KR20230064103A

KR20230064103A - 단열 포장박스의 제조방법 및 이를 통해 제조된 단열 포장박스

Info

Publication number: KR20230064103A
Application number: KR1020210149321A
Authority: KR
Inventors: 김도근
Original assignee: 김도근
Priority date: 2021-11-03
Filing date: 2021-11-03
Publication date: 2023-05-10

Abstract

본 발명은 열교현상을 방지하여 단열성능이 우수한 단열 박스를 제조하는 방법에 대한 것으로서, 측면 패널, 바닥 패널 및 도어 패널을 구비하는 단열박스를 제조하는 단열박스 제조방법에 있어서, 합성실리카 및 유기섬유를이용하여 진공단열재를 제조하는 진공단열재 제조단계; 기초단열재에 상기 진공단열재를 부착하여 복수의 측면패널들, 바닥 패널 및 도어 패널을 제조하는 패널 제조 단계; 서로 인접한 상기 측면 패널 각각의 진공단열재 사이 또는 상기 측면 패널의 진공단열재와 상기 바닥 패널의 진공단열재 사이에 이격 공간이 형성되도록 상기 측면패널 및 상기 바닥 패널을 조립하여 단열박스를 제조하는 박스 제조단계; 상기 단열박스의 이격 공간을 단열보조재로 기밀하는 기밀단계; 및 상기 측면패널의 기초단열재 중 진공단열재 미형성 영역에 상기 도어패널의 진공단열재와 접촉하도록 제1 단열부재를 부착하는 제1 단열부재 부착단계;를 포함하는 단열 박스의 제조방법이 제공된다.

Description

단열 포장박스의 제조방법 및 이를 통해 제조된 단열 포장박스{How to manufacture an insulation packaging box and an insulation packaging box manufactured therethrough.}

본 발명은 단열 성능이 향상된 단열 박스의 제조방법 및 이를 통해 제조된 단열 박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공단열재를 이용하되 열교현상을 방지함으로써 단열 효과를 향상시킬 수 있는 단열 성능이 향상된단열 박스의 제조방법 및 이를 통해 제조된 단열 박스에 관한 것이다.

최근 화석연료의 고갈 등에 의한 에너지 절약의 필요성 및 시급성에 대한 전세계적인 인식으로 확산되고있으며, 환경보호에 대한 절실함도 글로벌 운동으로 확산되고 있는 실정이다.이와 같은 에너지 절약과 환경보호라는 전세계적인 흐름에 맞추어 건축물 및 보온기 등 에너지를 사용하는 곳에단열재를 사용함으로써 에너지 절약과 환경 보호를 위한 다양한 연구를 수행하고 있다.특정 온도 범위 내에서 물품을 보관할 수 있도록, 외부와의 열교환을 최소화하는 단열박스 분야에서도 진공단열재를 활용하고자 하는 상당한 연구가 실시되어 왔으며, 특히, 일반에 널리 보급되고 있고 여름철 냉음료수를 보관하는 아이스박스 등의 내부에 단열재를 설치하여 단열성능을 향상시키는 기술이 널리 보급되어 왔다.한국 공개특허공보 제2006-0128936호는 보냉을 요하는 냉동상품을 진공단열재로 구성된 보냉용기의 내부에 수납하는 발명을 개시하고 있다. 이러한 보냉 용기는 절곡 가능하게 연접된 4면의 둘레 벽부와 절곡 가능하게 연접된 뚜껑 부분으로 구성된 진공단열재를 기형성된 접는 선을 따라 절곡하여 형성하는 것을 특징으로 한다.미국 등록특허공보 제6192703호는 밀폐 구조체에 진공단열 패널을 장착하는 발명을 기재하고 있다.상술한 보온 및 단열케이스에 적용되고 있는 종래의 단열기술은 단열재의 성능이 떨어지거나 단열재의 가공성이불량하여 보온 및 단열케이스의 용량 증대가 불가피한 문제점이 지적되고 있다.또한, 진공단열재는 일반적인 단열재에 비해 8배 이상의 우수한 단열 성능을 가짐에도 불구하고 진공단열재의외피를 금속성 진공봉투로 채택함으로써 진공단열재의 연결 접촉부분이 직각의 형태나 경사면의 형태와 같은 단순한 형태로 제조되어 공급된다. 이에 따라, 진공단열재를 건축자재로 시공할 경우 진공단열재의 연결부분인 접촉면을 통하여 열이 전달됨으로써 단열성능이 급격히 저하되는 문제점이 지적되어 왔고, 상술한 종래의 기술에서도 동일한 문제점이 지적된다.한편, 일본 등록특허공보 제4944567호는 박스형태에 적용되는 평판상의 진공단열재의 단부에 열교(heat bridge)현상이 발생함으로써 모서리부로부터 열이 누설되는 문제를 해결하기 위해 육면체를 평면에 전개한 형상을 가지는 가스 배리어(barrier)성 필름을 적용하여 육면체 조립이 가능한 진공단열재를 개시하고 있다. 그러나, 이러하 진공단열재는 제조가 용이치 않아 생산성이 떨어진다는 문제점이 발생한다.또한, 일본 등록특허공보 제4778856호는 진공단열재가 설치되는 수송용 단열 용기에 대한 발명으로, 안쪽상자와외장재와의 사이에 진공단열재가 배치되는 단열용기는 밑면을 포함하며, 단열용기 내부의 2면 이상에 걸쳐 접어구부러지는 진공 단열재와 보호부재를 구비하고, 안쪽상자에는 용기상에 형성되는 발포 폴리스틸렌을 이용하며,단열용기 구조의 구성요소가 착탈가능하게 마련된 단열용기를 제공한다. 그러나, 이러한 단열용기는 자체 부피가 크고 무거워 휴대성이 떨어진다는 문제점이 존재한다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단열박스의 부피 및 무게를 줄이면서도 단열박스의 단열효과를 향상시킬 수 있는 단열 성능이 향상된 단열 박스의 제조방법 및 이를 통해 제조된 단열 박스를 제공함에 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 측면 패널, 바닥 패널 및 도어 패널을 구비하는 단열박스를 제조하는 단열박스제조방법에 있어서, 합성실리카 및 유기섬유를 이용하여 진공단열재를 제조하는 진공단열재 제조단계; 기초단열재에 상기 진공단열재를 부착하여 측면 패널, 바닥 패널 및 도어 패널을 제조하는 패널 제조 단계; 서로 인접한 상기 측면 패널 각각의 진공단열재 사이 또는 상기 측면 패널의 진공단열재와 상기 바닥 패널의 진공단열재 사이에 이격 공간이 형성되도록 상기 측면 패널 및 상기 바닥 패널을 조립하여 단열박스를 제조하는 박스 제조단계; 상기 단열박스의 이격 공간을 단열보조재로 기밀하는 기밀단계; 및 또한, 상기 측면패널의 기초단열재 중진공단열재 미형성 영역에 상기 도어패널의 진공단열재와 접촉하도록 제1 단열부재를 부착하는 제1 단열부재를부착하는 제1 단열부재 부착단계;를 포함하는 단열 박스의 제조방법에 의해 달성된다.여기서, 상기 단열박스 내부에 발포물질을 발포하는 발포단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 발포단계는 상기 단열박스를 외부용 지그 내측에 고정설치하는 외부용 지그 장착단계; 상기 단열박스의 내측으로 내부용 지그를 고정설치하는 내부용 지그 장착단계; 상기 외부용 지그 및 상기 내부용 지그 사이로 발포물질을 주입하는 주입단계;를 포함하는 것이 바람직하다.또한, 상기 제1 단열부재는 폴리우레탄(polyurethane:PU) 또는 폴리에틸렌(polyethylene:PE) 재질의 소재로 형성되되 스폰지 형태로 구비되는 것이 바람직하다.또한, 상기 이격 공간은 서로 인접하는 진공단열재 사이의 간격이 1 ㎜ 내지 10 ㎜ 으로 마련되는 것이 바람직하다.또한, 상기 박스 제조단계는 우레탄계 접착제를 사용하여 상기 각각의 측면 패널 또는 상기 바닥 패널과 상기측면 패널을 조립시키는 것이 바람직하다.또한, 상기 측면 패널은 복수개로 마련되고, 상기 측면 패널 중 적어도 어느 하나에 관통부를 형성하는 관통부형성단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.또한, 상기 단열박스의 기밀 또는 단열을 유지하도록 상기 관통부의 내측으로 제2 단열부재를 개재하는 제2 단열부재 장착단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.또한, 상기 제2 단열부재는 폴리우레탄(polyurethane:PU) 또는 폴리에틸렌(polyethylene:PE) 재질의 소재로 형성되되 스폰지 형태로 구비되는 것이 바람직하다.또한, 상기 기밀단계에서 상기 단열보조재는 발포폴리우레탄으로 형성되는 것이 바람직하다.또한, 상기 패널 제조단계에서 상기 도어 패널은 진공단열재의 서로 대향하는 두 면상에 기초단열재를 부착하여제조되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 기재된 단열 박스의 제조방법을 통해 제조된 단열 박스에 의해 달성된다.또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 바닥 패널; 상기 바닥 패널의 가장자리를 따라 연결된 측면 패널; 및 상기바닥 패널과 마주하여 상기 측면 패널을 개재하도록 배치된 도어 패널을 포함하고, 상기 측면 패널, 상기 바닥패널 및 상기 도어 패널 각각은 (a) 기초단열재; 및 (b) 상기 기초단열재에 부착되고, 상기 기초단열재보다 좁은 면적을 가지며, 합성실리카와 유기섬유를 포함하는 진공단열재를 포함하며, 서로 인접한 측면 패널들 각각의진공단열재 사이 및 상기 측면 패널의 진공 단열재와 상기 바닥 패널의 진공단열재 사이 중 적어도 어느 하나에형성된 이격공간에 단열보조재가 개재되고, 상기 측면 패널의 기초단열재 중 진공단열재 미형성 영역에는 상기도어 패널의 진공단열재와 접촉하는 제1 단열부재가 개재되는 단열 박스에 의해 달성된다.여기서, 서로 인접한 측면 패널 각각의 기초단열재는 접촉하는 것이 바람작하다.또한, 상기 측면 패널의 기초단열재와 상기 바닥 패널의 기초단열재는 접촉하는 것이 바람작하다.또한, 상기 측면 패널 중 적어도 어느 하나에 관통부가 형성되는 것이 바람작하다.또한, 상기 단열박스의 기밀 또는 단열을 유지하도록 상기 관통부의 내측에 개재되는 제2 단열부재를 포함하는것이 바람작하다

본 발명에 따르면, 단열 박스의 내부의 6 면상에 진공단열재를 부착하여 복사에 의한 열손실을 최소화할 수 있는 단열 성능이 향상된 단열 박스의 제조방법 및 이를 통해 제조된 단열 박스가 제공된다.또한, 단열 박스의 내부 6면 상에 진공단열재를 복수개 부착함으로써 진공단열재의 진공불량 발생시에도 열손실을 최소화할 수 있다.또한, 단열 박스 내측 및 진공단열재 사이의 일정 부분에 발포물질을 발포하여 단열 소재 사이의 밀착성 및 기밀성을 향상시킬 수 있다.또한, 도어 패널과 측면 패널 사이의 공간에도 단열 부재를 장착함으로써 단열효과를 극대화할 수 있어 극저온또는 극고온 지방에서 고가의 측정 장치를 오랜 동안 수용할 수 있는 보호장비로써 사용가능한 고성능의 단열박스를 제공할 수 있다.또한, 종래의 단열박스보다 성능 대비 부피는 줄이고, 무게는 가벼워 휴대성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단열박스의 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이고,
도 2는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 패널 제조단계을 통해 제조된 패널을 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 3은 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 관통부 형성단계를 통해 제조된 정면 패널에 관통부를 형성한 것을 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 4는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 박스 조립단계를 통해 후면 패널과 우측면패널을 조립하는 모습을개략적으로 도시한 사시도이고,
도 5는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 박스 조립단계를 통해 측면 패널 조립체를 형성한 모습을 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 6는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 박스 조립단계를 통해 측면 패널 조립체에 이격 공간이 형성된 모습을 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 7은 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 박스 조립단계를 통해 측면 패널과 바닥 패널을 조립하는 모습을개략적으로 도시한 사시도이고,
도 8은 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 박스 조립단계를 통해 측면 패널과 바닥 패널을 조립된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 9는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 제2 단열부재 장착단계를 통해 제2 단열부재를 관통부에 개재한
모습을 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 10은 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 기밀단계를 통해 이격 공간 사이를 단열보조재로 기밀한 모습을개략적으로 도시한 사시도이고,
도 11은 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 외장용 지그 장착단계를 통해 단열박스 외측에 외장용 지그를 장착한 모습을 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 12는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 내장용 지그 장착단계를 통해 단열박스 내측에 내장용 지그를 장착하는 모습을 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 13은 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 주입단계를 통해 단열박스 내부에 발포물질이 주입된 모습을 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 14는 도 1에 따른 단열박스 제조방법에서 절단부가 형성된 도어패널을 개략적으로 도시한 분해사시도이고,
도 15는 도 1에 따른 단열박스 제조방법에서 제1 단열부재 장착단계를 통해 측면패널과 도어패널 사이에 제1 단열부재가 장착된 모습을 개략적으로 도시한 정단면도이고,
도 16, 17은 도 1에 따른 단열박스 제조방법을 통해 제조된 단열박스에 대한 사진이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 단열박스의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단열박스의 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 단열박스의 제조방법(S100)은 단열박스 내부에서 열교현상이 발생함으로써 단열박스의 단열성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있는 것으로서, 진공단열재 준비단계(S110)와 패널제조단계(S120)와 박스제조단계(S130)와 기밀단계(S140)와 발포단계(S150)와 제1 단열부재 부착단계(S160)를 포함한다.또한, 본 발명의 일실시예는 얇은 두께의 진공단열재를 단열박스에 부착시킴으로써 단열박스의 내부공간을 최대화시킬 수 있고, 인접하는 진공단열재가 서로 마주보는 일부 공간에서의 열손실을 최소화함으로써 극지방에서도사용가능한 단열박스를 제공할 수 있다.한편, 본 발명의 일실시예에 따른 단열박스의 제조방법(S100)를 설명하기에 앞서, 본 발명이 해결하기 위한 문제점 중 하나인 열교 현상(thermal bridge)에 대해 설명한다."열교 현상"(thermal bridge) 은 냉교 현상과 실질적으로 동일한 의미로, 구조상 벽의 일부분이 선천적 또는 후천적으로 다른 부분에 비해 얇아진다든지, 아니면 서로 인접하는 벽을 구성하는 재료가 상이함으로써 열관류 저항이 더 작은 부분이 발생하면 결로(結露)하기 쉬운 현상을 의미한다.여기서, 진공단열재의 경우, 단열성능을 장기간 유지할 수 있도록 금속 라미네이팅(laminating)의 합성 수지층으로 이루어진 기밀 포일을 이용하여 포장을 하게 되며, 이러한 진공단열재의 표면이 서로 접촉하게 되면 포장

재인 금속 라미네이팅(laminating) 필름이 서로 접촉하여 구조상 열관류 저항이 더 낮은 부분이 발생할 수 있고이로 인해 열교 현상이 발생할 수 있다.이에 따라, 본 발명의 일실시예에서는 진공단열재(10)를 이용하여 제작된 패널을 조립할 경우, 인접하는 진공단열재(10)들이 서로 접촉하지 않도록 조립하여 이격 공간(separation distance)(115, 도 6 참조)을 형성하고, 이격 공간(115)에 단열보조재(116, 도 10 참조)를 채움으로써 열교 현상을 방지하고 단열박스(1)의 단열 성능을유지 및 향상시킬 수 있다.상기 진공단열재 준비단계(S110)는 합성실리카와 유기섬유를 배합하여 제조된 진공단열재(10)를 준비하는 단계이다.여기서, 진공단열재(10)는 단열박스(1)의 내부공간을 확장시킬 수 있도록 두께가 얇게 마련되고, 우수한 단열성능을 가지도록 하는 것이 바람직하다.한편, 진공단열재(10)의 특징적인 기술사상은 5 ~ 50㎚의 평균 입자크기를 갖는 합성실리카를 포함하는 분말 혼합물과 6 ~ 40㎜로 절단된 유기섬유가 상기 분말 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 10 중량부 포함된 섬유 혼합물을 배합한 다음, 열수축필름으로 6면 랩핑(Wrapping)하여 만들어지는 내부 심재(core)를 이용한다는점이다.상술한 진공단열재 준비단계(S110)에서 준비되는 진공단열재(10)의 특징은 유기섬유를 사용한다는 점이다. 지금까지 사용되어온 진공단열재용 보강 섬유는 무기섬유인 유리섬유와 세라믹섬유가 있다. 두 무기섬유는 내부 심재의 주재료인 실리카와 유사 성분으로 만들어짐에 따라 혼합이 잘 되지만, 두 섬유는 혼합시 기계적 강도의 보강 효과는 크지 않으며, 비중이 유리섬유 2.5, 세라믹섬유 3.0으로 높고, 열전도도가 높은 단점이 있다.따라서, 본 실시예의 진공단열재(10)는 무기섬유를 보강 섬유로 이용한 진공단열재의 단점을 개선하기 위하여보강 섬유로 유기섬유를 도입하였다. 기존 진공단열재의 내부 심재로 사용되던 보강섬유는 무기섬유 중 유리섬유, 세라믹섬유가 사용되었으며, 무기섬유는 합성실리카와 같은 실리카, 알루미나 분말이 주를 이루고 있어서합성실리카와 혼합이 잘 되고 압축시 약한 결합력을 발휘하여 보강효과가 높은 것으로 알려져 있다. 반면 유기섬유는 압축시에 결합력이 없어서 쉽게 분리되고 보강효과가 낮은 것으로 간주되었고, 또한 유기섬유는 진공중에서 가스를 발생시켜 진공단열재의 내부 압력을 높이는 문제가 있는 것으로 알려져 있었다. 그러나 본 발명의발명자들은 무기섬유의 높은 비중의 개선을 위하여 낮은 비중을 갖는 유기섬유를 착안하였으며, 유기섬유와 합성실리카가 쉽게 이탈하는 것을 방지하도록 유기섬유와 합성실리카의 섬유길이를 혼합 가능한 범위에서 늘려,유기섬유와 합성실리카 간의 마찰력을 최대화시켰다.그 결과 휘어진 유기섬유의 굴곡부에서 합성실리카와의 마찰력이 효율적으로 작용하여 무기섬유의 약한 결합효과보다 우수한 내부 심재의 기계적 강도가 향상되는 효과를 찾아냈다. 유기섬유는 진공단열재의 내부 심재에서합성실리카와 결합효과는 거의 없으나 섬유 간의 마찰력과 섬유의 굴곡부에서 발생하는 합성실리카와의 마찰력이 기존 섬유보다 더 큰 강도 보강 효과를 발휘한다.한편, 유기섬유의 길이는 6 ~ 40㎜가 되도록 절단하는 것이 바람직하며, 다양한 길이의 유기섬유를 사용하는 것보다는 일정 길이의 유기섬유를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 유기섬유의 길이가 6㎜보다 짧으면 섬유 보강효과가 현저히 떨어지며, 40㎜보다 길면 부분 뭉침이 발생하여 분말과의 균질한 혼합이 어렵다.또한, 유기섬유의 직경은 1 ~ 100㎛가 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 ~ 40㎛의 직경을 선택한다. 유기섬유는 다발로 생산되므로 1㎛보다 작으면 분산에 많은 시간이 걸리며, 100㎛보다 크면 잘 휘지 않고 섬유수가 적어서 섬유보강 효과가 아주 낮다.여기서, 사용되는 유기섬유의 종류에는 PE, PP, Nylon, PVA, PAN, PET 등의 진비중 1.4 이하의 유기섬유가 사용가능하다. 내부 심재의 섬유보강을 위하여는 유기섬유만의 사용이 바람직하나 유기섬유와 고비중의 탄소섬유,유리섬유 등의 혼합도 가능하다. 이 경우에도 주된 보강 기능은 유기섬유가 담당하게 된다.한편, 본 발명의 일실시예에서의 진공단열재(10)는 합성실리카를 포함하는 분말과 유기섬유의 배합으로 이루어진다. 여기서, 합성실리카의 평균 1차 입자크기는 5 ~ 50㎚를 사용함이 바람직하다. 1차 입자크기가 5㎚보다 작으면 부피가 커져서 취급이 어렵고, 50㎚보다 크면 압축시 충분한 단열효과를 얻을 수 없다. 또한, 합성실리카의 BET 비표면적은 40 ~ 400㎡/g을 사용하는 것이 바람직하다. 비표면적이 40㎡/g 이하가 되면 단열성이 떨어지고 400㎡/g을 넘으면 너무 미세하여 내부 심재 제조가 어려워진다.여기서, 합성실리카는 기상반응으로 만들어지는 흄드실리카, 액상반응으로 만들어지는 침전실리카, 콜로이드 실리카, 에어로겔, 실리카졸 등으로 사용가능하다. 이 중 제조 단가가 싸고 비표면적이 큰 흄드실리카의 사용이바람직하다. 진공단열재의 내부 심재 제조는 순수 합성실리카 분말만으로도 제조 가능하며, 합성실리카외에도알루미나, 산화티탄, 탄화규소, 흑연 등의 분말이 단열성을 높이기 위해 혼합 가능하다. 바람직한 내부 심재용분말 혼합물 중 합성실리카 함량이 70%이상을 차지하는 것이 좋다.또한, 본 발명의 일실시예에 따른 진공단열재(10)는 복사열을 차단해주기 위한 적외선 불투명화재를 합성실리카와 혼합하는 것이 좋다. 내부 심재에 사용되는 적외선 불투명화재는 산화티탄, 카본블랙, 활석, 탄화규소, 산화철, 산화지르코늄, 흑연 등이 있다. 이들 불투명화재는 15 ~ 40℃의 물체에서 방출되는 원적외선을 반 이상 반사 또는 흡수함으로써 복사에 의한 빠른 열전달을 차단하는 기능을 가진다. 불투명화재는 내부 심재 100 중량부당 5 내지 30 중량부를 차지하는 것이 좋다. 불투명화재를 이루는 성분들의 평균 입자크기는 1 ~ 90㎛ 이하로작은 입자일수록 효과가 좋다.더 나아가, 유기섬유의 혼합물의 함량은 합성실리카 포함 분말 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 10 중량부로함이 바람직하다. 유기섬유 함량이 너무 높아지면 진공단열재(130)의 경시변화를 가속하여 단열성능을 떨어뜨린다.한편, 합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물의 배합은 분말 혼합물과 섬유 혼합물를 믹서에서 일정 배합비로 균질 배합하는 것이 좋다. 다른 방법으로 합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물을 각각의 층으로 적층하여 만드는 것도 가능하나 동일 유기섬유 사용량 대비 기계적 강도 향상 효과가 균질 배합보다 좋지 않을 수 있다.합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물로 진공단열재의 내부 심재를 만드는 제조공정은 여러 단계를 거쳐 이루어진다. 여기서 각 단계의 배치 순서에 따라 다양한 제조공정이 가능하다. 그러나 그 결과물은 유사한 물성을 가진다.여기서, 진공단열재(10)를 제조하기 가장 용이한 과정은 합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물을 개별적으로 건조하는 단계; 건조된 분말 혼합물과 섬유 혼합물을 일정비로 배합하는 단계; 배합물을 압축하는 단계로 이루어진다.합성실리카 포함 분말 혼합물의 건조는 수분을 증발시키는 목적으로 상압에서 100 ~ 150℃ 건조가 바람직하다.유기섬유 포함 섬유 혼합물의 건조는 섬유의 내열 온도에 따라 건조방식이 다르다. Nylon 섬유는 내열온도가1120℃를 넘으니 100 ~ 140℃의 상압 건조가 바람직하나, 낮은 내열온도를 갖는 PP 섬유 건조는 이보다 낮은 70~ 80℃에서 저압 건조시키는 것이 좋다. 유기섬유는 섬유의 연화온도 보다 10 ~ 20℃ 낮은 온도에서 건조시키는것이 좋다. 합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물의 배합은 리본믹서, 니다-기, Nauta-믹서, 블래이드 믹서 등의 분말 혼합기의 사용이 가능하다. 고르게 잘 섞인 배합물은 프레스로 압축하게 되는데,이때 내부 심재의 밀도를 조절한다. 내부 심재의 밀도는 기계적 강도와 완제품의 단열성에 크게 영향을 주는 중요한 인자로 밀도 0.12 ~ 0.35g/㎤에서 압축하는 것이 바람직하다. 프레스는 단동식 프레스와 롤러식 프레스 모두로 제작이 가능하다.본 발명의 진공단열재(10)는 심재 원료인 분말 혼합물 및 섬유 혼합물을 배합 후 6면 랩핑하기 위해 열 수축필름 또는 투습저항을 가진 필름을 사용할 수 있다. 상기 열수축필름은 PE, LLDPE, PP, PVC, PET 등에서 선택되고 상기 투습저항을 진 필름은 투습도가 24시간당 30 g/㎡ 이하 또는 투습계수가 0.28 g/㎡·h·㎜Hg 이하인 것을 이용하는 것을 특징으로 한다.압축성형된 진공단열재(10)는 PE, LLDPE, PP, PVC, PET 등에서 선택되는 열수축필름으로 6면 랩핑(Wrapping)한후 나일론, PET, PP, 알루미늄 다층 필름 등의 최종마감재로 진공 포장하여 최종적으로 사용될 수 있다.본 발명에서 사용되는 6면 랩핑(Wrapping) 포장에는 PE, LLDPE, PP, PVC, PET 중에서 선택되는 열수축필름을 사용하며, 내습성능이 요구되는 단열재에서는 필름의 투습도가 24시간당 30 g/㎡ 이하 또는 투습계수가 0.28 g/㎡·h·㎜Hg 이하의 투습저항을 가진 필름을 사용하며, 랩핑(Wrapping) 포장은 1회 또는 2회 실시한다. PE 필름포장은 실리카 단열재 성형체를 PE 필름으로 감싸주고 열접착으로 씰링 처리하며, LLDPE 등의 수축필름 포장은 실리카 단열재 성형체를 LLDPE 등의 수축필름으로 감싸주고 수축포장기를 이용하여 수축포장한다.PE, LLDPE, PP, PVC, PET 중에서 선택되는 열수축필름으로 6면 랩핑 포장하여 휨강도 및 내흡습성, 경량성 등의물성 개선을 가능하게 하였다. 또한, 투습 저항을 가진 필름을 사용시에는 건축물의 에너지 절약 설계 기준에방습층 기준을 만족하고 건물 내벽에 단열재 시공시 방습필름을 설치하는 공정을 생략함으로써, 공사 현장 적용시 시공 기간 단축 및 인건비 절감의 효과를 가져올 수 있다.다른 내부 심재의 제조과정으로는 합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물을 배합하는 단계;배합물의 수분을 건조하는 단계; 건조된 배합물을 압축하는 단계가 가능하다.또 다른 내부 심재 제조과정으로는 합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물을 배합하는단계; 배합물을 압축하는 단계; 압축된 배합물을 건조하는 단계가 가능하다.본 발명의 진공단열재(10)는 최종적으로 알루미늄 포장재로서 최종 포장과정을 거치게 된다. 본 발명의 일실시예에 따른 진공단열재(10)의 최종포장은 알루미늄 포장재 n1장으로 진공단열재(10)의 4 모서리 중에서 2개의 모서리를 감싸면서 포장을 한 후, 최종적으로 알루미늄 포장재에 의해 감싸지지 않는 다른 2개의 모서리는 알루미늄 포장재를 예컨대, 3단 접기로 포장함으로써 진공단열재(10)에 굴곡이 성형되더라도 진공이 해지되지 않는 가장 안정적인 진공포장 상태를 유지할 수 있다.도 2는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 패널 제조단계을 통해 제조된 패널을 개략적으로 도시한 사시도이다.도 2를 참조하면, 상기 패널 제조 단계(S120)는 상술한 진공단열재(10)를 기초단열재(20)에 부착시켜 측면 패널(110), 바닥 패널(120) 및 도어 패널(130)을 제조하는 단계이다.본 발명의 일실시예에서 단열박스(1)는 사각형의 형태로 마련되므로 측면 패널(110)은 전면 패널(111), 후면패널(112), 좌측면패널(113) 및 우측면패널(114)을 포함할 수 있다.*한편, 각각의 패널들은 기초단열재(20)의 일면에 진공단열재(10)를 부착시킴으로써 제작한다. 여기서, 진공단열재(10)는 기초단열재(20)에 1겹이 부착될 수 있으나 2겹 이상이 부착되어 단열박스(1)의 제조공정시 진공단열재(10)의 진공불량에 의한 단열 성능 하락을 방지할 수 있다.또한, 각각의 패널 제작시 진공단열재(10)는 기초단열재(20)보다 작은 크기를 갖도록 하여 진공단열재(10)와 기초단열재(20)의 부착시, 기초단열재(20)의 모서리 부분에 진공단열재(10)가 부착되지 않는 잔여 공간이 형성되도록 할 수 있다.이와 같은 잔여 공간이 형성되도록 기초단열재(20)의 중심과 진공단열재(10)의 중심이 일치된 상태로 기초단열재(20)와 진공단열재(10)를 부착시킬 수 있으며, 아니면 기초단열재(20)의 외면상에 미리 진공단열재(10)가 부착될 영역을 표시함으로써 잔여 공간을 확보할 수 있다.여기서, 잔여 공간은 추후 박스 제조단계(S130)시 각각의 패널을 조립을 위한 공간으로 활용될 수 있으며, 서로인접하는 패널에 부착된 진공단열재(10)들이 서로 접촉하지 않도록 미리 잔여 공간의 크기 등을 설정할 수있다.구체적으로, 기초단열재(20)는 진공단열재(10)보다 두껍게 형성되고, 잔여 공간의 폭은 인접하는 패널의 기초단열재(20)의 두께에 대응하도록 설정되는 것이 바람직하다.(도 6 참조)한편, 기초단열재(20) 상에 2겹 이상의 진공단열재(10)를 부착하는 경우, 각각의 진공단열재(10)는 양면 테이프를 통해 부착할 수 있다. 이러한 경우, 양면테이프는 진공단열재(10)의 각각의 모서리로부터 1 ~ 2 ㎜ 이격시킨상태로 부착시킬 수 있다.여기서, 양면 테이프를 통해 서로 부착된 진공단열재(10)에 추가적인 압력을 가할 수 있으며, 서로 부착된 진공단열재(10) 사이의 이격거리는 0.5 ㎜인 것이 바람직하다.한편, 본 발명의 일실시예에 따른 패널 제조단계(S120) 이후에 관통부 형성단계(S121)를 추가적으로 수행할 수있다.도 3은 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 관통부 형성단계를 통해 제조된 정면 패널에 관통부를 형성한 것을 개략적으로 도시한 정면도이다.도 3을 참조하여 상기 관통부 형성단계(S121)는 측면 패널(110) 중 적어도 어느 하나에 관통부를 형성하는 단계로, 설명의 편의를 위해 전면 패널(111) 상에 관통부(111a)가 형성되는 것으로 가정한다.한편, 관통부(111a)는 전면 패널(111)의 일부, 바람직하게는 전면 패널(111)을 구성하는 기초단열재를 절단하여단열박스(1) 내부와 외부를 연결하면서도 효과적으로 단열성능을 유지할 수 있도록 한다. 특히, 케이블과 같은구성요소를 외부와 연결시킬 수 있으며 단열 성능을 유지할 수 있어 극지방과 같이 내외부의 온도 차이가 큰 지역에서도 전기장비를 용이하게 이용할 수 있다.여기서, 관통부(111a)는 반원형으로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 관통시키고자 하는 대상에따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.한편, 도어 패널(130)은 진공단열재(10)의 대향하는 양 면상에 기초단열재(20)를 부착시킴으로써 제조될 수 있다. 여기서, 진공단열재(10)의 상면에 부착되는 기초단열재(20)는 단열박스(1)의 외측에 배치되고, 진공단열재(10)의 하면에 부착되는 기초단열재(20)는 단열박스(1)의 내측에 배치된다.도 14는 도 1에 따른 단열박스 제조방법에서 절단부가 형성된 도어패널을 개략적으로 도시한 분해사시도이다.도 14를 참조하면, 도어 패널(130)의 기초단열재는 관통부(111a)를 마주보는 위치의 일부 영역을 절단한 절단부(131)를 형성할 수 있다. 따라서, 제2 단열부재(111b)의 일부가 도어 패널(130)의 기초단열재에서 절단부(131)측과 접촉할 수 있고, 결국, 제2 단열부재(111b)가 관통부(111a) 및 절단부(131) 사이에 개재되어 설치될 수 있다.도 4는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 박스 조립단계를 통해 후면 패널과 우측면패널을 조립하는 모습을개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 박스 조립단계를 통해 측면 패널조립체를 형성한 모습을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 박스 조립단계를 통해 측면 패널 조립체에 이격 공간이 형성된 모습을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 7은 도 1에따른 단열박스의 제조방법에서 박스 조립단계를 통해 측면 패널과 바닥 패널을 조립하는 모습을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 8은 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 박스 조립단계를 통해 측면 패널과 바닥 패널을조립된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.도 4 내지 도 8을 참조하면, 상기 박스 제조단계(S130)는 각각의 측면 패널(110) 및 바닥 패널(120)을 조립하여단열박스(1)를 제조하는 단계로서, 각각의 측면 패널(110)의 진공단열재 사이 또는 측면 패널(110)의 진공단열재와 바닥 패널(120)의 진공단열재 사이에 이격 공간을 형성하며 단열박스(1)를 제조한다.이러한 박스 제조단계(S130)는 다양한 방법에 의하여 수행될 수 있으나, 도 4 및 도 5를 참조하면 본 발명의 일실시예에서는 단열박스(1)를 측면 패널(110)을 먼저 조립한 후, 도 7 및 도 8을 참조하면, 조립된 측면 패널(110)의 하측에 바닥 패널(120)을 조립함으로써 제조하는 것으로 설명한다.먼저, 전면패널(111), 후면패널(112), 좌측면패널(113) 및 우측면패널(114)을 조립하여 전체적으로 상하측이 개방된 사각형상으로 측면 패널(110)을 조립한다.여기서, 도 5를 참조하면, 전면패널(111)에서의 진공단열재는 좌측면패널(113)의 진공단열재 및 우측면패널(114)의 진공단열재와 인접하며, 후면패널(112)에서의 진공단열재는 좌측면패널(113)의 진공단열재 및 우측면패널(114)의 진공단열재와 인접하므로, 전면패널(111)에서의 진공단열재는 좌측면패널(113)의 진공단열재와의 사이 및 우측면패널(114)의 진공단열재와의 사이에 이격 공간(115)을 형성한다. 마찬가지로, 후면패널(112)에서의진공단열재는 좌측면패널(113)의 진공단열재와의 사이 및 우측면패널(114)의 진공단열재와의 사이에 이격 공간(미도시)을 형성한다.즉, 측면패널(110)의 조립을 통해 총 4개의 이격 공간이 형성된다.여기서, 각각의 이격 공간은 서로 인접하는 진공단열재 사이의 거리가 1 내지 10 ㎜의 범위로 이격되는 것이 바람직하다.한편, 각각의 측면 패널(110)들을 조립하기 위해 접착제를 사용할 수 있으며, 접착제로는 바람직하게 우레탄계접착제, 더 바람직하게는 극저온용 우레탄계 접착제를 사용할 수 있다.상술한 것과 같이 측면 패널(110)들을 조립한 이후에 측면 패널(110) 조립체의 하측으로 바닥 패널(120)을 조립한다. 여기서, 바닥 패널(120)의 잔여 공간에 접착제를 도포하여 측면 패널(110)과 바닥 패널(120)을 조립할 수있다.또한, 바닥 패널(120)의 진공단열재의 측면이 측면 패널(110)의 잔여 공간과 면접촉할 수 있도록 바닥 패널(120)의 잔여 공간은 측면 패널(110) 조립체의 하단부와 대응되게 마련될 수 있으며, 이를 통해 측면 패널(110)조립체의 외측면과 바닥 패널(120)의 측면이 동일평면상에 배치될 수 있다.한편, 측면 패널(110)의 진공단열재들과 바닥 패널(120)의 진공단열재 사이에도 이격 공간이 형성되며 각각의이격 공간은 서로 인접하는 진공단열재 사이의 거리가 1 내지 10 ㎜의 범위로 이격되는 것이 바람직하다.한편, 측면 패널(110)과 바닥 패널(120)을 조립하기 위해 접착제를 사용할 수 있으며, 접착제로는 바람직하게우레탄계 접착제, 더 바람직하게는 극저온용 우레탄계 접착제를 사용할 수 있다.한편, 본 발명의 일실시예에서는 상술한 패널 제조단계(S120)에서 형성된 관통부(111a)를 기밀하기 위하여 제2단열부재 장착단계(S131)를 추가적으로 수행할 수 있다.도 9는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 제2 단열부재 장착단계를 통해 제2 단열부재를 관통부에 개재한모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.도 9를 참조하면, 상기 제2 단열부재 장착단계(S131)는 관통부(111a)의 기밀, 단열처리를 위해 관통부(111a)의형상과 대응되는 제2 단열부재(111b)를 관통부(111a) 내측에 개재시켜 설치하는 단계이다.예컨대, 관통부(111a)를 통해 케이블 또는 하네스(harness) 류가 단열박스(1)의 내부로 유입될 때, 제2 단열부재(111b)를 관통부(111a)에 개재시켜 관통부(111a)를 통해 단열박스(1)의 내부와 외부가 연결되는 것을 방지한다.여기서, 제2 단열부재(111b)는 도넛형상으로 마련될 수 있다. 또한, 제2 단열부재(111b)는 관통부(111a)의 직경보다 약 150% 정도 크게 제작되어 관통부(111a)에 억지끼움으로 장착됨으로써 관통부(111a)에 의한 빈틈을 최소화시킬 수 있다.또한, 제2 단열부재(111b)는 관통부(111a)를 통과시키고자 하는 대상이 용이하게 관통부(111a)를 통과할 수 있고, 단열성능을 유지시키기 위해 적절한 탄성력을 지니되 마찰에 의한 마모가 적은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예컨대,제2 단열부재(111b)의 재질은 폴리우레탄(polyurethane:PU) 또는 폴리에틸렌(polyethylene:PE) 재질에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 폴리우레탄(polyurethane:PU) 재질을 이용할 수 있다. 또한, 제2 단열부재(111b)는 스폰지 형태로 마련될 수 있다.도 10은 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 기밀단계를 통해 이격 공간 사이를 단열보조재로 기밀한 모습을개략적으로 도시한 사시도이다.도 10을 참조하면, 상기 기밀단계(S140)는 각각의 측면 패널(110)의 진공단열재 사이의 이격공간 및 측면 패널(110)의 진공단열재와 바닥 패널(120)의 진공단열재 사이의 이격공간을 단열보조재(116)로 기밀하는 단계이다.여기서, 이격 공간 사이를 단열보조재(116)로 기밀하면, 각각의 진공단열재들이 상호 접촉하여 열교현상에 의해단열 효과가 감소한 경우보다 50% 이상의 단열효과를 나타낼 수 있다. 본 발명의 일실시예에서 단열보조재(116)로는 발포폴리우레탄을 사용할 수 있다.도 11은 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 외장용 지그 장착단계를 통해 단열박스 외측에 외장용 지그를 장착한 모습을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 12는 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 내장용 지그 장착단계를 통해 단열박스 내측에 내장용 지그를 장착하는 모습을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 13은 도 1에 따른 단열박스의 제조방법에서 주입단계를 통해 단열박스 내부에 발포물질이 주입된 모습을 개략적으로 도시한 평면도이다.도 11 내지 도 13을 참조하면, 상기 발포단계(S150)는 단열박스(1) 내부의 기밀을 위해 지그(210)를 이용하여단열박스(1) 내부에 발포물질(250)을 발포하는 단계로서, 외부용 지그 장착단계(S151)와 내부용 지그 장착단계(S152)와 주입단계(S153)을 포함한다.상기 외부용 지그 장착단계(S151)는 단열박스(1)를 외부용 지그(220) 내측에 고정설치하는 단계이다. 상기 내부용 지그 장착단계(S152)는 내부용 지그(230)를 단열박스(1) 내측에 고정설치하는 것이다. 여기서, 내부용 지그(230)가 단열박스(1) 내부와 접촉하는 경우, 마찰에 의해 단열박스(1) 내부를 손상시킬 수 있으며, 이를 방지하도록 내부용 지그(230)는 외면이 포장재로 포장될 수 있다.즉, 단열박스(1)의 내외부에 각각 외부용 지그(220)와 내부용 지그(230)가 장착됨으로써 단열박스(1)의 위치를효과적으로 고정시킬 수 있다.상기 주입단계(S153)는 외부용 지그(220)와 내부용 지그(230) 사이, 더 정확히는 측면 패널(110) 조립체의 기초단열재와 내부용 지그(230) 사이의 공간에 발포물질(250)을 주입하는 단계이다. 본 발명의 일실시예에서는 발포물질 주입구(240)을 통해 주입단계(S153)를 수행하며, 주입되는 발포물질(250)은 결국 발포되어 단열박스(1)의기밀성을 향상시킨다.한편, 주입단계(S153) 이후에 추가적으로 외부용 지그(220) 또는 내부용 지그(230)를 단열박스(1)로부터 탈거할수 있다.도 15는 도 1에 따른 단열박스 제조방법에서 제1 단열부재 장착단계를 통해 측면패널과 도어패널 사이에 제1 단열부재가 장착된 모습을 개략적으로 도시한 정단면도이다.도 15를 참조하면, 본 발명의 일실시예에서는 도어패널(130)의 진공단열재와 측면패널(110)의 기초단열재 사이의 공간에 제1 단열부재(132)를 부착하는 제1 단열부재 부착단계(S160)를 더 포함할 수 있다.최종적으로 단열박스(1)에 도어 패널(130)을 장착할 시, 측면패널(110)의 기초단열재와 도어패널(130)의 진공단열재 사이에 공간, 특히 측면패널(110) 중 진공단열재가 미형성된 영역과 도어패널(130)의 진공단열재 사이에공간이 형성되어 단열박스(1)의 기밀성 및 단열성능이 떨어질 수 있다.이를 방지하고자, 측면패널(110)의 기초단열재와 도어패널(130)의 진공단열재 사이에 공간에 추가적으로 제1 단열부재(132)를 장착할 수 있다. 여기서, 제1 단열부재(132)는 스폰지 형태로 마련되되, 폴리우레탄(polyurethane:PU) 또는 폴리에틸렌(polyethylene:PE) 재질 중에서 선택될 수 있다.도 16, 17은 도 1에 따른 단열박스 제조방법을 통해 제조된 단열박스에 대한 사진이다.이하, 본 발명의 일실시예에 따른 단열박스의 제조방법(S100)을 적용한 실례를 통해 제조되며 도 16 및 도 17에개시된 단열박스의 제조방법(S100)을 설명한다.상기 진공단열재 준비단계(S110)에서는 바닥패널(120) 및 도어패널(130)에 사용될 200㎜X200㎜X15㎜의 진공단열재와 측면패널(110)에 사용될 159㎜X159㎜X18㎜의 진공단열재를 동일한 공정에 의해 제조한다.각각의 진공단열재의 제조과정을 살펴보면, 직경 40㎛, 길이 19㎜로 마련된 PP 섬유를 70°C의 온도 조건 하에서 대략 2시간 정도 진공건조한 후, 97wt% 흄드실리카 분말 혼합물이 97wt%, PP섬유가 3wt%의 배율을 갖도록 조절한 후 블레이드 믹서에 넣고 10분 정도 혼합한다. 혼합과정을 거친 후, 고르게 섞인 혼합물을 4각틀에 넣고단동식 프레스로 압축하여 비중 0.16의 심재를 제조한다. 이러한 심재를 6면 랩핑(wrapping)한 후, 알루미늄 포장재로 포장한 후 진공챔버에 주입하여 40bar의 이하의 압력조건 하에서 진공배기하고 밀봉한다.상기 패널 제조단계(S120)에서는 200㎜X200㎜X15㎜의 진공단열재를 바닥패널(120) 및 도어패널(130)에 각각 사용하고, 59㎜X159㎜X18㎜의 진공단열재는 각각의 측면패널(110)에 사용하여 패널을 제조한다.상기 박스 제조단계(S130)에서는 측면패널(110)의 진공단열재 사이의 이격공간 및 측면패널(110)의 진공단열재와 바닥패널(120)의 진공단열재 사이의 이격공간의 이격 거리가 모두 5㎜가 되도록 측면패널(110) 및 바닥패널(120)을 조립하였다.상기 기밀단계(S140)에서는 이격공간 사이로 폴리우레탄을 사출하고 발포시킴으로써 서로 인접하는 진공단열재들이 접촉하지 않으면서 단열기밀을 이루도록 하였다.상기 제1 단열부재 부착단계(S160)에서는 23㎜X159㎜X18㎜의 폴리스티롤을 도어패널(130)의 진공단열재와 측면패널(110)의 기초단열재 사이에 부착하여 단열기밀을 이루었다.결국 본 발명의 일실시예에 따른 단열박스의 제조방법(S100)에 의해 제조된 단열 박스(1)는 바닥 패널(120)과바닥 패널(120)의 가장자리를 따라 연결된 복수의 측면 패널들(110)과 바닥 패널(120)을 마주하여 바닥 패널(120)과의 사이에 측면 패널(110)들이 개재되도록 배치된 도어 패널(130)을 포함한다.여기서, 각각의 측면 패널들(110), 바닥 패널(120) 및 도어 패널(130)은 기초단열재(20)와 기초단열재(20)에 부착되고 기초단열재(20)보다 좁은 면적을 가지며, 합성실리카와 유리섬유를 포함하는 진공단열재(10)를포함한다.또한, 서로 인접한 측면 패널들(110) 각각의 진공단열재 사이 및 측면 패널(110)의 진공단열재와 바닥패널(130)의 진공단열재 사이 중 적어도 어느 하나에 형성된 이격공간에 단열보조재(116)를 개재하게 된다.여기서, 서로 인접한 측면 패널들(110) 각각의 기초단열재는 서로 접촉하도록 마련될 수 있다.또한, 측면 패널(110)의 기초단열재와 바닥 패널(130)의 기초단열재도 서로 접촉하도록 마련될 수 있다.상술한 방법에 의해 제작된 단열박스와 상술한 방법에 의해 제작되되 진공단열재 사이에 기초단열재를 설치하지않고 진공단열재가 접촉하도록 설계된 단열박스를 동일한 조건하에서 실험하여 단열박스의 내부의 온도변화를측정하였다.

표 1

[0132] 시간(h) 0 12 24 36 48 60 72

본 발명의 일실시예에 따른

단열박스의 내부온도(°C) 15 15 14 15 11 10 5

본 발명의 비교례에 따른 단

열박스의 내부온도(°C) 15 8 2 -10 -15 -20 -20

상술한 표는 영하 25°C의 대형 냉장고에서 본 발명의 일실시예에 따라 제작된 단열박스와 비교예의 단열박스의내부 온도를 측정한 결과를 나타낸 표이다. 살펴보면, 비교례의 단열박스의 내부온도는 24시간 이후부터 급격한온도하강이 일어나는 반면에 본원 발명의 단열박스의 내부온도는 온도변화가 거의 일어나지 않는 것을 확인할수 있다.즉, 상술한 방법에 의해 제조된 단열박스(1)는 얇으면서 매우 우수한 단열 성능을 가진 진공단열재(10)가 적용됨으로써 내부 사용공간을 최대화시킬 수 있고, 종래의 단열박스보다 우수한 단열성능을 가지면서도 부피가 작고 가벼운 단열박스를 제공할 수 있다.본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위내에 있는 것으로 본다.

1: 단열박스 10: 진공단열재
20: 기초단열재 110: 측면패널
120: 바닥패널 130: 도어패널
210: 지그 220: 외부용 지그
230: 내부용 지그 240: 발포물질 주입구
S100: 본 발명의 일실시예에 따른 단열 박스의 제조 방법
S110: 진공단열재 준비단계 S120: 패널제조단계
S130: 박스 제조단계 S140: 기밀단계
S150: 발포단계 S160: 제1 단열부재 부착단계

Claims

측면 패널, 바닥 패널 및 도어 패널을 구비하는 단열박스를 제조하는 단열박스 제조방법에 있어서,합성실리카 및 유기섬유를 이용하여 진공단열재를 제조하는 진공단열재 제조단계;
기초단열재에 상기 진공단열재를 부착하여 측면 패널, 바닥 패널 및 도어 패널을 제조하는 패널 제조 단계;
서로 인접한 상기 측면 패널 각각의 진공단열재 사이 또는 상기 측면 패널의 진공단열재와 상기 바닥 패널의 진공단열재 사이에 이격 공간이 형성되도록 상기 측면 패널 및 상기 바닥 패널을 조립하여 단열박스를 제조하는박스 제조단계;
상기 단열박스의 이격 공간을 단열보조재로 기밀하는 기밀단계; 및
상기 측면 패널의 기초단열재 중 진공단열재 미형성 영역에 상기 도어 패널의 진공단열재와 접촉하도록 제1 단열부재를 부착하는 제1 단열부재 부착단계;를 포함하는 단열 박스의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 단열박스 내부에 발포물질을 발포하는 발포단계;를 더 포함하는 단열 박스의 제조방법.
제 2항에 있어서,
상기 발포단계는 상기 단열박스를 외부용 지그 내측에 고정설치하는 외부용 지그 장착단계; 상기 단열박스의 내측으로 내부용 지그를 고정설치하는 내부용 지그 장착단계; 상기 외부용 지그 및 상기 내부용 지그 사이로 발포물질을 주입하는 주입단계;를 포함하는 단열박스의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 제1 단열부재는 폴리우레탄(polyurethane:PU) 또는 폴리에틸렌(polyethylene:PE) 재질의 소재로 형성되되스폰지 형태로 구비되는 단열 박스의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 이격 공간은 서로 인접하는 진공단열재 사이의 간격이 1 ㎜ 내지 10 ㎜ 으로 마련되는 단열 박스의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 박스 제조단계는 우레탄계 접착제를 사용하여 상기 각각의 측면 패널 또는 상기 바닥 패널과 상기 측면 패널을 조립시키는 단열 박스의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 측면 패널은 복수개로 마련되고,
상기 측면 패널 중 적어도 어느 하나에 관통부를 형성하는 관통부 형성단계;를 더 포함하는 단열 박스의 제조방법.
제 7항에 있어서,
상기 단열박스의 기밀 또는 단열을 유지하도록 상기 관통부의 내측으로 제2 단열부재를 개재하는 제2 단열부재장착단계;를 더 포함하는 단열 박스의 제조방법.
제 8항에 있어서,
상기 제2 단열부재는 폴리우레탄(polyurethane:PU) 또는 폴리에틸렌(polyethylene:PE) 재질의 소재로 형성되되스폰지 형태로 구비되는 단열 박스의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 기밀단계에서 상기 단열보조재는 발포폴리우레탄으로 형성되는 단열 박스의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 패널 제조단계에서 상기 도어 패널은 진공단열재의 서로 대향하는 두 면상에 기초단열재를 부착하여 제조되는 단열 박스의 제조방법.
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 기재된 단열 박스의 제조방법을 통해 제조된 단열 박스
바닥 패널;
상기 바닥 패널의 가장자리를 따라 연결된 측면 패널; 및
상기 바닥 패널과 마주하여 상기 측면 패널을 개재하도록 배치된 도어 패널을 포함하고,상기 측면 패널, 상기 바닥 패널 및 상기 도어 패널 각각은
(a) 기초단열재; 및
(b) 상기 기초단열재에 부착되고, 상기 기초단열재보다 좁은 면적을 가지며, 합성실리카와 유기섬유를 포함하는진공단열재를 포함하며,서로 인접한 측면 패널들 각각의 진공단열재 사이 및 상기 측면 패널의 진공 단열재와 상기 바닥 패널의 진공단열재 사이 중 적어도 어느 하나에 형성된 이격공간에 단열보조재가 개재되고,상기 측면 패널의 기초단열재 중 진공단열재 미형성 영역에는 상기 도어 패널의 진공단열재와 접촉하는 제1 단열부재가 개재되는 단열 박스.
제 13항에 있어서,
서로 인접한 측면 패널 각각의 기초단열재는 접촉하는 것을 특징으로 하는 단열 박스.
제 13항에 있어서,
상기 측면 패널의 기초단열재와 상기 바닥 패널의 기초단열재는 접촉하는 것을 특징으로 하는 단열 박스.
제 13항에 있어서,
상기 측면 패널 중 적어도 어느 하나에 관통부가 형성되는 것을 특징으로 하는 단열 박스.
제 16항에 있어서,
상기 단열박스의 기밀 또는 단열을 유지하도록 상기 관통부의 내측에 개재되는 제2 단열부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 박스.