KR101524367B1 - 레이저를 이용한 진공유리의 진공 마감 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 유리를 만드는 방법에 관한 것으로 진공화 도를 높이고, 생산성을 높이고자 하였다.
본 발명에 따르면, 진공 유리 중 봉지 유리에 실캡 홀을 만들고, 진공 유리를 진공 챔버에 반입시켜 진공 챔버 자체의 진공화를 통해 진공 유리 내부를 진공화하고, 실캡 홀에 프릿이 도포된 실캡 유리를 얹고 그 위에 무게가 나가는 석영 등의 투명물체를 얹어 프릿을 눌러주며, 진공 챔버 천정에 윈도우를 설치하여, 진공 챔버 외부에 설치된 레이저 장치로 진공 챔버 내부에 있는 진공 유리의 실캡 유리에 도포 된 프릿을 레이저 빔으로 조사하여 융착시킴으로써 진공 유리의 실링을 완성한다. 진공 챔버 윈도우뿐 아니라 실캡 유리를 누르고 있는 투명물체도 레이저 빔을 투과시키므로 프릿의 융착 공정은 신속하게 이루어진다.

Description

레이저를 이용한 진공유리의 진공 마감 방법{SEALING METHOD OF VACUUM GLASS WITH LASER}

본 발명은 진공 유리의 진공 마감 방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 창호용 진공 유리의 진공 마감 방법에 관한 것이다.

진공 유리는 유리와 유리 사이를 진공화하여 초고단열성을 갖는 에너지 절약형 유리로 건물의 발코니 등에 사용된다. 이러한 진공 유리는, 두 장의 유리를 합착용 지지체를 이용하여 이격 되게 합착시키고 실리콘 합착페이스트로 밀봉한 후, 주사 바늘로 실리콘 합착부에 침투하여 진공화하는 방식을 이용하고 있다(대한민국 등록특허 제10-0758498호 참조). 이와 같은 진공 유리 제조방법은 진공화가 미비 되기 쉽고 일일이 밀봉하고 주사바늘을 침투시키는 작업을 실시하여야 하므로 무엇보다 생산성이 매우 낮아 문제된다.

또한, 대한민국공개특허 제10-2013-0065090호는 진공 유리에 배기홀을 형성하여 배기홀에 성형재를 끼우고 진공화한 다음 성형재를 히터로 용융시켜 진공 마감 처리하는 방법을 제안한다. 이러한 방법 역시 진공화 수준이 낮고 진공 유리 내부를 오염시킬 수 있으며 생산성도 좋지 못한 면이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 좀 더 진공화 수준이 높고 진공 유리 오염 위험이 낮고 생산성이 높은 진공 유리 마감처리 방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적에 따라 본 발명은,

베이스 유리와 봉지 유리로 된 한 쌍의 유리를 마주 접합시킨 진공 유리 중 봉지 유리에 실캡 홀을 형성하고,

상기 진공 유리를 진공 챔버에 넣고 진공 챔버를 진공화함으로서 진공 유리 내부도 같은 수준의 진공화도로 진공화하고,

상기 실캡 홀을 덮을 수 있는 실캡 유리를 준비하고, 상기 실캡 유리 위에 프릿 또는 투명접착제를 도포하여 상기 봉지 유리의 실캡 홀을 덮고,

상기 실캡 유리 위에 투명물체를 얹어 놓아 프릿 또는 투명접착제의 접착력을 강화하고,

레이저 빔을 투명물체 위에서 조사하여 프릿 또는 투명접착제를 융착시켜 진공 유리의 실링을 완성하는 것을 특징으로 하는 진공유리의 진공 마감 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은,

베이스 유리와 봉지 유리로 된 한 쌍의 유리를 마주 접합시킨 진공 유리 중 봉지 유리에 실캡 홀을 형성하고,

상기 진공 유리를 윈도우가 구비된 진공 챔버에 넣고 진공 챔버를 진공화함으로서 진공 유리 내부도 같은 수준의 진공화도로 진공화하고,

레이저 빔에 의해 융착될 수 있는 니들형 실캡을 제작하고,

상기 니들형 실캡을 진공 챔버 내에 있는 진공 유리의 실캡 홀에 끼우고,

상기 진공 챔버의 윈도우를 통해 상기 니들형 실캡 위에 레이저를 조사하여 실캡을 융착시켜 진공 유리의 실링을 완성하는 것을 특징으로 하는 진공유리의 진공 마감 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 진공 챔버 안에서 진공화하고 실링을 하므로 진공유리의 진공화도가 매우 높은 수준의 고진공을 이룰 수 있고, 레이저 융착에 의하므로 실캡의 밀폐가 철저하게 이루어지며 진공 유리의 오염이 없다.

또한, 본 발명에 따르면 진공화 속도가 빠르고 레이저 출력이 좋아 실링 속도도 빨라 생산성이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따라 제작되는 실캡 유리 구성을 보여주며 실캡 유리와 이에 도포 되고 압착된 프릿을 설명하는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따라 실캡 유리로 실캡 홀을 막고 레이저를 조사하여 프릿을 융착시켜 실링을 완성하는 것을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실캡 유리와 레이저 융착을 이용하여 진공 유리의 진공 마감하는 방법을 전체적으로 설명하는 순서도 이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 니들형 실캡의 구성을 설명하기 위한 평면도와 순서도이다.
도 5는 도 4의 니들형 실캡을 이용하여 진공 마감을 하는 것을 설명하는 단면도와 순서도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 사용되는 실캡 유리(500)의 구성을 보여주며, 도 2는 실캡 유리(500)를 적용하여 실링하는 방법을 보여준다.

한 쌍의 유리 중 바닥에 놓여진 베이스 유리(100)과 그 위에 접착되는 봉지 유리(200) 중 봉지 유리(200)에는 실링 홀(250)이 형성된다. 베이스 유리(100)와 봉지 유리(200)의 접착은 프릿 등에 의하며, 당업자에게 널리 알려진 방법으로 실시될 수 있다. 이에 대해 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원 제10-2012-0112914호를 참조하여 본 발명에 편입시킬 수 있다.

베이스 유리(100)와 봉지 유리(200)가 접합 되어 만들어진 진공 유리 내부는 진공화되어야 하며, 본 발명은 진공화 작업을 진공 챔버(600)에서 하게 된다. 진공 유리는 진공 챔버로 반입되거나, 진공 유리로 접합되는 과정 부터 진공 챔버(600) 내에서 실시될 수 있다. 진공 유리가 진공 챔버(600) 안으로 반입되면, 진공 챔버 전체를 원하는 수준의 진공도로 진공화한다. 본 발명의 진공 챔버(600)는 상면에 투명한 재질로 된 윈도우(650) 부분을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 봉지 유리(200)의 실캡 홀(250)은 홀 막음이 이루어지지 않은 상태이므로 진공 챔버(600)의 진공화에 의해 동일한 수준의 진공도를 갖게 된다. 따라서 실캡을 먼저 한 다음 진공화하는 것보다 수월하고 신속하게 진공화가 일어나고 진공도도 향상될 수 있다.

이와 같이 진공 유리 내부를 진공화한 다음, 봉지 유리(200)의 실캡 홀(250)을 실캡 유리(500)으로 실링하게 된다.

도 1을 보면, 실캡 유리(500)는 실캡 홀(250)을 덮기에 충분한 면적을 갖는 유리단편으로 구성되고, 실캡 홀(250) 주변의 봉지 유리(200) 면과 접합될 수 있도록 실캡 홀(250) 주변을 따라 페이스트형 프릿(550)이 도포 되어 있음을 알 수 있다. 페이스트형 프릿(550)은 가소성을 나타내며, 이러한 실캡 유리(500)를 실캡 홀(250) 위에 위치를 정렬해서 얹어 놓는다. 이러한 공정은 로봇 암(미 도시)에 의해 수행될 수 있다. 프릿은 반드시 페이스트형 프릿일 필요는 없고 점착성이 있고 이후 융착될 수 있는 에폭시 등의 투명접착물질이면 적용가능하다.

상기 실캡 유리(500)에 적당한 하중을 가하여 프릿(550)을 압착할 필요가 있으므로, 본 발명은 투명하고 무게감이 나가는 투명물체(400)를 상기 실캡 유리(500) 위에 얹어 놓는다(도 2 참조). 투명물체(400)의 바람직한 예로는 석영, 투명 세라믹, 투명광물을 들 수 있다. 본 실시예는 석영을 사용하였다.

투명물체(400)의 하중에 의해 가요성 프릿(550)은 납작하게 압착된다. 여기서 실캡 유리(500)와 그 위에 놓여지는 투명물체(400)의 위치는 상기 진공 챔버(600)의 윈도우(650)에 상응하는 위치라야 한다.

즉, 가요성 프릿(550)이 투명물체(400)에 의해 가압된 후, 상기 프릿(550)을 융착하여야 완전한 실링이 이루어지므로, 본 발명은 진공 챔버(600) 외부에 레이저조사장치(300)를 두고, 상기 실캡 유리(500)가 있는 부분, 더욱 상세하게는 프릿(550) 부위에 레이저를 조사한다. 가압 수단인 투명물체(400) 역시 투명하고 실캡 유리(500)도 투명하므로 레이저는 이들을 통과하여 프릿(550)을 가열하게 되고 프릿(550)은 융착되어 진공 유리의 실링이 완성된다.

이때 레이저 조사장치(300)는 프릿(550)의 분포를 따라 회전 스캔 되는 것이 바람직하다.

프릿(550)이 융착 됨으로써 진공유리는 완전히 실링 되어 진공 챔버에서 반출된다.

다음으로, 실캡을 니들형 실캡(570)으로 변형한 실시예에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

니들형 실캡(570)은 일종의 코르크 마개와 같이 단턱과 그 아래로 연장된 니들부분을 지닌다. 니들형 실캡(570)은 파우더형 프릿을 준비하고, 여기에 유기 바인더를 첨가혼합한 후, 성형하여 소성함으로 제작될 수 있다.

니들형 실캡(570)은 진공 유리의 진공화 단계 이후 실캡 홀(250)에 끼워진다. 진공 유리의 접합 및 진공화 과정은 상술한 것과 동일하게 이루어질 수 있다. 실캡 홀(250)에 끼워진 니들형 실캡(570)은 레이저에 반응하는 프릿으로 진공 챔버의 윈도우(650)를 통해 레이저 빔이 조사되면 실캡 홀(250)에 융착되며 베이스 유리(100)까지 내려가 닿는 상태로 굳어져 실링이 완성된다.

이와 같이 하여 진공 유리의 진공 마감을 실시할 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 베이스 유리
200: 봉지 유리
250: 실캡 홀
300: 레이저
300: 투명물체
500: 실캡 유리
550: 프릿
570: 니들형 실캡
600: 진공 챔버
650: 윈도우

Claims (5)

1. 삭제
2. 베이스 유리와 봉지 유리로 된 한 쌍의 유리를 마주 접합시킨 진공 유리 중 봉지 유리에 실캡 홀을 형성하고,
   상기 진공 유리를 진공 챔버에 넣고 진공 챔버를 진공화함으로써 진공 유리 내부도 같은 수준의 진공화도로 진공화하고,
   레이저 빔에 의해 융착될 수 있는 니들형 실캡을 제작하되,
   상기 니들형 실캡은 파우더형 프릿과 바인더를 혼합하여 단턱과 그 아래로 연장된 니들 부분을 구비한 코르크 마개 형상으로 성형한 후 소성하여 제작되고,
   상기 니들형 실캡을 진공 챔버 내에 있는 진공 유리의 실캡 홀에 끼우고,
   상기 진공 챔버는 천정에 윈도우가 구비되고, 레이저 조사장치는 진공 챔버 외부에 설치되어 상기 진공 챔버 윈도우를 통해 상기 니들형 실캡 위에 레이저를 조사하여 니들형 실캡이 실캡 홀(250)에 융착 되어 베이스 유리까지 내려가 닿은 상태로 굳어져 실링이 완성되는 것을 특징으로 하는 진공유리의 진공 마감 방법.
   
   
   
   
   
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