KR20160034787A - 공기 조화 시스템용 플랩 밸브 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20160034787A
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flap valve
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air guide
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KR1020140167513A
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알베르턴스트 토마스
리쳐 제럴드
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한온시스템 주식회사
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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Abstract

본 발명은 공기 조화 시스템용 플랩 밸브(1)에 관한 것으로서, 이 플랩 밸브는 2개의 이격된 공기 가이드 면(4, 5)을 포함하며, 이들 공기 가이드 면은 하나의 공간(6)을 형성하고, 적어도 일 단부(4a, 5a; 4b, 5b)에 접촉하여 골심부(6)(core area)를 형성하며, 상기 골심부는 중공으로 형성될 수 있거나 상기 공기 가이드 면(4, 5)의 재료보다 더 적은 밀도를 갖는 코어 소자/코어 구조물(7, 8, 9)을 포함한다.
또한, 본 발명은 이와 같은 플랩 밸브를 제조하기 위한 다양한 방법과도 관련이 있다.

Description

공기 조화 시스템용 플랩 밸브 및 그 제조 방법{FLAP VALVE FOR A AIR CONDITIONING PLANT AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 공기 조화 시스템용 플랩 밸브 및 이와 같은 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
공기 조화 시스템용 플랩 밸브는 흐름에 유리하게 형성되어야만 하거나 공기 흐름의 방향을 의도한 바대로 전환시키는 것을 가능케 해야만 한다. 플랩 밸브가 특히 유동에 유리하게 형성되면, 이 플랩 밸브는 휨 하중 및 비틀림 하중에 대하여 만족할만한 정도로 강하지 않은 경우가 많다. 선행 기술에서 공기 조화 시스템용 플랩 밸브는 문짝(door leaf)으로서도 명명되는 일종의 플레이트에 의해서 도시되고, 이 플랩 밸브가 표준 사출 성형 혹은 2-성분-사출 성형에 의해 경제적으로 제조될 수 있을 정도로 리브형 연결(ribbing) 방식에 의해서 충분히 보강된다. 하지만, 이와 같은 방식에 의해서는 유동에 유리한 형태가 영향을 받는다. 가열- 및 공기 조화 시스템의 플랩 밸브는 일반적으로 열가소성 재료로 구성되었으며, 이 경우 밀봉 기능은 열가소성 탄성 중합체(TPE)에 의해서 구현되는 경우가 많다.
표준-사출 성형 방법의 제조상의 제한 규정으로 인해, 플랩 밸브의 형상은 그에 상응하게 결정된다. 이와 같은 제한 규정에는 일정하고 얇은 벽 두께, 견고한 공구 형상을 위한 최소 개수의 언더 컷 및 몰드로부터 분리를 구현하고자 하는 노력이 속하지만, 이와 같은 노력은 또한 값싼 재료의 사용으로 인해서도 제약을 받는다. 부드러운 재료를 추가로 가공하기 위해 2-성분-방법을 사용하는 것은 추가의 제약을 유도하는데, 예를 들면 재료를 제 2 공구 공동 내부로 옮길 때에 또는 V자 형태의 밀봉부를 구현할 때에 제약을 유도한다. 하지만, 그에 의해서는 유동에 유리한 형태가 영향을 받게 된다.
본 발명의 과제는, 유동에 유리하게 형성되어 공기 조화 시스템 내에서 공기를 제어하기 위한 요구 조건들을 충족시키는 동시에 비틀림 하중 및 휨 하중에 대하여 충분히 강한 공기 조화 시스템용 플랩 밸브를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 1의 특징을 갖는 공기 조화 시스템에 의해서 해결된다. 개선 예들은 종속 특허 청구항들에 기재되어 있다. 본 발명에 따르면, 플랩 밸브는 2개의 이격된 공기 가이드 면을 포함하며, 이들 공기 가이드 면은 하나의 공간을 형성하고, 적어도 일 단부에 접촉하여 골심부(core area)를 형성하며, 이 골심부는 중공으로 형성될 수 있거나 상기 공기 가이드 면의 외부 층의 재료보다 더 적은 밀도를 갖는 코어 소자 또는 코어 구조물을 포함한다.
상기와 같은 구조 방식에 의해, 플랩 밸브의 몸체는 개별 적용 목적을 위해 공기 유동에 유리한 형태를 생성하도록 형성될 수 있다. 공기 유동에 유리한 형태의 형성은 이격된 공기 가이드 면의 배치에 의해서 가능하며, 이 경우에는 공기 가이드 면의 외부 면의 재료에 의해서 그리고 공기 가이드 면의 절반 셸에 의해 형성된 중공체의 내부에서 더 적은 밀도를 갖는 재료 또는 재료 소자에 의해서, 공기 가이드 부재로서의 플랩 밸브의 중량이 적은 경우에는 높은 강성에 도달하게 된다. 바람직하게 이와 같은 플랩 밸브는 적은 유동 저항 및 그와 동시에 하중을 받을 때의 이동이 최소인 경우에는 유리한 저항 토크/횡단면-비율을 보인다.
본 발명의 특히 바람직한 일 실시 예에서, 2개의 이격된 공기 가이드 면은 횡단면 상으로 볼 때 함께 하나의 블레이드 형태를 형성하는데, 다시 말하자면 2개의 공기 가이드 면이 반대 방향으로 볼록하게 구부러져 있고, 이들의 2개 단부에서 각각 합쳐지는 형태를 형성한다. 이로써, 상기 중공체는 절반 셸에 의해서 형성되며, 이 경우에는 앞에서 이미 언급된 바와 같이 중공체 내부에 있는 코어 구조물이 절반 셸의 재료보다 적은 밀도를 갖는다.
대안적으로, 2개의 이격된 공기 가이드 면은 횡단면 상으로 볼 때 함께 하나의 절반 셸을 형성하는데, 다시 말하자면 상기 이격된 공기 가이드 면이 이들의 2개 단부에서 각각 합쳐지고 예컨대 동일한 방향을 구부러지거나 V자 모양으로 형성되는 형태를 형성한다.
본 발명의 추가의 일 실시 예에서, 2개의 이격된 공기 가이드 면은 횡단면 상으로 볼 때 함께 하나의 V자 형상을 가지며, 이 경우 상기 공기 가이드 면은 직선으로 또는 구부러진 형태로 형성될 수 있다. 다시 말해, 본 실시 예에서 상호 이격된 공기 가이드 면은 단 하나의 단부에서만 합쳐진다.
특히 바람직한 일 실시 예에 따르면, 마이크로 격자의 자체 지지 방식의 강성의 구조물 형태로 형성된 코어 구조물은 상호 교차하는 그리고 노드를 형성하는 타원형의 격자 소자로 이루어지며, 이때 상기 격자 소자는 각각 1,500㎛ 이하의 두께를 갖는다. 이와 같은 코어 구조물은, 포토모노머가 스크린을 통과하는 UV-광에 의해 조명되어 결과적으로 상기 포토모노머가 조사된 구역 내에서 경화되고, 상기 UV-광의 정렬 및 스크린의 형태에 의해 규정된 3차원의 자기 지지 방식의 폴리머-격자 구조물이 형성됨으로써 얻어질 수 있다.
대안적으로, 가벼운 중량의 구조물 형태로 형성된 코어 구조물로서의 마이크로 격자는 상호 교차하는 파이프 형태의 금속 격자 소자로부터 형성될 수 있으며, 이 경우 파이프 형태의 개별 격자 소자는 각각 1,500㎛ 이하의 내부 직경 및 200㎛ 이하의 벽 두께를 갖는다. 이와 같은 마이크로 격자 구조물은, 제1 단계에서 포토모노머가 스크린을 통과하는 UV-광에 의해 조명되어 결과적으로 상기 포토모노머가 조사된 구역 내에서 경화되고, 상기 UV-광의 정렬 및 스크린의 형태에 의해 규정된 3차원의 자기 지지 방식의 폴리머-격자 구조물이 형성되며, 제2 단계에서 상기 경화된 폴리머-격자 구조물이 금속으로 코팅되고, 상기 경화된 폴리머가 추후에 릴리스 됨으로써, 결과적으로 파이프 형태의 다수의 격자 소자로 이루어진 중공형의 3차원 금속 격자 구조물이 구현됨으로써 얻어질 수 있다.
바람직하게, 마이크로 격자로서 형성된 코어 구조물의 실시 예들에서, 코어 층을 둘러싸고 공기 가이드 면을 형성하는 표피 층은 열가소성 플라스틱, 열가소성 탄성 중합체 또는 폴리우레탄을 기본으로 하는 재료(PUR)로 이루어진다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 해결책의 추가의 일 양상은 전술된 유형의 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법과 관련이 있다. 기능을 결정하는 공기 가이드 면에 의해서 플랩 밸브의 디자인이 형성되며, 이 플랩 밸브 디자인에는 각각 적합한 제조 방법들이 할당된다. 이와 같은 대안적인 제조 가능성들은 또한 유동에 유리한 플랩 밸브의 상기와 같은 형상 및 제조를 가능케 한다. 플랩 밸브에 대하여 요구되는 강성은 디자인에 의해서 달성되며, 이와 같은 성취는 제작 재료 삽입이 최소이고 저항 토크가 최대인 경우에 가능하다. 코어 재료를 위해 가벼운 제작 재료를 이용하는 것은 가벼운 중량의 소자를 유도한다. 플랩 밸브의 부품 디자인은 공기 흐름의 의도된 가이드를 가능케 하고, 공기 조화 시스템의 더욱 콤팩트한 구조적 형상을 가능케 한다.
제1 그룹의 방법은 코어 소자가 중공형이거나 포움 구조물로 이루어진 그러한 플랩 밸브를 위해서 적합하다. 제1 변형 예에 따르면, 코어 구조물은 우선 예비 제조되어 몰드 내부로 삽입되며, 그 다음에 공기 가이드 면을 형성하기 위한 열가소성 재료가 후방 사출에 의해서 가공된다. 이때에는 바람직하게 코어 구조물이 팽창 가능한 폴리프로필렌(EPP) 또는 경질 폼 블록으로 제조된다. 오버 스프레이(overspray)를 위한 성분으로서는 바람직하게 폴리프로필렌(PP) 및/또는 열가소성 탄성 중합체(TPE)가 사용된다.
따라서, 상기 방법에 의해서는 폴리프로필렌(PP) 및/또는 열 가소성 탄성 중합체(TPE)로 이루어진 이격된 공기 가이드 면을 갖는 플랩 밸브가 얻어질 수 있는 한편, 코어 구조물은 팽창 가능한 폴리프로필렌(EPP) 또는 경질 폼 블록으로 이루어질 수 있다. 앞에서 기술되고 도시되었으며 EPP로 이루어진 코어는 또한 폴리우레탄 재료(PUR)에 의해서도 오버 플로우 될 수 있다. 추가의 일 방법 변형 예에 따르면, 예컨대 베어링 장소와 같은 기능 부품도 사전에 제조되어 공구 내부로 삽입되고, 그 다음에 코어 재료, 예컨대 EPP가 주입될 수 있으며, 이로써 플랩 밸브의 외부 윤곽은 기능 부품과 연결된다. EPP로 예비 제조된 코어 구조물은 또한 표피 재료에 의해서도 적합하게 결합될 수 있다.
대안적으로, 본 발명에 따른 플랩 밸브는 샌드위치-사출 성형, 바람직하게는 유체-주입 기술에 의해서도 발생된다. 이 경우에는 중공 축을 갖는 콤팩트한 플랩 밸브가 발생될 수 있다. 유동성의 코어 소자 대신에 중공 챔버 내부에 코어 구조물로서 남는 발포성의 재료도 사용될 수 있다. 따라서, 샌드위치 형태가 구현될 수 있다. 발생되는 플랩 밸브는 추가의 바람직한 일 실시 예에 따라 상기 플랩 밸브가 오버 스프레이 됨으로써 추가의 코팅을 위한 기판으로서 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 특징을 갖는 플랩 밸브는 반응 주사 성형 방법, 바람직하게는 폴리우레탄을 기본으로 하는 재료(PUR)를 이용한 사출 성형 방법이 사용되는 방법에 의해서도 제조된다. 이와 같은 방법에서는 두 가지 성분 및 경우에 따라서는 추가의 첨가제가 하나의 믹서 내에서 집중적으로 혼합된 후에 반응 물질로서 성형 공구 내부로 주입된다. 경화는 몰드 내에서 이루어지며, 이 경우에는 내재적인 밀도 분포를 갖는 플랩 밸브가 발생된다. 이에 의해서는 바람직하게 예컨대 콤팩트한 에지 층 및 발포된 코어 층을 구비하는 플랩 밸브가 얻어질 수 있다.
추가의 일 제조 변형 예는, 물결 형태의 코어 구조물이 사출 성형에 의해서 제조되고 상기 웨이브 구조물 상에 바람직하게 열가소성 플라스틱, 열가소성 탄성 중합체 또는 폴리우레탄을 기본으로 하는 재료(PUR)로 이루어진 표피 층이 제공되는 플랩 밸브 제조 방법이다.
코어 구조물로서 강성의 마이크로 구조물을 구비하는 플랩 밸브는 다음과 같은 방법에 따라 얻어진다:
a) 포토모노머가 스크린을 통과하는 UV-광에 의해 조명되어 결과적으로 상기 포토모노머가 조사된 구역 내에서 경화되고, 상기 UV-광의 정렬 및 스크린의 형태에 의해 규정된 3차원의 자기 지지 방식의 폴리머-격자 구조물이 형성됨으로써, 코어 구조물이 발생되며, 그리고
b) 그 다음에 이어서 열가소성 플라스틱, 열가소성 탄성 중합체 및/또는 폴리우레탄을 기본으로 하는 재료(PUR)로 이루어진 표피 층이 제공된다.
가벼운 중량의 구조물도 마찬가지로 마이크로-격자-프로세스를 적용한 방법에 의해서 가능하며, 이 방법에서는
a) 포토모노머가 스크린을 통과하는 UV-광에 의해 조명되어 결과적으로 상기 포토모노머가 조사된 구역 내에서 경화되고, 상기 UV-광의 정렬 및 스크린의 형태에 의해 규정된 3차원의 자기 지지 방식의 폴리머-격자 구조물이 형성됨으로써, 폴리머-격자 구조물이 발생되며, 그리고
b) 상기 경화된 폴리머-격자 구조물이 금속으로 코팅되며,
c) 상기 경화된 폴리머가 릴리스 됨으로써, 결과적으로 파이프 형태의 다수의 격자 소자로 이루어진 중공형의 3차원 금속 격자 구조물이 구현되며, 그리고
d) 바람직하게 열가소성 플라스틱, 열가소성 탄성 중합체 및/또는 폴리우레탄을 기본으로 하는 재료(PUR)로 이루어진 외판 층이 제공됨으로써, 결과적으로 샌드위치-구조물이 생성된다.
기술된 모든 방법 변형 예들에서는, 외판 소자의 돌출부가 코어 위에 형성되어 플랩 밸브-밀도 윤곽이 내재적으로 형성되도록 코어의 코팅을 실시하는 것이 가능하다.
본 발명의 추가의 세부 사항, 특징 및 장점은 관련 도면을 참조해서 이루어지는 실시 예들에 대한 이하의 설명으로부터 드러난다:
도 1은 가능한 횡단면을 갖는 플랩 밸브의 개략도이고,
도 2는 가능한 코어 구조물을 갖는 플랩 밸브의 개략도이며, 그리고
도 3은 내재적인 밀도 윤곽을 갖는 플랩 밸브의 개략도이다.
도 1은 설치된 2개의 베어링(2)에 의해 피봇팅 가능하게 지지된 플랩 밸브(1)를 그림(A)에서 보여준다. 플랩 밸브(1)는 자신의 표면에 외판(3) 혹은 에지 층(3)을 구비한다.
도 1의 그림(B 및 C)은 각각 유동에 유리한 프로파일을 갖는 플랩 밸브(1)를 위한 횡단면을 보여준다. 도 1의 그림(B 및 C)은 유동에 유리한 플랩 밸브(1)의 횡단면에 대한 예들을 보여준다.
도 1의 그림(B)에 도시된 플랩 밸브(1)는 상호 이격된 2개의 공기 가이드 면(4 및 5)에 의해서 형성되며, 이들 공기 가이드 면은 하나의 골심부(6)를 형성한다. 2개의 공기 가이드 면(4, 5)은 이들의 개별 단부(4a, 5a 및 4b, 5b)에서 합쳐진다. 도 1의 그림(B)에 도시된 상기 2개의 이격된 공기 가이드 면(4, 5)은 함께 절반 셸의 횡단면을 형성하는데, 다시 말해 2개의 공기 가이드 면(4, 5)은 동일한 방향으로 구부러져 있고, 이들의 2개의 단부(4a, 5a 및 4b, 5b)에서 각각 합쳐진다. 이와 같은 절반 셸은 반드시 구부러질 필요는 없으며, 2개의 이격된 공기 가이드 면(4, 5)은 예컨대 또한 함께 하나의 V자 형태의 횡단면 - 개별 공기 가이드 면(4, 5)의 중앙에 꺾임부를 가짐 - 을 형성할 수 있다.
2개의 이격된 공기 가이드 면(4, 5)이 마찬가지로 하나의 골심부(6)를 형성하는 도 1의 그림(C)에 도시된 플랩 밸브(1)는 횡단면 상으로 볼 때 함께 하나의 블레이드 형태를 형성한다. 본 명세서에서 "블레이드 형태"란, 2개의 공기 가이드 면(4, 5)이 도 1의 그림(C)에서 볼 수 있는 바와 같이 - 예컨대 타원형 또는 렌즈 형태의 형태가 그 경우에 해당하는데 - 반대 방향으로 볼록하게 구부러져 있고, 이들의 2개 단부(4a, 5a 및 4b, 5b)에서 각각 합쳐지는 형태로 이해되어야만 한다.
골심부(6)의 코어 소자(7)는 중공형일 수 있거나 발포된 코어 구조물(7)로 이루어질 수 있다. 코어 구조물(7)은 예컨대 팽창 가능한 폴리프로필렌(EPP)으로 이루어질 수 있다. 외판(3)도 마찬가지로 EPP로 이루어질 수 있지만, 폴리프로필렌(PP) 또는 열가소성 탄성 중합체(TPE)로 이루어질 수도 있다.
도 1에 따른 플랩 밸브(1)를 제조하기 위해서는 다양한 방법이 적합하다:
제1 변형 예에 따르면, 코어 구조물(7)은 우선 예비 제조되어 몰드 내부로 삽입되고, 그 다음에 열가소성 재료가 후방 사출에 의해 가공됨으로써, 결과적으로 외판(3)이 형성된다. 상기 코어 구조물(7)은 앞에서 이미 언급된 바와 같이 예컨대 팽창 가능한 폴리프로필렌(EPP)으로부터 제조될 수 있거나 경질 폼 블록으로 이루어질 수 있는 한편, 오버 스프레이를 위한 재료로서는 예컨대 폴리프로필렌(PP) 및/또는 열가소성 탄성 중합체(TPE)가 적합하다.
제2 변형 예에 따르면, 골심부(6) 내에 중공 구조물을 갖는, 다른 말로 표현하자면 중공 축을 갖는 콤팩트한 플랩 밸브(1)는 샌드위치-사출 성형에 의해서, 바람직하게는 공지된 유체-주입 기술 혹은 내부 압력-사출 성형에 의해서 발생된다. 이때 사출 성형의 제1 작업 단계 후에 또는 캐스팅 몰드를 규정에 따라 부분적으로 채운 후에는 물 또는 불활성 가스와 같은 유체가 상기 부분적으로 채워진 캐스팅 몰드 내부로 주입되어, 용융물이 중심으로부터 이동하게 된다 - 이로써 한 편으로는 중공 챔버가 그리고 다른 한 편으로는 용융물이 유동 방향으로 밀려지게 되는데, 예컨대 공동을 완전히 채우기 위하여 이웃 공동 내부로 밀려지거나 역으로 가소화 장치 내부로 밀려지게 된다. 용융물의 응고 후에는 유체가 재차 누출된다.
변형 예로서, 샌드위치-사출 성형에 의해 유체성 코어 소자 혹은 추후의 중공 구조물이 발포성 재료로 대체됨으로써, 결과적으로 중공 구조물 대신에 폼으로 이루어진 코어 구조물(7)이 얻어지게 된다.
제3 변형 예에 따르면, 반응 주사 성형 방법(RIM = Reaction Injection Moulding)은 바람직하게 폴리우레탄을 기본으로 하는 재료(PUR)로 대체될 수 있다. RIM-방법에서는 두 가지 성분 및 경우에 따라서는 추가의 첨가제가 하나의 믹서 내에서 집중적으로 혼합된 후에 반응 물질로서 성형 공구 내부로 주입된다. 경화는 몰드 내에서 이루어진다. 이와 같은 방법에 의해서는 내재적인 밀도 분포를 갖는 부품에 도달할 수 있는데, 예컨대 콤팩트한 에지 층(3) 및 발포된 코어 층(7)을 구비하는 플랩 밸브가 얻어질 수 있다.
제4 변형 예에 따르면, 전술된 제1 변형 예에 따라 EPP로부터 예비 제조된 코어 구조물(7)이 PUR-재료로 오버 플로우 될 수 있다.
제5 변형 예에서는, 예컨대 도 1에 도시된 베어링 부품(2)과 같은 기능 부품이 예비 제조되어 공구 내부로 삽입될 수 있으며, 그 다음에는 예컨대 EPP가 주입되어 플랩 밸브 윤곽이 기능 부품과 결합된다.
제6 변형 에에 따라서는, 제1 변형 예에 따라 제조된 코어 구조물(7)이 외판(3)용 재료와 결합될 수도 있으며, 이와 같은 결합체는 예를 들어 TPE로 이루어질 수 있거나 결합 박막일 수 있다.
도 2는 그림(A)에서 제공된 2개의 베어링(2)에 의해 피봇팅 가능하게 지지된 플랩 밸브(1)를 보여준다. 플랩 밸브(1)는 예컨대 외판(3)의 형태로 이루어질 수 있는 에지 층(3)을 구비한다.
도 2의 그림(B 및 C)은 각각 동일하게 유동에 유리한 프로파일을 갖는 플랩 밸브(1)의 횡단면을 보여준다. 2개의 이격된 공기 가이드 면(4, 5)이 하나의 골심부(6)를 형성하는 도 2의 그림(B 및 C)에 도시된 플랩 밸브(1)는 횡단면 상으로 볼 때 함께 하나의 블레이드 형태를 형성한다. 도 2의 그림(B)에 도시된 플랩 밸브(1)의 코어 소자(7)는 횡단면 상으로 볼 때 벽 두께가 적고 "리브로 결합된" 혹은 웨이브 형태의 코어 구조물(8)을 구비한다. 외판(3)은 바람직하게 열가소성 재료, 예컨대 TPE 또는 PU로 이루어진다.
상기 "리브로 결합된" 혹은 웨이브 형태의 코어 구조물(8)은 표준-사출 성형 방법에 의해서 제조될 수 있다 - 반드시 필요한 외판 층(3)은 추후에 제공된다.
강성의 코어 구조물(7)은 도 2의 그림(C)에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이 소위 마이크로 격자(9)의 형태로 형성될 수도 있다. 이와 같은 마이크로 격자(9)는 다른 무엇보다도 http://valdevit.eng.uci.edu/research.html 및 http://www.hrl.com에 공지된 소위 마이크로-격자-방법의 방법 단계들을 적용해서 발생될 수 있다.
상기 방법에서는 포토모노머가 스크린을 관통하는 UV-광에 의해서 조사된다. 이때 포토모노머는 조사된 영역에서 경화되고, 다수의 격자 소자(10)로 이루어진 자체 지지 방식의 폴리머 격자 구조물을 형성하게 되며, 이들 격자 소자는 바람직하게 상호 교차하여 서로 노드(11)를 형성한다. 격자 소자(10), 바람직하게 선형의 격자 바(lattice bar)는 1,500㎛ 이하의 두께를 갖는다.
에지층(3) 및 그와 더불어 2개의 이격된 공기 가이드 면(4, 5)도 마찬가지로 적합하고도 상응하게 형성된 스크린을 관통하는 UV-광으로 포토모노머를 조사함으로써 발생될 수 있다. 이때 에지층(4)은 2,000㎛ 이하의 두께를 갖는다. 그러나 경우에 따라서는 열가소성 플라스틱, TPE 또는 PUR로 이루어진 외판 층(3)도 마이크로 격자(9)의 제조 후에 적합한 방식으로 상기 마이크로 격자 상에 적층될 수 있다.
바람직하게 마이크로-격자-방법을 적용해서는 또한 가벼운 중량의 마이크로 구조물이 제조될 수 있다. 이 경우에는 전술된 방법과 달리 경화된 폴리머-격자 구조물이 금속으로 코팅되고, 경화된 폴리머가 릴리스 됨으로써, 결과적으로 파이프 형태의 다수의 격자 소자로 이루어진 중공형의 3차원 금속 격자 구조물이 얻어진다. 얻어진 가벼운 중량의 마이크로 구조물(9) 상에는 바람직하게 열가소성 플라스틱, 열가소성 탄성 중합체(TPE) 또는 폴리우레탄을 기본으로 하는 재료(PUR)로 이루어진 외판 층(3)이 적층된다. 그럼으로써, 샌드위치 구조물이 얻어진다 - 이때에는 상기와 같이 형성된 프로파일에 의해서 강성이 생성된다.
도 3은 그림(A)에서 제공된 2개의 베어링(2)에 의해 피봇팅 가능하게 지지된 플랩 밸브를 보여준다. 플랩 밸브(1)는 자신의 표면에 외판(3) 혹은 에지층(3)을 구비한다.
도 3의 그림(B 및 C)은 각각 블레이드 프로파일을 갖는 플랩 밸브(1)에 대한 횡단면을 보여준다. 이때 그림(B)에 있는 플랩 밸브는 골심부(6) 내에 중공형의 코어 소자(7) 및 발포된 코어 구조물(7)을 구비할 수 있다. 도 3의 그림(C)은 벽 두께가 적고 횡단면 상으로 볼 때 "리브로 결합된" 혹은 웨이브 형태의 코어 구조물(8)을 구비한다.
2개의 그림(B 및 C)에서 외판 성분(3)은 코어(6) 위에 있는 돌출부(12)를 보여준다. 상기 외판 성분(3)의 돌출부(12)에 의해서는 플랩 밸브(1)의 밀도 윤곽이 내재적으로 형성될 수 있다.
1: 플랩 밸브 2: 베어링
3: (플랩 밸브(1))의 표면, 외판, 에지층
4: 공기 가이드 면 4a: 공기 가이드 면의 단부
4b: 공기 가이드 면의 단부 5: 공기 가이드 면
5a: 공기 가이드 면의 단부 5b: 공기 가이드 면의 단부
6: 골심부, 코어 7: 코어 소자, 코어 구조물, 코어층
8: 웨이브 형태의 코어 구조물 9: 마이크로 격자
10: 격자 소자 11: 노드
12: 코어(6) 위에 있는 외판 성분의 돌출부

Claims (15)

  1. 공기 조화 시스템용 플랩 밸브(1)로서,
    2개의 이격된 공기 가이드 면(4, 5)을 포함하며, 이들 공기 가이드 면은 하나의 공간(6)을 형성하고, 적어도 일 단부(4a, 5a; 4b, 5b)에 접촉하여 골심부(6)(core area)를 형성하며, 상기 골심부는 중공으로 형성될 수 있거나 상기 공기 가이드 면(4, 5)의 재료보다 더 적은 밀도를 갖는 코어 소자/코어 구조물(7, 8, 9)을 포함하는, 공기 조화 시스템용 플랩 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    2개의 이격된 공기 가이드 면(4, 5)은 횡단면 상으로 볼 때 함께 하나의 블레이드 형태를 형성하는데, 다시 말하자면 2개의 공기 가이드 면(4, 5)이 반대 방향으로 볼록하게 구부러져 있고, 이들의 2개 단부(4a, 5a; 4b, 5b)에서 각각 합쳐지는 형태를 형성하는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 시스템용 플랩 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    2개의 이격된 공기 가이드 면(4, 5)은 횡단면 상으로 볼 때 함께 하나의 절반 셸을 형성하고 이들의 2개 단부에서 각각 합쳐지는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 시스템용 플랩 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서,
    2개의 이격된 공기 가이드 면(4, 5)은 횡단면 상으로 볼 때 함께 하나의 V자 형상을 가지며, 상기 공기 가이드 면(4, 5)은 직선으로 또는 구부러진 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 시스템용 플랩 밸브.
  5. 제 1 항에 있어서,
    마이크로 격자(9)의 자체 지지 방식의 강성의 구조물 형태로 형성된 코어 구조물(7)은 상호 교차하는 타원형의 격자 소자(10)로 이루어지며, 상기 격자 소자는 각각 1,500㎛ 이하의 두께를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 시스템용 플랩 밸브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    마이크로 격자(9)의 가벼운 중량의 구조물 형태로 형성된 코어 구조물(7)은 상호 교차하는 파이프 형태의 금속 격자 소자(10)로부터 형성되며, 상기 파이프 형태의 개별 격자 소자는 각각 1,500㎛ 이하의 내부 직경 및 200㎛ 이하의 벽 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 시스템용 플랩 밸브.
  7. 제 1 항에 따른 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법으로서,
    코어 구조물(7)이 우선 예비 제조되어 몰드 내부로 삽입되며, 그 다음에 공기 가이드 면(4, 5)을 형성하기 위한 열가소성 재료가 후방 사출에 의해서 가공되는, 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    코어 구조물(7)이 팽창 가능한 폴리프로필렌(EPP) 또는 경질 폼 블록으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    오버 스프레이(overspray)를 위한 성분으로서 폴리프로필렌(PP) 및/또는 열가소성 탄성 중합체(TPE)가 사용되는 것을 특징으로 하는, 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법.
  10. 제 1 항에 따른 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법으로서,
    샌드위치-사출 성형, 바람직하게는 유체-주입 기술을 이용해서 중공 축을 갖는 콤팩트한 플랩 밸브(1)가 발생되거나, 또는 샌드위치 사출 성형을 이용한 유동성의 코어 소자 대신에 코어 구조물(7)로서 남는 발포성의 재료가 사용되는, 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법.
  11. 제 1 항에 따른 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법으로서,
    반응 주사 성형 방법(RIM), 바람직하게는 폴리우레탄을 기본으로 하는 재료(PUR)를 이용한 사출 성형 방법이 사용되며, 두 가지 성분 및 경우에 따라서는 추가의 첨가제가 하나의 믹서 내에서 집중적으로 혼합된 후에 반응 물질로서 성형 공구 내부로 주입되고, 경화는 몰드 내에서 이루어지며, 내재적인 밀도 분포를 갖는 플랩 밸브가 발생되는, 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법.
  12. 제 1 항에 따른 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법으로서,
    웨이브 형태의 코어 구조물(8)이 사출 성형에 의해서 제조되고, 그 다음에 상기 웨이브 형태의 코어 구조물(8) 상에 바람직하게 열가소성 플라스틱, 열가소성 탄성 중합체 또는 폴리우레탄을 기본으로 하는 재료(PUR)로 이루어진 외판 층(3)이 적층되는, 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법.
  13. 제 6 항에 있어서,
    a) 포토모노머가 스크린을 통과하는 UV-광에 의해 조명되어 결과적으로 상기 포토모노머가 조사된 구역 내에서 경화되고, 상기 UV-광의 정렬 및 스크린의 형태에 의해 규정된 3차원의 자기 지지 방식의 폴리머-격자 구조물이 형성됨으로써, 코어 구조물이 발생되며, 그리고
    b) 그 다음에 이어서 바람직하게 열가소성 플라스틱, 열가소성 탄성 중합체 및/또는 폴리우레탄을 기본으로 하는 재료(PUR)로 이루어진 표피 층이 제공되는, 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법.
  14. 제 6 항에 있어서,
    a) 포토모노머가 스크린을 통과하는 UV-광에 의해 조명되어 결과적으로 상기 포토모노머가 조사된 구역 내에서 경화되고, 상기 UV-광의 정렬 및 스크린의 형태에 의해 규정된 3차원의 자기 지지 방식의 폴리머-격자 구조물이 형성됨으로써, 폴리머-격자 구조물이 발생되며, 그리고
    b) 상기 경화된 폴리머-격자 구조물이 금속으로 코팅되며,
    c) 상기 경화된 폴리머가 릴리스 됨으로써, 결과적으로 파이프 형태의 다수의 격자 소자로 이루어진 중공형의 3차원 금속 격자 구조물이 구현되며, 그리고
    d) 바람직하게 열가소성 플라스틱, 열가소성 탄성 중합체 및/또는 폴리우레탄을 기본으로 하는 재료(PUR)로 이루어진 외판 층(3)이 제공됨으로써, 결과적으로 샌드위치-구조물이 생성되는, 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법.
  15. 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    외판 성분의 돌출부(12)가 코어(6) 위에 형성됨으로써 밀도 윤곽이 내재적으로 형성되도록 상기 코어(6)의 코팅이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 플랩 밸브를 제조하기 위한 방법.
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