玻璃产品制造装置和玻璃产品的制造方法与流程

[0001]
本案根据专利法请求2019年6月22日提出申请的韩国专利申请案第10-2018-0071895号优先权，其内容基于此并通过引用而整体并入本案。
[0002]
本发明涉及玻璃产品制造装置和制造玻璃产品的方法，更具体地，涉及一种玻璃产品制造装置和制造玻璃产品的方法，其即使在操作时也能保持高能效并降低缺陷率。


背景技术：

[0003]
现有技术的缺陷仍然存在。本发明旨在解决这些缺陷和/或提供优于现有技术的改进。


技术实现要素：

[0004]
本发明涉及一种玻璃产品制造装置，即使在操作时也能保持高能效并降低缺陷率。
[0005]
本发明还涉及一种制造玻璃产品的方法，所述方法即使在操作时也能保持高能效并降低缺陷率。
[0006]
根据本公开内容的一方面，一种玻璃产品制造装置包含熔化容器，支撑格栅配置以支撑熔化容器的外壁，冷却模块配置以冷却熔化容器的外壁，在支撑格栅上，支撑框架可卸除地固定在所述支撑格栅上以限制所述支撑格栅的运动。
[0007]
所述支撑框架可包含梁结构和从所述梁结构沿一横向方向延伸的支撑结构，以支撑所述支撑格栅，所述支撑结构可卸除地固定至所述支撑格栅。
[0008]
所述支撑框架可包含第一支撑结构和第二支撑结构，所述第一支撑结构和所述第二支撑结构的每一个可独立且可卸除地附接在所述支撑格栅上。
[0009]
所述冷却模块可被配置为附接到所述支撑格栅或从所述支撑格栅上卸除，同时所述第一支撑结构被紧固到所述支撑格栅，且所述第二支撑结构从所述支撑格栅上卸除。
[0010]
所述冷却模块可配置成在当所述熔化容器在操作中，从所述支撑格栅分离或附接到所述支撑格栅。
[0011]
所述冷却模块可包含冷却介质入口、主体部分、和冷却介质出口，并且所述主体部分可包含在与所述第一支撑结构和所述第二支撑结构的至少一个相对应的位置处的凹陷部分。
[0012]
所述梁结构可包含沿着所述熔化容器的外壁在一水平方向上延伸的水平梁结构，和紧固并固定到所述水平梁结构的垂直梁结构。
[0013]
所述熔化容器可包含气体加热区和电加热区，所述冷却模块可设置于邻近所述电加热区。
[0014]
所述冷却模块可通过所述支撑格栅的辐射，来冷却所述熔化容器的外壁。
[0015]
所述冷却模块可设置在所述熔化容器的后壁上，并且可不设置在另一个侧壁上。
[0016]
根据本公开内容的另一方面，玻璃产品制造装置包含熔化容器，支撑格栅配置以
支撑熔化容器的外壁，冷却模块设置在熔化容器的外壁的后壁上，和支撑框架可卸除地紧固并固定到所述支撑格栅上，其中所述冷却模块配置成在熔化容器操作中可卸除或可附接。
[0017]
所述支撑框架可包含沿着所述熔化容器的相应外壁的第一梁结构和第二梁结构，第一支撑结构与第二支撑结构，所述第二支撑结构从所述第一梁结构水平延伸并固定至所述支撑格栅，和第三支撑结构与第四支撑结构，所述第四支撑结构从所述第二梁结构水平延伸并固定至所述支撑格栅。
[0018]
所述第一支撑结构、所述第二支撑结构、所述第三支撑结构、和所述第四支撑结构的至少一者可卸除地附接在所述支撑格栅上。
[0019]
所述冷却模块可设置在所述支撑格栅与所述支撑框架之间，并且可固定到所述支撑格栅。
[0020]
所述冷却模块可包含冷却介质入口、主体部分、和冷却介质出口，并且所述主体部分可包含位在与所述第一支撑结构、所述第二支撑结构、所述第三支撑结构、和所述第四支撑结构的至少一个相对应的位置处的凹陷部分。
[0021]
与所述冷却模块重叠的后壁的面积可为后壁总面积的40％至90％。
[0022]
根据本公开内容的另一方面，一种制造玻璃产品的方法，包含步骤：在正在操作中的熔化容器的后壁上安装冷却模块，所述冷却模块冷却所述熔化容器的外壁，其中所述冷却模块的安装的步骤包含步骤：在保持第一支撑结构的固定状态的同时卸除第二支撑结构，所述第一支撑结构从第一梁结构在横向方向延伸并支撑支撑格栅，将所述冷却模块插入在所述支撑格栅与所述第一梁结构之间的空间中而通过由所述第二支撑结构的卸除所固定的空间，将所述冷却模块固定至所述支撑格栅，和将卸除的第二支撑结构紧固至所述支撑格栅。
[0023]
所述第一支撑结构与所述第二支撑结构可垂直地配置。
[0024]
所述第一梁结构和与所述第一梁结构平行延伸的第二梁结构，可固定至共同梁结构。所述第二梁结构可包含第三支撑结构和第四支撑结构，第四支撑结构与第一支撑结构平行延伸，并且固定在所述支撑格栅上，在当第二支撑结构正在卸除时，所述第三支撑结构与所述第四支撑结构可保持紧固状态。
[0025]
所述冷却模块可不安装在所述熔化容器的前壁上。
附图说明
[0026]
从以下结合附图的详细描述中，将能更清楚地理解本公开内容的实施方式，其中：
[0027]
图1是示出了本发明的一实施方式的玻璃产品制造装置的概念图；
[0028]
图2是根据一实施方式的冷却模块与熔化容器的分解立体图；
[0029]
图3是示出了根据一实施方式的支撑框架、冷却模块、和支撑格栅的关系的立体图；
[0030]
图4a和4b是示出了根据一实施方式的安装一冷却模块的方法的立体图；和
[0031]
图5是示出了根据一实施方式的在操作中安装的冷却模块的形状的一正面图。
具体实施方式
[0032]
接着将参照附图更全面地描述本发明，附图中图示出了示例性实施方式。然而，本公开内容的主题可以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文所阐述的示例性实施方式。相反地，提供这些实施方式是为了使本公开内容能将主题传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，层与区域的厚度可经夸大。尽可能地，附图中的相同参考标号将表示相同的元件。因此，本公开内容不受如附图中所示的相关尺寸或间隔的限制。
[0033]
尽管如“第一”、“第二”等用语可用于描述各种组件，但是这些组件不限于上述用语。上述用语仅用于将一个组件与另一个组件作区分。例如，第一组件可表示第二组件，或者第二组件可表示第一组件，而没有冲突。
[0034]
在本文中在各种示例性实施方式中所使用的用语仅用于描述示例性实施方式，并且不应被解释为限制各种另外的实施方式。除非在上下文中另外定义，否则单数表示方式包含复数表示方式。这里在各种示例性实施方式中所使用的用语“包含”或“可包含”可指示相应的功能、操作、或组件的存在，并且不限制为一个或多个附加功能、操作、或组件。将进一步理解，当在本说明书中使用时，用语“包含”和/或“包括”可用于指定所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其集合。
[0035]
在本文中在各种示例性实施方式中所使用的用语仅用于描述示例性实施方式，并且不应被解释为限制各种另外的实施方式。除非在上下文中另外定义，否则单数表示方式包含复数表示方式。在本文中在各种示例性实施方式中所使用的用语“包含”或“可包含”可指示相应的功能、操作、或组件的存在，并且不限制为一个或多个附加功能、操作、或组件。将进一步理解，当在本说明书中使用时，用语“包含”和/或“包括”可用于指定所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其集合。
[0036]
当特定实施方式可不同地实施时，特定的处理顺序可不同于所描述的顺序来进行。例如，两个连续描述的过程可基本上同时进行或者以与所描述的顺序相反的顺序进行。
[0037]
例如，可预期到由于制造技术和/或误差所导致的图示形状的变化。因此，本公开内容的实施方式不应被解释为限于此所图示出的区域的特定形状，而是包含例如由制造过程所导致的形状偏差。如本文中所使用的，用语“和/或”包含一个或多个相关所列项目的任一个和所有组合。
[0038]
图1示出了根据一个实施方式的示例性玻璃产品制造装置101的示意图。
[0039]
参考图1，玻璃产品制造装置101可包含熔化容器105，熔化容器105配置成从储存箱109接收批料107。批料107可利用由电动机113提供动力的批量输送装置111来引入。可配置可选的控制器115以致动电动机113，以将所需量的批料107引入熔化容器105中，如箭头117所示。玻璃水平探针119可用来测量立管123内的玻璃熔体121的水位，并通过通信线路125将测量到的信息传送到控制器115。
[0040]
玻璃产品制造装置101还可包含澄清容器127，例如澄清管，其位于熔化容器105的下游，并通过第一连接管129连接到熔化容器105。混合容器131(如搅拌室)也可位于澄清容器127的下游，且输送容器133(如碗)可位于搅拌容器131的下游。如图所示，第二连接管135可将澄清容器127连接到搅拌容器131，并且第三连接管137可将搅拌容器131连接到输送容
器133。如进一步所示，出口导管139可被定位以将玻璃熔体121从输送容器133输送到成形容器144的入口141。如图所示，熔化容器105、澄清容器127、混合容器131、输送容器133、和成形容器144为可沿着玻璃产品制造装置101成串联定位的玻璃熔化工作站的示例。
[0041]
熔化容器105通常由耐火材料制成，例如耐火(例如陶瓷)砖。玻璃产品制造装置101可进一步包含通常由铂或含铂金属制成的部件，例如铂-铑、铂-铱和其组合，但是也可包含诸如钼、钯、铼等难熔金属、钽、钛、钨、钌、锇、锆及其合金和/或二氧化锆。含铂组分可包含第一连接管129、澄清容器127(例如，更细管)、第二连接管135、立管123、混合容器131(例如搅拌室)中的一个或多个，第三连接管137、输送容器133(例如，碗)、出口导管139和入口141。成形容器144也由耐火材料制成，并被设计以形成玻璃带103。
[0042]
图2是根据一个实施方式的冷却模块110与熔化容器105的分解立体图。
[0043]
参考图2，熔化容器105可包含气体加热区105g和电加热区105e。气体加热区105g通常位于电加热区105e的上方。
[0044]
气体加热区105g可通过使用以气体作为燃料的燃烧器105ga，而供应能量到熔化容器105中。电加热区105e可通过使用电极105ea而供应能量到熔化容器105中。
[0045]
电极105ea可浸入熔化容器105中的玻璃熔体中。另外，熔化容器105中的玻璃熔体的液面可位于燃烧器105ga和电极105ea的水平面之间。也就是说，燃烧器105ga可位于高于玻璃熔体的最高水平的位置，并且电极105ea可位于低于玻璃熔体的最高水平的位置。在一些实施方式中，气体加热区105g可位于高于玻璃熔体的最高水平的位置，并且电加热区105e可位于低于玻璃熔体的最高水平的位置。
[0046]
电极105ea和燃烧器105ga均可设置在熔化容器105的彼此面对的相对侧壁105sw上。
[0047]
此外，冷却模块110可设置在熔化容器的壁上，例如熔化容器105的后壁105bw。用于供应玻璃熔体的原料的一或多个进料开口105fh可形成在熔化容器105的后壁105bw中。在熔化容器105中产生的玻璃熔体可通过与后壁105bw相对的前壁105fw，而供应到制造玻璃产品的工艺。
[0048]
冷却模块110可设置成至少部分地与与其相邻的电加热区105e重叠。在一些实施方式中，至少一部分的冷却模块110可设置成与至少一部分的电加热区105e重叠。在一些实施方式中，冷却模块110可设置成与电加热区105e完全重叠。在一些实施方式中，冷却模块110可与电加热区105e部分地重叠并且与气体加热区105g部分地重叠。在此，与电加热区105e“重叠”可表示，当冷却模块110的外周缘突出到熔化容器105的外表面上时，冷却模块110的周缘与电加热区105e重叠。
[0049]
支撑格栅112可设置在冷却模块110与后壁105bw之间。支撑格栅112可支撑后壁105bw。更详细地，在熔化容器105内的熔化玻璃121可施加一力，所述力以向外的方向推向熔化容器105的侧壁。因此，支撑格栅112可设置在熔化容器105的侧壁上，用于抵消熔化玻璃121的力。支撑格栅112可设置在熔化容器105的每个侧壁上。
[0050]
支撑格栅112提供多个开口或孔，从后壁105bw发射的辐射能量会穿过所述开口或孔。如果支撑格栅112连接到支撑框架130以支撑熔化容器105的侧壁，则支撑格栅112的形状将不具限制。
[0051]
设置在支撑格栅112上的冷却模块110可配置以从熔化容器105，通过传导、对流、
和/或辐射传递热量，这将在后面详细描述。
[0052]
冷却模块110可使用传热介质流体进行热交换。传热介质流体可为例如水、油、惰性气体等，但不限于此。在一些实施方式中，传热介质流体可为水。传热介质流体的温度在通过冷却模块110期间升高，因为传热介质流体从熔化容器105吸收热量。
[0053]
详细地，第一入口110_in处的温度与第一出口110_out之间的温度之间的差异，例如，大约7到大约15，传热介质流体通过第一入口110_in引入冷却模块110，传热介质流体通过第一出口110_out从冷却模块110排出。例如，通过第一入口110_in引入的传热介质流体的温度可为约65至约75。另外，通过第一出口110_out排出的传热介质流体的温度可为例如约75至约85。
[0054]
冷却模块110可仅设置在熔化容器105的后壁105bw上，并且可不设置在熔化容器105的前壁105fw上。此外，冷却模块110可不设置在熔化容器105的两个相对侧壁105sw上。
[0055]
图3是示出根据一实施方式的支撑框架130、冷却模块110、和支撑格栅112之间的关系的立体图。
[0056]
参照图3，支撑格栅112可与支撑框架130一起支撑后壁105bw(见图2)。
[0057]
支撑框架130可包含多个梁结构130v1、130v2、130v3、130v4、130h1和130h2，和从梁结构130v1、130v2、130v3、130v4、130h1和130h2延伸的多个支撑结构132a至132d。多个支撑结构132a至132d可在横向方向上从梁结构130v1、130v2、130v3、130v4、130h1和130h2延伸。在一些实施方式中，多个支撑结构132a至132d可从梁结构130v1、130v2、130v3、130v4、130h1和130h2水平地延伸。
[0058]
在一些实施方式中，梁结构130v1、130v2、130v3、130v4、130h1和130h2可包含多个水平梁结构130h1和130h2。在一些实施方式中，梁结构130v1、130v2、130v3、130v4、130h1和130h2可包含多个垂直梁结构130v1至130v4。在一些实施方式中，梁结构130v1、130v2、130v3、130v4、130h1和130h2可直接或间接地彼此连接。
[0059]
更详细地，梁结构130v1、130v2、130v3、130v4、130h1和130h2可包含第一垂直梁结构130v1、第二垂直梁结构130v2、第三垂直梁结构130v3、和第四垂直梁结构130v4。而且，梁结构130v1、130v2、130v3、130v4、130h1和130h2可包含第一水平梁结构130h1和第二水平梁结构130h2。第一水平梁结构130h1和第二水平梁结构130h2可在第三垂直梁结构130v3和第四垂直梁结构130v4之间延伸，并且可连接到第三垂直梁结构130v3和第四垂直梁结构130v4。
[0060]
支撑结构132a至132d中的至少一个(例如，第一至第四支撑结构132a至132d)能可卸除地附接在支撑格栅112上。当支撑结构132a至132d中的至少一者可从第一垂直梁结构130v1和第二垂直梁结构130v2卸除时，这可实现。在一些实施方式中，支撑结构132a至132d中的每一个可独立且可卸除地附接在支撑格栅112上。
[0061]
在图3中，示出了第一支撑结构132a和第二支撑结构132b耦合到第一垂直梁结构130v1，并且第三支撑结构132d和第四支撑结构132d耦合到第二垂直梁结构130v2，但是本实施方式不限于此。在一些实施方式中，第一支撑结构132a和第二支撑结构132b可相对于彼此沿垂直方向配置。在一些实施方式中，第三支撑结构132c和第四支撑结构132d可相对于彼此沿垂直方向配置。
[0062]
如图3中所示，支撑结构132a至132d可支撑支撑格栅112，并且可限制支撑格栅112
的移动，使得后壁105bw不会被施加到后壁105bw的熔化玻璃的力所移动。
[0063]
冷却模块110能可卸除地固定到支撑格栅112。例如，冷却模块110可通过固定构件116可卸除地固定到支撑格栅112。由于不会对冷却模块110施加熔化玻璃的力，或不会被冷却模块110抵消熔化玻璃的力，因此冷却模块110可松弛地附接在支撑格栅112上。在一些实施方式中，固定构件116可具有固定连接力，所述固定连接力允许冷却模块110不会从支撑格栅112分离或掉落。
[0064]
例如，固定构件116可为夹具，但是本实施方式不限于此。
[0065]
图4a与4b示出出根据实施方式的安装冷却模块110的方法的立体图。
[0066]
参考图4a，除了冷却模块110被省略之外，图4a的图示与图3的图示相同。因此，省略了重复的描述。然而，可操作将冷却模块110安装在其上的熔化容器105。
[0067]
参考图4b，第二支撑结构132b可与支撑格栅112分离，同时保持第一支撑结构132a、第三支撑结构132c、和第四支撑结构132d的每一个的固定状态。换句话说，第二支撑结构132b可与第一垂直梁结构130v1分离。
[0068]
随后，冷却模块110可通过一空间(在支撑格栅112与图4b中的第一梁结构130v1之间的空间，其由第二支撑结构132b穿过而供紧固)而插入在支撑格栅112与第一梁结构130v1之间的空间中，所述空间由第二支撑结构132b的分离所固定。
[0069]
随后，冷却模块110可固定到支撑格栅112。如上所述，冷却模块110可通过固定构件116而固定到支撑格栅112，但是本实施方式不限于此。
[0070]
随后，分离的第二支撑结构132b可再次紧固到第一垂直梁结构130v1。
[0071]
在进行上述过程的同时，熔化容器105仍在操作中。
[0072]
图5是示出根据一实施方式的在操作中所安装的冷却模块110的一形状的正视图。
[0073]
参照图5，冷却模块110可包含凹陷部分110r，其设置在与第一支撑结构132a、第三支撑结构132c、和第四支撑结构132d的至少一个相对应的位置处。由于设置了凹部110r，冷却模块110的主体部分可延伸向上至每个支撑结构132a至132d中的垂直方向或水平方向，或延伸至与每个支撑结构132a至132d间隔开的一位置处。因此，冷却模块110可增加会重叠后壁105bw的一区域。
[0074]
在一些实施方式中，与冷却模块110重叠的所述后壁105bw的一区域可为后壁105bw的总面积的约40％至约90％。例如，当重叠区域小于后壁105bw的总面积的约40％时，冷却熔化容器105的后壁105bw的效果可能不足。另一方面，当重叠区域大于后壁105bw的总面积的约90％时，冷却后壁105bw的效果可能太过，因此可能在经济上不利。
[0075]
用来冷却后壁105bw的主传热机制可为辐射热，其中辐射热通过支撑格栅112并传递到冷却模块110。在一些实施方式中，冷却模块110可基本上接触支撑格栅112，因此，通过对流的热传递可能不是非常活跃。在一些实施方式中，由于支撑格栅112中设置了多个孔，面向冷却模块110的支撑格栅112的面积可以不那么大。因此，在支撑格栅112与冷却模块110之间的通过对流的热传递可能不是很活跃。
[0076]
为了有效地减小玻璃熔化和缺陷，选择性地冷却熔化容器的一或多个壁(例如后壁)可能是有用的，以便更精确地控制熔化玻璃的温度。
[0077]
通过使用根据实施方式的玻璃产品制造装置和制造玻璃产品的方法，冷却模块110可安装在正在操作中的单元的熔化容器105中，而不需要停止玻璃熔化过程。特别地，根
据实施方式的玻璃产品制造装置和制造玻璃产品的方法，安装冷却模块110所花费的时间短，而且，对于玻璃熔化过程稳定性的任何干扰都很短暂。
[0078]
通过使用根据实施方式的玻璃产品制造装置和制造玻璃产品的方法，即使在操作时也能保持高能效，并且降低缺陷率。
[0079]
虽然已经参考其实施方式具体公开并描述了本公开内容，但是应当理解，在不脱离所附申请专利范围的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种改变。