TW424080B - Molten glass material and method and apparatus for manufacturing the same - Google Patents

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TW424080B
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Tamakazu Yogo
Hiroyuki Kubo
Isamu Shigyo
Masayuki Tomita
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Canon Kk
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經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 424 08 0 Ml . B7 五、發明説明(!) 本發明關於一種熔融玻璃材料及製造該材料之方法裝 置*避免在操作過程包括將玻璃材料導入玻璃熔槽中、偵 測熔融玻璃的液面及攪拌熔融玻璃時,空氣進入熔窯· 俥統上,當玻璃材料在相當壓製的玻璃熔窯中熔融時 *將導料槽或其類似物從熔窯側邊的開口部(open portion) 插入熱熔窯 •藉此將玻璃材料導入熔窯的玻璃熔槽中 •或者是,將陶瓷管或由如不銹剛組成之冷卻水金屬管| 從熔窯上端的開口部插入,藉此將玻璃材料經由該管導入 玻璃熔槽中* 至於用來偵測玻璃熔槽中之熔融玻璃液面的大型窯槽 ,如g射線的輻射係從熔窯外照射在熔融玻璃上。以測得 的輻射吸收量來得知玻璃的液面•至於相對地壓製玻璃熔 槽,開口部係設在熔窯內,探針係從開α部插入•根據以 電傅導的存在與否來確認探針末端是否與熔融玻璃液面接 觭· 攪拌熔融玻璃以均質化熔融玻璃的光學特性*通常, 開口部設在熔窯上端,而攪拌棒係從開口部插入*藉此進 行攪拌操作* 上述玻璃熔窯係爲日本專利特昭開第5 5-140723 · 60-81030 及 6-345442 號所 揭示* 然而·這些僅將開口部設在熔窯內部的先前技術,對 其目的而言具有共同的問題》請參考如下所述· 操作者係曝露在從熔窯氣體上昇出來的熱空氣流•因 本紙張尺度適用中圉國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) ---------*衣— {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -4 ~ 經濟部中央標牟局貝工消费合作社印製 4 2 4 0 8 0 . A7 _B7五、發明説明(2 ) 此,操作者的勞動性降低並且需要操作技巧•除此,更多 的勞力及成本以應付玻璃熔窯外圍裝置所需要的熱· 上述的操作方法(將玻璃材料導入,測量熔融玻璃的 液面|及攪拌熔融玻璃)具有不同的問題·以導入玻璃材 料而言,一般導入的玻璃材料係直接曝露在熔窯空氣中, 而不管導入的方向,即,從熔窯的側邊或上端•如果玻璃 材料的粒徑小,熔窯的空氣對流會將部份材料旋入空氣中 •假如玻璃材料爲某一大小的材料塊或豳,類似碎玻璃, 熱震(thermal shock)會將部份的玻璃材料寅裂和分散· 此兩種情形,熔窯內部或玻璃熔槽內去泡熔融玻璃可能被 污染* 特別言之,當材料從熔窯上端的開口部導入時,由於 來自熔瘅空氣強勁上昇的熱空氣氣流會將導入的材料分散 ,因此導入的速度無法正確設定· 因爲探針在熔融過程一直保持從開口部插入的狀態》 空氣係從開Ο部與探針之間的間隙漏出*產生的上昇熱空 氣氣流係會促進導致品質不穩定之*如玻璃折射率、玻璃 的揮發性•當攪拌熔融玻璃時•攪拌棒保持插在熔窯中· 這種情況也會使得空氣從開口部漏進,而導致類似不穩定 的品質· 發明目的 本發明係針對上述先前技術之缺點作改良*因此本發 明之首要目的在於提供一種熔融玻璃材料及製造該材料之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 經濟部中央橾準局員工消费合作社印装 424080 ^ A7 _B7__五、發明説明(3 ) 方法與裝置•其改良玻璃材料本身與熔窯之間的關係,以 改善操作者的勞動性,及針對熔融玻璃之不同步驟中熔窯 外圍裝置的熱,簡化其因應對策•更特定言之*每次將玻 璃材料導入時*熔窯的開口部才打開,熔窯中來自熔融玻 璃的揮發性組成係從熔窯卸出*因而形成熔融玻璃的特性 及特別是玻璃鏡片的光學鏡片•如不同鏡片的反射率· 除了首要目的之外*本發明之次要目的係提供一種熔 融玻璃材料及製造胲材料的方法與裝置*其具有適當的導 入速度,也能防止熔窯內部或精煉過的熔融材料被導入的 玻璃材料污染· 除了首要目的之外,本發明之次要目的係提供一種熔 融玻璃材料及製造該材料的方法與裝置•其能在量得熔融 玻璃液面時防止玻璃品質變異· 除了首要目的之外》本發明之次要目的係提供一種熔 融玻璃材料及製造該材料的方法與裝置,其能在攪拌熔融 玻璃時防止玻璃品質變異•本發明之另一目的係提供一種 能夠適當控制玻璃鏡片之光學特性的鏡片熔融方法*而本 發明之另一目的係提供一種獲得具有所要之反射率的鏡片 的熔融鏡片方法* 本發明之另一目的係提供一種獲得摸塑的玻璃產品· 及特別是高品質鏡片之模塑鏡片的方法* 傳統上》將玻璃材料導入玻璃熔窯的熔槽中時•熔窯 的窗口才打開,然後將玻璃材料經由窗口導入· 當導入的玻璃材料掉在熔融玻璃上時·熔融玻璃會被 . m -- I I I I - κ < 入,In — - . n I— -----I * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙浪尺度逋用_國國家標準(CNS )厶4说格(21〇><297公釐) 經濟部t·央標準局負工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(4 ) 分散*以致於熔槽內氣體陷入在分散的熔融玻璃中。陷入 在模塑鏡片中的氣體係爲泡泡狀· 根據其在鏡片的位置*泡泡會對透射光束的反射情形 產生不利的影響•對模塑玻璃的品質確認,包括鏡片中泡 泡的可見度•本發明提供一種製造模塑玻璃產品的方法, 該方法可將泡泡陷入的情形降到最低· 將玻璃材料導入玻璃熔窯時》必定將玻璃材料導入在 預定熔槽內的位置•假如將玻璃材料導入靠近熔槽的玻璃 卸料口,而不是預定的位置,則該玻璃材料未被熔融* 根據導入位置至卸料α的溫度及時間的關係,使玻璃 材料具有預定的流化狀態* 因此•傅統方法並非將玻璃材料導入熔窯的預定位置 ,使得因而分散的部份玻璃材料在未成爲預定的流化狀態 前就被卸料出去•因此,該部份玻璃材料在模塑產品中係 爲未熔融狀態•該未熔融的玻璃材料導致透射的光束或分 散短透射光置被分散· 爲了解決上述問題及達到上述目的*本發明係提供一 種從玻璃熔窯卸出並用來模塑成玻璃工件(workpiece)的 熔融玻璃材料•及製造該材料之方法與設備,其中玻璃熔 窯包括一具有開口部的主體,該開口部係將固體玻璃材料 以固體形態導入熔窯主體中* 一用來維持熔窯主體內部預 定加熱熔融玻璃材料之溫度的加熱裝置* 一設置在熔窯中 用來儲存以加熱裝置熔融之熔融玻璃材料的玻璃熔槽,一 使玻璃熔槽內熔融玻璃材料液面與開口部之間的空隙與液 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂 -7 - 424 08 0 λ Α7 Β7 五、發明説明(5 ) 面分離的連通裝置,以及熔融玻璃係將固體玻璃材料經由 連通裝置導入熔槽而得· 較佳爲*也提供一種從玻璃熔窯卸出並用來模塑成玻 璃工件(workpiece )的熔融玻璃材料,其中玻璃熔窯包括 一具有將固體玻璃材料以固體形態導入熔窯主體中之向上 開口部及具有將熔融與精煉單元與卸料單元分開之內部的 主體* 一分隔的卸料單元* —維持熔融與精煉單元與分隔 之卸料單元的預定溫度以加熱與熔融固體玻璃材料的加熱 裝置,一設在熔融與精煉單元內用來儀存以加熱裝置加熱 之熔融玻瑰材料的玻璃熔槽,一聯接至玻璃熔槽並設在卸 料單元內的卸料槽,一設在卸料槽的卸料管•及使玻璃熔 槽內熔融玻璃材料液面與開口部之間的空隙與液面分離的 連通裝置,以及熔融玻璃材料係將固體玻璃材料經由連通 裝置導入熔槽,並將固體玻璃材料經由卸料管卸出而得。 經濟部中央梯隼局男工消费合作杜印裝 m I - ^^1 1^1 1^1 ^^1 ^^1 ,vs (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 玻璃熔窯具有一將固體玻璃材料導入的開口部*固體 玻璃材料係經由開D部導入設在熔窯主體內的玻璃熔槽中 ,該玻璃熔窯係包括將熔槽內熔融玻瑰材料液面之預定的 區域與開口部連通的連通裝置,以使開口部提供之固體玻 璃材料僅掉入預定的區域中· 因此,連通裝置係由將開口部與熔窯氣體分隔的玻璃 材料導管•該管一端係沿伸出開口部,而另一端則浸入熔 融玻璃材料•玻璃材料導管可設有加熱裝置*其包括溫度 感應器與加熱器•例如•玻璃材料導管具有傳導性•將以 調節溫度的加熱器直接提供能置玻璃材料導管並加熱*該 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐) 4 2 4 08 0 '4 A7 _B7____ 五、發明説明(6 ) 玻璃材料導管較佳爲選自一群由金、鉑及铑貴金靥材料所 形成的管· 開口部係被用蓋子保護以與外界空氣分隔•該開口部 可設有供給裝置以提供玻璃材料在開口部打開時經開口部 到熔槽內熔融玻璃液面之預定的區域上· 根據本發明也提供一玻璃熔窯,該玻璃熔窯具有將固 髖玻璃材料導入之開口部,以將固體玻璃材料經由開口部 導入設在熔窯主體內的玻璃熔槽中,並具有另一與熔窯連 通的開口部,及提供一接收用來測置熔融玻璃液面之外部 感應器的插管,該插管一端係從另一開口部沿伸出而另一 端浸入熔融玻璃內· 根據本發明也提供包栝一玻璃熔窯*該玻璃熔窯具有 將固體玻璃材料導入的開口部•以將固體玻璃材料經由開 口部導入設在熔窯內的玻璃熔槽中*並具有另一與熔窯連 通的開口部•及提供一接收用來攪拌熔融玻璃之外部裝置 的插管,該插管一端係從另一開口部沿伸出而另—端浸入 熔融玻璃內· 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 ^^1 ^^^1 —^1 ! - - 1— 1.^1 VJ·^- 1^ϋ - f - - - 一eJ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了進一步瞭解本發明之發明特徵與技術內容,請參 閱以下有關本發明之詳網說明及實施例與圖式,然而下列 實施例與圖式僅供參考與說明用,而並非用來對本發明做 任何限制者:有關本發明豳式之簡單說明如下: 圚示簡單說明: 圖1爲本發明之實施例一的結構視圖; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐_) — 經濟部中央橾準局員工消费合作社印製 4 2 4 Ο 8 Ο ^ Α7 Β7 五、發明説明(7 ) 圖2爲本說明溫度控制功能的流程圖; 圖3爲本發明之實施例一的結構視匾; 圖4爲本發明之實施例二的結構視圖; 圖5爲本發明之實施例三的結構視圖; 面6爲本發明之實施例四的結構視圖: 圄7爲先前技術之說明視圖; 圖8爲另一先前技術之說明視圓* 圖式中代表符號之定義: 在圖1至8中,1爲玻璃熔窯,2爲熔融與精煉單元,3 爲卸料單元,4爲隔板* 5與6 7皆爲熔融與精煉槽,6 與6 8皆爲聯接管· 7與6 9皆爲卸料槽,8爲卸料管, 10與74皆爲熔融玻璃,11爲熔融玻璃之表面,12 ,46、52 與 72 皆爲開口部,13,25、45、 50與70皆爲玻璃材料導入管,14、26、51、 54與75皆爲凸緣· 15爲漏斗,16爲杯子· 17爲 羞子,18、19、20與34皆爲機臂,21、39與 4 7皆爲玻璃材料,2 2爲導入之玻璃材料•其不完全熔 融而是浮在玻璃融槽之熔融玻璃表面上,2 3爲導入之玻 璃材料*其由導管掉入並黏在導管之內壁上,2 4與7 9 皆爲卸出之熔融玻璃,2 7爲由漏上向上分散之材料’ 2 8爲被熱莫所瘼裂和分散之材料* 2 9與3 6皆爲被污 染之熔窯內部* 3 0與3 7皆爲被污染之熔融玻璃’ 3 1 與3 8皆爲熔融玻璃在靠近導料部之處有波動之表面· 本紙張尺度適用中圉國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) nm 1^141 - - _ I. I nn ^^1· In I - n^— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -10 — 424080 A7 _ B7____五、發明説明(8 ) 3 2爲熔窯側表面上之開口部,3 3爲杯子,3 5爲被熔 黛中之對流捲起之材料* 4 0與4 1爲用以直接提供能量 及加熱導管之鉛板· 42爲動力供應器,43、81、 87與95皆爲熱電偶,44,83、89與96爲溫度 調節裝置· 48爲給料斗* 49爲供料器,53爲測量液 面用之插入管,55爲探針,56爲軸,57爲模夾, 58爲啓動軸,59爲支架,6 0爲傅動裝置· 61爲液 面控制器,62與63皆爲鉛線,64、85與9 1皆爲 訊號線,65爲動力線* 66爲控制線· 7 1爲攪拌棒· 73爲插入管· 76爲攪拌霣· 77爲護熱板,78與 80爲玻璃材料* 82與88爲加熱器,84、90與 98皆爲動力單元· 86、92與97皆爲输出訊號* 9 3與9 4皆爲用以直接提供能量及加熱卸料管之鉛板· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 卜訂 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 發明內容的詳細說明: 本發明之較佳實施請參如下之詳細說明與圖式。圖1 顯示本發明第一實施例之視圖•玻璃熔窯1係分成熔融與 精煉單元2及用隔板4分隔的卸料單元3·玻璃熔窯1的 牆,包括隔板4 ·係由耐火磚或絕熱材料形成,藉此防止 熱在熔融玻璃過程中散逸到熔窯外* 接收並熔融玻璃材料的玻璃熔槽係由一熔融與精煉單 元4的熔融與精煉槽5 * 一聯接管6 ·及卸料單元的卸料 槽7所組成,所有本實施例的組件皆由鉑所組成* 本紙張尺度逍用中圉國家標準(CNS ) A4规格(2丨〇><2打公釐) -11 - 經濟部中央標隼局男工消费合作社印装 4 24 08 0 ^ Λ7 Α7 _Β7_____五、發明説明(9) 由例如鉑所組成的卸料管8係設在卸料槽7的底部, 以將預定黏度的熔融玻璃經由卸料管8卸出*加熱器8 2 係設置於玻璃熔槽與熔窯壁之間*因此*熔融與精煉單元 2及卸料單元3可各別地加熱至需要的玻璃熔融溫度T 1 及T 2 - 熔融與精煉槽5係由熱電偶81控制並經由訊號線 8 5傳输至溫度調節裝置8 3 ·將測得的溫度T a與設定 的溫度比較•並將输出至加熱器8 2的輸出訊號8 6送到 電源單元8 4 *加熱器適當地供給能量以維持預定的熔窯 溫度T1 ·同樣地*卸料單元3設有一熱電偶8 7,一加 熱器8 8,及溫度調節裝置8 9 *以根據經由訊號線提供 的訊號9 2來控制加熱器* 圖2係爲說明自動控制溫度的流程圖·當啓動控制時 ,熔窯的溫度係在步驟S1以熱電偶8 1及8 7測得•將 測得的溫度Ta及Tb分別送至溫度調節裝置8 3及8 9 *步 驟S2中,將個別的溫度調節裝置設定的溫度T1及T2與 測得的溫度比較•步驟S3中,確認步驊S2所得的比較結 果·假如對應的溫度相等,則流程進行步驟S7並回到步 驟S1繼續控制· 如果步驟S3中*測得的溫度與對應的設定溫度不同 *則在步驟S4中決定是否測得的溫度低於設定溫度•假 如步膝34的結果爲-是*,則進行步驟85,而加熱器8 2 及8 8 —直供給能置直到該溫度與設定溫度相同•假如步 驟S4的結果爲•否_,則進行步KS6 ·此情形係爲測得的 本紙張尺度適用中SS家樣準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' -12 - (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 訂 經濟部中央搮率扃男工消费合作社印装 4 24 08 Ο -3 · at __Β7___五、發明説明(1()) 溫度髙於設定溫度•加熱器在該溫度與設定溫度相同之前 不會供給能置•流程進行到步驟S7係從步驟S1以此方法 重新來過· 由於自動控制溫度之故,熔融與精煉單元2及卸料單 元3係個別地以加熱器8 2及8 8維持其溫度在熔融玻璃 所需的溫度· 熔融玻璃係經由玻璃材料導管1 3導入*該玻璃材料 導管13係插在熔窯上端之導入材料的開口部12·玻璃 材料導管13就像連通裝置用來將開口部12與熔融玻璃 1 0預定的表面區域連通•玻璃材料導管1 3的低尾端部 份係浸入熔融與精煉槽5的熔融玻璃1 0內,而上尾端部 份從開U部12沿伸出•凸緣14係設置在開口部12的 外緣•因爲這樣的結構,熔窯氣體被開口部1 2保護而不 與外面氣體接觸· 本發明中,玻璃材料導管1 3係由鉑形成*然而如果 需要的話,其亦可由其它賁金靥例如鉑合金所組成,只要 該材料對熔融玻璃或揮發性氣體組成具有抗腐蝕性,並且 不會減低玻璃品質*例如,凸緣部份可由含有髙強度铑的 鉑所組成,而管子部份可由幾乎沒有含有玻璃之金的鉑· 本發明中,圖號1 5係爲漏斗;面號1 6係爲導入材 料的杯子:及1 7係爲關住開口部1 2的蓋子*當沒有材 料導入時*蓋子1 7取代漏斗1 5將導管1 3外部關閉, 如圖3所示*漏斗1 5及杯子1 6係由不銹鋼所組成•而 蓋子17具有由鉑或其合金所組成的外線•這些圖號( 本紙垠尺度目家膊(CNS ) Α吼公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 -13 - 424080 4 A7 B7 五、發明説明(„ ) ^ 1 5〜1 7)係分別由機臂1 8〜2 0支撐*這些機臂係 由傳動裝置操作· 圖猇2 1係爲玻璃材料•圔號2 2係爲導入的材料不 完全地熔融而浮在玻璃熔槽中熔融玻璃1〇之表面上的情 形*圖號2 3係爲由導管掉入之部分的巳導入玻璃材料黏 在導管內壁上· 雖然用杯子16將材料卸入的裝置沒有在圖上示出, 但杯子16會自動測置預定的量之後將儲存在料斗內的材 料卸出· 利用上述裝置將光學元件用之玻璃材料導入及熔融的 方法,請參考如下所述及圓1與圊3 * 以玻璃材料而言,其係使用目前粗略熔融之具有 BaO-Si〇2-B2〇3的玻璃材料*該玻璃材料之室溫下的比重 係爲3.0 5,1 3 0 0它時玻璃黏度係爲1 01-5 dPa · s ' 1 2 0 0 °C時玻璃黏度係爲1 O1-6 dPa*s* 1 1 0 0°C時玻璃黏度係爲1 O1·8 dPa*s* 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印裝 (請先閱讀背面之泣意事項再填寫本頁) 1 000 °C時玻璃黏度係爲1 O2·3 dPa_s* 8 9 0 °C時玻璃黏度係爲1 02·β dPa· s, 6 1 0 eC時玻瑪黏度係爲1 Ο 7· e dPa · s, 4 9 8 1時玻璃黏度係爲1 013 dPa· s* 如圖1所示·溫度自動控制係當熔融與精鍊單元2之 溫度T1保持在1 2 8 0*t ·而卸料單元3的溫度T2保持 在1 1 0 0 t時作用•然後將玻璃熔槽(5至7)預先裝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210x297公釐) -14 - 經濟部中夾橾準局貞工消費合作杜印袈 424 08 0 A7 _____B7 五、發明説明(12) 有上述組成之玻璃材料•骸熔融與精鍊槽5包括有5 0毫 米深的熔融玻璃材料*而卸料槽7包括有1 3 0毫米深的 熔融玻璃材料•導管13的低尾端部份係浸入熔融玻璃 1 0至大約1 0毫米深· 將玻璃之卸料速度設定在6 0克/分鐘•因此,玻璃 材料的導入條件係設定在每分鐘導入相當一個杯子1 6卸 量之1 2 0克玻璃材料•導入過程中,該裝置的操作係爲 如下之說明•一直到完成先前的導入循環後,本來打開的 玻璃材料導管1 3的開口係以蓋子1 7蓋住•如圖3所示 •因此•可防止外來的物質進入導管,並且也防止因輻射 導致的熱損失· 將玻璃材料導入時,蓋子1 7係從導管1 3的開口移 開,直到如圖1所示的狀況發生時再回來•如圖1所示, 漏斗1 5係設在導管1 3上*裝有1 2 0克玻璃材料的杯 子16係移到漏斗15上並以機臂將杯子旋轉•因而材料 經由杯子16倒入漏斗15中•大部份被導入的玻璃材料 係掉落在熔融玻璃表面上•然而部份的玻璃材料會黏在導 管內壁上*如圇1的圖號2 3所示·將材料導入後杯子即 變成空的,此時杯子及漏斗又回到剛剛的動作•蓋子1 7 又移回並裝在導管1 3的開口上,將開口部1 2蓋住•如 圖3所示* 至於被導入導管內的材料*當導管內壁在兩分鐘,即 下一個導入時間*後確定*該掉在熔融玻璃表面上的材料 幾乎熔融,並且其表面幾乎是平滑的•黏在導管內壁上的 本紙張尺度適用中國國家楳準(CMS > Α4規格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) " 、1Τ 經濟部中央樣牟局負工消费合作社印装 4^4 08 0 ^ A7 B7五、發明説明(13) 大部份材料也被熔融並掉在熔融玻璃表面上•因上昇熱空 氣之故*經過導管的熔融玻璃表面很薄弱,可以容易地由 導管1 3觀察到內部•因此,熔融玻璃表面或將被導入之 材料熔融的過程可以直接觀察到· 除此*導管的內部可以用影像記錄器經由開口部1 2 直接照像而不會有熱損失*或是熔融玻璃的溫度可以簡單 地利用紅外輻射溫度計而不用任何特別的冷卻結構· 之後,將玻璃材料導入的步驟每兩分鐘重覆一次•從 開始導料後約2 0分鐘(相當十個導料循環),接合在熔融 與精煉槽5的熱電偶所測置到的溫度值幾乎是達到其平衡 •即使是連績進行導料及卸料2 4小時之後•溫度測量值 幾乎不變•防止被導入導管的玻璃材料沒有被熔融而留下 和結塊在管子上· 上述熔窯的所有導料裝置*即漏斗1 5,杯子1 6及 蓋子1 7 *沒有設置像水冷式結構的冷卻結構•然而從熔 窯上昇的熱空氣氣流非常地微弱•即使在導料2 4小時之 後,溫度也不會升高到導致干捶裝置的正常操作及操作的 安全· 因爲從熔窯上昇的热空氣氣流非常地微弱•粉狀或粒 狀材料幾乎不可能會被分散•可防止由於材料被分散而減 少導料量*或者是可防止由於減低預定的導料速度使得熔 融玻璃液面髙度不穩定因而改變熔融玻璃的卸料速度· 在檢査熔融玻璃型式(光學元件)時,可以確定的是* 經過導料2 4小時後,沒有任何因分散的玻瑰材料產生之 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉~~' -16 ~ - -- n^i - —I - - —^1 I: —I- 1 1 II - -I i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印裝 4 24 08 0 y* A7 B7五、發明説明(14〉 泡泡或未熔融的組成出現在卸出的熔融玻琪內•除此,當 熔窯在導料2 4小時後冷卻•可以觀察到在熔槽(5〜7) 內及熔窯內壁上的熔融玻璃外表,而沒有看到被導入之玻 璃材料其被分散的情形· 每一次將玻璃材料導入時,幾乎沒有從導管外觀察到 熔融玻璃表面的波動(將在第三說明部份詳細說明)*因此 ,當液面經由熔窯的開口部測得•利用如導管的連通裝置 可以避免測量時產生或傳導波動· 實際上本發明中,導管的低尾端部份係浸入熔融玻璃 中,而上尾端部份*即凸緣部份係裝置在開口部1 2的邊 緣上•因爲這樣的結構,只要熔融玻璃表面與外界氣體接 觸就可避免熔窯氣體散逸,並不用限制導管的大小(厚度 及長度)或形狀,也不限定導管浸入熔融玻璃的深度•更 特別的是,導管或接收導管之開口部的截面形狀並不限定 是圓形*也可視需要地使用其它裝置*例如》將一些支撐 腳聯接至導管的低尾端部份*將導管靜止地插在熔槽底部 •道個情形就不像上述情形一樣需要在導管的上尾端部份 裝設有凸緣部份*而在導管上尾端部份與開口部1 2之間 的空隙係利用膠泥或其類似物緊緊地密合起來· 熔融玻璃材料的種類不限定本文所述·即使是適當地 改變玻璃熔窯的生產速度“導料速度=卸料速度)·也是如 上所述之同等功效· 利用僅有一個開口部的傳統玻璃熔窯將玻璃材料導入 ,與本發明作比較•其結果如下所述•比較實驗的結構如 本紙張尺度遥用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐) n I - - I -is - - n· «.F1= I I I» ^^1*·X- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -17 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印袈 4 24 08 0 ^ A7 _B7_五、發明説明(15) 圓7所示•該實驗裝置與實施例一不同在於導管的設置* 如圖7所示•導管2 5係以氧化鋁形成,其低尾端部份沒 有浸入熔融玻璃中•氧化鋁凸緣2 6係以無機材料製成的 接著劑聯接至導管上端部份,使該凸緣裝設在開口部1 2 的邊緣•欲熔融之玻璃材料與導料裝置與第一說部份明相 同· 當蓋子1 7打開將材料導入時1上昇的熱空氣氣流係 經由導管從熔窯強勁地向上流*因此,有一段時間不能觀 察到導管內部*除此,部份的材料會從漏斗1 5被分散上 來*如圖號2 7所示·掉落在熔融玻璃表面上的玻璃材料 被熔窯的對流捲起·部份材料被熱霣(thermal shock)震 裂和分散·使得熔窯內部被污染*如圖號2 9所示,或使 得去泡的熔融玻璃被污染·如圖號3 0所示•另外,材料 被分散的結果,就不能正確地提供導料時測得的材料* 甚至,如圖號3 1所示·每一次將材料導入時,會造 成熔融玻璃在靠近導料處波動,該波動會傅動到四周外圍 •因此,當測量液面時,波動會傳動到測量處影響其測置 準確性· 如上所述,當本發明之導管插入熔融玻璃時,可防止 當打開熔黛的開口部時熔窯內熔融玻璃的揮發性組成(如 鋰,鉀,鈉等鹸金觴組成或硼化合物或其類似物)被從熔 窯中釋出•因此,可避免鏡片折射率的改變•除此,因爲 導入玻璃材料的位置可由導管確定,所以可避免玻璃材料 沒有被熔融的情形發生•甚至*可以防止由於將玻璃材料 ^紙張尺度適用中國國家標车(CNS ) A4规格(210X297公釐) 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本I) -18 - 4 2 4 0 8 0 Α7 Β7 五、發明説明(16) 經導管導入時熔融玻璃被分散而產生泡泡· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 雖然沒有在圖式中說明,但是要圖7中由氧化鋁組成 的導管長度增大*以使導管的低尾端部份浸入熔融玻璃中 •如寅施例一所述•結果是幾乎不會有上昇的熱空氣氣流 從熔窯流出,因此可防止玻璃材料從熔窯被分散,同樣也 可防止材料掉落在熔融玻璃表面上而使其分散*然而*導 管有一端氧化鋁部份浸入熔融玻璃中*在導料2 4小時之 後,接近熔融玻璃的導管大量地被熔融玻璃腐蝕·僅需很 小的力量就可以把導管的腐蝕部份脫落•另外,被腐蝕的 氧化鋁可能混合在熔融玻璃內以致產生玻璃組成的改變* 特別是模塑產品的品質· 經濟部中央揉隼局貞工消費合作杜印裝 利用如圈8所示之傅統裝置進行類似的實驗,以作爲 本發明之比較實施例•本實施例中*將由不銹鋼組成的杯 子3 3經熔窯外面的開口部插入髙溫熔窯,藉此將材料導 入•當沒有材料導入時,係將由耐火材料組成的門關閉以 防止熔窯內的熱散逸•爲了導入材料將門打開,把裝有材 料的杯子3 3插入熔窯中•杯子3 3係接在機臂3 4的末 端•當該機臂在熔窯內以其軸旋轉時*係將玻璃材料供給 至熔融玻璃上· 用杯子卸料的方法係如實施例一所述·沒有任何冷卻 結構提供給杯子或機臂*欲熔融的玻璃材料及導料條件與 實施例一相同· 當玻璃材料從熔窯的外表被導入時•來自熔窯上昇的 熱空氣氣流很微弱•以致難以在熔窯外面的開口部3 2將 本紙張尺度適用中國國家搮準(CNS ) Α4规格(210X297公釐) -19 - A7 424080 名 ________B7 五、發明説明(17 ) 材料分散•然而•當玻璃材料從杯子掉落在熔融玻璃表面 上時,該材料係被熔窯的對流捲起·如圖號3 5所示•因 此*部份材料係因熱霣被霣裂與分散•結果使得熔窯內部 與去泡的熔融玻璃被污染·如圖號3 6與3 7所示· 另外,當導料循環的次數越多時,杯子的溫度越髙* 當第1 7次導料循環時*即使是導料之後將杯子從熔窯中 移出,杯子也無法充分地降溫•因此*部份從杯子的自動 測量裝置導入的玻璃材料係被熔融且黏在杯子上•爲了防 止此現象發生,有時需灑水在杯子上•然而在本實施例中 ,假如有一滴水在杯子內、玻璃材料黏在杯子上,都會干 擾導入預定置的材料· 毎一次將材料導入時,會造成熔融玻璃在靠近導料處 波動,該波動會傳動到四周外圍*如圖號3 8所示*因此 *當測童液面時*波動會傳動到測量處影響其測量準確性 〇 本發明中·當要導入玻璃材料時,係將導管插入開口 部以導入材料•導管的一端係浸入熔融玻璃中而另一端則 從開口部沿伸出,藉此保護熔窯氣體不與外界空氣接觸· 其可避免來自熔窯上昇的熱空氣氣流經由導管流出,因此 導料裝罝不需要任何特別的冷卻結構•因爲沒有材料從熔 窯內被分散*所以可以準確地設定導料速度•因爲可以完 全避免材料在熔窯內被分散,也就能防止熔窯內部與去泡 的熔融玻璃被污染·每一次將材料導入時*幾乎沒有觀察 到導管的液面波動•所以液面可以被準確地測置到*注意 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) n -- . I — - .^1* 111 -I - - - t^ up ^^1 m 1 - X· mV -1,T (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 424080 4 A7 _B7_____ 五、發明說明(18) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的是*當導管由貴金屬組成,可以防止玻璃品質的改變· 本發明之實施例二請參考以下詳細說明與圖4·本實 施例二的導管4 5係由加上鉛板4 0與4 1所組成,以直 接提供能置及加熱導管•本實施例中,動力係由AC動力 供應器 42至鉛板提供•然而,動力供給並不只限定AC動力供應 器*即使是使用DC動力供應器也可得到同樣的加熱效果· 供熱能置的加熱器溫度係直接顯示在熱電偶4 3上,使動 力經由溫度調節裝置4 4調節•導管4 5及鉛板4 0與 4 1係由貴金屬例如鉑或其合金所組成•本實施例中,熱 電偶4 3係裝置在熔融玻璃液面上1 0奄米處*然而,該 位置並不只限於此處*例如,甚至一組的熱電偶可以聯接 在預定的位置上•道些熱電偶,一處係顯示最髙溫度,而 另一處係顯示最低溫度*可當作控制用· 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 玻璃熔窯1、加熱玻璃熔窯1的方法及玻璃熔槽基本 上與實施例一相同•玻璃熔槽含有熔融玻璃1 0 *爲了考 慮將鉛板4 0的設置問題,係將爲導料而設在熔窯上端的 開U部4 6設計大一點· 用於將玻璃材料導入的漏斗、杯子、羞子及其傳動裝 置係與實施例一相同•其在本實施例中實驗的導料、熔融 及卸料條件係設定在玻瑪熔窯的生產速度大於實施例一, 更特別的是實施例一的三倍,即,180克/分鐘*因而 ,玻璃材料導料條件設定在1 8 〇克玻璃材料,相當於杯 子每分鏟的卸料置•其它條件係與實施例相同,除了導管 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2KU 297公爱) -21 - A7 4 2 4 0 8 0 «4 B7 五、發明說明(19) 4 5、係直接提供能量加熱· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先*導料步驟不在將導管4 5直接提供能置加熱之 條件下進行•將材料導入之前*熱電偶4 3測得的溫度係 爲1 2 6 0 °C ·以上述1 80克/分鐘的速度,開始將材 料導入•在進行第二次導料循環的前一刻,觀察到導管內 部情形:第一次導入得材料係仍爲明顯且未完全被熔融· 同時*熱電偶4 3測得的溫度爲1 0 4 〇eC •導料仍繼績 進行著•然而•在第三次導料循環時,被導入的材料開始 阻塞導管4 5而熱電偶4 3測得的溫度降至8 6 0 eC ·因 此,導料的動作在第三次循環停止· 在本發明之實施例中,做了測試以求得當直接提供能 量加熱導管4 5而又能以1 8 0克/分鐘之導料速度進行 的條件*其結果爲*當熱電偶4 3測得的溫度維持在 1 1 0 0 eC以上(相當於玻璃黏度1 0 i e dPa · s左右), 導料、熔融及卸料步驟可以1 80克/分鏡進行24小時 經濟部智慧財產局興工消费合作社印製 上述熔窯的所有導料裝置*即漏斗1 5,杯子1 6及 蓋子17·沒有設置像水冷式結構的冷卻結構•然而從熔 窯上昇的熱空氣氣流非常地微弱,即使在導料2 4小時之 後,溫度也不會升髙到導致干捶裝置的正常操作及操作的 安全,如實施例一所述· 在材料被導入過程中•熔窯裡外幾乎都沒有觀察到材 料被分散的情形,如實施例一所述•因此•可防止因預定 的導料速度不定而使熔融玻瑰的液面變動,及防止產生玻 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 424 08 0 ^ A7 _ B7 五、發明說明(20> (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> 璃卸料速度變動•可防止因材料被分散而使泡泡或未熔融 組成停留在卸料玻璃中•不論在玻璃熔槽外表面或熔窯內 壁都沒有觀察到玻璃材料被分散的跡象•每一次將材料導 入時*導管外的熔融玻璃表面沒有產生波動•如實施例一 所述· 實際上本發明中*導管的低尾端部份係僅在熔融玻璃 中,而上尾端部份係從開口部沿伸出*藉此可保護熔窯氣 體不經開口部與外界空氣接觸•並不限定該導管的大小( 厚度及長度)或形狀*同樣也不限定浸入熔融玻璃的深度 ,如實施例一所述•欲熔融玻璃的種類或玻璃熔窯的生產 速度(=導料¥度=卸料速度)可以適當地改變•熔窯及玻璃 熔槽可用單槽或三槽或多槽取代· 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印敦 在本發明中,特別是*即使當玻璃熔窯的生產速度(= 導料速度*卸料速度)增加,可防止根據實施例二將材料導 入所產生未被熔融而留下以及阻塞導管的情形•導料裝置 不需要任何冷卻結構•導料速度可以適當地設定•將玻璃 材料導入不會污染熔窯內部或去泡的熔融玻璃•每一次將 玻璃材料導入時•可防止熔融玻璃表面產生波動,以使液 面可被精確地測量· 本發明之實施例三請參考以下詳細說明與圖5 *在本 實施例三中,使用探針來偵測熔融玻薄的液面•玻璃熔窯 1的結構與材料以及玻璃熔槽(5〜7 )基本上與實施例一 的相同•導料用的開口部12以及測量液面用的開口部 5 2係個別設置在熔融與精煉單元2的上端•鉑製的導管 本紙張尺度適用中圉國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公釐) 424 08 0 』 A7 .B7 .五、發明說明(21> 1 3(內徑··: 5 0奄米)係如實施例一所述插入導料用的 開口部1 2 ·在本實施例中,儲存玻璃材料用的漏斗4 8 以及測量與供給用的供料器4 9係作爲導料裝裝置•材料 導管5 0係設置在供料器4 9與導管1 3之間•凸緣部份 5 1係聯接在材料導管低尾端,並設置在導管1 3的凸緣 部份1 4上•材料導管5 0的低端與凸緣部份5 1係由鉑 形成,然而材料導管的底上端係由不銹鋼形成· 將內徑3 0毫米鉑製的插管5 3插入開口部5 2以測 量液面•插管5 3的低尾端部份係插入熔融玻璃1 0 ·在 插管5 3之上尾端部份的凸緣部份5 4係設置在開口部 52的邊緣以將熔融玻璃與外界連通·*藉此保護熔窯氣 镫不與外界氣體接觸•插管5 3可用其它貴金屬形成,只 要材料對熔融玻瑰或揮發性氣體組成具有抗腐蝕並且不會 降低玻璃的品質· 爲了測量熔融玻璃的液面11,將由鉑組成的探針 5 5插入插管5 3中•其係爲倒錐形;其底面的直徑1 0 毫米*以及髙2 5毫米·感應器係焊接在外徑5毫米鉑製 軸承的最低端•軸承5 6與插管5 3的空隙爲1 2. 5毫 米《軸承 5 6的最上端係經由模夾(clamp holder)聯接 到啓動軸5 8 ·垂直傳動裝置6 0係與熔窯上方的支架 5 9聯接*以使啓動軸5 8可以垂直移動•傳勖裝置6 0 設有線性尺規(linear scale)以測得垂直的位移·玻璃液 面控制器6 1併入有一竃導傅偵測器·當探針5 5以及插 管5 3與熔融玻壤表面1 1接觭,其皆具有電傅導性•如 本紙張尺度適用中因國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-----I--訂 ------—4* 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -24 - 4 2 4 0 8 0 if A7 B7 五、發明說明(22) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖5所示,控制器6 1與鉛線6 2及6 3聯接以偵測在探 針5 5插管5 3之間是否具有傳導性•訊號線6 4從併入 傳動裝置6 0的線性尺規獲得位置訊息,動力線6 5係將 探針在垂直方向移動,控制線6 6係將供給玻璃材料的供 料器4 9使用· 在上述系統中,用來形成光學元件的玻璃材料導入與 熔融方法以及測ft液面的方法請參考以下詳細說明與H5 •本實施例三使用之玻璃材料的種類係與實施例一相同》 將將熔融與精煉單元2以及卸料單元3的溫度分別控制在 1 2 8 0 乞及1100°〇.如實施例一·將玻璃熔槽( 5〜7)預先裝有玻璃材料·玻璃材料導管13的低尾端 部份與插管5 3係浸入熔融玻璃約1 0毫米深· 當沒有玻璃卸出時,則啓動傅動裝置的液面測量計· 將探針5 5尚下移直到接觸到熔融玻璃的液面並具有傳導 性*此時液面H0係利用併入傅動裝置6 0的線性尺規測 得· 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 將卸料管8的溫度在8 0 0〜1 1 8 0°C的範圍內變 化,玻璃卸料速度係設定在1〜6 0克/分鐘•當不提供 玻璃材料時,熔融玻璃液面1 1係低於0.5毫米/小時〜 0.5毫米/分鐘•當液面髙度降低時,卸料速度也隨之降 低· 開始進行卸料步驊*同時傳動裝置6 0也再次啓動, 藉此將探針5 5向下移直到接觸到熔融玻璃的液面並具有 傳導性*此時液面H1係利用線性尺規測得•—次的測置 本紙張尺度適用中國围家標準(CNS)A4規格(210 * 297公爱) 42Λ〇'8〇 Λ7 … _Β7_ 五、發明說明(23) 循環係爲1 2秒· (請先Μ讀背面之注帝爹項再填寫本頁) 將液面Η0與Η1利用液面測量計6 1互相比較*假如 HO >H1,即假如液面Η1較小而且顯示其液面低•則 計算固體玻璃材離的重量以補上液面髙度差•該材料重量 係傅送到供料器4 9以將該重量的固體玻璃材料導入•注 意的是,在本實施例中*相當於液面髙度差1毫米的玻璃 材料重量係爲120克· 相反地,如果Η 0 1,就不用導入任何玻璃材料· 將玻璃卸出的過程中,即始當玻璃卸料速度突然從1克/ 分鐘改變爲6 0克/分鐘*上述的操作結果爲液面1 1落 在± 1毫米的範团內*因液面高度改變使玻瑰卸料速度改 變的變化很小而且落在 ±0.2〜0,3 X的範圔內· 如上所述•將探針每1 2秒上下地傅動一次(每分鐘 5次)連續操作1 2 0小時•將玻璃卸料速度適當地在1 〜6 0克/分鐘的範圍內改變*將探針以幅度2 0毫米每 分鐘5次上下地俥動,連績操作1 2 0小時•將玻璃卸料 速度適當地在1〜6 0克/分鐘的範圍內改變· 經濟部智慧財產局負工消费合作社印製 至於玻瑰導料步思*因爲玻璃材料導管1 3的設置與 實施例一相同|可得到如上所述之相同效果·更特別地, 因爲避免上昇的熱空氣氣流從熔窯流出,所以不需要任何 特定的冷卻結構•又因爲材料難以從熔窯內被分散,因此 可以準確地設定導料速度•因爲避免了材料從熔窯內被分 散的情形發生*熔窯內部或去泡的熔融玻璃不會被污染· 更重要的效應是,如在本實施例中測量液面時’熔融玻璃 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -26 _ 424 08 0 , a? _ B7 五、發明說明(24) 表面在每一次導入玻璃材料時幾乎不會於導管外產生波動 •因此*波動既不會傳播也不會產生在測量液面的位置, 也就能夠精確地測量* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以測量液面而言,經由導管從熔窯內流出之上舁的熱 空氣氣流係爲非常微弱•因此,模夾5 7及傳動裝置6 0 的溫度分別約爲2 2 0 ^與7 OeC *從實驗開始約過1 0 小時之後因爲不再加熱》溫度係達到平衡•因此液面測a 計及其類似物不蘅要如水冷式冷卻結構之特定的冷卻結構 •玻璃熔槽之卸料玻璃的折射率nd (5 8 7.5 6 nm), 經過12 0小時實驗後其變化在陡3 Ο X 1 0 內, 此產生了光學元件令人滿意的品質· 實際上本發明中*只要接收液面測量計之插管的低尾 端部份浸入熔融玻璃而上尾端從熔窯沿伸出,藉此保護熔 窯氣體不與外界氣髓接觸,並不限定插管的大小(厚度及 長度)或形狀,也不限定浸入熔融玻璃的深度* 經濟邨智慧財產局員工消費合作社印製 本實施例使用的玻璃材料不限定種類·即使逋當地改 變玻璃卸料速度(=導料速度=卸料速度)當然也可獲得如上 所述之同等效果•熔窯以及玻璃熔槽可用單槽或三槽或多 槽取代* 測置液面係採用傳統方法•比較實驗大致上分成兩種 •第一種比較實驗如下所述•本比較實驗的裝置係與實施 例三(圖5)相同*不同的是,不用測量液面的插管5 3以 及開口部52內徑降至15〜30毫米》結果,外徑5奄 米的軸承5 6與開口部5 2的所有空隙變成5〜1 2.5 本紙張尺度適用中画國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐〉 4 2 4 08 0 # A7 ___B7__ 五、發明說明(25) 奄米•本比較實驗,使用如實施例三的玻璃材料導管1 3 •以及與實施例三相同的玻璃材料、玻璃熔窯生產速度與 測置方法· {請先閲讀背面之沒意事項再填寫本頁) 本比較實驗的結果,因爲強勁上昇的熱空氣氣流經開 口部5 2從熔瘅流出,模夾5 7與傳動裝置6 0的溫度分 別超出340 eC〜45 0 °C及約1 2 5〜1 60°C,從實 驗開始經過1 5分鐘後溫度更髙•因此,實驗不能再繼縝 除非將特定的冷卻結構如水冷式冷卻結構提供給液面測量 計* 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 玻璃熔槽之卸料玻璃的折射率nd (5 8 7.5 6 nm) 變化大於60〜11 5x 10_s •此現象的另一原因係 爲,強勁上昇的熱空氣氣流經開口部5 2從熔窯流出,熔 融玻璃組成隨著溫度而選擇性地蒸發並且隨上昇的熱空氣 氣流從熔窯釋出,而產生熔融玻瑱的組成改變•當組成改 變導致折射率改變*折射率之外的其它特性,例如光學特 性•熱學特性*化學性質以及其它類似性質可能也改變· 另一種類的比較實施例,使用如實施例三,而不像第 一比較實驗,測量液面的插管5 3 ·將導管1 3縮短以使 其在熔融玻璃表面之上•使用與實施例三相同的玻璃材料 、玻璃熔窯生產速度與測量方法· 結果是,強勁上舁的熱空氣氣流經開口部5 2從熔黛 流出•還有材料在熔窯內外被分散·每一次將材料導入時 *在靠近導料位置的表面會產生波動•例如,液面變化超 過土 3奄米·波動並傳播到測量液面位置•因此•無法獲 本紙張尺度適用中國固家標準(CNS)A4規格<210 X 297公釐) -28 - 424 08 0 * a? _______B7_ 五、發明說明(2B) 得預定的測置精確度,以及因爲液面改變使得玻璃卸料速 度的變化超過± 4X•如上所述,本發明之玻璃熔窯中, (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了測置熔融玻璃液面,係將插管插入接收液面測量器的 開口部》該插管一端係浸入熔融玻璃而另一端從熔窯沿伸 出•因爲這樣的結構使熔襄氣體不與外界氣賸接觸,可避 免上昇的熱空氣氣流經開α部5 2從熔黛流出•使液面測 置計不需要任何如水冷式冷卻結構的特定冷卻結構•除此 •也可防止玻璃品質不穩定· 玻璃材料導管的用途爲,每當將材料導入時*可防止 熔融玻璃表面在導管外產生波動•因此,波動既不會傳播 也不會產生在測量液面的位置而可以精確地測量· 躕6係爲本發明實施例四的視圖•該結構與玻璃熔窯 1以及鈾製玻璃熔槽(6 7〜6 9)基本上與寊施例一相同 拿 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 導料的開口部1 2係設在熔融與精煉單元2上端,與 實施例一所述相同之導管7 0相連,不同的是長度較大( 導料,內徑:5 0毫米)·所有的導料裝置,包括漏斗 1 5及杯子1 6 *與實施例一相同· 開口部7 2係設在卸料單元上端以接收攪拌棒7 1來 攪拌熔融玻璃*該開口部7 2爲插管插入處•插管與導管 70的結構相同,不同的是其內徑40奄米•插管的低尾 端部份係浸入熔融玻璃7 4而上尾端部份係從熔窯沿伸出 ,所以上尾端部份的凸緣部份7 5係設置在開口部7 2上 邊緣•這樣的結構能保護熔窯氣體不與外界氣體接觭*插 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -29 - 424080 ^ … A7 ----B7 _ 五、發明說明(27) 管係由鉑形成的•插管也可用其它貴金靥例如鉑合金形成 *如果有需要的話,只要其對熔融玻璃或揮發性組成具有 抗腐蝕性而且不使玻璃的品質變壞· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例四的攪拌螺旋7 6係爲鉑製蜞旋狀結構•護熱 板7 7係在凸緣部份7 5上方2 0毫米處與攬拌棒7 1聯 接·護熱板7 7也由鉑形成及其內徑爲1 0 0毫米•雖然 未有圖示說明*攪拌棒7 1係與電驅動馬達(未畫出)聯接 以使槳拌棒71可以預定速度在如箭號所示的方尚旋轉· 攪拌棒7 1在護熱板7 7上方2 0 0奄米·攪拌棒的外層 覆有鉑,其外徑爲2 0奄米•因此*插管7 3與攪拌棒 7 1之間的空隙皆爲1 〇毫米· 利用上述裝置將光學元件用之玻瑰材料導入、熔融及 攪拌的方法,請參考以下之詳細說明•實施例四使用的玻 璃材料係爲目前粗略熔融之具有La2〇3-B2〇3的玻璃材料· 該玻璃材料的特性爲室溫下的比重係爲3.7 4, 1 100 1時玻璃黏度係爲101·。dPa*s· 1 0 0 0°C時玻璃黏度係爲1 01·8 dPa· s* 經濟部暫慧財產局貝工消费合作社印製 9 0 0 °C時玻璃黏度係爲1 03‘°dPa*s, 8 0 0勺時玻璃黏度係爲1 04_e dPa· s, 7 1 6 eC時玻璃黏度係爲1 0 τ_ e dPa · s,及 6 2 7 1時玻璃黏度係爲1 0 13dPa · s · 如圖1所示*溫度自勖控制係當熔融與精鍊單元2之 溫度T1保持在1 1 7 0¾,而卸料單元3的溫度T2保持 在1 0 0 OeC時作用•然後將玻璃熔槽(6 7~6 9)預 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) -30 - 424080 <4 A7 ___B7 五、發明說明(28) 先裝有上述組成之玻璃材料•該熔融與精煉槽6 7包括有 7 0毫米深的熔融玻璃材料,而卸料槽6 9包括有1 5 0 奄米深的熔融玻璃材料•導管7 0的低尾端部份係浸入溶 融玻璃大約6 5毫米深,而插管7 3的低尾端部份係浸入 熔融玻璃大約5毫米深* 以寅施例四之裝置進行實驗的結果如下所述·攪拌棒 7 1攪拌熔融玻璃的速度爲2 0 rpm·熔融玻璃的卸料速 度設爲4 0克/分鐘•因此,玻璃材料的導入條件係設定 在相當於每3分鐘導入一個杯子1 6卸量之1 2 0克玻璃 材料•導料裝置得操作方法係與寅施例一相同,不同的是 導料時間的間距·該導料、熔融、攪拌與卸料步驟係進行 7 2小時· 經濟部智慧財產局員工消费合作社印焚 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 導料步驟與實施例一獏得的效果相同*因爲使用與實 施例一相同的型式•更特別的是,因爲避免上昇的熱空氣 氣流從熔窯流出•沒有觀察到有損導料裝置的增溫現象發 生,所以不需要特別的冷卻結構•因爲幾乎不會發生材料 從熔窯被分散•可以準確地設定導料速度*因爲可以完全 地防止材料在熔窯內被分散,熔窯內部或去泡的熔融玻璃 不會被污染· 至於攪拌熔融玻墒的步驟*因爲從熔窯流出的熱空氣 氣流非常微弱|護熱板7 7的低面溫度在實驗開始後7〜 8小時之後達到平衡2 8 0 eC •護熱板上方之電驅動馬達 (未S出)的低面溫度僅約8 0eC ·因此,攪拌顆動系統不 需要如水冷式冷卻結構之特定的冷卻結構•卸料玻璃的折 本紙張尺度適用中困國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -31 - 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 424 08 0 A7 __B7__ 五、發明說明(29) 射率nd (5 8 7.5 6 nm)在±3 0 XI 0-β的範園內變 動,產生了光學冗件令人滿意的品質· 實際上本發明中,只要接收攪拌棒之插管的低尾端部 份浸入熔融玻璃,就能以外邊緣的凸緣部份保護熔窯氣體 不與外界氣體接觸•而不用限定插管的大小(厚度及長度) 或形狀*也不限定浸入熔融玻璃的深度· 本實施例使用的玻璃材料不限定種類·即使逋當地改 變玻璃卸料速度(=導料速度=卸料速度)當然也可獲得如上 所述之同等效果•熔窯以及玻璃熔槽可用單槽或三槽或多 槽取代· 攪拌步班係根據傅統玻璃熔窯的操作方法進行*其結 果係爲如下所述•裝S係與實施例四(圖6)相同*不同的 是拿掉插管7 3以及開口部7 2內徑降至3 0〜4 0毫米 結果•外徑2 0毫米的攪拌棒7 1與開口部7 2的所 有空隙變成5〜1 0奄米·本比較實驗中,玻璃材料、導 料條件以及攪拌條件與實施例四相同· 本比較實驗的結果*因爲強勁上昇的熱空氣氣流經開 口部從熔窯流出•從實驗開始1 2小時後護熱板7 7的低 面溫度超出3 9 0*0〜4 5 0 eC ·護熱板7 7上方之電驅 動馬達(未奎出)的低面溫度約爲1 2 0〜1 4 0eC •溫度 仍會增溫•因此,實驗不能再級續除非將特定的冷卻結構 如水冷式冷卻結構提供給攪拌蹑動系統· 卸料玻璃的折射率nd (5 8 7.5 6 nm)變化大於 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 *111111 ιδ1·!— — — — — —Θ 424 08 0 ‘ Α7 ___Β7 五、發明說明(30) ±52〜ΙΟΟχ 1〇-β*另外,叫作失透物質(devi- trified substance V之不透明的固體物沉澱在卸料管 7 8內壁上而使管子內徑減少•以致使預定的玻璃卸料速 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 度有偏差* 該_失透物質_有時會出現在卸出的熔融玻璃7 9裡· 道種情形•光學元件所要的品質就無法令人滿意·此現象 的一個可能原因係爲,強勁上昇的熱空氣氣流經開D部 7 2從熔窯流出,熔融玻璃之組份隨著溫度而選擇性地蒸 發並且隨上昇的熱空氣氣流從熔窯釋出•而導致熔融玻璃 的組成改變•當組成改變導致折射率改變·折射率之外的 其它特性,亦即光學特性*熱學特性,化學性質以及其它 類似性質可能也改變· 經濟部智慧財產局員工消费合作社印裝 如上所述*要攪拌熔融玻璃時,係將插管插入接收攪 拌棒的開口部,插管的一端係浸入熔融玻璃內,而另一端 則從開口部沿伸出•因爲這樣的結構,可保護熔窯氣體不 與外界空氣接觸*藉此將熔窯氣髖置於密閉狀態·因爲可 防止上昇的熱空氣氣流從熔窯流出,所以攪拌驩動系統不 需要如水冷式冷卻結構之特定的冷卻結構•除此*也防止 玻璃品質不穩定或降低· 玻瑰熔融操作中使用的管子*例如上述實施例一至四 之玻璃材料導管,液面測量用插管以及攪拌用插管’僅用 二支管子或如果需要的話使用一組任意組合的管子•導入 玻璃熔槽的玻璃材料可用連通裝置來保護而不熔窯氣體接 觸*因此,可將上昇的熱空氣氣流的影響降到最小,也可 本紙張尺度適用中圉國家標準(CNS>A4規格(210 * 297公釐) -33 - 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 4 24 08 0 A7 _B7___ 五、發明說明(31 ) 防止材料從熔窯被分散的情形發生,藉此可執行準確的導 料速度•除此,不像先前技術*在此可防止熔窯內部或精 煉的熔融玻璃被導入的玻璃材料污染•甚至可防止玻璃品 質不穩定* 當玻璃導管作爲連通裝置使用,可防止熔融玻璃的表 面在導入材料時產生波動*當玻璃材料導管設有溫度調節 裝置*可將黏在導管內壁的玻璃材料輕易地熔融掉•因此 ,即使導料速度增加*也可以防止玻璃材料未被溶融而留 下並阻礙導管· 根據本發明的方法,對於上述玻玻璃熔融的不同方法 而曾*改善了玻璃材料本身與熔窯之間的關係,藉此改善 了勞動力以及使因應熔窯外團裝置之熱問題的對策較爲簡 單•綜上所述,根據本發明可具有下列的功效: 1 .開口部設置在熔窯內•當進行不同玻璃熔融方法 時,使用如管子的連通裝置·管子的一端係浸入熔融玻璃 內而另一端係從熔窯沿伸出•藉此可保讃熔窯氣體不與操 作面域接觸•因爲這樣的結構,可避免上昇的熱空氣氣體 從熔窯氣體流出•因此*改善了勞動力,以及熔窯外圍裝 置不需要任何特定的冷卻結構· 2 .當進行溫度控制時玻璃材料導管可以被加熱*除 此*可以直接提供能量給導管以及加熱*因爲這樣的結構 ,可將黏在導管內壁之導入的玻璃枒料輕县地熔融掉•即 使導料速度增加•也坷以防止玻璃材料未被熔融而留下並 阻礙導管•因此,該裝置結構可以應付相當大的玻璃熔窯 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-----'-訂·1·--!·^ -34 - 424080 - A7 _ B7_ 五、發明說明(32) 生產速度· 3. 欲將玻璃材料導入時,可避免上昇的熱空氣氣流 從熔窯空氣流出•結果,可防止材料在導料過程被分散, 藉此可執行準確的導料速度•除此 > 也可防熔窯內部或熔 融玻璃被導入的玻璃材料污染•甚至,防止導料過程熔融 玻璃表面產生波動,可以精確地測量到熔融玻璃的液面· 4. 欲測量熔融玻璃的液面時*或欲攪拌熔融玻璃時 •可以避免上昇的熱空氣氣流從熔窯氣體流出•結果,可 防止當玻璃組成選擇性地蒸發使玻璃組成改變的情形發生 *因而也防止玻璃品質不稞定· 上述之具體實施例係用來說明本發明之目的、特徴及 功效,對於熟悉該項技藝人士而言,根據上述說明可能對 該具體寅施例作部份變更或修改*而不脫離出本發明之精 神範疇•所以本發明之專利範圍僅是由附錄之申請專利範 圍來加以說明· {請先閱讀背面之注意事項再填莴本頁) 裝---— — — — — 訂·! !!·^- 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公《 ) -35 -

Claims (1)

  1. 424080 A8 B8 C8 m 々、申請專利祀圍 第85102362號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 ,i 民國8 8年1¾¾^ 呈 m請委 CKIV1示 >·..ΐ修VJ·':. 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 1 . 一種製造從玻璃溶窯卸出並用來模塑成玻璃工件 之熔融玻璃材料的方法,其中該玻璃熔窯包括 一熔窯主體,其具有將固體玻璃材料以固體形態導入 該熔窯主體中的向上開口部及將熔融與精煉單元及卸料單 元分開的內部,一分隔的卸料單元; 一加熱裝置,其係用來維持該熔融與精煉單元與分隔 之卸料單元的預定溫度,以加熱及熔融該固體玻璃材料; 一玻璃熔槽,其設在該熔融與精煉單元內用來儲存以 該加熱裝置加熱之該熔融玻璃材料; 一聯接至該玻璃熔槽並設在該卸料單元內的卸料槽, —設在該卸料槽的卸料管;及 數個連通裝置’其係將該玻璃熔槽內之該熔融玻璃材 料液面與開口部之間的空隙與液面分離,其中該連通裝置 係經僅僅以預定的區域由開口部將該玻璃熔槽內該熔融玻 璃液面的預定區域與開口部連通,該連通裝設有一凸緣部 份’而且在該凸緣部份適當地設有一蓋子或裝置以提供該 固體玻璃材料;以及 該培融玻璃材料係將該固體玻璃材料經由該連通裝置 導入該溶槽內,將該玻璃材料導入該卸料槽,並經由該卸 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ氏張尺度刺悄财㈣(CNS)A4祕⑵σ χ挪公 申請專利範圍 料管將該玻 2 如 保護該熔窯 空氣熱接觸 溫度範圍內 3 .如 保護該熔窯 空氣熱接觸 Λ8 RS C8 ns 璃材料卸出而得》 申請專利範圍第1項之方法,其中係以該蓋子 主體內之該熔融玻璃,不與在該開口部的外界 ,藉此維持該熔窯主體內的氣體溫度在預定的 經濟部智慧財產局員工消費合作社印Si (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '衣------—I ·訂 *lr·— — — — · 申請專 主體內 以防 ,藉此維持開口部 4 · 一種製造 之熔融玻璃材料的 一熔窯主體, 該熔窯主體中的向 元分開的內部 一加熱 之卸料單元 —玻璃 該加熱裝置 —聯接 一設在 數個連 料液面與開 玻璃材料導 一端係從開 裝置, 的預定 熔槽* 加熱之 至該玻 該卸料 裝置 口部之 管以保 口部沿 利範圍第1 之該熔融玻 止熔窯主體 附近的氣體 從玻璃熔窯 裝置,其中 其具有將固 上開口部及 分隔的卸料 其係用來維 溫度,以加 其設在該熔 該熔融玻璃 璃熔槽並設 槽的卸料管 ,其係將該 間的空隙與 護開口部不 伸出而另一 項之方 璃,不 內的氣 溫度低 卸出並 該玻璃 體玻璃 將熔融 單元: 持該熔 熱及熔 融與精 材料; 在該卸 ;及 玻璃熔 液面分 與熔窯 端係浸 法,其中係以該蓋子 與在該開口部的外界 體從熔窯主體內散逸 於某預定溫度。 用來模塑成玻璃工件 熔窯包括 材料以固謐形態導入 與精煉單元及卸料單 融與精煉單元與分隔 融該固體玻璃材料; 煉單元內用來儲存以 料單元內的卸料槽, 槽內之該熔融玻璃材 離,其中該連通裝置 氣體接觸,該導管的 入該熔融玻璃材料內 J 3 \ 卞 If V J T 4240B0 ^ 六、申請專利範圍 ,且該玻璃材料導管包括含有溫度感應器及加熱器的溫度 調節裝置:以及 該熔融玻璃材料係將該固體玻璃材料經由該連通裝置 導入該熔槽內,將該玻璃材料導入該卸料槽,並經由該卸 料管將該玻璃材料卸出而得。 5 _如申請範圍第4項之裝置,其中該玻璃材料導管 具有傳導性,以及利用將該玻璃材料導管直接提供能量並 加熱來進行加熱器之溫度調節的作用。 6 如申請專利範圍第4項之裝置,其中該玻璃材料 導管係由選自一群包括金,鉑及铑的貴金屬所組成的管子 〇 7 ·如申請範圍第4項之裝置,其中開口部係利用將 蓋子蓋上來保護而使其不與熔窯氣體接觸。 8 .如申請專利範圍第4項之裝置,其另包括一插管 ,用以接收用來測量熔融玻璃液面之外部感應器,該插管 一端係從另一開口部沿伸出而另一端浸入該熔融玻璃內》 9 ·如申請專利範圍第4項之裝置,其另包括一插管 ,用以接收用來攪拌熔融玻璃之外部裝置,該插管一端係 從另一開口部沿伸出而另一端浸入該熔融玻璃內。 本紙張尺度適用中囤國家槔準(CNS)A.i規格(210 X 297公釐) f請先閱¾背面之注意事項再填笃本頁) 展--------•訂--------線 > 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -3
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101659508A (zh) * 2008-08-25 2010-03-03 京东方科技集团股份有限公司 玻璃窑炉
CN101659510B (zh) * 2008-08-25 2012-09-19 京东方科技集团股份有限公司 无铅低熔点玻璃窑炉和无铅低熔点玻璃的加工方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10057285B4 (de) * 2000-11-17 2004-07-08 Schott Glas Einschmelzvorrichtung sowie Verfahren zur Erzeugung hoch-UV-transmittiver Gläser
US8925353B2 (en) * 2007-11-08 2015-01-06 Corning Incorporated Process and system for fining glass
JP2009120445A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス溶融炉
US8978419B2 (en) 2009-11-30 2015-03-17 Corning Incorporated Devices for controlling atmosphere over molten-glass free-surfaces
US8650910B2 (en) * 2010-08-23 2014-02-18 Corning Incorporated Apparatus for homogenizing a glass melt

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101659508A (zh) * 2008-08-25 2010-03-03 京东方科技集团股份有限公司 玻璃窑炉
CN101659510B (zh) * 2008-08-25 2012-09-19 京东方科技集团股份有限公司 无铅低熔点玻璃窑炉和无铅低熔点玻璃的加工方法
CN111336526A (zh) * 2020-03-31 2020-06-26 浙江大凡智能科技有限公司 一种多电极等离子熔融炉

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