KR101751814B1 - 복층 진공단열재 제조장치 - Google Patents

복층 진공단열재 제조장치 Download PDF

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(주)브이아이테크
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Abstract

본 발명은 복층 진공단열재 제조장치에 관련되며, 이때 복층 진공단열재 제조장치는 다단으로 배치되는 진공프레스들의 조합으로 복수개의 독립된 진공챔버가 형성되면서 진공프레스 압축력에 의해 진공챔버 내부 면적이 축소된 상태에서 진공도가 조성되므로 진공처리시간 단축과 더불어 대량생산에 용이하고, 특히 진공챔버 내부에 설치되는 복수의 융착코어가 단일 구동부에 의해 일괄적으로 외피입구를 실링처리하기 위해 코어부(100), 진공발생부(20), 실링부(30)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

Description

복층 진공단열재 제조장치{Multi-layer vacuum insulation material manufacturing system}
본 발명은 복층 진공단열재 제조장치에 관련되며, 보다 상세하게는 다단으로 배치되는 진공프레스들의 조합으로 복수개의 독립된 진공챔버가 형성되면서 진공프레스 압축력에 의해 진공챔버 내부 면적이 축소된 상태에서 진공도가 조성되므로 진공처리시간 단축과 더불어 대량생산에 용이하고, 특히 진공챔버 내부에 설치되는 복수의 융착코어가 단일 구동부에 의해 일괄적으로 외피입구를 실링처리하도록 구비되는 복층 진공단열재 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 진공단열재는 다공성 심재를 외피 내부로 삽입하여 진공압착한 후 외피 입구를 열융착방식으로 밀봉처리하여 형성되고, 이러한 진공단열재는 내부 진공도와 다공성 심재로 인해 단열성이 고도로 유지된다.
그러나 제조공정상의 특성상 밀도가 낮고 부피가 큰 내부 심재를 외피에 수용하여 진공챔버에 투입하고, 진공펌프를 이용하여 진공챔버 내부 공기를 모두 제거하면 챔버 내부 진공압력에 의해 심재가 소정의 두께로 압축되는 방식으로 제조되나, 심재 압착과정이 진공챔버 내부 압력에 의존하여 이루어지므로, 진공챔버 내부 진공도 조성에 많은 시간이 소요되는 실정이다.
이에 종래에 게시된 등록특허 10-1281287호에서, 일측이 개방된 외피재의 내부에 심재를 삽입하는 단계와, 진공프레스 중에 상기 심재의 표면이 불균일해지는 것을 방지하기 위해, 상기 외피재 및 심재의 표면에 압착지그를 밀착시키는 단계와, 외피재의 개방된 부분을 실링하는 단계와, 외피재 및 심재를 진공상태로 프레스한 후에 진공을 해제하는 단계를 포함하되, 압착지그를 밀착시키는 단계에서는, 상기 압착지그를 상기 외피재 및 심재의 상하부로 이동되는 한 쌍의 플레이트로 구성하여, 외피재 및 심재의 상면 및 하면을 각각 밀착시키는 기술이 등록된바 있다.
그러나 상기 종래기술은 진공챔버 내에서 상하이송되는 압착지그에 의해 심재(2)와 외피재가 가압된 상태로 가장자리부가 실링 처리되는 구성으로서, 압착지그, 실링부를 포함하는 구성들을 수용하기 위해 진공챔버가 확장된 사이즈로 형성되므로 진공챔버 내부 공기를 모두 제거하기 위해서는 많은 시간이 소요되는 실정이다.
또한, 단일 진공챔버 내에서 진공단열재가 1개씩 제조됨에 따라 생산성이 저하되고, 생산성을 높이기 위해서는 복수개의 진공챔버 설비를 구축해야 하므로 공간활용도가 크게 저하되는 폐단이 따랐다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 다단으로 배치되는 진공프레스들의 조합으로 복수개의 독립된 진공챔버가 형성되면서 진공프레스 압축력에 의해 진공챔버 내부 면적이 축소된 상태에서 진공도가 조성되므로 진공처리시간 단축과 더불어 대량생산에 용이하고, 특히 진공챔버 내부에 설치되는 복수의 융착코어가 단일 구동부에 의해 일괄적으로 외피입구를 실링처리하도록 구비되는 복층 진공단열재 제조장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 상기 다단 적층되어 단일 구동수단(200)에 의해 형개, 형합작동되고, 심재(2)가 수용된 진공단열재 외피(1)가 투입되도록 층별 독립된 진공챔버(10)이 구비되는 코어부(100); 상기 진공챔버(10) 내부 진공도를 조성하는 진공발생부(20); 상기 진공챔버(10) 내부에서 외피(1) 입구를 실링처리하도록 구비되는 실링부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 코어부(100)는 상,하면에 형성되는 상,하부 캐비티(112)(114) 간의 결합으로 진공챔버(10)를 구성하는 중간층코어(110)와, 최상, 하단 중간층코어(110)의 상, 하부 캐비티(112)(114)에 결합되어 진공챔버(10)를 구성하도록 상,하면에 하부캐비티(112)(114)이 각각 구비되는 상,하층코어(120)(130)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동수단(200)은 상층코어(120)를 상하방향으로 이동제어하는 구동실린더(210)와, 각각의 코어를 연결하여 각층을 단계적으로 형개, 형합하는 신축링크부(220)로 구성되며, 상기 신축링크부(220)는 각층 코어부(100)에 설치되어 종방향으로 동축상에 배치되는 고정링크(222)와, 적어도 2개의 고정링크(222)에 삽입되어 종방향으로 이송되면서 임의의 위치에서 고정링크(222)에 맞물려 상방향 이동력이 발생되도록 스톱퍼(226)가 구비되는 가이드봉(224)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정링크(222)와 가이드봉(224)으로 이루어진 신축링크부(220)는 적어도 2열로 배치되어, 어느 일측 신축링크부(220)는 상층코어(120)에 연결되고, 다른 일측 신축링크부(220)는 상측코어(120)와 연계작동되는 중간층코어(110)에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공발생부(20)는 흡입라인을 통하여 각층별 진공챔버(10)과 연결되거나, 코어부(100)에 형성되는 통공(22)에 의해 각층 진공챔버(10) 내부 압력이 공유되도록 형성되어 단일의 흡입라인에 의해 일괄 진공처리되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실링부(30)는 각층 코어의 종축선상에 일치되도록 관통되는 로드홀(32)과, 로드홀(32)에 삽입되어 상하방향으로 이동되고 스톱턱(34a)에 의해 하방향이 이동이 제한되는 실링블록(34)과, 각층 코어들이 형합시 상,하층코어(120)(130) 중 어느 일측에서 실링블록(34)을 가압하도록 구비되는 밀편(36)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실링부(30)는 코어부(100) 측면으로 전원 입력단자(41)가 노출되고, 각층 코어들이 형합시 종방향으로 배치되는 전원 입력단자(41)들과 접속되도록 복수의 전원 공급단자(42)가 구비되는 도킹부(40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도킹부(40) 단부에는 탄성체(44)에 의해 완충이송되는 유동단자(46)가 구비되고, 유동단자(46)는 도킹부(40) 이송력에 의해 전원 입력단자(41)에 접촉된 시점부터 발생되는 도킹부(40) 이송압력이 흡수되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코어부(100) 저면의 하부 캐비티(114)은 음각홈으로 형성되고, 하부 캐비티(114)과 형합되는 상부 캐비티(112)은 평판형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 다단으로 배치되는 진공프레스들의 조합으로 복수개의 독립된 진공챔버가 형성되면서 진공프레스 압축력에 의해 진공챔버 내부 면적이 축소된 상태에서 진공도가 조성되므로 진공처리시간 단축과 더불어 대량생산에 용이하고, 특히 진공챔버 내부에 설치되는 복수의 융착코어가 단일 구동부에 의해 일괄적으로 외피입구를 실링처리하도록 구비되는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 복층 진공단열재 제조장치를 전체적으로 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 복층 진공단열재 제조장치의 코어부를 도시한 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 복층 진공단열재 제조장치의 신축링크부의 작동구조를 도시한 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 복층 진공단열재 제조장치의 작동구조를 전체적으로 도시한 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 복층 진공단열재 제조장치의 실링부 작동구조를 도시한 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 복층 진공단열재 제조장치의 코어부 일측에 전원 공급단자가 구비되는 도킹부 결합되는 구조를 도시한 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 복층 진공단열재 제조장치에 관련되며, 이때 복층 진공단열재 제조장치는 다단으로 배치되는 진공프레스들의 조합으로 복수개의 독립된 진공챔버가 형성되면서 진공프레스 압축력에 의해 진공챔버 내부 면적이 축소된 상태에서 진공도가 조성되므로 진공처리시간 단축과 더불어 대량생산에 용이하고, 특히 진공챔버(10) 내부에 설치되는 복수의 융착코어가 단일 구동부에 의해 일괄적으로 외피입구를 실링처리하기 위해 코어부(100), 진공발생부(20), 실링부(30)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.
본 발명에 따른 코어부(100)는 다단 적층되어 단일 구동수단(200)에 의해 형개, 형합작동되고, 심재(2)가 수용된 진공단열재 외피(1)가 투입되도록 층별 독립된 진공챔버(10)이 구비된다. 코어부(100)는 적어도 3단이상으로 적층되고, 코어부(100) 형합위치에 각 층별로 외피(1)와 심재(2)를 압축하는 캐비티 공간이 형성된다.
이때, 상기 코어부(100)는 상,하면에 형성되는 상,하부 캐비티(112)(114) 간의 결합으로 진공챔버(10)를 구성하는 중간층코어(110)와, 최상, 최하단 중간층코어(110)의 상, 하부 캐비티(112)(114)에 결합되어 진공챔버(10)를 구성하도록 하,상면에 하,상부캐비티(114)(112)이 각각 구비되는 상,하층코어(120)(130)를 포함하여 이루어진다. 즉 도 1 내지 2와 같이 중간층코어는 상,하부 캐비티(112)(114)에 의해 다단으로 적층시 형합위치에 각각 독립된 진공챔버(10)가 형성되고, 이때 최상층 중간층코어(110)의 상부 캐비티(112)는 상층 코어(120)의 하부 캐비티(114)와 협합되어 진공챔버(10)를 구성하면서 최하층 중간층코어(110) 하부 캐비티(114)는 하층 코어(130)의 상부 캐비티(112)와 결합되어 독립된 진공챔버(10)를 구성하게 된다.
이때, 상기 코어부(100) 저면의 하부 캐비티(114)은 음각홈으로 형성되고, 하부 캐비티(114)과 형합되는 상부 캐비티(112)은 평판형으로 형성된다. 이에 형개된 진공챔버(10) 내부 공간으로 심재(2)가 수용된 외피(1)를 투입시 진공챔버(10) 바닥 측 상부 캐비티(112)가 평편형으로 형성되므로 외피(1)를 슬라이딩 방식으로 밀어서 투입가능하고, 이후 진공압착과정을 거친후 성형이 완료된 진공단열재를 밀면 슬라이딩 방식으로 간단하게 배출된다.
이에 상기 코어부(100) 일측에서 심재(2)가 수용된 외피(1)를 밀편으로 간단하게 밀어서 투입하고, 진공압축 후 완제품을 다시 밀편으로 밀어서 배출하므로 진공단열재 제조공정의 자동화가 가능하면서 복층 구조의 코어부(100)의 1회 진공압착으로 복수의 진공단열재가 생산되어 대량생산에 적합한 이점이 있다.
그리고, 상기 복수의 코어들은 단일 구동수단(200)에 의해 순차적으로 형개, 형합작동되도록 구비되는바, 여기서 구동수단(200)은 상층코어(120)를 상하방향으로 이동제어하는 구동실린더(210)와, 각각의 코어를 연결하여 각층을 단계적으로 형개, 형합하는 신축링크부(220)로 구성되며, 상기 신축링크부(220)는 코어부(100)의 각층에 설치되어 종방향으로 동축상에 배치되는 고정링크(222)와, 적어도 2개의 고정링크(222)에 삽입되어 종방향으로 이송되면서 임의의 위치에서 고정링크(222)에 맞물려 상방향 이동력이 발생되도록 스톱퍼(226)가 구비되는 가이드봉(224)을 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 고정링크(222)는 각층 코어 측면에 돌출되도록 설치되면서 종방향 로드홀이 형성되고, 종방향 로드홀을 통하여 가이드봉(224)이 삽입되고, 가이드봉(224)에 구비되는 링형 스톱퍼(226)에 의해 가이드봉(224)이 상방향으로 이동 중임의의 위치에서 고정링크(222) 저면에 걸려 상방향 이송력이 연계 작용되므로 각층 코어들이 단일 구동실린더(210)에 의해 형개, 형합작동된다.
또한, 상기 고정링크(222)와 가이드봉(224)으로 이루어진 신축링크부(220)는 적어도 2열로 배치되어, 어느 일측 신축링크부(220)는 상층코어(120)에 연결되고, 다른 일측 신축링크부(220)는 상층코어(120)와 연계작동되는 중간층코어(110)에 연결된다. 즉 도 4처럼 상기 상층코어(120)에서부터 하방향으로 1~6번까지 번호를 부여하여 코어들간의 형합, 형개작동을 구체적으로 설명하면, 상층코어(120)인 1번 코어에 장착되는 고정링크(222)와 2번 코어에 장착되는 고정링크(222) 및 4번 코어에 고정링크(222)가 가이드봉(224)에 의해 연계작동되도록 연결되고, 그리고 5번 및 6번 코어에 장착되는 고정링크(222)는 다른 일측 가이드봉(224)에 의해 2번코어의 고정링크(222)와 연계작동되도록 연결된다.
도 4 내지 5에서, 1번 코어(상층코어)에 고정링크(222)가 구동실린더(210)에 의해 상방향으로 이동시 가이드봉(224)이 함께 이동하면서 임의의 위치에서 스톱퍼(226)가 2번 코어의 고정링크(222)에 걸려 상방향 이송하고, 이때 2번 코어에 추가로 연결되는 다른 가이드봉(224)이 상방향으로 이동되면서 3번 코어의 고정링크(222)를 당겨 상방향 이송력이 발생되며, 이후 4번 코어와 5번 코어가 각각의 가이드봉(224)에 연계되어 순차적으로 형개작동된다.그리고 이후 구동실린더(210)가 하강시 상기 형합작동 역순으로 코어들이 이동된다.
이에 상기 코어들이 형개작동된 상태로 진공챔버(10)내에 심재(2)가 수용된 외피(1)를 투입하고, 코어들이 하방향으로 이동하여 형합시 심재(2)가 압축되면서 밀폐된 진공챔버(10) 내에 대기되고, 이어서 후술하는 진공발생부(20)에 의해 진공챔버(10) 내부 공기가 배출된 상태로 외피(1) 입구가 실링처리된다.
또한, 본 발명에 따른 진공발생부(20)는 진공챔버(10) 내부 진공도를 조성하도록 구비된다. 진공발생부(20)는 코어들이 형합된 후 상, 하부 캐비티(112)(114)에 의해 형성되는 진공챔버(10) 내부 공기를 흡입하는바, 여기서 진공발생부(20)는 각층 코어들에 독립적으로 연결되는 흡입라인(호스)을 통하여 진공챔버(10)와 연결되거나, 도 3처럼 코어부(100)에 형성되는 통공(22)에 의해 각층 진공챔버(10) 내부 압력이 공유되도록 형성되어 도 2와 같이 단일의 흡입라인을 통하여 연결되는 진공펌프에 의해 일괄 진공처리된다.
또한, 본 발명에 따른 실링부(30)는 진공챔버(10) 내부에서 외피(1) 입구를 실링처리하도록 구비된다. 실링부(30)는 각층 코어의 종축선상에 일치되도록 관통되는 로드홀(32)과, 로드홀(32)에 삽입되어 상하방향으로 이동되고 스톱턱(34a)에 의해 하방향이 이동이 제한되는 실링블록(34)과, 각층 코어들이 형합시 상,하층코어(120)(130) 중 어느 일측에서 실링블록(34)을 가압하도록 구비되는 밀편(36)를 포함하여 이루어진다.
즉, 도 6과 같이 실링블록(34)은 상면이 상부캐비티(112)와 수평면이 유지되도록 스톱턱(34a)에 의해 하방향 이송이 제한되고, 코어들이 형합시 각층 로드홀(32)을 타고 상하면이 서로 지지된 상태로 외피(1) 입구에 접하게 되며, 이후 실린더에 의해 종방향으로 작동되는 단일 밀편(36)에 의해 최하층 실링블록(34)이 상부에 적층된 복수의 실링블록(34)들을 가압하면서 후술하는 도킹부(40)를 통하여 전원이 공급되어 외피(1) 입구를 열융착 밀봉처리하게 된다.
이때, 상기 실링부(30)는 코어부(100) 측면으로 전원 입력단자(41)가 노출되고, 각층 코어들이 형합시 종방향으로 배치되는 전원 입력단자(41)들과 접속되도록 복수의 전원 공급단자(42)가 구비되는 도킹부(40)를 포함하여 이루어진다. 도킹부(40)는 도 7처럼 코어부(100) 일측에서 레일을 타고 횡방향으로 이송되도록 구비되고, 각층 코어들이 형합 후 종방향으로 배치되는 전원 입력단자(41)들과 대응되는 위치에 복수의 전원 공급단자(42)가 종방향으로 배치된다.
그리고, 상기 도킹부(40) 단부에는 탄성체(44)에 의해 완충이송되는 유동단자(46)가 구비되고, 유동단자(46)는 도킹부(40) 이송력에 의해 전원 입력단자(41)에 접촉된 시점부터 발생되는 도킹부(40) 이송압력이 흡수되도록 구비된다. 즉 유동단자(46)가 탄성체(44)에 의해 후방으로 탄지되도록 구비됨에 따라 도킹부(40) 이동거리를 정밀제어하지 않더라도 유동단자(46)가 전원 입력단자에 접촉된 후에도 도킹부(40) 이송력이 작용시 유동단자(46)가 후방으로 탄지되면서 긴밀하게 접촉되므로 전원공급불량이 방지된다.
이에 상기 실링부(30)로의 전원공급이 도킹부(40)의 횡방향 이송작동에 의해 연결, 분리되어 무전선처리됨에 따라 반복사용에 따른 전선 손상 방지 및 간단한 구조에서 코어부(100) 적층 수량 확장이 가능하고, 또한 도킹부(40) 이송이 에어실린더를 포함하는 저정밀구동수단에 의해 이루어짐으로 장비 제조원가 절감 및 고장률이 현저하게 감소되는 이점이 있다.
10: 진공챔버 20: 진공발생부
30: 실링부 40: 도킹부
100: 코어부 200: 구동수단

Claims (9)

  1. 중간층코어(110)와, 중간층코어(110) 상하부에 위치되는 상,하층코어(120)(130)의 적층 구조로 이루어지고, 단일 구동수단(200)에 의해 형개, 형합작동되며, 심재(2)가 수용된 진공단열재 외피(1)가 투입되도록 층별 독립된 진공챔버(10)가 구비되는 코어부(100);
    상기 진공챔버(10) 내부 진공도를 조성하는 진공발생부(20);
    상기 진공챔버(10) 내부에서 외피(1) 입구를 실링처리하도록 구비되는 실링부(30);로 구성되고,
    상기 실링부(30)는 코어부(100)의 각층 종축선상에 일치되도록 관통되는 로드홀(32)과, 로드홀(32)에 삽입되어 상하방향으로 이동되고 스톱턱(34a)에 의해 하방향이 이동이 제한되는 실링블록(34)과, 코어부(100)의 각층이 형합시 상,하층코어(120)(130) 중 어느 일측에서 실링블록(34)을 가압하도록 구비되는 밀편(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복층 진공단열재 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 코어부(100)는 상,하면에 형성되는 상,하부 캐비티(112)(114) 간의 결합으로 진공챔버(10)를 구성하는 중간층코어(110)와, 최상, 하단 중간층코어(110)의 상, 하부 캐비티(112)(114)에 결합되어 진공챔버(10)를 구성하도록 상,하면에 하부캐비티(112)(114)이 각각 구비되는 상,하층코어(120)(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복층 진공단열재 제조장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 구동수단(200)은 상층코어(120)를 상하방향으로 이동제어하는 구동실린더(210)와, 각각의 코어를 연결하여 각층을 단계적으로 형개, 형합하는 신축링크부(220)로 구성되며, 상기 신축링크부(220)는 코어부(100)의 각층에 설치되어 종방향으로 동축상에 배치되는 고정링크(222)와, 적어도 2개의 고정링크(222)에 삽입되어 종방향으로 이송되면서 임의의 위치에서 고정링크(222)에 맞물려 상방향 이동력이 발생되도록 스톱퍼(226)가 구비되는 가이드봉(224)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복층 진공단열재 제조장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고정링크(222)와 가이드봉(224)으로 이루어진 신축링크부(220)는 적어도 2열로 배치되어, 어느 일측 신축링크부(220)는 상층코어(120)에 연결되고, 다른 일측 신축링크부(220)는 상층코어(120)와 연계작동되는 중간층코어(110)에 연결되는 것을 특징으로 하는 복층 진공단열재 제조장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 진공발생부(20)는 흡입라인을 통하여 각층별 진공챔버(10)와 연결되거나, 코어부(100)에 형성되는 통공(22)에 의해 각층 진공챔버(10) 내부 압력이 공유되도록 형성되어 단일의 흡입라인에 의해 일괄 진공처리되는 것을 특징으로 하는 복층 진공단열재 제조장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 실링부(30)는 코어부(100) 측면으로 전원 입력단자(41)가 노출되고, 각층 코어들이 형합시 종방향으로 배치되는 전원 입력단자(41)들과 접속되도록 복수의 전원 공급단자(42)가 구비되는 도킹부(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복층 진공단열재 제조장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 도킹부(40) 단부에는 탄성체(44)에 의해 완충이송되는 유동단자(46)가 구비되고, 유동단자(46)는 도킹부(40) 이송력에 의해 전원 입력단자(41)에 접촉된 시점부터 발생되는 도킹부(40) 이송압력이 흡수되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 복층 진공단열재 제조장치.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 코어부(100) 저면의 하부 캐비티(114)은 음각홈으로 형성되고, 하부 캐비티(114)과 형합되는 상부 캐비티(112)은 평판형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 복층 진공단열재 제조장치.
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