WO2014163274A1 - 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 및 이의 제조방법 - Google Patents

굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2014163274A1
WO2014163274A1 PCT/KR2013/011308 KR2013011308W WO2014163274A1 WO 2014163274 A1 WO2014163274 A1 WO 2014163274A1 KR 2013011308 W KR2013011308 W KR 2013011308W WO 2014163274 A1 WO2014163274 A1 WO 2014163274A1
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WO
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vacuum
inner case
insulating material
ice box
curved
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PCT/KR2013/011308
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김해덕
윤진호
박경호
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오씨아이 주식회사
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    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/38—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents with thermal insulation
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/02—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using ice, e.g. ice-boxes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2201/00—Insulation
    • F25D2201/10—Insulation with respect to heat
    • F25D2201/14—Insulation with respect to heat using subatmospheric pressure

Definitions

  • the present invention relates to an ice box and a method for manufacturing the same using a flexible vacuum insulator, and more particularly, to provide excellent thermal and cold effects by improving the thermal insulation performance, and to be lightweight and easy to carry and handle. It relates to an ice box and a method for manufacturing the same using a vacuum insulator.
  • a portable ice box is a portable cold storage and thermal insulation device which blocks heat exchange with the outside through styrofoam having heat insulation and keeps food contained therein intact.
  • styrofoam having heat insulation and keeps food contained therein intact.
  • a general ice box is composed of a main body having a certain volume and a cover that can cover the same.
  • the main body is covered with a styrofoam between the inner and outer boxes made of synthetic resin and covers the main body with the same structure.
  • the note consists of a cover.
  • the general household ice box can secure a certain degree of durability by the inner and outer boxes made of synthetic resin, so that it can be used multiple times and its size can be manufactured in various ways, but there are many processes for manufacturing it, and between inner and outer boxes
  • Styrofoam needs to be molded to the correct dimensions, which requires a careful handling of styrofoam, which is difficult and durable.
  • Styrofoam which is a substantially insulating member, has a disadvantage in that heat insulation is inferior because it has a thin thickness.
  • Japanese Patent No. 4944567 discloses a heat bridge phenomenon at the end of a vacuum insulator in the case of a plate-shaped vacuum insulator applied to a box shape.
  • thermal bridge refers to a phenomenon in which a wall is thinner in structure, or condensation occurs when a portion of the material has a different heat permeation resistance.
  • a vacuum insulation material is disclosed so that a hexahedron can be assembled by applying a gas barrier film having a shape in which a hexahedron is deployed in a plane.
  • the vacuum insulation material has a disadvantage in that the productivity is not easy to manufacture.
  • Japanese Patent No. 4778856 relates to a transportation ice box in which a vacuum insulator is installed, wherein the ice box has a structure in which a vacuum insulator is disposed between an inner box and an exterior material, and the ice box includes a bottom surface and is formed inside the ice box.
  • the present invention provides an ice box having a vacuum insulator folded over at least two sides and a protection member and using expanded polystyrene formed on a container in the inner box, wherein the components of the ice box structure are detachable.
  • the ice box has a disadvantage that it is not easy to move because of its large volume and heavy.
  • Japanese Patent No. 4520950 discloses an ice box in which an insulating material including a vacuum insulating material is installed between an inner case consisting of a bottom and a side and an outer case, wherein the vacuum insulating material is formed on the bottom of the inner case or along the inside of the outer case. And a vacuum insulating material which is installed on the side and four side parts, respectively, is continuously connected to at least two surfaces of the bottom part and the plurality of side parts, and is bent using a bent part, and the vacuum insulating material is provided with a through hole. Disclosed is a technology characterized by the above.
  • the inventors of the present invention include a vacuum insulating material between the inner case and the outer case, and in the ice box having an openable lid part, the bottom part and four side parts are installed along the inside of the outer case or the outer case of the inner case. At least three of the bottom and side surfaces are integrally continuous, and an ice box including an auxiliary heat insulating material for improving airtightness and insulation performance between the vacuum heat insulating material bent along the edge and the outer case of the inner case.
  • An object of the present invention is to provide an ice box using a bent vacuum insulation material that can improve the thermal insulation performance to provide excellent thermal and cold insulation.
  • the present invention provides a method of manufacturing an ice box using a curved vacuum insulating material that can effectively fill the auxiliary insulating material in the space between the inner case and the outer case.
  • the object is, according to the present invention, the inner case consisting of a bottom portion and a plurality of side portions formed in the receiving space therein and the upper surface is opened; and the separation space between the inner case is formed of the inner case An outer case surrounding the outer side of the bottom part and the plurality of side parts; and two side parts facing each other of the inner case and the bent vacuum insulation material installed bent along the outer side of the bottom part in the separation space; and, of the inner case Plate-type vacuum insulators each disposed on an outer surface of two side portions facing each other; And, it is achieved by an ice box using a curved vacuum insulation material comprising a; and a secondary insulating material is filled in the spaced space between the inner case and the outer case.
  • the adhesive member for fixing the bent vacuum insulating material to the inner case at the edge of the surface facing the inner case of the bent vacuum insulating material is preferably disposed.
  • a transparent window is formed on at least one of the bottom portion and the plurality of side portions of the inner case so that a part of the curved vacuum insulating material or the flat vacuum insulating material is observed.
  • auxiliary insulation is preferably a foamed polyurethane.
  • each of the curved vacuum insulating material and the flat vacuum insulating material is preferably 10 to 50% with respect to the interval of the space.
  • the thickness ratio of any one of the said bending type heat insulating material and the said flat type heat insulating material and the said auxiliary heat insulating material is 1: 9-5: 5.
  • the vacuum insulation is disposed inside the lid portion for opening and closing the receiving space of the inner case; preferably further comprises a.
  • each of the bent vacuum insulation material and the plate-type vacuum insulation material comprises a core material made of synthetic silica and organic fibers.
  • the synthetic silica preferably has a BET specific surface area of 40 to 400 m 2 / g and an average particle size of 5 to 50 nm.
  • the organic fibers preferably have a diameter of 1 to 100 ⁇ m and a length of 6 to 40 mm.
  • the curved vacuum insulating material and the plate-type vacuum insulating material is a heat-shrink film to wrap the six surfaces of the core material; And a packaging material for vacuum packaging the core material wrapped with the heat-shrink film.
  • the content of the organic fiber of the core material is preferably 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the vacuum insulation core material.
  • Another object of the present invention is to provide a third object of the present invention.
  • an ice box using a bent vacuum insulation material that can improve the thermal insulation performance and provide excellent thermal and cold insulation effects.
  • an ice box using a flexible vacuum insulator that is easy to carry and handle.
  • FIG. 1 is a perspective view of an ice box using the present invention bent vacuum insulation
  • Figure 2 is an exploded perspective view of an ice box using the present invention bent vacuum insulation
  • FIG. 3 is a bottom perspective view showing a state in which an inner case and a vacuum insulating material are separated according to an ice box using the present invention curved vacuum insulating material;
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the ice box using the present invention bent vacuum insulation material
  • FIG. 5 is a bottom perspective view showing a state in which an inner case and a vacuum insulating material are combined according to an ice box using the present invention curved vacuum insulating material;
  • 6 and 7 is a graph of the result of testing the thermal insulation performance of the ice box using a conventional ice box and the present invention a curved vacuum insulation material in a constant temperature and humidity chamber,
  • FIG. 8 is a graph showing the results of testing the thermal insulation performance of the ice box using a conventional ice box and the present invention bent vacuum insulation material in a general room,
  • FIG. 9 is a perspective view showing an inner case of an ice box using a bent vacuum insulation material according to a modification of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an ice box using a bent vacuum insulation material according to a modification of the present invention
  • FIG. 11 is a process flow chart of the ice box manufacturing method using the present invention bent vacuum insulation
  • 12 to 15 are views for each process step according to the ice box manufacturing method using the present invention bent vacuum insulating material.
  • FIG. 1 is a perspective view of an ice box using the present invention bent vacuum insulation material
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the ice box using the present invention bent vacuum insulation material
  • Figure 3 is an ice box using the present invention bent vacuum insulation material
  • a bottom perspective view showing a state in which the inner case 110 and the vacuum insulating material 130 are separated.
  • the ice box using the bent vacuum insulation material improves the thermal insulation performance to provide excellent thermal and cold effects, as well as easy to carry and handle
  • it includes an inner case 110, an outer case 120, a vacuum insulation material 130, an auxiliary insulation material 140 and a lid portion 150.
  • the inner case 110 has four side parts 112 extending from each side of the square bottom part 111 and each side of the bottom part 111 so as to have a shape of a container in which the accommodation space 115 is formed. It is configured, the flange 113 to close the space 123 is provided between the outer case 120 and the outer peripheral surface of the upper side portion 112 is formed.
  • the outer case 120 is formed in the form of a container consisting of a bottom portion 121 and four side portions 122, the space spaced between the inner case 110 and surrounding the outer surface of the inner case 110 123 is formed, and the upper end of the side portion 122 is engaged with the flange 113 of the inner case 110.
  • the vacuum insulator 130 is characterized in that it is configured to be bent by the physical external pressure to be continuously attached along the outer surface of the inner case (110).
  • the vacuum insulating material 130 of the present embodiment is characterized in that it uses organic fibers.
  • Reinforcing fibers for vacuum insulation materials that have been used so far include inorganic fibers, glass fibers and ceramic fibers.
  • the two inorganic fibers are mixed well as they are made of silica and similar components, which are the main materials of the inner core, but the two fibers have little reinforcing effect of mechanical strength when mixing, and the specific gravity is high as glass fiber 2.5 and ceramic fiber 3.0, and the thermal conductivity is high. There is a high degree of disadvantage.
  • the vacuum insulator 130 introduces organic fibers as the reinforcing fibers in order to improve the disadvantages of the vacuum insulator using the inorganic fibers as the reinforcing fibers.
  • the reinforcing fiber used as the inner core material of the existing vacuum insulation material was glass fiber and ceramic fiber among inorganic fibers.
  • Inorganic fiber is mainly composed of silica and alumina powder such as synthetic silica, so it is well mixed with synthetic silica and weak in compression. It is known to exhibit a high reinforcing effect by exerting a bonding force.
  • organic fibers were considered to be easily separated and had low reinforcement effects because they had no bonding force during compression, and organic fibers were also known to have a problem of increasing the internal pressure of the vacuum insulator by generating gas in a vacuum.
  • the inventors of the present invention devised an organic fiber having a low specific gravity in order to improve the high specific gravity of the inorganic fiber, and in a range capable of mixing the fiber lengths of the organic fiber and the synthetic silica to prevent the organic fiber and the synthetic silica from easily separated. Increased, maximizing the friction between organic fibers and synthetic silica.
  • organic fibers are more flexible than inorganic fibers.
  • the organic fiber having excellent stretchability compared to the inorganic fiber is included in a predetermined amount and mixed with silica as a main component of the heat insulating material, it is possible to manufacture a vacuum insulating material that can be bent by physical external pressure.
  • the technical features of the vacuum insulator is 0.5 to 10% by weight of the powder mixture including synthetic silica having an average particle size of 5 to 50 nm and organic fibers cut to 6 to 40 mm with respect to 100 parts by weight of the powder mixture.
  • the blending of the included fiber mixture and then 6-sided wrapping with a heat shrink film resulted in the bending forming having the easiest molding conditions.
  • the vacuum insulator 130 has a diameter of synthetic silica having a BET specific surface area of 40 to 400 m 2 / g and an average particle size of 5 to 50 nm according to the BET (Brunauer-Emmett-Teller) measurement method based on nitrogen molecular absorption.
  • BET Brunauer-Emmett-Teller
  • a core material containing an organic fiber of 1 ⁇ 100 ⁇ m, length 6 ⁇ 40mm, a heat shrink film of a material such as PE, LLDPE, PP, PVC, PET wrapping the six sides of the core material, and the heat shrink film Nylon, PET, PP, aluminum for packaging the core material includes a packaging material, such as a multilayer film, the organic fiber content of the core material is made of 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the core material of the vacuum insulation (130).
  • the thickness of the vacuum insulating material 130 is a thickness ratio of 10 to 50% with respect to the distance (D, see Fig. 4) of the space 123 between the inner case 110 and the outer case 120, preferably It is good to have a thickness ratio of 30 to 40%.
  • the thickness ratio of the vacuum heat insulating material 130 and the auxiliary heat insulating material 140 is 1: 9 ⁇ 5.
  • the thickness ratio is 5: 5.
  • the thickness ratio of the vacuum insulation material 130 is less than 10%, the thermal insulation effect by the vacuum insulation material 130 is significantly reduced, and when more than 50%, the gap between the auxiliary insulation material 140 is filled (vacuum insulation material 130 and the outer case) Since the spacing between the inner surfaces of the 120 is reduced, the fluidity of the foamed polyurethane is lowered. That is, as the thickness of the vacuum insulation material 130 is determined in the above range, the auxiliary insulation material 140 is injected into the spaced space 123 to secure the fluidity of the foamed polyurethane in the expansion process, and thus spaced apart from the initial supply position. It is smoothly filled to the corner of 123.
  • the vacuum insulation material 130 having the above-described characteristics included in the ice box may exhibit sufficient thermal insulation effect even if it occupies about 10% to 50% of the space 123.
  • the vacuum insulating material 130 having the above-described characteristics can realize a substantially similar heat insulating effect even at a thickness thinner than the conventional plate-type vacuum insulating material that is impossible to bend. Therefore, the vacuum insulation 130 is easily inserted into the auxiliary insulation 140 to maximize the thermal insulation performance of the ice box.
  • the synthetic silica may be used such as fumed silica made by the gas phase reaction, precipitated silica made by the liquid phase reaction, colloidal silica, aerogel, silica sol, and the like. Among them, the use of fumed silica with low manufacturing cost and high specific surface area is preferable.
  • the inner core material of the vacuum insulator can be manufactured only with pure synthetic silica powder, and in addition to the synthetic silica, powders such as alumina, titanium oxide, silicon carbide, and graphite can be mixed to increase thermal insulation.
  • the content of synthetic silica in the preferred inner core powder mixture is 70% or more.
  • Infrared opaque fires used for the inner core material include titanium oxide, carbon black, talc, silicon carbide, iron oxide, zirconium oxide, and graphite. These opaque fires have a function of blocking rapid heat transfer by radiation by reflecting or absorbing more than half of the far infrared rays emitted from an object at 15 to 40 ° C.
  • the opaque fire material may occupy 5 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the inner core material.
  • the average particle size of the components constituting the opaque fire is 1 ⁇ 90 ⁇ m or less the particles are better effect.
  • the BET specific surface area of the synthetic silica is preferably 40 to 400 m 2 / g.
  • the specific surface area is 40 m 2 / g or less, the thermal insulation is inferior, and when it exceeds 400 m 2 / g, it is too fine to make the internal core material is difficult.
  • the average primary particle size of the synthetic silica is preferably used 5 ⁇ 50nm. If the primary particle size is smaller than 5 nm, the volume becomes large and handling is difficult. If the primary particle size is larger than 50 nm, sufficient adiabatic effect cannot be obtained during compression.
  • the diameter of the organic fiber is preferably 1 ⁇ 100 ⁇ m, more preferably select a diameter of 10 ⁇ 40 ⁇ m.
  • Organic fibers are produced in bundles, so if they are smaller than 1 ⁇ m, it takes a lot of time to disperse them.
  • the length of the organic fiber is preferably cut to 6 ⁇ 40mm, it is more preferable to use a predetermined length of organic fibers than to use various lengths of organic fibers. If the length of the organic fiber is shorter than 6mm, the fiber reinforcing effect is remarkably inferior, and if the length of the organic fiber is longer than 40mm, partial aggregation occurs and it is difficult to homogeneously mix with the powder.
  • organic fibers of 1.4 or less in specific gravity such as PE, PP, Nylon, PVA, PAN, PET, can be used.
  • specific gravity such as PE, PP, Nylon, PVA, PAN, PET.
  • the content of the mixture of organic fibers is preferably 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the synthetic silica-containing powder mixture. If the organic fiber content is too high, it accelerates the change over time of the vacuum insulation material 130 to lower the thermal insulation performance.
  • the powder mixture and the fiber mixture are homogeneously blended in a mixer at a predetermined mixing ratio.
  • the synthetic silica-containing powder mixture and the organic fiber-containing fiber mixture may be laminated in separate layers, but the effect of improving the mechanical strength compared to the same organic fiber usage is not better than the homogeneous blending.
  • the manufacturing process for making the inner core of the vacuum insulator from the synthetic silica-containing powder mixture and the organic fiber-containing fiber mixture takes several steps. Here, various manufacturing processes are possible according to the arrangement order of each step. But the result has similar properties.
  • the easiest process is to separately dry the synthetic silica-containing powder mixture and the organic fiber-containing fiber mixture; Blending the dried powder mixture and the fiber mixture in a ratio; Compacting the blend.
  • the drying of the synthetic silica-containing powder mixture is preferably 100 to 150 ° C. drying at atmospheric pressure for the purpose of evaporating moisture.
  • the drying method of the fiber mixture including organic fibers varies depending on the heat resistance temperature of the fibers.
  • Nylon fiber has a heat resistance temperature of more than 1120 °C, it is preferable to dry the pressure of 100 ⁇ 140 °C, but PP fiber drying having a low heat temperature is preferably low pressure drying at a lower 70 ⁇ 80 °C.
  • the organic fiber is preferably dried at a temperature of 10 ⁇ 20 °C lower than the softening temperature of the fiber.
  • the blending of the synthetic silica-containing powder mixture and the organic fiber-containing fiber mixture can be used with powder mixers such as ribbon mixers, Nida-groups, Nauta-mixers, and blade mixers.
  • powder mixers such as ribbon mixers, Nida-groups, Nauta-mixers, and blade mixers.
  • the evenly blended mixture is compressed by a press, controlling the density of the inner core.
  • the density of the inner core is an important factor that greatly affects the mechanical strength and thermal insulation of the finished product, and it is preferable to compress at a density of 0.12 to 0.35 g / cm 3. Presses can be manufactured with both single-acting presses and roller presses.
  • a heat shrinkable film or a film having moisture permeability can be used for lapping six sides after blending a powder mixture and a fiber mixture, which are core materials.
  • the heat-shrink film is selected from PE, LLDPE, PP, PVC, PET and the like, and the moisture-permeable film has a water vapor transmission rate of 30 g / m 2 or less per 24 hours or a water vapor transmission coefficient of 0.28 g / m 2 ⁇ h ⁇ mmHg or less. It is done.
  • the vacuum insulation core material of the present invention is finally subjected to the final packaging process as an aluminum packaging material.
  • Compression molded vacuum insulation core material is wrapped on 6 sides with heat shrink film selected from PE, LLDPE, PP, PVC, PET, etc., and vacuum-packed with final finishing materials such as nylon, PET, PP, aluminum multilayer film, etc. Used.
  • the six-side wrapping used in the present invention (Wrapping) packaging uses a heat-shrink film selected from PE, LLDPE, PP, PVC, PET, in the heat-insulating material is required moisture resistance of 30 g / m2 or less per 24 hours or A film having a moisture permeability of 0.28 g / m 2 ⁇ h ⁇ mmHg or less is used, and wrapping is carried out once or twice.
  • PE film packaging wraps the silica insulation molded body with PE film and seals it with heat adhesion.
  • Shrink film packaging such as LLDPE wraps the silica insulation molded body with the shrink film such as LLDPE and shrink wraps using a shrink wrap machine.
  • Another internal core manufacturing process includes the steps of blending a synthetic silica-containing powder mixture and an organic fiber-containing fiber mixture; Drying the moisture of the blend; Compressing the dried formulation is possible.
  • Another internal core manufacturing process includes the steps of blending a powder mixture containing synthetic silica and a fiber mixture containing organic fibers; Compacting the blend; It is possible to dry the compressed formulation.
  • the vacuum insulator as described above can be naturally bent by the attraction force in the plate-like state does not require a process such as heating or cooling for the deformation of the vacuum insulator, and after the deformation occurs in the frictional force between the organic fibers and the bending portion of the fiber Since the shape deformed by the frictional force with the synthetic silica is maintained as it is, no separate shape maintaining member is required.
  • the vacuum insulating material 130 having the above-described characteristics included in the ice box according to the present invention may occupy only about 10% to 50% of the separation space 123 may exhibit a sufficient thermal insulation effect.
  • the vacuum insulator 130 having the above-described characteristics may realize a heat insulation effect that is almost similar to a thickness thinner than the conventional vacuum insulator. Therefore, the vacuum insulator 130 may be easily inserted into the auxiliary heat insulator 140 to maximize the heat insulating performance of the ice box.
  • the vacuum insulation material 130 as described above is composed of a curved vacuum insulation material 130a and a flat plate vacuum insulation material 130b.
  • the curved vacuum insulating material (130a) is bent along the outer surface of the inner case 110 so as to surround the outer surface of the two side portions 112 and bottom portion 111 facing each other of the inner case 110.
  • the plate-type vacuum insulating material 130b is disposed on an outer surface of the side portion 112 on which the curved vacuum insulating material 130a is not disposed among the outer surfaces of the inner case 110.
  • the side portion 112 is slightly inclined so that the inner case 110 can be easily separated from the manufacturing mold in the process of producing the inner case 110.
  • the curved vacuum insulation member 130a manufactured in the form of a rectangular panel and bent along the outer surface shape of the inner case 110 may have the bottom portion 111 of the inner case 110 and both sides of the bottom portion 111. It is preferable to arrange so as to surround the outer surface of the two side portions 112 disposed to face each other.
  • the areas of the first side portion and the second side portion that face each other among the four side portions 112 of the inner case 110 are equal to each other, but are disposed between each of the third side portions and the fourth side portions facing each other. If the area is larger than the area, the curved vacuum insulating material 130a may be disposed to surround the outer surface of the bottom portion 111 and the first and second side portions. In this case, the outer surface of the inner case 110 may be covered with the curved vacuum insulating material 130a to the maximum.
  • the ice box is in the form of a rectangular parallelepiped outer surface of the inner case has a different area, a pair of outer surface and a pair of outer surface facing each other with the largest area among a plurality of outer surface It may be desirable to arrange the bent vacuum insulation material on the other outer surface to be connected to maximize the thermal insulation effect by the vacuum insulation material.
  • the vacuum insulator 130 may be formed of an inner case by an adhesive member 131 such as a double-sided tape or hot melt disposed along an edge of an adhesive surface (a surface facing an outer surface of the inner case 110). 110).
  • an adhesive member 131 such as a double-sided tape or hot melt disposed along an edge of an adhesive surface (a surface facing an outer surface of the inner case 110). 110).
  • the edge of the adhesive surface is fixed to the outer surface of the inner case 110 by the adhesive member 131, the vacuum insulation material 130 and the vacuum insulation material 130 in the process of foam filling the auxiliary insulation material 140 and Inflow between the inner case 110 may be prevented from lowering the thermal insulation performance of the vacuum insulating material 130.
  • the adhesive surfaces of the vacuum insulator 130 and the inner case 110 may be prevented from being arbitrarily separated.
  • the region in which the adhesive member 131 is not disposed among the surfaces of the vacuum insulation member 130 facing the inner case 110 may be in close contact with the outer surface of the inner case 110 without a separate adhesive component. Will be maintained.
  • the auxiliary insulating material 140 is made of expanded polyurethane (Expanded Polyurethane), is injected into the separation space 123 between the inner case 110 and the outer case 120 in a flowable state and then expand the separation space ( 123) It is filled and cured all over the inside.
  • expanded polyurethane Expanded Polyurethane
  • the lid part 150 is a vacuum insulation material and an auxiliary insulation material is disposed therein to open and close the receiving space 115 of the inner case 110, in the drawing is rotatably installed on one side of the upper end of the inner case 110 Although shown as, it is also possible to configure to open and close the receiving space 115 in a state separated from the inner case (110).
  • the vacuum insulation material 130 as described above is disposed in close contact with the outer surface of the inner case 110 in the space space 123 between the inner case 110 and the outer case 120, the space space 123 In the remaining space of the auxiliary insulating material 140 is filled. That is, it is advantageous to arrange the heat insulating material having excellent heat insulating performance close to the outer side of the inner case 110 because the heat insulating volume increases as it proceeds toward the outer case 120 in the space 123.
  • the main heat insulating material is disposed on the inner side of the outer case, and the auxiliary heat insulating material such as urethane is filled in the remaining space of the space. Loading technology was used. Although it is advantageous to arrange the main heat insulating material on the inner case side in such a conventional heat insulating material arranging structure, arranging the main heat insulating material on the outer case side is bent along the curved surface of the installation target surface (inner side of the outer case) of the panel form.
  • the vacuum insulation material 130 of the present embodiment is made to be bent by physical external pressure, and maintains the shape in the state of bending deformation and is not arbitrarily deformed, so that the vacuum insulation material 130 is outside the inner case 110. Since the vacuum insulation material 130 is not detached from the outer surface of the inner case 110 even though it is bent along the side and attached to the plurality of outer surfaces, the vacuum insulation material 130 is disposed on the outer surface of the inner case 110. It becomes possible. In addition, since the edge of the adhesive surface of the vacuum insulation material 130 is fixed to the inner case 110 side by the adhesive member 131, the auxiliary insulation material in the process of filling the auxiliary insulation material 140 in the remaining space of the separation space 123. 130 is prevented from flowing between the vacuum insulating material 130 and the inner case 110.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the ice box using the present invention, the flexible vacuum insulation material
  • Figure 5 is a bottom perspective view showing a state in which the inner case and the vacuum insulation material is coupled according to the ice box using the present invention
  • the curved vacuum insulation material 6 and 7 are graphs of the thermal insulation performance of the ice box using the conventional ice box and the present invention bent vacuum insulation material in a constant temperature and humidity chamber
  • Figure 8 is a conventional ice box and the present invention bent type vacuum insulation material in a general room It is a graph of the test result of the thermal insulation performance of the used ice box.
  • the ice box using the curved vacuum insulating material is the inner case 110 and the outer case 120 is disposed outside the inner case 110 and A space 123 is formed between the outer cases 120.
  • the curved vacuum insulator 130a disposed on the outer surface of the inner case 110 among the spaced spaces 123 has one side portion 112 of the inner case 110 and a bottom portion connected to the side portion 112. 111, and is bent along the outer surface of the other side portion 112 facing the one side portion 112 is in close contact with the outer surface of the inner case (110).
  • the flexural strength of the vacuum insulator 130 according to the present embodiment is superior to the flexural strength of the conventional plate-shaped vacuum insulator using inorganic fibers as reinforcing fibers. Accordingly, when the curved vacuum insulation member 130a is bent along the outer surface of the inner case 110, the corner 114 between the bottom portion 111 and both side portions 112 is disposed. It is surrounded by the vacuum insulation material 130 can prevent the leakage of heat through the corner 114 can improve the thermal insulation effect.
  • the two side parts 112 of which the curved vacuum insulating material 130a is not disposed among the outer surfaces of the inner case 110 have a flat vacuum insulating material 130b having an area corresponding to the corresponding side parts 112 as shown in FIG. 5. ) Is placed.
  • the curved vacuum insulator 130a and the flat vacuum insulator 130b as described above may be formed on the outer surface of the inner case 110 through an adhesive member 131 disposed along the edge of the surface facing the inner case 110. It is fixed.
  • the edge of the vacuum insulating material 130 is fixed to the outer surface of the inner case 110, due to the difference in thermal strain of the material constituting the vacuum insulating material 130 and the inner case 110 and the vacuum insulating material 130 and The adhesive surface of the inner case 110 is prevented from being separated arbitrarily.
  • the region in which the adhesive member 131 is not disposed among the surfaces of the vacuum insulation member 130 facing the inner case 110 may be in close contact with the outer surface of the inner case 110 without a separate adhesive component. Will be maintained. Accordingly, the secondary insulation 140 is prevented from penetrating between the inner case 110 and the vacuum insulation 130 when the auxiliary insulation 140 is foamed, and the bottom portion 111 or the side portion 112 of the inner case 110 is prevented. Even if the outer surface of the inner case 110 is spaced apart from the vacuum insulator 130 due to the full stomach phenomenon, an unpleasant noise caused by the adhesive component of the adhesive member 131 is not generated.
  • auxiliary insulating material 140 In the separation space 123 between the inner case 110 and the outer case 120 is filled with the auxiliary insulating material 140 to further improve the airtightness and insulation performance.
  • the auxiliary heat insulating material 140 is made of a foamed polyurethane, and the foamed polyurethane is supplied into the spaced space 123 and then expands to fill the spaced space 123 while expanding, so that the vacuum heat insulating material 130 is not disposed. At the same time to prevent leakage, the vacuum insulating material 130 is kept in close contact with the outer surface of the inner case (110).
  • the present invention is characterized in that the area A of the area A which is filled with the auxiliary heat insulating material 140 and the area A is attached to the inner case 110, the vacuum insulation material 130 in one aspect is characterized in that more than 70%.
  • the area A of the ratio of the area where the vacuum insulation material 130 and the auxiliary insulation material 140 are applied to the inner case 110 is 70% or less, it is not easy to significantly improve the thermal insulation performance.
  • Table 1 below measures the bending strength of the vacuum insulation material 130 of the present invention compared to the plate-shaped vacuum insulation material using the inorganic fiber as a reinforcing fiber.
  • the present invention when the vacuum insulation material 130 is composed of a core material including synthetic silica and organic fibers, the present invention can be bent relatively easily as compared to the plate-type vacuum insulation material using a conventional inorganic fiber as a reinforcing fiber, the present invention. It is possible to bend along the outer surface of the inner case 110 by using the vacuum insulating material 130 according to. Therefore, by continuously arranging one vacuum insulation material 130 integrally formed along at least three of the plurality of outer surfaces provided in the inner case 110, at the corner 114 located between the surfaces. The heat can be prevented from leaking.
  • Table 2 below is a measure of the thermal insulation performance of the ice box of the present invention compared to the conventional ice box.
  • the thermal insulation performance of the present invention was evaluated by comparing the time for maintaining a constant temperature of the conventional ice box and the ice box according to the present invention, the vacuum insulation material 130 is not applied.
  • Table 2 summarizes the results of testing the thermal insulation performance of the conventional ice box and the ice box to which the vacuum insulator 130 according to the present invention is applied to a constant temperature and humidity chamber.
  • An ice box is installed in a constant temperature and humidity chamber and the ambient temperature is set at 36 ° C. which is a midsummer standard. The same ice pack was added. Both products were closed at the initial temperature of about 35.5 ° C and started to cool by a cold source, and then dropped to the lowest temperature. As shown in FIG. 6, the existing product was 12.5 ° C and 8.1 ° C. This is due to the difference in insulation performance under the same conditions (initial temperature, product capacity, cold source input ratio, etc.).
  • the existing product is 47 minutes
  • the present invention is 808 minutes (13 hours 28 minutes)
  • the cold storage performance according to the difference in the insulation performance of the product is the existing product It can be seen that the remarkably improved about 17 times more than.
  • the ice box of the present invention is installed in a constant temperature and humidity chamber (chamber) as shown in FIG. 7 and the ambient temperature is set to 38 ° C., which is a cold weather condition. Width of 33% (15L) compared to 50L of capacity in products A and B) Looking at the thermal insulation performance in the state in which the same ice pack is added as follows.
  • Existing product A was applied to the polyurethane insulation only in the body
  • the existing product B was applied to the polyurethane insulation on the body and the lid, respectively
  • the polyurethane insulation was applied to the lid of the ice box of the present invention.
  • the existing product A was 17.1 ° C, as shown in FIG. 7.
  • B is about 7.1 °C
  • the ice box of the present invention appeared about 7.3 °C, it can be seen that due to the presence of the lid insulation.
  • cold holding time from the initial time point (38 °C) to 12 °C as the existing product B 7 hours 3 minutes, 19 hours 6 minutes of the ice box of the present invention
  • cold storage according to the difference in the insulation performance of the product It can be seen that the performance is significantly improved by about 2.7 times compared to the existing product B.
  • the existing product A continues to rise after the lowest temperature of 17.1 °C after the start of the test could not be compared with the ice box of the present invention.
  • Table 3 is a table summarizing the results of testing the thermal insulation performance of the ice box to which the vacuum insulation material 130 according to the present invention and the conventional ice box in a general room.
  • An ice box is installed in a general room (ambient temperature is 18 to 25 ° C.), and a cold source of 24% (12 L) of the ice box of the present invention and the capacity of the existing product 50L ( The same ice pack was added. Both products were closed at the initial temperature of about 22 ° C., the lid was started to cool by a cold source, and compared to the lowest temperature. As shown in FIG. 7, the existing product was 5.4 ° C., the ice box of the present invention. Is -0.2 ° C, which is due to the difference in insulation performance under the same conditions (initial temperature, product capacity, cold source ratio, etc.).
  • the cold holding time from the initial time point (about 22 °C) to 8 °C as a result of the existing product 4 hours 52 minutes, 88 hours 4 minutes of the ice box of the present invention
  • the cold storage performance according to the difference in the insulation performance of the product It can be seen that the remarkably improved about 18 times or more compared to the conventional existing products.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating an inner case of an ice box using a bent vacuum insulating material according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 10 is an ice using a bent vacuum insulating material according to a second embodiment of the present invention Sectional view of the box.
  • a transparent window 116 is formed on the side portion 112 of the inner case 110 so that a part of the vacuum insulating material 130 disposed on the outer surface of the inner case 110 is the inner case.
  • the configuration is different from that of the first embodiment in that it is visually displayed through the accommodation space 115 of 110.
  • Figure 11 is a process flow chart of the ice box manufacturing method using the present invention bending type vacuum insulation material
  • Figures 12 to 15 are views for each process step according to the ice box manufacturing method using the present invention type bending vacuum insulation material.
  • a method of manufacturing an ice box using a bent vacuum insulating material includes preparing a vacuum insulating material 130 (S11) and a bent vacuum insulating material 130 a. Fixing to the outer surface of the (110) (S12), the step of fixing the flat vacuum insulating material (130b) to the outer surface of the inner case (110) (S13), and foamed poly inside the outer case (120) Supplying the urethane (S) (S14), and combining the outer case 120 and the inner case (S15), expanded polyurethane (F) expansion and curing step (S16), and the lid portion 150, the assembly step (S17).
  • step (S11) of preparing the vacuum insulation material 130 as shown in Figure 12 of the outer surface of the inner case 110 is disposed on the two side portions 112 and bottom portion 111 facing each other
  • the vacuum insulator 130a and the flat vacuum insulator 130b to be fixed to the remaining side portions 112 on which the curved vacuum insulator 130a is not disposed are respectively provided, and the curved vacuum insulator 130a and the flat plate are insulated.
  • An adhesive member 131 such as a double-sided tape or hot melt is disposed on the edge of the adhesive surface (the surface facing the outer surface of the inner case 110) of the vacuum insulation material 130b.
  • FIG. 13A shows a cross section in the A direction of FIG. 12, and FIG. 13B shows a cross section in the B direction of FIG. 12.
  • the curved vacuum insulation material 130a is bent along the outer surface of the inner case 110, and the adhesive surface of the curved vacuum insulation material 130a is formed on the inner case 110.
  • the bent vacuum insulation material 130a is the inner case 110 by the adhesive member 131. It is fixed to the outer side of (S12).
  • the adhesive surface of the plate type vacuum insulating material 130b is disposed on the side portion 112 on which the curved vacuum insulating material 130a is not disposed among the outer surfaces of the inner case 110.
  • the flat vacuum insulating material 130b is fixed to the outer surface of the inner case 110 by the adhesive member 131 (S13).
  • an appropriate amount of foamed polyurethane F is supplied to the inner side of the outer case 120 as shown in FIG. 14 (S14), and the outer case 120 is assembled to the inner side of the outer case 120 as shown in FIG. 15 (S15).
  • the upper side of the side portion 122 of the outer case 120 and the flange 113 of the inner case 110 are engaged with each other, and the space 123 between the outer case 120 and the inner case 110 is closed.
  • the foamed polyurethane supplied inside the outer case 120 expands and flows along the separation space 123 between the outer case 120 and the inner case 110 to fill the separation space 123 and then harden.
  • S16 is to configure the auxiliary insulation (140).
  • the expanded polyurethane (F) when the auxiliary insulation 140 is formed as described above, since the expanded polyurethane (F) is expanded in the closed space 123 between the inner case 110 and the outer case 120, the expanded polyurethane (F) may be filled in the spaced space 123, and because the expanded polyurethane (F) is expanded in the sealed space 123, the density of the heat insulating material is increased to provide a superior heat insulating performance than the general heat insulating material. It becomes possible.
  • the vacuum insulation material 130 is disposed in the inner space of the lid part 150, and then the foamed polyurethane F may be supplied to configure the auxiliary insulation material 140 filling the inner space.
  • the present invention relates to an ice box using a bent vacuum insulation material that can improve the thermal insulation performance to provide excellent thermal and cold insulation.

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Abstract

본 발명은 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스는 밑면부와 다수의 측면부로 구성되어 내부에 수용공간이 형성되고 상면이 개구된 내부케이스;와, 상기 내부케이스와의 사이에 이격공간이 형성되도록 상기 내부케이스의 밑면부와 다수의 측면부 외측을 감싸는 외부케이스;와, 상기 이격공간 내에서 상기 내부케이스의 서로 마주하는 두 개의 측면부와 밑면부의 외측면을 따라 절곡 설치되는 굴곡형 진공단열재;와, 상기 내부 케이스의 서로 마주하는 두 개의 측면부의 외측면에 각각 배치되는 평판형 진공단열재; 및, 상기 내부케이스와 외부케이스 사이의 이격공간에 충진되는 보조단열재;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여,단열성능을 향상시켜 탁월한 보온 및 보냉 효과를 제공할 수 있는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스가 제공된다.

Description

굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 및 이의 제조방법
본 발명은 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단열성능을 향상시켜 탁월한 보온 및 보냉 효과를 제공할 뿐만 아니라, 경량으로 이루어져 휴대 및 취급이 용이한 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 휴대용 아이스박스는 단열성을 갖는 스티로폼을 통해 외부와의 열교환을 차단하여 그 내부에 수용되는 음식물을 상하지 않게 유지시키는 휴대용 보냉, 보온용구로서, 아이스박스의 내부에 얼음 또는 드라이아이스 등을 채우게 되면 그 내부가 저온상태로 유지된다.
일반적인 아이스박스는 일정 용적을 갖는 본체와, 이를 덮어줄 수 있는 덮개로 구성되는데, 일반 가정용 아이스박스의 경우에는 합성수지로 된 내외 박스의 사이에 스티로폼이 개재된 본체와 이와 동일 구조를 가지고 본체를 덮어주는 덮개로 구성된다.
일반 가정용 아이스박스는 합성수지로 된 내외부 박스에 의해 어느 정도의 내구성을 확보할 수 있어 다회 사용이 가능하고 그 크기 역시 다양하게 제조할 수 있는 장점은 있으나, 이를 제조하기 위한 공정이 많고 내외박스의 사이공간에 정확히 맞을 수 있도록 스티로폼을 정확한 치수로 성형해야 하는 등 작업이 난해하며 내구성이 약한 스티로폼의 취급에 주의가 요구되어 전체적으로 작업성 및 생산성이 떨어지게 되었으며, 외부 부피에 대해 효율적인 수용 부피를 제공하기 위해서는 실질적인 단열부재인 스티로폼은 얇은 두께를 가질 수밖에 없으므로 단열성이 떨어지는 단점이 있었다.
이러한 아이스박스의 단열성능을 향상시키기 위해 단열성능이 우수한 진공단열재를 적용하는 연구가 실시되고 있다.
일본 등록특허 제 4944567호는 박스형태에 적용되는 평판상의 진공단열재의 경우 진공단열재 단부에 열교(heat bridge)현상이 발생한다.
이러한 "열교 현상"(thermal bridge)이란 냉교와 같은 뜻의 말로, 구조상 일부 벽이 얇아진다든지 재료가 다른 열관류 저항이 작은 부분이 생기면 결로하기 쉬운 현상을 의미한다. 밑면과 4개의 측면으로 구성된 아이스박스의 5면을 5개의 판상형의 진공단열재를 각각 부착시키게 되면, 각 모서리에 열관류 저항이 작은 부분이 발생하여 외부로의 열 손실이 발생하게 된다.
따라서, 모서리부에서 열이 누설하는 문제를 해결하기 위해, 육면체를 평면에 전개한 형상을 가지는 가스 배리어(barrier)성 필름을 적용하여 육면체 조립이 가능하도록 진공단열재에 대하여 개시하고 있다. 그러나 상기 진공단열재는 제조가 용이하지 않아 생산성이 떨어진다는 단점이 있다.
일본 등록특허 제 4778856호에는 진공단열재가 설치되는 수송용 아이스박스에 관한 것으로, 아이스박스는 안쪽상자와 외장재와의 사이에 진공단열재가 배치되는 구조이며, 아이스박스는 밑면을 포함하며 아이스박스 내부에 2면 이상에 걸쳐 접어 구부러지는 진공 단열재와 보호 부재를 구비하고 상기 안쪽 상자에 용기상에 형성되는 발포 폴리스티렌을 이용하며, 상기 아이스박스 구조의 구성요소가 착탈 가능하게 한 아이스박스를 제공한다. 그러나 상기 아이스박스는 자체 부피가 크고 무거워 이동이 용이하지 않다는 단점이 있다.
일본 등록특허 제 4520950호는 밑면과 측면으로 구성된 내부케이스와 외부케이스와의 사이에 진공단열재를 포함하는 단열재를 설치한 아이스박스에 있어서 상기 진공단열재는 내부케이스의 외부 또는 외부케이스의 내부를 따라 밑면부와 4개의 측면부에 각각 설치되며, 상기 밑면부와 다수의 측면부 중 적어도 2개의 면에 일체로 연속되어 있음과 동시에 굴곡부를 이용하여 굴곡되어 있는 진공단열재를 적용하고, 상기 진공단열재는 관통공이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기술에 대해 개시하고 있다.
그러나 캠핑이나 낚시 등 레저 활동에 사용하고, 온도에 민감한 품목을 장시간 동안 유지하기 위해서 보다 개선된 단열성능을 제공하면서도, 가볍고 내구성이 좋은 아이스박스에 대한 수요는 계속 증가하고 있다.
선행기술문헌 1. 일본 등록특허 제 4944567호 (2008.05.08)
선행기술문헌 2. 일본 등록특허 제 4778856호 (2008.02.14)
선행기술문헌 3. 일본 등록특허 제 4520950호 (2007.08.09)
따라서, 본 발명자들은 내부케이스와 외부케이스 사이에 진공단열재를 포함하고, 개폐가능한 뚜껑부를 가지는 아이스박스에 있어서 상기 내부케이스의 외부 또는 외부케이스의 내부를 따라 밑면부와 4개의 측면부에 설치되며, 상기 밑면부와 측면부 중 적어도 3개의 면이 일체로 연속되어 있음과 동시에 모서리를 따라 굴곡되어 있는 진공단열재와 상기 내부케이스의 외부케이스 사이에 기밀성과 단열성능을 향상시키기 위한 보조단열재를 포함하는 아이스박스를 제공함에 따라 종래 아이스박스의 단열성능 대비 가볍고 두께를 얇게 하면서도 내부공간 활용이 현저히 개선된 것을 확인하고 본 발명을 도출하였다.
본 발명의 목적은 단열성능을 향상시켜 탁월한 보온 및 보냉 효과를 제공할 수 있는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스를 제공함에 있다.
또한, 캠핑이나 낚시 등 레저 활동에 사용하고, 온도에 민감한 품목을 장시간 동안 유지하기 위해서 보다 개선된 단열성능을 제공하면서도, 두께를 얇게 구성하여 내부 용적량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 가볍고 내구성이 좋아 취급이 용이한 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스를 제공함에 있다.
또한, 내부케이스와 외부케이스 사이의 이격공간에 보조단열재가 효과적으로 충진되도록 할 수 있는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 밑면부와 다수의 측면부로 구성되어 내부에 수용공간이 형성되고 상면이 개구된 내부케이스;와, 상기 내부케이스와의 사이에 이격공간이 형성되도록 상기 내부케이스의 밑면부와 다수의 측면부 외측을 감싸는 외부케이스;와, 상기 이격공간 내에서 상기 내부케이스의 서로 마주하는 두 개의 측면부와 밑면부의 외측면을 따라 절곡 설치되는 굴곡형 진공단열재;와, 상기 내부 케이스의 서로 마주하는 두 개의 측면부의 외측면에 각각 배치되는 평판형 진공단열재; 및, 상기 내부케이스와 외부케이스 사이의 이격공간에 충진되는 보조단열재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스에 의해 달성된다.
여기서, 상기 굴곡형 진공단열재의 내부케이스와 마주하는 면의 가장자리에는 굴곡형 진공단열재를 내부케이스에 고정하는 접착부재;가 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 내부케이스의 밑면부와 다수의 측면부 중 적어도 어느 하나에는 굴곡형 진공단열재 또는 평판형 진공단열재의 일부가 관찰되도록 투명창이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 보조단열재는 발포 폴리우레탄인 것이 바람직하다.
또한, 상기 굴곡형 진공단열재 및 평판형 진공단열재 각각의 두께는 이격공간의 간격에 대해 10~50%인 것이 바람직하다.
또한, 상기 굴곡형 진공단열재 및 상기 평판형 진공단열재 중 어느 하나와 상기 보조단열재의 두께 비는 1:9 내지 5:5인 것이 바람직하다.
또한, 내부에 진공단열재가 배치되어 상기 내부케이스의 수용공간을 개폐하는 뚜껑부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 굴곡형 진공단열재 및 상기 평판형 진공단열재 각각은 합성실리카와 유기섬유로 이루어진 심재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 합성 실리카는 BET 비표면적이 40~400㎡/g이고 평균입자 크기가 5~50㎚인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기섬유는 직경 1~100㎛이고 길이 6~40㎜인 것이 바람직하다.
또한, 상기 굴곡형 진공단열재 및 상기 평판형 진공단열재는 상기 심재의 6면을 랩핑하는 열수축 필름; 및 상기 열수축 필름으로 랩핑된 심재를 진공포장하는 포장재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 심재의 유기섬유의 함량은, 진공단열재 심재 100 중량부에 대하여 0.5~10 중량부인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 목적은,
굴곡형 진공단열재와 평판형 진공단열재의 내부케이스와 마주하는 면의 가장자리에 접착부재를 배치하는 단계;와, 굴곡형 진공단열재를 절곡하여 내부케이스의 밑면부와 측면부의 외측면 중 적어도 3개의 외측면에 연속되도록 밀착 고정하는 단계;와, 상기 내부케이스의 밑면부와 측면부의 외측면 중 상기 굴곡형 진공단열재가 배치되지 않은 나머지 외측면에는 평판형 진공단열재를 각각 설치하는 단계;와, 외부케이스의 내부에 발포 폴리우레탄을 공급하는 단계;와, 내부케이스와 외부케이스를 결합하는 단계; 및, 발포 폴리우레탄을 팽창 및 경화시켜 내부케이스와 외부케이스 사이의 이격공간에 보조단열재를 형성하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 단열성능을 향상시켜 탁월한 보온 및 보냉 효과를 제공할 수 있는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스가 제공된다.
또한, 캠핑이나 낚시 등 레저 활동에 사용하고, 온도에 민감한 품목을 장시간 동안 유지하기 위해서 보다 개선된 단열성능을 제공하면서도, 두께를 얇게 구성하여 내부 용적량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 가볍고 내구성이 좋아 휴대 및 취급이 용이한 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스가 제공된다.
또한, 내부케이스와 외부케이스 사이의 이격공간에 보조단열재가 효과적으로 충진되도록 할 수 있는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 제조방법이 제공된다.
도 1은 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 사시도,
도 2는 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 분해사시도,
도 3은 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스에 따른 내부케이스와 진공단열재가 분리된 상태를 나타내는 저면사시도,
도 4는 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 단면도,
도 5는 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스에 따른 내부케이스와 진공단열재가 결합된 상태를 나타내는 저면사시도,
도 6 및 도 7은 항온항습 챔버에 종래 아이스박스와 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 단열성능을 시험한 결과그래프,
도 8은 일반 실내에 종래 아이스박스와 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 단열성능을 시험한 결과그래프,
도 9는 본 발명의 변형예에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 내부케이스를 나타내는 사시도,
도 10은 본 발명의 변형예에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 단면도,
도 11은 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 제조방법의 공정순서도이고,
도 12 내지 도 15는 본 발명 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 제조방법에 따른 각 공정단계별 도면들이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 사시도이고, 도 2는 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스에 따른 내부케이스(110)와 진공단열재(130)가 분리된 상태를 나타내는 저면사시도이다.
상기 도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스는 단열성능을 향상시켜 탁월한 보온 및 보냉 효과를 제공할 뿐만 아니라, 경량으로 이루어져 휴대 및 취급이 용이한 것으로서, 내부케이스(110), 외부케이스(120), 진공단열재(130), 보조단열재(140) 및 뚜껑부(150)를 포함한다.
상기 내부케이스(110)는 수용공간(115)이 형성된 용기의 형상을 갖도록 사각의 밑면부(111)와 상기 밑면부(111)의 각 변으로부터 연장되어 측벽을 구성하는 네 개의 측면부(112)로 구성되며, 측면부(112)의 상단 외주면에는 외부케이스(120)와의 사이에 마련되는 이격공간(123)을 마감하는 플랜지(113)가 형성된다.
상기 외부케이스(120)는 밑면부(121)와 네 개의 측면부(122)로 구성된 용기의 형태로 이루어지며, 상기 내부케이스(110)의 외측면을 감싸 상기 내부케이스(110)와의 사이에 이격공간(123)을 형성하고, 측면부(122)의 상단부는 내부케이스(110)의 플랜지(113)와 맞물린다.
상기 진공단열재(130)는 물리적 외압에 의해 굴곡될 수 있도록 구성하여 내부케이스(110)의 외측면을 따라 연속되도록 부착시킬 수 있도록 하는 것을 기술적인 특징으로 하고 있다.
즉, 본 실시예의 진공단열재(130)는 유기섬유를 사용한다는데 특징이 있다. 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(130)는 무기섬유를 보강 섬유로 이용한 진공단열재의 단점을 개선하기 위하여 보강 섬유로 유기섬유를 도입하였다. 기존 진공단열재의 내부 심재로 사용되던 보강섬유는 무기섬유 중 유리섬유, 세라믹섬유가 사용되었으며, 무기섬유는 합성실리카와 같은 실리카, 알루미나 분말이 주를 이루고 있어서 합성실리카와 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 발명의 발명자들은 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 심재에서 합성실리카와 결합효과는 거의 없으나 섬유 간의 마찰력과 섬유의 굴곡부에서 발생하는 합성실리카와의 마찰력이 기존 섬유보다 더 큰 강도 보강 효과를 발휘한다.
한편, 상기와 같은 효과는 유기섬유가 무기섬유보다 비중은 낮지만 직경이 크기 때문에 단순히 더 많은 섬유 수를 넣는 것만으로는 구현되지 않으며, 합성실리카와 유기섬유의 안정적인 결합상태를 유지하기 위한 방법을 찾았기에 구현 가능하였다. PP섬유는 유리섬유의 1/3의 비중을 가지고 있지만 직경은 4배여서 동량에서 혼합한 수량은 더 적으며, 인장 강도는 1/3에 불과하다. 하지만 길이와 혼합방법에서 합성실리카의 굴곡강도 보강효과는 2배 이상을 나타냈다. 이는 PP섬유의 탁월한 내부 심재 섬유보강효과를 보여준다.
또한 유기섬유의 가장 큰 특징은 무기섬유에 비하여 유연성이 크다는 점이다. 무기섬유에 비하여 연신성이 우수한 유기섬유를 일정길이 일정량으로 단열재 주성분으로서 실리카와 같이 혼합하여 포함하는 경우 물리적 외압에 의해 굴곡될 수 있는 진공단열재의 제조가 가능하게 되는 것이다.
특히, 진공단열재의 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 것이 굴곡이 가장 용이한 성형조건을 가진다는 것을 도출한 것이다.
이러한 진공단열재(130)는 질소 분자 흡수를 기반으로 하는 BET(Brunauer-Emmett-Teller) 측정방법에 따른 BET 비표면적이 40 ~ 400㎡/g이고 평균입자 크기가 5 ~ 50㎚인 합성실리카와 직경 1 ~ 100㎛, 길이 6 ~ 40㎜인 유기섬유를 포함하는 심재와, 상기 심재의 6면을 랩핑하는 PE, LLDPE, PP, PVC, PET 와 같은 소재의 열수축 필름 및, 상기 열수축 필름으로 랩핑된 심재를 진공포장하는 나일론, PET, PP, 알루미늄 다층 필름과 같은 소재의 포장재를 포함하며, 상기 심재의 유기섬유의 함량은 진공단열재(130) 심재 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 10 중량부로 이루어진다.
또한, 진공단열재(130)의 두께는 상기 내부케이스(110)와 외부케이스(120) 사이의 이격공간(123)의 간격(D, 도 4 참조)에 대해 10 ~ 50%의 두께 비, 바람직하게는 30 ~ 40%의 두께비가 되도록 하는 것이 좋다.
또한, 보조단열재(140)는 이격공간(123) 내에서 진공단열재(130)를 제외한 나머지 공간에 충진되는 것이므로, 상기 진공단열재(130)와 보조단열재(140)의 두께 비는 1:9 ~ 5:5의 두께비가 된다.
진공단열재(130)의 두께 비가 10% 이하가 되면 진공단열재(130)에 의한 단열효과가 현저하게 떨어지고, 50% 이상이 되면 보조단열재(140)가 채워지는 간격(진공단열재(130)와 외부케이스(120)의 내측면 사이의 간격)이 줄어들기 때문에 발포 폴리우레탄의 유동성이 저하된다. 즉, 진공단열재(130)의 두께가 상기 범위에서 정해짐에 따라 이격공간(123) 내에 보조단열재(140)가 주입되어 팽창하는 과정에서의 발포 폴리우레탄의 유동성이 확보되어 최초 공급위치로부터 이격공간(123)의 구석부분까지 원활하게 충진된다.
본 발명에 따르면 아이스박스에 포함되는 상술한 특성을 갖는 진공단열재(130)에 의해서 상기 이격공간(123) 중 10% 내지 50% 정도만 차지하여도 충분한 단열효과를 나타낼 수 있다. 또한, 상술한 특성을 갖는 진공단열재(130)는 종래의 절곡이 불가능한 판상형 진공단열재보다 얇은 두께로도 거의 유사한 단열효과를 구현할 수 있다. 따라서 보조단열재(140) 내에 진공단열재(130)가 용이하게 삽입되어 아이스박스의 단열성능을 최대화시킬 수 있다.
상기 합성실리카에는 기상반응으로 만들어지는 흄드실리카, 액상반응으로 만들어지는 침전실리카, 콜로이드 실리카, 에어로겔, 실리카졸 등의 사용이 가능하다. 이 중 제조 단가가 싸고 비표면적이 큰 흄드실리카의 사용이 바람직하다. 진공단열재의 내부 심재 제조는 순수 합성실리카 분말만으로도 제조 가능하며, 합성실리카외에도 알루미나, 산화티탄, 탄화규소, 흑연 등의 분말이 단열성을 높이기 위해 혼합 가능하다. 바람직한 내부 심재용 분말 혼합물 중 합성실리카 함량이 70%이상을 차지하는 것이 좋다.
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 중량부 당 5 내지 30 중량부를 차지하는 것이 좋다. 불투명화재를 이루는 성분들의 평균 입자크기는 1 ~ 90㎛ 이하로 작은 입자일수록 효과가 좋다.
상기 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. 또한, 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.
상기 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. 또한, 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 보강 효과가 현저히 떨어지며, 40㎜보다 길면 부분 뭉침이 발생하여 분말과의 균질한 혼합이 어렵다.
사용되는 유기섬유의 종류에는 PE, PP, Nylon, PVA, PAN, PET 등의 진비중 1.4 이하의 유기섬유가 사용 가능하다. 내부 심재의 섬유보강을 위하여는 유기섬유만의 사용이 바람직하나 유기섬유와 고비중의 탄소섬유, 유리섬유 등의 혼합도 가능하다. 이 경우에도 주된 보강 기능은 유기섬유가 담당하게 된다.
또한 유기섬유의 혼합물의 함량은 합성실리카 포함 분말 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 10 중량부로 함이 바람직하다. 유기섬유 함량이 너무 높아지면 진공단열재(130)의 경시변화를 가속하여 단열성능을 떨어뜨린다.
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 좋지는 않다.
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.
가장 용이한 제조과정은 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 내열온도가 1120℃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 건조시키는 것이 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 진공단열재는 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.
본 발명의 진공단열재 심재는 최종적으로 알루미늄 포장재로서 최종 포장과정을 거치게 된다.
압축성형된 진공단열재 심재는 PE, LLDPE, PP, PVC, PET 등에서 선택되는 열수축필름으로 6면 랩핑(Wrapping)한 후 나일론, PET, PP, 알루미늄 다층 필름 등의 최종마감재로 진공 포장하여 진공단열재로서 사용된다.
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 등의 물성 개선을 가능하게 하였다. 또한, 투습 저항을 가진 필름을 사용시에는 건축물의 에너지 절약 설계 기준에 방습층 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 배합하는 단계; 배합물을 압축하는 단계; 압축된 배합물을 건조하는 단계가 가능하다.
특히, 상기와 같은 진공단열재는 판상형 상태에서 인력으로 자연스럽게 굴곡시킬 수 있으므로 진공단열재의 변형을 위해서 가열 또는 냉각 등의 공정을 필요로 하지 않고, 변형 후에는 유기섬유 간의 마찰력과 섬유의 굴곡부에서 발생하는 합성실리카와의 마찰력에 의해 변형된 형상을 그대로 유지하므로 별도의 형상 유지 부재를 필요로 하지 않는다.
본 발명에 따른 아이스 박스에 포함된 상술한 특성을 갖는 진공단열재(130)에 의해서 상기 이격공간(123) 중 10% 내지 50%정도만 차지하여도 충분한 단열 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 상술한 특성을 갖는 진공단열재(130)는 종래 진공단열재보다 얇은 두께로도 거의 유사한 단열 효과를 구현할 수 있다. 따라서, 보조 단열재(140) 내에 진공단열재(130)가 용이하게 삽입되어 아이스 박스의 단열 성능을 최대화시킬 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기와 같은 진공단열재(130)는 굴곡형 진공단열재(130a)와 평판형 진공단열재(130b)로 구성된다. 여기서, 상기 굴곡형 진공단열재(130a)는 내부케이스(110)의 외측면을 따라 절곡되어 내부케이스(110)의 서로 마주하는 두 개의 측면부(112)와 밑면부(111)의 외측면을 감싸도록 배치되고, 상기 평판형 진공단열재(130b)는 상기 내부케이스(110)의 외측면 중 상기 굴곡형 진공단열재(130a)가 배치되지 않은 측면부(112)의 외측면에 배치된다.
여기서, 일반적인 아이스박스는 내부케이스(110)를 생산하는 과정에서 제조 금형으로부터 내부케이스(110)를 쉽게 분리할 수 있도록 측면부(112)가 다소 경사배치된다. 직사각형의 패널형태로 제공되는 굴곡형 진공단열재(130a)로 3개 이상의 경사진 측면부(112)들을 감싸는 경우 상대적으로 빈공간이 많이 발생하게 되므로 단열성능에 불리하게 작용한다. 따라서, 직사각형의 패널형태로 제작되어 내부케이스(110)의 외측면 형상을 따라 절곡되는 굴곡형 진공단열재(130a)는 내부케이스(110)의 밑면부(111)와 상기 밑면부(111)의 양측에 배치되어 서로 마주하는 두 개의 측면부(112)의 외측면을 감싸도록 배치하는 것이 바람직하다. 특히, 내부케이스(110)의 4개의 측면부들(112) 중 서로 마주하는 제1 측면부 및 제2 측면부의 면적은 서로 동일하되, 그들 사이에 배치되면서 서로 마주하는 제3 측면부 및 제4 측면부 각각의 면적보다는 큰 경우에는 상기 굴곡형 진공단열재(130a)는 상기 밑면부(111), 상기 제1 및 제2 측면부들의 외측면을 감싸도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 굴곡형 진공단열재(130a)로 상기 내부케이스(110)의 외측면을 최대로 커버할 수 있다.
한편, 아이스박스가 직육면체의 형태로 이루어져 내부케이스의 외측면들이 서로 다른 면적을 갖는 경우에는, 다수의 외측면 중에서 가장 넓은 면적을 가지고 서로 마주하는 한 쌍의 외측면과, 한 쌍의 외측면을 연결하는 다른 외측면에 굴곡형 진공단열재를 배치하여 진공단열재에 의한 단열효과를 최대화시키는 것이 바람직할 것이다.
상기 진공단열재(130)는 접착면(내부케이스(110)의 외측면과 마주하는 면)의 가장자리를 따라 배치되는 양면테이프 또는 핫 멜트(Hot melt)와 같은 접착부재(131)에 의해 내부케이스(110)에 고정된다.
즉, 진공단열재(130)는 접착부재(131)에 의해 접착면의 가장자리가 내부케이스(110)의 외측면에 고정되는 것이므로, 보조단열재(140)가 발포 충진되는 과정에서 진공단열재(130)와 내부케이스(110) 사이로 유입되어 진공단열재(130)의 단열성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 진공단열재(130)와 내부케이스(110)를 구성하는 재료의 열 변형률 차이로 인해 진공단열재(130)와 내부케이스(110)의 접착면이 임의로 분리되는 것이 방지된다. 또한, 진공단열재(130)의 내부케이스(110)와 대향하는 면 중 접착부재(131)가 배치되지 않은 영역은 별도의 접착성분이 없는 상태로 내부케이스(110)의 외측면에 밀착된 상태를 유지하게 된다.
상기 보조단열재(140)는 발포 폴리우레탄(Expanded Polyurethane)으로 이루어지며, 유동가능한 상태로 상기 내부케이스(110)와 외부케이스(120) 사이의 이격공간(123)에 주입된 다음 팽창하면서 이격공간(123) 내부 전체에 충진 및 경화된다.
상기 뚜껑부(150)는 내부에 진공단열재 및 보조단열재가 배치되어 상기 내부케이스(110)의 수용공간(115)을 개폐하는 것으로, 도면에서는 내부케이스(110)의 상단 일측에 회동가능하게 설치되는 것으로 도시하였으나, 내부케이스(110)와 분리된 상태로 수용공간(115)을 개폐하도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 상기와 같은 진공단열재(130)는 내부케이스(110)와 외부케이스(120) 사이의 이격공간(123) 내에서 내부케이스(110)의 외측면에 밀착되도록 배치하고, 이격공간(123)의 나머지 공간에는 보조단열재(140)를 충진한다. 즉, 이격공간(123) 내에서 외부케이스(120)측으로 진행할 수록 단열 부피가 증가하기 때문에 단열성능이 우수한 단열재를 내부케이스(110)의 외측에 가깝게 배치하는 것이 유리하다.
그런데, 종래 내부케이스와 외부케이스 사이에 서로 다른 재질을 갖는 복수의 단열재를 배치하는 경우에는, 외부케이스의 내측면에 주 단열재를 배치하고, 이격공간의 나머지 공간에 발포 우레탄과 같은 보조 단열재를 채워넣는 기술이 사용되었다. 이러한 종래의 단열재 배치구조에서 주 단열재를 내부케이스측에 배치하는 것이 유리함에도 불구하고 외부케이스측에 배치하는 것은, 패널 형태의 주 단열재를 설치 대상면(외부케이스의 내측면)의 곡면에 따라 절곡하는 경우 단열재가 원래의 평탄한 상태로 복귀하고자 하는 힘이 발생하므로, 주 단열재를 내부케이스의 외측면에 배치하였을 때 주 단열재의 가장자리부분이 설치 대상면으로부터 임의로 박리되어 단열성능이 저하되기 때문이다. 또한, 보조 단열재를 충진하는 과정에서 주 단열재와 외부케이스 사이의 박리된 부분에는 보조 단열재가 충분하게 채워지지 않기 때문에 주 단열재를 외부케이스의 내측면에 배치하고 있다.
그러나, 본 실시예의 진공단열재(130)는 물리적 외압에 의해 굴곡될 수 있도록 이루어져 있고, 굴곡 변형된 상태에서 형상을 그대로 유지하며 임의로 변형되지 않으므로, 진공단열재(130)를 내부케이스(110)의 외측면을 따라 구부려 다수의 외측면에 연속되도록 부착하더라도 진공단열재(130)가 내부케이스(110)의 외측면으로부터 임의로 박리되지 않기 때문에 내부케이스(110)의 외측면에 진공단열재(130)를 배치하는 것이 가능하게 된다. 또한, 진공단열재(130)의 접착면의 가장자리가 접착부재(131)에 의해 내부케이스(110)측에 고정되므로 이격공간(123)의 나머지 공간에 보조단열재(140)가 채워지는 과정에서 보조단열재(130)가 진공단열재(130)와 내부케이스(110) 사이로 유입되는 것이 방지된다.
지금부터는 상술한 본 발명의 제1실시예에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 결합구조에 대하여 설명한다.
첨부도면 중, 도 4는 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 단면도, 도 5는 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스에 따른 내부케이스와 진공단열재가 결합된 상태를 나타내는 저면사시도, 도 6 및 도 7은 항온항습 챔버에 종래 아이스박스와 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 단열성능을 시험한 결과그래프이고, 도 8은 일반 실내에 종래 아이스박스와 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 단열성능을 시험한 결과그래프이다.
도 4 및 도 5에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스는 내부케이스(110)의 외측으로 외부케이스(120)가 배치되면서 내부케이스(110)와 외부케이스(120)의 사이에 이격공간(123)이 형성된다.
상기 이격공간(123) 중 내부케이스(110)의 외측면에 배치되는 굴곡형 진공단열재(130a)는 내부케이스(110)의 일측 측면부(112)와, 상기 측면부(112)와 연결되는 밑면부(111), 그리고 상기 일측 측면부(112)와 마주하는 타측 측면부(112)의 외측면을 따라서 절곡되면서 내부케이스(110)의 외측면에 밀착된다.
본 실시예에 따른 진공단열재(130)의 굴곡강도는 무기섬유를 보강섬유로 이용하는 종래의 판상형 진공단열재의 굴곡강도에 비하여 월등히 우수하다. 따라서, 내부케이스(110)의 외측면을 따라 진공단열재(130)를 절곡한 굴곡형 진공단열재(130a)를 배치하면, 밑면부(111)와 양측 측면부(112) 사이의 모서리(114)부분이 진공단열재(130)에 의해 둘러싸여 모서리(114)부분을 통한 열의 누설이 방지되므로 단열효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 내부케이스(110)의 외측면 중에서 굴곡형 진공단열재(130a)가 배치되지 않은 두 개의 측면부(112)에는 도 5와 같이 해당 측면부(112)에 대응하는 넓이를 갖는 평판형 진공단열재(130b)가 배치된다.
상기와 같은 굴곡형 진공단열재(130a) 및 평판형 진공단열재(130b)는 내부케이스(110)와 대향하는 면의 가장자리를 따라 배치되는 접착부재(131)를 통해 내부케이스(110)의 외측면에 고정된다.
즉, 진공단열재(130)의 가장자리가 내부케이스(110)의 외측면에 고정되는 것이므로, 진공단열재(130)와 내부케이스(110)를 구성하는 재료의 열 변형률 차이로 인해 진공단열재(130)와 내부케이스(110)의 접착면이 임의로 분리되는 것이 방지된다. 또한, 진공단열재(130)의 내부케이스(110)와 대향하는 면 중 접착부재(131)가 배치되지 않은 영역은 별도의 접착성분이 없는 상태로 내부케이스(110)의 외측면에 밀착된 상태를 유지하게 된다. 따라서, 보조단열재(140)의 발포시 내부케이스(110)과 진공단열재(130) 사이로 보조단열재(140)가 스며드는 것을 방지하고, 내부케이스(110)의 밑면부(111) 또는 측면부(112)의 배부름 현상으로 인해 내부케이스(110)의 외측면이 진공단열재(130)와 이격되더라도 접착부재(131)의 접착성분에 의한 불쾌한 소음이 발생하지 않게 된다.
내부케이스(110)와 외부케이스(120) 사이의 이격공간(123)에는 기밀성과 단열성능을 더욱 향상시키기 위해 보조단열재(140)를 충진한다. 이러한 보조단열재(140)는 발포 폴리우레탄으로 이루어지며, 발포 폴리우레탄은 이격공간(123) 내에 공급된 후 팽창하면서 이격공간(123)을 가득 채워 진공단열재(130)가 배치되지 않은 부분에서의 열의 누설을 방지하는 것과 동시에, 상기 진공단열재(130)가 내부케이스(110)의 외측면에 밀착 유지되도록 한다.
본 발명에 의해 제조된 진공단열재의 굴곡강도는 무기섬유로 구성된 진공단열재의 굴곡강도에 비하여 월등히 우수함을 알 수 있다. 시험결과를 실시예 1로 나타내었다.
휨강도(굴곡강도)는 KS M 3808 에 의거하여 측정하였으며, 다음 식 1을 통하여 계산하였다.
수학식 1
Figure PCTKR2013011308-appb-M000001
W : 최대하중(N)
ℓ : 지점간 거리(㎝)
b : 시험편 나비(㎝)
h : 시험편 두께(㎝)
이와 같이 굴곡 형성이 용이한 진공단열재를 아이스박스에 적용함에 따라 단열성능을 개선 시킬 수 있다.
본 발명은 일 관점에서 상기 진공단열재(130)가 내부케이스(110)에 부착되는 면적 A와 보조단열재(140)로 채워지는 면적 B중 상기 면적 A가 70％이상인 것을 특징으로 한다. 진공단열재(130)와 보조단열재(140)가 내부케이스(110)에 적용되는 면적의 비 중 면적 A가 70％ 이하이면 단열성능을 현저하게 개선 시키기 용이하지 않다.
이하, 실험예를 통하여 본 발명의 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실험예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
[실험예 1]
종래 진공단열재 대비 본 발명의 진공단열재의 휨강도 측정
아래의 표 1은 무기섬유를 보강섬유로 이용한 판상형 진공단열재 대비 본 발명의 진공단열재(130)의 휨 강도를 측정한 것이다.
표 1
구분 종래 판상형단열재 본 발명의 굴곡형 진공단열재(130)
휨강도(N/㎠) 30-50 20-23
상기 표 1에서 나타나는 바와 같이 합성실리카와 유기섬유를 포함하는 심재로 진공단열재(130)를 구성하는 경우, 종래 무기섬유를 보강섬유로 이용한 판상형 진공단열재에 비해 상대적으로 쉽게 구부러질 수 있으므로, 본 발명에 따른 진공단열재(130)를 이용하여 내부케이스(110)의 외측면을 따라 절곡하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 내부케이스(110)에 마련되는 다수의 외측면 중 적어도 세 개의 면을 따라 일체로 구성된 하나의 진공단열재(130)를 연속하여 밀착배치함으로써 면과 면 사이에 위치하는 모서리(114)부분에서 열이 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.
[실험예 2]
종래 아이스박스 대비 본 발명의 아이스박스의 단열성능 비교
아래의 표 2는 종래 아이스박스 대비 본 발명의 아이스박스의 단열성능을 측정한 것이다.
여기서, 본 발명의 단열성능은 진공단열재(130)가 적용되지 않은 종래 아이스박스와 본 발명에 따른 아이스박스의 일정온도를 유지하는 시간을 비교하여 평가하였다.
표 2
주위온도 구분 용량 냉매비 초기온도 최저온도 초기 ~15℃
36℃ 종래기술 50L 18% 35.5℃ 12.5℃ 47분
본 발명 35.6℃ 8.1℃ 808분
표 2는 항온항습 챔버(chamber)에 종래 아이스박스와 본 발명에 따른 진공단열재(130)를 적용한 아이스박스의 단열성능을 시험한 결과를 정리한 표이다.
항온항습 챔버(chamber)에 아이스박스를 설치하고 주위 온도를 한여름 기준인 36℃로 설정한 상태에서 본 발명품과 종래 기술품의 용량인 50L 대비 18%(9L)의 냉원(
Figure f92e
源)인 아이스팩을 동일하게 투입하였다. 두 제품 모두 초기 온도가 약 35.5℃인 상태에서 뚜껑을 닫고 냉원에 의해 냉각되기 시작하여 가장 낮은 온도까지 떨어진 것을 비교한 결과, 도 6에 도시된 바와 같이 기존품은 12.5℃, 본 발명은 8.1℃로 나타났는데 이는 동일한 조건(초기 온도, 제품 용량, 냉원 투입 비율 등)에서 단열성능의 차이에 기인한 것이다. 또한 초기 시점(35.5℃)에서 15℃까지의 보냉 유지 시간을 비교해본 결과 기존품은 47분, 본 발명은 808분(13시간 28분)으로, 제품의 단열 성능의 차이에 따른 보냉 성능은 기존품 대비 약 17배 이상 현저히 개선된 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 7과 같이 항온항습 챔버(chamber)에 아이스박스를 설치하고 주위 온도를 혹서기 조건인 38℃로 설정한 상태에서 본 발명의 아이스박스와 종래 폴리 우레탄을 주 단열재로 하는 종래 아이스박스(기존품 A 및 B)에 용량 50L 대비 33%(15L)의 냉원(
Figure f92e
源)인 아이스팩을 동일하게 투입한 상태에서의 단열성능을 살펴보면 다음과 같다. 기존품 A는 바디에만 폴리 우레탄 단열재가 적용되었고, 기존품 B에는 바디와 뚜껑에 각각 폴리 우레탄 단열재가 적용되었으며, 본 발명의 아이스박스의 뚜껑에는 폴리 우레탄 단열재가 적용되었다.
시험 대상 아이스박스 모두 초기 온도가 약 38℃인 상태에서 뚜껑을 닫고 냉원에 의해 냉각되기 시작하여 가장 낮은 온도까지 떨어진 것을 비교한 결과, 도 7에 도시된 바와 같이 기존품 A는 17.1℃, 기존품 B는 약 7.1℃, 본 발명의 아이스박스는 약 7.3℃로 나타났는데, 이는 뚜껑 단열재의 존부에 기인한 것으로 볼 수 있다. 또한, 초기 시점(38℃)에서 12℃까지의 보냉 유지시간을 비교해본 결과 기존품 B는 7시간 3분, 본 발명의 아이스박스는 19시간 6분으로, 제품의 단열 성능의 차이에 따른 보냉 성능은 기존품 B 대비 약 2.7배 이상 현저히 개선된 것을 확인할 수 있다. 한편, 기존품 A는 시험 개시 후 17.1℃의 최저 온도 이후 계속하여 상승하여 본 발명의 아이스박스와 비교가 불가하였다.
표 3은 일반 실내에 종래 아이스박스와 본 발명에 따른 진공단열재(130)를 적용한 아이스박스의 단열성능을 시험한 결과를 정리한 표이다.
표 3
주위 온도 구분 용량 냉매비 초기온도 최저온도 초기~8℃
18-25℃ 종래기술 50L 24％ 22.0℃ 5.4℃ 4시간 52분
본 발명 22.4℃ 0.2℃ 88시간 4분
표 3에서 나타나는 바와 같이 일반 실내에 설치하여 동일한 조건에서 시험했을 때에도 역시 비슷한 결과를 얻었다.
일반 실내에 아이스박스를 설치하고(주위 온도는 18 ~ 25℃) 본 발명의 아이스박스와 기존 제품의 용량인 50L 대비 24%(12L)의 냉원(
Figure f92e
源)인 아이스팩을 동일하게 투입하였다. 두 제품 모두 초기 온도가 약 22℃인 상태에서 뚜껑을 닫고 냉원에 의해 냉각되기 시작하여 가장 낮은 온도까지 떨어진 것을 비교한 결과, 도 7에 도시된 바와 같이 기존 제품은 5.4℃, 본 발명의 아이스박스는 -0.2℃로 나타났는데 이는 동일한 조건(초기 온도, 제품 용량, 냉원 투입 비율 등)에서 단열 성능의 차이에 기인한 것이다. 또한 초기 시점(약 22 ℃)에서 8℃까지의 보냉 유지 시간을 비교해본 결과 기존 제품은 4시간52분, 본 발명의 아이스박스는 88시간4분으로, 제품의 단열 성능의 차이에 따른 보냉 성능은 종래의 기존 제품 대비 약 18배 이상 현저히 개선된 것을 확인할 수 있다.
상기와 같은 실험결과에서 알 수 있듯이, 굴곡형 진공단열재(130a)를 이용해 내부케이스(110)의 모서리(114)부분을 통한 열의 누설을 방지하는 경우, 탁월한 보온 및 보냉 효과가 제공되므로, 종래의 일반적인 아이스박스에 비해 두께가 얇고 가벼운 아이스박스를 제공할 수 있게 된다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스에 대하여 설명한다.
첨부도면 중 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 내부케이스를 나타내는 사시도이고, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스의 단면도이다.
본 발명의 제2실시예에 따르면, 내부케이스(110)의 측면부(112)에 투명창(116)이 형성되어 내부케이스(110)의 외측면에 배치되는 진공단열재(130)의 일부가 내부케이스(110)의 수용공간(115)을 통해 시각적으로 표시되도록 하는 점에서 제1실시예와 구성상의 차이를 갖는다.
이와 같이 내부케이스(110)의 일부분을 통하여 상기 진공단열재(130)가 보이는 투명창(116)을 형성하는 경우, 투명창(116)을 통해 완성된 아이스박스 내부 결함에 의한 불량 여부를 확인하기 용이한 장점이 있다. 특히 진공단열재(130)로 인한 결함을 파악하여 제조공정상의 편의를 도모할 수 있게 된다.
다음으로 본 발명에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 제조방법에 대하여 설명한다.
도 11은 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 제조방법의 공정순서도이고, 도 12 내지 도 15는 본 발명 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 제조방법에 따른 각 공정단계별 도면들이다.
도 11에서 도시하는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 제조방법은 진공단열재(130)를 준비하는 단계(S11)와, 굴곡형 진공단열재(130a)를 내부케이스(110)의 외측면에 고정하는 단계(S12)와, 평판형 진공단열재(130b)를 내부케이스(110)의 외측면에 고정하는 단계(S13)와, 외부케이스(120)의 내측에 발포 폴리우레탄(F)을 공급하는 단계(S14)와, 외부케이스(120)와 내부케이스(110)를 결합하는 단계(S15)와, 발포 폴리우레탄(F) 팽창 및 경화단계(S16) 및, 뚜껑부(150) 조립단계(S17)를 포함한다.
먼저, 진공단열재(130)를 준비하는 단계(S11)에서는 도 12에서 도시하는 바와 같이 내부케이스(110)의 외측면 중 서로 마주하는 두 개의 측면부(112)와 밑면부(111)에 배치되는 굴곡형 진공단열재(130a)와, 굴곡형 진공단열재(130a)가 배치되지 않는 나머지 측면부(112)들에 고정할 평판형 진공단열재(130b)를 각각 마련하고, 굴곡형 진공단열재(130a)와 평판형 진공단열재(130b)의 접착면(내부케이스(110)의 외측면과 마주하는 면)의 가장자리에 양면테이프 또는 핫 멜트(Hot melt) 등의 접착부재(131)를 배치한다.
도 13의 (a)는 도 12의 A방향 단면을 나타내는 것이고, (b)는 도 12의 B방향 단면을 나타내는 것이다.
도 13의 (a)에서 도시하는 바와 같이, 굴곡형 진공단열재(130a)를 내부케이스(110)의 외측면을 따라 구부리면서, 굴곡형 진공단열재(130a)의 접착면을 내부케이스(110)의 서로 마주하는 두 개의 측면부(112)와 두 개의 측면부(112) 사이에 배치되어 있는 밑면부(111)에 밀착시키면, 굴곡형 진공단열재(130a)가 접착부재(131)에 의해 내부케이스(110)의 외측면에 고정(S12)된다.
마찬가지로, 도 13의 (b)에서 도시하는 바와 같이, 평판형 진공단열재(130b)의 접착면을 내부케이스(110)의 외측면 중에서 굴곡형 진공단열재(130a)가 배치되지 않은 측면부(112)에 밀착시키면 평판형 진공단열재(130b)가 접착부재(131)에 의해 내부케이스(110)의 외측면에 고정(S13)된다.
이어서, 도 14과 같이 외부케이스(120)의 내측에 적당량의 발포 폴리우레탄(F)을 공급(S14)하고, 도 15와 같이 외부케이스(120)의 내측으로 외부케이스(120)를 조립(S15)하면, 외부케이스(120)의 측면부(122) 상단부와 내부케이스(110)의 플랜지(113)가 맞물리면서 외부케이스(120)와 내부케이스(110) 사이의 이격공간(123)이 마감된다. 이때, 외부케이스(120)의 내측에 공급된 발포 폴리우레탄이 팽창하면서 외부케이스(120)와 내부케이스(110) 사이의 이격공간(123)을 따라 유동하여 이격공간(123)을 가득 채운 뒤 경화(S16)되어 보조단열재(140)를 구성하게 된다.
특히, 상기와 같이 보조단열재(140)를 구성하는 경우, 내부케이스(110)와 외부케이스(120) 사이의 밀폐된 이격공간(123) 내에서 발포 폴리우레탄(F)이 팽창하는 것이므로 발포 폴리우레탄(F)이 이격공간(123) 내에 가득 채워지도록 할 수 있으며, 발포 폴리우레탄(F)이 밀폐된 이격공간(123) 내에서 팽창하기 때문에 단열재의 밀도가 높아져 일반 단열재보다 우수한 단열성능을 제공할 수 있게 된다.
한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기와 같이 제조된 아이스박스의 상측에 뚜껑부(150)를 조립하여 내부케이스(110)의 수용공간(115)을 마감하도록 구성할 수 있다. 이때, 상기 뚜껑부(150)의 내부공간에는 진공단열재(130)를 배치한 다음, 발포 폴리우레탄(F)을 공급하여 내부공간을 가득 채운 보조단열재(140)를 구성하도록 하는 것도 가능할 것이다.
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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
본 발명은 단열성능을 향상시켜 탁월한 보온 및 보냉 효과를 제공할 수 있는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스에 관한 것이다.

Claims (13)

  1. 밑면부와 다수의 측면부로 구성되어 내부에 수용공간이 형성되고 상면이 개구된 내부케이스;
    상기 내부케이스와의 사이에 이격공간이 형성되도록 상기 내부케이스의 밑면부와 다수의 측면부 외측을 감싸는 외부케이스;
    상기 이격공간 내에서 상기 내부케이스의 서로 마주하는 두 개의 측면부와 밑면부의 외측면을 따라 절곡 설치되는 굴곡형 진공단열재;
    상기 내부 케이스의 서로 마주하는 두 개의 측면부의 외측면에 각각 배치되는 평판형 진공단열재; 및,
    상기 내부케이스와 외부케이스 사이의 이격공간에 충진되는 보조단열재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 굴곡형 진공단열재의 내부케이스와 마주하는 면의 가장자리에는 굴곡형진공단열재를 내부케이스에 고정하는 접착부재;가 배치되는 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 내부케이스의 밑면부와 다수의 측면부 중 적어도 어느 하나에는 굴곡형진공단열재 또는 평판형 진공단열재의 일부가 관찰되도록 투명창이 형성되는 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보조단열재는 발포 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 굴곡형 진공단열재 및 상기 평판형 진공단열재 각각의 두께는 이격공간의 간격에 대해 10~50%인 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 굴곡형 진공단열재 및 상기 평판형 진공단열재 중 어느 하나와 상기 보조단열재의 두께 비는 1:9 내지 5:5인 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  7. 제 1항에 있어서,
    내부에 진공단열재가 배치되어 상기 내부케이스의 수용공간을 개폐하는 뚜껑부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡형 진공단열재 및 상기 평판형 진공단열재 각각은 합성실리카와 유기섬유로 이루어진 심재를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 합성 실리카는 BET 비표면적이 40~400㎡/g이고 평균입자 크기가 5~50㎚인 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 유기섬유는 직경 1~100㎛이고 길이 6~40㎜인 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 굴곡형 진공단열재 및 상기 평판형 진공단열재는 상기 심재의 6면을 랩핑하는 열수축 필름; 및 상기 열수축 필름으로 랩핑된 심재를 진공포장하는 포장재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 심재의 유기섬유의 함량은, 진공단열재 심재 100 중량부에 대하여 0.5~10 중량부인 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스.
  13. 진공단열재의 내부케이스와 마주하는 면의 가장자리에 접착부재를 배치하는 단계;
    굴곡형 진공단열재를 내부케이스의 밑면부와 측면부의 외측면 중 적어도 3개의 외측면에 연속되도록 밀착 고정하는 단계;
    상기 내부케이스의 밑면부와 측면부의 외측면 중 상기 굴곡형 진공단열재가 배치되지 않은 나머지 외측면에는 평판형 진공단열재를 각각 설치하는 단계;
    외부케이스의 내부에 발포 폴리우레탄을 공급하는 단계;
    내부케이스와 외부케이스를 결합하는 단계; 및,
    발포 폴리우레탄을 팽창 및 경화시켜 내부케이스와 외부케이스 사이의 이격공간에 보조단열재를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴곡형 진공단열재를 이용한 아이스박스 조립방법.
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