KR101411374B1

KR101411374B1 - 양면 히팅 방탄유리

Info

Publication number: KR101411374B1
Application number: KR1020130047552A
Authority: KR
Inventors: 최미영; 권화중
Original assignee: 권화중; 최미영
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2014-07-04

Abstract

본 발명의 목적은 유리의 레이어 층이 많은 두꺼운 방탄유리의 표면에 해동과 흐림을 제거할 수 있게 하는 전기 저항 가열수단을 구비할 수 있게 전도성 발열코팅 유리와 또 다른 발열 텅스텐 와이어들을 설치하여 두꺼운 유리 표면에 전도되는 가열을 평균 전체 온도보다 빠른 속도로 하여 결빙을 용이하게 제거할 수 있게 한 양면 히팅 방탄유리를 제공한다.

Description

양면 히팅 방탄유리{Dual electric heated bullet roof resistant glass}

본 발명은 양면 히팅 방탄유리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방탄유리의 표면에 해동과 흐림을 제거할 수 있게 하는 전기 저항 가열수단을 구비할 수 있게 전도성 발열코팅 유리와 또 다른 발열 텅스텐 와이어들을 설치하여 두꺼운 유리 표면에 전도되는 가열을 평균 전체 온도보다 빠른 속도로 하여 결빙을 용이하게 제거할 수 있게 한 양면 히팅 방탄유리에 관한 것이다.

일반적으로 유리의 표면에 전기 저항 장치를 부가하여 외부 표면에 열을 전달할 수 있게 한 기술의 대표적인 예가 자동차의 후면 창이다. 즉, 유리 표면에 히터의 기능은 만들려면 유리 표면은 절연체이기 때문에 전기 전도성 물질이 있어야 하며 접합의 구성을 가져야 한다.

이러한 구조를 갖는 유리의 대표적인 예가 바로 자동차의 후면 창에 설치되어 서리를 제거하여 결빙을 방지할 수 있게 한 것이다.

또한, 유리의 레이어 층이 많은 두꺼운 유리의 경우에는 그 유리 표면을 가열하는데 많은 시간을 요구하며 유리 외부 표면에 도달하는데 많은 시간이 필요로 하기 때문에 통상 이용하는 자동차의 후면 창과 같은 방식으로는 서리를 제거하여 결빙을 방지할 수 있는 기능을 갖는 유리를 만들 수 없었다.

이러한 이유로 기존의 기술은 차량의 후면 창에 제한적으로 밖에 사용할 수 없었다. 즉, 적층 구조의 유리 멀티 레이어 층은 가열이 불가하며, 그 두께의 한계와 표면에 전도되는 열에너지의 전달이 제한되어 있기 때문에 해동과 김 서림 제거 기능은 매우 낮은 단점이 있다.

본 발명의 목적은 유리의 레이어 층이 많은 두꺼운 방탄유리의 표면에 해동과 흐림을 제거할 수 있게 하는 전기 저항 가열수단을 구비할 수 있게 전도성 발열코팅 유리와 또 다른 발열 텅스텐 와이어들을 설치하여 두꺼운 유리 표면에 전도되는 가열을 평균 전체 온도보다 빠른 속도로 하여 결빙을 용이하게 제거할 수 있게 한 양면 히팅 방탄유리를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 적어도 2장 이상 적층되게 배치되는 유리판들과 상기 유리판들의 사이에 설치되어 그 유리판들을 강화시키는 투명폴리카보네이트판과 상기 투명 폴리카보네이트판을 유리판에 일체로 결합할 수 있게 그 사이에 설치된 폴리우레탄 재질의 접착필름으로 이루어진 방탄부; 상기 방탄부를 이루는 유리판들 중 어느 일측 외면에 위치하는 유리판의 안쪽으로 설치되어 유리판의 어느 일면을 가열할 수 있는 텅스텐 와이어 발열체 유리판으로 이루어진 제1히팅부; 및 상기 제1히팅부의 반대면 유리판을 가열할 수 있게 다른 일측 외면에 위치하는 유리판의 안쪽으로 설치되어 유리판의 다른 일면을 가열할 수 있는 투명 발열체 코팅 필름과 상기 투명 발열체 코팅 필름을 유리판에 일체로 결합할 수 있게 투명 발열체 코팅 필름의 양면에 설치된 폴리비닐부티날 재질의 접착필름으로 이루어진 제2히팅부를 포함하여 구성되며, 상기 제1히팅부는 발열체 유리판의 일면에 일정 간격으로 평행을 이루게 배열 설치된 텅스텐 와이어들과, 상기 텅스텐 와이어들이 전기적으로 연결될 수 있게 상기 텅스텐 와이어들의 양단에 전기적으로 연결되게 설치됨과 아울러 상기 텅스텐 와이어들은 양단이 상호 엇갈리는 형태의 그룹군을 이루게 연결하여 소정 간격을 이루는 텅스텐 와이어들이 직렬과 병렬로 연결되게 한 버스바들과, 상기 버스바들을 통해 텅스텐 와이어들에 외부 전원을 공급할 수 있게 전기적으로 연결 설치한 버스바 발열 커넥터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 텅스텐 와이어는 0.02mm~0.03mm의 직경으로 이루어지고, 상기 텅스텐 와이어들의 간격은 0.5mm로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 두꺼운 방탄유리의 양면 혹은 어느 일면 중 가열이 필요로 하는 면을 선택하여 가열할 수 있게 함에 의해 평균 전체 온도보다 빠른 속도로 하여 결빙 및 김 서림 방지를 효과적으로 할 수 있다.

또한, 본 발명은 각각 전기적으로 연결된 저항 텅스텐 와이어들은 필라멘트 기능을 가짐으로서 버스바들로 연결되어 보다 빠른 가열 속도로 유리판의 표면에 높은 온도를 형성하여 기존의 유리판 가열의 필요한 열전도 속도를 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 양면 히팅 방탄유리의 구조를 나타낸 분리 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 양면 히팅 방탄유리에 구비되는 제1히팅부를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 양면 히팅 방탄유리에 구비되는 제2히팅부를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 양면 히팅 방탄유리는 방탄부(110)를 구비하고 있다. 이 방탄부(110)는 적어도 2장 이상 적층되게 배치되는 유리판(112a~112d)들과 상기 유리판(112a~112c)들의 사이에 설치되어 그 유리판(112a~112c)들을 강화시키는 투명 폴리카보네이트판(POLYCARBONATE)(114a~114b))과 상기 투명 폴리카보네이트판(114a~114b)을 유리판(112b~112c)에 일체로 결합할 수 있게 그 사이에 설치된 폴리우레탄(POLYURETHANE) 재질의 접착필름(116a~116d)으로 이루어진다.

이러한 방탄부(110)를 구성하는 상기 유리판(112a~112d)은 일반유리 혹은 강화유리로 이루어질 수 있으며, 도 1에서는 4장의 유리판(112a~112d)들로 이루어진 구성을 나타낸 것이다. 즉, 유리판(112a~112b 및 112b~112c)의 사이에 투명 폴리카보네이트판(114a~114b)이 설치되며, 상기 투명 폴리카보네이트판(114a~114b)과 유리판(112a~112b 및 112b~112c)의 사이에 열에 의해 접착되는 폴리우레탄 재질의 접착필름(116a~116d)을 삽입한 후 라미네이트 과정으로 열을 가하여 상기 폴리우레탄 재질의 접착필름(116a~116d)의 표면이 녹으면서 유리판(112a~112b 및 112b~112c)과 투명 폴리카보네이트판(114a~114b)이 적층되게 접착되게 하여 구성한 것이다.

또한, 상기 투명 폴리카보네이트판(114a~114b)을 이루는, 폴리카보네이트는 충격과 열에 강하고 투명한 특성을 갖는 일종의 수지재로서, 질기면서도 유리보다 현저하게 가볍고 두께를 얇게 할 수 있어 유리의 장점을 갖으면서 반대로 유리의 단점을 보완할 수 있기 때문에 종래와 같이 여러 장의 유리판들로만 이루어진 방탄유리보다 비교적 가볍고 두께가 얇으면서 내충격성을 크게 향상시킬 수 있게 한 특징을 갖는다.

한편, 폴리우레탄 재질의 접착필름(116a~116d)은 충격에 강하고 마찰에 의해 쉽게 마모되지 않으며 오랜 시간 사용하여도 물성이 변화하지 않고 석유와 같은 화학물질과 접촉하여도 특성이 쉽게 변형하거나 용해되지 않는 특성을 갖으며, 라미네이트 과정에서 열을 가하면 유리와 폴리카보네이트를 상호 접착할 수 있게 녹아 접착제와 같은 역할을 한다.

따라서 유리판(112a~112d)들과 투명 폴리카보네이트판(114a~114b)의 사이에 폴리우레탄 재질의 접착필름(116a~116d)을 삽입하여 라미네이트 과정에 의해 상호 밀착되게 접착하게 되면, 가볍고 두께가 얇으면서 내충격성을 크게 향상된 방탄부(110)를 구성할 수 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 양면 히팅 방탄유리는 제1히팅부(120)를 구비하고 있다. 이 제1히팅부(120)는 상기 방탄부(110)를 이루는 유리판(112a~112d)들 중 어느 일측 외면에 위치하는 유리판(112a)의 안쪽으로 설치되어 방탄유리의 어느 일면을 가열할 수 있는 텅스텐 와이어 발열체 유리판(122)으로 이루어진다.

이러한 제1히팅부(120)는 발열체 유리판(122)의 일면에 일정 간격으로 평행을 이루게 배열 설치된 텅스텐 와이어(124)들과, 상기 텅스텐 와이어(124)들이 전기적으로 연결될 수 있게 상기 텅스텐 와이어(124)들의 양단에 전기적으로 연결되게 설치됨과 아울러 상기 텅스텐 와이어(124)들은 양단이 상호 엇갈리는 형태의 그룹군(G)을 이루게 연결하여 소정 간격을 이루는 텅스텐 와이어(124)들이 직렬과 병렬로 연결되게 한 버스바(busbars)(126)들과, 상기 버스바(126)들을 통해 텅스텐 와이어(124)들에 외부 전원을 공급할 수 있게 전기적으로 연결 설치한 버스바 발열 커넥터(128)로 이루어진다.

이때, 상기 버스바(126)는 박막으로 이루어져 균일하게 전류를 공급하는 기능을 갖고, 또 상기 버스바(126)에 의해 일정 간격으로 배열 설치된 텅스텐 와이어(124)들을 직렬 및 병렬로 연결할 수 있다.

또한, 상기 텅스텐 와이어(124)들이 설치된 상태에서 유리판의 투명한 조건을 갖게 하기 위하여 상기 텅스텐 와이어(124)는 0.02-0.03mm 직경으로 이루어짐이 좋고, 텅스텐 와이어(124)들의 간격(d)은 0.5mm로 이루어지게 설치하여 전도성과 반사열 및 반영구적인 내구성을 갖게 할 수 있다.

따라서 상기 텅스텐 와이어(124)들이 설치된 상태에서도 가시광선 확보와 유리 표면의 열전도를 높일 수 있음으로 상기 텅스텐 와이어(124)들이 설치된 방탄유리의 경우 상기 텅스텐 와이어(124)들은 거의 눈에 안 보이는 특징이 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 양면 히팅 방탄유리는 제2히팅부(130)를 구비하고 있다. 이 제2히팅부(130)는 상기 제1히팅부(120)의 반대면을 가열할 수 있게 다른 일측 외면에 위치하는 유리판(112d)의 안쪽으로 설치되어 방탄유리의 다른 일면을 가열할 수 있는 투명 발열체 코팅필름(132)과 상기 투명 발열체 코팅필름(132)을 유리판(112c~112d)에 일체로 결합할 수 있게 투명 발열체 코팅필름(132)의 양면에 설치된 폴리비닐부티날 재질의 접착필름(134a~134b)으로 이루어진다.

이러한 제2히팅부(130)는 상기 투명 발열체 코팅필름(132)을 폴리비닐부티날 재질의 접착필름(134a~134b)으로 접착하는데, 폴리비닐부티랄은 일종의 수지재로서 라미네이트 과정에 의해 상기 유리판(112c~112d)과 투명 발열체 코팅필름(132)을 서로 접착시키며, 충격흡수력이 우수해서 접착제와 같은 역할을 한다.

특히, 상기 폴리비닐부티날 재질의 접착필름(134a~134b)은 방탄유리가 깨질 시 비산되어 날카로운 파편을 남기지 않도록 방지하는 효과가 있다.

또한, 상기 투명 발열체 코팅필름(132)은 가시광선 투과율이 중요하며 하기의 [표 1]은 코팅유리에 대한 코팅 표준 저항 값과 가시광선 투과율(indium tin oxide (ITO) coating on gladd)을 나타낸 것이다.

[표 1]

또한, 투명 전도성 산화물 재료는 몇 가지 유형이 있으며, 그 중 가장 일반적인 재료로는 불소 코팅된 주석 산화물(SnO2 : F)과 인듐-주석 산화물(ITO)이다. 본 발명은 전도성, 반사열, 그리고 투명성이 양호한 인듐 주석 산화물(ITO)을 이용함이 좋다.

특히, 실리콘 산화물(Silicone Oxide)의 표면에 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide)의 코팅의 접합은 가시광선 저해의 원인을 해소하여, 높은 가시광선 확보와 낮은 전기 저항의 효율과 시각적인 장애 요소를 기능을 충족시키는 방탄 기능을 갖게 할 수 있다.

또한, 전기 가열 발열체는 유리 기판 대신, 수지 기판을 사용하는 것도 가능하기는 하지만 수지 기판은 스크래치 저항 및 내화학성에 취약하기 때문에 적층 발열체로서 유리 기판으로 사용하여 스크래치 저항 및 내화학성이 우수하게 함이 좋다.

본 발명에 따르면, 두꺼운 방탄유리의 양면 혹은 어느 일면 중 가열이 필요로 하는 면을 선택하여 결빙 및 김 서림 방지를 효과적으로 할 수 있다. 즉, 보다 높은 온도로 빠르게 전도하여 표면에 얼음을 녹이는 특정 영역의 서린 김을 빠르게 제거할 수 있다.

특히, 각각 전기적으로 연결된 저항 텅스텐 와이어들은 필라멘트 기능을 가짐으로서 버스바들로 연결되어 보다 빠른 가열 속도로 유리판의 표면에 높은 온도를 형성하여 기존의 유리판 가열의 필요한 열전도 속도를 높일 수 있다.

이러한 본 발명의 양면 히팅 방탄유리는 군용 방탄 차량의 창문과, 해양 및 항공기 분야에 응용하여 적용 할 수 있고, 또 본 발명은 방탄유리의 결빙 상태에 따라 어느 한면 혹은 양면을 히팅할 수 있으므로 두꺼운 유리 표면에 전도되는 가열을 평균 전체 온도보다 빠른 속도로 하여 결빙을 용이하게 제거할 수 있는 장점을 갖는다.

110 - 방탄부
120 - 제1히팅부
130 - 제2히팅부

Claims

적어도 2장 이상 적층되게 배치되는 유리판들과 상기 유리판들의 사이에 설치되어 그 유리판들을 강화시키는 투명폴리카보네이트판과 상기 투명 폴리카보네이트판을 유리판에 일체로 결합할 수 있게 그 사이에 설치된 폴리우레탄 재질의 접착필름으로 이루어진 방탄부;
상기 방탄부를 이루는 유리판들 중 어느 일측 외면에 위치하는 유리판의 안쪽으로 설치되어 유리판의 어느 일면을 가열할 수 있는 텅스텐 와이어 발열체 유리판으로 이루어진 제1히팅부; 및
상기 제1히팅부의 반대면 유리판을 가열할 수 있게 다른 일측 외면에 위치하는 유리판의 안쪽으로 설치되어 유리판의 다른 일면을 가열할 수 있는 투명 발열체 코팅 필름과 상기 투명 발열체 코팅 필름을 유리판에 일체로 결합할 수 있게 투명 발열체 코팅 필름의 양면에 설치된 폴리비닐부티날 재질의 접착필름으로 이루어진 제2히팅부를 포함하여 구성되며,
상기 제1히팅부는 발열체 유리판의 일면에 일정 간격으로 평행을 이루게 배열 설치된 텅스텐 와이어들과, 상기 텅스텐 와이어들이 전기적으로 연결될 수 있게 상기 텅스텐 와이어들의 양단에 전기적으로 연결되게 설치됨과 아울러 상기 텅스텐 와이어들은 양단이 상호 엇갈리는 형태의 그룹군을 이루게 연결하여 소정 간격을 이루는 텅스텐 와이어들이 직렬과 병렬로 연결되게 한 버스바들과, 상기 버스바들을 통해 텅스텐 와이어들에 외부 전원을 공급할 수 있게 전기적으로 연결 설치한 버스바 발열 커넥터로 이루어진 것을 특징으로 하는 양면 히팅 방탄유리.
제1항에 있어서, 상기 텅스텐 와이어는 0.02mm~0.03mm의 직경으로 이루어지고, 상기 텅스텐 와이어들의 간격은 0.5mm로 이루어진 것을 특징으로 하는 양면 히팅 방탄유리.