KR102020708B1 - 지붕용 마감재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지붕용 마감재에 관한 것으로, 건축물의 지붕에 설치되어 태양광의 흡수율을 변경할 수 있도록, 판 형태로 이루어지며 온도변화에 따라 색상이 변경되는 시온안료를 포함하고, 길이를 가진 홈 형상의 삽입로가 형성된 본체; 상기 건축물의 외부 온도에 따른 내부 온도의 급격한 온도변화를 방지할 수 있도록, 상기 삽입로에 배치되는 단열부재; 및 상기 본체에 조사되는 태양광에 의한 열을 흡수 또는 방출할 수 있도록, 상기 삽입로에 상기 단열부재와 함께 배치되며 상변화 기준온도에 따라 상변화이 이루어지는 상변화부재;를 포함하여 이루어진다.

Description

지붕용 마감재{Finishing materials for roof}

본 발명은 지붕용 마감재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축물 지붕의 과열로 인한 열섬현상을 저감함과 동시에 열효율을 높일 수 있도록 구조가 개선된 지붕용 마감재에 관한 것이다.

일반적으로 지붕 마감재는 녹색 우레탄 방수재, 아스팔트 싱글(asphalt shingle), 지붕 징크, 슬레이트(slate), 강판 등의 마감재를 의미하며, 건축물의 지붕에 설치된다. 이러한 지붕 마감재는 내화규정을 만족하면서 비와 눈의 침부를 방지한다. 또한 지붕 마감재는 페인트(paint)로 표면 처리하여 다양한 색상을 갖게 됨으로써 건축물의 미관을 좋게 할 수 있고 외부로부터 소음을 차단하는 기능도 가진다.

지붕 마감재는 건축물의 지붕에 설치되기 때문에 장시간 동안 태양광에 노출된다. 따라서 일반적인 지붕 마감재는 고온의 열을 발생시키고 열섬현상을 증가시키는 문제점을 가진다. 최근 태양광 반사율을 높이기 위한 지붕 마감재가 소개되고 있다. 태양광 반사율을 높이기 위한 지붕 마감재는 쿨 페인트(cool paint) 또는 멤브레인 시트로 표면 처리가 이루어져 있다. 이와 같은 종래의 지붕 마감재는 태양광에 대한 높은 반사율로 인하여 동절기에 건축물의 열효율을 낮추는 문제점과 건축물의 외부 온도로 인한 영향으로 실내 온도를 유지하기 어렵게 하는 문제점을 가진다.

종래기술로는 한국특허공보 제10-1570104호 「건축물 지붕 및 외벽용 마감재」가 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 지붕에 고온의 열이 발생되지 않도록 하여 열섬현상을 감소시킬 수 있고, 동절기에 열효율을 극대화할 수 있으며 건축물의 실내 온도를 효과적으로 유지할 수 있는 지붕용 마감재를 제공하고자 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 지붕용 마감재는, 건축물의 지붕에 설치되어 태양광의 흡수율을 변경할 수 있도록, 판 형태로 이루어지며 온도변화에 따라 색상이 변경되는 시온안료를 포함하고, 길이를 가진 홈 형상의 삽입로가 형성된 본체; 상기 건축물의 외부 온도에 따른 내부 온도의 급격한 온도변화를 방지할 수 있도록, 상기 삽입로에 배치되는 단열부재; 및 상기 본체에 조사되는 태양광에 의한 열을 흡수 또는 방출할 수 있도록, 상기 삽입로에 상기 단열부재와 함께 배치되며 상변화 기준온도에 따라 상변화이 이루어지는 상변화부재;를 포함하여 이루어진다.

상기 본체는, 태양광을 받고 상기 시온안료가 함침된 상판과, 상기 상판과 착탈 가능하게 결합되며 상기 삽입로가 마련된 하판을 포함하여 이루어지고, 상기 삽입로에 배치된 상변화부재가 액체 상태일 경우 외부로 누출되지 않도록, 상기 상판과 하판의 사이에 마련되며 상기 삽입로를 감싸는 본체 실링부재를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 삽입로는, 내측면에 서로 마주하고 상기 삽입로의 길이 방향을 따라 길게 형성된 끼움홈; 상기 단열부재와 상기 상변화부재가 서로 격리 수용될 수 있도록, 상기 길이 방향을 따라 길게 형성된 판 형태로 이루어져 상기 끼움홈에 끼워지는 분리판; 및 상기 상변화부재가 액체일 경우 상기 단열부재 측으로 유입되지 않도록, 상기 끼움홈과 분리판 사이에 구비되는 유입방지 실링부재;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 본체는 외측면을 따라 길게 형성된 연결홈을 구비할 수 있다.

본 발명은, 본체가 평면상에 복수로 배치될 경우 각 본체를 서로 연결할 수 있도록, 상기 본체가 접촉됨으로써 서로 마주하는 각각의 상기 연결홈에 양쪽이 끼워지는 연결리브;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 지붕용 마감재는 본체에 시온안료가 함침되어 외부온도와 태양광에 의한 온도변화에 따라 색상이 변경되어 태양광의 흡수율을 조절하고, 상변화부재가 그 본체에 형성된 삽입로에 배치되어 열을 흡수한 후 온도가 낮아질 때 그 열을 방출하고, 단열부재가 상변화부재와 함께 삽입로에 배치되어 외부 온도에 따른 내부 온도의 급격한 온도변화를 방지함으로써, 지붕에 고온의 열이 발생되지 않도록 하여 열섬현상을 감소시키고, 동절기에 열효율을 극대화하며 건축물의 냉난방 부하를 저감할 수 있으며 건축물의 실내 온도를 효과적으로 유지할 수 있는 장점을 가진다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지붕용 마감재의 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도.
도 3은 본 발명 일실시예에 채용된 삽입로를 보다 상세히 설명하기 위한 부분 확대도.
도 4는 본 발명 일실시예의 설치상태를 설명하기 위한 단면도.
도 5는 본 발명 일실시예의 온도에 따른 동작 상태를 설명하기 위한 상태도.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 지붕용 마감재를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지붕용 마감재의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이며, 도 3은 본 발명 일실시예에 채용된 삽입로를 보다 상세히 설명하기 위한 부분 확대도이고, 도 4는 본 발명 일실시예의 설치상태를 설명하기 위한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 지붕용 마감재는 본체(100), 단열부재(200) 및 상변화부재(300)을 포함하여 이루어진다. 도 1을 참조하면 상기 본체(100)는 판상으로 이루어지며, 건축물의 지붕에 설치된다. 상기 본체(100)는 목재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 본체(100)에는, 온도변화에 따라 색상이 변경될 수 있도록 시온안료(S)가 함침되어 있다. 아울러, 상기 본체(100)는 내부에 길게 형성되고 서로 일정 간격으로 이격된 위치에 마련된 복수의 홈 형상의 삽입로(P)들을 구비한다. 상기 본체(100)는 시온안료(heat sensitive paint)(S)가 함침된 목재로 이루어짐으로써, 건축물의 지붕에 설치된 상태에서 온도변화에 따라 색상이 변경된다.

예를 들어 상기 본체(100)는, 외부 온도가 높을 경우 시온안료(S)에 의해 밝은 색으로 변하게 됨으로써 태양광 흡수율을 낮출 수 있게 된다(도 5의 (a)참조). 한편, 상기 본체(100)는 동절기와 같이 외부 온도가 낮을 경우 시온안료(S)에 의해 어두운 색으로 변함으로써, 태양광 흡수율을 높일 수 있게 됨에 따라 상기 상변화부재(300)가 효과적으로 열을 흡수할 수 있도록 한다(도 5의 (b) 참조). 이와 같이 상기 본체(100)는 온도변화에 따라 능동적으로 태양광 흡수율을 조절할 수 있고 상변화부재(300)의 상변화에 따른 에너지 효율을 극대화하는 효과를 가진다.

상기 본체(100)는, 시온안료(S)를 포함한 액체형 플라스틱을 목재에 함침(impregnation)시킨 후 그 목재에 방사선을 조사하여 그 목재를 경화시킴으로써 제조된다. 상기 본체(100)는 상기 시온안료(S)를 포함하여 이루어져 온도에 따라 색상이 변경됨으로써, 상기 상변화부재(300)에 효과적인 열전도를 가능하게 한다.

도 2를 참조하면, 상기 단열부재(200)는 상기 본체(100)에 형성된 삽입로(P)에 삽입되어 배치되고, 합성수지, 목재 등과 같은 소재의 폐자재로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 단열부재(200)는 상기 본체(100)에 마련된 삽입로(P)에 배치됨으로써, 상기 건축물의 외부 온도에 따른 내부 온도의 급격한 온도변화를 방지할 수 있는 효과를 가진다.

상기 상변화부재(300)는, 상기 본체(100)의 삽입로(P)에 배치된다. 상기 상변화부재(300)는 상기 삽입로(P)에서 단열부재(200)에 적층되는 구조로 이루어진다. 이러한 상변화부재(300)는, 상기 본체(100)가 받은 태양광에 의한 열과 외부 열을 흡수하거나 방출하게 된다.

상기 상변화부재(300)는 고체 상태에서 열을 흡수하게 되면 액체 상태로 변화되기 때문에, 상기 삽입로(P)에는 실링을 위하여 방수재에 의한 표면처리가 이루어질 수 있다. 한편, 상기 상변화부재(300)는 튜브에 수용된 상태로 상기 삽입로(P)에 삽입되는 것도 가능하다.

상기 상변화부재(300)는, 상기 본체(P)로부터 전달되는 열을 흡수하고 있다가, 외부온도 또는 실내온도가 상변화 기준 온도 이하로 낮아질 경우 흡수하고 있던 열을 다시 방출함으로써, 동절기에 건축물의 열효율을 높이고 건축물의 난방부하를 저감시키는 효과를 가진다. 아울러, 상기 상변화부재(300)는 태양광이 조사되지 않고 온도가 상대적으로 낮은 저녁시간에 흡수한 열을 방출하게 됨으로써, 그 저녁시간에 건축물의 내부 온도가 큰폭으로 낮아지는 것을 방지하며 내부(실내) 온도를 효과적으로 유지할 수 있도록 한다.

상기 상변화 기준 온도는, 상기 상변화부재(300)가 상변화되는 시점의 온도를 의미한다. 예를 들어, 온도가 20℃에서 상기 상변화부재(300)가 상변화된다면, 상기 상변화 기준 온도는 20℃가 될 것이다. 상기 상변화부재(300)는 다양한 상변화물질 중에 어느 하나가 채용됨으로써, 상기 상변화 기준 온도를 다양한 온도로 설정할 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 의한 지붕용 마감재는, 본체(100)에 시온안료(P)가 함침되어 외부온도와 태양광에 의한 온도변화에 따라 색상이 변경되어 태양광의 흡수율을 조절하고, 상기 상변화부재(300)가 그 본체(100)에 형성된 삽입로(P)에 배치되어 열을 흡수한 후 온도가 낮아질 때 그 열을 방출하고, 단열부재(200)가 상기 상변화부재(300)와 함께 삽입로(P)에 배치되어 외부 온도에 따른 내부 온도의 급격한 온도변화를 방지함으로써, 지붕에 고온의 열이 발생되지 않도록 하여 열섬현상을 감소시키고, 동절기에 열효율을 극대화하며 건축물의 냉난방 부하를 저감할 수 있으며 건축물의 실내 온도를 효과적으로 유지할 수 있는 장점을 가진다.

도 3을 참조하면, 상기 본체(100)는 상판(101)과 하판(102)을 포함하여 이루어진다. 상기 상판(101)과 하판(102)은 다양한 방식으로 결합 또는 분리될 수 있다. 상기 상판(101)은, 함침된 상기 시온안료(P)를 포함하여 이루어진다. 상기 상판(101)은 판 형태로 이루어지고 상기 하판(102)과 결합되어 그 하판(102)에 마련된 삽입로(P)를 외부와 차단한다. 상기 상판(101)에 함침된 시온안료(P)는, 그 상판(101)뿐만 아니라 하판(102)에도 포함될 수 있음은 물론이다.

상기 본체(100)의 하판(102)은, 상기 상판(101)과 같은 소재로 이루어지거나 상이한 소재로 이루어질 수 있다. 상기 하판(102)은 그 상판(101)과 착탈 가능하게 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 하판(102)과 상판(101)은 서로 접촉되는 접촉면에 형성된 본체 실링홈(105)을 구비하고, 상기 본체 실링홈(105)에는 상기 상판(101)과 하판(102) 사이를 밀폐시키기 위한 본체 실링부재(103)가 삽입된다.

상기 본체(100)에 구비된 상기 삽입로(P)는 끼움홈(10), 분리판(20) 및 유입방지 실링부재(30)를 포함하여 이루어진다. 상기 끼움홈(10)은, 상기 삽입로(P)의 길이 방향을 따라 길게 형성되고, 상기 삽입로(P)를 다단으로 구획할 수 있도록 상기 분리판(20)이 끼워지게 된다.

상기 분리판(20)은, 그 끼움홈(10)에 끼워져 상기 삽입로(P)를 다단으로 분리함으로써, 상기 상변화부재(300)와 단열부재(200)가 상기 삽입로 내에서 서로 격리 수용될 수 있게 하고 용이하게 설치될 수 있게 한다. 이러한 분리판(20)은, 열전도 특성을 향상시킬 수 있도록, 알루미늄과 같은 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 유입방지 실링부재(30)는, 상기 분리판(20)과 끼움홈(10) 사이에 배치됨으로써, 액체로 변화된 상변화부재(300)가 상기 단열부재(200) 측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 본체(100)의 외측에는 연결홈(104)을 구비한다. 상기 연결홈(104)은, 상기 본체(100)의 외측면을 따라 길게 형성된다. 상기 연결홈(104)은 상기 본체(100)의 양 측면에 구비될 수 있다. 따라서, 본 발명 일실시예에 따른 지붕용 마감재가 복수로 이루어져 평면상에 배치될 때, 상기 연결홈(104)은 각 본체(100)가 서로 접촉됨에 따라 마주하게 된다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 본체(100)의 삽입로(P)가 분리판(20)에 의해 구획되고, 그 구획된 공간에 단열부재(200)와 상변화부재(300)를 각각 분리 수용할 수 있도록 구성됨으로써, 제품의 설치작업의 효율을 높일 수 있는 장점과, 상변화부재와 단열부재가 서로 독립적인 기능을 발휘하게 됨에 따라 상변화에 따른 에너지 효율을 더욱 극대화시킬 수 있는 장점을 기대할 수 있게 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 지붕용 마감재는, 열결리브(C)를 더 포함하여 이루어진다. 상기 연결리브(C)는, 서로 나란히 배치되는 각 본체(100)의 연결홈(104)에 끼워짐으로써, 인접한 본체들 간의 연결작업을 원활하게 수행될 수 있게 한다.

이상, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 설명하였다. 이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명 일실시예의 동작 상태를 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명 일실시예의 온도에 따른 동작 상태를 설명하기 위한 상태도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 하절기에 본체(100)가 태양광을 받아 가열되고 외부 온도가 높을 경우, 시온안료(P)에 의해 그 본체(100)가 흰색으로 변한다. 이때, 상기 본체(100)는 태양광의 흡수율을 낮추고, 그 본체(100)의 삽입로(P)에 배치된 상변화부재(300)의 열흡수율을 낮춘다. 따라서, 본 실시예는 하절기와 같이 태양광이 강하고 온도가 높을 경우 지붕의 과열현상을 방지하여 열섬현상의 발생 및 건축물의 냉방부하를 낮추게 된다. (도 5의 (a) 참조)

한편, 본 실시예는 동절기와 같이 외부 온도가 낮은 경우, 시온안료(P)에 의해 그 본체(100)가 검은색으로 변한다. 이때, 상기 본체(100)는 태양광의 흡수율을 높이고, 그 본체(100)의 삽입로(P)에 배치된 상변화부재(300)의 열흡수율을 높이게 된다. 상기 상변화부재(300)는 동절기의 저녁에 흡수했던 열을 방출하게 되고, 상기 단열부재(200)는 건축물의 내부 온도가, 외부 온도에 따른 영향으로 낮아지는 것을 방지한다. 따라서, 본 실시예는 동절기에 건축물의 난방부하를 저감하는 동시에 열효율을 최대화할 수 있고, 실내 온도를 효과적으로 유지할 수 있는 효과를 가진다. (도 5의 (b) 참조)

이상, 본 발명에 대한 바람직한 실시예들을 설명하였으나 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며 본 발명이 속하는 기술분야에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있음은 자명하다.

100: 본체 101: 상판
102: 하판 103: 본체 실링부재
104: 연결홈 105: 본체 실링홈
200: 단열부재 300: 상변화부재

Claims (4)

1. 건축물의 지붕에 설치되어 태양광의 흡수율을 변경할 수 있도록, 판 형태로 이루어지며 온도변화에 따라 색상이 변경되는 시온안료를 포함하고, 길이를 가진 홈 형상의 삽입로가 형성된 본체;
   상기 건축물의 외부 온도에 따른 내부 온도의 급격한 온도변화를 방지할 수 있도록, 상기 삽입로에 배치되는 단열부재; 및
   상기 본체에 조사되는 태양광에 의한 열을 흡수 또는 방출할 수 있도록, 상기 삽입로에 상기 단열부재와 함께 배치되며 상변화 기준온도에 따라 상변화이 이루어지는 상변화부재;를 포함하여 이루어지고,
   상기 본체는,
   태양광을 받고 상기 시온안료가 함침된 상판과, 상기 상판과 착탈 가능하게 결합되며 상기 삽입로가 마련된 하판을 포함하여 이루어지고,
   상기 삽입로에 배치된 상변화부재가 액체 상태일 경우 외부로 누출되지 않도록, 상기 상판과 하판의 사이에 마련되며 상기 삽입로를 감싸는 본체 실링부재를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지붕용 마감재.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 삽입로는,
   내측면에 서로 마주하고 상기 삽입로의 길이 방향을 따라 길게 형성된 끼움홈;
   상기 단열부재와 상기 상변화부재가 서로 격리 수용될 수 있도록, 상기 길이 방향을 따라 길게 형성된 판 형태로 이루어져 상기 끼움홈에 끼워지는 분리판; 및
   상기 상변화부재가 액체일 경우 상기 단열부재 측으로 유입되지 않도록, 상기 끼움홈과 분리판 사이에 구비되는 유입방지 실링부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지붕용 마감재.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 본체는 외측면을 따라 길게 형성된 연결홈을 구비하고,
   상기 본체가 평면상에 복수로 배치될 경우 각 본체를 서로 연결할 수 있도록, 상기 본체가 접촉됨으로써 서로 마주하는 각각의 상기 연결홈에 양쪽이 끼워지는 연결리브;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지붕용 마감재.

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