KR101540048B1 - 기능성 접합강판으로 이루어진 돔 하우스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래 EPS 또는 FRP 소재를 이용하여 제조된 돔 하우스의 단점으로서, 우천시 비가 부딪히는 소리에 의해 발생하는 소음문제와, 난방이 제대로 이루어지지 않아 주거공간으로서 쾌적환경을 제공하기 어렵다는 문제를 해결하기 위한 것으로서, 티타늄 코팅층을 포함하는 기능성 접합강판으로 이루어진 돔 하우스에 관한 것이다.
Description
본 발명은 종래 EPS 또는 FRP 소재를 이용하여 제조된 돔 하우스의 단점으로서, 우천시 비가 부딪히는 소리에 의해 발생하는 소음문제와, 난방이 제대로 이루어지지 않아 주거공간으로서 쾌적환경을 제공하기 어렵다는 문제를 해결하기 위한 것으로서, 티타늄 코팅층을 포함하는 기능성 접합강판으로 이루어진 돔 하우스에 관한 것이다.
본 발명과 관련하여 돔 하우스에 대한 기술은 대한민국 등록특허 10-0397476호(등록일자 2003.08.27)의 '조립식 돔 하우스', 대한민국 등록실용 20-0433910호(등록일자 2006.12.07)의 '사계절용 수면 돔 하우스', 대한민국 등록특허 10-0921322호(등록일자 2009.10.05)의 '조립블록을 이용한 돔 하우스', 대한민국 등록특허 10-1039644호(등록일자 2011.06.01)의 '조립식 돔 하우스', 대한민국 공개특허 10-2013-0131194호(공개일자 2013.12.03)의 '조립식 돔 하우스', 대한민국 등록특허 10-1431388호(등록일자 2014.08.11)의 '조립식 돔 하우스'에 다수 개시된 바 있다.
그러나 상기 개시된 종래 기술을 포함하여 대부분의 돔 하우스는 EPS 또는 FRP 소재로 외관을 이루고 있으며, 이와 같은 소재로 제작된 돔 하우스는 우천시 빗방울이 부딪히는 소리에 의해 소음이 심하고 또한 난방이 제대로 이루어지지 않아 주거용으로서 많은 단점이 있었다.
이에 본 발명자는 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여 기능적이면서도 쾌적한 환경을 제공하는 돔 하우스를 개발함으로써 본 발명의 완성에 이르게 되었다.
본 발명은 이동식, 조립식 주거공간으로서 제공되는 돔 하우스의 외관이 ESP 또는 FRP 소재로 되어 있어, 우천시 비가 부딪히는 소리에 의해 발생하는 소음문제와, 난방이 거의 이루어지지 않는 문제 등을 해결함과 동시에 우천시에 외관에 묻어 있던 먼지 등이 깔끔하게 씻겨나갈 수 있어 자연정화가 가능한 기능성 접합강판으로 이루어진 돔 하우스를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여,
천장 상부의 일부가 개방된 돔 형상을 이루고, 개방된 부분에 유리가 설치되되, 곡률을 갖는 외주면을 갖는 다수의 천장패널이 일정간격으로 등분되어 일체를 이루는 지붕과,
상기 지붕의 하부로 측벽패널이 일정간격으로 등분되어 일체를 이루되, 일부가 개방되고, 개방된 부분에는 출입을 위한 출입문이 설치되는 측벽과,
상기 측벽의 하부로 바닥패널이 일정간격으로 등분되어 일체를 이루어 상기 측벽을 지지하는 베이스부를 포함하여 이루어지는 돔 하우스로서,
상기 돔 하우스의 천장패널, 측벽패널, 바닥패널은 스테인리스 스틸(STS), 전기아연 도금 강판(EGI), 마그네슘 합금(ZAM) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 베이스 판재층과,
상기 베이스 판재층의 상부로 도포되는 수지접착제층과,
상기 수지접착제층의 상부로 적층되는 스테인리스 스틸(STS)의 상부판재층과,
상기 상부판재층의 상부로 코팅처리되는 티타늄코팅층을 포함하여 일체를 이룬 접합강판으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 돔 하우스를 제공한다.
본 발명에 따른 접합강판으로 이루어진 돔 하우스는 EPS 또는 FRP 소재로 이루어진 기존 돔 하우스와 비교하여 볼 때, 우천시 빗방울이 외벽에 부딪히더라도 소음이 발생하지 않으며, 열전도도를 낮춰 난방효과를 높여 이동식, 조립식 주택으로서의 돔 하우스의 기능성을 높일 수 있다.
또한 돔 하우스의 외벽에 먼지 등의 이물질이 쌓이더라도 우천시에 빗물에 의해 깨끗하게 씻겨나가 자연정화가 가능하다는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 돔 하우스의 전체 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 돔 하우스의 상부를 도시한 상면도.
도 3은 본 발명에 따른 돔 하우스의 일측을 보인 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 돔 하우스의 정면을 보인 정면도.
도 5는 돔 하우스의 천장패널(101), 측벽패널(201), 바닥패널(301)을 이루는 접합강판의 적층구조를 보인 제1실시예도.
도 6은 돔 하우스의 천장패널(101), 측벽패널(201), 바닥패널(301)을 이루는 접합강판의 적층구조를 보인 제2실시예도.
도 7은 돔 하우스의 천장패널(101), 측벽패널(201), 바닥패널(301)을 이루는 접합강판의 적층구조를 보인 제3실시예도.
도 2는 본 발명에 따른 돔 하우스의 상부를 도시한 상면도.
도 3은 본 발명에 따른 돔 하우스의 일측을 보인 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 돔 하우스의 정면을 보인 정면도.
도 5는 돔 하우스의 천장패널(101), 측벽패널(201), 바닥패널(301)을 이루는 접합강판의 적층구조를 보인 제1실시예도.
도 6은 돔 하우스의 천장패널(101), 측벽패널(201), 바닥패널(301)을 이루는 접합강판의 적층구조를 보인 제2실시예도.
도 7은 돔 하우스의 천장패널(101), 측벽패널(201), 바닥패널(301)을 이루는 접합강판의 적층구조를 보인 제3실시예도.
이하, 상기의 기술 구성에 대해 구체적으로 살펴보고자 한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 돔 하우스는 천장 상부의 일부가 개방된 돔 형상을 이루고, 개방된 부분에 유리가 설치되되, 곡률을 갖는 외주면을 갖는 다수의 천장패널(101)이 일정간격으로 등분되어 일체를 이루는 지붕(10)과,
상기 지붕(10)의 하부로 측벽패널(201)이 일정간격으로 등분되어 일체를 이루되, 일부가 개방되고, 개방된 부분에는 출입을 위한 출입문(202)이 설치되는 측벽(20)과,
상기 측벽(20)의 하부로 바닥패널(301)이 일정간격으로 등분되어 일체를 이루어 상기 측벽(20)을 지지하는 베이스부(30)를 포함하여 이루어지는 돔 하우스(1)로서,
상기 돔 하우스의 천장패널(101), 측벽패널(201), 바닥패널(301)은 스테인리스 스틸(STS), 전기아연 도금 강판(EGI), 마그네슘 합금(ZAM) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 베이스 판재층(401)와,
상기 베이스 판재층(401)의 상부로 도포되는 수지접착제층(402)과,
상기 수지접착제층(402)의 상부로 적층되는 스테인리스 스틸(STS)의 상부판재층(403)과,
상기 상부판재층(403)의 상부로 코팅처리되는 티타늄코팅층(404)을 포함하여 일체를 이룬 접합강판으로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 돔 하우스는 기능성 접합강판을 이용하여 돔 하우스의 외관을 이룸으로써, 기존 EPS, FRP 소재의 돔 하우스에서 발생하는 문제를 해결할 수 있다.
상기 천장패널(101), 측벽패널(201), 바닥패널(301)은 기능성 접합강판으로 이루어진 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 판재층(401)과, 수지접착제층(402)과, 상부판재층(403)과, 티타늄코팅층(404)이 순차적으로 적층되어 일체를 이루거나,
또는 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 판재층(401)과, 수지접착제층(402)과, 상부판재층(403)과, 패턴층(403a)과, 비드블라스트층(403b)과, 티타늄코팅층(404)이 순차적으로 적층되어 일체를 이룬다.
상기 판재층(401)은 접합강판의 최하부에 위치하는 것으로서, 스테인리스 스틸(STS), 전기아연도금강판(EGI), 마그네슘 합금(ZAM) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상으로 이루어진다.
상기 스테인리스 스틸(STS)은 Cl- 등의 공격성 음이온이 존재하는 해수와 부식 용액 및 염산이나 황산 등의 고농도의 산 용액에서는 내식성이 충분하지 못하여 이와 같은 부식 환경에서는 Ni-base 합금 및 Ti-base 합금이 일반적으로 쓰인다.
Cr은 스테인리스강의 고유 내식성을 얻는데 반드시 필요한 원소이며, 내식성 및 내산화성은 Cr 함량이 증가함에 따라 커진다. 이러한 Cr은 스테인리스강의 표면에 얇은 산화 피막을 형성함으로써 산화나 부식을 지연시키거나 방지한다.
본 발명에서는 크롬(Cr) 17~27wt%와, 니켈(Ni) 7~10wt%와, 몰리브덴(Mo) 1.5~3.0wt%와, 텅스텐(W) 2.5~3.5wt%와, 질소(N) 0.2~0.4wt%와, 잔량의 철(Fe)을 포함하여 구성된 내식성 스테인리스 강을 사용한다.
상기 전기아연도금강판(EGI)은 냉연강판(CR)에 아연을 전기도금하여 내식성을 높인 제품으로 용융아연도금강판(GI)보다 도금부착량은 적지만 도금층 두께가 균일하고 표면이 미려하며, 낮은 온도에서 도금되므로 소재인 냉연강판(CR)의 기계적 성질이 그대로 유지된다.
도금 금속에 따라 단도금, 합금도금, 이층도금 등이 있으며 단도금으로는 순수 아연전기도금강판이 있으며, 합금도금으로는 Zn-Ni, Zn-Fe, Zn-Mn, Zn-Cr, Zn-Ni-Cr 등이 있고, 이층도금으로는 Fe-Zn/Zn-Fe, Fe-P/Zn-Fe, Fe-Mn/Zn-Fe등이 있다.
상기 마그네슘 합금은 Mg-Zn계 합금으로서, Mg 합금 중에서 가장 우수한 시효경화능을 갖고 있으며, 또한 강도, 연성, 성형성 및 용접성이 우수한 합금이다.
본 발명에서는 상기 Mg-Zn계 합금의 강도수준을 보다 향상시킴과 동시에 연성을 개선시키기 위해 알루미늄(Al)이 3~3.5wt%이고, 망간(Mn) 0.5~1.0wt%를 포함하는 마그네슘 합금을 사용한다.
더욱 상세히는 마그네슘(Mg) 89~92wt%, 알루미늄(Al) 3~3.5wt%, 아연(Zn) 3.5~6.5wt%, 망간(Mn) 0.5~1.0wt%, 철(Fe) 0.001~0.005wt%, 규소(Si) 0.003~0.007wt%, 구리(Cu) 0.001~0.005wt%, 니켈(Ni) 0.001~0.005wt%를 포함하여 구성된 마그네슘 합금을 사용한다.
상기 베이스 판재층(401)의 상부로는 수지접착제층(402)이 형성되어 상기 베이스 판재층(401)과 수지접착제층(402)의 상부에 놓이는 상부판재층(403)이 일체로 결합을 이루도록 한다.
상기 수지접착제층(402)은 폴리올(Polyol) 20~55.92wt%와, 경화제(Hardener) 43.3~79.22wt%와, 접착증진제(Adhesive Improving Agent)의 실란화합물 0.2~0.78wt%를 38~42℃에서 100~220분 동안 반응시켜 제조된 접착제를 베이스 판재층(401)의 상부로 도포함으로써 이루어진다.
더욱 구체적으로는 polyester polyol 35wt%와, 폴리우레탄 경화제 64.5wt%와, 3-aminopropyltrimethoxy silane 0.5wt%를 39℃에서 150분 동안 반응시켜 접착제를 제조한다.
상기 폴리올은 분자량이 3,000~4,000 정도를 갖는 화합물로서 이들은 폴리우레탄 골격에서 soft segment를 구성하는 요소이다. 구체적인 예로서, Polyester polyol, Acryl polyol, Polybutadiene polyol, Epoxy polyol 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상을 사용한다.
주제로서 폴리올의 사용량이 20wt% 미만인 경우에는 기계적 성질이 떨어진다는 단점이 있고, 55.92wt%를 초과하게 되는 경우에는 상대적으로 다른 성분들의 함량이 줄어들어 높은 접착강도를 유지하기 어렵다는 문제가 있으므로, 상기 폴리올의 사용량은 접착제의 전체 중량에 대해 20~55.92wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 경화제는 말단을 NCO기를 부타논 옥심(butanon oxime)으로 블로킹(blocking)시킨 PU 경화제를 사용한다.
상기 경화제의 사용량이 43.3wt% 미만인 경우에는 경화가 제대로 이루어지지 않을 수 있으며, 79.22wt%를 초과하게 되는 경우에는 접착제의 기계적 특성이 급격히 저하되는 문제가 있으므로, 상기 경화제의 사용량은 접착제의 전체 중량에 대해 43.3~79.22wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
접착증진제(Adhesive Improving Agent)의 실란화합물은 구체적으로, 3-aminopropyltrimethoxy silane을 사용한다.
접착증진제는 실리콘 화합물이 대부분 사용되며 접착제가 도포되는 강판의 접착력을 향상시킨다. 이러한 실리콘 화합물은 작용기를 갖는 실란(silane) 화합물이며 유기물과 결합이 용이한 제1 관능기 및 무기물과 결합이 용이한 제2 관능기를 포함한다. 제1 관능기로는 비닐기, 아미노기, 염소기, 에폭시기, 메타크릴옥시기 등이며, 제2 관능기는 염소기, 메톡시기, 에톡시기 등이다. 따라서 실란 화합물은 수지 필름이나 강판에 강한 접착력을 갖도록 해주는 역할을 한다.
그리고 이와 같은 접착증진제의 사용량이 0.2wt% 미만인 경우에는 베이스 판재층(401)과 상부판재층(403) 사이의 강한 접착력을 기대하기 어렵고, 0.78wt%를 초과하게 되는 경우에는 접착력 향상 정도가 미미하여 무의미하므로, 상기 접착증진제의 사용량은 접착제의 전체 중량에 대해 0.2~0.78wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
도 5(제1실시예)에 도시된 바와 같이, 상기 수지접착제층(402)의 상부로는 스테인리스 스틸(STS)의 상부판재층(403)과, 상기 상부판재층(403) 상부에 코팅처리하여 형성되는 티타늄코팅층(404)이 순차적으로 적층되거나,
또는,
도 6(제2실시예)에 도시된 바와 같이, 상기 수지접착제층(402)의 상부로는 스테인리스 스틸(STS)의 상부판재층(403)과, 패턴층(403a)과, 비드블라스트층(403b)과, 상기 비드블라스트층(403b) 상부에 코팅처리하여 형성되는 티타늄코팅층(404)이 순차적으로 적층된다.
상기 상부판재층(403)은 스테인리스 스틸(STS)로 이루어지는 것으로서, 상기 스테인리스 스틸(STS)은 베이스 판재층(401)에서와 같은 크롬(Cr) 17~27wt%와, 니켈(Ni) 7~10wt%와, 몰리브덴(Mo) 1.5~3.0wt%와, 텅스텐(W) 2.5~3.5wt%와, 질소(N) 0.2~0.4wt%와, 잔량의 철(Fe)을 포함하여 구성된 내식성 스테인리스 강을 사용한다.
도 6에 도시된 패턴층(403a)은 다양한 무늬를 형성하는 것이며, 비드블라스트층(403b)은 100~150㎛의 직경을 갖는 비드(bead)를 280~320kPa의 압력으로 분사함으로써 형성된다.
상기 도 5 및 도 6의 티타늄코팅층(404)은 티타늄 알콕사이드를 50Å ~ 1,000Å로 증착하여 이루어진다.
상기 티타늄은 낮은 비중, 강한 내산성, 내부식성 등의 우수한 성질이 있으나, 경도와 내마모성이 다소 약하여 외부 충격 또는 마찰에 의해 손상될 우려가 있다.
따라서, 이와 같은 단점을 해소하기 위하여, 상기 티타늄코팅층(404)의 상부로 다이아몬드 상 카본 박막을 추가로 증착하여 카본층(404a)을 추가로 형성할 수도 있다.(도 7)
본 발명에 따른 돔 하우스는 우천시 비에 부딪히는 소리에 의해 발생하는 소음문제와, 난방이 제대로 이루어지지 않는 문제를 해결하고, 또한 비가 오면 돔 하우스의 외관에 쌓여 있는 이물질들이 자연스럽게 씻겨나감으로써 주거 공간으로서의 기능성이 뛰어나 산업상 이용가능성이 크다.
1 : 돔 하우스 10 : 지붕
20 : 측벽 30 : 베이스부
101: 천장패널 201: 측벽패널
301: 바닥패널 401: 베이스 판재층
402: 수지접착제층 403: 상부판재층
404: 티타늄코팅층
20 : 측벽 30 : 베이스부
101: 천장패널 201: 측벽패널
301: 바닥패널 401: 베이스 판재층
402: 수지접착제층 403: 상부판재층
404: 티타늄코팅층
Claims (5)
- 천장 상부의 일부가 개방된 돔 형상을 이루고, 개방된 부분에 유리가 설치되되, 곡률을 갖는 외주면을 갖는 다수의 천장패널(101)이 일정간격으로 등분되어 일체를 이루는 지붕(10)과,
상기 지붕(10)의 하부로 측벽패널(201)이 일정간격으로 등분되어 일체를 이루되, 일부가 개방되고, 개방된 부분에는 출입을 위한 출입문(202)이 설치되는 측벽(20)과,
상기 측벽(20)의 하부로 바닥패널(301)이 일정간격으로 등분되어 일체를 이루어 상기 측벽(20)을 지지하는 베이스부(30)를 포함하여 이루어지는 돔 하우스(1)로서,
상기 돔 하우스의 천장패널(101), 측벽패널(201), 바닥패널(301)은 크롬(Cr) 17~27wt%와, 니켈(Ni) 7~10wt%와, 몰리브덴(Mo) 1.5~3.0wt%와, 텅스텐(W) 2.5~3.5wt%와, 질소(N) 0.2~0.4wt%와, 잔량의 철(Fe)을 포함하여 구성된 내식성 스테인리스 강인 스테인리스 스틸(STS); 전기아연 도금 강판(EGI); 마그네슘(Mg) 89~92wt%, 알루미늄(Al) 3~3.5wt%, 아연(Zn) 3.5~6.5wt%, 망간(Mn) 0.5~1.0wt%, 철(Fe) 0.001~0.005wt%, 규소(Si) 0.003~0.007wt%, 구리(Cu) 0.001~0.005wt%, 니켈(Ni) 0.001~0.005wt%를 포함하여 구성된 마그네슘 합금 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 베이스 판재층(401)와,
상기 베이스 판재층(401)의 상부로 도포되되, 폴리올(Polyol) 20~55.92wt%와, 경화제(Hardener) 43.3~79.22wt%와, 접착증진제(Adhesive Improving Agent)의 실란화합물 0.2~0.78wt%를 38~42℃에서 100~220분 동안 반응시켜 제조된 접착제를 도포하여 형성되는 수지접착제층(402)과,
상기 수지접착제층(402)의 상부로 적층되는 스테인리스 스틸(STS)의 상부판재층(403)과,
상기 상부판재층(403)의 상부로 코팅처리되되, 티타늄 알콕사이드를 50Å ~ 1,000Å로 증착시켜 형성되는 티타늄코팅층(404)이 순차적으로 적층되어 일체를 이룬 접합강판임을 특징으로 하는 기능성 접합강판으로 이루어진 돔 하우스.
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| KR20120004780U (ko) * | 2010-12-23 | 2012-07-03 | 주식회사 스판코리아 | 건축용 외부단열 아치판넬 |
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