KR102033832B1 - 저방사 알루미늄을 이용한 단열재 - Google Patents

저방사 알루미늄을 이용한 단열재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단열재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저방사율 특성을 갖출 뿐만 아니라 투습방수 기능을 갖는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재에 관한 것이다. 이를 위해, 0.05 이하의 저방사율을 가진 알루미늄을 포함하는 제 1 방습필름층(100); 제 1 방습필름층(100)의 일면에 부착되는 제 1 발포층(200); 제 1 발포층(200)의 일면에 부착되는 중간알루미늄층(300); 중간알루미늄층(300)의 일면에 부착되는 제 2 발포층(400); 및 제 2 발포층(400)의 일면에 부착되는 제 2 방습필름층(500);을 제공한다.

Description

저방사 알루미늄을 이용한 단열재{Insulation Using Low-Emissivity Aluminum}
본 발명은 단열재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저방사율 특성을 갖출 뿐만 아니라 투습방수 기능을 갖는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 시공시 단열을 위해 단열재에는 폴리스티렌 발포체와 폴리에틸렌 발포체, 폴리프로필렌 발포체, 폴리우레탄 발포체 및 고무 발포체 등과 같은 각종 유기물로 이루어진 발포체 단열재와, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리프로필렌 섬유 등을 이용한 유기섬유계의 부직포형태 내지는 펠트형 단열재 및 글라스울과 락울 및 유리장섬유 등과 같은 무기섬유계의 부직포형 내지는 펠트형 단열재 등이 있다.
특히 알루미늄층 또는 알루미늄호일을 이용한 단열재의 경우 0.02 정도의 방사율 특성을 갖고 있기 때문에 복사열에 의한 단열효과가 미비하였다. 또한, 알루미늄호일의 방습방수 기능으로 인하여 콘크리트에 접하는 영역에서 결로 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
한편, 여름철 또는 열대지방의 건물은 지붕의 넓은 표면적과 강한 태양열로 인해 지붕의 온도는 75℃까지 상승하고, 실내 천정의 온도는 최고 55℃에 이르고 있다. 현재, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 효과적인 단열재에 관한 연구가 계속되고 있다.
대한민국 등록특허 제 10-1558953호, 대한민국 등록특허 제 10-1372797호.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은, 저방사 알루미늄의 특성을 이용하여 복사열을 철저히 차단할 수 있는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 알루미늄에 다수의 미세공을 형성하여 결로현상을 방지할 수 있는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여, 0.05 이하의 저방사율을 가진 알루미늄을 포함하는 제 1 방습필름층(100); 제 1 방습필름층(100)의 일면에 부착되는 제 1 발포층(200); 및 제 1 발포층(200)의 일면에 부착되는 중간알루미늄층(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재가 제공된다.
또한, 중간알루미늄층(300)의 일면에 부착되는 제 2 발포층(400); 및 제 2 발포층(400)의 일면에 부착되는 제 2 방습필름층(500);을 더 포함할 수 있다.
또한, 제 1 방습필름층(100)은, PE 또는 PP소재를 포함하는 수지층(140); 및 수지층(140)의 일면에 부착되고 저방사율의 알루미늄으로 이루어진 알루미늄외층(130);을 포함할 수 있다.
또한, 제 2 방습필름층(500)은, PE 또는 PP소재를 포함하는 수지층(140); 및 수지층(140)의 일면에 부착되고 저방사율의 알루미늄으로 이루어진 알루미늄외층(130);을 포함할 수 있다.
또한, 제 1 방습필름층(100) 및 제 2 방습필름층(500)중 적어도 하나에는 다수의 미세공(120)이 관통 형성될 수 있다.
또한, 미세공(120)은 50 ~ 100㎛의 직경을 갖는다.
또한, 중간알루미늄층(300)은, PET층(320); PET층(320)의 일면에 알루미늄 호일로 접착되는 제 1 알루미늄층(310); 및 PET층(320)의 타면에 알루미늄 분말로 도포되어 형성되는 제 2 알루미늄층(330);을 포함할 수 있다.
뿐만 아니라, 제 1 알루미늄층(310) 및 상기 제 2 알루미늄층(330)중 적어도 하는 0.05 이하의 저방사율을 가진 알루미늄을 포함하는 것이 바람직하다.
아울러, 제 1 발포층(200)은 다수의 격자부(250)를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 발포층(200) 및 제 2 발포층(400)의 두께는 각각 5 ~ 55mm 범위이다.
또한, 제 1, 2 방습필름층(100, 500) 및 중간알루미늄층(300)의 두께는 각각 15 ~ 30 ㎛이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 0.05 이하의 저방사 알루미늄의 특성을 이용하여 95 ~ 97 %의 복사열을 철저히 차단할 수 있어서 건물의 단열효과를 극대화할 수 있다. 이러한 효과는 특히 본 단열재를 건물의 지붕 밑이나 천정에 설치하여 여름철(또는 열대지방) 태양열로 인해 실내 온도가 상승하는 것을 방지하는데 유효하다.
또한, 알루미늄에 다수의 미세공을 형성하여 결로현상을 방지할 수 있다. 이러한 특성으로 인하여 고온다습한 기후를 갖는 지역에서의 건물 단열재로서 월등한 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저방사 알루미늄을 이용한 단열재의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 단열재의 분해 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 단열재중 제 1, 2 방습필름층(100, 500)의 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 단열재중 중간알루미늄층(300)의 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 미러 연마기의 연마제 자동 주입 장치의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저방사 알루미늄을 이용한 단열재의 단면도이다. 도 1에 도시된 바를 기준으로, 단열재는 상부로부터 제 1 방습필름층(100), 제 1 발포층(200), 중간알루미늄층(300), 제 2 발포층(400) 및 제 2 방습필름층(500)으로 구성된다.
제 1 방습필름층(100)의 일면에는 제 1 발포층(200)이 구비되고, 타면은 노출면이다. 이러한 타면은 콘크리트(100)에 접하는 방향으로 시공할 수 있고, 혹은 건물 외기를 향하도록 시공할 수도 있다. 제 1 발포층(200)의 일면에는 중간알루미늄층(300)이 구비되고, 타면에는 제 1 방습필름층(100)이 구비된다. 중간알루미늄층(300)의 일면에는 제 2 발포층(400)이 구비되고, 타면에는 제 1 발포층(200)이 구비된다. 제 2 발포층(400)의 일면에는 제 2 방습필름층(500)이 구비되고, 타면에는 중간알루미늄층(300)이 구비된다. 제 2 방습필름층(500)의 타면은 노출면으로서 콘크리트(100)에 접하는 방향으로 시공할 수 있고, 혹은 건물 외기를 향하도록 시공할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예로서, 제 2 발포층(400)과 제 2 방습필름층(500)을 생략할 수 있고, 경우에 따라서는 제 2 발포층(400)과 제 2 방습필름층(500)을 몇개층 더 구비할 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 단열재의 분해 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 발포층(200)은 내부에 육각형 형상의 격자부(250)가 반복 형성되어 공간을 형성(일명 : 셀구조)한다. 제 1 발포층(200)은 PE 발포폼으로 구성할 수 있으며, 두께는 5 ~ 55mm 범위에서, 사양에 따라 10mm, 20mm, 30mm, 40mm, 50mm로 제작할 수 있다. 만약 5 mm 미만이면, 격자부(250)의 공간이 작아서 단열 효과가 저하되고, 55 mm를 초과하면 유동성이 증가하고 지나치게 두꺼워 시공하기 어렵다. 따라서, 본 발명의 실시예에서 제 1 발포층(200)의 적절한 두께는 약 10 mm 내외가 바람직하다.
격자부(250)는 육각형상의 관통공을 반복 배치하여 형성되나, 사각형이나, 삼각형 등 다양한 형상으로 변형할 수 있다.
제 2 발포층(400)은 PE 발포폼으로 구성할 수 있으며, 두께는 5 ~ 55mm 범위에서, 사양에 따라 10mm, 20mm, 30mm, 40mm, 50mm로 제작할 수 있다. 만약 5 mm 미만이면, 격자부(250)의 공간이 작아서 단열 효과가 저하되고, 55 mm를 초과하면 잘 구부러지지 않거나 지나치게 두꺼워 시공하기 어렵다. 따라서, 본 발명의 실시예에서 제 2 발포층(200)의 적절한 두께는 약 10 mm 내외가 바람직하다.
본 발명의 변형 실시예로서, 제 1, 2 발포층(200, 400)은 이종 재질로 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 격자부(250)가 제 1 발포층(200)에만 형성되고, 제 2 발포층(400)에는 형성되지 않았다. 그러나, 본 발명의 변형실시예로서, 제 2 발포층(400)에만 격자부(250)를 형성할 수 있고, 혹은 제 1, 2 발포층(200, 400) 모두에 격자부(250)를 형성할 수 있다. 이러한 제 1, 2 발포층(200, 400)은 내부에 형성된 다수의 공기층으로 인하여 단열 효과를 극대화시키게 된다.
도 3은 도 1에 도시된 단열재중 제 1, 2 방습필름층(100, 500)의 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 방습필름층(100)은 PE(폴리에틸렌) 또는 PP(폴리프로필렌) 소재로 이루어진 수지층(140)을 포함하고, 수지층(140)의 일면에 알루미늄외층(130)을 포함한다. 제 1 방습필름층(100)은 15 ~ 30 ㎛범위의 두께로 형성된다. 15 ㎛ 미만의 두께에서는 잘 찢어지기 쉬워 접합하기 어려우며 저방사 특성이 미약하다. 또한 30 ㎛ 초과의 두께에서는 제조원가가 크게 상승하여 비경제적이며, 두꺼워진만큼에 비례하는 저방사 특성을 얻기 어렵다. 따라서, 제 1 방습필름층(100)의 두께는 약 20 ㎛가 바람직하다.
알루미늄외층(130)은 0.05 이하 또는 0 ~ 0.05 범위의 저방사(Low-Emissivity) 특성을 갖는 알루미늄호일을 구현할 수 있다. 이러한 알루미늄외층(130)을 수지층(140)에 접합하여 생산할 수 있다. 그리고, 알루미늄외층(130)은 수지층(140)의 일면에만 접합되거나 양면에 접합할 수도 있다.
다수의 미세공(120)은 제 1 방습필름층(100)을 관통하여 형성한다. 이러한 미세공(120)은 50 ~ 100㎛의 직경을 갖는다. 참고로 수증기 입자 하나의 직경이 약 0.0004 ㎛ 이고, 안개비 하나의 직경이 약 100㎛이며, 보통의 비 하나의 직경이 2000㎛ 이다. 따라서, 50 ~ 100㎛의 직경 범위에서 미세공(120)을 타공할 경우 수증기는 통과하여 투습효과를 얻을 수 있고, 빗물이나 물은 통과하지 못하여 방수 효과를 동시에 얻을 수 있다. 이러한 미세공(120)은 제 1 방습필름층(100)의 전체 면적에 걸쳐 균일한 간격으로 형성하는 것이 바람직하다.
제 2 방습필름층(500)은 제 1 방습필름층(100)과 동일한 단면 구조를 가질 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 단열재중 중간알루미늄층(300)의 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 PET(Polyethylene terephthalate)층(320)의 일면에는 제 1 알루미늄층(310)이 접합되고, 타면에는 제 2 알루미늄층(330)이 접합된다. 이러한 중간알루니늄층(300)의 두께는 15 ~ 30 ㎛ 범위가 바람직하다.
제 1 알루미늄층(310)은 0.05 이하의 저방사 알루미늄호일로 이루어지며, PET층(320)에 접합하여 구성된다.
제 2 알루미늄층(330)은 0.05 이하의 저방사 알루미늄 분말을 분사하여 고정한다. 이러한 고정을 위해 PET층(320)에 미리 접착제를 도포하거나 알루미늄의 분말에 접착제를 혼합하여 분사하거나 정전기를 이용하여 고정할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로서, 제 1, 2 알루미늄층(310, 330)을 모두 알루미늄호일로 제작하거나 모두 알루미늄 분말로도 제작할 수도 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 단열재에 따르면, 제 1, 2 방습필름층(100, 500) 및 중간 알루미늄층(300)에 포함된 저방사 특성의 알루미늄으로 인해 복사열을 차단할 수 있다. 또한, 제 1, 2 발포층(200, 400)에 포함된 공기층을 이용하여 전도열이나 대류열을 차단할 수 있다.
특히, 본원의 단열재는 열대지방이나 적도지방과 같이 태양열의 복사에너지가 강하고, 고온 다습한 기후를 갖는 지역에서 큰 단열효과와 결로방지 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100 : 제 1 방습필름층,
120 : 미세공,
130 : 알루미늄외층,
140 : 수지층,
200 : 제 1 발포층,
260 : 격자부,
300 : 중간알루미늄층,
310 : 제 1 알루미늄층,
320 : PET층,
330 : 제 2 알루미늄층,
400 : 제 2 발포층,
500 : 제 2 방습필름층,
550 : 미세공.

Claims (12)

  1. (i) 0.05 이하의 저방사율을 가진 알루미늄을 포함하는 제 1 방습필름층(100);
    (ii) 상기 제 1 방습필름층(100)의 일면에 부착되는 제 1 발포층(200);
    (iii) 상기 제 1 발포층(200)의 일면에 부착되는 중간알루미늄층(300);
    (iv) 상기 중간알루미늄층(300)의 일면에 부착되는 제 2 발포층(400); 및
    (v) 상기 제 2 발포층(400)의 일면에 부착되는 제 2 방습필름층(500);을 포함하고,
    상기 제 1 방습필름층(100)은,
    (i-1) PE 또는 PP소재를 포함하는 수지층(140); 및
    (i-2) 상기 수지층(140)의 일면에 부착되고 상기 저방사율의 알루미늄으로 이루어진 알루미늄외층(130);을 포함하고,
    상기 제 2 방습필름층(500)은,
    (v-1) PE 또는 PP소재를 포함하는 수지층(140); 및
    (v-2) 상기 수지층(140)의 일면에 부착되고 상기 저방사율의 알루미늄으로 이루어진 알루미늄외층(130);을 포함하고,
    상기 중간알루미늄층(300)은,
    (iii-1) PET층(320);
    (iii-2) 상기 PET층(320)의 일면에 알루미늄 호일로 접착되는 제 1 알루미늄층(310); 및
    (iii-3) 상기 PET층(320)의 타면에 알루미늄 분말로 도포되어 형성되는 제 2 알루미늄층(330);을 포함하고,
    (iii-4) 상기 제 1 알루미늄층(310) 및 상기 제 2 알루미늄층(330)중 적어도 하는 0.05 이하의 저방사율을 가진 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방습필름층(100) 및 상기 제 2 방습필름층(500)중 적어도 하나에는 다수의 미세공(120)이 관통 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 미세공(120)은 50 ~ 100㎛의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발포층(200)은 다수의 격자부(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 발포층(400)은 다수의 격자부(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발포층(200) 및 상기 제 2 발포층(400)의 두께는 각각 5 ~ 55mm 범위인 것을 특징으로 하는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 방습필름층(100, 500) 및 중간알루미늄층(300)의 두께는 각각 15 ~ 30 ㎛인 것을 특징으로 하는 저방사 알루미늄을 이용한 단열재.
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