KR100776539B1 - 단열재 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

단열재 제조장치 및 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100776539B1
KR100776539B1 KR1020070034369A KR20070034369A KR100776539B1 KR 100776539 B1 KR100776539 B1 KR 100776539B1 KR 1020070034369 A KR1020070034369 A KR 1020070034369A KR 20070034369 A KR20070034369 A KR 20070034369A KR 100776539 B1 KR100776539 B1 KR 100776539B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
insulating material
granules
foam
heat insulating
Prior art date
Application number
KR1020070034369A
Other languages
English (en)
Inventor
윤석규
Original Assignee
아이케이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아이케이 주식회사 filed Critical 아이케이 주식회사
Priority to KR1020070034369A priority Critical patent/KR100776539B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100776539B1 publication Critical patent/KR100776539B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22—After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/228—Forming foamed products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/28—Treatment by wave energy or particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/28—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/78—Heat insulating elements
    • E04B1/80—Heat insulating elements slab-shaped

Abstract

단열재 제조장치 및 제조방법이 개시된다. 발포 알갱이가 공급되는 호퍼부; 호퍼부로부터 발포 알갱이를 공급받아 이송하는 이송부; 이송된 발포 알갱이를 수용하여, 소정의 형상을 형성하는 금형; 및 수용된 발포 알갱이에 마이크로파를 공급하는 마그네트론을 포함하는 단열재 제조장치는, 마그네트론 및 펌프를 이용하여 건조를 수행함으로써, 건조효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 건조에 소요되는 시간 또한 줄일 수 있으며, 종래기술에 따른 단열재 제조방식보다 간편하며 제품의 품질관리가 용이하고, 폐 단열재를 효율적으로 재활용할 수도 있다.
단열재, 알갱이, 마이크로파, 마그네트론

Description

단열재 제조장치 및 제조방법{Apparatus and method for manufacturing heat insulator}
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 단열재 알갱이 제조장치를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 측면에 따른 단열재 알갱이 제조방법을 나타내는 순서도.
도 3은 본 발명의 또 다른 측면에 따른 단열재 제조장치를 나타내는 정면도.
도 4는 도 3의 단열재 제조장치를 나타내는 저면도.
도 5는 도 3의 금형을 나타내는 사시도.
도 6은 도 5의 금형을 나타내는 정면도.
도 7은 도 5의 금형을 나타내는 측면도.
도 8은 도 3의 피스톤을 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명의 다른 측면에 따른 단열재 제조방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도.
도 10은 본 발명의 다른 측면에 따른 단열재 제조방법의 제2 실시예를 나타내는 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 호퍼부 120: 이송부 122: 제1 스크류
124: 제1 모터 130: 분사부 140: 금형
151: 마그네트론 152: 건조프레임 153: 망
154: 건조챔버 155: 파이프 156: 펌프
160: 공급조절부 162: 제2 스크류 164: 제2 모터
172: 피스톤 174: 가압봉 176: 배출도어
210: 발포챔버 220: 호퍼 230: 수분공급부
240: 마그네트론 250: 밸브
본 발명은 단열재 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다. 일반적으로, 건축물의 벽 등으로서 사용되는 단열재 및 샌드위치 보드의 주입재로는 스티로폼이 널리 사용되고 있다. 그러나 스티로폼은 내화성(耐火性)을 가지고 있지 않아서 건축물에 화재가 발생하면 건축물이 쉽게 전소(全燒)되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 스티로폼 단열재의 외부면 상에 액상으로 이루어진 통상의 난연도료를 도포하여 단열재로 사용하거나, 또는 스티로폼 단열재 를 발포하기 전에 각각의 발포 알갱이의 표면에 난연도료를 도포한 상태에서 발포하여 단열재로 사용하고 있다.
그런데, 이러한 난연액을 건조하는 데에 많은 시간이 소요된다는 점이 문제시 되어 오고 있고, 스티로폼은 열에 약하여 소정의 온도 이상으로 열을 올리게 될 경우 발포가 생기면서 변형이 생기므로, 높은 온도에서 건조시킬 수도 없다는 문제점 또한 제시되고 있다.
뿐만 아니라, 건조가 덜 되면 내수성이 떨어지고 오래 보관할 때 단열재 표면에 흐름이 발생하여 타 물체와의 접착이 잘 이루어지지 않는다는 문제점과 설치 시공 후에도 빗물에 난연액이 흘러나와 자국이 심하게 나는 문제점 역시 제시되고 있다.
또한 기존의 스티로폼 단열재 생산의 방법은 스팀을 이용한 것으로, 증기는 발포를 위해서 가장 효과적이고 경제적인 발포매체이나 EPS 작업 시 발생되는 여러 가지 문제점들 중 대부분이 적합하지 못한 증기를 사용하였기 때문에 발생된다. 사용된 증기가 과열증기일 경우에는 블로킹(Blocking) 및 EPS 수축을 유발하게 하고 습증기인 경우에는 함유 열량이 적고 수분이 많아 발포 시 발포배율을 저하시키고 발포립 내부에 수분이 많게 하며 성형 시 성형시간을 지연시키고 융착 상태를 저하시키며 성형 후 제품 내부 수분함유량을 증가시켜 제품의 질을 저하시킨다. 때문에 정확하고 일정한 스팀을 관리시스템이 필요하며 이를 위해 보일러 관리, 스팀 라인 관리, 스팀 품질관리 등 복잡한 단계의 공정설비 및 관리과정이 필요로 하는 단점이 있다.
특히나 성형 시에는 1차 스팀압계, 2차 스팀압계, 면압계, 스팀압계 총 4가지의 게이지를 확인하는데 설비자체가 디지털방식으로 대체되었음에도 불구하고 스팀압의 범위가 성형을 할 때마다 작게 또는 크게 달라져 성형 시 융착 불량 및 수축 등의 문제를 유발하여 제품 품질의 균일성에 한계를 지니고 있어 문제시 되고 있다.
한편, 폐 단열재의 경우 소각처리 또는 매립처리 등으로 폐기되고 있는데, 소각처리 시는 다량의 유독가스가 발생하여 환경공해를 유발하고, 매입처리 시는 부패가 되지 않아 많은 용지를 차지하는 용지 난의 사회적 문제를 야기하고 있으며, 특히 건축자재로 사용 시는 인체에 유해한 성분이 발산하고 화재 시에는 맹독성 가스가 발생하여 인명손실을 초래하는 문제가 있어, 이를 재활용할 수 있는 방법에 대한 요구가 대두되고 있다.
본 발명은 단열재를 제조함에 있어, 건조방법을 개선함으로써 건조효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 건조에 소요되는 시간 또한 줄일 수 있으며, 기존 제조방식 보다 간편하고 제품의 품질 관리가 용이하며, 폐 단열재를 효율적으로 재활용할 수 있는 단열재 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 단열재 알갱이가 공급되는 호퍼부; 호퍼부로부 터 단열재 알갱이를 공급받아 이송하는 이송부; 이송된 단열재 알갱이를 수용하여, 소정의 형상을 형성하는 금형; 및 수용된 단열재 알갱이에 마이크로파를 공급하는 마그네트론을 포함하는 단열재 제조장치를 제공할 수 있다.
이송부에 결합되어, 단열재 알갱이에 접착제 또는 물 가운데 적어도 하나를 분사하는 분사부를 더 구비할 수 있다.
이송부는 제1 스크류와, 제1 스크류를 회동시키는 제1 모터로 이루어질 수 있으며, 호퍼부로부터 이송부에 공급되는 단열재 알갱이의 양을 조절하기 위하여, 호퍼부에 결합되는 제2 스크류와; 제1 스크류를 회동시키는 제2 모터를 구비할 수 있다.
금형에 수용된 단열재 알갱이에 가압하는 피스톤을 더 구비할 수도 있다.
한편, 마그네트론은 금형의 일면을 통하여 단열재 알갱이에 마이크로파를 제공할 수 있으며, 금형의 타면을 커버하는 건조챔버; 및 건조챔버를 통하여 수용된 단열재 알갱이 사이의 수증기를 배출시키는 펌프를 더 구비할 수도 있다.
이 때, 금형의 일면은 테프론 재질로 이루어질 수 있으며, 금형의 일면 및 타면에는 복수의 관통홀이 형성될 수 있다. 또한, 관통홀의 지름은 단열재 알갱이의 지름보다 작게 형성될 수 있다. 마그네트론과 금형 사이에 개재되는 금속 망을 더 구비할 수도 있다.
건조가 완료된 단열재를 배출하기 위하여, 금형의 일 단부를 개폐하는 배출도어를 구비할 수도 있다.
한편, 호퍼부에 단열재 알갱이를 공급하는 알갱이공급부를 더 구비할 수 있 으며, 이러한 알갱이공급부는, 비드(bead)를 수용하는 발포챔버; 발포챔버 내부에 수분을 공급하는 수분공급부; 및 발포챔버 내부에 마이크로파를 공급하는 마그네트론으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 단열재 알갱이에 접착제를 공급하고 혼합하는 단계; (b) 단열재 알갱이를 금형에 제공하는 단계; (c) 금형에 제공된 단열재 알갱이에 마이크로파를 제공하는 단계; (d) 단열재 알갱이 사이의 수증기를 배출시키는 단계를 포함하는 단열재 제조방법을 제공할 수 있다.
단계 (b) 이후에, 단열재 알갱이에 가압하는 단계를 더 수행할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 비드(bead)를 발포시켜 단열재 알갱이를 제조하는 장치로서, 비드를 수용하는 발포챔버; 발포챔버 내부에 수분을 공급하는 수분공급부; 및 발포챔버 내부에 마이크로파를 공급하는 마그네트론을 포함하는 단열재 알갱이 제조장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 비드(bead)를 발포시켜 단열재 알갱이를 제조하는 방법으로서, 발포챔버 내에 비드를 제공하는 단계; 발포챔버 내부에 수분을 공급하는 단계; 및 발포챔버 내부에 마이크로파를 공급하는 단계를 포함하는 단열재 알갱이 제조방법을 제공할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 단열재 제조장치 및 제조방법의 바람직한 실시예를 첨 부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
단열재 제조장치 및 단열재 제조방법에 대해 설명하기에 앞서, 단열재를 제조하는 데에 이용될 수 있는 단열재 알갱이를 제조하는 장치 및 제조하는 방법에 대해 먼저 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 단열재 알갱이 제조장치를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 발포챔버(210), 호퍼(220), 비드(222), 단열재 알갱이(224), 수분공급부(230), 마그네트론(240), 밸브(250)가 도시되어 있다.
종래기술에 따르면, 비드를 발포챔버에 넣은 다음, 보일러 등을 이용하여 스팀을 공급함으로써 비드를 발포시켜 단열재 알갱이를 제조하였다. 이러한 종래기술에 따를 경우, 스팀을 생성하는 보일러 등과 같이 커다란 장비를 구비해야 하는 문제점을 안고 있었다.
이에 반해, 본 실시예에 따른 단열재 알갱이 제조장치는, 비드(222)를 발포챔버(210)에 투입하고, 발포챔버(210) 내부의 비드(222)에 수분을 공급한 다음, 마이크로파를 제공하여 수분을 끓임으로써 비드(222)를 발포시킬 수 있다.
이러한 실시예에 따를 경우, 정해진 기준의 수분량과 균일한 마이크로파를 제공함으로써, 발생되는 스팀의 양을 일정하게 유지할 수 있게 됨으로써 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.
수분을 공급하는 수분공급부(230)로는 노즐 등을 이용할 수 있으며, 마이크로파의 공급은 마그네트론(240)을 이용하여 수행할 수 있다.
한편, 호퍼(220)로부터 발포챔버(210)로 유입되는 비드(222)의 양을 조절하기 위하여, 호퍼(220)에는 밸브(250)가 형성될 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 측면에 따른 단열재 알갱이 제조방법에 대해 도 2를 참조하여 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 다른 측면에 따른 단열재 알갱이 제조방법을 나타내는 순서도이다. 이해의 편의를 위하여, 도 1에 도시된 단열재 알갱이(224) 제조장치를 이용하는 경우를 예로 들어 설명하도록 한다.
먼저, 발포챔버(210) 내부에 비드(222)를 제공한다(S31). 비드(222)는 발포를 통하여 단열재 알갱이(224)가 되는 원재료로서, 내부에 펜탄가스 또는 부탄가스와 같은 팽창가스가 함유되어 있을 수 있다.
다음으로, 발포챔버(210) 내부에 수분을 공급한다(S32). 고온의 수증기 즉, 스팀을 이용하여 비드(222)를 발포시킬 수 있도록, 스팀의 원료가 될 수 있는 수분을 공급하는 것이다. 발포챔버(210) 내부에 수분을 공급함으로써, 비드(222)는 충분히 적셔질 수 있게 된다. 이러한 수분의 공급을 위하여, 발포챔버(210)와 연결되는 노즐 등을 이용할 수 있다.
다음으로, 발포챔버(210) 내부에 마이크로파를 제공한다(S32). 마그네트론(240) 등을 이용하여 발포챔버(210) 내부에 마이크로파를 제공하면, 발포챔버(210) 내부의 물분자는 진동하게 되며, 이로 인한 열에너지를 이용하여 발포챔 버(210) 내부의 수분을 스팀으로 변환시킬 수 있게 된다. 이러한 스팀에 의해 비드(222)를 발포시킬 수 있게 되는 것이다.
이러한 실시예에 따를 경우, 정해진 기준의 수분량과 균일한 마이크로파를 제공함으로써, 발생되는 스팀의 양을 일정하게 유지할 수 있게 됨으로써 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.
이상에서 설명한 장치 및 방법을 이용하여 단열재 알갱이를 제조할 수 있으며, 제조된 단열재 알갱이를 이용하여 이하에서 설명할 장치 및 방법에 의해 단열재를 제조할 수 있게 된다. 이 밖의 다른 장치, 방법 등을 통하여 제조된 단열재 알갱이를 이용하여 단열재를 제조할 수 있음은 물론이며, 재활용 알갱이를 이용할 수 있음 또한 물론이다.
이하에서는, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 단열재 제조장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 단열재 제조장치를 나타내는 정면도이고, 도 4는 도 3의 단열재 제조장치를 나타내는 저면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 호퍼부(110), 이송부(120), 제1 스크류(122), 제1 모터(124), 분사부(130), 금형(140), 마그네트론(151), 건조프레임(152), 망(153), 건조챔버(154), 파이프(155), 펌프(156), 공급조절부(160), 제2 스크류(162), 제2 모터(164), 피스톤(172), 가압봉(174), 배출도어(176)가 도시되어 있다.
호퍼부(110)는 단열재 알갱이를 공급받아 적재하는 수단이다. 효율적인 기능 수행을 위하여 하향 경사지는 구간을 갖도록 형성되며, 이송부(120)까지 연결되어 이송부(120)에 단열재 알갱이가 공급될 수 있다.
일시에 다량의 단열재 알갱이가 이송부(120)에 공급되는 경우, 추후에 설명할 접착제 및 물 등의 혼합이 효율적으로 일어나지 않는다거나, 심한 경우 이송부(120)가 막히게 될 염려 또한 있다. 이를 방지하기 위하여, 호퍼부(110)에는 공급조절부(160)가 결합될 수 있다.
공급조절부(160)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 호퍼부(110)에 결합되는 제2 스크류(162)와 이를 회동시키는 제2 모터(164)로 이루어질 수 있다. 제2 스크류(162)를 이용하여, 호퍼부(110)에 공급된 단열재 알갱이들이 이송부(120)로 직접 공급되는 것을 방지한 다음, 제2 스크류(162)를 회동시켜 소정 량의 단열재 알갱이들만이 이송부(120)로 공급되도록 할 수 있는 것이다. 이송부(120)로 공급되는 단열재 알갱이의 양은, 이송부(120) 및 금형(140)의 크기, 접착제의 분사량 등이 종합적으로 반영되어 결정될 수 있다.
이송부(120)는 공급조절부(160)를 거쳐 호퍼부(110)로부터 공급된 단열재 알갱이가 금형(140)에 공급될 수 있도록 단열재 알갱이를 이송하는 수단이다. 이러한 이송부(120)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 스크류(122)와, 제1 스크류(122)를 회동시키는 제1 모터(124)로 이루어질 수 있다. 호퍼부(110)로부터 공급된 단열재 알갱이들이 제1 스크류(122)의 회전에 의해 전진하여 금형(140)에 공급될 수 있는 것이다. 이를 통하여, 이송부(120)의 단부는 금형(140)과 연결될 수 있으며, 이송부(120)와 연결되는 금형(140)에는 이송부(120)로부터 제공되는 단열재 알갱이들이 유입될 수 있도록 유입구가 형성될 수 있다.
이송부(120)에는 단열재 알갱이에 접착제, 물 등을 분사하는 분사부(130)가 선택적으로 결합될 수 있다. 분사부(130)가 접착제, 물 등을 분사하면, 제1 스크류(122)의 회동에 의해 전진하던 단열재 알갱이의 표면에 접착제 층 및 수분층이 형성될 수 있게 된다. 제1 스크류(122)가 회동함에 따라, 단열재 알갱이도 활발하게 운동하게 되므로, 단열재 알갱이에 접착제 층 및 수분층이 고르게 형성될 수 있다. 한편, 접착제나 물 이 외의 여러 기능성 조성물 또한 접착제와 함께 분사될 수 있다. 일 예로, 단열재의 난연성을 향상시키기 위한 난연성 조성물을 들 수 있으며, 그 밖에도 여러 기능성 조성물 역시 분사될 수 있음은 물론이다.
분사부(130)를 통해 분사될 수 있는 접착제는 단열재 알갱이들의 결합이 수월하게 이루어질 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 노즐 등을 통해 접착제 또는 물 등이 압력 분사되면, 이송 중인 밀도 낮은 단열재 알갱이들은 압력에 의해 회전하면서 부양하게 되고, 접착제 또는 물 등이 고르게 코팅되어 밀도가 높아진 알갱이들은 하강하면서 이송될 수 있다. 이러한 공정의 특성을 고려하여 분사부의 노즐은 정중앙이 아닌 호퍼 쪽에 치우치도록 배치될 수 있다.
물은 마이크로파에 의해 가열되어 스팀화 됨으로써, 단열재 알갱이들이 소정의 형상을 갖는 단열재로 성형되도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 단열재 제조 시 알갱이 자체에 잔존하는 발포성분이 많은 경우에는 별도의 분사과정 없이 다음단계로 진행될 수 있다.
이렇게 접착제 층 및 수분층이 형성되어 이송된 단열재 알갱이는, 사용자가 원하는 형상의 단열재를 이루도록 소정의 형상을 형성하는 금형(140)에 공급될 수 있다. 본 실시예에서는 이러한 금형(140)으로서, 도 5에 도시된 바와 같은 중공형의 사다리꼴 기둥을 제시하도록 한다. 도 5는 도 3의 금형(140)을 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 금형(140)을 나타내는 정면도이며, 도 7은 도 5의 금형(140)을 나타내는 측면도이다. 도 5 내지 도 7을 참조하면, 유입구(142), 관통홀(144, 146), 중공부(148)가 형성된 금형(140)이 도시되어 있다.
금형(140)에는 사용자가 원하는 형상의 단열재가 제조될 수 있도록, 그에 상응하는 중공부(148)가 형성될 수 있으며, 이러한 중공부(148)에 단열재 알갱이가 공급될 수 있다. 단열재 알갱이는, 금형(140)의 일 측에 형성된 주입구를 통하여 이송부(120)로부터 단열재 알갱이를 공급받을 수 있게 된다.
한편, 단열재 알갱이 사이의 공극을 줄여, 제조되는 단열재의 치밀성을 향상시킬 수 있도록 하기 위하여, 금형(140)에 수용된 단열재 알갱이에 가압하여 다지는 피스톤(172)을 구비할 수 있다. 도 8은 도 3의 피스톤(172)을 나타내는 사시도이다. 피스톤(172)은 도 3에 도시된 바와 같이, 금형(140)의 길이방향을 따라 이동할 수 있으며, 금형(140)에 형성된 중공부(148)에 상응하는 형상을 가질 수 있다.
이러한 피스톤(172)을 이용하여 금형(140)에 충전된 단열재 알갱이를 다진 후, 다시 단열재 알갱이를 공급하고 또 다짐으로써, 소정의 크기를 가짐과 동시에 치밀성을 확보할 수 있는 단열재를 제조할 수 있게 된다.
금형(140)에 충분한 양의 단열재 알갱이가 충전되면, 이에 마이크로파를 조사하여 단열재를 성형하고, 건조시킴으로써 단열재를 제조할 수 있게 된다. 이를 위하여, 금형(140)의 일면을 통하여 단열재 알갱이에 마이크로파를 조사하는 마그네트론(151)과, 금형(140)의 타면을 커버하는 건조챔버(154)와, 단열재 알갱이 사이의 수증기를 외부로 배출시키는 펌프(156)를 구비할 수 있다.
마그네트론(151)은 단열재 알갱이에 마이크로파를 제공하는 수단이다. 마그네트론(151)이 제공하는 마이크로파에 의하여 단열재 알갱이 주변의 수분이 스팀화 되고, 이러한 스팀에 의해 단열재 알갱이가 소정의 형상을 갖는 단열재로 성형될 수 있다.
또한, 성형 이후에는, 단열재 내부 또는 단열재 알갱이 사이의 물분자를 가열하여 건조시키는 기능을 수행할 수도 있다.
한편, 단열재 알갱이는 금형(140) 내부에 수용되어 있으므로, 마그네트론(151)과 대향하는 금형(140)의 일면은 마이크로파가 투과될 수 있는 재질로 이루어지는 것이 좋다. 이를 위하여, 마그네트론(151)과 대향하는 금형(140)의 일면은 테프론 재질을 포함하여 이루어질 수 있다.
펌프(156)는 단열재 알갱이 사이의 수증기를 외부로 배출시키는 수단이다. 마이크로파에 의해 물분자가 진동할수록 수분은 가열되어 단열재 알갱이 사이에는 수증기가 생성될 수 있는데, 이러한 수증기는, 습도를 높이는 역할을 하게 되어, 단열재 알갱이의 건조효율을 저해하는 요소로 작용할 수 있게 된다. 예를 들어, 단열재 알갱이 사이의 습도가 높아 건조가 원활하게 이루어지지 않으면, 단열재 알갱이에 제공되는 마이크로파를 증가시키게 된다. 이러한 경우, 단열재 알갱이가 견뎌낼 수 있는 한도 이상의 온도에 이르게 될 염려가 있으며, 소정의 온도 이상에 도 달하게 되어 단열재가 변형 또는 파괴되는 결과를 유발할 수도 있게 된다. 때문에, 펌프(156)를 이용하여 단열재 알갱이 사이의 수증기를 외부로 배출시킬 필요가 있는 것이다.
이러한 펌프(156)는 금형(140)의 타면을 커버하는 건조챔버(154)를 통하여 단열재 알갱이에 음압을 제공함으로써 수증기를 배출시킬 수 있다. 즉, 금형(140)을 기준으로 서로 반대되는 위치에 마그네트론(151)과 건조챔버(154)를 위치시키고, 건조챔버(154)를 통하여 단열재 알갱이 사이의 수증기를 배출시킬 수 있는 것이다. 펌프(156)는 파이프(155)를 통하여 건조챔버(154)와 연결될 수 있다.
한편, 단열재 알갱이 사이의 수증기가 외부로 원활하게 배출되도록 하기 위해서는 단열재 알갱이들 사이의 공기흐름이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 좋다. 이를 위하여, 마그네트론(151)과 대향하는 금형(140)의 일면과 그 반대 면에 관통홀(144, 146)을 형성할 수 있다. 금형(140)의 모든 면에 관통홀을 형성할 수도 있음은 물론이다.
이러한 구조 하에서 펌프(156)가 작동하면, 마그네트론(151)과 대향하는 금형(140)의 일면을 통하여 외부 공기가 유입되어 공기의 흐름이 발생하고, 이러한 흐름에 의해 단열재 알갱이 사이의 수증기가 반대측 면을 통해 배출될 수 있게 된다.
이 때, 관통홀(144, 146)이 단열재 알갱이보다 크면, 자칫 단열재 알갱이가 관통홀(144, 146)을 통해 배출될 수도 있다. 이를 고려하여, 관통홀(144, 146)의 지름은 단열재 알갱이의 지름보다 작게 형성될 수 있다.
한편, 금형(140)에 건조프레임(152)을 결합하고, 건조프레임(152)에 마그네트론(151)을 결합하여 마이크로파를 조사하도록 할 수 있는데, 이 때, 마그네트론(151)과 마그네트론 사이에 금속 망(153)을 개재할 수 있다. 망(153)을 개재함으로써 사용자가 내부를 관찰할 수 있으며, 금형(140)으로 외부 공기가 보다 원활히 유입될 수 있도록 할 수 있다.
그러나, 자칫 망(153)의 구멍을 통하여 마이크로파가 외부로 유출되면 사용자에게 피해를 줄 수 있으므로, 망(153)의 구멍은 마이크로파가 유출되지 못하도록 작게 형성하는 것이 좋다. 예를 들면, 망(153)의 구멍은 지름이 2mm 이하가 되도록 형성될 수 있다.
금형(140)의 단부에는 금형(140)을 개폐하는 배출도어(176)가 구비될 수 있다. 금형(140)에 단열재 알갱이를 충전하고, 건조가 수행되는 동안에는 배출도어(176)를 닫아 단열재 알갱이가 배출되지 못하도록 하고, 건조가 완료된 다음에는 배출도어(176)를 열고 피스톤(172)을 작동시켜 완성된 단열재가 배출되도록 할 수 있는 것이다.
이상 본 발명의 일 측면에 따른 단열재 제조장치에 대해 설명하였으며, 다음으로 본 발명의 다른 측면에 따른 단열재 제조방법에 대해 설명하도록 한다. 이해의 편의를 위해, 도 3을 참조하여, 앞서 설명한 단열재 제조장치를 이용하여 단열재를 제조하는 경우를 예로 들어 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 다른 측면에 따른 단열재 제조방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도이다.
먼저 단열재 알갱이에 접착제 및 물 등을 공급하고 혼합한다(S11). 단열재 알갱이는 발포된 폴리스티렌일 수도 있고, 재활용을 위하여 분쇄된 스티로폼 알갱이일 수도 있다. 이러한 알갱이에 접착제 및 물 등을 공급하고 혼합하여 단열재 알갱이의 표면에 접착제 층 및 수분층이 형성될 수 있도록 하는 것이다. 이 때, 접착제 이외의 기능성 조성물을 함께 공급할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
다음으로, 단열재 알갱이를 금형(140)에 제공한다(S12). 금형(140)은, 사용자가 의도하는 형상의 단열재가 제조될 수 있도록 소정의 형상을 갖는 틀을 말한다. 이러한 틀에 단열재 알갱이를 제공함으로써 단열재 알갱이들이 소정 형상의 단열재의 모습을 갖추도록 할 수 있다.
다음으로 금형(140)에 제공된 단열재 알갱이에 마이크로파를 제공한다(S13). 소정 형상의 단열재의 모습을 갖춘 단열재 알갱이들 사이에는 접착제 및 소정의 기능성 조성물이 도포되어 있을 수 있으므로, 이를 건조시켜줄 필요가 있다. 이러한 건조를 위하여 단열재 알갱이에 마이크로파를 제공하는 것이다. 마이크로파를 이용하여 건조를 수행함으로써, 건조에 소요되는 시간을 단축할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있게 된다. 마이크로파의 제공은 상술한 마그네트론(151)을 통하여 수행될 수 있다.
다음으로, 단열재 알갱이 사이의 수증기를 배출시킨다(S14). 마이크로파에 의해 물분자가 진동할수록, 단열재 알갱이 사이에는 수증기가 생성되며, 이러한 수증기가 습도를 높이는 역할을 하게 되어, 단열재 알갱이의 건조효율을 저해하는 요소로 작용할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 건조 시 펌프(156)를 이용하여 단열재 알갱이 사이의 수증기를 배출시켜주는 것이다.
이상에서 제시한 마이크로파의 제공과 수증기의 배출은, 동시에 이루어질 수도 있고, 순차적 또는 교차적으로 이루어질 수도 있다.
다음으로 본 발명의 다른 측면에 따른 단열재 제조방법의 제2 실시예에 대해 설명하도록 한다. 도 10은 본 발명의 다른 측면에 따른 단열재 제조방법의 제2 실시예를 나타내는 순서도이다. 본 실시예에 따른 단열재 제조방법은, 앞서 설명한 제1 실시예와 비교하여, 금형(140)에 제공된 단열재 알갱이에 가압하는 단계(S23)를 더 수행하는 것에 그 차이가 있다.
제조되는 단열재의 치밀성을 확보하기 위하여, 금형(140)의 단열재 알갱이를 다진 후(S23), 다시 단열재 알갱이를 공급하고(S22) 또 다지는 등(S23), 단열재 알갱이를 공급하는 공정(S22)과, 이를 다지는 공정(23)을 반복적으로 수행할 수 있는 것이다.
즉, 도 30에 도시된 바와 같이, 단열재 알갱이를 금형에 제공한 다음(S22) 단열재 알갱이에 가압하여 다지고(S23), 단열재 알갱이의 부피를 판단하여 사용자가 의도하는 크기의 단열재가 제조될 수 있는가를 판단한다(S24). 판단 결과, 부족하다고 판단되면, 단열재 알갱이를 공급(S22)하고, 가압하는 공정(S23)을 반복적으로 수행할 수 있다.
이를 통하여, 소정의 크기를 가짐과 동시에 치밀성을 확보할 수 있는 단열재 를 제조할 수 있게 된다. 다지는 공정은 앞서 설명한 피스톤(172)을 통하여 수행될 수 있다.
이 밖의 다른 공정들은 앞서 설명한 제1 실시예의 경우와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
이상 본 발명의 여러 측면에 따른 단열재 제조장치 및 제조방법에 대해 설명하였으며, 전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 마그네트론 및 펌프를 이용하여 건조를 수행함으로써, 건조효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 건조에 소요되는 시간 또한 줄일 수 있으며, 기존 단열재 제조방식보다 간편하고 제품의 품질관리가 용이하며, 폐 단열재를 효율적으로 재활용할 수도 있다.

Claims (11)

  1. 발포 알갱이가 공급되는 호퍼부;
    상기 호퍼부로부터 상기 발포 알갱이를 공급받아 이송하는 이송부;
    상기 이송된 발포 알갱이를 수용하여, 소정의 형상을 형성하는 금형; 및
    상기 수용된 발포 알갱이에 마이크로파를 공급하는 마그네트론을 포함하는 단열재 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송부에 결합되어 상기 발포 알갱이에 접착제 또는 물 가운데 적어도 하나를 압력분사하는 분사부를 더 포함하는 단열재 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이송부는,
    제1 스크류와, 상기 제1 스크류를 회동시키는 제1 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트론은 상기 금형의 일면을 통하여 상기 수용된 발포 알갱이에 마이크로파를 제공하며,
    상기 금형의 타면을 커버하는 건조챔버; 및
    상기 건조챔버를 통하여 상기 수용된 발포 알갱이 사이의 수증기를 배출시키는 펌프를 더 포함하는 단열재 제조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 금형의 일면은 테프론을 포함하는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열재 제조장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금형의 일 단부를 개폐하는 배출도어를 더 포함하는 단열재 제조장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 호퍼부에 발포 알갱이를 공급하는 알갱이공급부를 더 포함하되,
    상기 알갱이공급부는,
    비드(bead)를 수용하는 발포챔버;
    상기 발포챔버 내부에 수분(水分)을 공급하는 수분공급부; 및
    상기 발포챔버 내부에 마이크로파를 공급하는 마그네트론을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재 제조장치.
  8. (a) 발포 알갱이에 접착제를 공급하고 혼합하는 단계;
    (b) 상기 발포 알갱이를 금형에 제공하는 단계;
    (c) 상기 금형에 제공된 발포 알갱이에 마이크로파를 제공하는 단계;
    (d) 상기 발포 알갱이 사이의 수증기를 배출시키는 단계를 포함하는 단열재 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 단계 (b) 이후에,
    상기 발포 알갱이에 가압하는 단계를 더 포함하는 단열재 제조방법.
  10. 비드(bead)를 발포시켜 발포 알갱이를 제조하는 장치로서,
    비드를 수용하는 발포챔버;
    상기 발포챔버 내부에 수분(水分)을 공급하는 수분공급부; 및
    상기 발포챔버 내부에 마이크로파를 공급하는 마그네트론을 포함하는 발포 알갱이 제조장치.
  11. 비드(bead)를 발포시켜 발포 알갱이를 제조하는 방법으로서,
    발포챔버 내에 비드를 제공하는 단계;
    상기 발포챔버 내부에 수분(水分)을 공급하는 단계; 및
    상기 발포챔버 내부에 마이크로파를 공급하는 단계를 포함하는 발포 알갱이 제조방법.
KR1020070034369A 2007-04-06 2007-04-06 단열재 제조장치 및 제조방법 KR100776539B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070034369A KR100776539B1 (ko) 2007-04-06 2007-04-06 단열재 제조장치 및 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070034369A KR100776539B1 (ko) 2007-04-06 2007-04-06 단열재 제조장치 및 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100776539B1 true KR100776539B1 (ko) 2007-11-15

Family

ID=39062028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070034369A KR100776539B1 (ko) 2007-04-06 2007-04-06 단열재 제조장치 및 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100776539B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980066095A (ko) * 1997-01-20 1998-10-15 손영목 유동층을 이용한 건조물의 건조 방법 및 장치
JP2004522683A (ja) * 2001-01-09 2004-07-29 パーク、ジョング−ウォン 耐熱性に優れた超軽量の難燃性断熱材組成物とその製造装置およびこれを用いた製造方法
KR20060069414A (ko) * 2006-06-02 2006-06-21 박정근 폐자원을 이용한 불연성 단열재의 제조방법
KR20060068794A (ko) * 2004-12-17 2006-06-21 박충조 폐스티로폼을 이용한 단열재 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980066095A (ko) * 1997-01-20 1998-10-15 손영목 유동층을 이용한 건조물의 건조 방법 및 장치
JP2004522683A (ja) * 2001-01-09 2004-07-29 パーク、ジョング−ウォン 耐熱性に優れた超軽量の難燃性断熱材組成物とその製造装置およびこれを用いた製造方法
KR20060068794A (ko) * 2004-12-17 2006-06-21 박충조 폐스티로폼을 이용한 단열재 및 그 제조방법
KR20060069414A (ko) * 2006-06-02 2006-06-21 박정근 폐자원을 이용한 불연성 단열재의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110266717A1 (en) Microwave-Assisted Setting of Shaped Ceramic/Foam Bodies
US20140243442A1 (en) Moulding of plastic particulate matter
CA2433590C (en) Ultra-light insulation material composition with nonflammability and thermal resistance characteristic, apparatus for manufacturing the same, and method for manufacturing the same by using the apparatus
CN102613687B (zh) 一种采用气体热媒的微波膨胀烟梗的方法
CN101248122A (zh) 生产泡沫板的方法
DE102004049060B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polymerschaumpartikeln
JPH0446217B2 (ko)
KR100776539B1 (ko) 단열재 제조장치 및 제조방법
CN112936703A (zh) 一种泡沫成型工艺
CN109354443A (zh) 利用废弃保温棉的生态保温材料、制备工艺以及在热管线上的施工方法
CN205395380U (zh) 一种带有连续式层压功能的微波发泡机
CN106587698A (zh) 一种改性模塑聚苯乙烯泡沫材料的制备方法
CN210139557U (zh) 一种采用无线射频制作泡沫塑料的设备
KR100895213B1 (ko) 규산소다 및 팽창질석을 이용한 패널 제조방법
KR20160112290A (ko) 고단열 및 난연성 발포 스티로폼재의 제조장치
KR101796035B1 (ko) 내화 비드법 판상단열재의 제조장치 및 방법
KR20070060710A (ko) 마이크로웨이브를 이용한 열간 압축장치
KR101735495B1 (ko) 배치타입의 난연성 발포 폴리스티렌을 이용한 폼재의 제조장치
KR101810314B1 (ko) 건축물 마감재 제조방법 및 이의 제조장치
KR20000012801A (ko) 폐폴리우레탄을 이용한 경질 우레탄 폼 보온재의 제조방법
KR102070240B1 (ko) 팽창흑연을 발포성 폴리스티렌 수지입자에 코팅하는 방법 및 코팅된 수지입자
KR100576286B1 (ko) 플라스틱발포체 재활용 판넬 제조방법 및 장치
CN208918044U (zh) 一种聚合聚苯板
KR100192685B1 (ko) 풀리프로필렌계 수지의 발포성형체의 제조방법 및 그 제조장치
KR20190111598A (ko) 팽창흑연 도막이 형성된 불연성의 페놀 폼의 제조방법 및 상기의 방법으로 제조된 페놀 폼

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111108

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee