KR100680878B1 - 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물 - Google Patents

조립식 온돌 시스템용 단위 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물은, 단열재, 바닥재 및 방열 파이프를 포함하여 구성된 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물에 있어서, 단열재에는 폭 방향의 중심으로부터 일측에 치우쳐 길이 방향에 나란하게 형성된, 상기 방열 파이프를 수용하기 위한 수용홈이 형성되며, 바닥재는 상기 단열재의 상기 수용홈이 형성된 면 위쪽으로 겹쳐지도록 배치되되, 상기 단열재의 상기 수용홈이 전부 드러나도록 일측 가장자리가 상기 수용홈에 인접하여 나란히 배치되며, 상기 단열재와 상기 바닥재의 사이에 개재되며, 하부면은 상기 단열재의 상기 수용홈에 삽입, 수용되는 동시에 상부면은 상기 방열파이프를 수용할 수 있는 형태로 형성된 U자형 굴곡부를 포함하여 구성된 방열판을 더욱 포함하여 구성되고, 상기 단열재, 상기 방열판 및 상기 바닥재는 상호 접합되어 구성됨으로써, 시공 작업 및 적용이 용이하도록 조립식 반제품 형태로 제공되면서도, 시공시 방열 파이프 등 방열 부재의 장착을 용이하게 수행할 수 있는 구조로 구성되어 한층 용이한 작업을 가능하게 한다.
온돌, 단위 마루, 단열재, 바닥재, 마감재, 방열 파이프

Description

조립식 온돌 시스템용 단위 구조물 {UNIT STRUCTURE FOR PREFABRICATED UNDERFLOOR HEATING SYSTEM}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 분해 사시도,
도 2는 도 1의 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 측단면도,
도 3 내지 도 4는 도 1의 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물들의 연결 상태를 도시한 측단면도 및 사시도,
도 5는 도 1의 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 단열재 및 방열판의 구조 및 연결 상태를 나타내기 위한 분해 사시도,
도 6은 도 1의 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물들의 연결 상태를 도시하기 위한 평면도,
도 7은 종래의 조립식 온수 온돌 시스템에 적용되는 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 단면도이다.
<도면 주요 부호의 설명>
10: 단열재 15: 수용홈
20: 바닥재 21: 삽입돌기
22: 삽입홈 30: 방열판
31: 지지측벽 35: U자형 굴곡부
40: 방열 파이프 50: 축열 보드
본 발명은, 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 실내의 바닥면에 방열 부재를 매설함으로써 바닥으로부터 열기가 올라오도록 하는 난방 방식, 이른바 온돌 시스템을 구성하는 조립체에 있어서, 거의 완성된 반제품 상태로 제공되어 시공 현장에서 간단한 조립만으로 시공을 마무리할 수 있도록 구성되는 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물에 관한 것이다.
과거의 전통적인 방식의 온돌 시스템은, 방의 바닥 아래쪽에 아궁이를 설치하여 연탄불 등의 군불을 때는 방식으로 이루어졌으나, 현대의 개량식 온돌 시스템은, 보일러를 설치하고 방바닥에 상기 보일러와 연통되는 파이프(방열 부재)를 매설하여 온수를 순환시켜 난방하는 방식이 많이 보급되어 있는 한편, 전열선, 전열철판 등을 이용한 온돌 시스템 또한 개발되어 있다.
상기한 온수 온돌 시스템을 방바닥 등에 적용하기 위하여, 종래에는, 파이프로부터 나오는 열을 방바닥 위쪽으로 효율적으로 전달하기 위해 우선 시공 바닥면 전체에 단열재를 깔고, 그 위에 고르게 일정 간격으로 파이프를 배치한 후, 다시 시멘트 등으로 상기 파이프를 덮어 양생한 다음, 장판, 목재 마루 등의 마감재를 시공하는 단계를 거쳐야 했다.
이와 같은 시공 형태에 의한 온돌 시스템은, 시공시 각 부재들을 각각 별도로 시공 장소로 운반하여 온 후 현장에서 일일이 배치하여 구성하는 과정 및 작업 완료 후에도 일정 시간 이상의 양생을 필요로 하는 등 시공 자체가 복잡하며 긴 시간이 요구되는 단점이 있었을 뿐만 아니라, 건물 등의 최초 건축시 동시에 수행되지 않는 이상 이미 지어진 건물의 실내에 추후 적용하기에는 어려움이 있었으며, 배관 누수, 노후 등으로 인해 배관 교체 작업등이 필요한 경우 바닥 전체를 뜯어내고 재시공해야 하는 등 사후 관리에도 많은 인력 및 시간이 투여되어야 하는 등의 문제점이 있었다.
따라서, 최근 들어 건물의 최초 건축시에도 용이하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 이미 지어진 건축 실내의 기존 바닥에도 쉽게 적용할 수 있는 형태로서, 조립식 온돌 시스템이 주목받고 있다.
이러한 조립식 온돌 시스템을 위한 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물은, 용이한 조립을 위해 규격화된 상태로 제조되어 상호 쉽게 조립될 수 있도록 형성된, 단열재, 방열 부재(방열 파이프 등) 및 목재 마루 등의 마감재(이하 '바닥재'라 함) 등을 포함한 하나의 단위 조립체로 구성되는 것이 일반적인데, 이러한 구성요소들이 분리된 상태로 제공됨으로써 단열재부터 순차적으로 방열부재, 바닥재 등을 조립, 배치한 후, 또다른 단위 조립체를 우선 시공된 단위 조립체에 연결하여 순차적으로 시공할 수 있도록 구성되기도 하나, 시공 현장에서의 작업 단계를 더욱 줄 이고 각 단위 조립체 간의 보다 정밀한 연결을 가능하게 하기 위한 구성으로서, 상기한 구성요소들이 상호 결합되어 일체화된 형태의 단위 조립체가 제공되기도 한다.
즉, 상술한 일체화된 형태의 단위 조립체의 경우, 시공하고자 하는 실내 바닥에 깔고 인접한 단위 조립체와 상호 연결시키기만 하면 시공이 완료되도록 반제품 형태로 제공되므로, 현장에서의 난방 시공시에 작업 단계의 극적인 감축을 가능하게 할 뿐만 아니라, 반제품 형태로 제공되는 각각의 단위 조립체가 공장의 제조라인에서 규격화된 상태로 양산될 수 있으므로, 생산성이 높아지는 것은 물론 단위 조립체를 구성하는 각 구성요소들이 이루는 구조 및 상호 결합이 견고하게 되어 난방 효율을 높이는 이점도 부여할 수 있다.
그러나, 이러한 일체화된 형태의 바닥 난방용 단위 조립체를 이용한 난방 공사의 시공성이 보다 향상되기 위해서는, 단열재, 바닥재 등은 물론, 온수 등이 흐르게 되는 온수 파이프 등의 방열 부재를 비롯한 모든 구성요소가 각각의 단위 조립체에 포함되어 있는 것이 바람직함에도 불구하고, 온수 파이프와 같은 형태의 방열 부재의 경우 난방을 위해 내부로 온수 등이 흘러야 하는 특성상, 각각의 온수 파이프 및 온수를 가열, 공급하기 위한 보일러가 상호 연통 가능하도록 연결되어 있어야 한다.
따라서, 종래의 일체화된 형태의 바닥 난방용 단위 조립체의 경우, 온수 파이프 등의 방열 부재만을 별도의 구성으로 하여, 이를 상호 연결된 단위 조립체에 삽입, 관통하도록 하는 등의 시공 방식이 시도되기도 하나, 이러한 방식은 방열부 재의 설치만으로 볼 때는 오히려 전통적인 방식에 비해서도 작업이 번거로워지는 단점이 있었다.
한편, 종래의 조립식 온수 온돌 시스템에 적용되는 바닥 난방용 단위 조립체 중 짧은 길이의 방열 파이프를 일체로 포함하는 형태의 단위 조립체 간의 연결시에는, 각각의 단위 조립체에 포함된 온수 파이프를 별도로 일일이 접속시켜주어야 하는 번거로운 작업 단계가 필수적으로 포함되어야 하였으며, 이 과정에서 작업 미숙, 접속 수단 불량 등으로 인해 접속이 완전치 못하게 이루어진 경우 접속 부위에서 누수 등의 불량이 일어날 위험성이 있는 것은 물론, 접속 부위가 많다는 것 또한 문제 발생 가능성을 높이는 원인이 되고는 하였다.
한편, 조립식 온수 온돌 시스템의 바닥 난방용 단위 조립체에 포함되는 단열재로서는, 이른바 스티로폼 등 발포 고분자 수지가 사용되는 것이 일반적인데, 이러한 소재는 가공성이 우수하고 가벼우며 단열효과가 높아 상기 단위 조립체 제품의 제조, 관리, 유통, 시공 작업 등의 측면에서 많은 이점을 부여하는 반면, 시공된 상태에서 오랜 기간 큰 하중을 받았을 경우 변형이 일어나 바닥면이 불균일하게 되는 문제점의 원인이 되기도 하였다.
본 발명은 종래 기술의 상술한 문제점들을 극복하기 위해, 방열 부재의 설치를 보다 용이하게 하여 시공성이 극적으로 향상된 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 방열 부재로부터의 열이 보다 효과적이고 균일하 게 바닥면에 전달될 수 있는 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 스티로폼 등의 발포 고분자 수지를 단열재로 사용한 경우에도, 오랜 기간 사용하여도 상기 단열재에 하중으로 인한 변형이 일어나는 것을 방지할 수 있는 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 조립체들의 가장 상부에 위치되어 바닥면을 형성하는 바닥재들이 보다 견고하게 상호 연결될 수 있는 구조로 형성된 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물은, 단열재, 방열 파이프, 바닥재를 포함하여 구성되는 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물에 있어서, 상기 단열재 및 상기 바닥재는, 바닥 시공시 한 조로 단위 조립체를 이룸으로써 인접한 타 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물와 조립될 수 있도록, 대략 동일한 폭과 길이를 가지는 판재 형태로 형성되며, 상기 단열재는, 폭 방향의 중심으로부터 일측에 치우쳐 길이 방향에 나란하게 형성된, 상기 방열 파이프를 수용하기 위한 수용홈을 더욱 포함하며, 상기 바닥재는, 상기 단열재의 상기 수용홈이 형성된 면 위쪽으로 겹쳐지도록 배치되되, 길이 방향으로는 양 단부의 모서리가 상기 단열재의 양 단부의 모서리와 대략 겹쳐지도록 배치되는 한편, 폭 방향으로는 상기 단열재의 상기 수용홈이 전부 드러나도록 폭 방향의 일측 가장자리가 상기 수용홈에 인접하여 나란히 배치되며, 열 전도성이 우수한 금속 소재의 얇은 두께의 판재 형태로 상기 단열재와 상기 바닥재의 사이에 개재되며, 하부면은 상기 단열재의 상기 수용홈에 삽입, 수용되는 동시에 상부면은 상기 방열파이프를 수용할 수 있는 형태로 형성된 U자형 굴곡부를 포함하여 구성된 방열판을 더욱 포함하여 구성되고, 상기 단열재, 상기 방열판 및 상기 바닥재는 상호 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 바닥재와 상기 방열판의 사이에는, 상기 바닥재의 하부면 전체에 걸쳐 결합된 축열 보드를 더욱 포함하여 구성된 것이 바람직하다.
이 때, 상기 축열 보드는, 마그네슘재 또는 마그네슘 합금재를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 방열판은, 상부면이 상기 바닥재의 하부면 또는 축열보드 전체를 커버하는 한편, 하부면이 상기 단열재의 상부면 전체를 커버할 수 있는 면적을 가지도록 구성된 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 방열판은, 폭 방향의 두 가장자리 중 적어도 일측 가장자리로부터 상기 단열재의 두께에 해당하는 길이만큼 대략 직각 하부 방향으로 연장되어 상기 단열재의 가장자리 측면을 커버하는 형태로 형성된 적어도 하나 이상의 지지측벽을 더욱 포함하여 구성된 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 바닥재는, 나무 재질로 제조되며, 길이 방향의 양 단부 모서리 중 일 단부 모서리 및 폭 방향의 양측 가장자리 중 일측 가장자리에는 삽입 돌기가 형성되고, 길이 방향의 양 단부 모서리 중 타 단부 모서리 및 폭 방향의 양측 가장자리 중 타측 가장자리에는 상기 삽입 돌기와 형태적으로 맞물려지는 삽입 홈이 형 성되어, 인접하여 조립되는 타 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물 바닥재의 삽입 홈 및 삽입 돌기와 각각 형태적으로 맞물려지도록 구성된 것이 바람직하다.
이하, 상술한 본 발명에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 구성을, 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에서 '바닥재'라는 용어는, 별도의 설명이 없는 한, 난방 등을 위한 바닥 시공시 일 재료로서 적용될 수 있는 모든 소재를 포함하는 포괄적 의미가 아닌, 장판, 목재 마루 등 시공 완료 후 드러나는 바닥면을 이루는 마감재 부분에 한정된 의미로 사용된다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 구성을 나타내기 위한 도면으로서, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 분해 사시도, 도 2는 도 1의 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 길이 방향에 직교한 단면을 나타낸 측단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물은, 스티로폼 등 발포 고분자 수지로 이루어진 단열재(10), 상기 단열재(10)의 상부면에 결합되는 방열판(30), 상기 방열판(30)의 상부면에 결합되는 축열 보드(50) 및 상기 축열 보드(50)의 상부면에 결합되는 나무 재질 등의 바닥재(20)를 포함하여 구성될 수 있으며, 본 발명에 따른 난방용 조립체와는 별도로 제 공되는 방열 부재인 방열 파이프(50)가 상기 단열재(10)의 수용홈(15) 내로 장착되도록 구성된다.
한편, 조립식 온돌 시스템을 위한 종래의 단위 구조물의 경우, 통상적으로 도 7에 도시된 형태로 형성된다.
즉, 도시된 바와 같이, 단열재(110)에는 온수가 흐르는 방열 파이프(140)를 수용하기 위한 수용홈(115)이 형성되어, 상기 수용홈(115) 내에 방열 파이프(140)가 장착되며, 상기 방열 파이프(140)가 수용된 상기 수용홈(115)을 덮는 형태로 단열재(110)의 상부면 방향에 바닥재(120)를 배치하는 한편, 전도성이 좋은 금속 소재의 방열판(130)을 상기 바닥재(120)와 단열재(110) 사이에 개재한다.
종래의 단위 조립체는 상기한 형태와 같이 구성됨으로써, 온수를 흐르게 하기 위하여 연속적으로 연결되어야 하는 방열 파이프(140)의 설치를 위해서는, 앞서 간략히 언급한 바와 같이 i) 단열재(110)와 바닥재(120) 및/또는 방열판(130)을 분리된 형태로 제공하여 단열재(110)-방열 파이프(140)-방열판(130) 및 바닥재(120)의 순서로 순차적으로 바닥 시공을 수행하는 방식, ii) 상기 방열 파이프(140)를 제외한 형태로 단위 구조물들을 구성하여, 이들을 각각 연결한 후, 단위 구조물의 측면에 형성된 수용홈(115)의 구멍을 통해 방열 파이프(14)를 삽입해주는 방식, iii) 길이가 짧은 방열 파이프(140)를 포함한 형태로 단위 구조물들을 구성하여, 단위 구조물들간의 연결시 니플 등의 접속 수단을 이용해 별도로 방열 파이프(140) 각각을 접속해주는 방식 등이 이용되어 왔으나, 이들 방식에는 상술한 문제점이 제기되어 왔다.
반면, 본 발명에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 경우, 단열재(10), 바닥재(20) 등의 모든 구성 요소가 결합되어 있는 상태에서도 방열 파이프(40)를 수용하기 위한 수용홈(15)이 외부(시공시 상부 방향)로 드러나는 형태로 형성되어 있다.
즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 단열재(10)에 형성되는 수용홈(15)은, 도 7에 도시된 종래 구조물의 수용홈(115)이 단열재의 폭 방향 중심 부근에 형성된 것과는 달리, 폭 방향의 일측에 치우쳐 길이 방향에 나란하게 형성되며, 상기 바닥재(20) 등은 상기 수용홈(15)이 형성된 면 방향에서 상기 단열재(10)위로 겹쳐지면서도, 상기 수용홈(15)이 외부로 노출되도록 상기 수용홈(15)이 형성된 측의 반대 방향으로 바닥재(10) 등의 층이 밀린 형태, 즉 상기 바닥재(20)의 폭 방향의 일측 가장자리가 상기 수용홈(15)의 옆에 나란히 배열되는 형태로 결합된다.
단열재(10) 및 바닥재(20) 등의 구성 요소들이 결합된 형태는 도 2에 보다 명확히 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 단열재(10)의 상부에 결합되는 바닥재(20) 등은, 수용홈(15) 부분이 드러나도록 일 방향으로 밀린 형태로 결합되므로, 바닥재(20) 중 밀려나온 부분의 하부면은, 본 발명에 따른 조립체 들을 연결하여 바닥 시공이 완료된 경우 인접하여 연결된 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 상부 방향으로 드러난 단열재(10)의 노출부(바닥재(20) 등이 덮이지 않은 부분)를 덮을 수 있는 구조가 된다(이러한 연결 상태는 도 3에 도시됨).
한편, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단열재(10)의 상 부면과 바닥재(20) 등의 사이에는, 열 전달이 보다 효율적으로 일어날 수 있도록 하기 위해, 열 전도성이 우수한 금속판 등으로 이루어진 방열판(30)이 개재되는 것이 바람직하다.
도 7에 도시된 종래의 조립식 온수 온돌 시스템용 단위 구조물의 경우에도 열 전달 효율을 높이기 위해 방열판(130)이 개재되는 경우가 있었으나, 본 발명에 따른 방열판(30)의 경우 단순히 평평한 판 형태로 형성된 종래의 방열판(130)과는 다른 형태를 가진다.
즉, 본 발명에 따른 방열판(130)은, 하부면이 단열재(10)의 수용홈(15)에 형태적으로 수용되며, 상부면으로는 방열 파이프(40) 등을 수용할 수 있도록 형성된 U자형 굴곡부(35)가 포함된다. 따라서, 상부면 방향에서 바라볼 경우, 상기 U자형 굴곡부(35)는 단열재(10)의 수용홈(15)과 거의 유사한 형태가 되어 이 후 방열파이프(40)를 수용할 수 있는 형태가 된다.
이러한 U자형 굴곡부(35)와 수용홈(15)이 형태적으로 결합되어 방열판(30)과 단열재(10)가 결합됨으로써, 도 2의 측단면도에 도시된 바와 같이, 단열재의 상부면은 방열판(30)으로 코팅된 것과 같은 형태가 된다.
이러한 구성의 이점을 도 7에 도시된 종래의 구성과 비교하여 설명하면, 도 7에 도시된 방열 파이프(140)의 경우, 단열재(110)의 수용홈(115) 내에 놓여져 상부에 위치한 평평하게 형성된 방열판(130)과 이격 되어 있는 것을 확인할 수 있고, 수용홈(115)의 깊이를 조절하는 등에 의해 방열 파이프(140)가 방열판(130)에 닿게 하는 것을 가정하더라도 방열 파이프(140)와 방열판(130)이 닿는 지점은 한 지점( 도면상 방열 파이프의 위쪽 면)에 불과한데 비하여, 도 2에 도시된 바와 같은 형태로 방열판(30)이 형성된 경우, 방열 파이프(40)는 방열판(30)에 직접 놓이게 되며, U자형 굴곡부(35) 내면의 폭을 조절하거나, 형태를 원기둥에 가깝게 함으로써, 방열 파이프(40)와 방열판(30)이 접촉되는 면적을 극적으로 증가시킬 수 있게 되므로, 방열 파이프(40)로부터 방열판(30)으로의 열 전달 효율을 크게 높일 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 방열판(30)은, 시공이 완료된 후 바닥면 전체에 걸쳐 고르게 열을 전달할 수 있도록, 바닥재(20) 등의 하부면 전체를 커버하는 형태로 형성되어, 인접한 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 방열판(30)과도 일정 구간 겹치는 형태가 될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물들을 상호 연결하여 시공하는 상태를 도시한 도면으로서, 도 3은 도 2와 같은 방향의 측면에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물들이 연결되는 상태를 도시한 도면, 도 4는 동일한 상태를 도시한 사시도이다.
본 발명에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물이 상술한 형태로 단열재(10) 및 방열판(30) 위쪽의 바닥재(10) 등의 층이 측방향으로 밀려서 결합된 구조로 형성됨으로써, 온수 파이프(40) 등 방열 부재의 설치와 관련된 조립식 온수 온돌 바닥의 시공성이 극적으로 향상된다.
즉, 도 3 내지 도 4를 참조하여 시공의 단계를 순차적으로 설명하면, 바닥 난방 시공을 하고자 하는 실내의 바닥면에 본 발명에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물을 길이 방향(수용홈(15) 등에 나란한 방향)으로 길게 연결하는 단계, 상기 단계 후 형성된 일렬의 수용홈(15)에 방열 파이프(40)를 위쪽으로부터 삽입-장착하는 단계, 상기 단계를 거쳐 일렬의 시공이 완료된 단위 구조물들의 열(제1열이라 함)과 접하여 또다른 열의 단위 구조물들의 열(제2열이라 함)을 길이 방향으로 나란하게 연결함으로써, 제1열의 구조물들 중 바닥재로 덮이지 않고 노출된 부분을 제2열의 구조물의 밀려나온 바닥재(10) 등의 하부면이 덮는 단계를 반복함으로써, 바닥면 전체에 본 발명에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물들을 설치할 수 있다.
이와 같은 형태로 바닥 시공이 이루어짐으로써, 종래의 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물들을 시공할 때에 비하여 방열 파이프(40) 장착이 극적으로 용이해지기 때문에, 본 발명에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물은 방열 파이프(40)만이 제외된 거의 완제품 형태로 제공되면서도, 방열 파이프(40)의 삽입 및 접속에 따른 설치의 어려움 등 종래의 문제점을 해소할 뿐만 아니라, 시공 이후 보수 작업 시에도, 문제가 되는 부분 만을 노출시켜 작업하는 것이 매우 용이해진다.
한편, 본 발명에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물은, 바닥재(20)와 방열판(30)의 사이에, 축열 보드(50)가 더욱 결합되는 것이 바람직하다. 이러한 축열 보드(50)는, 도 1에 도시된 바와 같이 바닥재(20)의 하부면에 형태적으로 겹쳐지도록 결합되며, 그 하부면은 방열판(30)의 상부면에 직접 결합되는 형태가 될 수 있다.
통상 얇은 금속판으로 이루어지는 방열판(30)의 경우, 방열 파이프(40) 등 방열 부재로부터의 열을 상대적으로 멀리 떨어진 지점까지 다량 전달하는 역할을 수행하나, 이러한 경우에도 각 지점에서의 온도는 방열 부재로부터의 거리에 반비례하게 되어 온도의 균일성까지 담보하지는 못하는 한계가 있다. 따라서, 방열판(30)에 비해 열함량이 우수한 소재, 또는 구조의 축열 보드(50)를 방열판(30)과 바닥재(20)의 사이에 개재함으로써, 시공된 바닥면 전체에 걸쳐 보다 균일한 온도 전달을 가능하게 할 수 있다.
이러한 기능을 위한 축열 보드(50)는, 상기 방열판(30)에 비해 다소 두꺼운 두께를 가지도록 제조되는 것이 바람직하며, 각종 세라믹 재료 등이 방열판(30)의 소재로 사용될 수 있으나, 각종 물리적 특성을 고려하여, 열 전도율이 좋고, 소재의 가공성이 우수하며, 비교적 저렴한 비용으로 제조될 수 있을 뿐만 아니라, 전자파 차폐 능력까지 구비한 마그네슘재, 또는 마그네슘 합금재를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
도 5는 방열판(31)의 가장자리에서 연장 형성되는 지지측벽(31)의 구조 및 기능을 설명하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물 중 단열재(10)와 방열판(30)과의 결합 상태만을 도시한 분해 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 특징적인 구성에 따른 지지측벽(31)은 단열재(10)의 상부면을 덮는 방열판(30)의 폭 방향의 가장자리로부터 단열재(10)의 두께에 해당하는 길이만큼 연장되어, 직각 하부 방향으로 절곡됨으로써 상기 단열 재(10)의 측면을 커버하는 형태로 형성된다.
이와 같은 구조로 형성된 지지측벽(31)은 단열재(20)가 상부로부터 받는 중력 방향의 하중을 지지하는 기능을 하는데, 단열재(20)의 폭 방향 양쪽 측면을 모두 커버하도록 방열판(30)의 양측 가장자리에 모두 형성되어도 무방하며, 어느 일측 가장자리에만 형성되어도 무방하다.
이는, 일측 가장자리에만 지지측벽(31)이 형성된 경우에도, 도 3에서 확인되는 바와 같이, 지지측벽(31)이 형성되지 않은 단열재(10)의 타측 부분 역시 인접한 방열판(30)의 지지측벽(31)에 의해 지지되는 구조가 되어, 자체의 지지측벽(31)과 인접한 조립체의 지지측벽(31)에 의해 단열재(10) 전체가 고르게 지지되는 형태가 되기 때문이다.
즉, 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물의 경우 단열재(10)가 통상 발포 고분자 수지로 이루어지므로, 오랜 기간 사용시 중력 방향으로 눌리는 데에 따른 변형이 발생하여 바닥면이 고르지 않게 되는 문제가 발생하고는 하였으나, 본 발명에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물은, 통상 강도 높은 금속 소재로 제조되는 방열판(30)으로부터 연장된 지지측벽(31)을 구비하므로, 상기 지지측벽(31)이 지속적으로 가해지는 하중으로부터 상기 단열재(10)를 지지하여, 오랜 기간 동안 바닥면을 평평한 상태로 유지할 수 있게 한다.
한편, 도 2 또는 도 7에 도시된 바와 같이, 바닥재(20)간의 견고한 조립을 위하여, 바닥재(20)의 마주보는 양 측면에는 삽입 돌기(21) 및 상기 삽입돌기(21)와 형태적으로 맞물려지는 삽입 홈(22)이 각각 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 인접한 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물 바닥재의 삽입홈 및 삽입돌기와 각각 맞추어짐으로써, 바닥면의 하부 공간을 바닥면 상부와 차단하는 동시에 조립체 간의 접속을 견고하게 하는 기능을 부여하기 위한 구성으로서, 종래에는 이러한 삽입 돌기(21) 및 삽입 홈(22)의 경우 길이 방향과 나란하게 폭 방향의 양측 가장자리에만 형성되는 것이 일반적이었다.
그러나, 본 발명의 특징적인 구성에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 바닥재(20) 4 방향 전체 가장자리의 각각 마주 보는 측면에 삽입 돌기(21) 및 삽입홈(22)이 모두 형성되도록 할 경우, 조립체의 측 방향의 연결뿐 아니라 길이 방향의 연결 또한 견고히 할 수 있으며, 하부 공간과의 차폐 효과 역시 상승 되는 것을 기대할 수 있다.
이상과 같이 본 발명을 바람직한 실시예에 따른 도면에 의해 설명하였으나, 본 발명은 도시되고 설명된 실시예에 의한 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
상기한 바와 같은 구성에 의해, 본 발명에 따른 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 단열재, 바닥재 등이 일체화된 완성품에 가까운 조립식 단위 구조물 형태로 제공되면서도, 방열 파이프 등 방열 부재의 장착이 용이한 구조로 구성되어 온돌 바닥 시공 작업 및 추후 보수 작업 등이 매우 수월해진다.
둘째, 단위 구조물마다 개별적으로 방열 파이프 등의 방열 부재를 포함함으로써 각각의 단위 구조물의 연결시 니플 등의 접속 수단이 다수 필요한 구조가 아니므로, 각 조립체의 연결 작업이 단순하게 완결될 수 있을 뿐 아니라, 다수의 접속 부위가 존재함으로써 초래되는 누수 등 각종 문제점의 발생 위험성이 매우 낮아진다.
셋째, 방열판, 축열 보드 등의 구성에 의해 보다 균일하고 효과적인 열 전달을 가능하게 한다.
넷째, 지지측벽을 구비한 특수한 구조에 의해, 상대적으로 연질의 소재인 발포 고분자 수지가 단열재로서 적용된 경우에도, 하중에 의한 단열재의 형태 변형을 방지할 수 있어 오랜 기간 동안 바닥면을 평평한 상태로 유지할 수 있다.
다섯째, 바닥재의 4방향의 가장자리 모두에 삽입돌기 및 삽입홈을 구비함으로써, 종래에 비해 조립체들 및 바닥재 사이의 보다 견고한 연결을 확보할 수 있다.

Claims (7)

  1. 단열재(10), 방열 파이프(40), 바닥재(20)를 포함하여 구성되는 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물에 있어서,
    상기 단열재(10) 및 상기 바닥재(20)는, 바닥 시공시 한 조로 단위 구조물을 이룸으로써 인접한 타 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물와 조립될 수 있도록, 대략 동일한 폭과 길이를 가지는 판재 형태로 형성되며,
    상기 단열재(10)는, 폭 방향의 중심으로부터 일측에 치우쳐 길이 방향에 나란하게 형성된, 상기 방열 파이프(40)를 수용하기 위한 수용홈(15)을 더욱 포함하며,
    상기 바닥재(20)는, 상기 단열재(10)의 상기 수용홈(15)이 형성된 면 위쪽으로 겹쳐지도록 배치되되, 길이 방향으로는 양 단부의 모서리가 상기 단열재(10)의 양 단부의 모서리와 대략 겹쳐지도록 배치되는 한편, 폭 방향으로는 상기 단열재(10)의 상기 수용홈(15)이 전부 드러나도록 폭 방향의 일측 가장자리가 상기 수용홈(15)에 인접하여 나란히 배치되며,
    열 전도성이 우수한 금속 소재의 얇은 두께의 판재 형태로 상기 단열재(10)와 상기 바닥재(20)의 사이에 개재되며, 하부면은 상기 단열재(10)의 상기 수용홈(15)에 삽입, 수용되는 동시에 상부면은 상기 방열 파이프(40)를 수용할 수 있는 형태로 형성된 U자형 굴곡부(35)를 포함하여 구성된 방열판(30)을 더욱 포함하여 구성되고,
    상기 단열재(10), 상기 방열판(30) 및 상기 바닥재(20)는 상호 접합되어 있는 것을 특징으로 하는, 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 바닥재(20)와 상기 방열판(30)의 사이에, 상기 바닥재(20)의 하부면 전체에 걸쳐 결합된 축열 보드(50)를 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 축열 보드(50)는, 마그네슘재 또는 마그네슘 합금재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 방열판(30)은, 상부면이 상기 바닥재(20)의 하부면 전체를 커버하는 한편, 하부면이 상기 단열재(10)의 상부면 전체를 커버할 수 있는 면적을 가지도록 구성된 것을 특징으로 하는, 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 방열판(30)은, 상부면이 상기 축열 보드(50)의 하부면 전체를 커버하는 한편, 하부면이 상기 단열재(10)의 상부면 전체를 커버할 수 있는 면적을 가지도록 구성된 것을 특징으로 하는, 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 방열판(30)은, 폭 방향 의 두 가장자리 중 적어도 일측 가장자리로부터 상기 단열재(10)의 두께에 해당하는 길이만큼 대략 직각 하부 방향으로 연장되어 상기 단열재(10)의 가장자리 측면을 커버하는 형태로 형성된 적어도 하나 이상의 지지측벽을 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 바닥재(20)는, 나무 재질로 제조되며, 길이 방향의 양 단부 모서리 중 일 단부 모서리 및 폭 방향의 양측 가장자리 중 일측 가장자리에는 삽입 돌기(21)가 형성되고, 길이 방향의 양 단부 모서리 중 타 단부 모서리 및 폭 방향의 양측 가장자리 중 타측 가장자리에는 상기 삽입 돌기(21)와 형태적으로 맞물려지는 삽입 홈(22)이 형성되어, 인접하여 조립되는 타 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물 바닥재(20)의 삽입 홈(22) 및 삽입 돌기(21)와 각각 형태적으로 맞물려지도록 구성된 것을 특징으로 하는, 조립식 온돌 시스템용 단위 구조물.
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