KR101554900B1 - 발열체를 이용한 발열지붕 복합판넬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체육관이나 군 막사, 강당 등의 많은 사람이 모이는 곳이나, 많은 물류를 저장하는 창고를 짓는 지붕판넬을 동절기에 지붕표면으로 발열이 이루어지도록 구성하여 폭설이 내릴 때 사용자의 선택에 따라 발열시킴으로써 지붕에 쌓인 눈을 녹여서 떨어지도록 한 것으로, 유공강판에 부직포와 그라스울, 데크판넬, 지붕표면판넬을 차례로 적층하여 구성하거나, 아치판넬로 된 지붕표면판넬 저면에 그라스울을 밀착하여 구성한 지붕판넬에 있어서,
상기 지붕판넬의 데크판넬이나 그라스울과 지붕표면판넬 사이에 데크판넬이나 그라스울 표면으로부터, 멤브레인과 발열체와 필름보호팜으로 이루어진 발열층을 구성하여 발열체에서 발생한 열을 지붕표면판넬로 발산하도록 구성하거나, 상기 멤브레인과 그라스울 사이나 멤브레인과 발열체 사이에 발열체에서 발생한 열을 상측으로 반사하는 반사체를 더 포함하여 구성함으로써, 동절기 폭설이 내릴 때 지붕판넬에 전원을 인가하여 지붕의 상면으로 발열시킴으로써 지붕에 내리는 눈이 녹아 아래로 미끄러져 내리도록 함으로써 폭설에 지붕이 붕괴 되는 것을 미연에 방지하는 신규한 효과를 얻는 것이다.

Description

발열체를 이용한 발열지붕 복합판넬{Heating roof panel using heating}

본 발명은 발열체를 이용한 발열지붕 복합판넬에 관한 것으로, 체육관이나 군 막사, 강당 등의 많은 사람이 모이는 곳이나, 많은 물류를 저장하는 창고를 짓는 지붕판넬을 동절기에 지붕표면으로 발열이 이루어지도록 구성하여 폭설이 내릴 때 사용자의 선택에 따라 발열시킴으로써 지붕에 쌓인 눈을 녹여서 떨어지도록 한 것이다.

일반적으로 공장, 강당, 휴게소 및 공항 등의 넓은 면적의 철구조물 지붕은 다양한 미관을 창출하기 위해 지붕을 경사지게 하거나 곡선화하는 등 일반 샌드위치판넬로 시공하고 있으며, 지붕을 아치형으로 만드는 대형 구조물에 대해서는 현장에서 직접 성형 및 조립하는 거멀접기식공법(STANDING SEAM SYSTEM)으로 행해지고 있다.

거멀접기식공법은 현장에서 지붕의 철구조물에 성형된 상,하부의 강판 판넬을 두고 단열재 또는 중간 보강재 등의 재료를 건축물의 특성에 따라 다양하게 선택하여 시스템을 구성하되, 상부 판넬 간을 맞대어 놓고 이를 자동이음공구(POWER SEAMER)로 연결부분을 거멀접기 해나가는 이음 방식으로서 시공이 용이함과 아울러 상부 판넬 간의 겹치는 부분에 클립으로 연결하여 지붕 전체가 하나의 일체화 된 판넬 시스템으로서 시공하도록 한 것이다.

지금까지 개발된 대한 선행기술 특허문헌을 살펴보면 다음과 같다.

특허출원 제10-2010-0127601호(2010.12.15)는, 공장, 강당, 휴게소 및 공항 등의 넓은 면적의 철구조물 지붕을 조립식으로 시공하는 지붕 단열판넬로서, 내측 절곡면에 다수의 흡음공이 뚫린 하부 판넬과, 하부 판넬 상에 불연재이면서 방음성을 갖는 화이바글라스매트를 우레탄 단열재의 하부에 적층하고, 상기 우레탄 단열재와 지붕의 외측 상부 판넬 사이에는 아스팔트 방수시트을 내재하여 방습,방수 및 결로현상을 방지하도록 일체화로 거멀접기식공법으로 시공하도록 한 것이다. 실용신안등록 제20-2001-0031942호(2001.10.19) 체육관, 강당, 공장등의 건축공사를 함에 있어, 새로운 건축재료로 사용되는 경량 판넬(Panel)을 건물의 지붕재로 사용하되, 특히 건물 내부에서 발생되는 소음을 흡음하여 건물 내부의 소음이 외부로 방출되지 못하도록하는 흡음 기능을 가지는 건물의 지붕 판넬의 구조에 관한 것으로, 다수줄의 수직 돌출간이 서로 일정한 거리로 이격된 상태로 돌설된 하부 철판이 지붕재 판넬의 배면에 위치되게 하되, 이 하부 철판 전체면에 소정 직경의 흡음공을 천설하고, 하부 철판 배면에 공지한 접착액이 함침된 소정 두께와 성긴 조직으로 되는 부직포를 부착하고 이 부직포 배면에는 불연재이며 다공질 조직으로 되는 그라스울(Glass wool) 또는 미네랄울(Mimeral wool:鑛質綿) 재질로 되는 충전재를 소정 두께로 설정하여 부직포 배면과 접착 적층하며, 이러한 충전재 배면에는 방수 방염성 루비 베이스(Ruby base))를 적층 부착하여서 본 고안상의 흡음 지붕재 판넬의 구조가 구성된다. 실용신안등록 제20-2004-0001013호(2004.01.15)는 지붕 조립용 샌드위치 판넬에 관한 것으로서, 충전재보다 돌출되는 덮개부와 다른 지붕판넬의 덮개부로 가려지는 나사체결용 홈부가 양단에 절곡 형성된 철제 표면판과; 일측에는 받침안착부가 절곡 형성되고 타측에는 충전재보다 돌출되어 다른 지붕판넬의 받침안착부를 받쳐주는 받침부가 형성된 철제 이면판으로 지붕판넬을 형성하되 상기 덮개부의 끝단에 단턱진 걸림구를 형성하고, 나사체결용 홈부 안쪽으로 걸림구가 끼워져 걸리도록 개구부와 걸림턱이 상면에 구비된 걸이홈을 형성하여, 지붕판넬간의 이음부위 틈새로 유입되는 빗물이 배수로 기능의 걸이홈에서 전량 흘러내릴 뿐 체결나사가 박힌 홈부로 유입되지 않으므로 시공이 간편하고 체결력이 양호하므로 유지보수비가 저렴한 것이다. 실용신안등록 제20-2004-0027137호(2004.09.21)는 황토와 맥반석 및 목재를 주원료로 제작하여 용이하게 조립할 수 있도록 구성한 목재 조립식 건축물의 지붕용 판넬에 관한 것으로, 목재로 만들어진 가로 프레임과 세로프레임으로 구성된 프레임과 ; 상기 프레임의 중간 부분에 소정 간격으로 두개 이상 설치된 목재 보강대와 ; 상기 각 보강대가 덮히도록 프레임에 의해 형성된 공간에 채워지되, 프레임의 하단으로부터 중단까지 채워 굳혀진 황토와 ; 상기 프레임의 내부에 채워지고 굳혀진 황토의 위면에 설치된 단열재와 ; 상기 단열재의 상부면에 설치된 방수판를 포함하여 구성된다. 실용신안등록 제20-2005-0034006호(2005.12.02)는 유리섬유, 실리카섬유, 유리면, 암면 등과 같은 무기섬유계 단열재의 양면을 열반사 효율이 우수한 알루미늄호일, 각종 알루미늄 증착필름, 알루미늄 합포등과 같은 반사체을 접착함에 있어서 면적당 중량이 30g/m2 이하인 핫멜트계 접착제를 사용하여 가열압착 방식으로 제조되는 단열성이 우수한 열반사단열재로서, 무기섬유계 단열재를 기초로 하여 저온에서의 복사열의 비율이 상대적으로 낮은 저온에서의 단열성이 종래의 반사단열재에 비해 우수하며, 전체 단열재에서 유기물의 총량이 면적당 중량이 100g/m2 이하여서 화염의 전파속도 및 잔염의 유지시간이 낮을 뿐 아니라 고온의 온도에서도 열분해에 의해 인화가능한 물질의 배출이나 인체에 위험한 유독가스의 발생이 적어 실질적인 적극적 불연성을 만족시킬 수 있으며, 핫멜트계 접착제를 이용한 무기섬유계 단열재와 반사체의 합지 공정에서 표면에 요철이 있는 가압롤을 사용하여 합지함으로서 열반사 단열재의 표면에 요철이 형성되어 종래의 열반사 단열재에 비해 한층 열반사 효율이 높아져 단열성이 개선되며, 반사형 단열재가 가지는 단점인 결로문제를 해결하기 위해 방수성을 가지면서 습기투과가 가능한 면특성을 가진 단열성 및 불연성이 우수한 통기성 열반사 단열재에 관한 것이다.

그러나 지금까지 개발된 지붕판넬은 단순히 외부와 차단되어 단열과 흡음을 하는 것을 위주로 개발되어 동절기에 폭설이 내렸을 때 사용자가 지붕에 올라가서 눈을 끌어내려야 하는 대응책이 최선이었으며, 최근에는 전기적인 발열체를 시공하더라도 바닥난방을 주로하여 개발되고 지붕의 상부인 외부로 발열하는 판넬이 개발되지 않아 폭설에는 속수무책이었는바, 본 발명은 상기한 지금까지의 문제점을 해결하고자 동절기에 폭설이 내리면 사용자의 선택에 따라 지붕판넬의 외부로 발열시킴으로써 지붕의 눈이 자동으로 녹아서 떨어지도록 하여 폭설로 지붕이 붕괴되는 것을 사전에 방지하도록 함에 그 목적을 둔 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유공강판에 부직포와 그라스울, 데크판넬, 지붕표면판넬을 차례로 적층하여 구성하거나, 아치판넬로 된 지붕표면판넬 저면에 그라스울을 밀착하여 구성한 지붕판넬에 있어서,

상기 지붕판넬의 데크판넬이나 그라스울과 지붕표면판넬 사이에 데크판넬이나 그라스울 표면으로부터, 멤브레인과 발열체와 필름보호팜으로 이루어진 발열층을 구성하여 발열체에서 발생한 열을 지붕표면판넬로 발산하도록 구성한다.

여기서 상기 발열층을 구성하는 발열체를 섬유로 제직한 망사에 카본을 함침하여 코팅한 코튼망사발열체로 구성하거나, 열선으로 구성하여 발열체 두께가 0.8mm 이하가 되도록 구성하며, 필름보호팜은 두께가 2mm 이하가 되도록 구성하며, 상기 멤브레인과 데크판넬 사이나 멤브레인과 발열체 사이에 발열체에서 발생한 열을 상측으로 반사하는 반사체을 더 포함하여 구성한다.

본 발명에서는 지붕판넬의 내부에 발열체를 내장하여 구성함으로써 동절기에 폭설이 내릴 때 지붕판넬에 전원을 인가하여 지붕의 상면으로 발열시킴으로써 지붕에 내리는 눈이 녹아 아래로 미끄러져 내리도록 함으로써 폭설에 지붕이 붕괴되는 것을 미연에 방지하는 신규한 효과를 얻는 것이다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 일부절결도.
도 2는 본 발명의 다른 구성상태 예시도.
도 3은 본 발명의 실시상태 예시도.

본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

유공강판(11)에 부직포(12)를 깔고 보강홈에는 그라스울(13)을 채워서 데크판넬(14)을 깔은 다음, 그 위에 지붕표면판넬(15)을 차례로 적층하여 구성하거나, 그라스울(13) 위에 지붕표면판넬(15)을 직접 구성하는 지붕판넬(10)에 있어서,

상기 지붕판넬(10)의 데크판넬(14)과 지붕표면판넬(15) 사이나 그라스울(13)과 지붕표면판넬(15) 사이에 그라스울(13) 표면으로 부터, 멤브레인(21)과 발열체(22), 필름보호팜(23)으로 이루어진 발열층을 구성하여 발열체(22)에서 발생한 열을 지붕표면판넬(15)로 발산하도록 발열체를 이용한 발열 지붕판넬(10)을 구성한다.

여기서 상기 발열체(22)를 섬유로 제직한 망사에 카본을 함침하여 코팅한 코튼망사 발열체로 구성하면 더욱 효과적이다.

그리고 상기 발열체(22)를 열선으로 구성하더라도 그 두께가 0.8mm 이하가 되도록 구성하는 것이 유리하며 필름보호팜(23)은 두께가 2mm 이하가 되도록 구성는 것이 좋다.

또한 상기 멤브레인(21)과 그라스울(13) 또는 데크판넬(14) 사이나 멤브레인(21)과 발열체(22) 사이에, 발열체(22)에서 발생한 열을 상측으로 반사하는 반사체(30)를 구성하면 열 효율이 더욱 효과적이다.

이와 같이 구성한 본 발명의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

유공강판(11)에 부직포(12)를 깔고 보강홈에는 그라스울(13)을 채워서 데크판넬(14)을 깔은 다음, 그 위에 멤브레인(21) 위에 발열체(22)를 깔고 발열체(22)를 보호하는 필름보호팜(23)으로 구성된 발열층을 구성하고, 그 위에 지붕표면판넬(15)을 적층하여 발열체(22)에서 발생한 열을 지붕표면판넬(15)로 발산하도록 구 지붕판넬(10)을 구성하거나, 상기 멤브레인(21)과 데크판넬(14) 사이나, 멤브레인(21)과 발열체(22) 사이에, 발열체(22)에서 발생한 열을 지붕표면판넬(15) 측으로 반사하도록 반사체(30)를 구성한 발열 지붕판넬을, 판넬로 시공하는 건축물의 지붕재로 사용하여 건축물을 완성한다.

이때 지붕의 구조가 도2에 도시한 바와 같이 아치판넬로 구성되어 지붕표면판넬(15)의 바로 아래 그라스울(13)을 직접 밀착하도록 시공하는 구성에서는 상기 그라스울(13) 상면에 반사체(30)를 깔고 그 위에 발열체(22)를 깔은 다음 필름보호팜(23)을 형성한 발열층을 구성하여 상기 발열층이 아치판넬로 구성된 지붕표면판넬(15)의 저면에 밀착하도록 구성할 수도 있다.

이와 같이 시공된 건축물은 동절기 폭설이 내린다는 예보가 있거나 폭설이 시작될 때, 사용자의 선택으로 발열체(22)에 전원을 인가하면 발열체(22)에서 발생한 열이 지붕표면판넬(15)에 인가되어 지붕표면판넬(15)에 적층되는 눈이 녹으면서 미끄러져 지붕에서 떨어져 내리게 되는 것이다.

이때 폭설로 인하여 눈이 쌓이더라도 지붕표면판넬(15)에서 발열하는 열이 지붕표면에 붙은 눈을 녹여서 마찰력을 상실하게 함으로써 눈은 지붕에서 아래로 떨어지게 된다.

또한 본 발명을 실시하기 위한 발열체(22)는 특별히 구애받을 것은 아니지만 지붕재의 두께를 감안할 때, 섬유로 제직한 망사에 카본을 함침하여 코팅한 코튼망사발열체로 구성하면 가장 이상적이다.

그리고 상기 발열체(22)의 아래에 반사체(30)를 구성하여 발열체(22)에서 발열된 열원이 지붕표면판넬(15)에 보다 많이 전달되도록 함이 원칙이나 발열체(22) 아래 측으로 그라스울(13)이나 데크판넬(14)로 된 단열층을 이루기 때문에 반사체(30)를 구성하는 것이 필수의 요건은 아니라 할 것이다.

상기한 본 발명은 건축물의 지붕재로 실시하여 건축시 동절기 폭설에 대응할 수 있는 등 산업상 이용가치가 대단하다 할 것이다.

10: 지붕판넬 11: 유공강판 12: 부직포
13: 그라스울 14: 데크판넬 15: 지붕표면판넬
21: 멤브레인 22: 발열체 23: 필름보호팜
30: 반사체

Claims (4)

1. 유공강판(11)에 부직포(12)를 깔고 보강홈에는 그라스울(13)을 채워서 데크판넬(14)을 깔은 다음, 그 위에 지붕표면판넬(15)을 차례로 적층하여 구성하는 지붕판넬(10)에 있어서,
   상기 지붕판넬(10)의 데크판넬(14)과 지붕표면판넬(15) 사이에 데크판넬(14) 표면으로부터, 발열체(22)에서 발생한 열을 지붕표면판넬(15)로 발산하도록 반사체(30)와, 멤브레인(21)과 섬유로 제직한 망사에 카본을 함침하여 코팅한 코튼발열망사나, 열선으로 두께가 0.8mm 이하가 되도록 구성한 발열체(22)와, 발열체(22)를 보호하는 두께가 2mm 이하가 되도록 구성한 필름보호팜(23)을 차려로 적층하여 일체로 구성함을 특징으로 하는 발열체를 이용한 발열지붕 복합판넬.
2. 제1항에 있어서,
   상기 그라스울(13) 위에 아치판넬로 형성된 지붕표면판넬(15)을 직접 구성하고, 그라스울(13)과 지붕표면판넬(15) 사이에 그라스울(13) 표면으로부터, 발열체(22)에서 발생한 열을 지붕표면판넬(15)로 발산하도록 반사체(30)와, 멤브레인(21)과 섬유로 제직한 망사에 카본을 함침하여 코팅한 코튼발열망사나, 열선으로 두께가 0.8mm 이하가 되도록 구성한 발열체(22)와, 발열체(22)를 보호하는 두께가 2mm 이하가 되도록 구성한 필름보호팜(23)을 차려로 적층하여 일체로 구성함을 특징으로 하는 발열체를 이용한 발열지붕 복합판넬.
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