KR100386718B1 - 태양열 이용수단이 구비된 지붕부재와 지붕시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양열 이용수단이 구비된 지붕부재와 지붕시공방법에 관한 것으로 지붕을 형성하는 지붕부재에 태양열 이용수단과, 그 설치작업이 용이한 종,횡 연결수단을 구비하며, 태양열 이용수단에서 가열관의 연결은 간단히 체결볼트로 체결할 수 있게 하면서, 집열면적이 증가되도록 파형으로 형성하고, 가열 효율이 높도록 상,하 종방향은 직열로 연결한 것이다.

Description

태양열 이용수단이 구비된 지붕부재와 지붕시공방법{A roof panel had heat of solar using-device and roof-building method}

본 발명은 태양열 이용수단이 구비된 지붕부재와 지붕시공방법에 관한 것으로 특히, 지붕부재는 태양열을 집열하여 효과적으로 난방 용수를 가열할 수 있게 하는 것과, 지붕시공시 지붕부재의 연결조립이 용이하도록 종,횡 연결구조를 구비하는 것과, 온수가열관은 가열 효율이 높도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 종래의 지붕은 기와, 싱글, 스레이트 기타 지붕부재로 시공되었다.

이와같은 종래의 지붕부재는 단순히 지붕을 덮어 차광, 방수, 보온과 같은 건물보호의 기본적인 기능 이외에 또 다른 특별한 기능이 없었기 때문에 종래에는 기히 시공된 지붕위에 별도로 제작된 태양열 집열장치를 구입하여 시공하여야 하는 경제적 부담과, 그 설치작업이 번거로운 문제점이 있었다.

다른 문제점으로는 보수 또는 유지관리시 지붕을 밟고 다녀야 하므로 지붕부재가 불필요하게 손상되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 지붕을 형성하는 지붕부재에 태양열 이용수단과, 그 설치작업이 용이한 종,횡 연결수단을 구비하며, 태양열 이용수단에서 가열관의 연결은 간단히 체결볼트로 체결할 수 있게 하면서, 집열면적이 증가되도록 파형으로 형성하고, 가열 효율이 높도록 상,하 종방향은 직열로 연결한 것이다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 예시한 평면도

도 2는 본 발명의 구성요소인 지붕부재를 예시한 분해 사시도

도 3은 본 발명의 구성요소인 단위지붕부재의 결합상태 측단면도

도 4는 본 발명 중 종방향 연결부 확대 단면도

도 5는 본 발명 중 횡방향 열결부 확대 단면도

도 6은 본 발명을 지붕에 시공한 상태를 예시한 측단면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

100: 단위지붕부재 110: 하부지붕판재 111: 집열실

120: 상부지붕판재 130: 온수가열관 140: 집열판

150,151: 컵상연결구 180: 보강판재

210: 받침턱 220: 덮개편

310: 삽지홈 320: 측벽결착부재 321: 삽지편

322: 요입부

410: 주 입수관 420: 주 출수관 430: 난방지역

440: 온수저장탱크 450: 방수패킹

본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2의 예시와 같이 하부지붕판재(110)에 집열실(111)을 구비하고, 그 위에 태양빛이 잘 투과되는 투명한 상부지붕판재(120)를 덮어주되, 상기 집열실(111) 내부에는 집열판(140)과 양단에 연결수단이 구비된 파형 온수가열관(130)을 설치하여 단위지붕부재(100)를 구성한다.

여기에서 집열판(140)은 열전도성이 좋은 금속(동, 알루미늄 등)으로 형성하며 그 표면에는 열흡수 효율을 높이기 위하여 검은 색상을 코팅할 수 있고, 온수가열관(130)은 집열판(140)에 안착홈을 형성하여 안착시키거나, 집열판(140) 자체에 일체로 온수가열관(130)을 형성할 수 있다.

상기 지붕부재(100)는 지붕시공시 경사면을 따라 종방향으로 연결하는 종방향 연결수단과 횡방향으로 측면끼리 연결하는 횡방향연결수단을 구비한다.

종방향연결수단은 도 3 및 도 4의 예시와같이 상기 하부지붕판재(110)의 상부벽 하단에 받침턱(210)을 설치하여 여기에 다음에 연결되는 하부지붕판재의 하부벽 하단이 받쳐지게 하고, 하부지붕판재(110)의 하부벽상단에는 다음에 연결되는 하부지붕판재의 상부벽 상단부가 덮여 빗물이 스며들지 못하게 하는 덮개편(220)을 설치한다.

횡방향연결수단은 도 2의 예시와같이 상기 하부지붕판재(110)의 양쪽 측벽 상면에 종방향으로 삽지홈(310)을 형성하고, 별도로 마련되는 측벽 결착부재(320)하부 양측의 삽지편(321)을 도 5의 예시와 같이 상기 삽지홈(310)에 각각 끼워 서로 접한 측벽이 서로 연결되도록 한다.

이상과 같이 횡방향 연결수단으로 연결된 하부지붕부재(110)의 측벽과 측벽 사이는 측벽 결착부재(320)가 덮고 있기 때문에 빗물이 스며들지 못하게 될 뿐아니라 측벽 결착부재(320)는 견고하여 지붕의 보수작업이나 청소 작업시 지붕을 밟고 다닐수 있는 발판부를 재공하게 된다.

상기 측면 결착부재(320)는 단면이 "┏┓"형, "ㅠ"형 또는 "Ｈ"형 강재를 사용할 수 있고, Ｈ형강의 경우 상부의 요입부(322)는 누수발생시 배수로 역활을 한다.

상기와 같이 종,횡으로 연결되는 지붕부재(100)의 집열실(111)에 장착된 온수가열관(130) 양단의 온수관 연결수단은 컵상 연결구(150)(151)로써 입수쪽은 상부가 개방되게하고, 출수쪽은 하부가 개방된 상태에서 연결시에는 개방부가 서로 마주보게 접한 다음 그 중앙을 체결볼트(152)로 간단히 결착한다.

이때 연결은 통상의 소켓 연결구조를 실시할 수도 있다.

결착된 온수가열관(130)들은 종방향으로 파형 가열관이 반복된 상태의 직열로 연결된 것의 끝단 입수쪽은 온수저장탱크 쪽에서 오는 주 입수관(410)에 각각 연결하고, 출수쪽은 온수저장탱크 쪽으로 가는 주 출수관(420)에 각각 연결하여 온수가열회로가 구성되게 한 것이다.

본 발명 실시에 있어서, 하부지붕판재(110)의 상하측 벽에는 온수가열관의 연결구(150)(151)가 수용되는 연결구수납실(160)(161)을 형성하여 온수가열관 연결부가 매설되게 하며, 덮개편(220) 선단에는 상부지붕판재(120)가 흘러내리지 않게 하는 걸림구(170)를 구비한다. 이때 걸림구(170)는 덮개편(220)에 일체로 돌출되게 걸림턱을 실시할 수 도 있다.

상기 하부지붕판재(110)는 집열실(111)내의 보온을 위하여 우레탄 발포합성수지 또는 이와 유사한 단열재로 성형하며, 저면에는 견고성을 고려하여 철판과 같은 보강판재(180)를 부착할 수 있다.

상기와 같은 본 발명 지붕부재의 지붕시공 방법은 다음과 같다.

지붕하부의 추녀쪽에 가깝게 하부지붕판재(111)를 고정시킨다.

고정수단은 지붕스라브 또는 지붕트러스에 못을 박아 고정시킨다.

상기 하부지붕판재(110)의 종방향으로는 상측벽 하단의 받침턱(210)에 다음에 연결되는 하부지붕판재의 하측벽 하단이 받쳐지도록 하고, 그 상단의 덮개편(220)은 기히 고정된 하부지붕판재의 상측벽 상부를 덮어 주도록 연결한다.

횡방향으로는 하부지붕판재(110)의 측면끼리 접하게 한 다음 그 접한 측면과 측면의 삽지홈(310)에 측벽결합부재(320)의 삽지편(321)을 끼워 결합한다.

상기와같이 설치된 각각의 하부지붕판재(110)의 집열실(111)에 집열판(140)과 온수가열관(130)을 각각 장착하되 온수가열관(130)의 양단 연결구(150)(151)는 하부지붕판재(110)의 상,하측 벽에 구비된 연결구수납실(160)(161)에 수납상태로 연결구를 결합하여 체결볼트(152)로 체결한다.

이때 연결구(150)(151)는 연결구수납실(160)(161)이 없이 집열실(111) 내에서 체결할 수 도 있다.

이상과 같은 연결작업에서, 상측 온수가열관의 입수쪽 끝단은 주입수관(410)에 각각 연결하고, 하측 온수가열관의 출수쪽 끝단은 주출수관(420)에 각각 연결한다.

상기 공정후 하부지붕판재(110)의 상부에는 투명한 상부지붕판재(120)를 덮어준다.

이때 상부지붕판재(120)와 또다른 상부지붕판재와의 경계부 틈에는 접착제, 실리콘 또는 패킹(450)을 끼워 빗물이 집열실(111)에 스며들지 못하게 시공한다.

이상과 같은 본 발명은 단위 지붕부재에 온수가열수단을 구비한 것이어서 지붕을 시공하였을 때 지붕과 온수가열 장치를 동시에 경제적으로 설비하는 효과가 있고 지붕시공시 지붕부재의 상하 종방향으로는 서로 덮어주는 계단식 연결구조이고, 양측 횡방향으로는 서로 접한 측벽에 끼워지는 측벽 결착부재로 결착한 것이어서 횡적으로는 결속된 다수의 지붕부재의 하중이 그 다음에 계단식으로 연결설치되는 지붕부재들을 덮어 누르고 있는 상태이어서 지붕전체는 매우 안정적이고 견고한 효과가 있으며, 강풍이 부는 경우에도 단위 지붕부재가 부분적으로 분리, 파손되는 일이 없게 되는 효과가 있다.

또한 사용에 따라 투명한 상부지붕판재에 먼지가 누적되어 청소를 하거나 부분적으로 파손되어 보수 작업을 할 경우에는 측벽 결착부재가 설치된 부위를 밟고 다니면서 용이하게 작업할 수 있는 효과가 있다.

또다른 효과로는 온수가열관이 집열면적이 많은 파형으로 배관되면서 같은열의 온수가열관을 직열로 길게 연결한 것이므로 그 내부를 통과하는 온수는 가열시간이 길어져 가열효율이 높은 효과가 있다.

Claims (6)

1. 하부지붕판재(110)의 집열실(111)에 연결수단이 양단에 구비된 온수가열관(120)과 집열판(130)을 장착하고, 상부에는 투명한 상부지붕판재(140)를 덮어서 되는 단위지붕부재(100)와;

   상기 단위지붕부재(100)의 상하 종방향으로의 연결을 위하여 하부지붕판재(110)의 상측벽 하단에 구비되는 받침턱(210)과, 하측벽 상단에 구비되는 덮개편(220)으로 구성되는 종방향연결구조와; 상기 지붕부재(100)의 횡방향 연결을 위하여 하부지붕판재(110)의 양 측벽 상면에 구비되는 삽지홈(310)과, 상기 삽지홈(310)에 끼워져 측벽을 결착시켜 주는 삽지편(321)이 구비된 측벽 결합부재(320)로 구성되는 횡방향 연결구조로 구성됨을 특징으로 하는 태양열 이용수단이 구비된 지붕부재.
2. 제1항에 있어서, 하부지붕판재(110)는 발포합성수지와 같은 단열재로 형성된 것을 특징으로 하는 태양열 이용수단이 구비된 지붕부재.
3. 제 1항에 있어서 하부지붕판재(110) 저면에 보강판재(180)를 부착한것을 특징으로 하는 태양열 이용수단이 구비된 지붕판재.
4. 제1항에 있어서, 온수가열관(130) 양단에 구비하는 컵상 연결구(150)(151)를개방부가 마주 보게 결합한 중심을 체결볼트(152)로 체결함을 특징으로 하는 태양열 이용수단이 구비된 지붕부재.
5. 제1항에 있어서, 온수가열관(130)은 파형으로 형성하고 종방향으로는 직열로 연결함을 특징으로 하는 태양열 이용수단이 구비된 지붕부재.
6. 지붕의 추녀쪽에 가깝게 하부지붕판재를 고정시키는 공정;

   상기 하부지붕판재의 종방향으로는 상측벽 하단의 받침턱에 다음에 연결되는 하부지붕판재의 하측벽 하단이 받쳐지도록 하고, 그 상단의 덮개편은 기히 고정된 하부지붕판재의 상측벽 상부를 덮어 주도록 연결하는 종방향 결합공정;

   횡방향으로는 하부지붕판재의 측면끼리 접하게 한 다음 그 접한 측면과 측면의 삽지홈에 측벽결합부재의 삽지편을 끼워 결합하는 횡방향 조립공정;

   상기와같이 설치된 하부지붕판재의 집열실에 집열판과 온수가열관을 장착하되 각각의 온수가열관은 하부지붕판재의 종방향 연결 접합부에서 직열로 연결하고상기 온수가열관의 입수쪽 끝단은 주입수관에 각각 연결하고, 하측 온수가열관의 출수쪽 끝단은 주출수관에 각각 연결하는 온수가열관 설치공정; 상기 공정후 하부지붕판재의 상부에 투명한 상부지붕판재를 덮고, 하단은 고정구로 고정시키고 특면의 틈은 패킹을 끼워 밀폐시켜 상부지붕판재를 설치하는 공정결합으로 이루어짐을 특징으로 하는 태양열 이용수단이 구비된 지붕의 시공방법.