本发明涉及一种真空绝热材料的制造方法及制造装置，更详细地，涉及通过缩小边缘(margin)部及减少粉尘率来改善绝热性的真空绝热材料的制造方法及装置。
背景技术：
真空绝热材料是真空处理绝热材料的内部来阻断绝热材料内部的对流现象，使得对比现有的有机/无机绝热材料表现出五倍以上的优秀的绝热性能的材料。
如图1和图2所示，普通的真空绝热材料10的结构大体包括：芯材(corematerial)12；外皮材料11，其由多层膜(multilayerfilm)构成并包裹芯材；气体吸附剂(getter)13，用于去除流入外皮材料内的气体成分。
为了使芯材12能轻易插入外皮材料，外皮材料11制造成比芯材尺寸大1～80mm，因这种大小差异会使外皮材料11的热融合边缘粘合部d1成为肋片(fin)。现有技术中，为了真空绝热材料的连续式设置，以信封折叠式的折叠这种肋片部而使用。
四角形形态的真空绝热材料中总共在四个边形成有肋片，通常的真空绝热材料的制造方法是以信封折叠式的折叠上述四边的肋片来进行制造。如此折叠的肋片部提供了不利于热桥阻断性能的结构。另外，双重折叠的各边角部分会出现裂纹而导致细微泄露及透湿，因而还具有成为长期耐久性下降及高不良率的理由的问题。
为了解决这种问题，韩国公开专利第2012-0013067号中公开了如图2所示的只折叠了突起的两边且用胶带14固定该端部的结构，然而其实际上不能成为充分的解决方案。
同时，为了解决上述问题，提出了将芯材插入一侧有开口部的、袋子形态的外皮材料并对外皮材料内部进行减压后密封外皮材料开口部的方法。如上所述，若将外皮材料制造成袋子形态，则不太出现外皮材料的边缘部(margin)，因此有不需要折叠外皮材料边缘的优点。
但是，使用袋子形态的外皮材料时，为了使没有被压缩的芯材引入外皮材料内部，需要将上述外皮材料制造得大一些，而如果外皮材料的大小增大，则对外皮材料内部进行减压时会出现很多外皮材料的不需要的剩余面积的缺点。
因此，上述芯材被一次压缩后需要插入于袋子形态的外皮材料，但将压缩的芯材插入外皮材料的过程中上述芯材会复原一定程度，所以具有在小型化外皮材料的大小上受限的问题。
[先行技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国公开专利第2012-0013067号
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题
本发明提供了将压缩的芯材插入至袋子形态的外皮材料后，通过密封上述外皮材料的开口部，使外皮材料的边缘部最小化的真空绝热材料的制造方法。
并且，本发明提供如下的真空绝热材料的制造装置：将压缩的芯材引入袋子形态的外皮材料内部时可以维持上述芯材的压缩率，从而能够使外皮材料的规格小型化且使外皮材料的边缘部最小化。
技术方案
根据本发明的真空绝热材料的制造方法，在上表面覆盖有压缩膜的夹具面板的上表面放置芯材，并且排出上述压缩膜和夹具面板之间的空气来压缩上述芯材后，在将上述夹具面板的全部或者一部分插入袋子形态的外皮材料内部的状态下对上述芯材施压而使上述芯材引入上述外皮材料的内部，并且排出上述外皮材料内的空气后，密封外皮材料的开口部。
上述压缩膜的一侧边缘比上述夹具面板的一端长长地延长，上述压缩膜的剩余三个方向的边缘或者上述压缩膜的另一侧边缘贴紧结合于上述夹具面板的上表面，从而当芯材放置在上述夹具面板和上述压缩膜之间时，在上述压缩膜的一侧包裹上述夹具面板的一端后放置于上述夹具面板的底面的状态下，排出上述压缩膜和夹具面板之间的空气。
通过形成于夹具面板的吸气孔排出上述夹具面板和上述压缩膜之间空气的工艺来实现对上述芯材的压缩。
排出上述外皮材料内的空气及密封上述外皮材料的开口部是在真空腔室内执行的。
根据本发明的真空绝热材料的制造装置，包括：夹具面板，其为上表面可放置芯材的平板形状；压缩膜，其覆盖放置在上述夹具面板的上表面的芯材，且除一侧以外的剩余三个方向的边缘或者另一侧边缘贴紧结合于上述夹具面板；真空泵，其在上述夹具面板和上述压缩膜之间形成真空压力来压缩上述芯材；以及加压单元，其向一侧推动通过真空泵压缩的芯材并排出上述芯材。
上述夹具面板，其在被上述压缩膜覆盖的空间中未放置上述芯材的位置形成一个以上的吸气孔。
上述真空泵，其通过上述吸气孔向外部排出上述夹具面板和上述压缩膜之间的空气，从而在上述夹具面板和上述压缩膜之间形成真空压力。
上述夹具面板，其形成为上述夹具面板的一侧能引入至袋子形态的外皮材料内部的形状。
上述加压单元，其向上述压缩膜的一侧对被压缩的上述芯材进行加压而使上述芯材引入上述外皮材料的内部。
上述加压单元，其形成为能够在沿与上述夹具面板的上表面平行的方向进行往返移送、且能够引入到上述外皮材料的内部的形状。
上述夹具面板的上表面涂敷有摩擦系数为标准值以下的物质，或者涂覆或粘贴有光滑性塑料。
上述制造装置还包括：吸气管线，其一端与上述吸气孔结合，上述吸气管线的另一端与上述真空泵连接。
有益效果
如果利用根据本发明的真空绝热材料制造方法，将压缩的芯材插入袋子形态的外皮材料后，可以密封上述外皮材料的开口部，从而可以使外皮材料的边缘部最小化，并且相对于板状压缩可以减少粉尘率，因此有降低真空绝热材料的导热系数的优点。
并且，如果利用根据本发明的真空绝热材料制造装置，将压缩的芯材引入袋子形态的外皮材料内部时可以维持上述芯材压缩的状态，因此具有能够使外皮材料规格小型化，以及使外皮材料边缘部最小化的优点。
附图说明
图1及图2为示出现有技术的真空绝热材料的结构的图，图1为折叠之前的真空绝热材料的立体图，图2为折叠以后的真空绝热材料的剖视图。
图3及图4为根据本发明的真空绝热材料制造方法制造的真空绝热材料的分解立体图及立体图。
图5为本发明的真空绝热材料制造装置的分解立体图。
图6为本发明的真空绝热材料制造装置的剖视图。
图7至图9依次示出了利用本发明真空绝热材料制造装置来制造真空绝热材料的过程。
附图标记的说明
100：真空绝热材料110：外皮材料
120：芯材200：夹具面板
210：吸气孔300：压缩膜
400：真空泵410：吸气管线
500：加压单元
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的真空绝热材料的制造方法及制造装置的实施例。
图3及图4为根据本发明的真空绝热材料制造方法制造的真空绝热材料的分解立体图及立体图。
本发明涉及用于制造真空绝热材料100的方法及装置，真空绝热材料100大体分为插入有气体吸附剂(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不是以一对片材形态提供，而是以一侧有开口部的、袋子形态提供，因此可减少外皮材料110的折叠面积而降低热桥现象，并可提高生产性。
此时，上述芯材120是通过对高速离心法制造的玻璃纤维进行吹气(blowing)过程而制造的，因而内部包含多数的空气层。因此，为了提高真空绝热材料100的、相对于规格的绝热效果，上述芯材120应以被压缩的状态引入外皮材料110内，而如果压缩上述芯材120的工艺与将上述芯材120引入外皮材料110内的工艺之间发生时间差时，则上述芯材120会以具有一定体积的方式复原，所以要把外皮材料110制造得大一些。
但是，如上所述，如果将外皮材料110制造得大一些，在排出外皮材料110内部的空气并压缩芯材120的过程中，外皮材料110的边缘部(不与芯材120接触的边缘部位)会形成得大一些，因而无法达成减少折叠面积的本发明的效果。因此，本发明的真空绝热材料的制造方法是将处于压缩状态的芯材120直接引入外皮材料110内部，从而能够减少外皮材料110的大小，由此使热导率最小化且提高生产性。
如上所述，为了将处于压缩状态的芯材120直接引入外皮材料110，可以使用图5及图6所示出的真空绝热材料制造装置，以下，详细说明上述真空绝热材料的制造装置。
图5为本发明的真空绝热材料制造装置的分解立体图，图6为本发明的真空绝热材料制造装置的剖视图。
本发明的真空绝热材料制造装置依次实施压缩芯材120的过程和将压缩的芯材120引入外皮材料110的过程，因此防止压缩的芯材120以鼓起的方式复原，在关于这一点的结构上有着最大的特征。
即本发明的真空绝热材料制造装置包括：夹具面板200，其为上表面可放置(参照图7)芯材120的平板形状；压缩膜300，覆盖放置在上述夹具面板200上表面的芯材120，且除了一侧(在图6中为上侧)的其他三个方向边缘贴紧结合于夹具面板200；真空泵400，上述夹具面板200和上述压缩膜300之间形成真空压力来压缩上述芯材120；加压单元500，向一侧推动由上述真空泵400压缩的芯材120而排出上述芯材。
本实施例只图示了上述夹具面板200及压缩膜300具有矩形平面形状的情况，但只要上述夹具面板200和压缩膜300彼此之间能放置芯材且上述芯材能通过压缩膜300开放的一侧被引出，在任何形状下都能适用。并且，在夹具面板200和压缩膜300之间产生真空压力时，上述压缩膜300以能附着于芯材120外侧面的方式具有一定程度的延展性(ductility)，为了防止由于加压单元500的加压力而损坏或变形，应以具有标准数值以上的强度的材料制造。
如果将芯材120放置在夹具面板200上表面和压缩膜300底面之间后启动真空泵400，夹具面板200和压缩膜300之间的空气会向外部排出并形成真空压力，由此位于上述夹具面板200和压缩膜300之间的芯材120通过上述真空压力而被压缩。完成芯材120的压缩后，上述加压单元500将芯材120推向压缩膜300中未贴在夹具面板200的一侧(在图6中为上侧)，从而将位于夹具面板200和压缩膜300之间的芯材120排出至夹具面板200和压缩膜300的外部。此时，上述压缩膜300的一部分贴紧结合于夹具面板200是为了防止加压单元500在推动芯材120而排出的过程中压缩膜300与芯材120一同挤出，因此，上述压缩膜300中除了芯材120被排出的一侧以外的其他三个方向边缘可以贴紧结合于夹具面板200，或者仅有芯材120被挤出的相反侧，即仅有另一侧边缘贴紧结合于夹具面板200。
排出至夹具面板200和压缩膜300外部的芯材120会引入预先设置的袋子形态的外皮材料110内部，如果芯材120能在维持被压缩的状态下引入外皮材料110内部，则无需把外皮材料110制造得很大，从而具有通过减少外皮材料110的边缘部来降低真空绝热材料100的导热率的优点。以下，将参照图7至图9详细说明利用本发明的真空绝热材料制造装置将芯材120引入外皮材料110的过程。
图7至图9依次示出了利用本发明的真空绝热材料制造装置制造真空绝热材料100的过程。
通过本发明的真空绝热材料制造方法制造真空绝热材料100时，首先如图7所示，将芯材120引入上表面盖着压缩膜300的夹具面板200上表面，如图8所示，通过真空泵400对压缩膜300和夹具面板200之间的空间进行减压来压缩上述芯材120。
上述夹具面板200在被压缩膜300覆盖的空间中的、未放置上述芯材120的位置形成一个以上的吸气孔210，上述真空泵400通过吸气孔210向外部排出夹具面板200和压缩膜300之间的空气而在夹具面板200和压缩膜300之间形成真空压力，从而可以压缩芯材120。此时，虽然本实施例只图示了用于排出夹具面板200和压缩膜300之间的空气的吸气孔210形成于夹具面板200的情况，但上述吸气孔210形成于压缩膜300也可以排出夹具面板200和压缩膜300之间的空气。上述吸气孔210形成于压缩膜300时，上述压缩膜300可以由具有设定范围以内的延展性且具有标准数值以上刚性的材料制造。这是为了在排出夹具面板200和压缩膜300之间空气的过程中，能使得压缩膜300贴紧于芯材120的外侧面，且能够防止上述吸气孔210周边的压缩膜损坏的现象。
并且，如果上述压缩膜300的一侧单纯地放置在夹具面板200上面，则在通过真空泵400排出夹具面板200和压缩膜300之间空气时，上述压缩膜300的一侧会顺着芯材120的侧面向上移动，从而解除夹具面板200和压缩膜300之间的真空度。因此，上述压缩膜300以比夹具面板200的一端长约10cm至20cm的方式延长，使得上述压缩模的一侧包裹夹具面板200的一端后能够放置在上述夹具面板200的底面。如此，如果在将压缩膜300的一侧放置在夹具面板200底面的状态下，真空泵400排出夹具面板200和上述压缩膜300之间的空气，则即使上述压缩膜300的一侧被拉拽也不会与夹具面板200分离，因此能稳定地维持夹具面板200和压缩膜300之间的真空度，从而能够稳定地压缩芯材120。
此时，本发明的真空绝热材料制造装置构成为具有一端与吸气孔210结合、且另一端与真空泵400连接的吸气管线410，且通过吸气管线410向外部排出夹具面板200和压力膜之间的空气。但是，上述吸气管线410不限制于本实施例中图示的管形状，而是可被各种导管或者腔室形状替代。即上述吸气管线410可被任何形状及结构替代，只要该结构能够通过真空泵400产生的真空压力向外部排出夹具面板200和压力膜之间的空气。
如果完成了对芯材120的压缩，如图9所示，使具有袋子形态的外皮材料110的开口部朝向芯材120侧后，用加压单元500推动芯材120，将其移送至外皮材料110侧，从而把上述芯材120引入外皮材料110的内部。当用加压单元500推动芯材120而移送至一侧时，由于上述压缩膜300固定在夹具面板200而不会随着芯材120移送，因此放置在夹具面板200底面的压缩膜300一侧会被移送的芯材120施压而以位于夹具面板200上侧的方式展开，并且上述芯材120可被引出至压缩膜300的外部。
此时，如果上述夹具面板200上表面和芯材120间产生大的摩擦力，即使加压单元500对芯材120施压也无法平滑地移送芯材120，因此优选把上述夹具面板200上表面制造得比较光滑。例如，上述夹具面板200上表面可以涂覆摩擦系数为标准值以下的物质，或者可以涂敷或粘贴光滑性塑料。当然，只要能减少上述夹具面板200上表面的摩擦系数，在上述夹具面板200上表面设置的物质及塑料可由多样的种类替代。
如果压缩膜300的出口处(在图7为上侧)和外皮材料100的开口部被分离，则从夹具面板200和压缩膜300之间引出的芯材120被引入外皮材料110内部要经过一定的时间，从而会出现上述芯材120因复原弹性力以一定程度鼓起的问题。因而，本发明的真空绝热材料制造装置，优选上述外皮材料110的位置处于使夹具面板200和压缩膜300的一侧(更明确为排出芯材120的一侧)引入至上述外皮材料的位置，且上述加压单元500在完成外皮材料100的位置设定后推动并移送芯材120，以使芯材120从夹具面板200和压缩膜300之间引出的同时就被引入外皮材料110内部。
另一方面，上述加压单元500只要能够沿与上述夹具面板200的上表面平行的方向进行往返即可，即可通过汽缸来驱动，也可通过单独的直线电机来驱动。对于以能够在一个方向进行往返的方式构成的加压单元500而言，在本发明所属技术领域以多样的结构被普遍使用，因此省略关于加压单元500的详细说明。
如上所述，如果构成为：夹具面板200和压缩膜300的一侧(更明确地，芯材120从夹具面板200和压缩膜300之间引出的一侧)引入至外皮材料110内部之后，上述加压单元500能推动并移送芯材120，则从夹具面板200和压缩膜300之间引出的上述芯材120会直接位于外皮材料100内部，因此能够使外皮材料110的大小小型化，由此可以使外皮材料100的边缘部最小化，从而具有能够有效降低真空绝热材料100热导率的优点。
如果芯材120引入外皮材料110内部，则排出外皮材料110内部的空气而再次压缩芯材120后，密封外皮材料100的开口部。此时，排出外皮材料100内部空气的工艺和熔接密封外皮材料100开口部的工艺会在另外的真空腔室内执行。这种在真空腔室内排出外皮材料110内部空气的工艺和熔接上述外皮材料110的工艺，实质上同样适用于现有的真空绝热材料制造方法，因此省略上述真空腔室的结构及熔接外皮材料110的详细说明。
以下，通过比较例及实施例进一步具体说明本发明。这些比较例及实施例仅是用于说明本发明的，因此对于技术人员而言，本发明的范围不限制于这些是显而易见的。
比较例1
对含有气体吸附剂的芯材进行板状压缩并放入一对膜状外皮材料之间，并且以1.0×10-3托(torr)真空包装后，折叠外皮材料边缘的4面来制造真空绝热材料。
此时，上述外皮材料各面的结构如下述表1所示。并且，作为上述气体吸附剂，使用生石灰(95％)和锆、锰、钛、钡、铁、钴、铝、镍及铬的粉末的混合物(5％)，而作为上述芯材，使用无粘合剂玻璃棉。
实施例1
对含有气体吸附剂的芯材进行低真空压缩并插入袋子形态的外皮材料内，并且以1.0×10-3torr真空包装来制造真空绝热材料。
此时，上述外皮材料各面的结构如下述表1所示，气体吸附剂和芯材与比较例1相同。
表1
vm-pet：铝-蒸镀聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)
lldpe：线性低密度聚乙烯
从表1的实验结果得知，为了最小化真空绝热材料外皮材料的多余面积，进行板状压缩(在芯材上端放置板状且以utm或者与之相似的力量进行按压的压缩)时，纤维粉尘率显示为0.95％，而低真空压缩时显示为0.44％。即可知纤维因板状形态的压力而发生很多粉碎，反之对于压缩膜而言，通过流动性的形状使得粉尘率相对低。
粉尘率高会使纤维的接触点数量变多，这会影响导热系数值。从实验结果得知，与低真空压缩时相比，板状压缩时的中心导热系数值高。并且，可以通过真空压缩来最小化外皮材料的面积，从而制造无折叠(non-folding)真空绝热材料，而制造的真空绝热材料的性能测试结果显示无折叠真空绝热材料的中心导热系数值和有效导热系数值具有优秀的结果，这可以看作是由减少折叠宽度导致的热桥现象的改善在提高物性上起了重要的作用。即可知无折叠产品比4面折叠处理的真空绝热材料的导热系数优秀66％左右。
以上是详细描述了本发明的特定部分，本发明所属技术领域的技术人员清楚这种具体的技术方案仅是优选实施例，而本发明的范围并不限制于此。只要是本发明所属技术领域的技术人员，基于上述内容可以在本发明的范畴内进行各种应用及改变。
因此，本发明的实质性的范围需要由上述的技术方案及其等价物来定义。