專利名稱：用于玻璃板熱處理的加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尤其用于玻璃板熱處理的加熱爐(furnace)。
背景技術(shù)：
已知目前在市場上可買到各種各樣的玻璃板，其機(jī)械特征通常主要取決于在生產(chǎn)該玻璃板之后所進(jìn)行的熱處理。
尤其，施加至玻璃板的最重要的熱處理之一是熱回火。
目前，熱回火的設(shè)備包括一加熱爐，它由一縱向細(xì)長的腔室構(gòu)成，在該腔室中滾柱式輸送器輸送玻璃板，經(jīng)顯示，該玻璃板被加熱至620與700℃之間。
目前用于加熱該玻璃板的兩種方法是輻射傳熱或者對(duì)流傳熱。
目前從市場上可買到使用一種或者另一種該加熱方法的加熱爐。
然而，還存在著同時(shí)使用這兩種方法、但必須交替使用的更先進(jìn)且復(fù)雜的加熱爐。
用于輻射傳熱的裝置目前大致由具有一陶瓷芯的棒型電阻器、懸掛或者容納在形成于加熱爐的耐火材料中的通道內(nèi)的螺旋式電阻器、板型或者由燃?xì)馐饺紵魉峁┑妮椛浒宓碾娮杵魉鶚?gòu)成。
在使用強(qiáng)制對(duì)流傳熱的加熱爐內(nèi)，利用風(fēng)扇朝著噴嘴取代地引導(dǎo)該腔室內(nèi)的空氣并使其循環(huán)，該噴嘴將空氣噴到玻璃板表面上。
空氣可通過設(shè)置在風(fēng)扇前方的電阻器或者通過在管道內(nèi)加熱空氣的燃?xì)馐饺紵鱽磉M(jìn)行加熱。
雖然它們被廣泛采用，但是上述系統(tǒng)都具有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即，它們不能均勻加熱正在處理的玻璃板的兩個(gè)相對(duì)表面，從而無法避免確實(shí)由于不同的加熱條件所造成的溫度差異所引起的玻璃板的變形。
更具體地說，兩個(gè)表面的不同的加熱條件是由于所述表面與加熱爐的環(huán)境之間不同數(shù)值的總的傳熱系數(shù)的緣故。
這些不同的邊界條件事實(shí)上在瞬時(shí)的熱量條件中引起沿著玻璃板橫截面的不對(duì)稱的溫度分布。
此外，當(dāng)處于室溫下(經(jīng)顯示，處于20℃)的玻璃板在加熱爐的內(nèi)部與溫度大約為700℃的陶瓷滾柱接觸時(shí)會(huì)形成更加明顯的不平整。
由滾柱接觸熱阻所造成的傳熱系數(shù)要比玻璃板的上側(cè)面上的輻射所造成的傳熱系數(shù)要大得多。
這樣引起下表面比上表面有較大的溫度上升。
僅僅通過顯示，當(dāng)玻璃的溫度值低于限值、即發(fā)生松弛(relaxation)效應(yīng)的溫度(550℃)時(shí)，兩表面上的溫度差異會(huì)使下表面有較大的膨脹，從而必然使玻璃板翹曲，于是玻璃板變成下凹形，并僅僅在中央部分接觸到輸送器的滾柱。
該強(qiáng)烈負(fù)作用在玻璃板的表面上形成不同深度并且明顯的磨損，這會(huì)使成品無法為人所接受。
當(dāng)玻璃板的一側(cè)表面上涂有一種低輻射性涂層的情況下，該作用甚至?xí)用黠@。
低輻射性涂層事實(shí)上具有降低通過玻璃板的傳熱的作用。
該玻璃板被涂覆是為了反射紅外線熱輻射(波長在2至20微米之間)、導(dǎo)致減小被稱作為板面輻射的輻射。
照此，可獲得具有與不透光部分相類似(comparable)的熱透射率的隔熱的玻璃板。
當(dāng)必須回火這些玻璃板時(shí)，由于不便向下設(shè)置被涂覆的表面，加熱被處理的表面所存在的上述問題變得更為突出，這是由于該表面與滾柱接觸將由于磨損而降低品質(zhì)的緣故；然而，倘若向上設(shè)置被涂覆的表面，則會(huì)反射來自爐拱的輻射，并因此在加熱中產(chǎn)生所不希望有的不平整，這又進(jìn)一步增加了滾柱接觸的問題。
發(fā)明的揭示本發(fā)明的目標(biāo)在于解決可從市場上買到的傳統(tǒng)的加熱爐的上述缺點(diǎn)，尤其通過當(dāng)無論是處理普通的玻璃板、還是處理其表面上涂有低輻射性涂層的玻璃板時(shí)，在正在處理的玻璃板的兩個(gè)表面上實(shí)現(xiàn)高溫均勻性來解決上述缺陷。
在此目標(biāo)的范圍之內(nèi)，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提高處理之后的產(chǎn)品質(zhì)量，避免產(chǎn)生與熱有關(guān)的應(yīng)力以及表面磨損的形成。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種加熱爐，它可控制并調(diào)節(jié)正在處理的玻璃板的加熱條件。
本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種加熱爐，從根據(jù)將要處理的玻璃板的類型的生產(chǎn)觀點(diǎn)來看，它的適應(yīng)性特別強(qiáng)(flexible)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種加熱爐，它具有對(duì)流加熱爐的優(yōu)點(diǎn)以及輻射加熱爐的優(yōu)點(diǎn)，但并不具有相應(yīng)的缺點(diǎn)。
此目標(biāo)、這些目的以及在下文中將變得一目了然的其它目的都是由一種用于玻璃板熱處理的加熱爐來實(shí)現(xiàn)的，此類加熱爐包括一縱向細(xì)長的腔室，其中容納著用于玻璃板的滾柱式輸送器裝置，該加熱爐的特點(diǎn)在于，它包括與通過空氣的強(qiáng)制對(duì)流進(jìn)行加熱的第一和第二裝置相結(jié)合的輻射加熱裝置，其中空氣的溫度是通過調(diào)節(jié)其循環(huán)速度來進(jìn)行控制的，該裝置分別設(shè)置在輸送器裝置的上方和下方，并因此分別設(shè)置在正在處理的玻璃板的上方和下方。
附圖簡介通過參閱下文中對(duì)本發(fā)明的僅僅是以附圖中的非限制性例子的方法示出的一實(shí)施例所進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明進(jìn)一步的特征及優(yōu)越性將變得一目了然，其中

圖1是本發(fā)明的一種加熱爐的局部正投影視圖；圖2是圖1所示加熱爐的一細(xì)節(jié)部分的正投影視圖；圖3是圖1所示加熱爐的另一細(xì)節(jié)部分的正投影視圖；圖4是用于在被處理的玻璃板的上方噴吹空氣的諸孔中的一個(gè)孔的一細(xì)節(jié)部分的放大的剖視圖，示出了相應(yīng)的空氣射流的速度分布。
實(shí)施本發(fā)明的途徑通過具體參閱圖1至圖3，本發(fā)明的一種用于玻璃板熱處理的加熱爐總地由標(biāo)號(hào)10來表示。
加熱爐10包括一縱向細(xì)長的腔室，圖中未示出，該腔室容納著總地由標(biāo)號(hào)11表示的，用于玻璃板的滾柱式輸送器裝置；圖中僅僅示出了所述玻璃板中的一塊玻璃板，它由標(biāo)號(hào)12表示。
加熱爐10包括與通過空氣的強(qiáng)制對(duì)流進(jìn)行加熱的第一和第二裝置相結(jié)合的輻射加熱裝置，空氣的溫度是通過調(diào)節(jié)其循環(huán)速度來進(jìn)行控制的；所述裝置將在下文中進(jìn)行描述。
更具體地說，加熱爐10實(shí)質(zhì)上包括位于滾柱式輸送器裝置11的上方、并因此位于玻璃板12的上方的輻射加熱裝置和第一對(duì)流加熱裝置的組合。
存在著許多、由耐熱鋼制成、并縱向地沿著玻璃板的前進(jìn)方向并排設(shè)置的輻射板13；一總地由標(biāo)號(hào)14表示的加熱單元與各輻射板相關(guān)聯(lián)，并設(shè)置在各輻射板的上方；各加熱單元是由一輻射電阻器15構(gòu)成的，該電阻器具有一設(shè)置在上部區(qū)域內(nèi)的弧形反射板16。
這些附圖中還示出用于各電阻器15的、總地由標(biāo)號(hào)17表示的絕緣電連接件。
各輻射板13具有用作為熱空氣的通道的孔18，當(dāng)從所述孔流出時(shí)，熱空氣撞擊到正在處理的玻璃板12的上表面。
尤其，各孔18的形狀被作成具有一對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的加熱單元14的漏斗部分19。
更具有地說，借助于由標(biāo)號(hào)20表示的風(fēng)扇裝置將從孔18流出的熱空氣從加熱爐10的腔室的內(nèi)側(cè)抽出，然后，將該熱空氣推過管道21朝向電阻器15，一旦它碰到所述電阻器，它朝著輻射板13從孔18流出。
在圖1中，標(biāo)號(hào)22表示位于孔18的出口處的空氣射流的分布。
孔18特殊的構(gòu)造給了空氣特殊的速度分布(由圖4中的標(biāo)號(hào)27、28和29表示)，通過數(shù)學(xué)模擬所進(jìn)行的研究已表明，這些速度分布對(duì)于溫度均勻性、尤其最關(guān)鍵的第一加熱階段的溫度均勻性特別有效。
借助所述風(fēng)扇裝置20的轉(zhuǎn)速的一電子控制器來調(diào)整空氣的流速，可調(diào)節(jié)空氣從孔18流出的速度，該風(fēng)扇裝置將空氣送入與管道21相連的分配管道23內(nèi)。
第二對(duì)流加熱裝置包括位于各滾柱式輸送器裝置11的下方、并因此位于玻璃板12的下方的、由標(biāo)號(hào)24表示的許多電阻型加熱元件，它們沿著所述玻璃板的前進(jìn)方向縱向設(shè)置。
各加熱元件24容納在一相應(yīng)的盒體25內(nèi)，噴嘴26從該盒體上伸出；所述噴嘴用于在位于玻璃板12下方的區(qū)域內(nèi)分配借助風(fēng)扇裝置(圖中未示出)從加熱爐10的腔室中所抽出的熱空氣。
一些噴嘴被設(shè)置成強(qiáng)制空氣直接撞擊到玻璃板12的下表面，而其它噴嘴強(qiáng)制空氣直接撞擊到輸送器裝置11的一相應(yīng)的滾柱。
從噴嘴26流出的空氣的溫度是這樣的，通過撞擊到玻璃板12與輸送器裝置11的滾柱，它加熱玻璃板并冷卻滾柱，顯著地有助于均勻溫度及總的熱交換系數(shù)，還涉及到玻璃板12的上表面的溫度及總的熱交換系數(shù)。
在實(shí)踐中已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明已實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)及目的。
尤其要注意的是，本發(fā)明的加熱爐通過將輻射加熱和強(qiáng)制對(duì)流加熱與通過調(diào)節(jié)空氣的循環(huán)速度所進(jìn)行的溫度調(diào)節(jié)相適當(dāng)結(jié)合來控制正在處理的玻璃板的表面上的加熱條件的平衡。
另外，使用本發(fā)明的加熱爐可實(shí)現(xiàn)一種令人滿意的玻璃板上的溫度分布，從根本上完全消除了玻璃板的翹曲以及該玻璃板的表面磨損。
還要注意到，本發(fā)明的加熱爐提供了呈一種基本簡單且靈活的方式的均勻性。
通過調(diào)節(jié)空氣的流速來調(diào)節(jié)溫度的可能性使得本發(fā)明的加熱爐可適用于甚至顯著不同的玻璃類型的處理。
尤其，本發(fā)明的加熱爐從根本上完全解決了處理帶有低輻射性涂層的玻璃板所帶來的幾個(gè)缺陷。
本發(fā)明可以有許多的變化形式及修改，它們都落在本發(fā)明原理的范圍之內(nèi)；同樣，細(xì)節(jié)部分可由技術(shù)上等效的其它部分替換。
材料和尺寸可為任何所需的材料及尺寸。
權(quán)利要求
1．一種尤其用于玻璃板熱處理的加熱爐，包括一縱向細(xì)長的腔室，其中容納著用于玻璃板(12)的滾柱式輸送器裝置(11)，所述加熱爐(10)的特點(diǎn)在于，它包括與通過空氣的強(qiáng)制對(duì)流進(jìn)行加熱的第一(18)和第二(24,26)裝置相結(jié)合的輻射加熱裝置(13)，在對(duì)流中空氣的溫度是通過調(diào)節(jié)其循環(huán)速度來進(jìn)行控制的，所述裝置分別設(shè)置在所述輸送器裝置(11)的上方和下方，并因此分別設(shè)置在正在處理的玻璃板(12)的上方和下方。
2．如權(quán)利要求1所述的加熱爐，其特征在于，通過控制產(chǎn)生氣流的風(fēng)扇裝置(20)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流過孔(18)、用于朝著所述正在處理的玻璃板(12)噴射的空氣流速來調(diào)整空氣的速度。
3．如權(quán)利要求1所述的加熱爐，其特征在于，所述輻射加熱裝置和所述第一強(qiáng)制對(duì)流加熱裝置包括位于所述滾柱式輸送器裝置(11)的上方、并因此位于所述正在處理的所述玻璃板(12)的上方的輻射板(13)，所述各輻射板通過一上方覆蓋的加熱單元(14)達(dá)到預(yù)定溫度，并且具有用作為熱空氣通道的所述諸孔(18)，當(dāng)所述熱空氣流出孔時(shí)撞擊到玻璃板(12)的上表面。
4．如權(quán)利要求3所述的加熱爐，其特征在于，所述各輻射板(13)縱向設(shè)置并與正在處理的所述玻璃板(12)的前進(jìn)方向平行。
5．如上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)權(quán)利要求所述的加熱爐，其特征在于，與所述輻射板(13)相關(guān)的所述各加熱單元(14)由一電阻器(15)構(gòu)成。
6．如權(quán)利要求5所述的加熱爐，其特征在于，所述各加熱單元(14)具有一設(shè)置在各電阻器(15)的上方的弧形反射板(16)。
7．如上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)權(quán)利要求所述的加熱爐，其特征在于，所述加熱爐包括管道(21)，還具有用于將空氣從所述腔室抽出、并用于將其朝著所述加熱單元(14)、朝著所述輻射板(13)以及朝著所述流出孔(18)輸送的所述風(fēng)扇裝置(20)。
8．如上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)權(quán)利要求所述的加熱爐，其特征在于，所述形成在所述輻射板(13)中的各個(gè)孔(18)的形狀被作成具有一漏斗部分(19)，所述漏斗部分對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的加熱單元(14)，并確定流出去的空氣的預(yù)定的流速分布(28)。
9．如上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)權(quán)利要求所述的加熱爐，其特征在于，所述第二對(duì)流加熱裝置包括位于所述輸送器裝置(11)的下方、并因此位于所述將要處理的玻璃板(12)的下方的許多電阻器加熱元件(24)，所述加熱元件沿著玻璃板(12)的前進(jìn)方向縱向設(shè)置，各加熱元件(24)容納在一盒體(25)內(nèi)，噴嘴(26)從所述盒體伸出以分配熱空氣，所述熱空氣被以預(yù)定的速度撞擊到正在處理的玻璃板及輸送器裝置(11)的滾柱。
10．如權(quán)利要求9所述的加熱爐，其特征在于，所述諸噴嘴(26)由許多管子構(gòu)成，其中至少一組管子對(duì)準(zhǔn)所述正在處理的玻璃板(12)，并且至少一組管子對(duì)準(zhǔn)一相應(yīng)的滾柱(11)。
全文摘要
一種尤其用于玻璃板(12)熱處理的加熱爐,包括一縱向細(xì)長的腔室,其中容納用于玻璃板(12)的滾柱式輸送器元件(11)。加熱爐包括與通過空氣的強(qiáng)制對(duì)流進(jìn)行加熱的第一(18)和第二(24)元件相結(jié)合的輻射加熱元件(13,14),在對(duì)流中空氣的溫度是通過調(diào)節(jié)其循環(huán)速度來進(jìn)行控制的,這些元件分別設(shè)置在輸送器元件(11)的上方和下方,并因此位于正在處理的玻璃板(12)的上方和下方。
文檔編號(hào)C03B29/08GK1224406SQ97196155
公開日1999年7月28日 申請(qǐng)日期1997年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月5日
發(fā)明者約科·耶爾維寧, 古列爾莫·馬克雷列 申請(qǐng)人:亞努阿股份公司