KR100370928B1 - 강화유리 제조시스템의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강화유리 제조시스템의 냉각장치에 관한 것으로, 그 목적은 반제품 유리를 보다 빠른 속도로 냉각시켜 강화를 완전하게 시킬 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해, 본 발명에서는 공기를 흡입하여 반제품 유리(A)측으로 송풍하도록 송풍수단(40)을 갖춘 에어덕트(30)와, 이 에어덕트(30)의 단부에 배치되어 반제품 유리(A)에 공기를 분사시키는 분사노즐(21)(22)과, 에어덕트(30)와 연결되는 배출구(52)와 외부공기가 유입되는 유입구(51)가 형성된 냉기챔버(50)와, 이 냉기챔버(50)내에 설치되어 냉기를 생성하는 냉동사이클(60)의 증발기(61)를 구비하여 반제품 유리(A)에 냉기를 분사시키는 것을 특징으로 한다. 따라서 노에서 가열된 반제품 유리(A)의 표면이 냉기를 통해 빠른 속도로 냉각되어 강화가 보다 완전하게 이루어지며 아울러 제품 불량률이 현저하게 줄어드는 작용효과가 있다.

Description

강화유리 제조시스템의 냉각장치{A COOLING DEVICE OF STRENGTHENED GLASS MANUFACTURE SYSTEM}

본 발명은 강화유리 제조시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반제품 유리를 급하게 냉각시켜 강화가 보다 완전하게 이루어지도록 하는 강화유리 제조시스템의 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 강화유리(强化琉璃)는 통상의 판유리에 비하여 압력 및 온도변화에 대한 강도가 월등하게 높고 작은 알갱이 형태로 깨져 파편에 대한 위험성이 적음으로써, 자동차나 빌딩 또는 상점의 도어 및 조리용기 등에 널리 사용되고 있다.

이러한 강화유리는 판유리를 노에서 650 ~ 900℃ 내외로 가열한 후 공냉장치를 통해 급속히 냉각하는 시스템으로 제조되고 있다. 즉, 소정의 형태로 절단된 유리를 회전식 노에서 가열한 후 이송수단을 통해 공냉장치측으로 이동시킨다. 그리고 가열된 판유리의 상하부에서 공냉장치의 에어노즐을 통해 공기를 분사시킴으로써, 반제품 유리의 표면온도를 200 ~ 420℃ 정도까지 급하게 냉각시킨다. 이에 따라 반제품 유리의 표면층에 압축 응력을 잔류시킴으로써 강도가 판유리에 비해 월등하게 강화된 강화유리가 제조된다.

그러나 이러한 종래 강화유리 제조시스템에서는 대기의 공기를 직접 흡입하여 반제품 유리측으로 분사시키는 공냉장치를 통해 냉각시키기 때문에, 강화유리의 강도를 높이는 데 그 한계가 있다.

즉, 강화유리의 강도는 가열된 반제품 유리를 빠른 속도로 냉각시킬수록 높아지는데, 종래에는 상온의 공기를 통해 냉각이 진행되기 때문에 반제품 유리가 서냉된다. 이에 따라 강화가 불완전하게 이루어지며 아울러 제품 불량률이 높아지는데, 이런 현상은 대기 온도가 높아지는 여름철에 더욱 심하게 발생된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 발명의 목적은 반제품인 가열된 유리를 보다 효율적으로 급냉시켜 강화유리의 강도를 높이며 제품 불량률을 낮출 수 있는 강화유리 제조시스템의 냉각장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 강화유리 제조시스템의 냉각장치를 보인 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 냉기챔버의 구조를 확대하여 보인 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21,22..분사노즐 30..에어덕트

40..송풍수단(브로워 팬) 50..냉기챔버

51..유입구 52..배출구

53..필터부재 54..흡입덕트

60..냉동사이클 61..증발기

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

공기를 흡입하여 반제품 유리측으로 송풍하도록 송풍수단을 갖춘 에어덕트와, 이 에어덕트의 단부에 배치되어 반제품 유리에 공기를 분사시키는 분사노즐을 구비한 강화유리 제조시스템의 냉각장치에 있어서,

냉각장치는 에어덕트와 연결되는 배출구와 외부공기가 유입되는 유입구가 형성된 냉기챔버와, 이 냉기챔버내에 설치되어 냉기를 생성하는 냉동사이클의 증발기를 더 구비하여 반제품 유리에 냉기를 분사시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 냉기챔버의 유입구에는 공기와 함께 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 필터부재가 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 냉기챔버에는 유입구와 연통되어 냉기챔버내로 외부공기의 흡입을 안내하며 내부에 증발기가 설치되는 흡입덕트가 마련되며,

증발기와 유입구 사이에는 외부공기를 강제 흡입하기 위한 팬이 설치된 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 가열된 반제품 유리가 냉기에 의해 보다 효율적으로 급냉됨으로써, 강화유리의 강도가 높아지며 제품 불량률을 낮출 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 1은 본 발명이 적용되는 강화유리 제조시스템의 냉각장치 및 냉기의 흐름을 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 냉기챔버의 구조를 보인 것이다.

본 발명이 적용되는 강화유리 제조시스템은 판유리가 컨베이어를 통해 지나면서 가열되는 노와, 가열된 판유리를 상,하부 금형을 통해 소정의 형태로 성형하는 성형장치와, 소정의 형태로 성형된 반제품 유리를 냉각시키기 위한 냉각장치를 갖추고 있다.

강화유리 제조시스템의 냉각장치는 컨베이어를 따라 이송되는 반제품 유리에 공기를 분사하여 냉각시키며, 이로 인해 반제품 유리가 급냉되어 강화(强化)가 이루어지는데, 이의 구성을 도 1과 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 강화유리 제조시스템의 냉각장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 반제품 유리(A)가 연속적으로 지나가는 컨베이어(10)와, 이 컨베이어(10)의 상하부에 각각 배치되어 공기를 분사시키기 위한 제1분사노즐(21) 및 제2분사노즐(22)과, 이 제1 및 제2분사노즐(21)(22)에 일단부가 연결되며 타단부에는 제1 및 제2분사노즐(21)(22)측으로 공기를 강제송풍하기 위해 송풍수단(40)이 마련된 에어덕트(30)와, 이 에어덕트(30)내로 냉기를 공급하는 냉기챔버(50)를 구비하고 있다.

제1,제2분사노즐(21)(22)은 컨베이어(10) 상하측에 대응하게 배치되며 내부에 소정의 공간이 형성된 제1본체(23) 및 제2본체(24)와, 이 제1,제2본체(23)(24)의 하면과 상면에 서로 대응하게 형성된 다수개의 노즐구멍(25)을 갖추고 있다. 이에 따라 제1분사노즐(21)과 제2분사노즐(22)은 이들 사이로 컨베이어(10)를 타고 지나가는 650 ~ 900℃ 정도의 반제품 유리(A)에 공기를 분사하게 된다.

에어덕트(30)는 송풍수단(40)의 작동 시 냉기챔버(50)내의 공기를 제1,제2분사노즐(21)(22)측으로 안내하는 것으로, 일단은 냉기챔버(50)와 연결되며 타단은 분기되어 제1분사노즐(21) 및 제2분사노즐(22)의 각 본체(23)(24)와 연통되어 있다. 그리고 송풍수단(40)은 공기를 제1,제2분사노즐(21)(22)측으로 강제 송풍하게 되는데, 본 발명에서는 브로워 팬으로 이루어져 있다. 이에 따라 송풍수단인 브로워 팬(40)이 작동하면, 냉기챔버(50)내의 공기는 에어덕트(30)를 통해 제1분사노즐(21)과 제2분사노즐(22)로 분배 공급되게 된다(도 1의 화살표 방향 참조).

그리고 냉기챔버(50)는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2분사노즐(21)(22)로 냉기를 공급하기 위한 것으로, 외부공기가 유입되는 유입구(51)와 에어덕트(30)의 일단부가 연결되는 배출구(52)가 형성되어 있으며, 이의 내부에는 냉동사이클(60)을 이루는 증발기(61)가 배치되어 있다. 또한, 냉기챔버(50)의 유입구(51)에는 외부로 유입되는 공기와 함께 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 소정의 두께를 갖는 필터부재(53)가 설치되어 있다.

그리고 냉기챔버(50)내에는 냉동사이클(60)을 이루는 증발기(61)에 의해 냉기가 생성되게 된다. 즉, 냉동사이클(60)은 냉매를 흡입하여 압축 토출하는 압축기(62)와, 이 압축기(62)와 냉매관을 매개로 연결되어 고온의 냉매를 응축시키는 응축기(63)와, 이 응축기(63)에서 응축된 냉매를 감압하는 냉매 팽창기(64)와, 감압된 냉매가 증발하여 냉기를 생성하는 증발기(61)를 갖추고 있으며, 이러한 구성요소들은 냉매관을 통해 폐회로로 연결되어 있다.

또한, 냉동사이클(60)의 증발기(61)를 설치하기 위해, 냉기챔버(50)에는 유입구(51)와 인접하게 형성되어 흡입되는 외부공기를 냉기챔버(50)내로 안내하기 위한 흡입덕트(54)가 형성되어 있다. 이러한 흡입덕트(54)내에는 냉동사이클(60)의 증발기(61)가 배치되며, 이 증발기(61)와 유입구(51) 사이에는 외부공기를 강제 흡입하기 위한 흡입팬(65)이 설치되어 있다.

이에 따라 흡입팬(65)의 기동 시 유입구(51)를 통해 흡입되는 외부공기는 증발기(61)를 지나 냉기로 변하면서 냉기챔버(50)내에 일시 저장되게 된다. 미설명 부호 "66"은 공기를 이용하여 냉매를 응축시키기 위해 응축기(63)와 인접하게 배치된 응축팬이다.

다음에는 이와 같이 구성된 강화유리 제조시스템 냉각장치의 작동 및 이에 따른 효과를 설명한다.

먼저, 냉동사이클(60)의 압축기(62)가 작동하면, 여기에서 토출되는 고온 고압의 냉매는 응축기(63)에서 응축되며, 냉매 팽창기(64)를 지나면서 증발하기에 용이한 압력으로 감압된다. 계속하여 감압된 냉매는 증발기(61)에서 기화되면서 흡입팬(65)에 의해 흡입되는 외부공기와 열교환됨으로써, 냉기가 생성된다. 이 때, 생성된 냉기는 흡입덕트(54)를 통해 냉기챔버(50)내로 토출되어 여기에는 냉기가 가득 채워지게 된다.

그리고 노에서 가열된 반제품 유리(A)가 컨베이어(10)를 타고 제1분사노즐(21)과 제2분사노즐(22) 사이로 들어오며 이러한 상태에서 브로워 팬(40)이 작동하면, 냉기챔버(50)내의 냉기는 에어덕트(30)를 타고 제1, 제2분사노즐(21)(22)의 본체(23)(24)내로 공급되며 계속하여 다수개의 노즐구멍(25)을 통해반제품 유리(A)의 상, 하면에 분사된다.

이에 따라 반제품 유리(A)의 표면은 제1,제2분사노즐(21)(22)을 통해 분사되는 냉기에 의해 종래보다 더 빠른 속도로 냉각되고, 이것에 의해 강화가 보다 완전하게 이루어진다.

한편, 냉기챔버(50)로부터 냉기가 빠져나가면서 기압차가 발생되며, 이로 인해 대기의 공기는 유입구(51)를 통해 자연스럽게 냉기챔버(50)내로 유입되면서 냉기로 변한다. 이 때, 유입구(51)에 설치된 필터부재(53)에 의해 이물질 유입은 방지된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이; 본 발명에서는 공기를 흡입하여 반제품 유리측으로 송풍하도록 송풍수단을 갖춘 에어덕트와, 이 에어덕트의 단부에 배치되어 반제품 유리에 공기를 분사시키는 분사노즐과, 에어덕트와 연결되는 배출구와 외부공기가 유입되는 유입구가 형성된 냉기챔버와, 이 냉기챔버내에 설치되어 냉기를 생성하는 냉동사이클의 증발기를 구비하여 반제품 유리에 냉기를 분사시키는 것을 특징으로 한다. 따라서 노에서 가열된 반제품 유리의 표면이 냉기에 의해 빠른 속도로 냉각되어 강화가 보다 완전하게 이루어지며 아울러 제품 불량률이 현저하게 줄어드는 작용효과가 있다.

Claims (3)

1. 공기를 흡입하여 반제품 유리(A)측으로 송풍하도록 송풍수단(40)을 갖춘 에어덕트(30)와, 상기 에어덕트(30)의 단부에 배치되어 반제품 유리(A)에 공기를 분사시키는 분사노즐(21)(22)과, 상기 에어덕트(30)를 통해 냉기를 공급하기 위한 냉기공급수단을 갖춘 강화유리 제조시스템의 냉각장치에 있어서,

   상기 냉기공급수단은,

   상기 에어덕트(30)와 연결되는 배출구(52)와 외부공기가 유입되는 유입구(51)가 형성되되, 상기 유입구(51)에는 이물질 유입을 방지하기 위한 필터부재(53)가 마련된 냉기챔버(50)와,

   상기 냉기챔버(50)내의 공기를 냉각시키기 위한 냉동사이클(60)의 증발기(61)와,

   상기 증발기(61)가 설치되며 상기 냉기챔버(50)내로 외부공기의 흡입을 안내하도록 상기 유입구(51)와 연계되게 마련된 흡입덕트(54)와,

   상기 증발기(61)와 유입구(51) 사이에 배치되어 외부공기를 강제 흡입하기 위한 팬(65)을 포함하는 것을 특징으로 하는 강화유리 제조시스템의 냉각장치.
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