KR102541568B1 - 황토 구들 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 황토 구들 시스템을 제공하고자 하는 것으로, 본 발명의 구성은 건물의 슬라브(3) 위에 배치되는 하부 바닥층(20); 상기 하부 바닥층(20) 위에 배치되는 열전달 패널(30); 상기 열전달 패널(30)에 지지되어 상기 하부 바닥층(20) 위쪽에 배치되는 열선(40); 상기 열선(40)의 위쪽에 배치되는 구들층(50); 상기 열전달 패널(30)과 상기 열선(40)을 상기 하부 바닥층(20)과 상기 구들층(50) 사이의 공간에서 지지하여 매립되도록 하는 황토층(60); 상기 구들층(50)을 위에서 황토로 마감하는 마감층(70);을 포함하여 구성되며, 상기 열선(40)은 상기 열전달 패널(30)의 상기 열전달편(31)에 결합되어 상기 황토층(60)에 견고하게 매립되고, 상기 열선(40)에서 발생하는 열은 상기 열전달 패널(30)과 상기 황토층(60)과 상기 구들층(50) 및 상기 마감층(70)을 통과하여 건물의 실내의 난방 효율이 높아지도록 구성된 특징으로 한다.
본 발명은 단독 주택은 물론 호텔과 같은 건물이나 아파트와 같은 공동 주택의 방바닥을 황토층을 구비한 방바닥으로 형성하게 됨으로써 황토방 분위기에 의해 거주자의 건강에 도움이 될 수 있고 쾌적한 주거용 실내를 제공하는 등의 여러 가지 유용한 효과가 있다.

Description

황토 구들 시스템{Red clay hypocaust system}
본 발명은 황토 구들 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단독 주택은 물론 호텔과 같은 건물이나 아파트와 같은 공동 주택의 방바닥을 황토층을 구비한 방바닥으로 형성할 수 있는 새로운 구성의 황토 구들 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 구들방은 온돌방이라고도 하며, 우리나라 전통의 방바닥구조이다. 구들방은 구들(돌판 또는 황토)을 방바닥에 깔고 상기 구들을 가열하여 방안을 데우는 구조로, 구들은 화염에 직접 가열되어 뜨겁지만 실내의 공기는 상기 데워진 구들에 의해 가열되는 것이다. 최근에는 건강에 대한 관심이 증대되어 황토로 구들을 형성하는 건물이 많이 늘어나고 있다. 황토를 방바닥에 깔아서 형성하는 방을 황토 구들방이라고 할 수 있다.
그런데, 기존에는 구들시공시의 복잡성과 어려움으로 시공기간이 많이 걸리고 제품의 균질성이 보장되지 않는 문제가 있다.
또한, 기존 구들의 시공관련 에너지의 효율적 사용과 절감의 문제로 원료와 비용 등의 문제가 발생한다. 구들시공 후 발생하는 에너지 관리측면에서 기존방식은 열활용도가 떨어져서 에너지의 효율적 관리의 문제가 발생한다.
특히, 기존에는 호텔과 같은 건물이나 아파트와 같은 공동 주택의 방바닥을 황토층을 구비한 방바닥으로 형성하기 어려워서 황토방 분위기에 의해 거주자의 건강에 도움이 되거나 쾌적한 주거용 실내를 제공하기에는 미흡한 실정이다.
한국공개특허 10-2001-0097383(2001년11월08일 공개) 한국공개특허 제10-2017-0011319호(2017년02월02일 공개) 한국등록특허 제10-1667746호(2016년10월13일 등록)
본 발명의 목적은 단독 주택은 물론 호텔과 같은 건물이나 아파트와 같은 공동 주택의 방바닥을 황토층을 구비한 방바닥으로 형성할 수 있는 새로운 구성의 황토 구들 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 건물의 슬라브 위에 배치되는 하부 바닥층; 상기 하부 바닥층 위에 배치되며 열전달편을 구비한 열전달 패널; 상기 열전달 패널의 상기 열전달편에 지지되어 상기 하부 바닥층 위쪽에 배치되는 열선; 상기 열선의 위쪽에 배치되는 구들층; 상기 열전달 패널과 상기 열선을 상기 하부 바닥층과 상기 구들층 사이의 공간에서 지지하여 매립되도록 하는 황토층; 상기 구들층을 위에서 황토로 마감하는 마감층;을 포함하여 구성되며, 상기 열선은 상기 열전달 패널의 상기 열전달편에 의해 지지되어 상기 황토층에 견고하게 매립되고, 상기 열선에서 발생하는 열은 상기 황토층과 상기 구들층 및 상기 마감층을 통과하여 건물의 실내에 난방이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 황토 구들 시스템이 제공된다.
상기 하부 바닥층은 복수개의 홀이 상하면으로 연통된 황토판으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 황토판은 복수개의 홀이 상하면으로 연통된 하부 황토판과, 복수개의 홀이 상하면으로 연통되어 상기 하부 황토판 위에 배치된 상부 황토판으로 구성되며, 상기 하부 황토판의 복수개의 상기 홀과 상기 상부 황토판의 복수개의 상기 홀은 상하로 서로 어긋난 위치에 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 하부 황토판과 상기 상부 황토판 사이에 배치된 중간판층과, 상기 상부 황토판 위에 배치된 상부판층을 더 포함하여 구성되며, 상기 하부 황토판과 상기 상부 황토판에는 천일염이 혼합된 것을 특징으로 한다.
상기 중간판층과 상기 상부판층은 수지판 또는 황토판으로 구성되며, 상기 중간판층과 상기 상부판층에 의해 열손실과 소음을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 열전달 패널은, 상기 열선의 열전달을 효율적으로 하기 위한 하부 열전달편을 구비한 하부 열전달 패널; 상기 하부 열전달편이 아래에서 들어와서 삽입되는 상부 열전달편을 구비하며 상기 하부 열전달 패널의 위쪽에 배치되는 상부 열전달 패널;을 포함하며, 상기 상부 열전달 패널과 상기 하부 열전달 패널은 상기 하부 바닥층 위에 가로 세로 격자형으로 복수개로 배치되고, 상기 하부 열전달 패널의 상기 하부 열전달편은 상기 상부 열전달 패널의 상기 상부 열전달편의 밑으로 들어가서 결합된 상태에서 상기 열선이 상기 하부 열전달판의 하부 열전달편의 내부로 들어가서 결합되고, 상기 황토층에 상기 상부 열전달 패널과 상기 하부 열전달 패널과 상기 열선이 상기 하부 바닥층과 상기 구들층 사이의 공간에서 지지되어 매립된 것을 특징으로 한다.
상기 하부 열전달 패널의 상기 하부 열전달편은 상기 상부 열전달 패널의 상기 상부 열전달편의 밑으로 들어가서 결합된 상태에서 상기 열선을 상기 상부 열전달편과 상기 하부 열전달편이 위에서 잡아서 지지하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 구들층에는 천일염이 혼합된 것을 특징으로 한다.
서로 이웃한 두 개의 상기 상부 열전달 패널의 서로 이웃한 상기 상부 열전달편 사이에는 열선 돌출 스페이스가 확보되어, 상기 열선의 일부가 상기 열선 돌출 스페이스를 통하여 서로 이웃한 상기 상부 열전달편의 위로 돌출되도록 구성되어, 상기 열선에서 발생된 열이 상기 상부 열전달편의 위로 돌출된 상기 열선의 일부를 통해서 원활한 방열 작용이 일어나서 상기 황토층으로 전달되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 황토층은 천일염이 혼합되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 상부 열전달 패널은 동판으로 구성되고, 상기 하부 열전달 패널은 알루미늄판으로 구성되어, 상기 동판으로 구성된 상기 상부 열전달 패널에 의해 상기 열선에서 발생되는 열이 아래쪽으로 전달되는 것을 방지하고, 상기 알루미늄판으로 구성된 상기 하부 열전달 패널에 의해서는 상기 상부 열전달 패널에 녹이 스는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 열전달 패널은 상부로 경사지게 배치되도록 구성되어, 상기 상부 열전달 패널에 전달된 상기 열선의 열이 상부쪽에 있는 상기 황토층으로 더 빠르게 전달되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 열전달 패널의 아래쪽에 하부 열전달 패널이 배치되고, 상기 상부 열전달 패널의 위쪽에 배치되도록 열전달판이 더 구비되고, 상기 열전달판에는 상하면으로 연통된 복수개의 구멍이 구비되고, 상기 열전달판 위에는 구들층이 배치되며, 상기 열선의 열이 상기 열전달판의 상기 구멍을 통해서 상기 구들층 쪽으로 원활하게 전달되는 것을 특징으로 한다.
상기 열전달판은 동판으로 구성되고, 상기 하부 열전달 패널과 상기 상부 열전달 패널과 상기 열전달판은 가로 세로 방향으로 격자형으로 배치되고, 상기 상부 열전달 패널에 구비된 상부 열전달편과 상기 하부 열전달 패널에 구비된 하부 열전달편을 벗어난 위치에는 방열 스페이스가 확보되고, 상기 열전달판은 상기 상부 열전달 패널의 위쪽에 격자형으로 배치되어, 상기 열선에서 상기 방열 스페이스에 위치한 열선의 일부에서 위쪽으로 방열이 되고, 상기 열전달판에 의해서도 상기 열선의 열이 전달되어 위쪽으로 방열이 되는 것을 특징으로 한다.
상기 구들층에는 상하면으로 연통된 복수개의 패널홀이 구비되어, 상기 열선에서 발생하는 열이 상기 패널홀을 통해서 위쪽으로 원활하게 올라오는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 황토 구들 시스템은 단독 주택의 방바닥은 물론 호텔과 같은 건물이나 아파트와 같은 공동 주택의 방바닥을 황토층을 구비한 방바닥으로 형성하기 때문에 황토방 분위기에 의해 거주자의 건강에 도움이 되고 쾌적한 주거용 실내를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 황토 구들 시스템의 시공시에 복잡성과 어려움이 많이 해소되어서 시공기간이 많이 줄어들고 황토 구들 시스템의 제품으로서 균질성이 보장될 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 상기한 효과는 본 발명의 효과의 일부이며 본 발명은 이러한 효과 이외에 여러 가지 유용한 효과가 더 있음을 이해해야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 황토 구들 시스템을 확대하여 보여주는 단면도
도 2는 본 발명의 주요부인 열전달 패널의 구조를 확대하여 보여주는 단면도
도 3은 도 2에 도시된 열전달 패널의 변형된 실시예를 보여주는 단면도
도 4는 본 발명의 주요부인 하부 바닥층을 형성하기 위한 상부 황토판과 하부 황토판의 사시도
도 5는 도 2에 도시된 상부 황토판의 평면도
도 6은 본 발명의 주요부인 하부 바닥층을 형성하기 위하여 설치된 하부 황토판과 상부 황토판의 일부를 보여주는 단면도
도 7은 본 발명의 주요부인 열선이 하부 열전달 패널과 상부 열전달 패널에 의해 지지되어 황토층에 매립되고 황토층 위에는 열전달판이 설치된 상태를 확대하여 보여주는 단면도
도 8은 도 7에 도시된 상부 열전달 패널의 상부 열전달편에 의해 열선을 지지하여 설치한 상태를 보여주는 저면도
도 9는 도 1에 도시된 구들층의 일부를 보여주는 사시도
도 10은 본 발명에 의한 황토 구들 시스템을 건물의 슬라브에 설치한 상태를 개략적으로 보여주는 단면도
도 11은 본 발명의 주요부인 구들층을 일반 돌을 깔아서 형성한 실시예를 보여주는 단면도
도 12는 본 발명의 주요부인 상부 황토판과 하부 황토판의 구멍들을 상하로 어긋나게 배열하여 설치한 상태를 보여주는 단면도
도 13은 본 발명의 주요부인 상부 바닥판과 하부 바닥판의 변형된 실시예를 보여주는 평면도
도 14는 도 13에 도시된 상부 바닥판을 X축을 기준으로 뒤집어준 상태를 보여주는 평면도
도 15는 도 14에 도시된 상부 바닥판을 Y축을 기준으로 뒤집어준 상태를 보여주는 평면도
도 16은 도 15에 도시된 상부 바닥판을 하부 바닥판 위에 적재한 상태를 보여주는 평면도
도 17은 본 발명의 주요부인 상층 열전달판에 알루미늄 재질의 희생 금속을 부착한 상태를 보여주는 단면도
도 18은 본 발명의 다른 변형된 실시예로서 상층 열전달판에 알루미늄 재질의 희생 금속을 부착한 상태를 보여주는 단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 예를 들어, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 황토 구들 시스템을 확대하여 보여주는 단면도, 도 2는 본 발명의 주요부인 열전달 패널의 구조를 확대하여 보여주는 단면도, 도 3은 도 2에 도시된 열전달 패널의 변형된 실시예를 보여주는 단면도, 도 4는 본 발명의 주요부인 하부 바닥층을 형성하기 위한 상부 황토판과 하부 황토판의 사시도, 도 5는 도 2에 도시된 상부 황토판의 평면도, 도 6은 본 발명의 주요부인 하부 바닥층을 형성하기 위하여 설치된 하부 황토판과 상부 황토판의 일부를 보여주는 단면도, 도 7은 본 발명의 주요부인 열선이 하부 열전달 패널과 상부 열전달 패널에 의해 지지되어 황토층에 매립되고 황토층 위에는 열전달판이 설치된 상태를 확대하여 보여주는 단면도, 도 8은 도 7에 도시된 상부 열전달 패널의 상부 열전달편에 의해 열선을 지지하여 설치한 상태를 보여주는 저면도, 도 9는 도 1에 도시된 구들층의 일부를 보여주는 사시도, 도 10은 본 발명에 의한 황토 구들 시스템을 건물의 슬라브에 설치한 상태를 개략적으로 보여주는 단면도, 도 11은 본 발명의 주요부인 구들층을 일반 돌을 깔아서 형성한 실시예를 보여주는 단면도, 도 12는 본 발명의 주요부인 상부 황토판과 하부 황토판의 구멍들을 상하로 어긋나게 배열하여 설치한 상태를 보여주는 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 황토 구들 시스템은 건물의 슬라브(3) 위에 배치되는 하부 바닥층(20)과, 상기 하부 바닥층(20) 위에 배치되는 열전달 패널(30)과, 상기 하부 바닥층(20) 위쪽에 배치되는 열선(40)과, 상기 열선(40)의 위쪽에 배치되는 구들층(50)과, 상기 하부 바닥층(20)과 상기 구들층(50) 사이의 공간에 타설 경화되어 열전달 패널(30)과 열선(40)을 지지하여 매립되도록 하는 황토층(60)과, 상기 구들층(50)을 위에서 황토로 마감하는 마감층(70)을 포함하여 구성된다.
상기 하부 바닥층(20)은 복수개의 홀(22H,24H)이 상하면으로 연통된 판으로서, 상기 하부 바닥층(20)은 하부 바닥판과 상부 바닥판을 포함한다. 상기 하부 바닥판과 상부 바닥판은 황토판으로 구성되어, 상기 하부 바닥판의 하부 황토판(22)이고 상부 바닥판은 상부 황토판(24)이다. 편의상 하부 바닥판과 상부 바닥판을 하부 황토판(22)과 상부 황토판(24)으로 칭하기로 한다.
상기 하부 바닥층(20)은 복수개의 홀(22H)이 상하면으로 연통된 하부 황토판(22)과, 복수개의 홀(24H)이 상하면으로 연통되어 하부 황토판(22) 위에 배치된 상부 황토판(24)으로 구성된다. 하부 황토판(22)에는 복수개의 홀(22H)이 가로 세로 방향으로 배치되어, 하부 황토판(22)이 격자형으로 배열된 복수개의 홀(22H)을 구비한 구조를 취한다. 상부 황토판(24)에도 복수개의 홀(24H)이 가로 세로 방향으로 배치되어, 상부 황토판(24)이 격자형으로 배치된 복수개의 홀(24H)을 구비한 구조를 취한다. 상부 황토판(24)과 하부 황토판(22)은 사각판 형상이다.
상기 하부 황토판(22)은 호텔과 같은 건물의 방바닥을 형성하도록 건물의 슬라브(3) 위에 배치된다. 건물의 슬라브(3)라함은 실내룸의 방바닥을 형성하기 위한 기초 바닥판으로서, 상기 슬라브(3) 위에 하부 황토판(22)이 배치된다. 복수개의 하부 황토판(22)이 건물의 슬라브(3) 위에 가로 세로 방향으로 배치된다. 복수개의 하부 황토판(22)이 건물의 슬라브(3) 위에 격자형으로 배치된 구조가 되는 것이다.
상기 상부 황토판(24)은 하부 황토판(22) 위에 배치된다. 복수개의 상부 황토판(24)이 하부 황토판(22) 위에 가로 세로 방향으로 배치된다. 복수개의 상부 황토판(24)도 하부 황토판(22) 위에 격자형으로 배치된 구조가 된다.
이때, 상기 하부 황토판(22)의 복수개의 홀(22H)과 상기 상부 황토판(24)의 복수개의 홀(24H)은 상하로 서로 어긋난 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 하부 황토판(22)의 복수개의 홀(22H)과 상부 황토판(24)의 복수개의 홀(24H)이 상하로 서로 어긋난 위치에 배치된 상태에서는 하부 황토판(22)의 홀(22H)과 상부 황토판(24)의 홀(24H)에 의해 소음이 전달될 여지가 있는 경로가 미로처럼 형성되어 있어서 소음 전달과 소음 발생이 최대한 줄어들고, 하부 황토판(22)에서 상부 황토판(24)의 홀(24H)을 통해서 올라올 수 있는 아래쪽의 냉기가 전달될 여지가 있는 경로도 미로처럼 막혀진 경로로 형성되기 때문에 아래쪽에서의 냉기 전달률도 최소화될 수 있어서 좋다.
도 13은 본 발명의 주요부인 상부 바닥판과 하부 바닥판의 변형된 실시예를 보여주는 평면도, 도 14는 도 13에 도시된 상부 바닥판을 X축을 기준으로 뒤집어준 상태를 보여주는 평면도, 도 15는 도 14에 도시된 상부 바닥판을 Y축을 기준으로 뒤집어준 상태를 보여주는 평면도, 도 16은 도 15에 도시된 상부 바닥판을 하부 바닥판 위에 적재한 상태를 보여주는 평면도이다.
상기 하부 황토판(22)과 상부 황토판(24)은 제1측면(1)과 제2측면(2)과 제3측면(3) 및 제4측면(4)을 갖는 사각판 형상으로 구성된다.
상기 하부 황토판(22)에서 제2측면(2)과 바로 옆쪽의 홀(22H)들 사이에 확보된 폭(VM)은 맞은편 제4측면(2)과 바로 옆쪽의 홀(22H) 사이에 확보에 폭보다 더 크게 형성한다. 상기 폭(VM)은 홀(22H)의 좌우 폭보다 더 넓게 형성한다. 상기 폭(VM)은 홀(22H)의 좌우 폭보다 1.5배 정도의 폭으로 형성한다. 또한, 상기 하부 황토판(22)에서 제3측면(2)과 바로 옆쪽의 홀(22H)들 사이에 확보된 폭(HM)은 맞은편 제1측면(2)과 바로 옆쪽의 홀(22H) 사이에 확보에 폭보다 더 크게 형성한다. 상기 폭(HM)은 홀(22H)의 좌우 폭보다 더 넓게 형성한다. 상기 폭(HM)은 홀(22H)의 좌우 폭보다 1.5배 정도의 폭으로 형성한다.
또한, 상기 상부 황토판(24)에서 제2측면(2)과 바로 옆쪽의 홀(22H)들 사이에 확보된 폭(VM)은 맞은편 제4측면(2)과 바로 옆쪽의 홀(22H) 사이에 확보에 폭보다 더 크게 형성한다. 상기 폭(VM)은 홀(22H)의 좌우 폭보다 더 넓게 형성한다. 상기 폭(VM)은 홀(22H)의 좌우 폭보다 1.5배 정도의 폭으로 형성한다. 또한, 상기 상부 황토판(24)에서 제3측면(2)과 바로 옆쪽의 홀(22H)들 사이에 확보된 폭(HM)은 맞은편 제1측면(2)과 바로 옆쪽의 홀(22H) 사이에 확보에 폭보다 더 크게 형성한다. 상기 폭(HM)은 홀(22H)의 좌우 폭보다 더 넓게 형성한다. 상기 폭(HM)은 홀(22H)의 좌우 폭보다 1.5배 정도의 폭으로 형성한다.
다시 말해, 상기 하부 황토판(22)의 복수개의 홀(22H)과 상기 상부 황토판(24)의 복수개의 홀(24H)은 상하로 서로 어긋난 위치에 배치되도록 하부 황토판(22)과 상부 황토판(24)은 동일한 구성의 사각판으로 형성된다.
상기 하부 황토판(22)의 복수개의 홀(22H)과 상기 상부 황토판(24)의 복수개의 홀(24H)은 상하로 서로 어긋난 위치에 배치되도록 하부 황토판(22)과 상부 황토판(24)을 설치하는 과정은 다음과 같다.
상기 하부 황토판(22)은 그대로 놔두고 상부 황토판(24)을 X축을 기준으로 위아래면이 바뀌도록 뒤집어준다.
다음, 상기 상부 황토판(24)을 Y축을 기준으로 위아래면이 바뀌도록 다시 뒤집어준다.
다음, 상기 X축과 Y축을 기준으로 두 번 뒤집어진 상부 황토판(24)을 하부 황토판(22) 위에 그래도 얹어놓으면, 하부 황토판(22)의 홀(22H)들과 상부 황토판(24)의 홀(24H)들이 위아래로 서로 어긋난 위치에 배열된다.
따라서, 상기 하부 황토판(22)은 그대로 놔두고 상부 황토판(24)을 X축 방향과 Y축 방향을 기준으로 두 번 뒤집은 다음에 상부 황포판(24)을 하부 황토판(22) 위에 그래도 적층하면 되므로, 하부 바닥층(20)을 형성하기가 더 신속하고 수월하며 하부 황토판(22)의 홀(22H)과 상부 황토판(24)의 홀(24H)에 의해 소음이 전달될 여지가 있는 경로가 미로처럼 형성되어 있어서 소음 전달과 소음 발생이 최대한 줄어들고, 하부 황토판(22)에서 상부 황토판(24)의 홀(24H)을 통해서 올라올 수 있는 아래쪽의 냉기가 전달될 여지가 있는 경로도 미로처럼 막혀진 경로로 형성되기 때문에 아래쪽에서의 냉기 전달률도 최소화될 수 있는 상승 효과가 있다.
이때, 상기 하부 황토판(22)과 상부 황토판(24) 사이에 중간판층(26)이 배치될 수 있다. 상기 하부 황토판(22) 위에 중간판층(26)이 배치되고, 상기 중간판층(26) 위에 상부 황토판(24)이 배치될 수 있다. 중간판층(26)은 수지판 또는 황토판이 될 수 있는데, 중간판층(26)의 두께는 하부 황토판(22)과 상부 황토판(24)의 두께보다는 더 얇게 구성된다. 즉, 본 발명은 하부 황토판(22)과 상부 황토판(24) 사이에 배치된 중간판층(26)을 더 포함할 수 있다.
상기 하부 황토판(22) 위에 중간판층(26)을 먼저 설치하고, 상기 중간판층(26) 위에 상부 황토판(24)을 설치함으로써, 상기 하부 황토판(22)과 상부 황토판(24) 사이에 중간판층(26)이 배치되도록 할 수 있다.
본 발명은 상부 황토판(24) 위에 배치되는 상부판층(28)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상부판층(28)은 수지판 또는 황토판이 될 수 있는데, 상부판층(28)의 두께도 하부 황토판(22)과 상부 황토판(24)의 두께보다는 더 얇게 구성된다.
본 발명에서 열전달 패널(30)과 열선(40)은 하부 바닥층(20) 위에 포설되는 황토층(60)에 매립되어 지지된다. 황토층(60)은 하부 황토층(60)과 상부 황토층(60) 순서대로 하부 바닥층(20) 위에 포설됨으로써 열전달 패널(30)과 열선(40)이 황토층(60)에 매립되어 지지되는 구조를 취하도록 한다.
구체적으로, 상기 하부 바닥층(20)을 형성하는 상부 황토판(24) 위에 상부 황토층(60)을 형성한다. 액상의 황토 몰탈을 상부 황토판(24) 위에 타설하여 경화시킴으로써 하부 황토층(60)을 형성한다. 이때, 상기 상부 황토판(24) 위에 상부판층(28)이 설치된 경우에는 상부판층(28) 위에 하부 황토층(60)을 형성한다. 상부판층(28) 위에 액상의 황토 몰탈을 타설하여 경화시킴으로써 하부 황토층(60)을 형성한다. 결국, 상기 하부 바닥층(20) 위쪽에 하부 황토층(60)이 형성된 구조를 취하게 된다.
상기 열선(40)은 하부 바닥층(20) 위에 배치된다. 상기 하부 바닥층(20) 위에 하부 황토층(60)이 포설된 경우에는 하부 황토층(60) 위에 열선(40)이 배치됨으로써, 상기 하부 바닥층(20) 위쪽에 열선(40)이 배치된 구조를 취한다. 열선(40)은 내부로 온수가 순환되는 온수관으로 구성되거나 전기에 의해 발열하는 전기 발열선으로 구성되거나 히터선으로 구성될 수 있다. 열선(40)은 하부 바닥층(20) 위에 복수개로 나란하게 배열되고, 복수개의 열선(40)은 연결 열선(40)부에 의해 연속되도록 이어진다. 복수개의 열선(40)이 온수관으로 이루어진 경우, 온수관이 복수개의 열선(40) 내부와 연결 열선(40)부의 내부로 지나가서 온수가 온수관 내부로 순환되어 열선(40)의 발열이 이루어지도록 구성된다. 열선(40)이 전기 발열선으로 이루어진 경우, 전기가 복수개의 나란한 전기 발열선과 연결 열선부를 통해서 지나가서 열선(40)의 발열이 이루어지도록 구성된다. 열선(40)이 히터선으로 이루어진 경우에도 전기가 복수개의 나란한 히터선과 연결 히터선을 통해서 지나가서 열선(40)의 발열이 이루어지도록 구성된다.
상기 열전달 패널(30)은 열선(40)을 지지하도록 하부 바닥층(20) 위에 배치된다. 하부 바닥층(20) 위에 설치된 하부 황토층(60) 위에 열전달 패널(30)이 배치됨으로써 열전달 패널(30)이 하부 바닥층(20) 위에 배치된 구조가 된다. 열전달 패널(30)은 열전달편(31)을 구비한다. 이때, 상기 열전달 패널(30)은 상부 열전달 패널(32)과 하부 열전달 패널(34)으로 구성된다.
상기 하부 열전달 패널(34)은 하부 바닥층(20) 위에 배치된다. 하부 바닥층(20) 위에 하부 황토층(60)이 포설된 경우 하부 황토층(60) 위에 하부 열전달 패널(34)이 얹혀지게 되어서 상기 하부 바닥층(20) 위에 하부 열전달 패널(34)이 배치된 구조가 된다.
상기 하부 열전달 패널(34)은 열선(40)의 열전달을 효율적으로 하기 위한 하부 열전달편(35)을 구비한다. 하부 열전달 패널(34)의 양단부에 하부 열전달편(35)이 구비된다. 상기 하부 열전달편(35)은 하부 열전달 패널(34)의 상면에서 위쪽으로 돌출되도록 연장된다. 하부 열전달편(35)은 열선(40)의 외주면에 밀착되기 위한 단면 형상으로 구성된다. 열선(40)이 단면 원형인 경우 하부 열전달편(35)은 단면 원주 형상으로 구성된다. 복수개의 하부 열전달 패널(34)이 상기 하부 바닥층(20)의 위쪽에 가로 세로 방향으로 배치된다. 상기 하부 바닥층(20)의 위쪽에 격자형으로 복수개의 하부 열전달 패널(34)이 배치된다.
서로 이웃한 하부 열전달 패널(34)의 각각의 하부 열전달편(35)이 서로 마주하는 위치에 배치되고, 상기 열선(40)의 외주면을 서로 이웃한 하부 열전달 패널(34)의 각각의 하부 열전달편(35)이 감싸서 지지하고 있게 된다. 서로 이웃한 두 개의 하부 열전달 패널(34)의 각각의 하부 열전달편(35) 사이에는 하부 열선 돌출 스페이스(37LSP)가 확보되어, 상기 하부 열선 돌출 스페이스(37LSP)에 의해서 열선(40)의 상부쪽 일부가 두 개의 이웃한 하부 열전달편(35) 위로 돌출된다.
상기 상부 열전달 패널(32)은 열선(40)의 둘레부를 감싸서 지지하면서 동시에 하부 열전달 패널(34)의 하부 열전달편(35)이 밑에 배치되도록 하는 상부 열전달편(33)을 구비한다. 상부 열전달 패널(32)의 양단부에 상부 열전달편(33)이 구비된다. 상기 상부 열전달편(33)은 상부 열전달 패널(32)의 상면에서 위쪽으로 돌출되도록 연장된다. 상부 열전달편(33)은 하부 열전달 패널(34)의 하부 열전달편(35)이 밑에서 밀착되어 삽입되기 위한 단면 형상으로 구성된다. 열선(40)이 단면 원형인 경우 상부 열전달편(33)도 단면 원주 형상으로 구성된다.
또한, 상기 상부 열전달 패널(32)의 상부 열전달편(33)에는 상부 열선 돌출 스페이스(37USP)가 확보되어, 상기 열선(40)의 일부가 상부 열선 돌출 스페이스(37USP)를 통하여 상부 열전달편(33)의 위로 돌출되도록 구성된다. 즉, 열선 돌출 스페이스(37)는 상기 하부 열선 돌출 스페이스(37LSP)와 상부 열선 돌출 스페이스(37USP)로 이루어지고, 상기 열선(40)의 상부쪽 일부가 하부 열선 돌출 스페이스(37LSP)와 상부 열선 돌출 스페이스(37USP)에 의해 하부 열전달편(35)과 상부 열전달편(33) 위로 돌출되므로, 상기 열선(40)의 일부가 열선 돌출 스페이스(37)를 통서 상기 상부 열전달편(33)과 하부 열전달편(35)의 위로 돌출된 구성을 취한다.
복수개의 상기 상부 열전달 패널(32)은 서로 이웃하도록 배치되고, 복수개의 상기 하부 열전달 패널(34)에 하부 열전달편(35)이 구비되어 상기 상부 열전달편(33)의 내부로 상기 하부 열전달편(35)이 삽입된 상태에서 상기 열선(40)이 상기 하부 열전달편(35)의 내부로 들어가서 결합된다. 상기 상부 열전달 패널(32)과 상부 열전달편(33)과 하부 열전달 패널(34)의 하부 열전달편(35)이 열선(40)을 위에서 일부를 감싸서 지지하게 된다. 이때, 상기 하부 열전달 패널(34)의 하부 열전달편(35)은 상부 열전달 패널(34)의 상부 열전달편(33)의 밑으로 들어가서 결합된 상태에서 열선(40)을 상부 열전달편(33)과 하부 열전달편(35)이 위에서 잡아서 지지하고, 상기 하부 열전달편(35)에 형성된 하부 열선 돌출 스페이스(37LSP)와 상기 상부 열전달편(33)에 형성된 상부 열선 돌출 스페이스(37USP)에 의해 열선(40)의 일부가 상부 열전달편(33)과 하부 열전달편(35) 위로 돌출되도록 구성된다. 결국, 열전달 패널(30)의 열전달편(31)에 의해 열선(40)이 지지되어 하부 바닥층(20) 위쪽에 배치되는 구조가 된다.
상기 하부 열전달 패널(34)은 알루미늄판으로 구성되고, 상기 상부 열전달 패널(32)은 동판으로 구성된다.
상기 상부 열전달 패널(32)과 하부 열전달 패널(34) 위쪽에 상부 황토층(60)이 구비된다. 상기 하부 황토층(60) 위에 상부 황토층(60)을 형성한다. 액상의 황토 몰탈을 하부 황토층(60) 위에 타설하여 경화시킴으로써 상부 황토층(60)을 형성한다.
상기 황토층(60)은 상부 황토판(24) 위쪽에 형성된 하부 황토층(60)과, 상기 하부 황토층(60) 위에 형성된 상부 황토층(60)으로 구성되어, 상기 황토층(60)에 하부 열전달 패널(34)과 상부 열전달 패널(32)과 열선(40)이 매립되어 지지된 구조가 된다.
상기 상부 열전달 패널(32)은 상부로 경사지게 배치된다. 상부 열전달 패널(32)의 상부 열전달편(33)에 의해 위쪽이 잡아진 상태로 지지된 열선(40)을 기준으로 좌우 양쪽의 상부 열전달 패널(32)이 서로 대칭되도록 상향 경사지게 배치된 구조를 취한다.
상기 상부 열전달 패널(32)의 아래쪽에 하부 열전달 패널(34)이 배치되는데, 상기 상부 열전달 패널(32)의 위쪽에 배치되도록 상층 열전달판(51)이 더 구비되고, 상기 상층 열전달판(51)에는 상하면으로 연통된 복수개의 구멍(51H)이 구비되고, 상기 상층 열전달판(51) 위에는 구들층(50)이 배치된다.
상기 상층 열전달판(51)은 동판으로 구성되고, 상기 하부 열전달 패널(34)과 상부 열전달 패널(32)과 상층 열전달판(51)은 가로 세로 방향으로 격자형으로 배치되고, 상기 상부 열전달 패널(32)에 구비된 상부 열전달편(33)과 하부 열전달 패널(34)에 구비된 하부 열전달편(35) 사이에는 방열 스페이스(HES)가 확보되고, 상기 상층 열전달판(51)은 방열 스페이스(HES)를 벗어난 위치에서 격자형으로 상부 열전달 패널(32) 위에 배치되어, 상기 방열 스페이스(HES)에 위치한 상기 열선(40)의 일부에서 위쪽으로 방열이 보다 더 원활하게 이루어지게 되고, 상기 상층 열전달판(51)을 통해서도 상기 열선(40)의 열이 전달되어 위쪽으로 더 많이 방열되도록 구성된다.
또한, 상기 상층 열전달판(51)에는 복수개의 구멍(51H)이 구비된다. 복수개의 구멍(51H)은 상층 열전달판(51)의 상하면으로 연통된다.
또한, 열선(40)의 열이 상층 열전달판(51)의 구멍(51H)들을 통해서 상기 구들층(50) 쪽으로 원활하게 전달되도록 구성된다.
상기 구들층(50)은 바인더에 의해 상층 열전달판(51) 위에 고정되도록 배치된다. 상기 구들층(50)의 저면이 바인더에 의해 상층 열전달판(51) 위에 고정되도록 배치된다. 상기 상층 열전달판(51)이 생략된 경우에는 구들층(50)의 저면이 바인더에 의해 상기 황토층(60) 위에 고정되도록 배치될 수도 있다. 이때, 바인더는 얇은 두께의 황토 바인더로 구성된다. 상기 구들층(50)이 황토층(60) 위쪽 위치에 배치된 구성을 취한다. 바인더는 얇은 두께의 황토 바인더로 구성된 것 이외에 상층 열전달판(51) 위에 구들층(50)의 부착시킬 수 있는 부착수단은 모두 바인더로 채용될 수 있다.
또한, 상기 구들층(50)은 일정 면적의 구들판으로 형성할 수 있다. 구들판은 황토로 제작되어 황토 구들판이라 할 수 있다. 상기 구들판에 복수개의 패널홀(50H)이 구비된다. 상기 패널홀(50H)은 구들판의 상하면으로 연통된다. 상기 구들층(50)은 황토층(60) 위쪽 위치에 가로 세로 격자형으로 배치된다. 복수개의 구들판이 마루 바닥을 깔듯이 가로 세로 격자형으로 황토층(60) 위쪽 위치에 배치되어, 상기 구들층(50)을 형성한다.
이때, 상기 구들층(50)은 일반 돌을 깔아서 형성할 수도 있다. 다양한 종류의 석재로 구성된 복수개의 일반 돌을 깔아서 상기 구들층(50)을 형성할 수도 있는 것이다.
상기 구들층(50) 위에는 마감층(70)을 형성한다. 상기 마감층(70)은 황토 마감층(70)으로 구성된다. 상기 구들층(50)을 위에서 마감층(70)으로 커버하도록 시공함으로써 건물 실내의 방바닥을 완성하게 된다.
상기한 구성의 본 발명에 의하면, 열선(40)은 열전달 패널(30)에 구비된 열전달편(31)에 의해 지지되어 황토층(60)에 견고하게 매립되고, 상기 열선(40)에서 발생하는 열은 황토층(60)과 구들층(50) 및 마감층(70)을 통과하여 건물의 실내에 난방이 이루어지도록 한다.
본 발명의 황토 구들 시스템의 효과는 다음과 같다.
단독 주택의 방바닥은 물론 호텔과 같은 건물이나 아파트와 같은 공동 주택의 방바닥을 황토층(60)을 구비한 방바닥으로 형성하기 때문에 황토방 분위기에 의해 거주자의 건강에 도움이 되고 쾌적한 주거용 실내를 제공할 수 있다.
황토 구들 시스템의 시공시에 복잡성과 어려움이 많이 해소되어서 시공기간이 많이 줄어들고 황토 구들 시스템의 제품으로서 균질성이 보장될 수 있다.
황토 구들 시공관련 에너지의 효율적 사용과 절감이 이루어져서 원료와 비용 등의 문제를 해결하고, 구들시공 후 발생하는 에너지 관리측면에서 열활용도가 높아서 에너지의 효율적 관리의 문제를 해결한다.
상기 하부 바닥층(20)은 하부 황토판(22)과 상부 황토판(24)으로 구성되어, 건물의 슬라부에서 진동이나 소음이 전달되는 것을 최소화시킬 수 있다.
상기 하부 황토판(22)에 복수개의 홀(22H)이 구비되고 상부 황토판(24)에도 복수개의 홀(24H)들이 구비되어, 복수개의 홀(22H,24H)들로 인하여 건물의 슬라브(3)에서 올라오는 소음 전달 매질을 줄임으로써 소음이나 공기를 더 많이 차단하고 슬라브(3)로부터의 열전달도 더 많이 하게 되면서 소음이나 공기 진동 등을 더 많이 줄일 수 있고 난방시 슬라브(3)로부터의 냉열 전달을 더 줄여서 난방 효율을 더 높이게 된다.
상부 황토판(24)과 하부 황토판(22)의 복수개의 홀(22H,24H)들에 의해 공기층들을 더 많이 형성해주어서 소음이나 진동 전달 매질을 최대한 줄여줌으로써 소음 전달은 최소화시키면서도 상부 황토판(24)과 하부 황토판(22)의 이중 기초 베이스판 구조를 취함으로써 본 발명의 황토 구들 시스템을 기초에서부터 보다 견고하게 지지하게 된다.
또한, 본 발명에서는 건물의 슬라브(3)와 하부 황토판(22)의 저면 사이에 차단판층을 더 대줄 수 있는데, 이러한 차단판층은 수지 또는 황토판으로 구성될 수 있다.
상기 차단판층으로 인하여 열전달(건물 슬라브(3)에서의 냉열 전달)을 더 줄이고 소음 전달률을 더 줄일 수 있다.
또한, 상기 상부 황토판(24)과 하부 황토판(22) 사이에 수지판 또는 황토판으로 이루어진 중간판층(26)을 설치하고, 상부 황토판(24) 위에 상부판층(28)을 형성할 수 있다.
이러한 경우에는 중간판층(26)과 상부판층(28)으로 인하여 열전달률과 소음 전달률을 더욱더 줄이게 됨으로써 보다 품질좋은 황토 구들 시스템을 제공하는데 도움이 된다.
이때, 상기 하부 황토판(22)의 복수개의 홀(22H)과 상부 황토판(24)의 복수개의 홀(24H)은 상하로 서로 어긋난 위치에 배치되는 것이 바람직한데, 이러한 경우에는 하부 황토판(22)의 복수개의 홀(22H)과 상부 황토판(24)의 복수개의 홀(24H)이 건물 슬라브(3)에서 열전달률을 줄이고 소음 전달률도 줄이면서 동시에 하부 황토판(22)의 복수개의 홀(22H)과 상부 황토판(24)의 복수개의 홀(24H)들이 미로처럼 배열된 구조로 인하여 건물 슬라브(3)에서의 열전달률과 소음 전달률을 더욱더 줄일 수 있게 된다.
또한, 상기 차단판층과 중간판층(26)과 상부판층(28)으로 인하여 열선(40)에서 아래쪽으로 내려가는 열을 차단하여 열전달이 위쪽으로 보다 더 많이 되도록 하므로 난방 효율을 높이는데 있어서 더욱 좋다.
상기 열전달 패널(30)의 열전달편(31)에 의해서 열선(40)을 위에서 잡아주는 방식으로 지지하므로, 황토 구들 시스템의 시공 도중에서 열선(40)의 위치가 틀어지는 경우를 방지하므로, 황토 구들 시스템의 시공에 있어서 보다 원활하고 신뢰성이 있다. 예를 들어, 황토층(60)의 형성을 위해 액상의 황토 몰탈을 타설하는 도중에 열선(40)이 제위치에서 틀어지지 않도록 열전달 패널(30)의 열전달편(31)이 열선(40)을 잡아서 지지하고 있기 때문에 황토 구들 시스템의 시공 도중에서 열선(40)의 위치가 틀어지는 경우를 방지하게 된다.
이때, 본 발명은 하부 열전달 패널(34)의 하부 열전달편(35)과 상부 열전달 패널(32)의 상부 열전달편(33)에 의해서 이중으로 열선(40)을 위에서 잡아주는 방식으로 지지하여 황토 구들 시스템의 시공 도중에서 열선(40)의 위치가 틀어지는 경우를 더욱 확실하게 방지하므로, 황토 구들 시스템의 시공에 있어서 더욱더 원활한 시공이 가능하고 신뢰성도 더욱더 높아진다.
상기 상부 열전달 패널(32)은 아래쪽에서 위쪽으로 더 올라가도록 상향 경사지도록 배치되어 있어서, 상기 상부 열전달 패널(32)에 전달된 열선(40)의 열이 상부쪽에 있는 황토층(60)으로 더 빠르게 전달되고 상기 구들층(50) 쪽으로 열이 더 빠르고 더 많이 전달되므로, 난방 효율을 더 높이게 된다.
상기 상부 열전달 패널(32)은 동판(구리판)으로 구성되고, 상기 하부 열전달 패널(34)은 알루미늄판으로 구성되어, 상기 열선(40)에서 발생되는 열이 동판으로 구성된 상부 열전달 패널(32)에 의해 아래쪽으로 전달되지 않고 위쪽으로 원활하게 전달되도록 한다.
동판이 황토에 비하여 열전달률이 더 높으므로, 동판으로 이루어진 상부 열전달 패널(32)이 열선(40)에서 발생하는 열을 아래쪽보다는 위쪽으로 더 원활하게 전달되도록 할 수 있다. 즉, 동판으로 이루어진 상부 열전달 패널(32)은 열선(40)에서 발생하는 열이 하방으로 빼앗기지 않도록 함으로써 열전달 효율을 보다 높이게 된다.
또한, 상기 알루미늄판으로 구성된 하부 열전달 패널(34)에 의해서는 상부 열전달 패널(32)에 녹이 스는 것을 방지하게 된다. 알루미늄판인 하부 열전달 패널(34)은 산화 알루미늄이 되어 동판으로 이루어진 상부 열전달 패널(32)에 녹이 스는 것을 방지하는 것이다.
상기 상층 열전달판(51)은 구들층(50)의 아래에 배치되고, 상기 상층 열전달판(51)은 동판으로 구성되어 열선(40)의 열이 황토층(60)을 통과하여 상층 열전달판(51)에 의해 구들층(50) 쪽으로 더 많이 전달되므로, 상층 열전달판(51) 역시 난방 효율을 더 높이게 된다.
상기 상층 열전달판(51)은 동판으로 구성되고, 상기 상층 열전달판(51)에 복수개의 구멍(51H)이 형성되고, 상기 하부 열전달 패널(34)과 상기 상부 열전달 패널(32)과 상기 상층 열전달판(51)은 가로 세로 방향으로 격자형으로 배치되고, 상기 상부 열전달 패널(32)에 구비된 상부 열전달편(33)과 상기 하부 열전달 패널(34)에 구비된 하부 열전달편(35)을 벗어난 위치에는 방열 스페이스(HES)가 확보되고, 상기 열선(40) 중에서 상기 방열 스페이스(HES)에 위치한 열선(40)의 일부에서 위쪽으로 방열이 되고, 상기 상층 열전달판(51)과 복수개의 상기 구멍(51H)에 의해서도 상기 열선(40)의 열이 전달되어 위쪽으로 방열이 된다.
상기 상층 열전달판(51)에는 복수개의 구멍(51H)이 형성되고, 상층 열전달판(51)에 형성된 복수개의 구멍(51H)들은 하부에서 생기는 결로에 의한 수분 증발 및 배출을 하게 된다. 상층 열전달판(51)의 하부에서 생기는 결로에 의한 수분을 구멍(51H)에 의해서 증발시키고 배출할 수 있게 된다.
또한, 상기 상층 열전달판(51)의 구멍(51H)으로 황토 마감층(70)의 황토가 들어와서 마감층(70)에 상층 열전달판(51)을 보다 견고하게 잡아주게 된다.
상기 상부 열전달 패널(32)(동판)에도 복수개의 구멍(51H)이 형성되어 있어서, 상기 상부 열전달 패널(32)에 형성된 복수개의 구멍(51H)들도 하부에서 생기는 결로에 의한 수분 증발 및 배출을 하게 된다. 상부 열전달 패널(32)의 하부에서 생기는 결로에 의한 수분을 구멍(51H)에 의해서 증발시키고 배출할 수 있게 된다.
또한, 상기 상부 열전달 패널(32)의 구멍(51H)으로도 황토 마감층(70)의 황토가 들어와서 상기 황토층(60)에 상부 열전달 패널(32)을 보다 견고하게 잡아서 고정하게 된다.
즉, 상기 상부 열전달 패널(32)의 아래쪽에 하부 열전달 패널(34)이 배치되고, 상기 상부 열전달 패널(32)의 위쪽에 배치되도록 상층 열전달판(51)이 더 구비되고, 상기 상부 열전달 패널(32)에는 복수개의 구멍(32H)이 구비되고, 상기 상층 열전달판(51)에는 상하면으로 연통된 복수개의 구멍(51H)이 구비되고, 상기 상층 열전달판(51) 위에는 구들층(50)이 배치되며, 상기 열선(40)의 열이 상부 열전달 패널(32)의 상기 구멍(32H)과 상기 상층 열전달판(51)의 상기 구멍(51H)을 통해서 상기 구들층(50) 쪽으로 원활하게 전달되어, 난방 효율을 더욱 높이게 된다.
또한, 본 발명에서 열선 돌출 스페이스(37)는 상부 열선 돌출 스페이스(37USP)와 하부 열선 돌출 스페이스(37LSP)로 구성된다.
상기 상부 열전달 패널(32)의 상부 열전달편(33)은 내측 상부 열전달편(33)과 외측 상부 열전달편(33)이 구비된 이중 열전달편 구조이고, 내측 상부 열전달편(33)은 상부 열선 바텀 커버부(33CP)를 구비하고 있으면서 동시에 상부 열전달편(33)의 상부에는 상부 열선 돌출 스페이스(37USP)가 형성되어 있어서, 열선(40)에 발생하는 열은 위쪽으로 최대한 많이 보내주고 열선(40)에서 발생하는 열은 상부 열선 바텀 커버부(33CP)에 의해 최대한 막아서 하부로의 열전달을 최소화시키게 되므로, 열선(40)의 열에 의한 난방 효율을 최적화시킬 수 있다.
한편, 하부 열전달 패널(34)의 하부 열전달편(35)은 상부 열전달 패널(32)의 내측 상부 열전달편(33)과 외측 상부 열전달편(33) 사이에 개재되도록 결합되어, 상부 열전달 패널(32)과 하부 열전달 패널(34) 사이의 결합력을 더 높일 수 있다.
이때, 상기 하부 열전달 패널(34)의 하부 열전달편(35)도 내측 하부 열전달편(35)과 외측 하부 열전달편(35)이 구비된 이중 열전달편 구조이고, 내측 하부 열전달편(35)은 하부 열선 바텀 커버부(35CP)를 구비하고 있으면서 동시에 하부 열전달편(35)의 상부에는 하부 열선 돌출 스페이스(37LSP)가 형성되어 있어서, 열선(40)에 발생하는 열은 위쪽으로 최대한 많이 보내주고 열선(40)에서 발생하는 열은 하부 열선 바텀 커버부(35CP)에 의해 최대한 막아서 하부로의 열전달을 최소화시키게 되므로, 열선(40)의 열에 의한 난방 효율을 최대한 높일 수 있다.
또한, 하부 열전달편(35)의 하부 열전달편(35)은 하부 열선 바텀 커버부(35CP)를 더 구비하고 있으면서 동시에 하부 열전달편(35)의 상부에는 열선 돌출 스페이스(37)가 형성되어 있어서, 열선(40)에 발생하는 열은 위쪽으로 최대한 많이 보내주고 열선(40)에서 발생하는 열은 상기 하부 열선 바텀 커버부(35CP)에 의해 최대한 막아서 하부로의 열전달을 더욱더 최소화시키게 되므로, 열선(40)의 열에 의한 난방 효율을 더욱 최적화시킬 수 있다.
또한, 상기 구들층(50)을 복수개의 패널홀(50H)을 구비한 구들판(특히, 황토 구들판)으로 형성한 경우에는 상기 구들층(50)에 복수개의 패널홀(50H)이 형성된 구조를 취하고 있어서, 상기 구들층(50)에 형성된 복수개의 패널홀(50H)은 열선(40)에서 발생한 열이 구들층(50) 위로 더 원활하게 올라오도록 하여 난방 효율을 더 높여주게 된다. 또한, 구들층(50)의 패널홀(50H) 역시 하부에서 생기는 결로에 의한 수분 증발 및 배출을 하게 된다. 구들층(50)의 하부에서 생기는 결로에 의한 수분을 상기 패널홀(50H)에 의해 의해해서 증발시키고 배출할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서는 차단판층을 더 구비할 수 있으며, 차단판층을 더 구비할 경우 상기 중간판층(26)과 상부판층(24) 및 차단판층의 삼중판 구조로 인하여 소음 전달이나 열전달(냉열 전달)을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 상기 상부 열전달 패널(32)은 동판으로 구성되고, 상기 하부 열전달 패널(34)은 알루미늄판으로 구성되는데, 시간이 지나면서 상기 하부 열전달 패널(34)은 산화 알루미늄으로 바뀌게 되어서 아래쪽으로 열전달이 되지 않도록 하는 보온 단열재 기능을 하게 됨으로써 본 발명의 황토 구들 시스템에서 열선(40) 위쪽으로의 열전달은 최대화하고 아래쪽으로의 열전달은 최소화시키게 되어서 난방 효율을 높이는데 더욱 도움이 되고 산화알루미늄판의 특성상 수분을 흡수하여 수분에 의한 구들 시스템의 열화를 방지하고 나아가 상부 열전달 패널(32)(동판)이 녹스는 것을 방지하여 구들 시스템의 수명을 연장시키는 등의 효과가 있다.
한편, 본 발명에서는 상부 황토판과 하부 황토판에는 천일염이 혼합되어 있으며, 상기 천일염으로 인하여 수분 흡수 작용을 하여 수분에 의한 상부 황토판과 하부 황토판의 열화를 방지하고, 이로 인하여 수명을 연장시키는 효과도 있다.
상기 황토층(60)도 천일염이 혼합되도록 구성될 수 있다. 황토층(60)을 형성하는 액상의 황토 몰탈에 천일염을 혼합함으로써 상기 황토층(60)도 천일염이 혼합되도록 구성될 수 있는 것이다. 황토층(60)에 천일염이 혼합된 경우에도 수분 흡수 작용을 하여 수분에 의한 황토층(60)의 열화를 방지하고, 이로 인하여 수명을 연장시키는 효과도 있다.
또한, 상기 구들층(50)에도 천일염이 혼합된다. 구들층(50)을 황토 구들판으로 만들 때에 천일염을 혼합함으로써 구들층(50)에도 천일염이 혼합되도록 구성될 수 있다. 구들층(50)에 천일염이 혼합된 경우에도 수분 흡수 작용을 하여 수분에 의한 상부 황토판과 하부 황토판의 열화를 방지하고, 이로 인하여 수명을 연장시키는 효과도 있다.
한편, 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상층 열전달판(51)의 저면에 알루미늄 재질의 희생 금속(72)을 부착할 수 있다.
상기 상층 열전달판(51)은 동판으로 이루어져서 수맥을 차단하면서 위쪽으로의 열전달율을 높여주어서 수맥 차단에 의해 주거 환경 개선과 난방 효율을 향상시키고, 상기 희생 금속(72)은 자신이 산화알루미늄으로 바뀌어서 동판으로 이루어진 상층 열전달판(51)이 녹스는 것을 방지하는 효과가 있고, 이러한 상층 열전달판(51)이 녹스는 것을 방지하여 구들 시스템의 열화 방지와 수명을 더 연장시키는 효과가 있다.
이때, 도 18에 도시된 바와 같이, 하부 열전달 패널(34)의 상면에 상부 열전달 패널(32)의 저면이 밀착된 상태로 부설되는 경우에는 상기 황토층(60)의 두께가 더 작아지는데, 이러한 경우에도 알루미늄 재질의 희생 금속(72)을 부착할 수 있다. 도 18에서와 같이 황토층(60)이 더 얇아지면서 희생 금속(72)을 상층 열전달판(51)의 저면에 부착하는 경우의 효과는 상기한 효과와 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
3. 슬라브 20. 하부 바닥층
22. 하부 황토판 22H. 홀
24. 상부 황토판 24H. 홀
26. 중간판층 28. 상부판층
30. 열전달 패널 32. 상부 열전달 패널
31. 열전달편 33. 상부 열전달편
33A. 내측 상부 열전달편 33B. 외측 상부 열전달편
33CP. 상부 바텀 커버편 34. 하부 열전달 패널
35. 하부 열전달편 35A. 내측 하부 열전달편
35B. 외측 하부 열전달편 35CP. 하부 바텀 커버편
37. 열선 돌출 스페이스 37USP. 상부 열선 돌출 스페이스
37LSP. 하부 열선 돌출 스페이스 40. 열선
50. 구들층 60. 황토층
70. 마감층

Claims (12)

  1. 건물의 슬라브(3) 위에 배치되는 하부 바닥층(20);
    상기 하부 바닥층(20) 위에 배치되며 열전달편(31)을 구비한 열전달 패널(30);
    상기 열전달 패널(30)의 상기 열전달편(31)에 결합되어 상기 하부 바닥층(20)의 위쪽에 배치되는 열선(40);
    상기 열선(40)의 위쪽에 배치되는 구들층(50);
    상기 열전달 패널(30)과 상기 열선(40)을 상기 하부 바닥층(20)과 상기 구들층(50) 사이의 공간에서 지지하여 매립되도록 하는 황토층(60);
    상기 구들층(50)을 위에서 황토로 마감하는 마감층(70);을 포함하며,
    상기 하부 바닥층(20)은 복수개의 홀(22H,24H)이 상하면으로 연통된 황토판으로 구성되고,
    상기 열선(40)은 상기 열전달 패널(30)의 상기 열전달편(31)에 결합되어 상기 황토층(60)에 견고하게 매립되고, 상기 열선(40)에서 발생하는 열은 상기 열전달 패널(30)과 상기 황토층(60)과 상기 구들층(50) 및 마감층(70)을 통과하여 건물의 실내의 난방 효율을 향상시키고,
    상기 열전달 패널(30)은,
    상기 열선(40)의 열전달을 효율적으로 하기 위한 하부 열전달편(35)을 구비한 하부 열전달 패널(34);
    상기 하부 열전달편(35)이 아래에서 들어와서 삽입되는 상부 열전달편(33)을 구비하며 상기 하부 열전달 패널(34)의 위쪽에 배치되는 상부 열전달 패널(32);을 포함하며,
    상기 상부 열전달 패널(32)과 상기 하부 열전달 패널(34)은 상기 하부 바닥층(20) 위에 가로 세로 격자형으로 복수개로 배치되고,
    상기 하부 열전달 패널(34)의 상기 하부 열전달편(35)은 상기 상부 열전달 패널(34)의 상기 상부 열전달편(33)의 밑으로 들어가서 결합된 상태에서 상기 열선(40)을 상기 상부 열전달편(33)과 상기 하부 열전달편(35)이 위에서 잡아서 지지하고,
    상기 황토층(60)에 상기 상부 열전달 패널(32)과 상기 하부 열전달 패널(34)과 상기 열선(40)이 상기 하부 바닥층(20)과 상기 구들층(50) 사이의 공간에서 지지되어 매립되고,
    상기 상부 열전달편(33) 사이에는 열선 돌출 스페이스(37)가 확보되어, 상기 열선(40)의 일부가 상기 열선 돌출 스페이스(37)를 통하여 상기 상부 열전달편(33)의 위로 돌출되도록 구성되어, 상기 열선(40)에서 발생된 열이 상기 상부 열전달편(33)의 위로 돌출된 상기 열선(40)의 일부를 통해서 원활한 방열 작용이 일어나서 상기 황토층(60)으로 전달되도록 구성된 것을 특징으로 하는 황토 구들 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 황토판은 복수개의 홀(22H)이 상하면으로 연통된 하부 황토판(22)과, 복수개의 홀(24H)이 상하면으로 연통되어 상기 하부 황토판(22) 위에 배치된 상부 황토판(24)으로 구성되며, 상기 하부 황토판(22)의 복수개의 상기 홀(22H)과 상기 상부 황토판(24)의 복수개의 상기 홀(24H)은 상하로 서로 어긋난 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 황토 구들 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하부 황토판(22)과 상기 상부 황토판(24) 사이에 배치된 중간판층(26)과, 상기 상부 황토판(24) 위에 배치된 상부판층(28)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 황토 구들 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중간판층(26)과 상기 상부판층(28)은 수지판 또는 황토판으로 구성되며, 상기 중간판층(26)과 상기 상부판층(28)에 의해 열손실과 소음을 더 줄이도록 구성된 것을 특징으로 하는 황토 구들 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 열전달 패널(32)은 동판으로 구성되고, 상기 하부 열전달 패널(34)은 알루미늄판으로 구성되어, 상기 열선(40)에서 발생되는 열이 동판으로 구성된 상부 열전달 패널(32)에 의해 아래쪽으로 전달되지 않고 위쪽으로 원활하게 전달되도록 하고, 상기 알루미늄판으로 구성된 상기 하부 열전달 패널(34)에 의해서는 상기 상부 열전달 패널(32)에 녹이 스는 것을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 황토 구들 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부 열전달 패널(32)은 상부로 경사지게 배치되고, 상기 상부 열전달 패널(32)에 전달된 상기 열선(40)의 열이 상부쪽에 있는 상기 황토층(60)으로 더 빠르게 전달되도록 구성된 것을 특징으로 하는 황토 구들 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상부 열전달 패널(32)의 아래쪽에 하부 열전달 패널(34)이 배치되고, 상기 상부 열전달 패널(32)의 위쪽에 배치되도록 상층 열전달판(51)이 더 구비되고, 상기 상부 열전달 패널(32)에는 복수개의 구멍(32H)이 구비되고, 상기 상층 열전달판(51)에는 상하면으로 연통된 복수개의 구멍(51H)이 구비되고, 상기 상층 열전달판(51) 위에는 구들층(50)이 배치되며, 상기 열선(40)의 열이 상부 열전달 패널(32)의 상기 구멍(32H)과 상기 상층 열전달판(51)의 상기 구멍(51H)을 통해서 상기 구들층(50) 쪽으로 원활하게 전달되도록 구성된 것을 특징으로 하는 황토 구들 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상층 열전달판(51)은 동판으로 구성되고, 상기 상층 열전달판(51)에 복수개의 구멍(51H)이 형성되고, 상기 하부 열전달 패널(34)과 상기 상부 열전달 패널(32)과 상기 상층 열전달판(51)은 가로 세로 방향으로 격자형으로 배치되고, 상기 상부 열전달 패널(32)에 구비된 상부 열전달편(33)과 상기 하부 열전달 패널(34)에 구비된 하부 열전달편(35)을 벗어난 위치에는 방열 스페이스(HES)가 확보되고, 상기 열선(40) 중에서 상기 방열 스페이스(HES)에 위치한 열선(40)의 일부에서 위쪽으로 방열이 되고, 상기 상층 열전달판(51)과 복수개의 상기 구멍(51H)에 의해서도 상기 열선(40)의 열이 전달되어 위쪽으로 방열이 되는 것을 특징으로 하는 황토 구들 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 구들층(50)에는 상하면으로 연통된 복수개의 패널홀(50H)이 구비되어, 상기 열선(40)에서 발생하는 열이 상기 패널홀(50H)을 통해서 위쪽으로 원활하게 올라오도록 구성된 것을 특징으로 하는 황토 구들 시스템.
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