KR102216739B1 - 바닥 난방 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바닥 난방 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건식 타입의 난방 시스템에서 열선이 내장된 난방호스가 호스매립홈으로부터 쉽게 분리 이탈되지 않도록 구조 개선될 뿐만 아니라, 난방호스가 매립된 매트의 보열성 및 단열성을 높여 난방효율을 높이고, 내열성과 내구성 및 열반사특성이 우수한 갈바늄을 이용하여 바닥 평탄화와 열보지력(熱保持力)을 높여 에너지 절감에도 기여할 수 있도록 개선된 바닥 난방 시스템에 관한 것이다.

Description

바닥 난방 시스템{Floor heating system}
본 발명은 바닥 난방 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건식 타입의 난방 시스템에서 열선이 내장된 난방호스가 호스매립홈으로부터 쉽게 분리 이탈되지 않도록 구조 개선될 뿐만 아니라, 난방호스가 매립된 매트의 보열성 및 단열성을 높여 난방효율을 높이고, 내열성과 내구성 및 열반사특성이 우수한 갈바늄을 이용하여 바닥 평탄화와 열보지력(熱保持力)을 높여 에너지 절감에도 기여할 수 있도록 개선된 바닥 난방 시스템에 관한 것이다.
바닥 난방 시스템은 바닥 마감재로 시멘트모르타르(Cement mortar)를 사용하는 습식과, 시멘트모르타르를 사용하지 않는 건식이 있다.
바닥 난방 시스템은 열원(Heat source)에 따라 파이프 보일러(Pipe boiler), 구들장, 전기 패널, 시트(Sheet) 또는 필름(Film), 탄소봉, 전기 히팅 케이블(Electric heating cable) 등의 난방으로 구분되고 있다.
최근에는 건식 타입의 시공이 증가하고 있다.
그런데, 건식 타입에서 보온성과 단열성을 높이기 위해 구비되는 매트가 대부분 스티로폼을 사용하고 있고, 이 스티로폼 매트에 홈을 파고 열선이 담긴 호스를 매립하는 형태로 시공되는데, 그러다 보니 열팽창과 수축을 반복하는 과정에서 호스가 스티로폼 매트로부터 분리 이탈하여 바닥이 올록 볼록하게 되는 불량과, 열전달과 보열작용이 불량하여 난방 효과가 떨어지는 단점이 파생되었다.
국내 등록특허 제10-2077977호(2020.02.10.) 열전달 확산 기능을 갖는 건식 바닥 난방 시스템
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 건식 타입의 난방 시스템에서 열선이 내장된 난방호스가 호스매립홈으로부터 쉽게 분리 이탈되지 않도록 구조 개선될 뿐만 아니라, 난방호스가 매립된 매트의 보열성 및 단열성을 높여 난방효율을 높이고, 내열성과 내구성 및 열반사특성이 우수한 갈바늄을 이용하여 바닥 평탄화와 열보지력(熱保持力)을 높여 에너지 절감에도 기여할 수 있도록 개선된 바닥 난방 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 바닥(100) 상면에 포설되어 열을 반사하는 반사지(200); 상기 반사지(200) 위에 안착되고, 상면에는 호스삽입홈(310)이 형성된 매트(300); 상기 호스삽입홈(310)에 매립되며, 온도조절기(420)에 연결된 열선(410)이 내장되고, 열선(410)을 안정화시키도록 열매체가 충전된 호스(400); 상기 매트(300)의 상면에 안착되어 평탄화 및 열전달을 균일화시키는 철판(500);을 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 난방 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 건식 타입의 난방 시스템에서 열선이 내장된 난방호스가 호스매립홈으로부터 쉽게 분리 이탈되지 않도록 구조 개선될 뿐만 아니라, 난방호스가 매립된 매트의 보열성 및 단열성을 높여 난방효율을 높이고, 내열성과 내구성 및 열반사특성이 우수한 갈바늄을 이용하여 바닥 평탄화와 열보지력(熱保持力)을 높여 에너지 절감에도 기여할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바닥 난방 시스템의 예시적인 분해도이다.
도 2는 본 발명에 따른 바닥 난방 시스템의 예시적인 구성도이다.
도 3은 도 2의 요부 단면도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바닥 난방 시스템은 바닥(100) 상면에 포설되는 반사지(200)를 포함한다.
바닥(100)은 통상 콘크리트 슬래브이며, 반사지(200)는 열반사율을 높여 온도 보온성, 즉 난방성을 증대시키기 위한 것으로 은박지가 바람직하다.
그리고, 상기 반사지(200) 위에는 매트(300)가 포설된다.
이 경우, 상기 반사지(200)는 열반사 효율을 높이고, 포설된 슬래브와의 경계면에서 습기가 생기지 않도록 하여 유해세균의 번식을 억제하도록 특수성분들이 포함되도록 성형된 것을 사용할 수 있다.
이를 위해, 상기 반사지(200)는 실리콘수지 100중량부에 대해, 이소프로필알콜 5중량부, 에폭시수지 30중량부, 이소헥사데칸 3.5중량부, 지르코니아 분말 5중량부, 페닐트리메톡시실란 3.5중량부 및 C6H14O2 5중량부가 혼합된 후 0.2mm 두께의 시트로 성형되고, 이 시트의 상면에 은박지가 합지된 형태로 구성될 수 있다.
그리하여, 은박지는 매트(300)를 향하고, 시트는 슬래브를 향하도록 포설되게 사용될 수 있다.
이때, 이소프로필알콜은 혼합되는 성분들이 실리콘수지와 원활하게 교합되게 하면서 기포발생을 방지하기 위해 첨가된다.
그리고, 에폭시수지는 실리콘수지와의 교합성을 높이고, 시트 성형시 점도를 조절하며, 바닥면과의 밀착성 유지(넌슬립성) 및 계면에서의 습기억제를 위해 첨가된다.
아울러, 이소헥사데칸은 고형분의 용해성이 뛰어나 분산 결합력을 높임으로서 바인딩 기능을 강화기 위해 첨가된다.
또한, 지르코니아 분말은 내열성확보, 열보지성 유지를 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 페닐트리메톡시실란은 소수화 특성을 가져 내습성을 강화시켜 슬래브와의 계면에서 습기 발생을 억제하기 위해 첨가된다.
그리고, C6H14O2는 에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르로서 다른 조성물과의 원활한 혼합과 안정성을 위해 중간체로 사용되고, 상온 및 상압에서 우수한 분산력을 제공하기 위해 첨가된다. 즉, 조성물의 균일한 배합을 유도하기 위해 첨가된다.
한편, 상기 매트(300)는 EVA(ethylene vinyl acetate) 수지로 성형됨이 바람직하다.
이때, EVA 수지는 폴리에틸렌 수지계 극성 공중합체로서 366℃까지 견디는 내열성이 우수한 특성 때문에 열에 의한 팽창 수축이 적어 스티로폼과 달리 매립된 호스가 분리 이탈할 염려가 없다.
특히, 가볍고 성형성도 좋으며 충격흡수특성도 우수하여 바닥에 설치시 층간소음 감소에도 기여하게 된다.
아울러, 상기 매트(300)는 수축 팽창 변화를 억제하면서 보온성, 보열성을 강화시키기 위해 EVA 수지 100중량부에 대해, 아인산염 20중량부, 스쿠알렌 15중량부, 페트로레이텀 20중량부, 시너메이트 5중량부, Zn(NO3)2ㆍ6H2O 40중량부를 첨가 혼합한 상태에서 성형한 것을 사용함이 더욱 바람직하다.
이 경우, 아인산염(Phosphites)은 내화학성이 뛰어나고 내열성이 우수하여 고온에서의 열변형을 억제하기 위해 첨가된다.
그리고, 스쿠알렌은 연화작용 및 방습 특성을 유지하기 위해 첨가된다.
또한, 페트로레이텀(Petrolatum)은 연질과 중질 유분을 혼합한 겔 형태의 석유 제품으로서 EVA 수지의 공극에 채워져 온도변화에 따른 수축과 팽창을 억제하여 열변형을 차단하는데 기여하게 된다.
뿐만 아니라, 시너메이트(Cinnamate)는 변색 및 산화 방지를 위해 첨가된다.
나아가, Zn(NO3)2ㆍ6H2O는 육수화질산아연으로서, 축열성을 강화시켜 보온성, 보열성을 증대시킴으로써 난방 효율을 높이기 위해 첨가된다.
이와 같은 매트(300)에는 호스삽입홈(310)이 요입 형성되고, 상기 호스삽입홈(310)에는 호스(400)가 매립된다.
이때, 상기 호스(400) 내부에는 열선(410)이 내장되고, 또한 열매체가 충전된 채 마감된다.
그리고, 열선(410)은 연결구(430)에 의해 밀봉된 채 온도조절기(420)와 전기적으로 연결되어 온도조절기(420)의 제어신호에 따라 발열되게 된다.
특히, 상기 열선(410)은 호스(400) 내부에 채워진 열매체에 의해 발열된 후 열매체를 통해 열전도되는 방식이기 때문에 가열안정성, 냉각안정성이 확보된다. 즉, 급가열되어 국부적인 뜨거움이 발생하지 않고 급냉각되지도 않아 난방효율을 높이게 된다.
아울러, 상기 매트(300)의 상면은 철판(500)에 의해 밀폐 보호된다.
상기 철판(500)은 평탄도를 유지시키면서 열전도성을 높여 균일한 난방이 가능하도록 하기 위한 것이다.
특히, 상기 철판(500)은 갈바륨강판을 사용함이 바람직한데, 이는 특유의 매끄러움, 평탄함, 미세한 스팽글의 금속성 외관을 갖기 때문이다.
이 경우, 열전달 효율과 내식성 특성을 좋게 하기 위해 알루미늄 55중량%, 아연 44중량%, 규소 1중량%로 조성된 도금액을 도금한 철판을 사용함이 특히 바람직하다.
이와 같이 도금하게 되면 총제적인 부식저항 특성 외에도 우수한 도금 접착력과 유연성을 갖게 되어 시공특성이 향상된다.
100: 바닥
200: 반사지
300: 매트
400: 호스
500: 철판

Claims (3)

  1. 바닥(100) 상면에 포설되어 열을 반사하는 반사지(200); 상기 반사지(200) 위에 안착되고, 상면에는 호스삽입홈(310)이 형성된 매트(300); 상기 호스삽입홈(310)에 매립되며, 온도조절기(420)에 연결된 열선(410)이 내장되고, 열선(410)을 안정화시키도록 열매체가 충전된 호스(400); 상기 매트(300)의 상면에 안착되어 평탄화 및 열전달을 균일화시키는 철판(500);을 포함하는 바닥 난방 시스템에 있어서;
    상기 반사지(200)는 실리콘수지 100중량부에 대해, 이소프로필알콜 5중량부, 에폭시수지 30중량부, 이소헥사데칸 3.5중량부, 지르코니아 분말 5중량부, 페닐트리메톡시실란 3.5중량부 및 C6H14O2 5중량부가 혼합된 후 0.2mm 두께의 시트로 성형되고, 이 시트의 상면에 은박지가 합지된 형태로 구성되고;
    상기 매트(300)는 EVA 수지 100중량부에 대해, 아인산염 20중량부, 스쿠알렌 15중량부, 페트로레이텀 20중량부, 시너메이트 5중량부, Zn(NO3)2ㆍ6H2O 40중량부를 첨가 혼합한 상태에서 성형한 것을 사용하며;
    상기 철판(500)은 알루미늄 55중량%, 아연 44중량%, 규소 1중량%로 조성된 도금액을 도금한 철판인 갈바륨강판을 사용하는 것을 특징으로 하는 바닥 난방 시스템.
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