KR102254758B1 - 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조 - Google Patents

폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 황토와 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 친환경 난방구조를 제공하는 것이다.
본 발명을 통해, 황토와 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 친환경 난방구조를 제공함으로써, 주거생활에 따른 인체의 신진대사를 촉진함과 동시에 인체에 해로운 노폐물을 중화시킬 수 있고 건강한 생활을 도모할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 난방비를 획기적으로 저감하고 설치 시공시 저렴하게 설치할 수 있으며, 시공 후 즉시 난방이 가능하고 반 영구적 수명을 가지며, 전자파가 없고 보통의 전기 판넬보다 절반의 전기료를 절약하는 효과가 있다.

Description

폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조{Heating structure using polyurethanum}
본 발명은 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 황토와 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 친환경 난방구조를 제공하는 것이다.
일반적으로 유럽 문화와는 다르게 동양에서는 바닥을 덥혀 온도를 유지하는 온돌문화가 널리 이용되고 있다.
한편, 아파트의 베란다와 같은 부수적 장소 또는 사무실이나 상점 등 상업용 건물 등을 온돌로 구성하는 경우는 그 용도에 비해 온돌 공사에 많은 비용과 시간이 소요된다는 문제점 및 난방비가 많이 든다는 문제점이 있었으므로, 이러한 문제점을 개선하기 위해 용도에 따라 간편하게 설치할 수 있고, 제작 비용이 저렴하며, 그 유지비도 적게 들어가는 전기적 발열체를 이용한 난방구조에 대한 연구가 현재 활발히 진행 중에 있다.
그러나, 종래 형태의 전기적 발열체를 이용한 난방구조는 니크롬 발열선이나 동니켈 합금 발열선, 알루미늄 등의 금속 박판을 에칭한 발열선, 카본 블랙 후막 등을 발열선으로 채택하고, 상기 발열선들에 전기를 통해 줌으로써 발열선이 가열되도록 하는 구조로 구성하고 있으나, 상기 발열선들은 전기가 하나의 선을 통해 흐르기 때문에 어느 한 부분이라도 끊어지면 전체 발열선에 전기가 통하지 않게 되어 발열체로서의 기능을 상실하게 되는 문제점이 있었으며, 또한, 발열체 부위만 발열되는 부분 발열 방식이므로 온도분포가 불균일하게 형성되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 전기적 발열체에서 발열선이 단락되는 경우에는 그 부분에서 전기저항이 크게 감소하여 심하게 발열되기 때문에 화재의 위험성이 있으므로, 발열선의 단락을 방지하기 위해 발열선의 표층을 충분한 두께의 전기부도체로 절연시켜야 하나, 상기 전기부도체는 열 부도체이므로 열전도 특성이 나쁘기 때문에 발열의 효율이 크게 저하되는 문제점이 있었다.
종래의 다른 형태로는 바닥에 파이프를 매설하고 그 위에 시멘트 모르타르를 덮어 작업하는 온수 파이프를 이용한 난방이 있었다.
그러나, 이러한 난방 방식은 열효율이 낮고, 겨울에 난방을 일시 중단할 경우 동파의 위험을 안고 있다.
대한민국등록특허공보 제10-1655863호(2016.09.02)
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 황토와 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 친환경 난방구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 동파의 위험을 제거하고, 열효율을 증대시키며, 시공이 용이한 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 친환경 난방구조를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조는,
슬라브베이스(100)와,
상기 슬라브베이스의 상부에 도포되는 프라이머(200)와,
상기 프라이머의 상부에 황토재로 일정 높이 형성되는 황토재층(300)과,
상기 황토재층의 상부에는 발열체로서, 탄소섬유(400)가 시공되되, 탄소섬유의 양단은 황토재층의 외측으로 연장되며, 상기 탄소섬유 상부에 도포되는 폴리우레탄 순지트 모르타르(600)를 포함하되,
상기 탄소섬유 상부에 폴리우레탄 순지트 모르타르를 도포하기 전에 황토열확산판(500)을 적층하고,
상기 황토열확산판(500)은 황토를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조는,
황토와 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 친환경 난방구조를 제공함으로써, 주거생활에 따른 인체의 신진대사를 촉진함과 동시에 인체에 해로운 노폐물을 중화시킬 수 있고 건강한 생활을 도모할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 난방비를 획기적으로 저감하고 설치 시공시 저렴하게 설치할 수 있으며, 시공 후 즉시 난방이 가능하고 반 영구적 수명을 가지며, 전자파가 없고 보통의 전기 판넬보다 절반의 전기료를 절약하는 효과가 있다.
또한, 동파의 위험을 제거하고, 열효율을 증대시키는 효과를 제공하게 되어 난방비를 절감할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조의 황토열확산판(500) 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조에 적용되는 열전도물질의 열전도도 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조의 탄소섬유의 어느 일측에 온도감지센서부(2000)와 온도조절기를 구성한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조의 온도조절기 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조는,
슬라브베이스(100)와,
상기 슬라브베이스의 상부에 도포되는 프라이머(200)와,
상기 프라이머의 상부에 황토재로 일정 높이 형성되는 황토재층(300)과,
상기 황토재층의 상부에는 발열체로서, 탄소섬유(400)가 시공되되, 탄소섬유의 양단은 황토재층의 외측으로 연장되며, 상기 탄소섬유 상부에 도포되는 폴리우레탄 순지트 모르타르(600)를 포함하되,
상기 탄소섬유 상부에 폴리우레탄 순지트 모르타르를 도포하기 전에 황토열확산판(500)을 적층하고,
상기 황토열확산판(500)은 황토를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 황토열확산판(500)은,
황토를 이용하여 일정 높이로 최하측에 형성되는 바텀황토재열확산부(510);와
상기 바텀황토재열확산부의 상부에 위치하며, 황토와 열전도물질을 이용하여 일정 높이로 형성되는 필러황토재열확산부(520);와
상기 필러황토재열확산부(520)의 상부에 위치하며, 황토를 이용하여 일정 높이로 형성되는 탑황토재열확산부(530);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 탄소섬유(400)는 발열체로서 온도감지센서부(2000)가 부착되어 있으며,
온도조절기(1000)를 더 포함하여 구성되되,
상기 온도조절기는 전원키로 전원을 ON/OFF하며, 정전시 이전 동작 상태가 ON이면 복귀 후 ON, OFF 상태였으면 OFF로 동작상태가 유지되는 정전시전원온오프부(1100);와
전원 스위치를 수초가량 길게 누르면 표시창에 "초기화" 가 수회 점멸되며 초기화가 되는 초기화부(1200);와
현재 운전중일 때는 적색 표시가 되는 운전표시부(1300);와
온도감지센서부로부터 온도 감지값을 획득하되, 획득된 온도 감지값이 섭씨 60도 이상이면 자동으로 전원을 오프하는 고온방지부(1400);와
온도설정 타입 혹은 타이머를 통한 방식을 토글버튼으로 설정하는 설정방식선택부(1500);와
온도설정 타입의 경우 아래 화살표 키(↓) 혹은 위 화살표 키(↑)를 누르면 설정된 목표온도가 표시되며, 표시중에 녹색 LED가 ON되며, 키입력이 수초간 없으면 녹색 LED가 OFF 되면서 현재 온도가 표시되는 온도설정부(1600);와
타이머를 통한 방식일 경우 아래 화살표 키(↓) 혹은 위 화살표 키(↑)를 누르면 온도의 설정 강도를 단계별로 설정하는 단계가 표시되며, 표시중에 녹색 LED가 ON되며, 키입력이 수초간 없으면 녹색 LED가 OFF 되면서 현재 단계가 표시되는 타이머단계부(1700);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 온도조절기(1000)는,
선택적으로 블루투스통신부(1800)를 구비할 수 있는데, 이를 통하여 근거리에 위치한 공유기 혹은 와이파이 동글과 접속하여 인터넷에 접근하며 인터넷을 통하여 사용자가 앱을 설치한 경우 사용자단말기(3000)와 접속되어 통신할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 통하여 실시할 수 있는 바, 설명되는 실시예에 나타나지 않은 변경 실시예들도 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하여 권리가 형성되는 것으로 보아야 한다.
이하, 본 발명에 의한 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조의 전체 구성도이다.
도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조는,
슬라브베이스(100)와,
상기 슬라브베이스의 상부에 도포되는 프라이머(200)와,
상기 프라이머의 상부에 황토재로 일정 높이 형성되는 황토재층(300)과,
상기 황토재층의 상부에는 발열체로서, 탄소섬유(400)가 시공되되, 탄소섬유의 양단은 황토재층의 외측으로 연장되며, 상기 탄소섬유 상부에 도포되는 폴리우레탄 순지트 모르타르(600)를 포함하되,
상기 탄소섬유 상부에 폴리우레탄 순지트 모르타르를 도포하기 전에 황토열확산판(500)을 적층하고,
상기 황토열확산판(500)은 황토를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
도 1를 참조하여 구체적으로 설명하자면, 최하측에 슬라브베이스(100)를 구성하고, 상기 슬라브베이스의 상부에 프라이머(200)를 도포하며, 상기 프라이머의 상부에 황토재로 일정 높이로 황토재층(300)을 형성하게 된다.
그리고, 상기 황토재층의 상부에는 발열체로서, 탄소섬유(400)가 형성되며, 상기 탄소섬유 상부에 황토열확산판(500)을 적층하고, 황토열확산판(500)의 상부에 폴리우레탄 순지트 모르타르를 도포하게 되는 것이다.
이때, 상기 탄소섬유(400)는 메쉬 형태의 판형상일 수 있으며, 케이블 형태일 수도 있다.
또한, 본 발명에서는 탄소섬유(400)를 예를 들어 설명하고 있으나, 그래핀을 탄소 대신에 사용하는 그래핀 발열체도 적용할 수 있다.
또한, 도 1과 같이, 메쉬 형태의 판형상의 탄소섬유가 형성되거나, 도 2와 같이, 케이블 형태의 탄소섬유가 형성될 수도 있다.
다음은 본 발명인 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조의 각층을 구성하는 구성요소들에 대하여 구체적으로 설명하도록 하겠다.
상기 슬라브베이스(100)는 일반적인 베이스를 의미하며, 예를 들어, 콘크리트면을 의미할 수 있으며, 각 건물들의 경우에 일반적으로 콘크리트로 마감되어 있게 된다.
이때, 상기 슬라브베이스의 상부에는 프라이머(200)를 도포하게 되는데, 이는 슬라브베이스 위에 방수 혹은 점착을 위하여 프라이머를 도포하게 된다.
그리고, 상기 프라이머의 상부에는 황토재를 이용하여 일정 높이로 황토재층(300)을 형성하게 된다.
이때, 상기 황토재층은 황토재바닥판 혹은 황토 벽돌 혹은 황토 타일 중 어느 하나를 의미할 수 있다.
한편, 상기 황토재층(황토 타일 혹은 황토 벽돌)은 시공시 벽체와 공간을 두며, 벽돌과 벽돌 사이를 붙이어 시공하되, 분리 개별 난방을 할 시에는 공간을 30cm 이상을 띄어 시공하게 된다.
한편, 부가적인 양상에 따라, 상기 황토재층(300)의 하부에는 그라파이트, 석면, 유리 섬유, 코르크, 규조토, 발포 플라스틱 중 어느 하나를 이용하여 방열층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기와 같이, 방열층을 형성하게 되면, 열이 윗쪽으로 확산될 수 있도록함과 동시에 불필요한 방향으로 열이 이동되는 것을 방지할 수 있다.
방열판의 재질에는 별도의 제한을 두지 않으나, 상기한 바와 같은 열전도성이 높은 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 황토재층의 상부에는 발열체로서, 탄소섬유(400)가 시공되게 되는 것이다.
이때, 상기 탄소섬유(400)는 도 1과 같이, 메쉬 형태의 판형상일 수 있으며, 도 2와 같이, 케이블 형태일 수도 있다.
만약, 케이블 형태의 탄소섬유가 형성되게 된다면, 케이블 탄소섬유가 안전하게 매립될 수 있도록 황토재층(300)에 매립될 위치에 홈을 형성하게 되며, 케이블 탄소섬유의 상면에 접촉되는 황토열확산판(500)의 바텀황토재열확산부(510)에도 동일하게 홈을 형성하게 되는 것이다.
한편, 부가적인 양상에 따라, 케이블 탄소섬유 매립시에 공극을 없애기 위하여 홈과 케이블 탄소섬유 사이에 황토흙을 이용하여 메꾸는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 설명하고 있는 탄소섬유(400)는 고온 발열특성이 향상된 탄소섬유가 바람직하며, 180℃ 이상에서도 안정적으로 발열이 진행되는 등 고온 발열특성이 우수한 고온 발열특성이 향상된 탄소섬유 발열체로서, 탄소섬유 발열체의 표면에 전기영동증착법에 의해 고분자 폴리우레탄층을 형성시켜 제조되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 고분자 폴리우레탄 전해용액 중 폴리우레탄을 석출시켜 증착시켜 고분자 폴리우레탄층을 형성시켜 제조하며, 고분자 폴리우레탄 전해용액은 폴리우레탄 액과 1-Methyl-2-pyrrolidinonne을 상온에서 교반한 후 Triethylamine을 첨가하여 교반하고, 그 후에 Methanol, N,N-Dimethylacetamide를 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 고온 발열특성이 향상된 탄소섬유 발열체이다.
예를 들어, 폴리우레탄 전해용액을 이용하여 길이가 50mm인 탄소섬유의 표면에 전기영동증착방법으로 고분자 폴리우레탄을 석출시켜 증착하였다.
표면에 고분자 폴리우레탄층이 형성된 탄소섬유를 전해조로부터 분리한 후 질소분위기 하에서 열처리하여 탄소섬유발열체를 제조하였다.
본 발명에서는 상기와 같이 제조된 탄소섬유를 메쉬형태 혹은 지그재그형(케이블 형태)으로 시공할 수 있도록 배치할 수 있다.
이러한 탄소섬유는 원적외선 방사율이 90%이상이며 전자파가 없고 복사열로 체내의 노폐물을 땀으로 배출하는 기능을 하며, 상기 원적외선은 눈으로 볼 수는 없으나 파장이 2 내지 25 마이크로미터의 파장으로 태양에서 방사되는 빛과 동일하며 파장이 길어서 인체에 용이하게 침투한다.
또한, 상기 원적외선의 복사열과 함께 유익한 음이온이 나와 탈취와 항균 효과가 뛰어나다.
상기와 같은 폴리우레탄층이 형성된 탄소섬유는 난연성 섬유로 가볍고 친환경적인 형태로 시공이 간편하며, 발열체의 산화를 방지하여 반영구적인 특성을 가지며, 내습성과 스파크 방지 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조의 황토열확산판(500) 구성도이다.
한편, 본 발명의 상기 탄소섬유 상부에 폴리우레탄 순지트 모르타르를 도포하기 전에 황토열확산판(500)을 적층하게 되는데, 상기 황토열확산판(500)은 황토를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 황토열확산판(500)은,
황토를 이용하여 일정 높이로 최하측에 형성되는 바텀(Bottom)황토재열확산부(510);와
상기 바텀황토재열확산부의 상부에 위치하며, 황토와 열전도물질을 이용하여 일정 높이로 형성되는 필러(Filler)황토재열확산부(520);와
상기 필러황토재열확산부(520)의 상부에 위치하며, 황토를 이용하여 일정 높이로 형성되는 탑(Top)황토재열확산부(530);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 설명하자면, 바텀황토재열확산부(510)를 황토를 이용하여 일정 높이로 최하측에 형성하게 된다.
예를 들어, 5 ~ 20mm 정도의 높이로 형성하게 되는 것이다.
그리고, 상기 바텀황토재열확산부의 상부에 필러황토재열확산부(520)를 형성하게 되는데, 바람직하게는 황토와 열전도물질을 이용하여 일정 높이로 형성하게 된다.
예를 들어, 1 ~ 10mm 정도의 높이로 형성하게 되는 것이다.
부가적인 양상에 따라, 상기 열전도물질은 그래핀, 탄소, 카본, 은, 금, 아연도금, 알루미늄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하거나, 적어도 2개 이상을 배합한 혼합물인 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 황토 20 중량부, 구리분말 10 중량부, 알루미늄 분말 10 중량부, 접착제 5 중량부를 혼합한 혼합물을 이용한다.
다른 예로서, 황토 20 중량부, 그래핀 20 중량부, 접착제 5 중량부를 혼합한 혼합물을 이용한다.
그리고, 상기 필러황토재열확산부(520)의 상부에 탑황토재열확산부(530)를 황토를 이용하여 일정 높이로 형성하게 된다.
예를 들어, 10 ~ 30mm 정도의 높이로 형성하게 되는 것이다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 열전도물질로서, 열전도도가 가장 높은 그래핀을 이용하여 필러황토재열확산부(520)를 형성하는 것이 바람직할 것이다.
다음은 황토열확산판(500)을 제조하는 과정을 설명하도록 한다.
예를 들어, 가로 30cm, 세로 30cm의 용기에, 최하측에 황토를 이용하여 바텀황토재열확산부(510)를 10mm를 적층한 후, 바텀황토재열확산부의 상부에 필러황토재열확산부(520)를 황토 20 중량부, 그래핀 20 중량부, 접착제 5 중량부를 혼합하여 5mm를 적층한 후, 필러황토재열확산부(520)의 상부에 황토를 이용하여 탑황토재열확산부(530)를 30mm 적층한 후, 800℃ 이상의 온도로 일정 시간 굽게 되면 도 3과 같은 황토열확산판이 완성되는 것이다.
또한, 800℃ 이상의 온도로 압착하여 완성할 수도 있을 것이다.
한편, 다른 부가적인 양상에 따라, 상기 황토재층(300)과 황토열확산판(500)은 일정 간격으로 다수의 홀(900)을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 일정 간격으로 다수의 홀을 형성하게 되면, 예를 들어, 바닥재가 액상일 경우에 맨 아래의 슬라브베이스(100)와 통로가 연결되어 일체형으로 결합되어 결속력을 강화하는 효과를 발휘할 수 있게 되는 것이다.
결국, 상기와 같이, 구성하게 된다면, 탄소섬유 발열체로부터 얻은 열과 원적외선을 황토열확산판(500)을 이용하여 열을 저장하고, 난방 온도를 안정적으로 유지하기 위한 기능과, 불연성 자재를 이용한 화재 예방 효과를 제공하게 된다.
또한, 황토 성분의 효능인 수맥과 유해 전자파 차단 및 향균 작용과 곰팡이제거, 탈취작용, 유해물질 제거 및 중금속의 중화작용 등의 효과, 원적외선게르마늄(Ge) 효과, 라돈 및 포름알데이드 억제효과, 신진대사 촉진 및 경락순환 구동 효과, 시멘트 독성 중화 및 건강 환경 조성, 단열, 보온, 방습 및 방음효과를 제공할 수 있다.
즉, 종래의 은박매트, 알루미늄 매트의 단점을 보완하면서 친환경 소재를 저비용으로 대체할 수 있으며, 구들장 보급 확대 및 국민건강 증진 효과를 제공하게 되는 것이다.
그리고, 상기 탄소섬유 상부에는 폴리우레탄 순지트 모르타르(600)를 도포하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 설명하자면, 상기 폴리우레탄 순지트 모르타르는 아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제의 혼합물 10 내지 20 중량부, 충전재 5 내지 15 중량부, 및 순지트 1중량부와 골재 65 내지 85중량부를 포함하는 폴리우레탄 순지트 모르타르로서, ASTM D 695에 따른 방법으로 5%의 하중 조건하에 측정한 변형 회복도가 65% 이상인 탄성회복성능을 갖는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 순지트 모르타르를 제공한다.
또한, 상기 폴리우레탄 순지트 모르타르는 박테리아 균을 24시간 이내에 살균하는 기능을 가지고 있고, 100% 방수 기능이 있으며, 이물질이나 침투성이 없어 마지막 마감재인 장판을 걷어내고 세척만하면 원상태로 복원된다.
바닥강도와 내열성이 좋아 반영구적으로 사용이 가능하며, 충격음에 대하여 12 내지 20데시벨까지 감소시키며 무릎관절에 부드럽게 작용하여 인체 사고를 예방한다.
바닥재로서 사용할 수 있으며, 폴리우레탄 순지트 모르타르를 권장하나 그 외로도 강화마루, 타일을 사용할 수도 있다.
또한, 폴리우레탄 순지트 모르타르는 도포할 시에 탄소섬유(400), 슬라브베이스(100) 위의 황토재층(황토 타일 혹은 황토 벽돌), 황토열확산판(500) 등을 견고하게 결합시켜 각 레이어간에 분리되는 것을 방지하는 효과를 가진다.
특히, 폴리우레탄 순지트 모르타르는 동일한 계통의 성분인 표면에 고분자 폴리우레탄층이 형성된 탄소섬유(400)와 더욱 긴밀하게 결합되는 특성이 있어 박리되는 것을 방지한다.
폴리우레탄 순지트 모르타르는 바닥제(냉장,냉동,급냉)로서 내화학성(내산성)과 고온에 적용가능하므로 기계, 장비에서 나오는 오염물질 기름 또는 찌든때 보호바닥재로 사용된다.
그리고, 상기 탄소섬유(400) 위에 3 ~ 4 mm 두께로 사용될 수 있으며, 육가공업체, 수산물가공업체, 음식물가공업체, 학교, 주방, 병원, 전자회사, 크린산업업체에 적용할 수 있다.
폴리우레탄 순지트 모르타르는 두꺼운 폴리우레탄 코팅이 존재하므로 우수한 기계적 및 화학적 저항 속성이 있고, 유기산이나 희산과 무기산, 식물성 지방과 동물성 지방, 석유계유분과 용제에 저항력이 갖으며, -10℃ 내지 130℃ 사이의 광범위한 온도 범위의 조건에서 사용하기에 적합하다.
우수한 화학적 저항성으로 유기산, 희산과 무기산, 식물성 지방과 동물성 지방, 석유계유분과 용제에 저항력을 가지며, 고내충격성/마멸저항으로는 기계적 마모와 무거운 차량의 교통에도 저항력을 가지며, 고열충격저항으로는 뜨거운 물과 증기 청정에도 견딜 수 있고, 수분내성으로는 약간 습한 표면에도 적용할 수 있고, 24시간 이내 통행이 가능하며, 깨끗한 유지와 관리가 쉽고 광택이 유지되며, 식품을 오염시키지 않고 무취하며, 비가연성, 화재위험이 없다.
그리고, 폴리우레탄 순지트 모르타르는 시공 전에 현장의 온도 조건에 부합하여 조절되어야 하며, 폴리우레탄 순지트 모르타르와 경화제가 동질의 혼합물이 될 때까지 750 rpm의 속도로 나선형의 혼합기를 사용하여 액체 요소를 혼합한다 (1.5 ~ 2분).
상기 폴리우레탄 순지트 모르타르와 경화제 혼합물에 혼합기를 작용시켜 고운규사를 점점 혼합물에 첨가한다.
혼합기를 측면에서 측면으로 위에서 아래로 이동시키고 혼합용기의 측면을 골고루 완벽하게 혼합이 되게 한다.
폴리우레탄 순지트 모르타르, 경화제 및 고운 규사가 믹싱된 혼합물을 준비된 바닥에 쏟아낸다.
밀대 나 홈이 파진 흙손을 사용하여 지정된 두께(3-4mm)로 바닥 도포 장소에 펼친다.
혼합물를 쏟을 때마다 쏟는 간격마다 혼합물의 연결성을 유지하도록 한다.
갇혀 있는 공기를 제거하기 위해 스파이크 롤러(spike roller)를 사용하여 표면을 롤링시킨다.
작업도구나 다른 오염물질 등을 청소하기 위해서는 툴 클리너나 신너를 사용한다.
추가 도포를 할 시에는 도포 후 추가도포는 폴리우레탄 순지트 모르타르를 도포하고 나서 24시간 이내에 재도포를 실시해야 한다.
24시간이 지나게 되면, 추가도포를 실시하기 전에 표면을 약간 연마시킬 필요가 있다.
본 발명에 의한 난방은 전기열 보다 30% 싸며 기름보일러 보다 60% 저렴하게 사용할 수 있다.
고효율의 복사열 난방방식이라 연료비가 획기적으로 절약되며, 원적외선에 의한 복사열은 실내온도의 상하차가 없고 일반적인 대류난방방식에 비해 낮은 소비전력으로도 쾌적한 난방효과를 얻을 수 있다.
또한, 부분난방이 가능하여 사람이 없는 시간이나 필요 없는 부분의 난방을 하지 않으므로 난방비용을 절약할 수 있다.
한편, 바닥마감재층은 강화마루, 장판등으로 마감될 수 있는데, 그 외로 강마루, 합판, PVC, 세라믹, 화강석, 대리석, 석면, 폴리싱, 폴리에틸렌, 비아크리트 PU-MF 자재로 형성될 수 있다.
바닥마감재는 강도, 경도, 내열성, 내한성, 난연성을 고려하여 선택적으로 사용할 수 있으며, 추가적으로 방수성, 살균성, 이물질 침투성, 인체 무해성을 고려할 수 있다.
한편, 본 발명의 황토재 대신에 견운모, 일라이트, 에폭시 모르타르를 사용할 수 있으며, 2가지 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.
열손실이 없도록 상부의 탄소섬유를 보강하며 열이 머무를 수 있도록 두텁게 층을 형성할 수 있다.
탄소섬유는 쉽게 덥혀지고 쉽게 식으므로 다소의 단점을 지니는데 탄소섬유 하부층에서 충분히 보온을 해야만 보온력의 유지할 수 있다.
한편, 부가적인 양상에 따라, 상기 탄소섬유(400)는 발열체로서 온도감지센서부(2000)가 부착되어 있으며, 온도조절기(1000)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 온도조절기는 아날로그 온도 조절기 혹은 디지털 온도 조절기 중 어느 하나를 적용하게 된다.
그리고, 도 5에 도시한 바와 같이, 메쉬형태 혹은 케이블 형태의 탄소섬유의 어느 일측에 온도감지센서부(2000)를 구성하고, 추가적으로 온도조절기를 구성하게 되는 것이다.
구체적으로, 상기와 같이 온도조절기를 구성한다면, 탄소섬유의 양단은 황토재층의 외측으로 연장되도록 형성시킬 수도 있을 것이다.
이때, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 온도조절기(1000)는 전원키로 전원을 ON/OFF하며, 정전시 이전 동작 상태가 ON이면 복귀 후 ON, OFF 상태였으면 OFF로 동작상태가 유지되는 정전시전원온오프부(1100);와
전원 스위치를 수초가량 길게 누르면 표시창에 "초기화" 가 수회 점멸되며 초기화가 되는 초기화부(1200);와
현재 운전중일 때는 적색 표시가 되는 운전표시부(1300);와
온도감지센서부로부터 온도 감지값을 획득하되, 획득된 온도 감지값이 섭씨 60도 이상이면 자동으로 전원을 오프하는 고온방지부(1400);와
온도설정 타입 혹은 타이머를 통한 방식을 토글버튼으로 설정하는 설정방식선택부(1500);와
온도설정 타입의 경우 아래 화살표 키(↓) 혹은 위 화살표 키(↑)를 누르면 설정된 목표온도가 표시되며, 표시중에 녹색 LED가 ON되며, 키입력이 수초간 없으면 녹색 LED가 OFF 되면서 현재 온도가 표시되는 온도설정부(1600);와
타이머를 통한 방식일 경우 아래 화살표 키(↓) 혹은 위 화살표 키(↑)를 누르면 온도의 설정 강도를 단계별로 설정하는 단계가 표시되며, 표시중에 녹색 LED가 ON되며, 키입력이 수초간 없으면 녹색 LED가 OFF 되면서 현재 단계가 표시되는 타이머단계부(1700);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 정전시전원온오프부(1100)는 전원키로 전원을 ON/OFF하며, 정전시 이전 동작 상태가 ON이면 복귀 후 ON, OFF 상태였으면 OFF로 동작상태가 유지되도록 하는 것이다.
이는 사용상의 편리성을 위한 기능을 제공하는 것이다.
그리고, 상기 초기화부(1200)는 전원 스위치를 수초가량 길게 누르면, 예를 들어, 2초 이상 길게 누를 경우에 이를 인지하여 표시창에 "초기화" 가 수회 점멸되도록 처리하며, 초기화를 진행하게 된다.
그리고, 상기 운전표시부(1300)는 현재 운전중일 때는 적색 표시가 되며, 반대로 운전 정지 중일 경우에는 적색 이외의 다른 색으로 표시하게 된다.
이를 통해 사용자가 시각적으로 확인할 수 있게 된다.
그리고, 상기 고온방지부(1400)는 온도감지센서부로부터 온도 감지값을 획득하되, 획득된 온도 감지값이 섭씨 60도 이상이면 자동으로 전원을 오프하는 기능을 수행하게 된다.
즉, 설정된 온도 이상의 온도 감지값을 획득하게 되면 고온에 의해 사고가 발생할 수 있으므로 즉시 자동적으로 전원을 오프할 수 있는 기능을 제공하기 위한 것이다.
그리고, 상기 설정방식선택부(1500)는 온도설정 타입 혹은 타이머를 통한 방식을 토글버튼으로 설정하는 기능을 수행하게 된다.
그리고, 상기 온도설정부(1600)는 상기한 설정방식선택부에 의하여 선택된 방식이 온도설정 타입의 경우, 아래 화살표 키(↓) 혹은 위 화살표 키(↑)를 누르면 설정된 목표온도가 표시되며, 표시중에 녹색 LED가 ON되며, 키입력이 수초간 없으면 녹색 LED가 OFF 되면서 현재 온도가 표시되는 기능을 수행하게 된다.
따라서, 사용자가 자신이 원하는 온도를 화면을 보면서 설정할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 타이머단계부(1700)는 상기한 설정방식선택부에 의하여 선택된 방식이 타이머를 통한 방식일 경우, 아래 화살표 키(↓) 혹은 위 화살표 키(↑)를 누르면 온도의 설정 강도를 단계별로 설정하는 단계가 표시되며, 표시중에 녹색 LED가 ON되며, 키입력이 수초간 없으면 녹색 LED가 OFF 되면서 현재 단계가 표시되는 기능을 수행하게 된다.(표 1 참조)
단계 온 시간 오프 시간
1 45초 2분 15초
2 1분 2분
3 1분 15초 1분 45초
4 1분 30초 1분 30초
5 1분 45초 1분 15초
상기한 온도 조절하기 위한 키는 아래 화살표 키(↓) 혹은 위 화살표 키(↑) 외로도 다이얼을 통하여 좌우측으로 돌리면서 맞출 수 있는 방식도 있다. 이러한 경우도 본 발명의 사상에 포함된다고 할 것이다.
한편, 부가적인 양상에 따라, 상기 온도조절기(1000)는,
선택적으로 블루투스통신부(1800)를 구비할 수 있는데, 이를 통하여 근거리에 위치한 공유기 혹은 와이파이 동글과 접속하여 인터넷에 접근하며 인터넷을 통하여 사용자가 앱을 설치한 경우 사용자단말기(3000)와 접속되어 통신할 수 있는 것을 특징으로 한다.
구체적으로는 사용자는 앱을 내려받고, 자신의 온도조절기와 통신설정을 마친 후, 보안키를 설정하여 온도조절기와 원격으로 접속하여 이를 제어할 수 있다.
사용자의 앱은 상기 온도조절기의 모든 제어 버튼을 가질 수 있고, 상태 표시도 공유할 수 있다.
한편, 실내 입구의 바닥에는 두 개 이상의 압력감지센서를 설치한 압력센서부;를 선택적으로 설치할 수 있는데, 이러한 압력센서의 전기적 신호는 상기 탄소섬유의 양단 전선을 통하여 온도조절기와 연결된다.
온도조절기에는 알람신호부;가 선택적으로 구성될 수 있는데, 알람신호부는 큰음을 발생할 수 있다.
압력센서는 인체의 출입을 감지할 수 있는데, 온도가 평온이면서 감지되면 설정된 암호를 통하여 알람발생 여부를 결정한다.
상기 두 개 이상의 압력센서는 패턴을 감지할 수 있는데 이러한 패턴은 종래의 기술인 DDR방식과 동일하여 미리 설정할 수 있다.
처음으로 난방설비가 된 실내로 사람이 접근하면 온도조절부는 온도가 언제 작동되었는 지를 점검하고 일정기간동안 작동된 적이 없으면 적절한 크기의 알람을 울리고 온도조절기에 '암호'라고 표시하여 암호패턴을 사람에게 요구한다.
이때, DDR과 같이 사전에 설정된 패턴을 입력하면 온도조절기는 직전에 설정된 대로 작동을 시작한다.
만일 정해진 패턴의 입력이 아니거나 입력시간이 초과하면 온도조절기는 큰음을 발생하여 알람을 울리게 된다.
만일 사용자가 앱을 가지고 있을 경우 알람 설정 여부에 따라 선택적으로 작동하며, 온도조절기에 적절한 암호를 입력함으로써 알람을 그치게 한다.
본 발명을 통해, 황토와 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 친환경 난방구조를 제공함으로써, 주거생활에 따른 인체의 신진대사를 촉진함과 동시에 인체에 해로운 노폐물을 중화시킬 수 있고 건강한 생활을 도모할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 난방비를 획기적으로 저감하고 설치 시공시 저렴하게 설치할 수 있으며, 시공 후 즉시 난방이 가능하고 반 영구적 수명을 가지며, 전자파가 없고 보통의 전기 판넬보다 절반의 전기료를 절약하는 효과가 있다.
상기 서술한 내용 중 도면에 표시되지 않은 내용은 상기 서술된 내용을 바탕으로 당업자가 충분히 이해할 수 있는 내용으로 이하 도면에 표시되지 않아도 본 발명의 권리에 포함되어야 한다.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 슬라브베이스
200 : 프라이머
300 : 황토재층
400 : 탄소섬유
500 : 황토열확산판
600 : 폴리우레탄 순지트 모르타르

Claims (4)

  1. 폴리우레탄 순지트 모르타르를 이용한 난방구조에 있어서,
    슬라브베이스(100)와,
    상기 슬라브베이스의 상부에 도포되는 프라이머(200)와,
    상기 프라이머의 상부에 황토재로 일정 높이 형성되는 황토재층(300)과,
    상기 황토재층의 상부에는 발열체로서, 탄소섬유(400)가 시공되되, 탄소섬유의 양단은 황토재층의 외측으로 연장되며, 상기 탄소섬유 상부에 도포되는 폴리우레탄 순지트 모르타르(600)를 포함하되,
    상기 폴리우레탄 순지트 모르타르는 아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제의 혼합물 10 내지 20 중량부, 충전재 5 내지 15 중량부, 및 순지트 1중량부와 골재 65 내지 85중량부를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 황토재층(300)의 하부에는 그라파이트, 석면, 유리 섬유, 코르크, 규조토, 발포 플라스틱 중 어느 하나를 이용하여 방열층을 형성하는 것을 특징으로 하며,
    상기 탄소섬유(400)는 메쉬 형태의 판형상 혹은 케이블 형태인 것을 특징으로 하며, 케이블 형태의 탄소섬유일 경우에 케이블 탄소섬유가 안전하게 매립될 수 있도록 황토재층(300)에 매립될 위치에 홈을 형성하게 되며, 케이블 탄소섬유의 상면에 접촉되는 황토열확산판(500)의 바텀황토재열확산부(510)에도 동일하게 홈을 형성하게 되며, 케이블 탄소섬유 매립시에 공극을 없애기 위하여 홈과 케이블 탄소섬유 사이에 황토흙을 이용하여 메꾸는 것을 특징으로 하며,
    상기 탄소섬유(400)는 탄소섬유 발열체의 표면에 전기영동증착법에 의해 고분자 폴리우레탄층을 형성시켜 제조되는 것을 특징으로 하며,
    상기 탄소섬유 상부에 폴리우레탄 순지트 모르타르를 도포하기 전에 황토열확산판(500)을 적층하고,
    상기 황토열확산판(500)은 황토를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하며,
    상기 황토열확산판(500)은,
    황토를 이용하여 일정 높이로 최하측에 형성되는 바텀황토재열확산부(510);와
    상기 바텀황토재열확산부의 상부에 위치하며, 황토와 열전도물질을 이용하여 일정 높이로 형성되는 필러황토재열확산부(520);와
    상기 필러황토재열확산부(520)의 상부에 위치하며, 황토를 이용하여 일정 높이로 형성되는 탑황토재열확산부(530);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,
    상기 열전도물질은 그래핀, 탄소, 카본, 은, 금, 아연도금, 알루미늄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하거나, 적어도 2개 이상을 배합한 혼합물인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 순지트 모르타르을 이용한 난방구조.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄소섬유(400)는 발열체로서 온도감지센서부(2000)가 부착되어 있으며,
    온도조절기(1000)를 더 포함하여 구성되되,
    상기 온도조절기는 전원키로 전원을 ON/OFF하며, 정전시 이전 동작 상태가 ON이면 복귀 후 ON, OFF 상태였으면 OFF로 동작상태가 유지되는 정전시전원온오프부(1100);와
    전원 스위치를 수초가량 길게 누르면 표시창에 "초기화" 가 수회 점멸되며 초기화가 되는 초기화부(1200);와
    현재 운전중일 때는 적색 표시가 되는 운전표시부(1300);와
    온도감지센서부로부터 온도 감지값을 획득하되, 획득된 온도 감지값이 섭씨 60도 이상이면 자동으로 전원을 오프하는 고온방지부(1400);와
    온도설정 타입 혹은 타이머를 통한 방식을 토글버튼으로 설정하는 설정방식선택부(1500);와
    온도설정 타입의 경우 아래 화살표 키(↓) 혹은 위 화살표 키(↑)를 누르면 설정된 목표온도가 표시되며, 표시중에 녹색 LED가 ON되며, 키입력이 수초간 없으면 녹색 LED가 OFF 되면서 현재 온도가 표시되는 온도설정부(1600);와
    타이머를 통한 방식일 경우 아래 화살표 키(↓) 혹은 위 화살표 키(↑)를 누르면 온도의 설정 강도를 단계별로 설정하는 단계가 표시되며, 표시중에 녹색 LED가 ON되며, 키입력이 수초간 없으면 녹색 LED가 OFF 되면서 현재 단계가 표시되는 타이머단계부(1700);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 순지트 모르타르을 이용한 난방구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 온도조절기(1000)는,
    선택적으로 블루투스통신부(1800)를 구비할 수 있는데, 이를 통하여 근거리에 위치한 공유기 혹은 와이파이 동글과 접속하여 인터넷에 접근하며 인터넷을 통하여 사용자가 앱을 설치한 경우 사용자단말기(3000)와 접속되어 통신할 수 있는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 순지트 모르타르을 이용한 난방구조.
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