KR102077134B1 - 건축용 패널 - Google Patents

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KR102077134B1
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graphite
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허동범
남종순
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(주)에이스지앤월드
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Abstract

본 발명은 건축용 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축용으로 사용되는 조립식 패널의 결합부에 보강부를 구성함으로써, 물리적 힘이나 열에너지 등의 외부요인에 의한 변형이나 비틀림 등의 발생을 최소화할 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 화재발생시 실내온도 상승에 의한 열변형이나 공기의 열팽창 압력에 의한 변형 등을 최소화함으로써, 구조적 강도 및 안전성을 크게 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 화재 발생시 화재의 확산을 방지하고, 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 그 구조를 단순화하면서도 충분한 강도를 제공할 수 있도록 함으로써, 샌드위치패널 등의 건축용 패널이 갖는 장점은 살리면서, 단점은 보완하여 최소화할 수 있다.
따라서, 건축 분야 및 건축자재 분야, 특히 샌드위치패널을 포함하는 단열패널분야는 물론, 각종 건축용 패널을 포함하는 유사 내지 연관된 분야에서, 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

건축용 패널{Building panel}
본 발명은 건축용 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축용으로 사용되는 조립식 패널의 결합부에 보강부를 구성함으로써, 물리적 힘이나 열에너지 등의 외부요인에 의한 변형이나 비틀림 등의 발생을 최소화할 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 화재발생시 실내온도 상승에 의한 열변형이나 공기의 열팽창 압력에 의한 변형 등을 최소화함으로써, 구조적 강도 및 안전성을 크게 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 화재 발생시 화재의 확산을 방지하고, 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있는 건축용 패널에 관한 것이다.
일반적으로, 샌드위치패널 등과 같은 건축용 패널들은 공장 등에서 규격화하여 제작한 후, 현장에서 조립하는 방식으로 시공하기 때문에, 시공이 간편하고 공사기간(공기)을 크게 단축시킬 수 있어, 다양한 건축물의 시공현장에서 널리 사용되고 있다.
예를 들어, 건축용 패널은 공장이나 냉동창고, 물류창고 등과 같은 조립식 건축물의 벽체로 사용될 수 있으며, 종류에 따라 건축물의 외장재 또는 내장재 등으로도 사용될 수 있다.
특히, 패널형태의 건축자재들은 내부에 단열재를 구성하여 단열효과와 방음효과가 높다는 장점도 있다.
다만, 샌드위치패널과 같은 건축용 패널의 구조물은 일반적인 철근콘크리트 구조물에 비하여, 구조적 안정성이 상대적으로 취약하다는 단점이 있다.
이러한 단점을 보완하기 위하여, 내부에 다양한 보강구조가 적용된 패널들이 개발되고 있다.
예를 들어, 하기의 선행기술문헌인 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0000390호 '패널 강도 보강용 보강판'(이하 '선행기술'이라 한다)은, 패널 내부에 보강재를 구성하여 구조적 안정성을 향상시키도록 한 것이다.
그러나, 선행기술을 포함하는 대부분의 보강구조를 갖는 건축용 패널들은, 선행기술과 마찬가지로 그 구조가 복잡하게 구성되어 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 샌드위치패널과 같은 건축용 패널은, 공장 등에서 규격화하여 제조하므로, 대량생산이 가능하고 그 제조 비용이 저렴하다는 것이 가장 큰 특징이라고 할 수 있다.
이에 반해, 선행기술과 같은 건축용 패널들은, 그 구조가 복잡하므로 그에 대응하여 제조 공정 또한 복잡해지고, 이는 결국 제조비용의 상승과 생산성 저하를 초래하게 되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0000390호 '패널 강도 보강용 보강판'
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 건축용으로 사용되는 조립식 패널의 결합부에 보강부를 구성함으로써, 물리적 힘이나 열에너지 등의 외부요인에 의한 변형이나 비틀림 등의 발생을 최소화할 수 있는 건축용 패널을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 화재발생시 실내온도 상승에 의한 열변형이나 공기의 열팽창 압력에 의한 변형 등을 최소화함으로써, 구조적 강도 및 안전성을 크게 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 화재 발생시 화재의 확산을 방지하고, 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있는 건축용 패널을 제공하는데 목적이 있다.
더불어, 본 발명은 그 구조를 단순화하면서도 충분한 강도를 제공할 수 있도록 함으로써, 샌드위치패널 등의 건축용 패널이 갖는 장점은 살리면서, 단점은 보완하여 최소화할 수 있는 건축용 패널을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 건축용 패널은, 패널본체; 상기 패널본체의 일측 가장자리를 따라 형성된 제1 연결부; 상기 패널본체의 다른 일측 가장자리에 상기 제1 연결부에 대응하도록 형성된 제2 연결부; 상기 제1 연결부의 내측에 구성된 제1 보강부; 및 상기 제2 연결부의 내측에 구성된 제2 보강부;를 포함한다.
또한, 상기 제1 보강부 및 제2 보강부 중 적어도 하나는, 압축세라믹과 흑연팽창재로 이루어진 복합개스킷으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 패널본체는, 상기 패널본체의 전면을 구성하는 전면플레이트; 상기 패널본체의 후면을 구성하는 후면플레이트; 및 상기 패널본체의 내측에 구성되는 글라스울(Glass wool)단열재를 포함하고, 상기 전면플레이트 및 후면플레이트는 그 두께가 0.45㎜~0.8㎜로 형성되고, 상기 글라스울단열재는 그 두께가 74㎜~225㎜이면서 그 밀도가 48㎏/㎥~74㎏/㎥인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 글라스울단열재의 일측과 제1 보강부 사이 및 상기 글라스울단열재의 다른 일측과 제2 보강부 사이 중 적어도 하나에는, 그 밀도가 90㎏/㎥~140㎏/㎥인 미네랄울(Mineral wool)단열재가 더 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 연결부는, 길이방향의 중앙부를 따라 끼움돌부가 형성되고, 상기 제1 보강부는, 상기 끼움돌부의 내측면에 밀착되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 보강부는, 상기 끼움돌부의 내측면에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 끼움돌부의 내측면에 면접촉되는 흑연팽창재플레이트; 및 상기 흑연팽창재플레이트에 대응하는 형상으로 형성되어, 상기 흑연팽창재플레이트에 면접촉되는 압축세라믹플레이트;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 연결부는, 상기 끼움돌부에 대응하는 끼움홈부가 형성되며, 상기 제2 보강부는, 상기 끼움홈부의 내측면과 상기 패널본체의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면을 따라 길이방향으로 형성될 수 있다.
또한, 제2 보강부는, 상기 끼움홈부의 내측면에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 끼움홈부의 내측면에 면접촉되는 흑연팽창재플레이트; 및 상기 흑연팽창재플레이트에 면접촉됨과 동시에, 상기 패널본체의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면에 선접촉되는 압축세라믹플레이트;를 포함할 수 있다.
또한, 제2 보강부는, 상기 끼움홈부의 내측면에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 끼움홈부의 내측면에 면접촉되는 흑연팽창재플레이트; 및 상기 흑연팽창재플레이트에 면접촉됨과 동시에, 양측가장자리가 절곡되어 상기 패널본체의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면에 면접촉되는 압축세라믹플레이트;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 끼움홈부는, 길이방향의 양측 가장자리를 따라 가이드레일;이 형성되고, 상기 압축세라믹플레이트의 양측가장자리에는, 상기 가이드레일의 내측으로 삽입되는 절곡지지날개;가 형성될 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 건축용으로 사용되는 조립식 패널의 결합부에 보강부를 구성함으로써, 물리적 힘이나 열에너지 등의 외부요인에 의한 변형이나 비틀림 등의 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 패널의 결합부에 보강부를 구성함에 있어, 복잡한 구조를 배제하고, 플레이트 형태의 판형구조를 적용함으로써, 보강구조를 추가함에 따른 제조비용의 상승과 생산성 저하를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
더불어, 본 발명은 플레이트 형태의 판형구조를 적용하면서도, 충분한 강도와 안전성을 확보할 수 있도록 선별된 재료와, 최적화된 구조적 특징을 제공함으로써, 비용과 기능면에서 크게 향상된 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 화재발생시 실내온도 상승에 의한 열변형이나 공기의 열팽창 압력에 의한 변형 등을 최소화함으로써, 구조적 강도 및 안전성을 크게 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 화재 발생시 화재의 확산을 방지하고, 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
이를 통해, 본 발명은 그 구조를 단순화하면서도 충분한 강도를 제공할 수 있도록 함으로써, 샌드위치패널 등의 건축용 패널이 갖는 장점은 살리면서, 단점은 보완하여 최소화할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 건축 분야 및 건축자재 분야, 특히 샌드위치패널을 포함하는 단열패널분야는 물론, 각종 건축용 패널을 포함하는 유사 내지 연관된 분야에서, 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 건축용 패널의 일 실시예를 나타내는 부분절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 주요부분확대도이다.
도 3은 도 1을 제조하는 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 각 단계에 대한 보다 구체적인 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 다른 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 사용상태도이다.
도 8 내지 도 10은 도 1에 대한 테스트결과를 설명하는 도면이다.
도 11 내지 도 13은 도 5에 대한 테스트결과를 설명하는 도면이다.
도 14 내지 도 17은 도 1의 또 다른 실시예들을 나타내는 도면이다.
도 18은 도 1에 나타난 흑연팽창재플레이트의 제조과정을 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 건축용 패널에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 건축용 패널의 일 실시예를 나타내는 부분절개 사시도이고, 도 2는 도 1의 주요부분확대도이며, 도 3은 도 1을 제조하는 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이고, 도 4는 도 3의 각 단계에 대한 보다 구체적인 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
먼저, 본 발명에 의한 건축용 패널(100)은 도 1에 나타난 바와 같이 패널본체(110), 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150)를 포함한다.
패널본체(110)는 건축용 패널(100)의 외형을 이루는 것으로, 직사각형의 평판형태로 형성될 수 있다. 도 1에서는, 좌측상부에서 우측하부방향이 패널본체(110)의 폭방향이고, 좌측하부에서 우측상부방향이 패널본체(110)의 길이방향이다.
그리고, 패널본체(110)의 일측 가장자리(도 1에서 좌측상부방향의 가장자리)를 따라 제1 연결부(120)가 형성되고, 그 반대편인 패널본체(110)의 다른 일측 가장자리(도 1에서 우측하부방향의 가장자리)에 제2 연결부(130)가 형성된다.
이때, 제1 연결부(120) 및 제2 연결부(130)는 서로 끼움결합이 가능한 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 제1 보강부(140)는 제1 연결부(120)의 내측에 구성되고, 제2 보강부(150)는 제2 연결부(130)의 내측에 구성된다.
이때, 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150)는 다양한 방법에 의해, 제1 연결부(120) 및 제2 연결부(130)의 내측에 점착, 접착 또는 결합될 수 있으며, 구체적인 방법에 대해서는 특정한 것에 한정하지 않음은 물론이다.
또한, 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150) 사이에는 단열재(160)가 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 나타난 단열재(160)는 글라스울(Glass wool) 재질로 형성될 수 있다.
이와 같은 건축용 패널(100)의 제조 방법에 대해 살펴보면, 도 3에 나타난 바와 같이 패널본체 제작단계(S100), 보강부 구성단계(S200) 및 단열재 구성단계(S300)를 포함한다.
패널본체 제작단계(S100)에서는, 도 1에 나타난 바와 같이 길이방향의 양측 가장자리를 따라 제1 연결부(120) 및 제2 연결부(130)가 형성되도록 패널본체(110)를 제작한다.
이때, 제1 연결부(120) 및 제2 연결부(130)는, 패널본체(110)의 전면 또는 후면을 구성하는 금속판재의 플레이트를, 롤포밍 등의 과정을 통해 절곡하여 형성할 수 있다.
보강부 구성단계(S200)에서는, 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150)를 제1 연결부(120) 및 제2 연결부(130)의 내측면에 구성할 수 있다.
이때, 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150)를 앞서 설명한 바와 같이, 제조비용절감 및 생산성 향상을 위하여 간단한 구조를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150)는 도 1에 나타난 바와 같이 평판형으로 적층된 구조를 갖도록 구성될 수 있다. 이러한 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150)의 구성 및 재질에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
단열재 구성단계(S300)는 패널본체(110)의 내측에서 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150) 사이에 단열재(160)를 구성하는 과정으로, 단열재(160)는 글라스울(Glass wool) 또는 미네랄울(Mineral wool)로 구성될 수 있으며, 그 구조에 대해서는 하기에서 구조별 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
한편, 앞서 설명한 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150) 중 적어도 하나는, 도 2의 확대부분에 나타난 바와 같이 적층 구조의 복합개스킷(Composite type gasket)으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 복합개스킷은 압축세라믹과 흑연팽창재로 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 앞서 설명한 보강부 구성단계(S200)는 도 4에 나타난 바와 같이 압축세라믹플레이트 제작과정(S210), 흑연팽창재플레이트 제작과정(S220), 복합개스킷 제작과정(S230) 및 보강부 형성과정(S240)을 포함할 수 있다.
압축세라믹플레이트 제작과정(S210)에서, 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150)를 구성하는 복합개스킷 중 압축세라믹 재질의 플레이트인 압축세라믹플레이트(141, 151)를 제작할 수 있다.
그리고, 흑연팽창재플레이트 제작과정(S220)에서, 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150)를 구성하는 복합개스킷 중 흑연팽창재의 플레이트인 흑연팽창재플레이트(142, 152)를 제작할 수 있다.
이때, 압축세라믹플레이트 제작과정(S210)과 흑연팽창재플레이트 제작과정(S220)은 앞서 설명한 순서에 한정하지 않으며, 동시에 진행되거나 흑연팽창재플레이트 제작과정(S220)이 압축세라믹플레이트 제작과정(S210)에 비해 먼저 수행될 수 있음은 물론이다.
그리고, 복합개스킷 제작과정(S230)에서, 압축세라믹플레이트(141, 151)와 흑연팽창재플레이트(142, 152)를 적층하여 복합개스킷을 제작할 수 있다. 이때, 복합개스킷은 도 2의 확대부분에 나타난 바와 같이 압축세라믹플레이트(141, 151)가 외측방향에 위치하고, 흑연팽창재플레이트(142, 152)가 내측방향에 위치할 수 있다.
이와 같이 압축세라믹플레이트(141, 151)와 흑연팽창재플레이트(142, 152)를 배치한 복합개스킷에 의해 제1 보강부(140) 및 제2 보강부(150) 중 적어도 하나, 바람직하게는 양측에 각각의 보강부를 모두 형성할 수 있다.
한편, 패널본체(110)는, 패널본체(110)의 전면을 구성하는 전면플레이트(미부호)와 패널본체(110)의 후면을 구성하는 후면플레이트(미부호)를 포함할 수 있으며, 전면플레이트와 후면플레이트의 사이인 패널본체(1100의 내측에 글라스울단열재(160)가 구성될 수 있다.
이때, 전면플레이트와 후면플레이트의 두께가 두꺼울 경우, 도 7과 같이 설치된 상태에서, 전면플레이트와 후면플레이트에 의해 가해지는 하중이 건축용 패널(100)의 제1 연결부(120) 및 제2 연결부(130)에 가해질 수 있다.
반대로, 전면플레이트와 후면플레이트의 두께가 얇을 경우, 본 발명에 의한 건축용 패널(100)의 내구도가 크게 약화될 수 있다.
이에, 본 발명은 패널본체 제작단계(S100)는, 전면플레이트 제작과정(S110)에서 패널본체(110)의 전면을 구성하는 전면플레이트를 0.5T의 두께로 제작할 수 있고, 후면플레이트 제작과정(S120)에서 패널본체(110)의 후면을 구성하는 후면플레이트를 0.5T의 두께로 제작할 수 있다.
그리고, 단열재 구성단계(S300)는, 글라스울단열재 구성과정(S310)에서 두께가 124T이고 밀도가 64K인 글라스울(Glass wool)단열재(160)를 제작하여, 패널본체(110)의 내측에 구성할 수 있다.
도 2의 확대부분을 참조하면, 제1 연결부(120)는 길이방향의 중앙부를 따라 상대적으로 돌출된 형태의 끼움돌부(121)가 형성될 수 있고, 제1 보강부(140)는 끼움돌부(120)의 내측면을 따라 길이방향으로 밀착되도록 구성될 수 있다.
이에, 패널본체 제조단계(S100)는, 패널본체(110)의 일측 가장자리에, 그 길이방향의 중앙부를 따라 돌출되도록 형성된 끼움돌부(121)를 포함하는 제1 연결부(120)를 형성하는 제1 연결부 형성과정을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 연결부(120)는 앞서 설명한 전면플레이트 또는 후면플레이트의 일측 가장자리에 형성될 수 있다.
그리고, 보강부 구성단계(S200)는, 제1 연결부(1200의 끼움돌부(121) 내측면에 밀착되도록 제1 보강부(140)를 구성하는 제1 보강부 구성과정을 포함할 수 있다.
이때, 제1 보강부(140)의 흑연팽창재플레이트(141)는, 앞서 설명한 바와 같이 끼움돌부(121)의 내측면에 대응하는 폭을 갖는 플레이트 형태로 형성되어, 끼움돌부(121)의 내측면에 면접촉되도록 구성될 수 있다.
그리고, 제1 보강부(140)의 압축세라믹플레이트(142)는, 흑연팽창재플레이트(141)에 대응하는 폭을 갖는 플레이트 형태로 형성되어, 흑연팽창재플레이트(141)에 면접촉되도록 구성될 수 있다.
결과적으로, 보강부 구성단계(S200)는, 흑연팽창재플레이트 제작과정(S220)에서 끼움돌부(121)의 내측면에 대응하는 형상의 플레이트형태로 흑연팽창재플레이트(141)를 제작할 수 있고, 압축세라믹플레이트 제작과정(S210)에서 흑연팽창재플레이트(141)에 대응하는 형상의 플레이트형태로 압축세라믹플레이트(142)를 제작할 수 있다.
그리고, 보강부 구성단계(S200)는, 도 2의 확대부분에 나타난 바와 같이 흑연팽창재플레이트(141)와 압축세라믹플레이트(142)를 면접촉하여 적층하는 복합개스킷 제조과정(S230)과, 흑연팽창재플레이트(141)가 끼움돌부(121)의 내측면에 면접촉되도록, 제1 연결부(120)의 내측면에 복합개스킷을 구성하는 제1 보강부 구성과정(S240)을 통해, 제1 보강부(140)를 구성할 수 있다.
또한, 도 2의 확대부분을 참조하면, 제2 연결부(130)는 끼움돌부(121)에 대응하는 끼움홈부(131)가 형성될 수 있다.
그리고, 제2 보강부(150)는 끼움홈부(131)의 내측면과 패널본체(110)의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면을 따라 길이방향으로 형성될 수 있다.
다시 말해, 패널본체 제조단계(S100)는 패널본체(110)의 다른 일측 가장자리에, 그 길이방향의 중앙부를 따라 함몰되도록 형성된 끼움홈부(131)를 포함하는 제2 연결부(130)를 형성하는 제2 연결부 형성과정을 수행할 수 있다.
그리고, 보강부 구성단계(S200)는 제2 연결부(130)의 끼움홈부 내측면, 패널본체(110)의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면에 밀착되도록 제2 보강부(150)를 구성하는 제2 보강부 구성과정을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제2 보강부(150)는 도 2의 확대부분에 나타난 바와 같이, 끼움홈부(131)의 내측면에 대응하는 형상으로 형성되어 끼움홈부(131)의 내측면에 면접촉되는 흑연팽창재플레이트(151)와, 흑연팽창재플레이트(151)에 면접촉됨과 동시에, 양측 가장자리가 패널본체(110)의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면에 선접촉되는 압축세라믹플레이트(152)를 포함할 수 있다.
이에, 보강부 구성단계(S200)는 끼움홈부(131)의 내측면에 대응하는 폭의 플레이트형태로 흑연팽창재플레이트(151)를 제작하는 흑연팽창재플레이트 제작과정(S220)과, 흑연팽창재플레이트(151) 보다 큰 폭의 플레이트형태로 압축세라믹플레이트(152)를 제작하는 압축세라믹플레이트 제작과정을 포함할 수 있다.
그리고, 복합개스킷 제조과정(S230)에서 흑연팽창재플레이트(151)의 양측으로 압축세라믹플레이트(152)의 가장자리가 돌출되도록, 흑연팽창재플레이트(151)와 압축세라믹플레이트(152)를 적층하여 복합개스킷을 제작할 수 있다.
이후, 보강부 형성과정(S240)에서, 앞서 제작된 복합개스킷의 흑연팽창재플레이트(151)가 끼움홈부(131)의 내측면에 면접촉되고, 압축세라믹플레이트(152)의 양측 가장자리가 패널본체(110)의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면에 선접촉되도록, 제2 연결부(130)의 내측면에 복합개스킷을 구성하는 제2 보강부 구성과정을 수행할 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 1의 다른 일 실시예를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 글라스울단열재(160)의 일측과 제1 보강부(140) 사이 및 글라스울단열재(160)의 다른 일측과 제2 보강부(150) 사이 중 적어도 하나에는, 미네랄울(Mineral wool)단열재(161)가 더 구성될 수 있다.
이에, 단열재 구성단계(S300)는 글라스울단열재(160)의 양측 중 적어도 한 곳에, 밀도가 100K인 미네랄울(Mineral wool)단열재를 구성하는 미네랄울단열재 구성과정(S320)을 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 글라스울단열재(160)와 함께 미네랄울단열재 구성과정(S320)를 구성할 경우, 본 발명에서 요구하는 효과(화재발생시 그 형태를 유지하는 능력)가 보다 향상될 수 있으며, 이는 하기에서 테스트결과를 통해 설명하기로 한다.
한편, 제2 보강부(150)는 도 5 및 도 6의 확대부분에 나타난 바와 같이, 흑연팽창재플레이트(151)에 면접촉됨과 동시에, 양측가장자리가 절곡되어 패널본체(110)의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면에 면접촉되는 압축세라믹플레이트(152)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 끼움홈부(131)는 길이방향의 양측 가장자리를 따라 가이드레일(132)이 형성될 수 있고, 압축세라믹플레이트(152)의 양측가장자리에는 가이드레일(132)의 내측으로 삽입되는 절곡지지날개(153)가 형성될 수 있다.
그리고, 제1 연결부(120)에는 가이드레일(132)에 대응하는 단턱부(122)가 형성될 수 있다.
다시 말해, 제2 보강부 구성과정에서, 흑연팽창재플레이트(151)가 끼움홈부(131)의 내측면에 면접촉되고, 압축세라믹플레이트(152)의 양측 가장자리의 절곡지지날개(153)은 패널본체(110)의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면에 면접촉되면서, 절곡지지날개(153)가 가이드레일(132)의 내측으로 삽입되도록, 제2 연결부(130)의 내측면에 복합개스킷을 구성할 수 있다.
도 7은 도 1의 사용상태도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 건축용 패널(100)은 제1 연결부(120)와 제2 연결부(130)가 서로 끼움결합되면서 연결되어 설치될 수 있다.
이와 같은 결합구조는, 화재발생시 전체적인 열변형과 함께 실내공기의 압력이 증가함에 따라, 각 패널 간의 결합부분에 압력이 가해질 수 있다(도 7에서 박스형 화살표).
이때, 화재가 다른 공간으로 확산되는 것을 방지하기 위해서는, 각 패널 간의 결합부분이 변형되는 것을 최소화해야만 한다.
이하에서, 이와 같은 기준에 따라 본 발명에 의한 건축용 패널(100)의 테스트결과에 대하여 살펴보기로 한다.
도 8 내지 도 10은 도 1에 대한 테스트결과를 설명하는 도면이다.
본 테스트는 화재발생시 본 발명에 의한 건축용 패널의 변형정도 및 안전성 등을 확인하기 위한 것으로, 도 8에 나타난 시험체는 도 1의 패널을 도 7과 같은 방법에 의해 3단 구조로 결합한 것으로, 도 9와 같이 설치될 수 있다.
도 9에서, 실험체가 설치되는 구조물은 가열로로서, 화재가 발생한 상황을 재현하기 위한 것이다.
이러한 시설을 이용하여 화재상황에 대한 시험과정을 거친 테스트결과에 대하여 도 10을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 건축용 패널은 최대온도 934.1℃에서 한 시간 동안 테스트한 결과에서, 패널 간의 결합부분에 대한 변형의 정도가 허용범위에 포함된 것으로 확인되었으며, 이에 본 발명의 건축용 패널은 화재상황에서 만족할 만한 테스트 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.
도 10에서 최소값은 비가열면에 구성된 온도센서가 측정한 온도 중 가장 낮은 온도값이고, 최대값은 비가열면에 구성된 온도센서가 측정한 온도 중 가장 높은 온도값이며, 평균값은 비가열면에 구성된 센서의 평균온도이다.
더불어, 온도센서의 위치는 도 9 및 도 12에 나타난 원숫자에 대응하며, 측정결과 1번 내지 5번 온도센서의 평균 온도값이 초기 온도값을 제외하고 140K이하인 것이 바람직하다.
도 11 내지 도 13은 도 5에 대한 테스트결과를 설명하는 도면이다.
본 테스트는, 도 5에 나타난 바와 같이 미네랄울단열재(161)이 추가로 구성된 경우를 테스트 한 것이다.
도 13을 참조하면, 도 1에 나타난 바와 같이 글라스울단열재(160)만 있는 경우에 비하여, 보다 향상된 효과가 있음을 확인할 수 있다.
도 14 내지 도 17은 도 1의 또 다른 실시예들을 나타내는 도면이다.
도 14 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 건축용 패널(100)은 양측 가장자리를 따라 서로 결합될 수 있는 형태의 제1 및 제2 연결부(120, 130)가 형성될 수 있고, 그 내측에는 제1 및 제2 보강부(140, 150)가 구성될 수 있다.
특히, 제1 및 제2 연결부(120, 130)의 형상과, 제1 및 제2 보강부(140, 150)의 구조 등은 해당 건축용 패널(100)의 사용목적, 구조적 특징 등에 따라 다양하게 변형할 수 있음을 알 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 건축용 패널(100)은 당업자의 요구에 따라, 다양한 분야에서 다양한 건축물에 활용이 가능함은 물론이다.
한편, 본 발명에 구성되는 제1 및 제2 흑연팽창재플레이트(141, 151)는 흑연과 더불어 수산화알루미늄, 폴리에틸렌 글리콜, 암모늄 폴리인산염 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 흑연팽창재플레이트(141, 151)는 흑연 5~20중량%, 수산화알루미늄 5~20중량%, 폴리에틸렌 글리콜 5~20중량%, 암모늄 폴리인산염 40~70중량% 등을 포함할 수 있다.
도 18을 참조하면, 제1 및 제2 흑연팽창재플레이트(141, 151)는, 먼저 PEG(폴리에틸렌글리콜), PPG(폴리프로필렌글리콜), Copolymer(코폴리머), 가소제 및 유기디아민 등을 1차로 교반기에 투입(S10)한 후, 80℃ 내지 100℃에서 가열 및 교반(S20)할 수 있다.
이후, 교반에 의해 용해가 확인되면, 이를 40℃이하로 냉각(S30)한 후, 변성실리콘 오일 및 커플링제를 2차로 투입하여 교반(S40)할 수 있다.
마지막으로, 인계난연제, 난연보조제 및 기타첨가제 등을 3차로 투입하여 교반(S50) 한 후, 성형 공정으로 이송(S60)하게 되면, 성형공정에서 이소시아네이트 등의 경화제를 이용하여 이액형 주입설비를 통해 원하는 형상으로 성형(S70)할 수 있다.
이상에서 본 발명에 의한 건축용 패널에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
100 : 건축용 패널
110 : 패널본체
120 : 제1 연결부
121 : 끼움돌부 122 : 단턱부
130 : 제2 연결부
131 : 끼움홈부 132 : 가이드레일
140 : 제1 보강부
141 : 제1 흑연팽창재플레이트 142 : 제1 압축세라믹플레이트
150 : 제2 보강부
151 : 제2 흑연팽창재플레이트 152 : 제2 압축세라믹플레이트
153 : 절곡지지날개
160 : 글라스울(Glass wool)단열재
161 : 미네랄울(Mineral wool)단열재

Claims (10)

  1. 패널본체;
    상기 패널본체의 일측 가장자리를 따라 형성된 제1 연결부;
    상기 패널본체의 다른 일측 가장자리에 상기 제1 연결부에 대응하도록 형성된 제2 연결부;
    상기 제1 연결부의 내측에 구성된 제1 보강부; 및
    상기 제2 연결부의 내측에 구성된 제2 보강부;를 포함하며,
    상기 제1 보강부 및 제2 보강부는,
    압축세라믹과 흑연팽창재로 이루어진 복합개스킷으로 구성되며,
    상기 패널본체는,
    상기 패널본체의 전면을 구성하는 전면플레이트;
    상기 패널본체의 후면을 구성하는 후면플레이트; 및
    상기 패널본체의 내측에 구성되는 글라스울(Glass wool)단열재를 포함하고
    상기 글라스울단열재의 일측과 제1 보강부 사이 및 상기 글라스울단열재의 다른 일측과 제2 보강부 사이에는 미네랄울(Mineral wool)단열재가 더 구성되고,
    상기 제1 연결부는,
    길이방향의 중앙부를 따라 끼움돌부가 형성되고,
    상기 제1 보강부는,
    상기 끼움돌부의 내측면에 밀착되도록 구성되며,
    상기 제1 보강부는,
    상기 끼움돌부의 내측면에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 끼움돌부의 내측면에 면접촉되는 흑연팽창재플레이트; 및
    상기 흑연팽창재플레이트에 대응하는 형상으로 형성되어, 상기 흑연팽창재플레이트에 면접촉되는 압축세라믹플레이트;를 포함하고,
    상기 제2 연결부는,
    상기 끼움돌부에 대응하는 끼움홈부가 형성되며,
    상기 제2 보강부는,
    상기 끼움홈부의 내측면과 상기 패널본체의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면을 따라 길이방향으로 형성되며,
    상기 제2 보강부는,
    상기 끼움홈부의 내측면에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 끼움홈부의 내측면에 면접촉되는 흑연팽창재플레이트; 및
    상기 흑연팽창재플레이트에 면접촉됨과 동시에, 상기 패널본체의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면에 선접촉되는 압축세라믹플레이트;를 포함하며,
    상기 흑연팽창재플레이트는 흑연 5~20중량%, 수산화알루미늄 5~20중량%, 폴리에틸렌 글리콜 5~20중량%, 암모늄 폴리인산염 40~70중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 패널.
  2. 패널본체;
    상기 패널본체의 일측 가장자리를 따라 형성된 제1 연결부;
    상기 패널본체의 다른 일측 가장자리에 상기 제1 연결부에 대응하도록 형성된 제2 연결부;
    상기 제1 연결부의 내측에 구성된 제1 보강부; 및
    상기 제2 연결부의 내측에 구성된 제2 보강부;를 포함하며,
    상기 제1 보강부 및 제2 보강부는,
    압축세라믹과 흑연팽창재로 이루어진 복합개스킷으로 구성되며,
    상기 패널본체는,
    상기 패널본체의 전면을 구성하는 전면플레이트;
    상기 패널본체의 후면을 구성하는 후면플레이트; 및
    상기 패널본체의 내측에 구성되는 글라스울(Glass wool)단열재를 포함하고
    상기 글라스울단열재의 일측과 제1 보강부 사이 및 상기 글라스울단열재의 다른 일측과 제2 보강부 사이에는 미네랄울(Mineral wool)단열재가 더 구성되고,
    상기 제1 연결부는,
    길이방향의 중앙부를 따라 끼움돌부가 형성되고,
    상기 제1 보강부는,
    상기 끼움돌부의 내측면에 밀착되도록 구성되며,
    상기 제1 보강부는,
    상기 끼움돌부의 내측면에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 끼움돌부의 내측면에 면접촉되는 흑연팽창재플레이트; 및
    상기 흑연팽창재플레이트에 대응하는 형상으로 형성되어, 상기 흑연팽창재플레이트에 면접촉되는 압축세라믹플레이트;를 포함하고,
    상기 제2 연결부는,
    상기 끼움돌부에 대응하는 끼움홈부가 형성되며,
    상기 제2 보강부는,
    상기 끼움홈부의 내측면과 상기 패널본체의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면을 따라 길이방향으로 형성되며,
    상기 제2 보강부는,
    상기 끼움홈부의 내측면에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 끼움홈부의 내측면에 면접촉되는 흑연팽창재플레이트; 및
    상기 흑연팽창재플레이트에 면접촉됨과 동시에, 양측가장자리가 절곡되어 상기 패널본체의 전면플레이트 및 후면플레이트의 내측면에 면접촉되는 압축세라믹플레이트;를 포함하며,
    상기 흑연팽창재플레이트는 흑연 5~20중량%, 수산화알루미늄 5~20중량%, 폴리에틸렌 글리콜 5~20중량%, 암모늄 폴리인산염 40~70중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전면플레이트 및 후면플레이트는 그 두께가 0.45㎜~0.8㎜로 형성된 것을 특징으로 하는 건축용 패널.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 글라스울단열재는 그 두께가 74㎜~225㎜이면서 그 밀도가 48㎏/㎥~74㎏/㎥인 것을 특징으로 하는 건축용 패널.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 미네랄울(Mineral wool)단열재는 그 밀도가 90㎏/㎥~140㎏/㎥인 것을 특징으로 하는 건축용 패널.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 끼움홈부는,
    길이방향의 양측 가장자리를 따라 가이드레일;이 형성되고,
    상기 압축세라믹플레이트의 양측가장자리에는,
    상기 가이드레일의 내측으로 삽입되는 절곡지지날개;가 형성된 것을 특징으로 하는 건축용 패널.
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