KR101406464B1

KR101406464B1 - 발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치

Info

Publication number: KR101406464B1
Application number: KR1020130024559A
Authority: KR
Inventors: 김한곤; 정숙자; 김은식
Original assignee: 김한곤; 김은식; 정숙자
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-06-13

Abstract

본 발명은 이온교환이 이루어지는 화학강화로 내에서 박판유리 크기의 변화에 따라 최상의 조건으로 화학강화시키기 위해 발열체를 위치 조절 가능하게 구비하도록 하기 위하여, 유리적재대에 안착된 박판유리를 순차적 공정으로 예열, 화학강화, 서냉(냉각), 세척 처리하여 강화시키도록 예열로, 화학강화로, 서냉로 및 세척로로 이루어지는 박판유리 강화열처리장치에 있어서, 상기 박판유리를 화학강화로를 통해 강화열처리 하기 위해 열처리용액이 충전되는 화학강화로의 내부에 다수의 발열체를 설치하되; 상기 발열체는, 상기 화학강화로 내부에 마련된 용기내의 측부면 및 바닥면에 일정간격으로 고정 설치된 다수의 발열체고정대에 선택적으로 위치조절 가능하게 결합 고정되도록 구성한다.

Description

발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치{Heat treat apparatus for tempering a thin glass}

본 발명은 박판유리 강화열처리장치에 관한 것으로서, 특히 이온교환이 이루어지는 화학강화로 내에서 박판유리 크기의 변화에 따라 최상의 조건으로 화학강화시키기 위해 발열체를 위치 조절 가능하게 구비하도록 하는 발열체의 위치조절이 가능한 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 되는데, 열처리 장치는 그 일예로 예열로, 화학강화로, 냉각로와 그 상에 설치된 레일, 레일 상에 설치된 지지롤러, 주행휠 및 이송대차를 포함하여 이루어져 유리를 순차적 공정으로 예열, 가열, 냉각하게 된다.

유리의 통상적인 화학적 강화법은 유리 표면을 강화하기 위해 그 표면에 분포하는 이온 반경이 작은 나트륨 이온(Na⁺)과 이온교환반응이 발생되도록 화학강화로 내에 열처리용 분말인 질산칼륨(KNO₃)을 충전한 후 액상화시켜 된 질산칼륨(KNO₃) 용액의 이온 반경이 큰 칼륨 이온(K⁺)이 서로 치환되어 유리 표면에 이온교환반응에 의한 압력응력층이 형성되어 유리의 표면밀도가 강화되도록 하는 것이다.

상기 유리를 화학적 강화법으로 열처리하기 위한 화학강화로 내의 열처리용액의 온도를 가열하여 올렸다가 필요한 적정 온도로 내리기 위해 종래에는 가열수단의 작동을 정지시키거나 상부에 설치된 도어를 일부 개방하여 온도를 내리는 등의 자연냉각방식을 채택하여 사용하여 왔다.

이로 인해 화학강화로 내의 열처리용액의 온도를 적정 온도로 내리는데 많은 시간이 소요되어 왔고, 이로 인해 작업 효율성까지 떨어뜨리게 되는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-0967799호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 이온교환이 이루어지는 화학강화로 내에서 박판유리 크기의 변화에 따라 최상의 조건으로 화학강화시키기 위해 발열체를 위치 조절 가능하게 구비하도록 하고, 발열체의 위치에 따라 열처리용액(KNO₃)의 대류방향을 다변화 할 수 있어 박판유리의 크기 및 두께 변화에 최상의 조건으로 대응하여 화학강화처리를 할 수 있는 발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 유리적재대에 안착된 박판유리를 순차적 공정으로 예열, 화학강화, 서냉(냉각), 세척 처리하여 강화시키도록 예열로, 화학강화로, 서냉로 및 세척로로 이루어지는 박판유리 강화열처리장치에 있어서, 상기 박판유리를 화학강화로를 통해 강화열처리 하기 위해 열처리용액이 충전되는 화학강화로의 내부에 다수의 발열체를 설치하되; 상기 발열체는, 상기 화학강화로 내부에 마련된 용기내의 측부면 및 바닥면에 일정간격으로 고정 설치된 다수의 발열체고정대에 선택적으로 위치조절 가능하게 결합 고정되도록 구성함을 특징으로 하는 발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치를 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치는 화학강화로에 구비되는 가열수단으로 적용되는 발열체를 선택적으로 위치 조절 가능하게 설치할 수 있게 함으로써 화학강화로 내부의 열처리용액인 질산칼륨(KNO₃) 용액의 대류를 활성화하여 이온 반응을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

특히 발열체의 위치를 선택적으로 위치 조절 가능하게 함으로써 박판유리의 크기 및 두께 변화에 따른 화학강화열처리 조건 및 특성에 맞도록 사용하기 적합한 이점이 있다.

또한 열처리용액의 대류방향을 상하, 좌우를 비롯한 여러방향으로 강제 조절할 수 있어 이온반경의 치환을 다변화 할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치의 전체 측면도,
도 2는 본 발명에 의한 화학강화로의 측면도,
도 3은 본 발명에 의한 화학강화로 내에 발열체가 설치된 상태의 측면도,
도 4는 본 발명에 의한 발열체의 다양한 설치 상태를 나타낸 측면도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 수거용받침대의 구성을 알 수 있는 측면도이다.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 6을 참조하여 보면 본 발명에 의한 발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치의 구성을 위해 유리적재대(7)에 안착된 박판유리를 이동대차(5)에 의해 순차적 공정으로 예열, 화학강화, 서냉(냉각), 세척처리 하도록 예열로(1), 화학강화로(2), 서냉로(3) 및 세척로(4)가 설치된다.

상기 예열로(1), 화학강화로(2), 서냉로(3) 및 세척로(4) 중에서 특히 화학강화로(2)에서는 유리 표면을 강화하기 위해 그 표면에 분포하는 이온 반경이 작은 나트륨 이온(Na⁺)과 이온교환반응이 발생되도록 화학강화로(2)내에 열처리용 분말인 질산칼륨(KNO₃)을 충전하게 된다.

상기 질산칼륨(KNO₃)은 화학강화로(2)에 구비되는 가열수단에 의해 액화되어 350∼500℃의 상태에서 유리 표면의 나트륨 이온(Na⁺)과 질산칼륨(KNO₃) 용액의 이온 반경이 큰 칼륨 이온(K⁺)이 서로 치환되어지고, 이때 유리 표면에 이온교환반응에 의한 압력응력층이 형성되어 표면밀도가 큰 강화유리가 형성되는 것이다.

본 발명은 상기 화학강화로(2)에 구비되는 가열수단으로 적용되는 발열체(10)를 선택적으로 위치 조절 가능하게 설치할 수 있게 함으로써 화학강화로(2) 내부의 질산칼륨(KNO₃) 용액의 대류 방향을 상하, 좌우 및 여러방향으로 강제 조절하여 이온 반응을 활성화시켜 극대화하도록 한 것이다.

이때 상기 발열체(10)는 주로 봉 형태의 히터가 사용되며, 그 외에도 화학강화로(2) 내에 설치될 수 있는 구조이면 어떠한 발열체(10)라도 무관하다. 또한 이때 봉 형태의 발열체(10)는 화학강화로(2) 내에서 수평방향으로 설치되는 것이 바람직하다.

이를 위해 본 발명은 도 2 및 도 3을 참조하여 보면, 상기 박판유리를 화학강화열처리하기 위해 열처리용액인 질산칼륨(KNO₃)이 충전되는 화학강화로(2)의 내부에 다수의 발열체(10)를 설치함으로서 구성된다.

상기 발열체(10)는 박판유리의 표면에 이온교환반응이 이루어지도록 열처리용액을 350∼500℃로 가열하기 위해 마련되는 수단이다.

상기 발열체(10)는 상기 화학강화로(2) 내부에 마련된 용기(9)의 내측면 및 바닥면에 일정간격으로 고정 설치된 다수의 발열체고정대(20)에 선택적으로 위치조절 가능하게 결합 고정되도록 구성한다.

이때, 도 3에서와 같이 발열체(10)는 화학강화로(2)의 내부에 마련된 용기(9) 내의 측부면 및 바닥면에 일정간격으로 고정 설치된 다수의 발열체고정대(20)에 선택적으로 결합 가능한 구조로 구성된다.

이와 같은 선택적인 구성은 도 4에 잘 도시되어 있으며, 도 4의 (a)에서와 같이 발열체(10)를 용기(9)의 바닥면에만 설치하게 되면 열처리용액의 대류가 하부에서 상부측으로 이루어지고, 도 4의 (b)에서와 같이 발열체(10)를 측부면에만 설치하게 되면 열처리용액의 대류가 측부면에서 중앙측으로 이루어지며, 도 4의 (c)에서와 같이 발열체(10)를 일측부면 및 바닥면에만 설치하게 되면 열처리용액의 대류가 타측부 대각 상부측으로 이루어지게 되며, 도 4의 (d)에서와 같이 측부면 및 바닥면에 모두 설치하게 되면 열처리용액의 대류가 측부면 및 바닥면에서 중앙측으로 이루어지게 된다.

상기한 조건은 박판유리의 화학강화열처리 조건 및 특성에 맞게 조절 가능하도록 설치되게 한다.

다른 방법을 구현하기 위한 구조로는 도 1에서와 같이 상기 화학강화로(2)를 다수개로 구비하고, 각각의 화학강화로(2) 마다 발열체(10)의 위치를 달리 결합 고정할 수 있다.

한편, 도 5에서와 같이 상기 화학강화로(2)의 내측 바닥부에 유리적재대(7)에 안착된 박판유리를 강화열처리하는 과정에서 발생되는 유리조각을 포함한 비산물을 수거하기 위해 수거용받침대(30)를 더 구비한다. 이때 수거용받침대(30)는 도 6에서와 같이 작업장에 설치되는 호이스트 등의 승강수단(36)을 이용하여 외부로 들어내도록 구성한다.

상기 수거용받침대(30)는 화학강화로(2) 내부의 청결유지와 강화열처리 과정에서 부서진 유리가 하부측으로 떨어지게되는데 이를 방치하게 되면 화학강화로(2) 내부 바닥에 적체가 되어 화학강화로(2) 내부의 공간이 줄어들게 되므로 열처리용액의 교반에 영향을 미쳐 제품 생산에 악영향을 끼치게 된다. 그러므로 수거용받침대(30)를 구비하여 주기적으로 청소관리를 함으로써 박판유리의 생산을 원활하게 할 수 있게 된다. 또한 수거용받침대(30)를 작업장에 설치되는 호이스트 등의 승강수단(36)을 이용하여 외부로 들어내 청소하면 되므로 화학강화로 내부에서의 안정적인 작업을 할 수 있게 된다.

2 : 화학강화로 9 : 용기
10 : 발열체 20 : 발열체고정대
30 : 수거용받침대

Claims

유리적재대에 안착된 박판유리를 순차적 공정으로 예열, 화학강화, 서냉(냉각), 세척 처리하여 강화시키도록 예열로(1), 화학강화로(2), 서냉로(3) 및 세척로(4)로 이루어지는 박판유리 강화열처리장치에 있어서,
상기 박판유리를 화학강화로(2)를 통해 강화열처리 하기 위해 열처리용액이 충전되는 화학강화로(2)의 내부에 다수의 발열체(10)를 설치하되;
상기 발열체(10)는,
상기 화학강화로(2) 내부에 마련된 용기(9)내의 측부면 및 바닥면에 일정간격으로 고정 설치된 다수의 발열체고정대(20)에 선택적으로 위치조절 가능하게 결합 고정되도록 구성함을 특징으로 하는 발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치.
제1항에 있어서,
상기 화학강화로(2)는 다수개로 구비하되,
각각의 화학강화로(2) 마다 발열체(10)의 위치를 달리 결합 고정함을 특징으로 하는 발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치.
제1항에 있어서,
상기 화학강화로(2)의 내측 바닥부에 유리적재대(7)에 안착된 박판유리를 강화열처리하는 과정에서 발생되는 유리조각을 포함한 비산물을 수거하기 위해 수거용받침대(30)를 더 구비함을 특징으로 하는 발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치.
제3항에 있어서,
상기 수거용받침대(30)는 화학강화로(2)의 상부측에 구비되는 승강수단(36)에 의해 화학강화로(2)의 상부외측으로 이동되게 하여 수거용받침대(30)를 청소하도록 구성함을 특징으로 하는 발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치.
제1항에 있어서,
상기 발열체(10)는 봉 형태의 히터이며, 화학강화로(2) 내에서 수평방향으로 설치 구성됨을 특징으로 하는 발열체의 위치조절이 가능한 화학강화로를 갖는 박판유리 강화열처리장치.