KR102648752B1 - 건축물의 외벽 단열 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내에 인접되며 철근이 매설되는 내벽체와, 상기 내벽체에 간격을 이루어 배치되는 외벽체와, 상기 내벽체와 상기 외벽체와의 사이 공간에 배치되며, 다수의 단위 단열부를 이루어 배치되는 단열부와, 상기 외벽체와 상기 단열부의 전면 사이에 배치되는 제 1보조 단열부와, 상기 단열부의 후면과 상기 내벽체의 사이에 배치되는 제 2보조 단열부와, 상기 다수의 단위 단열부의 위치에 대응되어, 상기 실내의 온도와 상기 외벽체의 외부 온도와의 차이 온도를 측정하는 온도 측정부와, 상기 단열부의 격자 영역들의 온도를 가변시키는 온도 모듈부와, 상기 차이 온도가 기설정되는 기준 차이 온도 범위에 포함되도록 상기 온도 모듈부를 사용하여 상기 다수의 단위 단열부의 온도를 가변시키는 제어부를 포함하는 건축물의 외벽 단열 구조체를 제공한다.

Description

건축물의 외벽 단열 구조체{Exterior wall insulation structure of a building}

본 발명은 건축물의 외벽 단열 구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축물의 외벽에 단열층의 다수 위치에서의 단열성능을 모니터링하고, 단열성능이 일정 이하를 이루는 위치가 발생되는 경우 이상 위치에 해당되는 단위 단열재의 온도를 실시간으로 제어하여 균일한 단열성능을 유지하도록 할 수 있는 건축물의 외벽 단열 구조체에 관한 것이다.

통상 건축물에서 냉난방 에너지 손실은 보통 창호, 외벽, 지붕 등의 외피를 통해 발생하기 때문에 고효율 에너지 기자재 등 친환경, 고효율 외피시스템에 대한 활발한 연구 및 다양한 제품이 생산 보급되고 있다.

국내 주거 건축물의 유형을 분류해 보면 50%이상이 공동주택이며, 새로이 공급되는 주택의 약 90%가 공동주택(아파트)이다.

이러한 실정을 고려해 볼 때 아파트 외피시스템에 대한 성능향상을 통해 열손실을 최소한 할 수 있는 방안이 매우 중요하다.

공동주택의 창호의 경우 단열성이 높은 복층유리, 로이코팅 유리 및 일사조절 시스템 등 다양한 창호 시스템이 개발 적용되고 있다.

반면, 벽체의 경우, 단열 방식이 내단열 중심의 건물 단열시스템을 적용하고 있어 열교현상을 근본적으로 포함하고 있다.

내단열 공법은 일반적으로 벽체-벽체, 벽체-슬래브 이음 부분에서 단열 불연속 부위가 발생하기 때문에 열교현상에 의한 에너지 손실, 결로 등의 원인이 되고 있어 앞으로는 내단열 보다 외단열공법의 적용이 적극 검토되어야 한다.

그러나, 기존의 외단열공법은 주로 외벽 콘크리트를 타설하고 경화 후 시공하는 건식 공법이 대부분이다. 이러한 외단열공법은 건식공법임에도 불구하고 공사의 비효율성이 있었으며, 특히 공동주택(아파트)이 고층화됨에 따라 기존 외단열 시공성에 대한 효율이 더욱 떨어지게 된다.

또한, 외단열공법에 적용되는 단열 외벽 패널은 주로 유기계의 폴리스틸렌(스티로폼) 및 유무기 복합적층재를 적용함에 따라 화재에 취약하며, 특히 장기간 경과시 내구성이 저하되어 단열효과가 저하하고 균열 등이 발생하여 누수의 원인을 제공하는 등 외부의 충격에도 쉽게 파손되는 문제점이 있다.

종래에는 이를 해결하기 위하여, 시공하려는 레벨에 갱폼을 배치 및 고정하는 갱폼 시공단계와, 상기 갱폼 내면에 단열을 구현하는 외벽 패널을 고정하는 외벽 패널 고정단계와, 상기 외벽 패널의 내측에 벽 철근 및 슬래브 철근을 배근하는 철근 배근단계; 상기 외벽 패널의 내측에 타설 공간이 형성되도록 상기 외벽 패널로부터 유로폼을 이격시켜 상기 외벽 패널과 고정하는 유로폼 시공단계; 상기 타설 공간으로 콘크리트를 타설하는 타설단계와, 타설된 콘크리트의 양생 완료 후 상기 외벽 패널로부터 상기 갱폼 및 유로폼을 해체하는 해체단계를 포함하여 시공하여 해결하고자 하였다.

그러나, 이의 경우 외벽 패널은 단열재와 함께 콘크리트 타설용 거푸집 역할을 수행하는데, 외벽 패널과 유로폼 사이에 공극이 발생할 경우, 외벽 내부와 외부의 온도차로 인해 결로가 발생하여 곰팡이가 생길 수 있는 문제가 있다.

또한, 단열층 자체의 단열 성능을 실시간으로 감시하고, 자동으로 교체할 수 없으며, 국소 부분에서의 단열 성능을 자체적으로 감시할 수 없고, 단열층을 교체하기 위해서는 단열층을 고정하는 고정수단을 제거하고, 새로운 단열층을 설치해야 하며, 이러한 작업은 복잡하고 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1959349호(등록일자: 2019년 03월 12일)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 본 발명의 목적들은 아래와 같다.

본 발명은 건축물의 외벽에 단열층의 다수 위치에서의 단열성능을 모니터링하고, 단열성능이 일정 이하를 이루는 위치가 발생되는 경우 이상 위치에 해당되는 단위 단열재의 온도를 실시간으로 제어하여 균일한 단열성능을 유지하도록 할 수 있는 건축물의 외벽 단열 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 단열층을 다중으로 구성하되, 일부의 단열층을 일정 주기에 이르면 다른 단열층으로 교체할 수 있는 건축물의 외벽 단열 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기의 목적들을 달성하기 위해 본 발명은 건축물의 외벽 단열 구조체를 제공한다.

상기 건축물의 외벽 단열 구조체는, 실내에 인접되며 철근이 매설되는 내벽체와, 상기 내벽체에 간격을 이루어 배치되는 외벽체와, 상기 내벽체와 상기 외벽체와의 사이 공간에 배치되며, 다수의 단위 단열부를 이루어 배치되는 단열부와, 상기 외벽체와 상기 단열부의 전면 사이에 배치되는 제 1보조 단열부와, 상기 단열부의 후면과 상기 내벽체의 사이에 배치되는 제 2보조 단열부와, 상기 다수의 단위 단열부의 위치에 대응되어, 상기 실내의 온도와 상기 외벽체의 외부 온도와의 차이 온도를 측정하는 온도 측정부와, 상기 단열부의 격자 영역들의 온도를 가변시키는 온도 모듈부와, 상기 차이 온도가 기설정되는 기준 차이 온도 범위에 포함되도록 상기 온도 모듈부를 사용하여 상기 다수의 단위 단열부의 온도를 가변시키는 제어부를 포함한다.

본 발명에 따른 단열부는, 격자 공간들이 형성되는 단열 프레임과,

상기 다수의 단위 단열부 각각은, 사각 블록 형상의 단위 단열 몸체로 형성되고, 상기 격자 공간들 각각에 삽입되어 배치되고,

상기 온도 모듈부는, 발열체들과, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 발열체들로 제 1전류를 공급하여 상기 발열체들을 가열시키는 제 1전류 제공기와, 냉각체들과, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 냉각체들로 제 2전류를 공급하여 상기 냉각체들을 냉각시키는 제 2전류 제공기를 포함하고,

상기 발열체들 각각은, 상기 단위 단열 몸체 각각의 내부에 삽입되고,

상기 냉각체들 각각은, 상기 단위 단열 몸체 각각의 내부에 삽입되되,

상기 단위 단열 몸체의 내부에는, 상기 단위 단열 몸체의 온도를 측정하여 상기 제어부로 전송하는 단열 온도 센서가 설치되는 특징을 갖는다.

본 발명에 따른 온도 측정부는, 제 1온도 센서들과, 제 2온도 센서들을 포함하고,

상기 제 1온도 센서들은, 상기 실내측 상기 내벽체에 배치되되, 상기 다수의 단위 단열부 각각에 대응되는 위치에서의 실내 온도를 측정하여 상기 제어부로 전송하고,

상기 제 2온도 센서들은, 상기 외벽체에 배치되되, 상기 다수의 단위 단열부 각각에 대응되는 위치에서의 실외 온도를 측정하여 상기 제어부로 전송하고,

상기 단열 프레임은, 열전도성과, 내부식성을 갖는 금속으로 형성되고,

상기 단열 프레임의 내부에는 진공 유로가 형성되고,

상기 진공 유로는, 상기 제어부의 제어에 따라 일정의 진공을 제공하는 진공 제공하는 진공 제공기와 연결되어 진공을 제공받는다.

본 발명에 따른 상기 격자 공간의 내주면은,

상기 단위 단열 몸체의 외주면과 요철 또는 웨이브 형상의 결합을 이루고,

상기 단열 프레임의 내부에는, 겔 상의 갤 단열재 공급 유로가 형성되고,

상기 갤 단열재 공급 유로는, 상기 제어부의 제어에 의해 겔 상의 겔 단열재를 상기 겔 단열재 공급 유로로 공급하는 겔 단열재 공급기와 연결되고,

상기 단열 프레임에는, 상기 격자 공간들 각각으로 상기 공급되는 겔 단열재를 상기 격자 공간들 각각에 삽입 배치된 상기 단위 단열 몸체의 외주면으로 유출하여,

상기 격자 공간과 상기 단위 단열 몸체의 사이에 상기 겔 단열재를 충진시키는 특징을 갖는다.

특히, 본 발명에 따른 상기 단위 단열부 각각의 상기 단위 단열 몸체는,

금속으로 형성되며, 사각 박스 형상으로 형성되고, 내부 공간이 형성되는 외부 몸체와,

상기 외부 몸체의 내부 공간에 배치되고, 내부에 일정의 진공이 형성되는 진공볼과,

상기 진공볼의 외주 다수 위치에 연장되어 상기 외부 몸체의 내부 공간의 내벽 다수 위치에 연결되는 금속으로 형성되는 연결 리브들과,

상기 단위 단열 몸체의 내부 공간에 충진되며, 일정의 열전달율을 갖고 내열성을 갖는 겔 상의 충진재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단열 프레임에는, 상기 격자 공간들의 전면과 후면을 커버하는 다수의 단열 커버를 포함한다.

상기 다수의 단열 커버는, 상기 격자 공간들에 배치된 상기 단위 단열 몸체의 전면과 후면에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

상기 다수의 단열 커버는, 상기 단위 단열 몸체의 전면과 후면과 요철 또는 웨이브 형상으로 밀착 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제 1보조 단열부는,

제 1공급롤과, 제 1회수롤과, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제 1공급롤과 상기 제 1회수롤을 회전시키는 제 1회전기를 포함한다.

상기 제 1공급롤에는, 일정 두께를 갖는 제 1보조 단열재가 권취된다.

상기 제어부는, 상기 제 1공급롤을 회전시켜 상기 제 1보조 단열재를 상기 외벽체와 상기 단열부의 전면 사이 공간에 공급하고, 공급된 상기 제 1보조 단열재의 타단은 상기 제 1회수롤에 권취된다.

상기 제어부는, 설정된 제 1교체 주기에 이르면, 상기 제 1회전기를 구동시켜 상기 외벽체와 상기 단열부의 전면 사이 공간에 공급되어 배치된 상기 제 1보조 단열재를 상기 제 1회수롤에 회수되어 권취되도록 하는 동시에, 상기 제 1공급롤을 회전시켜 권취된 상기 제 1보조 단열재를 풀어 상기 외벽체와 상기 단열부의 전면 사이 공간에 공급하여 배치시키는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제 2보조 단열부는,

제 2공급롤과, 제 2회수롤과, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제 2공급롤과 상기 제 2회수롤을 회전시키는 제 2회전기를 포함한다.

상기 제 2공급롤에는, 일정 두께를 갖는 제 2보조 단열재가 권취된다.

상기 제어부는, 상기 제 2공급롤을 회전시켜 상기 제 2보조 단열재를 상기 내벽체와 상기 단열부의 후면 사이 공간에 공급하고, 공급된 상기 제 2보조 단열재의 타단은 상기 제 2회수롤에 권취된다.

상기 제어부는, 설정된 제 2교체 주기에 이르면, 상기 제 2회전기를 구동시켜 상기 내벽체와 상기 단열부의 후면 사이 공간에 공급되어 배치된 상기 제 2보조 단열재를 상기 제 2회수롤에 회수되어 권취되도록 하는 동시에, 상기 제 2공급롤을 회전시켜 권취된 상기 제 1보조 단열재를 풀어 상기 내벽체와 상기 단열부의 후면 사이 공간에 공급하여 배치시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단열 프레임의 전면부 다수 위치에는, 돌출되는 제 1축을 갖는 제 1실린더들이 구비된다.

상기 제 1실린더들의 제 1축에는, 제 1가압 단열판이 고정된다.

상기 제어부는, 상기 외벽체와 상기 단열부의 전면 사이에 상기 제 1보조 단열재가 공급되어 배치되면, 상기 제 1실린더들의 제 1축을 돌출시켜 상기 제 1가압 단열판을 상기 제 1보조 단열재의 후면을 가압하여 밀착시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단열 프레임의 후면부 다수 위치에는, 돌출되는 제 2축을 갖는 제 2실린더들이 구비된다.

상기 제 2실린더들의 제 2축에는, 제 2가압 단열판이 고정된다.

상기 제어부는, 상기 내벽체와 상기 단열부의 후면 사이에 상기 제 2보조 단열재가 공급되어 배치되면, 상기 제 2실린더들의 제 2축을 돌출시켜 상기 제 2가압 단열판을 상기 제 2보조 단열재의 전면을 가압하여 밀착시키는 것을 특징으로 한다.

상기의 과제를 통하여 본 발명은 아래의 효과를 이룰 수 있다.

본 발명은 건축물의 외벽에 단열층의 다수 위치에서의 단열성능을 모니터링하고, 단열성능이 일정 이하를 이루는 위치가 발생되는 경우 이상 위치에 해당되는 단위 단열재의 온도를 실시간으로 제어하여 균일한 단열성능을 유지하도록 할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 단열층을 다중으로 구성하되, 일부의 단열층을 일정 주기에 이르면 다른 단열층으로 교체할 수 있는 효과를 갖는다.

상술한 효과들과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 건축물의 외벽 단열 구조체의 전체적인 구성을 보여주는 측단면도이다.
도 2는 도 1의 A를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하나의 단위 단열부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 단열 프레임 및 단위 단열부의 다른 결합관계를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 단위 단열 몸체의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 단열 프레임의 전후에 단열 커버들이 더 설치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 제 1,2보조 단열재를 교체할 수 있는 구성의 예를 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9는 제 1,2실린더의 구동에 의해 제 1,2가압 단열판의 거동을 보여주는 도면들이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이하 첨부되는 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 건축물의 외벽 단열 구조체를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 건축물의 외벽 단열 구조체의 전체적인 구성을 보여주는 측단면도이다. 도 2는 도 1의 A를 보여주는 단면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 하나의 단위 단열부의 구성을 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명에 따른 건축물의 외벽 단열 구조체는, 실내에 인접되며 철근(미도시)이 매설되는 내벽체(100)와, 상기 내벽체(100)에 간격을 이루어 배치되는 외벽체(200)와, 상기 내벽체(100)와 상기 외벽체(200)와의 사이 공간에 배치되며, 다수의 단위 단열부(320)를 이루어 배치되는 단열부(300)와, 상기 외벽체(200)와 상기 단열부(300)의 전면 사이에 배치되는 제 1보조 단열부(400)와, 상기 단열부(300)의 후면과 상기 내벽체(100)의 사이에 배치되는 제 2보조 단열부(500)와, 상기 다수의 단위 단열부(320)의 위치에 대응되어, 상기 실내의 온도와 상기 외벽체(200)의 외부 온도와의 차이 온도를 측정하는 온도 측정부(600)와, 상기 단열부(300)의 격자 영역들의 온도를 가변시키는 온도 모듈부(700)와, 상기 차이 온도가 기설정되는 기준 차이 온도 범위에 포함되도록 상기 온도 모듈부(700)를 사용하여 상기 다수의 단위 단열부(320)의 온도를 가변시키는 제어부(800)를 포함한다.

본 발명에 따른 단열부(300)는, 격자 공간들이 형성되는 단열 프레임(310)과, 상기 다수의 단위 단열부(320) 각각은, 사각 블록 형상의 단위 단열 몸체(321)로 형성되고, 상기 격자 공간들 각각에 삽입되어 배치된다.

상기 온도 모듈부(700)는, 발열체들(710)과, 상기 제어부(800)의 제어에 따라 상기 발열체들(710)로 제 1전류를 공급하여 상기 발열체들(710)을 가열시키는 제 1전류 제공기(720)와, 냉각체들(730)과, 상기 제어부(800)의 제어에 따라 상기 냉각체들(730)로 제 2전류를 공급하여 상기 냉각체들(730)을 냉각시키는 제 2전류 제공기(734)를 포함한다.

상기 발열체들(710) 각각은, 상기 단위 단열 몸체(321) 각각의 내부에 삽입된다.

상기 냉각체들(730) 각각은, 상기 단위 단열 몸체(321) 각각의 내부에 삽입된다.

상기 단위 단열 몸체(321)의 내부에는, 상기 단위 단열 몸체(321)의 온도를 측정하여 상기 제어부(800)로 전송하는 단열 온도 센서(810)가 설치되는 특징을 갖는다.

본 발명에 따른 온도 측정부(600)는 제 1온도 센서들(610)과, 제 2온도 센서들(620)을 포함한다.

상기 제 1온도 센서들(610)은, 상기 실내측 상기 내벽체(200)에 배치되되, 상기 다수의 단위 단열부(320) 각각에 대응되는 위치에서의 실내 온도를 측정하여 상기 제어부(800)로 전송하고, 상기 제 2온도 센서들(620)은, 상기 외벽체(100)에 배치되되, 상기 다수의 단위 단열부(320) 각각에 대응되는 위치에서의 실외 온도를 측정하여 상기 제어부(800)로 전송한다.

본 발명에 따른 건축물의 외벽 단열 구조체는, 단열부의 온도를 실내 온도와 외부 온도의 차이 온도에 따라 가변시켜 단열 효과를 향상시키는 효과가 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 단열 구조체는, 실내와 외부 사이에 단열부, 제 1보조 단열부, 제 2보조 단열부를 배치하고, 이들의 온도를 가변시켜 단열 효과를 향상시킨다.

단열부는 다수의 단위 단열부로 구성되며, 각 단위 단열부 내부에 발열체와 냉각체가 삽입된다. 온도 측정부는 실내 온도와 외부 온도를 측정하여 제어부에 전송하고, 제어부는 실내 온도와 외부 온도의 차이 온도를 기준 차이 온도 범위에 포함되도록 단위 단열부의 온도를 가변시킨다.

실내 온도가 높을 경우, 제어부는 단위 단열부의 온도를 낮추어 외부로의 열전달을 방지한다. 반대로, 실내 온도가 낮을 경우, 제어부는 단위 단열부의 온도를 높여 실내로의 열전달을 촉진한다.

이러한 방식으로, 본 발명에 따른 단열 구조체는 실내 온도와 외부 온도의 차이에 따라 단열부의 온도를 가변시켜 단열 효과를 향상시킬 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 단열 프레임 및 단위 단열부의 다른 결합관계를 보여주는 도면이다.

도 4를 참조 하면, 단열 프레임(310)은, 열전도성과, 내부식성을 갖는 금속으로 형성된다.

상기 단열 프레임(310)의 내부에는 진공 유로(311)가 형성된다.

상기 진공 유로(311)는, 상기 제어부(800)의 제어에 따라 일정의 진공을 제공하는 진공 제공하는 진공 제공기(820)와 연결되어 진공을 제공받는다.

본 발명에 따른 상기 격자 공간의 내주면은 도면에 도시되지는 않았지만 상기 단위 단열 몸체(321)의 외주면과 요철 또는 웨이브 형상의 결합을 이룰 수 있다.

상기 단열 프레임(310)의 내부에는, 겔 상의 갤 단열재 공급 유로(313)가 형성된다.

상기 갤 단열재 공급 유로(313)는, 상기 제어부(800)의 제어에 의해 겔 상의 겔 단열재를 상기 겔 단열재 공급 유로(313)로 공급하는 겔 단열재 공급기(830)와 연결된다.

상기 단열 프레임(310)에는, 상기 격자 공간들 각각으로 상기 공급되는 겔 단열재를 상기 격자 공간들 각각에 삽입 배치된 상기 단위 단열 몸체(321)의 외주면으로 유출하여, 상기 격자 공간과 상기 단위 단열 몸체(321)의 사이에 상기 겔 단열재를 충진시킨다.

도 4에 도시된 단열 프레임과 단위 단열부의 결합관계는, 진공과 겔 단열재를 사용하여 단열 효과를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

단열 프레임은 열전도성이 낮은 금속으로 형성되어 열의 전달을 방지한다. 또한, 내부에는 진공 유로가 형성되어 진공 상태를 유지한다. 진공 상태는 열의 전달을 가장 효과적으로 차단할 수 있는 방식이다.

단위 단열 몸체는 겔 단열재로 충진되어 있다. 겔 단열재는 공기와 같은 기체를 포함하고 있어 열의 전달을 방지하는 효과가 있다.

단열 프레임과 단위 단열 몸체는 요철 또는 웨이브 형상의 결합을 이루고 있다. 이러한 결합은 단열 효과를 더욱 향상시킨다.

이러한 방식으로, 본 발명에 따른 단열 구조체는 다음과 같은 효과를 제공한다.

진공 상태를 유지함으로써 열의 전달을 가장 효과적으로 차단한다. 겔 단열재를 사용하여 열의 전달을 추가적으로 차단한다. 요철 또는 웨이브 형상의 결합을 통해 단열 효과를 더욱 향상시킨다.

이러한 효과로 인해, 본 발명에 따른 단열 구조체는 에너지 절약과 실내 쾌적성 향상에 기여할 수 있다.

진공 상태를 유지함으로써 열의 전달을 가장 효과적으로 차단함으로써 실내 온도를 유지하는 데 도움을 준다. 겔 단열재를 사용하여 열의 전달을 추가적으로 차단함으로써 실내 온도를 유지하는 데 더욱 도움을 준다. 요철 또는 웨이브 형상의 결합을 통해 단열 효과를 더욱 향상시킴으로써 실내 온도를 유지하는 데 더욱 도움을 준다.

따라서, 본 발명에 따른 단열 구조체는 기존의 단열 구조체에 비해 단열 효과가 더욱 뛰어나 에너지 절약과 실내 쾌적성 향상에 기여할 수 있는 효과적인 단열 구조체라고 할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 단위 단열 몸체의 다른 예를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조 하면, 본 발명에 따른 상기 단위 단열부(320) 각각의 상기 단위 단열 몸체(321)는 금속으로 형성되며, 사각 박스 형상으로 형성되고, 내부 공간이 형성되는 외부 몸체(321a)와, 상기 외부 몸체(321a)의 내부 공간에 배치되고, 내부에 일정의 진공이 형성되는 진공볼(321b)과, 상기 진공볼(321b)의 외주 다수 위치에 연장되어 상기 외부 몸체(321a)의 내부 공간의 내벽 다수 위치에 연결되는 금속으로 형성되는 연결 리브들(321c)과, 상기 단위 단열 몸체(321)의 내부 공간에 충진되며, 일정의 열전달율을 갖고 내열성을 갖는 겔 상의 충진재(a)를 포함한다.

도 5에 도시된 단위 단열 몸체는, 진공과 겔 단열재를 사용하여 단열 효과를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

외부 몸체와 진공볼로 구성되어 있다. 외부 몸체는 내부 공간을 형성하고, 진공볼은 내부에 일정의 진공이 형성되어 있다. 이러한 구조는 열의 전달을 효과적으로 차단한다.

또한, 단위 단열 몸체는 연결 리브들로 구성되어 있다. 연결 리브들은 외부 몸체의 내부 공간의 내벽에 연결되어 있다. 이러한 구조는 단위 단열 몸체를 더욱 견고하게 하고, 단열 효과를 더욱 향상시킨다.

단위 단열 몸체는 겔 상의 충진재로 충진되어 있다. 겔 상의 충진재는 공기와 같은 기체를 포함하고 있어 열의 전달을 방지하는 효과가 있다.

이러한 방식으로, 본 발명에 따른 단위 단열 몸체는 다음과 같은 효과를 제공한다.

진공 상태를 유지함으로써 열의 전달을 가장 효과적으로 차단한다. 겔 단열재를 사용하여 열의 전달을 추가적으로 차단한다. 연결 리브들로 구성되어 단위 단열 몸체를 더욱 견고하게 하고, 단열 효과를 더욱 향상시킨다. 겔 상의 충진재로 충진되어 열의 전달을 더욱 효과적으로 차단한다.

도 6은 단열 프레임의 전후에 단열 커버들이 더 설치되는 예를 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 단열 프레임(310)에는, 상기 격자 공간들의 전면과 후면을 커버하는 다수의 단열 커버(330)를 포함한다.

상기 다수의 단열 커버(330)는, 상기 격자 공간들에 배치된 상기 단위 단열 몸체(321)의 전면과 후면에 밀착된다.

상기 다수의 단열 커버(330)는, 상기 단위 단열 몸체(321)의 전면과 후면과 요철 또는 웨이브 형상으로 밀착 결합될 수도 있다.

도 6에 도시된 단열 프레임의 전후에 단열 커버들이 더 설치되는 예는, 단열 효과를 더욱 향상시키는 것을 목적으로 한다.

단열 커버는 열전도성이 낮은 재질로 형성되어 열의 전달을 방지한다. 따라서, 단열 프레임의 전후에 단열 커버를 설치하면, 단열 프레임의 측면을 통해 열이 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

또한, 단열 커버는 단위 단열 몸체의 전면과 후면과 밀착되거나 요철 또는 웨이브 형상으로 결합될 수 있다. 이러한 구조는 단열 커버와 단위 단열 몸체 사이의 공극을 최소화하여 단열 효과를 더욱 향상시킨다.

이러한 방식으로, 본 발명에 따른 단열 구조체는 다음과 같은 효과를 제공한다.

단열 프레임의 측면을 통해 열이 전달되는 것을 효과적으로 차단한다. 단열 커버와 단위 단열 몸체 사이의 공극을 최소화하여 단열 효과를 더욱 향상시킨다.

도 7은 본 발명에 따른 제 1,2보조 단열재를 교체할 수 있는 구성의 예를 보여주는 도면이다.

도 7을 참조 하면, 본 발명에 따른 제 1보조 단열부(400)는 제 1공급롤(410)과, 제 1회수롤(420)과, 상기 제어부(800)의 제어에 따라 상기 제 1공급롤(410)과 상기 제 1회수롤(420)을 회전시키는 제 1회전기(430)를 포함한다.

상기 제 1공급롤(410)에는, 일정 두께를 갖는 제 1보조 단열재(440)가 권취된다.

상기 제어부(800)는 상기 제 1공급롤(410)을 회전시켜 상기 제 1보조 단열재(440)를 상기 외벽체(200)와 상기 단열부(300)의 전면 사이 공간에 공급하고, 공급된 상기 제 1보조 단열재(440)의 타단은 상기 제 1회수롤(420)에 권취된다.

상기 제어부(800)는, 설정된 제 1교체 주기에 이르면, 상기 제 1회전기(430)를 구동시켜 상기 외벽체(200)와 상기 단열부(300)의 전면 사이 공간에 공급되어 배치된 상기 제 1보조 단열재(440)를 상기 제 1회수롤(420)에 회수되어 권취되도록 하는 동시에, 상기 제 1공급롤(410)을 회전시켜 권취된 상기 제 1보조 단열재(440)를 풀어 상기 외벽체(200)와 상기 단열부(300)의 전면 사이 공간에 공급하여 배치시킨다.

또한 상기 제 2보조 단열부(500)는, 제 2공급롤(510)과, 제 2회수롤(520)과, 상기 제어부(800)의 제어에 따라 상기 제 2공급롤(510)과 상기 제 2회수롤(520)을 회전시키는 제 2회전기(530)를 포함한다.

상기 제 2공급롤(510)에는, 일정 두께를 갖는 제 2보조 단열재(540)가 권취된다.

상기 제어부(800)는, 상기 제 2공급롤(510)을 회전시켜 상기 제 2보조 단열재(540)를 상기 내벽체와 상기 단열부(300)의 후면 사이 공간에 공급하고, 공급된 상기 제 2보조 단열재(540)의 타단은 상기 제 2회수롤(520)에 권취된다.

상기 제어부(800)는, 설정된 제 2교체 주기에 이르면, 상기 제 2회전기(540)를 구동시켜 상기 내벽체(100)와 상기 단열부(300)의 후면 사이 공간에 공급되어 배치된 상기 제 2보조 단열재(540)를 상기 제 2회수롤(520)에 회수되어 권취되도록 하는 동시에, 상기 제 2공급롤(510)을 회전시켜 권취된 상기 제 2보조 단열재(540)를 풀어 상기 내벽체(100)와 상기 단열부(300)의 후면 사이 공간에 공급하여 배치시킨다.

도 7에 도시된 제 1,2보조 단열재의 교체 방식은, 제 1,2회전기의 구동에 의해 제 1,2공급롤에 권취된 제 1,2보조 단열재를 상기 외벽체와 단열부 사이 공간에 공급하고, 일정 주기에 따라 교체하는 방식이다.

이러한 방식은 다음과 같은 효과를 제공한다.

제 1,2보조 단열재의 교체가 간편하고 신속하게 이루어진다. 제 1,2보조 단열재의 교체 주기를 설정하여 단열 효과를 유지할 수 있다.

구체적인 효과는 다음과 같다.

제 1,2회전기의 구동에 의해 제 1,2보조 단열재가 자동으로 공급되므로, 별도의 인력이나 장비가 필요하지 않다. 제 1,2보조 단열재가 권취되어 있으므로, 교체 시 단시간 내에 교체할 수 있다. 설정된 교체 주기에 따라 교체되므로, 단열 효과가 지속적으로 유지된다.

도 8 및 도 9는 제 1,2실린더의 구동에 의해 제 1,2가압 단열판의 거동을 보여주는 도면들이다.

도 8 및 도 9를 참조 하면, 상기 단열 프레임(310)의 전면부 다수 위치에는, 돌출되는 제 1축(361)을 갖는 제 1실린더들(360)이 구비된다.

상기 제 1실린더들(360)의 제 1축(361)에는, 제 1가압 단열판(370)이 고정된다.

상기 제어부(800)는, 상기 외벽체(200)와 상기 단열부(300)의 전면 사이에 상기 제 1보조 단열재(440)가 공급되어 배치되면, 상기 제 1실린더들(360)의 제 1축(361)을 돌출시켜 상기 제 1가압 단열판(370)을 상기 제 1보조 단열재(440)의 후면을 가압하여 밀착시킨다.

또한, 상기 단열 프레임(310)의 후면부 다수 위치에는, 돌출되는 제 2축(381)을 갖는 제 2실린더들(380)이 구비된다.

상기 제 2실린더들(380)의 제 2축(381)에는, 제 2가압 단열판(390)이 고정된다.

상기 제어부(800)는, 상기 내벽체(100)와 상기 단열부(300)의 후면 사이에 상기 제 2보조 단열재(540)가 공급되어 배치되면, 상기 제 2실린더들(380)의 제 2축(381)을 돌출시켜 상기 제 2가압 단열판(390)을 상기 제 2보조 단열재(540)의 전면을 가압하여 밀착시킨다.

도 8 및 도 9에 도시된 제 1,2실린더의 구동에 의해 제 1,2가압 단열판의 거동은, 단열 구조체의 단열 효과를 더욱 향상시키는 것을 목적으로 한다.

제 1,2가압 단열판은, 제 1,2보조 단열재의 후면 또는 전면을 가압하여 밀착시켜, 단열재와 외벽체 또는 단열재와 내벽체 사이의 공극을 최소화한다. 이러한 구조는 열의 전달을 더욱 효과적으로 차단함으로써 단열 효과를 더욱 향상시킨다.

이러한 방식으로, 본 발명에 따른 제 1,2실린더의 구동에 의해 제 1,2가압 단열판의 거동은 다음과 같은 효과를 제공한다.

단열재와 외벽체 또는 단열재와 내벽체 사이의 공극을 최소화하여 열의 전달을 더욱 효과적으로 차단한다. 단열 효과를 더욱 향상시켜 에너지 절약과 실내 쾌적성 향상에 기여한다.

구체적인 효과는 다음과 같다.

제 1,2가압 단열판의 구동에 의해 단열재와 외벽체 또는 단열재와 내벽체 사이의 공극이 최소화되므로, 열의 전달을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다.

단열 효과가 더욱 향상됨으로써, 에너지 절약과 실내 쾌적성 향상에 기여할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 제 1,2실린더의 구동에 의해 제 1,2가압 단열판의 거동은, 단열 구조체의 단열 효과를 더욱 향상시키는 효과적인 방식을 제공한다.

상기의 전체적인 구성 및 작용에 따라 본 발명은 건축물의 외벽에 단열층의 다수 위치에서의 단열성능을 모니터링하고, 단열성능이 일정 이하를 이루는 위치가 발생되는 경우 이상 위치에 해당되는 단위 단열재의 온도를 실시간으로 제어하여 균일한 단열성능을 유지하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 단열층을 다중으로 구성하되, 일부의 단열층을 일정 주기에 이르면 다른 단열층으로 교체할 수 있다.

본 발명에 따른 작동 에너지는 반영구적인 태양광, 태양열, 지열 등의 자연에너지를 사용하는 것을 전제로 한다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

100 : 내벽체
200 : 외벽체
300 : 단열부
400 : 제 1보조 단열부
500 : 제 2보조 단열부
600 : 온도 측정부
700 : 온도 모듈부
800 : 제어부

Claims (4)

1. 실내에 인접되며 철근이 매설되는 내벽체;
   상기 내벽체에 간격을 이루어 배치되는 외벽체;
   상기 내벽체와 상기 외벽체와의 사이 공간에 배치되며, 다수의 단위 단열부를 이루어 배치되는 단열부;
   상기 외벽체와 상기 단열부의 전면 사이에 배치되는 제 1보조 단열부;
   상기 단열부의 후면과 상기 내벽체의 사이에 배치되는 제 2보조 단열부;
   상기 다수의 단위 단열부의 위치에 대응되어, 상기 실내의 온도와 상기 외벽체의 외부 온도와의 차이 온도를 측정하는 온도 측정부;
   상기 단열부의 격자 영역들의 온도를 가변시키는 온도 모듈부; 및,
   상기 차이 온도가 기설정되는 기준 차이 온도 범위에 포함되도록 상기 온도 모듈부를 사용하여 상기 다수의 단위 단열부의 온도를 가변시키는 제어부를 포함하되,
   상기 단열부는, 격자 공간들이 형성되는 단열 프레임과, 상기 다수의 단위 단열부 각각은, 사각 블록 형상의 단위 단열 몸체로 형성되고, 상기 격자 공간들 각각에 삽입되어 배치되고,
   상기 온도 모듈부는, 발열체들과, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 발열체들로 제 1전류를 공급하여 상기 발열체들을 가열시키는 제 1전류 제공기와, 냉각체들과, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 냉각체들로 제 2전류를 공급하여 상기 냉각체들을 냉각시키는 제 2전류 제공기를 포함하고,
   상기 발열체들 각각은, 상기 단위 단열 몸체 각각의 내부에 삽입되고,
   상기 냉각체들 각각은, 상기 단위 단열 몸체 각각의 내부에 삽입되되, 상기 단위 단열 몸체의 내부에는, 상기 단위 단열 몸체의 온도를 측정하여 상기 제어부로 전송하는 단열 온도 센서가 설치되고,
   상기 온도 측정부는, 제 1온도 센서들과, 제 2온도 센서들을 포함하고,
   상기 제 1온도 센서들은, 상기 실내측 상기 내벽체에 배치되되, 상기 다수의 단위 단열부 각각에 대응되는 위치에서의 실내 온도를 측정하여 상기 제어부로 전송하고, 상기 제 2온도 센서들은, 상기 외벽체에 배치되되, 상기 다수의 단위 단열부 각각에 대응되는 위치에서의 실외 온도를 측정하여 상기 제어부로 전송하고, 상기 단열 프레임은, 열전도성과, 내부식성을 갖는 금속으로 형성되고, 상기 단열 프레임의 내부에는 진공 유로가 형성되고, 상기 진공 유로는, 상기 제어부의 제어에 따라 일정의 진공을 제공하는 진공 제공하는 진공 제공기와 연결되어 진공을 제공받되,
   상기 격자 공간의 내주면은,
   상기 단위 단열 몸체의 외주면과 요철 또는 웨이브 형상의 결합을 이루고,
   상기 단열 프레임의 내부에는, 겔 상의 갤 단열재 공급 유로가 형성되고,
   상기 갤 단열재 공급 유로는, 상기 제어부의 제어에 의해 겔 상의 겔 단열재를 상기 겔 단열재 공급 유로로 공급하는 겔 단열재 공급기와 연결되고,
   상기 단열 프레임에는, 상기 격자 공간들 각각으로 상기 공급되는 겔 단열재를 상기 격자 공간들 각각에 삽입 배치된 상기 단위 단열 몸체의 외주면으로 유출하여,
   상기 격자 공간과 상기 단위 단열 몸체의 사이에 상기 겔 단열재를 충진시키는 것을 특징으로 하는,
   건축물의 외벽 단열 구조체.
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