KR101997828B1 - Insulation board, and apparatus and method for manufacturing the insulation board - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는, 상부가 개방되고, 내부에 저장 공간을 포함하는 챔버; 상기 챔버와 결합하여 개방된 상기 상부를 밀폐하는 커버; 및 상기 커버와 연결되어 상기 저장 공간의 압력을 조절하는 압력조절부;를 포함하고, 상기 챔버의 바닥부는 상기 저장 공간으로 가스를 공급하는 복수의 홀들이 형성되며, 상기 저장 공간에는 액상 규산 소다를 포함하는 유동성을 가지는 충진재가 채워지고, 상기 가스는 이산화탄소 가스를 포함하는 단열판 제조 장치를 개시한다.One embodiment of the present invention is a chamber comprising: a chamber having an open top and a storage space therein; A cover coupled to the chamber to seal the open top; And a pressure regulating unit connected to the cover to regulate a pressure of the storage space, wherein a bottom of the chamber is formed with a plurality of holes for supplying gas to the storage space, and a liquid silicon silicate , And the gas includes carbon dioxide gas.
Description
본 발명의 실시예들은, 단열판, 단열판 제조 장치 및 단열판 제조 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to an insulating plate, an insulating plate manufacturing apparatus, and a method of manufacturing an insulating plate.
최근 친환경과 에너지 저감에 대한 관심이 급증하고 있고, 이의 일환으로 건축물에 태양열, 지열 등과 같은 신재생 에너지를 활용하기 위한 설비 등을 도입하고 있다. 그러나, 건축물의 단열 효율이 낮으면, 손실되는 열을 보충하기 위해 추가적으로 가스 또는 전기 에너지를 소비하여야 하므로, 에너지 저감을 위해서는 건축물의 단열이 우선시될 필요가 있다. 한편, 기존의 단열재는 석면을 포함하거나, 스치로폼과 같은 가연성의 유기물 단열재를 포함하였다. 그러나, 석면은 인체에 유해한 공업재로 분류되어 있고, 가연성 단열재는 열에 취약하고 화재시 유독성의 가스를 발생시키는 문제가 있는바, 우수한 단열 효과를 가지면서 친환경적인 단열재의 필요성이 커지고 있다.Recently, interest in eco-friendliness and energy reduction is increasing rapidly, and as a part of this, facilities for utilizing new and renewable energy such as solar heat and geothermal energy are being introduced into buildings. However, if the insulation efficiency of a building is low, additional gas or electric energy must be consumed in order to compensate for the loss of heat. Therefore, in order to reduce energy, insulation of buildings needs to be given priority. On the other hand, existing insulation materials include asbestos or combustible organic insulation materials such as styrofoam. However, since asbestos is classified as a harmful industrial material, flammable insulating material is vulnerable to heat and toxic gas is generated in case of fire, and therefore, there is an increasing need for an environmentally friendly insulating material with excellent insulating effect.
본 발명의 실시예들은, 친환경적인 단열판 및 이를 용이하게 제조할 수 있는 제조 장치와 제조 방법을 제공한다.Embodiments of the present invention provide an environmentally friendly heat insulating plate and a manufacturing apparatus and a manufacturing method that can easily manufacture the same.
본 발명의 일 실시예는, 상부가 개방되고, 내부에 저장 공간을 포함하는 챔버; 상기 챔버와 결합하여 개방된 상기 상부를 밀폐하는 커버; 및 상기 커버와 연결되어 상기 저장 공간의 압력을 조절하는 압력조절부;를 포함하고, 상기 챔버의 바닥부는 상기 저장 공간으로 가스를 공급하는 복수의 홀들이 형성되며, 상기 저장 공간에는 액상 규산 소다를 포함하는 유동성을 가지는 충진재가 채워지고, 상기 가스는 이산화탄소 가스를 포함하는 단열판 제조 장치를 개시한다.One embodiment of the present invention is a chamber comprising: a chamber having an open top and a storage space therein; A cover coupled to the chamber to seal the open top; And a pressure regulating unit connected to the cover to regulate a pressure of the storage space, wherein a bottom of the chamber is formed with a plurality of holes for supplying gas to the storage space, and a liquid silicon silicate , And the gas includes carbon dioxide gas.
본 실시예에 있어서, 상기 커버는 상기 챔버와 분리 가능하게 결합할 수 있다.In this embodiment, the cover is releasably engageable with the chamber.
본 실시예에 있어서, 상기 챔버는 상기 저장 공간을 복수의 공간으로 구획하는 복수의 격벽들을 내부에 포함할 수 있다.In this embodiment, the chamber may include therein a plurality of partitions partitioning the storage space into a plurality of spaces.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 홀들은 상기 복수의 공간에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.In the present embodiment, the plurality of holes may be formed at positions corresponding to the plurality of spaces.
본 실시예에 있어서, 상기 바닥부는 내부에 상기 복수의 홀들과 연결된 복수의 공급 파이프를 포함할 수 있다.In the present embodiment, the bottom portion may include a plurality of supply pipes connected to the plurality of holes therein.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 공급 파이프로 상기 가스를 공급하는 가스 공급부를 더 포함할 수 있다.In the present embodiment, the gas supply unit may further include a gas supply unit for supplying the gas to the plurality of supply pipes.
본 실시예에 있어서, 상기 바닥부는 상기 가스 공급시 상기 홀을 개방하도록 상기 홀을 덮는 판막들을 더 포함할 수 있다.In the present embodiment, the bottom portion may further include valve films covering the holes to open the holes when the gas is supplied.
본 실시예에 있어서, 상기 액상의 충진재는 상기 액상 규산 소다와 혼합된 용융 상태의 고분자 물질을 더 포함할 수 있다.In the present embodiment, the liquid filler may further include a polymer material in a molten state mixed with the liquid sodium silicate.
본 발명의 다른 실시예는, 챔버의 저장 공간에 유동성을 가지는 충진재를 채우는 단계; 상기 저장 공간의 압력을 낮추고, 상기 충진재로 가스를 공급하는 단계; 및 상기 충진재를 냉각하여 단열판을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 충진재는 액상 규산 소다와 용융 상태의 고분자 물질을 포함하고, 상기 가스는 이산화탄소 가스를 포함하며, 상기 단열판은 상기 용융 상태의 고분자 물질이 냉각되어 형성된 매트릭스와, 상기 매트릭스 내부에 분산되고 상기 이산화탄소 가스와 상기 액상 규산 소다가 반응하여 형성된 구 형상의 세라믹 규소들을 포함하는 단열판 제조 방법을 개시한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: filling a storage space of a chamber with a filler having fluidity; Lowering the pressure of the storage space and supplying gas to the filling material; And forming a heat insulating plate by cooling the fill material, wherein the fill material includes liquid sodium silicate and a polymer material in a molten state, the gas includes carbon dioxide gas, and the heat insulating plate is made of the polymer material in the molten state And a spherical ceramic silicon dispersed in the matrix and formed by the reaction of the carbon dioxide gas and the liquid sodium silicate.
본 실시예에 있어서, 상기 가스는 상기 충진재 내부에 기포를 형성하고, 상기 세라믹 규소는 상기 기포를 에워싸도록 형성될 수 있다.In this embodiment, the gas forms bubbles in the filler, and the ceramic silicon may be formed to surround the bubbles.
본 실시예에 있어서, 상기 기포 발생시 상기 충진재의 부피가 증가할 수 있다.In this embodiment, the volume of the filler material may increase when the bubble is generated.
본 실시예에 있어서, 상기 세라믹 규소들 각각은 속이 빈 구 형상을 가질 수 있다.In the present embodiment, each of the ceramic silicones may have a hollow sphere shape.
본 실시예에 있어서, 상기 저장 공간에 상기 충진재를 채운 후, 상기 챔버와 결합하는 커버에 의해 상기 저장 공간을 밀폐하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, the filling space may be filled in the storage space, and the space may be sealed by a cover coupled with the chamber.
본 실시예에 있어서, 상기 가스는 상기 챔버의 바닥부에 형성된 홀들을 통해 공급될 수 있다.In this embodiment, the gas may be supplied through holes formed in the bottom of the chamber.
본 실시예에 있어서, 상기 챔버는 상기 저장 공간을 복수의 공간으로 구획하는 복수의 격벽들을 내부에 포함하고, 상기 복수의 홀들은 상기 복수의 공간에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.In the present embodiment, the chamber may include therein a plurality of partition walls partitioning the storage space into a plurality of spaces, and the plurality of holes may be formed at positions corresponding to the plurality of spaces.
본 실시예에 있어서, 상기 바닥부는 상기 홀들을 덮는 판막들을 더 포함하고, 상기 판막들은 상기 가스 공급시 상기 홀들을 개방할 수 있다.In this embodiment, the bottom portion may further include valve films covering the holes, and the valve films may open the holes when supplying the gas.
본 발명의 또 다른 실시예는, 고분자 매트릭스; 및 상기 매트릭스 내에 분산된 세라믹 규소들;을 포함하고, 상기 복수의 세라믹 규소들 각각은 속이 빈 구 형상을 가지는 단열판을 개시한다.Another embodiment of the present invention is a polymer matrix comprising: a polymer matrix; And ceramic silicon dispersed in the matrix, wherein each of the plurality of ceramic silicones has a hollow sphere shape.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 세라믹 규소들 각각은 내부 빈 공간에 이산화탄소 가스를 포함할 수 있다.In the present embodiment, each of the plurality of ceramic silicones may include carbon dioxide gas in the inner hollow space.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.
본 실시예들에 의하면, 친환경적인 단열판을 제조할 수 있으며, 단열판의 제조 공정을 단순화할 수 있다. According to the embodiments, an environmentally friendly heat insulating plate can be manufactured, and the manufacturing process of the heat insulating plate can be simplified.
또한, 단열판이 사용되는 환경에 따라 단열판 내부의 공극 크기 및 공극률을 조절할 수 있으며, 우수한 생산성을 가지고 단열판을 대량 생산할 수 있다. 물론, 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Also, it is possible to control the pore size and porosity inside the heat insulating plate according to the environment in which the heat insulating plate is used, and it is possible to mass-produce the heat insulating plate with excellent productivity. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열판 제조 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 II-II' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 개략적으로 도시한 확대도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열판 제조 방법을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열판의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 III-III' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing an apparatus for manufacturing an insulating plate according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a cross section taken along the line II 'in FIG.
3 is a cross-sectional view schematically showing an example of a cross-section taken along a line II-II 'in FIG.
4 is an enlarged view schematically showing an enlarged portion A of Fig.
5 and 6 are cross-sectional views schematically showing a method for manufacturing an insulating plate according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view schematically showing an example of an insulating plate according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view schematically showing an example of a cross section taken along line III-III 'of FIG.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 각 도면에서, 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Also, in the drawings, the constituent elements are exaggerated, omitted or schematically shown for convenience and clarity of explanation, and the size of each constituent element does not entirely reflect the actual size.
각 구성요소의 설명에 있어서, 상(on)에 또는 하(under)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(on)과 하(under)는 직접 또는 다른 구성요소를 개재하여 형성되는 것을 모두 포함하며, 상(on) 및 하(under)에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of each constituent element, in the case where it is described as being formed on or under, it is to be understood that both on and under are formed directly or through other constituent elements And references to on and under are described with reference to the drawings.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, do.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열판 제조 장치를 개략적으로 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 I-I' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도, 도 3은 도 1의 II-II' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도, 그리고 도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 개략적으로 도시한 확대도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing an apparatus for manufacturing an insulating plate according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a cross-sectional view taken along line II ' Sectional view schematically showing an example of a cross section, and Fig. 4 is an enlarged view schematically showing an enlarged view of a portion A in Fig.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열판 제조 장치(100)는, 상부가 개방되고, 내부에 저장 공간을 포함하는 챔버(110), 챔버(110)와 결합하여 개방된 상부를 밀폐하는 커버(120), 및 커버(120)와 연결되어 저장 공간의 압력을 조절하는 압력조절부(140)를 포함할 수 있다. 또한, 단열판 제조 장치(100)는 챔버(110)로 가스를 공급하기 위한 가스 공급부(150)를 더 포함할 수 있다.1 to 4, an
챔버(110)는 내부에 저장공간을 포함하며, 상부는 개방된 상태로, 개방된 상부를 통해 충진재가 저장공간에 채워질 수 있다. 일 예로, 챔버(110)는 대략 육면체의 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 챔버(110)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 1 내지 도 3에서는 육면체의 형상을 가지는 챔버(100)의 상부면이 전부 개방된 상태를 예시하고 있으나, 개방된 상부의 형상은, 이를 통해 충진재가 저장공간에 채워질 수 있다면, 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있다.The
충진재는 단열판을 제조하기 위한 원재료로써, 적어도 액상 규산 소다를 포함하고, 유동성을 가지는 상태로 저장공간에 채워질 수 있다. 일 예로, 충진재는 혼합된 액상 규산 소다와 용융 상태의 고분자 물질을 포함할 수 있다. 또한, 챔버(110)는 저장공간에 채워진 충진재가 유동성을 가지는 상태를 유지할 수 있도록 충진재에 열을 가하기 위한 히터를 더 포함할 수 있다.The filling material contains at least liquid sodium silicate as a raw material for manufacturing an insulating plate, and can be filled in the storage space with fluidity. As an example, the filler material may comprise mixed liquid sodium silicate and a polymeric material in a molten state. In addition, the
한편, 충진재에 의해 형성되는 단열판은 내부에 속이 빈 구 형상의 세라믹 규소들을 포함할 수 있는데, 세라믹 규소는 충진재에 포함된 액상 규산 소다와 이산화탄소 가스가 반응하여 형성될 수 있다. On the other hand, the insulating plate formed by the filling material may include hollow spherical ceramic silicones, and the ceramic silicon may be formed by reacting liquid sodium silicate and carbon dioxide gas contained in the filler.
이산화탄소 가스는 챔버(110)의 바닥부(130)에 형성된 복수의 홀(132)을 통해 공급될 수 있다. 구체적으로, 복수의 홀(132)들은 가스를 저장 공간으로 공급하는데, 이때 복수의 홀(132)에서 공급되는 가스는 이산화탄소 가스를 포함할 수 있다. 일 예로, 복수의 홀(132)에서 공급되는 가스는 이산화탄소 가스와 공기 또는 불활성 가스를 포함할 수 있으며, 이들 기체 간의 혼합 비율, 공급되는 가스의 유량 등을 조절함으로써, 형성되는 세라믹 규소의 크기, 밀도 등을 조절할 수 있다. 이에 대하여서는 도 5 및 도 6에서 자세히 설명하기로 한다.The carbon dioxide gas may be supplied through a plurality of
챔버(110)는 저장 공간을 복수의 공간으로 구획하는 복수의 격벽(112)들을 내부에 포함할 수 있다. 복수의 격벽(112)들은 서로 일정간격 이격되며, 챔버(110) 보다 작은 높이를 가질 수 있다. The
복수의 격벽(112)들은 챔버(110)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 복수의 격벽(112)들의 유지 보수가 용이할 수 있다. 일 예로, 챔버(110)의 내벽에는 격벽(112)과 결합하기 위한 안내홈 등이 형성될 수 있으며, 격벽(112)에는 상기 안내홈과 결합하는 레일 등이 형성됨으로써, 격벽(112)은 챔버(110)의 내벽에 슬라이딩 체결될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 복수의 격벽(112)들은 다양한 방법에 의해 챔버(110)의 내벽과 결합될 수 있다.The plurality of
복수의 격벽(112)들에 의해 분리된 복수의 공간에는 각각 충진재가 채워질 수 있고, 이에 따라 복수의 단열판이 일시에 형성되어 단열판의 제조효율이 향상될 수 있다.A plurality of spaces separated by the plurality of
한편, 복수의 격벽(112)들에 의해 분리된 복수의 공간에 효율적으로 가스를 공급하기 위해 홀(132)들은 복수의 공간에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 일 예로, 챔버(110)의 바닥부(130)는 내부에 복수의 홀(132)들과 연결된 복수의 공급 파이프(134)를 포함할 수 있다. 즉, 복수의 공급 파이프(134)와 복수의 격벽(112)들은 서로 교번적으로 배치될 수 있다.Meanwhile, the
복수의 공급 파이프(134)는 가스 공급부(150)로부터 가스를 공급받으며, 가스 공급부(150)와 복수의 공급 파이프(134) 사이의 분배관(152)은 가스 공급부(150)로부터 공급되는 가스를 복수의 공급 파이프(134)로 분배할 수 있다.The plurality of
바닥부(130)는 홀(132)을 덮는 판막(136)을 더 포함할 수 있다. 판막(136)은 홀(132)의 회동 가능하게 일측 가장자리와 결합하며, 홀(132)보다 큰 크기를 가짐으로써 홀(132)을 덮을 수 있다. 따라서, 저장공간에 채워지는 충진재가 홀(132)을 통해 유출되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 홀(132)에서 가스가 공급되면, 가스는 판막(136)을 위로 밀어올리면서 홀(132)이 개방되고 가스는 저장공간으로 공급될 수 있다.The
커버(120)는 챔버(110)와 결합하여 개방된 챔버(110)의 상부를 밀폐할 수 있다. 커버(120)는 챔버(110)와 분리 가능하게 결합할 수 있다. 따라서, 챔버(110)와 커버(120)가 분리된 상태에서 충진재는 챔버(110)의 저장 공간에 채워지고, 충진재가 저장 공간에 채워진 후에 커버(120)와 챔버(110)는 결합될 수 있다. 한편, 복수의 격벽(112)들은 챔버(110) 보다 작은 높이를 가지므로, 복수의 격벽(112)들과 커버(120)는 서로 이격될 수 있다. 따라서, 복수의 격벽(112)들과 커버(120) 사이에는 빈 공간이 형성될 수 있다.The
커버(120)에는 압력조절부(140)가 연결된다. 압력조절부(140)는 진공 펌프 등을 포함할 수 있으며, 저장 공간의 압력을 조절할 수 있다. 일 예로, 압력조절부(140)와 연결된 흡입배관(142)은 커버(120)를 관통하여 커버(120)와 결합하고, 흡입배관(142)은 복수의 격벽(112)들과 커버(120) 사이의 빈 공간과 연결될 수 있다. A
한편, 챔버(110)의 저장공간에 충진재가 채워진 상태에서 압력조절부(140)에 의해 저장 공간의 압력이 낮아지면, 충진재 내에 내포된 기체는 충진재 외부로 배출되며, 이에 따라 충진재 내에는 기포가 발생할 수 있다. 이와 같은 상태에서 홀(132)에 의해 가스를 공급하면 가스는 충진재 내부로 용이하게 침투할 수 있다.On the other hand, when the pressure in the storage space is lowered by the
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열판 제조 방법을 개략적으로 도시한 단면도들이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열판의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 8은 도 7의 III-III' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.5 and 6 are cross-sectional views schematically showing a method of manufacturing an insulating plate according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a perspective view schematically showing an example of an insulating plate according to an embodiment of the present invention, and FIG. Is a cross-sectional view schematically showing an example of a cross section taken along the line III-III 'in FIG.
본 발명의 일 실시예에 따른 단열판 제조 방법은, 챔버(110)의 저장 공간에 유동성을 가지는 충진재(160)를 채우는 단계, 저장 공간의 압력을 낮추고 충진재(160)로 가스를 공급하는 단계, 및 충진재(160)를 냉각하여 단열판(170)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The method for manufacturing an insulating plate according to an embodiment of the present invention includes the steps of filling the storage space of the
충진재(160)는 혼합된 액상 규산 소다와 용융 상태의 고분자 물질을 포함할 수 있다. 고분자 물질은 냉각시 고체화하는 물질이면 다양하게 사용될 수 있으며, 내화성 및 난연성을 가지는 것이 바람직하다. 여기서 냉각은 쿨러 등의 의해 액상의 충진재(160)를 냉각하는 것뿐만 아니라, 액상의 충진재(160)가 상온에서 방치되어 응고되는 것을 포함한다.The
액상 규산 소다는 충진재(160)에 30wt% 내지 80wt%로 포함될 수 있다. The liquid sodium silicate may be contained in the
액상 규산 소다의 함량이 30wt% 보다 작으면, 단열판(170)의 매트릭스(172) 내부에 속이 빈 구 형상의 세라믹 규소(173)들이 너무 적게 형성되고, 고르게 분포하기 어려워 단열판(170)의 단열성능이 저하될 수 있다. 반면에, 액상 규산 소다의 함량이 80wt% 보다 크면, 챔버(110)의 바닥부(130)로부터 공급되는 이산화탄소에 의해 충진재(160)의 하부에서 세라믹 규소(173)들의 형성이 집중되어, 매트릭스(172) 내부에 세라믹 규소(173)들이 고르게 분포하지 못하고, 매트릭스(172) 내부에 이산화탄소와 반응하지 않은 액상 규산 소다가 잔존하여 단열판(170)의 기구적 안정성이 저하될 수 있다. 다만, 액상 규산 소다는 단열판(170)의 기공율, 단열효율, 강도 등을 종합적으로 고려하여 다양한 비율로 혼합될 수 있다.If the content of the liquid sodium silicate is less than 30 wt%, too small spherical
또한, 충진재(160)는 발수제 및 방수제 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 발수제 및 방수제는 충진재(160)에 각각 0.5wt% 내지 5wt% 포함될 수 있다. The
발수제는 속이 빈 구 형상의 세라믹 규소(173)의 표면에 습윤현상을 발수함으로써, 속이 빈 구 형상의 세라믹 규소(173)가 수분과 반응하여 가역적으로 액상의 규산 소다와 이산화탄소가스로 분해되는 것을 방지할 수 있다. 방수제는, 일 예로 무기질 침투성 도포 방수제로써, 규산질계 및/또는 기타 유,무기물의 혼합체로 구성될 수 있다. 방수제는, 습기 등에 의해 속이 빈 구 형상의 세라믹 규소(173)가 변성되는 것을 방지할 수 있다. The water repellent agent repels a wetting phenomenon on the surface of the hollow sphere-shaped ceramic silicon (173), thereby preventing the hollow sphere-shaped ceramic silicon (173) from being decomposed into liquid silicate and carbon dioxide gas reversibly reacting with moisture can do. The waterproofing agent is, for example, an inorganic permeable coating waterproofing agent, and may be composed of a mixture of a silicate-based and / or other organic and inorganic substances. The waterproofing agent can prevent dense sphere-shaped
한편, 챔버(110)는 저장 공간을 복수의 공간으로 구획하는 복수의 격벽(112)들을 내부에 포함할 수 있으며, 복수의 격벽(112)들에 의해 분리된 복수의 공간에는 충진재(160)가 각각 채워질 수 있다. 이때, 충진재(160)는 격벽(112)의 높이보다 낮은 높이까지 채워질 수 있다. The
또한, 가스를 공급하기 위한 홀(132)은 복수의 격벽(112)들에 의해 구획된 복수의 공간에 대응하도록 형성될 수 있다. 이때, 홀(132)은 판막(136)에 의해 막힌 상태로써, 유동성을 가지는 충진재(160)가 홀(132)을 통해 유출되는 것을 방지할 수 있다.Further, the
이처럼 충진재(160)를 챔버(110)의 내부 공간에 채운 다음에는, 챔버(110)에 커버(120)를 결합하여 저장 공간을 밀폐할 수 있다.After the
다음으로, 흡입배관(142)과 연결된 압력조절부(도 1의 140)를 이용하여 저장 공간의 압력을 낮추고, 충진재(160)로 가스를 공급한다.Next, the pressure of the storage space is lowered by using a pressure control unit (140 of FIG. 1) connected to the
구체적으로, 복수의 격벽(112)들은 챔버(110) 보다 작은 높이를 가지므로, 복수의 격벽(112)들과 커버(120) 사이의 빈 공간의 압력이 낮아지며, 이에 의해 충진재(160)에 내포된 기체는 격벽(112)들과 커버(120) 사이의 빈 공간을 향해 충진재(160) 외부로 배출되면서, 충진재(160) 내에는 기포(B)가 발생할 수 있다. 이때, 저장 공간의 압력이 낮을수록 충진재(160) 내에서는 기포(B)가 더 용이하게 발생할 수 있다. 한편, 홀(132)에 의해 충진재(160)의 하부에서 공급된 가스는 충진재(160) 내부로 침투하고, 기포(B)의 형태로 충진재(160)의 상부로 이동하게 된다. Specifically, since the plurality of
이와 같이, 충진재(160) 내부에 기포(B)가 발생하면, 충진재(160)의 부피가 증가할 수 있으며, 이에 의해 형성되는 단열판(170)은 무게가 감소할 수 있다. 이때, 충진재(160)는 격벽(112)의 높이보다 낮은 높이까지 채워진 상태이므로, 충진재(160)의 부피가 증가하더라도 격벽(112) 상부로 넘치는 것이 방지될 수 있다.When the bubble B is generated in the filling
홀(132)을 막고 있던 판막(136)은 가스의 공급시에는 개방된다. 예를 들어, 판막(136)이 회동 가능하게 형성된 경우, 공급되는 가스의 압력에 의해 판막(136)이 위쪽으로 들어올려지면서 홀(132)이 개방될 수 있다.The
공급되는 가스는 이산화탄소 가스를 포함하며, 이산화탄소 가스는 충진재(160)에 포함된 액상의 규산 소다와 반응하여 세라믹 규소(173)를 형성할 수 있다. The supplied gas includes carbon dioxide gas, and the carbon dioxide gas reacts with the liquid sodium silicate contained in the
구체적으로, 충진재(160)는 액상의 규산 소다 영역과 용융 상태의 고분자 물질 영역을 포함할 수 있고, 충진재(160)로 공급된 가스는 충진재(160) 내부에서 기포(B)를 형성하는데, 이때 가스에 의해 형성된 기포(B)가 액상의 규산 소다 영역에 도달하면, 이산화탄소 가스와 액상의 규산 소다가 아래의 반응식과 같이 반응하여, 액상의 규산 소다는 세라믹 규소(173)를 형성하게 된다.Specifically, the
[반응식 1] [Reaction Scheme 1]
Na2SiO3, l + CO2, g → SiO2, s + Na2CO3, g Na 2 SiO 3, 1 + CO 2, g SiO 2, s + Na 2 CO 3, g
즉, 세라믹 규소(173)는 기포를 에워싸도록 형성되는바, 세라믹 규소(173)는 속이 빈 구 형상을 가질 수 있다. That is, the
이와 같이 세라믹 규소(173)가 형성되면, 충진재(160)를 냉각하여 단열판(170)을 형성한다. 단열판(170)은 충진재(160)가 채워지는 저장공간의 형상에 따라 형성될 수 있다. 일 예로, 도 7은 판 형상을 가지는 단열판(170)을 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상을 가지고 형성될 수 있다.When the
단열판(170)은 유동성을 가지는 고분자 물질이 냉각되어 형성되는 매트릭스(172)와, 매트릭스(172) 내에 분산된 세라믹 규소(173)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 세라믹 규소(173)는 속이 빈 구 형상을 가지며, 내부의 빈 공간(175)은 이산화탄소 가스를 포함하는 기체로 채워지므로, 세라믹 규소(173)는 우수한 단열효과를 가질 수 있다.The insulating
한편, 복수의 홀(132)에서 공급되는 가스는 이산화탄소 가스와 공기 또는 불활성 가스를 포함할 수 있으며, 매트릭스(172) 내에 분산되는 세라믹 규소(173)의 크기 및 밀도는, 이들 기체 간의 혼합 비율, 공급되는 가스의 유량, 압력조절부(도 1의 140)에 의해 조절되는 압력 등에 조절될 수 있다. Meanwhile, the gas supplied from the plurality of
또한, 챔버(110)는 충진재(160)를 냉각하기 위한 냉각부를 더 포함하여 충진재(160)의 냉각속도를 조절함으로써, 세라믹 규소(173)의 분포도를 조절할 수 있다. 상술한 바와 같이, 세라믹 규소(173)는 속이 빈 구 형상을 가지므로, 유동성을 가지는 충진재(160) 내부에서 충진재(160)의 상부로 이동할 수 있다. 따라서, 초기에 이산화탄소 가스와 액상의 규산 소다가 충진재(160)의 하부에서 반응이 집중된다 하더라도 세라믹 규소(173)의 부상에 의해 충진재(160)의 상부로 이동하여 균일하게 분포될 수 있다. 다만, 충진재(160)의 냉각 속도가 너무 느린 경우는 오히려 충진재(160)의 상부에 세라믹 규소(173)가 집중적으로 분포될 수도 있으므로, 냉각부에 의해 충진재(160)의 냉각 속도를 조절할 수 있다.The
이상에서는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. While the invention has been shown and described with reference to certain embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100: 단열판 제조장치
110: 챔버
112: 격벽
120: 커버
130: 바닥부
132: 홀
134: 공급파이프
136: 판막
140: 압력조절부
142: 흡입배관
150: 가스 공급부
152: 분배관
160: 충진재
170: 단열판:
172: 매트릭스
173: 세라믹 규소100: Insulating plate manufacturing apparatus
110: chamber
112:
120: cover
130:
132: hole
134: supply pipe
136: valve
140: Pressure regulator
142: Suction piping
150: gas supply unit
152: minute piping
160: filler
170: Insulating plate:
172: Matrix
173: Ceramic silicon
Claims (18)
상기 챔버와 결합하여 개방된 상기 상부를 밀폐하는 커버; 및
상기 커버와 연결되어 상기 저장 공간의 압력을 조절하는 압력조절부;를 포함하고,
상기 챔버는 상기 저장 공간을 복수의 공간으로 구획하는 복수의 격벽들을 내부에 포함하고, 상기 챔버의 바닥부는 상기 저장 공간으로 가스를 공급하는 복수의 홀들이 형성되며,
상기 저장 공간에는 액상 규산 소다를 포함하는 유동성을 가지는 충진재가 채워지고, 상기 가스는 이산화탄소 가스를 포함하는 단열판 제조 장치.A chamber having an open top and containing a storage space therein;
A cover coupled to the chamber to seal the open top; And
And a pressure regulating unit connected to the cover to adjust a pressure of the storage space,
Wherein the chamber includes a plurality of partitions partitioning the storage space into a plurality of spaces, and a bottom of the chamber is formed with a plurality of holes for supplying gas to the storage space,
Wherein the storage space is filled with filler having fluidity including liquid sodium silicate, and the gas comprises carbon dioxide gas.
상기 커버는 상기 챔버와 분리 가능하게 결합하는 단열판 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the cover is detachably coupled to the chamber.
상기 복수의 홀들은 상기 복수의 공간에 대응하는 위치에 형성된 단열판 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of holes are formed at positions corresponding to the plurality of spaces.
상기 바닥부는 내부에 상기 복수의 홀들과 연결된 복수의 공급 파이프를 포함하는 단열판 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the bottom portion includes a plurality of supply pipes connected to the plurality of holes therein.
상기 복수의 공급 파이프로 상기 가스를 공급하는 가스 공급부를 더 포함하는 단열판 제조 장치.6. The method of claim 5,
Further comprising a gas supply unit for supplying the gas to the plurality of supply pipes.
상기 바닥부는 상기 가스 공급시 상기 홀을 개방하도록 상기 홀을 덮는 판막들을 더 포함하는 단열판 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the bottom further comprises valve plates covering the holes to open the holes when supplying the gas.
상기 액상의 충진재는 상기 액상 규산 소다와 혼합된 용융 상태의 고분자 물질을 더 포함하는 단열판 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the liquid filler further comprises a polymer material in a molten state mixed with the liquid sodium silicate.
상기 저장 공간의 압력을 낮추고, 상기 충진재로 가스를 공급하는 단계; 및
상기 충진재를 냉각하여 단열판을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 충진재는 액상 규산 소다와 용융 상태의 고분자 물질을 포함하고, 상기 가스는 이산화탄소 가스를 포함하며,
상기 챔버는 상기 저장 공간을 복수의 공간으로 구획하는 복수의 격벽들을 내부에 포함하고,
상기 단열판은 상기 용융 상태의 고분자 물질이 냉각되어 형성된 매트릭스와, 상기 매트릭스 내부에 분산되고 상기 이산화탄소 가스와 상기 액상 규산 소다가 반응하여 형성된 구 형상의 세라믹 규소들을 포함하는 단열판 제조 방법.Filling the storage space of the chamber with a filler having fluidity;
Lowering the pressure of the storage space and supplying gas to the filling material; And
And cooling the filler to form an insulating plate,
Wherein the filler comprises liquid sodium silicate and a polymeric material in a molten state, the gas comprising carbon dioxide gas,
Wherein the chamber includes a plurality of partitions partitioning the storage space into a plurality of spaces,
Wherein the insulating plate comprises a matrix formed by cooling the molten polymer material and spherical ceramic silicon dispersed in the matrix and formed by reacting the carbon dioxide gas and the liquid sodium silicate.
상기 세라믹 규소들 각각은 속이 빈 구 형상을 가지는 단열판 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein each of the ceramic silicones has a hollow sphere shape.
상기 저장 공간에 상기 충진재를 채운 후,
상기 챔버와 결합하는 커버에 의해 상기 저장 공간을 밀폐하는 단계를 더 포함하는 단열판 제조 방법.10. The method of claim 9,
Filling the filling space with the storage space,
Further comprising sealing the storage space by a cover coupled with the chamber.
상기 가스는 상기 챔버의 바닥부에 형성된 홀들을 통해 공급되는 단열판 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the gas is supplied through holes formed in a bottom portion of the chamber.
상기 복수의 홀들은 상기 복수의 공간에 대응하는 위치에 형성된 단열판 제조 방법.15. The method of claim 14,
Wherein the plurality of holes are formed at positions corresponding to the plurality of spaces.
상기 바닥부는 상기 홀들을 덮는 판막들을 더 포함하고,
상기 판막들은 상기 가스 공급시 상기 홀들을 개방하는 단열판 제조 방법.15. The method of claim 14,
The bottom further comprising valve plates covering the holes,
And the valve plates open the holes when supplying the gas.
Priority Applications (1)
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