JP2017511445A - 真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
断熱性および耐久性が向上するように改善された構造を有する真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫を開示する。真空断熱材はコア材(Core Material)、前記コア材の外側に配置される第1外皮材、前記コア材および前記第1外皮材間に配置される遮断層および前記第1外皮材と結合して内部に前記コア材および前記遮断層が収容される収容空間を形成する第2外皮材を含み、前記遮断層は前記第1外皮材に融着または粘着されて前記第1外皮材と一体をなすことを特徴とする。
Description
本発明は真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫に関するもので、詳細には断熱性および耐久性が向上するように改善された構造を有する真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫に関するものである。
人類が消費するエネルギーは限定的であり、これを使うことによって発生する二酸化炭素による地球温暖化はエネルギー危機とともに人類が抱えている最も大きな問題である。これに伴い、各国のエネルギー規制は日々強化され、家電製品に対するエネルギー消費効率等級表示制度はメーカーが抱えている永遠の宿題である。少ないエネルギーで最大の効率を要求する政府のエネルギー消費効率等級表示制度は高い内容積量と低い消費電力を所望する消費者の要求とよく符合する。特に、冷蔵庫に対して去る数十年の間、多くの研究が進行され、冷却サイクルおよび圧縮機、熱交換器などの効率向上研究はすでに限界に達している。したがって、最近では熱損失に対する研究が主をなしており、冷蔵庫の断熱性能を強化してエネルギー効率を向上させようとする試みが頻繁になされている。
既存のポリウレタンのような断熱材は熱伝導度が約20mK/m・Kであり、これを使う場合、冷蔵庫外壁の厚さが厚くなって冷蔵庫の貯蔵容量が減少する。したがって、このような問題点を解決するために優秀な断熱性能を有する真空断熱材の使用が必要となってきた。
ただし、真空断熱材のヒートブリッジ現象(Heat Bridge、真空断熱材の縁を通じて熱が流れる現象)および耐久性は相反関係にあるところ、効率的な真空断熱材の製作に限界がある。
本発明の一側面はガスおよび水分の透過を効果的に防止できるように改善された構造を有する真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫を提供する。
本発明の他の一側面はヒートブリッジ現象を防止し、耐久性を向上させることができるように改善された構造を有する真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫を提供する。
本発明のさらに他の一側面は体積を減らすことができるように改善された構造を有する真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫を提供する。
本発明の思想に従う真空断熱材は、コア材(Core Material)、前記コア材の外側に配置される第1外皮材、前記コア材および前記第1外皮材間に配置される遮断層および前記第1外皮材と結合して内部に前記コア材および前記遮断層が収容される収容空間を形成する第2外皮材を含み、前記遮断層は前記第1外皮材に融着または粘着されて前記第1外皮材と一体をなすことを特徴とする。
前記第1外皮材および前記第2外皮材は互いに異なる熱伝導度を有することができる。
前記第1外皮材は前記第2外皮材より低い熱伝導度を有することができる。
前記第1外皮材はアルミニウム蒸着外皮材を含み、前記第2外皮材はアルミホイル外皮材を含むことができる。
本発明の思想に従う真空断熱材は、前記コア材および前記第2外皮材間に配置されるブロック層をさらに含み、前記ブロック層は前記第2外皮材に融着または粘着されて前記第2外皮材と一体をなすことを特徴とする。
前記第1外皮材および前記第2外皮材はアルミニウム蒸着外皮材を含むことができる。
前記第1外皮材は前記第1外皮材の縁に沿って形成される第1領域および前記第1領域の内側に形成される第2領域を含み、前記遮断層は前記第2領域に接着され得る。
前記遮断層は前記第1領域の少なくとも一部にさらに接着され得る。
前記第2領域は前記コア材の縁で折れ曲がる折れ曲がり部を含むことができる。
前記第1外皮材は前記第2外皮材より低い熱伝導度を有し、前記第1領域は前記第2外皮材が前記コア材および前記第1領域の間に位置するように折れ曲がり得る。
前記遮断層は前記コア材と同じ幅を有することができる。
前記遮断層は前記コア材より小さい幅を有することができる。
前記第1外皮材は前記コア材の内側方向に前記収容空間と向き合う融着層を含むことができる。
前記第2外皮材は前記コア材の内側方向に前記収容空間と向き合うシール層を含むことができる。
前記第1外皮材は前記コア材の内側方向に前記収容空間と向き合う融着層を含み、前記第2外皮材は前記コア材の内側方向に前記収容空間と向き合うシール層を含み、前記融着層および前記シール層は前記第1領域の少なくとも一部で融着または粘着によって接着され得る。
前記融着層および前記シール層はLLDPE(Linear Low−Density Polyethylene)およびLDPE(Low Density Polyethylene)中の少なくとも一つを含むことができる。
前記遮断層は前記融着層と向き合い、前記融着層に接着される基盤層を含み、前記基盤層は融着または粘着によって前記融着層に接着され得る。
前記遮断層は前記コア材に向かって前記基盤層上に積層される少なくとも一つの金属層および無機蒸着層中の少なくとも一つをさらに含むことができる。
前記遮断層は前記融着層と向き合い、前記融着層に接着される金属層を含むことができる。
前記第1外皮材は前記コア材の外側方向に前記融着層上に配置される少なくとも一つのバリアー層をさらに含むことができる。
前記少なくとも一つのバリアー層は、基材層および前記コア材に向かって流入するガスおよび水分を遮断するように前記基材層上に設けられる蒸着層を含み、前記蒸着層はAl、SiO2およびAl2O3中の少なくとも一つを含むことができる。
前記少なくとも一つのバリアー層は前記融着層および前記基材層間に設けられる透過防止層をさらに含み、前記透過防止層はEVOH(Ethylene Vinyl Alcohol)およびVM−EVOH(Vacuum Metalized−Ethylene Vinyl Alcohol)中の少なくとも一つを含むことができる。
本発明の思想に従う真空断熱材は、コア材(Core Material)、前記コア材の外側に配置される第1外皮材、前記コア材および前記第1外皮材間に配置され、前記第1外皮材と一体をなすように前記第1外皮材に接着される遮断層および前記第1外皮材より大きい熱伝導度を有し、前記第1外皮材と結合して内部に前記コア材および前記遮断層が収容される収容空間を形成する第2外皮材を含み、前記第1外皮材および前記第2外皮材は融着または粘着によって接着されて前記収容空間の外側方向に延長される延長部を形成することができる。
前記延長部は前記第1外皮材が前記第2外皮材の外側に位置するように折れ曲がり得る。
前記第1外皮材は前記遮断層が接着される融着層および前記融着層の外側に積層されるバリアー層を含むことができる。
前記第2外皮材は前記コア材を取り囲むシール層を含み、前記融着層および前記シール層は互いに接着されて前記延長部を形成することができる。
前記融着層および前記シール層はLLDPE(Linear Low−Density Polyethylene)およびLDPE(Low Density Polyethylene)中の少なくとも一つを含むことができる。
前記バリアー層は複数個から構成され、前記複数のバリアー層は基材層および前記コア材に向かって流入するガスおよび水分を遮断するように前記基材層と対向配置される蒸着層を含み、前記蒸着層はAl、SiO2およびAl2O3中の少なくとも一つを含むことができる。
前記複数のバリアー層は前記融着層および前記基材層間に設けられる透過防止層をさらに含み、前記透過防止層はEVOH(Ethylene Vinyl Alcohol)およびVM−EVOH(Vacuum Metalized−Ethylene Vinyl Alcohol)中の少なくとも一つを含むことができる。
前記複数のバリアー層は外部衝撃を吸収できるように前記蒸着層上に設けられる保護層をさらに含み、前記保護層はPET(Polyethylene Phthalate)およびナイロン(Nylon)中の少なくとも一つを含むことができる。
前記遮断層は融着または粘着によって前記融着層に接着される第1層および前記コア材の内側方向に前記第1層上に積層される第2層を含み、前記第2層は無機蒸着層および複数の金属層中の少なくとも一つを含むことができる。
本発明の思想に従う冷蔵庫は外観を形成する外箱、前記外箱の内部に設けられ、貯蔵室を形成する内箱および前記外箱および前記内箱間に位置する真空断熱材を含み、前記真空断熱材はコア材(Core Material)、前記外箱の内面と向き合うように前記コア材の外側に配置される第1外皮材、前記コア材および前記第1外皮材間に配置され、前記第1外皮材と一体をなすように前記第1外皮材に接着される遮断層および前記第1外皮材より大きい熱伝導度を有し、前記内箱の外面と向き合うように前記第1外皮材と結合して内部に前記コア材および前記遮断層が収容される収容空間を形成する第2外皮材を含み、前記第2外皮材は融着または粘着によって前記第1外皮材の縁に沿って接着され得る。
前記第1外皮材は前記外箱の内面に結合され得る。
本発明の思想に従う真空断熱材は、コア材(Core Material)、前記コア材の外側に配置される第1外皮材、前記第1外皮材と互いに異なる熱伝導度を有し、前記第1外皮材と結合して内部に前記コア材が収容される収容空間を形成する第2外皮材および前記収容空間の外側方向に延長されるように設けられる延長部を含み、前記第1外皮材および前記第2外皮材は前記延長部の全部において融着または粘着によって接着され得る。
前記延長部は前記収容空間の外側方向に前記第1外皮材と前記第2外皮材が接着される最外殻位置に形成される第1地点および前記延長部と前記コア材が接触する第2地点を連結することができる。
前記第1外皮材は前記第2外皮材より低い熱伝導度を有することができる。
前記第1外皮材はアルミニウム蒸着外皮材を含み、前記第2外皮材はアルミホイル外皮材を含むことができる。
前記第1外皮材および前記第2外皮材はそれぞれ前記コア材の内側方向に前記収容空間と向き合う結合層を含み、前記第1外皮材および前記第2外皮材の結合層は融着または粘着によって接着され得る。
前記結合層はLLDPE(Linear Low−Density Polyethylene)およびLDPE(Low Density Polyethylene)中の少なくとも一つを含むことができる。
本発明の思想に従う真空断熱材は、前記第1外皮材および前記第2外皮材中の少なくとも一つおよび前記コア材間に配置される遮断層をさらに含むことができる。
前記遮断層は前記第1外皮材および前記第2外皮材中の少なくとも一つに接着されて前記第1外皮材および前記第2外皮材中の少なくとも一つと一体をなすことができる。
前記遮断層は前記コア材と同一であるか前記コア材より小さい幅を有することができる。
前記遮断層は前記コア材より大きい幅を有することができる。
前記延長部は前記収容空間の外側方向に前記第1外皮材と前記第2外皮材が接着される最外殻位置に形成される第1地点および前記延長部と前記コア材が接触する第2地点を連結し、前記収容空間の外側方向に延長される前記遮断層の少なくとも一端部は前記第1地点および前記第2地点間に位置することができる。
本発明の思想に従う真空断熱材は、前記第1外皮材および前記第2外皮材中の低い熱伝導度を有するいずれか一つおよび前記コア材間に配置される遮断層をさらに含むことができる。
第1外皮材および第2外皮材を融着または粘着によって接着させることによって、真空断熱材の耐久性を向上させることができる。
互いに異なる熱伝導度を有する第1外皮材および第2外皮材が接着されたハイブリッド(Hybrid)外皮材を使うことによって、ヒートブリッジ現象を効果的に防止することができる。
第1外皮材に接着されるようにコア材および第1外皮材間に遮断層を配置することによって、ガスおよび水分の透過程度を減らすことができる。
冷蔵庫の外箱および内箱間に、薄くて断熱性能が優秀な真空断熱材を使うことによって、冷蔵庫のスリムなデザインを具現するとともに冷蔵庫の貯蔵容量を増大させることができる。
以下では本発明に係る好ましい実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。一方、下記の説明で使われた用語、「先端」、「後端」、「上部」、「下部」、「上端」および下端」などは図面を基準にして定義したものであり、この用語によって各構成要素の形状および位置が制限されるものではない。
図1は本発明の一実施例に係る冷蔵庫の外観を図示した斜視図で、図2は本発明の一実施例に係る冷蔵庫を図示した断面図である。図3は図2の一部分を拡大して図示した断面図で、図4は本発明の一実施例に係る真空断熱材を図示した斜視図である。
図1〜図4に図示された通り、冷蔵庫1は外観を形成する本体10および本体10の内部に前面が開放されるように設けられる貯蔵室20を含むことができる。
本体10は貯蔵室20を形成する内箱11と、外観を形成する外箱13を含み、貯蔵室20に冷気を供給する冷気供給装置を含むことができる。
冷気供給装置は圧縮機(C)と、凝縮機(図示せず)と、膨張バルブ(図示せず)と、蒸発器26と、送風ファン27などを含んで構成され得、本体10の内箱11と外箱13の間には貯蔵室20の冷気流出を防止するように発泡断熱材15が発泡され得る。
本体10の後方下側には冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒を凝縮させる圧縮機(C)と凝縮機が設置される機械室23が設けられ得る。
貯蔵室20は隔壁17により左右に区画され、本体10の右側には冷蔵室21が設けられ、本体10の左側には冷凍室22が設けられ得る。
冷蔵庫1は貯蔵室20を開閉するドア30をさらに含むことができる。
冷蔵室21および冷凍室22はそれぞれ本体10に対して回動可能に結合される冷蔵室ドア31および冷凍室ドア33により開閉され、冷蔵室ドア31および冷凍室ドア33の背面には飲食物などを収納できるように複数のドアガード35が設けられ得る。
貯蔵室20には複数の棚24が設けられて貯蔵室20を複数個に区画することができ、棚24の上部には飲食物などの物品が積載される。
また、貯蔵室20には複数の貯蔵ボックス25がスライディング方式によって引き入れおよび引き出しできるように設けられ得る。
冷蔵庫1はドア30が本体10に回転可能に結合されるようにする上部ヒンジ41および下部ヒンジ43を含むヒンジモジュール40をさらに含むことができる。
貯蔵室20を形成する内箱11および内箱11の外側に結合されて外観を形成する外箱13の間には発泡空間(S)が設けられ、発泡空間(S)に発泡断熱材15が充填される。
発泡断熱材15の断熱性を補強するために発泡断熱材15とともに真空断熱材(Vacuum Insulation Panel、VIP)100を充填させることができる。
真空断熱材100はコア材(Core Material)110および外皮材130、140で構成されるが、外皮材130、140は真空状態の内部に浸透する微細な気体および水分を遮断して真空断熱材100の寿命を維持する非常に重要な要素である。
真空断熱材100の外皮材130、140は第1外皮材130および第2外皮材140を含むことができる。
第1外皮材130はコア材110の外側に配置され得る。第2外皮材140は第1外皮材130と結合して内部にコア材110が収容される収容空間160を形成することができる。
第1外皮材130および第2外皮材140は融着または粘着によって接着され得る。第1外皮材130および第2外皮材140が融着または粘着によって接着される場合、気体および水分のうち少なくとも一つが移動できる透き間ないし通路が閉鎖されるため、コア材110に向かう気体および水分のうち少なくとも一つの浸透が難しくなり得る。したがって、真空断熱材100の耐久性を向上することができる。また、第1外皮材130および第2外皮材140を融着または粘着によって接着させることによって真空断熱材100の製造性を向上させることができる。すなわち、真空断熱材100の外皮材130、140が破損する場合、一般的にはコア材110が収容される収容空間160の真空状態を維持し難い。しかし、第1外皮材130および第2外皮材140を融着または粘着によって接着させる場合、真空断熱材100の外皮材130、140が製造過程で破損してもコア材110が収容される収容空間160の真空状態を維持することができる。
第1外皮材130および第2外皮材140は互いに同一であるか互いに異なる熱伝導度を有することができる。
第1外皮材130および第2外皮材140が互いに異なる熱伝導度を有する場合、小さい熱伝導度を有する第1外皮材130は外箱13の内面13aと向き合うようにコア材110の外側に配置され得る。大きい熱伝導度を有する第2外皮材140は内箱11の外面11aと向き合うようにコア材110の外側に配置され得、第1外皮材130と結合して内部にコア材110が収容される収容空間160を形成することができる。
第1外皮材130は外箱13の内面13aに接着され得る。小さい熱伝導度を有する第1外皮材130が外箱13の内面13aに接着されることによって、断熱性能を向上させることができるだけでなく、外部の水分およびガスが真空断熱材100の内側に流入することを防止することができる。また、外箱13の内面13aと向き合う第1外皮材130の外面は平たくなっているため、外箱13の内面13aに接着することが容易である。第1外皮材130および第2外皮材140が互いに結合して形成する延長部(150、図6、図12参照)は熱伝導度の小さい第1外皮材130が第2外皮材140の外側に位置するように内箱11に向かって折れ曲がるため、第2外皮材140の外面は平たくないこともある。
ただし、第1外皮材130が外箱13の内面13aに接着されることに限定されず、第1外皮材130の代わりに第2外皮材140が外箱13の内面13aに接着されることも可能である。
図5は本発明の一実施例に係る真空断熱材の第1外皮材および第2外皮材が結合される前の状態を図示した断面図で、図6は本発明の一実施例に係る真空断熱材の延長部が折れ曲がる前の状態を図示した断面図である。図7は本発明の一実施例に係る真空断熱材の第1外皮材を拡大して図示した断面図で、図8は図6の真空断熱材のQ部分を拡大して図示した断面図である。図9は本発明の他の実施例に係る真空断熱材の第1外皮材を拡大して図示した断面図で、図10は本発明の一実施例に係る真空断熱材の第2外皮材を拡大して図示した断面図である。図11は本発明の一実施例に係る真空断熱材の延長部を拡大して図示した断面図である。図5〜図12では第1外皮材130および第2外皮材140が互いに異なる熱伝導度を有する場合を中心に説明する。また、第1外皮材130は相対的にガスおよび水分の透過が容易な外皮材であり、第2外皮材140は相対的にガスおよび水分の透過が難しい外皮材である場合を例に挙げて説明する。また、遮断層170はブロック層を含む。すなわち、ブロック層はコア材110および第2外皮材140の間に配置される遮断層170を意味する。
第1外皮材130は金属蒸着外皮材を含み、第2外皮材140はアルミホイル外皮材を含むことができる。以下、説明の便宜のために第1外皮材130は金属蒸着外皮材を、第2外皮材140はアルミホイル外皮材を指し示すものとする。金属蒸着外皮材はアルミニウム蒸着外皮材を含む。アルミホイル外皮材は水分およびガス透過度は低いが、ヒートブリッジ現象(Heat Bridge、真空断熱材の縁を通じて熱が流れる現象)が発生して断熱性能が落ちることがある。反面、金属蒸着外皮材はアルミホイル外皮材に比べて金属層が薄いためヒートブリッジ現象を防止することができるが、水分およびガス透過度が高いため耐久性が落ちることがある。以下、前記のような金属蒸着外皮材およびアルミホイル外皮材の短所を補完してヒートブリッジ現象を防止するとともに耐久性が向上した本発明に係る真空断熱材100を説明する。
以下、「上部」は真空断熱材の外側に向かう面を意味し、「下部」は真空断熱材の内側に向かう、すなわち、真空断熱材のコア材に向かう面を意味する。図示されていない図面符号は図1〜図4を参照する。
図5〜図11に図示された通り、真空断熱材100はコア材(Core Material)110、第1外皮材130および第2外皮材140を含むことができる。
コア材110は断熱性能が優秀なガラス繊維(Glass Fiber)を含むことができる。できるだけ細いガラス繊維で織成されたパネルが積層された構造を形成した方が高い断熱効果を得ることができる。具体的に、ガラス繊維間の空隙(Pore Size)が小さいほど断熱性能である輻射(Radiation)の影響を最小化できるため、高い断熱効果を期待することができる。
コア材110はガラス繊維だけで形成され得る。
第1外皮材130はコア材110の一面に配置され、第2外皮材140は第1外皮材130と結合して内部にコア材110が収容される収容空間160を形成するようにコア材110の他の面に配置され得る。
第1外皮材130および第2外皮材140の種類は互いに異なり得る。
また、第1外皮材130および第2外皮材140は互いに異なる材質で形成され得る。
また、第1外皮材130および第2外皮材140は互いに異なる厚さを有することができる。
また、第1外皮材130および第2外皮材140は互いに異なる積層構造を有することができる。具体的に、第1外皮材130および第2外皮材140はそれぞれを構成する層(Layer)が相異し得る。たとえ、第1外皮材130および第2外皮材140を構成する層が同一であっても層の配列が相異し得る。
また、第1外皮材130および第2外皮材140は互いに異なる積層数を有することができる。たとえ、第1外皮材130および第2外皮材140の種類が同じ場合であっても第1外皮材130の層(Layer)数および第2外皮材140の層(Layer)数は互いに異なり得る。
第1外皮材130および第2外皮材140は互いに結合して収容空間160の外側方向に延長される延長部150を形成することができる。延長部150はコア材110の両側面から外側方向に向かって延長されるように形成され得る。第1外皮材130および第2外皮材140は延長部150で互いに接着されてコア材110が収容される収容空間160を真空状態に維持することができる。
第1外皮材130および第2外皮材140は延長部150の少なくとも一部で融着または粘着によって接着され得る。好ましくは、第1外皮材130および第2外皮材140は延長部150の全部において融着または粘着によって接着され得る。
第1外皮材130は第1領域131および第2領域132を含むことができる。
第1領域131は第1外皮材130の縁に沿って形成され得る。第2領域132は第1領域131の内側に形成され得る。
第2領域132は四角形状を有することができるが、これに限定されない。
第2領域132はコア材110の縁で折れ曲がる折れ曲がり部132aを含むことができる。
第2外皮材140は縁部145および中央部146を含むことができる。
縁部145は第2外皮材140の縁に沿って形成され得る。中央部146は縁部145の内側に形成され得る。
縁部145は第1領域131に対応することができる。中央部146は第2領域132に対応することができる。ただし、縁部145および中央部146の対応関係はこれに限定されない。
中央部146は四角形状を有することができるが、これに限定されない。
中央部146はコア材110の縁で折れ曲がる折れ曲がり部132bを含むことができる。第2外皮材140の折れ曲がり部132bは第1外皮材130の折れ曲がり部132aに対応することができるが、これに限定されない。
第2外皮材140は密閉された収容空間160を形成することができるように第1領域131に接着され得る。具体的に、第2外皮材140の縁部145は第1領域131に接着されて四方が密閉された収容空間160を形成することができる。第2外皮材140の縁部145は融着または粘着によって第1領域131に接着され得る。
融着は熱を加える熱融着を含むことができる。
第1外皮材130の第1領域131および第2外皮材140の縁部145が接着されて収容空間160の外側方向に延長される延長部150を形成することができる。
第1領域131は第1外皮材130の外側の境界138で第1領域131の内側方向に1cm以上2cm以下に対応する位置で第2領域132と境界139をなすことができる。すなわち、延長部150は収容空間160の内側方向に1cm以上2cm以下の幅を有することができる。ただし、延長部150の幅は前記例に限定しない。
延長部150は第1地点(A)および第2地点(B)を連結する区間を含むことができる。第1地点(A)は第1外皮材130の縁および第1外皮材130の縁に対応する第2外皮材140の縁が接着される位置に形成され得る。第2地点(B)はコア材110と向き合うように第1地点(A)で収容空間160の内側方向に位置することができる。具体的に、第1地点(A)は第1領域131の外側の境界138および第1領域131の外側の境界138に対応する第2外皮材140の外側の境界138aが接着される位置に形成され得る。すなわち、第1地点(A)は収容空間160の外側方向に第1外皮材130の最外殻端部および第2外皮材140の最外殻端部が互いに会う位置に形成され得る。
第2地点(B)は第1領域131と第2領域132の境界139および境界139に対応する第2外皮材140の縁部145が接着される位置に形成され得る。すなわち、第2地点(B)は第1外皮材130の境界139および境界139に対応する第2外皮材140の境界139aが接着される位置に形成され得る。第2外皮材140の境界139aは縁部145および中央部146を区画することができるように縁部145および中央部146の間に形成され得る。第2地点(B)は収容空間160に収容されるコア材110と向き合うことができる。言い換えれば、第1地点(A)は収容空間160の外側方向に第1外皮材130および第2外皮材140が接着される最外殻位置に形成され得、第2地点(B)は延長部150およびコア材110が接触する位置に形成され得る。第1地点(A)および第2地点(B)を連結する延長部150を融着または粘着によって接着させることによって収容空間160内部に浸透する水分およびガス透過量を減らすことができる。
真空断熱材100の延長部150を形成する過程で第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つにはしわが発生する可能性がある。したがって、第1外皮材130には隣接した第1外皮材130の融着層133同士で接着される接着部位が形成され得る。また、第2外皮材140には隣接した第2外皮材140のシール層141同士で接着される接着部位が形成され得る。
第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つに形成され得る接着部位は融着または粘着によって接着形成される延長部150と同じように収容空間160内部に浸透する水分およびガス透過量を低減させることができる。
真空断熱材100は遮断層170をさらに含むことができる。
遮断層170は水分およびカスが収容空間160内部に浸透することを防止するように、第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つおよびコア材110の間に配置され得る。
好ましくは、遮断層170はガスおよび水分の透過が相対的に容易な外皮材130、140の内面に設置され得る。すなわち、遮断層170はガスおよび水分が第1外皮材130を通過して収容空間160内部に浸透することを防止するように、コア材110および第1外皮材130の間に配置され得る。
遮断層170はコア材110とともに収容空間160内部に収容され、第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つに接着されて第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つと一体をなすことができる。
好ましくは、遮断層170は第1外皮材130に接着されて第1外皮材130と一体をなすことができる。
遮断層170は第1外皮材130の第2領域132に接着され得る。
または遮断層170は第1外皮材130の第2領域132の内側に接着され得る。一例として、遮断層170は第1外皮材130の折れ曲がり部132a内側に接着され得る。
または遮断層170は第2領域132および第1領域131の一部に接着され得る。一例として、遮断層170は境界139を含むように第2領域132および第1領域131の一部にかけて接着され得る。
遮断層170は第1外皮材130および第2外皮材140の種類が相異する場合、コア材110と同一であるかコア材110より小さい幅を有することができる。一例として、遮断層170は第1外皮材130が金属蒸着外皮材で構成され、第2外皮材140がアルミホイル外皮材で構成される場合、コア材110と同一であるかコア材110より小さい幅を有することができる。
遮断層170はコア材110と同じ幅を有することができる。具体的に、コア材110は遮断層170と向き合う上面111を含むことができ、遮断層170はコア材110の上面111と同じ面積を有することができる。
遮断層170はコア材110より小さい幅を有することができる。具体的に、遮断層170はコア材110の上面111より小さい面積を有することができる。
これは遮断層170の特性上、遮断層170がコア材110より大きい断面積を有する場合、ヒートブリッジ現象(Heat Bridge)が発生する可能性があるためである。
遮断層170は第1外皮材130および第2外皮材140の種類が同じである場合、省略されるかコア材110より大きい幅を有することができる。
第1外皮材130および第2外皮材140が積層数とかかわらず、アルミホイル外皮材で構成される場合、遮断層170は省略され得る。言い換えれば、第1外皮材130および第2外皮材140がすべてアルミホイル外皮材で構成される場合であれば、第1外皮材130および第2外皮材140の積層数にかかわらず、遮断層170は省略され得る。これは、アルミホイル外皮材の場合、ガスおよび水分の透過が相対的に難しいためである。
遮断層170はコア材110より大きい幅を有することができる。具体的に、第1外皮材130および第2外皮材140が、積層数にかかわらず、金属蒸着外皮材で構成される場合、遮断層170はコア材110の上面111より大きい面積を有することができる。すなわち、第1外皮材130および第2外皮材140が、ガスおよび水分の透過は相対的に容易であるが熱伝導度が低い金属蒸着外皮材で構成される場合、遮断層170はコア材110より大きい幅を有することができる。このとき、収容空間160の外側方向に向かう遮断層170の少なくとも一端部は延長部150に位置することができる。具体的に、収容空間160の外側方向に向かう遮断層170の少なくとも一端部は第1地点(A)および第2地点(B)の間に位置することができる。
他の側面から説明すれば、遮断層170はコア材110の上面111だけでなく、コア材110の側面の少なくとも一部まで覆うことができるように十分な幅を有することができる。一例として、第1外皮材130は金属蒸着外皮材で構成され、第2外皮材140はアルミホイル外皮材で構成される場合、遮断層170はガスおよび水分の透過が相対的に容易な第1外皮材130およびコア材110の間に配置され得る。遮断層170は第1外皮材130に融着または粘着され得る。また、遮断層170は第1外皮材130とともに折り曲げられて延長部150まで延長され得る。具体的に、収容空間160の外側方向に向かう遮断層170の少なくとも一部は第1地点(A)および第2地点(B)の間に位置することができる。このとき、遮断層170はコア材110の上面111に向かって浸透するガスおよび水分だけでなく、コア材110の側面ないし縁に向かって浸透するガスおよび水分をより効果的に遮断することができるため、真空断熱材100の断熱性能を向上させることができる。
遮断層170は融着または粘着によって第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つに接着され得る。
好ましくは、遮断層170は融着または粘着によって第1外皮材130に接着され得る。
融着は熱を加える熱融着を含むことができる。
遮断層170は第1外皮材130と向き合うようにコア材110とともに収容空間160内部に挿入され得る。収容空間160内部に挿入された遮断層170は真空断熱材100の外部から加えられる熱処理工程によって第1外皮材130に融着または粘着され得る。
別途の接着剤を使って遮断層170を第1外皮材130の内面または外面に接着させる場合、接着剤で発生するガスなどが収容空間160内部に浸透して収容空間160の真空状態が破壊されるか、現実的に製作に多くの費用が発生する可能性がある。
遮断層170は金属ホイル、無機蒸着フィルムおよび高分子樹脂中の少なくとも一つを含むことができる。
遮断層170は第2領域132と同一であるか第2領域132より小さい幅を有することができる。
遮断層170は第1外皮材130の第2領域132に接着される基盤層(第1層)(図示せず)を含むことができる。基盤層は融着または粘着によって第2領域132に接着され得る。
遮断層170は少なくとも一つの金属層(図示せず)および無機蒸着層(図示せず)中の少なくとも一つ(第2層)をさらに含むことができる。無機蒸着層は無機物が蒸着された層を意味する。
以下、基盤層は第1層と同じ意味で、第2層は少なくとも一つの金属層および無機蒸着層中の少なくとも一つと同じ意味で使用され得る。
少なくとも一つの金属層および無機蒸着層中の少なくとも一つはコア材110に向かって基盤層上に積層され得る。すなわち、少なくとも一つの金属層および無機蒸着層中の少なくとも一つは基盤層の下部に配置され得る。
具体的に、遮断層170は第2領域132に接着される基盤層およびコア材110に向かって基盤層の下部に位置する少なくとも一つの金属層が積層された構造を有することができる。
または遮断層170は第2領域132に接着される基盤層およびコア材110に向かって基盤層の下部に位置する無機蒸着層が積層された構造を有することができる。
または遮断層170は第2領域132に接着される基盤層およびコア材110に向かって基盤層の下部に位置する少なくとも一つの金属層と無機蒸着層が積層された構造を有することができる。少なくとも一つの金属層と無機蒸着層の積層順序は多様に変形可能である。
遮断層170は少なくとも一つの金属層だけを含むこともできる。遮断層170が少なくとも一つの金属層だけで構成される場合、少なくとも一つの金属層は第2領域132と向き合い、第2領域132に接着され得る。
第1外皮材130は融着層133および少なくとも一つのバリアー層180を含むことができる。
融着層133はコア材110の内側方向に収容空間160と向き合うことができる。融着層133はシール性(Sealing)が優秀なLLDPE(Linear Low−Density Polyethylene)、LDPE(Low Density Polyethylene)、HDPE(High Density Polyethylene)およびCPP(Casting Polypropylene)中の少なくとも一つを含むことができる。好ましくは、融着層133はLLDPE(Linear Low−Density Polyethylene)およびLDPE(Low Density Polyethylene)中の少なくとも一つを含むことができる。これは遮断層170を第2領域132に接着させる過程で加えられ得る熱によって容易に付着できるためである。容易に付着できるということは他の外皮材の構成要素が阻害されない最適の温度で付着することを意味する。
融着層133はフィルム形態で形成され得る。
少なくとも一つのバリアー層180は融着層133上部に積層され得、基材層134および蒸着層135を含むことができる。
基材層134はPET(Polyethylene Phthalate)、VMPET(Vacuum Metalized Polyethylene Phthalate)、EVOH(Ethylene Vinyl Alcohol)およびナイロン(Nylon)中の少なくとも一つを含むことができる。
蒸着層135はコア材110に向かって流入するガスおよび水分を遮断するように基材層134上に設けられ得る。
蒸着層135は真空蒸着(Evaporating)、スパッタリングリング(Sputtering)およびエアゾール蒸着(Aerosol deposition)を含む物理的蒸着または化学気相蒸着(Chemical Vapor Deposition、CVD)を含む化学的蒸着によって形成され得る。
蒸着層135は、Al、SiO2およびAl2O3中の少なくとも一つを含むことができる。すなわち、蒸着層135にはAl、SiO2およびAl2O3中の少なくとも一つが蒸着され得る。
蒸着層135は多様な種類のアルミニウム酸化物を含むことができ、Al2O3に限定されない。
少なくとも一つのバリアー層180は第1バリアー層180a、第2バリアー層180bおよび第3バリアー層180cを含むことができる。この場合、融着層133と向き合うように融着層133上部に位置する第1バリアー層180aは融着層133を取り囲む第1基材層134aおよび第1基材層134a上部に配置される第1蒸着層135aを含むことができる。
第1バリアー層180aと向き合うように第1バリアー層180a上部に位置する第2バリアー層180bは、第1蒸着層135a上側に位置する第2基材層134bおよび第1蒸着層135aおよび第2基材層134bの間に位置する第2蒸着層135bを含むことができる。すなわち、第2バリアー層180bは第1蒸着層135aおよび第2蒸着層135bが向き合うように第1バリアー層180a上部に積層され得る。
第2バリアー層180b上部に位置する第3バリアー層180cは第2基材層134b上部に設けられる第3蒸着層135cおよび第3蒸着層135c上部に位置する第3基材層134cを含むことができる。
第2バリアー層180bが第1蒸着層135aおよび第2蒸着層135bが向き合うように第1バリアー層180a上部に積層される理由は、第1蒸着層135aにクラック(Crack)が発生することを防止するためである。具体的に、第1蒸着層135aが融着層133上に配置される場合、融着層133の性質上、第1蒸着層135aにクラックが発生しやすい。第1蒸着層135aにクラックが発生する場合、クラックを通じて真空断熱材100内部でガスおよび水分が流入され得、真空断熱材100の断熱性能が低下され得る。したがって、第2バリアー層180bは第1蒸着層135aおよび第2蒸着層135bが向き合うように第1バリアー層180a上部に積層されることが好ましい。
少なくとも一つのバリアー層180は基材層134および基材層134上に位置する蒸着層135が互いに対向して位置するように積層された構造を有することもできる。
少なくとも一つのバリアー層180は第1バリアー層180a、第2バリアー層180bおよび第3バリアー層180cに限定されない。
少なくとも一つのバリアー層180は透過防止層136をさらに含むことができる。
透過防止層136は融着層133および基材層134の間に設けられ得る。
透過防止層136はEVOH(Ethylene Vinyl Alcohol)およびVM−EVOH(Vacuum Metalized−Ethylene Vinyl Alcohol)中の少なくとも一つを含むことができる。
少なくとも一つのバリアー層180は保護層137をさらに含むことができる。
保護層137はコア材110の外側方向に第1外皮材130の最外殻に配置され得る。
保護層137は外部衝撃を吸収および分散して外部衝撃から表面や真空断熱材100内部のコア材110などを保護する役割をする。したがって、保護層137は耐衝撃性が優秀な材質で形成されることが好ましい。
保護層137はPET(Polyethylene Phthalate)、OPP(Oriented Polypropylene)、ナイロン(Nylon)および延伸ナイロン(Oriented Nylon)中の少なくとも一つを含むことができる。
遮断層170は第1外皮材130の融着層133と向き合い、融着層133に接着され得る。具体的に、遮断層170は第1外皮材130の第2領域132に対応する融着層133に接着され得る。
遮断層170の基盤層は融着または粘着によって第1外皮材130の融着層133に接着され得る。
第2外皮材140はコア材110の下部を取り囲むことができる。
第2外皮材140はシール層141、内部層142、防止層143およびカバー層144を含むことができる。
シール層141は第1外皮材130の融着層133とともにコア材110および遮断層170を取り囲むようにコア材110の表面に接着される。シール層141はシール性(Sealing)が優秀なLLDPE(Linear Low−Density Polyethylene)、LDPE(Low Density Polyethylene)、HDPE(High Density Polyethylene)およびCPP(Casting Polypropylene)中の少なくとも一つを含むことができる。
シール層141はフィルム形態で形成され得る。
内部層142はシール層141上側に位置することができる。内部層142はPET(Polyethylene Phthalate)、VMPET(Vacuum Metalized Polyethylene Phthalate)、EVOH(Ethylene Vinyl Alcohol)およびナイロン(Nylon)中の少なくとも一つを含むことができる。
防止層143はシール層141および内部層142の間に設けられ得、アルミニウム(Al)を含むことができる。
カバー層144は外部衝撃を吸収および分散して外部衝撃から表面や真空断熱材100内部のコア材110などを保護する役割をする。したがって、カバー層144は耐衝撃性が優秀な材質で形成されることが好ましい。
カバー層144はPET(Polyethylene Phthalate)、OPP(Oriented Polypropylene)、ナイロン(Nylon)および延伸ナイロン(Oriented Nylon)中の少なくとも一つを含むことができる。
第1外皮材130の第1領域131に対応する融着層133は第2外皮材140の縁部145に対応するシール層141と結合して延長部150を形成することができる。
表1は延長部の接着有無および遮断層の有無による真空断熱材の熱伝導度を表わす。
表1に表された通り、真空断熱材100は遮断層170の有無および延長部150の接着有無により互いに異なる熱伝導度を有することができる。
有効熱伝導度は真空断熱材100の中心部の熱伝導度および縁部の熱伝導度をすべて考慮した値であって、「mW/mK」の単位を有する。有効熱伝導度が小さいほど真空断熱材の断熱性能が優秀であることを意味する。
中心熱伝導度は真空断熱材100の中心部で測定した熱伝導度値であって、「mW/mK」の単位を有する。中心熱伝導度の初期値および30日経過後の値を比較してみると、真空断熱材100の信頼性を測ることができる。中心熱伝導度の初期値および30日経過後の値の差が小さいほど真空断熱材100の信頼性が優秀であり、断熱性能が優秀であることを意味する。
実施例1の真空断熱材100は3層で構成されるアルミニウム(Al)蒸着層135および遮断層170を含む第1外皮材130を有し、実施例2の真空断熱材100は遮断層170は省略し、3層で構成されるアルミニウム(Al)蒸着層135を含む第1外皮材130を有する。
実施例1の真空断熱材100は接着された延長部150を有し、実施例2の真空断熱材100は接着されていない延長部150を有する。
表1に表された通り、実施例1の真空断熱材100は実施例2の真空断熱材100より小さい有効熱伝導度を有する。時間経過による中心熱伝導度の差も実施例1の真空断熱材100が実施例2の真空断熱材100よりも小さいため延長部150が接着され、遮断層170を含むほど真空断熱材100の断熱性能および信頼性が向上するという点を確認することができる。
真空断熱材100は吸着剤120をさらに含むことができる。
吸着剤120はコア材110の内部に設けられ、コア材110の真空状態を維持するようにコア材110の内部に流入するガスおよび水分のうち少なくとも一つを吸着することができる。吸着剤120は粉末形態であり得、所定のブロック(Block)または直六面体の形状を有するように構成され得る。また、吸着剤120は第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つの内面またはコア材110の表面にコーティングされるか、コア材110の内部に挿入され得る。
吸着剤120はCaO、BaOおよびMgOなどを含むことができる。
吸着剤120は触媒剤をさらに含むこともできる。
真空断熱材100の製造方法は収容空間160の一側が開放されるように第1外皮材130および第2外皮材140を結合して袋状を形成し、コア材110を収容空間160内部に挿入し、第1外皮材130および第2外皮材140の一側を結合して密閉された収容空間160を形成することを含むことができる。具体的に、真空断熱材100の製造過程は収容空間160の一側が開放されるように第1外皮材130の第1領域131および第2外皮材140の縁部145の最外殻端部を結合し、コア材110を収容空間160内部に挿入し、第1外皮材130の第1領域131および第2外皮材140の縁部145の開放された一側を結合して密閉された、すなわち、真空状態の収容空間160を形成することを含むことができる。遮断層170はコア材110を収容空間160内部に挿入する過程で第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つと向き合うように収容空間160内部に挿入され得る。第1外皮材130の第1領域131および第2外皮材140の縁部145が結合して収容空間160の外側に向かう延長部150を形成することができる。
真空断熱材100の製造方法は真空断熱材100の外部から熱を加えることをさらに含むことができる。真空断熱材100に熱を加えることによって遮断層170を第1外皮材130の融着層133に融着または粘着させ、延長部150を形成する第1外皮材130の融着層133および第2外皮材140のシール層141を融着または粘着させて、水分およびガスが第1外皮材130を通じて収容空間160内部に浸透することをより効果的に防止することができる。
真空断熱材100に熱を加える代わりに加圧することもできる。一例として、真空断熱材100は大気圧下で加圧され得る。
図12は本発明の一実施例に係る真空断熱材の延長部が折れ曲がった状態を図示した断面図である。図示されていない図面符号は図1〜図11を参照する。
図12に図示された通り、真空断熱材100の延長部150は折れ曲がり得る。
延長部150は第2外皮材140がコア材110および第1外皮材130の間に位置するように折れ曲がり得る。すなわち、延長部150は熱伝導度の小さい第1外皮材130が熱伝導度の大きい第2外皮材140の外側に位置するように折れ曲がり得る。前述の通り、真空断熱材100は第1外皮材130が外箱13の内面に接着されるように内箱11および外箱13の間に配置され得、熱伝導度の大きい第2外皮材140が外箱13から遠くなるように延長部150を折り曲げることによって、真空断熱材100の断熱性能を向上させることができる。
図13は本発明の他の実施例に係る真空断熱材の延長部が折れ曲がる前の状態を図示した断面図で、図14は本発明の他の実施例に係る真空断熱材の延長部が折れ曲がった状態を図示した断面図である。以下、図示されていない図面符号は図1〜図12を参照する。また、図1〜図12と重複する説明は省略することができる。図13〜図15では第1外皮材130および第2外皮材140が互いに同一熱伝導度を有する場合を中心に説明する。
真空断熱材100は第1外皮材130と向き合う上面111aを有するコア材110を含むことができる。
真空断熱材100はコア材110を取り囲む第1外皮材130および第2外皮材140をさらに含むことができる。
第1外皮材130は金属蒸着外皮材およびアルミホイル外皮材中の少なくとも一つを含むことができる。
第2外皮材140は金属蒸着外皮材およびアルミホイル外皮材中の少なくとも一つを含むことができる。
第1外皮材130および第2外皮材140は互いに結合して収容空間160の外側方向に延長される延長部150を形成することができる。延長部150はコア材110の両側面から収容空間160の外側方向に向かって延長されるように形成され得る。第1外皮材130および第2外皮材140は延長部150で互いに接着されてコア材110が収容される収容空間160を真空状態に維持することができる。
第1外皮材130および第2外皮材140は延長部150の少なくとも一部で融着または粘着によって接着され得る。好ましくは、第1外皮材130および第2外皮材140は延長部150の全部において融着または粘着によって接着され得る。
延長部150は第1地点(A)および第2地点(B)を連結する区間を含むことができる。第1地点(A)は第1外皮材130の縁および第1外皮材130の縁に対応する第2外皮材140の縁が接着される位置に形成され得る。第2地点(B)はコア材110と向き合うように第1地点(A)で収容空間160の内側方向に位置することができる。言い換えれば、第1地点(A)は収容空間160の外側方向に第1外皮材130および第2外皮材140が接着される最外殻位置に形成され得、第2地点(B)は延長部150およびコア材110が接触する位置に形成され得る。
第1地点(A)および第2地点(B)を連結する延長部150を融着または粘着によって接着させることによって収容空間160内部に浸透する水分およびガス透過量を減らすことができる。
第1外皮材130および第2外皮材140はそれぞれコア材110の内側方向に収容空間160と向き合う結合層を含むことができる。結合層は融着層133およびシール層141中の少なくとも一つを含む意味で使用され得る。
第1外皮材130および第2外皮材140の結合層は融着または粘着によって接着され得る。
結合層はシール性(Sealing)が優秀なLLDPE(Linear Low−Density Polyethylene)、LDPE(Low Density Polyethylene)、HDPE(High Density Polyethylene)およびCPP(Casting Polypropylene)中の少なくとも一つを含むことができる。好ましくは、結合層はLLDPE(Linear Low−Density Polyethylene)およびLDPE(Low Density Polyethylene)中の少なくとも一つを含むことができる。
第1外皮材130の結合層および第2外皮材140の結合層は加熱および加圧中の少なくとも一つの条件下で互いに接着され得る。加熱条件および加圧条件は結合層の物理的性質ないし化学的性質により変更され得る。一例として、第1外皮材130の結合層および第2外皮材140の結合層は大気圧条件下で融着または粘着によって接着され得る。
第1外皮材130および第2外皮材140中のいずれか一つは融着または粘着によって第1外皮材130および第2外皮材140中の他の一つの縁に沿って接着され得る。
第1外皮材130および第2外皮材140がすべて金属蒸着外皮材である場合、第1外皮材130および第2外皮材140を融着または粘着によって接着させることによって水分またはガス透過度を減少させることができる。水分またはガス透過度の減少理由は第1外皮材130および第2外皮材140がすべてアルミホイル外皮材である場合と同一である。
ただし、第1外皮材130および第2外皮材140がすべて金属蒸着外皮材である場合、遮断層170を配置することによって水分またはガス透過度をさらに減少させることができる。遮断層170配置に関する詳細な説明は後述する。
図14に図示された通り、真空断熱材100の延長部150は折れ曲がり得る。
真空断熱材100の延長部150を折り曲げる過程で第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つにはクラック(crack)が形成され得る。クラックは、ガスないし水分がクラックを通じて真空断熱材100の内部に浸透する可能性があるため、真空断熱材100の断熱性能ないし耐久性の低下に大きな影響を及ぼす恐れがある。このようなクラック形成による真空断熱材100の断熱性能ないし耐久性の低下は第1外皮材130および第2外皮材140を互いに接着、好ましくは融着させることによって防止することができる。すなわち、クラックに流入したガスないし水分は第1外皮材130および第2外皮材140が互いに接着ないし融着された部分を通過しなければならないため、コア材110まで到達し難い。
真空断熱材100の延長部150を形成したり、真空断熱材100の延長部150を折り曲げる過程で第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つにはしわが発生する可能性がある。それにより、第1外皮材130には、隣接した第1外皮材130の融着層133同士で接着、好ましくは融着される接着部位(融着部位)が形成され得る。また、第2外皮材140には隣接した第2外皮材140のシール層141同士で接着、好ましくは融着される接着部位(融着部位)が形成され得る。このような第1外皮材130の融着層133同士で接着、好ましくは融着される接着部位(融着部位)および第2外皮材140のシール層141同士で接着、好ましくは融着される接着部位(融着部位)もクラック形成による真空断熱材100の断熱性能ないし耐久性の低下を防止することができる。
図15は本発明のさらに他の実施例に係る真空断熱材の延長部が折れ曲がる前の状態を図示した断面図である。以下、図示されていない図面符号は図1〜図14を参照する。また、図1〜図14と重複する説明は省略することができる。
図15に図示された通り、真空断熱材100は水分およびガスが第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つを通過して収容空間160内部に浸透することを防止するように、第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つおよびコア材110の間に配置される遮断層170をさらに含むことができる。
遮断層170は選択的に配置され得る。
第1外皮材130および第2外皮材140がすべて金属蒸着外皮材である場合、遮断層170は第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つおよびコア材110の間に配置され得る。
第1外皮材130および第2外皮材140がすべてアルミホイル外皮材である場合、遮断層170は省略され得る。
遮断層170は融着または粘着によって第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つに接着されて第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つと一体をなすことができる。
遮断層170は第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つより小さい幅を有することができる。
第1外皮材130および第2外皮材140が互いに同じ熱伝導度を有する場合、好ましくは、第1外皮材130および第2外皮材140がすべて金属蒸着外皮材である場合、遮断層170はコア材110より大きい幅を有することができる。具体的に、コア材110は遮断層170と向き合う上面111bを含むことができ、遮断層170はコア材110の上面111bより大きい面積を有することができる。
延長部150は遮断層170を含むことができる。収容空間160の外側方向に延長される遮断層170の少なくとも一端部170aは延長部150の第1地点(A)および第2地点(B)の間に位置することができる。
延長部150は遮断層170が配置される内側部150aおよび収容空間160の外側方向に内側部150aの外側に位置する外側部150bを含むことができる。
内側部150aで遮断層170は、第1外皮材130および第2外皮材140の間に配置され得る。具体的に、内側部150aで遮断層170は、第1外皮材130の融着層133および第2外皮材140のシール層141の間に配置され得る。
内側部150aで遮断層170は融着または粘着によって第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つに接着され得る。具体的に、内側部150aで遮断層170は、融着または粘着によって第1外皮材130の融着層133および第2外皮材140のシール層141中の少なくとも一つに接着され得る。
外側部150bで第1外皮材130および第2外皮材140は融着または粘着によって接着され得る。具体的に、外側部150bで第1外皮材130の融着層133および第2外皮材140のシール層141は融着または粘着によって接着され得る。
遮断層170は第1外皮材130および第2外皮材140中の少なくとも一つとともに折れ曲がり得る。
本発明に係る真空断熱材100は冷蔵庫だけでなく断熱の必要性がある多様な製品に使用され得る。
以上では特定の実施例に対して図示して説明した。しかし、本発明は前記の実施例にのみ限定されず、発明が属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、以下の特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想の要旨を逸脱せず、多様な変更実施が可能であろう。
Claims (45)
- コア材(Core Material);
前記コア材の外側に配置される第1外皮材;
前記コア材および前記第1外皮材間に配置される遮断層;および
前記第1外皮材と結合して内部に前記コア材および前記遮断層が収容される収容空間を形成する第2外皮材;を含み、
前記遮断層は前記第1外皮材に融着または粘着されて前記第1外皮材と一体をなすことを特徴とする、真空断熱材。 - 前記第1外皮材および前記第2外皮材は互いに異なる熱伝導度を有することを特徴とする、請求項1に記載の真空断熱材。
- 前記第1外皮材は前記第2外皮材より低い熱伝導度を有することを特徴とする、請求項1に記載の真空断熱材。
- 前記第1外皮材はアルミニウム蒸着外皮材を含み、
前記第2外皮材はアルミホイル外皮材を含むことを特徴とする、請求項1に記載の真空断熱材。 - 前記コア材および前記第2外皮材間に配置されるブロック層をさらに含み、
前記ブロック層は前記第2外皮材に融着または粘着されて前記第2外皮材と一体をなすことを特徴とする、請求項1に記載の真空断熱材。 - 前記第1外皮材および前記第2外皮材はアルミニウム蒸着外皮材を含むことを特徴とする、請求項5に記載の真空断熱材。
- 前記第1外皮材は、
前記第1外皮材の縁に沿って形成される第1領域;および
前記第1領域の内側に形成される第2領域;を含み、
前記遮断層は前記第2領域に接着されることを特徴とする、請求項1に記載の真空断熱材。 - 前記遮断層は前記第1領域の少なくとも一部にさらに接着されることを特徴とする、請求項7に記載の真空断熱材。
- 前記第2領域は前記コア材の縁で折れ曲がる折れ曲がり部を含むことを特徴とする、請求項7に記載の真空断熱材。
- 前記第1外皮材は前記第2外皮材より低い熱伝導度を有し、
前記第1領域は前記第2外皮材が前記コア材および前記第1領域の間に位置するように折れ曲がることを特徴とする、請求項7に記載の真空断熱材。 - 前記遮断層は前記コア材と同じ幅を有することを特徴とする、請求項1に記載の真空断熱材。
- 前記遮断層は前記コア材より小さい幅を有することを特徴とする、請求項1に記載の真空断熱材。
- 前記第1外皮材は前記コア材の内側方向に前記収容空間と向き合う融着層を含むことを特徴とする、請求項1に記載の真空断熱材。
- 前記第2外皮材は前記コア材の内側方向に前記収容空間と向き合うシール層を含むことを特徴とする、請求項5に記載の真空断熱材。
- 前記第1外皮材は前記コア材の内側方向に前記収容空間と向き合う融着層を含み、
前記第2外皮材は前記コア材の内側方向に前記収容空間と向き合うシール層を含み、
前記融着層および前記シール層は前記第1領域の少なくとも一部で融着または粘着によって接着されることを特徴とする、請求項7に記載の真空断熱材。 - 前記融着層および前記シール層はLLDPE(Linear Low−Density Polyethylene)およびLDPE(Low Density Polyethylene)中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項13〜請求項15のいずれか一項に記載の真空断熱材。
- 前記遮断層は前記融着層と向き合い、前記融着層に接着される基盤層を含み、
前記基盤層は融着または粘着によって前記融着層に接着されることを特徴とする、請求項15に記載の真空断熱材。 - 前記遮断層は前記コア材に向かって前記基盤層上に積層される少なくとも一つの金属層および無機蒸着層中の少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする、請求項17に記載の真空断熱材。
- 前記遮断層は前記融着層と向き合い、前記融着層に接着される金属層を含むことを特徴とする、請求項15に記載の真空断熱材。
- 前記第1外皮材は前記コア材の外側方向に前記融着層上に配置される少なくとも一つのバリアー層をさらに含むことを特徴とする、請求項15に記載の真空断熱材。
- 前記少なくとも一つのバリアー層は、
基材層;および
前記コア材に向かって流入するガスおよび水分を遮断するように前記基材層上に設けられる蒸着層;を含み、
前記蒸着層はAl、SiO2およびAl2O3中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項20に記載の真空断熱材。 - 前記少なくとも一つのバリアー層は前記融着層および前記基材層間に設けられる透過防止層をさらに含み、
前記透過防止層はEVOH(Ethylene Vinyl Alcohol)およびVM−EVOH(Vacuum Metalized−Ethylene Vinyl Alcohol)中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項21に記載の真空断熱材。 - コア材(Core Material);
前記コア材の外側に配置される第1外皮材;
前記コア材および前記第1外皮材間に配置され、前記第1外皮材と一体をなすように前記第1外皮材に接着される遮断層;および
前記第1外皮材より大きい熱伝導度を有し、前記第1外皮材と結合して内部に前記コア材および前記遮断層が収容される収容空間を形成する第2外皮材;を含み、
前記第1外皮材および前記第2外皮材は融着または粘着によって接着されて前記収容空間の外側方向に延長される延長部を形成することを特徴とする、真空断熱材。 - 前記延長部は前記第1外皮材が前記第2外皮材の外側に位置するように折れ曲がることを特徴とする、請求項23に記載の真空断熱材。
- 前記第1外皮材は、
前記遮断層が接着される融着層;および
前記融着層の外側に積層されるバリアー層;を含むことを特徴とする、請求項23に記載の真空断熱材。 - 前記第2外皮材は前記コア材を取り囲むシール層を含み、
前記融着層および前記シール層は互いに接着されて前記延長部を形成することを特徴とする、請求項25に記載の真空断熱材。 - 前記融着層および前記シール層はLLDPE(Linear Low−Density Polyethylene)およびLDPE(Low Density Polyethylene)中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項26に記載の真空断熱材。
- 前記バリアー層は複数個から構成され、
前記複数のバリアー層は、
基材層;および
前記コア材に向かって流入するガスおよび水分を遮断するように前記基材層と対向配置される蒸着層;を含み、
前記蒸着層はAl、SiO2およびAl2O3中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項25に記載の真空断熱材。 - 前記複数のバリアー層は前記融着層および前記基材層間に設けられる透過防止層をさらに含み、
前記透過防止層はEVOH(Ethylene Vinyl Alcohol)およびVM−EVOH(Vacuum Metalized−Ethylene Vinyl Alcohol)中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項28に記載の真空断熱材。 - 前記複数のバリアー層は外部衝撃を吸収できるように前記蒸着層上に設けられる保護層をさらに含み、
前記保護層はPET(Polyethylene Phthalate)およびナイロン(Nylon)中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項29に記載の真空断熱材。 - 前記遮断層は、
融着または粘着によって前記融着層に接着される第1層;および
前記コア材の内側方向に前記第1層上に積層される第2層;を含み、
前記第2層は無機蒸着層および複数の金属層中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項25に記載の真空断熱材。 - 外観を形成する外箱;
前記外箱の内部に設けられ、貯蔵室を形成する内箱;および
前記外箱および前記内箱間に位置する真空断熱材;を含む冷蔵庫において、
前記真空断熱材は、
コア材(Core Material);
前記外箱の内面と向き合うように前記コア材の外側に配置される第1外皮材;
前記コア材および前記第1外皮材間に配置され、前記第1外皮材と一体をなすように前記第1外皮材に接着される遮断層;および
前記第1外皮材より大きい熱伝導度を有し、前記内箱の外面と向き合うように前記第1外皮材と結合して内部に前記コア材および前記遮断層が収容される収容空間を形成する第2外皮材;を含み、
前記第2外皮材は融着または粘着によって前記第1外皮材の縁に沿って接着されることを特徴とする、冷蔵庫。 - 前記第1外皮材は前記外箱の内面に結合されることを特徴とする、請求項32に記載の冷蔵庫。
- コア材(Core Material);
前記コア材の外側に配置される第1外皮材;
前記第1外皮材と互いに異なる熱伝導度を有し、前記第1外皮材と結合して内部に前記コア材が収容される収容空間を形成する第2外皮材;および
前記収容空間の外側方向に延長されるように設けられる延長部;を含み、
前記第1外皮材および前記第2外皮材は前記延長部の全部において融着または粘着によって接着されることを特徴とする、真空断熱材。 - 前記延長部は前記収容空間の外側方向に前記第1外皮材と前記第2外皮材が接着される最外殻位置に形成される第1地点および前記延長部と前記コア材が接触する第2地点を連結することを特徴とする、請求項34に記載の真空断熱材。
- 前記第1外皮材は前記第2外皮材より低い熱伝導度を有することを特徴とする、請求項34に記載の真空断熱材。
- 前記第1外皮材はアルミニウム蒸着外皮材を含み、
前記第2外皮材はアルミホイル外皮材を含むことを特徴とする、請求項36に記載の真空断熱材。 - 前記第1外皮材および前記第2外皮材はそれぞれ前記コア材の内側方向に前記収容空間と向き合う結合層を含み、
前記第1外皮材および前記第2外皮材の結合層は融着または粘着によって接着されることを特徴とする、請求項34に記載の真空断熱材。 - 前記結合層はLLDPE(Linear Low−Density Polyethylene)およびLDPE(Low Density Polyethylene)中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項38に記載の真空断熱材。
- 前記第1外皮材および前記第2外皮材中の少なくとも一つおよび前記コア材間に配置される遮断層をさらに含むことを特徴とする、請求項34に記載の真空断熱材。
- 前記遮断層は前記第1外皮材および前記第2外皮材中の少なくとも一つに接着されて前記第1外皮材および前記第2外皮材中の少なくとも一つと一体をなすことを特徴とする、請求項40に記載の真空断熱材。
- 前記遮断層は前記コア材と同一であるか前記コア材より小さい幅を有することを特徴とする、請求項40に記載の真空断熱材。
- 前記遮断層は前記コア材より大きい幅を有することを特徴とする、請求項40に記載の真空断熱材。
- 前記延長部は前記収容空間の外側方向に前記第1外皮材と前記第2外皮材が接着される最外殻位置に形成される第1地点および前記延長部と前記コア材が接触する第2地点を連結し、
前記収容空間の外側方向に延長される前記遮断層の少なくとも一端部は前記第1地点および前記第2地点間に位置することを特徴とする、請求項43に記載の真空断熱材。 - 前記第1外皮材および前記第2外皮材中の低い熱伝導度を有するいずれか一つおよび前記コア材間に配置される遮断層をさらに含むことを特徴とする、請求項34に記載の真空断熱材。
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