KR20130076783A

KR20130076783A - 진공 단열 판유리 제조 방법 및 이에 의해 제조된 판유리

Info

Publication number: KR20130076783A
Application number: KR1020120157121A
Authority: KR
Inventors: 라인하르트 슈머스
Original assignee: 에스오에프 이큅먼트 게엠베하
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-07-08
Also published as: KR101837110B1; DE102011122334A1; CN103183467A; CN103183467B; DE102011122334B4

Abstract

본 발명은 진공 단열 판유리 제조 방법에 관한 것으로서, 두 개의 판유리를 포함하며, 상기 두 개의 판유리(1, 2)는 서로에 대해 간격을 두고 배치되고 그들의 가장자리에서 함께 접합되며, 상부 판유리(1)는 이들 판유리(1, 2) 사이에 존재하는 공기를 배기시키기 위한 적어도 하나의 개구부(4)를 구비하고, 각각의 개구부(4)는 배기 후에 유리 또는 금속 폐쇄 캡에 의해 폐쇄되는 진공 단열 판유리 제조 방법을 제공하며, 또한 이 방법에 의해 제조된 진공 단열 판유리에 관한 것이다. 공지된 방법의 구조 복잡화를 감소시키고 폐쇄 캡(7)이 균일하게 안정적으로 제자리에 눌려지도록 하기 위해, 배기는 진공 오븐에서 실시하고, 개구부(4) 주위에 무기질 유리 땜납을 적용하고, 지지 부재에 의해, 판유리에 평행한 중앙 위치 및 유리 땜납 위의 소정 높이에서 폐쇄 캡(7)을 유지시키고, 그리고 유리 땜납을 압축시키고 단열 판유리의 개구부(4)를 폐쇄시키기 위해, 유리 땜납이 그의 연화 온도에 도달할 때 진공 하에서 도구(9)로 폐쇄 캡을 하방으로 누르는 것을 특징으로 한다.

Description

진공 단열 판유리 제조 방법 및 이에 의해 제조된 판유리{METHOD OF PRODUCING PANES OF VACUUM INSULATED GLASS AND PANE PRODUCED BY THIS METHOD}

본 발명은 진공 단열 판유리 제조 방법에 관한 것으로서, 두 개의 판유리를 포함하며, 상기 두 개의 판유리는 서로에 대해 간격을 두고 배치되고 그들의 가장자리에서 함께 접합되며, 상부 판유리는 이들 판유리 사이에 존재하는 공기를 배기시키기 위한 적어도 하나의 개구부를 구비하고, 각각의 개구부는 배기(evacuation) 후에 유리 또는 금속 폐쇄 캡(closing-off cap)에 의해 폐쇄되는 진공 단열 판유리 제조 방법에 관한 것이며, 또한, 본 발명은 이와 같은 제조 방법에 의해 제조된 진공 단열 판유리에 관한 것이다.

배기된 유리 유닛은 예를 들면 진공 창유리, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 또는 평면 방전 램프와 같은 다양한 목적으로 제조되고 있다.

배기된 유리 유닛을 제조하기 위해, 두 개의 평판 판유리를 소정의 간격으로 서로 대향되게 배치하고, 저융점 유리의 도입 또는 적용에 의해, 예컨대 유리 땜납(glass solder)에 의해 판유리들의 가장자리를 밀봉 차단 방식으로 폐쇄시킨다. 그 후, 판유리들 사이의 공간은 배기되고 폐쇄된다.

밀봉 차단 방식으로 폐쇄된 판유리들 사이의 배기를 위해, 이들 판유리 사이의 챔버 내의 공기가 추출될 수 있는 적어도 하나의 개구부를 판유리 중의 하나에 설치할 필요가 있다. 이러한 구성은 제DE 699 31 180 T2호에 개시되어 있으며, 이 문헌에서는, 판유리의 표면 위에 돌출되어 개구부에 삽입되는 소형 유리 펌핑 튜브(small glass pumping tube)를 개시한다. 배기 후에, 이 튜브는 폐쇄되지만, 판유리의 표면으로부터 일반적으로 수직으로 10 내지 15 mm의 거리로 돌출되어 있다. 이는 진공 라인과 펌핑 튜브가 모두 유리로 제조되어 있기 때문에 높은 폐품 발생률을 야기하고 이에 대응하여 높은 파쇄 위험이 존재하게 된다. 게다가, 이러한 방식의 제조 방법은 자동화가 어렵다.

이러한 제조 방법의 개선된 방법이 제DE 697 26 704 T2호에 개시되어 있다. 이 문헌에서는, 배기 후의 판유리의 개구부의 폐쇄는 소형의 돌출 유리 튜브에 의해 실행되는 것이 아니라, 밀봉 차단 방식(hermetic seal)으로 개구부에 적용되는 유리판 또는 금속판으로 개구부가 폐쇄된다. 그러나 이 문헌에 개시된 변형된 제조 방법은 상당히 복잡한 데, 이는 도구 역할을 하는 벨(bell)이 개구부 주위에 아래에 배치되기 때문이며, 이 벨은 처음에는 배기용으로 사용되지만 또한 폐쇄 캡이 개구부 위로 낙하하여 유리 땜납에 의해 개구부 상에 밀봉되도록 폐쇄 캡을 가열하기 위해 필요하기 때문이다. 이 문헌에서의 제조 방법은 구조적으로 복잡할 뿐만 아니라 폐쇄 캡이 균일하게 안정적으로 제자리에 눌려지는 것을 보증할 수 있는 규정된 힘에 대해서는 언급하고 있지 않다.

서두에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 결함을 해소하기 위해, 개구부가 특정화된 두 개의 판유리를 포함하는 개선된 진공 단열 판유리 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 규정된 방식으로 눌려지는 폐쇄 캡에 의해 폐쇄되는 진공 단열 판유리를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 청구항 1의 전제부에 따른 방법에 있어서, 진공 오븐에서 배기를 실시하고, 개구부 주위에 무기질 유리 땜납을 적용하고, 지지 부재에 의해 판유리에 평행한 중앙 위치 및 유리 땜납 위의 소정 높이에서 폐쇄 캡을 유지시키고, 그리고 유리 땜납을 압축시키고 단열 판유리의 개구부를 폐쇄시키기 위해 유리 땜납이 그의 연화 온도에 도달할 때 진공 하에서 소정 도구로 폐쇄 캡을 하방으로 누르는 진공 단열 판유리 제조 방법에 의해 달성된다.

지지 부재에 의해 개구부 위의 규정된 거리에서 유지되는 폐쇄 캡에 대해, 폐쇄 캡은 지지 부재를 수용하기 위한 블라인드 홀(blind hole)을 구비하도록 제조될 수 있다. 바람직하게는, 이 블라인드 홀은 폐쇄 캡의 중앙 위치에 제조되며 폐쇄 캡이 임의의 다른 단계를 취하지 않고 지지 부재에 의해서만 지탱되는 것을 보증한다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 지지 부재로서 제공되는 것은 금속 스프링이며, 이 금속 스프링은 그의 직경이 판유리의 개구부의 직경과 실질적으로 대응하며, 스프링의 하단부는 지주가 되는 표면을 형성하며, 스프링의 상단부는 그의 중앙부에서 수직으로 상방으로 절곡되어 폐쇄 캡의 블라인드 홀에 수용된다.

대안적으로, 폐쇄 캡이 눌려질 때 파쇄되는 유리 지지체가 지지 부재로서 제공되는 것도 가능하다. 이 유리 지지체는 상부 판유리의 개구부 내측의 하부 판유리에 견고하게 연결되어 있는 소형 봉(rod)이거나 또는 예를 들면 "유리 스프링(glass spring)"과 같은 비장착식 부재(unattached member)일 수 있으며, 유리 스프링의 형태는 전술한 금속 스프링의 형태에 대응하고 개별 부재로서 개구부 내로 억지 끼워 맞춤될 수 있다.

본 발명의 다른 교시에 따르면, 폐쇄 캡을 폐쇄시키기 위해 사용된 유리 땜납은 개구부 주위에 환상 유리 프리트(annular glass frit)로서 적용된다.

전술한 바와 같이, 폐쇄 캡은 유리 또는 금속으로 제조될 수 있으며, 눌려지는 사용 형태에 따라, 무기질 유리 땜납을 형성하는 유리 프리트 또는 예를 들면 주석과 같은 금속으로 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 폐쇄 캡은 단열 판유리에 대한 정보를 수용하기 위해 사용되는 것도 가능하다. 이는 폐쇄 캡이 항상 최종 제품에 견고하게 연결되어 있고, 판유리 자체에 임의의 적용 정보를 제공하는 것이 가능하기 때문에 특히 유용하다. 이러한 정보는 예를 들면 판유리에 새겨지거나 에칭될 수 있다.

본 발명의 다른 교시에 따르면, 다수의 스페이서(spacer)는 두 개의 판유리 사이에 배치되어 있으며, 특히 이들 스페이서는 단열 판유리가 대면적일 때 배치된다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상부 판유리는 진공 오븐에서의 배기 공정을 가속화하기 위해 다수의 개구부를 구비한다.

본 발명의 다른 교시에 따르면, 각각의 개구부는 단열 판유리의 가장자리에 배치되어 있다. 이는 약간 돌출하는 폐쇄 캡이 프레임 또는 다른 표현으로 어느 정도 "보이지 않는(invisible)" 것에 의해 덮여질 때 매우 유용하다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상부 판유리의 개구부들은 드릴로 형성된 홀의 형태로 형성되어 있으며, 각각의 드릴로 형성된 홀은 인가된 응력에 의한 임의의 손상을 가능한 한 피하도록 하기 위한 사면(bevel)을 갖는다.

마지막으로, 본 발명의 교시에 따르면, 판유리 중의 적어도 하나는 고온 열처리(pre-stressed thermally)될 수 있다. 이는 사용된 판유리의 기계적 특성을 상당히 개선시킨다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 개구부가 특정화된 두 개의 판유리를 포함하는 개선된 진공 단열 판유리 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명은 단지 하나의 바람직한 실시예만을 도시하는 도면들을 참조하여 이하에서 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 배기 공정 전에 간격을 두고 배치된 두 개의 판유리를 도시한다.
도 2는 배기 공정 중의 판유리를 도시한다.
도 3은 배기 공정 후의 최종 제품을 도시한다.

도 1은 서로에 대해 간격을 두고 배치된 두 개의 판유리(1, 2)를 도시하며, 이 간격은 예를 들면 소형 유리 구체(sphere) 또는 원통체와 같은 소형 스페이서(3)에 의해 유지된다. 상부 판유리(1)에는 개구부(4)가 형성될 수 있으며, 이 개구부는 두 개의 판유리(1, 2)의 개방 가장자리(도시하지 않음)들이 폐쇄된 후에, 배기되는 두 개의 판유리(1, 2) 사이의 챔버로 접근하는 수단을 형성한다.

일 실시예에 있어서, 바람직하게는, 금속 스프링(5)이 스페이서로서 개구부(4)에 위치되어 있으며, 이 금속 스프링은 하부 구역에서는 지주로서의 직선 표면을 갖고, 상부 구역에서는 중앙에서 상방으로 향하는 방식으로 절곡되어 있다. 개구부(4)의 주위에는, 후속 밀봉 공정에서 유리 땜납으로서 제공되는 환상 유리 프리트(6)가 형성될 수 있다.

폐쇄 캡(7)은 그의 중앙에 블라인드 홀(8)을 구비하며, 이 폐쇄 캡은 배기되는 제품이 제위치에 위치되기 전에 금속 스프링(5)의 상단부에 위치되고, 단단한 상호맞물림으로 금속 스프링의 상단부에 유지된다. 더욱 명확하게는, 폐쇄 캡(7)은 도 1에 도시되어 있으며, 이 폐쇄 캡은 아직 그의 적용 위치에 있지 않다. 또한, 더욱 명확하게 도시하기 위해, 도면들에 도시된 블라인드 홀(8)의 깊이는 실제보다 더 크게 도시되어 있다. 특히, 블라인드 홀은 폐쇄 캡(7)이 그의 강도와는 무관하게 지지 부재에 단단하게 위치되도록 하는 깊이로 선택될 것이다.

이러한 방식으로 준비되는 제품은 상부에 스프링과 폐쇄 캡을 구비하고, 진공 오븐의 챔버 내로 수평으로 공급된다. 이 제품은 챔버 내에서, 대기압 또는 진공 하에서, 유리 프리트(6)의 연화 온도와 판유리(1, 2)의 외측 가장자리 밀봉부 온도 사이의 온도로 가열된다. 따라서, 유리 프리트(6)는 연화되지만 두 개의 판유리(1, 2)를 둘러싸는 밀봉부는 단단하게 안정적으로 유지된다.

그 후, 오븐의 챔버는 배기되고, 진공 하에서, 유리 프리트(6)가 연화 온도에 도달하였을 때 유리 프리트(6)가 압축될 때까지 폐쇄 캡(7)은 하방으로 눌려지고, 이에 따라 개구부(4)가 폐쇄된다. 도 2는 폐쇄 캡(7)을 누르는 데 필요한 힘을 공급하는 압력-공급 플런저(pressure-applying plunger)(9)가 위치하는 것을 개략적으로 도시하며, 압력-공급 플런저에 의해 공급되는 힘은 반복적으로 항상 제공될 수 있다.

도 2는 종래 기술과 비교하여, 소망하는 폐쇄를 달성하기 위해 판유리(1)의 표면과 접촉할 필요가 있는 공구가 없다는 것을 명확하게 도시한다.

도 3은 최종 제품을 도시하며, 도 3에 있어서, 폐쇄 캡(7)은 부분적으로 압축된 유리 프리트(6')에 의해 판유리(1)의 표면에 밀봉 차단 방식으로 연결되어 있다. 오븐의 챔버와 최종 제품은 실온으로 다시 냉각되고 물에 잠기게 된다.

전술한 바와 같이, 폐쇄 캡에 대한 지지체를 형성하기 위해 금속 스프링을 사용하는 대신에 유리로 제조된 지지 부재가 또한 사용될 수 있다. 이러한 종류의 유리 지지 부재는 폐쇄 캡이 하방으로 눌려질 때 파괴되고 최종 진공 단열 판유리의 내부에 위치되어 남아 있는다.

Claims

진공 단열 판유리 제조 방법으로서,
두 개의 판유리를 포함하며,
상기 두 개의 판유리(1, 2)는 서로에 대해 간격을 두고 배치되고 그들의 가장자리에서 함께 접합되며, 상부 판유리(1)는 이들 판유리(1, 2) 사이에 존재하는 공기를 배기시키기 위한 적어도 하나의 개구부(4)를 구비하고, 각각의 개구부(4)는 배기 후에 유리 또는 금속 폐쇄 캡에 의해 폐쇄되는 진공 단열 판유리 제조 방법에 있어서,
배기는 진공 오븐에서 실시하고,
개구부(4) 주위에 무기질 유리 땜납을 적용하고,
지지 부재에 의해, 판유리에 평행한 중앙 위치 및 유리 땜납 위의 소정 높이에서 폐쇄 캡(7)을 유지시키고, 그리고
유리 땜납을 압축시키고 단열 판유리의 개구부(4)를 폐쇄시키기 위해, 유리 땜납이 그의 연화 온도에 도달할 때 진공 하에서 도구(9)로 폐쇄 캡을 하방으로 누르는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리 제조 방법.
제1항에 따른 판유리 제조 방법에 의해 제조된 진공 단열 판유리에 있어서,
폐쇄 캡(7)은 지지 부재를 수용하기 위해, 그의 중앙부에 형성된 블라인드 홀(8)을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제2항에 있어서,
금속 스프링(5)이 지지 부재로서 제공되는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제2항에 있어서,
폐쇄 캡이 눌려질 때 파쇄되는 유리 지지체가 지지 부재로서 제공되는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
폐쇄 캡(7)을 폐쇄시키기 위해 사용된 유리 땜납은 개구부(4) 주위에 환상 유리 프리트(annular glass frit)(6)로서 적용되는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
폐쇄 캡(7)은 유리로 제조되는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
폐쇄 캡(7)은 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
폐쇄 캡(7)은 단열 판유리에 대한 정보를 수용하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
다수의 스페이서(3)가 두 개의 판유리(1, 2) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상부 판유리(1)는 다수의 개구부(9)를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 개구부(4)는 단열 판유리의 가장자리에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 개구부(4)는 상부 판유리(1)에 드릴로 형성된 홀의 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제12항에 있어서,
각각의 드릴로 형성된 홀은 사면(bevel)을 갖는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.
제2항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
판유리 중의 적어도 하나는 고온 열처리되는 것을 특징으로 하는 진공 단열 판유리.