KR102385037B1 - 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법에 관련되며, 이때 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법은 심재 전개도 형상 및 박스형성 접첩구조를 개선하여 제작이 간단하면서 조립 틈새를 통한 열류손실이 차단되어 보냉효율 향상을 도모하고, 특히, 심재를 제외한 영역에 형성되는 필름중첩부를 이용하여 보냉박스를 구성하는 각 측벽 간에 결합력 및 기밀성이 보강할 수 있도록 심재가공단계(S10), 사각외피형성단계(S20), 진공처리단계(S30), 절곡성형단계(S40)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

Description

진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법 {Insulation box manufacturing method using vacuum insulation material}
본 발명은 보냉박스 제조공법에 관련되며, 보다 상세하게는 심재 전개도 형상 및 박스형성 접첩구조를 개선하여 제작이 간단하면서 조립 틈새를 통한 열류손실이 차단되어 보냉효율 향상을 도모하고, 특히, 심재를 제외한 영역에 형성되는 필름중첩부를 이용하여 보냉박스를 구성하는 각 측벽 간에 결합력 및 기밀성이 보강할 수 있는 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법에 관한 것이다.
일반적으로 단열상자는 스티로폼 또는 공기층을 형성하여 단열기능을 가지도록 구성하고 있으나, 이러한 단열상자는 단열성능이 낮아 장시간 보냉, 보온 성능을 발휘하지 못하는 실정이다. 이에 근자에는 복수의 진공단열패널 조합에 의해 단열구획을 형성하는 제품들이 출시되고 있지만, 이러한 단열상자는 진공단열패널 자체 단열성은 우수하나, 복수의 단열패널이 연결되는 경계부 틈새로 인해 단열성능이 제대로 발휘되지 못하는 실정이다.
이에 종래에 개시된 특허등록 10-2107558호에서, 심재와 심재를 감싸서 외부공기를 차단하는 외피재로 이루어지고, 장측변과 단측변을 갖는 직사각형 형상의 진공단열패널을 접어서 단열밀폐공간을 형성하는 방법으로서, 상기 단측변에 평행하고, 상기 장측변의 중심선에서 소정 거리 이격된 기준접이선이 존재하고, 상기 기준접이선에 의해 진공단열패널은 제1영역과 제2영역으로 나뉘어지고, 상기 제2영역은, 상기 진공단열패널이 상기 기준접이선을 기준으로 접힌 상태에서, 상기 제1영역과 겹치는 제2-1영역과 상기 제1영역과 겹치지 않는 제2-2영역으로 이루어지고, 상기 기준접이선을 기준으로 상기 진공단열패널을 접는 제1단계; 및 상기 제1단계에서 겹쳐진 제1영역과 제2-1영역의 외곽 접착부를 접착하는 제2단계;를 포함하되, 상기 외피재 내부에서 상기 심재가 존재하는 공간은 전체적으로 연통되는 구조이어서, 상기 진공단열패널이 접히는 모서리에서 상기 심재는 연속적으로 분포하는 것을 특징으로 하는 기술이 선 제시된 바 있다.
그러나, 상기 종래기술은 파우치를 보냉 상자나 기타 단열 컨테이너 내측에 배치하여 단열 성능을 발휘하도록 하는 기술이나, 진공단열 패널의 겹치는 면적이 증가되어 재료비가 불필요하게 상승됨 더불어 겹침부 두께 증가로 보냉 상자 부피가 커짐에 따라 보관 및 운반에 공간 활용도가 저하되고, 특히, 진공단열패널 각 영역을 접은 상태로 추가적인 보강을 하지 않으면 내용물 수용 압력에 의해 쉽게 터지거나 변형되는 문제점이 따랐다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 심재 전개도 형상 및 박스형성 접첩구조를 개선하여 제작이 간단하면서 조립 틈새를 통한 열류손실이 차단되어 보냉효율 향상을 도모하고, 특히, 심재를 제외한 영역에 형성되는 필름중첩부를 이용하여 보냉박스를 구성하는 각 측벽 간에 결합력 및 기밀성이 보강할 수 있는 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 사각형의 바닥판(12)과, 바닥판(12) 4면에 연장되어, 바닥판(12)에서 멀어질수록 폭이 확장되는 4개의 역사다리꼴형 측판(14)을 포함하는 심재(10)를 형성하는 심재가공단계(S10); 상기 심재(10)를 수용하도록 상, 하부 필름지(22)(24)를 중첩하여 사각구획(21)을 형성하고, 일측에 입구가 개방되는 사각외피(20)를 형성하는 사각외피형성단계(S20); 상기 사각외피(20) 내에 심재(10)를 수용된 상태로 진공처리하여 입구를 밀봉처리하고, 심재(10)를 제외한 영역에 대응하는 상, 하부 필름지(22)(24)가 중첩되어 필름중첩부(30)를 형성하는 진공단열재를 제조하는 진공처리단계(S30); 및 상기 심재(10)의 측판(14) 영역을 절곡하여, 이웃하는 측판(14)의 측변이 서로 접하도록 조립되어 상부가 개방된 상광하협 구조의 보냉 격실(1)을 형성하는 절곡성형단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 절곡성형단계(S40) 이후 단계로서, 심재(10)의 측판(14) 사이에 배치되는 필름중첩부(26)를 반으로 접어서 삼각형상의 마감시트부(40)를 형성하고, 마감시트부(40)를 어느 일측 측판(14) 외면에 밀착되도록 접은 상태로 상부로 돌출되는 연장부(42)를 측판(14) 내부로 감싸도록 절곡하는 측판보강단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필름중첩부(30)는 4개의 꼭지점과 4개의 변으로 이루어지고, 상기 꼭지점은, 바닥판 모서리와 대응하는 위치에 형성되는 제 1꼭지점(32a)과, 제 1꼭지점(32a)과 이웃하는 한 쌍의 측판(14) 외측 모서리와 대응하는 위치에 각각 형성되는 제 2, 3꼭지점(32b)(32c)과, 제 2, 3꼭지점(32b)(32c)과 이웃하는 사각외피(20) 모서리와 대응하는 위치에 형성되는 제 4꼭지점(32d)으로 이루어지고, 상기 제 1꼭지점(32a)의 꼭지각은 예각으로 형성되며, 제 2, 3꼭지점(32b)(32c)의 꼭지각은 둔각으로 형성되고, 제 4꼭지점(32d)의 꼭지각은 직각으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측판보강단계(S50)에서, 상기 마감시트부(40)는 필름중첩부(26)의 제 1, 4꼭지점(32a)(32d)을 연결하는 이등분선(33)을 기준으로 접어, 제 1, 2, 4 꼭지점(32a)(32b)(32d) 및 제 1, 3, 4 꼭지점(32a)(32c)(32d)으로 이루어지는 한 쌍의 삼각형으로 형성되고, 상기 마감시트부(40)를 어느 일측 측판(14) 외면에 밀착시키면, 제 4꼭지점(32d)에 대응하는 마감시트부(40) 모서리 영역이 측판(14) 대비 높게 돌출되고, 제 4꼭지점(32d)에 대응하는 마감시트부(40) 모서리 영역을 측판(14) 내부로 감싸도록 절곡하면, 마감시트부(40)가 제 2꼭지점(32b) 및 제 3꼭지점(32c)을 축으로 접히면서 서로 이웃하는 측판(14)을 결속함과 동시에 이웃하는 측변 사이 틈새를 마감하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공처리단계(S30)에서, 제 1, 4꼭지점(32a)(32d)을 연결하는 이등분선(33)은 금형에 의해 가압되어 음각골로 성형되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측판(14)의 측면이 서로 접하도록 조립된 모서리부를 외측에서 감싸도록 'ㄴ'자형 보강단열부재(50)가 구비되고, 상기 보강단열부재(50)는 진공단열재, 에어로겔, 스티로폼을 포함하는 단열재로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절곡성형단계(S40) 이후 단계로서, 심재(10)의 측판(14) 사이에 배치되는 필름중첩부(26)를 반으로 접어서 삼각형상의 마감시트부(40)를 형성하고, 마감시트부(40)의 제 4꼭지점(32d)을 제 1꼭지점(32a) 측으로 향하도록 반으로 접어 4중 마감시트부(40')를 형성하며, 4중 마감시트부(40')를 어느 일측 측판(14) 외면에 밀착되도록 절곡하는 측판보강단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 심재 전개도 형상 및 박스형성 접첩구조를 개선하여 제작이 간단하면서 조립 틈새를 통한 열류손실이 차단되어 보냉효율 향상을 도모하고, 특히, 심재를 제외한 영역에 형성되는 필름중첩부를 이용하여 보냉박스를 구성하는 각 측벽 간에 결합력 및 기밀성이 보강할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법을 개략적으로 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법을 개략적으로 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법의 필름중첩부를 확대하여 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법의 보강단열부재를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법의 측판보강단계를 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법을 개략적으로 나타내는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
본 발명은 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법에 관련되며, 이때 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법은 심재 전개도 형상 및 박스형성 접첩구조를 개선하여 제작이 간단하면서 조립 틈새를 통한 열류손실이 차단되어 보냉효율 향상을 도모하고, 특히, 심재를 제외한 영역에 형성되는 필름중첩부를 이용하여 보냉박스를 구성하는 각 측벽 간에 결합력 및 기밀성이 보강할 수 있도록 심재가공단계(S10), 사각외피형성단계(S20), 진공처리단계(S30), 절곡성형단계(S40)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.
1. 심재가공단계(S10)
본 발명에 따른 심재가공단계(S10)는, 사각형의 바닥판(12)과, 바닥판(12) 4면에 연장되어, 바닥판(12)에서 멀어질수록 폭이 확장되는 4개의 역사다리꼴형 측판(14)을 포함하는 심재(10)를 형성하는 단계이다.
이때, 상기 심재(1)의 바닥판(12)과 4개의 측판(14)은 일체로 연결되어, 후술하는 절곡성형단계(S40)에서 바닥판(12)을 기준으로 측판(14)을 상향 절곡 성형시 바닥판(12)과 측판(14)이 연결되는 경계부의 열류 손실이 차단된다.
2. 사각외피형성단계(S20)
본 발명에 따른 사각외피형성단계(S20)는, 상기 심재(10)를 수용하도록 상, 하부 필름지(22)(24)를 중첩하여 사각구획(21)을 형성하고, 일측에 입구가 개방되는 사각외피(20)를 형성하는 단계이다.
상기 사각외피(20)는 심재(10)의 가로, 세로 사이즈를 고려하여 바닥판(12)과 4개의 측판(14)이 구김없이 수용되도록 사각구획(21)을 형성되고, 이때 사각외피(20)의 입구 측 단부는 심재(10) 사이즈 대비 확장되도록 연장되어, 후술하는 진공처리단계(S30)에서 진공처리 후 융착 밀봉되도록 구비된다.
3. 진공처리단계(S30)
본 발명에 따른 진공처리단계(S30)는, 상기 사각외피(20) 내에 심재(10)를 수용된 상태로 진공처리하여 입구를 밀봉처리하고, 심재(10)를 제외한 영역에 대응하는 상, 하부 필름지(22)(24)가 중첩되어 필름중첩부(30)를 형성하는 진공단열재를 제조하는 단계이다.
즉, 상기 사각외피(20)는 사각형상으로 형성됨에 따라 박스 전개도 형상으로 형성되는 심재(10)를 제외한 영역에 사각형상의 필름중첩부(30)가 형성되고, 이때 상기 필름중첩부(30)는 사각외피(20) 입구를 융착 밀봉하는 과정을 수행하는 중에 상, 하부 필름지(22)(24)이 융착되는 것이 바람직하다.
4. 절곡성형단계(S40)
본 발명에 따른 절곡성형단계(S40)는, 상기 심재(10)의 측판(14) 영역을 절곡하여, 이웃하는 측판(14)의 측변이 서로 접하도록 조립되어 상부가 개방된 상광하협 구조의 보냉 격실(1)을 형성하는 단계이다.
이때, 상기 보냉 결식(1)은 역사다리꼴형 측판(14)의 조합으로 인해 하부로 갈수록 공간이 축소되는 상광하협 구조로 형성됨에 따라 빈 박스 상태로 보관시 상부에 위치되는 박스가 보냉 결식(1) 내부로 삽입되는 형태로 적층되어 공간활용도가 향상된다.
그리고, 상기 서로 이웃하는 측판(14)은 필름중첩부(30)에 의해 지지되어 박스형상이 유지되는바, 이에 따른 상세한 설명은 후술하는 측판보강단계(S50)를 참조한다.
5. 측판보강단계(S50)
본 발명에 따른 측판보강단계(S50)는, 이때, 상기 절곡성형단계(S40) 이후 단계로서, 심재(10)의 측판(14) 사이에 배치되는 필름중첩부(26)를 반으로 접어서 삼각형상의 마감시트부(40)를 형성하고, 마감시트부(40)를 어느 일측 측판(14) 외면에 밀착되도록 접은 상태로 상부로 돌출되는 연장부(42)를 측판(14) 내부로 감싸도록 절곡하는 단계이다.
도 3에서, 상기 필름중첩부(30)는 4개의 꼭지점과 4개의 변으로 이루어지고, 상기 꼭지점은, 바닥판 모서리와 대응하는 위치에 형성되는 제 1꼭지점(32a)과, 제 1꼭지점(32a)과 이웃하는 한 쌍의 측판(14) 외측 모서리와 대응하는 위치에 각각 형성되는 제 2, 3꼭지점(32b)(32c)과, 제 2, 3꼭지점(32b)(32c)과 이웃하는 사각외피(20) 모서리와 대응하는 위치에 형성되는 제 4꼭지점(32d)으로 이루어진다.
그리고, 상기 제 1꼭지점(32a)의 꼭지각은 예각으로 형성되며, 제 2, 3꼭지점(32b)(32c)의 꼭지각은 둔각으로 형성되고, 제 4꼭지점(32d)의 꼭지각은 직각으로 형성된다.
또한, 상기 측판보강단계(S50)에서, 상기 마감시트부(40)는 필름중첩부(26)의 제 1, 4꼭지점(32a)(32d)을 연결하는 이등분선을 기준으로 접어, 제 1, 2, 4 꼭지점(32a)(32b)(32d) 및 제 1, 3, 4 꼭지점(32a)(32c)(32d)으로 이루어지는 한 쌍의 삼각형으로 형성된다.
이때, 상기 마감시트부(40)를 어느 일측 측판(14) 외면에 밀착시키면, 제 4꼭지점(32d)에 대응하는 마감시트부(40) 모서리 영역이 측판(14) 대비 높게 돌출되고, 제 4꼭지점(32d)에 대응하는 마감시트부(40) 모서리 영역을 측판(14) 내부로 감싸도록 절곡하면, 마감시트부(40)가 제 2꼭지점(32b) 및 제 3꼭지점(32c)을 축으로 접히면서 서로 이웃하는 측판(14)을 결속함과 동시에 이웃하는 측변 사이 틈새를 마감하도록 구비된다.
이처럼 상기 심재(10) 전개도 형상 및 박스형성 접첩구조를 개선하여 제작이 간단하면서 마감시트부(40)에 의해 조립 틈새를 통한 열류손실이 차단되어 보냉효율 향상을 도모하고, 특히, 심재(10)를 제외한 영역에 형성되는 필름중첩부(40)를 이용하여 보냉박스를 구성하는 각 측벽 간에 결합력 및 기밀성이 보강할 수 있는 이점이 있다.
도 4에서, 상기 측판(14)의 측면이 서로 접하도록 조립된 모서리부를 외측에서 감싸도록 'ㄴ'자형 보강단열부재(50)가 구비되고, 상기 보강단열부재(50)는 진공단열재, 에어로겔, 스티로폼을 포함하는 단열재로 형성된다.
이처럼 상기 측판(14) 간에 접하는 경계부가 'ㄴ'자형 보강단열부재(50)에 의해 마감 보호됨에 따라 내용물 수용 압력에 의한 측판(14) 사이 벌어짐이 방지됨가 더불어 측판(14) 사이 틈새를 통한 열류손실이 차단된다.
도 5에서, 상기 절곡성형단계(S40) 이후 단계로서, 심재(10)의 측판(14) 사이에 배치되는 필름중첩부(26)를 반으로 접어서 삼각형상의 마감시트부(40)를 형성하고, 마감시트부(40)의 제 4꼭지점(32d)을 제 1꼭지점(32a) 측으로 향하도록 반으로 접어 4중 마감시트부(40')를 형성하며, 4중 마감시트부(40')를 어느 일측 측판(14) 외면에 밀착되도록 절곡하는 측판보강단계(S50)를 포함한다.
이때, 상기 4중 마감시트부(40')를 형성하기 위해 마감시트부(40)를 반으로 접는 과정 중에 제 2꼭지점(32b)의 꼭지각이 반으로 접혀지면서 서로 이웃하는 측판(14)이 긴밀하게 결속되어, 내구성 및 열류차단성이 크게 향상된다.
10: 심재 20: 사각외피
30: 필름중첩부 40: 마감시트부
50: 보강단열부재

Claims (7)

  1. 사각형의 바닥판(12)과, 바닥판(12) 4면에 연장되어, 바닥판(12)에서 멀어질수록 폭이 확장되는 4개의 역사다리꼴형 측판(14)을 포함하는 심재(10)를 형성하는 심재가공단계(S10);
    상기 심재(10)를 수용하도록 상, 하부 필름지(22)(24)를 중첩하여 사각구획(21)을 형성하고, 일측에 입구가 개방되는 사각외피(20)를 형성하는 사각외피형성단계(S20);
    상기 사각외피(20) 내에 심재(10)를 수용된 상태로 진공처리하여 입구를 밀봉처리하고, 심재(10)를 제외한 영역에 대응하는 상, 하부 필름지(22)(24)가 중첩되어 필름중첩부(30)를 형성하는 진공단열재를 제조하는 진공처리단계(S30); 및
    상기 심재(10)의 측판(14) 영역을 절곡하여, 이웃하는 측판(14)의 측변이 서로 접하도록 조립되어 상부가 개방된 상광하협 구조의 보냉 격실(1)을 형성하는 절곡성형단계(S40);를 포함하고,
    상기 절곡성형단계(S40) 이후 단계로서, 심재(10)의 측판(14) 사이에 배치되는 필름중첩부(26)를 반으로 접어서 삼각형상의 마감시트부(40)를 형성하고, 마감시트부(40)를 어느 일측 측판(14) 외면에 밀착되도록 접은 상태로 상부로 돌출되는 연장부(42)를 측판(14) 내부로 감싸도록 절곡하는 측판보강단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 필름중첩부(30)는 4개의 꼭지점과 4개의 변으로 이루어지고, 상기 꼭지점은, 바닥판 모서리와 대응하는 위치에 형성되는 제 1꼭지점(32a)과, 제 1꼭지점(32a)과 이웃하는 한 쌍의 측판(14) 외측 모서리와 대응하는 위치에 각각 형성되는 제 2, 3꼭지점(32b)(32c)과, 제 2, 3꼭지점(32b)(32c)과 이웃하는 사각외피(20) 모서리와 대응하는 위치에 형성되는 제 4꼭지점(32d)으로 이루어지고, 상기 제 1꼭지점(32a)의 꼭지각은 예각으로 형성되며, 제 2, 3꼭지점(32b)(32c)의 꼭지각은 둔각으로 형성되고, 제 4꼭지점(32d)의 꼭지각은 직각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 측판보강단계(S50)에서, 상기 마감시트부(40)는 필름중첩부(26)의 제 1, 4꼭지점(32a)(32d)을 연결하는 이등분선(33)을 기준으로 접어, 제 1, 2, 4 꼭지점(32a)(32b)(32d) 및 제 1, 3, 4 꼭지점(32a)(32c)(32d)으로 이루어지는 한 쌍의 삼각형으로 형성되고, 상기 마감시트부(40)를 어느 일측 측판(14) 외면에 밀착시키면, 제 4꼭지점(32d)에 대응하는 마감시트부(40) 모서리 영역이 측판(14) 대비 높게 돌출되고, 제 4꼭지점(32d)에 대응하는 마감시트부(40) 모서리 영역을 측판(14) 내부로 감싸도록 절곡하면, 마감시트부(40)가 제 2꼭지점(32b) 및 제 3꼭지점(32c)을 축으로 접히면서 서로 이웃하는 측판(14)을 결속함과 동시에 이웃하는 측변 사이 틈새를 마감하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 진공처리단계(S30)에서, 제 1, 4꼭지점(32a)(32d)을 연결하는 이등분선(33)은 금형에 의해 가압되어 음각골로 성형되는 것을 특징으로 하는 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법.
  6. 제 1항, 제 2항, 제 4항, 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측판(14)의 측면이 서로 접하도록 조립된 모서리부를 외측에서 감싸도록 'ㄴ'자형 보강단열부재(50)가 구비되고, 상기 보강단열부재(50)는 진공단열재, 에어로겔, 스티로폼을 포함하는 단열재로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 절곡성형단계(S40) 이후 단계로서, 심재(10)의 측판(14) 사이에 배치되는 필름중첩부(26)를 반으로 접어서 삼각형상의 마감시트부(40)를 형성하고, 마감시트부(40)의 제 4꼭지점(32d)을 제 1꼭지점(32a) 측으로 향하도록 반으로 접어 4중 마감시트부(40')를 형성하며, 4중 마감시트부(40')를 어느 일측 측판(14) 외면에 밀착되도록 절곡하는 측판보강단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공단열재를 이용한 보냉박스 제조공법.
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