TWI419855B - 光學品質玻璃之熔融玻璃傳送裝置 - Google Patents

光學品質玻璃之熔融玻璃傳送裝置 Download PDF

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TWI419855B
TWI419855B TW097129975A TW97129975A TWI419855B TW I419855 B TWI419855 B TW I419855B TW 097129975 A TW097129975 A TW 097129975A TW 97129975 A TW97129975 A TW 97129975A TW I419855 B TWI419855 B TW I419855B
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Description

光學品質玻璃之熔融玻璃傳送裝置
本發明一般係關於光學品質玻璃之製造。更特別地，本發明特別地使用於藉由溢流向下抽拉處理過程製造玻璃片以產生TFT/LCD顯示器裝置，其廣泛地使用作為電視以及電腦顯示器。
一般玻璃製造處理過程依序地包含原料儲存，混合，以及供料系統，玻璃熔融高溫爐，熔融玻璃傳送系統，玻璃成形處理過程，以及修飾玻璃傳送系統作為切割，清理，包裝以及運送。
圖1顯示出一般溢流處理過程之製造系統(1)。熔融高溫爐(2)供應實質上均勻溫度以及化學組成份液態玻璃(16)至澄清器(3)，其經由澄清器出口(15)以及供應攪拌裝置(4)亦已知為攪拌裝置(4)以去除任何氣體雜質。攪拌裝置(4)包含一個或多個攪拌器，完全地將玻璃均勻化。在先前技術中攪拌裝置(4)永遠地放置於澄清器(3)之後以去除玻璃中雜質，該雜質形成於澄清器(3)中。
玻璃(16)再經由冷卻以及調節區段(5)傳送至碗狀物 (6)，以及下降至降流管(7)，經由降流管(7)以及成形裝置入口管件(8)間之接頭(14)到達溢流凹槽(9)之入口。當玻璃(16)由攪拌裝置(4)流動至凹槽(9)特別地形成片狀物表面時，其必需保持均勻的。碗狀物(6)流動方向由水平改變為垂直以及提供玻璃(16)停止流動之構件。針狀物(13)通常提供來停止玻璃流動。降流管(7)具有兩種主要功能。其傳送玻璃由碗狀物(6)至凹槽入口管件(8)以及控制進入片狀物成形裝置之玻璃(16)流量。降流管(7)小心地設計，使得藉由維持玻璃在特定的溫度，所需要玻璃(16)流量精確地保持為所需要的數值。澄清器(3)，澄清器出口(15)，攪拌裝置(4)冷卻以及調節區段(5)，碗狀物(6)，針狀物(13)，以及降流管(7)包含玻璃傳送系統(10)，其傳送以及調節由高溫爐至溢流處理過程玻璃(16)入口管件(8)之頂部。降流管(7)以及凹槽入口管件(8)間的接頭(14)能夠去除片狀物玻璃成形裝置作為服務以及對處理過程設備提供熱膨漲之補償。
由高溫爐(2)流出玻璃(16)為高溫度(1500℃至1600℃)以及為牛頓性液體，但是具有氣態雜質缺陷以及並非均勻混合物。傳送系統(10)在改正溫度(大約1225℃)下均勻狀態地傳送玻璃至溢流成形處理過程，其產生最少氣體雜質或其他均勻性缺陷。
來自傳送系統(10)之熔融玻璃(16)經由入口管件(8)進入片狀物成形裝置到達片狀物成形凹槽(9)，熔融玻璃必需實質上為均勻溫度以及化學組成份。玻璃片成形裝置詳細說明於美國專利第3,338,696、6,748,765以及6,889,526號中， 這些專利之說明在此加入作為參考，該裝置為楔形成形裝置(9)。玻璃(16)再向下流動至楔形成形裝置(9)每一側，以及在朝向底部邊緣結合形成熔融玻璃的片狀物(11)。熔融玻璃的片狀物(11)再冷卻形成實質上均勻厚度固態玻璃片(12)。
由原料熔融之玻璃具有許多被捕獲氣體之小的氣泡。在任何需要光學特性玻璃產物中這些氣泡視為缺陷。能夠被肉眼看到大小或干擾產物功能之氣泡必需加以去除。去除這些氣泡之處理過程稱為澄清或排氣(在此稱為澄清)。在玻璃由原料熔融後，但是在玻璃形成為修飾產物之前進行澄清。在光學品質玻璃中，該澄清處理過程在澄清器(或再澄清器)中進行，澄清器由貴金屬，一般為鉑或鉑合金所構成。澄清處理過程為化學以及物理性處理過程。當氣泡通過玻璃熔融高溫爐以及澄清器時，稱為澄清劑之化學劑加入至玻璃，使得氣泡尺寸成長。在玻璃中為砷或銻氧化物為優先澄清劑，但是其為毒性材料。錫為另一常用的澄清劑，但是效果較差之澄清劑以及其化學地還原鉑，產生微小的顆粒以及導致鉑壁板最終破壞。鈰亦可使用作為澄清劑，但是會使玻璃變為黃色。這些為最常使用作為澄清劑，然而業界存在其他已知澄清劑。
光學品質玻璃為獨特的，在流動路徑中擾動通常產生均勻性缺陷。該缺陷種類稱為索狀物以及在產物中產生光學扭曲。澄清器通常設計具有隔板，如在此所說明。隔板以及澄清器出口(15)或出口產生顯著的流動擾動。基於該理由，在先前技術中攪拌裝置(4)放置於流動路徑中澄清器(3)之 後，使得來自澄清器雜質加以均勻化。澄清器以及攪拌裝置兩者操作於大約1600℃高溫度下。由攪拌裝置流出玻璃實質上為均勻的，雖然攪拌裝置(4)本身能夠產生均勻性缺陷，其將在此加以說明。為了更進一步雜質形成減為最低，冷卻及調節管件(5)，碗狀物(6)，以及降流管(7)在玻璃接觸表面上小心地加以修飾(光滑化)使流動路徑擾動最少化。在傳送系統中，有需要維持流動均勻以及並無靜止的或循環流動區域以及暴露於大氣減為最低。暴露於大氣能夠促使一些玻璃化學物汽化，以及因而改變玻璃組成份以及特性，而潛在地加入均勻性缺陷。在傳送系統中玻璃溫度必需維持高於玻璃之液相線溫度以防止玻璃再結晶(析晶)，其將為光學缺陷。許多設計具有不同自由表面之碗狀物會是索狀物以及析晶缺陷之來源。
澄清裝置設計使得由熔融玻璃去除氣泡為最佳化。澄清器通常非常大，導致製造費用非常高，因為玻璃接觸表面由鉑或鉑合金製造出。在先前技術澄清處理過程中，氣泡上升至澄清裝置(澄清器)之頂部，其中氣泡經由澄清器出口(15)消散至大氣。去除氣泡之尺寸為澄清器尺寸以及設計以及熔融玻璃黏滯性(流動性)之函數。在玻璃工業中，假如氣泡很小(小於大約1mm直徑)，這些氣泡稱為種泡以及氣泡，假如氣泡非常大則稱為起泡。當氣泡直徑相當小時，種泡為主要的問題以及因而更難以由玻璃去除。
由澄清器流入端部的底部進入澄清器之玻璃種泡必需上升至出口端部處之澄清器頂部，該處位於通達大氣之出 口。在玻璃中種泡的垂直速度與玻璃黏滯性成反比，與種泡直徑平方成正比，以及與玻璃密度平方成正比。玻璃黏滯性強烈地為溫度的反函數，因而玻璃溫度提高至實際最大值將增加已知尺寸種泡的垂直速度。在光學產物中種泡感測強烈地為可見區域的功能，因而人們能夠使用種泡直徑的平方作為品質標準。對於已知的玻璃，澄清處理過程中玻璃密度的變化為第二階段的效果。
在非常高溫度大約1600℃下，需要實質地降低玻璃黏滯性，甚至於最高品質耐火性材料被玻璃緩慢地溶解。其會加入污染以及亦會在玻璃中產生額外的種泡。在先前技術中，圓柱形鉑或鉑合金(在此為鉑)管件使用作為所有接觸玻璃之表面(壁板)，使得玻璃並不會被耐火性壁板溶解所汙染。圓柱形管件外部由耐火性材料(磚)所支撐，其具有適當強度以及絕緣特性。在澄清器中玻璃必需維持在所需要的提高溫度下。額外地，進入澄清器流入端部之玻璃通常必需加熱至所需要的澄清溫度。此能夠藉由在火箱中加熱(瓦斯或電熱)或藉由導電加熱由鉑以及耐火性澄清器元件達成。澄清器之導電加熱藉由外部地裝置導電線圈(通常由鉑製造出)或電流直接地通過經由圓柱形鉑管件，因而使用管件電阻以產生熱量。
其一般已在先前技術設計中加以使用，由於在20世紀中期開始實施該操作，圓柱形鉑管件具有或不具有內部隔板。至目前主要改善包含設計隔板以改變流動路徑以及捕獲種泡以最佳地去除種泡。先前技術包含具有以及不具有內部自由表面之澄清器設計。
圖2A為一般先前技術之隔板澄清器。熔融玻璃(16)進入具有隔板之澄清器(21)於玻璃入口端部(23)以及流出出口(24)處。在出口端部(24)處具有出口(25)，其連接至大氣使累積在具有隔板澄清器(21)頂部之種泡加以排放。一些隔板(26)具有洞孔(22)，其尺寸將分配熔融玻璃(16)流動，使得玻璃流動經由隔板澄清器(21)之平均停留時間更加均勻。其他隔板(28)設計成垂直地移動流動路徑。在隔板前方通常存在出口(29)，由於隔板亦捕獲表面種泡至所泡沫狀之累積物，其將崩解以及消散至大氣中。圖2B顯示出種泡(27)移動經由具有隔板之澄清器(21)。隔板(26)以及(28)使得種泡(27)在具有隔板澄清器(21)中為十分彎曲。其將使較小的種泡有較大機會合併在一起以及形成較大的種泡，其因而將較快速地上升。
顯示於圖2A以及2B之澄清器具有直徑為0.382米以及長度為2.5米。玻璃流量為7.41公頓每天。玻璃黏滯性為100泊。種泡直徑為0.0007米。這些參數能夠藉由使用下列公式標準化而加以改變：Q1 *d1 2 /η1 =Q0 *d0 2 /η0 其中：Q等於玻璃流動，η等於玻璃黏滯性，以及d等於種泡直徑。
先前技術攪拌裝置(4)包含一個或多個轉動元件。在最終轉動元件端部之玻璃通常陷於旋渦中。離開該旋渦之玻璃為轉動的以及經歷不同的時間異於主動流動路徑中之玻璃。假如該玻璃是部份產物可銷售的部份，其將導致索狀物均勻性之缺陷。
先前技術的缺點
先前技術的主要缺點在於澄清操作後玻璃均勻化將 再分佈無法藉由遍佈於整個玻璃流動中澄清器加以去除之缺陷。
另一關於再澄清玻璃之缺點在於由於澄清器處理後玻璃攪拌使鉑顆粒再分佈於整個片狀物，該鉑顆粒在澄清器中由於鉑化學還原而產生及通常靠近於傳送系統表面流動。
另一缺點在於由攪拌器端部排出不均勻玻璃在所形成所形成玻璃片中產生缺陷。另一缺點為由碗狀物自由表面排出為不均勻之玻璃。
其他缺點為使用溫度來控制玻璃流量，其本質上為低控制帶寬。
其他缺點在於熔融高溫爐實心連接至傳送系統將避免熔融高溫爐大的修護或重建，亦不需要再重建傳送系統之主要部份。
本發明顯著地改變先前技術由高溫爐至玻璃成形處理過程之玻璃傳送系統以與溢流向下抽拉處理過程相匹配。並不被澄清器去除之實質缺陷數目被轉移至片狀物無法使用之入口以及遠端邊緣。在一項實施例中，攪拌裝置再放置於澄清器入口處遠離澄清器入口。在其他實施例中，澄清器主要形狀優先地由圓柱形改變為雙頂點(或鷗翼)形狀斷面，因而含有玻璃之澄清器頂點將形成玻璃片無法使用之入口端部。澄清器出口或出口優先地位於這些頂點處，使得由出口產生任何均勻性缺陷被轉移至玻璃片之無法使用入口端部。與圓柱形澄清器作比較，澄清器斷面具有高的長寬比以提高澄清 效率。
另一實施例為消除碗狀物以及針狀物。在其他實施例中，當裝置使用於一些特定玻璃時，澄清器出口可被去除。在其他實施例中，玻璃高度量測裝置優先地安裝於澄清器出口處。在其他實施例中，隔板加入至降流管之底部以轉移流動，該流動相鄰於降流管表面到達片狀物無法使用入口以及遠端邊緣處。
在另一實施例中，使用攪拌器速度以增加玻璃流量控制之帶寬。
在另一實施例中，傳送系統與熔融高溫爐之固定連接能夠以可調整以及彈性的連接替代，使得不再發輝功能之熔融高溫爐能夠容易地由傳送系統移除以進行修護或替換。
本發明藉由將傳送系統的流動特性與溢流向下抽拉處理過程相匹配而改善傳送系統裝置之澄清能力。
1‧‧‧溢流處理過程製造系統
2‧‧‧熔融高溫爐
3‧‧‧澄清器
4‧‧‧攪拌裝置
5‧‧‧冷卻及調節區段
6‧‧‧碗狀物
7‧‧‧降流管
8‧‧‧入口管件
9‧‧‧凹槽
10‧‧‧傳送系統
11‧‧‧熔融玻璃片狀物
12‧‧‧固態玻璃片
13‧‧‧針狀物
14‧‧‧接頭
15‧‧‧澄清器出口
16‧‧‧玻璃
19‧‧‧點
21‧‧‧澄清器
22‧‧‧洞孔
23‧‧‧入口端部
24‧‧‧流出出口
25‧‧‧出口
26‧‧‧隔板
27‧‧‧種泡
28‧‧‧隔板
29‧‧‧出口
30‧‧‧傳送系統
33‧‧‧澄清器
34‧‧‧攪拌裝置
35‧‧‧澄清器出口
41,42,43,44,46‧‧‧玻璃流動
47‧‧‧邊緣區段
45‧‧‧入口端部區段
47‧‧‧遠端區段
54‧‧‧區域
55‧‧‧澄清器排放口
56‧‧‧區域
57‧‧‧頂點
58‧‧‧玻璃自由表面
59‧‧‧距離
60‧‧‧傳送系統
66‧‧‧過渡區段
70‧‧‧傳送系統
71,72‧‧‧攪拌器
73‧‧‧澄清器入口
74‧‧‧堰
75‧‧‧自由表面
76‧‧‧不均勻玻璃
77‧‧‧成形區段
78‧‧‧流入入口
79‧‧‧端部
81,83‧‧‧隔板
82‧‧‧角度
91‧‧‧半徑
93,94‧‧‧角落
95‧‧‧弧形
96,97‧‧‧寬度
98‧‧‧自由表面
99‧‧‧自由表面區段
101‧‧‧底部
102‧‧‧底部區段
103‧‧‧圓形
104‧‧‧底部
106‧‧‧弧形
110‧‧‧實施例
112‧‧‧自由表面區段長度
113‧‧‧澄清器
115‧‧‧澄清器出口
117‧‧‧自由表面高度量測裝置
118‧‧‧自由表面
120‧‧‧實施例
122‧‧‧縱向距離
123‧‧‧澄清器
125‧‧‧澄清器出口
127‧‧‧自由表面高度量測裝置
130‧‧‧實施例
133‧‧‧澄清器
139‧‧‧傾斜
136‧‧‧自由表面
135‧‧‧冷卻及調節管件
138‧‧‧底部
137‧‧‧距離
138‧‧‧底部
141‧‧‧底部
142‧‧‧底部區段
143‧‧‧圓柱形
144‧‧‧底部
145‧‧‧橢圓形
146‧‧‧弧形
147‧‧‧弧形
148‧‧‧自由表面
149‧‧‧頂部
150‧‧‧玻璃片製造系統
151‧‧‧溢流裝置
152‧‧‧隔板
153‧‧‧澄清器
154‧‧‧被拋棄玻璃
155‧‧‧冷卻及調節區段
156‧‧‧過渡區段
157‧‧‧彎曲
158‧‧‧入口管件
159‧‧‧角度
161‧‧‧距離
162‧‧‧中心線
165,166‧‧‧距離
167‧‧‧中心線
168‧‧‧自由表面
173,174‧‧‧玻璃
175‧‧‧出口
176‧‧‧碗狀物
177‧‧‧高度量測裝置
178‧‧‧自由表面
180‧‧‧傳送系統
181‧‧‧溢流裝置
184‧‧‧玻璃
186‧‧‧碗狀物
188‧‧‧自由表面
190‧‧‧傳送系統
191‧‧‧溢流裝置
193‧‧‧澄清器
194‧‧‧玻璃
195‧‧‧冷卻以及調節區段
196‧‧‧碗狀物
198‧‧‧自由表面
199‧‧‧傾斜
201‧‧‧澄清器總寬度
202‧‧‧玻璃
203‧‧‧澄清器高度
204,205‧‧‧半徑
207‧‧‧寬度
208‧‧‧玻璃自由表面
221‧‧‧澄清器
222‧‧‧玻璃
223‧‧‧高度
224,225‧‧‧半徑
214,215‧‧‧截角
218‧‧‧玻璃自由表面
219‧‧‧澄清器
227‧‧‧寬度
228‧‧‧玻璃自由表面
234,235‧‧‧截角
240‧‧‧鈍角
241‧‧‧頂部元件
242‧‧‧底部元件
243‧‧‧頂點
244‧‧‧側邊
245‧‧‧截角
246‧‧‧弧形
247‧‧‧脊狀物
248‧‧‧角落出口
249‧‧‧角落
250‧‧‧夾角
251‧‧‧澄清器
253‧‧‧入口端部
254‧‧‧出口端部
255‧‧‧出口
261‧‧‧澄清器
262‧‧‧端部
263‧‧‧入口
264,265‧‧‧出口
266‧‧‧端部
270‧‧‧距離
271‧‧‧側邊
278‧‧‧頂部表面
279‧‧‧底部表面
280‧‧‧鈍角夾角
281‧‧‧頂部表面
282‧‧‧底部
283‧‧‧頂點
284‧‧‧端部
285‧‧‧截角
286‧‧‧弧形
287‧‧‧底部區段
288‧‧‧中央處高度
289‧‧‧端部處高度
290‧‧‧鈍角夾角
291‧‧‧頂部表面
292‧‧‧底部表面
295‧‧‧中央開口
296‧‧‧脊狀物
297‧‧‧寬度
298‧‧‧頂部出口
299‧‧‧結構元件
302‧‧‧高溫爐
303‧‧‧澄清器
304‧‧‧攪拌裝置
306‧‧‧自由表面
307‧‧‧距離
308‧‧‧底部
309‧‧‧前池
310‧‧‧形狀
311‧‧‧攪拌器
313,314‧‧‧距離
315‧‧‧自由表面
316‧‧‧流動
317‧‧‧外殼
318‧‧‧外殼底部
319‧‧‧攪拌器底部
321‧‧‧溢流裝置
322‧‧‧槽室
323‧‧‧澄清器
326‧‧‧碗狀物狀槽室
327‧‧‧降流管
328‧‧‧入口管件
329‧‧‧連接
333‧‧‧澄清器
334‧‧‧上流管件
335‧‧‧真空裝置
336‧‧‧自由表面
337‧‧‧下流管件
339‧‧‧前池
圖1顯示出溢流處理過程玻璃片製造系統之主要部份。
圖2A顯示出在先前技術中已知具有隔板的圓柱形澄清器。
圖2B顯示出在圖2A澄清器中種泡之上昇。
圖3顯示出本發明一項實施例中溢流處理過程玻璃片製造系統之主要部份。
圖4A顯示出先前技術中已知溢流處理過程的側視圖。
圖4B顯示出在降流管中沿著圖4A直線B-B展開之玻璃流動斷面。
圖4C顯示出沿著圖4A直線C-C展開之斷面，其中溢流處理過程在降流管中玻璃流動呈現為片狀物。
圖5顯示出在大氣出口位置以及流入入口以及玻璃片遠端邊緣之玻璃位置的雙頂點澄清器斷面。
圖6顯示出本發明實施例中溢流處理過程玻璃片製造系統之主要部份。
圖7A顯示出本發明實施例中溢流處理過程玻璃片製造系統之主要部份。
圖7B顯示出本發明實施例中改變玻璃流量之攪拌裝置斷面。
圖7C顯示出沿著圖7B直線C-C展開之攪拌裝置斷面。
圖8A顯示出本發明實施例中位於降流管底部處流動轉移器。
圖8B顯示出本發明實施例中沿著圖8A直線B-B展開之降流管斷面。
圖8C顯示出本發明實施例中沿著圖8B直線C-C展開之降流管斷面。
圖9A顯示出本發明實施例中具有寬的角落半徑之高長寬比雙頂點澄清器的斷面。
圖9B顯示出本發明實施例中具有尖銳角落之高長寬比雙頂點澄清器的斷面。
圖9C顯示出本發明實施例中具有截角角落之高長寬比雙頂點澄清器的斷面。
圖9D顯示出本發明實施例中具有中度角落之高長寬比雙頂點澄清器的斷面以及具有內部自由表面延伸之出口斷面。
圖10A顯示出本發明實施例中具有寬的角落半徑以及平坦底部之高長寬比雙頂點澄清器的斷面。
圖10B顯示出本發明實施例中具有寬的角落半徑以及V形底部之低長寬比雙頂點澄清器的斷面。
圖10C顯示出本發明實施例中對雙頂點構造改良之圓柱形澄清器斷面。
圖10D顯示出本發明實施例中對雙頂點構造改良之橢圓形澄清器斷面。
圖11A顯示出本發明實施例中具有傾斜澄清器之溢流處理過程玻璃片製造系統的主要部份。
圖11B顯示出本發明實施例中含有機械玻璃高程量測裝置之澄清器出口斷面。
圖12A顯示出本發明實施例中具有傾斜澄清器之溢流處理過程玻璃片製造系統的主要部份。
圖12B顯示出本發明實施例中含有雷射玻璃高程量測裝置之澄清器出口斷面。
圖13顯示出本發明實施例中溢流處理過程玻璃片製造系統之主要部份，因而攪拌裝置具有泵運作用，其使玻璃由熔融高溫爐流到成形處理過程。
圖14A顯示出本發明實施例中具有寬的角落半徑以及淺的V形底部之高長寬比自由表面澄清器的斷面。
圖14B顯示出本發明實施例中具有寬的角落半徑以及V形底部之低長寬比自由表面澄清器的斷面。
圖14C顯示出本發明實施例中對平坦頂部構造改良之圓柱形自由表面澄清器斷面。
圖14D顯示出本發明實施例中對平坦頂部構造改良之橢圓形自由表面澄清器斷面。
圖15A顯示出本發明實施例中具有傾斜澄清器之溢流處理過程玻璃片製造系統的主要部份，澄清器具有完全長度自由表面以及在降流管處溢流裝置通達入口管件界面。
圖15B顯示出圖15A中所顯示完全長度自由表面澄清器，其在澄清器出口處含有表面隔板。
圖16A顯示出本發明實施例中在降流管處溢流裝置通達入口管件界面之位置。
圖16B為本發明實施例中溢流裝置之頂視圖。
圖16C為側視斷面圖，其顯示出本發明實施例在溢流裝置中位於低於玻璃自由表面之溢流管件底部。
圖16D為側視斷面圖，其顯示出本發明實施例在溢流裝置中高於玻璃自由表面之溢流管件底部。
圖17A為本發明實施例中雙頂點原理應用於碗狀物之側視圖。
圖17B為本發明實施例中雙頂點原理應用於碗狀物之端視圖。
圖18顯示出本發明實施例中溢流處理過程玻璃片製造系統之主要部份，其具有溢流裝置在碗狀物中。
圖19顯示出本發明實施例中具有傾斜澄清器之溢流處理過程玻璃片製造系統的主要部份，澄清器具有完全長度自由表面以及溢流裝置在碗狀物中。
圖20A顯示出使用高長寬比半徑之封閉的澄清器。
圖20B顯示出使用另一高長寬比半徑之封閉的澄清器。
圖20C顯示出使用另一高長寬比半徑之封閉的澄清器。
圖21A顯示出使用高長寬比截角之封閉的澄清器。
圖21B顯示出使用另一高長寬比截角之封閉的澄清器。
圖21C顯示出使用另一高長寬比截角之封閉的澄清器。
圖22A顯示出使用高長寬比半徑之自由表面澄清器。
圖22B顯示出使用另一高長寬比半徑之自由表面澄清器。
圖22C顯示出使用另一高長寬比半徑之自由表面澄清器。
圖23A顯示出使用高長寬比截角之自由表面澄清器。
圖23B顯示出使用另一高長寬比截角之自由表面澄 清器。
圖23C顯示出使用另一高長寬比截角之自由表面澄清器。
圖24A顯示出六個側邊澄清器斷面，其具有倒置頂點山牆頂部以及在端部處為弧形。
圖24B顯示出六個側邊澄清器斷面，其具有倒置頂點山牆頂部，澄清脊狀物以及截角端部。
圖24C顯示出六個側邊澄清器斷面，其具有倒置頂點哥德式弧形頂部以及在端部處為弧形。
圖24D顯示出六個側邊澄清器斷面，其具有倒置頂點哥德式弧形頂部，澄清脊狀物以及角落出口於端部處。
圖25顯示出具有完全弧形化端部之倒置頂點山牆頂部的澄清器。
圖26顯示出本發明實施例中具有多個斷面之澄清器。
圖27A顯示出先前技術已知澄清器之圓柱形斷面。
圖27B顯示出本發明實施例中澄清器之橢圓形斷面。
圖27C顯示出澄清器之方形斷面。
圖27D顯示出本發明實施例中澄清器之長方形斷面。
圖27E顯示出本發明實施例中澄清器具有截角側邊斷面之長方形。
圖27F顯示出本發明實施例中澄清器具有彎曲側邊 斷面之長方形。
圖27G顯示出本發明實施例中澄清器具有彎曲側邊以及弧形頂部及底部斷面之長方形。
圖27H顯示出類似於圖4G斷面形狀，除了頂部以及底部表面並非平行。
圖28A顯示出本發明實施例中五個側邊澄清器斷面。
圖28B顯示出本發明實施例中六個側邊澄清器斷面。
圖28C顯示出本發明實施例中具有澄清脊狀物之六個側邊山牆頂部澄清器斷面。
圖28D顯示出本發明實施例中具有澄清脊狀物以及截角端部之六個側邊山牆頂部澄清器斷面。
圖28E顯示出本發明實施例中在端部處具有弧形之六個側邊山牆頂部澄清器斷面。
圖28F顯示出本發明實施例中在端部處具有弧形及截角之六個側邊山牆頂部澄清器斷面。
圖28G顯示出本發明實施例中在端部處具有弧形之七個側邊山牆頂部澄清器斷面。
圖28H顯示出本發明實施例中具有澄清脊狀物以及截角端部之六個側邊山牆頂部澄清器斷面。
圖29A顯示出本發明實施例中五個側邊哥德式弧形頂部澄清器斷面。
圖29B顯示出本發明實施例中六個側邊哥德式弧形 頂部澄清器斷面。
圖29C顯示出本發明實施例中七個側邊哥德式弧形頂部澄清器斷面。
圖29D顯示出本發明實施例中具有澄清脊狀物以及截角端部之六個側邊山牆頂部澄清器斷面。
圖29E顯示出本發明實施例中具有彎曲底部以及在端部處為弧形之五個側邊哥德式弧形頂部澄清器斷面。
圖29F顯示出本發明實施例中在端部處為弧形以及截角之六個側邊哥德式弧形頂部澄清器斷面。
圖29G顯示出本發明實施例中在端部處為弧形之七個側邊哥德式弧形頂部澄清器斷面。
圖29H顯示出本發明實施例中具有澄清脊狀物以及截角端部之六個側邊哥德式弧形頂部澄清器斷面。
圖30顯示出本發明實施例中溢流處理過程玻璃片製造系統之主要部份，因而攪拌裝置具有泵運作用，其使玻璃由熔融高溫爐流到成形處理過程。
圖31A顯示出本發明實施例中熔融高溫爐前池以及攪拌裝置間之界面詳細情況。
圖31B顯示出本發明實施例中熔融高溫爐前池以及攪拌裝置間之界面詳細情況。
圖32A顯示出熔融高溫爐以及澄清器間之流體連接一項實施例。
圖32B顯示出熔融高溫爐以及澄清器間之流體連接另一項實施例。
圖33顯示出熔融高溫爐以及澄清器間之流體連接另一項實施例。
本發明係關於所謂傳送系統之裝置，其轉移以及調節由高溫爐至成形處理過程之玻璃。在溢流向下抽拉處理過程中玻璃之流動特性為獨特的以及其特性產生本發明新穎構造之傳送系統。本發明再組合以及設計傳送系統之組件以及能夠使用不利於溢流向下抽拉處理過程品質需要之裝置。
本發明係關於澄清物理性方面，其受到澄清器裝置形狀影響。特定地，在一項實施例中，本發明中澄清裝置形狀與溢流向下抽拉片狀物玻璃製造處理過程之流動特性相匹配。對於已知的玻璃，在澄清處理過程中玻璃密度的變化為第二階效果，因而本發明主要地考慮玻璃黏滯性以及種泡斷面積。
與先前技術中所使用圓柱形澄清器比較，使用於本發明實施例中澄清器構造優先地具有高的長寬比(高的寬度與高度比值)以提高澄清性能。高的長寬比澄清器之範例顯示於美國第7150165號專利號以及美國第2007/0084247號公開專利，這些專利之說明在此加入作為參考。
本發明顯著地改變先前技術由玻璃熔融高溫爐至片狀物成形裝置之玻璃傳送系統(10)以與溢流向下抽拉處理過程相匹配。本發明包含玻璃傳送系統，其使玻璃均勻化，由玻璃去除大部份種泡以及氣泡，以及再分配大部份殘餘缺陷至由溢流向下抽拉處理過程成形玻璃片之無法使用入口以及 遠端邊緣。本發明兩個重要項目為再放置攪拌裝置至澄清器之入口及設計澄清器，使得由澄清器產生缺陷終止於玻璃片無法使用之端部。除非另有說明，在所有實施例中，攪拌裝置再放置於澄清器之入口遠離澄清器之出口。
為了達成本發明最大優點，同時使用所有實施例為一個系統為優先的；然而任何各別實施例可替代地加以使用或彼此獨立地實施。由於製造環境變化再三加以注意，本發明實施例進行實際製造將同樣地為合理的步驟。
依序地對本發明實施例作說明，其可實施為一個系統以及以較為容易說明順序加以說明。實施之其他順序，以及分別地使用各別實施例均屬本發明之精神。
圖3表示傳送系統(30)之實施例，其中攪拌裝置(34)再放置於澄清器入口遠離澄清器之出口。澄清器(33)主要形狀由圓柱形器改變至如圖5、9A至9D，以及10A至10D中所顯示形狀之斷面，因而澄清器之頂點(57)含有玻璃，其將形成玻璃片之無法使用入口端部。澄清器出口(35以及55)放置於這些頂點(57)處，使得任何由出口產生之均勻性缺陷被轉移至玻璃片之無法使用入口端部。
圖4A至4C顯示出先前技術"溢流處理過程(Overflow Process)"中降流供料管件(7)中玻璃(16)流動終止於成形玻璃片中。如圖4B所顯示鄰近於降流管(7)側邊表面之玻璃流動(41)終止於成形抽拉玻璃片之中央如圖4C所示。如圖4B所示，鄰近於降流管(7)前端表面之流動(43)分佈於整個玻璃壁面上；不過其大部份集中於入口端部處玻璃片大約三分 之一處如圖4C所示。該表面玻璃(43)被降流管表面以及被碗狀物(6)靜止區域中以及在降流管(7)到達入口管件(8)接頭(14)處玻璃破壞。其餘三分之二玻璃片表面由初始內部玻璃(42)形成如圖4B所示。兩個其他玻璃流動(44)部份以大約45度對稱地偏離前端表面如圖4B所示，其終止於形成玻璃片入口端部處近端無法使用邊緣區段(45)如圖4C所示。中央位於大約180度之另一部份(46)以如圖4B所示前進至遠端無法使用邊緣區段(47)如圖4C所示。入口端部區段(45)以及遠端區段(47)如圖4C所示包含無法符合厚度以及平坦規定之玻璃片部份以及因而無法銷售。在本發明中，傳送系統，主要澄清器之設計，使得均勻性缺陷以及大部份其餘種泡缺陷被轉移至這些端部區段。
圖5顯示出本發明實施例在澄清器出口(55)處雙頂點(或鷗翼)澄清器。澄清器出口(55)可直接地排放至工廠之大氣或排放過濾器及/或真空系統。該澄清器具有高的寬度與高度之比值以提高澄清性能，如美國第7,150,165號專利以及美國第2007/0084247號公告專利所揭示。澄清器出口(55)位於澄清器斷面頂點(57)處。澄清器以及傳送系統之尺寸使得流過這些頂點(57)之區域(54)中玻璃將流至圖4C所示成形玻璃片(11)之區域(44)。任何由澄清器產生之玻璃雜質排放至區域(54)之玻璃終止於區域(44)，玻璃片無法使用之入口端部。同時，上昇至區域(54)而鄰近於澄清器排放口(55)但是並不被排放口所陷住之種泡亦將流到成形玻璃片中之區域(44)。澄清器中玻璃之自由表面(58)被顯示位於頂點(57)上方之排放口中。自 由表面(58)之垂直位置可在一段距離(59)內變化而不影響本發明預期性能。
圖6顯示出本發明傳送系統(60)之其他實施例，其中先前技術中碗狀物(6)由過渡區段(66)替代。過渡區段(66)確保光滑玻璃由冷卻以及調節管件(5)流到降流管(7)以及因而在過渡區段(66)中並無自由表面。在澄清器出口(35)中存在玻璃自由表面，其通常替代碗狀物(6)中自由表面。玻璃自由表面對降流管(7)中流動穩定為重要的。
圖7A顯示出本發明傳送系統(70)另一實施例，其中澄清器(73)出口由具有成形區段(77)之攪拌裝置(34)底部離開以及澄清器(73)並不具有排氣口。該澄清器設計作為使用於熔融處理過程中產生較少種泡之玻璃，例如說明於美國第2006/0293162號公告專利中，該專利之說明在此加入作為參考。在玻璃熔融物中產生之種泡將上升至澄清器頂點(57)處區域(54)如圖5所示以及流到成形玻璃片之區域(44)如圖4C所示。
圖7B為經由攪拌裝置(34)中央之區段以及顯示出兩個攪拌器(71以及72)。由熔融高溫爐(2)流出熔融玻璃(16)流入入口(78)處攪拌裝置(34)，垂直地向上通過形成自由表面(75)之旋轉攪拌器(71)，流過堰(74)之頂部，以及再垂直地向下通過旋轉攪拌器(72)，再離開攪拌裝置(34)進入澄清器(73)。
在先前技術中，降流管(7)為玻璃流動經由傳送系統(10)到達溢流處理過程之主要阻力。控制降流管中玻璃之溫度將控制玻璃流動。在降流管(7)中存在主要為電熱之加熱構 件，其控制分配於降流管(7)中之玻璃黏滯性。在碗狀物(6)中，存在玻璃自由表面，其決定出分佈於降流管(7)中靜壓力。控制玻璃流動之改善方法揭示於美國第2006/0016219號公告專利中，該專利說明在此加入作為參考。
在圖7A中傳送系統(70)實施例中，攪拌裝置具有自由表面(75)，但是在澄清器(73)，冷卻以及調節管件(5)，或攪拌裝置下游過渡管件(66)中並不存在自由表面。自由表面為控制玻璃流動之重要因素。在該實施例(70)中玻璃流動(70)為在澄清器(73)中，冷卻以及調節管件(5)，以及過渡管件(66)中溫度分佈之作用遠高於先前技術。此將在控制玻璃流動中產生緩慢的反應(低帶寬)。為了克服緩慢的反應，在傳送系統中靜壓力藉由攪拌裝置(34)之泵運作用加以控制。
大部份攪拌器設計具有泵運作用。美國第6,763,684號專利為一範例以及在此加入作為參考。圖7B為經由圖7A中攪拌裝置(34)區段，其顯示出兩個攪拌器(71以及72)。在該實施例中，攪拌器(71以及72)之轉動速度使用來改變傳送系統中流體靜壓力。攪拌器(71以及72)在設計中可為相同的或不同的以及以相同的或相反方向轉動。
作為說明目的，考慮兩個相同的攪拌器(71以及72)，其以相同的方向轉動。設計攪拌器(71以及72)在設計轉動速度下產生適度之泵運作用(大約25至250mm玻璃，假設該範例玻璃為100mm)。當攪拌器轉動時玻璃自由表面(75)與當攪拌器不轉動時玻璃自由表面(75)間之高度差異可量測出泵運作用。當攪拌器(71以及72)為靜止時，在攪拌裝置(34) 出口(78)處熔融玻璃(16)中流體靜壓力些微地高於澄清器入口(73)處熔融玻璃(16)中流體靜壓力，因為壓力損耗係由牛頓性流體流動所導致。熔融玻璃(16)向上通過經由攪拌器(71)，其轉動以增加流體靜壓力，以及玻璃向下通過經由攪拌器(72)，其與攪拌器(71)相同方向轉動以減小流體靜壓力。當攪拌器轉動時，在攪拌裝置(34)入口(78)處以及澄清器入口(73)處流體靜壓力實質上為相同的，但是在攪拌裝置槽室(34)中玻璃之自由表面(75)(設計泵運作用)高出攪拌器為靜止情況100mm。假如已決定玻璃流動降低，流動快速地增加流動至預先決定數值可藉由提高在澄清器入口(73)處流體靜壓力而達成。此能夠藉由提高攪拌器(71)轉動速度以及降低攪拌器(72)轉動速度達成。每一攪拌器轉動速度改變5%將使澄清器入口(73)處靜壓力產生10%改變(10mm玻璃)。玻璃均勻性保持與利用攪拌器(71)大約提高混合5%以及利用攪拌器(72)大約降低混合5%相同。
控制玻璃流量泵運攪拌器速度改變方式直接地適用於圖1所示並無本發明其他組件之先前構造。在實施在碗狀物中具有自由表面之傳送系統中，上述所說明攪拌器相對速度變化將提高碗狀物中自由表面之高度，因而提高降流管中流體靜壓力。適用於本發明實施例或先前技術之攪拌裝置控制作用將提高流動控制帶寬。其將使用來改正流動誤差持續到回復穩定熱控制，在該時間碗狀物攪拌器轉動速度將回復為正常情況。
在許多工業處理過程中，使用螺旋鑽形式裝置混合 或泵運液體或泥漿材料。在本發明攪拌裝置中攪拌裝置優先地為一個或多個螺旋，或攪拌器。在攪拌裝置流出端部為渦流區域，其無法立即地混合主要處理流動。部份地陷於該區域中材料通常具有不同的材料及/或物理特性而異於主要處理流體以及無法與處理流體混合均勻。當該材料與處理流體混合時，在產物中由螺旋端部或攪拌器流出不均勻材料產生之缺陷已知為螺旋點。
參考圖7B，成形區段(77)設計成使得由攪拌器(72)端部流出不均勻玻璃(76)流經澄清器(50)中區域(56)如圖5所示以及因而流至成形片狀物遠端處區域(46)如圖4C所示。因而，由攪拌器(72)端部(79)流出之玻璃並不會在玻璃片之可銷售部份產生缺陷。該實施例可使用於位於本發明實施例澄清器(33),(73)入口端部或先前技術中澄清器(3)之遠端。再放置攪拌裝置(34)至入口端部為優先的。
圖7C為經由攪拌器(72)中央之區段，其顯示出成形區段(77)相對於攪拌器(72)端部(79)之形狀。
流動鄰近於傳送系統壁板之玻璃將形成雜質；其包含組成份梯度(索狀物)，種泡，以及在錫澄清玻璃情況包含鉑顆粒。在玻璃中使用作為澄清劑之錫將使鉑還原，因而產生鉑顆粒。鉑密度高於玻璃密度，其通常促使鉑顆粒漂移至傳送系統底部，此由於重力所致；不過任何具有高表面積與體積比值之鉑顆粒將在鄰近於傳送系統壁板上連續流動。再參考圖4B，流動鄰近於區域(41)及(43)中壁板之顆粒將終止於成形玻璃片相對區域中如圖4C所示。
美國第6,889,526號專利說明圖4B中轉移區域(43)中流動至圖4C所示無法使用區段(45)，且該美國專利在此加入作為參考。美國第6,895,782號專利說明圖4B中區域(41及43)中流動至圖4C所示無法使用區段(45及47)，且該美國專利亦在此加入作為參考。
圖8A至8C顯示出本發明另一實施例，其可加入任何或全部傳送系統實施例(10、30、60以及70)中。該實施例包含一組流動隔板(81以及83)位於降流管(7)之出口端部處。這些隔板(81以及83)之頂部表面以一個角度(82)傾斜於降流管(7)之內部表面。角度(82)變化為-10至45度。圖4B以及8B比較顯示出如圖8B所示流動隔板(81以及83)在降流管(7)中位於與玻璃流動(41及43)相同的角度位置以及因而在區域中將玻璃流動轉移至降流管(7)之區域(44及46)，如圖4B所示。這些流動隔板(81以及83)為另一技術將玻璃流動由圖4B區域(41以及43)轉移至無法使用端部(45以及47)，如圖4C所示。該實施例可使用於攪拌裝置位於本發明實施例中澄清器之入口端部或先前技術澄清器之遠端。
圖9A至9D顯示出雙頂點澄清器斷面之各種實施例，其形狀在此稱為鷗翼狀(Gull Wing)。圖9A中實施例斷面相同於圖5所示，但是並不在澄清器出口處。端部角落具有寬的全半徑(91)位於直的區段之間。圖9B中實施例具有相同的整體形狀，但是角落(93)形狀並不具有弧形或截角位於直的區段之間。圖9C中實施例具有截角角落(94)在直的區段之間。在圖9A,9B，以及9C中實施例顯示出在斷面中並不具有 自由表面。圖9D中實施例具有小的弧形(95)於端部處以及自由表面區段(99)於頂點(57)處。自由表面區段(99)為出口之向後朝向攪拌裝置延伸一段距離(112)，如圖11A以及11B所示。此提供玻璃自由表面(98)較大面積。在需要情況下，自由表面(98)長度(112)可為澄清器之整個長度。其甚至於可延伸至冷卻以及調節區段(5)。參考圖9B，澄清器整個寬度(97)與澄清器頂點(57)間寬度(96)比值在1.15與2.25之間。在優先實施例中，該寬度比值在1.25及1.75之間。
圖10A、10B、10C，以及10D顯示出雙頂點澄清器斷面之其他實施例。在圖10A中實施例與圖9A相同，但是具有平坦的底部(101)。在圖10B中實施例具有底部區段(102)，其形成V形狀以及寬的端部弧形(106)。該實施例優點在於玻璃中任何重的種泡將遷移至區段(56)，其將形成玻璃片無法使用的遠端邊緣。在錫再澄清玻璃中假如大的鉑顆粒為錫所導致，其將有用於還原傳送系統之鉑壁板。在圖10C中實施例為對先前技術澄清器之雙頂點改善。底部為圓形(103)以及頂點由小的弧形形成。該實施例具有圓柱形澄清器大部份整體結構，但是並不具有平坦的澄清器之澄清效率。在圖10D中實施例為橢圓性雙頂點澄清器。底部(104)為大的橢圓形以及兩個較小半徑橢圓形(57)共同形成。該澄清器具有較高澄清效率大於圖10C中雙頂點圓柱形澄清器。
澄清器斷面積與澄清器高度之比值為澄清器設計相對澄清性能指標。流動面積越大，熔融玻璃移動經由澄清器越緩慢，允許種泡上升更長時間。澄清器高度越低，種泡必 定上升較小距離。兩個參數比值產生額外的參數，在此稱為性能比值。性能比值越高，澄清器去除種泡更具效率。性能比值為效率指數，並非性能之真正測定值，特別是當澄清器斷面形狀變為更複雜時。
圖20至29顯示出各個澄清器斷面，其揭示於美國第7,150,165號專利以及美國第2007/0084247號公告專利。在圖27A至27H中斷面形狀實質上為相等的。表1顯示出高度，寬度，斷面積，寬度與高度比值(長寬比值)以及每一斷面形狀之性能比值。
所有形狀之週長為相同的，對1.00單位距離標準化，因而在表1中之比較為具有相同材料價格間之比較。為了簡化各個形狀之性能比值(斷面面積除以高度)，先前技術圓柱形澄清器(圖27A)之性能比值調整至1.00。此藉由將面積除以高度乘以4達成。
圖27A顯示出已知先前技術之圓柱形斷面。圓柱形澄清器具有長寬比為1.00以及性能比值為1.00。加以比較， 本發明澄清器斷面形狀優先地具有寬度與高度比值(長寬比值)實質地大於1.00。澄清器之長寬比優先地為1.50或更大。在優先實施例中，澄清器長寬比約為3.00。在其他優先實施例中，澄清器長寬比約為6.00。
圖27B顯示出本發明橢圓形斷面澄清器，其具有長寬比為3.00。其性能比值為1.41，該構件去除種泡更快速而比圖27A圓柱形斷面快速。
圖27C顯示出方形斷面澄清器。由於其性能比值為1.0，其去除種泡效率大約與圖27A具有圓柱形斷面之澄清器相同。
圖27D顯示出本發明長方形斷面澄清器。該澄清器具有長寬比為3.00以及性能比值為1.50。該澄清器實質上去除種泡實質上比顯示於圖27A具有圓柱形斷面澄清器或顯示於圖27C具有方形斷面澄清器快速。
圖27E、27F、27G以及27H為實質上長方形斷面澄清器之各種實施例。所有這些實施例具有長寬比為3.00。在圖27E中澄清器為長方形斷面，其側邊，或角落優先地為截角的或彎曲的。圖27F顯示出具有弧形或彎曲側邊之長方形斷面。圖27G顯示出具有圓形化或彎曲側邊以及弧狀頂部以及底部之長方形斷面。該設計將增加結構剛性。圖27H為類似於圖27G之形狀，除了其頂部(278)以及底部(279)表面並非平行的。在圖27G中平行於頂部(278)以及底部(279)表面中央之流動速度些微地比側邊(271)快速。在圖27H中斷面底部表面(279)比頂部表面(278)更彎曲，使得在中央處垂直距離(270) 些微地較小。此改變之兩個斷面使在中央處玻璃相對速度減緩以及減小種泡必需上升之距離。其使澄清性能均等化而優於較大百分比寬度之澄清器。
圖28A至28H以及圖29A至29H顯示出額外地提供提高澄清能力之澄清器形狀。在圖28A至圖28H中，澄清器頂部之山牆頂部形狀具有鈍角夾角(280)之頂點或脊背(283)，其能夠使種泡遷移至澄清器之中央，在該處種泡更容易地在大氣出口處消散。在本發明一些實施例中，種泡遷移至澄清器之頂點(283)藉由連接至澄清器頂部表面(281)之澄清脊狀物(296)狹窄化而提昇。這些澄清脊狀物(296)亦提供澄清器頂部表面(281)結構之強化。
圖28A顯示出a澄清器斷面具有傾斜山牆頂部(281)之五邊形，在其中央(283)處具有鈍角(280)。斷面側邊(284)為平行的。當鈍角夾角(280)接近180度時，一般形狀實質上為長方形的。在中央(288)處高度為大於端部處(289)高度。圖28B顯示出具有六個側邊之澄清器斷面，其頂部(281)以及相對底部(282)為平行的以及端部(284)為平行的。亦提供寬度(297)之頂部出口(298)。圖28C顯示出具有六個側邊之澄清器斷面，其頂部(281)以及相對底部(282)為平行的以及端部(284)為垂直於頂部以及底部。亦顯示出具有中央開口(295)之澄清脊狀物。圖28D顯示出圖28B之斷面，其在端部(284)處具有單一截角(285)。亦顯示出澄清脊狀物(296)具有中央開口(295)。亦提供寬度(297)之頂部出口(298)。圖28E具有六個側邊以及弧形(286)端部(284)，其中頂部弧形(286)以及底部弧形 (286)為不同的尺寸。圖28E之頂部(281)以及底部(282)並非平行的以及底部(282)成一角度使得在中央(283)處高度(288)小於在端部(289)處高度(289)。圖28顯示出圖28B之斷面，其具有截角(285)頂端以及弧形(286)底端(284)。亦提供頂部出口(298)。圖28G顯示出圖28C之斷面，其具有完全弧形(286)端部(284)。圖28G亦具有水平底部區段(287)，使得在中央處高度(288)大於在端部(284)處高度(289)。圖28H顯示出圖28D之斷面，其具有截角(285)端部(284)，其中截角為不同的尺寸。亦提供頂部出口(298)。
在圖29A至29H，澄清器頂部具有哥德式弧形形狀(291)，其具有頂點(283)使種泡遷移至澄清器之頂點(283)，在該處種泡將更容易地消散於大氣出口。在本發明一些優先實施例中，種泡遷移至澄清器頂點(283)藉由連接至澄清器之頂部表面(291)之狹窄脊狀物(296)加以提昇。這些澄清脊狀物(296)亦提供澄清器頂部表面(291)之結構加強。
哥德式弧形形狀(291)結構改善優於圖28A至28H之直的側邊頂部表面(281)。在高溫操作下，澄清器直的側邊未支撐之鉑頂部(281)具有變形傾向。加以對比，哥德式弧形(291)具有抵抗變形之天然結構剛性。並無內部玻璃自由表面之澄清器在啟始調節過程中主要具有變形之問題，因為一旦澄清器裝滿玻璃時，在澄清器中玻璃流體靜壓力高度提供力量使鉑靠在耐火性支撐材料。頂部表面(281)以及(291)之變形為澄清器最重要關鍵，其中玻璃具有內部玻璃自由表面。
在圖29A中頂部表面(291)具有鈍角夾角(280)之哥 德式弧形形狀於在頂點或脊背(283)處，鈍角夾角(290)於端部(284)，平坦的底部(292)，以及平行端部處。圖29B具有等深底部表面(292)之哥德式弧形頂部表面(291)，其與頂部表面(291)，平行端部(284)以及在頂點(283)處寬度(297)之頂點出口(亦稱為脊背出口(298))為等距離的。圖29C具有哥德式弧形形狀之頂部表面(291)，其具有等深底部表面(292)，與頂部表面(291)以及與底部表面(292)形成直角之端部(284)。圖29C亦具有水平底部區段(287)使得在中央處高度(288)大於在端部(284)處高度(289)。亦顯示出具有中央開口(295)之澄清脊狀物(296)。圖29D顯示出圖29B之斷面，其在端部(284)處具有單一截角(285)。亦顯示出具有中央開口(295)以及頂點出口(298)之澄清脊狀物(296)。圖29E具有哥德式弧形形狀之頂部表面(291)，其具有等深底部表面(292)，與頂點(283)之垂直距離(288)小於在端部(284)處高度(289)以及具有不同的半徑之弧形化端部(286)。圖29F顯示出圖29B之斷面，其具有截角(285)頂部端部以及弧形(286)底部端部(284)。圖29G顯示出圖29C之斷面，其具有完全弧形(286)端部(284)。圖29H顯示出圖29D具有截角(285)端部(284)之斷面，其中截角為不同的尺寸。在圖29H中亦顯示出並不具有中央開口之澄清脊狀物(296)以及具有寬度(297)之頂點出口(298)。
圖28F、28H、29F，以及29H顯示出連接頂部表面(281)之結構元件(299)。該結構元件保持固定寬度(297)之頂點出口。在優先實施例中，結構元件(299)為腹板，其腹板表面平行於玻璃流動方向。腹板(299)沿著頂點(283)間隔地分隔著 以提供所需要結構強度。在其他優先的實施例中，腹板延伸於澄清脊狀物(296)間，但是具有開口於澄清脊狀物處以允許種泡澄清脊狀物(296)移動至頂點出口(298)。在其他優先的實施例中，結構元件間隔地沿著頂點(283)分隔著以提供所需要的結構強度。
顯示於圖28C、28D、28H、29C、29D，以及29H之澄清脊狀物(296)捕獲種泡，其沿著澄清器頂部表面(281)玻璃流動方向移動。澄清脊狀物(296)為隔板之特定構造。澄清脊狀物主要地連接至澄清器之頂部表面(281)澄清器以及頂部表面向下由延伸大約5至0百分比之澄清器高度(288)。除了捕獲種泡，其亦對澄清器之頂部表面提供結構加強。被捕獲種泡集結為較大種泡以及再藉由浮力朝向脊背或頂點(283)遷移。在圖28C、28D、29C，以及29D中，澄清脊狀物頂部出口(298)之邊緣(295)處顯示為終止，在該處種泡上升至頂部出口(298)以及以玻璃流動方向遷移至澄清器出口端部處之大氣出口。在圖28H以及29H中，澄清脊狀物(296)延伸過澄清器之頂點(283)以及結構元件(289)方式提供結構剛性。澄清脊狀物(295)之頂部對頂點出口(298)為敞開的，使得種泡上升至頂部出口(298)以及以玻璃流動方向遷移至澄清器出口端部處之大氣出口。
顯示於圖28B、28F、29B，以及29F處頂點出口(298)具有弧形斷面，因而顯示於圖28D、28H、29D，以及29H之頂點出口具有長方形斷面。斷面可替代地為三角形，梯形，或五邊形等，其具有弧形或截角之角落。頂點出口(298)與澄 清脊狀物(296)共同作用使種泡遷移變為容易，其經由澄清脊狀物(298)作用而移動至頂點(283)區域，到達澄清器出口端部處出口澄清器。
圖20A、20B，以及20C顯示出弧形尺寸範圍，其將使封閉澄清器之澄清效率最大化。在圖20A中，在中央處澄清器高度為(203)以及總寬度為(201)。假如玻璃自由表面(208)之寬度(207)小於澄清器(201)寬度之75%，澄清器視為封閉的澄清器。頂部為水平以及在整個寬度玻璃接觸頂部之長方形澄清器視為封閉的澄清器，如圖20B以及20C所示。圖20A具有底部邊緣至側邊相交之半徑(204)等於澄清器中玻璃(202)高度之20%以及頂部邊緣至側邊相交之半徑(205)等於澄清器中玻璃(202)高度之20%。圖20B具有底部邊緣至側邊相交之半徑(204)等於澄清器中玻璃(202)高度之50%以及頂部邊緣至側邊相交之半徑(205)等於澄清器中玻璃(202)高度之50%。在圖20B中，半徑為相等的以及包含澄清器邊緣範圍。在圖20C中，頂部邊緣至側邊相交之半徑(205)等於澄清器中玻璃(202)高度之20%以及底部邊緣至側邊相交之半徑(205)等於澄清器中玻璃(202)高度之50%。任何在20%至50%範圍內頂部以及底部弧形之組合將增加澄清器相對於所使用鉑數量之效率。
圖21A、21B，以及21C顯示出截角尺寸之範圍，其使封閉澄清器之澄清效率最大化。假如玻璃自由表面(218)之寬度小於澄清器(219)寬度之75%，澄清器視為封閉的澄清器。長方形澄清器頂部為水平以及玻璃接觸頂部於其整個寬 度，其視為封閉的澄清器。在圖21A中，底部邊緣至側邊相交之截角(214)等於45度(°)為澄清器中玻璃(202)高度之14%，以及頂部邊緣至側邊相交之截角(215)等於45度為澄清器中玻璃(202)高度之14%。在圖21B中，底部邊緣至側邊相交之截角(214)等於45度為澄清器中玻璃(202)高度之30%，以及頂部邊緣至側邊相交之截角(215)等於45度為澄清器中玻璃(202)高度之30%。圖21B中截角為相等的。在圖21C中，頂部邊緣至側邊相交之截角(215)等於45度為澄清器中玻璃(202)高度之14%，以及底部邊緣至側邊相交之截角(214)等於60度為澄清器中玻璃(202)高度之30%。在澄清器中頂部及底部之截角在45度與60度之間為澄清器中玻璃(202)高度之14%至30%之間的任何組合將提高澄清器相關鉑所使用數量之效率。
圖22A、22B，以及22C顯示出半徑尺寸之範圍，其將使自由表面澄清器之澄清效率最大化。假如玻璃自由表面(228)之寬度(227)大於澄清器(221)寬度之75%，澄清器視為自由表面之澄清器。圖22A顯示出具有半圓形側邊之自由表面，其中頂部及底部側邊半徑(224)及(225)等於澄清器斷面高度(223)之一半。在圖22B中，底部邊緣至側邊相交之半徑(224)為澄清器中玻璃(222)高度之71%，以及頂部邊緣至側邊相交之半徑(225)為澄清器中玻璃高度(223)之20%。圖22C在澄清器頂部邊緣至側邊相交並無弧形。圖22C底部邊緣至側邊相交半徑為澄清器中玻璃(222)高度之20%。在澄清器中頂部弧形為澄清器高度0至50%範圍內以及底部弧形為澄清器高度 20至71%範圍內之任何組合將提高澄清器相關鉑所使用數量之效率。
圖23A、23B，以及23C顯示出截角尺寸之範圍，其將使自由表面澄清器之澄清效率最大化。假如玻璃自由表面(228)之寬度(227)大於澄清器(221)寬度之75%，澄清器視為自由表面之澄清器。在圖23A中，底部邊緣至側邊相交之截角(234)等於45度為澄清器高度(223)之30%以及頂部邊緣至側邊相交之截角(234)等於45度為澄清器高度(223)之30%。在圖23B中，底部邊緣至側邊相交之截角(234)等於45度為澄清器中玻璃(222)高度之71%以及頂部邊緣至側邊相交之截角(235)等於45度為澄清器高度(223)之20%。圖23C底部邊緣至側邊相交之截角(234)等於60度為澄清器高度(232)之30%。在澄清器中頂部截角在45度至60度範圍內為澄清器高度之0%至30%之間以及底部截角在45度與60度範圍內為澄清器中玻璃高度之30%至71%之間的任何組合將提高澄清器相關鉑所使用數量之效率。
圖24A至24D顯示出倒置的頂點澄清器之實施例，其中頂點為在下方之點(倒置)以及外側邊緣(244)為垂直地澄清器斷面之最高的部份。圖25為澄清器(251)斷面圖，其類似於圖24A。玻璃在入口端部(253)處進入澄清器(251)。在這些實施例中，種泡上升至兩個外側邊緣以及消散至橫跨澄清器(251)出口端部(254)之整個頂部的出口，或澄清器(251)之出口端部(254)處兩個分離出口(255)。該構造特別地適用於單一中央出口(254)。
圖24A顯示出在倒置頂點(243)處具有鈍角(240)直的底部元件(242)。頂部元件(241)平行於底部元件(242)。側邊(244)以相等的弧形(246)連接至底部及頂部。圖24B顯示出直的底部元件連接於倒置的頂點(243)處。頂部元件(241)平行於底部元件(242)。側邊(244)以不相等截角(245)連接至底部以及頂部。連續性橫越頂部表面之澄清脊狀物(247)終止於每一上側外側角落(249)處，能夠使種泡流動朝向出口(255)。圖24C顯示在倒置的頂點(243)處具有鈍角(240)之彎曲底部元件(242)，其具有倒置的哥德式弧形形式。頂部元件(241)與底部元件(242)為等距離的。側邊(244)以不相等半徑(246)連接至底部以及頂部。圖24D顯示出彎曲底部元件(242)連接於倒置的頂點(243)。頂部元件(241)與底部元件(242)為等距離的。側邊(244)以鈍角連接至底部元件(242)。側邊(244)以角落出口(248)連接至頂部元件(241)，其傳導種泡朝向出口端部之出口(255)。連續性橫越頂部表面之澄清脊狀物(247)終止於每一上側外側角落(249)，使角落出口(248)中種泡流動朝向出口端部之出口(255)。倒置的山牆頂部澄清器之優先實施例具有140度鈍角之夾角(240)。在190度以及90度之間鈍角夾角(240)亦為本發明範圍。倒置的哥德式弧形頂部澄清器之優先實施例具有160度鈍角夾角(240)之頂點以及130度鈍角夾角(250)之端部。頂點鈍角夾角(240)之其他鈍角夾角在178度至130度之範圍內以及端部鈍角夾角(250)在160度至90度亦在本發明範圍內。
圖26顯示出具有入口(263)，出口(264)，以及兩個 大氣出口(265)之澄清器(261)範例，其具有多個斷面。澄清器(261)構造之部份長度澄清器(261)具有入口端部(263)長方形斷面，其首先轉變至具有弧形化端部(266)之長方形斷面，再轉變為具有弧形化端部(262)之倒置的頂點以及最終轉變為圓形出口(264)。在圖26中斷面亦具有不同的長寬比。長方形入口(263)具有長寬比為2。具有弧形化端部(261)長方形斷面以及具有弧形化端部斷面(262)之倒置頂點具有長寬比為3。圓形出口具有長寬比為1。在圖26中斷面以及長寬比組合只是一項範例說明斷面以及長寬比可結合於多個斷面澄清器中。
在優先的實施例中，澄清器斷面沿著其長度變化以及參考美國第7,150,165號專利以及美國第2007/0084247號公告專利之斷面而加入，其包含顯示於圖20至29之斷面，以及亦包含圖5，圖9A至9D，以及圖10A至10D之斷面。
圖11A以及11B顯示出本發明實施例(110)，其在澄清器(113)中具有大的自由表面(118)以及提供作為玻璃自由表面高度量測裝置(117)。如圖9D所顯示自由表面區段(97)由澄清器出口(115)向後朝向攪拌裝置(34)延伸一段距離(112)。澄清器以一個角度向下傾斜，使得自由表面(118)具有固定深度。角度(119)設計成與流動於澄清器(113)中玻璃流體壓力損耗相匹配。假如需要情況下，自由表面區段(97)長度(112)可為澄清器之整個長度。其甚至於可延伸至冷卻以及調節區段(5)。
圖11B顯示出本發明之實施例，因而使用傳統玻璃接觸高度量測裝置(117)。玻璃業界已使用玻璃接觸高度量測 裝置歷時50多年。其為相當可靠的以及便宜的，但是當接觸玻璃為部份可銷售產物時，通常將在玻璃產物中遺留缺陷。其能夠使用於本發明中，因為其按裝於一個澄清器出口(115)中，其中接觸玻璃終止於形成玻璃片之無法使用入口邊緣(45)中，如圖4C所示。
圖12A以及12B顯示出本發明實施例(120)，其在澄清器(123)中具有大的自由表面(118)以及提供作為玻璃自由表面高度量測裝置(127)。玻璃業界已利用雷射高度量測裝置歷時大約30年。其為可靠的，但是需要視線以由玻璃自由表面(118)反射。難以配置雷射液面裝置於傳統碗狀物(6)中如圖1所示，但是雙頂點澄清器之頂點長的縱向距離(122)提供更大適當的按裝空間。其能夠使用於本發明中，因為其安裝於一個澄清器出口(125)中，該處暴露於大氣之玻璃終止於成形玻璃片之無法使用入口邊緣(45)中，如圖4C所示。
圖13顯示出本發明另一其他實施例(130)，因而攪拌裝置具有泵運作用，其對玻璃提供流體靜壓力以由熔融高溫爐(2)流動至成形處理過程。美國第6,763,684號專利揭示出具有泵運作用攪拌器範例以及在此加入作為參考。澄清器(133)向上傾斜(139)，使得在熔融高溫爐中玻璃自由表面(136)之玻璃液面垂直地低於冷卻以及調節管件(135)之底部(138)一段距離(137)，因而當攪拌器為靜止時並不藉由重力使玻璃流動至片狀物成形裝置。在攪拌裝置(34)中啟動攪拌器產生足夠流體靜壓力以克服重力以及提高玻璃液面垂直地高於冷卻以及調節管件(135)之底部(138)，因而提供玻璃流動至片狀物成形 裝置。該實施例為相對於顯示於圖1之先前技術針狀物(13)之另一停止流動至片狀物成形裝置之方法。
圖14A至14D、圖15A以及15B以及圖16A至16D顯示出本發明之實施例，其避免鉑被錫還原導致之鉑顆粒污染玻璃片可銷售部份。任何在澄清器(153)或冷卻以及調節區段(155)中產生之鉑顆粒被限制於玻璃流動路徑區域，其能夠藉由通達入口管件(158)界面(14)之降流管(7)處玻璃溢流裝置加以拋棄。
圖14A至14D顯示出澄清器斷面，其在澄清器主要寬度上具有自由表面(148)。該寬廣的自由表面(148)之優點在於玻璃中錫並不接觸澄清器之鉑頂部表面以及因而並不化學地還原鉑。在圖14A中實施例具有寬的端部弧形(147)，平坦的頂部(149)以及淺的V形狀底部(141)。在圖14B中實施例具有底部區段(142)，其形成V形狀以及寬的端部弧形(146)。假如大的鉑顆粒為錫所導致，其將有用於錫再澄清玻璃中使傳送系統之鉑壁板還原。在圖14C中實施例為圓柱形(143)澄清器，其對具有平坦的頂部(149)加以改善。其具有自由表面(148)。該實施例具有大部份圓柱形形狀澄清器之結構整體性，但是將不具有高的長寬比澄清器之再澄清效率。在圖14D中實施例為橢圓性澄清器。底部(144)為大的橢圓形以及頂部由兩個較小橢圓形(145)形成，其由平坦的頂部(149)連接在一起。其具有自由表面(148)。該澄清器具有高的澄清效率高於圖14C中圓柱形澄清器。具有寬廣的頂部自由表面(148)之澄清器斷面的優點在於並無鉑顆粒掉落玻璃流動之中央。具有 低重量與體積比之種泡停留靠近於垂直以及底部表面。具有高的重量與體積比之種泡向下遷移至垂直側邊到達底部表面。V形狀底部以及圓形化底部實施例之優點在於玻璃中任何高的重量與體積比之種泡遷移至區段(56)，其形成玻璃片之無法使用的遠端邊緣。對於鉑用途，顯示於圖14A至14D之平坦的頂部(149)為最經濟的。基於結構理由，弧形或彎曲頂部為優先的以及能夠替代平坦的頂部而功能並未改變。
圖15A顯示出溢流處理過程玻璃片製造系統(150)之主要部份，其具有完全長度自由表面之傾斜澄清器以及在本發明實施例中降流管處具有溢流裝置通達入口管件界面。入口管件(158)已加以改善以包含溢流裝置(151)，由其中流出小百分比(154)之總玻璃流體。
圖15B顯示出完全長度自由表面澄清器(153)，冷卻以及調節區段(155)，以及過渡區段(156)之斷面如圖15A所示，位於本發明實施例中含有表面隔板(152)位於澄清器出口(15)處。當玻璃流動經由澄清器(153)時，澄清器(153)以等於玻璃流體靜壓力損耗之角度(159)傾斜，因而玻璃自由表面(158)以相同的角度(159)向下傾斜。在冷卻及調節區段(155)中，由於玻璃冷卻流體靜壓力損耗將使玻璃之自由表面向下彎曲(157)增加。在出口(15)下游側處隔板(152)捕獲任何表面氣泡，使其集結，消散，以及排放至大氣。
圖16A顯示出本發明實施例在通達入口管件(158)界面(14)降流管(7)處之溢流裝置(151)的位置。
圖16B為圖16A中在B-B處斷面下視圖。其顯示出 入口管件(158)之頂部，其具有溢流裝置(151)之形狀。在優先實施例中，降流管(7)之中心線(167)位於離入口管件(158)之中心線(162)遠離溢流裝置(151)之方向一段距離(161)處。其將使由降流管(7)整個週邊之玻璃流動變為容易。溢流裝置(151)之形狀以一般表示顯示出。在製造產物中其形狀由數學以及物理性模擬決定出，因而溢流裝置(151)可具有許多構造。溢流裝置(151)之特別加熱以及絕緣為需要的以及在先前技術中為已知的。在溢流裝置(151)中拋棄玻璃(154)之數量變化為流到片狀物成形裝置之總玻璃流量之1至20%。在本發明優先實施例中，其為2至5%。
圖16C為本發明實施例經由溢流裝置(151)之斷面，其顯示出降流管(7)底部位於低於溢流裝置(151)中玻璃自由表面(168)一段距離(165)。
圖16D經由溢流裝置(151)之斷面，其顯示出降流管(7)之底部，其高於本發明優先實施例中溢流裝置(151)中玻璃自由表面(168)一段距離(166)。
溢流裝置(151)能夠對降流管(7)底部之特定位置加以設計，其能夠高於，位於，或低於在溢流裝置(151)中玻璃自由表面(168)。額外地，溢流裝置(151)可設計成在降流管(7)底部垂直位置一個範圍內拋棄缺陷之玻璃(154)。
溢流裝置(151)可使用作為單獨站立之實施例以改正在降流管(7)到達入口管件(8)界面(14)處玻璃均勻性之問題。美國第6,889,526、6,895,782、6,990,834，以及7,155,935號專利，以及美國第2007/0068197以及2007/0056323號公告 專利解決這些問題以及在此加入作為參考之用。在降流管(7)到達入口管件(8)界面(14)處渦流以及靜止的流動產生之玻璃缺陷能夠藉由拋棄經由溢流裝置(151)有問題之玻璃(154)加以消除。在該實施例中流動並不需要為連續性的如上述所說明，但是當在玻璃片中發現與降流管(7)至入口管件(8)界面(14)相關之缺陷時，其能夠週期性地打開。
圖17A以及17B顯示出本發明實施例雙頂點原理應用於先前技術傳送系統(10)。圖17A顯示出攪拌裝置(4)，供應玻璃至冷卻以及調節管件(5)，因而供應玻璃至改良碗狀物(176)，供應玻璃至降流管(7)，其供應玻璃至成形處理過程(8、9、11以及16)。圖17B為圖17A中B-B斷面圖，其顯示出碗狀物(176)之頂部，該碗狀物已加以改良以包含兩個具有自由表面(178)之出口(175)。傳統玻璃接觸高度量測裝置(177)已按裝於一個出口(175)中。在自由表面(178)處玻璃由於暴露於大氣產生汽化，因而影響玻璃均勻性，及量測裝置(177)亦影響玻璃表面之品質。當流經碗狀物(176)出口(175)之玻璃(174)在圖4B所顯示降流管(7)區域(44)中流動時，出口(175)以及量測裝置(177)對產物品質並不會產生負面效果，因而形成玻璃片無法使用之入口端部(45)如圖4C所示。當玻璃連續性接觸傳送系統之內部鉑表面時，流動於出口(175)間之玻璃(173)並不被自由表面(178)擾動。該玻璃(173)流動於降流管(7)區域(43)中如圖4B所示以及因而形成玻璃片部份(43)表面如圖4C所示。
圖18顯示出本發明傳送系統(180)之另一實施例， 其中先前技術碗狀物(6)由具有溢流裝置(181)之碗狀物(186)替代。在溢流裝置(181)中存在玻璃自由表面(188)，其通常與碗狀物(6)中自由表面相同。流出溢流裝置(181)之玻璃(184)包含在澄清器頂部表面處流動之玻璃，其為確保高品質玻璃流動到溢流處理過程。由於正常地經由澄清器出口(35)溢失之玻璃缺陷為部份經由溢流裝置(181)離開之玻璃流動(184)，所顯示澄清器出口(35)為選擇性的。針狀物(13)可選擇性地提供以停止玻璃流動。
圖19顯示出本發明傳送系統(190)之實施例，其中先前技術碗狀物(6)以具有溢流裝置(191)之碗狀物(196)替代。澄清器底部向下傾斜(199)，使得在澄清器(193)中存在玻璃自由表面(198)，冷卻以及調節區段(195)，以及溢流裝置(191)。流出溢流裝置(191)之玻璃(194)包含在澄清器頂部表面處流動之玻璃，確保高品質玻璃流動至溢流處理過程。選擇性地提供針狀物(13)以停止玻璃流動。
溢流向下抽拉製造處理過程之主要組件為熔融高溫爐，傳送系統，以及片狀物成形裝置。一般製造長度受限於組件首次失敗或加以丟契之使用壽命。目前先前技術操作為當一個組件失去功能時再建立全部三個組件。其花相當時間，不只拆卸以及重建每一組件，但是所有組件需要大規模冷卻以及再加熱時間。熔融高溫爐壽命受限於目前技術大約為兩年。主要由貴金屬製造出之傳送系統並不具有該本質性壽命限制，但是其實際壽命為4至6年。片狀物成形裝置之壽命限制約為兩年，除非實施所有美國第6,889,526、 6,895,782、6,990,834、7,155,935號專利，美國第2006/0016219以及2007/0068197號公告專利，這些專利在此加入作為參考之用，這些專利能夠達成壽命約為4年。
在圖1中，在點(19)處連接傳送系統(3)至熔融高溫爐(2)主要障礙在於只修護熔融高溫爐。保持傳送系統以及片狀物成形裝置在高溫度下以及製造該固體實心連接將為一項問題。圖30為本發明之實施例，因而該連接並非固定的連接，但是為流體連接，因而兩個組件能夠容易地拆解以及再連接。額外地，內部連接可為可調整以及彈性的。圖30顯示出具有前池(309)之熔融高溫爐(302)，其具有玻璃自由表面(306)低於澄清器(303)底部(308)一段垂直距離(307)。具有顯著泵運作用之攪拌裝置(304)向下延伸至玻璃之自由表面(306)以及泵運玻璃至澄清器(303)，因而供應熔融玻璃(16)至片狀物成形裝置。
圖31A以及31B額外地顯示出熔融高溫爐(302)以及攪拌裝置(304)之間連接實施例詳細情況。攪拌裝置具有攪拌器(311)，其可具有不同的構造，其為螺旋或美國第6,763,684號專利一個混合攪拌器構造，該專利之說明在此加入作為參考。圖31A顯示出攪拌裝置(304)外殼(317)之底部，其延伸低於前池(309)中玻璃自由表面(306)一段距離(313)。攪拌器(311)提供流體靜壓力以提高玻璃(16)至澄清器(303)以及隨即至片狀物成形裝置。該構造缺點將使一些玻璃位於攪拌裝置(304)外殼以及熔融高溫爐(302)壁板以及前池(309)間之靜止的流動(316)區域。圖31B顯示出構造，因而攪拌裝置(304)外殼之 底部高於前池(309)玻璃自由表面(306)一段距離(314)。攪拌器(311)底部(319)向下延伸低於自由表面(306)將玻璃之自由表面(315)降低至攪拌裝置(304)之外殼底部(318)。該構造將不具有靜止的流動(316)區域。
圖31A顯示出攪拌器(311)之底部(319)垂直地位於攪拌裝置(304)外殼底部(317)之上方，以及圖31B顯示出攪拌器(311)之底部(319)垂直地位於低於攪拌裝置(304)外殼底部(318)。攪拌器(311)底部(319)相對於攪拌裝置(304)外殼底部(317或318)之垂直位置為操作參數，其可加以改變使玻璃均勻性缺陷之產生減為最低。圖31A亦顯示出攪拌裝置(304)外殼之底部(317)形狀(310)使玻璃(16)平穩地流入攪拌裝置(304)變為容易。
圖32A以及32B顯示出熔融高溫爐(2)以及澄清器(3)間流體連接之兩個範例。圖32A顯示出為溢流裝置(321)之流體連接。熔融玻璃(16)流出熔融高溫爐(2)經由溢流裝置(321)進入承接槽室(322)，其在連接(329)處附接至澄清器(3)。圖32B顯示出流體連接，其採用降流管(7)連接至入口管件(8)接頭(14)。由熔融高溫爐(2)流出玻璃流入至碗狀物狀槽室(326)，再向下至降流管(327)經由入口管件(328)進入澄清器(323)。
圖33顯示出熔融高溫爐(2)以及真空澄清器(333)間流體連接之範例。真空裝置(335)包含低絕對壓力(真空)於真空澄清器(333)中自由表面(336)上以及去除任何氣體雜質(種泡)，其在真空澄清器(333)中上升至熔融玻璃(16)之自由表面 (336)。在該實施例中，使用真空澄清器(333)之真空由熔融高溫爐(2)前池(339)中自由表面(306)抽拉出熔融玻璃(16)，垂直地經由上流管件(334)進入真空澄清器(333)。熔融玻璃(16)由真空澄清器(333)流入下流管件(337)，再到達攪拌裝置(4)，冷卻以及調節管件(5)，碗狀物(6)，以及再到達降流管(7)，由該處進入片狀物成形裝置。
顯示於圖30、31A、31B、32A、32B，以及33之本發明實施例消除先前技術在點(19)處熔融高溫爐(2)以及傳送系統(10)間熱膨漲不相匹配之問題。
顯示於圖30、31A、31B、32A、32B，以及33之本發明實施例使只重建失敗或劣化之溢流向下抽拉處理過程組件變為容易。這些實施例消除當只有一個組件失敗時必需完全重建全部組件之需求。熔融高溫爐(302)能夠在現場重建，然而傳送系統以及片狀物成形裝置保持在高溫下。額外地，這些實施例允許熔融高溫爐(302)在工廠遠端位置處預先加熱以及製造以及藉由例如起重機或軌條移動預先加熱熔融高溫爐(302)至製造位置，同時保持傳送系統以及片狀物成形裝置為高溫。藉由實施遠端製造以及預先加熱熔融高溫爐(302)，製造操作改變量測為數天，而非數週。只重建製造性能所需要之各別組件將顯著地節省費用。
本發明主要關鍵因素為傳送系統之流動特性與溢流向下抽拉片狀物玻璃製造處理過程之流動特性相匹配。在溢流向下抽拉處理過程廣泛模擬玻璃流動已得到玻璃在傳送系統中特定是降流管中流動，在成形玻璃片中終止流動之知 識。該知識能夠使傳送系統組件作徹底的再排列而與先前技術作比較。本發明之傳送系統可包含一個或多個下列實施例：攪拌裝置安裝於澄清器之前，澄清器設計使得次標準玻璃轉移至成形玻璃片無法使用端部區段，玻璃高度量測裝置安裝於澄清器出口中而不會負面地影響玻璃品質，當使用於特定玻璃裝置時將消除澄清器出口，過渡區段由碗狀物所替代，流動靠近於內部傳送系統表面之玻璃轉移至成形玻璃片無法使用之區段，溢流裝置拋棄位於碗狀物中或通達入口管件界面之降流管處不均勻以及缺陷之玻璃，及/或使用攪拌裝置以增加流動控制之帶寬。傳送系統之優先的實施例包含在此所說明一個或多個實施例之組合。這些實施例亦可使用於熔融高溫爐以及傳送系統間之可調整以及彈性的連接組合。
因而，人們了解在此所說明本發明實施例只作為說明本發明原理之應用。在此詳細說明所顯示實施例並不預期限制申請專利之範圍，其所說明特性對本發明為不可或缺的。
2‧‧‧熔融高溫爐
5‧‧‧冷卻及調節區段
6‧‧‧碗狀物
7‧‧‧降流管
8‧‧‧入口管件
9‧‧‧凹槽
11‧‧‧熔融玻璃片狀物
13‧‧‧針狀物
14‧‧‧接頭
30‧‧‧傳送系統
33‧‧‧澄清器
34‧‧‧攪拌裝置
35‧‧‧澄清器出口

Claims (43)

  1. 一種熔融玻璃傳送系統，其包含：a)一攪拌裝置，其承接來自一熔融高溫爐的熔融玻璃；以及b)一澄清器，其承接來自該攪拌裝置的熔融玻璃，其中該攪拌裝置於玻璃進入該澄清器之前使玻璃均勻化，且其中該澄清器包含一形狀，該形狀將無法使用之玻璃轉移至一玻璃片的至少一個無法使用之端部區段，且其中該澄清器之該形狀包含一雙頂點成形斷面，其中該澄清器之多個頂點含有將形成該玻璃片之一無法使用之入口端部的玻璃。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該攪拌裝置包含至少一個攪拌器，其中該澄清器的形狀包含一成形斷面，且其中由該攪拌器的一底部的一端部所流出的玻璃形成該玻璃片的一無法使用之遠端。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之熔融玻璃傳送系統，進一步包含：c)一冷卻以及調節區段，其承接來自該澄清器的玻璃；以及d)一過渡區段，其承接來自該冷卻以及調節區段的玻璃。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該澄清器並不包含出口。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該玻璃為錫澄清之玻璃，且該玻璃中之鉑顆粒被轉移至該玻璃片的至少一個無法使用之端部區段。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該澄清器包含至少一個澄清器出口以及位於該澄清器出口處之至少一個玻璃高度量測裝置。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之熔融玻璃傳送系統，進一步包含：c)一冷卻以及調節區段，其承接來自該澄清器的玻璃；d)一碗狀物，其承接來自該冷卻以及調節區段的玻璃；e)一降流管，其承接來自該碗狀物的玻璃；以及f)至少一個流動隔板位於該降流管之一出口端部處，其中該隔板之一頂部表面以介於-10及約45度之角度相對於該降流管之一內部表面傾斜。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之熔融玻璃傳送系統，進一步包含：c)一冷卻以及調節區段，其承接來自該澄清器的玻璃；d)一過渡區段，其承接來自該冷卻以及調節區段的玻璃； e)一降流管，其承接來自該過渡區段的玻璃；以及f)至少一個流動隔板位於該降流管之一出口端部處，其中該隔板之一頂部表面以介於-10及約45度之角度相對於該降流管之一內部表面傾斜。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該澄清器具有一自由表面實質上位於其整個長度上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之熔融玻璃傳送系統，進一步包含：c)一冷卻以及調節區段，其具有一自由表面實質上位於其整個長度上，該冷卻以及調節區段承接來自該澄清器的玻璃；d)一過渡區段，其承接來自該冷卻以及調節區段的玻璃；e)一降流管，其承接來自該過渡區段的玻璃；以及f)至少一個流動隔板位於該降流管之一出口端部處，其中該隔板之一頂部表面以介於0及約45度之角度相對於該降流管之一內部表面傾斜。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之熔融玻璃傳送系統，進一步包含：c)一冷卻以及調節區段，其具有一自由表面實質上位於其整個長度上，該冷卻以及調節區段承接來自該澄清器的玻璃； d)一過渡區段，其承接來自該冷卻以及調節區段的玻璃；e)一降流管，其承接來自該過渡區段的玻璃；以及f)一溢流裝置位於該降流管之一底部，該溢流裝置拋棄不均勻以及缺陷之玻璃。
  12. 如申請專利範圍第1或2項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該玻璃傳送系統為溢流向下抽拉處理過程的一部分。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該攪拌裝置包含一第一攪拌器以及一第二攪拌器，其中該第一攪拌器以及該第二攪拌器具有泵運作用，且其中該攪拌裝置藉由改變該第一攪拌器以及該第二攪拌器之一轉動速度而改變玻璃流動。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該第一攪拌器以及該第二攪拌器以相反方向泵運，因而藉由減小該第一攪拌器之轉動速度並提高該第二攪拌器之轉動速度而改變玻璃流速。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該攪拌裝置包含至少一個具有泵運作用之攪拌器，其中該攪拌裝置提供流體靜壓力以從一熔融高溫爐移動玻璃經由該玻璃傳送系統至一玻璃成形處理過程。
  16. 一種熔融玻璃傳送系統，包含：a)一降流管，其界定一流動路徑，該降流管承接熔融玻璃，所述熔融玻璃沿著該流動路徑行進；以及b)複數個流動隔板，其位於降流管之一出口端部處，其中各個隔板之一頂部表面以介於-10及約45度之角度相對於該降流管之一內部表面傾斜，其中在沿著該流動路徑的實質相同位置處，該複數個隔板沿著該降流管之一內部表面彼此逕向分隔；以及c)一玻璃片成形裝置，其承接來自該降流管的熔融玻璃。
  17. 一種用於一熔融玻璃傳送系統之攪拌裝置，包含：a)一第一攪拌器，其經配置而轉動，以在熔融玻璃向上通過該第一攪拌器至該攪拌裝置內之該熔融玻璃的一自由表面時，增加流體靜壓力；以及b)一第二攪拌器，其經配置而轉動，以在熔融玻璃自該熔融玻璃的該自由表面向下通過該第二攪拌器時，減小流體靜壓力，其中該第一攪拌器以及該第二攪拌器具有泵運作用，其中該攪拌裝置藉由改變該第一攪拌器以及該第二攪拌器之轉動速度而改變玻璃流動。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之攪拌裝置，其中該第一攪拌器以及該第二攪拌器以相對於玻璃流動相反方向泵運，因而藉由減小該第一攪拌器之轉動速度並提高該第二攪拌器之轉動速度而改變玻璃流速。
  19. 一種熔融玻璃傳送系統，包含：一熔融高溫爐，其經配置以含有一量的具有一自由表面的熔融玻璃；以及一攪拌裝置，其包含至少一個經配置進行泵運作用之攪拌器，以提供流體靜壓力克服重力以自該熔融高溫爐移動玻璃至相對於該熔融高溫爐中之熔融玻璃的該自由表面更高的高度至玻璃成形處理過程。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該攪拌器經設置而位在低於該熔融高溫爐之一前池中之該自由表面處。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該攪拌裝置之一外殼之一底部經設置而位在低於該前池中之該玻璃自由表面處。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該攪拌裝置之一外殼之一底部經設置而位在高於該前池中之該玻璃自由表面處。
  23. 一種熔融玻璃傳送系統，包含：a)一降流管，其承接熔融玻璃； b)一片狀物成形裝置，其包括一入口管件，該入口管件形成與該降流管之間的一界面，其中該入口管件於該界面處承接來自該降流管的熔融玻璃，熔融玻璃由該片狀物成形裝置之一片狀物成形凹槽所承接；以及c)至少一個溢流裝置，其位於該界面處，其中該溢流裝置經配置以拋棄自該降流管流至該片狀物成形凹槽之總熔融玻璃量的1%至20%。
  24. 一種熔融玻璃傳送系統，包含：a)一冷卻以及調節區段，其承接熔融玻璃；以及b)一碗狀物，其承接來自該冷卻以及調節區段的熔融玻璃，其中該碗狀物包括一溢流裝置，該溢流裝置拋棄該溢流裝置中之熔融玻璃的一自由表面處之不均勻以及缺陷之玻璃。
  25. 一種熔融玻璃傳送系統，其經設計用於一溢流向下抽拉處理過程且包含一澄清器，其中該澄清器的形狀將無法使用之玻璃轉移至一玻璃片的無法使用之端部，且其中該澄清器包含一鷗翼形狀之一雙頂點澄清器斷面，其中該澄清器之該等頂點含有將形成該玻璃片之一無法使用之入口端部的玻璃，該玻璃片於該澄清器之下游形成。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之熔融玻璃傳送系統，進一步包含一攪拌裝置，其包含至少一個攪拌器，其中該澄清器 之形狀包含一成形斷面，其中由該攪拌器之一底部之一端部流出的玻璃形成該玻璃片之一無法使用之遠端。
  27. 一種熔融玻璃傳送系統，其經設計用於一溢流向下抽拉處理過程，其包含：a)一澄清器，其承接熔融玻璃；b)一冷卻以及調節區段，其承接來自該澄清器的玻璃；c)一過渡區段，其承接來自該冷卻以及調節區段的玻璃，其中該過渡區段不具有自由表面；以及d)一降流管，其承接來自該過渡區段的玻璃，並將玻璃向下運送至一玻璃片狀物成形裝置的一入口管件，其中在熔融玻璃自該澄清器行進至該玻璃片狀物成形裝置的該入口管件時，熔融玻璃不具有自由表面。
  28. 一種熔融玻璃傳送系統，包含：a)一攪拌裝置，其包含至少一個含有一端部之旋轉攪拌器，其中該攪拌裝置承接來自一熔融高溫爐的熔融玻璃；以及b)一澄清器，其承接來自該攪拌裝置的熔融玻璃，其中該攪拌裝置於玻璃進入該澄清器之前使玻璃均勻化，且其中該澄清器包含一雙頂點澄清器，其將無法使用之玻璃轉移至一玻璃片的至少一個無法使用之端部區段，該玻璃片於該澄清器之下游形成，其中該澄清器之該等頂點含有將形成該玻璃片之一無法使用之入口端部的玻璃，該玻璃片於該澄清器 之下游形成，且其中玻璃自通過該攪拌裝置之一流動路徑之一端的該攪拌器的該端部流動經過該澄清器之一區域，以形成該玻璃片之一無法使用之遠端。
  29. 一種熔融玻璃傳送系統，其經設計用於一溢流向下抽拉處理過程，其包含：a)一澄清器，其包含一雙頂點澄清器斷面，其中該澄清器之該等頂點含有將形成該玻璃片之一無法使用之入口端部的玻璃，該玻璃片於該澄清器之下游形成，且該澄清器的至少一個頂點包含一澄清器出口及位於該澄清器出口處之一玻璃量測裝置，其中暴露於該量測裝置之玻璃流到一玻璃片之該無法使用之入口端部。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之熔融玻璃傳送系統，其中該澄清器出口之該雙頂點澄清器斷面具有一鷗翼形狀。
  31. 一種熔融玻璃傳送系統，包含：a)一攪拌裝置，經配置以攪拌熔融玻璃；b)一冷卻以及調節管件，經配置以承接來自該攪拌裝置的熔融玻璃；c)一碗狀物，經配置以承接來自該冷卻以及調節管件的熔融玻璃，其中該碗狀物包括兩個出口，各出口包括熔融玻璃之一對應自由表面； d)一玻璃量測裝置，安裝在該等出口中之一者內以量測該碗狀物內之熔融玻璃的該自由表面的高度；e)一降流管，經配置以承接來自該碗狀物的熔融玻璃；以及f)一玻璃片成形裝置，經配置以承接來自該降流管的熔融玻璃，其中該碗狀物之各該等出口含有將形成以該玻璃片成形裝置形成之該玻璃片的一無法使用之入口端部的玻璃，使得當熔融玻璃流過該等出口而形成該玻璃片的該無法使用之入口端部時，該量測裝置不會負面地影響玻璃品質。
  32. 一種熔融玻璃傳送系統，其經設計用於溢流向下抽拉處理過程並包含：a)一攪拌裝置，其承接來自一熔融高溫爐的熔融玻璃，其中該攪拌裝置使玻璃均勻化；b)一不具有出口之澄清器，其承接來自該攪拌裝置的熔融玻璃，其中該攪拌裝置在玻璃進入該澄清器之前使玻璃均勻化；c)一冷卻以及調節區段，其承接來自該澄清器的玻璃；以及d)一過渡區段，其承接來自該冷卻以及調節區段的玻璃；其中該澄清器包含一形狀，該形狀將缺陷玻璃轉移為一玻璃片的無法使用之端部，且其中該澄清器之該形狀包含一雙頂點成形斷面，其中該澄清器的至少一個頂點含有形成該玻璃片之一無法使用之入口端部的玻璃。
  33. 一種熔融玻璃傳送系統，包含：a)一攪拌裝置，其承接來自一熔融高溫爐的熔融玻璃並使玻璃均勻化；b)一澄清器，其承接來自該攪拌裝置的熔融玻璃；c)一冷卻以及調節區段，其承接來自該澄清器的玻璃；d)一碗狀物，其承接來自該冷卻以及調節區段的玻璃；e)一降流管，界定一流動路徑，該降流管承接來自該碗狀物的玻璃，所述玻璃沿著該流動路徑行進；f)複數個流動隔板，位於降流管之一出口端部處，其中各個隔板之一頂部表面以介於0及約45度之角度相對於該降流管之一內部表面傾斜，其中在沿著該流動路徑的實質相同位置處，該複數個隔板沿著該降流管之一內部表面彼此逕向分隔；以及g)一玻璃片成形裝置，承接來自該降流管的熔融玻璃。
  34. 一種熔融玻璃傳送系統，包含：a)一熔融高溫爐，經配置以含有一量的具有一自由表面的熔融玻璃；b)一攪拌裝置，其承接來自該熔融高溫爐的熔融玻璃，其中該攪拌裝置包括至少一個攪拌器，該攪拌器經配置以進行泵運作用並使玻璃均勻化；c)一澄清器，其承接來自該攪拌裝置的熔融玻璃； d)一冷卻以及調節區段，其承接來自該澄清器的玻璃；以及e)一過渡區段，其承接來自該冷卻以及調節區段的玻璃；其中該冷卻以及調節區段之一底部在該熔融高溫爐中之熔融玻璃的自由表面上方，使得該攪拌裝置之泵運作用提供流體靜壓力克服重力以自該熔融高溫爐移動玻璃至相對於該熔融高溫爐中之熔融玻璃的該自由表面更高的高度至溢流向下抽拉處理過程。
  35. 一種熔融玻璃系統，包含：a)包含一前池之一熔融高溫爐，該前池含有具一自由表面之熔融玻璃；b)一攪拌裝置，其承接來自該熔融高溫爐之該前池的熔融玻璃，該攪拌裝置包含至少一個具有泵運作用之攪拌器，其中該攪拌器向下延伸進入該前池中的熔融玻璃之該自由表面內；以及c)一澄清器，其相對於該熔融高溫爐以及該前池提高，使得該前池中之熔融玻璃的該自由表面位於該澄清器之一底部下方的一垂直距離處；其中該攪拌器提供流體靜壓力以克服重力以自該熔融高溫爐向上移動玻璃至相對於該前池中之熔融玻璃的該自由表面更高的高度，以使玻璃隨後經由該澄清器流至玻璃成形處理過程。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之熔融玻璃系統，其中該攪拌裝置之一外殼之一底部低於該前池中之玻璃之該自由表面。
  37. 如申請專利範圍第35項所述之熔融玻璃系統，其中該攪拌裝置之一外殼之一底部高於該前池中之玻璃之該自由表面。
  38. 一種替換一玻璃傳送系統中之一熔融高溫爐之方法，該方法包含下列步驟：a)提供包含一前池之一熔融高溫爐，該前池含有具一自由表面的熔融玻璃；b)一攪拌裝置，其承接來自該熔融高溫爐之該前池的熔融玻璃，該攪拌裝置包含至少一個具有泵運作用之攪拌器，其中該攪拌器向下延伸進入該前池中的熔融玻璃之該自由表面內，其中提供一流體連接於該熔融高溫爐與該攪拌裝置之間，使得該連接為非固定式連接；c)操作該攪拌裝置，以提供流體靜壓力以克服重力自該熔融高溫爐向上移動玻璃至相對於該前池中之熔融玻璃的該自由表面更高的高度，以使玻璃隨後經由該澄清器流至玻璃成形處理過程；d)在不卸除該玻璃傳送系統之其他組件下，使用該熔融高溫爐與該攪拌裝置之間的該流體連接自該攪拌裝置去除無功能熔融高溫爐；以及 e)放置一正常功能熔融高溫爐至該玻璃傳送系統中之一製造位置，使得於該正常功能熔融高溫爐與該攪拌裝置之間提供一新的流體連接，使得該連接為非固定式連接。
  39. 如申請專利範圍第38項所述之方法，其中在步驟(e)中之該正常功能熔融高溫爐為該無功能熔融高溫爐之一重建或修護形式。
  40. 如申請專利範圍第38項所述之方法，其中在步驟(e)中之該正常功能熔融高溫爐為一新製造之熔融高溫爐。
  41. 如申請專利範圍第38項所述之方法，其中於該玻璃傳送系統的其他組件保持在提高之溫度下的同時進行步驟(d)以及(e)。
  42. 一種熔融玻璃傳送系統，其包含：a)包含一前池之一熔融高溫爐，該前池含有具一自由表面的熔融玻璃；以及b)一攪拌裝置，其承接來自該熔融高溫爐之該前池的玻璃，該攪拌裝置包含至少一個具有泵運作用之攪拌器，其中該攪拌器向下延伸進入該前池中的熔融玻璃之該自由表面內，其中介於該熔融高溫爐與該攪拌裝置之間之一連接為一流體連接且為非固定式連接，使得該熔融高溫爐容易地自該攪拌裝置分開。
  43. 一種熔融玻璃傳送系統，包含：a)一熔融高溫爐，其含有熔融玻璃；以及b)一澄清器，其承接來自該熔融高溫爐的玻璃，其中介於該熔融高溫爐與該澄清器之間之一連接為一流體連接且為非固定式連接，使得該熔融高溫爐容易地自該澄清器分開。
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