KR100750090B1 - 진공포켓을 이용한 복합기능 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공포켓을 이용한 복합기능 패널에 관한 것으로서, 종래의 연속식으로 만들어지는 패널은 두께에 비해 보온 단열성이 떨어지고, 화재 발생시의 방화벽 기능과 패널의 강성 증대 및 습기와 분진, 소음 차단 등의 기능이 복합적으로 어울어진 패널을 제공하지 못하였다.
이에 본 발명은 내/외측판(111a)(111b)과 보온단열재(120)로 연속식 패널부재(100)를 만들고, 그 연속식 패널부재(100)를 일정 길이로 절단하여 조립식 패널을 구성함에 있어서, 표/이면에 대응된 포켓요입부(211)가 구비되는 방화판(210)과; 다수의 격리된 포켓(221)이 반복 형성되고 각 포켓(221) 내부가 진공상태로 유지되며, 각 포켓요입부(211)에 삽입되는 진공포켓유니트(220); 로 방화벽체(200)를 형성하고, 상기 방화벽체(200)를 보온단열재(120)와 함께 연속식으로 공급되는 내/외측판(111a)(111b) 사이에 접합하여 연속식 패널부재(100)로 형성하며, 그 연속식 패널부재(100)를 임의의 길이로 절단하여 된 패널을 특징으로 하는 것으로서, 보온단열 특성의 향상뿐만 아니라 화재 발생시의 방화벽 기능이 더욱 향상되고, 패널 강성과 조립건물의 내구성이 향상되며, 습기와 분진 및 소음을 완벽하게 차단할 수 있는 복합기능의 효과가 있다.
진공포켓, 복합기능, 패널, 방화판,

Description

진공포켓을 이용한 복합기능 패널{Complex function panel by using a vacuum pocket}
도1 은 본 발명에 의해 만들어진 패널의 일례를 보인 사시도
도2 는 본 발명의 패널과 패널을 서로 조립하는 상태를 보인 측단면도
도3 은 본 발명의 패널 구성요소를 보이기 위해 분리한 측단면도
도4 는 본 발명의 연속식으로 만들어진 패널부재를 절단하는 부위를 보인 평면도
도5 는 본 발명의 패널에 열반사단열재를 설치한 상태를 일례로 보인 일부 측단면도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 패널부재 110 : 패널
111a,111b: 내/외측판 120 : 보온단열재
200 : 방화벽체 210 : 방화판
211 : 포켓요입부 220 : 진공포켓유니트
221 : 포켓 230 : 충진재
300 : 열반사단열재
본 발명은 진공포켓을 이용한 복합기능 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 조립식 건물의 벽체용 패널 내부에 진공포켓을 설치하여 패널의 두께를 증가시키지 않더라도 보온단열 효율이 증대됨과 아울러 강성 및 방화벽 기능이 뛰어난 진공포켓을 이용한 복합기능 패널에 관한 것이다.
일반적으로 건물의 벽체나 천정 조립용으로 사용되는 패널은 건물로부터의 열손실을 최소화하여 냉난방에 따른 에너지 소비를 절약하려면 보온 단열 기능이 뛰어나야 하고, 시공성이 좋으려면 연속 조립될 수 있는 구조이어야 한다.
이를 위한 패널은 대부분 철판 재질의 내/외측판 사이에 보온단열재나 무기질의 난연 불연재를 설치하여 보온 단열성과 난연 불연성을 부여하고 있으며, 연속 조립을 위한 구조로는 패널의 일측에 결합돌부를 형성하고 타측에는 상기 결합돌부가 끼워지는 결합요부를 구비하여 연속 조립되는 구조로 되어 있다.
여기서, 상기 보온단열재로 사용되는 스티로폼이나 우레탄은 두께에 비해 보온 단열성이 떨어지므로 상기 재질의 보온단열재들로 보온 단열성을 높히려면 패널의 두께가 필요이상 두꺼워져야 하고, 이러한 경우는 시공성이 떨어져 상품성이 없다고 할 수 있으므로 두께를 증가시키지 않고서도 보온 단열성을 높힐 수 있는 패널의 개발이 바람직하다.
이에 2001년도에 에어포켓이 구비된 조립식 패널로 개발되어 발명특허제 430131호로 등록된 것이 있다. 상기 선발명은 철판 재질의 내/외측판 사이에 분리된 2개의 보온단열재를 설치하되 일측 보온단열재의 표면에 다수의 격자형 에어포켓을 구비하여 상기 2개의 보온단열재를 포개면 에어포켓이 공기층을 이루어 보온단열 효과를 증대시키도록 한 것이다.
즉, 공기층의 열저항은 공기층 내부에서 전도와 대류 복사에 의한 열전달에 의하여 형성되며, 이때 그 공기층은 밀폐되어 있어야만 단열효과가 크게 발휘되고, 밀폐되지 않은 경우에는 상승된 단열효과가 발휘되지 못하므로 단열효과는 공기층의 기밀력이 좌우한다고 할 수 있다.
그런데 상기의 선발명은 보온단열재의 내/외 표면을 철판으로 단순하게 감싸는 구조이므로 공기층의 기밀력을 유지시키기 위한 기술이 추가로 개발되기 전에는 상승된 단열효과를 발휘하는데 한계가 있다고 할 수 있으며, 패널의 강도가 약하여 쉽게 휘어지기 때문에 이러한 패널로 시공된 건물은 내구성이 떨어지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 보온 및 단열 특성이 매우 우수하여 에너지의 절감 효과가 획기적으로 증대될 수 있는 진공포켓을 이용한 복합기능 패널을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 화재 발생시 방화벽 기능이 뛰어나고, 패널의 강성이 우수하여 조립건물의 내구성이 향상되며, 습기와 분진 및 소음을 완벽하게 차단할 수 있는 진공포켓을 이용한 복합기능 패널을 제공하는데 있다.
이하에서, 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 기술구성 및 작용을 실시예 별로 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1 은 본 발명에 의해 만들어진 패널의 일례를 보인 사시도이고, 도2 는 본 발명에 의한 패널과 패널을 서로 조립하는 상태를 보인 측단면도이다.
이에 도시된 본 발명의 구성 중 양단에 결합돌부(112)와 결합요부(113)가 구비되게 롤포밍 성형되어 연속 공급되는 내/외측판(111a)(111b) 사이에 보온단열재(120)를 단수 또는 복수로 설치하여 연속식 패널부재(100)를 만들고, 그러한 연속식 패널부재(100)를 일정 길이로 절단하여 조립식의 패널을 연속식으로 구성하는 것은 종래와 같다고 할 수 있다.
본 발명의 특징은 표면과 이면에 대응된 포켓요입부(211)가 구비되도록 "ㄹ"형이 반복 형성되는 방화판(210)과; 길이방향을 따라 외부 포장부재에 다수의 격리된 포켓(221)이 반복 형성되고, 각 포켓(221)은 내부에 보온/단열 또는 무기질 난연/불연의 충진재(230)가 채워진 상태에서 진공상태로 유지되며, 상기 방화판(210)의 포켓요입부(211) 마다 길이방향을 따라 연속 삽입되는 진공포켓유니트(220); 로 방화벽체(200)를 형성한 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 방화벽체(200)를 보온단열재(120)와 함께 연속식으로 공급되는 내/외측판(111a)(111b) 사이에 접합하여 연속식 패널부재(100)로 형성하며, 그 연속식 패널부재(100)를 임의의 길이로 절단하여 패널(110)로 형성한 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 진공포켓유니트(220)는 진공도가 양호하게 유지되는 스틸판이나 알루미늄판을 외부 포장부재로 사용하거나 또는 내부식성과 내산성이 뛰어나면서도 난연성이 우수한 필름과 같이 내부의 진공상태를 유지할 수 있는 외부 포장부재라면 어느 부재를 사용하여도 무방하다.
즉, 상기 진공포켓유니트(220)는 대기압 하에 놓인 각 포켓(221)의 내부가 진공상태이므로 대기압을 포켓(221)의 전 면적에 걸쳐 받게 되므로 외부 포장부재는 대기압에 충분히 견딜 수 있는 강도와 두께를 갖는 재질로 구성되는 것이 바람직하지만 각 포켓(221)은 내부에 보온/단열 또는 무기질 난연/불연의 충진재(230)가 채워진 상태에서 진공이 유지되므로 위에서 언급한 것처럼 진공을 유지할 수 있다면 스틸판이나 알루미늄판을 얇은 박판을 사용하여도 되고, 또는 합성수지의 필름을 사용하여도 무방하다고 할 수 있다.
여기서 상기 진공포켓유니트(220)의 외부 포장부재를 필름으로 구성할 때 그 필름은 내부식성과 내산성 및 난연성이 있는 상태로 진공상태를 유지할 수 있어야 하고, 내파손성이 향상되는 다층의 적층필름으로 형성하는 것이 바람직하며, 상기 다층의 적층필름은 진공상태의 유지를 위해 알루미늄이 증착된 것을 포함한다.
그리고, 진공포켓유니트(220)와 보온단열재(120)의 점착성 증대와 점착을 용이하게 하기 위하여 상기 진공포켓유니트(220)의 외부 포장부재를 구성하는 다층 적층필름의 최외부층에는 크라프트지, 그라스크로스, 나일론 중에서 어느 하나를 부가하여 형성하는 것이 바람직하다.
여기서 상기 방화판(210)은 표면과 이면 중 어느 한면 또는 양면 모두에 포켓요입부(211)가 구비되게 할 수도 있다.
또한, 상기 진공포켓유니트(220)는 내부의 진공압에 의해서도 그 포켓(221) 형태를 유지할 수 있는 강성의 금속 재질로 된 것이라면 내부에 보온/단열 또는 무기질 난연/불연의 충진재(230)를 채우지 않고 진공상태로만 형성할 수도 있다.
이러한 본 발명은 연속식으로 생산되어 나오는 패널부재(100)를 임의 길이의 패널(110)로 제공하기 위해 도4 와 같이 패널부재(100)의 진행방향과 직교되게 절단하면 그 절단된 부위에 위치된 포켓(221)은 진공상태가 해제되지만 나머지 다른 포켓(221)들은 그 절단된 포켓(221)들과 격자형으로 서로 떨어져 격리된 상태를 그대로 유지하므로 절단되지 않은 부위에 있는 포켓(221)들은 내부의 진공상태가 매우 양호하게 유지될 수 있다.
따라서, 임의 길이로 절단된 패널(110)은 상하 끝단의 일부 포켓(221)들만 진공이 해제된 상태에서 전체 면적의 대부분은 내부의 진공포켓유니트(220)에 의해 보온 및 단열 특성이 매우 우수하게 발휘되어 매우 획기적이라 할 수 있다.
즉, 패널(110) 내부에 설치되는 보온단열재(120)는 스치로폼이나 우레탄 등과 같은 부피단열재이고, 방화판(210)은 얇은 철제의 강판으로 만들어진 것이지만 도3 에서와 같이 방화판(210)의 표면과 이면 포켓요입부(211)에 설치된 진공포켓유니트(220)의 각 포켓(221) 내부는 진공상태를 유지하면서 보온/단열 또는 무기질 난연/불연의 충진재(230)가 채워진 상태이므로 상기 진공포켓유니트(220)에 의해서 외부와의 열차단 효율이 매우 높기 때문에 보온 및 단열 특성이 상당히 우수하다고 할 수 있다.
또한 본 발명은 주파수에 따른 소음을 보온단열재(120)와 진공포켓유니트(220)에서 여러 단계에 걸쳐 흡차음하여 제거시켜 주므로 기존 패널에 비해 방음 기능이 탁월하다고 할 수 있다.
즉, 소음은 고주파수와 중주파수 및 저주파수로 구분되는데, 이중 고주파수는 밀도가 높은 패널(110)의 양쪽 보온단열재(120)에서 흡차음하여 잡고, 보온단열재(120)를 통과한 소음의 저주파수는 방화판(210)과 더불어 그 표/이면의 포켓요입부(211)에 지그재그로 끼워져 설치된 진공포켓유니트(220)에서 차단하며, 그 외에도 각 포켓(221) 내부에 채워진 보온/단열 또는 무기질 난연/불연의 충진재(230)에 의한 흡음 등 여러 단계에 걸쳐 흡/차음하므로 방음기능이 매우 탁월한 것이다.
그리고 본 발명은 화재 발생시 패널(110)의 일측에 붙은 화염이 패널(110)의 반대면으로 옮겨붙으려 할 때 상기 패널(110)은 내부에 설치된 방화판(210)에 의해 양면이 서로 격리된 상태를 이루고 있고, 표/이면의 포켓요입부(211)에 설치된 진공포켓유니트(220)의 외부 포장부재가 금속재질이면서 각 포켓(221)은 서로 격리된 상태에서 내부에 무기질 난연/불연의 충진재(230)가 채워진 것이므로 화염이 반대쪽으로 번지는 것을 상당시간 효과적으로 지연시켜 줄 수 있다.
따라서, 본 발명은 방화벽 기능이 뛰어나며, 강판 재질의 방화판(210)에 의한 강성과 더불어 표/이면의 포켓요입부(211)에 설치된 각 진공포켓유니트(220)의 자체 강성이 더 해져서 패널(110)의 강성이 두께 보강 없이도 증대되므로 시공성이 매우 양호한 것이고, 진공포켓유니트(220)에 의해 습기와 분진 및 소음도 완벽하게 차단할 수 있는 것이다.
도5 는 본 발명의 패널 구성 중 방화벽체(200)의 일면에 열반사단열재를 설치한 상태를 보인 다른 실시예이며, 필요에 따라 상기 열반사단열재(300)는 방화벽체(200)의 양면 모두에 설치할 수도 있다.
본 발명에서 패널(110)을 구성하는 보온단열재(120)는 스치로폼이나 우레탄 등과 같은 부피단열재이고, 철제 강판의 방화판(210) 일측에 설치되는 열반사단열재(300)는 항공우주산업 분야에서 사용되는 순수 99.9%의 알루미늄막이나 알루미늄박이 일면 또는 양면에 사용되어 복사열 차단기능이 양호한 단열재로서 다층구조반사단열재 또는 알루미늄반사단열재를 포함한다.
상기 열반사단열재(300)는 부피단열재인 스치로폼, 우레탄, 글라스울 등에 비해 두께는 상당히 얇으면서도 열관류저항과 열관류율(열전달 값)은 아래와 같이 더 양호하므로 단열성이 좋은 것이다.
즉, 약 4mm의 열반사단열재(300)가 갖는 열관류 저항은 약1.5~1.6이고 열관류율은 0.93~0.95 로서 이는 약 35mm의 스치로폼(열관류 저항은 1.01~1.02 이고 열관류율은 0.97 내외)에 비해서는 약 8~9배의 단열효과가 있고, 약 20mm의 우레탄(열관류 저항은 1.04~1.06 이고 열관류율은 0.953 내외)에 비해서는 약 5배의 단열효과가 있다.
그리고, 약 40mm 의 글라스울(열관류저항은 1.05~1.06 이고, 열관류율은 0.953 내외)에 비해서는 약 10배의 단열효과가 있다.
또한, 열원에서 전달되는 열은 복사열, 전도열, 대류열의 세가지로 분류되는 데 이 중 복사열이 가장 큰 비중을 차지한다고 할 수 있으며, 스치로폼과 같은 부피단열재는 전도열을 일부 지연시키는 역할만 하지만 상기 열반사단열재(300)는 큰 비중의 복사열을 최고 97% 까지 차단하여 준다.
따라서, 본 발명은 방화벽체(200)의 일면에 열반사단열재(300)를 설치하면 이면에 위치한 방화판(210)의 진공포켓유니트(220)와 더불어 보온 단열효과가 증진되는 것이고, 상기 열반사단열재(300)를 방화벽체(200)의 양면 모두에 설치할 경우에는 더욱 더 보온 단열효과가 증진될 수 있으며, 이 경우 소음의 흡/차음 효과도 더 증진되는 효과가 있다.
이러한 본 발명은 패널(110) 내부에 보온단열재(120)를 설치할 때 내측판과 외측판중 어느 한쪽의 내면에만 설치하고, 다른 쪽 내면에는 진공포켓유니트(220)가 설치된 방화판(210)만을 설치할 수도 있고, 그러한 보온단열재(120)와 방화벽체(200) 사이에 열반사단열재(300)를 함께 설치할 수도 있는 것으로서, 반사열을 차단하는 보온단열기능과 소음을 흡차음하는 방음기능 및 방화벽 기능, 패널의 강성보강 기능 등이 복합적으로 발휘되는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명은 연속식으로 만들어지는 패널부재(100)를 임의 길이로 절단하여 패널을 생산할 때 패널의 어느 부위를 절단하더라도 그 절단된 부위에 있는 포켓의 진공만이 해제될 뿐 나머지 포켓의 진공은 그대로 유지될 수 있으므로 내/외측판 사이에 방화판과 함께 설치된 진공포켓유니트에 의해 종래 패널보 다 보온 및 단열 특성이 매우 뛰어나 에너지 절감 효과가 획기적으로 증대될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기의 진공포켓유니트와 강판 재질의 방화판 및 열반사단열재에 의해 보온단열 특성의 향상뿐만 아니라 화재 발생시의 방화벽 기능이 더 향상되고, 패널의 강성이 우수하여 조립건물의 내구성이 향상되며, 습기와 분진 및 소음을 완벽하게 차단할 수 있는 효과도 있다.

Claims (7)

  1. 양단에 결합돌부(112)와 결합요부(113)가 구비되게 롤포밍 성형되어 연속 공급되는 내/외측판(111a)(111b) 사이에 보온단열재(120)를 단수 또는 복수로 설치하여 연속식 패널부재(100)를 만들고, 그러한 연속식 패널부재(100)를 일정 길이로 절단하여 조립식 패널을 구성함에 있어서,
    표면과 이면 중 어느 한면 또는 양면 모두에 포켓요입부(211)가 구비되는 방화판(210)과;
    길이방향을 따라 외부 포장부재에 다수의 격리된 포켓(221)이 반복 형성됨과 아울러 각 포켓(221) 내부가 진공상태로 유지되며, 상기 방화판(210)의 포켓요입부(211) 마다 길이방향을 따라 연속 삽입되는 진공포켓유니트(220);
    로 방화벽체(200)를 형성하고,
    상기 방화벽체(200)를 보온단열재(120)와 함께 연속식으로 공급되는 내/외측판(111a)(111b) 사이에 접합하여 연속식 패널부재(100)로 형성하며,
    그 연속식 패널부재(100)를 임의의 길이로 절단하여 된 것을 특징으로 하는 진공포켓을 이용한 복합기능 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진공포켓유니트(220)는,
    격리된 각 포켓(221)의 내부에 보온/단열 또는 무기질 난연/불연의 충진재(230)를 채워 설치한 것을 특징으로 하는 진공포켓을 이용한 복합기능 패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 진공포켓유니트(220)는,
    진공도가 유지되는 스틸판이나 알루미늄판의 금속재를 외부 포장부재로 사용한 것을 특징으로 하는 진공포켓을 이용한 복합기능 패널.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 진공포켓유니트(220)는,
    내부식성과 내산성 및 난연성이 있고 진공상태를 유지할 수 있도록 다층의 적층필름을 외부 포장부재로 사용하여 내파손성이 향상되게 한 것을 특징으로 하는 진공포켓을 이용한 복합기능 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 진공포켓유니트(220)의 외부 포장부재로 사용되는 다층의 적층필름 최외부층에는,
    크라프트지, 그라스크로스, 나일론 중 어느 하나를 부가하여 내파손성을 향상시킴과 아울러 진공포켓유니트(220)와 보온단열재(120)의 점착을 용이하게 한 것을 특징으로 하는 진공포켓을 이용한 복합기능 패널.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 방화판(210)과 진공포켓유니트(220)로 구성되는 방화벽체(200)의 일면 또는 양면에는,
    열반사단열재(300)를 함께 설치한 것을 특징으로 하는 진공포켓을 이용한 복합기능 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방화판(210)은,
    표면과 이면에 대응된 포켓요입부(211)가 구비되도록 "ㄹ"형이 반복 형성되는 강판으로 형성한 것임을 특징으로 하는 진공포켓을 이용한 복합기능 패널.
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