KR20100109653A - 진공 단열체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 단열체에 관한 것이다.

본 발명에 따른 진공 단열체는, 하부 판재, 하부 판재와 소정 간격을 두고 평행하게 위치되는 상부 판재, 상부 판재의 하면에 수직으로 설치된 막대형 지지체, 하부 판재의 상면에 수직으로 설치된 원통형 지지체를 포함하고, 원통형 지지체는, 그 단면이 M자 형상이 되도록 형성되어 있고, 막대형 지지체는, M자 형상의 골의 저면에 연결되어 있다.

진공 단열체, 막대형 지지체, 원통형 지지체, 사각 기둥형 지지체

Description

진공 단열체{VACUUM INSULATOR}

본 발명은 진공 단열체에 관한 것이다.

현재 인류는 화석연료 고갈에 따른 에너지 부족과 이산화탄소 배출에 의한 지구 온난화 현상이 큰 문제로 대두되고 있다. 또한, 현재 에너지 효율 향상에 대한 연구는 한계에 이르렀고, 새로운 에너지원에 대한 연구가 에너지정책의 차원에서 큰 관심사가 되어 대체에너지에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나, 대체 에너지의 수급율은 1%를 넘지 못하고, 그 효율 또한 미비하기 때문에, 다른 방향에서 이러한 문제를 해결할 필요가 있다.

현재 인류가 소비하고 있는 에너지 총량의 절반은 주거 및 상업용 건물의 냉난방에 사용되고 있다. 따라서, 냉난방 에너지의 절감이 현재의 에너지 부족 위기를 타개할 수 있는 가장 효과적인 방안이라고 할 수 있다. 만약, 냉난방 에너지 손실을 1/4정도로 줄이면 우리가 겪어야 하는 에너지 부족과 이산화탄소 배출 문제를 동시에 해결할 수 있을 것이다. 그러므로, 에너지 손실을 줄일 수 있는 혁신적인 방법으로서 진공 단열체를 사용하는 것이 가장 효과적인 방법이라 볼 수 있다. 이러한 우수한 성능의 진공 단열체는 에너지 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 단 열체의 두께를 감소시킬 수 있으므로, 그만큼 건물이나 가전제품, 저장시설에서 내부공간을 확보할 수 있다. 따라서, 진공 단열체는 에너지효율 차원에서뿐만 아니라 효과적인 공간 활용에 있어서도 유용한 사용될 수 있다.

한편, 기존의 진공 단열체의 내부 지지체로 사용되는 폴리우레탄폼, 글라스울이나 실리카겔과 같은 벌크 타입의 재료는, 랜덤한 구조를 가짐으로 인하여 열 전달을 증가시키는 잉여의 재료를 가지고 있다. 그러나, 종래의 벌크 타입을 내부 지지체로 사용하는 진공 단열체의 내부구조를 통한 열전달 경로가 단순할 뿐 만 아니라, 그 내부구조간의 접촉저항으로 인하여 진공 단열체의 단열 성능이 저하되어 그 역할을 수행하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 진공 단열체의 내부의 지지체 구조 간의 열전달 경로를 보다 길게 하고 더욱 복잡하게 하여 열저항을 높이고, 단열성능을 향상시킬 수 있는 진공 단열체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 내부의 지지체 구조간의 접촉 부위에 점 접촉 또는 그에 상응하도록 면 접촉이 되도록 하는 것에 의하여, 접촉저항을 증가시켜 단열성능을 향상시킬 수 있는 진공 단열체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 그 단면이 M자 형상인 내부의 지지체를 통하여 열 전달의 왕복횟수를 증가시키는 것에 의하여, 단열성능을 향상시킬 수 있는 진공 단열체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 원뿔형 구조 및 디스크형 구조를 가지는 지지체를 다층으로 적층 가능하도록 하는 것에 의하여, 단열 성능을 향상시킬 수 있는 진공 단열체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

청구항 1에 관한 발명인 진공 단열체는, 하부 판재, 하부 판재와 소정 간격을 두고 평행하게 위치되는 상부 판재, 상부 판재의 하면에 수직으로 설치된 막대형 지지체, 하부 판재의 상면에 수직으로 설치된 원통형 지지체를 포함하고, 원통형 지지체는, 그 단면이 M자 형상이 되도록 형성되어 있고, 막대형 지지체는, M자 형상의 골의 저면에 연결되어 있다.

따라서, 청구항 1에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 하부 판재와 상부 판재 사이에 막대형 지지체가 연결된 M자형 지지체를 형성하는 것에 의하여, 진공 단열체 내부의 열전달 경로를 복잡하게 만들어 열저항을 높이고, 단열성능을 향상시킬 수 있다.

청구항 2에 관한 발명인 진공 단열체는, 청구항 1에 관한 발명인 진공 단열체에 있어서, 원통형 지지체는, 그 단면이, M자 형상에 있어서 양 측벽이 소정 지점에서 위로 구부러지도록 절곡되어 연장되고, 소정 지점에 다시 아래로 구부러지도록 절곡된 다중 M자 형상이 되도록 형성되어 있고, 막대형 지지체는, 다중 M자 형상의 중앙의 골의 저면에 연결되어 있다.

따라서, 청구항 2에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 하부 판재와 상부 판재 사이에 막대형 지지체가 연결된 다중 M자 형상의 단면을 가지는 원통형 지지체를 형성하는 것에 의하여, 진공 단열체 내부의 열전달 경로를 보다 길게 하고 더욱 복잡하게 하여 열저항을 높이고, 단열성능을 향상시킬 수 있다.

청구항 3에 관한 발명인 진공 단열체는, 청구항 1에 관한 발명인 진공 단열체에 있어서, 원통형 지지체는, M자 형상의 양 측벽의 소정 지점에서 소정 간격으로 상하로 분리되고, 그 분리된 표면이 서로 접촉이 되도록 마주보는 표면 상에 반원형의 볼록부가 형성되어 있다.

따라서, 청구항 3에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 하부 판재와 상부 판재 사이에 M자 형상의 양 측벽의 소정 지점에서 소정 간격으로 상하로 분리되고, 그 분리된 표면이 서로 접촉이 되도록 마주보는 표면 상에 반원형의 볼록부가 형성되고, 접촉 부위에 점 접촉 또는 그에 상응하도록 면 접촉이 되는 원통형 지지체를 형성하는 것에 의하여, 접촉면적을 줄여 접촉저항을 높이고, 단열성능을 향상시킬 수 있다.

청구항 4에 관한 발명인 진공 단열체는, 하부 판재, 하부 판재와 소정 간격을 두고 평행하게 위치되는 상부 판재, 상부 판재의 하면에 수직으로 설치된 복수 개의 막대형 지지체, 하부 판재의 상면에 수직으로 설치된 사각 기둥형 지지체를 포함하고, 사각 기둥형 지지체는, 그 측면이 각각 M자 형상이 되도록 형성되어 있고, 막대형 지지체는, 사각 기둥형 지지체의 각각의 M자 형상의 골의 저면에 연결되어 있다.

따라서, 청구항 4에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 하부 판재와 상부 판재 사이에 복수 개의 막대형 지지체가 연결된 사각 기둥형 지지체를 형성하는 것에 의하여, 진공 단열체 내부의 열전달 경로를 보다 길게 하고 더욱 복잡하게 하여 열저항을 높이고, 단열성능을 향상시킬 수 있다.

청구항 5에 관한 발명인 진공 단열체는, 하부 판재, 하부 판재와 소정 간격을 두고 평행하게 위치되는 상부 판재, 복수 개가 적층되어, 하부 판재의 상면 및 상부 판재의 하면을 번갈아가며 연결하고 있는 지지체를 포함하고, 지지체는, 그 단면이 평평한 상부 포션과, 상부 포션의 양 단에서 대각선 아래 방향으로 경사져 연결된 대각선 포션과, 대각선 포션의 끝 단에서 외곽방향으로 연결된 평평한 하부 포션으로 이루어진 사다리꼴 형상인 단위체가 복수 개 적층되어 있다.

따라서, 청구항 5에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 하부 판재와 상부 판재 사이에 복수 개가 적층되어, 하부 판재의 상면 및 상부 판재의 하면을 번갈아가며 연결하고 있는 단면이 사다리꼴 형상인 지지체를 형성하는 것에 의하여, 대각선으로 왕복되는 열 전달 경로를 형성하여 열저항을 높일 수 있다.

청구항 6에 관한 발명인 진공 단열체는, 청구항 5에 관한 발명인 진공 단열체에 있어서, 지지체는, 상부 포션의 상면 및 하부 포션의 하면에 반원형의 볼록부가 형성된 단위체와, 상부 포션의 하면 및 하부 포션의 상면에 반원형의 볼록부가 형성된 단위체가 번갈아 적층되어, 반원형의 볼록부 간에 접촉되어 있다.

따라서, 청구항 6에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 접촉 부위에 점 접촉 또는 그에 상응하도록 면 접촉이 되도록 복수 층으로 적층된 지지체를 형성하는 것에 의하여, 지지체 간의 복잡한 구조로 인하여 열전달 경로를 보다 길게 하고 더욱 복잡하게 하고, 접촉 부위에 접촉저항을 높여 단열 성능을 향상시킬 수 있다.

청구항 7에 관한 발명인 진공 단열체는, 청구항 3 또는 청구항 6에 관한 발명인 진공 단열체에 있어서, 접촉되어 있는 한 쌍의 반원형의 볼록부는, 어느 한 쪽은 반지름 방향으로 형성되어 있고, 다른 한 쪽은 원주방향으로 형성되어 있으며, 서로 직교하여 접촉하고 있다.

따라서, 청구항 7에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 접촉부위를 서로 직교하도록 형성하는 것에 의하여, 접촉 면적을 줄여 접촉 저항을 더욱 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 용이하게 적층시킬 수 있다.

청구항 8에 관한 발명인 진공 단열체는, 하부 판재, 하부 판재와 소정 간격 을 두고 평행하게 위치된 상부 판재, 복수 개가 적층되어, 하부 판재의 상면 및 상부 판재의 하면을 연결하고 있는 디스크형 지지체를 포함하고, 적층되어 있는 한 쌍의 디스크형 지지체는, 하면의 둘레부위 및 상면의 중심부위에 반원형의 볼록부가 형성된 어느 하나의 디스크형 지지체와, 상면의 둘레부위 및 하면의 중심부위에 반원형의 볼록부가 형성된 다른 하나의 디스크형 지지체가 번갈아 적층되어, 반원형의 볼록부 간에 접촉되어 있다.

따라서, 청구항 8에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 하부 판재와 상부 판재 사이에 복수 개가 적층되어 하부 판재의 상면 및 상부 판재의 하면을 연결하는 디스크형 지지체를 형성하는 것에 의하여, 디스크형 지지체 간의 복잡한 구조로 인하여 열전달 경로를 보다 길게 하고 더욱 복잡하게 하여 열저항을 높이고, 단열성능을 향상시킬 수 있다.

청구항 9에 관한 발명인 진공 단열체는, 청구항 8에 관한 발명인 진공 단열체에 있어서, 접촉되어 있는 한 쌍의 반원형의 볼록부는, 어느 한 쪽은 반지름 방향으로 형성되어 있고, 다른 한 쪽은 원주방향으로 형성되어 있으며, 서로 직교하여 접촉하고 있다.

따라서, 청구항 9에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 접촉부위를 서로 직교하도록 형성하는 것에 의하여, 접촉 면적을 줄여 접촉 저항을 더욱 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 용이하게 적층시킬 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 진공 단열체의 내부의 지지체 구조 간 의 열전달 경로를 보다 길게 하고 더욱 복잡하게 하여 열저항을 높이고, 단열성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 내부의 지지체 구조간의 접촉 부위에 점 접촉 또는 그에 상응하도록 면 접촉이 되도록 하는 것에 의하여, 접촉저항을 증가시켜 단열성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 그 단면이 M자 형상인 내부의 지지체를 통하여 열 전달의 왕복횟수를 증가시키는 것에 의하여, 단열성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 원뿔형 구조 및 디스크형 구조를 가지는 지지체를 다층으로 적층가능하도록 하는 것에 의하여, 열 전달 경로를 보다 길게 하고 더욱 복잡하게 하여 단열 성능을 향상시킬 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과 외의 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 변형 예를 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 또 다른 변형 예를 구조를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체는, 하부 판재(120), 상부 판재(110), 막대형 지지체(140), 원통형 지지체(130)를 포함한다.

하부 판재(120) 및 상부 판재(110)는 서로 소정 간격을 두고 평행하게 위치된다. 여기서, 하부 판재(120) 및 상부 판재(110)는 그 상면 및 하면에 지지체를 형성하기 위하여, 평평하게 형성되는 것이 바람직하다.

막대형 지지체(140)는, 상부 판재(110)의 하면에 수직으로 설치된다. 또한, 막대형 지지체(140)는, 후술하는 원통형 지지체(130)의 형상인 M자 형상의 골의 저면(131)에 연결되어, M자 형상의 골의 저면(131)과 접촉된다.

원통형 지지체(130)는, 하부 판재(120)의 상면에 수직으로 설치된다. 또한, 원통형 지지체(130)는, 그 단면이 M자 형상이 되도록 형성되어 있다. 즉, 도 1의 우측 상단에 도시된 바와 같이, M자 형상의 양 측벽은 비어 있는 원통의 양 측벽이고, 양 측벽의 상단으로부터 그 내부의 하측 영역으로 대각선 방향으로 연장되어 소정의 지점에서 서로 연결되는 구조이다. 이를 통해, 하부 판재(120)와 상부 판재(110)간에 복잡한 M자 형상의 단면을 가지는 원통형 지지체(130)의 하단과 막대형 지지체(140)를 통하여 연결하여줌으로써, 보다 긴 열전 달 경로를 가지게 된다.

한편, 본 발명에 따른 진공 단열체를 구성하는 내부 지지체의 재료로서, 기계적 강도와 열전도 계수의 비가 큰 폴리머(Polymer)를 사용한다. 보다 상세하게는, 폴리머 중 기계적 강도와 열전도 계수의 비가 큰 물질인 폴리카보네이트(Polycarbonate)나 폴리이미드(Polyimide)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 내부구조는긴 열 전달경로를 가지도록 최소 3개의 지지대를 기본으로 이루어진 M자형 구조를 가진다. 이때, M자형 구조의 지지체(130)에는 3중 왕복의 열전달 경로가 형성된다. 또한, 단열성능을 증가시키기 위해 3중 이상의 다중왕복구조로도 제작이 가능하다. 여기서, 3중 이상의 다중 왕복구조에 대하여는 도 2에 관한 설명에서 상세하게 설명하기로 한다. 한편, 내부의 지지체 간의 접촉 시에 접촉면적을 줄여줌으로써, 이 때 발생된 접촉저항을 이용하여 단열성능을 향상시킬 수 있는 바, 이에 관하여는 도 3 이하 도 6c까지와 같은 다양한 구조에서 상세하게 다루기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 원통형 지지체는 그 단면이 다중 M자 형상(130a)이 되도록 성형될 수 있다.

여기서, 다중 M자 형상(130a)은, M자 형상(도 1 참조)에 있어서 양 측벽이 소정 지점에서 위로 구부러지도록 절곡되어 연장되고, 소정 지점에 다시 아래로 구부러지도록 절곡된 다중 M자 형상이 되도록 형성되어 있는 구조를 가진다.

이하에서는, 다중 M자 형상(130a)을

형상으로 표현하여 설명하기로 한다.. 여기서, 상부 판재(미도시)에 연결된 막대형 지지체(140a)는,

형상(130a)의 중앙의 골의 저면(131a)에 연결되어 있다. 이는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 변형 예로서, 도 1의 M자 형상의 단면을 가지는 원통형 지지체의 구조보다 더욱 복잡해진 열 전달경로를 가지는 5중 왕복구조로 형성된 구조이다.

한편, 본 발명은, 도 1 및 도 2에서는 길고 복잡한 열 전달 경로를 가지도록 지지체가 3중 왕복구조 및 5중 왕복구조로 형성된 것을 예로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 더 긴 열 전달 경로를 가질 수 있는 5중 이상의 왕복구조에도 적용가능하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 단열체는, 하부 판재(220), 상부 판재(210), 복수 개의 막대형 지지체(240), 사각 기둥형 지지체(230)를 포함한다. 이는, 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 M자형의 원통형 지지체를 각 측면이 M자형인 사각 기둥형 지지체(230)로 변형한 구조로서, 이를 통해 더욱 긴 열전달 경로를 가질 수 있는 구조이다.

하부 판재(220) 및 상부 판재(210)는, 소정 간격을 두고 평행하게 위치된다.

복수 개의 막대형 지지체(240; 240a, 240b, 240c, 240d)는, 상부 판재(210)의 하면에 수직으로 설치된다. 또한, 복수 개의 막대형 지지체(240)는, 후술하는 사각 기둥형 지지체(230)의 각각의 M자 형상의 골의 저면(231)에 연결되어 있다.

사각 기둥형 지지체(230)는, 그 측면이 각각 M자 형상이 되도록 형성되어 있 다. 또한, 사각기둥의 각 측면에 형성된 M자 형상의 골의 저면(231)에 막대형 지지체(240)를 연결하여 더욱 복잡한 열전달 경로를 가질 수 있다.

도 4a 및 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 나타내는 도면이다. 구체적으로는, 도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 단열체의 단면도이고, 도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 단열체의 원통형 지지체의 사시도이다.

도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 단열체의 원통형 지지체는, M자 형상의 양 측벽(330)의 소정 지점에서 소정 간격으로 상하로 분리된 구조로 변형될 수 있다. 여기서, 그 분리된 표면이 서로 접촉이 되도록 마주보는 표면 상에 반원형의 볼록부(332, 333)가 형성되어 있다. 이는, 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 M자형의 원통형 지지체의 내부 구조에서 접촉저항을 더욱 증가시키기 위한 구조이다. 따라서, 하부 판재(320) 및 상부 판재(310), 막대형 지지체(340)에 관한 설명은 중복되어 생략하기로 한다.

여기서, 접촉되어 있는 한 쌍의 반원형의 볼록부(332, 333)는, 어느 한 쪽은 반지름 방향으로 형성되어 있고, 다른 한 쪽은 원주방향으로 형성되어 있으며, 서로 직교하여 접촉하고 있다. 따라서, 접촉되는 부위에서의 접촉 면적을 줄여줌으로써, 접촉 저항을 증가시키고, 또한 분리된 원통형 지지체(330)를 용이하게 적층시킬 수 있다.

또한, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 진공 단열체는, 그 자체의 열 전달경로를 복잡하게 하고, 접촉저항을 증가시키는 구조로서, 도 5a 이하 도 6c까지 와 같은 다양한 구조로 변경 가능하다. 이에 대하여는 후술하기로 한다.

도 5a 내지 5d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 나타내는 도면이다. 구체적으로는 도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체의 단면도이고, 도 5b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체의 원뿔형 지지체의 접촉부위를 나타내는 확대도이며, 도 5c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체의 원뿔형 지지체의 측면도이고, 도 5d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체의 원뿔형 지지체의 일부를 절개한 사시도이다.

도 5a 내지 5d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체는, 하부 판재(420), 상부 판재(410), 원뿔형 지지체(430)를 포함한다.

하부 판재(420) 및 상부 판재(410)는 서로 소정 간격을 두고 평행하게 위치된다.

원뿔형 지지체(430)는, 복수 개가 적층되어, 하부 판재(420)의 상면 및 상부 판재(410)의 하면을 번갈아가며 연결하고 있다. 여기서, 원뿔형 지지체(430)는, 그 단면이 평평한 상부 포션과, 상부 포션의 양 단에서 대각선 아래 방향으로 경사져 연결된 대각선 포션과, 대각선 포션의 끝 단에서 외곽방향으로 연결된 평평한 하부 포션으로 이루어진 사다리꼴 형상인 단위체가 복수 개 적층되어 있는 구조를 가진다. 이하에서는, 사다리꼴 형상을

형상으로 표현하여 설명하기로 한다.

원뿔형 지지체(430)는,

형상의 중앙부위의 평평한 상부 포션의 상면 및 양 측의 평평한 하부 포션의 하면에 반원형의 볼록부(431b, 432a)가 형성된 단위체와,

형상의 중앙부위의 평평한 상부 포션의 하면 및 양 측의 평평한 하부 포션의 상면에 반원형의 볼록부(431a, 432b)가 형성된 단위체가 번갈아 적층되는 구조를 가진다. 이때, 두 단위체는 반원형의 볼록부(431a, 431b, 432a, 432b)를 통하여 접촉되어 있다. 여기서, 접촉되어 있는 한 쌍의 반원형의 볼록부(431b, 432a) (431a, 432b)는, 어느 한 쪽(431)은 반지름 방향으로 형성되어 있고, 다른 한 쪽(432)은 원주방향으로 형성되어 있으며, 서로 직교하여 접촉하고 있다. 따라서, 접촉되는 부위에서의 접촉 면적을 줄여줌으로써, 접촉 저항을 증가시키고, 또한 분리된 원통형 지지체를 용이하게 적층시킬 수 있다.

구체적으로 설명하자면, 도 5a 내지 5d에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체는, 그 단면이 사다리꼴 형상인 원뿔형구조의 지지체(430)가 복수 개로 적층되는 구조이다. 하부 판재(420)와 상부 판재(410)를 원뿔의 바닥부분과 원뿔의 꼭대기부분에서 번갈아가며 접촉되도록 적층시키면, 원뿔의 옆면을 따라 대각선으로 왕복되는 열 전달경로가 형성된다. 여기서, 다중 왕복구조와 마찬가지로 접촉부위를 서로 직교하게 만들면, 접촉면적을 줄여 접촉저항을 더욱 증가시킬 수 있다. 또한, 복수 개의 지지체를 용이하게 적층할 수 있다. 또한, 원뿔형구조의 지지체(430)는 무한히 적층이 가능하므로, 보다 길게 하고 복잡한 열 전달경로를 가지는 진공 단열체의 내부구조를 가질 수 있다.

도 6a 내지 6c는 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 나타내는 도면이다. 구체적으로는, 도 6a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체의 디스크형 지지체의 단면도이고, 도 6b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체의 디스크형 지지체의 측면도이며, 도 6c는 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체의 디스크형 지지체의 사시도이다.

도 6a 내지 6c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체는, 하부 판재(미도시), 상부 판재(미도시), 디스크형 지지체(630)를 포함한다. 여기서, 하부 판재 및 상부 판재는, 평평하게 형성되고, 서로 소정 간격을 두고 평행하게 위치되어, 그 사이에 디스크형 지지체(630)가 위치된다.

디스크형 지지체(630)는, 복수 개가 적층되어, 하부 판재의 상면 및 상부 판재의 하면을 연결하고 있다. 여기서, 적층되어 있는 한 쌍의 디스크형 지지체(630)는, 하면의 둘레부위 및 상면의 중심부위에 반원형의 볼록부(631a, 631b)가 형성된 어느 하나의 디스크형 지지체(630b)와, 상면의 둘레부위 및 하면의 중심부위에 반원형의 볼록부(632a, 632b)가 형성된 다른 하나의 디스크형 지지체(630a)가 번갈아 적층되는 구조를 가진다. 이때, 한 쌍의 디스크형 지지체(630)는, 반원형의 볼록부(631a, 631b) (632a, 632b)가 서로 접촉되도록 적층되어 있다.

여기서, 접촉되어 있는 한 쌍의 반원형의 볼록부(631a, 631b) (632a, 632b)는, 어느 한 쪽(631b)은 반지름 방향으로 형성되어 있고, 다른 한 쪽(631a)은 원주방향으로 형성되어 있으며, 서로 직교하여 접촉하고 있다. 따라서, 접촉되는 부위에서의 접촉 면적을 줄여줌으로써, 접촉 저항을 증가시키고, 또한 분리된 원통형 지지체를 용이하게 적층시킬 수 있다.

구체적으로 설명하자면, 도 6a 내지 6c에 도시된 본 발명의 제4 실시예에 따 른 진공 단열체는, 디스크형상의 구조물인 디스크형의 지지체(630)가 복수 개로 적층되는 구조이다. 여기서, 디스크형의 지지체(630)의 중심부위와 둘레부위를 번갈아가며 접촉이 되도록 접촉부위에 반원형의 볼록부(631a, 631b) (632a, 632b)를 형성하여 적층시켜줌으로써, 디스크형의 반지름방향을 따라 수평적으로 열 전달 경로가 형성이 되어 열저항이 증가한다. 또한, 도시되어 있지는 않지만, 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체는, 디스크형 지지체 간에 복사 및 잔류가스에 의한 열전달을 막을 수 있는 쉴드를 설치하여 단열성능 향상이 가능하다. 또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체는, 디스크 형의 지지체를 무한히 적층한 구조에도 적용가능하므로, 디스크 중심과 둘레부위에서 번갈아가며 접촉을 하여 더욱 길고 복잡한 열 전달 경로를 형성할 수 있다.

한편, 도시되어 있지는 않지만, 본 발명에 따른 진공 단열체는, 외피재를 통하여 하부 판재 및 상부 판재의 외측을 덮는다. 여기서, 외피재는 외부로부터 진공 단열체의 내부로 가스가 투과되는 것을 막는 역할을 하고, 가스 투과도가 낮아 진공도를 장기간 유지할 수 있는 외피재가 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 외피재는 진공포장재로 일반적으로 사용되는 PET(Polyethylene terephthalate), LDPE(Lowdensity polyethylene), 알루미늄, LLDPE(Linear-Lowdensity polyethylene)가 적층된 필름이 사용될 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 진공 단열체에 의하면, 진공 단열체의 내부의 지지체 구조 간의 열전달 경로를 보다 길게 하고 더욱 복잡하게 하여 열저항을 높이고, 단열성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 내부의 지지체 구조 간의 접촉 부위에 점 접촉 또는 그에 상응하도록 면 접촉이 되도록 하는 것에 의하여, 접촉저항을 증가시켜 단열성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 그 단면이 M자 형상인 내부의 지지체를 통하여 열 전달의 왕복횟수를 증가시키고, 원뿔형 구조 및 디스크형 구조를 가지는 지지체를 다층으로 적층 가능하도록 하는 것에 의하여, 열 전달 경로를 보다 길게 하고 더욱 복잡하게 하여 단열 성능을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 변형 예를 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 또 다른 변형 예를 구조를 나타내는 도면.

도 4a 및 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 나타내는 도면.

도 5a 내지 5d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 나타내는 도면.

도 6a 내지 6c는 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 타나내는 도면.

Claims (9)

1. 하부 판재;

   상기 하부 판재와 소정 간격을 두고 평행하게 위치되는 상부 판재;

   상기 상부 판재의 하면에 수직으로 설치된 막대형 지지체; 및

   상기 하부 판재의 상면에 수직으로 설치된 원통형 지지체;

   를 포함하고,

   상기 원통형 지지체는, 그 단면이 M자 형상이 되도록 형성되어 있고,

   상기 막대형 지지체는, 상기 M자 형상의 골의 저면에 연결되어 있는,

   진공 단열체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 원통형 지지체는, 그 단면이, 상기 M자 형상에 있어서 양 측벽이 소정 지점에서 위로 구부러지도록 절곡되어 연장되고, 소정 지점에 다시 아래로 구부러지도록 절곡된 다중 M자 형상이 되도록 형성되어 있고,

   상기 막대형 지지체는, 상기 다중 M자 형상의 중앙의 골의 저면에 연결되어 있는,

   진공 단열체.
3. 제1항에 있어서,

   상기 원통형 지지체는, 상기 M자 형상의 양 측벽의 소정 지점에서 소정 간격으로 상하로 분리되고, 그 분리된 표면이 서로 접촉이 되도록 마주보는 표면 상에 반원형의 볼록부가 형성되어 있는,

   진공 단열체.
4. 하부 판재;

   상기 하부 판재와 소정 간격을 두고 평행하게 위치되는 상부 판재;

   상기 상부 판재의 하면에 수직으로 설치된 복수 개의 막대형 지지체; 및

   상기 하부 판재의 상면에 수직으로 설치된 사각 기둥형 지지체;

   를 포함하고,

   상기 사각 기둥형 지지체는, 그 측면이 각각 M자 형상이 되도록 형성되어 있고,

   상기 막대형 지지체는, 상기 사각 기둥형 지지체의 각각의 M자 형상의 골의 저면에 연결되어 있는,

   진공 단열체.
5. 하부 판재;

   상기 하부 판재와 소정 간격을 두고 평행하게 위치되는 상부 판재; 및

   복수 개가 적층되어, 상기 하부 판재의 상면 및 상기 상부 판재의 하면을 번갈아가며 연결하고 있는 원뿔형 지지체;

   를 포함하고,

   상기 원뿔형 지지체는, 그 단면이 평평한 상부 포션과, 상기 상부 포션의 양 단에서 대각선 아래 방향으로 경사져 연결된 대각선 포션과, 상기 대각선 포션의 끝 단에서 외곽방향으로 연결된 평평한 하부 포션으로 이루어진 사다리꼴 형상인 단위체가 복수 개 적층되어 있는,

   진공 단열체.
6. 제5항에 있어서,

   상기 원뿔형 지지체는, 상기 상부 포션의 상면 및 상기 하부 포션의 하면에 반원형의 볼록부가 형성된 단위체와, 상기 상부 포션의 하면 및 상기 하부 포션의 상면에 반원형의 볼록부가 형성된 단위체가 번갈아 적층되어, 상기 반원형의 볼록부 간에 접촉되어 있는,

   진공 단열체.
7. 제3항 또는 제6항에 있어서,

   상기 접촉되어 있는 한 쌍의 반원형의 볼록부는, 어느 한 쪽은 반지름 방향으로 형성되어 있고, 다른 한 쪽은 원주방향으로 형성되어 있으며, 서로 직교하여 접촉하고 있는,

   진공 단열체.
8. 하부 판재;

   상기 하부 판재와 소정 간격을 두고 평행하게 위치된 상부 판재; 및

   복수 개가 적층되어, 상기 하부 판재의 상면 및 상기 상부 판재의 하면을 연결하고 있는 디스크형 지지체;

   를 포함하고,

   상기 적층되어 있는 한 쌍의 디스크형 지지체는, 하면의 둘레부위 및 상면의 중심부위에 반원형의 볼록부가 형성된 어느 하나의 디스크형 지지체와, 상면의 둘레부위 및 하면의 중심부위에 반원형의 볼록부가 형성된 다른 하나의 디스크형 지지체가 번갈아 적층되어, 상기 반원형의 볼록부 간에 접촉되어 있는,

   진공 단열체.
9. 제8항에 있어서,

   상기 접촉되어 있는 한 쌍의 반원형의 볼록부는, 어느 한 쪽은 반지름 방향으로 형성되어 있고, 다른 한 쪽은 원주방향으로 형성되어 있으며, 서로 직교하여 접촉하고 있는,

   진공 단열체.

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