KR100651098B1 - 진공 단열재 및 진공 단열재를 이용한 냉장고 및 진공단열재의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제조 작업 중 혹은 제작 중인 물건의 보관 중에, 코어재로의 수분 혹은 가스 성분이 부착되기 어려운 진공 단열재를 제공하는 데 있다.
진공 단열재를 공기의 유통이 있는 코어재와, 상기 코어재의 수분 및 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 코어재와 흡착제를 수납하는 내측 주머니와, 이 내측 주머니를 수납하는 외측 주머니로 구성하고, 상기 코어재의 표면에 설치된 절입부 내에 흡착제를 충전하고, 상기 절입 개구부로부터 흡착제가 새지 않도록 내측 주머니 내를 탈기하고, 또한 내측 주머니와 코어재를 압축하여 상기 절입부의 개구를 좁히도록 한 것으로 달성할 수 있다.
내측 주머니, 외측 주머니, 흡착제, 코어재, 진공 단열재

Description

진공 단열재 및 진공 단열재를 이용한 냉장고 및 진공 단열재의 제조 방법 {Vaccum Heat Insulating Material, Refrigerator Using It And Manufacturing Method Thereof}
도1은 본 발명의 일실시예를 도시하는 냉장고 주요부의 종단면도.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 진공 단열재의 단면 설명도.
도3은 본 발명의 일실시예를 도시하는 진공 단열재의 제조 공정 설명도.
도4는 본 발명의 일실시예를 도시하는 코어재와 내측 주머니의 제조 공정 설명도.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 코어재의 가공 공정 설명도.
도6은 본 발명의 제3 실시예에 있어서의 코어재와 내측 주머니의 제조 공정 설명도.
도7은 종래 진공 단열재의 단면 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
12a : 냉장고 상자 부재의 단열벽
12e : 상자 부재의 외측판
12f : 상자 부재의 내측판
13a : 냉장고 도어 부재의 단열벽
13e : 도어 부재의 외측판
13f : 도어 부재의 내측판
20 : 진공 단열재
21 : 코어재
22 : 흡착제
23 : 내측 주머니
24 : 외측 주머니
[문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-3534호 공보
[문헌 2] 일본 특허 공개 제2002-48466호 공보
[문헌 3] 일본 특허 공개 제2004-218747호 공보
[문헌 4] 일본 특허 공개 평4-337195호 공보
본 발명은, 진공 단열재 및 진공 단열재를 이용한 냉장고 및 진공 단열재의 제조 방법에 관한 것이다.
진공 단열재 및 진공 단열재를 이용한 냉장고의 종래예에서는, 일본 특허 공개 제2004-3534호의 도1 및 명세서에 기재한 바와 같이, 무기 섬유를 가열 및 가압 성형에 의해 보드화한 복수매의 코어재 보드 중, 적어도 1매의 코어재 보드의 접합 면에 흡착제를 수납하는 오목부를 형성하여 상기 흡착제에 의한 돌기로 진공 단열재가 파열되는 것을 방지하고 있었다.
또한, 일본 특허 공개 제2002-48466호의 도1 및 명세서에 기재한 바와 같이, 외측 상자와 내측 상자로 이루어지는 공간에 발포 단열재와 진공 단열재를 구비하고, 상기 진공 단열재는 수분을 흡착하는 흡착제와, 가스 배리어성 필름으로 이루어지는 외피재로 형성되고, 상기 흡착제가 고정 부재나 오목부를 형성하여 수납하는 고정 구조를 형성하지 않고, 코어재의 무기 섬유로 이루어지는 시트형 성형체에 의해, 시트 사이로 이동하지 않고 협지하도록 하였기 때문에, 진공 배기 중 등의 진공 단열재 제작 공정 중에 흡착제가 소정 위치로부터 이동하지 않고 고정할 수 있으므로, 비용 절감을 도모할 수 있었다.
또한, 일본 특허 공개 제2004-218747호의 도1 및 명세서에 기재한 바와 같이, 코어재와 흡착제와, 이들을 둘러싸는 외피재로 이루어지는 진공 단열재에 있어서, 코어재에 설치한 오목부에 흡착제를 배치하고, 흡착제와 대향하는 외피재에 알루미늄박으로 이루어지는 층을 갖는 라미네이트 필름을 사용하고, 흡착제와 외피재 사이에 찔림에 대한 내성이 우수한 보호 시트를 개재시킴으로써, 진공 포장시 핀 홀 발생을 방지하고 있었다.
또한, 일본 특허 공개 평4-337195호의 도1 및 명세서에 기재한 바와 같이, 내부를 진공 상태로 유지한 수납 부재와, 상기 수납 부재 중에 존재하는 무기질 섬유 매트와, 상기 무기질 섬유 매트를 일시적으로 압축 상태로 하는 내측 주머니를 구비하여 진공 단열재의 주름이나 휘어짐, 굽힘 등을 방지하고 있었다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-3534호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2002-48466호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2004-218747호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 평4-337195호 공보
통상, 진공 단열재 중에 사용하는 코어재는 고진공도 조건 하에서도, 상기 코어재로부터 발생하는 수분이나 가스 성분이 상기 고진공도를 저하시키지 않도록, 진공 배기 공정 이전에, 상기 코어재를 건조 공정 등에 의해, 수분이나 가스 성분을 제거해 두는 것이 알려져 있다. 또한, 상기 고진공도 조건 하에 코어재가 장기간 유지됨으로써, 상기 코어재를 구성하는 재료로부터 장기간 사이에 미량으로 발생하는 수분이나 가스 성분을 흡착하기 위해, 합성 제올라이트나 활성탄 등의 흡착제를 진공 단열재 중에 설치하는 것도 잘 알려져 있다. 따라서, 상기 건조 공정 후의 코어재는 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 부착되지 않도록, 재빠르게 진공 조건 하 등의 수분이나 가스 성분이 없는 조건 하에 두지 않으면 안된다.
그러나, 전술한 종래예의 일본 특허 공개 제2004-3534호 혹은 일본 특허 공개 제2002-48466호 혹은 일본 특허 공개 제2004-218747호에서는, 복수매의 코어재 보드 사이에 흡착제를 수납하는 구성을 위해, 혹은 복수의 시트형 성형체의 상기 시트 사이에 흡착제를 협지하는 구성을 위해, 혹은 흡착제를 보호 시트로 덮는 구성을 위해, 상기 흡착제를 수납 혹은 흡착제를 협지하기 위해, 혹은 흡착제를 보호 시트로 덮기 위한 조립 작업이 필요하기 때문에, 상기 작업 중에 상술한 코어재인 코어재 보드 혹은 시트형 성형체에 외기 중의 수분이나 가스 성분이 부착될 우려가 있었다.
이하, 상술의 문제에 대해, 도7에 도시한 종래 진공 단열재의 구성 설명도에 의해 그 상세를 설명한다. 도면에 있어서, 진공 단열재(1)는 복수매의 코어재(2a), 코어재(2b)와, 외피재(3)와 흡착제(4)로 구성되어 있다. 오목부(5a)는, 상기 코어재(2a)와 코어재(2b)와의 접합면의 거의 중앙에 형성된 것이며, 상기 오목부(5a) 내에 상기 흡착제(4)가 수납되어 있다. 따라서, 상기 흡착제(4)를 코어재 중에 설치하기 위해서는, 코어재(2b)를 감아 올려 상기 오목부(5a) 내에 수납하거나 혹은 코어재(2b)가 없는 상태에서 코어재(2a) 상의 오목부(5a) 내에 상기 흡착제(4)를 수납하고, 그 후에 상기 코어재(2b)로 상기 흡착제(4)를 덮어야만 한다. 따라서, 상기 흡착제(4)를 수납하기 위한 작업 시간이 필요해지기 때문에, 그 작업 시간 동안에, 상기 코어재(2a)나 코어재(2b)에 외기 중의 수분이나 가스 성분이 부착될 우려가 있었다.
그러나, 상기 종래예의 일본 특허 공개 제2004-3534호 혹은 일본 특허 공개 제2002-48466호 혹은 일본 특허 공개 제2004-218747호에는 그 구체적 대처 방법이 제시되어 있지 않다.
또한, 상기 코어재를 냉장고 등의 단열벽 내에 사용하는 경우, 상기 냉장고 등의 크기에 따라, 또한 상기 단열벽의 크기나 두께 등에 따라, 복수 종류의 크기의 코어재를 제작할 필요가 있다. 따라서, 상기 코어재는 그 제조 공정상에 제작 중인 물건의 보관이 필요하였다. 그러나, 전술한 바와 같이 건조 공정 후의 코어 재는 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 부착되지 않도록, 재빠르게 진공 조건 하 등에 두어야만 하므로, 작업 공정상 여유도가 적은 구성으로 되어 있었다.
그러나, 상기 종래예의 일본 특허 공개 제2004-3534호 혹은 일본 특허 공개 제2002-48466호 혹은 일본 특허 공개 제2004-218747호에는 그 구체적 대처 방법이 제시되어 있지 않다.
또한, 상기 종래예의 일본 특허 공개 평4-337195호에서는 수납 부재 중에 존재하는 무기질 섬유 매트로의 외부로부터의 수분이나 가스 성분의 부착에 대해, 하등 그 구체적 대처 방법이 제시되어 있지 않다.
본 발명은, 이러한 종래의 구성이 갖고 있었던 문제를 해결하고자 하는 것이고, 그 목적으로 하는 부분은 제조 작업 중 혹은 제작 중인 물건의 보관 중에 코어재로의 수분 혹은 가스 성분의 부착을 적게 하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 진공 단열재를 무기 섬유 집합체로 이루어지는 코어재와, 상기 코어재의 수분 및 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 코어재 및 상기 흡착제를 수납하는 외측 주머니로 구성하고, 상기 흡착제는 상기 코어재의 표면에 설치된 절입부 내에 구비되고, 상기 코어재를 바인더를 포함하지 않은 무기 섬유의 적층체를 사용하여 상기 흡착제를 수납 후에 상기 절입부의 개구를 좁히도록 구성하였다.
또한, 진공 단열재를 무기 섬유 집합체로 이루어지는 코어재와, 상기 코어재의 수분 및 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 코어재를 수납하는 내측 주머니 와, 이 내측 주머니를 수납하는 외측 주머니로 구성하고, 상기 코어재의 표면에 설치된 절입부 내에 흡착제를 갖고, 내측 주머니 내를 탈기하고, 또한 내측 주머니와 코어재를 압축하여 상기 절입부의 개구를 좁히도록 하였기 때문에, 흡착제의 설치 작업 시간을 단축할 수 있으므로, 상기 코어재에 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 부착되기 어려운 진공 단열재를 제공할 수 있다.
또한, 진공 단열재를 기체의 유통이 있는 코어재와, 상기 코어재의 수분 및 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 코어재와 흡착제를 수납하는 내측 주머니와, 이 내측 주머니를 수납하는 외측 주머니로 구성하고, 상기 코어재의 표면에 설치된 절입부 내에 흡착제를 충전하고, 상기 절입 개구부로부터 흡착제가 새지 않도록 내측 주머니 내를 탈기하고, 또한 내측 주머니와 코어재를 압축하여 상기 절입부의 개구를 좁히도록 하였기 때문에, 흡착제의 설치 작업 시간을 단축할 수 있으므로, 상기 코어재에 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 부착되기 어려운 진공 단열재를 제공할 수 있다. 또한, 기체의 유통이 있는 코어재를 사용하였기 때문에 흡착제와 공기와의 유통이 좋고, 상기 내측 주머니 내에 포함되는 수분이나 가스의 흡착율이 향상된다.
또한, 코어재를 수납한 내측 주머니마다 보관할 수 있으므로, 제조 공정 중 제작 중인 물건의 보관이 용이해져 작업 공정상의 자유도가 상승되고, 전체적으로의 효율 상승이 가능한 진공 단열재를 제공할 수 있다. 또한, 상기 코어재에 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 미량밖에 부착되지 않기 때문에, 상기 코어재 내를 고진공도로 할 때의 진공 배기 시간을 짧게 할 수 있으므로, 제조 비용상 유리한 진공 단열재를 제공할 수 있다. 또한, 공기의 유통이 있는 코어재를 사용하였기 때문에 흡착제와 공기와의 유통이 좋고, 상기 내측 주머니 내에 포함되는 수분이나 가스의 흡착율이 향상되므로, 장기간 고진공도를 유지할 수 있는, 즉 장기간 고단열 성능을 유지할 수 있는 에너지 절약상 유리한 진공 단열재를 제공할 수 있다.
또한, 외측판과 내측판을 구비하고, 상기 외측판과 내측판에 의해 형성되는 공간의 상기 외측판 또는 상기 내측판에 진공 단열재를 배치하고, 상기 진공 단열재 이외의 상기 공간에 발포 단열재를 충전한 냉장고에 있어서, 상기 진공 단열재를 공기의 유통이 있는 코어재와, 상기 코어재의 수분 및 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 코어재와 흡착제를 수납하는 내측 주머니와, 이 내측 주머니를 수납하는 외측 주머니로 구성하고, 상기 코어재의 표면에 설치된 절입부 내에 흡착제를 충전하고, 상기 절입 개구부로부터 흡착제가 새지 않도록 코어재를 압축하여 상기 절입부의 개구를 좁히도록 하였기 때문에, 흡착제의 설치 작업 시간을 단축할 수 있으므로, 상기 코어재에 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 부착되기 어렵기 때문에, 고진공도를 장기간 유지할 수 있는, 즉 장기간에 걸쳐 단열 성능이 양호한 진공 단열재를 이용한 냉장고를 제공할 수 있다. 또한, 코어재를 내포한 내측 주머니마다 보관할 수 있으므로, 제조 공정 중 제작 중인 물건의 보관이 용이해져 작업 공정상의 자유도가 상승되고, 전체적으로의 효율 상승이 가능한 냉장고를 제공할 수 있다.
또한, 공기의 유통이 있는 코어재와, 상기 코어재의 수분 및 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 코어재 및 흡착제를 덮는 내측 주머니와 외측 주머니로 이 루어지는 2중 주머니로 구성한 진공 단열재에 있어서, 상기 내측 주머니로 상기 코어재를 덮기 전에, 상기 코어재에 설치한 흡착제 수납부에 흡착제를 충전하고, 충전 후 흡착제 수납부로부터 흡착제가 새지 않도록 내측 주머니와 함께 코어재를 압축하여 상기 흡착제 수납부 입구를 좁히도록 하였기 때문에, 상기 흡착제의 설치 작업 시간을 단축할 수 있으므로, 상기 코어재에 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 부착되기 어렵기 때문에, 고진공도를 장기간 유지할 수 있는 진공 단열재를 제공할 수 있다. 또한, 공기의 유통이 있는 코어재를 사용하였기 때문에 흡착제와 공기와의 유통이 좋고, 상기 내측 주머니 내에 포함되는 수분이나 가스의 흡착율이 향상되기 때문에 장기간 고진공도를 유지할 수 있는, 즉 장기간 고단열 성능을 유지할 수 있는 에너지 절약상 유리한 진공 단열재를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
<제1 실시예>
본 발명의 일실시예에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.
도1은 본 발명의 일실시예를 도시하는 냉장고 주요부의 종단면도이며, 도2는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 진공 단열재의 단면 설명도이다. 우선, 도1에 도시한 바와 같이 냉장고의 상자 부재(12)는 이 상자 부재(12)의 개구를 개폐 가능하게 밀폐하는 복수의 도어 부재(13)를 구비하고 있다. 상기 상자 부재(12) 내에는 냉장실(14a), 야채실(14b), 제빙실(15d), 냉동실(15b) 등이 구획 형성되어 있다. 냉장고의 상자 부재(12)의 단열벽(12a)은 상자 부재(12)의 외측판(12e)과 상자 부재(12)의 내측판(12f)에 의해 형성되는 공간의, 상기 외측판(12e) 또는 상기 내측판(12f)에, 후술하는 진공 단열재(20)가 배치되어 있다. 이 진공 단열재(20)의 주위의 공간에 접착력을 갖는 우레탄 등의 발포 단열재(12b)를 충전함으로써, 진공 단열재(20)가 고정되어 단열벽(12a)이 형성되어 있다.
도어 부재(13)의 단열벽(13a)은 도어 부재(13)의 외측판(13e)과 도어 부재의 내측판(13f)에 의해 형성되는 공간의 상기 외측판(13e) 또는 상기 내측판(13f)에, 후술하는 진공 단열재(20)가 배치되어 있다. 이 진공 단열재(20) 주위의 공간에 접착력을 갖는 우레탄 등의 발포 단열재(13b)를 충전함으로써, 진공 단열재(20)가 고정되어 단열벽(13a)이 형성되어 있다. 진공 단열재(20)는 상기 단열벽(12a, 13a) 내에 설치되고, 상기 우레탄 등의 발포 단열재(12b, 13b)보다 높은 단열 성능을 갖는 것이고, 도2에 도시한 바와 같이 구성되어 있다.
다음에, 도2에 의해 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 진공 단열재의 일실시예에 대해 설명한다. 도2에 있어서, 공기의 유통이 있는 코어재(21)는, 예를 들어 바인더를 포함하지 않는 평균 섬유 직경 4 ㎛의 유리 솜 적층체{JISA9504의「인조 광물 섬유 보온재」} 등의 무기 섬유를 사용하여 소정 치수의 크기로 형성하고 있다. 흡착제(22)는 상기 코어재(21)의 수분 및 가스 성분을 흡착하기 위한, 예를 들어 합성 제올라이트인 몰레큘러시브(13X) 등으로 구성된 것이며, 상기 코어재(21)에 설치한 흡착제 수납부(21a) 내에 충전되어 있다. 또, 상기 흡착제(22)의 충전 후, 상기 흡착제 수납부(21a)로부터 흡착제 자신이 새지 않도록, 후술하는 내측 주머니(23) 내에 상기 코어재(21)를 수납 후에 탈기 압축하여 상기 흡착제 수납부의 입구를 좁히도록 한 부분(21j)을 구성하고 있다. 내측 주머니(23)는, 상기 흡착제(22)를 충전한 코어재(21)를 수납하고, 그 후 탈기 압축하기 위한 것이다. 상기 내측 주머니(23)에 상기 코어재(21)를 수납 후에 탈기 압축함으로써, 전술한 바와 같이 상기 코어재(21)의 흡착제 수납부 입구를 좁히도록 한 부분(21j)이 좁아지도록 구성하고 있다. 환언하면, 상기 흡착제 수납부(21a)의 개구부(21n)로부터 흡착제(22)를 충전하고, 상기 충전 후 상기 개구부(21n)가 폐쇄되도록, 상기 코어재(21)를 수납한 내측 주머니(23)를 탈기하면서 압축한다.
또한, 상기 내측 주머니(23)는 단기적 가스 배리어성을 갖고, 또한 열 용착 가능한 합성 수지 필름, 예를 들어 고밀도 폴리에틸렌 수지 등으로 형성되어 있기 때문에, 상기 내측 주머니(23) 내에는 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 침입하지 않도록 구성되어 있다. 환언하면, 상기 코어재(21)나 흡착제(22)는 대기 중에 포함되는 수분이나 가스 성분을 흡착하기 쉬운 것이고, 특히 상기 흡착제(22)는 상기 흡착제(22) 주변으로부터 비교적 빠르면서 강력하게 수분이나 가스 성분을 흡착할 수 있게 구성되어 있기 때문에, 상기 코어재(21)나 흡착제(22)가 제조 공정상에서 필요해지는 조립을 위한 작업 시간이나, 제작 중인 물건의 보관 기간 중에도 외부의 수분이나 가스 성분을 흡착하지 않도록, 상기 코어재(21)나 흡착제(22)를 가스 배리어성을 갖는 내측 주머니(23)로 덮는 구성으로 하고 있다. 외측 주머니(24)는 내측 주머니(23)를 덮는 것이고, 장기적 가스 배리어성을 갖는 라미네이트 필름으로 구성되어 있다. 또, 상기 외측 주머니(24)의 장기적 가스 배리어성이라 함은, 예를 들어 냉장고의 사용 평균 수명 상당 정도의 장기간이다. 단, 외측 주머니(24) 내의 진공도는 조금씩 저하한다.
다음에, 도3으로부터 도4에 대해 설명한다. 도3은 본 발명의 일실시예를 도시하는 진공 단열재의 제조 공정 설명도이며, 도4는 본 발명의 일실시예를 도시하는 코어재와 내측 주머니의 제조 공정 설명도이다. 또, 전술한 도1로부터 도2와 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하여 상세한 설명을 생략한다.
우선 도3에 있어서, 코어재 원면 절단 공정 51에 있어서, 전술한 유리 솜 적층체 등의 무기 섬유로 이루어지는 코어재를 소정 치수로 절단한다. 코어재 원면 오목부 형성 공정 52는 상기 코어재 중, 전술한 내측 주머니(23)(도2의 부호 23)에 접하는 코어재의 소정 위치에 흡착제(22)(도2의 부호 23)를 수납하는 오목부나 절입부를 형성하는 공정이다. 코어재 원면 적층 공정 53은, 상기 코어재 원료를 소정 매수 적층하는 공정이다. 코어재 원면 건조 공정 54는, 예를 들어 200 ℃ 내지 250 ℃ 정도의 건조로 속에서, 상기 코어재에 포함되는 수분이나 가스 성분을 제거하는 공정이다.
공정 55는「흡착제 장전 공정」, 56은「내측 주머니로의 삽입 공정」, 57은「제1 압축 공정」, 58은「내측 주머니 밀폐 공정」이다. 흡착제 장전 공정 55로부터 내측 주머니 밀폐 공정 58까지를, 도4에 의해 그 상세를 후술한다. 외측 주머니로의 삽입 공정 59는, 상기 내측 주머니 밀폐 공정에서 밀폐한 내측 주머니를 외측 주머니에 삽입하는 공정이다. 내측 주머니의 1변 개구 공정(60)은, 전술한 외측 주머니로 삽입된 내측 주머니의 1변을 진공 배기 가능해지도록 개구하기 위한 공정이다. 진공 배기 공정(61)은 상기 내측 주머니 및 외측 주머니 내를 소정의 진공도가 될 때까지 감압하는 공정이다. 이 공정에서는, 코어재를 압축하면서 감 압을 행하고 있고, 이 압축은 제1 압축 공정(57)보다도 압박력을 크게 함으로써, 외측 주머니 내를 탈기하여 내부를 높은 진공 상태로 하는 것이다. 즉,「제2 압축 공정」과「감압 공정」을 더불어 실시하는 것이다. 진공 포장 공정(62)은, 상기 진공 배기한 외측 주머니를 밀폐하는 공정이다.
다음에 도4에 대해 설명한다. 도4의 (a)는 전술한「흡착제 장전 공정」의 일례이며, 코어재(21)의 소정 위치(21a)에 흡착제(22)를 자동 장전하는 경우의 설명도이다. 도면에 있어서, 컨베이어(33)는 코어재(21)를 적재 반송하는 것이다. 컨베이어(33) 상에 적재된 코어재(21)의 소정 위치(21a)에 흡착제 투입 장치(31)에 의해, 흡착제(22)를 자동 장전하도록 구성되어 있다. 흡착제(22)를 투입하는 흡착제 투입 장치(31)는 투입 제어 장치(32)로 제어된다. 또, 상기 코어재(21)는 유리 솜 적층체 등의 무기 섬유체(21c, 21b)를 적층하여 형성되어 있고, 상기 무기 섬유 적층체 중 외표면을 형성하는 적층체(21b)의 표면에 절입부 혹은 오목부에 의해 형성된 전술한 소정 위치(21a)를 갖고 있다.
다음에 도4의 (b)에 대해 설명한다. 도4의 (b)는 전술한「내측 주머니로의 삽입 공정」의 일례이며, 코어재(21)를 내측 주머니(23b) 내에 삽입하는 경우의 설명도이다. 도면에 있어서, 코어재(21)는 전술한 흡착제(22)를 설치한 유리 솜 적층체 등의 무기 섬유이다. 상기 코어재(21)를 도시하지 않은 장치로 제작된 개구부(23e)를 갖는 내측 주머니(23b) 내에 삽입하도록 컨베이어(34)가 형성되어 있다.
다음에 도4의 (c)에 대해 설명한다. 도4의 (c)는 전술한「제1 압축 공정」이며, 상기 내측 주머니(23b) 내를 탈기하면서 코어재(21)와 흡착제(22)를 소정의 치수로 압축하는 경우의 설명도이다. 도면에 있어서, 압축 장치는 하측 플레이트(35)와 상측 플레이트(36)를 구비하고 있다. 이 하측 플레이트(35) 상에 적재된 상기 내측 주머니(23b)에 덮여진 코어재(21)는, 상기 상측 플레이트(36)에 의해 소정의 두께 t2 치수로 압축된다. 상기 소정의 두께 t2 치수로 압축됨으로써, 도2에서 전술한 바와 같이 상기 코어재끼리로 상기 흡착제 수납부(21a)의 입구를 좁히도록 한 부분(21j)이 좁아져 흡착제 수납부(21a)의 개구부(21n)가 폐쇄된다.
또, 상기 소정의 두께 t2 치수라 함은, 내측 주머니(23b)를 전술한 외측 주머니(24)(도2의 부호 24) 내에 삽입하기 쉬운 치수이며, 예를 들어 도2에 도시한 t3 치수의 1.5배 내지 3배 정도의 치수이다. 환언하면, 전술한 도4의 (b)에서 도시한 코어재의 원료 두께 치수 t1이, 그대로의 치수에서는 전술한 외측 주머니(24) 내에 삽입하기 어려운 경우, 상기 치수 t1보다 작은 치수 t2로 압축하여 형성하도록 구성하고 있다.
또, 상기 제1 압축시의 코어재 두께 t2 치수는 상기 코어재를 리사이클할 때에도, 상기 코어재의 골재가 되는 섬유 부분의 파괴하지 않는 정도의 두께를 유지하도록 설정하고 있다.
다음에 도4의 (d)에 대해 설명한다. 도4의 (d)는 전술한「내측 주머니 밀폐 공정」이며, 상기 소정의 두께 t2 치수로 형성된 내측 주머니(23b)의 개구부(23e)를 밀봉하는 경우의 설명도이다. 도면에 있어서, 봉철 장치는 하측 플레이트(37)와 상측 플레이트(38)를 구비한다. 하측 플레이트(37) 상에 적재된 전술한 내측 주머니(23b)는 그 개구부(23e)를 하측 플레이트의 열 용착 플레이트(37a), 상측 플 레이트의 열 용착 플레이트(38a)에 의해 가열되어 열 용착 밀봉된다. 상기 밀봉에 의해, 내측 주머니(23b) 내에 설치된 코어재(21)와 흡착제(22)는 외기로부터 완전하게 차단되는 구성으로 하고 있다. 또, 상기 밀폐에 의해, 도4의 (c)에서 전술한 흡착제 수납부 입구를 좁히도록 한 부분(21j)이 좁혀진 상태로 유지되는 구성이 된다.
이상과 같이, 본 발명은 공기의 유통이 있는 코어재에 설치한 흡착제 수납부에 흡착제를 충전하고, 상기 흡착제 수납부로부터 흡착제가 새지 않도록 내측 주머니 내를 탈기하고, 또한 내측 주머니와 코어재를 압축함으로써, 코어재의 치수가 압축 방향과 직각 방향으로 커져 상기 흡착제 수납부의 입구를 좁히도록 하였기 때문에, 상기 흡착제의 설치 작업 시간을 단축할 수 있다. 이로 인해, 코어재에 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 부착되기 어려운 진공 단열재를 제공할 수 있다.
또한, 코어재를 수납한 내측 주머니마다 보관할 수 있으므로, 제조 공정 중 제작 중인 물건의 보관이 용이해져 작업 공정상의 자유도가 상승되고, 전체적으로의 효율 상승이 가능한 진공 단열재를 제공할 수 있다. 또한, 상기 코어재에 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 미량밖에 부착되지 않기 때문에, 상기 코어재 내를 고진공도로 할 때의 진공 배기 시간을 짧게 할 수 있으므로, 제조 비용상 유리한 진공 단열재를 제공할 수 있다.
또한, 공기의 유통이 있는 코어재를 사용하였기 때문에 흡착제와 공기와의 유통이 좋고, 상기 내측 주머니 내에 포함되는 수분이나 가스의 흡착율이 향상되기 때문에 장기간 고진공도를 유지할 수 있는, 즉 장기간 고단열 성능을 유지할 수 있 는 에너지 절약상 유리한 진공 단열재 및 진공 단열재를 사용한 냉장고 및 진공 단열재를 제공할 수 있다.
<제2 실시예>
다음에, 본 발명의 제2 실시예에 대해 도5에 의해 설명한다.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 코어재의 가공 공정 설명도이며, 도5의 (a)는 제1 가공 설명도이며, 도5의 (b)는 상기 도5의 (a)에서 가공된 코어재의 제2 가공 설명도이다. 도5의 (c)는 상기 도5의 (b)에서 가공된 코어재의 제3 가공 설명도이며, 후술하는 바와 같이 상기 코어재를 전술한 도4의 (c) 상당의 공정에서 제1 압축을 한 상태의 코어재만의 사시도이다. 우선, 도5의 (a)에 있어서, 부호 21d, 21e, 21f는, 각각 소정의 크기로 형성되고, 도면과 같이 적층된 무기 섬유로 이루어지는 공기의 유통이 있는 코어재 원료이며, 상기 코어재 원료는 절대 압력의 변화에 의해 탄성적으로 변형하는 재료에 의해 구성되어 있다. 상기 코어재 원료 중 외표면을 형성하는 코어재 원료(21d)의 표면에 후술하는 흡착제를 삽입할 수 있는 절입부(21g)를 설치하고 있다.
다음에, 도5의 (b)에 도시한 바와 같이, 전술한 절입부(21g)를 도시하지 않은 확대 장치 등으로 확대하여 폭 w2의 대략 원호형의 홈(21h)을 형성한다. 상기 홈(21h)의 개구부(21hn)로부터 전술한 도4의 (a)에서 설명한 흡착제 투입 장치(31) 상당 장치 등에 의해, 흡착제(22)(도4의 부호 22)를 자동 장전한 후, 도4의 (b)에서 전술한 바와 같은「내측 주머니로의 삽입 공정」에 상당하고, 내측 주머니(23b) 내에 삽입하고, 도4의 (c)에서 전술한 바와 같은「제1 압축 공정」에 상당하고, 상 기 개구부(21hn)를 좁히도록 형성된 부분(21hj)을 도5의 (c)에 도시한 바와 같이 형성한다.
또, 전술한 확대된 홈의 개구부(21hn)로부터 흡착제를 장전한 후, 상기 확대된 홈(21h)부로부터, 전술한 확대 장치 등을 제외함으로써, 상기 개구부(21hn)는 코어재 자신이 갖는 탄성적 복원력에 의해, 도5의 (c)에 도시한 바와 같은 개구부 입구를 좁히도록 하는 부분(21hj)의 상당이 어느 정도는 좁아지지만, 상술한「제1 압축 공정」상당에 의해 내측 주머니 내를 탈기하고, 또한 내측 주머니와 코어재를 압축함으로써, 코어재의 치수가 압축 방향과 직각 방향으로 커져 상기 흡착제 수납부의 입구를 좁히도록 하는 부분(21hj)의 상당을 완전하게 형성할 수 있다.
그리고, 상기 흡착제를 충전한 홈(21h)의 입구를 좁히도록 하는 부분(21hj)을 형성 유지하기 위해, 도4의 (d)에서 전술한 바와 같은「내측 주머니 밀폐 공정」상당으로 외측 주머니를 밀폐한다.
또, 도5의 (a) 중에 도시한 코어재의 두께 t5는 상술한 도4의 (b)의 t1 상당이며, 도5의 (c) 중에 도시한 코어재의 두께 t7은 도4의 (c)의 t2 상당의 두께이다. 또한, 도5의 (b) 중에 도시한 코어재의 두께 t6은 상술한 확대 장치 등의 구성에 의해, 상술한 t5와 t7 사이로 설정되는 것이 바람직하다.
이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 본 발명의 제2 실시예는 공기의 유통이 있는 코어재 표면에 홈(21h)을 형성하고, 상기 홈(21h) 내에 흡착제를 설치하고, 상기 설치한 흡착제가 상기 홈(21h)으로부터 새지 않도록, 홈(21h)의 입구를 좁히도록 하는 부분(21hj)을 코어재 자신으로 형성하였기 때문에, 흡착제의 설치 작업 시간을 단축할 수 있으므로, 코어재에 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 부착되기 어려운 진공 단열재를 제공할 수 있다.
또한, 흡착제의 수납부가 되는 절입부(21g)를 용이하게 가공할 수 있기 때문에 제조 비용상 유리한 진공 단열재를 제공할 수 있다.
또한, 공기의 유통이 있는 코어재를 사용하였기 때문에, 상기 코어재 내를 고진공도로 할 때의 진공 배기 시간을 짧게 할 수 있으므로, 제조 비용상 유리한 진공 단열재를 제공할 수 있다. 또한, 공기의 유통이 있는 코어재를 사용하였기 때문에 흡착제와 공기와의 유통이 좋고, 상기 내측 주머니 내에 포함되는 수분이나 가스의 흡착율이 향상되기 때문에 장기간 고진공도를 유지할 수 있는, 즉 장기간 고단열 성능을 유지할 수 있는 에너지 절약상 유리한 진공 단열재를 제공할 수 있다.
<제3 실시예>
다음에, 본 발명의 제3 실시예에 대해 도6에 의해 설명한다. 도6은 본 발명의 제3 실시예에 있어서의 코어재와 내측 주머니의 제조 공정 설명도이다. 본 실시예는, 도3에 도시한 내측 주머니로의 삽입 공정(56), 제1 압축 공정(57) 및 내측 주머니 밀폐 공정(58)의 각 공정을 더불어 행하는 것으로 한 예이다.
진공 단열재의 코어재가 되는 무기 섬유 집합체(21')는 컨베이어(33')에 의해 상하를 사이에 끼워 반송된다. 상하의 컨베이어의 사이는 상류측이 하류측보다도 거리가 크게 취해져 있기 때문에, 무기 섬유 집합체(21')는 컨베이어(33')에 의해 반송되는 사이에 상하 방향으로 압축되게 된다. 도6의 (a)의 화살표 방향으로 반송된 무기 섬유 집합체(21')가 소정 위치까지 도달하면 내측 주머니로 삽입된다.
이 내측 주머니로의 삽입에 대해 도6의 (a) 및 도6의 (b)를 이용하여 설명한다. 본 실시예에서는, 무기 섬유 집합체(21')의 반송 경로를 차단하도록 상하로 연장된 내측 주머니용 필름(23')을 향하고, 무기 섬유 집합체(21')가 반송됨으로써 내측 주머니에 삽입되는 것이다.
상하의 상류측 컨베이어(33')보다도 상측에 위치하고, 롤 형상으로 권취된 내측 주머니용 필름(23')은, 하방에 위치하는 내측 주머니용 필름(23')과 열 용착된 상태에서, 또한 이 열 용착부가 무기 섬유 집합체(21')의 반송 경로 상에 위치한 상태가 도6의 (a)에 도시되어 있다. 이 도6의 (a)에 도시된 상태는 삽입 대기 상태이다.
또한, 상류측 컨베이어(33')의 상하의 컨베이어 사이는 최상류측이 하류측보다도 거리를 크게 취하고 있고, 반송 경로 상에 위치하는 내측 주머니용 필름(23')과 접촉하기 전에 있어서, 무기 섬유 집합체(21')를 압축하면서 반송한다. 또, 하류측 컨베이어(34')의 상하의 컨베이어 사이의 거리는 상류측 컨베이어(33') 중의 하류측에 위치하는 비교 사이의 거리와 거의 같은 정도로 하고 있다.
삽입 대기 상태로부터, 도면 중의 화살표 방향을 향해 무기 섬유 집합체(23')가 상하의 컨베이어(33')에 의해 압축되면서 반송되고, 반송 경로를 차단하도록 배치된 내측 주머니용 필름(23')과 접촉한다. 접촉 후도 또한 컨베이어(33')에 의해 무기 섬유 집합체(21')가 하류측으로 이송되고, 이 무기 섬유 집합체(21')와 동시에 내측 주머니용 필름(23')이 하류측 컨베이어(34')에 의해 반송되기 때문에, 무기 섬유 집합체(21')가 내측 주머니용 필름(23')에 삽입된다. 본 실시예에서는 삽입 대기 상태에서, 열 용착부가 무기 섬유 집합체(21')의 반송 경로 상에 위치하고 있기 때문에, 이 열 용착부가 상하의 하류측 컨베이어(34')와의 접촉에 의해 용착이 떨어지는 것이 방지된다.
또한 무기 섬유 집합체(21')와 내측 주머니용 필름(23')이 하류측으로 반송되면, 내측 주머니용 필름 절단기에 의해 내측 주머니용 필름(23')이 절단되고, 또한 이 절단된 필름(23')의 절단부가 히트 시일기에 의해 열 용착된다. 본 실시예에서는, 이 절단기 및 히트 시일기의 기능을 병행한 절단 시일기(37a', 38a')를 상류측 컨베이어(33')와 하류측 컨베이어(34') 사이이며, 삽입 대기 상태에 있어서의 내측 주머니용 필름의 대기 위치[도6의 (a) 참조]보다도 상류측의 위치에 배치하고 있다.
도6의 (c)는, 절단 시일기의 구성을 나타내는 도면이다. 반송 경로 상에 위치하는 2매의 내측 주머니용 필름(23')의 상하를 끼우도록, 상측에 컷트부(38a1) 및 히트 시일부(38a2)를 갖고 있다. 이 컷트부(38a1)는 열 용단을 행하는 부분이며, 컷트부(38a1)를 반송 방향의 양측으로부터 끼우도록 도면 중 좌우에 히트 시일부(38a2)가 배치된다. 히트 시일부(38a2)는, 예를 들어 가열 바아이며, 가열함으로써 2매의 내측 주머니용 필름(23')을 열 용착한다.
또한, 컷트부(38a1)는 반송 방향 양측에 배치되는 히트 시일부(38a2)보다도 아래로 돌출하여 형성되어 있고, 절단 시일기(38a')[도6의 (b) 참조]를 하방으로 이동시킴으로써, 내측 주머니용 필름(23')을 절단하고, 또한 절단부의 양측을 열 용착한다. 또한, 절단 시일기(38a')와 대향하는 절단 시일기(37a')는 히트 시일부(38a2)의 받침부(37a1)이며, 컷트부(38a1)의 돌출에 맞추어 오목부가 형성되어 있다. 이 오목부 치수는 컷트부(38a1)의 히트 시일부(38a2)로부터의 돌출 치수보다도 크게 하고, 히트 시일부(38a2)와 받침부(37a1)와의 접촉을 확보하여 확실한 열 용착을 도모하는 것으로 하고 있다.
절단부보다도 상류측을 열 용착함으로써, 무기 섬유 집합체(21')가 삽입된 내측 주머니가 되고, 또한 상하의 컨베이어에 의해 압축되면서 반송되어 있기 때문에, 압축 탈기가 가능하다. 또한, 절단부보다도 하류측을 열 용착함으로써, 도6의 (a)에 도시한 삽입 대기 상태가 되고, 다음에 반송되어 오는 무기 섬유 집합체(21')에 대해서도 마찬가지의 공정을 반복한다. 따라서, 내측 주머니 내에 삽입하고, 내측 주머니의 내부를 탈기하고, 내측 주머니를 밀폐하는 공정을 연속적으로 행하는 것이 가능하게 하고, 생산 공정의 효율화를 도모할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 흡착제의 설치 작업 시간을 단축할 수 있으므로, 상기 코어재에 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 부착되기 어려운 진공 단열재를 제공할 수 있다.
또한, 코어재의 보관이 탈기 압축한 내측 주머니마다 보관할 수 있으므로, 상기 코어재에 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 부착되기 어렵기 때문에, 제조 공정 중 제작 중인 물건의 보관이 용이해져 제조 작업 공정상의 자유도가 상승되고, 전체적으로의 효율 상승이 가능한 냉장고를 제공할 수 있다.
또한, 기체의 유통이 있는 코어재를 사용하였기 때문에 흡착제와 공기와의 유통이 좋고, 상기 내측 주머니 내에 포함되는 수분이나 가스의 흡착율이 향상되기 때문에 장기간 고진공도를 유지할 수 있다. 즉, 장기간 고단열 성능을 유지할 수 있는 에너지 절약상 유리한 진공 단열재 및 진공 단열재를 사용한 냉장고 및 진공 단열재의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 진공 단열재를 무기 섬유 집합체로 이루어지는 코어재와, 상기 코어재의 수분 및 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 코어재 및 상기 흡착제를 수납하는 외측 주머니로 구성하고,
    상기 흡착제는 상기 코어재의 표면에 설치된 절입부 내에 구비되고,
    상기 코어재를 바인더를 포함하지 않는 무기 섬유의 적층체를 사용하여 상기 흡착제를 수납 후에 상기 절입부의 개구를 좁히도록 구성한 것을 특징으로 하는 진공 단열재.
  2. 진공 단열재를 무기 섬유 집합체로 이루어지는 코어재와, 상기 코어재의 수분 및 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 코어재를 수납하는 내측 주머니와, 이 내측 주머니를 수납하는 외측 주머니로 구성하고, 상기 코어재의 표면에 설치된 절입부 내에 흡착제를 갖고, 내측 주머니 내를 탈기하고, 또한 내측 주머니와 코어재를 압축하여 상기 절입부의 개구를 좁히도록 한 것을 특징으로 하는 진공 단열재.
  3. 진공 단열재를 기체의 유통이 있는 코어재와, 상기 코어재의 수분 및 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 코어재와 흡착제를 수납하는 내측 주머니와, 이 내측 주머니를 수납하는 외측 주머니로 구성하고, 상기 코어재의 표면에 설치된 절입부 내에 흡착제를 충전하고, 상기 절입 개구부로부터 흡착제가 새지 않도록 내측 주머니 내를 탈기하고, 또한 내측 주머니와 코어재를 압축하여 상기 절입부의 개구를 좁히도록 한 것을 특징으로 하는 진공 단열재.
  4. 외측판과 내측판을 구비하고, 상기 외측판과 내측판에 의해 형성되는 공간의 상기 외측판 또는 상기 내측판에 진공 단열재를 배치하고, 상기 진공 단열재 이외의 상기 공간에 발포 단열재를 충전한 냉장고에 있어서, 상기 진공 단열재를 공기의 유통이 있는 코어재와, 상기 코어재의 수분 및 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 코어재와 흡착제를 수납하는 내측 주머니와, 이 내측 주머니를 수납하는 외측 주머니로 구성하고, 상기 코어재의 표면에 설치된 절입부 내에 흡착제를 충전하고, 상기 절입 개구부로부터 흡착제가 새지 않도록 코어재를 압축하여 코어재끼리로 상기 절입부의 개구를 좁히도록 한 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 공기의 유통이 있는 코어재와, 상기 코어재의 수분 및 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 코어재 및 흡착제를 덮는 내측 주머니와 외측 주머니로 이루어지는 2중 주머니로 구성한 진공 단열재에 있어서, 상기 내측 주머니로 상기 코어재를 덮기 전에, 상기 코어재에 설치한 흡착제 수납부에 흡착제를 충전하고, 상기 흡착제 수납부로부터 흡착제가 새지 않도록 코어재를 압축하여 코어재끼리로 상기 흡착제 수납부 입구를 좁히도록 한 것을 특징으로 하는 진공 단열재의 제조 방법.
KR20050076028A 2004-10-12 2005-08-19 진공 단열재 및 진공 단열재를 이용한 냉장고 및 진공단열재의 제조 방법 KR100651098B1 (ko)

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