KR101333388B1 - 진공단열재의 내부 진공도 평가장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공단열재의 내부 진공도 평가장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음파를 이용하여 진공단열재의 내부 진공도를 측정할 수 있는 진공단열재의 내부 진공도 평가장치 및 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 진공단열재의 내부 진공도 평가장치는 진공단열재의 표면에 설치되는 케이스; 상기 케이스의 중앙부에 설치되어 진공단열재를 진동시킬 음파를 발생시키는 음파 발생부; 상기 케이스 내부에 다수개가 설치되어 상기 음파에 의해 진동하는 진공단열재의 진동음을 측정하는 센서 모듈; 상기 센서 모듈에서 측정된 진동음을 이용하여 진공단열재의 고유진동수를 측정하는 주파수 분석부; 그리고, 상기 고유진동수를 이용해 상기 진공단열재 내부의 진공도를 평가하는 진공도 평가부를 포함하여 이루어진다.

Description

진공단열재의 내부 진공도 평가장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR EVALUATING INTERNAL VACUUM LEVEL OF VACUUM INSULATION PANEL}
본 발명은 진공단열재의 내부 진공도 평가장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음파를 이용하여 진공단열재의 내부 진공도를 측정할 수 있는 진공단열재의 내부 진공도 평가장치 및 방법에 관한 것이다.
진공단열재는 다공성 충진물(심재)과 이를 싸고 있는 차단성 외피(외피재)로 구성되는데, 외피 내부의 기체가 제거되어 진공처리됨에 따라 매우 낮은 열전도도를 가진다.
이러한 진공단열재는 그 단열 성능이 내부의 진공에 의존하므로 내부 진공도가 저하되면 단열성능도 함께 저하된다. 따라서, 진공단열재의 내부 진공도를 측정하여 제품의 불량 여부를 확인하는 것이 중요하다.
상기 진공단열재의 내부 진공도를 측정하기 위한 종래의 방법으로는 압력 센서를 진공단열재에 직접 삽입하여 진공단열재의 진공도를 측정하거나 진공 처리된 챔버 내부에 진공단열재를 삽입한 후 역진공을 걸어 주어 챔버의 내외부 압력차에 의한 부피 팽창시 변위차를 측정하여 진공도를 측정하는 방법 등이 있다.
하지만, 압력 센서를 진공단열재에 직접 삽입하는 방법은 파괴 검사로서 양산 제품의 진공도 측정에는 적합하지 않다는 문제점이 있으며, 또한 진공 챔버를 이용하는 방법은 제품의 크기가 커짐에 따라 진공 챔버의 크기도 함께 커져야 하고, 이에 따라 진공도 측정에 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 진공단열재의 표면에 설치되는 케이스; 상기 케이스의 중앙부에 설치되어 진공단열재를 진동시킬 음파를 발생시키는 음파 발생부; 상기 케이스 내부에 다수개가 설치되어 상기 음파에 의해 진동하는 진공단열재의 진동음을 측정하는 센서 모듈; 상기 센서 모듈에서 측정된 진동음을 이용하여 진공단열재의 고유진동수를 측정하는 주파수 분석부; 그리고, 상기 고유진동수를 이용해 상기 진공단열재 내부의 진공도를 평가하는 진공도 평가부를 포함하여 이루어지는 진공단열재의 내부 진공도 평가장치를 제공한다.
상기 음파 발생부는 케이스의 중앙부를 관통하여 개방된 하면이 진공단열재의 표면과 마주보도록 위치되는 중공의 원통형 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되어 진공단열재를 진동시킬 음파를 발생시키는 스피커를 포함하여 이루어진다.
상기 스피커의 하부 둘레면에는 하우징의 내면에 접촉하여 하우징을 통해 스피커로 전달되는 진동을 흡수하는 원통형 버퍼가 설치되며, 상기 하우징의 상면은 커버에 의해 폐쇄되도록 구성된다.
상기 센서 모듈은 상기 케이스의 내부에 설치되는 제1 모듈 하우징과, 상기 제1 모듈 하우징의 내부에 설치되는 제2 모듈 하우징과, 상기 제2 모듈 하우징의 외면 하단부에 설치되어 진공단열재의 표면에 접촉 또는 비접촉하는 다수개의 픽업 센서를 포함하여 이루어진다.
상기 제2 모듈 하우징의 외면에는 제1 모듈 하우징의 내면에 접촉하여 제1 모듈 하우징을 통해 제2 모듈 하우징으로 전달되는 진동을 흡수하는 적어도 하나의 버퍼부가 설치된다.
상기 픽업 센서는 압력이 가해지면 전위를 발생시키는 압전재인 가전용 전축바늘과 유사한 구조일 수 있으며, 상기 케이스의 하단부 둘레면에는 진공단열재의 표면에 직접 접촉하는 탄성 재질의 버퍼 플레이트가 연장 형성된다.
또한, 본 발명은 케이스를 진공단열재의 표면에 설치하는 단계; 상기 케이스 중앙부에 설치된 음파 발생기를 작동시켜 음파가 진공단열재의 표면에 전달되도록 하는 단계; 상기 음파에 의해 진공단열재가 진동을 시작하면 케이스 내부에 설치되는 다수개의 센서 모듈을 이용해 진공단열재의 진동음을 측정하는 단계; 상기 진동음을 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 주파수 스펙트럼을 구하고, 구해진 주파수 스펙트럼을 분석하여 상기 진공단열재의 고유진동수를 측정하는 단계; 그리고, 상기 진공단열재의 고유진동수를 미리 설정되는 일정 범위의 기준 진동수와 비교하고, 비교 결과에 따라 진공단열재의 진공도를 평가하는 단계를 포함하여 이루어지는 진공단열재의 내부 진공도 평가방법을 제공한다.
상기 진공단열재의 진공도는 측정된 진공단열재의 고유진동수가 상기 기준 진동수의 범위를 벗어나면 불량인 것으로 평가되고, 상기 측정된 고유진동수가 상기 기준 진동수의 범위 내에 있으면 우량인 것으로 평가될 수 있다.
본 발명에 따른 진공단열재의 내부 진공도 평가장치 및 방법은 별도의 물리적인 충격이나 외력을 진공단열재에 가할 필요없이 음파에 의해 진동하는 진공단열재의 진동음을 측정하여 진공단열재의 내부 진공도를 평가하므로 진공도 평가시 발생할 수 있는 진공단열재의 손상을 사전에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 진공단열재의 내부 진공도 평가장치 및 방법은 케이스를 진공단열재의 표면에 설치한 후 스피커를 동작시켜 음파를 진공단열재에 인가하는 간단한 작업이 이루어지면 진공단열재의 내부 진공도가 신속하고 정확하게 평가되므로 진공단열재의 불량 여부를 신속하게 확인할 수 있고 또한 진공도 평가에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 진공단열재의 내부 진공도 평가장치의 전체적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 진공도 평가를 위해 진공단열재의 표면에 케이스가 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 케이스의 내부에 음파 발생부 및 센서 모듈이 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 케이스 내부에 설치된 음파 발생부의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스피커의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6은 케이스 내부에 설치된 센서 모듈의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 제2 모듈 하우징과 픽업 센서의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 진공단열재의 내부 진공도 평가방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 진공단열재의 내부 진공도 평가장치의 전체적인 구조를 나타내는 도면이며, 도 2는 진공도 평가를 위해 진공단열재의 표면에 케이스가 설치된 상태를 나타내는 도면이다. 도 3은 케이스의 내부에 음파 발생부 및 센서 모듈이 설치된 모습을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 진공단열재의 내부 진공도 평가장치는 케이스(100)와, 음파 발생부(200)와, 센서 모듈(Sensor Module)(300)과, 주파수 분석부(400)와, 진공도 평가부(500)를 포함하여 이루어진다.
상기 케이스(100)는 이하 자세히 설명될 상기 음파 발생부(200)와, 센서 모듈(300)을 감싸는 사각 박스 형태의 부재로서 진공도 측정시 진공단열재(10)의 표면에 설치된다.(도 2참조)
상기 음파 발생부(200)는 상기 케이스(100)의 중앙부에 설치되어 진공단열재(10)를 진동시킬 음파를 발생시킨다.
도 4는 케이스 내부에 설치된 음파 발생부의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 스피커의 구조를 나타내는 사시도이다.
이러한 음파 발생부(200)는 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 케이스(100)의 중앙부를 관통하여 설치되는 중공의 원통형 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 내부에 설치되어 진공단열재(10)를 진동시킬 음파를 발생시키는 스피커(220)로 이루어진다.
상기 하우징(210)은 스피커(220)에서 발생된 음파를 진공단열재(10)의 표면으로 안내하는 통로 역할을 하는 부재로서 상기 케이스(100)의 중앙부를 관통하여 개방된 하면이 진공단열재(10)의 표면과 마주보도록 위치된다.(도 4참조)
이때, 상기 하우징(210)은 하면이 진공단열재(10)의 표면에 접촉하도록 설치될 수도 있지만 이 경우, 스피커(220)에서 발생되는 음파에 의한 진공단열재(10)의 진동이 하우징(210)으로 직접 전달되어 스피커(220)에 손상을 가할 위험이 있으므로 상기 하우징(210)은 하면이 진공단열재(10)의 표면과 일정 간격(L) 떨어지도록 설치됨이 바람직하다.
상기 스피커(220)는 와이어(230)를 통해 주파수 발생장치(600)(도 1참조)와 연결되어 주파수 발생장치(600)로부터 사인파 형태의 전기적 신호가 입력되면 이를 기계적 진동음으로 바꾸어 음파를 발생시킨다. 상기 스피커(220)가 발생시키는 음파는 하우징(210) 내부를 따라 진공단열재(10)의 표면으로 전달되어져 진공단열재(10)를 진동시키게 된다.
이러한 스피커(220)의 하부 둘레면에는 하우징(210)의 내면에 접촉하여 하우징(210)의 진동을 흡수하는 원통형 버퍼(260)가 설치된다. 스피커(220)가 하우징(210) 내부에서 음파를 발생시키면 음파에 의해 진공단열재(10)뿐만 아니라 하우징(210) 역시 진동하게 되고, 상기 하우징(210)의 진동이 스피커(220)에 그대로 전달될 경우 스피커(220)가 손상되거나 오작동할 우려가 있다. 따라서 스피커(220)의 하부 둘레면에 하우징(210)의 내면에 접촉하는 원통형 버퍼(260)를 설치하여 하우징(210)에서 스피커(220)로 전달되는 진동이 흡수되도록 함이 바람직하다.
한편, 상기 하우징(210)의 상면에는 커버(240)가 설치된다. 상기 커버(240)는 하우징(210)의 상면을 폐쇄시켜 스피커(220)가 설치되어 있는 하우징(210) 내부로 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 방지함과 동시에 스피커(220)에서 발생되는 음파가 진공단열재(10)로 전달되지 않고 개방된 상면을 통해 외부로 빠져나가는 것을 막아주는 역할을 한다.
미설명부호 250은 커버(240)를 관통하여 하우징(210) 외부로 인출되는 와이어(230)를 고정시키기 위한 홀더이다.
상기 센서 모듈(300)은 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 음파에 의해 진동하는 진공단열재(10)의 진동음을 측정하는 장치로서 진공단열재(10)의 진동음을 정확하게 측정할 수 있도록 케이스(100) 내부에 다수개가 설치된다. 예를 들어, 상기 센서 모듈(300)은 케이스(100)의 내부 모서리부에 하나 또는 다수의 쌍으로 구성될 수 있으며, 4개 또는 필요시 다수가 설치될 수 있다.
도 6은 케이스 내부에 설치된 센서 모듈의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 제2 모듈 하우징과 픽업 센서의 구조를 나타내는 사시도이다.
이러한 센서 모듈(300)은 도 3, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(100)의 내부에 설치되는 제1 모듈 하우징(310)과, 상기 제1 모듈 하우징(310)의 내부에 설치되는 제2 모듈 하우징(320)과, 상기 제2 모듈 하우징(320)의 외면 하단부에 설치되어 진공단열재(10)의 표면에 접촉하는 다수개의 픽업 센서(330)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 모듈 하우징(310)은 제2 모듈 하우징(320)과, 픽업 센서(330)를 감싸 보호하는 역할을 하는 사각 박스 형태의 부재로서 볼트나 접착제 등에 의해 케이스(100)의 내부에 고정설치된다.
상기 제2 모듈 하우징(320)은 내부에 증폭기(미도시) 등과 같은 장치 등을 구비하여 픽업 센서(330)에서 측정된 진공단열재(10)의 진동음이 전기적 신호 형태로 입력되면 이를 증폭시킴과 동시에 불필요한 잡음은 필터를 이용해 제거한 후 제1 모듈 하우징(310) 및 케이스(100)를 관통하여 외부로 인출되는 와이어(350)를 통해 주파수 분석부(400)로 전달한다.
상기 픽업 센서(330)는 제2 모듈 하우징(320)의 하단부 외면에 고정된 상태로 진공단열재(10)의 표면에 직접 접촉하여 스피커(220)가 발생시키는 음파에 의해 진동하는 진공단열재(10)의 진동음을 측정한다. 이를 위해 제1 모듈 하우징(310) 및 케이스(100)의 하면에는 픽업 센서(330)가 빠져나와 진공단열재(10)의 표면에 접촉하도록 하기 위한 관통공(311)이 형성되어 있다.(도 6참조)
이러한 픽업 센서(330)는 제2 모듈 하우징(320)의 외면에 2개 이상이 설치될 수 있으며, 이 경우 당연히 제1 모듈 하우징(310) 및 케이스(100)의 하면에는 2개 이상의 관통공(311)이 형성된다.
상기 픽업 센서(330)로는 압력이 가해지면 전위를 발생시키는 압전재인 가전용 전축 바늘이 사용될 수 있다. 물론, 상기 픽업 센서(330)로는 대상물체에 직접 접촉하지 않고 레이저 등을 이용해 물체의 진동을 측정할 수 있는 비접촉식 진동 센서 등 다양한 형태의 센서가 사용될 수 있다.
한편, 상기 제2 모듈 하우징(320)의 외면에는 제1 모듈 하우징(310)의 내면에 접촉하여 제1 모듈 하우징(310)을 통해 제2 모듈 하우징(320)으로 전달되는 진공단열재(10)의 진동을 흡수하는 적어도 하나의 버퍼부(340)가 설치된다.
음파에 의해 진공단열재(10)가 진동을 시작하면 상기 진동은 진공단열재(10)의 표면에 설치된 케이스(100)를 통해 제1, 2 모듈 하우징(310,320))으로 전달되어 픽업 센서(330)를 진동시킬 수 있다. 이와 같이 픽업 센서(330)가 진동에 의해 흔들리게 되면 진공단열재(10)의 진동음을 정확히 측정할 수 없게 되므로 제2 모듈 하우징(320)의 외면에 제1 모듈 하우징(310)의 내면에 접촉하는 버퍼부(340)를 설치하여 제1 모듈 하우징(310)에서 제2 모듈 하우징(320)으로 전달되는 진공단열재(10)의 진동이 흡수되도록 함이 바람직하다.
한편, 상기 케이스(100)의 하단부 둘레면에는 진공단열재(10)의 표면에 접촉하는 탄성 재질의 버퍼 플레이트(110)가 연장형성된다.
상기 버퍼 플레이트(110)는 진공단열재(10)의 표면에 직접 접촉하여 진공단열재(10)의 진동이 케이스(100)로 전달되는 것을 최대한 방지하는 역할을 한다. 상술한 바와 같이 케이스(100)로 전달되는 진공단열재(10)의 진동은 센서 모듈(300)을 구성하는 픽업 센서(330)뿐만 아니라 음파 발생부(200)로 전달되어 해당 장비에 손상을 가하거나 오작동을 유발할 위험이 있으므로 탄성 재질의 버퍼 플레이트(110)를 케이스(100)의 하단부에 별도로 형성시켜 케이스(100)로 전달되는 진공단열재(10)의 진동이 최대한 흡수되도록 함이 바람직하다.
또한, 상기 버퍼 플레이트(110)는 스피커(220)에서 발생된 음파가 케이스(100) 외부로 빠져나가는 것을 막아 음파가 진공단열재(10)에 효과적으로 전달될 수 있도록 하는 역할도 한다. 즉, 케이스(100)의 하단부 둘레면을 따라 버퍼 플레이트(110)가 연장형성되면, 스피커(220)가 발생시키는 음파는 버퍼 플레이트(110)에 가로막혀 버퍼 플레이트(110)에 둘러싸인 케이스(100) 하부공간을 맴돌며 진공단열재(10)를 진동시키게 되므로 스피커(220)에서 발생된 음파가 효과적으로 진공단열재(10)에 전달될 수 있게 된다.
상기 주파수 분석부(400)는 상기 센서 모듈(300)에서 측정된 진공단열재(10)의 진동음을 이용하여 상기 진공단열재(10)의 고유진동수를 측정한다.
구체적으로, 상기 주파수 분석부(400)는 센서 모듈(300)에서 전달되는 진동음을 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 주파수 스펙트럼을 구하고, 구해진 주파수 스펙트럼을 분석하여 상기 진공단열재(10)의 고유진동수를 측정한다. 고유 진동수는 최초 음파 전달부에서 발생된 주파수와 픽업(pick-up)된 주파수의 변위량을 근거로 분석할 수도 있다. 이는 최초 음파 발생시의 주파수와 주파수 고저치가 측정 제품의 표면 또는 내부를 통하여 픽업(pick-up) 센서부에 전달 감지된 주파수의 데이터 변화를 상호 비교 분석하는 방법일 수 있다.
좀더 상세히 설명하면, 이미 설명한 바와 같이 진공단열재(10)의 진동음은 픽업 센서(330)에 의해 측정되어 제2 모듈 하우징(320) 내부에 구비되는 증폭기 등을 거치며 증폭되고 잡음이 제거된 후 와이어(230)를 통해 주파수 분석부(400)로 전달되는데 이때, 주파수 분석부(400)로 시간대별로 전달되는 진공단열재(10)의 진동음에는 여러 파장을 가지는 음파가 섞여 있으므로 주파수 분석부(400)는 수신된 음파로부터 진공단열재(10)의 고유진동수만을 분리해내는 작업 즉, 시간대별로 수신된 음파를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)시켜 주파수 대역으로 분리시킨 후 분리된 주파수 대역에서 고유진동수를 측정하는 작업을 수행한다.
상기 진공도 평가부(500)는 고유진동수를 이용해 상기 진공단열재(10)의 내부 진공도를 평가한다.
구체적으로, 상기 진공도 평가부(500)는 상기 주파수 분석부(400)에서 측정되는 고유진동수를 기준 진동수와 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 진공단열재(10)의 진공도를 평가한다.
여기서, 상기 기준 진동수는 정상 제품의 진공단열재(10)가 가지는 고유진동수를 의미하며, 진공단열재(10)가 정상 제품일 경우에도 각 진공단열재(10) 마다 조금씩 다른 고유진동수를 가질 수 있으므로 상기 기준 진동수는 이러한 차이를 고려하여 일정 범위의 값을 갖도록 설정된다.
따라서, 상기 진공도 평가부(500)는 측정된 진공단열재(10)의 고유진동수가 상기 기준 진동수의 범위를 벗어나면, 상기 진공단열재(10)의 진공도가 불량인 것으로 평가할 수 있고, 상기 측정된 고유진동수가 상기 기준 진동수의 범위 내에 있으면 상기 진공단열재(10)의 진공도는 우량인 것으로 평가할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 진공단열재의 내부 진공도 평가장치를 이용하여 진공단열재의 내부 진공도를 평가하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명에 따른 진공단열재의 내부 진공도 평가방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 케이스(100)를 진공단열재(10)의 표면에 설치한 후(S10) 케이스(100) 내부에 설치된 음파 발생기(200)를 작동시켜 음파가 진공단열재(10)의 표면에 전달되도록 한다.(S20) 상기 음파는 하우징(210)의 내부에 설치된 스피커(220)에 의해 발생되어 하우징(210)을 따라 진공단열재(10)의 표면으로 전달된다.
다음으로, 스피커(220)에서 발생되는 음파에 의해 진공단열재(10)가 진동을 시작하면 케이스(100) 내부에 설치되는 다수개의 센서 모듈(300)을 이용해 진공단열재(10)의 진동음을 측정한다.(S30)
진공단열재(10)의 진동음 측정은 진공단열재(10)의 표면에 직접 접촉하도록 설치되는 픽업 센서(330)에 의해 이루어지며, 픽업 센서(330)에 의해 측정된 진동음은 제1 센서 하우징(210)의 내부에 구비되는 증폭기에서 증폭되고 필터를 통해 불필요한 잡음이 제거된 후 주파수 분석부(400)로 전달된다.
여기서, 상기 픽업 센서(330)로는 진공단열재(10)에 직접 접촉하는 압전재인 가전용 전축 바늘이 사용될 수 있다. 물론, 필요에 따라 상기 픽업 센서(330)로 진공단열재(10)에 직접 접촉하지 않고 레이저 등을 이용해 진동을 측정하는 비접촉식 진동센서 등이 사용될 수도 있다.
다음으로, 주파수 분석부(400)는 진동음이 수신되면 이를 분석하여 진공단열재(10)의 고유진동수를 측정한다.(S40) 구체적으로, 상기 주파수 분석부(400)는 수신되는 진동음을 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 주파수 스펙트럼을 구하고, 구해진 주파수 스펙트럼을 분석하여 상기 진공단열재(10)의 고유진동수를 측정한다.
다음으로, 진공도 평가부(500)는 주파수 분석부(400)에서 측정된 진공단열재(10)의 고유진동수를 기준 진동수와 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 진공단열재(10)의 진공도를 평가한다.(S50)
구체적으로, 진공단열재(10)의 고유진동수가 미리 설정되는 기준 진동수의 범위를 벗어나면 진공단열재(10)의 진공도가 불량인 것으로 평가하고, 고유진동수가 기준 진동수의 범위 내에 있으면 진공단열재(10)의 진공도는 양호한 것으로 평가한다.
이상에서 상세히 설명된 본 발명은 그 범위가 전술된 바에 한하지 않고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변경 또는 치환할 수 있는 것이 본 발명의 범위에 해당함은 물론이고, 그 균등물 또한 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 케이스 110: 버퍼 플레이트
200: 음파 발생기 210: 하우징
220: 스피커 230,350: 와이어
240: 커버 260: 원통형 버퍼
300: 센서 모듈 310: 제1 모듈 하우징
311: 관통홀 320: 제2 모듈 하우징
330: 픽업 센서 340: 버퍼부
400: 주파수 분석부 500: 진공도 평가부
600: 주파수 발생장치

Claims (10)

  1. 진공단열재의 표면에 설치되는 케이스;
    상기 케이스의 중앙부에 설치되어 진공단열재를 진동시킬 음파를 발생시키는 음파 발생부;
    상기 케이스 내부에 다수개가 설치되어 상기 음파에 의해 진동하는 진공단열재의 진동음을 측정하는 센서 모듈;
    상기 센서 모듈에서 측정된 진동음을 이용하여 진공단열재의 고유진동수를 측정하는 주파수 분석부; 그리고,
    상기 고유진동수를 이용해 상기 진공단열재 내부의 진공도를 평가하는 진공도 평가부를 포함하여 이루어지는 진공단열재의 내부 진공도 평가장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 음파 발생부는 케이스의 중앙부를 관통하여 개방된 하면이 진공단열재의 표면과 마주보도록 위치되는 중공의 원통형 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되어 진공단열재를 진동시킬 음파를 발생시키는 스피커를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 내부 진공도 평가장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 스피커의 하부 둘레면에는 하우징의 내면에 접촉하여 하우징을 통해 스피커로 전달되는 진동을 흡수하는 원통형 버퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 내부 진공도 평가장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 하우징의 상면은 커버에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 내부 진공도 평가장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 케이스의 내부에 설치되는 제1 모듈 하우징과, 상기 제1 모듈 하우징의 내부에 설치되는 제2 모듈 하우징과, 상기 제2 모듈 하우징의 외면 하단부에 설치되어 진공단열재의 표면에 접촉 또는 비접촉하는 다수개의 픽업 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 내부 진공도 평가장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 모듈 하우징의 외면에는 제1 모듈 하우징의 내면에 접촉하여 제1 모듈 하우징을 통해 제2 모듈 하우징으로 전달되는 진동을 흡수하는 적어도 하나의 버퍼부가 설치되는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 내부 진공도 평가장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 픽업 센서는 압력이 가해지면 전위를 발생시키는 압전재인 가전용 전축바늘인 것을 특징으로 하는 진공단열재의 내부 진공도 평가장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 케이스의 하단부 둘레면에는 진공단열재의 표면에 직접 접촉하는 탄성 재질의 버퍼 플레이트가 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 내부 진공도 평가장치.
  9. 케이스를 진공단열재의 표면에 설치하는 단계;
    상기 케이스 중앙부에 설치된 음파 발생기를 작동시켜 음파가 진공단열재의 표면에 전달되도록 하는 접촉 또는 비접촉의 단계;
    상기 음파에 의해 진공단열재가 진동을 시작하면 케이스 내부에 설치되는 다수개의 센서 모듈을 이용해 진공단열재의 진동음을 측정하는 단계;
    상기 진동음을 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 주파수 스펙트럼을 구하고, 구해진 주파수 스펙트럼을 분석하여 상기 진공단열재의 고유진동수를 측정하는 단계; 그리고,
    상기 진공단열재의 고유진동수를 미리 설정되는 일정 범위의 기준 진동수와 비교하고, 비교 결과에 따라 진공단열재의 진공도를 평가하는 단계를 포함하여 이루어지는 진공단열재의 내부 진공도 평가방법.
    여기서, 상기 기준 진동수는 정상 제품의 진공단열재가 가지는 고유진동수를 의미한다.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 진공단열재의 진공도는 측정된 진공단열재의 고유진동수가 상기 기준 진동수의 범위를 벗어나면 불량인 것으로 평가되고, 상기 측정된 고유진동수가 상기 기준 진동수의 범위 내에 있으면 우량인 것으로 평가되는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 내부 진공도 평가방법.

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