KR101214079B1 - 난방배관용 패널 제조방법 및 그 제조금형 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고령토, 점토, 장석 및 황토를 주원료로 사용하면서 배관을 용이하게 삽입할 수 있고 동시에 두 장을 압출시킬 수 있는 난방배관용 패널 제조방법 및 그 제조금형에 관한 것으로, 배관용 패널 제조를 위한 원료를 혼합 및 분쇄하는 원료준비공정; 금형이 장착된 진공압출기를 통하여 원료를 압출시키는 성형공정; 및 건조공정을 통하여 패널을 제조하는 난방배관용 패널 제조방법에 있어서, 상기 성형공정은 한 개의 금형을 통해 두 개의 동일한 패널이 마주보는 형태로 상하로 동시에 압출되도록 수행되며, 상하 각각의 패널은 패널을 구성하는 구조체부와 덮개부가 한꺼번에 압출되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 난방배관용 패널 제조방법과 이때 사용되는 제조금형을 제공함으로써, 대량생산이 가능하고 보수 및 철거작업이 용이하며, 온돌바닥의 무게를 경량화하면서 유로를 통한 단열, 보온, 경량, 층간소음차단 효과가 우수한 발명이다.
난방배관용 패널, 황토, 금형
Description
도 1은 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 한 형태의 난방배관용 주패널의 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 한 형태의 난방배관용 보조패널의 사시도,
도 3은 본 발명의 주패널 제조금형을 통하여 상하로 동시에 제조되는 주패널의 한 형태를 모식적으로 도시한 종단면도,
도 4는 본 발명의 보조패널 제조금형을 통하여 상하로 동시에 제조되는 보조패널의 한 형태를 모식적으로 도시한 종단면도,
도 5는 본 발명의 주패널 제조금형에 있어서 구조체부성형부 내부의 심지관을 형성하는 데 사용하는, 저항판에 지지된 코어를 모식적으로 도시한 평면도,
도 6은 본 발명의 주패널 제조금형에 있어서 구조체부성형부 내부의 심지관을 형성하는 데 사용하는, 저항판에 지지된 코어를 모식적으로 도시한 종단면도.
삭제
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 배관매설홈 2, 12 : 덮개부
3 : 수평홈 4, 13 : 유로
5 : 배관덮개홈 10, 20 : 구조체부
11 : 배관매설부 14 : 지지부
5 : 배관덮개홈 10, 20 : 구조체부
11 : 배관매설부 14 : 지지부
삭제
본 발명은 난방배관용 패널 제조방법 및 이를 위한 제조금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고령토, 점토, 장석 및 황토를 주원료로 사용하면서 배관을 용이하게 삽입할 수 있고 하나의 금형을 통해 동시에 두 장의 패널을 압출시킬 수 있는 난방배관용 패널 제조방법 및 그 제조금형에 관한 것이다.
일반적으로 단독주택, 빌라, 아파트와 같은 주거용 건축물에 적용되는 난방시스템은 습식공법으로써, 이는 바닥에 온수배관을 설치하고 시멘트몰탈로 미장하는 방법인데, 이와 같은 습식공법은 단열효과가 우수하지 못하여 난방시스템의 열효율이 낮고, 소음과 진동을 효과적을 차단할 수 없고, 시멘트 양생에 소요되는 시간만큼 시공기간이 늘어나며, 배관에 누수 등의 문제가 생겼을 때 몰탈층을 파괴하여야 하므로 보수비용과 시간이 많이 소요된다. 또한 시멘트에서 유해한 물질이 배출되고, 장판을 부식시키는 문제가 있다.
이와 같은 습식 난방시스템의 문제점을 해결하고자, 콘크리트, 합성수지, 황토와 같은 재질의 패널에 온수 파이프를 내장하거나 온수파이프를 삽입하기 위한 요홈 또는 고정부재를 구비한 건식 난방패널이 개발되었다. 상기 건식 난방패널은 조립식 난방시스템으로, 미리 제작된 건식 패널을 현장에서 간단하게 조립하여 시공하므로 공사기간이 단축되고 유지 및 보수가 간편한 장점이 있다.
그러나 종래 건식 난방패널을 제조할 때 패널구조체와 덮개를 각각의 금형을 통하여 압출성형하는 성형방법을 사용하여, 패널구조체의 금형과 패널덮개의 금형을 각각 별도로 설계 및 제작하여야 하는 번거로움이 있으며, 따라서 대량생산이 불가능하였다.
또한 패널구조체를 동시에 2개를 제조하는 경우 성형공정 중 진공토련기로부터 패널칼럼이 압출될 때 금형의 상,하,좌,우에 불균일한 압력을 받으면서 토출되어 패널칼럼이 상,하로 벌어져 뒤틀리거나 좌,우로 휘어지는 치명적인 성형결함으로 안정된 제품을 얻을 수 없었다.
이에 본 발명자는 천연원료를 이용하여 난방배관용 패널을 제조할 때 패널구조체와 패널덮개를 한 금형으로 한 번에 성형할 뿐만 아니라, 패널 두 개를 뒤틀림 없이 동시에 제조할 수 있는 방법과 그 제조금형을 제공할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명은 한 개의 금형으로 두 개의 패널을 안정적으로 동시에 성형하며, 또한 각 패널의 패널구조체와 패널덮개를 동시에 성형할 수 있는 난방배관용 패널 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 난방배관용 패널 내에 공기가 순환할 수 있는 유로를 형성하여 축열 및 열전달이 원활하게 이루어지도록 하는 동시에 온돌, 찜질, 단열, 보온 및 층간소음을 차단하는 기능을 갖도록 하여 난방의 열효율을 높여 에너지를 절감시킬 수 있는 난방배관용 패널 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
아울러 본 발명은 연속적으로 조립할 수 있는 반건식 또는 건식공법의 패널로써 작업의 신속성, 편리성 및 건축물의 하중경량화를 기대할 수 있고, 고온 열처리한 세라믹 및 황토패널로 다량의 원적외선 및 음이온이 방출되는 인체에 유익한 친환경 건축내장재로써의 난방배관용 패널 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
한편 본 발명은 누수 등 하자발생시 덮개만 열어보면 원인과 위치를 눈으로 확인할 수 있어 고장부분만 교체하면 간단히 해결될 수 있도록 한 편리하고 간단한 조립식 구조체로서의 난방배관용 패널 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 두 개의 패널을 동시에 성형가능하며, 각 패널의 패널구조체 와 패널덮개를 동시에 성형할 수 있는 난방배관용 패널 제조금형을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배관용 패널 제조를 위한 원료를 혼합 및 분쇄하는 원료준비공정; 금형이 장착된 진공압출기를 이용하여 금형을 통해 원료를 압출시키는 성형공정; 및 건조공정을 통하여 구조체부와 덮개부를 포함한 패널을 제조하는 난방배관용 패널 제조방법에 있어서, 상기 성형공정은 한 개의 금형을 통해 두 개의 동일한 패널이 마주보는 형태로 상하로 동시에 압출되도록 수행되며, 상하 각각의 패널은 패널을 구성하는 구조체부와 덮개부가 동시에 압출되도록 수행되며, 상기 패널은 구조체부가 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(4); 상부에 형성되고, 덮개부(2)가 놓일 위치에 덮개부(2)와 동일한 규격을 갖도록 음각된 배관덮개홈(5); 및 덮개부(2)가 놓일 위치의 하부이면서 배관덮개홈(5)의 하부에 형성되고, 매설될 배관의 형상으로 음각된 배관매설홈(1)을 포함한 주패널(10)이거나, 구조체부가 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(13); 및 덮개부(12)가 놓여져 그 단면이 ⊂형을 만족하도록 형성되며, 배관이 매설될 배관매설부(11)를 포함한 보조패널(20)인 것을 특징으로 하는 난방배관용 패널 제조방법을 제공한다.
상기 원료는 주원료로써 주원료 총 중량에 대하여 황토 30~40중량%, 고령토(백토) 30~40중량%, 점토 15~25중량%, 장석 15~25중량%를 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 원료는 주원료로써 주원료 총 중량에 대하여 고령토(백토) 60~80중량%, 점토 15~30중량%, 장석 5~10중량%를 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 원료는 상기 주원료 이외에 부원료로 이산화망간, 이산화티타늄, 산화제2철, 산화코발트, 산화크롬 중 선택된 1종 이상을 원료 총중량에 대하여 0.5~2.0중량% 더 혼합하는 것을 특징으로 한다.
상기 원료는 상기 주원료 이외에 부원료로 맥반석, 전자석, 운모, Fly ash 중 선택된 1종 이상을 원료 총중량에 대하여 1~30중량% 더 혼합하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 난방배관용 패널 제조금형에 있어서, 상기 패널은 구조체부와 덮개부를 포함하는 것이고, 상기 패널은 구조체부가 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(4); 상부에 형성되고, 덮개부(2)가 놓일 위치에 덮개부(2)와 동일한 규격을 갖도록 음각된 배관덮개홈(5); 및 덮개부(2)가 놓일 위치의 하부이면서 배관덮개홈(5)의 하부에 형성되고, 매설될 배관의 형상으로 음각된 배관매설홈(1)을 포함한 주패널(10)이며, 상기 제조금형은 중앙에 형성된 분리판을 포함하고, 상기 분리판을 중심으로 상하로 대향되며 상기 패널의 형상에 따라 원료가 토출되도록 빈 공간으로 형상화된 상하 각각의 구조체부성형부 및 덮개부성형부를 구비하고, 구조체부성형부 내부에는 패널의 유로(4)를 형성하기 위한 다수의 심지관을 포함하며, 심지관은 저항판에 지지된 코어를 별도로 사용하여 형성된 것임을 특징으로 하는 난방배관용 패널 제조금형을 제공한다.
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 난방배관용 패널을 제조하기 위한 원료는 주원료로써 주원료 총 중량에 대하여 황토 30~40중량%, 고령토(백토) 30~40중량%, 점토 15~25중량%, 장석 15~25중량%를 사용하거나, 또는 고령토(백토) 60~80중량%, 점토 15~30중량%, 장석 5~10중량%를 사용한다. 여기에 부원료로 발색기능을 갖는 이산화망간, 이산화티타늄, 산화제2철, 산화코발트, 산화크롬 중 선택된 1종 이상을 원료 총중량에 대하여 0.5~2.0중량% 더 혼합할 수 있으며, 이외에 기능성을 갖는 부원료로 맥반석, 전자석, 운모, Fly ash 중 선택된 1종 이상을 원료 총중량에 대하여 1~30중량% 더 혼합할 수 있다.
삭제
상기와 같이 혼합된 원료를 롤밀(roll mill)을 통하여 1차 및 2차 분쇄를 하고, 하이스피드밀(high speed mill)을 통하여 3차 분쇄한다. 3차 분쇄된 원료는 170Mesh의 표준망체로 습식체가름을 하여 평균 35~45%의 함사율(잔사량)을 가지며 수분의 함량은 14.0~18.0%의 함수율을 가지는 것이 바람직하다. 분쇄된 원료는 성형공정에서 진공토련기(금형이 장착된 진공압출기)로 투입되어져 소량의 가소수와 함께 재혼련되면서 상하에 동일한 모양을 성형할 수 있도록 설계된 한 개의 제조금형을 통해 동일한 2개의 난방배관용 패널이 맞대어져 압출된다. 이때 상하 각각의 패널은 패널을 구성하는 구조체부와 덮개부가 한꺼번에 압출된다. 이와 같이 압출되어 나오는 패널은 마치 기둥 형상과 같이 길이 방향으로 길게 토출되며, 이를 일컬어 통상 패널칼럼이라 한다.
압출된 패널칼럼은 1ㆍ2차 컷팅되면서 금형의 모양으로 성형된다.
성형된 패널은 건조대차에 적재되어 30~120℃의 온도로 35~60시간동안 건조되어진다. 최종적으로 상기 건조된 패널은 터널가마에서 30~1250℃의 소성온도로 25~60시간 산화(환원)분위기에서 소성ㆍ소결되어 서서히 냉각시켜 본 발명의 난방배관용 다기능 세라믹 황토온돌패널이 제조된다.
먼저, 도 1은 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 한 형태의 난방배관용 주패널의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 한 형태의 난방배관용 보조패널의 사시도이다.
이를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 난방배관용 주패널은 도 1로 도시한 것과 같이, 구조체부(10)와 덮개부(2)를 포함하며, 구조체부(10)는 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(4); 상부에 형성되고, 덮개부(2)가 놓일 위치에 덮개부(2)와 동일한 규격을 갖도록 음각된 배관덮개홈(5); 및 덮개부(2)가 놓일 위치의 하부이면서 배관덮개홈(5)의 하부에 형성되고, 매설될 배관의 형상으로 음각된 배관매설홈(1)을 포함한다. 구조체부(10)의 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(4)는 난방배관용 패널 내에 공기를 순환시키는 역할을 하여 축열 및 열전달이 원활하게 이루어지도록 하는 동시에 온돌, 찜질, 단열, 보온 및 층간소음을 차단하는 기능을 갖도록 할 수 있다. 한편, 주패널의 수평을 잡아 패널을 포설할 수 있도록 2개의 수평홈(3)을 포함함으로써, 온수배관공사 및 미장마감공사를 한꺼번에 마감할 수 있도록 설계하였다.
한편, 난방배관용 패널로 사용함에 있어서 주패널과 대비할 때 보조적인 역할을 하는, 즉 배관이 굴곡되는 가장자리 부분에 사용할 수 있도록 한 보조패널은 도 2로 도시한 것과 같이, 구조체부(20)와 덮개부(12)를 포함하며, 구조체부(20)는 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(13); 및 덮개부(12)가 놓여져 그 단면이 ⊂형을 만족하도록 형성되며, 배관이 매설될 배관매설부(11)를 포함한다. 이와 같은 보조패널은 배관매설부(11)에 매설되는 배관이 굴곡되는 부분의 길이나 폭 등에 구애받지 않고 용이하게 배관을 설치할 수 있도록 하였으며, 상기 배관을 설치한 후 덮개부(12)로 배관을 덮어 용이하게 미장할 수 있도록 설계하였다.
먼저, 도 1은 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 한 형태의 난방배관용 주패널의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 한 형태의 난방배관용 보조패널의 사시도이다.
이를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 난방배관용 주패널은 도 1로 도시한 것과 같이, 구조체부(10)와 덮개부(2)를 포함하며, 구조체부(10)는 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(4); 상부에 형성되고, 덮개부(2)가 놓일 위치에 덮개부(2)와 동일한 규격을 갖도록 음각된 배관덮개홈(5); 및 덮개부(2)가 놓일 위치의 하부이면서 배관덮개홈(5)의 하부에 형성되고, 매설될 배관의 형상으로 음각된 배관매설홈(1)을 포함한다. 구조체부(10)의 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(4)는 난방배관용 패널 내에 공기를 순환시키는 역할을 하여 축열 및 열전달이 원활하게 이루어지도록 하는 동시에 온돌, 찜질, 단열, 보온 및 층간소음을 차단하는 기능을 갖도록 할 수 있다. 한편, 주패널의 수평을 잡아 패널을 포설할 수 있도록 2개의 수평홈(3)을 포함함으로써, 온수배관공사 및 미장마감공사를 한꺼번에 마감할 수 있도록 설계하였다.
한편, 난방배관용 패널로 사용함에 있어서 주패널과 대비할 때 보조적인 역할을 하는, 즉 배관이 굴곡되는 가장자리 부분에 사용할 수 있도록 한 보조패널은 도 2로 도시한 것과 같이, 구조체부(20)와 덮개부(12)를 포함하며, 구조체부(20)는 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(13); 및 덮개부(12)가 놓여져 그 단면이 ⊂형을 만족하도록 형성되며, 배관이 매설될 배관매설부(11)를 포함한다. 이와 같은 보조패널은 배관매설부(11)에 매설되는 배관이 굴곡되는 부분의 길이나 폭 등에 구애받지 않고 용이하게 배관을 설치할 수 있도록 하였으며, 상기 배관을 설치한 후 덮개부(12)로 배관을 덮어 용이하게 미장할 수 있도록 설계하였다.
본 발명의 도 1 내지 도 2로 도시한 것과 같은 난방배관용 패널은 성형공정에서 특수설계 및 제작된 한 개의 금형을 사용하여, 상ㆍ하에서 똑같은 2개의 패널칼럼이 압출되어지도록 설계된 것으로, 한 개의 금형을 사용하여 상하에서 똑같은 2개의 패널칼럼이 압출되며, 상하 각각에 구조체부와 덮개부가 한꺼번에 나오는 형상을 모식적으로 도 3 내지 도 4로 도시하였다. 도 3은 본 발명의 주패널 제조금형을 통하여 동시에 제조되는 주패널의 한 형태를 모식적으로 도시한 종단면도, 도 4는 본 발명의 보조패널 제조금형을 통하여 동시에 제조되는 보조패널의 한 형태를 모식적으로 도시한 종단면도이다.
도 3 내지 도 4로 도시한 상하로 동시에 압출되는 패널의 종단면도를 참조하면 이는 실질적으로 주패널용 제조금형 또는 보조패널용 제조금형의 구성요소와 대비될 수 있다. 그 일예로, 도 3을 참조할 때 주패널용 제조금형은 중앙에 형성된 분리판을 포함(도 3의 가로 중심 부분에 해당)하고, 상기 분리판을 중심으로 상하로 대향되며 상기 패널의 형상에 따라 원료가 토출되도록 빈 공간으로 형상화된 상하 각각의 구조체부성형부 및 덮개부성형부를 구비하고, 구조체부성형부 내부에는 패널의 유로(4)를 형성하기 위한 다수의 심지관을 포함한다. 도 3에 있어서, 구조체부(10)는 금형에 있어서 구조체부성형부와 대응되며, 덮개부(2)는 덮개부성형부에 대응된다. 진공토련기를 통해 원료가 압출되어 도 1로 도시한 것과 같은 소정의 형상을 갖도록 하기 위해서는 금형은 빈 공간으로 형상화되어 있어야 한다. 이에 도 1 및 도 3에 있어서 유로(4)는 금형과 대비할 때 유로(4)가 패널의 내부를 관통하므로, 금형에 있어서는 막혀진 관 형태를 갖도록 구비되어야 한다. 이러한 막혀진 관 형태를 일컬어 본 발명에서는 심지관이라는 용어를 채용한 것으로, 이는 통상 저항판에 지지된 코어를 별도로 사용하여 형성할 수 있다. 점토벽돌 등을 제조함에 있어서 내부를 관통하는 중공부를 형성하기 위해서는 통상 저항판에 지지된 코어를 금형 내부로 삽입하여 사용해온 것은 당업계에서 널리 알려진 정도의 기술이다. 도 1로 도시한 주패널에 있어서 유로(4)는 상하면에 각각 여섯 개로, 이 경우 금형에 있어서 심지관은 상하 각각 여섯개가 요구될 것이고, 심지관을 형성하는 저항판에 지지된 코어의 갯수 또한 상하 각각 여섯개가 요구될 것이다.
심지관을 형성하는 데 사용할 수 있는 저항판에 지지된 코어의 일예를 도시하면 도 5 내지 도 8과 같다. 도 5의 경우는 코어의 수가 상하 각각 총 네개인 경우를 도시한 것이고 이의 종단면을 도시하면 도 6과 같다. 이와 같이 저항판에 지지된 다수의 코어들은 금형 내부의 심지관을 형성하며 패널칼럼이 토출될 때 상, 하, 좌, 우에 일정하고 균일한 압력을 받을 수 있도록 해주는 역할을 할 수 있다.
한편, 도 4를 참조할 때, 보조패널을 형성하는 금형은 도 2로 도시한 보조패널을 구성하는 구조체부(20) 및 덮개부(12)를 성형하기 위한 각 구성요소는 물론이고, 도 2로 도시되지 않은 부가적인 구성요소를 포함함을 확인할 수 있는데, 이는 지지부(14)로 명명된 것으로, 중앙부위에 2개의 정사각형모양으로 형성되어 있다. 도 2로 도시한 것과 같이 본 발명의 보조패널의 구조체부(20)는 배관을 매설하고 덮개부(12)를 덮어 그 단면이 ⊂ 형을 갖도록 한 것이어서, 도 4로 도시한 것과 같이 상하로 두개의 보조패널을 압출시키는 경우 토출된 패널칼럼의 중앙부분을 충분히 지지하기 어려울 수 있다. 이를 위해 패널칼럼과 함께 그 단면이 정사작형인 기둥이 압출되도록 지지부(14)를 형성함으로써, 대량생산을 위해 패널칼럼을 2단으로 압출성형할 수 있도록 설계한 것이다. 지지부(14)는 성형공정에서 그 역할을 다하고 버려지는 것으로, 실제 보조패널을 구성하는 구성요소는 아니다. 도 4를 참조할 때, 보조패널을 형성하는 금형 또한 주패널을 형성하는 금형에서와 마찬가지로 보조패널의 유로(13)을 형성하기 위한 심지관을 포함할 것임은 물론이다.
도 3 내지 도 4로 도시한 상하로 동시에 압출되는 패널의 종단면도를 참조하면 이는 실질적으로 주패널용 제조금형 또는 보조패널용 제조금형의 구성요소와 대비될 수 있다. 그 일예로, 도 3을 참조할 때 주패널용 제조금형은 중앙에 형성된 분리판을 포함(도 3의 가로 중심 부분에 해당)하고, 상기 분리판을 중심으로 상하로 대향되며 상기 패널의 형상에 따라 원료가 토출되도록 빈 공간으로 형상화된 상하 각각의 구조체부성형부 및 덮개부성형부를 구비하고, 구조체부성형부 내부에는 패널의 유로(4)를 형성하기 위한 다수의 심지관을 포함한다. 도 3에 있어서, 구조체부(10)는 금형에 있어서 구조체부성형부와 대응되며, 덮개부(2)는 덮개부성형부에 대응된다. 진공토련기를 통해 원료가 압출되어 도 1로 도시한 것과 같은 소정의 형상을 갖도록 하기 위해서는 금형은 빈 공간으로 형상화되어 있어야 한다. 이에 도 1 및 도 3에 있어서 유로(4)는 금형과 대비할 때 유로(4)가 패널의 내부를 관통하므로, 금형에 있어서는 막혀진 관 형태를 갖도록 구비되어야 한다. 이러한 막혀진 관 형태를 일컬어 본 발명에서는 심지관이라는 용어를 채용한 것으로, 이는 통상 저항판에 지지된 코어를 별도로 사용하여 형성할 수 있다. 점토벽돌 등을 제조함에 있어서 내부를 관통하는 중공부를 형성하기 위해서는 통상 저항판에 지지된 코어를 금형 내부로 삽입하여 사용해온 것은 당업계에서 널리 알려진 정도의 기술이다. 도 1로 도시한 주패널에 있어서 유로(4)는 상하면에 각각 여섯 개로, 이 경우 금형에 있어서 심지관은 상하 각각 여섯개가 요구될 것이고, 심지관을 형성하는 저항판에 지지된 코어의 갯수 또한 상하 각각 여섯개가 요구될 것이다.
심지관을 형성하는 데 사용할 수 있는 저항판에 지지된 코어의 일예를 도시하면 도 5 내지 도 8과 같다. 도 5의 경우는 코어의 수가 상하 각각 총 네개인 경우를 도시한 것이고 이의 종단면을 도시하면 도 6과 같다. 이와 같이 저항판에 지지된 다수의 코어들은 금형 내부의 심지관을 형성하며 패널칼럼이 토출될 때 상, 하, 좌, 우에 일정하고 균일한 압력을 받을 수 있도록 해주는 역할을 할 수 있다.
한편, 도 4를 참조할 때, 보조패널을 형성하는 금형은 도 2로 도시한 보조패널을 구성하는 구조체부(20) 및 덮개부(12)를 성형하기 위한 각 구성요소는 물론이고, 도 2로 도시되지 않은 부가적인 구성요소를 포함함을 확인할 수 있는데, 이는 지지부(14)로 명명된 것으로, 중앙부위에 2개의 정사각형모양으로 형성되어 있다. 도 2로 도시한 것과 같이 본 발명의 보조패널의 구조체부(20)는 배관을 매설하고 덮개부(12)를 덮어 그 단면이 ⊂ 형을 갖도록 한 것이어서, 도 4로 도시한 것과 같이 상하로 두개의 보조패널을 압출시키는 경우 토출된 패널칼럼의 중앙부분을 충분히 지지하기 어려울 수 있다. 이를 위해 패널칼럼과 함께 그 단면이 정사작형인 기둥이 압출되도록 지지부(14)를 형성함으로써, 대량생산을 위해 패널칼럼을 2단으로 압출성형할 수 있도록 설계한 것이다. 지지부(14)는 성형공정에서 그 역할을 다하고 버려지는 것으로, 실제 보조패널을 구성하는 구성요소는 아니다. 도 4를 참조할 때, 보조패널을 형성하는 금형 또한 주패널을 형성하는 금형에서와 마찬가지로 보조패널의 유로(13)을 형성하기 위한 심지관을 포함할 것임은 물론이다.
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이하, 본 발명을 실시예에 의하여 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
황토 25.0중량%, 고령토(백토) 35.0중량%, 점토 20.0중량%, 장석 20.0중량%를 혼합하여 분쇄한 분쇄물에, 발색제로써 이산화망간(MnO2), 이산화티타늄(TiO2), 산화제2철(Fe2O3), 산화코발트(CoO), 산화크롬(Cr2O3)를 혼합하여 상기 분쇄물 100중량 %에 대하여 1.0중량%를 첨가하여 혼합하는 단계 ; 상기 혼합물 100중량%에 수분이 16중량%가 되도록 혼수ㆍ혼련 후 패널금형의 상ㆍ하에서 똑같은 2개의 패널칼럼이 맞대어지도록 압출시켜 패널 및 덮개를 동시에 성형하는 단계 ; 성형된 패널을 90℃의 온도로 50시간 건조시키는 단계 ; 상기 건조된 패널을 터널가마에서 1175℃를 최고온도로 39시간동안 산화분위기로 소성하여 냉각시킴으로써 난방배관용 다기능 세라믹 황토온돌패널을 제조하였고 그 물성은 표 1과 같다.
<실시예 2>
고령토(백토) 70.0중량%, 점토 20.0중량%, 장석 10.0중량%를 혼합하여 분쇄한 분쇄물에, 발색제로써 이산화망간(MnO2), 이산화티타늄(TiO2), 산화제2철(Fe2O3), 산화코발트(CoO), 산화크롬(Cr2O3)를 혼합하여 상기 분쇄물 100중량%에 대하여 1.0중량%를 첨가하여 혼합하는 단계 ; 상기 혼합물 100중량%에 대하여 수분이 17중량%가 되도록 혼수ㆍ혼련후 패널금형의 상ㆍ하에서 똑같은 2개의 패널칼럼이 맞대어지도록 압출시켜 패널 및 덮개를 동시에 성형하는 단계 ; 성형된 패널을 90℃의 온도로 50시간 건조시키는 단계 ; 상기 건조된 패널을 터널가마에서 1170℃를 최고온도로 39시간 동안 환원분위기로 소성하여 냉각시킴으로서 난방배관용 세라믹 황토온돌패널을 제조하였고 그 물성은 표 1과 같다.
| 항 목 | 실 시 예 1 | 실 시 예 2 | ||
| 색 상 | 황토계열 | 아이보리계열 | ||
| 흡수율(%) | 8.1 | 8.5 | ||
| 압축강도 (N/mm2) |
20.1 | 17.2 | ||
| 휨강도 (N/mm2) |
4.5 | 4.0 | ||
| 공동율(%) | 15.7 | 15.7 | ||
| 기공율(%) | 19.3 | 19.8 | ||
| 열전도도 (W/mㆍK) |
0.6985 | 0.7135 | ||
| 원적외선 방출량 |
방사율 (5-20㎛) |
방사에너지 (W/㎡ㆍ㎛) |
방사율 (5-20㎛) |
방사에너지 (W/㎡ㆍ㎛) |
| 0.933 | 3.76 × 102 | 0.928 | 3.74 × 102 | |
| 음이온 방사율 |
74개/cc (단위체적당) |
71개/cc (단위체적당) |
||
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 특수설계된 패널금형을 통해 금형(상ㆍ하)에서 똑같은 2개의 주패널 또는 보조패널이 서로 맞대어지도록 압출시키는 방식으로 대량생산이 가능하고, 기존의 시공방법에 비해 난방배관용 파이프를 내장할 수 있는 구조로서 패널을 연속적으로 조립하고 난방배관용 파이프가 굴곡되는 가장자리부분은 보조패널을 사용하여 시공 및 보수가 편리하고 기존의 시멘트 중심의 시공방식보다 온돌바닥의 무게를 경량화시킬 수 있어 구조물의 하중부담을 덜 수 있고 보수 및 철거 작업시 폐재방출이 적으며 습식공법이 아닌 반건식 및 완전건식공법으로 시공할 수 있어 인력수급문제 및 공기를 단축할 수 있는 장점이 있다.
또한 패널의 구조체내의 유로 및 미세기공에 의해 열전달이 원활하게 되어(순환 및 대류) 난방 및 열효율이 좋고 고온열처리한 세라믹 제품으로 다량의 원적외선 및 음이온 방출로 인체에 유익하며, 미세기공 및 유로에 의한 단열, 보온, 경 량, 층간소음차단 효과가 우수한 난방배관용 패널을 제조할 수 있다.
Claims (6)
- 배관용 패널 제조를 위한 원료를 혼합 및 분쇄하는 원료준비공정; 금형이 장착된 진공압출기를 이용하여 금형을 통해 원료를 압출시키는 성형공정; 및 건조공정을 통하여 구조체부와 덮개부를 포함한 패널을 제조하는 난방배관용 패널 제조방법에 있어서,상기 성형공정은 한 개의 금형을 통해 두 개의 동일한 패널이 마주보는 형태로 상하로 동시에 압출되도록 수행되며, 상하 각각의 패널은 패널을 구성하는 구조체부와 덮개부가 한꺼번에 압출되도록 수행되며,상기 패널은 구조체부(10)가 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(4); 상부에 형성되고, 덮개부(2)가 놓일 위치에 덮개부(2)와 동일한 규격을 갖도록 음각된 배관덮개홈(5); 및 덮개부(2)가 놓일 위치의 하부이면서 배관덮개홈(5)의 하부에 형성되고, 매설될 배관의 형상으로 음각된 배관매설홈(1)을 포함한 주패널이거나,구조체부(20)가 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(13); 및 덮개부(12)가 놓여져 그 단면이 ⊂형을 만족하도록 형성되며, 배관이 매설될 배관매설부(11)를 포함한 보조패널인 것을 특징으로 하는 난방배관용 패널 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 원료는 주원료로써 주원료 총중량에 대하여 황토 30~40중량%, 고령토(백토) 30~40중량%, 점토 15~25중량%, 장석 15~25중량%를 사용하는 것을 특징으로 하는 난방배관용 패널 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 원료는 주원료로써 주원료 총 중량에 대하여 고령토(백토) 60~80중량%, 점토 15~30중량%, 장석 5~10중량%를 사용하는 것을 특징으로 하는 난방배관용 패널 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 원료는 상기 주원료 이외에 부원료로 이산화망간, 이산화티타늄, 산화제2철, 산화코발트, 산화크롬 중 선택된 1종 이상을 원료 총중량에 대하여 0.5~2.0중량% 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 난방배관용 패널 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 원료는 상기 주원료 이외에 부원료로 맥반석, 전자석, 운모, Fly ash 중 선택된 1종 이상을 원료 총중량에 대하여 1~30중량% 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 난방배관용 패널 제조방법.
- 난방배관용 패널 제조금형에 있어서,상기 패널은 구조체부와 덮개부를 포함하는 것이고, 상기 패널은 구조체부(10)가 내부를 관통하는 빈 공간인 유로(4); 상부에 형성되고, 덮개부(2)가 놓일 위치에 덮개부(2)와 동일한 규격을 갖도록 음각된 배관덮개홈(5); 및 덮개부(2)가 놓일 위치의 하부이면서 배관덮개홈(5)의 하부에 형성되고, 매설될 배관의 형상으로 음각된 배관매설홈(1)을 포함한 주패널이며,상기 제조금형은 중앙에 형성된 분리판을 포함하고, 상기 분리판을 중심으로 상하로 대향되며 상기 패널의 형상에 따라 원료가 토출되도록 빈 공간으로 형상화된 상하 각각의 구조체부성형부 및 덮개부성형부를 구비하고, 구조체부성형부 내부에는 패널의 유로(4)를 형성하기 위한 다수의 심지관을 포함하며, 심지관은 저항판에 지지된 코어를 별도로 사용하여 형성된 것임을 특징으로 하는 난방배관용 패널 제조금형.
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| KR1020050063883A KR101214079B1 (ko) | 2005-07-14 | 2005-07-14 | 난방배관용 패널 제조방법 및 그 제조금형 |
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|---|---|---|---|---|
| KR102137373B1 (ko) * | 2019-12-13 | 2020-08-14 | 조천희 | 층간소음을 저감시키는 소음 감쇄 구조물을 포함하는 난방패널 |
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