KR20170044099A - 간격 유지 부재 - Google Patents

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오사무 아사노
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닛본 이따 가라스 가부시끼가이샤
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Abstract

진공 복층 유리 패널의 간격을 안정적으로 유지하면서 판유리와의 사이의 열류량을 억제할 수 있는 유리 패널용 간격 유지 부재를 제공한다. 한 쌍의 판유리 사이의 공극부를 감압 상태로 유지할 때, 한 쌍의 판유리의 대향면에 소정 간격으로 설정된 지지점 각각에 설치되는 간격 유지 부재(3)로서, 한 쌍의 판유리의 대향면에 각각 접촉되는 제1 평면부(7A) 및 제2 평면부를 가지는 접촉 부재(7)를 적어도 하나 구비함과 아울러, 당해 접촉 부재(7)를 한 쌍의 유리 사이에 설치할 때 접촉 부재(7)의 설치 자세를 결정하는 돌출편(8)을 접촉 부재(7)에서 일체로 연장되어 나온 상태로 구비하고, 간격 유지 부재(3)에 외접하여 높이방향이 제1 평면부(7A)에 수직인 가상의 원기둥(P)을 설정했을 때, 제1 평면부(7A)의 총 면적(S1) 및 제2 평면부의 총 면적이 원기둥(P)의 원형 단면적(S)의 절반 이하로 설정되어 있다.

Description

간격 유지 부재{SPACING-MAINTAINING MEMBER}
본 발명은 진공 복층 유리 패널을 제조할 때 한 쌍의 판유리 사이에 다수 배치되는 유리 패널용 간격 유지 부재에 관한 것이다.
한 쌍의 판유리의 주변부를 밀폐하여 감압한 진공 복층 유리 패널(이하, 간단히 "유리 패널"이라고 함)에서는 판유리의 바깥쪽으로부터 대기압에 의한 압축력이 작용한다. 따라서, 한 쌍의 판유리 사이에는 높은 압축 강도를 갖는 간격 유지 부재가 일정 간격으로 배치되어 있다. 이 유리 패널에 대해 충격이나 바람 등의 외력이 가해지면, 유리 패널이 만곡되어 한 쌍의 판유리끼리 면방향을 따라서 상대 이동한다. 그 결과, 간격 유지 부재의 위치가 어긋나거나 파손되는 경우가 있으며, 나아가서는 판유리의 국부에 하중이 집중되어 판유리가 파손되는 경우도 있다.
이러한 점 때문에, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 기술에서는 간격 유지 부재가 높은 압축 강도를 갖는 코어재와, 이 코어재의 적어도 한쪽 단부에 연질 금속 등의 연질 재료로 이루어진 완충층을 구비하여 구성되어 있다. 연질 재료는 변형되기 쉽기 때문에, 간격 유지 부재는 상대 이동하는 판유리에 추종하기 쉬워진다.
간격 유지 부재는 한 쌍의 판유리 사이에 배치되기 때문에, 한 쌍의 판유리 사이에서 온도차가 발생했을 경우에는 간격 유지 부재를 통해 한쪽 판유리에서 다른 쪽 판유리로 열이 이동한다. 이러한 열의 이동은 유리 패널의 한쪽측의 실온에 영향을 주기 때문에 가능한 한 적은 것이 바람직하다. 판유리와 간격 유지 부재 사이의 열류량은 양자의 접촉 면적에 비례한다. 그렇기 때문에 특허문헌 1과 같이 판유리와의 접촉 면적이 큰 간격 유지 부재에서는 판유리 사이의 열류량이 커진다.
특허문헌 2에 기재된 기술에서는, 간격 유지 부재는 판유리와 접촉되는 부분이 볼록 곡면형상으로 형성되어 있다. 볼록 곡면부는 판유리와의 접촉 면적이 작기 때문에 판유리와 간격 유지 부재 사이의 열류량이 작아진다.
일본국 공표특허공보 평10-507500호 일본국 공개특허공보 평11-349358호
그러나 특허문헌 2에서는, 간격 유지 부재의 볼록 곡면부와 판유리는 점 접촉 상태에서 접촉하여 접촉점에서 압력이 커지기 때문에, 대기압에 의한 압축 응력에 기인하여 판유리 또는 간격 유지 부재의 파손이 생기기 쉽다. 또한 간격 유지 부재의 접촉점 형상이 볼록 곡면이기 때문에, 간격 유지 부재를 판유리 사이에 설치할 때 간격 유지 부재가 쓰러져서 위치가 어긋나기 쉽다.
본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 진공 복층 유리 패널의 간격을 안정적으로 유지하면서, 판유리와의 사이의 열류량을 억제할 수 있는 유리 패널용 간격 유지 부재를 제공한다.
본 발명에 따른 진공 복층 유리 패널용 간격 유지 부재의 특징적 구성은, 한 쌍의 판유리 사이의 공극부를 감압 상태로 유지할 때, 상기 한 쌍의 판유리의 대향면에 소정 간격으로 설정된 지지점 각각에 설치되는 간격 유지 부재로서, 상기 한 쌍의 판유리의 대향면에 각각 접촉되는 일방측의 제1 평면부 및 타방측의 제2 평면부를 가지는 접촉 부재를 적어도 하나 구비함과 아울러, 상기 접촉 부재에서 일체로 연장되어 나온 돌출편(片)을 구비하고, 상기 간격 유지 부재에 외접(外接)하여 높이방향이 상기 제1 평면부에 수직인 가상의 원기둥을 설정했을 때, 상기 제1 평면부의 총 면적 및 상기 제2 평면부의 총 면적이, 상기 원기둥의 원형 단면적의 절반 이하로 설정되어 있는 점에 있다.
본 구성처럼 접촉 부재가 한 쌍의 판유리의 대향면에 각각 접촉하는 제1 평면부 및 제2 평면부를 구비함으로써, 판유리 사이에 간격 유지 부재를 설치할 때 간격 유지 부재의 자세가 안정되게 된다. 또한 접촉 부재의 평면부가 판유리에 접촉되기 때문에 대기압에 의한 압축 응력이 분산되어 판유리 및 간격 유지 부재가 파손되기 어려워진다.
또한, 본 구성의 간격 유지 부재에서는 접촉 부재를 한 쌍의 유리 사이에 설치할 때 접촉 부재의 자세를 결정하는 돌출편을 접촉 부재에서 일체로 연장되어 나온 상태로 구비하고 있다. 따라서, 간격 유지 부재의 사이즈는 접촉 부재에서 돌출편이 튀어나온 상태의 전체 형상에 따라서 결정된다. 본 구성에서는 간격 유지 부재에 외접하여 높이방향이 제1 평면부에 수직인 가상의 원기둥을 설정했을 경우에, 제1 평면부의 총 면적 및 제2 평면부의 총 면적을 상기 원기둥의 원형 단면적의 절반 이하로 설정하였다. 즉, 상기 간격 유지 부재는 제1 평면부 및 제2 평면부가 판유리에 접촉하여 접촉 부재의 자세가 유지됨과 아울러, 접촉 부재의 설치시에는 접촉 부재에서 튀어나온 돌출편이 접촉 부재의 자세를 적절하게 설정하는 것이며, 제1 평면부 및 제2 평면부의 면적은 간격 유지 부재의 전체 면적에 비해 작게 설정되어 있다. 이로 인해, 간격 유지 부재를 통해 한쪽 판유리에서 다른 쪽 판유리로 이동하는 열량이 적어져, 단열성이 뛰어난 진공 복층 유리를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 간격 유지 부재의 다른 특징적 구성은, 상기 제1 평면부의 총 면적 및 상기 제2 평면부의 총 면적이, 상기 원기둥의 원형 단면적의 4분의 1 이하로 설정되어 있는 점에 있다.
본 구성처럼 제1 평면부의 총 면적 및 제2 평면부의 총 면적을 상기 원기둥의 원형 단면적의 4분의 1 이하로 설정함으로써 판유리와 간격 유지 부재 사이를 흐르는 열량이 보다 적어져, 진공 복층 유리의 단열성이 향상된다.
또한 제1 평면부 및 제2 평면부의 면적이 상기 원기둥의 원형 단면적의 절반 이하인 경우에 비해 더 좁아진 본 구성의 경우에는 판유리의 표면과의 접촉에 따른 접촉 부재의 자세의 구속이 약해진다. 따라서, 예를 들어 판유리가 풍압 등에 의해 구부러져서, 한 쌍의 판유리끼리 판유리의 평면방향을 따라서 상대 변위할 경우에는 접촉 부재가 경사 변형되거나 또는 쓰러지듯이 자세 변화되어 판유리끼리의 상대 변위를 보다 허용하기 쉬워진다.
단, 간격 유지 부재의 재료의 압축 강도가 간격 유지 부재에 작용하는 압축 응력보다 낮을 경우에는 간격 유지 부재가 파손될 염려가 있다. 그렇기 때문에, 제1 평면부의 총 면적 및 제2 평면부의 총 면적은 간격 유지 부재에 작용하는 압축 응력이 간격 유지 부재의 압축 강도를 밑도는 범위에서 설정된다.
본 발명에 따른 간격 유지 부재의 다른 특징적 구성은 상기 접촉 부재를 하나 구비하고, 상기 돌출편에 지지되어 상기 접촉 부재의 주위를 둘러싼 상태로 배치되는 환형상부를 구비한 점에 있다.
본 구성처럼 돌출편에 지지되어 접촉 부재의 주위를 둘러싼 상태로 환형상부가 배치되어 있으면, 간격 유지 부재를 판유리의 면 위에 설치할 때 접촉 부재가 쓰러지듯이 자세 변화되더라도, 환형상부가 판유리의 표면에 접촉되어 접촉 부재의 배치 자세를 적절하게 설정할 수 있다. 이로 인해, 접촉 부재의 제1 평면부 및 제2 평면부가 한 쌍의 판유리의 대향면에 확실하게 접촉되어 간격 유지 부재의 설치성이 향상된다.
또한 환형상부는 접촉 부재에서 일체로 연장되어 나온 돌출편에 의해 지지되어 있는데, 이 돌출편은 접촉 부재의 소정 부위에서 돌출되는 편상(片狀) 부재이다. 따라서, 간격 유지 부재의 전체 중량과 비교해서 돌출편의 중량비율은 그다지 크지 않다. 그렇기 때문에, 본 실시형태의 간격 유지 부재는 환형상부를 지지하는 구성이면서, 간격 유지 부재의 중량 분포를 중앙의 접촉 부재측에 많이 남겨, 간격 유지 부재를 판유리의 표면에 설치할 때 접촉 부재가 쓰러지듯이 자세가 변화되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 간격 유지 부재의 다른 특징적 구성은 상기 접촉 부재를 복수개 구비하고, 상기 돌출편에 의해 서로 접속되어 구성되어 있는 점에 있다.
본 구성처럼 간격 유지 부재가 복수의 접촉 부재를 구비함으로써, 판유리와 접촉하는 제1 평면부 및 제2 평면부가 복수개 형성된다. 이로 인해, 간격 유지 부재를 판유리 사이에 설치할 때 간격 유지 부재의 자세가 안정되어 쓰러지는 듯한 자세 변화가 생기기 어려워진다.
한편, 돌출편에 의해서 접속되는 접촉 부재의 개수 및 배치 위치는 임의이다. 따라서, 접촉 부재를 형성하는 재료의 압축 강도 등에 따라 이들의 개수나 배치 위치를 임의로 설정할 수 있다.
본 발명에 따른 간격 유지 부재의 다른 특징적 구성은 상기 돌출편의 조합에 의해, 상기 복수의 접촉 부재를 내부에 수용하는 환형상 접속부가 형성되어 있는 점에 있다.
본 구성처럼 각각의 접촉 부재에서 일체로 연장되어 나온 접속부를 환형상으로 형성함으로써, 간격 유지 부재를 판유리 위에 올려놓을 때 간격 유지 부재끼리 엉키는 문제를 방지할 수 있다. 그 결과, 간격 유지 부재의 설치 효율이 향상된다.
본 발명에 따른 간격 유지 부재의 다른 특징적 구성은 상기 환형상의 접속부가 원환형상으로 형성되어 있는 점에 있다.
본 구성처럼 환형상 접속부를 원환형상으로 함으로써 간격 유지 부재의 외형이 모두 일정한 곡률을 갖게 되어, 간격 유지 부재를 판유리의 표면에 올려놓을 때 특정한 하나의 간격 유지 부재의 접속부가 인접한 다른 간격 유지 부재의 접속부의 안쪽으로 들어갈 기회가 적어진다. 따라서, 간격 유지 부재끼리 엉키는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 간격 유지 부재는 작다고는 하지만 각각의 간격 유지 부재를 시인하는 것이 가능하다. 다만, 각각의 간격 유지 부재의 방향이 다양한 방향으로 자전하고 있을 경우라도, 간격 유지 부재의 전체 형상이 원형이라면 각각의 간격 유지 부재의 방향은 시인하기 힘들어진다. 따라서, 각각의 간격 유지 부재의 배치 위치만 적절하다면, 각각의 간격 유지 부재는 정연하게 배열되어 있다고 인식되어 시각상 바람직하게 된다.
본 발명에 따른 간격 유지 부재의 다른 특징적 구성은 상기 제1 평면부 및 제2 평면부 중 적어도 한쪽이 원형상인 점에 있다.
본 구성처럼 제1 평면부 및 제2 평면부 중 적어도 한쪽이 원형상이면, 한 쌍의 판유리가 평면방향을 따라서 상대 변위할 때, 접촉 부재가 판유리에 대해서 쓰러지듯이 자세 변화할 때 쓰러지는 방향에 따른 특성 변화가 생기지 않는다. 그로 인해, 간격 유지 부재는 판유리끼리의 상대 이동 방향에 관계없이 적절하게 경사 변형 또는 쓰러지는 자세를 취하기 쉬워진다. 이로 인해, 간격 유지 부재의 배치방향에 관계없이 어느 방향에 대해서도 판유리끼리의 상대 이동을 허용할 수 있다.
본 발명에 따른 간격 유지 부재의 다른 특징적 구성은 상기 접촉 부재가 상기 한 쌍의 판유리 사이에 설치된 상태에서 상기 돌출편이 상기 판유리에 이간되는 점에 있다.
본 구성처럼 돌출편이 판유리에 이간되는 구성이면 돌출편을 통해 한 쌍의 판유리 사이에 열류(熱流)가 발생하지 않기 때문에, 진공 복층 유리 패널의 단열성을 보다 확실하게 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 간격 유지 부재의 다른 특징적 구성은 상기 제1 평면부 및 상기 제2 평면부의 최대 폭이 상기 제1 평면부와 상기 제2 평면부 사이의 높이 치수 이하로 설정된 점에 있다.
본 구성처럼 제1 평면부 및 제2 평면부의 최대 폭이 제1 평면부와 제2 평면부 사이의 높이 치수 이하로 설정되면, 유리 패널이 충격이나 풍압 등으로 구부러져 변형되어, 한 쌍의 판유리끼리 면방향으로 상대 이동했을 경우에 접촉 부재가 한 쌍의 판유리들 사이에서 더 기울어지기 쉬워진다. 즉, 접촉 부재의 제1 평면부 및 제2 평면부와 판유리와의 접촉 상태가 유지된 채, 접촉 부재의 중간 영역이 판유리의 면방향을 따라서 대략 S자 모양으로 변형되기 쉬워지거나, 또는 접촉 부재가 한 쌍의 판유리 사이에서 쓰러지듯이 자세 변화되기 쉬워짐으로써, 한 쌍의 판유리끼리 보다 유연하게 상대 이동할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 유리 패널의 일례의 외관을 나타낸 일부 컷아웃 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 간격 유지 부재의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유리 패널의 일례의 주요부 종단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 간격 유지 부재의 평면도이다.
도 5는 도 4의 V-V를 따라 자른 단면도이다.
도 6은 도 4의 VI-VI를 따라 자른 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 간격 유지 부재의 작용 설명도이다.
도 8은 본 발명에 따른 간격 유지 부재의 작용 설명도이다.
도 9는 간격 유지 부재의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 10은 제2 실시형태의 간격 유지 부재의 평면도이다.
도 11은 도 10의 XI-XI를 따라 자른 단면도이다.
도 12는 간격 유지 부재의 변형예를 나타낸 도면이다.
이하에 본 발명의 실시형태를 도면에 기초해서 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 진공 복층 유리 패널(10)(이하, "유리 패널(10)"이라고 함)은 한 쌍의 판유리(1, 2)의 대향면(1A, 2A) 사이에 복수의 스페이서(3)(간격 유지 부재의 일례)를 배치하여, 내부에 공극부(4)가 형성된다. 한 쌍의 판유리(1, 2)의 대향면(1A, 2A)의 주변부에는 저융점 유리나 납, 주석, 인듐 등을 포함한 금속 등의 봉지재(5)가 융착 배치되고, 기밀하게 봉지된 뒤 공극부(4)의 내부가 감압 상태로 유지된다. 복수의 스페이서(3)는 대향면(1A, 2A)에 소정 간격으로 설정된 지지점(6) 각각에 설치된다.
유리 패널(10)은 다음과 같이 조립된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 판유리(1, 2)의 대향면(1A, 2A)의 지지점(6) 각각에 스페이서(3)를 배치하여 공극부(4)를 형성하고, 판유리(1, 2)의 주위끼리, 저융점 유리나 납, 주석, 인듐 등을 포함한 금속 등의 봉지재(5)로 봉지하여 일체화한다. 그 후, 한 쌍의 판유리(1, 2)의 한쪽에 마련한 흡인구멍으로부터 공극부(4)의 기체를 흡인하고, 흡인구멍을 봉지함으로써 유리 패널(10)이 형성된다(도 3).
도 2 및 도 4~도 6에 도시한 바와 같이, 스페이서(3)는 접촉 부재(7)를 복수개(도면에서는 4개) 구비하고, 당해 접촉 부재(7)를 한 쌍의 판유리(1, 2)들 사이에 설치할 때 접촉 부재(7)의 자세를 결정하는 돌출편(8)을 접촉 부재(7)에서 일체로 연장되어 나온 상태로 구비한다. 접촉 부재(7)가 돌출편(8)에 의해 서로 접속되어 구성되어 있다.
접촉 부재(7)는 대략 원기둥형상으로 형성되어 있고, 판유리(1, 2)의 판면에 접촉되는 제1 평면부(7A)와 제2 평면부(7B)를 가진다. 제1 평면부(7A) 및 제2 평면부(7B)는 원형상으로 형성되어 있다. 4개의 접촉 부재(7)는 평면으로 봤을 때 예를 들면 십자 모양으로 형성된 돌출편(8)에 의해 서로 접속되어 있다.
스페이서(3)(접촉 부재(7) 및 돌출편(8))는 판유리(1, 2)의 판면으로부터 작용하는 압력에 견딜 수 있는 강도를 가지면서, 소성이나 베이킹 등의 고온 프로세스를 견디며, 유리 패널(10) 제조 후 쉽게 가스를 방출하지 않는 재료로 형성되어 있다. 경질 금속 재료나 세라믹 재료가 바람직하며, 구체적으로 철, 텅스텐, 니켈, 크롬, 티탄, 몰리브덴, 탄소강, 크롬강, 니켈강, 스테인리스강, 니켈크롬강, 망간강, 크롬망간강, 크롬몰리브덴강, 규소강, 니크롬, 두랄루민 등의 금속 재료나 커런덤, 알루미나, 멀라이트, 마그네시아, 이트리아, 질화 알루미늄, 질화 규소 등의 세라믹 재료를 들 수 있다.
스페이서(3)는 포토 레지스트 에칭으로 제작할 수 있다. 예를 들면, 스테인리스 강판의 양 표면에 도 4의 평면형상 포토마스크를 형성하고, 각 면을 화학적으로 에칭한다. 이 때, 포토마스크의 끝가장자리로부터 처리액이 돌아들어가기 때문에 포토마스크 바로 밑에 있는 스테인레스강도 부식되어, 이른바 "언더 컷"이 생긴다. 십자 부분의 포토마스크 밑의 영역에서도 언더 컷이 생기는데, 스테인리스강이 완전히 제거되지 않고 돌출편(8)이 형성된다.
이처럼 스페이서(3)에서 접촉 부재(7)와 돌출편(8)이 같은 재료로 일체적으로 제작되기 때문에, 유리 패널을 제조하는 프로세스에서 스페이서(3)의 형상은 확실하게 유지된다. 또한 돌출편(8)은 접촉 부재(7)에 비해서 두께가 작으므로 접촉 부재(7)보다 변형되기 쉽다.
스페이서(3)는 판유리(1, 2)의 평면방향의 최대 폭(W1)(도 4)이 약 500㎛로 기존의 스페이서와 거의 같다. 또, 접촉 부재(7)의 높이(H)(도 6)도 기존의 스페이서와 거의 같고, 예를 들면 약 200㎛이다.
판유리(1)와 판유리(2) 사이에 온도차가 있을 경우, 판유리(1)와 판유리(2) 사이에서 스페이서(3)를 통한 열 이동이 생긴다. 판유리(1, 2)와 스페이서(3) 사이의 열류량은 스페이서(3)가 판유리(1, 2)에 접촉하는 면적에 비례한다. 따라서 열류량을 작게 하기 위해서는 스페이서(3)가 판유리(1, 2)에 접촉하는 면적을 작게 할 필요가 있다. 그래서 본 실시형태에서는 스페이서(3)에 외접하여, 판유리(1)에 수직인 방향으로 높이방향을 가진 가상의 원기둥(P)을 설정했을 때, 제1 평면부(7A)의 면적(S1)의 총 면적 및 제2 평면부(7B)의 면적(S1)의 총 면적이 원기둥(P)의 원형 단면적(S)의 절반 이하로 설정되어 있다.
도 4에는 제1 평면부(7A)와 제2 평면부(7B)가 같은 크기의 원형상인 접촉 부재(7)를 4개 연결한 예를 나타낸다. 이 경우, 원기둥(P)의 원형 단면적(S)은 "S=π(W1/2)2=πW12/4"가 되고, 접촉 부재(7)의 제1 평면부(7A)의 총 면적은 "S1×4=π(W2/2)2×4=πW22"가 된다. 여기서, 제1 평면부(7A)의 총 면적이 원기둥(P)의 원형 단면적(S)의 절반 이하이면 되므로, πW22≤(πW12/4)×(1/2)과의 관계를 만족하도록 W2는 W1의 1/2√2(약 1/3) 이하로 설정된다.
이처럼 제1 평면부(7A)의 면적(S1)의 총 면적(제2 평면부(7B)의 면적(S1)의 총 면적)을 원기둥(P)의 원형 단면적(S)의 절반 이하로 설정함으로써, 스페이서(3)를 통해 한쪽 판유리(1)에서 다른 쪽 판유리(2)로 이동하는 열량이 적어져, 단열성이 뛰어난 진공 복층 유리를 얻을 수 있다.
또한 스페이서(3)는 접촉 부재(7)에서 일체로 연장되어 나온 돌출편(8)에 의해 접촉 부재(7)끼리 연결되어, 접촉 부재(7)끼리의 위치 관계가 구속된다. 접촉 부재(7)끼리 연결됨으로써 스페이서(3)는 평면적으로 퍼진 형상이 되기 쉬워, 스페이서(3)를 설치할 때의 자세가 매우 안정적으로 된다.
한편, 접촉 부재(7)의 평면부(7A, 7B)는 판유리(1, 2)에 접촉하여, 판유리(1, 2)로부터 작용하는 대기압에 기초한 압축 응력을 받아낸다. 이로써, 판유리(1, 2) 및 스페이서(3)에 응력 집중이 작용하는 것을 완화하여 판유리(1, 2) 및 스페이서(3)의 파손을 방지한다.
본 실시형태는 복수의 접촉 부재(7)를 돌출편(8)에 의해 연결하여, 어느 정도 면형상으로 퍼진 형상을 보이고 있다. 그러므로 스페이서(3)를 유리(1, 2)의 표면 위에 올려놓을 때에는 그 자체로 안정적인 자세를 유지할 수 있다. 그만큼, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 개개의 접촉 부재(7)에 대해서는 제1 평면부(7A) 및 제2 평면부(7B)의 최대 폭(W2)이 접촉 부재(7)의 높이(H), 즉 제1 평면부(7A)와 상기 제2 평면부(7B) 사이의 치수 이하로 설정되어 있다.
도 7에, 판유리(1, 2) 사이에 설치된 스페이서(3)를 나타낸다. 접촉 부재(7)에서 최대 폭(W2)이 높이(H) 이하이면, 유리 패널(10)이 풍압 등으로 구부러져 변형되고, 한 쌍의 판유리(1, 2)끼리 면방향으로 상대 이동했을 경우에 접촉 부재(7)도 상기 이동 방향을 따라서 경사 변형되거나 쓰러지는 자세로 변화되기 쉬워진다(도 8 참조). 즉, 당해 접촉 부재(7)는 한 쌍의 판유리(1, 2)를 면방향을 따라서 상대 이동시키기 쉬워진다. 그 결과, 유리 패널(10)이 구부러져 변형되었을 경우 등에 스페이서(3)의 위치가 어긋나거나 스페이서(3) 또는 판유리(1, 2)가 파손되는 문제를 방지할 수 있다. 한편, 돌출편(8)은 한 쌍의 판유리(1, 2)에 이간되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 돌출편(8)은 접촉 부재(7)보다 두께 및 폭이 작은 예를 들면 봉형상으로 형성되어 있다. 따라서, 돌출편(8)은 접촉 부재(7)보다 변형되기 쉬워져, 접촉 부재(7)의 변형이나 쓰러지는 자세의 변화에 간섭하지 않는다.
도 2 또는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 평면부(7A)와 제2 평면부(7B)는 원형상으로 형성되어 있다. 그렇기 때문에, 한 쌍의 판유리(1, 2)가 평면방향을 따라서 상대 변위할 때, 접촉 부재(7)가 판유리(1, 2)에 대해 쓰러지듯이 자세 변화할 때의 쓰러지는 방향에 따른 특성 변화가 생기지 않는다. 그렇기 때문에, 스페이서(3)는 판유리(1, 2)끼리의 상대 이동 방향에 관계없이 적절하게 경사 변형 또는 쓰러지는 자세를 취하기 쉬워진다. 이처럼 본 실시형태의 스페이서(3)라면 스페이서(3)를 배치시에 스페이서(3)의 배치방향을 제한받지 않아 스페이서(3) 설치작업이 용이해지고, 게다가 스페이서(3)의 배치방향에 관계없이 어느 방향에 대해서도 판유리(1, 2)끼리의 상대 이동을 허용할 수 있다.
[제1 실시형태의 스페이서의 변형예]
도 9에 기초해서 제1 실시형태의 스페이서(3)의 변형예를 설명한다. 도 9에는 "A"~"D" 4타입의 스페이서(3)의 형상이 나타나 있다.
"A"는 각각의 접촉 부재(7)에서 일체로 연장되어 나온 돌출편(8)을 중앙측에서 교차시켜서 복수의 접촉 부재(7)끼리 접속한 것이다.
"B"는 둘레방향으로 인접한 접촉 부재(7)끼리 돌출편(8)에 의해 연결되어 복수의 접촉 부재(7)가 환형상으로 접속된 것이다.
"C"는 각각의 접촉 부재(7)에서 일체로 연장되어 나온 돌출편(8)의 조합에 의해, 복수의 접촉 부재(7)를 내부에 수용하는 환형상 접속부(11)가 형성된 것이다.
"D"는 환형상 접속부(12)에서 안쪽으로 복수의 돌출편(8)을 연장시키고, 각각의 돌출편(8)에 접촉 부재(7)를 마련한 것이다. 환형상 접속부(12)는 원환형상이 아니어도 되고, 예를 들면 다각형상으로 형성해도 된다.
한편, 도 9에서는 접촉 부재(7)의 수가 3~6인 스페이서(3)의 예를 제시했지만, 접촉 부재(7)가 복수일 경우에는 2 또는 7 이상이어도 된다. 또한 도 9의 "A"~"D"에서는 모두 접촉 부재(7)를 둘레방향으로 균등하게 배치했으며, 스페이서(3)의 이방성을 가능한 한 없애도록 구성하였다.
"C" 및 "D"와 같이 복수의 접촉 부재(7)를 내부에 수용하는 환형상 접속부(11(12))가 형성되어 있으면, 스페이서(3)를 판유리(1, 2)의 표면에 설치할 때 복수의 스페이서(3)의 접촉 부재(7)끼리 엉키는 문제를 방지할 수 있다. 그 결과 스페이서(3)의 배치 효율이 향상된다.
스페이서(3)의 열류량을 작게 유지하기 위해서는 스페이서(3)에서 판유리(1, 2)에 대한 접촉 면적이 작은 것이 바람직하다. 다만, 이 접촉 면적을 결정하기 위해서는 스페이서(3) 재료의 압축 강도를 고려할 필요가 있다.
스페이서(3)가 판유리에 대해 정방 배열되고, 각 스페이서(3)가 접촉영역(A)을 가지며, 배열된 스페이서(3) 사이의 거리가 λ라고 하면, 각 스페이서(3)에 작용하는 압축 응력(σ)은 σ=qλ2/A가 된다. 여기서, q는 대기압(105Nm-2)이다.
예를 들면, 스페이서(3)가 원통형상의 접촉 부재(7)로만 구성되고, 접촉영역(A)의 반경(a)이 0.25mm, 스페이서(3)의 간격(λ)이 20mm이면, 접촉영역(A)은 A=πa2=2.0×10-7㎡가 되고, 각 스페이서(3)에 걸리는 힘은 40N이 된다. 따라서, 각 스페이서(3)에는 약 200Mpa(σ=40/(2.0×10-7))의 압축 응력이 작용한다.
그렇기 때문에, 가령 스페이서(3)의 재료의 압축 강도가 스페이서(3)에 작용하는 압축 응력(상기 예의 약 200Mpa)보다 낮을 경우에는 스페이서(3)가 파괴될 염려가 있다. 따라서, 판유리에 대한 스페이서(3)의 접촉영역(A)(접촉 면적의 합계)은 스페이서(3)에 작용하는 압축 응력이 스페이서(3)의 재료의 압축 강도를 밑도는 범위로 설정할 필요가 있다.
판유리(1, 2)의 면방향의 변위에 대해 접촉 부재(7)가 적은 소성 변형으로 쓰러지기(기울어지기) 위해서는 각각의 접촉 부재(7)의 최대 폭(W2)이 작은 것이 바람직하다. 스페이서(3)의 접촉 면적의 합계가 스페이서(3)의 파괴가 일어나지 않는 범위에서 최소로 설정되어 있다고 가정했을 경우에는 접촉 부재(7)의 수가 늘어날수록 각각의 접촉 부재(7)의 최대 폭(W2)이 작아진다. 따라서, 유리 패널의 충격 저항을 향상시키려면 접촉 부재(7)의 수가 많은 것이 바람직하다.
한편, 스페이서(3)의 접촉 면적의 합계가 스페이서의 파괴가 일어나지 않는 범위에서 최소로 설정되어 있다고 가정하면, 접촉 부재(7)의 수를 늘림으로 인해 접촉 부재(7)끼리의 간격은 좁아진다. 그렇기 때문에 접촉 부재(7)들 사이의 영역도 열류가 생기게 되어, 스페이서(3)에서 열류 영역이 커지기 쉽다. 따라서, 스페이서(3)에 열류 영역을 크게 하지 않기 위해서는 접촉 부재(7)의 수가 적은 것이 바람직하다.
[제2 실시형태]
도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 스페이서(3)는 접촉 부재(7)를 하나 구비한다. 접촉 부재(7)의 주위를 둘러싼 상태로 환형상부(9)가 배치되어 있고, 접촉 부재(7)에서 일체로 연장되어 나온 돌출편(8)에 환형상부(9)가 지지되어 있다.
본 실시형태에서는 스페이서(3)에 외접하는 가상의 원기둥(P)을 설정했을 때, 제1 평면부(7A)의 면적(S1)(제2 평면부(7B)의 면적(S1))이 원기둥(P)의 판유리(1)의 면방향을 따른 원형 단면적(S)의 4분의 1 이하로 설정되어 있다.
도 10의 경우에는 제1 평면부(7A)의 최대 폭(W2)이 스페이서(3)의 최대 폭(W1)의 절반 이하로 설정되어 있다. 따라서, 제1 평면부(7A)의 면적(S1)은 단면적(S)의 4분의 1 이하가 된다.
접촉 부재(7)에서 제1 평면부(7A) 및 제2 평면부(7B)의 최대 폭(W2)이 접촉 부재(7)의 높이(H)(제1 평면부(7A)와 제2 평면부(7B) 사이의 치수) 이하로 설정되어 있다. 그렇기 때문에 한 쌍의 판유리(1, 2)가 상대 이동하면 접촉 부재(7)는 대향면(1A(2A))의 방향을 따라서 경사 변형되거나 쓰러지는 자세가 되어 판유리(1, 2)의 상대 이동에 추종한다.
하나의 접촉 부재(7)는 높이(H)가 최대 폭(W2) 이상이기 때문에, 판유리(1, 2)의 표면에 설치할 때 쓰러지기 쉬운 형상이라고 할 수 있다. 그러나 접촉 부재(7)의 외주측에 환형상부(9)를 구비하면 접촉 부재(7)가 쓰러지듯이 자세 변화되더라도, 환형상부(9)가 판유리(1, 2)의 표면에 접촉하여 접촉 부재(7)의 배치 자세를 적절하게 설정할 수 있다. 따라서, 스페이서(3)를 판유리(1, 2)의 면 위에 설치할 때, 접촉 부재(7)의 제1 평면부(7A) 및 제2 평면부(7B)가 한 쌍의 판유리(1, 2)의 대향면에 확실하게 접촉하여 스페이서(3)의 설치성이 향상된다.
또한 환형상부(9)는 접촉 부재(7)에서 일체로 연장되어 나온 돌출편(8)에 의해 지지되고 있는데, 이 돌출편(8)은 접촉 부재(7)의 소정 부위에서 돌출되는 편상 부재이다. 따라서, 스페이서(3)의 전체 중량과 비교해서 돌출편(8)의 중량비율은 그다지 크지 않다. 본 실시형태의 스페이서(3)는 환형상부(9)를 지지하는 구성이면서, 스페이서(3)의 중량 분포를 중앙의 접촉 부재(7)측에 많이 남기고, 스페이서(3)를 판유리(1, 2)의 표면에 설치할 때 접촉 부재(7)가 쓰러지듯이 자세 변화되는 것을 유효하게 방지할 수 있다.
[기타 실시형태]
<1> 제1 평면부(7A) 및 제2 평면부(7B)의 형상은 예를 들면 도 12에 도시한 바와 같이 타원형으로 형성해도 된다. 이 경우, 개개의 접촉 부재(7)에 대해서는 지면(紙面)의 좌우방향으로 변형되거나 쓰러지기 쉬운 구성이 된다. 그러나 2개의 접촉 부재(7)끼리의 좌우 간격을 넓게 잡고, 스페이서(3)의 전체 형상을 좌우방향으로 길게 형성함으로써, 변형 특성에서 이방성이 없는 스페이서(3)를 얻을 수 있다.
<2> 접촉 부재(7)의 형상은 원기둥형상 외에 각기둥형상이어도 된다.
<3> 스페이서(3)는 에칭 처리 외에, 레이저 등의 수단에 의한 절단이나 프레스 가공에 의한 펀칭에 의해 소정 치수로 가공해도 된다.
1, 2 판유리
1A, 2A 대향면
3 스페이서(간격 유지 부재)
4 공극부
6 지지점
7 접촉 부재
7A 제1 평면부
7B 제2 평면부
8 돌출편
9 환형상부
11 접속부
12 접속부
H 높이(제1 평면부와 제2 평면부 사이의 치수)
P 가상의 원기둥
S 면적
S1 제1 평면부의 면적
W2 최대 폭

Claims (9)

  1. 한 쌍의 판유리 사이의 공극부를 감압 상태로 유지할 때, 상기 한 쌍의 판유리의 대향면에 소정 간격으로 설정된 지지점 각각에 설치되는 간격 유지 부재로서,
    상기 한 쌍의 판유리의 대향면에 각각 접촉되는 일방측의 제1 평면부 및 타방측의 제2 평면부를 가지는 접촉 부재를 적어도 하나 구비함과 아울러, 상기 접촉 부재에서 일체로 연장되어 나온 돌출편을 구비하고,
    상기 간격 유지 부재에 외접하여 높이방향이 상기 제1 평면부에 수직인 가상의 원기둥을 설정했을 때, 상기 제1 평면부의 총 면적 및 상기 제2 평면부의 총 면적이, 상기 원기둥의 원형 단면적의 절반 이하로 설정되어 있는 진공 복층 유리 패널용 간격 유지 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 평면부의 총 면적 및 상기 제2 평면부의 총 면적이, 상기 원기둥의 원형 단면적의 4분의 1 이하로 설정되어 있는 간격 유지 부재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접촉 부재를 하나 구비하고, 상기 돌출편에 지지되어 상기 접촉 부재의 주위를 둘러싼 상태로 배치되는 환형상부를 구비한 간격 유지 부재.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접촉 부재를 복수개 구비하고, 상기 복수의 접촉 부재끼리 상기 돌출편에 의해 서로 접속되어 있는 간격 유지 부재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 돌출편의 조합에 의해 상기 복수의 접촉 부재를 내부에 수용하는 환형상의 접속부가 형성되어 있는 간격 유지 부재.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 환형상의 접속부가 원환형상으로 형성되어 있는 간격 유지 부재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 평면부 및 상기 제2 평면부 중 적어도 한쪽이 원형상인 간격 유지 부재.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 부재가 상기 한 쌍의 판유리 사이에 설치된 상태에서, 상기 돌출편이 상기 한 쌍의 판유리에 이간되는 간격 유지 부재.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 평면부 및 상기 제2 평면부의 최대 폭이 상기 제1 평면부와 상기 제2 평면부 사이의 높이 치수 이하로 설정되어 있는 간격 유지 부재.
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