用于玻璃板局部加熱和變形的方法和設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于下述的設備和方法:導電加熱元件,該導電加熱元件具有沿著橫向方向在第一和第二端部之間延伸的長度、以及一個或多個輸出表面,操作該輸出表面來沿橫切于所述橫向方向的方向從該輸出表面?zhèn)鲗崃?;以及承重結構,該承重結構是可操作來支撐玻璃板的,從而所述玻璃板的主表面朝著從所述加熱元件的一個或多個輸出表面散發(fā)的熱量取向,其中所述導電加熱元件包括至少一種加熱通量變化特征,操作所述加熱通量變化特征來產生從所述加熱元件的至少兩個輸出表面散發(fā)的不同量級的熱量。
【專利說明】用于玻璃板局部加熱和變形的方法和設備 相關申請的交叉引用
[0001] 本申請根據35U.S.C. § 120要求2011年11月22日提交的美國申請登記第 13/302, 586號的優(yōu)先權,本文以該申請為基礎并將其全文通過引用結合于此。 領域
[0002] 本發(fā)明涉及用于玻璃的局部加熱例如用于在制造過程中使玻璃板變形的方法和 設備。 背景
[0003] 通過再成形初始材料零件(如玻璃板)來制造的玻璃組件有很多應用,重要的一 種是用于汽車工業(yè)的窗用玻璃。再成形的玻璃板常用于顯示器應用中,如用于制備液晶 顯示器(IXD)、電泳顯示器(Ero)、有機發(fā)光二極管顯示器(0LED)或者等離子體顯示面板 (rop)等。
[0004] 再成形之前,通常通過如下方法來制造玻璃板:使熔融玻璃流入成形體中,其中可 以通過各種帶成形工藝技術形成玻璃帶,例如狹縫拉制、浮法、下拉法、熔合下拉法或者上 拉法。然后可以對玻璃帶進行后續(xù)分割,以提供適用于進一步加工成所需的成品中間體的 板材玻璃。最近,對極端高質量的薄玻璃板的興趣與日俱增,該玻璃板再成形為更加復雜的 三維形狀,例如平坦部分和局部高度彎曲形狀的結合。用來再成形玻璃板的普通工藝通常 涉及在一定溫度下的加熱步驟,該溫度下在重力或在機械刺激作用下發(fā)生變形。使用常規(guī) 技術來加熱玻璃板涉及把熱量施加至玻璃板的整個表面。例如,用來實現用于再成形的加 熱玻璃板的已知手段,包括使用基于金屬線圈卷繞的陶瓷支撐件。但是,這種技術迄今為止 并不令人滿意,因為加熱整體玻璃板并不必須是理想的結果,特別是在再成形操作中,其中 只需要局部的變形,且加熱玻璃板的其它部分可導致損壞和/或降低物理、光學和/或電學 特征。
[0005] 存在實現在爐子中加熱玻璃板的已知手段,例如使用導電陶瓷材料,最常見的是 碳化娃和二娃化鑰(disilicide molybdenum)。通常,把碳化娃和/或二娃化鑰材料成形為 直的或彎曲的管來用于爐子應用。使用這些類型的加熱元件,通過熱輻射進入爐子環(huán)境來 耗散功率。盡管玻璃工業(yè)熟知使用這種導電陶瓷來加熱爐子,但沒有開發(fā)或使用這種技術 來加熱玻璃板的具體的局部區(qū)域,如再成形工藝中所期望的。
[0006] 因此,本領域存在對用于局部加熱玻璃板同時在玻璃板的所需區(qū)域保留高水平的 平坦度;保留玻璃板的原始方面;在感興趣的某些區(qū)域獲得所需的變形量;以及保持高水 平的尺寸控制的方法和設備的需求。這種方法和設備可適于再成形有寬范圍應用如在顯示 器應用中的玻璃板。 概述
[0007] 本發(fā)明的一個或多個實施方式涉及使用一種或更多種導電陶瓷材料作為加熱元 件,可操作該加熱元件來加熱玻璃板的具體的局部區(qū)域。這種實施方式允許從非常局部和 集中的區(qū)域(或多個區(qū)域)產生大熱源。操作一個或多個實施方式來加熱玻璃板的某些局 部區(qū)域,卻與熱源沒有物理接觸,并最終在玻璃板中形成所需的變形。
[0008] 所述系統(tǒng)可包括加熱元件、電學連接和任選的位于加熱元件部分上的熱屏蔽,所 有這些結合來把局部的熱量導向玻璃板。例如,可在環(huán)境溫度達到約600 °C的環(huán)境中使用這 種系統(tǒng),循環(huán)時間為幾分鐘,取決于應用的緊迫情況。
[0009] 加熱元件優(yōu)選由具有某些特征的一種或更多種材料形成,例如:(i)電學導電性, 從而通過合理尺寸的電壓和電流源產生所需量級的熱量;(ii)機械強度,從而在使用和過 循環(huán)時系統(tǒng)的組件不會變形,且還支持大的長度對截面比(用于應用至相對大的玻璃板); 以及(iii)機械性能,從而可加工該加熱元件來獲得所需的形狀(以及所導致的局部和可 變加熱分布)。適于形成加熱元件的材料包括導電陶瓷材料,例如碳化硅,二硅化鑰,二硼化 欽等。
[0010] 根據一個或多個實施方式,設備包括:導電加熱元件,該導電加熱元件具有沿著 橫向方向在第一和第二端部之間延伸的長度、以及一個或多個輸出表面,操作該輸出表面 來沿橫切于所述橫向方向的方向從該輸出表面?zhèn)鲗崃?;以及承重結構,該承重結構是可 操作來支撐玻璃板的,從而所述玻璃板的主表面朝著從所述加熱元件的一個或多個輸出表 面散發(fā)的熱量取向。所述導電加熱元件包括至少一種加熱變化特征,操作所述加熱變化特 征來產生從所述加熱元件的至少兩個輸出表面散發(fā)的不同量級的熱量。
[0011] 操作所述至少一種加熱變化特征來產生從位于所述加熱元件的所述第一和第二 端部中至少一種處的所述加熱元件輸出表面散發(fā)的、與位于所述端部中間的一個或多個輸 出表面相比具有不同量級的熱量。例如,操作所述至少一種加熱變化特征來產生從位于所 述第一和第二端部的輸出表面散發(fā)的、比中間位置具有更高量級的熱量。作為其它示例,還 可操作這種構造來把所述玻璃板的所述第一和第二邊緣區(qū)域加熱到高于所述玻璃板的中 間區(qū)域的溫度。
[0012] 所述加熱元件優(yōu)選由導電陶瓷材料形成,例如碳化硅,二硅化鑰,二硼化鈦等中的 一種或更多種。
[0013] 所述加熱元件包括高度尺寸,該高度尺寸橫切于所述長度并沿著總體垂直于所述 玻璃板的所述主表面的平面的方向延伸;以及所述至少一種加熱變化特征包括所述高度尺 寸在所述加熱元件的所述第一和第二端部之間發(fā)生變化,從而響應橫向方向流經所述加熱 元件的電流,從所述加熱元件的輸出表面散發(fā)不同量級的熱量。
[0014] 可選地或除此以外,所述加熱元件包括寬度尺寸,該寬度尺寸橫切于所述長度并 沿著總體平行于所述玻璃板的所述主表面的平面的方向延伸;以及所述至少一種加熱變化 特征包括所述寬度尺寸在所述加熱元件的所述第一和第二端部之間發(fā)生變化,從而響應橫 向方向流經所述加熱元件的電流,從所述加熱元件的輸出表面散發(fā)不同量級的熱量。
[0015] 可選地或除此以外,所述加熱元件的所述輸出表面包括各表面積部分,該表面積 部分沿著總體平行于所述玻璃板的所述主表面的平面的方向延伸;以及所述至少一種加熱 變化特征包括各表面積部分在所述加熱元件的所述第一和第二端部之間尺寸不同,從而響 應橫向方向流經所述加熱元件的電流,從所述加熱元件的輸出表面散發(fā)不同量級的熱量。
[0016] 可選地或除此以外,所述加熱元件包括橫截面積尺寸,該橫截面積尺寸橫切于所 述長度并沿著總體垂直于所述橫向方向的方向延伸;以及所述至少一種加熱變化特征包括 所述橫截面積尺寸在所述加熱元件的所述第一和第二端部之間發(fā)生變化,從而響應橫向方 向流經所述加熱元件的電流,從所述加熱元件的輸出表面散發(fā)不同量級的熱量。
[0017] 本領域技術人員在結合附圖閱讀本文所述之后,將清楚地了解本發(fā)明的其他方 面、特征、優(yōu)點等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 出于說明之目的,在附圖中示出優(yōu)選形式,但是應理解,本實施方式不限于所示的 精確排列和手段。
[0019] 圖1是根據一種或更多種實施方式的、可操作來加熱玻璃板的具體局部區(qū)域的系 統(tǒng)的簡化示意圖;
[0020] 圖2是涉及一種或更多種具體加熱分布的圖1所示系統(tǒng)的一種或更多種實施方式 的某些方面的簡化示意圖;
[0021] 圖3是涉及一種或更多種其它具體加熱分布的圖1所示系統(tǒng)的一種或更多種實施 方式的可替換的方面的簡化示意圖;
[0022] 圖4是適于與本文的一種或更多種實施方式一起使用的加熱元件的正視圖,其具 有操作來產生具有某些特征的加熱的至少一種加熱變化特征;
[0023] 圖5是適于與本文的一種或更多種實施方式一起使用的加熱元件的仰視圖,其具 有操作來產生具有某些可選特征的不同局部加熱的至少一種其它加熱變化特征;
[0024] 圖6是適于與本文的一種或更多種實施方式一起使用的加熱元件的仰視圖,其具 有操作來產生具有某些可選特征的不同局部加熱的至少一種其它加熱變化特征;
[0025] 圖7是適于與本文的一種或更多種實施方式一起使用的加熱元件的透視圖,其具 有操作來產生具有某些可選特征的加熱的至少一種其它加熱變化特征;
[0026] 圖8是與再成形系統(tǒng)結合的加熱元件的正視圖,該加熱元件具有操作來產生具有 某些特征的加熱的至少一種其它加熱變化特征;
[0027] 圖9是適于與本文的一種或更多種實施方式一起使用的加熱元件的側視圖,其具 有操作來產生具有可選特征的不同局部加熱的可選加熱變化特征;以及
[0028] 圖10是適于與本文的一種或更多種實施方式一起使用的加熱元件的仰視圖,其 具有操作來產生具有可選特征的不同局部加熱的其它可選加熱變化特征。 優(yōu)選實施方式詳述
[0029] 參考附圖,其中相同的附圖標記表示相同的元件。圖1顯示了可操作來加熱玻璃 板10的具體局部區(qū)域的系統(tǒng)100的簡化示意圖。這種實施方式允許從非常局部和集中的 區(qū)域(或多個區(qū)域)產生大熱源,來加熱玻璃板10的某些局部區(qū)域且與加熱源沒有物理接 觸,并最終在玻璃板10中誘導所需的變形。
[0030] 系統(tǒng)100包括承重結構102和與所述承重結構102隔開的加熱元件104,從而玻 璃板10可在它們之間插入。優(yōu)選地,加熱元件1〇4(沿橫向取向)的長度(L)足以跨過玻 璃板10的整體長度(或寬度)。可操作承重結構102來支撐玻璃板10,從而該玻璃板10 的主表面向著加熱元件104取向。可操作承重結構102來相對于加熱元件104移動玻璃板 10,例如通過適當的傳送機械裝置和/或通過流體墊。如果應用的迫切情況要求,可選實施 方式可使用機械裝置來移動加熱元件104。
[0031] 加熱元件104優(yōu)選地是導電的,從而響應穿過該加熱元件104施加的電壓和穿過 該加熱兀件104驅動的電流來產生熱量。盡管未顯不,可通過由在相對的橫向第一和第二 端部106A、106B上的電學接觸件,結合到加熱元件104的合適的電源來施加這種電壓和電 流。通過加熱元件104產生的熱量優(yōu)選地通過來自一種或更多種輸出表面108的散熱來表 征,操作該輸出表面108來把這種熱量以橫切于橫向方向的方向導向玻璃板10。
[0032] 因為如下文所進一步描述的理由,加熱元件104優(yōu)選由導電陶瓷材料形成。這種 導電陶瓷材料可包括下述的一種或更多種:碳化硅、二硅化鑰、二硼化鈦等。
[0033] 在本實施方式中,加熱元件由被屏蔽材料104B環(huán)繞的導電陶瓷材料104A芯體形 成。具體來說,除了一個或多個輸出表面108的至少部分以外,屏蔽材料104B優(yōu)選地環(huán)繞 芯體104A。在本實施方式中,屏蔽材料104B不環(huán)繞或覆蓋導向玻璃板10的一個或多個輸 出表面108的至少部分。呈現用于本文所述應用的合適特征的任意已知絕熱材料可用來制 備屏蔽材料104B。屏蔽材料的一個示例是具有低熱導率的鋁硅酸鹽耐火纖維。這種材料可 從整塊零件加工或從潮濕氈(felt)(可澆鑄的陶瓷,如來自可特尼克公司(C0TR0NICS)的 Rescor740或Wrap-it372UHT)的凝膠化來獲得。
[0034] 在形成加熱元件104中使用導電陶瓷材料的優(yōu)勢之一是這種材料(如果小心的選 擇組成、尺寸和形狀)從非常局部和集中的一個或多個區(qū)域產生相對大量的熱量。這與特 征在于相對低功率密度(通過從給定表面積發(fā)射或發(fā)射到給定表面積上的功率來測量)的 常規(guī)線圈纏繞的陶瓷加熱管是相反的??蓛?yōu)選地使用加熱元件104的更高的功率密度來降 低(至少一個或多個輸出表面108)的表面溫度,并使輻射光譜向更高波長移動,在該波長 下像玻璃的材料呈現更高的吸收系數,由此改善玻璃板10的加熱速率。
[0035] 使用導電陶瓷材料(如碳化硅)的另一優(yōu)勢在于熱導率高,并因此在加熱元件104 中產生熱量,且熱量主要通過一個或多個輸出(發(fā)射)表面108釋放到周圍環(huán)境中。導電 陶瓷材料的高導電率有利于從材料本體到它的一個或多個輸出表面108的高傳熱,允許快 速動態(tài)地使用該元件。此外,某些類型的導電陶瓷材料(如碳化硅)的機械性能在高溫下 是穩(wěn)定的。這種特征允許加熱元件104的尺寸和形狀最小化(最小化體積),同時仍然呈現 足夠的熱慣性(thermal inertia)。因此,可制備具有用來橫跨整體玻璃板10的足夠長度 的加熱元件104,但只在第一和第二端部106AU06B來支撐該加熱元件104,優(yōu)選地通過連 接到該加熱元件104的電學連接來支撐。材料的穩(wěn)定機械性能最小化了加熱元件104中形 狀和取向的任何變形,這種變形對控制到玻璃板10的傳熱過程的精確性的能力是有害的。
[0036] 此外,從碳化硅(例如,與二硅化鑰或其它導電陶瓷相比較)形成加熱元件104的 另一優(yōu)勢是材料的可加工性。甚至當材料的硬度很高時,也能加工該材料,卻無破碎的風 險。當期望通過把加熱元件104加工成某些形狀來形成某些熱產生和發(fā)射性質時,這是特 別理想的。這種形狀和熱發(fā)射性質的關系將在下文進一步描述。如果期望制造大量的加熱 元件104,那么可在生坯狀態(tài)時模塑碳化硅,并隨后燒結?,F在參考圖2,該圖是圖1所示系 統(tǒng)100的一個或多個實施方式的某些方面的簡化示意圖,涉及通過加熱元件104在玻璃板 10上產生的一種或更多種具體的熱分布。假設芯體104A的形狀是總體均勻的,且屏蔽104B 暴露相對均勻成形的輸出表面108,那么從該輸出表面108散發(fā)的熱量(通過虛線箭頭表 示)沿著加熱元件104的長度L是總體均勻的。此外,假設暴露于來自加熱元件104的熱 量的玻璃板10的主表面是總體均勻的(例如,通過把玻璃板10恒定地傳送經過加熱元件 10),那么玻璃板10的熱分布類似地在整塊板上是均勻的(如通過均勻的交叉影線200所 示)。
[0037] 參考圖3,優(yōu)選地加熱元件104包括至少一種加熱變化特征,操作該加熱變化特征 來產生從一個或多個輸出表面108散發(fā)的不同量級的熱量,由此產生對玻璃板10的非均勻 加熱。在本實施例中,通過沿著加熱元件芯體104A的長度L把變化引入它的尺寸和形狀來 取得加熱變化特征。具體來說,加熱元件芯體104A包括高度尺寸H,它橫切于長度并沿著 總體垂直玻璃板10的主表面的平面的方向延伸。在加熱元件芯體104A的第一和第二端部 106A、106B之間,高度尺寸Η是變化的,從而響應流經加熱元件104的電流,在橫向方向(在 端部106Α、106Β之間)上從加熱兀件104的一個或多個輸出表面108散發(fā)不同量級的熱量 (虛線箭頭)。
[0038] 在本實施方式中,曲線開孔(或凹陷)150AU50B導致高度尺寸Η的變化,以及從 一個或多個輸出表面108散發(fā)熱量的所得量級差異。如下文所進一步描述,高度Η的變化 導致與輸出表面108的其它部分相比,從靠近開孔150AU50B的輸出表面108的部分散發(fā) 的熱量更高。因此,如有需要,與位于端部中間的輸出表面108的一個或多個部分相比,由 各開孔150Α、150Β造成的更高的熱量可在第一和第二端部106Α、106Β中的至少一處是不同 的。在示例的實施例中,接近第二開孔150Β的高度尺寸比接近第一開孔150Α的高度尺寸 徑向變化更大,由此導致在各第一和第二端部106AU06B的加熱不同。在這種情況下,操作 加熱變化特征來在第二端部106Β處產生比第一端部106Α處更高量級的來自輸出表面108 的熱量,它們都比中間位置的熱量更高。
[0039] 可操作承重結構(未顯示)來使玻璃板10的主表面的各第一和第二邊緣區(qū)域 10AU0B朝著從加熱元件104的第一和第二端部106AU06B散發(fā)的熱量取向。因此,操作 設備來把玻璃板10的第一和第二邊緣區(qū)域10AU0B加熱到比該玻璃板10的中間區(qū)域更高 的溫度,如通過比交叉影線202具有更高密度的交叉影線202Α和202Β所示。應注意,在第 一和第二邊緣區(qū)域10AU0B顯示的交叉影線202Α和202Β,用來說明與玻璃板10的中間區(qū) 域的溫度(通過交叉影線202標記)相比,至少部分的區(qū)域10AU0B在升高的溫度下。開 孔150Α、150Β是曲線性的事實可導致在第一和第二邊緣區(qū)域10Α、10Β中非均勻的加熱;但 是為了簡便,交叉影線202Α和202Β在這些區(qū)域中顯示得相對均勻。這并不意味著在第一 和第二邊緣區(qū)域10AU0B中,溫度必須是均勻的或必須是非均勻的,因為通過適當成形芯 體104Α兩者都是可能的。
[0040] 優(yōu)選地,可操作上述實施方式來加熱玻璃板10的具體的局部區(qū)域(在這種情況下 是表邊緣區(qū)域),但與加熱源沒有物理接觸,也沒有加熱整塊玻璃板10。這確保了可使用局 部加熱來取得所需的結果,卻不使玻璃板10的其它部分遭受損害和/或物理、光學和/或 電學特征退化。此外,所述的方法和設備保留了玻璃板10在所需區(qū)域的高水平的平坦度; 保留了玻璃板10的原始面貌;以及在感興趣的某些區(qū)域以高水平的尺寸控制獲得了所需 量的加熱。例如,可使用這些加熱特征來在玻璃板10的選定區(qū)域形成局部變形,例如用于 把玻璃板10再成形為所需的形狀,這如下文所進一步描述。
[0041] 參考圖4,提供了實施加熱元件104的加熱變化特征的可能方式的更加概括的討 論。圖4是加熱元件104的另一實施方式的側面正視圖,其沿著元件1045的長度取得了多 個不同的加熱特征,由此產生對玻璃板10的可選非均勻加熱。通常,使用多個不同的成形 技術(如基本機械加工),可獲得在加熱元件104不同部分的可變尺寸。
[0042] 例如,如上所詳細討論,可機械加工加熱元件104的各種表面,從而該加熱元件 104的不同部分具有不同的高度尺寸Η。具體來說,圖4的加熱元件104按順序包括:(i) 接近第一端部106A的第一高度hi ; (ii)第二高度h2 (小于第一高度hi) ; (iii)第三高度 h3(量級類似于第二高度h2) ;(iv)第四高度h4(小于其它任何高度);以及(v)第五高度 h5 (量級類似于第一高度hi)。如下文所進一步描述,高度尺寸Η(通過高度hi、h2、h3、h4 和h5來表示)的變化,改變了加熱元件芯體104A沿其長度的橫截面區(qū)域。這會影響加熱 元件104在具有給定高度的體積中產生的熱量的量級,以及影響從加熱元件104散發(fā)的和/ 或玻璃板10接收的熱量的量級(或密度)。假設寬度尺寸W(垂直于圖4所示的視圖),通 過流經加熱元件104中端部-到-端部的AC或DC電流產生的熱分布(密度)可通過所示 箭頭來表示。在區(qū)域Π 和f5中熱量的密度與區(qū)域f2和f4中密度相比是相對低的。在區(qū) 域f3中,從表面108-3散發(fā)的熱量的密度量級可能與區(qū)域f2的類似,但是因為如下文所進 一步描述的理由,與區(qū)域f3相對的玻璃板10可用的和/或接收的熱量將低于區(qū)域f2的。 因此,在圖4中區(qū)域f3中的有些熱量箭頭用虛線表示。盡管在本實施例中沒有考慮,但加 熱元件芯體104A的各部分的長度LI、L2、L3、L4和L5,也對在各體積中產生的熱量的量級 有影響。
[0043] 可選地或除此以外,可加工(或以其它方式形成)加熱元件104的不同表面,從而 在加熱過程中一個或多個輸出表面108的不同部分與玻璃板10的距離不同。在區(qū)域f3中, 輸出表面108-3(或它的部分)和玻璃板10的主表面之間的距離大于在區(qū)域fl、f2、f4和 f5中的這種距離(大于的量等于尺寸D)。因此,在區(qū)域f3中到達和/或加熱玻璃板10的 熱量的量級更低,由此把那個區(qū)域的玻璃板加熱到更小的程度。參考圖5-6,可(可選地或 除此以外)加工加熱元件104的不同表面,從而一個或多個輸出表面108的不同部分具有 不同的平方面積,并實施加熱元件104的加熱變化特征。
[0044] 圖5是加熱元件104的仰視圖,其中加熱元件芯體104A具有各表面區(qū)域部分,其 沿著總體平行玻璃板10的主表面的平面的方向延伸。例如,在區(qū)域Π 和f3中,加熱元件芯 體104A具有各自通過相同寬度wl逐步限定的尺寸的第一和第三表面區(qū)域部分。在區(qū)域f2 中,加熱元件芯體104A具有通過寬度w2逐步限定的尺寸的第二表面區(qū)域部分。因為從表 面散發(fā)的熱量的密度和該表面的表面積成正比,所以在區(qū)域Π 和f3中,從輸出表面108-1 和108-3的部分散發(fā)的、以及到達和/或加熱玻璃板10的熱量的量級(密度),大于區(qū)域f2 中輸出表面的部分108-2散發(fā)的熱量的量級(密度)。通過在輸出表面108的部分108-1、 108-2、108-3的點的密度來說明這種熱量的密度。應指出,本文中使用的術語"密度"用來指 下述事實:當來源于大的表面積時,例如來自與部分108-2相比的部分108-1時,熱量的量 (以至少一種單位來測量)更大。因此,即使在部分108-1的給定單位面積中的熱通量密度 可能與在部分108-2的相同尺寸的單位面積中的熱通量密度相同,我們稱來自部分108-1 的熱量的量(本文所用的"密度")更大,因為與部分108-2相比,在那個部分中從更大表 面積(每單位長度)散發(fā)更多的熱量。盡管在本實施例中沒有考慮,加熱元件芯體104A在 各區(qū)域中的橫截面積也影響在個體積中產生的熱量量級,以及因此從輸出表面部分108-1、 108-2U08-3散發(fā)的熱量的密度可基于在各表面部分產生不同的熱通量密度而不同。
[0045] 圖6是加熱元件104的可替代實施方式的仰視圖,其中加熱變化特征也基于輸出 表面108的部分的平方面積的改變。盡管結果類似于圖5的實施方式,但以不同的方式實現 輸出表面108中部分的有效表面積的改變。具體來說,加熱元件芯體104A具有共同的均勻 的寬度,但是在各區(qū)域中,熱屏蔽材料104B把輸出表面108的部分覆蓋至不同的程度。例 如,在區(qū)域Π 和f3中,加熱元件芯體104A的輸出表面108的部分108-1和108-3被屏蔽 材料104B覆蓋至相同的最小程度。這得到各自具有通過相同的寬度wl逐步限定的尺寸的 第一和第三表面積部分。在區(qū)域f2中,加熱元件芯體104A的輸出表面108的部分108-2 被屏蔽材料104B覆蓋至更大的程度。這得到通過寬度《2逐步限定的尺寸的第二表面積部 分。因此,在區(qū)域Π 和f3中,從輸出表面108-1和108-3的部分散發(fā)的以及到達和/或加 熱玻璃板10的熱量大于在區(qū)域f2中的。與圖5的實施方式不同,在各區(qū)域中的加熱元件 芯體104A的橫截面積是恒定的,因此對于在各體積中產生的熱量的相對量級而言,不應引 入變化。
[0046] 將結合在圖7所示的其它實施方式,進一步探索上述實施方式以及加熱元件104 的各幾何性質和熱量的關系,圖7是加熱元件芯體104A的透視圖,其包括了操作來產生具 有某些特征的熱量的多個加熱變化特征。關于這方面,應理解本文所述的實施方式依賴于 芯體104A的幾何性質和所得導電材料(如,陶瓷)的增量電阻和/或本體電阻的關系。這 允許本領域普通技術人員來局部地調節(jié)在芯體104A各體積中產生的熱量,以及由此導致 的從芯體104A散發(fā)的和/或通過玻璃板10各面積或區(qū)域接收的熱量。
[0047] 結合從加熱元件芯體104A的任意給定表面或表面的部分輻射的熱量,本領域普 通技術人員可假設給定表面像朗伯(Lambertian)福射器(灰體)一樣操作。來自這種表 面的熱量根據下述公式輻射至給定目標(在這種情況下是玻璃板10):
【權利要求】
1. 一種用于加熱玻璃板來局部彎曲的設備,其包括: 導電加熱元件,該導電加熱元件具有沿著橫向方向在第一和第二端部之間延伸的長 度、以及一個或多個輸出表面,該輸出表面用來沿橫切于所述橫向方向的方向從該輸出表 面?zhèn)鲗崃浚? 承重結構,該承重結構是可操作來支撐玻璃板的,從而所述玻璃板的主表面朝著從所 述加熱兀件的一個或多個輸出表面散發(fā)的熱量取向;其特征在于: 其中所述導電加熱元件包括至少一種加熱變化特征,操作所述加熱變化特征來產生從 所述加熱元件的至少兩個輸出表面散發(fā)的不同量級的熱量。
2. 如權利要求1所述的設備,其特征在于,操作所述至少一種加熱變化特征來產生從 位于所述加熱元件的所述第一和第二端部中至少一種處的所述加熱元件輸出表面散發(fā)的、 與位于所述端部中間的一個或多個輸出表面相比具有不同量級的熱量。
3. 如上述權利要求中的任一項所述的設備,其特征在于,操作所述至少一種加熱變化 特征來產生從位于所述第一和第二端部的輸出表面散發(fā)的、比中間位置具有更高量級的熱 量。
4. 如上述權利要求中的任一項所述的設備,其特征在于: 所述加熱元件的長度足以跨過所述玻璃板的整體長度;以及 操作所述承重結構,來使所述玻璃板的所述主表面的各第一和第二邊緣區(qū)域,朝著從 所述加熱元件的所述第一和第二端部散發(fā)的熱量取向, 其中,操作所述設備來把所述玻璃板的所述第一和第二邊緣區(qū)域加熱到高于所述玻璃 板的中間區(qū)域的溫度。
5. 如上述權利要求中的任一項所述的設備,其特征在于,所述加熱元件由導電陶瓷材 料形成。
6. 如權利要求5所述的設備,其特征在于,所述導電陶瓷材料選自下組:碳化硅,和二 娃化鑰,和二硼化鈦。
7. 如上述權利要求中的任一項所述的設備,其特征在于: 所述加熱元件包括高度尺寸,該高度尺寸橫切于所述長度并沿著總體垂直于所述玻璃 板的所述主表面的平面的方向延伸;以及 所述至少一種加熱變化特征包括所述高度尺寸在所述加熱元件的所述第一和第二端 部之間發(fā)生變化,從而響應橫向方向流經所述加熱元件的電流,從所述加熱元件的輸出表 面散發(fā)不同量級的熱量。
8. 如權利要求1-6中的任一項所述的設備,其特征在于: 所述加熱元件包括寬度尺寸,該寬度尺寸橫切于所述長度并沿著總體平行于所述玻璃 板的所述主表面的平面的方向延伸;以及 所述至少一種加熱變化特征包括所述寬度尺寸在所述加熱元件的所述第一和第二端 部之間發(fā)生變化,從而響應橫向方向流經所述加熱元件的電流,從所述加熱元件的輸出表 面散發(fā)不同量級的熱量。
9. 如權利要求1-6中的任一項所述的設備,其特征在于: 所述加熱元件的所述輸出表面包括各表面積部分,該表面積部分沿著總體平行于所述 玻璃板的所述主表面的平面的方向延伸;以及 所述至少一種加熱變化特征包括各表面積部分在所述加熱元件的所述第一和第二端 部之間尺寸不同,從而響應橫向方向流經所述加熱元件的電流,從所述加熱元件的輸出表 面散發(fā)不同量級的熱量。
10.如權利要求1-6中的任一項所述的設備,其特征在于: 所述加熱元件包括橫截面積尺寸,該橫截面積尺寸橫切于所述長度并沿著總體垂直于 所述橫向方向的方向延伸;以及 所述至少一種加熱變化特征包括所述橫截面積尺寸在所述加熱元件的所述第一和第 二端部之間發(fā)生變化,從而響應橫向方向流經所述加熱元件的電流,從所述加熱元件的輸 出表面散發(fā)不同量級的熱量。
【文檔編號】C03B23/025GK104159856SQ201280067646
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權日:2011年11月22日
【發(fā)明者】A·G·D·比森 申請人:康寧股份有限公司