KR101464982B1 - 방음 및 단열 기능을 갖춘 조립식 복합패널 - Google Patents

방음 및 단열 기능을 갖춘 조립식 복합패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방음 및 단열 기능을 갖춘 조립식 복합패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방음 및 단열 효과가 뛰어나면서도 패널의 두께를 줄인 슬림형으로 구현할 수 있는 방음 및 단열 기능을 갖춘 조립식 복합패널에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 복합패널의 두께가 얇아지므로 자재의 운송비가 절감되고, 무게가 가벼워 패널 사용시 간편한 효과가 있고, 단열복합박판에 의하여 화재발생시 방화의 효과도 있을 뿐만 아니라, 방음 및 단열성도 우수한 효과가 있다.

Description

방음 및 단열 기능을 갖춘 조립식 복합패널{ASSEMBLY TYPE COMPLEX PANEL WITH HEAT INSULATION AND SOUNDPROOF}
본 발명은 방음 및 단열 기능을 갖춘 조립식 복합패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방음 및 단열 효과가 뛰어나면서도 패널의 두께를 줄인 슬림형으로 구현할 수 있는 방음 및 단열 기능을 갖춘 조립식 복합패널에 관한 것이다.
일반적으로 건물의 벽체나 천정 조립용으로 사용되는 패널은 건물로부터의 열손실을 최소화하여 냉난방에 따른 에너지 소비를 절약하려면 보온 단열 기능이 뛰어나야 하고, 시공성이 좋으려면 연속 조립될 수 있는 구조이어야 한다.
이를 위한 패널은 대부분 철판 재질의 내/외측판 사이에 보온단열재나 무기질의 난연 불연재를 설치하여 보온 단열성과 난연 불연성을 부여하고 있으며, 연속 조립을 위한 구조로는 패널의 일측에 결합돌부를 형성하고 타측에는 결합돌부가 끼워지는 결합요부를 구비하여 연속 조립되는 구조로 되어 있다.
여기서, 상기 보온단열재로 사용되는 스티로폼이나 우레탄은 두께에 비해 보온 단열성이 떨어지므로 상기 재질의 보온단열재들로 보온 단열성을 높히려면 패널의 두께가 필요이상 두꺼워져야 하고, 이러한 경우는 시공성이 떨어져 상품성이 없다고 할 수 있으므로 두께를 증가시키지 않고서도 보온 단열성을 높힐 수 있는 패널의 개발이 바람직하다.
이에 에어포켓이 구비된 조립식 패널로 개발되어 등록된 것이 있다. 이러한 발명은 철판 재질의 내/외측판 사이에 분리된 2개의 보온단열재를 설치하되 일측 보온단열재의 표면에 다수의 격자형 에어포켓을 구비하여 상기 2개의 보온단열재를 포개면 에어포켓이 공기층을 이루어 보온단열 효과를 증대시키도록 한 것이다.
즉, 공기층의 열저항은 공기층 내부에서 전도와 대류 복사에 의한 열전달에 의하여 형성되며, 이때 그 공기층은 밀폐되어 있어야만 단열효과가 크게 발휘되고, 밀폐되지 않은 경우에는 상승된 단열효과가 발휘되지 못하므로 단열효과는 공기층의 기밀력이 좌우한다고 할 수 있다.
그런데 상기의 선발명은 보온단열재의 내/외 표면을 철판으로 단순하게 감싸는 구조이므로 공기층의 기밀력을 유지시키기 위한 기술이 추가로 개발되기 전에는 상승된 단열효과를 발휘하는데 한계가 있다.
건축용 복합패널로서는 스치로폼 패널과 우레탄폼 패널, 글라스울 패널, 석고 패널등 이미 여러 종류가 발명된 바 있으나 건축자재로서 요구되는 모든 면을 만족시켜 주지 못하는 것으로 평가받고 있다.
즉, 스치로폼 패널과 우레탄폼 패널은 가연성으로서 화재에 취약하고 또 연소시 유해가스가 발생되므로 화재시 치명적인 결과를 초래하게 된다.
또한 글라스울 패널과 석고 패널은 제조단가가 비싸고, 무게가 무거워 운송비가 추가소요되고, 시공시에는 무거운 무게와 가루나 분진발생 및 매끈하지 못한 절단면으로 시공성이 떨어질 뿐 아니라 피부병 유발과 인체에 치명적인 진폐, 규폐등의 위험이 있어 거주자들의 건강을 저해하게 되는등 많은 문제점들이 있는 것이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 패널판체(2)가 공간부를 형성하도록 구부려 형성되고, 패널판체(2)의 양단에 서로 맞물릴 수 있게 형성된 연결부(3)가 형성된다. 연결부(3)는 일측이 돌출되고 타측은 들어가도록 형성되어 서로 맞물린다.
패널판체(2)의 양측에 형성된 연결부(3)에 의해 형성되는 공간부에 단열재인 폴리에틸렌폼(4)이 전체적으로 채워지게 충진된다. 그리고 패널판체(2)의 외측면에 석재와 같은 마감재(5)가 부착된다.
이러한 형상에서 폴리에틸렌폼(4)에 의하여 만들어지는 단열층은 두꺼워 벽체의 두께가 두꺼워지는 단점이 있다.
이러한 문제를 일부 개선한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제1007757호(2011.01.05.) "슬림형 단열 복합패널"이 개시된 바 있다.
그러나 개선된 종래기술에 의한 등록특허의 경우에는 방음성에 대한 문제를 여전히 해결하지 못하고 있으므로 이에 대한 개선의 필요성이 요구되었다.
대한민국 특허 등록번호 제1007757호(2011.01.05.) "슬림형 단열 복합패널"
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 단열성능이 뛰어나면서 패널의 두께가 얇은 슬림형이면서도 방음성도 향상된 새로운 개념의 방음 및 단열 기능을 갖춘 조립식 복합패널을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 마감재(20)가 표면에 고정되는 금속의 패널판체(11)의 양단이 각각 절곡되어 연결부(12)가 형성되되 연결부(12)의 일측은 돌출되고, 연결부(12)의 타측은 돌출된 부분이 삽입될 수 있는 홈이 형성되며, 연결부(12)을 형성한 패널판체(11)의 단부는 절곡되어 누름단부(13)가 형성되고, 누름단부(13)가 두장의 단열복합박판(14) 사이에 형성된 돌출부(15)와 공간부(16)로 이루어진 단열재(17) 단부를 눌러 고정하며, 단열복합박판(14)은 알루미늄 재질의 양 박판(14-1) 사이에 결합체(14-2)를 삽입하여 제작되고, 결합체(14-2)는 고분자수지(polymer resin)를 재료로 하여 전후에 박판(14-1)을 배치하여 고정하되 박판(14-1) 사이에 일정 정도 공간을 확보하여 차열이나 단열을 위한 에어층(14-3)이 형성되도록 망사형태로 형성되는 조립식 복합패널에 있어서; 상기 단열재(17)의 돌출부(15)는 직선 형상과 파형 형상이 서로 번갈아 형성되고, 파형형상이 직선형상에 의해 막혀공간부(16)가 형성되고, 돌출부(15)의 상하단에 각각 단열복합박판(14)이 부착되어 공간부(16)가 형성되며; 상기 결합체(14-2)의 고분자수지는 폴리에틸렌수지, 폴리비닐클로라이드수지, 폴리프로필렌수지, 아크릴수지, 탁(TAC) 수지, 폴리카보네이트수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트수지 또는 폴리이미드수지중 하나로 이루어지고; 상기 패널판체(11)를 지지하는 돌출부(15)는 스펀지 형태의 소음체(SA)와, 상기 소음체(SA)의 양측면에 부착 고정되어 하나의 지지체를 구성하는 한 쌍의 측판(110)으로 이루어지며; 상기 소음체(SA)에는 서로 반대방향으로 형성된 반구형상의 소음공간(116)이 다수 형성되는데, 상기 소음공간(116)의 내주면에는 반경방향으로 다수의 핀홀(118)이 형성되며, 상기 소음공간(116)과 측판(110)을 연통시키는 유도통로(114)가 형성되고, 상기 측판(110)에는 상기 유도통로(114)와 연통되는 인입구멍(112)이 형성되며; 상기 공간부(16)에는 흡음하우징(SH)이 장입되는데, 상기 흡음하우징(SH)은 상기 공간부(16)의 크기에 맞게 제작된 내부 중공형으로 형성되고, 내부 천정면에는 스펀지 형태의 흡음재(210)가 부착되며, 상기 소음공간(240)은 구형상으로 형성되고, 내부면에는 반경방향으로 다수의 핀홀(242)이 형성되어 소음기능을 수행하며, 상기 소음공간(240)의 일부에는 입구가 넓고 내부가 좁은 흡음유로(230)가 형성되고, 상기 흡음유로(230)의 주변에는 반경방향으로 다수의 흡음돌기(220)가 돌출되며, 상기 흡음돌기(220)에는 다수의 흡음핀홀(222)이 형성된 것을 특징으로 하는 방음 및 단열 기능을 갖춘 조립식 복합패널을 제공한다.
본 발명에 따르면, 복합패널의 두께가 얇아지므로 자재의 운송비가 절감되고, 무게가 가벼워 패널 사용시 간편한 효과가 있고, 단열복합박판에 의하여 화재발생시 방화의 효과도 있을 뿐만 아니라, 방음 및 단열성도 우수한 효과가 있다.
도 1은 종래의 복합단열패널을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 복합패널을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 복합패널에 사용하는 단열재를 도시한 일부 절개 사시도.
도 4는 본 발명의 복합패널에 사용하는 단열재의 다른 실시예를 도시한 일부 절개 사시도.
도 5는 본 발명의 복합패널에 사용하는 단열복합박판을 도시한 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 추가 실시예를 보인 예시도.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 후술되는 선등록특허 제1007757호를 그대로 이용한다. 때문에, 이하 설명되는 장치 구성상 특징들은 모두 등록특허 제1007757호에 기재된 사항들이다.
다만, 본 발명은 상기 등록특허 제1007757호에 개시된 구성들 중 목적을 달성하기 위해 특정 구성 일부를 개선한 추가 실시예 부분이 가장 핵심적인 구성상 특징을 이룬다.
따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제1007757호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 사용하는 단열복합박판(14)은 단열재로 사용되는데, 알루미늄 재질의 박판(14-1) 사이에 결합체(14-2)를 삽입하여 제작될 수 있다.
상기 결합체(14-2)는 고분자수지(polymer resin)를 재료로 하여 준비되는데, 전후에 배치되는 박판(14-1)을 고정하는 외에도 그 사이에 일정 정도 공간을 확보하여 차열이나 단열을 위한 에어층(14-3)을 확보하는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 고분자수지는 망사형태로 구비되며, 사용가능한 예로는 폴리에틸렌수지, 폴리비닐클로라이드수지, 폴리프로필렌수지, 아크릴수지, 탁(TAC) 수지, 폴리카보네이트수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트수지 또는 폴리이미드수지가 있다.
상기 결합체(14-2)에 의하여 상기 박판(14-1)이 결합되기 위하여 이때 사용되는 고분자수지를 일정 온도로 가열하게 되는데, 예를 들어 폴리비닐클로라이드수지의 경우에는 120 내지 150℃가 적당하다. 왜냐하면, 150℃를 초과하여, 170℃ 정도에 이르르면 아예 상기 폴리비닐클로라이드수지가 용융되어 상기 에어층(14-3)의 확보가 어려워질 수 있기때문이다.
반대로 120℃ 미만에서는 연신되는 성질이 발현은 되지만, 상기 박판(14-1)을 부착할 수 있는 상태는 되지 못하기 때문이다.
한편, 상기 박판(14-1)은 순수 알루미늄이외에 성형강화제와 같은 기능성 첨가물을 포함한 합금의 형태일 수 있다.
또한, 상기 단열복합박판(14)은 박판(14-1)과 휨성이 우수한 고분자수지의 결합체(14-2)로 구성되는 관계상 단열성은 물론이고, 층간 및 실간 방음의 효과를 가질 수 있다.
이와 같은 단열복합박판은 쉽게 접혀지고 형상을 유지하는 힘이 약하기 때문에 본 발명에서는 기존의 패널형태와 결합하여 외장마감재를 쉽게 설치할 수 있고, 단열의 효과가 뛰어나며, 패널 두께가 얇아지는 패널구조를 제공한다.
이와 같은 단열복합박판(14)을 패널 형태로 제작하기 위하여 마감재(20)가 표면에 고정되는 금속의 패널판체(11)의 양단이 각각 절곡되어 연결부(12)가 형성되되 연결부(12)의 일측은 돌출되고, 연결부(12)의 타측은 돌출된 부분이 삽입될 수 있는 홈을 형성한다.
연결부(12)에서 돌출되는 부분은 완전히 압착하고 삽입되는 부분 또한 홈부를 제외한 나머지 부분을 압착하여 홈부를 형성하면 되므로 성형이 쉽다.
그리고 연결부(12)에서 돌출되도록 절곡될 때 단열복합박판(14)의 단부를 내부로 삽입하여 같이 압착시키면 1차 고정의 효과가 있다.
이는 홈부를 형성할 때도 절곡된 부분으로 삽입하여 고정할 수 있다.
연결부(12)를 형성한 패널판체(11)의 단부는 절곡되어 누름단부(13)가 형성되고, 누름단부(13)가 두장의 단열복합박판(14) 사이에 형성된 돌출부(15)와 공간부(16)로 이루어진 단열재(17) 단부를 눌러 고정하도록 구성된다.
두장의 단열복합박판(14) 사이에 공기층을 이루도록 형성하는 구조에서 단열복합박판(14)을 세장으로 형성할 수 있다.
세장으로 형성할때는 먼저 두장의 단열복합박판(14) 사이에 발포폴리에틸렌층을 얇게 형성하고, 다시 한장의 단열복합박판(14)이 공기층을 이루도록 돌출부와 공간부를 형성하면서 부착된다.
이러한 공기층을 형성하는 구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 단열재(17)의 돌출부(15)는 일측 단열복합박판(14)상면에 마름모 형상이 연속적으로 돌출 형성되고, 돌출부(15)의 상단은 타측 단열복합박판(14)이 부착되어 내부에 마름모 형상의 공간부(16)가 형성된다.
그리고 다른 실시예로 단열재(17)의 돌출부(15)는 직선 형상과 파형 형상이 서로 번갈아 형성되고, 파형형상이 직선형상에 의해 막혀 공간부(16)가 형성되며, 돌출부(15)의 상하단에 각각 단열복합박판(14)이 부착되어 공간부(16)가 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 추가 실시예는 도 6의 도시와 같이, 상술한 구성을 그대로 포함하면서 방음성을 더 구현할 수 있도록 구성된다.
즉, 도 6에서와 같이, 패널판체(11)의 내부에 마련되는 돌출부(15)와 공간부(16)에는 방음 혹은 차음을 위한 수단이 구비된다.
이를 테면, 상기 돌출부(15)의 경우에는 스펀지 형태의 소음체(SA)와, 상기 소음체(SA)의 양측면에 부착 고정되어 하나의 지지체를 구성하는 한 쌍의 측판(110)으로 이루어진다.
이때, 상기 소음체(SA)에는 서로 반대방향으로 형성된 다수의 소음공간(116)이 형성되는데, 상기 소음공간(116)은 일종의 반구형상으로 형성된다.
또한, 상기 소음공간(116)에는 반경방향으로 다수의 핀홀(118)이 형성된다.
그리고, 상기 소음공간(116)에는 유도통로(114)가 형성되며, 상기 유도통로(114)는 상기 측판(110)에 형성된 인입구멍(112)과 연통된다.
따라서, 돌출부(15) 주변에서 발생된 소리는 상기 인입구멍(112)과 유도통로(114)를 통해 소음공간(116)으로 유입된 후 핀홀(118)로 퍼지면서 소리를 흡수 제거하게 된다.
즉, 소음공간(116)으로 유입된 소리는 다수의 핀홀(118)로 퍼지면서 소파되게 된다.
뿐만 아니라, 상기 공간부(16)에는 흡음하우징(SH)이 장입된다.
상기 흡음하우징(SH)은 상기 공간부(16)의 크기에 맞게 제작된 것으로 내부는 빈 공간으로 형성되고, 내부 천정면에는 흡음재(210)가 부착된다.
상기 흡음재(210)는 도시와 같이 두께를 갖는 스펀지 형태이고, 면 전체에 걸쳐 일정간격을 두고 다수의 소음공간(240)이 형성된다.
상기 소음공간(240)은 대략 구형상으로 형성되며, 내부면에는 반경방향으로 다수의 핀홀(242)이 형성되어 소음기능을 수행하게 된다.
아울러, 상기 소음공간(240)의 일부에는 흡음유로(230)가 형성되는데, 입구는 넓고 내부는 좁게 형성된다.
또한, 상기 흡음유로(230)의 주변에는 반경방향으로 다수의 흡음돌기(220)가 돌출되고, 상기 흡음돌기(220)에는 다수의 흡음핀홀(222)이 형성된다.
따라서, 주변에서 발생된 소리는 상기 흡음돌기(220)에 부딪히면서 흡음유로(230) 쪽으로 안내되고, 흡음유로(230)로 안내 유입된 소리는 소음공간(240) 내부에서 맴돌면서 내벽면에 형성된 다수의 핀홀(242)로 분산 흡수되면서 파쇄, 즉 소파되어 없어지면서 소음된다.
특히, 상기 흡음돌기(220)에 소리가 부딪힐 때 그 과정에서 흡음핀홀(222)로 흡수되면서 1차적으로 소음처리되고, 소음공간(240) 상에서 완전히 소음된다.
이와 같이, 상기 패널판체(11) 내부에는 다수의 소음수단이 구비됨으로써 차음, 소음, 방음 등의 기능을 충실하게 수행하게 되므로 패널이 얇더라도 방음 기능이 매우 뛰어나다.
그리고, 상기 흡음하우징(SH)이 내장되는 공간부(16)의 하부면인 패널판체(11)의 하면에는 상기 흡음유로(230)와 연통되는 다수의 통공(H)이 천공 형성된다.
그리하여, 주변에서 발생된 소리는 통공(H) - 흡음유로(230) - 소음공간(240)의 경로를 따라 이동하면서 분산, 흡음되게 되며, 또다른 경로인 흡음돌기(220)와 충돌하면서 흡음돌기(220)의 표면에 형성된 다수의 흡음핀홀(222)에 의해 흡수 제거되므로 방음 혹은 소음 효과가 매우 우수하다.
1 : 복합패널 2 : 패널판체
3 : 연결부 4 : 폴리우레탄폼
5 : 마감재 10 : 단열복합패널
11 : 패널판체 12 : 연결부
13 : 누름단부 14 : 단열복합박판
14-1 : 박판 14-2 : 결합체
14-3 : 에어층 15 : 돌출부
16 : 공간부 17 : 단열재

Claims (1)

  1. 마감재(20)가 표면에 고정되는 금속의 패널판체(11)의 양단이 각각 절곡되어 연결부(12)가 형성되되 연결부(12)의 일측은 돌출되고, 연결부(12)의 타측은 돌출된 부분이 삽입될 수 있는 홈이 형성되며, 연결부(12)을 형성한 패널판체(11)의 단부는 절곡되어 누름단부(13)가 형성되고, 누름단부(13)가 두장의 단열복합박판(14) 사이에 형성된 돌출부(15)와 공간부(16)로 이루어진 단열재(17) 단부를 눌러 고정하며, 단열복합박판(14)은 알루미늄 재질의 양 박판(14-1) 사이에 결합체(14-2)를 삽입하여 제작되고, 결합체(14-2)는 고분자수지(polymer resin)를 재료로 하여 전후에 박판(14-1)을 배치하여 고정하되 박판(14-1) 사이에 일정 정도 공간을 확보하여 차열이나 단열을 위한 에어층(14-3)이 형성되도록 망사형태로 형성되는 조립식 복합패널에 있어서;
    상기 단열재(17)의 돌출부(15)는 직선 형상과 파형 형상이 서로 번갈아 형성되고, 파형형상이 직선형상에 의해 막혀공간부(16)가 형성되고, 돌출부(15)의 상하단에 각각 단열복합박판(14)이 부착되어 공간부(16)가 형성되며; 상기 결합체(14-2)의 고분자수지는 폴리에틸렌수지, 폴리비닐클로라이드수지, 폴리프로필렌수지, 아크릴수지, 탁(TAC) 수지, 폴리카보네이트수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트수지 또는 폴리이미드수지중 하나로 이루어지고; 상기 패널판체(11)를 지지하는 돌출부(15)는 스펀지 형태의 소음체(SA)와, 상기 소음체(SA)의 양측면에 부착 고정되어 하나의 지지체를 구성하는 한 쌍의 측판(110)으로 이루어지며; 상기 소음체(SA)에는 서로 반대방향으로 형성된 반구형상의 소음공간(116)이 다수 형성되는데, 상기 소음공간(116)의 내주면에는 반경방향으로 다수의 핀홀(118)이 형성되며, 상기 소음공간(116)과 측판(110)을 연통시키는 유도통로(114)가 형성되고, 상기 측판(110)에는 상기 유도통로(114)와 연통되는 인입구멍(112)이 형성되며; 상기 공간부(16)에는 흡음하우징(SH)이 장입되는데, 상기 흡음하우징(SH)은 상기 공간부(16)의 크기에 맞게 제작된 내부 중공형으로 형성되고, 내부 천정면에는 스펀지 형태의 흡음재(210)가 부착되며, 상기 흡음재(210)의 면 전체에 결쳐 일정간격을 두고 구형상의 소음공간(240)이 다수 형성되고, 내부면에는 반경방향으로 다수의 핀홀(242)이 형성되어 소음기능을 수행하며, 상기 소음공간(240)의 일부에는 입구가 넓고 내부가 좁은 흡음유로(230)가 형성되고, 상기 흡음유로(230)의 주변에는 반경방향으로 다수의 흡음돌기(220)가 돌출되며, 상기 흡음돌기(220)에는 다수의 흡음핀홀(222)이 형성된 것을 특징으로 하는 방음 및 단열 기능을 갖춘 조립식 복합패널.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR910002415Y1 (ko) * 1988-07-01 1991-04-20 김형배 흡음판
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