KR101124579B1 - Phase Change Materials ,fill up seat or film - Google Patents

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Abstract

본 고안은 상변화 물질을 이용하는 방법 중 하나로 기존 상변화 물질을 용기에 넣거나 편리하게 사용하기 위하여 캡슐형태로 가공하여 섬유,기타 물질에 도포하여 사용해 왔다.하지만 본 발명은 상변화 물질을 액체가 투과되지 않는 박막 소재를 양면에 배치하고 사이에 상변화 물질을 액체 상태의 상온에서 흡수하며 열에도 반응하는 소재로 액화 상태의 상변화 물질을 흡수 포함하도록 하여 양쪽면을 이루는 원단과 포개어지도록 한 후 한쪽 또는 양쪽 면을 미세하게 구분이 되도록 설계된 열기기판 또는 롤 판으로 가열 압착하여 표면을 이루는 열에 반응하는 소재와 상변화 물질을 흡수한 소재가 압착으로 상변화 물질이 압착면 밖으로 배출된 후 양쪽 면을 이루는 소재와 용접 되어 각각의 미세한 공간에 상변화 물질이 충진되도록 하여 만들어진 상변화 물질 미세 충진 소재 원단으로 본 발명에 의한 소재의 쓰임은 비닐이나 우레탄 소재 섬유를 이용하는 식 가공 공장, 병원, 이/미용원, 식당, 식육 등에 사용하는 가운과 각종 야전 침구류, 의복, 가구, 포장재, 건축자재 등 우리 실생활에서 온도를 제어하여 쾌적한 냉,보온을 위한 각종 제품에 사용할 수 있도록 한 상변화 물질 충진 시트 또는 원단에 대한 기술이다.The present invention is one of the methods of using a phase change material has been used in the form of a capsule or processed in the form of a conventional phase change material in a container, and applied to the fiber, other materials. Place the thin film material on both sides and absorb the phase change material at room temperature in the liquid state and absorb the phase change material in the liquefied state. Alternatively, the materials reacting to the heat forming the surface by hot pressing with a hot-plate or roll plate designed to make the two sides finely separated and the material absorbing the phase change material are compressed so that the phase change material is discharged out of the pressing surface. It is made by filling phase change material in each micro space by welding with material Changing material Fine filling material The material according to the present invention is used in food processing factories, hospitals, dental / beauty salons, restaurants, meat, etc., which uses vinyl or urethane fiber, and various field beddings, clothing, furniture, It is a technology for a phase change material filling sheet or fabric that can be used in various products for comfortable cold and warming by controlling temperature in our real life such as packaging materials and building materials.

상변화 물질Phase change material

Description

상변화 물질 미세 충진, 시트 또는 박막 원단{Phase Change Materials ,fill up seat or film}Phase Change Materials, fill up seat or film

본 발명은 상변화 물질이 미세한 구획으로 촘촘히 충진되도록 한 기술로, 양쪽 표면을 이루는 소재(2)(3)는 투습이 되지 않으며 열을 잘 전달할 수 있는 화학물질로 열에 반응하여 양면이 열에 의해 하나의 물성으로 용융되며 용접되는 소재로 이루어지며 양면을 이루는 소재의 한쪽 부분(3)을 아래로 하여 상변화 물질을 액체 상태의 상온에서 별도의 액체를 흡수하며 열에도 반응하는 소재로 액화 상태의 상변화 물질(4)을 흡수 포함한 소재를 합친 후 냉각기를 거쳐 위쪽 부분(2)을 이루는 소재와 합쳐진 상태로 필요한 무늬와 패턴으로 구분하도록 요철로 금형된 열 압착기구에 의해 압력과 온도에 의해 미세 팩(14)이 완성되며 상변화 물질을 미세 팩(14)들 안에 자동 충진하는 기술이다.The present invention is a technology that allows the phase change material to be densely packed into fine compartments, the material (2) (3) constituting both surfaces is a chemical that can transfer heat well and does not permeate well by reacting the heat with both sides by heat It consists of a material that is melted and welded by its physical properties, and one side (3) of the two-sided material is placed downward so that the phase change material absorbs a separate liquid at room temperature in a liquid state and reacts to heat. Fine pack by pressure and temperature by the thermocompression mechanism which is molded with unevenness to combine the material including absorbing change material (4) into the necessary pattern and pattern in the state of being combined with the material forming the upper part (2) through a cooler. (14) is completed and the technology for automatically filling the phase change material into the fine pack (14).

본 발명품인 상변화 물질 미세 충진 시트 또는 박막 원단에 충진되는 온도를 조절하는 기능을 갖도록 하는 상변화 물질(PCM : Phase Change Material)은, 물질이 갖고 있는 잠열의 흡수 또는 방출효과를 이용하여 에너지를 저장하거나 온도를 일정하게 유지하는 목적으로 사용되는 물질을 말한다.Phase change material (PCM: Phase Change Material) which has a function of controlling the temperature to be filled in the phase change material fine filling sheet or thin film fabric of the present invention, the energy is absorbed by the latent heat absorption or release effect of the material. A substance used for the purpose of storing or maintaining a constant temperature.

여기서, 잠열이란 물질이 상변화될 때 즉, 고체에서 액체 또는 액체에서 고체로, 액체에서 기체로, 기체에서 액체로 변할 때, 같은 온도에서 흡수하거나 방출하는 열을 의미하는 것으로서, 잠열은 현 열 즉 상변화가 일어나지 않은 상태에서의 흡수 또는 방출되는 열의 양보다 매우 크다.Here, the latent heat refers to heat absorbed or released at the same temperature as the material changes phase, that is, from solid to liquid or liquid to solid, liquid to gas, and gas to liquid, the latent heat That is, greater than the amount of heat absorbed or released in the absence of a phase change.

따라서 사람에게 유익하게 사용될 경우 사람의 인체 열에 반응하여 쾌적한 온도를 유지시킬 수 있도록 본 고안의 상변화 물질(4)의 각 반응 온도는 24℃～34℃까지로 하는 것과 온도의 범위를 넓게 반응할 수 있도록 예를 들자면 28℃에 반응하는 물질과 32℃에 반응하는 물질을 함께 혼합하여 충진하기도 하고 대상에 따라 적당한 설정 값을 가지는 상변화 물질을 선택하여 사용할 수 있으며 또한 본 고안에 사용되는 상변화 물질은 마이크로 캡슐화 공정을 거쳐 가공된 소재를 이용하기도 하며 이는 물질이 잠열하여 액체로 변하여도 가공된 물체에 오염이 되지않아야 되는 목적을 갖는 제품에 사용할 수 있다. Therefore, the reaction temperature of the phase change material (4) of the present invention should be 24 ° C. to 34 ° C. so as to maintain a comfortable temperature in response to human body heat when it is beneficial to human body. For example, the material reacting at 28 ° C and the material reacting at 32 ° C may be mixed and filled together, or a phase change material having an appropriate setting value may be selected and used according to the object, and the phase change used in the present invention may also be used. The material may be a material processed through a microencapsulation process, which may be used in a product having the purpose of not contaminating the processed object even if the material is latent and turned into a liquid.

본 고안을 통해 만들어지는 상변화 물질 미세 충진 시트 또는 박막 원단은 지구 온난화의 원인인 석화 에너지를 절감할 수 있도록 하는 기술로 최적의 온도를 필요로 하는 곳 어디에든 사용할 수 있는 제품으로 생산될 수 있는 원 소재인 것이다. 상변화 물질 충진 소재로 본 발명에 의한 소재의 쓰임은 비닐이나 우레탄 소재 섬유를 이용하는 식 가공 공장, 병원, 이/미용원, 식당, 식육 등에 사용하는 가운과 각종 야전 침구류, 의복, 가구, 포장재, 건축자재 등 우리 실생활에서 온도를 제어하여 쾌적한 냉,보온을 위한 각종 제품에 사용할 수 있으며, 상변화 물질 충진 시트 또는 박막 필름소재를 통해 필요한 열 에너지를 공급받거나 내 보낼 수 있어야 한다. The phase change material microfill sheet or thin film fabric produced by the present invention is a technology that can reduce petroleum energy, which is the cause of global warming, and can be produced as a product that can be used wherever the optimal temperature is required. It is a raw material. The material of the present invention as a phase change material filling material is used for food processing plants, hospitals, dental / beauty salons, restaurants, meat, etc. using vinyl or urethane fiber, and various field beddings, clothing, furniture, and packaging materials. It can be used in various products for comfortable cold and heat insulation by controlling temperature in our real life such as building materials, building materials, etc., and it must be able to receive or send necessary heat energy through phase change material filling sheet or thin film material.

본 발명을 위해 필요한 기술은 다음과 같다. 상변화 물질 미세 충진 시트를 구성하는 양쪽 소재는 사용되는 기능에 맞게 별도의 소재(8)(9)와 합쳐진 소재를 쓰기도 한다. 본 발명은, 상기 밑 소재(3)(혹은 바닥 소재(30))를 열 합사 장치에 밀어 지나가도록 하는 제1공정과, 지나가는 밑 소재(3)에 액화된 상변화 물질(4)을 흡수 포함한 원단부를 합하고 이때 물질의 흘러내림을 방지하기 위하여 고형으로 되도록 냉각부를 형성하기도 하는 제2공정과, 위쪽 소재(2)를 합사하는 제3공정과, 이후 상변화 물질 포함하여 합사된 양면 시트 소재에 미리 계획된 문양과 디자인으로 충진부(13)를 나눌 수 있도록 금형이 되어 열 합착시키도록 온도가 설정된 롤판 또는 평면 열압착을 통과하는 제4공정을 수행하여, 상변화 물질 미세 충진 시트 또는 박막 원단을 생성한다.
이때, 만들어진 원단의 용접부에 향후 원단으로 가공되는 제품이 원활한 통기성을 유지하도록 용접부에 필요한 크기의 구멍이 나도록 압착되는 금형판 또는, 병도의 판에 구멍을 낼 수 있도록 타공 절단부(10)를 구성하여 만들어지는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 제품을 구성하는 원단의 재단도면 둘레에 있는 마무리 부분(12) 즉, 가공라인(12)을 별도의 소재를 이용하여 봉재, 본드, 열가공 용접이 용이하도록 재단이 예측되는 부분(15) 즉, 재봉선에 해당하는 부분은 넓은 선 형태로 용접한다. 그리고 용접된 선 부위가 바로 절단되도록 절단부가 형성된 열가공 롤판, 평판을 사용하여 본 발명에 따른 상변화 물질 미세 충진 시트가 만들어진다.The technology required for the present invention is as follows. Both materials that make up the phase change material microfill sheet may use materials combined with separate materials (8) and (9), depending on the function used. The present invention includes a first step of pushing the base material 3 (or the bottom material 30) into the thermal incorporation apparatus, and absorbing the phase change material 4 liquefied into the underlying material 3 passing through. The second step of forming the cooling part to solidify in order to prevent the flow of the material at this time, the third step of weaving the upper material (2), and then to the double-sided sheet material, including the phase change material The fourth step of passing the roll plate or planar thermocompression is performed to form a mold so that the filling part 13 can be divided into pre-planned patterns and designs. Create
At this time, the perforated cut part 10 is configured to make a hole in a mold plate or a plate of a bottle which is pressed to have a hole having a size required for the weld part to maintain a smooth breathability of the product processed into the fabric in the future welding part of the fabric. Characterized in that made. In addition, the present invention is the portion of the finishing portion 12, that is, around the cutting drawing of the fabric constituting the product, that is, the cutting line is predicted to facilitate the sewing, bonding, heat processing welding using a separate material (12) ( 15) That is, the part corresponding to the seam is welded in the form of a wide line. And the phase change material fine-fill sheet according to the present invention is made by using a heat-processing roll plate, a plate formed with a cut portion so that the welded line portion is immediately cut.

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기존 비닐, 포리, 우레탄 소재 원단이나 필름들을 소재로 하여 만든 제품들은 통기가 않되고 몸에 걸쳐 사용하는 의류나 가운의 소재로 쓰일 경우 매우 덥고 답답하였다. 본 발명으로 열 조절이 필요한 다양한 제품으로 만들 경우, 에너지 절감으로 지구 온난화를 예방함은 물론 인간에게 유익한 소재로 사용할 수 있다.Products made from existing vinyl, poly or urethane fabrics or films are very hot and stuffy when used as a material for clothing or gowns that are not breathable and are used throughout the body. When the present invention is made of various products requiring heat control, energy saving can be used as a material beneficial to humans as well as preventing global warming.

도 1은 본 발명에 따른 상변화 물질 미세 충진 시트 또는 박막 필름에 관한 예시도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원단(6, 상변화 물질 미세 충진 시트)의 구성은 바탕을 이루는 소재(3), 상층부를 이루는 소재(2), 상변화 물질(4), 접합부(11)로 이루어진다.1 is an exemplary view of a phase change material fine filling sheet or a thin film according to the present invention.
As shown in Figure 1, the configuration of the fabric 6 (phase change material fine filling sheet) according to the present invention is the base material (3), the material forming the upper layer (2), the phase change material (4), the junction It consists of (11).

상기 바닥 소재(3)와 상부 소재(2)는 물질이 액체상태에서 새지 않고 열이나 화학물에 반응하여 용접될 수 있는 소재인 폴리비닐, 우레탄과 같은 화학 원단 등을 쓰게 되며 소재에 기능에 맞는 별도의 기능성 소재(8)(9)를 덧입혀 사용할 수 있다. 예로서 작업을 하기 위한 가운의 상단부분을 폴리비닐, 우레탄 등과 같은 화학 원단을 쓰기 때문에, 도3에 도시된 바와 같이 박막 형태의 상변화 물질 충진 시트(6)는 다수의 미세한 충진 팩(14)들로 구성되어 상변화 물질이 응고된 상태(고체 상태)에도 원단의 휨이나 구겨짐이 일반 원단과 다를 바 없다. 또한 원단의 기능별로 외부소재 바깥면 소재(8)나 안쪽소재 바깥면 소재(9)을 포함하고 있어 옷, 침구, 기능성 원단 그 밖의 가구용 시트, 건축, 인테리어 소재로 사용될 수 있다.The bottom material (3) and the upper material (2) is a material that can be welded in response to heat or chemicals without leaking in a liquid state, and the like, such as polyvinyl, urethane, a chemical fabric, etc. Separate functional materials (8) and (9) can be used as an overlay. As an example, since the upper part of the gown for work is made of a chemical fabric such as polyvinyl, urethane, etc., as shown in FIG. 3, the phase change material filling sheet 6 in the form of a thin film has a plurality of fine filling packs 14. Even if the phase change material is solidified (solid state), the warpage or wrinkle of the fabric is not different from the general fabric. In addition, according to the function of the fabric includes the outer material outer material (8) or the inner material outer material (9) can be used as clothes, bedding, functional fabrics and other furniture sheets, construction, interior materials.

이후, 제품가공이 용이하도록 재봉선이나 접착 마감선 부위 일정한 넓이로 형성된 가공라인(12)에는 상변화 물질이 충진되어 있지 않도록 용접하여, 열에 반응한 상변화 물질 액체가 외부로 흘러나오는 것을 방지하도록 한다.
도2는 마이크로 캡슐 상변화 물질 미세 충진 시트 또는 박막 필름에 관한 예시도이다.
도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 상변화 물질(4)은 마이크로 캡슐화 공정을 거쳐 가공된 상변화 물질 마이크로 캡슐(5)을 이용하기도 하며 이는 물질이 잠열하여 액체로 변하여도 가공된 물체에 오염이 되지않아야 하는 제품에 사용할 수 있다.
도5는 본 발명에 따른 상변화 물질 미세 충진 시트 제조 공정도이다.
도5에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 상기 밑 소재(3)(혹은 바닥 소재(30))를 열 합사 장치에 밀어 지나가도록 하는 제1공정과, 지나가는 밑 소재(3)에 액화된 상변화 물질(4)을 흡수 포함한 원단부를 합하고 이때 물질의 흘러내림을 방지하기 위하여 고형으로 되도록 냉각부를 형성하기도 하는 제2공정과, 위쪽 소재(2)를 상기 제2공정을 거친 밑 소재(3)에 합사하는 제3공정과, 이후 상변화 물질 포함하여 상기 위쪽 소재(2)와 밑 소재(3)가 합사된 양면 시트소재를 소정 온도가 설정된 롤판이나 평판의 열 압력을 통과시켜서, 미리 계획된 문양과 디자인의 충진부를(13) 형성하고, 형성된 충진부가 미세한 충진 팩(14)들로 이루어지도록 하기 위해 촘촘한 구획들로 형성된 금형에 의해 열 압착을 수행하는 제4공정을 수행하여, 상변화 물질 미세 충진 시트 또는 박막 원단을 생성한다.
이때, 만들어진 원단의 용접부에 향후 원단으로 가공되는 제품이 원활한 통기성을 유지하도록 용접부에 필요한 크기의 구멍이 나도록 압착되는 금형판 또는, 병도의 판에 구멍을 낼 수 있도록 타공 절단부(10)를 구성하여 만들어지는 것을 특징으로 한다.
도4는 본 발명의 상변화 물질 미세 충진 시트를 보다 상세히 나타낸 것으로, 상변화 물질 미세 충진 시트 상에 재단 구분선을 표시하고 있다.
도4에 도시된 바와 같이, 상기 제4공정의 열 압착 과정에서, 본 발명은 제품을 구성하는 원단의 재단도면 둘레에 있는 마무리 부분(12) 즉, 가공라인(12)을 별도의 소재와의 봉재, 본드, 열가공 용접이 용이하도록 재단이 예측되는 부분 즉, 재단 구분선에 해당하는 부분은 넓은 선의 형태로 용접한다. 그리고 재단 시, 바로 절단될 수 있도록 상기 용접된 선(15) 부위에 절단선(미도시)을 구비한다.
상기 상변화 물질 미세 충진 시트 상에 절단선을 생성하기 위해, 본 발명은 소정의 절단부가 형성된 열가공 롤판, 평판을 사용한다.Subsequently, the processing line 12 formed with a constant width of the sewing line or the adhesive finishing line is welded so that the phase change material is not filled, so as to facilitate the processing of the product, to prevent the phase change material liquid reacted with heat from flowing out. .
2 is an exemplary view of a microcapsule phase change material microfill sheet or thin film.
As shown in Fig. 2, the phase change material 4 used in the present invention may use a phase change material microcapsule 5 processed through a microencapsulation process, which is processed even when the material is latent and changed into a liquid. It can be used for products that should not be contaminated.
5 is a flow chart of manufacturing a phase change material fine filling sheet according to the present invention.
As shown in Fig. 5, the present invention provides a first process for pushing the base material 3 (or the bottom material 30) into the thermal incorporation apparatus, and the liquefied image of the underlying material 3 passing through. The second step of forming the cooling part so as to be solid so as to add the distal part including the change material 4 and to prevent the material from flowing down; and the lower material 3 having the upper material 2 subjected to the second step. The third step of plywood and the double-sided sheet material in which the upper material (2) and the lower material (3) are spliced together, including the phase change material, are passed through the thermal pressure of a roll plate or a flat plate having a predetermined temperature, and the pattern is previously designed. And forming a filling portion 13 of a design, and performing a fourth process of performing thermocompression bonding by means of a mold formed of fine compartments so that the formed filling portion is made of fine filling packs 14. Fill sheet or thin film Create a fabric.
At this time, the perforated cut part 10 is configured to make a hole in a mold plate or a plate of a bottle which is pressed to have a hole having a size required for the weld part to maintain a smooth breathability of the product processed into the fabric in the future welding part of the fabric. Characterized in that made.
Figure 4 shows the phase change material fine filling sheet of the present invention in more detail, and shows a cut line on the phase change material fine filling sheet.
As shown in FIG. 4, in the thermocompression process of the fourth process, the present invention provides a finishing portion 12, that is, a processing line 12, with a separate material around the cutting drawing of the fabric constituting the product. The part where the cutting is predicted, that is, the part corresponding to the cutting dividing line, is welded in the form of a wide line to facilitate the welding of the bar, the bond, and the heat processing. And when cutting, it is provided with a cutting line (not shown) in the welded line 15 to be cut immediately.
In order to generate a cutting line on the phase change material fine filling sheet, the present invention uses a heat processing roll plate and a plate on which predetermined cutting portions are formed.

도 1은 본 발명에 따른 상변화 물질 미세 충진 시트 또는 박막 필름에 관한 예시도.1 is an exemplary view of a phase change material fine filling sheet or a thin film according to the present invention.

도 2는 마이크로 캡슐 상변화 물질 미세 충진 시트 또는 박막 필름에 관한 예시도.Figure 2 is an illustration of a microcapsule phase change material fine filling sheet or thin film.

도 3은 본 발명에 따른 상변화 물질 미세 충진 시트 원단 또는 박막 필름 원단에 관한 예시도.Figure 3 is an illustration of a phase change material fine filling sheet fabric or thin film fabric according to the present invention.

도 4는 도3의 상변화 물질 미세 충진 시트를 보다 상세히 나타낸 예시도.Figure 4 is an exemplary view showing in more detail the phase change material fine filling sheet of FIG.

도 5는 본 발명에 따른 상변화 물질 미세 충진 시트 제조 공정도.Figure 5 is a phase change material fine filling sheet manufacturing process according to the present invention.

Claims (6)

상변화 물질 미세 충진 시트를 구성하는 양쪽 소재 중, 밑 소재(3)를 열 합사장치에 밀어넣어 지나가도록하는 제1공정과;A first step of pushing the bottom material (3) into the thermal incorporation apparatus among both materials constituting the phase change material fine filling sheet; 상기 제1공정을 거친 밑 소재에 액화된 상변화 물질을 흡수 포함한 소재를 합하는 제2공정과;A second step of combining a material including absorbed phase change material with the base material which has passed the first step; 위쪽 소재(2)를 상기 제2공정을 거친 밑 소재에 합사하는 제3공정과;A third step of incorporating the upper material 2 into the underlying material which has passed through the second process; 상기 위쪽 소재와 밑 소재가 합사된 양면 시트소재를 소정 온도가 설정된 롤판이나 평판의 열 압력을 통과시켜서, 미리 계획된 문양과 디자인의 충진부를 형성하고, 형성된 충진부가 미세한 충진 팩(14)들로 이루어지도록 하기 위해 촘촘한 구획들로 형성된 금형에 의해 열 압착을 수행하는 제4공정을 포함하여 이루어지며,The double-sided sheet material in which the upper material and the lower material are spliced is passed through a thermal pressure of a roll plate or a flat plate having a predetermined temperature to form a filling part of a predetermined pattern and design, and the formed filling part is made of fine filling packs 14. It comprises a fourth step of performing a thermal compression by a mold formed into compact compartments to make 상기 상변화 물질 미세 충진 시트는 상기 제4공정의 열 압착 과정에서 일정한 넓이의 용접 라인이 형성하며, 재단 시 시트가 바로 절단될 수 있도록 상기 용접 라인 상에 절단선을 구비하는 것을 특징으로 하는 상변화 물질 미세 충진 인조 시트 제조방법.The phase change material micro-filled sheet is a welding line of a predetermined width is formed in the thermal compression process of the fourth process, characterized in that the cutting line is provided on the welding line so that the sheet can be cut immediately when cutting Method for producing microfilled artificial sheets with changing materials. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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