KR102009866B1 - 반사단열재를 이용한 단열 및 냉/난방 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단열 및 냉/난방 시스템에 관한 것으로, 외벽을 형성하는 외장재와, 순환라인 및 공기단열층을 갖는 반사단열재와, 내벽을 형성하는 내장재가 순차적으로 구비된 벽체와; 상기 벽체를 사용하는 건물의 어느 한 부분에 설치되어 냉/난방을 위한 열매체를 공급/회수하는 냉/난방기와; 상기 반사단열재의 순환라인에 입구 및 출구와 상기 냉/난방기를 라인 연결시켜 폐회로로 열매체를 순환시키는 공급라인 및 회수라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사단열재를 이용한 단열 및 냉/난방 시스템 통해 반사단열재의 순환라인에 냉/난방을 위한 열매체를 순환시키는 방식으로 벽체를 제공함으로써, 기존에 단열층과 순환층가 구분되는 벽체를 구현할 필요 없이 벽체의 두께 감소와 설비 비용의 절감은 물론, 냉/난방 효율이 극대화되는 효과가 있다.

Description

반사단열재를 이용한 단열 및 냉/난방 시스템{Insulation and Cooling/Heating System used Reflective Insulator}
본 발명은 단열 및 냉/난방 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 벽체에 별도의 냉/난방을 위한 라인을 구현할 필요가 없어 기존에 비해 벽체의 두께 감소와 설비 비용의 절감은 물론, 냉/난방 효율을 극대화하는 반사단열재를 이용한 단열 및 냉/난방 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 특정의 공간을 외기에 대하여 열적으로 차단하고 공간을 보온 또는 보냉하는 벽구조로 단열재를 사용하고 있다.
이러한, 단열재로서는 일반적으로 발포스틸렌, 발포우레탄 등의 발포성단열재 및 유리섬유, 복합섬유, 부직포 등의 복합단열재로 여러 형태의 단열재로 단열층을 형성하였으나, 이들 단열재의 단열성은 그 두께에 따라 단열 효과가 발생하므로 충분한 단열 효과를 얻기 위해 단열재의 그 층이 매우 두꺼워지는 문제가 있었다.
한편, 단열 효과가 우수한 단열재로 진공층 또는 공기층을 갖는 단열 방식을 갖는 진공단열구조가 있다.
이러한, 진공단열은 통상 금속성 이중용기나 보온병에 주로 사용되고 있으며, 극 저온의 액화질소 같은 용액을 저장하는데 매우 유용하게 사용되고 있다.
그러나, 상기 진동단열구조에 의한 이중벽 구조에 경우 외부 대기압의 적용을 받기 때문에 내압성을 필수적으로 필요로 한다.
따라서, 보온병에 경우 원통형 구조에 이중벽으로 외압 또는 중량에 크게 영향을 받지 않으나 건물에 적용되는 이중벽 구조에 경우 외압 또는 중량에 의해 좌굴 또는 파손에 우려가 있으므로 견고한 구조의 스페이서를 필요로 한다.
이에 대하여 특허문헌 1은 벽체의 사이 공간에 다수의 구멍을 갖는 허니콤코어로 삽입하고 이중벽의 내부를 진공으로 한 보온/보냉 용기가 제공되었다.
그러나, 다중벽의 내부를 진공으로 하면 외기압은 허니콤코어에 의하여 지지되어 외벽은 변형이 방지되기는 하나의 판상으로 구성된 허니콤코어를 통하여 열관류가 발생하며 이 열관류의 열 전달은 진공단열의 그 자체에 의한 열 전달보다 크게 되어 진공단열의 효과를 거의 달성할 수가 없다.
또한, 종래의 스페이서를 삽입한 양측벽 간에 진공으로 감압시키고자 하면 스페이서의 격자판에 의해 여러 작은 실이 형성되어 공기가 유통되지 않기 때문에 스페이서의 격자판에 미리 공기의 유통구멍을 설치해야 하므로 이에 따른 제작비용이 증가되는 문제점이 있다.
상기한 문제를 보완하고자 특허문헌 2가 제안되었으며, 이는 격자판으로 사용되는 스페이서는 그 판에 따라 6각, 4각, 3각 등의 격자로 형성된 것을 2개 이상의 격자를 엇갈리게 겹치므로 중벽의 한쪽 벽으로부터 격자판을 통하여 열관류는 엇갈려서 서로 접촉하는 것에 의해 차단되며, 그 접촉면적이 매우 작기 때문에 열관류 면적이 매우 작게 되어 격자판이 점 접촉되므로 열 전도량이 수십 분의 일로 감소되어 진공에 의해 단열효과가 상당하다.
그러나, 이들 특허문헌 1, 2는 어디까지나 허용되는 벽체의 두께 내에서 외압 또는 중량을 견고히 버티며 내/외부의 열 전달을 차단하고자 할 분 내/외부의 온도차를 확연하게 벌릴 수 있는 냉/난방 시스템이 적용되더라도, 열 전달의 차단 기능을 갖는 단열재와 냉/난방 시스템에 적용되는 냉/난방 라인을 각각 설비해야 하므로 불필요하게 벽체의 두께 및 설비 비용의 증가는 물론, 설비된 시스템에 비해 냉/난방 효율이 저하되는 문제점을 갖는다.
일본 공개 특허 소 54-63453호 KR 20-1984-0000552 Y1
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 냉/난방을 위한 공기 또는 액체를 순환하는 라인을 갖는 필름의 적층 구조로 이루어진 반사단열재를 이용하여 적정 두께를 갖는 단일의 벽체구조를 제공하고, 상기 라인에 냉/난방을 위한 공기 또는 냉/난방수를 공급/순환시켜 기존에 냉/난방을 위한 라인을 구현할 필요 없이 벽체의 두께 감소와 설비 비용의 절감은 물론, 냉/난방 효율을 극대화하는 반사단열재를 이용한 단열 및 냉/난방 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외벽을 형성하는 외장재와, 순환라인 및 공기단열층을 갖는 반사단열재와, 내벽을 형성하는 내장재가 순차적으로 구비된 벽체와; 상기 벽체를 사용하는 건물의 어느 한 부분에 설치되어 냉/난방을 위한 열매체를 공급/회수하는 냉/난방기와; 상기 반사단열재의 순환라인에 입구 및 출구와 상기 냉/난방기를 라인 연결시켜 폐회로로 열매체를 순환시키는 공급라인 및 회수라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사단열재를 이용한 단열 및 냉/난방 시스템을 제공한다.
이때, 상기 반사단열재는 면적을 따라 지그재그의 순환 형태로 제1라인홈을 갖는 제1필름과; 상기 제1필름과 동일한 모양과 재질로 이루어지며, 상기 제1라인홈에 대응되는 제2라인홈을 갖는 제2필름이 상기 제1라인홈 및 제2라인홈에 의해 통로 형태의 순환라인이 형성되도록 상호 접합되어 단열패드로 구성되며, 상기 단열패드의 순환라인이 상호 대응되게 선 접촉으로 접합되어 그 사이에 공기단열층이 형성되도록 상기 단열패드와 동일한 단열패드를 복수로 적층 구비되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 단열패드의 제1,2필름은 열 반사가 가능하도록 은박재질의 반사필름으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명을 통해 반사단열재의 순환라인에 냉/난방을 위한 열매체를 순환시키는 방식으로 벽체를 제공함으로써, 기존에 단열층과 순환층가 구분되는 벽체를 구현할 필요 없이 벽체의 두께 감소와 설비 비용의 절감은 물론, 냉/난방 효율이 극대화되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반사단열재를 이용한 단열 및 냉/난방 시스템을 적용한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 반사단열재를 이용한 단열 및 냉/난방 시스템에 적용되는 반사단열재를 나타내는 결합상태 단면구성도.
도 3은 본 발명에 따른 반사단열재를 이용한 단열 및 냉/난방 시스템에 적용되는 반사단열재의 나타내는 분리상태도.
이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 반사단열재를 이용한 단열 및 냉/난방 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 외벽을 형성하는 외장재(11)와, 순환라인(131) 및 공기단열층(101)을 갖는 반사단열재(100)와, 내벽을 형성하는 내장재(13)가 순차적으로 구비된 벽체(10)가 제공된다.
상기 외장재(11)는 외력, 외압, 자중 등의 힘에 의해 붕괴되지 않도록 두께를 갖는 철근 또는 콘크리트로 외벽이 새워지며, 바깥쪽에 미장을 위해 대리석이나 페인트를 갖는다.
그리고, 상기 내장재(13)는 상기 벽체(10)의 내측에 적용되는 내벽으로 마감을 목적으로 하는 석고보드, 목재패널, 벽지 등이 제공된다.
한편, 상기 벽체(10)를 사용하여 건물을 건축하고, 이 건축물의 내/외부 중 어느 곳에 냉방 또는 난방을 위해 열매체를 공급/회수하거나 열교환 하는 냉/난방기(20)가 설치된다.
이때, 상기 반사단열재(100)의 순환라인(131)에 입구(133) 및 출구(135)와 상기 냉/난방기(20)를 라인 연결시켜 폐회로로 열매체를 순환시키는 공급라인(30) 및 회수라인(40)을 포함한다.
예를 들어, 보일러 또는 공조설비를 통해 난방이 적용되는 경우, 이러한 설비의 열교환을 통해 가열된 난방수를 상기 순환라인(131)의 입구(133)에 연결된 공급라인(30)에 의해 상기 반사단열재(100)의 순환라인(131)을 따라 난방수가 순환된다.
여기서, 상기 반사단열재(100)는 면적을 따라 지그재그의 순환 형태로 제1라인홈(111)을 갖는 제1필름(110)과; 상기 제1필름(110)과 동일한 모양과 재질로 이루어지며, 상기 제1라인홈(111)에 대응되는 제2라인홈(121)을 갖는 제2필름(120)이 상기 제1라인홈(111) 및 제2라인홈(121)에 의해 통로 형태의 순환라인(131)이 형성되도록 상호 접합되어 단열패드(130)로 구성된다.
그리고, 상기 단열패드(130)의 순환라인(131)이 상호 대응되게 선 접촉으로 접합되어 그 사이에 공기단열층(101)이 형성되도록 상기 단열패드(130)와 동일한 단열패드(130)를 복수로 적층하여 반사단열재(100)를 구성한다.
즉, 상기 반사단열재(100)는 순환라인(131)을 갖는 복수의 단열패드(130)를 단열하고자 하는 필요한 두께만큼 적층하여 상기 공기단열층(101)을 통해 단열효과가 적용되고, 상기 순환라인(131)을 통해 난방효과를 복합적으로 구현할 수 있다.
한편, 상기 단열패드(130)의 제1,2필름(110,120)은 열 반사가 가능하도록 은박재질의 반사필름으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
즉, 은박재질의 반사필름을 통해 복사열, 냉/습기 등의 열 전달 물질을 미리 차단할 수 있는 재질로 선택 사용할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명을 통해 반사단열재의 순환라인에 냉/난방을 위한 열매체를 순환시키는 방식으로 벽체를 제공함으로써, 기존에 단열층과 순환층가 구분되는 벽체를 구현할 필요 없이 벽체의 두께 감소와 설비 비용의 절감은 물론, 냉/난방 효율이 극대화되는 효과가 있다.
이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
10: 벽체
11: 외장재
13: 내장재
20: 냉/난방기
30: 공급라인
40: 회수라인
100: 반사단열재
101: 공기단열층
110: 제1필름
111: 제1라인홈
120: 제2필름
121: 제2라인홈
130: 단열패드
131: 순환라인
133: 입구
135: 출구

Claims (3)

  1. 외벽을 형성하는 외장재(11)와, 순환라인(131) 및 공기단열층(101)을 갖는 반사단열재(100)와, 내벽을 형성하는 내장재(13)가 순차적으로 구비된 벽체(10)와;
    상기 벽체(10)를 사용하는 건물의 어느 한 부분에 설치되어 냉/난방을 위한 열매체를 공급/회수하는 냉/난방기(20)와;
    상기 반사단열재(100)의 순환라인(131)에 입구(133) 및 출구(135)와 상기 냉/난방기(20)를 라인 연결시켜 폐회로로 열매체를 순환시키는 공급라인(30) 및 회수라인(40)을 포함하여 이루어지되,
    상기 반사단열재(100)는 면적을 따라 지그재그의 순환 형태로 제1라인홈(111)을 갖는 은박재질의 제1필름(110)과; 상기 제1필름(110)과 동일한 모양과 재질로 이루어지며, 상기 제1라인홈(111)에 대응되는 제2라인홈(121)을 갖는 제2필름(120)이 상기 제1라인홈(111) 및 제2라인홈(121)에 의해 통로 형태의 순환라인(131)이 형성되도록 상호 접합되어 단열패드(130)로 구성되며,
    상기 단열패드(130)의 순환라인(131)이 상호 대응되게 선 접촉으로 접합되어 그 사이에 공기단열층(101)이 형성되도록 상기 단열패드(130)와 동일한 단열패드(130)를 복수로 적층 구비되는 것을 특징으로 하는 반사단열재를 이용한 단열 및 냉/난방 시스템.
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