TW201733926A - 具有冷卻設備的玻璃製造裝置及使用相同物的方法 - Google Patents

Abstract

揭露了具有冷卻設備的玻璃製造裝置及用於使用相同物的方法。在一個實施例中，一種用於從熔化玻璃形成一玻璃網板的裝置包括：一包殼；及拉取輥，協同以一拉製方向拉製一玻璃網板，該等拉取輥可旋轉地定位在該包殼的一內部中。一種用於從該玻璃網板抽取熱的冷卻設備與一冷卻流體源流體連通，且包括一被主動冷卻的瓣片，該被主動冷卻的瓣片安置在該包殼的該內部中，該被主動冷卻的瓣片可移動來促進變化該熱抽取。該被主動冷卻的瓣片充當該外殼之該內部中的一散熱器，且該冷卻流體從被主動冷卻的瓣片抽取熱，以從該玻璃網板及該包殼移除熱。

Description

具有冷卻設備的玻璃製造裝置及使用相同物的方法

本說明書大致關於玻璃製造裝置，且更具體而言是關於具有冷卻設備的熔融拉製機器及用於使用相同物的方法。

通常將玻璃基板用在各種消費性電子設備，包括智慧型手機、膝上型電腦、LCD顯示器及類似的電子設備。用在如此設備中之玻璃基板的品質對於如此設備的機能及美學而言是重要的。例如，在玻璃基板上缺乏表面平滑度可能干擾該玻璃基板的光學性質，且其結果是可能使在其中採用玻璃基板之電子設備的效能降級。並且，玻璃基板之表面中肉眼可見的變化可能不利地衝擊在其中採用玻璃基板之電子設備之消費者的感受。

此外，針對玻璃基板的製造增加生產速率是理想的。然而，增加玻璃製造裝置內的玻璃流動速率亦增加如此裝置內的熱產生，這反過來影響了所生產之玻璃的品質。

據此，存在著用於生產玻璃基板之替代方法及裝置的需要。

本文中所揭露的實施例關於具有增加的冷卻效能的熔融拉製機器，該等增加的冷卻效能提供以增加的流動生產速率或減少的玻璃厚度生產之玻璃網板的充分冷卻。本文中亦描述的是合併如此熔融拉製機器的玻璃製造裝置，以及用於以增加的生產流動速率及熔融拉製機器內的相對應冷卻來拉製玻璃網板，使得玻璃網板經受及經歷所需冷卻的方法。

依據一個實施例，一種裝置（例如一熔融拉製機器）包括：一包殼；及一形成容器，包括外形成面及沿定位在該包殼內之該容器的一長軸延伸的一長度。該外形成面於該形成容器的一底緣或根部處收斂。平行於該長軸的一拉製平面從該根部以一下游方向延伸，該拉製平面定義該玻璃網板的一前行路徑。至少一個被主動冷卻的瓣片定位於該根部下游的該包殼內，且以一寬度向方向跨該拉製平面延伸（亦即平行於該根部）。在實例中，該裝置可包括一被主動冷卻的瓣片對偶，該被主動冷卻的瓣片對偶沿該拉製平面的相反側以一相反關係佈置。該至少一個被主動冷卻的瓣片包括平行於該拉製平面而延伸的一軸及從該軸向外延伸（例如從該軸正交地延伸）的一鰭片。該被主動冷卻的瓣片亦包括平行於該拉製平面的一旋轉軸，使得該被主動冷卻的瓣片可在該旋轉軸周圍旋轉。該被主動冷卻的瓣片的該旋轉軸例如可與該軸的一旋轉軸重合。該被主動冷卻的瓣片在某些實例中可在一水平位置及一垂直位置之間旋轉。

該被主動冷卻的瓣片的一或更多個冷卻流體通道可與一冷卻流體源流體連通，該冷卻流體源向該被主動冷卻的瓣片的該一或更多個冷卻通道供應一冷卻流體。該被主動冷卻的瓣片的該一或更多個冷卻流體通道可包括一管中管構造。例如，可以一環狀構造佈置該冷卻流體通道。由該冷卻流體源供應的該冷卻流體可為一液體冷卻流體及一氣體冷卻流體的一混合物。在某些實例中，由該冷卻流體源供應的該冷卻流體可為水、空氣或水及空氣的一混合物。

一第一拉取輥及一第二拉取輥可可旋轉地定位在該包殼內。該第一拉取輥及該第二拉取輥協同以一下游方向在該拉製平面上拉製該玻璃網板。該被主動冷卻的瓣片可定位在該第一拉取輥及該第二拉取輥的上游。

該裝置可更包括一瓣片定位設備，該瓣片定位設備機械耦合至該被主動冷卻的瓣片，該瓣片定位設備將該被主動冷卻的瓣片鎖定在其旋轉軸周圍的一位置下。

在某些實例中，該被主動冷卻的瓣片可更包括一塗層，該塗層安置在該被主動冷卻的瓣片上，使得該經塗層之瓣片的一發射率是在從約0.8至約0.95的一範圍中。

在某些實例中，該包殼可更包括一轉變上區域、一轉變下區域及定位在該轉變上區域及該轉變下區域之間的一聯絡區域。該被主動冷卻的瓣片可定位在該轉變上區域的一下部分、該轉變下區域的一上部分中或該聯絡區域中。

依據另一實施例，一種用於形成一玻璃網板方法包括以下步驟：熔化玻璃批量材料以形成熔化玻璃，及以一熔融拉製機器將該熔化玻璃形成成一玻璃網板。該熔融拉製機器包括：一包殼；及一形成容器，具有外形成面及以定位在該包殼內之一寬度向方向延伸的一長軸。該等形成面於一根部處收斂。平行於該長軸（亦即平行於該根部）的一拉製平面從該根部以一下游方向延伸，該拉製平面定義該玻璃網板的一前行路徑。至少一個被主動冷卻的瓣片被包括及定位於該根部下游的該包殼內，且以平行於該拉製平面的該寬度向方向跨該拉製平面延伸。該被主動冷卻的瓣片包括平行於該拉製平面佈置的一軸及例如正交地從該軸向外延伸的一鰭片。

透過該包殼拉製該玻璃網板，且在透過該包殼拉製該玻璃網板時將一冷卻流體循環透過該被主動冷卻的瓣片，該被主動冷卻的瓣片從該玻璃網板抽取熱。該冷卻流體可為一液體冷卻流體及一氣體冷卻流體的一混合物。在某些實例中，該冷卻流體可為水、空氣或水及空氣的一混合物。該循環步驟在某些實例中可包括透過該被主動冷卻的瓣片的一或更多個冷卻流體通道循環該冷卻流體，該一或更多個冷卻流體通道包括一管中管構造（例如一環狀構造）。

該方法可更包括以下步驟：相對於該玻璃網板定向該被主動冷卻的瓣片，以最大化從該玻璃網板進行的熱抽取。在某些實例中，該方法可包括以下步驟：在透過該包殼拉製該玻璃網板時相對於該玻璃網板以一斜角定向該被主動冷卻的瓣片。在某些實例中，可在透過該包殼拉製該玻璃網板之前將該被主動冷卻的瓣片定位在一水平位置下。

該方法可更包括以下步驟：在該被主動冷卻的瓣片的一旋轉軸周圍旋轉該鰭片，且使用一瓣片定位設備相對於該玻璃網板將該鰭片固定在一或更多個角度位置下（例如一水平位置及一垂直位置之間），該旋轉步驟調整從透過該包殼拉製的該玻璃網板進行的一熱抽取速率。

該方法可更包括以下步驟：將該玻璃網板與一拉取輥組件接觸。該拉取輥組件例如可定位在該被主動冷卻的瓣片下游。該拉取輥組件可用以從該形成容器拉製該玻璃網板。

在某些實例中，該被主動冷卻的瓣片可塗有一塗層，使得該經塗層之瓣片的一發射率是在從約0.8至約0.95的一範圍中。

本文中所述之裝置及方法的額外特徵及優點將闡述於隨後的詳細說明中，且本領域中具技藝者將從該說明容易理解部分的該等特徵及優點，或藉由實行本文中所述之實施例辨識該等特徵及優點，該等實施例包括了隨後的詳細說明、請求項以及隨附的繪圖。

要瞭解的是，上述的一般說明及以下的詳細說明兩者描述各種實施例，且係欲提供概觀或架構以供瞭解所請標的的本質及特質。隨附的繪圖被包括來提供各種實施例的進一步瞭解，且被併入此說明書且建構此說明書的一部分。該等繪圖繪示本文中所述的各種實施例，且與說明書一起用以解釋所請標的的原理及操作。

現將詳細參照具有冷卻設備的熔融拉製機器及利用相同物之玻璃製造裝置的各種實施例，其示例被繪示在隨附的繪圖中。當可能時，相同的參考標號將用於繪圖各處以指稱相同的或類似的部件。

範圍在本文中可表達為從「約」一個特定值及/或至「約」另一特定值。當表達此類範圍時，另一實施例包括從該一個特定值及/或至該另一特定值。類似地，例如當藉由使用先行詞「約」將值表達為近似值時，將瞭解的是，該特定值形成另一實施例。將進一步瞭解的是，範圍中之各者的端點相對於另一端點及獨立於另一端點而言皆是顯著的。

如本文中所使用的方向性用語（例如上、下、右、左、前、後、頂、底）係僅參照如所描繪的圖式而作出的，且不欲暗示絕對定向。具體而言，除非原本就指示，用語「垂直」及「水平」是要相對於地球的局部平面而建構的，其中水平面平行於地球的局部平面，而垂直面垂直於地球的局部平面。

除非原本明確表明，絕不欲本文中所闡述的任何方法被建構為需要其步驟以特定順序執行，亦不需要任何裝置特定的定向。據此，凡一方法請求項實際上並不記載要由其步驟依循的順序，或任何裝置請求項實際上並不記載個別元件的順序或定向，或原本在請求項或說明書中不具體表明步驟要受限於特定順序，或未記載裝置之元件的特定順序或定向，則絕不欲在任何方面推斷順序或定向。這對於解譯之任何可能的非明示基礎都是如此，包括：針對步驟、操作流程、元件順序或元件定向之佈置的邏輯事項；推導自文法組織或標點符號的一般意義，及；說明書中所述之實施例的數量或類型。

如本文中所使用的，單數形式「一個（a）」、「一個（an）」及「該（the）」包括了複數的指涉對象，除非在其他情況下上下文清楚指示。例如，因此對於「元件」的指稱包括具有二或更多個如此元件的態樣，除非原文上下文清楚指示。

在一個實施例中，揭露了用於形成玻璃網板的裝置，該裝置包括包殼及定位於該包殼內的形成容器。該裝置例如可包括熔融拉製機器（FDM），其中形成容器包括於形成容器的底緣或根部處收斂的外形成面。形成容器包括沿形成容器的長軸延伸的長度。平行於形成容器（亦即平行於根部）之長軸的拉製平面從根部以下游方向延伸且從形成容器大致定義玻璃網板的前行路徑。FDM亦包括至少一個被主動冷卻的瓣片，該瓣片定位在根部下游的包殼內且以寬度向方向平行於拉製平面而延伸。被主動冷卻的瓣片包括平行於拉製平面而延伸的旋轉軸，使得被主動冷卻的瓣片可在旋轉軸周圍旋轉，例如可在水平位置及垂直位置之間旋轉。被主動冷卻的瓣片亦包括與冷卻流體源流體連通的一或更多個冷卻流體通道。被主動冷卻的瓣片在玻璃網板在拉製平面上前行時從包殼內部抽取熱。將特定參照隨附繪圖在本文中更詳細地描述具有冷卻設備之熔融拉製機器的各種實施例及用於使用相同物的方法。

現參照圖1及2，示意性地描繪了利用包括冷卻設備150之FDM 120之示例性玻璃形成裝置100的一個實施例。玻璃形成裝置100更包括熔化容器101、精製容器103、混合容器104及供應容器108。如由箭頭102所指示地將玻璃批量材料引進熔化容器101。熔化批量材料以形成熔化玻璃106。精製容器103包括從熔化容器101接收熔化玻璃106的高溫處理區域，且在其中從熔化玻璃106移除氣泡。精製容器103透過連接管105與混合容器104流體連通。亦即，從精製容器103向混合容器104流動的熔化玻璃流過連接管105。混合容器104反過來透過連接管107與供應容器108流體連通，使得從混合容器104向供應容器108流動的熔化玻璃流過連接管107。

供應容器108將熔化玻璃106供應透過降流管109而進入FDM 120。FDM 120包括包殼122，入口110及形成容器111定位在該包殼中。如圖1中所示，來自降流管109的熔化玻璃106流進通向形成容器111的入口110。形成容器111包括接收熔化玻璃106的開口112。熔化玻璃106流進形成容器111的槽113，且接著溢流且在根部114c處熔融在一起之前在形成容器111的兩個收斂側114a及114b處向下流動，其中該兩側接合，藉此從根部114c形成在以下游方向延伸的拉製平面149上以下游方向（亦即以圖1中所描繪之座標軸的Y方向）拉製的玻璃網板148。據此，應瞭解的是，拉製平面149從形成容器111定義玻璃網板148的前行路徑，且平行於形成容器的長軸（亦即平行於根部114c）。在某些實施例中，可將玻璃網板148分段成離散的玻璃製品，或者在玻璃網板148為薄玻璃網板（亦即具有等於或小於約0.7 mm或甚至等於或小於約0.5 mm的厚度）時，可例如在收片捲軸上將玻璃網板148捲在自己身上。若被捲，則可依需要在玻璃網板的相鄰層之間使用交插材料。

仍參照圖1及2，可由重力或替代性地藉由定位在根部114c下游的拉取輥組件140以下游方向拉製玻璃網板148。拉取輥組件140包括定位在包殼122中之具有旋轉軸142的第一拉取輥141及具有旋轉軸144的第二拉取輥143。旋轉軸142及144大致平行於拉製平面149。第一拉取輥141及第二拉取輥143被定向為彼此平行，使得第一拉取輥141及第二拉取輥143協同以下游方向接觸及拉製玻璃網板148。在本文中所述的實施例中，第一拉取輥141及第二拉取輥143可為受驅動拉取輥，例如在第一拉取輥141及第二拉取輥143以馬達主動旋轉以拉製玻璃網板148時。儘管圖2描繪單一的拉取輥對偶（亦即第一拉取輥141及第二拉取輥143），應瞭解的是，在其他實施例中，包殼122可更包括複數個拉取輥對偶。

現參照圖1-3，圖2中之截面3-3的側透視圖繪示FDM 120及定位於其中之包殼122的內視圖。FDM 120包括轉變區域123，該轉變區域可被分割成轉變上區域124及轉變下區域125。定位在轉變上區域124及轉變下區域125之間的是聯絡區域126。轉變上區域124在形成容器111的下游，聯絡區域126在轉變上區域124的下游，而轉變下區域125在聯絡區域126的下游。應瞭解的是，轉變區域123是一區域，在該區域處，玻璃網板148在其朝拉取輥組件140下游地前行時在根部114c處被形成之後被冷卻，該拉取輥組件定位在轉變區域123的下游。

傳統上，FDM 120可更包括在拉製平面149上拉製網板時協助冷卻玻璃網板148的一或更多個冷卻細管（cooling bayonet）130。冷卻細管130可出現在轉變上區域124及/或轉變下區域125中。冷卻細管130可可滑動地定位在FDM 120內（例如包殼122內），且大致定位為平行於拉製平面149且大致定位在拉製平面149的相反側上。一旦被安插在外殼中，冷卻細管130相對於拉製平面149被固定到位。冷卻流體（例如氣體（例如空氣）、液體（例如水）或其組合）可循環透過冷卻細管130以從FDM 120的內部抽取熱以使用預定速率冷卻在拉製平面上前行的玻璃網板148。可藉由安插冷卻細管130或從FDM移除該等冷卻細管或改變冷卻細管130的直徑來變化熱抽取的速率。

可藉由增加進入及透過FDM 120之熔化玻璃的質量流率來增加玻璃形成裝置100的產量。對於恆定厚度的玻璃網板148而言，FDM 120裡面的溫度由於質量流率增加而增加。然而，已確定的是，冷卻細管130不足以耗散在玻璃的質量流率顯著增加時產生的熱。在此類條件下，與FDM 120相關聯的玻璃冷卻曲線朝更高溫度徧移。如本文中所使用的，冷卻曲線指的是作為距根部之距離之函數的玻璃網板溫度。上述的功能不全指的是，玻璃網板148在其前行透過FDM 120時由於包殼122內的熱積聚而未被充分冷卻。

在冷卻曲線作為熱積聚的結果而朝更高溫度徧移時，不理想的效應可能發生。例如，玻璃網板148的穩定性可能減少，造成程序中斷，例如減少生產效率之未受控制的玻璃網板148分離（通常稱為「破解」）。替代性或附加性地，玻璃網板148在其離開FDM 120的相對高溫可能造成在環境溫度下不同等地冷卻玻璃網板148，導致玻璃網板中不可接受的屬性（亦即缺陷，例如氣泡、破裂、晶種、結石及玻璃網板中的其他夾雜物）。此類缺陷可能造成玻璃網板148的部分被報棄而作為廢棄玻璃。據此，應瞭解的是，在進入FDM 120之玻璃的質量流率增加時在FDM 120內不充分地冷卻玻璃網板148可能造成程序不穩定性及/或導致生產低效率之玻璃網板中的缺陷。本文中所述的實施例提供用於強化前行透過FDM之玻璃網板之冷卻的方法及裝置，改良了玻璃網板的穩定性且減少了缺陷的發生。

仍參照圖1-3，在本文中所述的實施例中，玻璃形成裝置100除了冷卻細管130之外更包括冷卻設備150。冷卻設備150定位在包殼122內之拉取輥組件140的上游且吸收熱。亦即，冷卻設備充當包殼122內的散熱器。在本文中所述的實施例中，冷卻設備150包括被主動冷卻的瓣片152的對偶，該被主動冷卻的瓣片的對偶定位在拉製平面149的相反側上，使得拉製平面149在被主動冷卻的瓣片152的對偶之間延伸。被主動冷卻的瓣片152中的各者具有平行於拉製平面149的旋轉軸153、平行於旋轉軸153而延伸的軸156及從軸156（例如正交地）延伸且平行於旋轉軸153而延伸的鰭片154。各被主動冷卻的瓣片152的軸156定位在該一或更多個冷卻細管130的上游。軸156例如可為空心軸（例如管、導管等等），而鰭片154具有與軸156流體連通的一或更多個冷卻流體通道（描繪於圖4-5中）。鰭片154具有以拉製平面149的寬度向方向（亦即在圖1之座標軸的+/-X方向上）跨包殼122的內部而延伸的長度方向及垂直於被主動冷卻的瓣片152的旋轉軸153而延伸的寬度。亦即，鰭片包括平行於根部114c且平行於拉製平面而延伸的長度。

軸156及鰭片154可在旋轉軸153周圍旋轉，使得被主動冷卻的瓣片152之鰭片154的位置相對於拉製平面149是可調整的。例如，從軸156向外延伸的鰭片154在某些實施例中可被定向為在被主動冷卻的瓣片152處於水平位置下時實質垂直於拉製平面149（且因此垂直於在拉製平面上前行的玻璃網板）。鰭片154可被定向為在被主動冷卻的瓣片152處於垂直位置下時實質平行於拉製平面149。為了本揭示案的目的，用語「實質上」指的是給定位置的+/-五度（5^o ）內。據此，應瞭解的是，可在被主動冷卻的瓣片152不定位在垂直位置或水平位置下時相對於拉製平面149以斜角定向鰭片154。應辨識的是，鰭片154可為平面的，例如包括至少一個平面主面，例如兩個相反定位且大致扁平（平面）的主面，或鰭片可為彎曲的及/或包括彎曲主面。此外，無論是平面或彎曲的，鰭片154可正交地從軸延伸，或正切於軸而延伸。若鰭片154包括至少一個大致平面表面，則對於水平或垂直定向的指稱要被建構為該至少一個平面表面（參考平面）相對於水平或垂直平面的位置。若鰭片154為彎曲鰭片，則鰭片的參考平面要被建構為於鰭片接合軸156的位置處正切於鰭片的平面，辨識的是，鰭片可正交地附接至軸或正切於軸。

被主動冷卻的瓣片152的對偶（在圖3中僅圖示一個被主動冷卻的瓣片）定位在形成容器111下游及拉取輥組件140上游的轉變區域123中。被主動冷卻的瓣片152可定位在轉變上區域124的下部分、轉變下區域125的上部分中或聯絡區域126中。被主動冷卻的瓣片152大致定位在冷卻細管130的上游。例如，在一或更多個冷卻細管130如圖3中所繪示地出現在轉變下區域125中時，被主動冷卻的瓣片152的軸156定位在該一或更多個冷卻細管130的上游。

現參照圖1-8，被主動冷卻的瓣片152可例如由流體等等冷卻，以提供增加從玻璃網板148進行的熱抽取且因此增加在拉製平面149上拉製的玻璃網板148的冷卻。如此，藉由循環冷卻流體從瓣片主動移除熱，而不是允許熱被動地藉由傳導透過瓣片或從瓣片對流而從瓣片耗散。例如，在實施例中，被主動冷卻的瓣片152可包括安置在鰭片154中的一或更多個冷卻流體通道155，如圖4中所描繪。在此實施例中，冷卻流體通道大致平行於且沿被主動冷卻的瓣片152之鰭片154的長度而定向。冷卻流體通道可定位在鰭片154的表面上或鰭片的主體內。在某些實施例中，鰭片154可包括第一主面部件及（例如以第一及第二表面部件之間的中空內部）接合至第一表面部件的第二主面部件，其中冷卻流體通道可定位在第一及第二表面部件之間。冷卻流體通道155可與軸156流體連通。冷卻流體源160可透過冷卻流體線路162連通地耦合至軸156，使得冷卻流體源160向軸156供應冷卻流體163。在這些實施例中，例如藉由泵、重力饋送等等透過軸156的一端將冷卻流體163引導進被主動冷卻的瓣片152（如由圖4中之參考標號156附近的箭頭所示）。在圖4中所描繪的實施例中，冷卻流體163從軸156流動且透過該一或更多個冷卻流體通道155，且於軸156的相反或遠端（未圖示）處離開被主動冷卻的瓣片152。在冷卻流體被引導透過且離開被主動冷卻的瓣片152的鰭片154時，冷卻流體從被主動冷卻的瓣片152抽取熱，且因此從玻璃網板148移除熱。

在替代性實施例中，被主動冷卻的瓣片152可包括以沿鰭片154的長度延伸的蛇紋石圖樣佈置的一或更多個冷卻流體通道159，如圖5中所描繪。在一個實施例中，冷卻流體163可與軸156流體連通，如以上針對圖4在本文中所述的。在替代性實施例中，軸156可為具有外管156a及內管156b之管中管構造（例如環狀構造）的形式，如圖5中所描繪。在此實施例中，冷卻流體163透過內管156b進入被主動冷卻的瓣片152，流過該一或更多個冷卻流體通道159，且透過內管156b及外管156a之間的通路或通道離開被主動冷卻的瓣片152。如此，冷卻流體163於軸156的單一端處進入及離開被主動冷卻的瓣片152。換言之，內管156b可為冷卻流體163在軸156之一端處的入口，而內管156b及外管156a之間的通路或通道可為冷卻流體163在軸156之相同端的出口。在圖4及5中所繪示的兩個實施例中，軸156透過軸156或內管156b中的一個開口或孔（未圖示）與該一或更多個冷卻流體通道155、159流體連通。應瞭解的是，如圖4中所示具有單一管的軸156可同圖5中所描繪之被主動冷卻的瓣片152使用，而圖5中所描述之具有環狀構造的軸156可同圖4中所示之被主動冷卻的瓣片152使用。

在替代性實施例中，被主動冷卻的瓣片152可包括以沿鰭片154的長度延伸的蛇紋石圖樣佈置的冷卻流體通道159a的對偶，如圖6中所描繪。一個冷卻流體通道159a可從鰭片154的一端朝鰭片154的中點延伸，而另一冷卻流體通道159a可從鰭片154的其他端朝鰭片154的中點延伸。在此實施例中，軸156可為具有外管156a及內管156b之管中管構造的形式，如圖5中所描繪。例如，軸可具有環狀構造。據此，流過一個冷卻流體通道的流體不與流過另一冷卻流體通道的流體混合。在此實施例中，冷卻流體163透過內管156b進入被主動冷卻的瓣片152，流過該一或更多個冷卻流體通道159a，且透過內管156b及外管156a之間的通路或通道離開被主動冷卻的瓣片152。如此，冷卻流體163於軸156的單一端處進入及離開被主動冷卻的瓣片152。

在替代性實施例中，被主動冷卻的瓣片152可具有沿鰭片154的長度延伸的一或更多個冷卻流體通道159c及一或更多個冷卻流體通道159d，如圖7中所描繪的。軸156可為具有外管156a及內管156b之管中管構造的形式，如圖5中所描繪。例如，軸可具有環狀構造。據此，冷卻流體163在軸156的左端上透過內管156b進入被主動冷卻的瓣片152，以左至右方向流過該一或更多個冷卻流體通道159c且於軸156的右端處透過內管156b離開被主動冷卻的瓣片152。冷卻流體163亦在軸156的右端上透過內管156b及外管156a之間的通路或通道進入被主動冷卻的瓣片152，以右至左方向流過該一或更多個冷卻流體通道159d，且在軸156的左端上內管156b及外管156a之間的透過通路或通道離開被主動冷卻的瓣片。應理解的是，冷卻流體通道159c及冷卻流體通道159d沿鰭片154的寬度交替定位。

在替代性實施例中，被主動冷卻的瓣片152可包括沿鰭片154的長度延伸的一或更多個冷卻流體通道159e及一或更多個冷卻流體通道159f。軸156可為具有外管156a及內管156b之管中管構造的形式，如圖5中所描繪。例如，軸可具有環狀構造。在檢視圖8時，冷卻流體163在軸156的左端處透過內管156b進入被主動冷卻的瓣片152，以左至右方向流過該一或更多個冷卻流體通道159e且於軸156的右端處透過內管156b離開被主動冷卻的瓣片152。冷卻流體163亦在軸156的右端處透過內管156b及外管156a之間的通路或通道進入被主動冷卻的瓣片152，以右至左方向流過該一或更多個冷卻流體通道159f，且在軸156的左端上內管156b及外管156a之間的透過通路或通道離開被主動冷卻的瓣片。應理解的是，冷卻流體通道159c及冷卻流體通道159d沿鰭片154的寬度成對地定位，如圖8中所描繪的，亦即冷卻流體通道159c及冷卻流體通道159d並不沿鰭片154的寬度交替定位。

圖4-8中所示的該一或更多個冷卻流體通道155、159a、159c-159f僅用於示例的目的，且如此應瞭解的是，只要冷卻流體163流過鰭片154且藉此從鰭片154及包殼122的內部抽取熱，可使用任何冷卻流體通道配置。

在本文中所述的實施例中，透過冷卻流體線路162由冷卻流體源160向被主動冷卻的瓣片152的該一或更多個冷卻流體通道155、159a、159c-159f供應的冷卻流體163可為液體冷卻流體、氣體冷卻流體或液體及氣體冷卻流體的混合物。例如，冷卻流體可為水、空氣或水及空氣的混合物。具有高熱容量的其他氣體及液體（例如氦及氨及其組合）可用作冷卻流體163。

現參照圖1-2及9，FDM 120亦可包括機械耦合至被主動冷卻的瓣片152的瓣片定位設備170。例如，瓣片定位設備170可包括剛性附接至軸156且從軸156延伸的軸托架158及剛性附接至包殼122的包殼托架171。軸156可延伸透過包殼122的一側，在該側處，瓣片定位設備170同在結構上由包殼122的壁支撐的軸156定位。或者，軸156可延伸透過包殼122的相反側，且在結構上由包殼122之壁的對偶支撐。在一個實施例中，軸托架158可包括孔157，而包殼托架171可包括在一弧上以規律間隔排列的一系列分度孔172-176。例如，軸托架158可相對於從軸156延伸的鰭片154定向90度。在如此定向的情況下，瓣片定位設備170促進藉由以下步驟來將被主動冷卻的瓣片152鎖在垂直位置下：將軸托架158的孔157與包殼托架171的分度孔172對準及透過經對準的孔安插銷（未圖示），將軸托架158耦合至包殼托架171且防止被主動冷卻的瓣片152在旋轉軸153周圍進一步旋轉。可藉由將軸托架158的孔157與包殼托架171的分度孔174對準及透過經對準的孔安插銷來將被主動冷卻的瓣片152鎖在水平位置下。或者，可藉由將軸托架158的孔157與包殼托架171之分度孔176中的一者對準及透過經對準的孔安插銷，來將被主動冷卻的瓣片152鎖在一或更多個中間/遞增角度位置（例如水平位置及垂直位置之間）。如此，可相對於拉製平面149控制被主動冷卻的瓣片152的相對對準。

再次參照圖2、3及9，瓣片的旋轉軸153可與軸156的軸線同軸，且軸156的旋轉相對於拉製平面149旋轉鰭片154。據此，鰭片154的暴露角度可例如使用瓣片定位設備170來調整且相對於拉製平面149鎖在所需的定向下。在被主動冷卻的瓣片152以實質垂直定向來定向使得鰭片154的表面實質垂直於拉製平面149（且因此實質平行於在拉製平面149上拉製之玻璃網板148的表面）時，從玻璃網板148進行的熱抽取被最大化。在被主動冷卻的瓣片152以實質水平定向來定向使得鰭片154的表面實質垂直於拉製平面149（且因此實質垂直於在拉製平面149上拉製之玻璃網板148的表面）時，從玻璃網板148進行的熱抽取被最小化。在被主動冷卻的瓣片之水平及垂直面間之的中間定向下（亦即在被主動冷卻的瓣片相對於在拉製平面149上拉製之玻璃網板148的表面以斜角定向時），從玻璃網板148進行的熱抽取是以實質垂直定向下之被主動冷卻的瓣片152獲取之熱抽取的一小部分。據此，應瞭解的是，以軸156進行之被主動冷卻的瓣片152的旋轉可用以藉由調整鰭片154相對於拉製平面149的定向來調整由被主動冷卻的瓣片152所提供之從玻璃網板148進行之熱抽取的速率。

在實施例中，被主動冷卻的瓣片152可以適用於高溫的金屬材料製造，例如鋼、不銹鋼、鎳基合金、鈷基合金、耐火金屬及合金等等。在某些實施例中，被主動冷卻的瓣片152的軸156可以相同於鰭片154的材料製造，而在其他實施例中，被主動冷卻的瓣片152的軸156可以不同於鰭片154的材料製造。

在實施例中，被主動冷卻的瓣片152可具有有著相對高發射率的塗層。在實施例中，經塗層瓣片的發射率可在從約0.8至約0.95的範圍中。塗層應防止被主動冷卻的瓣片152的表面褪色，且因此在玻璃網板148的生產期間減少或防止鰭片154上的熱點。在一個實施例中，塗層可為由位在美國俄亥俄州布魯克公園的Cetek陶瓷科技公司所提供之具有約0.92之發射率的Cetek高發射率陶瓷塗層。在鰭片154上使用具有相對高發射率的塗層跨被主動冷卻的瓣片的長度及寬度提供了實質均勻的溫度，且協助從玻璃網板148進行均勻的熱抽取。

具有本文中所述之被主動冷卻的瓣片152的FDM 120可用於形成玻璃網板148。例如，在玻璃形成裝置100的起動期間，被主動冷卻的瓣片152的對偶可在沒有冷卻流體163供應至該一或更多個冷卻流體通道155、159a、159c-159f的情況下定位在水平定向下，以協助加熱轉變上區域124。一旦玻璃網板148已被建立且以拉取輥組件140向下游拉取，可向該一或更多個冷卻流體通道155、159a、159c-159f供應冷卻流體163，且可變換被主動冷卻的瓣片152的位置以在玻璃網板148被拉過轉變區域123時協助冷卻該玻璃網板。可在起動期間調整被主動冷卻的瓣片152相對於玻璃網板148的角度位置，以在FDM 120中獲取所需的玻璃網板148冷卻。例如，在需要更大量的冷卻時，可朝垂直位置調整被主動冷卻的瓣片152，藉此增加玻璃網板148對於被主動冷卻的瓣片152之表面的暴露及增加冷卻。在需要較少量的冷卻時，可朝水平位置調整被主動冷卻的瓣片152，藉此減少玻璃網板148對於被主動冷卻的瓣片152之表面的暴露及減少冷卻。被主動冷卻的瓣片152的準確位置除了其他因素之外取決於流過玻璃形成裝置100之玻璃的成分、流過形成容器之形成表面之玻璃的質量流率及要施用於玻璃網板的所需冷卻曲線。

現參照圖1及10，圖10圖形地描繪藉由建模所獲取之四個不同的示例性玻璃網板冷卻曲線。冷卻曲線將玻璃網板148的溫度繪示為使用不同的玻璃流動條件（GFC）在FDM 120中之玻璃網板148的生產期間距形成容器111之根部114c之漸增距離的函數。標示為GFC1的冷卻曲線繪示以第一玻璃網板流動速率生產且在使用轉變區域123中之冷卻細管130的情況下生產之玻璃網板148的目標冷卻曲線。第一玻璃網板流動速率為標準流動速率，且冷卻曲線GFC1繪示以標準流動速率生產且FDM 120僅使用冷卻細管130來從包殼122抽取熱之玻璃網板的基線冷卻速率。標示為GFC2的冷卻曲線是針對大於第一玻璃網板流動速率約70%的第二玻璃網板流動速率，其中冷卻效能為用於由曲線GFC1所特徵化之玻璃網板148的相同冷卻效能（亦即，FDM 120僅使用冷卻細管130來從包殼122抽取熱）。如由曲線GFC2所繪示的，玻璃網板148的較慢的冷卻發生在第二（及更高）玻璃網板流動速率的情況下，這可能造成條帶不穩定性及次標準的產品屬性（亦即缺陷）兩者。並且，曲線GFC2及GFC1之間的間隙指示在目標冷卻曲線GFC1的情況下以第二玻璃網板流動速率生產玻璃網板148所需之熱抽取的量。

相較之下，標示為GFC3的冷卻曲線是針對以第二玻璃網板流動速率生產玻璃網板148且其中被主動冷卻的瓣片152相對於水平面以37^o 的角度定位及將水用作冷卻流體163。標示為GFC4的冷卻曲線是針對以大於第一玻璃網板流動速率40%的第三玻璃網板流動速率生產玻璃網板148，且其中使用冷卻細管130來進行冷卻，且轉變區域123中的所有加熱構件（未圖示於圖式中）關閉。應理解的是，標示為GFC4的冷卻曲線表示可使用傳統FDM冷卻方法來冷卻且仍獲取目標冷卻曲線GFC1之玻璃網板流動速率上的最大增加。

如由圖10中的冷卻曲線所繪示，具有本文中所揭露之被主動冷卻的瓣片152的FDM 120針對以多70%的玻璃網板流動速率生產的玻璃網板148提供了同等於在FDM 120中單獨以冷卻細管130冷卻之玻璃網板148的冷卻。亦即，使用被主動冷卻的瓣片152允許要在玻璃的質量流率增加70%的情況下達成的目標冷卻曲線GFC1。更具體而言，相對於單獨使用冷卻細管130及相對於與關閉的轉變區域加熱構件結合使用的冷卻細管130，冷卻曲線GFC3繪示轉變區域123中之玻璃網板148之冷卻上的顯著增加，藉此指示可使用本文中所述的被主動冷卻的瓣片來增加玻璃形成裝置的產量同時減輕程序不穩定性及缺陷的風險。

參照圖11，圖示使用傳統瓣片（未被冷卻）對上被主動冷卻的瓣片來冷卻的玻璃網板的比較。該比較是基於傳統瓣片及被主動冷卻的瓣片的冷卻曲線之間的差異，且繪製為指示使用傳統瓣片的一個冷卻曲線及指示使用被主動冷卻的瓣片的另一冷卻曲線間之溫度（DT）上的改變。氣冷式瓣片對上傳統瓣片之間的DT由標示為F1的曲線所示。液冷式瓣片（例如水冷式瓣片）對上傳統瓣片之間的DT由曲線F2所示。由氣冷式瓣片（F1）提供的增加的冷卻（DT）相較於傳統瓣片提供轉變區域中之冷卻效能上的顯著強化，而水冷式瓣片相較於氣冷式瓣片提供約多50%的冷卻強化。

現應瞭解的是，具有本文中所述之冷卻設備的熔融拉製機器可用以在以增加的玻璃流動生產速率生產玻璃網板期間提供強化的冷卻效能。本文中所述的冷卻設備亦可用以在使用標準玻璃流動生產速率生產玻璃網板期間提供強化的冷卻效能。

對於本領域中具技藝者而言將是清楚的是，可在不脫離所請標的之精神及範圍的情況下對本文中所述的實施例作出各種更改及變化。因此，意欲者為，本說明書涵蓋本文中所述之各種實施例的更改及變化，若是此類更改及變化落於隨附請求項及它們等效物的範圍內的話。

100‧‧‧玻璃形成裝置
101‧‧‧熔化容器
102‧‧‧箭頭
103‧‧‧精製容器
104‧‧‧混合容器
105‧‧‧連接管
106‧‧‧熔化玻璃
107‧‧‧連接管
108‧‧‧供應容器
109‧‧‧降流管
110‧‧‧入口
111‧‧‧形成容器
112‧‧‧開口
113‧‧‧槽
114a‧‧‧收斂側
114b‧‧‧收斂側
114c‧‧‧根部
120‧‧‧熔融拉製機器
122‧‧‧包殼
123‧‧‧轉變區域
124‧‧‧轉變上區域
125‧‧‧轉變下區域
126‧‧‧聯絡區域
130‧‧‧冷卻細管
140‧‧‧拉取輥組件
141‧‧‧第一拉取輥
142‧‧‧旋轉軸
143‧‧‧第二拉取輥
144‧‧‧旋轉軸
148‧‧‧玻璃網板
149‧‧‧拉製平面
150‧‧‧冷卻設備
152‧‧‧被主動冷卻的瓣片
153‧‧‧旋轉軸
154‧‧‧鰭片
155‧‧‧冷卻流體通道
156‧‧‧軸
156a‧‧‧外管
156b‧‧‧內管
157‧‧‧孔
158‧‧‧軸托架
159‧‧‧冷卻流體通道
159a‧‧‧冷卻流體通道
159c‧‧‧冷卻流體通道
159d‧‧‧冷卻流體通道
159e‧‧‧冷卻流體通道
159f‧‧‧冷卻流體通道
160‧‧‧冷卻流體源
162‧‧‧冷卻流體線路
163‧‧‧冷卻流體
170‧‧‧瓣片定位設備
171‧‧‧包殼托架
172‧‧‧分度孔
174‧‧‧分度孔
176‧‧‧分度孔
GFC1‧‧‧冷卻曲線
GFC2‧‧‧冷卻曲線
GFC3‧‧‧冷卻曲線
GFC4‧‧‧冷卻曲線
F1‧‧‧曲線
F2‧‧‧曲線

依據本文中所圖示及描述之一或更多個實施例，圖1示意性地描繪玻璃製造裝置；

圖2示意性地描繪圖1之玻璃製造裝置的部分橫截面，繪示在熔融拉製機器內被主動冷卻之瓣片的對偶；

圖3為圖2中所示之玻璃製造裝置在根部下游之一部分的示意透視圖；

依據本文中所圖示及描述之一或更多個實施例，圖4示意性地描繪被主動冷卻的瓣片；

依據本文中所圖示及描述之一或更多個實施例，圖5示意性地描繪被主動冷卻的瓣片；

依據本文中所圖示及描述之一或更多個實施例，圖6示意性地描繪被主動冷卻的瓣片；

依據本文中所圖示及描述之一或更多個實施例，圖7示意性地描繪被主動冷卻的瓣片；

依據本文中所圖示及描述之一或更多個實施例，圖8示意性地描繪被主動冷卻的瓣片；

依據本文中所圖示及描述之一或更多個實施例，圖9示意性地描繪瓣片定位設備；

依據本文中所圖示及描述之一或更多個實施例，圖10圖形地描繪玻璃製造裝置中所生產之玻璃網板（glass web）的冷卻曲線；及

依據本文中所圖示及描述之一或更多個實施例，圖11示意性地描繪玻璃製造裝置中所生產之玻璃網板之溫度上的改變。

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100‧‧‧玻璃形成裝置

101‧‧‧熔化容器

102‧‧‧箭頭

103‧‧‧精製容器

104‧‧‧混合容器

105‧‧‧連接管

106‧‧‧熔化玻璃

107‧‧‧連接管

108‧‧‧供應容器

109‧‧‧降流管

110‧‧‧入口

111‧‧‧形成容器

112‧‧‧開口

113‧‧‧槽

114a‧‧‧收斂側

114b‧‧‧收斂側

120‧‧‧熔融拉製機器

122‧‧‧包殼

130‧‧‧冷卻細管

140‧‧‧拉取輥組件

148‧‧‧玻璃網板

149‧‧‧拉製平面

150‧‧‧冷卻設備

160‧‧‧冷卻流體源

162‧‧‧冷卻流體線路

163‧‧‧冷卻流體

Claims (10)

1. 一種用於從熔化玻璃形成一玻璃網板的裝置，包括： 一包殼； 一形成容器，定位在該包殼內，且包括於一根部處收斂的外形成面； 一拉製平面，從該根部以一下游方向延伸，該拉製平面平行於該根部；及 至少一個被主動冷卻的瓣片，定位在該根部下游的該包殼內，且以平行於該拉製平面的一方向跨該拉製平面而延伸，該被主動冷卻的瓣片包括： 一軸，該軸平行於該拉製平面而延伸，及一鰭片，該鰭片從該軸向外延伸； 一旋轉軸，平行於該拉製平面而延伸，使得該至少一個被主動冷卻的瓣片可在該旋轉軸周圍旋轉；及 一或更多個冷卻流體通道，與一冷卻流體源流體連通，該冷卻流體源向該被主動冷卻的瓣片的該一或更多個冷卻流體通道供應一冷卻流體，其中該被主動冷卻的瓣片在該玻璃網板在該拉製平面上前行時從該玻璃網板抽取熱。
2. 如請求項1所述之裝置，更包括可旋轉地定位在該被主動冷卻的瓣片下游之該包殼內的一第一拉取輥及一第二拉取輥，其中該第一拉取輥及該第二拉取輥協同以該下游方向在該拉製平面上拉製該玻璃網板。
3. 如請求項1所述之裝置，更包括一瓣片定位設備，該瓣片定位設備機械耦合至該被主動冷卻的瓣片，該瓣片定位設備將該被主動冷卻的瓣片鎖定在該旋轉軸周圍的一位置下。
4. 如請求項1所述之裝置，更包括一塗層，該塗層安置在該被主動冷卻的瓣片上，使得該經塗層的被主動冷卻的瓣片的一發射率是在從約0.8至約0.95的範圍中。
5. 如請求項1至4中之任一者所述的裝置，其中該被主動冷卻的瓣片的該一或更多個冷卻流體通道包括一管中管構造。
6. 一種用於形成一玻璃網板的方法，包括以下步驟： 熔化玻璃批量材料以形成熔化玻璃； 以一熔融拉製機器將該熔化玻璃形成成該玻璃網板，該熔融拉製機器包括： 一包殼； 一形成容器，定位在該包殼內，且包括於一根部處收斂的外形成面； 一拉製平面，平行於該根部且從該根部以一下游方向延伸，該拉製平面從該形成容器定義該玻璃網板的一前行路徑；及 至少一個被主動冷卻的瓣片，定位在該根部下游的該包殼內，且以平行於該拉製平面的一方向跨該拉製平面而延伸，該被主動冷卻的瓣片包括一軸及從該軸向外延伸的一鰭片； 透過該包殼拉製該玻璃網板；及 在透過該包殼拉製該玻璃網板時，將一冷卻流體循環透過該被主動冷卻的瓣片，藉此從該玻璃網板抽取熱。
7. 如請求項6所述之方法，更包括以下步驟：相對於該玻璃網板定向該被主動冷卻的瓣片，以最大化從該玻璃網板進行的熱抽取。
8. 如請求項6所述之方法，更包括以下步驟：在透過該包殼拉製該玻璃網板時相對於該玻璃網板以一斜角定向該被主動冷卻的瓣片。
9. 如請求項6所述之方法，更包括以下步驟： 在透過該包殼拉製該玻璃網板時，藉由變化該鰭片的一角度位置來由該鰭片調整從該玻璃網板進行的一熱抽取速率。
10. 如請求項6至9中之任一者所述之方法，其中該循環步驟包括以下步驟：透過該被主動冷卻的瓣片的一或更多個冷卻流體通道循環該冷卻流體，該一或更多個冷卻流體通道包括一管中管構造。