TW201940438A - 玻璃產品製造設備 - Google Patents

Abstract

一種玻璃產品製造設備，包含：設置在腔室中的攪拌容器；設置在腔室中並具有內部空間的導管，來自攪拌容器的熔融玻璃流動通過此內部空間；以及設置在腔室中並與導管鄰接的噴嘴，噴嘴經配置以在導管周圍噴射流體。因此，可以提高玻璃製造設備的冷卻效率和製造效率。

Description

玻璃產品製造設備

對於相關申請案的交互參照：本申請案根據專利法第28條之規定，主張對於申請於2018年1月11日的韓國專利申請案第10-2018-0004050號的優先權，在此仰賴且併入此韓國專利申請案之內容以作為參考。

本揭示內容一般而言相關於玻璃產品製造設備，且更特定而言，相關於改良了冷卻與製造效率的玻璃產品製造設備。

藉由熔化批料生成熔融玻璃，並進一步處理，例如精煉、攪拌和成形，以製造玻璃產品。當處理熔融玻璃時，將熔融玻璃加熱至高溫，然後輸送至其他設備以進行各種處理。需要精確控制熔融玻璃的溫度以合適地進行每個處理步驟。為此目的，已經對如何適當地控制熔融玻璃的溫度進行了大量研究。

根據本揭示內容的具體實施例，揭示一種玻璃製造設備，包含攪拌容器，攪拌容器設置在腔室中並經配置以攪拌熔融玻璃。導管設置在腔室中並具有內部空間，來自攪拌容器的熔融玻璃流動通過內部空間，且噴嘴設置在腔室中並與導管鄰接，噴嘴經配置以在導管周圍噴射流體。

玻璃製造設備可進一步包含環境控制單元，環境控制單元經配置以調整腔室內的環境參數。

噴嘴可連接到氮氣源。

氮氣源可以提供尚未通過環境控制單元的氮氣至噴嘴。

環境控制單元可被連接至腔室，且環境控制單元進一步經配置以將具有預定濕度、溫度和大氣成分比的流體供應到腔室。

環境控制單元可以進一步經配置以將流體提供至腔室，其中噴嘴噴射的流體與環境控制單元提供的流體彼此不同。

由噴嘴噴射的流體和由環境控制單元供的流體可以在溫度、濕度和大氣成分比中的至少一個方面不同。

玻璃製造設備可進一步包含第一控制器與第二控制器，第一控制器經配置以控制環境控制單元，第二控制器經配置以控制噴嘴噴射的流體的流動。

第一控制器和第二控制器可以彼此分離。

噴嘴經配置以在實質垂直於水平面的一方向中噴射流體。

噴嘴相對於水平面以一定角度噴射流體。

根據本揭示內容的具體實施例，揭示一種玻璃製造設備，包含：導管，導管具有內部空間，熔融玻璃流動通過內部空間，導管在第一方向中延伸；以及複數個噴嘴，複數個噴嘴經配置以在導管周圍噴射流體，其中複數個噴嘴被沿著第一方向設置。

複數個噴嘴可沿著導管的延伸方向以實質相等的間隔來設置。

複數個噴嘴可沿著導管的延伸方向以不同的間隔來設置。

複數個噴嘴可沿著導管的延伸部的延伸方向以實質相等的間隔來設置。

複數個噴嘴可沿著導管的延伸部的延伸方向以不同的間隔來設置。

複數個噴嘴中的至少一些可設置在導管上方。

複數個噴嘴中的至少一些可設置在導管下方。

根據本揭示內容的具體實施例，一種製造玻璃的方法，包含以下步驟：在攪拌容器中攪拌熔融玻璃；在攪拌之後，使熔融玻璃流動通過導管；以及在導管周圍噴射流體。

熔融玻璃可被由所噴射的流體冷卻，且所噴射的流體與攪拌容器周圍的大氣可彼此具有不同的成分。

流體可包括氮氣和H₂ O。

現將參照圖示了範例具體實施例的附加圖式，來更完整地說明本揭示內容。然而，本揭示內容可被由許多不同的形式實施，且不應被解譯為受限於本文所闡述的範例具體實施例。相反的，提供這些具體實施例是為了使本揭示內容能夠將技術主題傳達給本領域技術人員。在圖式中，層與區域的厚度可被誇大，以供清晰說明。在圖式中儘可能以類似的元件符號標示類似的要素。因此，本揭示內容不受限於附加圖式中所圖示的相對尺寸或區間。

儘管諸如「第一」、「第二」等等的用詞可用於說明各種部件，但這種部件並不限於前述用詞。前述用詞僅用於分辨一個部件與另一個部件。例如，第一部件可指示第二部件，或第二部件可指示第一部件，而不會衝突。

本文在各種範例具體實施例中所使用的用詞，僅用於說明範例具體實施例，且不應被解譯為限制各種額外的具體實施例。單數的表達方式，除非背景內容中有另外界定，否則包含複數的表達方式。本文在各種範例具體實施例中使用的用詞「包含」或「可包含」，可指示對應的功能、作業、或部件的存在，且不限制一或更多個額外的功能、作業、或部件。將進一步瞭解到，本說明書中使用的用詞「包含」及或「包括」，可用於指定所標註特徵、整數、步驟、作業、元件、及或部件的存在，但不排除存在或增加一或更多個其他的特徵、整數、步驟、作業、元件、部件、及或以上之群組。此外，諸如「至少一個」之類的表達，當用在要素列表之前時，是針對整個要素列表而不是針對列表中的個別要素。

在可由不同方式實施一些具體實施例時，可由不同於所說明順序的順序來執行特定處理順序。例如，兩個循序說明的處理，可被實質上同時執行，或可由與所說明的順序相反的順序來執行。

應期望由（例如）製造技術及或公差所造成的圖示說明的形狀的變異。因此，本揭示內容的具體實施例不應被解譯為受限於本文所圖示說明的特定區域形狀，而是包含由（例如）製造過程所造成的形狀偏差。本文所使用的用詞「及（或）」包含所列出的相關聯物件之一或更多者的任意者與所有結合者。

圖1A至1I是用於說明根據一些具體實施例的玻璃製造設備的截面圖。

參照圖1A，根據一些具體實施例，玻璃製造設備1a可包括熔化容器100、澄清容器200、攪拌容器300、冷卻系統400a、環境控制系統450、輸送容器500和成形設備700。根據一些具體實施例，玻璃製造設備1a可以製造片型玻璃。

熔化容器100、澄清容器200、攪拌容器300、輸送容器500和成形設備700，可以是串聯的玻璃製造處理站。用於製造玻璃產品的預定處理，在這些站處進行。根據一些具體實施例，製造程序可包括下拉(down-draw)製程和槽拉熔合成形(slot-draw fusion-forming)製程。根據一些具體實施例，製造程序可包括雙熔合製程和浮法玻璃成形製程。

根據一些具體實施例，熔化容器100、澄清容器200、攪拌容器300、輸送容器500和成形設備700中的每一個，可包括含鉑金屬，例如鉑或鉑 - 銠、鉑 - 銥、及其組合。根據一些具體實施例，熔化容器100、澄清容器200、攪拌容器300、輸送容器500和成形設備700中的每一個，可包括鈀、錸、釕和鋨、以及其他難熔金屬。根據一些具體實施例，成形設備700可包括陶瓷材料或玻璃陶瓷耐火材料。

熔化容器100可以從儲存容器10接收批料11。批料11可以藉由以驅動裝置15提供動力的批量輸送設備13插入儲存容器10中。選擇性控制器17可以配置成操作驅動裝置15，以將所需量的批料11插入熔化容器100中，如箭頭a1所示。根據一些具體實施例，可使用玻璃位準探針19以測量豎管21中的熔融玻璃MG的位準，並且透過通訊線23將測量到的熔融玻璃MG位準傳輸到控制器17。

熔化容器100可以加熱和熔化批料11。當批料11在熔化容器100中熔化時，可以形成氣泡FM。熔化容器100可以配置成接收藉由從儲存容器10熔化批料11而產生的熔融玻璃MG。批料11是玻璃原料。根據一些具體實施例，可以將諸如氧化錫的澄清劑添加到批料11中。

根據一些具體實施例，澄清容器200可通過第一導管150連接到熔化容器100。第一導管150可包括內部空間，此內部空間是熔融玻璃MG可以流過的通道。下面描述的第二和第三導管250和350，還可以提供熔融玻璃MG可以流過的通道。第一至第三導管150、250和350可各自包括具有導電性並且可在高溫條件下使用的材料。根據一些具體實施例，第一至第三導管150、250和350可各自包括含鉑金屬，例如鉑、鉑 - 銠、鉑 - 銥或其組合。根據一些具體實施例，第一至第三導管150、250和350可各自包括難熔金屬，例如鉬、鈀、錸、鉭、鈦、鎢、釕、鋨、鋯或其合金，及（或）二氧化鋯。

根據一些具體實施例，第三導管350可具有中空的、近似圓柱形的形狀，或中空的、近似橢圓形的圓柱形狀。然而，此具體實施例不限於此，並且如果需要，第三導管350可以具有中空的四棱柱形狀或具有圓角的方形四棱柱形狀。

根據一些具體實施例，澄清容器200用作精製管。根據一些具體實施例，澄清容器200可位於熔化容器100的下游。澄清容器200可以從熔化容器100接收熔融玻璃MG。根據一些具體實施例，可以在澄清容器200中進行高溫處理，以從熔融玻璃MG中除去氣泡。根據一些具體實施例，澄清容器200配置成在熔融玻璃MG通過澄清容器200的同時，藉由加熱熔融玻璃MG而從熔融玻璃MG中除去氣泡。根據一些具體實施例，當在澄清容器200中加熱熔融玻璃MG時，包含在熔融玻璃MG中的澄清劑可以引起氧化還原反應，從而從熔融玻璃MG中除去氧。詳言之，包含在熔融玻璃MG中的氣泡可包括氧氣、二氧化碳及（或）二氧化硫，並且可以與在澄清劑的還原反應中產生的氧氣結合，且因此氣泡的體積可增加。長大的氣泡可以朝向澄清容器200中的熔融玻璃MG的自由表面漂浮，並且與熔融玻璃MG分離。氣泡可以透過澄清容器200的上部的氣相空間排出到澄清容器200的外部。

輸送容器500可位於攪拌容器300的下游。輸送容器500可以透過第三導管350連接到攪拌容器300。出口導管600可以連接到輸送容器500。熔融玻璃MG可以透過出口導管600傳輸到成形設備700的入口650。

成形設備700可以從輸送容器500接收熔融玻璃MG。成形設備700可以將熔融玻璃MG形成為片狀玻璃產品。例如，成形設備700可包括用於成形熔融玻璃MG的熔合拉製機。流入成形設備700的熔融玻璃MG的一部分可能在成形設備700中溢出。溢出的熔融玻璃MG透過重力向下移動，並且藉由適當佈置的輥（諸如邊緣輥750和牽引輥800）的組合以形成熔融玻璃帶RBB。

根據一些具體實施例，攪拌容器300可位於澄清容器200的下游。攪拌容器300可以使從澄清容器200供應的熔融玻璃MG均勻化。攪拌器310可以定位在攪拌容器300中，以相對於攪拌容器300旋轉，以使熔融玻璃MG在其中流動。攪拌器310可以由使得熔融玻璃MG的成分均勻分佈的方式攪拌熔融玻璃MG。

玻璃製造設備1a可以配置成加熱通過第一導管150的熔融玻璃MG，使得熔融玻璃MG保持在預定溫度以上，直到熔融玻璃MG到達澄清容器200。例如，可以藉由向流過第一導管150的熔融玻璃MG供應等於或大於熱損失（由於流過第一導管150的熔融玻璃MG的熱量傳導和對流導致）的熱量，來防止熔融玻璃MG冷卻。根據一些具體實施例，通過第一導管150的熔融玻璃MG可以具有比熔化容器100中包含的熔融玻璃MG更高的溫度。根據一些具體實施例，通過第一導管150的熔融玻璃MG可以具有比澄清容器200中包含的熔融玻璃MG更低的溫度。

玻璃製造設備1a可以配置為直接加熱沿第一導管150流動的熔融玻璃MG。特定而言，第一導管150可以配置為允許電流從中流過。由於第一導管150被電流加熱，可以加熱沿第一導管150流動的熔融玻璃MG。

根據一些具體實施例，為了將電流施加到第一導管150，玻璃製造設備1a可包括連接到第一導管150的凸緣和透過電纜電連接到凸緣的電源。根據一些具體實施例，電源可以產生交流電或直流電。可以設置多個凸緣。例如，可以在第一導管150的兩端設置兩個凸緣。然而，根據一些具體實施例，玻璃製造設備1a可包括用於加熱第一導管150的外部熱源。

根據一些具體實施例，玻璃製造設備1a還可包括腔室CB。根據一些具體實施例，腔室CB可具有內部空間，澄清容器200、攪拌容器300和輸送容器500可設置在此內部空間中。根據一些具體實施例，儲存容器10、熔化容器100、第一導管150和成形設備700可以設置在腔室CB的外部。根據一些具體實施例，第二導管250和第三導管350可設置在腔室CB中。根據一些具體實施例，腔室CB可具有大致長方管形狀，但不限於此。由於需要精確的環境控制來製造高品質的玻璃，因此需要精確控制與每個處理相對應的容器和連接容器的導管的環境。根據一些具體實施例，腔室CB可以藉由在澄清處理和後續處理期間，將包含熔融玻璃MG的導管與容器周圍的大氣與正常大氣分離，來提供對處理環境的精確控制。根據一些具體實施例，腔室CB配置成將澄清容器200、第二導管250、攪拌容器300、第三導管350和輸送容器500周圍的大器與腔室CB外部的大氣隔開。

為了便於說明，下面將在腔室CB具有大致長方管形狀的假設下說明具體實施例。然而，本領域技術人員將容易理解到，這些具體實施例可以以實質相同的方式應用於具有其他各種形狀的腔室CB。

為了便於解釋，第一至第三方向（X、Y和Z方向）定義如下。當腔室CB具有大致長方管形狀時，第一方向（X方向）和第二方向（Y方向）可以平行於腔室CB的底表面。第一方向（X方向）可以是熔融玻璃MG實質上根據處理進程移動的方向。第二方向（Y方向）可以是實質上垂直於第一方向（X方向）的方向。第二方向（Y方向）可以對應於截面圖中垂直於附圖的方向。第三方向（Z方向）可以是實質上垂直於第一方向（X方向）和第二方向（Y方向）的方向。

根據一些具體實施例，玻璃製造設備1a還可包括環境控制系統450。環境控制系統450可以配置成控制腔室CB中的環境。根據一些具體實施例，環境控制系統450可以配置成控制腔室CB中的大氣。根據一些具體實施例，環境控制系統450可以控制腔室CB中的溫度、濕度和大氣成分比中的至少一個。根據一些具體實施例，環境控制系統450可包括環境控制單元460和第一控制器470。

根據一些具體實施例，環境控制單元460可以向腔室CB提供流體。根據一些具體實施例，環境控制單元460可以供應具有預定條件的流體。根據一些具體實施例，環境控制單元460可以將具有預定濕度、溫度和大氣成分比的流體供應到腔室CB。根據一些實施例，環境控制單元460可以透過設置在腔室CB中的流體入口VT將流體供應到腔室CB。根據一些具體實施例，環境控制單元460可包括冷卻盤管、加熱線圈、加濕器和能夠提供各種氣體的氣源。各種氣體可以是氮氣或氧氣。

第一控制器470可以包括能夠向環境控制單元460發出各種命令以控制腔室CB的環境的處理器。根據一些具體實施例，第一控制器470可以向環境控制單元460發送指令以控制腔室CB中的環境。第一控制器470可以是計算裝置，諸如工作站電腦、桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦等等。第一控制器470可以儲存用於執行諸如接收關於腔室內的環境的反饋、接收測量數據、調整環境等的功能的軟體。根據一些具體實施例，第一控制器470可以向環境控制單元460發送指令以控制腔室CB中的大氣。根據一些具體實施例，第一控制器470可以向環境控制單元460發送指令以控制腔室CB的溫度、濕度和大氣成分比中的至少一個。

根據一些具體實施例，玻璃製造設備1a可包括直接冷卻系統400a。根據一些具體實施例，直接冷卻系統400a包括至少一個噴嘴410、配置成向噴嘴410供應流體的流體源430、將噴嘴410連接到流體源430的流體導管420、以及控制直接冷卻系統400a的第二控制器440。

根據一些具體實施例，噴嘴410設置在腔室CB中。根據一些具體實施例，噴嘴410可以鄰近第三導管350設置。根據一些具體實施例，噴嘴410配置成圍繞第三導管350噴射流體。

根據一些具體實施例，噴嘴410可以朝向第三導管350對齊。根據一些具體實施例，第三導管350可以沿著噴嘴410實質上發射流體的方向設置。根據一些具體實施例，噴嘴410可以在腔室CB的底表面處或在實質上垂直於水平面的方向（例如，第三方向（Z方向））噴射流體。根據一些具體實施例，噴嘴410可以設置在第三導管350上方。根據一些具體實施例，噴嘴410可以與第三導管350垂直地重疊。根據一些具體實施例，噴嘴410配置成直接朝向第三導管350噴射流體。朝向第三導管350的流體的直接噴射，表示噴射的流體在沿著與其最初噴射的方向實質相同的方向行進的同時到達第三導管350。然而，此描述並不排除噴射流體在不沿與其最初噴射的相同方向行進時到達導管350的其他情況。

根據一些具體實施例，噴嘴410可以均勻地圍繞第三導管350噴射流體。根據一些具體實施例，噴嘴410可噴射流體，使得熔融玻璃MG沿第一方向（X方向）的溫度變化是均勻的。在此，熔融玻璃MG沿第一方向（X方向）的溫度變化的均勻性，表示熔融玻璃MG的溫度取決於第一方向（X方向），但實質上不取決於第二方向（Y方向）。

根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體可以擴展到達預定區域。根據一些實施例，噴嘴410可以噴射方式噴射流體。噴射的流體可以水平輻射。根據一些具體實施例，從每個噴嘴410噴射的流體可以到達具有第三導管350的表面的預定面積的區域。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體可以到達第三導管350的上表面的至少一部分。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體覆蓋的面積，可以等於或大於第三管道350的頂表面的面積。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體可以實質上覆蓋第三管道350的整個上表面。上表面可以是第三導管350的部分的外表面，此部分位於穿過導管350中心並平行於延伸方向的平面的上方。或者，上表面可以代表第三導管350的外表面的面向腔室CB的頂板的部分。當第三導管350的特定部分的法線的延長線與延伸腔室CB頂板的平面接觸時，第三導管350的特定部分和腔室CB面向彼此。然而，導管350的上表面的上述說明是為了理解，並且不排除關於由噴嘴410噴射的流體覆蓋的導管350的表面的其他情況。在一些情況下，由噴嘴410噴射的一些流體可以到達第三管道350的下表面。下表面的含義可以類似於上述上表面的含義。

根據一些具體實施例，噴嘴410可包括複數個噴嘴。根據一些具體實施例，複數個噴嘴410沿著一個方向佈置。根據一些具體實施例，複數個噴嘴410可以沿第一方向（X方向）佈置。

然而，噴嘴410的佈置不限於此。根據其他具體實施例，噴嘴410的佈置可以與圖1A的佈置不同。這將在下面參考圖1B至1I和圖3A和3B來說明。

參考圖1B，根據一些具體實施例的玻璃製造設備1b可包括直接冷卻系統400b。直接冷卻系統400b包括複數個噴嘴410。根據一些具體實施例，相鄰噴嘴410之間的距離可以彼此不同。根據一些具體實施例，一些相鄰噴嘴410之間的距離可以大於其他相鄰噴嘴410之間的距離。根據一些具體實施例，藉由將噴嘴410佈置成根據冷卻第三管道350所需的程度的密度，可以提高冷卻效率。

參考圖1C，根據一些具體實施例的玻璃製造設備1c可包括直接冷卻系統400c。直接冷卻系統400c包括複數個噴嘴410。根據一些具體實施例，相鄰噴嘴410之間的距離可以彼此不同。根據一些具體實施例，每個噴嘴410和第三導管350之間的距離可以彼此不同。根據一些具體實施例，一些噴嘴410和第三導管350中的每一個之間的距離，可以大於每個其他噴嘴410和第三導管350之間的距離。

參考圖1D，根據一些具體實施例的玻璃製造設備1d可包括直接冷卻系統400d。直接冷卻系統400d包括複數個噴嘴410。根據一些具體實施例，噴嘴410可以設置在第三導管350下方。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體可以到達第三管道350的下表面。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體可以到達第三導管350的下表面的至少一部分。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體覆蓋的面積，可以等於或大於對應於第三管道350的下表面的面積。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體可以實質上覆蓋第三管道350的整個下表面。然而，此具體實施例不限於此，並且在一些情況下，由噴嘴410噴射的一些流體可以到達第三管道350的上表面。

參考圖1E，根據一些具體實施例的玻璃製造設備1e可包括直接冷卻系統400e。直接冷卻系統400e包括複數個噴嘴410。根據一些具體實施例，一些噴嘴410可以設置在第三導管350上方。根據一些具體實施例，一些噴嘴410可以設置在第三導管350下方。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體可以到達第三管道350的上表面與下表面。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體可以實質上覆蓋第三管道350的整體外表面。設置在第三導管350上方的噴嘴410數量，可以等於設置在第三導管350下方的噴嘴410數量。在一些具體實施例中，設置在第三導管350上方的噴嘴410可以與設置在第三導管350下方的噴嘴410垂直地重疊。根據一些具體實施例，設置在第三管道350上方的噴嘴410的水平佈置，與設置在第三管道350下方的噴嘴410的水平佈置實質相同。根據一些具體實施例，藉由將噴嘴410佈置在第三管道350的上方和下方，可以進一步提高冷卻效率。

參考圖1F，根據一些具體實施例的玻璃製造設備1f可包括直接冷卻系統400f。直接冷卻系統400f包括複數個噴嘴410。根據一些具體實施例，一些噴嘴410可以設置在第三導管350上方。根據一些具體實施例，一些噴嘴410可以設置在第三導管350下方。根據一些具體實施例，設置在第三管道350上方的噴嘴410數量，可以大於設置在第三管道350下方的噴嘴410數量。根據一些具體實施例，當需要更多冷卻時，可以在第三管道350的部分下方額外提供噴嘴410，以進一步提高冷卻效率。參考圖1F，噴嘴410可以額外設置在第三導管350的與攪拌容器300相鄰的部分下方，但是此態樣不限於此。根據一些具體實施例，噴嘴410可以額外設置在第三導管350的與輸送容器500相鄰的部分下方或第三導管350的實質中心部分下方。

參考圖1G，根據一些具體實施例的玻璃製造設備1g可包括直接冷卻系統400g。直接冷卻系統400g包括複數個噴嘴410。根據一些具體實施例，一些噴嘴410可以設置在第三導管350上方。根據一些具體實施例，一些噴嘴410可以設置在第三導管350下方。根據一些具體實施例，設置在第三管道350下方的噴嘴410數量，可以大於設置在第三管道350上方的噴嘴410數量。根據一些具體實施例，當需要更多冷卻時，可以在第三管道350的部分上方額外提供噴嘴410，以進一步提高冷卻效率。參考圖1F，噴嘴410可以額外設置在第三導管350的與攪拌容器300相鄰的部分上方，但是此態樣不限於此。根據一些具體實施例，噴嘴410可以額外設置在第三導管350的與輸送容器500相鄰的部分上方或第三導管350的實質中心部分上方。

參考圖1H，根據一些具體實施例的玻璃製造設備1h可包括直接冷卻系統400h。直接冷卻系統400h包括複數個噴嘴410。根據一些具體實施例，一些噴嘴410可以設置在第三導管350上方。根據一些具體實施例，一些噴嘴410可以設置在第三導管350下方。根據一些具體實施例，設置在第三管道350上方的噴嘴410數量，可以等於設置在第三管道350下方的噴嘴410數量。設置在第三管道350上方的噴嘴410的水平佈置，可不同於設置在第三管道350下方的噴嘴410的水平佈置。根據一些具體實施例，設置在第三導管350上方的噴嘴410的至少一些，可以不與設置在第三導管350下方的噴嘴410垂直地重疊。

參考圖1I，根據一些具體實施例的玻璃製造設備1i可包括直接冷卻系統400i。直接冷卻系統400i包括複數個噴嘴410。根據一些具體實施例，噴嘴410可以在相對於水平面傾斜的方向上定向。噴嘴410的定向由噴嘴410的縱軸（例如噴射軸）相對於水平面的角度界定。因此，噴嘴410相對於水平面以一定角度噴射流體。根據一些具體實施例，噴嘴410可以在相對於腔室CB底表面傾斜的方向上定向。根據一些具體實施例，噴嘴410可以在相對於第三方向（Z方向）傾斜的方向上噴射流體。

參照圖3A和3B，根據一些具體實施例的玻璃製造設備可包括直接冷卻系統，此直接冷卻系統包括複數個噴嘴410。為了便於解釋，圖3A中僅示出了攪拌容器300、第三導管350和輸送容器500。圖3B是圖3A的平面圖。根據一些具體實施例，噴嘴410包括複數個噴嘴。根據一些具體實施例，複數個噴嘴410可以沿第一方向（X方向）佈置。根據一些具體實施例，複數個噴嘴410可以沿第二方向（Y方向）佈置。複數個噴嘴410可以在第一方向和第二方向（X方向和Y方向）上佈置成行和列，使得複數個噴嘴410的水平位置形成矩陣。根據一些具體實施例，相鄰噴嘴410之間的距離可以實質彼此相等。根據一些具體實施例，每個噴嘴410和第三導管350之間的距離可以實質彼此相等。

再次參考圖1A，噴嘴410可以透過流體導管420從流體源430接收流體。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體可以與由環境控制單元460提供的流體不同。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體可以直接從流體源430供給，而不通過環境控制單元460。根據一些具體實施例，由噴嘴410噴射的流體和由環境控制單元460提供的流體可以在溫度、濕度和大氣成分比中的至少一個方面不同。

根據一些具體實施例，噴嘴410可以配置成圍繞第三導管350噴射流體，以冷卻第三導管350。根據一些具體實施例，噴嘴410可以配置成向第三導管350噴射氮氣以冷卻第三導管350。根據一些具體實施例，流體源430可包括氮氣源。根據一些具體實施例，噴嘴410配置成噴射高純度氮氣（例如，氮氣分壓的比率為99.9％或更高）。根據一些具體實施例，噴嘴410可噴射流體以進行濕度控制。根據一些具體實施例，噴嘴410可噴射H₂ O。根據一些具體實施例，噴嘴410可噴灑H₂ O。根據一些具體實施例，噴嘴410可以噴灑處於汽化狀態或細液體顆粒狀態的H₂ O。根據一些具體實施例，噴嘴410可以噴射處於蒸汽狀態的H₂ O，並且噴射處於細液體顆粒狀態的H₂ O。根據一些具體實施例，流體源430可包括H₂ O源。根據一些具體實施例，噴嘴410可以同時噴射氮氣和H₂ O。根據一些具體實施例，噴嘴410可包括用於調節氮氣噴射的調節器。根據一些具體實施例，用於調節氮氣噴射的調節器，可以調節氮氣的開始和停止、速度和流動速率中的至少一個。根據一些具體實施例，噴嘴410可包括用於調節H₂ O的噴射或噴灑的調節器。用於調節H₂ O的噴射或噴灑的調節器，可以調節H₂ O的開始和停止、速度和流動速率中的至少一個。

第二控制器440可以產生某些指令以控制直接冷卻系統400a。根據一些具體實施例，第二控制器440可以包括能夠發出各種命令以控制第三導管350的狀態的處理器。根據一些具體實施例，第二控制器440可以控制噴嘴410的噴射。根據一些具體實施例，第二控制器440還可以控制由噴嘴410噴射的流體的流動（例如，流動速率）。根據一些具體實施例，第二控制器440可以控制包含在第三管道350中的熔融玻璃MG的溫度。根據一些具體實施例，第二控制器440可以是計算裝置，諸如工作站電腦、桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦等等。根據一些具體實施例，第二控制器440可以儲存用於執行諸如接收關於第三管道350中的熔融玻璃MG的狀態的反饋以及接收用於調節噴嘴410的噴射的測量資料的功能的軟體。根據一些具體實施例，提供溫度感測器以測量熔融玻璃MG的溫度，並且第二控制器440可以基於溫度感測器的溫度測量結果通過反饋控制來調節第三管道350中的熔融玻璃MG的溫度。例如，當熔融玻璃的溫度高於所需值時，可以增加由噴嘴410噴射的流體的量。另一方面，當熔融玻璃MG的溫度低於所需值時，可以減少噴嘴410噴射的流體量。

根據一些具體實施例，第二控制器440可以控制要噴射的流體的類型、成分、速度、流動速率和第三導管350到達區域中的至少一個。因此，可以控制到達第三管道的流體的量，且因此可以控制第三管道的冷卻。

根據一些具體實施例，第二控制器440可以與第一控制器470分開提供。第二控制器440可以與第一控制器470分離。根據一些具體實施例，第一控制器470與第二控制器440可以是包含在同一計算裝置中的個別處理器及/或軟體部件，諸如工作站電腦、桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦等等。

冷卻處理是降低熔融玻璃MG的溫度的處理。傳統上，環境控制單元460藉由循環提供給腔室CB的流體，來冷卻第三管道350中的熔融玻璃MG。在這種情況下，當在第三導管350周圍發生流體流動停滯時，腔室CB中的流體與第三導管350之間的熱交換較差，從而冷卻效率低。已經研究了包括耐火材料的習知導管以提高冷卻效率。然而，冷卻效率的提高並不顯著。因此，冷卻處理降低了玻璃的製造效率。

為了解決此問題，根據一些具體實施例的玻璃製造設備1a可包括複數個噴嘴410，複數個噴嘴410配置成與腔室CB中的環境控制單元460分開地將流體直接噴射到第三管道350。因此，可以提高第三導管350中的熔融玻璃MG的冷卻效率。特定而言，藉由圍繞第三管道350噴射流體，噴射的流體可以推出圍繞第三管道350的氣流圍繞層。因此，可以防止第三導管350周圍形成流體停滯。

用於玻璃製造的腔室CB的大氣需要被精確控制。因此，期望用於玻璃製造的腔室CB的大氣環境不會由於噴嘴410提供的氮氣而改變。因此，藉由經由噴嘴410供應的氮氣量減少由環境控制單元460供應的氮氣量，整體腔室CB中的大氣成分（諸如成分氣體的分壓）、溫度和濕度，可被保持在與習知位準相當的位準。腔室CB中的氧分壓和總壓可以被保持在預定值，以防止由於腔室CB的大氣變化而發生鉑針(needle Pt)缺陷。因為第一至第三導管350內的溫度非常高，所以鉑可以與氧結合並以PtO₂ 的形式揮發。當揮發的PtO₂ 被冷卻並遇到氮氣時，形成NO並且Pt固化並保留在熔融玻璃中。鉑針是在玻璃產品中形成的針狀缺陷，由熔融玻璃中包含的固體Pt引起。為此，噴嘴410噴射的氮氣總量，可以小於環境控制單元450提供的氮氣量。然而，此具體實施例不限於此，並且取決於處理條件和環境，噴嘴410噴射的氮氣總量可以大於環境控制單元450提供的氮氣量。

由噴嘴410噴射的高純度氮氣可以具有比整體腔室中的大氣低的濕度，從而導致第三管道350周圍的局部濕度下降。根據一些具體實施例，噴嘴410可以藉由在第三導管350周圍噴灑H₂ O，來調節第三導管350周圍的濕度。因此，可以防止由於在乾燥環境中可能發生的高溫鉑上的氫滲透現象而發生諸如氣泡的缺陷。導管內的熔融玻璃具有相對高的氫濃度。因為H₂ 的原子質量和原子尺寸非常小，所以H₂ 分子能夠穿過基於鉑的導管或容器。這種現象稱為氫滲透。腔室CB中的氫濃度保持在一定位準以防止氫氣滲透。透過濕度控制外部氫濃度，並且當管道外部的局部氫濃度下降時，氫滲透的可能性增加。因為氫以熔融玻璃內部的OH-離子的形式存在，當H₂ 滲透發生時，O₂ 保留在熔融玻璃中並導致玻璃產品中的氣泡缺陷。

圖2是用於說明根據實驗例的玻璃製造設備1a（參見圖1a）的效果的圖表。

參見圖1A和2，在實驗例中，當通過噴嘴410的氮氣流速為約480L/min時，第三管道的冷卻功率增加約7.6 kW。藉由外推到噴嘴410噴射最大氮氣量的情況，預計將獲得約13.2 kW的額外冷卻功率。

隨著玻璃製造中第三導管350的冷卻功率增加約5.0 kW，玻璃的流動速率增加約45.36 kg/hr，根據一些具體實施例的玻璃製造設備1a估計能夠增加玻璃流動速率約93.44 kg/hr。

根據實驗例，證實沒有副作用，諸如由於噴嘴410的引入引起的玻璃流動的改變、缺陷數量的增加、所製造的玻璃產品的品質的劣化等等。特定而言，在玻璃製造過程中藉由熔化而損失的玻璃總量，從習知範例中的4.4％降低至實驗例中的4.38％。熔化的玻璃損失是指具有缺陷（如氣泡或鉑針等等）的產品佔總產量的百分比。

圖4是用於說明根據一些具體實施例的玻璃製造方法的流程圖。

參見圖1A和4，製造玻璃的方法可包括在攪拌容器300中攪拌熔融玻璃MG（P1010）、使攪拌過的熔融玻璃MG流過導管350（P1020）、以及在導管350周圍噴射流體（P1030）。如參考圖1A所述，攪拌熔融玻璃MG（P1010）是在攪拌容器300中執行的。導管300周圍的流體的噴射（P1030），與參考圖1A至1I和圖3A和3B所說明的相同。

雖然已參照本揭示內容的範例具體實施例特定圖示並說明了本揭示內容，但將瞭解到，可對具體實施例的形式與細節進行各種改變，而不脫離由下列申請專利範圍所界定的本揭示內容的精神與範圍。

1a‧‧‧玻璃製造設備

10‧‧‧儲存容器

11‧‧‧批料

13‧‧‧批量輸送設備

15‧‧‧驅動裝置

17‧‧‧選擇性控制器

19‧‧‧玻璃位準探針

21‧‧‧豎管

23‧‧‧通訊線

100‧‧‧熔化容器

150‧‧‧第一導管

200‧‧‧澄清容器

250‧‧‧第二導管

300‧‧‧攪拌容器

310‧‧‧攪拌器

350‧‧‧第三導管

400a‧‧‧冷卻系統

400b‧‧‧冷卻系統

400c‧‧‧冷卻系統

400d‧‧‧冷卻系統

400e‧‧‧冷卻系統

400f‧‧‧冷卻系統

400g‧‧‧冷卻系統

400h‧‧‧冷卻系統

400i‧‧‧冷卻系統

410‧‧‧噴嘴

420‧‧‧流體導管

430‧‧‧流體源

440‧‧‧第二控制器

450‧‧‧環境控制系統

460‧‧‧環境控制單元

470‧‧‧第一控制器

500‧‧‧輸送容器

600‧‧‧出口導管

650‧‧‧入口

700‧‧‧成形設備

750‧‧‧邊緣輥

800‧‧‧牽引輥

MG‧‧‧熔融玻璃

RBB‧‧‧熔融玻璃帶

CB‧‧‧腔室

VT‧‧‧流體入口

圖1A至1I是用於說明根據一些具體實施例的玻璃製造設備的示意圖；

圖2是用於說明根據一些具體實施例的玻璃製造設備的效果的圖表；

圖3A與圖3B是用於說明根據一些具體實施例的玻璃製造設備的示意圖；以及

圖4是用於說明根據一些具體實施例的玻璃製造方法的流程圖。

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

Claims (20)

1. 一種玻璃製造設備，包含： 一攪拌容器，該攪拌容器設置在一腔室中並經配置以攪拌熔融玻璃； 一導管，該導管設置在該腔室中並具有一內部空間，來自該攪拌容器的熔融玻璃流動通過該內部空間；以及 一噴嘴，該噴嘴設置在該腔室中並與該導管鄰接，該噴嘴經配置以在該導管周圍噴射一流體。
2. 如請求項1所述之玻璃製造設備，該設備進一步包含： 一環境控制單元，該環境控制單元經配置以調整該腔室內的環境參數。
3. 如請求項2所述之玻璃製造設備，其中該噴嘴連接至一氮氣源。
4. 如請求項3所述之玻璃製造設備，其中該氮氣源經配置以提供尚未通過該環境控制單元的氮氣至該噴嘴。
5. 如請求項2所述之玻璃製造設備，其中該環境控制單元連接至該腔室，且該環境控制單元進一步經配置以將具有一預定濕度、溫度和大氣成分比的一流體供應到該腔室。
6. 如請求項2所述之玻璃製造設備，其中該環境控制單元進一步經配置以將一流體提供至該腔室，其中該噴嘴噴射的該流體與該環境控制單元提供的該流體彼此不同。
7. 如請求項6所述之玻璃製造設備，其中該噴嘴噴射的該流體與該環境控制單元提供的該流體在一溫度、一濕度與一大氣成分比中的至少一個方面不同。
8. 如請求項2所述之玻璃製造設備，該設備進一步包含： 一第一控制器，該第一控制器經配置以控制該環境控制單元；以及 一第二控制器，該第二控制器經配置以控制由該噴嘴噴射的該流體的一流動。
9. 如請求項8所述之玻璃製造設備，其中該第一控制器與該第二控制器彼此分離。
10. 如請求項1所述之玻璃製造設備，其中該噴嘴經配置以在實質垂直於一水平面的一方向中噴射該流體。
11. 如請求項10所述之玻璃製造設備，其中該噴嘴經配置以由相對於一水平面的一角度噴射該流體。
12. 一種玻璃製造設備，包含： 一導管，該導管具有一內部空間，來自該攪拌容器的熔融玻璃流動通過該內部空間，該導管在一第一方向中延伸；以及 複數個噴嘴，該複數個噴嘴經配置以在該導管周圍噴射一流體， 其中該複數個噴嘴被沿著該第一方向設置。
13. 如請求項12所述之玻璃製造設備，其中該複數個噴嘴沿著該導管的一延伸方向以實質相等的間隔來設置。
14. 如請求項12所述之玻璃製造設備，其中該複數個噴嘴沿著該導管的一延伸方向以不同的間隔來設置。
15. 如請求項12所述之玻璃製造設備，其中該複數個噴嘴中的至少一些噴嘴被設置在該導管的上方。
16. 如請求項12所述之玻璃製造設備，其中該複數個噴嘴中的至少一些噴嘴被設置在該導管的下方。
17. 一種製造玻璃的方法，該方法包含以下步驟： 攪拌步驟，在一攪拌容器中攪拌熔融玻璃； 流動步驟，在該攪拌步驟之後，使該熔融玻璃流動通過一導管；以及 噴射步驟，在該導管周圍噴射一流體。
18. 如請求項17所述之方法，其中該熔融玻璃被由所噴射的該流體冷卻，且所噴射的該流體與該攪拌容器周圍的大氣彼此具有不同的成分。
19. 如請求項17所述之方法，其中該流體包含氮氣。
20. 如請求項19所述之方法，其中該流體進一步包含H₂ O。