KR20200098138A - 단열재용 외피재 및 이의 제조 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리섬유 직물 및 금속성 박막과 함께 패턴화된 보강사를 인가받아 압착하여 외피재를 출력하는 합지부, 합지부로 유리섬유 직물 및 금속성 박막을 각각 전달하는 공급부, 공급부로부터 합지부로 전달되는 유리섬유 직물 및 금속성 박막 중 적어도 하나에 접착제를 도포하는 접착제 도포부 및 서로 평행하게 배치되어 합지부로 진행하는 2개의 패턴 가이드를 포함하고, 공급부에서 유리섬유 직물 및 금속성 박막을 공급부로 전달하는 동안, 2개의 패턴 가이드에 다수의 보강사를 회전시켜 감아서 패턴화하고, 패턴화된 보강사가 유리섬유 직물 및 금속성 박막의 사이에 배치되도록 합지부로 전달하는 보강사 공급부를 포함하는 단열재용 외피재 및 이의 제조 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

Description

단열재용 외피재 및 이의 제조 장치 및 방법{COVERING MATERIAL FOR THERMAL INSULATOR, MANUFACTURING APPARATUS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 단열재용 외피재 및 이의 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 내구성, 불연성 및 경제성을 갖는 단열재용 외피재 및 이의 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
건축용 단열재는 일반적으로 글라스 울(glass wool), 폴리우레탄 폼(polyurethane foam) 및 폴리에틸렌 폼(polyethylene foam) 등으로 제조되고 있으나, 건축물의 사용 연한이 기존에 비해 크게 증가되었을 뿐만 아니라 에너지 효율성에 대한 관심이 높아짐에 따라 더욱 우수한 내구성과 성능의 단열재가 요구되고 있다.
단열 성능을 향상시키는 가장 단순한 방법은 단열재의 두께를 점차 증가시키는 것이지만, 이는 공간 효율성을 저해하는 요소일 뿐만 아니라, 증가된 부피와 무게로 인한 문제를 야기한다. 이에 열반사 효율이 높은 외피재를 단열재의 외측면에 부탁하여 사용하여 단열재의 단열 성능은 향상시키면서 두께는 유지할 수 있도록 하고 있다.
그리고 최근 단열재의 수요가 증가함에 따라 고속 생산의 필요성이 대두되었다. 일반적으로 외피재는 열반사 효율을 위한 얇은 금속과 종이 또는 금속과 플라스틱 필름으로 구성된 박막으로 형성된다. 그러나 금속성 박막, 종이 또는 필름 등과 같이 인장력이 낮은 물질로만 구성된 기존의 외피재는 제조 공정 중 손상되는 경우가 빈번하게 발생한다.
그리고 현대 건축물의 사용 연한이 기존에 비해 크게 증가됨에 따라 단열재 또한 습도, 온도 변화 등에도 장기간 이용될 수 있는 내구성이 요구된다. 외피재는 단열재의 성능 및 단점을 보완하는 역할을 수행하므로, 외피재의 손상은 단열재의 성능 저하로 이어진다. 따라서 외피재 단독으로도 충분한 내구성을 갖추어야 한다.
또한 최근 건축물의 화재 안전성을 위해 단열재의 난연성 기준이 강화되고 있으며, 이에 단열재의 외피재에 불연성이 요구되고 있다. 특히 단열재가 완벽한 난연성을 갖지 않는 경우에도 외피재가 불연성인 경우에 부족한 단열재의 난연성을 보완할 수 있으므로 외피재의 불연성은 매우 중요하다. 이와 함께 외피재의 경제성 또한 중요한 이슈이다.
상기한 요구 사항들을 만족시키기 위해 최근 외피재는 단열재의 단열 성능을 향상시키기 위한 알루미늄 등의 금속성의 박막과 함께 유리섬유 직물을 합지하여 사용하고 있다.
유리섬유 직물은 불연성의 광물 섬유로서 다른 광물 섬유에 비해 상대적으로 저렴하고, 외부 환경에 의한 수축 및 팽창이 적으며, 인장력와 충격에 강하다는 장점이 있다. 특히 외피재로 사용되는 유리섬유 직물은 저밀도 평직(low density plain weave) 직물이다. 평직은 가장 일반적인 조직으로 경사와 위사가 본씩 교차하는 조직 구조를 가진다. 유리섬유 직물은 밀도, 조직의 형태 및 사용되는 실 등에 따라 10배 이상의 비용차가 발생될 수 있으며, 저밀도 평직 직물은 가장 저비용으로 널리 이용되고 있어 공급이 원활하면서도 유리섬유 직물의 기본적인 성능을 갖추고 있다는 장점이 있다.
다만 유리섬유 직물은 칼이나 가위 등을 이용한 절단이 용이하지 않고, 흐느적거림으로 인해 가공성이 좋지 않을 뿐만 아니라 취급이 어렵다는 단점이 있으며, 특히 저밀도 평직 직물은 이러한 단점이 더욱 두드러진다. 또한 평직은 탈포(defoamation)되기 쉽다는 특징이 있고, 저밀도 평직의 경우 탈포가 더욱 심각하다는 한계가 있다.
따라서 저비용으로 내구성, 불연성을 갖는 단열재용 외피재를 제조할 수 있는 제조 장치 및 제조 방법이 요구되고 있다.
한국 공개 특허 제 10-2018-0129139호 (2018.12.05 공개)
본 발명의 목적은 저비용, 내구성, 불연성을 갖는 단열재용 외피재 및 이의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 금속성 박막과 유리섬유 직물을 합지하여 외피재 제조 시에 실 형상의 보강체를 기지정된 패턴으로 패턴화하여 함께 삽입하여 유리섬유 직물의 흐느적거림과 탈포 문제를 개선할 수 있는 단열제용 외피재 및 이의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 외피재의 제조 장치는 유리섬유 직물 및 금속성 박막과 함께 패턴화된 보강사를 인가받아 압착하여 외피재를 출력하는 합지부; 상기 합지부로 상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막을 각각 전달하는 공급부; 상기 공급부로부터 상기 합지부로 전달되는 상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막 중 적어도 하나에 접착제를 도포하는 접착제 도포부; 및 서로 평행하게 배치되어 상기 합지부로 진행하는 2개의 패턴 가이드를 포함하고, 상기 공급부에서 상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막을 상기 공급부로 전달하는 동안, 상기 2개의 패턴 가이드에 다수의 보강사를 회전시켜 감아서 패턴화하고, 상기 패턴화된 보강사가 유리섬유 직물 및 금속성 박막의 사이에 배치되도록 상기 합지부로 전달하는 보강사 공급부; 를 포함한다.
상기 보강사 공급부는 각각 보강사가 권취된 다수의 실타래; 및 환형으로 형성되어 상기 2개의 패턴 가이드가 내부로 통과하며, 서로 평행하게 배치되어 상기 다수의 실타래가 균등 간격으로 장착되고, 상기 2개의 패턴 가이드가 상기 합지부로 진행하는 동안 회전하여 상기 다수의 보강사를 상기 2개의 패턴 가이드에 감아 패턴화된 보강사를 형성하는 2개의 회전 실타래 틀; 을 더 포함할 수 있다.
상기 보강사 공급부는 상기 2개의 회전 실타래 틀 중 합지부 방향에 배치된 회전 실타래 틀에 상기 다수의 실타래에 권취된 상기 보강사가 상기 2개의 패턴 가이드로 토출되는 다수의 보강사 전달 홀이 형성되어 상기 2개의 패턴 가이드에 마름모 형태로 패턴화된 보강사를 형성하며, 상기 회전 실타래 틀의 회전 속도를 조절하여, 상기 패턴화된 보강사의 마름모 형태의 밀도를 조절할 수 있다.
상기 보강사 공급부는 상기 보강사를 상기 2개의 패턴 가이드의 진행 방향과 동일 방향 및 수직 방향 중 적어도 하나의 방향으로 전달하여 추가 패턴을 형성하는 선형 보강사 제공부; 를 더 포함할 수 있다.
상기 2개의 패턴 가이드 각각은 상기 보강사가 미끄러지지 않도록 다수의 홈이 형성되거나, 논슬립 패블릭 재질로 감싸질 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 외피재의 제조 방법은 유리섬유 직물 및 금속성 박막을 전달하는 단계; 상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막 중 적어도 하나에 접착제를 도포하는 단계; 서로 평행하게 배치된 2개의 패턴 가이드에 다수의 보강사를 회전시켜 패턴화하는 단계; 및 상기 2개의 패턴 가이드의 진행에 따라 전달된 상기 패턴화된 보강사를 상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막의 사이에 배치하고, 상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막과 함께 압착하여 외피재를 출력하는 단계; 를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 단열재용 외피재 및 이의 제조 장치 및 방법은 금속성 박막과 유리섬유 직물을 합지하여 제조되는 외피재의 제조 시에 보강사를 기지정된 패턴으로 패턴화하여 함께 합지함으로써, 저비용으로 유리섬유 직물의 흐느적거림과 탈포 문제를 개선할 수 있다. 또한 외피재의 용도에 따라 보강사를 다양한 패턴으로 실시간 패턴화 할 수 있도록 하여 보강 강도를 조절할 수 있다.
도1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 외피재 제조 장치의 사시도를 나타낸다.
도2 는 본 실시예에 따른 외피재 제조 장치가 유리섬유 직물에 보강사를 합지하는 방식의 일예를 나타낸다.
도3 은 속도에 따른 보강사의 패턴 변화의 일예를 나타낸다.
도4 는 유리섬유 직물에 합지된 보강사의 다른 패턴의 일예를 나타낸다.
도5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 외피재의 분해 사시도를 나타낸다.
도6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 외피재의 단면도를 나타낸다.
도7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 외피재 제조 방법을 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 외피재 제조 장치의 사시도를 나타낸다.
도1 을 참조하면, 본 실시에에 따른 외피재 제조 장치는 제1 공급부(100), 제2 공급부(200), 보강사 공급부(300), 합지부(400) 및 접착제 도포부(500)를 포함하여 구성된다.
제1 및 제2 공급부(100, 200)는 보강사 공급부(300)의 상부 및 하부에 각각 배치되어 각각 금속성 박막 및 유리섬유 직물을 합지부(400)로 공급한다. 도1 에서는 일예로서 제1 및 제2 공급부(100, 200)가 보강사 공급부(300)의 상부 및 하부에 배치되어 동일한 방향에서 금속성 박막 및 유리섬유 직물을 합지부(400)로 공급하는 것으로 도시하였으나, 경우에 따라서 제1 및 제2 공급부(100, 200)는 서로 다른 방향에서 금속성 박막 및 유리섬유 직물을 공급하도록 위치가 조절될 수도 있다.
만일 제1 공급부(100)가 금속성 박막을 공급하면 제2 공급부(200)는 유리섬유 직물을 공급하며, 제1 공급부(100)가 유리섬유 직물을 공급하면 제2 공급부(200)는 금속성 박막을 합지부(400)로 공급할 수 있다. 이하에서는 제1 공급부(100)가 유리섬유 직물(10)을 공급하고, 제2 공급부(200)가 금속성 박막(20)을 공급하는 것으로 가정하여 설명한다.
제1 공급부(100)는 적어도 하나의 제1 공급 롤러(110)를 포함하여, 유리섬유 직물(10)을 균일한 속도로 합지부(400)로 공급한다. 마찬가지로 제2 공급부(200)는 적어도 하나의 제2 공급 롤러(210)를 포함하여, 금속성 박막(20)을 균일한 속도로 합지부(400)로 공급한다.
보강사 공급부(300)는 제1 및 제2 공급부(100, 200)가 합지부(400)로 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20)을 공급하는 동안 보강사를 기지정된 패턴으로 실시간 형성하여 합지부(400)로 공급한다.
보강사 공급부(300)는 2개의 회전 실타래 틀(311, 312)과 다수의 실타래(320) 및 2개의 패턴 가이드(331, 332)을 포함한다.
2개의 회전 실타래 틀(311, 312)은 환형으로 형성되어 합지부(400) 방향으로 연장되는 2개의 패턴 가이드(331, 332)와 수직 방향으로 서로 기지정된 간격으로 이격되어 평행하게 배치된다. 그리고 기지정된 방향으로 회전할 수 있다. 이때 2개의 회전 실타래 틀(311, 312)이 회전하는 속도는 조절될 수 있다.
다수의 실타래(320)는 각각 보강사(321)가 권취되고, 2개의 회전 실타래 틀(311, 312) 사이에 균등한 간격으로 장착된다. 2개의 회전 실타래 틀(311, 312) 중 합지부(400) 방향에 배치된 회전 실타래 틀(311)에는 다수의 실타래(320)가 장착된 위치 각각에 대응하여 보강사 전달 홀(313)이 형성된다. 그리고 다수의 실타래(320) 각각에 권취된 보강사(321)는 보강사 전달 홀(313)을 통해 2개의 패턴 가이드(331, 332)로 전달된다.
여기서 보강사(30)는 난연성이 우수한 유리실이나, 저밀도로 높은 인장력을 갖는 합연사 등으로 형성될 수 있다.
2개의 패턴 가이드(331, 332)는 서로 평행하게 배치되고, 환형의 회전 실타래 틀(311, 312)을 관통하여 합지부(400)의 2개의 압착 롤러(410, 420) 사이로 삽입되도록 연장된다.
2개의 회전 실타래 틀(311, 312)이 회전하고, 2개의 패턴 가이드(331, 332)가 합지부(400) 방향으로 진행됨에 따라 회전 실타래 틀(311)의 보강사 전달 홀(313)을 통해 토출되는 보강사(321)는 평행하게 배치된 2개의 패턴 가이드(331, 332)에 걸려 패턴을 갖고 배열된다. 즉 보강사(321)는 2개의 패턴 가이드(331, 332) 사이의 상측에서 제1 사선 방향 패턴으로 배열되고, 하측에서 제2 사선 방향 패턴으로 배열된다. 따라서 2개의 패턴 가이드(331, 332)의 상측 또는 하측에서 볼 때, 보강사(30)는 마름모 패턴으로 배열된다.
여기서 2개의 패턴 가이드(331, 332)에는 보강사 전달 홀(313)에서 토출된 보강사(321)가 미끄러지 않고 안정적으로 걸쳐질 수 있도록 다수의 홈이 형성될 수 있다. 또는 2개의 패턴 가이드(331, 332)의 외부를 논슬립 패브릭(non-slip fabric) 재질로 감쌀 수도 있다.
이때 2개의 회전 실타래 틀(311, 312)의 회전 속도나 2개의 패턴 가이드(331, 332)의 진행 속도에 따라 마름모 모양은 조절될 수 있다.
합지부(400)는 상부 압착 롤러(410) 및 하부 압착 롤러(420)를 포함하여, 상부 압착 롤러(410) 및 하부 압착 롤러(420) 사이로 공급된 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20) 및 패턴화된 보강사(30)에 압력을 가하여 합지하여 외피재(40)를 출력한다. 이때 상부 압착 롤러(410) 및 하부 압착 롤러(420)의 회전 속도에 따라 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20) 및 패턴화된 보강사(30)의 공급 속도가 가변될 수 있으며, 이 경우, 패턴화된 보강사(30)의 마름모 형상 패턴이 가변될 수 있다. 다만 상기한 바와 같이, 저밀도 평직 유리섬유 직물(10)의 경우, 인장력에 의해 탈포가 발생될 수 있고, 금속성 박막(20) 또한 인장력에 취약하여 파손의 우려가 있으므로, 상부 압착 롤러(410) 및 하부 압착 롤러(420)는 기지정된 균일한 속도로 회전되도록 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 접착제 도포부(500)는 합지부(400)로 공급되는 유리섬유 직물(10) 또는 금속성 박막(20) 중 적어도 하나에 접착제를 도포하여, 합지부(400)로 공급된 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20) 및 패턴화된 보강사(30)가 접착되어 합지 되도록 한다. 도1 에서는 일예로 접착제 도포부(500)가 제2 공급부(200)에서 금속성 박막(20)을 합지부(400)로 공급하는 경로 상에 배치되어 금속성 박막(20)에 접착제를 도포하는 것으로 도시하였으나, 접착제 도포부(500)는 제1 공급부가 유리섬유 직물(10)을 합지부(400)로 공급하는 경로 상에 배치될 수도 있다.
도1 에 도시된 본 실시예의 외피재 제조 장치의 동작을 살펴보면, 합지부(400)의 상부 압착 롤러(410) 및 하부 압착 롤러(420)의 회전에 따라 제1 및 제2 공급부(100, 200)가 각각 적어도 하나의 제1 공급 롤러(110) 및 적어도 하나의 제2 공급 롤러(120)에 따라 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20)을 합지부(400)로 제공한다. 즉 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20)이 상부 압착 롤러(410) 및 하부 압착 롤러(420) 사이로 공급된다.
이때 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20) 중 적어도 하나에는 접착제 도포부(500)에 의해 접착제가 도포된 상태로 공급된다.
이와 동시에 보강사 공급부(300)의 2개의 패턴 가이드(331, 332)가 합지부(400) 방향으로 진행하며, 2개의 패턴 가이드(331, 332)가 합지부(400) 방향으로 진행하는 동안, 회전 실타래 틀(311, 312)이 2개의 패턴 가이드(331, 332)의 진행 방향과 수직으로 기지정된 방향으로 회전하고, 회전 실타래 틀(311, 312)에 장착된 다수의 실타래(320)에 권취된 보강사(321)는 회전 실타래 틀(311)에 형성된 보강사 전달 홀(313)을 통해 2개의 패턴 가이드(331, 332)로 전달 된다.
보강사 전달 홀(313)을 통해 2개의 패턴 가이드(331, 332)로 전달된 보강사(321)는 2개의 패턴 가이드(331, 332)에 걸쳐져, 2개의 패턴 가이드(331, 332) 사이의 상측과 하측으로 기지정된 패턴을 형성한다. 그리고 패턴화된 보강사(30)는 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20)과 함께 합지부(400)로 전달되고, 합지부(400)의 상부 압착 롤러(410) 및 하부 압착 롤러(420)에 의해 압력이 인가되어 형성된 패턴을 유지한 상태로 유리섬유 직물(10) 및 금속성 박막(20)과 접착되어 합지된다. 이때 패턴화된 보강사(30)는 유리섬유 직물(10) 및 금속성 박막(20) 사이에 배치된다.
한편, 도시하지 않았으나 외피재 제조 장치는 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20) 및 패턴화된 보강사(30)가 합지되어 외피재(40)가 형성되면, 2개의 패턴 가이드(331, 332)로부터 보강사(30)를 절단하기 위한 절단부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한 형성된 외피재(40)를 권취하기 위한 권취부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도1 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 외피재 제조 장치는 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20)의 사이에 보강사(30)를 기지정된 패턴을 갖도록 패턴화하여 함께 삽입하여 외피재(40)를 제조함으로써, 외피재(40)의 내구성을 향상시키고 취급 편의성을 향상시킨다. 특히 취급이 어려운 패턴화된 보강사(30)를 이용하지 않고, 실 형태의 통상의 보강사(30)를 외피재(40)를 제조 시에 직접 패턴화하여 삽입함으로써 제조 비용을 저감시킬 수 있으며, 생산성을 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 패턴 형상을 조절할 수 있어 사용자의 요구에 적합한 외피재(40)를 자유롭게 제조할 수 있다.
도2 는 본 실시예에 따른 외피재 제조 장치가 유리섬유 직물에 보강사를 합지하는 방식의 일예를 나타낸다.
도2 에서 (a)는 저밀도 평직으로 형성된 유리섬유 직물(10)을 나타내고, (b)는 본 실시예의 외피재 제조 장치의 보강사 공급부(300)가 실시간으로 패턴화한 보강사(30)의 일예를 나타낸다.
(a)에 도시된 바와 같이, 수직방향의 저밀도 평직으로 형성된 유리섬유 직물(10)의 경우, 가로 및 세로 방향의 인장력이 인가되는 경우에도 탈포가 발생될 수 있으나, 사선 방향의 인장력이 인가되는 경우, 탈포가 더욱 용이하게 발생될 수 있다. 이에 보강사(30)를 (b)에 도시된 바와 같이 마름모 형상의 패턴으로 형성하여 (c)에 도시된 바와 같이 유리섬유 직물(10)과 결합하는 경우, 유리섬유 직물(10)은 사선 방향의 인장력에도 충분한 내구성을 가질 수 있다.
또한 보강사(30)가 유리섬유 직물(10)과 접착됨에 따라 유리섬유 직물(10)의 흐느적거리는 특성을 개성하여, 외피재(40)를 사용하는 사용자의 취급 편의성을 향상시킬 수 있다.
도3 은 속도에 따른 보강사의 패턴 변화의 일예를 나타낸다.
도1 및 도2 에서는 보강사(30)가 단순히 마름모 형상으로 패턴화되어 외피재에 삽입되는 것으로 설명하였다. 그러나 외피재(40)의 용도나 유리섬유 직물(10)의 밀도 등에 따라 보강사(30)의 마름모 형상 패턴은 다양하게 조절될 수 있다.
도3 에서 (a)와 (b)는 모두 보강사(30)가 마름모 패턴으로 형성되었음을 알 수 있다. 그러나 (a)에 도시된 보강사(30)의 비해 (b)에 도시된 보강사(30)의 패턴이 더욱 고밀도로 형성된다. 따라서 유리섬유 직물(10)의 밀도가 낮거나, 외피재에 높은 내구성이 요구되는 경우에는 (b)에 도시된 바와 같이 보강사(30)의 패턴을 고밀도로 형성하는 것이 바람직하다.
다만 (b)에 도시된 바와 같이, 고밀도의 마름모 패턴을 형성하기 위해서는 회전 실타래 틀(311, 312)의 회전 속도를 증가시키거나, 2개의 패턴 가이드(331, 332)의 진행 속도, 즉 합지부(400)의 2개의 압착 롤러(410, 420)의 회전 속도를 감소시켜야 한다.
그러나 2개의 압착 롤러(410, 420)의 회전 속도 감소는 곧 외피재(40)의 생산성의 저하를 의미한다. 따라서 외피재(40)에 대해 높은 생산성이 요구되는 경우에는 (a)와 같이 보강사(30)를 저밀도로 형성하고, 높은 내구성이 요구되는 경우에는 (b)와 같이 보강사(30)를 고밀도로 형성하는 것이 바람직하다.
다만 보강사(30)의 패턴을 다양하게 조절하기 위해서는 2개의 패턴 가이드(331, 332)에 보강사(30)가 걸쳐지는 위치가 고정된 홈이 형성되는 것보다 논슬립 패브릭(non-slip fabric) 재질로 감싸는 것이 효율적이다.
도4 는 유리섬유 직물에 합지된 보강사의 다른 패턴의 일예를 나타낸다.
도2 및 도3 에서는 보강사(30)가 마름모 패턴으로 형성된 경우만을 도시하였다. 그러나 저밀도 평직으로 형성된 유리섬유 직물(10)은 비록 사선 방향의 인장력에 비해서는 양호할지라도 수직 또는 수평 방향의 인장력에 대해서도 탈포가 발생될 수 있다는 문제가 있다. 이에 도3 에서는 마름모 패턴과 별도의 가로 방향의 다수의 추가 보강사를 패턴화하여 배열함으로써, 외피재가 가로 방향의 인장력에 대해서도 높은 내구성을 가질 수 있도록 한다.
이를 위해 본 실시예에 따른 외피재 제조 장치에서 보강사 공급부(300)는 마름모 형상으로 패턴화되는 보강사(321)에 추가적인 패턴을 형성하기 위한 선형 보강사 제공부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 여기서 선형 보강사 제공부는 제1 및 제2 공급부(100, 200)와 유사하게 적어도 하나의 공급 롤러를 포함하여, 추가 보강사를 2개의 패턴 가이드(331, 332)에 의해 패턴화된 보강사(30)와 함께 합지부(400)로 공급할 수 있다.
도5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 외피재의 분해 사시도를 나타내고, 도6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 외피재의 단면도를 나타낸다.
도5 및 도6 을 참조하면, 본 실시예에 따른 외피재 제조 장치에 의해 제조된 외피재(40)는 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20)의 사이에 마름모 패턴으로 패턴화된 보강사(30)가 삽입되고, 도포된 접착제(41)에 의해 접착되어 합지됨으로써, 외피재(40)로 제조된다. 이때, 도3 에 도시된 바와 같이, 보강사(30)의 마름모 패턴의 밀도가 가변될 수 있을 뿐만 아니라, 도4 에 도시된 바와 같이, 가로 또는 세로 방향의 추가 보강사가 더 배치 될 수 있다. 따라서 외피재의 용도에 따라 다양한 내구성과 취급 편의성을 갖는 단열용 외피재(40)로 제조될 수 있다.
도7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 외피재 제조 방법을 나타낸다.
도1 을 참조하여, 도7 의 외피재 제조 방법을 설명하면 우선 제1 및 제2 공급부(100, 200)가 각각 유리섬유 직물(10) 및 금속성 박막(20)을 합지부(400)로 공급한다(S10). 이때 유리섬유 직물(10)은 제1 공급부(100)의 적어도 하나의 제1 공급 롤러(110)에 의해 가이드되어 합지부(400)로 공급되고, 금속성 박막(20)은 제2 공급부(200)의 적어도 하나의 제1 공급 롤러(210)에 의해 가이드되어 합지부(400)로 공급된다.
유리섬유 직물(10) 및 금속성 박막(20)이 합지부(400)로 공급되는 동안, 접착제 도포부(500)는 유리섬유 직물(10) 또는 금속성 박막(20) 중 적어도 하나에 접착제를 도포한다(S20).
이와 함께 유리섬유 직물(10) 및 금속성 박막(20)이 합지부(400)로 공급되는 동안, 보강사 공급부(300)는 보강사(321)를 기지정된 마름모 패턴으로 패턴화하여 패턴화된 보강사(30)를 형성하고, 마름모 패턴으로 패턴화된 보강사(30)가 유리섬유 직물(10) 및 금속성 박막(20)의 사이에 배치되도록 합지부(400)로 공급한다(S30).
이때 보강사 공급부(300)는 회전 실타래 틀(311, 312) 내부를 지나 평행하게 연장되도록 배치된 2개의 패턴 가이드(331, 332)를 합지부(400)로 진행하도록 하고 회전 실타래 틀(311, 312)을 회전시킴으로써, 회전 실타래 틀(311, 312)에 장착된 다수의 실타래(320)로부터 토출된 보강사(321)가 합지부(400)로 진행하는 2개의 패턴 가이드(331, 332) 외측에 걸쳐지도록 함으로써, 보강사(321)가 기지정된 밀도의 마름모 패턴을 형성하도록 한다.
또한 보강사 공급부(300)는 회전 실타래 틀(311, 312)의 회전 속도를 조절함으로써, 외피재(40)의 내부에 삽입되는 마름모 패턴 보강사(30)의 밀도를 조절할 수 있다. 경우에 따라서 보강사 공급부(300)는 2개의 패턴 가이드(331, 332)의 진행 방향과 나란하게 또는 수직 방향의 보강사를 추가로 공급할 수도 있다. 즉 마름모 형상으로 패턴화된 보강사(30)에 가로 및 세로 방향으로 추가 보상가를 배치할 수도 있다.
그리고 합지부(400)는 공급된 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20) 및 패턴화된 보강사(30)를 상부 압착 롤러(410) 및 하부 압착 롤러(420) 사이로 인가받아 압착한다. 이때, 보강사(30)는 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20) 사이에 삽입되며, 접착제 도포부(500)에서 도포된 접착제(41)에 의해 유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20) 및 패턴화된 보강사(30)가 접착된다.
유리섬유 직물(10)과 금속성 박막(20) 및 패턴화된 보강사(30)가 접착되어 외피재(40)를 형성하면, 2개의 패턴 가이드(331, 332)에 걸쳐진 보강사(30)를 커팅하여 외피재(40) 양측으로 돌출된 보강사를 제거한다(S50). 그리고 제조된 외피재(40)를 건조 및 권취한다(S60).
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 유리섬유 직물 20: 금속성 박막
30: 패턴 보강사 40: 외피재
100: 제1 공급부 200: 제2 공급부
300: 보강사 공급부 400: 합지부
500: 접착제 도포부 110: 제1 공급 롤러
210: 제2 공급 롤러 311, 312: 회전 실타래 틀
320: 실타래 321: 보강사
331, 332: 패턴 가이드 410: 상부 압착 롤러
420: 하부 압착 롤러

Claims (10)

  1. 유리섬유 직물 및 금속성 박막과 함께 패턴화된 보강사를 인가받아 압착하여 외피재를 출력하는 합지부;
    상기 합지부로 상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막을 각각 전달하는 공급부;
    상기 공급부로부터 상기 합지부로 전달되는 상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막 중 적어도 하나에 접착제를 도포하는 접착제 도포부; 및
    서로 평행하게 배치되어 상기 합지부로 진행하는 2개의 패턴 가이드를 포함하고, 상기 공급부에서 상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막을 상기 공급부로 전달하는 동안, 상기 2개의 패턴 가이드에 다수의 보강사를 회전시켜 감아서 패턴화하고, 상기 패턴화된 보강사가 유리섬유 직물 및 금속성 박막의 사이에 배치되도록 상기 합지부로 전달하는 보강사 공급부; 를 포함하는 단열재용 외피재 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 보강사 공급부는
    각각 보강사가 권취된 다수의 실타래; 및
    환형으로 형성되어 상기 2개의 패턴 가이드가 내부로 통과하며, 서로 평행하게 배치되어 상기 다수의 실타래가 균등 간격으로 장착되고, 상기 2개의 패턴 가이드가 상기 합지부로 진행하는 동안 회전하여 상기 다수의 보강사를 상기 2개의 패턴 가이드에 감아 패턴화된 보강사를 형성하는 2개의 회전 실타래 틀; 을 더 포함하는 단열재용 외피재 제조 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 보강사 공급부는
    상기 2개의 회전 실타래 틀 중 합지부 방향에 배치된 회전 실타래 틀에 상기 다수의 실타래에 권취된 상기 보강사가 상기 2개의 패턴 가이드로 토출되는 다수의 보강사 전달 홀이 형성되어 상기 2개의 패턴 가이드에 마름모 형태로 패턴화된 보강사를 형성하며, 상기 회전 실타래 틀의 회전 속도를 조절하여, 상기 패턴화된 보강사의 마름모 형태의 밀도를 조절하는 단열재용 외피재 제조 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 보강사 공급부는
    상기 보강사를 상기 2개의 패턴 가이드의 진행 방향과 동일 방향 및 수직 방향 중 적어도 하나의 방향으로 전달하여 추가 패턴을 형성하는 선형 보강사 제공부; 를 더 포함하는 단열재용 외피재 제조 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 2개의 패턴 가이드 각각은
    상기 보강사가 미끄러지지 않도록 다수의 홈이 형성되거나, 논슬립 패블릭 재질로 감싸지는 단열재용 외피재 제조 장치.
  6. 유리섬유 직물 및 금속성 박막을 전달하는 단계;
    상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막 중 적어도 하나에 접착제를 도포하는 단계;
    서로 평행하게 배치된 2개의 패턴 가이드에 다수의 보강사를 회전시켜 패턴화하는 단계; 및
    상기 2개의 패턴 가이드의 진행에 따라 전달된 상기 패턴화된 보강사를 상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막의 사이에 배치하고, 상기 유리섬유 직물 및 상기 금속성 박막과 함께 압착하여 외피재를 출력하는 단계; 를 포함하는 단열재용 외피재 제조 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 패턴화하는 단계는
    상기 2개의 패턴 가이드가 진행되는 동안 상기 2개의 패턴 가이드의 외곽에서 원형으로 상기 다수의 보강사를 회전시켜 마름모 형태로 패턴화된 보강사를 형성하는 단열재용 외피재 제조 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 패턴화하는 단계는
    상기 다수의 보강사의 회전 속도를 조절하여, 상기 패턴화된 보강사의 마름모 형태의 밀도를 조절하는 단계; 를 더 포함하는 단열재용 외피재 제조 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 패턴화하는 단계는
    상기 보강사를 상기 2개의 패턴 가이드의 진행 방향과 동일 방향 및 수직 방향 중 적어도 하나의 방향으로 전달하여 추가 패턴을 형성하는 단계; 를 더 포함하는 단열재용 외피재 제조 방법.
  10. 제6 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 단열재용 외피재 제조 방법에 따라 제조된 단열재용 외피재.
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