KR102511089B1

KR102511089B1 - 법랑 온돌 패널 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102511089B1
Application number: KR1020210051376A
Authority: KR
Inventors: 최윤찬
Original assignee: (주)밴엔지니어링
Priority date: 2021-04-20
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2023-03-17
Also published as: KR20220144710A

Abstract

본 발명은 제1 법랑층; 상기 제1 법랑층의 일면에 구비되는 금속층; 상기 금속층의 일면에 구비되는 제2 법랑층; 상기 제2 법랑층의 일면에 구비되는 전기 히터 회로인 제1 실크인쇄층; 및 상기 제1 실크인쇄층 상에 구비되는 제2 실크인쇄층;을 포함하는 법랑 온돌 패널 및 이의 제조방법로서, 빙결 방지를 위한 도로, 건물의 장애인 휠체어가 통행하는 통로, 건물의 내부 마감재로 실내 온도 조절 등에 사용할 수 있다.

Description

법랑 온돌 패널 및 이의 제조방법{Porcelain enamel ondol panel and manufacturing method thereof}

본 발명은 법랑 온돌 패널 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터 기능이 필요한 다양한 도로, 건축 자재로 사용 가능한 법랑 온돌 패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다.

법랑은 금속 표면에 유리질 유약을 피복시켜 금속의 강인성 그리고 유리가 가진 내식성과 청결성을 겸비하도록 만들어진 재료이다. 이러한 법랑 소재는 성형한 금속의 표면을 깨끗이 처리한 다음, 습식법 및 분체정전법으로 하유(下釉)를 구워 붙이고, 다시 유색 또는 기능성의 상유(上釉)를 여러 번 구워 붙여서 만든다.

한편, 건축 자재를 사용함에 있어서, 난방은 바닥에 제공된 히터 또는 난방용 파이프들로 부터 열이 건물 바닥을 통해 전달된 다음, 복사열에 의해 이루어진다.

이러한 난방 패널의 예로서, 한국 특허공개공보 제10-2009-0006257호(공개일자 2009년01월15일)에는, 히트파이프 패널 내부를 가열부와 전열부로 구분하여 가열부에는 전기에 의해 가열되는 열원을 설치하고, 전열부는 이와 연통된 파이프나 또는 일정한 간격으로 격설된 열전달 통로를 구성하고, 그 내부에 열매체를 주입하고, 진공 밀폐한 히트파이프 패널을 건축 내장재에 삽입 설치한 히트파이프 패널 30은 별도로 다수의 내구면 형상을 갖고 있는 전열 패널에 히트파이프의 전열부를 이루고 있는 다수의 파이프를 고정할 수 있도록 내구면 형상의 복사면을 갖고 있는 전면부와 안내 홈을 병설한 건축 내장재 겸용 일체형 히트파이프 패널이 개시되어 있다.

다른 예로서, 한국 등록특허공보 제10-1434109호(등록일자 2014년08월19일)에는 콘크리트가 타설되어 이루어지는 콘크리트층의 상부에 온수관이 구비되어 온수관에서 발산되는 열에 의해 바닥난방이 이루어지는 난방시스템의 방열구조에 있어서, 열의 전도가 이루어질 수 있도록 금속판의 형태로 구성되어 하측면으로 온수관의 인입이 이루어지는 인입부가 일방향 또는 타원으로 만곡지도록 연장되어 온수관에서 발산되는 열이 전도되어 방열되는 방열판; 상기 방열판의 하부측에 위치되어 방열판과 동일한 판형상으로 이루어지며 인입부의 하측을 수용하는 수용부가 형성되어 온수관에서 발산되는 열을 방열판으로 반사시키는 반사판;이 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 난방시스템의 방열구조가 개시되어 있다.

종래의 난방 패널은 소재 특성상 화재 가능성이 있으며, 발열 기능 이외의 기능성을 갖기 어렵고, 패널들의 체결 방법이 한정적이며, 구조가 복잡하여 제조비용이 상승되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안전하게 히터 기능을 제공하고, 여러 형태의 체결 방법을 선택할 수 있어 설치가 용이하며, 심미적 효과 또한 용이하게 적용할 수 있는 법랑 온돌 패널 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 제1 법랑층; 상기 제1 법랑층의 일면에 구비되는 금속층; 상기 금속층의 일면에 구비되는 제2 법랑층; 상기 제2 법랑층의 일면에 구비되는 전기 히터 회로인 제1 실크인쇄층; 및 상기 제1 실크인쇄층 상에 구비되는 제2 실크인쇄층;을 포함하는 법랑 온돌 패널을 제공한다.

또한 상기 법랑층은 SiO₂, B₂O₃, K₂O, Al₂O₃ 및 기타 성분을 포함하고, 두께가 200 내지 300μm 인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1 실크인쇄층은 두께가 10 내지 30μm 인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2 법랑층의 다른 일면에 색상, 질감 또는 무늬를 갖는 디자인층;을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 금속층을 성형하는 단계; 상기 금속층의 양면에 법랑 조성물을 이용하여 소성함으로써 제1 법랑층 및 제2 법랑층을 형성하는 단계; 상기 제2 법랑층의 일면에 전기 히터 회로를 실크 인쇄 방법으로 인쇄하여 제1 실크인쇄층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 실크인쇄층 상에 실크 인쇄를 반복하여 상기 전기 히터 회로를 보호하는 제2 실크인쇄층을 형성하는 단계;를 포함하는 법랑 온돌 패널의 제조방법을 제공한다.

또한 상기 소성은 825℃ 내지 840℃의 온도에서 2분 내지 3분 동안 소성하는 단계인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1 법랑층의 일면에 색상, 질감 또는 무늬를 갖는 디자인층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 법랑 온돌 패널은 화재 및 누전 예방이 가능하여 안전하게 히터 기능을 제공할 수 있고, 법랑 코팅시 첨가되는 금속산화물에 의해 원적외선이 방사되는 효과를 가지며, 항균 기능을 추가하기 용이하다,

또한 철판 등 금속층을 베이스로 하는 코팅방법이므로 다양한 체결방법을 적용할 수 있어 빙결 방지를 위한 도로, 건물의 장애인 휠체어가 통행하는 통로, 건물의 내부 마감재로 실내 온도 조절 등에 사용할 수 있다.

또한 법랑층 하면에 추가 코팅을 통해 상하면 전환 등으로 다양한 디자인적 연출이 가능한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 법랑 온돌 패널의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 법랑 온돌 패널의 제조방법을 나타낸 것이다.

본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한 본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 법랑 온돌 패널은 도 1에 나타낸 것과 같이 제1 법랑층(20); 상기 제1 법랑층의 일면에 구비되는 금속층(30); 상기 금속층의 일면에 구비되는 제2 법랑층(40); 상기 제2 법랑층의 일면에 구비되는 전기 히터 회로인 제1 실크인쇄층(50); 및 상기 제1 실크인쇄층 상에 구비되는 제2 실크인쇄층(60);을 포함한다.

상기 금속층(30)은 기재가 되는 층으로서, 강판, 강철, 구리, 알루미늄 및 귀금속 등의 금속소재로 형성되며, 바람직하게는 강판 또는 강철을 이용하여 형성되는 것이 좋다.

상기 금속층(30)은 용도 등에 따라 두께나 모양을 다양하게 형성할 수 있다.

상기 법랑층(20, 40)은 상기 금속층(30)의 양면에 형성되는 층으로서 법랑 조성물을 이용하여 소성을 통에 형성된다.

상기 법랑 조성물은 SiO₂, B₂O₃, K₂O, Al₂O₃ 및 기타 성분을 포함하고, 상기 기타 성분은 Na₂O, MnO, TiO₂, NiO, CuO, Li₂O, CoO, ZrO₂ 및 CaO로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

상기 법랑 조성물은 SiO₂을 40 내지 50 중량부, B₂O₃을 15 내지 20 중량부, K₂O을 8 내지 10 중량부, Al₂O₃을 2 내지 5 중량부, 기타 성분을 14 내지 32 중량부 포함한다.

상기 기타 성분은 각 성분이 포함되는 경우 Na₂O을 8 내지 10 중량부, MnO을 0 내지 1 중량부, TiO₂을 3.5 내지 5 중량부, NiO을 1 내지 2 중량부, CuO을 0.5 내지 1.5 중량부, Li₂O을 6 내지 11 중량부, CoO을 1.5 내지 4 중량부, ZrO₂을 1 내지 4 중량부, CaO을 2 내지 4 중량부 포함한다.

상기 법랑층(20, 40)은 두께가 200 내지 300μm 로 형성된다.

상기 제1 실크인쇄층(50)은 열선을 실크 스크린 인쇄한 층으로서, 금속 페이스트를 포함하는 열선 소재를 이용하여 용도에 따라 다양하게 패턴을 구성하여 인쇄된 층이다. 제1 실크인쇄층(50)의 두께는 10 내지 30μm 이도록 인쇄한다. 상기 제1 실크인쇄층(50)은 전원과 전기적으로 연결됨으로써 전원 작동 시 발열 효과를 제공한다.

상기 제2 실크인쇄층(60)은 상기 제1 실크인쇄층을 절연하면서 동시에 외부 충격으로부터 보호하는 창으로서, 절연 소재를 이용하여 상기 제1 실크인쇄층과 동일한 패턴으로 인쇄되거나 상기 제1 실크인쇄층을 덮는 형태로 인쇄된 층이다. 상기 제2 실크인쇄층(60)의 두께는 상기 제1 실크인쇄층과 같거나 더 두껍게 인쇄될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 법랑 온돌 패널은 상기 제2 법랑층(20)의 다른 일면에 색상, 질감 또는 무늬를 갖는 디자인층(10);을 더 구비하여 다양한 심미적 효과를 연출할 수 있다.

본 발명에 따른 법랑 온돌 패널은 도 2에 나타낸 것과 같이 금속층을 성형하는 단계; 상기 금속층의 양면에 법랑 조성물을 이용하여 소성함으로써 제1 법랑층 및 제2 법랑층을 형성하는 단계; 상기 제2 법랑층의 일면에 전기 히터 회로를 실크 인쇄 방법으로 인쇄하여 제1 실크인쇄층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 실크인쇄층 상에 실크 인쇄를 반복하여 상기 전기 히터 회로를 보호하는 제2 실크인쇄층을 형성하는 단계;를 포함하여 제조된다.

상기 금속층을 형성하는 단계는 기재가 되는 금속층 소재를 원하는 모양 및 두께로 성형하는 단계이다. 예를 들어, CR/SPP 1.0T를 사각형 모양으로 성형한다.

상기 법랑층을 형성하는 단계는 금속층의 양면에 법랑층을 형성하는 단계로서, 전술한 법랑 조성물을 이용하여 소성하는 단계이다. 소성 조건은 825℃ 내지 840℃에서 2분 내지 3분 동안 소성한다. 소성 온도가 825℃ 미만일 경우 법랑 상태 불량이 발생하고, 840℃ 초과할 경우 법랑이 타는 등의 불량이 발생한다. 법랑 조성물의 도포량 또는 도포 횟수를 조절하여 법랑층의 두께가 200 내지 300μm 이 되도록 한다.

예를 들어, SiO₂을 40 내지 50 중량부, B₂O₃을 15 내지 20 중량부, K₂O을 8 내지 10 중량부, Al₂O₃을 2 내지 5 중량부, Na₂O을 8 내지 10 중량부, MnO을 0 내지 1 중량부, TiO₂을 3.5 내지 5 중량부, NiO을 1 내지 2 중량부, CuO을 0.5 내지 1.5 중량부, Li₂O을 6 내지 11 중량부, CoO을 1.5 내지 4 중량부, ZrO₂을 1 내지 4 중량부 및 CaO을 2 내지 4 중량부 포함하는 법랑 조성물을 금속층 양면에 도포한 후 평균 830℃에서 2분 30초 간 소성한다.

상기 제1 실크 인쇄층을 형성하는 단계는 금속 페이스트를 포함하는 열선 소재를 이용하여 다양하게 패턴을 구성하여 실크 스크린 방식으로 전기 히터 회로를 인쇄하는 단계이다.

상기 제2 실크 인쇄층을 형성하는 단계는 상기 제1 실크인쇄층 상에 실크 인쇄를 반복하여 상기 전기 히터 회로를 보호하는 층을 형성하는 단계로서, 상기 제1 실크인쇄층과 동일한 패턴으로 인쇄되거나 상기 제1 실크인쇄층을 덮는 형태로 인쇄될 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 법랑 온돌 패널의 제조방법은 상기 제1 법랑층의 일면에 색상, 질감 또는 무늬를 갖는 디자인층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 디자인층을 형성하는 단계는 제1 법랑층을 형성하는 단계 이 후에 어느 단계에서나 이루어질 수 있다.

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

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강판 또는 강철을 이용하여 금속층을 성형하는 단계;
상기 금속층의 양면에 법랑 조성물을 도포하고 825℃ 내지 840℃의 온도에서 2분 내지 3분 동안 소성함으로써 제1 법랑층 및 제2 법랑층을 형성하는 단계;
상기 제2 법랑층의 일면에 열선 소재를 이용하여 실크 인쇄 방법으로 인쇄하여 전기 히터 회로인 제1 실크인쇄층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 실크인쇄층 상에 절연 소재를 이용하여 실크 인쇄를 반복하여 상기 전기 히터 회로를 보호하는 제2 실크인쇄층을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 법랑 조성물은 SiO₂을 40 내지 50 중량부, B₂O₃을 15 내지 20 중량부, K₂O을 8 내지 10 중량부, Al₂O₃을 2 내지 5 중량부, Na₂O을 8 내지 10 중량부, MnO을 0 내지 1 중량부, TiO₂을 3.5 내지 5 중량부, NiO을 1 내지 2 중량부, CuO을 0.5 내지 1.5 중량부, Li₂O을 6 내지 11 중량부, CoO을 1.5 내지 4 중량부, ZrO₂을 1 내지 4 중량부, CaO을 2 내지 4 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 법랑 온돌 패널의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 제1 법랑층 및 제2 법랑층을 형성하는 단계는 상기 제1 법랑층 및 제2 법랑층을 각각 200 내지 300μm 두께로 형성하는 단계이고,
상기 제1 실크인쇄층을 형성하는 단계는 상기 제1 실크인쇄층을 10 내지 30 μm 두께로 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 법랑 온돌 패널의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 제1 법랑층의 일면에 색상, 질감 또는 무늬를 갖는 디자인층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 법랑 온돌 패널의 제조방법.