KR102545225B1 - 방화 유리 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방화 유리 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 제조 방법은 판유리에 은막 코팅 또는 하드로이 코팅을 형성하는 로이유리 형성 단계; 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 코팅이 형성된 상기 판유리를 가열하는 가열 단계; 및 급냉 장치를 이용해 가열된 상기 판유리를 급냉하는 급냉 단계;를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 방화 유리 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단열 유리로 사용되는 로이 유리에 강화 유리 공정을 적용하여 방화 유리를 제조할 수 있는 방화 유리 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
방화 유리는 일반 건축물에서 사용되는 유리(일반 판유리)는 다른 유리에 비해 팽창률은 높은 반면 연화점은 낮아, 화재 발생시에 급격한 열충격에 의해 쉽게 파손되어 불길의 전파경로가 되어 버린다. 특히 상업용 건물 및 사무실과 같은 장소는 방화성능이 크게 요구되는 곳이며, 따라서 이러한 장소에 방화 유리의 필요성이 더욱 커지고 있다.
현재 국내에서 생산되는 방화 유리로는 망입 유리가 있으며, 수입되는 제품에는 일반 판유리 제품을 특수 면취 초강화한 제품이 나와 있다. 그렇지만, 이 두 가지 제품 모두 화재발생시 발생하는 고온의 적외선의 차단기능은 없어 방화구획 안의 내화벽체로 인증은 받지 못한 채 방화문 인증만을 획득한 제품으로 그 사용에 많은 제약이 있다.
이러한 종래의 방화 유리 제조 방법은 두 개의 유리판 사이의 빈 공간을 형성시켜 가장자리를 밀봉한 상태의 셀을 만든 후, 그 셀 안으로 수성 젤이나 물유리 와 실리카로 이루어진 혼합물을 주입하는 방식으로 구성되거나, 또는 물유리를 유리판 내지 탄성 기판 위에 부어서 건조시킨 후 반 건조된 탄성의 폴리실리케이트를 다른 유리 기판 위에 옮겨놓고 그 위에 유리 상판으로 덮어서 방화 유리를 제조하는 방식이 사용되고 있다.
이와 같은 종래 기술의 방화 유리와 그 제조 방법을 더욱 개선하여 방화 성능과 안정성을 더욱 향상시긴 기술에 대한 요구가 높아지고 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에 따르면 단열 유리로 사용되는 로이 유리에 강화 유리 공정을 적용하여 방화 유리를 제조하고자 한다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따르면 판유리에 은막 코팅 또는 하드로이 코팅을 형성하여 로이유리를 형성하고, 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 코팅층이 형성된 판유리(로이유리)를 가열한 후, 급냉 장치를 이용해 급냉하고, 물리적 응력을 가하여 강화하여 방화 유리를 제조하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 제조 방법은 판유리에 은막 코팅 또는 하드로이 코팅을 형성하는 로이유리 형성 단계; 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 코팅이 형성된 상기 판유리를 가열하는 가열 단계; 및 급냉 장치를 이용해 가열된 상기 판유리를 급냉하는 급냉 단계;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 가열 단계는 상기 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 판유리를 300℃내지 800℃로 가열할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 급냉 단계는 상기 급냉 장치에서 공급되는 압축 냉각 공기의 제트 공기 흐름(jet air flow)를 이용해 가열된 상기 판유리를 급냉할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 강화 단계는 급냉된 상기 판유리의 두께 방향으로 잔류 응력을 발생시켜 상기 판유리의 표면에 압축 응력층을 형성하여 강화할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 강화 단계는 급냉된 상기 판유리의 두께 방향으로 압력을 가하여, 상기 판유리의 표면을 압축 변형시켜 상기 판유리의 표면에 압축 응력층을 형성하고, 상기 판유리의 내부를 인장 변형시켜 상기 판유리의 내측에 인장 변형층을 형성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리는, 판유리; 및 상기 판유리에 형성되는 코팅층;을 포함하고, 상기 코팅층이 형성된 상기 판유리는 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 가열되고 급냉 장치를 이용해 급냉되고 물리적 응력을 가하여 강화되어 형성된다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 알루미늄 프레임 또는 스틸 프레임으로 구성되어, 상기 코팅층이 형성된 상기 판유리를 고정하는 프레임:을 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 코팅층은 은막 코팅 또는 하드로이 코팅에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 코팅층이 형성된 상기 판유리는 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 300℃내지 800℃로 가열하고, 급냉 장치에서 공급되는 압축 냉각 공기의 제트 공기 흐름(jet air flow)를 이용해 급냉시켜 강화될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 코팅층이 형성된 상기 판유리는 급냉된 상기 판유리의 두께 방향으로 가해지는 압력에 의해 상기 판유리의 표면에 압축 변형에 의해 형성되는 압축 응력층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 코팅층이 형성된 상기 판유리는 급냉된 상기 판유리의 두께 방향으로 가해지는 압력에 의해, 상기 판유리의 내부에 인장 변형에 의해 형성되는 인장 변형층을 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면 단열 유리로 사용되는 로이 유리에 강화 유리 공정을 적용하여 방화 유리를 제조할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따르면 판유리에 은막 코팅 또는 하드로이 코팅을 형성하여 로이유리를 형성하고, 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 코팅층이 형성된 판유리(로이유리)를 가열한 후, 급냉 장치를 이용해 급냉하고, 물리적 응력을 가하여 강화하여 방화 유리를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 특징을 설명하기 위한 표이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 특징을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 시험 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 특징을 설명하기 위한 표이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 특징을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 시험 결과를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이후부터는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 제조 방법을 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 제조 방법에 의하면, 먼저 판유리(210)에 은막 코팅 또는 하드로이 코팅을 형성하여 로이유리를 구성한다(S110)
이후, 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 상기 은막 코팅 또는 하드로이 로이 코팅이 형성된 상기 판유리(로이유리)를 가열한다(S120).
이때, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 코팅이 형성된 상기 판유리(로이유리)의 가열 시에는 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 가열하며, 예를 들어 상기 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 300℃내지 800℃로 가열할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 가열 시에는 상기 코팅이 형성된 상기 판유리(로이유리)를 연화 온도에 가까운 500℃내지 600℃로 가열할 수 있다.
이후에는 급냉 장치를 이용해 상기 가열된 판유리(로이유리)를 급냉시킨다(S130).
이때, 도 2에 도시된 바와 같이 급냉 시에서는 상기 급냉 장치에서 공급되는 압축 냉각 공기의 제트 공기 흐름(jet air flow)를 이용해 상기 가열된 판유리(로이유리)를 급냉시킬 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 급냉 시에는 상기 급냉 장치에서 공급되는 압축 냉각 공기의 제트 공기 흐름(jet air flow)를 이용해 상기 가열된 판유리(로이유리)를 급냉시킨다.
이후에는 상기 급냉된 판유리(로이유리)에 물리적 응력을 가하여 상기 판유리(210)를 강화한다(S140).
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 코팅의 형성된 판유리(210: 로이유리)의 강화시에는 상기 판유리(210)의 두께 방향으로 잔류 응력을 가하여 상기 판유리(210)의 표면에 압축 응력층(211)을 형성한다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 판유리(210)의 두께 방향으로 잔류 응력을 가함으로써, 상기 판유리(210)의 표면을 압축(compresssion) 변형시켜 상기 판유리(210)의 표면에 압축 응력층(211)을 형성하고, 상기 판유리(210)의 내부를 인장(tension) 변형시켜 상기 판유리(210)의 내측에 인장 변형층(212)을 형성할 수 있다.
이후, 이와 같이 코팅이 형성된 판유리(210: 로이유리)를 강화하여 형성되는 방화 유리를 알루미늄 프레임 또는 스틸 프레임에 고정할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리를 설명하기 위한 도면으로서, 보다 상세하게 설명하면 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 특징을 설명하기 위한 표이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 특징을 설명하기 위한 도면이다.
이후부터는 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리를 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리(200)는 판유리(210) 및 상기 판유리(210)에 형성되는 은막 코팅 또는 하드로이 코팅으로 이루어진 코팅층을 포함하는 로이유리로 구성될 수 있다.
상기 코팅층이 형성된 판유리(210: 로이유리)는 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 가열되고 급냉 장치를 이용해 급냉되고 물리적 응력을 가하여 강화되어 구성된다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 코팅층이 형성된 판유리(210: 로이유리)는 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 300℃내지 800℃로 가열하고, 급냉 장치에서 공급되는 압축 냉각 공기의 제트 공기 흐름(jet air flow)를 이용해 급냉시켜 강화된다.
또한, 상기 코팅층이 형성된 판유리(210: 로이유리)는 급냉된 상기 판유리의 두께 방향으로 가해지는 압력에 의해 표면에 압축 변형에 의해 형성되는 압축 응력층(211)과, 상기 판유리의 두께 방향으로 가해지는 압력에 의해, 상기 판유리(로이유리)의 내부에 인장 변형에 의해 형성되는 인장 변형층(212)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 강화에 의해 본 발명의 일실시예에 따른 판유리(210: 로이유리)는 가공에 의해 강화 유리 또는 배강도 유리가 될 수 있다.
강화 유리는 판유리를 650℃내지 700℃의 가열과정을 거친후 급냉과정을 거쳐, 일반 판유리보다 약 4배의 내온도변화에 대한 성능과 내충격강도를 가진다.
한편, 배강도 유리는 강화 유리에 비해 급냉과전의 공기흐름(airflow)를 적게하여 일반 판유리보다 약 2배의 내충격 강도를 가진다.
이때, 일반 유리, 강화 유리 및 배강도 유리의 두께별 평균파괴응력과 허용응력은 도 3에 도시된 바와 같다. 또한, 도 3의 단기적 허용응력은 풍하중, 단기하충을 말하며, 장기적 허용응력은 수압, 적재하중, 적설하중, 유리자체하중을 말한다.
또한, 도 4를 참조하면 배강도유리는 파손시 강화 유리와는 달리 일반 유리와 유사하게 2~3개의 파편으로 부서져 프레임에서 탈락하지 않으므로, 풍압설계가 필요한 고층의 창문에 사용될 수 있다.
이와 같이 구성되는 판유리와 코팅층으로 이루어진 방화 유리는 알루미늄 프레임 또는 스틸 프레임으로 구성되는 프레임에 고정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리의 시험 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 상단을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리는 강화 유리로서, 코팅층이 형성된 판유리(로이유리)를 650℃ 내지 700℃의 가열 과정과, 냉각 과정을 거쳐 제조할 수 있다.
또한, 도 5의 하단을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리는 배강도 유리로서, 코팅층이 형성된 판유리(로이유리)를 675℃ 내지 705℃의 가열 과정과, 냉각 과정을 거쳐 제조할 수 있다.
또한, 도 6 내지 도 8을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 방화 유리는 시험 결과 방화 유리의 조건을 모두 만족함을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면 단열 유리로 사용되는 로이 유리에 강화 유리 공정을 적용하여 방화 유리를 제조할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (11)
- 판유리에 은막 코팅 또는 하드로이 코팅을 형성하는 로이유리 형성 단계;
컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 코팅이 형성된 상기 판유리를 가열하는 가열 단계;
급냉 장치를 이용해 가열된 상기 판유리를 급냉하는 급냉 단계; 및
급냉된 상기 판유리에 물리적 응력을 가하여 강화하는 강화 단계;를 포함하고,
상기 강화 단계는,
급냉된 상기 판유리의 두께 방향으로 압력을 가하여, 상기 판유리의 표면을 압축 변형시켜 상기 판유리의 표면에 압축 응력층을 형성하고, 상기 판유리의 내부를 인장 변형시켜 상기 판유리의 내측에 인장 변형층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방화 유리의 제조 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 가열 단계는,
상기 컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 판유리를 300℃ 내지 800℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 방화 유리의 제조 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 급냉 단계는,
상기 급냉 장치에서 공급되는 압축 냉각 공기의 제트 공기 흐름(jet air flow)를 이용해 가열된 상기 판유리를 급냉하는 것을 특징으로 하는 방화 유리의 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
- 판유리; 및
상기 판유리에 형성되는 코팅층;을 포함하고,
상기 코팅층이 형성된 상기 판유리는,
컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 가열되고 급냉 장치를 이용해 급냉되고 물리적 응력을 가하여 강화되어 형성되고,
상기 코팅층이 형성된 상기 판유리는,
급냉된 상기 판유리의 두께 방향으로 가해지는 압력에 의해 상기 판유리의 표면에 압축 변형에 의해 형성되는 압축 응력층과, 급냉된 상기 판유리의 두께 방향으로 가해지는 압력에 의해, 상기 판유리의 내부에 인장 변형에 의해 형성되는 인장 변형층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방화 유리.
- 청구항 6에 있어서,
알루미늄 프레임 또는 스틸 프레임으로 구성되어, 상기 코팅층이 형성된 상기 판유리를 고정하는 프레임:
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방화 유리.
- 청구항 7에 있어서,
상기 코팅층은,
은막 코팅 또는 하드로이 코팅에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방화 유리.
- 청구항 6에 있어서,
상기 코팅층이 형성된 상기 판유리는,
컨벡션(convection) 가열 장치를 이용해 300℃ 내지 800℃로 가열하고, 급냉 장치에서 공급되는 압축 냉각 공기의 제트 공기 흐름(jet air flow)를 이용해 급냉시켜 강화된 것을 특징으로 하는 방화 유리.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220077511A KR102545225B1 (ko) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | 방화 유리 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220077511A KR102545225B1 (ko) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | 방화 유리 및 그 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102545225B1 true KR102545225B1 (ko) | 2023-06-23 |
Family
ID=86993438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220077511A KR102545225B1 (ko) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | 방화 유리 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102545225B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101613283B1 (ko) | 2014-09-15 | 2016-04-19 | 손창민 | 차열 방화 유리 제조 방법 |
| KR102263571B1 (ko) * | 2021-02-15 | 2021-06-10 | (주)문화글라스 | 방화유리 제조방법 및 제조장치 |
| KR102399061B1 (ko) * | 2021-04-02 | 2022-06-08 | 주식회사 수정유리 | 방화 단열 복층 유리창 |
-
2022
- 2022-06-24 KR KR1020220077511A patent/KR102545225B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101613283B1 (ko) | 2014-09-15 | 2016-04-19 | 손창민 | 차열 방화 유리 제조 방법 |
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