KR20150124260A - 속이 빈 구(球)를 이용한 진공 단열 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 속이 빈 구(球)의 특성을 이용하는 진공 단열/소음 방지에 관한 것으로서,
속이 빈 구를 플라스틱 필름 백(Bag) 안에 충진 하고 감압하여 다영한 형상(形狀)의 진공체(眞空體)를 독립적인 모듈을 만든다.
이렇게 만들어진 속이 빈 구가 충진된 진공 모듈은 공정이 단순 하여 완벽한 진공의 품질 관리가 가능하고 강도가 높아 응용성이 광범위하고 반 영구적 내구성을 갖게 되는 특성의 진공 단열/방음 법에 관한 것이다.
속이 빈 구를 플라스틱 필름 백(Bag) 안에 충진 하고 감압하여 다영한 형상(形狀)의 진공체(眞空體)를 독립적인 모듈을 만든다.
이렇게 만들어진 속이 빈 구가 충진된 진공 모듈은 공정이 단순 하여 완벽한 진공의 품질 관리가 가능하고 강도가 높아 응용성이 광범위하고 반 영구적 내구성을 갖게 되는 특성의 진공 단열/방음 법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 속이 빈 구(球)를 이용한 진공 단열 및 소음 방지에 관한 것으로,
보다 구체적으로는 속이 빈 구(球)를 플라스틱 필름 백(Bag) 안에 충진하고, 진공으로 만드는 제조 방법과 그 응용에 관한 것이다.
진공은 최상의 단열과 소음 방지임으로 이를 이용하고자 하는 다양한 방법이 개진되고 있으나, 진공 작업은 분자 단위의 정밀성과 제조상 100% 완벽함이 요구되는 문제점이 있다.
진공에 당연히 따라오는 진공 공간의 협착(狹窄)문제를 해결하기 위하여 여러 형태의 스페이서(Spacer)가 제공되고 있으나 공정상의 난이도와 복잡성는 피할 수 없다.
에어로젤(Aerogel)은 지금 까지 가장 우수한 단열제로 90% 진공처리될 경우 1 inch 두께 의 열 차단 효과는 R-20 이다. 그러나 생산량의 증가에도 불구하고 에어로젤 값은 6mm 두께가 US$30/sq.ft 로 고가이고 진공은 추가 공정이 필요하다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 속이 빈 구(球)가 반사체가 라미네?(Laminate) 된 플라스틱 필름(Film) 백(bag)(11) 안에 충진되어 진공으로 조성되는 진공판(眞空板)[도5) 또는 여러 형상(形狀)의 진공체(眞空體)를 독립적인 모듈(module)로 만들어 진공이 필요한 공간에 채우는 구를 이용한 새로운 방식의 진공 단열 및 소음 방지 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 진공 방식에서 야기 되는 제조상의 높은 난이도와 복잡성 그리고 진공 모듈[도5]의 강도(强度) 와 형상(形象) 문제를 보다 간단하고 실용적이며 경제적인 해결 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 "속이 빈 구(球)가 반사체가 라미네이트(Laminated) 된 플라스틱 필름(Film) 백 안에 충진되어 진공으로 조성되는 진공판(眞空板)(31,41,51,52) 또는 여러 형상(形狀)의 진공체(眞空體)(81,82)" (이하 ' 구가 충진된 진공 모듈(module)'이라 칭함.)를 독립적으로 만들어 진공이 필요한 공간을 채우거나 까는 구를 이용한 새로운 방식의 진공 제조 방법을 특징으로 한다.
구가 충진된 얇은 플라스틱 필름 백(11) 안의 구는 유동성이 좋아서 필름의 물성을 이용해서 요구 되는 형상을 쉽게 만들 수 있다. 구가 충진되어 진공이 된 모듈(31,41,51,52, 도6)은 강도도 높고 작업성이 우수하여 응용성이 넓은 것을 특징으로 한다.
구가 충진된 진공 모듈의 응용 ;
응용 - 1, 유리 창문 진공;
유리 + 구가 충진 된 진공 모듈판(板) + 유리( '32'+'31'+'32')를 순서대로 적층 하여 각대(36)를 가장자리에 끼우고 밀봉(sealing)하는 단계; 그리고 이를 창틀(34)에 끼워 진공 유리 창문을 만드는 것을 특징으로 한다.
단, 창문은 투명 하여야 함으로 투명 필름과 투명 구를 사용한다.
응용 - 2, 건축물 벽 진공 단열;
외벽(42)과 내벽(42) 사이에 구가 충진 된 진공판(板) 모듈(41)을 넣고 콘크리트 타설을 하거나 축조(42)를 하여 진공 단열 벽[도4]을 축조하되, 철근(43 )으로 내벽(42)과 외벽(42)을 결합하여 구조적 강도도 높이는 진공 벽을 특징으로 한다.
투명이 필요치 않은 모든 경우에 백(Bag)의 플라스틱 필름은 반사판이 라미네이트(Laminated)되어 복사열을 차단한다.
응용 - 3; 천정 진공 단열 및 소음 방지;
빈 구가 충진된 진공판(板) 모듈(Module)(51)을 배열하거나 큰 모듈판(52)을 깔아서 진공 및 소음 방지를 하는 것을 특징으로 한다.
응용 - 4; 바닥 진공 단열 및 소음 방지.
구가 충진 된 진공판 모듈(52)을 바닥에 깔고 그 위에 난방용 파이프(73)를 가설하는 진공 단열 및 소음 방지를 특징으로 한다. [도 7] 참조
응용 - 5; 닥트의 진공 단열;
구가 충진 된 진공 모듈을 닥트 단면 형태로 만들어 닥트를 감싸는 진공 단열을 특징으로 한다. [도 6] 참조.
응용 - 6 ; 진공단열 패널(Panel)
금속 시트(sheet) 판과 구가 충진된 진공판 모듈(52) 그리고 금속 시트(sheet) 판을 차례로 적층하는 단계; 리베팅(rivetting)으로 결합하는 단계; 가장자리에 각대를 대고 실란트로 밀봉하는 단계로 진공 단열을 하면서 패널의 강도도 높이는 것을 특징으로 한다.
응용 - 7 ; 냉장고, 김치 냉장고, 아이스 박스(Ice box) 등의 진공 단열,
외피와 내피 사이에 구가 충진된 진공 모듈을 넣고 합착하는 진공 단열을 특징으로 한다.
구가 충진된 진공 모듈 안을 채우는 구(球)는 두께가 얇고 점으로 연속 되며 표면적이 넓은 구의 속성 그리고 진공 모듈의 플라스틱 필름은 반사체가 라미네이트(Laminated)된 것임으로; 전도, 복사, 대류의 열을 모두 차단하는 효과를 발휘 한다.
구가 충진된 진공 모듈은 용도에 따른 여러 가지 형상(形象)을 만들 수 있고 독립된 모듈(module)이어서, 진공(vacuum) 공정과 제품에 적용할 때 취급(Handling)이 쉽고밀봉(sealing)을 완벽하게 할 수 있다.
구를 이용한 진공 모듈은 두께가 12.4mm ∼ 로 얇아서 부피를 현저히 줄여서 가전 제품의 공간이용을 높이고 물류비를 줄인다.
구가 충진된 진공 모듈은 기계적 물성이 우수해서, P.E. 소재의 구의 직경, Φ=6mm, 두께, t= 0.3mm 인 경우 평면 압력 강도가 1,000 kg/m2에 달하며 필요 요구에 따라 소재와 두께를 조정 하여 강도를 높일 수 있다.
유리 + 구가 충진 된 진공 모듈 판 + 유리를 차래로 적층하고 가장자리에 각대(36)를 대어 접착 하면 모듈판의 지지강도가 높아져서 두꺼운 유리를 쓸 필요가 없다..
구는 속이 비어 있고 공간을 채울 때 공간의 반만 점유하는 것임으로 구의 직경, Φ=6mm, 두께, t= 0.3mm 인 경우 소재는 공간의 14%에 불과하고 산소가 없는 진공임으로, 화재가 발생할 때 탈 물질을 줄이고 소재의 난연성도 높여서 착화(着火)를 늦추어 화재시 인명손실을 줄일 수 있게 된다.
벽을 콘크리트 타설하거나 축조할 때 구가 충진된 진공 모듈(41)을 넣으면 진공 단열은 물론 같은 강도에서 두깨를 줄일 수 있다.
[도1]은 플라스틱 필름 롤로 만드는 백 제작 도면
[도2]는 플라스틱 백이 거푸집에 안치된 입체 도면.
[도3]은 구가 충진된 진공판 모듈을 이용한 진공 유리 창문 단면도.
[도4]는 구가 충진된 진공판 모듈을 이용한 진공 단열 벽 단면도.
[도5]는 단열 및 방음용 구가 충진된 진공 판 모듈 입체도.
[도6]은 닥트용 구가 충진된 진공 카바 모듈 입체도..
[도7]은 구가 충진된 진공 판 모듈을 이용한 바닥의 진공 단열 및 방음.
[도8] 아이스 박스
[도2]는 플라스틱 백이 거푸집에 안치된 입체 도면.
[도3]은 구가 충진된 진공판 모듈을 이용한 진공 유리 창문 단면도.
[도4]는 구가 충진된 진공판 모듈을 이용한 진공 단열 벽 단면도.
[도5]는 단열 및 방음용 구가 충진된 진공 판 모듈 입체도.
[도6]은 닥트용 구가 충진된 진공 카바 모듈 입체도..
[도7]은 구가 충진된 진공 판 모듈을 이용한 바닥의 진공 단열 및 방음.
[도8] 아이스 박스
빈 구가 충진된 진공 모듈의 제작;
본 발명은 속이 빈 구가 충진된 진공 모듈의 제작이 핵심임으로, 직경, Φ=6mm인 구가 3개가 겹치는 두깨의 진공 모듈의 일 예인 크기; 800mm × 600mm × 18mm (길이 × 폭 × 두께)인 나무판(板)의 형상을 가진 진공판 모듈(도5)의 제조 방법을 예시하면 아래와 같다.
공정 -1; 플라스틱 필름 백(Bag) 제작;
두께, t= 0.2mm 플라스틱 필름은 원통형으로 압출되어 생산되고 압착되어(14) 롤(Roll)로 공급되는 것임으로 18mm 높이의 600mm × 800mm 진공 판(板)을 만들 경우에,
지름, Φ = 393.63; Φ = (2×18mm + 2×600mm)/π
인 롤로 공급을 받아 [도1]과 같이 롤의 양쪽을 융착/절단 하여 구의 주입구(22)와 진공구 파이프(23)를 일체로 하는 진공판 백 모듈을 간단히 만든다.
공정 -2; 거푸집 제작
플라스틱 필름 백의 형상과 크기가 같은 거푸집을 해체와 조립이 쉽도록 만들되 구의 주입구(22) 위쪽은 열린 상태로, 밑은 진공구 파이프(23)을 밖으로 뺄 수 있도록 알맞게 절개 한다. 도 2 참조.
거푸집의 소재는 구의 충진 상태를 확인 할 수 있도록 투명재료(21)를 사용하되 필요한 장치로 보강하여 작업성을 높인다.
공정 -3;
거푸집에 백을 삽입하고 거푸집을 세팅(setting)한다.
공정 -4
주입구(22)로 구를 충진하고 다진다.
공정 -5
구의 주입 부분을 융착/절단(12)하고 밀봉한다.
공정 -6
감압구의 진공용 파이프(23)에 진공 발브를 연결하여 배기하고 파이프를 융착/절단하고 밀봉한다.
공정 -7
거푸집을 해체하여 구가 충진된 진공 사각판 모듈을 꺼낸다. 이를 응용하는 예를 구체적으로 열거하면 아레와 같다.
속이 빈 구가 충진된 진공 모듈의 응용
진공 모듈의 응용 -1; 진공 유리 창문
유리 + 구가 충진된 진공 모듈판(板) + 유리를 순서로 포개 맞추어 가장자리에 각대(36)를 대고 시란트(Sealant)로 봉합하고, 이를 유리창 틀에 끼우고 쫄대(35)를 대어 완성한다.
단, 유리 창문인 경우 햇빛 투과를 위해 풀라스틱 필름에 반사판은 붙이지 않는다.
구가 충진된 진공 모듈의 응용 -2; 진공 단열 건축물 벽
빈 구가 충진된 진공 사각판(板) 모듈(41)을 가운데 놓고 외벽(42)과 내벽(42)을 콘크리트 타설 하거나 축조를 하여 진공 단열 벽을 구성하는 데 이때, 양벽을 철근(43)으로 연결 결합하여 구조 강도를 높인다.
구가 충진된 진공 모듈의 응용 - 3; 천정 진공 단열 및 소음 방지;
빈 구가 충진된 진공판 모듈을 불록(Block)(51))으로 배열하거나 넓은 진공판(Blanket)(52)을 만들어 천정에 깐다.
구가 충진된 진공 모듈의 응용 - 4; 바닥 진공 단열 및 소음 방지.
구로 채워진 넓은 진공판(Blancket)(52)를 바닥에 깔고 콘크리트 타설을 하여 진공 단열과 소음방지의 특성을 갖는 진꽁 단열 및 소음 방지 바닥. 도7 참조 .
구가 충진된 진공 모듈의 응용 - 5; 닥트의 진공 단열;
도6의 진공 모듈을 닥트에 끼워 접착 테이프로 아구리를 닫아 붙이고 밴딩(Banding)으로 마감 한다.
구가 충진된 진공 모듈의 응용 - 6; 진공단열 패넬(Panel).
금속 시트(sheet) 판 + 구가 충진된 진공 모듈판(板) + 금속 시트(sheet) 판을 차례로 적층하는 단계 ; 리베팅(riveting)하여 적층 판을 합착하는 단계; 그리고 가장자리에 각대를 대어 실란트(sealant)로 밀봉하는 마감 단게로 완성 한다.
리베팅은 접착제에 비해 작업성이 좋고 공해물질을 사용하지 않는 장점이 있다.
구가 충진된 진공 모듈의 응용 - 8 ; 냉장고, 김치 냉장고, 아이스박스(Ice box), 등의 진공 단열,
구가 충진된 진공 모듈을 냉장고,아이스박스의 외피와 내피 사이에 넣을 수 있도록 형상과 크기를 일체형으로 만들어 끼워 넣고 기존의 방식대로 마감한다.
직경, Φ=4mm의 구가 3 개가 적층되는 경우 순수 단열 두께, t=12mm가 되어 같은 용적을 갖으면서 기존의 전체 크기 ; 장, 폭, 고에서 약 8∼10cm 씩 줄게 된다. 크기가 주는 만큼 주방의의 공간 이용을 높이고 물류비를 혁신적으로 절감한다.
구체적 실시 일 예인 아이스 박스 응용이 [도8]에 그려저 있다. 진공 박스 모듈(81)과 진공 뚜겅 모듈(82)를 만들고 하네스(Harness)가 장착된 외피를 결합한다.
진공 모듈의 장점은 반사 판이 붙은 플라스틱 필름에 300 denier 나일론사로 직조된 원단을 라미네이트(laminate)하여 특별히 내피를 결합할 필요가 없다.
11 : 플라스틱 필름 백(Bag) ; 12 : 융착 및 절단 ; 13 : 절단 선
14 : 플라스틱 원통형 필름 롤(Roll) 편 것 ;
21 : 투명판 ; 22 : 주입구 ; 23 : 진공구(眞空口) 파이프
31 : 구가 충진된 진공판 모듈 ; 32 : 유리 ; 33 : 플라스틱 필름막
34 : 창틀 ; 35 : 쫄대 ; 36 : 각대
41: 벽용 진공판 모듈 ; 42 : 벽돌 조적 43 : 반사판 라미네이트 된 플라스틱 필름 막 ; 44 : 내외벽 고정 철근 ; 45 : 와이아 매쉬 콘크리트 ; 46 : 철근 콘크리트
51 : 구가 충진된 진공 불록(Block) 모듈 ; 52 : 구가 충진된 진공 불랑?(Blanket) 모듈.
71 : 와이아 매쉬 콘크리트 ; 72 : 철근 콘크리트 ; 73 : 난방 온수 파이프
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21 : 투명판 ; 22 : 주입구 ; 23 : 진공구(眞空口) 파이프
31 : 구가 충진된 진공판 모듈 ; 32 : 유리 ; 33 : 플라스틱 필름막
34 : 창틀 ; 35 : 쫄대 ; 36 : 각대
41: 벽용 진공판 모듈 ; 42 : 벽돌 조적 43 : 반사판 라미네이트 된 플라스틱 필름 막 ; 44 : 내외벽 고정 철근 ; 45 : 와이아 매쉬 콘크리트 ; 46 : 철근 콘크리트
51 : 구가 충진된 진공 불록(Block) 모듈 ; 52 : 구가 충진된 진공 불랑?(Blanket) 모듈.
71 : 와이아 매쉬 콘크리트 ; 72 : 철근 콘크리트 ; 73 : 난방 온수 파이프
Claims (8)
- 속이 빈 구(球)를 플라스틱 필름 용기 안에 충진한 다음 감압하여 진공판 또는 여러 형상의 진공체를 만드는 속이 빈 구를 이용한 진공 모듈 및 이 모듈을 응용하는 진공 단열/소음 방지 빙법.
- 청구항 1에 있어서,
속이 빈 구가 채워진 진공 모듈을 가운데 놓고 콘크리트 타설을 하거나 벽돌을 축조하여 만드는 진공 단열 벽. - 청구항 1에 있어서,
유리창인 경우, 유리 사이에 속이 빈 구가 충진된 진공 모듈을 적층하여 가장자리를 밀봉(密封)한 다음 창틀에 끼워 넣는 시-스루(See-through)진공 유리 창문. - 청구항 1에 있어서,
천정인 경우, 빈 구(球)로 채워진 진공판 모듈을 깔거나 빈 구(球)로 채워진 진공 불록(Block) 모듈을 배열하는 천정 진공 단열 및 소음 방지 법. - 제 1항에 있어서,
속이 빈 구로 채워진 진공판 모듈(Blanket)을 바닥에 깐 다음 난방용 파이프를 와이아 매쉬 아래에 가설하고 콘크리트 타설하여 마감하는 바닥 진공 단열과 소음방지. - 제 1항에 있어서,
닥트 형태의 빈 구가 충진된 진공 모듈로 닥트를 감싸는 닥트 진공 단열 법. - 제 1항에 있어서,
금속 시트(sheet) 판과 구가 충진된 진공 모듈판(板) 그리고 금속 시트(sheet) 판을 차례로 적층하여 합착고 가장자리를 각대로 대어 실란트로마감하는 진공 단열 패널 - 제 1항에 있어서,
냉장고, 김치 냉장고, 아이스 박스(Ice box) 등의 진공 단열,
외피와 내피 사이에 진공 모듈을 넣고 결합하여 진공 단열과 두께를 줄이는 냉장고, 김치 냉장고, 아이스 박스(Ice box).
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KR1020140050915A KR20150124260A (ko) | 2014-04-28 | 2014-04-28 | 속이 빈 구(球)를 이용한 진공 단열 모듈 |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN108915108A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-30 | 江苏添仂智能科技有限公司 | 一种真空隔热保温防火板材 |
KR20200019325A (ko) * | 2018-08-14 | 2020-02-24 | 최재완 | 층간 소음 차단 구조체 |
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2014
- 2014-04-28 KR KR1020140050915A patent/KR20150124260A/ko active Search and Examination
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