專利名稱：鉑金通道電加熱設計方法
技術領域：
本發明涉及一種電加熱的設計方法，具體涉及一種鉑金通道電加熱設 計方法。
背景技術：
液晶顯示面板玻璃是平板顯示設備，包括扁平玻璃基板或玻璃板。溢 流法是制造液晶顯示面板玻璃所用玻璃板的優選方式。因為使用溢流法生 產的玻璃板相對其它方法制備的平板，其表面具有精良的平直度和光滑性。在美國專利3338696和3682609中詳細表述該熔融工序。許多應用于 平板顯示屏制造的玻璃，特別是那些使用溢流法成型的玻璃，使用難熔金 屬部件進行均化、攪拌與調溫，例如鉑金或含鉑金屬組成的合金。此時使 用難熔金屬來盡可能減少由于玻璃液接觸氧化物組成的耐火材料而帶來 的組分非均一性和氣體夾雜物的產生。生產工藝對調溫的需求是通過對難熔金屬部件的加熱與散熱/保溫來 實現的。加熱的方式主要是電加熱，分為直接加熱與間接加熱兩種方式。 直接加熱是將受控交流電直接接在鉑金通道上，通過加熱鉑金，再由鉑金 傳導至玻璃液的加熱方式。間接加熱是在鉑金通道外部制作加熱板，安裝 加熱元件(一般是純鉑金)。加熱元件發熱傳導至鉑金通道，再傳導至玻 璃液。另外，還有將加熱元件插入鉑金通道內部，直接加熱玻璃液的方式。 由于加熱的不均勻性以及密封問題，已經很少有人使用。間接加熱由于通過傳導將熱'量傳遞至鉑金通道，因而熱量分布均勻。
缺點是能量利用率較低。直接加熱能量利用率高，難點是對加熱的控制。 加熱控制的基礎是對加熱回路的設計。設計的基礎是對負載在從常溫至工 作溫度電特性的計算。 一些公司.由于計算上存在幾倍于實際情況的偏差，以及缺乏對行業Know How的了解，因而出現計算失誤。或是計算正確， 但缺乏必要的參數修正。這樣的后果，在嚴重時出現燒壞鉑金通道。次之， 加熱量不足以滿足工藝需求。再次，功率設計值偏大幾倍，造成設備上的 浪費，并且此時可控硅導通角過小，諧波污染過大，控制精度達不到工藝 要求。以上三種情況皆屬于設計失敗。 發明內容本發明的目的在于提供一種對不同溫度的不同材料制成的不同形狀 的鉑金通道電加熱設計方法，該設計方法能夠在最大限度延長鉑金通道使 用壽命的前提下，根據溫度曲線設定，實現該區段高精度溫度控制的工藝 要求。為達到上述目的，本發明采用的技術方案是1) 首先，根據使用材料的標準電阻溫度系數a (T.C.R.)表，由公 式P2-P^ (l+a (T「T》)計算設備在工作溫度T2下的電阻率P2值， 其中.-Pl:溫度T,狀態下的電阻率a -常溫狀態下該材料的電阻溫度系數 T1:溫度(TC T2:設備的工作溫度P2:溫度T2狀態下的電阻率2) 其次，由P2計算工作溫度下的電阻R;R柏金=p 2乂L/S p2:溫度T2狀態下的電阻率 L:導體長度 S:導體截面積3) 然后，根據材料特性及使用溫度選取該材料在從常溫升溫至工作溫度T2時的電流密度J， J=l 20 A/m2;4) 然后，計算工作狀態下該段通道上產生的最大工作電流 I最大SX J5) 然后，計算工作狀態下該段通道上產生的最大工作電壓及最大功 率U最大二I馱XR二SXJXRP最大U2最大/R6) 然后，根據公式R銅排-LX0.005Q/m計算銅排電阻，其中L:銅 排長度m，銅排接觸電阻R接觸-0.001Q/處，變莊器二次側電阻總計R總=尺銅排+R鉑金+R接觸57) 輸出電壓U2等于銅排電壓、接觸電壓與鉑金電壓之和，變壓器二 次側電壓在此基礎上乘以系數1.1;U 二次側=1. IX (U銅排+U鉑金+U接觸)=1. 1XI總XR總 變壓器功率P=U—細XI最-大8) 變壓器功率大于鉑金電加熱最大功率；9) 調功器電流大于變壓器電流，調功器功率大于變壓器功率，從而 得到加熱用調功器與變壓器的技術參數，即完成了電加熱硬件的設計。本發明根據不同的外部條件進行加熱電特性(包括電壓、電流、功 率)設定，在滿足各種精密計算的條件下，通過公式進行必要的修正，大限度延長鉑金通道使用壽命的前提下，合理配置電氣設備，實現該區段 高精度溫度控制的工藝要求。
具體實施方式
對于一段由PtRh40RulOIr7Au5^制成的鉑金通道，若其從(TC至2000 °C電阻溫度系數a =1.3X10-3 CC—1)，工作溫度T-1450。C，電阻率P (0 °C) =76 y Q 'cm，截面積S=1000mm2,長度L (Pt) =800nim，工作溫度 下電流密度J=12A/mm2，銅排長度L (Cu) =12m。則可根據以上條件進行 如下計算工作溫度下電阻率P (固。C) =76X1(TX (1 + 1.3X1(T3X1450)=219X1(TQ cm 工作溫度下電阻R柏金-219X 1(TX800X 10—VlOOOX 10"6=1.75X'1(T3Q工作溫度下電流密度J取2.2 A/mm2 工作溫度下最大電流I ^=1000X2. 2=2200A 該段最大工作電壓U最大-2200X 1. 75X1(T3=3. 85V 該段最大鉑金電加熱功率P最大-U、大/R-3. 852/l. 75 X 10—3=8470 (W) 銅排電阻R鰣=12 X 0.005=0.06 Q -每處接觸電阻0.001Q，共有六處。R接觸-0.001X6二0.006Q 變壓器二次側電阻總計R75X10—3+0. 06+0. 006=0. 0678 Q 變壓器二次側總負載電壓U 二次側=1.1X 2200 X 0.0678=薩變壓器功率P=U三次側X I最大=164X2200/1000=360. 8kVA .調功器功率選取400kVA。
權利要求
1、鉑金通道電加熱設計方法，其特征在于1) 首先，根據使用材料的標準電阻溫度系數a (T.C.R.)表，由公 式P2-PiX (l+a (T2—T》)計算設備在工作溫度T2下的電阻率P2值， 其中-P1:溫度t狀態下的電阻率a:常溫狀態下該材料的電阻溫度系數T1:溫度(TCT2:設備的工作溫度P2:溫度T2狀態下的電阻率2) 其次，由P2計算工作溫度下的電阻R;<formula>formula see original document page 2</formula>P2:溫度T2狀態下的電阻率L:導體長度S:導體截面積3) 然后，根據材料特性及使用溫度選取該材料在從常溫升溫至工作 溫度T2時的電流密度J， J=l 20 A/rim2;4) 然后，計算工作狀^下該段通道上產生的最大工作電流<formula>formula see original document page 2</formula>5) 然后，計算工作狀態下該段通道上產生的最大工作電壓及最大功 率<formula>formula see original document page 2</formula>6) 然后，根據公式R銅fl^LX0.005Q/m計算銅排電阻，其中L:銅 排長度m，銅排接觸電阻R接觸-0.001Q/處，變壓器二次側電阻總計R總=尺銅排+R鉑金+R接觸；7) 輸出電壓U2等于銅排電壓、接觸電壓與鉑金電壓之和，變壓器二 次側電壓在此基礎上乘以考數1. 1;U 二次側=1. 1X (U銅排+U柏金+U接觸)1.1XI總XR總 變壓器功率P二U二鄉,jXI最大8) 變壓器功率大于鉑金電加熱最大功率；9) 調功器電流大于變壓器電流，調功器功率大于變壓器功率，從而 得到加熱用調功器與變壓器的技術參數，即完成了電加熱硬件的設計。
全文摘要
鉑金通道電加熱設計方法，鉑金通道區域是液晶顯示面板玻璃制造過程中實現除泡、均化、攪拌和調溫的區段。為實現液晶顯示面板玻璃要求的特定工藝曲線，特定的保溫與電加熱設計是必須的。本發明就是針對鉑系貴金屬合金在室溫至1600℃之間，通過電加熱用調功器、變壓器，根據不同的外部條件進行加熱電特性(包括電壓、電流、功率)設定，在滿足各種精密計算的條件下，通過公式進行必要的修正，最大限度延長鉑金通道使用壽命的前提下，合理配置電氣設備，實現該區段高精度溫度控制的工藝要求。
文檔編號G02F1/13GK101144925SQ20071001879
公開日2008年3月19日 申請日期2007年9月30日 優先權日2007年9月30日
發明者宋金虎, 俊 韓 申請人:彩虹集團電子股份有限公司