KR20100119939A - Vacuum insulator and envelope for vacuum insulator - Google Patents

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KR20100119939A
KR20100119939A KR1020090038859A KR20090038859A KR20100119939A KR 20100119939 A KR20100119939 A KR 20100119939A KR 1020090038859 A KR1020090038859 A KR 1020090038859A KR 20090038859 A KR20090038859 A KR 20090038859A KR 20100119939 A KR20100119939 A KR 20100119939A
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송태호
권재성
장충효
정해용
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한국과학기술원
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Abstract

PURPOSE: A vacuum insulator and an outer cover member for the same is provided to maintain the insulation performance of a vacuum insulator by minimizing the inflow of air and to support the load due to the pressure difference of inner and outer cover members. CONSTITUTION: A vacuum insulator comprises a unit vacuum insulator(110) and a second coating member(120). The unit vacuum adiabatic body is composed of porous inner core and a first coating member. Porosity inner core member are installed between the second coating member and the unit vacuum insulator.

Description

진공 단열체 및 진공 단열체용 외피재{VACUUM INSULATOR AND ENVELOPE FOR VACUUM INSULATOR}VACUUM INSULATOR AND ENVELOPE FOR VACUUM INSULATOR}

본 발명은 진공 단열체 및 진공 단열체용 외피재에 관한 것이다. The present invention relates to a vacuum insulator and an outer shell material for the vacuum insulator.

건물의 냉난방으로 인한 에너지 소비는 가정 및 상업 부문에서 가장 큰 비중을 차지하고 있다. OECD 국가의 경우 가정 및 상업 부문에서의 전체 에너지 소비 중 약 50% 가량을 냉난방이 차지하고 있다. 이는 이산화탄소 배출량의 상당부분이 건물의 냉난방으로 인해 배출되고 있음을 의미한다. 대체 에너지의 수급량이 현재 총 에너지 소비량의 1 내지 2%에 불과하고, 장기적인 계획도 10%를 넘지 못함을 고려해보면, 냉난방 에너지의 절감이야 말로 현재의 에너지 위기와 탄소배출 문제를 타개할 수 있는 가장 효과적인 방안이라고 할 수 있다. 냉난방 에너지 절감을 위해 냉난방 자체를 줄이는 것은 근본적인 해결책이 되지 않으며, 결국 외부로 손실되는 에너지를 최대한 줄일 수 있는 고성능 단열재를 사용하는 방안이 가장 타당한 해결책이다. 그러나, 기존 단열재의 열전도계수는 지난 일세기 동안 약 30mW/m·K라는 한계치에서 머무르고 있다. 현재의 단열재를 가지고 에너지 소비를 절반으로 줄이고자 한다면, 단열재의 두께가 너무 두꺼워져서 경제적으로 타당성이 있는 건축이 불가능하다. 따라서, 기존 및 신축 건물에 내외장재의 형태로 적용할 수 있는 단열재가 개발되어야 하며, 진공 단열체가 그것을 가능하게 할 수 있다. 진공 단열체는 내부를 진공상태로 만들어 기체에 의한 대류 및 전도 열전달을 억제하여, 종래의 일반 단열재인 폴리우레탄 폼 또는 폴리스타이렌 폼 등에 비해 10배 이상의 뛰어난 단열효과를 나타낸다. 진공 단열체는 건물뿐만 아니라 및 냉장고 외벽, 소형보온기기, 극저온 산업분야 등에 적용되어 뛰어난 에너지절감 효과뿐만 아니라, 단열재가 차지하는 공간을 줄임으로써, 추가의 가용공간을 얻을 수 있는 장점이 있다. Energy consumption from heating and cooling of buildings is the largest part of the home and commercial sector. In OECD countries, heating and cooling account for about 50% of the total energy consumption in the home and commercial sectors. This means that a significant part of the carbon dioxide emissions are due to the heating and cooling of buildings. Given that supply and demand for alternative energy is currently only 1-2% of total energy consumption, and that long-term plans do not exceed 10%, the reduction of heating and cooling energy is the most effective solution to the current energy crisis and carbon emissions. It is an effective solution. Reducing cooling and heating itself to save energy for heating and cooling is not a fundamental solution, and the best solution is to use high-performance insulation that can reduce the energy lost to the outside as much as possible. However, the thermal conductivity of existing insulation remains at a limit of about 30 mW / m · K over the last century. If you want to cut energy consumption in half with current insulation, the thickness of the insulation is so thick that economically viable construction is not possible. Therefore, a heat insulating material that can be applied to existing and new buildings in the form of interior and exterior materials has to be developed, and a vacuum insulator can make it possible. The vacuum insulator makes the interior vacuum and suppresses convection and conduction heat transfer by gas, and exhibits 10 times or more excellent heat insulation effect than polyurethane foam or polystyrene foam, which is a conventional general heat insulator. The vacuum insulator is applied to not only buildings but also to exterior walls of refrigerators, small thermostats, cryogenic industries, etc., as well as an excellent energy saving effect, thereby reducing the space occupied by the insulation, thereby obtaining additional usable space.

일반적으로, 진공 단열체는 단열체 내부와 외부 대기압과의 압력차이를 지탱하며 단열재의 형태를 유지하기 위한 내부 심재(코어), 내부 심재를 감싸면서 단열체 내부의 진공상태를 유지하기 위한 가스차단성의 외피재, 단열체 내부의 잔류가스 및 기체원을 흡착하여 장기간 진공을 유지하기 위한 기체 흡착제 또는 게터(getter)로 구성된다. 내부 심재는 단열재 내외부의 압력차로 인한 하중을 견딜 수 있어야 하고, 공기가 쉽게 배기될 수 있는 다공성의 구조로 통상적으로 폴리우레탄 폼, 폴리스타이렌 폼, 유리섬유 등의 섬유성의 물질, 실리카 및 펄라이트 등의 분말재 들이 제시되어 왔다. In general, the vacuum insulator supports the pressure difference between the inside of the insulator and the external atmospheric pressure, and the inner core (core) for maintaining the shape of the insulator, and the gas blocking for maintaining the vacuum inside the insulator while covering the inner core. It is composed of a gas adsorbent or getter for adsorbing the outer skin of the castle, the residual gas and the gas source inside the heat insulator and maintaining the vacuum for a long time. The inner core should be able to withstand the load due to the pressure difference between the inside and outside of the insulation, and is a porous structure in which air can be easily vented, and is usually a fibrous material such as polyurethane foam, polystyrene foam, glass fiber, powder such as silica and pearlite Ashes have been suggested.

기체의 열전도도는 기체 분자의 평균자유행로(mean free path)가 내부 심재의 공극(기체가 충돌할 수 있는 벽과 벽사이의 거리)의 크기보다 같거나 커질 때 급격히 감소된다. 기체의 평균자유행로는 압력에 반비례하기 때문에 압력이 낮을수록 또는 내부 심재의 공극의 크기가 작을수록 기체에 의한 열전도효과를 줄일 수 있다. 예를 들어, 공극의 크기가 수백 마이크론미터 수준인 폴리머 폼의 경우, 약 0.01~0.1 torr 정도의 진공도가 필요하게 된다. 즉, 내부 심재 별로 요구되는 기준압력을 초과하게 되면, 열전도도가 급격하게 증가하여 단열재 본래의 성능을 상실하게 된다. 따라서, 진공 단열체 본래의 단열성능을 장기간(최소 10년이상) 유지하기 위해서는, 단열체 내부의 진공도가 일정수준으로 유지되어야 한다. The thermal conductivity of a gas is drastically reduced when the mean free path of the gas molecules is greater than or equal to the size of the pores of the inner core (the distance between the wall and the wall where the gas can collide). Since the mean free path of gas is inversely proportional to the pressure, the lower the pressure or the smaller the size of the pores of the inner core, the less the heat conduction effect of the gas. For example, a polymer foam with pore sizes of several hundred microns would require a degree of vacuum of about 0.01 to 0.1 torr. That is, when the reference pressure required for each inner core material is exceeded, the thermal conductivity increases rapidly and the original performance of the insulation is lost. Therefore, in order to maintain the original thermal insulation performance of the vacuum insulator for a long time (at least 10 years), the degree of vacuum inside the insulation must be maintained at a constant level.

진공 단열체 내부의 압력을 증가시키는 요인으로 외피재를 통한 기체투과, 내부 심재에서의 탈기체, 제조시 발생되는 잔류가스를 들 수 있다. 이 중 외피재를 통한 기체투과는, 열융착되는 폴리머 층을 통해 지속적으로 발생하기 때문에, 전체압력증가에 가장 큰 영향을 미친다. 외피재를 통한 기체투과를 줄이기 위해, 일반적으로 가스 차단성을 지니는 금속층과 플라스틱 필름층으로 이루어진 합지 필름이 사용된다. 적용조건, 구조 및 가격에 따라 차이가 있지만, 일반적으로 PET(Polyethylene terephthalate), LDPE(Lowdensity polyethylene), 알루미늄 포일 또는 증착필름, LLDPE(Linear-Lowdensity polyethylene) 층이 주로 합지되며, 이들 중 LLDPE층이 알루미늄 안쪽 면에 부착되어 필름 두 면을 열융착하는 역할을 한다. Factors that increase the pressure inside the vacuum insulator include gas permeation through the shell, degassing in the inner core, and residual gases generated during manufacture. Among them, gas permeation through the shell material has the greatest influence on the total pressure increase because it continuously occurs through the heat-sealed polymer layer. In order to reduce gas permeation through the shell material, a laminated film composed of a metal layer and a plastic film layer having a gas barrier property is generally used. Depending on the application conditions, structure and price, polyethylene terephthalate (PET), lowdensity polyethylene (LDPE), aluminum foil or evaporation film, and linear-lowdensity polyethylene (LLDPE) layers are generally laminated, among which LLDPE layer is It is attached to the inner side of aluminum to heat-bond the two sides of the film.

이러한 진공 단열체용 외피재에 대한 기존 기술 중 한국공개특허공보 제10-1998-078092호에서는, 플라스틱 공압출 다층필름과 금속박 증착필름으로 이루어진 진공단열재용 필름복합체의 구성과 제조방법에 대해 제시되어있다. 또한, 미국공개특허 US2007/0196665에서는, 외부 물질로부터 외피재가 손상되어 발생되는 핀 홀을 방지하기 위해 다양한 필름 합지구조를 제안하고 있다. 그러나, 이러한 종래의 외피재로는 열융착된 폴리머 층을 통해 외부의 기체가 투과되는 현상을 근본적으로 해결하지는 못한다는 문제점이 있다. 또한, 한국공개특허공보 제10-2006-0053143호 에서는, 진공 단열체를 제조 작업 중 혹은 제작 중인 물건의 보관 중에, 내부 심재로의 수분 혹은 가스 성분이 부착되는 것을 방지하기 위해 이중의 외피재를 제시하였다. 그러나, 이는 이중의 외피재가 기체 투과를 줄이기 위한 목적이 아닌 제조과정 중 내부 심재를 외부기체와 차단시키는 차원이며, 제조 후 외부 대기압에 의해 내 외측 외피재가 서로 맞닿으면서 외측 외피재와 내부 단열재 사이에 완충적인 역할을 하는 공간이 존재하지 않게 되어 기체 투과 방지 효과가 미약하다는 문제점이 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1998-078092 among the existing technologies for the outer cover material for the vacuum insulator has been proposed for the construction and manufacturing method of the film composite for vacuum insulation material consisting of a plastic coextruded multilayer film and a metal foil deposition film. . In addition, US Patent Publication US2007 / 0196665 proposes various film lamination structures in order to prevent pin holes caused by damage to the outer cover material from foreign materials. However, there is a problem that such a conventional envelope material does not fundamentally solve the phenomenon of the external gas permeation through the heat-sealed polymer layer. In addition, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2006-0053143 discloses a double outer shell material to prevent moisture or gaseous components from adhering to the inner core material while the vacuum insulator is being manufactured or during storage of an object being manufactured. Presented. However, this is a dimension in which the outer shell material blocks the inner core material from the outer gas during the manufacturing process, not for the purpose of reducing gas permeation, and the inner outer shell material is brought into contact with each other by the external atmospheric pressure after manufacturing, There is a problem that there is no space to play a buffer role in the gas permeation prevention effect is weak.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 단위 진공 단열체와 그 위에 설치된 다공성의 내부 심재를 별도의 외측 외피재로 감싸 이중 구조의 진공 단열체를 형성하고 있기 때문에, 기체투과를 최소화함으로써, 진공 단열체 본래의 고단열 성능을 장기간 유지하는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, in order to solve the above problems, the present invention is formed by enclosing the unit vacuum insulator and the porous inner core material installed thereon with a separate outer shell material to form a vacuum insulator having a double structure, thereby minimizing gas permeation. It aims at maintaining the high thermal insulation inherent in a vacuum insulator for a long time by this.

또한, 본 발명은, 단위 진공 단열체와 외측 외피재와의 사이에 별도의 내부 심재를 설치하고 있기 때문에, 잉여의 부피가 생성되어 외측 외피재 안 쪽의 압력 증가도를 감소시킬 수 있는 진공 단열체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, in the present invention, since a separate inner core is provided between the unit vacuum insulator and the outer shell material, an excess volume is generated, so that the vacuum insulation can reduce the degree of pressure increase inside the outer shell material. The purpose is to provide a sieve.

또한, 본 발명은, 복수 개의 단위 진공 단열체를 상부 및 하부 플레이트 사이에 배치하고, 나머지 내부 공간에 공극의 크기가 작은 다공성의 충진재를 설치하며, 상부 및 하부 플레이트를 별도의 외측 외피재로 감싸 이중 구조의 진공 단열체를 형성하고 있기 때문에, 기체투과에 의한 내부압력증가를 최소화하고, 단열 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 단위 진공 단열체와 외측 외피재와의 사이에 상부 및 하부 플레이트를 설치하고 있기 때문에, 외측 외피재 내외부의 압력차로 인한 하중을 효과적으로 지탱할 수 있는 진공 단열체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention, a plurality of unit vacuum insulators are disposed between the upper and lower plates, a porous filler having a small pore size is installed in the remaining inner space, and the upper and lower plates are wrapped with a separate outer shell material. Since the vacuum insulator of the double structure is formed, the internal pressure increase by gas permeation can be minimized, and the heat insulation performance can be improved. Moreover, since the upper and lower plates are provided between the unit vacuum insulator and the outer shell material, an object of the present invention is to provide a vacuum insulator that can effectively support the load caused by the pressure difference between the outer shell material and the outer shell material.

또한, 본 발명은, 3면만을 열융착법으로 접착시키고 있기 때문에, 융착 길이가 감소되고, 이로 인해 기체 투과가 감소된진공 단열체용 외피재를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Moreover, since this invention adhere | attaches only three surfaces by the thermal fusion method, an object of this invention is to provide the outer shell material for vacuum insulation which the fusion length is reduced and gas permeation is reduced by this.

청구항 1에 관한 발명인 진공 단열체는, 다공성 내부 심재와, 다공성 내부 심재를 감싸 그 내부의 진공도를 유지시키는 제1 외피재로 이루어진 단위 진공 단열체, 단위 진공 단열체와의 사이에 설치된 다공성 내부 심재를 감싸 그 내부의 진공도를 유지시키는 제2 외피재를 포함한다.The vacuum insulator of the invention according to claim 1 is a porous inner core member provided between a porous inner core member and a unit vacuum insulator composed of a first shell member which surrounds the porous inner core member and maintains the degree of vacuum therein. It includes a second envelope surrounding the envelope to maintain the degree of vacuum therein.

따라서, 청구항 1에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 단위 진공 단열체와 그 위에 설치된 다공성의 내부 심재를 별도의 외측 외피재로 감싸 이중 구조의 진공 단열체를 형성하고 있기 때문에, 기체투과를 최소화함으로써, 단열 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 단위 진공 단열체와 외측 외피재와의 사이에 별도의 내부 심재를 설치하고 있기 때문에, 잉여의 부피가 생성되어 외측 외피재 안 쪽의 압력 증가도를 감소시킬 수 있다.Therefore, according to the vacuum insulator of the invention according to claim 1, since the unit vacuum insulator and the porous inner core installed thereon are wrapped in a separate outer shell material to form a double-wall vacuum insulator, the gas insulator is minimized. , Can improve the insulation performance. In addition, since a separate inner core is provided between the unit vacuum insulator and the outer envelope, excess volume can be generated to reduce the degree of pressure increase inside the outer envelope.

청구항 2에 관한 발명인 진공 단열체는, 청구항 1에 관한 발명인 진공 단열체에 있어서, 단위 진공 단열체 또는 제2 외피재의 내부의 소정 영역에 설치되어 잔류가스를 흡착하는 흡착제를 더 포함한다.The vacuum insulator of the invention according to claim 2 is the vacuum insulator according to the invention according to claim 1, further comprising an adsorbent that is provided in a unit vacuum insulator or a predetermined region inside the second shell material to adsorb residual gas.

따라서, 청구항 2에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 그 내부에 흡착제를 포함하고 있기 때문에, 잔류가스가 제거되어 진공 상태를 장기간 유지시킬 수 있다.Therefore, according to the vacuum insulator which is invention of Claim 2, since the adsorbent is contained in it, residual gas can be removed and a vacuum state can be maintained for a long time.

청구항 3에 관한 발명인 진공 단열체는, 청구항 1에 관한 발명인 진공 단열체에 있어서, 다공성 내부 심재는, 유기 발포체, 무기 섬유재, 무기 분말체, 인공적인 구조체 중 어느 하나로 구성된다.The vacuum insulator of the invention according to claim 3 is the vacuum insulator according to the invention according to claim 1, wherein the porous inner core member is composed of any one of an organic foam, an inorganic fiber material, an inorganic powder, and an artificial structure.

청구항 3에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 자체의 열전도도가 최대한 작고, 외부의 대기압에 의한 하중을 잘 견딜 수 있는 재료인 유기 발포체, 무기 섬유재, 무기 분말체, 인공적인 구조체 중 어느 하나를 내부 심재로 사용하고 있다.According to the vacuum insulator of the invention according to claim 3, any one of an organic foam, an inorganic fiber material, an inorganic powder, and an artificial structure, which is a material whose thermal conductivity is as small as possible and can withstand loads caused by external atmospheric pressure Used as an inner core.

청구항 4에 관한 발명인 진공 단열체는, 상부 및 하부 플레이트, 상부 및 하부 플레이트 사이에 소정 간격으로 이격되어 복수 개 배치되고, 그 사이에 다공성 충진재가 설치되며, 다공성 내부 심재와 다공성 내부 심재를 감싸 그 내부의 진공도를 유지시키는 제1 외피재로 이루어지는 단위 진공 단열체, 단위 진공 단열체와의 사이에 설치된 다공성의 충진재 및 상부 및 하부 플레이트를 감싸 그 내부의 진공도를 유지시키는 제2 외피재를 포함한다.The vacuum insulator according to claim 4 is provided with a plurality of spaced apart at predetermined intervals between the upper and lower plates, the upper and lower plates, a porous filler is installed therebetween, and wraps the porous inner core and the porous inner core. A unit vacuum insulator made of a first outer cover material for maintaining the degree of vacuum inside, a porous filler provided between the unit vacuum insulator, and a second outer cover material surrounding the upper and lower plates to maintain the degree of vacuum therein; .

따라서, 청구항 4에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 복수 개의 단위 진공 단열체를 상부 및 하부 플레이트 사이에 배치하고, 나머지 내부 공간에 공극의 크기가 작은 다공성의 충진재를 설치하며, 상부 및 하부 플레이트를 별도의 외측 외피재로 감싸 이중 구조의 진공 단열체를 형성하고 있기 때문에, 기체투과를 최소화함으로써, 단열 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 단위 진공 단열체와 외측 외피재와의 사이에 상부 및 하부 플레이트를 설치하고 있기 때문에, 외측 외피재 내외부의 압력차로 인한 하중을 효과적으로 지탱할 수 있다. Therefore, according to the vacuum insulator of the invention according to claim 4, a plurality of unit vacuum insulators are disposed between the upper and lower plates, a porous filler having a small pore size is installed in the remaining inner space, and the upper and lower plates are Since a vacuum insulator having a double structure is formed by wrapping it in a separate outer shell material, by minimizing gas permeation, heat insulation performance can be improved. In addition, since the upper and lower plates are provided between the unit vacuum insulator and the outer shell member, the load due to the pressure difference between the outer shell member and the outer shell member can be effectively supported.

청구항 5에 관한 발명인 진공 단열체는, 청구항 4에 관한 발명인 진공 단열체에 있어서, 단위 진공 단열체의 내부의 소정 영역에 설치되거나, 단위 진공 단열체 사이의 공간의 소정 영역에 설치되어 그 내부의 잔류가스를 흡착하는 흡착제를 더 포함한다.The vacuum insulator of the invention according to claim 5 is the vacuum insulator according to the invention according to claim 4, which is provided in a predetermined region inside the unit vacuum insulator, or is provided in a predetermined region of the space between the unit vacuum insulators. It further comprises an adsorbent for adsorbing the residual gas.

따라서, 청구항 5에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 그 내부에 흡착제를 포함하고 있기 때문에, 잔류가스가 제거되어 진공 상태를 장기간 유지시킬 수 있다Therefore, according to the vacuum insulator which is invention of Claim 5, since the adsorbent is contained in it, residual gas can be removed and a vacuum state can be maintained for a long time.

청구항 6에 관한 발명인 진공 단열체는, 청구항 4에 관한 발명인 진공 단열체에 있어서, 상부 및 하부 플레이트는, 인장 강도와 열전도 계수의 비가 큰 물질을 포함한다.The vacuum insulator of the invention according to claim 6 is the vacuum insulator according to the invention according to claim 4, wherein the upper and lower plates contain a material having a high ratio of tensile strength and thermal conductivity coefficient.

따라서, 청구항 6에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 인장 강도가 크고, 열 전도도가 작은 물질을 포함함으로써, 진공 단열체 내부와 외부 대기압과의 압력차이를 지탱하며, 진공 단열체의 형태를 장기간 유지시킬 수 있다.Therefore, according to the vacuum insulator of the invention according to claim 6, by including a material having a high tensile strength and a low thermal conductivity, it supports the pressure difference between the inside of the vacuum insulator and the external atmospheric pressure, and maintains the form of the vacuum insulator for a long time. You can.

청구항 7에 관한 발명인 진공 단열체는, 청구항 4에 관한 발명인 진공 단열체에 있어서, 다공성의 충진재는, 섬유재, 분말체, 발포체, 알루미늄 적층 필름 중 어느 하나의 물질이거나, 또는 적어도 둘 이상을 혼합한 혼합재이다.The vacuum insulator of the invention according to claim 7 is the vacuum insulator according to the invention according to claim 4, wherein the porous filler is a material of any one of a fiber material, a powder, a foam, and an aluminum laminated film, or at least two or more are mixed. It is a mixture.

따라서, 청구항 7에 관한 발명인 진공 단열체에 의하면, 다공성 충진재로서 섬유재, 분말체, 발포체, 알루미늄 적층 필름 또는 이들을 혼합한 것을 사용하고 있기 때문에, 기체에 의한 전도 열전달과 복사 열전달을 효과적으로 억제할 수 있다.Therefore, according to the vacuum insulator of the invention according to claim 7, since the fiber filler, the powder, the foam, the aluminum laminated film, or a mixture thereof is used as the porous filler, conduction heat transfer and radiant heat transfer by the gas can be effectively suppressed. have.

청구항 8에 관한 발명인 진공 단열체용 외피재는, 외피재를 반으로 접어, 접힌 외피재의 양 측면 및 개구부를 열 융착하여 형성된다.The outer shell material for vacuum insulators which is invention of Claim 8 is formed by folding a shell material in half, and heat-sealing the both side surfaces and the opening part of a folded shell material.

따라서, 청구항 8에 관한 발명인 진공 단열체용 외피재에 의하면, 3면만을 열융착법으로 접착시키고 있기 때문에, 융착 길이가 감소되고, 이로 인해 기체 투과가 감소된다.Therefore, according to the outer cover material for vacuum insulators of the invention according to claim 8, since only three surfaces are bonded by the thermal fusion method, the fusion length is reduced, thereby reducing gas permeation.

청구항 9에 관한 발명인 진공 단열체용 외피재는, 외피재를 그 양 단이 소정 폭으로 겹쳐지도록 접어, 겹쳐진 양 단 및 양 측면의 개구부를 열융착하여 형성된다.The outer shell material for vacuum insulators which is invention of Claim 9 is formed by folding a shell material so that both ends may overlap by predetermined width, and heat-sealing the overlapping both ends and the opening part of both sides.

따라서, 청구항 9에 관한 발명인 진공 단열체용 외피재에 의하면, 3면만을 열융착법으로 접착시키고 있기 때문에, 융착 길이가 감소되고, 이로 인해 기체 투과가 감소된다.Therefore, according to the outer cover material for the vacuum insulator according to the invention of claim 9, since only three surfaces are bonded by the thermal fusion method, the fusion length is reduced, thereby reducing gas permeation.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 단위 진공 단열체와 그 위에 설치된 다공성의 내부 심재를 별도의 외측 외피재로 감싸 이중 구조의 진공 단열체를 형성하고 있기 때문에, 기체투과를 최소화함으로써, 진공 단열체의 고단열 성능을 장기간 유지할 수 있다. As described above, according to the present invention, since the vacuum insulator having a double structure is formed by wrapping the unit vacuum insulator and the porous inner core installed thereon with a separate outer shell material, the vacuum insulation is minimized by minimizing gas permeation. The high insulation performance of the sieve can be maintained for a long time.

또한, 본 발명에 의하면, 단위 진공 단열체와 외측 외피재와의 사이에 별도의 내부 심재를 설치하고 있기 때문에, 잉여의 부피가 생성되어 외측 외피재 안 쪽의 압력 증가도를 감소시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, since a separate inner core is provided between the unit vacuum insulator and the outer shell material, an excess volume is generated to reduce the degree of pressure increase inside the outer shell material.

또한, 본 발명에 의하면, 복수 개의 단위 진공 단열체를 상부 및 하부 플레이트 사이에 배치하고, 나머지 내부 공간에 공극의 크기가 작은 다공성의 충진재를 설치하며, 상부 및 하부 플레이트를 별도의 외측 외피재로 감싸 이중 구조의 진공 단열체를 형성하고 있기 때문에, 기체투과에 의한 내부압력증가를 최소화하고, 단열 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 단위 진공 단열체와 외측 외피재와의 사이에 상부 및 하부 플레이트를 설치하고 있기 때문에, 외측 외피재 내외부의 압력차로 인한 하중을 효과적으로 지탱할 수 있다.According to the present invention, a plurality of unit vacuum insulators are disposed between the upper and lower plates, a porous filler having a small pore size is installed in the remaining inner space, and the upper and lower plates are formed as separate outer shell materials. Since a vacuum insulator having a double structure is formed to wrap, the internal pressure increase due to gas permeation can be minimized, and the heat insulating performance can be improved. In addition, since the upper and lower plates are provided between the unit vacuum insulator and the outer shell member, the load due to the pressure difference between the outer shell member and the outer shell member can be effectively supported.

또한, 본 발명에 의하면, 3면만을 열융착법으로 접착시키고 있기 때문에, 융착 길이가 감소되고, 이로 인해 기체 투과가 감소된다.Further, according to the present invention, since only three surfaces are bonded by the thermal fusion method, the fusion length is reduced, thereby reducing gas permeation.

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.Specific matters other than the problem to be solved, the problem solving means, and the effects of the present invention as described above are included in the following embodiments and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are only described in order to more easily disclose the contents of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the scope of the accompanying drawings that will be readily available to those of ordinary skill in the art. You will know.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a vacuum insulator according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체(100)는, 다공성 내부 심재(112)와 제1 외피재(111)로 이루어진 단위 진공 단열체(110)와, 단위 진공 단열체(110)와의 사이에 설치된 다공성 내부 심재(130a, 130b)를 감싸는 제2 외피재(120)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the vacuum insulator 100 according to the first embodiment of the present invention includes a unit vacuum insulator 110 including a porous inner core 112 and a first shell 111, and It consists of a second envelope 120 surrounding the porous inner core (130a, 130b) provided between the unit vacuum insulator (110).

제1 외피재(111) 및 제2 외피재(120)는, 각각의 외피재 내부의 진공도를 유지시키는 역할을 한다. 또한, 제1 외피재(111) 및 제2 외피재(120)는, 가스 차단성 을 지니는 금속층과 폴리머 필름층으로 이루어진다. 예를 들면, 외피재는, PET(Polyethylene terephthalate)필름, LDPE(Low density polyethylene)필름, 알루미늄 포일 또는 증착필름, LDPE(Low density polyethylene)필름, LLDPE(Linear low density polyethylene)필름으로 구성된다. 여기서, 중간에 위치한 알루미늄 층은 매우 낮은 기체투과성을 가지므로, 이로 인하여 외피재의 표면을 통한 외부 대기의 침투를 막아줄 수 있다. 또한, 외피재는, 내구성을 고려하여 나일론(Nylon) 이나 CPP(Casting Poly Propylene) 층을 추가할 수 있다. The first envelope 111 and the second envelope 120 serve to maintain the degree of vacuum inside each envelope. In addition, the first envelope 111 and the second envelope 120 is made of a metal layer and a polymer film layer having a gas barrier property. For example, the outer cover material is composed of a polyethylene terephthalate (PET) film, a low density polyethylene (LDPE) film, an aluminum foil or a deposition film, a low density polyethylene (LDPE) film, and a linear low density polyethylene (LLDPE) film. Here, the intermediate aluminum layer has a very low gas permeability, thereby preventing the penetration of the outside atmosphere through the surface of the shell material. In addition, the outer cover material, in consideration of durability may be added to the nylon (nylon) or CPP (Casting Polypropylene) layer.

다공성 내부 심재(112, 130a, 130b)는, 제1 외피재(111) 내부와, 제1 외피재(111)와 제2 외피재(120) 사이에 설치된다. 특히, 제1 외피재(111)와 제2 외피재(120) 사이에 설치된 다공성 내부 심재(130a, 130b)는 잉여의 공간을 생성하여 제2 외피재(120) 안쪽의 압력증가도를 감소시키는 역할을 한다. 이때, 다공성 내부 심재(112, 130a, 130b)는, 자체의 열전도도가 최대한 작아야 하며, 외부의 대기압에 의한 하중을 견딜 수 있어야 한다. 본 발명에 따른 진공 단열체에서 사용되는 다공성 내부 심재(112, 130a, 130b)로는, 유기 발포체(폴리우레탄 폼, 폴리스타이렌 폼 등), 섬유재(유리섬유, 미네랄울 등), 무기 분말체(흄드 실리카(SiO2), 펄라이트(Perlite) 분말 등), 인공적 구조체(격자형 빔 구조, 벌집형 구조 등) 들이 적용될 수 있다. The porous inner core members 112, 130a, and 130b are provided inside the first envelope 111 and between the first envelope 111 and the second envelope 120. In particular, the porous inner cores 130a and 130b installed between the first outer shell material 111 and the second outer shell material 120 generate an excess space to reduce the pressure increase degree inside the second outer shell material 120. Play a role. At this time, the porous inner core (112, 130a, 130b), its thermal conductivity should be as small as possible, it must be able to withstand the load by the external atmospheric pressure. As the porous inner cores 112, 130a, 130b used in the vacuum insulator according to the present invention, organic foams (polyurethane foam, polystyrene foam, etc.), fiber materials (glass fibers, mineral wool, etc.), inorganic powders (fumed) Silica (SiO 2), perlite powder, etc.) and artificial structures (lattice beam structures, honeycomb structures, etc.) may be applied.

흡착제(113)는, 단위 진공 단열체(100) 또는 제2 외피재(120)의 내부의 소정 영역에 설치되어 단위 진공 단열체(100) 또는 제2 외피재(120) 내부의 잔류가스를 흡착한다. 즉, 흡착제(113)는, 단위 진공 단열체(110) 내부에만 설치되거나 그 내 외부 모두에 장착될 수 있다. 흡착제(113)는 잔류가스를 흡착하여 장기간 진공 상태를 유지하는데 있어 중요한 역할을 하는 것으로서, 게터(getter)라고도 한다.The adsorbent 113 is installed in a predetermined region inside the unit vacuum insulator 100 or the second envelope 120 to adsorb residual gas in the unit vacuum insulator 100 or the second envelope 120. do. That is, the adsorbent 113 may be installed only inside the unit vacuum insulator 110 or both outside thereof. The adsorbent 113 plays an important role in adsorbing the residual gas to maintain a long-term vacuum state, also referred to as a getter.

도 1에 나타난 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체(100)에 의하면, 대기압 하의 외부에서 제2 외피재(120)의 테두리에 위치되는 열 융착부를 통하여 제1 외피재(111)의 내부까지 투과되는 기체량을 감소시킬 수 있게 된다.According to the vacuum insulator 100 according to the first embodiment of the present invention shown in Figure 1, the outer surface of the first shell material 111 through the heat-sealed portion located at the edge of the second shell material 120 at atmospheric pressure It is possible to reduce the amount of gas permeated to the inside.

보다 상세하게 설명하자면, 진공 단열체 외부에서 내부로 제2 외피재(120) 둘레의 열 융착부를 통해 투과되는 기체에 의해 발생되는 제2 외피재(120) 내부 압력 증가율은 수학식 1과 같이 표현된다.In more detail, the pressure increase rate of the internal pressure of the second envelope 120 generated by the gas permeated through the heat fusion around the second envelope 120 from the outside of the vacuum insulator is expressed by Equation 1 below. do.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112009026815117-PAT00001
Figure 112009026815117-PAT00001

여기서, P 0는 제2 외피재 내부의 압력, t 는 시간, R u 는 보편기체상수, T는 온도, V 0는 내부부피, K edge 는 기체투과상수, L 0는 열 융착부의 둘레 길이, h 0는 열 융착부의 두께, w 0는 열 융착부의 너비, P 0 , atm 은 외피재 외부의 압력이다. Where P 0 is the pressure inside the second envelope, t is the time, R u is the universal gas constant, T is the temperature, V 0 is the internal volume, K edge is the gas permeability constant, L 0 is the circumferential length of the thermal weld zone, h 0 is the thickness of the thermal weld, w 0 is the width of the thermal weld, P 0 , atm Is the pressure outside the shell material.

위 수학식 1에 나타난 바와 같이, V 0가 작을수록 시간에 따른 압력증가도는 커지게 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체는, 별도로 V 0를 형성하기 위하여 추가의 다공성 내부 심재(130a, 130b)를 설치한 것이다. As shown in Equation 1, it can be seen that as the V 0 is smaller, the pressure increase with time becomes larger. Therefore, the vacuum insulator according to the first embodiment of the present invention is provided with additional porous inner cores 130a and 130b to form V 0 separately.

마찬가지로, 단위 진공 단열체(100)의 압력 변화율은 위 수학식 1식과 같은 형태로 아래 수학식 2와 같이 표현된다.Similarly, the pressure change rate of the unit vacuum insulator 100 is expressed as Equation 2 below in the form as shown in Equation 1 above.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112009026815117-PAT00002
Figure 112009026815117-PAT00002

즉, 단위 진공 단열체(100)의 압력 증가율은, 제2 외피재(120)의 내부압력 P o 와 제1 외피재(111)의 내부압력 P i 의 차이에 비례한다. 또한, P o의 값이 작기 때문에 단위 진공 단열체(100)에서의 기체투과에 의한 압력증가율은 상당 부분 감소된다. That is, the unit of the pressure increase rate of the vacuum heat insulating material 100, the internal pressure of the second outer skin material (120) P o It is proportional to the difference between the internal pressure P i of the first shell member 111 and the. In addition, since the value of P o is small, the pressure increase rate due to gas permeation in the unit vacuum insulator 100 is substantially reduced.

한편, 표 1은 기체 투과에 대한 압력 증가에 대한 실험 예를 나타내는 것으로서, 30cm×30cm×1cm 크기의 진공 단열체에 대해 1년, 5년, 10년 후 기체투과에 의한 압력증가를 나타낸 데이터이다. 여기서, 투과 기체는, H2, O2, CO2, N2, H2O 만을 고려한 것이다.On the other hand, Table 1 shows an experimental example of the pressure increase for gas permeation, the data showing the pressure increase due to gas permeation after 1 year, 5 years, 10 years for a 30cm × 30cm × 1cm vacuum insulator . Here, the permeate gas only considers H 2 , O 2 , CO 2 , N 2 , H 2 O.

[표 1]TABLE 1

단일 외피재Single jacket 이중 외피재Double skin 제1외피재 내부Inside the first envelope 제2외피재 내부Inside the second envelope 진공 단열체 크기(cm)Vacuum Insulator Size (cm) 30×30×130 × 30 × 1 30×30×130 × 30 × 1 30×30×130 × 30 × 1 내부유효부피(cm3)Internal effective volume (cm 3 ) 720720 720720 720720 열 융착부 길이(cm)Heat Fusion Length (cm) 124124 124124 128128 열 융착부 높이(cm)Heat Fusion Height (cm) 0.0120.012 0.0120.012 0.0120.012 열 융착부 너비(cm)Thermal weld width (cm) 1One 1One 1One 1년 후 압력증가량(torr)Pressure increase after 1 year (torr) 1.1361.136 0.0150.015 1.1721.172 5년 후 압력증가량(torr)Pressure increase after 5 years (torr) 5.4135.413 0.3200.320 5.5775.577 10년 후 압력증가량(torr)Pressure increase after 10 years (torr) 10.2510.25 1.0951.095 10.5410.54

여기서, 10년 후를 기준으로 이중 외피재의 경우가 단일 외피재 보다 압력이 1/10 가량 작다는 것을 알 수 있다.Here, it can be seen that 10 years later, the double shell material is about 1/10 smaller than the single shell material.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of a vacuum insulator according to a second embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 단열체는, 상부 및 하부 플레이트(230a, 230b), 다공성 내부 심재(212)와 제1 외피재(211)로 이루어진 복수 개의 단위 진공 단열체(210), 단위 진공 단열체(210)와의 사이에 설치된 다공성의 충진재(240) 및 상부 및 하부 플레이트(230a, 230b)를 감싸는 제2 외피재(220)로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the vacuum insulator according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of upper and lower plates 230a and 230b, a porous inner core 212 and a first shell 211. The unit vacuum insulator 210, a porous filler 240 installed between the unit vacuum insulator 210, and a second envelope 220 surrounding the upper and lower plates 230a and 230b.

상부 및 하부 플레이트(230a, 230b)는, 인장 강도와 열전도 계수의 비가 큰 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 상부 및 하부 플레이트(230a, 230b)는, 인장 강도가 크고, 열 전도도가 작은 것이 바람직하다. 예를 들면, 폴리카보네이트(Polycarbonate)나 폴리이미드(Polyimide) 등의 물질을 사용할 수 있다.The upper and lower plates 230a and 230b preferably use a material having a high ratio of tensile strength and thermal conductivity coefficient. That is, it is preferable that the upper and lower plates 230a and 230b have a high tensile strength and low thermal conductivity. For example, a material such as polycarbonate or polyimide may be used.

단위 진공 단열체(210)는, 복수 개가 소정 간격으로 배치되어 제2 외피재(220) 내부와 외부간 존재하는 압력 차에 의한 하중을 견디게 된다. 단위 진공 단열체(210)는, 상부 및 하부 플레이트(230a, 230b)가 변형되지 않는 수준에서 최소한 적은 개수의 진공 단열체를 삽입하는 것이 바람직하다. 단위 진공 단열체(210) 사이에 비어있는 공간은, 공극 크기가 100μm 이하의 다공성 충진재(240)를 충진하게 된다. 이는 기체에 의한 열전도 감소뿐만 아니라 복사 열전달을 감소시키기 위함이다. 다공성 충진재(240)는, 섬유질이나 분말 또는 폴리머 폼, 알루미늄 필름과 상기 물질들을 혼합한 혼합재 등을 사용할 수 있다. 여기서, 알루미늄 필름은 10um 이하인 것이 바람직하다. 이때, 다공성 충진재(240)를 구성하는 상기 물질 들은 공극 크기가 100um이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다.The plurality of unit vacuum insulators 210 are disposed at predetermined intervals to withstand the load due to the pressure difference existing between the inside and the outside of the second envelope material 220. The unit vacuum insulator 210 may be inserted with at least a small number of vacuum insulators at a level where the upper and lower plates 230a and 230b are not deformed. The empty space between the unit vacuum insulator 210 fills the porous filler 240 having a pore size of 100 μm or less. This is to reduce radiant heat transfer as well as to reduce heat conduction by gas. The porous filler 240 may be a fiber, powder or polymer foam, an aluminum film and a mixture of the above materials. Here, it is preferable that an aluminum film is 10 micrometers or less. In this case, the materials constituting the porous filler 240 is preferably used having a pore size of less than 100um.

도 2에 나타난 본 발명에 따른 진공 단열체에 의하면, 제2 외피재(220)의 내 외부 압력차에 의한 하중은 복수 개의 단위 진공 단열체(210)가 지지하고, 단위 진공 단열체(210) 사이의 빈 공간을 다공성의 충진재(240)가 충진되어, 기체에 의한 열전도도 현상 및 복사열전달을 감소시키는 역할을 하게 된다. 또한, 단위 진공 단열체의 기체투과에 의한 압력증가를 감소시키게 된다.According to the vacuum insulator according to the present invention shown in Figure 2, the load due to the internal and external pressure difference of the second shell material 220 is supported by a plurality of unit vacuum insulator 210, unit vacuum insulator 210 Porous filler 240 is filled in the empty space between, and serves to reduce the thermal conductivity phenomenon and radiant heat transfer by the gas. In addition, the pressure increase due to gas permeation of the unit vacuum insulator is reduced.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체용 3면 열융착 외피재의 구조를 나타내는 상면도이다.Figure 3 is a top view showing the structure of a three-sided heat-sealing outer shell material for a vacuum insulator according to a third embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체용 3면 열융착 외피재는, 소정 크기의 외피재를 반으로 접어, 접힌 외피재의 양 측면(310) 및 개구부(320)를 열 융착하여 형성된다.As shown in FIG. 3, the three-sided heat-sealing outer shell material for the vacuum insulator according to the third embodiment of the present invention may be folded in half to have a predetermined size of the outer shell material, and both sides 310 and the opening 320 of the folded outer shell material. It is formed by thermal fusion.

보다 상세하게 설명하자면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체용 3면 열융착 외피재는, 우선 일정 크기의 외피재 원단을 반으로 접는다. 그리고, 절곡부(300) 양 측면을 열 융착(310) 한 다음, 외피재의 개구부(320)에 내부 심재 및 흡착제를 삽입한다. 그런 다음, 진공 챔버 내에서 배기 후 개구부(320)를 열 융착하여 최종 밀봉하게 된다.In more detail, the three-sided heat-sealing outer shell material for the vacuum insulator according to the third embodiment of the present invention first folds the outer fabric of a predetermined size in half. Then, both sides of the bent portion 300 is thermally fused 310, and then the inner core and the adsorbent are inserted into the opening 320 of the shell material. Thereafter, after the exhaust in the vacuum chamber, the opening 320 is heat-sealed and finally sealed.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체용 3면 열융착 외피재의 구조를 나타내는 상면도이다.Figure 4 is a top view showing the structure of a three-sided heat-sealing outer shell material for a vacuum insulator according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체용 3면 열융착 외피재는, 외피재를 그 양 단이 소정 폭으로 겹쳐지도록 접어, 상기 겹쳐진 양 단(410) 및 양 측면의 개구부(400, 420)를 열 융착하여 형성된다.As shown in Figure 4, the three-sided heat-sealing outer shell material for the vacuum insulator according to the fourth embodiment of the present invention, the outer shell material is folded so that both ends overlap a predetermined width, the overlapping both ends 410 and both The side openings 400 and 420 are formed by thermal fusion.

보다 상세하게 설명하자면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체용 3면 열융착 외피재는, 외피재 원단을 소정 폭으로 겹쳐지도록 접은 후 양 끝 단(410)을 열 융착한다. 그런 다음, 융착된 양 끝단(410)을 외피재 중심에 위치시킨 후, 어느 한 면인 개구부(420)를 열 융착한다. 그리고, 다른 한 면인 개구부(400)을 통해 내부 심재 및 흡착제를 삽입한다. 그런 다음, 진공 챔버 내에서 진공 배기 후, 최종 밀봉을 통해 3면 열 융착 진공 단열체를 완성하게 된다. In more detail, the three-sided heat-sealing outer cover material for the vacuum insulator according to the fourth embodiment of the present invention, after folding the outer material to overlap a predetermined width, and heat-sealed both ends 410. Then, after fused both ends 410 are positioned at the center of the outer cover material, one surface of the opening 420 is thermally fused. Then, the inner core and the adsorbent are inserted through the opening 400 which is the other surface. Then, after evacuating in the vacuum chamber, the final seal completes the three-sided heat-sealed vacuum insulator.

본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체용 3면 열융착 외피재는, 4면 열 융착 외피재의 경우보다 열 융착부 길이가 감소하여 전체 투과도를 감소시키는 역할을 한다(수학식 1 및 수학식 2 참조).The three-sided heat-sealing outer shell material for the vacuum insulator according to the fourth embodiment of the present invention serves to reduce the total permeability by reducing the length of the heat-sealed portion than in the case of the four-sided heat-sealed outer shell material (Equations 1 and 2) Reference).

도 3 및 도 4에 도시된 본 발명에 따른 진공 단열체용 3면 열융착 외피재에 의하면, 기존의 4면 융착에서 3면만 융착하는 외피재를 적용하여, 수학식 1 및 수학식 2 에서 열 융착부 둘레의 길이 L 0, L i 를 줄임으로써, 기체투과를 감소시킬 수 있게 된다.According to the three-sided heat-sealing outer shell material for the vacuum insulator according to the present invention shown in Figures 3 and 4, by applying the outer shell material fusion only three sides in the existing four-side welding, heat fusion in the equations (1) and (2) Length of the perimeter L 0 , By reducing L i , gas permeation can be reduced.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 단위 진공 단열체와 그 위에 설치된 다공성의 충진재를 별도의 외측 외피재로 감싸 단위 진공 단열체로의 기체투과를 최소화하고, 고단열 성능을 장기간 유지할 수 있다. 또한, 단위 진공 단열체와 외측의 외피재 사이에 별도의 다공성 내부 심재를 설치함으로써, 잉여의 부피를 생성 하여 외측 외피재 안 쪽의 압력 증가도를 감소시킬 수 있다. 또한, 복수 개의 단위 진공 단열체를 상부 및 하부 플레이트 사이에 배치하고, 나머지 내부 공간에 공극의 크기가 작은 다공성의 충진재를 설치하며, 상부 및 하부 플레이트를 별도의 외측 외피재로 감싸 단위 진공 단열체로의 기체투과를 최소화함으로써, 외부 대기압에 의한 하중을 단위 진공 단열체가 견딜 수 있을 뿐만 아니라, 기체에 의한 열전도 효과도 감소시킬 수 있다. 또한, 3면 열융착법을 이용하여 융착 길이를 감소시키고, 기체 투과를 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the unit vacuum insulator and the porous filler installed thereon may be wrapped in a separate outer envelope to minimize gas permeation to the unit vacuum insulator and maintain high insulation performance for a long time. In addition, by installing a separate porous inner core between the unit vacuum insulator and the outer shell material, it is possible to create an excess volume to reduce the pressure increase in the outer shell material. Also, a plurality of unit vacuum insulators are disposed between the upper and lower plates, a porous filler having a small pore size is installed in the remaining inner space, and the upper and lower plates are wrapped with a separate outer shell material to form a unit vacuum insulator. By minimizing the gas permeation of the unit, not only the unit vacuum insulator can withstand the load due to the external atmospheric pressure, but also the heat conduction effect by the gas can be reduced. Three-sided thermal fusion can also be used to reduce the fusion length and reduce gas permeation.

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.As such, the technical configuration of the present invention described above can be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

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.Therefore, the exemplary embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modifications derived from equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a vacuum insulator according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공 단열체의 구조를 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view showing the structure of a vacuum insulator according to a second embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공 단열체용 3면 열융착 외피재의 구조를 나타내는 상면도.Figure 3 is a top view showing the structure of a three-sided heat-sealing outer shell material for a vacuum insulator according to a third embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 진공 단열체용 3면 열융착 외피재의 구조를 나타내는 상면도.Figure 4 is a top view showing the structure of a three-sided heat-sealing outer shell material for a vacuum insulator according to a fourth embodiment of the present invention.

Claims (9)

다공성 내부 심재와, 상기 다공성 내부 심재를 감싸 그 내부의 진공도를 유지시키는 제1 외피재로 이루어진 단위 진공 단열체; 및A unit vacuum insulator composed of a porous inner core and a first outer shell covering the porous inner core to maintain a degree of vacuum therein; And 상기 단위 진공 단열체와의 사이에 설치된 다공성 내부 심재를 감싸 그 내부의 진공도를 유지시키는 제2 외피재;A second envelope member which surrounds the porous inner core member provided between the unit vacuum insulator and maintains a degree of vacuum therein; 를 포함하는, 진공 단열체.Including, vacuum insulator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단위 진공 단열체 또는 상기 제2 외피재의 내부의 소정 영역에 설치되어 잔류가스를 흡착하는 흡착제An adsorbent which is installed in a predetermined region inside the unit vacuum insulator or the second envelope and adsorbs residual gas. 를 더 포함하는, 진공 단열체.Further comprising, vacuum insulator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다공성 내부 심재는, 유기 발포체, 무기 섬유재, 무기 분말체, 인공적 구조체 구조체 중 어느 하나로 구성된,The porous inner core is composed of any one of an organic foam, an inorganic fiber material, an inorganic powder, an artificial structure structure, 진공 단열체.Vacuum insulator. 상부 및 하부 플레이트;Upper and lower plates; 상기 상부 및 하부 플레이트 사이에 소정 간격으로 이격되어 복수개 배치되 고, 그 사이에 다공성 충진재가 설치되며, 다공성 내부 심재와 상기 다공성 내부 심재를 감싸 그 내부의 진공도를 유지시키는 제1 외피재로 이루어지는 단위 진공 단열체; 및A plurality of units spaced apart at predetermined intervals between the upper and lower plates, porous fillers are installed therebetween, and a unit made of a porous inner core and a first outer shell covering the porous inner core to maintain a degree of vacuum therein. Vacuum insulators; And 상기 단위 진공 단열체와의 사이에 설치된 다공성의 충진재 및 상기 상부 및 하부 플레이트를 감싸 그 내부의 진공도를 유지시키는 제2 외피재;A porous filler disposed between the unit vacuum insulator and a second envelope material surrounding the upper and lower plates to maintain a degree of vacuum therein; 를 포함하는, 진공 단열체.Including, vacuum insulator. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 단위 진공 단열체의 내부의 소정 영역에 설치되거나, 상기 단위 진공 단열체 사이의 공간의 소정 영역에 설치되어 잔류가스를 흡착하는 흡착제An adsorbent which is provided in a predetermined region inside the unit vacuum insulator, or is installed in a predetermined region of the space between the unit vacuum insulators to adsorb residual gas. 를 더 포함하는, 진공 단열체.Further comprising, vacuum insulator. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 상부 및 하부 플레이트는, 인장 강도와 열전도 계수의 비가 큰 물질을 포함하는,The upper and lower plates include a material having a high ratio of tensile strength and thermal conductivity coefficient, 진공 단열체.Vacuum insulator. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 다공성의 충진재는, 섬유질, 분말, 폴리머 폼, 알루미늄 필름 중 어느 하나의 물질이거나, 또는 적어도 둘 이상을 혼합한 혼합재인,The porous filler is a material of any one of fiber, powder, polymer foam, aluminum film, or a mixture of at least two, 진공 단열체용 외피재.Jacketed material for vacuum insulators. 외피재를 반으로 접어, 접힌 외피재의 양 측면 및 개구부를 열 융착하여 형성된, 진공 단열체용 외피재.An outer shell material for vacuum insulators formed by folding the outer shell material in half and thermally fusion bonding both sides and the openings of the folded outer shell material. 외피재를 그 양 단이 소정 폭으로 겹쳐지도록 접어, 상기 겹쳐진 양 단 및 양 측면의 개구부를 열융착하여 형성된, 진공 단열체용 외피재.An outer shell material for a vacuum insulator formed by folding the outer shell material so that both ends thereof overlap each other with a predetermined width, and heat-sealing the overlapping both end portions and both side opening portions.
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