KR20190120558A - 클램프형 단열용 판넬 제조방법 - Google Patents

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KR20190120558A
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Abstract

본 발명은 클램프형 단열용 판넬 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코러게이트(corrugate)진 판넬(panel)에 단열핀(insulation pin)을 용이하게 장착시킬 수 있기 위한 '클램프형 단열용 판넬 제조방법'에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 클램프형 단열용 판넬 제조방법은 단열재가 설치되는 클램프형 단열용 판넬(panel)을 제조하는 방법으로, 가) 코러게이트(corrugate) 형상의 베이스 금형을 준비하는 단계; 나) 상기 베이스 금형 내 이물질을 제거하는 단계; 다) 상기 베이스 금형 표면에 수지(resin)를 도포하여 수지층을 형성하는 도포단계; 라) 상기 수지층 위에 탄소섬유재(carbon fiber)를 적층하여 탄소섬유층을 형성하는 적층단계; 마) 상기 탄소섬유층 위에 수지를 도포하여 수지층을 형성하고 상기 수지층 위에 탄소섬유재를 적층하여 탄소섬유층을 형성하며 상기 수지층 및 탄소섬유층을 적어도 1회 이상 차례로 반복하여 코러게이트판을 형성하는 판넬형성단계; 바) 상기 코러게이트판 위에 리브부를 직교하게 세워 수지(resin)로 적어도 2회 이상 도포하여 고착화하는 리브설치단계; 사) 상기 코러게이트판 및 리브부를 상기 수지로 도포된 표면을 압축하여 기포를 제거하고 건조시켜 표면을 처리하는 표면처리단계; 및 아) 상기 리브부에 단열핀을 고정하는 핀고정단계;를 포함한다.

Description

클램프형 단열용 판넬 제조방법{Method for manufacturing a clamp-type insulation panel}
본 발명은 클램프형 단열용 판넬 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코러게이트(corrugate)진 판넬(panel)에 단열핀(insulation pin)을 용이하게 장착시킬 수 있기 위한 '클램프형 단열용 판넬 제조방법'에 관한 것이다.
일반적으로 주거용, 업무용, 공장용 건물 등의 실내 공간 혹은 선박의 선실은 벽체와 천장재를 통해 구획 형성되며, 건물이나 선박의 벽체 등과 같은 구조물에는 단열, 방화, 소음방지를 위하여 단열재(insulation)가 설치되고 있다.
특히 선박의 경우, 선박의 구동을 위한 다양한 동력수단 및 선원이 생활하는 거주공간이 선박 내에 함께 구비되어 있어, 구조물 외부와 내부 간의 열교환을 차단하는 것뿐만 아니라, 동력수단에서 발생하는 높은 열과 소음이 선박 내의 다른 공간으로 전달되지 않도록 차단하기 위한 단열재가 설치되고 있으며, 이와 같은 단열재는 구조물의 표면에 간격을 유지하고 고정되는 복수의 단열핀(insulation pin)에 의해 고정정착된다.
종래의 선박 구조물에 대한 단열재의 설치는 선행 의장작업시 블록에 단열핀을 용접시공하는 단계, 상기 단열핀이 용접설치된 블록에 대한 선행도장작업을 수행하는 단계, 상기 블록을 선행탑재(Pre-Erection)하는 단계, 각종 의장품을 설치하는 의장단계; 단열핀을 이용하여 단열재를 시공하는 단계에 의해 단열재가 설치되고 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 시공방법은 선행블록에 미리 단열핀을 용접시공하여야 하므로, 작업공정이 길어지고 설치된 단열핀으로 인하여 운반이 불편하고 작업자의 안전에 문제가 발생될 수 있으며, 특히 단열재가 누락되었거나 추가로 단열재가 시공되어야 할 경우, 이미 선행도장작업이 이루어져 있는 구조물에 단열핀을 용접설치하여야 하므로, 단열핀의 용접을 위한 화기작업에 의해 도장면에 손상이 발생되는 현상이 발생되었다.
또한, 종래의 시공방법은 단열핀의 용접위치가 잘못될 경우, 이를 수정하기가 매우 어려울 뿐 아니라, 용접에 의해 단열핀을 설치하므로, 기름탱크나 용접 공간이 없는 빈 공간(void) 등 일부 구역에 대해서는 시공상 제약이 발생되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.
한편, 단열핀은 건물의 시공 시 건물 내부면에 설치되는 단열재를 고정하기 위해 사용되는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 건물 내벽(80)의 소정위치에 일정한 간격을 두고 단열핀(10)을 부착시킨 후, 단열재(90)를 고정 설치하는 것이다.
여기서 용접 이외 다른 방법으로, 단열핀은 일면에 양면테이프가 부착된 상태로 제공되는 데, 종래의 양면테이프가 부착된 단열핀(10)의 구조가 도 2 및 3에 도시되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 단열핀(10)은 사각형상의 몸체(11)와, 중앙에 돌출 형성되는 핀(12)으로 구성되며, 상기 단열핀(10)의 몸체(11) 일면에는 양면테이프(20)의 한쪽 이형지(21)를 벗겨내어 부착된 상태로 구성된다.
이와 같은 단열핀(10)은 작업자가 사용할 때, 단열핀(10)의 양면테이프(20)의 타측에 부착된 이형지(22)를 벗겨 내고 벽면(80)에 부착하게 되는데, 통상 작업자는 면장갑 등을 착용하고 있어, 상기 이형지(22)를 양면테이프(20)로부터 벗겨내는 동작이 수월하지 못하였고, 이는 제품의 불만 사항 및 클레임(claim)으로 작용되었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위하여 한국 특허등록번호 제10-0833787호, 발명의 명칭이 '양면테이프가 부착된 단열핀 및 그 제조방법'이 개시되었으나, 여전히 상기 양면테이프는 금속재 표면에 쉽게 떨어지는 문제점과, 이형지를 일일이 수작업으로 떼어내어야 하는 문제점을 안고 있다.
한국 특허등록번호 제10-1484044호, 발명의 명칭 '보온핀이 결합된 단열판넬 및 그것의 제작방법' (등록일 2015.01.13.) 한국 특허등록번호 제10-1347622호, 발명의 명칭 '선박 또는 해양 구조물의 거주구역 내 단열 보드의 설치 구조와 그 방법' (등록일 2013.12.27.) 한국 특허등록번호 제10-0833787호, 발명의 명칭 '양면테이프가 부착된 단열핀 및 그 제조방법' (등록일 2008.05.23.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 코러게이트(corrugate)진 판넬(panel)에 단열핀(insulation pin)을 용이하게 장착시킬 수 있는 '클램프형 단열용 판넬 제조방법'을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 클램프형 단열용 판넬 제조방법은 단열재가 설치되는 클램프형 단열용 판넬(panel)을 제조하는 방법으로, 가) 코러게이트(corrugate) 형상의 베이스 금형을 준비하는 단계; 나) 상기 베이스 금형 내 이물질을 제거하는 단계; 다) 상기 베이스 금형 표면에 수지(resin)를 도포하여 수지층을 형성하는 도포단계; 라) 상기 수지층 위에 탄소섬유재(carbon fiber)를 적층하여 탄소섬유층을 형성하는 적층단계; 마) 상기 탄소섬유층 위에 수지를 도포하여 수지층을 형성하고 상기 수지층 위에 탄소섬유재를 적층하여 탄소섬유층을 형성하며 상기 수지층 및 탄소섬유층을 적어도 1회 이상 차례로 반복하여 코러게이트판을 형성하는 판넬형성단계; 바) 상기 코러게이트판 위에 리브부를 직교하게 세워 수지(resin)로 적어도 2회 이상 도포하여 고착화하는 리브설치단계; 사) 상기 코러게이트판 및 리브부를 상기 수지로 도포된 표면을 압축하여 기포를 제거하고 건조시켜 표면을 처리하는 표면처리단계; 및 아) 상기 리브부에 단열핀을 고정하는 핀고정단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 베이스 금형을 사용하므로 베이스 금형의 표면 형상을 변경하여 다양한 판넬(panel)을 제작할 수 있고 대량 생산 및 균질한 품질을 확보할 수 있는 이점이 있다.
또한, 베이스 금형을 사용하여 코러게이트판을 형성하므로 기포 제거 압축과정에서 불량을 감소시키고 양질의 제품을 생산할 수 있는 이점이 있다.
또한, 금속표면 리브부에 클램프형 단열핀을 장착하여 단열재를 설치할 수 있으므로, 용접 작업 없이도 단열재를 안전하고 신속하며 간편하게 설치할 수 있는 이점이 있다.
또한, 용접에 의해 단열핀이 고정되는 것이 아니라 물리적인 힘에 의해 리브부에 고정설치되므로, 단열핀을 일렬로 가지런하게 설치할 수 있고 단열핀의 설치작업이 신속하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.
또한, 양면테이프와 같은 이형지를 사용하지 않으므로 일일이 이형지를 떼는 불편함이 없고 인건비가 절감되는 이점이 있다.
또한, 단열재를 고정하는 단열핀, 리브부로 이루어져 있어, 그 구조가 간단하고 이로 인해 유지보수 및 부품관리가 유리한 이점이 있다.
또한, 단열핀을 별도로 분리해서 보관 및 운반할 수 있어 보관 및 운반이 편리하고 경제적인 이점이 있다.
도 1은 종래의 단열핀 설치상태를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 양면테이프를 부착하기 위한 전단계의 단열핀을 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 양면테이프가 부착된 단열핀을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 클램프용 단열용 판넬 제조방법을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 베이스 금형을 도시한 예시적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 베이스 금형 내를 청소하는 예시적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 베이스 금형 내에 수지층을 도포하는 예시적인 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 베이스 금형 내에 탄소섬유층을 적층하는 예시적인 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 베이스 금형 내에 리브부를 고착시키는 예시적인 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 코러게이트판 및 리브부를 도시한 예시적인 도면이다.
도 11은 도 10의 'A' 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시 예에 따른 클램프형 단열용 판넬을 도시한 예시적인 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시 예에 따른 리브부 및 단열핀을 도시한 예시적인 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시 예에 따른 클램프형 단열용 판넬의 결합 전후를 도시한 예시적인 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 이상적인 실시 예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시 예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않는다. 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 걸치거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다.
또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것도 아니다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시 예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
도 1은 종래의 단열핀 설치상태를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 2는 종래의 양면테이프를 부착하기 위한 전단계의 단열핀을 도시한 도면이며, 도 3은 종래의 양면테이프가 부착된 단열핀을 도시한 도면이다.
건물이나 선박의 벽체 등과 같은 구조물에 단열, 방화, 소음방지를 위하여 도 1과 같이 단열재(90, insulation)가 설치되는데, 특히 선박의 경우, 선박의 구동을 위한 다양한 동력수단 및 선원이 생활하는 거주공간이 선박 내에 함께 구비되어 있어 구조물 외부와 내부 간의 열교환을 차단하는 것뿐만 아니라, 동력수단에서 발생하는 높은 열과 소음이 선박 내의 다른 공간으로 전달되지 않도록 차단하기 위한 단열재가 설치되고 있으며, 이와 같은 단열재는 구조물의 표면에 간격을 유지하고 고정되는 복수의 단열핀(10, insulation pin)에 의해 고정정착된다.
그러나 상기와 같은 종래의 단열재를 설치하는 단열판넬(insulation panel)은 미리 단열핀을 용접시공하여야 하므로, 작업공정이 길어지고 설치된 단열핀으로 인하여 운반 및 보관이 불편하고 작업자의 안전에 문제가 발생될 수 있으며, 특히 단열재가 누락되었거나 추가로 단열재가 시공되어야 할 경우, 이미 선행 도장작업이 이루어져 있는 구조물에 단열핀을 용접설치하여야 하므로, 단열핀의 용접을 위한 화기작업에 의해 도장면에 손상이 발생되는 현상이 발생되었다.
또한, 종래 기술은 단열핀의 용접위치가 잘못될 경우, 이를 수정하기가 매우 어려울 뿐 아니라, 용접에 의해 단열핀을 설치하므로, 기름탱크나 용접 공간이 없는 빈 공간(void) 등 일부 구역에 대해서는 시공상 제약이 발생되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.
또한, 용접 이외 다른 방법으로, 단열핀은 일면에 양면테이프가 부착된 상태로 제공되는 데, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 단열핀(10)은 사각형상의 몸체(11)와, 중앙에 돌출 형성되는 핀(12)으로 구성되며, 상기 단열핀(10)의 몸체(11) 일면에는 양면테이프(20)의 한쪽 이형지(21)를 벗겨내어 부착된 상태로 구성된다.
이와 같은 단열핀(10)은 작업자가 사용할 때, 단열핀(10)의 양면테이프(20)의 타측에 부착된 이형지(22)를 벗겨 내고 벽면(80)에 부착하게 되는데, 통상 작업자는 면장갑 등을 착용하고 있어, 상기 이형지(22)를 양면테이프(20)로부터 벗겨내는 동작이 수월하지 못하였고, 이는 제품의 불만 사항 및 클레임(claim)으로 작용되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명자는 상기한 문제점을 해결하고 작업공정이 간단하며 단열핀 부착이 용이하고 운반 및 보관이 편리하며 시공상 제약을 해소할 수 있도록 본 발명을 완성하였다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 클램프용 단열용 판넬 제조방법을 도시한 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 베이스 금형을 도시한 예시적인 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 베이스 금형 내를 청소하는 예시적인 도면이다.
또한, 도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 베이스 금형 내에 수지층을 도포하는 예시적인 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 베이스 금형 내에 탄소섬유층을 적층하는 예시적인 도면이며, 도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 베이스 금형 내에 리브부를 고착시키는 예시적인 도면이다.
또한, 도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 코러게이트판 및 리브부를 도시한 예시적인 도면이고, 도 11은 도 10의 'A' 부분을 확대 도시한 도면이며, 도 12는 본 발명의 일실시 예에 따른 클램프형 단열용 판넬을 도시한 예시적인 도면이고, 도 13은 본 발명의 일실시 예에 따른 리브부 및 단열핀을 도시한 예시적인 도면이며, 도 14는 본 발명의 일실시 예에 따른 클램프형 단열용 판넬의 결합 전후를 도시한 예시적인 단면도이다.
상기 도면들을 참고하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 클램프형 단열용 판넬 제조방법(S100)은 단열재가 설치되는 클램프형 단열용 판넬(panel)을 제조하는 방법으로, 가) 코러게이트(corrugate) 형상의 베이스 금형(B)을 준비하는 단계(S110); 나) 상기 베이스 금형(B) 내 이물질을 제거하는 단계(S120); 다) 상기 베이스 금형(B) 표면에 수지(resin)를 도포하여 수지층(S)을 형성하는 도포단계(S130); 라) 상기 수지층(S) 위에 탄소섬유재(carbon fiber)를 적층하여 탄소섬유층(C)을 형성하는 적층단계(S140); 마) 상기 탄소섬유층(C) 위에 수지를 도포하여 수지층(S)을 형성하고 상기 수지층(S) 위에 탄소섬유재를 적층하여 탄소섬유층(C)을 형성하며 상기 수지층(S) 및 탄소섬유층(C)을 적어도 1회 이상 차례로 반복하여 코러게이트판(110)을 형성하는 판넬형성단계(S150); 바) 상기 코러게이트판(110) 위에 리브부(120)를 직교하게 세워 수지(resin)로 적어도 2회 이상 도포하여 고착화하는 리브설치단계(S160); 사) 상기 코러게이트판(110) 및 리브부(120)를 상기 수지로 도포된 표면을 압축하여 기포를 제거하고 건조시켜 표면을 처리하는 표면처리단계(S170); 및 아) 상기 리브부(120)에 단열핀(130)을 고정하는 핀고정단계(S180);를 포함한다.
또한, 상기 다) 내지 마) 단계(S130, S140, S150)에서 각 수지층(S)의 두께는 0.1 ~ 0.3mm이고 각 탄소섬유층(C)의 두께는 0.4 ~ 0.6mm이다.
또한, 상기 단열핀(130)은 상기 리브부(120)에 끼워지는 단면이 'ㄷ'자 형상의 클램프(clamp)부(131)와, 상기 클램프부(131) 중앙에 돌출 형성되는 핀(pin)부(133)를 포함하고,
또한, 상기 클램프부(131)는 상기 리브부(120)의 두께보다 작게 벌어져 탄성력으로 상기 리브부(120)을 꽉 죄어 밀착·고정(clamping)한다.
그럼, 본 발명의 일실시 예에 따른 클램프형 단열용 판넬 제조방법(S100)를 구체적으로 자세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 제안하는 클램프형 단열용 판넬 제조방법(S100)는 단열재(미도시)가 설치되는 클램프형 단열용 판넬(100)을 제조하는 방법으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 가) 베이스 금형(B) 준비단계(S110), 나) 이물질 제거단계(S120), 다) 도포단계(S130), 라) 적층단계(S140), 마) 판넬형성단계(S150), 바) 리브(rib)설치단계(S160), 사) 표면처리단계(S170), 및 아) 핀고정단계(S190)를 포함한다.
참고로, 단열재(미도시)는 유리장섬유(E-Glass Fiber)로 이루어지고 밀도 160~200㎏/㎥로 구성한다.
가) 베이스 금형(B) 준비단계(S110),
S110 단계는 도 5에 도시된 바와 같이, 코러게이트(corrugate) 형상의 베이스 금형(B)을 준비하는 베이스 금형 준비단계이다.
본 발명에서 코러게이트(corrugate)란 각이진 파도 형상처럼 주름이 잡혀 골이 진 형상을 말한다.
특히, 평판과 같이 특정 형상이 없는 경우 별도의 금형이 필요하지 않지만, 본 발명과 같이 특정한 형상이 요구될 경우 대량 생산 및 균질한 품질을 확보하기 위해서 베이스 금형(B)을 구비하는 것이 필수적이다.
또한, 단열용 판넬 제조에 주요한 불량 중 하나는 적층 도중에 생성되는 기포 또는 공기주머니를 제거하기 위하여 압축과정이 병행되어야 하지만 압축을 충분히 고루 받쳐줄 베이스 금형(B)이 없어 고른 압력을 제공할 수 없기 때문이다.
따라서, 본 발명이 제안하는 베이스 금형(B)의 표면 형상에 따라 단열용 판넬의 형상이 결정되고, 본 발명에서는 주름진 코러게이트(corrugate) 형상을 제안한다.
나) 이물질 제거단계(S120)
S120 단계는 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 금형(B) 내 이물질을 제거하는 이물질 제거단계이다.
주름진 코러게이트(corrugate) 형상의 베이스 금형(B)의 표면은 금형 제작 과정 또는 보관 중 생성된 먼지나 이물질 등이 남아있을 수 있으므로 깨끗이 제거할 필요가 있다.
또한, 베이스 금형(B)의 표면은 수지(resin)나 탄소섬유재(carbon fiber) 등이 도포되거나 적층되어 코러게이트판(110)이 형성되기 때문에 차후에 베이스 금형(B)과 분리가 용이하도록 베이스 금형(B)의 표면에 이형제를 도포할 수 있다.
다) 도포단계(S130)
S130 단계는 도 7에 도시된 바와 같이, 베이스 금형(B) 표면에 수지(resin)를 도포하여 수지층(S)을 형성하는 도포단계이다.
이때, S120 단계에서 베이스 금형(B) 표면에 이형제가 고루 발라져 있어 차후 분리하기 용이한 상태가 유지되면서 S130 단계에서 수지(resin)를 고루 도포하여 수지층(S)을 형성하는 데, 수지층(S)의 두께는 0.1 ~ 0.3mm 범위일 수 있고 제1 레이어(layer)층을 형성한다.
참고로, 수지(resin)는 유기질 고분자와 무기질 충진재로 구성된 혼합물질로, 고분자 공학의 발전으로 일상에서 고강도를 필요로 하는 자동차, 항공기, 가전제품, 의료용 기자재 등 다양한 분야에 사용되는 재료이다.
라) 적층단계(S140)
S140 단계는 도 8에 도시된 바와 같이, 수지층(S) 위에 탄소섬유재(carbon fiber)를 적층하여 탄소섬유층(C)을 형성하는 적층단계이다.
이때, S120 단계에서 도포된 수지층(S) 위에 탄소섬유재(carbon fiber)를 베이스 금형(B)에 부착하듯 적층하여 탄소섬유층(C)을 형성하는 데, 탄소섬유층(C)의 두께는 0.4 ~ 0.6mm 범위이면 적합하고 제2 레이어(layer)층을 형성한다.
참고로, 탄소섬유재(carbon fiber, 또는 카본섬유)는 탄성과 강도가 크기 때문에 흔히 철보다 강하고 알루미늄보다 가볍다. 유기질의 섬유의 모양은 유지하면서 가열 조정하고 탄화시켜 만든 무기질의 합성 섬유를 말한다. 최근 우주 과학 시대의 새로운 섬유 소재로 주목을 끌게 되었으며, 강도가 1020g/d로 매우 크고 탄성률 또한 매우 크다. 또한, 유리 섬유나 강철보다 비중이 작고 내열성 및 내약품성은 스테인리스 스틸보다 우수하다. 용도는 주로 우주 항공 분야의 경량 내열재로 쓰이는 FRP(fiber reinforced plastic)의 심으로 각광받고 있으며 앞으로 대전 방지 등의 특수 피복 재료, 기타 공업용으로 그 용도가 넓다.
마) 판넬형성단계(S150)
S150 단계는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 수지층(S) 및 탄소섬유층(C)을 적어도 1회 이상 차례로 반복하여 코러게이트판(110)을 형성하는 판넬형성단계이다.
더욱 상세하게 설명하면, S140 단계의 탄소섬유층(C) 위에 수지를 도포하여 제3 레이어층의 수지층(S)을 형성하고 상기 수지층 위에 탄소섬유재를 적층하여 제4 레이어층의 탄소섬유층(C)을 형성한다. 이렇게 수지층(S) 및 탄소섬유층(C)을 교대로 반복 도포 및 적층하면서 적어도 2회 이상 수지층(S) 및 탄소섬유층(C)을 형성하여 코러게이트판(110)을 제조한다.
바) 리브(rib)설치단계(S160)
S160 단계는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 코러게이트판(110) 위에 리브부(120)를 직교하게 세워 수지(resin)로 적어도 2회 이상 도포하여 고착화하는 지지판설치단계이다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 수지층(S) 및 탄소섬유층(C)을 여러 차례로 반복하여 도포 및 적층하여 베이스 금형(B) 내에 형성된 코러게이트판(110) 위에 리브부(120)를 부착하는데, 끈끈한 수지로 리브부(120) 좌우하면에 묻혀 설치하고자 하는 위치의 코러게이트판(110) 위에 수직하게 세워 붙이고 해당 부위만 다시 수지로 도포하여 고착되도록 한다.
이렇게 코러게이트판(110)에 고착된 리브부(120)는 도 10에 도시된 바와 같이, 코러게이트판(110) 위에 돌출되어 갈비뼈(rib)와 같이 견고하게 고정 지지대 기능을 한다.
또한, 리브부(120)는 차후 단열핀(130)이 탄성력으로 꽉 조여져 견딜 수 있게 강성의 금속재질이고 수지의 두께는 합이 0.4mm 이상 확보될 수 있도록 최소 2회 이상 추가로 도포한다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 단열용 판넬은 적어도 2회 이상 수지층(S) 및 탄소섬유층(C)으로 형성된 코러게이트판(110)과, 코러게이트판(110)에 고착된 리브부(120)를 포함한다.
이때, 각 수지층(S)의 두께는 0.1 ~ 0.3mm이고 각 탄소섬유층(C)의 두께는 0.4 ~ 0.6mm이다.
사) 표면처리단계(S170)
S170 단계는 도 9에 도시된 바와 같이, 코러게이트판(110) 및 리브부(120)를 수지로 도포된 표면을 압축하여 기포를 제거하고 건조시켜 표면을 처리하는 표면처리단계이다.
즉, 베이스 금형(B) 내에 형성된 코러게이트판(110)의 표면을 골고루 압착하여 기포 또는 공기주머니를 완전히 제거하고 건조 및 표면을 처리하여, 도 10에 도시된 바와 같이, 내화 및 단열 복합소재(composite material)인 판넬의 외관을 형성하여 1차 완성(가완성)을 한다.
이렇게 하므로, 본 발명에서 가) 단계 내지 사) 단계(S110 ~ S170)까지 복합소재(composite material)의 판넬(panel)을 1차 완성(가완성)한 후 설치장소까지 이동하여 후속 단계(공정)를 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 자석형 단열용 판넬(100)은 도 12에 도시된 바와 같이, 코러게이트(corrugate)판(110), 리브부(120), 및 단열핀(130)을 포함한다.
코러게이트(corrugate)판(110)은 수지층(S) 및 탄소섬유층(C)을 교대로 반복하여 적어도 2회 이상 도포 및 적층되므로, 단열뿐만 아니라 내화에도 강한 주름진 판넬을 형성한다.
리브부(120)는 일자형의 사각 플레이트(plate)로, 도 13에 도시된 바와 같이 뼈대와 같이 소정 폭으로 일정한 길이를 가지는 단단한 금속재질의 강체이다.
단열핀(130)은 도 13에 도시된 바와 같이, 리브부(120)에 끼워지는 단면이 'ㄷ'자 형상의 탄성력이 있는 클램프(clamp)부(131)와, 상기 클램프부(131) 중앙에 돌출 형성되는 핀(pin)부(133)를 포함한다.
따라서, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 클램프부(131)는 리브부(120)의 두께보다 작게 벌어져 탄성력으로 상기 리브부(120)을 꽉 죄어 단열핀(130)을 밀착·고정(clamping)하게 한다.
아) 핀고정단계(S180)
S190 단계는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 리브부(120)에 단열핀(130)을 고정하는 핀고정단계이다.
단열핀(130)은 도 13에 도시된 바와 같이, 리브부(120)에 끼워지는 단면이 'ㄷ'자 형상의 탄성력이 있는 클램프(clamp)부(131)와, 상기 클램프부(131) 중앙에 돌출 형성되는 핀(pin)부(133)를 포함한다.
또한, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 클램프부(131)는 리브부(120)의 두께보다 작게 벌어져 탄성력으로 상기 리브부(120)을 꽉 죄어 단열핀(130)을 밀착·고정(clamping)하게 하여 핀고정단계를 수행한다.
이와 같이, 본 발명은 S110 단계(베이스 금형 준비단계)에서 S170 단계(표면처리단계)까지 수행하여 단열용 판넬(panel)을 1차 완성하여 설치장소까지 이동한 후 S180 단계(핀고정단계)를 수행하여 단열핀(140)의 핀부(143)로 단열재(미도시)을 설치할 수 있으므로, 종래 문제점을 해결하면서 보관 및 이동이 편리하고 제조 과정 및 비용을 감소시킬 수 있는 현저한 효과를 발휘할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시 예에 따른 클램프형 단열용 판넬 제조방법(S100)은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 따르면, 베이스 금형을 사용하므로 베이스 금형의 표면 형상을 변경하여 다양한 판넬(panel)을 제작할 수 있고 대량 생산 및 균질한 품질을 확보할 수 있는 이점이 있다.
또한, 베이스 금형을 사용하여 코러게이트판을 형성하므로 기포 제거 압축과정에서 불량을 감소시키고 양질의 제품을 생산할 수 있는 이점이 있다.
또한, 금속표면 리브부에 클램프형 단열핀을 장착하여 단열재를 설치할 수 있으므로, 용접 작업 없이도 단열재를 안전하고 신속하며 간편하게 설치할 수 있는 이점이 있다.
또한, 용접에 의해 단열핀이 고정되는 것이 아니라 물리적인 힘에 의해 리브부에 고정설치되므로, 단열핀을 일렬로 가지런하게 설치할 수 있고 단열핀의 설치작업이 신속하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.
또한, 양면테이프와 같은 이형지를 사용하지 않으므로 일일이 이형지를 떼는 불편함이 없고 인건비가 절감되는 이점이 있다.
또한, 단열재를 고정하는 단열핀, 리브부로 이루어져 있어, 그 구조가 간단하고 이로 인해 유지보수 및 부품관리가 유리한 이점이 있다.
또한, 단열핀을 별도로 분리해서 보관 및 운반할 수 있어 보관 및 운반이 편리하고 경제적인 이점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 자석형 단열용 판넬
110 : 코러게이트판
120 : 리브부
130 : 단열핀

Claims (3)

  1. 단열재가 설치되는 클램프형 단열용 판넬(panel)을 제조하는 클램프형 단열용 판넬 제조방법에 있어서,
    가) 코러게이트(corrugate) 형상의 베이스 금형을 준비하는 단계;
    나) 상기 베이스 금형 내 이물질을 제거하는 단계;
    다) 상기 베이스 금형 표면에 수지(resin)를 도포하여 수지층을 형성하는 도포단계;
    라) 상기 수지층 위에 탄소섬유재(carbon fiber)를 적층하여 탄소섬유층을 형성하는 적층단계;
    마) 상기 탄소섬유층 위에 수지를 도포하여 수지층을 형성하고 상기 수지층 위에 탄소섬유재를 적층하여 탄소섬유층을 형성하며 상기 수지층 및 탄소섬유층을 적어도 1회 이상 차례로 반복하여 코러게이트판을 형성하는 판넬형성단계;
    바) 상기 코러게이트판 위에 리브부를 직교하게 세워 수지(resin)로 적어도 2회 이상 도포하여 고착화하는 리브설치단계;
    사) 상기 코러게이트판 및 리브부를 상기 수지로 도포된 표면을 압축하여 기포를 제거하고 건조시켜 표면을 처리하는 표면처리단계; 및
    아) 상기 리브부에 단열핀을 고정하는 핀고정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램프형 단열용 판넬 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다) 내지 마) 단계에서 각 수지층의 두께는 0.1 ~ 0.3mm이고 각 탄소섬유층의 두께는 0.4 ~ 0.6mm인 것을 특징으로 하는 클램프형 단열용 판넬 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단열핀은 상기 리브부에 끼워지는 단면이 'ㄷ'자 형상의 클램프(clamp)부와, 상기 클램프부 중앙에 돌출 형성되는 핀(pin)부를 포함하고,
    상기 클램프부는 상기 리브부의 두께보다 작게 벌어져 탄성력으로 상기 리브부를 꽉 죄어 밀착·고정(clamping)하는 것을 특징으로 하는 클램프형 단열용 판넬 제조방법.
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