KR101480859B1 - 저방사 유리 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가공이 용이하고, 수요자자의 요구에 적합한 저방사 필름이 부착된 저방사 유리를 제조할 있는 저방사 유리 제조장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 저방사 필름구조물이 부착될 유리를 세척하기 위한 세척유닛; 상기 세척유닛을 경유한 상기 유리의 상면으로 상기 저방사 필름구조물을 공급하기 위한 저방사 필름 공급유닛; 상기 유리의 상면에 놓인 상기 저방사 필름구조물을 압착하는 필름압착유닛; 그리고, 상기 유리의 상면에 부착된 상기 저방사 필름구조물의 적어도 일부분을 사용자의 용도에 맞도록 절단하는 필름절단유닛을 포함하는 저방사 유리 제조장치를 제공한다.

Description

저방사 유리 제조장치{Aapparatus for manufacturing low emissivity glass}
본 발명은 저방사 유리 제조장치에 관한 것으로서, 가공이 용이하고, 수요자자의 요구에 적합한 저방사 필름이 부착된 저방사 유리를 제조할 있는 저방사 유리 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 저방사 필름(low emissivity film)은 적외선의 방사값이 낮은 필름을 의미한다. 상기 방사값이 낮으면 낮을수록 적외선, 즉 열선의 반사가 높아지게 됨으로서 단열성이 높아지게 된다.
최근에는 건물의 에너지 손실을 방지하기 위하여 여름철에는 태양 복사열을 반사시키고, 겨울철에는 실내 난방기 등에서 발생되는 적외선을 실내에 보존하기 위하여 상기 저방사 필름이 부착된 유리, 즉 저방사 유리가 많이 사용된다.
종래의 저방사 유리는 열분해법이나 스퍼터링법으로 제조되는데, 상기 열분해법은 액상, 기상의 원료를 고온에서 화학반응시켜 코팅막이 유리와 화학적 결합을 이루도록 하는 방법이다.
상기 스퍼터링법은 진공하에서 고전압으로 방전시키면 이온화된 반응성 기체가 고체상태의 코팅재료에 충돌하게 되고, 이때 상기 코팅재료의 이온이 튀어나와 유리에 물리적인 결합으로 달라붙게 되어 유리에 코팅막이 형성되도록 하는 방법이다.
그러나, 종래기술에서와 같이, 유리의 표면에 직접 저방사(low emissivity) 특성을 갖는 코팅층을 형성하는 경우에는 제품의 생산수율이 낮으며, 시공가격이 높고, 수요자의 요구에 적합한 형태의 저방사 유리를 가공하기가 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 저방사 유리를 손쉽게 가공할 수 있는 저방사 유리 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 제품의 생산수율을 높일 수 있으며 시공가격을 낮출 수 있는 저방사 유리 제조장치를 제공하는 것이다.
상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 저방사 필름구조물이 부착될 유리를 세척하기 위한 세척유닛; 상기 세척유닛을 경유한 상기 유리의 상면으로 상기 저방사 필름구조물을 공급하기 위한 저방사 필름 공급유닛; 상기 유리의 상면에 놓인 상기 저방사 필름구조물을 압착하는 필름압착유닛; 그리고, 상기 유리의 상면에 부착된 상기 저방사 필름구조물의 적어도 일부분을 사용자의 용도에 맞도록 절단하는 필름절단유닛을 포함하는 저방사 유리 제조장치를 제공한다.
상기 저방사 유리 제조장치는 상기 저방사 필름구조물이 상기 유리의 상면에 밀착되도록 하기 위하여 액체를 상기 저방사 필름구조물에 분사하는 액체분사유닛과; 상기 저방사 필름구조물과 상기 유리의 상면 사이에 존재하는 액체를 빼내기 위한 액체제거유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 액체제거유닛은 상기 저방사 필름구조물을 가압하면서 상기 저방사 필름구조물과 상기 유리의 상면 사이에 존재하는 액체를 빼내기 위한 필름가압부와, 상기 저방사 필름구조물과 상기 유리를 일체로 가열시킴으로써 상기 저방사 필름구조물과 상기 유리의 상면 사이에 존재하는 액체를 증발시키는 가열건조부를 포함할 수 있다.
상기 필름가압부는 상기 저방사 필름구조물을 일차적으로 가압하는 가압롤러와, 상기 가압롤러와 이웃하게 배치되어 상기 저방사 필름구조물이 상기 유리의 상면에 밀착되도록 하는 밀대부재를 포함할 수 있다.
상기 필름공급유닛은 상기 저방사 필름구조물을 공급하기 위한 필름공급부와, 상기 저방사 필름구조물 중의 이형필름층을 분리하는 이형필름 분리부를 포함할 수 있다.
상기 필름절단유닛은 상기 저방사 필름구조물을 절단하기 위한 레이저빔을 방출하는 레이저 절단부를 포함할 수 있다.
상기 필름절단유닛의 다른 실시 예로서, 상기 필름절단유닛은 상기 저방사 필름구조물을 절단하기 위한 블레이드와, 상기 유리의 크기에 대응되면서 상기 블레이드가 관통하는 관통홀이 형성된 절단지그를 포함할 수 있다.
상기 블레이드는 상기 저방사 필름구조물을 사각형태로 절단하기 위하여 상기 저방사 필름구조물을 가로방향으로 절단하는 한 쌍의 제1 블레이드와, 상기 저방사 필름구조물을 세로방향으로 절단하는 한 쌍의 제2 블레이드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 절단지그는 상기 한 쌍의 제1 블레이드가 관통하는 한 쌍의 제1 관통홀이 형성된 제1 절단지그와, 상기 한 쌍의 제2 블레이드가 관통하는 한 쌍의 제2 관통홀이 형성된 제2 절단지그를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 저방사 유리 제조장치는 유리의 상면에 저방사 필름구조물을 압착하여 부착하고, 상기 저방사 필름구조물의 적어도 일부분을 필름절단유닛으로 절단하여 저방사 유리를 인라인 형태로 제조함으로써 저방사 유리를 손쉽게 가공할 수 있고, 제품의 생산수율을 높일 수 있으며, 시공가격을 낮출 수 있는 이점이 있다.
특히, 본 발명에 따른 저방사 유리 제조장치를 사용함으로써 저방사 필름구조물이 부착된 저방사 유리를 수요자가 목적하고자 하는 용도 및 크기에 맞게 맞춤제작이 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 저방사 유리에 부착되는 저방사 필름구조물의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 저방사 유리 제조장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 저방사 유리 제조장치에 구비된 필름절단유닛의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 저방사 유리 제조장치에 구비된 필름절단유닛의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 저방사 유리 제조장치를 설명한다.
먼저, 저방사 유리를 제조하기 위하여 일차적으로 상기 저방사 유리 제조장치로 공급되는 저방사 필름구조물의 일례로서, 상기 저방사 필름구조물(10)은 가장 하층에 배치되는 이형필름층(11), 상기 이형필름층(11)의 상면에 배치되는 접착제층(12), 상기 접착제층(12)의 상면에 배치되는 제1 보호필름층(13), 상기 제1 보호필름층(13)의 상면에 배치되는 저방사 필름층(14), 상기 저방사 필름층(14)의 상면에 배치되는 제2 보호필름층(15) 그리고, 상기 제2 보호필름층(15)의 상면에 배치되는 하드코팅층(16)을 포함한다.
상기 제1 보호필름층(13)과 상기 제2 보호필름층(15)은 상기 저방사 필름층(14)을 보호하기 위한 것으로서, 폴리에스터(PET: Polyester) 재질로 제작된다.
또한, 상기 하드코팅층(16)은 외부의 충격에 의하여 상기 저방사 필름구조물에 스크래치가 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.
상기 저방사 필름층(14)은 적외선의 방사값이 낮은 필름층으로서, 플라즈마를 이용한 스퍼터링 방식으로 제조될 수 있다. 상기 스퍼터링의 방식으로는 RF(Radio frequency) 스퍼터링, MF(Middle frequency) 스퍼터링, DC(Direct current) 스퍼터링 등이 사용될 수 있다.
여기서, 상기 저방사 필름구조물(10) 중 가장 하층에 배치되는 상기 이형필름층(11)이 제거된 상태의 필름구조물을 제1 저방사 필름구조물(20)이라 하고, 상기 제1 저방사 필름구조물이 유리에 부착되고 절단된 후 최종적으로 상기 저방사 유리에 부착된 상태인 경우의 필름구조물을 제2 저방사 필름구조물(40)이라 한다.
한편, 상기 저방사 유리 제조장치는 유리공급유닛(100), 세척유닛(200), 필름공급유닛, 필름압착유닛(340), 액체분사유닛(330), 액체제거유닛, 필름절단유닛(600) 및 저방사 유리 배출유닛(700)을 포함한다.
상기 유리공급유닛(100)은 유리(1)를 이송시키기 위한 컨베이어벨트(2)의 일측에 설치되어, 상기 유리(1)를 상기 컨베이어벨트(2)상으로 한 장씩 연속적으로 공급하게 된다.
상기 컨베이어벨트(2)의 하면에는 상기 컨베이어벨트(2)를 지지하면서 회전하는 이송롤러(3)가 설치된다.
상기 컨베이어벨트(2)가 상기 유리(1)를 연속적으로 이동시키고, 상기 필름공급유닛에 의하여 저방사 필름구조물(10)이 연속적으로 공급됨으로 인하여 저방사 유리의 제조가 인라인 타입으로 이루어지게 된다.
상기 세척유닛(200)은 상기 유리(1)의 표면에 존재하는 오일이나 오염물질들을 씻어 내게 된다.
상기 세척유닛(200)은 세척챔버(210), 상기 세척챔버(210) 내부에 배치되어 상기 유리(1)의 상면으로 세척액을 분사하는 세척액 분사부(220), 상기 유리(1)를 세척한 이후의 세척액을 배출하기 위한 세척액 배출부(미도시)를 포함한다.
상기 세척액으로는 일반 세정액, 계면활성제가 포함된 수용액, 초순수 (DI water:deionize water) 등이 사용될 수 있다.
상기 필름공급유닛은 상기 세척유닛(200)을 경유한 상기 유리(1)의 상면으로 저방사 필름구조물을 공급하게 된다.
구체적으로, 상기 필름공급유닛은 저방사 필름구조물을 공급하기 위한 필름공급부(310)와, 상기 저방사 필름구조물(10) 중의 이형필름층(11)을 분리하는 이형필름 분리부(320)를 포함한다.
상기 필름공급부(310)는 보빈에 감겨진 상기 저방사 필름구조물(10)을 풀면서 상기 필름압착유닛(340)으로 공급하게 되고, 상기 이형필름 분리부(320)는 상기 저방사 필름구조물(10)이 상기 필름압착유닛(340)으로 이동되는 중간에 상기 이형필름층(11)을 분리하면서 롤형태로 되감게 된다.
상기 액체분사유닛(330)은 상기 저방사 필름구조물(10) 중 상기 이형필름층(11)이 제거된 상태인 상기 제1 저방사 필름구조물(20)에 액체를 분사하게 된다.
구체적으로, 상기 액체분사유닛(330)은 상기 제1 저방사 필름구조물(20)의 양측 표면에 상기 액체를 분사하게 된다. 상기 액체로는 계면활성제를 포함하는 수용액이 사용될 수 있다.
상기 액체가 상기 제1 저방사 필름구조물(20)에 뿌려진 상태로 상기 유리(1)의 상면에 밀착되면 상기 제1 저방사 필름구조물(20)의 하면과 상기 유리(1)의 상면 사이에는 액막이 형성된다.
상기 액막은 상기 제1 저방사 필름구조물(20)이 상기 유리(1)의 상면에서 평평하게 펼쳐지도록 하는 역할을 하게 된다. 이로 인하여, 상기 제1 저방사 필름구조물(20)이 상기 유리(1)의 상면에 균일하게 밀착된다.
또한, 상기 제1 저방사 필름구조물(20)의 상면에 뿌려진 액체는 상기 액체제거유닛의 필름가압부(400)가 상기 제1 저방사 필름구조물(20)의 상면을 가압할 때 스크래치가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
물론, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고, 상기 액체는 상기 제1 저방사 필름구조물(20)의 접착제층(12)이 형성된 면에만 분사될 수도 있을 것이다.
상기 필름압착유닛(340)은 상기 제1 저방사 필름구조물(20)을 상기 유리(1)의 상면으로 안내함과 동시에 상기 제1 저방사 필름구조물(20)을 상기 유리(1)의 상면에 압착시킨다. 상기 필름압착유닛(340)은 압착롤러의 형태로 구비될 수도 있다.
상기 액체제거유닛은 상기 액체분사유닛(330)에 의하여 상기 제1 저방사 필름구조물(20)에 분사되었던 액체를 제거하게 된다.
구체적으로, 상기 액체제거유닛은 상기 제1 저방사 필름구조물(20)과 상기 유리(1)의 상면 사이에 존재하는 액체를 빼내어서 상기 제1 저방사 필름구조물(20)이 상기 유리의 상면에 보다 견고하게 부착되도록 한다.
상기 액체제거유닛은 상기 제1 저방사 필름구조물(20)을 가압하면서 상기 제1 저방사 필름구조물(20)과 상기 유리(1)의 상면 사이에 존재하는 액체를 빼내기 위한 필름가압부(400)와, 상기 제1 저방사 필름구조물이 부착된 유리(1)를 일체로 가열시킴으로써 상기 제1 저방사 필름구조물(20)과 상기 유리(1)의 상면 사이에 존재하는 액체를 증발시키는 가열건조부(500)를 포함한다.
상기 필름가압부(400)는 상기 제1 저방사 필름구조물(20)을 일차적으로 가압하는 가압롤러(420,430)와, 상기 가압롤러(420,430)와 이웃하게 배치되어 상기 제1 저방사 필름구조물(20)이 상기 유리(1)의 상면에 밀착되도록 하는 밀대부재(440, 450)를 포함한다.
상기 가압롤러(420,430)는 제1 가압롤러(420) 및 제2 가압롤러(430)를 포함하고, 상기 밀대부재(440, 450)는 제1 밀대부재(440) 및 제2 밀대부재(450)를 포함한다.
상기 제1 가압롤러(420) 및 상기 제2 가압롤러(430)와, 상기 제1 밀대부재(440) 및 상기 제2 밀대부재(450)는 교대로 배치된다.
상기 제1 밀대부재(440) 및 상기 제2 밀대부재(450)는 상기 제1 저방사 필름구조물(20)의 폭방향으로 배치되어 상기 제1 저방사 필름구조물(20)을 가압하게 된다.
물론, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고, 상기 액체제거유닛은 상기 제1 저방사 필름구조물에서 빼낸 물을 배출하기 위한 액체배출부를 더 포함할 수 있다.
상기 가열건조부(500)는 건조챔버(510), 그리고 상기 건조챔버(510)의 내부에 구비되는 가열부재(520)를 포함한다.
상기 가열건조부(500)는 상기 제1 저방사 필름구조물(20) 및 상기 유리(1)에 존재하는 액체를 증발시킴으로써 상기 제1 저방사 필름구조물(20)의 하면, 즉 접착제층(12)이 상기 유리(1)의 상면에 보다 견고하게 부착되게 된다.
상기 필름절단유닛(600)은 상기 유리의 상면에 부착된 상기 제1 저방사 필름구조물(20)의 적어도 일부분을 사용자의 용도에 맞도록 절단하게 된다. 통상적으로는 상기 제1 저방사 필름구조물(20)의 테두리를 일부분 절단하게 된다.
상기 필름절단유닛(600)은 절단챔버(610), 그리고 상기 절단챔버(610)의 내부에 배치되어 상기 저방사 필름구조물을 절단하기 위한 레이저빔을 방출하는 레이저 절단부(620)를 포함한다.
상기 레이저 절단부(620)는 미리 정해진 수치만큼 상기 제1 저방사 필름구조물(20)을 절단하여 제2 저방사 필름구조물(40)을 완성하게 된다.
물론, 상기 제1 저방사 필름구조물(20)의 절단 정도는 수요자가 사용하고자 하는 용도에 맞게 조절될 수 있다.
상기 필름절단유닛(600)에 의하여 상기 제1 저방사 필름구조물(20)이 절단되고 나면 최종적으로 완성품인 저방사 유리의 제조가 완료된다.
제작 완료된 상기 저방사 유리는 상기 저방사 유리 배출유닛(700)으로 이송되고, 상기 저방사 유리 배출유닛(700)은 상기 저방사 유리를 외부로 반출하게 된다.
결과적으로, 저방사 유리를 제조하기 위한 장치가 인라인 타입으로 구비됨으로 인하여 상기 저방사 유리를 손쉽게 가공할 수 있고, 제품의 생산수율을 높일 수 있으며, 시공가격을 낮출 수 있게 된다.
도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 저방사 유리 제조장치에 구비된 필름절단유닛의 다른 실시 예를 설명한다.
본 실시 예에 따른 필름절단유닛은 제1 저방사 필름구조물(20)을 절단하기 위한 블레이드(641, 661)와, 상기 제1 저방사 필름구조물(20)이 부착된 유리의 크기에 대응되면서 상기 블레이드(641, 661)가 관통하는 관통홀(631, 651)이 형성된 절단지그(630, 650)를 포함한다.
구체적으로, 상기 블레이드(641, 661)는 상기 제1 저방사 필름구조물(20)을 사각형태로 절단하기 위하여 상기 제1 저방사 필름구조물(20)을 가로방향으로 절단하는 한 쌍의 제1 블레이드(641)와, 상기 제1 저방사 필름구조물(20)을 세로방향으로 절단하는 한 쌍의 제2 블레이드(661)를 포함한다.
또한, 상기 절단지그(630, 650)는 상기 한 쌍의 제1 블레이드(641)가 관통하는 한 쌍의 제1 관통홀(631)이 형성된 제1 절단지그(630)와, 상기 한 쌍의 제2 블레이드(661)가 관통하는 한 쌍의 제2 관통홀(651)이 형성된 제2 절단지그(650)를 포함한다.
결과적으로, 상기 제1 저방사 필름구조물(20)이 일차적으로 상기 제1 블레이드(641)에 의하여 가로방향으로 절단된 후, 상기 제2 블레이드(661)에 의하여 세로방향으로 절단됨으로써 사각형태로 절단되어 제2 저방사 필름구조물(40)이 된다.
물론, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고, 상기 블레이드와 상기 절단지그는 각각 하나씩 구비되고, 상기 블레이드 및 절단지그에 의하여 상기 제1 저방사 필름구조물의 일부분이 한번에 절단되어 상기 제2 저방사 필름구조물(40)이 될 수도 있을 것이다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
10: 저방사 필름구조물 20: 제1 저방사 필름구조물
40: 제2 저방사 필름구조물 100: 유리공급유닛
200: 세척유닛 310: 필름공급부
320: 이형필름 분리부 330: 액체분사유닛
340: 필름압착유닛 400: 필름가압부
500: 가열건조부 600: 필름절단유닛
620: 레이저 절단부 630: 제1 절단지그
650: 제2 절단지그 700: 저방사 유리 배출유닛

Claims (8)

  1. 저방사 필름구조물이 부착될 유리를 세척하기 위한 세척유닛;
    상기 세척유닛을 경유한 상기 유리의 상면으로 상기 저방사 필름구조물을 공급하기 위한 저방사 필름 공급유닛;
    상기 저방사 필름구조물이 상기 유리의 상면에 밀착되도록 하기 위하여 액체를 상기 저방사 필름구조물에 분사하는 액체분사유닛;
    상기 유리의 상면에 놓인 상기 저방사 필름구조물을 압착하는 필름압착유닛:
    상기 저방사 필름구조물과 상기 유리의 상면 사이에 존재하는 액체를 빼내기 위한 액체제거유닛; 그리고,
    상기 유리의 상면에 부착된 상기 저방사 필름구조물의 적어도 일부분을 사용자의 용도에 맞도록 절단하는 필름절단유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 유리 제조장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액체제거유닛은 상기 저방사 필름구조물을 가압하면서 상기 저방사 필름구조물과 상기 유리의 상면 사이에 존재하는 액체를 빼내기 위한 필름가압부와, 상기 저방사 필름구조물과 상기 유리를 일체로 가열시킴으로써 상기 저방사 필름구조물과 상기 유리의 상면 사이에 존재하는 액체를 증발시키는 가열건조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 유리 제조장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 필름가압부는 상기 저방사 필름구조물을 일차적으로 가압하는 가압롤러와, 상기 가압롤러와 이웃하게 배치되어 상기 저방사 필름구조물이 상기 유리의 상면에 밀착되도록 하는 밀대부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 유리 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필름공급유닛은 상기 저방사 필름구조물을 공급하기 위한 필름공급부와, 상기 저방사 필름구조물 중의 이형필름층을 분리하는 이형필름 분리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 유리 제조장치.
  6. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름절단유닛은 상기 저방사 필름구조물을 절단하기 위한 레이저빔을 방출하는 레이저 절단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 유리 제조장치.
  7. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름절단유닛은 상기 저방사 필름구조물을 절단하기 위한 블레이드와, 상기 유리의 크기에 대응되면서 상기 블레이드가 관통하는 관통홀이 형성된 절단지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 유리 제조장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 저방사 필름구조물을 사각형태로 절단하기 위하여 상기 저방사 필름구조물을 가로방향으로 절단하는 한 쌍의 제1 블레이드와, 상기 저방사 필름구조물을 세로방향으로 절단하는 한 쌍의 제2 블레이드를 포함하고,
    상기 절단지그는 상기 한 쌍의 제1 블레이드가 관통하는 한 쌍의 제1 관통홀이 형성된 제1 절단지그와, 상기 한 쌍의 제2 블레이드가 관통하는 한 쌍의 제2 관통홀이 형성된 제2 절단지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 유리 제조장치.
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