KR100695516B1

KR100695516B1 - 온돌 패널

Info

Publication number: KR100695516B1
Application number: KR1020060022882A
Authority: KR
Inventors: 이호영
Original assignee: 이호영
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-03-14
Also published as: KR20070090698A

Abstract

본 발명은 발열체에 의하여 발열이 되는 온돌 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설치 및 수리가 용이하며 전열에 의하여 원적외선이 방출되는 타일 또는 석판재를 이용한 온돌 패널에 관한 것이다.

본 발명에 따른 온돌 패널은 인조석, 타일, 또는 천연석 판재를 포함하는 원적외선을 방출하는 세라믹 판; 상기 세라믹 판의 하부에 적층되는 발열체; 및 상기 세라믹 판 및 상기 발열체를 지지하는 지지부와 단열 및 충격 흡수를 하는 단열부를 포함하여 상기 발열체의 하부에 적층되는 단열판을 포함하여 구성된다.

Description

온돌 패널{HOT FLOOR PANEL}

도1은 종래의 면상발열체를 이용한 난방용 패널의 사시도.

도2는 본 발명에 따른 온돌 패널(100)의 사시도(a) 및 정면도(b).

도3은 본 발명에 따른 온돌 패널(100)에서 다른 방식의 지지부(32)가 사용된 예를 나타내는 사시도.

도4는 본 발명에 따른 온돌 패널(100)의 다른 실시예로서의 사시도(a) 및 사시도 (a)의 A-A에 따른 정단면도(b).

도5는 본 발명에 따른 온돌 패널(100)의 발열체(20)로서 면상 발열체가 사용되는 것을 나타낸 분해 사시도.

도6은 본 발명에 따른 각각의 온돌 패널(100)이 바닥 난방을 위하여 시공되는 것을 개략적으로 나타내는 정면도.

도7은 본 발명에 따른 다른 실시예로서의 온돌 패널의 사시도 및 정단면도.

도8은 도7의 세라믹 판이 다른 구성을 갖는 온돌 패널의 정단면도.

일반적으로 바닥 난방을 할 때 외부에 기름 또는 가스보일러를 설치하고 배관 공사를 하거나 또는 전기로 난방을 할 경우 전기 패널을 사용하여 바닥을 시공하게 된다.

외부에 보일러를 설치하고 배관 작업을 하는 것은 시공비가 많이 들며 또한 수리가 어려운 단점이 있다. 그리고 전기 패널이나 전열 파이프를 사용하여 난방을 하는 경우 비록 보일러를 따로 설치하지 않고 난방 시공 작업을 하므로 시공이 간편한 장점은 있다. 그러나 전기 패널의 이음새 틈이 벌어지기 쉽고 1~2년 경과하면 전기 패널 내부의 우레탄 강도 약화로 인하여 패널 자체가 찌그러지고 휘어져 수명을 다하게 된다. 그리고 바닥에 매설된 전기 코일은 인체에 해로운 전자기파가 많이 발생하는 단점이 있다.

위의 단점을 보완하기 위하여 전자기파의 발생이 적으며 용이하게 전열할 수 있는 면상 발열체나 선상 발열체를 이용한 바닥 난방이 이용되고 있다. 특히 면상 발열체를 이용한 바닥 난방의 시공은 난방을 하고자 하는 바닥면에 단열재를 깔고 그 위에 시중에 판매되는 래토루치 파우치 필름을 사용하여 면상 발열체를 적층하고 마감재로 마감하는 방식으로 시공하여 사용되고 있다. 그러나 상기 면상 발열체는 강도가 약하여 외부 충격에 쉽게 파손될 수 있고 습기에 약하여 누전에 의한 화재를 유발 할 수 있다. 또한 면상 발열체가 일부 파손된 경우 일부 수리가 곤란한 문제가 있다.

따라서 면상 발열체를 이용하고 난방시 인체의 건강을 위하여 세라믹 등 원적외선을 발생시킬 수 있는 면상 발열체를 이용한 난방용 패널이 대한민국 특허출원번호 특1990-0011221 호 난방용 패널로서 제안되기도 하였다. 종래의 바닥용 난방 패널은 면상 발열체로서 공지의 것을 사용하며 세라믹판을 자성재, 유전재, 도전재 중에서 선택된 1종 이상과 규산질 함유 무기재료를 혼합 소성한 것을 사용함으로서 면상 발열체는 균일한 가열을 할 수 있고 면상 발열체의 가열에 의하여 세라믹판이 가열되어 축열을 함과 동시에 발열을 하고 또한 발열에 의하여 원적외선을 방출하도록 한 것이다. 보다 구체적인 내용은 도1에서와 같이, 가열원으로서 면사와 동선을 직근 한 직포(1)의 양면에 도전도료(2)를 도포한 면상 발열체(3)를 면상 발열체(3)의 양면에 세라믹판(4)(4')을 적층하여서 된 것이다. 그러나 상기와 같은 종래의 난방용 패널은 습기에 취약한 면상 발열체의 문제점을 해결 하지 못하였으며, 외부의 마감재를 별도로 필요로 하다. 그리고 종래의 난방용 패널과 같이 면상 발열체의 밑면에 단열재를 바로 부착하여 바닥면에 시공시 단열재로서 스티로폼 등과 같이 강성이 약한 단열재를 사용하는 경우 패널 자체의 진동, 움직임 또는 이동 등이 발생하여 바닥용 패널로서는 사용하기 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 바닥 난방의 문제점을 해소하고 시공을 용이하게 할 수 있으며 전열에 의하여 원적외선이 방출되는 타일 또는 석판재를 이용한 난방용 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한 습기에 강하고 수리 및 교환이 용이한 온돌용 패널을 제공하 는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 온돌 패널은 인조석, 타일, 또는 천연석 판재를 포함하는 원적외선을 방출하는 세라믹 판; 상기 세라믹 판의 하부에 적층되는 발열체; 및 상기 세라믹 판 및 상기 발열체를 지지하는 지지부와 단열 및 충격 흡수를 하는 단열부를 포함하여 상기 발열체의 하부에 적층되는 단열판을 포함한다.

본 발명에 따른 온돌 패널은 독립된 하나의 패널로서 위의 구성을 포함하여 외부의 전원 인가에 의해 발열체가 발열하며 난방을 하게 된다. 또한 타일과 같은 방식으로 다양한 크기로 제작되어 바닥 난방에 사용이 가능하다.

먼저, 인조석, 타일, 천연석 등 원적외선을 방출하는 석재와 같은 세라믹 판이 가장 상층부에 위치된다. 또한 상기 세라믹 판의 윗면에 타일과 같이 프린팅 등을 이용하여 무늬를 만들면 별도의 장판이나 바닥 마감재 없이도 사용이 가능하다. 그리고 상기 세라믹 판은 우리 전통의 온돌의 구들장과 같이 세라믹 재질 특유의 성질에 의하여 고른 발열성 및 축열성에 의해 쾌적한 난방이 가능해짐은 물론이고 많은 원적외선을 방출하게 된다.

또한 상기 세라믹 판은 윗면에 다수의 돌기나 지압부를 포함하여 지압효과를 발휘할 수 있다.

상기 세라믹 판의 밑면에는 발열체가 적층 된다. 상기 발열체는 선상 또는 면상 발열체, 또는 그물망 또는 망사 형태의 발열부를 갖는 얇은 층 구조의 발열체로서 전기에너지를 열로 변환하는 다양한 얇은 발열체를 사용하는 것이 좋다. 특히 얇은 층으로서의 면상 발열체나 망사 또는 그물망의 발열체는 기존의 전기 코일등과는 다르게 전자기파가 매우 적게 발생하므로 인체에 나쁜 영향을 주지 않고 시공이 간편해진다. 본 발명에서의 층 타입의 발열체는 종래의 면상 발열체와 같이 상기 세라믹 판의 크기에 맞춰서 재단하여 사용하면 되고, 상기 세라믹 판과 상기 발열체는 본딩 등에 의해 접착하면 된다. 또는 세라믹 판에 선상, 면상, 망사형이나 그물망 식의 다양한 발열체를 직접 프린팅 하거나 발열부분을 직접 부착하여 사용할 수 도 있다. 상기 발열체는 전기를 이용하므로 습기에 취약한 면이 있으므로 배선시 방수에 유의하여야 한다.

상기 발열체의 하부에는 단열판이 위치된다. 상기 단열판은 발열체의 열이 잘 보온되고 난방이 되는 세라믹 판이 효율적으로 난방을 하며 또한 본 발명에 따른 온돌 패널이 받는 하중을 잘 견딜 수 있도록 하기 위한 것이다.

따라서 본 발명의 온돌 패널의 단열판은 상기 온돌 패널에 가해지는 하중을 견딜 수 있도록 하기 위하여 하중을 고루 분포 시키도록 분할 분포되어 있는 강성의 지지부와 상기 지지부와 부착되며 상기 발열체의 열을 하부로 손실되지 않도록 단열이 잘 되도록 하며 충격흡수가 잘 되고 진동을 흡수하는 단열부를 포함한다. 상기 단열부로서 스티로폼 등이 사용될 수 있다. 물론 상기 지지부도 단열을 할수 있는 재질을 사용하는 것이 좋으며 대표적으로는 단열 캐스터블(castable)을 사용할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 온돌 패널을 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 온돌 패널(100)의 사시도(a) 및 정면도(b)로서 설명을 위하여 사시도(a)는 상하가 반전되어 나타나 있다.

도2의 (a) 및 (b)에서 상부에 위치되는 세라믹 판(10)은 위에서 설명한 바와 같이 적당한 크기를 갖도록 하며 다양한 재질로 만들어 진다. 가장 흔한 형태로서는 타일이나 도자기와 같이 필요한 크기로 만들어 소성되는 것이다. 또한 상기 세라믹 판은 무기질 재료로 다양하게 만들어 질 수 있다. 상기 세라믹 판(10)의 윗면은 타일이나 도자기와 같이 다양한 무늬나 모양이 형성될 수 있어 별도의 마감재 없이 본 발명에 따른 온돌 패널을 시공하는 것만으로 난방 시공을 마무리 할 수 있는 것이 특징이다. 상기 세라믹 판(10)의 밑면에는 발열체가 적층된다. 따라서 상기 밑면은 평탄하게 마무리되는 것이 바람직하다.

상기 세라믹 판(10)의 밑면에는 발열체(20)가 위치된다. 상기 발열체(20)는 앞에서 설명한 바와 같이 얇은 층의 선상 또는 면상 발열체 모두가 사용될 수 있으며 또한 발열부가 그물망이나 망사와 같은 형태를 갖는 얇은 층 구조로서의 다양한 발열체가 사용될 수 있다. 상기 발열체(20)는 에폭시, 실리콘, 본드 등의 접착제, 실리콘 몰타르 등을 이용하여 다양한 방법으로 상기 세라믹 밑판에 부착될 수 있다. 특히 에폭시나 실리콘을 상기 세라믹 판(10)의 밑면에 도포하면 밑면의 바닥을 평탄하게 할 수도 있으며 연전달 특성 및 방수 처리에 우수하다. 상기 발열체(20)는 전선(25)에 의해 외부의 전원이 인가되게 된다. 상기 발열체의 경우 일반적으로 병렬로 흑연 등의 탄소판이 양단의 전극에 의해 병렬로 배선되어 있는 일반적인 면상 발열체가 사용되어 모두 4개의 전선(25)이 사용된다. 상기 발열체(20)는 습기에 취약한 면이 있으므로 전선(25)을 상기 발열체의 전극에 납땜 등에 의해 고정한 후 결합 부위를 방수 및 절연 테이프로 방수 및 절연 시키는 것이 바람직하다. 상기 테이프로 배선을 방수 및 절연 후 상기 발열체(21)에 다시 에폭시와 같은 접착체 등으로 배선 부분 또는 전체를 도포하면 방수 및 절연에 좋으며 또한 후술하는 단열판 부착에도 유리하다.

상기 발열체(20)의 밑면에는 단열판(30)이 부착된다. 상기 단열판(30)은 벽체 역할 및 단열을 하는 강성의 지지부(32) 및 상기 지지부(32)와 하나의 층을 형성하며 상기 지지부(32)보다는 상대적으로 연성이거나 동등한 강성을 갖는 단열부(31)를 포함한다. 상기 단열판은 접착제, 에폭시 또는 시멘트 몰딩 등으로 상기 발열체(20)에 부착된다. 도2에서 상기 지지부(32)는 모서리부에 각각 위치된 4개의 지지대(32a), 모서리의 지지대 사이의 외곽의 4개의 지지대(32b) 및 중앙의 지지대(32c)로 구성되어 있다. 상기 지지대(32a)에는 상기 전선(25)을 외부배선이 가능하도록 돌출 고정시키고 또한 상기 전선(25)과 발열체(20)와의 배선의 방수 및 절연을 위하여 밀봉부(33)가 일체로 형성되어 있다. 상기 밀봉부(33)는 반드시 필요한 것은 아니나 절연 및 방수의 목적으로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 지지부(32)는 에폭시나 시멘트 몰딩 또는 캐스터블 과 같이 굳은 후에 단단하게 고정되고 외부의 하중을 견딜 수 있는 재질의 것이 바람직하며 플라스틱과 같은 강성의 재질을 사용할 수 도 있다. 또한 충격완화를 완화시키고 진동을 흡수하기 위하여 상기 지지대 중 일부 또는 전부를 인조고무 실리콘 우레탄 등을 사용할 수 있다.

그리고 단열부(31)는 스티로폼과 같이 연성의 재질의 단열재를 사용하는 것이 바람직하다. 일반적인 단열재도 사용이 가능하나 상기 지지부(32)가 본 발명에 따른 온돌 패널(100)이 받는 하중 및 충격을 견디는 반면 단열부(31)는 진동이나 충격을 흡수하여 온돌 패널(100)이 시공된 후 내구성을 가질 수 있도록 한다. 본 실시예에서 상기 지지부(32)를 형성하는 방법으로는, 먼저 상기 단열부(31)에 미리 지지부(32)가 위치될 부분을 잘라내거나 오려낸 후 상기 단열부(31)를 발열체(20)에 부착시키고 에폭시, 캐스터블이나 시멘트 몰딩액을 오려진 공간에 부어 굳히는 방법을 사용할 수 있다. 또는 단열부의 오려진 부분에 에폭시, 캐스터블, 또는 시멘트 몰딩액을 부어 굳힌 다음 상기 발열체(20)에 부착시켜도 된다. 또한 상기 발열체(20)에 직접 지지부(32)를 형성시키는 것이 공정이나 접착에 있어 유리할 수 있다. 플라스틱과 같은 강성 재질의 지지부는 미리 지지부의 형상을 만들어 단열부(31)에 삽입 고정한 후 상기 발열체(20)에 전체로서 부착하여도 된다. 즉 본 발명에 따른 온돌 패널의 단열판(30)에서 지지부(32)의 재질이 단열부(31)의 재질보다 상대적으로 더 단단한 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

도2의 온돌 패널(100)에서 세라믹 판(10)은 발열체(20) 및 단열판(30)의 크기보다 그 크기가 크다. 그 이유는 본 발명에 따른 온돌 패널(100)의 발열체(20)가 약 80℃이하의 온도로 발열되어도 세라믹 판(10)의 특성상 발열체의 크기가 약간 작아도 열이 잘 분포되어 난방에 충분하고, 특히 면상 발열체와 같이 얇은 층의 발열체는 발열시 80℃ 이하로 사용하는 것이 안전에도 좋으며, 그리고 일반 전기 패널과는 달리 내부에 별도의 배선을 할 공간이 필요하므로 배선을 위한 통로(15)를 구비하는 것이 바람직하기 때문이다. 또한 바닥 난방의 경우 바닥면으로부터 습기가 올라오게 되므로 이러한 습기가 발열체(20)에 영향을 주지 않고 잘 빠져나갈 수 있도록 하기 위하여 공간이 필요하기 때문이다.

그리고 발열체(20)의 경우 지지대(31a,32b)의 내부에 발열되는 발열부위가 위치되는 것이 바람직하며, 특히 면상 발열체의 경우 전극부위가 아닌 탄소판과 같은 실제 발열부가 지지대(31a,32b)의 내면에 위치되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 지지부(32)는 상기 세라믹 판(10)의 소성시 같이 소성되어 사용될 수 도 있으며 특히 가장자리의 지지대는 세라믹 판(10)의 소성시 같은 세라믹 재질로 한 번에 소성하여 사용할 수 있다. 상기 발열체(20)를 중앙의 지지대(32c) 부분을 피하도록 재단하여 부착하면 중앙의 지지대(32c)도 역시 세라믹 판(10)과 함께 소성하여 사용할 수 있다. 이 경우 필요하다면 단열부 부분을 이용하여 별도의 배선이 추가될 수도 있다. 다만 밀봉부(33)는 별도로 만드는 것이 바람직하며 이 경우 에폭시, 캐스터블이나 시멘트 몰딩액을 사용하면 좋다.

도3은 본 발명에 따른 온돌 패널(100)에서 단열판(30)의 다른 방식의 지지부(32)가 사용된 예를 나타내는 사시도 이다. 도3a는 도2의 지지부(32)에서 지지대(32b)가 사용되지 않은 것이며, 도3b는 중앙의 지지대(32c)가 원형 또는 타원형(42)으로 형성된 것이며, 그리고 도3c는 지지대(32a,32b,32c)가 모두 원형 또는 타원형(53)으로 형성된 것을 나타낸 것이다. 지지부(32)는 가급적 발열체(20)의 발열부위와는 직접 접촉되는 부분을 적게 하는 것이 난방 효율이나 발열체의 파손 등의 문제를 적게 할 수 있어 바람직하다. 그리고 지지부(32)의 형상이나 배치는 본 발명에 따른 온돌 패널(100)의 하중을 고르게 잘 분포시키고 견딜 수 있는 위치면 모두 사용이 가능하다.

도4는 본 발명에 따른 도2와는 다른 온돌 패널(100)의 사시도(a) 및 사시도 (a)의 A-A에 따른 정단면도(b)로서 설명을 위하여 사시도(a)는 상하가 반전되어 나타나 있다. 도4의 실시예는 도2의 실시예에서 단열판(130)이 다른 방식으로 사용된 것이다. 도4의 실시예의 단열판(130)은 단열부(131)가 스티로폼으로 도2의 단열부(31)와 차이는 가장자리의 긴 직육면체의 지지대(32a, 32b)를 위한 공간이 없다는 것이다. 따라서 단열부(131)의 전체 크기는 도2의 단열부(31)보다 약간 작아질 수도 있다. 그리고 도2의 중앙 지지대(32c)를 위한 공간은 동일하게 형성되어 있다. 지지부(132)는 본 실시예에서 부분적으로 형성되는 것이 아니고 전체가 일체로서 형성된다. 지지부(132)는 상기 단열부(131)의 외곽에 위치되며 지지 역할을 주로 하는 지지대(131a), 상기 단열부(131)의 아래층을 형성하는 지지면(131b), 및 중앙의 십자형의 지지대(131c)로 구분하여 설명할 수 있으나 각 부분은 별개로 형성되는 것이 아니라 일체로 형성된다. 상기 지지부(132)는 캐스터블과 같은 액상의 단열재를 중앙에 십자형의 공간을 가진 상기 단열부(131)를 발열체(20)에 부착한 후 외곽에 거푸집이나 틀등 등을 이용하여 굳혀서 형성할 수 있다. 물론 단열 캐스터블 외에 시멘트 몰딩액과 같이 액상의 물질을 이용하여 지지부를 형성할 수 있다. 먼저 지지대(132a)는 지지대(32a)와 같이 단열부(131)의 외곽에서 그리고 중앙 지지대(132c)는 지지대(32c)와 같이 단열부(131)의 중앙 부분에서 상부의 세라믹 판(10)을 지지하여 전체적으로 온돌 패널(100)을 지지하게 된다. 지지면(132b)은 단열부(131)의 윗면에 층과 같이 존재하는데 전체 지지면(132b)이 본 발명에 따른 온돌 패널(100)이 부착되는 기단이나 기저면에 직접 부착되어 시공된다. 따라서 일반 시멘트 기단에 스티로폼이나 다른 단열부보다 캐스터블이나 시멘트 몰딩액으로 된 지지면(132b)이 부착이 용이하고 부착력 또한 우수해질 수 있다. 단열을 위하여 시중의 단열 캐스터블을 이용하여 지지부(132)를 형성하는 것이 바람직하다. 물론 중앙의 지지대(132c)는 도3에서 설명된 바와 같이 다양한 형상을 가질 수 있음은 물론이다. 본 실시예에서 단열부(131)는 스티로폼 외에 연성의 단열부가 본 발명의 다른 실시예와 같이 사용될 수 있는데, 도2의 단열부의 경우를 예를 들면, 지지대(132a, 132b)의 위치는 도2의 지지대(32a,32b)와 같이 된다. 즉 다양한 형태의 단열부가 사용될 수 있다.

또한 도2의 실시예에서 단열판(30)에 단열 캐스터블이나 시멘트 몰딩액 에폭시 등을 더 도포하여 도포층을 형성함으로써 시멘트 기단에 부착하기 용이하게 할 수 있으며, 단열 캐스터블을 이용하여 단열 효과를 더 증진시킬 수 있다. 도4의 실시예는 본 발명의 하나의 실시예의 변형으로 본 발명의 다른 실시예의 단열판의 각 구성도 유사하게 적용이 가능하며 다른 부분은 동일 또는 유사하게 적용할 수 있다.

도5는 본 발명에 따른 온돌 패널(100)의 발열체(20)로서 면상 발열체가 사용되는 것을 나타낸 분해 사시도이다. 상기 면상 발열체(20)는 일반 시중에서 판매되고 있는 것과 같이, 상부 필름(21) 및 하부 필름(24)은 PET나 래토루치 파우치 필름 등이 사용된다. 상기 필름(21,24)사이에는 발열부로서의 탄소층(22)이 전극(23)에 의해 병렬로 연결되어 있다. 상기와 같은 탄소층(22) 및 전극(23)은 상기 필름(21 또는 24)에 프린팅에 의해 제작될 수 있으며 PET재질의 상기 필름(21,24)에의 의해 코팅되어 보호되며 또한 방수 처리된다. 그러나 배선을 위해서는 전선(25)이 전극(23)에 연결되어야 하는데 납땜 등에 의해 배선 결합되는 것이 일반적이다. 이 경우 납땜 부위가 습기 등에 취약해 지는바 방수처리가 필수적이다. 따라서 방수처리를 위하여 방수 및 절연 테이프(29)에 의해 절연 및 방수처리가 되는 것이 바람직하다.

도2에서와 같이 상기 방수 및 절연 테이프(29)에 의해 방수 처리가 되고 다시 지지대와 같은 역할을 하는 밀봉부(33)에 의해 더 밀봉되면 방수 및 절연이 더욱 완벽해진다. 상기 면상 발열체(20)는 이와 같은 납땜 부위의 절연 및 방수처리로 충분한 방수처리가 가능해지므로 발열체를 위한 다른 별도의 방수 처리가 필요 없어진다.

위에서와 발열체를 면상 발열체로서 기존의 것을 사용하는 것으로 설명하였지만, 선상 발열체나 발열부가 그물망이나 망사 형태의 다양한 형태를 가지며 얇은 층 구조인 전열 발열체도 상기 면상 발열체와 같이 필름 등에 의해 보호되고 방수 처리가 되면 동일하게 사용될 수 있다. 또한 면상 발열체가 전선과의 접촉 연결부를 방수 및 절연 테이프(29)를 사용하여 방수하는 것은 동일 또는 유사하게 다른 발열체에서도 사용될 수 있다.

또한 발열체의 발열부 자체를 세라믹 판의 바닥면에 직접 프린팅 하거나 부착하는 경우에는 발열부 및 전극의 전체면을 모두 절연 및 방수 처리할 필요가 있는데, 엑포시나 세라믹 또는 필름 등에 의해 전면이 코팅되면 단열판을 직접 그 위에 부착하여 한 번에 발열체의 방수 및 단열판의 접착을 할 수도 있다. 또한 발열 체를 직접 세라믹의 밑판에 프린팅이나 부착하는 경우에는 지지부를 세라믹 판과 동시 소성 성형 하는 방식을 같이 사용할 수도 있다. 즉 이 경우에는 지지부를 피하면서 세라믹 판의 밑면에 발열체를 프린팅 또는 부착하고 상기 프린팅된 발열체를 에폭시 등으로 절연 및 방수 처리하고 단열판을 바로 부착할 수도 있다.

도6은 본 발명에 따른 각각의 온돌 패널(100)이 바닥 난방을 위하여 시공되는 것을 개략적으로 나타내는 정면도 이다. 본 온돌 패널(100)들이 사용하기 위해서는 바닥을 먼저 시멘트 기단(미도시)으로 평탄하게 한 후 통로(15)를 이용하여 전선(25)들을 배선한다. 그리고 단열체(30)의 바닥면을 상기 기단위에 본딩이나 시멘트 몰딩 등으로 접착하면 된다. 전선(25)들의 연결은 접속구 등을 사용할 수 있지만 절연 테이프를 이용하여 절연 및 방수 처리를 할 수도 있다. 나란히 놓인 온돌 패널들은 전선(25)들에 의해 연결되어 사용되며 도시되지는 않았지만 하나의 온돌 패널에 온도 센서를 설치하고 공급되는 전기를 컨트롤하여 온도를 손쉽게 제어할 수 있다. 또한 바이 메탈과 같은 온도 제어장치를 내장하여 과열을 방지할 수 도 있다. 이 경우 모든 패널에 이러한 장치를 할 필요는 없고 하나의 패널에만 이러한 장치들을 설치하여 전체적으로 컨트롤을 할 수 있다.

도7은 본 발명에 따른 온돌 패널의 다른 실시예로서, 도시된 바와 같이 본 발명에서의 세라믹 판(110)은 기단(111), 열전달 접착층(117), 및 상층부를 형성하는 지압부로서, 큰 돌기(113) 및 작은 돌기(115)와 다수의 타일(112)을 포함하여 구성된다. 이와 같은 세라믹 판(110)은 난방뿐만 아니라 사용자가 발바닥 등을 지압할 수 있도록 한 것으로, 지압을 위한 돌기를 세라믹 상부에 형성한 것이다.

상기 기단(111)은 위에서 설명한 세라믹 판(10)과 동일한 구성으로 될 수 있으며, 그 위에 지압부로서 큰 돌기(113)와 작은 돌기(115) 그리고 타일(112)이 열전달 접착층(117)에 의해 접착된다. 다만 기단은 본 실시예에서 전체 세라믹 판의 두께를 줄이기 위하여 위의 실시예에서 사용된 세라믹 판보다는 작은 두께를 가질 수 있다.

상기 열전달 접착층(117)은 상기 발열체(20)로부터의 열을 기단(111)을 통하여 큰 돌기(113), 작은 돌기(115), 및 타일(112)에 전달을 할 수 있으며 발열 온도인 80℃에서도 용해되지 않는 에폭시 수지, 페놀 수지 등의 열경화성 수지나 열에 강한 본드를 용해시켜 사용할 수 있다. 세라믹 판(110)을 견고하게 접착 유지할 수 있도록 에폭시층을 사용하는 것이 바람직하다. 특히 에폭시 중에서도 석재나 세라믹 재질에 접착력이 뛰어난 것을 사용하는 것이 바람직하다.

세라믹 판(110)은 사용자의 발이 직접 접촉되는 부위이며 또한 하중 및 충격이 직접 미치는 부위이다. 이러한 타일의 크기로는 타일의 재질에 따라 달라질 수 있지만 대략 25*25mm 정도의 시중에 있는 작은 타일의 크기면 충분할 수 있다. 즉 크기는 재질에 따라 달라 질 수 있다.

또한, 이러한 타일(112)과, 지압부로서의 큰 돌기(113) 및 작은 돌기(115)는 열전도율이 높아 사용자가 갑작스럽게 발에 화상 등의 부상을 입지 않도록 해야 하고 또한 사용자의 건강을 위하여 원적외선이 배출되는 재료가 바람직하다. 이를 위해 지압부로서 큰 돌기(113) 및 작은 돌기(115)는 비중 2.4 내지 2.8인 고밀도의 조립(粗粒) 석재이어서 원적외선 방사 효율이 높으며, 방사에너지 효율이 뛰어난 콩자갈과 같은 성분이 좋다. 또한 이러한 콩자갈은, 그 크기가 지압에 적당하므로 지압부로 사용될 수 있다. 그 외에 옥이나 기타 원적외선이 잘 발생하는 석재 기타 자연석을 사용하는 것이 물론 가능하며, 원적외선 및 음이온이 방출되고 열전도 되는 세라믹, 게르마늄, 맥반석, 황토등의 물질을 알갱이 형태로 만들어 사용하며 지압부는 통체로서 볼 형태로 성형한 다수의 지압볼을 사용하는 것 또한 가능하다.

또한 큰 돌기(113)는 타일(112)보다 5mm내지 10mm 정도 돌출되어 발을 올려놓았을 때 적당한 정도의 지압력이 형성되도록 할 필요가 있다.

또한, 이와 같은 원적외선 방사체로서의 지압부(113)의 고정이 완료되면 세라믹 판부(110)의 표면에 PVC, PE(LDPE, HDPE), PP, PS, ABS, PA(polyamide; nylon), PET 등의 열가소성 또는 페놀수지, 우레아수지(요소 수지), 에폭시 등의 열경화성 투명 합성수지로 표면처리층을 도포시켜 마감 처리할 수 있다. 물론 표면처리층은 필요에 따라 사용되는 것으로 세라믹 판부(110)자체로 마감될 수 있음은 물론이다.

이와 같은 본 발명은 발열체(20)가 발열함으로써 얻어지는 열에너지가 상승하면서 타일(112), 큰 돌기(113), 및 작은 돌기(115)에 전달되는데, 타일(112)은 세라믹으로 되어 열에너지의 대부분을 원적외선 파장대의 열선으로 변환시켜 방사하게 되는 것이고, 콩자갈이나 옥과 같은 원적외선방사체로서의 지압부 역시 고밀도의 조립(粗粒) 석재이어서 원적외선 방사 효율이 높아 강력한 원적외선을 발에 조사하여 줄 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 사용되는 옥 또는 콩자갈 등의 원적외선 방사체로서의 큰 돌기(113)는 발바닥을 올려놓았을 때, 5mm 내지 10mm정도 발바닥 깊이 파고들어 강한 원적외선을 조사하여 줌으로써, 원적외선에 의하여 모세혈관을 확장시켜 혈액순환과 세포조직 생성에 도움을 주어 인체의 신진대사를 활성화시키게 되는 것이다.

더욱이, 본 발명은 이러한 지압부가 발바닥의 많은 지점들을 파고드므로, 지압 효과가 발생하는데, 특히 발바닥은 직접 반사 신경이 밀집된 곳이므로, 각 장기나 신체의 기관과 연결된 경혈에 적절한 자극을 줄 수 있게 되는 것이다.

특히 큰 돌기(113)는 열전달 접착층(117)과의 직접 접촉 결합되므로 실리콘 등의 다른 본딩 물질을 접촉 부분에 추가로 도포하여 접착하는 것이 바람직한데, 이와 같은 접착제는 온도변화에 따른 수축 팽창에 의한 돌 형태의 지압부의 이탈을 방지하는데 효과적이다. 작은 돌기(115)는 타일(112)에 미리 접착 또는 결합시켜서 사용하는 것이 바람직하다. 작은 돌기(115) 및 큰 돌기(113)의 재질은 원적외선 방사체로서 동일 또는 유사하게 사용할 수 있다. 그리고 큰 돌기(113)는 발바닥의 지압을 위한 것으로 사람의 발바닥의 형태에 상응하도록 다수개 설치될 수 있으나 원활한 지압을 위하여 바로 인접하여 배치하는 것보다는 발 바닥 내부에 분산되어 설치되는 것이 바람직하다.

도8은 도7의 세라믹 판(110)에서 상기 큰 돌기(113) 및 작은 돌기(115)가 타일(112)위에 형성되는 것을 나타내는 정단면도이다. 큰 돌기(113) 및 작은 돌기(115)는 실리콘 등의 접착층(119)에 의해 상기 타일(112)의 윗면에 접착된다. 이를 위하여 타일(112)의 윗면 일부는 접착을 위하여 공간을 갖도록 소성 또는 가공 형성된다. 그 외의 구성은 도6의 실시예와 동일 또는 유사하다.

본 발명의 도7 및 8의 실시예에서 타일(112)과 큰 돌기(113)는 서로 교차하면서 사용하는 것이 바람직하며 작은 돌기(115)는 제거한 상태로 타일이 사용될 수 있다. 또한 타일(112) 대신 다른 원적외선을 발생시키는 평평한 자연석이나 다른 무기질 재료를 사용하는 것도 가능하다. 또한 큰 돌기(113)의 배치는 타일 사이에 다양한 모양이나 형태로 하여 변형 사용될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 온돌 패널은 시공이 간편하며 타일 또는 석판재에 전열에 의한 발열 기능이 부가되어 있는 일정 크기의 단일품을 제공할 수 있다.

또한 발열체를 타일 또는 석판재 밑에 직접 붙이기 때문에 열효율이 극대화 되며, 발열체의 경우 충격에 약한 소재의 약점이 보완된다.

그리고 본 발명의 온돌 패널은 나무 장판 등과 달리 타일(세라믹) 석판재 등에서 나오는 열이 원적외선 방사율이 높아 인체 건강에 좋다. 그리고 공기 중의 노출이 타일 또는 석판재 부분만 됨으로 화재의 위험이 없다.

또한 하자 보수시 열이 나지 않는 부분만을 골라 교체 할 수 있어 쉽다.

본 발명의 온돌 패널에서 면상 발열체의 경우 비닐 소재의 발열체를 바닥에 길게 깔면 생기는 아래면의 습기로 누전의 위험이 있으나 본 발명에 따른 석판재는 조각조각 나누어져 통로를 구비하여 바닥에 깔기 때문에 사이사이로 습기가 배출되며 발열체의 방수처리가 완벽하게 되어 누전 위험이 없어진다.

또한 본 발명의 온돌 패널은 지압부를 구비하여 지압효과를 발휘할 수 있다.

Claims

인조석, 타일, 또는 천연석 판재를 포함하는 외선을 방출하는 세라믹 판;

상기 세라믹 판의 하부에 적층되는 선상 또는 면상 발열체; 및

상기 세라믹 판 및 상기 발열체를 지지하는 지지부와 단열 및 충격 흡수를 하는 단열부를 포함하여 상기 발열체의 하부에 적층되는 단열판;

을 포함하는 온돌 패널.
제1항에 있어서, 상기 발열체가 선상 또는 면상 발열체, 또는 그물망 또는 망사 형태의 발열부를 갖는 얇은 층 구조의 발열체로서, 상기 발열체가 상기 세라믹 판의 밑면에 부착되거나 또는 발열부가 직접 상기 세라믹 판의 밑면에 인쇄되거나 또는 부착되어 발열기능이 발휘하는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발열체에 전원을 인가하기 위한 전선이 방수 및 절연 테이프로 절연 및 방수 처리되는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 에폭시, 실리콘 또는 시멘트 몰딩액으로

상기 발열체가 방수 처리되거나, 또는

에폭시, 실리콘 또는 시멘트 몰딩액으로 단열재, 세라믹 판의 밑면, 또는 양자 모두가 상기 발열체와 접착되는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지부가 발열체 및 전선의 접촉부를 방수 처리하는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단열판이 상기 세라믹 부의 크기보다 작아서 전선의 통로를 확보하는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 패널이 과열을 방지하기 위한 온도 제어장치를 내장한 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세라믹 판의 윗면이 타일과 같이 무늬나 다양한 모양이 프린팅되어 별도의 마감재 없이 사용이 가능한 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세라믹 판과 상기 지지부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세라믹 판이

기단,

상기 기단 위에 형성되는 열전달 접착층, 및

상기 열전달 접착층에 접착되는 타일 및 지압부,

를 포함하여 지압이 가능한 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제10항에 있어서, 상기 지압부가 큰 돌기 및 작은 돌기로 구성되며 또한 상기 지압부가 상기 열전달 접착층에 접착되거나 타일 위에 접착되는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제12항에 있어서, 상기 지압부가 실리콘을 포함하는 접착제에 의해 접착부분이 접착되는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지부가 단열부 내부에 형성되어 하나의 층을 이루거나 또는 상기 지지부가 단열부 전체를 모두 감싸는 형태로서 형성되는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제13항에 있어서, 상기 지지부가 단열 캐스터블, 시멘트 몰딩액을 포함하는 단열 성능을 가지며 액체 상태에서 굳혀져 강성을 갖게 되는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단열판에 단열 캐스터블, 시멘트 몰딩액을 포함하는 도포층이 더 포함되거나 또는 상기 도포층이 상기 지지부와 일체로 형성 되는 것을 특징으로 하는 온돌 패널.