KR20140110179A - 사면체 블록구조체 및 그 제조방법 - Google Patents
사면체 블록구조체 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 사면체 블록구조체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 건축물의 외장, 내장 또는 단열재로 사용될 수 있도록 사면체 블록구조체 내부에 열 저장 매체를 구비하여 제조에 소요되는 비용을 줄일 수 있고, 간소하게 설치 가능한 사면체 블록구조체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 사면체 블록구조체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 건축물의 뼈대, 벽체, 지붕대 및 냉난방 재료로 이용할 수 있고, 간단한 조립에 의해 다양한 형태의 구조물을 형성할 수 있는 사면체 블록구조체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축재료에서의 벽돌과 같은 블록은 건물의 벽을 만들기 위한 구조체이다. 구체적으로 블록은 결합수단을 이용하여 벽을 쌓거나 건물의 외형을 만드는 구조체이다.
이러한 종래의 블록구조체는 직사각형으로 형성되며 체결을 위해 시멘트나 본드와 같은 접착제를을 이용하여 체결하여야 하기 때문에 기술적 어려움, 시간 및 비용이 많이 소요되며, 상부에서 가해지는 힘에는 잘 버티나, 바람이나 지진의 횡파와 같은 좌우로 흔드는 힘에는 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 블록구조체는 단열을 위해서는 별도의 단열재를 블록구조체 내부 또는 외부에 형성시켜야 했기 때문에 시공이 복잡하고 비용이 많이 발생한다는 문제점이 있었다.
본 발명의 발명자에 의한 선행특허인 대한민국 공개특허 제10-2012-0105078호에는 사면체 블록구조체 및 이의 제조방법에 대해 개시하고 있다. 그러나 상기 특허문헌에 개시되어 있는 사면체 블록구조체보다 체결이 보다 용이하고, 인장강도가 높은 제품에 대한 연구 필요성이 제기되어 왔으며, 상기 특허문헌에 개시된 제조방법보다 생산하기 쉽고, 체결하기 쉬우며, 인장강도가 높은 제품에 대한 연구 필요성이 제기되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 블록구조체를 사면체로 형성시켜 어떠한 방향에서 가해진 힘도 사방으로 분산시켜 쉽게 파손되지 않는 사면체 블록구조체를 제공하기 위한 것이다.
또한, 공정 과정에서 쉽게 생산하기 힘든 사면체 블록구조체를 똑같은 형상의 오면체 2개를 결합하여 사면체 블록구조체를 형성시킴으로서, 간소하게 생산이 가능하고, 생산비용을 줄일 수 있는 사면체 블록구조체를 제공하기 위한 것이다.
나아가, 사면체 블록구조체간의 연결을 위한 체결수단을 구비하여 사용자가 간소하게 구조물을 형성할 수 있는 사면체 블록구조체를 제공하기 위한 것이다.
한편, 사면체 블록구조체의 내부 공간에 열 저장 매체를 충전하여 별도의 냉난방기 없이 사계절 적정한 실내온도를 유지시켜주는 사면체 블록구조체를 제공하기 위한 것이다.
그리고, 사면체 블록구조체의 인장강도가 높고, 대량생산이 가능한 사면체 블록구조체의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 따른 사면체 블록구조체는 사각형으로 형성되는 상부면; 상기 상부면의 일단과 연결되는 제 1 측면; 상기 상부면의 일단과 연결되고, 상기 제 1측면과 연결되는 제 2 측면; 상기 상부면의 일단과 연결되고, 상기 제 1 측면과 마주보는 방향에 형성되는 제 3 측면 및 상기 상부면의 일단과 연결되고, 상기 제 2 측면과 마주보는 방향에 형성되는 제 4 측면으로 형성되는 오면체에 있어서, 상기 오면체는 내부에 공간이 형성되고, 상기 오면체의 상부면은 상기 오면체가 서로 연결될 수 있도록 연결부를 구비하며, 상기 2개의 오면체가 연결되어 사면체로 형성되는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체를 제공함으로써, 상기와 같은 과제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 양태에 따른 사면체 블록구조체 제조방법은 플라스틱 준비단계; 상기 플라스틱 판을 컨베이어에 위치시키는 단계; 상기 플라스틱 판을 사면체 형상으로 배치시키는 단계; 상기 사면체 형상으로 형성되는 플라스틱 판의 일 모서리를 제 1 열 접합 시키는 단계; 상기 사면체 형상으로 형성되는 플라스틱 판의 다른 일 모서리를 제 2 열 접합 시키는 단계 및 상기 열 접합 시키는 단계에서 형성된 정사면체를 절단하는 단계를 포함하는 사면체 블록구조체 제조방법을 제공함으로써, 상기와 같은 과제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 양태에 따른 사면체 블록구조체 제조방법은 플라스틱 수지 준비단계; 상기 플라스틱 수지를 녹여 주형에 공급하고, 중간 성형품을 형성하는 단계; 상기 중간 성형품을 연결부를 포함하는 오면체 주형에 주입하는 단계; 상기 중간 성형품에 공기를 주입하여 팽창시키는 단계 및 상기 팽창된 중간 성형품을 밀폐시켜 오면체로 형성하는 단계를 포함하는 사면체 블록구조체의 제조방법을 제공함으로써, 상기와 같은 과제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사면체 블록구조체가 사면체로 형성되기 때문에 어떠한 방향에서 충격을 받더라도, 쉽게 파손되지 않고, 사용자가 원하는 형태로 블록구조물을 형성시킬 수 있어 이용 효율성이 좋다.
그리고, 사면체 블록구조체를 생산하기 간소한 오면체로 형성시키기 때문에 생산비용을 낮출 수 있어 제품 생산에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 사면체 블록구조체를 체결할 수 있는 체결수단을 구비하여 사용자는 간소하게 사면체 블록구조체를 연결하여 사용자가 원하는 구조물 모양으로 형성시킬 수 있다.
게다가, 사면체 블록구조체는 열 저장 매체를 사면체 블록구조체 내부에 충전함으로써, 비닐하우스, 창고 및 조립식 건물을 건축함으로서, 난방비를 줄일 수 있어 건물의 유지비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 사면체 블록구조체를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체의 오면체를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 사면체 블록구조체의 중심점을 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명에 따른 사면체 블록구조체와 체결수단을 나타낸 그림이다.
도 6은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체와 체결수단의 연결을 나타낸 그림이다.
도 7은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체가 연결된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체가 연결된 모습의 일단면을 제거한 그림이다.
도 9는 본 발명에 따른 사면체 블록구조체가 연결된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체의 제조방법을 나타낸 그림이다.
도 11은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체의 열 접합을 나타낸 그림이다.
도 12는 본 발명에 따른 사면체 블록구조체 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 13은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 사면체 블록구조체를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체의 오면체를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 사면체 블록구조체의 중심점을 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명에 따른 사면체 블록구조체와 체결수단을 나타낸 그림이다.
도 6은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체와 체결수단의 연결을 나타낸 그림이다.
도 7은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체가 연결된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체가 연결된 모습의 일단면을 제거한 그림이다.
도 9는 본 발명에 따른 사면체 블록구조체가 연결된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체의 제조방법을 나타낸 그림이다.
도 11은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체의 열 접합을 나타낸 그림이다.
도 12는 본 발명에 따른 사면체 블록구조체 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 13은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 사면체 블록구조체(10)를 나타낸 분해 사시도이다.
본 발명의 일 양태에 따른 사면체 블록구조체(10)는 오면체(15) 및 연결부(20)로 구성된다.
본 발명의 일 양태에서, 오면체(15)는 상부면 및 제 1 내지 제 4 측면으로 형성된다. 제 1 측면은 상부면의 일단과 연결된다. 제 2 측면은 상부면의 일단과 연결된다. 보다 상세하게는 제 1 측면과 제 2 측면은 연결되어 일 모서리를 형성한다. 제 3 측면은 제 1 측면과 마주보는 방향에 형성되고, 제 2 측면과 연결된다. 제 4 측면은 제 2 측면과 마주보는 방향에 형성되고, 제 4 측면은 제 1 측면 및 제 3 측면과 연결된다. 상부면과, 제 1 내지 제 4 측면은 오면체(15)를 형성한다. 구체적으로 오면체(15)는 정사면체가 2개로 균등 분할된 모양으로 형성된다. 즉 2개의 오면체(15)가 서로 연결되면 사면체 블록구조체(10)로 형성된다. 이는 제조 과정에서 정사면체를 생산하기 힘들기 때문에 오면체(15)로 형성시켜 보다 효과적으로 사면체 블록구조체(10)를 생산할 수 있다. 보다 더 구체적으로 사면체 블록구조체(10)는 오면체(15)와 오면체(15)가 후술할 연결부(20)를 통해 서로 연결되어 사면체 블록구조체(10)를 형성시킨다. 또한 오면체(15)는 내부에 공간이 형성되어 후술할 열 저장 매체를 내부에 저장할 수 있다.
연결부(20)는 오면체(15)의 상부면에 형성된다. 연결부(20)는 오면체(15)와 오면체(15)가 연결될 수 있도록 만든다. 구체적으로 연결부(20)는 체결홈(230), 체결돌기(205) 및 체결부재(210)를 포함하여 형성된다.
체결홈(230)은 오면체(15)의 상부면 안쪽으로 형성된다. 체결홈(230)은 후술할 체결수단(30)이 사면체 블록구조체(10)를 통과할 수 있도록 형성된다. 보다 상세하게는 체결홈은 일자 형태로 상부면의 안쪽에 형성되고, 보다 더 상세하게는 체결홈(230)은 상부면에서 안쪽으로 갈수록 좁아지는 구조로 형성된다. 이는 제조시 보다 간소하게 제작할 수 있는 효과가 있다. 또한 체결홈(230)의 양 끝단은 일정한 각도를 가지도록 형성되어 사면체 블록구조체(10)가 후술할 체결수단(30)를 이용하여 체결할 때 일직선으로 체결될 수 있도록 만든다.
체결돌기(205)는 체결홈(230)의 중앙에 마련된다. 체결돌기(205)는 오면체(15)와 오면체(15)를 연결하기 위해 형성되고, 후술할 체결부재(210)가 체결돌기(205)와 체결돌기(205)를 결합하여 2개의 오면체(15)를 하나의 사면체 블록구조체(10)로 형성시킨다. 체결돌기(205)는 나사 모양으로 형성된다. 또한, 도 3을 참고하면, 체결돌기(205) 중앙은 열 저장 매체를 주입할 수 있는 관통공을 구비하고, 열 저장 매체가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 마개(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 이는 열 저장 매체를 쉽게 오면체(15) 내부로 주입할 수 있게 만든다.
체결부재(210)는 체결돌기(205)를 체결시킨다. 보다 상세하게는 체결부재(210)는 내부에 상기 체결돌기(205)와 체결될 수 있는 나선 모양의 홈을 형성하여 체결돌기(205)를 체결시킨다. 체결부재(210)는 체결돌기(205)와 체결돌기(205)를 체결하여 두 개의 오면체(15)가 하나의 사면체 블록구조체(10)로 형성될 수 있도록 만든다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 도 4를 참조하면, 체결돌기(205)는 사면체 블록구조체(10)의 중심점에 형성된다. 이는 사면체 블록구조체(10)를 서로 연결할 때 최단거리로 연결할 수 있다. 최단거리로 연결할 수 있기 때문에 사면체 블록구조체(10)가 창고, 비닐하우스 등에 사용시 인장강도가 더욱 좋아지는 효과를 갖는다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 도 5 및 도 8을 참조하면, 체결수단(30)은 사면체 블록구조체(10)를 서로 연결할 수 있도록 형성된다. 체결수단(30)을 이용하여 사면체 블록구조체(10)를 사용자가 원하는 모양으로 형성시킬 수 있다. 구체적으로 체결수단(30)은 고리, 와이어(타이)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나로 형성된다. 고리는 양쪽에 체결돌기(205)와 같은 모양의 홈을 형성시켜 사면체 블록구조체(10)와 사면체 블록구조체(10)를 연결한다. 고리는 금속, 플라스틱, 합성수지 및 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 재질로 형성된다. 또한 고리는 일정한 간격을 갖는 2개 이상의 홈을 구비할 수 있어 사용자의 편의에 따라 고리를 절단하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 양 측면을 고정할 때 3개의 홈을 구비하도록 고리를 절단하여 3개의 사면체 블록구조체(10)를 연결할 수 있다.
와이어(타이)는 한쪽 방향으로만 이동이 가능하게 형성하여 와이어가 사면체 블록구조체(10)를 체결하면 한쪽 방향(쪼이는 방향)으로만 이동이 가능하고 반대방향(풀리는 방향)으로는 이동할 수 없도록 형성된다. 예를 들면 한쪽에만 경사가 있는 톱니를 이용하여 한쪽 방향으로만 이동이 가능하도록 형성시킨다. 이는 한번 고정을 하면 와이어가 풀리지 않도록 형성함으로써, 보다 견고하게 사면체 블록구조체(10)와 사면체 블록구조체(10)를 체결할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 열 저장 매체는 오면체(15) 내부의 공간에 형성된다. 열 저장 매체는 태양광을 이용하여 건물 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 열 저장 매체는 태양광이 발생되는 낮 시간대에 열을 저장하여 야간에 열을 방출하여 실내 온도를 제어할 수 있다. 구체적으로 열 저장 매체는 물을 포함한 상변화 물질로 형성된다.
상변화 물질은 부틸스테아레이트; C13 -24 파라핀; 카프릭-라우릴산; 디메틸사바케이트; 폴리에틸렌글리콜 E 600; 1-도데카놀; 비닐스테아레이트; KF·4H2O; Mn(NO3)2·H2O; CaCl2·6H2O; 및 LiNO2·3H2O 중 어느 하나일 수 있으며, CaCl2·H2O 및 MgCl2·6H2O의 공융혼합물, CaCl2·H2O 및 KF·4H2O의 공융혼합물, CaCl2 및 NaCl의 공용혼합물, KCl 및 CaCl2·6H2O의 공융혼합물, Ca(NO3)2·4H2O 및 Mg(NO3)2·6H2O의 공융혼합물 및 Na(CH3COO)·3H2O 및 CO(NH2)2의 공융혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명의 상변화 물질은 부틸스테아레이트, C13-24 파라핀, 카프릭-라우릴산, 디메틸사바케이트, 폴리에틸렌글리콜 E 600, 1-도데카놀, 비닐스테아레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 유기계 상변화 물질(70)이 사용될 수 있다.
또한 본 발명의 상변화 물질(70)은 KF·4H2O, Mn(NO3)2·H2O, CaCl2·6H2O 및 LiNO2·3H2O로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 무기계 상변화 물질일 수 있으며, 50 내지 70w/v%의 CaCl2·H2O 및 25 내지 35 w/v%의 MgCl2·6H2O의 공융혼합물, 또는 50 내지 70 w/v%의 CaCl2·H2O 및 25 내지 35 w/v%의 KF·4H2O의 공융혼합물, 40 내지 60 w/v%의 CaCl2+NaCl, 0.1 내지 0.8 w/v% KCl 및 40 내지 55w/v%의 CaCl2·6H2O의 공융혼합물, 40 내지 50 w/v%의 Ca(NO3)2·4H2O 및 50 내지 60 w/v%의 Mg(NO3)2·6H2O의 공융혼합물 및 40 내지 70 w/v% Na(CH3COO)·3H2O 및 30 내지 50 w/v% CO(NH2)2의 공용혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 이로 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 사면체 블록구조체(10)는 금속, 열가소성 플라스틱 또는 열경화성 플라스틱으로 제조되거나, 이들의 공중합체(copolymer)로 제조되거나, 열가소성 플라스틱 및 열경화성 플라스틱을 혼합하여 제조할 수도 있다. 이 경우, 상기 열가소성 플라스틱은 폴리에틸렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리염화비닐 수지 및 폴리염화비닐리덴 수지를 포함한다. 또한, 상기 열경화성 플라스틱은 에폭시수지, 아미노수지, 페놀 수지 및 폴리에스테르 수지를 포함한다. 또한, 사면체 블록구조체(10)는 Bisphenol-A, 환경호르몬이 나오지 않는 TritanTM Copolyester 또는 옥수수 플라스틱인 Polylactic acid(PLA) 등의 친환경 소재를 포함한다. 사면체 블록구조체(10)는 마그네슘, 아연, 스테인리스스틸, 알루미늄, 철, 주석, 동, 규소, 탄소, 칼슘 및 티타늄 등의 금속 소재를 단독 또는 합금으로 제조할 수 있다.
또한, 사면체 블록구조체(10)는 화재에 대비하기 위해 난연제로 코팅될 수 있고, UV에 의한 피로도를 낮추기 위한 UV 코팅제로 도포될 수 있다. 또한, 사면체 블록구조체(10)는 흡수된 빛이 외부로 빠져나가지 못하도록 티타늄 코팅과 같은 외부용 빛 흡수 및 반사방지막으로 코팅될 수 있으며, 기능성 무기물 내지는 염료를 실내 쪽에 도포하여 원적외선을 방출할 수도 있다. 또한, 사면체 블록구조체(10)는 TiO2 등의 광촉매를 코팅하여 공기중의 유해물질 제거하거나, 음이온 발생물질과 형광물질을 혼합 코팅하여 빛을 발생시키도록 제조될 수도 있다. 나아가 사면체 블록구조체(10)는 플라스틱 염료감응 태양전지를 코팅하여 전기를 생산하는데도 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 도 5를 참조하면, 사면체 블록구조체(10)의 꼭지점(40)은 라운드(round)로 형성된다. 이는 오면체(15) 또는 사면체 블록구조체(10)를 제조할 때 꼭지점(40)은 제작하기 힘들고, 강도가 약하며 쉽게 파손되기 때문에 라운드 즉 원형으로 만들면 제조가 쉽고 강도가 더 좋아지는 효과가 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 사면체 블록구조체(10) 제조방법은 도 10 내지 12 참조하면, 플라스틱 준비 단계(S100), 컨베이어에 위치 단계(S110), 사면체 형상으로 배치 단계(S120), 제 1 열 접합 단계(S130), 제 2 열 접합 단계(S140) 및 사면체 절단 단계(S150)를 포함하여 형성된다.
본 발명의 일 양태에서, 플라스틱 준비 단계(S100)는 상술한 바와 같이, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지이거나, 이들의 공중합체(coplymer)이거나, 열가소성 수지 및 열경화성 수지를 혼합하여 제조할 수도 있다. 플라스틱(70)은 사면체 블록구조체(10)로 형성될 수 있도록 판 모양으로 마련되어 컨베이어에(50) 위치된다.
컨베이어에 위치 단계(S110)는 상기 판 모양으로 형성된 플라스틱 판(70)을 사면체 블록구조체(10)로 형성하기 위한 준비 단계로 컨베이어(50)가 이동됨에 따라, 컨베이어(50)에 위치된 플라스틱 판(70)이 같이 이동된다.
사면체 형상으로 배치 단계(S120)는 상기 컨베이어(50)에 위치된 플라스틱의 일면을 절곡기로 절곡(bending)시켜 제 1 열 접합시킬 수 있도록 배치시키는 단계(S120)이다. 절곡된 플라스틱 판(70)은 사면체 블록구조체(10) 모양으로 형성된다.
제 1 열 접합 단계(S130)는 사면체 블록구조체(10)의 일모서리를 열 접합하는 단계(S130)이다. 도 11을 참고하면, 플라스틱 판(70)을 밀폐된 사면체 블록구조체(10)로 형성시키기 위한 단계이다. 제 1 열 접합 단계(S130)는 상기 사면체 형상으로 배치되는 단계(S120)에서 사면체 모양으로 형성되는 플라스틱(70)의 일 모서리를 열 접합하여 사면체 블록구조체(10) 모양으로 형성시킨다. 상기 제 1 열 접합은 열 접합 장치(60)를 이용하여 열 접합시킨다. 제 1 열 접합은 사면체의 두개의 모서리를 열 접합시킨다.
제 2 열 접합 단계(S140)는 상기 제 1 열 접합 단계(S130)에서 접합되지 않은 사면체의 나머지 일 모서리를 열 접합하여 사면체 블록구조체(10)를 밀폐시킨다. 상기 제 2 열 접합은 열 접합 장치를 이용하여 열 접합시키지만, 상기 제 1 열 접합에 이용되는 열 접합 장치(60)와 별도로 형성되는 열 접합 장치를 이용하여 제 2 열 접합시킨다.
사면체 절단 단계(S150)는 상기 제 2 열 접합 단계(S140)에서 형성되는 사면체를 절단하여 하나의 사면체 블록구조체(10)로 형성시키는 단계이다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 상기 컨베이어에 위치시키는 단계(S110) 후 플라스틱 판(70)에 정삼각형 모양의 가이드라인을 형성시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 정삼각형 모양의 가이드라인은 플라스틱 판(70)에 정삼각형 모양의 가이드라인을 형성시켜 절곡시 정삼각형 모양으로 쉽게 형성이 되기 때문에 사면체 형상으로 보다 쉽게 배치시킬 수 있다. 즉 절곡시키는 것을 보다 쉽게 만들 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 열 저장 매체를 주입하는 단계는 제 1 열 접합시키는 단계(S130) 후 열 저장 매체를 사면체 블록구조체(10) 내부에 주입하는 단계이다. 도 11 참조하면, 사면체 블록구조체(10)를 밀폐하기 전에 상술한 열 저장 매체를 사면체 블록구조체(10)에 주입할 수 있도록 형성시킨다. 이는 사면체 블록구조체(10)가 완전히 밀폐된 후 주사를 이용하여 열 저장 매체를 투입하는 것 보다 빠르고, 효과적으로 열 저장 매체를 주입할 수 있어 보다 효율적이다.
본 발명의 다른 일 양태에서 , 컨베이어에 위치시키는 단계(S110) 후 플라스틱 판(70)의 일면에 연결돌출부 및 연결홈부를 초음파 접합 시키는 단계가 형성될 수 있다. 이는 사면체 블록구조체(10)와 사면체 블록구조체(10)가 연결될 수 있도록 연결돌출부 및 연결홈부를 구비시켜 사면체 블록구조체(10)를 보다 쉽게 연결할 수 있도록 만든다.
본 발명의 일 양태 따른 사면체 블록구조체(10) 제조방법은 도 13을 참조하면, 플라스틱 수지 준비 단계(S200), 중간 성형품 형성 단계(S210), 중간 성형품을 오면체 주형에 주입 단계(S220), 팽창 시키는 단계(S230) 및 오면체로 형성시키는 단계(S240)로 구성된다.
플라스틱 수지 준비 단계(S200)는 상술한 바와 같이, 상기 플라스틱 수지는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지이거나, 이들의 공중합체(copolymer)이거나, 열가소성 수지 및 열경화성 수지를 혼합하여 제조할 수도 있다. 상기 준비된 플라스틱 수지는 호퍼(hopper)에 공급되고, 적절한 온도 및 시간에서 수분이 모두 제거된다.
중간 성형품 형성 단계(S210)는 상기 플라스틱 수지 준비 단계(S200) 후에, 상기 플라스틱 수지를 녹여 주형에 공급하고, 중간 성형품을 형성한다. 상기 플라스틱 수지는 실린더 형태로 사출되거나 내압병 또는 내열압병의 형태로 제조되어 중간 성형품으로 형성된다.
중간 성형품을 오면체 주형에 주입 단계(S220)는 중간 성형품 형성 단계(S210) 후에, 중간 성형품을 오면체(15) 주형에 주입하여 할로겐 히터 등으로 가열하고, 연성이 있는 상태로 만든다. 오면체(15) 주형은 연결부(20)를 포함하여 형성된다. 구체적으로 연결부(20)는 체결홈(230) 및 체결돌기(205)를 포함하여 형성된다. 체결홈(230)은 오면체(15) 주형의 상부면 안쪽으로 형성된다. 보다 상세하게는 체결홈(230)은 일자 형태로 상부면의 안쪽에 형성되고, 보다 더 상세하게는 체결홈(230)은 오면체(15) 주형의 상부면에서 안쪽으로 갈수록 좁아지는 구조로 형성된다. 체결돌기(205)는 체결홈(230)의 중앙에 마련된다. 체결돌기(205)는 오면체(15)와 오면체(15)를 연결하기 위해 형성되고, 상술한 체결부재(210)가 체결돌기(205)와 체결돌기(205)를 결합하여 2개의 오면체(15)를 하나의 사면체 블록구조체(10)로 형성시킨다. 체결돌기(205)는 나사 모양으로 형성된다. 또한, 오면체 주형은 좌우로 양분된 모양으로 형성될 수 있다. 상기 중간 성형폼이 실린더 모양(원통형 모양)으로 형성되면 양분된 오면체 주형을 이용하여 오면체 모양으로 형성시킬 수 있다.
팽창시키는 단계(S230)는 중간 성형품을 오면체 주형에 주입 단계(S220) 후, 중간 성형품의 공기 주입구로 공기를 주입하여 팽창시키고, 오면체(15) 주형에 부착하도록 중간 성형품을 식혀준다.
오면체로 형성시키는 단계(240)는 팽창시키는 단계(S230) 후에, 상기 공기 주입구를 밀폐시킴으로써 사면체 블록구조체(10)가 제조된다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 열 저장 매체를 주입하는 단계는 팽창시키는 단계(S230) 이후, 건축 대상물의 특성에 따라 열을 저장하기 위한 열 저장 매체를 중간 성형품의 내부에 주입할 수 있는 열 저장 매체 주입할 수 있다. 상기 열 저장 매체는 공기 주입구를 통해 중간 성형품의 내부 공간에 주입된다.
본 발명의 일 양태에 따른 사면체 블록구조체(10) 제조방법은 원통형(튜브) 플라스틱 준비 단계, 컨베이어에 위치 단계, 제 1 열 접합 단계, 제 2 열 접합 단계 및 사면체 절단 단계를 포함하여 형성된다.
본 발명의 일 양태에서, 원통형 플라스틱 준비 단계는 상술한 바와 같이, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지이거나, 이들의 공중합체(copolymer)이거나, 열가소성 수지 및 열경화성 수지를 혼합하여 제조할 수도 있다. 원통형 플라스틱은 사면체 블록구조체(10)로 형성될 수 있도록 원통 모양으로 마련되어 컨베이어(50)에 위치된다.
컨베이어에 위치 단계는 상기 원통형 플라스틱(70)을 사면체 블록구조체(10)로 형성하기 위한 준비 단계로 컨베이어(50)가 이동됨에 따라, 컨베이어(50)에 위치된 원통형 플라스틱이 같이 이동된다.
제 1 열 접합 단계는 사면체 블록구조체(10)의 일부분을 열 접합하는 단계이다. 원통형 플라스틱을 밀폐된 사면체 블록구조체(10)로 형성시키기 위한 단계이다. 제 1 열 접합 단계는 상기 사면체 형상으로 배치되는 단계에서 사면체 모양으로 형성되는 플라스틱(70)의 일부분을 열 접합하여 사면체 블록구조체(10) 모양으로 형성시킨다. 상기 제 1 열 접합은 열 접합 장치(60)를 이용하여 열 접합시킨다. 보다 상세하게는 제 1 열 접합은 수직으로 열 접합 시킨다. 후술할 수직 열 접합과 같이 수평 열 접합을 시키면 원통형 플라스틱을 사면체 모양으로 형성시킬 수 있다.
제 2 열 접합 단계는 상기 제 1 열 접합 단계에서 접합되지 않은 원통형 플라스틱의 다른 일부분을 열 접합하여 사면체 블록구조체(10)를 밀폐시켜다. 상기 제 2 열 접합은 열 접합 장치를 이용하여 열 접합시키지만, 상기 제 1 열 접합에 이용되는 열 접합 장치(60)와 별도로 형성되는 열 접합 장치를 이용하여 제 2 열 접합시킨다. 보다 상세하게는 제 2 열 접합은 수평으로 열 접합 시킨다. 이는 제 1 접합은 수직으로 열 접합 하고 제 2 접합은 수평으로 열 접합하여 원통형 프라스틱을 사면체 모양으로 형성시키기 위함이다.
사면체 절단 단계는 상기 제 2 열 접합 단계에서 형성되는 사면체를 절단하여 하나의 사면체 블록구조체(10)로 형성시키는 단계이다.
본 발명은 본 발명의 요지와 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
10 : 사면체 블록구조체, 15 : 오면체,
20 : 연결부,
30 : 체결수단, 40 : 꼭지점,
50 : 컨베이어, 60 : 열 접합 장치,
70 : 플라스틱 판,
205 : 체결돌기, 210 : 체결부재,
220 : 마개, 230 : 체결홈,
S100 : 플라스틱 준비 단계,
S110 : 컨베이어에 위치 단계,
S120 : 사면체 형상으로 배치 단계,
S130 : 제 1 열 접합 단계,
S140 : 제 2 열 접합 단계,
S150 : 사면체 절단 단계,
S200 : 플라스틱 수지 준비 단계,
S210 : 중간 성형품 형성 단계,
S220 : 중간 성형품을 오면체 주형에 주입하는 단계,
S230 : 팽창시키는 단계,
S240 : 오면체로 형성시키는 단계.
20 : 연결부,
30 : 체결수단, 40 : 꼭지점,
50 : 컨베이어, 60 : 열 접합 장치,
70 : 플라스틱 판,
205 : 체결돌기, 210 : 체결부재,
220 : 마개, 230 : 체결홈,
S100 : 플라스틱 준비 단계,
S110 : 컨베이어에 위치 단계,
S120 : 사면체 형상으로 배치 단계,
S130 : 제 1 열 접합 단계,
S140 : 제 2 열 접합 단계,
S150 : 사면체 절단 단계,
S200 : 플라스틱 수지 준비 단계,
S210 : 중간 성형품 형성 단계,
S220 : 중간 성형품을 오면체 주형에 주입하는 단계,
S230 : 팽창시키는 단계,
S240 : 오면체로 형성시키는 단계.
Claims (19)
- 사각형으로 형성되는 상부면;
상기 상부면의 일단과 연결되는 제 1 측면;
상기 상부면의 일단과 연결되고, 상기 제 1측면과 연결되는 제 2 측면;
상기 상부면의 일단과 연결되고, 상기 제 1 측면과 마주보는 방향에 형성되는 제 3 측면 및
상기 상부면의 일단과 연결되고, 상기 제 2 측면과 마주보는 방향에 형성되는 제 4 측면으로 형성되는 오면체(15)에 있어서,
상기 오면체(15)는 내부에 공간이 형성되고,
상기 오면체(15)의 상부면은 상기 오면체(15)가 서로 연결될 수 있도록 연결부(20)를 구비하며,
상기 2개의 오면체(15)가 연결되어 사면체로 형성되는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 연결부(20)는,
상기 상부면의 안쪽으로 형성되는 체결홈(230);
상기 체결홈(230) 중앙에 마련되는 체결돌기(205) 및
상기 체결돌기(205)를 체결하는 체결부재(210)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체.
- 제 2 항에 있어서,
상기 체결돌기(205)는 상기 사면체 블록구조체(10)의 중심점에 형성되는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 사면체 블록구조체(10)를 연결할 수 있는 체결수단(30)을 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체.
- 제 4 항에 있어서,
상기 체결수단(30)은 고리 및 와이어로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 오면체(15) 내부에 마련되는 열 저장 매체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체.
- 제 6 항에 있어서,
상기 열 저장 매체는 상변화 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 사면체 블록구조체(10)는 금속, 열가소성 플라스틱, 열경화성 플라스틱, 열가소성 플라스틱 및 열경화성 플라스틱의 공중합체(copolymer), 열가소성 플라스틱 및 열경화성 플라스틱의 혼합물, 트리탄 및 PLA로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것으로 형성된 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체.
- 제 8 항에 있어서,
상기 열가소성 플라스틱은 폴리에틸렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리염화비닐 수지 및 폴리염화비닐리덴 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이고, 상기 열경화성 플라스틱은 에폭시수지, 아미노 수지, 페놀 수지 및 폴리에스테르 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 사면체 블록구조체(10)의 꼭지점(40)은 라운드(round)로 형성되는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체.
- 플라스틱 준비단계(S100);
상기 플라스틱 판을 컨베이어에 위치시키는 단계(S110);
상기 플라스틱 판을 사면체 형상으로 배치시키는 단계(S120);
상기 사면체 형상으로 형성되는 플라스틱 판의 일 모서리를 제 1 열 접합 시키는 단계(S130);
상기 사면체로 형성되는 플라스틱 판의 다른 일 모서리를 제 2 열 접합 시키는 단계(S140); 및
상기 제 2 열 접합 시키는 단계(S140)에서 형성된 정사면체를 절단하는 단계(S150)를 포함하는 사면체 블록구조체 제조방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 컨베이어에 위치시키는 단계(S110) 후 플라스틱 판에 정삼각형 모양으로 가이드라인을 형성시키는 단계를 더 포함하는 사면체 블록구조체 제조방법.
- 제 11 항에 있어서,
제 1 열 접합 시키는 단계(S130) 후 상기 플라스틱 판 내부 공간에 열 저장 매체를 주입하는 단계를 포함하는 사면체 블록구조체 제조방법.
- 제 13 항에 있어서,
상기 열 저장 매체는 상변화 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체 제조방법.
- 플라스틱 수지 준비단계(S200);
상기 플라스틱 수지를 녹여 주형에 공급하고, 중간 성형품을 형성하는 단계(S210);
상기 중간 성형품을 연결부(20)를 포함하는 오면체 주형에 주입하는 단계(S220);
상기 중간 성형품에 공기를 주입하여 팽창시키는 단계(S230); 및
상기 팽창된 중간 성형품을 밀폐시켜 오면체로 형성하는 단계(S240)를 포함하는 사면체 블록구조체의 제조방법.
- 제 15 항에 있어서,
상기 연결부(20)는,
상기 상부면의 안쪽으로 형성되는 체결홈(230) 및
상기 체결홈(230) 중앙에 마련되는 체결돌기(205)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체 제조방법.
- 제 15 항에 있어서,
상기 팽창시키는 단계(S230) 후 상기 오면체 내부 공간에 열 저장 매체를 주입하는 단계를 포함하는 사면체 블록구조체 제조방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 열 저장 매체는 상변화 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 사면체 블록구조체 제조방법.
- 원통형 플라스틱 준비단계;
상기 원통형 플라스틱을 컨베이어에 위치시키는 단계;
상기 원통형 플라스틱의 일면을 제 1 열 접합 시키는 단계;
상기 원통형 플라스틱의 다른 일면을 제 2 열 접합 시키는 단계 및
상기 제 2 열 접합 시키는 단계에서 형성된 정사면체를 절단하는 단계를 포함하는 사면체 블록구조체 제조방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020130023177A KR20140110179A (ko) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | 사면체 블록구조체 및 그 제조방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140110179A true KR20140110179A (ko) | 2014-09-17 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140110179A (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2013
- 2013-03-05 KR KR1020130023177A patent/KR20140110179A/ko active IP Right Grant
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