KR101533263B1 - 진공 밀착 유리-금속 밀봉을 구비한 진공 태양열 패널 - Google Patents

Abstract

진공 태양열 패널은, 밀봉된 용적을 형성하고 진공화될 때 대기압에 견딜 수 있는 진공 외피(30), 진공 외피(30) 내측에 배치되는 적어도 하나의 열 흡수기(12), 상기 외피(30)를 출입하고 열 흡수기(12)와 접촉하는 파이프(13)를 포함하며, 상기 진공 외피(30)는 유리로 만들어진 제 1 플레이트(1; 101), 실질적으로 제 1 플레이트(1; 101)의 주변에 배치되는 주변 프레임(3), 제 1 플레이트(1; 101)에 주변 프레임(3)을 연결하는 금속성 주변 벨트(4, 5; 104)를 포함하고, 상기 금속성 주변 벨트(4; 104)는 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(8; 108)에 의해 제 1 플레이트(1; 101)에 연결되고, 유리 물질(14; 114)을 포함하고, 상기 유리 물질(14; 114)의 융해 및 후속의 응고에 의해 얻어지고; 상기 금속성 주변 벨트(4, 104)는 적어도 하나의 탄성적으로 변형 가능한 부분(10, 110)을 포함하고, 상기 탄성적으로 변형 가능한 부분은, 상기 외피의 진공화 공정, 패널의 열처리, 상기 유리 플레이트(1, 2) 및 상기 연결된 금속성 주변 벨트(4, 5; 110)의 잠재적인 상호 변위 시에, 상기 벌크 유리-금속 밀봉(8; 108)이 손상되어 더 이상 진공 밀착되지 않는 것을 방지하도록 적어도 탄성적으로 변형 가능하다.

Description

진공 밀착 유리-금속 밀봉을 구비한 진공 태양열 패널{VACUUM SOLAR THERMAL PANEL WITH A VACUUM TIGHT GLASS-METAL SEALING}

본 발명은 독립 청구항들에 따른 진공 태양열 패널과, 상기 진공 태양열 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

진공화된 튜브의 태양열 패널들은 통상적으로, 열 흡수기 핀(fin)들이 부착되고 개별적인 진공화된 유리 튜브들에서 밀봉되는 다수의 히트 파이프들을 병렬로 연결하는 것에 의해 얻어진다.

이러한 디자인은 열 흡수기들 사이에 상당한 죽은 공간(dead space) 뿐만 아니라 열전달 유체 회로(heat transfer fluid circuitry)의 상당한 부분을 진공 단열 외부에 제공하는 결점을 가진다.

이러한 제한을 극복하도록, 가시 태양복사(visible solar radiation)에 대해 투명한 유리 플레이트를 구비한 평탄 진공 밀착 외피(flat vacuum tight envelope)를 포함하는 평탄 진공 태양열 패널들이 개발되었다. 진공 외피 내부에는 열 흡수기들과, 열 흡수기들에 연결된 외피에 출입하는 파이프가 배치된다. 태양 복사는 유리 플레이트를 통해 외피로 들어가서 열 흡수기들에 의해 흡수되어 열로 변환되고, 열은 파이프로 전달되어 파이프에서 유동하는 열 유체로 전달된다. 대류에 의해 외부 대기로 열이 빠져 나가는 것을 방지하기 위하여, 열 흡수기들을 둘러싼 외피와 이에 연결된 파이프 내측에는 높은 진공이 유지된다.

US 4,332,241 및 EP 1706678은 2개의 병렬 유리 플레이트들과, 이격 배열로 유리 플레이트들을 지지하기 위한 금속성 공간 프레임을 포함하는 진공 태양열 패널을 개시한다.

유리 플레이트들의 표면 부분들은 금속성 공간 프레임에 대한 납땜을 허용하기 위하여 금속 코팅을 가지며, 그러므로 유리 플레이트들과 금속성 공간 프레임 사이에 진공 밀착 밀봉을 제공한다. 또한, 공간 프레임은 바람직하게 열팽창 및 압력차에 의한 유리-금속 밀봉에서 유도되는 응력을 제한하기 위하여 유리 플레이트들의 금속 코팅에 납땜되는 납 또는 연질 금속으로 만들어진 변형 가능한 바(bar)들 또는 리본들을 포함한다.

GB 2259732는 2개의 병렬 플레이트들과 패널 내측에 수용된 가스의 열팽창으로 인하여 서로에 대한 플레이트들의 상대 운동을 허용하도록 바람직하게 실리콘 러버 또는 다황화물(polysulfide)로 만들어진 가요성 주변 밀봉을 구비한 일반적인 단열 패널을 개시한다.

이러한 두 기술들은 엄격한 고유의 제한들을 가진다. 대부분의 연질 금속들(예를 들어, 납)은 독성을 가지며, 그 사용은 더욱 더 제한되고 있다. 유리의 금속화는 표면 코팅들에 의지하고, 이러한 표면 코팅들은 표면 코팅들이 극소수의 원자층(atomic layer)들에 대해서만 연장한다는 사실로 인하여 벌크 물질(bulk material)들보다 훨씬 빨리 악화시킬 수 있다. 다른 한편으로, 아교, 실리콘 러버 또는 다황화물은 이것들의 유기적인 구성 요소들 때문에 시간 경과에 따라서 가스 침투를 허용하고, 그러므로 고진공 적용물들의 장기간 동안의 사용을 방해한다.
FR249956은, 이격된 상부 및 하부 플레이트들을 포함하고 측면 금속성 또는 유리 벽들에 의해 지지되는 진공 태양열 패널을 개시하고, 상기 측면 금속 또는 유리 벽들의 가장자리들은 파이로세라믹 플릿 페이스트(pyroceramic frit paste)를 사용하는 것에 의하여 상기 플레이트들의 경계에 밀봉된다. 측면 벽들에 밀봉된 유리 플레이트들에 의해 형성되는 구조는 오히려 강성이며, 상기 패널의 지공 공정 동안 유리 플레이트들과 측면 벽들의 상호 변위들 및 후속의 통상적인 열처리에 견딜 수 없다. FR249956의 교시들은 산업적 응용 가능성을 가지지 않는다.
US4493940은 측면의 강성 벽들이 플릿 페이스트에 의해 상부 유리 플레이트에 밀봉된 비진공 밀착하는(non vacuum tight) 비진공 밀착 태양열 패널을 개시한다.
US4095428은 상부 플레이트를 포함하는 비진공 밀착 열 수집기들을 포함하는 태양 발전소를 개시하고, 상부 플레이트는 강제 백킹(steel backing)에 입사 태양 복사를 전송하며, 강제 백킹은 백킹의 하부면을 따라서 열전달 유체를 통과시키는 유체 도관을 하부면에 구비한다. 강제 백킹의 상부면에는, 열전도성 황동 물질에 의해 강제 백킹에 유지되는 어닐링된 실리콘 분말의 소결 층(sintered stratum)이 배치된다. 얇은 강제 밴드로 형성된 림은 플릿 유리 페인트 용액 및 브레이징에 의해 유리 플레이트와 강제 백킹을 각각 연결한다.
이러한 역 수집기는 유리 플레이트가 이러한 진공 공정 동안 백킹 상에서 붕괴함으로써 진공 공정에 견딜 수 없다.
JP59119137은 진공 밀착 태양열 수집기를 위한 튜브 유리 수집기에 관형 금속체를 밀봉하기 위한 방법을 개시한다. 유리 튜브에 밀봉된 금속체를 포함하는 구조물은 강성 구조물이다. 또한, 이것은 상기 금속체를 유리 튜브에 연결하기 전에 관형 금속체의 경계에 유리 링을 형성하는 것을 개시한다. 이러한 유리 링을 형성하기 위하여, 금속체는 반드시 회전될 필요가 있으며, 그러므로, 이러한 방법은 평탄 패널의 측면 금속벽 상에서 사용되지 않을 수 있다.
GB1439444는 금속 밀봉 부재의 저항 가열(resistance heating)에 의해 2개의 미리 형성된 유리 부재들을 연결하는 방법을 개시한다.
US4640700은 음극선 튜브 패널에 스터디 핀(stud pin)을 부착하는 방법을 개시한다.
GB2259732는 가요성 비진공 밀착 밀봉으로 윈도우를 실현하기 위한 단열 장치를 개시한다.
US2005/181925는 태양 에너지 튜브 수집기에 대한 유리 금속 조인트를 만드는 방법을 개시한다.

본 발명의 목적은 긴 내구성의 신뢰 가능한 진공 외피를 포함하는 진공 태양열 패널을 제공하는 것에 의해 종래의 태양열 패널들의 결점들을 극복하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 대기압과 베이크 아웃 사이클(bake-out cycle) 동안 가열될 때 패널 구성 요소들의 상이한 열팽창으로 인하여 유리-금속 밀봉에 적용되는 응력을 감소시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 2개의 병렬 플레이트들을 구비한 평탄 진공 태양열 패널을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 200℃ 이상의 온도에서 향상된 효율을 구비하는 평탄 진공 태양열 패널을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 진공 태양열 패널을 획득하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

상기된 바와 같은 목적은, 밀봉된 용적을 형성하고 진공화될 때 대기압에 견딜 수 있는 진공 외피, 상기 진공 외피 내측에 배치되는 적어도 하나의 열 흡수기, 상기 외피에 출입하고 상기 열 흡수기와 접촉하는 파이프를 포함하고, 상기 진공 외피는 유리로 만들어진 제 1 플레이트, 실질적으로 상기 제 1 플레이트의 주변에 배치되는 주변 프레임, 상기 제 1 플레이트에 상기 주변 프레임을 연결하는 금속성 주변 벨트를 포함하고, 상기 금속성 주변 벨트는 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉에 의해 유리 물질을 포함하는 제 1 유리 플레이트에 연결되며, 상기 진공 밀착 유리-금속 밀봉은 상기 유리 물질의 융해 및 후속의 응고에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 진공 태양열 패널에 의해 달성된다.

본 발명은 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 보다 완전히 이해되고 예측될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 진공 태양열 패널의 사시도.
도 2는 패널의 분해도.
도 3은 진공 태양열 패널의 주변 벽의 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라서, 정합된 벌크 유리-금속 밀봉을 도시하고 유리 플레이트에 매립된 주변 벨트의 가장자리를 가지는 진공 태양열 패널의 주변 벽의 확대 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따라서, 압축 벌크 유리-금속 밀봉을 도시하며 주변 벨트를 유리 플레이트에 연결하는 플릿 유리의 리본에 매립된 주변 벨트의 가장자리를 가지는 진공 태양열 패널의 주변 벽의 제 1 및 제 2 실시예의 확대 단면도.

본 발명에 따른 진공 태양열 패널(도 1 및 도 2)은 밀봉된 용적을 형성하고 진공화될 때 대기압에 견딜 수 있으며 가시 태양복사에 대해 투명한 유리로 만들어진 제 1 플레이트(1)를 구비한 진공 외피(30)를 포함한다. 동일한 파이프와의 양호한 열접촉으로 다수의 열 흡수기(12)들이 부착된 열 유체를 위한 파이프(13)는 대류로 인한 주위로의 열 전달을 피하도록 진공 외피에 둘러싸인다. 상기 파이프(13)는 출구 포트(20)를 통해 진공 외피(30)를 출입한다. 물론, 하나 이상의 이러한 파이프(13)가 존재할 수 있다.

진공 외피(30)는 플레이트들(1, 2) 사이에서 외피(30) 내측에 배치된 새시(18)에 의해 이격 배열로 유지되는, 모두 유리로 만들어진 제 1 및 제 2 병렬 플레이트(1, 2), 또는 유리로 만들어진 제 1 플레이트(1)와 금속으로 만들어진 제 2 플레이트(2), 및 주변 프레임(3)을 가질 수 있다. 상기 새시(18)와 주변 프레임(3)은 외피(30) 내측의 파이프(13)의 부분들과, 파이프에 연결된 열 흡수기(12)들을 또한 지지할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 태양열 패널은 평탄하다. 패널의 진공 외피(30)는 유리로 만들어진 제 1 및 제 2 플레이트들(1, 2)과, 금속성 주변 프레임(3)을 포함한다. 진공 외피는 또한 각각이 금속성 주변 프레임(3)과 유리 플레이트들(1, 2)을 연결하는 2개의 금속성 주변 벨트들(4, 5)을 포함한다. 상기 플레이트들이 유리로 만들어지면, 태양열 패널은 2개의 능동 표면(양면 평탄 패널)들을 가지며, 하나의 능동 표면은 태양으로부터 직접 태양 복사를 수집하고, 다른 능동 표면은 적절한 미러(도면에 도시되지 않음)에 의해 반사된 태양 복사를 수집한다.

제 1 플레이트(1)가 유리로 만들어지고 제 2 플레이트가 금속으로 만들어져야 하는 경우에, 태양열 패널은 단면으로 되며, 즉 단지 하나의 측면만이 태양 복사를 수집할 수 있다. 제 2 플레이트가 금속으로 만들어질 때, 주변 프레임은 가요성 주변 벨트의 존재없이 종래의 금속-금속 납땜에 의해 제 2 플레이트에 직접 연결되거나, 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 주변 프레임(3A)은 제 2 금속 플레이트(2A)와 일체이다.

유리 플레이트 조성은 투명도를 최대화하도록 선택된다(투과계수 > 0.91).

또한, 유리 플레이트에 코팅을 도포하는 것에 의하여, 유리 투명도를 감소시킴으로써, 또한 패널로 들어오는 태양 에너지의 양, 그러므로 패널 효율을 감소시키게 되는 것이 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 널리 공지되어 있다. 본 발명에 따라서, 그 반대가 달성될 수 있다. 사실, 유리 플레이트들의 내측에 적외선 저방사 코팅(1C, 2C)을 도포하는 것에 의하여, 태양 스펙트럼의 가시 부분에서의 투과도를 감소시켜도, 열 흡수기 적외선 방사로부터 기원하는 방사 손실의 감소의 현저한 효과 때문에, 패널의 효율은 고온에서 증가된다.

이러한 결과를 취하도록, 4 내지 6 미크론(200 내지 400℃의 온도 범위에 대응하는)으로 구성된 파장의 반사도가 0.9보다 크고 0.25 내지 1 미크론으로 구성된 파장의 투과도가 0.7보다 큰 방식으로 저방사 코팅이 선택된다. 예를 들어 265℃에서 동작하는 패널은 5.4 미크론에서 정점에 이른(peaked) 열 흡수기로부터의 적외선 방사를 가지게 된다.

본 발명에 따른 코팅이 265℃에서 30% 보다 높게 패널 효율을 증가시킬 수 있다는 것을 알았다.

본 발명에 따라서, 패널 효율이 유리 플레이트들의 외부면에 제 2 코팅(1B, 2B)을 도포하는 것에 의해 더욱 증가될 수 있다는 것을 알았다. 이러한 제 2 코팅은 통상 사용되는 반사방지(anti reflective) 코팅이다.

본 발명에 따라서, 단면 패널의 경우에, 효율은 방사율을 낮추도록 금속 플레이트의 내부면에 제 3 코팅(도 6)을 도포하는 것에 의해 더욱 증가될 수 있다. 이러한 제 3 코팅은 예를 들어 통상 사용되는 전착된 구리층이다.

추가적으로, 유리는 안전성을 개선하고 두께를 감소시키도록 열적으로 프리스트레스되고(pre-stressed) 성층화되어야 한다. 열적으로 프리스트레스된 과세척 소다석회유리(extra-clear soda lime float glass)의 경우에, 유리 플레이트들의 두께는 120-160㎜ 이격된 지지 구조물들을 구비한 새시(18)를 고려할 때 약 5㎜이어야 한다.

도 2는 그 요소들이 더 식별되어 분리된 패널의 분해도를 도시한다.

도 3, 도 4 및 도 5는 진공 외피의 주변 벽의 단면도를 도시하며, 상기 주변 벽은 이격 배열로 2개의 플레이트(1 (또는 도 5에서 101), 2)들을 지지하는 주변 프레임(3), 및 진공 밀착 금속-금속 밀봉(6 (또는 도 5에서 116), 7)에 의해 주변 프레임(3)에 연결되고 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(8 (도 5에서 108), 9)에 의해 제 1 및 제 2 유리 플레이트(1, 101, 및 2)에 연결되는 2개의 주변 벨트(4 (또는 도 5에서 104), 5)들을 포함한다.

도 6은 금속 주변 프레임(3A)과 바닥 플레이트(2A)의 기능들을 제공하는 단일 금속편(one piece), 및 유리 플레이트(1A)와 파이프(13)의 부분들 및 파이프에 연결된 열 흡수기(12, 도 6에 도시되지 않음)를 지지하기 위한 새시(18A)를 포함하는 프레임(21)에 의해 지지되는 유리 플레이트(1A)를 포함하는 단면 태양열 패널을 도시한다.

주변 프레임은 상기된 바와 같이 금속성 주변 벨트(5A)에 의해 유리 플레이트에 연결된다. 48% Ni 함유량을 구비한 제어된 팽창 합금(NiFe 합금 48)은 그 열팽창 계수와 소다석회 유리의 열팽창 계수 사이의 밀접한 일치(close match) 때문에 주변 벨트(4, 5)를 위하여 바람직하게 사용된다.

용어 진공 밀착에 대한 본 설명에서, 헬륨-피크 질량 분광계 누설 검출기(helium- peaked mass spectrometer leak detector) 상에서 테스트될 때, lOE-10 cm3 s-1보다 작은 누설율을 보이면, 밀봉 또는 부품이 대체로 진공 밀착이라고 고려되는 것을 이해하여야 한다.

표현 "벌크 유리-금속 밀봉"(8, 9, 108)에 의해, 유리 플레이트(1, 2 또는 101) 및 금속성 주변 벨트(4, 5 또는 104) 사이의 진공 밀착 밀봉은 금속성 주변 벨트(4, 5 또는 104)의 가장자리(16, 116(도 5))를 매립하는 유리(14 또는 114(도 5))를 포함하도록 의도된다. 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(8, 9, 108)은 주변 벨트에 유리(14, 114)를 직접 점착하기 위하여 주변 벨트(4, 5, 104)의 가장자리(16, 116(도 5))를 매립하는 유리(14, 114)의 융해 및 후속의 응고에 의해 얻어진다.

진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉은 각각 본 발명의 제 1 또는 제 2 실시예에 따라서 2종류일 수 있으며: a) 유리 플레이트들(1, 2)의 국부적인 용융 및 이어진 응고로부터 유래되는 유리 물질(14)에 매립된 주변 벨트(4)의 가장자리(16)를 가지는 정합된 유리-금속 밀봉(8)(도 4); b) 유리 플레이트(101)에 주변 벨트(104)를 연결하는 제 1 유리 물질의 용융으로부터 유래되는 유리 물질(114)에 매립된 주변 벨트(104)의 가장자리(116)를 가지는 압축 유리-금속 밀봉(108)(도 5).

두 실시예들에서, 유리 물질(14, 114)들은 금속성 주변 벨트(4, 104)에 직접 점착한다. 제 1 실시예에서, 유리 물질(14)은 항상 유리로 만들어지는 제 1 플레이트(1)의 부분이며, 이에 반하여, 제 2 실시예에서, 유리 물질(114)은 금속성 주변 벨트(104)의 가장자리에서 메니스커스(meniscus)를 형성하는 일부 매립된 플릿 유리(frit glass)이다.

유리 플레이트가 가열될 때, 유리 플레이트는 먼저 특정 온도에서 유연하게 되고, 이어서 보다 높은 온도에서 용융되어 액체 또는 융해된다.

정합된 유리-금속 밀봉(8, 도 4)에서, 주변 벨트(4)의 가장자리의 매립 및 금속성 주변 벨트(4)에 대한 유리 물질(14)의 점착은 유리 플레이트(1)의 국부적인 융합에 의해 달성된다. 국부적인 유리 융합은 유리 연화 지점(약 720℃의 소다석회 유리에 대하여)에 근접한 온도, 그러나 이를 초과하지 않는 온도에서 유리 플레이트와 함께 주변 벨트를 가열하는 것에 의해 얻어진다. 주변 벨트(4)는 그런 다음 유리 연화 온도(약 800℃, softening temperature) 이상 더욱 가열되고(예를 들어, 유도에 의해), 약 1-2㎜에 걸쳐 유리 플레이트(1) 내로 삽입되고, 융해된 유리가 주변 벨트의 양 측부에서 메니스커스를 형성하는 것을 허용하도록 궁극적으로 수축된다. 궁극적으로, 유리 플레이트(1)는 템퍼링을 위한 표준 규정에 따라서 필요한 프리스트레스 레벨을 유도하도록 신속하게 냉각된다. 압축 유리-금속 밀봉(108, 도 5)에서, 금속성 주변 벨트(104)의 가장자리의 매립 및 금속성 주변 벨트(104)에 대한 점착은 유리 플레이트의 연화 온도와 비교하여 훨씬 낮은 연화 온도를 가진 제 1 유리를 용융시키고, 응고되면 유리 플레이트(101)에 주변 벨트(104)를 연결하는 것에 의해 달성된다. 투명(vitreous) 또는 불투명한(devitrifying) 플릿 유리는 밀봉에 일부 추가적인 압축을 제공하기 위하여 밀봉되는 구성 요소들의 열팽창계수(λ)보다 약간 낮은 열팽창계수를 가지도록 선택된다. 모두 열팽창계수 λ=90*10^-7 K^-1를 가지는 소다석회 유리 및 NiFe 합금 48의 경우에, 대략 75*10^-7 K^-1의 λ를 가진 플릿 유리가 사용될 수 있다. 압축 유리-금속 밀봉(104)은 먼저 두꺼운 페이스트를 도포하고, 유리 플레이트의 상부에 약 2㎜ 높이 및 폭의 연속 리본으로서 플릿 유리 분말과 바인더 및 적절한 용매(예를 들어, 니트로셀룰로오스 및 아밀 아세테이트)를 혼합하고, 상기 플릿 유리 페이스트 리본에 주변 벨트를 삽입하고, 그런 다음 적절한 오븐에서 적절한 지지 구조물에 의해 함께 유지되는 실현된 조립체를 굽는 것에 의해 얻어진다.

특히, 주변 벨트를 삽입하기 전에 플릿 유리의 리본을 건조시키고, 그런 다음, 건조된 리본을 구비한 유리 플레이트를, 적절한 지지 구조물에 의해 적소에서 유지되는 주변 벨트의 상부 가장자리를 접촉하면서 주변 벨트 상에서 뒤집어 배치하고, 그런 다음 오븐에서 실현된 조립체를 굽는 것이 유익하다는 것을 알았다. 이러한 방식으로, 플릿 유리 리본은 그 용융 온도에 도달하면 주변 벨트의 양 측부들을 따라서 아래로 유동하고, 그러므로 도 5에 도시된 바와 같은 유리 금속 밀봉에 대해 완전히 대칭이고 동종의 메니스커스를 실현한다. 플릿 굽기(frit firing)는 물질 데이터베이스에 기술된 바와 같은 통상의 열 사이클을 따라야 한다(전형적인 플릿 유리에 대하여, 굽는 온도는 약 30분 동안 450℃에 도달하게 된다). 지지 구조물은 남아 있는 조립체 구성 요소들에 대한 열팽창 차이를 보상하도록 만들어져야 한다.

이러한 것은 예를 들어 적절한 강(예를 들어 AISI430)으로 지지 구조물 또는 굽기 기그(firing gig)를 실현하여, 플릿 용융 온도에서 필요한 치수에 도달하는 방식으로 및 이 온도에서 주변 금속 벨트(5, 5A, 104)를 펼쳐서, 융해된 플릿과 접촉을 유지하면서 유리 플레이트(2)에 대한 필요한 위치에 이러한 벨트를 위치시키는 방식으로 지지 구조물 또는 굽기 기그를 치수화하도록 달성될 수 있다.

본 발명의 추가의 양태에 따라서, 벌크 유리-금속 밀봉은 적어도 플릿 유리에 매립된 금속 구성 요소가 이러한 벌크 유리-금속 밀봉을 생성하기 전에 산화되면 유익하게 개선될 수 있으며; 상기 산화는 대략 규칙적인 두께로 대략 균일하고 안정한 산화층(4A, 5B)을 만드는데 있으며, 또한 바람직하게 전단 테스트에 의해 측정될 때 적어도 10%까지 금속에 대한 유리의 결합 강도를 개선하는데 있다.

상기 금속 구성 요소의 사전 산화(pre-oxidation)는 바람직하게 금속 구성 요소 표면 상에서 균일한 산화층을 성장시키도록 적절한 온도로 오븐에서 가열하는 것에 의해 실현된다. 물론, 예를 들어 산소 부화 분위기(oxygen enriched atmosphere)에서 가열하는 것을 포함하는 다른 처리들이 예상될 수 있다.

압축 벌크 유리-금속 밀봉은 먼저 유리 플레이트(1)의 표면 상에 주변 벨트(104, 도 5)를 배치하고, 이어서 주변 벨트(104)의 일측 또는 양측에 유리 플레이트(1)의 표면의 상부에 플릿 유리 페이스트(114)의 리본을 부가하는 것에 의해 덜 바람직한 방식으로 얻어질 수 있다. 상기 플릿 유리의 리본은 유리-금속 밀봉을 얻도록 이어서 용융되고 다시 응고된다. 이러한 후자의 기술은 이전에 기술된 것보다 복잡하게 되고, 주변 벨트의 단지 일측에서만 플릿 유리의 리본의 존재는 보다 깨지기 쉬운 유리-금속 밀봉을 제공하게 된다.

정합 및 압축 유리-금속 밀봉(8, 108)은 주변 벨트의 일측 또는 양측에서의 적절한 에폭시 수지 캡슐화(encapsulation)에 의해 보강될 수 있다. 진공 측부를 위한 에폭시 수지는 추후에 베이크아웃 사이클에 견디기 위하여 매우 낮은 가스배출(outgassing) 및 고온에서의 양호한 안정성을 가지도록 선택되어야 한다(즉, "Torr Seal by Varian"의 상표명으로 공지된 에폭시 수지가 사용될 수 있다).

주변 벨트(4, 104)의 두께는 대기압 하에서 균열을 피하는 한편, 용접 동안 열전도를 감소시켜, 순차적으로 이러한 밀봉이 더 이상 진공 밀착하지 않게 할 수 있는 유리-금속 밀봉의 가열을 방지하기 위해 0.1 내지 1㎜의 범위에서 선택된다.

본 발명에 따르면, 금속성 주변 벨트는 연속적(즉, 연속적 벨트를 형성하도록 용접된) 진공 밀착이며, 적어도 하나의 탄성적으로 변형 가능한 부분을 포함하는 것을 유념하여야 하고, 탄성적으로 변형 가능한 부분은, 상기 외피의 진공화 공정, 패널의 열처리, 유리 플레이트 및 연결된 금속성 주변 벨트의 잠재적인 상호 변위를 받을 때에, 벌크 유리-금속 밀봉이 손상되어 더 이상 진공 밀착되지 않는 것을 방지하도록 적어도 탄성적으로 변형 가능하다.

용어 "열처리들"은 유리-금속 밀봉 공정과, 피이로리시스(pyrolisys)에 의한 패널에 대한 세척 요구들을 제한하면서 내부 압력을 낮추기 위하여 200℃ 보다 높은 온도에서 수행된 패널의 베이크아웃 열 처리와 같은 다른 열처리들을 지칭한다.

주변 금속 벨트(4, 5; 104)의 상기된 적어도 하나의 탄성적으로 변형 가능한 부분(10, 110)은 유리 플레이트에 대해 직각인 축에 대하여 0.1 - 0.3㎜의 상기 벨트의 신장을 허용하도록 적어도 탄성적으로 변형 가능하다.

본 발명의 추가의 양태에 따라서, 금속 주변 벨트(4; 104)는 상기 금속 벨트의 제 1 및 제 2 부분 사이에 제공된 중간 부분, 및 상기 중간 부분에 제공된 적어도 하나의 탄성적으로 변형 가능한 부분을 포함하고, 상기 제 1 부분은 제 1 유리 플레이트(1, 101)를 연결하고, 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(8, 108)을 포함하며, 상기 금속 벨트(4; 104)의 제 2 부분을 주변 프레임(3)을 연결하고, 진공 밀착 금속-금속 밀봉(6, 116)을 포함한다.

본 발명의 추가의 양태에 따라서, 적어도 하나의 탄성적으로 변형 가능한 부분(10, 110)은 바람직하게 적어도 하나의 비직선형(non rectilinear) 또는 적어도 부분적으로 곡선화된 부분 또는 적어도 하나의 리브(10, 110, ribbing)를 포함한다. 이러한 리브(10, 110)는 바람직하게 반원형이며, 주변 벨트의 전체 길이를 따라서 진행하는 2㎜ 내지 4㎜로 구성된 반경을 가진다.

플레이트들(1, 2)이 모두 유리로 만들어질 때, 주변 벨트는 벌크 진공 밀착 유리-금속 밀봉에 의해 플레이트들에 부착된다. 제 1 플레이트(1)가 유리로 만들어지고 제 2 플레이트(2)가 금속으로 만들어지면, 예를 들어 종래의 납땜, 용접 또는 브레이징에 의해 얻어진 진공 밀착 금속-금속 밀봉은 주변 프레임을 금속 플레이트에 연결하도록 직접 제공될 수 있거나, 또는 이전에 기술된 바와 같이, 주변 프레임과 바닥 금속 플레이트는 하나의 단일 금속편으로 실현될 수 있다.

본 발명에 따른 태양열 패널의 진공 외피는, 전형적으로 구리 튜브로 만들어지고 진공 펌프(도시되지 않음)에 연결되는 펌핑 포트(19)를 포함한다. 진공 외피의 진공화 후에, 펌핑 포트(19)는 냉각 회로에서 사용되는 전형적인 방법인 핀치-오프(pinch-off)에 의해 밀봉될 수 있다.

주변 프레임(3)을 통하여 진공 외피(30) 외측으로 열 흡수기 파이프(13)를 끌어내는 한편, 열 흡수기 파이프에 대한 열전달을 최소화하는, 전형적으로 스테인리스강 튜브 또는 벨로우즈로 만들어진 출구 포트(20)가 또한 존재하여야 한다.

공지된 형태의 게터 펌프(getter pump) 또한 희소한 것들 외에 감지할 수 있는 것들을 구비한 임의의 잔류 가스를 연속적으로 펌핑하기 위하여 진공 외피 내측에 존재할 수도 있다.

본 발명은 또한 진공화될 때 대기압에 견딜 수 있는 밀봉된 용적을 형성하는 진공 외피를 포함하는 진공 태양열 패널을 제조하기 위한 방법에 관한 것이고, 진공 외피는 유리로 만들어진 적어도 제 1 플레이트(1, 2, 101), 금속성 주변 벨트(4, 5, 104), 및 유리 플레이트(1, 2, 101)와 금속성 주변 벨트(4, 5, 104) 사이의 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉을 가진다.

본 발명에 따라서, 유리 물질(14, 114)은 주변 벨트(4, 104)의 가장자리(16, 116)에 근접하여 배치된다. 상기 유리 물질은 상기 제 1 플레이트(1) 또는 일부 매립된 플릿 유리 물질(104)의 부분일 수 있다. 상기 유리 물질(14, 114)은 그 용융 온도 이상 가열되고, 이어서 주변 벨트에 대한 유리 물질의 점착을 만들도록 상기 온도 아래로 냉각되고, 유리 플레이트(1)에 주변 벨트를 연결하는 한편, 주변 벨트의 가장자리를 매립한다. 이러한 것은 두가지 방식으로 얻어질 수 있다: 주변 벨트의 가장자리에 근접하여 위치되어 용융되고 이어서 응고된 상기 유리 물질은 유리 플레이트로부터 형성되거나, 또는 플릿 유리 페이스트의 리본으로부터 형성될 수 있으며, 플릿 유리 페이스트의 리본은 주변 벨트의 가장자리가 유리 플레이트(101)의 표면 상에 배치될 때 주변 벨트(104)의 양측에 배치된다.

벌크 유리-금속 밀봉(정합된 유리-금속 밀봉)을 형성하는 유리는 유리 플레이트(1)로부터 오며, 상기 방법은 다음의 단계들에 의해 기술될 수 있다:

- 유리 플레이트(1)는 그 연화 온도에 근접하지만 초과하지 않는 온도로 가열되고;

- 주변 벨트(4)는 상기 유리 플레이트(1)의 연화 온도 이상의 온도로 가열되며;

- 상기 주변 벨트(4)의 가장자리(16)가 상기 유리 플레이트(1)의 유리(14)에 의해 매립되도록, 상기 주변 벨트(4)의 가장자리(16)는 국부적인 융해를 달성하고 상기 유리 플레이트(1) 내로 상기 가장자리를 삽입하기 위하여 상기 유리 플레이트(1)의 표면을 향해 가압되고;

- 상기 주변 벨트(4)는 상기 주변 벨트(4)의 가장자리(16)의 양측에서 메니스커스를 형성하도록 상기 유리 플레이트(1)로부터 수축되고;

- 상기 유리 플레이트(1)와 주변 벨트(4)들은 상기 유리 플레이트 연화 온도 아래로 냉각되고, 상기 유리 플레이트(1)와 상기 금속성 주변 벨트(4) 사이에 진공 밀착 유리-금속 밀봉을 제공한다.

벌크 유리-금속 밀봉(압축 유리-금속 밀봉)을 형성하는 유리는 플릿 유리 페이스트의 리본으로부터 형성될 때, 상기 방법은 다음의 단계들에 의해 기술될 수 있다:

플릿 유리 물질을 포함하는 플릿 유리 페이스트가 제공되며, 상기 플릿 유리 페이스트는 플릿 유리 물질의 분말, 용매, 및 바인더를 함께 혼합하는 것에 의하여 얻어지며;

상기 플릿 유리 페이스트는 연속적인 리본을 형성하도록 상기 유리 플레이트(101)의 표면의 상부에 배치되며; 그런 다음, 상기 방법을 추진하는 2개의 가능한 방식들이 가능하다:

- 리본은 건조되고, 그런 다음 건조된 리본을 구비한 유리 플레이트(101)는, 적절한 지지 구조물에 의해 적소에서 유지되는 주변 벨트(104)의 상부 가장자리(116)를 접촉하면서 주변 벨트(104) 상에서 뒤집어 배치되고;

- 주변 벨트(104)의 가장자리(116)는 또한 유리 플레이트(101)의 표면을 접촉하는 플릿 유리 페이스트의 리본에 삽입되고;

- 플릿 유리 페이스트는 주변 벨트(104)의 측부와 유리 플레이트(101)의 표면 사이에 메니스커스를 형성하도록 가열되어 용융되며,

- 플릿 유리는 냉각되어 응고되므로, 유리 플레이트(101)와 금속성 주변 벨트(104) 사이에 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉을 제공한다.

정합된 유리-금속 밀봉을 제조하기 위한 방법은 실제로 제로 코스트(zero-cost)로 프리스트레스 동안 적용될 수 있기 때문에 유리 플레이트의 열 프리스트레스가 요구될 때 바람직한 반면에, 압축 유리-금속 밀봉을 제조하기 위한 방법은 훨씬 낮은 온도를 요구하기 때문에 유리 플레이트의 열 프리스트레스가 예측되지 않을 때(즉, 성층화된 유리의 경우에) 사용되어야 한다.

두(정합 또는 압축 유리-금속 밀봉) 경우에, 유리-금속 밀봉은 그런 다음 상기된 주변 벨트의 일측 또는 양측에서 적절한 에폭시에 의해 보강될 수 있다.

본 발명의 하나의 잇점은 매우 간단하게 실현 가능하며 매우 신뢰할 수 있는 유리-금속 밀봉을 가지는 진공 밀착 외피를 구비하는 태양열 패널을 제공하는 것이다.

주변 벨트는 리브의 존재에 의해 변형 가능하게 만들어진다. 이러한 것은 외피의 진공화 동안 외피의 내측과 외측 사이의 압력차에 의해 그리고 패널의 열처리, 특히 200℃ 이상의 온도에서의 베이크아웃 사이클 동안 패널 구성 요소들의 상이한 열팽창에 의해 유리-금속 밀봉에서 유도된 응력을 낮추는 것을 허용한다.

외피가 독성 또는 위험한 물질을 사용없이 만들어지는 것이 추가의 잇점이다.

끝으로, 기술된 발명들 중 많은 것들이 서로에 관계없이 진공 태양열 패널에 통합될 수 있다는 것을 유념하여야 한다. 이러한 것은 특히 다음의 발명들을 인용한다.

al) 청구항 제 1 항에 따라서 실현된 유리-금속 밀봉을 포함하고, 바람직하게 청구항 제 2 항 내지 제 6 항에 기술된 특징들 중 하나 이상을 포함하는 진공 태양열 패널,

a2) 청구항 제 21 항에 따르고 바람직하게 청구항 제 22 항 내지 제 25 항 중 하나 이상을 포함하는 진공 태양열 패널을 제조하는 방법,

b) 금속성 주변 벨트가 연속적이고 진공 밀착이며, 적어도 하나의 탄성적으로 변형 가능한 부분을 포함하고, 탄성적으로 변형 가능한 부분은, 상기 외피의 진공화 공정, 패널의 열처리, 유리 플레이트 및 연결된 금속성 주변 벨트의 잠재적인 상호 변위 시에, 벌크 유리-금속 밀봉이 손상되어 비-진공 밀착되는 것을 피하도록 적어도 탄성적으로 변형 가능한 것을 특징으로 하는, 청구항 제 1 항의 사전 특징부의 특징들을 포함하는 진공 태양열 패널. 이러한 벨트는 첨부된 청구항 제 10 항 내지 제 13 항에 기술된 특징들 중 하나 이상을 또한 바람직하게 포함한다.

cl) 유리 플레이트(1, 2)의 내측에 있는 적외선 미러 코팅 및/또는 유리 플레이트이 외부면 상의 반사방지 코팅, 또는 바닥 금속 플레이트의 내측 상의 적외선 미러 코팅을 포함하는 진공 태양열 패널. 이러한 코팅들이 바람직하게 첨부된 청구항 제 14 항 내지 제 16 항의 특징부에 기술된 특징들을 또한 포함하는 것을 유념하여야 한다.

c2) 유리의 외부면 및/또는 내부면 상에 각각 및/또는 바닥 금속 플레이트(1, 2, 1A, 2A)의 내측에 반사방지 및/또는 적외선 미러 코팅들을 도포하는 것에 의해 특징화되는 진공 태양열 패널의 효율을 증가시키기 위한 방법. 이러한 방법이 바람직하게 첨부된 청구항 제 26 항 내지 제 28 항의 특징부에 기술된 단계들을 또한 포함하는 것을 유념하여야 한다.

d) 청구항 제 1 항의 특징부에 따르고 패널의 주변 프레임(3)과 바닥 금속 플레이트 모두를 포함하는 단일 금속편으로 실현된 금속 프레임을 추가로 포함하는 단면 진공 태양열 패널,

e) 청구항 제 1 항의 사전 특징부에 따르고 바람직하게 안정한 강(예를 들어, AISI430)에 의해 실현되며, 플릿 용융 온도에서 필요한 치수에 도달하고 이 온도에서 주변 금속 벨트를 펼치고, 융해된 플릿과 접촉을 유지하면서 유리 플레이트에 대한 필요한 위치에 이러한 벨트를 위치시키는 방식으로 치수화되는 진공 태양열 패널를 위한 지지 구조물 또는 굽기 기그.

f) 진공 밀착 유리-금속 밀봉을 가지며, 적어도 플릿에 매립된 금속 구성 요소가 이러한 벌크 유리-금속 밀봉을 생성하기 전에 산화되는 유리 기반 플릿을 사용하여 만들어지는 진공 태양열 패널; 상기 산화는 바람직하게 대략 규칙적인 두께로 대략 균일하고 안정한 산화층을 제조하고 또한 바람직하게 전단 테스트에 의해 측정될 때 적어도 10%까지 금속에 대한 유리의 결합 강도를 증가시킨다.

상기 금속 구성 요소의 사전 산화는 바람직하게 금속 구성 요소 표면(전형적으로 NiFe 합금 48에 대해 560℃에서 10분) 상에서 균일한 산화층을 성장시키는데 적절한 온도로 오븐에서의 가열에 의해 실현된다. 산소 부화 분위기에서의 가열을 포함하는 다른 처리들이 예측될 수 있다는 것을 또한 유념하여야 한다.

Claims (34)

1. 밀봉된 용적을 형성하고 진공화될 때 대기압에 견딜 수 있는 진공 외피(30), 상기 진공 외피(30) 내측에 배치되는 적어도 하나의 열 흡수기(12), 상기 외피(30)에 출입하고 상기 열 흡수기(12)와 접촉하는 파이프(13)를 포함하고, 상기 진공 외피(30)는 유리로 만들어진 제 1 플레이트(1; 101), 상기 제 1 플레이트(1; 101)의 주변에 배치되는 주변 프레임(3), 상기 제 1 플레이트(1; 101)에 상기 주변 프레임(3)을 연결하는 금속성 주변 벨트(4, 5; 104)를 포함하고, 상기 금속성 주변 벨트(4; 104)는 연속적이고 진공 밀착성이며 진공 밀착 밀봉(8; 108; 6; 7)에 의해 상기 제 1 유리 플레이트(1; 101) 및 상기 주변 프레임에 연결되는 진공 태양열 패널에 있어서,
   상기 금속성 주변 벨트(4; 104)와 상기 제 1 유리 플레이트(1; 101) 사이의 상기 진공 밀착 밀봉은 유리 물질(14; 114)을 포함하는 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(8; 108)이며, 상기 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(8; 108)은 상기 유리 물질(14; 114)의 융해 및 후속의 응고에 의해 얻어지며,
   상기 금속성 주변 벨트(4, 104)는 상기 외피의 진공화 공정, 상기 패널의 열처리, 및 상기 유리 플레이트(1, 2)와 상기 연결된 금속성 주변 벨트(4, 5; 110)의 상호 변위를 받을 때에, 상기 벌크 유리-금속 밀봉(8; 108)이 손상되어 더 이상 진공 밀착되지 않는 것을 방지하도록 적어도 탄성적으로 변형 가능한 적어도 하나의 탄성적으로 변형 가능한 부분(10, 110)을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(8; 108)의 상기 유리 물질(14; 114)은 상기 주변 벨트(4; 104)의 가장자리(16; 116)를 매립하는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(8; 108)의 상기 유리 물질(14; 114)은 상기 금속성 주변 벨트(4; 104)의 양 측부들에 직접 점착하는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(8)은 상기 주변 벨트(4)의 가장자리(16)에 근접하여 상기 제 1 플레이트(1)의 유리 물질(14)의 국부적인 융해 및 후속의 응고에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉은 상기 금속성 주변 벨트(104)의 양 측부들에서 상기 금속성 주변 벨트(104)를 상기 제 1 유리 플레이트(101)에 연결하는 플릿 유리(114)의 메니스커스(meniscus)를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
6. 제 1 항에 있어서, 평탄한 태양열 패널을 얻기 위하여 상기 제 1 플레이트(1)에 대해 평행한 제 2 플레이트(2)를 포함하고, 상기 열 흡수기(12)는 상기 진공 외피(30) 내에서 상기 제 1 및 제 2 플레이트(1, 2)들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 플레이트(2)는 양면 태양열 패널을 가지기 위하여 유리로 만들어지는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 금속성 주변 벨트(4, 5; 104)의 적어도 하나의 탄성적으로 변형 가능한 부분(10, 110)은 상기 유리 플레이트(1)에 대해 직각인 축에 대하여 적어도 0.1㎜의 상기 벨트의 탄성 변형을 허용하도록 적어도 탄성적으로 변형 가능한 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 금속성 주변 벨트(4; 104)는 상기 금속성 주변 벨트의 제 1 및 제 2 부분 사이에 제공되는 중간 부분을 포함하고, 상기 제 1 부분은 상기 제 1 유리 플레이트(1; 101)를 연결하고, 상기 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(8, 108)을 포함하고, 상기 금속성 주변 벨트(4; 104)의 제 2 부분은 상기 주변 프레임(3)을 연결하고, 진공 밀착 금속-금속 밀봉(6, 116)을 포함하며; 상기 적어도 하나의 탄성적으로 변형 가능한 부분(10, 110)은 상기 중간 부분에 제공되는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 탄성적으로 변형 가능한 부분(10, 110)은 적어도 하나의 비직선 부분, 또는 적어도 하나의 적어도 부분적으로 곡선화된 부분, 또는 적어도 하나의 리브(ribbing)(10, 110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 리브(10, 110)는 반원 형태이며, 2㎜ 반경을 가지며, 상기 주변 벨트의 전체 길이를 따라서 이어지는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
12. 제 2 항에 있어서, 상기 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(8; 108)에 매립된 상기 주변 벨트(4; 104)의 가장자리(16; 116)는 상기 유리 플레이트(1, 2)에 대하여 직각인 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 주변 벨트(4; 104)는 0.1㎜ 내지 1㎜ 사이에 포함되는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
14. 제 5 항에 있어서, 상기 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉의 플릿 유리(114)는 밀봉되는 상기 유리 플레이트(101)와 금속성 주변 벨트(104)의 열팽창계수보다 낮은 열팽창계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널.
15. 밀봉된 용적을 형성하고 진공화될 때 대기압을 견딜 수 있는 진공 외피(30)를 포함하는 진공 태양열 패널 제조 방법으로서, 상기 외피(30)는 유리로 만들어진 제 1 플레이트(1; 101)와 금속성 주변 벨트(4; 104)를 포함하고, 상기 방법은 상기 제 1 유리 플레이트(1; 101)와 상기 금속성 주변 벨트(4; 104) 사이에 진공 밀착 유리-금속 밀봉(8; 108)을 제공하는 진공 태양열 패널 제조 방법에 있어서,
    유리 물질(14; 114)이 상기 주변 벨트(4; 104)의 가장자리(16; 116)에 근접하여 배치되어, 용융 온도 이상으로 가열되고, 이어서 상기 온도 아래로 냉각되어서, 상기 유리 물질(14; 114)을 상기 금속성 주변 벨트(4; 104)의 양 측부들에 점착하여 상기 금속성 주변 벨트(4; 104)를 상기 제 1 유리 플레이트(1; 101)에 연결하는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널 제조 방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    - 상기 제 1 유리 플레이트(1)가 연화 온도에 근접하지만 이 연화 온도에 도달하지 않는 온도로 가열되는 단계;
    - 상기 주변 벨트(4)가 상기 제 1 유리 플레이트(1)의 용융 온도 이상의 온도로 가열되는 단계;
    - 국부적인 융해를 달성하여 상기 제 1 유리 플레이트(1) 내로 상기 가장자리(16)를 삽입하기 위해 상기 주변 벨트(4)의 가장자리가 상기 제 1 유리 플레이트(1)를 향해 가압되어, 상기 주변 벨트(4)의 가장자리(16)가 상기 제 1 유리 플레이트(1)의 유리(14)에 매립되는 단계;
    - 상기 제 1 유리 플레이트(1)와 상기 주변 벨트(4)가 상기 제 1 유리 플레이트(1)의 연화 온도 아래로 냉각되어, 상기 제 1 유리 플레이트(1)와 상기 금속성 주변 벨트(4) 사이에 정합된 진공 밀착 유리-금속 밀봉(8)을 제공하는 단계를 특징으로 하는 진공 태양열 패널 제조 방법.
17. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 유리 플레이트(1) 내로 상기 주변 벨트(4)의 가장자리(16)를 삽입한 후에, 상기 주변 벨트(4)는 상기 제 1 유리 플레이트(1)로부터 적어도 부분적으로 수축되어, 상기 주변 벨트(4)의 가장자리(16)의 양 측부들에 메니스커스를 형성하는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널 제조 방법.
18. 제 15 항에 있어서,
    - 플릿 유리 물질과 바인더를 포함하는 플릿 유리 페이스트가 제공되는 단계;
    - 상기 플릿 유리 페이스트가 상기 제 1 유리 플레이트(101)의 표면의 상부에 배치되어 연속적인 리본을 형성하는 단계;
    - 상기 주변 벨트(104)의 가장자리(116)가 상기 플릿 유리 페이스트의 리본에 삽입되어, 상기 제 1 유리 플레이트(101)의 표면과 또한 접촉하는 단계;
    - 상기 플릿 유리 페이스트가 상기 주변 벨트(104)의 양 측부들 상에 융해된 플릿 유리의 메니스커스를 형성하도록 가열되어 용융되는 단계;
    - 상기 플릿 유리가 냉각되고 응고되어서, 상기 제 1 유리 플레이트(101)와 상기 금속성 주변 벨트(104) 사이에 압축 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(108)을 제공하는 단계를 특징으로 하는 진공 태양열 패널 제조 방법.
19. 제 15 항에 있어서,
    - 플릿 유리 물질과 바인더를 포함하는 플릿 유리 페이스트가 제공되는 단계;
    - 상기 플릿 유리 페이스트가 상기 제 1 유리 플레이트(101)의 표면의 상부에 배치되어 연속적인 리본을 형성하는 단계;
    - 상기 리본이 적어도 부분적으로 건조되는 단계;
    - 상기 건조된 리본을 구비한 상기 제 1 유리 플레이트(101)가 상기 주변 벨트(104) 상에 뒤집어 배치되어 상기 주변 벨트(104)의 상부 가장자리(116)와 접촉하는 단계로서, 이전의 상기 리본 건조 단계 때문에, 상기 리본이 상기 주변 벨트에 위에서 유동할 수 없는 단계;
    - 상기 플릿 유리 페이스트가 가열되고 용융되어서, 적어도 부분적으로 상기 금속성 주변 벨트의 양 측부들을 따라 아래로 유동하여, 상기 주변 벨트(104)의 양 측부들 상에 융해된 플릿 유리의 대칭이고 동종인 메니스커스를 형성하는 단계;
    - 상기 플릿 유리가 냉각되고 응고되어서, 상기 제 1 유리 플레이트(101)와 상기 금속성 주변 벨트(104) 사이에 압축 진공 밀착 벌크 유리-금속 밀봉(108)을 제공하는 단계를 특징으로 하는 진공 태양열 패널 제조 방법.
20. 제 15 항에 있어서, 상기 주변 벨트(4; 104)의 가장자리(16; 116)를 상기 유리 물질(14; 114)에 근접하게 위치시키기 위한 지지 구조물을 사용하고, 상기 유리 물질을 용융 온도 이상으로 가열하며,
    상기 지지 구조물은 상기 유리 물질 용융 온도에서 원하는 치수에 도달하는 방식으로 치수화되고, 이 온도에서 상기 지지 구조물은 상기 주변 금속 벨트(5, 5A, 104)를 펼쳐서, 융해된 상기 유리 물질과 접촉을 유지하면서 유리 플레이트(2)에 대해 원하는 위치에 상기 벨트를 위치시키는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널 제조 방법.
21. 제 15 항에 있어서, 밀봉되는 상기 제 1 유리 플레이트(101)와 금속성 주변 벨트(104)의 열팽창계수보다 낮은 열팽창계수를 포함하는 플릿 유리 페이스(114)를 사용하는 것을 특징으로 하는 진공 태양열 패널 제조 방법.
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