KR100865199B1

KR100865199B1 - 진공 단열재, 진공 단열재의 제조 방법 및 진공 단열재를이용한 단열 박스

Info

Publication number: KR100865199B1
Application number: KR1020077012696A
Authority: KR
Inventors: 무네토 야마다; 가즈오 하시모토; 히로아키 가츠무라; 기요시 기노시타
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2008-10-23
Also published as: CN100543353C; DE112005002831B4; US20110030892A1; US8753471B2; CN101072968A; US20090186176A1; KR20070063608A; WO2006062080A1; DE112005002831T5

Abstract

주름의 발생이나 밀봉 불량을 저감하고, 긁힘 방지성이나 관통 방지성을 향상시켜, 핀 홀 등의 발생을 억제하는 진공 단열재와 진공 단열재의 제조 방법, 또 이 진공 단열재를 사용한 에너지 절약형 냉장고 등의 단열 박스가 개시되어 있다. 진공 단열재는, 열 용착층 끼리가 대향하는 가스 배리어 특성을 갖는 외피재의 내측에 코어재가 배치되고, 외피재 전체가 열 용착층이 용융하는 온도로 가열되고, 또한 외피재 전체에 균등하게 외피재의 외측으로부터 내측으로의 압력이 가해지고, 대향하는 열 용착층 끼리가 열 용착되어 있다.

Description

진공 단열재, 진공 단열재의 제조 방법 및 진공 단열재를 이용한 단열 박스{VACUUM HEAT INSULATING MATERIAL, METHOD OF PRODUCING VACUUM HEAT INSULATING MATERIAL, AND HEAT INSULATING BOX BODY USING VACUUM HEAT INSULATING MATERIAL}

본 발명은, 진공 단열재, 진공 단열재의 제조 방법 및 진공 단열재를 사용한 냉장고 등의 단열 박스에 관한 것이다.

최근, 지구 환경 보호에 관한 관심이 증가하면서, 가전제품의 에너지 절약화는, 긴급하게 대응해야 할 중요한 과제가 되고 있다. 이 해결 방법의 하나로서, 불필요한 열전도를 방지할 목적에서의 진공 단열재의 적용이 있다.

진공 단열재는, 발포 수지나 섬유재 등을 코어재로서 외피재 내에 넣은 단열재로, 단열재 내부를 진공으로 유지하는 것에 의해, 기체의 열전도율을 현저하게 저하시킨 것이며, 그 단열 성능을 장기간에 걸쳐서 유지하기 위해서는, 단열재 내부를 진공으로 계속해서 유지할 필요가 있다. 그러나, 장기적으로 보면, 외피재 단부 부분에 있는 열 용착한 수지층을 투과해서, 진공 단열재의 내부에 외부 찌꺼기, 공기나 수증기 등의 가스가 서서히 침입하고, 진공도가 저하하여, 단열 성능이 악화해 버릴 수 있다.

그래서, 외부로부터의 가스나 수분의 투과 침입에 의한 진공도의 저하를 억제하기 위한 진공 단열재의 제조 방법이, 예컨대 일본 특허 공개 2000-104889 호에 개시되어 있다.

도9는 종래의 진공 단열재의 단면도이다. 도10은 종래의 진공 단열재의 포장재의 단면도이다. 도9, 도10에 도시하는 바와 같이, 진공 단열재(1)는, 코어재(2)를 상부 포장재(3a)와, 단부에 있어서 상부 포장재(3a)보다 돌출하는 크기의 하부 포장재(3b)로 이루어지는 자루형상 포장재로 포장하고, 자루형상 포장재의 내부를 진공상태로 유지하고, 접착층을 이용해서 단부 밀봉부(4)와 절첩부(5)로 자루형상 포장재를 밀봉하고 있고, 절첩부(5)는 상부 포장재(3a)로부터 돌출한 하부 포장재(3b)를 다시 접어서 밀봉층을 2층으로 하고 있다.

상부 포장재(3a)와 하부 포장재(3b)는, 가스 장벽을 갖는 알루미늄 박층(6)을 중심으로 해서 상부 용착층(7)과 하부 용착층(8)으로 구성되어 있다. 여기서, 상부 용착층(7)과 하부 용착층(8)은 고밀도 폴리에틸렌이다. 상부 포장재(3a)의 하부 용착층(8)과 상부 용착층(7)이 하부 포장재(3b)에 의해 끼워진 절첩부(5)가 형성되고, 절첩부(5)를 히트 시일(heat seal)해서 내측 밀봉층(9)과 외측 밀봉층(10)이 형성되어 있다.

이렇게 하여, 내측에 형성되는 밀봉층을 외부에 노출하지 않도록 함으로써, 포장재 내부의 진공도 저하가 억제되어, 진공 단열재의 단열 성능을 유지할 수 있다 라고 하는 것이다.

또한, 일본 특허 공개 2004-197935 호에는, 열 용착층을 갖는 가스 장벽의 외피재의 열용착층 끼리를 대향시킨 사이에 판형상의 코어 재료를 배치하고, 감압 하에서, 외피재의 사이에 코어 재료가 있는 부분을 포함해서 탄성체로 구성된 열판으로 가열 가압하여, 대향하는 열용착층 끼리를 코어재 형상에 따르도록, 열용 착하는 진공 단열재의 제조 방법이 개시되어 있다. 이 진공 단열재의 제조 방법에 의하면, 코어재의 주위의 열용착의 폭을 크게 할 수 있으므로, 외피재 내부의 진공도 저하가 억제되어, 진공 단열재의 단열 성능을 유지 할 수 있다.

그러나, 상기 종래의 구성과 같이, 절첩부(5)를 히트 시일 해서 내측 밀봉층(9)과 외측 밀봉층(10)을 형성해서 밀봉층을 2중으로 형성하는 것은, 히트 시일이 제조상 어렵게 되어, 주름의 발생이나 밀봉 불량이 발생할 경우가 있을 수 있다.

또한, 상부 용착층(7)과 하부 용착층(8)이, 내측 밀봉층(9)과 외측 밀봉층(10)으로 밀봉되기 때문에, 상부 용착층(7)과 하부 용착층(8)은 어느 것이나 열용착에 적합한 재료에 제약될 수 있고, 표면보호에 적합한 재료로 설정하는 것이 곤란할 수 있다. 예를 들면, 고밀도 폴리에틸렌은, 열용착에는 적합한 재료이지만, 표면보호에는 강도가 약하기 때문에, 긁힘 방지(scratch resistance)나 관통 방지(pierce resistance)성이 현저하게 뒤지고, 진공 단열재 제조후의 취급에서 핀 홀(pinhole)이 발생할 가능성이 있을 수 있다.

또한, 일본 특허 공개 2004-197935 호에 개시된 것은, 외피재의 사이에 코어재가 있는 부분을 포함해서 탄성체로 구성된 열판으로 가열 가압함으로써 외피재를 열용착하므로, 열판으로 가열 가압하고 있을 때에, 외피재의 사이에 코어재가 없는 부분은 외피재의 사이에 코어재가 있는 부분에 비교하여, 압력이 가해지기 어려워질 수 있다. 그 때문에, 사용 가능한 코어재가 압축시에, 몇 밀리 이하의 두께로 되는 코어재에 한정되고, 비교적 두께가 있는 코어재를 사용했을 경우는, 외피재의 사이에 코어재가 없는 부분에 가압 부족이 생겨서 열용착 불량이 생길 가능성이 있을 수 있다.

또한, 외피재의 사이에 코어재가 없는 부분에 가압 부족이 생기지 않도록 열판의 하중을 크게 하면, 코어재의 압축이 커지고, 코어재 부분의 고체 열전도가 커지고, 진공 단열재의 단열 성능이 나빠질 가능성이 있을 수 있다. 또한, 외피재의 사이에 코어재가 없는 부분에 가해지는 압력의 크기는, 열판의 유연성 및 탄성과 코어재의 형상이나 두께에 의존하기 쉬우므로, 외피재의 사이에 코어재가 없는 부분, 즉 열용착 해야 할 부분에 가해지는 압력의 제어가 곤란하게 될 수 있다.

발명의 요약

본 발명은, 주름의 발생이나 밀봉 불량을 저감하고, 긁힘 방지성이나 관통 방지성을 향상시켜, 핀홀 등의 발생을 억제하는 진공 단열재를 제공하고, 또한 이 진공 단열재를 사용한 에너지 절약형 냉장고 등의 단열 박스를 제공한다.

본 발명의 진공 단열재는, 열용착층 끼리가 대향하는 가스 배리어(barrier) 특성을 갖는 외피재의 내측에 코어재가 배치되고, 외피재 전체가 열용착층이 용융하는 온도로 가열되고, 또한, 적어도 코어재에 면하는 외피재의 제1 부분과, 코어재에 근접하는 외피재의 제2 부분에, 전체에 균등하게 외피재의 외측으로부터 내측으로의 압력이 가해져, 대향하는 열용착층 끼리가 열 용착되도록 한 것이다.

이것에 의해, 비교적 두께가 있는 코어재를 사용했을 경우에도, 코어재의 가장자리까지 열용착에 의한 밀봉의 폭이 커지고, 열용착에 의한 밀봉시에는 열 용착층을 2중으로 겹쳐 포갤 필요가 없고, 통상의 주지의 열용착에 의한 밀봉으로 변화하지 않고 용이하게 할 수 있고, 주름의 발생이나 밀봉 불량이 발생하지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 진공 단열재의 단면도,

도 2는 동 실시예에 있어서의 진공 단열재의 단부를 도시하는 주요부 확대 단면도,

도 3은 동 실시예에 있어서의 진공 단열재의 제조 장치의 개략 단면도,

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 진공 단열재의 단면도,

도 5는 동 실시예에 있어서의 진공 단열재의 제조 장치의 개략 단면도,

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 있어서의 진공 단열재의 단면도,

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 있어서의 진공 단열재의 제조 장치의 개략 단면도,

도 8은 본 발명의 제5 실시예에 있어서의 단열 박스인 냉장고 본체의 개략 단면도,

도 9는 종래의 진공 단열재의 단면도,

도 10은 종래의 진공 단열재를 구성하는 포장재의 확대 단면도.

부호의 설명

1,19,22 : 진공 단열재 12, 12a, 12b, 23 : 외피재

13, 24 : 코어재 14, 14a, 14b : 열용착층

26 : 밀봉부 27 : 밀착 밀봉부

28 : 제1 보호층 30 : 가스 배리어층

32 : 감압 공간 35 : 냉장고 본체(단열 박스)

36 : 외부 박스 37 : 내부 박스

38 : 발포 단열재 51, 55 : 제1 부분

52, 56 : 제2 부분 53, 57 : 제3 부분

본 발명의 진공 단열재는, 열용착층 끼리가 대향하는 가스 배리어(gas barrier) 특성을 갖는 외피재의 내측에 코어재가 배치되고, 외피재 전체가 열용착층이 용융하는 온도로 가열되고, 또한 적어도 코어재에 면하는 외피재의 제1의 부분과, 코어재에 근접하는 외피재의 제2의 부분에, 전체에 균등하게 외피재의 외측으로부터 내측으로의 압력이 가해져서, 대향하는 열용착층 끼리가 열용착된 것이다.

이로써, 외피재 전체가 열용착층이 용융하는 온도로 가열되고, 또한 외피재의 제1의 부분과 제2의 부분이, 전체에 균등하게 외피재의 외측으로부터 내측으로의 압력이 가해져서, 대향하는 열용착층 끼리가 열용착 되어 있으므로, 10 밀리를 초과하는 것과 같은 비교적 두께가 있는 코어재를 사용했을 경우에도, 코어재를 필요 이상으로 압축하는 일없이, 외피재의 사이에 코어재가 없는 부분, 즉 열용착 해야 할 부분에, 소정의 압력이 가해져서 확실히 열용착 되어 있다.

따라서, 비교적 두께가 있는 코어재를 사용했을 경우에도, 코어재의 근방에 있어서 주름의 발생을 억제하여, 대기압에서 외피재 끼리가 밀착하는 부분의 전체가 확실히 열용착된 진공 단열재를 얻을 수 있고, 코어재의 가장자리까지 열용착의 범위가 넓어져서, 밀봉성을 보다 향상시킬 수 있고, 대향하는 열용착층 끼리가 열용착된 열 용착부의 품질, 신뢰성을 균일하게 할 수 있고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 진공 단열재는, 코어재가 외피재의 사이에 감압 밀봉되어 있어도 무방하다. 이것에 의하면, 외피재 전체가 열용착층이 용융하는 온도로 가열되고, 또, 외피재 전체에 균등하게 외피재의 외측으로부터 내측으로의 압력이 가해지고, 대향하는 열용착층 끼리가 열용착 되어 있으므로, 10밀리를 초과하는 것과 같은 비교적 두께가 있는 코어재를 사용했을 경우에도, 코어재를 필요 이상으로 압축하는 일 없이, 외피재의 사이에 코어 재료가 없는 부분, 즉 열용착 해야 할 부분에 소정의 압력이 가해져서 확실히 열용착 되어 있다.

따라서, 비교적 두께가 있는 코어 재료를 사용했을 경우에도, 코어재의 근방에 있어서 주름의 발생을 억제하여, 대기압에서 외피재 끼리가 밀착하는 부분의 모두가 확실히 열용착된 진공 단열재를 얻을 수 있고, 코어재의 가장자리까지 열용착의 범위가 넓어져 밀봉성을 보다 향상시킬 수 있고, 대향하는 열용착층 끼리가 열용착된 열용착부의 품질, 신뢰성을 균일하게 할 수 있고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 진공 단열재는, 외피재의 내부를 감압하여, 미리 외피재의 제2의 부분의 더 외주의 제3의 부분을 열용착해 두도록 하여도 무방하다. 이것에 의하면, 통상의 주지의 열용착에 의한 밀봉과 변하지 않고 용이하게 할 수 있고, 주름의 발생이나 밀봉 불량이 발생하지 않고, 또한 종래 외피재가 밀착하고 있는 것 만으로 용착하지 않고 있었던 부분도 열 용착하므로, 열용착의 범위가 넓어지고, 밀봉성을 보다 향상시킬 수 있고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 진공 단열재는, 압력이 유체에 의해 가해지는 압력이어도 무방하다. 이것에 의하면, 유체를 이용하는 것에 의해, 외피재 전체에 균등하게 압력을 가하는 것이 용이하게 행할 수 있다. 또한, 본 발명의 진공 단열재는, 압력이 유체에 의해 외피재에 직접 가해지는 것이라도 무방하다. 이것에 의하면, 외피재에 스트레스를 가하거나 상쳐를 내거나 하는 일이 없이, 핀홀 등의 발생이 억제된 진공 단열재를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 진공 단열재는, 유체가 기체이어도 무방하다. 이것에 의하면, 유체에 액체를 사용하는 것에 비교하여 취급이 간단해서, 외피재에 부착된 액체를 제거하는 등의 뒤처리가 필요하지 않고, 외피재에 악영향을 미치는 가능성이 적다. 또한, 본 발명의 진공 단열재는, 압력이 대기압이어도 무방하다. 이것에 의하면, 진공에 가까운 감압 공간내에서 코어재를 외피재로 덮은 후, 상기 감압 공간을 정상 압력으로 복귀하는 것만으로, 외피재 전체에 균등하게 외피재의 외측으로부터 내측에 대기압을 가할 수 있고, 또한, 대기압은 열용착에 충분한 가압이 되므로 가압 장치를 마련할 필요가 없고, 용이하게 진공 단열재를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 진공 단열재는, 열용착층이 폴리에틸렌이어도 무방하다. 이것에 의하면, 폴리에틸렌은 비교적 낮은 온도에서 용착할 수 있으므로, 추가 가열에 의한 용착이 용이해서, 저비용으로 진공 단열재를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 진공 단열재는, 외피재가 최외층에 보호층을 갖고, 보호층이 폴리에틸렌 테레프탈레이트이어도 무방하다. 이것에 의하면, 최외층에는 표면보호를 목적으로 한 재료를 배치함으로써, 보다 확실한 긁힘 방지성이나 관통 방지성을 발휘시켜서 핀홀 등의 발생을 억제하는 작용을 갖고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재를 제공 할 수 있다. 그중에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 저렴한 재료이어서, 저비용으로 본 발명의 진공 단열재를 제공할 수 있다.

본 발명의 진공 단열재의 제조 방법은, 코어재를 가스 배리어층과 열용착층을 갖는 외피재로 덮고, 외피재의 내부를 감압하여, 외피재의 외주를 열용착해서 밀봉한 후, 밀봉된 외주부보다 내주에서 외피재 끼리가 밀착하고 있는 것만으로 열용착 하지 않는 부분, 즉 비 밀봉 부분에, 열용착층이 용융하는데 필요한 열을 균일하게 가해서 열 용착하는 것이다. 이로써, 통상의 확립된 제조 방법에 부가하여, 그것으로 열용착되지 않은 외피재의 비 밀봉부까지 열 용착함으로써, 열용착층끼리가 밀착하는 부분의 모든 외피재가 열용착된 진공 단열재를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 진공 단열재의 제조 방법은, 열을 비접촉에서 가해도 무방하다. 이것에 의하면, 코어재의 형상에 맞는 가열판 등을 필요로 하지 않고 가열할 수 있는 동시에, 외피재에 접은 자국 등의 스트레스를 가하거 상처를 내거나 하는 일이 없이, 핀 홀 등의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 진공 단열재의 제조 방법은, 열을 가열 장치의 복사열에 의해 가해도 무방하다. 이것에 의하면, 비접촉에서 가열할 수 있는 동시에, 감압 공간중에서도 외피재를 가열할 수 있다.

또한, 본 발명의 진공 단열재의 제조 방법은, 감압 공간에서, 코어재를 가스 배리어층과 열 용착층을 갖는 외피재로 덮고, 감압 공간을 열용착층의 융점을 상회하는 온도로 유지하여 열 용착층을 소정의 용융 상태로 하고, 외피재의 외주를 가압하면서 감압 공간을 정상 압력으로 복귀하여, 외피재의 비 가압부를 포함해서 밀착시켜서 열용착하는 것이라도 무방하다. 이것에 의하면, 통상의 외피재를 가열 가압하는 열용착과, 대기압에 의한 외피재의 밀착을 이용한 열용착을 동시에 실행하는 것으로, 진공 단열재를 보다 단시간에 제조할 수 있다.

본 발명의 단열 박스는, 외부 박스와, 내부 박스와, 외부 박스와 내부 박스에 의해 형성되는 공간에 충전된 발포 단열재와, 외부 박스와 내부 박스의 사이에서 적어도 일부가 발포 단열재에 매몰하도록 마련된 진공 단열재를 구비한 단열 박스에 있어서, 진공 단열재는 상기 어느 하나의 진공 단열재 또는 상기 어느 하나의 진공 단열재의 제조 방법에 의해 제조된 진공 단열재인 구성을 갖는다. 이것에 의하면, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재를 사용할 수 있으므로, 장기간 보온 성능이 저하하지 않는다. 예를 들면, 이 단열 박스를 냉장고에 적용하면, 장기간 에너지 절약성을 유지하는 냉장고를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 이 실시에 의해서 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

(제1 실시예)

도1은, 본 발명의 제1실시예에 있어서의 진공 단열재의 단면도이다. 도2는 동 실시예에 있어서의 진공 단열재의 주요부 단면도이다. 도3은 동 실시예에 있어서의 진공 단열재의 제조 장치의 개략 단면도이다. 도1에 있어서, 진공 단열재(11)는 2장의 외피재(12)로 코어 재료(13)를 덮어서 이루어지고, 외피재(12)의 내부를 진공으로 유지하고 있다. 외피재(12)는 코어재에 면하는 제1의 부분(51)과, 코어재에 근접하는 제2의 부분(52)을 갖고, 제1의 부분(51)과 제2의 부분(52)은 일체이다.

외피재(12)는 열 용착층(14)을 갖고, 열 용착층(14)은 코어 재료(13)에 따라 열용착 되어 있고, 코어 재료(13)의 가장자리까지 상하의 외피재(12)의 열 용착층(14)이 일체화하고 있다. 또, 열 용착층(14)의 두께는 일정하게 유지되어 있다. 여기서 코어 재료(13)는 밀도 275kg/㎥의 글라스울 보드(glass wool board)로, 140℃의 건조로에서 1시간 건조시킨 것을 이용하지만, 코어 재료(13)에 사용하는 재료는, 기상 비율이 90%전후의 다공체를 판형상으로 가공한 것이면 좋고, 공업적으로 이용할 수 있는 것으로서, 분말, 발포체 및 섬유체 등이 있고, 그 사용 용도나 필요 특성에 따라 공지의 재료를 이용할 수 있다.

도2에 있어서, 외피재(12)는 외측으로부터 제1의 보호층(28)과, 제2의 보호층(29)과, 가스 배리어 층(30)과, 열 용착층(14)을 갖는 라미네이트 필름이며, 2장의 라미네이트 필름을 마주 대하고 있다. 제1의 보호층(28)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 제2의 보호층(29)은 나일론 필름, 가스 배리어 층(30)은 알루미늄 박, 열 용착층(14)은 폴리에틸렌의 일종인 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 필름을 이용하여, 그 두께는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름은 12μm, 나일론 필름은 15μm, 알루미늄 박은 6μm, 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)필름은 50μm이다.

여기서, 주름이나 밀봉 불량을 발생시키지 않고, 밀봉 품질을 향상시키기 위해서 외피재(12)의 두께는 0.lmm 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 외피재(12)는 가스 배리어성을 갖는 플라스틱 라미네이트 필름에 있어서, 진공 단열재(11)의 제조시에 코어 재료(13)의 형상이나 사이즈에 따라 가스 장벽을 손상하지 않는 범위에서 신장하거나 굽히거나 할 수 있는 특성을 갖는 것이 바람직하다.

진공 단열재(11)는 도 3에 있어서의 제조 장치(15)로 제작된다. 제조 장치(15)는 챔버(16) 내에 상하 2장의 열판(17)을 갖고, 상하로부터 진공으로의 배기, 즉 진공도의 상승 및 진공으로부터의 개방, 즉 진공도의 하강을 행하도록 배관(18a, 18b)이 접속된 구조로 되어 있다.

제조 장치(15)에, 외피재(12a, 12b)와 코어 재료(13)가 배치되고, 챔버(16) 내는, 외피재(12a)에 의해 2개의 공간(16a, 16b)으로 구분된다. 그리고, 상하의 열판(17)에 의해, 외피재(12)를 열 용착층(14)의 융점까지 가열하는 동시에, 배관(18a, 18b)을 통하여 챔버(16) 내 전체의 진공 배기를 실행한다. 챔버(16) 내부가 소정의 진공도에 도달했을 때, 우선 배관(18a)에 의해 챔버(16a)내부만 진공으로부터의 개방을 실행하고, 다음에 챔버(16b) 내에도 진공개방을 실행하여 대기를 도입한다. 이렇게, 대기도입을 제어하는 것으로 밀봉 품질을 높일 수 있다.

여기서 열판(17)은 적어도 진공 개방시에, 외피재(12)의 열 용착층(14)이 융점 이상이 되도록 가열되어 있으면 좋다. 이상적으로는 대기 도입시에 있어서만 외피재(12)를 가열할 수 있으면, 외피재의 열부하의 저감을 도모할 수 있다.

이 때, 챔버(16a) 내의 압력이, 대기압에 의해 챔버(16b) 내의 압력보다 커지고, 챔버(16a) 내의 압력과 챔버(16b) 내의 압력의 차압에 의해, 외피재(12a)가 외피재(12b)로 향하여 접촉해가, 코어 재료(13)에 따라 열용착이 된다. 또, 외피재(12a)는 외피재(12b)보다 크고, 외피재(12a)의 외주단은 챔버(16)에 의해 유지되는 것에 의해, 외피재(12b)와 열 용착되지 않는다. 열용착 후에, 외피재(12a)와 외피재(12b)가 열용착 되어 있지 않는 외주 단부는 절제한다.

이상과 같이, 진공 단열재(11)는, 챔버(16) 내의 차압에 기인하는 대기압으로 한 기체의 압력을 이용하여, 대향하는 열 용착층(14)끼리가 코어 재료(13) 형상에 따르도록 열 용착되는 것이며, 외피재(12)의 전면에 걸쳐 균등하게 가압되는 것으로 되고, 주름의 발생이나 밀봉 불량이 발생하지 않고, 코어 재료(13) 형상에 따른 열용착이 가능해지므로, 열용착의 범위가 넓어져 밀봉성을 보다 향상시킬 수 있고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재를 제공할 수 있다.

또, 상기 공정이 하나의 챔버 내에서 완료하기 때문에, 효율적으로 진공 단열재를 제작하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시예에 있어서의 진공 단열재(11)는 대향하는 열 용착층(14)끼리가 열용착된 열용착부의 외피재(12)의 열 용착층(14)의 두께가 동일해서, 진공 단열재(11)의 밀봉성을 일정하게 유지할 수 있다. 또 표면도 평활하게 할 수 있어, 외관을 곱게 유지할 수 있다.

본 실시예에 있어서의 진공 단열재(11)는 열 용착층(14)끼리가 대향하는 가스 배리어 특성을 갖는 외피재(12)의 내측에 코어 재료(13)가 배치되고, 외피재(12) 전체가, 열 용착층(14)이 용융하는 온도로 가열되는 동시에, 적어도 코어 재료(13)에 면하는 외피재(12)의 제1의 부분(51)과, 코어 재료(13)에 근접하는 외피재(12)의 제2의 부분(52)에 전체로 균등하게, 외피재(12)의 외측으로부터 내측으로의 압력이 가해져서, 대향하는 용착층(14)끼리가 열용착된 것이다.

또한, 본 실시예에 있어서의 진공 단열재(11)는 열 용착층(14)끼리가 대향하는 가스 배리어 특성을 갖는 외피재(12)의 사이에, 코어 재료(13)가 감압 밀봉되어서 이루어지고, 외피재(12) 전체가 열 용착층(14)이 용융하는 온도로 가열되고, 또 외피재(12) 전체에 균등하게, 외피재(12)의 외측으로부터 내측으로의 압력이 가해지고, 대향하는 열 용착층(14)끼리가 열용착 되어 있는 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 실시예의 진공 단열재(11)는 외피재(12) 전체가 열용착층(14)이 용융하는 온도로 가열되고, 또한 외피재(12)의 제1의 부분(51)과 제2의 부분에, 전체에 균등하게 외피재(12)의 외측으로부터 내측으로의 압력이 가해져서, 대향하는 열 용착층(14)끼리가 열용착 되어 있으므로, 10 밀리를 초과하는 것과 같은 비교적 두께가 있는 코어 재료(13)를 사용했을 경우에도, 코어 재료(13)를 필요 이상에 압축하는 일없이, 외피재(12)의 사이에 코어 재료(13)가 없는 부분, 즉 열용착 해야 할 부분에, 소정의 압력이 가해져서 확실히 열용착 되어 있다.

따라서, 비교적 두께가 있는 코어 재료(13)를 사용했을 경우에도, 코어 재료(13)의 근방에 있어서 주름의 발생을 억제하여, 대기압에서 외피재(12)끼리가 밀착하는 부분의 모두가 확실히 열용착된 진공 단열재(11)를 얻을 수 있고, 코어 재료(13)의 가장자리까지 열용착의 범위가 넓어져, 밀봉성을 보다 향상시킬 수 있고, 대향하는 열용착층(14) 끼리가 열용착된 열용착부의 품질, 신뢰성을 균일하게 할 수 있고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재(11)를 제공 할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 열용착시의 압력을 유체에 의해 가해지는 압력으로 하고 있어, 유체를 사용하는 것에 의해 외피재(12) 전체에 균등하게 압력을 가하는 것이 용이하게 행해진다. 또한, 본 실시예에서는, 열용착 때의 압력이 유체에 의해 직접적으로 가해지는 것이며, 외피재(12)에 스트레스를 가하거나 상처를 내거나 하는 일이 없이, 핀홀 등의 발생이 억제된 진공 단열재(11)를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 유체에 기체를 사용하고 있다. 그 때문에, 유체에 액체를 사용하는 것에 비교하여 간단해서, 외피재(12)에 부착된 액체를 제거하는 등의 후처리가 필요하지 않고, 외피재(12)에 악영향을 미치게 하는 가능성이 적다. 또한, 본 실시예에서는, 기체에 의해 가해지는 압력을 대기압으로 하고 있다. 그 때문에, 진공에 가까운 감압 공간내에서 코어 재료(13)를 외피재(12)로 덮은 후, 감압 공간을 정상 압력으로 복귀시키는 것만으로, 외피재(12) 전체에 균등하게 외피재(12)의 외측으로부터 내측에 대기압을 가할 수 있고, 또 대기압은 열용착에 충분한 가압이 되므로, 가압 장치를 마련할 필요가 없이, 용이하게 진공 단열재(11)를 제공할 수 있다.

또, 열 용착층(14)에 폴리에틸렌을 사용하고 있어, 비교적 낮은 온도에서 용착할 수 있으므로, 추가 가열에 의한 용착이 용이해서, 저비용으로 진공 단열재(11)를 제공할 수 있다. 또한, 외피재(12)의 가장 바깥층에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지는 보호층(28)을 마련하고 있다. 이렇게, 외피재(12)의 가장 바깥층에, 표면보호를 목적으로 한 재료를 배설함으로써, 보다 확실한 긁힘 방지성이나 관통 방지성을 발휘시켜서, 핀홀 등의 발생을 억제하는 작용을 갖고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재(11)를 제공할 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트는, 저렴한 재료이며, 저비용으로 진공 단열재(11)를 제공 할 수 있다.

또한, 열용착시의 가열을 비접촉으로 외피재(12)에 가하는 경우는, 코어 재료(13)의 형상에 맞는 가열판 등을 필요로 하지 않고 가열할 수 있는 동시에, 외피재(12)에 주름 등의 스트레스를 가하거나 상처를 내거나 하는 일이 없고, 핀홀 등의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 열 용착시의 가열을 열판(17)의 복사열에 의해 가하는 경우는, 비접촉으로 가열할 수 있는 동시에, 감압 공간 중이라도 외피재(12)를 가열할 수 있다. 또, 본 실시예의 진공 단열재(11)는 흡착제를 구비하지 않고 있지만, 흡착제를 구비해도 좋다.

(제 2 실시예)

도4는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 진공 단열재의 단면도이다. 도5는 동 실시예에 있어서의 진공 단열재의 제조 장치의 개략 단면도이다. 여기서, 진공 단열재(19)의 구성 재료는, 제1 실시예에 도시한 진공 단열재(11)와 동일하다. 도4에 있어서, 진공 단열재(19)는 2장의 외피재(12)로 코어 재료(13)를 덮어서 이루어지고, 외피재(12)의 내부를 진공으로 유지하고 있다. 외피재(12)는 코어재에 면하는 제1의 부분(51)과, 코어재에 근접하는 제2의 부분(52)과, 제2의 부분(52)의 더욱 외주의 제3의 부분(53)을 갖고, 제1의 부분(51)과 제2의 부분(52)과 제3의 부분(53)은 일체이다.

외피재(12)는 열 용착층(14a, 14b)을 갖고, 열 용착층(14a)은 코어 재료(13)에 따라 열 용착되어 있고, 상하의 외피재(12)의 열 용착층(14a, 14b)이 일체화하고 있다. 또 열 용착층(14a)과 열 용착층(14b)의 두께는 상이한 두께로 되어 있고, 열 용착층(14b)에 의해 외피재(12)의 외주부가 밀봉되어 있다. 진공 단열재(19)는 도5에 있어서의 제조 장치(20)로 제작된다. 제조 장치(20)는 챔버(16)내에, 상하 2장의 열판(17)과, 외피재(12)의 외주부를 열용착하기 위한 프레임 시일 히터(21)를 갖고, 상하로부터 진공배기 및 진공개방을 행할 수 있도록 배관(18a, 18b)이 접속된 구조로 되어 있다.

제조 장치(20)에, 외피재(12a, 12b)와 코어 재료(13)가 배치되고, 챔버(16) 내는 외피재(12a)에 의해, 2개의 공간(16a, 16b)으로 구분된다. 그리고, 상하의 열판(17)에 의해 외피재(12)를 가열하는 동시에, 배관(18a, 18b)을 통하여, 챔버(16) 내의 진공 배기를 실행한다. 챔버(16) 내가 소정의 진공도에 도달했을 때, 우선, 프레임 밀봉 히터(21)에 의해 외피재(12)의 제3의 부분(53)인 외주부가 밀봉 되고, 우선 배관(18a)에 의해, 챔버(16a) 내부만을 진공으로부터의 개방을 실행하고, 다음에 챔버(16b) 내에도 진공개방을 실행하고 대기를 도입한다. 이 대기도입 프로세스에 있어서, 진공 단열재(19)의 내외에서 차압이 발생하고, 외피재(12a)와 외피재(12b)가 서로 접촉해 가, 코어 재료(13)에 따라 열용착이 된다. 이렇게 대기 도입을 제어하는 것으로 밀봉 품질을 높이는 것이 가능하다.

이상과 같이, 진공 단열재(19)는 외피재(12)의 외주, 즉 제3의 부분(53)과, 그 내주측, 즉 제1의 부분(51) 및 제2의 부분(52)에서 표면의 상태가 다르고, 기체의 압력이 진공 단열재(19)의 내외에 발생하는 차압에 의한 것이며, 외압은 대기압이며 가압 장치를 마련하는 필요가 없이, 용이하게 진공 단열재(19)를 제공할 수 있다.

본 실시예의 진공 단열재(19)는, 열 용착층(14a) 끼리 및 열 용착층(14b)끼리가, 각각 대향하는 가스 배리어 특성의 외피재(12)로 코어 재료(13)가 덮여지고, 외피재(12) 전체가 열 용착층(14a, 14b)이 용융하는 온도로 가열되고, 또한, 프레임 밀봉 히터(21)에 의해, 외피재(12)의 외주부의 열 용착층(14b)끼리가 열용착되고, 또한 외피재(12)전체에 균등하게, 외피재(12)의 외측으로부터, 내측으로의 압력이 가해져서, 대향하는 열 용착층(14a)끼리가 열 용착된 것이다.

또한, 본 실시예의 진공 단열재(19)는 열 용착층(14a)끼리 및 열 용착층(14b)끼리가 대향하는 가스 배리어 특성의 외피재(12)의 사이에, 코어 재료(13)가 감압 밀봉되어서 이루어지고, 외피재(12) 전체가, 열 용착층(14a, 14b)이 용융하는 온도로 가열되는 동시에, 프레임 밀봉 히터(21)에 의해, 외피재(12)의 외주부의 열 용착층(14b)끼리가 열용착되고, 또한 외피재(12) 전체에 균등하게 외피재(12)의 외측으로부터 내측으로의 압력이 가해지고, 대향하는 열 용착층(14a)끼리가 열용착 되어 있는 것이다.

상기 한바와 같이 구성된 본 실시예의 진공 단열재(19)는, 외피재(12) 전체가 열 용착층(14a, 14b)이 용융하는 온도로 가열되고, 또한 프레임 밀봉 히터(21)에 보다 외피재(12)의 외주부, 즉 제3의 부분(53)에 위치하는 열 용착층(14b)끼리가 열 용착되고, 또한, 외피재(12)의 제1의 부분(51)과 제2의 부분(52)에, 전체에 균등하게, 외피재(12)의 외측으로부터 내측으로의 압력이 가해지고, 대향하는 열 용착층(14a)끼리가 열 용착되어 있으므로, 10 밀리를 초과하는 것과 같은 비교적 두께가 있는 코어 재료(13)를 사용했을 경우에도, 코어 재료(13)를 필요 이상으로 압축하는 일 없이, 외피재(12)의 사이에 코어 재료(13)가 없는 부분, 즉 열용착 해야 할 부분에, 소정의 압력이 가해져서, 확실히 열용착 되어 있다.

따라서, 비교적 두께가 있는 코어 재료(13)를 사용한 경우에도, 코어 재료(13)의 근방에 있어서, 주름의 발생을 억제하여, 대기압에서 외피재(12)끼리가 밀착하는 부분의 전체가 확실히 열 용착된 진공 단열재(19)를 얻을 수 있고, 코어 재료(13)의 가장자리까지 열용착의 범위가 넓어져 밀봉성을 보다 향상시킬 수 있고, 대향하는 열 용착층(14a)끼리가 열용착된 열용착부의 품질, 신뢰성을 균일하게 할 수 있고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재(19)를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 열 용착층(14a)의 열용착시의 압력을, 유체에 의해 가해지는 압력으로 하고 있어, 유체를 사용하는 것에 의해, 외피재(12) 전체에 균등하게 압력을 가하는 것을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 열 용착층(14a)의 열용착시의 압력이, 유체에 의해 직접적으로 가해지는 것이며, 외피재(12)에 스트레스를 가하거나 상처를 내거나 하는 일이 없이, 핀홀 등의 발생이 억제된 진공 단열재를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 유체에 기체를 사용하고 있다. 그 때문에, 유체에 액체를 사용하는 것에 비교하여 간단해서, 외피재(12)에 부착된 액체를 제거하는 등의 뒤처리가 필요하지 않고, 외피재(12)에 악영향을 미치게 할 가능성이 적다. 또한, 본 실시예에서는, 기체에 의해 가해지는 압력을 대기압으로 하고 있다. 그 때문에, 진공에 가까운 감압 공간 내에서, 코어 재료(13)를 외피재(12)로 덮은 후, 감압 공간을 정상압력으로 복귀시키는 것만으로, 외피재(12) 전체에, 균등하게 외피재(12)의 외측으로부터 내측에, 대기압을 가할 수 있고, 또한, 대기압은 열용착에 충분한 가압이 되므로, 가압 장치를 마련할 필요가 없이, 용이하게 진공 단열재(19)를 제공할 수 있다.

또, 열 용착층(14a, 14b)에 폴리에틸렌을 사용하고 있어, 비교적 낮은 온도에서 용착할 수 있으므로, 추가 가열에 의한 용착이 용이해서, 저비용으로 진공 단열재(19)를 제공할 수 있다. 또한, 외피재(12)의 최외층에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지는 보호층(도시하지 않음)을 마련하고 있다. 이렇게 외피재(12)의 최외층에, 표면보호를 목적으로 한 재료를 배설함으로써, 보다 확실한 긁힘 방지성이나 관통 방지성을 발휘시켜서, 핀홀 등의 발생을 억제하는 작용을 갖고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재(19)를 제공 할 수 있다. 그 중에서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 저렴한 재료이어서, 저 비용으로 진공 단열재(19)를 제공 할 수 있다.

또한, 열 용착층(14a)의 열 용착시의 가열을, 비접촉으로 외피재(12)에 가하는 경우는, 코어 재료(13)의 형상에 맞는 가열판 등을 필요로 하지 않고 가열할 수 있는 동시에, 외피재(12)에 접은 자국등의 스트레스를 가하거나 상처를 내거나 하는 일이 없이, 핀홀 등의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 열 용착층(14a)의 열용착 시의 가열을, 열판(17)의 복사열에 의해 가하는 경우는, 비접촉으로 가열할 수 있는 동시에, 감압 공간중이라도 외피재(12)를 가열할 수 있다. 또, 본 실시예의 진공 단열재(19)는 흡착제를 구비하지 않고 있지만, 흡착제를 구비해도 무방하다.

(제 3 실시예)

도6은, 본 발명의 제3실시예에 있어서의 진공 단열재의 단면도이다. 도6에 있어서, 진공 단열재(22)는 2장의 외피재(23)로 코어재(24)를 덮어서 이루어지고, 외피재(23)의 내부를 진공으로 유지하고 있다. 외피재(23)는, 코어재에 면하는 제1의 부분(55)과, 코어재에 근접하는 제2의 부분(56)과, 제2의 부분(56)의 더 외주의 제3의 부분(57)을 갖고, 제1의 부분(55)과 제2의 부분(56)과 제3의 부분(57)은 일체이다.

진공 단열재(22)의 외주 필레부(filet)(25)는, 외피재(23)가 통상으로 열용착된 밀봉부(26)와, 후방으로부터의 가열로 열 용착된 밀착 밀봉부(27)로 이루어진다. 즉, 밀착 밀봉부(27)의 외피재(23)가 제2의 부분(56)이며, 밀봉부(26)의 외피재(23)가 제3의 부분(57)이다.

외피재(23)의 구성은, 도2에 도시하는 제1실시예의 진공 단열재(11)의 외피재(12)의 구성과 같아서, 외측으로부터 제1의 보호층(28)과, 제2의 보호층(29)과, 가스 배리어층(30)과, 열 용착층(14)을 갖는 라미네이트 필름이며, 2장의 라미네이트 필름을 마주 대하고 있다. 제1의 보호층(28)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 제2의 보호층(29)은 나일론 필름, 가스 배리어층(30)은 알루미늄 박, 열 용착층(14)은, 폴리에틸렌의 일종이다, 초저밀도 폴리에텔렌(VLDPE) 필름을 이용하여, 그 두께는, 폴리에텔렌 테레프탈레이트 필름은 12μm, 나일론 필름은 15μm, 알루미늄 박은 6μm, 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 필름은 50μm이다.

다음에, 진공 단열재(22)의 제조 방법을 도6에 근거해 설명한다.

코어재(24)는 밀도 275kg/㎥의 글라스울 보드로, 140℃의 건조로에서 1시간 건조시킨다. 외피재(23)는 미리 3측면을 밀 해서 자루형상으로 해 둔다. 다음에, 진공 근처(예를 들면, 10 파스칼)까지 감압한 공간 내에서 코어재(24)를 자루 형상의 외피재(23)에 삽입하고, 외피재(23)의 개구부를 가열판으로 눌러서 용착하고, 밀봉부(26)를 형성한 후 감압 공간으로부터 꺼내서 통상의 진공 단열재(22)를 얻는다. 이 때, 외주 필레부(25)는 대기압에서 밀착하고, 밀봉부(26)와 아직 용착되어 있지 않은 밀착 밀봉부(27)로 이루어진다.

다음에, 진공 단열재(22)의 추가 가열로서, 상하에 히터가 설치된 사이를 밀착 밀봉부(27)의 열용착층이 용융하는 온도가 되도록 통과시킨다. 이 때 외피재(23)는, 히터의 복사열과 주위의 온도에 의해 가열된다. 그리고, 대기압 하인 채로 즉시 냉각해서 밀착 밀봉부(27)를 포함해서 외피재 전부를 열용착한 진공 단열재(22)를 제작한다.

이상과 같이, 진공 단열재(22)는, 외피재 전체를 가열해서 외피재(23)의 외주 필레부(25)의 밀봉부(26)를 열용착한 후, 밀봉부(26)와는 다른 밀착 밀봉부(27)도 열용착한 것에 의해, 밀봉 폭이 확대해서 밀봉성이 향상하는 동시에, 주름의 발생이나 밀봉 불량이 발생하지 않고, 외부로부터의 가스 배리어 특성이 향상하고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재를 제공할 수 있다.

추가의 가열에 있어서의 온도나 시간은, 진공 단열재의 사용 재료나 형상이나 가열 장치의 수단에 의해서 최적 조건을 임의로 결정하면 좋다. 또한, 대기압이 가해지고 있기 때문에 문제는 없지만, 처음에 열용착한 밀봉부(26)를 보호하기 위해서 적당히 가압해 두는 것은 바람직하다.

본 실시예의 진공 단열재(22)는, 코어재(24)를 가스 배리어 층(30)과 열 용착층(14)을 갖는 외피재(23)로 덮고, 외피재(23)의 내부를 감압하여, 외피재(23)의 외주를 열용착으로 밀봉해서 밀봉부(26)를 형성한 진공 단열재(22)에 있어서, 밀봉부(26)의 내주측의 외피재(23)끼리가 밀착하고 있는 부분이 모두 열용착 되어 있는 것이다.

이로써, 통상의 주지의 열용착에 의한 밀봉과 동일하게 용이하게 할 수 있고, 주름의 발생이나 밀봉 불량이 발생하지 않고, 종래, 외피재(23)가 밀착하고 있는 것만으로 용착하지 않고 있었던 부분, 즉 밀착 밀봉부(27)도 열용착하므로, 열용착의 범위가 넓어져 밀봉성을 보다 향상시킬 수 있고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재(22)를 제공할 수 있다.

또한, 밀봉부(26)의 내주측의 열용착 되어 있는 부분, 즉 밀착 밀봉부(27)에, 가열 부재가 균일하게 가압하여, 가압한 흔적이 남아 있지 않는다. 그 때문에, 외피재(23)에 접은 자국 등의 스트레스를 가하거나 상처를 내거나 하는 일이 없이, 핀홀 등의 발생이 억제된 진공 단열재(22)를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 열 용착층(14)은 폴리에틸렌으로 이루어진다. 폴리에틸렌은 비교적 저온에서 용착할 수 있으므로, 추가 가열에 의한 용착이 용이해서, 저비용으로 진공 단열재(22)를 제공할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 외피재(23)가 가장 바깥층에 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지는 제1의 보호층(28)을 갖는다. 가장 바깥층에는 표면보호를 목적으로 한 재료를 배설함으로써, 확실한 긁힘 방지성이나 관통 방지성을 발휘시켜서 핀홀 등의 발생을 억제하는 작용을 갖고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재(22)를 제공할 수 있다. 그 중에서 폴리에틸 렌테레프탈레이트는 저렴한 재료이어서, 저비용으로 본 실시예의 진공 단열재(22)를 제공할 수 있다.

본 실시예의 진공 단열재(22)의 제조 방법은, 코어 재료(24)를 가스 배리어 층(30)과 열 용착층(14)을 갖는 외피재(23)로 덮고, 외피재(23)의 내부를 감압하여, 외피재(23)의 외주를 열용착해서 밀봉한 후, 외피재(23)끼리가 밀착하고 있는 것뿐이고 열용착 하지 않는 비밀봉부에 열 용착층(14)이 용융하는데 필요한 열을 가해서 열용착하는 것이며, 통상의 확립된 제조 방법에 부가하여, 그것으로 열용착되지 않은 외피재(23)의 비 밀봉부까지 열 용착함으로써, 열 용착층(14)끼리가 밀착하는 부분의 모든 외피재(23)가 열용착된 진공 단열재(22)를 제공 할 수 있다.

본 실시예의 진공 단열재(22)의 제조 방법은, 밀착 밀봉부(27)의 열 용착시의 열을 비접촉으로 가하는 것이며, 코어 재료(24)의 형상에 맞는 가열판 등을 필요로 하지 않고 가열할 수 있는 동시에, 외피재(23)에 접은 자국등의 스트레스를 가하거나 상처를 내는 일이 없이, 핀홀 등의 발생을 억제할 수 있다.

(제4 실시예)

도7은, 본 발명의 제4 실시예에 있어서의 진공 단열재의 제조 장치의 개략 단면도이다. 본 실시예에 있어서의 진공 단열재의 제조 방법을, 도7을 이용하여 설명한다. 진공 단열재(22)의 재료는, 제3실시 예에 도시한 것과 동일하다. 진공 단열재(22)는 도5에 도시한 것과 동일하다. 감압 공간(32)내에서 코어 재료(24)의 상하를 외피재(23)로 덮고, 상하의 외피재(23)가 어긋나지 않도록 주위를 임시 고정해 둔다. 외피재(23)의 더욱 상하에는 면 형상 히터(33)를 구비하고 있다. 감압 상태를 유지하면서, 면 형상 히터(33)를 가열하여, 외피재(23)의 표면을 140℃∼170℃에서 30초∼10초간 유지해서 외피재(23)의 열용착층을 용융한다. 이 때 외피재(23)는 면형상 히터(33)의 복사열에 의해 가열된다.

계속해서, 외주 전체를 가압판(34)으로 눌러서 밀착시켜서 밀봉부(26)를 형성한 후, 감압 공간을 상온 상압에 복귀시킨다. 이것에 의해, 진공 단열재(22)의 밀착 밀봉부(27)는 대기압에 의해 가압되는 동시에 용착되어, 외주 필레부(25) 전체가 열 용착된다. 즉, 외주 필레부(25)는 모두가 열용착되어, 열용착 되어 있지 않는 외피재의 밀착 부분은 존재하지 않게 된다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 진공 단열재(22)는 외피재 전체를 가열해서 외피재(23)의 외주 필레부(25)의 밀봉부(26)를 열용착한 후 또는, 거의 동시에 밀봉부(26)와는 다른 밀착 밀봉부(27)도 열용착한 것에 의해, 주름의 발생이나 밀봉 불량이 발생하지 않고, 밀봉성이 향상하고, 외부로부터의 가스 장벽이 향상하고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재를 제공할 수 있다. 또한, 하나의 공간 내에서 이들의 밀봉부를 거의 동시에 열 용착함으로써, 진공 단열재(22)의 제조 시간을 단축할 수 있다.

또, 열 용착층(14)에 사용하는 재료를 초저밀도 폴리에틸렌으로 함으로써, 저온으로 열용착할 수 있기 때문에 공정 수를 작게 할 수 있다. 또한, 열 용착층(14)에 사용하는 재료를 고밀도 폴리에틸렌으로 함으로써, 진공 단열재(22)의 적용 온도 범위를 더욱 높게 할 수 있고, 또한, 가스 장벽을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 실시예의 진공 단열재(22)의 제조 방법은, 감압 공간(32)에서, 코어 재료(24)를 가스 배리어 층(30)과 열 용착층(14)을 갖는 외피재(23)로 덮고, 감압 공간(32)을 열 용착층(14)의 융점을 상회하는 온도로 유지해서 열 용착층(31)을 소정의 용융 상태로 하고, 외피재(23)의 외주를 가압하면서 감압 공간(32)을 상압으로 복귀시키고, 외피재(23)의 비 가압부를 포함해서 밀착시켜서 열 용착하는 것이며, 통상의 외피재(23)를 가열 가압하는 열용착과, 대기압에 의한 외피재(23)의 밀착을 이용한 열용착을 동시에 실행하는 것으로, 진공 단열재(22)를 보다 단시간에 제조할 수 있다.

(제5 실시예)

도8은, 본 발명의 제5실시예에 있어서의 단열 박스인 냉장고 본체의 개략 단면도이다. 단열 박스인 냉장고 본체(35)는, 강판으로 이루어지는 외부 박스(36)과, ABS 수지로 이루어지는 내부 박스(37)로 구성되는 공간의 한 면에 진공 단열재(22)를 배설하고, 진공 단열재(22) 이외의 공간을 경질 우레탄폼(rigid urethane foam)의 발포 단열재(38)로 발포 충전하고 있다. 냉장고 본체(35)의 내부는, 냉장 실(39)과 냉동실(40)로 이루어지고, 압축기(41)는 기계실(42)에 설치되어 있다.

본 실시예에 의해, 가스 배리어성을 향상시켜, 긁힘 방지성이나 관통 방지성을 향상시켜, 핀홀 등의 발생을 억제하고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재(22)를 장착할 수 있으므로, 장기간 에너지 절약을 유지하는 냉장고, 즉 단열 박스를 제공할 수 있다. 이로써, 냉장고의 소비 전력량을 측정한 바, 진공 단열재(22)를 장착하지 않는 냉장고보다도, 약 20%소비 전력의 삭감을 유지할 수 있었다. 또, 제1실시예에 있어서의 진공 단열재(11)나 제2실시 예에 있어서의 진공 단열재(19)를 배설해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 진공 단열재는, 비교적 두께가 있는 코어 재료를 사용했을 경우에도, 코어재의 때까지 열용착의 범위가 넓어져 밀봉성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 열 용착층에는 열용착에 적합한 재료를 사용하고, 표면 보호층에는 표면 보호에 적합한 재료를 사용하는 것에 의해, 긁힘 방지성이나 관통 방지성을 향상시켜, 핀홀 등의 발생을 억제하고, 장기 신뢰성을 갖는 진공 단열재를 제공할 수 있고, 또한, 이 진공 단열재를 사용한 에너지 절약형의 냉장고 등의 단열 박스를 제공할 수 있다.

또한, 상기 실시예 1∼4에 있어서, 유체는 대기중의 공기의 경우를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 이산화탄소 가스나 헬륨 가스 등이어도 무방하다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 진공 단열재는, 가스 배리어 특성을 향상시켜, 긁힘 방지성이나 관통 방지성을 향상시켜, 핀홀 등의 발생을 억제할 수 있으므로, 진공 단열재에 깊은 홈을 붙이거나, 진공 단열재에 외부로부터 충격이 가해지는 환경 하에 있어서도 사용할 수 있고, 냉장고와 기타 냉온기기 등의 단열 박스에 적용할 수 있다.

Claims

열 용착층 끼리가 대향하는 가스 배리어(gas barrier) 특성을 갖는 외피재의 내측에 코어재가 배치되고, 상기 외피재의 전체가 상기 열 용착층이 용융하는 온도로 가열되고, 적어도 상기 코어재에 면하는 상기 외피재의 제1 부분과, 상기 코어재에 근접하는 상기 외피재의 제2 부분에, 전체적으로 균등하게 상기 외피재의 외측으로부터 내측으로 압력이 가해져서, 대향하는 상기 열 용착층 끼리가 열 용착되며, 상기 압력은 유체에 의해 가해지는 압력인

진공 단열재.
제 1 항에 있어서,

상기 코어재는 상기 외피재의 사이에 감압 밀봉되어 있는

진공 단열재.
제 1 항에 있어서,

상기 외피재의 내부를 감압하여, 상기 외피재의 제2 부분의 더 외주의 제3 부분을 미리 열 용착해 두는

진공 단열재.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 압력은 상기 유체에 의해 상기 외피재에 직접 가해지는

진공 단열재.
제 1 항에 있어서,

상기 유체는 기체인

진공 단열재.
제 6 항에 있어서,

상기 압력은 대기압인

진공 단열재.
제 1 항에 있어서,

상기 열 용착층이 폴리에틸렌인

진공 단열재.
제 1 항에 있어서,

상기 외피재가 최외층에 보호층을 갖고, 상기 보호층이 폴리에틸렌 테레프탈레이트인

진공 단열재.
코어재를 가스 배리어층과 열 용착층을 갖는 외피재로 덮고, 상기 외피재의 내부를 감압하여, 상기 외피재의 외주부를 열 용착해서 밀봉한 후, 상기 밀봉 된 상기 외주부보다 내주에서 상기 외피재 끼리가 밀착하고 있는 부분에, 상기 열용착 층이 용융하는데 필요한 열을 균일하게 가해서 열 용착하는

진공 단열재의 제조 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 열을 비접촉으로 가하는

진공 단열재의 제조 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 열을 가열 장치의 복사열에 의해서 가하는

진공 단열재의 제조 방법.
감압 공간에서, 코어재를 가스 배리어 층과 열 용착층을 갖는 외피재로 덮고, 상기 감압 공간을 상기 열 용착층의 융점을 상회하는 온도로 유지하여 상기 열용착 층을 소정의 용융 상태로 하고, 상기 외피재의 외주를 가압하면서 상기 감압 공간을 상압(normal pressure)으로 복귀시켜, 상기 외피재의 비 가압부를 포함해서 밀착시켜서 열 용착하는

진공 단열재의 제조 방법.
외부 박스와, 내부 박스와, 상기 외부 박스와 상기 내부 박스에 의해 형성되는 공간에 충전된 발포 단열재와, 상기 외부 박스와 상기 내부 박스 사이에서 적어도 일부가 발포 단열재에 매몰되도록 마련된 진공 단열재를 구비한 단열 박스에 있어서,

상기 진공 단열재는 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 진공 단열재인

단열 박스.
외부 박스와, 내부 박스와, 상기 외부 박스와 상기 내부 박스에 의해 형성되는 공간에 충전된 발포 단열재와, 상기 외부 박스와 상기 내부 박스 사이에서 적어도 일부가 발포 단열재에 매몰되도록 마련된 진공 단열재를 구비한 단열 박스에 있어서,

상기 진공 단열재는 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 진공 단열재의 제조 방법에 의해 제조된 진공 단열재인

단열 박스.