KR20140059289A - 스페이서를 통해 함께 조합된 유리 시트를 포함하는 유리 패널 및 이를 제조하기 위한 대응하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리 시트를 서로 일정한 거리로 유지시키는 적어도 하나의 스페이서(8)를 통해 함께 조합되는 제1 및 제2유리 시트(5)를 포함하는 유리 패널에 관한 것이며, 상기 유리 시트들(5) 사이의 내측 갭(4)은 1 mbar 보다 낮은 진공이 형성되는 적어도 제1오목부(41)를 포함하며, 상기 오목부는 내부 공간(4)의 둘레로 유리 시트의 주변에 배치된 주변 밀봉부에 의해 밀봉되며, 상기 밀봉부(1)는 상기 내부 공간(4)의 둘레에서 유리 시트의 주변에 배치된 주변 밀봉부에 의해 밀봉되며, 밀봉부(1)는 제1 및 제2유리 시트에 각각 단단히 연결되는 금속 밀봉부이다. 본 발명에 따라, 금속 밀봉부(1)는 내부 갭(4)을 패널의 외측과 연통하여 배치하기 위한 수단(11)을 추가로 포함하며, 상기 연통 수단은 밀봉될 수 있다.

Description

스페이서를 통해 함께 조합된 유리 시트를 포함하는 유리 패널 및 이를 제조하기 위한 대응하는 방법 {GLASS PANEL INCLUDING GLASS SHEETS COMBINED TOGETHER VIA SPACERS, AND CORRESPONDING METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명의 분야는 진공이 형성되며 진공 글레이징 유니트로도 지칭되는 적어도 하나의 내부 공간을 제한하는 유리 시트를 포함하는 글레이징 패널에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 이러한 패널에서 진공의 형성에 관한 것이다.

이들 패널은 다목적 글레이징 유니트(가구, 파티션), 차량용 또는 빌딩용 글레이징 유니트와 같은 임의의 종류의 용도로 사용될 수 있다.

진공 글레이징 유니트 또는 진공 절연 글레이징은 전형적으로 진공이 형성되는 내부 공간에 의해 분리되는 적어도 2개의 유리 시트로 구성된다. 이런 글레이징 유니트는 전통적으로 진공 때문에 그 높은 단열 특성을 위해 사용되고 있다. 진공 공간의 두께는 전형적으로 80㎛ 내지 800㎛ 이다.

높은 절연 성능 비율(표면 전달 계수 U < 0.6 W/m² K)을 달성하기 위하여, 글레이징 유니트 내의 압력은 일반적으로 10-3 mbar 이하이어야만 하며, 또한 일반적으로 2개의 유리 시트 중 적어도 하나는 이상적으로 0.05 보다 작은 복사율을 갖는 저-복사율(low emissivity) 층으로 코팅된다. 글레이징 유니트 내에 이런 압력을 얻기 위하여, 2개의 유리 시트의 주변상에 밀봉부(seal)가 위치되며, 또한 펌프에 의해 글레이징 유니트 내에 진공이 형성된다. 글레이징 유니트가 대기압 하에서 붕괴되는 것을 방지하기 위해(글레이징 유니트의 내측과 외측 사이의 압력 차이 때문에), 2개의 유리 유니트 사이에 규칙적인 간격으로(예를 들어, 매트릭스의 형태로) 스페이서가 위치된다.

스페이서는 일반적으로 원통형 또는 구형(spherical)이며 또한 필러(pillar)로 지칭된다. 오늘날, 이들 스페이서는 일반적으로 금속으로 제조되며 따라서 글레이징 유니트에 열손실을 생성한다. 0.6 W/m² K 보다 작은 열전달계수(U)를 유지하기 위해, 유리와 접촉하는 스페이서의 전체 표면은 진공 글레이징 유니트의 표면의 1% 보다 작게 제시되어야 한다.

상이한 밀봉 기술이 존재하며 또한 각각은 일정한 단점을 갖는다. 첫 번째 타입의 밀봉부(가장 널리 퍼져있는)는 글레이징 유니트의 유리 패널의 유리의 용융 온도 보다 낮은 용융 온도를 갖는 납땜(soldering) 유리에 기초한 밀봉부이다. 이 타입의 밀봉부의 사용은 납땜 유리의 사용에 필요한 열 사이클에 의해 부여되지 않는 것에 대한, 즉 350℃ 정도일 수 있는 온도에 견딜 수 있는 것에 대한 저-복사율 층의 선택을 제한한다. 더욱이, 납땜 유리에 기초한 이 타입의 밀봉부가 매우 작은 변형성(deformability)를 갖기 때문에, 이것들이 큰 온도 차이(예를 들어, 40℃)를 받을 때, 내측상의 글레이징의 유리 패널과 흡수될 외측상의 글레이징의 유리 패널 사이의 상이한 팽창의 효과를 가능하게 할 수 없다. 그후 글레이징 유니트의 주변에 매우 중요한 응력이 발생되어 글레이징 유니트의 유리 패널의 파손을 유발시킬 수 있다.

두 번째 타입의 밀봉부는 금속 밀봉부, 예를 들어 주석 합금 연납-타입 땜납 가능한 물질의 층에 의해 적어도 부분적으로 덮이는 접합(bonding) 서브층에 의해 글레이징 유니트의 주변의 둘레로 납땜되는 작은 두께(< 500㎛)의 금속 스트립을 포함한다. 첫 번째 타입의 밀봉부에 비해 이 두 번째 타입의 밀봉부의 중요한 장점은, 이것이 2개의 유리 패널들 사이에 생성된 차별적인 팽창을 흡수하도록 변형될 수 있다는 것이다. 유리 패널상에의 접합을 위해 상이한 타입의 서브층이 있다.

특허 출원 WO 2011/061208A1호는 진공 글레이징을 위해 제2타입의 주변 밀봉의 실시예를 제안하고 있다. 이 실시예에 따라, 밀봉부는 예를 들어 구리의 금속 스트립이며, 이것은 유리 시트의 주변상에 제공된 접착 밴드(adhesive band)상에서 납땜 가능한 물질에 의해 용접된다.

유리 유니트의 내부 공간에서 진공의 형성에 대해, 내부 공간을 외측에 연결하는 중공(hollow) 유리 튜브가 일반적으로 유리 시트들 중 하나의 주 표면상에 제공된다. 따라서, 유리 튜브의 외측 단부에 연결된 펌프에 의해 내부 공간 내에 존재하는 가스를 펌핑함으로써 내부 공간에 진공이 형성된다. 특허 출원 EP 1506945A1호는 유리 시트 중 하나의 주 표면에 제공된 관통-구멍에서 제 위치에 용접되는 이런 유리 튜브의 사용을 서술하고 있다.

그러나, 유리 튜브가 그 내부에서 삽입되는 것을 허용하기 위해 유리 시트들 중 하나의 주 표면에 구멍을 제공하는 것은, 유리 시트의 구멍 둘레에 상당한 응력을 발생시키며, 이것은 유리 시트를 약화시킨다.

또한, 유리 튜브는 진공 글레이징 유니트의 약한 지점을 구성하며 따라서 이것이 충격으로부터 보호될 것을 요구한다.

더욱이, 이 유리 튜브는 심미적으로 허용될 수 없으며 따라서 은폐될 필요가 있는 유리 시트들 중 하나의 표면상에 돌출부를 구성한다.

특히 본 발명의 목적은 종래 기술의 이들 단점을 치유하는 것이다.

더욱 정확하게, 그 실시예들 중 적어도 하나에서 본 발명의 목적은 진공 글레이징 유니트의 내부 공간에 진공이 형성될 수 있게 하는 기술을 제공하는 것이며, 이것은 전통적인 기술 보다 패널의 유리 시트에 응력을 덜 발생시킨다.

그 실시예들 중 적어도 하나에서 본 발명의 다른 목적은 진공 글레이징 유니트를 덜 약하게 하는 기술을 제공하는 것이다.

그 실시예들 중 적어도 하나에서 본 발명의 다른 목적은 전통적인 기술 보다 패널의 심미적 외관을 덜 손상시키는 기술을 제공하는 것이다.

그 실시예들 중 적어도 하나에서 본 발명의 다른 목적은 실시가 용이한 기술을 제공하는 것이다.

그 실시예들 중 적어도 하나에서 본 발명의 또 다른 목적은 비싸지 않은 기술을 제공하는 것이다.

특별한 실시예에 따라, 본 발명은 적어도 하나의 스페이서에 의해 함께 접합되는 제1 및 제2유리 시트를 포함하는 글레이징 유니트에 관한 것으로서, 상기 스페이서는 이것들을 서로 일정한 거리로 보유하며, 또한 적어도 하나의 제1공동을 포함하며 1 mbar 보다 작은 진공이 형성되고 또한 내부 공간의 둘레에 유리 시트의 주변상에 배치된 주변 밀봉부에 의해 폐쇄되는 내부 공간이 상기 유리 시트 사이에 형성되며, 상기 밀봉부는 제1 및 제2유리 시트에 각각 고정되는 금속 밀봉부이다.

본 발명에 따라, 금속 밀봉부는 패널의 외측과 내부 공간을 연결하기 위한 수단을 포함하며, 상기 연결 수단은 밀봉 가능하다.

물론, 제1 및 제2유리 시트의 역할은 실행되는 모든 면에서 호환 가능하다.

유리는 물론 모든 타입의 유리 및 광물(mineral) 유리 및 유기(organic) 유리와 같은 등가의 투명한 물질을 의미하는 것으로 인식된다. 광물 유리는 소다석회 유리, 붕소 유리, 결정 및 반-결정 유리로서 알려진 하나 이상의 타입의 유리로부터 동일하게 형성될 수 있다. 유기 유리는 예를 들어 폴리카보네이트 합성 수지, 투명한 폴리에스테르 또는 폴리비닐과 같은 투명한 열경화성 또는 단단한 열가소성 폴리머 또는 코폴리머일 수 있다.

따라서, 내부 공간을 패널의 외측에 밀봉 가능한 방식으로 연결하기 위한 수단은 유리 시트들 중 하나의 주 표면에 형성된 구멍에 전통적으로 제공된 유리 튜브를 사용할 필요 없이 진공이 내부 공간에 형성될 수 있게 한다. 따라서, 이 기술은 전통적인 기술 보다 페널의 유리 시트에 응력을 덜 발생시킨다.

더욱이, 이것은 유리 시트들 중 하나상에 돌출부를 형성하는 유리 튜브를 요구하지 않기 때문에, 이 기술은 진공 글레이징 유니트를 덜 약화시키며 또한 유니트의 심미적 외관을 덜 손상시킨다.

유리하게, 연결 수단은 제1단부가 내부 공간과 연결되고 제2단부가 유니트의 외측과 연결되는 적어도 하나의 중공 금속 튜브를 포함하며, 상기 제2단부는 튜브를 밀봉하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명에 따라, 연결 수단은 밀봉부에 형성된 개구도 포함하며, 이것은 임의의 적절한 수단에 의해 밀봉될 수 있다.

본 발명의 유리한 특징에 따라, 튜브를 밀봉하기 위한 수단은 튜브의 제2단부를 핀칭(pinching)함으로써 형성된 플러그를 포함한다.

실제로, 핀칭 공정의 결과로서 물리적으로 접촉하고 있는 튜브의 내측 표면 부분은 표면상의 그 원자층들의 레벨에서 그들 사이에 원자 결합을 발생시키며, 따라서 이것은 매우 강력하며 그리고 열 또는 납땜의 사용을 요구하지 않는 냉간 용접(cold weld)을 형성한다. 물론, 본 발명에 따라 임의의 다른 밀봉 기술 및 힘에 의해 삽입되거나 또는 튜브의 단부상에 용접되는 예를 들어 금속 나사 플러그와 같은 다른 종류의 플러그가 사용될 수 있다.

유리하게, 금속 밀봉부는 비-산화된 상태의 구리 및 그 합금, 알루미늄 및 그 합금, 니켈 및 그 합금으로부터 선택되는 적어도 하나의 물질로 구성된다.

유리하게, 금속 튜브는 비-산화된 상태의 구리 및 그 합금, 알루미늄 및 그 합금, 니켈 및 그 합금으로부터 선택되는 적어도 하나의 물질로 구성된다.

실제로, 핀칭 공정의 결과로서 물리적으로 접촉하고 있는 튜브의 내측 표면 부분이 산화되지 않기 때문에, 이들은 더 많은 원자 결합을 발생시키며, 그리고 이것은 냉간 용접의 강도를 강화시킨다.

유리하게, 튜브의 내측 표면은 이 표면상에 임의의 오염(contamination)의 존재를 감소시키기 위해 먼저 세척된다(예를 들어, 초음파에 의해)(이것은 결합 형성 및 그에 따른 용접의 강도를 감소시킨다). 예를 들어, 내측 표면은 임의의 산화물 결정을 제거하기 위해 320방(320 grain) 연마포(abrasive cloth)로 폴리싱된다.

본 발명의 유리한 특징에 따라, 유니트의 내부 공간은 금속 밀봉부와 유니트의 엣지 사이에 배치된 제2공동을 포함하며, 상기 제2공동은 금속 밀봉부에 의해 폐쇄된다.

유리하게, 금속 튜브의 제1단부는 제2공동에 포함된다.

실제로, 2개의 유리 시트들 사이의 이격거리가 금속 튜브의 외측 직경 보다 작은 경우에 있어서, 금속 튜브의 제1단부는 유리 시트들 사이의 내부 공간의 제1공동 내로 삽입될 수 없지만, 그러나 금속 밀봉부와 유니트의 엣지 사이의 내부 공간의 제2공동 내로 삽입될 수 있다.

유리하게, 금속 밀봉부는 제1접착 코팅으로 덮인 제1유리 시트의 제1주변 지역 및 제2접착 코팅으로 덮인 제2유리 시트의 제2주변 지역에 용접에 의해 고정된다.

본 발명의 유리한 특징에 따라, 금속 밀봉부는 구멍에 의해 천공된 금속 스트립으로 구성되며, 거기에 금속 튜브가 배치된다.

유리하게, 금속 튜브는 용접에 의해 금속 스트립에 고정된다.

또한, 본 발명은 진공 글레이징 유니트를 제조하기 위한 방법으로서, 제1 및 제2유리 시트를 이들을 서로 일정한 거리로 보유하는 적어도 하나의 스페이서에 의해 함께 접합하는 단계, 내부 공간의 둘레에서 유리 시트의 주변상에 배치된 주변 밀봉부에 의해 내부 공간을 폐쇄하는 단계, 1 mbar 보다 작은 진공을 얻기 위해 내부 공간을 진공 하에 배치하는 단계를 포함하며, 상기 유리 시트 사이에서 내부 공간은 제1공동을 포함하며, 상기 밀봉부는 제1 및 제2유리 시트에 각각 고정된 금속 밀봉부이다.

본 발명에 따라, 금속 밀봉부는 내부 공간을 유니트의 외측과 연결하기 위한 수단을 추가로 포함하며, 상기 연결 수단은 밀봉 가능하다.

유리하게, 연결 수단은 제1단부가 내부 공간과 연결되고 또한 제2단부가 유니트의 외측과 연결되는 적어도 하나의 중공 금속 튜브를 포함하며, 또한 상기 방법은 일단 진공 하에 배치하는 단계가 완료되면 튜브의 제2단부를 밀봉하는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명의 유리한 특징에 따라, 밀봉 단계는 튜브의 제2단부를 핀칭함으로써 실시된다.

유리하게, 금속 밀봉부는 용접에 의해 제1접착 코팅으로 덮인 제1유리 시트의 제1주변 지역 및 제2접착 코팅으로 덮인 제2유리 시트의 제2주변 지역에 고정된다.

유리하게, 금속 밀봉부는 금속 스트립으로 구성되며, 또한 상기 방법은 구멍을 형성하기 위해 스트립을 천공하는 단계 및 금속 튜브를 상기 구멍에 삽입하는 단계를 포함한다.

본 발명의 유리한 특징에 따라, 금속 튜브는 용접에 의해 금속 스트립에 고정된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 비제한적인 예 및 첨부의 도면에 의해 제공된 바람직한 실시예의 하기의 설명의 판독에 따라 더욱 명확해질 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 진공 글레이징 유니트의 다이아그램.
도2는 본 발명의 실시예에 따라 도면의 유니트의 주변 밀봉부를 도시한 도면.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 글레이징 유니트를 제조하기 위한 방법을 도시한 도면.

본 발명은 특정한 실시예 및 일정한 도면을 참조하여 서술될 것이지만, 그러나 본 발명은 이것에 제한되지 않으며 또한 오직 청구범위에 의해서만 제한된다. 일정한 요소의 크기 및 상대적인 치수는 도면에서 과장되었으며 또한 도시 이유를 위해 제 크기로 도시되지 않을 수 있다.

더욱이, 명세서 및 청구범위의 제1, 제2, 제3 등과 같은 용어는 유사한 요소들 사이를 구분하는데 사용되며 그리고 또는 분류 또는 다른 목적을 위해 필수적으로 순서, 시간, 공간을 서술하는 것이 아니다. 따라서 사용된 용어는 적절한 환경에서 호환 가능하며 또한 여기에 서술된 본 발명의 실시예는 여기에 도시된 또는 서술된 것과 다른 순서로 기능할 수 있음을 인식해야 한다.

더욱이, 명세서 및 청구범위의 높은, 낮은, 위에, 아래에 등과 같은 용어는 서술적인 이유를 위해 사용되며 필수적으로 상대적인 위치를 서술하는 것이 아니다. 따라서 사용된 용어는 적절한 환경에서 호환 가능하며 또한 여기에 서술된 본 발명의 실시예는 여기에 도시된 또는 서술된 것과 다른 순서로 기능할 수 있음을 인식해야 한다.

청구범위에 사용된 "포함하는"이라는 용어는 이하에 열거된 요소를 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며 또한 다른 요소 또는 단계를 배제하는 것으로 해석되어서는 안되는 것을 인식해야 한다. 따라서, 지칭된 특정한 요소, 실체, 단계, 또는 부품의 존재를 특정화하는 것으로 해석되어야 하지만, 그러나 요소, 실체, 단계, 또는 부품, 또는 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 해석되어야 한다. 따라서, "요소 A 및 B 를 포함하는 장치"라는 표현은 단지 요소 A 및 B 로 구성된 장치에 제한되지 않는다. 이것은 본 발명이 관여하는 한 장치의 관련 부품은 A 및 B 라는 것을 의미한다.

여기에 사용되는 바와 같이 그리고 달리 표시되지 않는 한, "밀봉(seal)"은 대기에 존재하는 공기 또는 임의의 다른 가스(진공 글레이징 유니트의 경우)에 대한 밀봉을 의미하는 것으로 인식된다.

여기에 사용되는 바와 같이 그리고 달리 표시되지 않는 한, "단열층(thermal insulation layer)"은 0.2 보다 작은, 바람직하기로는 0.1 보다 작은, 더욱 바람직하기로는 0.05 보다 작은 복사율을 갖는 금속 산화물층을 의미하는 것으로 인식된다. 단열층은 하기의 층, 예를 들어 AGC 에 의해 공급된 Planibel G, Planibel Top N, Top N+, 및 Top 1.0 중 하나일 수 있다.

여기에 사용되는 바와 같이 그리고 달리 표시되지 않는 한, "스페이서"라는 용어는 2개의 인접한 글레이징 유니트들 사이에 상대적으로 일정한 거리를 보장하는 하나 이상의 요소에 관한 것이다.

하기의 서술은 진공 글레이징 유니트인 본 발명에 따른 글레이징 유니트의 특정한 경우에 관한 것이다. 자연히, 내부 공간들 중 적어도 하나에 진공이 형성된다면, 본 발명은 절연되거나 또는 절연되지 않는 내부 공간(복수의 글레이징 유니트로도 지칭되는)을 제한하는 유리 시트(2, 3개, 또는 그 이상)를 포함하는 임의의 타입의 글레이징 유니트에도 관한 것이다.

예를 들어, 본 발명은 진공이 형성되는 제1내부 공간 및 가스의 쿠션(cushion), 예를 들어, 그러나 배타적이지 않은 건조한 공기, 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 제논(Xe), 6불화황(SF₆), 또는 이들 가스의 일부의 혼합물을 둘러싸는 제2내부 공간을 포함하는 3중 글레이징 유니트에도 적용된다.

자연히, 특히 유니트의 유리 시트들 중 하나를 라미네이트된 유리 시트로 대체하는 또는 임의의 다른 추가 또는 수정에 의해 다른 변형예도 가능하다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 진공 글레이징 유니트의 전경을 도시하고 있다.

진공 글레이징 유니트는 이것들을 서로 일정한 거리로 보유하는 적어도 하나의 스페이서(8)에 의해 함께 접합되는 제1 및 제2유리 시트(5)(예를 들어, 깨끗한 소다석회 실리카 유리의 6 mm 두께 시트)를 포함한다. 따라서, 제1 및 제2유리 시트(5)는 제1공동을 형성하는 제1내부 공간(4)에 의해 분리된다. 1 mbar 보다 작은 진공, 예를 들어 10^-3 mbar(진공 펌프에 의해 공동 내로의 펌핑에 의해 얻어진)와 동일한 진공이 내부 공간(4)에 형성된다.

예를 들어, 내부 공간의 두께는 1 mm 의 크기이다(물론, 내부 공간의 다른 두께가 사용될 수 있다).

펌핑 공정을 촉진시키기 위해, 내부 공간의 표면은 예를 들어 100℃ 보다 높은 온도에서 내부 공간의 표면에 오존의 플럭스(flux)를 적용함으로써 먼저 가스가 드레인될 수 있다.

물론 임의의 타입의 유리 및 유리의 두께가 사용될 수 있다.

또한, 진공 글레이징 유니트는 본 발명에 따른 다수의 스페이서(8)를 포함하며, 상기 스페이서는 이들 유리 시트들(5) 사이에 제1공간을 유지하기 위해 제1 및 제2유리 시트(5) 사이에 협지된다.

예를 들어, 스페이서는 20 mm 내지 80 mm 범위, 바람직하기로는 30 내지 60 mm 범위에서 피치를 갖는 매트릭스를 형성하기 위해 제1 및 제2유리 시트 사이에 배치된다.

스페이서(8)는 원통형, 구형, 모래시계형, 십자형과 같은 상이한 형상일 수 있다.

하기의 서술은 본 발명에 따른 예에 관한 것으로서, 여기에서 스페이서(8)는 AISI 301 스틸로 제조되며, 또한 C 의 형상으로 구성된다.

오오스테나이트계 스틸을 형성하는 단계는 먼저 와이어 드로잉에 의해 원통형 단면을 갖는 와이어를 얻는 단계를 포함한다. 물론, 와이어를 얻는 단계는 상기 AISI 301 스틸의 고온 압출(extrusion)에 의해 달성될 수도 있으며, 그후 와이어의 최종 직경을 얻기 위해 와이어 드로잉된다.

예를 들어, 와이어 드로잉 공정이 실시된 5 mm 직경의 와이어로부터 작동 시, 1 mm 의 직경을 갖는 정련된 와이어(와이어의 횡단면의 80% 감소를 나타내는)가 얻어진다.

그후 오오스테나이트계 스틸을 성형하는 단계는 상기 스페이서를 형성하기 위해 와이어의 적어도 일부를 절단하는(예를 들어, 커터에 의해) 단계를 포함한다. 와이어의 상기 부분의 길이는 예를 들어 4 mm 이다.

바람직한 실시예에 따라, 오오스테나이트계 스틸을 성형하는 단계는 0.5 mm 의 최대 곡률 반경을 갖는 루프(loop) 부분을 성형하기 위해 그 부분들 중 적어도 하나 위로 와이어의 상기 부분을 벤딩(bending)하는 단계를 포함한다.

물론, 벤딩 단계는 절단 단계 전에 실시될 수 있다.

와이어의 부분은 0.5 mm 의 곡률 반경을 갖는 원(circle)의 세그먼트가 바람직하다.

따라서, 이 제2예에서, 냉간 가공의 단계가 와이어 드로잉 단계와 조합된다.

따라서, 와이어 드로잉 공정 중, 와이어의 횡단면의 80% 감소는 AISI 스텐레스 스틸의 강도를 620 MPa 로부터 약 1400 MPa 로의 증가를 유발시킨다.

예를 들어, 만일 250㎛ 의 반경, 이들 사이에 30 mm 의 이격거리를 갖는 디스크와 등가인 접촉 표면을 갖는, 냉간 가공되지 않은(따라서, 620 MPa 의 압축 강도를 갖는) AISI 스페이서가 사용되면, 0.8 W/(m² K)와 동일한 U 계수 값을 갖는 진공 글레이징 유니트가 얻어진다.

역으로, 1400 MPa 의 압축 강도를 갖는 본 발명에 따른(C 형상으로 냉간 가공된 AISI 301 로 제조된) 상술한 스페이서를 사용하면, U 값을 개선시키면서 이들을 50 mm 이격시킴으로써 스페이서의 개수를 감소시키는 것이 가능하며, 이것은 약 0.5 W/(m² K)가 된다.

진공 글레이징 유니트의 U 값은 저-복사율 타입의 층을 포함하는 위에 서술한 글레이징에 기초하여 추정된다. 열전달(U 값)은 시드니 대학의 공보[진공 글레이징의 전체적인 열전달계수(U 값)의 결정, TM Simko, AH Elmahdy and RE Collins, Ashrae Transaction, 105, pt. 2, pp1-9, 1999]에 기재된 방법을 사용하여 평가되었다.

단열에 관한 성능비를 추가로 개선시키기 위해, 유리 시트들(5) 중 적어도 하나의 내측 표면상에 단열층이 배치될 수 있다.

제1공동을 기밀하게 폐쇄하는 내부 공간(4)의 둘레의 유리 시트(5)의 주변상에 위치된 주변 밀봉부(1)에 의해, 2개의 유리 시트(5)가 가스기밀 방식(진공을 보장하는)으로 조립된다. 따라서, 주변 밀봉부(1)는 내부 공간을 밀봉된 방식으로(내부 공간의 외측에 존재하는 가스에 대해) 폐쇄한다.

밀봉부(1)는 제1 및 제2유리 시트(5)에 각각 고정된 금속 밀봉부(1)이다.

도2는 본 발명의 실시예에 따라 도1의 유니트의 주변 밀봉부(1)를 도시하고 있다. 글레이징 유니트의 횡단면의 일부만 도2에 도시되어 있다.

예를 들어, 금속 밀봉부(1)는 용접에 의해(예를 들어, 주석 및 납 기반 납땜 이음에 의해) 제1접착 코팅(53)으로 덮인 제1유리 시트(5)의 제1주변 지역 및 제2접착 코팅(53)으로 덮인 제2유리 시트(5)의 제2주변 지역에 고정된다.

금속 밀봉부(1)는 내부 공간(4)을 유니트의 외측에 연결하기 위한 수단(11)을 포함하며, 상기 연결 수단은 밀봉 가능하다.

예를 들어, 연결 수단은 중공의 금속 튜브(11)(그 외경이 예를 들어 4 mm 이고, 또한 내경이 예를 들어 2 mm 인)로 구성되며, 그 제1단부(111)는 내부 공간(4)에 연결되고 제2단부(112)는 유니트의 외측에 연결되며, 제2단부는 튜브를 밀봉하기 위한 수단을 포함한다. 본 발명의 변형예에 따라, 연결 수단은 여러개의 이런 중공 금속 튜브[예를 들어, 2개의 튜브, 예를 들어 진공 하에 유니트의 배치 및 유니트의 내부 공간의 표면의 가능한 탈가스(degassing)의 사용을 촉진시킬 수 있다]를 자연스럽게 포함한다.

예를 들어, 금속 밀봉부(1)는 비-산화된 상태의 구리의 스트립을 포함한다. 금속 스트립은 구멍(12)에 의해 천공되며, 거기에서 금속 튜브(11)가 배치된다. 금속 튜브(11)는 용접에 의해(예를 들어, 주석 및 납 기반 납땜 이음에 의해) 금속 스트립에 고정된다. 예를 들어, 금속 튜브는 구리로부터 제조된다. 물론, 이것은 임의의 다른 금속 또는 금속 합금 또는 금속, 예를 들어 니켈(또는 그 합금들 중 하나) 및 알루미늄(또는 그 합금들 중 하나)의 합금으로부터 제조될 수 있다.

유리하게, 금속 튜브(11)는 Cu-c2 또는 Cu-OFE 로 지칭되는 OFHC(활성-산소 고전도도)(oxygen-free high conductivity) 구리로부터 제조되며, 이것은 건조한 수소 분위기에서 650℃ 내지 850℃ 에서 30분간 어닐링 공정을 받아야만 한다. 실제로, 이 처리는 물질이 핀칭 중 약 350% 의 변형을 받을 것이기 때문에 유리하다. 튜브(11)를 형성하는데 사용될 수 있는 다른 타입의 물질은 고순도 니켈, 예를 들어 니켈 A, N1270, N1200, 또는 심지어 표준 ASTM-B161 에 따른 99.4% 니켈이다. 예를 들어, 튜브(11)는 핀칭 전에 1150℃ 에서 30분간 어닐링 공정을 받을 수 있다. 마지막으로, 튜브(11)를 형성하는데 알루미늄, 순철(pure iron), 금, 백금, 은, 또는 심지어 니오븀과 같은 다른 물질이 적절하다.

또한, 유니트의 내부 공간(4)은 유니트의 엣지(9)와 금속 밀봉부(1) 사이에 배치된 제2공동(42)을 포함하며, 상기 제2공동은 금속 밀봉부(1)에 의해 폐쇄된다. 금속 튜브의 제1단부는 제2공동(4)에 포함된다.

예를 들어, 튜브(11)를 밀봉하기 위한 수단은 튜브의 제2단부(112)를 핀칭함으로써 형성된 플러그를 포함한다[물론, 본 발명에 따라 튜브(112)의 제2단부상에 힘 또는 용접에 의한 삽입을 위해, 임의의 다른 밀봉 기술 및 임의의 다른 타입의 플러그, 예를 들어 금속 나사 플러그가 사용될 수 있다]. 튜브(11)의 제2단부(112)의 핀칭을 실시하기 위해, 튜브(11)의 제2단부상에 높은 압력을 발휘하는 핀치-오프(pinch-off) 공구, 예를 들어 C.H. Bull Co 에 의해 "핀치-오프 공구 수동 시리즈(또는 GST 시리즈 또는 HAC 시리즈)라는 이름으로 판매되고 있는 핀치-오프 공구 또는 Custom Products & Services 에 의해 "핀치-오프 공구 HY-187"[또는 튜브(11)의 직경에 따라, HY-250 또는 HY-500 또는 HY-750]라는 이름으로 판매되고 있는 핀치-오프 공구가 사용될 수 있다.

따라서, 핀칭 공정의 결과로서 물리적으로 접촉하고 있는 튜브(11)의 내측 표면 부분은 표면상의 그 원자층들의 레벨로 그들 사이에 원자 결합을 발생시키며, 따라서 이것은 저항성이 높고 그리고 열 또는 납땜의 사용을 요구하지 않는 냉간 용접을 형성한다.

튜브의 구리가 비-산화된 상태라는 사실은 핀칭 공정의 결과로서 물리적으로 접촉하고 있는 튜브의 내측 표면 부분이 아직 더 많은 원자 결합을 발생시키며(구리의 산화된 상태에 비해), 그리고 이것은 냉간 용접의 강도를 강화시킨다.

예를 들어, 이 표면상의 임의의 오염의 존재를 감소시키기 위해, 튜브의 내측 표면이 먼저 세척된다(예를 들어 초음파에 의해)(이것은 결합 생성 그에 따른 용접의 강도를 감소시킨다). 예를 들어, 내측 표면은 임의의 산화물 결정을 제거하기 위해 320방 연마포로 폴리싱된다. 또한, 임의의 산화물 결정을 제거하기 위해 튜브의 외측 표면도 320방 연마포로 폴리싱되며, 따라서 위에 서술한 핀치-오프 공구의 좋은 작동성을 보장한다.

예를 들어, 튜브(1)의 제2단부(112)를 핀칭함으로써 튜브(11)가 폐쇄된 후, 유니트의 외측에 위치된 튜브의 외측 표면 뿐만 아니라 튜브(11)의 제2단부(112)가 보호 코팅, 예를 들어 금속 합금에 의해 덮일 수 있다. 튜브(11)의 제2단부(112)는 플라스틱 캡(cap)에 의해 보호될 수도 있다.

더욱이, 접착 코팅(53)을 형성하는 접착 물질은 구리 및 그 합금(예를 들어 티타늄 및/또는 크롬을 갖는), 알루미늄 및 그 합금, 철 및 그 합금[Fe-Ni 오오스테나이트계 스틸: 예를 들어 철(50-50 중량%, 예를 들어 52 중량% 와 같은), 니켈(45-50 중량%, 예를 들어 48 중량%, 합금 48 과 같은)]으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있으며, 상기 철 합금은 철(53-55 중량%, 예를 들어 53.5 중량%), 니켈(28-30 중량%, 예를 들어 29 중량%), 및 코발트(16-18 중량%, 예를 들어 17 중량%), 및 Kovar®, 백금 및 그 합금, 니켈 및 그 합금, 금 및 그 합금, 은 및 그 합금, 갈륨 비소 및 주석 및 그 합금을 포함한다. 이 항목들은 포괄적이다.

물론, 금속 밀봉부(1)는 임의의 다른 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이것은 WO 2011/061208A1호에 서술된 바와 같은 단계 형태일 수 있다.

예를 들어, 이것은 유리 시트에 자체 용접되는 2개의 금속 밀봉 부분을 용접함으로써 형성될 수도 있다. 더욱이, 본 발명의 골격으로부터의 일탈 없이 밀봉부를 오목부(들)에 고정하기 위해, 예를 들어 납땜 유리를 사용하여 유리상으로의 직접적인 납땜[이 경우 접착층(53)이 필요하다] 또는 힘에 의해 함께 끼움으로써 임의의 다른 기술이 사용될 수 있다.

도시되지 않은 위에 서술한 실시예의 변형예에 따라, 물론 글레이징 유니트는 제2공동을 형성하기 위해 제2공간에 의해 제1 및 제2유리 시트들 중 임의의 하나로부터(예를 들어, 제2유리 시트로부터) 분리되는 제3유리 시트를 포함한다.

제1변형예에 따라, 제2밀봉부는 제2공간을 유지하기 위해(예를 들어 16 mm 의 두께로) 제3 및 제2유리 시트의 주변상에 추가적으로 위치되며, 여기서 상기 제2공동은 적어도 하나의 가스로 채워진다. 가스는 예를 들어, 공기, 아르곤, 질소, 크립톤, 제논, SF₆, CO₂, 또는 임의의 다른 단열 가스일 수 있다.

제2변형예에 따라, 제3 및 제2유리 시트는 제2공동을 기밀하게 폐쇄하는 유리 시트의 주변상에 위치된 밀봉부에 의해 가스기밀 방식으로(진공을 보장하는) 조립되며, 또한 이들 유리 시트들 사이에 제2공간을 유지하기 위해 다수의 스페이서가 제3 및 제2유리 시트들 사이에 협지된다.

물론, 특히 유리 시트를 라미네이트된 유리 패널로 대체함으로써 또한 임의의 다른 추가 또는 수정에 의해 다른 변형예도 가능하다.

도3에 대해, 이것은 본 발명의 실시예에 따라 도1의 진공 글레이징 유니트를 제조하기 위한 과정을 도시하고 있다.

제조 방법은 하기의 단계, 즉 적어도 하나의 스페이서(8)에 의해 제1 및 제2유리 시트(5)를 함께 접합하는 단계(301); 상기 내부 공간(4)의 둘레에서 유리 시트(5)의 주변상에 배치된 금속 주변 밀봉부(1)[제1단부(111)가 내부 공간과 연결되고 또한 제2단부(112)가 유니트의 외측과 연결되는 중공 금속 튜브(11) 및 금속 스트립을 포함하는]에 의해 내부 공간(4)[상기 유리 시트들(5) 사이]을 폐쇄하는 단계(302); 1 mbar 보다 작은 진공을 얻기 위해 내부 공간(4)을 진공(303) 하에 배치하는 단계; 일단 진공 하의 배치 단계가 완료되면 튜브(11)의 제2단부(112)를 밀봉하는 단계(304)를 포함하며, 상기 밀봉은 튜브(11)의 제2단부(112)를 핀칭함으로써 실시된다.

본 발명에 따라, 폐쇄 단계(302)는 하기의 단계, 즉 용접에 의해 금속 조인트를 제1접착 코팅(53)으로 덮인 제1유리 시트의 제1주변 지역 및 제2접착 코팅으로 덮인 제2유리 시트의 제2주변 지역에 고정하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 방법은 구멍(12)을 형성하기 위해 스트립을 천공하는 단계, 구멍(12) 내로 금속 튜브(11)를 삽입하는 단계, 및 용접에 의해 금속 튜브를 금속 스트립에 고정하는 단계를 포함한다.

물론, 본 발명은 위에 서술한 예시적인 실시예에 제한되지 않는다.

1: 밀봉부 4: 내부 공간
5: 유리 시트 11: 튜브
12: 구멍 41: 제1공동
42: 제2공동 111: 제1단부
112: 제2단부

Claims (15)

1. 적어도 하나의 스페이서(8)에 의해 함께 접합되는 제1유리 시트(5) 및 제2유리 시트(6)를 포함하며, 상기 스페이서는 이것들을 서로 일정한 거리로 보유하며, 또한 적어도 하나의 제1공동(4)을 포함하며 1 mbar 보다 작은 진공이 형성되고 또한 내부 공간(4)의 둘레에 유리 시트의 주변상에 배치된 주변 밀봉부에 의해 폐쇄되는 내부 공간이 상기 유리 시트(5) 사이에 형성되며, 상기 밀봉부(1)는 제1 및 제2유리 시트(5)에 각각 고정되는 금속 밀봉부인 글레이징 패널에 있어서,
   금속 밀봉부(1)는 내부 공간을 패널의 외측에 연결하기 위한 수단(11)을 추가로 포함하며, 상기 연결 수단은 밀봉 가능한 것을 특징으로 하는 글레이징 패널.
2. 제1항에 있어서,
   연결 수단은 제1단부(111)가 내부 공간(4)에 연결되고 또한 제2단부(112)가 유니트의 외측에 연결된 적어도 하나의 중공 금속 튜브(11)를 포함하며, 상기 제2단부(112)는 튜브를 밀봉하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 글레이징 패널.
3. 제2항에 있어서,
   튜브를 밀봉하기 위한 수단은 튜브의 제2단부(112)를 핀칭함으로써 형성된 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 글레이징 패널.
4. 서술한 항에 있어서,
   금속 튜브(11)는 비-산화된 상태의 구리 및 그 합금, 알루미늄 및 그 합금, 니켈 및 니켈 합금으로부터 선택된 적어도 하나의 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 글레이징 패널.
5. 제1항 내지 제3항 중 임의의 한 항에 있어서,
   유니트의 내부 공간은 유니트의 엣지(9)와 금속 밀봉부(1) 사이에 배치된 제2공동(42)을 포함하며, 상기 제2공동(42)은 금속 밀봉부(11)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 글레이징 패널.
6. 제2항 내지 제4항 중 임의의 한 항에 있어서,
   금속 튜브(11)의 제1단부는 제2공동(42)에 포함되는 것을 특징으로 하는 글레이징 패널.
7. 서술한 항들 중 임의의 한 항에 있어서,
   금속 밀봉부(1)는 용접에 의해 제1접착 코팅(53)으로 덮인 제1유리 시트의 제1주변 지역 및 제2접착 코팅(53)으로 덮인 제2유리 시트의 제2주변 지역에 고정되는 것을 특징으로 하는 글레이징 패널.
8. 제2항 및 제3항 내지 제7항 중 임의의 한 항에 있어서,
   금속 밀봉부(1)는 금속 튜브(11)가 배치되는 구멍(12)에 의해 천공된 금속 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 글레이징 패널.
9. 서술한 항에 있어서,
   금속 튜브(11)는 용접에 의해 금속 스트립에 고정되는 것을 특징으로 하는 글레이징 패널.
10. 진공 글레이징 유니트를 제조하기 위한 방법으로서:
    제1 및 제2유리 시트(5)를 이들을 서로 일정한 거리로 보유하는 적어도 하나의 스페이서(8)에 의해 함께 접합하는 단계(301);
    내부 공간(4)의 둘레에서 유리 시트의 주변상에 배치된 주변 밀봉부(1)에 의해 내부 공간(4)을 폐쇄하는 단계(302);
    1 mbar 보다 작은 진공을 얻기 위해 내부 공간(4)을 진공하에 배치하는 단계(303)를 포함하며,
    상기 유리 시트(5) 사이에서 내부 공간(4)은 제1공동(41)을 포함하며, 상기 밀봉부는 제1 및 제2유리 시트에 각각 고정된 금속 밀봉부이며,
    상기 금속 밀봉부(1)는 내부 공간(4)을 유니트의 외측과 연결하기 위한 수단을 추가로 포함하며, 상기 연결 수단은 밀봉 가능한 것을 특징으로 하는 진공 글레이징 유니트 제조 방법.
11. 제10항에 있어서,
    연결 수단은 제1단부(111)가 내부 공간에 연결되고 또한 제2단부(112)가 유니트의 외측에 연결되는 적어도 하나의 중공 금속 튜브(11)를 포함하며,
    상기 방법은 일단 진공 하의 배치 단계가 완료되면 튜브(11)의 제2단부(112)를 밀봉하는 단계(304)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 글레이징 유니트 제조 방법.
12. 제11항에 있어서,
    밀봉 단계는 튜브(11)의 제2단부(112)를 핀칭함으로써 실시되는 것을 특징으로 하는 진공 글레이징 유니트 제조 방법.
13. 제10항 내지 제12항 중 임의의 한 항에 있어서,
    금속 밀봉부(1)는 용접에 의해 제1접착 코팅(53)으로 덮인 제1유리 시트의 제1주변 지역 및 제2접착 코팅(53)으로 덮인 제2유리 시트의 제2주변 지역에 고정되는 것을 특징으로 하는 진공 글레이징 유니트 제조 방법.
14. 제11항 및 제12항 내지 제13항 중 임의의 한 항에 있어서,
    금속 밀봉부는 금속 스트립으로 구성되며, 또한 상기 방법은 구멍(12)을 형성하기 위해 스트립을 천공하는 단계 및 상기 구멍(12) 내로 금속 튜브(11)를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 글레이징 유니트 제조 방법.
15. 제14항에 있어서,
    금속 튜브(11)는 용접에 의해 금속 스트립에 고정되는 것을 특징으로 하는 진공 글레이징 유니트 제조 방법.

Images