TWI759302B - 用於玻璃管製造的加熱設備及方法 - Google Patents

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席佩德 裘西
索米亞 克里斯那莫西
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Abstract

本文揭露用於玻璃管製造的加熱設備及方法。一種用於玻璃管製造的加熱設備包含經配置成接收熔融玻璃的碗狀物及複數個熱耦合至碗狀物的加熱元件。碗狀物具有碗狀物高度及包含經配置成容納熔融玻璃的盆部分、延伸至盆部分下方的碗井(bowl well)及碗井遠端處的孔。複數個加熱元件包含沿著碗狀物高度設置在第一垂直位置處的第一加熱元件及沿著碗狀物高度設置在第二垂直位置處的第二加熱元件，其中第一垂直位置與第二垂直位置垂直間隔開來。

Description

用於玻璃管製造的加熱設備及方法
本申請案主張2016年5月25日所申請之名稱為「用於玻璃管製造的加熱設備及方法(Heating Apparatuses and Methods for Glass Tubing Manufacturing)」的美國臨時申請案號62/ 341,298的優先權，其全部內容通過引用併入本文。
本說明書大體上與用於玻璃管製造的加熱設備及方法相關；更具體地而言，係與用於形成玻璃管的加熱設備及方法相關，該等加熱裝置及方法包含設置在用於玻璃管製造之碗狀物的各個位置處的複數個加熱元件。
用於玻璃製品(如小瓶子、藥筒及注射器)的玻璃管需要玻璃管壁之高水平的尺寸穩定性。舉例而言，藥筒及注射器具有嚴格的尺寸要求，其要求最小的同心度及壁厚變化。一些行業標準要求壁厚變化小於產品整體壁厚的5%。然而，玻璃管(自玻璃管形成玻璃製品)的尺寸變化可導致壁厚超出可接受公差的玻璃製品。此種尺寸變化可導致(舉例而言)在玻璃管製程中將熔融玻璃拉製成為玻璃管前之熔融玻璃的非均勻加熱。
因此，需要用於玻璃管製造的替代加熱設備。
根據一個實施例，一種用於玻璃管製造的加熱設備包含經配置成接收熔融玻璃的碗狀物及複數個熱耦合至碗狀物的加熱元件。碗狀物具有碗狀物高度，及該碗狀物包含經配置成容納熔融玻璃的盆部分、延伸至盆部分下方的碗井(bowl well)，及位於碗井之遠端處的孔，該遠端係遠離該盆部分。複數個加熱元件包含沿著碗狀物高度而設置在第一垂直位置處的第一加熱元件及沿著碗狀物高度而設置在第二垂直位置處的第二加熱元件。第一垂直位置與第二垂直位置垂直間隔開來。
在另一實施例中，一種用於玻璃管製造的加熱設備包含：經配置成接收熔融玻璃的碗狀物及複數個熱耦合至碗狀物的加熱元件。碗狀物包含經配置成容納熔融玻璃的盆部分、延伸至盆部分下方的碗井及位於碗井之遠端處的孔，該遠端係遠離該盆部分。碗井包含複數個碗井圓周部分。複數個碗井圓周部分包含第一碗井圓周部分及第二碗井圓周部分。經耦合至碗井的複數個加熱元件包含經設置在第一碗井圓周部分的第一加熱元件及經設置在第二碗井圓周部分的第二加熱元件。第一碗井圓周部分與第二碗井圓周部分沿圓周間隔開來。
在另一實施例中，一種用於製造玻璃管的方法包含以下步驟：在碗狀物中接收熔融玻璃。碗狀物包含盆部分及在盆部分下方延伸的碗井。碗井包含複數個碗井圓周部分，該複數個碗井圓周部分包含第一碗井圓周部分及第二碗井圓周部分。方法進一步包含以下步驟：使熔融玻璃自盆部分流經碗井、當熔融玻璃流經碗狀物時以複數個加熱元件加熱熔融玻璃，及使熔融玻璃自碗井開始流經在碗井之遠端處的孔。複數個加熱元件係設置在複數個碗井圓周部分處。複數個加熱元件包含設置在第一碗井圓周部分處的第一加熱元件及設置在第二碗井圓周部分處的第二加熱元件，使得第一碗井圓周部分與第二碗井圓周部分沿圓周間隔開來。
用於玻璃管製造之加熱設備及方法的附加特徵和優點經闡述於下文[實施方式]、申請專利範圍及附加圖式中。
應當理解，前文中的一般性描述及下文[實施方式]描述了各種實施例且意欲提供用於瞭解所要求保護標的之性質及特徵的概述或框架。附加圖式經包含以提供對各種實施例的進一步理解，且該等附加圖式被併入及構成本說明書的一部分。附加圖式示出了本文描述的各種實施例且與說明一起用於解釋所要求保護標的的原理及操作。
現在將詳細參考用於形成本文所述之玻璃管的各種設備及方法，其範例在附加圖式中示出。將儘可能地在整篇附加圖式中使用相同的元件符號來表示相同或相似的部分。大體上參考附加圖式，加熱設備包含用於在其中接收熔融玻璃的碗狀物。碗狀物包含盆部分及在盆部分下方延伸的碗井。孔經設置在碗井的遠端。碗狀物進一步包含用於接收熔融玻璃的前爐開口及用於從盆部分移除溢流熔融玻璃的溢流開口。加熱設備包含複數個加熱元件，該複數個加熱元件經熱耦合至碗狀物，使得複數個加熱元件沿著碗狀物高度設置於各種垂直位置處及/或設置於各種圓周位置處。加熱設備用於當熔融玻璃自盆部分開始流經碗井並自孔中流出時加熱熔融玻璃。具體而言，加熱設備經配置以維持離開孔之熔融玻璃的熱均勻性，其減輕了管尺寸的變化及玻璃管製程中的不穩定性。
用於製造玻璃管的一種方法為Vello製程。Vello製程係藉由使熔融玻璃圍繞已知直徑的模具(亦稱為「鐘罩(bell)」或「鐘罩頭(bell head)」)流動而形成玻璃管。現在參考圖1，示意性地繪示了玻璃管製造設備300及鐘罩定位設備100。圖1描繪了玻璃管製造設備300的前視圖，該玻璃管製造設備300通常垂直定向(即，圖1中所繪示之坐標軸的+/- Z方向)，以用向下垂直方向(即，圖1中所示之坐標軸的-Z方向)拉玻璃管304。
鐘罩定位設備100包含具有至少一個框架腳122的框架120及平台130。至少一個框架腳122由基座190(例如，地板)支撐。鐘罩定位設備100亦具有支撐定位裝置140。支撐定位裝置140經支撐並附接至平台130，該平台130又由至少一個框架腳122支撐。在實施例中，支撐定位裝置140使用高溫精密滾珠螺桿及線性滑軌等來提供至少兩軸控制(圖1所示的X-Y軸運動)、三軸控制(圖1所示的X-Y-Z軸運動)或最多為支撐件110相對於碗狀物305之底部開口的五軸控制。支撐定位裝置140可包含控制高溫精密滾珠螺桿及線性滑軌等的伺服或變頻驅動(VFD)運動裝置。支撐定位裝置140經連接到支撐件110。支撐件110經連接至為玻璃管製造設備300之部分的鐘罩200。可包含來自支撐件110的遠端控制及反饋來作為支撐定位裝置140的部分。支撐件110可具有流體供應通道112(如管、導管或類似的流體輸送裝置)，該流體供應通道112流體耦合至鐘罩200的內部腔室202。流體供應通道112可操作地將加壓流體供應給內部腔室202。在本文所述的實施例中，加壓流體可為加壓氣體(特別是空氣或惰性加壓氣體)，該加壓氣體包含(但不限於)氮、氦、氬、氪、氙等諸如此類。在氣體流過鐘罩200後該氣體支撐玻璃管304的內部且不再接觸如圖1所示之鐘罩200的側壁214。玻璃管製造設備300包含用於供應熔融玻璃302以流過鐘罩200的碗狀物305。
在實施例中，可圍繞鐘罩200設置具有外部加熱儀器219的外部加熱系統218。在一個實施例中，外部加熱系統218可包含紅外線加熱系統。然而，應當瞭解可使用其他類型的加熱單元，該等其他類型的加熱單元包含但不限於聚焦的紅外線、電阻式、感應式及/或上述之組合。此外，應當理解，儘管圖1繪示了外部加熱系統圍繞著鐘罩200設置，但外部加熱系統218係可與鍾罩200一體成形(如當外部加熱系統218是電阻式加熱系統時)。一些實施例可不包含外部加熱系統218。
仍參考圖1，用於形成玻璃管的玻璃管製造裝置300可進一步包含拉伸機構328。拉伸機構328一般設置在鐘罩200的下方且可包含至少一個牽引輪329，該牽引輪329係可操作以接觸在鐘罩200上拉出的玻璃管並將玻璃管向下拉。在實施例中，玻璃管製造設備300可垂直延伸穿過建築物、結構等之一或更多個層。在該等實施例中，可藉由支撐件110定位及支撐鐘罩定位設備100於一地板(基座190)上，該支撐件110自支撐定位裝置140延伸穿過地板(基座190)並通過由較低層所定位及支撐的碗狀物305。在一些實施例中，具有鐘罩定位設備100的玻璃管製造設備300在結構上與可將振動傳遞至玻璃管製造設備300的結構及設備等(如人行道、具有移動重型設備(如叉車)的地板等)隔離。在實施例中，剛性地連接至玻璃管製造設備300的玻璃熔爐(未圖示)亦可結構上與能將振動傳遞至玻璃管製造設備300的結構及設備等隔離。
鐘罩200包含具有頂部表面211的頂部部分210及側壁214。側壁214及底部邊緣215界定鐘罩200的內部腔室202。頂部部分210的頂部表面211具有外徑。鐘罩200可具有各種形狀，該等各種形狀包含(但不限於)基本上為圓錐形的形狀(或替代地，基本上為拋物線的形狀)。因此，應該理解的是，鐘罩可為任何適於擴大在該鐘罩之表面上拉出的加熱玻璃管(即，熔融玻璃)及使該加熱玻璃管變薄的形狀及/或配置。形成鐘罩200的材料在升高的溫度下是穩定的，使得鐘罩200不會污染在鐘罩200上所拉出之經加熱的玻璃。合適的鐘罩材料之範例包含(但不限於)難熔金屬及該等難熔金屬之合金、鉑族金屬、不銹鋼、鎳、鎳基合金及陶瓷，如(舉例而言)鋯石(ZrSiO4 )及氧化鋁(Al2 O3 )。仍參考圖1，碗狀物305具有孔310(如圖3所示)。頂部210及孔310之間的間隙至少部分地控制在鐘罩200上所拉出之玻璃管的壁厚。另外，由於鍾罩200為鍾形或拋物線形的，故鐘罩200的外徑向下沿著鐘罩200的長度而增加。可調整鐘罩200的頂部部分210相對於孔310的位置，以使得熔融玻璃302自碗狀物305通過孔310且在鐘罩200上均勻地流動。
現在參考圖2，該圖圖示碗狀物305的透視圖。碗狀物305經配置成接收熔融玻璃302。碗狀物具有碗狀物高度(HB )。碗狀物305包含經配置成容納熔融玻璃302的盆部分320。如圖2所示，盆部分320是以盆形式塑造的。盆部分320具有盆部分高度(HTB)。碗井325在一部分盆部分320的下方延伸。在其他實施例中，碗井325在整個盆部分320的下方延伸(舉例而言，當盆部分320的橫截面為圓形時)。碗井325具有近端327及遠端331，該近端327鄰近碗狀物305的盆部分320及該遠端331遠離盆部分320。在實施例中，碗井325可為圓柱形，使得近端327的近端圓周等於遠端331的遠端圓周。在一些實施例中，碗井325可為截頭圓錐形，使得近端圓周大於遠端圓周，從而使碗井325朝向遠端331向內逐漸變細。在一些實施例中，如圖2所示，碗井325可為圓柱形及截頭圓錐形。碗井325具有碗井高度(HBW)。盆部分高度(HTB)及碗井高度(HBW)組合為碗狀物高度(HB)。碗狀物305進一步包含在碗井325之遠端331處的孔310(圖示於圖3中)。流體供應通道112如圖1所論述地延伸穿過盆部分320、碗井325及孔310。
仍參考圖2，碗更包括前爐側330及溢流側334。前爐側330具有經配置成將熔融玻璃302接收至碗狀物305中的前爐口332，及溢流側334具有經配置成自碗狀物305移除過量的熔融玻璃302的溢流口336。在實施例中，熔融玻璃302自前爐口332朝向溢流口336流動。碗狀物對稱軸340在前爐口332的中間延伸至溢流口336的中間，使得碗狀物對稱軸340平分前爐口332及溢流口336。在實施例中，碗狀物對稱軸340表示熔融玻璃 302自碗狀物305的前爐側330至溢流側334的流動。在實施例中，碗狀物對稱軸340與流體供應通道112相交。
現在參考圖3，碗狀物305與加熱設備400一起圖示。加熱設備400包含熱耦合至碗狀物305之複數個加熱元件。複數個加熱元件包含第一加熱元件410A、第二加熱元件410B、第三加熱元件410C、第四加熱元件410D、第五加熱元件410E、第六加熱元件410F及第七加熱元件410G。此外，溫度感測器405A、405B、405C、405D、405E、405F及405G熱耦合至碗狀物305且經配置為感測碗狀物305內之熔融玻璃302的溫度。溫度感測器405A、405B、405C、405D、405E、405F及405G與控制器407通信耦合。控制器407經配置成基於所感測的溫度來控制複數個加熱元件。在一些實施例中，可僅提供一個溫度傳感器，該溫度感測器經耦合至一控制器407。在其他實施例中，控制器407可與溫度傳感器整合。
儘管圖3圖示了在碗狀物305外側上的複數個加熱元件，但在實施例中，可將複數個加熱元件設置在碗狀物305的壁內或在碗狀物305的內部。在實施例中，當將複數個加熱元件設置在碗狀物305的內部時，可覆蓋複數個加熱元件，使得該複數個加熱元件不直接接觸熔融玻璃302。在一些實施例中，複數個加熱元件可為筒式加熱器、加熱棒、加熱絲、加熱線及加熱帶等。在實施例中，複數個加熱元件由如鉑、鈦、鎢或諸如此類的金屬製成，以承受高溫(在大約1000℃至大約1900℃之間)。在一些實施例中，可一個接一個地設置兩個加熱元件；在此種情況下，將電阻線圈或電阻板設置在兩個加熱元件之間。在實施例中，複數個加熱元件可經配置以提供在約0.1kW至約10kW的範圍內、或在約0.2kW至約1.5kW的範圍內或在約0.25kW至約1.5K的範圍內的能量。
參考圖3，可沿著碗狀物305的碗狀物高度度(HB )來設置複數個加熱元件於複數個垂直位置處。複數個垂直位置包含第一垂直位置412A、第二垂直位置412B、第三垂直位置412C、第四垂直位置412D、第五垂直位置412E、第六垂直位置412F及第七垂直位置412G。在實施例中，可將複數個加熱元件的至少一個加熱元件放置在複數個垂直位置的每個垂直位置處。在一些實施例中，可將複數個加熱元件中的超過一個加熱元件設置在複數個垂直位置的每個垂直位置處。
作為非限制性範例，第二加熱元件410B經設置在沿著碗狀物高度(HB )定位之第二垂直位置412B處，及第五加熱元件410E經設置在沿著碗狀物高度(HB )定位之第五垂直位置412E處。在實施例中，第二垂直位置412B與第五垂直位置412E垂直間隔開來。在實施例中，如圖3所示，第二加熱元件410B經設置在沿著盆部分高度(HTB )定位之碗狀物305的盆部分320處，及第五加熱元件410E經設置在沿著碗井高度(HBW )定位的碗井325處。在一些實施例中，可將複數個加熱元件中的超過一個加熱元件沿著盆部分高度(HTB )定位在碗狀物305的盆部分320中。如圖3所示，第一加熱元件410A及第二加熱元件410B兩者皆沿著盆部分高度(HTB )而經設置在碗狀物的盆部分320處。在一個實施例中，複數個加熱元件中的超過一個加熱元件可沿著碗井高度(HBW )而經設置在碗井325處。舉例而言，如圖3所示，第五加熱元件410E及第六加熱元件410F可沿著碗井高度(HBW )而經設置在碗狀物305的碗井325處。
在實施例中，複數個加熱元件經設置在碗狀物305之複數個表面部分處。複數個表面部分包括第一表面部分(SP1 )、第二表面部分(SP2 )、第三表面部分(SP3 )及第四表面部分(SP4 )。複數個表面部分可亦包含在盆部分320中之溢流口336下方的平坦部分(SP0 )。如圖3所示，複數個表面部分沿著碗狀物高度(HB )的一段延伸。舉例而言，複數個表面部分(SP1 )中的一者沿著碗狀物305的盆部分高度(HTB )的一段延伸。在另一實施例中，複數個表面部分(SP3 )中的另一者沿著碗狀物305的碗井高度(HBW )的一段延伸。在一些實施例中，複數個表面部分的表面部分可沿著盆部分高度(HTB )的一段及碗井高度(HBW )的一段延伸。
簡要地參考圖4，該圖4繪示了圖3的第三表面部分(SP3 )。表面部分(SP3 )為在上部分430及沿著碗狀物高度(HB )之一段延伸(特定而言係沿著碗狀物305的碗井高度(HBW )延伸)的下部分435之間延伸的部分。第三表面部分(SP3 )包含上部分430及下部分435之間的碗狀物305之壁的表面積。第三表面部分(SP3 )具有表面部分高度(HSP3 )。在此實施例中，第三表面部分(SP3 )為截頭圓錐形；然而，在一些實施例中，複數個表面部分可為圓柱形。此外，第三表面部分(SP3 )包含在第五垂直位置412E處的第五加熱元件410E及在第六垂直位置412F處的第六加熱元件410F。在實施例中，第五垂直位置412E及第六垂直位置412F分別為沿著碗狀物高度(HB )的位置及在表面部分(SP3 )內的位置。
參考圖3，該圖圖示了複數個表面部分(即，SP0 、SP1 、SP2 、SP3 及SP4 )，其中複數個加熱元件位於複數個表面部分。作為非限制性範例，如圖3所示，將第二垂直位置412B處的第二加熱元件410B及第五垂直位置412E處的第五加熱元件410E設置在複數個表面部分之不同的表面部分(410B係於SP1 處，及410E係在SP3 處)。作為另一非限制性範例，將在第二垂直位置412B處的第二加熱元件410B及第三垂直位置412C處的第三加熱元件410C設置在相同的表面部分(410B和410C係於SP1 處)。在一個實施例中，所有的複數個加熱元件可位於一個表面部分處(舉例而言，僅在SP1 、SP2 、SP3 或SP4 中之一者處)。在此種實施例中，可將複數個加熱元件設置在相同表面部分的不同垂直位置處。
控制器407控制由複數個加熱元件所提供之能量。在一些實施例中，控制器407經配置為基於提供給控制器407之由溫度感測器405A、405B、405C、405D、405E、405F及405G所感測到的溫度來獨立控制由複數個加熱元件之每一者所提供之能量。在實施例中，控制器407經配置為基於感測到的溫度來自動控制由複數個加熱元件所提供的能。儘管圖3描繪了耦合至單個控制器407的每個溫度感測器405A、405B、405C、405D、405E、405F及405G，但在一些實施例中，每個溫度感測器405A、405B、405C、405D、405E、405F及405G可耦合至個別的感測器。此外，在實施例中，多個控制器可耦合至每個溫度感測器。在實施例中，與盆部分320相比，在碗井325中需要熔融玻璃302的溫度為更高。一旦感測到盆部分320及碗井325內之熔融玻璃302的溫度，則可相應地提供能給複數個加熱元件。為了控制熔融玻璃302的加熱，控制器407可採用比例積分微分(「PID」)控制演算法、簡單的開/關控制演算法或任何其他可操作以調整提供給第二加熱元件410B及第五加熱元件410E之能量的控制演算法，以獲得所需之沿著碗狀物高度(HB )的溫度梯度。
作為非限制性範例，參考圖3，控制器407經配置為基於由溫度感測器405B所感測到之熔融玻璃302的第一感測溫度來控制第二加熱元件410B，及控制器407經配置為基於第一感測溫度來獨立地控制第五加熱元件410E。在第二垂直位置412B處感測到第一感測溫度。在一些實施例中，控制器407經配置為基於由溫度感測器405B所感測到的第一感測溫度來控制第二加熱元件410B，及控制器407經配置為基於由溫度感測器405E所感測到的第二感測溫度來獨立地控制第五加熱元件410E。在此實施例中，在第二垂直位置412B處獲取第一感測溫度，及在第五垂直位置412E處獲取第二感測溫度。
現在參考圖5A及圖5B，該圖圖示了複數個加熱元件的佈置，其係沿著碗井高度(HBW)在第八垂直位置412S及第九垂直位置412W處設置在碗井325處。圖5A圖示碗井325的俯視圖，及圖5B圖示碗井325的側視圖。在實施例中，可相對於碗井325之複數個碗井圓周部分佈置複數個加熱元件中的每一者。碗井325被分段成複數個碗井圓周部分，該複數個碗井圓周部分包含第一碗井圓周部分I、第二碗井圓周部分II、第三碗井圓周部分III及第四碗井圓周部分IV。儘管圖5A圖示了在每個垂直位置處之四個碗井圓周部分，但在任何給定的垂直位置處可有1至100個部分、或2至20個部分或5至10個部分。在實施例中，碗井325的一個部分可分段成4個碗井圓周部分，及碗井325的另一部分可分段成8個碗井圓周部分。在實施例中，每個圓周碗井部分的大小可與其他圓周碗井部分不同。在實施例中，複數個加熱元件之至少一個加熱元件可放置在複數個碗井圓周部分中之每個碗井圓周部分處。在一些實施例中，可將複數個加熱元件中之超過一個加熱元件設置在複數個碗井圓周部分中之每個碗井圓周部分處。在實施例中，複數個加熱元件中之一個加熱元件跨越複數個碗井圓周部分中之超過一者延伸。在一些實施例中，可圍繞碗井圓周部分而周向地設置帶狀的溫度感測器。
參考圖5A及圖5B，在第八垂直位置412S處，第八加熱元件410S、第九加熱元件410T、第十加熱元件410U及第十一加熱元件410V每一者分別設置在複數個碗井圓周部分I、II、III及IV之每一者處。在第九垂直位置412W處，第十二加熱元件410W、第十三加熱元件410X、第十四加熱元件410Y及第十五加熱元件410Z每一者分別設置在複數個碗井圓周部分I、II、III及IV之每一者處。
如圖5A所示，第十二加熱元件410W經設置在第九垂直位置412W處的第一碗井圓周部分I處，及第十一加熱元件410V設置在第八垂直位置412S處的第二碗井圓周部分II處。在此實施例中，第一碗井圓周部分I與第二碗井圓周部分II沿圓周間隔開來。因此，第十一加熱元件410V及第十二加熱元件410W亦沿圓周間隔開來。此外，如圖5A所示，第十二加熱元件410W與第十一加熱元件410V沿圓周且垂直間隔開來。此外，在實施方式中，在第一碗井圓周部分I處的第十二加熱元件410W及第三碗井圓周部分III處的第十四加熱元件410Y在相同的垂直位置(即，第九垂直位置412W)處彼此沿圓周間隔開來。
參考圖5A，控制器407控制由複數個加熱元件所提供之能量。控制器407經配置為基於提供給控制器407之由溫度感測器405S、405T、405U、405V、405W、405X、405Y及405Z感測到的溫度來單獨控制由複數個加熱元件中之每一者提供之能量。在實施例中，控制器407經配置為基於由溫度感測器405W所感測到的熔融玻璃302的第一感測溫度來控制第十二加熱元件410W，及控制器407經配置為基於第一感測溫度來獨立地控制第十一加熱元件410V。在一些實施例中，控制器407經配置成基於由溫度感測器405W感測到的第一感測溫度來控制第十二加熱元件410W，及控制器407經配置成基於由溫度感測器405所感測的第二感測溫度來獨立地控制第十一加熱元件410V。在此實施例中，在第九垂直位置412W處獲取第一感測溫度，及在第八垂直位置412S處獲取第二感測溫度。
在實施例中，控制器407經配置為基於感測到的溫度來自動控制由複數個加熱元件提供的能。儘管圖5A繪示了耦合至單獨控制器407的每個溫度感測器405S、405T、405U、405V、405W、405X、405Y及405Z，但在一些實施例中，每個溫度感測器可經耦合至單獨的控制器。控制器407可使用比例積分微分(「PID」)控制演算法、簡單的開/關控制演算法或可操作以調整提供給複數個加熱元件之能的任何其他控制演算法。在一些實施例中，相較於設置在碗狀物305之溢流側334處之複數個碗井圓周部分處的複數個加熱元件(例如，410S、410T、410W及410X)而言，可配置設置在碗井325之前爐側330處之在複數個碗井圓周部分處之複數個加熱元件(例如，410U、410V、410Y及410Z)提供較少的能。此是因為熔融玻璃302在碗狀物305的溢流側334處比碗狀物305的前爐側330更冷，因熔融玻璃302在碗305的溢流側334處的停留時間更長。舉例而言，第八加熱元件410S及第九加熱元件410T(皆在溢流側334上)可提供比第十加熱元件410U及第十一加熱元件410V(兩者皆在前爐側330上)更高的能量。為了保持前爐側330及溢流側334之間的最小橫截面溫差(△T)，與碗狀物305的前爐側330處的熔融玻璃相比，可優先加熱溢流側334處的熔融玻璃302。
參考圖6，在實施例中，可相對於碗狀物對稱軸340以不同的方向佈置複數個加熱元件。在實施例中，碗狀物對稱軸340指示熔融玻璃302之自碗狀物305的前爐側330至溢流側334的流動方向。作為非限制性範例，在圖6中的第十垂直位置412L處，第十六加熱元件410L經設置在第二碗井圓周部分II處、第十七加熱元件410M經設置在第三碗井圓周部分III處、第十八加熱元件410N經設置在第四碗井圓周部分IV處，及第十九加熱元件410P經設置在第一碗井圓周部分I處。可以碗狀物對稱軸340不與第十六加熱元件410L及第十七加熱元件410M相交之方式將第十六加熱元件410L及第十七加熱 元件410M定位。在實施例中，第十六加熱元件410L及第十七加熱元件410M在碗狀物對稱軸340的任一側的側面。
參考圖7，在替代實施例中，第十六加熱元件410L可設置在碗井325內之第十垂直位置412L處的第二碗井圓周部分II處。在此實施例中，第十六加熱元件410L經定位成使得碗狀物對稱軸340與第十六加熱元件410L相交(從而亦使在第十垂直位置412L處與第二碗井圓周部分II相交)。在此實施例中，第十六加熱元件410L經定位使得碗狀物對稱軸340平分第十六加熱元件410L。
在一些實施例中，可將複數個加熱元件沿著碗狀物高度(HB)定位於複數個垂直位置處(如圖3所示)及可將複數個加熱元件定位在碗井325處的圓周部分處(如圖5A所示)。
現在將論述使用加熱設備製造玻璃管的方法。
參照圖2及圖8，玻璃管製造方法800包含在步驟S810處接收玻璃管製造裝置300之碗狀物305中的熔融玻璃302。在實施例中，通過碗狀物305之前爐側330處的前爐口332接收熔融玻璃302。熔融玻璃302經接收至碗狀物305之盆部分320中。碗狀物305進一步包含在碗狀物305之盆部分320下方延伸的碗井325及設置在碗井325之遠端331處的孔310。在實施例中，熔融玻璃302從前爐口332流向溢流口336。為了指示流動方 向，可繪製從前爐側330朝向碗狀物305之溢流側334的碗狀物對稱軸340(如圖2中的虛線所示)。
參照圖2及圖8，在步驟S820處，方法800包含以下步驟：使熔融玻璃302自碗狀物305的盆部分320流入碗狀物325中。在過量的熔融玻璃302進入盆部分320的實施例中，過量的熔融玻璃302係通過經設置在碗狀物305之溢流側334處之溢流口336而自盆部分320中移除。當熔融玻璃302自盆部分320流入碗狀物305時，在碗井325中之前爐側330處之熔融玻璃302內及在溢流側334處之熔融玻璃302內產生橫截面溫差(△T)。由於熔融玻璃302在碗狀物305之溢流側334處的停留時間大於熔融玻璃302在碗狀物305之前爐側330處的停留時間，故產生了橫截面溫差(△T)。此外，當碗狀物305內之熔融玻璃302的橫截面溫差(△T)增加時，使用此類熔融玻璃獲得的玻璃管可能導致不均勻厚度的管，從而使此類管不適合使用。
參考圖5及圖8，在步驟S830處，方法800包含以下步驟：當熔融玻璃302流過碗狀物305時，使用加熱設備400加熱熔融玻璃302。使用複數個分佈在整個碗狀物305的加熱元件加熱熔融玻璃302。如圖5A及圖5B所示，複數個加熱元件可經設置在複數個碗井圓周部分，其中在第八垂直位置412S處，第八加熱元件410S、第九加熱元件410T、第十加熱元件410U及第十一加熱元件410V每一者分別經設置在複數個碗井圓周部分I、 II、III及IV之每一者處。在第九垂直位置412W處，第十二加熱元件410W、第十三加熱元件410X、第十四加熱元件410Y及第十五加熱元件410Z每一者分別經設置在複數個碗井圓周部分I、II、III及IV之每一者處。
此外，方法800亦可包含以下步驟：以相對於碗狀物對稱軸340在不同方向中之複數個加熱元件來加熱熔融玻璃302。在一個實施例中，如圖6所示，可以碗狀物對稱軸340不與第十六加熱元件410L及第十七加熱元件410M相交之方式將第十六加熱元件410L及第十七加熱元件410M定位。在實施例中，第十六加熱元件410L及第十七加熱元件410M在碗狀物對稱軸340的任一側的側面。在另一實施例中，如圖7所示，第十六加熱元件410L可設置在碗井325內之第十垂直位置412L處的第二碗井圓周部分II處。在此實施例中，第十六加熱元件410L經定位成使得碗狀物對稱軸340與第十六加熱元件410L相交(從而亦在第十垂直位置412L處與第二碗井圓周部分II相交)。
在替代實施例中，方法800在步驟S830處可包含以下步驟：當熔融玻璃302流經碗狀物305時加熱熔融玻璃302，其中複數個加熱元件沿著碗狀物高度(HB)設置在複數個垂直位置(如圖3所示)。在實施例中，複數個垂直位置可經設置在複數個表面部分處。在一些實施例中，第二加熱元件410B可經設置在第二垂直位置412B處，及第五加熱元件410E可經設置在第五垂直位置412E處，使得第二垂直位置412B與第五垂直位置412E垂直間隔開來。在此實施例中，複數個加熱元件可經設置在盆部分320及碗井325處。在實施例中，步驟S830可包含以下步驟：以複數個加熱元件加熱熔融玻璃302，該複數個加熱元件經設置在複數個垂直位置處且亦經設置在複數個碗井圓周部分處。
參考圖3、圖5A及圖8，在步驟S840處，方法800包含以下步驟：使用溫度感測器405A...405G及405S...405Z來感測熔融玻璃的溫度，及藉由控制器407來控制由複數個加熱元件提供之能量。在實施例中，碗狀物305與溫度感測器405A...405G及405S...405Z熱耦合，該等溫度感測器405A...405G及405S...405Z接著與控制器407通信耦合。在實施例中，方法800包含以下步驟：感測沿著碗狀物高度(HB )的溫度梯度，並感測沿著碗狀物305之橫截面的橫截面溫差(ΔT)。在溫度梯度或橫截面溫差超過預定範圍的情況下，方法800亦可包含以下步驟：以控制器407單獨地控制複數個加熱元件中的每個加熱元件。具體而言，基於感測到的溫度的控制器407優先地向複數個加熱元件中的一些加熱元件提供能，以確保溫度梯度及/或橫截面溫差(ΔT)恢復到預定範圍。
由複數個加熱元件中之每一者提供的能量可由控制器407單獨控制。控制器407基於由溫度感測器405A...405G及405S...405Z提供的所感測到的溫度來控制提供給每個加熱元件的能。在實施例中，控制器407基於感測到的溫度來自動控制由複數個加熱元件提供的能。在實施例中，與盆部分320相比，在碗井325中需要熔融玻璃302的溫度為更高。一旦感測到盆部分320及碗井325內之熔融玻璃302的溫度，則可相應地提供能給複數個加熱元件。為了控制熔融玻璃302的加熱，控制器407可採用比例積分微分(「PID」)控制演算法、簡單的開/關控制演算法或任何其他可操作以調整提供給第二加熱元件410B及第五加熱元件410E之能的控制演算法，以獲得所需之沿著碗狀物高度(HB )的溫度梯度。
作為非限制性範例，參考圖3，控制器407基於由溫度感測器405B所感測到之熔融玻璃302的第一感測溫度來控制第二加熱元件410B，及控制器407基於第一感測溫度來獨立地控制第五加熱元件410E。在第二垂直位置412B處獲取第一感測溫度。在一些實施例中，控制器407基於由溫度感測器405B所感測到的第一感測溫度來控制第二加熱元件410B，及控制器407基於由溫度感測器405E所感測到的第二感測溫度來獨立地控制第五加熱元件410E。在此實施例中，在第二垂直位置412B處獲取第一感測溫度，及在第五垂直位置412E處獲取第二感測溫度。
參考圖5A，在一些實施例中，相較於設置在碗狀物305之溢流側334處之複數個碗井圓周部分處的複數個加熱元件(例如，410S、410T、410W及410X)而言，設置在碗井325之前爐側330處之在複數個碗井圓周部分處之複數個加熱元件(例如，410U、410V、410Y及410Z)可提供較少的能。舉例而言，控制器407控制第八加熱元件410S及第九加熱元件410T(皆在溢流側334上)以提供比第十加熱元件410U及第十一加熱元件410V(兩者皆在前爐側330上)更高的能量。
在一些實施例中，參考圖1及圖8，在步驟S850中，方法800包含以下步驟：使熔融玻璃302自碗井325流經碗井325之遠端331處的孔310。當熔融玻璃302流經孔310時，熔融玻璃302可在鐘罩200上流動。當熔融玻璃302流經孔310時，通過流體供應通道112來吹製加壓流體。當加壓流體流經流體供應通道112時，在步驟S860處於鍾罩200上拉製玻璃管。
應當瞭解本申請案係針對用於玻璃管製造的加熱設備及方法。用於玻璃管製造的加熱設備包含具有經配置成容納熔融玻璃之盆部分的碗狀物、在盆部分下方延伸之碗井及孔。加熱設備經熱耦合至碗狀物且包含複數個加熱元件。複數個加熱元件經設置在碗狀物內的各個位置處，且由控制器控制該複數個加熱元件以加熱碗狀物內的熔融玻璃。具體而言，加熱設備經配置為維持離開孔之熔融玻璃的熱均勻性，其減輕了管尺寸的變化及玻璃管製程中的不穩定性。 範例
將藉由以下非限制性範例來進一步闡明本文所描述的實施例。
使用計算流體力學(CFD)得到以下資料，其中建立包含盆部分320、碗井325及孔310之碗狀物305的模型。評估使用複數個加熱元件供應至碗狀物305內之上述位置的能範圍的多種情況。使用CFD軟體(Fluent)以計算溫度值。
範例1
參考圖9A及圖9B，構造了示例性的非限制性數學模型來比較碗狀物305中之前爐側330及溢流側334之間的熔融玻璃302的橫截面溫度差(△T)。具體而言，當沒有能供應至碗狀物305時，產生模型。另外，當在多個表面部分(SP1、SP2、SP3及SP4)處分別使用複數個加熱元件供應能並在所有表面部分組合時，產生了各種模型。表面部分(SP1、SP2、SP3及SP4)如圖3所示。圖9A及圖9B圖示離開碗狀物305之玻璃的溫度。如圖9A中可見，當不提供電力於碗狀物305內時，橫截面溫度差(△T)可看作是T最大值。此外，P最小值表示施加的最小功率量(kW)，及當僅在表面部分(SP2)處使用複數個加熱元件施加功率P最小值+0.25kW時，在T最小值時觀察橫截面溫度差(△T)。
此外，如圖9A中可見，碗狀物305之前爐側330處及碗狀物305之溢流側334的熔融玻璃302的溫度的範圍係在溫度T1及T1+13℃之間。然而，如圖9B所 示，當如下列表1中列出地施加功率至碗狀物305時，前爐側330和溢流側334之間的橫截面溫度差(△T)減小。
表1圖示在不同表面部分處施加的功率量，及通過孔310離開碗狀物305的熔融玻璃302的結果橫截面溫度差(△T)。
Figure 106117165-A0305-02-0029-15
範例2
參考圖10A和10B，亦開發了示例性的非限制性模型以用於當如圖7所示地及如圖10C重現地佈置複數個加熱元件時，比較無功率施加至碗井325(圖10A)及供應功率至碗井325(圖10B)。
如圖10C所示，設置第十六加熱元件410L使得碗狀物對稱軸340平分第十六加熱元件410L。除了第十六加熱元件410L之外，第十七加熱元件410M、第十八加熱元件410N及第十九加熱元件410P經配置成提供不等量的功率。第十六加熱元件410L經配置為提供0kW、第十七加熱元件410M及第十九加熱元件410P分別經配置為提供P最小值kW的功率，及第十八加熱元件410N經配置為提供P最小值'+20kW。因此，使用單獨控 制之複數個加熱元件來優先加熱碗狀物305的溢流側334。
圖10A圖示當沒有在整個碗井325中提供功率時之熔融玻璃302之溫度的出口分佈。圖示於圖10A的溫度之範圍係自溫度T2至約T2+7℃。由於較短的停留時間，來自碗狀物305的前爐側330的熔融玻璃302比溢流側334上的熔融玻璃更熱，此導致了離開孔310之熔融玻璃302的不均勻圓周熱。如圖10B之出口分布可見，當藉由如上文關於圖10C所論述之加熱元件提供功率時，藉由使用如上所述之單獨控制的複數個加熱元件的優先加熱來解決熔融玻璃302中的不均勻熱。
將對於所屬技術領域中具有通常知識者顯而易見的是，可在不脫離所要求保護之標的的精神及範疇的情況下，對本文所描述的實施例進行各種修改和變化。因此，本說明書意欲包含本文所描述之各種實施例的修改及變化，只要彼等修改及變化係在附加之申請專利範圍及其等同物的範疇內。
100:鐘罩定位設備
110:支撐件
112:流體供應通道
120:框架
122:框架腳
130‧‧‧平台140‧‧‧支撐定位裝置190‧‧‧基座200‧‧‧鐘罩202‧‧‧內部腔室210‧‧‧頂部部分211‧‧‧頂部表面214‧‧‧側壁215‧‧‧底部邊緣218‧‧‧外部加熱系統219‧‧‧外部加熱儀器300‧‧‧玻璃管製造設備302‧‧‧熔融玻璃304‧‧‧玻璃管305‧‧‧碗狀物310‧‧‧孔320‧‧‧盆部分325‧‧‧碗井327‧‧‧近端328‧‧‧拉伸機構329‧‧‧牽引輪330‧‧‧前爐側331‧‧‧遠端332‧‧‧前爐口
334:溢流側
336:溢流口
340:碗狀物對稱軸
400:加熱設備
405A:溫度感測器
405B:溫度感測器
405C:溫度感測器
405D:溫度感測器
405E:溫度感測器
405F:溫度感測器
405G:溫度感測器
405S:溫度感測器
405T:溫度感測器
405U:溫度感測器
405V:溫度感測器
405W:溫度感測器
405X:溫度感測器
405Y:溫度感測器
405Z:溫度感測器
407:控制器
410A:第一加熱元件
410B:第二加熱元件
410C:第三加熱元件
410D:第四加熱元件
410E‧‧‧第五加熱元件410F‧‧‧第六加熱元件410G‧‧‧第七加熱元件410L‧‧‧第十六加熱元件410M‧‧‧第十七加熱元件410N‧‧‧第十八加熱元件410P‧‧‧第十九加熱元件410S‧‧‧第八加熱元件410T‧‧‧第九加熱元件410U‧‧‧第十加熱元件410V‧‧‧第十一加熱元件410W‧‧‧第十二加熱元件410X‧‧‧第十三加熱元件410Y‧‧‧第十四加熱元件410Z‧‧‧第十五加熱元件412A‧‧‧第一垂直位置412B‧‧‧第二垂直位置412C‧‧‧第三垂直位置412D‧‧‧第四垂直位置412E‧‧‧第五垂直位置412F‧‧‧第六垂直位置412G‧‧‧第七垂直位置412S‧‧‧第八垂直位置412W‧‧‧第九垂直位置430‧‧‧上部分435‧‧‧下部分800‧‧‧玻璃管製造方法S810‧‧‧步驟S820‧‧‧步驟S830‧‧‧步驟S840‧‧‧步驟S850‧‧‧步驟S860‧‧‧步驟
圖1為根據本文所圖示及敘述之一或更多個實施例的玻璃管製造設備的示意圖；
圖2為根據本文所圖示及敘述之一或更多個實施例的具有盆部分及碗井之碗狀物的示意圖；圖3為圖2的碗狀物的示意圖，該示意圖根據本文所圖示及敘述之一或更多個實施例描繪加熱元件可位於的各種位置；圖4為設置在玻璃管製造設備之碗狀物的表面部分處的加熱元件的示意圖；圖5A為圖示複數個碗井圓周部分的碗井之頂視圖的示意圖，及圖5B為根據本文所圖示及敘述之一或更多個實施例之碗井的透視圖；圖6為根據本文所圖示及敘述之一或更多個實施例之碗井之頂視圖的示意圖，該示意圖描繪了加熱元件相對於碗狀物對稱軸的佈置；圖7為根據本文所圖示及敘述之一或更多個實施例之碗井之頂視圖的示意圖，該示意圖描繪了加熱元件相對於碗狀物對稱軸的替代佈置；圖8為流程圖，該流程圖根據本文所圖示及敘述之一或更多個實施例描述製造玻璃管的方法；根據本文所圖示及敘述之一或更多個實施例，圖9A及圖9B圖示當在不同位置處以加熱元件對碗狀物施加變化的功率量時，在孔處的熔融玻璃的出口溫度分佈；及根據本文所圖示及敘述之一或更多個實施例，圖10A及圖10B圖示當在不同的圓周部分處以加熱元件對碗狀物施加變化的功率量時，在孔處的熔融玻璃的出口溫度分佈，及圖10C圖示加熱元件的佈置。
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
100‧‧‧鐘罩定位設備
110‧‧‧支撐件
112‧‧‧流體供應通道
120‧‧‧框架
122‧‧‧框架腳
130‧‧‧平台
140‧‧‧支撐定位裝置
190‧‧‧基座
200‧‧‧鐘罩
202‧‧‧內部腔室
210‧‧‧頂部部分
211‧‧‧頂部表面
214‧‧‧側壁
215‧‧‧底部邊緣
218‧‧‧外部加熱系統
219‧‧‧外部加熱儀器
300‧‧‧玻璃管製造設備
302‧‧‧熔融玻璃
304‧‧‧玻璃管
305‧‧‧碗狀物
328‧‧‧拉伸機構
329‧‧‧牽引輪

Claims (13)

  1. 一種用於玻璃管製造的加熱設備，包含：一碗狀物，該碗狀物經配置成接收熔融玻璃，且該碗狀物具有一碗狀物高度及包含：一盆部分，該盆部分經配置成容納該熔融玻璃；一碗井(bowl well)，該碗井在該盆部分下方延伸；及一孔，該孔位於該碗井的一遠端處，該遠端遠離該盆部分；複數個加熱元件，該複數個加熱元件經設置在該碗狀物處，該複數個加熱元件包含：一第一加熱元件，該第一加熱元件沿著該碗狀物高度而經設置在一第一垂直位置處；及一第二加熱元件，該第二加熱元件沿著該碗狀物高度而經設置在一第二垂直位置處，其中該第一垂直位置與該第二垂直位置垂直間隔開來；一第一溫度感測器，該第一溫度感測器沿著該碗狀物高度而經設置在一第三垂直位置處並經配置為感測一第一溫度；一第二溫度感測器，該第二溫度感測器沿著該碗狀物高度而經設置在一第四垂直位置處並經配置為感測一第二溫度，其中該第三垂直位置與該第四垂直位置 垂直間隔開來；及一控制器，與該第一溫度感測器和該第二溫度感測器通信耦合並經配置為基於感測到的該第一溫度和感測到的該第二溫度控制複數個加熱元件，其中該控制器基於感測到的該第一溫度控制沿著該碗狀物高度而經設置在該第一垂直位置處的該第一加熱元件，並且基於感測到的該第二溫度獨立地控制經設置在該第二垂直位置處的該第二加熱元件，該第二垂直位置沿著該碗狀物高度與該第一垂直位置垂直間隔開來。
  2. 如請求項1所述之加熱設備，該碗井具有一碗井高度，其中沿著該碗井高度定位該第一加熱元件及該第二加熱元件。
  3. 如請求項1所述之加熱設備，該盆部分具有一盆部分高度，及該碗井具有一碗井高度，其中沿著該盆部分高度定位該第一加熱元件，及沿著該碗井高度定位該第二加熱元件。
  4. 如請求項1所述之加熱設備，該盆部分具有一盆部分高度，其中沿著該盆部分高度定位該第一加熱元件及該第二加熱元件。
  5. 如請求項1所述之加熱設備，進一步包含：一鐘罩(bell)，該鐘罩設置在該碗井下方；及 一流體供應通道，該流體供應通道流體耦接至該鐘罩的一內部腔室，以提供加壓流體的一供應至該鐘罩的一內部腔室。
  6. 一種用於玻璃管製造的加熱設備，包含：一碗狀物，該碗狀物經配置成容納熔融玻璃，該碗狀物包括一前爐側及一溢流側並具有一碗狀物高度及包含：一盆部分，該盆部分經配置成容納該熔融玻璃；一碗井(bowl well)，該碗井在該盆部分下方延伸，該碗井具有複數個碗井圓周部分，該複數個碗井圓周部分包含一第一碗井圓周部分及一第二碗井圓周部分；及一孔，該孔位於該碗井的一遠端處，該遠端遠離該盆部分；及複數個加熱元件，該複數個加熱元件經設置在該碗處，該複數個加熱元件包含：一前爐側加熱元件，該前爐側加熱元件經設置在該第一碗井圓周部分處並經設置在該前爐側處；及一溢流側加熱元件，該溢流側加熱元件經設置在該第二碗井圓周部分處並經設置在該溢流側處，其中該第一碗井圓周部分沿圓周鄰近該第二碗井圓周部分，且該前爐側加熱元件提供少於該溢流側加熱 元件的能量；一第一溫度感測器及一第二溫度感測器，該第一溫度感測器經設置在該第一碗井圓周部分處並經配置為感測一第一溫度，該第二溫度感測器經設置在該第二碗井圓周部分處並經配置為感測一第二溫度；及一控制器，該控制器與該第一溫度感測器和該第二溫度感測器通信耦合，其中該控制器基於該第一溫度控制該前爐側加熱元件，並且基於該第二溫度獨立地控制該溢流側加熱元件，及該前爐側加熱元件和該溢流側加熱元件沿著該碗狀物高度經設置在相同的垂直位置處。
  7. 如請求項6所述之加熱設備，其中該複數個加熱元件的一加熱元件經放置在四個碗井圓周部分的每個碗井圓周部分處。
  8. 如請求項7所述之加熱設備，其中當從該加熱設備的一頂部觀察時，該第一碗井圓周部分處的該前爐側加熱元件與一碗狀物參考線相交。
  9. 一種用於製造玻璃管的方法，該方法包含以下步驟：在一碗狀物中接收熔融玻璃，該碗狀物包含一盆部分及在該盆部分下方延伸的一碗井，該碗井包含複數 個碗井圓周部分，該複數個碗井圓周部分包含一第一碗井圓周部分及一第二碗井圓周部分；使該熔融玻璃自該盆部分流經該碗井；當該熔融玻璃流經該碗狀物時以複數個加熱元件加熱該熔融玻璃，該複數個加熱元件係設置在該複數個碗井圓周部分處；使用附接至該碗狀物的多個溫度感測器來感測一溫度；基於感測到的該溫度來控制該複數個加熱元件；及使該熔融玻璃從該碗井開始流經在該碗井的一遠端處的一孔，其中該複數個加熱元件包含設置在該第一碗井圓周部分處的一第一加熱元件及設置在該第二碗井圓周部分處的一第二加熱元件，其中該第一碗井圓周部分沿圓周鄰近該第二碗井圓周部分。
  10. 如請求項9所述之方法，進一步包含以下步驟：通過一流體供應通道來吹製一流體，以提供加壓流體的一供應至設置在該碗狀物下方之一鐘罩的一內部腔室；及在該鐘罩上拉製一玻璃管。
  11. 如請求項9所述之方法，其中該複數個加 熱元件經設置在複數個垂直位置處，及其中該第一加熱元件沿著一盆部分高度而經設置在一第一垂直位置處，及該第二加熱元件沿著一碗井高度而經設置在一第二垂直位置處，其中該第一垂直位置與該第二垂直位置垂直間隔開來。
  12. 如請求項9所述之方法，其中：該第一加熱元件經佈置在該複數個碗井圓周部分中之一者處的該碗井內，使得一碗狀物中心線與該第一加熱元件相交。
  13. 如請求項9所述之方法，進一步包含以下步驟：使用一控制器基於感測到的該溫度來自動控制由該複數個加熱元件所提供之一能量。
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