KR101516110B1 - 진공유리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건물의 개구부에 설치되는 창호에 끼워지는 진공유리에 관한 것으로서 보다 상세하게는 진공유리의 진공층 사이에 유리창 내부를 지지하는 지지봉이 형성되어 진공층 내부의 진공력을 육안으로 확인할 수 있고, 진공밸브를 유리를 가공한 후에 설치하여 수리 및 유지보수가 용이한 진공유리에 관한 것이다.

Description

진공유리{Vacuum glass}
본 발명은 건물의 개구부에 설치되는 창호에 끼워지는 진공유리에 관한 것으로서 보다 상세하게는 진공유리의 진공층 사이에 유리창 내부를 지지하는 지지봉이 형성되어 진공층 내부의 진공력을 육안으로 확인할 수 있고, 진공밸브를 유리를 가공한 후에 설치하여 수리 및 유지보수가 용이한 진공유리에 관한 것이다.
현재 고층 빌딩 등의 건축물에는 투명 유리 또는 반사유리를 사용한 외벽마감인 커튼 월(Curtain wall) 공법이 외적 미려함에 있어서 많이 사용되고 있으며, 공동주택 및 일반 주거용 건물에는 발코니 확장공사를 통해 주거공간을 연장하는 공사가 빈번하게 시공되고 있는 실정이다.
이와 같은 커튼 월 공법으로 시공된 유리나 건물의 개구부에 설치되는 창호에는 난방이나 냉방의 효율을 높여 에너지 절약화를 도모하고자 단열성이나 기밀성이 향상된 단열용 창유리가 설치되어 왔다.
그러나 일반적으로 단열용 창유리는 단열용 벽체와 비교하여 열관통율(Heat-through ratio)이 높기 때문에 단열성은 단열용 벽체 보다 현저하게 떨어진다. 따라서 상기와 같은 문제점으로 인해 단열용 창유리의 단열성을 높이는 제품의 개발의 필요성이 증가하고 있다.
최근에는 단열성이 높은 단열용 창유리로서 복층유리가 알려져 있고, 이 복층유리는 최소 두 장의 판유리 사이에 건조한 공기층이 형성되도록 복수개의 판유리 사이에 간격재인 스페이스(Spacer)가 설치되도록 제작된 것을 말한다. 복층유리는 판유리와 비교할 때 공기층을 통해 유리의 표면으로 빠져나가는 열에너지의 양을 현저하게 줄일 수 있어 단열 및 방음성이 우수하며 공기층에 아르곤, 헬륨, 크립톤 등의 특정한 가스를 주입하여 제작되기도 한다. 이처럼 다양한 기술의 연구 개발이 진행되어 최근에는 상기된 복층유리보다 탁월한 방음, 단열 등의 효과를 나타내는 진공유리가 각광 받고 있다. 진공유리는 종래의 복층유리에 존재하는 공기층의 내부의 공기를 흡입하여 진공 상태로 만들어 가장 이상적인 방음 및 단열성을 보여주고 있다.
그러나 이와 같은 진공유리는 그 제작에 있어 별도의 제조설비가 필요하고 흡입홀을 통해 공기층 내부의 공기를 흡입한 후 별도의 장비를 이용하여 흡입홀을 밀봉하여야 하는 추가적인 작업으로 인해 제조시간 및 제조단가가 크게 향상될 뿐만 아니라 흡입홀을 밀봉하는 과정에서 진공층 내부로 공기가 유입되는 현상이 발생하고, 진공층 내부의 진공력을 측정할 수 있는 별도의 센서부를 추가적으로 구비하여야 하는 문제점이 있었다.
따라서 제조공정을 단순화시킴으로 인해 제조단가를 낮춰 보급률이 향상되고 주기적으로 진공성능을 확인하여 유지보수가 용이한 진공유리의 개발이 필요한 실정이다.
1. 실용신안공보 제20-1982-0000087호 '진공 단열판' (공고일자 1982.02.01) 2. 공개특허공보 제10-2013-0022535호 '진공유리 및 그 제조방법' (공개일자 2013.03.07) 3. 실용신안공보 제 20-1990-0009900호 '진공 이중 유리창' (공고일자 1990.10.20)
본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 진공유리 내부에 형성되는 진공층 사이를 지지할 수 있음과 동시에 진공력을 육안으로 확인할 수 있어 사용자가 단열 성능 여부를 감지할 수 있는 진공유리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 복수개의 판유리 사이에 진공층이 형성되도록 가공한 후 별도의 진공밸브를 설치하여 제조설비에서 진공밸브가 파손되는 현상을 방지할 수 있어 수리 및 유지보수가 용이한 진공유리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 진공유리는 상호 마주보는 복수개의 판유리(100); 상기 판유리(100)의 가장자리를 따라 형성되며, 상기 각각의 판유리(100) 사이에 공간층(S)이 형성되도록 양측이 상기 각각의 판유리(100)의 외측면에 접촉되어 상기 각각의 판유리(100)를 일정간격 이격시키는 스페이서(200); 상기 공간층(S)과 연통되도록 상기 복수개의 판유리(100) 중 어느 하나의 판유리(100)를 관통하는 관통홀(300); 상기 관통홀(300)에 설치되며, 상기 공간층(S) 내부를 감압하기 위해 외부에서 진공펌프로 흡입하면 상기 공간층(S) 내부에 존재하는 공기가 배출되도록 개방되고, 상기 진공펌프의 흡입이 중단되면 외부공기가 유입되는 것을 차단하는 진공밸브(400); 상기 공간층(S) 내부에 위치하며 일측과 타측이 상기 각각의 판유리(100)와 접촉되어 상기 판유리(100)를 지지하는 지지봉(500); 상기 지지봉(500)의 일측단에 형성되어 일측면이 상기 판유리(100)와 접촉하되, 상기 공간층(S)이 감압되면서 각각의 상기 판유리(100) 사이의 이격거리가 점차적으로 줄어들면 상기 판유리(100)와 접촉되는 면적에 따라 상기 공간층(S) 내부의 압력을 측정하는 변형부(600);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 변형부(600)에는 상기 판유리(100)와 접촉되는 접촉면적을 확인할 수 있는 눈금자(610)가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 진공밸브(400)는 상기 공간층(S)과 연통되는 제1 홀(411-h)이 형성되는 바닥판(411)과 상기 바닥판(411)의 가장자리를 따라 돌출되는 측벽(412) 및 상기 측벽(412)의 상단에 외측방향으로 돌출되는 안착리브(413)를 포함하는 밸브하우징(410); 상기 바닥판(411)에 안착되어 상기 제1 홀(411-h)을 개폐하는 개폐판(420); 상기 개폐판(420)이 상기 제1 홀(411-h)을 개방하면 상기 공간층(S) 내부의 공기가 배출되도록 상기 제1 홀(411-h)과 연통되는 제2 홀(431-h)이 형성되고, 상기 개폐판(420)이 상기 제1 홀(411-h)을 차단하면 상기 개폐판(420)을 가압하도록 상기 측벽(412)에 체결되는 체결볼트(430);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 개폐판(420)은 일측면이 상기 체결볼트(430)와 접촉되는 지지부(421); 상기 지지부(421)의 타측면에 형성되며 상기 제1 홀(411-h)을 개폐하는 밀폐부(422);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 지지부(421)에는 상기 개폐판(420)이 상기 제1 홀(411-h)을 개방할 때 상기 제1 홀(411-h)을 통과하는 상기 공간층(S)의 내부 공기를 상기 제2 홀(431-h)로 안내하는 유로홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 진공밸브를 통해 공기층 내부의 공기를 흡입하여 공간층 내부가 진공상태를 유지하면 지지봉의 일측 끝단에 형성된 변형부와 판유리 간에 접촉되는 접촉면적을 사용자가 육안으로 확인하여 공간층 내부의 밀폐여부를 확인할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 관통홀에 삽입되어 고정될 수 있는 진공밸브를 구비하고 진공밸브를 통해 공간층 내부의 공기를 흡입할 수 있으므로 주기적인 유지 및 보수가 용이한 장점이 있다.
도 1 은 본 발명의 진공유리의 전체적인 모습을 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명의 진공밸브의 주요구성을 나타낸 사시도.
도 3 은 본 발명의 지지봉 및 변형부를 나타낸 사시도.
도 4 는 본 발명의 변형부가 공간층 내부의 압력을 측정하는 방법을 나타낸 부분 단면도.
도 5 는 본 발명의 진공밸브의 작동방법을 나타낸 진공밸브의 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1 은 본 발명의 진공유리의 전체적인 모습을 나타낸 사시도, 도 2 는 본 발명의 진공밸브의 주요구성을 나타낸 사시도, 도 3 은 본 발명의 지지봉 및 변형부를 나타낸 사시도, 도 4 는 본 발명의 변형부가 공기층 내부의 압력을 측정하는 방법을 나타낸 부분 단면도, 도 5 는 본 발명의 진공밸브의 작동방법을 나타낸 진공밸브의 단면도에 관한 것이다.
도 1 을 참조하면 본 발명의 진공유리는 복수개의 판유리(100)를 갖는다. 판유리(100)는 적어도 2 개 이상이 상호 마주보며 배치되며 진공유리의 단열 성능을 높이기 위해 사용자의 설계변경으로 인해 3개 이상으로 배치할 수 있다.
도 1 을 참조하면 판유리(100)의 가장자리에는 스페이서(200)가 형성된다. 스페이서(200)는 판유리(100) 사이에 공간층(S)을 형성시키기 위해 상호 마주보는 판유리(100) 사이에 위치한 후 판유리(100)와 마주보는 다른 판유리(100)를 일정간격 이격시킬 수 있다. 즉 스페이서(200)의 양측이 판유리의 외측면에 각각 접촉되면 스페이서(200)의 두께 만큼 공간층(S)이 형성되는 것이다. 스페이서(200)는 판유리(100)의 끝단의 가장자리를 따라 폐루프(closef loop) 형상으로 형성되며, 탄성을 갖는 실리콘 및 고무계열의 합성수지로 제작되는 것이 바람직하다. 이는 스페이서(200)와 판유리(100) 사이로 기체가 누출되는 것을 방지하기 위함이다.
도 2 를 참조하면 상기 복수개의 판유리(100) 중 사용자에 의해 선택된 어느 하나의 판유리(100)에는 관통홀(300)이 가공되어 형성된다. 관통홀(300)을 통해 공간층(S)은 외부와 연통된다.
도 2 를 참조하면 관통홀(300)에는 진공밸브(400)가 설치된다. 진공밸브(400)는 공간층(S)이 진공상태를 유지할 수 있도록 진공밸브(400)와 진공펌프를 연결하여 공간층(S) 내부의 공기를 흡입하고 외부로 배출시킨다. 이때 진공밸브(400)는 진공밸브(400)의 외부에서 진공펌프로 공간층(S) 내부의 공기를 흡입하면 공간층(S) 내부에 존재하는 공기가 배출되도록 개방되고, 진공펌프의 흡입이 중단되면 대기압에 의해 진공밸브(400)가 폐쇄되어 외부공기가 유입되는 것을 차단한다.
도 1 및 도 3 을 참조하면 공간층(S) 내부에는 지지봉(500)이 형성된다. 지지봉(500)은 원기둥 형상으로 형성되며, 공간층(S) 내부의 공기가 외부로 배출되면서 이격된 각각의 판유리(100)의 간격이 줄어들 때 상호 마주보는 각각의 판유리(100)에 접촉되어 판유리(100)를 지지한다. 이때 지지봉(500)은 판유리(100)를 지지하기 위해 다수개 형성될 수 있으며 일정한 패턴을 그리며 배치될 수 있다.
도 1 및 도 3 을 참조하면 지지봉(500)의 일측단 또는 타측단에는 변형부(600)가 형성된다. 즉 변형부(600)는 지지봉(500)의 양측 끝단 중 사용자에 의해 선택된 끝단과 판유리(100) 사이에 구비되어 일측면이 판유리(100)와 접촉되며, 판유리(100)와 접촉되는 면적에 따라 공간층(S) 내부의 압력을 측정할 수 있다. 그리고 변형부(600)는 탄성이 있는 고무나 실리콘 계열의 합성수지로 제작되는 것이 바람직하다. 이때 지지봉(500)의 일측단 또는 타측단 중 변형부(600)가 구비되지 않은 지지봉(500)의 끝단에는 지지봉(500)을 판유리(100)에 고정시키기 위한 접착부(510)가 형성된다. 접착부(510)에 의해 지지봉(500)이 고정되면 지지봉(500)이 공간층(S) 내부에서 쉽게 탈락되는 것을 방지할 수 있다.
도 4 를 참조하여 변형부가 공간층(S) 내부의 압력을 측정할 수 있는 방법에 대하여 설명한다.
먼저 도 4 의 (a)를 참조하면 복수개의 판유리(100)가 상호 마주보며 이격된 거리를 D라고 가정하고, 변형부(600)와 판유리(100)가 접촉되는 면적을 t이라고 가정한다. 이는 진공밸브(400)를 통해 공간층(S)의 내부 공기가 외부로 배출되기 전이기 때문에 t의 간격은 매우 좁은 것을 알 수 있다.
도 4 의 (b)를 참조하면 진공밸브(400)를 통해 공간층(S) 내부가 감압되도록 공간층(S) 내부 공기가 외부로 배출되면 D의 거리는 점차적으로 줄어든다. 이는 공간층(S) 내부가 감압되면서 판유리(100)가 일정곡률반경을 가지며 절곡되기 때문이다. 이때 공간층(S) 내부의 공기가 외부로 배출됨에 따라 D의 거리가 점차적으로 줄어들면 변형부(600)가 탄성이 있는 재질로 형성되어 있기 때문에 변형부(600)와 판유리(100)가 접촉되는 면적이 증가된다. 따라서 변형부(600)의 접촉되는 면적을 통해 공간층(S) 내부의 진공상태를 사용자가 육안으로 확인할 수 있다.
도 2 을 참조하면 변형부(600)에는 눈금자(610)가 설치된다. 눈금자(610)는 변형부(600)의 중앙으로부터 일정간격 이격되는 다수개의 링 형상으로 형성될 수 있으며, 눈금자(610)를 통해 변형부(300)가 판유리(100)에 접촉될 때 보다 용이하게 접촉되는 면적을 확인할 수 있는 이점이 있다.
도 3 를 참조하면 진공밸브(400)는 밸브하우징(410), 개폐판(420) 및 체결볼트(430)를 포함한다.
먼저 밸브하우징(410)은 공간층(S)과 연통되는 제1 홀(411-h)이 형성되는 바닥판(411)이 형성된다. 바닥판(411)은 소정의 두께를 가지며, 관통홀(300)의 형상과 동일한 형상 및 직경을 가지도록 형성된다. 바닥판(411)의 가장자리에는 측벽(412)이 돌출 형성된다. 측벽(412)은 바닥판(411)의 가장자리를 따라 바닥판(411)과 일체로 형성되며, 내측면에는 나사산이 형성될 수 있다. 한편 측벽(412)의 상단에는 외측면에 외측방향으로 돌출되는 안착리브(413)가 형성된다. 밸브하우징(410)이 관통홀(300)에 삽입된 후 안착리브(413)가 판유리(100)에 외측면에 안착된다. 이때 도 5 를 참조하면 밸브하우징(410)과 판유리(100) 사이에는 고무 또는 실리콘 계열의 접착제가 도포되어 밸브하우징(410)과 판유리(100)를 고정시킬 수 있다. 또한 밸브하우징(410)과 판유리(100) 사이에 형성되는 별도의 완충재로 형성될 수 있다.
개폐판(420)은 바닥판(411)에 안착되어 제1 홀(411-h)을 개폐할 수 있으며, 바닥판(411)의 직경보다 작은 직경으로 형성되는 것이 바람직하다. 개폐판(420)은 지지부(421)와 밀폐부(422)를 포함한다. 지지부(421)는 밀폐부(422)보다 견고한 재질로 형성되는 것이 바람직하며 밀폐부(422)는 바닥판(411)에 안착되어 제1 홀(411-h)을 개폐한다. 이때 밀폐부(422)는 고무나 실리콘 계열의 합성수지재로 형성되어 제1 홀(411-h)을 밀폐할 때 밀폐력을 향상시킬 수 있다.
체결볼트(430)는 측벽(412)의 나사산과 맞물려 체결될 수 있다. 체결볼트(430)에는 공간층(S) 내부의 공기가 배출될 수 있도록 제1 홀(411-h)과 연통되는 제2 홀(431-h)이 체결볼트(430)를 관통하여 형성된다. 체결볼트(430)는 개폐판(420)이 제1 홀(411-h)을 밀폐한 후 체결볼트(430)의 끝단이 지지부(421)를 가압하며 측벽(412)에 체결된다.
이하 진공밸브(400)의 작동방법에 대하여 설명한다.
도 5 의 (a)를 참조하면 체결볼트(430)를 회전시켜 지지부(421)와 일정간격 이격시킨다. 이후 진공펌프를 이용하여 진공밸브(400)의 외부에서 흡입력을 제공하면 개폐판(420)이 제1 홀(411-h)을 개방함과 동시에 지지부(421)가 체결볼트(430)의 끝단에 접촉된다. 이후 제1 공간층(S)의 내부 공기가 제1 홀(411-h)을 지나 제2 홀(431-h)을 통과하여 진공펌프로 이동한다.
도 5 의 (b)를 참조하면 공간층(S)의 내부 공기가 배출되어 공간층(S)이 진공상태가 되면 진공펌프의 구동을 정지시킨다. 이때 제2 홀(431-h)을 통해 유입되는 대기압에 의해 지지부(421)가 가압되고 동시에 밀폐부(422)가 제1 홀(411-h)을 밀폐한다. 따라서 공간층(S)은 진공상태를 유지할 수 있다.
도 5 의 (c)를 참조하면 밀폐부(422)가 제1 홀(411-h)을 밀페한 후 체결볼트(430)를 회전시켜 지지부(421)를 가압한다. 이는 외부의 충격으로 인해 개폐판(420)이 제1 홀(411-h)을 개방하는 단점을 보완하기 위한 것이며 체결볼트(430)가 지지부(421)를 가압함으로써 밀폐부(422)의 밀폐력을 향상시켜 제1 홀(411-h)에서 외부공기가 공간층(S)으로 유입되는 것을 2차로 차단하기 위함이다.
도 2 를 참조하면 지지부(421)에는 유로홈이 형성될 수 있다. 유로홈은 지지부(421)의 상면으로부터 일정깊이 함입되어 형성되며 상호 교차되도록 복수개로 형성될 수 있다. 유로홈은 진공펌프가 흡입력을 제공하여 지지부(421)가 체결볼트(430)의 끝단에 접촉되는 경우 제1 홀(411-h)로 배출된 공간층(S)의 내부공기를 제2 홀(431-h)로 안내하기 위해 형성된다.
이와 같은 구성에 의한 본 발명의 진공유리는 진공밸브(400)를 통해 공간층(S) 내부의 공기를 외부로 배출시켜 공간층(S)을 진공상태로 유지할 수 있고, 공간층(S) 내부가 진공상태를 유지하면 지지봉(500)의 일측 끝단에 형성된 변형부(600)를 통해 판유리(100) 간에 접촉되는 접촉면적을 사용자가 육안으로 확인하여 공간층(S) 내부의 밀폐여부를 확인할 수 있다. 이후 시간이 경과되어 공간층(S) 내부로 공기가 유입되면 진공펌프를 통해 사용자가 간편하게 공간층(S) 내부의 공기를 외부로 배출시킬 수 있으므로 주기적인 유지 및 보수가 용이한 장점이 있다.
100 : 판유리 200 : 스페이서
300 : 관통홀 400 : 진공밸브
410 : 밸브하우징 411 : 바닥판
411-h : 제1 홀 412 : 측벽
413 : 안착리브 420 : 개폐판
421 : 지지부 422 : 밀폐부
430 : 체결볼트 431-h : 제2 홀
500 : 지지봉 510 : 접착부
600 : 변형부 610 : 눈금자
S : 공간층

Claims (5)

  1. 상호 마주보는 복수개의 판유리(100);
    상기 판유리(100)의 가장자리를 따라 형성되며, 상기 각각의 판유리(100) 사이에 공간층(S)이 형성되도록 양측이 상기 각각의 판유리(100)의 외측면에 접촉되어 상기 각각의 판유리(100)를 일정간격 이격시키는 스페이서(200);
    상기 공간층(S)과 연통되도록 상기 복수개의 판유리(100) 중 어느 하나의 판유리(100)를 관통하는 관통홀(300);
    상기 관통홀(300)에 설치되며, 상기 공간층(S) 내부를 감압하기 위해 외부에서 진공펌프로 흡입하면 상기 공간층(S) 내부에 존재하는 공기가 배출되도록 개방되고, 상기 진공펌프의 흡입이 중단되면 외부공기가 유입되는 것을 차단하는 진공밸브(400);
    상기 공간층(S) 내부에 위치하며 일측과 타측이 상기 각각의 판유리(100)와 접촉되어 상기 판유리(100)를 지지하는 지지봉(500);
    상기 지지봉(500)의 일측단에 형성되어 일측면이 상기 판유리(100)와 접촉하되, 상기 공간층(S)이 감압되면서 각각의 상기 판유리(100) 사이의 이격거리가 점차적으로 줄어들면 상기 판유리(100)와 접촉되는 면적에 따라 상기 공간층(S) 내부의 압력을 측정하는 변형부(600);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공유리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형부(600)에는 상기 판유리(100)와 접촉되는 접촉면적을 확인할 수 있는 눈금자(610)가 형성된 것을 특징으로 하는 진공유리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공밸브(400)는
    상기 공간층(S)과 연통되는 제1 홀(411-h)이 형성되는 바닥판(411)과 상기 바닥판(411)의 가장자리를 따라 돌출되는 측벽(412) 및 상기 측벽(412)의 상단에 외측방향으로 돌출되는 안착리브(413)를 포함하는 밸브하우징(410);
    상기 바닥판(411)에 안착되어 상기 제1 홀(411-h)을 개폐하는 개폐판(420);
    상기 개폐판(420)이 상기 제1 홀(411-h)을 개방하면 상기 공간층(S) 내부의 공기가 배출되도록 상기 제1 홀(411-h)과 연통되는 제2 홀(431-h)이 형성되고, 상기 개폐판(420)이 상기 제1 홀(411-h)을 차단하면 상기 개폐판(420)을 가압하도록 상기 측벽(412)에 체결되는 체결볼트(430);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공유리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 개폐판(420)은
    일측면이 상기 체결볼트(430)와 접촉되는 지지부(421);
    상기 지지부(421)의 타측면에 형성되며 상기 제1 홀(411-h)을 개폐하는 밀폐부(422);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공유리.
  5. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR820000087Y1 (en) * 1981-10-26 1982-02-01 K Yeom Vacuum panel
JPH0810645Y2 (ja) * 1990-06-20 1996-03-29 株式会社フジタ 耐火サツシ
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KR20010022736A (ko) * 1998-06-08 2001-03-26 이즈하라 요우조우 유리 패널의 스페이서

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