KR20210100763A - apparatus and method for manufacturing insulation panel of low-emissivity using press type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프레스 방식을 이용한 저방사 단열재 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 진공에 의한 단열 및 방음효과를 가지는 하니콤형태의 단열재 및 이를 제조하기 위한 제조장치와 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for manufacturing a low-emissivity insulating material using a press method, and more particularly, to a honeycomb type insulating material having thermal and sound insulation effects by vacuum, and a manufacturing apparatus and method for manufacturing the same.
에너지 절감을 위하여 건물 외벽의 단열은 필수적 사항으로 인식되고 있다. 건물의 냉난방에 소요되는 에너지는 건물 외벽 및 창호의 단열을 통해서 전체 에너지의 50% 이상을 절약할 수 있다는 보고가 있다. 그러므로 건물 외벽 단열재는 그만큼 중요시 여겨지고 있다.Insulation of exterior walls of buildings is recognized as essential for energy saving. There is a report that the energy required for heating and cooling of a building can save more than 50% of the total energy through insulation of the building exterior walls and windows. Therefore, the insulation of the exterior wall of the building is considered as important.
기존의 건물 외벽 단열재로 쓰이는 재료는 폴리우레탄 폼의 발포제인 CFC, 스티로폼, 유리섬유(glass wool) 등이 있으며, 이보다 더욱 단열성능이 뛰어난 것으로서 진공단열패널(VIP, Vacuum Insulation Panel)과 에어로겔(Aerogel)이 제시되고 있다. 유리섬유를 심재로 채운 진공단열패널의 단열성능은 유리섬유의 16배 이상, 폴리우레탄 폼이나 스티로폼 보다 단열성능이 월등히 뛰어난 것으로 평가받고 있다. 일반적인 진공단열패널의 구조는 내부의 진공도를 유지하기 위한 차폐재로서 강성이 높은 합성수지나 금속으로 된 케이싱과 그 내부에 충전되는 심재로 구성되며, 케이싱 내부는 진공이 유지되도록 하는 구조를 가진다. 심재로는 유기질 또는 무기질의 분말 또는 섬유가 이용되기도 하고 고분자 수지류가 이용되기도 하였다. 그러나 이들은 환경문제 및 장기간 사용시 단열성능이 저하되는 단점이 있다.Existing materials used as exterior wall insulation materials for polyurethane foam include CFC, Styrofoam, and glass wool, which are foaming agents for polyurethane foam. ) is presented. The insulation performance of the vacuum insulation panel filled with glass fiber as a core material is 16 times higher than that of glass fiber, and it is evaluated to be far superior in insulation performance than polyurethane foam or Styrofoam. The structure of a general vacuum insulation panel is a shielding material for maintaining the internal vacuum level, and is composed of a casing made of high rigidity synthetic resin or metal and a core material filled therein, and the inside of the casing has a structure to maintain a vacuum. As the core material, organic or inorganic powders or fibers were used, and polymer resins were also used. However, they have disadvantages in that the thermal insulation performance is deteriorated in case of environmental problems and long-term use.
진공단열패널의 장점은 단열효과가 높고 및 내화성과 내열성이 우수하고 방음기능도 우수하다는 것이다. 그러나 가격이 비싸고 높은 강성을 유지해야 하므로 무게가 증가하도, 패널의 규격도 제한적이며, 부분적인 손상(예를 들어 진공 파괴)에 의해 단열기능이 완전히 없어지는 문제점 등이 있다.The advantages of the vacuum insulation panel are that the insulation effect is high, the fire resistance and heat resistance are excellent, and the sound insulation function is excellent. However, since the price is high and high rigidity has to be maintained, even if the weight increases, the size of the panel is limited, and there is a problem in that the insulation function is completely lost due to partial damage (eg vacuum breakdown).
위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은 프레스 방식을 이용한 생산방식으로 두께가 일정하지 않고 찌그러지는 현상을 방지하여 모양 및 두께가 일정하여 단열효과가 우수하며, 제조비용이 과다하게 소요되지 않는 저방사 단열재, 그 제조장치 및 방법을 제공한다.The purpose of the present invention for the above problems is to prevent the phenomenon of non-uniform thickness and distortion in a production method using a press method, so that the shape and thickness are constant, so that the heat insulation effect is excellent, and the manufacturing cost is not excessively low. A heat insulating material, an apparatus for manufacturing the same, and a method are provided.
위와 같은 목적은, 상판, 하판, 상기 상판과 하판 사이에 고정 설치되는 하니콤보드를 포함하며, 내부공간이 진공으로 유지되는 하니콤 형태의 저방사 단열재를 제조하기 위한 장치로서;The above object includes an upper plate, a lower plate, a honeycomb board fixedly installed between the upper plate and the lower plate, and an apparatus for manufacturing a honeycomb-type low-emission insulator in which an internal space is maintained in a vacuum;
하부덮개 및 상하로 기동하는 상부덮개로 구성되어 기밀을 유지할 수 있는 밀폐된 작업공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되는 것으로서 상하로 기동하면서 상기 챔버 내부에 놓인 상판, 하판 및 하니콤보드를 열을 가하면서 가압하는 핫프레스기구; 상기 챔버 내부의 공기를 빼내어 진공을 형성하기 위한 것으로서, 상기 하부덮개 또는 상부덮개에 연결되는 진공펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 단열재에 의해 달성된다.a chamber comprising a lower cover and an upper cover moving up and down to form a closed working space capable of maintaining airtightness; a hot press mechanism installed inside the chamber and pressing while applying heat to the upper and lower plates and the honeycomb board placed in the chamber while moving up and down; It is achieved by a low-radiation heat insulating material comprising a; vacuum pump connected to the lower cover or the upper cover to form a vacuum by removing the air inside the chamber.
본 발명의 다른 목적은, 하니콤 형태로 된 저방사 단열재의 제조방법에 있어서; 상면에 접착층이 형성된 하판 위에 하니콤보드를 올려놓고, 그 위에 군데군데 이격부재를 올려놓고, 그 위에 하면에 접차층이 형성된 상판을 올려놓음으로써 적층체를 형성하는 제1단계; 진공챔버 내부에 상기 적층체를 설치하는 제2단계; 상기 진공챔버 내부의 공기를 빼냄으로써 진공화하는 제3단계; 상기 상판과 하판을 가압하여 상판, 하니콤보드 및 하판이 접착 고정되도록 하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하니콤형태의 저방사 단열재 제조방법에 의해 달성된다. 본 발명의 특징에 의하면, 상기 접착층은 접착제가 함침된 시트 형태로 되어 있을 수 있다. 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제4단계는 압력과 함께 열을 가하는 것일 수 있다.Another object of the present invention, in the manufacturing method of the low-emission heat insulating material in the form of a honeycomb; A first step of forming a laminate by placing a honeycomb board on a lower plate having an adhesive layer formed on the upper surface, placing spacers here and there, and placing an upper plate having a bonding layer formed thereon on the lower surface; a second step of installing the laminate in a vacuum chamber; a third step of evacuating the vacuum chamber by evacuating air; A fourth step of pressing the upper plate and the lower plate so that the upper plate, the honeycomb board and the lower plate are adhesively fixed. According to a feature of the present invention, the adhesive layer may be in the form of a sheet impregnated with an adhesive. According to another feature of the present invention, the fourth step may be to apply heat together with pressure.
본 발명에 따르면, 프레스 방식을 이용한 생산방식으로 두께가 일정하지 않고 찌그러지는 현상을 방지하여 모양 및 두께가 일정하여 단열효과가 우수한 효과를 갖는다.According to the present invention, a production method using a press method prevents a phenomenon in which the thickness is not constant and is distorted, so that the shape and thickness are constant, so that the heat insulation effect is excellent.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 저방사 단열재의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 저방사 단열재의 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 저방사 단열재의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 저방사 단열재의 단면도이다.1 is a perspective view of a low-emission insulator according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a low-emission insulator according to an embodiment of the present invention.
3 to 7 are exploded perspective views of a low-emission insulator according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a low-emission insulator according to an embodiment of the present invention.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.The present invention described below can apply various transformations and can have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms such as first, second, etc. may be used to distinguish and describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
또한 본 출원에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.In addition, when at least two different embodiments are described in the present application, all or part of the components may be used by merging and mixing with each other even if there is no particular description within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. .
발명에 의한 저방사 단열재는 하니콤보드(1)를 포함한다. 하니콤보드(1)는 다수의 띠가 물결모양으로 절곡된 다음 서로 지그재그 방식으로 면접합됨으로써 평면상 벌집모양으로 된 판재이다. 보통의 경우 하니콤보드(1)는 강성증대를 위하여 제작되며 여러 분야에 널리 다양한 용도로 사용되는 구조물이다. 단독으로 사용되는 경우는 많지 않으며 2장의 시트 사이에 개입되어 실내건축을 위한 격벽, 파티션 등에 널리 사용되기도 한다.The low-radiation heat insulating material according to the invention includes a honeycomb board (1). The
하니콤보드(1)는, 예를 들어, 폴리에틸렌 소재로 형성될 수 있다.The
하니콤보드(1)의 구체적인 형태는 도시된 것에 한정되지 않으며 다양한 형태가 사용 가능하다.The specific shape of the
본 발명은 하니콤형태의 저방사 단열재를 제조하는 장치 및 방법에 큰 특징이 있다. 이하, 그 제조방법에 대하여 먼저 설명한다.The present invention has great features in an apparatus and method for manufacturing a honeycomb-type low-emissivity insulating material. Hereinafter, the manufacturing method will be described first.
제1단계는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 적층체(1')를 형성하는 단계이다. 적층체(1')는 상면에 제2접착층(7)이 형성된 하판(11) 위에 하니콤보드(1)를 올려놓고, 그 위에 군데군데 이격부재(3)를 올려놓고, 그 위에 하면에 제1접착층(5)이 형성된 상판(9)을 올려놓음으로써 형성된다.The first step is a step of forming the
상판(9)과 하판(11)은 같은 소재일 수도 있고 다른 소재일 수도 있다. 이들은 금속소재일 수도 있고 합성수지일 수도 있다. 예를 들어, 상판(9) 및 하판(11)은 알루미늄 소재일 수 있다.The
본 발명의 실시예에 의하면 제1,2접착층(5,7)은 접착제가 함침된 시트 형태로 되어 있다. 그리고 이는 아교와 유사하게 열을 가할 때 활성화되어 접착성능을 발휘하는 특성을 가지는 것을 이용하면 좋다.According to the embodiment of the present invention, the first and second
이격부재(3)는 하니콤보드(1)의 상면(1a) 군데군데 접착에 의해 고정될 수도 있고 단순히 올려놓음으로써 설치될 수 있다 이격부재(3)는 두께가 3 ~5mm, 한 변의 길이가 30mm 되는 합성수지 블록일 수 있다. 이격부재(3)는 후술되는 바와 같이 압착하게 되면 부서지거나 압착되도록 무른 소재가 사용될 수도 있지만, 그와 반대로 강한 소재가 사용됨으로써 압착시 하니콤보드(1)를 찌그러뜨리면서 하니콤보드(1) 내부로 인입되도록 할 수도 있다. 하니콤보드의 하면(1b)에도 군데군데 이격부재(미도시됨)가 놓일 수 있다. 이 경우 적층체의 상하부에 통기공간이 마련되므로 보다 신속하게 진공을 형성할 수도 있고 저방사 단열재의 압뒤면의 구분이 없도록 하는 효과도 얻을 수 있다.The
이격부재(3)의 설치 위치를 정형화시킴으로써 단열판재의 어느 지점에 이격부재(3)가 설치되어 있는지를 소비자로 하여금 인지할 수 있도록 할 수 있다. 이를 위해 상판(9)의 상면에는 이격부재가 설치되는 위치를 패턴 형태로 표시할 수도 있다(미도시됨) 이격부재(3)는 사각형으로 도시되었지만 원판 형태일 수도 있다.By standardizing the installation position of the
제2단계는 진공챔버(17) 내부에 적층체를 설치하는 단계이다(도 3 참조) 진공챔버(17) 내에서 척층체가 이루어지도록 할 수도 있지만, 적층체를 먼저 형성한 다음 진공챔버(17) 내에 투입할 수도 있다.The second step is a step of installing the laminate inside the vacuum chamber 17 (see FIG. 3). Although the chuck layer may be made in the
제3단계는 진공챔버(17)를 밀페하여 외부공기와 차단한 다음 그 내부의 공기를 빼냄으로써 진공화하는 단계이다.(도 4 참조) 본 발명의 특징에 의하면 적층체(1')가 투입되는 챔버(17)의 작업공간을 최소로 할 수 있다. 챔버(17)의 작업공간을 최소화함으로써 진공화에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고 결과적으로 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.The third step is a step of vacuumizing the
제4단계는 상판(9)과 하판(11)을 가압하여 상판(9), 하니콤보드(1) 및 하판(11)이 접착 고정되도록 하는 단계이다.(도 5 내지 도 6 참조) 이 과정에서 핫프레스(20)를 이용하여 압력과 함께 열을 함께 가할 수 있다. 접착제를 이용하여 접착하는 방법이 예시되었지만, 초음파 융착방식이나 전기용접방식이 이용될 수도 있다.The fourth step is to press the
이 과정을 거친 후 도 7에 도시된 것처럼 챔버를 개방하여 완성된 하니콤형태의 저방사 단열재를 인출한다. After this process, as shown in FIG. 7 , the chamber is opened to take out the completed honeycomb low-radiation insulating material.
이하에서는 상기 방법을 위한 제조장치를 설명한다.Hereinafter, a manufacturing apparatus for the method will be described.
베이스(13) 위에 설치되는 챔버(17)는 하부덮개(15) 및 실린더(21)에 의해 상하로 기동하는 상부덮개(17)로 구성되어 기밀을 유지할 수 있는 밀폐된 작업공간을 형성한다. 하부덮개(15)와 상부덮개(17)의 접함단부에는 실링부재(22,22')가 설치되어 기밀을 유지하도록 할 수 있다.The
챔버(17) 내부의 공기를 빼내어 진공을 형성하기 위한 진공펌프(33)가 파이프(31)를 통해 챔버(17)의 하부덮개(15) 또는 상부덮개(19)에 연결된다. 챔버(17)를 밀폐시킨 다음 진공펌프(33)를 가동하게 되면 적층판(1')의 내부를 포함한 챔버(17) 내부가 진공화된다.A
핫프레스(20)가 챔버(17) 내부에 설치된다. 핫프레스(20)는 상하로 기동하면서 챔버(17) 내부에 놓인 적층체(1')에 열과 압력을 가하는 장비이다. 핫프레스(20)의 상하기동 실린더는 챔버(17)의 상부덮개(19) 중앙을 관통하여 설치된다. 핫프레스(20)는 진공펌프(33)의 가동에 의해 적층체(1') 내부가 진공을 유지하고 있는 상태에서 가동한다. 그러므로 완성된 하니콤 형태의 단열판재가 진공상태가 되는 것이다.A hot press 20 is installed inside the
핫프레스(20)의 실린더에 의해 상하 기동하는 상부덮개(19)에 매달리는 형태로 설치되는 상판(25,29)과 하부덮개(15)의 상면(15a)에 고정 설치된 하판으로 구성되며, 이들은 공히 가압판(23,25)과 히팅판(27,29)으로 구성된다.It consists of
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 프레스 방식을 이용한 생산방식으로 두께가 일정하지 않고 찌그러지는 현상을 방지하여 모양 및 두께가 일정하여 단열효과가 우수한 효과를 갖는다.As described in detail above, the production method using the press method prevents a phenomenon in which the thickness is not constant and is distorted, so that the shape and thickness are constant, so that the heat insulation effect is excellent.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in the drawings are merely presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
1 : 하니콤보드
1' : 적층체
3 : 이격부재
5, 7 : 제1,2접착층
9 : 상판
11 : 하판
13 : 베이스
17 : 챔버
20 : 핫프레스
33 : 진공펌프1: honeycomb board 1': laminate
3:
9: upper plate 11: lower plate
13: base 17: chamber
20: hot press 33: vacuum pump
Claims (4)
하부덮개 및 상하로 기동하는 상부덮개로 구성되어 기밀을 유지할 수 있는 밀폐된 작업공간을 형성하는 챔버;
상기 챔버 내부에 설치되는 것으로서 상하로 기동하면서 상기 챔버 내부에 놓인 상판, 하판 및 하니콤보드를 열을 가하면서 가압하는 핫프레스기구;
상기 챔버 내부의 공기를 빼내어 진공을 형성하기 위한 것으로서,
상기 하부덮개 또는 상부덮개에 연결되는 진공펌프;를 포함하는 저방사 단열재 제조장치.An apparatus for manufacturing a low-emission insulator comprising an upper plate, a lower plate, and a honeycomb board fixedly installed between the upper and lower plates,
a chamber comprising a lower cover and an upper cover that moves up and down to form a closed working space capable of maintaining airtightness;
a hot press mechanism installed inside the chamber and pressing while applying heat to the upper and lower plates and the honeycomb board placed inside the chamber while moving up and down;
As for forming a vacuum by evacuating the air inside the chamber,
A low-radiation heat insulating material manufacturing apparatus comprising; a vacuum pump connected to the lower cover or the upper cover.
상기 상판 및 하판은 알루미늄으로 형성되고, 상기 하니콤보드는 폴리에틸렌으로 형성된 저방사 단열재 제조장치According to claim 1,
The upper plate and the lower plate are formed of aluminum, and the honeycomb board is a low-radiation heat insulating material manufacturing apparatus formed of polyethylene
상면에 함침된 시트형태로 접착층이 형성된 하판 위에 하니콤보드를 올려놓고, 그 위에 군데군데 이격부재를 올려놓고, 그 위에 하면에 접차층이 형성된 상판을 올려놓음으로써 적층체를 형성하는 제1단계;
진공챔버 내부에 상기 적층체를 설치하는 제2단계;
상기 진공챔버 내부의 공기를 빼냄으로써 진공화하는 제3단계; 및
상기 상판과 하판을 압력과 함께 열을 가하여 상판, 하니콤보드 및 하판이 접착 고정되도록 하는 제4단계;를 포함하는 저방사 단열재 제조방법.In the manufacturing method of the low-emissivity insulating material;
A first step of forming a laminate by placing a honeycomb board on a lower plate having an adhesive layer formed thereon in the form of a sheet impregnated on the upper surface, placing spacer members here and there, and placing an upper plate having an adhesive layer formed thereon on the lower surface. ;
a second step of installing the laminate in a vacuum chamber;
a third step of evacuating the vacuum chamber by evacuating air; and
and a fourth step of applying heat and pressure to the upper plate and the lower plate so that the upper plate, the honeycomb board, and the lower plate are adhesively fixed.
상기 상판 및 하판은 알루미늄으로 형성되고, 상기 하니콤보드는 폴리에틸렌으로 형성된 저방사 단열재 제조방법.3. The method of claim 2,
The upper and lower plates are formed of aluminum, and the honeycomb board is formed of polyethylene.
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