KR101222157B1 - 바닥난방 시공용 패널 및 바닥난방 시공방법 - Google Patents

바닥난방 시공용 패널 및 바닥난방 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바닥난방 시공용 패널 및 바닥난방 시공방법에 관한 것으로서,
난방지점에 깔려 시공되는 것으로서, 난방지점을 난방하는 난방관(220)이 배관되는 난방관홈(120)과, 분배기(200)로부터 분배되는 온수를 상기 난방관(220)에 공급하는 분배관(210)이 배관되는 분배관홈(110)이 형성되는 판 형태의 패널(100)을 이루어,
상기 분배관(210) 중 분배기(200)에서 난방지점까지의 거리보다 초과된 부분을 상기 분배관홈(110)에 배관하게 하는 것을 특징으로 하여,
일정하게 규격화된 패널을 바닥에 시공하여 바닥난방을 시공할 수 있음에 따라 바닥난방을 건식 또는 반 건식으로 신속하고 빠른 시공이 가능하고, 시공시 분배관의 길이를 조절하여 시공할 수 있게 되어 각각의 난방지점을 난방하기 위해 배관되는 배관의 총 길이를 각각의 난방지점끼리 서로 비슷하게 할 수 있어서 각각의 난방지점마다 난방능력이 균일하게 발휘되게 할 수 있는 효과가 있는 바닥난방 시공용 패널 및 바닥난방 시공방법에 관한 것이다.

Description

바닥난방 시공용 패널 및 바닥난방 시공방법{Panels for floor heating system and the method of floor heating construction using the same}
본 발명은 판상으로 형성되어 건식 또는 반 건식으로 바닥난방을 시공하는데 사용할 수 있게 형성된 바닥난방 시공용 패널 및 그것을 이용해 바닥난방을 시공하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트 슬라브 등으로 이루어진 건축물의 바닥에는 온수를 이용해 난방을 할 수 있도록 하는 관(이하 '난방관'이라 한다.)이 설치된다. 일정하게 구획된 각각의 지점마다 독립적으로 난방관이 설치되고, 분배기에서 분배된 온수가 상기 각각의 지점에 설치된 난방관에 분배되어 공급됨으로써 순환하며 각각의 지점을 독립적으로 난방할 수 있게 하는 구성이다.
상기와 같이 난방관을 사용하는 종래의 바닥난방은 난방관을 콘크리트에 매설하여 축열방식의 난방을 하는 습식이 있고, 규격화된 패널을 사용하는 건식 또는 반 건식 바닥난방이 있다.
이 중 건식 또는 반 건식 바닥난방은 친환경적이면서도 시공의 편의성이 향상되는 이점이 있고, 특히나 바닥재에 직접 열을 가하는 방식으로 난방을 함에 따라 난방 시작 후 목적하는 난방온도에 이르는 시간이 짧으면서도 난방효율이 좋아 습식에 비해 얇은 난방관을 사용하여도 되는 등 다양한 장점이 있어서 근래 각광을 받고 있다.
건식 또는 반 건식 시공방법은 일정한 형태와 크기로 형성되어 난방관을 설치하거나 미리 설치되어 있는 형태로 제작되는 판상의 패널을 건축물의 바닥에 조립식으로 깔아서 시공하는 방법으로서 모듈화하여 바닥난방을 시공할 수 있도록 한다. 이를 위해 상면에 배관홈이 형성되고 배관홈을 따라 일정한 패턴으로 난방관을 시공하여 형성한 패널이 제안되었는바, 대표적인 예로 특허공개 제10-2011-0073032호 "배관 작업이 용이한 조립식 온돌 바닥패널"이 있다.
상기와 같은 종래의 바닥패널로 바닥난방을 시공할 때에는 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5)에 난방관(210)이 배관되는 패널(100) 조립식으로 깔아준 다음 난방관(210)을 상기 바닥패널에 형성되어 있는 배관홈을 따라 시공하여 주고(또는 난방관이 배관홈에 미리 설치된 상태로 제공될 수도 있다.), 분배기(200)에서 분배되는 온수를 상기 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5)에 설치되어 있는 패널(100) 까지 공급하는 관(이하 '분배관'이라 한다.)을 마련하여 분배관(210)을 상기 난방관(220)과 연결하는 방식으로 시공을 하고 있다.
따라서, 분배기(200)로부터 각 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5)까지의 거리가 멀고 가까움에 따라 분배관(210)의 길이는 그에 맞게 길고 짧게 형성되어 시공되어야 하였는데, 이와 같이 분배관(210)의 길이가 차이가 나면 길이가 긴 분배관(210)에서 온수가 흐르며 발생하는 마찰손실이 길이가 짧은 분배관(210)에서의 마찰손실보다 커지게 된다.
이러한 차이는 결국 각각의 난방지점에 설치되는 난방관(220)의 길이가 같다고 가정하였을 때 분배관(210)의 길이 차만큼 마찰손실의 차가 발생하여 온수의 순환 속도에 영향을 미치게 되고, 따라서 동일한 온수를 동일한 압력으로 공급함에도 어느 지점에서는 빠르게 순환하고 어느 지점에서는 느리게 순환하면서 난방이 이루어지게 되어 각각의 난방지점마다 난방능력에 차이가 발생하는 원인이 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서 각각 난방지점을 순환하는 온수가 비교적 균일한 속도로 순환하도록 하여 각각의 난방지점에서 난방능력이 균일하게 발휘되도록 하는 바닥난방 시공용 패널 및 그 시공방법을 제안하는데 그 목적이 있다.
본 발명에서는 온수가 흐르는 난방관이 배관되는 패널을 마련하여 각각의 난방지점에 설치하되, 상기 패널에 길이가 조절된 분배관에서 길이가 초과된 부분을 배관할 수 있도록 함으로써 각각의 난방지점을 난방하기 위해 설치되는 배관의 총 길이가 각각의 난방지점마다 서로 간에 최대한 비슷하게 시공토록 하여 상기의 목적을 달성한다.
본 발명에 따르면 일정하게 규격화된 패널을 바닥에 시공하여 바닥난방을 시공할 수 있음에 따라 바닥난방을 건식 또는 반 건식으로 신속하고 빠른 시공이 가능하고, 시공시 분배관의 길이를 조절하여 시공할 수 있게 되어 각각의 난방지점을 난방하기 위해 배관되는 배관의 총 길이를 각각의 난방지점끼리 서로 비슷하게 할 수 있어서 각각의 난방지점마다 난방능력이 균일하게 발휘되게 할 수 있는 효과가 유발된다.
도 1은 개략적인 종래 바닥난방의 예를 보여주는 예시도,
도 2는 본 발명에 의한 패널을 보여주는 예시도,
도 3은 도 2의 평면도,
도 4는 본 발명에 의한 패널의 저면에 충진재가 형성되는 상태를 보여주는 예시도,
도 5는 본 발명에 의한 패널에 분배관과 난방관이 배관된 상태를 평면으로 보여주는 예시도,
도 6은 본 발명에 의한 패널에 분배관과 난방관이 배관된 상태를 측면으로 보여주는 예시도,
도 7은 본 발명에 의한 패널의 다른 실시예를 보여주는 예시도,
도 8은 도 7의 평면도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 패널의 저면에 충진재가 형성되는 상태를 보여주는 예시도,
도 10은 본 발명에 의한 패널로 분배관의 길이가 조절되며 시공된 상태를 보여주는 예시도.
본 발명에서는 난방지점을 난방하기 위한 온수가 흐르는 난방관과 상기 난방관에 분배기에서 분배되는 온수를 공급하는 분배관을 같이 배관할 수 있는 패널을 제공하고, 상기 패널을 이용해 분배관의 길이를 조절하며 바닥 난방을 시공하는 방법을 제안한다.
이하 본 발명을 첨부된 도면 도 2 내지 도 10을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 패널을 보여주는 예시도, 도 3은 도 2의 평면도, 도 4는 본 발명에 의한 패널의 저면에 충진재가 형성되는 상태를 보여주는 예시도, 도 5는 본 발명에 의한 패널에 분배관과 난방관이 배관된 상태를 평면으로 보여주는 예시도, 도 6은 본 발명에 의한 패널에 분배관과 난방관이 배관된 상태를 측면으로 보여주는 예시도 이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 패널(100)은 판상으로 형성된다. 건물 바닥에서 난방지점에 깔아 줄 수 있게 형성되는 것으로서, 합성수지나 금속과 같은 다양한 재질을 이용해 다양한 규격으로 형성되어 필요에 따라 하나가 설치되거나 그 이상이 서로 이어져 시공된다. 즉, 건식 또는 반 건식 바닥난방 시공에 사용되는 패널(100)인 것이다.
상기 패널(100)에는 분배관(210)이 배관되는 분배관홈(110)과 난방관(220)이 배관되는 난방관홈(120)이 형성된다.
분배관(210)은 분배기에서 분배되어 각각의 난방지점으로 온수를 공급해주는 역할을 하는 관이고, 난방관(120)은 상기 분배관(210)과 연결되어 온수를 공급받아 난방지점을 직접 가열하여 난방을 하는 관이다. 온수는 보일러로부터 공급되어 분배기를 통해 분배되어 상기 분배관(210)과 난방관(120)을 지나며 순환하게 된다.
분배관홈(110)은 상기 패널(100) 몸체에 분배관(210)이 배관될 수 있게 일정한 깊이로 형성되어 있는 홈으로서, 분배관(210)이 완전히 수용될 수 있는 깊이로 형성된다. 마찬가지로 난방관홈(120)은 난방관(220)이 배관 되는 홈인데, 난방관(220)이 본 발명에 의한 패널(100) 상면에 시공되는 바닥재(400)를 가열하여 난방을 하는 역할을 하는 것임에 따라 난방관(220)이 상기 바닥재와 직접 접하는 정도의 깊이로 형성된다.
한편, 상기와 같이 난방관(220)이 바닥재(400)에 접하여 열을 가하면서 난방을 하게 되면 열 전달 효율이 극대화된다. 따라서 동일한 온도의 온수가 공급되는 조건 하에서 난방관(220)을 콘크리트에 매설하여 축열식으로 난방을 하는 습식 바닥난방에 비해 지름이 작은 난방관(220)을 사용하게 되고, 온수의 온도 또한 습식 바닥난방에 비해 낮게 하여도 난방능력에 큰 차이가 발생하지 않게 된다.
분배관홈(110)과 난방관홈(120)은 패널(100) 전면에 걸쳐 일정한 패턴을 이루며 형성된다. 바람직하게는 분배관홈(110)과 난방관홈(120)이 각각 서로 좌우로 교차 되어 형성됨으로써 바둑판 모양을 이루게 형성될 수 있다. 이를 통해 분배관(210)과 난방관(220)을 배관할 때 원하는 방향으로 원하는 간격을 이루게 하면서 배관하여 줄 수 있다. 이러한 분배관홈(110)과 난방관홈(120)의 패턴은 필요에 따라 다양한 패턴으로 형성될 수 있음은 물론이다.
본 발명에서는 상기 분배관홈(110)이 난방관홈(120) 보다 깊게 형성되는 것을 예로 한다. 분배관홈(110)이 패널(100)의 가장자리에 형성되는 방식 등을 채택할 수도 있으나, 바람직하게는 상기 분배관홈(110)이 난방관홈(120) 보다 깊게 형성되는 것이다. 이를 통해 패널(100)에서 분배관홈(110)과 난방관홈(120)이 형성되는 부분이 따로 구획되어 있지 않고 전면에 골고루 형성되게 할 수 있다. 특히나 상기 구성을 통해 분배관(210)이 깊게 배관 되고 그 위에 난방관(220)이 얕게 배관됨으로써 분배관(210)과 난방관(220)이 2층으로 배관될 수 있는바, 분배관(210)과 난방관(220)을 서로 간섭되지 않은 상태로 배관될 수 있게 된다.
상기와 같이 형성되는 분배관홈(110)의 전체 길이는 난방관홈(120)의 전체 길이보다 짧게 형성된다. 이 구성은 분배관홈(110)과 난방관홈(120)이 바둑판 형태로 형성되는 경우 가로 및 세로 방향으로 형성되는 분배관홈(110)의 개수가 난방관홈(120)의 개수보다 적게 함으로써 달성할 수 있다.
분배관홈(110)의 전체 길이가 난방관홈(120)의 전체 길이보다 짧게 형성되는 이유는 일반적인 경우 분배관(210)이 난방관(220)보다 길이가 짧게 형성되기 때문이다. 이러한 사정을 감안하여 패널(100)에서 분배관홈(110)이 과도하게 형성되는 것을 제한하는 것이다. 특히나 분배관(210)의 길이를 조절하기 위해 패널(100)에 분배관(210)을 배관하는 경우 그 길이가 난방관(220) 보다 길지 않을 것이 자명하므로 이러한 사정 또한 감안하여 분배관홈(110)의 전체 길이가 난방관홈(120)의 전체 길이 보다 짧도록 하는 것이다.
분배관홈(110)은 패널(100) 전반에 걸쳐 서로 연통되는 것이 바람직하다. 앞서 설명한 바와 같이 분배관홈(110)이 바둑판 모양으로 서로 교차됨으로써 자연스럽게 서로 연통되게 한다. 따라서, 분배관(210)이 패널(100)에서 일부분에만 배관되어 있는 경우 분배관(210)에서 발생하는 열로 데워진 공기가 서로 연통되어 있는 분배관홈(110)을 따라 자유롭게 유통되면서 패널(100)을 전체적으로 데워주게 되고, 결과적으로 난방효율의 향상을 꾀할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 의한 난방관홈(120)은 패널(100) 상면에서 오와 열을 맞추어 돌출되는 다수의 돌기(140)에 의해 형성될 수 있다. 별도로 홈을 파서 형성하지 않고 돌기(140)가 형성되지 않은 부분에 의해 자연스럽게 난방관홈(120)이 형성되게 하는 구성이다.
상기 돌기(140)는 원주형으로 돌출되게 하는 것이 바람직하다. 난방관홈(120)을 따라 난방관(220)이 배관될 때에는 필연적으로 방향이 바뀌면서 꺾이는 부분이 발생하게 되는데, 상기와 같이 돌기(140)가 원주형으로 형성됨에 따라 난방관(220)이 배관될 때 방향이 바뀌는 지점에서 난방관(220)이 상기 돌기(140) 외주면을 따라 자연스럽게 곡선형태를 이루면서 방향이 바뀌도록 하여 손상되는 것을 방지하여 줄 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 패널(100) 저면에는 충진재(300)를 채울 수 있는 수용공간(130)이 형성된다. 상기 수용공간(130)은 필요에 따라 선택적으로 형성되는 구성으로서, 단열이나 충격 흡수 또는 방수성을 가지는 다양한 재질의 충진재(300)를 채워지는 공간이다. 상기 충진재(300)는 일정한 규격으로 형성되어 상기 수용공간(130)에 조립식으로 채워질 수 있다.
도 7은 본 발명에 의한 패널의 다른 실시예를 보여주는 예시도, 도 8은 도 7의 평면도, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 패널의 저면에 충진재가 형성되는 상태를 보여주는 예시도이다.
본 발명에 의한 패널(100)은 분배관홈(110)과 난방관홈(120)을 상기 설명한 방식과 달리 형성할 수 있다. 도시된 바와 같이 패널(100)에 일정한 깊이로 홈이 패여서 형성되는 것이 그것이다. 그리고 저면에는 수용공간(130)이 형성되어 충진재(300)가 채워질 수 있다.
이 구성은 앞서 도 1 내지 도 6에서 난방관홈(120)이 패널(100) 상면에 돌기(140)가 돌출되어 형성되고 분배관홈(110)은 홈이 패여서 형성되는 것과는 달리, 난방관홈(120)도 분배관홈(110)과 마찬가지로 패널(100)에 홈이 패여 형성되는 구성이다. 이때 분배관홈(110)이 패인 깊이가 난방관홈(120) 보다 깊게 형성됨으로써 본 발명에 의한 분배관홈(110)과 난방관홈(120)이 형성되는 것이다.
도 10은 본 발명에 의한 패널로 분배관의 길이가 조절되며 시공된 상태를 보여주는 예시도 이다.
일반적인 건축물 내부에는 다수의 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5)이 형성된다. 상기 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5)은 본 발명에 의한 바닥난방이 시공되는 건축물이 아파트와 같은 주택일 경우 거실과 각 방일 수 있다.
상기 각각의 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5)에는 적어도 하나의 패널(100)이 바닥에 설치된다. 도면에서는 각각의 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5) 마다 네 개의 패널(100)이 설치된 예를 도시하였으나, 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 패널(100)에는 난방관(220)이 배관된다. 이때 각각의 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5)에서 난방관(220)의 길이는 설치된 패널(100)의 개수가 같다면 동일하거나 최대한 비슷한 길이로 배관될 것이다. 설치된 패널(100)의 개수가 다르더라도 난방관(220)을 상기와 같이 배관할 수 있음은 당연하다.
분배기(200)는 보일러에서 공급되는 온수를 분배하여 상기 각각의 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5)으로 공급한다. 분배관(210)을 통해 난방관(220)으로 온수를 공급하여 순환되게 함으로써 난방을 하게 된다. 이때, 본 발명에서는 각각의 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5)에 배관된 난방관(220)의 길이가 동일하거나 비슷한 경우 온수를 분배하는 각각의 분배관(210)의 길이를 서로 같거나 최대한 비슷하게 형성한다. 이를 통해 각각의 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5) 마다 분배관(210)과 난방관(220)이 이루는 전체 길이가 비교적 균일하게 형성되게 할 수 있다.
여기서, 분배관(210)의 길이가 조절됨으로써 일부 난방지점에서는 분배관(210)의 길이가 초과될 수 있다. 즉, 각각의 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5)까지의 거리보다 길게 형성되어 초과되는 부분이 발생할 수 있는바, 이와 같이 길이가 초과된 부분을 패널(100)에 배관하여 주게 된다.
상기와 같이 각각의 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5) 마다 분배관(210)과 난방관(220)이 이루는 전체 길이가 비교적 균일하게 형성되면 동일한 압력으로 분배되어 공급되는 각각의 난방지점(R1, R2, R3, R4, R5)에서 비교적 균일한 속도로 흐르면서 순환을 하게 된다. 따라서, 각 지점에서의 난방능력이 균일하게 발휘되는 것이다.
100 : 패널, 110 : 분배관홈,
120 : 난방관홈, 130 : 수용공간,
140 : 돌기, 200 : 분배기,
210 : 분배관, 220 : 난방관,
300 : 충진재.

Claims (7)

  1. 난방지점에 깔려 시공되는 것으로서, 난방지점을 난방하는 난방관(220)이 배관되는 난방관홈(120)과, 분배기(200)로부터 분배되는 온수를 상기 난방관(220)에 공급하는 분배관(210)이 배관되는 분배관홈(110)이 형성되는 판 형태의 패널(100)을 이루어,
    상기 분배관(210) 중 분배기(200)에서 난방지점까지의 거리보다 초과된 부분을 상기 분배관홈(110)에 배관하게 하는 것을 특징으로 하는 바닥난방 시공용 패널.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 분배관홈(110)은 난방관홈(120) 보다 깊게 형성되어 분배관(210)과 난방관(220)이 높이 차를 두고 간섭되지 않는 상태로 배관되게 하는 것을 특징으로 하는 바닥난방 시공용 패널.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 분배관홈(110)은 서로 연통 됨으로써 분배관(210)의 열로 데워진 공기가 자유롭게 유통되면서 난방효율을 개선하는 것을 특징으로 하는 바닥난방 시공용 패널.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 난방관홈(120)은 상기 패널(100) 상면에서 오와 열을 맞추어 돌출되는 다수의 돌기(140)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥난방 시공용 패널.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 패널(100) 저면에는 충진재(300)를 채울 수 있는 수용공간(130)이 형성되는 것임을 특징으로 하는 바닥난방 시공용 패널.
  6. 온수가 흐르며 난방지점을 난방하는 난방관(220)이 배관되는 난방관홈(120)과 분배기(200)에서 분배되는 온수를 상기 난방관(220)에 공급하는 분배관(210)이 배관 될 수 있는 분배관홈(110)이 형성된 판 형태의 패널(100)을 마련하고,
    각각의 난방지점마다 적어도 하나의 패널(100)을 깔아 시공함으로써 난방관(220)을 난방지점에 배관하게 하되,
    상기 분배관(210)의 길이를 조절하여 각각의 난방지점마다 분배관(210)과 난방관(220)이 이루는 전체 배관 길이가 서로 균일해 지게 하고,
    상기 분배관(210) 중 분배기(200)에서 난방지점까지의 거리보다 초과된 부분은 상기 분배관홈(110)에 배관하는 것을 특징으로 하는 바닥난방 시공방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 분배관(210)은 난방관(220) 보다 낮은 위치에 배관되어 서로 간섭되지 않게 시공되는 것을 특징으로 하는 바닥난방 시공방법.
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