KR101655724B1

KR101655724B1 - 불연 패널 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101655724B1
Application number: KR1020160027053A
Authority: KR
Inventors: 김관정; 김관수
Original assignee: 김관정; 김관수
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2016-09-07

Abstract

본 발명은 금속제의 구조물에 2종은 동식물로부터 처리된 불연성(不燃性)의 재(Ashes)를 포함하고, 1종은 무기물(無機物)의 응고제를 포함하는 3종의 배합물로 생성된 조성물을 주입하여 불연성의 건축용 패널(Panel) 제조 기술에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명은 3종의 배합물로 생성된 조성물이 주입되는 금속제로 구비된 사각 형상의 구조물; 상기 구조물의 외주면 둘레의 전체 면에 형성된 요홈부; 상기 요홈부에 끼워지도록 상기 구조물의 외주면 둘레의 전체 면에 형성된 돌출부; 상기 요홈부의 어느 한 면 및 돌출부의 어느 한 면에 형성되고, 상기 조성물이 주입되는 주입구; 상기 주입구에 인접하여 상기 주입구보다 작은 직경으로 형성되고, 상기 조성물을 압축공기로 주입시 에어(Air)가 배출되는 배출구를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

Description

불연 패널 및 그 제조방법{NONFLAMMABLE PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 건축용 자재로 사용되는 불연 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 금속제의 구조물에 2종은 동식물로부터 처리된 불연성(不燃性)의 재(Ashes)를 포함하고, 1종은 무기물(無機物)의 응고제를 포함하는 3종의 배합물로 생성된 조성물을 주입시킨 불연성의 건축용 패널(Panel) 제조 기술에 관한 것이다.

일반적으로 창고나 공장 등과 같은 건축물에는 가격이나 설치 시공성 등을 고려하여 대부분 샌드위치 패널(Sandwich Panel)을 많이 사용하고 있다.

하지만, 상기 샌드위치 패널은 화재에 취약하고 매연이 심각하기 때문에 근래 들어서는 지구 환경보호에 부응하기 위한 차원에서 새로운 건축자재의 개발에 대한 관심과 그 필요성이 고조되고 있다.

이와 같이 종래의 불연 패널에 대한 기술은 한국등록특허공보 제10-0512941호(2005년 08월 30일)로 등록된 '불연 및 경량성 내장판넬의 제조방법'(이를 '문헌 1'이라 한다.)에 의해 이미 널리 알려져 있다.

상기 언급된 문헌 1에 대해 살펴보면 건축용 불연성 및 경량성 내장판넬을 제조함에 있어서, 왕겨, 폐지, 숯분말과 밀가루를 3:3:1:3의 비율(중량비)로 혼합하고, 혼합분말에 물을 1:3 비율(중량비)로 혼합 반죽하여 120~150℃의 온도로 퍼티성 점성액(4)을 제조하는 선행공정과, 상기 점성액(4)을 캡슐기에서 중공형으로 캡슐화하고, 중공형으로 캡슐화한 표면에 석분과 굴껍질의 분쇄물(2a)을 분사 코팅한 다음 이를 열풍 건조하여 중공형 캡슐입자를 접착제와 함께 교반 혼합한 후 판상체의 판넬을 제조하는 완성 공정의 결합으로 이루어지는 불연 및 경량성 내장판넬을 제조방법을 그 특징으로 하고 있다.

하지만, 이와 같은 종래의 기술은 별도의 구조물이 없는 상태로 제조되기 때문에 운반 및 설치 시공시에 파손될 우려가 있고, 특히 내부 건축자재로 사용시에는 전자파 폐해 즉, EMI(Electromagnetic Interference) 영향으로부터 인체를 보호하여 줄 수 없는 많은 문제점이 있는 실정이다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 금속제의 구조물에 2종은 동식물로부터 처리된 불연성(不燃性)의 재(Ashes)를 포함하고, 1종은 무기물(無機物)의 응고제를 포함하는 3종의 배합물로 생성된 조성물을 주입하여 제조된 건축용 패널(Panel)을 통해 불연성 및 설치 시공을 용이하게 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위한 구성수단으로는 3종의 배합물로 생성된 조성물이 주입되는 금속제로 구비된 사각 형상의 구조물이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 구조물의 외주면 둘레의 전체 면에 형성된 요홈부와 상기 요홈부에 끼워지되도록 상기 구조물의 외주면 둘레의 전체 면에 형성된 돌출부가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 요홈부의 어느 한 면 및 돌출부의 어느 한 면에 형성되고, 상기 조성물이 주입되는 주입구가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 주입구에 인접하여 상기 주입구보다 작은 직경으로 형성되고, 상기 조성물을 압축공기로 주입시 에어(Air)가 배출되는 배출구를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 과제를 해결하기 위한 또 다른 구성수단으로는 3종의 배합물로 생성된 조성물이 주입되는 금속제로 구비된 사각 형상의 구조물이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 구조물의 외주면 둘레의 이웃한 2면에 형성된 요홈부와 상기 요홈부에 끼워지도록 상기 구조물의 외주면 둘레의 이웃한 2면에 형성된 돌출부가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 요홈부 또는 돌출부의 어느 한 면에 형성되고, 상기 조성물이 주입되는 주입구가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 과제를 해결하기 위한 제조방법으로는 간수 6 내지 10리터(L)에 굴 껍질 재, 조개 껍질 재 중에서 선택된 어느 하나 10 내지 14Kg과 왕겨 재 1 내지 5Kg의 배합물을 배합시켜 조성물을 생성하는 단계가 구비된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 조성물을 금속제의 구조물에 주입구를 통해 압축공기로 주입하는 단계가 구비된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 구조물을 가열로에서 280 내지 320℃로 가열하여, 상기 조성물이 경화됨과 함께 구조물의 내벽에 융착시켜 주는 단계를 포함하여 구비된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 해결하고자 하는 과제에 대한 구성수단들은 첨부한 도면에 나타난 다양한 일실시 사례들의 상세한 설명을 통해 보다 더 명백하여 질 것이다.

이와 같이 본 발명은 금속제의 구조물 내에 융착시켜 주는 조성물을 자연에서 쉽게 구할 수 있는 동식물의 폐기물로부터 처리된 재와 무기물(無機物)의 응고제를 배합하여 사용하기 때문에 불연성이 우수할 뿐만 아니라, 친환경적이며 제조비용이 저렴한 건축용 자재를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 패널은 불연성 조성물을 금속제의 구조물에 주입하여 제조하기 때문에 EMI(Electromagnetic Interference) 영향으로부터 전자파 폐해를 방지하여 주는 건축용 자재를 제공하는 또 다른 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 불연 패널의 외관 구조를 개략적으로 나타낸 제1실시사례 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 불연 패널의 외관 구조를 개략적으로 나타낸 제2실시사례 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 불연 패널의 외관 구조를 개략적으로 나타낸 제3실시사례 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3에 있어서, 구조물에 주입되는 배합물의 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3에 있어서, 구조물에 조성물이 융착된 상태를 나타낸 A-A선 절단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 도 1 및 도 2에 있어서, 패널이 설치 시공되는 상태를 개략적으로 나타낸 일실시사례 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 도 3에 있어서, 패널이 설치 시공되는 상태를 개략적으로 나타낸 일실시사례 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 구조물에 조성물이 주입되는 상태를 개략적으로 나타낸 일실시사례 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 불연 패널을 제조하기 위한 과정을 나타낸 일실시사례 플로우챠트이다.

본 발명의 구체적인 설명을 함에 있어서 본 발명의 도면에 의해 도시되어 있고, 이에 따른 구성수단과 동작들은 적어도 하나의 일실시사례로써 설명되는 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심적인 구성수단 및 제조방법은 제시된 일실시사례들에 의해 제한받지는 않아야 할 것이다.

참고할 사항으로, 본 발명에서 설명되는 각 도면들에 부호를 표기함에 있어서 동일한 구성요소는 비록 다른 도면에 표기되더라도 동일한 부호를 부여하였음에 특히 유의하여야 할 것이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 9에 나타낸 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 불연 패널 및 그 제조방법에 대한 그 일실시 사례를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 건축용 자재로 사용하기 위해 사각 형상으로 구비된 금속제의 구조물(200a 내지 200c)에 3종의 배합물(400)로 생성된 조성물(300)을 주입하여 불연성으로 제작시킨 패널(Panel)(100a 내지 100c)인 것을 그 특징으로 한다.

상기 구조물(200a 내지 200c)은 가격과 구조, 기능적 차원에서 비용이 저렴하고 특히, 가열로에서 높은 열온도로 가열시에 열변형이 없어야 하기 때문에 강판으로 구비시켜 주는 것이 바람직하나, 설치 시공되는 장소나 목적에 따라 스테인레스(Stainless) 재질의 금속을 사용하는 것도 가능할 것이다.

이러한 특징을 가진 본 발명의 과제를 해결하기 위한 구성수단으로 상기 3종의 배합물(400)에는 2종은 동식물로부터 처리된 불연성(不燃性)의 재(Ashes) 예컨대, 동물로부터 처리된 불연성(不燃性)의 재(Ashes) 1종과 식물로부터 처리된 불연성(不燃性)의 재(Ashes) 1종, 그리고 무기물(無機物)의 응고제 1종을 포함하여 구성된다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 첨부된 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 배합물(400) 중에서 제1배합물(401)에 해당하는 무기물 1종은 소금물(이를 "해수"라고도 함.)로부터 생성된 간수(Bittern)(이를 "황산마그네슘"이라고도 함.)를 포함하여 구비된다.

이는 제2배합물(402)과 제3배합물(403)을 응고시켜 주고, 첨부된 도 5에 나타낸 바와 같이 가열을 통해서 구조물(200a 내지 200c)의 내벽에 융착시켜 주는 기능을 하게 되는데, 본 발명에 따른 상기 제1배합물(401)은 간수를 사용하는 것이 바람직하나, 소금물을 사용해도 가능할 것이다.

또한, 상기 배합물(400) 중에서 제2배합물(402)로는 동물성의 굴 껍질을 분쇄 처리하여 태운 재(이하 "굴 껍질 재"라 함.) 또는 조개 껍질을 분쇄하여 태운 재(이하 "조개 껍질 재"라 함.) 중에서 어느 하나를 선택한 1종을 포함하여 구비된다.

또한, 상기 배합물(400) 중에서 제3배합물(403)로는 식물성의 왕겨(이를 "벼 껍질"이라고도 함.)를 태운 재(이하 "왕겨 재"라 함.) 1종을 포함하여 구비된다.

본 발명에 따른 금속제의 구조물(200a, 200b)은 설치 시공의 편리성 차원에서 사각 형상으로 구비되고 요홈부(220a)에 대응하여 돌출부(230a)가 끼워지도록 첨부된 도 6에 나타낸 바와 같이 한 쌍으로 구성된 것을 그 특징으로 한다.

다시 말해서, 상기 구조물(200a)의 외주면(210) 둘레의 전체 면 즉, 4면에는 첨부된 도 1에 나타낸 바와 같이 요홈부(220a)를 형성시킨 구성으로 된다.

또한, 상기 구조물(200b)의 외주면(210) 둘레의 전체 면 즉, 4면에는 첨부된 도 2에 나타낸 바와 같이 돌출부(230a)를 형성시킨 구성으로 된다.

더불어, 상기 요홈부(220a)의 어느 한 면 및 돌출부(230a)의 어느 한 면에는 앞에서 언급된 조성물(300)을 물리적으로 주입시켜 주기 위한 주입구(240)가 형성된다.

한편, 본 발명에 따른 구조물(200c)의 외주면(210) 둘레의 서로 이웃한 2면에는 첨부된 도 3에 나타낸 바와 같이 요홈부(220b)가 형성되고, 첨부된 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 요홈부(220b)에 대응하여 끼워지도록 상기 구조물(200c)의 외주면(210) 둘레의 서로 이웃한 2면에는 돌출부(230b)를 형성시킨 구성으로 된다.

더불어, 상기 요홈부(220b) 또는 돌출부(230b)의 어느 한 면에는 앞에서 언급된 조성물(300)을 물리적으로 주입시켜 주기 위한 주입구(240)가 형성된다.

그리고, 상기 주입구(240)에 인접하여 상기 주입구(240)보다 작은 직경으로 형성된 배출구(250)를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

상기 배출구(250)는 첨부된 도 8에 나타낸 바와 같이 주입구(240)를 통해 조성물(300)을 에어컴프레서(Air Compressor)(600)에서 생성된 압축공기를 사용하여 구조물(200a 내지 200c) 내로 주입할 시에 잔류 에어(Air)의 배출 작용을 하게 된다.

나아가서, 상기 배출구(250)는 조성물(300)이 주입된 구조물(200a 내지 200c)을 가열로(도시 생략함.)에 투입하여 가열할 시에 상기 조성물(300)에 포함된 제1배합물(401)의 증기를 배출시켜 주는 작용도 수행하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 상기 조성물(300)이 주입된 구조물(200a 내지 200c)을 가열로에 투입하여 300℃, 더 바람직하게 280 내지 320℃의 열온도로 가열하여 주는 것에 의해 제1배합물(401)이 증발하면서 첨부된 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 구조물(200a 내지 200c)의 내벽에 조성물(300)을 융착시켜 주게 된다.

이때, 상기 구조물(200a 내지 200c)을 가열로에 투입할 경우에는 주입구(240) 및 배출구(250)가 윗 쪽을 향하게 배치하여 조성물(300)이 흘러나오지 않도록 유의하여야 할 것이다.

한편, 본 발명의 과제를 해결하기 위한 제조방법으로는 첨부된 도 9에 나타낸 바와 같이 제1배합물(401)인 간수(Bittern) 8리터(L), 바람직하게는 6 내지 10리터(L)에 굴 껍질 재, 조개 껍질 재 중에서 선택된 어느 하나의 제2배합물(402) 12Kg, 바람직하게는 10 내지 14Kg과 제3배합물(403)인 왕겨 재 3Kg, 바람직하게는 1 내지 5Kg의 배합물(400) 3종을 배합시켜 교반기(500)에서 조성물(300)을 생성하는 단계(S901)가 구비된다.

또한, 상기 조성물(300)을 금속제의 구조물(200a 내지 200c)에 주입시켜 주는 단계(S902)가 구비된다.

다시 말해서, 본 발명에 따른 상기 조성물(300)은 첨부된 도 8에 나타낸 바와 같이 구조물(200a 내지 200c)의 외주면(210) 둘레에 형성된 요홈부(220a, 220b), 돌출부(230a, 230b)의 어느 한 면에 형성시킨 주입구(240)를 통해 에어컴프레서(Air Compressor)(600)에서 생성된 압축공기를 사용하여 상기 구조물(200a 내지 200c) 내로 주입시켜 주게 된다.

또한, 상기 구조물(200a 내지 200c)을 가열로에 투입하여 300℃, 더 바람직하게 280 내지 320℃의 열온도로 가열시켜 주게 되고, 이때 첨부된 도 5에 나타낸 바와 같이 제1배합물(401)의 수분이 증발하면서 상기 조성물(300)이 경화됨과 함께 구조물(200)의 내벽에 융착시켜 주는 단계(S903)를 포함하는 과정을 그 특징으로 한다.

다시 말해서, 상기 조성물(300)이 주입된 구조물(200a 내지 200c)은 가열로에서 30분, 좀 더 바람직하게 10 내지 30분간 가열하여 응고제 기능을 하는 간수를 증발시켜 주는 것에 의해 상기 조성물(300)을 구조물(200a 내지 200c)의 내벽에 융착시켜 주는 작용을 하게 된다.

한편, 본 발명은 상기 조성물(300)을 생성하기 전에 동물성의 제2배합물(402)에 대해서는 일차적으로 분쇄기(도시 생략함.)에서 입자의 크기 예컨대, 입자 직경을 5mm 이하, 더 바람직하게 2mm 이하로 분쇄한 다음 가열온도 500℃, 더 바람직하게 450 내지 550℃의 용광로에 투입하여 재로 생성시켜 주게 된다.

상기 제2배합물(402)의 입자 직경을 2mm 이상으로 너무 크게 분쇄하게 되면 조성물(300)의 밀도가 낮아 패널(100a 내지 100c)의 강도가 떨어질 우려가 있고, 반면에 2mm 이하로 너무 작게 분쇄하면 조성물(300)의 밀도와 강도는 높으나 패널(100a 내지 100c)의 전체적인 무게가 커질 우려가 있음에 유의하여, 상기 패널(100a 내지 100c)의 사용목적 및 용도 등에 따라 입자의 크기를 적절하게 선택하여 주는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 조성물(300)을 생성하기 전에 식물성의 제3배합물(403)은 가열온도 500℃, 더 바람직하게 450 내지 550℃의 용광로에 투입하여 재로 생성시켜 주게 된다.

더불어, 상기 구조물(200)을 가열로로부터 꺼내어 서냉하여 주는 것에 의해 조성물(300)을 구조물(200) 내에 고착화시켜 주는 단계(S604)를 더 포함하는 과정으로 될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 동식물의 폐기물로부터 처리된 재와 무기물(無機物)의 응고제를 포함하는 3종의 배합물(400)로 하여 조성시킨 불연성의 조성물(300)을 금속제의 구조물(200a, 200b)에 주입하여 제조하기 때문에 그 가격이 저렴하고, 나아가서 건축용 내외장재로 사용시에 EMI(Electromagnetic Interference) 영향으로부터 전자파 폐해를 방지하여 주는 작용을 하게 되는 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위에서 다양한 변경과 수정 등이 가능함을 자명하게 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 언급된 바와 같은 다양한 일실시사례들에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 특허청구 범위에 의하여 정해져야 함이 바람직할 것이다.

100a 내지 100c : 패널(Panel)
200a 내지 200c : 구조물
210 : 외주면
220a, 220b : 요홈부
230a, 230b : 돌출부
240 : 주입구
250 : 배출구
300 : 조성물
400 : 배합물
401 : 제1배합물
402 : 제2배합물
403 : 제3배합물
500 : 교반기
600 : 에어컴프레서(Air Compressor)

Claims

동물로부터 처리된 불연성의 재, 식물로부터 처리된 불연성의 재, 무기물의 응고제를 포함하는 3종의 배합물(400)로 생성된 조성물(300)이 주입되는 금속제로 구비된 사각형상의 구조물(200a, 200b);
상기 구조물(200a)의 외주면(210) 둘레의 전체 면에 형성된 요홈부(220a);
상기 요홈부(220a)에 끼워지도록 상기 구조물(200b)의 외주면(210) 둘레의 전체 면에 형성된 돌출부(230a);
상기 요홈부(220a)의 어느 한 면 및 돌출부(230a)의 어느 한 면에 형성되고, 상기 조성물(300)이 주입되는 주입구(240);
상기 주입구(240)에 인접하여 상기 주입구(240)보다 작은 직경으로 형성되고, 상기 조성물(300)을 압축공기로 주입시 에어(Air)가 배출되는 배출구(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 불연 패널.
동물로부터 처리된 불연성의 재, 식물로부터 처리된 불연성의 재, 무기물의 응고제를 포함하는 3종의 배합물(400)로 생성된 조성물(300)이 주입되는 금속제로 구비된 사각 형상의 구조물(200c);
상기 구조물(200c)의 외주면(210) 둘레의 이웃한 2면에 형성된 요홈부(220b);
상기 요홈부(220b)에 끼워지도록 상기 구조물(200c)의 외주면(210) 둘레의 이웃한 2면에 형성된 돌출부(230b);
상기 요홈부(220b) 또는 돌출부(230b)의 어느 한 면에 형성되고, 상기 조성물(300)이 주입되는 주입구(240);
상기 주입구(240)에 인접하여 상기 주입구(240)보다 작은 직경으로 형성되고, 상기 조성물(300)을 압축공기로 주입시 에어(Air)가 배출되는 배출구(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 불연 패널.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성물(300)이 주입된 구조물(200a, 200b, 200c)은 가열로에서 280 내지 320℃로 가열하여, 상기 구조물(200)의 내벽에 조성물(300)을 융착시킨 것을 특징으로 하는 불연 패널.
간수 6 내지 10리터(L)에 굴 껍질 재, 조개 껍질 재 중에서 선택된 어느 하나 10 내지 14Kg과 왕겨 재 1 내지 5Kg의 배합물(400)을 배합시켜 조성물(300)을 생성하는 단계(S901);
상기 조성물(300)을 금속제의 구조물(200a 내지 200c)에 주입구(240)를 통해 압축공기로 주입하는 단계(S902);
상기 구조물(200a 내지 200c)을 가열로에서 280 내지 320℃로 가열하여, 상기 조성물(300)이 경화됨과 함께 구조물(200a 내지 200c)의 내벽에 융착시켜 주는 단계(S903)를 포함하는 것을 특징으로 하는 불연 패널의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 구조물(200a 내지 200c)을 가열로에서 꺼낸 다음 서냉하여 조성물(300)을 고착화시켜 주는 단계(S904)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불연 패널의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 배합물(400)에 포함된 굴 껍질, 조개 껍질은 분쇄기로 분쇄한 다음 450 내지 550℃의 용광로에 투입하여 재로 생성시킨 것을 특징으로 하는 불연 패널의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 배합물(400)에 포함된 왕겨는 450 내지 550℃의 용광로에 투입하여 재로 생성시킨 것을 특징으로 하는 불연 패널의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 구조물(200a 내지 200c)은 가열로에서 10 내지 30분간 가열하여 조성물(300)에 포함된 간수를 증발시켜 주는 것을 특징으로 하는 불연 패널의 제조방법.