KR101233353B1 - 기밀 포일로 포장된 진공 단열재의 포장 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 폴리우레탄 폼, 글라스 울, 혹은 흄드 실리카 등 진공 단열재 제조를 위한 물질로 심재를 알루미늄 또는 알루미늄 라미네이팅에 합성수지층으로 형성된 기밀 포일로 포장된 진공단열재의 포장 방식을 새롭게 정립하여 단열재와 단열재 연결시 틈 발생을 최소화하여 열교 현상 감소 및 단열효과를 증대시키고 포장시 접힘으로 인한 크랙(crack)발생을 줄일 수 있는 진공단열재 포장 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 기밀 포장재의 접힘을 줄이고 단열재 시공 및 적용시 단열재와 단열재가 만나는 면에 단차가 발생 되지 않는 진공단열재의 포장 방법을 제공한다.

Description

기밀 포일로 포장된 진공 단열재의 포장 방법 {Packing Method for Vacuum Insulation Panel Using Foil}
본 발명은 진공단열재의 포장 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리우레탄폼, 글라스 울, 또는 흄드 실리카 등 진공단열재 제조를 위한 심재를 알루미늄 또는 알루미늄 라미네이팅에 합성수지층으로 이루어진 기밀 포일로 둘러싼 상하 단부에 남는 기밀 포일의 접는 방법에 관한 것이다.
단열재란 전도, 대류, 복사에 의한 열의 흐름을 크게 줄일 수 있는 단일 재료 또는 여러 재료의 조합을 말한다. 진공단열재는 다공심재의 외부에 여러겹의 얇은 막으로 감싼 것으로 그 내부의 압력을 감소시키고 밀봉처리한 단열재를 말한다. 기체의 열전도계수가 거의 0이기 때문에 우수한 단열 성능을 갖고 있다. 일반적으로 진공단열재는 가전제품, 장치 및 건축물의 단열 등을 목적으로 사용된다. 폴리우레탄 폼, 글라스 울 또는 흄드실리카 등으로 이루어진 심재와 알루미늄 또는 알루미늄 라미네이팅의 합성수지층으로 이루어진 기밀 포일로 구성되어 있으며 심재와 기밀 포일 내부에 진공을 형성하여 단열재로 사용하고 있다. 진공단열재는 내부의 압력을 감소시켜 밀봉 포장하여 잠재적인 열전달 매체를 제거함으로써 열 손실을 막을 수 있다. 이 때문에 포장 방법이 단열성능을 장기간 유지하는데 중요한 요소이다. 이러한 진공단열재의 제조 공정 중 포장 방법에 대한 선행기술로 미국 특허 US2001-920462는 한 장의 포장지로 5중 접힘 구성에 관한 내용을 개시하고 있다. 도1은 상기 개시된 포장 방법으로 처리한 단열재를 나타낸 도면이다. 진공단열재 생산시 기존의 포장 방법을 사용하게 되면 도1과 같이 기밀 포일이 제품 끝 부의 중간 110부터 접혀 포장재가 접히는 면에 단과 단 사이의 높고 낮음의 차이, 즉 단차가 발생하게 된다. 도 1과 같이 제작된 진공단열재를 여러 장 연결하여 사용 및 시공할 경우 단열재의 기밀 포장 마감으로 인해 발생된 단차가 있는 면120과 또 다른 단열재를 맞대어 연결할 때 연결부위의 틈 사이로 열교 현상이 발생하게 된다. 이러한 열교 현상은 시공된 단열재 벽면의 단열 성능을 감소시키고 에너지의 과다 소비를 유도하게 된다. 또한 건축의 경우 시공상 위치 틀어짐 또는 실제 소요량 예측에 대한 오차 발생 등의 문제점이 발생하게 된다.
발포 폴리스티렌의 포장에는 한쪽 면에 실(seal) 가능한 물질로 코팅(coating)이 되어 있고, 반대쪽 면에 기밀성 금속 박막 또는 코팅(coating)을 갖고 있는 플라스틱 재질의 포장재가 이용된다. 이 포장재는 탄성적 이어서 다소 유연하지만 일반적으로 기밀성 금속 박막 또는 코팅의 두께가 수 나노 미터(nano meter)밖에 되지 않아 외부의 과도한 제조공정상의 물리적 외압으로부터 크랙(crack)이 발생 된다는 문제점이 있다. 특히 단열재의 상하 단부를 포장하는 경우에 큰 문제가 발생한다. 그 이유는 두께가 2배 이상이 되는 포장재를 절첩식 작업을 하기 위해 큰 응력을 가해 여러 번 접게 되면 금속 박막 또는 코팅이 손상되고 이 때문에 단열재의 유효 수명이 현저하게 짧아지기 때문이다. 이러한 현상은 알루미늄 또는 알루미늄 라미네이팅에 합성수지층이 적용된 단열재의 포장에서도 나타난다.
종합적으로 종래의 포장 방법으로 포장된 진공단열재는 포장된 여러 장의 진공단열재를 연결시 틈 발생으로 인해 시공된 단열재 벽면의 단열성능이 저하되고 제조공정상 단열재의 상하 단부를 포장할 때 가해지는 물리적 외압으로 인한 크랙(crack)으로 인해 단열재의 유효수명이 현저하게 짧아지는 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은, 폴리우레탄 폼, 글라스 울, 또는 흄드 실리카 등 진공단열재 제조를 위한 심재를 알루미늄 또는 알루미늄 라미네이팅에 합성수지층으로 형성된 기밀 포일로 포장된 진공단열재의 포장 방식을 새롭게 정립하여 단열재와 단열재 연결시 틈 발생을 최소화하여 열교 현상 감소 및 단열효과를 증대시키고 포장시 접힘으로 인한 크랙(crack)발생을 줄일 수 있는 진공단열재 포장 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 기밀 포장재의 접힘을 줄이고 진공단열재 시공 및 적용시 단열재와 단열재가 만나는 면에 단차가 발생 되지 않는 진공단열재의 포장 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 진공단열재 포장 방법은 단차가 생기지 않아 접합 되는 단면 사이에 갭(gap)이 발생하지 않게 되어 시공된 진공단열재 벽면의 열교 현상 감소 및 단열효과를 증대시킬 수 있으며, 실제 시공 및 적용시 소요량 예측에 유리하다. 또한 포장시 포장재의 접힘을 줄여 기밀성 유지에 보다 유리한 장점을 제공한다.
도 1은 종래 기술에 따른 진공단열재 포장 방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 진공단열재 포장 방법으로서 상부 2지점을 클립으로 잡는 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 진공단열재 포장 방법으로서 상부 2지점을 클립으로 잡아 가운데로 당기는 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 진공단열재 포장 방법으로서 절곡 전후면 및 측면부분이 단열재 측변 모서리 밖으로 돌출되지 않게 접는 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 진공단열재 포장 방법으로서 후면 절곡 모서리와 단열재 측면 모서리가 이루는 각도 α와 측면 중간절곡 부분과 단열재 측면 모서리가 이루는 각도 β나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 진공단열재 포장 방법으로서 상부 절곡부 후면 기밀 포일이 전면에 접합되는 길이에 맞춘 전면 기밀 포일 절단선을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 진공단열재 포장 방법으로서 상하 전후면 접지를 단열재 전면에 접합시킨 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 종래 기술 8(a)과 본 발명에 따른 진공단열재 포장 상태 8(b)를 나타내는 도면이다.
도 9는 종래 기술 9(a)과 본 발명에 의한 측면 절곡 부분 9(b)을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 심재를 한 장의 기밀 포일로 둘러싼 후 진공을 형성하여 진공단열재를 제조하기 위한 방법에 있어서 (a)기밀 포일로 심재를 감싸는 단계, (b)상기 기밀 포일로 감싼 심재 상부 절곡부 전면에서 연장된 기밀 포일의 2지점을 클립 또는 지그(zig)로 고정 후 상부 앞쪽 내부로 기밀 포일을 당기는 단계, (c)상기 기밀 포일 상부 후면 절곡부 양끝에 모서리를 형성하는 단계, (d) 누르는 장치로 상부 후면 절곡면을 상부 전면 절곡면 방향으로 상부 후면 절곡면을 밀어 누르는 단계, (e)고온의 융착 장비로 상부 전후면 절곡 기밀 포일을 융착하고, 후면 기밀 포일보다 돌출된 전면 기밀 포일을 절단하는 단계, (f)상부 전후면 절곡부를 대응하는 심재 전면에 밀착시킨 후 하부 절곡 부분을 (a)~(d)단계를 적용하여 포장을 하되, (f)단계 마무리 전 (e)단계에서 고온의 융착 장비로 상부 전후면 절곡 기밀 포일을 융착 할 때 개구부를 형성하여 심재와 기밀포일의 진공포장을 형성한 뒤 (f)단계를 적용하도록 구성된다.
또한, 본 발명은 진공단열재 기밀포일이 심재 옆면을 감싼 기밀 포일 상하부 절곡 측면에 1개의 절첩식 라인과 상하부 전면 모서리와 후면 모서리가 형성되어 접히고, 상하부 전후면 절곡면을 대응하는 심재 전면에 밀착시킨 후 융착된 형태의 진공단열재를 제시한다.
도 2부터 도 7은 본 발명에 따른 진공단열재 포장 방법을 나타내는 도면이다. 심재를 기밀 포일로 둘러싼 후 진공을 형성하여 진공단열재를 제조하기 위한 방법에 있어서, 도 2는 기밀 포일로 심재를 감싼 후의 상태를 나타낸다. 기밀 포일의 상부 절곡부 전면의 2지점을(210) 클립 또는 지그(zig)로 고정하여 앞쪽 내부로 당긴다. 도 3은 당겨진 기밀 포일의 상태를 나타낸 도면이다. 당겨진 기밀 포일의 전면의 2지점을 앞쪽 내부로 당기면서 생성되는 모서리(310)가 있는 상부 절곡부 전면을 고정한 상태에서 기밀 포일 상부 후면 절곡부에 모서리(320)를 형성한다. 그 이후 미는 장치로 형성된 모서리(320)를 단열재 모서리(340)보다 안쪽으로 접히도록 한다. 이때 상부 기밀 포일 측면이 안쪽으로 접혀 들어가면서 절첩라인(330)이 형성되게 된다. 도 4는 접혀진 기밀 포일의 상태를 나타낸 도면이다. 기밀 포일의 상부 전후면을 고온의 융착 장비로 융착 한다. 도 4에서 보는 바와 같이 상부 절곡부 전면(410)은 상부 절곡부 후면(420)보다 길게 나오게 되고, 상부 절곡부 측면(430)은 안쪽으로 접히게 된다. 도 5에서의 상부 절곡부 후면 모서리가 심재 모서리보다 안쪽으로 접혀 상부 절곡부 후면 모서리와 심재 윗면의 뒤 모서리와 이루는 각(α)은 직각(90°)보다 작게 된다. 또한 측면에 절첩라인과 심재 윗면의 뒤 모서리와 이루는 각(β)은 상부 절곡부 후면 모서리와 심재 윗면의 뒤 모서리와 이루는 각(α)보다 작게 된다.
도 6은 상부 절곡부 후면 기밀 포일이 전면에 접합 되어 있는 상태를 나타낸 도면으로써 후면 기밀 포일 보다 전면 기밀 포일이 돌출되어 있게 된다. 이 돌출된 기밀 포일을 전면에 부착시키기 전 융착후 절단선(610)을 따라 절단한다.
하부 절곡부를 포장 처리 하는 공정은 상기 기밀 포일로 감싼 심재 하부 절곡부 전면 2지점을 클립 또는 지그(zig)로 고정하여 앞쪽 내부로 당긴다. 당겨진 기밀 포일의 전면의 2지점을 앞쪽 내부로 당기면서 생성되는 모서리가 있는 하부 절곡부 전면을 고정한 상태에서 기밀 포일 하부 후면 절곡부에 모서리를 형성한다. 그 이후 미는 장치로 형성된 모서리를 심재 모서리보다 안쪽으로 접히도록 한다. 이때 상부 기밀 포일 측면이 안쪽으로 접혀 들어가면서 절첩라인이 형성되게 된다. 하부 절곡부 전후면 기밀 포일을 접는 단계까지의 포장 방법은 상부 절곡부의 포장 방법과 같으나 고온의 융착 장비로 하부 절곡부 전후면 기밀 포일을 일정시간 융착하는 단계에서 일부를 남겨두고 융착하여 이 개구부를 통하여 내부에 진공을 형성하고 포장을 하게 된다.
도 7에서는 절단된 상부 절곡부7(a)와 절단된 상부 절곡부를 전면에 부착시킨 상태 7(b), 그리고 기밀 포일의 상하부 절곡부를 모두 포장 처리한 상태7(c)를 나타낸다.
도 8은 종래기술8(a)과 본 발명에 따른 진공 단열재 상부 절곡부의 포장상태 8(b)를 나타내는 도면이다. 도 8과 같이 종래의 포장 방법 8(a)과 비교해 볼 때 단차가 미발생됨을 알 수 있다. 따라서 진공단열재를 여러 장 연결시 틈이 발생하지 않게 된다. 또한 도9의 본 발명에 따른 포장 방법9(b)에서 보여지는 바와 같이 기존에 5개의 선이 접히는 종래의 포장 방법9(a)에 비해 상부 절곡부 측면에 절첩라인이 1개이므로 절첩라인으로 인한 크랙(crack)발생을 줄일 수 있게 된다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다.
(110) 종래 단열재 포장 방법으로 포장된 단열재 옆면 상부
(120) 종래 단열재 포장 방법으로 포장된 단열재 윗면
(210) 본 발명에서의 단열재를 감싼 기밀 포일의 상부 절곡면의 클립 또는 지그(zig)로 잡는 2지점
(310) 본 발명에서의 단열재 상부 측면 절곡면이 가운데로 접혀지는 절첩 라인
(320) 본 발명에서의 단열재 상부 기밀 포일 후면의 양쪽 끝 모서리
(410) 본 발명에서의 단열재 상부 기밀 포일 전면 절곡면
(420) 본 발명에서의 단열재 상부 기밀 포일 후면 절곡면
(430) 본 발명에서의 단열재 상부 기밀 포일 측면 절곡면
(610) 본 발명에서의 후면 기밀 포일이 전면 기밀포일에 접합되는 길이에 맞춘 전면 기밀 포일 절단선
(710) 본 발명에서의 단열재를 감싼 기밀 포일의 상부 전면 절곡면과 상부 후면 절곡면이 접혀서 형성된 돌출부분
(910) 종래 단열재 포장 방법의 상부 절곡 측면
(920) 본 발명에서의 단열재 포장 방법의 상부 절곡 측면

Claims (7)

  1. 심재를 한 장의 기밀 포일로 둘러싼 후 진공을 형성하여 진공단열재를 제조하기 위한 방법에 있어서 (a)기밀 포일로 심재를 감싸는 단계, (b)상기 기밀 포일로 감싼 심재 상부 절곡부 전면에서 연장된 기밀 포일의 2지점을 클립 또는 지그(zig)로 고정 후 상부 앞쪽 내부로 기밀 포일을 당기는 단계, (c)상기 기밀 포일 상부 후면 절곡부 양끝에 모서리를 형성하는 단계, (d) 누르는 장치로 상부 후면 절곡면을 상부전면 절곡면 방향으로 상부 후면 절곡면을 밀어 누르는 단계, (e)고온의 융착 장비로 상부 전후면 절곡 기밀 포일을 융착하고, 후면 기밀 포일보다 돌출된 전면 기밀 포일을 절단하는 단계, (f)상부 전후면 절곡부를 대응하는 심재 전면에 밀착시킨 후 하부 절곡 부분을 (a)~(d)단계를 적용하여 포장을 하되, (f)단계 마무리 전 (e)단계에서 고온의 융착 장비로 상부 전후면 절곡 기밀 포일을 융착 할 때 개구부를 형성하여 심재와 기밀포일의 진공포장을 형성한 뒤 (f)단계를 적용하는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 포장 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 기밀 포일을 알루미늄 또는 알루미늄 라미네이팅에 합성수지층으로 제조하는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 포장 방법
  3. 제 1항에 있어서, 진공단열재 심재를 펄라이트,폴리스티렌,폴리우레탄폼,글라스울,에어로겔,침강 실리카 또는 흄드실리카 중에서 선택되는 심재로 제조하는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 포장 방법
  4. 제 1항에 있어서, 기밀 포일을 지그와 미는 기능을 가진 장치를 사용하여 접는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 포장 방법
  5. 제 1항에 있어서, 상기 심재 옆면을 감싼 본 기밀 포일 상부 절곡 측면(920)에 1개의 절첩식 라인과 전면 모서리(310)와 후면 모서리(320)가 형성되어 접히는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 포장 방법
  6. 제 1항에 있어서, 미는 장치로 기밀 포일을 밀어 올릴 때, 상부 절곡부 후면 모서리와 심재 윗면의 뒤 모서리와 이루는 각(α)과 측면에 절첩라인과 심재 윗면의 뒤 모서리와 이루는 각(β)의 관계가 90°> α> β인 진공단열재의 포장 방법
  7. 진공단열재 기밀포일이 심재 옆면을 감싼 기밀 포일 상하부 절곡 측면에 1개의 절첩식 라인과 상하부 전면 모서리와 후면 모서리가 형성되어 접히고, 상하부 전후면 절곡면을 대응하는 심재 전면에 밀착시킨 후 융착된 형태의 진공단열재.
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