JP6806887B2 - 真空断熱ガラスパネル組立体の製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明は、真空断熱ガラスパネルパネル組立体の製造方法及び装置に関するものである。
建築物の冷暖房時に発生するエネルギー損失を低減するための技術が開発されている。特に、建築物の冷暖房時に発生するエネルギー損失の大部分がサッシ（建具、窓枠）を介して起こる。ガラスサッシを通したエネルギー損失を防止するために、真空断熱ガラスパネル組立体が開発された。
従来の真空断熱ガラスパネルパネル組立体を製造する方法として、ガラスパネル組立体の排気口に排気管を接続し、排気管を通して一対のガラスパネルとの間に密封形成された空間を排気させ、排気管を密封する技術が公知されている。排気管を使って真空断熱ガラスパネルパネル組立体を製造する場合、真空断熱ガラスパネル組立体の製造中に排気管が破損する不具合が発生する恐れがあり、排気管が突出して残留するので、取り扱い上の問題点がある。
このような問題点を解決するために排気管を使用することなく、真空断熱ガラスパネル組立体を製造する技術が開発された。例えば、特許文献１には、複層ガラス用減圧加熱装置が開示されている。減圧加熱装置は、ガラスパネルの排気口の周りを取り囲み、排気口を通して排気をしてガラスパネルの内部空間に真空を形成する。また、減圧加熱装置の内部空間の排気口周辺には熱溶融性シーリング剤を配置し、シーリング剤（密封剤）の上部にカバー部材が装着される。減圧加熱装置は、ガラスパネル組立体の内部に真空を形成し、熱溶融性シーリング剤を加熱して溶融させた後、カバー部材とガラスパネルを密着させて排気口を密封する。カバー部材は熱溶融性シーリング剤の上部に置かれていて、熱溶融性シーリング剤の下部に排気のための通気溝が形成されているので、カバー部材が熱溶融性シーリング剤の上部に置かれた状態で、排気口を通しての排気が可能である。
一方、特許文献２には、真空断熱複層ガラスパネルの排気口をオーブンで密封するための装置が開示されている。特許文献２に開示された装置は、排気口を密封するためのカバー部材をガラスパネルの下部から上部に移動させる機構に特徴がある。特許文献２に開示された装置には、端（縁、エッジ）に環状にシーリング剤が塗布されたカバー部材が装着されており、ガラスパネルの排気口下部に配置される。ガラスパネルの下部から排気口周辺を密閉して排気口を通してガラスパネル組立体の排気を完了した後、カバー部材に塗布されたシーリング剤を加熱して溶融させる。特許文献２に開示された装置は、カバー部材を上部に移動させてガラスパネル下部に形成された排気口を密封するように構成されている。カバー部材を移動させるためのプッシュロッド（push rod）を水平方向に加圧すると、プッシュロッドと接続されたリンクがカバー部材を垂直方向に移動するように構成されている。
特許文献１及び２に開示された、排気管を使用せずに、カバー部材を使用して排気口を密封のための装置は、ガラスパネル組立体を真空オーブンに投入した状態で、密封をしない。したがって密封のための装置を様々なサイズのガラスパネル組立体の排気口に正確に位置させることが難しいので密封不良が発生しやすく、自動化の困難から生産性が低いという問題がある。特に、特許文献１に開示された発明は、カバー部材だけを局部的に加熱して温度が低い状態のガラスパネル組立体の排気口周りに密着して密封するため、熱変形によるシーリング不良が発生する問題がある。
また、特許文献３には、カバー部材が突出しないように、ガラスパネルの排気口の周りにシーリング剤安着溝を加工したガラスパネルを使用して真空断熱ガラスパネル組立体を製造する方法が開示されている。特許文献３に開示された方法は、ガラスパネル組立体の端を密封（シーリング）するために、まず、端のシーリング剤を加熱して融着させた後、真空オーブンで排気口を通して排気して、シーリング剤を加熱して溶融させた後、カバー部材を供給してガラスパネルとカバー部材を密着させて密封（シーリング）する。このとき、端を密封（シーリング）するためのシーリング剤の溶融温度が排気口を密封するためのシーリング剤（sealing material）の溶融温度より低いものを使用する。しかし、特許文献３には、真空オーブン内部に配置されたガラスパネル立組体の排気口上部にカバー部材を供給する方法や装置が具体的に提示されるか開示されていない。したがって、特許文献３に開示された発明を具体的に実施できない。
また、特許文献４には、ガラスパネル組立体を真空オーブンに入れて、排気口をガラス、または金属のカバー部材（closing-off cap）で閉鎖する方法が開示されている。特許文献４に開示された方法は、ガラスパネル組立体の排気口周囲に無機質ガラスはんだ（glass solder）を塗布し、ガラスはんだ上の所定の位置に閉鎖キャップを金属スプリングなどで維持させた状態で、真空オーブンに入れて開口部を通してガラスパネルの間のスペースの空気を排気する。排気が完了し、排気口周囲のガラスはんだが軟化温度に達したときに所定のツールでカバー部材を押し付けて排気口を密封する。特許文献４に開示された真空断熱ガラスパネル組立体の製造方法は、次のような問題点がある。第一に、真空断熱ガラスパネルのサイズが様々な場合には、ガラスパネルに形成された排気口の位置が変化して、真空オーブンの内部に設置されたカバー部材を押さえるための機構位置を変更することが困難である。 第二に、カバー部材をガラスパネルの排気口上部に維持するためにスプリングのような支持部材がシーリング後、ガラスパネル組立体の内部に残留してガラスパネル組立体の移動や保管中に騒音を発生したり、ガラスパネル組立体を破損させたりする恐れがある。第三に、ガラスパネル組立体を製造する工程で移動中に、カバー部材が脱落したり、カバー部材の位置が変更されたりして、正確にガラスパネルの排気口を密封できず、シーリング不良が発生する可能性がある。第四に、カバー部材を支持するための支持部材とカバー部材の設置が複雑で、生産工程を自動化することが難しい。
最近、エネルギー節約のために建築物のサッシに断熱性能に優れた真空断熱ガラスパネル組立体の使用が増加している。特に、建築物サッシに使用される真空断熱ガラスパネル組立体は、建築物の設計に応じて様々なサイズの真空断熱複層ガラスパネル組立体が必要である。また、真空断熱ガラスパネル組立体の普及を拡大するためには、省エネルギーによる経費削減や低価格の製品やそれらによる投資資金の短期間内の回収などが要求される。したがって、大量生産が可能で、製造コストが安価な真空断熱複層ガラスの製造技術開発が必要となる。
しかし、前記した特許文献に開示された技術は、様々なサイズの真空断熱ガラスパネル組立体を製造することは困難である。特許文献に開示されたガラスパネル組立体を製造する装置は、チャンバ（chamber）の内部にガラスパネル組立体の排気口を密封（シーリング）するためのカバー部材の配置位置が決まっている。したがって、様々なサイズのガラスパネル組立体の排気口をシーリングするためにガラスパネル排気口の位置をチャンバ内に、予め定められたカバー部材の配置位置と一致するように配置するのが困難である。
また、前記した特許文献に開示された技術を利用する場合は、様々なサイズの真空ガラスパネル組立体を連続的に流して大量生産することは困難である。これはガラスパネル組立体の製造工程で、ガラスパネル組立体内部空気の排気工程と排気口のシーリング工程が互いに異なるチャンバで行われるように分離できず、一つのチャンバから排気口を通して排気した後、排気口を密封（シーリング）するように構成されているからである。
一方、特許文献５には、真空断熱ガラスパネル組立体の排気口を密封するためのカバー部材を排気口に密封するための閉鎖装置が開示されている。特許文献５は、本発明の発明者が大韓民国に、本発明の特許出願前に特許出願したものである。特許文献５に開示された発明は、本発明の一部として合体される。本発明の目的を達成するために、本発明の発明者が大韓民国に特許出願した特許文献５に開示された閉鎖装置を使用するが、これに限定されるものではない。
本発明は、様々なサイズの真空断熱ガラスパネル組立体を製造できる製造方法及び装置を提供することを目的とする。また、本発明は、様々なサイズの真空ガラスパネル組立体を連続的に製造できる製造方法及び装置を提供することを目的とする。また、本発明は、真空ガラスパネル組立体の排気工程と排気口シーリング工程を分離されたチャンバで行うことができる新しい真空断熱ガラスパネル組立体の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る真空断熱ガラスパネル組立体の製造方法が提供される。本発明に係る真空断熱ガラスパネル組立体の製造方法は、一定の間隔で離隔されて配置された一対のガラスパネル組立体の端を密封するエッジシーリング工程と、端が密封された一対のガラスパネルとの間の空間を連通するように形成されたガラスパネル組立体の排気口をカバー部材で密封する排気口シーリングステップを含む。
エッジシーリングのステップは、一定の間隔で離隔されて配置された一対のガラスパネルとの間の端に高温溶融の第１シーリング剤（high temperature melting a first frit）が塗布されたガラスパネル組立体を第１加熱チャンバに投入、加熱して第１シーリング剤を溶融させて端を密封する。
排気口密封ステップは、低温溶融の第２シーリング剤（low temperature melting a second frit）が塗布されたカバー部材の一面がガラスパネル組立体の排気口と一定間隔離隔して対向するようにカバー部材をガラスパネル組立体に装着するカバー部材装着ステップと、カバー部材が装着されたガラスパネル組立体を第２加熱チャンバに投入し、高温溶融の第１シーリング剤（シール剤）は溶融されず、低温溶融の第２シーリング剤は溶融される温度に加熱して第２シーリング剤（シール剤）を溶融させる第２シーリング剤溶融ステップと、第２シーリング剤が溶融したガラスパネル組立体を大気圧状態の第１真空加熱チャンバに投入して第２シーリング剤のみ溶融された状態を維持する温度に加熱して、同時に第１真空加熱チャンバを減圧してガラスパネル組立体の排気口を通して排気されるようにして一対のガラスパネルとの間の空間に真空を形成する真空形成ステップと、第１真空加熱チャンバと連通して、減圧された状態を維持する第２真空加熱チャンバにガラスパネル組立体を移動させるとき、カバー部材を排気口に密着させてガラスパネル組立体を密封させるカバー部材に密着ステップと、カバー部材が密着して密封された真空断熱ガラスパネル組立体が減圧された状態の第２真空加熱チャンバに投入後、第２真空加熱チャンバを大気圧に昇圧する昇圧ステップとを含む。
本発明のいくつかの実施例において、排気口密封（シーリング）ステップは、一面に低温溶融の第２シーリング剤（シール剤）が塗布されたカバー部材が装着されたカバー部材の閉鎖装置をカバー部材がガラスパネル組立体に形成された排気口に向けて一定間隔離隔して配置されるよう、端がシーリングされたガラスパネル組立体に装着するステップと、端が密封されてカバー部材の閉鎖装置が装着されたガラスパネル組立体を第２の加熱チャンバに投入して、高温溶融の第１シーリング剤は溶融されず、低温溶融の第２シーリング剤が溶融される温度に加熱して、カバー部材に塗布された第２シーリング剤を溶融させるステップと、カバー部材の閉鎖装置が装着されたガラスパネル組立体を大気圧状態の第１真空加熱チャンバに投入、加熱して第２シーリング剤が溶融された状態を維持し、第１真空加熱 チャンバを減圧してガラスパネル組立体に形成された排気口を通して排気して、一対のガラスパネルとの間の空間に真空を形成するステップと、第１真空加熱チャンバと連通して、減圧された状態を維持する第２真空加熱チャンバにガラスパネル組立体を移動させるとき、カバー部材の閉鎖装置に作用する外力によってカバー部材の閉鎖装置に装着されているカバー部材をガラスパネル組立体の排気口に向けて密着するようにしてガラスパネル組立体の排気口を密封させるカバー部材密着ステップと、カバー部材が密着して密封された真空断熱ガラスパネル組立体が減圧された状態の第２真空加熱チャンバに投入された後で、第２真空加熱チャンバを大気圧に昇圧する昇圧ステップとを含むように構成できる。
本発明のいくつかの実施例では、カバー部材の閉鎖装置は、ガイド穴を持ってガラスパネル組立体に固定するクランピングユニットと、ガイド穴に沿って移動可能にガイド穴に設置されたカバー部材保持ホルダーと、クランピングユニットに回動可能に装着されたレバーと、レバーの回動運動をカバー部材保持ホルダーを昇降させるように構成された昇降手段を含み、カバー部材に密着ステップでガラスパネル組立体が移動されるとき、カバー部材閉鎖装置のレバーに外力を加えるよう、第１真空加熱チャンバと第２真空加熱チャンバを接続する通路や第２真空チャンバの内部に配置されたレバー加圧部材とをさらに含める。
本発明の他の態様に係る真空断熱ガラスパネル組立体の製造装置が提供される。本発明に係る真空断熱ガラスパネル製造装置によって製造された真空断熱ガラスパネル組立体は、高温溶融の第１シーリング剤によって一定の間隔で離隔されて配置された一対のガラスパネルとの間の端が密封され、端が密封された一対のガラスパネルとの間の空間と連通するように形成された排気口を低温溶融の第２シーリング剤が塗布されたカバー部材を密着させて密封された真空断熱ガラスパネル組立体である。本発明に係る製造装置は、高温溶融の第１シーリング剤が溶融される温度に加熱するように構成された第１加熱チャンバと、高温溶融の第１シーリング剤は溶融されず、低温溶融の第２シーリング剤が溶融される温度に加熱するように構成された第２加熱チャンバと、大気圧以下の減圧状態を形成するための第１真空加熱チャンバと、第１真空加熱チャンバと連通するように通路に接続されており、大気圧以下の減圧状態を形成するための第２真空加熱チャンバと、ガイド穴を持ってガラスパネル組立体に固定するクランピングユニットと、ガイド穴に沿って移動可能にガイド穴に設置されたカバー部材を保持ホルダーと、クランピングユニットに回動可能に装着されたレバーと、レバーの回動運動をカバー部材保持ホルダーを昇降させるように構成された昇降手段を含むカバー部材閉鎖装置と、第１真空加熱チャンバと第２真空加熱チャンバを接続する通路と第２真空チャンバ内部に配置され、カバー部材閉鎖装置がガラスパネル組立体に装着され、第１真空加熱チャンバで第２真空加熱チャンバに移動されるとき、カバー部材閉鎖装置のレバーに外力を加えるよう構成されたレバー加圧部材とを含む。
本発明の真空断熱ガラスパネル組立体の製造方法によると、一つの製造設備で様々なサイズの真空断熱ガラスパネル組立体を製造することが可能である。また、本発明の製造方法によると、カバー部材を装着したカバー部材閉鎖装置を使用して真空オーブンで排気口を密封して真空ガラスパネル組立体を連続的に製造できる。また、本発明の製造方法によると、真空ガラスパネル組立体の排気工程と排気口シーリング工程が異なるチャンバから分離して実行されるようにして、ガラスパネル組立体をコンベアを介して連続的に流して生産できるため、低コストで大量生産が可能である。
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。
図１及び図２を参照して、本発明の方法及び装置を使用して製造された真空断熱ガラスパネル組立体１０について説明する。真空断熱ガラスパネル組立体１０は、上部ガラスパネル１２と下部ガラスパネル１４と、対向する上部ガラス１２と下部ガラスパネル１４との間の端に塗布されて減圧された真空空間を限定するためのはんだガラス１８を含んでいる。ガラスパネル組立体のエッジ密封のためのはんだガラス（ｓｏｌｄｅｒ ｇｌａｓｓ、ｆｒｉｔ）は、高温溶融のものを使用する。高温溶融はんだガラス１８は、３８０〜４６０℃範囲の温度で溶融されたはんだガラスを使用することが望ましい。上部ガラス１２と下部ガラスパネル１４は、一定間隔で離隔されて配置され、はんだガラス１８によって囲まれた真空が形成された空間１６を限定する。また、上部ガラスパネル１０と下部ガラスパネル２０との間の間隔を維持してガラスパネルが破損されることを保護するための複数のスペーサー２０が配置される。スペーサー２０は、小型のガラスまたはステンレススチールでできた円柱状や球状のものを使用する。図示していないが、ガラスパネル組立体１０の内部には、真空形成された空間に残留する水分やガスを吸着するためのゲッター（getter）が挿入されている。
下部ガラスパネル１４の端には、排気口２２が形成されている。排気口２２は、高温のはんだガラス１８によって真空が形成される空間１６と連通している。本実施例で排気口２２は、一つ示されているが、ガラスパネル組立体１０の大きさに応じて、複数の排気口を形成することもできる。排気口２２は、カバー部材３０によって密封されている。カバー部材３０は、排気口２２の周囲に塗布・溶融されたはんだガラス４０によって下部ガラスパネル１４に密着している。カバー部材３０は、ガラスまたは金属板を使用できる。金属板を使用する場合には、ガラスと熱膨張係数が同一であるか類似したものを使用する。はんだガラス４０は、低温溶融のものを使用する。低温溶融はんだガラス４０は、２３０〜２８０℃範囲の温度で溶融するはんだガラスの使用が望ましい。
本発明の説明でガラスパネル組立体は、カバー部材が排気口を密封する前の状態のガラスパネル組立体を意味し、真空断熱ガラスパネル組立体は、カバー部材が排気口を密封した状態の組立体を意味する。
図３を参照して、本発明に係る真空断熱ガラスパネル組立体１０の製造方法について説明する。まず、第１加熱チャンバでガラスパネル組立体のエッジ密封を行うＳ１００。エッジ密封は、一定の間隔で離隔されて配置した一対のガラスパネルとの間の端に高温溶融の第１シーリング剤が塗布されたガラスパネル組立体を第１加熱チャンバに投入して行う。第１加熱チャンバは、入口からチャンバ内部の温度が徐々に上昇して一定区間Ｔ２（３８０〜４６０℃範囲の温度）を維持するように加熱され、第１加熱チャンバの出口に排出されるときの温度が８０℃以下になるように設定されている。ガラスパネル組立体が、第１加熱チャンバを通過すると、高温溶融はんだガラス１８が溶融されて、上部ガラス１２と下部ガラスパネル１４を密着させてエッジシーリングになる。
次に、端が密封された一対のガラスパネルとの間の空間と連通するように形成された前記ガラスパネル組立体の排気口をカバー部材で密封する排気口シールを行う。排気口シーリング前に、事前に用意された低温溶融の第２シーリング剤が塗布されたカバー部材の一面がガラスパネル組立体の排気口と一定間隔離隔して対向するように カバー部材をガラスパネル組立体に装着するＳ１１０。カバー部材の装着はカバー部材密閉装置を使用して実行する。カバー部材密閉装置は、後述するように、様々な形で製作可能である。
次に、カバー部材が装着されたガラスパネル組立体を第２加熱チャンバに投入して、高温溶融の第１シーリング剤は溶融されず、低温溶融の第２シーリング剤は、溶融する温度に加熱して、第２シーリング剤を溶融させるＳ１２０。第２加熱チャンバは、入口の温度が約８０℃以下で徐々に上昇して一定区間から出口までの温度Ｔ１（２３０〜２８０℃範囲の温度）を維持するように設定されている。 第２加熱チャンバの設定温度でガラスパネル組立体１０が投入されると、ガラスパネル組立体１０のエッジを密封している高温溶融第１はんだガラス１８は溶融されず、カバー部材閉鎖装置に装着された低温溶融第２はんだ４０だけが溶融される。
次に、第２シーリング剤が溶融したガラスパネル組立体を大気圧状態の第１真空加熱チャンバに投入し、第２シーリング剤のみ溶融された状態を維持する温度に加熱し、同時に第１真空加熱チャンバを減圧してガラスパネル組立体の排気口を通して排気されるようにして一対のガラスパネルとの間の空間に真空を形成する（Ｓ１３０）。第１真空加熱チャンバは、大気圧で１０−４Ｔｏｒｒ 程度の圧力状態に減圧した一対のガラスパネルとの間の空間の空気が排気されるようにする。
次に、第１真空加熱チャンバと連通しており、減圧された状態を維持する第２真空加熱チャンバにガラスパネル組立体を移動させるとき、カバー部材を排気口に密着させてガラスパネル組立体を密封させるＳ１４０。ガラスパネル組立体が移動途中でカバー部材を排気口に密着させるために、後述するカバー部材閉鎖装置を使用する。第１真空加熱チャンバの温度が低温溶融はんだガラス４０が溶融された温度を維持するように構成されていて、カバー部材が排気口に密着されると、低温溶融はんだガラス４０が圧着されて、カバー部材と下部ガラスパネル１４が接着されて排気口２２が密封される。
本発明によると、ガラスパネル組立体の排気工程と、カバー部材の密封工程が異なる真空加熱チャンバ（真空オーブン）で起きるように分離されている。したがって、生産工程の連続的な自動化が可能である。また、真空オーブンでカバー部材とガラスパネル組立体が加熱された状態で密着されるので、熱変形による不良を防止することができる。
次に、カバー部材が密着して密封された真空断熱ガラスパネル組立体が減圧された状態の第２真空加熱チャンバに投入された後で、第２真空加熱チャンバを大気圧に昇圧するＳ１５０。第２真空加熱チャンバは、真空断熱ガラスパネル組立体を加熱して、低温溶融はんだガラス４０が溶融された状態を維持するように設定される。カバー部材で密封された真空断熱ガラスパネル組立体を第３加熱チャンバに投入し、徐々に周囲温度に冷却するＳ１６０。
以下では、図４〜図１０を参照して、本発明に係る真空断熱ガラスパネル組立体１０の製造装置及び製造方法について、より具体的に説明する。図４を参照すると、本発明に係る真空断熱ガラスパネル製造装置３００は、ガラスパネル組立体のエッジシーリングのための第１加熱チャンバ３１０、カバー部材一面の端に塗布されたはんだガラス４０を溶融させるための第２加熱チャンバ３２０を含んでいる。また、密封された真空断熱ガラスパネル組立体１０を徐々に冷却するための第３加熱チャンバ３６０を含む。第４加熱チャンバ３７０は、カバー部材３０の端に塗布されたはんだガラス４０を事前に加熱し、はんだガラスに含まれる有害ガスを排出させ、はんだガラス４０を焼成するためのチャンバである。第１乃至第４加熱チャンバは、熱風による加熱をするように構成することが望ましい。それぞれの加熱チャンバ３１０、３２０、３６０、３７０には、それぞれの熱風ヒーター３１８、３２８、３６８、３７８が設置されている。
また、ガラスパネル組立体１０の内部空間を排気して密封するための３つの真空加熱チャンバ３３０、３４０、３５０を含む。コンベア３１２は、第１乃至第３加熱チャンバと、３つの真空チャンバ３３０、３４０、３５０でガラスパネル組立体１０を移送できるように設置されている。ガラスパネル組立体１０は、コンベア３１２上で特殊なパレット３２２に装着された状態で移送される。また、第４加熱チャンバ３７０にもコンベア３７２が設置されており、端にはんだガラス４０が塗布されたカバー部材３０をパレット３７２に装着して移送しながらはんだガラス４０を焼成できるように構成されている。
まず、ガラスパネル組立体１０は、エッジシーリングのために、第１加熱チャンバ３１０に投入される前に、上部ガラスパネル１２と下部ガラスパネル１４の端に、高温溶融ガラスはんだ１８が塗布された状態でパレット３２２に積載されている。第１加熱チャンバ３１０は、入口からチャンバ内部の温度が徐々に上昇して一定区間Ｔ２（３８０〜４６０℃範囲の温度）を維持するように加熱され、第１加熱チャンバ３１０の出口に排出する時の温度が８０℃以下になるように設定されている。パレット３２２に積載されたガラスパネル組立体が、第１加熱チャンバ３１０を通過すると、高温溶融はんだガラス１８が溶融されて、上部ガラス１２と下部ガラスパネル１４を密着させてエッジシーリングになる。
事前準備作業で、第４加熱炉３７０で焼成された低温溶融はんだガラス４０が一面の端に塗布されたカバー部材３０が、カバー部材の閉鎖装置５０Ｃに装着されている。第１加熱チャンバ３１０を通過して、エッジシーリングされたガラスパネル組立体１０にカバー部材閉鎖装置５０Ｃのクランピングユニットを固定する。カバー部材閉鎖装置５０Ｃをガラスパネル組立体１０に固定するとき、ガラスパネル組立体１０の排気口２２の下部にカバー部材３０が位置するようにする。
図６には、パレット３２２に装着された大きさが異なる複数のガラスパネル組立体に１０ａ、１０ｂ、１０ｃにカバー部材閉鎖装置５０Ｃが固定された状態を概略的に図示している。カバー部材閉鎖装置５０Ｃのレバー２１０は、固定された状態で垂直に立てられている。カバー部材閉鎖装置５０Ｃに対しては後述する。
図４及び図５を参照すると、カバー部材閉鎖装置５０Ｃが固定されたガラスパネル組立体に１０ａ、１０ｂ、１０ｃがパレット３２２に装着され、第２加熱チャンバ３２０に投入される。図３に図示されたように、第２加熱チャンバ３２０は、入口の温度が約８０℃以下で徐々に上昇して一定区間から出口までの温度Ｔ１（２３０〜２８０℃範囲の温度）を維持するように設定されている。第２加熱チャンバ３２０の設定温度でガラスパネル組立体１０が投入されると、ガラスパネル組立体１０のエッジを密封している高温溶融第１はんだガラス１８は溶融されず、カバー部材閉鎖装置５０Ｃに装着された低温溶融第２はんだ４０だけが溶融される。
第２加熱チャンバ３２０と減圧加熱チャンバ３３０は、通路３３２に接続されており、通路３３２にはゲートバルブ３３４が設置されている。また、減圧加熱チャンバ３３０と減圧維持チャンバ３４０は、通路３４２に接続されており、通路３４２には、ゲートバルブ３４４が設置されている。また、減圧維持チャンバ３４０と昇圧加熱チャンバ３５０は、通路３５２に接続されており、通路３５２には、ゲートバルブ３５４が設置されている。昇圧加熱チャンバ３５０と第３加熱チャンバ３６０は、通路３６２に接続されており、通路３６２には、ゲートバルブ３６４が設置されている。それぞれの真空チャンバ３３０、３４０、３５０には、それぞれの加熱のためのヒーター３３８、３４８、３５８が設置されている。それぞれのヒーター３３８、３４８、３５８は真空程度に応じて、電熱カートリッジヒータやランプの輻射熱を利用するヒーターの使用ができる。
第２加熱チャンバ３２０から排出されるガラスパネル組立体１０は、通路３３２を通過して減圧加熱チャンバ３３０に投入される。減圧加熱チャンバ３３０は、ガラスパネル組立体１０が投入される時、大気圧状態Ｐ０を維持する。大気圧状態でゲートバルブ３３４が開いたら、コンベア３１２によってパレット３２２が減圧加熱チャンバ３３０の内部に移送され、次いでゲードバルブ３３４を閉じ１０−４Ｔｏｒｒ程度の圧力でチャンバ３３０の内部を減圧する。減圧によってガラスパネル組立体１０の空間１６にあるガスが排気口２２を通して排気される。減圧加熱チャンバ３３０の内部に設置されたヒーター３３８は、低温溶融はんだガラス４０、カバー部材３０、およびガラスパネル組立体１０を加熱してチャンバ３３０に投入されたときの温度Ｔ１を維持するようにする。
減圧維持チャンバ３４０は、１０−４Ｔｏｒｒ程度の圧力で減圧された状態に維持される。ゲートバルブ３３４とゲートバルブ３５４が閉鎖された状態で、ゲートバルブ３３４を開放して、減圧加熱チャンバ３３０内部のガラスパネル組立体１０を減圧維持チャンバ３４０に移送する。減圧維持チャンバ３４０からガラスパネル組立体１０の空間１６にあるガスが排気口２２を通して完全に排気される。減圧維持チャンバ３４０の内部にもヒーターが設置されて低温溶融はんだガラス４０が溶融された状態を維持するように、カバー部材３０とはんだガラス４０を加熱する。
減圧維持チャンバ３４０から排気が完了すると、ゲートバルブ３４４とゲートバルブ３６４が閉鎖された状態では、ゲートバルブ３５４を開放して、ガラスパネル組立体１０は、昇圧加熱チャンバ３５０に移送される。昇圧加熱チャンバ３５０は、 ガラスパネル組立体１０が移送される間は、１０−４Ｔｏｒｒ程度の圧力で減圧された状態に維持される。
ガラスパネル組立体１０は、昇圧加熱チャンバ３５０に移送される途中にカバー部材３０がガラスパネル組立体１０の下部ガラスパネル１４に密着してガラスパネル組立体１０を真空で密封する。つまり、カバー部材閉鎖装置 ５０Ｃのレバー２１０が垂直に立っている状態で、移送されるとき、カバー部材閉鎖装置５０Ｃのレバー２１０は、通路３５２および/または昇圧加熱チャンバ３５０の内部に設置されたレバー加部材３５６にレバー２１０がかかって回動するように構成されている。以下で詳細に説明することのように、レバー２１０が回動すると、レバー２１０の回動に連動して、カバー部材４０が下部ガラスパネル１４に向かって上昇して密着され、低温溶融はんだガラス４０が下部ガラスパネル１４の排気口周囲を閉鎖して排気口２２が密封される。カバー部材３０による密封が完了すると、昇圧加熱チャンバ３５０は、大気圧Ｐ０に昇圧される。
昇圧加熱チャンバ３５０の昇圧が完了すると、通路３６２のゲートバルブ３６４が開放され、真空断熱ガラスパネル組立体１０は、冷却のために第３加熱チャンバ３６０に移送される。第３加熱チャンバ３６０は、入口がＴ１温度に維持された状態で、 温度が徐々に低くなって出口温度と外気温度が同様の温度になるように維持される。真空断熱ガラスパネル組立体１０は、第３加熱チャンバ３６０から 大気温度に冷却されて排出される。
図７乃至図１０を参照して、カバー部材閉鎖装置５０Ｃについて詳細に説明する。本発明の製造装置３００で使用されるカバー部材閉鎖装置５０Ｃは、クランピングユニット６０と、カバー部材保持ホルダー８０と、クランピングユニット６０に回動可能に結合されたレバー２１０と、前記レバー２１０の回動運動を上記カバー部材保持ホルダーを昇降させるように構成された昇降手段を含んむ。
クランピングユニット６０は、上部プレート（Top plate：６２）、下部プレート（Bottom plate：６４）、ジョイントプレート（Joint plate：６６）とクランピングスクリュー（Clamping screw：６８）で構成されている。上部プレート６２は、上部ガラスパネル１２の上面と間隔を置いて上部ガラスパネル１２の上部に水平に配置される。下部プレート６４は、上部プレート６２と、互いに平行するように下部ガラスパネル１４の下側に水平に配置される。下部プレート６４の上面は、下部ガラスパネル１４の下面に接触できる。 ガイド穴（Guide hole：６４ａ）が排気口２２と整列されるように下部プレート６４の中央に形成されている。排気通路６４ｂがガイド 穴６４ａと接続されるように、下部プレート６４の上面に形成されている。排気通路６４ｂは、排気口２２を通して空気の排気が円滑なようにチャンネル形（Channel shape）に形成されている。
ジョイントプレート６６は、上部プレート６２の一方の端と下部プレート６４の一方の端を接続している。軸穴６６ａが下部プレート６４の下に延長されているジョイントプレート６６の下端部に形成されている。クランピングスクリュー６８は、上部ガラスパネル１２をクランピングできるように、上部プレート６２に締結されている。 支持足部(例えば、円筒形支持足部）（Foot：７０）が上部ガラスパネル１２の上面を支持できるようにクランピングスクリュー６８の下面に結合されている。下部プレート６４と 支持足部 ７０は、ガラスパネル組立体１０を熱から保護できるように、電気伝導度と熱伝導度の低い素材、例えばビスマス（Bismuth）で構成できる。 シャフトブラケット（Shaft bracket：７２）がジョイントプレート６６と、互いに間隔を置いて対向するように下部プレート６４の下面に結合されている。軸穴７２ａがジョイントプレート６６の軸穴６６ａと整列されるように、シャフトブラケット７２の下端部に形成されている。いくつかの実施例において、一対のシャフトブラケットが互いに間隔を置いて対向するように下部プレート６４の下面に結合できる。
排気孔２２を閉鎖するためのカバー部材３０を保持するためのホルダー（Holder：８０）は、ガイド穴６４ａに沿って昇降できるようにガイド穴６４ａに挟まれている。カバー部材３０の定着のためのリセス（Recess：８２）がホルダー８０の上面に 形成されている。ボア（Bore：８４）がホルダー８０の下側に形成されている。
密封キャップ閉鎖装置５０Ｃは、ホルダー８０を上昇させてホルダー８０に装着されているカバー部材３０を排気孔２２周囲に密着させるための昇降手段を備える。昇降手段は、様々な形で実現することができる。レバー２１０の回動運動をホルダー８０の直線昇降運動に変換させるような機構であればいずれも可能である。例えば、図７及び図８に図示されたように、レバー２１０の一端から延長されたアーム形の加圧部２１４を形成し、レバー２１０がシャフト２１２を中心に回転できるように設置して、レバー２１０が回動したときアーム形の加圧部２１４がホルダー８０を加圧するように構成できる。アーム形の加圧部２１４の端部上面にボス（Boss：２１６）が形成されている。ボス２１６は、ホルダー８０のボア８４に挿入されている。コイルスプリング２４０がホルダー８０に作用される衝撃を緩衝させるようにホルダー８０とアーム形の加圧部２１４との間に、より装着されている。コイルスプリング２４０は、ホルダー８０のボア８４内に収容されている。ボス２１６は、コイルスプリング２４０に挟まれている。
いくつかの実施例において、レバー２１０のアーム形の加圧部２１４をホルダー８０の側面に形成された溝や穴にかかるようにして、レバー２１０の回動運動によってホルダー８０を上昇するようにできる。いくつかの実施例において、レバーの回動運動によって回転するギアと、ギアに噛み合い昇降運動するラックを設置して、ホルダー８０を昇降するように構成することもできる。
図７には、パレット３２２に置かれたガラスパネル組立体１０が移送されるとき、レバー２１０を回動させるための外力を加えるように棒状のレバー加圧部材２３０が開示されている。必要に応じて、図４に示したように、一定区間の間にレバー２１０が回動された状態を維持するように板状のレバー加圧部材３５６を使用することもある。リターンスプリング１２０は、レバー２１０を初期位置に復帰させるように弾性復元力をレバー２１０に付与する。リターンスプリング１２０は、ジョイントプレート６６とレバー２１０を接続するようにシャフト１１２に装着されるねじりばね（Torsion spring）で構成できる。また、リターンスプリング１２０は、ジョイントプレート６６とレバー２１０の間に設置されるコイルスプリング（Coil spring）を使用して構成することもできる。
図９及び図１０を参照すると、ガラスパネル組立体１０が減圧維持チャンバ３４０から排出されて移送されるとき、レバー２１０がレバー加圧部材３５６にかかって回転されると、アーム形の加圧部２１４がコイルスプリング２４０を圧縮させながらホルダー８０を上昇させる。ホルダー８０は、ガイド穴６４ａに沿って上昇され、カバー部材３０が排気口２２の周囲に圧着される。これにより軟化されていた低温溶融はんだガラス４０が排気口２２の周囲に接合され、カバー部材３０が、排気孔２２を完全に閉鎖して密封を維持することになる。
前に説明した本発明に係る実施例は、本発明を限定するものではなく例示的なものと理解するべきであり、本発明に係る電動機は、様々な形態に変形できる。先に説明した実施例以外にも、カバー部材閉鎖装置の様々な昇降手段は、本発明が、その趣旨またはカテゴリから逸脱することなく、当業者によって具体化できる。本発明は、請求項に記載された範囲およびその同等の範囲内で様々な形に変更・具体化されることができる。
３０：カバー部材
５０Ｃ：カバー部材閉鎖装置
３００：真空断熱ガラスパネル製造装置
３１０：第１加熱チャンバ
３１２：コンベア
３１８、３２８、３６８、３７８：熱風ヒーター
３２０：第２加熱チャンバ
３２２：パレット
３３０、３４０、３５０：真空チャンバ
３６０：第３加熱チャンバ
３７０：第４加熱チャンバ
３７２：コンベア
５０Ｃ：カバー部材閉鎖装置
３００：真空断熱ガラスパネル製造装置
３１０：第１加熱チャンバ
３１２：コンベア
３１８、３２８、３６８、３７８：熱風ヒーター
３２０：第２加熱チャンバ
３２２：パレット
３３０、３４０、３５０：真空チャンバ
３６０：第３加熱チャンバ
３７０：第４加熱チャンバ
３７２：コンベア
Claims (4)
- 一定の間隔で離隔されて配置された一対のガラスパネル組立体の端を密封するエッジシーリングステップと、前記端が密封された一対のガラスパネルとの間の空間と連通するように形成された上記ガラスパネル組立体の排気口をカバー部材で密封する排気口密封ステップを含む真空断熱ガラスパネル組立体の製造方法において、
上記エッジシーリングステップは、
一定の間隔で離隔・配置された一対のガラスパネルとの間の端に高温溶融の第１シーリング剤が塗布されたガラスパネル組立体を第１加熱チャンバに投入・加熱して前記第１シーリング剤を溶融させて端を密封して、
上記排気口密封ステップは、
低温溶融の第２シーリング剤が塗布されたカバー部材の一面が、前記ガラスパネル組立体の排気口と一定間隔離隔して対向するようにカバー部材を上記ガラスパネル組立体に装着するカバー部材装着ステップと、
上記カバー部材が装着されたガラスパネル組立体を第２加熱チャンバに投入し、高温溶融の第１シーリング剤は溶融されず、低温溶融の第２シーリング剤は、溶融される温度に加熱して、第２シーリング剤を溶融させる第２シーリング剤溶融ステップと、
前記第２シーリング剤が溶融されたガラスパネル組立体を大気圧状態の第１真空加熱チャンバに投入し、第２シーリング剤のみ溶融された状態を維持する温度に加熱して、同時に第１真空加熱チャンバを減圧して前記ガラスパネル組立体の排気口を通して排気するようにして前記一対のガラスパネルとの間の空間に真空を形成する真空形成ステップと、
前記第１真空加熱チャンバと連通しており、減圧された状態を維持する第２真空加熱チャンバに上記ガラスパネル組立体を移動させるとき、上記カバー部材を排気口に密着させて前記ガラスパネル組立体を密封させるカバー部材密着ステップと、
上記カバー部材が密着して密封された真空断熱ガラスパネル組立体が減圧された状態の第２真空加熱チャンバに投入された後で、第２真空加熱チャンバを大気圧に昇圧する昇圧ステップとを含む真空断熱ガラスパネル組立体の製造方法。 - 一定の間隔で離隔されて配置された一対のガラスパネル組立体の端を密封するエッジ密封ステップと、前記端が密封された一対のガラスパネルとの間の空間と連通するように形成された上記ガラスパネル組立体の排気口をカバー部材で密封する排気口密封ステップを含む真空断熱ガラスパネル組立体の製造方法において、
上記エッジ密封ステップは、一定の間隔で離隔されて配置された一対のガラスパネルとの間の端に高温溶融の第１シーリング剤が塗布されたガラスパネル組立体を第１チャンバに投入・加熱して前記第１シーリング剤を溶融させてガラスパネル組立体の端を密封し、
上記排気口密封ステップは、
一面に低温溶融の第２シーリング剤が塗布されたカバー部材が装着されたカバー部材閉鎖装置を、上記カバー部材が上記ガラスパネル組立体に形成された排気口に向けて一定間隔離隔されて配置されるように、上記端が密封されたガラスパネル組立体に装着するステップと、
上記端が密封され、カバー部材閉鎖装置が装着されたガラスパネル組立体を第２加熱チャンバに投入して、高温溶融の第１シーリング剤は溶融されず、低温溶融の第２シーリング剤が溶融される温度に加熱して、カバー部材に塗布された第２シーリング剤を溶融させるステップと、
上記カバー部材閉鎖装置が装着されたガラスパネル組立体を大気圧状態の第１真空加熱チャンバに投入・加熱して第２シーリング剤が溶融された状態を維持して、第１真空加熱チャンバを減圧して前記ガラスパネル組立体に形成された排気口を通して排気して前記一対のガラスパネルとの間の空間に真空を形成するステップと、
前記第１真空加熱チャンバと連通して、減圧された状態を維持する第２真空加熱チャンバに上記ガラスパネル組立体を移動させるとき、上記カバー部材閉鎖装置に作用する外力によってカバー部材閉鎖装置に装着されているカバー部材を上記ガラスパネル組立体の排気口に向けて密着するようにして、前記ガラスパネル組立体の排気口を密封させるカバー部材密着ステップと、
上記カバー部材が密着して密封された真空断熱ガラスパネル組立体が減圧された状態の第２真空加熱チャンバに投入された後で、第２真空加熱チャンバを大気圧に昇圧する昇圧ステップとを含む真空断熱ガラスパネル組立体の製造方法。 - 上記カバー部材閉鎖装置は、ガイド穴を持ってガラスパネル組立体に固定するクランピングユニットと、ガイド穴に沿って移動可能にガイド穴に設置されたカバー部材保持ホルダーと、前記クランピングユニットに回動可能に装着されたレバーと、前記レバーの回動運動を上記カバー部材保持ホルダーを昇降させるように構成された昇降手段を含み、
上記カバー部材に密着ステップで、上記ガラスパネル組立体が移動されるとき、上記カバー部材閉鎖装置のレバーに外力を加えるよう前記第１真空加熱チャンバと第２真空加熱チャンバを接続する通路や第２真空チャンバの内部に配置されたレバー加圧部材をさらに含む、請求項２記載の真空断熱ガラスパネル組立体の製造方法。 - 高温溶融の第１シーリング剤によって一定の間隔で離隔されて配置された一対のガラスパネルとの間の端が密封され、前記端が密封された一対のガラスパネルとの間の空間と連通するように形成された排気口を低温溶融の第２シーリング剤が塗布されたカバー部材を密着させて密封された真空断熱ガラスパネル組立体の製造装置として、
上記高温溶融の第１シーリング剤が溶融される温度に加熱するように構成された第１加熱チャンバと、
上記高温溶融の第１シーリング剤は溶融されず、上記低温溶融の第２シーリング剤が溶融される温度に加熱するように構成された第２加熱チャンバと、
大気圧以下の減圧状態を形成するための第１真空加熱チャンバと、
上記第１真空加熱チャンバと 連通するように通路に接続されて、大気圧以下の減圧状態を形成するための第２真空加熱チャンバと、
ガイド穴を持ってガラスパネル組立体に固定するクランピングユニットと、ガイド穴に沿って移動可能にガイド穴に設置されたカバー部材保持ホルダーと、上記クランピングユニットに回動可能に装着されたレバーと、上記レバーの回動運動を上記カバー部材保持ホルダーを昇降させるように構成された昇降手段を含むカバー部材閉鎖装置と、
上記第１真空加熱チャンバと第２真空加熱チャンバを接続する通路や第２真空チャンバの内部に配置され、上記カバー部材閉鎖装置が上記ガラスパネル組立体に装着され、第１真空加熱チャンバで第２真空加熱チャンバに移動されるとき、上記カバー部材閉鎖装置のレバーに外力を加えるように構成されたレバー加圧部材とを含む真空断熱ガラスパネル組立体の製造装置。
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