KR100675714B1 - 투명 글레이징과, 특히 진공 하에 있는 글레이징을 포함하는 냉각실 문에 이를 사용하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 가시 영역을 포함하는 투명 글레이징과, 냉각실 문, 보다 구체적으로, 글레이징 영역이 진공 하의 글레이징으로 필수 구성된 유리문에 이를 사용하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 가시 영역이 상기 영역의 적어도 한 표면에 증착된 성에방지 흡수층과 결합된 것을 특징으로 한다.

Description

투명 글레이징과, 특히 진공 하에 있는 글레이징을 포함하는 냉각실 문에 이를 사용하는 방법{TRANSPARENT GLAZING AND USE THEREOF IN A CHILLING CHAMBER DOOR COMPRISING IN PARTICULAR A GLAZING UNDER VACUUM}

본 발명은, 투명 글레이징 단일체와, 냉각실의 문, 보다 구체적으로, 글레이징 영역이 진공 글레이징 단일체로 필수 구성된 글레이징 문(glazed door)에 이를 사용하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 차갑거나 냉동된 제품을 진열하는 냉각실 문에 대해 보다 구체적으로 설명되지만, 본 발명은 이러한 종류의 제품과 응용분야에 한정되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 이것은 위에서 언급된 "투명한 글레이징"이라는 표현이 자동차 산업, 건축 산업 또는 국내 가전제품 산업에 응용하기 위한 적어도 한 장의 유리 및/또는 적어도 한 장의 플라스틱으로 구성된 어떠한 종류의 글레이징도 포함하기 때문이다.

냉각실에 보관된 제품을 현재 많은 상점에서와 같이 볼 수 있어야만 할 때, 냉각실에는 이러한 냉각실을 냉각 "진열 케이스"로 개조시키는 글레이징 부품이 설치되고, 이것의 일반 명칭은 "냉각 판매 진열장"이다. 이러한 "진열 케이스"에는 여러 가지 대안적인 형태가 있다. 이들 중 일부는 진열장의 형태이고, 다음으로 이 것은 문 그 자체가 투명한 반면, 다른 것은 상자(chest)의 형태로 내용물을 볼 수 있도록 하기 위한 글레이징된 수평 뚜껑이다.

이러한 종류의 진열 케이스에서는, 제품이 고객들에게 충분히 보여서 "진열 케이스"를 열지 않고도 제품을 미리 택할 수 있는 것이 필요하다.

일반적인 단열 글레이징이 사용될 때, 단열은 완전하지 않고 대기압과 접하고 있는 유리판 표면의 온도는 흔히 이슬점 온도보다 낮으므로, 가시도에 영향을 미치는 이러한 표면의 응결 현상을 초래할 수 있다.

진공 단열 글레이징의 사용은 상당히 매우 향상된 단열을 제공함으로써 이러한 단점을 제거할 수 있도록 한다. 이러한 단열은 또한 에너지 비용을 감소시키는 이점을 갖고 있다.

쌩 고뱅 비트라쥬라는 명칭으로 프랑스 우선권 번호 97/09772로 출원된 프랑스 특허 출원서는 진공 글레이징 단일체를 포함하는 이러한 냉각실의 문을 설명하고 있다. 따라서 이것은 적어도 두 장의 유리 기판으로 구성되어 있는 단열 패널을 필수적으로 포함하는 냉각실의 문을 제안하는데, 두 장의 유리 기판 사이에 진공이 형성되어 있고, 이러한 기판은 전 표면에 분포된 스터드(stud)에 의해 서로 떨어져 있으며, 무기 밀봉에 의해 그 주변이 맞붙어 있다. 이러한 방식으로, 일반적으로 사용된 종래의 단열 글레이징 단일체는 그 사이에 진공이 형성되어 있고 이 후에 진공 단열 글레이징이라 부르게 될 적어도 두 장의 유리로 구성되어 있는 하나의 단열 글레이징 단일체로 교환된다. 이러한 종류의 진공 단열 글레이징은 종래의 단열 글레이징 단일체보다 훨씬 작은 총 두께에 대해 실질적으로 향상된 열적 단열 특성을 갖는다.

또한, 이러한 진공 단열 글레이징 단일체의 구조는 유리판 두께의 합과 동일한 두께의 단일 글레이징 단일체와 동일한 단단함과 강도를 제공하는 이점을 갖는데, 즉 유리판은 단일 유리판으로 작용하고, 이것의 두께는 두 장의 유리 두께의 합이다. 이러한 방식으로, 이러한 종류의 글레이징을 지지 프레임(support frame)과 결합할 필요가 없다. 따라서, 전체 크기는 상당히 감소하고, 이것을 주변에 맞추는 것은 매우 간단하다.

필수적으로 진공 단열 글레이징 단일체로 구성되어 있는 냉각실의 이러한 문은 외부 표면 위의 응결 문제를 해결할 수 있도록 해준다. 이것은 이러한 글레이징 단일체의 열적 단열이 주변 온도의 외부 표면을 얻을 수 있도록 하기 때문이다.

한편, 이러한 향상된 단열은 글레이징 또는 문의 내부 표면이 냉각된 환경의 온도에 있다는 것을 의미하고, 이것은 문이 열렸을 때 응결 현상을 두드러지게 한다. 즉, 내부 표면의 온도는 냉동기 진열장의 경우에 상기 표면에 성에가 형성되는 것이 보일 정도의 온도이다.

문의 내부 표면에 형성되는 응결 및/또는 성에를 방지하기 위한 일반적인 기술은 이러한 표면 위로 가열된 공기를 송풍하는 단계로 구성되어 있다. 어떠한 기술이 사용되더라도, 에너지 비용은 높다. 진공 단열 글레이징 단일체의 경우에는 비용 지불이 더욱 크고, 응결 및/또는 성에를 제거하는데 필요한 시간은 보다 길다. 또한, 내부 면의 매우 낮은 온도로 인해 보다 길어진 이러한 시간은 문을 연 후를 포함해서 가시도의 거의 영구적인 영역을 얻는 것으로 구성된 의도된 목적과는 반대가 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 특히, 단열 글레이징 단일체로 구성된 글레이징 영역을 포함하는 냉각실의 문을 제조하는 것으로, 문이 열렸을 때 관찰 영역에 생기기 쉬운 성에는 신속하고 저렴하게 제거될 수 있다.

이러한 목적은, 본 발명에 따라 적어도 하나의 관찰 영역이 있는 투명한 글레이징 단일체에 의해 얻어지고, 이러한 영역은 상기 영역의 적어도 한 표면에 증착된 성에방지 흡수층과 결합된다.

상기 층의 성에방지 기능은 물 결정의 형성을 억제한다는 것을 의미한다.

이러한 글레이징 단일체는, 특히 이것이 단열 글레이징 단일체이고 보다 구체적으로 진공 단열 글레이징 단일체일 때, 예를 들어 냉각 환경과 접해 있는 상기 관찰 영역의 표면에 유리하게 증착되어 있는 흡수층과 결합된 상기 진공 단열 글레이징 단일체로 구성된 적어도 하나의 관찰 영역을 구비한 냉각실의 문에 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 글레이징을 포함하는 이러한 문은, 성에 현상을 방지하거나, 또는 보다 정확하게 성에 현상을 지연시키거나 이것의 출현을 적어도 제한할 수 있는 것으로 나타났다.

제 1 실시예에 따라, 성에방지 흡수층은 유리, 보다 구체적으로 냉각 환경과 접해 있는 진공 단열 글레이징 단일체의 표면에 직접 증착되어 있다. 이것은 문이 밀폐된 위치에 있을 때 냉각 환경과 접해 있는 표면이다. 이러한 층은 스퍼터링 또는 코팅 타입, 특히 플로우-코팅(flow-coating) 또는 딥-코팅(deep-coating) 타입의 기술에 의해 증착될 수 있고, 이러한 증착은 진공 글레이징 단일체를 제조하기 전이나 제조한 후에 실행된다. 유리하게도, 실란 타입(silane type)의 접착 프라이머(adhesion primer)가 제공된다. 이것은 미리 유리 위에 증착되거나, 또는 층이 형성되는 것과 동시에 증착되고, 실란은 성에방지 흡수층의 조성물에 도입된다.

제 2실시예에 따라, 성에방지 흡수층은 예를 들어 상술된 방법 중 하나에 따라 플라스틱 필름에 증착되고, 이러한 플라스틱 필름은 그 자체가 진공 단열 글레이징 단일체에 고정된다. 사용된 플라스틱 필름은 바람직하게는 3mm 미만의 두께를 갖는 폴리카보네이트 필름인 것이 유리하다. 이러한 플라스틱은 이것의 기계적 강도 특성을 위해 특별히 선택된다. 플라스틱 필름은 밀폐 방식으로 글레이징에 고정되어서, 미량의 수분도 유리 표면과 플라스틱 필름 사이에 존재할 수 없다. 이것은, 예를 들어 주변 둘레를 접착제에 의해 결합시킴으로써 고정될 수 있다. 유리와 플라스틱 필름 사이에 존재할 수 있는 공기 층은 유리하게는 3mm를 초과하지 말아야 한다. 고정은 또한 건조제 및 접착제와 결합된 알루미늄 프레임에 의해 이루어질 수 있는데, 이것은 종래 구조의 단열 글레이징 단일체에 대한 고정과 유사하다. 유리하게도, 유리와 플라스틱 필름 사이의 공기 층은 10mm를 초과하지 않는다.

본 발명의 유리한 실시예에 따라, 성에방지 흡수층은 적어도 하나의 친수성 중합체로 이루어져 있다. 이러한 중합체는 다음 중합체, 즉 폴리(N-비닐-2-피롤리돈) 또는 폴리(1-비닐피롤리돈) 타입의 폴리비닐피롤리돈, 폴리(N-비닐-2-피리딘) 타입, 폴리(N-비닐-3-피리딘) 타입 또는 폴리(N-비닐-4-피리딘) 타입의 폴리비닐피리딘, 폴리(2-하이드록시에틸 아크릴레이트) 타입의 폴리아크릴레이트, 폴리(N',N-하이드록시아크릴아미드) 타입의 폴리아크릴아미드, 폴리비닐아세테이트, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리비닐 알콜, 폴리아크로레인, 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리옥시에틸렌으로부터 비제한적으로 선택될 수 있다. 이것은 또한 상기 언급된 두 개 이상의 중합체를 기초로 한 공중합체일 수 있다.

바람직하게, 본 발명은 층이 적어도 하나의 교차 결합된 친수성 중합체로 구성되어 있다고 명시한다. 중합체의 교차 결합은 특히 층의 보다 우수한 접착(cohesion)을 가능하게 해서, 층이 길거나 짧은 시간에 물에 의해 용해되는 어떤 위험을 방지한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 친수성 중합체는 유기 또는 무기 흡수 재료와 결합되고, 상기 흡수 재료는 다공성인 것이 바람직하다.

무기 흡수 재료는 특히 층의 기계적 강도를 향상시키고, 보다 구체적으로 긁힘의 형성되는 것을 방지한다. 무기 작용기는 TiO₂ 나노입자(nanoparticle)와 같은 중간다공성 재료(mesoporous material)(CPG-MCM 41)를 증착시키거나, 또는 오르쏘실리케이트(orthosilicate) 가수분해 축합 생성물, 또는 이와 다른 실리콘 유도체를 증착시켜서 유리하게 얻어진다.

유기 흡수 재료는 특히 친수성 중합체를 머무를 수 있게 하는데, 예를 들어 폴리우레탄이 사용된다.

따라서 발명자는 글레이징 영역 표면 위에 친수성 중합체를 포함하는 다공성 층이 물을 흡수하도록 한다는 것을 증명할 수 있었다. 이러한 원리는 물방울의 형성 및 이에 따라 성에를 만들고 글레이징 영역을 통해 가시도에 영향을 미칠 수 있는 필름의 형성을 방지한다. 다공성 흡수 재료의 경우에 친수성 중합체와 다공성의 선택은 층의 성에방지 작용을 조절할 수 있도록 한다. 특히, 다공성의 증가는 물의 흡수 속도, 물 흡수성뿐만 아니라, 미세한 방울 형태인 물의 높이를 조절할 수 있도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 층의 다공성은 0.1과 1000 cm³/g 사이이다. 중합성 재료의 경우에, 층의 다공성은 0.1과 100 cm³/g 사이인 것이 유리하고, 20 cm³/g 미만인 것이 바람직하다. 중간다공성 재료의 경우에는 200과 1000 cm³/g 사이인 것이 바람직하다. 다공성이란 층의 단위 질량 당 공동의 공극부피(void volume)를 의미한다.

또한 바람직하게, 층은 평균 직경이 0.05와 50 마이크론 사이, 바람직하게는 0.1과 20 마이크론 사이, 보다 바람직하게는 1과 15 마이크론 사이인 공동을 갖는다. 공동을 이루는 구멍의 모양은 타원형이거나 구형이다.

성에방지 흡수층의 성질이나 이를 제조하는 방법이 어떠하던 간에, 이 층은 100 마이크론 미만의 두께, 바람직하게는 50 마이크론 미만의 두께, 보다 바람직하게는 35 마이크론 미만의 두께, 어떤 경우에는 25 마이크론 미만의 두께, 보다 바람직하게는 20 마이크론 미만의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 보다 상세한 내용과 유리한 특징들은 본 발명의 도시된 예와 실행 된 테스트의 아래 설명으로부터 나타날 것이다.

위에 설명된 바와 같이, 문 또는 냉각 판매 진열장이 제조되었다. 이것은 특히 관찰 영역을 형성하기 위한 진공 단열 글레이징 단일체와, 예를 들어 금속으로 제조된 도어 프레임(door frame)으로 구성되어 있다. 특히 이러한 프레임은 냉각실의 벽면을 밀폐하는 밀봉부(seal)뿐만 아니라, 핸들(handle)과 힌지(hinge) 타입의 모든 기계적 시스템을 지지할 수 있다.

단열 글레이징 단일체는 진공이 생성되는 두 장의 유리로 구성되어 있다. 이러한 유리판은 글레이징의 전체 표면에 분포되어 있는 스터드에 의해 서로 떨어져 있고, 무기 접착제 밀봉물에 의해 그 둘레가 결합되어 있다. 이러한 진공 단열 글레이징 단일체는, 예를 들어 특허 출원서 EP 645 516호에 설명되어 있는 것과 같은 기술에 따라 제조된다.

본 발명에 따라, 2mm의 두께를 갖는 폴리카보네이트 필름은 글레이징 둘레에 1mm 두께의 가는 조각(strip)을 형성하는 접착제에 의해 진공 단열 글레이징 단일체와 고정된다. 이에 따라, 공기 구멍은 글레이징과 완전하게 밀폐된 폴리카보네이트 필름 사이에 형성된다. 이러한 복합체(complex)는 갇혀있는 공기가 건조되는 방식으로 형성된다. 필름은 문이 밀폐된 위치에 있을 때, 냉각실의 내부면을 향하게 되는 진공 단열 글레이징 단일체의 그 면과 고정된다.

이것을 부착하기 전에, 폴리카보네이트 필름은 성에방지 흡수층으로 코팅되고, 이것은 문이 밀폐된 위치에 있을 때 냉각실의 내부를 향하게 하기 위해 증착되어 있다. 따라서 증착된 이러한 층은 폴리비닐피롤리돈과 폴리우레탄을 기초로 3차원의 중합성 다공 조직을 형성한다.

측정은 전달 전자현미경법(transmission electromicroscopy)을 사용해서 젖은 상태의 층에서 실행되었다. 이러한 측정은 층의 두께와 공동의 크기가 점검되도록 한다. 층의 두께는 14.5 마이크론이고, 공동은 1부터 8 마이크론으로 변하는 편균 직경을 갖는다.

여러 가지 타입의 문에서 테스트가 실행되었다. 이러한 문들은 온도가 -28℃로 유지되는 냉각 판매 진열장에 들어맞는다. 진열장 그 자체는 25℃ 온도의 대기압에 놓여있다. 테스트는 3분 동안 문을 열고, 12초 동안 문을 여는 것이다. 3분의 기간은 아침에 진열될 이러한 종류의 진열장에 필요한 평균 시간을 모의 실험한 것이다. 12초의 기간은 소비자가 하나 이상의 제품을 택할 때 필요한 평균 시간을 모의 실험한 것이다.

측정된 결과는 문을 통해 만족스러운 가시도가 회복되는데 필요한 시간으로, 즉 응결 및/또는 성에를 제거하는데 필요한 시간이다.

테스트된 첫 번째 문(A)은 3장의 유리로 구성되어 있는 단열 글레이징 단일체를 구비한다. 테스트된 두 번째 문(B)은 진공 단열 글레이징 단일체를 구비한다.

세 번째 문(C)은 방금 설명된 본 발명에 따른 것이다.

결과는 아래 표에 제시되어 있다.

	3분 개방	12초 개방
A	8분 20초	1분 15초
B	31분 10초	1분 40초
C	0초	0초

이러한 결과로부터 본 발명에 따라 제조된 문(C)은 성에가 형성되는 것을 방지한다는 것이 틀림없이 명백하다.

다른 테스트는 유사한 조건에서 실행되었다. 이러한 제 2 실시예에서 층의 특성만이 다르다. 이러한 제 2 실시예는 친수성 중합체로만 이루어진 층을 증착시키는 것이다. 이러한 친수성 중합체는 1,300,000 g/mol의 분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈에 기초하고, 에탄올에 10 중량%로 희석되었다. 이와 같이 얻어진 조성물은 다음으로 플로우 코팅에 의해 유리에 증착되었다. 12초간 문을 열고 3분간 문을 여는 위에 설명된 것과 같은 테스트가 실행되었다. 이 모든 경우에, 문의 관찰 영역에는 어떠한 성에의 징후도 없었다.

따라서 흡수층의 존재는 문이 일반적인 작동 조건에서 열려있을 때 성에가 형성되는 것을 방지한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은, 단열 글레이징 단일체로 구성된 글레이징 영역을 포함하는 냉각실의 문을 제조하는 것으로, 문이 열렸을 때 관찰 영역에 생기기 쉬운 성에가 신속하고 저렴하게 제거될 수 있는 효과가 있다.

Claims (17)

1. 적어도 하나의 관찰 영역을 갖는 투명한 글레이징으로서,

   상기 관찰 영역은, 상기 영역의 적어도 한 표면에 증착된 성에방지 흡수층과 결합되고,

   젖은 상태인 상기 층의 다공성은, 0.1 내지 1000 cm³/g인 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
2. 제 1항에 있어서, 상기 층은 상기 글레이징의 상기 표면에 증착된 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
3. 제 1항에 있어서, 상기 층은 플라스틱 필름 위에 증착되고, 상기 플라스틱 필름은 상기 글레이징에 고정되는 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층은 적어도 하나의 친수성 중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
5. 제 4항에 있어서, 상기 친수성 중합체는 교차결합된 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
6. 제 4항에 있어서, 상기 친수성 중합체는 비닐피롤리돈(vinylpyrrolidone)의 중합체 또는 공중합체인 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
7. 제 4항에 있어서, 상기 층은 유기 또는 무기 흡수 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
8. 삭제
9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 젖은 상태인 상기 층의 공동(pore) 직경은, 0.05 내지 50 마이크론(micron)인 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
10. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성에방지 흡수층의 두께는, 100 마이크론 미만인 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
11. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 글레이징은 적어도 두 장의 유리로 구성되어 있는 단열 글레이징 단일체인 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
12. 제 11항에 있어서, 상기 글레이징은, 진공 단열 글레이징 단일체인 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
13. 냉각실 문에, 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 글레이징을 사용하는 방법.
14. 제 13항에 있어서, 상기 성에방지 흡수층은, 상기 냉각 환경과 접한 상기 관찰 영역의 표면에 증착된 것을 특징으로 하는, 냉각실 문에 글레이징을 사용하는 방법.
15. 제 7항에 있어서, 유기 또는 무기 흡수 재료는 다공성인 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
16. 제 9항에 있어서, 상기 공동의 직경은, 0.1 내지 20 마이크론인 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.
17. 제 9항에 있어서, 상기 공동의 직경은, 1 내지 15 마이크론인 것을 특징으로 하는, 투명 글레이징.