KR20160088541A - 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치 - Google Patents

이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치에 관한 것으로 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비되고, 히터의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼가 구비되는 제1예열로와, 상기 제1예열로의 일측에 이격 구비되며, 제1예열로의 댐퍼와 연결되어 외부공기를 제1예열로로 공급함과 아울러 제1예열로의 내부공기 순환시키면서도 제1예열로의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제1송풍기와, 상기 제1예열로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비됨과 아울러 강화용액이 충전되는 제1화학강화로와, 상기 제1화학강화로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비되고, 히터의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼가 구비되는 제1냉각로와, 상기 제1냉각로의 일측에 이격 구비되며, 제1냉각로의 댐퍼와 연결되어 외부공기를 제1냉각로로 공급함과 아울러 제1냉각로의 내부공기 순환시키면서도 제1냉각로의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제2송풍기와, 상기 제1냉각로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비됨과 아울러 세척액이 충전되는 제1세척로와, 상기 제1세척로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비되고, 히터의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼가 구비되는 제2예열로와, 상기 제2예열로의 일측에 이격 구비되며, 제2예열로의 댐퍼와 연결되어 외부공기를 제2예열로로 공급함과 아울러 제2예열로의 내부공기 순환시키면서도 제2예열로의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제3송풍기와, 상기 제2예열로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비됨과 아울러 강화용액이 충전되는 제2화학강화로와, 상기 제2화학강화로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비되고, 히터의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼가 구비되는 제2냉각로와, 상기 제2냉각로의 일측에 이격 구비되며, 제2냉각로의 댐퍼와 연결되어 외부공기를 제2냉각로로 공급함과 아울러 제2냉각로의 내부공기 순환시키면서도 제2냉각로의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제4송풍기와, 상기 제2냉각로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비됨과 아울러 세척액이 충전되는 제2세척로와, 상기 제1예열로의 상부에 구비되어 순차적으로 제1예열로, 제1화학강화로, 제1냉각로, 제1세척로, 제2예열로, 제2화학강화로, 제2냉각로 및 제2세척로의 상부로 이동하도록 구비되며, 하부에는 박판유리를 적재하는 유리적재대가 구비되고, 유리적재대는 상하로 승강 가능하도록 형성되는 이동대차로 이루어진다.

Description

이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치{Strengthening heat treat apparatus for thin glass having double chemical strengthening furnace}
본 발명은 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치에 관한 것으로서, 특히 박판유리를 유리적재대에 안착하여 순차적으로 박판유리를 제1예열로, 제1화학강화로, 제1냉각로 및 제1세척로에 투입하여 1차적으로 박판유리를 열처리 및 화학강화하고, 재차 제2예열로, 제2화학강화로, 제2냉각로 및 제2세척로에 박판유리를 투입하여 2차적으로 박판유리를 열처리 및 화학강화함으로서 박판유리의 응력을 강화함과 아울러 짧은 시간에 어닐링(annealing) 효과를 줌으로서 박판유리의 특성이 강화되도록 하는 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰, PC, PDA, 네비게이션, 건축용 및 각종 산업용 유리 등에 사용되는 유리를 화학적 강화법으로 열처리하기 위해 열처리 장치를 설치하게 된다.
이때, 상기와 같은 열처리 장치는 그 일예로 연속 구비된 예열로, 본체로, 냉각로 상에 대차를 이동시키는 주행수단, 상기 대차의 내부에서 강화유리를 수용하는 랙을 상하로 이동시키는 랙승강수단, 상기 본체로 상에 구비되어 간접 가열을 수행하는 머플을 포함하여 이루어지는 박판형 강화유리를 열처리하는 장치에 있어서, 주행수단에는 양측으로 나란하게 설치된 나선축 상에 너트를 각각 체결함과 아울러 너트에 대차를 연결하여 나선축의 회전으로 너트와 대차를 이송하는 볼스크류구동기가 구비되거나, C형 단면의 레일 내부에 대차의 주행휠을 안착함과 아울러 대차의 전후방에 연결된 와이어를 감거나 풀어서 대차를 이송하는 사각각철구동기가 구비되며, 랙승강수단에는 나선축을 수직으로 설치함과 아울러 나선축 상에 너트를 설치하여 상기 나선축의 회전에 의해 상기 너트에 연결된 랙을 안정적인 상태로 상하로 이송하는 볼스크류구동기가 구비되고, 머플은 용기형의 몸통 또는 상단의 개구 중의 적어도 하나를 장방형, 원형, 타원형, 5각형, 6각형, 8각형, 10각형, 12각형 중의 하나의 형태로 강화유리의 크기나 형태에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 기술이 등록특허공보 제10-0961396호에서와 같이 공지된 바 있다.
하지만, 상기와 같은 기술은 박판유리를 1차적으로만 열처리 및 화학강화를 함으로서 박판유리가 스크레치에는 강한 특성을 가지나 응력이 약해 외부의 충격에 쉽게 손상되어 크랙 및 파손되는 문제점이 있는 것이었다.
따라서, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결한 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치가 요구되고 있는 실정이다.
등록특허공보 제10-0961396호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 박판유리를 유리적재대에 안착하여 순차적으로 제1예열로, 제1화학강화로, 제1냉각로 및 제1세척로에 투입하여 1차적으로 박판유리를 열처리 및 화학강화하고, 재차 제2예열로, 제2화학강화로, 제2냉각로 및 제2세척로에 박판유리를 투입하여 2차적으로 박판유리를 열처리 및 화학강화함으로서 박판유리의 응력을 강화함과 아울러 짧은 시간에 어닐링(annealing) 효과를 줌으로서 박판유리의 특성이 강화되도록 하는 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비되고, 히터의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼가 구비되는 제1예열로와, 상기 제1예열로의 일측에 이격 구비되며, 제1예열로의 댐퍼와 연결되어 외부공기를 제1예열로로 공급함과 아울러 제1예열로의 내부공기 순환시키면서도 제1예열로의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제1송풍기와, 상기 제1예열로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비됨과 아울러 강화용액이 충전되는 제1화학강화로와, 상기 제1화학강화로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비되고, 히터의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼가 구비되는 제1냉각로와, 상기 제1냉각로의 일측에 이격 구비되며, 제1냉각로의 댐퍼와 연결되어 외부공기를 제1냉각로로 공급함과 아울러 제1냉각로의 내부공기 순환시키면서도 제1냉각로의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제2송풍기와, 상기 제1냉각로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비됨과 아울러 세척액이 충전되는 제1세척로와, 상기 제1세척로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비되고, 히터의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼가 구비되는 제2예열로와, 상기 제2예열로의 일측에 이격 구비되며, 제2예열로의 댐퍼와 연결되어 외부공기를 제2예열로로 공급함과 아울러 제2예열로의 내부공기 순환시키면서도 제2예열로의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제3송풍기와, 상기 제2예열로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비됨과 아울러 강화용액이 충전되는 제2화학강화로와, 상기 제2화학강화로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비되고, 히터의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼가 구비되는 제2냉각로와, 상기 제2냉각로의 일측에 이격 구비되며, 제2냉각로의 댐퍼와 연결되어 외부공기를 제2냉각로로 공급함과 아울러 제2냉각로의 내부공기 순환시키면서도 제2냉각로의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제4송풍기와, 상기 제2냉각로의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터가 구비됨과 아울러 세척액이 충전되는 제2세척로와, 상기 제1예열로의 상부에 구비되어 순차적으로 제1예열로, 제1화학강화로, 제1냉각로, 제1세척로, 제2예열로, 제2화학강화로, 제2냉각로 및 제2세척로의 상부로 이동하도록 구비되며, 하부에는 박판유리를 적재하는 유리적재대가 구비되고, 유리적재대는 상하로 승강 가능하도록 형성되는 이동대차를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치를 제공한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치는 박판유리를 이동대차의 유리적재대에 안착하여 순차적으로 제1예열로, 제1화학강화로, 제1냉각로 및 제1세척로에 투입하여 1차적으로 박판유리를 열처리 및 화학강화하고, 재차 제2예열로, 제2화학강화로, 제2냉각로 및 제2세척로에 박판유리를 투입하여 2차적으로 박판유리를 열처리 및 화학강화함으로서 박판유리의 응력을 강화함과 아울러 짧은 시간에 어닐링(annealing) 효과를 줌으로서 박판유리의 특성이 강화되는 이점이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치의 전체 측면도이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하여 보면 본 발명에 의한 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치는 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)가 구비되는 제1예열로(10)와, 상기 제1예열로(10)의 일측에 이격 구비되며, 제1예열로(10)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제1예열로(10)로 공급함과 아울러 제1예열로(10)의 내부공기 순환시키면서도 제1예열로(10)의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제1송풍기(11)와, 상기 제1예열로(10)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 강화용액(21)이 충전되는 제1화학강화로(20)와, 상기 제1화학강화로(20)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)가 구비되는 제1냉각로(30)와, 상기 제1냉각로(30)의 일측에 이격 구비되며, 제1냉각로(30)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제1냉각로(30)로 공급함과 아울러 제1냉각로(30)의 내부공기 순환시키면서도 제1냉각로(30)의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제2송풍기(31)와, 상기 제1냉각로(30)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 세척액이 충전되는 제1세척로(40)와, 상기 제1세척로(40)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)가 구비되는 제2예열로(50)와, 상기 제2예열로(50)의 일측에 이격 구비되며, 제2예열로(50)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제2예열로(50)로 공급함과 아울러 제2예열로(50)의 내부공기 순환시키면서도 제2예열로(50)의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제3송풍기(51)와, 상기 제2예열로(50)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 강화용액(21)이 충전되는 제2화학강화로(60)와, 상기 제2화학강화로(60)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)가 구비되는 제2냉각로(70)와, 상기 제2냉각로(70)의 일측에 이격 구비되며, 제2냉각로(70)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제2냉각로(70)로 공급함과 아울러 제2냉각로(70)의 내부공기 순환시키면서도 제2냉각로(70)의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제4송풍기(71)와, 상기 제2냉각로(70)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 세척액이 충전되는 제2세척로(80)와, 상기 제1예열로(10)의 상부에 구비되어 순차적으로 제1예열로(10), 제1화학강화로(20), 제1냉각로(30), 제1세척로(40), 제2예열로(50), 제2화학강화로(60), 제2냉각로(70) 및 제2세척로(80)의 상부로 이동하도록 구비되며, 하부에는 박판유리를 적재하는 유리적재대(91)가 구비되고, 유리적재대(91)는 상하로 승강 가능하도록 형성되는 이동대차(90)로 이루어진다.
먼저, 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)를 갖는 제1예열로(10)가 구비된다.
이때, 상기 제1예열로(10)는 후술되는 제1화학강화로(20)에 강화열처리를 하기 위한 박판유리를 투입하기 전에 박판유리를 예열하기 위해 구비되는 것이며, 박판유리가 예열되는 온도는 제1화학강화로(20)의 내부 온도와 근접하게 설정되어 예열되는 것이고, 제1예열로(10)의 예열로 인해 제1예열로(10) 내측에 투입되는 박판유리는 짧은 시간 내에 박판유리의 휨을 제거함과 아울러 박판유리의 표면 응력 및 평탄도를 안정시켜 제1화학강화로(20)에 투입되도록 하는 역할을 하는 것이다.
또한, 상기 제1예열로(10)에 구비되는 히터(4)는 봉 형태임과 아울러 제1예열로(10) 내에서 수평방향으로 설치 구성됨이 바람직한 것이나 박판유리의 온도를 후술되는 제1화학강화로(20)의 내부 온도와 근접하게 예열할 수 있는 형태라면 어떠한 형태라도 무방한 것이다.
한편, 상기 제1예열로(10)의 일측에 이격 구비되며, 제1예열로(10)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제1예열로(10)로 공급함과 아울러 제1예열로(10)의 내부공기 순환시키면서도 제1예열로(10)의 내부공기를 외부로 배출하도록 하는 제1송풍기(11)가 구비된다.
이때, 상기 제1송풍기(11)는 제1예열로(10)의 내측에 구비되는 댐퍼(5)와 연결되어 제1예열로(10)의 내측으로 외부공기 및 제1예열로(10) 내측을 순환하고 배출되는 내부공기를 다시 제1예열로(10) 내측으로 공급하는 역할을 하는 것이며, 제1예열로(10) 내측의 온도가 과도하게 상승될 시에는 제1예열로(10) 내측의 내부공기를 외부로 배출하여 제1예열로(10) 내측의 온도를 항상 일정하게 유지하도록 하는 역할을 하는 것이다.
한편, 상기 제1예열로(10)의 내부 온도는 제1송풍기(11)로 인해 일정하게 유지되는 것이 바람직한 것이나, 제1예열로(10)의 내측에 구비되는 다수개의 히터(4)에 의해 제1예열로(10)의 내부 온도가 일정하게 유지되도록 하여도 무방한 것이다.
상기 제1예열로(10)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 미도시된 강화용액(21)이 충전되는 제1화학강화로(20)가 구비된다.
이때, 상기 제1화학강화로(20)의 내측에 충전되는 강화용액(21)은 질산칼륨(KNO3) 또는 질산나트륨(NaNO3)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 질산칼륨(KNO3) 및 질산나트륨(NaNO3)이 혼합되어 이루어지는 것이다.
한편, 상기 강화용액(21)인 질산칼륨(KNO3) 및 질산나트륨(NaNO3)은 제1화학강화로(20)에 구비되는 가열수단인 히터(4)에 의해 액화되어 350∼500℃의 상태에서 박판유리 표면의 나트륨 이온(Na+)과 질산칼륨(KNO3) 또는 질산나트륨(NaNO3) 용액의 이온 반경이 큰 칼륨 이온(K+)이 서로 치환되어지고, 이때 유리 표면에 이온교환반응에 의한 압력응력층이 형성되어 표면밀도가 큰 강화유리가 형성되는 것이다
이때, 상기 제1화학강화로(20)는 질산칼륨(KNO3) 및 질산나트륨(NaNO3)을 각각 충전하거나 혼합하여 충전하기 위해 다수개가 각각 이격 구비되어 사용됨이 바람직한 것이나 박판유리를 강화유리로 형성할 시에 요구되는 표면밀도에 따라 하나만을 구비하여 사용하여도 무방한 것이다.
상기 제1화학강화로(20)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)를 갖는 제1냉각로(30)가 구비된다.
또한, 상기 제1냉각로(30)의 일측에 이격 구비되며, 제1냉각로(30)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제1냉각로(30)로 공급함과 아울러 제1냉각로(30)의 내부공기 순환시키면서도 제1냉각로(30)의 내부공기를 외부로 배출하도록 하는 제2송풍기(31)가 구비된다.
이때, 상기 제2송풍기(31)는 제1냉각로(30)의 내측에 구비되는 댐퍼(5)와 연결되어 제1냉각로(30)의 내측으로 외부공기 및 제1냉각로(30) 내측을 순환하고 배출되는 내부공기를 다시 제1냉각로(30) 내측으로 공급하는 역할을 하는 것이며, 제제1냉각로(30) 내측의 온도에 따라 제1냉각로(30) 내측의 내부공기를 외부로 배출하여 제1냉각로(30) 내측의 온도를 낮춰주는 역할도 하는 것이다.
또한, 상기 제1냉각로(30)의 내부 온도는 제2송풍기(31)로 인해 서서히 냉각되도록 하는 것이 바람직한 것이나, 제1냉각로(30)의 내측에 구비되는 다수개의 히터(4)에 의해 제1냉각로(30)의 내부 온도가 서서히 낮아지도록 하여도 무방한 것이다.
한편, 상기 제1냉각로(30)에서는 제1화학강화로(20)에서 강화열처리된 박판유리를 공급받아 제1냉각로(30)의 내측에서 외부온도 수준으로 서서히 냉각시킴으로서 박판유리가 급속한 냉각에 의한 스트레스를 받아 손상되는 것을 방지함과 아울러 박판유리의 표면 응력 및 평탄도를 안정시키는 역할도 하는 것이다.
상기 제1냉각로(30)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 세척액이 충전되는 제1세척로(40)가 구비된다.
이때, 상기 제1세척로(40)의 내측에 충전되는 세척액은 워터를 사용하는 것이 바람직한 것이나 박판유리에 붙어 있는 슬러지 등을 제거할 수 있는 세척액이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방한 것이다.
또한, 상기 제1세척로(40) 내측의 세척액이 가열되는 온도는 20~40℃ 이상으로 형성됨이 바람직하며, 세척액이 20℃ 이하로 가열될 시에는 박판유리가 급속도로 냉각되어 박판유리가 손상되는 문제점이 있는 것이다.
상기 제1세척로(40)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)를 갖는 제2예열로(50)가 구비된다.
또한, 상기 제2예열로(50)의 이격된 일측에는 제2예열로(50)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제2예열로(50)로 공급함과 아울러 제2예열로(50)의 내부공기 순환시키면서도 제2예열로(50)의 내부공기를 외부로 배출하도록 하는 제3송풍기(51)가 구비된다.
이때, 상기 제2예열로(50) 및 후술되는 제2화학강화로(60), 제2냉각로(70), 제2세척로(80)는 제1예열로(10), 제1화학강화로(20), 제1냉각로(30), 제1세척로(40)를 지나오면서 강화된 박판유리의 응력을 추가적으로 더욱 강화함과 아울러 짧은 시간 안에 박판유리에 어닐링(annealing) 효과를 주기 위해 구비되는 것이다.
한편, 상기 제2예열로(50)는 후술되는 제2화학강화로(60)에 강화열처리를 하기 위한 박판유리를 투입하기 전에 박판유리를 예열하기 위해 구비되는 것이며, 박판유리가 예열되는 온도는 제2화학강화로(60)의 내부 온도인 350∼500℃와 근접하게 설정되어 예열되는 것이다.
또한, 상기 제2예열로(50)에 구비되는 히터(4)는 봉 형태임과 아울러 제2예열로(50) 내에서 수평방향으로 설치 구성됨이 바람직한 것이나 박판유리의 온도를 후술되는 제2화학강화로(60)의 내부 온도와 근접하게 예열할 수 있는 형태라면 어떠한 형태라도 무방한 것이다.
또한, 상기 제3송풍기(51)는 제2예열로(50)의 내측에 구비되는 댐퍼(5)와 연결되어 제2예열로(50)의 내측으로 외부공기 및 제2예열로(50) 내측을 순환하고 배출되는 내부공기를 다시 제2예열로(50) 내측으로 공급하는 역할을 하는 것이며, 제제2예열로(50) 내측의 온도가 과도하게 상승될 시에는 제2예열로(50) 내측의 내부공기를 외부로 배출하여 제2예열로(50) 내측의 온도를 항상 일정하게 유지하도록 하는 역할을 하는 것이다.
한편, 상기 제2예열로(50)의 내부 온도는 제3송풍기(51)로 인해 일정하게 유지되는 것이 바람직한 것이나, 제2예열로(50)의 내측에 구비되는 다수개의 히터(4)에 의해 제2예열로(50)의 내부 온도가 일정하게 유지되도록 하여도 무방한 것이다.
상기 제2예열로(50)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 강화용액(21)이 충전되는 제2화학강화로(60)가 구비된다.
이때, 상기 제2화학강화로(60)의 내측에 충전되는 강화용액(21)은 질산칼륨(KNO3) 또는 질산나트륨(NaNO3)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 질산칼륨(KNO3) 및 질산나트륨(NaNO3)이 혼합되어 이루어지는 것이다.
한편, 상기 강화용액(21)인 질산칼륨(KNO3) 및 질산나트륨(NaNO3)은 제2화학강화로(60)에 구비되는 가열수단인 히터(4)에 의해 액화되어 350∼500℃의 상태에서 박판유리 표면의 나트륨 이온(Na+)과 질산칼륨(KNO3) 또는 질산나트륨(NaNO3) 용액의 이온 반경이 큰 칼륨 이온(K+)이 서로 치환되어지고, 이때 유리 표면에 이온교환반응에 의한 압력응력층이 형성되어 표면밀도가 큰 강화유리가 형성되는 것이다
이때, 상기 제2화학강화로(60)는 질산칼륨(KNO3) 및 질산나트륨(NaNO3)을 각각 충전하거나 혼합하여 충전하기 위해 다수개가 각각 이격 구비되어 사용됨이 바람직한 것이나 박판유리를 강화유리로 형성할 시에 요구되는 표면밀도에 따라 하나만을 구비하여 사용하여도 무방한 것이다.
상기 제2화학강화로(60)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)를 갖는 제2냉각로(70)가 구비된다.
또한, 상기 제2냉각로(70)의 이격된 일측에는 제2냉각로(70)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제2냉각로(70)로 공급함과 아울러 제2냉각로(70)의 내부공기 순환시키면서도 제2냉각로(70)의 내부공기를 외부로 배출하도록 하는 제4송풍기(71)가 구비된다.
이때, 상기 제4송풍기(71)는 제2냉각로(70)의 내측에 구비되는 댐퍼(5)와 연결되어 제2냉각로(70)의 내측으로 외부공기 및 제2냉각로(70) 내측을 순환하고 배출되는 내부공기를 다시 제2냉각로(70) 내측으로 공급하는 역할을 하는 것이며, 제제2냉각로(70) 내측의 온도에 따라 제2냉각로(70) 내측의 내부공기를 외부로 배출하여 제2냉각로(70) 내측의 온도를 낮춰주는 역할도 하는 것이다.
또한, 상기 제2냉각로(70)의 내부 온도는 제4송풍기(71)로 인해 서서히 냉각되도록 하는 것이 바람직한 것이나, 제2냉각로(70)의 내측에 구비되는 다수개의 히터(4)에 의해 제2냉각로(70)의 내부 온도가 서서히 낮아지도록 하여도 무방한 것이다.
한편, 상기 제2냉각로(70)에서는 제1화학강화로(60)에서 강화열처리된 박판유리를 공급받아 제2냉각로(70)의 내측에서 외부온도 수준으로 서서히 냉각시킴으로서 박판유리가 급속한 냉각에 의한 스트레스를 받아 손상되는 것을 방지함과 아울러 박판유리의 표면 응력 및 평탄도를 안정시키는 역할도 하는 것이다.
상기 제2냉각로(70)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 세척액이 충전되는 제2세척로(80)가 구비된다.
이때, 상기 제2세척로(80)의 내측에 충전되는 세척액은 워터를 사용하는 것이 바람직한 것이나 박판유리에 붙어 있는 슬러지 등을 제거할 수 있는 세척액이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방한 것이다.
또한, 상기 제2세척로(80) 내측의 세척액이 가열되는 온도는 20~40℃ 이상으로 형성됨이 바람직하며, 세척액이 20℃ 이하로 가열될 시에는 박판유리가 급속도로 냉각되어 박판유리가 손상되는 문제점이 있는 것이다.
상기 제1예열로(10)의 상부에 구비되어 순차적으로 제1예열로(10), 제1화학강화로(20), 제1냉각로(30), 제1세척로(40), 제2예열로(50), 제2화학강화로(60), 제2냉각로(70) 및 제2세척로(80)의 상부로 이동하도록 구비되며, 하부에는 박판유리를 적재하는 유리적재대(91)가 구비되고, 유리적재대(91)는 상하로 승강 가능하도록 형성되는 이동대차(90)가 구비된다.
또한, 상기 제1예열로(10), 제1화학강화로(20), 제1냉각로(30), 제1세척로(40), 제2예열로(50), 제2화학강화로(60), 제2냉각로(70) 및 제2세척로(80)의 내측 바닥부에는 이동대차(90)의 유리적재대(91)에 안착된 박판유리를 강화열처리하는 과정에서 발생 되는 유리조각을 포함한 비산물 및 슬러지 등을 수거하기 위한 회수구(92)가 각각 구비된다.
이때, 상기 회수구(92)는 내측이 평판형으로 형성되어 유리적재대(91)에 안착된 박판유리를 강화열처리하는 과정에서 발생 되는 유리조각을 포함한 비산물 및 슬러지 등을 수거하도록 구비되는 것이며, 수거의 용이성을 확보하기 위해 회수구(92)의 상부에 미도시된 걸림구(93) 등을 형성함으로서 호이스트 등을 이용하여 용이하게 회수구(92)를 제거 또는 투입할 수 있도록 함이 바람직한 것이다.
상기와 같은 본 발명에 의한 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치는 박판유리를 이동대차(90)의 유리적재대(91)에 안착하여 순차적으로 제1예열로(10), 제1화학강화로(20), 제1냉각로(30) 및 제1세척로(40)에 투입하여 1차적으로 박판유리를 열처리 및 화학강화하고, 재차 제2예열로(50), 제2화학강화로(60), 제2냉각로(70) 및 제2세척로(80)에 박판유리를 투입하여 2차적으로 박판유리를 열처리 및 화학강화함으로서 박판유리의 응력을 강화함과 아울러 짧은 시간에 어닐링(annealing) 효과를 줌으로서 박판유리의 특성이 강화되는 이점이 있는 것이다.
4 : 히터 5 : 댐퍼
10 : 제1예열로 11 : 제1송풍기
20 : 제1화학강화로 21 : 강화용액
30 : 제1냉각로 31 : 제2송풍기
40 : 제1세척로 50 : 제2예열로
51 : 제3송풍기 60 : 제2화학강화로
70 : 제2냉각로 71 : 제4송풍기
80 : 제2세척로 90 : 이동대차
91 : 유리적재대 92 : 회수구
93 : 걸림구

Claims (6)

  1. 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)가 구비되는 제1예열로(10);
    상기 제1예열로(10)의 일측에 이격 구비되며, 제1예열로(10)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제1예열로(10)로 공급함과 아울러 제1예열로(10)의 내부공기 순환시키면서도 제1예열로(10)의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제1송풍기(11);
    상기 제1예열로(10)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 강화용액(21)이 충전되는 제1화학강화로(20);
    상기 제1화학강화로(20)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)가 구비되는 제1냉각로(30);
    상기 제1냉각로(30)의 일측에 이격 구비되며, 제1냉각로(30)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제1냉각로(30)로 공급함과 아울러 제1냉각로(30)의 내부공기 순환시키면서도 제1냉각로(30)의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제2송풍기(31);
    상기 제1냉각로(30)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 세척액이 충전되는 제1세척로(40);
    상기 제1세척로(40)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)가 구비되는 제2예열로(50);
    상기 제2예열로(50)의 일측에 이격 구비되며, 제2예열로(50)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제2예열로(50)로 공급함과 아울러 제2예열로(50)의 내부공기 순환시키면서도 제2예열로(50)의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제3송풍기(51);
    상기 제2예열로(50)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 강화용액(21)이 충전되는 제2화학강화로(60);
    상기 제2화학강화로(60)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비되고, 히터(4)의 상부 및 측면에는 개폐 가능하게 형성된 다수개의 댐퍼(5)가 구비되는 제2냉각로(70);
    상기 제2냉각로(70)의 일측에 이격 구비되며, 제2냉각로(70)의 댐퍼(5)와 연결되어 외부공기를 제2냉각로(70)로 공급함과 아울러 제2냉각로(70)의 내부공기 순환시키면서도 제2냉각로(70)의 내부공기를 외부로 배출하도록 구비되는 제4송풍기(71);
    상기 제2냉각로(70)의 이격된 일측에 수용 가능한 공간이 내측에 형성되어 구비되며, 내측에는 다수개의 히터(4)가 구비됨과 아울러 세척액이 충전되는 제2세척로(80);
    상기 제1예열로(10)의 상부에 구비되어 순차적으로 제1예열로(10), 제1화학강화로(20), 제1냉각로(30), 제1세척로(40), 제2예열로(50), 제2화학강화로(60), 제2냉각로(70) 및 제2세척로(80)의 상부로 이동하도록 구비되며, 하부에는 박판유리를 적재하는 유리적재대(91)가 구비되고, 유리적재대(91)는 상하로 승강 가능하도록 형성되는 이동대차(90)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1화학강화로(20) 및 제2화학강화로(60)의 내측에 충전되는 강화용액(21)은 질산칼륨(KNO3) 또는 질산나트륨(NaNO3)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 질산칼륨(KNO3) 및 질산나트륨(NaNO3)이 혼합되어 이루어짐을 특징으로 하는 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 강화용액(21)이 히터(4)에 의해 가열되는 온도는 350~500℃로 이루어짐을 특징으로 하는 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 히터(4)는 봉 형태임과 아울러 제1예열로(10), 제1화학강화로(20), 제1냉각로(30), 제1세척로(40), 제2예열로(50), 제2화학강화로(60), 제2냉각로(70) 및 제2세척로(80) 내에서 수평방향으로 설치 구성되어 이루어짐을 특징으로 하는 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1예열로(10), 제1화학강화로(20), 제1냉각로(30), 제1세척로(40), 제2예열로(50), 제2화학강화로(60), 제2냉각로(70) 및 제2세척로(80)의 내측 바닥부에는 이동대차(90)의 유리적재대(91)에 안착된 박판유리를 강화열처리하는 과정에서 발생 되는 유리조각을 포함한 비산물을 수거하기 위한 회수구(92)가 각각 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1화학강화로(20) 및 제2화학강화로(60)는 각각 다수개가 구비되며, 각각은 서로 이격 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 이중 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치.
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