TW202220934A - 用於形成玻璃物品的方法 - Google Patents

Abstract

本文揭露一種製造玻璃物品的方法，包括以下步驟：使熔融玻璃通過第一容器流到下游的第二容器、熔融玻璃流過將第一容器連接到第二容器的導管，及第一容器和導管限定在熔融玻璃的自由表面的上方的連續的自由容積，連續的自由容積延伸到導管的至少一部分中。方法進一步包括以下步驟：通過在導管頂部附近且在自由表面上方的經連接到導管的排氣管，將包含在自由容積中的第一大氣排放到第一容器外部的第二大氣中，排氣管以相對於水平面成角度α沿縱軸從導管向下延伸到排氣管的遠端及提供第一大氣和第二大氣之間的流體連通。

Description

用於形成玻璃物品的方法

本申請案根據專利法的相關規定主張2020年8月12日所申請的美國臨時申請案號63/064,642的優先權，其內容通過引用其整體方式併入本文中。

本申請案涉及一種用於形成玻璃物品的方法；更確切來說，本申請案涉及一種在物品製造期間對容納或輸送熔融玻璃的容器進行排氣的方法。

在玻璃製造過程期間澄清熔融玻璃有助於從熔融玻璃去除溶解氣體，而有助於產生無氣泡的玻璃產品。將熔融玻璃的溫度升高到高於熔化溫度的溫度，導致熔融玻璃中的一種或多種澄清劑釋放氧氣。氧氣與熔化相關的氣體結合，所得氣體混合物的氣泡上升到熔融玻璃的表面。氣泡破裂且釋放的氣體充滿澄清容器的自由容積。必須從澄清容器中去除這些氣體。然而，無論是自發地還是當清潔排氣管以去除冷凝物時，通過澄清容器的頂部直接從澄清容器排放皆有冷凝物顆粒從排氣管落入下方熔融玻璃的風險。

根據本申請案，揭露了一種製造玻璃物品的方法，包括以下步驟：使熔融材料通過第一容器流到第一容器下游的第二容器、熔融材料流過連接第一容器與第二容器的導管、第一容器和導管在熔融材料的自由表面上方限定連續的自由容積，自由容積延伸到導管的至少一部分中。方法進一步包括以下步驟：將包含在自由容積中的第一大氣通過排氣管排放到第一容器外部的第二大氣，排氣管包括近端、與近端相對的遠端及在近端與遠端之間延伸的通道，近端接近導管的頂部且在自由表面上方經連接到導管，排氣管向下延伸且沿著縱軸以相對於水平面的角度α遠離導管，且提供第一大氣與第二大氣之間的流體連通。

排氣管在近端和遠端之間可為直的，沒有彎曲或扭結。近端附接到第一容器。

在各種實施例中，角度α在從大於0∘到小於90∘的範圍中，例如在從大約3∘到大約80∘的範圍中、在從大約3∘到大約40∘的範圍中、在從大約3∘至約20∘的範圍中，或在從大約3∘至大約10∘的範圍中。

在一些實施例中，方法可進一步包括以下步驟：在排氣期間加熱排氣管。加熱步驟可包括以下步驟：在加熱元件中建立電流。加熱元件可包括排氣管的壁，或加熱元件可為鄰近排氣管壁佈置的一個或多個單獨的離散加熱元件。

當排氣管壁是加熱元件時，加熱步驟可包括以下步驟：在經連接到排氣管的第一電氣法蘭與經連接到第一容器或導管中的至少一者的第二電氣法蘭之間建立電流。

在各種實施例中，第一容器可以是澄清容器。

在各種實施例中，第二容器可以是混合容器。

方法可進一步包括以下步驟：使熔融材料流到成形主體中，及將熔融材料成形為玻璃帶。在一些實施例中，成形步驟可包括以下步驟：從成形主體向下拉製熔融材料。

在一些實施例中，導管的第一部分可從第一容器水平延伸，且排氣管可連接到第一部分。在一些實施例中，導管的第二部分相對於水平面向下延伸。第二部分可相對於熔融玻璃通過導管的流動方向位於第一部分的下游。第二部分可附接到第一部分。在一些實施例中，導管可包括第一分段和第二分段，其中第一導管部分和第二導管部分包括第一導管分段。導管仍可進一步包括藉由玻璃密封件耦接到第一導管分段(例如，第二導管部分)的第二分段。

方法進一步可包括以下步驟：使覆蓋氣體通過連接到第一容器的氣體輸送管流入自由容積中。氣體可包括惰性氣體。氣體可包含氧氣。氣體可為惰性氣體和氧氣的混合物。氣體可為加濕的氣體。

方法可進一步包括以下步驟：在熔融材料流過導管的同時加熱導管。在一些實施例中，導管壁的厚度沿著導管的長度變化。也就是說，在正交於導管的縱軸的導管的橫截面中，導管壁在橫截面的第一部分中的厚度不同於導管壁在橫截面的第二部分中的厚度。在一些實施例中，導管壁的周向厚度可沿著導管的長度變化。在一些實施例中，厚度可作為周長和長度兩者的函數而變化。在其他實施例中，描述了一種製造玻璃物品的方法，包括以下步驟：使熔融材料從第一容器流過經連接到第一容器的導管，第一容器和導管限定在熔融材料的自由表面的上方的連續的自由容積，自由容積延伸到導管的一部分中。

方法可進一步包括以下步驟：通過排氣管將包含在自由容積中的第一大氣排放到第一容器外部的第二大氣，排氣管包括近端和與近端相對的遠端，近端在導管頂部附近和自由表面上方連接到導管，排氣管沿著縱軸以相對於水平面的角度α向下延伸，且提供第一大氣與第二大氣之間的流體連通。

方法可進一步包括以下步驟：在熔融材料流動的同時加熱排氣管，加熱步驟包括以下步驟：去除積聚在排氣管的內表面上的冷凝物。加熱可包括以下步驟：在加熱元件中建立電流，例如在排氣管的壁中，其中排氣管是加熱元件。例如，加熱可包括以下步驟：在經連接到排氣管的第一電氣法蘭與經連接到第一容器或導管中的至少一者的第二電氣法蘭之間建立電流。

方法可進一步包括以下步驟：使熔融材料流到成形主體中，成形主體將熔融材料成形為玻璃物品。在一些實施例中，玻璃物品可為玻璃帶。成形步驟可包括以下步驟：從成形主體向下拉製熔融材料。

在一些實施例中，第一容器可為澄清容器。

在一些實施例中，第二容器可為混合設備。

在一些實施例中，導管的至少第一部分相對於水平面向下延伸。例如，在一些實施例中，導管的第一部分從第一容器水平延伸且排氣管連接到導管的第一部分。在一些實施例中，導管的第二部分從導管的第一部分向下延伸。

在一些實施例中，導管可包括第一分段和第二分段，其中第一分段藉由玻璃密封件耦接到第二分段。

在一些實施例中，方法進一步可包括以下步驟：使氣體通過氣體輸送管流入自由容積中。氣體輸送管可連接到第一容器。在一些實施例中，覆蓋氣體可包括惰性氣體，例如氮氣。覆蓋氣體可為包含小於約1.5％體積的氧氣(O ₂)的低氧氣體，例如在按體積計約0.075％至約1.5％的範圍中。在一些實施例中，覆蓋氣體可為加濕的氣體。在一些實施例中，覆蓋氣體可為乾燥氣體。

將在隨後的[實施方式]中闡述本文所揭露的實施例的附加特徵和優勢，且所屬技術領域中具有通常知識者將從[實施方式]中部分地清楚瞭解此等附加特徵和優勢，或藉由實施本文所描述的實施例而認識到此等附加特徵和優勢，本文所描述的實施例包括隨後的[實施方式]、申請專利範圍及附圖。

應當理解的是，上文的[發明內容]及下文的[實施方式]兩者所呈現的實施例旨在提供用於理解本文所揭露的實施例的性質和特徵的概述或框架。本申請案包括附圖以提供進一步的理解，且附圖經併入至本說明書中並構成本說明書的一部分。附圖圖示了本申請案的各種實施例，且與本說明書一起解釋了本申請案的原理和操作。

現在將詳細參考本申請案的實施例；在附圖中示出本申請案的實施例的示例。盡可能地將在全部附圖中使用相同的元件符號來指代相同或相似的部件。然而，可用許多不同的形式來體現本申請案，本申請案且不應被解釋為限於本文所闡述的實施例。

如本文所使用，術語「大約」、「約」係指量、大小、製劑、參數及其他量和特性不是也不必是精確的，但可以是近似的及/或根據需要更大或更小，反映容差、轉換係數、四捨五入及測量誤差等，及所屬技術領域中具有通常知識者已知的其他因素。

在本文中可將範圍表示為從「大約」、「約」一個特定值及/或到「大約」、「約」另一個特定值。當表達這樣的範圍時，另一個實施例包括從一個特定值到另一個特定值。類似地，當藉由使用先行詞「大約」、「約」將值表示為近似值時，將理解特定值形成另一個實施例。將進一步理解的是，每個範圍的端點相對於另一個端點是重要的且獨立於另一個端點。

僅參考所繪製的圖式而作出如本文所使用的方向術語—例如上、下、右、左、前、後、頂部及底部—，如本文所使用的方向術語並不旨在暗示絕對定向。

除非另有明確說明，否則本文中闡述的任何方法絕不旨在解釋成要求以特定順序執行其步驟，也絕不意在對於任何設備而言皆需要特定取向。因此，在方法請求項實際上沒有敘述其步驟所遵循的順序、或是任何設備請求項實際上沒有敘述單個組件的順序或取向、或是請求項或說明書中沒有另外具體說明步驟僅限於特定順序，或是未敘述設備部件的特定順序或取向的情況下，決無意圖在任何態樣中推斷出順序或取向。這適用於任何可能的非明確解釋基礎，包括有關步驟安排、操作流程、組件順序或組件取向的邏輯問題；源自語法組織或標點符號的簡單含義，及說明書中所描述的實施例的數量或類型。

如本文所使用，除非上下文另有明確指示，否則單數形式的「一」和「該」包括複數引用。因此，例如，除非上下文另有明確指示，否則對「一」組件的引用包括具有兩個或更多個此類組件的態樣。

詞語「示例性」、「示例」或其各種形式在本文中用於表示作為示例、實例或說明。在本文描述為「示例性」或「示例」的任何態樣或設計不應被解釋為優於其他態樣或設計或相較於其他態樣或設計有優勢。此外，提供示例僅是為了清楚和理解的目的，並不意味著以任何方式限制本申請案的標的或相關部分。

如本文所用，除非另有說明，否則應將術語「包括」和「包含」及其變體解釋為同義詞和開放式的。在包括或包含的過渡短語之後的元素列表是非排他性列表，使得除了列表中具體列舉的元素之外的元素也可以存在。

如本文所使用的術語「基本上」及其變體旨在指出所描述的特徵等於或近似等於值或描述。例如，「基本上平坦的」表面旨在表示平坦或近似平坦的表面。此外，「基本上」旨在表示兩個值相等或近似相等。在一些實施例中，「基本上」可表示彼此相差約10％以內的值，如彼此相差約5％以內或彼此相差約2％以內。

如本文所使用，術語「電連接」及其變體是指通過不包括熔融材料（例如，熔融玻璃）的電導體連接。電連接到第二元件的第一元件可包括在第一元件和第二元件之間的附加元件，使得附加元件也電連接到第一元件和第二元件。即，不應將電連接到第二元件的第一元件解釋為排除連接中的附加導電元件的存在。一般來說，此類電導體可包括金屬佈線或電纜及匯流條等，但不限於此。電連接亦可包括其他部件，其他部件包括但不限於電連接器（例如，插頭、接線片、接線柄及螺栓等），其他部件有助於部件、電氣控制裝置（如電流及/或電壓控制器）與電流及/或電壓測量裝置等之間的連接。

如本文所使用，「耐火材料」是指具有使其適用於經暴露於高於538°C的環境的結構或作為系統的組件的化學和物理特性的非金屬材料。

如圖1所示，圖1是示例性玻璃製造設備 10。在一些實施例中，玻璃製造設備 10可包括玻璃熔爐 12，玻璃熔爐 12包括熔化容器 14。除了熔化容器 14之外，玻璃熔爐 12可任選地包括一種或多種附加部件，如加熱元件（例如燃燒器及/或電極），其經配置為加熱原料且將原料轉化為熔融玻璃。例如，熔化容器 14可為電升壓熔爐，其中通過燃燒器和藉由直接加熱兩者向原料添加能量，其中電流通過原料，電流由此通過原料的焦耳熱添加能量。

在進一步的實施例中，玻璃熔爐 12可包括減少來自熔爐的熱損失的其他熱管理裝置(例如，隔離部件)。在更進一步的實施例中，玻璃熔爐 12可包括促進將原料熔化成玻璃熔體的電子及/或機電裝置。玻璃熔爐 12可包括支撐結構(例如，支撐底盤及支撐構件等)或其他部件。

熔化容器 14可由耐火材料形成，耐火材料如耐火陶瓷材料，例如包含氧化鋁或氧化鋯的耐火陶瓷材料，儘管耐火陶瓷材料可包括其他耐火材料，如釔（例如，氧化釔、氧化釔穩定的氧化鋯、磷酸釔）、鋯石(ZrSiO ₄)或氧化鋁-氧化鋯-二氧化矽或甚至氧化鉻，可交替使用或以任何組合使用。在一些示例中，熔化容器 14可由耐火陶瓷磚構成。

在一些實施例中，玻璃熔爐 12可作為玻璃製造設備的組件被併入，玻璃製造設備經配置為製造例如玻璃帶的玻璃物品，儘管在進一步的實施例中，玻璃製造設備可經配置為形成其他玻璃物品而不受限制，其他玻璃物品如玻璃棒、玻璃管、玻璃封套（例如，用於例如為燈泡的照明裝置的玻璃封套）和玻璃透鏡，儘管預期了許多其他玻璃物品。在一些示例中，熔爐可包括在玻璃製造設備中，玻璃製造設備包括槽拉設備、浮槽設備、下拉設備（例如熔融下拉設備）、上拉設備、壓制設備、軋製設備、拉管設備或將受益於本申請案的任何其他玻璃製造設備。舉例來說，圖1示意性地示出了作為熔合下拉式玻璃製造設備 10的部件的玻璃熔爐 12，熔合下拉式玻璃製造設備 10用於熔合拉製玻璃帶以隨後加工成單獨的玻璃板或用於將玻璃帶捲到線軸上。如本文所使用，熔合拉製包括使熔融玻璃流過成形主體的兩側表面，其中所得的兩股熔融材料流在成形主體的底部匯合或「熔合」。

玻璃熔爐 12可以任選地包括位於熔化容器 14上游的上游玻璃製造設備 16。在一些示例中，一部分或整個上游玻璃製造設備 16可作為玻璃熔爐 12的一部分併入。

如圖1所圖示的實施例中所示，上游玻璃製造設備 16可包括原料儲存箱 18、原料輸送裝置 20和連接到原料輸送裝置 20的馬達 22。原料儲存箱 18可經配置為儲存一定量的原料 24，可讓一定量的原料 24通過一個或多個進料口進料到玻璃熔爐 12的熔化容器 14中，如箭頭 26所示。原料 24通常包含一個或多個玻璃成形金屬氧化物和一個或多個改性劑。在一些示例中，原料輸送裝置 20可由馬達 22提供動力以將預定量的原料 24從原料儲存箱 18輸送到熔化容器 14。在進一步的示例中，馬達 22可為原料輸送裝置 20提供動力，以用基於在熔融容器 14的下游感測到的熔融材料(以下稱為「熔融玻璃」)的水平的受控速率來引入原料 24，熔融容器 14的下游是相對於熔融玻璃的流動方向而言。如本文所使用，術語「熔融玻璃」是指任何熔融材料（「熔體」），當熔融玻璃冷卻時，熔融玻璃可成為玻璃或玻璃­－陶瓷（例如，嵌入玻璃相基質中的陶瓷相顆粒）。接著可加熱熔化容器 14中的原料 24以形成熔融玻璃 28。典型地，在初始熔化步驟中，原料作為顆粒(例如作為各種「沙子」)添加到熔化容器中。原料 24亦可包括來自先前熔化及/或成型操作的碎片玻璃（即碎玻璃）。燃燒器通常用於開始熔化過程。在電升壓熔化過程中，一旦原料的電阻充分降低，就可藉由在經定位以與原料接觸的電極之間產生電勢來開始電升壓，從而建立通過原料的電流，原料通常進入熔融狀態，或處於熔融狀態。

玻璃製造設備 10亦可任選地包括下游玻璃製造設備 30，下游玻璃製造設備 30相對於熔融玻璃 28的流動方向經定位在玻璃熔爐 12的下游。在一些示例中，下游玻璃製造設備 30的一部分可作為玻璃熔爐 12的一部分併入。然而，在一些情況下，下文討論的第一連接導管32或下游玻璃製造設備 30的其他部分，可作為玻璃熔爐 12的一部分併入。

下游玻璃製造設備 30可包括如澄清容器 34的第一調節腔室，其位於熔化容器 14的下游且藉由上述第一連接導管 32耦接到熔化容器 14。在一些示例中，熔融玻璃 28可藉由第一連接導管 32從熔融容器 14重力進料到澄清容器 34。例如，重力可驅動熔融玻璃 28通過第一連接導管 32的內部路徑從熔融容器 14到達澄清容器 34。因此，第一連接導管 32為熔融玻璃 28提供了從熔化容器 14到澄清容器 34的流動路徑。然而，應當理解，其他調節腔室可位於熔化容器 14的下游，例如在熔化容器 14和澄清容器 34之間。在一些實施例中，可在熔化容器和澄清容器之間採用調節腔室。例如，可在次級熔化（調節）容器中進一步加熱來自初級熔化容器的熔融玻璃，或可在次級熔化容器中將來自初級熔化容器的熔融玻璃冷卻至一溫度，該溫度低於在初級熔化容器（熔化容器 14）中的熔融玻璃進入澄清容器 34之前的溫度。

如前所述，可藉由各種技術從熔融玻璃 28中去除氣泡。例如，原料 24可包括如氧化錫的多價化合物(即澄清劑)，當加熱澄清劑時，澄清劑經歷化學還原反應並釋放氧氣。其他合適的澄清劑包括但不限於砷、銻、鐵和鈰的氧化物，儘管在一些應用中由於環境原因可能不鼓勵使用砷和銻的氧化物，因為砷和銻元素具有生物毒性。將澄清容器 34加熱到例如高於熔化容器溫度或其中的熔融玻璃的溫度，從而加熱澄清劑。藉由熔融玻璃中包含的一個或多個澄清劑的溫度誘導化學還原所產生的氧氣進入熔融玻璃中預先存在的氣泡，導致氣泡的尺寸增加。如下文更詳細地描述，具有增加浮力之增大氣泡上升到澄清容器內的熔融玻璃的自由表面且從澄清容器中排出。

下游玻璃製造設備 30可進一步包括如混合設備 36的另一個調節腔室，混合設備 36例如為用於混合從澄清容器 34向下游流動的熔融玻璃的攪拌容器。混合設備 36可用於提供均勻的熔融玻璃組合物，從而減少離開澄清容器的熔融玻璃中可能存在的化學不均勻性或熱不均勻性。如所示，澄清容器 34可藉由第二連接導管 38耦接到混合設備 36。在一些實施例中，熔融玻璃 28可通過第二連接導管 38從澄清容器 34重力進料到混合設備 36。例如，重力可驅動熔融玻璃 28通過第二連接導管 38的內部通道從澄清容器 34到混合設備 36。通常，混合設備 36內的熔融玻璃包括自由表面及在自由表面和混合設備的頂部之間延伸的自由容積。如本文所使用，「自由表面」是指熔融玻璃與熔融玻璃上方的氣態大氣之間的界面；即，熔融玻璃的表面。雖然混合設備 36經顯示在澄清容器 34相對於熔融玻璃 28的流動方向的下游，但在其他實施例中，混合設備 36可經定位在澄清容器 34的上游。在一些實施例中，下游玻璃製造設備 30可包括多個混合設備，例如澄清容器 34上游的混合設備和澄清容器 34下游的混合設備。這些混合設備可以是相同的設計，或這些混合設備彼此可為不同的設計。在一些實施例中，包括下游玻璃製造設備 30的一個或多個容器及/或導管可包括經定位在其中的靜態混合葉片，以促進熔融玻璃的混合和隨後的均化。

澄清容器 34、混合裝置 36和玻璃製造設備的其他金屬部件(包括但不限於第一連接導管 32和第二連接導管 38)的加熱可通過直接加熱發生。即，電氣法蘭組件 40可附接到各種金屬部件，其中法蘭組件 40與一個或多個經配置為向電氣法蘭組件 40提供電流的電源電連通。電流通過法蘭組件 40之間的金屬部件(例如容器及導管)的壁，從而藉由焦耳熱加熱金屬部件的壁，且隨後加熱流過其中的熔融材料 28。下文進一步提供了對法蘭組件的更詳細討論。

在一些實施例中，第二連接導管 38可包括多於一個分段。例如，如圖2所示，第二連接導管 38可包括第一導管分段 38a，第一導管分段 38a包括近端 42、與近端 42相對的遠端 44及在近端 42與遠端 44之間延伸的通道 46。近端 42連接到澄清容器 34。第二連接導管 38可進一步包括第二導管分段 38b，第二導管分段 38b包括近端 48、遠端 50及在近端 48和遠端 50之間延伸的通道 52。近端 48可連接到混合設備 36(例如，混合容器）。第一導管分段 38a可藉由焊接在第一導管分段 38a的近端 42處剛性地連接到澄清容器 34的出口。類似地，第二導管分段 38b可藉由焊接在第二導管分段 38b的近端 48處剛性地連接到混合設備 36的入口。此外，第一導管分段 38a的遠端 44可耦接到第二導管分段 38b的遠端 50。例如，在各種實施例中，第一導管分段 38a可包括附接到遠端 44的第一電氣法蘭組件 40a，而第二導管分段 38b可包括附接到遠端 50的第二電氣法蘭組件 40b，其中將第一導管分段 38a和第二導管分段 38b佈置成使得在第一電氣法蘭組件 40a與第二電氣法蘭組件 40b之間形成間隙 54。間隙 54可例如在從大約1mm到大約1cm的範圍中。當通過第一導管分段 38a和第二導管分段 38b輸送熔融玻璃 28時，熔融玻璃可滲入間隙 54中。將間隙中的熔融玻璃暴露於間隙外較冷的環境使其中的熔融玻璃冷卻，因此熔融玻璃的黏度增加而堵塞間隙，防止熔融玻璃進一步洩漏。此種堵塞稱為「玻璃密封」。玻璃密封可適應如在溫度變化期間耦合部件小的錯位或移動，且可將第一導管分段 38a與第二導管分段 38b電隔離並允許獨立直接加熱。

第一電氣法蘭組件 40a和第二電氣法蘭組件 40b經配置為允許電流進入或離開相應的第一導管分段 38a或第二導管分段 38b。例如，在一些實施例中，澄清容器 34可包括第三電氣法蘭組件 40c，第三電氣法蘭組件 40c經定位在第一導管分段 38a的近端 42與澄清容器 34之間的接合處或此接合處附近。因此，第一電氣法蘭組件 40a和第三電氣法蘭組件 40c可電連接到電源 56a，電源 56a能通過第一電氣法蘭組件 40a和第三電氣法蘭組件 40c向第一導管分段 38a供應電流。供應的電流因此可根據第一連接導管部分的(多個)壁的電阻藉由直接加熱來加熱第一導管分段 38a。雖然第一電源 56a經示為直接連接到電氣法蘭組件 40a和 40c，但在進一步的實施例中，第一電源 56a可為間接電連接。例如，第一電源 56a可包括變壓器，其中變壓器繞組的一側（例如主繞組）可電連接到用於容納玻璃製造設備的設施的電力服務，且變壓器繞組的另一側(例如，次繞組)可通過繞組分接頭電連接到第一電氣法蘭組件 40a和第三電氣法蘭組件 40c。電氣法蘭組件 40a 至 40c各包括主體部分 58及一個或多個電極部分 60，主體部分 58環繞且附接到其所附接的相應導管或容器部分，及一個或多個電極部分 60從主體部分延伸並提供用於為法蘭組件提供電流的電纜或母線的附接點。雖然未示出，但在各種實施例中，電氣法蘭組件可包括一個或多個不同材料、不同厚度及/或不同徑向寬度的環（例如，同心環），以控制電流在法蘭組件周圍的分佈並進入相應的導管或容器。

雖然澄清容器 34通常佈置成使其長度是水平的或基本水平的（例如，在水平面的10°內），如圖2所示，第一導管分段 38a可包括第一導管部分 38a1及第二導管部分 38a2 ，第一導管部分 38a1以水平或基本水平佈置，而第二導管部分 38a2從第一導管部分 38a1以角度 β沿分段的縱軸 62（例如，相對於水平方向）向下傾斜。如本文所述，相對於水平面和局部熔融玻璃流方向（例如，方向 63）沿向下方向延伸的軸將被視為以負角延伸，而相對於水平面和局部熔融玻璃流方向(例如，方向 63)沿向上方向延伸的軸將被認為以正角延伸。因此，縱軸 62可相對於水平軸 64形成負角 β。導管部分 38a2的向下傾斜將通過玻璃密封 66耦接到第一導管分段 38a的第二導管分段 38b定位成完全低於由澄清容器 34中熔融玻璃 28的自由表面 68所限定的平面。也就是說，在操作中，將通過澄清容器 34傳送的熔融玻璃 28保持在一個水平，使得澄清容器 34中熔融玻璃的自由表面 68形成在澄清容器內的「自由容積」 70，在澄清容器內的「自由容積」 70經定義在熔融玻璃 28的自由表面 68和澄清容器 34之間。自由容積 70不含熔融玻璃且包含第一大氣 72，第一大氣 72為揮發性氣體和可能從熔融玻璃釋放的其他材料的積聚提供空間。例如，熔融玻璃的某些成分，例如硼，可容易地從熔融玻璃的自由表面蒸發。此外，在熔化過程中產生的各種氣體可能會從自由表面釋放出來。如下文所述，第一大氣可被排放到澄清容器外部的第二大氣 74(例如，玻璃製造設備 10周圍的環境大氣)。此外，自由容積 70在第一導管部分 38a的至少一部分(例如，靠近澄清容器 34)內是連續的，且亦包括第一大氣 72。熔融材料的自由表面 68的高度(垂直位置)稱為「玻璃線」，此術語在本文中可與熔融玻璃液位互換使用。玻璃線可視為熔融玻璃潤濕導管內壁表面的內表面的高度。

將第二導管分段 38b定位在玻璃線下方(具體來說是在最小預期玻璃線下方)可最小化包含在第一大氣 72中的氣體被捕獲到熔融玻璃中。第二導管部分 38b經定位在玻璃線的足夠下方，使得玻璃線向上或向下的正常偏移不會導致第二導管分段 38b內的自由容積。

如圖2進一步所示，可設置額外的法蘭組件。例如，第四電氣法蘭組件 40d可附接到第二電氣法蘭組件 40b下游的第二導管分段 38b，其中第二電氣法蘭組件 40b和第四電氣法蘭組件 40d電連接到第二電源 56b。由第二電源 56b提供的電流經由第二電氣法蘭組件 40b和第四電氣法蘭組件 40d穿過第二導管分段 38b的壁。類似地，第五電氣法蘭組件 40e可附接到混合設備 36且電連接到第三電源 56c，其中電氣法蘭組件 40d和 40e透過第三電源 56c通過第二導管分段 38b和混合設備 36的部分供應電流。其他電氣法蘭組件 40可設置在混合設備 36和澄清容器 34上。在一些實施例中，可將複數個法蘭組件 40和複數個電源 56設置在澄清容器 34和下游玻璃製造設備 30的其他組件上，且複數個法蘭組件 40和複數個電源 56可限定複數個單獨控制的加熱區。可根據需要將每個加熱區設置成具有相同或不同電流大小和相位的電流，以獲得單獨溫度區內的預定溫度。例如，在一些實施例中，可能需要在進入混合設備 36之前冷卻流經第二連接導管 38的熔融玻璃。因此，可將第一導管分段 38a中的電流大小控制為小於第二導管分段 38b中的電流大小，使得第二導管分段 38b的溫度低於第一導管分段 38a的溫度，從而在熔融玻璃流過第一導管部分 38a和第二導管部分 38b時冷卻熔融玻璃。

返回圖1，下游玻璃製造設備 30可進一步包括另一個調節腔室，如位於混合設備 36下游的輸送容器 80。輸送容器 80可調節熔融玻璃 28以進料至下游成型裝置。例如，輸送容器 80可作為蓄積器及/或流量控制器，以調節熔融玻璃 28的一致流量並將其通過出口導管 84提供至成形主體 82。在一些實施例中，輸送容器 80內的熔融玻璃可包括自由表面，其中自由容積從自由表面向上延伸到輸送容器的頂部。如圖所示，混合設備 36可藉由第三連接導管 86耦接到輸送容器 80。在一些示例中，熔融玻璃 28可藉由第三連接導管 86從混合設備 36重力進料到輸送容器 80。例如，重力可驅動熔融玻璃 28通過第三連接導管 86的內部通道從混合設備 36到輸送容器 80。

下游玻璃製造設備 30還可進一步包括成型設備 88，成型設備 88包括上述的成型主體 82，成型主體 82包括入口導管 90。出口導管 84可經定位成將熔融玻璃 28從輸送容器 80輸送到成型設備 88的入口導管 90。熔融下拉玻璃製造設備中的成型主體 82可包括槽 92和會聚成型表面 94（僅示出一個表面），槽 92經定位於成型主體的上表面中，及會聚成型表面 94沿著成型主體的底部邊緣(根部) 96在拉製方向上會聚，其中會聚表面限定根部。經由輸送容器 80、出口導管 84和入口導管 90輸送到成形主體槽 92的熔融玻璃溢出成形主體槽 92的壁，且作為單獨的熔融玻璃流沿著會聚成形表面 94下降。單獨的熔融玻璃流在根部 96下方並沿根部 96匯合以產生單個熔融玻璃帶 98，單個熔融玻璃帶 98係藉由向帶施加向下的張力，如藉由重力及/或牽拉輥組件（未示出），從根部 96沿著拉製方向 100中的拉製平面拉製出，以在熔融玻璃冷卻且熔融玻璃黏度增加時控制帶的尺寸。因此，帶 98經歷黏彈性轉變而成為彈性狀態並獲得機械特性，從而使帶 98有穩定的尺寸特性。在一些實施例中，可藉由玻璃分離設備(未示出)將所得玻璃帶 98分離成單獨的玻璃板 102，而在另外的實施例中，玻璃帶可纏繞到線軸上並儲存以用於進一步處理。

下游玻璃製造設備 30的部件，其包括連接導管 32、連接導管 38、連接導管 86、澄清容器 34、混合設備 36、輸送容器 80、出口管道 84或入口管道 90中的任一者，可由貴金屬形成。合適的貴金屬包括鉑族金屬，鉑族金屬選自由以下所組合的集合：鉑、銥、銠、鋨、釕和鈀或上述的合金。例如，玻璃製造設備的下游部件可由鉑­－銠合金形成，鉑­－銠合金包括按重量計大約70%至大約90%的鉑和按重量計大約10%至大約30%的銠。然而，用於形成玻璃製造設備的下游部件的其他合適金屬可包括鉬、錸、鉭、鈦、鎢及其合金。

儘管玻璃製造設備 10的元件經顯示和經描述為熔融下拉玻璃製造元件，但可將本申請案的原理應用於多種玻璃製造處理。例如，根據本申請案的實施例的熔爐可用於如熔合處理、槽拉處理、軋製處理、壓制處理、浮法處理、拉管處理等的多種玻璃製造處理中。

如上所述，從澄清容器 34中的熔融材料去除氣泡。這些氣泡包括但不限於由在作為那些要熔化的材料而引入熔化系統的原料及/或碎玻璃的顆粒堆內所捕獲的氣體形成的那些氣泡，例如在整個熔化過程中原料的化學溶解或反應產生的氣泡，及在過程中與其他材料（如耐火材料或金屬成分）反應產生的氣泡。氣泡可包含例如如氧氣、氮氣、水蒸氣、氬氣、二氧化硫和二氧化碳之類的氣體。此外，在各種實施例中，可通過氣體供應管 104有意地將氣體引入澄清容器(例如，進入自由容積 70)中，以幫助澄清處理(見圖3)。這種有意引入的氣體可包括氮氣、氦氣或其他惰性氣體或其組合。可用蒸氣的形式將水引入，且水可與惰性氣體（例如，加濕的氣體）結合。此外，澄清容器部件中存在的高溫（在某些情況下接近或超過1700°C）會導致熔融玻璃的一個或多個成分（例如硼、鈉及/或錫）蒸發。

根據本文所述的實施例，可將覆蓋氣體 106經由澄清容器氣體供應管 104注入自由表面 68上方的自由容積 70中。在一些實施例中，覆蓋氣體 106可為加濕的覆蓋氣體。加濕的覆蓋氣體 106包括水蒸氣和氧氣(O ₂)，且可進一步包括不可燃的載氣。如本文所使用，不可燃的載氣不包括碳氫化合物及/或在玻璃製造過程中不作為燃燒的副產物形成，且可包括例如惰性氣體(如氮氣)；儘管在進一步的實施例中，載氣可以是另一種惰性氣體，例如如氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣等的惰性氣體，或任何前述惰性氣體的組合。例如，在實施例中，載氣或加濕的氣體的任何組分通常都不是源自玻璃製造過程中的浸沒燃燒器（例如，熔化容器），浸沒燃燒器依賴於例如為天然氣體的燃料的燃燒作為濕氣的來源（例如，水蒸氣）。

加濕的覆蓋氣體 106的平均氧氣(O ₂)含量應該等於或大於氣泡中的氧氣含量，以確保氧不會從氣泡向外擴散。也就是說，氣泡外部大氣中的氧氣分壓至少應該等於氣泡內部的氧氣分壓。氧氣從氣泡向外擴散到周圍大氣中會導致氣泡收縮和隨後的氣泡壁厚。增厚的氣泡壁可延長氣泡爆裂時間，足以使氣泡重新夾帶在熔融玻璃流中。因此，在一些實施例中，加濕的氣體內的氧氣分壓可大於氣泡中的氧分壓以確保氣泡膨脹。

加濕的覆蓋氣體106中氧氣的平均氧氣含量可例如在按體積計大約10%至大約90%的範圍中、例如在按體積計大約15%至大約90%的範圍中、在按體積計大約20% 至大約90%的範圍中、在按體積計大約30%至大約90%的範圍中、在按體積計大約40%至大約90%的範圍中、在按體積計大約50% 至大約90%的範圍中、在按體積計大約60%至大約90%的範圍中、在按體積計大約70%至大約 90%的範圍中、在按體積計大約80%至大約90%的範圍中、在按體積計大約10% 至大約80%的範圍中、在按體積計大約10%至大約70%的範圍中、在按體積計大約10%至大約60%的範圍中、在按體積計大約10%至大約50％的範圍中、在按體積計大約10％至大約40％的範圍中、在按體積計大約10％至大約30％的範圍中或在按體積計大約10％至大約20%的範圍中，其包括上述範圍之間的所有範圍和子範圍。在一些實施例中，加濕的覆蓋氣體 106可包括空氣。

在一些實施例中，作為表面活性劑的水蒸氣的存在可抵消氣泡壁外部的氧氣分壓低於氣泡壁內部的氧氣分壓的影響。因此，應該理解的是，目標是防止氣泡收縮，氣泡收縮會使氣泡壁變厚並延長氣泡持續時間（延遲氣泡爆裂）。因此，可調節氧氣和水蒸氣的量以防止氣泡收縮，在一些實施例中這可導致氣泡外部的氧氣分壓小於氣泡內部的氧氣分壓。

加濕的覆蓋氣體 106的露點可在大約41°C至大約92°C的範圍中，例如在大約60°C至大約92°C的範圍中。剩餘的加濕覆蓋氣體可以是惰性載氣。

加濕的覆蓋氣體 106的流速可在從大於0到大約80標準公升每分鐘(slpm)的範圍中，例如在從大約10 slpm到大約80 slpm的範圍中、在從大約20 slpm到大約80 slpm的範圍中、在從大約30 slpm到大約80 slpm的範圍中、如在從大約40 slpm到大約80 slpm的範圍中、在從大約50 slpm到大約80 slpm的範圍中、在從大約60 slpm到大約80 slpm的範圍中、在從大約70 slpm到大約80 slpm的範圍中、在從大約10 slpm到大約70 slpm的範圍中、在從大約10 slpm到大約60 slpm的範圍中、在從大約10 slpm到大約50 slpm的範圍中、在從大約10 slpm到大約40 slpm的範圍中、在從大約10 slpm到大約30 slpm的範圍中，或在從大約10 slpm到大約20 slpm的範圍中。

在一些實施例中，可加熱澄清容器氣體供應管 104，從而加熱供應到澄清容器 34的加濕的覆蓋氣體。例如，澄清容器氣體供應管 104及由此加濕的覆蓋氣體 106可由一個或多個加熱元件 107加熱，一個或多個加熱元件 107如(多個)外部電阻加熱元件 108；儘管在另外的實施例中，可用類似於加熱澄清容器 34的方法的方式，藉由直接在澄清容器氣體供應管內建立電流，來直接加熱澄清容器氣體供應管 104。例如，澄清容器氣體供應管 104可包括一個或多個電氣法蘭組件 40，其與關於澄清容器 34所述的電源電連通。

根據本文所述的其他實施例，可將乾的覆蓋氣體 106經由澄清容器氣體供應管 104注入自由表面 68上方的自由容積70中。在各種實施例中，乾的覆蓋氣體106可包括相對濕度，此相對濕度等於至或小於約1%，例如等於或小於約0.5%、等於或小於約0.1%、或等於或小於約 0.05%，如百分之零(0%)，且乾的覆蓋氣體106可進一步包括惰性氣體，例如氮氣；但在進一步的實施例中，惰性氣體可以是如氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣等或任何前述惰性氣體的組合的惰性氣體。

供應到澄清容器 34的乾的覆蓋氣體 106的平均氧氣(O ₂)含量應該小於氣泡中的氧氣含量，以確保氧氣從氣泡向外擴散。即，氣泡外的覆蓋氣體中的氧氣分壓應小於氣泡內的氧氣分壓。例如，在各種實施例中，供應至澄清容器 34的乾的覆蓋氣體 106可包含等於或小於0.2體積％的O ₂含量，例如在大約0.05體積％至大約0.2體積％的範圍中，如在大約0.075體積％至大約1.5體積％。覆蓋氣體中應該有足夠的氧氣，以防止由於覆蓋氣體中的高氮濃度而導致澄清容器的含鉑壁的還原。然而，氧的濃度應該要足夠低，以防止含鉑壁在高溫下的破壞性氧化。因此，在各種實施例中，乾的覆蓋氣體 106可以是主要的氮氣（＞50體積%），其包括在大約0.05體積%至大約0.2體積%範圍中的氧氣且包括等於或小於大約0.5%的相對濕度。在其他實施例中，乾的覆蓋氣體 106可以是主要的氮氣，其包括在大約0.075體積％至大約0.15體積％範圍中的氧氣且包括等於或小於大約0.1％的相對濕度。在其他實施例中，乾的覆蓋氣體 106可以是主要的氮氣，其包括在大約0.075體積％至大約0.15體積％範圍中的氧氣且包括等於或小於大約0.05％的相對濕度。在一些實施例中，乾的覆蓋氣體 106可包括N ₂，N ₂的濃度等於或大於78體積％，例如等於或大於約85體積％、等於或大於約90體積％、等於或大於約95體積％、等於或大於約98體積％、或等於或大於約99.8體積％。

通過乾的覆蓋氣體 106提供給自由容積 70的低氧、低濕度的大氣可從澄清容器 34內的熔融玻璃 28的表面上的氣泡內部產生氣體及/或蒸汽的淨流，淨流穿過氣泡膜進入自由容積 70中，其中，如前所述，釋放的氣體及/或蒸氣（例如，水蒸氣）可通過排氣口離開自由容積 70。從氣泡擴散穿過氣泡膜的氣體及/或蒸汽的釋放可導致氣泡收縮。收縮可能會使氣泡太小而無法重新夾帶到熔融玻璃流中，從而使氣泡有更多時間破裂。在一些實施例中，這種收縮會導致氣泡的完全破裂。

覆蓋氣體 106的流速可在從等於或大於每分鐘約1周轉(turnover)至等於或小於每小時約1周轉的範圍中，其包括其間的所有範圍和子範圍。如本文所使用，「周轉」是指相當於每單位時間的自由容積的容積的流速。例如，對於一公升容積，每分鐘一次周轉意味著氣體流速等於每分鐘一公升米。以每分鐘兩次周轉的速度供應到四公升容積的氣體意味著每分鐘八公升的流速。選擇的流速將取決於以覆蓋氣體供應的自由容積的大小。覆蓋氣體的流速可以在例如每分鐘約0.02周轉至每分鐘約1周轉的範圍中、在每分鐘約0.05周轉至每分鐘約1周轉的範圍中、在每分鐘約0.1周轉至每分鐘約1周轉的範圍中、在每分鐘約0.5周轉至每分鐘約1周轉的範圍中，或在每分鐘約0.8周轉至每分鐘約1周轉的範圍中，且包括其間的所有範圍和子範圍。

在一些實施例中，可添加預定濃度的非反應性氣體至覆蓋氣體 106中，以幫助識別由玻璃製造過程產生的成品玻璃物品中的水泡來源；非反應性氣體例如為如氬氣、氪氣、氖氣或氙氣的惰性氣體或另一種非反應性氣體，覆蓋氣體 106例如為經注入至澄清機或其他容器（例如，混合設備 36）中的自由容積中的覆蓋氣體。也就是說，可用可檢測量的非反應性氣體標記熔融玻璃中的氣泡，作為確定氣泡形成位置的手段。例如，可添加特定的第一非反應性氣體（以下稱為「標記」氣體）至經供應到澄清容器 34的覆蓋氣體 106，澄清容器 34例如為與相應的容器氣體供應管（例如，澄清容器氣體供應管 104）流體連通的氣體混合腔室。合適的標記氣體可包括但不限於氬氣、氪氣、氖氣、氦氣和氙氣。

可例如藉由質譜法分析在成品玻璃物品中發現的水泡（氣泡），以確定第一標記氣體是否以與經添加到覆蓋氣體（其經供應至澄清容器 34）的第一標記氣體的濃度一致的濃度存在於水泡中，從而將水泡來源識別為澄清容器。然而，在水泡中發現的標記氣體濃度與供應到澄清容器 34的標記氣體的濃度不一致可能表明水泡的來源不是澄清容器。類似地，可將不同於第一標記氣體的第二標記氣體添加到供應到不同容器（例如混合設備 36）的覆蓋氣體中。接著可使用對玻璃物品中的水泡的分析，來確定含有第一標記氣體的水泡的數量（若有的話）及/或含有第二標記氣體的水泡的數量（若有的話），從而更好地識別和量化水泡來源。例如，若發現第二標記氣體，但沒有發現第一標記氣體，則可推斷水泡來源來自已住入第二標記氣體的容器。第一標記氣體和第二標記氣體兩者皆存在於氣泡中可能表明氣泡在幾個容器之間的運輸中倖存下來，且停留在兩個容器中的熔融玻璃的表面上。

一種或多種標記氣體通常不是包含覆蓋氣體的主要氣體。例如，若包括覆蓋氣體 106的主要氣體(＞50％)是N ₂，則覆蓋氣體可包括少於50％的標記氣體，其中標記氣體不同於主要氣體。

圖3和圖4描繪了示例性的澄清容器氣體供應管 104的下部分，其在圖3和圖4的橫截面中示出在熔融玻璃 28的自由表面 68上方穿過澄清容器 34的壁 120。澄清容器氣體供應管 104可延伸穿過加強套管 122，其中澄清容器氣體供應管 104穿過澄清容器的壁 120。此外，在圖4中將（多個）加強板 124描繪成環繞且位於澄清容器的壁 120的上方及/或下方，且附接至澄清容器的壁 120。加強板 124、加強套筒 122和澄清容器的壁 120可如藉由焊接彼此附接。例如，可將加強板 124焊接到澄清容器的壁 120及加強套管 122。另外，在實施例中，可將加強套管 122焊接到澄清容器氣體供應管 104。加強板 124和加強套管 122提供額外的厚度到澄清容器的壁和澄清容器氣體供應管 104，其中澄清容器氣體供應管穿過澄清容器，因其皆可由鉑合金薄片形成且皆在初始加熱系統期間隨著金屬膨脹而容易變形。額外的厚度可為氣體供應管提供更大的強度，其中氣體供應管穿過澄清容器的壁，且額外的厚度可在直接加熱氣體供應管的情況下藉由減少通過接合處的電流（降低電阻）來減少穿過區域的加熱。

澄清容器氣體供應管 104可包括封閉底部 126和排氣口 128，排氣口 128位於澄清容器氣體供應管 104的側壁上，排氣口 128靠近澄清容器氣體供應管的底部且定向為使得覆蓋氣體 106以沿與澄清容器 34中的熔融玻璃的流動方向 130基本平行的方向（例如，沿下游方向定向）從澄清容器氣體供應管 104排出。覆蓋氣體 106和熔融玻璃 28的基本平行流動最小化或消除了從氣體供應管排出的覆蓋氣體對熔融玻璃表面的直接衝擊及熔融玻璃表面的後續冷卻。這種冷卻會導致熔融玻璃中的黏度不均勻，這可能表現為最終成品中的缺陷。此外，側向開口的澄清容器氣體供應管 104可降低冷凝物（如易揮發的硼等玻璃成分）在排氣口中積聚並最終落入下方的熔融玻璃中的可能性。

作為上述處理的結果，包含在自由容積 70內且沿著澄清容器 34的長度和第一導管分段 38a的至少一部分延伸的第一大氣 72可包括任何一個或多個前述氣體和蒸氣，且應從澄清容器中排出這種大氣。通常，澄清容器 34的排氣通過從澄清容器頂部延伸的排氣管發生。然而，這樣的配置會產生不需要的結果。例如，從熔融玻璃蒸發的揮發性物質會凝結在排氣管的內表面上。若積聚了足夠量的冷凝物，則冷凝物會破裂並落入下方的熔融玻璃中，從而汙染熔融玻璃。此外，很難在不排出冷凝液的情況下對從澄清容器的頂部延伸出的直的排氣管進行清潔，而冷凝液又會通過排氣管落下並污染下方的熔融玻璃。過去減輕污染的努力包括在排氣管中形成彎曲，這種排氣管在最初從澄清容器垂直上升時急劇彎曲，因此排出的冷凝物將不會落入澄清容器中。然而，這種急彎使得難以從澄清容器外部清潔在彎曲之外（例如，在彎曲和澄清容器之間）的排氣管，因為清潔工具無法從排氣管出口到達彎曲之外。

為了克服前述問題，描述了改進的排氣設備的實施例。因此，在一些實施例中，與習知的連接導管相比，第一導管分段 38a的直徑可擴大。參考圖5和圖6，大直徑導管可提供增加的自由容積 70，從而能夠將排氣管 200放置在靠近第一導管部分 38a的頂部 202但充分高於熔融玻璃 28的自由表面以防止熔融玻璃 28進入排氣管 200中的位置處。例如，可將排氣管 200的入口定位在玻璃線上方至少2.5cm處。參考圖6的橫截面視圖，其經示出為沿圖5的線6-6觀看，在各種實施例中，排氣管 200和第一導管分段 38a之間的連接可經定位在相對於垂直方向從大約5°至大約60°的角度範圍內，例如在大約10°至大約45°的範圍內，其中0°的位置是指在第一導管分段 38a的垂直頂部（即12點鐘位置）處的連接。

在一些實施例中，第一導管部分 38a的頂部可高於相對於澄清容器 34的底部 204的澄清容器 34的頂部。排氣管 200可為直的排氣管，此直的排氣管從近端 206沿著中心縱軸 208以相對於水平面的負角 α向下延伸並終止於遠端 210，排氣管限定穿過其中的通道 212(見圖11)。如圖所示，排氣管 200的任何部分都沒有從近端 206垂直地或以高於水平面的任何正角向上延伸。角度 α可在大於0°至小於90°的範圍中，如在約3°至約80°的範圍中、在約3°至約40°的範圍中、在約3°至約20°的範圍中，或在約3至約 10°的範圍中。因此，排氣管 200在靠近第一導管分段 38a的頂部的自由容積 70之間提供流體連通，且進一步在熔融玻璃 28的自由表面 68與排氣管 200的近端 206的底部之間提供足夠的距離以在不堵塞排氣管的情況下容納玻璃線的向上偏移。在玻璃製造設備的操作期間，第一大氣 72通過排氣管 200與第二外部大氣 74保持流體連通。同時，排氣管 200提供從外部第二導管 38(例如，第一導管分段 38a)穿過整個長度的排氣管的通路，從而幫助在沒有顆粒落入熔融玻璃 28中的風險的情況下易於清潔。

參照圖7，在其他實施例中，可能不必擴大第一導管分段 38a的整體。替代地，第一導管分段 38a的一部分可向上擴大，在第一導管部分 38a內的熔融玻璃 28的自由表面 68上方產生大的圓頂部分 214。在一些實施例中，圓頂部分 214可在澄清容器 34上方延伸。也就是說，圓頂部分 214的頂部可從澄清容器 34的底部垂直向上延伸比澄清容器 34的頂部的距離 d2更大的距離 d1。如前所述，排氣管 200可以是直的排氣管，此直的排氣管在近端 206處連接到圓頂部分 214且從近端 206沿著中心縱軸 208以相對於水平面的負角 α從近端 206向下延伸，排氣管 200終止於遠端端 210。如前所述，排氣管 200的任何部分都沒有從近端 206無論是垂直地還是以高於水平面的任何正角向上延伸。角度 α可在大於0°至小於90°的範圍中，如在約3°至約80°的範圍中、在約3°至約40°的範圍中、在約3°至約20°的範圍中，或在約3至約 10°的範圍中。

大的、向上延伸的圓頂部分 214允許熔融玻璃 28的自由表面 68與排氣管 200的近端 206的底部之間有足夠的距離，以容納玻璃製造設備操作期間玻璃線的向上偏移。換言之，澄清容器 34的自由容積 70延伸到第一導管分段 38a中，且將排氣管 200的入口經定位在第一導管分段 38a上（例如，圓頂部分 214），使得排氣管 200的近端 206經定位在高於玻璃線的預期最大高度，以防止在玻璃製造設備的操作期間熔融玻璃的向上偏移阻塞排氣管。例如，可將排氣管 200的入口定位在玻璃線上方至少2.5cm處。

儘管澄清容器 34經展示為在與澄清容器的中心縱軸 216正交的平面中具有圓形橫截面，但在進一步的實施例中，澄清容器 34可包括非圓形橫截面形狀，例如長方形橫截面形狀。類似地，排氣管 200可具有非圓形橫截面形狀。

以類似於沿圖5的線6-6向後看圖6所示的佈置的方式，在一些實施例中沿圖7的線8-8向後看圖8所示，排氣管 200可包括電氣法蘭 220。電氣法蘭 220經配置為在遠端 210處或遠端 210附近完全圍繞排氣管 200延伸，且電氣法蘭 220可包括用作針對電纜、母線或其他電導體的連接點的延伸部分 222，例如電極部分。電氣法蘭 220可包括單個均質件，且可包括例如含鉑材料，如鉑－銠合金。在前述實施例中的任一者中，排氣管 200可在遠端 210處裝配有電氣法蘭 220，其中電源可在電氣法蘭 220與第一電氣法蘭組件 40a及/或第三電氣法蘭組件 40c其中之一者或兩者之間提供電流。在一些實施例中，電源可包括第一電源56a的附加次級繞組或來自單個次級繞組的分接頭。因此，可藉由排氣管的壁中的電流直接加熱排氣管 200。即，排氣管可用作加熱元件。如圖10和圖11所示，在各種實施例中，可將在近端 206處及/或近端 206附近的排氣管 200的壁（在此壁中排氣管 200附接到第一導管分段 38a）製造得比遠端 118處的壁厚，或比位於近端 206和遠端 210之間的中間位置的排氣管壁厚。例如，近端 206可包括多個層。

圖11示出了近端 206的實施例，近端 206包括第一內層 224和第二外層 226。內層 224可以是從近端 206延伸到遠端 210的排氣管本身，其中第二層 226是設置在近端 206處的排氣管上的包層。在這種製造實施中，第二層 226可藉由焊接附接到排氣管 200。較厚的近端可加強排氣管 200的附接區域，其中排氣管附接到澄清容器 34且可幫助控制通過附接點的電流，從而避免可能使連接劣化的熱點。因此，在一些實施例中，近端 206的加厚部分的厚度可根據需要沿周向變化，以將電流均勻地分佈在近端 206處的排氣管的圓周周圍。相似地，在排氣管 200的附接處的第一導管分段 38a的區域亦可相對於遠離排氣管的區域加厚，以加強連接點並有助於電流的分佈。亦可如藉由（多個）加強板 228例如通過焊接的附接來加厚在排氣管 200的附接點處的連接導管 38的壁。在一些實施例中，可用類似於近端 206的方式，藉由在遠端 210處圍繞排氣管附接套管來加厚排氣管 200的遠端 210（在遠端 210中電氣法蘭 220連接到排氣管）。

在進一步的實施例中，可藉由來自位於排氣管附近的單獨加熱元件（例如加熱線圈）的輻射熱及/或傳導熱來加熱排氣管 200。例如，在一些實施例中，加熱元件可盤繞在排氣管周圍但與排氣管間隔開。在一些實施例中，可將複數個加熱元件定位在圍繞排氣管 200的圓周的不同位置處。為了保持排氣管的溫度，可用例如為陶瓷絕緣材料的熱絕緣材料（未顯示）圍繞排氣管 200，例如可將排氣管 200包裹在此熱絕緣材料中。

對所屬技術領域中具有通常知識者來說將顯而易見的是，在不脫離本申請案的精神和範疇的情況下，可對本申請案的實施例進行各種修改和變化。因此，本申請案旨在涵蓋這些修改和變化，只要這些修改和變化落入附加申請專利範圍及其等同物的範圍內。

10:玻璃製造設備 12:玻璃熔爐 14:熔化容器 16:上游玻璃製造設備 18:原料儲存箱 20:原料輸送裝置 22:馬達 24:原料 26:箭頭 28:熔融玻璃 30:下游玻璃製造設備 32:第一連接導管 34:澄清容器 36:混合裝置 38:第二連接導管 38a:第一導管分段 38a1:第一導管部分 38a2:第二導管部分 40:電氣法蘭組件 40a:第一電氣法蘭組件 40b:第二電氣法蘭組件 40c:第三電氣法蘭組件 40d:第四電氣法蘭組件 40e:第五電氣法蘭組件 42:近端 44:遠端 46:通道 48:近端 50:遠端 52:通道 56:電源 56a:第一電源 56b:第二電源 56c:第三電源 58:主體部分 60:電極部分 62:縱軸 63:方向 64:水平軸 66:玻璃密封 68:自由表面 70:自由容積 72:第一大氣 74:第二大氣 80:輸送容器 82:成形主體 84:出口導管 86:第三連接導管 88:成型設備 90:入口導管 92:成形主體槽 94:會聚成形表面 96:根部 98:熔融玻璃帶 100:拉製方向 102:玻璃板 104:氣體供應管 106:覆蓋氣體 107:加熱元件 108:外部電阻加熱元件 120:壁 122:加強套管 124:加強板 126:封閉底部 128:排氣口 130:流動方向 200:排氣管 202:頂部 204:底部 206:近端 208:中心縱軸 210:遠端 212:通道 214:圓頂部分 216:中心縱軸 220:電氣法蘭 222:延伸部分 224:第一內層 226:第二外層 228:加強板

圖1是示例性玻璃製造設備的示意圖；

圖2是在澄清容器和混合設備之間延伸的示例性連接導管的示意圖；

圖3是示例性澄清容器的側面橫截面視圖，其示出了經配置成向澄清容器的自由容積提供覆蓋氣體的氣體輸送管；

圖4是示例性氣體輸送管的一部分的詳細橫截面視圖；

圖5是圖2的示例性連接導管的一部分，圖5示出了從圖2的示例性連接導管延伸的排氣管；

圖6是沿圖5的線6-6回看的圖5的連接導管的視圖；

圖7是連接導管的另一個實施例的橫截面側視圖，此連接導管具有靠近連接導管所附接的澄清容器的圓頂部分；

圖8是沿圖7的線8-8回看的圖7的連接導管的視圖，圖8示出了從圓頂部分延伸的排氣管；

圖9是位於圖6所示的排氣管的遠端處的示例性電氣法蘭的示意圖；

圖10是容器實施例的示意圖，容器包括在與容器的附接點處具有加厚端部的排氣管；及

圖11是排氣管的加厚部分的橫截面視圖。

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

38a:第一導管分段

38a1:第一導管部分

40a:第一電氣法蘭組件

40b:第二電氣法蘭組件

68:自由表面

200:排氣管

202:頂部

204:底部

206:近端

208:中心縱軸

210:遠端

216:中心縱軸

Claims (12)

1. 一種製造一玻璃物品的方法，包括以下步驟： 使一熔融材料通過一第一容器流到在該第一容器的下游的一第二容器，該熔融材料流過將該第一容器連接到該第二容器的一導管，該第一容器和該導管限定在該熔融材料的一自由表面的上方的一連續的自由容積，該自由容積延伸到該導管的至少一部分中；及 通過一排氣管將包含在該自由容積中的一第一大氣排放到該第一容器外部的一第二大氣，該排氣管包括一近端、與該近端相對的一遠端及在該近端和該遠端之間延伸的一通道，該近端靠近該導管的一頂部且在該自由表面的上方連接到該導管，該排氣管向下延伸且遠離該導管沿著一縱軸以相對於水平面的一角度α延伸且提供該第一大氣與該第二大氣之間的流體連通。
2. 如請求項1所述的方法，其中該排氣管在該近端與該遠端之間是直的。
3. 如請求項1所述的方法，其中該角度α在從大於0°到小於90°的一範圍中。
4. 如請求項3所述的方法，其中該角度α在從大約3°到大約10°的一範圍中。
5. 如請求項1所述的方法，進一步包括以下步驟：在該排放期間加熱該排氣管。
6. 如請求項5所述的方法，其中該加熱步驟包括以下步驟：在該排氣管的一壁中建立一電流。
7. 如請求項1所述的方法，其中該導管的一第一部分從該第一容器水平延伸，且該排氣管連接到該導管的該第一部分。
8. 如請求項7所述的方法，其中該導管的至少一第二部分相對於該導管的該第一部分向下延伸。
9. 如請求項1所述的方法，進一步包括以下步驟：使一覆蓋氣體通過經連接到該第一容器的一氣體輸送管流入該自由容積中。
10. 如請求項1所述的方法，進一步包括以下步驟：在使該熔融材料流過該導管的同時加熱該導管。
11. 如請求項1所述的方法，其中該導管的一壁的一厚度沿該導管的一長度變化。
12. 如請求項1所述的方法，其中，在與該導管的一縱軸正交的該導管的一橫截面中，該導管的一壁在該橫截面的一第一部分中的一厚度不同於該導管的該壁在該橫截面的一第二部分中的一厚度。

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