CN114616213A - 玻璃制造设备及方法 - Google Patents
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Abstract
玻璃制造设备可以包含具有管路的形成装置。管路可以包含用于定义流动通路的管路壁以及延伸穿过管路壁的狭槽。玻璃制造设备可以进一步包含用于定义热控制路径的热控制装置。热控制路径的投影可以与通过狭槽的外周边所限制的占用空间相交。制造玻璃的方法可以包含：让熔融材料沿着流动通路的流动方向流动。方法亦可以包含：让熔融材料流经狭槽的占用空间。方法可以进一步包含：操作用于定义热控制路径的热控制装置。热控制路径的投影可以与占用空间相交。方法可以另外包含：调整热控制路径与熔融材料相交的位置处的熔融材料的温度。
Description
技术领域
本申请案请求于2019年8月12日提出申请之美国临时申请案第62/885,478号之优先权权益，本案依据其内容，且其内容通过引用整体并入本文。
背景技术
已知利用形成设备将熔融材料处理成玻璃带。已知习知的形成设备可以操作以从形成设备向下拉伸一定量的熔融材料来作为可以分离成玻璃片材的玻璃带。举例而言，玻璃片材经常用于显示应用中(例如，液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)、有机发光二极管显示器(OLED)、等离子体显示面板(PDP)、触控传感器、光伏、或类似者)。
发明内容
以下呈现本公开之简化总结，以提供实施方式中所述的一些示例性实施例之基本理解。
在一些实施例中，玻璃制造设备可以包含形成装置。形成装置可以包含具有用于定义流动通路的管路壁的管路。形成装置可以包含与流动通路流体连通并延伸穿过管路壁的狭槽。狭槽可以包含通过狭槽的外周边所限制的占用空间。玻璃制造设备亦可以包含用于定义热控制路径的热控制装置，热控制路径的投影与占用空间相交。
在进一步实施例中，形成装置可以进一步包含第一壁，第一壁包含第一外表面。第一壁可以在管路壁的外表面的第一周边位置处附接。形成装置亦可以包含第二壁，第二壁包含第二外表面。第二壁可以在管路壁的外表面的第二周边位置处附接。第一外表面与第二外表面可以在形成装置的根部处汇聚。整合交界可以包含形成装置的根部。
在进一步实施例中，可以通过占用空间来限制投影。
在进一步实施例中，热控制装置可以包含沿着流动通路的流动方向所布置的多个热控制装置。
在进一步实施例中，管路壁所包含的厚度范围可以是约0.5毫米至约10毫米。
在进一步实施例中，管路壁可以包含铂或铂合金。
在进一步实施例中，热控制装置可以包含电加热器。
在更进一步的实施例中，电加热器可以包含多个电加热器。热绝缘体可以定位于多个电加热器中的第一电加热器与多个电加热器中的第二电加热器之间。
在更进一步的实施例中，电加热器可以包含二硅化钼、碳化硅、或亚铬酸镧中之一或更多者。
在进一步实施例中，热控制装置可以包含气体喷嘴。
在进一步实施例中，热控制装置可以包含激光器。
在更进一步的实施例中，激光器可以经配置以发射包含约760纳米至约5000纳米的范围内的波长的激光束。
在更进一步的实施例中，镜可以经配置以反射从激光器发射的激光束，而使得激光束扫描占用空间。
在更进一步的实施例中，镜可以是可旋转的。
在更进一步的实施例中，镜可以包含多边形镜。
在更进一步的实施例中，激光器可以包含多个激光二极管。
在进一步实施例中，玻璃制造设备可以进一步包含壳体，壳体包含用于定义内部区域的壁以及延伸穿过壁的壁通路。形成装置可以定位于内部区域中。
在更进一步的实施例中，热控制路径可以与通路对准。
在更进一步的实施例中，玻璃制造设备可以另外包含定位于壁通路内的管状物。
在更进一步的实施例中，热控制装置可以包含气体喷嘴。
在更进一步的实施例中，壳体可以包含面向形成装置的内部表面以及与内部表面相对的外部表面。热绝缘体可以从外部表面延伸。
在更进一步的实施例中，热控制装置可以包含电加热器。
在更进一步的实施例中，电加热器可以包含多个电加热器。热绝缘体可以定位于多个电加热器中的第一电加热器与多个电加热器中的第二电加热器之间。
在更进一步的实施例中，电加热器可以环绕轴线旋转。
在更进一步的实施例中，壁通路可以包含狭槽，狭槽包含长度以及小于长度的宽度。
在更进一步的实施例中，热控制装置可以包含激光器。
在更进一步的实施例中，激光器可以经配置以发射包含约760纳米至约5000纳米的范围内的波长的激光束。
在更进一步的实施例中，激光器可以经配置以通过发射通过壁通路的激光束来扫描管路的长度。
在更进一步的实施例中，激光器可以包含激光二极管。激光二极管可以光学耦接至光纤的第一端。光纤的第二端可以面向狭槽。
在更进一步的实施例中，光纤可以部分延伸穿过壁通路。
在一些实施例中，制造玻璃的方法可以包含：让熔融材料沿着由管路的管路壁所定义的流动通路的流动方向流动。狭槽可以延伸穿过管路壁，并且可以包含通过狭槽的外周边所限制的占用空间。所述方法可以包含：让熔融材料流经狭缝的占用空间。所述方法亦可以包含：操作用于定义热控制路径的热控制装置，热控制路径的投影与占用空间相交。所述方法可以进一步包含：调整热控制路径与熔融材料相交的位置处的熔融材料的温度。
在进一步实施例中，所述方法可以包含：让熔融材料的第一流从所述位置沿着形成装置的第一外表面在第一方向上流动。所述方法亦可以包含：让熔融材料的第二流从所述位置沿着形成装置的第二外表面在第二方向上流动。第一流与第二流可以汇聚以形成玻璃带。
在进一步实施例中，所述位置可以完全位于从狭槽沿着垂直于流动方向的向外方向向外延伸的占用空间的投影内。
在进一步实施例中，调整所述位置处的熔融材料的温度可以包含：降低熔融材料的温度。
在进一步实施例中，操作热控制装置可以包含：从气体喷嘴喷射气体。
在进一步实施例中，调整所述位置处的熔融材料的温度可以包含：增加熔融材料的温度。
在更进一步的实施例中，操作热控制装置可以包含：让电循环通过加热元件。
在更进一步的实施例中，所述方法可以包含：让加热元件环绕轴线旋转。
在更进一步的实施例中，操作热控制装置可以包含：从激光器发射激光束。
在更进一步的实施例中，熔融材料中的激光束的吸收深度的范围可以是约50微米至约10毫米。
在更进一步的实施例中，激光束所包含的波长的范围可以是约760纳米至约5000纳米。
在更进一步的实施例中，所述方法可以包含：在狭缝的长度上扫描激光束。
在更进一步的实施例中，所述方法可以包含：让从激光器发射的激光束反射离开镜。
在更进一步的实施例中，所述方法可以包含：让镜旋转。
在更进一步的实施例中，镜可以包含多边形镜。
在随后的具体实施方式中将公开本文所述的实施例的额外特征及优势，且所述领域一般技术人员将可根据所述描述而部分理解额外特征及优势，或通过实践本文中(包括随后的具体实施方式、权利要求书、及附图)所描述的实施例而了解额外特征及优势。应了解，上述一般描述与以下详细描述二者皆呈现实施例，并且意欲提供用于理解本文所述的实施例之本质及特性之概述或框架。兹包括附图以提供进一步理解，且将所述附图并入本说明书且构成本说明书之一部分。附图说明本公开的各种实施例，且与描述一同解释其原理及操作。
附图说明
当参照附图阅读时可更加了解本公开的这些及其他特征、实施例及优点，其中：
图1示意性图示根据本公开的实施例的玻璃制造设备的示例性实施例；
图2图示沿着图1的线段2-2的形成装置的横截面图；
图3为图2的放大视图3；
图4图示沿着图2的线段4-4的形成装置的横截面图；
图5为根据本公开的一些实施例的图2的放大视图5；
图6为根据本公开的一些实施例的图2的放大视图5；
图7为根据本公开的一些实施例的图2的放大视图5；
图8为根据本公开的一些实施例的图2的放大视图5；
图9图示沿着图6的线段9-9的热控制装置的视图；
图10图示根据本公开的一些实施例的热控制装置的侧视图；以及
图11图示沿着图7的线段11-11的热控制装置的横截面图。
具体实施方式
现在参照图示本公开的示例性实施例的附图，以下将更充分描述实施例。在附图各处尽可能使用相同的元件符号以指称相同或相似的部件。然而，本公开可以用许多不同形式实现，且不应视为受限于本文所记载的实施例。除非另有说明，否则对本公开的一个实施例的特征的讨论可以等效应用于本公开的其他实施例的对应特征。然后，随后可以将来自这些实施例中之任一者的玻璃带分离，以提供适合进一步处理成应用(例如，显示应用)的多个玻璃制品(例如，分离的玻璃带)。举例而言，玻璃制品(例如，分离的玻璃带)可以用于各种应用，包含液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)、有机发光二极管显示器(OLED)、等离子体显示面板(PDP)、触控传感器、光伏、或类似者。
本文所公开的实施例可以提供使用热控制装置来调整离开形成装置的管路的狭槽的熔融材料的质量流动速率、粘度、及/或温度的技术益处。本公开的实施例可以提供熔融材料的质量流动速率、粘度、及/或温度的局部控制及/或调整。能够控制熔融材料的质量流动速率、粘度、及/或温度位置的位置可以完全位于通过狭槽的外周边所定义的占用空间的投影内。此外，作用于离开狭槽的熔融材料上可以减少在玻璃制造处理的后期进行附加热控制的需求。狭槽的设计可以用于减少热控制装置作用于熔融材料上的区域。包含薄管路壁(例如，约0.5毫米至约10毫米)的实施例可以减少热控制装置作用于熔融材料上的位置附近的形成装置的热质量，而可以增加热控制装置的效果。根据本公开的实施例，调整熔融材料的质量流动速率、粘度、及/或温度亦可以允许熔融材料的第一流与熔融材料的第二流的同时控制。此外，在壳体的内部区域内提供形成装置可以减少(例如，最小化、防止)不受控制的热损失及/或热电流对于所生产的玻璃带的质量的影响，同时增加热控制装置的效果的局部性。提供通过壳体的壁的通路可以允许至少部分定位于内部区域的外侧的热控制装置作用于熔融材料上。提供具有管状物的通路可以进一步减少不受控制的热损失及/或热电流，并且允许针对热控制装置的调整(例如，重新定位、移除、***、更换)。提供从壳体的壁的外部表面延伸的热绝缘体可以进一步局部化热控制装置的效果。
如图1所示意性图示，在一些实施例中，玻璃制造设备100可以包含玻璃熔融及递送设备102以及形成设备101，形成设备101包含设计成利用一定数量的熔融材料121来生产玻璃带103的形成装置140。本文所使用的术语“玻璃带”指称即使材料并未处于玻璃状态(例如，高于其玻璃转化温度)时的从形成装置140拉出之后的材料。在一些实施例中，玻璃带103可以包含中心部分152，中心部分152定位于沿着玻璃带103的第一外边缘153与第二外边缘155所形成的相对的边缘珠粒之间。此外，在一些实施例中，分离的玻璃带104可以通过玻璃分离器149(例如，划线、刻痕轮、钻石尖端、激光)沿着分离路径151而与玻璃带103分离。在一些实施例中，在将分离的玻璃带104从玻璃带103分离之前或之后，可以移除沿着第一外边缘153与第二外边缘155所形成的边缘珠粒，以提供中心部分152来作为具有更均匀的厚度的分离的玻璃带104。
在一些实施例中，玻璃熔融及递送设备102可以包含熔融容器105，熔融容器105经定向以从储存箱109接收批次材料107。可以通过马达113所提供动力的批次递送装置111而引入批次材料107。在一些实施例中，控制器115可以可选择地经操作以启动马达113，以将一定量的批次材料107引入熔融容器105中，如箭头117所指示。熔融容器105可以加热批次材料107，以提供熔融材料121。在一些实施例中，玻璃熔融探针119可以用于测量竖管123内的熔融材料121的水平，并通过通讯线路125将测量信息传送至控制器115。
此外，在一些实施例中，玻璃熔融及递送设备102可以包含第一调节站，第一调节站包含澄清容器127，并位于熔融容器105的下游而通过第一连接导管129耦接至熔融容器105。在一些实施例中，可以通过第一连接导管129将熔融材料121从熔融容器105重力馈送至澄清容器127。举例而言，在一些实施例中，重力可以驱动熔融材料121从熔融容器105通过第一连接导管129的内部路径而到达澄清容器127。此外，在一些实施例中，可以通过各种技术从澄清容器127内的熔融材料121移除气泡。
在一些实施例中，玻璃熔融及递送设备102可以进一步包含第二调节站，第二调节站包含可以位于澄清容器127下游的混合腔室131。混合腔室131可以用于提供熔融材料121的均匀组合物，藉此减少或消除可能存在于离开澄清容器127的熔融材料121中的不均匀性。如图所示，澄清容器127可以通过第二连接导管135耦接至混合腔室131。在一些实施例中，可以通过第二连接导管135将熔融材料121从澄清容器127重力馈送至混合腔室131。举例而言，在一些实施例中，重力可以驱动熔融材料121从澄清容器127通过第二连接导管135的内部路径而到达混合腔室131。
此外，在一些实施例中，玻璃熔融及递送设备102可以包含第三调节站，第三调节站包含可以位于混合腔室131下游的递送容器133。在一些实施例中，递送容器133可以调节馈送至入口导管141的熔融材料121。举例而言，递送容器133可以作为累加器及/或流量控制器，以调整及提供到入口导管141的熔融材料121的一致流量。如图所示，混合腔室131可以通过第三连接导管137耦接至递送容器133。在一些实施例中，可以通过第三连接导管137将熔融材料121从混合腔室131重力馈送至递送容器133。举例而言，在一些实施例中，重力可以驱动熔融材料121从混合腔室131通过第三连接导管137的内部路径而到达递送容器133。如进一步图示，在一些实施例中，递送管路139可以经定位而将熔融材料121递送至形成设备101(例如，形成装置140的入口导管141)。
形成设备101可以包含具有用于拉伸(例如，熔合拉伸)玻璃带103的形成楔(例如，图2的形成楔209)的形成装置140。通过参照图2图示的方式，可以提供以下所示及所述的形成装置140，以将熔融材料121从形成楔209的底部边缘(定义为根部235)拉出(例如，熔合拉伸)，以产生可以拉伸成玻璃带103的熔融材料121的带状物。举例而言，在一些实施例中，熔融材料121可以从入口导管141递送至形成装置140。然后，可以部分依据形成装置140的结构将熔融材料121形成为玻璃带103。举例而言，如图所示，熔融材料121可以沿着在玻璃制造设备100的拉伸方向154上延伸的拉伸路径从形成装置140的底部边缘(例如，根部235)拉伸。在一些实施例中，边缘引导器237、238(参见图4)可以将熔融材料121引导离开形成装置140，以及至少部分定义玻璃带103的宽度“W”。在一些实施例中，玻璃带103的宽度“W”可以延伸于玻璃带103的第一外边缘153与玻璃带103的第二外边缘155之间。在一些实施例中，玻璃带103的宽度“W”可以是约20毫米(mm)或更多、约50mm或更多、约100mm或更多、约500mm或更多、约1000nn或更多、约2000mm或更多、约3000mm或更多、约4000mm或更多，但是可以在其他实施例中提供其他宽度。在一些实施例中，玻璃带103的宽度“W”的范围可以是约20mm至约4000mm、约50mm至约4000mm、约100mm至约4000mm、约500mm至约4000mm、约1000mm至约4000mm、约2000mm至约4000mm、约3000mm至约4000mm、约20mm至约3000mm、约50mm至约3000mm、约100mm至约3000mm、约500mm至约3000mm、约1000mm至约3000mm、约2000mm至约3000mm、约2000mm至约2500mm，或其间的任何范围及子范围。
图2图示沿着图1的线段2-2的形成设备101(例如，形成装置140)的横截面图。在一些实施例中，形成装置140可以包括管路201，经定向以从入口导管141接收熔融材料121。形成装置140可以进一步包括形成楔209，形成楔209包含第一壁213与第二壁214，第一壁213与第二壁214包含一对向下倾斜汇聚表面部分。第一壁213与第二壁214可以包含沿着拉伸方向154汇聚并沿着形成装置140的根部235相交的形成楔209的所述对向下倾斜汇聚表面部分。如本文所使用，本公开的形成装置140及其零件上的位置指称为依据拉伸方向154相对于另一位置的上游或下游。此外，在一些实施例中，熔融材料121可以流入并沿着形成装置140的管路201流动。如图2所示，管路201可以包含管路壁205，管路壁205包含用于定义流动通路207的内表面206。如图所示，管路壁205部分限制流动通路207，以定义流动通路207。如图所示，管路201可以包含与流动通路207流体连通并延伸穿过管路壁205的狭槽203。如图所示，狭槽203可以延伸通过管路壁205的外表面204中的开口、管路壁205的内表面206中的开口、及外表面204与内表面206之间所定义的管路壁205的厚度。狭槽203可以包含单一连续狭槽，但是亦可以提供沿着流动通路207的流动方向208(参见图4)对准的多个狭槽。在一些实施例中，尽管未图示，但是狭槽203可以包括扩大端。在一些实施例中，尽管未图示，但是狭槽203可以通过例如从中间部分到第一外端部分与第二外端部分间歇或连续减少来沿着流动方向208变化。此外，尽管未图示，但是狭槽203可以包括多列狭槽，多列狭槽可以沿着流动方向208并且彼此平行延伸。
如图3所示，狭槽203可以包含通过狭槽203的外周边303所限制的占用空间301。出于本申请案之目的，狭槽203的占用空间301视为通过用于限制狭槽203的外周边303的最内部分所定义的最小狭槽区域。狭槽203的外周边303的最内部分可以包含管路壁205的外表面204及/或内表面206处或外表面204及/或内表面206之间的最外边缘或表面。举例而言，如图3所示，占用空间301通过管路壁205的内表面206处的狭槽203的最内边缘305所定义。如图所示，最内边缘305沿着垂直于流动方向208的方向定义狭槽宽度307。
如图2及图4所示，狭槽203可以包含延伸通过管路壁205的通槽。如图所示，在一些实施例中，狭槽203可以开放管路壁205的外表面204与内表面206，以提供流动通路207与管路壁205的外表面204之间的流体连通。可以通过图2及图4理解，狭槽203(可选择地包含多个狭槽)可以提供于本公开的实施例中之任一者中的管路201的最顶点处的管路壁205的外表面204中。在进一步实施例中，狭槽(可选择地包含多个狭槽)可以沿着将狭槽平分的狭槽平面延伸，并且可以进一步将管路201及/或根部235平分。不期望受到理论的束缚，沿着管路201的最顶点利用狭槽平面(例如，用于将狭槽平分)将管路201及/或根部235平分，可以帮助将离开狭槽的熔融材料均匀地分成反向流动的流(例如，熔融材料121的第一流211，熔融材料121的第二流212)。
管路201的管路壁205可以包含导电材料。如本文所使用，若材料在20℃下具有约0.0001奥姆米(Ωm)或更少的电阻率(例如，约10000西门子每米(S/m)或更高的导电率)，则材料是导电的。导电材料的实施例包括锰、镍铬合金(例如，镍铬)、钢、钛、铁、镍、锌、钨、金、铜、银、铂、铑、铱、锇、钯、钌、及其组合。在进一步实施例中，管路201的管路壁205可以包含铂或铂合金，但是亦可以提供可以与熔融材料兼容且提供在高温下的结构完整性的其他材料。在一些实施例中，铂合金可以包含铂铑、铂铱、铂钯、铂金、铂锇、铂钌、及其组合。在一些实施例中，铂或铂合金亦可以包含耐火金属(例如，钼、铼、钽、钛、钨、钌、锇、锆、二氧化锆(氧化锆)、及/或其合金)。在进一步实施例中，铂或铂合金可以包含氧化物分散体强化的材料。在进一步实施例中，整个管路壁205可以包含铂或铂合金或基本上由铂或铂合金组成。因此，在一些实施例中，导管可以包含铂管路201，铂管路201包含用于定义流动通路207的管路壁205。在一些实施例中，管路壁可以包含铂之外的一或更多种上述材料。管路壁205的厚度可以定义于管路壁205的外表面204与管路壁205的内表面206之间。为了减少管路201(例如，铂管路)的材料成本，导管的管路壁205的厚度的范围可以是约0.5毫米(mm)至约10mm、约0.5mm至约7mm、约0.5mm至约3mm、约1mm至约10mm、约1mm至约7mm、约3mm至约10mm、约3mm至约7mm，或其间的任一范围或子范围。提供具有任何上述范围内的管路壁205的厚度的管路201可以提供足够大的厚度，以提供管路201的期望等级的结构完整性，同时亦提供可以最小化来减少生产管路201(例如，铂管路)的材料成本的厚度。提供具有薄的厚度(例如，约0.5mm至约10mm)的管路壁205可以减少围绕位置315(参见图3)的形成装置140的热质量，其中热控制装置251作用于熔融材料121上，而可以增加热控制装置251的效果。
管路201的管路壁205可以包含大范围的尺寸、形状、及配置，以减少制造及/或组装成本及/或增加管路201的功能。举例而言，如图所示，管路壁205的外表面204及/或内表面206可以包含圆形形状，但是可以在进一步实施例中提供其他曲线形状(例如，椭圆形)或多边形形状。提供外表面204与内表面206两者的曲线形状(例如，圆形形状)可以提供具有恒定厚度的管路壁205，并且可以提供具有高结构强度的管路壁205，并帮助促进通过管路201的流动通路207的一致的熔融材料121流。此外，通过图2及图4所理解，管路201的外表面204及/或内表面206可以包括沿着垂直于图2及图4所示的视图的方向上的长度的几何相似的圆形(或其他形状)。在这样的实施例中，可以通过修改狭槽203的宽度来控制通过狭槽203的流动速率(例如，维持基本上相同)。
尽管可以在进一步实施例中设置分段管路，但是本公开的实施例中之任一者的管路201可以包含连续管路。举例而言，管路201可以包含并未沿着长度分段的连续管路。这样的连续管路可以有益于提供具有增加的结构强度的无缝管路。在一些实施例中，可以提供分段管路。举例而言，形成装置140的管路201可以可选择地包含管路区段，可以在成对的相邻管路区段的邻接端部之间的接头处将管路区段串联连接在一起。在一些实施例中，接头可以包含焊接接头，以将管路区段整合结合来作为整合管路。在一些实施例中，接头可以包含扩散接合接头、公/母接头、或螺纹接头。提供管路201作为一系列管路区段可以简化在一些应用中的管路201的制造。
如图2所示，形成楔209可以包括定义第一外表面223的第一壁213以及定义第二外表面224的第二壁214。如图2所示，在一些实施例中，第一壁213(例如，铂壁)可以在管路201的外表面204的第一周边位置208a处通过第一界面附接至管路201(例如，铂管路)的管路壁205。同样地，第二壁214(例如，铂壁)可以在管路201的外表面204的第二周边位置208b处通过第二界面附接至管路201(例如，铂管路)的管路壁205。如图所示，第一周边位置208a与第二周边位置208b中之每一者可以位于管路201的狭槽203的下游。因此，狭槽203可以周向地位于第一周边位置208a与第二周边位置208b之间。在一些实施例中，第一壁213的上游端与第二壁的上游端214可以整合结合至管路201的管路壁205，并机械加工成在管路201的外表面204与壁的外表面(例如，第一壁213的第一外表面223、第二壁214的第二外表面224)之间具有平滑相应的界面。在一些实施例中，将第一壁213的上游端与第二壁214的上游端整合结合至管路壁205可以包含形成接头(例如，焊接接头、扩散接合接头、公/母接头、或螺纹接头)。
在一些实施例中，如图2至图3所示，第一壁213的上游部分与第二壁214的上游部分最初可以沿着拉伸方向154从与管路201对应的界面相对于彼此张开。不希望受到理论的束缚，在一些实施例中，使第一壁与第二壁彼此张开，可以促进熔融材料沿着拉伸方向的流动，同时亦允许用于支撑梁的空间的增加。在一些实施例中，尽管未图示，但是第一壁与第二壁的上游部分可以彼此平行。
在一些实施例中，如图2所示，第一外表面223与第二外表面224可以沿着拉伸方向154汇聚，以形成形成楔209的根部235。在一些实施例中，根部235可以包含第一外表面223与第二外表面224的汇聚处的整合交界。在一些实施例中，整合交界可以包含单一(例如，单体)材料，或者可以包含接头。在进一步实施例中，接头可以包含扩散接合接头、公/母接头、或螺纹接头。
在一些实施例中，如上面所定义，形成装置140的第一壁213及/或第二壁214可以包含导电材料。在进一步实施例中，第一壁213及/或第二壁214可以包含与上述管路201的组成物类似或相同的铂及/或铂合金，但是在进一步实施例中可以采用不同的组成物。在更进一步的实施例中，第一壁213与第二壁214中之每一者可以包含铂。在进一步实施例中，第一壁213及/或第二壁214可以包含一或更多种上述用于管路201的材料而不包含铂。第一壁213的厚度225可以定义于第一外表面223与第一内表面233之间。第二壁214的厚度226可以定义于第二外表面224与第二内表面234之间。为了降低材料成本，第一壁213的厚度225及/或第二壁214(例如，铂壁)的厚度226的范围可以例如在0.5mm至约10mm、约0.5mm至约7mm、约0.5mm至约3mm、约1mm至约10mm、约1mm至约7mm、约3mm至约10mm、约3mm至约7mm、或其间的任一范围或子范围。降低的厚度可以导致整体降低的材料成本。
如图2所示，第一壁213可以包含与第一壁213的第一外表面223相对的第一内表面233。如图所示，第二壁214可以包含与第二壁214的第二外表面224相对的第二内表面234。如图2所示，第一内表面233与第二内表面234可以部分定义形成装置140内的空腔220。在一些实施例中，可以进一步通过管路201的管路壁205来定义空腔220。如下面所讨论，支撑梁157可以定位于部分通过第一内表面233与第二内表面234所定义的空腔220中。
如图2及图4所示，定位于空腔220中的支撑梁157可以支撑流动通路207内的管路201与熔融材料121的重量。在进一步实施例中，除了支撑管路201以及与管路201相关联的熔融材料121的重量之外，支撑梁157可以经配置以帮助维持管路201的形状及/或大小(例如，狭槽203的形状及大小)。在一些实施例中，如图1所示，支撑梁157可以横向延伸至根部235的宽度的外侧，而支撑(例如，简单支撑)于相对位置158a、158b处。因此，支撑梁157可以比所形成的玻璃带103的宽度“W”更长，并且可以延伸通过空腔220(横向延伸通过形成装置140)，以完全支撑形成装置140。此外，如图2所示，尽管第一壁213及/或第二壁214的厚度低，支撑梁157可以定位于形成装置140的空腔220内的第一壁213与第二壁214之间，而可以提供具有足够的结构完整性的壁，以抵抗使用中的变形。因此，第一壁213与第二壁214的结构可以通过定位于其间的支撑梁157来维持。此外，第一壁213与第二壁214沿着拉伸方向154汇聚以形成根部235，其中第一壁213与第二壁214可以形成牢固的三角形构造。因此，可以利用在上述指定范围内的薄壁来实现结构上刚性的配置。
举例而言，本公开的支撑梁可以提供为单一单体式支撑梁。在一些实施例中，尽管未图示，但是支撑梁可以可选择地包括第一支撑梁以及用于支撑第一支撑梁的第二支撑梁。在进一步实施例中，第一支撑梁与第二支撑梁可以包含支撑梁的堆栈，其中第一支撑梁堆栈在第二支撑梁的顶部。提供支撑梁的堆栈可以简化及/或降低制造成本。举例而言，在一些实施例中，第二支撑梁可以比第一支撑梁更长，而使得第二支撑梁的相对端部部分可以横向延伸至根部235的宽度的外侧，而支撑(例如，简单支撑)在相对位置(例如，位置158a、158b)处。因此，第二支撑梁可以比所形成的玻璃带103的宽度“W”更长，并且可以延伸通过空腔220(横向延伸通过形成装置140)，以完全支撑形成装置140。此外，第二支撑梁可以包含形状(例如，所图示的矩形形状)，但是亦可以提供中空形状、I形梁形状、或其他形状以降低材料成本，同时仍然提供用于支撑梁的高折曲转动惯量。此外，第一支撑梁可以制造成具有支撑导管的形状，以帮助维持如上所述的导管的形状及大小。
在一些实施例中，支撑梁157可以包含支撑材料，支撑材料包含一或更多种陶瓷。用于支撑梁的陶瓷材料的示例性实施例可以包含碳化硅(SiC)。在一些实施例中，可以在支撑梁中使用其他陶瓷(例如，氧化物、碳化物、氮化物、氮氧化物)。在一些实施例中，可以将支撑材料设计成在约1200℃或更高、约1300℃或更高、约1400℃或更高、约1500℃或更高、约1600℃或更高、或约1700℃或更低的温度下维持其机械性质及尺寸稳定性。在进一步实施例中，支撑梁157可以在约1400℃或更高的温度下以及在约1兆帕斯卡(MPa)至5MPa的压力下利用1×10-12s-1至1×10-14s-1的潜变速率的支撑材料制成。这样的支撑材料可以在高温(例如，1400℃)下以最小的潜变针对由导管承载的管路及熔融材料提供足够的支撑，以提供用于物理接触熔融材料而不会污染熔融材料的铂或其他昂贵的耐火材料的最小化使用的形成装置140，同时提供由便宜材料所制成的可以承受形成装置140与形成装置140所承载的熔融材料121的重量下的较大应力的支撑梁157。同时，由上述材料制成的支撑梁157可以承受在高应力及高温下的潜变，以允许维持导管以及与导管相关联的壁(例如，铂壁)的位置及形状。在其他实施例中，支撑梁157可以包含第一支撑梁与第二支撑梁，而第一支撑梁与第二支撑梁可以由基本上相同或等同的材料制成，但是在其他实施例中可以提供替代材料。
在一些实施例中，第一壁213及/或第二壁214的材料可能无法兼容于与支撑梁157的材料物理接触。举例而言，在一些实施例中，第一壁213及/或第二壁214可以包含铂(例如，铂或铂合金)，而支撑梁157可以包含支撑材料(例如，碳化硅)，若允许铂接触支撑梁157，则支撑材料(例如，碳化硅)可能与第一壁213及/或第二壁214的铂发生腐蚀或发生化学反应。因此，在一些实施例中，为了避免不兼容材料之间的接触，可以防止壁的任何部分(例如，第一壁213、第二壁214)与管路201的任何部分物理接触支撑梁157的任何部分。如图所示，例如，在图2中，第一壁213与第二壁214中之每一者间隔开，而不会与支撑梁157的任何部分物理接触。此外，管路201可以与支撑梁157的任何部分间隔开，而不会物理接触。可以使用各种技术来让壁与支撑梁157间隔开。举例而言，可以提供支柱或肋状物来提供间隔。
在一些实施例中，如图所示，可以在壁(例如，第一壁213、第二壁214)与支撑梁157之间提供中间材料210层，以将相应壁(例如，第一壁213、第二壁214)间隔开，而不会与支撑梁157接触。在进一步实施例中，可以在第一壁213及/或第二壁214的所有部分与支撑梁157的相邻间隔部分之间连续提供中间材料210层。在一些实施例中，如图所示，可以在管路201与支撑梁157之间提供中间材料210层，以将管路201间隔开，而不会与支撑梁157接触。在进一步实施例中，可以在管路201的所有部分与支撑梁157的相邻间隔部分之间连续提供中间材料210层。不希望受到理论的束缚，提供连续的中间材料层210可以促进跨越第一壁213、第二壁214、及管路201的所有部分的通过与上述结构间隔开的支撑梁157的均匀支撑。取决于壁(例如，第一壁213、第二壁214)与支撑梁157的材料，可以使用各种材料来作为中间材料210。举例而言，中间材料210可以包含在与利用形成装置140来包含及导引熔融材料121相关联的高温及高压条件下用于接触管路201、第一壁213及/或第二壁214(例如，铂)、及支撑构件(例如，碳化硅)的兼容材料。在一些实施例中，中间材料210可以包含耐火材料。合适的耐火材料的示例性实施例包含氧化锆及氧化铝。在一些实施例中，可以使用其他耐火材料(例如，氧化物、石英、莫来石)。因此，在其他实施例中，通过中间材料210层(例如，氧化铝)，铂或铂合金壁(例如，第一壁213、第二壁214)及铂管(例如，管路201)可以间隔开，而不会与支撑梁157(例如，包含碳化硅)的任何部分物理接触。
在一些实施例中，如图2及图4至图10所示，玻璃制造设备100可以包含具有壳体壁241的壳体240，壳体壁241定义于内部表面243与外部表面245之间，外部表面245与壳体壁241的内部表面243相对。在一些实施例中，壳体240的内部区域247可以通过壳体壁241的内部表面243所定义。在一些实施例中，壳体壁241的内部表面243可以面向形成装置140。在一些实施例中，壳体壁241至少部分围绕形成装置140，而使得形成装置140与玻璃带103的一部分定位于壳体240的内部区域247内。如图所示，位于内部表面243与外部表面245之间的壳体240的块状材料可以包含第一材料，第一材料可以是陶瓷或具有低热传导率的其他材料。不期望受到理论的束缚，具有较低热传导率的材料倾向于具有比具有较高热传导率的材料更好的绝缘性质。在一些实施例中，第一材料所包含的热传导率为约150Wm-1K-1或更少、50Wm-1K-1或更少、约30Wm-1K-1或更少、在约0.01Wm-1K-1至约150Wm-1K-1的范围内、在约0.01Wm-1K-1至约50Wm-1K-1的范围内、或在约0.25Wm-1K-1至约30Wm-1K-1的范围内，或者其间的任何范围及子范围，但是在其他实施例中可以允许其他热传导率。壳体240可以提供减少(例如，最小化、防止)不受控制的热损失及/或热电流对于所生产的玻璃带103的质量的影响的技术益处。
此外，当形成装置140中存在熔融材料121时，第一材料可以在壳体240的内部区域247的操作温度下维持结构完整性并提供尺寸稳定性。在一些实施例中，操作温度可以是约500℃或更多、约800℃或更多、约1000℃或更多、约1200℃或更多、约1500℃或更多、约1700℃或更少、或约1600℃或更少。在一些实施例中，操作温度的范围可以是约500℃至约1700℃、约800℃至约1700℃、约1000℃至约1700℃、约1200℃至约1700℃、约500℃至约1600℃、约800℃至约1600℃、约1000℃至约1600℃、或约1200℃至约1600℃，或者其间的任何范围及子范围。在一些实施例中，第一材料包含高于1600℃的熔融温度。若第一材料包含非晶材料，则操作温度可以低于所述材料的玻璃转化温度。在一些实施例中，第一材料包含氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)、二氧化锆(ZrO2)、SiAlON(亦即，氧化铝与氮化硅的组合，并且可以具有例如Si12-m-nAlm+nOnN16-n、Si6-nAlnOnN8-n、或Si2-nAlnO1+nN2-n的化学式，其中m、n、及所得到的下标均为非负整数)、氮化铝(AlN)、石墨、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、熔化石英、莫来石(亦即，包含氧化铝与二氧化硅的组合的矿物)、或二或更多种上述材料的组合。
尽管未图示，但应理解，壳体240(若存在)与热控制装置251(例如，热控制装置251a、251b、251c、及251d)可以定位于外壳体的内部区域内。在一些实施例中，外壳体可以包含上述关于壳体240所讨论的材料、热传导率、及/或结构性质中之一或更多者。在一些实施例中，外壳体可以减少来自内部区域的热损失。
在一些实施例中，如图2及图4至图10所示，壁通路249(例如，壁通路249a、249b、249c、及249d)从壳体壁241的外部表面245中的开口延伸穿过壳体240而到达壳体壁241的内部表面243的开口。提供穿过壳体壁241的壁通路249可以允许将热控制装置251至少部分定位于内部区域247的外侧，而仍然可以作用于内部区域247内的熔融材料121上。此外，壁通路249可以提供用于局部化热控制装置251的效果以允许熔融材料121的局部调整的技术益处。
在一些实施例中，如图5所示，包含第二材料的管状物503可以定位于壁通路249内(如图所示)，并且可以与壁通路249对准，但是在其他实施例中可以提供没有管状物503的壁通路249(例如，参见图6至图10)。在一些实施例中，管状物503包含第二材料，第二材料可以与壳体壁241的第一材料相同。在一些实施例中，管状物503的第二材料的热传导率可以大约等于或大于壁通路249的第一材料的热传导率。在进一步实施例中，第二材料仍然可以包含约1600℃或更多的熔融温度。举例而言，第一材料可以包含小于约25Wm-1K-1的热传导率(例如，熔化石英、熔化二氧化硅、二氧化锆、莫来石、SiAlON、石墨)，以及第二材料可以包含约30Wm-1K-1或更多的热传导率(例如，氮化硅、氮化硼、氧化铝、碳化硅、氮化铝)。在一些实施例中，相对于没有第二材料(例如，没有管状物503)的通路，第二材料可以用于让壁通路249内的温度均匀化。在一些实施例中，尽管未图示，但是管状物503(若提供)可以包含多个管状物，多个管状物可以与多个壁通路中的一个对应者定位(例如，通过壳体240的第一材料所围绕)。在一些实施例中，管状物中之一或更多者可以固定地安装于所对应的壁通路内。固定安装可以通过例如将管状物压装于壁通路内来实现。在一些实施例中，管状物503可以包含可以涂覆壁通路249的壁通路249的衬垫。管状物503可以提供进一步减少不受控制的热损失及/或热电流的技术益处。此外，管状物503可以允许热控制装置251的调整(例如，重新定位、移除、***、更换)。
在一些实施例中，如图5所示，管状物503可以包含管状物503的外表面部分与相对的管状物503的内表面部分之间所测量的厚度505。在一些实施例中，管状物503的厚度505可以是约100nm或更多、约1μm或更多、约10μm或更多、约50μm或更多、约2000μm或更少、约990μm或更少、490μm或更少、约400μm或更少、约300μm或更少、约200μm或更少、或约100μm或更少。在一些实施例中，管状物503的厚度505的范围可以是约100nm至约2000μm、约1μm至约2000μm、约10μm至约2000μm、约50μm至约2000μm、约100nm至约990μm、约1μm至约990μm、约10μm至约990μm、约50μm至约990μm、约100nm至约490μm、约1μm至约490μm、约10μm至约490μm、约50μm至约490μm、约100nm至约400μm、约1μm至约400μm、约10μm至约400μm、约50μm至约400μm、约100nm至约300μm、约1μm至约300μm、约10μm至约300μm、约50μm至约300μm、约100nm至约200μm、约1μm至约200μm、约10μm至约200μm、约50μm至约200μm、约100nm至约100μm、约1μm至约100μm、约10μm至约100μm、或约50μm至约100μm，或其间的任何范围及子范围。在其他实施例中，尽管未图示，但是第二材料可以包含没有管状物503的围绕壁通路249的壳体240的一部分。在一些实施例中，壁通路249可以在包含第二材料的壳体壁241的所述部分中。在一些实施例中，如图2、图4、图6至图8所示，壁通路249可以不提供管状物503。在一些实施例中，尽管未图示，但是上面所述的包含第二材料的管状物503可以可选择地定位于亦包含第二材料的壁通路249内，而使得管状物503可以独立于壳体240本身进行调整或互换。
壁通路249可以包含具有横截面通路区域的横截面(例如，垂直于壁通路249的细长轴线)。在一些实施例中，横截面通路区域可以是约0.01mm2或更多、约0.04mm2或更多、约0.1mm2或更多、约500mm2或更少、约100mm2或更少、约50mm2或更少、约10mm2或更少、约5mm2或更少、约1mm2或更少、约0.8mm2或更少、约0.4mm2或更少、约0.2mm2或更少、或约0.1mm2或更少。在一些实施例中，横截面通路区域的范围可以是约0.01mm2至约500mm2、约0.04mm2至约500mm2、0.1mm2至约500mm2、约0.01mm2至约100mm2、约0.04mm2至约100mm2、0.1mm2至约100mm2、约0.01mm2至约50mm2、约0.04mm2至约50mm2、约0.1mm2至约50mm2、约0.01mm2至约10mm2、约0.04mm2至约10mm2、约0.1mm2至约10mm2、约0.01mm2至约5mm2、约0.04mm2至约5mm2、0.1mm2至约5mm2、约0.01mm2至约1mm2、约0.04mm2至约1mm2、约0.1mm2至约1mm2、约0.01mm2至约0.8mm2、约0.04mm2至约0.8mm2、约0.1mm2至约0.8mm2、约0.01mm2至约0.4mm2、约0.04mm2至约0.4mm2、约0.1mm2至约0.4mm2、约0.01mm2至约0.2mm2、约0.04mm2至约0.2mm2、约0.1mm2至约0.2mm2、约0.01mm2至约0.1mm2、约0.04mm2至约0.1mm2、或约0.1mm2至约0.6mm2、或其间的任何范围及子范围。在一些实施例中，横截面通路区域可以最小化，以减少传递通过壁通路249的热量，同时仍然容纳可以延伸进入壁通路249的光纤703(讨论于下)、管状物503(若存在)、及热控制装置251(讨论于下)。
在一些实施例中，如图9所示，热绝缘体903a、903b、及/或903c可以从壳体壁241的外部表面245延伸。举例而言，如图所示，热绝缘体903a、903b、及/或903c可以附接至壳体壁241的外部表面245，以及从外部表面245沿着延伸远离内部区域247的方向延伸。在进一步实施例中，多个壁通路(例如，壁通路249a、249b、249c、及249d)可以延伸穿过壳体壁241。在更进一步的实施例中，热绝缘体(例如，热绝缘体903a)可以横向定位于一对相邻的壁通路(例如，壁通路249a、壁通路249b)之间。在进一步实施例中，多个热绝缘体(例如，热绝缘体903a、903b、及903c)可以附接至外部表面245，以及从壳体壁241的外部表面245延伸。在更进一步的实施例中，壁通路(例如，壁通路249b)可以横向定位于一对相邻的热绝缘体(例如，热绝缘体903a、热绝缘体903b)之间。在一些实施例中，热绝缘体903a、903b、及/或903c可以包含上面针对第一材料及/或第二材料所列出的材料中之一或更多者。热绝缘体903a-c可以提供局部化热控制装置253的效果的技术益处。
玻璃制造设备100包含一或更多个热控制装置251。在一些实施例中，如图4所示，玻璃制造设备100可以包含多个热控制装置(例如，热控制装置251a、251b、251c、及251d)。在进一步实施例中，如图4所示，多个热控制装置可以沿着流动通路207的流动方向208布置(例如，成列)。
如图2所示，热控制路径253可以从热控制装置251延伸朝向狭槽203。在一些实施例中，如图2至图3以及图5至图7所示，热控制路径253可以包含线性路径。在一些实施例中，如图8及图10所示，热控制路径253可以包含多个线性路径区段。在一些实施例中，如图4及图9所示，可以存在多个热控制路径(例如，热控制路径253a、253b、253c、及253d)。在进一步实施例中，热控制路径253的数量可以等于热控制装置251的数量。在更进一步的实施例中，一个热控制路径253可以与一个热控制装置251相关联。在更进一步的实施例中，一个热控制装置251可以与一个热控制路径253相关联。在一些实施例中，尽管未图示，但是一个热控制装置可以与多个热控制路径相关联。
在一些实施例中，如图2所示，热控制装置251可以定位于壳体240的内部区域247的外侧。在进一步实施例中，热控制路径253可以延伸穿过壁通路249。在更进一步的实施例中，如图所示，热控制路径可以对准壁通路249。如本文所使用，若穿过壁通路249的热控制路径253的一部分的方向沿着壁通路249的中心线段的方向延伸，则热控制路径253对准壁通路。在更进一步的实施例中，热控制路径253可以对准壁通路，并且可以包括壁通路249的中心轴线。
如图3所示，热控制路径253的投影309可以与占用空间301相交。如本文所使用，热控制路径253的投影309沿着热控制路径253延伸，并且继续沿着热控制路径253的方向313而超出热控制路径253与热控制装置251相对的一端311。在一些实施例中，热控制路径253的投影309可以通过占用空间301所限制。进行热控制路径253的定位来让热控制路径253的投影309通过占用空间301所限制可以减少稍后在玻璃制造处理中另外的热控制的需求。此外，进行热控制路径253的定位来让热控制路径253的投影309通过占用空间301所限制允许熔融材料121的第一流211与熔融材料121的第二流212的流动速率、粘度、及/或温度的同时控制(例如，使用单一热控制装置、使用单列的热控制装置)。
热控制装置251可以包含气体喷嘴、电加热器、或激光器中之一或更多者。尽管在任何给定附图中图示一种类型的热控制装置，但应理解，可以组合不同类型的热控制装置的组合。举例而言，在相同玻璃制造设备中，多个电加热器可以与多个气体喷嘴同时操作。
在一些实施例中，如图5所示，热控制装置可以包含所示的气体喷嘴501。气体喷嘴501可以延伸进入壁通路249，及/或可以从壁通路249偏移一距离。举例而言，如图5所示，气体喷嘴501的外端可以部分延伸穿过壁通路249，但是气体喷嘴501的所述端可以整个延伸穿过壁通路249，或者可以定位于壁通路249的外侧的一距离处，而没有气体喷嘴501的任何部分延伸穿过壁通路249。在进一步实施例中，如图5所示，管状物503可以定位于壁通路249内。在更进一步的实施例中，如图所示，热控制装置的至少一部分(例如，气体喷嘴501)可以定位于管状物503内。在更进一步的实施例中，热控制路径253可以至少部分延伸穿过管状物503。在更进一步的实施例中，热控制路径253可以与管状物503对准。在进一步实施例中，尽管未明确图标，但是热控制装置251可以包括多个气体喷嘴。在更进一步的实施例中，尽管未图示，多个气体喷嘴可以沿着流动通路207的流动方向208布置(例如，成列)(参见图4)。在进一步实施例中，如图5所示，气体喷嘴501可以经配置以从气体喷嘴501喷射气体507，以沿着热控制路径253行进。在更进一步的实施例中，气体507可以包含例如空气、氮气、氦气、氩气、及二氧化碳中之一或更多者。在更进一步的实施例中，尽管未图示，但是可以通过气体供应器(例如，泵、罐、筒、锅炉、压缩器、及压力容器中之一或更多者)提供气体507。
在一些实施例中，如图6所示，热控制装置251可以包含电加热器601。在一些实施例中，可以提供单一电加热器，但是在进一步实施例中可以提供多个电加热器，以允许沿着狭槽的长度产生热分布曲线。举例而言，如图9所示，热控制装置可以包含多个电加热器(例如，电加热器601a、601b、601c、及601d)。在更进一步的实施例中，如图9所示，多个电加热器可以沿着流动通路207的流动方向208布置(例如，成列)(参见图4)。在更进一步的实施例中，多个电加热器中的电加热器(例如，电加热器601a)可以独立于多个电加热器中的另一电加热器(例如，电加热器601b)来操作。在更进一步的实施例中，如图9所示，热绝缘体(例如，热绝缘体903a)可以定位于多个电加热器中的第一电加热器(例如，电加热器601a)与多个电加热器中的第二电加热器(例如，电加热器601b)之间。在更进一步的实施例中，如图所示，热绝缘体(例如，热绝缘体903a)可以定位于多个电加热器中的一对相邻的电加热器(例如，电加热器601a、电加热器601b)之间。在更进一步的实施例中，如图所示，热绝缘体(例如，热绝缘体903a)可以从壳体240的外部表面245延伸。举例而言，如图所示，每一热绝缘体903a、903b、及903c可以附接至壳体240，以及从壳体240的外部表面245延伸。将热绝缘体附接至壳体可以进一步帮助通过与狭槽相关联的加热元件来控制通过每一狭槽的加热。在更进一步的实施例中，如图所示，从壳体240的外部表面245延伸的热绝缘体(例如，热绝缘体903a)可以定位于多个电加热器中的一对相邻的电加热器(例如，电加热器601a、电加热器601b)之间。在更进一步实施例中，如图所示，从壳体240的外部表面245延伸的热绝缘体(例如，热绝缘体903a)可以定位于多个电加热器中的每一对相邻的电加热器之间。
在一些实施例中，电加热器601经配置以发射(例如，辐射)热。在进一步实施例中，如图6的箭头603所指示，当电循环通过电加热器601时，可以产生热。在更进一步的实施例中，从电加热器601辐射的热可以沿着热控制路径253行进。
在一些实施例中，电加热器601可以设计成快速调谐所期望的热输出，以快速修改供应至熔融材料的热。举例而言，在一些实施例中，加热器可以设计成环绕轴线旋转，以立即改变供应至离开管路的狭槽的熔融材料的辐射热。在一个实施例中，如图6及图9所示，电加热器601可以包含沿着包括长度605a(参见图6)与小于长度605a的宽度605b(参见图9)的平面延伸的线圈。壁通路249亦可以包含狭槽，狭槽包括长度607a与小于长度的宽度607b。如图所示，宽度607b可以沿着流动通路207的流动方向208延伸，但是在其他实施例中，长度607a可以沿着流动通路207的流动方向208延伸。为了提供最大加热，电加热器601可以定位于图6的601a以及图9的601b、601c、及601d所示的对准位置，其中电加热器的线圈的长度605a与壁开口249的长度607a沿着相同方向延伸。在这样的位置中，电加热器601的热控制路径253可以透过狭槽完全暴露于底下的熔融材料，以允许熔融材料的最大加热。若存在修改施加至熔融材料的辐射热的量的期望，则电加热器601可以沿着方向609至少部分环绕轴线旋转，以至少部分不对准电加热器601的长度605a与壁开口249的长度607a。举例而言，在一些实施例中，图6所示的电加热器601a可以从图6所示的对准位置旋转(例如，90度)，其中电加热器601a的长度605a从与壁开口的长度607a对准，而到达图9所示的未对准位置，其中电加热器601a的长度605a沿着壁开口249的宽度607b的方向延伸。随着壁开口249的宽度607b小于壁开口249的长度607a，壳体240的外壳壁241阻挡相对较多的来自电加热器601a的辐射热传递(在图6所示的对准位置被阻挡)。通过旋转电加热器允许传递的修改可以提供立即减少由电加热器所供应的辐射热传递的技术益处，而不需要等待加热元件冷却来修改从加热元件辐射的热传递。
在一些实施例中，电加热器601可以包含金属或耐火材料(例如，陶瓷)。金属的示例性实施例包括铬、钼、钨、铂、铂、铑、铱、锇、钯、钌、金、及其组合(例如，合金)。如上所述，金属(例如，合金)的附加示例性实施例包括镍铬合金(例如，镍铬)、铁铬铝合金、及铂合金。陶瓷的示例性实施例包括碳化硅、二硅化铬(CrSi2)、二硅化钼(MoSi2)、二硅化钨(WSi2)、亚铬酸镧、氧化铝、钛酸钡、钛酸铅、氧化锆、氧化钇、及其组合。在一些实施例中，电加热器601可以包含铂或铂合金。在一些实施例中，电加热器601可以包含碳化硅。在一些实施例中，电加热器601可以包含二硅化钼。在一些实施例中，电加热器601可以包含亚铬酸镧。
如图7至图8及图10至图11所示，热控制装置251可以包含激光器(例如，激光二极管701、激光器801、激光器1001)。激光器可以包含气体激光器、准分子激光器、染料激光器、或固态激光器。气体激光器的示例性实施例包括氦、氖、氩、氪、氙、氦氖(HeNe)、氙氖(XeNe)、二氧化碳(CO2)、铜(Cu)蒸气、金(Au)蒸气、镉(Cd)蒸气、氨、氟化氢(HF)、及氟化氘(DF)。准分子激光器的示例性实施例包括惰性环境中的氯、氟、碘、或一氧化二氮(N2O)，惰性环境包含氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、或其组合。染料激光器的示例性实施例包括使用溶解于液体溶剂中的有机染料者(例如，罗丹明、荧光素、香豆素、二苯乙烯、伞形酮、并四苯、或孔雀石绿)。固态激光器的示例性实施例包括晶体激光器、光纤激光器、及激光二极管。晶体式激光器包括掺杂镧系元素或过渡金属的主晶体。主晶体的示例性实施例包括钇铝石榴石(YAG)、氟化钇锂(YLF)、硫铝酸钇(YAL)、钇镓镓石榴石(YSSG)、六氟化锂铝(LiSAF)、六氟化铝锂钙(LiCAF)、锌硒(ZnSe)、红宝石、镁橄榄石、及蓝宝石。掺杂剂的示例性实施例包括钕(Nd)、钛(Ti)、铬(Cr)、铁(Fe)、铒(Er)、钬(Ho)、铥(Tm)、镱(Yb)、镝(Dy)、铈(Ce)、钆(Gd)、钐(Sm)、及铽(Tb)。固态晶体的示例性实施例包括红宝石、变石、氟化铬、镁橄榄石、氟化锂(LiF)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、及氯化铷(RbCl)。激光二极管可以包含针对p型导体层、本征导体层、及n型半导体层的具有三或更多种材料的异质结或PIN二极管。激光二极管的示例性实施例包括AlGaInP、AlGaAs、InGaN、InGaAs、InGaAsP、InGaAsN、InGaAsNSb、GaInP、GaAlAs、GaInAsSb、及铅(Pb)盐。一些激光二极管由于其尺寸、可调谐输出功率及室温(例如，约20℃至约25℃)下操作的能力而可以代表示例性实施例。如下所述，光纤激光器包含光纤，光纤进一步包含具有上面列出的针对晶体激光器或激光二极管的任何材料的包覆。
激光器(例如，激光二极管701、激光器801、激光器1001)经配置以发射包含波长的激光束。可以操作激光器(例如，激光二极管701、激光器801、激光器1001)，而使得激光束的波长减少一半(亦即，频率两倍)，减少三分之二(亦即，频率三倍)，减少四分之三(亦即，频率四倍)，或相对于由激光器所产生的激光束的自然波长进行修改。在一些实施例中，激光束的波长可以是约760纳米(nm)或更多、约900nm或更多、约980nm或更多、约5000nm或更少、约4000nm或更少、约3000nm或更少、约1700nm或更少、约1660nm或更少、约1570nm或更少、约1330nm或更少、或约1100nm或更少。在一些实施例中，激光束的波长的范围可以是约760nm至约5000nm、约760nm至约4000nm、约760nm至约3000nm、约760nm至约1700nm、约760nm至约1660nm、约760nm至约1570nm、约760nm至约1330nm、约760nm至约1100nm、约900nm至约5000nm、约900nm至约4000nm、约900nm至约3000nm、约900nm至约1700nm、约900nm至约1660nm、约900nm至约1570nm、约900nm至约1330nm、约900nm至约1100nm、约980nm至约5000nm、约980nm至约4000nm、约980nm至约3000nm、约980nm至约1700nm、约980nm至约1660nm、约980nm至约1570nm、约980nm至约1330nm、或约980至约1100nm，或其间的任何范围及子范围。能够产生具有上述范围内的波长的激光束的激光二极管(例如，激光二极管701)的示例性实施例包括AlGaAs、InGaAsP、InGaAsN激光二极管。能够产生具有上述范围内的波长的激光束的激光器(除了二极管激光器之外)(例如，激光器801、激光器1001)的示例性实施例包括He-Ne气体激光器、Ar气体激光器、碘准分子激光、掺杂Nd的YAG固态激光器、掺杂Nd的YLF固态激光器、掺杂Nd的YAP固态激光器、掺杂Ti的蓝宝石固态激光器、掺杂Cr的LiSAF固态激光器、氟化铬固态激光器、镁橄榄石固态激光器、LiF固态激光器、及NaCl固态激光器。可以在频率两倍时产生具有上述范围内的波长的激光束的激光器(例如，激光二极管701、激光器801、激光器1001)的示例性实施例包括XeNe气体激光器、HF气体激光器、掺杂Ho的YAG固态激光器、掺杂Er的YAG固态激光器、掺杂Tm的YAG固态激光器、KCl固态激光器、RbCl固态激光器、及AlGaIn激光二极管。可以在频率三倍时产生具有上述范围内的波长的激光束的激光器(例如，激光器801、激光器1001)的示例性实施例包括HeNe气体激光器、DF气体激光器、及Pb盐激光二极管。
激光器(例如，激光二极管701、激光器801、激光器1001)可以经配置以发射沿着热控制路径253行进的激光束，以撞击熔融材料121的位置(例如，位置315)。熔融材料121可以包含激光束的波长处的吸收深度。在整个公开中，材料的吸收深度定义为激光束的强度(例如，功率、功率密度)降低至激光束的初始强度的36.8％(亦即，1/e)处的材料的厚度。不期望受到理论的束缚，可以使用Beer-Lambert定律来估计吸收深度，Beer-Lambert定律预测强度随着材料的厚度除以吸收深度而呈指数降低。针对一些材料，吸收深度可能随着温度而变化。除非另有说明，吸收深度在约1000℃下测量。在一些实施例中，激光束的波长处的熔融材料121中的激光束的吸收深度可以是约50μm或更多、约500μm或更多、约1000μm或更多、约2000μm或更多、5000μm或更多、约10000μm或更少、约5000μm或更少、或约2000μm或更少。在一些实施例中，激光束的波长处的熔融材料121中的激光束的吸收深度的范围可以是约50μm至约10000μm、约500μm至约10000μm、约1000μm至约10000μm、约2000μm至约10000μm、约5000μm至约10000μm、约50μm至约5000μm、约500μm至约5000μm、约1000μm至约5000μm、约2000μm至约5000μm、约50μm至约2000μm、约500μm至约2000μm、约1000μm至约2000μm，或其间的任何范围或子范围。
如图8及图10所示，镜(例如，镜803、多边形镜1003)可以经配置以反射从激光器(例如，激光器801、1001)发射的激光束，而使得激光束照射到位置315处的熔融材料121(参见图3)，其中热控制通道253与熔融材料121相交。在一些实施例中，镜(例如，镜803、多边形镜1003)配置成可旋转，而使得可以经配置以反射从激光器(例如，激光器801、1001)发射的激光束来扫描占用空间301(参见图3)。在进一步实施例中，如图8所示，镜803可以使用检流计805来旋转。在进一步实施例中，检流计805可以经配置以沿着第一方向807旋转。举例而言，利用检流计805来沿着第一方向807将镜803旋转可以造成激光束沿着与流动方向208基本上相反的方向扫描管路201的长度(例如，狭槽203)(参见图4)。在更进一步的实施例中，检流计805可以经配置以沿着与第一方向807相反的第二方向809旋转。举例而言，利用检流计805来沿着第二方向809将镜803旋转可以造成激光束沿着与流动方向208基本上平行的方向扫描管路201的长度(例如，狭槽203)(参见图4)。在更进一步的实施例中，检流计可以经配置以在沿着第一方向807旋转以及沿着与第一方向807相反的第二方向809旋转之间交替。
在进一步实施例中，如图10所示，镜可以包含多边形镜1003。如图所示，多边形镜1003可以包含多个反射表面。如图所示，多边形镜1003可以通过马达1005旋转，以环绕多边形镜1003的旋转轴线1009沿着第一方向1007旋转。举例而言，利用马达1005来沿着第一方向1007将多边形镜1003旋转可以造成激光束沿着与流动方向208基本上相反的方向扫描管路201的长度(例如，狭槽203)(参见图4)。在一些实施例中，如图10所示，马达1005可以可选择地通过控制装置1015(例如，可程序化逻辑控制器)操作，控制装置1015经配置以(例如，“经程序化以”、“经编码以”、“经设计以”、及/或“经制作以”)沿着通讯线路1017将命令讯号发送至马达1005，以在一些实施例中环绕多边形镜1003的旋转轴线1009利用基本上恒定的角速度旋转。利用基本上恒定的角速度让多边形镜1003旋转可以帮助防止由于频繁改变多边形镜1003的角速度而可能发生的马达1005的损伤。在一些实施例中，激光器(例如，激光801、1001)可以经配置以产生脉冲激光束。在进一步实施例中，如图10所示，激光器1001可以可选择地通过控制装置1011(例如，可程序化逻辑控制器)操作，控制装置1011经配置以(例如，“经程序化以”、“经编码以”、“经设计以”、及/或“经制作以”)沿着通讯线路1013将命令讯号发送至激光器。应理解，控制装置1011或1015以及对应通讯线路1013或1017可以分别与图8中的激光器801及/或检流计805组合。
在一些实施例中，如图8及图10所示，激光束从激光器801或1001发射，通过镜(例如，镜803、多边形镜1003)反射，以及沿着穿过壁通路249的热控制路径253行进，以扫描管路201(例如，狭槽203)的长度。在进一步实施例中，所扫描的长度可以是狭槽203的长度401的约10％或更多、约25％或更多、约50％或更多、约100％或更少、约75％或更少、或约50％或更少(参见图4)。在进一步实施例中，所扫描的长度作为狭槽203的长度401的百分比(参见图4)的范围可以是约10％至约100％、约10％至约75％、约10％至约50％、约25％至约100％、约25％至约75％、约25％至约50％、约50％至约100％、约50％至约75％、或其间的任何范围或子范围。在进一步实施例中，所扫描的长度可以基本上等于狭槽203的长度401(参见图4)。在进一步实施例中，壁通路249的形状可以对应于反射离开旋转镜(例如，镜803、多边形镜1003)之后沿着热控制路径253行进的激光束的弧形扫掠。
如图7所示，激光器(例如，激光二极管701)可以光学耦接至光纤703。光纤703可以包含第一端705以及与第一端705相对的第二端707。在一些实施例中，如图7所示，激光器可以包含光学耦接至光纤703的第一端705的激光二极管701，而光纤的第二端707可以面向狭槽203。在一些实施例中，如图7所示，光纤703可以部分延伸穿过壁通路249。尽管未图示，但是第一端705可以不延伸穿过壁通路249或者不延伸进入壁通路249。在这样的实施例中，第一端705可以在壁通路249的外侧间隔开一距离，而光纤703并未延伸于壁通路249内。在进一步实施例中，第一端705可以定位于内部区域247内，其中光纤703延伸穿过壁通路249。在一些实施例中，如图11所示，光纤703可以包含多个光纤703a-d。在进一步实施例中，多个光纤703a-d中的每一光纤可以包含光学耦接至激光器(例如，激光器701a-d)的第一端705a-d。在进一步实施例中，多个光纤703a-d中的每一光纤可以包含面向狭槽203的第二端707a-d。在进一步实施例中，多个光纤703a-d中之一或更多者可以部分延伸穿过壁通路249a-d，并且定位于内部区域247内，或者定位于内部区域247的外侧。
在整个公开中，光纤的长度定义为当光纤703拉直而与细长轴线对准且第一点与第二点尽可能地分开时的光纤703的第一端705处的第一点与光纤703的第二端707处的第二点之间的距离。在一些实施例中，如图11所示，光纤703可以包含多个光纤703a-d，多个光纤703a-d中之每一者可以包括定义为当光纤703a-d拉直而与细长轴线对准时的多个光纤703a-d中的光纤的第一端705a-d与对应光纤703a-d的第二端707a-d之间的距离的长度。在一些实施例中，光纤703的长度(例如，多个光纤703a-d中的光纤的长度)可以是约100mm或更多、约1m或更多、约2m或更多、约5m或更多、约1000m或更少、约50m或更少、约30m或更少、约20m或更少、或约10m或更少。在一些实施例中，光纤703的长度的范围可以是约100mm至约1000m、约100mm至约50m、约100mm至约30m、约100mm至约20m、约100mm至约10m、约1m至约1000m、约1m至约50m、约1m至约30m、约1m至约20m、约1m至约10m、约2m至约30m、约2m至约20m、约2m至约10m、或约5m至约10m。在一些实施例中，多个光纤703a-d中的所有光纤可以包含基本上相同的长度。在其他实施例中，多个光纤703a-d中的光纤中之至少一者可以包含与多个光纤中的另一光纤不同的长度。
光纤703(例如，多个光纤703a-d中的每一光纤)可以包含核心(例如，中心)，核心包含光学材料。在整个公开中，光纤的核心的宽度定义为光纤的第二端处的第一点与光纤的第二端处的第二点之间的距离，其中第一点与第二点包含与纤维的第二端的中心相同的材料，并且第一点与第二点尽可能地分开。举例而言，当光纤的第二端的核心是圆形时，光纤的核心的宽度可以等于直径。当光纤的第二端的核心是椭圆形时，宽度等于半长轴线的两倍。在一些实施例中，光纤703的核心的宽度可以是约1μm或更多、约5μm或更多、约9μm或更多、约50μm或更多、约62.5μm或更多、约550μm或更少、约490μm或更少、约400μm或更少、约360μm或更少、约255μm或更少、或约145μm或更少。在一些实施例中，光纤703的核心的宽度的范围可以是约1μm至约550μm、约1μm至约490μm、约1μm至约400μm、约1μm至约360μm、约1μm至约255μm、约1μm至约145μm、约5μm至约550μm、约5μm至约490μm、约5μm至约255μm、约9μm至约550μm、约9μm至约490μm、约9μm至约400μm、约9μm至约360μm、约9μm至约250μm、约9μm至约144μm、约50μm至约550μm、约50μm至约490μm、约50μm至约400μm、约50μm至约144μm、约62.5μm至约550μm、约62.5μm至约550μm、约62.5μm至约490μm、约62.5μm至约400μm、约62.5μm至约360μm、约62.5μm至约255μm、约62.5μm至约150μm。
在一些实施例中，光纤703的核心中的光学材料(例如，多个光纤中的每一光纤)可以包含蓝宝石、熔化二氧化硅、石英、或其组合。在进一步实施例中，光学材料可以掺杂光学放大器(例如，铒(Er)、镱(Yb)、钕(Nd)、或二氧化锗(GeO2))。在一些实施例中，光纤703可以包含围绕核心的包覆。在进一步实施例中，包覆可以包含比核心的折射率更低的折射率。在更进一步的实施例中，包覆可以包含熔化二氧化硅、石英、蓝宝石、或气体(例如，空气、氮气、或氩气)。在其他更进一步的实施例中，包覆可以包含上面列出的用于激光二极管或晶体激光器的任何材料。掺杂、包覆、或两者的组合可期望用于修改由光纤703传输的激光束的幅度(例如，光纤可以是光纤激光器)。在一些实施例中，光纤703的核心可以包含圆形横截面。具有包含圆形横截面的核心的光纤可以针对离开光纤703的第二端707的激光束提供平滑(例如，均匀且对称)的强度分布曲线。在一些实施例中，光纤703的第一端705可以包含圆形横截面，而光纤703的第二端707可以包含圆形横截面。在一些实施例中，提供具有圆形横截面的光纤703可以用于具有圆形横截面的壁通路249及/或管状物503(参见图5)。
如图11所示，在一些实施例中，激光器(例如，激光二极管701)可以包含多个激光器701a-d。在一些实施例中，在多个激光器中可以存在1个或更多、2个或更多、4个或更多、9个或更多、100个或更少、50个或更少、40个或更少、30个或更少、或20个或更少的激光器。在一些实施例中，多个激光器中的激光器的数量可以是1至100、1至50、1至40、1至30、1至20、2至100、2至50、2至40、2至30、2至20、4至100、4至50、4至40、4至30、4至20、9至100、9至50、9至40、9至30、或9至20。在一些实施例中，如图11所示，多个激光器701a-d中的激光器的数量可以等于多个光纤703a-d中的光纤的数量，而多个激光器701a-d中的每一激光器可以光学耦接至多个光纤703a-d中的对应光纤。在一些实施例中，尽管未图示，但是多个激光器中的激光器的数量可以小于多个光纤中的光纤的数量。如图所示，在一些实施例中，多个激光器701a-d中的每一激光器可以光学耦接至各别光纤703a-d的第一端705a-d。因此，由多个激光器701a-d中的所对应的每一激光器所产生的激光束中的至少一些者可以传输进入光纤703a-d的第一端705a-d，通过光纤703a-d的长度，而从多个光纤703a-d中的对应光纤的第二端707a-d出来。在一些实施例中，多个激光器701a-d中的每一激光器可以光学耦接至多个光纤703a-i的光纤的所对应的每一第一端705a-d，而没有透镜或其他光学装置定位于其间。在其他实施例中，透镜或其他光学部件可以放置于激光器701a-d与光纤703a-d的第一端705a-d之间，以将激光束引导至光纤703a-d的第一端705a-d的核心(例如，中心)。可以期望将激光束引导至光纤703a-d的第一端705a-d的核心，而可以减少激光束的衰减(亦即，强度损失)，同时激光束从第一端705a-d传输至光纤703a-d的第二端707a-d。透镜的焦点长度可以依据光纤703a-d的性质(例如，核心的一部分的直径、孔隙数值)、激光器701a-d的性质(例如，发散度)、从激光器701a-d到透镜的距离、及从透镜到光纤703a-d的第一端705a-d的距离而选择为可期望将激光束从激光器701a-d耦接进入光纤703a-d的第一端705a-d。在进一步实施例中，透镜可以是球面透镜，而可以期望激光器701a-d(例如，激光二极管)产生均匀(亦即，没有散光)激光束。在其他进一步实施例中，透镜可以是非球面(例如，椭圆形)，以用于校正激光束的任何散光。在一些实施例中，尽管未图示，将激光器701a-d光学耦接至光纤703a-d的第一端705a-d可以包含光束分离器与中继光纤。光束分离器的示例性实施例可以是作为用于光纤或中继光纤内的激光束的光束分离器的光纤光耦接器。光束分离器的其他示例性实施例可以作用于光纤或中继光纤的外侧的激光束上，并且包含金属涂覆镜(例如，半镀银镜)、防护膜、或波导。应理解，光束分离器可以与上面讨论的任何实施例一起使用。在一些实施例中，透镜至光纤703a-d的第一端705a-d的距离可以变化，以控制耦接进入光纤703a-d中的激光束的片段。在一些实施例中，光纤703a-d可以包含单模光纤。在一些实施例中，光纤703a-d可以包含多模光纤。在一些实施例中，尽管未图示，但是可以让吹扫气体(例如，针对气体喷嘴所列出的任何气体)循环，以减少(例如，减轻、防止)与激光器相关联的光学元件上的凝结。
照射在熔融材料121的一部分上的激光束的功率密度及/或尺寸可以利用多种方式来实现，例如下列方式中之一或更多者：调整光纤703的第二端707的位置、光学元件的类型、或光学元件的位置。在整个公开中，照射于熔融材料121的一部分上的激光束的宽度定义为通过激光束所照射的熔融材料121上的第一点与通过激光束所照射的熔融材料121上的第二点之间的距离，其中第一点与第二点尽可能远离的熔融材料121的位置处的激光束的强度为激光束的最大强度的约13.5％(亦即，1/e2)。在一些实施例中，激光束的最大宽度可以是约100μm或更多、约500μm或更多、约1mm或更多、约5mm或更多、约10mm或更多、约30mm或更少、或约15mm或更少。在一些实施例中，激光束的最大宽度的范围可以是约100μm至约30mm、约100μm至约15mm、约500μm至约30mm、约500μm至约15mm、约1mm至约30mm、约1mm至约15mm、约5mm至约30mm、约5mm至约15mm、约10mm至约30mm、或其间的任何范围或子范围。在整个公开中，通过激光束照射的熔融材料121的区域定义为通过激光束照射的熔融材料121的一部分，其中在最靠近光纤703的第二端707的熔融材料121的表面处所测量的所述区域的激光束的强度为激光束的最大强度的约13.5％(亦即，1/e2)。
在整个公开中，激光束的功率为使用热电堆所测量的从光纤703的第二端707所传输的激光束的平均功率。在一些实施例中，可以通过控制激光器(例如，激光二极管701)与光纤703的第二端707之间的光学元件来控制激光束的功率。在一些实施例中，可以通过调整激光器的参数(例如，电流或电压、光泵条件)来控制激光束的功率。在整个公开中，如上所述，激光束的功率密度为激光束的功率除以激光束所照射的熔融材料121的区域。在一些实施例中，激光束的功率密度可以是约1瓦/公分2(W/cm2)或更多、约5W/cm2或更多、约10W/cm2或更多、约2000W/cm2或更少、约1000W/cm2或更少、约500W/cm2或更少、约100W/cm2或更少、或约50W/cm2或更少。在一些实施例中，激光束的功率密度的范围可以是约1W/cm2至约2000W/cm2、约1W/cm2至约1000W/cm2、约1W/cm2至约500W/cm2、约1W/cm2至约100W/cm2、约1W/cm2至约50W/cm2、约5W/cm2至约2000W/cm2、约5W/cm2至约1000W/cm2、约5W/cm2至约500W/cm2、约5W/cm2至约100W/cm2、约5W/cm2至约50W/cm2、约10W/cm2至约2000W/cm2、约10W/cm2至约1000W/cm2、约10W/cm2至约500W/cm2、约10W/cm2至约100W/cm2、约10W/cm2至约50W/cm2、或其间的任何范围或子范围。
使用上述任何一种玻璃制造设备100从一定量的熔融材料121制造玻璃的方法可以包括：让熔融材料121沿着通过管路201的管路壁205所定义的流动通路207的流动方向208流动。如上所述，狭槽203可以延伸穿过管路壁205。狭槽203可以包含通过狭槽203的外周边303所限制的占用空间301。方法可以进一步包括：让熔融材料121从管路201的流动通路207流经狭槽203的占用空间301。方法可以进一步包含：操作热控制装置251。热控制装置251可以包含气体喷嘴、电加热器、及激光器(例如，激光二极管)中之一或更多者。热控制装置251可以定义热控制路径253。如上所述，热控制路径253的投影可以与占用空间301相交，并且可以限制占用空间301。方法可以进一步包含：调整热控制路径253与熔融材料121相交的位置315处的熔融材料121的温度。在一些实施例中，位置315可以完全位于从狭槽203沿着垂直于流动方向208的向外方向319向外延伸的占用空间301的投影317内。
在一些实施例中，调整位置315处的熔融材料121的温度可以包含：降低熔融材料121的温度。举例而言，如图5所示，操作热控制装置251可以包含：从气体喷嘴501喷射气体507。降低位置315处的熔融材料121的温度可以增加所述位置处的熔融材料121的粘度；藉此降低所述位置处的熔融材料121的质量流动速率。
在一些实施例中，调整位置315处的熔融材料121的温度可以包含：增加熔融材料121的温度。举例而言，如图6及图9所示，操作热控制装置251可以包含：如箭头603所示，让电循环通过电加热器601。在更进一步的实施例中，如图所示，方法可以进一步包含：让电加热器沿着方向609环绕轴线旋转，以调整由电加热器所施加的辐射热传递，藉此调谐位置315处的熔融材料的温度以及对应粘度与质量流动。在进一步实施例中，如图7至图8及图10至图11所示，操作热控制装置251可以包含：从激光器(例如，激光二极管701、激光器801、激光器1001)发射激光束。在更进一步的实施例中，激光束可以包含熔融材料121中的吸收深度(可以在上述范围内(例如，约50μm至约10mm))。在更进一步的实施例中，激光束可以包含可以在上述范围内的波长(例如，约760nm至约5000nm)。如上所述，在更进一步的实施例中，方法可以进一步包含：在缝隙203的长度上扫描激光束。在更进一步的实施例中，如图8及图10所示，方法可以包含：将从激光器(例如，激光二极管701、激光器801、激光器1001)发射的激光束反射离开镜(例如，镜803、多边形镜1003)。在更进一步的实施例中，如图8所示，方法可以包含：使用检流计805来让镜(例如，镜803、多边形镜1003)旋转。在更进一步的实施例中，如图10所示，镜可以包含多边形镜1003。增加位置315处的熔融材料121的温度可以降低所述位置处的熔融材料121的粘度。增加位置315处的熔融材料121的温度可以增加所述位置处的熔融材料121的质量流动速率。
在一些实施例中，方法可以进一步包含：让熔融材料121的第一流211从位置315沿着形成装置140的第一外表面223在第一方向上流动，其中热控制路径253与熔融材料121相交。在一些实施例中，方法可以进一步包含：让熔融材料121的第二流212从位置315沿着形成装置140的第二外表面224在第二方向上流动。在进一步实施例中，方法可以包含：让熔融材料121的第一流211与熔融材料121的第二流212汇聚，以形成玻璃带103。
在一些实施例中，玻璃带103可以利用约每秒1毫米(mm/s)或更多、约10mm/s或更多、约50mm/s或更多、约100mm/s或更多、或约500mm/s或更多(例如，约1mm/s至约500mm/s的范围、约10mm/s至约500mm/s的范围、约50mm/s至约500mm/s的范围、约100mm/s至约500mm/s的范围，以及其间的所有范围及子范围)沿着拉伸方向154横移。然后，在一些实施例中，玻璃分离器149(参见图1)可以沿着分离路径151将玻璃片材从玻璃带103分离开来。如图所示，在一些实施例中，分离路径151可以沿着第一外边缘153与第二外边缘155之间的玻璃带103的宽度“W”延伸。此外，在一些实施例中，分离路径151可以垂直于玻璃带103的拉伸方向154而延伸。此外，在一些实施例中，拉伸方向154可以定义可以从形成装置140拉伸玻璃带103的方向。
如图2所示，玻璃带103可以从根部235拉出，其中玻璃带103具有玻璃带103的第一主表面215与面向相反方向的玻璃带103的第二主表面216，并定义玻璃带103的厚度227(例如，平均厚度)。在一些实施例中，玻璃带103的厚度227可以是约2毫米(mm)或更少、约1.5mm或更少、约1.2mm或更少、约1mm或更少、约0.5mm或更少、约300微米(μm)或更少、或约200μm或更少，但是在进一步实施例中可以提供其他厚度。在一些实施例中，玻璃带103的厚度227可以是约100μm或更多、约200μm或更多、约300μm或更多、约600μm或更多、约1mm或更多、约1.2mm或更多、约1.5mm或更多，但是在进一步实施例中可以提供其他厚度。举例而言，在一些实施例中，玻璃带103的厚度227的厚度范围可以是约100μm至约2mm、约200μm至约2mm、约300μm至约2mm、约600μm至约2mm、约1mm至约2mm、约100μm至约1.5mm、约200μm至约1.5mm、约300μm至约1.5mm、约600μm至约1.5mm、约1mm至约1.5mm、约100μm至约1.2mm、约200μm至约1.2mm、约600μm至约1.2mm，或其间的厚度的任一范围或子范围。
示例性熔融材料可以不包含或包含氧化锂，并包含钠钙熔融材料、铝硅酸盐熔融材料、碱铝硅酸盐熔融材料、硼硅熔融材料、碱硼硅酸盐熔融材料、碱铝磷硅酸盐熔融材料、及碱铝硼硅酸盐玻璃熔融材料。在一或更多个实施例中，熔融材料121可以包含(以莫耳百分比(莫耳％)计)：在约40莫耳％至约80％的范围内的SiO2、在约10莫耳％至约30莫耳％的范围内的Al2O3、在约0莫耳％至约10莫耳％的范围内的B2O3、在约0莫耳％至约5莫耳％的范围内的ZrO2、在约0莫耳％至约15莫耳％的范围内的P2O5、在约0莫耳％至约2莫耳％的范围内的TiO2、在约0莫耳％至约20莫耳％的范围内的R2O、及在0莫耳％至约15莫耳％的范围内的RO。本文所使用的R2O可以指称碱金属氧化物(例如，Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、及Cs2O)。本文所使用的RO可以指称MgO、CaO、SrO、BaO、及ZnO。在一些实施例中，熔融材料121可以可选择地进一步包含在约0莫耳％至约2莫耳％的范围内的Na2SO4、NaCl、NaF、NaBr、K2SO4、KCl、KF、KBr、As2O3、Sb2O3、SnO2、Fe2O3、MnO、MnO2、MnO3、Mn2O3、Mn3O4、Mn2O7中之每一者。在一些实施例中，玻璃带103及/或所形成的玻璃片材可以是透明的，意指从熔融材料121拉伸的玻璃带103可以包含约85％或更大、约86％或更大、约87％或更大、约88％或更大、约89％或更大、约90％或更大、约91％或更大、或约92％或更大的400纳米(nm)至700nm的光学波长上的平均光透射。
本文所公开的实施例可以提供使用热控制装置来调整离开形成装置的管路的狭槽的熔融材料的质量流动速率、粘度、及/或温度的技术益处。本公开的实施例可以提供熔融材料的质量流动速率、粘度、及/或温度的局部控制及/或调整。能够控制熔融材料的质量流动速率、粘度、及/或温度位置的位置可以完全位于通过狭槽的外周边所定义的占用空间的投影内。此外，在本公开的任何实施例中，可以提供加热装置或多个加热装置(例如，参见图4及图9)，以允许沿着狭槽203的长度401调整加热分布曲线，以提供所期望的沿着位置315的温度分布曲线，并藉此在位置315处提供熔融材料的所期望的粘度以及对应质量流动速率分布曲线。调整质量流动速率分布曲线可以提供从形成装置拉伸的玻璃带的所期望的厚度分布曲线。此外，作用于离开狭槽的熔融材料上可以减少在玻璃制造处理的后期进行附加热控制的需求。狭槽的设计可以用于减少热控制装置作用于熔融材料上的区域。包含薄管路壁(例如，约0.5毫米至约10毫米)的实施例可以减少热控制装置作用于熔融材料上的位置附近的形成装置的热质量，而可以增加热控制装置的效果。根据本公开的实施例，调整熔融材料的质量流动速率、粘度、及/或温度亦可以允许熔融材料的第一流与熔融材料的第二流的同时控制。
在壳体的内部区域内提供形成装置可以减少(例如，最小化、防止)不受控制的热损失及/或热电流对于所生产的玻璃带的质量的影响，同时增加热控制装置的效果的局部性。提供通过壳体的壁的通路可以允许至少部分定位于内部区域的外侧的热控制装置作用于熔融材料上。提供具有管状物的通路可以进一步减少不受控制的热损失及/或热电流，并且允许针对热控制装置的调整(例如，重新定位、移除、***、更换)。提供从壳体的壁的外部表面延伸的热绝缘体可以进一步局部化热控制装置的效果。
应理解，各种所公开实施例可以涉及组合所述特定实施例所描述的特定特征、元件、或步骤。亦应理解，尽管关于一个特定实施例描述特定特征、元件、或步骤，但是可以利用各种未示出的组合或排列的替代实施例互换或组合。
亦应理解，本文所使用的术语“所述”、“一”、或“一个”意指“至少一个”，且不应限于“仅有一个”，除非明确指示为相反。举例而言，除非上下文明确另外指示，否则对于“一部件”的参照包含具有二或更多个部件的实施例。类似地，“多个”意欲表示“多于一个”。
如本文所使用的术语“约”指量、尺寸、公式、参数、与其他数量与特性并非精确且不必精确，而是可以根据需要近似与/或更大或更小，以反映公差、转化因子、四舍五入、测量误差、及类似者，以及所述领域一般技术人员已知的其他因子。本文所表示之范围可为从“约”一个特定值及/或到“约”另一特定值。当表示这样的范围时，实施例包括从一个特定值及/或到另一特定值。同样地，当以使用前置词“约”的近似方式表示值时，将可了解到特定值将形成另一实施例。可以进一步了解范围的每一端点明显与另一端点有关，并独立于另一端点。
本文中使用的术语“基本”、“基本上”、及所述术语之变体意欲指明所描述的特征等于或大约等于一值或描述。举例而言，“基本上平坦的”表面意欲表示平面或近似平面的表面。此外，如上面所定义，“基本上类似”意欲表示二个值相等或大约相等。在一些实施例中，“基本上类似”可以表示彼此的值在约10％内，例如彼此的值在约5％内，或彼此的值在约2％内。
除非另外明确陈述，否则并不视为本文所述任何方法必须建构为以特定顺序施行其步骤。因此，在方法权利要求并不实际记载其步骤之顺序或者不在权利要求或叙述中具体说明步骤限制于特定顺序的情况中，不推断任何特定顺序。
尽管可以使用过渡短语“包含”以公开特定实施例的各种特征、元件、或步骤，但应理解亦暗示包括可能使用过渡短语“由其组成”或“基本上由其组成”公开的替代实施例。因此，举例而言，暗示包含A+B+C的设备的替代实施例包括由A+B+C组成的设备的实施例以及基本上由A+B+C组成的设备的实施例。除非另外指出，否则本文所使用的术语“包含”与“包括”及其变体应解释成同义及开放式。
对于所述领域一般技术人员而言显而易见的是，在不偏离权利要求书的精神及范畴下，可以对本公开进行各种修改及变化。因此，本公开意欲涵盖落于权利要求书与其等价物的范围内针对本文所提供的实施例进行的修改与变化。
Claims (45)
1.一种玻璃制造设备，包含：
形成装置，包含管路与狭槽，所述管路具有用于定义流动通路的管路壁，所述狭槽与所述流动通路流体连通并延伸穿过所述管路壁，所述狭槽包含通过所述狭槽的外周边所限制的占用空间；以及
热控制装置，用于定义热控制路径，所述热控制路径的投影与所述占用空间相交。
2.如权利要求1所述的玻璃制造设备，其中所述形成装置进一步包含：
第一壁，包含第一外表面，所述第一壁附接于所述管路壁的外表面的第一周边位置处；
第二壁，包含第二外表面，所述第二壁附接于所述管路壁的所述外表面的第二周边位置处；以及
所述第一外表面与所述第二外表面在所述形成装置的根部处汇聚。
3.如权利要求1至2中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述投影通过所述占用空间所限制。
4.如权利要求1至3中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述热控制装置包含沿着所述流动通路的流动方向所布置的多个热控制装置。
5.如权利要求1至4中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述管路壁所包含的厚度的范围为约0.5毫米至约10毫米。
6.如权利要求1至5中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述管路壁包含铂或铂合金。
7.如权利要求1至6中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述热控制装置包含电加热器。
8.如权利要求7所述的玻璃制造设备，其中所述电加热器包含多个电加热器，以及热绝缘体定位于所述多个电加热器的第一电加热器与所述多个电加热器的第二电加热器之间。
9.如权利要求7至8中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述电加热器包含二硅化钼、碳化硅、或亚铬酸镧中之一或更多者。
10.如权利要求1至6中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述热控制装置包含气体喷嘴。
11.如权利要求1至6中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述热控制装置包含激光器。
12.如权利要求11所述的玻璃制造设备，其中所述激光器经配置以发射激光束，所述激光束所包含的波长的范围为约760纳米至约5000纳米。
13.如权利要求12所述的玻璃制造设备，进一步包含镜，所述镜经配置以反射从所述激光器发射的所述激光束，而使得所述激光束扫描所述占用空间。
14.如权利要求13所述的玻璃制造设备，其中所述镜为可旋转的。
15.如权利要求13至14中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述镜包含多边形镜。
16.如权利要求11至12中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述激光器包含多个激光二极管。
17.如权利要求1至4中之任一者所述的玻璃制造设备，进一步包含：壳体，所述壳体包含用于定义内部区域的壁以及延伸穿过所述壁的壁通路，所述形成装置定位于所述内部区域中。
18.如权利要求17所述的玻璃制造设备，其中所述热控制路径对准所述壁通路。
19.如权利要求17至18中之任一者所述的玻璃制造设备，进一步包含定位于所述壁通路内的管状物。
20.如权利要求17至19中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述热控制装置包含气体喷嘴。
21.如权利要求17至20所述的玻璃制造设备，其中所述壳体包含面向所述形成装置的内部表面以及与所述内部表面相对的外部表面，热绝缘体从所述外部表面延伸。
22.如权利要求21所述的玻璃制造设备，其中所述热控制装置包含电加热器。
23.如权利要求22所述的玻璃制造设备，其中所述电加热器包含多个电加热器，所述热绝缘体定位于所述多个电加热器的第一电加热器与所述多个电加热器的第二电加热器之间。
24.如权利要求22至23中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述电加热器可以环绕轴线旋转。
25.如权利要求24所述的玻璃制造设备，其中所述壁通路包含狭槽，所述狭槽包含长度以及小于所述长度的宽度。
26.如权利要求17至19中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述热控制装置包含激光器。
27.如权利要求26所述的玻璃制造设备，其中所述激光器经配置以发射激光束，所述激光束所包含的波长的范围为约760纳米至约5000纳米。
28.如权利要求27所述的玻璃制造设备，其中所述激光器经配置以通过发射通过所述壁通路的所述激光束来扫描所述管路的长度。
29.如权利要求26至27中之任一者所述的玻璃制造设备，其中所述激光器包含激光二极管，所述激光二极管光学耦接至光纤的第一端，而所述光纤的第二端面向所述狭槽。
30.如权利要求29所述的玻璃制造设备，其中所述光纤延伸穿过所述壁通路。
31.一种制造玻璃的方法，包含：
让熔融材料沿着通过管路的管路壁所定义的流动通路的流动方向流动，狭槽延伸穿过所述管路壁并包含通过所述狭槽的外周边所限制的占用空间；
让所述熔融材料流经所述狭槽的所述占用空间；
操作用于定义热控制路径的热控制装置，所述热控制路径的投影与所述占用空间相交；以及
调整所述热控制路径与所述熔融材料相交的位置处的所述熔融材料的温度。
32.如权利要求30所述的方法，进一步包含：让所述熔融材料的第一流从所述位置沿着形成装置的第一外表面在第一方向上流动，以及让所述熔融材料的第二流从所述位置沿着所述形成装置的所述第二外表面在第二方向上流动，所述第一流与所述第二流汇聚以形成玻璃带。
33.如权利要求31至32中之任一者所述的方法，其中所述位置完全位于从所述狭槽沿着垂直于所述流动方向的向外方向向外延伸的所述占用空间的投影内。
34.如权利要求31至33中之任一者所述的方法，其中调整所述位置处的所述熔融材料的所述温度包含：降低所述熔融材料的所述温度。
35.如权利要求31至34中之任一者所述的方法，其中操作所述热控制装置包含：从所述气体喷嘴喷射气体。
36.如权利要求31至33中之任一者所述的方法，其中调整所述位置处的所述熔融材料的所述温度包含：增加所述熔融材料的所述温度。
37.如权利要求36所述的方法，其中操作所述热控制装置包含：让电循环通过加热元件。
38.如权利要求37所述的方法，进一步包含：让所述加热元件环绕轴线旋转。
39.如权利要求36所述的方法，其中操作所述热控制装置包含：从激光器发射激光束。
40.如权利要求39所述的方法，其中所述熔融材料中的所述激光束的吸收深度的范围为约50微米至约10毫米。
41.如权利要求39所述的方法，其中所述激光束所包含的波长的范围为约760纳米至约5000纳米。
42.如权利要求39至41中之任一者所述的方法，进一步包含：在所述狭缝的长度上扫描所述激光束。
43.如权利要求39至42中之任一者所述的方法，进一步包含：让从所述激光器发射的所述激光束反射离开镜。
44.如权利要求43所述的方法，进一步包含：让所述镜旋转。
45.如权利要求43至44中之任一者所述的方法，其中所述镜包含多边形镜。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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