KR20100072988A - 진공창의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공창의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 제 1 유리의 일면에 이격 배치되도록 에폭시 계열 접착제를 각각 도포하여, 제 1 스페이서 층을 형성하는 단계; 상기 제 1 유리의 일면의 각 종단부에 에폭시 계열 테이프로 제 2 스페이서 층을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 스페이서 층을 매개로 접착되도록 제 2 유리를 제 1 유리 상에 배치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 따른 진공창의 제조방법은 투과도 및 단열효과 등의 제반 물성이 우수한 진공창을 제공하며, 작업 공정이 단순하고, 고온의 진공챔버 없이도 상온하에서 진공창을 용이하게 제작할 수 있기 때문에 열에너지의 사용을 줄일 수 있다.
진공창, 에폭시, 스페이서 층, 상온, 경화, 격자 구조

Description

진공창의 제조방법{Method for manufacturing vacuum glazing}
본 발명은 진공창의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 투과도 및 단열효과 등의 제반 물성이 우수한 진공창을 제공하며, 작업 공정이 단순하고, 고온의 진공챔버 없이도 상온하에서 진공창을 쉽게 제작할 수 있기 때문에 열에너지의 사용을 줄일 수 있는 진공창 제조방법에 관한 것이다.
산업발전이 고도화됨에 따라 안락한 주거생활에 대한 요구가 높아지고 있으며, 이를 충족시키기 위한 건축기술의 발전과 더불어 실내의 냉난방에너지 손실을 최소화 할 수 있는 창호에 대한 연구개발이 지속되어 왔다.
상기한 냉난방에너지 손실을 낮추기 위한 대표적인 창호로는 두 장의 유리를 소정의 간격을 갖도록 하여 배치한 이중창이 있다.
이러한 이중창호는 두 장의 유리에 일정간격을 갖게 하여 유리와 유리 사이에 단순히 공간부를 형성한 이중창이 있으나, 이는 유리와 유리 사이의 공간부에 공기가 존재하고 있어서 이를 통한 열 전도도가 높아 열손실이 많은 문제점이 있었 다.
이를 해결하기 위한 방법으로 유리와 유리 사이에 열전도도가 낮은 가스(Argon gas 또는 Krypton gas 등)를 주입한 이중창이 있으나, 이 이중창 또한 열 전달율을 낮추는 것에 한계를 가지고 있었다.
따라서, 전술한 이중창들의 단점을 보완하고 단열성이 우수한 진공창을 개발하게 되었으며, 상기 진공창은 유리창 사이의 좁은 공간을 진공(1O-3 torr 이하)상태로 유지하는 것으로 유리창 사이에 존재하는 가스나 공기에서 발생되는 대류나 전도 열손실을 원천적으로 방지함으로써 열관류율을 거의 벽체 수준인 0.6∼1.0W/㎡K까지 떨어뜨릴 수 있는 이중창이다.
상기한 진공창은 유리 사이를 진공시키는 방법으로는 유리 층간에 실린더 형상, 볼 형상 등 여러 가지 형태의 간격 유지구를 두고 유리 모서리를 밀봉한 후 진공을 시킴으로써 제작된다.
종래의 밀봉작업은 약 500℃의 고온의 진공 챔버 안에서 레이저를 이용하여 유리의 모서리를 용접하여 이루어졌다.
그러나, 상기한 방식은 레이저 용접시 레이저에 의해 산화된 유리가 레이저의 반사렌즈에 증착되어 빛을 차단하거나 효율을 감소시키는 문제점이 있었고, 별도의 진공챔버를 이용 하여야 하는 번거로움이 있었으며, 진공창 제조공정의 다원화로 생산성이 저하될 뿐만 아니라 이를 제작하기 위한 인력손실 또한 많았다.
이와는 다르게, 필러형의 유리 층간 간격 유지구를 둔 후 유리의 모서리에 솔더 글라스(Solder Glass)를 바르고 약 500℃의 가열로에 넣어 유리와 유리를 붙이고 진공튜브(tube)를 사용하여 진공을 뽑은 후 튜브를 용접하여 진공창을 제조하는 방법이 있으나, 이 또한 고온의 가열로를 사용하여야 하는 문제점을 가지고 있을 뿐만 아니라 진공창의 제작시 냉각 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.
이러한 문제점을 보완하기 위해 경화시 가스가 발생하지 않는 진공용 접착제를 상온 상압하에서 스크린 인쇄방식으로 사용하여 진공 지지대를 형성한 후 솔더 글라스로 모서리 밀봉을 하고 진공 배기구를 통해 공기를 뽑아 진공상태를 만든 후 배기구를 밀봉하는 시도가 있었다.
그러나 이러한 방법도 스크린 인쇄에서 스크린이 세척된 유리판에 접촉하기 때문에 유리판의 청결을 유지하기 어렵고 모서리 밀봉에 열처리 공정이 추가로 필요한 솔더 글라스를 사용하는 등의 많은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 투과도 및 단열효과 등의 제반 물성이 우수한 진공창을 제공하며, 작업 공정이 단순하고, 고온의 진공챔버 없이도 상온하에서 진공창을 쉽게 제작할 수 있기 때문에 열에너지의 사용을 줄일 수 있는 진공창의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기한 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 일 측면에 따르면,
제 1 유리의 일면에 이격 배치되도록 에폭시 계열 접착제를 각각 도포하여, 제 1 스페이서 층을 형성하는 단계;
상기 제 1 유리의 일면의 각 종단부에 에폭시 계열 테이프로 제 2 스페이서 층을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 및 제 2 스페이서 층을 매개로 접착되도록 제 2 유리를 제 1 유리 상에 배치시키는 단계를 포함하는 진공창의 제조방법이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 진공창의 제조방법은 투과도 및 단열효과 등의 제반 물성이 우수한 진공창을 제공하며, 작업 공정이 단순하고, 고 온의 진공챔버 없이도 상온하에서 진공창을 쉽게 제작할 수 있기 때문에 열에너지의 사용을 줄일 수 있다.
본 발명은 제 1 유리의 일면에 이격 배치되도록 에폭시 계열 접착제를 각각 도포하여, 제 1 스페이서 층을 형성하는 단계; 상기 제 1 유리의 일면의 각 종단부에 에폭시 계열 테이프로 제 2 스페이서 층을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 스페이서 층을 매개로 접착되도록 제 2 유리를 제 1 유리 상에 배치시키는 단계를 포함하는 진공창의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공창의 제조방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공창의 제조방법을 나타내는 도면으로서, 도면에 도시되는 각 층(layer) 및 부재의 형상은 설명의 편의를 위해 과장되거나 축소될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공창의 제조방법은 제 1 유리(1)의 일면에 이 격 배치되도록 에폭시 계열 접착제(3-1, 3-2)를 각각 도포하여 제 1 스페이서 층(3)을 형성하는 단계를 포함하며, 이러한 제 1 스페어서 층(3)은 인접하는 2개의 유리 사이의 간격을 유지하는 지지대로서의 기능을 수행한다.
도 1을 참조하면, 상기 제 1 스페이서 층(3)은 제 1 유리(1)의 일면에 격자 구조로 형성될 수 있으며, 상기 에폭시 계열 접착제(3-1, 3-2)는, 이에 제한되지 않으나, 예를 들어 30mm 내지 50mm 간격(d)으로 도포될 수 있으며, 바람직하게는 약 40mm간격으로 도포될 수 있다.
여기서, 상기 에폭시 계열 접착제(3-1, 3-2)가 30mm미만의 간격으로 도포되는 경우에는, 제 1 스페이서 층을 통한 열전도로 인하여 단열특성이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있으며, 50mm초과의 간격으로 도포되는 경우에는 진공형성 시 제 1 유리가 파손되는 문제점이 생길 수도 있으나, 제 1 유리의 두께가 5mm 이상인 경우에는 에폭시 계열 접착제의 도포 간격이 50mm를 초과하는 경우에도 유리의 파손이 발생되지 않는다.
한편, 상기 제 1 스페이서층(3)은 투명도가 높고, 열전도율이 낮으며, 상온에서 경화가 이루어지는 다양한 접착제를 사용할 수 있으나, 특히, 에폭시 계열 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 에폭시 계열 접착제의 도포층의 두께는 0.2mm 내지 0.8mm일 수 있으며, 바람직하게는 0.3mm 내지 0.5mm일 수 있다.
이러한 도포층의 두께가 0.2mm미만이면 저온(상온) 환경에서의 배기를 통한 진공형성이 어렵고, 도포층의 두께가 0.8mm초과이면 구조적인 파괴 위험성이 존재할 수 있다.
또한, 상기 에폭시 계열 접착제는 4㎕ 내지 18㎕의 부피로 각각 도포될 수 있으며, 도포되는 에폭시 계열 접착제의 부피는 형성되는 제 1 스페이서 층의 모양 및 단면적과 관련이 있다.
예를 들어 점도가 높은 접착제의 특성상 일정한 모양을 형성하기는 어렵지만 평균적으로 두 유리 판에 눌려서 항아리 모양으로 스페이서가 형성된다고 가정한다면, 스페이서가 유리판과 접촉하는 단면적과 지름 약 0.5㎜ 정도를 형성시키기 위한 접착제의 부피를 각 스페이서 층의 두께에 따라 계산하면 0.2㎜ 두께일 경우 약 4㎕ 가 필요하고 0.8㎜ 두께일 경우는 18㎕ 가 필요하다. 상기 수치보다 접착제의 부피가 작으면 각 스페이서 형성이 안될 수 있고, 상기 수치보다 접착제의 부피가 많으면 각 스페이서의 단면적이 커져서 단열효과가 낮아질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공창의 제조방법은 상기 제 1 유리(1)의 일면의 각 종단부에 에폭시 계열 테이프로 제 2 스페이서 층(4)을 형성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 에폭시 계열 테이프의 두께는 0.2mm 내지 0.8mm일 수 있으며, 바람직하게는 0.3mm 내지 0.5mm일 수 있으며, 제 1 스페이서 층(3)의 높이가 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 에폭시 계열 테이프는 에폭시 글라스 테이프일 수 있고, 유리의 에지부 로부터 약 5mm 내지 10mm 안쪽에 위치하도록 부착될 수 있으며, 상기 수치보다 미만인 경우에는 에지부 실링이 제대로 안될 가능성이 있고, 상기 수치를 초과하는 경우에는 단열효과가 낮아질 수 있을 뿐만 아니라, 시각적인 측면에서도 외관을 해칠 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공창의 제조방법은 상기 제 1 및 제 2 스페이서 층(4)을 매개로 접착되도록 제 2 유리를 제 1 유리 상에 배치시키는 단계를 포함한다.
여기서, 제 2 스페이서 층(4) 바깥으로 진공 접착제(5)를 도포한 후, 경화시켜 진공창의 에지부를 실링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 스페이서 층(3)을 경화시키는 단계 및 상기 제 1 유리(1)와 제 2 유리(2) 사이의 공간에 진공을 가하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 예를 들어 제 2 유리(2)에 형성된 관통홀(6)을 통하여 진공을 가한 후, 통상의 방법(진공 튜브 가열 등)으로 실링할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공창 제조방법은 각 단계가 상온에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 투명도가 좋고 열전도도가 낮은 진공용 에폭시 접착제를 사용하므로, 진공창의 투명성을 높이고, 열손실을 막을 수 있으며, 고온의 진공챔버 없이도 상온 하에서 진공창을 쉽게 제작할 수 있기 때문에 열에너지의 사용을 줄일 수 있 다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공창의 제조방법을 나타내는 도면.

Claims (10)

  1. 제 1 유리의 일면에 이격 배치되도록 에폭시 계열 접착제를 각각 도포하여, 제 1 스페이서 층을 형성하는 단계 및
    상기 제 1 유리의 일면의 각 종단부에 에폭시 계열 테이프로 제 2 스페이서 층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 스페이서 층을 매개로 접착되도록 제 2 유리를 제 1 유리 상에 배치시키는 단계를 포함하는 진공창의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에폭시 계열 접착제의 도포층의 두께는 0.2mm 내지 0.8mm인 것을 특징으로 하는 진공창의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에폭시 계열 테이프의 두께는 0.2mm 내지 0.8mm인 것을 특징으로 하는 진공창의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 스페이서 층이 높이가 동일한 것을 특징으로 하는 진공창의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스페이서 층은 제 1 유리의 일면에 격자 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 진공창의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 에폭시 계열 접착제는 30mm 내지 50mm 간격으로 이격 도포된 것을 특징으로 하는 진공창의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 에폭시 계열 접착제는 4㎕ 내지 18㎕의 부피로 각각 도포되는 것을 특징으로 하는 진공창의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스페이서 층을 경화시키는 단계; 및
    상기 제 1 유리와 제 2 유리 사이의 공간에 진공을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공창의 제조방법.
  9. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 각 단계는 상온에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공창의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    제 2 스페이서 층 바깥으로 진공 접착제를 도포한 후, 경화시켜 진공창의 에지부를 실링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공창의 제조방법.
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