KR100855239B1 - 바닥센서 시공방법 - Google Patents

바닥센서 시공방법 Download PDF

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여명석
류성룡
이진영
이규남
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주식회사 건축과 환경
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Abstract

바닥센서 시공방법이 개시된다. 슬래브의 상면에 시공되며 내부에 난방코일을 구비하는 온돌에 바닥센서를 시공하는 방법으로서, 벽체의 일부에 함입되며, 온돌의 온도를 측정하는 온도센서를 수용하는 점검박스를 설치하는 단계, 난방코일을 배관하는 단계, 및 점검박스로부터 인출되며 온돌의 내부에 위치하도록 온도센서를 설치하는 단계를 포함하는 바닥센서 시공방법은, 온돌의 내부의 온도를 측정하여 보일러 본체에 보다 정확한 작동 및 정지신호를 전송하여 에너지를 절약할 수 있다.
바닥센서, 온돌

Description

바닥센서 시공방법{Method for constructing floor sensor}
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 바닥센서 시공방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따라 바닥센서가 시공된 온돌을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따라 바닥센서가 시공된 온돌을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따라 바닥센서가 시공된 온돌을 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
12 : 벽체 14 : 전선박스
16 : 점검박스 18 : 온도센서
20 : 센서가이드 22 : 슬래브
24 : 단열흡음층 26 : 축열층
28 : 마감층 30 : 난방코일
본 발명은 바닥센서 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 보일러는 연료를 연소시키면서 발생되는 난방수를 난방 등의 용도로 사용할 수 있도록 하는 시설로서 난방수가 난방과 급탕기능을 수행함으로써 편리하고 따뜻한 난방환경을 만드는 것이다.
특히, 온돌방 형태의 난방시스템은 연료를 태워 열을 발생시키는 보일러 본체와, 이 보일러 본체에서 발생된 열에 의하여 가열된 난방수를 수송하는 난방배관과, 난방온도에 따라 보일러를 켜주고 꺼주는 온도조절장치 및 난방수를 보충시키기 위하여 사용되는 급수통 등으로 구성되어 있다. 이와 같은 온돌방 형태의 난방시스템은 방바닥 내부에 난방수가 순환할 수 있는 난방배관을 시설하여 이러한 난방배관에 보일러 본체에서 공급되는 난방수를 반복적으로 순환시킴으로써 방바닥을 데우면서 방안의 온도를 상승시켜 전체적인 난방시스템을 이루게 된다. 이 경우 보일러 본체의 작동여부는 방안에 설치되는 온도조절기의 제어에 따라 결정된다.
온도조절기에 의해 방바닥의 온도를 제어하기 위해서는 온도를 감지하는 온도센서가 필요하다. 예를 들면, 온도센서에 의해 감지된 온도가 설정온도 이하로 내려갈 경우 온도조절기에서 작동을 명령하는 신호를 보일러 본체에 보내지며, 반대로 온도센서에 의해 감지된 온도가 설정온도 이상으로 상승할 경우 온도조절기에서 작동 정지를 명령하는 신호를 보일러 본체에 전송하여 방안의 온도를 조절하게 된다.
종래에는 온도센서를 방안에 설치되는 온도조절기에 부착하였다. 그러나, 이 와 같이 온도센서를 방안의 내부에 설치된 온도조절기에 부착하는 경우 외부 찬공기가 방안으로 유입되면 방바닥이 뜨거움에도 불구하고 방안의 공기가 차가워 불필요한 작동 신호를 보일러 본체에 보내어 에너지가 낭비되는 문제점이 있었다.
본 발명은 방바닥 내부에 온도센서를 매설하여 보다 정확한 작동 및 정지신호를 전송할 수 있는 바닥센서 시공방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 방바닥 시공시 온도센서의 파손을 방지할 수 있고, 사용 시 온도센서의 파손에 대응할 수 있는 바닥센서 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 슬래브의 상면에 시공되며 내부에 난방코일을 구비하는 온돌에 바닥센서를 시공하는 방법으로서, 벽체의 일부에 함입되며, 온돌의 온도를 측정하는 온도센서를 수용하는 점검박스를 설치하는 단계, 난방코일을 배관하는 단계, 및 점검박스로부터 인출되며 온돌의 내부에 위치하도록 온도센서를 설치하는 단계를 포함하는 바닥센서 시공방법이 제공된다.
난방코일을 배관하는 단계 이전에, 슬래브의 상면에 단열흡음층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 온도센서를 설치하는 단계 이전에, 온도센서를 가이드하는 센서가이드를 설치하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 온도센서를 설치하는 단계 이후에, 난방코일 및 온도센서가 매설되도록 축열층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 축열층을 형성하는 단계 이후에, 축열층의 상면에 마감층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
단열흡음층은 경량기포콘크리트로 이루어질 수 있으며, 축열층을 형성하는 단계는 시멘트 모르타르를 타설함으로써 수행될 수 있다.
축열층은 온도센서 설치면을 기준으로 상부와 하부로 나뉘며, 하부는 시멘트 모르타르를 타설하여 이루어지며, 상부는 석재, 대리석, 타일 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
점검박스에는 복수의 온도센서가 수용되며, 온도센서를 설치하는 단계는 복수의 온도센서 중 일부가 인출되어 설치될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바닥센서 시공방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 바닥센서 시공방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따라 바닥센서가 시공된 온돌을 나타낸 단면도이다. 도 2를 참조하면, 벽체(12), 전선박스(14), 점검박스(16), 온도센서(18, 18a, 18b), 센서가이드(20), 슬래브(22), 단열흡음층(24), 축열층(26), 마감층(28), 난방코일(30)이 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 바닥센서 시공방법은 벽체(12)의 일부에 함입되며, 온돌의 온도를 측정하는 온도센서(18)를 수용하는 점검박스(16)를 설치하고, 난방코일(30)을 배관한 후, 점검박스(16)로부터 인출되어 온돌의 내부에 위치하도록 온도센서(18)를 설치함으로써, 온돌의 내부에 온도센서(18)를 매설하여 보다 정확한 작동 및 정지신호를 전송할 수 있고, 사용 시 온도센서(18)의 파손에 대응할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 단독주택이나 아파트와 같은 공동주택의 방바닥의 골조를 이루는 슬래브(22) 상에 난방코일(30)을 구비하는 온돌을 형성하는 방법으로서 먼저, 벽체(12)의 일부에 함입되며, 온돌의 온도를 측정하는 온도센서(18)를 수용하는 점검박스(16)를 설치한다(S100).
점검박스(16)를 벽체(12)에 함입하기 위해, 벽체(12)가 조적벽 형태의 경우에는 벽체(12) 시공 전에 온도조절기(미도시)용 전선박스(14)와 온도센서(18)가 수용되는 점검박스(16)를 철근, 와이어 메쉬(wire mesh) 등의 보강재나 고정구에 고정하고 벽체(12)용 콘크리트를 타설하여 벽체(12)를 완성한다. 또한, 구조용 벽체(12)의 경우에는 벽체(12) 설계 시 전선박스(14)와 점검박스(16)를 설치하기 위한 공간을 고려하여 설계하고, 골조 완성 후 전선박스(14)와 점검박스(16)를 설치하는 것도 가능하다. 전선박스(14)와 점검박스(16)는 콘센트 박스 등의 기성품을 활용할 수 있다.
전선박스(14)와 점검박스(16) 사이에는 PVC 관으로 연결하여 관내에 전기적 연결을 위한 전선을 배치할 수 있다.
점검박스(16)는 온도센서(18)를 수용하기 위한 것으로 미리 온도센서(18)를 수용하여 두거나, 골조 완성 후 온도센서(18)을 수용하여 두고 온돌 시공 시 점검박스(16)에 수용되어 있던 온도센서(18a)의 일부를 인출하여 온돌의 내부에 매설되도록 한다. 이 경우 온도센서(18a)는 전선박스(14)의 전선과 전기적으로 연결되어 있음은 물론이다. 한편, 점검박스(16)에는 복수의 온도센서(18)를 수용하여 두고 온돌 시공 시 그 일부를 인출하여 온돌 내부에 매설하고 온돌의 완성되어 사용자의 사용과정에서 온도센서(18a)가 파손된 경우에 나머지 일부를 인출하여 온도센서(18a)의 하자를 보수할 수 있다.
온도센서(18)를 수용하는 점검박스(16)를 벽체(12)에 미리 설치함으로써 하자 등의 보수 시 온도센서(18)의 교체가 용이하며, 온도센서(18)의 시공 전까지 온도센서(18)를 점검박스(16) 내에 수용하여 기타 작업 시 온도센서(18)의 파손을 방지할 수 있고 온도센서(18)의 설치 위치를 파악할 수 있어 시공이 편리하다.
다음에, 벽체(12)의 일부에 함입되도록 점검박스(16)를 설치한 후 난방코일(30)을 배관한다(S300). 난방코일(30)은 보일러 본체로부터 난방수가 공급되어 난방수의 순환에 의해 온돌을 데우면서 열전도에 의해 방안의 온도를 상승시켜 전체적인 난방시스템을 이루게 된다.
난방코일(30)은 난방수가 순환할 수 있는 관의 형태로서 동 파이프, PVC 파이프 등 당업자에게 자명한 파이프가 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 난방코일(30)로서 난방수가 순환되는 관 형태를 제시하고 있으나, 전기에 의해 온돌에 열 에너지를 공급할 수 있는 히팅 케이블(heating cable) 등 다양한 형태의 난방코일(30)이 사용될 수 있다.
한편, 난방코일(30)의 배관 전에 다층 구조나 공동주택의 상하층간의 단열 및 흡음을 위해 슬래브(22)의 상면에 단열흡음층(24)을 설치할 수 있다(S200). 최근 공동주택에 있어 상하층간의 층간소음이 문제되고 있으며 층간소음 방지기준을 법제화하는 실정이다. 이에 따라 층간소음을 방지하고 난방코일(30)로부터 공급되는 열에너지가 하향으로 손실되는 것을 방지하기 위한 단열흡음층(24)을 슬래브(22)의 상면에 시공할 수 있다. 단열흡음층(24)의 형성을 위해 슬래브(22) 상면에 발포폴리스티렌을 깔고 그 위에 자갈을 평편하게 깔거나, 슬래브(22) 상면에 다공질의 경량기포콘크리트를 타설할 수 있다. 단열흡음층(24)의 재료로서 발포폴리스티렌, 고무, 폴리우레탄 등 당업자에게 자명한 재료가 사용될 수 있다.
본 실시예에서는 단열흡음층(24)으로서 경량기포콘크리트가 사용된다. 경량기포콘크리트는 모르타르 형태로 슬래브(22) 상면에 타설하여 양생하거나, 기 제조된 경량기포콘크리트 블록을 슬래브(22) 상면에 직접 깔아 단열흡음층(24)을 형성하는 것도 가능하다.
슬래브(22) 상면에 단열흡음층(24)이 형성되면, 단열흡음층(24)의 상면에 난방코일(30)을 배관한다(S300). 이때 난방코일(30)을 단열흡입층에 클립 등으로 고정하여 후술할 축열층(26)의 형성 시 난방코일(30)의 유동을 방지한다.
다음에, 점검박스(16)에 수용되어 있던 온도센서(18)를 인출하여 온도센서(18)를 설치한다(S500). 온도센서(18)는 온돌의 온도를 측정하기 위한 것으로 종래에는 방안에 설치되는 온도조절기에 부착되었으나, 이와 같이 온도센서(18)를 방안의 내부에 설치하는 경우 외부 찬공기가 방안으로 유입되면 방바닥이 뜨거움에도 불구하고 방안의 공기가 차가워 불필요한 작동 신호를 보일러 본체에 보내어 난방수를 순환시킴으로써 에너지가 낭비되는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 문제점을 해결하기 위해 난방코일(30)의 표면에 온도센서(18)를 부착하는 경우에는 난방수의 온도를 직접 감지함으로써 방안 내부의 온도가 온도조절기의 설정온도 이하에 있음에도 불구하고 보일러 본체에 작동 정지 신호를 전송하여 사용자가 추위를 느낄 수 있다는 문제점이 있을 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 온도센서(18)를 후술할 축열층(26)의 내에 매설하여 온돌의 내부의 온도를 측정함으로써 보다 정확한 작동 및 정지신호를 전송할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들면, 온도센서(18)를 축열층(26)의 중간 정도의 위치에 매설될 수 있도록 위치결정 고정구(미도시)를 두어 단열흡음층(24) 위에 설치할 수 있다.
온도센서(18)를 점검박스(16)로부터 인출하는 경우 온도센서(18)가 전선 등에 의해 전기적으로 연결되어 있으므로 온도센서(18)를 설치하기 이전에 온도센서(18)와 전선 등을 가이드하기 위한 센서가이드(20)를 설치하는 단계를 둘 수 있다(S400). 센서가이드(20)로서 관 형태의 PVC 파이프를 사용하거나, PVC 몰드를 사용할 수 있다. 이러한 센서가이드(20)는 후술할 축열층(26)을 형성함에 있어 유동성을 갖는 시멘트 모르타르를 타설할 경우 타설 시 다짐틀 등에 의한 온도센서(18)의 파손을 방지함과 아울러 온도센서(18)의 위치변동을 방지할 수 있다.
온도센서(18)의 설치위치는 벽체(12)로부터 소정 거리가 이격되어야 하며, 본 실시예에서는 벽체로부터 첫 번째 난방코일(30)과 두 번째 난방코일(30) 사이에 온도센서(18a)가 위치하도록 하였다.
다음에, 온도센서(18)가 설치되면 난방코일(30) 및 온도센서(18)가 매설되도록 축열층(26)을 형성한다(S600). 축열층(26)은 난방코일(30)을 따라 순환하는 난방수의 열 에너지를 축적하여 서서히 방안으로 열이 전도되도록 하여 방안을 난방하게 된다.
본 실시예에서는 시멘트 모르타르를 타설하고 양생하여 축열층(26)을 형성한다. 축열층(26)으로서 시멘트 모르타르를 타설하고 양생하는 것 이외에 황토를 까는 것도 가능하며, 건식 방법으로 난방코일(30) 상부에 공간부가 형성된 축열판넬을 사용하는 것도 가능하다.
난방코일(30) 및 온도센서(18)가 매설되도록 축열층(26)을 형성함으로써 난방코일(30)에 발생하는 열 에너지를 축적하여 축열함과 아울러 온도센서(18)가 보다 정확한 온돌의 내부 온도를 측정하여 정확한 온도제어가 가능하도록 한다.
다음에, 축열층(26)의 상면에 마감층(28)을 형성한다(S700). 마감층(28)은 사용상의 편의를 제공하기 위한 것으로 합성수지 등으로 이루어진 장판, 무늬목, 강화마루, 온돌마루, 원목마루, 타일, 대리석, 석재 등 당업자에게 자명한 마감재가 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따라 바닥센서가 시공된 온돌을 나타낸 단면도이다. 도 3을 참조하면, 벽체(12), 전선박스(14), 점검박스(16), 온도센서(18, 18a, 18b), 센서가이드(20), 슬래브(22), 단열흡음층(24), 축열층(26, 26a, 26b), 난방코일(30)이 도시되어 있다.
본 실시예는 축열층(26)이 온도센서(18) 설치면을 기준으로 상부와 하부로 나뉘며, 하부는 시멘트 모르타르를 타설하여 이루어지며, 상부는 석재, 대리석, 타일 중 적어도 어느 하나로 이루어진 경우이다. 즉, 축열층(26)의 하부와 상부의 재료가 상이하나 열 용량이 유사하여 축열층(26)의 전체적인 높이를 일정하게 함과 축열층(26)으로서 기능을 하도록 시공하는 경우에 해당한다. 즉, 축열층(26)이 높이가 소정의 높이 보다 작은 경우 축열층(26)의 기능을 수행할 수 없으며, 축열층(26)의 높이가 소정의 높이 보다 큰 경우 축열시간이 길어짐에 따라 소정의 난방효과를 기대할 수 없으므로 축열층(26)으로서 기능을 수행하기 위해서는 일정 높이의 축열층(26)이 요구된다.
축열층(26)이 난방을 위해 일정 높이로 제한되는 경우 난방코일(30)가 매설되도록 시멘트 모르타르를 타설하여 양생한 후 그 위에 석재, 대리석, 타일 등 굳은 시멘트 모르타르와 유사한 열 용량을 갖는 재료가 설치된 경우 굳은 시멘트 모르타르의 상부에 온도센서(18a)를 설치하고 하부 축열층(26b)의 상부에 석재 등의 상부 축열층(26a)을 설치함으로써 일정 높이의 축열층(26)을 형성하도록 한 경우이다. 한편, 본 실시예의 경우 상부 축열층(26)이 마감층의 역할을 수행할 수 있다.
본 실시예의 축열층(26) 이외의 구성요소는 상술한 제1 실시예의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따라 바닥센서가 시공된 온돌을 나타낸 단면도이다. 도 4를 참조하면, 벽체(12), 전선박스(14), 점검박스(16), 온도센서(18, 18a, 18b), 센서가이드(20), 슬래브(22), 단열흡음층(24), 축열층(26), 마감층(28), 난방코일(30)이 도시되어 있다.
본 실시예는 점검박스(16)에 미리 복수의 온도센서(18)를 수용해두고 온돌 시공 시 그 중 일부를 인출하여 온돌의 내부에 매설하여 온돌을 형성하고, 나머지는 점검박스(16) 내에 보관하고 있다가 하자 발생시 나머지 일부를 인출하여 마감층(28)의 상면 또는 축열층(26)의 상면에 부착하여 하자 발생시 대응할 수 있다. 본 실시예의 경우, 온돌에 매설된 온도센서(18a)에 하자가 발생한 경우 점검박스(16)에 보관하고 있던 온도센서(18b)를 인출하여 축열층(26)의 상면에 부착한 것이다.
축열층(26)으로부터 마감층(28)를 손상없이 분리할 수 있는 경우에는 마감층(28)를 축열층(26)으로부터 분리하여 온도센서(18b)를 부착한 후 다시 마감층(28)을 형성할 수 있고, 마감층(28)의 분리가 용이하지 않은 경우에는 직접 마감층(28)의 상면에 온도센서(18b)를 부착하는 것도 가능하다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 온돌의 내부의 온도를 측정하여 보일러 본체에 보다 정확한 작동 및 정지신호를 전송하여 에너지를 절약할 수 있다.
또한, 방바닥 시공 시 온도센서의 파손을 방지할 수 있고, 사용에 따른 하자발생 시 온도센서를 재설치하여 온도센서의 하자에 대응할 수 있다.

Claims (4)

  1. 슬래브의 상면에 시공되며 내부에 난방코일을 구비하는 온돌에 바닥센서를 시공하는 방법으로서,
    벽체의 일부에 함입되며, 상기 온돌의 온도를 측정하는 온도센서를 수용하는 점검박스를 설치하는 단계;
    상기 난방코일을 배관하는 단계; 및
    상기 점검박스로부터 인출되며 상기 온돌의 내부에 위치하도록 상기 온도센서를 설치하는 단계를 포함하는 바닥센서 시공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온도센서를 설치하는 단계 이전에,
    상기 온도센서를 가이드하는 센서가이드를 설치하는 단계를 더 포함하는 바닥센서 시공방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 온도센서를 설치하는 단계 이후에, 상기 난방코일 및 상기 온도센서가 매설되도록 축열층을 형성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 축열층은 상기 온도센서 설치면을 기준으로 상부와 하부로 나뉘며, 상기 하부는 시멘트 모르타르를 타설하여 이루어지며, 상기 상부는 마감층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 바닥센서 시공방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 점검박스에는 복수의 온도센서가 수용되며,
    상기 온도센서를 설치하는 단계는 상기 복수의 온도센서 중 일부가 인출되어 설치되는 것을 특징으로 하는 바닥센서 시공방법.
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