KR102625136B1 - Method for glass chemical strengthening with improved management of strengthening solution and glass chemical strengthening furnace therefor - Google Patents
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Abstract
강화 용액의 관리가 개선되어 글라스의 강화 품질을 향상시킬 수 있는 글라스의 화학 강화 방법 및 이를 위한 글라스 화학 강화로가 제공된다. 상기 글라스의 화학 강화 방법은 예열된 글라스를 강화 챔버 내의 강화 용액에 침지시켜 화학 강화하는 단계, 및 상기 강화 챔버 내의 강화 용액의 잔량 및 상기 강화 용액 내 이온 농도 중 하나 이상을 측정하고, 측정값에 기초하여 상기 강화 챔버 내에 강화 용액 조성물을 보충하는 단계를 포함한다.A chemical strengthening method for glass that can improve the strengthening quality of glass by improving the management of the strengthening solution and a glass chemical strengthening furnace for the same are provided. The method of chemical strengthening of glass includes the steps of chemically strengthening preheated glass by immersing it in a strengthening solution in a strengthening chamber, measuring at least one of the remaining amount of strengthening solution in the strengthening chamber and the ion concentration in the strengthening solution, and adding the measured value to the strengthening solution. and replenishing the strengthening solution composition into the strengthening chamber based on the method.
Description
본 발명은 글라스의 화학 강화 방법 및 글라스 화학 강화로에 관한 것이다. 상세하게는 강화 용액의 관리가 개선되어 글라스의 강화 품질을 향상시킬 수 있는 글라스의 화학 강화 방법 및 이를 위한 글라스 화학 강화로에 관한 것이다.The present invention relates to a method for chemical strengthening of glass and a glass chemical strengthening furnace. In detail, it relates to a method of chemical strengthening of glass that can improve the strengthening quality of glass by improving the management of the strengthening solution, and a glass chemical strengthening furnace for this.
기술발전에 힘입어 스마트폰, 태블릿 PC 등의 전자 기기는 점차 박형화되고 있다. 뿐만 아니라 수요자들은 전자 기기의 넓은 화면 및 심미감 측면에서 높은 스크린 투 바디 비율(screen to body ratio)을 요구하고, 이에 따라 전자 기기의 전면(全面)을 글라스로 형성하는 경우가 많아지는 추세이다.Thanks to technological advancements, electronic devices such as smartphones and tablet PCs are gradually becoming thinner. In addition, consumers are demanding a wide screen for electronic devices and a high screen-to-body ratio in terms of aesthetics, and accordingly, there is an increasing trend in which the entire front of electronic devices is made of glass.
글라스(glass) 소재는 높은 광 투과율로 인해 오랫동안 디스플레이의 전면부 커버 윈도우 소재로 적용되어 왔다. 그러나 일반적인 글라스는 외부 충격에 취약하여 쉽게 깨지거나 스크래치가 발생할 수 있기 때문에 스마트폰 등의 전자 기기 전면을 글라스로 형성하기 위해서는 기계적 강도가 향상된 강화 글라스의 적용이 필수적이다.Glass material has been used as a front cover window material for displays for a long time due to its high light transmittance. However, since general glass is vulnerable to external shock and can easily break or scratch, it is essential to apply tempered glass with improved mechanical strength to form the front of electronic devices such as smartphones with glass.
한편, 최근 폴더블 디스플레이(foldable display) 및 롤러블 디스플레이(rollable display)에 대한 연구가 이루어지고 있으며 이러한 특수 디스플레이가 적용된 전자 기기 또한 출시되고 있다. Meanwhile, research has recently been conducted on foldable displays and rollable displays, and electronic devices equipped with these special displays are also being released.
폴더블 디스플레이 등을 구현하기 위해 글라스 대신에 유연성을 갖는 소재, 예컨대 폴리이미드 필름(polyimide film) 등의 플라스틱 소재를 디스플레이의 커버 윈도우로 적용하기도 한다. 그러나 폴리이미드 필름 등은 글라스에 비해 광 투과율이 낮아 광손실이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라 폴더블 디스플레이는 커버 윈도우의 특정 위치가 반복적으로 접어지기 때문에 폴딩 라인이 형성된 부분에 크랙이 발생하거나 영구적인 접힘 자국이 남는 문제가 있다.To implement a foldable display, etc., a flexible material, such as a plastic material such as polyimide film, is used instead of glass as the cover window of the display. However, polyimide films, etc. have lower light transmittance than glass, which may result in light loss. In addition, because foldable displays repeatedly fold a specific location of the cover window, there is a problem of cracks occurring in the area where the folding line is formed or permanent fold marks remaining.
이러한 측면에서 높은 기계적 강도를 가지면서도 폴더블 디스플레이 또는 롤러블 디스플레이 등의 특수 디스플레이에 적용 가능한 초박형 글라스(Ultra Thin Glass, UTG)의 개발이 절실히 요구되고 있다. 초박형 글라스는 일반적으로 100㎛ 이하의 두께를 갖는 글라스 소재를 의미한다. 초박형 글라스는 플라스틱 소재에 비해 광 투과율이 높고, 얇은 두께를 가져 폴딩 라인의 접힘이 잘 시인되지 않을 수 있으며, 특정 조건 하에서 벤딩 내지는 폴딩이 가능할 수 있다.In this regard, there is an urgent need for the development of ultra-thin glass (UTG) that has high mechanical strength and can be applied to special displays such as foldable displays or rollable displays. Ultra-thin glass generally refers to a glass material with a thickness of 100㎛ or less. Ultra-thin glass has a higher light transmittance than plastic materials and has a thin thickness, so the folding of the folding line may not be visible, and bending or folding may be possible under certain conditions.
특허문헌 1은 글라스를 강화하는 공정 및 글라스의 화학 강화 설비를 개시한다. 종래의 글라스 화학 강화 공정은 글라스를 질산칼륨 용액 등의 강화 용액에 침지시켜 글라스의 나트륨 이온과 질산칼륨의 칼륨 이온을 치환하여 수행한다.Patent Document 1 discloses a process for strengthening glass and a facility for chemical strengthening of glass. The conventional glass chemical strengthening process is performed by immersing the glass in a strengthening solution such as potassium nitrate solution to replace the sodium ions of the glass with the potassium ions of potassium nitrate.
그러나 초박형 글라스는 그 두께가 매우 얇기 때문에 글라스 표면 부위에서만 이온 치환이 이루어지는 종래의 글라스 강화 공정과 메커니즘 상의 차이를 갖는다. 예컨대, 초박형 글라스는 두께 방향으로 균일하게 이온 치환이 수행되는 것이 바람직할 수 있고, 두께 방향으로의 강화 균일도는 초박형 글라스의 품질을 결정하는 주요 요인이 될 수 있다.However, because ultra-thin glass is very thin, it has a different mechanism from the conventional glass strengthening process in which ion substitution is performed only on the surface of the glass. For example, it may be desirable for ultra-thin glass to have ion substitution performed uniformly in the thickness direction, and the uniformity of reinforcement in the thickness direction may be a major factor in determining the quality of ultra-thin glass.
상기에서 언급한 이온 치환의 깊이, 즉 강화 깊이는 강화 용액의 이온 균일도에 영향을 크게 받을 수 있다. 강화 전 내구성이 매우 취약한 초박형 글라스의 특성상, 원장 글라스(mother glass)를 그대로 화학 강화하는 것이 아니라 복수의 글라스 셀(glass cell)로 절단하고 화학 강화가 수행될 수 있다. 이 경우 글라스 셀 별로, 구체적으로 강화 용액에 침지되는 글라스 셀의 각 위치에서의 강화 용액의 이온 농도가 균일하지 못할 경우 심각한 문제가 발생할 수 있다.The depth of ion substitution mentioned above, that is, the strengthening depth, can be greatly affected by the ion uniformity of the strengthening solution. Due to the nature of ultra-thin glass, which has very poor durability before strengthening, the mother glass may be cut into a plurality of glass cells and chemically strengthened, rather than chemically strengthened as is. In this case, serious problems may occur if the ion concentration of the reinforcing solution is not uniform for each glass cell, specifically at each location of the glass cell immersed in the reinforcing solution.
특히 강화 공정이 진행됨에 따라 강화 용액 내의 칼륨 이온 농도는 점차 저하되고, 강화 용액에 용출되는 나트륨 이온의 농도는 증가할 수 있으며 이러한 농도 변화는 생산 로뜨(lot) 별 글라스 강화 품질의 불균일을 야기하고 글라스 강화 공정의 신뢰성을 떨어뜨리는 주요인이 될 수 있다. 또한 강화 용액이 최초 상태와 다른 이온 농도를 가짐에 따라 상대적으로 가벼운 나트륨 이온은 상층부로 유동하는 등 강화 용액의 위치별 농도 불균일 문제도 심화될 수 있다.In particular, as the strengthening process progresses, the concentration of potassium ions in the strengthening solution gradually decreases, and the concentration of sodium ions eluted into the strengthening solution may increase, and this change in concentration causes unevenness in the quality of glass strengthening by production lot. This can be a major factor in reducing the reliability of the glass strengthening process. In addition, as the strengthening solution has an ion concentration different from the initial state, the problem of uneven concentration at each location of the strengthening solution may worsen, such as relatively light sodium ions flowing to the upper layer.
또한 강화 용액의 농도 관리를 위해 강화 용액의 교체를 빈번히 수행할 경우 강화 용액 자체의 단가로 인해 글라스 화학 강화 공정의 비용 상승을 야기할 뿐 아니라, 종래의 강화 챔버를 포함하는 글라스 화학 강화로의 구조상 강화 용액의 교체를 위해 설비의 운용이 모두 중단되어야 한다. 강화 용액의 교체를 위해 설비의 운용이 중단될 경우 그 시간 동안의 공정 로스(loss)가 발생하는 것은 물론, 강화 공정이 최적화된 공정 조건, 예컨대 열처리 챔버와 강화 챔버의 가열 온도, 강화 용액의 온도, 챔버 내부의 분위기(atmosphere)와 압력 등을 정상화하는데 소요되는 비용과 시간이 상당하고, 무엇보다 설비 운용 중단 전의 공정 조건과 동일한 조건을 형성하는 것을 담보할 수 없는 문제가 있다.In addition, if the strengthening solution is frequently replaced to manage the concentration of the strengthening solution, not only does the cost of the glass chemical strengthening process increase due to the unit price of the strengthening solution itself, but it also causes an increase in the cost of the glass chemical strengthening process including a conventional strengthening chamber. All operation of the equipment must be stopped to replace the strengthening solution. If the operation of the facility is stopped to replace the strengthening solution, process loss occurs during that time, as well as the process conditions under which the strengthening process is optimized, such as the heating temperature of the heat treatment chamber and the strengthening solution, and the temperature of the strengthening solution. , the cost and time required to normalize the atmosphere and pressure inside the chamber are considerable, and above all, there is a problem that it cannot be guaranteed to create the same process conditions as before the facility operation was stopped.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 글라스의 화학 강화 공정과 동시에 강화 용액의 농도, 잔량 등의 상태 관리가 개선되어 불필요한 비용 상승을 방지할 수 있는 글라스의 화학 강화 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a method of chemical strengthening of glass that can prevent unnecessary cost increases by improving the state management of the concentration and remaining amount of the strengthening solution at the same time as the chemical strengthening process of glass.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 글라스의 화학 강화 공정과 동시에 강화 용액의 농도, 잔량 등의 상태 관리가 개선되어 불필요한 비용 상승을 방지할 수 있는 글라스 화학 강화로를 제공하는 것이다.Another problem that the present invention aims to solve is to provide a glass chemical strengthening furnace that can prevent unnecessary cost increases by improving the state management of the concentration and remaining amount of the strengthening solution at the same time as the chemical strengthening process of glass.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 전술한 것과 같은 글라스의 화학 강화 방법 및 글라스 화학 강화로에 사용되는 강화 용액 리필 챔버를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a chemical strengthening method for glass as described above and a strengthening solution refill chamber used in a glass chemical strengthening furnace.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 예열된 글라스를 강화 챔버 내의 강화 용액에 침지시켜 화학 강화하는 단계, 및 상기 강화 챔버 내의 강화 용액의 잔량 및 상기 강화 용액 내 이온 농도 중 하나 이상을 측정하고, 측정값에 기초하여 상기 강화 챔버 내에 강화 용액 조성물을 보충하는 단계를 포함한다.A method of chemically strengthening glass according to an embodiment of the present invention to solve the above problem includes chemically strengthening the preheated glass by immersing it in a strengthening solution in a strengthening chamber, and determining the remaining amount of the strengthening solution in the strengthening chamber and the strengthening solution. measuring one or more of the ion concentrations within the fortification chamber and replenishing the fortification solution composition within the fortification chamber based on the measurements.
여기서 상기 측정하는 단계는, 상기 강화 챔버 내의 상기 강화 용액의 수면 높이를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the measuring step may include measuring the height of the water surface of the strengthening solution in the strengthening chamber.
또, 상기 보충하는 단계는, 상기 측정된 강화 용액의 수면 높이를 기초로 보충이 필요한 강화 용액의 양을 계산하는 단계, 강화 용액을 보충하는 리필 챔버 내의 강화 용액의 잔량을 측정하는 단계, 및 상기 보충이 필요한 강화 용액의 양만큼 상기 리필 챔버 내의 강화 용액을 상기 강화 챔버에 보충하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the replenishing step includes calculating the amount of reinforcing solution that needs to be replenished based on the measured water level of the reinforcing solution, measuring the remaining amount of reinforcing solution in the refill chamber for replenishing the reinforcing solution, and It may include the step of replenishing the reinforcement solution in the refill chamber into the reinforcement chamber by the amount of reinforcement solution that needs to be replenished.
상기 리필 챔버 내의 강화 용액의 잔량을 측정하는 단계는, 상기 리필 챔버 내의 상기 강화 용액의 수면 높이를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of measuring the remaining amount of the fortification solution in the refill chamber may include measuring the water level of the fortification solution in the refill chamber.
여기서 상기 리필 챔버에서 상기 강화 챔버로 보충되는 강화 용액의 양은 상기 리필 챔버 내의 상기 강화 용액의 수면 높이를 기초로 계산될 수 있다.Here, the amount of reinforcement solution replenished from the refill chamber to the reinforcement chamber may be calculated based on the height of the water surface of the reinforcement solution in the refill chamber.
또는 상기 리필 챔버에서 상기 강화 챔버로 보충되는 강화 용액의 양은 상기 리필 챔버와 상기 강화 챔버를 연결하는 유로에 설치된 밸브 및 유량계를 이용하여 계산될 수 잇다.Alternatively, the amount of reinforcement solution replenished from the refill chamber to the reinforcement chamber may be calculated using a valve and a flow meter installed in a flow path connecting the refill chamber and the reinforcement chamber.
상기 측정하는 단계는, 상기 강화 용액 내의 이온의 농도를 측정하는 단계를 포함하고, 상기 이온은 나트륨 이온과 칼륨 이온 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The measuring step includes measuring the concentration of ions in the fortified solution, and the ions may include at least one of sodium ions and potassium ions.
또한 상기 강화 챔버는, 글라스의 화학 강화가 이루어지는 강화 챔버 본체, 및 상기 강화 챔버 본체의 외측에서, 상기 강화 챔버 본체에 수용되는 강화 용액을 우회시키는 유로부를 포함할 수 있다.Additionally, the strengthening chamber may include a strengthening chamber body in which chemical strengthening of glass is performed, and a flow path portion that diverts the strengthening solution accommodated in the strengthening chamber body outside the strengthening chamber body.
이 때 상기 측정하는 단계는, 상기 유로부에 설치된 이온 센서를 이용하여 이온의 농도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.At this time, the measuring step may include measuring the concentration of ions using an ion sensor installed in the flow path portion.
또한 상기 측정하는 단계는, 상기 강화 챔버 본체에서 상기 이온 센서로 흐르는 경로를 제공하는 유로부에서, 강화 용액을 부분적으로 소정의 온도로 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the measuring step may further include partially cooling the strengthening solution to a predetermined temperature in a flow path portion that provides a flow path from the strengthening chamber main body to the ion sensor.
또, 상기 이온 센서를 이용한 나트륨 이온 또는 칼륨 이온의 농도 측정은 냉각된 강화 용액을 대상으로 수행할 수 있다.Additionally, measurement of the concentration of sodium ions or potassium ions using the ion sensor can be performed on a cooled fortified solution.
나아가 상기 방법은, 상기 이온 센서에서 상기 강화 챔버 본체로 흐르는 경로를 제공하는 유로부에서, 강화 챔버를 소정의 온도 이상으로 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.Furthermore, the method may further include heating the strengthening chamber to a predetermined temperature or higher in a flow path portion that provides a flow path from the ion sensor to the strengthening chamber main body.
상기 보충되는 강화 용액 조성물은 분말상 질산칼륨 및 분말상 탄산칼륨을 포함할 수 있다.The supplemented strengthening solution composition may include powdered potassium nitrate and powdered potassium carbonate.
몇몇 실시예에서, 상기 방법은 상기 강화 챔버 내에 나트륨 이온과 반응하여 석출물을 형성하는 첨가제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 잇다.In some embodiments, the method may further include adding an additive that reacts with sodium ions to form precipitates within the strengthening chamber.
몇몇 실시예에서, 상기 강화 챔버 내에 나트륨 이온과 칼륨 이온의 교환 효율을 향상시키는 아연산화물을 포함하는 첨가제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the step of adding an additive containing zinc oxide that improves the exchange efficiency of sodium ions and potassium ions in the strengthening chamber may be further included.
몇몇 실시예에서, 상기 화학 강화 단계 전에, 예열 챔버에서 글라스를 예열하는 단계, 및 상기 예열된 글라스를 상기 예열 챔버에서 인출하고 상기 강화 챔버에 인입하는 단계를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, before the chemical strengthening step, the method may further include preheating the glass in a preheating chamber, and withdrawing the preheated glass from the preheating chamber and entering the strengthening chamber.
여기서 상기 강화 용액 조성물을 보충하는 단계는 상기 인입하는 단계 전에 수행될 수 있다.Here, the step of replenishing the reinforcing solution composition may be performed before the introducing step.
몇몇 실시예에서, 상기 강화 용액 조성물을 보충한 후 상기 글라스를 강화 용액에 침지하기 전에, 보충된 강화 용액 조성물을 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the step of heating the replenished strengthening solution composition after replenishing the strengthening solution composition and before immersing the glass in the strengthening solution may be further included.
또한 몇몇 실시예에서, 상기 화학 강화 단계 후에, 강화된 글라스를 상기 강화 챔버에서 인출하고 서냉 챔버에 인입하는 단계, 및 상기 서냉 챔버에서 글라스를 서냉하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, in some embodiments, after the chemical strengthening step, the step of withdrawing the strengthened glass from the strengthening chamber and entering the slow cooling chamber, and the step of slowly cooling the glass in the slow cooling chamber may be further included.
상기 강화 용액 조성물을 보충하는 단계는 상기 인출하는 단계 후에 수행될 수 있다.The step of replenishing the strengthening solution composition may be performed after the withdrawing step.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화로는 글라스 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 챔버, 상기 강화 챔버에 강화 용액 조성물을 보충하는 리필 챔버, 및 상기 강화 챔버와 상기 리필 챔버를 연결하는 제1 유로부를 포함한다.Glass chemical strengthening according to an embodiment of the present invention for solving the above other problems includes a strengthening chamber configured to accommodate a glass strengthening solution, a refill chamber for replenishing the strengthening solution composition in the strengthening chamber, and the strengthening chamber and the refill. It includes a first flow path connecting the chambers.
상기 글라스 화학 강화로는 상기 강화 챔버 내의 상기 강화 용액의 수면 높이를 측정하는 레벨 센서를 더 포함할 수 있다.The glass chemical strengthening furnace may further include a level sensor that measures the height of the water surface of the strengthening solution in the strengthening chamber.
여기서 상기 강화 챔버 내의 강화 용액의 수면 높이가 소정 기준 이하일 경우, 상기 리필 챔버의 강화 용액이 상기 강화 챔버 내로 보충될 수 있다.Here, when the water level of the reinforcement solution in the reinforcement chamber is below a predetermined standard, the reinforcement solution in the refill chamber may be replenished into the reinforcement chamber.
상기 강화 챔버는, 강화 챔버 본체, 및 상기 강화 챔버 본체의 외측에서, 상기 강화 챔버 본체에 수용되는 강화 용액을 우회시키는 제2 유로부를 포함할 수 있다.The strengthening chamber may include a strengthening chamber body, and a second flow path portion that diverts the strengthening solution accommodated in the strengthening chamber body, outside the strengthening chamber body.
상기 제2 유로부는, 이온 센서가 설치된 센서부, 상기 강화 챔버 본체에서 상기 센서부로 흐르는 경로를 제공하는 제1 부분, 및 상기 센서부에서 상기 강화 챔버 본체로 흐르는 경로를 제공하는 제2 부분을 포함할 수 있다.The second flow path portion includes a sensor unit in which an ion sensor is installed, a first part providing a path flowing from the strengthening chamber main body to the sensor part, and a second part providing a path flowing from the sensor part to the strengthening chamber main body. can do.
또, 상기 이온 센서는 강화 용액의 나트륨 이온 또는 칼륨 이온의 농도를 측정하는 센서일 수 있다.Additionally, the ion sensor may be a sensor that measures the concentration of sodium ions or potassium ions in the strengthening solution.
몇몇 실시예에서, 상기 글라스 화학 강화로는 상기 제1 부분에 설치되어 상기 제1 부분을 흐르는 강화 용액을 냉각시키는 냉각 부재, 및 상기 제2 부분에 설치되어 상기 제2 부분을 흐르는 강화 용액을 가열하는 가열 부재를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the glass chemical strengthening furnace includes a cooling member installed in the first part to cool the strengthening solution flowing in the first part, and a cooling member installed in the second part to heat the strengthening solution flowing in the second part. It may further include a heating member.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 리필 챔버는 글라스의 화학 강화 공정에 사용되는 리필 챔버로서, 내부에 글라스의 화학 강화를 위한 강화 용액, 질산칼륨, 탄산칼륨, 나트륨 이온과 반응하여 석출물을 형성하는 물질 또는 나트륨 이온과 칼륨 이온의 교환 효율을 향상시키는 물질을 포함하는 강화 용액 조성물을 수용하도록 구성된다.A refill chamber according to an embodiment of the present invention to solve the above other problem is a refill chamber used in a chemical strengthening process of glass, and contains a strengthening solution, potassium nitrate, potassium carbonate, and sodium ions for chemical strengthening of glass inside. It is configured to receive a reinforced solution composition containing a material that reacts to form a precipitate or a material that improves the exchange efficiency of sodium ions and potassium ions.
몇몇 실시예에서, 상기 리필 챔버는 상기 리필 챔버 내의 상기 강화 용액 조성물의 잔량을 측정하는 센서를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the refill chamber may further include a sensor that measures the remaining amount of the reinforcement solution composition in the refill chamber.
상기 센서는 상기 리필 챔버 내 상기 강화 용액 조성물의 수면 높이를 측정하는 레벨 센서를 포함할 수 있다.The sensor may include a level sensor that measures the height of the water surface of the reinforced solution composition in the refill chamber.
몇몇 실시예에서, 상기 리필 챔버는 상기 리필 챔버로부터 상기 강화 용액 조성물을 배출하는 유로부, 및 상기 유로부를 따라 배출되는 상기 강화 용액 조성물의 유량 또는 유속을 측정하는 밸브 또는 유량계를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the refill chamber may further include a flow path portion discharging the enhanced solution composition from the refill chamber, and a valve or flow meter measuring the flow rate or flow rate of the enhanced solution composition discharged along the flow path portion. .
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description.
본 발명의 실시예들에 따르면 글라스의 화학 강화 공정과 동시에 강화 용액의 농도, 잔량 등의 상태 관리가 개선되어 불필요한 비용 상승을 방지할 수 있다.According to embodiments of the present invention, state management such as concentration and remaining amount of the strengthening solution is improved simultaneously with the chemical strengthening process of glass, thereby preventing unnecessary cost increases.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to embodiments of the present invention are not limited to the contents exemplified above, and further various effects are included in the present specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화로의 모식도이다.
도 2는 도 1의 글라스 로더를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 도 3의 강화 용액을 보충하는 단계를 구체화한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화로의 분해사시도이다.
도 6은 도 5의 글라스 화학 강화로의 단면사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8 내지 도 11은 도 7의 글라스 화학 강화 방법을 순서대로 나타낸 모식도들이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 14 내지 도 17은 도 13의 글라스 화학 강화 방법을 순서대로 나타낸 모식도들이다.
도 18 내지 도 21은 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 글라스 화학 강화로의 측단면도들이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 24 내지 도 27은 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 글라스 화학 강화로의 측단면도들이다.Figure 1 is a schematic diagram of a glass chemical strengthening furnace according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the glass loader of Figure 1.
Figure 3 is a flowchart showing a glass chemical strengthening method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart specifying the steps for replenishing the strengthening solution of Figure 3.
Figure 5 is an exploded perspective view of a glass chemical strengthening furnace according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional perspective view of the glass chemical strengthening furnace of Figure 5.
Figure 7 is a flowchart showing a method for chemically strengthening glass according to another embodiment of the present invention.
Figures 8 to 11 are schematic diagrams sequentially showing the glass chemical strengthening method of Figure 7.
Figure 12 is a flowchart showing a method for chemically strengthening glass according to another embodiment of the present invention.
Figure 13 is a flowchart showing a method for chemically strengthening glass according to another embodiment of the present invention.
Figures 14 to 17 are schematic diagrams sequentially showing the glass chemical strengthening method of Figure 13.
18 to 21 are side cross-sectional views of a glass chemical strengthening furnace according to further embodiments of the present invention, respectively.
Figure 22 is a flowchart showing a method for chemically strengthening glass according to another embodiment of the present invention.
Figure 23 is a flowchart showing a method for chemically strengthening glass according to another embodiment of the present invention.
Figures 24 to 27 are side cross-sectional views of glass chemical strengthening furnaces according to further embodiments of the present invention, respectively.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms, and only the embodiments serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete, and those skilled in the art It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. That is, various changes may be made to the embodiments presented by the present invention. The embodiments described below are not intended to limit the embodiments, but should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes therefor.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.
본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.As used herein, 'and/or' includes each and every combination of one or more of the mentioned items. Additionally, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the mentioned components. The numerical range expressed using 'to' indicates a numerical range that includes the values written before and after it as the lower limit and upper limit, respectively. ‘About’ or ‘approximately’ means a value or numerical range within 20% of the value or numerical range stated thereafter.
도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.The size, thickness, width, length, etc. of components shown in the drawings may be exaggerated or reduced for convenience and clarity of explanation, so the present invention is not limited to the form shown.
공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.Spatially relative terms such as 'above', 'upper', 'on', 'below', 'beneath', and 'lower' are used in the drawing. As shown, it can be used to easily describe the correlation between one element or component and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different directions of the element when used in addition to the direction shown in the drawings. For example, when an element shown in a drawing is turned over, an element described as 'below or beneath' another element may be placed 'above' the other element. Accordingly, the illustrative term 'down' may include both downward and upward directions.
또, 본 명세서에서, 제1 방향(X)은 평면 내 임의의 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 상기 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하는 다른 방향을 의미한다. 또, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 수직한 방향을 의미한다. Additionally, in this specification, the first direction (X) refers to an arbitrary direction in a plane, and the second direction (Y) refers to another direction intersecting the first direction (X) in the plane. Additionally, the third direction (Z) refers to a direction perpendicular to the plane.
다르게 정의되지 않는 한, '평면', '수평면' 또는 '지면'은 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)이 속하는 평면을 의미한다. 용어 '평면 방향'은 상기 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)이 속하는 평면 내의 임의의 일 방향을 의미한다. 상기 '평면 방향'은 '수평 방향', '수평면 방향' 등과 혼용될 수 있다. 제3 방향(Z)은 용어 '중력 방향', '상하 방향', 또는 '수직 방향'과 혼용될 수 있다. 또, 상기 '중력 방향'은 '평면' 내지는 '지면'과 수직한 방향일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.Unless otherwise defined, 'plane', 'horizontal plane' or 'ground' means the plane to which the first direction (X) and the second direction (Y) belong. The term 'plane direction' refers to any direction in the plane to which the first direction (X) and the second direction (Y) belong. The ‘plane direction’ may be used interchangeably with ‘horizontal direction’, ‘horizontal plane direction’, etc. The third direction (Z) may be used interchangeably with the terms 'gravity direction', 'up/down direction', or 'vertical direction'. Additionally, the ‘direction of gravity’ may be a direction perpendicular to the ‘plane’ or the ‘ground’, but the present invention is not limited thereto.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(10)의 모식도이다. 도 2는 도 1의 글라스 로더(300)를 나타낸 사시도이다.Figure 1 is a schematic diagram of a glass
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(10)는 챔버 도어(150)를 포함하는 강화 챔버(100), 리필 챔버(200) 및 강화 챔버(100)와 리필 챔버(200)를 연결하는 유로부(205)를 포함할 수 있다.1 and 2, the glass
강화 챔버(100)(예컨대, 제1 챔버)는 글라스 로더(300)가 인입 및 인출될 수 있는 개구를 가질 수 있다. 예를 들어, 강화 챔버(100)는 개방된 상부를 가질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 강화 챔버(100)는 개방된 측부 또는 개방된 하부를 가지고, 상기 개구를 통해 글라스 로더(300)의 인입출이 수행될 수 있다. 강화 챔버(100)가 개방된 상부를 갖는 예시적인 실시예에서, 강화 챔버(100)는 지면 상에 놓일 수 있다.The strengthening chamber 100 (eg, the first chamber) may have an opening through which the
강화 챔버(100)의 내부 공간은 대략 원통 형상일 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 강화 챔버(100)의 내부 공간은 강화 대상인 글라스(G)가 적재된 글라스 로더(300)를 강화 용액(SS)에 고르게 침지할 수 있는 형상이면 무방하다. 예를 들어, 강화 챔버(100)의 내부 공간은 대략 사각통, 육각통 또는 팔각통 등의 다각형 형상일 수 있다.The internal space of the
강화 챔버(101)는 이중 벽으로 구성되고, 외벽과 내벽 사이는 비어있는 상태일 수 있다. 즉, 외벽과 내벽 사이에는 이격 공간(V)이 형성될 수 있다.The strengthening
챔버 도어(150)는 강화 챔버(100)의 개구를 개방하거나 밀폐할 수 있다. 예를 들어, 챔버 도어(150)는 수평 방향, 예컨대 제1 방향(X)으로 슬라이딩 이동하여 강화 챔버(100)의 상부 개구를 개폐하도록 구성될 수 있다.The
글라스 로더(300)는 강화 대상인 글라스(G)를 로딩하기 위한 구성일 수 있다. 예를 들어, 글라스 로더(300)는 로더 본체(310), 로더 본체(310)의 상부에 위치한 록킹 유닛(330) 및 복수의 카세트(350)를 포함할 수 있다. 글라스 로더(300)는 지그(jig) 등으로 호칭될 수도 있다.The
로더 본체(310)는 평면 시점에서 대략 육각형 형상일 수 있다. 다른 실시예에서, 로더 본체(310)는 평면 시점에서 대략 사각형 또는 팔각형 등의 다각형 형상이거나, 또는 원형일 수도 있다. 로더 본체(310)는 하부 개구를 가지고 내부가 비어있는 형상일 수 있다.The
로더 본체(310)의 상면 상에는 록킹 유닛(330)이 배치될 수 있다. 록킹 유닛(330)은 일 방향으로 연장된 한쌍의 봉일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 록킹 유닛(330)은 글라스 로더(300)를 이송하는 경우에 파지되는 부분일 수 있다. 즉, 록킹 유닛(330)은 로봇 아암(미도시) 등의 로딩 유닛 내지는 언로딩 유닛, 또는 오버 헤드 트랜스포트(Overhead Hoist Transport, OHT) 등의 이송 유닛과 결합되도록 구성될 수 있다.A
로더 본체(310)의 측면 상에는 복수의 카세트(350)가 고정되어 착탈 가능하게 구성될 수 있다. 카세트(350)는 로더 본체(310)의 측면 방향을 따라, 그리고 제3 방향(Z)을 따라 복수개 구비될 수 있다. 도 2는 로더 본체(310)의 일 측면에 카세트(350)가 측면 방향으로 2개, 제3 방향(Z)으로 4개 배치된 경우를 예시하나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 하나의 카세트(350)에는 복수의 글라스(G)가 적재 내지는 실장될 수 있다. 글라스(G)는 원장 글라스가 소정의 크기로 절단되고, 모서리 등이 가공된 글라스 셀 상태일 수 있다. 글라스(G)는 칼륨 이온을 실질적으로 포함하지 않거나, 또는 칼륨 이온에 비해 나트륨 이온을 풍부하게 함유하는 글라스, 즉 화학 강화 전 글라스일 수 있다. 글라스(G)는 약 100㎛ 이하, 또는 약 90㎛ 이하, 또는 약 80㎛ 이하, 또는 약 70㎛ 이하, 또는 약 60㎛ 이하, 또는 약 50㎛ 이하의 두께를 갖는 초박형 글라스일 수 있다. 복수의 글라스(G)는 서로 접착제 등을 개재하여 글라스 라미네이트(GL)를 형성하고, 글라스 라미네이트(GL)가 카세트(350)에 탑재될 수 있다. 도 2는 하나의 카세트(350) 내에 글라스 라미네이트(GL)가 방사 방향으로 2개 배치된 경우를 예시한다.A plurality of
리필 챔버(200)는 강화 챔버(100)에 인접하여 위치할 수 있다. 도 1은 리필 챔버(200)가 강화 챔버(100)의 제1 방향(X) 일측에 배치된 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 리필 챔버(200)는 강화 챔버(100)의 제2 방향(Y) 일측에 배치될 수도 있다. 리필 챔버(200)의 저면은 강화 챔버(100)의 저면 보다 높은 레벨, 바람직하게는 강화 챔버(100) 내의 강화 용액(SS)의 수면 보다 높은 레벨에 위치할 수 있다. 예를 들어 리필 챔버(200)는 지지 프레임(205) 상에 놓일 수 있다. 이를 통해 리필 챔버(200) 내부의 강화 용액(미도시)이 강화 챔버(미도시)에 보충되는 것을 용이하게 할 수 있다. The
강화 챔버(100)와 리필 챔버(200)는 유로부(205)를 통해 연결될 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 유로부(205)는 밸브(미도시) 등을 포함하여 강화 챔버(100)와 리필 챔버(200)를 선택적으로 유체 연통시킬 수 있다. 도 1은 유로부(250)가 리필 챔버(200)의 하면을 부분적으로 관통하고, 강화 챔버(100)의 측벽을 부분적으로 관통한 경우를 예시하나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 강화 챔버(100)의 측벽을 관통한 유로부(250)는 강화 용액(SS)의 수면 보다 상측에 위치할 수 있다.The
본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(10)는 강화 챔버(100)에 수용된 강화 용액(SS)의 잔량, 농도 등을 측정하고, 그 측정 결과를 기초로 리필 챔버(200)에 수용된 리필 강화 용액(SS1)으로부터 강화 챔버(100) 내의 강화 용액(SS)을 보충하도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는 도 3과 함께 설명한다.The glass
리필 강화 용액(SS1)은 강화 용액(SS)과 실질적으로 동일한 조성을 갖는 실질적으로 동일한 물질일 수 있다. 강화 용액(SS) 및 리필 강화 용액(SS1)의 예로는 질산칼륨(KNO3)을 예시할 수 있다.The refill strengthening solution (SS1) may be a material having substantially the same composition as the strengthening solution (SS). Examples of the strengthening solution (SS) and the refill strengthening solution (SS1) include potassium nitrate (KNO 3 ).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다. 도 4는 도 3의 강화 용액을 보충하는 단계를 구체화한 순서도이다.Figure 3 is a flowchart showing a glass chemical strengthening method according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a flowchart specifying the steps for replenishing the strengthening solution of Figure 3.
도 3 및 도 4를 더 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 열처리 챔버(미도시)에서 글라스를 예열하는 단계(S100), 예열된 글라스를 강화 챔버(100)에서 화학 강화하는 단계(S200) 및 강화된 글라스를 열처리 챔버(미도시)에서 서냉하는 단계(S300)를 포함하고, 강화 챔버(100)에 강화 용액을 보충하는 단계(S400)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 도 1의 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(10)를 이용하여 수행될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 또, 글라스를 예열하는 단계(S100)와 글라스를 서냉하는 단계(S300)에서 이용되는 열처리 챔버는 동일 챔버를 지칭할 수 있다.Referring further to FIGS. 3 and 4, the method for chemical strengthening of glass according to this embodiment includes preheating the glass in a heat treatment chamber (not shown) (S100), and chemically strengthening the preheated glass in the strengthening chamber (100). It includes a step (S200) and a step (S300) of slowly cooling the strengthened glass in a heat treatment chamber (not shown), and may further include a step (S400) of replenishing the strengthening solution in the strengthening
글라스를 예열하는 단계(S100)에서 예열 온도는 약 300℃ 이상, 또는 약 350℃ 이상, 또는 약 400℃ 이상, 또는 약 450℃ 이상, 또는 약 500℃ 이상일 수 있다. 예열 단계에서의 승온은 연속적으로 이루어지거나, 또는 정온과 승온을 반복하며 비연속적으로 이루어질 수 있다. 예열 단계의 수행 시간은 약 100분 이상, 또는 약 110분 이상, 또는 약 120분 이상, 또는 약 130분 이상일 수 있다.In the step of preheating the glass (S100), the preheating temperature may be about 300°C or higher, or about 350°C or higher, or about 400°C or higher, or about 450°C or higher, or about 500°C or higher. The temperature increase in the preheating step may be done continuously, or may be done discontinuously by repeating constant temperature and temperature increase. The duration of the preheating step may be at least about 100 minutes, or at least about 110 minutes, or at least about 120 minutes, or at least about 130 minutes.
또, 화학 강화 단계(S200)에서 강화 용액(SS)의 가열 온도는 약 300℃ 이상, 또는 약 350℃ 이상, 또는 약 400℃ 이상, 또는 약 450℃ 이상, 또는 약 500℃ 이상일 수 있다. 화학 강화 단계의 수행 시간은 예열 단계의 수행 시간 보다 짧을 수 있다. 예를 들어 화학 강화 공정은 약 30분 이하, 또는 약 25분 이하, 또는 약 20분 이하, 또는 약 15분 이하, 또는 약 10분 이하의 시간 동안 수행될 수 있다.Additionally, in the chemical strengthening step (S200), the heating temperature of the strengthening solution (SS) may be about 300°C or higher, or about 350°C or higher, or about 400°C or higher, or about 450°C or higher, or about 500°C or higher. The performance time of the chemical strengthening step may be shorter than the performance time of the preheating step. For example, the chemical strengthening process can be performed for a period of time of about 30 minutes or less, or about 25 minutes or less, or about 20 minutes or less, or about 15 minutes or less, or about 10 minutes or less.
또한 글라스를 서냉하는 단계(S300)에서 서냉 온도, 즉 최종 냉각 온도는 약 50℃ 이하, 또는 약 100℃ 이하, 또는 약 150℃ 이하일 수 있다. 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 열처리 챔버의 강온은 연속적으로 이루어지거나, 또는 정온과 강온을 반복하며 비연속적으로 이루어질 수 있다. 또, 서냉 단계의 수행 시간은 예열 단계의 수행 시간 보다 짧을 수 있다. 예를 들어 서냉 공정은 약 30분 이하, 또는 약 25분 이하, 또는 약 20분 이하, 또는 약 15분 이하, 또는 약 10분 이하의 시간 동안 수행될 수 있다.Additionally, in the step of slowly cooling the glass (S300), the slow cooling temperature, that is, the final cooling temperature, may be about 50°C or less, or about 100°C or less, or about 150°C or less. Although the present invention is not limited to this, the temperature of the heat treatment chamber may be lowered continuously or may be discontinuous by repeating constant temperature and temperature lowering. Additionally, the performance time of the slow cooling step may be shorter than the performance time of the preheating step. For example, the slow cooling process may be performed for a period of time of about 30 minutes or less, or about 25 minutes or less, or about 20 minutes or less, or about 15 minutes or less, or about 10 minutes or less.
전술한 글라스의 예열 단계(S100), 화학 강화 단계(S200) 및 서냉 단계(S300)는 하나의 공정 단위를 구성하며, 상기 공정 단위가 반복될 수 있다. 즉, 글라스를 서냉하는 단계(S300) 후에 이어서 글라스의 예열 단계(S100)가 수행될 수 있다.The above-described preheating step (S100), chemical strengthening step (S200), and slow cooling step (S300) of the glass constitute one process unit, and the process unit may be repeated. That is, after the step of slowly cooling the glass (S300), the step of preheating the glass (S100) may be performed.
이 경우, 어느 공정 단위의 수행 시간 동안 강화 용액을 보충하는 단계(S400)가 수행될 수 있다. 즉, 강화 용액을 보충하는 단계(S400)는 예열 단계(S100), 화학 강화 단계(S200) 및/또는 서냉 단계(S300) 중 하나 이상과 동시에 수행되거나, 또는 예열 단계(S100)와 화학 강화 단계(S200)의 사이, 또는 화학 강화 단계(S200)와 서냉 단계(S300)의 사이, 또는 서냉 단계(S300)와 예열 단계(S100)의 사이에 이루어질 수 있다.In this case, a step (S400) of replenishing the reinforcing solution may be performed during the performance time of a certain process unit. That is, the step of replenishing the strengthening solution (S400) is performed simultaneously with one or more of the preheating step (S100), the chemical strengthening step (S200), and/or the slow cooling step (S300), or the preheating step (S100) and the chemical strengthening step. It may be performed between (S200), between the chemical strengthening step (S200) and the slow cooling step (S300), or between the slow cooling step (S300) and the preheating step (S100).
강화 용액을 보충하는 단계(S400)는 강화 용액의 잔량이 기준 잔량 이상인지, 또는 초과인지 판단하는 단계(S400a) 및 강화 용액의 잔량이 기준 잔량에 미달하거나, 이하인 경우 강화 용액의 보충을 수행하는 단계(S400b)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 강화 용액의 보충 여부를 판단하는 로직은 강화 용액의 잔량에 국한되지 않는다.The step of replenishing the strengthening solution (S400) includes determining whether the remaining amount of the strengthening solution is greater than or equal to the standard remaining amount (S400a), and performing replenishment of the strengthening solution when the remaining amount of the strengthening solution is less than or equal to the standard remaining amount. It may include step S400b. However, this is an example and the present invention is not limited thereto, and the logic for determining whether to replenish the strengthening solution is not limited to the remaining amount of the strengthening solution.
본 실시예와 같이 강화 챔버(100) 내의 강화 용액(SS)의 이온 농도, 또는 잔량 등을 측정하고, 이를 기초로 강화 챔버(100) 내에 리필 강화 용액(SS1)을 보충하도록 구성하여 글라스 화학 강화로(10)의 운용이 중단되는 것을 방지하고, 강화 용액(SS)이 양질의 상태를 유지하도록 할 수 있다. 예를 들어, 공정이 반복됨에 따라 강화 용액(SS)의 잔량, 예컨대 부피가 감소하는 경우, 글라스 화학 강화로(10)의 운용을 중단하고 강화 용액을 보충하지 않을 수 있어 공정 로스를 최소화할 수 있다. 다른 예를 들어, 공정이 반복됨에 따라 강화 용액(SS) 내의 칼륨 이온이 소정 기준 이상으로 감소하거나, 또는 나트륨 이온이 소정 기준 이상으로 증가하는 경우, 강화 용액(SS) 전체를 교환하지 않고 리필 강화 용액(SS1)을 보충하여 강화 용액(SS)의 농도를 일정 수준으로 유지할 수 있다.As in the present embodiment, the ion concentration or remaining amount of the strengthening solution (SS) in the strengthening
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 다만 전술한 실시예와 동일하거나, 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. However, the description of the same or extremely similar configuration as the above-described embodiment will be omitted, and this will be clearly understood by those skilled in the art from the attached drawings.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(11)의 분해사시도이다. 도 6은 도 5의 글라스 화학 강화로(11)의 단면사시도이다.Figure 5 is an exploded perspective view of a glass
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(11)는 강화 챔버(101)와 제3 방향(Z)으로 중첩하여 배치된 열처리 챔버(401) 및 승강 유닛(500)을 더 포함하는 점이 도 1의 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(10)와 상이한 점이다.Referring to FIGS. 5 and 6, the glass
열처리 챔버(401)(예컨대, 제2 챔버)는 개방된 하부를 가지고 강화 챔버(101)의 상부에 위치할 수 있다. 열처리 챔버(401)의 하부 개구와 강화 챔버(101)의 상부 개구는 중첩하고, 열처리 챔버(401)의 내부 공간과 강화 챔버(101)의 내부 공간은 서로 유체 연통될 수 있다. 또, 강화 챔버(101)의 챔버 도어(150)가 폐쇄되는 경우, 챔버 도어(150)는 강화 챔버(101)의 내부 공간 뿐 아니라 열처리 챔버(401)의 내부 공간을 밀폐하며, 강화 챔버(101)의 내부 공간과 열처리 챔버(401)의 내부 공간을 서로 분리시킬 수 있다.The heat treatment chamber 401 (eg, second chamber) may be located at the top of the strengthening
챔버 도어(150)는 제1 방향(X)으로 연장되고, 제2 방향(Y)으로 이격된 한쌍의 도어 가이드(151)를 따라 이동할 수 있다. 도어 가이드(151)는 적어도 부분적으로 강화 챔버(101) 상에 배치되고, 적어도 부분적으로 강화 챔버(101)의 제3 방향(Z)으로 비중첩하게 배치될 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 도어 가이드(151)는 챔버 도어(150)가 슬라이딩 이동하기 위해 실린더 및/또는 모터 등의 구동기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또, 도 6은 챔버 도어(150)가 도어 슬롯(170p)을 갖는 도어 프레임(170)을 통해 삽입되는 경우를 예시하나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The
몇몇 실시예에서, 열처리 챔버(401)는 도어 프레임(170) 상에 배치될 수있다. 열처리 챔버(401)와 도어 프레임(170)은 일체로 형성될 수도 있다. 또, 도면으로 표현하지 않았으나, 도어 프레임(170)은 지지 프레임(미도시) 상에 놓이고, 지지 프레임은 지면 상에 놓일 수 있다. 다른 실시예에서, 도어 프레임(170)은 강화 챔버(101) 상에 직접 배치될 수도 있다.In some embodiments, heat treatment chamber 401 may be disposed on
열처리 챔버(401)의 내부 공간은 대략 원통 형상일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 열처리 챔버(401)의 내부 공간은 열처리 대상 및/또는 강화 대상인 글라스가 실장된 글라스 로더(300)에 균일하게 열을 제공할 수 있는 형상이면 무방하다. 예를 들어, 열처리 챔버(401)의 내부 공간은 대략 사각통, 육각통 또는 팔각통 등의 다각형 형상일 수 있다.The internal space of the heat treatment chamber 401 may be approximately cylindrical. However, the present invention is not limited to this, and the internal space of the heat treatment chamber 401 may be shaped to uniformly provide heat to the
열처리 챔버(401)는 열처리 챔버 본체(411) 및 측면 도어(413)를 포함할 수 있다. 열처리 챔버 본체(411)는 개방된 하부 뿐 아니라 개방된 측면을 가지고, 측면 도어(413)는 상기 개방된 측면을 개폐할 수 있다. 도 5 등은 측면 도어(413)가 열처리 챔버 본체(411)의 제2 방향(Y) 일측에 위치하는 경우를 예시한다. 또, 열처리 챔버 본체(411)의 상기 측면 개구를 통해 글라스 로더(300)가 열처리 챔버(401)에 인입출될 수 있다.The heat treatment chamber 401 may include a heat
측면 도어(413)는 적어도 부분적으로 열처리 챔버 본체(411)에 삽입될 수 있다. 열처리 챔버 본체(411)의 내측벽과 측면 도어(413)의 내측벽은 각각 오목한 곡면을 형성할 수 있다. 구체적으로, 열처리 챔버 본체(411)의 내측벽과 측면 도어(413)의 내측벽은 연결되어 대략 원형을 이룰 수 있다.The
열처리 챔버(401)는 내부 공간에 글라스가 실장된 글라스 로더(300)가 인입되어 열처리되는 공간을 제공할 수 있다. 상기 열처리는 글라스의 화학 강화 공정에 있어서, 전처리로서의 예열 처리(pre-heating treatment, warm-up treatment), 본공정으로서의 열처리 및 후처리로서의 서냉 처리(slow cool-down treatment)를 포함하는 의미일 수 있다. 다른 측면에서, 상기 열처리는 열처리 대상의 승온(temperature rising), 정온, 강온(temperature drop) 및 이들의 조합을 수행하는 것을 포함하는 의미일 수 있다. 즉, 열처리 챔버(401)는 글라스의 예열, 가열, 서냉 및/또는 냉각이 수행되는 챔버일 수 있다.The heat treatment chamber 401 may provide a space in which the
이를 위해 열처리 챔버(401)는 그 내측벽 상에 배치된 복수의 열원(450)을 포함할 수 있다. 열원(450)은 챔버 내 열처리에 사용되는 열원일 수 있다. 열원(450)은 열처리 챔버 본체(411)의 내측벽으로부터 이격 돌출 배치될 수 있다.To this end, the heat treatment chamber 401 may include a plurality of
몇몇 실시예에서, 강화 챔버(101)는 측벽부(111) 및 센터 칼럼(113)을 포함할 수 있다. 센터 칼럼(113)은 평면상 강화 챔버(101)의 대략 중심으로부터 제3 방향(Z)으로 소정 높이 만큼 돌출된 상태일 수 있다. 센터 칼럼(113)의 제3 방향(Z)으로의 높이는 측벽부(111)의 높이 보다 작을 수 있다. 측벽부(111) 및 센터 칼럼(113)은 그 내부에 이격 공간(V)을 가짐은 전술한 바와 같다.In some embodiments, the strengthening
또, 강화 챔버(101)는 상면 상에 대략 원형의 홈(100g)을 가질 수 있다. 홈(100g) 내에는 열원(미도시) 등이 배치될 수 있다. 상기 열원은 챔버 도어(150)를 가열하도록 구성될 수 있다.Additionally, the strengthening
전술한 것과 같이 열처리 챔버(401)와 강화 챔버(101)가 제3 방향(Z)으로 중첩된 글라스 화학 강화로(11)는 강화 공정 과정에서의 글라스의 외부 노출 및 로딩과 언로딩을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 전술한 예열 공정 및 서냉 공정은 열처리 챔버(401) 내에서 이루어지고, 글라스 화학 강화 공정은 강화 챔버(101) 내에서 이루어질 수 있다. 이를 위해 글라스 화학 강화로(11)는 승강 유닛(500)을 더 포함할 수 있다.As described above, the glass
승강 유닛(500)은 열처리 챔버(401) 및/또는 강화 챔버(101) 내부에 인입되는 글라스 로더(300)를 제3 방향(Z)으로 이송 내지는 이동시키기 위한 수단일 수 있다. 평면 시점에서, 승강 유닛(500)은 열처리 챔버(401) 및/또는 강화 챔버(101)의 대략 중심에 위치할 수 있다. 승강 유닛(500)은 승강 구동기(510), 승강 로드(530) 및 로딩 고리(550)를 포함할 수 있다.The
승강 구동기(510)는 열처리 챔버(401)의 상부에 위치할 수 있다. 승강 로드(530) 및 로딩 고리(550)는 승강 구동기(510)가 제공하는 동력에 의해 제3 방향(Z)으로 이동할 수 있다. 승강 구동기(510)는 실린더, 모터 및/또는 호이스트 등의 구동 유닛일 수 있다.The lifting
승강 로드(530)는 제3 방향(Z)으로 연장된 로드 내지는 바(bar) 형상일 수 있다. 승강 로드(530)는 열처리 챔버(401)의 천정에 형성된 홀을 관통하여 적어도 부분적으로 열처리 챔버(401) 내부 공간에 삽입될 수 있다. 승강 로드(530)의 제3 방향(Z) 상단부의 위치는 고정된 상태이고, 승강 로드(530)는 제3 방향(Z)으로 연장되도록 구성될 수 있다. 도 6은 승강 로드(530)가 하나의 바(bar)로 구성된 경우를 예시하나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 승강 로드(530)는 서로 상이한 직경을 갖는 복수의 실린더 등으로 이루어질 수 있다.The lifting
로딩 고리(550)는 승강 로드(530)의 제3 방향(Z) 하단부에 배치되어 글라스 로더(300)와 장착 및 탈착 가능하게 구성될 수 있다. 즉, 로딩 고리(550)는 승강 로드(530)의 하단부와 함께 제3 방향(Z)으로 이동할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 승강 로드(530)는 평면 상에서 회전 가능하게 구성되고, 로딩 고리(550)는 승강 로드(530)와 함께 회전할 수 있다.The
본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(11)는 강화 챔버(101)에 수용된 강화 용액(미도시)의 잔량, 농도 등을 측정하고, 그 측정 결과를 기초로 리필 챔버(200)에 수용된 리필 강화 용액(미도시)으로부터 강화 챔버(101) 내의 강화 용액을 보충하도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는 도 7 내지 도 11과 함께 설명한다.The glass
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다. 도 8 내지 도 11은 도 7의 글라스 화학 강화 방법을 순서대로 나타낸 모식도들이다.Figure 7 is a flowchart showing a method for chemically strengthening glass according to another embodiment of the present invention. Figures 8 to 11 are schematic diagrams sequentially showing the glass chemical strengthening method of Figure 7.
우선 도 7을 더 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 열처리 챔버(401)에서 글라스를 예열하는 단계(S100), 예열된 글라스를 강화 챔버(101)에서 화학 강화하는 단계(S200) 및 강화된 글라스를 열처리 챔버(401)에서 서냉하는 단계(S300)를 포함하되, 화학 강화 단계(S200) 전에, 구체적으로 강화 챔버(101)에 글라스가 인입되는 단계(S150) 전에 강화 용액의 보충 단계(S401)가 수행되는 점이 도 3의 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법과 상이한 점이다. 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 도 5 등의 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(11)를 이용하여 수행될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.First, referring further to FIG. 7, the method of chemical strengthening of glass according to this embodiment includes the steps of preheating the glass in the heat treatment chamber 401 (S100) and chemically strengthening the preheated glass in the strengthening chamber 101 (S200). ) and a step of slowly cooling the strengthened glass in the heat treatment chamber 401 (S300), but before the chemical strengthening step (S200), specifically, before the step of introducing the glass into the strengthening chamber 101 (S150), the strengthening solution The point in which the supplementary step (S401) is performed is different from the method for chemical strengthening of glass according to the embodiment of FIG. 3. The method of chemically strengthening glass according to this embodiment can be performed using the glass
도 8을 더 참조하면, 열처리 챔버(401) 내에 글라스가 실장된 글라스 로더(300)를 인입하고, 글라스의 예열을 수행한다(S100). 챔버 도어(150)는 열처리 챔버(401) 및 강화 챔버(101)를 각각 폐쇄하고, 각각의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 글라스의 예열을 수행할 수 있다. 본 단계에서, 즉 후술할 화학 강화 단계(S200) 전에 강화 챔버(101) 내의 강화 용액의 잔량은 충분하지 않은 상태일 수 있다. Referring further to FIG. 8, the
이어서 도 9를 더 참조하면, 강화 챔버(101)에 강화 용액을 보충한다(S401). 예시적인 실시예에서, 강화 용액을 보충하는 단계(S401)는 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 잔량을 측정 내지는 판단하는 단계(S411) 및 강화 용액(SS)의 잔량이 부족한 것으로 판단되는 경우, 리필 챔버(200)를 이용하여 강화 챔버(101)에 강화 용액을 보충하는 단계(S431)를 포함할 수 있다. Next, with further reference to FIG. 9, the strengthening solution is replenished in the strengthening chamber 101 (S401). In an exemplary embodiment, the step of replenishing the strengthening solution (S401) includes measuring or determining the remaining amount of the strengthening solution (SS) in the strengthening chamber 101 (S411) and determining that the remaining amount of the strengthening solution (SS) is insufficient. If so, a step (S431) of replenishing the strengthening solution in the strengthening
본 실시예에 따른 강화 용액을 보충하는 단계(S431)에서, 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 잔량이 소정의 기준에 미달할 경우, 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)이 미리 정해진 만큼 유로부(250)를 따라 강화 챔버(101)에 보충될 수 있다.In the step of replenishing the strengthening solution according to this embodiment (S431), when the remaining amount of the strengthening solution (SS) in the strengthening
본 실시예에서, 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 잔량을 측정하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 강화 용액(SS)의 부피, 무게 등의 정보에 기초하여 판단할 수 있다. In this embodiment, the method of measuring the remaining amount of strengthening solution (SS) in the strengthening
강화 용액을 보충하는 단계(S401)는 예열 단계(S100)가 충분히 이루어진 후, 즉 예열 단계(S100)의 종료 후에 수행되거나, 또는 예열 단계(S100)와 적어도 부분적으로 동시에 수행되거나, 또는 예열 단계(S100) 개시 전에 수행될 수 있다.The step of replenishing the reinforcing solution (S401) is performed after the preheating step (S100) is sufficiently completed, that is, after the end of the preheating step (S100), or is performed at least partially simultaneously with the preheating step (S100), or the preheating step (S100) S100) may be performed before commencement.
또, 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)이 강화 챔버(101) 내에 보충되는 경우, 보충된 강화 용액(SS)을 소정의 온도 이상으로 가열하는 단계(S130)가 더 수행될 수 있다. 상기 소정의 온도는 후술할 화학 강화 공정의 온도일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, when the refill strengthening solution (SS1) in the
이어서 도 10을 참조하면, 전술한 것과 같이 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 잔량을 측정하고(S411), 강화 용액의 잔량이 소정 기준 이상 또는 초과인 경우, 또는 강화 용액의 잔량이 소정 기준 미만 또는 이하로 판단되어 강화 용액의 보충이 수행된 경우(S431), 비로소 열처리 챔버(401)에서 글라스 로더(300)를 인출하고 강화 챔버(101)에 글라스 로더(300)를 인입할 수 있다(S150).Next, referring to FIG. 10, as described above, the remaining amount of strengthening solution (SS) in the strengthening
이를 위해 챔버 도어(150)는 도어 가이드(151)를 따라 이동하여 열처리 챔버(401)와 강화 챔버(101)는 유체 연통되고, 승강 유닛(500)의 승강 로드(530)가 제3 방향(Z)으로 연장되며 로딩 고리(550)와 글라스 로더(300)는 강화 챔버(101)에 인입될 수 있다.To this end, the
그리고 글라스 로더(300)에 적재된 글라스는 강화 용액(SS)에 침지되어 화학 강화될 수 있다(S200). 글라스 로더(300)는 강화 챔버(101)의 센터 칼럼(113)에 삽입되어 제3 방향(Z)으로 위치가 고정될 수 있다. 본 단계에서 실리케이트 함유 글라스의 나트륨 이온은 강화 용액(SS)의 칼륨 이온과 치환되어 화학 강화될 수 있다. 이에 따라 강화 용액(SS)에는 나트륨 이온이 용출되어 칼륨 이온의 농도가 감소하고, 나트륨 이온의 농도가 증가할 수 있다.And the glass loaded on the
이어서 도 11을 더 참조하면, 화학 강화가 완료된 글라스가 적재된 글라스 로더(300)는 열처리 챔버(401)에 인입되어 서냉될 수 있다(S300). 본 단계에서 챔버 도어(150)는 열처리 챔버(401) 및 강화 챔버(101)를 각각 폐쇄하고, 각각의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 글라스의 서냉을 수행할 수 있다.Next, referring further to FIG. 11, the
본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 예열 단계(S100), 화학 강화 단계(S200) 및 서냉 단계(S300)를 포함하여 이루어진 공정 단위 중에, 글라스를 화학 강화하는 단계(S200) 전에 강화 용액(SS)을 보충 및 관리하는 단계(S401)가 수행될 수 있다. The method of chemically strengthening glass according to this embodiment includes a preheating step (S100), a chemical strengthening step (S200), and a slow cooling step (S300). Among the process units, before the step of chemically strengthening the glass (S200), the strengthening solution ( A step (S401) of replenishing and managing SS) may be performed.
특히 본 실시예에서 사용되는 글라스 화학 강화로(11)와 같이 강화 챔버(101)와 열처리 챔버(401)가 제3 방향(Z)으로 중첩 배치된 경우, 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 이온 농도 및 잔량 관리를 위해 강화 용액(SS)을 교체하기 위해서는 강화 챔버(101)와 열처리 챔버(401)를 분리하는 등의 매우 번거로운 작업이 필요하고, 그 시간 동안 공정 로스가 발생하며 이는 글라스 화학 강화 공정의 비용 상승에 반영될 수 있다. In particular, when the strengthening
그러나 본 실시예와 같이 상기 공정 단위가 반복 수행되는 공정 시스템의 흐름 중, 강화 용액(SS)의 관리가 용이한 단계에서 강화 용액(SS)의 잔량 등을 측정하고 이를 기초로 강화 용액(SS)을 보충함으로써 위와 같은 문제를 완화할 수 있으며, 글라스의 화학 강화 공정을 자동화할 수 있는 장점이 있다.However, in the flow of the process system in which the process unit is repeatedly performed, as in the present embodiment, the remaining amount of the reinforcement solution (SS) is measured at a stage where management of the reinforcement solution (SS) is easy, and based on this, the reinforcement solution (SS) is measured. The above problems can be alleviated by supplementing, and there is an advantage of automating the chemical strengthening process of glass.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 12 is a flowchart showing a method for chemically strengthening glass according to another embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 글라스를 예열하는 단계(S100), 예열된 글라스를 화학 강화하는 단계(S200), 강화된 글라스를 서냉하는 단계(S300) 및 글라스의 화학 강화 전에, 강화 용액을 보충하는 단계(S402)를 포함하되, 리필 강화 용액이 미리 정해진 만큼 강화 챔버에 보충되는 것이 아니라, 강화 챔버 내의 강화 용액의 잔량이 소정의 기준 잔량 이상인지 여부를 지속적으로 반복 측정하고(S412), 강화 챔버 내의 강화 용액이 기준 잔량을 초과, 또는 이상이 될 때까지 강화 용액의 보충이 수행(S432)되는 점이 도 7의 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법과 상이한 점이다.Referring to FIG. 12, the method of chemically strengthening glass according to this embodiment includes preheating the glass (S100), chemically strengthening the preheated glass (S200), slowly cooling the strengthened glass (S300), and Before chemical strengthening, it includes a step of replenishing the strengthening solution (S402), but rather than refilling the strengthening solution by a predetermined amount, the strengthening solution is continuously checked whether the remaining amount of the strengthening solution in the strengthening chamber is more than a predetermined standard remaining amount. It is different from the chemical strengthening method of glass according to the embodiment of FIG. 7 in that the measurement is repeated (S412), and the strengthening solution is replenished until the strengthening solution in the strengthening chamber exceeds or exceeds the standard remaining amount (S432). point.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다. 도 14 내지 도 17은 도 13의 글라스 화학 강화 방법을 순서대로 나타낸 모식도들이다.Figure 13 is a flowchart showing a method for chemically strengthening glass according to another embodiment of the present invention. Figures 14 to 17 are schematic diagrams sequentially showing the glass chemical strengthening method of Figure 13.
우선 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 열처리 챔버에서 글라스를 예열하는 단계(S100), 예열된 글라스를 강화 챔버에서 화학 강화하는 단계(S200) 및 강화된 글라스를 열처리 챔버에서 서냉하는 단계(S300)를 포함하되, 화학 강화 단계(S200) 후에, 구체적으로 강화 챔버에서 글라스가 인출되는 단계(S250) 후에 강화 용액의 보충 단계(S403)가 수행되는 점이 도 12의 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법과 상이한 점이다.First, referring to FIG. 13, the method of chemical strengthening of glass according to this embodiment includes preheating the glass in a heat treatment chamber (S100), chemically strengthening the preheated glass in the strengthening chamber (S200), and heat treating the strengthened glass. 12 includes the step of slow cooling in the chamber (S300), and the step of replenishing the strengthening solution (S403) is performed after the chemical strengthening step (S200), specifically, after the step of withdrawing the glass from the strengthening chamber (S250). This is different from the chemical strengthening method of glass according to the example.
도 14를 더 참조하면, 열처리 챔버(411) 내에 글라스가 실장된 글라스 로더(300)를 인입하고, 글라스의 예열을 수행한다(S100). 챔버 도어(150)는 열처리 챔버(411) 및 강화 챔버(101)를 각각 폐쇄하고, 각각의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 글라스의 예열을 수행할 수 있다. 본 단계에서, 즉 후술할 화학 강화 단계(S200) 전에 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 잔량은 충분한 상태일 수 있다.Referring further to FIG. 14, the
이어서 도 15를 더 참조하면, 열처리 챔버(411)에서 글라스 로더(300)를 인출하고 강화 챔버(101)에 글라스 로더(300)를 인입한다. 이를 위해 챔버 도어(150)는 도어 가이드(151)를 따라 이동하여 열처리 챔버(411)와 강화 챔버(101)는 유체 연통되고, 승강 유닛(500)의 승강 로드(530)가 제3 방향(Z)으로 연장되며 로딩 고리(550)와 글라스 로더(300)는 강화 챔버(101)에 인입될 수 있다.Next, with further reference to FIG. 15 , the
그리고 글라스 로더(300)에 적재된 글라스는 강화 용액(SS)에 침지되어 화학 강화될 수 있다(S200). 본 단계에서 실리케이트 함유 글라스의 나트륨 이온은 강화 용액(SS)의 칼륨 이온과 치환되어 화학 강화될 수 있다. 이에 따라 강화 용액(SS)에는 나트륨 이온이 용출되어 칼륨 이온의 농도가 감소하고, 나트륨 이온의 농도가 증가할 수 있다.And the glass loaded on the
이어서 도 16을 더 참조하면, 화학 강화가 완료된 글라스가 적재된 글라스 로더(300)는 열처리 챔버(411)에 인입되어 서냉될 수 있다(S300). 본 단계에서 챔버 도어(150)는 열처리 챔버(411) 및 강화 챔버(101)를 각각 폐쇄하고, 각각의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 글라스의 서냉을 수행할 수 있다.Next, referring further to FIG. 16, the
본 단계에서, 글라스 및/또는 글라스 로더(300) 등의 표면에 잔여하는 강화 용액(SS) 등으로 인해 강화 챔버(101) 내부의 강화 용액(SS)의 잔량은 감소하고, 다음 공정 단위에서 화학 강화 공정을 수행하기에는 강화 용액의 잔량이 충분하지 않은 상태일 수 있다.In this step, the remaining amount of reinforcement solution (SS) inside the
이어서 도 17을 더 참조하면, 강화 챔버(101)에 강화 용액을 보충한다(S403). 예시적인 실시예에서, 강화 용액을 보충하는 단계(S403)는 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 잔량을 측정 내지는 판단하는 단계(S413) 및 강화 용액이 기준 잔량을 초과하거나, 또는 이상이 될 때까지 강화 용액을 보충하는 단계(S433)를 포함할 수 있다. 강화 용액의 보충은 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)이 유로부(250)를 따라 강화 챔버(101)에 보충되는 방식으로 수행될 수 있다.Next, with further reference to FIG. 17, the strengthening solution is replenished in the strengthening chamber 101 (S403). In an exemplary embodiment, the step of replenishing the strengthening solution (S403) includes measuring or determining the remaining amount of the strengthening solution (SS) in the strengthening chamber 101 (S413) and whether the strengthening solution exceeds the reference residual amount or is greater than or equal to. It may include a step (S433) of replenishing the strengthening solution until . Replenishment of the reinforcement solution may be performed in a manner in which the refill reinforcement solution SS1 within the
강화 용액을 보충하는 단계(S403)는 서냉 단계(S300)의 개시 전에 수행되거나, 또는 서냉 단계(S300)와 적어도 부분적으로 동시에 수행되거나, 또는 서냉 단계(S300)가 충분히 이루어진 후, 즉 서냉 단계(S300)의 종료 후에 수행될 수 있다.The step of replenishing the strengthening solution (S403) is performed before the start of the slow cooling step (S300), or is performed at least partially simultaneously with the slow cooling step (S300), or after the slow cooling step (S300) is sufficiently accomplished, that is, the slow cooling step ( It can be performed after the end of S300).
또, 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)이 강화 챔버(101) 내에 보충되는 경우, 보충된 강화 용액(SS)을 소정의 온도 이상으로 가열하는 단계(S270)가 더 수행될 수 있다. 상기 소정의 온도는 다음 공정 단위에서 수행될 화학 강화 공정의 온도일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, when the refill strengthening solution (SS1) in the
본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 글라스의 화학 강화가 수행되고 글라스 로더(300)가 강화 챔버(101)로부터 인출된 직후 곧바로 개시될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 예열 단계(S100), 화학 강화 단계(S200) 및 서냉 단계(S300)를 포함하여 이루어진 공정 단위 중에, 글라스를 화학 강화하는 단계(S200) 후에 강화 용액(SS)을 보충 및 관리하는 단계(S403)가 수행될 수 있다. 이를 통해 글라스의 화학 강화로를 이용하여 반복되는 공정 단위에서, 다음 공정 단위의 화학 강화 단계 전에 강화 용액을 보충할 수 있는 효과가 있다.The method of chemical strengthening of glass according to this embodiment may be started immediately after chemical strengthening of glass is performed and the
도면으로 표현하지 않았으나, 다른 실시예에서 글라스의 화학 강화 방법은 글라스를 화학 강화하는 단계(S200) 후에, 도 7 등의 실시예와 같이 미리 정해진 양만큼 리필 챔버(200)로부터 리필 강화 용액(SS1)이 보충되는 식으로 이루어질 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 본 실시예는 도 12의 실시예에 따른 방법과 조합되어 화학 강화 단계(S200) 후 뿐 아니라 화학 강화 단계(S200) 전에도 강화 용액을 보충하는 단계가 수행될 수 있다.Although not shown in the drawings, in another embodiment, a method of chemical strengthening of glass involves, after the step of chemically strengthening the glass (S200), refilling the strengthening solution (SS1) from the
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(12)의 측단면도이다.Figure 18 is a side cross-sectional view of a glass
도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(12)는 강화 챔버(101) 내에 배치된 레벨 센서(602)를 더 포함하는 점이 도 5 등의 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(11)와 상이한 점이다.Referring to FIG. 18, the glass
레벨 센서(602)는 초음파식(ultrasonic) 레벨 센서, 정전용량식(capacitive) 레벨 센서, 진동식(vibrating) 레벨 센서 및/또는 플로팅(floating) 레벨 센서 등을 포함할 수 있다. 레벨 센서(602)는 강화 용액(SS)의 수면 보다 높은 레벨에 위치할 수 있다.The
레벨 센서(602)는 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 수면 높이를 측정할 수 있고, 이를 통해 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 잔량을 측정 내지는 계산할 수 있다. The
즉, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(12)를 이용하여 글라스의 화학 강화를 수행할 경우, 강화 용액을 보충하는 단계는, 레벨 센서(602)를 이용하여 측정된 강화 용액(SS)의 수면 높이를 기초로 보충이 필요한 강화 용액의 양을 계산하는 단계를 포함하고, 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)의 잔량을 측정하는 단계, 및 강화 챔버(101)에 보충이 필요한 강화 용액의 양만큼 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)을 강화 챔버(101)에 보충하는 단계를 더 포함할 수 있다.That is, when performing chemical strengthening of glass using the glass
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(13)의 측단면도이다.Figure 19 is a side cross-sectional view of a glass
도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(13)는 강화 챔버(101) 내에 배치된 제1 레벨 센서(603a) 뿐 아니라 리필 챔버(200) 내에 배치된 제2 레벨 센서(603b)를 더 포함하는 점이 도 18의 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(12)와 상이한 점이다. 제1 레벨 센서(603a)는 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 수면 높이를 측정할 수 있고, 이를 통해 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 잔량을 측정 내지는 계산할 수 있음은 전술한 바와 같다.Referring to FIG. 19, the glass
제2 레벨 센서(603b)는 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)의 수면 높이를 측정할 수 있고, 이를 통해 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)의 잔량을 측정 내지는 계산할 수 있다.The
몇몇 실시예에서, 제2 레벨 센서(603b)는 리필 챔버(200)에서 강화 챔버(101)로 흐르는 리필 강화 용액(SS1)의 역류를 감지하거나, 또는 리필 챔버(200) 내 리필 강화 용액(SS1)의 오버 플로우를 감지하는 기능을 수행할 수도 있다.In some embodiments, the
즉, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(13)를 이용하여 글라스의 화학 강화를 수행할 경우, 강화 용액을 보충하는 단계는, 제1 레벨 센서(603a)를 이용하여 측정된 강화 용액(SS)의 수면 높이를 기초로 보충이 필요한 강화 용액의 양을 계산하는 단계를 포함하고, 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)의 잔량을 제2 레벨 센서(603b)를 이용하여 측정하는 단계, 및 강화 챔버(101)에 보충이 필요한 강화 용액의 양만큼 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)을 강화 챔버(101)에 보충하는 단계를 더 포함할 수 있다.That is, when performing chemical strengthening of glass using the glass
특히 리필 챔버(200)에서 강화 챔버(101)로 보충되는 강화 용액의 양은 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)의 잔량 변화를 통해 계산되거나, 제어될 수 있다.In particular, the amount of reinforcement solution replenished from the
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(14)의 측단면도이다.Figure 20 is a side cross-sectional view of a glass
도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(14)는 강화 챔버(101) 내에 배치된 레벨 센서(602)를 포함하되, 유로부(250)에 설치된 밸브 및/또는 유량계(604)를 더 포함하는 점이 도 18의 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(12)와 상이한 점이다.Referring to FIG. 20, the glass
즉, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(14)를 이용하여 글라스의 화학 강화를 수행할 경우, 강화 용액을 보충하는 단계는, 레벨 센서(602)를 이용하여 측정된 강화 용액(SS)의 수면 높이를 기초로 보충이 필요한 강화 용액의 양을 계산하는 단계를 포함하고, 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)의 잔량을 측정하는 단계, 및 강화 챔버(101)에 보충이 필요한 강화 용액의 양만큼 리필 챔버(200) 내의 리필 강화 용액(SS1)을 강화 챔버(101)에 보충하는 단계를 더 포함할 수 있다.That is, when performing chemical strengthening of glass using the glass
특히 리필 챔버(200)에서 강화 챔버(101)로 보충되는 강화 용액의 양은 유로부(250)를 따라 흐르는 리필 강화 용액(SS1)의 유량, 유속 등을 기초로 계산되거나, 제어될 수 있다.In particular, the amount of reinforcement solution replenished from the
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(15)의 측단면도이다. 도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도로서, 도 21의 글라스 화학 강화로(15)를 이용하여 수행되는 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 21 is a side cross-sectional view of a glass
우선 도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(15)의 강화 챔버(105)는 강화 챔버 본체(155) 및 제2 유로부(170)를 포함하는 점이 도 5 등의 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(11)와 상이한 점이다.First, referring to FIG. 21, the strengthening
전술한 것과 같이 제1 유로부(250)는 리필 챔버(200)와 강화 챔버(105)를 연결하는 유로를 제공할 수 있다. 리필 챔버(200)에는 강화 용액(SS)과 동일한 조성을 갖는 리필 강화 용액이 아니라, 강화 용액(SS)의 이온 균일도를 높일 수 있는 강화 용액 조성물(SS2)이 수용된 상태일 수 있다.As described above, the first
제2 유로부(170)는 강화 챔버 본체(155)의 외측에 배치되되, 강화 챔버 본체(155)의 내부 공간과 유체 연통되며 강화 챔버(105) 내부의 강화 용액(SS)의 우회 유로 내지는 강화 용액(SS)을 순환 유동시키는 유로를 제공할 수 있다. 강화 챔버 본체(155)의 내부 공간은 글라스의 화학 강화가 실질적으로 이루어지는 강화 챔버(105) 내부 공간을 의미하고, 제2 유로부(170)의 내부 공간은 글라스의 화학 강화에 기여하지 못하는 공간을 의미할 수 있다.The second
또, 제2 유로부(170)는 이온 센서(701)가 설치된 센서부(171), 강화 챔버 본체(155)에서 센서부(171)로 흐르는 경로를 제공하는 제1 부분(172)(또는 제2-1 유로부) 및 센서부(171)에서 강화 챔버 본체(155)로 흐르는 경로를 제공하는 제2 부분(173)(또는 제2-2 유로부)를 포함할 수 있다. 즉, 강화 챔버 본체(155) 내의 강화 용액(SS)은 제1 부분(172), 센서부(171) 및 제2 부분(173)을 따라 순차적으로 흐르며 강화 챔버 본체(155)로 다시 순환 유입될 수 있다.In addition, the second
제2 부분(173)은 강화 챔버 본체(155)와 연결되되, 복수개일 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 제2 부분(173)들은 모두 센서부(171)와 유체 연통되어 강화 용액(SS)이 순환되는 유로를 제공할 수 있다. 복수의 제2 부분(173)들은 대략 일정한 거리를 두고 규칙적으로 배열 내지는 배치되며, 이를 통해 강화 챔버 본체(155)로 유입되는 강화 용액(SS)의 유로를 다변화하고, 강화 챔버 본체(155) 내부의 강화 용액(SS)의 농도 균일성을 높일 수 있다.The
몇몇 실시예에서, 강화 챔버 본체(155) 내에는 기포 발생부(미도시)가 배치될 수 있다. 기포 발생부는 강화 챔버(105) 외부의 가스 탱크 등과 연결되며, 가스 탱크로부터 공급된 가스, 예를 들어 불활성 가스를 배출하여 기포를 형성할 수 있다. 이를 통해 강화 챔버 본체(155) 내부의 강화 용액(SS)의 혼합을 유도하고, 강화 용액(SS)의 농도 균일성을 높일 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(15)는 펌프를 이용한 강화 용액(SS)의 순환 구조 및 기포 발생부(미도시) 중 하나 이상을 구비하여 강화 용액(SS)의 혼합을 수행할 수 있다.In some embodiments, a bubble generator (not shown) may be disposed within the
이온 센서(701)는 제2 유로부(170)를 따라 흐르는 강화 용액(SS)의 나트륨 이온 또는 칼륨 이온의 농도를 측정하는 센서일 수 있다. 전술한 것과 같이 글라스의 화학 강화 공정이 반복됨에 따라 강화 용액(SS) 내의 칼륨 이온의 농도는 감소하고, 반면 나트륨 이온의 농도는 증가하며 강화 용액(SS) 내 이온 농도의 불균일을 야기할 수 있다. 따라서 이온 센서(701)는 측정 시점에서의 강화 용액(SS) 내 이온 농도를 측정하여 이를 기초로 강화 용액(SS)의 보충을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이온 센서(701)의 측정 결과 나트륨 이온의 농도가 소정의 기준 이상으로 높거나, 또는 칼륨 이온의 농도가 소정의 기준 이하로 낮을 경우 강화 용액(SS)의 보충을 수행할 수 있다.The ion sensor 701 may be a sensor that measures the concentration of sodium ions or potassium ions in the strengthening solution (SS) flowing along the second
몇몇 실시예에서, 글라스 화학 강화로(15)는 제1 부분(172)에 설치된 냉각 부재(702) 및/또는 제2 부분(173)에 설치된 가열 부재(703)를 더 포함할 수 있다. 글라스의 화학 강화 공정이 수행되는 동안 강화 용액(SS)은 약 300℃ 이상, 또는 약 350℃ 이상, 또는 약 400℃ 이상, 또는 약 450℃ 이상, 또는 약 500℃ 이상으로 가열된 상태일 수 있다. In some embodiments, the glass
따라서 보다 정밀한 이온 농도를 측정하기 위해 강화 챔버 본체(155)에서 센서부(171)에 이르는 유로에 위치하는 제1 부분(172)의 냉각 부재(702)를 이용하여 강화 용액(SS)을 부분적으로 소정 온도 이하로 냉각하고 이온 센서(701)를 이용하여 이온 농도를 측정할 수 있다. 상기 냉각을 위한 소정의 온도는 약 150℃ 이하, 또는 약 130℃ 이하, 또는 약 110℃ 이하, 또는 약 100℃ 이하, 또는 약 80℃ 이하일 수 있다. Therefore, in order to measure the ion concentration more precisely, the strengthening solution (SS) is partially cooled using the cooling
또, 냉각된 강화 용액(SS)을 제2 부분(173)을 통해 다시 강화 챔버 본체(155)로 유입시키기 전에 제2 부분(173)의 가열 부재(703)를 이용하여 강화 용액(SS)을 소정의 온도 이상으로 가열함으로써 강화 용액(SS)의 온도 불균일성이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 가열 온도는 화학 강화 공정의 온도와 실질적으로 동일하거나, 또는 그 이상일 수 있다.In addition, before introducing the cooled strengthening solution (SS) into the strengthening
이어서 도 22를 더 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 열처리 챔버(411)에서 글라스를 예열하는 단계(S100), 예열된 글라스를 강화 챔버(101)에서 화학 강화하는 단계(S200) 및 강화된 글라스를 열처리 챔버(411)에서 서냉하는 단계(S300)를 포함하되, 화학 강화 단계(S200) 전에, 구체적으로 강화 챔버(101)에 글라스가 인입되는 단계(S150) 전에 강화 용액 조성물의 보충 단계(S404)가 수행되는 점이 도 12의 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법과 상이한 점이다. 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 도 21의 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(15)를 이용하여 수행될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.Next, with further reference to FIG. 22, the method of chemically strengthening glass according to this embodiment includes the steps of preheating the glass in the heat treatment chamber 411 (S100) and chemically strengthening the preheated glass in the strengthening chamber 101 (S200). ) and a step of slowly cooling the strengthened glass in the heat treatment chamber 411 (S300), but before the chemical strengthening step (S200), specifically before the step of introducing the glass into the strengthening chamber 101 (S150), the strengthening solution composition This is different from the chemical strengthening method of glass according to the embodiment of FIG. 12 in that the supplementary step (S404) is performed. The method of chemically strengthening glass according to this embodiment may be performed using the glass
우선 열처리 챔버(411) 내에 글라스가 실장된 글라스 로더를 인입하고, 글라스의 예열을 수행한다(S100). 챔버 도어(150)는 열처리 챔버(411) 및 강화 챔버(101)를 각각 폐쇄하고, 각각의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 글라스의 예열을 수행할 수 있다. 본 단계에서, 즉 후술할 화학 강화 단계(S200) 전에 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 이온 농도는 부적당한 상태일 수 있다. 예를 들어, 강화 용액(SS) 내 나트륨 이온의 농도가 상대적으로 높거나, 또는 소정의 기준 이상으로 높고, 칼륨 이온의 농도가 상대적으로 낮거나, 또는 소정의 기준 이하로 낮은 상태일 수 있다.First, the glass loader on which the glass is mounted is introduced into the
이어서 강화 챔버(101)에 강화 용액 조성물(SS2)을 보충한다(S404). 예시적인 실시예에서, 강화 용액 조성물(SS2)을 보충하는 단계(S404)는 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS) 내의 특정 이온 농도를 측정 내지는 판단하는 단계(S414) 및 강화 용액(SS)의 이온 조성이 부적당하다고 판단되는 경우, 예컨대 나트륨 이온의 농도가 기준 농도에 비해 높은 것으로 판단되는 경우 리필 챔버(200)를 이용하여 강화 용액 조성물(SS2)을 보충하는 단계(S434)를 포함할 수 있다.Subsequently, the strengthening solution composition (SS2) is replenished in the strengthening chamber 101 (S404). In an exemplary embodiment, the step of replenishing the strengthening solution composition (SS2) (S404) includes measuring or determining a specific ion concentration in the strengthening solution (SS) in the strengthening chamber 101 (S414) and the step of replenishing the strengthening solution (SS) If the ionic composition is determined to be inadequate, for example, if the concentration of sodium ions is determined to be higher than the standard concentration, a step (S434) of replenishing the reinforcement solution composition (SS2) using the
도 22는 나트륨 이온과 그 기준 농도를 기준으로 이온 농도 측정 단계(S414)를 수행하고 있으나, 다른 실시예에서 칼륨 이온과 그 기준 농도를 이온 농도 측정 단계(S414)를 수행할 수도 있다. 예를 들어, 칼륨 이온이 기준 농도에 미달하거나, 이하인지를 측정할 수 있다.In Figure 22, the ion concentration measurement step (S414) is performed based on sodium ions and their reference concentration, but in another embodiment, the ion concentration measurement step (S414) may be performed using potassium ions and their reference concentration. For example, it can be measured whether potassium ions are below or below the standard concentration.
한편, 전술한 강화 용액(SS) 내의 특정 이온의 농도를 측정하는 단계(S414)는 강화 챔버 본체(155)에서 이온 센서(701)로 강화 용액(SS)이 흐르는 경로, 즉 제1 부분(172) 내의 강화 용액을 부분적으로 소정의 온도 이하로 냉각하는 단계, 센서부(171)에서 이온 센서(701)를 이용하여 나트륨 이온(또는 칼륨 이온)의 농도를 측정하는 단계, 및 이온 센서(701)에서 강화 챔버 본체(155)로 강화 용액(SS)이 흐르는 경로, 즉 제2 부분(173) 내의 강화 용액을 부분적으로 소정의 온도 이상으로 가열하는 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, the step (S414) of measuring the concentration of a specific ion in the strengthening solution (SS) described above is the path through which the strengthening solution (SS) flows from the strengthening
전술한 것과 같이 강화 챔버 본체(155) 내의 강화 용액(SS)은 고온 상태이기 때문에 정밀한 이온 농도의 측정이 어려울 수 있다. 따라서 별도의 제2 유로부(170)를 구비하고, 제2 유로부(170)의 특정 위치에서 냉각된 강화 용액을 대상으로 이온 농도 측정을 수행하여 그 정밀성을 향상시킬 수 있다.As described above, since the strengthening solution (SS) in the strengthening
강화 용액 조성물(SS2)을 보충하는 단계(S404)는 예열 단계(S100)가 충분히 이루어진 후, 즉 예열 단계(S100)의 종료 후에 수행되거나, 또는 예열 단계(S100)와 적어도 부분적으로 동시에 수행되거나, 또는 예열 단계(S100) 개시 전에 수행될 수 있다. The step (S404) of replenishing the strengthening solution composition (SS2) is performed after the preheating step (S100) has sufficiently occurred, that is, after the end of the preheating step (S100), or is performed at least partially simultaneously with the preheating step (S100), Alternatively, it may be performed before the start of the preheating step (S100).
또, 리필 챔버(200) 내의 강화 용액 조성물(SS2)이 강화 챔버(101) 내에 보충되는 경우, 조성이 보완된 강화 용액(SS)을 소정의 온도 이상으로 가열하는 단계(S130)가 더 수행될 수 있다. 상기 소정의 온도는 후술할 화학 강화 공정의 온도일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, when the reinforcement solution composition (SS2) in the
이어서, 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)의 이온 농도를 측정하고(S414), 나트륨 이온 또는 칼륨 이온의 농도가 정상 범위 내인 경우, 또는 이온 농도가 정상 범위 밖이어서 강화 용액 조성물(SS2)의 보충이 수행된 경우(S434), 비로소 열처리 챔버(411)에서 글라스 로더를 인출하고 강화 챔버(101)에 글라스 로더를 인입할 수 있다(S150). 그리고 글라스 로더에 적재된 글라스는 강화 용액(SS)에 침지되어 화학 강화될 수 있다(S200). Next, the ion concentration of the strengthening solution (SS) in the strengthening
보충되는 강화 용액 조성물(SS2)은 강화 용액(SS) 내에서 소진된 칼륨 이온을 포함하는 화학 물질 내지는 첨가제일 수 있다. 예를 들어, 강화 용액 조성물(SS2)은 탄산칼륨(K2CO3), 인산삼칼륨(K3PO4), 인산수소이칼륨(K2HPO4) 또는 인산이수소칼륨(KH2PO4) 등을 포함할 수 있다. 탄산칼륨 또는 인산칼륨 등의 강화 용액 조성물(SS2)은 분말상 또는 수용액상으로 제공될 수 있다. 이 경우 강화 용액 조성물(SS2)은 강화 용액(SS)에 용해되어 칼륨 이온을 보충할 수 있다. The supplemented strengthening solution composition (SS2) may be a chemical substance or an additive containing potassium ions exhausted in the strengthening solution (SS). For example, the strengthening solution composition (SS2) may include potassium carbonate (K 2 CO 3 ), tripotassium phosphate (K 3 PO 4 ), dipotassium hydrogen phosphate (K 2 HPO 4 ) or potassium dihydrogen phosphate (KH 2 PO 4 ). It may include etc. The reinforcing solution composition (SS2) such as potassium carbonate or potassium phosphate may be provided in powder form or aqueous solution form. In this case, the strengthening solution composition (SS2) can be dissolved in the strengthening solution (SS) to supplement potassium ions.
다른 실시예에서, 강화 용액 조성물(SS2)은 강화 용액(SS) 내에 축적되는 나트륨 이온과 반응하여 석출물 등을 생성하는 물질일 수 있다. 예를 들어, 강화 용액 조성물(SS2)은 염소염 또는 아세트산염 등을 포함할 수 있다. 이 경우 강화 용액 조성물(SS2)은 강화 용액(SS)의 나트륨 이온을 감소시킬 수 있다.In another embodiment, the strengthening solution composition (SS2) may be a material that reacts with sodium ions accumulated in the strengthening solution (SS) to produce precipitates. For example, the strengthening solution composition (SS2) may include chlorine salt or acetate. In this case, the strengthening solution composition (SS2) can reduce the sodium ions of the strengthening solution (SS).
또 다른 실시예에서, 전술한 것과 같이 강화 용액(SS)에 칼륨 이온을 제공하거나, 강화 용액(SS)으로부터 나트륨 이온을 제거하는 강화 용액 조성물(SS2)은 기체 형태로 제공되어 강화 용액(SS)에 용해될 수도 있다.In another embodiment, the strengthening solution composition (SS2), which provides potassium ions to the strengthening solution (SS) or removes sodium ions from the strengthening solution (SS) as described above, is provided in gaseous form to form a strengthening solution (SS). It may be dissolved in
또 다른 실시예에서, 상기 강화 용액 조성물(SS2)은 강화 용액(SS) 내 칼륨 이온과 글라스의 나트륨 이온의 치환 효율을 높이거나, 이온 교환 시간을 단축시키는 촉매제 기능을 하는 첨가제일 수 있다. 상기 첨가제는 낮은 이온 농도에서도 글라스의 화학 강화 반응, 즉 이온 치환 반응을 향상시킬 수 있다. 상기 첨가제는 아연 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는 산화 아연(ZnO) 분말을 포함할 수 있다. 또, 상기 아연 산화물은 카드뮴(Cd) 원소 및/또는 수은(Hg) 원소를 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 첨가제는 수산화칼슘, 산화칼슘 및/또는 산화티타늄, 이들의 분말 또는 이들의 슬러리를 더 포함할 수도 있다.In another embodiment, the strengthening solution composition (SS2) may be an additive that functions as a catalyst to increase the substitution efficiency of potassium ions in the strengthening solution (SS) and sodium ions of glass or to shorten the ion exchange time. The additive can improve the chemical strengthening reaction of glass, that is, the ion substitution reaction, even at low ion concentrations. The additive may include zinc oxide. For example, the additive may include zinc oxide (ZnO) powder. Additionally, the zinc oxide may further include cadmium (Cd) and/or mercury (Hg). In some embodiments, the additive may further include calcium hydroxide, calcium oxide and/or titanium oxide, powders thereof, or slurries thereof.
이어서 화학 강화가 완료된 글라스가 적재된 글라스 로더는 열처리 챔버(411)에 인입되어 서냉될 수 있다(S300). 본 단계에서 챔버 도어(150)는 열처리 챔버(411) 및 강화 챔버(101)를 각각 폐쇄하고, 각각의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 글라스의 서냉을 수행할 수 있다.Subsequently, the glass loader loaded with chemically strengthened glass may be introduced into the
본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 예열 단계(S100), 화학 강화 단계(S200) 및 서냉 단계(S300)를 포함하여 이루어진 공정 단위 중에, 글라스를 화학 강화하는 단계(S200) 전에 강화 용액 조성물(SS2)을 보충 및 관리하는 단계(S404)가 수행될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 전술한 도 13의 실시예와 같이 글라스를 화학 강화하는 단계(S200) 후에 강화 용액 조성물(SS2)을 보충 및 관리하는 단계가 수행되거나, 또는 화학 강화 단계(S200)의 전 및 후에 모두 강화 용액 조성물을 보충하는 단계가 수행될 수도 있다.The method of chemically strengthening glass according to this embodiment includes a preheating step (S100), a chemical strengthening step (S200), and a slow cooling step (S300). Among the process units, the strengthening solution composition is used before the chemical strengthening step (S200) of the glass. A step (S404) of replenishing and managing (SS2) may be performed. However, the present invention is not limited to this, and the step of replenishing and managing the strengthening solution composition (SS2) is performed after the step of chemically strengthening the glass (S200), as in the above-described embodiment of FIG. 13, or the chemical strengthening step ( The step of replenishing the strengthening solution composition may be performed both before and after S200).
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 23 is a flowchart showing a method for chemically strengthening glass according to another embodiment of the present invention.
도 23을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 강화 용액 조성물을 보충하는 단계(S405)가 화학 강화 단계(S200)의 전 또는 후에 수행되지 않고, 글라스의 예열 단계(S100), 화학 강화 단계(S200) 및 서냉 단계(S300)와 독립적으로 수행되는 점이 도 22의 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법과 상이한 점이다.Referring to FIG. 23, in the method of chemical strengthening of glass according to this embodiment, the step of replenishing the strengthening solution composition (S405) is not performed before or after the chemical strengthening step (S200), and the preheating step of the glass (S100) It is different from the chemical strengthening method of glass according to the embodiment of FIG. 22 in that it is performed independently of the chemical strengthening step (S200) and the slow cooling step (S300).
강화 용액 조성물을 보충하는 단계(S405)는 강화 챔버 내의 강화 용액 내의 특정 이온 농도를 측정 내지는 판단하는 단계(S415) 및 강화 용액의 이온 조성이 부적당하다고 판단되는 경우 리필 챔버를 이용하여 강화 용액 조성물을 보충하는 단계(S435)를 포함함은 전술한 바와 같다.The step of replenishing the strengthening solution composition (S405) is a step of measuring or determining a specific ion concentration in the strengthening solution in the strengthening chamber (S415), and if the ion composition of the strengthening solution is determined to be inadequate, the strengthening solution composition is refilled using a refill chamber. Including the replenishment step (S435) is the same as described above.
본 실시예에 따른 글라스의 제조 방법은 강화 용액의 이온 농도를 측정하고(S415) 이온 농도를 균일하게 보충하는 단계(S435)가 예열 단계(S100), 강화 단계(S200) 및 서냉 단계(S300)와 무관하게 진행될 수 있다. 이에 따라 강화 용액 조성물을 보충하는 단계(S405)는 예열 단계(S100)와 적어도 부분적으로 동시에 수행되거나, 또는 화학 강화 단계(S200)와 적어도 부분적으로 동시에 수행되거나, 또는 서냉 단계(S300)와 적어도 부분적으로 동시에 수행되거나, 또는 이들 단계들의 사이, 또는 전과 후에 수행될 수 있다.The method of manufacturing glass according to this embodiment includes measuring the ion concentration of the strengthening solution (S415) and uniformly replenishing the ion concentration (S435), followed by a preheating step (S100), a strengthening step (S200), and a slow cooling step (S300). It can proceed regardless. Accordingly, the step of replenishing the strengthening solution composition (S405) is performed at least partially simultaneously with the preheating step (S100), or at least partially simultaneously with the chemical strengthening step (S200), or at least partially with the slow cooling step (S300). It may be performed simultaneously, or between these steps, or before and after them.
특히 강화 용액 조성물의 보충(S405)이 화학 강화 단계(S200)와 동시에 수행되는 경우, 화학 강화 공정이 수행됨에도 불구하고 강화 용액을 관리할 수 있어 강화 용액의 보충 등에 소요되는 시간을 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라 전술한 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(15)와 같이 제2 유로부를 구성할 경우, 강화 챔버 내의 강화 용액을 순환시킬 수 있어 강화 챔버 내 이온 농도의 균일성을 더욱 높일 수 있다.In particular, when the replenishment of the strengthening solution composition (S405) is performed simultaneously with the chemical strengthening step (S200), the strengthening solution can be managed even though the chemical strengthening process is performed, thereby minimizing the time required for replenishing the strengthening solution. . In addition, when the second flow path part is configured as in the glass
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(16)의 측단면도이다.Figure 24 is a side cross-sectional view of a glass
도 24를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(16)는 강화 챔버(101)와 리필 챔버(200) 및 강화 챔버(101)와 리필 챔버(202)를 연결하는 유로를 제공하는 유로부(256)를 포함하되, 강화 챔버(101)의 측벽을 관통하여 삽입된 유로부(256)는 강화 용액(SS)의 수면 보다 낮은 레벨에 위치하는 점이 도 18의 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(12)와 상이한 점이다.Referring to FIG. 24, the glass
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(17)의 측단면도이다.Figure 25 is a side cross-sectional view of a glass
도 25를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(17)는 강화 챔버(101)와 리필 챔버(200) 및 강화 챔버(101)와 리필 챔버(202)를 연결하는 유로를 제공하는 유로부(257)를 포함하되, 강화 챔버(101)의 측벽을 관통하여 삽입된 유로부(257)는 강화 챔버(101)의 바닥면에 인접하여 위치하는 점이 도 24의 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(16)와 상이한 점이다.Referring to FIG. 25, the glass
예를 들어, 글라스 화학 강화로(17)는 칼륨 이온의 성분을 포함한 강화 용액 조성물을 리필 챔버로부터 강화 챔버로 첨가하는 경우, 이온 치환 대상인 나트륨 이온보다 상대적으로 칼륨 이온이 무겁기 때문에 도 6에 도시된 바와 같이 강화 챔버의 상단부에서 강화 용액 조성물을 보충할 수 있다. 하지만, 글라스 화학 강화로(17)는 나트륨 이온의 성분을 포함한 강화 용액 조성물을 리필 챔버로부터 강화 챔버로 참가하는 경우, 이온 치환 대상인 칼륨 이온보다 상대적으로 나트륨 이온이 가볍기 때문에 도 25에 도시한 바와 같이 강화 챔버의 하단부에서 강화 용액 조성물을 보충할 수 있다.For example, when the glass
다른 예를 들어, 글라스 화학 강화로(17)는 칼륨 이온과 나트륨 이온 간의 이온 치환의 비율 또는 속도 등을 증가시킬 수 있는 촉매 기능을 갖는 강화 용액 조성물을 리필 챔버로부터 강화 챔버로 첨가하는 경우, 도 24에 도시된 바와 같이 강화 챔버의 중단부에서 강화 용액 조성물을 보충할 수도 있다.For another example, the glass
하지만, 상술한 실시예들은 강화 용액 조성물의 첨가 위치를 설명하기 위해 예시적으로 설명된 것으로, 글라스 화학 강화로(17)는 강화 용액 조성물의 성분이나 종류에 상관없이 강화 챔버의 상단, 중단, 및 하단 또는 다른 다양한 위치에서 강화 용액 조성물을 주입할 수 있다.However, the above-described embodiments are illustrative to explain the addition location of the strengthening solution composition, and the glass
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(18)의 측단면도이다.Figure 26 is a side cross-sectional view of a glass
도 26을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(18)는 강화 챔버(101) 내에 복수의 제1 레벨 센서(608a)를 포함하는 점이 도 19의 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(13)와 상이한 점이다. 복수의 제1 레벨 센서(608a)들은 서로 상이한 레벨(즉, 높이)에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 26, the glass
예시적인 실시예에서, 복수의 제1 레벨 센서(608a)들 중 적어도 일부는 강화 용액(SS)의 수위 보다 높은 레벨에 위치하고, 적어도 일부는 대략 강화 용액(SS)의 기준 수위에 상응하는 레벨에 위치할 수 있다. 또, 적어도 일부는 강화 용액(SS)에 침지되도록, 즉 강화 용액(SS)의 기준 수위 보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다.In an exemplary embodiment, at least some of the plurality of
마찬가지로 복수의 제2 레벨 센서(608b)들이 리필 챔버(200) 내에 배치될 수 있다. 제2 레벨 센서(608b)는 리필 강화 용액(SS1)의 수위 보다 높은 레벨, 대략 상응하는 레벨 및 리필 강화 용액(SS1)의 수위 보다 낮은 레벨에 모두 위치할 수 있다.Likewise, a plurality of
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(19)의 측단면도이다.Figure 27 is a side cross-sectional view of a glass
도 27을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화로(19)는 강화 챔버(101) 내의 특정 위치에서의 강화 용액(SS) 내 나트륨 이온의 농도를 측정하는 하나 이상의 나트륨 이온 센서(719) 및 칼륨 이온의 농도를 측정하는 하나 이상의 칼륨 센서(729)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 27, the glass
나트륨 이온은 상대적으로 가벼운 무게를 가지기 때문에 강화 공정이 반복 수행되는 동안, 또는 강화 챔버(101)의 휴지기 동안 강화 용액(SS)의 상단에서의 농도가 증가할 수 있다. 반면 칼륨 이온은 상대적으로 무거운 무게를 가지기 때문에 강화 공정이 반복 수행되는 동안, 또는 강화 챔버(101)의 휴지기 동안 강화 용액(SS)의 하단에서의 농도가 증가할 수 있다. 따라서 강화 챔버(101) 내의 강화 용액(SS) 내 각 이온 농도를 측정하도록 구성된 이온 센서들(719, 729)을 구비하여 강화 챔버(101)의 강화 용액(SS)의 이온 농도를 측정하고, 이를 기초로 리필 챔버(200)로부터 강화 용액 조성(SS1)을 보충하도록 구성될 수 있다.Since sodium ions have a relatively light weight, their concentration at the top of the strengthening solution (SS) may increase while the strengthening process is repeatedly performed or during the rest period of the strengthening
다른 실시예에서, 글라스 화학 강화로는 강화 챔버(101)의 제3 방향(Z) 대략 중앙에 위치한 이온 센서를 포함하여, 상기 이온 센서는 나트륨 이온 및/또는 칼륨 이온의 농도를 측정하도록 구성될 수도 있다.In another embodiment, the glass chemical strengthening comprises an ion sensor positioned approximately in the third direction (Z) of the strengthening
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. Although the description has been made above with a focus on embodiments of the present invention, this is merely an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will be able to understand the present invention without departing from the essential characteristics of the embodiments of the present invention. It will be apparent that various modifications and applications not exemplified above are possible.
따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the scope of the present invention should be understood to include changes, equivalents, or substitutes of the technical ideas exemplified above. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.
10: 글라스 화학 강화로
100: 강화 챔버
150: 챔버 도어
200: 리필 챔버
250: 유로부
300: 글라스 로더10: Glass chemical strengthening furnace
100: Reinforcement chamber
150: Chamber door
200: Refill chamber
250: Eurobu
300: Glass loader
Claims (23)
측정값에 기초하여 상기 강화 챔버 내에 보충 조성물을 공급하는 단계를 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.measuring the concentration of at least one of sodium ions and potassium ions in a strengthening solution contained in a glass strengthening chamber; and
A method of chemically strengthening glass comprising supplying a supplemental composition into the strengthening chamber based on the measurements.
상기 측정하는 단계는 나트륨 이온의 농도를 측정하는 것을 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.According to paragraph 1,
The measuring step includes measuring the concentration of sodium ions.
상기 측정하는 단계는 나트륨 이온 및 칼륨 이온 농도를 각각 측정하고,
상기 강화 챔버 내에서,
상기 나트륨 이온 농도 측정은, 상기 칼륨 이온 농도 측정 보다 중력 방향 상측에서 수행되는 글라스의 화학 강화 방법.According to paragraph 1,
The measuring step measures sodium ion and potassium ion concentrations, respectively,
Within the strengthening chamber,
A method of chemical strengthening of glass in which the measurement of the sodium ion concentration is performed from an upper side in the direction of gravity than the measurement of the potassium ion concentration.
상기 이온 농도의 측정은 나트륨 이온의 농도를 측정하는 것을 포함하고,
측정된 나트륨 이온의 농도가 정상 범위 보다 큰 경우,
칼륨을 포함하는 상기 조성물을 공급하여 강화 용액 중의 나트륨 이온 농도를 감소시키는 글라스의 화학 강화 방법.According to paragraph 1,
The measurement of the ion concentration includes measuring the concentration of sodium ions,
If the measured concentration of sodium ions is greater than the normal range,
A method for chemical strengthening of glass, wherein the concentration of sodium ions in the strengthening solution is reduced by supplying the composition containing potassium.
상기 이온 농도의 측정은 칼륨 이온의 농도를 측정하는 것을 포함하고,
측정된 칼륨 이온의 농도가 정상 범위 보다 작은 경우,
칼륨을 포함하는 상기 조성물을 공급하여 강화 용액 중의 나트륨 이온 농도를 감소시키는 글라스의 화학 강화 방법.According to paragraph 1,
The measurement of the ion concentration includes measuring the concentration of potassium ions,
If the measured concentration of potassium ions is less than the normal range,
A method for chemical strengthening of glass, wherein the composition containing potassium is supplied to reduce the concentration of sodium ions in the strengthening solution.
상기 조성물은, 탄산칼륨, 인산삼칼륨, 인산수소이칼륨 및 인산이수소칼륨 중 하나 이상을 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.According to clause 4 or 5,
The composition is a method of chemically strengthening glass containing one or more of potassium carbonate, tripotassium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, and potassium dihydrogen phosphate.
상기 강화 챔버는,
글라스의 화학 강화가 이루어지는 강화 챔버 본체, 및
상기 강화 챔버 본체의 외측에서, 상기 강화 챔버 본체에 수용되는 강화 용액을 우회시키는 유로부를 포함하고,
상기 이온 농도의 측정은 유로부 경로 중의 이온 센서를 이용하며,
상기 이온 농도를 측정하는 단계는, 유로부를 따라 흐르는 강화 용액을 부분적으로 냉각한 다음 상기 이온 센서를 이용해 이온 농도를 측정하고, 다시 강화 용액을 부분적으로 가열하는 것을 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.According to paragraph 1,
The reinforcement chamber is,
A strengthening chamber body in which chemical strengthening of the glass takes place, and
Outside the strengthening chamber body, it includes a flow path portion that diverts the strengthening solution accommodated in the strengthening chamber body,
The ion concentration is measured using an ion sensor in the flow path,
The step of measuring the ion concentration includes partially cooling the strengthening solution flowing along the flow path, then measuring the ion concentration using the ion sensor, and partially heating the strengthening solution again.
상기 냉각은,
상기 강화 챔버 본체에서 상기 이온 센서로 흐르는 경로를 제공하는 유로부에서, 100℃ 이하의 온도로 냉각하는 것을 포함하고,
상기 이온 센서를 이용한 나트륨 이온 또는 칼륨 이온의 농도 측정은 냉각된 강화 용액을 대상으로 수행하는 글라스의 화학 강화 방법.In clause 7,
The cooling is,
In the flow path portion that provides a flow path from the strengthening chamber body to the ion sensor, cooling to a temperature of 100° C. or lower,
A method of chemical strengthening of glass in which the concentration of sodium ions or potassium ions using the ion sensor is measured using a cooled strengthening solution.
상기 가열은,
상기 이온 센서에서 상기 강화 챔버 본체로 흐르는 경로를 제공하는 유로부에서, 300℃ 이상의 온도로 가열하는 것을 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.According to clause 8,
The heating is
A method of chemically strengthening glass, comprising heating to a temperature of 300°C or higher in a flow path that provides a flow path from the ion sensor to the strengthening chamber body.
상기 조성물은 분말상 질산칼륨 또는 분말상 탄산칼륨을 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.According to paragraph 1,
The composition is a method of chemically strengthening glass comprising powdered potassium nitrate or powdered potassium carbonate.
상기 조성물은, 나트륨 이온과 반응하여 석출물을 형성하는 첨가제를 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.According to paragraph 1,
The composition is a method of chemically strengthening glass including an additive that reacts with sodium ions to form precipitates.
상기 조성물은 아연산화물을 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.According to paragraph 1,
The composition is a method of chemically strengthening glass containing zinc oxide.
열처리 챔버에서 글라스를 예열하는 단계;
예열된 글라스를 상기 강화 챔버에 인입하여 화학 강화하는 단계; 및
강화된 글라스를 상기 강화 챔버에서 인출하여 서냉하는 단계를 더 포함하되,
상기 예열 단계, 강화 단계, 서냉 단계, 및 이온 농도를 측정하고 측정값에 기초하여 조성물을 공급하는 단계를 포함하는 일련의 공정들은 하나의 단위 공정을 정의하고,
상기 이온 농도의 측정은, 상기 글라스가 강화 챔버에 인입되기 전에, 글라스가 예열되는 동안 수행되는 글라스의 화학 강화 방법.According to paragraph 1,
Preheating the glass in a heat treatment chamber;
Chemically strengthening the preheated glass by introducing it into the strengthening chamber; and
Further comprising the step of withdrawing the strengthened glass from the strengthening chamber and cooling it slowly,
A series of processes including the preheating step, strengthening step, slow cooling step, and measuring ion concentration and supplying the composition based on the measured value define one unit process,
A method of chemical strengthening of glass in which the measurement of the ion concentration is performed while the glass is preheated before the glass is introduced into the strengthening chamber.
상기 조성물은 수산화칼슘, 산화칼슘 및 산화티타늄 중 하나 이상을 더 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.According to clause 12,
The method of chemically strengthening glass, wherein the composition further includes one or more of calcium hydroxide, calcium oxide, and titanium oxide.
열처리 챔버에서 글라스를 예열하는 단계;
예열된 글라스를 상기 강화 챔버에 인입하여 화학 강화하는 단계; 및
강화된 글라스를 상기 강화 챔버에서 인출하여 서냉하는 단계를 더 포함하되,
상기 예열 단계, 강화 단계, 서냉 단계, 및 이온 농도를 측정하고 측정값에 기초하여 조성물을 공급하는 단계를 포함하는 일련의 공정들은 하나의 단위 공정을 정의하고,
상기 이온 농도의 측정은, 상기 글라스가 강화 챔버에서 인출된 후에, 글라스가 서냉되는 동안 수행되는 글라스의 화학 강화 방법.According to paragraph 1,
Preheating the glass in a heat treatment chamber;
Chemically strengthening the preheated glass by introducing it into the strengthening chamber; and
Further comprising the step of withdrawing the strengthened glass from the strengthening chamber and cooling it slowly,
A series of processes including the preheating step, strengthening step, slow cooling step, and measuring ion concentration and supplying the composition based on the measured value define one unit process,
The method of chemically strengthening glass, wherein the measurement of the ion concentration is performed while the glass is slowly cooled after the glass is withdrawn from the strengthening chamber.
상기 강화 챔버에 보충 조성물을 공급하도록 구성된 리필 챔버; 및
상기 강화 챔버와 상기 리필 챔버를 연결하는 제1 유로부를 포함하되,
상기 강화 챔버는 그 내부의 강화 용액 중의 나트륨 이온 및 칼륨 이온 중 적어도 하나의 이온 농도를 측정하는 이온 센서를 포함하는 글라스 화학 강화로.a strengthening chamber that provides a space to accommodate the glass strengthening solution;
a refill chamber configured to supply supplemental composition to the enrichment chamber; and
Includes a first flow path connecting the reinforcement chamber and the refill chamber,
A glass chemical strengthening furnace wherein the strengthening chamber includes an ion sensor that measures the concentration of at least one of sodium ions and potassium ions in a strengthening solution therein.
상기 이온 센서는 나트륨 이온 센서 및 칼륨 이온 센서를 포함하고,
상기 나트륨 이온 센서는, 상기 칼륨 이온 센서 보다 중력 방향 상측에 배치되는 글라스 화학 강화로.According to clause 16,
The ion sensor includes a sodium ion sensor and a potassium ion sensor,
The sodium ion sensor is a chemically strengthened glass disposed above the potassium ion sensor in the direction of gravity.
상기 강화 챔버는,
강화 챔버 본체, 및
상기 강화 챔버 본체의 외측에서, 상기 강화 챔버 본체에 수용되는 강화 용액을 우회시키는 제2 유로부를 더 포함하고,
상기 제2 유로부는,
상기 이온 센서가 설치된 센서부,
상기 강화 챔버 본체에서 상기 센서부로 흐르는 경로를 제공하는 제1 부분, 및
상기 센서부에서 상기 강화 챔버 본체로 흐르는 경로를 제공하는 제2 부분을 포함하는 글라스 화학 강화로.According to clause 16,
The reinforcement chamber is,
a reinforced chamber body, and
Outside the strengthening chamber body, it further includes a second flow path that diverts the strengthening solution accommodated in the strengthening chamber body,
The second flow path portion,
A sensor unit where the ion sensor is installed,
A first part providing a flow path from the reinforcement chamber body to the sensor unit, and
A glass chemical strengthening furnace comprising a second portion providing a flow path from the sensor portion to the strengthening chamber body.
상기 이온 센서는 강화 용액의 나트륨 이온 또는 칼륨 이온의 농도를 측정하는 센서이고,
상기 제1 부분에 설치되어 상기 제1 부분을 흐르는 강화 용액을 냉각시키는 냉각 부재; 및
상기 제2 부분에 설치되어 상기 제2 부분을 흐르는 강화 용액을 가열하는 가열 부재를 더 포함하는 글라스 화학 강화로.According to clause 18,
The ion sensor is a sensor that measures the concentration of sodium ions or potassium ions in the strengthening solution,
a cooling member installed in the first portion to cool the strengthening solution flowing through the first portion; and
A glass chemical strengthening furnace further comprising a heating member installed in the second part to heat the strengthening solution flowing through the second part.
상기 이온 센서는 나트륨 이온의 농도를 측정하고,
측정된 나트륨 이온 농도가 정상 범위 보다 큰 경우,
상기 제1 유로부를 통해 보충 조성물을 공급하여 강화 용액 중의 나트륨 이온 농도를 감소시키도록 구성된 글라스 화학 강화로.According to clause 16,
The ion sensor measures the concentration of sodium ions,
If the measured sodium ion concentration is greater than the normal range,
A glass chemical strengthening furnace configured to reduce the sodium ion concentration in the strengthening solution by supplying a supplemental composition through the first flow passage.
상기 이온 센서는 칼륨 이온의 농도를 측정하고,
측정된 칼륨 이온의 농도가 정상 범위 보다 작은 경우,
상기 제1 유로부를 통해 보충 조성물을 공급하여 강화 용액 중의 칼륨 이온 농도를 증가시키도록 구성된 글라스 화학 강화로.According to clause 16,
The ion sensor measures the concentration of potassium ions,
If the measured concentration of potassium ions is less than the normal range,
A glass chemical strengthening furnace configured to increase the potassium ion concentration in the strengthening solution by supplying a supplemental composition through the first flow passage.
상기 첨가제는 염소염을 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.According to clause 11,
The additive is a method of chemically strengthening glass containing a chlorine salt.
상기 첨가제는 아세트산염을 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.According to clause 11,
The additive is a method of chemically strengthening glass containing acetate.
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