KR101703895B1 - 단열 및 결로 방지를 위한 적층 단열패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적층 단열패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다수개의 미세기공을 구비하되, 미세기공들이 서로 연통하지 않는 구조로 연결된 제1 발포보드와, 다수개의 미세기공을 구비하되, 미세기공들이 서로 연통하는 구조로 연결된 제2 발포보드를 포함하되, 상기 제1 발포보드를 패널본체의 최외측 양면에 배열하여 제1 발포보드가 홀수개의 층이 되도록 각 발포보드가 서로 교차 적층되어 형성되어 있으며, 상기 제1 발포보드와 상기 제2 발포보드의 사이, 그리고 최외측 제1 발포보드의 외면에 각각, 부착되는 알루미늄 포일 시트로 이루어진 패널본체;를 포함하여 이루어져, 각 발포보드의 미세기공들에 형성된 공기층을 이용한 단열, 제2 발포보드의 미세기공을 이용한 자연 발열, 알루미늄 포일 시트를 이용한 열차단 및 반사를 이용해, 단열 확보 및 내, 외부 온도차에 의한 결로 발생을 방지할 수 있는 적층 단열패널에 관한 것이다.
특히 본 발명은, 제2 발포보드에 형성된 미세기공들의 연통 구조로 인해, 패널본체에 장시간 동안 열기가 가해져 온도가 상승하더라도 뜨거워지는 공기가 상측 단부로 발열 해소되므로, 단열 성능이 매우 뛰어나, 계절에 상관없이 결로가 발생하는 것을 완벽하게 차단할 수 있다.

Description

단열 및 결로 방지를 위한 적층 단열패널{INSULATING PANEL}

본 발명은 적층 단열패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다수개의 미세기공을 구비하되, 미세기공들이 서로 연통하지 않는 구조로 연결된 제1 발포보드와, 다수개의 미세기공을 구비하되, 미세기공들이 서로 연통하는 구조로 연결된 제2 발포보드를 포함하되, 상기 제1 발포보드를 패널본체의 최외측 양면에 배열하여 제1 발포보드가 홀수개의 층이 되도록 각 발포보드가 서로 교차 적층되어 형성되어 있으며, 상기 제1 발포보드와 상기 제2 발포보드의 사이, 그리고 최외측 제1 발포보드의 외면에 각각, 부착되는 알루미늄 포일 시트로 이루어진 패널본체;를 포함하여 이루어져, 각 발포보드의 미세기공들에 형성된 공기층을 이용한 단열, 제2 발포보드의 미세기공을 이용한 자연 발열, 알루미늄 포일 시트를 이용한 열차단 및 반사를 이용해, 단열 확보 및 내, 외부 온도차에 의한 결로 발생을 방지할 수 있는 적층 단열패널에 관한 것이다.

특히 본 발명은, 제2 발포보드에 형성된 미세기공들의 연통 구조로 인해, 패널본체에 장시간 동안 열기가 가해져 온도가 상승하더라도 뜨거워지는 공기가 상측 단부로 발열 해소되므로, 단열 성능이 매우 뛰어나, 계절에 상관없이 결로가 발생하는 것을 완벽하게 차단할 수 있다.

통상적으로, 건축물 시공 시 실내를 여러 공간으로 구획한 벽면 또는 외벽에는 외부로의 열 손실이나 열의 유입을 적게 하기 위한 단열재가 벽체에 매립되거나 부착되어 설치된다.

단열재를 이용한 벽체 시공은, 난방이나 냉방의 효율을 높여 에너지 절약을 촉진할 수 있고, 온도 차에 따른 벽체의 표면 결로나 실내 온도의 편향 분포 및 왜곡을 방지하여 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있다.

특히 단열 성능의 저하는, 건축물의 벽체에 표면 결로가 유발하게 되는데,

이러한 결로 발생은, 수분을 포함한 대기의 온도가 이슬점 이하로 떨어져 대기에 함유된 수분이 물체 표면에서 물방울로 맺히는 일종의 물 맺힘 현상을 말하는 것으로,

결로는 습도가 높을수록 쉽게 발생하고, 건축물의 바닥과 벽체 표면에 얼룩을 형성하여 부패의 원인이 될 뿐만 아니라, 곰팡이 등을 발생시킬 수 있다.

이러한 결로는 주로 겨울철에 발생하지만, 여름철에도 발생되는 것으로, 여름철에는 주로 건물 지하실과 같은 곳에서 주로 발생할 수 있다. 즉 여름철에는 외부의 영향으로 건물 지상부분의 벽체 온도가 높아지지만, 지하실의 벽체는 외부의 영향을 거의 받지 못하므로 결로가 발생하게 되는 것이다.

이러한 결로가 심할 경우, 곰팡이 발생으로 인한 건강 저해 우려가 크고, 벽지 등의 내부 마감재 교체 등이 필요할 수 있으며, 심한 경우에는 벽체의 강도 저하에 따른 재시공이 필요하기 때문에, 단열재의 선택 내지 설계 시공이 매우 중요하다.

단열은 열이 흐르는 물체의 열 저항값을 크게 하여, 열류량을 작게 하는 것이며, 건축물의 경우에는 열관류율을 작게 하는 것이다.

열관류율은 일정 두께를 갖는 부재의 양 표면이 각각 유체에 접하고 양 유체에 온도차가 있을 경우, 고온에서 저온 측으로 부재를 통해 열이 전도하는 것을 말하며, 이것을 재료의 열전도와 양 표면의 열전달과의 조합이라고 할 수 있다.

단열을 위해 열관류율을 작게 하기 위해서는, 재료의 두께를 두껍게 하거나, 열전도율이 낮은 재료로 단열재를 생산하는 방법 등이 있지만, 비용과 시공성 등이 우선적으로 고려되어야 한다.

이렇게 건축물 시공에 사용되는 단열재는, 소재 자체의 열전도율이 작은 것이 좋기 때문에, 이를 위해 단열재 내부에 공기를 함유하는 다공성을 갖도록 하여, 기공에 포함된 공기층에 의하여 단열이 이루어지도록 하는 것이 보통이다.

이러한 단열재로는 가격이 저렴할 뿐만 아니라, 구입 및 취급이 쉬워 널리 사용되고 있는 발포 폴리스티렌(Expended ploystyrene, 스티로폼)이 그 대표적인 것이다.

그러나 스티로폼과 같은 단열재는, 단순히 다수개의 기공 속에 존재하는 공기의 단열성에만 의존하여 열전도율을 저하시켜 단열 효과를 기대하는 것으로, 단열 내지 결로 발생 방지 성능을 충분히 확보하기 어려운 문제점이 있다.

또한 스티로폼과 같은 단열재는, 특성 상 충격에 취약할 뿐만 아니라, 벽체에서 발생하는 진동이나 소움을 충분히 흡수하지 못하고, 습기를 차단할 수 없으며, 고열에 취약하여 화재 발생 내지 확대 우려가 큰 문제점이 있다.

이에 최근에는, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 다양한 형태의 복합 단열재가 개발되고 있으며, 이러한 종래기술로써, 공개특허 제10-2003-0091499호, 공개특허 제10-2013-0055945호와 같이, 양면에 목재보드 및/또는 스틸보강재가 결합된 단열재가 제시되고 있으나,

상기 종래기술들은 고가의 재료 사용으로 인한 시공비 부담이 크고, 그 구조가 복잡하여 제작이 어려우면, 무게로 인해 시공 시 취급이 어려운 등의 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 벽체의 단열성을 확보하고, 결로의 발생을 방지할 수 있으며, 특히 흡수 및 전도된 열을 제2 발포보드를 통해 패널본체의 상부로 발열 및 해소하여 계절에 상관없이 항상 결로가 발생하는 것을 완벽하게 방지할 수 있고, 제조 및 시공이 쉽고, 제조단가가 저렴하여 시공비 부담을 줄일 수 있도록, 다수개의 미세기공을 구비한 제1 발포보드와, 다수개의 미세기공을 구비하되, 미세기공들이 서로 연통하는 구조로 연결된 제2 발포보드를 포함하되, 상기 제1 발포보드를 패널본체의 최외측 양면에 배열하여 제1 발포보드가 홀수개의 층이 되도록 각 발포보드가 서로 교차 적층되어 형성되어 있으며, 상기 제1 발포보드와 상기 제2 발포보드의 사이, 그리고 최외측 제1 발포보드의 외면에 각각, 부착되는 알루미늄 포일 시트로 이루어진 패널본체;를 포함하여 이루어지는 적층 단열패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 외부 충격의 흡수 내지 완화 성능을 향상시키고, 단열성, 결로 발생 방지 및 방음성 향상을 도모할 수 있도록, 최외측 제1 발포보드 외면의 표면 높이가 서로 다르게 형성된 볼록부와 오목부로 이루어진 격자형 요철 구조로 이루어진 패널본체를 포함하는 적층 단열패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은, 공기층을 이용한 단열 성능을 더욱 향상시킬 수 있도록, 상기 표면 격자형 요철 구조를 갖는 패널본체를 2개 이상 이용해 서로 적층하여 설치함으로써, 패널본체들 사이에 별도의 내부 공기층이 형성되도록 하는 적층 단열패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은, 패널본체의 취급 내지 시공이 쉽도록, 일정 규격으로 제작된 패널본체들을 서로 연결하여 벽체 시공이 가능하며, 패널본체의 연결 구조를 견고하게 유지시켜, 제1, 제2 발포보드 및 알루미늄 포일 시트로 형성된 단열 구조가 외부 압력 등에 의해 쉽게 파손 내지 손상되는 것을 방지할 수 있도록, 패널본체의 측단부를 각 발포보드의 길이가 서로 다르게 형성된 계단형 구조로 형성하여, 이러한 계단형 구조의 측단부가 서로 대응하도록 접하면서 연결되며, 각 패널본체의 발포보드들이 서로 접하는 접면에 알루미늄 포일 시트가 부착되어 있는 적층 단열패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 적층 단열패널은,

다수개의 미세기공을 구비하되, 미세기공들이 서로 연통하지 않는 구조로 연결된 제1 발포보드와,

다수개의 미세기공을 구비하되, 미세기공들이 서로 연통하는 구조로 연결된 제2 발포보드를 포함하되,

상기 제1 발포보드가 패널본체의 최외측 양면에 배열하여 제1 발포보드가 홀수개의 층이 되도록 각 발포보드가 서로 교차 적층되어 형성되어 있으며,

상기 제1 발포보드와 상기 제2 발포보드의 사이, 그리고 최외측 제1 발포보드의 외면에 각각, 부착되는 알루미늄 포일 시트로 이루어진 패널본체;를 포함하여 이루어져,

각 발포보드의 미세기공들에 형성된 공기층을 이용한 단열, 제2 발포보드의 미세기공을 이용한 자연 발열, 알루미늄 포일 시트를 이용한 열차단 및 반사를 이용해, 단열 및 내, 외부 온도차에 의한 결로 발생을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 적층 단열패널에서,

상기 패널본체는, 알루미늄 포일 시트가 부착된 최외측 제1 발포보드 외면이, 표면 높이가 서로 다르게 형성된 볼록부와 오목부로 이루어진 엠보싱 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적층 단열패널에서,

2개 이상의 패널본체가, 두께 방향으로 서로 적층되어 이루어져,

패널본체들 사이에, 각 패널본체의 엠보싱 구조가 서로 접하면서 형성된 내부 공기층이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 적층 단열패널에서,

상기 패널본체는, 측단부가, 각 발포보드의 길이가 서로 다르게 형성된 계단형 구조로 이루어져,

2 개 이상의 패널본체에 형성된 계단형 구조의 측단부가 서로 대응하도록 접하면서 연결되어 설치되되,

각 패널본체의 발포보드들이 서로 접하는 접면에는 알루미늄 포일 시트가 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 적층 단열패널은, 미세기공이 형성된 제1, 제2 발포보드를 교차 적층하여 공기층에 의한 단열 성능을 확보함과 아울러, 제2 발포보드의 미세기공들이 서로 연통하는 구조로 형성되어 흡수된 열기를 패널본체의 상측 단부로 발열시켜 해소하고, 각 발포보드 사이 및 제1 발포보드의 외면에 부착된 알루미늄 포일 시트에 의해 복사열 또는 전도열 에너지의 반사 및 차단이 이루어져 단열 성능 및 결로 발생 방지 효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있으며,

이러한 단열 내지 결로 발생 방지 성능이 뛰어난 적층 단열패널의 제작을 쉽게 하여, 생산성 향상 및 제조단가 절감 효과를 기대할 수 있을 뿐만 아니라,

적층 단열패널의 경량화를 통해 벽체의 단열 설계 시공이 편리하여 공기 단축 효과를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 패널본체의 사시도 및 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 패널본체와 마감재를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 패널본체들의 적층 구조를 설명하기 위한 단면도들.
도 4는 본 발명에 따른 패널본체들의 연결 구조를 설명하기 위한 단면도들.
도 5는 본 발명에 따른 패널본체의 변형예를 설명하기 위한 단면도들.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 적층 단열패널을 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1의 [B]를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 설명에 따라 패널본체의 상면 및 하면을 패널본체의 외면으로 혼용하여 설명하며, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 적층 단열패널을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명의 패널본체(10)를 도시한 사시도와 단면도인 도 1, 본 발명의 패널본체(10)와 마감재(20) 적층 구조를 도시한 단면도인 도 2, 본 발명의 패널본체(10)들 두께방향 적층 구조를 도시한 단면도들인 도 3, 본 발명의 패널본체(10)들 측방향 연결 구조를 도시한 단면도들인 도 4, 본 발명의 변형예를 도시한 단면도들인 도 5에 도시된 바와 같이,

본 발명에 따른 적층 단열패널은, 크게 제1 발포보드(11)와 제2 발포보드(12) 및 알루미늄 포일 시트(13)(예를 들어 은박지)들이 적층하여 형성되는 패널본체(10) 및 상기 패널본체(10)의 일면 또는 양면에 부착되어 결합되는 마감재(20)를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 패널본체(10)는, 건축물 시공 시 벽면이나 외벽 등의 벽체에 매립되거나 부착되어 내, 외부의 온도 전달을 차단하여 단열성 및 결로 방지 효과를 보장하기 위한 것으로,

다수개의 미세기공(미도시)을 구비한 제1 발포보드(11)와 제2 발포보드(12), 그리고 알루미늄 포일 시트(13)들이 서로 교차 적층되어 형성된다.

상기 제1, 제2 발포보드(11)(12)는, 미세기공들이 형성된 점에서 유사하나, 제1 발포보드(11)는 가교를 통해 미세기공들이 형성되어 미세기공공들이 서로 밀폐되어 연통되지 않는 구조를 갖고, 제2 발포보드(12)는 가교되지 않은 미세기공들로 인해 미세기공들이 서로 연통하여 연결되어 있는 구조라는 점에서 차이가 있다.

특히 본 발명은, 상기 제1 발포보드(11)를 패널본체(10)의 최외측 양면(즉 단열패널의 상면 및 하면)에 배열하여 제1 발포보드(11)가 홀수개의 층이 되도록 각 발포보드(11)(12)들이 서로 교차 적층되여 형성되며,

상기 제1 발포보드(11)와 상기 제2 발포보드(12) 사이, 그리고 최외측 제1 발포보드(11)의 외면에 각각, 알루미늄 포일 시트(13)가 부착되어 형성된다.

이러한 각 발포보드(11)(12)와 알루미늄 포일 시트(13)의 부착은 시트 부착용 접착제가 사용된다.

본 발명에서, 서로 연통되지 않은 미세기공을 구비한 제1 발포보드(11)와, 서로 연통된 미세기공들을 갖는 제2 발포보드(12)를 교차 적층한 이유는, 미세기공으로 형성된 공기층을 이용해 열전도율 저하를 보장함과 아울러,

특히 서로 연통되지 않은 미세기공을 갖는 제1 발포보드(11)를 패널본체(10)의 최외측 양면에 배열함으로써, 벽체의 내, 외면 사이에서 상대적으로 크게 발생하는 온도차로 인한 열전도를 공기층으로 1차 차단하고,

공기층을 이용한 1차 열 차단에도 불구하고, 장기간 열기에 노출되어 패널본체 내부로 흡수 및 전도되는 열을, 패널본체(10)의 내부에 적층된 제2 발포보드(12)의 미세기공을 이용해 패널본체(10)의 상측 단부로 2차 방출시키고,

각 발포보드(11)(12) 사이 및 패널본체(10)의 외면에 열에너지 반사 효율이 뛰어난 알루미늄 포일 시트(13)를 부착시켜, 각 발포보드(11)(12)의 미세기공을 이용한 단열성 확보와 별개로, 외부 벽면 공기층과 내부 공기층 사이를 차단하고 복사열 및 전도열이 전도되는 것을 방지함으로써, 단열성을 향상시켜 내부 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 본 발명은 각 발포보드(11)(12)에 형성된 미세기공을 이용해 내부 공기층이 형성되어 열이 전도되는 것을 차단하나,

내, 외부의 온도차가 크고 한 쪽의 열기가 장시간 가해지게 되면 패널본체(10)의 자체 온도가 상승하는 것을 피할 수 없으므로,

이때 제2 발포보드(12)의 연통된 미세기공을 이용해 온도가 상승된 공기를 패널본체(10)의 상측 단부로 방출하여 해소함으로써,

패널본체(10) 자체의 온도 상승을 억제하여 단열 성능 향상 및 결로 방지를 예방할 수 있다.

다시 말해, 여름철 외벽에 햇빛이 강하게 쏘이거나, 겨울철 내부 난방이 높을 경우, 공기층을 이용한 단열 성능이 확보됨에도 불구하고, 패널본체(10) 자체의 온도가 전체적으로 상승하여, 벽체의 내면 또는 외면에 패널본체(10)와 공기와의 온도차로 인한 결로가 발생할 수 있는 바,

본 발명은, 뜨거워지는 공기가 제2 발포보드(12)의 연통된 미세기공들을 타고 자연적으로 상승하면서, 패널본체(10) 상부로 방출되도록 함으로써,

자연 대류를 통한 발열 및 열기의 해소를 통해, 패널본체(10) 자체의 온도 상승을 방지함으로써, 온도차로 인해 벽체에 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 상기 알루미늄 포일 시트(13)는, 패널본체(10)에 내장된 내부 포일 시트(13B)들이 각 발포보드(11)(12)의 미세기공 구조에 따른 차단과 별개로, 발포보드가 배열된 각 단열층(S1, S2, S3, S4, S5) 사이를 밀폐하여 차단함으로써 단열 성 향상 및 난연성, 내열성, 내화학성, 경량성, 유연성을 보장함과 아울러, 제2 발포보드(12)의 양면을 차폐시켜 뜨거워지는 공기를 자연 배출시키는 기능을 하며, 최외측 제1 발포보드(11)의 외면에 부착된 외부 포일 시트(13A)들이 각 발포보드(11)(12)의 미세기공들에서 발생하는 결로에 의한 습기의 침습 내지 외부 수분의 내부 누수를 차단 내지 방지하는 비흡수성을 보장할 수 있다.

본 명세서의 도면에서는, [제1 발포보드(11)의 제1 단열층(S1) - 제2 발포보드(12)의 제2 단열층(S2) - 제1 발포보드(11)의 제3 단열층(S3) - 제2 발포보드(12)의 제4 단열층(S4) - 제1 발포보드(11)의 제5 단열층(S5)]으로, 총 5층의 적층 구조를 갖는 패널본체(10)가 도시되어 있으나,

[제1 발포보드(11)의 제1 단열층 - 제2 발포보드(12)의 제2 단열층 - 제1 발포보드(11)의 제3 단열층]으로, 총 3층의 적층 구조를 갖는 패널본체(10)도 가능할 뿐만 아니라,

7층 이상의 적층 구조로도 이루어질 수 있으며,

다만 본 발명은 제1 발포보드(11)를 패널본체(10)의 최외측 양면에 배치함으로써, 온도차가 큰 벽체의 내, 외면에서 열에너지의 직접적인 흡수 내지 방출을 차단하고, 온도차가 작은 벽체의 내부에서 열에너지의 열전도를 세밀하게 차단하는 것에 특징이 있다.

이때 단일 패널본체(10)만을 이용해 단열 시공을 하는 경우, 패널본체(10)의 단열층 개수가 홀수개로 형성될 것이나, 후술하는 바와 같이, 2개 이상의 패널본체(10)를 적층하여 단열 시공을 하게 되면, 단열층의 개수가 짝수개로 형성될 수 있고, 이 경우에도 제1 발포보드(11)가 패널본체(10)의 조립체 최외측 양면에 배치되기 때문에 상기한 단열 성능에 차이가 없으며, 다만 벽체의 구조 내지 두께 등에 따른 적층 단열패널의 두께 차이만 발생하게 된다.

또한 도면에서는 각 단열층(S1, S2, S3, S4, S5)의 두께가 동일하게 형성되어 있으나, 제1 발포보드(11)의 제1 단열층(S1) 및 제2 발포보드(12)의 제2 단열층(S2)과, 나머지 단열층들이, 2:1 또는 3:1의 두께 비를 갖도록 형성하고,

두께가 두꺼운 제1 단열층(S1)과 제2 단열층(S2)을, 벽체의 실외측 방향에 배열되도록 벽체에 매립 내지 부착함으로써, 온도차가 큰 실외 온도에 대한 단열이 보다 확실하게 이루어지도록 할 수 있다.

그리고 제1 발포보드(11)의 미세기공들이, 제2 발포보드(12)의 미세기공들보다 그 크기가 상대적으로 크게 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 제1 발포보드(11)는, 폴리에틸렌에 발포제를 화학 가교하여 형성된 발포 폴리에틸렌 수지(foamed polyethylene)를 사용하며,

제2 발포보드(12)는, 다공성 합성수지를 발포하여 형성된 스펀지나 부직포를 사용한다.

이어서 본 발명은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 패널본체(10)의 일면에 부착되는 마감재(20);를 더 포함한다.

이러한 마감재(20)는, 본 발명의 패널본체(10)가 벽체의 내, 외면에 부착되어 설치되는 경우에 사용되는 것으로, 적층 단열패널 자체가 외부로 노출되는 벽체의 일부를 형성하게 된다.

상기 마감재(20)로는, 건축물 시공의 벽면 마감재로 사용되는, PP판, 석고보드, 합판, 필름, 숯이나 황토로 이루어진 벽재, 아크릴, 금속, 일반 벽지, 부지포 등이 사용될 수 있다.

또한 상기 패널본체(10)는, 도 1의 [A] 우측에 도시된 확대 단면도와 같이, 알루미늄 포일 시트(13)가 부착된 최외측 제1 발포보드(11) 외면(즉, 패널본체(10)의 전, 후면, 도면에서는 상면 및 하면)을, 표면 높이가 서로 다르게 형성된 볼록부(13a)와 오목부(13b)로 이루어진 엠보싱 구조로 형성하여, 외부 충격의 흡수 내지 완충 기능을 보장한다.

여기서 엠보싱 구조란, 최외측 제1 발포보드(11)의 외면이 일종의 격자형 요철 형태로 형성되어 이에 부착된 외부 포일 시트(13A)가 엠보싱 구조를 갖게 하는 것으로, 도면에서는 대표적으로 사각 형상의 볼록부(13a)와 오목부(13b)로 이루어진 엠보싱 구조를 확인할 수 있으나, 엠보싱을 이루는 볼록부(13a) 및/또는 오목부(13b)의 형상, 크기, 높이 차이 등에 제한이 없다.

한편 이러한 엠보싱 구조는, 2개 이상의 패널본체(10)들을, 두께 방향으로 서로 적층하여 부착, 시공할 때, 패널본체(10)들 사이에 발포보드와 별개로 이루어진 내부 공기층(13S)을 형성하여 단열 및 결로 발생 방지 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

즉, 도 3의 [B] 우측 확대 단면도들에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 패널본체(10)를 서로 적층하여 적층 단열패널을 제작하게 되면,

패널본체(10)들 사이에, 각 패널본체(10)의 엠보싱 구조가 서로 접하면서 내부 공기층(13S)이 형성되는 바, 각 패널본체(10)의 외부 포일 시트(13A)들이 하나의 단열층으로 기능하게 된다.

이 경우, 엠보싱 구조의 형상, 크기 등에 따라,

도 3의 [B] 우측 상부 확대 단면도와 같이, 각 패널본체(10)의 볼록부(13a)들이 서로 접하면서 각 패널본체(10)의 오목부(13b)들로 둘러싸인 내부 공기층(13S)이 형성될 수 있고,

또는 도 3의 [B] 우측 하부 확대 단면도와 같이, 하나의 패널본체(10) 볼록부(13a)와 다른 패널본체(10) 오목부(13b)가 서로 교차되면서 접하면서 각 볼록부(13a)와 각 오목부(13b)로 둘러싸인 내부 공기층(13S)이 형성될 수 있는데,

도 3의 [B] 우측 상부 확대 단면도의 내부 공기층(13S)은, 공기층의 전체 면적을 크게 확보하는 장점이 있고,

도 3의 [B] 우측 하부 확대 단면도의 내부 공기층(13S)은, 알루미늄 포일 시트(13)로 인한 공기층의 차단이 보다 견고하게 이루어지는 장점이 있다.

한편, 시공의 편의성을 위해선, 본 발명의 패널본체(10)를 일정 크기로 규격화하여 제작하고, 벽체의 전체 면적에 맞게 복수개의 패널본체(10)를 길이 방향으로 연결하여 설치하는 것이 바람직한 바,

패널본체(10)의 측단부를 플랫(flat)한 형태의 민자 형으로 형성하여, 패널본체(10)들을 측방향으로 연결하게 되면, 패널본체(10)들 사이의 미세 홈으로 인해, 상기한 구성으로 형성되는 단열 성능이 저하되거나, 외부 충격 등에 의해 패널본체(10)들의 연결이 끊기거나 틀어져, 본 발명의 단열 구조가 쉽게 파손 내지 손상될 수 있다.

이에 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 패널본체(10)는, 측단부(10S)가, 각 발포보드(11)(12)의 길이가 서로 다르게 형성된 계단형 구조로 이루어져,

2 개 이상의 패널본체(10)에 형성된 계단형 구조의 측단부(10S)가 서로 대응하도록 접하면서 연결되어 설치되되,

각 패널본체(10)의 발포보드들이 서로 접하는 접면에는 알루미늄 포일 시트(13)가 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

즉, 도 4의 [A] 및 도 4의 [C]와 같이, 패널본체(10)의 측단부(10S)를,

제1 단열층(S1)에서 제5 단열층(S5) 방향으로, 각 발포보드(11)(12)의 길이가 순차적으로 점감 또는 점가되는 형태로 형성된 계단형 구조,

또는 도 4의 [B]와 같이, 각 발포보드(11)(12)의 길이가 순차적으로 점감 후 점가, 또는 점가 후 점감되는 형태로 형성된 계단형 구조로 제작하게 되면,

각 패널본체(10)의 측단부(10S)가 "/"자, "＼"자 형태, 또는 "<"자, ">"자 형태로, 서로 어긋나는 모양으로 접착 및 연결되므로, 벽체의 내, 외부에서 가해지는 압력 내지 충격에 대항할 수 있는 결합력을 보장할 수 있고,

이러한 계단형 구조의 측단부(10S)에 각 패널본체(10)의 측면을 덮도록 알루미늄 포일 시트(13)를 부착하여, 각 단열층(S1, S2, S3, S4, S5)의 차단 및 각 패널본체(10) 상호간의 열전도를 차단함으로써 단열 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

이 경우, 알루미늄 포일 시트(13)는, 각 발포보드(11)(12)의 사이 및 최외측 제1 발포보드(11) 외면에 부착된 알루미늄 포일 시트(13)의 연장부를 계단형 구조의 측단부(10S)에 맞게 접어서 부착되도록 할 수 있다.

나아가 도 4의 [C]와 같이, 사선 방향으로 일자형으로 형성된 계단형 구조를 갖는 측단부(10S)를 갖게 되면, 패널본체(10)의 설치 방향을 달리함으로써, 각 계단형 구조의 측단부(10S)가 상호 직교되는 형태로 연결되어, 벽체의 코너 부위를 형성할 수 있으며, 특히 결로 발생이 주로 발생하는 벽체의 코너 부위에 대한 단열 성능을 보다 확실하게 보장할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기와 같은 계단형 구조의 측단부(10S)를 이용한 각 패널본체(10)의 연결이 보다 견고하게 이루어질 수 있도록, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 패널본체(10)의 측단부(10S) 계단형 구조에 대응하는 사선방향으로 양 패널본체(10)의 발포보드들과 알루미늄 포일 시트들을 모두 관통하여 박음질되는, 결합 와이어(14)를 더 포함한다.

상기 결합 와이어(14)는, 패널본체(10)의 측단부(10S)를 따라, 패널본체(10)의 전, 후면을 점자 형태로 박음질하여, 패널본체(10)들을 강하게 고정시키며, 특히 얇은 두께로 인해 발포보드들의 접면에서 떨어지기 쉬운 알루미늄 포일 시트(13)를 견고하게 결합, 유지시켜, 단열 구조의 파손 내지 손상이 발생하는 것을 방지한다.

이러한 결합 와이어(14)는, 노끈이나 철사와 같이 일반 건축 시공에 흔히 사용되는 부재를 박음질하여 결합되며,

특히 상기한 패널본체(10)의 외면에 형성된 엠보싱 구조로 인해, 박음질된 결합 와이어(14)가 표면 외부로 돌출되지 않아 적층 단열패널의 벽체 부착 내지 마감재(20) 부착이 저해되지 않는다.

또한 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 각 패널본체(10)는, 상기 최외측 제1 발포보드(11)의 외면에 부착된 알루미늄 포일 시트(13A)의 일측 끝단부가, 패널본체(10)보다 길게 형성된 연장부(13c)를 포함하여 이루어져,

일측 하나의 패널본체(10)에 형성된 연장부(13c)가, 타측 다른 패널본체(10)의 외면을 덮으면서 부착되는 것을 특징으로 한다.

즉, 패널본체(10)들 간의 측방향 연결을, 측단부(10S)의 접면에 도포되는 접착제에만 의지하지 않고, 알루미늄 포일 시트(13A)의 연장부(13c)를 이용해 상호 결합 및 연결되도록 함으로써, 패널본체(10)들 사이의 미세 홈으로 누수가 발생하는 것을 방지함과 아울러, 패널본체(10)들의 결합이 보다 견고하게 이루어지도록 할 수 있다.

이러한 연장부(13c)는, 계단형 구조를 갖는 측단부(10S)로 패널본체(10)들이 상호 연결될 때, 그 결합력을 더욱 견고하게 보장할 수 있다.

도 5의 [B]에서는 연장부(13c) 설명을 위해 그 두께를 과장하게 표현하였으나, 실제 알루미늄 포일 시트(13)의 두께가 매우 얇기 때문에, 연장부(13c)로 인한 두께 단차가 발생하지 않는다.

이상으로 본 발명을 설명함에 있어, 단열재로써, 적층 단열패널이 벽체에 설치되는 경우를 대표하여 설명하였으나, 이밖에도 단열이나 보온 내지 결로 방지를 목적으로 하는 각종 덕트나 구조물에 본 발명을 부착 내지 설치하여 단열재로 활용할 수 있음은 물론이다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 적층 단열패널를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 패널본체 10S : 측단부
11 : 제1 발포보드 12 : 제2 발포보드
13, 13A, 13B : 포일 시트 13a : 볼록부
13b : 오목부 13c : 연장부
14 : 결합 와이어 20 : 마감재
S1, S2, S3, S4, S5 : 단열층

Claims (4)

1. 다수개의 미세기공을 구비하되, 미세기공들이 서로 연통하지 않는 구조로 연결된 제1 발포보드와,
   다수개의 미세기공을 구비하되, 미세기공들이 서로 연통하는 구조로 연결된 제2 발포보드를 포함하되,
   상기 제1 발포보드를 패널본체의 최외측 양면에 배열하여 제1 발포보드가 홀수개의 층이 되도록 각 발포보드들이 서로 교차 적층되어 형성되어 있으며,
   상기 제1 발포보드와 상기 제2 발포보드의 사이, 그리고 최외측 제1 발포보드의 외면에 각각, 알루미늄 포일 시트가 부착되어 있는 패널본체;를 포함하여 이루어져,
   각 발포보드의 미세기공들에 형성된 공기층을 이용한 단열, 제2 발포보드의 미세기공을 이용한 자연 발열, 알루미늄 포일 시트를 이용한 열차단 및 반사를 이용해, 단열 및 내, 외부 온도차에 의한 결로 발생을 방지할 수 있고,
   
   상기 패널본체는, 측단부가, 각 발포보드의 길이가 서로 다르게 형성된 계단형 구조로 이루어져,
   2 개 이상의 패널본체에 형성된 계단형 구조의 측단부가 서로 대응하도록 접하면서 연결되어 설치되되,
   각 패널본체의 발포보드들이 서로 접하는 접면에는 알루미늄 포일 시트가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 단열패널.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 패널본체는, 알루미늄 포일 시트가 부착된 최외측 제1 발포보드 외면이, 표면 높이가 서로 다르게 형성된 볼록부와 오목홈으로 이루어진 엠보싱 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 적층 단열패널.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   2개 이상의 패널본체가, 두께 방향으로 서로 적층되어 이루어져,
   패널본체들 사이에, 각 패널본체의 엠보싱 구조가 서로 접하면서 형성된 내부 공기층이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 단열패널.
   
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