KR102300607B1 - 몸체부 제조 장치 및 단열 간봉 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

폴리우레탄을 발포하여 판형 부재를 제조하는 발포 공정; 상기 판형 부재를 일정 폭으로 절단하여 복수의 몸체부를 생성하는 슬리팅 공정; 을 포함하는 단열 간봉의 제조 방법 및 제조 장치가 기재된다.

Description

몸체부 제조 장치 및 단열 간봉 제조 방법{MANURACTURING DEVICE OF THERMAL INSULATION SPACER AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 복층 유리의 빈 공간에 삽입되어 복층 유리의 간격을 유지하는 단열 간봉 제조 방법 및 몸체부 제조 장치에 관한 것이다.
단열 간봉은 복층 유리 또는 삼중 유리에서 유리와 유리 사이의 간격을 유지하여 공기층을 만드는 데 사용될 수 있다. 유리 두 장 사이의 공간에 기체나 공기를 채워 단열성을 조절하고 엣지 부분의 단열 효과를 극대화해 결로 및 열 손실을 해결해 줄 수 있다.
복층 유리의 단열 성능 구현에 있어서 유리면의 구성도 중요하지만, 유리와 유리를 연결하는 간봉의 단열 성능도 중요할 수 있다.
복층 유리에서 단열에 가장 취약한 부분이 간봉 부분이다. 따라서 단열 성능을 향상시킬 수 있는 단열 간봉이 필요할 수 있다.
한국특허출원 제10-2009-7002258호에 따르면, 단열 간봉의 화학적 조성만 기재될 뿐, 단열성이나 조립성을 향상시킬 수 있는 시스템 기술에 대한 언급은 기재되지 않는다.
한국특허출원 제10-2009-7002258호
본 발명은 단열성이 우수하고 시공이 간편한 단열 간봉의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 단열 간봉 제조 방법은, 폴리우레탄을 발포하여 판형 부재를 제조하는 발포 공정; 상기 판형 부재를 일정 폭으로 절단하여 복수의 몸체부를 생성하는 슬리팅 공정; 을 포함할 수 있다.
상기 몸체부는 복층 유리 사이의 간극을 유지하기 위하여 상기 복층 유리 사이에 삽입될 수 있다.
본 발명의 몸체부 제조 장치는, 폴리우레탄을 발포하여 판형 부재를 제조하는 발포 유니트; 상기 판형 부재를 일정 폭으로 절단하여 복수의 몸체부를 생성하는 슬리팅 유니트; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 단열 간봉은 재질이나 조성물의 배합비에 따라 창호의 단열 성능이 다양하게 나타나기 때문에 에너지 절감에 최적화된 구성을 갖도록 설계되었다.
한편, 종래의 단열 간봉은 알루미늄 압출 등으로 제작되었으나, 본 발명은 롤투롤(roll to roll) 방식으로 대량 생산할 수 있는 합성 수지 재질의 테이프 구조를 취할 수 있다.
합성 수지 재질의 테이프 구조로 된 단열 간봉은 색상 구현이 용이하고, 양산성이 좋으며, 단열성이 우수하고, 유리 조립이 용이하며, 유리 사이의 간극을 정확하게 유지할 수 있고, 설치 공정이 쉬우며, 금속 재질에 비하여 내구성이 우수하고, 가격이 저렴할 수 있다.
도 1은 본 발명으로 제조된 단옅 간봉이 적용된 복층 유리를 도시한 일부 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명으로 제조된 단열 간봉의 제1 실시 예로서, 복층 유리에 조립되기 전의 단열 간봉을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 단열 간봉을 복층 유리에 조립하는 구성을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명으로 제조된 단열 간봉의 제2 실시 예로서, 복층 유리에 조립되기 전의 단열 간봉을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 단열 간봉을 복층 유리에 조립하는 구성을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명으로 제조된 단열 간봉의 제3 실시 예로서, 복층 유리에 조립되기 전의 단열 간봉을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 단열 간봉을 복층 유리에 조립하는 구성을 도시한 단면도이다.
도 8은 단열 간봉의 몸체부 조성물을 혼합 발포하여 판형 부재를 생산하는 개략도이다.
도 9는 단열 간봉 몸체부 제조 공정하는 발포 유니트 측면 개략도이다.
도 10은 발포 유니트 내부 형틀과 가압 롤러를 보여주는 정면 개략도이다.
도 11은 판형 부재 몸체부의 슬리팅 공정 개략도이다.
도 12는 단열 간봉의 분해도이다.
도 13은 단열 간봉을 실타래처럼 감은 모습의 정단면 개략도이다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 두 장의 유리(11) 사이에 끼워지는 몸체부(210), 몸체부(210)를 덮는 커버부(220), 몸체부(210)의 양측면에 적층되고 각각의 유리(11)와 몸체부(210) 사이에 배치되는 측벽부(230)로 이루어질 수 있다.
몸체부(210)는 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 단열 간봉(200)은 두 장의 유리(11) 사이의 간극(130)을 유지하는 기능과 단열 기능을 하므로 폴리우레탄의 발포된 구조는 금속 재질로 된 경우에 비하여 단열성을 향상시킬 수 있다. 폴리우레탄은 탄성을 가지므로 시공이 용이하며 쉽게 구부러질 수 있으므로 유리창 사이의 곡선 부위에 시공하기 좋을 수 있다. 폴리우레탄은 탄성을 갖지만 강성도 가지므로, 유리창 사이의 간극(130) 유지에 필요한 지지력을 충분히 받아줄 수 있다. 폴리우레탄을 눌렀을 때, 폴리우레탄 사이에 함유된 기공으로 인하여 잘 눌러지는 탄성은 단열성을 향상시키는 요소가 될 수 있다. 폴리우레탄의 폭 방향 강성은 유리창 사이의 간극(130) 지지력을 충분히 확보할 수 있는 요인이 될 수 있다.
실리콘을 포함하면 폴리우레탄과 제올라이트 혼합을 용이하게 할 수 있고, 공극률의 최소화를 기대할 수 있다. 또한 유리(11) 사이 간극(130)에 채워넣은 불활성 기체의 누설을 억제할 수 있다.
실리콘, 폴리우레탄 및 흡습제 혼합으로 인하여 금속 또는 플라스틱 재질의 간봉보다 외부로부터 전달되는 진동과 소음의 차폐성능을 기대할 수 있다.
몸체부(210)는 폴리우레탄 외에도 흡습제를 포함할 수 있다. 흡습제로서 실리카겔, 활성탄, 염화칼슘, 제올라이트 중 하나 또는 둘 이상 조합으로 구성될 수 있다.
특별히 제올라이트(Zeolite)를 선택하는 경우, 제올라이트에 결합되는 양이온 K, Na, Ca을 용도에 따라 생성되는 다양한 세공 크기를 활용하여 분자의 종류에 따른 선택적 흡수, 흡착을 할 수 있다. 이를 분말로 하는 이유는 몸체부(210)의 제올라이트 입자 사이의 공극 효과를 이용하여 흡습성을 향상시키기 위함일 수 있고, 제올라이트를 이용함으로써 단열간봉(200)이 시공된 복층 유리(11) 내면의 1 ~ 10 옴스트롱 크기를 갖는 습기를 효과적으로 흡습할 수 있다.
몸체부(210)를 단일의 합성 수지인 폴리우레탄으로 발포시키는 이유는 자동화 때문일 수 있다. 합성 수지 발포에 의하면 별도의 가공 공정이 필요없고, 벨트 금형부만으로 원하는 치수를 연속적으로 얻을 수 있기 때문일 수 있다.
합성 수지로서 폴리우레탄이 선택되는 이유는 상술한 바와 같이 다수의 공극을 포함하기 때문일 수 있다. 공극은 유리 사이의 습기를 제거하는데 도움이 될 수 있고, 적당한 탄성을 발휘하는데 필요할 수 있다.
몸체부(210) 혼합물을 제작시 노즐 발포에 윤활 역할을 하여 보다 수월하게 몸체부(210)의 롤투롤 공법 형성에 기여할 수 있다. 몸체부(210)는 제1 액상 및 제2 액상을 혼합하여 이루어진 것이고, 제1 액상은 액상 폴리우레탄, 실리콘, 제올라이트를 포함할 수 있다. 제2 액상은 MDI경화제를 포함할 수 있다. 평상시에 각각의 조성물은 액상을 유지하다가 몸체부(210)의 제조 직전에 이들 두 물질이 혼합되면서 즉각적인 경화를 달성할 수 있다. 제1 액상과 제2 액상을 혼합하면 액상의 폴리우레탄이 MDI에 의하여 경화되면서 몸체부(210)를 형성할 수 있다. 경화 시간은 각 조성물의 배합비에 따라 조절 가능할 수 있다. 2 액상 공법에 의하고 즉각적인 경화를 달성할 수 있으므로, 폴리우레탄 발포를 위한 금형의 세척이나 유지 보수도 간결해질 수 있다.
몸체부(210)는 폭 3 ~ 30mm, 두께 3 ~ 10 mm로 제작할 수 있고, 커버부(220)는 몸체부(210)의 폭보다 0.1 ~ 5mm 여유있게 제작하여 몸체부(210)의 폭 일면을 감쌀 수 있다. 커버부(220)의 두께는 몸체부(210)보다 작으며, 측벽부(230)의 높이는 몸체부(210)의 두께보다 0.1 ~ 5mm 작거나 클 수 있다.
측벽부(230)는 부틸 러버를 포함할 수 있다.
부틸 러버는 반고체 상태로서 제1 유리(11)와 제2 유리(11) 사이의 간격 조절에 있어 유동성 있게 대처할 수 있고, 복층 유리(11)용으로 특수하게 만들어진 일체형 무용제 실란트(190)가 될 수 있다. 폴리우레탄의 2 액상 공법에 의한 발포 이후에, 부틸 러버를 포함한 측벽부(230)의 부착 공정은 반고체 상태로 진행하는 것이 효율적일 수 있다. 부틸 러버를 포함한 측벽부(230)는 최소량의 수증기 및 가스 침투와 UV에 대한 Ageing 저항성 및 유리와 금속에 우수한 접착성이 있다.
커버부(220)는 알루미늄, 폴리카보네이트, 파이버 글라스(fiberglass), 폴리프로필렌(Polypropylene), PET 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 커버부(220)는 유리(11) 간극(130) 사이 채워진 불활성기체의 누기 방지 및 정전기 발생을 예방할 수 있다.
커버부(220)는 알루미늄 호일, PET 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 커버부(220)는 단층 레이어 또는 멀티 레이어로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 커버부(220)가 멀티 레이어 구조라면, 몸체부(210), 알루미늄 호일, 접착제, PET 필름의 순서대로 적층된 구조일 수 있다. 즉, 커버부(220)는 알루미늄 호일, 알루미늄 호일과 PET 필름 사이에 접착제가 추가된 멀티 레이어 구조일 수 있다.
커버부(220)의 두께는 0.01 ~ 1 mm 일 수 있다. 알루미늄 호일 또는 PET 필름의 두께가 상기 범위 내에 있기 때문이다.
커버부(220)의 존재 자체로 누기 방지 및 습기 침투 방지를 기대할 수 있다. 심지어 커버부(220)가 마련되면 유리(11)와 단열 간봉(200) 사이에 기타의 실란트(190) 처리 과정을 생략할 수도 있다.
제조 공정이 끝난 단열 간봉(200)은 롤(roll) 형태로 유리(11) 제조 공정 또는 건설 현장에 공급될 수 있다. 몸체부(210), 커버부(220), 측벽부(230) 중 어느 하나가 다른 물체에 달라붙거나 접착에 의한 파손 방지를 위하여 이들의 접착성을 차단하는 부재가 필요할 수 있다. 이를 위하여 이형지(250)가 사용될 수 있다. 즉, 유리창에 부착하기 전에는 이형지(250)에 의하여 측벽부(230)의 접착성이 차단될 수 있다. 이형지(250)의 이탈 방지 수단으로서, 측벽부(230)의 외측 노출면에 접착층(240)를 바른 후 이형지(250)를 부착하거나, 접착층(240)이 발라진 이형지(250)를 측벽부(230) 외측에 부착할 수 있다.
몸체부(210) 및 유리(11)의 접착 수단은 측벽부(230)일 수 있다. 측벽부(230) 및 이형지(250)의 접착 수단은 접착층(240)일 수 있다.
이형지(250)는 점착면을 오염으로부터 보호하고 점착 이형지(250) 처리가 되어 있지 않은 간봉에 비해서 추가적인 점착제 처리 작업에 시간을 절약할 수 있다.
본 발명의 단열 간봉(200)을 유리(11)사이 간극(130)에 시공 후 바깥면에 노출되는 커버부(220)에 실란트(190) 처리하여 커버부(220)가 외부로 노출되지 않게 보호할 수 있다.
실란트(190)는 유리(11)와 창호 사이의 끼우기 또는 이동 및 층간 변위를 대응하기 위한 공간으로 생길 수 있는 냉기대류를 적절히 차단할수 있다. 불활성기체의 누기되지 않도록 2차적 보호, 단열 및 밀봉 효과를 극대화할 수 있다. 유리(11)와 창호의 종합 열관류율을 향상시키고 기존의 단열 간봉(200)들이 가지고 있는 단열성을 유지시킬 수 있다.
도 4 내지 도 5를 참조하며, 도 1 내지 도 3에 도시된 실시 예와 다른 실시 예를 설명한다. 함몰부(270)를 마련하여 유리(11)의 접착성과 실링 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
몸체부(210)의 양측면에 함몰부(270)가 형성되고, 함몰부(270)에 측벽부(230)가 삽입하고 그 측면에 측벽부(230)와 접착면이 구비될 수 있다. 몸체부(210)의 바깥면(212)과 측벽부(230)의 바깥면(232)이 일직선상에 정렬되고, 몸체부(210)의 바깥면(212)과 측벽부(230)의 바깥면(232)에 접착층(240)이 도포될 수 있다.
몸체부(210) 측면이 평면으로 이루어진 경우에 비하여, 함몰부(270)에 부틸 러버등의 소재를 활용 함으로써 부틸 러버가 가지는 유동성을 최소화하여 본 발명의 간봉의 탄성을 활용 절연 밀폐 효과를 기대할 수 있다.
도 6 내지 도 7을 참고하며 또 다른 실시 예를 설명한다. 측벽부(230)의 접착 면적을 더욱 확장시킨 경우가 될 수 있다.
몸체부(210)의 일부를 절개한 함몰부(270)가 형성되고, 몸체부(210)의 양측면은 몸체부(210)의 바깥면(212)과 함몰부(270)를 포함한 계단 형상으로 이루어질 수 있다. 측벽부(230)의 돌출턱(237)은 몸체부(210)의 함몰부(270)에 끼워지고, 몸체부(210)의 바깥면(212)은 측벽부(230)의 일부에 대면 될 수 있다. 측벽부(230)의 바깥면(232)에 접착층(240)이 적층될 수 있다. 접착층(240)에 부착된 이형지(250)가 분리되고 접착층(240)이 노출된 상태에서 측벽부(230)의 바깥면(232)이 유리(11)에 접착될 수 있다.
이중 유리(11)를 제조하기 위해 사용되는 하나의 공정은 당해 단열간봉을 제1 유리(11)의 주변 둘레에 접착시키고, 제2 유리(11)를 제1 유리(11)에 매우 근접하게 평행한 위치로 이동시킬 수 있다.
유리(11)간 공간을 기체(예를 들어, 아르곤)로 충전시키고, 제1 유리(11) 상에 형성된 단열간봉 실에 대해 제2 유리(11)를 압착시킴으로써 이중 유리(11)를 밀폐시킬 수 있다.
복합 유리창을 제조하기 위해 사용되는 하나의 공정은 당해 조성물을 제1 유리(11)의 주변 둘레에 실 필라멘트로서 도포하고, 제2 유리(11)를 제1 유리(11)에 매우 근접하게 평행한 위치로 이동시키고, 임의로 유리(11)간 공간을 기체(예를 들어, 아르곤)로 충전시킬 수 있다.
도 8은 발포공정을 보여주기 위한 개략도이다.
본 발명의 단열 간봉(200) 제조 방법은 발포 공정, 슬리팅 공정을 포함할 수 있다. 발포 공정은 폴리우레탄을 발포하여 판형 부재(300)를 제조하는 공정일 수 있다.
슬리팅 공정은 1차 부재인 판형 부재(300)를 일정 폭으로 절단하여 2차 부재인 복수의 몸체부(210)를 생성하는 공정일 수 있다.
슬리팅 유니트(400)의 상류에는 판형 부재(300)가 감긴 제1 롤(61)이 위치할 수 있고, 제1 롤(61)에서 풀려진 판형 부재(300)는 슬리팅 유니트(400)를 통과하며 일정 폭으로 절단될 수 있다.
절단된 판형 부재(300)는 몸체부(210)에 해당하고, 슬리팅 유니트(400)의 하류에는 몸체부(210)가 감기며 제2 롤(71)이 형성될 수 있다. 이와 같이 몸체부(210) 발포 공정이 롤-투-롤 공법으로 진행되면 발포 공정에서 완성된 몸체부(210)를 그 다음 공정으로 보낼 때, 이송이 쉬워지고 몸체부(210)의 가장자리에 이물질없이 옮길 수 있다.
발포 공정 전에는 필요한 재료의 양 조절이 필요할 수 있고, 발포 공정 이후에는 적어도 재질의 형상은 유지할 정도의 강성이 필요할 수 있다. 이러한 공정을구현하기 위하여 액상 공정을 개발하였다. 발포 공정 전후의 물성 조절을 위하여 이액 공정을 제시할 수 있다. 액체가 반고체 상태로 되는 시점을 조절하기 위하여 발포 공정은 발포 유니트(100)에서 수행되는 이액형 발포 공정일 수 있다.
경화 시점은 2액상 공법에 의하여 조절될지 모르나 설계 형상을 맞출 수 있는 수단이 필요할 수 있다. 이를 위하여 액상을 적어도 반고체 형태로 치수 성형하기 위하여 금형이 필요할 수 있다. 대량 및 용이 생산성을 위하여 금형을 롤-투-롤 공법으로 만들기 위하여 본 발명은 벨트 금형부(170)를 제공할 수 있다.
발포 유니트(100)는, 제1 액상을 분사하는 제1 노즐(181)과, 제2 액상을 분사하는 제2 노즐(182), 서로 대면되며 무한궤도를 주행하는 제1 벨트부(191) 및 제2 벨트부(192)와, 제1 벨트부(191) 및 제2 벨트부(192)를 주행시키는 금형부 형성 롤러(160)와, 제1 벨트부(191)에 대하여 제2 벨트부(192)를 가압하는 가압 롤러(110) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발포 유니트(100) 내부에 히터와 냉각 장치를 구성하여 온도를 조절할 수 있다. 몸체부(210) 조성물의 용융점을 조절할 수 있다. 이로 인해 기온변화나 발포 유니트(100) 자체 발열 또는 기타 외부 온도 영향 등으로부터 발포 형성 과정 중 조성물의 경화 정도를 조절할 수 있다.
발포 유니트(100)는 서로 이격 상태로 벌어진 한 쌍의 콘베이어 벨트(195)로부터 벨트 금형부(170) 및 가압 롤러(110)를 거치는 지점까지 소정 시간 내 판형 부재(300) 조성물의 발포량 또는 경화 정도를 조절할 필요가 있다.
제1 액상은 액상 폴리우레탄, 실리콘, 제올라이트 중 하나 또는 둘 이상 조합으로 구성될 수 있다. 제2 액상은 판형 부재(300)의 탄성을 조절할 수 있는 경화제를 포함할 수 있다. 제1 액상 및 제2 액상은 벨트 금형부(170)에 분사될 수 있다. 제1 액상 및 제2 액상이 혼합되기 전에는 액상을 유지하고, 혼합된 후에는 짧은 시간에 경화될 수 있으므로 순간적으로 반고체 상태를 확보해야 하는 롤-투-롤 공법에 매우 적합할 수 있다.
판형 부재(300)의 두께는 각 벨트부의 눌림량이나 댐(196)의 높이에 의하여 조절될 수 있다. 콘베이어 벨트(195)와, 금형틀에 해당하는 가압 롤러(110) 또는 금형부 형성 롤러(160)를 포함하는 본 발명으로 인하여, 판형 부재(300) 성형시 직진 배출성이 개선되고, 압출 성형시 간봉을 길게 늘어뜨려도 휘지 않는 장점이 있다. 따라서 압출 성형 속도를 향상시킬 수 있다.
제1 액상과 제2 액상이 혼합되면 제1 액상이 판형 부재(300)로 경화될 수 있다. 발포 유니트(100)에서 출력되는 판형 부재(300)는 롤 형태로 감기며 제1 롤(61)을 형성할 수 있다.
제1 벨트부(191)와 제2 벨트부(192)가 대면되는 위치에는 빈 공간으로서 벨트 금형부(170)가 형성될 수 있다. 벨트 금형부(170)에서 판형 부재(300)가 발포되고, 벨트 금형부(170)의 높이에 따라 판형 부재(300)의 두께가 조절될 수 있다.
벨트 금형부(170)에서 함몰부(270)도 함께 성형할 수 있는 형상이 될 수 있다. 이에 한정되지 않고 슬리팅 공정중 함몰부(270)를 조성하는 단계를 포함할 수있다.
한편, 판형 부재(300)를 몸체부(210)로 만드는 수단으로서, 발포 유니트(100)를 거쳐 제조된 판형 부재(300)를 일정 폭으로 절단하여 복수의 몸체부(210)를 생성하는 슬리팅 유니트(400)를 포함할 수 있다.
슬리팅 공정은 발포 유니트(100)를 거쳐 연속선상으로 슬리팅 공정을 거치도록 할 수 있고, 별도 공정으로 슬리팅 공정을 처리할 수도 있다.
벨트 금형부(170)에 분사되는 제1 액상 및 제2 액상은 벨트 금형부(170)에서 경화될 수 있으며, 벨트 금형부(170) 하류에서 고체 또는 반고체 상태의 판형 부재(300)가 배출될 수 있다. 따라서, 롤-투-롤 공법에 의한 몸체부(210) 성형이 원하는 시점에 이루어질 수 있다.
금형부 형성 롤러(160)에 의하여 눌려지는 콘베이어 벨트(195)와, 콘베이어 벨트(195)의 가장자리에 대면 되는 댐(196)이 마련될 수 있다. 몸체부(210)가 형성되는 빈 공간인 벨트 금형부(170)의 확보를 위해서, 댐(196)은 콘베이어 벨트(195)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 댐(196)의 두께에 따라 벨트 금형부(170)의 높이가 조절될 수 있고, 벨트 금형부(170)의 높이에 따라 몸체부(210)의 두께가 조절될 수 있다. 댐(196)은 몸체부(210)의 두께 조절 수단이 될 수 있다.
벨트 금형부(170)의 누설 방지 수단이 필요할 수 있다. 가압 롤러(110)에 의하여, 제1 벨트부(191)의 댐(196)과 제2 벨트부(192)의 댐(196)이 밀착될 수 있다. 댐(196)의 밀착면은 제1 액상 또는 제2 액상이 발포 유니트(100)의 외부로 누설되는 것을 방지하는 밀봉 수단이 될 수 있다.
도 13은 단열 간봉(200)을 실타래처럼 감은 모습의 정단면 개략도를 보여준 것이다. 도 12에서 완성된 단열 간봉(200)의 상면은 커버부(220), 측면은 부틸 러버를 보호하는 이형지(250), 배면은 몸체부(210)가 될 수 있다. 따라서, 완성된 단열 간봉(200)의 외곽에는 접착제 성분이 전혀 없는 상태이며, 마치 실과 같은 상태가 될 수 있다. 완성된 단열 간봉(200)을 롤 형태로 감아도, 쉽게 풀어지므로 롤로 감는 것이 효과가 없을 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 완성된 단열 간봉(200)의 롤 권취를 위하여는 실타래처럼 제3 롤(81)의 길이 방향을 따라 왕복 이동되면서 제3 롤(81)의 반경 방향으로 완성된 단열 간봉(200)이 감기는 구조가 롤 형상을 유지할 수 있다. 완성된 단열 간봉(200)은 제3 롤(81)의 길이 방향 및 반경 방향을 따라 주행 될 수 있으며, 제3 롤(81)의 양단부에는 테두리(미도시)가 형성되어 단열 간봉(200)이 제3 롤(81)을 벗어나지 않게 할 수 있다. 제3 롤(81)의 반경 방향으로는 단열 간봉(200)의 장력에 의하여 반경 유지력이 발생하게 할 수 있다. 따라서, 단열 간봉(200)의 외곽에 롤 형상 유지를 위한 접착 성분이 없더라도, 테두리의 위치 제한 기능과 단열 간봉(200)의 장력에 의하여 제3 롤(81)의 형상이 유지될 수 있다.
단열 간봉(200)의 커버부(220)가 제3 롤(81) 중심으로부터 바깥을 향하도록 권취시킨 단열 간봉(200)은 커버부(220) 타측의 몸체부(210) 면의 오염을 방지할 수 있고, 이형지(250) 부착면 외부 영향으로부터 손상되지 않도록 보호할 수 있다.
커버부(220)가 제3 롤(81) 중심으로부터 바깥을 향하도록 권취시킨 제 3롤의 단열 간봉(200)은 커버부(220)에 장력을 받으므로 커버부(220)가 제3 롤(81) 중심방향을 향할 때보다 커버부(220)에 평평한 긴장을 유지할 수 있어 커버부(220)가 수축되어 일그러지는 등의 손상을 방지할 수 있다. 제3 롤(81)의 형태로 단열 간봉(200)을 권취시킴으로써 수십 미터 이상의 단열 간봉을 필요한 길이로 제작할 수 있고, 보관 공간 활용과 운반에 이점을 가질 수 있다. 알루미늄 형태의 단열 간봉은 상당 규모의 복층유리창 제작시 필요 길이로 절단과 접합에 어려움이 있고 잔여 길이 낭비가 있을 수 있으나, 제3 롤(81) 단열 간봉은 이런 문제점에 있어서 활용성에 우위를 점할 수 있다.
가압 롤러(110)가 제1 벨트부(191) 또는 제2 벨트부(192)를 누르는 위치는 제1 위치일 수 있다. 제1 벨트부(191)와 제2 벨트부(192)의 접촉이 개시되는 지점은 제2 위치일 수 있다.
벨트 금형부(170)는 제1 벨트부(191) 및 제2 벨트부(192)의 사이에 형성되는 빈 공간이며, 제1 벨트부(191) 및 제2 벨트부(192)의 접촉이 개시되는 제2 위치를 시작점으로 하여 종점인 제1 위치까지 적어도 연장되는 것이 바람직하다. 제1 위치는 제2 위치의 하류에 있다. 벨트 금형부(170)의 빈 공간은 적어도 제2 위치에서 시작하여 제1 위치에 이르기까지 연장되므로, 판형 부재(300)의 성형에 필요한 가압력을 일정 구간에 걸쳐 일정하게 확보할 수 있다.
제2 위치의 상류에서 액상 폴리우레탄을 포함하는 제1 액상이 분사되며, 제1 액상은 제2 액상과 혼합되면서 경화가 시작될 수 있다. 제2 액상도 제2 위치의 상류에서 분사될 수 있다. 제2 위치의 벨트 금형부(170)에서 경화가 시작되므로, 판형 부재(300)의 두께나 폭은, 제2 위치에서의 벨트 금형부(170)의 두께나 폭과 일치하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 금형부 형성 롤러(160)가 제1 벨트부(191) 또는 제2 벨트부(192)의 배면에 접촉될 수 있다. 제1 벨트부(191) 또는 제2 벨트부(192)를 가압할 수 있다. 제1 벨트부(191) 및 제2 벨트부(192)의 간격 유지는 제1 벨트부(191)에 연결된 댐(196)과, 제2 벨트부(192)에 연결된 댐(196)의 접촉 간섭에 의하여 달성될 수 있다.
제1 위치에서 경화가 완료되면 제1 액상은 고체 또는 반고체 상태로 경화될 수 있다. 적어도 제1 위치까지는 벨트 금형부(170)의 치수가 유지되는 것이 바람직하다. 금형부 형성 롤러(160)가 제1 벨트부(191)와 제2 벨트부(192)의 장력을 유지하여 판형 부재(300) 형성을 일정하게 유지할 수 있다. 제1 위치와 제2 위치 사이 구간에 벨트 금형부(170)가 치수를 그대로 유지한 채 일정 길이만큼 연장시키는 수단이 될 수 있다. 일정 길이 연장은 경화 시간 확보에 필수적일 수 있다.
제1 위치의 하류에서 판형 부재(300)는 고체 또는 반고체 상태로 배출되며 제1 롤(61)의 형태로 출하될 수 있고, 이후에 슬리팅 공정을 거칠 수 있다. 슬리팅 공정을 거친 판형 부재(300)는 몸체부(210)가 될 수 있다.
도 12를 참조하면, 몸체부(210)만으로는 단열 간봉(200)의 접착성이나 부착성 확보에 지장이 있으므로 몸체부(210)를 유리창에 부착시킬 수 있도록 측벽부(230)를 몸체부(210)에 합지시키는 공정이 수행될 수 있다. 몸체부(210)에 커버부(220)를 합지시키는 공정도 수행될 수 있다.
측벽부(230)를 몸체부(210)에 합지시키는 공정은 프라이머 공정을 포함할 수 있다. 프라이머는 액체 또는 반고체일 수 있고, 적당한 유동성이 있는 것이 바람직할 수 있다. 프라이머는 몸체부(210)에 측벽부(230)를 단단하게 고정시킬 수 있다. 몸체부(210)에 액체 또는 반고체 상태의 프라이머를 도포하고, 프라이머가 도포된 몸체부(210)에 이형지(250)가 부착된 측벽부(230)를 고정시키는 합지 공정이 수행될 수 있다. 접착제가 도포된 몸체부(210)의 양측면에 측벽부(230)인 부틸 러버를 부착할 수 있다. 부틸 러버는 유리창에 대한 접착성을 확보하는 기능을 할 수 있다. 측벽부(230)의 부착 후에는 이물질 부착 등을 방지하기 위하여 표면을 보호하는 이형지(250)가 필요할 수 있다. 측벽부(230)로서, 부틸 러버에 접착층(240)을 도포하여 이형지(250)를 부착하거나 이형지(250)에 접착층(240)을 도포하여 부틸 러버에 부착할 수 있다. 이에 한정되지 않고 부틸 러버의 자체 점성을 이용하여 이형지(250)를 부착할 수 있다.
한편, 몸체부(210)에 커버부(220)를 합지시키는 공정이 진행될 수 있다. 접착제가 도포된 몸체부(210)의 상면에 커버부(220)를 부착할 수 있다. 커버부(220)는 단열 기능을 향상시킬 수 있도록, 커버부(220)는 알루미늄 호일 및 PET 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
11...유리 15...코너
20...절삭도구 61...제1 롤
71...제2 롤 81...제3 롤
100...발포 유니트 110...가압 롤러
130...간극 160...금형부 형성 롤러
181...제1 노즐 182...제2 노즐
190...실란트 191...제1 벨트부
192...제2 벨트부 195...콘베이어 벨트
196...댐 200...단열 간봉
210...몸체부 212...몸체부의 바깥면
220...커버부 230...측벽부
232...측벽부의 바깥면 237...측벽부의 돌출턱
240...접착층 250...이형지
270...함몰부 300...판형 부재
400...슬리팅 유니트 170...벨트 금형부

Claims (13)

  1. 폴리우레탄을 발포하여 판형 부재를 제조하는 발포 공정;
    상기 판형 부재를 일정 폭으로 절단하여 복수의 몸체부를 생성하는 슬리팅 공정;
    상기 몸체부의 상면에 커버부를 부착하고, 접착제가 도포된 상기 몸체부의 양측면에 측벽부를 부착하며, 상기 측벽부에 이형지를 부착하는 단열 간봉 공정; 을 포함하고,
    상기 발포 공정은 발포 유니트에서 수행되는 이액형 발포 공정이며,
    상기 발포 유니트는 제1 액상을 분사하는 제1 노즐과, 제2 액상을 분사하는 제2 노즐을 포함하고, 상기 제1 액상과 상기 제2 액상이 혼합되면 상기 제1 액상이 상기 판형 부재로 경화되며,
    상기 판형 부재는 속이 찬 중실 부재이고,
    상기 슬리팅 공정의 슬리팅 유니트는 1차 부재인 상기 판형 부재를 일정 폭으로 절단하여 2차 부재인 상기 복수의 몸체부를 생성하고, 상기 슬리팅 유니트의 상류에는 상기 판형 부재가 감긴 제1 롤이 위치하며, 상기 제1 롤에서 풀려진 상기 판형 부재는 상기 슬리팅 유니트를 통과하며 일정 폭으로 절단되고, 상기 절단된 판형 부재는 상기 몸체부에 해당하며, 상기 슬리팅 유니트의 하류에는 상기 몸체부가 감긴 제2 롤이 위치하고, 상기 몸체부는 롤-투-롤 공법으로 제조되며,
    상기 단열 간봉 공정은 상기 몸체부, 커버부, 측벽부, 및 이형지가 차례로 부착된 단열 간봉을 제조하는 공정이고,
    상기 단열 간봉 공정에서 제조되는 상기 단열 간봉의 몸체부 중앙 부분을 시작점으로 하여 상기 단열 간봉이 유리에 밀착되는 부분인 가장자리 부분을 종착점으로 삼는 방향을 폭방향으로 정의할 때,
    상기 커버부의 폭은 상기 몸체부의 폭보다 커서 상기 몸체부의 적어도 일부를 감싸고, 상기 단열 간봉 공정에서 제조되는 상기 단열 간봉은 상기 폭방향을 따라 상기 몸체부, 커버부, 측벽부, 및 이형지가 순서대로 배열되며,
    상기 단열 간봉은 한 쌍의 유리 사이에 삽입되며 실란트와 대면되는 방향을 단열 간봉의 두께 방향으로 정의할 때, 상기 두께 방향은 상기 폭방향과 수직하고,
    상기 두께 방향에서 보았을 때, 상기 커버부 및 측벽부가 하나의 평면을 이루며 유리에 밀착되고,
    상기 단열 간봉의 단면은 상기 폭방향 및 두께 방향을 따라 함몰된 부분없이 직사각형이며 상기 단열 간봉의 두께 방향 노출면은 유리에 대하여 수직한 평면을 이루는 단열 간봉 제조 방법.
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  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 액상은 액상 폴리우레탄, 실리콘, 제올라이트 분말를 포함하며,
    상기 제2 액상은 경화제를 포함하고,
    상기 제1 액상 및 상기 제2 액상은 벨트 금형부에 분사되며,
    벨트 금형부에서 상기 제1 액상과 상기 제2 액상이 혼합되면서 상기 제1 액상이 상기 판형 부재로 경화되는 단열 간봉 제조 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 발포 유니트는,
    서로 대면 되며 무한궤도를 주행하는 제1 벨트부 및 제2 벨트부와,
    상기 제1 벨트부에 대하여 상기 제2 벨트부를 가압하는 가압 롤러를 포함하며,
    상기 제1 벨트부와 상기 제2 벨트부가 대면 되는 위치에는 빈 공간으로서 벨트 금형부가 형성되며,
    상기 벨트 금형부에서 상기 판형 부재가 발포되고,
    상기 벨트 금형부의 높이에 따라 상기 몸체부의 두께가 조절되는 단열 간봉 제조 방법.
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AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)