KR100873345B1 - 건강보조기능을 갖는 온돌 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건강보조기능을 갖는 온돌에 관한 것으로 특히, 통상의 콘크리트층 상부에 온수순환관을 배설한 황토층을 구성하고, 상기 온수순환관사이에 황토 60~70중량%와, 백탄 10~20중량%와, 카오린 5~15 중량%와, 점토 2~8중량%와, 기타물질(제오라이트, 벤토나이트, 장석, 규석 등) 2~8중량%를 포함하여 전체중량 100%의 혼합체를 1,200℃ 미만의 온도로 소성한 마감재를 충입한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 건강보조기능을 갖는 온돌을 제공하면, 기존 온돌에 비해 에너지 절감성능이 뛰어나 효율적인 난방효과를 창출할 수 있으며, 인체에 유익한 다량의 원적외선을 방출하는 기능과 항균 및 방균, 해취 및 탈취, 자동적인 습도조절능력, 탁월한 공기정화 능력, 방음 및 흡음 효과를 동시에 제공하는 것으로 인체의건강과 생활환경의 개선효과를 극대화 하게 된다.

황토, 백탄, 카오린, 점토, 소성, 타밀화

Description

건강보조기능을 갖는 온돌{Korean underfloor heating system of healthfulness and heating effect}

도 1은 종래의 온돌구조를 보여주는 단면도

도 2는 본 발명에 따른 건강보조기능을 갖는 온돌구조를 보여주는 단층 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 콘크리트층 20, 50 : 황토층

30 : 온수 순환관 40 : 원적외선 방출 구형체

60 : 원적외선 방줄 자재

본 발명은 건강보조기능을 갖는 온돌에 관한 것으로 특히, 황토 60~70중량%와, 백탄 10~20중량%와, 카오린 5~15 중량%와, 점토 2~8중량%와, 기타물질(제오라이트, 벤토나이트, 장석, 규석 등) 2~8중량%를 포함하여 전체중량 100%의 혼합물을 섭씨 1200도 미만의 온도로 소성한 마감재를 이용하여 인체에 효과적인 건강보조효과를 극대화 하고 이와 함께 효율적인 난방효과를 가지도록 하기 위한 건강보조기능을 갖는 온돌에 관한 것이다.

일반적으로, 단독 주택이나 아파트의 침실, 거실, 주방 등의 바닥 시공시 콘크리트 바닥 또는 콘크리트 슬리브에 온돌파이프를 배관한 후 그 상면에 시멘트와 모래를 혼합한 몰탈을 물로 반죽하여 바닥 미장 공사를 하고 있는데, 이러한 예를 첨부한 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 1은 종래의 온돌구조를 보여주는 단면도로써, 도 1을 참고하여 종래의 온돌구조를 살펴보면 다음과 같다.

종래의 온돌구조는 기초슬래브(1)의 상부에 단열부재(2)가 구비되며, 이 단열부재(2)의 상측에는 방수시트(3)와, 자갈(4)이 차례로 적치되며, 상기 자갈(4) 상측에는 온수가 지나가는 엑셀파이프(5)가 배관된다.

상기 엑셀파이프(5) 배관이 끝나면 몰탈(6)을 타설하여 수평작업을 하게 되며, 상기 몰탈(6)의 상측에는 마루, 타일, 장판 등의 마감재(7)로 마감을 하게 된다.

이와 같이 구성된 종래의 온돌구조는 엑셀파이프(5)를 통해 온수를 순환 공급하여 실내를 난방하게 된다.

상술한 종래의 온돌구조는 전술한 바와 같이 온수 순환관을 지그재그로 구성한 것인바, 가동시 온수순환관이 지나가는 부분의 바닥이 먼저 따뜻해지고 온수순환관의 사이부분은 열이 전달되기 까지 상당한 시간이 소요되며 가동을 중지하면 빨리 식어버리는 결점이 있기 때문에 온돌구조에 있어서의 위풍의 차단은 극히 효과적이지 못한 점은 알려진 바와 같다.

상술한 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 건강보조기능을 갖는 온돌에 관한 것으로 특히, 황토 60~70중량%와, 백탄 10~20중량%와, 카오린 5~15 중량%와, 점토 2~8중량%와, 기타물질(제오라이트, 벤토나이트, 장석, 규석 등) 2~8중량%를 포함하여 전체중량 100%의 혼합물을 섭씨 1200도 미만의 온도로 소성한 마감재를 이용하여 인체에 효과적인 건강보조효과를 극대화 하고 이와 함께 효율적인 난방효과를 가지도록 하기 위한 건강보조기능을 갖는 온돌을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건강보조기능을 갖는 온돌의 특징은, 통상의 콘크리트층 상부에 온수순환관을 준설하되, 준설된 온수순환관의 사이에 황토 60~70중량%와, 백탄 10~20중량%와, 카오린 5~15 중량%와, 점토 2~8중량%와, 기타물질(제오라이트, 벤토나이트, 장석, 규석 등) 2~8중량%를 포함하여 전체중량 100%의 혼합체를 1,200℃ 미만의 온도로 소성한 마감재를 충입하며, 상기 마감재 상부에 일정두께의 황토를 적층시켜 평편하게 수평상태를 유지한 후, 1,2OO℃ 미만까지 소성한 무수한 공간을 함유만 원적외선 방출 자재를 사방연속으로 설치하는 데 있다.

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본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에 사용되는 원적외선 방출기능을 갖는 마감재에 대해 살펴보면, 본 발명에 적용되는 건축 내장재용 마감재 조성물은 황토라 불리는 산청토 60~70중량%와, 백탄이라 불리는 화이트 10~20중량%와, 카오린(kaolin) 5~15 중량%와, 점토 2~8중량%와, 기타물질(제오라이트, 벤토나이트, 장석, 규석 등) 2~8중량%로 구성된 물리적 혼합체로 구성된다.

상술한 조성비중 가장 바람직한 조성비는 산청토(황토) 65중량%, 화이트(백탄) 15중량%, 카오린(kaolin) 10중량%, 점토 5중량%, 기타(제오라이트, 벤토나이트, 장석, 규석등) 5중량%로 구성하는 것이 가장 바람직하다.

상술한 기능을 갖는 물질들을 교반하여 혼합한 혼합체는 흙으로서의 고유기능을 유지하는 섭씨 1,200도 미만의 최적화 온도(타밀화가 되지 않는 온도)까지 소성하여 일정 경도를 갖는 혼합체를 완성하게 된다.

상기 혼합체의 주요 구성요소인 황토와 백탄에 대해 살펴보면, 우선 원적외선 방출과 습도 조절을 위한 황토의 경우 주요 구성성분은 규소, 알루미늄, 철, 마그네슘 같은 무기질로 이뤄져 있으며 이중 전체 성분의 절반 이상을 차지하는 것이 규소다. 규소는 산소친화력이 높아, 그 양이 많으면 산소 흡착률이 높아져 산소 함유량이 많아진다. 황토 속에 항상 풍부한 산소가 저장되어 있는 이유가 이 때문이다.

또한, 황토는 일반적인 흙이 단층구조를 갖는데 비하여 한 층이 더 있는 복층 구조를 가지기 때문에 해당 복층 구조에서 양쪽 공극이 존재하며, 이러한 공극이 있어 주변 입자와 결합 가능성이 크고, 표면적이 일반 흙에 비해 7배에서 10배 크기 때문에 흡착 능력 또한 뛰어나다.

따라서 황토가 더 많은 원적외선을 흡수, 저장할 수 있는 비밀이 바로 여기에 있다. 이 작고 촘촘한 방에 보다 많은 원적외선을 흡수하고 저장할 수 있는 것이다.

상기 백탄의 경우 내화성 및 탈취 항균 등의 작용을 위한 것으로, 백탄가마(또는 돌가마라고도 한다) 속에서 처음에는 비교적 저온으로 서서히 탄재(炭材)의 열분해를 진행하고, 나중에는 가마의 통풍구를 충분히 열어 가마의 온도를 1,000 ℃ 내외로 올려 탄재의 열분해를 충분히 진행시킨다.

이어서 하얗게 달아오른 숯을 가마 밖으로 끄집어내어 소분(消粉: 흙, 재, 숯가루를 섞어 물에 적신 것)을 끼얹어 불을 끄는 과정을 통해 만들어지는데, 따라서 목탄의 수피(樹皮)는 거의 없어지고, 회분(灰分) 때문에 겉면이 백색을 띠며 탄소 함유율은 90~95 %, 회분은 약 2%이다. 단단하고, 불이 쉽게 붙지 않는 특성을 갖는다.

또한, 음이온은 소량 첨가되는 기타물질인 제오라이트, 벤토나이트, 장석, 규석 등을 통해 방출되어진다.

이와 같이 혼합 믹싱공정과 소성공정을 통해 완성되어진 마감재를 이용하여 건출물의 내장재로 사용하는 경우 환경친화성 l00%인 환경친화적 제품이기 때문에 아래와 같은 특징을 갖는다.

첫 번째로 탈취 및 독성중화 작용에 의해 새집증후군과 아토피 예방, 치료에 효과를 볼 수 있는데, 실험결과 3시간 후 87% 감소되는 것을 확인 할 수 있었다.

두 번째로 원적외전 방출에 의한 건강증진 효과를 기대할 수 있는데, 실험결과 원적외선 방사율(5-20㎛n)이 0.928이며 방사에너지는 3.74× 103 인 것을 확인 할 수 있었다.

세 번째로 세균, 곰팡이의 살균 후 증식 예방효과를 기대할 수 있는데, 실험결과 24시간 후 0.2% 감소되는 것을 확인 할 수 있었다.

네 번째로 냉난방시 15~30%의 에너지 절감과 탁원한 보온성을 기대할 수 있으며, 공기정화습도조절(흡수율9.3)이 뛰어나 여름은 눅눅함과 겨울은 건조함을 차단함과 동시에 방음, 흡음의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 마감재 자체가 섭씨 1,2OO도 미만으로 소성한 바이오세라믹 제품이기 때문에 화재예방의 부가적인 효과를 얻을 수 있다.

이와 같은 본 발명에 사용되는 원적외선 방출기능을 갖는 마감재를 온돌바닥재로 시공할 시에는 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 통상의 콘크리트층(10) 상부에 황토층(20)을 형정하고 그 상부에 온수 순환관(30)을 배설한 다음 온수 순환관사이에 본 마감재를 직경 1cm 구명체로 소성만 제품(40; 이하, 원적외선 방출 구형체로 칭함)을 충입한다. 그 다음구조 상면에 황토층(50)을 형성시킨 후 1,2OO℃ 미만까지 소성한 무수한 공간을 함유만 원적외선 방출 자재(60)를 사방연속으로 설치한 구조이다.

본 발명은 상기한 구성에서와 같이 통상의 콘크리트층(10) 상부에 황토층(20), 그리고 황토층(20)이 마른 다음 온수순환관(30)을 배설하고 이어 상기 온수순환관(30)사이에 원적외선 방출 구형체(40)를 채우는 한편, 그 상면에 일정두께의 황토층(50)을 적층시켜 평편하게 수평상태를 유지하고 이어 참조번호 60으로 지칭되는 원적외선 방줄 자재를 설치함으로써 온돌시공은 완료된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 온수순환관(30)으로 순환되는 온수에 의해 온수순환관(30)이 가열되고 이와 같이 가열된 열은 그 저부의 황토층(20) 및 온수순환관(30)사이에 채워진 원적외선 방출 구형체(40), 그리고 상면의 황토층(50)에 전달되어 이들을 가열시키게 되며 이와 함께 상기 상면의 황토층(50)의 가열에 의해 그 상부의 원적외선 방출 자재(60)도 가열된다.

알려진 바와 같이 황토는 상온에서도 원적외선을 방출하나 특히 가열상태에서는 다량의 원적외선을 방출하게 됨으로써, 황토를 주원료로 하는 원적외선 방출 구형체(40)와 황토층(20, 50)에서도 상당 수준의 원적외선 방출이 기대된다.

따라서 본 발명에서와 같이 온수순환관(30)에 의해 가열되는 황토층(20, 50) 및 원적외선 방출 구형체(40)는 다량의 원적외선을 방출하게 되고, 이와 같이 방출되는 원적외선은 원적외선 방출 자재(60)를 통하여 실내로 방출된다.

또한, 상기 원적외선 방출 구형체(40)는 표면적이 크게 확대되므로 축열 성능이 크게 향상되고 원적외선의 방출효과를 극대화할 수 있으며, 열전달이 양호하고 온수순환관(30)과 같은 높이로 시공하기 쉬워 수평을 고르기가 용이 하다.

또한, 본 발명은 온수순환관(30)대신에 전열선을 이용한 온돌구조에도 적용할 수 있다. 물론 전열선도 지그재그 형태로 배설되는바, 이 경우에는 전열선을 보호피복한 다음 원적외선 방출 구형체(40)를 깔아 전열선이 매립되도록 할 수도 있고 전열선 전체를 다수로 구획하여 단위구성체의 케이스에 보호 조치한 다음 그 케이스 내에 원적외선 방출 구형체(40)를 충입할 수도 있다.

물론 이 경우에는 케이스 상면에 원적외선이 방출될 수 있도록 다수의 구멍을 천공한다. 상기한 케이스의 구성은 견고하기는 하나 가장 바람직하기로는 얇은 판상의 지지격벽을 전열선이 다치지 않도록 하면서 적정 높이의 격자형태로 설치하여 지지격벽 사이에 원적외선 방출 구형체(40)를 채우는 구조가 있다.

즉, 이상의 구조들은 전열선을 사용하는데 따른 일실시예를 설명한 것이다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 건강보조기능을 갖는 온돌은 기존 온돌에 비해 에너지 절감성능이 뛰어나 효율적인 난방효과를 창출할 수 있으며, 인체에 유익한 다량의 원적외선을 방출하는 기능과 항균 및 방균, 해취 및 탈취, 자동적인 습도조절능력, 탁월한 공기정화 능력, 방음 및 흡음 효과를 동시에 제공하는 것으로 인체의건강과 생활환경의 개선효과를 극대화 하게 된다.

특히 이와 같은 웰빙 환경을 기계적이거나 물리적으로 제공받는 것이 아니고 일상생활 중에 자연스럽게 그 효과를 볼 수 있다.

Claims (2)

1. 통상의 콘크리트층 상부에 온수순환관을 준설하되, 준설된 온수순환관의 사이에 황토 60~70중량%와, 백탄 10~20중량%와, 카오린 5~15 중량%와, 점토 2~8중량%와, 기타물질(제오라이트, 벤토나이트, 장석, 규석 등) 2~8중량%를 포함하여 전체중량 100%의 혼합체를 1,200℃ 미만의 온도로 소성한 마감재를 충입하며, 상기 마감재 상부에 일정두께의 황토를 적층시켜 평편하게 수평상태를 유지한 후, 1,2OO℃ 미만까지 소성한 무수한 공간을 함유만 원적외선 방출 자재를 사방연속으로 설치하는 것을 특징으로 하는 건강보조기능을 갖는 온돌.
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