上部末端具有一寬度以使得該下部末端之寬度大於該上部末端之一寬度。
15. 如請求項14所述之玻璃形成設備，其中該上部末端之一開口距離大於該下部末端之一開口距離。
16. 如請求項1所述之玻璃形成設備，其中該下部孔口包含在約50 mm至約1.5 m之一範圍內之一寬度。
17. 如請求項16所述之玻璃形成設備，其中該下部孔口包含在約150 mm至約300 mm之一範圍內之一寬度。
18. 一種用於形成一玻璃帶之製程，該製程包含以下步驟： 經由該壓力箱之一上部孔口將一熔融玻璃流供應至一壓力箱，該壓力箱將來自該壓力箱之一中心的該熔融玻璃重新分配至該壓力箱之一第一末端及與該第一末端相反的該壓力箱之一第二末端；及傳送該熔融玻璃流穿過該壓力箱之一下部孔口。
19. 如請求項18所述之製程，該製程進一步包含以下步驟： 藉由一下部壓力箱支撐物將該熔融玻璃分離成複數個個熔融玻璃流，及將該複數個熔融玻璃流傳送至一狹槽延伸部分中，其中該複數個熔融玻璃流在該狹槽延伸部分內會聚並融合成一單一熔融玻璃流；及從該狹槽延伸部分中拉製一玻璃帶。
20. 如請求項19所述之製程，該製程進一步包含以下步驟： 在該狹槽延伸部分內加熱該單一熔融玻璃流。
21. 如請求項19所述之製程，該製程進一步包含以下步驟：在用於一玻璃輥製程中之兩個輥之間引導該玻璃帶。
22. 如請求項19所述之製程，其中該壓力箱進一步包含： 橫穿該上部孔口定位之一上部壓力箱支撐物，並且其中該下部壓力箱支撐物橫穿該下部孔口定位。
23. 如請求項22所述之製程，其中： 該下部孔口包含一第一下部孔眼及一第二下部孔眼，該下部壓力箱支撐物定位在該第一下部孔眼與該第二下部孔眼之間，並且該下部壓力箱支撐物在該壓力箱之一壁中整體地形成。
24. 如請求項19所述之製程，其中該狹槽延伸部分之一高度在約18 mm至約22 mm之一範圍內。
25. 如請求項18所述之製程，其中該壓力箱包含： 在該壓力箱之一第一末端與一第二末端之間延伸之一寬度，該寬度沿著平行於該熔融玻璃之一流動平面之一方向延伸；及沿著一開口方向之一開口尺寸，該開口方向垂直於該熔融玻璃之流動平面，其中該壓力箱之一內部開口尺寸大於該下部孔口之一開口距離。
26. 如請求項25所述之製程，其中該內部開口尺寸距離在比該下部孔口之開口距離更大約兩倍至約十倍之一範圍內。
27. 如請求項25所述之製程，其中該壓力箱包含一圓筒形形狀， 其中該下部孔口具有一寬度及一開口距離，其中該圓筒之一縱向軸線沿著該壓力箱之寬度延伸，並且其中該圓筒之一直徑大於該下部孔口之開口距離。
28. 如請求項18所述之製程，其中穿過該下部孔口之該熔融玻璃之一流動密度在約1公斤/公分/小時至約36公斤/公分/小時之一範圍內。
29. 如請求項18所述之製程，其中該熔融玻璃之一黏度為約50泊至約20,000泊。
30. 如請求項18所述之製程，該製程進一步包含以下步驟： 將該熔融玻璃流饋送穿過一上部過渡構件之一過渡腔室，隨後將該熔融玻璃流饋送至該壓力箱中，其中該上部過渡構件包括固定至一熔融玻璃供應源之一上部末端及固定至該壓力箱之一下部末端。
31. 如請求項30所述之製程，其中該上部過渡構件進一步包括橫穿該過渡腔室定位之一上部過渡構件支撐物。