KR101660517B1 - 합성수지판이 내입된 단열방범유리 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강도는 높지만 취성이 약한 강화유리문 사이에 탄소성체의 합성수지판을 더 부착하여 유리가 갖는 물성의 단점을 극복한 단열방범유리 및 그 제조방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 제1유리판과; 상제 제1유리판에 이격 설치된 합성수지판과; 상기 합성수지판에 이격 설치된 제2유리판과; 상기 제1유리판과 합성수지판 사이에, 그리고 합성수지판과 제2유리판 사이에서 외각 테두리 쪽에 개재되어 유리판과 합성수지판을 일정간격 이격시키기 위한 간봉재;를 포함하되, 상기 간봉재는 바닥부와 일정 높이의 주름부가 연속 교차되는 주름벨트와; 상기 주름벨트 양 측면과 바닥부를 감싸도록 형성된 실링고무와; 바닥부에 접하는 실링고무의 반대측 면에 길이방향으로 부착되는 띠 형상의 흡습제;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제공하는 방범단열유리를 이용하면 단열성과 차음성이 우수하고 유리가 깨지더라도 합성수지판으로 강도의 침입을 차단할 수 있는 효과가 있다.

Description

합성수지판이 내입된 단열방범유리 및 그 제조방법 {Synthetic resin plate inserted heat intercepting glass and manufacturing method}

본 발명은 합성수지판이 내입된 단열방범유리 및 그의 제조방법으로서, 이를 보다 상세히 설명하면 강도는 높지만 취성이 약한 강화유리문 사이에 탄소성체의 합성수지판을 더 부착하여 유리가 갖는 물성의 단점을 극복한 단열방범유리 및 그 제조방법에 관한 것이다.

에너지원을 전량 외국에서 수입해오는 우리나라의 특성상 에너지소비를 줄이고자 각종 건축물 등에는 단열성을 높이기 위해 기술들이 제안되어오고 있다. 특히 건축물에서 에너지 손실율을 살펴보면 창호를 통해서 빠져나가는 에너지가 전체 에너지 손실의 35%를 차지하므로, 이러한 손실을 최소화 시키기 위해 본 출원인이 대한민국 공개실용신안공보 20-2013-0001128에 개시한 바와 같이 도어의 전면 유리를 이중으로 구성한 단열유리가 널리 보급 및 사용되고 있다.

하지만 이와 같은 이중강화유리는 단열성 측면에서는 우수하나 유리가 갖는 고유의 취성에 의해 비교적 작은 충격에도 쉽게 깨지므로 방범용 창이나 문으로 사용하기에는 적합하지 못하다.

특히 최근에 비상 탈출용으로 개발된 휴대용 유리파괴기에 의해 적은 힘으로도 강화유리가 쉽게 깨지므로 종래의 유리문은 강도의 침입을 예방하기에는 역부족이다.

과거에는 유리창의 내, 외측면에 메시형의 철망을 더 구성하거나 또는 대한민국 등록특허공보 10-0334250에 개시된 방범유리창과 같이 투명유리판에 접착제를 도포하여 합성수지판을 가압하는 방법으로 외부 충격에 대한 강도가 높은 방범유리창을 제공하고 있는 실정이었다.

그러나 상기한 방범창은 단열성이 우수하지 못하고 외관이 조잡하며 사용시간이 경과함에 따라 합성수지판에 잔기스나 얼룩이 발생하기 쉬워 미관을 저해시키는 등의 문제점이 있었다.

KR 20-2013-0001128 U (2013.2.19.) KR 10-0334250 B1 (2002.04.12.)

본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 단열성을 더욱 배가시키면서 오랜 사용에도 쉽게 오염이나 훼손되지 않고 외관미가 우수한 합성수지판이 내입된 단열방범유리 및 그 제조방법을 제공함을 발명에서 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한 열압착 방법으로 부착되는 간봉을 사용함으로써 유리와 간봉재 사이의 접착력을 높이고 별도의 치어콜 실링 작업이 필요 없는 간소화된 제조방법을 제안함을 발명에서 해결하고자 하는 과제로 한다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 참작할 수 있다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 제1유리판과; 상제 제1유리판에 이격 설치된 합성수지판과; 상기 합성수지판에 이격 설치된 제2유리판과; 상기 제1유리판과 합성수지판 사이에, 그리고 합성수지판과 제2유리판 사이에서 외각 테두리 쪽에 개재되어 유리판과 합성수지판을 일정간격 이격시키기 위한 간봉재;를 포함하되,

상기 간봉재는 바닥부와 일정 높이의 주름부가 연속 교차되는 주름벨트와; 상기 주름벨트 양 측면과 바닥부를 감싸도록 형성된 실링고무와; 바닥부에 접하는 실링고무의 반대측 면에 길이방향으로 부착되는 띠 형상의 흡습제;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

단열방범유리의 제조방법에 있어서는, 제1유리판의 일측 코너부에 간극부를 형성하도록 간봉재를 부착하는 단계와, 간봉재 측면에 합성수지판을 부착하는 단계와, 합성수지판의 일측 코너부에 간극부를 형성하도록 간봉재를 부착하는 단계와, 간봉재 측면에 제2유리판을 부착하는 단계와, 상기 과정을 통해 만들어진 완제품을 온열압착기에 투입하는 단계와, 완제품의 충전공간 내부 온도가 상온에 이르도록 냉각하는 단계와, 간봉재의 일단과 타단 사이에 형성된 간극부로 단열가스를 주입하는 단계와, 코너측 간극부에 열을 공급하여 밀봉하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 단열방범유리의 구성이 내외측의 유리와 사이에 형성되는 합성수지판의 3중 구조이므로 단열성과 차음성이 우수하고 유리가 깨지더라도 합성수지판으로 강도의 침입을 막을 수 있다.

합성수지판이 내외측 유리안에 위치하므로 오염이나 긁힘 가능성이 전무하고 설치장소에 따라 합성수지판의 투명도나 색상을 달리하여 적용할 수 있는 장점이 있다.

접착 및 밀봉기능을 갖는 압착고무와 흡습제가 일체로 구성된 간봉재를 열압착 방법으로 부착되게 함으로써 유리와 간봉재 사이의 접착력을 높이고 흡습재를 충진하거나 또는 별도의 치어콜 실링 작업이 필요 없어 제조시간을 단축시킬 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 분리사시도
도 3은 본 발명에 적용되는 간봉재를 보인 확대도
도 4는 도 1의 측단면도
도 5는 코너 간극부의 바람직한 밀봉예를 나타낸 확대도
도 6는 본 발명에 따른 합성수지판이 내입된 단열방범유리의 제작과정을 보인 흐름도
도 7은 제작과정을 그림으로 도시한 순서도
도 8는 합성수지판이 내입된 단열방범유리의 다른 제작과정을 보인 흐름도

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예를 나타낸 사시도이고 도 2는 도 1의 분리사시도로서, 도면을 참조하면 본 발명에 따른 합성수지판(4)이 내입된 단열방범유리(1)는 내외부에 노출되는 제1유리판(2)과 제2유리판(3) 사이에 상기 유리판과 동일한 면적을 갖는 합성수지판(4)을 더 형성한 3중 구조로 이루어져 있다.

상기 제1유리판(2)과 합성수지판(4) 사이와 합성수지판(4)과 제2유리판(3) 사이는 내부에 단열가스를 충전하여 대류에 의한 열전달을 최소화시켜 단열성을 향상시킬 수 있도록 충전공간(S)을 마련토록 한다.

이를 위해 합성수지판(4) 앞뒤면의 외각 테두리쪽에는 간봉재(5)를 설치하여 제1유리판(2)과 제2유리판(3)을 합성수지판으로부터 일정간격 이격시킨다.

상기 합성수지판(4)으로는 충격강도가 아크릴재보다 훨씬 높고 일반유리보다는 200배 이상 뛰어난 폴리카보네이트(PC,Polycarbonate)를 사용토록 한다.

폴리카보네이트는 경도 면에서는 강화유리보다 약하지만 충격강도가 월등히 높아서 망치로 내리쳐도 휘어질지언정 잘 깨지진 않으므로 강도의 침입가능성이 높은 곳에 방범 목적으로 사용하기에 적합하다. 또한, 광 투과율이 유리에 버금갈 정도로 우수하므로 양 유리 사이에 설치되더라고 시각적으로 느껴지는 이물감이 전혀 없이 자연스러운 심미감을 보여줄 수 있는 장점도 있다. 더욱이 열전도율이 PVC보다 더 낮고 일반 유리의 1/4 정도에 해당하므로 단열성 측면에서도 유리한 특징이 있다.

따라서 상기와 같이 제1유리판(2)과 제2유리판(3) 사이에 간봉재(5)를 매개로 하여 폴리카보네이트 소재의 합성수지판(4)을 더 구성하게 되면 심미감과 단열성이 우수할 뿐만 아니라 외부인의 침입을 방지할 수 있는 방범성 측면에서도 매우 우수한 유리를 제공할 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명에 적용되는 간봉재를 보인 확대도이고, 도 4는 도 1의 측단면도로, 도면을 참조하면 본 발명에서 사용되는 간봉재(5)는 바닥부(6b)와 바닥부(6b)의 사이사이에 균일한 간격으로 일정 높이의 주름부(6a)를 갖는 금속재의 주름벨트(6)를 형성하고, 단면상에서 볼 때 상기 주름벨트(6) 양 측면과 주름부(6a) 반대측인 바닥부(6b)를 감싸도록 실링고무(7)를 구성하며, 주름벨트(6) 바닥부(6b)의 타측 평면에는 띠 형상의 흡습제(8)가 부착 구성된다.

상기 금속재 주름벨트(6)에서 주름부(6a)는 주름벨트(6)에 결합 형성된 실링고무(7)와 흡습제(8)를 안정적으로 지지하면서도 작업자의 적은 힘으로도 유연하게 절곡될 수 있도록 하기 위함이며, 주름벨트(6)를 감싸는 실링고무(7)는 온열압착기(20)에 투입되었을 부분 융해되어 유리판과 합성수지판(4)에 견고히 접착 고정되고 물과 가스의 절연효과가 뛰어난 특징이 있다.

따라서 기존 알루미늄 단열간봉 등에 비해서 유리면 외측에 부착할 때 모서리부에서는 단순 절곡만 하면 되므로 작업성이 뛰어나다. 그리고 기존의 유리판과 간봉 사이의 결합이 간봉 측면부에 형성된 부틸에 의한 이루어지므로 결합강도가 약한 문제점이 있었으나 상기한 간봉재(5)는 고온압착기 내부 환경에서 일부가 용해되어 밀착 결합되므로 결합강도가 훨씬 우수하며, 종래에 유리판 사이와 간봉 외주면에 실링을 위한 치어콜 작업이 불필요하므로 작업공정이 간소화되는 장점이 있다.

이하에서 상기와 같이 구성되는 합성수지판이 내입된 단열방범유리(1)의 제조방법에 대해 자세히 설명한다.

도 6는 본 발명에 따른 합성수지판이 내입된 단열방범유리의 제작과정을 보인 흐름도이고 도 7은 제작과정을 그림으로 도시한 순서도로써, 합성수지판(4)이 내입된 단열방범유리(1)의 제조방법은 제1유리판(2)에 간봉재(5) 부착단계와, 간봉재 측면에 합성수지판 부착단계와, 합성수지판에 보호판(10) 적층단계와, 온열압착기(20)에 반제품 투입단계와, 합성수지판에 간봉재 부착단계와, 간봉재 측면에 제2유리판(3) 부착단계와, 온열압착기(20)에 완제품 투입단계와, 완제품 냉각단계와, 단열가스 주입단계와, 코너 간극부(9) 밀봉단계를 포함한다.

(1) 제1유리판에 간봉재 부착단계

설계된 사이즈로 절단 후 모서리가공 및 세척이 이루어진 제1유리판(2)의 외각 테두리부에는 흡습제(8)가 내부로 향하도록 하여 유리판의 일측 모서리에서 시작하여 유리판의 테두리를 따라 연속적으로 간봉재(5)를 부착하며, 간봉재(5) 사이가 약 0.8mm 내지 1.5mm 의 틈새를 갖도록 간극부(9)를 형성하도록 한다.

제조방법의 마지막 과정인 간극부(9) 밀봉을 위해 간봉재(5)의 양 단부에는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 주름벨트(6)의 바닥부(6b)가 위치하도록 간봉재(5)를 절단하여 부착 구성되게 한다.

상기 간봉재(5)의 외측면은 실링고무(7)로 구성되어 있으므로 부착된 위치에서 미끄러짐없이 유리나 합성수지재에 안정적으로 접착이 이루어진다.

(2) 간봉재 측면에 합성수지판 부착단계

제 (1)과정에서 부착된 간봉재(5) 위에 제1유리판(2)과 동일한 면적을 갖는 합성수지판(4)을 부착하여 반제품을 완성한다.

(3) 합성수지판에 보호판 적층단계

합성수지판(4)은 유리판에 비해 강도는 우수하나 경도면에서 약하여 표면에 잔기스나 스크레치가 발생하기 쉽다. 따라서 후공정에서 상기 반제품을 온열압착기(20)에 투입하기 전에 합성수지판(4) 상부에 미리 준비된 보호판(10)을 적층함으로써 합성수지판(4)의 표면을 보호할 수 있도록 한다. 상기 보호판(10)으로는 제1유리판(2)과 동일 사이즈의 유리판을 사용할 수 있다.

(4) 온열압착기에 반제품 투입단계

합성수지판(4) 상부에 보호판(10)을 적층한 상태의 반제품을 온열압착기(20)에 투입한다. 상기 온열압착기(20)는 내부 온도는 60도 내지 80도의 고온 상태로 상하측에 다수개의 롤러를 통해 투입된 반제품을 압착함으로써 간봉재(5)에 형성된 실링고무(7)가 고온의 환경에서 일부 융해되면서 상하측에서 롤러에 의한 가압력으로 제1유리판(2)과 합성수지판(4)의 결합력을 높이고 기밀 상태를 우수하게 형성할 수 있게 된다.

(5) 보호판 제거 및 합성수지판에 간봉재 부착단계

온열압착기(20)를 통과하고 나면 적층된 보호판(10)을 제거하고 합성수지판(4)의 외각 테두리부에 흡습제(8)가 내부로 향하도록 하여 상기 제(1) 과정에서와 같은 방법으로 간봉재(5)를 부착한다.

(6) 간봉재 측면에 제2유리판(3) 부착단계

합성수지판(4)에 부착된 간봉재(5) 위에 제1유리판(2)과 동일한 크기의 제2유리판(3)을 부착하여 완제품을 형성한다.

(7) 온열압착기에 완제품 투입단계

합성수지판(4)과 제2유리판(3)이 사이에 형성된 간봉재(5)의 실링고무(7)에 의해 견고히 결합될 수 있도록 완제품을 온열압착기(20)에 재차 투입한다.

(8) 완제품 냉각단계

상기 온열압착기(20)를 통과한 완제품을 실온상태에서 충전공간(S) 내부의 온도가 상온에 이르도록 서냉시킨다. 냉각과정 없이 후공정인 단열가스를 주입하고 밀봉을 하게 되면 충전공간(S) 내부의 가스가 수축되면서 간봉재(5)가 뒤틀려 불량 발생의 원인이 된다.

(9) 단열가스 주입단계

대류에 의한 열전달을 최소화하기 위해 합성수지판(4)과 한 쌍의 유리판 사이에 형성되는 충전공간(S) 내부로 아르곤 또는 질소와 같은 단열가스를 제(1) 및 제(5)과정에서 형성한 간봉재(5) 사이의 간극부(9)를 통해 주입한다.

(10) 코너 간극부 밀봉단계

간극부(9)로 단열가스를 충진하면 단열가스를 밀폐시키기 위해 간극부(9)를 밀봉해야 한다. 이를 위해 먼저 상기 제(1)과 제(5)과정에서 도 5의 (a)에 보듯이 간봉재(5)의 양 단부에는 주름벨트(6)의 바닥부(6b)가 위치하도록 간봉재(5)를 설치하도록 하되, 히터를 간극부(9)에 근처에 위치시켜 간봉재(5)를 40 내지 50 도의 온도로 가열하여 간봉재의 실링고무(7)의 물성이 부드러워졌을 때, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 수직방향의 간봉재(5) 최단부에 구성된 주름벨트(6)의 바닥부(6b)를 손으로 눌러 절곡시켜 수평방향의 타측 주름벨트(6)의 바닥부(6b) 위로 일부가 중첩 되게 함으로써 밀봉이 면밀히 이루어지게 된다.

단열방범유리(1)의 제작시간을 단축시키기 위해 반제품 단계에서 온열앞착기에 투입하지 않고 완제품 단계에서 투입할 수 있다. 이 경우 합성수지판(4)이 내입된 단열방범유리(1)의 제조방법은 도 8에 도시된 바와 같이 제1유리판(2)에 간봉재 부착단계와, 간봉재 측면에 합성수지판(4) 부착단계와, 합성수지판(4)에 간봉재 부착단계와, 간봉재 측면에 제2유리판(3) 부착단계와, 온열압착기(20)에 완제품 투입단계와, 완제품 냉각단계와, 단열가스 주입단계와, 코너 간극부(9) 밀봉단계로 이루어지므로 동일한 크기의 단열방범유리(1) 제조기간을 20% 내지 30% 정도 단축할 수 있다.

하지만, 이 경우에는 중심부에 위치한 합성수지판(4)과 그 양면에 부착되는 간봉재(5) 사이의 결합력과 단열가스 밀폐력이 저하될 우려가 있으므로 유의해야 할 것이다.

상기와 같은 제조방법을 거쳐 생산되는 단열방범유리(1)는 합성수지판(4)을 중심에 위치시켜 유리가 갖는 취성으로 인해 약한 외력에도 쉽게 깨지거나 파괴되는 문제점을 극복하여 방범용 유리로 활용성과 기능성을 높이고, 합성수지판(4)의 낮은 열관류율에 의해 단열성능은 더욱 개선되며, 합성수지판에 다양한 색상을 가미할 수 있고 투명도를 조절할 수 있으므로 유리 표면에 부가적인 썬팅을 할 필요 없이 다양한 장소와 건축물에 활용될 여지가 매우 높은 유용한 발명이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

1:단열방범유리
2:제1유리판 3:제2유리판 4:합성수지판
5:간봉재
6:주름벨트 6a:주름부 6b:바닥부
7:실링고무 8:흡습제 9:간극부
10:보호판 20:온열압착기
S:충전공간

Claims (4)

1. 제1유리판(2);
   상제 제1유리판(2)에 이격 설치된 합성수지판(4);
   상기 합성수지판(4)에 이격 설치된 제2유리판(3);
   상기 제1유리판(2)과 합성수지판(4) 사이에, 그리고 합성수지판(4)과 제2유리판(3) 사이에서 외각 테두리 쪽에 개재되어 유리판과 합성수지판(4)을 일정간격 이격시키기 위한 간봉재(5);를 포함하되,
   상기 간봉재(5)는 바닥부(6b)와 일정 높이의 주름부(6a)가 연속 교차되는 주름벨트(6);
   상기 주름벨트(6)의 양 측면과 바닥부(6b)를 감싸도록 형성된 실링고무(7);
   바닥부(6b)에 접하는 실링고무(7)의 반대측 면에 길이방향으로 부착되는 띠 형상의 흡습제(8);를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지판(4)이 내입된 단열방범유리.
   
2. 제1유리판(2)의 일측 코너부에 간극부(9)를 형성하도록 간봉재(5)를 부착하는 단계;
   간봉재(5) 측면에 합성수지판(4)을 부착하는 단계;
   합성수지판(4) 상부에 보호판(10)을 적층하는 단계;
   상기 과정을 통해 만들어진 반제품을 온열압착기(20)에 투입하는 단계;
   보호판(10) 제거 및 합성수지판(4)의 일측 코너부에 간극부(9)를 형성하도록 간봉재(5)를 부착하는 단계;
   간봉재(5) 측면에 제2유리판(3)을 부착하는 단계;
   상기 과정을 통해 만들어진 완제품을 온열압착기(20)에 투입하는 단계;
   완제품의 충전공간(S) 내부 온도가 상온에 이르도록 냉각하는 단계;
   간봉재(5)의 일단과 타단 사이에 형성된 간극부(9)로 단열가스를 주입하는 단계;
   코너측 간극부(9)에 열을 공급하여 밀봉하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 합성수지판(4)이 내입된 단열방범유리의 제조방법.
   
3. 제1유리판(2)의 일측 코너부에 간극부(9)를 형성하도록 간봉재(5)를 부착하는 단계;
   간봉재(5) 측면에 합성수지판(4)을 부착하는 단계;
   합성수지판(4)의 일측 코너부에 간극부(9)를 형성하도록 간봉재(5)를 부착하는 단계;
   간봉재(5) 측면에 제2유리판(3)을 부착하는 단계;
   상기 과정을 통해 만들어진 완제품을 온열압착기(20)에 투입하는 단계;
   완제품의 충전공간(S) 내부 온도가 상온에 이르도록 냉각하는 단계;
   간봉재(5)의 일단과 타단 사이에 형성된 간극부(9)로 단열가스를 주입하는 단계;
   코너측 간극부(9)에 열을 공급하여 밀봉하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 합성수지판(4)이 내입된 단열방범유리의 제조방법.
   
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서;
   합성수지판(4)에 간봉재(5)를 부착하는 단계에서 간봉재(5)의 양 끝단부에 주름벨트(6)의 바닥부(6b)가 위치하도록 부착하고,
   코너측 간극부(9)를 밀봉하는 단계에서 일측 단부의 바닥부(6b) 일부를 타측 단부의 바닥부(6b) 위로 중첩시킴으로써 면밀한 밀봉상태가 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 합성수지판이 내입된 단열방범유리의 제조방법.

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