KR101933756B1 - 진공 단열체를 생산하기 위한 방법 - Google Patents

진공 단열체를 생산하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 공기-투과성이지만 파우더 된 필링 물질(4)을 위해 침투할 수 없는, 진공-밀폐 포일(1) 또는 포일 연결 및 평탄한 필터 물질(5), 특히 단일-층 또는 다중-층 부-직포 물질로 구성된 진공 단열체(진공 단열 패널(VIP))를 생산하기 위한 방법에 관한 것이다. 임의의 경우에서 연결 엣지(6) 평탄한 필터 물질(5)은 파우더된 필링 물질(4)를 위해 불투과성인 방식으로 엣지에서 필름(1)에 단단히 연결된다. 그러므로, 수용 공간(7)은 진공-밀폐 포일(1) 및 평탄한 필터 물질(5) 사이에서 생산된다. 상기 수용 공간(7)은 필링 장치(9)의 필링 요소(8)에 의해 채워진다. 필링 요소(8)은 평탄한 필터 물질(5)을 통과한다. 채움이 완성된 후에, 필링 요소(8)는 평탄한 필터 물질(5)로부터 제거되고 평탄한 필터 물질은 고려된 위치에 다시 폐쇄된다. 수용 공간(7) 내에 위치된 필링 물질(4) 및 생산된 필터 물질(5) 및 필름(1)의 혼합물은 전체로 낮은 압력으로 가져와 지고, 그곳에 위치된 수용공간(7) 및 필링 물질(4)은 평탄한 필터 물질(5)를 통해 배출된다. 결과적으로, 그리고 진공이 더 유지되는 동안, 진공-밀폐 필름(1)은, 상기 연결 엣지(10)가 공기밀폐 방법에서 전체로 폐쇄되는 수용 공간(7) 및 공기를 위한 불투과성인 방식으로 모즌 주위에서 완벽하게 단단히 폐쇄된다.

Description

진공 단열체를 생산하기 위한 방법{METHOD FOR PRODUCING A VACUUM INSULATING BODY}
본 발명은 진공 단열체(진공 단열 패널(vacuum insulation panel) VIP)를 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.
배출된 단열 물질들은 배출되지 않은 이러한 종래의 단열 물질들보다 5 내지 20의 지수로 낮은 열 전도성을 성취한다. 그것들은 작게(compact), 온도-민감 제품들을 위하여 높은 단열 수송 컨테이너들(insulating transport containers), 높은 단열된 냉동 및 동결 장치 또는 빌딩을 위한 가느다란 단열 구조물이 생산되도록 이용될 수 있다. 이러한 배출된 단열체들은 진공 단열체들 또는, 만일 그것들이 시트 형상이라면, 또한 진공 단열체들과 같은, 또는 요약해서 VIP가 일반적으로 선호된다. 이러한 용어(term)는 이러한 진공 단열체들을 위해 아래에서 이용된다.
진공 단열체들의 코어(core)를 위한 맞춰질 수 있음은 파우더 플레이트들(powder plates), 파우더 필들(powder fills), 오픈-셀 거품들(open-cell foams) 또는 유리섬유 물질들(glass fiber materials)의 형상의 압축-저항 물질들이다. 특히, 단열 코어들은 먼지의 형성을 줄이는 공기-투과성의 폴리 에스테르 부직포 내에 일반적으로 또한, 감싸진 파우더 플레이트들 또는 헐거운 파우더를 포함한다. 오염되는 것으로부터 진공 챔버(vacuum chamber) 및/또는 연결 엣지들(connecting edges)에서 밀봉 이음새(seams)들을 방지하고 진공 챔버에서 배출(evacuation) 작용(operation) 동안 방출(escaping)로부터 먼지를 방지하는 것은 의도된다.
융합된(fused) 실리카(silica) 파우더의 필링(filling)을 구비한 VIP들은 일부 잔여 가스 작용(residual gas playing)의 열 전도성 없이 상대적으로 높은 가스 압력들을 허용하고 미세 구멍 구조(fine pore structure)를 구비한다. 그러므로, 이러한 다공성 물질들(microporous materials)의 경우에서, 오직 1 내지 10 mbar의 진공은 0.003 내지 0.005 W/mk의 열 전도성을 초래하도록 필요시 된다. 봉투들(Envelopes)은, 코어 물질에서 오직 연간 약 1 mbar에 의해 발생하는 가스 압력을 보장하는 오직 웨이퍼-씬(wafer-thin), 증착된 알루미늄 코팅(vapor-deposited coating of aluminum)인, 고 차단성 필름들(high barrier films)로 알려진, 특수한 진공-밀폐 필름들을 포함한다. 그러나, 파우더 필링을 구비한 VIP들을 위한 존재 하는 생산 가공들은 완전히 자동화될 수 없고, 상대적으로 대단한 노력을 요구한다.
유럽특허 EP 1 926 931 B1은 다음 방법의 단계들을 구비하는 VIP를 생산하기 위한 방법을 개시한다: 첫째로, 파우더는 고 차단성 필름들을 포함하거나 일반부에서 개방되는 백(bag) 내로 채워진다. 그 후, 평탄한 필터 물질은 공기를 투과할 수 있지만 백의 내부가 먼지-밀폐(dust-tight)에서 폐쇄(closed off)되는 이러한 방식에서 필름 백의 내부측으로 개구의 주변에서 고정된 파우더를 투과할 수 없고, 하지만 공기는 방출할 수 있다. 그 후에, 내부 공간은 방출되고, 마지막으로 백은 방출된 상태에서 밀봉된다. 방출 동안, 미세한 파우더 입자들(fine powder particles)은 가스의 흐름이 강할 때에도, 백의 개구에 제공된 필터 물질에 의해 백에 완전히 유지되어서, 연결 엣지들에서 진공챔버 및 밀봉 이음새는 오염되지 않는다.
알려진 방법의 경우에, 파우더는 필링 튜브의 보조물(aid)을 구비하는 빈(empty) 백의 필링 개구를 통하여 중력(gravitational force)의 영향하에서 백 내부 내로 떨어지는(fall) 것을 허용한다. 튜브가 철거(withdrawn)될 때, 파우더를 구비한 밀봉 구역들의 오염(subsequent)은 발생할 수 있어서, 그 후 특히 부직포 필터(filter nonwoven), 또는 대안적인 고 차단성 필름의 구비에서, 남은 개구의 밀봉은 부적절(unsound)할 수 있다.
가르침은, 파우더-같은 필링 물질에 의해 연결 엣지들에서 밀봉 이음새들의 오염이 확실하게 방지되는 이러한 방식으로 진공 단열체를 생산하기 위한 알려진 방법을 개선하는 것의 문제를 해결할 수 있다.
다음의 방법의 단계들을 구비하는 진공 단열체(진공 단열 패널; VIP)을 생산하기 위한 방법은;
a) 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부가 제공되는 단계.
b) 공기로 투과 가능하지만 파우더-같은 필링 물질(4)로 투과할 수 없는 평탄한 필름 물질(5)이 제공되는 단계.
c) 평탄한 필터 물질(5) 및 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 사이 연결 엣지(6)가 파우더-같은 필링 물질(4)로 투과될 수 없는 경우와 같은 방식으로 평탄한 필터 물질(5)이 엣지에서 필름 연결부 또는 진공-밀폐 필름(1)으로 단단히 연결되는 단계.
d) 한편으로 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 및 다른 한 편으로 평탄한 필터 물질(5)은 필링 물질(4)이 채워질 수 있고 외부에 대해 닫혀 질 수 있는 수용 공간(7)이 사이에서 얻어지는 방식으로 배열되는 단계.
e) 평탄한 필터 물질(5)은 파우더-같은 필링 물질(4)을 위한 필링 장치(9)의 필링 요소(8)의 수단들에 의해 통과되는 단계.
f) 높은 주변 압력에서(high ambient pressure), 특히 보통의 대기압하에서, 바람직한 양의 파우더-같은 필링 물질은, 바람직하게 주변 기압보다 높은 필링 압력하에서, 필링 요소(8)를 통해 수용 공간(7)내로 채워지는 단계.
g) 수용 공간(7)의 필링의 완성 후에, 필링 요소(8)는 평탄한 필터 물질(5)로부터 제거되고 평탄한 필터 물질(5)은 고려된(concerned) 위치에서 다시 밀폐되는 단계.
h) 전체로서 수용 공간(7) 내에 위치된 필링 물질(4) 및 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 및 평탄한 필터 물질(5)을 포함하는 혼합물은 방법의 단계 f)(진공)에서 대기압보다 상당히 낮은 압력을 가져 와져서 수용 공간(7) 및 그 안에 위치된 파우더-같은 필링 물질(4)은 평탄한 필터 물질(5)을 통해 배출되는 단계. 및
i) 지속적인 진공에서, 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부는 이러한 연결 엣지(10)가 공기로 투과 가능하지 않아서 수용 공간(7) 전체가 공기-밀폐 방법으로 밀봉되는 방식으로 엣지들 주위에서 완전히 단단하게 밀봉되는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법은 제1 진공-밀폐 필름 및 평탄한 필터 물질을 포함하는 합성(composite)의 백-모양 구성을 성취하도록 이용될 수 있고, 이러한 수용 공간은 필링 요소의 수단에 의해 평탄한 필터 물질을 통하여 채워질 수 있다. 필링 요소의 제거 후에, 평탄한 필터 물질은 고려된 위치(location concerned)에서 다시 폐쇄될 수 있다. 생성물(resultant product)은 완전한 먼지-밀폐 방법에서 밀봉된다.
본 발명을 따르는 방법들의 바람직한 정제 및 개발들은 종속항의 주제이다.
파우더 필링과 같은 예들을 위한 적당함은 짧은 섬유 길이들(short fiber lengths), 에어로겔들(aerogels) 다른 나노구조물들(nanostructures), 및 또한 최대 80% 비율로 재활용될 수 있는 가압된 파우더들의 시트들을 구비하는 부어질 수 있는(pourable) 유리 섬유 물질들, 분쇄된(pulverized) 오픈-셀 유기 거품들(organic foams)의 가루, 나노 및 마이크로 폴리머 파우더들(polymer powders), 펄라이트 파우더, 특히 연장되거나 지면의 펄 라이트(ground perlite), 다공성 실리카 파우더들(silica powders), 특히 융합되거나 침전(precipitated)된 실리카일 수 있다. 일반적으로, 유백체(opacifier)는 2 내지 50%의 비로, 하지만 특히 15 내지 50%로, 방열(heat radiation)의 통로(passage)를 줄이도록 이러한 파우더와 또한 혼합된다. 유백체들은 이러한 경우에서, 예를 들어 카본 블랙(carbon black), 그라파이트(graphite), 이산화티타늄(titanium dioxide), SiC 또는 산화 철(iron oxide)일 수 있다.
선호되는 이용은 예를 들어, 폴리에스테르(polyester) 부직포 같은 당일-층 또는 다중-층 부직포 물질의 평탄한 물질이다. 이것은 열의 영향하에서 제1 진공-밀폐 필름의 연결하는 모서리에서 폴리 에틸렌(polyethylene) 밀봉 층으로 먼지-밀폐 방법에서, 특히 접착제로 접착되게, 연결된다.
20 내지 60 g/m2의 단위면적당 중량을 구비하는 부직포는, 20 내지 120 g/m2의 사이에 놓인(lying) 부직포 물질들의 단위면적당 총 중량이, 바람직하게 이용된다.
또한, 고려된 위치에서 필터 물질이 평탄한 필터 물질로 이용되는 불 투과성인 이러한 방식에서 필링 요소의 제거 후 그것 스스로 다시-밀봉되는 종류의 공기-투과성 물질은 특히 바람직하다. 단일-층 또는 다중-층, 부직포 물질은 또한 특히 유용하게 이러한 기능을 위해 이용될 수 있다. 그러나 대안적으로, 평탄한 필터 물질 및 필름 또는 필름 연결부 사이의 평탄한 필터 물질 또는 연결 엣지에는 밸브를 통하거나 밸브에 의해 일어난 방법의 단계 e)로 평탄한 필터 물질의 통과 및 스스로-밀봉하는 밸브가 구비되는 것은 또한 제공될 수 있다.
그것은 필링 요소의 디자인을 위한 다양한 가능성이다. 특히 선호되는, 파우더-같은 필링 물질을 통과하는 바람직하게 메탈 중 하나인 필링 튜브는 이용될 수 있는 수용 공간 내로 부풀(blown) 수 있다.
생산된 진공 단열 패널을 위해 적합한 크기에서 각각의 경우에 한편으로 진공-밀폐 필름 또는 필름 연결부 및/또는 다른 한편으로 평탄한 필터 물질을 제공하는 것은 원칙적으로 가능하다. 그러나 바람직하게, 한편으로 진공-밀폐 필름 또는 필름 연결부 및/또는 다른 한편으로 평탄한 필터 물질은 롤 물질로 각각의 경우에 제공되고 그 후 방법으로 계속해서 가공된다.
방법의 단계 i)의 생산품의 밀봉을 위하여, 제2 진공-밀폐 필름 또는 필름 연결부를 이용하고, 연결 엣지에서 제1 진공-밀폐 필름 또는 필름 연결부로 공기-불 투과성 방법으로 연결되는 것은 가능하다. 또한, 공기-밀폐 방법에서 전체와 같은 수용 공간을 밀봉하는 이러한 방식에서 순서대로(in order), 공기-불 투과성 방법(air-impermeable manner)에서 그것 스스로로 진공-밀폐 필름 또는 필름 연결부를 연결함으로 불리우는(to say) 진공-밀폐 필름 또는 필름 연결부에 의해 그것의 개방 측에서 백을 밀봉하는 것은 또한 간단하게 가능하다.
파우더는, 예를 들어 사일로 또는 큰 백과 같은 저장 컨테이너들로부터 공급될 수 있고, 그 후 가공 존(process zone) 및, 적당하다면(if appropriate), 혼합(mixing) 및/또는 히팅 존(heating zone)을 통과한다.
인젝터(injector)를 통하여 파우더가 된 필링 물질의 좋은(good) 흐름을 허용하기 위해, 흐름은 적용된(applied) 압력에 의해 개선 될 수 있다. 벌크(bulk) 물질의 유동(Fluidizing)은, 바람직하게 인젝터 내로 단지 전에 도입된, 벌크 물질 몇몇 다른 가공 가스 또는 공기의 공급(feeding)에 의해 성취될 수 있다. 이것은 벌크 물질이 저장 콘테이너 내의 제1 밀도이고, 그 후 일도는 필링 가공(filling process) 및 마지막 동안 제2 밀도로 줄여지며, 배출 동안, 상기 제1 밀도의 적어도 30%로 바람직하게 놓이는(lies), 제 3 밀도로 증가 되는 것을 의미한다.
필름 층들은 시트-모양의 엣지 주위에 적어도 모든 방식으로, 바람직하게 열적으로 용접되어 연결될 수 있다. 이것은 특히 한-조각(one-piece) VIP가 언제 생산되던지 간에(whenever) 충분(sufficient)하다. 그러나 바람직하게, 그것들은 또한, 예를 들어 많은 수의 VIP들이 필름 구조 내에서 동일한 시간에 생산되든지 간에, 외부 용접 내에서 다른 용접들일 수 있다.
층들의 용접은 임의의 바람직한 방식으로 원칙적으로 일어날 수 있다.
상기 평탄한 필러 물질과 같이 바람직한 폴리에스테르 부직포의 경우에서 특히 고려되는, 제1 바람직한 방법 순서(sequence)에서, 방법의 단계 c)의 연결 엣지가 방법의 단계 c)로 생산된 연결 엣지 외측에 적어도 부분적으로 생산된 방법의 단계 i)의 연결 엣지 및 필름 연결부 또는 필름의 외부 엣지로부터 내부 방향으로 작은 거리를 생산하는 것은 추천할 수 있다(recommendable). 그 결과, 연결 엣지들은 또 다른 하나의 사실상(virtually) 옆에(next to) 놓인 방법의 단계들 c) 및 i)로 생산된다.
그러나 단단히 용접될 수 있는 다른 시트-같은 필터 물질들의 경우에서, 방법의 단계 i)에서의 연결 엣지가 방법의 단계 c)로 생산된 연결 엣지 상에 생산되는 것은 또한 대안적으로 제공될 수 있다.
여기서, 방법의 단계 i)의 밀봉은 방법의 단계 c)로 이미 제공된 연결 엣지를 발생한다. 이러한 절차는 예를 들어 PP또는 PE 부직포 물질의 구비가 수행될(carried out) 수 있다.
자유-형상 밀봉 도구 또는, 예를 들어 임펄스(impulse) 밀봉을 구비한 용접 바로 불리우는, 제어된 스팟 밀봉 도구(spot sealing tool)는 특히 방법의 단계 i)의 연결하는 엣지인, 연결 엣지들을 생산하기 위해 고려된다.
원칙적으로 밀봉 이음새들 모두는 동시에 형성될 수 있다. 그러나 바람직하게, 둘, 셋 또는 이상의 밀봉 이음새들은 다른 것 후에 가공 동안 동시에(at times one) 설치(set)된다. 이것은 특히 언제든지 다수의 VIP들이 필름 구조에서 동시에 생산되는 경우이다. 그 후, 전체의 필름 구조 주위에서 작동하는 밀봉 이음새들은 제1 밀봉 가공에 생산될 수 있고, 그러므로 마지막 이음새들이 아니며, 더 나은 밀봉 가공에 생산될 수 있는 또 다른 하나로부터 개개의(individual) VIP들 각각인 밀봉 이음새들은, 그러므로 마지막 이음새이다.
파우더, 특히 실리카 파우더는, 예를 들어, 초기 더 낮은 가공에서, 및 마지막 밀도로 돌아가는 가공이며, 진공 단열체의 상기 초기 밀도의 적어도 30%에 놓이는, 사일로 또는 큰 백 내의 밀도를, 60 내지 120kg/m3의 초기 밀도의 가공으로 도입될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 있어서, 이러한 가공은 저장 사일로 또는 대형 저장 백 내의 파우더-같은 필링 물질(4)은 제1의, 중간 밀도에 있고, 수용 공간(7) 안으로 채워지는 동안에는 제2의, 낮은 밀도로 가져 와지고, 수용 공간(7) 안으로 채워진 후에는 제1 밀도보다 상당히 높은 제3 밀도로 배출에 의해 및/또는 기계적 가압에 의해 압축되는 방식으로 이어진다. 제2 밀도가 바람직하게 대략 제1 밀도의 3/4 내지 1/4이고, 바람직하게, 제1 밀도의 대략 1/2인 이러한 경우는 바람직하다.
배출은 바람직한 임의의 방식에서 원칙적으로 일어날 수 있다. 그러나 바람직하게, 배출은 낮은 진공 및 그 후의 높은 진공의 적용을 구비하는 두-단계(two-stage) 가공이 일어난(takes place)다. 이러한 경우에, 배출은 바람직하게 진공 챔버에 일어난다.
수용 공간 내에 파우더의 채움 후에, 파우더의 압축은 일어날 수 있다. 이러한 경우에, 압축은 배출 전, 동안 및/또는 후에 일어날 수 있다.
본 명세서에 개시되어 있음.
본 발명은 선호되는 바람직한 실시예들을 단지 표현하는 도면에 기초하여 아래의 더 상세한 설명은 설명된다. 정제(refinements)를 위한 바람직한 가능성은 또한 이러한 설명에 기술된다.
도면에서,
도 1은 매우 도식화된 형태에서 간단화 된 사시도에서 진공 단열체의 수용 공간의 필링의 제1 단계를 도시한다.
도 2는 도 1에 대응하는 표현에서, 완전히 채워진, 진공-밀폐 필름으로부터 형성된 컨테이너를 도시한다.
도 3은 진공 챔버에서 도 2로부터 컨테이너를 도시한다.
도 4는 배출되고 가압된 진공 챔버 내의 도 2로부터의 컨테이너를 도시한다.
도 5는 진공 챔버 내의 컨테이너에 대응하는 더 바람직한 실시예를 도시한다.
어떻게 진공 단열체를 생산하기 위한 본 발명을 따르는 방법의 제1 단계가 나아가는 지는 도 1로부터 확인될 수 있다.
다중-층 및/또는 코팅된 층을 말하는, 제1 진공-밀폐 필름(vacuum-tight film 1) 또는 필름 연결부(film connection)가 제공된다. 표시된 바람직한 실시예에서, 이러한 필름(1)은 그것으로서, 예를 들어 알루미늄으로 코팅된 플라스틱 웨이퍼-씬 필름인, 튜브-같은(tube-like) 고 차단성 필름이다. 이러한 필름은 또한 다중-층 구성일 수 있다. 이러한 필름은 용접(welding 2)으로 인해 튜브의 하부 단부에 진공-밀폐 방법으로 미리 밀폐된다. 그 결과, 튜브-같은 진공-밀폐 필름(1)은 상단에서 개방되는 백의 종류를 형성할 수 있다. 전적으로, 진공-밀폐 필름(1)을 포함하는 이러한 백은 VIP(3)의 초기 상태이다.
도1은 또한 공기를 투과할 수 있는 평탄한 필터 물질(5)을 도시하지만 점선으로 그곳에 표시된 파우더-같은 필링 물질(4)로 투과할 수 없다. 이러한 평탄한 필터 물질(5)은, 임의의 경우인 평탄한 필터 물질(5) 및 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 사이의 연결 엣지(6)가 파우더-같은 필링 물질로 투과할 수 없는, 바람직하게 또한 연결의 특별한 종류(particular kind)의 결과로(as a result) 공기로 투과할 수 없는, 이러한 방식의 엣지들에서 필름(1) 또는 필름 연결부에 단단히 연결된다. 어떻게 이러한 강한 내구력을 가진(durable) 연결이 생산되는 지는 설명의 일반적인 부분 내 상세한 설명에서 기술되었다. 열 용접(Thermal welding), 초음파 용접 및/또는 점착성 접착제(adhesive bonding )는 특히 고려(consideration)하는 상태가(come into)된다.
진공-밀폐 필름(1) 및 평탄한 필터 물질(5)을 포함하는 혼합물이 파우더-같은 필링 물질(4)로 채워질 수 있지만, 수용 공간(7)이 사이에서 얻어진 외측에 대하여 밀폐되는 이러한 방식으로 배열되는 것은 도1에 도시될 수 있다. 도 1에서, 파우더-같은 필링 물질(4)의 일부는 수용 공간(7); 내부로 미리 채워지고, 수용공간(7)은 여전히 비게(empty) 된다. 공기는, 수용 공간(7)의 필링이 평탄한 필터 물질(5)을 통해 위 방향으로 방출할 수 있는 동안 퇴출(displaced)된다. 그러나, 파우더-같은 필링 물질(4)은 필터 물질(5)에 의한 수용 공간(7)에서 유지된다.
도 1은 또한 어떻게 파우더-같은 필링 물질(4)이 수용 공간(7) 내로 도입(introduced)되는지를 명확하게 만든다. 평탄한 필터 물질(5)의 부착(attaching) 전에, 하지만 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부에 평탄한 필터 물질(5)의 부착 후에 이것은 도입된다. 필링 장치(9)의 필링 요소(8)는 이러한 목적을 위해 제공하는 평탄한 필터 물질(5)을 통과한다.
도1은 구체적으로, 따라서 일반적인 대기압 하(atmospheric pressure)에서 높은 주변 압력(ambient pressure)을 구비한 상태를 도시한다. 이러한 경계조건들 하의(boundary conditions), 파우더-같은 필링 물질(4)의 바람직한 양은 주위 압력보다 (다소) 높은 필링 압력 하에서 필링 요소(8)를 통해 수용 공간(7)내로 채워진다. 원칙적으로, 주위 압력세어 채움은 또한 가능하다. 그러나, 이것은, 특히 가벼운(lightweight) 필링 물질(4)의 경우에 오래걸리고 효과적이지 않다.
한동안 수용 공간(7)은 완성된 필링 작용 같은 바람직한 방식에서 파우더-같은 필링 물질(4)의 적합한(appropriate) 양으로 채워졌다. 필링 요소(8)는 평탄한 필링 물질(5)로부터 제거되고, 평탄한 필링 물질(5)은 통과되는 위치에 교려된 위치에서 다시 폐쇄된다.
바람직하게 외부로부터 몇몇 각각 적용되는 효과로 인해 고려된 위치에서 평탄한 필터 물질(5)을 다시-밀봉하는 것은 원칙적으로 가능하다. 그러나 이것은, 외부로 방출함에도 불구하고 항상 파우더-같은 필링 물질(4)의 위험을 수반한다. 따라서, 평탄한 필터 물질(5)로 이용되는 심지어(even) 고려된 위치에서 필링 물질(4)로 투과할 수 없는 이러한 방식으로 필링 요소(8)의 제거 후에 그것 스스로 재-밀봉 하는 공기-투과성 물질은 본 발명의 바람직한 가르침에 의해 제공된다.
임의로 배열된 필터 물질 섬유들을 구비한 필터 물질은 특히 이러한 스스로-밀봉하는 평탄한 필터 물질(5)이다. 특히, 접합한 이것은 예를 들어 촐리 에스테르 부직포와 같은 단일-층 또는 다중-층 부직포 물질이다. 구체적으로, 이러한 예들은 설명의 일반적인 부분에서 기술되었다.
표현되고 선호되는 바람직한 실시예는 예를 들어 스스로-밀봉하는 방법에서 설계(designed)되는 것과 같은 평탄한 필터 물질(5)뿐만 아니라, 밸브 튜브의 방법에서, 스스로-밀봉하는 밸브(11)가 제공된 평탄한 필터 물질(5)인 구조물인 설계를 도시한다. 평탄한 필터 물질(5)의 통과는 밸브(11)를 통해 일어난다. 필링 요소(8)이 철거될 때, 튜브-같은 밸브(11)는 평탄한 필터 물질(5)이 이러한 위치에서 그것 스스로 다시 밀봉하는 방식으로 붕괴한다. 이것은 도2에서 개략적으로 표현된다.
스스로-밀봉하는 밸브(11)는 또한 예를 들어 평탄한 필터 물질(5) 및 필름(1) 또는 필름 연결부 사이 커넥팅 엣지(6)에 내장(embedded)된다.
특히 이용되는 파우더-같은 필링 물질(4)에 적당하게 맞춰진 디자인인, 적합한 디자인은 필링 요소(8)을 위하여 제공한다. 필링튜브는바람직하게 메탈로 구성할 수 있도록 표현된다.
우리는 이제 VIP(3)을 생산하기 위한 방법의 설명을 구비하여 계속한다. 지금까지, 청구항 1의 방법의 단계들 a) 내지 g)은 논의되었다.
도 3은 그후의 다음 방법의 단계를 도시한다. 필름(1) 또는 필름 커넷션 및 평탄한 필터 물질(5) 및 또한 수용 공간(7)에 위치된 필링 물질(4)을 포함하는 혼합물(composite)은 이전 방법의 단계에서 주위 압력과 비교(comparison)하여 상당히 낮은 압력(진공)으로 전체와 같이 돌아간다(brought). 이러한 경우에, 그곳에 위치된 수용 공간(7) 및 파우더-같은 필링 물질(4)는 평탄한 필터 물질을 통하여 그들스스로에 의해 통기(vented) 된다. 실제로(In practice), 파우더-같은 필링 물질(4)의 작은 개별체들(small individual bodies) 사이의 사이 공간들(interspaces)은 배출된다. 미래(future)의 VIP(3)가 위치된되는, 진공챔버(12)가 나타난다. 흡입 추출(suction extraction) 연결은 화살표(12)에 의해 진공 챔버(12)의 산부에서 지시된다.
만약 야기된 VIP(3)이 백의 개구로 상단에서 연결된다면, 그것은 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 및 배출되지 않은 필름(1) 주위의 공간에 의해 형성되고, 백의 배출은 그것 스스로 모두 가압된 백인 효과를 구비한다.
표시된 바람직한 실시예는 가압 바들(pressing bars) 또는 가압 램들(pressing rams 13)에 의해 발생하는 평탄한 필터 물질(5)에 의해 밀봉되고, 진공-밀폐 필름(1)에 의해 형성되는 백의 모두를 가압하는 변화를 도시한다. 이것들은 VIP(3)을 위해 바람직하게 늦은 형상 내로 백을 가압하고, 진공 챔버(12)에서 배열된다. 수용 공간(7)내에 사실상 더이상 공기가 없기 때문에 쉽게 발생한다. 이러한 이유로, 백의 내부는 파우더-같은 필링 물질(4)의 외부 밀도(apparent density)로 함께 가압 될 수 있다. 이러한 모든 것들은 도 3에서 개략적으로 도시된다. 가압 방향은 점선 화살표에 의해 표시된다.
지속 되는(sustained) 진공을 구비하는, 야기되는 VIP(3)으로 불리우는, 이러한 연결 엣지(10)가 진공-밀폐 필름(1)은 공기로 투과할 수 없는 이러한 방식으로 완벽하게 엣지들 주위를 마지막으로 단단히 밀봉하고, 그러므로 전체(whole)와 같이 수용 공간(7)은 공기-밀폐 방법으로 밀봉된다.
이러한 작용은 도 4 내지 도 3으로부터 전환(transition)으로 도시될 수 있다. 연결 엣지(10)를 생산하기 위한 예와 같이 이곳에 지시된 것은, 그것 스스로 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부의 공기-밀폐 연결을 이루고(establish) 압력에 의해 연결 엣지(10)를 생성하는 가열된 밀봉 바들(14)이다.
도 5는 도 4와 다소 다른 바람직한 실시예를 도시한다. 방법의 단계i)의 도 3 내지 4의 바람직한 실시예에서 연결 엣지(10)는 진공-밀폐 필름(1)이 그것 스스로의 연결에 의해 생산되는 반면, 방법의 단계 i)의 도5의 바람직한 실시예에서 연결 엣지(10)는 한편으로 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부, 또 다른 한편으로 필름 연결부 및 제2 진공-밀폐 필름(15) 또는 필름 연결부 사이에서 생산된다. 그 결과 다른 모양은 진공-밀폐 필름(1)의 개방된 단부에서 성취될 수 있고, 그것들은, 그것 스스로 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부의 간단한 "동시 압착(squeezing together)"을 제한하지 않는다.
여기서, 가열된 밀봉 바들(14)은 주변으로 바람직하게 배열된다.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 방법의 여기서 표현된 바람직한 실시예의 특별한 양태를 개시한다. 여기서, 방법의 단계 c)의 연결 엣지(6)는, 방법의 단계 c)로 생산되는 연결 엣지(6)의 외측에 적어도 부분적으로 생산되는 방법의 단계 i)의 연결 엣지 및 필름(1) 또는 필름 연결부의 외부 엣지로부터 내부방향으로 적은 거리(distance)을 생산하는 것은 제공된다. 고 차단성 필름 또는 고 차단성 필름들(도 5)의 표면들 사이에서 불리우는(to say) 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부의 표면들 사이의 외부 연결 엣지(outerconnecting edge 10)가 직접(directly) 생산되는 것은 이러한 측정에 의해 보장된다. 이것은 -여기서- 이러한 연결 엣지(10)의 외부 일부의 임의의 경우에 적용한다. 대게 적어도 확실한 넓이의 공기-투과성으로 물질의 상대적으로 거대한(great) 길이를 심지어 초과하는(over) 평탄한 필터 물질(5)이 연결 엣지(10)에 부주의하게(inadvertently) 놓이지 않는 것은 보장된다. 설명의 일반적인 부분에서 이미 정해진(stated) 바와 같은, 이러한 절차는, 예를 들어 PET 부직포 물질의 경우에서 추천할 수 있다.
도 4에서 연결 엣지(10)는 가열된 밀봉 바들(14)로 인한 열 용접(thermal welding)으로 인해 생산되는 반면, 도 5에서는 밀봉 바들(14)로 인하여 그곳에 아직 생산되지 않았기 때문에, 대쉬-점 선들에 의해 그것의 위치를 오직 표시한다.
만일 평탄한 필터 물질(5)이, 특히 열 용접 또는 초음파 용접의 경우에서, 그것 스스로 완전한 공기-밀폐인 물질이라면, 방법의 단계 c)로 생산된 연결 엣지(6) 상에 생산된 방법의 단계 i)의 연결 엣지(10)인 위험을 감수(take the risk)하는 것은 또한 허용 가능하다. 설명의 일반적인 부분에서 이미 선호되는 바와 같이, 이러한 절차는, 예를 들어 PE 또는 PP 부직포 물질의 경우에서 전개(followed)될 수 있다.
표현되고, 제어된 열 밀봉 바(thermal sealing bars 14)들 대신, 부분 밀봉 도구(spot sealing tools) 또는 다은 대응하는 밀봉 도구들은 또한 이용될 수 있다. 특히 초음파 시스템은 또한 고려된다.
한편으로 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 및 다른 한편으로 평탄한 필터 물질(5)의 준비(provision)를 위하여, 그것들이 생산되는 VIP(3)을 위한 적합한 크기로 제공되는 것은 우선(firstly)일 수 있다. 그러나 대안적이고 바람직한 바와 같이, 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 및 평탄한 필터 물질(5) 모두가 롤 물질로 제공되고 계속적으로 가공되는 것은 아마 오히려(probably rather) 제공될 수 있다.
밀봉 이음새들의 부착을 위하여, 참조는 설명의 일반적인 부분으로 만들 수 있다. 특히 롤(roll)로부터 가공된 상대적으로 큰 필름들(1)의 경우에, 마지막 이음새가 아닌 주변(peripheral) 밀봉 이음새들과 작업하는 것은 가능할 수 있다.
VIP(3)을 생산하기 위한 방법으로 수용 공간(7)의 효율적이고(effective) 편의적임(expedient)을 보장하기 위하여, 저장 사일로 또는 대형 저장 백 내의 파우더-같은 필링 물질(4)은 제1의, 중간 밀도에 있고 수용공간(7) 안으로 채워지는 동안에는 제2의, 낮은 밀도로 가져와 지며 수용공간(7) 안으로 채워진 후에는 제1 밀도보다 상당히 높은 제3 밀도로 배출에 의해 및/또는 기계적 가압에 의해 압축되고, 제2 밀도는 바람직하게 대략 제1 밀도의 3/4 내지 1/4이고, 바람직하게, 제1 밀도의 대략 1/2인 것을 특징으로 하는 것이 특히 추천된다.
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Claims (11)

  1. 다음의 방법의 단계들을 구비하는 진공 단열체(진공 단열 패널; VIP)을 생산하기 위한 방법에 있어서,
    a) 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부가 제공되는 단계;
    b) 공기에 투과할 수 있지만 파우더-같은 필링 물질(4)에 투과할 수 없는 평탄한 필터 물질(5)이 제공되는 단계;
    c) 제1 연결 엣지(6)가 파우더-같은 필링 물질(4)에 어떤 경우에도 투과할 수 없도록 평탄한 필터 물질(5)은 엣지들에서 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부에 단단히 연결되어 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 사이에 제1 연결 엣지(6)를 형성하는 단계;
    d) 필링 물질(4)이 채워질 수 있고 외부에 대해 닫히는 수용 공간(7)이 사이에서 얻어지도록 한편으로 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 및 다른 한편으로 평탄한 필터 물질(5)이 배열되는 단계;
    e) 평탄한 필터 물질(5)은 파우더-같은 필링 물질(4)을 위한 필링 장치(9)의 필링 요소(8)에 의해 통과되는 단계;
    f) 주변 압력에서, 바람직한 양의 파우더-같은 필링 물질은 필링 요소(8)를 통해 수용 공간(7)으로 채워지는 단계;
    g) 수용 공간(7)의 필링의 완성 후에, 필링 요소(8)는 평탄한 필터 물질(5)로부터 제거되고, 평탄한 필터 물질(5)은 필링 요소(8)가 평탄한 필터 물질(5)을 통과했던 위치에서 다시 밀폐되는 단계;
    h) 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 및 평탄한 필터 물질(5)을 포함하는 복합체 그리고 전체로서 수용 공간(7)에 위치된 필링 물질(4)은 상기 단계 f)에서 상기 주변 압력보다 상당히 낮은 압력에 이르게 되고, 이에 따라 수용 공간(7) 및 상기 수용 공간(7)에 위치된 파우더-같은 필링 물질(4)의 개별체들 간의 사이 공간들이 환기되고, 공기가 평탄한 필터 물질(5)을 통해 배출되는 단계; 및
    i) 지속적인 진공에서, 제2 연결 엣지(10)가 공기에 투과할 수 없어 수용 공간(7)이 전체로서 공기-밀폐 방식으로 밀봉되도록 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부는 엣지들 주위에서 완전히 단단하게 밀봉되어 제2 연결 엣지(10)를 형성하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    필링 요소(8)가 평탄한 필터 물질(5)을 통과했던 위치에서 필링 물질(4)에 불투과성이도록 필링 요소(8)의 제거 후 자가 밀폐하는 공기-투과성 물질은 평탄한 필터 물질(5)로서 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    단일-층 또는 다중-층의 부직포 물질이 평탄한 필터 물질(5)로 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    평탄한 필터 물질(5) 및 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 사이의 제1 연결 엣지(6) 또는 평탄한 물질(5)에는 밸브(11)의 일부가 붕괴함으로써 밀봉되는 자가-밀봉 밸브(11)가 제공되고, 방법의 단계 e)에서 평탄한 필터 물질(5)의 통과는 밸브(11)에 의해 또는 밸브(11)를 통해 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    필링 튜브는 필링 요소(8)로 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 및 평탄한 필터 물질(5) 모두는 생산되는 진공 단열 패널(VIP)(3)에 적합한 크기의 각각의 경우로 제공되거나,
    진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 및 평탄한 필터 물질(5) 모두는 롤 형태로 제공되고 연속적으로 가공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    방법의 단계 i)에서 제2 연결 엣지(10)는 제2 연결 엣지(10) 자체에 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부를 연결함으로써 생성되거나,
    방법의 단계 i)에서 제2 연결 엣지(10)는 진공-밀폐 필름(1) 또는 필름 연결부 및 제2 진공-밀폐 필름(15) 또는 필름 연결부 사이에서 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    방법의 단계 c)에서 제1 연결 엣지(6)는 필름(1) 또는 필름 연결부의 외부 엣지로부터 내측으로 작은 거리로 생성되고, 방법의 단계 i)에서 제2 연결 엣지(10)는 방법의 단계 c)에서 생성된 제1 연결 엣지(6)의 외측에 적어도 부분적으로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    방법의 단계 i)에서 제2 연결 엣지(10)는 방법의 단계 c)에서 생성된 제1 연결 엣지(6) 상에서 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 방법의 단계들 h) 및 i)는 진공 챔버(12) 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    파우더-같은 필링 물질(4)은
    저장 컨테이너에서 제1의, 중간 밀도에 있고,
    수용 공간(7)으로 채워지는 동안에 제2의, 낮은 밀도에 이르고,
    수용 공간(7)으로 채워진 후에, 제1 밀도보다 높은 제3 밀도로, 파우더-같은 필링 물질(4)의 개별체들 간의 사이 공간들의 배출에 의해 및/또는 기계적 가압에 의해 압축되는 것을 특징으로 하는 방법.
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