KR101830168B1 - 에어캡의 진공성형 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 상태에서 가압 및 가열을 통해 공기층이 형성된 에어캡의 진공성형 제조 방법에 관한 것으로, 1 롤러의 회전에 의해 제1 필름층을 권출하는 단계, 제2 롤러의 회전에 의해 제2 필름층을 권출하는 단계, 권출된 제1 필름층과 제2 필름층을 진공 성형기로 이송하는 단계, 진공 성형기에서, 돌출부를 포함하는 성형 롤러의 회전에 의해 제1 필름층과 제2 필름층을 가압 및 가열하고, 동시에 진공을 부여하여 볼록한 공기층을 형성하는 단계를 포함하여, 각 공기층 사이의 접착이 해지되는 것을 방지하고, 이를 통해 각 공기층이 연결되는 것을 방지하여 내구성과 단열성이 향상되는 효과가 있다.

Description

에어캡의 진공성형 제조 방법{Manufacturing Method Vacuum Forming of Aircap}

본 발명은 에어캡의 진공성형 제조 방법에 관한 것으로서, 진공 상태에서 가압 및 가열을 통해 공기층이 형성된 에어캡의 진공성형 제조 방법에 관한 것이다.

최근에 내구성 확보 및 단열을 위해 에어캡이 널리 사용되고 있다. 이러한 에어캡은 낮은 제조 단가에 대비하여, 높은 효율을 나타내는 점에서 수요가 지속적으로 증가하고 있다.

하지만, 종래의 기술 대비 높은 내구성을 나타내기 위해 연구가 활발히 진행되고 있으나, 각 공기층 사이에서 부착되어 있던 필름이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 각 공기층 사이에서 부착되어 있던 필름이 떨어지는 문제로 인하여, 단열성과 흡읍성이 떨어지는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1264912호 (2013. 05. 08. 등록) 대한민국 공개특허 제2012-0066952호 (2012. 06. 25. 공개)

본 발명의 목적은 에어캡의 각 공기층 사이의 면적을 진공 상태로 만들어서, 내구성을 향상시키고, 이에 따라 단열성과 흡음성이 향상된 에어캡의 진공성형 제조 방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제1 롤러의 회전에 의해 제1 필름층을 권출하는 단계, 제2 롤러의 회전에 의해 제2 필름층을 권출하는 단계, 권출된 제1 필름층과 제2 필름층을 진공 성형기로 이송하는 단계, 진공 성형기에서, 돌출부를 포함하는 성형 롤러의 회전에 의해 제1 필름층과 제2 필름층을 가압 및 가열하고, 동시에 진공을 부여하여 볼록한 공기층을 형성하는 단계를 포함한다.

공기층을 형성하는 단계의 성형 롤러는 내부에 발열 소자를 더 포함한다.

공기층을 형성하는 단계의 성형 롤러는 열 전도성 소재이다.

공기층을 형성하는 단계의 공기층의 형상은 돌출부의 모양에 따라 정원형, 타원형, 사각형, 육각형 중 어느 하나 이상이다.

공기층을 형성하는 단계의 성형 롤러는 공기를 흡입하는 적어도 하나 이상의 흡입공을 포함한다.

공기층을 형성하는 단계의 흡입공은 돌출부와 제1 필름층 및 제2 필름층이 접하는 면을 따라 분포하고, 각각의 공기층 사이에서 중점을 기준으로 대칭적으로 배치된다.

에어캡의 진공성형 제조 방법은 제1 필름층과 접합하지 않은 제2 필름층의 한 면에 강화 필름층 또는 항균 필름층 중, 선택된 어느 하나 이상을 선택형 롤러의 가압 및 가열에 의해 접착하는 단계를 더 포함한다.

접착하는 단계의 선택형 롤러는 내부에 발열 소자를 더 포함한다.

접착하는 단계의 선택형 롤러는 열 전도성 소재이다.

에어캡의 진공성형 제조 방법은 에어캡의 폭을 조절하기 위해 컷팅하는 폭 조절 컷팅기와, 에어캡의 길이를 조절하기 위해 컷팅하는 길이 조절 컷팅기를 통해 에어캡을 치수별로 가공하는 단계를 더 포함한다.

폭 조절 컷팅기는 에어캡이 취출되는 방향에 대해 수직으로 이동 가능하고, 적어도 하나 이상의 폭 조절 컷팅날을 포함한다.

본 발명에 따르면, 에어캡의 각 공기층 사이를 진공의 상태로 성형하여, 각 공기층 사이의 접착이 해지되는 것을 방지하고, 이를 통해 각 공기층이 연결되는 것을 방지하여 내구성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 내구성의 향상에 따라, 단열성과 흡음성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어캡의 제조 장치에 대한 개념(예시)도.
도 2는 본 발명에 따른 에어캡의 진공성형 제조 방법에 대한 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 성형 롤러의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 치수별 가공 단계의 예시도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 에어캡의 제조 장치에 대한 개념(예시)도이고, 도 2는 본 발명에 따른 에어캡의 진공성형 제조 방법에 대한 순서도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명은 제1 롤러의 회전에 의해 제1 필름층을 권출하는 단계, 제2 롤러의 회전에 의해 제2 필름층을 권출하는 단계, 권출된 제1 필름층과 제2 필름층을 진공 성형기로 이송하는 단계, 진공 성형기에서 복수의 돌출부를 포함하는 성형 롤러의 회전에 의해 제1 필름층과 제2 필름층을 가압하고 진공을 부여함과 동시에, 열을 가하여 볼록한 공기층을 형성하는 단계를 포함한다.

제1 필름층을 권출하는 단계(S100)는 제1 롤러(100)가 회전하며 제1 필름층(11)을 권취하고, 권취된 제1 필름층(11)은 후술될 진공 성형기로 권출되도록 한다.

제2 필름층을 권출하는 단계(S200)는 제2 롤러(200)가 회전하며 제2 필름층(12)을 권취하고, 권취된 제2 필름층(12)은 후술될 진공 성형기로 권출되도록 한다.

진공 성형기로 이송하는 단계(S300)는 제1 필름층을 권출하는 단계(S100)과 제2 필름층을 권출하는 단계(S200)를 통해, 선택형 롤러(300)에서 제2 필름층(12)을 권취하고, 성형 롤러(400)에서 제1 필름층(11)을 권취한다. 선택형 롤러(300)와 성형 롤러(400)는 후술될 공기층을 형성하는 단계(S400)과 접착하는 단계(S500)에서 구체적으로 설명한다.

공기층을 형성하는 단계(S400)는 진공 성형기에서 돌출부(410)를 포함하는 성형 롤러(400)의 회전에 의해, 제1 필름층(11)과 제2 필름층(12)을 권취하며 가압하고, 진공을 부여함과 동시에, 열을 가하여 돌출부(410)가 맞닿는 제1 필름층(11)과 제2 필름층(12)의 접합면을 접착시키고, 돌출부(410)가 제1 필름층(11) 및 제2 필름층(12)에 맞닿지 않는 부분에 공기층이 형성된다.

여기서, 성형 롤러(400)는 열 전도성 소재로 이루어지고, 내부에는 발열 소자를 포함한다. 이를 구체적으로 설명하면, 발열 소자가 구비된 성형 롤러(400)는 열 전도성 소재이기 때문에, 성형 롤러(400)의 전체적인 범위로 열이 전달되고, 성형 롤러(400)의 돌출부(410)까지 열이 전달된다. 즉, 성형 롤러(400)가 회전할 때 돌출부(410)가 제1 필름층(11) 및 제2 필름층(12)을 가열함과 동시에 가압하는 것이다.

여기서, 돌출부(410)의 모양 및 구조에 따라, 공기층의 형상과 크기가 결정된다. 구체적으로는 돌출부(410)에 의해 제1 필름층(11)과 제2 필름층(12)이 접합하는 면적이 발생하고, 접합되지 않은 면적에는 공기층(13)이 형성되는 것이다.

돌출부(410)가 결정하는 공기층(13)의 형상은 정원형, 타원형, 사각형, 육각형 등의 구조를 포함할 수 있다.

정원형과 타원형은 공기층(13)의 두께가 각 공기층의 지름에 따라 상이하기 때문에, 갑작스런 충격에도 공기층(13)의 두께 변화를 통해 충격이 완화되는 효과가 있으며, 사각형과 타원형은 공기층(13)의 두께가 모두 일정하고, 각 변의 두께가 일정하여 에어캡(10) 전체에서 균일한 내구성을 나타낸다.

또한, 돌출부(410)는 제1 필름층(11)과 제2 필름층(12)이 접합하는 면적을 진공의 상태로 만들기 위한 흡입공(411)을 포함한다.

흡입공(411)은 돌출부(410)의 전체적인 범위에 분포하여, 성형 롤러(400)가 제1 필름층(11)과 제2 필름층(12)의 접합면을 가열 및 가압함과 동시에, 제1 필름층과(11) 제2 필름층(12)이 접합하는 면의 공기를 흡입하여, 진공의 상태로 만든다. 이를 위해, 흡입공(411)은 돌출부(410)의 전체적인 범위에서, 양 변의 중심점을 따라 배치되어 있으며, 중심점을 기준으로 하여 좌우 대칭형인 복수로 구비된다.

또한, 본 발명에 따른 에어캡(10)의 제조 방법은 제1 필름층과 접합하지 않은 제2 필름층의 한 면에 강화 필름층(14) 또는 항균 필름층(15) 중, 선택된 어느 하나 이상을 접착하는 단계(S500)를 더 포함할 수 있다.

이를 위해, 본 발명은 강화 필름층(14) 또는 항균 필름층(15)을 선택적으로 접합하도록, 진공 성형기로 이송하는 단계(S300)의 선택형 롤러(300)를 이용한다.

선택형 롤러(300)는 접착하는 단계(S500)를 생략할 경우에는, 제2 필름층(12)를 권취하는 용도로 이용되나, 접착하는 단계(S500)가 추가적으로 개시될 경우에는 제2 필름층을 권취하는 용도 뿐만 아니라, 강화 필름층(14) 또는 항균 필름층(15)를 접착하게 되는 것이다.

선택형 롤러(300)는, 위에서 전술한 성형 롤러(400)와 마찬가지로 내부에 발열 소자를 포함하는 열 전도성 소재로 이루어져서, 선택된 강화 필름층(14) 또는 항균 필름층(15)을 기존의 에어캡(10)과 열에 의한 접착을 하게 한다.

강화 필름층(14)은 외부의 충격으로부터 공기층을 보호할 뿐만 아니라, 에어캡(10)의 전체적인 형상 및 목적이 상실되지 않도록 한다.

항균 필름층(15)은 에어캡(10)이 밀폐된 공간, 습한 공간 등 변질의 요소가 있는 공간에서 에어캡(10)이 변질되는 것을 막는다. 즉, 에어캡(10)의 변질에 의해 인체에 유해한 아토피, 천식, 습진, 비염의 원인균인 세균, 박테리아, 진드기 같은 미생물의 번식을 차단하고 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 에어캡(10)은 강화 필름층(14)과 항균 필름층(15)이 하나로 결합된 융합 필름층을 포함할 수 있다. 이는 강화 소재로 이루어진 에어캡(10)이며 항균성 물질을 포함하여, 강화와 항균 기능을 동시에 제공할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 에어캡의 진공성형 제조 방법은 절단기(500)에서 에어캡을 치수별로 가공하는 단계(S600)를 더 포함할 수 있다.

이를 위해 본 발명의 절단기(500)는, 에어캡(10)의 폭 조절이 가능하도록 에어캡(10)이 취출되는 방향에 대해 수직으로 위치 조절이 가능한 폭 조절 컷팅기(510)와, 에어캡(10)의 길이 조절이 가능하도록, 에어캡(10)이 취출되는 방향에 대해 수직으로 절단하는 길이 조절 컷팅기(520)를 포함한다.

폭 조절 컷팅기(510)는 전술된 공정을 통해 제조된 에어캡(10)이 취출되는 방향에 대해 수직으로 위치해있다. 또한, 수직 방향에 대해 좌우로 위치 조절이 가능하기 때문에, 위치 조절에 따라 에어캡(10)의 폭을 치수별로 가공할 수 있다.

또한, 폭 조절 컷팅기(510)는 폭 조절 컷팅날(511)이 한 쌍으로 이루어져서 좌우로 이동이 가능하다. 에어캡(10)이 취출됨과 동시에, 취출 방향에 대한 수직 중심점으로부터 양 방향으로 이동하여, 에어캡(10)이 취출되면서 다양한 모양으로 취출될 수 있는 것이다. 즉, 폭 조절 컷팅기(510)의 좌우 이동에 의해 원하는 모양별로 에어캡을 가공할 수 있는 것이다.

길이 조절 컷팅기(520)는 제조된 에어캡(10)이 취출되는 방향에 대해 수직으로 위치하여 있으며, 펀칭 공정과 동일한 원리로 압력에 의해 에어캡(10)이 취출되는 방향을 수직으로 절단하여, 에어캡(10)을 치수별로 가공할 수 있다.

위에서 전술한 에어캡의 진공성형 제조 방법은 가정용, 공업용 등에 이용될 수 있다. 대표적으로, 차량의 도어 내부에 기존의 흡음 시트 대신 부착되어 차량의 흡음성과 단열성이 향상될 수 있다.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 에어캡 11 : 제1 필름층
12 : 제2 필름층 13 : 공기층
14 : 강화 필름층 15 : 항균 필름층
100 : 제1 롤러 200 : 제2 롤러
300 : 선택형 롤러 400 : 성형 롤러
410 : 돌출부 411 : 흡입공
500 : 절단기 510 : 폭 조절 컷팅기
511 : 폭 조절 컷팅날 520 : 길이 조절 컷팅기
521 : 길이 조절 컷팅날

Claims (11)

1. 제1 롤러의 회전에 의해 제1 필름층을 권출하는 단계;
   제2 롤러의 회전에 의해 제2 필름층을 권출하는 단계;
   권출된 제1 필름층과 제2 필름층을 진공 성형기로 이송하는 단계;
   상기 진공 성형기에서, 돌출부를 포함하는 하나의 성형 롤러는 내부에 발열 소자를 포함하는 열 전도성 소재로, 공기를 흡입하는 적어도 하나 이상의 흡입공을 포함하고, 상기 성형 롤러의 회전에 의해 상기 제1 필름층과 제2 필름층이 적층·권취되되, 상기 성형 롤러의 표면에 상기 제1 필름층이 권취되고, 상기 제1 필름층의 표면에 제2 필름층이 권취되며, 동시에 제1 필름층과 제2 필름층을 가압, 가열 및 진공을 부여하여 정원형, 타원형, 사각형, 육각형 중 어느 하나 이상의 볼록한 공기층을 형성하는 단계;
   상기 진공 성형기의 후단에서 성형 롤러보다 낮은 위치에 위치하고, 접합된 제1 필름층과 제2 필름층 중 제2 필름층과 접하며, 접합된 제1 필름층과 제2 필름층을 권취하고, 제1 필름층과 접합하지 않는 제2 필름층의 한 면에 강화 필름층 또는 항균 필름층 중, 선택된 어느 하나 이상을 발열 소자를 포함하는 열 전도성 소재인 선택형 롤러의 가압 및 가열에 의해 접착하는 단계;
   에어캡의 폭을 조절하기 위해, 에어캡이 취출되는 방향에 대해 수직으로 이동되는 적어도 하나 이상의 폭 조절 컷팅날을 포함하는 폭 조절 컷팅기와, 에어캡의 길이를 조절하기 위해 컷팅하는 길이 조절 컷팅기를 통해 에어캡을 치수별로 가공하는 단계;
   를 포함하는 에어캡의 제조 방법.
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