KR101279205B1 - 진공단열재의 진공도 측정 장치 및 이를 이용한 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공단열재의 진공도 측정 장치 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것으로, 진공단열재의 진공도 측정 장치는 진공단열재의 일부 영역에 밀착되어 진공단열재의 외부에 밀폐된 공간을 형성하는 챔버와, 이러한 챔버의 하단에 형성되어 진공단열재의 표면에 밀착되는 패킹과, 챔버와 연결되어 밀폐된 공간의 압력을 조절하는 진공수단 및 챔버의 내부에 구비되어 압력의 변화에 따른 진공단열재 외피의 변위를 측정하는 변위센서를 포함한다.
또한, 내피재와 그를 감싸는 외피재로 이루어지는 진공단열재의 진공도를 측정하는 방법에서, 외피재가 중첩되어 있는 일부분을 챔버로 밀폐하고, 챔버 내부 공간을 진공상태로 만들며 압력의 변화에 따른 외피재의 변위를 측정함으로써 진공단열재의 손상 여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 진공도 측정방법을 제공한다.

Description

진공단열재의 진공도 측정 장치 및 이를 이용한 측정방법{APPARATUS FOR VACUUM PRESSURE CHECK OF VACUUM INSULATION AND MEASURING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 진공단열재의 진공도 측정 장치 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공단열재 표면의 일부분에만 역진공을 걸어 주어 변위차를 검출함으로써 진공단열재 내부에 진공도를 측정하는 장치 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로 진공단열재는 미세기공 절연물질을 소재로 하여 극히 낮은 열전도율을 가지고 있다. 이는 흄드실리카(Fumed silica)를 내부 소재로 하여 알루미늄이 코팅된 다층 필름으로 둘러 싸여 있으며, 내부는 진공 처리되어 열전도율이 우수하도록 생산이 되고 있다.

이러한 진공단열재의 진공도를 측정하는데 있어서, 종래에는 압력 센서를 진공단열재에 직접 삽입하여 측정하는 방법을 사용하였다. 하지만, 이러한 측정 방법은 파괴 검사로서 양산 제품의 진공도 측정에는 적합하지 않았다.

보다 상세하게는, 진공 처리된 챔버 안에 진공단열재를 삽입한 후 역진공을 걸어 주어 챔버의 내,외부 압력차에 의한 부피 팽창 시 변위차를 측정하는 방법을 사용하였다. 하지만, 이는 제품의 크기가 커짐으로써 챔버 크기도 커져야 하고, 이에 따른 진공도 측정 시 측정 시간이 장시간 걸린다는 문제점이 있었다.

따라서, 진공단열재의 진공도를 측정하는데 있어, 보다 용이하고 생산비를 절약하며, 생산성을 향상시킬 수 있는 진공단열재의 진공도 측정 장치 및 방법이 필요하다.

본 발명은 진공단열재의 진공도를 단시간에 측정할 수 있음과 동시에 불량품을 용이하게 제거할 수 있는 진공단열재의 진공도 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 진공단열재의 외부표면에 일부분을 진공 처리된 챔버를 밀착시켜 진공도를 측정함으로써, 제품의 생산성을 향상시키는 진공단열재의 진공도 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 진공단열재의 진공도 측정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

진공단열재의 일부 영역에 밀착되어 진공단열재의 외부에 밀폐된 공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버의 하단에 형성되어 진공단열재의 표면에 밀착되는 패킹; 상기 챔버와 연결되어 상기 챔버로 밀폐된 공간의 압력을 조절하는 진공수단; 및 상기 챔버의 내부에 구비되어 압력의 변화에 따른 진공단열재 외피의 변위를 측정하는 변위센서;를 포함하는 진공단열재의 진공도 측정 장치를 제공한다.

상기 챔버는 복수개로 분할 형성되어 진공단열재의 둘레를 감싸도록 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 진공단열재의 진공도 측정 장치는 상기 챔버 내부의 압력을 측정할 수 있는 압력센서를 더 포함할 수 있다.

상기 진공수단은, 상기 챔버와의 연결을 개폐할 수 있는 조절밸브를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 패킹은, 상기 진공단열재와 맞닿아 밀폐가 가능하게 접합됨과 동시에 상기 진공단열재의 표면을 보호하도록 연질의 탄성재질로 이루어지는 것이 좋다.

상기 변위센서는, 상기 광원을 이용하는 비접촉식 센서인 것이 바람직하다.

또한, 상기 변위센서는 레이저를 광원으로 사용하며, 레이저를 발생하는 광원부와, 진공단열재 외피에서 반사되는 레이저를 검출하는 수광부를 포함한다.

한편, 내피재와 그를 감싸는 외피재로 이루어지는 진공단열재의 진공도를 측정하는 방법에서, 상기 외피재가 중첩되어 있는 일부분을 챔버로 밀폐하고, 상기 챔버 내부 공간을 진공상태로 만들며 압력의 변화에 따른 외피재의 변위를 측정함으로써 진공단열재의 손상 여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 진공도 측정방법을 제공한다.

상기 변위의 측정은 레이저를 광원으로 사용하는 비접촉식 센서에 의하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 비접촉식 센서는 상기 챔버 내부의 압력이 대기압 상태일 때와 상기 챔버 내부가 진공 상태일 때 상기 외피재의 높이 변화를 변위로 측정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 진공단열재의 진공도 측정 장치는 단시간에 진공단열재의 진공도를 측정할 수 있음과 동시에 불량품을 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 진공단열재의 진공도 측정 장치는 진공단열재의 외부표면에 일부분을 진공 처리된 챔버를 밀착시켜 진공도를 측정함으로써, 제품의 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열재의 진공도 측정 장치를 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 A-A'선 부분 단면도 및 진공단열재의 진공도 측정 장치의 작동관계에 대해 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열재의 진공도 측정방법 및 불량이 검출되는 예를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진공단열재의 진공도 측정 장치의 변형된 위치를 나타낸 도면임.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 진공단열재의 진공도 측정 장치 및 이를 이용한 진공도 측정방법에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열재의 진공도 측정 장치를 개략적으로 도시한 사시도를 나타낸 것이다.

이러한 도 1은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것으로, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 1을 참조하면, 진공단열재의 진공도 측정 장치(100)는, 진공단열재(10)의 외부에 밀폐된 공간을 형성하는 챔버(110)와, 이러한 챔버(110)의 하단에 형성되는 패킹(120)과, 챔버(110) 내부 공간의 압력을 조절하는 진공수단 및 진공단열재(10) 외피의 변위를 측정하는 변위센서를 포함한다.

도시된 바와 같이, 개략적으로 외관상 보이는 구성만을 도 1에 개시하였고, 이러한 도 1에서는 도면에 기재된 구성을 위주로 설명을 하며, 도면 부호가 미 기재된 구성의 구체적인 내용은 도 2에서 후술하도록 한다.

먼저, 챔버(110)에 대해 설명하기로 한다.

챔버(110)는, 진공단열재(10)의 일부 영역에 밀착되어 진공단열재(10)의 외부에 밀폐된 공간을 형성한다. 이때, 챔버(110)는 복수개로 분할 형성되어 진공단열재(10)의 둘레를 감싸도록 형성되는 것이 바람직하다.

이렇게 진공단열재(10)의 둘레를 감싸게 되면, 닿는 부위가 밀폐 처리가 되어야 한다. 왜냐하면, 진공단열재(10)의 내부 진공도를 용이하게 측정하기 위해서는 챔버(110)가 진공처리 되어야 진공단열재(10)의 불량 여부를 판단할 수 있기 때문이다.

보다 상세하게는, 진공단열재(10)의 내부 진공도를 측정하기 위해서는 진공 처리된 챔버(110)를 진공단열재(10)의 일부분에 밀착시켜 진공단열재(10) 외피의 변위에 따라서 불량 여부를 측정할 수 있다.

또한, 이러한 챔버(110)는 내부의 압력을 측정할 수 있는 압력센서를 더 포함할 수 있는 특징이 있다.

상술한 바와 같이, 이러한 압력센서를 통해 진공단열재(10)의 내부 진공도를 용이하게 측정할 수 있게 된다.

다음으로, 패킹(120)에 대해 설명하기로 한다.

패킹(120)은, 상기 챔버(110)의 하단에 형성되어 진공단열재(10)의 표면에 밀착 형성된다.

이러한 패킹(120)은, 진공단열재(10)와 맞닿아 밀폐가 가능하게 접합됨과 동시에 진공단열재(10)의 표면을 보호하도록 연질의 탄성재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 설명을 뒷받침할 일예로서 상기 패킹(120)은, 고무 등과 같은 합성수지 재질로 이루어질 수 있다.

다음으로, 진공수단 및 변위센서에 대해 간략히 설명하도록 한다.

먼저, 진공수단은 챔버(110)와 연결되며, 이러한 챔버(110)로 밀폐된 공간이 형성되도록 압력을 조절하는 역할을 담당한다.

다음으로, 변위센서는 챔버(110)의 내부에 구비되어 압력의 변화에 따른 진공단열재(10) 외피의 변위를 측정한다.

이러한 진공수단 및 변위센서는 도 2를 통해 상세히 후술하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 A-A'선 부분 단면도 및 진공단열재의 진공도 측정 장치의 작동관계에 대해 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하며 본 발명에 따른 진공단열재의 진공도 측정 장치(100)의 구성에 대한 설명 및 상호 작동관계에 대해 설명하도록 한다.

도 2를 참조하면, 진공단열재의 진공도 측정 장치(100)는, 진공단열재(10)의 외부에 밀폐된 공간을 형성하는 챔버(110)와, 이러한 챔버(110)의 하단에 형성되는 패킹(120)과, 챔버(110) 내부 공간의 압력(P)을 조절하는 진공수단(130) 및 진공단열재(10) 외피의 변위를 측정하는 변위센서(140)를 포함한다.

먼저, 도 1에서 언급했듯이, 진공수단(130) 및 변위센서(140)에 대해 상세히 설명하며, 각 구성의 상호 작동관계에 대해 설명하도록 한다.

진공단열재의 진공도 측정 장치(100)의 진공수단(130)은, 챔버(110)와 연결되며, 이러한 챔버(110)로 밀폐된 공간이 형성되도록 압력(P)을 조절하는 역할을 담당한다.

이러한 진공수단(130)은, 상기 챔버(110)와의 연결을 개폐할 수 있는 조절밸브(132)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 조절밸브(132)는 상기 챔버(110)가 상기 진공수단(130)을 통해 공간이 밀폐되도록 개폐 여부를 결정하는 통로 역할을 담당한다.

다음으로, 변위센서(140)에 대해 설명하기로 한다.

변위센서(140)는, 챔버(110)의 내부에 구비되어 압력(P)의 변화에 따른 진공단열재(10) 외피의 변위를 측정한다.

이때, 변위센서(140)는 광원을 이용하는 비접촉식 센서인 것이 바람직하다.

이러한 변위센서(140)의 특징 및 구성으로는, 레이저를 광원으로 사용하며, 레이저를 발생하는 광원부(142)와, 진공단열재(10) 외피에서 반사되는 레이저를 검출하는 수광부(144)를 포함한다.

상기 광원부(142)를 통해 레이저를 발생시키면, 진공단열재(10)의 외피재(14)에 닿아 수광부(144)로 반사되는데, 이러한 원리로 검출되는 값에 따라서 진공단열재(10)의 변위를 측정할 수 있다.

정리해서 설명하면, 진공단열재(10)의 일부분에 챔버(110)를 밀착시켜, 진공수단(130)을 통해 상기 챔버(110)를 압력(P)으로 진공시킨 후, 압력변화를 측정하는 압력센서(150)를 구비하여 상기 챔버(110)의 상태를 점검한다.

이렇게 진공 처리된 챔버(110)를 진공단열재(10)의 진공도를 측정하기 위해 진공단열재(10)의 일부분에 밀착시킨다. 이때, 상기 진공단열재(10)를 보호 및 밀폐가 용이하게 되도록 패킹(120)을 챔버(110)의 하단에 연장 형성시킨다.

이로써, 진공단열재(10)와 진공단열재(10)의 일부분에 진공 처리된 챔버(110)의 변위차를 변위센서(140)를 통해 검출함으로써, 진공단열재(10)의 불량 여부를 측정할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진공단열재의 진공도 측정방법 및 불량이 검출되는 예를 나타낸 도면이다.

도 3에 (a)를 참조하면, 진공단열재(10)의 진공도 측정방법은, 상기 외피재(14)가 중첩되어 있는 일부분을 챔버(110)로 밀폐하고, 상기 챔버(110) 내부 공간을 진공상태로 만들며 압력의 변화에 따른 외피재(14)의 변위를 측정함으로써 진공단열재의 손상 여부를 검사한다.

보다 상세하게는, 다음과 같은 단계로 설명할 수 있다.

첫 번째, 내피재(12)와 이러한 내피재(12)를 감싸는 외피재(14)로 이루어지는 진공단열재(10)를 준비한다.

두 번째, 챔버(110)를 진공단열재(10) 표면의 일부분에 밀착하여 둘러싼다.

세 번째, 밀착된 챔버(110)가 진공수단(130)에 의하여 압력(P)조절로 진공상태로 조절한 후, 압력(P)의 변화에 따라서 진공단열재(10)의 외피재(14)의 변위를 측정하여 진공단열재(10)의 손상 여부를 검사한다.

이때, 진공단열재(10)의 외피재(14) 변위는 상술하였듯이 변위센서(140)를 통해 측정할 수 있는데, 이러한 변위센서(140)는 레이저를 광원으로 사용하는 비접촉식 센서에 의하여 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 비접촉식 센서는 상기 챔버(110) 내부의 압력(P)이 대기압 상태일 때와 상기 챔버(110) 내부가 진공 상태일 때 상기 외피재(14)의 높이 변화를 변위로 비교 측정하여, 진공단열재(10) 외피재(14)의 변화를 측정할 수 있다.

도 3의 (b)를 참조하면, 이러한 상기 진공단열재(10)의 진공도 측정방법을 통해 변위가 발생하여 불량품이 발생한 예를 도시한 것이다.

이렇게, 챔버(110)의 내부가 진공 상태일 때, 상기 진공단열재(10)의 외피재(14)가 부피가 팽창되었다는 것은 진공단열재(10)재가 이미 진공상태가 아닌 손상된 상태라는 것을 알 수 있다.

따라서, 국부적으로 진공단열재(10)의 진공도를 측정하는 것은 생산비 절감은 물론 생산성까지 향상시키는 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진공단열재의 진공도 측정 장치의 변형된 위치를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 진공단열재(10)가 밀봉된 부위의 끝단에 측정 장치를 구비하여 진공도를 측정한다.

이러한 진공단열재의 진공도 측정 장치(100)는 도 1 내지 도 3까지의 진공도 측정 장치(100)와 위치만 다를 뿐, 기능 및 구성은 동일하다.

따라서, 본 발명에 따른 진공단열재의 진공도 측정 장치(100) 및 이를 이용한 진공도 측정방법은 단시간에 진공단열재의 진공도를 측정할 수 있음과 동시에 불량품을 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 진공단열재의 진공도 측정 장치(100) 및 이를 이용한 진공도 측정방법은 진공단열재의 외부표면에 일부분을 진공 처리된 챔버를 밀착시켜 진공도를 측정함으로써, 제품의 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 별명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10 : 진공단열재
12 : 내피재
14 : 외피재
16 : 밀봉부
100 : 진공단열재의 진공도 측정 장치
110 : 챔버
120 : 패킹
130 : 진공수단
132 : 조절밸브
140 : 변위센서
142 : 광원부
144 : 수광부
150 : 압력센서
P : 압력

Claims (10)

1. 진공단열재의 일부 영역에 밀착되어 진공단열재의 외부에 밀폐된 공간을 형성하며, 복수개로 분할 형성되어 상기 진공단열재의 둘레를 감싸도록 형성되는 챔버;
   상기 챔버의 하단에 형성되어 진공단열재의 표면에 밀착되는 패킹;
   상기 챔버와 연결되어 상기 챔버로 밀폐된 공간의 압력을 조절하는 진공수단; 및
   상기 챔버의 내부에 구비되어 압력의 변화에 따른 진공단열재 외피의 변위를 측정하는 변위센서;를 포함하고,
   상기 변위센서는, 광원으로 레이저를 사용하며, 레이저를 발생하는 광원부와, 진공단열재 외피에서 반사되는 레이저를 검출하는 수광부를 포함하는 진공단열재의 진공도 측정 장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 챔버 내부의 압력을 측정할 수 있는 압력센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 진공도 측정 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 진공수단은,
   상기 챔버와의 연결을 개폐할 수 있는 조절밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 진공도 측정 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 패킹은,
   상기 진공단열재와 맞닿아 밀폐가 가능하게 접합됨과 동시에 상기 진공단열재의 표면을 보호하도록 연질의 탄성재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 진공도 측정 장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 변위센서는,
   광원을 이용하는 비접촉식 센서인 것을 특징으로 하는 진공단열재의 진공도 측정 장치.
   
7. 삭제
8. 내피재와 그를 감싸는 외피재로 이루어지는 진공단열재의 진공도를 측정하는 방법에서,
   상기 외피재가 중첩되어 있는 일부분을 복수개로 분할 형성되어 상기 진공단열재의 둘레를 감싸도록 형성된 챔버로 밀폐하고, 상기 챔버 내부 공간을 진공상태로 만들며 압력의 변화에 따른 외피재의 변위를 측정하되, 상기 변위의 측정은 레이저를 광원으로 사용하며, 레이저를 발생하는 광원부와, 진공단열재 외피에서 반사되는 레이저를 검출하는 수광부를 포함하는 변위센서에 의해 측정함으로써 진공단열재의 손상 여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 진공도 측정방법.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 변위의 측정은 레이저를 광원으로 사용하는 비접촉식 센서에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 진공도 측정방법.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 비접촉식 센서는,
    상기 챔버 내부의 압력이 대기압 상태일 때와 상기 챔버 내부가 진공 상태일 때 상기 외피재의 높이 변화를 변위로 측정하는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 진공도 측정방법.

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