KR20030019473A - 비평면형 표면을 가지는 바디의 단열을 위한 진공 패널 - Google Patents

비평면형 표면을 가지는 바디의 단열을 위한 진공 패널 Download PDF

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Abstract

하나 이상의 배리어 시트로 제작되는 가요성 엔벨로프(1)와, 그리고 충전재를 포함하는, 두 개의 주요면이 제공된 비평면형 표면을 가지는 바디(3, 4)의 단열을 위한 진공 패널에 있어서, 충전재는 개방 셀형 폴리메릭 포옴의 두 개이상의 판(2; 2')으로 형성되며, 두 개 이상의 판이 하나의 판 위에 다른 판이 놓이고 그리고 각각이 약 2와 8 mm 사이에 포함되는 두께를 가진다.

Description

비평면형 표면을 가지는 바디의 단열을 위한 진공 패널{EVACUATED PANEL FOR THERMAL INSULATION OF A BODY HAVING NON-PLANAR SURFACES}
진공 패널, 특히 플라스틱 재료로 제작된 진공 패널은 약 100℃ 보다 낮은 온도에서 단열이 요구되는 분야에서 점증적으로 이용되고 있다. 적용의 예로서 음료수 분배 장치의 가정 및 산업용 냉각기의 벽(단열은 냉각 음류수의 부분으로부터, 일반적으로 약 70℃인 고온 음류수의 부분을 분리하기 위해 우선적으로 요구된다) 또는 예를 들면 냉각 또는 냉동 약품 또는 식품의 등온 수송용 콘테이너의 벽이 언급될 수 있다. 또한, 빌딩 분야 또는 차량 산업에서 이러한 패널의 적용이 연구된다.
공지된 바와 같이, 진공 패널은 충전재가 제공되는 엔벨로프로 형성된다. 엔벨로프는 패널내로 대기 가스의 유입을 방지(가능한 많이 감소시키는)하는 기능을 가져, 적용 분야에 의해 요구되는 단열의 정도와 양립할 수 있는 진공 레벨을 유지하도록 한다. 이러한 목적을 위해, 엔벨로프는 소위 "배리어(barrier)" 시트로 제작되며, 가능한 낮은 가스 투과성을 가지며, 하나의 성분으로 형성될 수 있지만 매우 종종 상이한 성분의 다중 층으로 형성될 수 있다. 다중 층의 경우 배리어 효과는 구성 층 중 하나의 층에 의해 주어지는 반면, 나머지 층은 일반적으로 배리어 층의 보호 및 기계적 지지 기능을 갖는다.
충전재는 주로 패널에 진공이 형성되었을 때 엔벨로프의 두 개의 대향 면을 이격시키는 기능을 가지며, 추가적으로 다른 특징은 후술된다. 이러한 재료는 실리카 분말, 유리 섬유, 에어로젤, 규조토 등과 같은 무기성이거나, 또는 판(board) 및 분말(powder) 둘다의 형상인 폴리우레탄 또는 폴리스티렌의 강성 포옴과 같은 유기성일 수 있다. 충전재는 어떻게 해서든 다공성 또는 불연속성이어야 하며, 구멍 및 틈새가 진공되어야 한다. 패널 내부로의 대기 가스의 트레이스(trace)의 투과를 실제로 피할 수 없기 때문에, 이러한 패널은 대부분의 경우 원하는 값으로 패널의 내부 압력을 유지하도록 가스를 흡수할 수 있는 또한 하나 이상의 재료(일반적으로 게터 재료로서 지칭됨)를 포함한다.
패널을 제작하는 재료의 강성 때문에, 공지된 패널은 일반적으로 평면 형상을 가지며, 따라서 평면형 표면을 가지는 거의 직육면체 바디의 단열을 위해 사용될 수 있지만, 패널은 욕조-히터(bath-heaters) 또는 북극 영역에서 오일 수송에 사용되는 파이프류와 같은 만곡된 표면을 가지는 바디, 또는 표면 함몰부 및 릴리프(superficial depression and relief)가 제공된 바디에는 적절하지 않다.
비평면형 표면을 가지는 바디를 단열시키기 위해 지금까지 사용된 방법들 중 하나의 방법은 예를 들면 접착제로 패널의 엣지를 서로 접착시킴으로써 밴드의 형상으로 수 개의 평평한 패널을 서로 연결하는 방법으로 이루어져, 단열되어야 하는바디의 형상에 혼합 구조물을 적용하도록 접합 라인을 따라 만곡되는 혼합 구조물을 얻는다.
그러나, 서로 연결되는 평면형 패널로 제작된 이러한 종류의 구조물에서, 열 전달은 접합부에서 발생되어 이같은 구조물에 의해 제공된 단열의 질이 저하된다.
브리티시 컴퍼니 ICI(British company ICI)의 이름으로 출원된 특허 출원 의 국제 공개 공보 WO 96/32605에는 비평면형 형상을 가지는 강성 진공 패널 및 그 제조방법이 설명되는데, 그 방법은 진공 단계 전에 적절한 폭 및 깊이를 가지고 원하는 방향으로 배치된 홈을 충전재에 형성하는 단계로 이루어진다. 이어서, 충전재는 엔벨로프 내로 삽입되고 조립체는 진공 단계에서 진공 처리되고 진공 단계에 의해 패널은 홈을 따라 만곡되고 최종 비평면형 형상이 된다. 마지막으로, 진공 패널이 밀봉된다.
그러나, 상기 진공의 과정에서 엔벨로프는 충전재에 부착되고 적어도 부분적으로 상기 홈으로 삽입되어, 진공이 완료되었을 때, 패널의 두께는 패널의 모든 부분에서 규칙적이지 않아, 상기 패널의 평면형 부분에 대해 만곡 라인에서 얇아진다. 결론적으로, 또한 단열 특성은 균일하지 않고 만곡 라인을 따라 감소된다.
공지된 비평면형 패널의 또 다른 단점은 홈 내부로 가압되는 엔벨로프가 파열되어 패널의 내부로 대기 가스의 통과를 허용하는 위험이 있어, 패널 자체의 단열 특성을 영구적으로 손상시킨다.
공지된 비평면형 패널의 추가적인 단점은 비평면형 패널의 만곡은 진공 단계 도중, 즉 패널의 제조 공정 도중 필수적으로 형성된다. 만곡의 수행은 패널에 의해 점유된 볼륨을 두드러지게 증가시키는 반면, 패널의 수송 및 저장에 대한 어려움 및 비용을 줄일 수 있도록 패널의 최종 적용시 만곡시키는 것이 편리하다.
본 발명은 비평면형 표면을 가지는 바디의 단열을 얻을 수 있도록 하는 진공 패널에 관한 것이다.
도 1은 평평한 형상으로 있는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공 패널의 단면도이며,
도 2는 만곡된 형상으로 있는 도 1의 진공 패널의 단면도이며,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진공 패널의 단면도이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술된 단점을 해소하고 비평면형 표면을 가지는 바디의 단열을 위한 진공 패널을 제공하는 것이다. 상기 목적은 주요 특징이 청구항 1에 특정되고 다른 특징들은 후술하는 청구항들에 특정화되는 진공 패널에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 진공 패널의 장점은 충전재의 특별한 구조에 의해, 충전재내에 홈을 형성할 필요없이 단열되어야 하는 바디의 벽에 접착될 때까지 진공 패널이 만곡될 수 있다는 것이다.
본 발명에 따른 진공 패널의 또 다른 장점은 만곡 도중, 만곡부의 내측부에 형성되는 수 개의 주름은 크기가 작기 때문에, 엔벨로프 자체의 파열을 발생시키지 않으며 따라서 패널의 내부쪽으로 대기 가스의 투과가 발생하지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 진공 패널이 평평한 형태로 제작, 저장되고 최종 적용 장소로 수송되며, 이어서, 진공패널이 단열되어야 하는 바디에 부착되도록 진공패널이 만곡된다.
본 발명에 따른 진공 패널의 추가적인 장점은 하나의 종류의 충전재의 판의 수를 변경할 수 있음으로 인해 다양한 두께 값으로 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 진공 패널의 또 다른 장점은 진공 패널의 주요 면상에 단순히 그리고 밀링 작업을 수행하지 않고 단열되어야하는 바디의 표면에 가능하게는존재할 수 있는 릴리프에 상보적인 하나 이상의 함몰부가 형성될 수 있다는 것이다.
본 발명에 따른 진공 패널의 다른 장점 및 특징은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 소정의 실시예의 후술되는 상세한 설명으로부터 본 기술분야의 기술자에게 명백하게 된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공 패널이 공지된 타입의 엔벨로프(1)와, 그리고 충전재의 다수의 박판(2)을 포함하며, 엔벨로프는 예를 들면 엣지를 따라 용접된 두 개의 배리어 시트로 형성되고 충전재의 다수의 박판(2)은 서로 동일하고 상기 엔벨로프(1) 내부에 하나의 판 위에 다른 판이 놓인다. 판(2)의 조립체의 총 두께는 원하는 패널 두께에 상응하고, 지금까지 공지된 패널에는 오직 하나의 충전재의 판이 제공된다.
상기 판(2)은 바람직하게는 개방 셀형 폴리메릭 재료(open cell polymeric material)로 제작되며, 판의 두께는 만곡될 수 있도록 충분히 얇아야 한다. 사용된 폴리메릭 재료에 따라, 판의 두께는 약 2와 8 mm 사이로 변화될 수 있다. 충전재로서 약 4 내지 6 mm의 두께를 가지는 폴리우레탄 포옴의 판을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 두께 값은 공지된 타입의 패널의 제조를 위해 통상적으로 적용되는 판을 수평으로, 즉 판의 주요 면에 평행하게 절단함으로써 얻을 수 있다. 이와 달리, 상기 판의 두께는 이 분야에서 공지된 공정에 따라 압축에 의해 감소될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 진공 패널은 만곡되고 그리고 원통형 바디(3)의 측면상에 배치되어, 원통형 바디를 덮는 상태를 보여준다. 하나의 판(2)이 갖고 있는 얇은 두께 및 가요성에 의해 패널을 만곡시킬 수 있다. 만곡 단계동안, 상기 판(2)은 서로 슬라이딩되어, 상이한 최종 굽힘 반경에 도달하여, 결국 판의 단부가 더 이상 정렬되지 않는다. 다양한 판(2)의 상호 슬라이딩(reciprocal sliding)을 유리하게 하고 그리고 그 결과 패널 만곡을 유리하게 하기 위해, 플라스틱 시트는 인접한 보드의 각각의 쌍 사이에 삽입될 수 있다.
도 3에는, 본 발명의 특별한 일 실시예에 따라 진공 패널이 도시되는데, 진공 패널은 바디(4)의 비평면형 표면에 놓여 있다. 여기서 제시되는 특별한 경우, 상기 비평면형 표면은 예를 들면 릴리프(relief; 5)를 포함하는 만곡 표면이다.
진공 패널은 4개의 경우 충전재의 다수의 판(2)을 함유하는 엔벨로프(1)로 형성된다. 상기 비평면형 표면의 릴리프(5)의 형상 및 크기와 동일한 형상 및 크기를 가지는 카빙(carving)은 두 개의 인접한 판(2')으로 형성되고 이중 하나는 엔벨로프(1) 바로 옆에 있다. 진공화 때문에, 엔벨로프는 충전재의 외측면에 부착되고, 따라서 카빙에서, 카빙되지 않은 내부판(2)의 표면에 부착된다. 이러한 방식으로 패널의 주요 면 중 하나는 상기 릴리프(5)에 정확히 상보적인 함몰부(6)를 갖는다.
명백하게, 카빙된 판(2')의 수 및 카빙의 크기는 패널의 일 면에 바람직게 되는 함몰부의 형상에 따른다.
본 발명에 따른 패널은 습기 및 다른 대기 가스를 화학적으로 흡수할 수 있는 재료인 하나 이상의 게터 재료(getter materials)를 포함하는 것이 바람직하다. 바륨 및 리튬 기재 합금(질소를 흡수하는 기능을 주로 가짐)과 전이 금속 산화물(수소, CO 및 탄화수소를 흡수하는 기능을 주로 가짐) 중에서 선택된 하나 이상의 성분 및 하나 이상의 습기 화학 흡수제(moisture chemical sorber)를 포함하는 두 개 또는 3 개의 게터 재료의 시스템을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 종류의 다양한 게터 시스템은 상표명 COMBOGETTER(R)로 출원인에 의해 판매되며, 이들 중에서 특히 유럽 특허 EP-B-769117에 기술된 시스템은 바륨 및 리튬 기재 분말 및 습기 흡수제를 포함하며, 유럽 특허 출원 EP-A-757920에 기술된 게터 시스템은 습기 흡수제 및 전이 금속 산화물을 포함하며, 바륨 및 리튬 기재 합금의 분말을 선택적으로 첨가한다.

Claims (8)

  1. 하나 이상의 배리어 시트로 제작되는 가요성 엔벨로프(1)와, 그리고 충전재를 포함하는, 두 개의 주요면이 제공된 비평면형 표면을 가지는 바디(3, 4)의 단열을 위한 진공 패널에 있어서,
    상기 충전재는 개방 셀형 폴리메릭 포옴의 두 개이상의 판(2; 2')으로 형성되며, 상기 두 개 이상의 판이 하나의 판 위에 다른 판이 놓이고 그리고 각각이 약 2와 8 mm 사이에 포함되는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 진공 패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 인접한 판의 상호 슬라이딩을 유리하게 하기 위해 상기 인접한 판의 각각의 쌍 사이에 삽입되는 플라스틱 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 패널.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 판(2, 2')은 폴리우레탄 포옴으로 제작되며 그리고 각각은 약 4와 6 mm 사이를 포함하는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 진공 패널.
  4. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판(2)은 서로 거의 동일한 것을 특징으로 하는 진공 패널.
  5. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 인접한 판(2') 중 하나의 판은 상기 엔벨로프(1) 바로 옆에 있고 상기 하나 이상의 인접한 판(2')상에는 상기 바디(4)의 비평면형 표면에 제공된 릴리프(5)의 형상 및 크기와 부합하는 형상 및 크기를 가지는 하나 이상의 카빙이 제작되는 것을 특징으로 하는 진공 패널.
  6. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔벨로프(1)는 하나 이상의 다중 층 시트로 제작되는 것을 특징으로 하는 진공 패널.
  7. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 게터 재료 또는 게터 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 패널.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 게터 장치는 바륨 및 리튬 기재 합금과 전이 금속 산화물 중에서 선택된 하나 이상의 성분과, 그리고 하나 이상의 습기 화학 흡수제를 포함하는 패널.
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