WO2021002544A1 - 난연성을 가지는 단열모듈 - Google Patents

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WO2021002544A1
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heat insulating
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송정곤
김경민
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Definitions

  • the present invention relates to a heat insulation module having flame retardancy, and more particularly, to a heat insulation module that has heat insulation performance through an air layer, and has flame retardancy even when a fire occurs, so as not to burn easily.
  • foam insulation materials made of various organic materials such as polystyrene foam, polyethylene foam, polypropylene foam, polyurethane foam and rubber foam, and polyethylene terephthalate.
  • examples include organic fiber-based non-woven fabric or felt-type insulation material using polypropylene fiber, and inorganic fiber-based non-woven fabric or felt-type insulation material such as glass wool, rock wool and glass filament, and the like. Due to their structural characteristics, the thermal conductivity is low and the thicker the thickness is, the better the thermal insulation properties are.
  • Korean Patent Registration No. 10-1558953 (registered on October 2, 2015), which is a prior registration patent of the present applicant, discloses a reflective insulation material with improved insulation.
  • the heat insulating material known in the registered patent is to form the upper and lower surface films 20 and 22 of aluminum material having a low surface emissivity above and below the multi-layer volume insulating material 16 and 18 having an inner air layer 12 and 14, and It is characterized in that it is formed by laminating after forming an inner film made of an aluminum material having a low surface emissivity between the upper and lower volume insulators 16 and 18.
  • the present invention is to solve the above problems, to maximize the insulation performance and to provide an insulation module with improved flame retardancy.
  • Insulation module having flame retardancy is an air layer having a first air layer forming unit forming a first air layer and a second air layer forming unit disposed below the first air layer forming unit and forming a second air layer Formation part; An upper cover part that covers an upper end of the first air layer forming part to separate the first air layer from an external space; A lower cover part that covers a lower end of the second air layer forming part to separate the second air layer from an external space; And an intermediate separating unit disposed between the first air layer forming unit and the second air layer forming unit to separate the first air layer and the second air layer, wherein the first air layer forming unit and the second air layer forming unit are formed.
  • the part is arranged so that at least a part of the first air layer and the second air layer do not overlap each other, and the air layer forming part is low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ethylene vinyl acetate, or based on 100 parts by weight of one or more resins selected from these, azodica Bonamide, benzenesulfonyl hydrazide, hexamethylenetetramine, sodium hydrogen carbonate, or 20 to 35 parts by weight of one or more blowing agents selected from these, and 0.5 to 1.5 parts by weight of dicumyl peroxide as a crosslinking agent.
  • the heat insulation module having flame retardancy there is an advantage of maximizing heat insulation performance and having flame retardancy even when a fire occurs.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of an insulation module according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a schematic partial cross-sectional view of the insulation module according to an embodiment of the present invention.
  • 3 to 5 are schematic partial cross-sectional views for explaining the flame retardancy of the insulation module according to an embodiment of the present invention.
  • Insulation module having flame retardancy is an air layer having a first air layer forming unit forming a first air layer and a second air layer forming unit disposed below the first air layer forming unit and forming a second air layer Formation part; An upper cover part that covers an upper end of the first air layer forming part to separate the first air layer from an external space; A lower cover part that covers a lower end of the second air layer forming part to separate the second air layer from an external space; And an intermediate separating unit disposed between the first air layer forming unit and the second air layer forming unit to separate the first air layer and the second air layer, wherein the first air layer forming unit and the second air layer forming unit are formed.
  • the part is arranged so that at least a part of the first air layer and the second air layer do not overlap each other, and the air layer forming part is low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ethylene vinyl acetate, or based on 100 parts by weight of one or more resins selected from these, azodica Bonamide, benzenesulfonyl hydrazide, hexamethylenetetramine, sodium hydrogen carbonate, or 20 to 35 parts by weight of one or more blowing agents selected from these, and 0.5 to 1.5 parts by weight of dicumyl peroxide as a crosslinking agent.
  • the air layer forming portion is decabromodiphenylethane, decabromodiphenyl oxide, tetrabromophthalic anhydride, antimony trioxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, or at least one halogen flame retardant selected from 8 to 30 30 to 120 parts by weight of melamine cyanurate, melamine polyphosphate, phosphazene, metal hydroxymethylphenylphosphinate or one or more non-halogen flame retardants selected from these or magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, antimony tree Oxide, zinc borate, or 50 to 150 parts by weight of one or more inorganic flame retardants selected from these may further be included.
  • the upper cover part is bonded to the upper end of the first air layer forming part to implement heat insulation, a second heat insulation part that is spaced apart from the first heat insulation part to form a space and implements heat insulation, and the separation space
  • a state change unit disposed on the upper surface may be provided, and the state change unit may be changed into a gas state at a predetermined temperature to increase the spaced space above a predetermined temperature to realize heat insulation.
  • the first heat insulator is broken before the second heat insulator to prevent breakage of the second heat insulator to guide the gas in the spaced space to the first air layer. can do.
  • the second heat insulating portion prevents breakage of the second heat insulating portion. It is broken before the part, so that the gas in the communication space can be guided to the second air layer.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of an insulation module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of an insulation module according to an embodiment of the present invention.
  • 3 to 5 are schematic partial cross-sectional views for explaining the flame retardancy of the insulation module according to an embodiment of the present invention.
  • the insulation module 10 having flame retardancy may be installed on a wall of a building, a fire door, etc. to implement insulation.
  • the insulation module 10 is disposed under the first air layer forming unit 110 and the first air layer forming unit 110 forming the first air layer S1 and forms a second air layer S2
  • An air layer forming unit 100 having a second air layer forming unit 120 may be included.
  • the air layer forming part 100 may minimize heat transfer by forming the first air layer S1 and the second air layer S2.
  • the first air layer forming unit 110 and the second air layer forming unit 120 may be disposed so that at least a portion of the first air layer S1 and the second air layer S2 do not overlap each other. I can.
  • the first air layer S1 and the second air layer S2 are not arranged side by side in the height direction, but at least partially overlap each other in the height direction. It can be staggered so that it does not.
  • first air layer forming unit 110 and the second air layer forming unit 120 may have an overall mesh shape to form the first air layer S1 and the second air layer S2, respectively.
  • the insulation module 10 covers the upper end of the first air layer forming unit 110 to separate the first air layer S1 from the external space, and the upper cover part 200 and the second air layer It may further include a lower cover part 300 that covers the lower end of the forming part 120 to separate the second air layer S2 from the external space.
  • the upper cover part 200 and the lower cover part 300 cover the upper and lower sides of the air layer forming part 100, respectively, thereby protecting the air layer forming part 100 from an external environment.
  • the upper cover part 200 and/or the lower cover part 300 surrounds not only the upper and lower sides of the air layer forming part 100, but also the side, so that the air layer forming part 100 is surrounded by an external environment. You can also protect it from
  • the insulation module 10 is disposed between the first air layer forming unit 110 and the second air layer forming unit 120 to provide the first air layer (S1) and the second air layer (S2). It may include an intermediate separation unit 400 for separating.
  • the intermediate separation unit 400 is disposed between the first air layer S1 and the second air layer S2 so that the first air layer S1 and the second air layer S2 do not communicate with each other. It can be a configuration.
  • the heat insulation function can be maximized by limiting the transfer of heat from the first air layer S1 to the second air layer S2.
  • the upper cover part 200 may be adhered to the upper side of the first air layer forming part 110, and the lower cover part 300 may be adhered to the lower side of the second air layer forming part 120. I can.
  • the intermediate separation part 400 may be adhered to each of the lower side of the first air layer forming part 110 and the upper side of the second air layer forming part 120.
  • the upper cover part 200 or the lower cover part 300 may be installed in contact with a wall or a door.
  • the air layer forming part 100 is based on 100 parts by weight of low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ethylene vinyl acetate, or one or more resins selected from these, azodicarbonamide, benzenesulfonyl hydrazide, hexamethylene Tetramine, sodium hydrogen carbonate, or 20 to 35 parts by weight of one or more blowing agents selected from these, and 0.5 to 1.5 parts by weight of dicumyl peroxide as a crosslinking agent may be included.
  • the weight of the air layer forming part 100 can be reduced.
  • the elastic modulus and heat resistance of the air layer forming part 100 may be excellent.
  • the air layer forming part 100 is based on 100 parts by weight of the resin, decabromodiphenylethane, decabromodiphenyl oxide, tetrabromophthalic anhydride, antimony trioxide, magnesium hydroxide, 8 to 30 parts by weight of aluminum hydroxide or one or more halogen flame retardants selected from these, melamine cyanurate, melamine polyphosphate, phosphazene, metal hydroxymethylphenyl phosphinate, or 30 to 120 parts by weight of one or more non-halogen flame retardants selected from these Parts or magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, antimony trioxide, zinc borate, or 50 to 150 parts by weight of one or more inorganic flame retardants selected from these may further be included.
  • the air layer forming part 100 may include the halogen flame retardant, the non-halogen flame retardant, or the inorganic flame retardant to maximize flame retardant performance.
  • one or more of the halogen flame retardant, the non-halogen flame retardant, and the inorganic flame retardant may be optionally included in the air layer forming part 100.
  • the upper cover part 200 is a spaced apart from the first heat insulation part 210 and the first heat insulation part 210 that are adhered to the upper end of the first air layer forming part 110 to implement heat insulation It may be provided with a second heat insulating portion 230 that forms (S3) and implements heat insulation.
  • the upper cover part 200 may be formed in a plurality of layers rather than a single configuration.
  • the first heat insulating part 210 may be adhered to and disposed on the upper end of the first air layer forming part 110, and the second heat insulating part 230 may be disposed above the first heat insulating part 210 Can be placed on
  • first heat insulating part 210 and the second heat insulating part 230 may be at least partially spaced apart to form the separation space S3.
  • the upper cover part 200 may further include a state change part 220 disposed on the separation space S3.
  • the state change part 220 may be disposed between the first heat insulating part 210 and the second heat insulating part 230.
  • the state change unit 220 may change the state of gas at a predetermined temperature to increase the spaced space S3 above a predetermined temperature, thereby implementing heat insulation.
  • the upper cover part 200 may receive heat generated by the fire.
  • the first heat insulating part 210 and the second heat insulating part 230 are not broken, and the state change part 220 first changes to a gas state, and thus the spaced space (S3) can be increased.
  • the first heat insulating part 210 and the second heat insulating part 230 have relatively higher flame retardancy and/or heat resistance than the state change part 220, so that even when a predetermined temperature is reached, they are not broken or changed into gas.
  • the state change unit 220 may change a state from a solid state and/or a liquid state to a gas in the spaced space S3 to increase the spaced space S3.
  • the state change part 220 is in a solid state at room temperature, and is disposed between the first heat insulating part 210 and the second heat insulating part 230 to increase durability by resisting from external force, and at a predetermined temperature due to fire. When reached, it is changed to a gaseous state, and the spaced space S3 is increased to limit heat transfer.
  • the state change part 220 may be bonded to each of the first heat insulating part 210 and the second heat insulating part 230.
  • the state change unit 220 may be a material that can be changed to a gaseous state at a predetermined temperature, and for example, may be a resin and/or plastic material.
  • the first heat insulating part 210 may prevent the second heat insulating part 230 from being broken. ) Is broken before the gas in the spaced space S3 can be guided to the first air layer S1.
  • the pressure on the separation space S3 may be continuously increased due to the occurrence of a fire on the upper side of the insulation module 10.
  • first heat insulating part 210 and the second heat insulating part 230 may be pressurized by the pressure on the spaced space S3.
  • the spacing space S3 may be directly communicated with the fired space, and as a result, the state change part 220 and the first 1
  • the heat insulation part 210 may have a problem that is directly affected by fire.
  • the first heat insulation part 210 is relatively broken before the second heat insulation part 230 and the spaced space S3 By inducing the upper gas to the first air layer (S1), it is possible to lower the pressure in the spaced space (S3).
  • the second heat insulating part 230 may be broken by pressure.
  • the method in which the first heat insulating part 210 is relatively broken earlier than the second heat insulating part 230 is that the material of the first heat insulating part 210 is It may be a material having relatively less resistance to pressurization (which can be easily broken) than the material of the second heat insulating part 230.
  • the material of the first heat insulating part 210 and the second heat insulating part 230 is the same, but the thickness of the first heat insulating part 210 is relatively smaller than the thickness of the second heat insulating part 230. May be.
  • the first heat insulating part 210 and the second heat insulating part 230 may be a metal film, and may be selected from silver, aluminum, and/or carbon.
  • the pressure in the communication space in which the first heat insulating part 210 is broken so that the separation space S3 and the first air layer S1 communicate with each other is at a predetermined pressure.
  • the second heat insulating part 230 may be broken before the second heat insulating part 230 to prevent the second heat insulating part 230 from being broken, so that the gas in the communication space may be guided to the second air layer S2.
  • the pressure on the communication space may be continuously increased due to a fire on the upper side of the insulation module 10.
  • the communication space is the separation space (S3) and the first air layer in a state in which the separation space (S3) and the first air layer (S1) are in communication with each other due to the breakage of the first heat insulating part (210). It may be a space including (S1).
  • the intermediate separation part 400 and the second heat insulation part 230 may be pressurized by an increased pressure on the communication space.
  • the communication space can be directly communicated with the fired space, and as a result, the state change part 220, the The first heat insulating part 210 and the first air layer forming part 110 may have a problem that is directly affected by fire.
  • the intermediate separation unit 400 is relatively broken before the second heat insulation unit 230 to transfer the gas in the communication space to the second air layer.
  • (S2) it is possible to lower the pressure in the communication space.
  • the second heat insulating part 230 may be broken by pressure.
  • the material of the intermediate separation part 400 is used as the second insulation part ( 230) may be a material that is relatively less resistant to pressure (which can be easily broken).
  • the material of the intermediate separation part 400 and the second insulation part 230 may be the same, but the thickness of the intermediate separation part 400 may be relatively smaller than the thickness of the second insulation part 230. .
  • the intermediate separation part 400 may be a metal film, and may be selected from silver, aluminum and/or carbon.
  • the first heat insulating part 210 has the largest thickness.
  • the second heat insulating part 230 may have the smallest thickness.
  • the heat insulation module 10 can minimize heat transfer from the upper side to the lower side, and delay the fracture of the second heat insulation unit 230 as much as possible so that the state change unit 220 , It is possible to maximize the function of flame retardant by preventing the air layer forming unit 100 from being in direct contact with the fire.
  • the lower cover part 300 may have a configuration corresponding to (implementing the same function) as the upper cover part 200.
  • the lower cover part 300 includes a third heat insulating part 310 corresponding to the first heat insulating part 210 and a fourth heat insulating part 330 corresponding to the second heat insulating part 230. ), a lower state change unit 320 corresponding to the state change unit 220 may be provided.
  • the lower cover part 300 may implement the same function as the upper cover part 200 described above.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 난연성을 가지는 단열모듈은 상호 적어도 일부가 오버랩 되지 않도록 배치되는 제1 공기층 형성부 및 상기 제1 공기층 형성부 하측에 배치되는 제2 공기층을 구비하는 공기층 형성부; 상기 제2 공기층 형성부의 하단을 커버하여 외부공간과 분리시키는 하측 커버부; 및 상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층을 분리시키는 중간 분리부;를 포함하는 것으로서, 단열 성능을 극대화하여 화재 발생 시에도 난연성을 가질 수 있다.

Description

난연성을 가지는 단열모듈
본 발명은 난연성을 가지는 단열모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기층을 통하여 단열 성능을 가지며, 화재 발생 시에도 난연성을 가져 불에 잘 타지 않는 단열모듈에 관한 것이다.
일반적으로 널리 사용되고 있는 건축용 단열재들 중 열전도에 의한 열전달 현상만을 대상으로 하는 대표적인 단열재로서는 폴리스티렌 발포체와 폴리에틸렌 발포체, 폴리프로필렌 발포체, 폴리우레탄 발포체 및 고무 발포체 등과 같은 각종 유기물로 이루어진 발포체 단열재와, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리프로필렌 섬유 등을 이용한 유기섬유계의 부직포형태 내지는 펠트형 단열재 및 글라스울과 락울 및 유리장섬유 등과 같은 무기섬유계의 부직포형 내지는 펠트형 단열재 등을 예로들 수가 있으며, 이러한 기존의 건축용 단열재들은 구조적인 특성 상 열전도도가 낮고 또 두께가 두꺼울수록 우수한 단열성을 나타내는 특성 때문에 부피단열재라는 용어로 구분하기도 한다.
한편, 본 출원인의 선행 등록 특허인 대한민국 등록특허 제10-1558953호(2015.10.02. 등록)에는 단열성이 개선된 반사형 단열재를 개시하고 있다.
상기 등록특허에 공지된 단열재는 내부공기층(12)(14)을 갖는 복층의 부피단열재(16)(18) 상하에 표면방사율이 낮은 알루미늄재질의 상하표면필름(20)(22)을 형성하고 또 상하 부피단열재(16)(18) 사이에는 이 역시 표면방사율이 낮은 알루미늄재질로 이루어진 내부필름을 형성한 뒤 합지하여 구성됨을 특징으로 한다.
그러나, 화재 발생 시, 고온 및 고압에 의하여 상하표면필름(20)(22)이 쉽게 파단되어 상하부피단열재(16)(18)가 화기에 직접 노출됨에 따라 난연성이 낮은 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 단열 성능을 극대화하며 난연성을 높인 단열모듈을 제공하고자 함이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 난연성을 가지는 단열모듈은 제1 공기층을 형성하는 제1 공기층 형성부 및 상기 제1 공기층 형성부의 하측에 배치되며 제2 공기층을 형성하는 제2 공기층 형성부를 구비하는 공기층 형성부; 상기 제1 공기층 형성부의 상단을 커버하여 상기 제1 공기층을 외부공간과 분리시키는 상측 커버부; 상기 제2 공기층 형성부의 하단을 커버하여 상기 제2 공기층을 외부공간과 분리시키는 하측 커버부; 및 상기 제1 공기층 형성부와 상기 제2 공기층 형성부 사이에 배치되어 상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층을 분리시키는 중간 분리부;를 포함하며, 상기 제1 공기층 형성부와 상기 제2 공기층 형성부는 상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층의 상호 적어도 일부가 오버랩되지 않도록 배치되며, 상기 공기층 형성부는 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 수지 100 중량부를 기준으로, 아조디카본아마이드, 벤젠설포닐하이드라자이드, 헥사메틸렌테트라민, 탄산수소나트륨 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 발포제 20 내지 35 중량부 및 가교제로서 디큐밀퍼옥사이드 0.5 내지 1.5 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 난연성을 가지는 단열모듈에 의하면, 단열 성능을 극대화되며, 화재 발생 시에도 난연성을 가지는 장점이 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열모듈의 개략 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열모듈의 개략 부분 단면도.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열모듈의 난연성을 설명하기 위한 개략 부분 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 난연성을 가지는 단열모듈은 제1 공기층을 형성하는 제1 공기층 형성부 및 상기 제1 공기층 형성부의 하측에 배치되며 제2 공기층을 형성하는 제2 공기층 형성부를 구비하는 공기층 형성부; 상기 제1 공기층 형성부의 상단을 커버하여 상기 제1 공기층을 외부공간과 분리시키는 상측 커버부; 상기 제2 공기층 형성부의 하단을 커버하여 상기 제2 공기층을 외부공간과 분리시키는 하측 커버부; 및 상기 제1 공기층 형성부와 상기 제2 공기층 형성부 사이에 배치되어 상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층을 분리시키는 중간 분리부;를 포함하며, 상기 제1 공기층 형성부와 상기 제2 공기층 형성부는 상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층의 상호 적어도 일부가 오버랩되지 않도록 배치되며, 상기 공기층 형성부는 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 수지 100 중량부를 기준으로, 아조디카본아마이드, 벤젠설포닐하이드라자이드, 헥사메틸렌테트라민, 탄산수소나트륨 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 발포제 20 내지 35 중량부 및 가교제로서 디큐밀퍼옥사이드 0.5 내지 1.5 중량부를 포함할 수 있다.
또, 상기 공기층 형성부는 데카브로모디페닐에탄, 데카브로모디페닐옥사이드, 테트라브로모프탈릭안하이드라이드, 안티몬트리옥사이드, 마그네슘하이드록사이드, 알루미늄하이드록사이드 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 할로겐 난연제 8 내지 30 중량부, 멜라민시아눌레이트, 멜라민폴리포스페이트, 포스파젠, 메탈하이드록시메틸페닐포스피네이트 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 비할로겐 난연제 30 내지 120 중량부 또는 마그네슘하이드록사이드, 알루미늄하이드록사이드, 안티모니트리옥사이드, 징크보레이트 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 무기 난연제 50 내지 150 중량부를 더 포함할 수 있다.
또, 상기 상측 커버부는 상기 제1 공기층 형성부의 상단에 접착되어 단열을 구현하는 제1 단열부, 상기 제1 단열부와 이격되어 이격공간을 형성하며 단열을 구현하는 제2 단열부 및 상기 이격공간 상에 배치되는 상태 변화부를 구비하며, 상기 상태 변화부는 소정의 온도에서 기체로 상태 변화되어 소정의 온도 이상에서 상기 이격공간을 증가시켜 단열을 구현할 수 있다.
또, 제1 단열부는 상기 이격공간 상의 압력이 소정의 압력에 도달하는 경우, 상기 제2 단열부의 파단을 방지하도록 상기 제2 단열부보다 먼저 파단되어 상기 이격공간 상의 기체를 상기 제1 공기층으로 유도할 수 있다.
또, 상기 중간 분리부는 상기 제1 단열부가 파단되어 상기 이격공간과 상기 제1 공기층이 연통된 연통공간 상의 압력이 소정의 압력에 도달하는 경우, 상기 제2 단열부의 파단을 방지하도록 상기 제2 단열부보다 먼저 파단되어 상기 연통공간 상의 기체를 상기 제2 공기층으로 유도할 수 있다.
각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열모듈의 개략 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열모듈의 개략 부분 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열모듈의 난연성을 설명하기 위한 개략 부분 단면도이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 보다 명확하게 표현하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상과 관련성이 떨어지거나 당업자로부터 용이하게 도출될 수 있는 부분은 간략화 하거나 생략하였다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성을 가지는 단열모듈(10)은 건축물의 벽체, 방화문 등에 설치되어 단열을 구현할 수 있다.
일례로, 상기 단열모듈(10)은 제1 공기층(S1)을 형성하는 제1 공기층 형성부(110) 및 상기 제1 공기층 형성부(110)의 하측에 배치되며 제2 공기층(S2)을 형성하는 제2 공기층 형성부(120)를 구비하는 공기층 형성부(100)를 포함할 수 있다.
상기 공기층 형성부(100)는 상기 제1 공기층(S1) 및 상기 제2 공기층(S2)을 형성하여 열의 이동을 최소화할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 제1 공기층 형성부(110)와 상기 제2 공기층 형성부(120)는 상기 제1 공기층(S1)과 상기 제2 공기층(S2)의 상호 적어도 일부가 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제1 공기층(S1)과 상기 제2 공기층(S2)은 높이 방향으로 나란히 배열되는 것이 아닌, 높이 방향으로 적어도 일부가 상호 오버랩되지 않도록 엇갈리게 배열될 수 있다.
일례로, 상기 제1 공기층 형성부(110) 및 상기 제2 공기층 형성부(120)는 각각 상기 제1 공기층(S1) 및 상기 제2 공기층(S2)을 형성하도록 전체적으로 메쉬 형상일 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 단열모듈(10)은 상기 제1 공기층 형성부(110)의 상단을 커버하여 상기 제1 공기층(S1)을 외부공간과 분리시키는 상측 커버부(200) 및 상기 제2 공기층 형성부(120)의 하단을 커버하여 상기 제2 공기층(S2)을 외부공간과 분리시키는 하측 커버부(300)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 상측 커버부(200) 및 상기 하측 커버부(300)는 상기 공기층 형성부(100)의 상측 및 하측을 각각 커버함에 따라 외부의 환경으로부터 상기 공기층 형성부(100)를 보호할 수 있으며, 나아가 열의 이동을 제한하여 단열 기능을 구현할 수도 있다.
경우에 따라, 상기 상측 커버부(200) 및/또는 상기 하측 커버부(300)는 상기 공기층 형성부(100)의 상측 및 하측뿐만 아니라 옆측도 포위하여 상기 공기층 형성부(100)를 외부의 환경으로부터 보호할 수도 있다.
여기서, 일례로, 상기 단열모듈(10)은 상기 제1 공기층 형성부(110)와 상기 제2 공기층 형성부(120) 사이에 배치되어 상기 제1 공기층(S1)과 상기 제2 공기층(S2)을 분리시키는 중간 분리부(400)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 중간 분리부(400)는 상기 제1 공기층(S1)과 상기 제2 공기층(S2)이 상호 연통되지 않도록 상기 제1 공기층(S1)과 상기 제2 공기층(S2) 사이에 배치되는 구성일 수 있다.
그 결과, 상기 제1 공기층(S1)으로부터 상기 제2 공기층(S2)으로의 열의 이동을 제한하여 단열 기능을 극대화 할 수 있다.
일례로, 상기 상측 커버부(200)는 상기 제1 공기층 형성부(110)의 상측에 접착될 수 있으며, 상기 하측 커버부(300)는 상기 제2 공기층 형성부(120)의 하측에 접착될 수 있다.
또한, 일례로, 상기 중간 분리부(400)는 상기 제1 공기층 형성부(110)의 하측 및 상기 제2 공기층 형성부(120)의 상측 각각에 접착될 수 있다.
일례로, 상기 상측 커버부(200) 또는 상기 하측 커버부(300)가 벽체, 문 등에 접촉 설치될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 공기층 형성부(100)는 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 수지 100 중량부를 기준으로, 아조디카본아마이드, 벤젠설포닐하이드라자이드, 헥사메틸렌테트라민, 탄산수소나트륨 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 발포제 20 내지 35 중량부 및 가교제로서 디큐밀퍼옥사이드 0.5 내지 1.5 중량부를 포함할 수 있다.
상기 수지에 상기 발포제를 첨가함으로 인해 상기 공기층 형성부(100)의 무게를 경량화 할 수 있다.
또한, 상기 수지에 상기 가교제를 첨가함으로 인해 상기 공기층 형성부(100)의 탄성률, 내열성 등이 뛰어나게 할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 공기층 형성부(100)는 상기 수지 100 중량부를 기준으로, 데카브로모디페닐에탄, 데카브로모디페닐옥사이드, 테트라브로모프탈릭안하이드라이드, 안티몬트리옥사이드, 마그네슘하이드록사이드, 알루미늄하이드록사이드 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 할로겐 난연제 8 내지 30 중량부, 멜라민시아눌레이트, 멜라민폴리포스페이트, 포스파젠, 메탈하이드록시메틸페닐포스피네이트 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 비할로겐 난연제 30 내지 120 중량부 또는 마그네슘하이드록사이드, 알루미늄하이드록사이드, 안티모니트리옥사이드, 징크보레이트 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 무기 난연제 50 내지 150 중량부를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 공기층 형성부(100)는 난연 성능을 극대화하고자 상기 할로겐 난연제 또는 상기 비할로겐 난연제 또는 상기 무기 난연제를 포함할 수 있다.
경우에 따라, 상기 할로겐 난연제, 상기 비할로겐 난연제 및 상기 무기 난연제는 선택적으로 하나 이상이 상기 공기층 형성부(100)에 포함될 수도 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 상기 단열모듈(10)이 단열성을 가지면서 난연성능을 극대화하는 구조에 대해 자세히 설명하겠다.
일례로, 상기 상측 커버부(200)는 상기 제1 공기층 형성부(110)의 상단에 접착되어 단열을 구현하는 제1 단열부(210) 및 상기 제1 단열부(210)와 이격되어 이격공간(S3)을 형성하며 단열을 구현하는 제2 단열부(230)를 구비할 수 있다.
즉, 상기 상측 커버부(200)는 단일의 구성이 아닌 복수의 레이어로 형성될 수 있다.
일례로, 상기 제1 단열부(210)는 상기 제1 공기층 형성부(110)의 상단에 접착되어 배치될 수 있고, 상기 제2 단열부(230)는 상기 제1 단열부(210)의 상측에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 단열부(210)와 상기 제2 단열부(230)는 적어도 부분적으로 이격되어 상기 이격공간(S3)을 형성할 수 있다.
그 결과, 열이 이동을 제한하여 단열의 기능을 극대화 할 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 상측 커버부(200)는 상기 이격공간(S3) 상에 배치되는 상태 변화부(220)를 더 구비할 수 있다.
즉, 상기 상태 변화부(220)는 상기 제1 단열부(210)와 상기 제2 단열부(230) 사이에 배치될 수 있다.
일례로, 상기 상태 변화부(220)는 소정의 온도에서 기체로 상태 변화되어 소정의 온도 이상에서 상기 이격공간(S3)을 증가시켜 단열을 구현할 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 상기 단열모듈(10)의 상측에 화재가 발생된 경우, 상기 상측 커버부(200)는 화재에 의해 발생되는 열을 전달받을 수 있다.
이 때, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 상태 변화부(220)는 화재에 의해 소정의 온도에 도달되는 경우, 상기 제1 단열부(210) 및 상기 제2 단열부(230)가 파단되기 전 고체 상태 및/또는 액체 상태에서 기체 상태로 상태 변화되어 상기 이격공간(S3)을 증가시킬 수 있다.
즉, 소정의 온도에 도달되는 경우, 상기 제1 단열부(210) 및 상기 제2 단열부(230)는 파단되지 않고, 상기 상태 변화부(220)가 먼저 기체 상태로 상태 변화되어 상기 이격공간(S3)을 증가시킬 수 있다.
즉, 상기 제1 단열부(210) 및 상기 제2 단열부(230)는 상대적으로 상기 상태 변화부(220)보다 난연성 및/또는 내열성이 커서 소정의 온도에 도달되더라도 파단 및 기체로 상태 변화되지 않으며, 상기 상태 변화부(220)는 소정의 온도에 도달 시 상기 이격공간(S3) 상에서 고체 상태 및/또는 액체 상태로부터 기체로 상태 변화되어 상기 이격공간(S3)을 증가시킬 수 있다.
그 결과, 상기 이격공간(S3)의 증가로 상기 단열모듈(10)의 상측으로부터 상기 공기층 형성부(100)로의 열의 전달을 제한할 수 있다.
상기 상태 변화부(220)는 상온에서는 고체 상태로서 상기 제1 단열부(210) 및 상기 제2 단열부(230) 사이에 배치되어 외력으로부터 저항하여 내구성을 증가시키며, 화재로 인하여 소정의 온도에 도달될 시에는 기체 상태로 변화되어 상기 이격공간(S3)을 증가시켜 열의 전달을 제한할 수 있다.
일례로, 상기 상태 변화부(220)는 상기 제1 단열부(210) 및 상기 제2 단열부(230) 각각에 접착될 수 있다.
일례로, 상기 상태 변화부(220)는 소정의 온도에서 기체 상태로 변화될 수 있는 재질일 수 있으며, 일례로, 수지 및/또는 플라스틱 재질일 수 있다.
여기서, 일례로, 제1 단열부(210)는 상기 이격공간(S3) 상의 압력이 소정의 압력에 도달하는 경우, 상기 제2 단열부(230)의 파단을 방지하도록 상기 제2 단열부(230)보다 먼저 파단되어 상기 이격공간(S3) 상의 기체를 상기 제1 공기층(S1)으로 유도할 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 단열모듈(10)의 상측 상에 화재 발생으로 인하여 상기 이격공간(S3) 상의 압력이 계속 증가될 수 있다.
이 때, 상기 제1 단열부(210) 및 상기 제2 단열부(230)는 상기 이격공간(S3) 상의 압력에 의해 가압될 수 있다.
여기서, 만약, 상기 제2 단열부(230)가 압력에 의해 파단되는 경우 상기 이격공간(S3)은 화재가 난 공간과 바로 연통될 수 있으며, 그 결과, 상기 상태 변화부(220) 및 상기 제1 단열부(210)는 화재에 직접적으로 영향을 받는 문제가 발생될 수 있다.
이를 해결하고자, 상기 제1 단열부(210)는 상기 이격공간(S3) 상의 압력이 소정의 압력에 도달하는 경우, 상대적으로 상기 제2 단열부(230)보다 먼저 파단되어 상기 이격공간(S3) 상의 기체를 상기 제1 공기층(S1)으로 유도하여, 상기 이격공간(S3) 상의 압력을 낮출 수 있다.
그 결과, 상기 제2 단열부(230)는 압력에 의해 파단되는 시간을 벌 수 있다.
상기 이격공간(S3) 상의 소정의 압력 상태에서, 상대적으로 상기 제2 단열부(230)보다 상기 제1 단열부(210)가 먼저 파단되는 방법은 상기 제1 단열부(210)의 재질이 상기 제2 단열부(230)의 재질보다 상대적으로 가압에 대한 저항성이 적은(쉽게 파단될 수 있는) 재질일 수 있다.
또는, 상기 제1 단열부(210)와 상기 제2 단열부(230)의 재질은 동일하나, 상대적으로 상기 제1 단열부(210)의 두께가 상기 제2 단열부(230)의 두께보다 작을 수도 있다.
상기 제1 단열부(210)와 상기 제2 단열부(230)는 금속 필름일 수 있으며, 은, 알루미늄 및/또는 탄소 재질로 선택될 수 있다.
여기서, 일례로, 상기 중간 분리부(400)는 상기 제1 단열부(210)가 파단되어 상기 이격공간(S3)과 상기 제1 공기층(S1)이 연통된 연통공간 상의 압력이 소정의 압력에 도달하는 경우, 상기 제2 단열부(230)의 파단을 방지하도록 상기 제2 단열부(230)보다 먼저 파단되어 상기 연통공간 상의 기체를 상기 제2 공기층(S2)으로 유도할 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 단열모듈(10)의 상측 상에 화재로 인하여 상기 연통공간 상의 압력이 계속 증가될 수 있다.
여기서, 상기 연통공간은 상기 제1 단열부(210)의 파단으로 인하여 상기 이격공간(S3)과 상기 제1 공기층(S1)이 상호 연통된 상태에서의 상기 이격공간(S3)과 상기 제1 공기층(S1)을 포함하는 공간일 수 있다.
이 때, 상기 중간 분리부(400) 및 상기 제2 단열부(230)는 상기 연통공간 상의 증가되는 압력에 의해 가압될 수 있다.
여기서, 만약, 상기 제2 단열부(230)가 상기 연공공간 상의 압력에 의해 파단되는 경우 상기 연통공간은 화재가 난 공간과 바로 연통될 수 있으며, 그 결과, 상기 상태 변화부(220), 상기 제1 단열부(210) 및 상기 제1 공기층 형성부(110)는 화재에 직접적으로 영향을 받는 문제가 발생될 수 있다.
이를 해결하고자, 상기 중간 분리부(400)는 상기 연통공간 상의 압력이 소정의 압력에 도달하는 경우, 상대적으로 상기 제2 단열부(230)보다 먼저 파단되어 상기 연통공간 상의 기체를 상기 제2 공기층(S2)으로 유도하여, 상기 연통공간 상의 압력을 낮출 수 있다.
그 결과, 상기 제2 단열부(230)는 압력에 의해 파단되는 시간을 벌 수 있다.
상기 연통공간 상의 소정의 압력 상태에서, 상대적으로 상기 제2 단열부(230)보다 상기 중간 분리부(400)가 먼저 파단되는 방법은 상기 중간 분리부(400)의 재질이 상기 제2 단열부(230)의 재질보다 상대적으로 가압에 대한 저항성이 적은(쉽게 파단될 수 있는) 재질일 수 있다.
또는, 상기 중간 분리부(400)와 상기 제2 단열부(230)의 재질은 동일하나, 상대적으로 상기 중간 분리부(400)의 두께가 상기 제2 단열부(230)의 두께보다 작을 수도 있다.
상기 중간 분리부(400)는 금속 필름일 수 있으며, 은, 알루미늄 및/또는 탄소 재질로 선택될 수 있다.
일례로, 상기 제1 단열부(210), 상기 제2 단열부(230) 및 상기 중간 분리부(400)가 알루미늄 필름으로서 동일 재질인 경우, 상기 제1 단열부(210)의 두께가 가장 클 수 있으며, 상기 제2 단열부(230)의 두께가 가장 작을 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 단열모듈(10)은 상측에 화재가 발생한 경우 상측으로부터 하측으로 열의 전달을 최소화할 수 있으며, 상기 제2 단열부(230)의 파단을 최대한 늦춰 상기 상태 변화부(220), 상기 공기층 형성부(100)가 화재에 직접적으로 접촉되는 것을 방지하여 난연의 기능을 극대화할 수 있다.
일례로, 상기 하측 커버부(300)는 상기 상측 커버부(200)와 대응되는(동일한 기능을 구현하는) 구성일 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 상기 하측 커버부(300)는 상기 제1 단열부(210)와 대응되는 제3 단열부(310), 상기 제2 단열부(230)와 대응되는 제4 단열부(330), 상기 상태 변화부(220)와 대응되는 하측 상태 변화부(320)를 구비할 수 있다.
그 결과, 상기 단열모듈(10)의 하측에 화재가 발생하는 경우에도 상기 하측 커버부(300)는 앞서 설명한 상기 상측 커버부(200)와 동일한 기능을 구현할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

Claims (5)

  1. 난연성을 가지는 단열모듈에 있어서,
    제1 공기층을 형성하는 제1 공기층 형성부 및 상기 제1 공기층 형성부의 하측에 배치되며 제2 공기층을 형성하는 제2 공기층 형성부를 구비하는 공기층 형성부;
    상기 제1 공기층 형성부의 상단을 커버하여 상기 제1 공기층을 외부공간과 분리시키는 상측 커버부;
    상기 제2 공기층 형성부의 하단을 커버하여 상기 제2 공기층을 외부공간과 분리시키는 하측 커버부; 및
    상기 제1 공기층 형성부와 상기 제2 공기층 형성부 사이에 배치되어 상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층을 분리시키는 중간 분리부;를 포함하며,
    상기 제1 공기층 형성부와 상기 제2 공기층 형성부는,
    상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층의 상호 적어도 일부가 오버랩되지 않도록 배치되며,
    상기 공기층 형성부는,
    저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 수지 100 중량부를 기준으로,
    아조디카본아마이드, 벤젠설포닐하이드라자이드, 헥사메틸렌테트라민, 탄산수소나트륨 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 발포제 20 내지 35 중량부 및
    가교제로서 디큐밀퍼옥사이드 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하는,
    난연성을 가지는 단열모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기층 형성부는,
    데카브로모디페닐에탄, 데카브로모디페닐옥사이드, 테트라브로모프탈릭안하이드라이드, 안티몬트리옥사이드, 마그네슘하이드록사이드, 알루미늄하이드록사이드 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 할로겐 난연제 8 내지 30 중량부,
    멜라민시아눌레이트, 멜라민폴리포스페이트, 포스파젠, 메탈하이드록시메틸페닐포스피네이트 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 비할로겐 난연제 30 내지 120 중량부 또는
    마그네슘하이드록사이드, 알루미늄하이드록사이드, 안티모니트리옥사이드, 징크보레이트 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 무기 난연제 50 내지 150 중량부를 더 포함하는,
    난연성을 가지는 단열모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상측 커버부는,
    상기 제1 공기층 형성부의 상단에 접착되어 단열을 구현하는 제1 단열부,
    상기 제1 단열부와 이격되어 이격공간을 형성하며 단열을 구현하는 제2 단열부 및
    상기 이격공간 상에 배치되는 상태 변화부를 구비하며,
    상기 상태 변화부는,
    소정의 온도에서 기체로 상태 변화되어 소정의 온도 이상에서 상기 이격공간을 증가시켜 단열을 구현하는,
    난연성을 가지는 단열모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    제1 단열부는,
    상기 이격공간 상의 압력이 소정의 압력에 도달하는 경우,
    상기 제2 단열부의 파단을 방지하도록 상기 제2 단열부보다 먼저 파단되어 상기 이격공간 상의 기체를 상기 제1 공기층으로 유도하는,
    난연성을 가지는 단열모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중간 분리부는,
    상기 제1 단열부가 파단되어 상기 이격공간과 상기 제1 공기층이 연통된 연통공간 상의 압력이 소정의 압력에 도달하는 경우,
    상기 제2 단열부의 파단을 방지하도록 상기 제2 단열부보다 먼저 파단되어 상기 연통공간 상의 기체를 상기 제2 공기층으로 유도하는,
    난연성을 가지는 단열모듈.
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