CN103930269B - 具有吸收用填料的真空玻璃面板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有多个吸收用填料的真空玻璃面板及其制备方法，其中上述吸收用填料为无需使用额外的吸收剂也具有吸收功能的填料，从而可节约费用并提高耐久性。本发明的真空玻璃面板包括：上部玻璃板；下部玻璃板，其与上述上部玻璃板相对置；密封部，其沿着上述上部玻璃板和下部玻璃板的边缘形成，密封上述上部玻璃板和下部玻璃板，从而使得在上述上部玻璃板和下部玻璃板之间的空间形成真空层；以及至少一个吸收用填料，其用于吸附所述真空层的内部的气体。本发明的真空玻璃面板具有多个吸收用填料，其中上述吸收用填料无需使用额外的吸收剂也具有吸收功能，从而可节约费用并提高耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空玻璃面板及其制备方法，特别是涉及一种具有多个吸收用填料的真空玻璃面板及其制备方法，其中上述吸收用填料为无需使用额外的吸收剂(Getter)也具有吸收功能的填料，从而可节约费用并提高耐久性。
背景技术
消耗在建筑领域的能量是韩国总能量消耗量的25％左右，其中通过双层窗户(window)的能量损失将近全建筑能量使用量的约35％左右。
这是因为窗户的热传导率(coefficientofoverallheattransmission)与墙体或屋顶相比高约2～5倍左右，这种窗户是建筑外层中在绝热方面最弱的部分。
通常，窗户区分为框架和玻璃，产生在窗户的热能量的流出会发生在占窗户的大部分面积的玻璃，因此大幅降低这种玻璃部分的热损失是目前的当务之急。
在这一方面上，开发具有与墙体相似的热传导率的高绝热窗户的研究正活跃进行中，如韩国授权专利第10-0253882号(2000.01.27)所公开。
由此，真空玻璃备受瞩目，这种真空玻璃是指，在相接触的两张玻璃板之间形成真空层，使传导和对流引起的热损失降至最小化的产品，其中真空层的真空度是决定真空玻璃的绝热性能的主要因素。
真空玻璃的真空度一般维持10-3～10-4Torr，为了长期维持这种真空度，使用用于吸附真空层的残留气体的吸收剂，例如蒸发型钡吸收剂。
就蒸发型钡吸收剂而言，虽然具有活性化以后残留气体吸附性能卓越的优点，以及具有可通过初期钡的蒸镀状态来判断内部真空层形成与否的优点，但是由于其厚度较厚，因而需要在玻璃板另行加工吸收剂槽，且为了实现活性化需要进行800℃以上的加热。
因此，为了使用现有的蒸发型钡吸收剂而进行的吸收剂槽加工或为了活性化而进行的局部加热工序中可能发生会不良，并且还存在需要延长工序时间的缺点。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于，提供一种具有多个吸收用填料的真空玻璃面板，其中上述吸收用填料为无需使用额外的吸收剂也具有吸收功能的填料，从而提高耐久性。
本发明的另一目的在于，提供一种具有多个吸收用填料的真空玻璃面板的制备方法，其中上述吸收用填料为无需使用额外的吸收剂也具有吸收功能的填料，从而可节约费用并提高耐久性。
技术方案
为了达成上述目的，本发明的真空玻璃面板包括：上部玻璃板；下部玻璃板，其与上述上部玻璃板相对置；密封部，其沿着上述上部玻璃板和下部玻璃板的边缘形成，密封上述上部玻璃板和下部玻璃板，从而使得在上述上部玻璃板和下部玻璃板之间的空间形成真空层；以及至少一个吸收用填料，其介于上述真空层内，在上述上部玻璃板与下部玻璃板之间维持一定厚度的缝隙，且能吸附上述真空层的内部的气体。
本发明的真空玻璃面板，其特征在于，上述吸收用填料包含Zr作为气体吸附材质。
本发明的真空玻璃面板，其特征在于，上述吸收用填料包含由选自Al、Fe、Ti中的一种以上和Zr形成合金的Zr合金，其中，上述Zr合金100重量份中Zr的含量为70～90重量份。
本发明的真空玻璃面板，其特征在于，上述吸收用填料为沿着侧面形成凹凸的多面体，以矩阵排列方式配置多个。
本发明的真空玻璃面板，其特征在于，上述吸收用填料具有在500℃温度下也能维持形态的耐热性，以及高于5000kg/cm2的压缩强度。
根据本发明的真空玻璃面板的制备方法，其特征在于，包括：准备上部玻璃板和下部玻璃板的步骤；形成密封部的步骤，其为在真空腔室的内部，沿着上述下部玻璃板的边缘涂敷密封材料而形成密封部的步骤；配置吸收用填料的步骤，其为在上述下部玻璃板的上部面配置多个吸收用填料的步骤；以及以相互对置的方式贴合上述上部玻璃板和下部玻璃板的步骤，其为在上述下部玻璃板的上部配置上述上部玻璃板并加热，从而以相互对置的方式贴合上述上部玻璃板和下部玻璃板的步骤。
根据本发明的真空玻璃面板的制备方法，其特征在于，在上述配置吸收用填料的步骤中，利用吸附喷嘴搬运上述吸收用填料并将其装载(loading)于上述下部玻璃板的上部面。
根据本发明的真空玻璃面板的制备方法，其特征在于，上述以相互对置的方式贴合上述上部玻璃板和下部玻璃板的步骤中，还包括对上述上部玻璃板的整体面进行加热的步骤，通过对上述上部玻璃板的整体面进行加热，能实现上述吸收用填料的活性化。
有益效果
本发明的真空玻璃面板具有多个吸收用填料，其中上述吸收用填料无需使用额外的吸收剂也具有吸收功能，从而具有节约费用并提高耐久性的效果。
本发明的真空玻璃面板具有如下效果：借助具有凹凸侧面的吸收用填料可提高气体吸附效果。
本发明的真空玻璃面板制备方法无需对以往另行具备的吸收剂进行活性化工序，在配置下部玻璃板和上部玻璃板并对上下玻璃板进行加热熔敷过程中即可实现吸收用填料的活性化，从而可以缩短真空玻璃面板的制备过程并节约制备费用。
附图说明
图1a为表示根据本发明一实施例的真空玻璃面板的俯视图。
图1b为表示沿着图1a的A-A线切割的剖面的剖视图。
图2为表示本发明一实施例的设在真空玻璃面板的吸收用填料的立体图。
图3为表示本发明另一实施例的吸收用填料的立体图。
图4为用于说明本发明实施例的具备吸收用填料的真空玻璃面板的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施例进行详细的说明。其中，本发明的实施形态可以变形为多种形态，本发明的范围并不局限于以下将要说明的实施形态。
根据本发明的实施例的真空玻璃面板100如图1a和图1b所示，包括上部玻璃板110、下部玻璃板120、密封部130及吸收用填料150。
上部玻璃板110及下部玻璃板120以相互平行地对置的方式间隔配置。优选地，这种上部玻璃板110和下部玻璃板120具有板形状，且设计为相同的面积。
密封部130是利用玻璃粉(glassfrit)沿着上部玻璃板110和下部玻璃板120的边缘而形成，其密封上部玻璃板110和下部玻璃板120，使得在上部玻璃板110和下部玻璃板120之间的空间形成真空层V。因此，上部玻璃板110和下部玻璃板120通过密封部130形成相互对置并贴合的形态。
吸收用填料150介于上部玻璃板110和下部玻璃板120之间的真空层V内，使上部玻璃板110和下部玻璃板120之间维持一定厚度的间隔g，并起到吸附真空层V的残留气体或生成气体的吸收剂的作用。
在真空层V内配置至少一个以上的上述吸收用填料150，优选地，如图1a所示，以矩阵排列(matrixarrangement)方式配置在平面上。
配置上述吸收用填料150是为了使真空层V维持一定的间隔，因此应使得由真空压而产生的吸收用填料150的周边部应力为玻璃材质的长期许用应力以下。
尤其，本发明的上述吸收用填料150包含Zr作为气体吸附材质。熟知的气体吸附金属有Ta、Cb、Zr、Th、Mg、Ba、Ti、Al、Nb、Fe、Pt、Au等多个金属，但是出于本发明的真空玻璃的工序条件和经济性等方面考虑，优选选择Zr。
并且，本发明的真空玻璃面板中，上述Zr吸收用填料150为了降低活性温度，可与多种金属形成合金，特别是考虑现有的真空玻璃制备工序时的温度范围，优选地包含由选自Al、Fe、Ti中的一种以上和Zr形成合金的Zr合金，其中上述Zr合金100重量份中Zr的含量为70～90重量份，尤其，优选为80～90重量份。Zr含量小于上述范围时，吸附能力会降低，而Zr含量大于上述范围时，存在吸收剂活性化温度变高的问题。真空玻璃的边封(SideSealing)温度降低的情况下，除了上述提及的金属以外还可以利用与多种金属形成合金的Zr合金。
可通过冲压或刻蚀加工包含上述的Zr合金的厚度为0.1～0.3mm的薄片而获得上述吸收用填料150。
具有这种特征的吸收用填料150如图2所示，可以形成为具有凹凸的侧面的圆柱体形态，或者如图3所示，也可以形成为具有凹凸侧面的六面体形态。其中，虽然没有图示，吸收用填料150并不局限于圆柱体及六面体形态，而可以形成为八面体、十二面体等多种形态。
如同所述，由具有凹凸侧面的六面体或圆柱体形态形成的吸收用填料150优选地形成0.4～0.6mm的长度L及0.1-0.3mm的高度h，由于凹凸侧面与气体进行反应的面积变宽，由此可以提高气体吸附效果。
当吸收用填料150的长度L小于0.4mm时，存在因上部玻璃板110或下部玻璃板120的载荷而致使吸收用填料150受损或者吸收用填料150的周边部应力过大的忧虑，相反，吸收用填料150的长度L大于0.6mm时，可影响美观。
并且，吸收用填料150的高度h小于0.1mm时，不仅难以形成真空层V，而且会导致上部玻璃板110及下部玻璃板120之间发生接触的问题。
相反，吸收用填料150的高度h大于0.3mm时，吸收用填料150的纵横比(AspectRatio)变高，导致形状稳定性低下，因此装载吸收用填料150时可能倒下，这种情况是导致真空玻璃面板100的耐久性低下的原因。
上部玻璃板110及下部玻璃板120之间的间隙g过大，可由外部冲击或振动而变得脆弱。
因此，上部玻璃板110及下部玻璃板120之间的间隙g可根据吸收用填料150的高度h来控制。
另一方面，多个吸收用填料150之间的分隔距离d可以根据上部玻璃板110及下部玻璃板120的厚度来调节，优选地设计为大约10～30mm。
如此构成的根据本发明实施例的真空玻璃面板100具有多个吸收用填料，其中上述吸收用填料无需使用额外的吸收剂也具有吸收功能，从而可节约费用并提高耐久性，并且通过吸收用填料的凹凸侧面，可以提高气体吸附效果。
以下，参照图4来详细说明根据本发明实施例的真空玻璃面板的制备方法。图4为用于说明本发明实施例的具有吸收用填料的真空玻璃面板的制备方法的流程图。
如图4所示，根据本发明实施例的真空玻璃面板的制备方法首先进行清洗过程和干燥过程准备上部玻璃板110和下部玻璃板120(步骤S410)。
具体地，在清洗腔室(未图示)对上部玻璃板110和下部玻璃板120进行清洗以及干燥，之后通过移送轨道(未图示)取出上部玻璃板110和下部玻璃板120。
之后，上部玻璃板110和下部玻璃板120传送至真空腔室(未图示)，沿着下部玻璃板120的边缘涂敷密封材料来形成密封部130(步骤S420)。
其中，密封材料例如为利用玻璃粉(glassfrit)制备的糊剂(paste)形态的材质，沿着下部玻璃板120的边缘进行涂敷，对如此涂敷的密封材料进行干燥而形成密封部130。
形成密封部130之后，在下部玻璃板120的上部面配置多个吸收用填料150(步骤S430)。
具体地，多个吸收用填料150可预先制备成图2或图3所示的具有凹凸侧面的圆柱体或六面体形态。
对这样制备的各个吸收用填料150利用吸附喷嘴(未图示)进行搬运并可装载(loading)于形成密封部130的下部玻璃板120的上部面。
由此，多个吸收用填料150在下部玻璃板120的上部面能够以矩阵排列(matrixarrangement)方式配置。
配置多个吸收用填料150之后，在下部玻璃板120的上部配置上部玻璃板110并进行加热，以相互对置的方式贴合上部玻璃板110及下部玻璃板120(步骤S440)。
在下部玻璃板120的上部面配置多个吸收用填料150的状态下，在下部玻璃板120的上部对应配置上部玻璃板110，以200～400℃的温度对上部玻璃板110的整体面进行升温的同时对腔室内进行真空排气，从而可在上下板之间的间隙g形成充分的真空层V。
在已实现这种真空排气并维持真空的情况下，将温度升温至450℃以上时，上部玻璃板110和下部玻璃板110、120可由介于两者之间的密封部130相互对置并贴合。
与此同时，随着对上部玻璃板110的整体面进行加热，在500℃条件下具有耐热性的多个吸收用填料150可以实现活性化。
因此，无需对以往另行具备的吸收剂进行活性化工序，在下部玻璃板120的上部配置上部玻璃板110，并进行加热的过程中即可实现吸收用填料150的活性化，因此可以缩短真空玻璃面板100制备过程并节约制备费用。
以下，将对本发明的优选实施例进行说明。
1.实施例-吸收用填料的制备
实施例1
制备包含Zr合金，且厚度为0.1mm的薄片，并进行冲压加工而制备Zr合金吸收用填料，其中上述Zr合金由相对于100重量份的Zr合金，含量为84重量份的Zr、16重量份的Al构成。
实施例2
除了使用相对于100重量份的Zr合金，含量为70重量份的Zr、30重量份的Al以外，通过与实施例1相同的方法来制备Zr合金吸收用填料。
实施例3
除了使用相对于100重量份的Zr合金，含量为90重量份的Zr、10重量份的Al以外，通过与实施例1相同的方法来制备Zr合金吸收用填料。
实施例4
除了使用相对于100重量份的Zr合金，含量为76.5重量份的Zr、23.5重量份的Fe以外，通过与实施例1相同的方法来制备Zr合金吸收用填料。
实施例5
除了使用相对于100重量份的Zr合金，含量为80重量份的Zr、20重量份的Ti以外，通过与实施例1相同的方法来制备Zr合金吸收用填料。
实施例6
除了使用相对于100重量份的Zr合金，含量为87重量份的Zr、13重量份的Ti以外，通过与实施例1相同的方法来制备Zr合金吸收用填料。
实施例7
对仅由Zr形成的0.1mm的Zr薄片进行冲压加工，从而制备Zr吸收用填料。
实施例8
除了使用相对于100重量份的Zr合金，含量为50重量份的Zr、50重量份的Al以外，通过与实施例1相同的方法来制备Zr合金吸收用填料。
2.比较例-另行具有隔片及吸收剂的真空玻璃的制备
在下玻璃板上配置形成有多个排出孔的管形态的间隔维持棒，使其位于从下玻璃板面边缘末端部分向内侧1～30mm左右的位置，以横向、竖向将微型隔片按一定间隔配置在下玻璃板上，延长位于边缘的间隔维持棒中的一个，使其突出到玻璃末端外，从而起到排气管作用。
置有上述间隔维持棒和微型隔片的下玻璃板上放置上玻璃板，将上述间隔维持棒所处的外部，即上、下玻璃的末端部分和间隔维持棒之间产生的空隙，用玻璃粉粘合剂进行填充并密封。
在400～850℃条件下，对上述填充的玻璃粉粘合剂进行约10小时左右的热处理，从而使玻璃粉固化，贴合上玻璃板和下玻璃板。使玻璃粉固化的热处理结束后，向起到排气管作用的间隔维持棒的管内侧塞进由Zr合金(Zr:Fe＝45:55)而成的吸收剂之后，利用真空泵对内部进行真空处理。
之后，对由锆合金而成的吸收剂进行加热，使吸收剂活性化，并且利用喷灯火焰等热源对间隔维持棒的突出的玻璃材质的端部进行加热，使得切割的同时也进行密封，从而制备真空玻璃。
3.吸附性能及活性温度的评价
利用根据上述实施例制备的吸收用填料来制备真空玻璃，评价了在根据上述实施例制备的真空玻璃和根据比较例制备的真空玻璃的吸收剂活性化温度及活性化之后残留气体的吸附性能。结果如下表1所示。
表1
(*吸附性能中，()内的数字表示温度，单位为℃。即表示该温度下的吸附性能)
如上述表1所示可知，Zr的含量越高吸附性能越优秀，但是活性温度高。
考虑到活性温度和吸附性能的情况下，制备吸收用填料时，相比于单独使用Zr，更优选使用Al，Fe，Ti的合金形态。如为合金时Zr和其他金属间的比率为相对于100重量份的Zr合金，Zr占70～90重量份，其他金属占10～30重量份。
通过上述优选实施例具体记载了本发明的技术思想，但应当注意，上述的多个实施例是用来进行说明的，而并不是用来限制的。
并且，若是本发明的技术领域的普通技术人员可以理解在本发明的技术思想范围内可进行多种实施方式。
Claims (10)
1.一种真空玻璃面板，其特征在于，包括：
上部玻璃板；
下部玻璃板，其与所述上部玻璃板相对置；
密封部，其沿着所述上部玻璃板和下部玻璃板的边缘形成，密封所述上部玻璃板和下部玻璃板，从而使得在所述上部玻璃板和下部玻璃板之间的空间形成真空层；以及
至少一个吸收用填料，其介于所述真空层内，在所述上部玻璃板与下部玻璃板之间维持一定厚度的缝隙，且用于吸附所述真空层的内部的气体；
其中，所述吸收用填料具有在500℃温度下也能维持形态的耐热性以及高于5000kg/cm2的压缩强度并且具有0.4～0.6mm的长度(L)及0.2～0.3mm的高度(h)。
2.根据权利要求1所述的真空玻璃面板，其特征在于，所述吸收用填料包含Zr作为气体吸附材质。
3.根据权利要求1所述的真空玻璃面板，其特征在于，所述吸收用填料包含由选自Al、Fe、Ti中的一种以上和Zr形成合金的Zr合金。
4.根据权利要求3所述的真空玻璃面板，其特征在于，相对于100重量份的所述Zr合金，Zr的含量为70～90重量份。
5.根据权利要求1所述的真空玻璃面板，其特征在于，所述吸收用填料为沿着侧面形成凹凸的多面体，以矩阵排列方式配置多个。
6.一种真空玻璃面板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备上部玻璃板和下部玻璃板的步骤；
形成密封部的步骤，其为在真空腔室的内部，沿着所述下部玻璃板的边缘涂敷密封材料而形成密封部的步骤；
配置吸收用填料的步骤，其为在所述下部玻璃板的上部面配置介于真空层内在所述上部玻璃板与下部玻璃板之间维持一定厚度的缝隙的多个吸收用填料的步骤；以及
以相互对置的方式贴合所述上部玻璃板和下部玻璃板的步骤，其为在所述下部玻璃板的上部配置所述上部玻璃板并加热，从而以相互对置的方式贴合所述上部玻璃板和下部玻璃板的步骤；
其中，所述吸收用填料具有在500℃温度下也能维持形态的耐热性以及高于5000kg/cm2的压缩强度并且具有0.4～0.6mm的长度(L)及0.2～0.3mm的高度(h)。
7.根据权利要求6所述的真空玻璃面板的制备方法，其特征在于，在所述形成密封部的步骤中，所述密封材料为将玻璃粉制备成糊剂形态的材质。
8.根据权利要求6所述的真空玻璃面板的制备方法，其特征在于，在所述配置吸收用填料的步骤中，利用吸附喷嘴搬运所述吸收用填料并将其装载于所述下部玻璃板的上部面。
9.根据权利要求6所述的真空玻璃面板的制备方法，其特征在于，
所述以相互对置的方式贴合所述上部玻璃板和下部玻璃板的步骤，还包括在所述真空腔室的内部进行真空排气并对所述上部玻璃板的整体面进行加热的步骤；
通过对所述上部玻璃板的整体面进行加热，能实现所述吸收用填料的活性化。
10.根据权利要求6所述的真空玻璃面板的制备方法，其特征在于，在所述配置吸收用填料的步骤中，所述吸收用填料为沿着侧面形成凹凸的多面体，且以矩阵排列方式配置多个。
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