KR101573799B1 - 제설용 지붕 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열을 전달받는 지붕 패널; 상기 지붕 패널의 상부에 결합되며, 전원을 인가받아 작동하는 발열매체; 및 상기 발열매체를 감싸며, 상기 지붕 패널에 고정되는 고정수단;을 포함하는 제설용 지붕 패널에 관한 것으로, 특히, 발열매체를 이용하여 조립식 지붕 패널에 쌓인 눈을 녹여 제거할 수 있는 제설용 지붕 패널에 관한 것이다.

Description

제설용 지붕 패널{ROOFING PANEL FOR REMOVING SNOW}

본 발명은 제설용 지붕 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발열매체를 이용하여 조립식 지붕 패널에 쌓인 눈을 녹여 제거할 수 있는 제설용 지붕 패널에 관한 것이다.

최근 각종 산업 활동의 부산물로 이산화탄소(CO2)의 배출량이 급증하면서 지구 온난화 현상이 가속화되고 있으며, 이에 따라 전세계적으로 지진, 폭우, 폭설 등과 같이 예상치 못한 자연재해가 증가하고 있다.

우리나라의 경우에는 상술한 여러 종류의 자연재해 중에서 겨울철 폭설로 인한 피해가 특히 큰 것으로 보고되고 있으며, 구체적으로, 밤사이 내린 눈이 수십 센티미터 이상 쌓여 도로, 공항, 하천, 항만 등의 기간시설을 무력화하거나, 주택, 축사, 창고, 비닐하우스, 조립식 건물 등과 같은 소규모 구조물을 붕괴시키는 등 그 피해규모가 매년 증가하고 실정이다.

특히, 평지에서는 눈이 내리지 않을 때도, 조립식 건물이 많은 지형이 높은 산간지대에서는 눈이 내리는 경우가 많으므로 미리 대처하고 예방할 필요성이 있다.

한편, 한국공개특허 제10-2010-0070797호에 제설(제빙)용 접이식 지붕이 소개된 바 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 지붕, 특히 조립식 건물의 지붕 패널에 쌓인 눈을 녹여, 적설량을 항상 일정 무게 이하로 유지할 수 있는 제설용 지붕 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 제설용 지붕 패널은, 제1열전도판; 상기 제1열전도판의 상부에 결합된 단열층; 상기 단열층의 상부에 결합된 제2열전도판; 상기 제2열전도판의 상부에 결합되며, 전원을 인가받아 열을 발생시키고 발생된 열을 상기 제2열전도판으로 전달하는 발열매체; 및 상기 발열매체의 상부를 감싸며 상기 제2열전도판의 상부에 결합되는 고정수단;을 포함하며, 상기 발열매체는,
내측에 전선이 구비된 단자; 상기 단자의 외측에 결합되며, 전원을 인가받아 열을 발생시키는 발열부; 복수 개의 공기층을 포함하고, 상기 발열부의 외측에 형성되며, 상기 발열부의 열을 전달받아 열을 발산하는 발산부; 및 상기 발열부와 상기 발산부의 사이에 개재되어 상기 발열부의 열을 상기 발산부로 전달하는 열변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

또한, 상기 발열매체로 전원을 인가하고, 상기 발열매체의 온도를 조절하는 제어부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 조립식 지붕 패널의 적설 하중을 항상 적정 무게 이하로 유지할 수 있으므로, 폭설로 인한 지붕 붕괴 등의 안전사고 및 인명피해를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 기상이변으로 인한 어떠한 폭설의 피해도 예방할 수 있다.

또한, 지붕 패널의 상부 열전도판은 금속강판 또는 열전도성 아연도금 처리한 금속강판을 사용하거나, 열전도판 전체에 열선을 설치함으로써 열전달 면적을 확대 및 조절할 수 있어 어떠한 기상 조건에서도 제설작업을 용이하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제설용 지붕 패널을 일실시예에 의해 조립식 지붕 패널에 적용한 상태를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 A 부분의 요부 확대도,
도 3은 본 발명에 따른 제설용 지붕 패널을 일실시예에 의해 조립식 지붕 패널에 적용한 또 다른 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 제설용 지붕 패널을 조립식 건물의 지붕에 적용한 상태를 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명의 취지를 설명하고자 한다.

현재의 조립식 지붕 패널은, 기상이변으로 인한 폭설에 대한 대체 방안이 없을 뿐 구조물 자체에 문제가 있는 것은 아니다.

본 발명의 목적은 조립식 지붕 위에 쌓인 눈을 완전히 제거할 수도 있으나, 바람직하게는 완전히 제거하는 것이 아닌 적정 하중으로 유지하는데 있다.

지금까지 조립식 지붕 패널의 생산 시 폭설에 대비하여 ㎡ 당 눈의 두께 500mm, 하중 50㎏을 기준으로 설계하여 제품을 생산하여 왔으나, 대형사고 발생으로 인하여 그 기준을 강화하여 ㎡ 당 눈의 두께 700mm, 하중 70㎏에 견딜 수 있도록 관련법 개정이 진행되고 있다.

그러나, 관련법이 개정되었다고 하여 대체 방안으로 구조물에 기둥, 보 및 패널 등의 두께를 보강하는 것은 조립식 패널의 용도에 맞지 않을 뿐더러 경제적인 부담만을 가중시키는 결과를 초래한다.

이에 본 발명의 목적은 ㎡ 당 눈의 두께 700mm, 하중 70㎏을 1/4로 줄이는데 목적을 두었다.

따라서, 본 발명의 적용 시, (조립식)지붕 패널에 쌓이는 눈의 두께는 175mm, 하중은 17.5㎏/㎡까지 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있기 때문에 기상이변으로 인한 어떠한 폭설의 피해도 예방할 수 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 제설용 지붕 패널을 일실시예에 의해 조립식 지붕 패널에 적용한 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 요부 확대도이다.

도 1의 A 부분은 발열매체(200)의 내부 구성을 나타내기 위해 편의상 나타낸 부분이다.

도 1 및 도 2를 참조하면 다음과 같다.

본 발명은 지붕 패널(100), 특히, 조립식 지붕 패널(이하, '지붕 패널'이라 함)의 온도를 높이는 발열매체(200)를 더 포함하여 구성한다.

더욱 자세하게는, 발열매체(200)로부터 열을 전달받는 지붕 패널(100); 지붕 패널(100)의 상부에 결합되며, 전원을 인가받아 작동하는 발열매체(200); 및 발열매체(200)를 감싸며, 지붕 패널(100)에 고정되는 고정수단(300);을 포함하여 이루어진다.

지붕 패널(100)은 제1열전도판(110)과 제2열전도판(111) 사이에 단열층(120)이 개재되어 구성된다.

상부에 형성된 제2열전도판(111)에는 발열매체(200)의 열을 전달받아 열을 확산시키도록 열전도 열선을 선택적으로 설치할 수 있으며, 단열층(120)은 스티로폼 등과 같은 단열재를 사용할 수 있다.

이때, 열전도 열선은 카본섬유를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 지붕 패널의 상부는 금속강판이나 열전도성 아연도금 처리된 금속강판을 사용함으로써, 열 전달 면적을 확대 및 조절하도록 구성할 수 있다.

발열매체(200)는 지붕 패널(100)의 상부에, 공지된 다양한 결합수단을 통해 직접 결합시키거나, 고정수단(300)에 의해 지붕 패널(100)에 고정되도록 설치할 수 있다.

발열매체(200)는 전원을 인가받아 열을 발생시키는 발열부(210); 발열부(210)의 외측에 형성되며, 발열부(210)의 열을 전달받아 열을 발산하는 발산부(220); 및 발열부(210)와 발산부(220)의 사이에 개재되어 발열부(210)의 열을 발산부(220)로 전달하는 열변환부(230);를 포함하여 구성된다.

발열부(210)의 내측에는 전선(240)이 위치되며, 발열부(210) 및 전선(240) 사이에는 단자(250)가 개재되어, 전선(240)을 통해 인가된 전원을 발열부(210)로 전달한다.

전선(240)은 도 1의 확대도에 도시된 바와 같이, 발열매체의 외부로 돌출되도록 구성하여, 전원을 연결하는 것이 바람직하다.

발열부(210)는 레이온계, 팬계 및 피치계 중 적어도 어느 하나로 이루어진 카본섬유로 구성하거나, 금속열선 또는 탄소분말을 함침한 전기전도성 열선을 합성수지로 코팅하거나 압출한 열선을 사용하는 것이 바람직하다.

열변환부(230)는 합성수지, 일반섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 부직포 및 종이 중 적어도 어느 하나로 구성하는 것이 바람직하다.

발산부(220)는 복수 개의 공기층이 포함되도록 형성된다.

발열부(210), 열변환부(230) 및 발산부(220)의 구조 및 특징 등은 본원 출원인에 의해 출원 등록된 등록번호 특허 제10-1314531호(도전성 발열열선을 이용하는 다중 발열 파이프)에 소개된 내용을 선택적으로 참조할 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

고정수단(300)은 강판을 사용하는 것이 바람직하며, 지붕 패널(100)의 상부에 위치된 제2열전도판(111)에 발열매체(200)를 고정시킴은 물론, 발열매체(200)를 보호하고, 발열매체(200)의 열손실을 방지하며, 방수는 물론 직사광선으로부터 발열매체(200)를 보호한다.

고정수단(300)의 형상은 발열매체(200)를 감싸며 지붕 패널(100)에 결합되도록 "

" 형상으로 제작할 수 있으나, 고정수단(300)의 형상은 도시된 형상으로 한정하지 않고 발열매체(200)의 형상에 대응시켜 제작하는 것이 바람직하다.

또한, 발열매체(200)로 전원을 인가하고, 발열매체(200)의 온도를 조절하는 제어부(400)가 더 구비된다.

발열매체(200)와 전기적으로 연결된 제어부(400)에 의해 지붕 패널(100)의 상부에 적설된 눈의 양에 따라 입력 전압을 조절하여 발열매체(200)의 발열량을 조절할 수 있다.

또한, 발열매체(200)의 발열량을 조절함으로써, 지붕 패널(100)의 제2열전도판(111)의 열 전달 범위를 함께 조절하도록 구성할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 제설용 지붕 패널을 일실시예에 의해 조립식 지붕 패널에 적용한 또 다른 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 제설용 지붕 패널을 조립식 건물의 지붕에 적용한 상태를 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면 다음과 같다.

발열매체(200)의 결합은 도 1 및 도 2와 같이 구성하지 않고, 지붕 패널(100)에 발열매체(200)를 수용하는 발열매체 삽입홈(130)을 더 구비하여, 도 3에 도시된 바와 같이 삽입형으로 구성할 수 있다.

발열매체 삽입홈(130)은 "

" 형상으로 제작하며, 발열매체 삽입홈(130)의 형상 역시 발열매체(200)의 형상에 대응시켜 제작하는 것이 바람직하다.

삽입형으로 구성시 발열매체(200)를 고정시키기 위한 별도의 결합수단을 사용하지 않아도 되며, 발열매체(200) 및 제2열전도판(111) 사이의 접촉면적이 넓어져 열전도율을 향상시킬 수 있다.

또한, 삽입형으로 구성시 고정수단(300)을 결합하지 않을 수도 있으나, 열 손실 방지, 방수 및 직사관성으로부터 발열매체(200)를 보호하기 위하여 도시된 바와 같이 고정수단(300)을 결합하는 것이 바람직하다.

또한, 제어부(400)와 연결되며, 지붕 패널(100)의 상부에 적설된 눈의 양을 측정하는 측정센서(미도시)를 더 구비함으로써, 시시각각 변하는 눈의 적설양을 측정하여 일정 두께 및 일정 무게 중 적어도 어느 하나의 요인을 파악하여, 기준치 이상 적설시 자동으로 전원이 인가되어 적설된 눈을 제거하도록 구성할 수 있다.

한편, 발열매체(200)의 형상, 크기, 결합 위치 및 개수 등은 지붕 패널(100)의 재질, 형상 및 원하는 제설용량 등을 고려하여 제작하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명을 적용하여 도 4에 도시된 바와 같이, 조립식 건물의 지붕 패널(100)을 구성시 기상이변 및 각종 폭설로부터 지붕이 붕괴되는 안전사고 등을 예방할 수 있다.

100 : 지붕 패널 110 : 제1열전도판
111 : 제2열전도판 120 : 단열층
130 : 발열매체 삽입홈
200 : 발열매체 210 : 발열부
220 : 발산부 230 : 열변환부
240 : 전선 250 : 단자
300 : 고정수단
400 : 제어부

Claims (11)

1. 제1열전도판;
   상기 제1열전도판의 상부에 결합된 단열층;
   상기 단열층의 상부에 결합된 제2열전도판;
   상기 제2열전도판의 상부에 결합되며, 전원을 인가받아 열을 발생시키고 발생된 열을 상기 제2열전도판으로 전달하는 발열매체; 및
   상기 발열매체의 상부를 감싸며 상기 제2열전도판의 상부에 결합되는 고정수단;을 포함하며, 상기 발열매체는,
   내측에 전선이 구비된 단자;
   상기 단자의 외측에 결합되며, 전원을 인가받아 열을 발생시키는 발열부;
   복수 개의 공기층을 포함하고, 상기 발열부의 외측에 형성되며, 상기 발열부의 열을 전달받아 열을 발산하는 발산부; 및
   상기 발열부와 상기 발산부의 사이에 개재되어 상기 발열부의 열을 상기 발산부로 전달하는 열변환부;를 포함하는 제설용 지붕 패널.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 발열부는,
   레이온계, 팬계 및 피치계 중 하나로 이루어진 카본섬유인 것을 특징으로 하는 제설용 지붕 패널.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 발열부는,
   금속열선 또는 탄소분말을 함침한 전기전도성 열선을 합성수지로 코팅 또는 압출한 열선인 것을 특징으로 하는 제설용 지붕 패널.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 열변환부는,
   합성수지, 일반섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 부직포 및 종이 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 제설용 지붕 패널.
   
9. 제1항에 있어서, 상기 지붕 패널에는,
   상기 발열매체를 수용하는 발열매체 삽입홈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 제설용 지붕 패널.
   
10. 제1항, 제5항, 제6항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발열매체로 전원을 인가하고, 상기 발열매체의 온도를 조절하는 제어부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 제설용 지붕 패널.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부와 연결되며, 상기 지붕 패널 상부에 적설된 눈의 양을 측정하는 측정센서가 더 구비된 것을 특징으로 하는 제설용 지붕 패널.

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