KR101072607B1 - 패널보강판재 및 이를 이용한 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패널의 구조적 강성과 저비용을 실현하는 패널보강판재 및 이를 이용한 패널에 관한 것이다. 본 발명은 실시예로, 판형 단열재, 상기 단열재의 각 테두리면에 결합되어 있는 패널보강판재들, 상기 단열재의 전면과 배면 각각에 결합되어 있고, 상기 패널보강판재를 감싸며, 서로 이격되어 있는 외곽판재들을 포함하고, 각 상기 패널보강판재는 강철 재질이고, 외부에는 내열성능과 단열성능을 가지는 수지가 코팅되어 있는 패널을 제시한다.

Description

패널보강판재 및 이를 이용한 패널{Reinforced device for the panel and the panel using it}
본 발명은 패널의 구조적 강성과 저비용을 실현하는 패널보강판재 및 이를 이용한 패널에 관한 것이다.
건축용 패널은 단열을 요구하는 냉장시설이나 내동고 등에 사용되는 것이다. 패널은 복수가 수직 및 수평으로 조립되어 벽체를 형성하는 것으로, 조립이 용이하도록 일정 규격화되어 제공된다.
종래의 건축용 패널은 서로 평행한 금속판의 사이에 단열을 위한 합성수지를 발포하여 성형한 것이 일반적이다. 이러한 건축용 패널의 강성을 충분히 확보하기 위하여 서로 떨어진 금속판들 사이에 보강판재가 더 추가된 것이 개발되었다. 이러한 보강판재는 주로 성형이 용이한 합성수지나 알루미늄이 널리 사용되었는데, 합성수지는 화재에 취약한 단점이 있었고, 알루미늄은 비용이 증대되는 단점이 있었다. 특히, 알루미늄 재질의 보강판재는 이웃하는 금속판에 연결하는 것이어서, 이 보강판재를 통한 열전달로 단열성능을 저하시키는 단점이 있게 된다.
이와 같은 화재의 취약성, 단열성 저하의 단점 등을 극복하기 위하여 패널의 단면구조는 점차 복잡하게 발전되는 추세이고, 그에 따라 복잡한 구성에 따른 생산성의 저하 및 제조원가의 상승의 문제점이 있다.
본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 패널의 강성을 개선하면서 준불연성능 및 단열성능을 가지며 제조비용을 절감할 수 있게 하는 목적을 갖는다.
상기 과제를 위하여 본 발명은 실시예로, 판 형상의 단열재, 상기 단열재의 각 테두리면에 결합되어 있는 패널보강판재들, 상기 단열재의 전면과 배면 각각에 결합되어 있고, 상기 패널보강판재를 감싸며, 서로 이격되어 있는 외곽판재들을 포함하고, 각 상기 패널보강판재는 강철 재질이고, 외부에는 내열성능과 단열성능을 가지는 수지가 코팅되어 있는 패널을 제시한다.
여기서, 상기 수지는 폴리아미드수지 또는 실리콘수지일 수 있다.
또한, 상기 단열재의 일측 테두리면에 구비되는 패널보강판재에는 끼움부가 돌출되어 있고, 상기 단열재의 타측 테두리면에 구비되는 패널보강판재는 상기 끼움부가 결합되는 수용부가 함몰되어 있으며, 상기 외곽판재들은 상기 끼움부의 최외곽면과 상기 수용부의 최내측면에까지 연장될 수 있다.
여기서, 상기 수용부의 최내측면 또는 상기 끼움부의 최외곽면에는 단열성과 내화성을 갖는 패킹시트가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 패킹시트는 유리섬유시트 또는 실리콘시트일 수 있다.
한편, 단열재와, 상기 단열재의 전후면 각각에 결합되는 외곽판재들을 포함하는 패널에 결합되는 것으로, 요철 단면을 가지도록 성형되고, 상기 단열재의 테두리면에 결합되는 보강판과, 상기 보강판의 표면에는 난연성능 및 단열성능을 가지는 수지로 코팅된 코팅층이 포함되어 있는 준불연층을 포함하는 패널보강판재를 제시한다. 여기서, 상기 보강판의 재질은 강철일 수 있다. 또한, 상기 보강판의 표면은 엠보싱 처리될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 패널보강판재의 제조가 용이하며, 단열성능과 내화성능을 높이고, 제조 원가의 절감이 가능한 효과를 갖는다. 또한, 패널의 강성이 개선되면서 단열성능이 높아져 결로의 발생을 예방하고, 패널의 내측과 외측의 단열성능과 아울러 상하 조립된 패널간의 단열성능도 높일 수 있게 되는 장점도 갖는다. 특히, 구성요소의 재질 선택에 의하여 제조 원가가 저렴하여 경제적 이익이 매우 크다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패널을 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예를 분해한 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패널보강판재의 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 실시예의 주요부를 확대한 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 실시예의 다른 주요부를 확대한 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른, 패널보강판재 및 이를 이용한 패널의 구성, 기능 및 작용을 설명한다. 단, 동일하거나 유시한 기능을 수행하는 구성요소에 대한 도면번호는 통일하여 사용한다.
도 1 내지 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 패널(10)은 대략 판 형상을 가지는 것이다. 도시된 패널(10)의 상단은 볼록한 끼움부(31)가 형성되어 있고, 패널(10)의 하단은 오목한 수용부(32)가 형성되어 있다. 따라서 동일한 형상의 패널을 복수로 구비하고, 아래에 위치한 패널의 상단 끼움부를 위에 위치되는 패널(10)의 하단 수용부(32)에 끼우는 방식으로 적층하여 벽면을 형성할 수 있게 된다.
끼움부(31)의 일측면에는 나사못을 체결하기 위한 홀(10A)이 형성되어 있다. 나사못을 통하여 기둥(도시 생략)에 패널을 고정할 수 있으며, 고정된 패널의 상부에 다른 패널을 결합하면, 상부에 올려진 패널의 수용부에 의하여 나사못과 홀이 가려지게 된다. 이러한 홀은 생략 가능한 것이다.
도 2는 패널을 분해한 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 패널(10)에는 단열재(1), 상기 단열재(1)의 각 테두리면에 결합되어 있는 패널보강판재들(3), 상기 단열재(1)의 전면과 배면 각각에 결합되어 있고, 상기 패널보강판재(3)를 감싸며, 서로 이격되어 있는 외곽판재들(2a,2b)이 포함된다.
이하, 도면을 기준으로, 전방의 외곽판재를 제1외곽판재(2a), 후방의 외곽판재를 제2외곽판재(2b)로 구분한다. 또한, 단열재의 양면에 위치하는 패널보강판재들을 측면 패널보강판재(3c,3d), 상면에 위치하는 패널보강판재는 상부 패널보강판재(3a), 하면에 위치하는 패널보강판재를 하부 패널보강판재(3b)로 구분한다.
제1외곽판재(2a)와 제2외곽판재(2b)는 금속판으로 서로 평행하며 이격되게 위치된다. 단열재(1)는 이들 제1외곽판재(2a)와 제2외곽판재(2b) 사이의 공간에 충진되어 있다.
이때, 단열재는 난연 우레탄이나 준불연 우레탄 재질일 수 있다. 또는 단열 성능이 우수한 다른 공지된 재질일 수 있다.
더하여, 단열재에는 내화재가 더 포함될 수 있다. 이러한 내화재로는 글래스울(glass wool), 광물면(mineral wool), 페놀(phenol)이 있다. 단열성분과 내화성분을 모두 함유하는 단열재를 사용함으로써 단열 성능의 확보와 함께 화재에 대한 우려를 저감할 수 있게 된다.
더하여, 도시된 바와 같이, 제1외곽판재(2a)와 제2외곽판재(2b)의 가장자리에는 단열재(1)를 향하는 방향으로 절곡된 연장부들(21)이 구비될 수 있다. 이 연장부(21)는 패널보강판재들을 감싸 단열재와의 결합력을 증대시킬 수 있게 된다.
패널보강판재들(3)은 단열재의 각 테두리면에 결합되어 있다. 도시된 바와 같이, 단열재가 사각 판재로 제작되는 경우에 패널보강재는 양측면, 상면 및 하면에 각각 결합되는 것이다. 단열재는 육각형 판재일 수 있으며, 이 경우, 패널보강판재는 각 테두리면에 따라 6개가 구비될 수 있다.
더하여, 패널보강판재(3)의 전후 방향의 양단 또는 일단은 단열재(1)의 전면의 가장자리 또는 배면의 가장자리를 덮을 수 있도록 절곡되어 연장되어 있다. 이와 같이, 단열재의 전면 또는 배면까지 연장되는 부분을 생략 가능한 것이다.
본 발명의 일 특징은 패널보강판재(3)의 심재가 철재이고, 그 외부에는 난연성능과 단열성능을 가지는 수지가 코팅되어 있는 점이다.
패널보강판재의 주요 재질로 강철을 택함으로써, 패널보강판재를 알루미늄이나 합성수지로 제조하는 것에 비하여, 같은 강성을 발휘하는 두께를 줄일 수 있게 된다. 즉, 알루미늄이나 합성수지로 제작하는 것보다 강철로 제작함으로써 같은 강도를 발휘하는 패널보강부재의 두께를 얇게 할 수 있다. 이러한 얇은 강철을 후술되는 바와 같이 다양한 형상으로 성형하기 용이한 장점도 갖는다. 또한, 원가측면에서도 알루미늄이나 합성수지를 이용한 것보다 저렴한 생산이 가능하다는 장점도 갖는다.
더하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 패널보강판재(3)에는 난연성능과 단열성능을 가지는 수지가 코팅되어 코팅층(34)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 패널보강판재(3)는 강철로 이루어진 심재인 보강판(33)과, 이 보강판의 외표면에 난연성능과 단열성능을 가지는 수지가 코팅되어 형성된 코팅층(34)으로 구성되는 것이다.
여기서, 코팅층을 형성하는 난연성능과 단열성능을 가지는 수지로는 폴리아미드수지 또는 내열 실리콘수지가 있다. 이러한 수지로 이루어진 코팅층이 더 형성됨으로써, 합성수지나 알루미늄 재질로만 이루어진 때에 비하여 단열성능의 확보 및 강한 고온에서의 내열성능을 확보할 수 있게 된다. 또한, 준불연성능을 만족하는 무기질 수지, 멜라민 수지, 폴리아미드수지, 실리콘수지 등로 코팅층을 형성하여 준불연성 코팅층으로 할 수 있다.
종래의 기술에서 패널 보강판재로 널리 사용되는 알루미늄 재질은 열전도도가 209 W/mK 이다.
이에 반하여 본 발명의 패널보강판재에 사용되는 철재의 보강판의 열전도도는 51.9 W/mK이고, 코팅층의 열전도도는 그 재질에 따라 ABS는 0.261 W/mK, 폴리아미드는 0.25 W/mK, 실리콘은 0.195 W/mK 이다.
따라서 금속 재질을 그대로 사용하는 종래의 패널 보강판재에 비하여, 코팅층을 포함하고 있는 본 발명의 패널보강판재의 열차단 효능이 월등하게 우수하다는 것을 알 수 있다. 본 발명은 코팅층을 가지는 패널보강판재에 의하여 종래의 기술에 따른 패널보다 실내의 열손실을 크게 절감할 수 있게 되는 것이다.
나아가, 보강판(33)의 표면은 엠보싱 처리되어 거치면을 가질 수 있다. 보강판(33)의 표면이 거칠게 형성됨에 따라 코팅층(34)과 보강판(33)의 붙임력이 더 증대되고, 같은 점성을 가지는 수지액이 보다 두텁게 발라져 코팅층의 두께를 향상시킬 수 있게 된다.
정리하면, 본 발명의 실시예에 다른 패널보강부재는 심재인 보강판을 스틸 재질로 하여 저렴한 비용으로도 강성을 크게 가지게 하거나 성형이 용이하게 할 수 있으며, 보강판의 표면에 코팅층을 형성함으로써 단열성능, 내화성능을 높을 수 있게 되는 장점을 갖는다.
도 4를 참고하여 상부 패널보강판재(3a)의 단면을 살펴보면, 상부 패널보강판재(3a)는 중앙부분이 상부로 볼록하게 돌출되어 끼움부(31)를 형성하고 있다.
이 상부 패널보강판재(3a)는 단열재(1)의 상부 테두리면을 감싸는 것이다. 나아가 상부 패널보강판재(3a)의 양단은 하부로 연장되어 단열재(1)의 전면과 배면의 일부분을 감싸게 된다.
또한, 제1외곽판재(2a)와 제2외곽판재(2b)의 상부에서 연장되어 있는 연장부(21)는 상부 패널보강판재(3a)의 굴곡에 대응되게 형성되어 끼움부(31)의 일부분을 감싸고 있다. 구체적으로, 제1외곽판재(2a)와 제2외곽판재(2b)의 각 연장부(21)는 끼움부(31)의 상부면, 즉 끼움부의 최외곽면(311)에까지 연장되어 있다. 그러나, 제1외곽판재(2a)의 연장부(21)와 제2외곽판재(2b)의 연장부(21)는 서로 접촉하지는 아니한다. 따라서 제1외곽판재(2a)의 열이 제2외곽판재(2b)로 직접 전달되지 못하고, 상부 패널보강판재(3a)를 통하여 간접적으로 전달된다. 그러나 상부 패널보강판재의 외표면에 전술된 코팅층이 형성되어 있으므로 이를 통한 열전달은 상당히 저감되고, 그에 따라 단열성능이 증대된다.
한편, 도 5를 참고하면, 하부 패널보강판재(3b)의 중앙부분은 끼움부가 결합될 수 있도록 함몰되어 수용부(32)로 형성된다. 수용부(32)는 단열재(1)의 하부 테두리를 감싸고 있으며, 그 일단은 단열재의 전면 일부를 감싸도록 연장되어 있다. 도시하지 아니하였으나, 하부 패널보강판재의 타단이 단열재의 배면 일부를 감싸도록 연장되거나, 일단이 단열재의 전면 일부를 감싸지 아니하도록 구성할 수도 있다.
또한, 제1외곽판재(2a)와 제2외곽판재(2b)의 각 하부에서 연장되어 있는 연장부들(21)은 하부 패널보강판재(3b)의 굴곡에 대응되게 형성되어 수용부(32)의 일부분을 감싸고 있다. 도면에서는 제1외곽판재(2a)의 연장부(21)가 수용부(32)의 일측 내벽에 이르고, 제2외곽판재(2b)의 연장부(21)는 수용부(32)의 타측 내벽에 다다르게 형성되어 있다. 이로써 하부 패널보강판재와 외곽판재들과의 결합이 견고하게 이루어진다.
나아가, 도 4 및 도 5에서 상하로 이웃하는 패널들 사이, 즉 수용부(32)의 최내측면(321) 또는 상기 끼움부(31)의 최외곽면(311)에는 단열성과 내화성을 갖는 패킹시트(4)가 더 구비되어 있다. 이러한 패킹시트(4)는 수용부(32) 내측 또는 끼움부(31) 외측에 부착될 수 있다.
이러한 패킹시트(4)는 내화성 및 단열성을 가지는 것으로, 일례로 실리콘시트 또는 유리섬유시트가 있다.
패킹시트(4)는 상하로 조립된 패널 상이에 개재됨으로써, 끼움부(31)와 수용부(32) 사이의 빈 공간을 막아 패널 좌우의 공기흐름을 차단하는 것이다. 또한, 패널들의 상하 방향으로의 단열, 내화성을 향상시킨다.
한편, 구체적으로 도시하지 아니하였으나, 측면 패널보강판재는 서로 결합 가능한 구조를 가질 수 있다. 일례로, 이들 측면 패널보강판재는 전술된 끼움부와 수용부를 형성할 수 있다. 또는 측면 패널보강판재는 서로 나란한 면으로 형성되어 있고, 이들 사이에 패킹부재가 개재된 상태에서 조립되어 벽면을 형성할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 패널을 제조하는 방법은 다음과 같다.
패널(10)의 제조방법은 철재 금속판을 프레싱 가공하여 상부 패널보강판재(3a), 하부 패널보강판재(3b) 및 양 측면 패널보강판재(3d)를 요구되는 형상으로 성형한다. 성형된 패널보강판재(3,3a,3b,3c,3d)를 엠보싱 처리하여 외부 표면의 거칠기를 증대시킨다. 이후, 패널보강판재(3)를 수지액에 침지하거나, 사출기계를 통과시켜 수지액을 표면에 도포하고 이를 경화시켜 코팅층을 형성한다.
또한, 외곽판재(2a,2b)를 프레싱하여 연장부를 형성한다.
이후, 제1외곽판재(2a)를 작업 테이블 상에 외면이 아래를 향하게 놓고, 제1외곽판재(2a)의 4면 각각에 해당 패널보강판재(3a,3b,3c,3d)를 끼워 결합한다.
그리고 제1외곽판재(2a)의 내면에 접착 본드를 고르게 도포한 후, 미리 성형한 단열재(1)를 결합하여 부착시킨다.
다음 제2외곽판재(2b)의 내면에 접착 본드를 고르게 도포한 후에, 제2외곽판재(2b)를 조리된 제1외곽판재(2a)와 단열재(1) 위에 덮어 끼워 부착한다.
조립된 패널(10)을 핫프레스 기기에 투입하여 열을 가하면서 접착 본드를 경화시킴으로써, 제작이 완료된다.
나아가 끼움부(31)나 수용부(32) 중 어느 하나에 패킹시트를 부착한다.
다른 제조방법은, 제1외곽판재(2a)와 제2외곽판재(2b)를 이격시키고, 그 사이에 패널보강판재들(3a,3b,3c,3d)을 배치한다. 이때, 패널보강판재들은 서로 미리 조립될 수 있다. 이후, 제1,2외곽판재(2a,2b)의 간격을 고정시킨 상태에서, 패널보강판재들과 외곽판재들에 의하여 형성된 내부 공간에 단열재(1)를 발포하고 경화시키는 것이다.
이들과 같은 제조 방법으로 패널(10)이 제조되므로 비교적 제조 공정이 단순화될 수 있다.
본 발명에 다른 패널(10)은 내부에 채워진 단열재(1) 등에 의하여 얻어지는 단열 성능 외에도 패널보강부재(3)의 코팅층에 의한 단열성능을 추가로 확보할 수 있게 되는 장점을 갖는다. 특히, 제1외곽판재(2a)와 제2외곽판재(2b)가 서로 직접 연결되거나 알루미늄 등 금속재를 통하여 간접적으로 연결되어 단열성이 낮아지는 종래의 문제점을 해결할 수 있게 된다.
더하여, 패널보강부재(3)의 심재를 이루는 철재 금속판은 강성이 우수하면서도 가격이 저렴하므로 패널의 구조적 강성과 제조원가를 절감하는 효과도 갖게 된다.
10 : 패널
10A : 홀
1 : 단열재
2a, 2b : 외곽판재
21 : 연장부
3, 3a, 3b, 3c, 3d : 패널보강판재
31 : 끼움부 311 : 최외곽면 32 : 수용부
321 : 최내측면 33 : 보강판 34 : 코팅층
4 : 패킹시트

Claims (8)

  1. 단열재,
    상기 단열재의 테두리에 결합되어 있는 패널보강판재들,
    상기 단열재의 전면과 배면에 결합되어 있고, 상기 패널보강판재를 감싸며, 서로 이격되어 있는 외곽판재들을 포함하고,
    상기 패널보강판재는 강철 재질이고, 상기 패널보강판재의 표면에는 내열성능과 단열성능을 가지는 수지가 코팅되어 있으며,
    상기 단열재의 일측 테두리에 구비되는 패널보강판재에는 끼움부가 돌출되어 있고, 상기 단열재의 타측 테두리에 구비되는 패널보강판재에는 상기 끼움부가 결합되는 수용부가 함몰되어 있는 것을 특징으로 하는
    패널.
  2. 제1항에서,
    상기 수지는 폴리아미드수지 또는 실리콘수지인 패널.
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 수용부의 최내측면 또는 상기 끼움부의 최외곽면에는 단열성과 내화성을 갖는 패킹시트가 더 구비되어 있는 패널.
  5. 제4항에서,
    상기 패킹시트는 유리섬유시트 또는 실리콘시트인 패널.
  6. 단열재와, 상기 단열재의 전후면 각각에 결합되는 외곽판재들을 포함하는 패널에 결합되는 것으로,
    요철 단면을 가지도록 성형되고, 상기 단열재의 테두리면에 결합되는 보강판과,
    상기 보강판의 표면에는 난연성능 및 단열성능을 가지는 수지로 코팅된 준불연성 코팅층이 포함되어 있는 패널보강판재.
  7. 제6항에서,
    상기 보강판의 재질은 강철인 패널보강판재.
  8. 제6항에서,
    상기 보강판의 표면은 표면 거칠기를 증대시키기 위한 엠보싱 처리되어 있는 패널보강판재.
KR1020110038506A 2011-04-25 2011-04-25 패널보강판재 및 이를 이용한 패널 KR101072607B1 (ko)

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