KR102722722B1 - Apparatus for chemical strengthening of glass bottles with In-line process and manufacturing method of the glass bottles using In-line chemical strengthening apparatus - Google Patents

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KR102722722B1 KR1020230106675A KR20230106675A KR102722722B1 KR 102722722 B1 KR102722722 B1 KR 102722722B1 KR 1020230106675 A KR1020230106675 A KR 1020230106675A KR 20230106675 A KR20230106675 A KR 20230106675A KR 102722722 B1 KR102722722 B1 KR 102722722B1
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glass bottle
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potassium
glass
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KR1020230106675A
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김대기
정세권
박제원
최현구
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주식회사 금비
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B35/00Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms

Abstract

본 발명은, 유리병을 화학강화하기 위한 공간을 제공하고 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병이 인입되는 유입구(102)와 배출되는 배출구(104)가 구비된 챔버(100)와, 상기 유리병의 화학강화를 위한 칼륨계 염이 담기는 저장조(110)와, 상기 저장조(110)를 가열하기 위한 저장조히터(120)와, 상기 저장조(110) 내의 칼륨계 염이 가열되어 형성된 칼륨계 용융염을 이젝터(150)에 공급하기 위한 용융염공급관(130)과, 상기 챔버(100) 내에서 화학강화할 유리병을 연속적으로 이동시키는 컨베이어(10)와, 상기 컨베이어(10)를 따라 연속적으로 이동하는 유리병을 향하여 상기 칼륨계 용융염을 분사하기 위한 복수의 이젝터(150)를 포함하는 유리병의 화학강화장치 및 이를 이용한 유리병의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 유리병의 강도를 개선하여 유리병 파손의 위험을 줄일 수 있고 유리병을 제조하는 공정 내에는 연속적으로 유리병을 화학강화 처리할 수 있다.The present invention relates to a chemical strengthening device for a glass bottle, which comprises a chamber (100) having an inlet (102) for introducing glass bottles moving along a conveyor (10) and an outlet (104) for discharging them, a storage tank (110) containing a potassium-based salt for chemical strengthening of the glass bottle, a storage tank heater (120) for heating the storage tank (110), a molten salt supply pipe (130) for supplying a potassium-based molten salt formed by heating the potassium-based salt in the storage tank (110) to an ejector (150), a conveyor (10) for continuously moving glass bottles to be chemically strengthened within the chamber (100), and a plurality of ejectors (150) for spraying the potassium-based molten salt toward the glass bottles moving continuously along the conveyor (10). Also, the present invention relates to a method for manufacturing a glass bottle using the same. According to the present invention, the strength of a glass bottle can be improved, thereby reducing the risk of breakage of the glass bottle, and the glass bottle can be continuously chemically strengthened during the process of manufacturing the glass bottle.

Description

유리병 생산 연속공정에서 사용가능한 화학강화장치 및 이를 이용한 유리병의 제조방법{Apparatus for chemical strengthening of glass bottles with In-line process and manufacturing method of the glass bottles using In-line chemical strengthening apparatus}{Apparatus for chemical strengthening of glass bottles with in-line process and manufacturing method of the glass bottles using in-line chemical strengthening apparatus}

본 발명은 유리병을 생산하는 연속과정에서 유리병에 직접 처리하는 화학강화장치 및 이를 이용한 유리병의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유리병의 강도를 개선하여 유리병 파손의 위험을 줄일 수 있고 유리병을 제조하는 공정 내에는 연속적으로 유리병을 화학강화 처리할 수 있는 유리병의 화학강화장치 및 이를 이용한 유리병의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical strengthening device for directly treating glass bottles during a continuous process of producing glass bottles, and to a method for manufacturing glass bottles using the same. More specifically, the present invention relates to a chemical strengthening device for glass bottles which can improve the strength of glass bottles, thereby reducing the risk of breakage of glass bottles, and which can continuously chemically strengthen glass bottles during a process of manufacturing glass bottles, and to a method for manufacturing glass bottles using the same.

플라스틱 용기에 비해 유리병은 내용물과의 화학반응이 없어 내용물의 원래 맛을 오랫동안 유지시키는 보존력이 우수하고, 투명하고, 열용량이 커서 음료의 청량감을 오랫동안 유지가 가능하다. 다만 무겁고 깨지기 쉽다는 단점 때문에 사용빈도가 낮아지는 경향이 있다. 따라서, 유리병을 경량화하고 낮은 비용으로 유리의 강도를 향상시킬 수 있다면 용기로서 가장 최적화된 유리병의 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.Compared to plastic containers, glass bottles have excellent preservation ability that maintains the original taste of the contents for a long time because there is no chemical reaction with the contents, and they are transparent and have a large heat capacity, so they can maintain the refreshing feeling of the beverage for a long time. However, because they are heavy and break easily, they tend to be used less frequently. Therefore, if glass bottles can be made lighter and the strength of glass can be improved at a low cost, the usability of glass bottles, which are the most optimized as containers, can be improved.

유리병의 강도를 유지하면서 가볍게 만드는 경량화의 직접적인 효과는 자원 절약, 에너지 절감, 핸들링 용이성, 보관효율 향상 등이 있다. 경제성과 환경 적용성의 양면에서 중요한 기술이다. 경량화 기술로는 듀얼코팅(Hot End, Cold End), 플라스틱 코팅, 화학강화, 물리적 강화 등 직접적인 강도 향상 방법과, NNPB(Narrow Neck Press and Blow) 성형, Vertiflow 공법, Vacuum forming 공법 등을 통한 두께 분포 균일화 방법이 있다. The direct effects of making glass bottles lighter while maintaining their strength include resource conservation, energy conservation, ease of handling, and improved storage efficiency. It is an important technology in terms of both economic feasibility and environmental applicability. As for the lightweight technology, there are methods for directly improving strength such as dual coating (Hot End, Cold End), plastic coating, chemical strengthening, and physical strengthening, and methods for uniforming thickness distribution such as NNPB (Narrow Neck Press and Blow) molding, Vertiflow method, and Vacuum forming method.

강도 향상 방법 중에서 화학강화 방법은 칼륨계 용융염에 침전시켜 유리병 표면의 SiO2 망목구조에 있는 나트륨(Na+) 이온을 칼륨계 용융염 내의 칼륨(K+) 이온과 치환시키는 방법이다. 그러나, 침전(Dipping)을 제병 공정 내 적용하기에는 큰 부피로 인한 회당 공정수행 개수가 제한적이고, 특수 그리퍼(지그)가 필요하며, 오랜 침전시간(반응시간)으로 생산성 및 경제성이 떨어지는 문제가 있다. 또한, 침전 방식은 유리병 제조가 끝난 후 추가적인 공정에 의해 이루어지기 때문에 경제성과 효율성이 낮다.Among the methods for improving strength, the chemical strengthening method is a method in which sodium (Na + ) ions in the SiO 2 network structure on the surface of the glass bottle are substituted with potassium (K + ) ions in the potassium molten salt by precipitation in a potassium-based molten salt. However, when dipping is applied to the bottle-making process, the number of processes per process is limited due to the large volume, a special gripper (jig) is required, and the long dipping time (reaction time) reduces productivity and economy. In addition, since the dipping method is performed as an additional process after the glass bottle manufacturing process is complete, it has low economy and efficiency.

이러한 문제점들을 고려하여, 본 발명의 발명자들은 성형 후 표면처리 공정과 어닐링 공정 사이에 연속적으로 컨베이어 상에서 유리병을 화학강화 하는 방법을 연구하였다. Considering these problems, the inventors of the present invention studied a method of chemically strengthening glass bottles continuously on a conveyor between a post-molding surface treatment process and an annealing process.

대한민국 등록특허공보 제10-1469508호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1469508

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유리병의 강도를 개선하여 유리병 파손의 위험을 줄일 수 있고 유리병을 제조하는 공정 내에는 연속적으로 유리병을 화학강화 처리할 수 있는 유리병의 화학강화장치 및 이를 이용한 유리병의 제조방법을 제공함에 있다. The problem to be solved by the present invention is to provide a chemical strengthening device for a glass bottle capable of improving the strength of a glass bottle to reduce the risk of breakage of the glass bottle and continuously performing chemical strengthening on the glass bottle during the process of manufacturing the glass bottle, and a method for manufacturing a glass bottle using the same.

본 발명은, 유리병(20)을 화학강화하기 위한 공간을 제공하고 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병(20)이 인입되는 유입구(102)와 배출되는 배출구(104)가 구비된 챔버(100)와, 상기 유리병의 화학강화를 위한 칼륨계 염이 담기는 저장조(110)와, 상기 저장조(110)를 가열하기 위한 저장조히터(120)와, 상기 저장조(110) 내의 칼륨계 염이 가열되어 형성된 칼륨계 용융염을 이젝터(150)에 공급하기 위한 용융염공급관(130)과, 상기 챔버(100) 내에서 화학강화할 유리병(20)을 연속적으로 이동시키는 컨베이어(10)와, 상기 컨베이어(10)를 따라 연속적으로 이동하는 유리병을 향하여 상기 칼륨계 용융염을 분사하기 위한 복수의 이젝터(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리병의 화학강화장치를 제공한다. The present invention provides a chemical strengthening device for a glass bottle, characterized by including a chamber (100) having an inlet (102) for introducing a glass bottle (20) moving along a conveyor (10) and an outlet (104) for discharging the glass bottle (20), a storage tank (110) containing a potassium-based salt for chemical strengthening of the glass bottle, a storage tank heater (120) for heating the storage tank (110), a molten salt supply pipe (130) for supplying a potassium-based molten salt formed by heating the potassium-based salt in the storage tank (110) to an ejector (150), a conveyor (10) for continuously moving the glass bottle (20) to be chemically strengthened within the chamber (100), and a plurality of ejectors (150) for spraying the potassium-based molten salt toward the glass bottle moving continuously along the conveyor (10).

상기 유리병의 화학강화장치는 압축공기공급관(140)을 가열하기 위한 인라인히터(160)를 더 포함할 수 있다.The chemical strengthening device of the above glass bottle may further include an inline heater (160) for heating the compressed air supply pipe (140).

상기 저장조(110)는 상기 챔버(100) 내에 구비될 수 있고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비될 수 있다.The above storage tank (110) can be provided within the chamber (100) and can be provided on both left and right sides based on the conveyor (10).

상기 이젝터(150)는 상기 챔버(100) 내에 구비될 수 있고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비될 수 있다.The above ejector (150) can be provided within the chamber (100) and can be provided on both left and right sides with respect to the conveyor (10).

상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 상부를 향하도록 배치될 수 있고, 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 하부를 향하도록 배치될 수 있다.At least one of the ejectors (150) provided on the left or right side with respect to the conveyor (10) may be arranged so that its discharge port (152) faces the upper part of a glass bottle moving along the conveyor (10), and at least one of the ejectors (150) provided on the left or right side with respect to the conveyor (10) may be arranged so that its discharge port (152) faces the lower part of a glass bottle moving along the conveyor (10).

상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90°를 이룰 수 있다.The angle formed between the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) can be 90°.

상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90° 보다 작은 예각을 이룰 수 있다.The angle formed by the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) can form an acute angle less than 90°.

또한, 본 발명은, 유리병(20)의 화학강화를 위한 칼륨계 염을 저장조(110) 내에 담는 단계와, 저장조히터(120)에 의해 상기 저장조(110) 내의 칼륨계 염이 가열되어 칼륨계 용융염이 형성되는 단계와, 성형 후 표면처리된 유리병(20)이 컨베이어(10)를 따라 챔버(100)의 유입구(102)로 유입되는 단계와, 용융염공급관(130)을 통해 상기 칼륨계 용융염을 복수의 이젝터(150)에 공급하는 단계와, 상기 컨베이어(10)를 따라 연속적으로 이동하는 유리병을 향하여 상기 칼륨계 용융염을 상기 이젝터(150)를 통해 분사하는 단계와, 상기 칼륨계 용융염이 분사된 유리병이 상기 컨베이어(10)를 따라 상기 챔버(100)의 배출구(104)로 배출되는 단계 및 상기 챔버(100)의 배출구(104)로부터 배출된 유리병이 상기 컨베이어(10)를 따라 이동되면서 어닐링되는 단계를 포함하는 유리병의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention comprises a step of storing a potassium-based salt for chemical strengthening of a glass bottle (20) in a storage tank (110), a step of heating the potassium-based salt in the storage tank (110) by a storage tank heater (120) to form a potassium-based molten salt, a step of introducing a glass bottle (20) that has been surface-treated after forming into an inlet (102) of a chamber (100) along a conveyor (10), a step of supplying the potassium-based molten salt to a plurality of ejectors (150) through a molten salt supply pipe (130), a step of spraying the potassium-based molten salt through the ejectors (150) toward glass bottles moving continuously along the conveyor (10), a step of discharging the glass bottle onto which the potassium-based molten salt has been sprayed through the conveyor (10) to an outlet (104) of the chamber (100), and a step of discharging the potassium-based molten salt from the outlet (104) of the chamber (100). A method for manufacturing a glass bottle is provided, which includes a step of annealing the glass bottle while moving along the conveyor (10).

인라인히터(160)를 통해 압축공기공급관(140)을 가열할 수도 있다.The compressed air supply pipe (140) can also be heated through an inline heater (160).

상기 저장조(110)는 상기 챔버(100) 내에 구비될 수 있고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비될 수 있다. The above storage tank (110) can be provided within the chamber (100) and can be provided on both left and right sides based on the conveyor (10).

상기 이젝터(150)는 상기 챔버(100) 내에 구비될 수 있고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비될 수 있다.The above ejector (150) can be provided within the chamber (100) and can be provided on both left and right sides with respect to the conveyor (10).

상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 상부를 향하도록 배치될 수 있고, 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 하부를 향하도록 배치될 수 있다.At least one of the ejectors (150) provided on the left or right side with respect to the conveyor (10) may be arranged so that its discharge port (152) faces the upper part of a glass bottle moving along the conveyor (10), and at least one of the ejectors (150) provided on the left or right side with respect to the conveyor (10) may be arranged so that its discharge port (152) faces the lower part of a glass bottle moving along the conveyor (10).

상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90°를 이룰 수 있다.The angle formed between the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) can be 90°.

상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90° 보다 작은 예각을 이룰 수 있다.The angle formed by the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) can form an acute angle less than 90°.

본 발명에 의하면, 유리병의 경량화 또는 초경량화에 따른 강도 저하를 보완하기 위한 화학강화 공정을 제병 공정 내에서 연속적으로(In-line) 수행함으로써 낮은 비용으로 유리병의 강도를 개선하여 유리병 파손의 위험을 줄일 수 있고, 유리병을 제조하는 공정 내에는 연속적으로 유리병을 화학강화 처리할 수 있다. According to the present invention, by continuously (in-line) performing a chemical strengthening process to compensate for the decrease in strength due to the weight reduction or ultra-lightening of glass bottles within the bottle manufacturing process, the strength of glass bottles can be improved at a low cost, thereby reducing the risk of glass bottle breakage, and the glass bottles can be chemically strengthened continuously within the process of manufacturing the glass bottles.

화학강화를 통해 경량병 또는 초경량병의 강도 향상을 통한 물리적 안전성의 확보가 가능하고, 중량 감소에 따른 운송비를 감소시킬 수 있으며, 강도가 향상되고 경량화 또는 초경량화가 가능하므로 유리병 제조를 위한 원료의 사용량이 감소되고 이에 따라 탄소 배출을 저감시킬 수 있다. Chemical strengthening can secure physical safety by improving the strength of lightweight or ultra-light bottles, reduce transportation costs due to weight reduction, and reduce the amount of raw materials used to manufacture glass bottles because the strength is improved and lightweight or ultra-light bottles can be made. This can reduce carbon emissions.

또한, 본 발명에 의하면, 기존 유리병보다 가볍고 파손의 위험이 적은 경량 유리병으로 생산 및 운송에서 있어서 탄소 배출이 저감되고, 강도가 향상된 경량 유리병이 플라스틱 용기를 대체함으로써 미세플라스틱 발생을 저감할 수 있어 친환경적이다. In addition, according to the present invention, the lightweight glass bottle, which is lighter and less prone to breakage than existing glass bottles, reduces carbon emissions during production and transportation, and the lightweight glass bottle with improved strength can replace plastic containers, thereby reducing the generation of microplastics, making it environmentally friendly.

도 1은 유리병의 화학강화를 위한 화학강화장치의 일 예로서 평면을 개략적으로 도시한 도면으로서 챔버 내부가 보여지게 도시한 것이다.
도 2는 화학강화장치의 배면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 화학강화장치의 좌측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 화학강화장치를 더욱 구체적으로 설명하기 위해 도시한 도면으로서 챔버, 저장조 등의 일부 구성을 제외하여 도시한 도면이다.
도 5는 화학강화장치의 다른 예로서 정면을 개략적으로 도시한 도면으로서 챔버 내부가 보여지게 도시한 것이다.
도 6은 화학강화장치의 좌측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 화학강화장치의 평면을 개략적으로 도시한 도면으로서 챔버 내부가 보여지게 도시한 것이다.
도 8은 화학강화장치의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면으로서 챔버 등의 일부 구성을 제외하여 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 유리병 제조 공정에 적용하기 위하여 유리병의 화학강화장치를 실제로 제작하여 나타낸 사진이다.
Figure 1 is a schematic drawing of a plane as an example of a chemical strengthening device for chemical strengthening of a glass bottle, showing the inside of the chamber.
Figure 2 is a schematic drawing of the back of a chemical strengthening device.
Figure 3 is a schematic drawing of the left side of the chemical strengthening device.
Figure 4 is a drawing that illustrates the chemical strengthening device in more detail, excluding some components such as the chamber and storage tank.
Figure 5 is a schematic drawing of the front view of another example of a chemical strengthening device, showing the inside of the chamber.
Figure 6 is a schematic drawing of the left side of the chemical strengthening device.
Figure 7 is a schematic drawing of a plan view of a chemical strengthening device, showing the inside of the chamber.
Figure 8 is a schematic drawing showing another example of a chemical strengthening device, excluding some components such as a chamber.
Figures 9 and 10 are photographs showing an actual manufacturing of a chemical strengthening device for glass bottles for application in the glass bottle manufacturing process.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the following embodiments are provided so that those with ordinary knowledge in this technical field can sufficiently understand the present invention, and may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

발명의 상세한 설명 또는 청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.When it is said in the detailed description or claims of an invention that one component "includes" another component, this is not to be construed as being limited to that component alone, unless otherwise specifically stated, and should be understood to mean that it may further include other components.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병의 화학강화장치는, 유리병(20)을 화학강화하기 위한 공간을 제공하고 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병(20)이 인입되는 유입구(102)와 배출되는 배출구(104)가 구비된 챔버(100)와, 상기 유리병의 화학강화를 위한 칼륨계 염이 담기는 저장조(110)와, 상기 저장조(110)를 가열하기 위한 저장조히터(120)와, 상기 저장조(110) 내의 칼륨계 염이 가열되어 형성된 칼륨계 용융염을 이젝터(150)에 공급하기 위한 용융염공급관(130)과, 상기 챔버(100) 내에서 화학강화할 유리병(20)을 연속적으로 이동시키는 컨베이어(10)와, 상기 컨베이어(10)를 따라 연속적으로 이동하는 유리병을 향하여 상기 칼륨계 용융염을 분사하기 위한 복수의 이젝터(150)를 포함한다. A chemical strengthening device for a glass bottle according to a preferred embodiment of the present invention comprises a chamber (100) having an inlet (102) for introducing a glass bottle (20) moving along a conveyor (10) and an outlet (104) for discharging the glass bottle (20), a storage tank (110) containing a potassium-based salt for chemical strengthening of the glass bottle, a storage tank heater (120) for heating the storage tank (110), a molten salt supply pipe (130) for supplying a potassium-based molten salt formed by heating the potassium-based salt in the storage tank (110) to an ejector (150), a conveyor (10) for continuously moving the glass bottle (20) to be chemically strengthened within the chamber (100), and a plurality of ejectors (150) for spraying the potassium-based molten salt toward the glass bottle moving continuously along the conveyor (10).

상기 유리병의 화학강화장치는 압축공기공급관(140)을 가열하기 위한 인라인히터(160)를 더 포함할 수 있다.The chemical strengthening device of the above glass bottle may further include an inline heater (160) for heating the compressed air supply pipe (140).

상기 저장조(110)는 상기 챔버(100) 내에 구비될 수 있고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비될 수 있다.The above storage tank (110) can be provided within the chamber (100) and can be provided on both left and right sides based on the conveyor (10).

상기 이젝터(150)는 상기 챔버(100) 내에 구비될 수 있고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비될 수 있다.The above ejector (150) can be provided within the chamber (100) and can be provided on both left and right sides with respect to the conveyor (10).

상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 상부를 향하도록 배치될 수 있고, 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 하부를 향하도록 배치될 수 있다.At least one of the ejectors (150) provided on the left or right side with respect to the conveyor (10) may be arranged so that its discharge port (152) faces the upper part of a glass bottle moving along the conveyor (10), and at least one of the ejectors (150) provided on the left or right side with respect to the conveyor (10) may be arranged so that its discharge port (152) faces the lower part of a glass bottle moving along the conveyor (10).

상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90°를 이룰 수 있다.The angle formed between the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) can be 90°.

상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90° 보다 작은 예각을 이룰 수 있다.The angle formed by the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) can form an acute angle less than 90°.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병의 제조방법은, 유리병(20)의 화학강화를 위한 칼륨계 염을 저장조(110) 내에 담는 단계와, 저장조히터(120)에 의해 상기 저장조(110) 내의 칼륨계 염이 가열되어 칼륨계 용융염이 형성되는 단계와, 성형 후 표면처리된 유리병(20)이 컨베이어(10)를 따라 챔버(100)의 유입구(102)로 유입되는 단계와, 용융염공급관(130)을 통해 상기 칼륨계 용융염을 복수의 이젝터(150)에 공급하는 단계와, 상기 컨베이어(10)를 따라 연속적으로 이동하는 유리병을 향하여 상기 칼륨계 용융염을 상기 이젝터(150)를 통해 분사하는 단계와, 상기 칼륨계 용융염이 분사된 유리병이 상기 컨베이어(10)를 따라 상기 챔버(100)의 배출구(104)로 배출되는 단계 및 상기 챔버(100)의 배출구(104)로부터 배출된 유리병이 상기 컨베이어(10)를 따라 이동되면서 어닐링되는 단계를 포함한다. A method for manufacturing a glass bottle according to a preferred embodiment of the present invention comprises the steps of: storing a potassium-based salt for chemical strengthening of a glass bottle (20) in a storage tank (110); heating the potassium-based salt in the storage tank (110) by a storage tank heater (120) to form a potassium-based molten salt; introducing a glass bottle (20) that has been surface-treated after forming into an inlet (102) of a chamber (100) along a conveyor (10); supplying the potassium-based molten salt to a plurality of ejectors (150) through a molten salt supply pipe (130); spraying the potassium-based molten salt through the ejectors (150) toward glass bottles moving continuously along the conveyor (10); discharging the glass bottle sprayed with the potassium-based molten salt through an outlet (104) of the chamber (100) along the conveyor (10); and It includes a step in which glass bottles discharged from the discharge port (104) are annealed while moving along the conveyor (10).

인라인히터(160)를 통해 압축공기공급관(140)을 가열할 수도 있다.The compressed air supply pipe (140) can also be heated through an inline heater (160).

상기 저장조(110)는 상기 챔버(100) 내에 구비될 수 있고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비될 수 있다. The above storage tank (110) can be provided within the chamber (100) and can be provided on both left and right sides based on the conveyor (10).

상기 이젝터(150)는 상기 챔버(100) 내에 구비될 수 있고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비될 수 있다.The above ejector (150) can be provided within the chamber (100) and can be provided on both left and right sides with respect to the conveyor (10).

상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 상부를 향하도록 배치될 수 있고, 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 하부를 향하도록 배치될 수 있다.At least one of the ejectors (150) provided on the left or right side with respect to the conveyor (10) may be arranged so that its discharge port (152) faces the upper part of a glass bottle moving along the conveyor (10), and at least one of the ejectors (150) provided on the left or right side with respect to the conveyor (10) may be arranged so that its discharge port (152) faces the lower part of a glass bottle moving along the conveyor (10).

상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90°를 이룰 수 있다.The angle formed between the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) can be 90°.

상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90° 보다 작은 예각을 이룰 수 있다.The angle formed by the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) can form an acute angle less than 90°.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병의 화학강화장치를 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a chemical strengthening device for a glass bottle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

유리병의 경우 플라스틱에 비해 무게가 무거워 운송비용이 높고, 파손되면 깨져 위험하다는 단점이 있다. 무게가 무거워 운송비용이 높은 문제는 유리병의 경량화로 개선이 가능하다. 하지만, 유리병 경량화시 강도 저하가 발생하여서 경량화 후 강도 향상이 필요하다. 유리병을 제작하는 공장에서 적용 가능한 방법으로 유리병의 강도가 향상되어야만 낮은 비용으로 생산이 가능하다.In the case of glass bottles, they are heavier than plastic bottles, so the transportation cost is high, and they are dangerous because they break when damaged. The problem of high transportation cost due to the heavy weight can be improved by making the glass bottles lighter. However, the strength of glass bottles decreases when they are lighter, so the strength needs to be improved after making them lighter. Only when the strength of glass bottles is improved by a method applicable to the factory that manufactures glass bottles can they be produced at a low cost.

경량화의 척도를 정량적으로 나타내는 방법인 경량화지수(L: Lightness Index)는 유리병의 질량과 최대만량 용량을 이용한 EMHART社(스위스)의 식을 통하여 계산한다.The Lightness Index (L), a method of quantitatively expressing the scale of weight reduction, is calculated using the EMHART (Switzerland) formula using the mass of the glass bottle and its maximum capacity.

Lglass = 0.44×M×V-0.77 L glass = 0.44×M×V -0.77

여기서, L은 유리병의 경량화지수, M은 유리의 질량(g), V는 최대만용량(㎖)이며, L값에 따라 경량화 정도를 Level 1~4로 구분한다. L값의 표준을 1.0 이상 1.4 미만(Level 2)으로 하며, 1.4 이상(Level 1)은 중량병, 0.7 이상 1.0 미만(Level 3)을 경량병, 0.7 미만(Level 4)을 초경량병으로 구분한다.Here, L is the weight reduction index of the glass bottle, M is the mass of the glass (g), and V is the maximum capacity (㎖). The degree of weight reduction is classified into Level 1 to 4 according to the L value. The standard for the L value is 1.0 or more and less than 1.4 (Level 2), and 1.4 or more (Level 1) is classified as a heavy bottle, 0.7 or more and less than 1.0 (Level 3) is classified as a light bottle, and less than 0.7 (Level 4) is classified as an ultra-light bottle.

경량 유리병은 이온교환(Ion exchange) 기반의 화학강화 공정을 통하여 강도를 향상시킬 수 있다. 칼륨계 용융염에 침전시켜 유리병 표면의 SiO2 망목구조에 있는 나트륨(Na+) 이온을 칼륨계 용융염 내의 칼륨(K+) 이온과 치환시킨다. 이온반경이 0.36Å 정도로 큰 칼륨 이온이 유리병의 표면에 진입(알칼리 이온의 교환) 후 냉각되면 용적 차이에 의해 유리 표면에 압축응력이 발생되어 강화되는 방법이다. 저온형 이온교환법이라고도 불리며, 유리병의 표면을 압축 상태로 만들어 손상 상황에서 발생하는 인장응력을 견딜 수 있다.Lightweight glass bottles can have their strength improved through a chemical strengthening process based on ion exchange. By precipitating in a potassium-based molten salt, the sodium (Na + ) ions in the SiO2 network structure on the surface of the glass bottle are replaced with potassium (K + ) ions in the potassium-based molten salt. This is a method in which potassium ions with a large ionic radius of about 0.36Å enter the surface of the glass bottle (exchange of alkali ions) and then, when cooled, compressive stress is generated on the surface of the glass due to the volume difference, strengthening it. Also called a low-temperature ion exchange method, it compresses the surface of the glass bottle so that it can withstand tensile stress generated in a damaged situation.

하지만, 제병 공정과 분리된 침전 방식의 화학강화 공정을 적용하기에는 유리병의 큰 부피로 인한 회당 공정수량의 제한, 특수 그리퍼(지그) 필요, 오랜 침전시간(반응시간)으로 생산효율이 매우 떨어져 경제적이지 못하다. 화학강화를 제병 공정 내 적용하기 위해서는 성형 직후의 웨더링처리, 핫 엔드 코팅(Hot End Coating), 콜드 엔드 코팅(CEC: Cold End Coating)과 같이 연속적으로 수행할 수 있어야 한다. However, it is not economical to apply the chemical strengthening process of precipitation method separated from the bottle forming process because of the large volume of glass bottles, the limitation of the number of processes per batch, the need for special grippers (jigs), and the long precipitation time (reaction time) which results in very low production efficiency. In order to apply chemical strengthening to the bottle forming process, it must be able to be performed continuously, such as weathering treatment immediately after molding, hot end coating, and cold end coating (CEC: Cold End Coating).

본 발명은 유리병 제조공정 상에서 칼륨계 염을 이용하여 연속적으로 유리병을 화학강화할 수 있는 인라인(In-line) 설비를 제시한다. 본 발명에 의하면, 유리병의 경량화 또는 초경량화에 따른 강도 저하를 보완하기 위한 화학강화 공정을 제병 공정 내에서 연속적으로(In-line) 수행할 수 있다. 성형 후의 표면처리 공정과 어닐링 공정 사이에 유리병의 화학강화장치를 구축하고 연속적으로 컨베이어 상에서 유리병을 화학강화할 수 있다. 표면처리 직후의 유리병은 500∼650℃ 정도로 스프레이 코팅 방식의 화학강화를 짧은 시간에 보다 효율적으로 수행할 수 있고, 다음 공정인 어닐링 공정을 거치면서 이온교환 반응을 활성화하여 인라인 공정에서 화학강화를 통하여 유리병을 강화할 수 있다. The present invention proposes an in-line facility capable of continuously chemically strengthening a glass bottle using a potassium salt during a glass bottle manufacturing process. According to the present invention, a chemical strengthening process for compensating for a decrease in strength due to weight reduction or ultra-lightening of a glass bottle can be continuously (in-line) performed within the bottle manufacturing process. A chemical strengthening device for a glass bottle is installed between a surface treatment process after molding and an annealing process, and the glass bottle can be chemically strengthened continuously on a conveyor. The glass bottle immediately after the surface treatment can be chemically strengthened more efficiently in a short period of time by a spray coating method at about 500 to 650°C, and the ion exchange reaction is activated during the next process, the annealing process, so that the glass bottle can be strengthened through chemical strengthening in the in-line process.

도 1은 유리병의 화학강화를 위한 화학강화장치의 일 예로서 평면을 개략적으로 도시한 도면으로서 챔버 내부가 보여지게 도시한 것이고, 도 2는 화학강화장치의 배면을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 화학강화장치의 좌측면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 화학강화장치를 더욱 구체적으로 설명하기 위해 도시한 도면으로서 챔버, 저장조 등의 일부 구성을 제외하여 도시한 도면이다. 도 5는 화학강화장치의 다른 예로서 정면을 개략적으로 도시한 도면으로서 챔버 내부가 보여지게 도시한 것이고, 도 6은 화학강화장치의 좌측면을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 7은 화학강화장치의 평면을 개략적으로 도시한 도면으로서 챔버 내부가 보여지게 도시한 것이다. 도 8은 화학강화장치의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면으로서 챔버 등의 일부 구성을 제외하여 도시한 도면이다. 도 9 및 도 10은 유리병 제조 공정에 적용하기 위하여 유리병의 화학강화장치를 실제로 제작하여 나타낸 사진이다. FIG. 1 is a schematic drawing of a plan view of an example of a chemical strengthening device for chemical strengthening of glass bottles, showing the inside of a chamber; FIG. 2 is a schematic drawing of the back of a chemical strengthening device; FIG. 3 is a schematic drawing of the left side of a chemical strengthening device; and FIG. 4 is a drawing to explain the chemical strengthening device in more detail, excluding some components such as a chamber and a storage tank. FIG. 5 is a schematic drawing of the front view of another example of a chemical strengthening device, showing the inside of a chamber; FIG. 6 is a schematic drawing of the left side of a chemical strengthening device; and FIG. 7 is a schematic drawing of a plan view of a chemical strengthening device, showing the inside of a chamber. FIG. 8 is a schematic drawing of another example of a chemical strengthening device, excluding some components such as a chamber. FIGS. 9 and 10 are photographs showing an actual chemical strengthening device for glass bottles manufactured for application to a glass bottle manufacturing process.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학강화장치는 칼륨계 염을 스프레이 방식으로 컨베이어를 따라 이동하는 유리병 표면에 분사하여 K+ 이온이 유리병으로 확산되게 하는 원리를 이용한다. Referring to FIGS. 1 to 10, a chemical strengthening device according to a preferred embodiment of the present invention uses the principle of spraying a potassium-based salt onto the surface of a glass bottle moving along a conveyor, thereby causing K + ions to diffuse into the glass bottle.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병의 화학강화장치는, 유리병(20)을 화학강화하기 위한 공간을 제공하고 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병(20)이 인입되는 유입구(102)와 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병(20)이 배출되는 배출구(104)가 구비된 챔버(100)와, 상기 유리병의 화학강화를 위한 칼륨계 염이 담기는 저장조(110)와, 저장조(110)를 가열하기 위한 저장조히터(120)와, 저장조(110) 내의 칼륨계 염이 가열되어 형성된 칼륨계 용융염을 이젝터(150)에 공급하기 위한 용융염공급관(130)과, 챔버(100) 내에서 화학강화할 유리병(20)을 연속적으로 이동시키는 컨베이어(10)와, 컨베이어(10)를 따라 연속적으로 이동하는 유리병을 향하여 상기 칼륨계 용융염을 분사하기 위한 복수의 이젝터(150)를 포함할 수 있다.A chemical strengthening device for glass bottles according to a preferred embodiment of the present invention comprises: a chamber (100) having an inlet (102) for introducing a glass bottle (20) moving along a conveyor (10) and an outlet (104) for discharging a glass bottle (20) moving along the conveyor (10), a storage tank (110) containing a potassium-based salt for chemical strengthening of the glass bottle; a storage tank heater (120) for heating the storage tank (110); a molten salt supply pipe (130) for supplying a potassium-based molten salt formed by heating the potassium-based salt in the storage tank (110) to an ejector (150); a conveyor (10) for continuously moving the glass bottle (20) to be chemically strengthened within the chamber (100); and a plurality of nozzles for spraying the potassium-based molten salt toward the glass bottle moving along the conveyor (10). It may include an ejector (150).

화학강화할 유리병(20)은 소다석회 유리, 소다라임 실리카 유리 등의 재질로 이루어질 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니고, 화학강화를 행하고자 하는 유리로서 나트륨(Na) 성분을 포함하는 유리 재질이라면 상관이 없다. The glass bottle (20) to be chemically strengthened may be made of a material such as soda lime glass, soda lime silica glass, etc., but is not limited thereto. Any glass material containing a sodium (Na) component may be used as the glass to be chemically strengthened.

챔버(100)는 유리병(20)을 화학강화하기 위한 공간을 제공한다. 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병(20)이 인입되는 유입구(102)와 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병(20)이 배출되는 배출구(104)가 챔버(100)에 구비되어 있다. 유입구(102)는 유리병(20)의 높이 및 너비보다 크게 구비되고, 배출구(104)도 유리병(20)의 높이 및 너비보다 크게 구비된다. 챔버(100) 둘레에는 열의 방출을 억제하기 위한 단열재(미도시)가 구비될 수 있으며, 상기 단열재는 챔버(100) 둘레를 감싸는 형태로 구비될 수 있다. 챔버(100) 내부에 단열재(예컨대, 세라크울)을 채우고 커버(106)를 닫아서 온도 손실을 방지할 수도 있다. 챔버(100)에는 온도계(미도시)가 구비될 수 있고, 상기 온도계를 이용하여 챔버(100) 내의 온도를 수시로 확인할 수 있다. 챔버(100)는 지지대(190)에 의해 바닥면으로부터 일정 높이로 지지될 수 있다. The chamber (100) provides a space for chemically strengthening a glass bottle (20). An inlet (102) through which a glass bottle (20) moving along a conveyor (10) is introduced and an outlet (104) through which a glass bottle (20) moving along a conveyor (10) is discharged are provided in the chamber (100). The inlet (102) is provided to be larger than the height and width of the glass bottle (20), and the outlet (104) is also provided to be larger than the height and width of the glass bottle (20). An insulating material (not shown) for suppressing heat release may be provided around the chamber (100), and the insulating material may be provided in a form that wraps around the chamber (100). Temperature loss may be prevented by filling the inside of the chamber (100) with an insulating material (e.g., cerac wool) and closing the cover (106). The chamber (100) may be equipped with a thermometer (not shown), and the temperature inside the chamber (100) may be checked at any time using the thermometer. The chamber (100) may be supported at a certain height from the floor surface by a support (190).

저장조(110)는 유리병 표면의 화학강화를 위한 칼륨계 염이 담기는 공간을 제공한다. 저장조(110)에는 칼륨 이온(K+)을 포함하는 질산칼륨(KNO3), 수산화인산칼륨(K2HPO4), 염화칼륨(KCl), 인산칼륨(K2PO4) 등의 칼륨계 염이 담기며, 이러한 칼륨계 염은 상온(실온) 상태에서는 고체 상태를 이루고 있다. 상기 칼륨계 염의 용융점 이상으로 가열되게 되면, 상기 칼륨계 염은 칼륨계 용융염으로 상 변환되고, 상기 칼륨계 용융염은 용융염공급관(130)을 통해 이젝터(150)로 공급된다. 저장조(110)에 담긴 칼륨계 염은 저장조히터(120)를 통해 칼륨계 염의 융융점 이상으로 가열될 수 있다. 저장조(110)는 챔버(100) 내부 또는 외부에 설치될 수 있고, 도 1, 도 7 및 도 8은 저장조(110)가 챔버(100) 내부에 배치되는 경우를 보여주고 있다. 저장조(110)가 챔버(100) 내에 배치되는 경우에 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비될 수 있고, 좌측과 우측에 각각 배치되는 경우에 좌측에 배치된 저장조(110)와 우측에 배치된 저장조(110)는 서로 쉬프트된 형태로 배치될 수 있다. 도 1, 도 7 및 도 8은 저장조(110)가 컨베이어(10)를 기준으로 좌측에 1개, 우측에 1개가 구비된 경우를 보여주고 있는데, 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 위치되고 좌측과 우측에 배치된 저장조(110)는 서로 쉬프트된 형태로 배치되어 있는 모습을 보여주고 있다. 저장조(110)는 컨베이어(10)를 기준으로 좌측과 우측에 각각 복수 개 구비될 수도 있다. The storage tank (110) provides a space for containing potassium-based salts for chemical strengthening of the surface of a glass bottle. The storage tank (110) contains potassium-based salts such as potassium nitrate (KNO 3 ), potassium hydroxide phosphate (K 2 HPO 4 ), potassium chloride (KCl), and potassium phosphate (K 2 PO 4 ), which contain potassium ions (K + ). These potassium-based salts are in a solid state at room temperature. When heated to a temperature higher than the melting point of the potassium-based salt, the potassium-based salt is converted into a potassium-based molten salt, and the potassium-based molten salt is supplied to the ejector (150) through the molten salt supply pipe (130). The potassium-based salt contained in the storage tank (110) can be heated to a temperature higher than the melting point of the potassium-based salt through the storage tank heater (120). The storage tank (110) can be installed inside or outside the chamber (100), and FIG. 1, FIG. 7, and FIG. 8 show a case where the storage tank (110) is placed inside the chamber (100). When the storage tank (110) is placed inside the chamber (100), it can be provided on both left and right sides with respect to the conveyor (10), and when it is placed on the left and right sides respectively, the storage tank (110) placed on the left and the storage tank (110) placed on the right can be placed in a form that is shifted from each other. FIG. 1, FIG. 7, and FIG. 8 show a case where one storage tank (110) is provided on the left side and one on the right side with respect to the conveyor (10), and the storage tanks (110) located on both left and right sides with respect to the conveyor (10) and placed on the left and right sides are shown to be placed in a form that is shifted from each other. A plurality of storage tanks (110) can also be provided on the left and right sides with respect to the conveyor (10).

저장조히터(120)는 저장조(110)를 가열하는 역할을 한다. 칼륨계 염의 용융을 위해서 저장조(110) 하단에 저장조히터(120)가 설치되어 있을 수 있고, 칼륨계 염의 용융점 이상으로 상시 가열하여 액상 형태를 유지하게 할 수 있다. 저장조히터(120)에 의해 저장조(110)에 담긴 칼륨계 염은 가열되어 액상의 칼륨계 용융염으로 상 변환된다. 저장조히터(120)가 챔버(100) 내에 배치되는 경우에, 저장조히터(120)에 의해 챔버(100) 내의 온도도 일정 값(예컨대, 500∼650℃) 이상으로 유지될 수 있으며, 이에 따라 화학강화가 원활하게 이루어질 수가 있다. 컨베이어(10)를 따라 챔버(100) 내로 이동된 유리병도 화학강화 온도로 일정하게 유지될 수 있다. 챔버(100) 내의 온도는 화학강화할 유리병의 유리전이온도보다 50℃ 낮은 온도부터 상기 유리병의 유리전이온도보다 50℃ 높은 온도까지 사이의 온도 범위를 이루게 하는 것이 바람직하다. 저장조히터(120)는 챔버(100) 내부 또는 외부에 설치될 수 있고, 도 1, 도 7 및 도 8은 저장조히터(120)가 챔버(100) 내부에 배치되는 경우를 보여주고 있다. 저장조히터(120)가 챔버(100) 내에 배치되는 경우에 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비될 수 있고, 좌측과 우측에 각각 배치되는 경우에 서로 쉬프트된 형태로 배치될 수 있다. 도 1, 도 7 및 도 8은 저장조히터(120)가 컨베이어(10)를 기준으로 좌측에 1개, 우측에 1개가 구비된 경우를 보여주고 있는데, 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 위치되고 좌측과 우측에 배치된 저장조히터(120)는 서로 쉬프트된 형태로 배치되어 있는 모습을 보여주고 있다. 저장조히터(120)는 컨베이어(10)를 기준으로 좌측과 우측에 각각 복수 개 구비될 수도 있다. The storage heater (120) serves to heat the storage tank (110). In order to melt the potassium-based salt, the storage heater (120) may be installed at the bottom of the storage tank (110), and may be constantly heated to a temperature higher than the melting point of the potassium-based salt to maintain a liquid form. The potassium-based salt contained in the storage tank (110) is heated by the storage heater (120) and is converted into a liquid potassium-based molten salt. When the storage heater (120) is placed in the chamber (100), the temperature in the chamber (100) may be maintained at a constant value (e.g., 500 to 650° C.) or higher by the storage heater (120), and thus, chemical strengthening may be smoothly performed. Glass bottles moved into the chamber (100) along the conveyor (10) may also be constantly maintained at a chemical strengthening temperature. It is preferable that the temperature inside the chamber (100) be within a temperature range from 50°C lower than the glass transition temperature of the glass bottle to be chemically strengthened to 50°C higher than the glass transition temperature of the glass bottle. The storage heater (120) may be installed inside or outside the chamber (100), and FIGS. 1, 7, and 8 illustrate a case where the storage heater (120) is placed inside the chamber (100). When the storage heater (120) is placed inside the chamber (100), it may be provided on both the left and right sides with respect to the conveyor (10), and when placed on the left and right sides respectively, it may be placed in a shifted form with respect to each other. Figures 1, 7 and 8 show a case where one storage heater (120) is provided on the left side and one on the right side with respect to the conveyor (10). The storage heaters (120) positioned on the left and right sides with respect to the conveyor (10) and arranged on the left and right sides are shown to be arranged in a shifted form with respect to each other. A plurality of storage heaters (120) may be provided on the left and right sides with respect to the conveyor (10).

용융염공급관(130)은 저장조(110) 내의 칼륨계 염이 가열되어 형성된 칼륨계 용융염을 이젝터(150)에 공급하는 역할을 한다. The molten salt supply pipe (130) serves to supply potassium-based molten salt formed by heating potassium-based salt in the storage tank (110) to the ejector (150).

컨베이어(10)는 챔버(100) 내에서 화학강화할 유리병을 연속적으로 이동시키는 역할을 한다. 성형 후 표면처리된 유리병은 컨베이어(10)를 따라 이동하며, 컨베이어(10)를 따라 연속적으로 이동하는 유리병은 챔버(100) 내로 이송되는데, 챔버(100)의 유입구(102)를 통과하여 인입되고 계속해서 컨베이어(10)를 따라 배출구(104)까지 이동하게 되며, 챔버(100)의 배출구(104)를 통해 배출된다. 화학강화할 유리병을 이동시키는 컨베이어(10)는 챔버(100)를 관통하게 배치되는 것이 바람직하다. The conveyor (10) serves to continuously move glass bottles to be chemically strengthened within the chamber (100). Glass bottles that have been surface-treated after molding move along the conveyor (10), and the glass bottles that move continuously along the conveyor (10) are transported into the chamber (100), are introduced through the inlet (102) of the chamber (100), and continue to move along the conveyor (10) to the outlet (104), and are discharged through the outlet (104) of the chamber (100). It is preferable that the conveyor (10) that moves the glass bottles to be chemically strengthened be arranged to penetrate the chamber (100).

이젝터(150)는 컨베이어(10)를 따라 연속적으로 이동하는 유리병을 향하여 상기 칼륨계 용융염을 분사는 역할을 하며, 복수 개 설치될 수 있다. 이젝터(150)은 화학강화하려는 유리병과 서로 이격되게 설치되고, 유리병을 향하여 칼륨계 용융염을 분사한다. 이젝터(150)는 벤츄리 효과를 이용함으로써 고압의 유체(압축공기)가 지닌 압력에너지를 이용하여 흡입 유체(칼륨계 용융염)를 빨아들여 분사시킨다. 유체가 좁은 통로를 흐를 때는 속도가 빨라지고 압력이 낮아진다. 반대로 넓은 통로를 흐를 때 속도가 느려지고 압력이 높아진다. 압축공기는 압축공기공급관(140)을 통해 이젝터(150)에 공급되고 칼륨계 용융염과 혼재되면서 토출구(152)를 통해 분사될 수 있다. 칼륨계 용융염은 이젝터(150)의 토출구(152)를 통해 연무(mist) 형태로 분사될 수 있다. 이젝터(150)는 토출구(152)를 포함하며, 칼륨계 용융염은 토출구(152)를 통해 스프레이 분무될 수 있다. 이젝터(150)의 분사각도, 높이, 오프셋 각도는 조정 가능하다. The ejector (150) sprays the potassium-based molten salt toward the glass bottle moving continuously along the conveyor (10), and a plurality of ejectors may be installed. The ejector (150) is installed spaced apart from the glass bottle to be chemically strengthened, and sprays the potassium-based molten salt toward the glass bottle. The ejector (150) uses the pressure energy of the high-pressure fluid (compressed air) by utilizing the venturi effect to suck in and spray the suction fluid (potassium-based molten salt). When the fluid flows through a narrow passage, the speed increases and the pressure decreases. Conversely, when it flows through a wide passage, the speed decreases and the pressure increases. The compressed air is supplied to the ejector (150) through the compressed air supply pipe (140), and can be sprayed through the discharge port (152) while being mixed with the potassium-based molten salt. The potassium-based molten salt can be sprayed in the form of a mist through the discharge port (152) of the ejector (150). The ejector (150) includes a discharge port (152), and the potassium-based molten salt can be sprayed through the discharge port (152). The spray angle, height, and offset angle of the ejector (150) are adjustable.

각각의 압축공기공급관(140)에는 유량 조절이 가능한 유량계(142) 및 볼 밸브(144)가 설치되어 있을 수 있다. Each compressed air supply pipe (140) may be equipped with a flow meter (142) and a ball valve (144) capable of controlling the flow rate.

상기 유리병의 화학강화장치는 압축공기공급관(140)을 가열하기 위한 인라인히터(160)를 더 포함할 수 있다. 압축공기공급관(140)은 인라인히터(160)를 통해 일정 온도 이상으로 가열 및 유지될 수 있다. 압축공기공급관(140) 별로 인라인히터(160)가 구축되어 일정 온도 이상으로 유지하면서 이젝터(150)까지 압축공기의 개별 공급이 가능할 수 있다. The chemical strengthening device of the above glass bottle may further include an inline heater (160) for heating the compressed air supply pipe (140). The compressed air supply pipe (140) may be heated and maintained above a certain temperature through the inline heater (160). An inline heater (160) may be installed for each compressed air supply pipe (140) to maintain the temperature above a certain temperature, and individually supply compressed air to the ejector (150) may be possible.

이젝터(150)는 챔버(100) 내에 구비될 수 있고 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비될 수 있다. 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에서 칼륨계 용융염이 분사되도록 이젝터(150)를 설계하는 것이 바람직하다. 이젝터(150)는 컨베이어(10)를 기준으로 좌측과 우측에 각각 복수 개 구비될 수도 있다. 도 1, 도 7 및 도 8은 이젝터(150)가 컨베이어(10)를 기준으로 좌측에 2개, 우측에 2개가 구비된 경우를 보여주고 있다. The ejector (150) may be provided in the chamber (100) and may be provided on both left and right sides with respect to the conveyor (10). It is preferable to design the ejector (150) so that the potassium-based molten salt is sprayed on both left and right sides with respect to the conveyor (10). The ejector (150) may be provided in multiple numbers on the left and right sides with respect to the conveyor (10). FIG. 1, FIG. 7, and FIG. 8 show a case where two ejectors (150) are provided on the left side and two on the right side with respect to the conveyor (10).

컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150)와 토출구(152)는 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 높이에 따라 적절하게 분사될 수 있도록 상부와 하부에 배치될 수 있다. 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 상부를 향하도록 배치될 수 있고, 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 하부를 향하도록 배치될 수 있다. 도 4 및 도 8은 컨베이어(10)를 기준으로 좌측에 이젝터(150)가 2개 구비되는데, 그 중 하나는 토출구(152)가 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 상부를 향하도록 배치되고 다른 하나는 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 하부를 향하도록 배치되어 있는 모습을 보여준다. 또한, 도 4 및 도 8은 컨베이어(10)를 기준으로 우측에 이젝터(150)가 2개 구비되는데, 그 중 하나는 토출구(152)가 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 상부를 향하도록 배치되고 다른 하나는 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 하부를 향하도록 배치되어 있는 모습을 보여준다.The ejectors (150) and discharge ports (152) provided on the left or right side with respect to the conveyor (10) can be arranged at the top and bottom so that they can be appropriately sprayed according to the height of the glass bottle moving along the conveyor (10). At least one of the ejectors (150) provided on the left or right side with respect to the conveyor (10) can be arranged so that its discharge port (152) faces the top of the glass bottle moving along the conveyor (10), and at least one of the ejectors (150) provided on the left or right side with respect to the conveyor (10) can be arranged so that its discharge port (152) faces the bottom of the glass bottle moving along the conveyor (10). FIGS. 4 and 8 show that two ejectors (150) are provided on the left side of the conveyor (10), one of which is positioned so that the discharge port (152) faces the upper part of the glass bottle moving along the conveyor (10), and the other is positioned so that the discharge port (152) faces the lower part of the glass bottle moving along the conveyor (10). In addition, FIGS. 4 and 8 show that two ejectors (150) are provided on the right side of the conveyor (10), one of which is positioned so that the discharge port (152) faces the upper part of the glass bottle moving along the conveyor (10), and the other is positioned so that the discharge port (152) faces the lower part of the glass bottle moving along the conveyor (10).

이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90°를 이룰 수 있다. 이젝터(150)의 토출구(152)는 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향에 수직하게 배치될 수 있다. 도 4 및 도 8은 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90°를 이루는 경우를 보여주고 있다. 이젝터(150)의 토출구(152)는 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향에 수직하게 배치되는 경우에, 연속적으로 이동하는 유리병이 이젝터(150)의 토출구(152) 앞으로 이동되어 위치되면 유리병에 정확하게 칼륨계 용융염을 분사할 수 있다. The angle formed between the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) can be 90°. The discharge port (152) of the ejector (150) can be arranged perpendicular to the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10). FIGS. 4 and 8 show a case in which the angle formed between the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) is 90°. When the discharge port (152) of the ejector (150) is arranged perpendicular to the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10), when the glass bottle that moves continuously moves forward and is positioned in front of the discharge port (152) of the ejector (150), the potassium-based molten salt can be accurately sprayed onto the glass bottle.

이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90° 보다 작은 예각을 이룰 수 있다. 이젝터(150)의 토출구(152)는 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향에 대하여 사선으로 배치될 수 있다. 이젝터(150)의 토출구(152)가 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향에 대하여 사선으로 배치됨으로써 이젝터(150)의 토출구(152)에 다다르지 않은 유리병에 대하여도 칼륨계 용융염을 분사할 수 있다. The angle formed by the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) faces and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) may be an acute angle less than 90°. The discharge port (152) of the ejector (150) may be arranged diagonally with respect to the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10). Since the discharge port (152) of the ejector (150) is arranged diagonally with respect to the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10), the potassium-based molten salt may be sprayed even on glass bottles that have not reached the discharge port (152) of the ejector (150).

이젝터(150)의 토출구(152)는 도 8에 도시된 바와 같이 하나의 이젝터(150) 당 복수 개가 구비될 수도 있다. 도 8은 하나의 이젝터(150)에 4개의 토출구(152)가 구비된 경우를 보여주고 있다. The discharge ports (152) of the ejector (150) may be provided in multiple numbers per ejector (150) as shown in Fig. 8. Fig. 8 shows a case where four discharge ports (152) are provided in one ejector (150).

챔버(100) 내의 기체(가스)를 외부로 배출하기 위한 댐퍼(170)를 더 포함할 수 있다. 칼륨계 용융염은 칼륨계 염을 용융시켜 액체화 한 것으로 용융 과정에서 발생되는 기체는 챔버(100) 상부의 댐퍼(배기관)(170)를 통해 외부로 배출할 수 있다. 댐퍼(170)에 의하여 챔버(100) 내의 칼륨계 염의 용융 과정이나 화학강화 과정에서 발생된 기체가 외부로 배출될 수 있고, 이에 따라 챔버(100) 내의 상태를 안전하게 유지할 수가 있다. A damper (170) for discharging gas (gas) inside the chamber (100) to the outside may be further included. The potassium-based molten salt is a potassium-based salt that has been melted and liquefied, and gas generated during the melting process can be discharged to the outside through the damper (exhaust pipe) (170) at the top of the chamber (100). Gas generated during the melting process or chemical strengthening process of the potassium-based salt inside the chamber (100) can be discharged to the outside by the damper (170), and thus the state inside the chamber (100) can be safely maintained.

챔버(100)의 내부를 볼 수 있는 뷰포트(180)가 챔버(100) 상부에 구비될 수도 있다. 뷰포트(180)을 통해 칼륨계 용융염이 이젝터(150)를 통해 잘 분사되고 있는지 여부를 확인할 수가 있다. A viewport (180) for viewing the inside of the chamber (100) may be provided on the upper part of the chamber (100). Through the viewport (180), it is possible to check whether the potassium-based molten salt is being properly sprayed through the ejector (150).

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병의 화학강화장치는 유리병 제조공정 상에 적용되어 연속적으로 공정 수행이 가능하다. 자동제병기(IS M/C, Individual Section Machine) 등에서 유리병이 성형된 후, 테이크아웃(Take out)을 거쳐 컨베이어(10)로 이동된다. 이때의 유리병 온도는 500∼650℃ 정도로 유리전이온도(Tg, Glass transition temperature)에 근접한다. 이후, 표면처리(안티-웨더링 코팅, 핫 엔드 코팅(HEC; Hot End Coating) 등) 공정을 거친 유리병은 화학강화 챔버(100) 내부를 연속적으로 통과하게 된다. 이 과정에서 칼륨계 용융염을 유리병 표면에 스프레이 분무하는 방법으로 화학강화를 수행한다. 그 다음 공정인 어닐링 공정을 거치면서 칼륨 이온과 나트륨 이온의 이온교환 반응으로 유리병이 강화될 수 있다.A chemical strengthening device for glass bottles according to a preferred embodiment of the present invention can be applied to a glass bottle manufacturing process to continuously perform the process. After a glass bottle is formed in an automatic bottle forming machine (IS M/C, Individual Section Machine), it undergoes a takeout process and is then moved to a conveyor (10). At this time, the temperature of the glass bottle is approximately 500 to 650°C, which is close to the glass transition temperature (T g ). Thereafter, the glass bottle that has undergone a surface treatment process (anti-weathering coating, hot end coating (HEC; Hot End Coating), etc.) passes continuously through a chemical strengthening chamber (100). In this process, chemical strengthening is performed by spraying a potassium-based molten salt onto the surface of the glass bottle. Then, the glass bottle can be strengthened by an ion exchange reaction of potassium ions and sodium ions during the next process, which is an annealing process.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병의 화학강화장치를 이용하여 유리병을 제조하는 방법을 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing a glass bottle using a chemical strengthening device for a glass bottle according to a preferred embodiment of the present invention is described in more detail.

유리병을 만들기 위하여 원료를 일정 비율로 배합한다. 유리병 제조를 위한 조성을 맞추기 위해 개별 원료를 칭량하고, 유리 조성(유리병 제조를 위한 조성)에 해당하는 원료 조합비가 결정되면 원료를 이동수단(예컨대, 컨베이어(Conveyor))를 통하여 혼합기(Mixer)로 이송시켜 혼합(mixing) 한다. 상기 원료에 적당한 양의 파유리(Cullet)를 배합하면 용융에 소요되는 에너지를 절감시켜 줄 수 있으며, 원료의 소요량을 절감할 수 있다. In order to make a glass bottle, raw materials are mixed at a certain ratio. In order to match the composition for making a glass bottle, individual raw materials are weighed, and when the raw material combination ratio corresponding to the glass composition (composition for making a glass bottle) is determined, the raw materials are transported to a mixer via a moving means (e.g., a conveyor) and mixed. If an appropriate amount of cullet is mixed with the above raw materials, the energy required for melting can be reduced, and the amount of raw materials required can be reduced.

유리병 제조를 위한 원료는 주원료와 부원료로 나뉠 수 있으며, 주원료는 유리의 물리·화학적 성질을 규정지으며, 부원료는 용융촉진제, 청징제, 산화·환원제, 착색제 등 유리 제조상의 조작을 용이하게 하기 위하여 첨가된다. 상기 주원료로는 규사, 소다회, 석회석, 파유리(Cullet) 등이 있다. 상기 규사에는 주성분인 SiO2 외에도 소량의 Al2O3, Fe2O3, TiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O 등의 불순물이 함유되어 있을 수 있고, 상기 소다회에는 NaCl, Na2S4, CaO, MgO 등의 불순물이 함유되어 있을 수 있으며, 상기 석회석에는 MgO, Al2O3, Fe2O3, SiO2 등의 불순물이 함유되어 있을 수 있다. 상기 부원료로는 망초(청징제), 수산화알루미늄, 셀렌 등이 사용될 수 있다. 상기 수산화알루미늄은 유리 조성 중에서 알루미나 전구체로써 알루미나 형성을 위한 소스(Source)로 첨가한다. 상기 셀렌은 플린트 유리의 색조를 보다 좋게 하기 위하여 혼합한다. 또한, 용해촉진, 산화, 청정, 소포, 탈색, 착색 등을 위하여 산화제로서 질산소다 등이 사용될 수 있고, 용해 촉진제로서 황산염 등이 사용될 수 있으며, 유탁제로서 형석, 인산염 등이 사용될 수 있고, 착색제(발색제)로서 색상에 따라 산화철, 산화동, 산화코발트, 셀레늄, 크롬산칼리 등이 사용될 수 있다.Raw materials for manufacturing glass bottles can be divided into main raw materials and auxiliary raw materials. Main raw materials determine the physical and chemical properties of glass, and auxiliary raw materials are added to facilitate the operation of glass manufacturing, such as melting accelerators, clarifiers, oxidizing/reducing agents, and coloring agents. The main raw materials include silica sand, soda ash, limestone, and cullet. In addition to the main component SiO 2 , the silica sand may contain a small amount of impurities such as Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , TiO 2 , CaO, MgO, Na 2 O, and K 2 O, and the soda ash may contain impurities such as NaCl, Na 2 S 4 , CaO, and MgO, and the limestone may contain impurities such as MgO, Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , and SiO 2 . The above raw materials may include sulphate (clarifier), aluminum hydroxide, selenium, etc. The aluminum hydroxide is added as an alumina precursor in the glass composition and as a source for forming alumina. The selenium is mixed to improve the color tone of the flint glass. In addition, sodium nitrate, etc. may be used as an oxidizing agent for promoting dissolution, oxidation, cleaning, defoaming, discoloration, coloring, etc., sulfate, etc. may be used as a dissolution accelerator, fluorite, phosphate, etc. may be used as an emulsifying agent, and iron oxide, copper oxide, cobalt oxide, selenium, potassium chromate, etc. may be used depending on the color as a coloring agent (color developer).

배합된 원료는 용융로 내부로 이동된다. 배합 원료는 용융로 내에서 고온(예컨대, 1,500∼1,600℃)에서 용융되고 탈포된다. 용융물은 스로트(Throat)를 지나면서 용해되지 않은 표면 부분의 기포, 실리카, 이물질 등을 방지하고, 성형작업에 적합한 온도로 제어되어 포허스(Forehearth)로 분배된다. 포허스는 용융물을 성형에 적당한 온도와 점도로 제어하고 적당량의 용융물을 성형기에 분배·공급한다. 용융물은 공급기(Feeder)로 이동되어 스파우트(Spout) 바닥의 오리피스로부터 압출되어 성형에 필요한 양만큼 절단된다. 이 일정 중량의 용융물 덩어리를 곱(GOB)이라 부른다. 곱(GOB)은 딜리버리를 통해 각각의 자동제병기의 금형에 투입된다.The blended raw materials are moved into the melting furnace. The blended raw materials are melted and defoamed at a high temperature (e.g., 1,500 to 1,600°C) in the melting furnace. The melt passes through the throat, prevents bubbles, silica, foreign substances, etc. on the undissolved surface, and is controlled to a temperature suitable for molding before being distributed to the forehearth. The forehearth controls the melt to a temperature and viscosity suitable for molding and distributes and supplies an appropriate amount of the melt to the molding machine. The melt is moved to the feeder, extruded from the orifice at the bottom of the spout, and cut into the amount required for molding. This lump of melt of a certain weight is called a gob (GOB). The gob (GOB) is fed into the mold of each automatic bottle forming machine through delivery.

성형은 곱(GOB)을 유리병 형태로 가공하는 공정이며, 성형방법에 알맞은 점도 범위에서 유리의 가소성을 이용하여 목표하는 유리병의 형태로 성형된다. 성형 공정은 예비성형(Blank mold)과 마무리성형(블로우몰드(Blow mold))으로 나뉠 수 있으며, 제병 성형기는 IS M/C(Individual Section Machine) 등이 사용될 수 있다.Molding is the process of processing GOB into the shape of a glass bottle, and the plasticity of the glass is utilized in a viscosity range suitable for the molding method to mold it into the shape of the target glass bottle. The molding process can be divided into pre-molding (Blank mold) and final molding (Blow mold), and the bottle molding machine can use an IS M/C (Individual Section Machine), etc.

IS M/C 이용 시 기본 성형공정은 BB(Blow and Blow), PB(Press and Blow), NNPB(Narrow Neck Press and Blow)로 구분될 수 있다. BB 방법은 곱(GOB)을 예비성형(Blank mold)에서 압축공기를 불어 병의 예비형태(Parison)로 만든다. 이후, 마무리성형(Blow mold)로 전환하여 압축공기를 불어 완전한 병의 형상으로 성형한다. 일반적으로 세구(Narrow Mouth)병 성형 시 이용된다. When using IS M/C, the basic molding process can be divided into BB (Blow and Blow), PB (Press and Blow), and NNPB (Narrow Neck Press and Blow). The BB method blows compressed air into the blank mold to make the GOB into a parison of the bottle. After that, it switches to the blow mold to blow compressed air to form it into the complete shape of the bottle. It is generally used when forming narrow-mouth bottles.

PB 방법은 예비형태(Parsion) 성형 시 압축공기 대신 플런저(Plunger)로 프레스(press) 한다. 이후, 마무리성형(Blow mold)으로 전환하여 압축공기를 불어 완전한 병의 형상으로 성형한다. 일반적으로 광구(Wide Mouth)병 성형시 이용된다.The PB method uses a plunger instead of compressed air to press during the parsion molding. Afterwards, it switches to the blow molding to blow compressed air to form the complete bottle shape. It is generally used when forming wide mouth bottles.

NNPB 방법은 PB 방법과 성형방식은 동일하나 일반적으로 세구병 성형시 이용된다. 플런저는 유리병의 형태 및 예비형태(패리슨)의 형상 제한 등 문제점을 보완하고 균일한 두께 분포를 얻기 용이하게 개량된 NNBP 방법이 널리 이용되고 있다.The NNPB method is the same as the PB method in terms of molding method, but is generally used in the molding of three-mouth bottles. The plunger is an improved NNBP method that is widely used to complement problems such as the shape of the glass bottle and the shape of the preliminary form (parison), and to facilitate obtaining a uniform thickness distribution.

성형이 끝나면 블로우몰드(Blow mold)가 열리고 테이크아웃조(Take Out Jaw)가 완성된 병을 데드플레이트(Dead Plate)로 옮긴다. 유리병은 컨베이어를 따라 표면처리(내면, 외면) 공정을 거치게 된다.Once the molding is complete, the blow mold opens and the bottle with the completed take-out jaw is moved to the dead plate. The glass bottle goes through the surface treatment (inside and outside) process along the conveyor.

일반병은 습기가 많은 조건하에서 보관되면 유리병 표면이 침식될 수 있다. 유리병의 웨더링(Weathering) 현상(소다석회 유리의 Na+ 성분이 OH-와 만나 유리에 침식이 발생)을 방지하기 위해 안티-웨더링 코팅(프레온가스에 포함된 불소와 유리 내부의 알카리 성분을 반응시켜 휘발)하여 화학적 내구성을 높이고 있다. If a regular bottle is stored under humid conditions, the glass bottle surface may be eroded. To prevent the weathering phenomenon of glass bottles (when the Na + component of soda-lime glass meets OH- and erodes the glass), an anti-weathering coating (the fluorine contained in the freon gas reacts with the alkaline component inside the glass to cause volatilization) is applied to increase chemical durability.

이후 핫 엔드 코팅(HEC; Hot End Coating) 공정을 거쳐 외면보호처리를 진행한다. 500~600℃ 전후의 반응실 내에서 유리병의 외면에 4염화주석, 4염화티탄 등의 증기가스를 접촉시켜 산화주석이나 산화티탄의 금속산화물 피막을 유리병의 외부표면에 형성시킨다. 피막의 두께는 40∼50Å 정도로 매우 얇으나, 유리병의 표면강도와 상처저항을 높이고 표면 스크래치 등을 효과적으로 방지한다.Afterwards, the hot end coating (HEC) process is performed to provide external protection. In a reaction chamber at around 500~600℃, the outer surface of the glass bottle is exposed to vapor gases such as tin tetrachloride or titanium tetrachloride to form a metal oxide film of tin oxide or titanium oxide on the outer surface of the glass bottle. The film is very thin, at around 40~50Å, but it increases the surface strength and scratch resistance of the glass bottle and effectively prevents surface scratches.

표면처리(더욱 구체적으로는 핫 엔드 코팅) 후 컨베이어(10)를 따라 화학강화 처리를 수행할 수 있는 챔버(100) 내로 유리병(20)을 이송시켜 화학강화 공정을 수행한다. 화학강화 공정을 수행하는 동안에도 유리병은 챔버(100) 내에서 컨베이어(10)을 따라 계속적으로 이동한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병의 화학강화장치는 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병에 대하여 화학강화를 수행할 수 있는 장치이다. After surface treatment (more specifically, hot end coating), the glass bottle (20) is transported into a chamber (100) along a conveyor (10) where chemical strengthening treatment can be performed, thereby performing a chemical strengthening process. Even while performing the chemical strengthening process, the glass bottle continues to move along the conveyor (10) within the chamber (100). A chemical strengthening device for a glass bottle according to a preferred embodiment of the present invention is a device capable of performing chemical strengthening on a glass bottle moving along a conveyor (10).

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병의 화학강화장치를 이용하여 유리병을 화학강화하는 방법을 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method for chemically strengthening a glass bottle using a chemical strengthening device according to a preferred embodiment of the present invention is described in more detail.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학강화장치는 칼륨계 염을 스프레이 방식으로 컨베이어를 따라 이동하는 유리병 표면에 분사하여 K+ 이온이 유리병으로 확산되게 하는 원리를 이용한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학강화장치는 유리병 제조공정 상에서 칼륨계 염을 이용하여 연속적으로 유리병을 화학강화하기 위한 인라인(In-line) 설비이다.Referring to FIGS. 1 to 10, a chemical strengthening device according to a preferred embodiment of the present invention uses the principle of spraying a potassium-based salt onto the surface of a glass bottle moving along a conveyor in a spray manner to cause K + ions to diffuse into the glass bottle. A chemical strengthening device according to a preferred embodiment of the present invention is an in-line facility for continuously chemically strengthening glass bottles using a potassium-based salt during a glass bottle manufacturing process.

상기 화학강화 공정은 칼륨계 용융염을 복수의 이젝터(150)를 통해 분사하고, 분사된 칼륨계 용융염은 화학강화할 유리병 표면에 흡착되게 된다. 이에 따라 상기 칼륨계 염에 함유된 칼륨 이온이 상기 유리병 내부로 확산되어 유리병 내에 존재하는 나트륨 이온과 교환됨으로써 유리병 표면에 압축응력이 형성된다.The above chemical strengthening process sprays potassium-based molten salt through multiple ejectors (150), and the sprayed potassium-based molten salt is adsorbed on the surface of a glass bottle to be chemically strengthened. Accordingly, potassium ions contained in the potassium-based salt diffuse into the interior of the glass bottle and exchange with sodium ions present in the glass bottle, thereby forming compressive stress on the surface of the glass bottle.

상기 화학강화 공정은 다음과 같은 공정으로 이루어질 수 있다. The above chemical strengthening process can be carried out through the following process.

유리병(20)의 화학강화를 위한 칼륨계 염을 저장조(110) 내에 담는다. 상기 저장조(110)의 내부에는 칼륨 이온(K+)을 포함하는 질산칼륨(KNO3), 수산화인산칼륨(K2HPO4), 염화칼륨(KCl), 인산칼륨(K2PO4) 등의 칼륨계 염이 담길 수 있다. Potassium salts for chemical strengthening of a glass bottle (20) are stored in a storage tank (110). Potassium salts containing potassium ions (K + ), such as potassium nitrate (KNO 3 ), potassium hydroxide phosphate (K 2 HPO 4 ), potassium chloride (KCl), and potassium phosphate (K 2 PO 4 ), can be stored inside the storage tank (110).

저장조히터(120)에 의해 상기 저장조(110) 내의 칼륨계 염이 가열되어 칼륨계 용융염이 형성되게 한다. 칼륨계 염을 보관하는 저장조(110)는 저장조히터(10)에 의해 칼륨계 염의 용융점 이상으로 가열 및 유지된다. 이에 따라 저장조(110) 내의 칼륨계 염은 칼륨계 용융염으로 상 변환되어 유지된다.The potassium salt in the storage tank (110) is heated by the storage tank heater (120) to form a potassium-based molten salt. The storage tank (110) storing the potassium-based salt is heated and maintained above the melting point of the potassium-based salt by the storage tank heater (10). Accordingly, the potassium-based salt in the storage tank (110) is phase-converted into a potassium-based molten salt and maintained.

성형 후 표면처리된 유리병(20)을 컨베이어(10)를 따라 챔버(100)의 유입구(102)로 유입시킨다. 화학강화할 유리병(20)은 표면처리(더욱 구체적으로는 핫 엔드 코팅) 후 컨베이어(10)를 따라 화학강화 처리를 수행할 수 있는 챔버(100) 내로 이송된다. 컨베이어(10)를 따라 챔버(100)로 이송되는 유리병(20)은 유리전이온도(glass transition temperature) ± 50℃ 정도의 온도, 더욱 구체적으로는 500∼650℃, 더욱 바람직하게는 550∼600℃ 정도의 온도로 유지되는 것이 바람직하다. After forming, the surface-treated glass bottle (20) is introduced into the inlet (102) of the chamber (100) along the conveyor (10). The glass bottle (20) to be chemically strengthened is transported into the chamber (100) where chemical strengthening treatment can be performed along the conveyor (10) after the surface treatment (more specifically, hot end coating). It is preferable that the glass bottle (20) transported into the chamber (100) along the conveyor (10) be maintained at a temperature of about a glass transition temperature ±50°C, more specifically, 500 to 650°C, and more preferably, 550 to 600°C.

용융염공급관(130)을 통해 상기 칼륨계 용융염을 복수의 이젝터(150)에 공급한다. The potassium-based molten salt is supplied to multiple ejectors (150) through a molten salt supply pipe (130).

상기 컨베이어(10)를 따라 연속적으로 이동하는 유리병을 향하여 상기 칼륨계 용융염을 상기 이젝터(150)를 통해 분사한다. 이젝터(150)를 통해 칼륨계 용융염이 분사되게 하여 유리병에 대하여 화학강화 공정을 수행한다. 화학강화 공정은 이젝터(150)을 통해 칼륨계 용융염이 상기 유리병에 스프레잉(Spraying) 되는 방법으로 수행한다. 이젝터(150)는 벤츄리 효과를 이용함으로써 고압의 유체(압축공기)가 지닌 압력에너지를 이용하여 흡입 유체(칼륨계 용융염)를 빨아들여 분사시킨다. 유체가 좁은 통로를 흐를 때는 속도가 빨라지고 압력이 낮아진다. 반대로 넓은 통로를 흐를 때 속도가 느려지고 압력이 높아진다. 압축공기는 압축공기공급관(140)을 통해 이젝터(150)에 공급되고 칼륨계 용융염과 혼재되면서 토출구(152)를 통해 분사될 수 있다. 칼륨계 용융염은 이젝터(150)의 토출구(152)를 통해 연무(mist) 형태로 분사될 수 있다. 이젝터(150)의 분사각도, 높이, 오프셋 각도는 조정 가능하다. 압축공기공급관(140)은 인라인히터(160)를 통해 일정 온도 이상으로 가열 및 유지될 수 있다. 압축공기공급관(140) 별로 인라인히터(160)가 구축되어 일정 온도 이상으로 유지하면서 이젝터(150)까지 압축공기의 개별 공급이 가능할 수 있다. The potassium-based molten salt is sprayed toward the glass bottle moving continuously along the conveyor (10) through the ejector (150). A chemical strengthening process is performed on the glass bottle by spraying the potassium-based molten salt through the ejector (150). The chemical strengthening process is performed by spraying the potassium-based molten salt onto the glass bottle through the ejector (150). The ejector (150) uses the pressure energy of the high-pressure fluid (compressed air) by utilizing the venturi effect to suck in and spray the suction fluid (potassium-based molten salt). When the fluid flows through a narrow passage, the speed increases and the pressure decreases. Conversely, when it flows through a wide passage, the speed decreases and the pressure increases. The compressed air is supplied to the ejector (150) through the compressed air supply pipe (140) and can be sprayed through the discharge port (152) while being mixed with the potassium-based molten salt. The potassium-based molten salt can be sprayed in the form of mist through the discharge port (152) of the ejector (150). The spray angle, height, and offset angle of the ejector (150) can be adjusted. The compressed air supply pipe (140) can be heated and maintained above a certain temperature through an inline heater (160). An inline heater (160) is installed for each compressed air supply pipe (140) so that compressed air can be individually supplied to the ejector (150) while maintaining the temperature above a certain temperature.

분사된 칼륨계 용융염은 유리병 표면에 흡착되고, SiO2 망목구조에 있는 나트륨 이온이 칼륨계 용융염 내의 칼륨 이온과 치환된다. 이온반경이 0.36Å 정도로 큰 칼륨 이온이 유리병 표면에 진입(알칼리 이온의 교환) 후 냉각되면 용적 차이에 의해 유리병 표면에 압축응력이 발생되어 강화된다. 압축 상태의 유리병 표면은 손상 상황에서 발생하는 인장응력을 견딜 수 있다. The sprayed potassium-based molten salt is adsorbed on the surface of the glass bottle, and the sodium ions in the SiO 2 network are replaced by the potassium ions in the potassium-based molten salt. When the potassium ions, whose ionic radius is approximately 0.36 Å, enter the surface of the glass bottle (exchange with alkali ions) and cool, the glass bottle surface is strengthened by the volume difference due to the compressive stress. The glass bottle surface in a compressed state can withstand the tensile stress that occurs in a damaged situation.

상기 칼륨계 용융염이 분사된 유리병은 상기 컨베이어(10)를 따라 상기 챔버(100)의 배출구(104)로 배출된다. The glass bottle sprayed with the above potassium-based molten salt is discharged through the conveyor (10) to the discharge port (104) of the chamber (100).

상기 챔버(100)의 배출구(104)로부터 배출된 유리병이 상기 컨베이어(10)를 따라 이동되면서 어닐링되게 한다. 상기 화학강화는 연속적으로 수행될 수 있으며, 칼륨계 용융염이 흡착된 유리병은 컨베이어(10)를 따라 어닐링 공정을 거치게 된다. 어닐링 공정에서 유리병 표면의 이온교환 반응이 안정화될 수 있다. 화학강화 공정을 거친 유리병이 고온에서 급격하게 냉각되면 내·외면의 온도 차이에 기인한 스트레인(Strain)이 발생되어 기계 및 열충격으로 파손될 수 있다. 이를 방지하기 위해서 서냉로(Annealing Lehr)에서 어닐링 온도(예컨대, 소다석회유리의 경우 472∼523℃)까지 가열했다가 서서히 냉각하여 불균일한 잔류용력을 제거한다.The glass bottle discharged from the discharge port (104) of the chamber (100) is moved along the conveyor (10) and annealed. The chemical strengthening can be performed continuously, and the glass bottle to which the potassium-based molten salt is adsorbed undergoes an annealing process along the conveyor (10). In the annealing process, the ion exchange reaction on the surface of the glass bottle can be stabilized. If the glass bottle that has undergone the chemical strengthening process is rapidly cooled at a high temperature, strain caused by the temperature difference between the inner and outer surfaces may occur, resulting in breakage by mechanical and thermal shock. To prevent this, the glass bottle is heated to the annealing temperature (for example, 472-523°C in the case of soda-lime glass) in an annealing Lehr and then slowly cooled to remove uneven residual strength.

서냉로의 출구 부분인 콜드엔드(Cold End)에서 유리병 표면의 마찰계수(COE; Coefficient of Friction)를 감소시키기 위하여 유리병의 외면에 왁스 등 계면활성제 희석 수용액(수성 유기물)을 스프레이해서 피막을 형성하는 공정을 거칠 수 있다. 이를 콜드 엔드 코팅(CEC; Cold-End-Coating)이라고 하며, 유리병의 활성을 증가시키고 라인에서의 상처를 방지하고 있다.In order to reduce the coefficient of friction (COE) of the surface of the glass bottle at the cold end, which is the exit of the cooling furnace, a process can be carried out to form a film by spraying a diluted aqueous solution of a surfactant such as wax (aqueous organic matter) on the outer surface of the glass bottle. This is called cold-end coating (CEC), and it increases the activity of the glass bottle and prevents damage in the line.

어닐링 공정 이후 유리병의 품질을 보증하고 불량을 조기에 검출하기 위한 검사가 진행된다.After the annealing process, inspection is conducted to ensure the quality of the glass bottles and to detect defects early.

화학강화된 유리병은 외형 검사와 비접촉식 응력 검사를 수행할 수 있다. 상기 비접촉식 응력 검사는 압축응력층의 두께를 측정하고 그에 따른 응력 분포를 예측함으로써 화학강화 유리병의 강도를 측정하는 것이다. 화학강화 유리병에서 바람직한 압축응력층의 두께는 유리병의 두께에 따라 10∼300㎛ 정도인 것이 바람직하다.Chemically strengthened glass bottles can be subjected to external inspection and non-contact stress testing. The non-contact stress testing is to measure the strength of chemically strengthened glass bottles by measuring the thickness of the compressive stress layer and predicting the stress distribution according to it. The preferable thickness of the compressive stress layer in chemically strengthened glass bottles is preferably about 10 to 300 ㎛ depending on the thickness of the glass bottle.

검사 후 이상이 없는 유리병은 필요에 따라 장식 가공과 인쇄 공정을 거칠 수 있다. Glass bottles that are found to be free of defects after inspection can undergo decorative processing and printing processes as needed.

본 발명에 따른 방법은 소다석회 유리, 소다라임 실리카 유리 뿐만아니라 화학강화를 행하고자 하는 모든 유리병에 적용할 수 있다. The method according to the present invention can be applied to all glass bottles to be chemically strengthened, not just soda-lime glass and soda-lime silica glass.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.Above, although preferred embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible by those skilled in the art.

10: 컨베이어 20: 유리병
100: 챔버 102: 유입구
104: 배출구 106: 커버
110: 저장조 120: 저장조히터
130: 용융염공급관 140: 압축공기공급관
142: 유량계 144: 볼밸브
150: 이젝터 152: 토출구
160: 인라인히터 170: 댐퍼
180: 뷰포트 190: 지지대
10: Conveyor 20: Glass Bottle
100: Chamber 102: Inlet
104: exhaust port 106: cover
110: Storage tank 120: Storage tank heater
130: Molten salt supply pipe 140: Compressed air supply pipe
142: Flow meter 144: Ball valve
150: Ejector 152: Outlet
160: Inline heater 170: Damper
180: Viewport 190: Support

Claims (14)

성형 후 핫 엔드 코팅된 유리병(20)을 화학강화하기 위한 공간을 제공하고 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병(20)이 인입되는 유입구(102)와 배출되는 배출구(104)가 구비된 챔버(100);
상기 성형 후 핫 엔드 코팅된 유리병의 화학강화를 위한 칼륨계 염이 담기는 저장조(110);
상기 저장조(110)를 가열하기 위한 저장조히터(120);
상기 저장조(110) 내의 칼륨계 염이 가열되어 형성된 칼륨계 용융염을 이젝터(150)에 공급하기 위한 용융염공급관(130);
상기 챔버(100) 내에서 화학강화할 유리병(20)을 연속적으로 이동시키는 컨베이어(10); 및
상기 컨베이어(10)를 따라 연속적으로 이동하는 유리병을 향하여 상기 칼륨계 용융염을 분사하기 위한 복수의 이젝터(150)를 포함하며,
압축공기공급관(140)을 가열하기 위한 인라인히터(160)가 구비되고,
상기 인라인히터(160)를 통해 상기 압축공기공급관(140)이 가열될 수 있으며,
상기 인라인히터(160)에 의해 가열될 수 있는 상기 압축공기공급관(140)을 통해 상기 복수의 이젝터(150)에 압축공기가 공급되고 칼륨계 용융염과 혼재되면서 토출구(152)를 통해 분사되며,
상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90° 보다 작은 예각을 이루는 것을 특징으로 하는 유리병의 화학강화장치.
A chamber (100) having an inlet (102) for introducing a glass bottle (20) moving along a conveyor (10) and an outlet (104) for discharging the glass bottle (20) that has been chemically strengthened by providing a space for chemically strengthening a hot end-coated glass bottle (20) after molding;
A storage tank (110) containing a potassium salt for chemical strengthening of the hot end coated glass bottle after the above molding;
A storage tank heater (120) for heating the above storage tank (110);
A molten salt supply pipe (130) for supplying a potassium-based molten salt formed by heating the potassium-based salt in the storage tank (110) to an ejector (150);
A conveyor (10) that continuously moves a glass bottle (20) to be chemically strengthened within the chamber (100); and
It includes a plurality of ejectors (150) for spraying the potassium-based molten salt toward glass bottles moving continuously along the conveyor (10).
An inline heater (160) is provided to heat the compressed air supply pipe (140).
The compressed air supply pipe (140) can be heated through the above inline heater (160).
Compressed air is supplied to the plurality of ejectors (150) through the compressed air supply pipe (140) that can be heated by the inline heater (160) and is sprayed through the discharge port (152) while mixed with the potassium-based molten salt.
A chemical strengthening device for a glass bottle, characterized in that the angle formed between the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) forms an acute angle less than 90°.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 저장조(110)는 상기 챔버(100) 내에 구비되고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비된 것을 특징으로 하는 유리병의 화학강화장치.
A chemical strengthening device for a glass bottle, characterized in that in the first paragraph, the storage tank (110) is provided in the chamber (100) and is provided on both left and right sides with respect to the conveyor (10).
제1항에 있어서, 상기 이젝터(150)는 상기 챔버(100) 내에 구비되고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비된 것을 특징으로 하는 유리병의 화학강화장치.
A chemical strengthening device for a glass bottle, characterized in that in the first paragraph, the ejector (150) is provided in the chamber (100) and is provided on both left and right sides with respect to the conveyor (10).
제4항에 있어서, 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 상부를 향하도록 배치되고,
상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 하부를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유리병의 화학강화장치.
In the fourth paragraph, at least one of the ejectors (150) provided on the left or right side of the conveyor (10) is positioned so that its discharge port (152) faces the upper part of the glass bottle moving along the conveyor (10).
A chemical strengthening device for glass bottles, characterized in that at least one of the ejectors (150) provided on the left or right side of the conveyor (10) is positioned so that its discharge port (152) faces the bottom of a glass bottle moving along the conveyor (10).
제1항에 있어서, 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향에 수직하게 배치되는 이젝터(150)의 토출구(152)가 더 구비되고, 상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90°를 이루는 것을 특징으로 하는 유리병의 화학강화장치.
A chemical strengthening device for glass bottles, characterized in that in the first paragraph, an ejector (150) is further provided with a discharge port (152) arranged perpendicularly to the direction of movement of glass bottles moving along the conveyor (10), and an angle formed between the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) faces and the direction in which the glass bottles moving along the conveyor (10) are moving is 90°.
삭제delete 성형 후 핫 엔드 코팅된 유리병(20)의 화학강화를 위한 칼륨계 염을 저장조(110) 내에 담는 단계;
저장조히터(120)에 의해 상기 저장조(110) 내의 칼륨계 염이 가열되어 칼륨계 용융염이 형성되는 단계;
성형 후 핫 엔드 코팅된 유리병(20)이 컨베이어(10)를 따라 챔버(100)의 유입구(102)로 유입되는 단계;
용융염공급관(130)을 통해 상기 칼륨계 용융염을 복수의 이젝터(150)에 공급하는 단계;
상기 컨베이어(10)를 따라 연속적으로 이동하는 유리병을 향하여 상기 칼륨계 용융염을 상기 이젝터(150)를 통해 분사하는 단계;
상기 칼륨계 용융염이 분사된 유리병이 상기 컨베이어(10)를 따라 상기 챔버(100)의 배출구(104)로 배출되는 단계; 및
상기 챔버(100)의 배출구(104)로부터 배출된 유리병이 상기 컨베이어(10)를 따라 이동되면서 어닐링되는 단계를 포함하며,
압축공기공급관(140)을 가열하기 위한 인라인히터(160)가 구비되고,
상기 인라인히터(160)를 통해 상기 압축공기공급관(140)이 가열될 수 있으며,
상기 인라인히터(160)에 의해 가열될 수 있는 상기 압축공기공급관(140)을 통해 상기 복수의 이젝터(150)에 압축공기가 공급되고 칼륨계 용융염과 혼재되면서 토출구(152)를 통해 분사되며,
상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도는 90° 보다 작은 예각을 이루는 것을 특징으로 하는 유리병의 제조방법.
A step of storing a potassium salt for chemical strengthening of a hot end coated glass bottle (20) after molding in a storage tank (110);
A step in which a potassium-based salt in the storage tank (110) is heated by a storage tank heater (120) to form a potassium-based molten salt;
A step in which a hot end coated glass bottle (20) after forming is introduced into the inlet (102) of the chamber (100) along the conveyor (10);
A step of supplying the potassium-based molten salt to a plurality of ejectors (150) through a molten salt supply pipe (130);
A step of spraying the potassium-based molten salt through the ejector (150) toward a glass bottle moving continuously along the conveyor (10);
A step in which a glass bottle sprayed with the potassium-based molten salt is discharged along the conveyor (10) to the discharge port (104) of the chamber (100); and
It includes a step in which a glass bottle discharged from the discharge port (104) of the chamber (100) is annealed while moving along the conveyor (10).
An inline heater (160) is provided to heat the compressed air supply pipe (140).
The compressed air supply pipe (140) can be heated through the above inline heater (160).
Compressed air is supplied to the plurality of ejectors (150) through the compressed air supply pipe (140) that can be heated by the inline heater (160) and is sprayed through the discharge port (152) while mixed with the potassium-based molten salt.
A method for manufacturing a glass bottle, characterized in that the angle formed by the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) is directed and the direction in which the glass bottle moves along the conveyor (10) forms an acute angle less than 90°.
삭제delete 제8항에 있어서, 상기 저장조(110)는 상기 챔버(100) 내에 구비되고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비되는 것을 특징으로 하는 유리병의 제조방법.
A method for manufacturing a glass bottle, characterized in that in claim 8, the storage tank (110) is provided in the chamber (100) and is provided on both left and right sides with respect to the conveyor (10).
제8항에 있어서, 상기 이젝터(150)는 상기 챔버(100) 내에 구비되고 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌우 양측에 구비되는 것을 특징으로 하는 유리병의 제조방법.
A method for manufacturing a glass bottle, characterized in that in claim 8, the ejector (150) is provided in the chamber (100) and is provided on both left and right sides with respect to the conveyor (10).
제11항에 있어서, 상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 상부를 향하도록 배치되고,
상기 컨베이어(10)를 기준으로 좌측 또는 우측에 구비된 이젝터(150) 중에서 적어도 하나는 그 토출구(152)가 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 하부를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유리병의 제조방법.
In the 11th paragraph, at least one of the ejectors (150) provided on the left or right side of the conveyor (10) is positioned so that its discharge port (152) faces the upper part of the glass bottle moving along the conveyor (10).
A method for manufacturing a glass bottle, characterized in that at least one of the ejectors (150) provided on the left or right side of the conveyor (10) is positioned so that its discharge port (152) faces the bottom of a glass bottle moving along the conveyor (10).
제8항에 있어서, 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향에 수직하게 배치되는 이젝터(150)의 토출구(152)가 더 구비되고, 상기 이젝터(150)의 토출구(152)가 향하는 방향과 상기 컨베이어(10)를 따라 이동하는 유리병의 이동방향이 이루는 각도가 90°를 이루는 것을 특징으로 하는 유리병의 제조방법.A method for manufacturing a glass bottle, characterized in that in claim 8, an ejector (150) is further provided with a discharge port (152) arranged perpendicularly to the direction of movement of a glass bottle moving along a conveyor (10), and an angle formed between the direction in which the discharge port (152) of the ejector (150) faces and the direction in which the glass bottle moving along the conveyor (10) is 90°. 삭제delete
KR1020230106675A 2023-08-16 Apparatus for chemical strengthening of glass bottles with In-line process and manufacturing method of the glass bottles using In-line chemical strengthening apparatus KR102722722B1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007524557A (en) * 2003-04-22 2007-08-30 ザ・コカ−コーラ・カンパニー Glass strengthening method and apparatus
KR101261874B1 (en) * 2012-10-11 2013-05-28 최옥순 Manufacture method for tempered glass
KR102060277B1 (en) * 2019-06-21 2019-12-30 김순호 Manufacturing Apparatus and Process of tempered glass

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