KR101122781B1

KR101122781B1 - 열확산 성능이 개선된 바닥재

Info

Publication number: KR101122781B1
Application number: KR1020110048360A
Authority: KR
Inventors: 진현정; 강주형
Original assignee: 강주형; 진현정
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-03-23

Abstract

열확산효율이 뛰어난 바닥재가 개시된다. 상기 바닥재는 주재층 및 상기 주재층에 층상으로 결합된 팽창흑연시트층을 포함하는 구성을 가진다.

Description

열확산 성능이 개선된 바닥재{Flooring having an improved efficiency of thermal diffusion}

본 발명은 바닥재에 관련된 것으로, 특히 난방이 필요한 바닥에 까는 데 사용되는 바닥재에 관련된 것이다.

일반적으로, 바닥재로는 목재로 된 것과 합성수지로 된 것이 많이 사용된다.

목재로 된 바닥재로는 강화마루 바닥재, 온돌마루 바닥재, 합판마루 바닥재, 원목마루 바닥재, 대나무마루 바닥재 등이 있고, 합성수지로 된 바닥재로는 장판이 있다.

강화마루 바닥재는 목재를 미세하게 분쇄하여 접착제와 혼합 압축(HDF)한 후 그 위에 원목 무늬의 화학 멜라민 필름을 입히는 과정으로 만들어진다. 이렇게 만들어진 강화마루는, 외부 충격에 강하고, 가격이 비교적 저렴하고, 시공이 간편하고, 디자인이 다양하다는 장점이 있는 반면에, 수분에 취약하기 때문에 시공하기 위한 바닥면 위에 방수포를 깔아야 하는 단점, 바닥면과 이격된 시공으로 인해 바닥면과 강화마루 바닥재 간의 열전도율이 매우 낮다는 단점, 층간소음 발생의 우려가 있다는 단점, 수축팽창율이 높아 시공 후 뒤틀림현상이 발생될 수 있다는 단점, 수축팽창을 고려하여 가장자리를 벽면과 이격(약 10㎜ 정도)시켜 시공함에 따라 미세먼지나 이물질이 이격된 부분에 쌓일 수 있고 이렇게 쌓인 미세먼지 등이 호흡기질환의 원인이 되거나 민감한 피부에 알레르기를 일으키는 원인이 될 수 있다는 단점이 있다.

온돌마루 바닥재는 합판용 목재를 얇게 켜서 가로 및 세로로 엇갈리게 적층하여 합판부를 만들고 그 위에 얇게 켠 천연무늬목을 입히는 과정으로 만들어진다. 이 온돌마루 바닥재는 바닥면에 도포된 접착제를 통해 바닥면에 부착된다. 이 온돌마루 바닥재는 표면층이 원목이므로 시공된 상태에서 통행하는 사람이 원목의 질감을 느낄 수 있고, 바닥면에 접착하여 시공되기 때문에 강화마루 바닥재에 비해 열전도율이 뛰어나고, 보행감이 우수하다는 장점이 있으나, 목재로서의 한계를 벗어나지 못하기 때문에 열확산 성능이 매우 낮다는 문제점을 안고 있다.

합판마루 바닥재는 온돌마루 바닥재 표면의 천연무늬목 대신에 강화마루 제조 시 사용되는 나무무늬 화학멜라민 필름을 입혀서 만든 것으로, 시공과정은 온돌마루와 같다. 이 합판마루 바닥재는 외부충격에 강하고, 내구성이 뛰어나고, 바닥면에 접착시공됨에 따라 바닥면과 합판마루 바닥재 간의 열전도율이 강화마루 바닥재에 비해 뛰어나고, 디자인이 다양하고, 보행감이 우수하다는 장점은 있으나, 이 역시 목재로서의 한계를 벗어나지 못하기 때문에 열확산 성능이 매우 낮다는 문제점을 안고 있다.

원목마루 바닥재는 천연 원목을 이용하여 가공한 바닥재로서 일반적으로 원목부위의 두께가 3㎜ 이상인 바닥재를 칭하며, 그 시공방법은 온돌마루 바닥재와 같고, 천연원목이므로 시공된 상태에서 그 위를 통행하는 사람이 원목의 질감을 그대로 느낄 수 있고, 바닥면에 접착시공됨에 따라 바닥면과 합판마루 바닥재 간의 열전도율이 강화마루 바닥재에 비해 뛰어나고, 장기 사용에 따른 표면 손상 시 샌딩작업 후 표면 코팅하여 재사용이 가능하고, 보행감이 우수하다는 장점이 있으나, 열확산 성능이 목재로서의 한계를 벗어나지 못하고 매우 낮다는 문제점을 여전히 안고 있다.

그 외에 대나무마루 바닥재 등의 목재 바닥재가 있으나 이들 역시, 위에서 설명한 바와 같은 열확산 성능이 매우 낮다는 문제점을 가지고 있다.

일반 가정에는 목재로 된 바닥재 외에 합성수지로 된 장판이 많이 사용된다. 장판은 가볍고, 바닥에 깔기가 쉽고, 가격이 싸다는 장점이 있으나 이 역시 열확산 성능이 매우 낮다는 단점이 있다.

이러한 기존의 바닥재와 관련한 여타 관련기술은 등록번호 10-0887603호, 10-0978625호 및 10-0997149호의 등록특허공보와 공개번호 10-2010-0019200호 공개특허공보 등에 기술되어 있다.

위에서 살펴본 바와 같이 기존에 사용되고 있는 모든 바닥재는 그 재질에 따라 나름대로의 장단점들이 있으나, 열확산 성능이 매우 낮다는 단점을 공통적으로 가지고 있다.

통상, 바닥면 하부에 깔려 바닥면에 열을 공급하는 열선이나 온수파이프는 간격을 두고, 예를 들면 약 20 - 30㎝ 정도의 간격을 두고 배치된다. 이에 따라 열선이나 온수파이프가 지나가는 부위의 상부는 빨리 따뜻해지지만 열선이나 온수파이프가 지나가는 부위와 측방으로 떨어진 부위의 상부는 빨리 따뜻해지지 않아서 바닥면에 설치된 바닥재 표면에 열분포의 골현상이 심하게 발생된다. 열분포의 골현상이 심하게 발생되면 난방시간이 길어지고 난방효율이 떨어져 난방비가 많이 소요된다.

이러한 열분포의 골현상은 이 발명이 속하는 난방기술분야에서 지금까지 해결하지 못하고 있는 고질적인 문제이다.

본 발명의 목적은 난방효율을 향상시킬 수 있도록 해주는 바닥재를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 열확산 성능이 뛰어난 바닥재를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 열분포의 골현상을 현저하게 감소시킬 수 있도록 해주는 바닥재를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 바닥재를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전기 에너지를 이용하여 난방할 수 있도록 해주는 바닥재를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 바닥재는 주재층; 및 상기 주재층에 층상으로 결합된 팽창흑연시트층을 포함하는 구성을 가진다.

상기 팽창흑연시트층이 상기 주재층의 하부에 부착되어 있는 것을 포함하는 것이 바람직하다.

경우에 따라, 상기 주재층은 상부주재층과 하부주재층으로 구분되어 있고, 상기 팽창흑연시트층이 상기 상부주재층과 상기 하부주재층 사이에 개재되어 있는 것을 포함하는 것이 좋다.

경우에 따라, 상기 팽창흑연시트층이 상기 주재층 상면에 부착되어 있는 것을 포함하고, 상기 주재층 상면에 부착되어 있는 상기 팽창흑연시트층 위쪽에는 표면장식층이 부착되어 있을 수 있다.

또, 경우에 따라, 상기 팽창흑연시트층의 상면 또는 하면 또는 상면과 하면 둘 모두에 합성수지코팅층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 합성수지코팅층의 일 표면에는 메탈포일 또는 합성수지 필름이 부착되어 있을 수 있다.

상기 팽창흑연시트층의 상면 또는 하면에는 메탈포일 또는 합성수지 필름이 부착되어 있을 수 있다.

상기 주재층은 목재 또는 합성수지재 장판인 것이 바람직하다.

상기 팽창흑연시트층은 간격을 두고 분할되어 배치되어 있을 수 있다.

상기 분할되어 배치되어 있는 팽창흑연시트층은 전도체를 통해 서로 연결되어서 상기 전도체를 통한 전원공급에 의해 열을 발생할 수 있는 발열회로의 일부를 구성하고 있을 수 있다.

상기 팽창흑연시트층은 상하로 간격을 두고 복층으로 배치된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 바닥재를 이용하는 경우, 기존의 바닥재를 이용하는 경우에 비해 난방효율이 향상된다.

본 발명에 따른 바닥재를 이용하는 경우, 난방 바닥에 발생되는 열분포의 골현상을 현저하게 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따른 바닥재를 이용하는 경우, 열선이나 온수파이프가 지나가지 않는 부위까지 열이 빨리 확산되기 때문에 난방시간 및 난방비를 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 바닥재는 그 주된 재료로 목재뿐만 아니라 합성수지재를 이용할 수 있다.

경우에 따라 본 발명에 따른 바닥재는 전기에너지를 이용하여 난방할 수 있도록 해준다.

도 1은 본 발명에 따른 바닥재의 일례를 나타난 부분 사시도,
도 2는 도 1 바닥재의 팽창흑션시트층을 구성하는 데 사용되는 팽창흑연시트의 단면도,
도 3은 도 본 발명에 따른 바닥재의 열확산성능을 실험하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 바닥재의 다른 실시예를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 바닥재에 사용될 수 있는 팽창흑연시트의 다른 예를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명의 바닥재에 사용될 수 있는 팽창흑연시트의 또 다른 예를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 바닥재의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 바닥재에 또 다른 실시예를 나타낸 저면도,
도 9는 본 발명에 따른 바닥재의 또 다른 실시예를 나타낸 저면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 바닥재의 일례를 나타난 부분 사시도이고, 도 2는 도 1 바닥재의 팽창흑션시트층을 구성하는 데 사용되는 팽창흑연시트의 단면도이다.

도 1에 나타낸 본 발명에 따른 바닥재(100)는 주재층(110)을 구비한다. 주재층(110)으로는 주로 목재가 이용된다. 이 실시예에서의 주재층(110)은 합판용 목재를 얇게 켜서 가로 및 세로로 엇갈리게 적층한 합판으로 이루어져 있다. 이러한 주재층(110)의 일측면에는 돌기(112)를 형성하고, 타측면에는 홈(114)을 형성하여 이웃하는 바닥재(100)와 결합할 수 있도록 되어 있다.

이 주재층(110)의 상면에는 얇게 켠 천연무늬목으로 된 표면장식층(120)이 부착되어 있다.

주재층(110)의 저면에는 팽층흑연시트층(130)이 층상으로 형성되어 있다. 팽창흑연시트층(130)은 수평방향으로의 열전도율이 약 100~400W/mk에 이르며 기존 바닥재의 열분포에 따른 골현상을 가장 유효하게 해결할 수 있도록 해준다. 이 팽층흑연시트층(130)은 주재층(110) 저면에 다양한 방식으로 형성될 수 있으나 도 2에 나타낸 바와 같은 팽창흑연시트(130a)를 이용하는 것이 바람직하다.

도 1에 나타낸 바와 같은 바닥재(100)는 주재층(110)의 저면에 팽층흑연시트층(130)이 설치되어 있음에 따라 열이 저면의 팽창흑연시트층(130)에서 측방으로 신속하게 확산된 후에 주재층(110)을 타고 상방으로 전달되기 때문에 기존의 바닥재가 가지고 있던 열분포에 따른 골현상을 완화시킨다.

경우에 따라 팽층흑연시트층(130)은 주재층(110)의 상면에 층상으로 부착되고, 그 위에 표면장식층이 부착된 형태로 구성될 수 있는 데, 이 경우 주재층(110)에서는 기존의 바닥재에서와 같이 열이 상방으로 전달된 후 바닥재(100) 상면의 팽층흑연시트층에서 측방으로 신속하게 확산될 수 있다.

도 2를 참조하면, 팽창흑연시트(130a)는 팽창흑연시트층(130)과 그 저면에 부착된 합성수지필름(132)을 구비한다. 합성수지필름(132)은 접착제를 통해 팽창흑연시트층(130)의 표면에 부착되어 팽창흑연시트층(130)이 쉽게 찢어지는 것을 방지하고 팽창흑연시트층(130) 표면에서 팽창흑연들이 떨어져 나가는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 합성수지필름(132) 대신에 합성수지가 팽창흑연시트층(130) 표면에 직접 코팅되어 합성수지코팅층이 형성될 수 있다. 팽창흑연시트층(130) 표면에 합성수지를 직접 코팅하는 경우, 코팅액은 탄소나소선재가 함유되어 있는 것이 바람직하다. 탄소나노선재로는 단일벽탄소나노튜브, 이중벽탄소나노튜브 다중벽탄소나노튜브, 탄소나노섬유, 나노카본, 그래핀, 그래핀옥사이드, 플러랜 중에서 선택되는 하나 또는 2개 이상을 혼합한 것이 사용될 수 있다.

코팅액으로는 탄소나노선재가 분산되어 있는 탄소나노선재분산액 10 ~ 20중량부에 바인더 80 ~ 90중량부를 혼합하여서 된 것이 좋다. 바인더로는 에폭시계 고분자수지 또는 우레탄계 고분자수지에 휘발용제를 20 ~ 40 : 50 ~70중량비로 혼합한 것으로 점도는 100 ~ 1000 cps인 것이 바람직하다. 여기에서, 에폭시계 고분자수지(비스트페놀A + ECH)로는 실란 카플링제(접착증강제) 0.1 ~ 3중량%와 멜라민변성요소수지 5 ~ 10중량%를 포함하는 것이 바람직하고, 우레탄계 고분자수지로는 접착증강수지(CA 수지) 10 ~ 15중량%를 포함하는 것이 좋다. 또한, 휘발용제로는 톨루엔, MEK, IPA가 적당하다.

합성수지코팅층에 탄소나소선재가 함유되면 탄소나노선재가 함유되지 않은 경우에 비해 합성수지코팅층의 두께방향, 즉 수직방향 열전도성이 크게 개선된다.

경우에 따라 합성수지필름(132) 대신에 메탈포일이 부착될 수 있다. 메탈포일은 팽창흑연시트층(130)의 열확산성능을 더욱 향상시켜주며, 점착제 또는 접착제를 통해 팽창흑연시트층(130)의 표면에 부착될 수 있다. 메탈포일로는 알루미늄으로 만들어진 것이 바람직하다. 경우에 따라, 메탈포일로는 구리, 은 또는 금으로 만들어진 것이 이용될 수도 있다.

팽창흑연시트층(130) 상면에는 점착제나 접착제를 통해 표면에 이형지(136)가 설치되어 있는 양면테이프(134)가 부착되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같은 팽창흑연시트(130)를 이용하는 경우, 양면테이프(134)에서 이형지(136)를 제거하고 양면테이프(134)를 통해 주재층(110) 저면에 팽창흑연시트층(130)을 바로 부착할 수 있다. 양면테이프(134) 역시 팽창흑연시트층(130)이 쉽게 찢어지는 것을 방지하고 팽창흑연시트층(130) 표면의 팽창된 흑연 플레이크(flake)가 박리되는 것을 방지한다. 양면테이프(134)를 팽창흑연시트층(130)에 부착하는 점착제나 접착제에도 탄소나노선재가 함유될 수 있다.

양면테이프로는 PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate) 또는 PP(polypropilene)를 지지층으로 하고 그 바깥쪽 표면에 점착제 등을 통해 이형지(136)가 부착되어 있는 것이 사용된다. 이형지(136) 역시 지지층과 동일한 재질의 것으로 만들어진 것이 사용될 수 있다.

위와 같은 본 발명에 따른 바닥재(100)는 보일러에 연결된 온수파이프가 설치된 바닥면의 표면에 접착제를 도포하고 바닥면에 부착하여 설치한다. 이렇게 하는 경우, 목재의 단점인 열확산 성능을 개선할 수 있다.

도 3은 도 본 발명에 따른 바닥재의 열확산성능을 실험하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

콘크리트 바닥(10)에 온수관(20)을 도 3에 나타낸 바와 같이 굴곡시켜 20㎝ 간격으로 배치되게 설치하고, 도 1과 2를 통해 설명한 본 발명에 따른 바닥재(100) 여러 개를 온수관(20)과 교차하는 방향으로 접착제로 부착한 후 바닥재(100) 위에 가로*세로*높이가 40*60*80㎝인 육면체 덮개를 씌운 상태에서 온수관(20)으로 온수를 공급하면서 온수관(20)이 지나가는 위치인 a 및 c지점과 두 이웃하는 온수관(20) 사이의 중간 위치인 b지점 상의 바닥재(100) 표면온도와 육면체 덮개 내부의 실내 온도를 온수 공급 시작 후 20분, 60분 및 120분에 각각 측정하였다. 또한, 기존의 일반 바닥재에 대해서도 동일한 방법으로 대응되는 지점의 온도를 측정하였다. 측정 결과는 아래의 표 1에 나타낸 바와 같다.

위 표 1에서 실내온도는 본 발명에 따른 바닥재와 종래의 바닥재 간에 차이가 없었다.

반면에, 온수 공급 시작 후 20분이 지난 시점에서, 본 발명에 따른 바닥재 표면온도는 (a지점, c지점)과 b지점의 온도차가 섭씨 2도인 반면에 종래의 바닥재에서는 (a지점, c지점)과 b지점의 온도차는 섭씨 5.6도나 되었다.

그리고 온수 공급 시작 후 60분이 지난 시점에서, 본 발명에 따른 바닥재 표면온도는 (a지점, c지점)과 b지점의 온도차가 섭씨 3도인 반면에 종래의 바닥재에서는 (a지점, c지점)과 b지점의 온도차는 무려 섭씨 11.2도나 되었다.

120분이 지난 시점에서, 본 발명에 따른 바닥재 표면온도는 (a지점, c지점)과 b지점의 온도차가 섭씨 3.4도인 반면에 종래의 바닥재에서는 (a지점, c지점)과 b지점의 온도차는 무려 8.8도나 되었다.

위 실험을 통해서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 바닥재는 온도편차가 각각 섭씨 2도, 3도 및 3.4로서 모두 5도보다 작은 반면에 종래의 바닥재는 온도편차가 각각 섭씨 5.6도, 11.2도 및 8.8도로 모두 5도 이상으로 크게 나타났다.

이러한 실험 데이터로부터 본 발명에 따른 바닥재를 이용하는 경우, 난방 시의 온도분포에 따른 골현상을 현저하게 완화할 수 있음을 알 수 있었다.

도 4는 본 발명에 따른 바닥재의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 4에 나타낸 본 발명에 따른 바닥재(100)는 팽창흑연시트층(130)을 주재층(110)의 양측 표면 사이에 층상으로 배치한 것으로, 팽창흑연시트층(130)이 주재층(110)의 내부에 묻혀 있다. 이에 따라 도 4에 나타낸 바닥재(100)의 주재층(110)은 상부주재층(110a)과 하부주재층(110b)으로 구분되어 있다. 팽창흑연시트층(130)은 상부주재층(110a)과 하부주재층(110b) 사이에 개재되어 있다. 이러한 바닥재(100)는 상부주재층(110a)의 저면과 하부주재층(110b)의 상면에 접착제를 도포하여 팽창흑연시트층(130)을 둘 사이에 개재하여 부착한 상태에서 상부주재층(110a)과 하부주재층(110b)을 고온에서 서로를 향해 높은 압력으로 가압하여 접착한다.

또한, 상부주재층(110a)의 상부 표면에는 표면장식층(120)이 부착될 수 있다.

도 4에 나타낸 바와 같은 바닥재(100)는 하부주재층(110b)에서 측방으로의 열의 확산이 느리지만 온도가 높은 온수관이 지나가는 부위에서 주로 상방으로 전달된 후 팽창흑연시트층(130)이 설치되어 있는 바닥재(100)의 중간부에서 측방으로 열확산이 신속하게 이루진다. 이 상태에서 상부주재층(110a)의 전체면적에서 열이 골고루 상방으로 전달되어 열분포에 따른 골현상이 줄어든다.

이 실시예에서, 팽창흑연시트층(130)은 상부주재층(110a)의 상면과 하부주재층(110b)의 하면에도 선택적으로 더 설치될 수 있다. 또한 팽창흑연시트층(130)은 주재층(110) 내부에 상하로 간격을 두고 2개 층 이상이 층상으로 삽입될 수 있다. 팽창흑연시트층(130)의 개수가 증가할수록 열확산 성능은 더 향상되지만 바닥재의 단가가 상승된다.

도 5는 본 발명의 바닥재에 사용될 수 있는 팽창흑연시트의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

경우에 따라 도 5에 나타낸 바와 같이 팽창흑연시트층(130)의 상하 양측 표면에 도 2를 통해 설명한 바와 같은 합성수지코팅층(132a)이 각각 형성된 팽창흑연시트(130a)가 주재층의 표면 또는 내부에 파묻힌 상태로 설치될 수 있다. 합성수지코팅층(132a)은 팽창흑연시트층(130)의 상하 양측 표면 중 어느 한쪽에만 설치될 수 있다.

또, 경우에 따라 합성수지코팅층(132a) 대신에 메탈포일이 설치될 수 있고, 합성수지코팅층(132a)과 혼용되어 설치될 수 있음도 앞에서 설명한 바와 같다.

또, 경우에 따라 합성수지코팅층(132a)의 표면에 합성수지필름이나 메탈포일이 더 부착되어 있을 수 있다.

도 6은 본 발명의 바닥재에 사용될 수 있는 팽창흑연시트의 또 다른 예를 나타낸 단면도이다.

경우에 따라 도 6에 나타낸 바와 같이 팽창흑연시트층(130)의 상측 표면에는 도 2를 통해 설명한 바와 같은 합성수지코팅층(132a)이 형성되고, 하측 표면에는 합성수지필름(132)이 부착되어 있을 수 있다. 그리고 팽창흑연시트층(130)에는 구멍(133)을 형성하여 코팅되는 합성수지가 구멍(133)으로 유입되어 합성수지기둥(134)을 형성하도록 할 수 있다.

또, 경우에 따라 합성수지필름(132) 대신에 메탈포일이 설치될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 바닥재의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

경우에 따라, 앞에서 설명한 바와 같이 주재층(110)의 표면에 원목 무늬의 화학 멜라민 필름(122)이 부착되어 있는 강화마루 바닥재의 주재층(110) 저면에 도 5를 통해 설명한 바와 같은 팽창흑연시트(130a)를 부착하여 팽창흑연시트층(130)을 형성함으로써 본 발명에 따른 바닥재(100)를 구성할 수 있다. 물론, 팽창흑연시트층(130)을 형성하기 위해 도 5의 팽창흑연시트(130a) 대신에 도 2와 도 6을 통해 설명한 바와 같은 팽창흑연시트가 사용될 수 있음은 물론이다.

이렇게 하는 경우, 팽창흑연시트층(130)을 보호하는 합성수지코팅층(132a), 합성수지필름, 메탈포일 등이 주재층(110)으로 수분이 침투하는 것을 방지하여 수분에 취약한 강화마루 바닥재의 단점도 개선할 수 있다.

이에 따라 강화마루 바닥재를 이용한 본 발명에 따른 바닥재(100)는 접착제를 이용해 바닥면에 부착하여 시공할 수 있고, 기존의 강화마루 바닥재가 가지고 있던 단점들, 즉, 시공하기 위한 바닥면 위에 방수포를 깔아야 하는 단점, 바닥면과 이격된 시공으로 인해 바닥면과 강화마루 바닥재 간의 열전도율이 매우 낮다는 단점, 층간소음 발생의 우려가 있다는 단점, 수축팽창율이 높아 시공 후 뒤틀림현상이 발생될 수 있다는 단점, 수축팽창을 고려하여 가장자리를 벽면과 이격(약 10㎜ 정도)시켜 시공함에 따라 미세먼지나 이물질이 이격된 부분에 쌓일 수 있고 이렇게 쌓인 미세먼지 등이 호흡기질환의 원인이 되거나 민감한 피부에 알레르기를 일으키는 원인이 될 수 있다는 단점들을 한꺼번에 개선할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 바닥재에 또 다른 실시예를 나타낸 저면도이다.

경우에 따라 목재로 된 주재층(110) 저면에 팽창흑연시트층(130)을 간격을 두고 분할 배치하고, 분할 배치된 팽창흑연시트층(130)의 양측 가장자리를 각각 전도체(140)를 통해 서로 연결하여 주재층(110)의 저면에 전도체(140)를 통한 전원공급에 의해 열을 발생할 수 있는 발열회로를 구성할 수 있다. 이 경우 각각의 팽창흑연시트층(130)은 면상발열체의 역할을 한다. 그리고 팽층흑연시트층(130)과 전도체(140) 표면으로 합성수지를 코팅하여 수분이 내부로 침투하는 것을 방지하는 것이 좋다. 물론, 경우에 따라 팽층흑연시트층(130)과 전도체(140)는 목재로 된 주재층(110)의 상면과 하면 사이의 내부에 층상으로 파묻힌 상태로 설치될 수 있다. 도 8에 나타낸 바와 같은 본 발명에 따른 바닥재(100)는 보일러가 시공되어 있지 않은 바닥에 설치하여 전기를 이용하여 난방을 할 수 있다. 나머지는 앞에서 설명한 것과 같다. 전도체(140)가 설치되는 경로를 따라서는 전도체(140)가 삽입될 수 있는 홈이 형성될 수 있다. 전도체(140)는 띠형태로 된 것이 바람직하다.

도 8에 나타낸 바와 같은 팽층흑연시트층(130)과 전도체(140)는 주재층(110)의 상면에 설치될 수도 있다. 이 경우 팽층흑연시트층(130)과 전도체(140) 위에는 표면장식층이 설치되는 것이 바람직하다.

위에서는 강화마루 바닥재와 온돌마루 바닥재에 본 발명이 적용되는 것을 설명하였으나, 천연마루 바닥재나 합판마루 바닥재 및 그 외의 여타의 목재로 된 바닥재에도 그대로 적용될 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 8을 통해 설명한 바닥재에서 주재층으로 목재를 사용하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 목재 대신에 합성수지재 장판이 주재층으로 이용될 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 바닥재의 또 다른 실시예를 나타낸 저면도이다.

도 9에 나타낸 바와 같이 합성수지재 장판으로 된 주재층(110)의 저면에 앞 실시예들을 통해 설명한 바와 같은 팽창흑연시트층(130)을 2열 이상으로 분할하여 배치하고, 이들의 양측 가장자리를 각각 전도체(140)로 연결하여 발열회로를 구성할 수 있다. 이 경우에도 분할 배치된 팽창흑연시트층(130)과 전도체(140)의 표면에는 합성수지를 코팅하여 수분이 내부로 침투되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

물론, 이 경우에도 팽층흑연시트층(130)과 전도체(140)는 합성수지재로 된 주재층(110)의 상면과 하면 사이의 내부에 층상으로 파묻힌 상태로 설치될 수 있다.

나머지는 도 8을 통해 설명한 바와 같다.

본 발명에 따른 바닥재는 바닥뿐만 아니라 벽면에 설치하는 난방재료 또는 건축재료로 이용될 수 있다.

100: 바닥재 110: 주재층
110a: 상부주재층 110b: 하부주재층
112: 돌기 114: 홈
122: 멜라민 필름 130a: 팽창흑연시트
130: 팽창흑연시트층 132: 합성수지필름
132a: 합성수지코팅층 134: 양면테이프
136: 이형지

Claims

목재 또는 합성수지재 장판으로 된 주재층과 상기 주재층에 층상으로 결합된 열확산재료층을 포함하고, 상기 열확산재료층은 상기 주재층의 하부에 부착되어 있거나, 상기 주재층이 상부주재층과 하부주재층으로 구분되어 있고 상기 열확산재료층은 상기 상부주재층과 상기 하부주재층 사이에 개재되어 있는 바닥재에 있어서,
상기 열확산재료층은 팽창흑연시트층이고,
상기 팽창흑연시트층의 상면 또는 하면 또는 상면과 하면 둘 모두에 합성수지코팅층이 형성되어 있고,
상기 합성수지코팅층에는 탄소나노선재가 포함되어 있고,
상기 탄소나노선재는 단일벽탄소나노튜브, 이중벽탄소나노튜브, 다중벽탄소나노튜브, 탄소나노섬유, 나노카본, 그래핀, 그래핀옥사이드, 플러랜 중에서 선택되는 하나 또는 2개 이상을 포함하는 것임을 특징으로 하는 열확산 성능이 개선된 바닥재.
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제1항에 있어서, 상기 합성수지코팅층의 일 표면에는 메탈포일이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 열확산 성능이 개선된 바닥재.
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