KR100750302B1 - 진공 단열재, 진공 단열재를 이용한 냉장고 및 진공단열재의 제조 방법 및 진공 단열재의 제조 장치 - Google Patents

진공 단열재, 진공 단열재를 이용한 냉장고 및 진공단열재의 제조 방법 및 진공 단열재의 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는 제조 작업 중에 있어서의 보관 중에, 심재에의 수분 혹은 가스 성분의 흡착을 적게 하여 제조상의 효율의 향상, 단열 성능의 유지 및 향상을 도모한 진공 단열재를 제공하는 것이다.
무기 섬유 집합체로 이루어지는 심재(21)와, 심재의 가스 성분을 흡착하는 흡착제(22)와, 심재(21)를 수납하는 가스 배리어성을 갖는 외포재(24)를 구비하고, 심재(21)의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬히 절입되어 설치된 수납부(21a)에 흡착제(22)가 수납되어, 수납부(21a)의 개구가 중첩되어 좁혀지는 것으로 하였다.
심재, 흡착제, 외포재, 수납부, 단열재, 열밀봉부

Description

진공 단열재, 진공 단열재를 이용한 냉장고 및 진공 단열재의 제조 방법 및 진공 단열재의 제조 장치 {VACUUM HEAT INSULATING MATERIAL, REFRIGERATOR USING THE SAME AND ITS MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING EQUIPMENT THEREOF}
도1은 본 발명의 일 실시예를 나타내는 냉장고의 주요부의 종단면도.
도2는 본 발명의 일 실시예의 진공 단열재의 단면 설명도.
도3은 진공 단열재의 제조 공정을 설명하는 도면.
도4는 심재를 압축하는 지그와 심재의 절입 홈의 관계를 나타내는 도면.
도5는 도4의 A-A 단면 확대 설명도.
도6은 심재의 절입 홈을 흡착제 수납부로 하여 흡착제를 충전하는 상태를 도시하는 도면.
도7은 내부 주머니에 삽입되기 전의 흡착제 수납부를 도시하는 도면.
도8은 내부 주머니에 심재를 수납한 상태를 나타내는 도면.
도9는 흡착제를 수납한 내부 주머니를 임시 압축하여 내부 주머니 내를 탈기시키기 전의 상태를 도시하는 도면.
도10은 심재를 임시 압축하여 내부 주머니가 폐쇄된 상태를 도시하는 도면.
도11은 심재 원면에 절입부를 형성하면서 흡착제를 수납하는 상태를 도시하는 도면.
도12는 심재와 내부 주머니의 제조 공정을 설명하는 도면.
도13은 종래의 진공 단열재의 단면 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
12 : 냉장고의 상자 부재
12a : 상자 부재의 단열벽
12b : 발포 단열재
12e : 상자 부재의 외판
12f : 상자 부재의 내판
13 : 도어 부재
13a : 단열벽
13b : 발포 단열재
14a : 냉장실
14b : 야채실
15a : 제빙실
15b : 냉동실
20 : 진공 단열재
21 : 심재(심재 원면)
21a : 흡착제 수납부
21b : 수납부 입구
21c : 상편
21d : 하편
22 : 흡착제
23 : 내부 주머니
24 : 외부 주머니
70 : 지그
71 : 절단날
72 : 경사 절입 홈
74 : 보조구
74a : 지그
75 : 무기 섬유 집합체
76 : 상류측 컨베이어
77 : 내부 주머니용 필름
78 : 하류측 컨베이어
79 : 하부 절단 밀봉기
80 : 상부 절단 밀봉기
81 : 컷트부
82 : 열밀봉부
83 : 저장 용기
84 : 일시 스토크 용기
85 : 노즐
[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, 진공 단열재를 이용한 냉장고 및 진공 단열재의 제조 방법 및 진공 단열재의 제조 장치에 관한 것이다.
최근, 지구 온난화에 대한 관점에서 가전 제품의 소비 전력량 삭감의 필요성이 요구되고 있다. 특히, 냉장고는 가전 제품 중에서 소비 전력량을 소비하는 제품으로, 냉장고의 소비 전력량 삭감은 지구 온난화 대책으로서 필요 불가결한 상황에 있다. 냉장고의 소비 전력은 고(庫) 내의 부하량이 일정하면, 고 내 냉각용 압축기의 효율과 고 내로부터의 열누설량에 관계되는 단열재의 단열 성능에 의서 그 대부분이 결정되므로, 냉장고의 기술 개발에서는 압축기의 효율과 단열재의 성능 향상을 행할 필요가 있다. 여기서는 단열 성능 향상을 위해 이루어진 종래예로서, 특히 진공 단열재의 예를 든다.
진공 단열재는 내부의 진공도를 유지하기 위해 흡착제가 이용되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 예에서는, 무기 섬유를 가열 및 가압 성형 에 의해 보드화한 복수매의 심재 보드 중, 적어도 1매의 심재 보드의 접합면에 흡착제를 수납하는 오목부를 형성하여 상기 흡착제를 넣음으로써 발생하는 돌기에 의해 진공 단열재가 파열되는 것을 방지하고 있었다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 예는, 외부 상자와 내부 상자로 이루어지는 공간에 발포 단열재와 진공 단열재를 구비하고, 상기 진공 단열재는 수분을 흡착하는 흡착제와 가스 배리어성 필름으로 이루어지는 외피재로 형성되고, 상기 흡착제를 고정 부재나 오목부를 형성하여 수납하는 고정 구조를 마련하지 않고, 심재의 무기 섬유로 이루어지는 시트 형상 성형체에 의해 시트 사이에 이동하지 않고 협지하도록 하였으므로, 진공 배기 중 등의 진공 단열재 제작 공정 중에 흡착제가 소정 위치로부터 이동하지 않고 고정할 수 있으므로 비용 저감을 도모한 것이다.
또한, 특허문헌 3에 기재된 예에서는, 심재와 흡착제와, 그것들을 둘러싸는 외피재로 이루어지는 진공 단열재에 있어서, 심재를 설치한 오목부에 흡착제를 배치하여 흡착제와 대향하는 외피재에 알루미늄박으로 이루어지는 층을 갖는 라미네이트 필름을 사용하여, 흡착제와 외피재 사이에 내천공성이 우수한 보호 시트를 개재시킴으로써 진공 포장시의 핀 홀 발생을 방지하고 있었다.
또한, 특허문헌 4의 진공 단열재는 내부를 진공 상태로 보유 지지한 수납 부재와, 상기 수납 부재 중에 존재하는 무기질 파이버 매트와, 상기 무기질 파이버 매트를 일시적으로 압축 상태로 하는 내부 주머니를 구비하여 진공 단열재의 주름이나 휨, 굽힘 등을 방지하고 있었다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-3534호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2002-48466호 공보
[특허문헌 3] 일본 특허 공개 제2004-218747호 공보
[특허문헌 4] 일본 특허 공개 평4-337195호 공보
진공 단열재에 사용되는 심재는 심재로부터 발생하는 수분이나 가스 성분이 고진공도를 저하시키지 않도록 진공 배기 공정 이전에 상기 심재를 건조 공정 등에 의해 수분이나 가스 성분을 제거해 두는 것이 알려져 있다. 또한, 고진공도 조건하에서 심재가 장기간 보유 지지됨으로써, 이 장기간 동안에 심재를 구성하는 재료로부터 미량으로 발생하는 수분이나 가스 성분을 흡착하기 위해, 합성 제오라이트나 활성탄 등의 흡착제를 진공 단열재 중에 설치하는 것도 잘 알려져 있다. 따라서, 건조 공정 등에 의해 수분이나 가스 성분이 제거된 심재는 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 다시 흡착하지 않도록 빠르게 진공 조건하와 같은 수분이나 가스 성분이 없는 조건하에 두어야만 한다.
그러나, 전술한 특허문헌 1 내지 3에 기재된 종래예에서는, 복수매의 심재 보드 사이에 흡착제를 수납하고, 또한 복수의 시트로 덮는 구성이므로, 흡착제를 수납, 흡착제를 협지하기 위해, 또는 흡착제를 보호 시트로 덮기 위한 조립 작업이 필요하게 된다. 따라서, 이들 작업 중에 심재 보드에 외기 중의 수분이나 가스 성분이 흡착될 우려가 있었다.
이하, 이 문제에 대해 도13을 이용하여 설명한다. 도13은 종래의 진공 단열재의 구성예를 나타내는 단면도이다. 도면에 있어서, 진공 단열재(1)는 복수매의 심재(2a), 심재(2b)와, 외피재(3)와 흡착제(4)로 구성되어 있다. 오목부(5a)는 심재(2a)와 심재(2b)의 접합면 거의 중앙에 형성된 것이고, 이 오목부(5a) 내에 흡착제(4)가 수납되어 있다. 따라서, 흡착제(4)를 심재 중에 설치하기 위해서는, 심재(2b)를 말아올려 오목부(5a) 내에 수납하거나, 심재(2b)가 없는 상태에서 심재(2a) 상의 오목부(5a) 내에 흡착제(4)를 수납하고, 그 후에 심재(2b)로 흡착제(4)를 덮어야만 한다. 따라서, 흡착제(4)를 수납하기 위한 작업 시간이 필요해지므로, 그 작업 시간 동안에 심재(2a)나 심재(2b)에 외기 중의 수분이나 가스 성분이 흡착될 우려가 있었다.
또한, 심재를 냉장고 등의 단열벽 내에 사용하는 경우, 냉장고 등의 크기에 따라, 또한 단열벽의 크기나 두께 등에 따라 복수 종류의 크기의 심재를 제작할 필요가 있다. 따라서, 필요한 크기의 심재가 갖추어지기까지의 동안, 심재는 그 제조 공정 도중에 보관될 필요가 있었다. 그러나, 전술한 바와 같이, 건조 공정 후의 심재는 외부로부터(공기중)의 수분이나 가스 성분이 흡착하지 않도록 빠르게 진공 조건하, 건조 공간 등의 수분이 없는 혹은 매우 적은 공간에 보관해야만 하므로, 작업 공정상 시간에 여유도가 적은 구성으로 되어 있었다. 그러나, 전술한 각 특허문헌에는 그 구체적 대처 방법이 제시되어 있지 않다.
또한, 특허문헌 4에서는, 수납 부재 중에 존재하는 무기질 파이버 매트로의 외부로부터의 수분이나 가스 성분의 흡착에 대해 전혀 그 구체적 대처 방법이 제시되어 있지 않다.
본 발명은 이와 같은 종래의 구성이 갖고 있던 문제를 해결하고자 하는 것으 로, 그 목적 중 하나는, 제조 작업 중에 있어서의 보관 중에 심재에의 수분 혹은 가스 성분의 흡착을 적게 하는 데 있다. 게다가, 제조상의 효율의 향상, 단열 성능의 유지 및 향상을 도모한 진공 단열재를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 진공 단열재는 무기 섬유 집합체로 이루어지는 심재와, 심재의 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 심재를 수납하는 가스 배리어성을 갖는 외포재를 구비하고,
상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬히 절입되어 설치된 수납부에 상기 흡착제가 수납되어, 상기 수납부의 개구가 중첩되어 좁혀지는 구성으로 하였다.
또한, 무기 섬유 집합체로 이루어지는 심재와, 심재의 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 이 흡착제와 함께 상기 심재를 수납하는 내부 주머니와, 이 내부 주머니에 수납된 심재를 상기 내부 주머니와 함께 수납하는 외부 주머니를 구비하고,
상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬히 절입되어 설치된 수납부에 상기 흡착제가 수납되어, 상기 수납부의 개구가 상기 심재의 두께 방향의 중첩에 의해 좁혀지는 구성으로 하였다.
또한, 상기의 어느 하나의 구성을 구비한 진공 단열재에 있어서, 상기 심재를 두께 방향으로 복원성을 갖는 무기 섬유 집합체로 하였다.
또한, 상기의 어느 하나의 구성을 구비한 진공 단열재에 있어서, 상기 심재는 두께 방향으로 압축되고, 상기 수납부의 개구를 협지하여 대향하는 심재의 상편 부와 하편부가 상하로 중첩되어 상기 개구가 폐색된 구성으로 하였다.
또한, 상기의 어느 하나의 구성을 구비한 진공 단열재에 있어서, 상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬히 절입되어 설치된 수납부의 경사 절입 각도를 수직선으로부터 30도 내지 70도의 각도로 하였다.
또한, 상기의 어느 하나의 구성을 구비한 진공 단열재에 있어서, 상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬히 절입되어 설치된 수납부의 입구부를 폐색하는 중첩 치수(L2)를 상기 흡착제의 입경 이상으로 하였다.
또한, 상기 중 어느 하나의 구성을 구비한 진공 단열재에 있어서, 상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬히 절입되어 설치된 수납부의 깊이 방향 선단부와 상기 심재의 상기 표면과 반대측 표면 사이의 두께를 상기 흡착제의 입경 이상으로 하였다.
또한, 단열벽으로 둘러싸인 상자 부재 내에 저장실을 갖는 냉장고에 있어서는, 본 발명에서는 상기 단열벽은 외판과 내판 사이에 진공 단열재를 구비하고,
이 진공 단열재는 무기 섬유 집합체로 이루어지는 심재와, 심재의 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 심재를 수납하는 가스 배리어성을 갖는 외포재를 구비하고,
상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬히 절입되어 설치된 수납부에 상기 흡착제가 수납되어, 상기 심재가 상하 방향으로 압축되어 상기 수납부의 개구가 좁혀진 구성으로 하였다.
또한, 심재의 내부에 흡착제를 구비한 진공 단열재의 제조 방법에 있어서는, 개구를 갖는 지그로 심재를 압박하는 심재 원면(原綿)의 압축 공정과, 심재의 상기 개구에 위치하는 부분에 비스듬히 절입부를 형성하는 공정과, 상기 절입부를 넓혀 수납부를 형성하는 공정과, 상기 수납부에 흡착제를 투입하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진공 단열재의 제조 장치는 심재를 적재하는 심재 설치부와, 이 심재 설치부에 놓여지는 심재에 대해 절입 홈을 형성하는 절단날과, 상기 절입 홈 내에 수납되는 흡착제가 스토크되는 스토크부를 구비하고,
상기 절단날 및 상기 스토크부는 상기 심재 설치부보다도 상방에 위치하여 상기 심재 설치부에 대해 이동 가능하게 설치되고, 상기 스토크부의 선단부는 상기 절단날에 의해 형성된 절입 홈을 넓히는 방향으로 이동하는 부재가 구비된 것을 특징으로 하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도1은 본 발명의 일 실시예를 나타내는 냉장고의 주요부의 종단면이고, 도2는 본 발명의 일 실시예의 진공 단열재의 단면 설명도이다. 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. 상자 부재(12) 내에는 냉장실(14a), 야채실(14b), 제빙실(15a), 냉동실(15b) 등이 구획 형성되어 있다. 냉장고의 상자 부재(12)의 단열벽(12a)은 상자 부재(12)의 외판(12e)과 상자 부재(12)의 내판(12f)에 의해 형성되는 공간에 단열재를 구비하여 형성되어 있다.
그리고, 진공 단열재(20)는 이들 외판(12e)과 내판(12f)에 의해 형성되는 공간에 배치되어 단열벽(12a)의 일부를 이루고 있다. 본 실시예에서는, 단열벽(12a) 내에서도 외판(12e)측 또는 내판(12f)측에 진공 단열재(20)를 배치하고 있다. 또한, 이 진공 단열재(20)의 주위 공간에 접착력을 갖는 우레탄 등의 발포 단열재(12b)가 충전됨으로써, 진공 단열재(20)가 고정되고 단열벽(12a)이 형성된다.
도어 부재(13)의 단열벽(13a)은 도어 부재(13)의 외판(13e)과 도어 부재의 내판(13f)에 의해 형성되는 공간에 단열재를 구비하여 형성되어 있고, 진공 단열재(20)는 이들 외판(13e)과 내판(13f)에 의해 형성되는 공간에 배치된다. 상자 부재(12)와 마찬가지로 본 실시예에 있어서는 단열벽(13a) 내에서도 외판(13e)측 또는 내판(13f)측에 진공 단열재(20)를 배치하고 있다. 또한, 이 진공 단열재(20)의 주위의 공간에 접착력을 갖는 우레탄 등의 발포 단열재(13b)를 충전함으로써, 진공 단열재(20)를 고정하고 단열벽(13a)이 형성된다.
이와 같이, 진공 단열재(20)는 단열벽(12a, 13a) 내에 설치되어, 우레탄 등의 발포 단열재(12b, 13b)보다 높은 단열 성능을 갖고 단열벽 전체의 단열 성능을 향상시키고 있다.
다음에, 도2에 의해 본 실시예의 진공 단열재에 대해 설명한다. 도2는 본 실시예의 진공 단열재의 단면 설명도이다. 공기의 유통이 있는 심재(21)는 압박에 대해 복원성을 갖는 것이 사용되어, 예를 들어 바인더를 포함하지 않는 평균 섬유 직경 4 ㎛의 글래스울 적층체{JISA9504의「인조 광물 섬유 보온재」} 등의 무기 섬유를 사용하여 소정 치수의 크기로 형성하고 있다. 따라서, 상하로 적층된 심재라 면 상하 방향의 압박에 대해 복원성을 갖고, 본 실시예에서는 높이 방향(두께 방향)에 복원성을 갖는 것을 사용하고 있다. 이 심재(21)는 후술하는 바와 같이 복원성이 있는 무기 섬유 집합체의 원면이 외포재로 덮임으로써 진공 단열재를 형성한다. 흡착제(22)는 심재(21)의 수분 및 가스 성분을 흡착하기 위한, 예를 들어 합성 제오라이트인 분자체(molecular sieve)모레큘러시브(13X) 등으로 구성된 것으로, 심재(21)에 설치한 흡착제 수납부(21a) 내에 충전되어 있다.
이들 심재(21)는 내부 주머니(23)에 의해 덮이고, 또한 외부 주머니(24)에 수납되어 진공 단열재(20)를 형성하고 있다. 이 내부 주머니(23)는 단기적 가스 배리어성을 갖고, 또한 열용착 가능한 합성 수지 필름, 예를 들어 고밀도 폴리에틸렌 수지 등으로 형성되어 있다. 따라서, 내부 주머니(23) 내에는 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 침입하기 어려운 구성으로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 심재(21)나 흡착제(22)는 대기 중에 포함되는 수분이나 가스 성분을 흡착하기 쉬운 것이고, 특히 흡착제(22)는 흡착제(22) 주변으로부터 비교적 빨리 또한 강력히 수분이나 가스 성분을 흡착할 수 있도록 구성되어 있으므로, 심재(21)나 흡착제(22)가 제조 공정상에서 필요해지는 조립을 위한 작업 시간이나, 제조 공정 중에 있어서 보관되는 기간 중에도 외부의 수분이나 가스 성분을 흡착하지 않도록 심재(21)나 흡착제(22)를 가스 배리어성을 갖는 내부 주머니(23)로 덮는 구성으로 하고 있다.
외부 주머니(24)는 내부 주머니(23)를 덮는 것으로, 장기적 가스 배리어성을 갖는 라미네이트 필름으로 구성된 외포재로서 이용된다. 또, 외부 주머니(24)의 장기적 가스 배리어성이라 함은, 예를 들어 냉장고의 사용 평균 수명 상당 정도의 장기간이다. 본 실시예의 외부 주머니(24)는 용착층과 금속층과 보호층을 갖는 라미네이트 필름 구조로 되어 있고, 금속층을 가짐으로써 장기적 가스 배리어성을 유지하고 있다. 그러나, 완벽한 가스 배리어성을 유지하는 것은 아니며, 외부 주머니(24) 내의 진공도는 장기간 동안에 조금씩 저하된다.
다음에, 도3 내지 도10을 이용하여 본 실시예의 진공 단열재의 제조 공정을 설명한다. 도3은 진공 단열재의 제조 공정을 설명하는 도면, 도4는 심재를 압축하는 지그와 심재의 절입 홈의 관계를 나타내는 도면, 도5는 도4의 A-A 단면 확대 설명도, 도6은 심재의 절입 홈을 흡착제 수납부로 하여 흡착제를 충전하는 상태를 도시하는 도면, 도7은 도6의 압축용 지그가 제거되어 내부 주머니에 삽입되기 전의 흡착제 수납부를 도시하는 도면, 도8은 내부 주머니에 심재를 수납한 상태를 도시하는 도면, 도9는 흡착제를 수납한 내부 주머니를 임시 압축하여 내부 주머니 내를 탈기시키기 전의 상태를 도시하는 도면, 도10은 심재를 임시 압축하여 내부 주머니가 폐쇄된 상태를 도시하는 도면이다.
도3을 이용하여 본 실시예의 진공 단열재의 제조 공정을 설명한다. 심재 원면 절단 공정(51)에 있어서 전술한 글래스울 적층체 등의 무기 섬유로 이루어지는 심재를 소정 치수로 절단한다. 심재 원면 적층 공정(52)은 심재 원면 절단 공정(51)에서 절단된 심재 원료를 소정 매수 적층하는 공정이다. 이들 심재 원면 절단 공정(52) 및 심재 원면 적층 공정(52)에서 절단 및 적층된 적층 상태의 심재 원면은 심재 원면 건조 공정(53)에 있어서, 예를 들어 200 ℃ 내지 250 ℃ 정도의 건조로 내에 놓아두어 진공도 저하의 원인이 되는 수분 등이 제거된다. 이 공정(53)을 경유하여 건조된 심재 원면이 압축 공정(54)에서 압축된다.
이 압축 공정(54)에 대해서는 도4 및 도5를 이용하여 설명한다. 도4에 도시한 바와 같이, 심재 원면(21)의 상면은 프레임 형상의 지그(70)에 의해 압박된다. 이 압박 치수는 이후의 공정에서 사용되는 내부 주머니에 심재 원면을 넣기 쉬운 치수가 좋다.
본 실시예에서 이용하는 지그(70)는 개구(70')가 마련된 프레임 형상으로 하고 있고, 이 개구(70') 부분에서는 심재 원면(21)은 압박되지 않는 구조로 되어 있다. 이와 같은 프레임 형상의 지그(70)를 갖고 심재 원면을 압축하면 도5에 도시한 바와 같이 프레임의 상면까지 지그(70)가 없는 부분[개구(70') 부분]은 심재 원면(21)이 압박되지 않아 이 부분이 부풀어 오르는 형상이 된다. 즉, 본 실시예에서는 복원성이 있는 심재를 이용하고 있으므로, 압박되지 않는 부분은 압축되지 않고, 결과적으로 지그(70)의 개구가 부풀어 오르게 된다.
압축 공정(54)을 경유하여, 부풀어 오르는 부분이 형성된 심재 원면(21)에 대해, 이 부풀어 오른 부분에 원면으로의 경사 절입부 형성 공정(55)에 있어서 절단날(71)이 도4에 도시된 바와 같이 경사 절입 홈(72)을 만든다. 이 경사 절입 홈(72)은 도5에 도시한 바와 같이, 심재(21)의 두께 방향의 수직선(73)에 대해 각도(θ)만큼 기울어져 만들어지므로, 흡착제 수납부로부터의 흡착제(22)의 튀어나옴 방지, 혹은 절단날(71)을 심재 원면(21)에 접촉할 때의 미끄러짐 등을 방지할 수 있다. 따라서, 작업성도 떨어지는 일 없이 흡착제(22)를 수납하는 것이 가능해진다. 이 각도(θ)는 바람직하게는 30°내지 70°의 범위이고, 심재를 프레스기 등을 이 용하여 상하 혹은 상하의 한쪽으로부터 압축하였을 때 경사 절입 홈(72)에 의해 만들어지는 상편(21c)과 하편(21d)이 상하로 중복되는 범위로 하고 있다. 본 실시예에서는 이 각도(θ)를 45°로 하고 있고, 심재(21)의 표면에 대해서도 경사 각도가 45°가 되고, 상편(21c)측의 무기 섬유가 지나치게 얇아지는 일도 없어 말림 방지 등에도 적합하게 되어 있다.
또, 이 경사 절입 홈(72)의 깊이 방향의 선단부(P)는 심재 원면의 하면으로부터 5 ㎜ 이상 확보할 수 있는 위치가 좋다. 본 실시예에서 사용되는 흡착제(22)는 직경 2 ㎜ 내지 5 ㎜의 입경이므로, 심재 압축시에 입자 형상 흡착제(22)가 움직여도 입경보다 P 위치를 크게 하고 있으므로 입자 형상 흡착제(22)가 심재(21) 표면 상에 돌기 형상이 되어 내부 주머니, 외부 주머니에 형상이 나타나는 것을 방지하고 있다. 또, P 위치를 하면으로부터 5 ㎜ 이상 확보하고 있으므로 진공 단열재의 강도도 확보할 수 있다.
시트 형상이나 직사각 형상의 흡착제의 경우라도, 두께 치수나 혹은 세로ㆍ가로ㆍ높이 치수 등의 외형 크기보다도 큰 치수를 확보하도록 선단부(P) 위치를 설정함으로써 같은 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 절입 홈(72)은 수직의 절입부가 아닌, 예를 들어 45도 기울어진 절입부로 하고 있고, 이 절입 홈(72)에 의해 형성되는 수납부에 흡착제(22a)를 수납한 것이므로, 수직인 절입 홈과 비교하여 다음과 같은 작용 효과를 발휘한다. 즉, 수직인 홈인 경우의 상하 혹은 상하의 한쪽으로부터 심재를 압축해도 그 절입부 입구를 덮을 수 없었던 데 반해, 본 실시예의 경우 상하 방향의 중첩 부가 있음으로써 이것을 덮을 수 있으므로, 이 절입부로부터 입자 형상 흡착제(22)가 튀어나오는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 입자 형상 흡착제(22)에 의한 내부 주머니, 외부 주머니의 손상을 저감시키면서도 작업성 향상에 기여하고 있다.
절입 홈(72)이 형성된 후, 다음에 이 절입부를 수납부에 형성하는 공정(56)에 있어서 경사 절입 홈(72)을 수납부에 형성한다. 이 절입부를 수납부에 형성하는 공정(56)에 대해 도6을 이용하여 설명한다. 수납부(21a)는 원면에의 경사 절입부 형성 공정(55)으로 형성된 절입 홈(72)을 도6에 도시한 바와 같이 보조구(7, 4)를 사용하여 흡착제(22)를 수납할 수 있을 정도의 공간을 형성시키는 것이다. 구체적으로는, 보조구(74)로 절입 홈(72)을 넓힘으로써, 선 형상의 절입부를 흡착제(22)보다도 큰 공간으로 하게 하고 있다. 이렇게 하여 만들어진 수납부(21a)에 흡착제 투입 공정(65) 및 흡착제 충전 공정(57)에서 흡착제(22)가 수납부(21a) 내에 투입된다.
이들 각 공정(56, 65, 57)을 도6을 이용하여 구체적으로 설명한다. 흡착제의 저장 용기(83)로부터 일시 스토크 용기(84)로 이송된 흡착제(22)는 노즐(85)을 거쳐서 절단날(71)과 보조구(74)로 만든 수납부(21a) 내에 이들 절단날(71) 또는 보조구(74)를 안내 부재로서 이용하여 투입된다. 투입되는 흡착제(22)의 양은 진공 단열재의 크기에 따라 다르지만, 세로 × 가로 × 두께(400 ㎜ × 500 ㎜ × 10 ㎜)의 치수를 갖는 통상의 진공 단열재의 치수인 경우, 5 g 내지 10 g이 좋다. 이 5 g 내지 10 g의 흡착제(22)는 도4에 나타내는 바와 같이 L1 치수가 150 ㎜ 내지 250 ㎜의 길이로 만들어진 절입 홈(72)을 전폭에 걸쳐서 넓혀 만들어진 수납부 (21a)에 거의 균일하게 충전된다. 이 때, 가능한 한 흡착제(22)의 각 입자가 중첩되지 않도록 배치하는 것이 이상적이다.
이와 같이 흡착제(22)는 프레임 형상의 지그(70)로 압축되지 않고 프레임 형상의 내측이 상면까지 부풀어 오른 부분의 심재 원면을 이용하여 만들어지는 수납부(21a)에 수납되므로, 이하와 같은 유리한 점이 있다. 이 압축되지 않는 부분은 압축도가 적기 때문에 절입부가 만들기 쉽고, 또한 흡착제 수납용의 수납부가 되었을 때도 내측의 심재가 프레임 방향으로 당겨져 절입 홈(72)이 상하 방향으로 개방되기 쉬워진다. 따라서, 흡착제(22)를 넣은 보조구(74)는 공급 가이드로서 수납부에 넣을 때에 넣기 쉬워진다. 또한, 절단날(71), 보조구(74), 프레임 형상의 지그(70)를 제거하면, 압축된 심재가 압축을 해제되어 폐쇄되는 방향으로 복원하려고 하므로, 수납부(21a)의 입구부(L2 치수부)를 상편(21c)과 하편(21d)이 입구를 좁혀 흡착제(22)의 튀어나옴을 억제하는 작용을 한다. 게다가, 수납부(21a) 상방에는 앞서 서술한 튀어나옴 방지를 행하기 위해 5 ㎜ 이상의 상편(21c)과 하편(21d)이 중첩하는 중첩부(L2)(도7 참조)를 확보함으로써 한 번 수납한 흡착제(22)의 튀어나옴을 더 억제할 수 있다. 바꾸어 말하면 흡착제(22)의 충전량에 맞추어 L1 치수를 길게 하거나, 짧게 하여 L2 치수(예를 들어 200 ㎜)를 확보하는 것이다. 흡착제(22)의 수납량은 진공 단열재의 크기에 따라 다르지만, 큰 진공 단열재의 경우에는 L1 치수도 크게 취할 수 있으므로 튀어나옴의 억제를 위한 치수는 진공 단열재의 크기에 상관없이 확보하기가 쉽다.
이상과 같이 수납(21a)이 심재 원면의 두께 방향 경사의 절입부에 의해 형성 되어 있으므로, 절입부는 3 ㎜ 내지 5 ㎜의 입경 이상의 흡착제(22)를 수납할 수 있다. 또한 수납부(21a)를 크게 할 수 있음으로써, 흡착제(22)가 좁은 곳에서 압축되지 않게 되므로 흡착 성능의 열화도 저감시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 흡착제(22)는 예를 들어 200 ㎜의 심재 원면(21)의 폭 전체를 사용하여 균일하게 분배되므로, 치수에 맞는 양의 흡착제를 용이하게 수납할 수 있다. 또한, 복원성이 있는 심재를 이용하고 있음으로써, 압축 공정(54)으로부터 흡착제 충전 공정(57)까지의 각 공정을 원활하게 행할 수 있을 뿐만 아니라, 이들 공정을 경유하여 얻게 되는 진공 단열재의 단열 성능의 향상에 기여하고 있다.
다음에, 내부 주머니 투입 공정(66) 및 내부 주머니로의 삽입 공정(58)에 대해 도8을 이용하여 설명한다. 흡착제(22)가 수납된 심재 원면(21)은 내부 주머니 투입 공정(66)에 의해 투입된 내부 주머니(23) 내에 수납된다. 이 내부 주머니(23)는 전술한 바와 같이, 제조의 각 공정을 경유하는 기간 내 등의 단기의 가스 배리어성을 갖고 있다. 내부 주머니(23) 내에 심재 원면(21)이 삽입됨으로써, 흡착제(22)의 수납부(21a)의 입구부(L2 치수부)는 내부 주머니(23)에 의해 구속되고, 수납부(21a)의 개구부 자체도 내부 주머니(23)에 의해 덮이므로, 흡착제(22)의 튀어나옴은 더욱 억제된다.
심재 원면(21)이 내부 주머니(23) 내에 삽입되면, 임시 압축 공정(59)에 들어간다. 이 공정에서는 도9, 도10과 같이 지그(74a)에 의해 내부 주머니(23) 내의 탈기를 행하는 동시에 내부 주머니 밀폐 공정(60)에서 내부 주머니(23)의 개구부를 밀봉한다. 이 때, 수납부(21a)의 L2 치수부는 도9 내지 도10과 같이 심재 원면이 상하 압축되어 경사 절입부 입구부의 상편(21c)과 하편(21d)이 중첩된다. 즉, 임시 압축 공정(59)에 의해 상편(21c)이 압박됨으로써 수납부(21a)의 입구부가 폐쇄되어 폐색 상태가 실현된다. 따라서, 수납부(21a) 내의 흡착제(22)의 튀어나옴은 거의 완전히 규제된다. 또, 이 임시 압축 공정(59)에 있어서의 심재 원면의 압축 치수는 후공정에 있어서의 외부 주머니에의 삽입을 고려하여 결정되는 것이다. 또한, 이 압축 치수는 진공 단열재가 리사이클되는 것을 고려하여, 심재의 골격이 되는 섬유 부분을 파괴하지 않는 치수로 설정되어 있다. 또한, 이 내부 주머니 밀폐 공정(60)에서는, 도면에는 도시하지 않지만, 열플레이트 등에 의해 내부 주머니(23)는 열용착되어 밀봉된다. 이 밀봉에 의해 내부 주머니(23) 내에 설치된 심재(21)와 흡착제 수납부(21a)의 입구(L2 치수부)는 좁혀진 상태에서 다음 공정에서 이용되기까지의 동안, 보관되는 구성이 된다. 또, 본 실시예와 같이, 바인더를 이용하지 않는 무바인더 심재로 하면, 진공 단열재의 리사이클에 매우 유리하다.
이상과 같이, 본 실시예에서는 공기의 유통이 가능한 심재(21)에 설치한 흡착제 수납부(21a)에 흡착제(22)를 충전하여, 흡착제 수납부(21a)로부터 흡착제(22)가 나오지 않도록 내부 주머니(23) 내를 탈기하고, 또한 내부 주머니(23)와 심재(21)를 압축함으로써 비스듬히 절입하여 만든 수납부의 입구(L2 치수부)가 상하로 중첩되어 폐쇄되므로, 흡착제(22)의 튀어나옴을 방지할 수 있는 것은 물론, 흡착제의 설치 작업 시간도 단축할 수 있다. 이로 인해, 심재에 외부로부터의 수분이나 가스 성분을 흡착하기 어려운 진공 단열재를 제공할 수 있다.
또한, 심재(21)를 수납한 내부 주머니(23)마다 보관할 수 있으므로, 제조 공정 중에 있어서의 심재 부분의 보관이 용이해지고, 작업 공정상의 자유도가 향상되어 제조 고정 전체적인 효율 상승을 할 수 있는 진공 단열재를 제공할 수 있다. 또한, 심재(21)에 외부로부터의 수분이나 가스 성분이 미량밖에 흡착되지 않기 때문에, 후공정에 있어서 심재(21) 내를 고진공도로 할 때의 진공 배기 시간을 짧게 할 수 있으므로 제조 비용상 유리한 진공 단열재를 제공할 수 있다.
또한, 공기의 유통이 있는 글래스울 등의 무기 섬유 집합체를 심재로서 사용하였으므로, 흡착제(22)와 공기의 유통이 좋고, 내부 주머니(23) 내에 포함되는 수분이나 가스의 흡착률이 향상되어 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 제공에 매우 유리해진다.
상기 공정을 경유하여 만들어진 심재 원면(21) 및 흡착제(22)를 수납한 내부 주머니(23)는 다음에 외부 주머니로의 삽입 공정(61), 내부 주머니의 한 변 개구 공정(62), 진공 배기 공정(63), 진공 포장 공정(64)을 경유하여 진공 단열재로서 제공된다. 냉장고에 진공 단열재를 적용하는 경우에는, 도1에도 도시한 바와 같이 현장 발포의 단열재로 폐용(弊用)하여 이용하면 한층 단열성이 좋고, 취급성이 좋은 진공 단열재가 된다.
또, 본 실시예의 진공 단열재의 적용 범위는 매우 넓고, 본 실시예에 나타낸 냉장고뿐만 아니라, 항공기, 선박, 자동차나 전차 등의 차량, 냉동기, 주택 등에 이용 및 활용할 수 있다.
다음에 도11을 이용하여, 도3에 도시하는 심재 원면의 압축 공정(54)이 종료된 후에, 원면에의 경사 절입부 형성 공정(55), 절입부를 수납부에 형성하는 공정(56), 흡착제 투입 공정(65)의 3 공정을 행하는 설비에 대해 설명한다. 도11은 심재 원면(21)에 절입을 넣으면서 흡착제(22)를 수납하는 상태를 도시하는 도면으로, 본 실시예에 있어서의 상기 공정을 행하는 설비를 나타낸 것이다. 이 도11에 있어서, 각 부호는 21이 심재 원면, 22가 흡착제, 70이 프레임 형상의 지그, 71이 절단날, 74가 보조구, 83이 저장 용기, 84가 흡착제(22)를 스토크하는 스토크부를 각각 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 흡착제(22)는 저장 용기(83) 내에 저장되어 있고, 실제로 필요한 만큼만 저장 용기(83)로부터 스토크부(84)로 공급하여, 이 스토크부(84)로부터 심재(21)의 수납부(21a)에 공급하는 구조로 하고 있다. 즉, 본 실시예의 스토크부는 흡착제(22)가 입자형인 것에 비추어, 일시적으로 흡착제(22)를 스토크하는 용기로 하고 있다.
도11에 도시한 바와 같이, 이 장치는 심재를 적재하는 심재 설치부와, 이 심재 설치부에 놓여지는 심재(21)에 대해 절입 홈을 형성하는 절단날(71)과, 절입 홈 내에 수납되는 흡착제가 스토크되는 스토크부(84)를 구비하고 있고, 절단날(71) 및 스토크부(84)는 심재 설치부보다도 상방에 위치하고 있다. 이들 절단날(71) 및 스토크부(84)는 심재 설치부에 대해 이동 가능하게 설치되어 있고, 스토크부(84)의 선단부에는 절단날(71)에 의해 형성된 절입 홈을 넓히는 방향으로 이동하는 부재(74)가 구비되어 있다.
본 설비는 지그(70)에 의해 미리 설정된 두께까지 심재 원면(21)을 압박하여 압축한 심재 원면(21)에 대해, θ 각도, 예를 들어 45도로 설정된 절단날(71)을 갖고 경사 절입부 형성을 행한다. 이 절단날(71)은 본 장치의 소정 위치에 설치된 심재 원면(21)의 원하는 위치에 절입부를 형성할 수 있도록 이동 가능하게 설치되어 있고, 본 장치의 심재 설치부에 놓여진 심재 원면(21)에 대해 상방으로부터 절입부 형성을 행한다. 구체적으로는, 심재 설치부보다 상방에 배치되는 절단날(71)이 도면 중 파선 위치로부터 경사 화살표(Q)로 이동하여, 절단날(71)의 선단부가 P 위치에 도달할 때까지 절단날(71)이 구동된다.
계속해서, 저장 용기(83)로부터 흡착제(22)의 공급을 받은 일시 스토크 용기(84)가 파선 위치로부터 이동하여 절단날(71)로 안내되면서, 절단날(71)에 의해 절입된 심재 원면(21) 표면의 절입부에 들어간다. 일시 스토크 용기(84)의 선단부는 예각으로 되어 있고, 이 선단부가 절입부 내부, 예를 들어 절입부의 선단부(P)까지 들어간 상태에서, 이 용기(84)의 한 변을 이루는 보조구(74)가 절입부를 수납부(21a)로 하기 위해 절입부를 넓히는 방향으로 이동하여, 심재 원면(21)의 절입부를 넓히면서, 일시 스토크 용기(84) 내에 들어가 있다. 5 g 내지 10 g의 흡착제를 수납부(21a)에 충전하는 것이다.
이와 같이, 원면에의 경사 절입부 형성 공정(55), 절입부를 수납부에 형성하는 공정(56), 흡착제 투입 공정(65)에 본 장치를 이용하여 이들 각 공정을 일체화함으로써 본 진공 단열재를 만드는 작업 효율은 한층 향상된다.
다음에, 도12를 이용하여 심재와 내부 주머니의 제조 공정, 구체적으로는 내부 주머니 투입 공정(66), 내부 주머니로의 삽입 공정(58), 임시 압축 공정(59), 내부 주머니 폐쇄 공정(60)의 각 공정에 대해 설명한다. 도12는 본 실시예에 있어서의 상기의 각 공정을 실현하는 장치 및 이 장치를 이용하여 실현되는 각 공정을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도12에 도시되는 것은, 내부 주머니 투입 공정(66), 내부 주머니로의 삽입 공정(58), 임시 압축 공정(59) 및 내부 주머니 밀폐 공정(60)의 각 공정을 합한 제조 라인의 예이다.
도12에 있어서 진공 단열재의 심재가 되는 무기 섬유 집합체(75)는 컨베이어(76)에 의해 상하를 협지하여 반송된다. 상하의 컨베이어 사이에는 상류측이 하류측보다도 크게 거리가 취해져 있으므로, 무기 섬유 집합체(75)는 컨베이어(76)에 의해 반송되는 동안에 상하 방향으로 압축(임시 압축)되게 된다. 도12의 (a)의 화살표 방향으로 반송된 무기 섬유 집합체(75)가 소정 위치까지 도달하면 내부 주머니로 삽입된다.
이 내부 주머니에의 삽입에 대해 도12의 (a) 및 도12의 (b)을 이용하여 설명한다. 본 실시예에서는, 무기 섬유 집합체(75)의 반송 경로를 차단하도록 상하로 연장된 내부 주머니용 필름(77)을 향해 무기 섬유 집합체(75)가 반송됨으로써 내부 주머니에 삽입되는 것이다.
상측의 상류측 컨베이어(76)보다도 상방에 위치하고, 롤 형상으로 권취된 내부 주머니용 필름(73)은 하측의 상류측 컨베이어(76)보다도 하방에 위치하는 롤 형상으로 권취된 내부 주머니용 필름(73)과 열용착된 상태이고, 또한 이 열용착부가 무기 섬유 집합체(75)의 반송 경로 상에 위치한 상태가 도12의 (a)에 나타나 있다. 이 도12의 (a)에 나타낸 상태는 삽입 대기 상태이다.
또한, 상류측 컨베이어(76)의 상하 컨베이어 사이는 최상류측 쪽이 하류측보다도 거리를 크게 취하고 있고, 반송 경로 상에 위치하는 내부 주머니용 필름과 접촉하기 전에, 무기 섬유 집합체(75)를 압축하면서 반송한다. 또, 하류측 컨베이어(78)의 상하 컨베이어 사이의 거리는 상류측 컨베이어(76) 중 하류측에 위치하는 컨베이어 사이의 거리와 거의 같은 정도, 혹은 짧은 거리로 하고 있다.
삽입 대기 상태로부터, 도면 중 화살표 방향을 향해 무기 섬유 집합체(75)가 상하의 컨베이어(76)에 의해 압축되면서 반송되어, 반송 경로를 차단하도록 배치된 내부 주머니용 필름(77)과 접촉한다. 접촉 후에도 다시 컨베이어(76)에 의해 무기 섬유 집합체(75)가 하류측으로 이송되고, 이 무기 섬유 집합체(75)와 함께 내부 주머니용 필름(77)이 하류측 컨베이어(78)에 의해 반송되므로, 무기 섬유 집합체(75)가 내부 주머니용 필름(77)에 삽입된다. 본 실시예에서는, 삽입 대기 상태에서 열용착부가 무기 섬유 집합체(75)의 반송 경로 상에 위치하고 있으므로, 이 열용착부가 상하의 하류측 컨베이어(78)와의 접촉에 의해 용착이 떨어지는 것이 방지된다.
또한 무기 섬유 집합체(75)와 내부 주머니용 필름(77)이 하류측으로 반송되면, 내부 주머니용 필름 절단기에 의해 내부 주머니용 필름(77)이 절단되고, 또한 이 절단된 내부 주머니용 필름(77)의 절단부가 열밀봉기에 의해 열용착된다. 본 실시예에서는, 이 절단기 및 열밀봉기의 기능을 합한 절단 밀봉기(79, 80)를 상류측 컨베이어(76)와 하류측 컨베이어(78) 사이이며, 삽입 대기 상태에 있어서의 내부 주머니용 필름의 대기 위치[도12의 (a) 참조]보다도 하류측 위치에 배치하고 있다.
도12의 (c)는 절단 밀봉기의 구성을 도시하는 도면이다. 반송 경로 상에 위치하는 2매의 내부 주머니용 필름(77)의 상하를 협지하도록 상측에 컷트부(81) 및 열밀봉부(82)를 갖고 있다. 이 컷트부(81)는 열용단을 행하는 부분이고, 컷트부(81)를 반송 방향의 양측으로부터 협지하도록 도면 중 좌우에 열밀봉부(82)가 배치된다. 열밀봉부(82)는 예를 들어 가열 바이고, 가열함으로써 2매의 내부 주머니용 필름(77)을 열용착한다.
또한, 컷트부(81)는 반송 방향 양측에 배치되는 열밀봉부(82)보다도 하부로 돌출되어 형성되어 있고, 절단 밀봉기(80)[도12의 (b) 참조]를 하방으로 이동시킴으로써 내부 주머니용 필름(77)을 절단하고, 또한 절단부의 양측을 열용착한다. 또한, 절단 밀봉기(80)와 대향하는 절단 밀봉기(79)는 열밀봉부(82)의 받침부(83)로, 컷트부(81)가 돌출에 맞게 오목부가 형성되어 있다. 이 오목부 치수는 컷트부(81)의 열밀봉부(82)로부터의 돌출 치수보다도 크게 하고, 열밀봉부(82)와 받침부(83)의 접촉을 확보하여 확실한 열용착을 도모하는 것으로 하고 있다.
절단부보다도 상류측을 열용착함으로써, 무기 섬유 집합체(75)가 삽입된 내부 주머니가 되고, 또한 상하의 컨베이어에 의해 압축되면서 반송되고 있으므로, 압축 탈기가 가능하다. 즉, 절단 밀봉기와 하류측 컨베이어(78)의 거리는 반송되는 무기 섬유 집합체의 반송 방향 길이보다 작게 하고 있고, 하류측의 상하 컨베이어에 의해 심재의 상류측이 협지된 상태에서 내부 주머니가 절단 및 열용착되도록 배치되어 있다. 또한, 절단부보다도 하류측을 열용착함으로써 도12의 (a)에 도시하는 삽입 대기 상태가 되고, 다음에 반송되어 오는 무기 섬유 집합체(75)에 대해 서도 같은 공정을 반복한다. 따라서, 내부 주머니 내에 삽입하여 내부 주머니의 내부를 탈기하여 내부 주머니를 밀폐하는 공정을 연속적으로 행하는 것을 가능하게 하여, 생산 공정의 효율화를 도모할 수 있다.
본 실시예는 상기한 구성 및 각 공정을 포함하는 것으로, 이하와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉, 무기 섬유 집합체로 이루어지는 심재(21)와, 심재(21)의 수분, 가스 성분 등을 흡착하는 흡착제(22)와, 심재(21)를 수납하는 내부 주머니(23)와, 이 내부 주머니(23)를 수납하는 외부 주머니(24)로 구성된 진공 단열재(20) 또는 이와 같은 진공 단열재(20)를 이용한 냉장고에 있어서, 심재(21)의 표면에 대해, 혹은 두께 방향에 대해 비스듬히 절입부를 마련하여 만들어진 수납부에 흡착제(22)를 충전하고 있어, 중력 작용할 수 있는 방향에 심재가 복원되어 심재의 상하 방향이 중첩되어 수납부의 입구부가 좁혀지므로, 흡착제 수납부의 개구를 좁히기 위해 특별한 튀어나옴 방지책을 실시할 필요가 없다. 따라서, 흡착제의 설치 작업 시간을 단축할 수 있고, 심재(21)에 외부로부터의 수분이나 가스 성분을 흡착하기 어려운 진공 단열재를 얻게 된다. 또한, 이 진공 단열재를 이용함으로써 냉장고 단열벽의 단열 성능을 장기간 유지하는 것에 기여하고 있다.
또한, 심재(21)를 그 두께 방향으로 압축하여, 심재(21)를 수납한 내부 주머니(23) 내를 탈기하는 동시에 흡착제(22)를 수납하는 수납부의 입구에 위치하는 심재의 상하편을 상하로 중첩하여 폐색하도록 수납부의 개구가 폐쇄되므로, 수납부 입구는 비스듬히 절입된 심재의 중첩부에 의해 흡착제가 작은 입자라도 수납부로부터 튀어나오는 것이 억제되고, 또한 내부 주머니(23)나 외부 주머니(24)를 인열하 는 일이 없다. 따라서, 내부의 진공도의 유지를 도모할 수 있다.
또한, 심재(21)의 표면에 대해, 혹은 두께 방향에 대해 비스듬히 절입부를 마련하여 만든 수납부의 경사 절입부 각도(θ)를 30 내지 70도로 하였으므로, 비스듬히 절입되어 형성된 수납부 입구는 상하 방향으로 항상 중첩되게 되어, 특별한 흡착제 방지책을 실시할 필요가 없어 흡착제의 튀어나옴 방지를 가능하게 하고 있다.
또한, 심재(21)의 두께 방향에 비스듬히 절입부를 형성하여 만들어지는 수납부의 입구부를 폐색하는 중첩 치수(L2)는 적어도 흡착제의 2 ㎜ 내지 5 ㎜의 입경보다도 큰 치수를 확보한 구성으로 하고 있다. 따라서, 수납부 내에 넣은 흡착제가 입구부로부터 튀어나오기 힘들뿐만 아니라, 심재(21)를 두께 방향으로 압축하였을 때, 입구부의 근방에 있는 입자 형상의 흡착제(22)가 심재(21)의 표면으로부터 돌출되지 않고, 표면이 돌기 형상이 되지 않아, 내부 주머니(23), 외부 주머니(24)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 심재(21)의 두께 방향에 비스듬히 절입부를 형성하여 만드는 수납부의 깊이 방향 선단부(P)에는 흡착제(22)의 입경분 이상분의 두께를 심재측에 남긴 것이므로, 심재(21)를 두께 방향에 압축해도 절입부 선단부측에 있는 입자 형상 흡착제가 돌출되지 않고, 심재(21) 표면이 돌기 형상이 되는 것을 방지하여 내부 주머니(23), 외부 주머니(24)를 손상시키는 일이 없다.
본 발명에 따르면, 제조 작업 중에 있어서의 보관 중에 심재에의 수분 혹은 가스 성분의 흡착을 적게 할 수 있다. 또한, 제조상의 효율의 향상, 단열 성능의 유지 및 향상을 도모한 진공 단열재를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 무기 섬유 집합체로 이루어지는 심재와, 심재의 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 심재를 수납하는 가스 배리어성을 갖는 외포재를 구비하고,
    상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬하게 절입되어 설치된 수납부에 상기 흡착제가 수납되어, 상기 수납부의 개구가 중첩되어 좁혀지는 진공 단열재.
  2. 무기 섬유 집합체로 이루어지는 심재와, 심재의 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 이 흡착제와 함께 상기 심재를 수납하는 내부 주머니와, 이 내부 주머니에 수납된 심재를 상기 내부 주머니와 함께 수납하는 외부 주머니를 구비하고,
    상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬하게 절입되어 설치된 수납부에 상기 흡착제가 수납되어, 상기 수납부의 개구가 상기 심재의 두께 방향의 중첩에 의해 좁혀지는 진공 단열재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 심재를 두께 방향으로 복원성을 갖는 무기 섬유 집합체로 한 것을 특징으로 하는 진공 단열재.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 심재는 두께 방향으로 압축되고, 상기 수납부의 개구를 협지하여 대향하는 심재의 상편부와 하편부가 상하로 중첩되어 상기 개구가 폐색된 진공 단열재.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬히 절입되어 설치된 수납부의 경사 절입 각도를 수직선으로부터 30도 내지 70도의 각도로 한 진공 단열재.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬히 절입되어 설치된 수납부의 입구부를 폐색하는 중첩 치수(L2)를 상기 흡착제의 입경 이상으로 한 진공 단열재.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬히 절입되어 설치된 수납부의 깊이 방향 선단부와 상기 심재의 상기 표면과 반대측 표면 사이의 두께를 상기 흡착제의 입경 이상으로 한 진공 단열재.
  8. 단열벽으로 둘러싸인 상자 부재 내에 저장실을 갖는 냉장고에 있어서,
    상기 단열벽은 외판과 내판 사이에 진공 단열재를 구비하고,
    이 진공 단열재는 무기 섬유 집합체로 이루어지는 심재와, 심재의 가스 성분을 흡착하는 흡착제와, 상기 심재를 수납하는 가스 배리어성을 갖는 외포재를 구비하고,
    상기 심재의 표면 또는 두께 방향에 대해 비스듬히 절입되어 설치된 수납부에 상기 흡착제가 수납되어, 상기 심재가 상하 방향으로 압축되어 상기 수납부의 개구가 좁혀진 것을 특징으로 하는 냉장고.
  9. 심재의 내부에 흡착제를 구비한 진공 단열재의 제조 방법이며,
    개구를 갖는 지그로 심재를 압박하는 심재 원면의 압축 공정과,
    심재의 상기 개구에 위치하는 부분에 비스듬히 절입부를 형성하는 공정과,
    상기 절입부를 넓혀 수납부를 형성하는 공정과,
    상기 수납부에 흡착제를 투입하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 진공 단열재의 제조 방법.
  10. 심재를 적재하는 심재 설치부와, 이 심재 설치부에 놓여지는 심재에 대해 절입 홈을 형성하는 절단날과, 상기 절입 홈 내에 수납되는 흡착제가 스토크되는 스토크부를 구비하고,
    상기 절단날 및 상기 스토크부는 상기 심재 설치부보다도 상방에 위치하여 상기 심재 설치부에 대해 이동 가능하게 설치되고, 상기 스토크부의 선단부는 상기 절단날에 의해 형성된 절입 홈을 넓히는 방향으로 이동하는 부재가 구비된 것을 특징으로 하는 진공 단열재의 제조 장치.
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