KR100202332B1 - 진공창의 밀봉방법 및 그 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공창의 밀봉 방법 및 그 제품에 관한 것으로서, 더 상세하게는 건물의 창문을 통해 난방시에는 열손실이 냉방시에는 냉기 손실이 일어나는 것을 최소화하여 에너지를 절약할 수 있는 진공창을 제조하는데 있어서 판유리(10)와 판유리(20)가 일정한 간격을 유지하도록 한 상태에서 저융점 글래스(30)로 두 장의 판유리(10,20) 모서리를 밀봉하여 공간부(31)를 형성하고 한 장의 판유리(10 또는 20) 적당한 곳에는 단턱(80)을 갖는 공기 유출구(41,42)를 형성하며 상기 공기 유출구(41,42)를 통해 공기를 뽑아 공간부(31)를 진공 상태로 한 후 내측 공기 유출구(41)는 토르씰(62)을 바른 접착판(90)으로 외측 공기 유출구(42)는 토르씰(62)로 대기중의 상온하에서 이중으로 밀봉함을 특징으로 하는 진공창의 밀봉 방법을 제공하여 고온의 가열 장치 없이도 상온하에서 밀봉하여 제조할 수 있어 열 에너지의 사용을 줄일 수 있고 제품의 생산 원가를 절감할 수 있으며 특히 진공창의 진공 수명이 오래가는 진공창의 밀봉 방법 및 그 제품에 관한 것이다.

Description

진공창의 밀봉 방법 및 그 제품

본 발명은 진공창의 밀봉 방법 및 그 제품에 관한 것으로서, 특히 건물 부위중 열적으로 가장 취약한 부위인 유리창을 통한 열손실량을 줄이기 위하여 2장의 유리창 사이의 좁은 공간을 진공 상태로 유지함으로써 유리창 사이의 대류 및 전도에 의한 열손실을 원천적으로 방지할 수 있는 진공창의 밀봉 방법 및 그 제품에 관한 것이다.

일반적으로 건물 부위중 열적으로 가장 취약한 부위인 유리창을 통한 열손실량은 전체 건물 에너지의 1/3에 달하고 있는 실정이다.

즉 건물의 유리창에 사용되는 판유리는 열전도도가 높아서 난방시에 열손실의 대부분이 유리창을 통해 일어나고 냉방시에도 유리창을 통한 냉기 손실이 많아서 에너지 절약에 많은 제약을 주고 있다.

현재 고도의 산업 발전에 따른 안락한 주거 생활을 추구하고 이를 충족시키기 위한 건축 기술의 발전과 더불어 실내의 냉

난방 에너지 손실을 최소화할 수 있는 유리창에 대한 연구 개발이 지속되고 있다.

냉

난방 에너지 손실을 최소화할 수 있는 유리창중 대표적인 것으로는 두장의 판유리 사이를 일정한 간격을 두고 이격시킨 이중창이 있다.

즉 이중창은 두장의 판유리를 이격시키고 그 사이에 공간부를 형성하는 것으로서 이중창은 판유리와 판유리 사이의 공간부에 단순히 공기가 존재하는 것, 열전도도가 낮은 개스가 존재하는 것, 진공 상태를 유지하는 것 등의 여러 종류가 있고 본 발명은 상기한 이중창중에서 판유리와 판유리 사이의 공간부를 진공(10^-6torr)상태로 유지하는 진공창에 관한 것이다.

공간부에 공기가 존재하는 이중창은 공기의 대류나 공기를 통한 전도 열손실이 많았다.

상기 공간부에 열전도도가 낮은 개스(예를들어 아르곤(Argon)개스, 크립톤(Krypton) 개스)를 주입 사용하는 이중창은 공간부에 존재하는 개스 자체에 의한 열전도 때문에 열관류율을 낮추는 데 한계가 있다.

본 발명의 적용 대상인 진공창은 이러한 단점을 보완하기 개발된 것이며 이러한 진공창은 공간부에 존재하는 개스, 공기의 대류, 전도에 의한 열손실을 방지하여 일관류율을 거의 벽체 수준 0.6~1.0W/

K까지 떨어뜨릴수 있는 이중창이다.

상기한 진공창을 제작 생산함에 있어서 공간부를 진공시키는 방법은 상기 공간부에 실린더 형상, 볼 형상등 여러가지 형태의 간격 유지구를 두고 유리 모서리를 씰링(sealing)한 후 판유리에 형성된 공기 유출구를 통해 진공을 시키는 것으로써 미국 방법과 호주 방법이 있다.

미국의 씰링하는 방법은 약 500

의 진공 챔버(chamber)안에서 레이저를 이용 유리의 모서리를 용접하여 진공창을 제작하는 것인데, 상기한 미국식은 레이저 용접시 레이저에 의해 산화된 유리가 레이저의 반사 렌즈에 증착되어 빛을 차단하거나 효율을 감소시키는 문제점이 있고, 별도의 진공 챔버를 이용하여야 하는 번거러움이 있으며, 진공창 제조 공정의 다원화로 생산성이 저하될 뿐만 아니라 이를 제작하기 위한 인력 손실 또한 많았다.

또한 호주에서는 필러(pillar)형의 유리층간 간격 유지구를 둔 후 판유리의 모서리에 솔더 글래스를 바르고 약 500

의 가열로에 넣어 판유리와 판유리를 붙이고 진공 튜브(tube)를 사용하여 판유리에 형성된 공기 유출구를 통해 공기를 뽑아 진공 상태를 한후 튜브를 용접하여 진공창을 제조하는 방법이 있으나, 이 또한 고온의 가열로를 사용하여야 하는 문제점을 가지고 있을 뿐만 아니라 진공창의 제작시 냉각 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.

즉 국외에서 개발된 진공창 기술들은 모서리 부분의 유리 용접과 공이 유출구의 밀봉에 레이저나 고온 가열로를 이용하기 때문에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 외부 대기압과 내부 진공과의 압력차를 상쇄시킬 수 있는 간격 유지구의 작업이 수작업에 의하여서만 제작이 가능한 단점을 가지고 있다.

이하 첨부된 도면 제 1도를 참고로 하여 종래 진공창의 제조 방법을 상세히 설명하되, 공기 유출구를 밀봉하는 방법을 중심으로 하여 설명하면 다음과 같다.

제 1a도~제 1d도는 종래 진공창의 밀봉 공정을 보여주는 단면도이다.

먼저 제 1a도에서 일정한 간격을 두고 마주보게 한 2장의 판유리(10,20)의 모서리를 유연하고 기밀성 있는 재질의 저융점 글래스(30)로 밀봉(씰링)하여 2장의 판유리(10,20)사이의 작은 공간 즉 공간부(31)를 형성한다.

여기서 밀봉하는 방법 즉 약 500

의 진공 챔버(chamber)안에서 레이져를 이용 유리의 모서리를 용접하는 미국식 방법과 판유리의 모서리에 솔더 글래스를 바르고 약 500

의 가열로에 넣어 판유리와 판유리를 붙이는 호주식 방법에 대해서는 저술한 바가 있고 저융점 글라스나 토르씰을 이용하여 밀봉하는 방법에 대해서는 선출원된 출원 번호 96-32937(명칭 : 저 융점 글라스나 토르씰을 이용한 진공창 제조 방법)에 설명되어 있다.

제 1b도에서 공간부(31)를 형성한 후 한 장의 판유리(10 또는 20) 적당한 곳에 공기 유출구(40)를 천공한다.

제 1c도에서 진공 튜브(50)가 상기 공기 유출구(40)를 덮을 수 있도록 한 후 진공 시스템으로 공기를 뽑아내어 공간부(31)를 진공으로 만든다.

이때 열풍기나 히터를 사용하여 판유리 사이의 가스가 여기되도록 온도를 가해준 후 공기를 뽑아내게 된다.

한편, 온도를 가해주는 것이 용이하지 못할 때에는 판유리(10 또는 20)의 한쪽 모서리에 불활성 기체를 넣어줄 수 있는 라인을 만들어 가스를 뽑아내면서 동시에 공기를 뽑아내는 방식을 채택할 수도 있다.

제 1d도에서 상기 공간부(31)를 진공 상태로 만든 후 진공 상태를 계속 유지시키기 위하여 상기 공기 유출구(40)를 밀봉해야 하는 바 그 방법은 솔더 글래스(61)를 바른 씰캡(seal cap, (60))을 유압 또는 어떤 물리적인 힘으로 상기 공기 유출구(40) 주위의 판유리(10) 상부에 씰캡(60)이 판유리(10)를 향하도록 하여 밀착시킨 후 히팅 장치로 약 300~350

로 가열하여 솔더 글래스(61)를 녹여서 판유리(10)에 씰캡(60)을 붙이는 방법으로 밀봉시킨다.

미설명 부호 51은 가열 수단이다.

상술한 밀봉 공정중 공기 유출구(40)를 밀봉하는 공정에서 씰캡(60)의 솔더글래스(61)를 융해시키는 별도의 고온의 가열 장치가 필요한 문제점이 있고, 상술한 공정으로 제조된 진공창은 공기 유출구(40)가 씰캡(60)에 의해 밀봉되어져 있지만 부주의한 취급으로 상기 씰캡(60)이 떨어질 염려가 있으며 충분히 가열되지 않은 상태에서 붙이면 완전 밀봉되지 않거나 진공 상태가 오래 유지되지 못하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제공하고자 하는 목적은 실내의 열 손실을 방지하기 위한 진공창을 형성하는 과정에서, 양측 판유리 사이의 진공압이 유지되도록 공기 유출구를 상온에서 밀봉 제조할 수 있도록 하고, 열에너지의 사용과 제조설비의 단순화에 따른 제품의 생산원가를 절감할 수 있도록 하며, 특히 공기 유출구가 토르씰이 증착된 접착판과 이 접착판을 토르씰을 이용하여 커버하는 이중 구조로 형성하여 밀봉 효과에 따른 진공창의 진공 수명이 장구히 연장할 수 있도록 하기 위한 진공창 밀봉 방법 및 그 제품을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 판유리와 판유리가 일정한 간격을 유지하도록 한 상태에서 저융점 글래스로 두 장의 판유리 모서리를 밀봉하여 공간부를 형성하고 한 장의 판유리 적당한 곳에는 단턱을 갖는 공기 유출구를 형성하며 상기 공기 유출구를 통해 공기를 뽑아 공간부를 진공 상태로 한후 내측 공기 유출구는 토르씰을 바른 접착판으로 외측 공기 유출구는 토르씰로 이중으로 밀봉함을 특징으로 하는 진공창의 밀봉 방법을 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일정한 간격을 두고 대향된 두장의 판유리 모서리가 저융점 글래스에 의해 밀봉되어 그 내부에는 진공 상태의 공간부가 형성되고, 판유리의 적당한 곳에는 단턱을 갖는 공기 유출구가 형성되며, 내측 공기 유출구는 토르씰을 바른 접착판에 의해 외측 공기 유출구는 토르씰에 의해 이중으로 밀봉됨을 특징으로 하는 진공창을 제공하고자 한다.

제 1a도~제 1d도는 종래 진공창의 밀봉 공정을 보여주는 단면도.

제 2a도~제 2d도는 본 발명에 따른 진공창의 밀봉 공정을 보여주는 단면도.

제 3도는 본 발명에 의해 완성된 진공창의 단면도.

제 4도는 본 발명의 또 다른 실시예를 보여주는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 20 : 판유리 30 : 저융점 글래스

31 : 공간부 40 : 공기 유출구

41 : 내측 공기 유출구 42 : 외측 공기 유출구

50 : 진공 튜브 51 : 가열 수단

60 : 씰캡(seal cap) 61 : 솔더 글래스(solder glass)

62 : 토르씰(torr seal) 70 : 간격 유지구

80 : 단턱 90 : 접착판

이하 본 발명을 첨부된 도면 제 2a도 내지 제 4도를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

제 2a도~제 2d도는 본 발명에 따른 진공창의 밀봉 공정을 보여주는 단면도이고, 제 3도는 본 발명에 의해 완성된 진공창의 단면도이며, 제 4도는 본 발명의 또 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.

먼저 본 발명의 기본적인 구성을 살펴보면, 판유리(10)와 판유리(20)가 일정한 간격을 유지하도록 한 상태에서 저융점 글래스(30)로 두 장의 판유리(10,20) 모서리를 밀봉하여 공간부(31)를 형성하고, 한 장의 판유리(10 또는 20) 적당한 곳에는 단턱(80)을 갖는 공기 유출구(41,42)를 형성하며, 상기 공기 유출구(41,42)를 통해 공기를 뽑아 공간부(31)를 진공 상태로 한 후 내측 공기 유출구(41)는 토르씰(62)을 바른 접착판(90)으로 외측 공기 유출구(42)는 토르씰(62)로 이중으로 밀봉함을 특징으로 하여 구성된다.

본 발명이 종래의 기술과 다른 것은 종래의 기술은 판유리(10)에 형성된 공기 유출구(40)를 솔더 글래스(61)가 발라진 씰캡(60)을 별도의 고온의 가열 장치에 의해 가열하여 밀봉하는 방법인데 반하여 본 발명은 단턱(80)을 갖는 공기 유출구(41,42)를 형성하여 내측 공기 유출구(41)는 토르씰(62)이 발라진 접착판(90)으로 밀봉하고 외측 공기 유출구(42)는 유리 진공 접착제인 토르씰(62)로 이중으로 밀봉하는 방법이다.

제 2a도에서 일정한 간격을 두고 마주보게 한 2장의 판유리(10,20)의 모서리를 유연하고 기밀성 있는 재질의 저융점 글래스(30)로 밀봉(씰링)하여 2장의 판유리(10,20) 사이의 작은 공간 즉 공간부(31)를 형성하는 것은 종래의 기술과 동일하다.

제 2b도에서 한 장의 판유리(10 또는 20, 여기서는 10) 적당한 곳에는 공기 유출구(41,42)를 2개 형성하되 내측 공기 유출구(41)보다 외측 공기 유출구(42)가 더 크고 외측 공기 유출구(42)는 씰캡(60)이 안으로 들어갈 수 있는 크기로 형성하여 서로 연통되게 한다.

크기가 서로 다른 공기 유출구(41,42)에 의해 공기 유출구(41,42)에는 단턱(80)이 형성된다.

제 2c도에서 상기 공기 유출구(41,42)를 통해 진공 튜브(50)에 연결된 진공 시스템으로 공기를 뽑아 상기 공간부(41)를 진공 상태로 만든다.

공간부(31)를 진공으로 만드는 방법 역시 종래의 기술과 동일하고 종래의 기술에서 설명하였으므로 이것에 대한 자세한 설명은 약한다

공간부(31)를 진공 상태로 한 후, 제 2d도에서 상기 공간부(31)를 진공 상태를 계속 유지시킬 수 있게 하기 위하여 상기 공기 유출구(41,42)를 밀봉하여야 하는 바, 본 발명에서는 내측 공기 유출구(41)가 토르씰(62)을 바른 접촉판(90)에 의해 일차 밀봉되고 외측 공기 유출구(42)는 토르씰(62)에 의해 이차 밀봉된다.

유리 진공 접착제인 토르씰(62)은 그 자체가 갖고 있는 본드 특성상 대기중의 상온하에서 판유리를 접착할 수 있다.

즉, 상기 토르씰(62)이 부착되어 밀봉되는 온도는 대기중의 상온하에서 가능한 것이다.

토르씰(62)이 대기중의 상온하에서 밀봉되기 때문에 멸도의 히팅 장치가 필요하지 않고 이중으로 밀봉되기 때문에 진공 수명이 오래 간다.

상술한 제조 공정으로 이루어진 진공창의 구조는 제 3도에 나타나 있는 바와 같이 일정한 간격을 두고 대향된 두 장의 판유리(10,20) 모서리가 저융점 글래스(30)에 의해 밀봉되어 그 내부에는 진공 상태의 공간부(31)가 형성되고, 판유리(10)의 적당한 곳에는 단턱(80)을 갖는 공기 유출구(41,42)가 형성되며, 내측 공기 유출구(41)는 토르씰(62)을 바른 접착판(90)에 의해 외측 공기 유출구(42)는 토르씰(62)에 의해 이중으로 밀봉됨을 특징으로 한다.

제 4도는 본 발명의 또 다른 실시예를 보여주는 것으로서 진공압을 견디기 위해서 공간부(31)에 간격 유지구(70)를 다수개 병설하여 진공압에 견디도록 하는 것도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 고온의 가열 장치 없이도 상온에서 밀봉하여 제조할 수 있어 열 에너지의 사용을 줄일 수 있고 제품의 생산 원가를 절감할 수 있으며 특히 공기 유출구가 토르씰이 발라진 접착판 및 토르씰 이중으로 밀봉되어 있어서 진공창의 진공 수명이 오래가고 부주의한 취급에 의해서도 진공상태가 유지되는 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 판유리(10)와 판유리(20)가 일정한 간격을 유지하도록 한 상태에서 저융점 글래스(30)로 두 장의 판유리(10, 20) 모서리를 밀봉하여 공간부(31)를 형성하고, 한 장의 판유리(10 또는 20)의 소정 부위에 단턱을 갖는 공기 유출구(41, 42)를 형성하여 상기 공기 유출구(41)를 통해 공기를 뽑아 상기 공간부(31)를 진공 상태로 형성한 후 내측 공기 유출구(41)는 토르씰(62)을 바른 접착판(90)으로 대응 위치시키고, 이어 외측 공기 유출구(42)는 토르씰로 이중 밀봉함을 특징으로 하는 진공창 밀봉 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 토르씰(62)은 대기중의 상온하에서 부착되어 밀봉됨을 특징으로 하는 진공창 밀봉 방법.
3. 일정한 간격을 두고 대향된 두 장의 판유리(10,20) 모서리가 저융점 글래스(30)에 의해 밀봉되어 그 내부에는 진공 상태의 공간부(31)가 형성되고, 판유리(10)의 적당한 곳에는 단턱(80)을 갖는 공기 유출구(41,42)가 형성되며, 내측 공기 유출구(41)는 토르씰(62)을 바른 접착판(90)에 의해 외측 공기 유출구(42)는 토르씰(62)에 의해 이중으로 밀봉됨을 특징으로 하는 진공창.
4. 제3항에 있어서, 상기 공간부(31)에는 간격 유지구(70)가 다수개 병설됨을 특징으로 하는 진공창.

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