KR102211452B1

KR102211452B1 - 진공단열재 제조 장치와 제조 방법 및 상기 장치와 방법에 의하여 만들어진 진공단열재

Info

Publication number: KR102211452B1
Application number: KR1020200039926A
Authority: KR
Inventors: 전순복
Original assignee: 전순복
Priority date: 2020-04-01
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2021-02-02

Abstract

본 발명은 제1 유닛이 심재와 제1, 2 밀봉필름을 공급하며 제2 유닛이 심재 및 제1, 2 밀봉필름을 절단하되, 제3 유닛이 심재와 제1 밀봉필름 사이 및 심재와 제2 밀봉필름 사이 및 심재에 부압을 부여하여 압축시키는 실시예로부터, 기존의 진공단열재와 비교하여 생산과정에서 발생하는 재료의 손실을 최소화하면서도 다양한 심재의 두께에 대응하여 제작이 가능하도록 하는 진공단열재 제조 장치와 제조 방법 및 그 단열재에 관한 것이다.

Description

진공단열재 제조 장치와 제조 방법 및 상기 장치와 방법에 의하여 만들어진 진공단열재{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING VACUUM INSULATION MATERIAL AND THE VACUUM INSULATION MATERIAL MADE THEREBY}

본 발명은 진공단열재 제조 장치와 제조 방법 및 진공단열재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 진공단열재와 비교하여 생산과정에서 발생하는 재료의 손실을 최소화하면서도 다양한 심재의 두께에 대응하여 제작이 가능하도록 하는 진공단열재 제조 장치와 제조 방법 및 그 단열재에 관한 것이다.

일반적으로 진공 단열재는 가정용이나 산업용으로 널리 이용되고 있다.

진공 단열재는 예컨대 건물 내외벽체용 단열재, 단열문 등과 같은 건축자재; 단열을 필요로 하는 가전제품; 보일러, 냉장고, 김치냉장고, 냉온수기와 같은 냉난방기기; 냉동, 냉장 컨테이너 및 냉동탑차; 냉동 창고, 자동판매기와 같은 냉동장치 등에 널리 이용되고 있다.

진공 단열재는 밀봉필름 속에 심재(core)를 넣은 다음 진공상태에서 밀봉필름(film)을 열융착시켜 심재를 밀봉시킴으로써 밀봉필름 내부가 진공상태가 유지되게 한 것이다.

이와 같이 제조된 진공 단열재는 단열재 내부가 진공이어서 일 측에서 타 측으로의 열전달이 최소화되게 하는 역할을 한다.

진공 단열재의 심재는 단열재 내부에 진공 공간을 형성하도록 유리섬유 또는 플라스틱 발포체와 같은 다공성 소재로 이루어지고, 밀봉필름은 심재의 진공상태를 유지하도록 가스를 차단하게 복합 라미네이트 필름(film)으로 이루어진다.

또한 밀봉필름 내의 심재에서 가스 및 수분을 흡착하도록 밀봉필름 내에 위치되는 게터(getter)를 포함할 수 있다.

진공 단열재는 스티로폼, 폴리우레탄 등의 단열재 보다 단열 성능이 우수하므로 벽 두께를 감소시켜 공간 효율성 및 에너지 효율이 향상되게 한다.

상기와 같은 관점에서 발명된 것으로, 등록특허 제10-1470565호의 "진공단열재 제조방법 및 그 단열재"(이하 선행기술) 등과 같은 것을 들 수 있다.

선행기술은 내부의 심재는 2㎜∼15㎜의 글라스 울로 이루어지고, 외면은 0.1∼0.8㎜의 두께를 갖는 금속박막의 밀봉필름으로 구성된 것으로 본 발명의 진공단열재용 제조방법은 고가의 진공챔버를 이용하지 않고 각각의 진공필름에 진공노즐을 연결하여 진공필름 내의 심재에 목표진공을 부여하여 진공단열재를 제조하는 것이다.

그러나, 선행기술에서 사용되는 진공노즐의 연결을 위하여는 진공필름 내에 목표진공을 부여하기 위하여 진공노즐과 대응하는 형상의 관통구멍을 추가적으로 천공해야 하며, 목표진공이 부여된 후 융착이 이루어지면 관통구멍 주변의 소재는 버려져 낭비되는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-1470565호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 기존의 진공단열재와 비교하여 생산과정에서 발생하는 재료의 손실을 최소화할 수 있도록 하는 진공단열재 제조 장치와 제조 방법 및 그 단열재를 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명은 다양한 심재의 두께에 대응하여 제작이 가능하도록 하는 진공단열재 제조 장치와 제조 방법 및 그 단열재를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 심재를 일방향으로 공급하는 제1 공급수단과, 상기 심재의 상면을 덮는 제1 밀봉필름을 공급하는 제2 상부 공급수단과, 상기 심재의 하면을 덮으며 상기 제1 밀봉필름과 함께 상기 심재를 감싸는 제2 밀봉필름을 공급하는 제2 하부 공급수단을 포함하는 제1 유닛; 상기 제1 공급수단과 상기 제2 상부 공급수단 및 상기 제2 하부 공급수단과 일정 길이만큼 공급된 상기 심재의 선단부 사이에 배치되어 상기 심재를 상기 일정 길이만큼 절단하는 제1 커터와, 상기 제1 커터로 절단된 상기 심재의 삼면을 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름으로 밀착되게 밀봉한 상태에서 상기 심재의 후단부 외측의 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름을 절단하는 제2 커터를 포함하는 제2 유닛; 상기 후단부 외측과 상기 제1 커터 사이와, 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름 사이에 형성되며, 상기 제1 밀봉필름과 상기 심재의 상면 사이 및 상기 제2 밀봉필름과 상기 심재의 하면 사이에 대하여 부압을 발생시켜 밀봉될 상기 심재에 목표진공을 부여하는 부압노즐을 포함하는 제3 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공단열재 제조 장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 부압노즐의 단부는 상기 심재의 두께에 맞게 높낮이 조절 가능한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제3 유닛은, 상기 부압노즐을 구성하는 것으로, 상기 심재의 공급 방향을 따라 상기 심재의 상면 상부측에 배치되어 부압발생원과 연결되며 정, 역회전 가능한 제1 허브와, 상기 부압노즐을 구성하는 것으로, 상기 심재의 공급 방향을 따라 상기 심재의 하면 하부측에 배치되어 상기 부압발생원과 연결되며 정, 역회전 가능한 제2 허브와, 상기 부압노즐을 구성하는 것으로, 원기둥 형상인 중공의 상기 제1 허브의 외주면으로부터 돌출되어 상기 제1 허브의 외주면을 따라 일렬로 이격 배치되어 상기 부압발생원과 연통되는 복수의 제1 노즐들과, 상기 부압노즐을 구성하는 것으로, 원기둥 형상인 중공의 상기 제2 허브의 외주면으로부터 돌출되어 상기 제2 허브의 외주면을 따라 일렬로 이격 배치되어 상기 부압발생원과 연통되는 복수의 제2 노즐들과, 상기 제1 허브의 일단부와 연결되어 상기 제1 허브를 정, 역회전시키는 제1 액추에이터와, 상기 제2 허브의 일단부와 연결되어 상기 제2 허브를 정, 역회전시키는 제2 액추에이터를 더 포함하며, 상기 복수의 제1 노즐들과 상기 복수의 제2 노즐들 각각의 단부는 맞닿아 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름 사이의 상기 심재에 목표진공을 부여하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 심재의 상면에 제1 밀봉필름이 접촉되게 함과 동시에, 상기 심재의 하면에 제2 밀봉필름이 접촉되게 일방향으로 공급하는 제1 단계; 일정 길이만큼 공급된 상기 심재를 절단하는 제2 단계; 상기 심재의 상, 하면보다 넓은 면적을 가진 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름의 선단부를 융착하고, 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름 각각의 좌우 양측 가장자리를 융착하는 제3 단계; 상기 제1 밀봉필름의 하면과 상기 심재의 상면 사이와, 상기 제2 밀봉필름의 상면과 상기 심재의 하면 사이를 지향하도록 배치된 부압노즐의 위치를 조정하여 부압을 발생시켜 상기 심재에 목표진공을 부여하면서 상기 심재의 두께를 줄여 압축시키는 제4 단계; 상기 부압노즐에 의한 목표진공이 부여되고 있는 상태에서, 일정 길이로 절단된 상기 심재의 후단부 외측에 대하여, 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름을 융착하는 제5 단계; 및 상기 심재의 후단부 외측의 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름의 융착부 외측을 절단하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공단열재 제조 방법을 제공할 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 진공단열재 제조 장치와, 진공단열재 제조 방법에 의하여 제조된 단열재를 제공할 수도 있음은 물론이다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 심재를 일방향으로 공급하는 제1 공급수단과, 심재의 상면을 덮는 제1 밀봉필름을 공급하는 제2 상부 공급수단과, 심재의 하면을 덮으며 제1 밀봉필름과 함께 심재를 감싸는 제2 밀봉필름을 공급하는 제2 하부 공급수단을 포함하는 제1 유닛; 제1 공급수단과 제2 상부 공급수단 및 제2 하부 공급수단과 일정 길이만큼 공급된 심재의 선단부 사이에 배치되어 심재를 일정 길이만큼 절단하는 제1 커터와, 제1 커터로 절단된 심재의 삼면을 제1 밀봉필름과 제2 밀봉필름으로 밀착되게 밀봉한 상태에서 심재의 후단부 외측의 제1 밀봉필름과 제2 밀봉필름을 절단하는 제2 커터를 포함하는 제2 유닛; 후단부 외측과 제1 커터 사이와, 제1 밀봉필름과 제2 밀봉필름 사이에 형성되며, 제1 밀봉필름과 심재의 상면 사이 및 제2 밀봉필름과 심재의 하면 사이에 대하여 부압을 발생시켜 밀봉될 심재에 목표진공을 부여하는 부압노즐을 포함하는 제3 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하여, 기존의 진공단열재와 비교하여 생산과정에서 발생하는 재료의 손실을 최소화할 수 있으므로, 생산성을 높이고 효율적인 원자재 사용을 통한 원가 절감 또한 도모할 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 부압노즐의 단부는 심재의 두께에 맞게 높낮이 조절 가능하므로, 다양한 심재의 두께에 대응하여 제작이 가능하므로, 다양한 수요자들의 요구에 적극적인 대응이 가능한 신뢰도 높은 제품을 제공할 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 제3 유닛은, 부압노즐을 구성하는 것으로, 심재의 공급 방향을 따라 심재의 상면 상부측에 배치되어 부압발생원과 연결되며 정, 역회전 가능한 제1 허브와, 부압노즐을 구성하는 것으로, 심재의 공급 방향을 따라 심재의 하면 하부측에 배치되어 부압발생원과 연결되며 정, 역회전 가능한 제2 허브와, 부압노즐을 구성하는 것으로, 원기둥 형상인 중공의 제1 허브의 외주면으로부터 돌출되어 제1 허브의 외주면을 따라 일렬로 이격 배치되어 부압발생원과 연통되는 복수의 제1 노즐들과, 부압노즐을 구성하는 것으로, 원기둥 형상인 중공의 제2 허브의 외주면으로부터 돌출되어 제2 허브의 외주면을 따라 일렬로 이격 배치되어 부압발생원과 연통되는 복수의 제2 노즐들과, 제1 허브의 일단부와 연결되어 제1 허브를 정, 역회전시키는 제1 액추에이터와, 제2 허브의 일단부와 연결되어 제2 허브를 정, 역회전시키는 제2 액추에이터를 더 포함하며, 복수의 제1 노즐들과 복수의 제2 노즐들 각각의 단부는 맞닿아 제1 밀봉필름과 제2 밀봉필름 사이의 심재에 목표진공을 부여하게 되므로, 미세한 부압 조절이 각도별로 그리고 심재의 두께에 맞게 또한 심재와 밀봉필름들 사이를 따라 정확하게 이루어지게 되어 주름지거나 불량이 발생하는 문제를 미연에 방지할 수 있다는 점에서 생산성 향상을 도모할 수 있게 될 것이다.

한편, 본 발명은 심재의 상면에 제1 밀봉필름이 접촉되게 함과 동시에, 심재의 하면에 제2 밀봉필름이 접촉되게 일방향으로 공급하는 제1 단계; 일정 길이만큼 공급된 심재를 절단하는 제2 단계; 심재의 상, 하면보다 넓은 면적을 가진 제1 밀봉필름과 제2 밀봉필름의 선단부를 융착하고, 제1 밀봉필름과 제2 밀봉필름 각각의 좌우 양측 가장자리를 융착하는 제3 단계; 제1 밀봉필름의 하면과 심재의 상면 사이와, 제2 밀봉필름의 상면과 심재의 하면 사이를 지향하도록 배치된 부압노즐의 위치를 조정하여 부압을 발생시켜 심재에 목표진공을 부여하면서 심재의 두께를 줄여 압축시키는 제4 단계; 부압노즐에 의한 목표진공이 부여되고 있는 상태에서, 일정 길이로 절단된 심재의 후단부 외측에 대하여, 제1 밀봉필름과 제2 밀봉필름을 융착하는 제5 단계; 및 심재의 후단부 외측의 제1 밀봉필름과 제2 밀봉필름의 융착부 외측을 절단하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여, , 기존의 진공단열재와 비교하여 생산과정에서 발생하는 재료의 손실을 최소화할 수 있으므로, 생산성을 높이고 효율적인 원자재 사용을 통한 원가 절감 또한 도모할 수 있게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공단열재 제조 장치 및 이것에 의하여 제조된 진공단열재의 구조를 도시한 개념도
도 2는 도 1의 II 부분을 확대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공단열재 제조 장치의 주요부인 부압노즐 주변부의 구조를 모식적으로 도시한 개념도
도 3은 도 2의 III 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공단열재 제조 장치의 주요부인 부압노즐 주변부의 구조를 모식적으로 도시한 개념도
도 4는 도 2의 IV 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공단열재 제조 장치의 주요부인 부압노즐 주변부의 구조를 모식적으로 도시한 개념도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공단열재 제조 방법을 모식적으로 도시한 블록 선도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공단열재 제조 장치 및 이것에 의하여 제조된 진공단열재(400)의 구조를 도시한 개념도이다.

그리고, 도 2는 도 1의 II 부분을 확대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공단열재 제조 장치의 주요부인 부압노즐(301) 주변부의 구조를 모식적으로 도시한 개념도이다.

그리고, 도 3은 도 2의 III 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공단열재 제조 장치의 주요부인 부압노즐(301) 주변부의 구조를 모식적으로 도시한 개념도이다.

또한, 도 4는 도 2의 IV 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공단열재 제조 장치의 주요부인 부압노즐(301) 주변부의 구조를 모식적으로 도시한 개념도이다.

아울러, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공단열재 제조 방법을 모식적으로 도시한 블록 선도이다.

참고로, 도 1에서 투명한 화살표는 단열재(400)의 이송 방향 및 심재(410)와 제1, 2 밀봉필름(421, 422)의 공급 방향을 각각 나타낸다.

본 발명은 도시된 바와 같이 제1 유닛(100)이 심재(410)와 제1, 2 밀봉필름(421, 422)을 공급하며 제2 유닛(200)이 심재(410) 및 제1, 2 밀봉필름(421, 422)을 절단하되, 제3 유닛(300)이 심재(410)와 제1 밀봉필름(421) 사이 및 심재(410)와 제2 밀봉필름(422) 사이 및 심재(410)에 부압을 부여하여 압축시키는 구조임을 파악할 수 있다.

우선, 제1 유닛(100)은 심재(410)를 일방향으로 공급하는 제1 공급수단(110)과, 심재(410)의 상면을 덮는 제1 밀봉필름(421)을 공급하는 제2 상부 공급수단(121)과, 심재(410)의 하면을 덮으며 제1 밀봉필름(421)과 함께 심재(410)를 감싸는 제2 밀봉필름(422)을 공급하는 제2 하부 공급수단(122)을 포함하는 것이다.

그리고, 제2 유닛(200)은 제1 공급수단(110)과 제2 상부 공급수단(121) 및 제2 하부 공급수단(122)과 일정 길이만큼 공급된 심재(410)의 선단부 사이에 배치되어 심재(410)를 일정 길이만큼 절단하는 제1 커터(210)를 포함한다.

그리고, 제2 유닛(200)은 제1 커터(210)로 절단된 심재(410)의 삼면을 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)으로 밀착되게 밀봉한 상태에서 심재(410)의 후단부 외측의 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)을 절단하는 제2 커터(220)를 포함하는 것이다.

또한, 제3 유닛(300)은 후단부 외측과 제1 커터(210) 사이와, 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422) 사이에 형성되며, 제1 밀봉필름(421)과 심재(410)의 상면 사이 및 제2 밀봉필름(422)과 심재(410)의 하면 사이에 대하여 부압을 발생시켜 밀봉될 심재(410)에 목표진공을 부여하는 부압노즐(301)을 포함하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며 다음과 같은 다양한 실시예의 적용이 가능함은 물론이다.

우선, 제1 공급수단(110)은, 도 1을 참조하여 살펴보면 심재(410)가 권취되어 일방향으로 회전하며 심재(410)를 권취해제시키는 심재 롤러(110)를 포함할 수 있다.

그리고, 제2 상부 공급수단(121)은, 제1 밀봉필름(421)이 권취되어 일방향으로 회전하며 제1 밀봉필름(421)을 권취해제시키는 제1 필름 롤러(121)를 포함할 수 있다.

또한, 제2 하부 공급수단(122)은, 제2 밀봉필름(422)이 권취되어 일방향으로 회전하며 제2 밀봉필름(422)을 권취해제시키는 제2 필름 롤러(122)를 포함할 수 있다.

아울러, 제1 유닛(100)은, 심재(410)와 제1 밀봉필름(421) 및 제2 밀봉필름(422)의 공급 방향을 따라 제1 밀봉필름(421)의 상면과 제2 밀봉필름(422)의 하면에 밀착되어 일렬로 배치되는 복수의 가이드 롤러(130)를 더 구비할 수도 있을 것이다.

한편, 제1 커터(210)는, 심재(410)의 상면에 승강 가능하게 배치되는 제1 상부 커터(211)와, 심재(410)의 하면에 승강 가능하게 배치되며, 제1 상부 커터(211)와 맞물리며 심재(410)를 일정 길이만큼 절단하는 제1 하부 커터(212)를 포함할 수 있다.

또한, 제2 커터(220)는, 제1 커터(210)의 전방 또는 후방에 배치됨과 동시에 제1 밀봉필름(421)의 상면과 마주보는 하단부를 가지며, 승강 가능하게 배치되는 제2 상부 커터(221)를 포함할 수 있다.

아울러, 제2 커터(220)는, 제1 커터(210)의 전방 또는 후방에 배치됨과 동시에 제2 밀봉필름(422)의 하면과 마주보는 상단부를 가지며, 제2 상부 커터(221)와 맞물리며 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)을 절단하는 제2 하부 커터(222)를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명은 단열재(400) 완성을 위하여 실시하는 융착 공정의 수행을 위하여 다음과 같이 제1 융착구(500)와 제2 융착구(이하 미도시)를 더 구비할 수도 있을 것이다.

제1 융착구(500)는 심재(410)의 선단부 외측 상부 및 하부에 각각 승강 가능하게 배치되고, 심재(410)의 상하면보다 넓은 면적을 가지고 제2 커터(220)에 의하여 절단된 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422) 각각의 선단부를 융착하는 것이다.

제2 융착구는 심재(410)의 좌우 양측 가장자리 외측의 상부 및 하부에 각각 승강 가능하게 배치되고, 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422) 각각의 좌우 양측 가장자리를 융착하는 것이다.

따라서, 제1 융착구(500)에 의하여 도 1(b)와 같이 제1, 2 밀봉필름(421, 422)의 선단부에는 제1 융착선(401)이 형성되고, 제2 융착구에 의하여 제1, 2 밀봉필름(421, 422)의 좌우 양측 가장자리에는 각각 제2 융착선(402)이 형성된다.

또한, 제1 융착구(500)는 심재(410)와 제1, 2 밀봉필름(421, 422)의 공급 방향을 따라 왕복 가능하며, 제1 융착선(401)과 연결된 제2 융착선(402) 각각의 말단부를 상호 연결하며 제1 융착선(401)과 평행한 제3 융착선(403)이 형성됨으로써 목표진공이 부여된 단열재(400)가 완성되는 것이다.

여기서, 제3 융착선(403)은 후술할 제3 유닛(300)에 의하여 목표진공이 부여되어 제1, 2 밀봉필름(421, 422) 사이의 심재(410)가 압축된 상태에서, 왕복 가능하게 이동한 제1 융착구(500)에 의하여 형성된다.

한편, 부압노즐(301)의 단부는 심재(410)의 두께에 맞게 높낮이 조절 가능한 것이 다양한 두께와 규격을 가진 심재(410)에 대응할 수 있다는 점에서 바람직하다.

이러한 제3 유닛(300)은, 도 2 내지 도 4를 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 부압노즐(301)을 구성하는 것으로, 심재(410)의 공급 방향을 따라 심재(410)의 상면 상부측에 배치되어 부압발생원과 연결되며 정, 역회전 가능한 제1 허브(310)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 제3 유닛(300)은, 부압노즐(301)을 구성하는 것으로, 심재(410)의 공급 방향을 따라 심재(410)의 하면 하부측에 배치되어 부압발생원(이하 미도시)과 연결되며 정, 역회전 가능한 제2 허브(320)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 제3 유닛(300)은, 부압노즐(301)을 구성하는 것으로, 원기둥 형상인 중공의 제1 허브(310)의 외주면으로부터 돌출되어 제1 허브(310)의 외주면을 따라 일렬로 이격 배치되어 부압발생원과 연통되는 복수의 제1 노즐(311)들을 더 구비할 수 있다.

그리고, 제3 유닛(300)은, 부압노즐(301)을 구성하는 것으로, 원기둥 형상인 중공의 제2 허브(320)의 외주면으로부터 돌출되어 제2 허브(320)의 외주면을 따라 일렬로 이격 배치되어 부압발생원과 연통되는 복수의 제2 노즐(321)들을 더 구비할 수 있다.

그리고, 제3 유닛(300)은, 제1 허브(310)의 일단부와 연결되어 제1 허브(310)를 정, 역회전시키는 제1 액추에이터(330)를 더 구비할 수 있다.

또한, 제3 유닛(300)은, 제2 허브(320)의 일단부와 연결되어 제2 허브(320)를 정, 역회전시키는 제2 액추에이터(340)를 더 구비할 수 있다.

복수의 제1 노즐(311)들과 복수의 제2 노즐(321)들 각각의 단부는 맞닿아 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422) 사이의 심재(410)에 목표진공을 부여하게 될 것이다.

한편, 제3 유닛(300)은, 제1 허브(310)의 양단부 또는 일단부에 구비되는 제1 이동자(351)와, 제2 허브(320)의 양단부 또는 일단부에 구비되는 제2 이동자(352)와, 제1 이동자(351)와 제2 이동자(352)의 승강을 안내하도록 제1 허브(310) 및 제2 허브(320) 각각과 직교되게 배치되는 가이드 레일(360)을 더 구비할 수도 있다.

또한, 제3 유닛(300)은, 제1 허브(310)의 양단부 또는 일단부에 구비되어 편심 회전하는 제1 캠 플레이트(312)와, 제2 허브(320)의 양단부 또는 일단부에 구비되어 편심 회전하는 제2 캠 플레이트(322)를 더 구비할 수도 있다.

아울러, 제3 유닛(300)은, 제1 캠 플레이트(312)의 가장자리 일측에 형성되어 제2 캠 플레이트(322)와 맞물리는 제1 기어이(313)와, 제2 캠 플레이트(322)의 가장자리 일측에 형성되어 제1 캠 플레이트(312)와 맞물리는 제2 기어이(323)를 더 구비할 수도 있다.

여기서, 제1 캠 플레이트(312)는 제1 액추에이터(330)로부터 구동력을 전달받아 제1 허브(310)와 함께 일체로 회전한다.

이때, 제2 캠 플레이트(322)는 제2 액추에이터(340)로부터 구동력을 전달받아 제2 허브(320)와 함께 일체로 회전한다.

한편, 제3 유닛(300)은, 도 2 내지 도 4를 참조하여 살펴보면, 복수의 제1 노즐(311)들 각각의 단부 상측에 회전 가능하게 장착되어 제1 밀봉필름(421)의 하면에 구름 접촉하는 제1 가이드 휠(314)과, 복수의 제2 노즐(321)들 각각의 단부 하측에 회전 가능하게 장착되어 제2 밀봉필름(422)의 상면에 구름 접촉하는 제2 가이드 휠(324)을 더 구비할 수도 있다.

또한, 제3 유닛(300)은, 복수의 제1 노즐(311)들 각각의 단부로부터 연장되어 제1 밀봉필름(421)의 공급방향과 직교하는 방향을 따라 일렬로 연이어 배치되는 제1 노즐 가이드(315)를 더 구비할 수도 있다.

아울러, 제3 유닛(300)은, 복수의 제2 노즐(321)들 각각의 단부로부터 연장되어 제2 밀봉필름(422)의 공급방향과 직교하는 방향을 따라 일렬로 연이어 배치되는 제2 노즐 가이드(325)를 더 구비할 수도 있다.

제1 가이드 휠(314)과 제2 가이드 휠(324)은 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)의 원활한 공급을 안내하기 위하여 마련된 것이다.

제1 노즐 가이드(315)와 제2 노즐 가이드(325)는 제1 노즐(311) 및 제2 노즐(321)들 각각의 사이에 형성된 빈 간격을 메워 부압발생원으로부터 부압이 걸릴 때 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)이 흡착됨에 있어서 주름이 잡히거나 어긋나게 밀착되는 것을 미연에 방지하기 위하여 마련된 기술적 수단이라 할 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공단열재의 제조 장치를 이용하여 진공단열재를 제조하는 방법에 대하여 도 1 내지 도 4와 함께 도 5를 참조하여 살펴보면, 다음과 같다.

우선, 심재(410)의 상면에 제1 밀봉필름(421)이 접촉되게 함과 동시에, 심재(410)의 하면에 제2 밀봉필름(422)이 접촉되게 일방향으로 공급한다(S1: 제1 단계).

그리고, 일정 길이만큼 공급된 심재(410)를 절단한다(S2: 제2 단계).

그리고, 심재(410)의 상, 하면보다 넓은 면적을 가진 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)의 선단부를 융착하고, 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422) 각각의 좌우 양측 가장자리를 융착한다(S3: 제3 단계).

다음으로, 제1 밀봉필름(421)의 하면과 심재(410)의 상면 사이와, 제2 밀봉필름(422)의 상면과 심재(410)의 하면 사이를 지향하도록 배치된 부압노즐(301)의 위치를 조정하여 부압을 발생시켜 심재(410)에 목표진공을 부여하면서 심재(410)의 두께를 줄여 압축시킨다(S4: 제4 단계).

이후, 부압노즐(301)에 의한 목표진공이 부여되고 있는 상태에서, 일정 길이로 절단된 심재(410)의 후단부 외측에 대하여, 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)을 융착시킨다(S5: 제5 단계).

계속하여, 심재(410)의 후단부 외측의 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)의 융착부 외측을 절단한다(S6: 제6 단계).

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공단열재 제조 장치와 제조 방법 및 그 단열재의 작용 및 효과에 대하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.

우선, 본 발명은 심재(410)를 일방향으로 공급하는 제1 공급수단(110)과, 심재(410)의 상면을 덮는 제1 밀봉필름(421)을 공급하는 제2 상부 공급수단(121)과, 심재(410)의 하면을 덮으며 제1 밀봉필름(421)과 함께 심재(410)를 감싸는 제2 밀봉필름(422)을 공급하는 제2 하부 공급수단(122)을 포함하는 제1 유닛(100); 제1 공급수단(110)과 제2 상부 공급수단(121) 및 제2 하부 공급수단(122)과 일정 길이만큼 공급된 심재(410)의 선단부 사이에 배치되어 심재(410)를 일정 길이만큼 절단하는 제1 커터(210)와, 제1 커터(210)로 절단된 심재(410)의 삼면을 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)으로 밀착되게 밀봉한 상태에서 심재(410)의 후단부 외측의 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)을 절단하는 제2 커터(220)를 포함하는 제2 유닛(200); 후단부 외측과 제1 커터(210) 사이와, 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422) 사이에 형성되며, 제1 밀봉필름(421)과 심재(410)의 상면 사이 및 제2 밀봉필름(422)과 심재(410)의 하면 사이에 대하여 부압을 발생시켜 밀봉될 심재(410)에 목표진공을 부여하는 부압노즐(301)을 포함하는 제3 유닛(300)을 포함하는 것을 특징으로 하여, 기존의 진공단열재와 비교하여 생산과정에서 발생하는 재료의 손실을 최소화할 수 있으므로, 생산성을 높이고 효율적인 원자재 사용을 통한 원가 절감 또한 도모할 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 부압노즐(301)의 단부는 심재(410)의 두께에 맞게 높낮이 조절 가능하므로, 다양한 심재의 두께에 대응하여 제작이 가능하므로, 다양한 수요자들의 요구에 적극적인 대응이 가능한 신뢰도 높은 제품을 제공할 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 제3 유닛(300)은, 부압노즐(301)을 구성하는 것으로, 심재(410)의 공급 방향을 따라 심재(410)의 상면 상부측에 배치되어 부압발생원과 연결되며 정, 역회전 가능한 제1 허브(310)와, 부압노즐(301)을 구성하는 것으로, 심재(410)의 공급 방향을 따라 심재(410)의 하면 하부측에 배치되어 부압발생원과 연결되며 정, 역회전 가능한 제2 허브(320)와, 부압노즐(301)을 구성하는 것으로, 원기둥 형상인 중공의 제1 허브(310)의 외주면으로부터 돌출되어 제1 허브(310)의 외주면을 따라 일렬로 이격 배치되어 부압발생원과 연통되는 복수의 제1 노즐(311)들과, 부압노즐(301)을 구성하는 것으로, 원기둥 형상인 중공의 제2 허브(320)의 외주면으로부터 돌출되어 제2 허브(320)의 외주면을 따라 일렬로 이격 배치되어 부압발생원과 연통되는 복수의 제2 노즐(321)들과, 제1 허브(310)의 일단부와 연결되어 제1 허브(310)를 정, 역회전시키는 제1 액추에이터(330)와, 제2 허브(320)의 일단부와 연결되어 제2 허브(320)를 정, 역회전시키는 제2 액추에이터(340)를 더 포함하며, 복수의 제1 노즐(311)들과 복수의 제2 노즐(321)들 각각의 단부는 맞닿아 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422) 사이의 심재(410)에 목표진공을 부여하게 되므로, 미세한 부압 조절이 각도별로 그리고 심재의 두께에 맞게 또한 심재와 밀봉필름들 사이를 따라 정확하게 이루어지게 되어 주름지거나 불량이 발생하는 문제를 미연에 방지할 수 있다는 점에서 생산성 향상을 도모할 수 있게 될 것이다.

한편, 본 발명은 심재(410)의 상면에 제1 밀봉필름(421)이 접촉되게 함과 동시에, 심재(410)의 하면에 제2 밀봉필름(422)이 접촉되게 일방향으로 공급하는 제1 단계(S1); 일정 길이만큼 공급된 심재(410)를 절단하는 제2 단계(S2); 심재(410)의 상, 하면보다 넓은 면적을 가진 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)의 선단부를 융착하고, 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422) 각각의 좌우 양측 가장자리를 융착하는 제3 단계(S3); 제1 밀봉필름(421)의 하면과 심재(410)의 상면 사이와, 제2 밀봉필름(422)의 상면과 심재(410)의 하면 사이를 지향하도록 배치된 부압노즐(301)의 위치를 조정하여 부압을 발생시켜 심재(410)에 목표진공을 부여하면서 심재(410)의 두께를 줄여 압축시키는 제4 단계(S4); 부압노즐(301)에 의한 목표진공이 부여되고 있는 상태에서, 일정 길이로 절단된 심재(410)의 후단부 외측에 대하여, 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)을 융착하는 제5 단계(S5); 및 심재(410)의 후단부 외측의 제1 밀봉필름(421)과 제2 밀봉필름(422)의 융착부 외측을 절단하는 제6 단계(S6)를 포함하는 것을 특징으로 하여, 기존의 진공단열재와 비교하여 생산과정에서 발생하는 재료의 손실을 최소화할 수 있으므로, 생산성을 높이고 효율적인 원자재 사용을 통한 원가 절감 또한 도모할 수 있게 될 것이다.

이상과 같이 본 발명은 기존의 진공단열재와 비교하여 생산과정에서 발생하는 재료의 손실을 최소화하면서도 다양한 심재의 두께에 대응하여 제작이 가능하도록 하는 진공단열재 제조 장치와 제조 방법 및 그 단열재를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...제1 유닛
110...제1 공급수단(심재 롤러)
121...제2 상부 공급수단(제1 필름 롤러)
122...제2 하부 공급수단(제2 필름 롤러)
130...가이드 롤러
200...제2 유닛
210...제1 커터
211...제1 상부 커터
212...제1 하부 커터
220...제2 커터
221...제2 상부 커터
222...제2 하부 커터
300...제3 유닛
301...부압노즐
310...제1 허브
311...제1 노즐
312...제1 캠 플레이트
313...제1 기어이
314...제1 가이드 휠
315...제1 노즐 가이드
320...제2 허브
321...제2 노즐
322...제2 캠 플레이트
323...제2 기어이
324...제2 가이드 휠
325...제2 노즐 가이드
330...제1 액추에이터
340...제2 액추에이터
351...제1 이동자
352...제2 이동자.
360...가이드 레일
400...단열재
401...제1 융착선
402...제2 융착선
403...제3 융착선
410...심재
421...제1 밀봉필름
422...제2 밀봉필름
500...제1 융착구
S1...제1 단계
S2...제2 단계
S3...제3 단계
S4...제4 단계
S5...제5 단계
S6...제6 단계

Claims

심재를 일방향으로 공급하는 제1 공급수단과, 상기 심재의 상면을 덮는 제1 밀봉필름을 공급하는 제2 상부 공급수단과, 상기 심재의 하면을 덮으며 상기 제1 밀봉필름과 함께 상기 심재를 감싸는 제2 밀봉필름을 공급하는 제2 하부 공급수단을 포함하는 제1 유닛;
상기 제1 공급수단과 상기 제2 상부 공급수단 및 상기 제2 하부 공급수단과 일정 길이만큼 공급된 상기 심재의 선단부 사이에 배치되어 상기 심재를 상기 일정 길이만큼 절단하는 제1 커터와, 상기 제1 커터로 절단된 상기 심재의 삼면을 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름으로 밀착되게 밀봉한 상태에서 상기 심재의 후단부 외측의 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름을 절단하는 제2 커터를 포함하는 제2 유닛;
상기 후단부 외측과 상기 제1 커터 사이와, 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름 사이에 형성되며, 상기 제1 밀봉필름과 상기 심재의 상면 사이 및 상기 제2 밀봉필름과 상기 심재의 하면 사이에 대하여 부압을 발생시켜 밀봉될 상기 심재에 목표진공을 부여하는 부압노즐을 포함하는 제3 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공단열재 제조 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 부압노즐의 단부는 상기 심재의 두께에 맞게 높낮이 조절 가능한 것을 특징으로 하는 진공단열재 제조 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제3 유닛은,
상기 부압노즐을 구성하는 것으로, 상기 심재의 공급 방향을 따라 상기 심재의 상면 상부측에 배치되어 부압발생원과 연결되며 정, 역회전 가능한 제1 허브와,
상기 부압노즐을 구성하는 것으로, 상기 심재의 공급 방향을 따라 상기 심재의 하면 하부측에 배치되어 상기 부압발생원과 연결되며 정, 역회전 가능한 제2 허브와,
상기 부압노즐을 구성하는 것으로, 원기둥 형상인 중공의 상기 제1 허브의 외주면으로부터 돌출되어 상기 제1 허브의 외주면을 따라 일렬로 이격 배치되어 상기 부압발생원과 연통되는 복수의 제1 노즐들과,
상기 부압노즐을 구성하는 것으로, 원기둥 형상인 중공의 상기 제2 허브의 외주면으로부터 돌출되어 상기 제2 허브의 외주면을 따라 일렬로 이격 배치되어 상기 부압발생원과 연통되는 복수의 제2 노즐들과,
상기 제1 허브의 일단부와 연결되어 상기 제1 허브를 정, 역회전시키는 제1 액추에이터와,
상기 제2 허브의 일단부와 연결되어 상기 제2 허브를 정, 역회전시키는 제2 액추에이터를 더 포함하며,
상기 복수의 제1 노즐들과 상기 복수의 제2 노즐들 각각의 단부는 맞닿아 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름 사이의 상기 심재에 목표진공을 부여하는 것을 특징으로 하는 진공단열재 제조 장치.
심재의 상면에 제1 밀봉필름이 접촉되게 함과 동시에, 상기 심재의 하면에 제2 밀봉필름이 접촉되게 일방향으로 공급하는 제1 단계;
일정 길이만큼 공급된 상기 심재를 절단하는 제2 단계;
상기 심재의 상, 하면보다 넓은 면적을 가진 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름의 선단부를 융착하고, 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름 각각의 좌우 양측 가장자리를 융착하는 제3 단계;
상기 제1 밀봉필름의 하면과 상기 심재의 상면 사이와, 상기 제2 밀봉필름의 상면과 상기 심재의 하면 사이를 지향하도록 배치된 부압노즐의 위치를 조정하여 부압을 발생시켜 상기 심재에 목표진공을 부여하면서 상기 심재의 두께를 줄여 압축시키는 제4 단계;
상기 부압노즐에 의한 목표진공이 부여되고 있는 상태에서, 일정 길이로 절단된 상기 심재의 후단부 외측에 대하여, 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름을 융착하는 제5 단계; 및
상기 심재의 후단부 외측의 상기 제1 밀봉필름과 상기 제2 밀봉필름의 융착부 외측을 절단하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공단열재 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 진공단열재 제조 장치와, 청구항 4에 기재된 진공단열재 제조 방법에 의하여 제조된 진공단열재.