TW202120444A - 玻璃製造設備及方法 - Google Patents

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TW202120444A TW109127067A TW109127067A TW202120444A TW 202120444 A TW202120444 A TW 202120444A TW 109127067 A TW109127067 A TW 109127067A TW 109127067 A TW109127067 A TW 109127067A TW 202120444 A TW202120444 A TW 202120444A
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glass manufacturing
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阿雷克西謝爾蓋耶維奇 阿莫索夫
羅伯特 戴利亞
布倫特 柯卡圖倫
亞歷山大拉馬爾 羅賓森
威廉安東尼 偉登
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美商康寧公司
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Abstract

玻璃製造設備可以包含具有管路的形成裝置。管路可以包含用於定義流動通路的管路壁以及延伸穿過管路壁的狹槽。玻璃製造設備可以進一步包含用於定義熱控制路徑的熱控制裝置。熱控制路徑的投影可以與藉由狹槽的外周邊所限制的佔用空間相交。製造玻璃的方法可以包含以下步驟:讓熔融材料沿著流動通路的流動方向流動。方法亦可以包含以下步驟:讓熔融材料流經狹槽的佔用空間。方法可以進一步包含以下步驟:操作用於定義熱控制路徑的熱控制裝置。熱控制路徑的投影可以與佔用空間相交。方法可以另外包含以下步驟:調整熱控制路徑與熔融材料相交的位置處的熔融材料的溫度。

Description

玻璃製造設備及方法
本申請案主張於2019年8月12日提出申請之美國臨時申請案第62/885,478號之優先權權益,本案係依據其內容,且其內容藉由引用整體併入本文。
本揭示通常係關於玻璃製造設備及方法,而更特定為包括熱控制裝置的玻璃製造設備以及包括調整流經狹槽的佔用空間的熔融材料的溫度的製造玻璃的方法。
已知利用形成設備將熔融材料處理成玻璃帶。已知習知的形成設備可以操作以從形成設備向下拉伸一定量的熔融材料來作為可以分離成玻璃片材的玻璃帶。舉例而言,玻璃片材經常用於顯示應用中(例如,液晶顯示器(LCD)、電泳顯示器(EPD)、有機發光二極體顯示器(OLED)、電漿顯示面板(PDP)、觸控感測器、光伏、或類似者)。
以下呈現本揭示之簡化總結,以提供實施方式中所述的一些示例性實施例之基本理解。
在一些實施例中,玻璃製造設備可以包含形成裝置。形成裝置可以包含具有用於定義流動通路的管路壁的管路。形成裝置可以包含與流動通路流體連通並延伸穿過管路壁的狹槽。狹槽可以包含藉由狹槽的外周邊所限制的佔用空間。玻璃製造設備亦可以包含用於定義熱控制路徑的熱控制裝置,熱控制路徑的投影係與佔用空間相交。
在進一步實施例中,形成裝置可以進一步包含第一壁,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邊位置處附接。形成裝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邊位置處附接。第一外表面與第二外表面可以在形成裝置的根部處匯聚。整合交界可以包含形成裝置的根部。
在進一步實施例中,可以藉由佔用空間來限制投影。
在進一步實施例中,熱控制裝置可以包含沿著流動通路的流動方向所佈置的複數個熱控制裝置。
在進一步實施例中,管路壁所包含的厚度範圍可以是約0.5毫米至約10毫米。
在進一步實施例中,管路壁可以包含鉑或鉑合金。
在進一步實施例中,熱控制裝置可以包含電加熱器。
在更進一步的實施例中,電加熱器可以包含複數個電加熱器。熱絕緣體可以定位於複數個電加熱器中的第一電加熱器與複數個電加熱器中的第二電加熱器之間。
在更進一步的實施例中,電加熱器可以包含二矽化鉬、碳化矽、或亞鉻酸鑭中之一或更多者。
在進一步實施例中,熱控制裝置可以包含氣體噴嘴。
在進一步實施例中,熱控制裝置可以包含雷射器。
在更進一步的實施例中,雷射器可以經配置以發射包含約760奈米至約5000奈米的範圍內的波長的雷射光束。
在更進一步的實施例中,鏡可以經配置以反射從雷射器發射的雷射光束,而使得雷射光束掃描佔用空間。
在更進一步的實施例中,鏡可以是可旋轉的。
在更進一步的實施例中,鏡可以包含多邊形鏡。
在更進一步的實施例中,雷射器可以包含複數個雷射二極體。
在進一步實施例中,玻璃製造設備可以進一步包含殼體,殼體包含用於定義內部區域的壁以及延伸穿過壁的壁通路。形成裝置可以定位於內部區域中。
在更進一步的實施例中,熱控制路徑可以與通路對準。
在更進一步的實施例中,玻璃製造設備可以另外包含定位於壁通路內的管狀物。
在更進一步的實施例中,熱控制裝置可以包含氣體噴嘴。
在更進一步的實施例中,殼體可以包含面向形成裝置的內部表面以及與內部表面相對的外部表面。熱絕緣體可以從外部表面延伸。
在更進一步的實施例中,熱控制裝置可以包含電加熱器。
在更進一步的實施例中,電加熱器可以包含複數個電加熱器。熱絕緣體可以定位於複數個電加熱器中的第一電加熱器與複數個電加熱器中的第二電加熱器之間。
在更進一步的實施例中,電加熱器可以環繞軸線旋轉。
在更進一步的實施例中,壁通路可以包含狹槽,狹槽包含長度以及小於長度的寬度。
在更進一步的實施例中,熱控制裝置可以包含雷射器。
在更進一步的實施例中,雷射器可以經配置以發射包含約760奈米至約5000奈米的範圍內的波長的雷射光束。
在更進一步的實施例中,雷射器可以經配置以藉由發射通過壁通路的雷射光束來掃描管路的長度。
在更進一步的實施例中,雷射器可以包含雷射二極體。雷射二極體可以光學耦接至光纖的第一端。光纖的第二端可以面向狹槽。
在更進一步的實施例中,光纖可以部分延伸穿過壁通路。
在一些實施例中,製造玻璃的方法可以包含以下步驟:讓熔融材料沿著由管路的管路壁所定義的流動通路的流動方向流動。狹槽可以延伸穿過管路壁,並且可以包含藉由狹槽的外周邊所限制的佔用空間。該方法可以包含以下步驟:讓熔融材料流經狹縫的佔用空間。該方法亦可以包含以下步驟:操作用於定義熱控制路徑的熱控制裝置,熱控制路徑的投影係與佔用空間相交。該方法可以進一步包含以下步驟:調整熱控制路徑與熔融材料相交的位置處的熔融材料的溫度。
在進一步實施例中,該方法可以包含以下步驟:讓熔融材料的第一流從該位置沿著形成裝置的第一外表面在第一方向上流動。該方法亦可以包含以下步驟:讓熔融材料的第二流從該位置沿著形成裝置的第二外表面在第二方向上流動。第一流與第二流可以匯聚以形成玻璃帶。
在進一步實施例中,該位置可以完全位於從狹槽沿著垂直於流動方向的向外方向向外延伸的佔用空間的投影內。
在進一步實施例中,調整該位置處的熔融材料的溫度之步驟可以包含以下步驟:降低熔融材料的溫度。
在進一步實施例中,操作熱控制裝置之步驟可以包含以下步驟:從氣體噴嘴噴射氣體。
在進一步實施例中,調整該位置處的熔融材料的溫度之步驟可以包含以下步驟:增加熔融材料的溫度。
在更進一步的實施例中,操作熱控制裝置之步驟可以包含以下步驟:讓電循環通過加熱元件。
在更進一步的實施例中,該方法可以包含以下步驟:讓加熱元件環繞軸線旋轉。
在更進一步的實施例中,操作熱控制裝置之步驟可以包含以下步驟:從雷射器發射雷射光束。
在更進一步的實施例中,熔融材料中的雷射光束的吸收深度的範圍可以是約50微米至約10毫米。
在更進一步的實施例中,雷射光束所包含的波長的範圍可以是約760奈米至約5000奈米。
在更進一步的實施例中,該方法可以包含以下步驟:在狹縫的長度上掃描雷射光束。
在更進一步的實施例中,該方法可以包含以下步驟:讓從雷射器發射的雷射光束反射離開鏡。
在更進一步的實施例中,該方法可以包含以下步驟:讓鏡旋轉。
在更進一步的實施例中,鏡可以包含多邊形鏡。
在隨後的具體實施方式中將揭示本文所述的實施例的額外特徵及優勢,且該領域具有通常知識者將可根據該描述而部分理解額外特徵及優勢,或藉由實踐本文中(包括隨後的具體實施方式、申請專利範圍、及隨附圖式)所描述的實施例而瞭解額外特徵及優勢。應瞭解,上述一般描述與以下詳細描述二者皆呈現實施例,並且意欲提供用於理解本文所述的實施例之本質及特性之概述或框架。茲包括隨附圖式以提供進一步理解,且將該等隨附圖式併入本說明書且構成本說明書之一部分。圖式說明本揭示的各種實施例,且與描述一同解釋其原理及操作。
現在參照圖示本揭示的示例性實施例的隨附圖式,以下將更充分描述實施例。在圖式各處儘可能使用相同的元件符號以指稱相同或相似的部件。然而,本揭示可以用許多不同形式實現,且不應視為受限於本文所記載的實施例。除非另有說明,否則對本揭示的一個實施例的特徵的討論可以等效應用於本揭示的其他實施例的對應特徵。然後,隨後可以將來自這些實施例中之任一者的玻璃帶分離,以提供適合進一步處理成應用(例如,顯示應用)的複數個玻璃製品(例如,分離的玻璃帶)。舉例而言,玻璃製品(例如,分離的玻璃帶)可以用於各種應用,包含液晶顯示器(LCD)、電泳顯示器(EPD)、有機發光二極體顯示器(OLED)、電漿顯示面板(PDP)、觸控感測器、光伏、或類似者。
本文所揭示的實施例可以提供使用熱控制裝置來調整離開形成裝置的管路的狹槽的熔融材料的質量流動速率、黏度、及/或溫度的技術益處。本揭示的實施例可以提供熔融材料的質量流動速率、黏度、及/或溫度的局部控制及/或調整。能夠控制熔融材料的質量流動速率、黏度、及/或溫度位置的位置可以完全位於藉由狹槽的外周邊所定義的佔用空間的投影內。此外,作用於離開狹槽的熔融材料上可以減少在玻璃製造處理的後期進行附加熱控制的需求。狹槽的設計可以用於減少熱控制裝置作用於熔融材料上的區域。包含薄管路壁(例如,約0.5毫米至約10毫米)的實施例可以減少熱控制裝置作用於熔融材料上的位置附近的形成裝置的熱質量,而可以增加熱控制裝置的效果。根據本揭示的實施例,調整熔融材料的質量流動速率、黏度、及/或溫度亦可以允許熔融材料的第一流與熔融材料的第二流的同時控制。此外,在殼體的內部區域內提供形成裝置可以減少(例如,最小化、防止)不受控制的熱損失及/或熱電流對於所生產的玻璃帶的品質的影響,同時增加熱控制裝置的效果的局部性。提供通過殼體的壁的通路可以允許至少部分定位於內部區域的外側的熱控制裝置作用於熔融材料上。提供具有管狀物的通路可以進一步減少不受控制的熱損失及/或熱電流,並且允許針對熱控制裝置的調整(例如,重新定位、移除、***、更換)。提供從殼體的壁的外部表面延伸的熱絕緣體可以進一步局部化熱控制裝置的效果。
如第1圖所示意性圖示,在一些實施例中,玻璃製造設備100可以包含玻璃熔融及遞送設備102以及形成設備101,形成設備101包含設計成利用一定數量的熔融材料121來生產玻璃帶103的形成裝置140。本文所使用的術語「玻璃帶」係指稱即使材料並未處於玻璃狀態(例如,高於其玻璃轉化溫度)時的從形成裝置140拉出之後的材料。在一些實施例中,玻璃帶103可以包含中心部分152,中心部分152係定位於沿著玻璃帶103的第一外邊緣153與第二外邊緣155所形成的相對的邊緣珠粒之間。此外,在一些實施例中,分離的玻璃帶104可以藉由玻璃分離器149(例如,劃線、刻痕輪、鑽石尖端、雷射)沿著分離路徑151而與玻璃帶103分離。在一些實施例中,在將分離的玻璃帶104從玻璃帶103分離之前或之後,可以移除沿著第一外邊緣153與第二外邊緣155所形成的邊緣珠粒,以提供中心部分152來作為具有更均勻的厚度的分離的玻璃帶104。
在一些實施例中,玻璃熔融及遞送設備102可以包含熔融容器105,熔融容器105經定向以從儲存箱109接收批次材料107。可以藉由馬達113所提供動力的批次遞送裝置111而引入批次材料107。在一些實施例中,控制器115可以可選擇地經操作以啟動馬達113,以將一定量的批次材料107引入熔融容器105中,如箭頭117所指示。熔融容器105可以加熱批次材料107,以提供熔融材料121。在一些實施例中,玻璃熔融探針119可以用於測量豎管123內的熔融材料121的位準,並藉由通訊線路125將測量資訊傳送至控制器115。
此外,在一些實施例中,玻璃熔融及遞送設備102可以包含第一調節站,第一調節站包含澄清容器127,並位於熔融容器105的下游而藉由第一連接導管129耦接至熔融容器105。在一些實施例中,可以藉由第一連接導管129將熔融材料121從熔融容器105重力饋送至澄清容器127。舉例而言,在一些實施例中,重力可以驅動熔融材料121從熔融容器105通過第一連接導管129的內部路徑而到達澄清容器127。此外,在一些實施例中,可以藉由各種技術從澄清容器127內的熔融材料121移除氣泡。
在一些實施例中,玻璃熔融及遞送設備102可以進一步包含第二調節站,第二調節站包含可以位於澄清容器127下游的混合腔室131。混合腔室131可以用於提供熔融材料121的均勻組合物,藉此減少或消除可能存在於離開澄清容器127的熔融材料121中的不均勻性。如圖所示,澄清容器127可以經由第二連接導管135耦接至混合腔室131。在一些實施例中,可以藉由第二連接導管135將熔融材料121從澄清容器127重力饋送至混合腔室131。舉例而言,在一些實施例中,重力可以驅動熔融材料121從澄清容器127通過第二連接導管135的內部路徑而到達混合腔室131。
此外,在一些實施例中,玻璃熔融及遞送設備102可以包含第三調節站,第三調節站包含可以位於混合腔室131下游的遞送容器133。在一些實施例中,遞送容器133可以調節饋送至入口導管141的熔融材料121。舉例而言,遞送容器133可以作為累加器及/或流量控制器,以調整及提供到入口導管141的熔融材料121的一致流量。如圖所示,混合腔室131可以藉由第三連接導管137耦接至遞送容器133。在一些實施例中,可以藉由第三連接導管137將熔融材料121從混合腔室131重力饋送至遞送容器133。舉例而言,在一些實施例中,重力可以驅動熔融材料121從混合腔室131通過第三連接導管137的內部路徑而到達遞送容器133。如進一步圖示,在一些實施例中,遞送管路139可以經定位而將熔融材料121遞送至形成設備101(例如,形成裝置140的入口導管141)。
形成設備101可以包含具有用於拉伸(例如,熔合拉伸)玻璃帶103的形成楔(例如,第2圖的形成楔209)的形成裝置140。藉由參照第2圖圖示的方式,可以提供以下所示及所述的形成裝置140,以將熔融材料121從形成楔209的底部邊緣(定義為根部235)拉出(例如,熔合拉伸),以產生可以拉伸成玻璃帶103的熔融材料121的帶狀物。舉例而言,在一些實施例中,熔融材料121可以從入口導管141遞送至形成裝置140。然後,可以部分依據形成裝置140的結構將熔融材料121形成為玻璃帶103。舉例而言,如圖所示,熔融材料121可以沿著在玻璃製造設備100的拉伸方向154上延伸的拉伸路徑從形成裝置140的底部邊緣(例如,根部235)拉伸。在一些實施例中,邊緣引導器237、238(參見第4圖)可以將熔融材料121引導離開形成裝置140,以及至少部分定義玻璃帶103的寬度「W」。在一些實施例中,玻璃帶103的寬度「W」可以延伸於玻璃帶103的第一外邊緣153與玻璃帶103的第二外邊緣155之間。在一些實施例中,玻璃帶103的寬度「W」可以是約20毫米(mm)或更多、約50mm或更多、約100mm或更多、約500mm或更多、約1000nn或更多、約2000mm或更多、約3000mm或更多、約4000mm或更多,但是可以在其他實施例中提供其他寬度。在一些實施例中,玻璃帶103的寬度「W」的範圍可以是約20mm至約4000mm、約50mm至約4000mm、約100mm至約4000mm、約500mm至約4000mm、約1000mm至約4000mm、約2000mm至約4000mm、約3000mm至約4000mm、約20mm至約3000mm、約50mm至約3000mm、約100mm至約3000mm、約500mm至約3000mm、約1000mm至約3000mm、約2000mm至約3000mm、約2000mm至約2500mm,或其間的任何範圍及子範圍。
第2圖圖示沿著第1圖的線段2-2的形成設備101(例如,形成裝置140)的橫截面圖。在一些實施例中,形成裝置140可以包括管路201,經定向以從入口導管141接收熔融材料121。形成裝置140可以進一步包括形成楔209,形成楔209包含第一壁213與第二壁214,第一壁213與第二壁214包含一對向下傾斜匯聚表面部分。第一壁213與第二壁214可以包含沿著拉伸方向154匯聚並沿著形成裝置140的根部235相交的形成楔209的該對向下傾斜匯聚表面部分。如本文所使用,本揭示的形成裝置140及其零件上的位置係指稱為依據拉伸方向154相對於另一位置的上游或下游。此外,在一些實施例中,熔融材料121可以流入並沿著形成裝置140的管路201流動。如第2圖所示,管路201可以包含管路壁205,管路壁205包含用於定義流動通路207的內表面206。如圖所示,管路壁205部分限制流動通路207,以定義流動通路207。如圖所示,管路201可以包含與流動通路207流體連通並延伸穿過管路壁205的狹槽203。如圖所示,狹槽203可以延伸通過管路壁205的外表面204中的開口、管路壁205的內表面206中的開口、及外表面204與內表面206之間所定義的管路壁205的厚度。狹槽203可以包含單一連續狹槽,但是亦可以提供沿著流動通路207的流動方向208(參見第4圖)對準的複數個狹槽。在一些實施例中,儘管未圖示,但是狹槽203可以包括擴大端。在一些實施例中,儘管未圖示,但是狹槽203可以藉由例如從中間部分到第一外端部分與第二外端部分間歇或連續減少來沿著流動方向208變化。此外,儘管未圖示,但是狹槽203可以包括多列狹槽,多列狹槽可以沿著流動方向208並且彼此平行延伸。
如第3圖所示,狹槽203可以包含藉由狹槽203的外周邊303所限制的佔用空間301。出於本申請案之目的,狹槽203的佔用空間301係視為藉由用於限制狹槽203的外周邊303的最內部分所定義的最小狹槽區域。狹槽203的外周邊303的最內部分可以包含管路壁205的外表面204及/或內表面206處或外表面204及/或內表面206之間的最外邊緣或表面。舉例而言,如第3圖所示,佔用空間301係藉由管路壁205的內表面206處的狹槽203的最內邊緣305所定義。如圖所示,最內邊緣305沿著垂直於流動方向208的方向定義狹槽寬度307。
如第2圖及第4圖所示,狹槽203可以包含延伸通過管路壁205的通槽。如圖所示,在一些實施例中,狹槽203可以開放管路壁205的外表面204與內表面206,以提供流動通路207與管路壁205的外表面204之間的流體連通。可以藉由第2圖及第4圖理解,狹槽203(可選擇地包含複數個狹槽)可以提供於本揭示的實施例中之任一者中的管路201的最頂點處的管路壁205的外表面204中。在進一步實施例中,狹槽(可選擇地包含複數個狹槽)可以沿著將狹槽平分的狹槽平面延伸,並且可以進一步將管路201及/或根部235平分。不期望受到理論的束縛,沿著管路201的最頂點利用狹槽平面(例如,用於將狹槽平分)將管路201及/或根部235平分,可以幫助將離開狹槽的熔融材料均勻地分成反向流動的流(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可以包含導電材料。如本文所使用,若材料在20℃下具有約0.0001歐姆米(Ωm)或更少的電阻率(例如,約10000西門子每米(S/m)或更高的導電率),則材料是導電的。導電材料的實施例包括錳、鎳鉻合金(例如,鎳鉻)、鋼、鈦、鐵、鎳、鋅、鎢、金、銅、銀、鉑、銠、銥、鋨、鈀、釕、及其組合。在進一步實施例中,管路201的管路壁205可以包含鉑或鉑合金,但是亦可以提供可以與熔融材料相容且提供在高溫下的結構完整性的其他材料。在一些實施例中,鉑合金可以包含鉑銠、鉑銥、鉑鈀、鉑金、鉑鋨、鉑釕、及其組合。在一些實施例中,鉑或鉑合金亦可以包含耐火金屬(例如,鉬、錸、鉭、鈦、鎢、釕、鋨、鋯、二氧化鋯(氧化鋯)、及/或其合金)。在進一步實施例中,鉑或鉑合金可以包含氧化物分散體強化的材料。在進一步實施例中,整個管路壁205可以包含鉑或鉑合金或基本上由鉑或鉑合金組成。因此,在一些實施例中,導管可以包含鉑管路201,鉑管路201包含用於定義流動通路207的管路壁205。在一些實施例中,管路壁可以包含鉑之外的一或更多種上述材料。管路壁205的厚度可以定義於管路壁205的外表面204與管路壁205的內表面206之間。為了減少管路201(例如,鉑管路)的材料成本,導管的管路壁205的厚度的範圍可以是約0.5毫米(mm)至約10mm、約0.5mm至約7mm、約0.5mm至約3mm、約1mm至約10mm、約1mm至約7mm、約3mm至約10mm、約3mm至約7mm,或其間的任一範圍或子範圍。提供具有任何上述範圍內的管路壁205的厚度的管路201可以提供足夠大的厚度,以提供管路201的期望等級的結構完整性,同時亦提供可以最小化來減少生產管路201(例如,鉑管路)的材料成本的厚度。提供具有薄的厚度(例如,約0.5mm至約10mm)的管路壁205可以減少圍繞位置315(參見第3圖)的形成裝置140的熱質量,其中熱控制裝置251係作用於熔融材料121上,而可以增加熱控制裝置251的效果。
管路201的管路壁205可以包含大範圍的尺寸、形狀、及配置,以減少製造及/或組裝成本及/或增加管路201的功能。舉例而言,如圖所示,管路壁205的外表面204及/或內表面206可以包含圓形形狀,但是可以在進一步實施例中提供其他曲線形狀(例如,橢圓形)或多邊形形狀。提供外表面204與內表面206兩者的曲線形狀(例如,圓形形狀)可以提供具有恆定厚度的管路壁205,並且可以提供具有高結構強度的管路壁205,並幫助促進通過管路201的流動通路207的一致的熔融材料121流。此外,藉由第2圖及第4圖所理解,管路201的外表面204及/或內表面206可以包括沿著垂直於第2圖及第4圖所示的視圖的方向上的長度的幾何相似的圓形(或其他形狀)。在這樣的實施例中,可以藉由修改狹槽203的寬度來控制通過狹槽203的流動速率(例如,維持基本上相同)。
儘管可以在進一步實施例中設置分段管路,但是本揭示的實施例中之任一者的管路201可以包含連續管路。舉例而言,管路201可以包含並未沿著長度分段的連續管路。這樣的連續管路可以有益於提供具有增加的結構強度的無縫管路。在一些實施例中,可以提供分段管路。舉例而言,形成裝置140的管路201可以可選擇地包含管路區段,可以在成對的相鄰管路區段的鄰接端部之間的接頭處將管路區段串聯連接在一起。在一些實施例中,接頭可以包含焊接接頭,以將管路區段整合結合來作為整合管路。在一些實施例中,接頭可以包含擴散接合接頭、公/母接頭、或螺紋接頭。提供管路201作為一系列管路區段可以簡化在一些應用中的管路201的製造。
如第2圖所示,形成楔209可以包括定義第一外表面223的第一壁213以及定義第二外表面224的第二壁214。如第2圖所示,在一些實施例中,第一壁213(例如,鉑壁)可以在管路201的外表面204的第一周邊位置208a處經由第一界面附接至管路201(例如,鉑管路)的管路壁205。同樣地,第二壁214(例如,鉑壁)可以在管路201的外表面204的第二周邊位置208a處經由第二界面附接至管路201(例如,鉑管路)的管路壁205。如圖所示,第一周邊位置208a與第二周邊位置208b中之每一者可以位於管路201的狹槽203的下游。因此,狹槽203可以周向地位於第一周邊位置208a與第二周邊位置208b之間。在一些實施例中,第一壁213的上游端與第二壁的上游端214可以整合結合至管路201的管路壁205,並機械加工成在管路201的外表面204與壁的外表面(例如,第一壁213的第一外表面223、第二壁214的第二外表面224)之間具有平滑相應的界面。在一些實施例中,將第一壁213的上游端與第二壁214的上游端整合結合至管路壁205可以包含形成接頭(例如,焊接接頭、擴散接合接頭、公/母接頭、或螺紋接頭)。
在一些實施例中,如第2圖至第3圖所示,第一壁213的上游部分與第二壁214的上游部分最初可以沿著拉伸方向154從與管路201對應的界面相對於彼此張開。不希望受到理論的束縛,在一些實施例中,使第一壁與第二壁彼此張開,可以促進熔融材料沿著拉伸方向的流動,同時亦允許用於支撐梁的空間的增加。在一些實施例中,儘管未圖示,但是第一壁與第二壁的上游部分可以彼此平行。
在一些實施例中,如第2圖所示,第一外表面223與第二外表面224可以沿著拉伸方向154匯聚,以形成形成楔209的根部235。在一些實施例中,根部235可以包含第一外表面223與第二外表面224的匯聚處的整合交界。在一些實施例中,整合交界可以包含單一(例如,單體)材料,或者可以包含接頭。在進一步實施例中,接頭可以包含擴散接合接頭、公/母接頭、或螺紋接頭。
在一些實施例中,如上面所定義,形成裝置140的第一壁213及/或第二壁214可以包含導電材料。在進一步實施例中,第一壁213及/或第二壁214可以包含與上述管路201的組成物類似或相同的鉑及/或鉑合金,但是在進一步實施例中可以採用不同的組成物。在更進一步的實施例中,第一壁213與第二壁214中之每一者可以包含鉑。在進一步實施例中,第一壁213及/或第二壁214可以包含一或更多種上述用於管路201的材料而不包含鉑。第一壁213的厚度225可以定義於第一外表面223與第一內表面233之間。第二壁214的厚度226可以定義於第二外表面224與第二內表面234之間。為了降低材料成本,第一壁213的厚度225及/或第二壁214(例如,鉑壁)的厚度226的範圍可以例如在0.5mm至約10mm、約0.5mm至約7mm、約0.5mm至約3mm、約1mm至約10mm、約1mm至約7mm、約3mm至約10mm、約3mm至約7mm、或其間的任一範圍或子範圍。降低的厚度可以導致整體降低的材料成本。
如第2圖所示,第一壁213可以包含與第一壁213的第一外表面223相對的第一內表面233。如圖所示,第二壁214可以包含與第二壁214的第二外表面224相對的第二內表面234。如第2圖所示,第一內表面233與第二內表面234可以部分定義形成裝置140內的空腔220。在一些實施例中,可以進一步藉由管路201的管路壁205來定義空腔220。如下面所討論,支撐梁157可以定位於部分藉由第一內表面233與第二內表面234所定義的空腔220中。
如第2圖及第4圖所示,定位於空腔220中的支撐梁157可以支撐流動通路207內的管路201與熔融材料121的重量。在進一步實施例中,除了支撐管路201以及與管路201相關聯的熔融材料121的重量之外,支撐梁157可以經配置以幫助維持管路201的形狀及/或大小(例如,狹槽203的形狀及大小)。在一些實施例中,如第1圖所示,支撐梁157可以橫向延伸至根部235的寬度的外側,而支撐(例如,簡單支撐)於相對位置158a、158b處。因此,支撐梁157可以比所形成的玻璃帶103的寬度「W」更長,並且可以延伸通過空腔220(橫向延伸通過形成裝置140),以完全支撐形成裝置140。此外,如第2圖所示,儘管第一壁213及/或第二壁214的厚度低,支撐梁157可以定位於形成裝置140的空腔220內的第一壁213與第二壁214之間,而可以提供具有足夠的結構完整性的壁,以抵抗使用中的變形。因此,第一壁213與第二壁214的結構可以藉由定位於其間的支撐梁157來維持。此外,第一壁213與第二壁214沿著拉伸方向154匯聚以形成根部235,其中第一壁213與第二壁214可以形成牢固的三角形構造。因此,可以利用在上述指定範圍內的薄壁來實現結構上剛性的配置。
舉例而言,本揭示的支撐梁可以提供為單一單體式支撐梁。在一些實施例中,儘管未圖示,但是支撐梁可以可選擇地包括第一支撐梁以及用於支撐第一支撐梁的第二支撐梁。在進一步實施例中,第一支撐梁與第二支撐梁可以包含支撐梁的堆疊,其中第一支撐梁係堆疊在第二支撐梁的頂部。提供支撐梁的堆疊可以簡化及/或降低製造成本。舉例而言,在一些實施例中,第二支撐梁可以比第一支撐梁更長,而使得第二支撐梁的相對端部部分可以橫向延伸至根部235的寬度的外側,而支撐(例如,簡單支撐)在相對位置(例如,位置158a、158b)處。因此,第二支撐梁可以比所形成的玻璃帶103的寬度「W」更長,並且可以延伸通過空腔220(橫向延伸通過形成裝置140),以完全支撐形成裝置140。此外,第二支撐梁可以包含形狀(例如,所圖示的矩形形狀),但是亦可以提供中空形狀、I形梁形狀、或其他形狀以降低材料成本,同時仍然提供用於支撐梁的高折曲轉動慣量。此外,第一支撐梁可以製造成具有支撐導管的形狀,以幫助維持如上所述的導管的形狀及大小。
在一些實施例中,支撐梁157可以包含支撐材料,支撐材料包含一或更多種陶瓷。用於支撐梁的陶瓷材料的示例性實施例可以包含碳化矽(SiC)。在一些實施例中,可以在支撐梁中使用其他陶瓷(例如,氧化物、碳化物、氮化物、氮氧化物)。在一些實施例中,可以將支撐材料設計成在約1200℃或更高、約1300℃或更高、約1400℃或更高、約1500℃或更高、約1600℃或更高、或約1700℃或更低的溫度下維持其機械性質及尺寸穩定性。在進一步實施例中,支撐梁157可以在約1400℃或更高的溫度下以及在約1兆帕斯卡(MPa)至5MPa的壓力下利用1×10-12 s-1 至1×10-14 s-1 的潛變速率的支撐材料製成。這樣的支撐材料可以在高溫(例如,1400℃)下以最小的潛變針對由導管承載的管路及熔融材料提供足夠的支撐,以提供用於物理接觸熔融材料而不會汙染熔融材料的鉑或其他昂貴的耐火材料的最小化使用的形成裝置140,同時提供由便宜材料所製成的可以承受形成裝置140與形成裝置140所承載的熔融材料121的重量下的較大應力的支撐梁157。同時,由上述材料製成的支撐梁157可以承受在高應力及高溫下的潛變,以允許維持導管以及與導管相關聯的壁(例如,鉑壁)的位置及形狀。在其他實施例中,支撐梁157可以包含第一支撐梁與第二支撐梁,而第一支撐梁與第二支撐梁可以由基本上相同或等同的材料製成,但是在其他實施例中可以提供替代材料。
在一些實施例中,第一壁213及/或第二壁214的材料可能無法相容於與支撐梁157的材料物理接觸。舉例而言,在一些實施例中,第一壁213及/或第二壁214可以包含鉑(例如,鉑或鉑合金),而支撐梁157可以包含支撐材料(例如,碳化矽),若允許鉑接觸支撐梁157,則支撐材料(例如,碳化矽)可能與第一壁213及/或第二壁214的鉑發生腐蝕或發生化學反應。因此,在一些實施例中,為了避免不相容材料之間的接觸,可以防止壁的任何部分(例如,第一壁213、第二壁214)與管路201的任何部分物理接觸支撐梁157的任何部分。如圖所示,例如,在第2圖中,第一壁213與第二壁214中之每一者間隔開,而不會與支撐梁157的任何部分物理接觸。此外,管路201可以與支撐梁157的任何部分間隔開,而不會物理接觸。可以使用各種技術來讓壁與支撐梁157間隔開。舉例而言,可以提供支柱或肋狀物來提供間隔。
在一些實施例中,如圖所示,可以在壁(例如,第一壁213、第二壁214)與支撐梁157之間提供中間材料210層,以將相應壁(例如,第一壁213、第二壁214)間隔開,而不會與支撐梁157接觸。在進一步實施例中,可以在第一壁213及/或第二壁214的所有部分與支撐梁157的相鄰間隔部分之間連續提供中間材料210層。在一些實施例中,如圖所示,可以在管路201與支撐梁157之間提供中間材料210層,以將管路201間隔開,而不會與支撐梁157接觸。在進一步實施例中,可以在管路201的所有部分與支撐梁157的相鄰間隔部分之間連續提供中間材料210層。不希望受到理論的束縛,提供連續的中間材料層210可以促進跨越第一壁213、第二壁214、及管路201的所有部分的藉由與上述結構間隔開的支撐梁157的均勻支撐。取決於壁(例如,第一壁213、第二壁214)與支撐梁157的材料,可以使用各種材料來作為中間材料210。舉例而言,中間材料210可以包含在與利用形成裝置140來包含及導引熔融材料121相關聯的高溫及高壓條件下用於接觸管路201、第一壁213及/或第二壁214(例如,鉑)、及支撐構件(例如,碳化矽)的相容材料。在一些實施例中,中間材料210可以包含耐火材料。合適的耐火材料的示例性實施例包含氧化鋯及氧化鋁。在一些實施例中,可以使用其他耐火材料(例如,氧化物、石英、莫來石)。因此,在其他實施例中,藉由中間材料210層(例如,氧化鋁),鉑或鉑合金壁(例如,第一壁213、第二壁214)及鉑管(例如,管路201)可以間隔開,而不會與支撐梁157(例如,包含碳化矽)的任何部分物理接觸。
在一些實施例中,如第2圖及第4圖至第10圖所示,玻璃製造設備100可以包含具有殼體壁241的殼體240,殼體壁241係定義於內部表面243與外部表面245之間,外部表面245係與殼體壁241的內部表面243相對。在一些實施例中,殼體240的內部區域247可以藉由殼體壁241的內部表面243所定義。在一些實施例中,殼體壁241的內部表面243可以面向形成裝置140。在一些實施例中,殼體壁241至少部分圍繞形成裝置140,而使得形成裝置140與玻璃帶103的一部分係定位於殼體240的內部區域247內。如圖所示,位於內部表面243與外部表面245之間的殼體240的塊狀材料可以包含第一材料,第一材料可以是陶瓷或具有低熱傳導率的其他材料。不期望受到理論的束縛,具有較低熱傳導率的材料傾向於具有比具有較高熱傳導率的材料更好的絕緣性質。在一些實施例中,第一材料所包含的熱傳導率係為約150Wm-1 K-1 或更少、50Wm-1 K-1 或更少、約30Wm-1 K-1 或更少、在約0.01Wm-1 K-1 至約150Wm-1 K-1 的範圍內、在約0.01Wm-1 K-1 至約50Wm-1 K-1 的範圍內、或在約0.25Wm-1 K-1 至約30Wm-1 K-1 的範圍內,或者其間的任何範圍及子範圍,但是在其他實施例中可以允許其他熱傳導率。殼體240可以提供減少(例如,最小化、防止)不受控制的熱損失及/或熱電流對於所生產的玻璃帶103的品質的影響的技術益處。
此外,當形成裝置140中存在熔融材料121時,第一材料可以在殼體240的內部區域247的操作溫度下維持結構完整性並提供尺寸穩定性。在一些實施例中,操作溫度可以是約500℃或更多、約800℃或更多、約1000℃或更多、約1200℃或更多、約1500℃或更多、約1700℃或更少、或約1600℃或更少。在一些實施例中,操作溫度的範圍可以是約500℃至約1700℃、約800℃至約1700℃、約1000℃至約1700℃、約1200℃至約1700℃、約500℃至約1600℃、約800℃至約1600℃、約1000℃至約1600℃、或約1200℃至約1600℃,或者其間的任何範圍及子範圍。在一些實施例中,第一材料包含高於1600℃的熔融溫度。若第一材料包含非晶材料,則操作溫度可以低於該材料的玻璃轉化溫度。在一些實施例中,第一材料包含氮化硼(BN)、碳化矽(SiC)、二氧化鋯(ZrO2 )、SiAlON(亦即,氧化鋁與氮化矽的組合,並且可以具有例如Si12-m-n Alm+n On N16-n 、Si6-n Aln On N8-n 、或Si2-n Aln O1+n N2-n 的化學式,其中m、n、及所得到的下標均為非負整數)、氮化鋁(AlN)、石墨、氧化鋁(Al2 O3 )、氮化矽(Si3 N4 )、熔化石英、莫來石(亦即,包含氧化鋁與二氧化矽的組合的礦物)、或二或更多種上述材料的組合。
儘管未圖示,但應理解,殼體240(若存在)與熱控制裝置251(例如,熱控制裝置251a、251b、251c、及251d)可以定位於外殼體的內部區域內。在一些實施例中,外殼體可以包含上述關於殼體240所討論的材料、熱傳導率、及/或結構性質中之一或更多者。在一些實施例中,外殼體可以減少來自內部區域的熱損失。
在一些實施例中,如第2圖及第4圖至第10圖所示,壁通路249(例如,壁通路249a、249b、249c、及249d)從殼體壁241的外部表面245中的開口延伸穿過殼體240而到達殼體壁241的內部表面243的開口。提供穿過殼體壁241的壁通路249可以允許將熱控制裝置251至少部分定位於內部區域247的外側,而仍然可以作用於內部區域247內的熔融材料121上。此外,壁通路249可以提供用於局部化熱控制裝置251的效果以允許熔融材料121的局部調整的技術益處。
在一些實施例中,如第5圖所示,包含第二材料的管狀物503可以定位於壁通路249內(如圖所示),並且可以與壁通路249對準,但是在其他實施例中可以提供沒有管狀物503的壁通路249(例如,參見第6圖至第10圖)。在一些實施例中,管狀物503包含第二材料,第二材料可以與殼體壁241的第一材料相同。在一些實施例中,管狀物503的第二材料的熱傳導率可以大約等於或大於壁通路249的第一材料的熱傳導率。在進一步實施例中,第二材料仍然可以包含約1600℃或更多的熔融溫度。舉例而言,第一材料可以包含小於約25Wm-1 K-1 的熱傳導率(例如,熔化石英、熔化二氧化矽、二氧化鋯、莫來石、SiAlON、石墨),以及第二材料可以包含約30Wm-1 K-1 或更多的熱傳導率(例如,氮化矽、氮化硼、氧化鋁、碳化矽、氮化鋁)。在一些實施例中,相對於沒有第二材料(例如,沒有管狀物503)的通路,第二材料可以用於讓壁通路249內的溫度均勻化。在一些實施例中,儘管未圖示,但是管狀物503(若提供)可以包含複數個管狀物,複數個管狀物可以與複數個壁通路中的一個對應者定位(例如,藉由殼體240的第一材料所圍繞)。在一些實施例中,管狀物中之一或更多者可以固定地安裝於所對應的壁通路內。固定安裝之步驟可以藉由例如將管狀物壓裝於壁通路內來實現。在一些實施例中,管狀物503可以包含可以塗佈壁通路249的壁通路249的襯墊。管狀物503可以提供進一步減少不受控制的熱損失及/或熱電流的技術益處。此外,管狀物503可以允許熱控制裝置251的調整(例如,重新定位、移除、***、更換)。
在一些實施例中,如第5圖所示,管狀物503可以包含管狀物503的外表面部分與相對的管狀物503的內表面部分之間所測量的厚度505。在一些實施例中,管狀物503的厚度505可以是約100nm或更多、約1μm或更多、約10μm或更多、約50μm或更多、約2000μm或更少、約990μm或更少、490μm或更少、約400μm或更少、約300μm或更少、約200μm或更少、或約100μm或更少。在一些實施例中,管狀物503的厚度505的範圍可以是約100nm至約2000μm、約1μm至約2000μm、約10μm至約2000μm、約50μm至約2000μm、約100nm至約990μm、約1μm至約990μm、約10μm至約990μm、約50μm至約990μm、約100nm至約490μm、約1μm至約490μm、約10μm至約490μm、約50μm至約490μm、約100nm至約400μm、約1μm至約400μm、約10μm至約400μm、約50μm至約400μm、約100nm至約300μm、約1μm至約300μm、約10μm至約300μm、約50μm至約300μm、約100nm至約200μm、約1μm至約200μm、約10μm至約200μm、約50μm至約200μm、約100nm至約100μm、約1μm至約100μm、約10μm至約100μm、或約50μm至約100μm,或其間的任何範圍及子範圍。在其他實施例中,儘管未圖示,但是第二材料可以包含沒有管狀物503的圍繞壁通路249的殼體240的一部分。在一些實施例中,壁通路249可以在包含第二材料的殼體壁241的該部分中。在一些實施例中,如第2圖、第4圖、第6圖至第8圖所示,壁通路249可以不提供管狀物503。在一些實施例中,儘管未圖示,但是上面所述的包含第二材料的管狀物503可以可選擇地定位於亦包含第二材料的壁通路249內,而使得管狀物503可以獨立於殼體240本身進行調整或互換。
壁通路249可以包含具有橫截面通路區域的橫截面(例如,垂直於壁通路249的細長軸線)。在一些實施例中,橫截面通路區域可以是約0.01mm2 或更多、約0.04mm2 或更多、約0.1mm2 或更多、約500mm2 或更少、約100mm2 或更少、約50mm2 或更少、約10mm2 或更少、約5mm2 或更少、約1mm2 或更少、約0.8mm2 或更少、約0.4mm2 或更少、約0.2mm2 或更少、或約0.1mm2 或更少。在一些實施例中,橫截面通路區域的範圍可以是約0.01mm2 至約500mm2 、約0.04mm2 至約500mm2 、0.1mm2 至約500mm2 、約0.01mm2 至約100mm2 、約0.04mm2 至約100mm2 、0.1mm2 至約100mm2 、約0.01mm2 至約50mm2 、約0.04mm2 至約50mm2 、約0.1mm2 至約50mm2 、約0.01mm2 至約10mm2 、約0.04mm2 至約10mm2 、約0.1mm2 至約10mm2 、約0.01mm2 至約5mm2 、約0.04mm2 至約5mm2 、0.1mm2 至約5mm2 、約0.01mm2 至約1mm2 、約0.04mm2 至約1mm2 、約0.1mm2 至約1mm2 、約0.01mm2 至約0.8mm2 、約0.04mm2 至約0.8mm2 、約0.1mm2 至約0.8mm2 、約0.01mm2 至約0.4mm2 、約0.04mm2 至約0.4mm2 、約0.1mm2 至約0.4mm2 、約0.01mm2 至約0.2mm2 、約0.04mm2 至約0.2mm2 、約0.1mm2 至約0.2mm2 、約0.01mm2 至約0.1mm2 、約0.04mm2 至約0.1mm2 、或約0.1mm2 至約0.6mm2 、或其間的任何範圍及子範圍。在一些實施例中,橫截面通路區域可以最小化,以減少傳遞通過壁通路249的熱量,同時仍然容納可以延伸進入壁通路249的光纖703(討論於下)、管狀物503(若存在)、及熱控制裝置251(討論於下)。
在一些實施例中,如第9圖所示,熱絕緣體903a、903b、及/或903c可以從殼體壁241的外部表面245延伸。舉例而言,如圖所示,熱絕緣體903a、903b、及/或903c可以附接至殼體壁241的外部表面245,以及從外部表面245沿著延伸遠離內部區域247的方向延伸。在進一步實施例中,複數個壁通路(例如,壁通路249a、249b、249c、及249d)可以延伸穿過殼體壁241。在更進一步的實施例中,熱絕緣體(例如,熱絕緣體903a)可以橫向定位於一對相鄰的壁通路(例如,壁通路249a、壁通路249b)之間。在進一步實施例中,複數個熱絕緣體(例如,熱絕緣體903a、903b、及903c)可以附接至外部表面245,以及從殼體壁241的外部表面245延伸。在更進一步的實施例中,壁通路(例如,壁通路249b)可以橫向定位於一對相鄰的熱絕緣體(例如,熱絕緣體903a、熱絕緣體903b)之間。在一些實施例中,熱絕緣體903a、903b、及/或903c可以包含上面針對第一材料及/或第二材料所列出的材料中之一或更多者。熱絕緣體903a-c可以提供局部化熱控制裝置253的效果的技術益處。
玻璃製造設備100包含一或更多個熱控制裝置251。在一些實施例中,如第4圖所示,玻璃製造設備100可以包含複數個熱控制裝置(例如,熱控制裝置251a、251b、251c、及251d)。在進一步實施例中,如第4圖所示,複數個熱控制裝置可以沿著流動通路207的流動方向208佈置(例如,成列)。
如第2圖所示,熱控制路徑253可以從熱控制裝置251延伸朝向狹槽203。在一些實施例中,如第2圖至第3圖以及第5圖至第7圖所示,熱控制路徑253可以包含線性路徑。在一些實施例中,如第8圖及第10圖所示,熱控制路徑253可以包含複數個線性路徑區段。在一些實施例中,如第4圖及第9圖所示,可以存在複數個熱控制路徑(例如,熱控制路徑253a、253b、253c、及253d)。在進一步實施例中,熱控制路徑253的數量可以等於熱控制裝置251的數量。在更進一步的實施例中,一個熱控制路徑253可以與一個熱控制裝置251相關聯。在更進一步的實施例中,一個熱控制裝置251可以與一個熱控制路徑253相關聯。在一些實施例中,儘管未圖示,但是一個熱控制裝置可以與複數個熱控制路徑相關聯。
在一些實施例中,如第2圖所示,熱控制裝置251可以定位於殼體240的內部區域247的外側。在進一步實施例中,熱控制路徑253可以延伸穿過壁通路249。在更進一步的實施例中,如圖所示,熱控制路徑可以對準壁通路249。如本文所使用,若穿過壁通路249的熱控制路徑253的一部分的方向係沿著壁通路249的中心線段的方向延伸,則熱控制路徑253對準壁通路。在更進一步的實施例中,熱控制路徑253可以對準壁通路,並且可以包括壁通路249的中心軸線。
如第3圖所示,熱控制路徑253的投影309可以與佔用空間301相交。如本文所使用,熱控制路徑253的投影309沿著熱控制路徑253延伸,並且繼續沿著熱控制路徑253的方向313而超出熱控制路徑253與熱控制裝置251相對的一端311。在一些實施例中,熱控制路徑253的投影309可以藉由佔用空間301所限制。進行熱控制路徑253的定位來讓熱控制路徑253的投影309藉由佔用空間301所限制可以減少稍後在玻璃製造處理中另外的熱控制的需求。此外,進行熱控制路徑253的定位來讓熱控制路徑253的投影309藉由佔用空間301所限制係允許熔融材料121的第一流211與熔融材料121的第二流212的流動速率、黏度、及/或溫度的同時控制(例如,使用單一熱控制裝置、使用單列的熱控制裝置)。
熱控制裝置251可以包含氣體噴嘴、電加熱器、或雷射器中之一或更多者。儘管在任何給定圖式中圖示一種類型的熱控制裝置,但應理解,可以組合不同類型的熱控制裝置的組合。舉例而言,在相同玻璃製造設備中,複數個電加熱器可以與複數個氣體噴嘴同時操作。
在一些實施例中,如第5圖所示,熱控制裝置可以包含所示的氣體噴嘴501。氣體噴嘴501可以延伸進入壁通路249,及/或可以從壁通路249偏移一距離。舉例而言,如第5圖所示,氣體噴嘴501的外端可以部分延伸穿過壁通路249,但是氣體噴嘴501的該端可以整個延伸穿過壁通路249,或者可以定位於壁通路249的外側的一距離處,而沒有氣體噴嘴501的任何部分延伸穿過壁通路249。在進一步實施例中,如第5圖所示,管狀物503可以定位於壁通路249內。在更進一步的實施例中,如圖所示,熱控制裝置的至少一部分(例如,氣體噴嘴501)可以定位於管狀物503內。在更進一步的實施例中,熱控制路徑253可以至少部分延伸穿過管狀物503。在更進一步的實施例中,熱控制路徑253可以與管狀物503對準。在進一步實施例中,儘管未明確圖示,但是熱控制裝置251可以包括複數個氣體噴嘴。在更進一步的實施例中,儘管未圖示,複數個氣體噴嘴可以沿著流動通路207的流動方向208佈置(例如,成列)(參見第4圖)。在進一步實施例中,如第5圖所示,氣體噴嘴501可以經配置以從氣體噴嘴501噴射氣體507,以沿著熱控制路徑253行進。在更進一步的實施例中,氣體507可以包含例如空氣、氮氣、氦氣、氬氣、及二氧化碳中之一或更多者。在更進一步的實施例中,儘管未圖示,但是可以藉由氣體供應器(例如,泵、罐、筒、鍋爐、壓縮器、及壓力容器中之一或更多者)提供氣體507。
在一些實施例中,如第6圖所示,熱控制裝置251可以包含電加熱器601。在一些實施例中,可以提供單一電加熱器,但是在進一步實施例中可以提供複數個電加熱器,以允許沿著狹槽的長度產生熱分佈曲線。舉例而言,如第9圖所示,熱控制裝置可以包含複數個電加熱器(例如,電加熱器601a、601b、601c、及601d)。在更進一步的實施例中,如第9圖所示,複數個電加熱器可以沿著流動通路207的流動方向208佈置(例如,成列)(參見第4圖)。在更進一步的實施例中,複數個電加熱器中的電加熱器(例如,電加熱器601a)可以獨立於複數個電加熱器中的另一電加熱器(例如,電加熱器601b)來操作。在更進一步的實施例中,如第9圖所示,熱絕緣體(例如,熱絕緣體903a)可以定位於複數個電加熱器中的第一電加熱器(例如,電加熱器601a)與複數個電加熱器中的第二電加熱器(例如,電加熱器601b)之間。在更進一步的實施例中,如圖所示,熱絕緣體(例如,熱絕緣體903a)可以定位於複數個電加熱器中的一對相鄰的電加熱器(例如,電加熱器601a、電加熱器601b)之間。在更進一步的實施例中,如圖所示,熱絕緣體(例如,熱絕緣體903a)可以從殼體240的外部表面245延伸。舉例而言,如圖所示,每一熱絕緣體903a、903b、及903c可以附接至殼體240,以及從殼體240的外部表面245延伸。將熱絕緣體附接至殼體可以進一步幫助藉由與狹槽相關聯的加熱元件來控制通過每一狹槽的加熱。在更進一步的實施例中,如圖所示,從殼體240的外部表面245延伸的熱絕緣體(例如,熱絕緣體903a)可以定位於複數個電加熱器中的一對相鄰的電加熱器(例如,電加熱器601a、電加熱器601b)之間。在更進一步實施例中,如圖所示,從殼體240的外部表面245延伸的熱絕緣體(例如,熱絕緣體903a)可以定位於複數個電加熱器中的每一對相鄰的電加熱器之間。
在一些實施例中,電加熱器601經配置以發射(例如,輻射)熱。在進一步實施例中,如第6圖的箭頭603所指示,當電循環通過電加熱器601時,可以產生熱。在更進一步的實施例中,從電加熱器601輻射的熱可以沿著熱控制路徑253行進。
在一些實施例中,電加熱器601可以設計成快速調諧所期望的熱輸出,以快速修改供應至熔融材料的熱。舉例而言,在一些實施例中,加熱器可以設計成環繞軸線旋轉,以立即改變供應至離開管路的狹槽的熔融材料的輻射熱。在一個實施例中,如第6圖及第9圖所示,電加熱器601可以包含沿著包括長度605a(參見第6圖)與小於長度605a的寬度605b(參見第9圖)的平面延伸的線圈。壁通路249亦可以包含狹槽,狹槽包括長度607a與小於長度的寬度607b。如圖所示,寬度607b可以沿著流動通路207的流動方向208延伸,但是在其他實施例中,長度607a可以沿著流動通路207的流動方向208延伸。為了提供最大加熱,電加熱器601可以定位於第6圖的601a以及第9圖的601b、601c、及601d所示的對準位置,其中電加熱器的線圈的長度605a與壁開口249的長度607a沿著相同方向延伸。在這樣的位置中,電加熱器601的熱控制路徑253可以透過狹槽完全暴露於底下的熔融材料,以允許熔融材料的最大加熱。若存在修改施加至熔融材料的輻射熱的量的期望,則電加熱器601可以沿著方向609至少部分環繞軸線旋轉,以至少部分不對準電加熱器601的長度605a與壁開口249的長度607a。舉例而言,在一些實施例中,第6圖所示的電加熱器601a可以從第6圖所示的對準位置旋轉(例如,90度),其中電加熱器601a的長度605a係從與壁開口的長度607a對準,而到達第9圖所示的未對準位置,其中電加熱器601a的長度605a係沿著壁開口249的寬度607b的方向延伸。隨著壁開口249的寬度607b小於壁開口249的長度607a,殼體240的外殼壁241阻擋相對較多的來自電加熱器601a的輻射熱傳遞(在第6圖所示的對準位置被阻擋)。藉由旋轉電加熱器允許傳遞的修改可以提供立即減少由電加熱器所供應的輻射熱傳遞的技術益處,而不需要等待加熱元件冷卻來修改從加熱元件輻射的熱傳遞。
在一些實施例中,電加熱器601可以包含金屬或耐火材料(例如,陶瓷)。金屬的示例性實施例包括鉻、鉬、鎢、鉑、鉑、銠、銥、鋨、鈀、釕、金、及其組合(例如,合金)。如上所述,金屬(例如,合金)的附加示例性實施例包括鎳鉻合金(例如,鎳鉻)、鐵鉻鋁合金、及鉑合金。陶瓷的示例性實施例包括碳化矽、二矽化鉻(CrSi2 )、二矽化鉬(MoSi2 )、二矽化鎢(WSi2 )、亞鉻酸鑭、氧化鋁、鈦酸鋇、鈦酸鉛、氧化鋯、氧化釔、及其組合。在一些實施例中,電加熱器601可以包含鉑或鉑合金。在一些實施例中,電加熱器601可以包含碳化矽。在一些實施例中,電加熱器601可以包含二矽化鉬。在一些實施例中,電加熱器601可以包含亞鉻酸鑭。
如第7圖至第8圖及第10圖至第11圖所示,熱控制裝置251可以包含雷射器(例如,雷射二極體701、雷射器801、雷射器1001)。雷射器可以包含氣體雷射器、準分子雷射器、染料雷射器、或固態雷射器。氣體雷射器的示例性實施例包括氦、氖、氬、氪、氙、氦氖(HeNe)、氙氖(XeNe)、二氧化碳(CO2 )、銅(Cu)蒸氣、金(Au)蒸氣、鎘(Cd)蒸氣、氨、氟化氫(HF)、及氟化氘(DF)。準分子雷射器的示例性實施例包括惰性環境中的氯、氟、碘、或一氧化二氮(N2 O),惰性環境包含氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、或其組合。染料雷射器的示例性實施例包括使用溶解於液體溶劑中的有機染料者(例如,羅丹明、螢光素、香豆素、二苯乙烯、繖形酮、並四苯、或孔雀石綠)。固態雷射器的示例性實施例包括晶體雷射器、光纖雷射器、及雷射二極體。晶體式雷射器包括摻雜鑭系元素或過渡金屬的主晶體。主晶體的示例性實施例包括釔鋁石榴石(YAG)、氟化釔鋰(YLF)、硫鋁酸釔(YAL)、釔鎵鎵石榴石(YSSG)、六氟化鋰鋁(LiSAF)、六氟化鋁鋰鈣(LiCAF)、鋅硒(ZnSe)、紅寶石、鎂橄欖石、及藍寶石。摻雜劑的示例性實施例包括釹(Nd)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、鉺(Er)、鈥(Ho)、銩(Tm)、鐿(Yb)、鏑(Dy)、鈰(Ce)、釓(Gd)、釤(Sm)、及鋱(Tb)。固態晶體的示例性實施例包括紅寶石、變石、氟化鉻、鎂橄欖石、氟化鋰(LiF)、氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)、及氯化銣(RbCl)。雷射二極體可以包含針對p型導體層、本徵導體層、及n型半導體層的具有三或更多種材料的異質結或PIN二極體。雷射二極體的示例性實施例包括AlGaInP、AlGaAs、InGaN、InGaAs、InGaAsP、InGaAsN、InGaAsNSb、GaInP、GaAlAs、GaInAsSb、及鉛(Pb)鹽。一些雷射二極體由於其尺寸、可調諧輸出功率及室溫(例如,約20℃至約25℃)下操作的能力而可以代表示例性實施例。如下所述,光纖雷射器包含光纖,光纖進一步包含具有上面列出的針對晶體雷射器或雷射二極體的任何材料的包覆。
雷射器(例如,雷射二極體701、雷射器801、雷射器1001)經配置以發射包含波長的雷射光束。可以操作雷射器(例如,雷射二極體701、雷射器801、雷射器1001),而使得雷射光束的波長減少一半(亦即,頻率兩倍),減少三分之二(亦即,頻率三倍),減少四分之三(亦即,頻率四倍),或相對於由雷射器所產生的雷射光束的自然波長進行修改。在一些實施例中,雷射光束的波長可以是約760奈米(nm)或更多、約900nm或更多、約980nm或更多、約5000nm或更少、約4000nm或更少、約3000nm或更少、約1700nm或更少、約1660nm或更少、約1570nm或更少、約1330nm或更少、或約1100nm或更少。在一些實施例中,雷射光束的波長的範圍可以是約760nm至約5000nm、約760nm至約4000nm、約760nm至約3000nm、約760nm至約1700nm、約760nm至約1660nm、約760nm至約1570nm、約760nm至約1330nm、約760nm至約1100nm、約900nm至約5000nm、約900nm至約4000nm、約900nm至約3000nm、約900nm至約1700nm、約900nm至約1660nm、約900nm至約1570nm、約900nm至約1330nm、約900nm至約1100nm、約980nm至約5000nm、約980nm至約4000nm、約980nm至約3000nm、約980nm至約1700nm、約980nm至約1660nm、約980nm至約1570nm、約980nm至約1330nm、或約980至約1100nm,或其間的任何範圍及子範圍。能夠產生具有上述範圍內的波長的雷射光束的雷射二極體(例如,雷射二極體701)的示例性實施例包括AlGaAs、InGaAsP、InGaAsN雷射二極體。能夠產生具有上述範圍內的波長的雷射光束的雷射器(除了二極體雷射器之外)(例如,雷射器801、雷射器1001)的示例性實施例包括He-Ne氣體雷射器、Ar氣體雷射器、碘準分子雷射、摻雜Nd的YAG固態雷射器、摻雜Nd的YLF固態雷射器、摻雜Nd的YAP固態雷射器、摻雜Ti的藍寶石固態雷射器、摻雜Cr的LiSAF固態雷射器、氟化鉻固態雷射器、鎂橄欖石固態雷射器、LiF固態雷射器、及NaCl固態雷射器。可以在頻率兩倍時產生具有上述範圍內的波長的雷射光束的雷射器(例如,雷射二極體701、雷射器801、雷射器1001)的示例性實施例包括XeNe氣體雷射器、HF氣體雷射器、摻雜Ho的YAG固態雷射器、摻雜Er的YAG固態雷射器、摻雜Tm的YAG固態雷射器、KCl固態雷射器、RbCl固態雷射器、及AlGaIn雷射二極體。可以在頻率三倍時產生具有上述範圍內的波長的雷射光束的雷射器(例如,雷射器801、雷射器1001)的示例性實施例包括HeNe氣體雷射器、DF氣體雷射器、及Pb鹽雷射二極體。
雷射器(例如,雷射二極體701、雷射器801、雷射器1001)可以經配置以發射沿著熱控制路徑253行進的雷射光束,以撞擊熔融材料121的位置(例如,位置315)。熔融材料121可以包含雷射光束的波長處的吸收深度。在整個揭示中,材料的吸收深度係定義為雷射光束的強度(例如,功率、功率密度)降低至雷射光束的初始強度的36.8%(亦即,1/e)處的材料的厚度。不期望受到理論的束縛,可以使用Beer-Lambert定律來估計吸收深度,Beer-Lambert定律係預測強度隨著材料的厚度除以吸收深度而呈指數降低。針對一些材料,吸收深度可能隨著溫度而變化。除非另有說明,吸收深度係在約1000℃下測量。在一些實施例中,雷射光束的波長處的熔融材料121中的雷射光束的吸收深度可以是約50μm或更多、約500μm或更多、約1000μm或更多、約2000μm或更多、5000μm或更多、約10000μm或更少、約5000μm或更少、或約2000μm或更少。在一些實施例中,雷射光束的波長處的熔融材料121中的雷射光束的吸收深度的範圍可以是約50μm至約10000μm、約500μm至約10000μm、約1000μm至約10000μm、約2000μm至約10000μm、約5000μm至約10000μm、約50μm至約5000μm、約500μm至約5000μm、約1000μm至約5000μm、約2000μm至約5000μm、約50μm至約2000μm、約500μm至約2000μm、約1000μm至約2000μm,或其間的任何範圍或子範圍。
如第8圖及第10圖所示,鏡(例如,鏡803、多邊形鏡1003)可以經配置以反射從雷射器(例如,雷射器801、1001)發射的雷射光束,而使得雷射光束照射到位置315處的熔融材料121(參見第3圖),其中熱控制通道253與熔融材料121相交。在一些實施例中,鏡(例如,鏡803、多邊形鏡1003)係配置成可旋轉,而使得可以經配置以反射從雷射器(例如,雷射器801、1001)發射的雷射光束來掃描佔用空間301(參見第3圖)。在進一步實施例中,如第8圖所示,鏡803可以使用檢流計805來旋轉。在進一步實施例中,檢流計805可以經配置以沿著第一方向807旋轉。舉例而言,利用檢流計805來沿著第一方向807將鏡803旋轉可以造成雷射光束沿著與流動方向208基本上相反的方向掃描管路201的長度(例如,狹槽203)(參見第4圖)。在更進一步的實施例中,檢流計805可以經配置以沿著與第一方向807相反的第二方向809旋轉。舉例而言,利用檢流計805來沿著第二方向809將鏡803旋轉可以造成雷射光束沿著與流動方向208基本上平行的方向掃描管路201的長度(例如,狹槽203)(參見第4圖)。在更進一步的實施例中,檢流計可以經配置以在沿著第一方向807旋轉以及沿著與第一方向807相反的第二方向809旋轉之間交替。
在進一步實施例中,如第10圖所示,鏡可以包含多邊形鏡1003。如圖所示,多邊形鏡1003可以包含複數個反射表面。如圖所示,多邊形鏡1003可以藉由馬達1005旋轉,以環繞多邊形鏡1003的旋轉軸線1009沿著第一方向1007旋轉。舉例而言,利用馬達1005來沿著第一方向1007將多邊形鏡1003旋轉可以造成雷射光束沿著與流動方向208基本上相反的方向掃描管路201的長度(例如,狹槽203)(參見第4圖)。在一些實施例中,如第10圖所示,馬達1005可以可選擇地藉由控制裝置1015(例如,可程式化邏輯控制器)操作,控制裝置1015經配置以(例如,「經程式化以」、「經編碼以」、「經設計以」、及/或「經製作以」)沿著通訊線路1017將命令訊號發送至馬達1005,以在一些實施例中環繞多邊形鏡1003的旋轉軸線1009利用基本上恆定的角速度旋轉。利用基本上恆定的角速度讓多邊形鏡1003旋轉可以幫助防止由於頻繁改變多邊形鏡1003的角速度而可能發生的馬達1005的損傷。在一些實施例中,雷射器(例如,雷射801、1001)可以經配置以產生脈衝雷射光束。在進一步實施例中,如第10圖所示,雷射器1001可以可選擇地藉由控制裝置1011(例如,可程式化邏輯控制器)操作,控制裝置1011經配置以(例如,「經程式化以」、「經編碼以」、「經設計以」、及/或「經製作以」)沿著通訊線路1013將命令訊號發送至雷射器。應理解,控制裝置1011或1015以及對應通訊線路1013或1017可以分別與第8圖中的雷射器801及/或檢流計805組合。
在一些實施例中,如第8圖及第10圖所示,雷射光束從雷射器801或1001發射,藉由鏡(例如,鏡803、多邊形鏡1003)反射,以及沿著穿過壁通路249的熱控制路徑253行進,以掃描管路201(例如,狹槽203)的長度。在進一步實施例中,所掃描的長度可以是狹槽203的長度401的約10%或更多、約25%或更多、約50%或更多、約100%或更少、約75%或更少、或約50%或更少(參見第4圖)。在進一步實施例中,所掃描的長度作為狹槽203的長度401的百分比(參見第4圖)的範圍可以是約10%至約100%、約10%至約75%、約10%至約50%、約25%至約100%、約25%至約75%、約25%至約50%、約50%至約100%、約50%至約75%、或其間的任何範圍或子範圍。在進一步實施例中,所掃描的長度可以基本上等於狹槽203的長度401(參見第4圖)。在進一步實施例中,壁通路249的形狀可以對應於反射離開旋轉鏡(例如,鏡803、多邊形鏡1003)之後沿著熱控制路徑253行進的雷射光束的弧形掃掠。
如第7圖所示,雷射器(例如,雷射二極體701)可以光學耦接至光纖703。光纖703可以包含第一端705以及與第一端705相對的第二端707。在一些實施例中,如第7圖所示,雷射器可以包含光學耦接至光纖703的第一端705的雷射二極體701,而光纖的第二端707可以面向狹槽203。在一些實施例中,如第7圖所示,光纖703可以部分延伸穿過壁通路249。儘管未圖示,但是第一端705可以不延伸穿過壁通路249或者不延伸進入壁通路249。在這樣的實施例中,第一端705可以在壁通路249的外側間隔開一距離,而光纖703並未延伸於壁通路249內。在進一步實施例中,第一端705可以定位於內部區域247內,其中光纖703延伸穿過壁通路249。在一些實施例中,如第11圖所示,光纖703可以包含複數個光纖703a-d。在進一步實施例中,複數個光纖703a-d中的每一光纖可以包含光學耦接至雷射器(例如,雷射器701a-d)的第一端705a-d。在進一步實施例中,複數個光纖703a-d中的每一光纖可以包含面向狹槽203的第二端707a-d。在進一步實施例中,複數個光纖703a-d中之一或更多者可以部分延伸穿過壁通路249a-d,並且定位於內部區域247內,或者定位於內部區域247的外側。
在整個揭示中,光纖的長度係定義為當光纖703拉直而與細長軸線對準且第一點與第二點儘可能地分開時的光纖703的第一端705處的第一點與光纖703的第二端707處的第二點之間的距離。在一些實施例中,如第11圖所示,光纖703可以包含複數個光纖703a-d,複數個光纖703a-d中之每一者可以包括定義為當光纖703a-d拉直而與細長軸線對準時的複數個光纖703a-d中的光纖的第一端705a-d與對應光纖703a-d的第二端707a-d之間的距離的長度。在一些實施例中,光纖703的長度(例如,複數個光纖703a-d中的光纖的長度)可以是約100mm或更多、約1m或更多、約2m或更多、約5m或更多、約1000m或更少、約50m或更少、約30m或更少、約20m或更少、或約10m或更少。在一些實施例中,光纖703的長度的範圍可以是約100mm至約1000m、約100mm至約50m、約100mm至約30m、約100mm至約20m、約100mm至約10m、約1m至約1000m、約1m至約50m、約1m至約30m、約1m至約20m、約1m至約10m、約2m至約30m、約2m至約20m、約2m至約10m、或約5m至約10m。在一些實施例中,複數個光纖703a-d中的所有光纖可以包含基本上相同的長度。在其他實施例中,複數個光纖703a-d中的光纖中之至少一者可以包含與複數個光纖中的另一光纖不同的長度。
光纖703(例如,複數個光纖703a-d中的每一光纖)可以包含核心(例如,中心),核心包含光學材料。在整個揭示中,光纖的核心的寬度系定義為光纖的第二端處的第一點與光纖的第二端處的第二點之間的距離,其中第一點與第二點包含與纖維的第二端的中心相同的材料,並且第一點與第二點儘可能地分開。舉例而言,當光纖的第二端的核心是圓形時,光纖的核心的寬度可以等於直徑。當光纖的第二端的核心是橢圓形時,寬度係等於半長軸線的兩倍。在一些實施例中,光纖703的核心的寬度可以是約1μm或更多、約5μm或更多、約9μm或更多、約50μm或更多、約62.5μm或更多、約550μm或更少、約490μm或更少、約400μm或更少、約360μm或更少、約255μm或更少、或約145μm或更少。在一些實施例中,光纖703的核心的寬度的範圍可以是約1μm至約550μm、約1μm至約490μm、約1μm至約400μm、約1μm至約360μm、約1μm至約255μm、約1μm至約145μm、約5μm至約550μm、約5μm至約490μm、約5μm至約255μm、約9μm至約550μm、約9μm至約490μm、約9μm至約400μm、約9μm至約360μm、約9μm至約250μm、約9μm至約144μm、約50μm至約550μm、約50μm至約490μm、約50μm至約400μm、約50μm至約144μm、約62.5μm至約550μm、約62.5μm至約550μm、約62.5μm至約490μm、約62.5μm至約400μm、約62.5μm至約360μm、約62.5μm至約255μm、約62.5μm至約150μm。
在一些實施例中,光纖703的核心中的光學材料(例如,複數個光纖中的每一光纖)可以包含藍寶石、熔化二氧化矽、石英、或其組合。在進一步實施例中,光學材料可以摻雜光學放大器(例如,鉺(Er)、鐿(Yb)、釹(Nd)、或二氧化鍺(GeO2 ))。在一些實施例中,光纖703可以包含圍繞核心的包覆。在進一步實施例中,包覆可以包含比核心的折射率更低的折射率。在更進一步的實施例中,包覆可以包含熔化二氧化矽、石英、藍寶石、或氣體(例如,空氣、氮氣、或氬氣)。在其他更進一步的實施例中,包覆可以包含上面列出的用於雷射二極體或晶體雷射器的任何材料。摻雜、包覆、或兩者的組合可期望用於修改由光纖703傳輸的雷射光束的幅度(例如,光纖可以是光纖雷射器)。在一些實施例中,光纖703的核心可以包含圓形橫截面。具有包含圓形橫截面的核心的光纖可以針對離開光纖703的第二端707的雷射光束提供平滑(例如,均勻且對稱)的強度分佈曲線。在一些實施例中,光纖703的第一端705可以包含圓形橫截面,而光纖703的第二端707可以包含圓形橫截面。在一些實施例中,提供具有圓形橫截面的光纖703可以用於具有圓形橫截面的壁通路249及/或管狀物503(參見第5圖)。
如第11圖所示,在一些實施例中,雷射器(例如,雷射二極體701)可以包含複數個雷射器701a-d。在一些實施例中,在複數個雷射器中可以存在1個或更多、2個或更多、4個或更多、9個或更多、100個或更少、50個或更少、40個或更少、30個或更少、或20個或更少的雷射器。在一些實施例中,複數個雷射器中的雷射器的數量可以是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。在一些實施例中,如第11圖所示,複數個雷射器701a-d中的雷射器的數量可以等於複數個光纖703a-d中的光纖的數量,而複數個雷射器701a-d中的每一雷射器可以光學耦接至複數個光纖703a-d中的對應光纖。在一些實施例中,儘管未圖示,但是複數個雷射器中的雷射器的數量可以小於複數個光纖中的光纖的數量。如圖所示,在一些實施例中,複數個雷射器701a-d中的每一雷射器可以光學耦接至各別光纖703a-d的第一端705a-d。因此,由複數個雷射器701a-d中的所對應的每一雷射器所產生的雷射光束中的至少一些者可以傳輸進入光纖703a-d的第一端705a-d,通過光纖703a-d的長度,而從複數個光纖703a-d中的對應光纖的第二端707a-d出來。在一些實施例中,複數個雷射器701a-d中的每一雷射器可以光學耦接至複數個光纖703a-i的光纖的所對應的每一第一端705a-d,而沒有透鏡或其他光學裝置定位於其間。在其他實施例中,透鏡或其他光學部件可以放置於雷射器701a-d與光纖703a-d的第一端705a-d之間,以將雷射光束引導至光纖703a-d的第一端705a-d的核心(例如,中心)。可以期望將雷射光束引導至光纖703a-d的第一端705a-d的核心,而可以減少雷射光束的衰減(亦即,強度損失),同時雷射光束從第一端705a-d傳輸至光纖703a-d的第二端707a-d。透鏡的焦點長度可以依據光纖703a-d的性質(例如,核心的一部分的直徑、孔隙數值)、雷射器701a-d的性質(例如,發散度)、從雷射器701a-d到透鏡的距離、及從透鏡到光纖703a-d的第一端705a-d的距離而選擇為可期望將雷射光束從雷射器701a-d耦接進入光纖703a-d的第一端705a-d。在進一步實施例中,透鏡可以是球面透鏡,而可以期望雷射器701a-d(例如,雷射二極體)產生均勻(亦即,沒有散光)雷射光束。在其他進一步實施例中,透鏡可以是非球面(例如,橢圓形),以用於校正雷射光束的任何散光。在一些實施例中,儘管未圖示,將雷射器701a-d光學耦接至光纖703a-d的第一端705a-d可以包含光束分離器與中繼光纖。光束分離器的示例性實施例可以是作為用於光纖或中繼光纖內的雷射光束的光束分離器的光纖光耦接器。光束分離器的其他示例性實施例可以作用於光纖或中繼光纖的外側的雷射光束上,並且包含金屬塗佈鏡(例如,半鍍銀鏡)、防護膜、或波導。應理解,光束分離器可以與上面討論的任何實施例一起使用。在一些實施例中,透鏡至光纖703a-d的第一端705a-d的距離可以變化,以控制耦接進入光纖703a-d中的雷射光束的片段。在一些實施例中,光纖703a-d可以包含單模光纖。在一些實施例中,光纖703a-d可以包含多模光纖。在一些實施例中,儘管未圖示,但是可以讓吹掃氣體(例如,針對氣體噴嘴所列出的任何氣體)循環,以減少(例如,減輕、防止)與雷射器相關聯的光學元件上的凝結。
照射在熔融材料121的一部分上的雷射光束的功率密度及/或尺寸可以利用多種方式來實現,例如下列方式中之一或更多者:調整光纖703的第二端707的位置、光學元件的類型、或光學元件的位置。在整個揭示中,照射於熔融材料121的一部分上的雷射光束的寬度係定義為藉由雷射光束所照射的熔融材料121上的第一點與藉由雷射光束所照射的熔融材料121上的第二點之間的距離,其中第一點與第二點儘可能遠離的熔融材料121的位置處的雷射光束的強度係為雷射光束的最大強度的約13.5%(亦即,1/e2 )。在一些實施例中,雷射光束的最大寬度可以是約100μm或更多、約500μm或更多、約1mm或更多、約5mm或更多、約10mm或更多、約30mm或更少、或約15mm或更少。在一些實施例中,雷射光束的最大寬度的範圍可以是約100μm至約30mm、約100μm至約15mm、約500μm至約30mm、約500μm至約15mm、約1mm至約30mm、約1mm至約15mm、約5mm至約30mm、約5mm至約15mm、約10mm至約30mm、或其間的任何範圍或子範圍。在整個揭示中,藉由雷射光束照射的熔融材料121的區域係定義為藉由雷射光束照射的熔融材料121的一部分,其中在最靠近光纖703的第二端707的熔融材料121的表面處所測量的該區域的雷射光束的強度係為雷射光束的最大強度的約13.5%(亦即,1/e2 )。
在整個揭示中,雷射光束的功率係為使用熱電堆所測量的從光纖703的第二端707所傳輸的雷射光束的平均功率。在一些實施例中,可以藉由控制雷射器(例如,雷射二極體701)與光纖703的第二端707之間的光學元件來控制雷射光束的功率。在一些實施例中,可以藉由調整雷射器的參數(例如,電流或電壓、光泵條件)來控制雷射光束的功率。在整個揭示中,如上所述,雷射光束的功率密度係為雷射光束的功率除以雷射光束所照射的熔融材料121的區域。在一些實施例中,雷射光束的功率密度可以是約1瓦/公分2 (W/cm2 )或更多、約5W/cm2 或更多、約10W/cm2 或更多、約2000W/cm2 或更少、約1000W/cm2 或更少、約500W/cm2 或更少、約100W/cm2 或更少、或約50W/cm2 或更少。在一些實施例中,雷射光束的功率密度的範圍可以是約1W/cm2 至約2000W/cm2 、約1W/cm2 至約1000W/cm2 、約1W/cm2 至約500W/cm2 、約1W/cm2 至約100W/cm2 、約1W/cm2 至約50W/cm2 、約5W/cm2 至約2000W/cm2 、約5W/cm2 至約1000W/cm2 、約5W/cm2 至約500W/cm2 、約5W/cm2 至約100W/cm2 、約5W/cm2 至約50W/cm2 、約10W/cm2 至約2000W/cm2 、約10W/cm2 至約1000W/cm2 、約10W/cm2 至約500W/cm2 、約10W/cm2 至約100W/cm2 、約10W/cm2 至約50W/cm2 、或其間的任何範圍或子範圍。
使用上述任何一種玻璃製造設備100從一定量的熔融材料121製造玻璃的方法可以包括以下步驟:讓熔融材料121沿著藉由管路201的管路壁205所定義的流動通路207的流動方向208流動。如上所述,狹槽203可以延伸穿過管路壁205。狹槽203可以包含藉由狹槽203的外周邊303所限制的佔用空間301。方法可以進一步包括以下步驟:讓熔融材料121從管路201的流動通路207流經狹槽203的佔用空間301。方法可以進一步包含以下步驟:操作熱控制裝置251。熱控制裝置251可以包含氣體噴嘴、電加熱器、及雷射器(例如,雷射二極體)中之一或更多者。熱控制裝置251可以定義熱控制路徑253。如上所述,熱控制路徑253的投影可以與佔用空間301相交,並且可以限制佔用空間301。方法可以進一步包含以下步驟:調整熱控制路徑253與熔融材料121相交的位置315處的熔融材料121的溫度。在一些實施例中,位置315可以完全位於從狹槽203沿著垂直於流動方向208的向外方向319向外延伸的佔用空間301的投影317內。
在一些實施例中,調整位置315處的熔融材料121的溫度之步驟可以包含以下步驟:降低熔融材料121的溫度。舉例而言,如第5圖所示,操作熱控制裝置251可以包含以下步驟:從氣體噴嘴501噴射氣體507。降低位置315處的熔融材料121的溫度可以增加該位置處的熔融材料121的黏度;藉此降低該位置處的熔融材料121的質量流動速率。
在一些實施例中,調整位置315處的熔融材料121的溫度之步驟可以包含以下步驟:增加熔融材料121的溫度。舉例而言,如第6圖及第9圖所示,操作熱控制裝置251之步驟可以包含以下步驟:如箭頭603所示,讓電循環通過電加熱器601。在更進一步的實施例中,如圖所示,方法可以進一步包含以下步驟:讓電加熱器沿著方向609環繞軸線旋轉,以調整由電加熱器所施加的輻射熱傳遞,藉此調諧位置315處的熔融材料的溫度以及對應黏度與質量流動。在進一步實施例中,如第7圖至第8圖及第10圖至第11圖所示,操作熱控制裝置251之步驟可以包含以下步驟:從雷射器(例如,雷射二極體701、雷射器801、雷射器1001)發射雷射光束。在更進一步的實施例中,雷射光束可以包含熔融材料121中的吸收深度(可以在上述範圍內(例如,約50μm至約10mm))。在更進一步的實施例中,雷射光束可以包含可以在上述範圍內的波長(例如,約760nm至約5000nm)。如上所述,在更進一步的實施例中,方法可以進一步包含以下步驟:在縫隙203的長度上掃描雷射光束。在更進一步的實施例中,如第8圖及第10圖所示,方法可以包含以下步驟:將從雷射器(例如,雷射二極體701、雷射器801、雷射器1001)發射的雷射光束反射離開鏡(例如,鏡803、多邊形鏡1003)。在更進一步的實施例中,如第8圖所示,方法可以包含以下步驟:使用檢流計805來讓鏡(例如,鏡803、多邊形鏡1003)旋轉。在更進一步的實施例中,如第10圖所示,鏡可以包含多邊形鏡1003。增加位置315處的熔融材料121的溫度可以降低該位置處的熔融材料121的黏度。增加位置315處的熔融材料121的溫度可以增加該位置處的熔融材料121的質量流動速率。
在一些實施例中,方法可以進一步包含以下步驟:讓熔融材料121的第一流211從位置315沿著形成裝置140的第一外表面223在第一方向上流動,其中熱控制路徑253係與熔融材料121相交。在一些實施例中,方法可以進一步包含以下步驟:讓熔融材料121的第二流212從位置315沿著形成裝置140的第二外表面224在第二方向上流動。在進一步實施例中,方法可以包含以下步驟:讓熔融材料121的第一流211與熔融材料121的第二流212匯聚,以形成玻璃帶103。
在一些實施例中,玻璃帶103可以利用約每秒1毫米(mm/s)或更多、約10mm/s或更多、約50mm/s或更多、約100mm/s或更多、或約500mm/s或更多(例如,約1mm/s至約500mm/s的範圍、約10mm/s至約500mm/s的範圍、約50mm/s至約500mm/s的範圍、約100mm/s至約500mm/s的範圍,以及其間的所有範圍及子範圍)沿著拉伸方向154橫移。然後,在一些實施例中,玻璃分離器149(參見第1圖)可以沿著分離路徑151將玻璃片材從玻璃帶103分離開來。如圖所示,在一些實施例中,分離路徑151可以沿著第一外邊緣153與第二外邊緣155之間的玻璃帶103的寬度「W」延伸。此外,在一些實施例中,分離路徑151可以垂直於玻璃帶103的拉伸方向154而延伸。此外,在一些實施例中,拉伸方向154可以定義可以從形成裝置140拉伸玻璃帶103的方向。
如第2圖所示,玻璃帶103可以從根部235拉出,其中玻璃帶103具有玻璃帶103的第一主表面215與面向相反方向的玻璃帶103的第二主表面216,並定義玻璃帶103的厚度227(例如,平均厚度)。在一些實施例中,玻璃帶103的厚度227可以是約2毫米(mm)或更少、約1.5mm或更少、約1.2mm或更少、約1mm或更少、約0.5mm或更少、約300微米(μm)或更少、或約200μm或更少,但是在進一步實施例中可以提供其他厚度。在一些實施例中,玻璃帶103的厚度227可以是約100μm或更多、約200μm或更多、約300μm或更多、約600μm或更多、約1mm或更多、約1.2mm或更多、約1.5mm或更多,但是在進一步實施例中可以提供其他厚度。舉例而言,在一些實施例中,玻璃帶103的厚度227的厚度範圍可以是約100μm至約2mm、約200μm至約2mm、約300μm至約2mm、約600μm至約2mm、約1mm至約2mm、約100μm至約1.5mm、約200μm至約1.5mm、約300μm至約1.5mm、約600μm至約1.5mm、約1mm至約1.5mm、約100μm至約1.2mm、約200μm至約1.2mm、約600μm至約1.2mm,或其間的厚度的任一範圍或子範圍。
示例性熔融材料可以不包含或包含氧化鋰,並包含鈉鈣熔融材料、鋁矽酸鹽熔融材料、鹼鋁矽酸鹽熔融材料、硼矽熔融材料、鹼硼矽酸鹽熔融材料、鹼鋁磷矽酸鹽熔融材料、及鹼鋁硼矽酸鹽玻璃熔融材料。在一或更多個實施例中,熔融材料121可以包含(以莫耳百分比(莫耳%)計):在約40莫耳%至約80%的範圍內的SiO2 、在約10莫耳%至約30莫耳%的範圍內的Al2 O3 、在約0莫耳%至約10莫耳%的範圍內的B2 O3 、在約0莫耳%至約5莫耳%的範圍內的ZrO2 、在約0莫耳%至約15莫耳%的範圍內的P2 O5 、在約0莫耳%至約2莫耳%的範圍內的TiO2 、在約0莫耳%至約20莫耳%的範圍內的R2 O、及在0莫耳%至約15莫耳%的範圍內的RO。本文所使用的R2 O可以指稱鹼金屬氧化物(例如,Li2 O、Na2 O、K2 O、Rb2 O、及Cs2 O)。本文所使用的RO可以指稱MgO、CaO、SrO、BaO、及ZnO。在一些實施例中,熔融材料121可以可選擇地進一步包含在約0莫耳%至約2莫耳%的範圍內的Na2 SO4 、NaCl、NaF、NaBr、K2 SO4 、KCl、KF、KBr、As2 O3 、Sb2 O3 、SnO2 、Fe2 O3 、MnO、MnO2 、MnO3 、Mn2 O3 、Mn3 O4 、Mn2 O7 中之每一者。在一些實施例中,玻璃帶103及/或所形成的玻璃片材可以是透明的,意指從熔融材料121拉伸的玻璃帶103可以包含約85%或更大、約86%或更大、約87%或更大、約88%或更大、約89%或更大、約90%或更大、約91%或更大、或約92%或更大的400奈米(nm)至700nm的光學波長上的平均光透射。
本文所揭示的實施例可以提供使用熱控制裝置來調整離開形成裝置的管路的狹槽的熔融材料的質量流動速率、黏度、及/或溫度的技術益處。本揭示的實施例可以提供熔融材料的質量流動速率、黏度、及/或溫度的局部控制及/或調整。能夠控制熔融材料的質量流動速率、黏度、及/或溫度位置的位置可以完全位於藉由狹槽的外周邊所定義的佔用空間的投影內。此外,在本揭示的任何實施例中,可以提供加熱裝置或多個加熱裝置(例如,參見第4圖及第9圖),以允許沿著狹槽203的長度401調整加熱分佈曲線,以提供所期望的沿著位置315的溫度分佈曲線,並藉此在位置315處提供熔融材料的所期望的黏度以及對應質量流動速率分佈曲線。調整質量流動速率分佈曲線可以提供從形成裝置拉伸的玻璃帶的所期望的厚度分佈曲線。此外,作用於離開狹槽的熔融材料上可以減少在玻璃製造處理的後期進行附加熱控制的需求。狹槽的設計可以用於減少熱控制裝置作用於熔融材料上的區域。包含薄管路壁(例如,約0.5毫米至約10毫米)的實施例可以減少熱控制裝置作用於熔融材料上的位置附近的形成裝置的熱質量,而可以增加熱控制裝置的效果。根據本揭示的實施例,調整熔融材料的質量流動速率、黏度、及/或溫度亦可以允許熔融材料的第一流與熔融材料的第二流的同時控制。
在殼體的內部區域內提供形成裝置可以減少(例如,最小化、防止)不受控制的熱損失及/或熱電流對於所生產的玻璃帶的品質的影響,同時增加熱控制裝置的效果的局部性。提供通過殼體的壁的通路可以允許至少部分定位於內部區域的外側的熱控制裝置作用於熔融材料上。提供具有管狀物的通路可以進一步減少不受控制的熱損失及/或熱電流,並且允許針對熱控制裝置的調整(例如,重新定位、移除、***、更換)。提供從殼體的壁的外部表面延伸的熱絕緣體可以進一步局部化熱控制裝置的效果。
應理解,各種所揭示實施例可以涉及組合該特定實施例所描述的特定特徵、元件、或步驟。亦應理解,儘管關於一個特定實施例描述特定特徵、元件、或步驟,但是可以利用各種未圖示的組合或排列的替代實施例互換或組合。
亦應理解,本文所使用的術語「該」、「一」、或「一個」意指「至少一個」,且不應限於「僅有一個」,除非明確指示為相反。舉例而言,除非上下文明確另外指示,否則對於「一部件」的參照包含具有二或更多個部件的實施例。類似地,「複數個」意欲表示「多於一個」。
如本文所使用的術語「約」係指量、尺寸、公式、參數、與其他數量與特性並非精確且不必精確,而是可以根據需要近似與/或更大或更小,以反映公差、轉化因子、四捨五入、測量誤差、及類似者,以及該領域具有通常知識者已知的其他因子。本文所表示之範圍可為從「約」一個特定值及/或到「約」另一特定值。當表示這樣的範圍時,實施例包括從一個特定值及/或到另一特定值。同樣地,當以使用前置詞「約」的近似方式表示值時,將可瞭解到特定值將形成另一實施例。可以進一步瞭解範圍的每一端點明顯與另一端點有關,並獨立於另一端點。
本文中使用的術語「基本」、「基本上」、及該等術語之變體意欲指明所描述的特徵等於或大約等於一值或描述。舉例而言,「基本上平坦的」表面意欲表示平面或近似平面的表面。此外,如上面所定義,「基本上類似」意欲表示二個值相等或大約相等。在一些實施例中,「基本上類似」可以表示彼此的值在約10%內,例如彼此的值在約5%內,或彼此的值在約2%內。
除非另外明確陳述,否則並不視為本文所述任何方法必須建構為以特定順序施行其步驟。因此,在方法請求項並不實際記載其步驟之順序或者不在請求項或敘述中具體說明步驟係限制於特定順序的情況中,不推斷任何特定順序。
儘管可以使用過渡短語「包含」以揭示特定實施例的各種特徵、元件、或步驟,但應理解亦暗示包括可能使用過渡短語「由其組成」或「基本上由其組成」揭示的替代實施例。因此,舉例而言,暗示包含A+B+C的設備的替代實施例包括由A+B+C組成的設備的實施例以及基本上由A+B+C組成的設備的實施例。除非另外指出,否則本文所使用的術語「包含」與「包括」及其變體應解釋成同義及開放式。
對於該領域具有通常知識者而言顯而易見的是,在不偏離專利申請範圍的精神及範疇下,可以對本揭示進行各種修改及變化。因此,本揭示意欲涵蓋落於專利申請範圍與其等價物的範圍內針對本文所提供的實施例進行的修改與變化。
100:玻璃製造設備 101:形成設備 102:玻璃熔融及遞送設備 103:玻璃帶 104:分離的玻璃帶 105:熔融容器 107:批次材料 109:儲存箱 111:批次遞送裝置 113:馬達 115:控制器 117:箭頭 119:玻璃熔融探針 121:熔融材料 123:豎管 125:通訊線路 127:澄清容器 129:第一連接導管 131:混合腔室 133:遞送容器 135:第二連接導管 137:第三連接導管 139:遞送管路 140:形成裝置 141:入口導管 149:玻璃分離器 151:分離路徑 152:中心部分 153:第一外邊緣 154:拉伸方向 155:第二外邊緣 157:支撐梁 158a:相對位置 158b:相對位置 201:管路 203:狹槽 204:外表面 205:管路壁 206:內表面 207:流動通路 208:流動方向 208a:第一周邊位置 208b:第二周邊位置 209:形成楔 210:中間材料 211:第一流 212:第二流 213:第一壁 214:第二壁 215:第一主表面 216:第二主表面 223:第一外表面 224:第二外表面 225:厚度 226:厚度 227:厚度 233:第一內表面 234:第二內表面 235:根部 237:邊緣引導器 238:邊緣引導器 240:殼體 241:殼體壁 243:內部表面 245:外部表面 247:內部區域 249:壁通路 249a:壁通路 249b:壁通路 249c:壁通路 249d:壁通路 251:熱控制裝置 251a:熱控制裝置 251b:熱控制裝置 251c:熱控制裝置 251d:熱控制裝置 253:熱控制路徑 253a:熱控制路徑 253b:熱控制路徑 253c:熱控制路徑 253d:熱控制路徑 301:佔用空間 303:外周邊 305:最內邊緣 307:狹槽寬度 309:投影 311:一端 313:方向 315:位置 317:投影 319:向外方向 401:長度 501:氣體噴嘴 503:管狀物 505:厚度 507:氣體 601:電加熱器 601a:電加熱器 601b:電加熱器 601c:電加熱器 601d:電加熱器 603:箭頭 605a:長度 605b:寬度 607a:長度 607b:寬度 609:方向 701:雷射二極體 701a:雷射器 701b:雷射器 701c:雷射器 701d:雷射器 703:光纖 703a:光纖 703b:光纖 703c:光纖 703d:光纖 705:第一端 705a:第一端 705b:第一端 705c:第一端 705d:第一端 707:第二端 707a:第二端 707b:第二端 707c:第二端 707d:第二端 801:雷射器 803:鏡 805:檢流計 807:第一方向 809:第二方向 903a:熱絕緣體 903b:熱絕緣體 903c:熱絕緣體 1001:雷射器 1003:多邊形鏡 1005:馬達 1007:第一方向 1009:旋轉軸線 1011:控制裝置 1013:通訊線路 1015:控制裝置 1017:通訊線路
當參照隨附圖式閱讀時可更加瞭解本揭示的這些及其他特徵、實施例及優點,其中:
第1圖示意性圖示根據本揭示的實施例的玻璃製造設備的示例性實施例;
第2圖圖示沿著第1圖的線段2-2的形成裝置的橫截面圖;
第3圖係為第2圖的放大視圖3;
第4圖圖示沿著第2圖的線段4-4的形成裝置的橫截面圖;
第5圖係為根據本揭示的一些實施例的第2圖的放大視圖5;
第6圖係為根據本揭示的一些實施例的第2圖的放大視圖5;
第7圖係為根據本揭示的一些實施例的第2圖的放大視圖5;
第8圖係為根據本揭示的一些實施例的第2圖的放大視圖5;
第9圖圖示沿著第6圖的線段9-9的熱控制裝置的視圖;
第10圖圖示根據本揭示的一些實施例的熱控制裝置的側視圖;以及
第11圖圖示沿著第7圖的線段11-11的熱控制裝置的橫截面圖。
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
103:玻璃帶
121:熔融材料
140:形成裝置
154:拉伸方向
157:支撐梁
201:管路
203:狹槽
204:外表面
205:管路壁
206:內表面
207:流動通路
208:流動方向
208a:第一周邊位置
208b:第二周邊位置
209:形成楔
210:中間材料
211:第一流
212:第二流
213:第一壁
214:第二壁
215:第一主表面
216:第二主表面
223:第一外表面
224:第二外表面
225:厚度
226:厚度
227:厚度
233:第一內表面
234:第二內表面
235:根部
237:邊緣引導器
238:邊緣引導器
240:殼體
241:殼體壁
243:內部表面
245:外部表面
247:內部區域
249:壁通路
251:熱控制裝置
253:熱控制路徑

Claims (45)

  1. 一種玻璃製造設備,包含: 一形成裝置,包含一管路與一狹槽,該管路具有用於定義一流動通路的一管路壁,該狹槽係與該流動通路流體連通並延伸穿過該管路壁,該狹槽包含藉由該狹槽的一外周邊所限制的一佔用空間;以及 一熱控制裝置,用於定義一熱控制路徑,該熱控制路徑的一投影係與該佔用空間相交。
  2. 如請求項1所述的玻璃製造設備,其中該形成裝置進一步包含: 一第一壁,包含一第一外表面,該第一壁係附接於該管路壁的一外表面的一第一周邊位置處; 一第二壁,包含一第二外表面,該第二壁係附接於該管路壁的該外表面的一第二周邊位置處;以及 該第一外表面與該第二外表面係在該形成裝置的一根部處匯聚。
  3. 如請求項1所述的玻璃製造設備,其中該投影係藉由該佔用空間所限制。
  4. 如請求項1所述的玻璃製造設備,其中該熱控制裝置包含沿著該流動通路的一流動方向所佈置的複數個熱控制裝置。
  5. 如請求項1所述的玻璃製造設備,其中該管路壁所包含的一厚度的一範圍係為約0.5毫米至約10毫米。
  6. 如請求項1所述的玻璃製造設備,其中該管路壁包含鉑或一鉑合金。
  7. 如請求項1所述的玻璃製造設備,其中該熱控制裝置包含一電加熱器。
  8. 如請求項7所述的玻璃製造設備,其中該電加熱器包含複數個電加熱器,以及一熱絕緣體係定位於該等複數個電加熱器的一第一電加熱器與該等複數個電加熱器的一第二電加熱器之間。
  9. 如請求項7至8中之任一者所述的玻璃製造設備,其中該電加熱器包含二矽化鉬、碳化矽、或亞鉻酸鑭中之一或更多者。
  10. 如請求項1所述的玻璃製造設備,其中該熱控制裝置包含一氣體噴嘴。
  11. 如請求項1所述的玻璃製造設備,其中該熱控制裝置包含一雷射器。
  12. 如請求項11所述的玻璃製造設備,其中該雷射器經配置以發射一雷射光束,該雷射光束所包含的一波長的一範圍係為約760奈米至約5000奈米。
  13. 如請求項12所述的玻璃製造設備,進一步包含一鏡,該鏡經配置以反射從該雷射器發射的該雷射光束,而使得該雷射光束掃描該佔用空間。
  14. 如請求項13所述的玻璃製造設備,其中該鏡係為可旋轉的。
  15. 如請求項13所述的玻璃製造設備,其中該鏡包含一多邊形鏡。
  16. 如請求項11所述的玻璃製造設備,其中該雷射器包含複數個雷射二極體。
  17. 如請求項1至4中之任一者所述的玻璃製造設備,進一步包含:一殼體,該殼體包含用於定義一內部區域的一壁以及延伸穿過該壁的一壁通路,該形成裝置係定位於該內部區域中。
  18. 如請求項17所述的玻璃製造設備,其中該熱控制路徑係對準該壁通路。
  19. 如請求項17所述的玻璃製造設備,進一步包含定位於該壁通路內的一管狀物。
  20. 如請求項17所述的玻璃製造設備,其中該熱控制裝置包含一氣體噴嘴。
  21. 如請求項17所述的玻璃製造設備,其中該殼體包含面向該形成裝置的一內部表面以及與該內部表面相對的一外部表面,一熱絕緣體係從該外部表面延伸。
  22. 如請求項21所述的玻璃製造設備,其中該熱控制裝置包含一電加熱器。
  23. 如請求項22所述的玻璃製造設備,其中該電加熱器包含複數個電加熱器,該熱絕緣體係定位於該等複數個電加熱器的一第一電加熱器與該等複數個電加熱器的一第二電加熱器之間。
  24. 如請求項22所述的玻璃製造設備,其中該電加熱器可以環繞一軸線旋轉。
  25. 如請求項24所述的玻璃製造設備,其中該壁通路包含一狹槽,該狹槽包含一長度以及小於該長度的一寬度。
  26. 如請求項17所述的玻璃製造設備,其中該熱控制裝置包含一雷射器。
  27. 如請求項26所述的玻璃製造設備,其中該雷射器經配置以發射一雷射光束,該雷射光束所包含的一波長的一範圍係為約760奈米至約5000奈米。
  28. 如請求項27所述的玻璃製造設備,其中該雷射器經配置以藉由發射通過該壁通路的該雷射光束來掃描該管路的一長度。
  29. 如請求項26所述的玻璃製造設備,其中該雷射器包含一雷射二極體,該雷射二極體光學耦接至一光纖的一第一端,而該光纖的一第二端面向該狹槽。
  30. 如請求項29所述的玻璃製造設備,其中該光纖延伸穿過該壁通路。
  31. 一種製造玻璃的方法,包含以下步驟: 讓熔融材料沿著藉由一管路的一管路壁所定義的一流動通路的一流動方向流動,一狹槽延伸穿過該管路壁並包含藉由該狹槽的一外周邊所限制的一佔用空間; 讓該熔融材料流經該狹槽的該佔用空間; 操作用於定義一熱控制路徑的一熱控制裝置,該熱控制路徑的一投影係與該佔用空間相交;以及 調整該熱控制路徑與該熔融材料相交的一位置處的該熔融材料的一溫度。
  32. 如請求項31所述的方法,進一步包含以下步驟:讓該熔融材料的一第一流從該位置沿著一形成裝置的一第一外表面在一第一方向上流動,以及讓該熔融材料的一第二流從該位置沿著該形成裝置的該第二外表面在一第二方向上流動,該第一流與該第二流匯聚以形成一玻璃帶。
  33. 如請求項31所述的方法,其中該位置係完全位於從該狹槽沿著垂直於該流動方向的一向外方向向外延伸的該佔用空間的一投影內。
  34. 如請求項31所述的方法,其中調整該位置處的該熔融材料的該溫度之步驟包含以下步驟:降低該熔融材料的該溫度。
  35. 如請求項31所述的方法,其中操作該熱控制裝置之步驟包含以下步驟:從該氣體噴嘴噴射氣體。
  36. 如請求項31所述的方法,其中調整該位置處的該熔融材料的該溫度之步驟包含以下步驟:增加該熔融材料的該溫度。
  37. 如請求項36所述的方法,其中操作該熱控制裝置之步驟包含以下步驟:讓電循環通過一加熱元件。
  38. 如請求項37所述的方法,進一步包含以下步驟:讓該加熱元件環繞一軸線旋轉。
  39. 如請求項36所述的方法,其中操作該熱控制裝置之步驟包含以下步驟:從一雷射器發射一雷射光束。
  40. 如請求項39所述的方法,其中該熔融材料中的該雷射光束的一吸收深度的一範圍係為約50微米至約10毫米。
  41. 如請求項39所述的方法,其中該雷射光束所包含的一波長的一範圍係為約760奈米至約5000奈米。
  42. 如請求項39所述的方法,進一步包含以下步驟:在該狹縫的一長度上掃描該雷射光束。
  43. 如請求項39所述的方法,進一步包含以下步驟:讓從該雷射器發射的該雷射光束反射離開一鏡。
  44. 如請求項43所述的方法,進一步包含以下步驟:讓該鏡旋轉。
  45. 如請求項43所述的方法,其中該鏡包含一多邊形鏡。
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