本發(fā)明涉及一種真空絕熱材料的制造方法及制造裝置，更詳細(xì)地，涉及通過縮小邊緣(margin)部及減少粉塵率來改善絕熱性的真空絕熱材料的制造方法及裝置。

背景技術(shù)：

真空絕熱材料是真空處理絕熱材料的內(nèi)部來阻斷絕熱材料內(nèi)部的對流現(xiàn)象，使得對比現(xiàn)有的有機(jī)/無機(jī)絕熱材料表現(xiàn)出五倍以上的優(yōu)秀的絕熱性能的材料。

如圖1和圖2所示，普通的真空絕熱材料10的結(jié)構(gòu)大體包括：芯材(corematerial)12；外皮材料11，其由多層膜(multilayerfilm)構(gòu)成并包裹芯材；氣體吸附劑(getter)13，用于去除流入外皮材料內(nèi)的氣體成分。

為了使芯材12能輕易插入外皮材料，外皮材料11制造成比芯材尺寸大1～80mm，因這種大小差異會使外皮材料11的熱融合邊緣粘合部d1成為肋片(fin)?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了真空絕熱材料的連續(xù)式設(shè)置，以信封折疊式的折疊這種肋片部而使用。

四角形形態(tài)的真空絕熱材料中總共在四個邊形成有肋片，通常的真空絕熱材料的制造方法是以信封折疊式的折疊上述四邊的肋片來進(jìn)行制造。如此折疊的肋片部提供了不利于熱橋阻斷性能的結(jié)構(gòu)。另外，雙重折疊的各邊角部分會出現(xiàn)裂紋而導(dǎo)致細(xì)微泄露及透濕，因而還具有成為長期耐久性下降及高不良率的理由的問題。

為了解決這種問題，韓國公開專利第2012-0013067號中公開了如圖2所示的只折疊了突起的兩邊且用膠帶14固定該端部的結(jié)構(gòu)，然而其實際上不能成為充分的解決方案。

同時，為了解決上述問題，提出了將芯材插入一側(cè)有開口部的、袋子形態(tài)的外皮材料并對外皮材料內(nèi)部進(jìn)行減壓后密封外皮材料開口部的方法。如上所述，若將外皮材料制造成袋子形態(tài)，則不太出現(xiàn)外皮材料的邊緣部(margin)，因此有不需要折疊外皮材料邊緣的優(yōu)點(diǎn)。

但是，使用袋子形態(tài)的外皮材料時，為了使沒有被壓縮的芯材引入外皮材料內(nèi)部，需要將上述外皮材料制造得大一些，而如果外皮材料的大小增大，則對外皮材料內(nèi)部進(jìn)行減壓時會出現(xiàn)很多外皮材料的不需要的剩余面積的缺點(diǎn)。

因此，上述芯材被一次壓縮后需要插入于袋子形態(tài)的外皮材料，但將壓縮的芯材插入外皮材料的過程中上述芯材會復(fù)原一定程度，所以具有在小型化外皮材料的大小上受限的問題。

[先行技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

(專利文獻(xiàn)1)韓國公開專利第2012-0013067號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明提供了將壓縮的芯材插入至袋子形態(tài)的外皮材料后，通過密封上述外皮材料的開口部，使外皮材料的邊緣部最小化的真空絕熱材料的制造方法。

并且，本發(fā)明提供如下的真空絕熱材料的制造裝置：將壓縮的芯材引入袋子形態(tài)的外皮材料內(nèi)部時可以維持上述芯材的壓縮率，從而能夠使外皮材料的規(guī)格小型化且使外皮材料的邊緣部最小化。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的真空絕熱材料的制造方法，在上表面覆蓋有壓縮膜的夾具面板的上表面放置芯材，并且排出上述壓縮膜和夾具面板之間的空氣來壓縮上述芯材后，在將上述夾具面板的全部或者一部分插入袋子形態(tài)的外皮材料內(nèi)部的狀態(tài)下對上述芯材施壓而使上述芯材引入上述外皮材料的內(nèi)部，并且排出上述外皮材料內(nèi)的空氣后，密封外皮材料的開口部。

上述壓縮膜的一側(cè)邊緣比上述夾具面板的一端長長地延長，上述壓縮膜的剩余三個方向的邊緣或者上述壓縮膜的另一側(cè)邊緣貼緊結(jié)合于上述夾具面板的上表面，從而當(dāng)芯材放置在上述夾具面板和上述壓縮膜之間時，在上述壓縮膜的一側(cè)包裹上述夾具面板的一端后放置于上述夾具面板的底面的狀態(tài)下，排出上述壓縮膜和夾具面板之間的空氣。

通過形成于夾具面板的吸氣孔排出上述夾具面板和上述壓縮膜之間空氣的工藝來實現(xiàn)對上述芯材的壓縮。

排出上述外皮材料內(nèi)的空氣及密封上述外皮材料的開口部是在真空腔室內(nèi)執(zhí)行的。

根據(jù)本發(fā)明的真空絕熱材料的制造裝置，包括：夾具面板，其為上表面可放置芯材的平板形狀；壓縮膜，其覆蓋放置在上述夾具面板的上表面的芯材，且除一側(cè)以外的剩余三個方向的邊緣或者另一側(cè)邊緣貼緊結(jié)合于上述夾具面板；真空泵，其在上述夾具面板和上述壓縮膜之間形成真空壓力來壓縮上述芯材；以及加壓單元，其向一側(cè)推動通過真空泵壓縮的芯材并排出上述芯材。

上述夾具面板，其在被上述壓縮膜覆蓋的空間中未放置上述芯材的位置形成一個以上的吸氣孔。

上述真空泵，其通過上述吸氣孔向外部排出上述夾具面板和上述壓縮膜之間的空氣，從而在上述夾具面板和上述壓縮膜之間形成真空壓力。

上述夾具面板，其形成為上述夾具面板的一側(cè)能引入至袋子形態(tài)的外皮材料內(nèi)部的形狀。

上述加壓單元，其向上述壓縮膜的一側(cè)對被壓縮的上述芯材進(jìn)行加壓而使上述芯材引入上述外皮材料的內(nèi)部。

上述加壓單元，其形成為能夠在沿與上述夾具面板的上表面平行的方向進(jìn)行往返移送、且能夠引入到上述外皮材料的內(nèi)部的形狀。

上述夾具面板的上表面涂敷有摩擦系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值以下的物質(zhì)，或者涂覆或粘貼有光滑性塑料。

上述制造裝置還包括：吸氣管線，其一端與上述吸氣孔結(jié)合，上述吸氣管線的另一端與上述真空泵連接。

有益效果

如果利用根據(jù)本發(fā)明的真空絕熱材料制造方法，將壓縮的芯材插入袋子形態(tài)的外皮材料后，可以密封上述外皮材料的開口部，從而可以使外皮材料的邊緣部最小化，并且相對于板狀壓縮可以減少粉塵率，因此有降低真空絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

并且，如果利用根據(jù)本發(fā)明的真空絕熱材料制造裝置，將壓縮的芯材引入袋子形態(tài)的外皮材料內(nèi)部時可以維持上述芯材壓縮的狀態(tài)，因此具有能夠使外皮材料規(guī)格小型化，以及使外皮材料邊緣部最小化的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1及圖2為示出現(xiàn)有技術(shù)的真空絕熱材料的結(jié)構(gòu)的圖，圖1為折疊之前的真空絕熱材料的立體圖，圖2為折疊以后的真空絕熱材料的剖視圖。

圖3及圖4為根據(jù)本發(fā)明的真空絕熱材料制造方法制造的真空絕熱材料的分解立體圖及立體圖。

圖5為本發(fā)明的真空絕熱材料制造裝置的分解立體圖。

圖6為本發(fā)明的真空絕熱材料制造裝置的剖視圖。

圖7至圖9依次示出了利用本發(fā)明真空絕熱材料制造裝置來制造真空絕熱材料的過程。

附圖標(biāo)記的說明

100：真空絕熱材料110：外皮材料

120：芯材200：夾具面板

210：吸氣孔300：壓縮膜

400：真空泵410：吸氣管線

500：加壓單元

具體實施方式

以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的真空絕熱材料的制造方法及制造裝置的實施例。

圖3及圖4為根據(jù)本發(fā)明的真空絕熱材料制造方法制造的真空絕熱材料的分解立體圖及立體圖。

本發(fā)明涉及用于制造真空絕熱材料100的方法及裝置，真空絕熱材料100大體分為插入有氣體吸附劑(getter)的芯材(corematerial)120和包裹上述芯材120的外皮材料(multilayerfilm)110。包裹芯材120的外皮材料110不是以一對片材形態(tài)提供，而是以一側(cè)有開口部的、袋子形態(tài)提供，因此可減少外皮材料110的折疊面積而降低熱橋現(xiàn)象，并可提高生產(chǎn)性。

此時，上述芯材120是通過對高速離心法制造的玻璃纖維進(jìn)行吹氣(blowing)過程而制造的，因而內(nèi)部包含多數(shù)的空氣層。因此，為了提高真空絕熱材料100的、相對于規(guī)格的絕熱效果，上述芯材120應(yīng)以被壓縮的狀態(tài)引入外皮材料110內(nèi)，而如果壓縮上述芯材120的工藝與將上述芯材120引入外皮材料110內(nèi)的工藝之間發(fā)生時間差時，則上述芯材120會以具有一定體積的方式復(fù)原，所以要把外皮材料110制造得大一些。

但是，如上所述，如果將外皮材料110制造得大一些，在排出外皮材料110內(nèi)部的空氣并壓縮芯材120的過程中，外皮材料110的邊緣部(不與芯材120接觸的邊緣部位)會形成得大一些，因而無法達(dá)成減少折疊面積的本發(fā)明的效果。因此，本發(fā)明的真空絕熱材料的制造方法是將處于壓縮狀態(tài)的芯材120直接引入外皮材料110內(nèi)部，從而能夠減少外皮材料110的大小，由此使熱導(dǎo)率最小化且提高生產(chǎn)性。

如上所述，為了將處于壓縮狀態(tài)的芯材120直接引入外皮材料110，可以使用圖5及圖6所示出的真空絕熱材料制造裝置，以下，詳細(xì)說明上述真空絕熱材料的制造裝置。

圖5為本發(fā)明的真空絕熱材料制造裝置的分解立體圖，圖6為本發(fā)明的真空絕熱材料制造裝置的剖視圖。

本發(fā)明的真空絕熱材料制造裝置依次實施壓縮芯材120的過程和將壓縮的芯材120引入外皮材料110的過程，因此防止壓縮的芯材120以鼓起的方式復(fù)原，在關(guān)于這一點(diǎn)的結(jié)構(gòu)上有著最大的特征。

即本發(fā)明的真空絕熱材料制造裝置包括：夾具面板200，其為上表面可放置(參照圖7)芯材120的平板形狀；壓縮膜300，覆蓋放置在上述夾具面板200上表面的芯材120，且除了一側(cè)(在圖6中為上側(cè))的其他三個方向邊緣貼緊結(jié)合于夾具面板200；真空泵400，上述夾具面板200和上述壓縮膜300之間形成真空壓力來壓縮上述芯材120；加壓單元500，向一側(cè)推動由上述真空泵400壓縮的芯材120而排出上述芯材。

本實施例只圖示了上述夾具面板200及壓縮膜300具有矩形平面形狀的情況，但只要上述夾具面板200和壓縮膜300彼此之間能放置芯材且上述芯材能通過壓縮膜300開放的一側(cè)被引出，在任何形狀下都能適用。并且，在夾具面板200和壓縮膜300之間產(chǎn)生真空壓力時，上述壓縮膜300以能附著于芯材120外側(cè)面的方式具有一定程度的延展性(ductility)，為了防止由于加壓單元500的加壓力而損壞或變形，應(yīng)以具有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值以上的強(qiáng)度的材料制造。

如果將芯材120放置在夾具面板200上表面和壓縮膜300底面之間后啟動真空泵400，夾具面板200和壓縮膜300之間的空氣會向外部排出并形成真空壓力，由此位于上述夾具面板200和壓縮膜300之間的芯材120通過上述真空壓力而被壓縮。完成芯材120的壓縮后，上述加壓單元500將芯材120推向壓縮膜300中未貼在夾具面板200的一側(cè)(在圖6中為上側(cè))，從而將位于夾具面板200和壓縮膜300之間的芯材120排出至夾具面板200和壓縮膜300的外部。此時，上述壓縮膜300的一部分貼緊結(jié)合于夾具面板200是為了防止加壓單元500在推動芯材120而排出的過程中壓縮膜300與芯材120一同擠出，因此，上述壓縮膜300中除了芯材120被排出的一側(cè)以外的其他三個方向邊緣可以貼緊結(jié)合于夾具面板200，或者僅有芯材120被擠出的相反側(cè)，即僅有另一側(cè)邊緣貼緊結(jié)合于夾具面板200。

排出至夾具面板200和壓縮膜300外部的芯材120會引入預(yù)先設(shè)置的袋子形態(tài)的外皮材料110內(nèi)部，如果芯材120能在維持被壓縮的狀態(tài)下引入外皮材料110內(nèi)部，則無需把外皮材料110制造得很大，從而具有通過減少外皮材料110的邊緣部來降低真空絕熱材料100的導(dǎo)熱率的優(yōu)點(diǎn)。以下，將參照圖7至圖9詳細(xì)說明利用本發(fā)明的真空絕熱材料制造裝置將芯材120引入外皮材料110的過程。

圖7至圖9依次示出了利用本發(fā)明的真空絕熱材料制造裝置制造真空絕熱材料100的過程。

通過本發(fā)明的真空絕熱材料制造方法制造真空絕熱材料100時，首先如圖7所示，將芯材120引入上表面蓋著壓縮膜300的夾具面板200上表面，如圖8所示，通過真空泵400對壓縮膜300和夾具面板200之間的空間進(jìn)行減壓來壓縮上述芯材120。

上述夾具面板200在被壓縮膜300覆蓋的空間中的、未放置上述芯材120的位置形成一個以上的吸氣孔210，上述真空泵400通過吸氣孔210向外部排出夾具面板200和壓縮膜300之間的空氣而在夾具面板200和壓縮膜300之間形成真空壓力，從而可以壓縮芯材120。此時，雖然本實施例只圖示了用于排出夾具面板200和壓縮膜300之間的空氣的吸氣孔210形成于夾具面板200的情況，但上述吸氣孔210形成于壓縮膜300也可以排出夾具面板200和壓縮膜300之間的空氣。上述吸氣孔210形成于壓縮膜300時，上述壓縮膜300可以由具有設(shè)定范圍以內(nèi)的延展性且具有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值以上剛性的材料制造。這是為了在排出夾具面板200和壓縮膜300之間空氣的過程中，能使得壓縮膜300貼緊于芯材120的外側(cè)面，且能夠防止上述吸氣孔210周邊的壓縮膜損壞的現(xiàn)象。

并且，如果上述壓縮膜300的一側(cè)單純地放置在夾具面板200上面，則在通過真空泵400排出夾具面板200和壓縮膜300之間空氣時，上述壓縮膜300的一側(cè)會順著芯材120的側(cè)面向上移動，從而解除夾具面板200和壓縮膜300之間的真空度。因此，上述壓縮膜300以比夾具面板200的一端長約10cm至20cm的方式延長，使得上述壓縮模的一側(cè)包裹夾具面板200的一端后能夠放置在上述夾具面板200的底面。如此，如果在將壓縮膜300的一側(cè)放置在夾具面板200底面的狀態(tài)下，真空泵400排出夾具面板200和上述壓縮膜300之間的空氣，則即使上述壓縮膜300的一側(cè)被拉拽也不會與夾具面板200分離，因此能穩(wěn)定地維持夾具面板200和壓縮膜300之間的真空度，從而能夠穩(wěn)定地壓縮芯材120。

此時，本發(fā)明的真空絕熱材料制造裝置構(gòu)成為具有一端與吸氣孔210結(jié)合、且另一端與真空泵400連接的吸氣管線410，且通過吸氣管線410向外部排出夾具面板200和壓力膜之間的空氣。但是，上述吸氣管線410不限制于本實施例中圖示的管形狀，而是可被各種導(dǎo)管或者腔室形狀替代。即上述吸氣管線410可被任何形狀及結(jié)構(gòu)替代，只要該結(jié)構(gòu)能夠通過真空泵400產(chǎn)生的真空壓力向外部排出夾具面板200和壓力膜之間的空氣。

如果完成了對芯材120的壓縮，如圖9所示，使具有袋子形態(tài)的外皮材料110的開口部朝向芯材120側(cè)后，用加壓單元500推動芯材120，將其移送至外皮材料110側(cè)，從而把上述芯材120引入外皮材料110的內(nèi)部。當(dāng)用加壓單元500推動芯材120而移送至一側(cè)時，由于上述壓縮膜300固定在夾具面板200而不會隨著芯材120移送，因此放置在夾具面板200底面的壓縮膜300一側(cè)會被移送的芯材120施壓而以位于夾具面板200上側(cè)的方式展開，并且上述芯材120可被引出至壓縮膜300的外部。

此時，如果上述夾具面板200上表面和芯材120間產(chǎn)生大的摩擦力，即使加壓單元500對芯材120施壓也無法平滑地移送芯材120，因此優(yōu)選把上述夾具面板200上表面制造得比較光滑。例如，上述夾具面板200上表面可以涂覆摩擦系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值以下的物質(zhì)，或者可以涂敷或粘貼光滑性塑料。當(dāng)然，只要能減少上述夾具面板200上表面的摩擦系數(shù)，在上述夾具面板200上表面設(shè)置的物質(zhì)及塑料可由多樣的種類替代。

如果壓縮膜300的出口處(在圖7為上側(cè))和外皮材料100的開口部被分離，則從夾具面板200和壓縮膜300之間引出的芯材120被引入外皮材料110內(nèi)部要經(jīng)過一定的時間，從而會出現(xiàn)上述芯材120因復(fù)原彈性力以一定程度鼓起的問題。因而，本發(fā)明的真空絕熱材料制造裝置，優(yōu)選上述外皮材料110的位置處于使夾具面板200和壓縮膜300的一側(cè)(更明確為排出芯材120的一側(cè))引入至上述外皮材料的位置，且上述加壓單元500在完成外皮材料100的位置設(shè)定后推動并移送芯材120，以使芯材120從夾具面板200和壓縮膜300之間引出的同時就被引入外皮材料110內(nèi)部。

另一方面，上述加壓單元500只要能夠沿與上述夾具面板200的上表面平行的方向進(jìn)行往返即可，即可通過汽缸來驅(qū)動，也可通過單獨(dú)的直線電機(jī)來驅(qū)動。對于以能夠在一個方向進(jìn)行往返的方式構(gòu)成的加壓單元500而言，在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域以多樣的結(jié)構(gòu)被普遍使用，因此省略關(guān)于加壓單元500的詳細(xì)說明。

如上所述，如果構(gòu)成為：夾具面板200和壓縮膜300的一側(cè)(更明確地，芯材120從夾具面板200和壓縮膜300之間引出的一側(cè))引入至外皮材料110內(nèi)部之后，上述加壓單元500能推動并移送芯材120，則從夾具面板200和壓縮膜300之間引出的上述芯材120會直接位于外皮材料100內(nèi)部，因此能夠使外皮材料110的大小小型化，由此可以使外皮材料100的邊緣部最小化，從而具有能夠有效降低真空絕熱材料100熱導(dǎo)率的優(yōu)點(diǎn)。

如果芯材120引入外皮材料110內(nèi)部，則排出外皮材料110內(nèi)部的空氣而再次壓縮芯材120后，密封外皮材料100的開口部。此時，排出外皮材料100內(nèi)部空氣的工藝和熔接密封外皮材料100開口部的工藝會在另外的真空腔室內(nèi)執(zhí)行。這種在真空腔室內(nèi)排出外皮材料110內(nèi)部空氣的工藝和熔接上述外皮材料110的工藝，實質(zhì)上同樣適用于現(xiàn)有的真空絕熱材料制造方法，因此省略上述真空腔室的結(jié)構(gòu)及熔接外皮材料110的詳細(xì)說明。

以下，通過比較例及實施例進(jìn)一步具體說明本發(fā)明。這些比較例及實施例僅是用于說明本發(fā)明的，因此對于技術(shù)人員而言，本發(fā)明的范圍不限制于這些是顯而易見的。

比較例1

對含有氣體吸附劑的芯材進(jìn)行板狀壓縮并放入一對膜狀外皮材料之間，并且以1.0×10^-3托(torr)真空包裝后，折疊外皮材料邊緣的4面來制造真空絕熱材料。

此時，上述外皮材料各面的結(jié)構(gòu)如下述表1所示。并且，作為上述氣體吸附劑，使用生石灰(95％)和鋯、錳、鈦、鋇、鐵、鈷、鋁、鎳及鉻的粉末的混合物(5％)，而作為上述芯材，使用無粘合劑玻璃棉。

實施例1

對含有氣體吸附劑的芯材進(jìn)行低真空壓縮并插入袋子形態(tài)的外皮材料內(nèi)，并且以1.0×10^-3torr真空包裝來制造真空絕熱材料。

此時，上述外皮材料各面的結(jié)構(gòu)如下述表1所示，氣體吸附劑和芯材與比較例1相同。

表1

vm-pet：鋁-蒸鍍聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)

lldpe：線性低密度聚乙烯

從表1的實驗結(jié)果得知，為了最小化真空絕熱材料外皮材料的多余面積，進(jìn)行板狀壓縮(在芯材上端放置板狀且以utm或者與之相似的力量進(jìn)行按壓的壓縮)時，纖維粉塵率顯示為0.95％，而低真空壓縮時顯示為0.44％。即可知纖維因板狀形態(tài)的壓力而發(fā)生很多粉碎，反之對于壓縮膜而言，通過流動性的形狀使得粉塵率相對低。

粉塵率高會使纖維的接觸點(diǎn)數(shù)量變多，這會影響導(dǎo)熱系數(shù)值。從實驗結(jié)果得知，與低真空壓縮時相比，板狀壓縮時的中心導(dǎo)熱系數(shù)值高。并且，可以通過真空壓縮來最小化外皮材料的面積，從而制造無折疊(non-folding)真空絕熱材料，而制造的真空絕熱材料的性能測試結(jié)果顯示無折疊真空絕熱材料的中心導(dǎo)熱系數(shù)值和有效導(dǎo)熱系數(shù)值具有優(yōu)秀的結(jié)果，這可以看作是由減少折疊寬度導(dǎo)致的熱橋現(xiàn)象的改善在提高物性上起了重要的作用。即可知無折疊產(chǎn)品比4面折疊處理的真空絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)優(yōu)秀66％左右。

以上是詳細(xì)描述了本發(fā)明的特定部分，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚這種具體的技術(shù)方案僅是優(yōu)選實施例，而本發(fā)明的范圍并不限制于此。只要是本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，基于上述內(nèi)容可以在本發(fā)明的范疇內(nèi)進(jìn)行各種應(yīng)用及改變。

因此，本發(fā)明的實質(zhì)性的范圍需要由上述的技術(shù)方案及其等價物來定義。