KR100730382B1 - thermal insulation material using porous ceramic - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일측면과 타측면의 온도 차이가 발생시에 열이 전달되는 것을 차단하여 열손실을 최소화하도록 다공성 볼을 이용하여 제조되는 단열부재에 관한 것으로; 일정간격을 유지하며 배치되어 일정한 공간부를 형성하는 제1벽체 및 제2벽체와, 상기 공간부에 구비되되 다수의 기공이 형성되어 상기 제1벽체에서 전달되는 열이 상기 제2벽체로 전달되는 것을 차단하는 다공성 세라믹 부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a heat insulating member manufactured using a porous ball to minimize heat loss by blocking heat transfer when a temperature difference between one side and the other side occurs; A first wall and a second wall arranged to maintain a predetermined interval to form a predetermined space portion, and a plurality of pores formed in the space portion so that heat transferred from the first wall is transferred to the second wall. Characterized in that the porous ceramic member to block.

본 발명에 따르면 단열부재를 다수의 기공을 가지고 있는 다공성 세라믹부재를 제1벽체와 제2벽체의 사이에 채워넣어 형성함으로서 기공에 의해 열의 전달을 방해하여 열의 차단 효율을 극대화하고, 특히 다공성 세라믹 볼들을 사용하는 경우 점접촉되어 일정간격을 유지하며 배치되어 공기와의 접촉면적이 최대화되어 단열효율의 증대 및 소재의 소모량을 줄이는 효과가 있다.According to the present invention is formed by filling the porous ceramic member having a plurality of pores between the first wall and the second wall to prevent heat transfer by the pores to maximize the heat blocking efficiency, especially porous ceramic ball In the case of using them, they are arranged in point contact to maintain a constant distance, thereby maximizing the contact area with air, thereby increasing heat insulation efficiency and reducing material consumption.

세라믹, 세라믹볼, 단열 Ceramic, ceramic ball, heat insulation

Description

다공성 세라믹을 이용한 단열부재 {thermal insulation material using porous ceramic}Thermal insulation material using porous ceramic

도 1은 본 발명에 따른 다공성 세라믹을 이용한 단열부재의 단면도.1 is a cross-sectional view of a heat insulating member using a porous ceramic according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 단열부재에 사용되는 다공성 세라믹볼의 단면을 도시한 도면. Figure 2 is a view showing a cross section of the porous ceramic ball used in the insulating member according to the present invention.

도 3는 본 발명에 따른 다공성 세라믹을 이용한 단열부재가 적용된 버닝 스크러버를 도시한 도면.3 is a view showing a burning scrubber to which a heat insulating member using a porous ceramic according to the present invention is applied.

도 4는 본 발명에 따른 다공성 세라믹을 이용한 단열부재의 다른 실시예를 도시한 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of a heat insulating member using a porous ceramic according to the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

10: 단열부재 12: 공간부10: heat insulating member 12: space part

14a: 제1벽체 14b: 제2벽체14a: first wall 14b: second wall

20: 다공성 세라믹 볼 20a: 기공20: porous ceramic ball 20a: pore

본 발명은 다공성 세라믹을 이용한 단열부재에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면 일측면과 타측면의 온도 차이가 발생시에 열이 전달되는 것을 차단하여 열손실을 최소화하도록 다공성 세라믹을 이용하여 제조되는 단열부재에 관한 것이다.The present invention relates to a heat insulating member using a porous ceramic, and more specifically, to a heat insulating member manufactured by using a porous ceramic to minimize heat loss by blocking heat transfer when a temperature difference between one side and the other side occurs. It is about.

일반적으로 단열재는 냉동기나 온열기 또는 주택 등과 같은 다양한 장소 및 장치에 적용되는 것으로 내외부의 온도차가 발생되는 경우 그 온도차이로 인해 열이 전달되는 것을 차단해 주어 열손실을 줄여주며, 그로 인한 에너지 낭비를 줄이는데 효율적으로 사용된다.In general, insulation is applied to various places and devices such as a refrigerator, a heater, or a house, and when a temperature difference between inside and outside occurs, heat is prevented from being transferred due to the temperature difference, thereby reducing heat loss, and thus reducing energy waste. It is used efficiently to reduce.

그런데, 종래의 일반적인 단열재는 수백℃ 이상의 고온의 열을 차단하거나 보전하는데 사용되는 경우도 있는데, 그와 같은 단열재들은 통상적으로 그 전달열이 상당부분 전달되어 단열(斷熱) 효율이 저하되어 원하는 만큼의 단열효율을 얻기 위해서는 그 단열재의 두께를 크게해야 하므로 그 소재의 소모가 많아져 비용상승의 문제점을 가짐과 동시에 그 중량 및 부피의 증가로 인해 적용분야가 극히 제한적인 문제점을 가지고 있었다.By the way, the conventional heat insulating material is used to block or preserve the heat of a high temperature of several hundred ℃ or more, such heat insulating materials are typically transferred a considerable portion of the transfer heat is reduced the heat insulation (斷 熱) efficiency as desired In order to obtain the thermal insulation efficiency of the heat insulating material has to be large, so the consumption of the material increases the problem of cost increase and the weight and volume of the application area was extremely limited problem.

또한, 종래 사용되고 있는 단열재 중에 유리섬유의 경우에는 환경오염이 극심하여 사용규제된 품목으로 아직 그와 같은 단열재를 대체할 만한 소재가 없었던 문제점도 가지고 있었다.In addition, in the case of the glass fiber used in the prior art, environmental pollution is so severe that there was a problem that there was no material to replace such a thermal insulation material as a regulated item.

따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다공성 볼을 다수를 적층하여 제조되어 전달열을 그 다공에 의해 차단함과 동시에 다공성 볼을 이용하여 제조함으로서 그 소재의 소모량을 줄여주고 공기와의 접촉면적을 극대화시킨 구조를 가지는 다공성 세라믹을 이용한 단열부재를 제공하는데 있다.Therefore, to solve these problems, the object of the present invention is manufactured by stacking a plurality of porous balls to block the transfer heat by the pores and at the same time by using a porous ball to reduce the consumption of the material To provide a heat insulating member using a porous ceramic having a structure that maximizes the contact area with air.

본 발명의 다른 목적은 열에 강한 구조를 가지는 세라믹재질을 이용하여 제조함으로서 1300℃ 이상의 고온에서도 사용할 수 있는 구조를 가지며 두께 및 중량을 최소화하여 광범위한 분야에 적용할 수 있는 구조를 가지는 다공성 세라믹을 이용한 단열부재를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to manufacture using a ceramic material having a heat-resistant structure has a structure that can be used even at a high temperature of 1300 ℃ or more and the insulation using a porous ceramic having a structure that can be applied to a wide range of fields by minimizing the thickness and weight To provide a member.

본 발명은 다공성 세라믹을 이용한 단열부재에 관한 것으로; 일정간격을 유지하며 배치되어 일정한 공간부(12)를 형성하는 제1벽체(14a) 및 제2벽체(14b)와; 상기 공간부(12)에 구비되되 다수의 기공(20a)이 형성되어 상기 제1벽체(14a)에서 전달되는 열이 상기 제2벽체(14b)로 전달되는 것을 차단하는 다공성 세라믹 부재;로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a heat insulating member using a porous ceramic; A first wall body 14a and a second wall body 14b arranged to maintain a constant interval to form a constant space portion 12; A porous ceramic member provided in the space part 12 and having a plurality of pores 20a formed therein to block heat transferred from the first wall 14a from being transferred to the second wall 14b. It features.

본 발명에 따른 다공성 세라믹을 이용한 단열부재를 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the accompanying drawings, the insulating member using a porous ceramic according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.

도 1은 본 발명에 따른 다공성 세라믹을 이용한 단열부재의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 단열부재에 사용되는 다공성 세라믹볼의 단면을 도시한 도면이고, 도 3는 본 발명에 따른 다공성 세라믹을 이용한 단열부재가 적용된 버닝 스크러버를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 다공성 세라믹을 이용한 단열부재의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a heat insulating member using a porous ceramic according to the present invention, Figure 2 is a view showing a cross section of a porous ceramic ball used in the heat insulating member according to the present invention, Figure 3 is a porous ceramic according to the present invention FIG. 4 is a view illustrating a burning scrubber to which the heat insulating member is applied, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the heat insulating member using the porous ceramic according to the present invention.

도 1 및 도 2에 의하면, 본 발명에 따른 다공성 세라믹을 이용한 단열부재(10)는 세라믹 재질로 이루어지며 일정한 공간부(12)가 형성되도록 제1벽체(14a)와 제2벽체(14b)가 일정간격을 유지하며 형성되는 하우징(14)과, 그 하우징(14)의 공간부(12)에 채워져 제1벽체(14a) 또는 제2벽체(14b)에서 전달되는 열을 제2벽체(14b) 또는 제1벽체(14a)에 전달되는 것을 차단하기 위해 다공(多孔)성 세라믹 부재인 다공성 세라믹 볼(ball)(20)이 채워진다.1 and 2, the heat insulating member 10 using the porous ceramic according to the present invention is made of a ceramic material and the first wall 14a and the second wall 14b are formed so that a predetermined space portion 12 is formed. The second wall 14b receives heat from the housing 14 and the space portion 12 of the housing 14 and maintains a predetermined interval and is transferred from the first wall 14a or the second wall 14b. Alternatively, the porous ceramic ball 20, which is a porous ceramic member, is filled to block delivery to the first wall 14a.

이때, 상기 하우징(14)은 1000℃ 이상의 고온에도 견딜 수 있도록 세라믹재질로 그 하우징을 형성하고 이를 고온(高溫)상태에서 소결시켜 왼성한 것을 사용하게 된다.At this time, the housing 14 is to form a housing made of a ceramic material to withstand high temperatures of 1000 ℃ or more and sintered in a high temperature (high) state to use the left.

물론, 상기 하우징(14)은 상대적으로 저온의 상태에서 사용하는 경우에는 스테인레스 스틸(SUS)로 구성함도 바람직하다.Of course, the housing 14 is also preferably made of stainless steel (SUS) when used in a relatively low temperature state.

한편, 상기 다공성 세라믹 볼(20)은 상기 공간부(12) 내에서 다수가 서로 점접촉되어 일정 간격을 유지하며 배치됨으로서 공기와 접촉되는 표면적이 증대되어 열을 차단하는 효율을 증대시킬 수 있게 된다.On the other hand, the porous ceramic ball 20 is arranged in a plurality of point contact with each other in the space portion 12 to maintain a predetermined interval to increase the surface area in contact with air can increase the efficiency of blocking heat. .

이때, 상기 다공성 세라믹 볼(20)은 세라믹분말과 일정한 기공(20a)을 형성하기 위한 숯분말과 같은 기공형성매체와 바인더를 일정비율로 섞어 혼합하여 볼형상으로 만든 후 대략 1300℃정도의 고온상태에서 소결시켜 기공형성매체를 소각시켜 기공(20a)을 형성하여서 만들거나, 또는 세라믹 분말을 대신하여 석회석분말과 기공형성매체와 바인더를 사용하여 볼형상으로 제조한 후 고온상태에서 소결시켜 완성한 것을 사용함이 바람직하다.At this time, the porous ceramic ball 20 is mixed with a pore-forming medium, such as charcoal powder for forming a predetermined pore (20a) and a binder in a predetermined ratio to form a ball shape after the high temperature state of about 1300 ℃ It is made by incinerating the pore forming medium by sintering at to form the pores 20a, or by using a limestone powder, a pore forming medium and a binder in place of ceramic powder, and then sintering at a high temperature to use it. This is preferable.

물론, 상기 다공성 세라믹 볼(20)은 그 기공(20a)의 비율 즉, 기공율을 10%, 50%, 90% 등과 같이 다양한 비율로 성형이 가능하며, 이는 그 적용분야에 따라 선택적으로 사용할 수 있음을 알 수 있고, 그 직경을 수 내지 수십㎜의 크기로 제조하여 그 용도에 알맞게 사용이 가능하다.Of course, the porous ceramic ball 20 can be molded in various ratios such as the ratio of the pores 20a, that is, the porosity of 10%, 50%, 90%, etc., which can be selectively used according to the application. It can be seen that the diameter of the several to several tens of millimeters in size can be used to suit the purpose.

이와 같이 제조되는 다공성 세라믹 볼(20)은 다수의 기공(20a)이 형성되어 있어 공간부(12)에 적층시키는 경우에는 상황에 따라서 일반적인 세라믹에 비해 그 열전도율이 절반 이상 저감시킬 수 있게 된다.In the porous ceramic ball 20 manufactured as described above, when a plurality of pores 20a are formed, the thermal conductivity of the porous ceramic ball 20 can be reduced by more than half as compared to general ceramics in some cases.

따라서, 상기 단열부재(10)를 구성하는 경우에는 다공성 세라믹 볼(20)을 이용하게 된다.Therefore, when the heat insulating member 10 is configured, the porous ceramic ball 20 is used.

이하, 도 1 내지 도 3을 참고로 본 발명에 따른 다공성 세라믹을 이용한 단열부재가 적용된 그 열예로서 버닝 스크러버를 설명한다. Hereinafter, a burning scrubber will be described as an example of heat applied with a heat insulating member using a porous ceramic according to the present invention with reference to FIGS. 1 to 3.

본 발명에 따른 다공성 세라믹 볼(20)을 이용한 단열부재(10)는 도3에 도시 한 바와 같은 버닝 스크러버(100)에 적용할 수 있다. 즉 각종 유해가스가 발생되는 사업장(100)에서 발생되는 유해가스가 유입되면 이를 소각시키는 버닝 스크러버(100)의 히터(120)에 전원이 투입되면 가열되어 1600℃ 이상의 고온으로 상승하고, 그와 같이 가열된 열은 그 스크러버(100)의 벽체(130)를 통해 통로(132) 내부를 대략 1500℃로 가열하게 되어 유해가스를 소각시키게 된다.Heat insulating member 10 using the porous ceramic ball 20 according to the present invention can be applied to the burning scrubber 100 as shown in FIG. That is, when the power is supplied to the heater 120 of the burning scrubber 100 to incinerate it when the harmful gas generated in the workplace 100 where various harmful gases are generated, it is heated and rises to a high temperature of 1600 ° C or higher. The heated heat causes the inside of the passage 132 to be heated to approximately 1500 ° C. through the wall 130 of the scrubber 100 to incinerate noxious gas.

이와 동시에 벽체(130)의 외측으로 전달되는 열은 그 외측에 구비되는 본 발명에 따른 단열부재(10)의 공간부(12)에 적재되는 다수의 다공성(多孔性) 볼(20)에 의해 그 단열부재(10)의 외측으로 전달되는 열을 차단시켜 주게되어 주변의 공기가 데워짐으로 인한 오염의 발생을 줄일 수 있다.At the same time, the heat transferred to the outside of the wall 130 is due to the plurality of porous balls 20 loaded in the space 12 of the heat insulating member 10 according to the present invention provided on the outside thereof. It blocks the heat transmitted to the outside of the heat insulating member 10 can reduce the occurrence of pollution due to the surrounding air is warmed.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 다공성 세라믹을 이용한 단열부재의 다른 실시예를 도시한 도면으로 하우징(14)의 공간부(12)에 채워져 제1벽체(14a) 또는 제2벽체(14b)에서 전달되는 열을 제2벽체(14b) 또는 제1벽체(14a)에 전달되는 것을 차단하기 위해 다공(多孔)성 세라믹 부재를 상술한 예에서와 같이 다공성 세라믹 볼(20)을 대신하여 판상으로 제조되는 다공성 세라믹 판(21)으로 형성하게 된다.On the other hand, Figure 4 is a view showing another embodiment of a heat insulating member using a porous ceramic according to the present invention is filled in the space portion 12 of the housing 14 in the first wall (14a) or the second wall (14b) In order to block the transfer of heat to the second wall 14b or the first wall 14a, a porous ceramic member is manufactured in the form of a plate instead of the porous ceramic ball 20 as in the above-described example. The porous ceramic plate 21 is formed.

물론, 다양한 형태로 즉 볼형상이외에도 정삼각뿔이나 원기둥형상, 원뿔형상, 정육면체형상, 직육면체형상 등 다양한 형상으로 제조하여 제1벽체(14a)와 제2벽체(14b)의 사이에 채워넣어 구성함도 가능하다.Of course, in addition to the ball shape, in addition to the shape of the equilateral triangular pyramid, cylinder, cone, cube, rectangular shape and filling between the first wall (14a) and the second wall (14b) It is possible.

이상과 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권 리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다. As described above, embodiments of the present invention have been described in detail, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the range substantially equivalent to the embodiments of the present invention.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면 단열부재(10)를 다수의 기공(20a)을 가지고 있는 다공성 세라믹부재를 제1벽체(14a)와 제2벽체(14b)의 사이에 채워넣어 형성함으로서 기공에 의해 열의 전달을 방해하여 열의 차단 효율을 극대화하고, 특히 다공성 세라믹 볼(20)들을 사용하는 경우 점접촉되어 일정간격을 유지하며 배치되어 공기와의 접촉면적이 최대화되어 단열효율의 증대 및 소재의 소모량을 줄이는 효과가 있다.As can be seen from the above description, according to the present invention, a porous ceramic member having a plurality of pores 20a is filled between the first wall 14a and the second wall 14b according to the present invention. By forming the pores to prevent the transfer of heat by maximizing the heat blocking efficiency, especially in the case of using the porous ceramic ball 20 is placed in contact with the point to maintain a constant interval is maximized the contact area with air to increase the heat insulation efficiency And it has the effect of reducing the consumption of the material.

아울러, 다공성 세라믹 부재를 사용하여 제조함으로서 단열부재의 두께 및 중량을 최소화하여 광범위한 분야에 적용할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using a porous ceramic member to minimize the thickness and weight of the heat insulating member there is an effect that can be applied to a wide range of fields.

Claims (4)

일정간격을 유지하며 배치되어 일정한 공간부(12)를 형성하는 제1벽체(14a) 및 제2벽체(14b)와;A first wall body 14a and a second wall body 14b arranged to maintain a constant interval to form a constant space portion 12; 상기 공간부(12)에 구비되되 다수의 기공(20a)이 형성되어 상기 제1벽체(14a)에서 전달되는 열이 상기 제2벽체(14b)로 전달되는 것을 차단하는 다공성 세라믹 부재;로 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹을 이용한 단열부재.A porous ceramic member provided in the space part 12 and having a plurality of pores 20a formed therein to block heat transferred from the first wall 14a from being transferred to the second wall 14b. Insulation member using a porous ceramic, characterized in that. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1벽체(14a) 및 제2벽체(14b)는 세라믹으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹을 이용한 단열부재.The first wall (14a) and the second wall (14b) is a heat insulating member using a porous ceramic, characterized in that made of ceramic. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 다공성 세라믹부재는 다공성 세라믹 볼(20) 또는 다공성 세라믹 판(21) 중에 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹을 이용한 단열부재.The porous ceramic member is a heat insulating member using a porous ceramic, characterized in that any one of a porous ceramic ball (20) or a porous ceramic plate (21). 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 다공성 세라믹부재는 세라믹분말과 일정한 기공(20a)을 형성하기 위한 기공형성매체와 바인더를 일정비율로 섞어 혼합하여 볼형상으로 만든 후 1300℃의 고온상태에서 소결시켜 기공형성매체를 소각시켜 기공(20a)을 형성하여서 제조되는 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹을 이용한 단열부재.The porous ceramic member is mixed with a pore-forming medium and a binder to form a ceramic powder and a constant pore (20a) at a predetermined ratio to make a ball shape, and then sintered at a high temperature of 1300 ℃ to incinerate the pore forming medium ( 20a) is formed by forming a heat insulating member using a porous ceramic, characterized in that.
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